WO2006098130A1 - フィルム外装電気デバイス用筐体 - Google Patents

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Inventor
Takeshi Kanai
Toshizo Hosoya
Original Assignee
Nec Lamilion Energy, Ltd.
Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a film-covered electrical device casing that houses a plurality of film-wrapped electrical devices.
  • a cooling structure in an assembled battery of Japanese Patent Laid-Open No. 13-319697 will be described with reference to FIG.
  • a plurality of batteries 71 are housed in a case 72, and the batteries 71 are arranged in parallel with a suitable air gap.
  • cooling air paths 73 and 74 are formed on both sides of the row of batteries 71.
  • the case 71 is formed with a cooling air inlet 75 that opens to one end of the cooling air passage 73 and a cooling air outlet 76 that opens to the other end of the cooling air passage 74.
  • a fan (not shown) is provided at a position corresponding to the cooling air inlet 75.
  • the cooling air blown from this fan flows from the cooling air inlet 75 into the cooling air passage 73 in the case 72, passes through the ventilation gap between the batteries 71, and is discharged from the cooling air outlet 76 through the cooling air passage 74.
  • each battery 71 is cooled.
  • the gap between the stacked batteries tends to be narrowed.
  • a narrow gap is used as a cooling path, there is a possibility that dust mixed in the cooling air may be collected in the gap between the batteries. If the cooling path is closed by dust, the desired cooling characteristics cannot be maintained, and the life of the assembled battery will be shortened. On the other hand, it is clogged with dust. If the batteries are arranged with a gap of a certain degree, the assembled battery becomes large.
  • the cooling air to which atmospheric force is also supplied contains moisture.
  • raindrops are also mixed in the cooling air during running in the rain. If water enters the battery case together with the cooling air and adheres to the battery electrodes, the electrodes corrode and the life of the battery pack is shortened.
  • an object of the present invention is to provide a film-covered electrical device casing that can extend the life of the film-covered electrical device assembly and is advantageous for downsizing.
  • the film-covered electrical device casing of the present invention houses a film-covered electrical device in which chargeable / dischargeable electrical device elements are covered with a film and electrodes are extended to the outside.
  • Introduction that introduces cooling air into the housing by stacking and holding multiple cases for film-covered electrical devices that form openings that can supply cooling air to the parts corresponding to the electrical device elements by stacking
  • a film-covered electrical device housing having an opening and an introduction dart communicating with each opening, it has a cleaning section for removing moisture and dust contained in the cooling air between the introduction opening and the introduction duct. It is characterized by.
  • the film-covered electrical device casing of the present invention removes moisture and dust contained in the cooling air on the upstream side of the introduction duct by the cleaning section, thereby allowing moisture and dust to enter the casing. Prevent the intrusion. For this reason, the film-clad electrical device casing of the present invention prevents corrosion due to moisture adhering to the electrodes and clogging of gaps between laminated film-clad electrical devices that serve as cooling air flow paths. Can do. Furthermore, the film-clad electrical device casing of the present invention does not need to consider clogging of the gaps between the film-clad electrical devices, so that the gaps can be narrowed.
  • the film-covered electrical device casing of the present invention may be provided with a filter in the clean part, and with this filter, dust mixed in the cooling air may be removed. Further, this filter may be detachably provided.
  • the film-covered electrical device housing of the present invention can be easily replaced with a new filter when the dust removal function is reduced or the flow path resistance is increased by using the filter for a long period of time.
  • the drain plate is provided so that the cooling air introduced from the introduction port is blown into the clean part and rises from the lower wall of the case. It may be provided.
  • the cooling air is always applied to the draining plate, so that raindrops (water) mixed in the cooling air can be removed.
  • the draining plate is provided so as to rise from the lower wall, even if the housing is tilted, dripped water can travel along the lower wall and enter the introduction duct, that is, the housing. Absent.
  • the draining plate may be made of metal! By making the drainage plate a material with high thermal conductivity, moisture in the cooling air can be condensed on the surface of the drainage plate when flowing on the surface of the drainage plate. As a result, moisture in the cooling air is collected by the drainage plate, and moisture can be prevented from entering the housing.
  • the surface of the draining plate may be provided with a water-repellent coating.
  • the water collected on the surface of the drainage plate is less likely to remain on the surface, and the initial characteristics of the drainage plate can be maintained.
  • the film-covered electrical device casing of the present invention is provided with a discharge portion for discharging water to the outside on the lower wall of the casing between the inlet and the draining plate. Also good. In this case, the water collected by the draining plate and flowing down on the surface of the draining plate is discharged without discharging into the introduction duct side.
  • the present invention removes moisture and dust contained in the cooling air upstream of the introduction duct by the cleaning section, thereby causing corrosion due to adhesion of moisture to the electrodes and clogging of gaps between film-covered electrical devices. Can be prevented.
  • the present invention can maintain good cooling characteristics, and thus can extend the life of a plurality of film-clad electrical devices.
  • the housing can be downsized.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing an example of a structure of a conventional assembled battery casing.
  • FIG. 2 is an external perspective view of an example of the film-clad battery of the present invention.
  • FIG. 3 One of modules formed by stacking film-clad batteries housed in cell cases. It is an external appearance perspective view of an example.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view of an example of an assembled battery casing of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view for explaining attachment / detachment of a filter.
  • FIG. 2 shows an external perspective view of the film-clad battery of this embodiment.
  • the film-clad battery 1 of the present embodiment has a structure in which the power generating element 2 is sealed with a laminate film 7.
  • the power generation element 2 includes a positive electrode side active electrode, a negative electrode side active electrode, and an electrolyte solution (not shown).
  • the laminate film 7 is formed by laminating a metal film such as aluminum and a heat-fusible resin film. The laminate film 7 is heat-sealed at the four sides of the heat-sealing portion 7a to seal the power generating element 2.
  • the power generating element 2 of the film-clad battery 1 may be a laminated type composed of a positive electrode side active electrode and a negative electrode side active electrode laminated via a separator (not shown).
  • the belt-like positive electrode side active electrode and the negative electrode side active electrode are stacked via a separator, wound, and then compressed into a flat shape, whereby the positive electrode side active electrode and the negative electrode side active electrode are It may be a wound type with an alternately stacked structure.
  • any power generation element used in a normal battery can be applied as long as it includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte.
  • a power generation element in a general lithium ion secondary battery is composed of a positive electrode plate coated with a positive electrode active material such as lithium manganese oxide and lithium cobaltate on both sides of an aluminum foil and the like, and doped with lithium. It is formed by facing a negative electrode plate, such as a copper foil, coated on both sides, such as a copper foil, through a separator, and impregnating it with an electrolyte containing a lithium salt.
  • Examples of the power generation element 2 include power generation elements of other types of chemical batteries such as a nickel metal hydride battery, a nickel cadmium battery, a lithium metal primary battery or a secondary battery, and a lithium polymer battery.
  • the positive electrode terminal 3 connected to the positive electrode side active electrode and the negative electrode terminal 4 connected to the negative electrode side active electrode are opposed to each other. It is extended.
  • Aluminum is often used as the positive electrode terminal 3, and
  • copper or nickel is often used due to its electrical characteristics.
  • the positive electrode terminal 3 and the negative electrode terminal 4 may be collectively referred to as electrodes.
  • the plurality of film-clad batteries 1 are stacked and modularized in a state of being housed in the cell case 10 shown in FIG.
  • the cell case 10 surrounding the film-covered battery 1 sandwiches the heat-sealing portion 7a of the film-covered battery 1.
  • the shape of the cell case 10 is a frame shape, and an opening 15 is formed at a location corresponding to the power generation element 2 of the film-clad battery 1. Further, by stacking the cell case 10 as shown in FIG. 3, an opening 16 is formed on the longitudinal surface 10a side of the cell case 10 so as to allow cooling air to cool the power generating element 2 to flow.
  • the film-clad battery 1 is laminated with a gap 16a.
  • the opening 16 communicates with the gap 16a and also communicates with the introduction duct 44. That is, the cooling air flows from the introduction duct 44 through the opening 16 into the gap 16a.
  • FIG. 4 shows a side sectional view of the assembled battery housing of the present embodiment. Note that FIG. 4 shows an example in which one module 14 is accommodated.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of modules are electrically connected, and these are connected in the assembled battery housing 40. It may be stored in parallel.
  • the assembled battery housing 40 accommodates the module 14 shown in FIG. 3 and has an introduction port 41, a cleaning unit 46, an introduction duct 44, a discharge duct 45, and a discharge port 42.
  • the introduction port 41 is an opening through which cooling air is introduced.
  • the cleaning unit 46 removes moisture and dust from the cooling air introduced from the inlet 41.
  • the introduction duct 44 is a cooling path that communicates with the openings 16 formed between the film-clad batteries 1.
  • the discharge duct 45 is a cooling path in which the cooling air discharged from the opening 16 after cooling each film-covered battery 1 is gathered.
  • the discharge port 42 is an opening that communicates with the discharge duct 45 and discharges cooling air to the outside.
  • the supply of the cooling air into the assembled battery housing 40 may be performed by providing a blower fan (not shown) for supplying the cooling air to the assembled battery housing 40 at the introduction port 41.
  • outlet 42 may be provided with a suction fan.
  • the assembled battery casing 40 of the present embodiment is used such that the introduction port 41 is arranged on the lower side in the gravity direction. This is because the water (or raindrops) collected by the draining plate 30 flows down the surface of the draining plate 30 in the direction of the lower wall 40a, as will be described later.
  • the cleaning unit 46 is disposed between the introduction port 41 and the introduction duct 44.
  • a draining plate 30 is provided on the introduction port 41 side in the cleaning unit 46.
  • the drain plate 30 is provided so as to rise from the lower wall 40a of the assembled battery casing 40 in the cleaning section 46 and partition a part of the cooling path. For this reason, the cooling air introduced from the inlet 41 is always blown to the draining plate 30. Thereafter, the cooling air flows along the wall surface of the drain plate 30, passes through the filter 20 described later, and the force also flows into the introduction duct 44.
  • the drain plate 30 is provided so as to rise from the lower wall 40a, even when the assembled battery housing 40 is inclined, the dropped water travels along the lower wall 40a in the introduction duct 44, that is, in the assembly. It does not enter the battery housing 40.
  • the draining plate 30 is more preferably made of a material having good thermal conductivity such as metal. This is the force that allows moisture in the air flowing on the surface of the draining plate 30 to be condensed and collected on the surface of the draining plate 30. Further, FIG. 4 is not limited to the force shown as an example of the flat water drain plate 30. In other words, the surface of the draining plate 30 may be provided with irregularities to increase the surface area, thereby increasing the collection efficiency of moisture (raindrops) in the air. Since the drain plate 30 is intended to collect water, it is preferable to secure a wide area as much as possible in the cleaning section 46, but it does not affect the battery life in the air. Since it is only necessary to remove water, it is necessary to make the flow path too complex for the purpose of increasing the surface area. This is preferable because it increases the resistance.
  • the water drain plate 30 may have a surface provided with a water-repellent coating.
  • the water collected on the surface of the draining plate 30 is less likely to remain on the surface, so that the initial characteristics of the draining plate 30 can be easily maintained.
  • the water collected by the drain plate 30 flows well to the drain 43.
  • a filter 20 that also serves as a porous member is provided between the draining plate 30 and the introduction duct 44.
  • the filter 20 is detachably provided as shown in FIG. This makes it possible to easily replace the old filter 20 having a reduced flow collection resistance and increased flow resistance with a new LV and filter 20 due to long-term use.
  • the filter 20 is installed on the downstream side in the flow direction of the cooling air with respect to the draining plate 30 .
  • the water is removed from the cooling air by the drain plate 30 and then the dust is removed by the filter 20. Therefore, it is possible to prevent the filter 20 from being clogged with water in the cooling air and increasing the flow resistance.
  • the present invention is not limited to this, and the filter 20 may be provided upstream of the draining plate 30 in the flow direction of the cooling air.
  • the filter 20 may be a combination of metal meshes. In this case, the water that has failed to be collected by the drain plate 30 can be collected by condensation on the surface of the metal mesh.
  • cooling air is introduced into the introduction port 41 by a blower fan or the like.
  • the air introduced from the inlet 41 blows to the drain plate 30 and flows along the drain plate 30 while moisture is collected by the drain plate 30.
  • the cooling air from which moisture has been removed passes through the filter 20. Dust in the cooling air is removed when it passes through the filter 20.
  • the cooling air from which moisture has been removed by the draining plate 30 and from which the dust has been removed by the filter 20 flows into the introduction duct 44.
  • the cooling air flowing through the introduction duct 44 branches and flows into each opening 16 of the cell case 10 formed by stacking.
  • the cooling air that has flowed from the opening 16 into the gap 16a formed by the power generation element 2 of the two film-clad batteries 1 draws heat from the power generation element 2 of the film-clad battery 1, and the opening 16 on the discharge duct 45 side.
  • the assembled battery housing 40 of the present embodiment having the cleaning unit 46 including the drain plate 30 and the filter 20 removes moisture in the cooling air by the drain plate 30, and thus the positive electrode terminal 3 In addition, corrosion of the electrode terminal 4 for the negative electrode can be prevented.
  • the assembled battery housing 40 of the present embodiment can prevent corrosion of a different metal contact portion between the positive electrode terminal 3 having an aluminum force and the negative electrode terminal 4 having a copper or nickel force.
  • the filter 20 removes dust in the cooling air, so that the clogging of the gaps 16a between the batteries through which the cooling air flows can be prevented.
  • the assembled battery casing 40 of the present embodiment can maintain the desired cooling characteristics because the cooling air can be satisfactorily introduced into the gaps 16a between the batteries that serve as cooling air cooling paths.
  • the assembled battery case 40 of the present embodiment capable of preventing the corrosion of the electrode and maintaining the cooling characteristics, it is possible to extend the life of the assembled battery.
  • the assembled battery housing 40 of the present embodiment does not need to expand the gap 16a more than necessary in consideration of clogging of the gap 16a due to dust, and thus the assembled battery itself can be reduced in size. .
  • the present invention is also applicable to an electric device in which an electric device element such as a capacitor element exemplified by a capacitor such as an electric double layer capacitor or an electrolytic capacitor is sealed with an exterior film.
  • an electric device element such as a capacitor element exemplified by a capacitor such as an electric double layer capacitor or an electrolytic capacitor is sealed with an exterior film.

Abstract

　本発明のフィルム外装電池１は、発電要素２がラミネートフィルム７によって被覆され、外部に電極３、４が延出している。フィルム外装電池１は、セルケース１０に収納されている。このセルケース１０は、積層することで発電要素２に対応する部分に冷却風を供給可能な開口部１６が形成されるものである。セルケース１０に収納されたフィルム外装電池１が組電池化されて組電池用筐体４０内に収納されている。組電池用筐体４０は、内部に冷却風を導入する導入口４１と、各開口部１６に連通する導入ダクト４４とを有し、さらに、導入口４１と導入ダクト４４との間に冷却風に含まれる水分および粉塵を除去する清浄部４６を有する。

Description

明 細 書
フィルム外装電気デバイス用筐体
技術分野
[0001] 本発明は複数のフィルム外装電気デバイスを収容するフィルム外装電気デバイス 用筐体に関する。
背景技術
[0002] 近年、地球環境問題から電気自動車やハイブリット車に期待が高まって 、る。電気 自動車等の電源としての二次電池には、小型 ·軽量化と共に高容量化'高出力化が 望まれており、単電池をケース内にて複数個接続した組電池が用いられている。特 開平 13— 319697号公報は、組電池の各電池を冷却するため、組電池のケース内 に車室内からの冷却風を導入するようにした例が開示されている。
[0003] この特開平 13— 319697号公報の組電池内の冷却構造について図 1を参照して 説明する。複数の電池 71はケース 72内に収納されており、各電池 71は、適当な通 風隙間を空けて並列に配置されている。ケース 71内には、電池 71の列の両側部に 冷却風路 73、 74が形成されている。さらに、このケース 71には冷却風路 73の一端 に開口する冷却風入口 75と、冷却風路 74の他端に開口する冷却風出口 76とが形 成されている。
[0004] 冷却風入口 75に対応する位置にファン（不図示）が設けられている。このファンから 送風された冷却風が冷却風入口 75からケース 72内の冷却風路 73に流れ込み、各 電池 71間の通風隙間を通り、冷却風路 74を経て冷却風出口 76から排出されること によって、各電池 71が冷却されることになる。
発明の開示
[0005] し力しながら、冷却風を組電池の筐体内に導入する場合、以下の問題を生じうる。
[0006] 組電池は小型化するため、積層した各電池間の隙間を狭くする傾向にある。しかし 、このような狭い隙間を冷却路とする場合、冷却風に混入した粉塵が電池間の隙間 につまるおそれがある。冷却路が粉塵により閉ざされると、所望の冷却特性を維持す ることができず、組電池の寿命が短命化してしまう。一方、粉塵による目詰まりを起こ さな 、程度の隙間を空けて電池を配列すると、組電池が大型化してしまう。
[0007] また、大気中力も供給される冷却風には水分が含まれている。特に、組電池が電気 自動車に用いられる場合、雨天走行時においては冷却風には雨滴も混入する。水 分が冷却風とともに組電池筐体内に浸入し、電池の電極に付着すると、電極が腐食 してしまい、組電池の寿命が短命化してしまう。
[0008] そこで、本発明は、フィルム外装電気デバイス集合体の長寿命化を図ることができ、 さらには小型化に有利なフィルム外装電気デバイス用筐体を提供することを目的とす る。
[0009] 上記目的を達成するため、本発明のフィルム外装電気デバイス用筐体は、充放電 可能な電気デバイス要素がフィルムによって被覆され、外部に電極が延出したフィル ム外装電気デバイスを収納し積層することで電気デバイス要素に対応する部分に冷 却風を供給可能な開口部が形成されるフィルム外装電気デバイス用ケースを複数積 層して保持し、筐体内部に冷却風を導入する導入口と、各開口部に連通する導入ダ タトとを有するフィルム外装電気デバイス用筐体において、導入口と導入ダクトとの間 に、冷却風に含まれる水分および粉塵を除去する清浄部を有することを特徴とする。
[0010] 上記の通り、本発明のフィルム外装電気デバイス用筐体は、清浄部により導入ダク トの上流側で冷却風に含まれる水分および粉塵を除去することで筐体内への水分お よび粉塵の浸入を防止する。このため、本発明のフィルム外装電気デバイス用筐体 は、電極への水分の付着による腐食や、冷却風の流路となる積層されたフィルム外 装電気デバイス間の隙間の目詰まりを防止することができる。さらに本発明のフィルム 外装電気デバイス用筐体は、フィルム外装電気デバイス間の隙間の目詰まりに配慮 する必要がないため、隙間を狭くすることができる。
[0011] また、本発明のフィルム外装電気デバイス用筐体は、清浄部内にフィルタを設け、 このフィルタによって、冷却風に混入した粉塵を除去するものであってもよい。また、 このフィルタは着脱可能に設けられているものであってもよい。本発明のフィルム外装 電気デバイス用筐体は、フィルタを長期使用することによって、粉塵除去機能が低下 したり、流路抵抗が増したりした場合には新しいフィルタと容易に交換することができ る。 [0012] また、本発明のフィルム外装電気デバイス用筐体は、清浄部内に、導入口から導入 された冷却風が吹き当たるように、かつ、筐体の下壁から立ち上がるようにして水切 板が設けられているものであってもよい。本発明のフィルム外装電気デバイス用筐体 は、冷却風がー且必ず水切板に当たるため、冷却風内混入している雨滴 (水分)を 除去することができる。また、水切板が下壁から立ち上がるようにして設けられている ことで、筐体が傾いたとしても、滴下した水が下壁を伝って、導入ダクト内、すなわち、 筐体内に浸入することもない。
[0013] また、水切板は金属製であってもよ!/、。水切板を熱伝導性の高 、材質とすることで 、水切板の表面を流れた際に冷却風中の水分が水切板の表面で結露させることが できる。これにより、冷却風中の水分は水切板に捕集され、筐体内への水分の浸入 を防止することができる。
[0014] また、水切板の表面には撥水性のコーティングが施されているものであってもよい。
この場合、水切板の表面で捕集した水が表面に残りにくくなり、水切板の初期特性を 維持できる。
[0015] また、本発明のフィルム外装電気デバイス用筐体は、導入口と水切板との間の筐体 の下壁に、水を外部に排出する排出部が設けられているものであってもよい。この場 合、水切板で捕集され水切板表面を流れ落ちてきた水は、導入ダクト側へと流れ込 むことなく排出部力 排出される。
[0016] 本発明は、清浄部により導入ダクトの上流側で冷却風に含まれる水分および粉塵 を除去することで、電極への水分の付着による腐食や、フィルム外装電気デバイス間 の隙間の目詰まりを防止することができる。すなわち、本発明は、良好な冷却特性を 維持できるので複数のフィルム外装電気デバイスの長寿命化を図ることができる。ま た、本発明は、積層されたフィルム外装電気デバイス間の隙間を狭くすることができる ので筐体を小型化できる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]従来の組電池用筐体の構造の一例を示す側断面図である。
[図 2]本発明のフィルム外装電池の一例の外観斜視図である。
[図 3]セルケースに収納されたフィルム外装電池を積層して構成したモジュールの一 例の外観斜視図である。
[図 4]本発明の組電池用筐体の一例の側断面図である。
[図 5]フィルタの着脱を説明するための斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
[0018] [フィルム外装電池]
図 2に本実施形態のフィルム外装電池の外観斜視図を示す。
[0019] 本実施形態のフィルム外装電池 1は、発電要素 2をラミネートフィルム 7によって密 封した構造を有している。発電要素 2は不図示の正極側活電極、負極側活電極、お よび電解液を有する。ラミネートフィルム 7はアルミニウムなどの金属フィルムと熱融着 性の榭脂フィルムとを重ね合わせて形成したものである。このラミネートフィルム 7は熱 融着部 7aの 4辺で熱融着して発電要素 2を封止する。
[0020] フィルム外装電池 1の発電要素 2は、不図示のセパレータを介して積層された正極 側活電極と負極側活電極とからなる積層型であってもよい。あるいは、発電要素 2は 、帯状の正極側活電極と負極側活電極とをセパレータを介して重ねこれを捲回した 後、扁平状に圧縮することによって正極側活電極と負極側活電極とが交互に積層さ れた構造の捲回型であってもよ 、。
[0021] また、発電要素 2としては、正極、負極および電解質を含むものであれば、通常の 電池に用いられる任意の発電要素が適用可能である。一般的なリチウムイオン二次 電池における発電要素は、リチウム 'マンガン複合酸ィ匕物、コバルト酸リチウム等の正 極活物質をアルミニウム箔などの両面に塗布した正極板と、リチウムをドープ '脱ドー プ可能な炭素材料を銅箔などの両面に塗布した負極板とを、セパレータを介して対 向させ、それにリチウム塩を含む電解液を含浸させて形成される。発電要素 2として は、この他に、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムメタル一次電池あ るいは二次電池、リチウムポリマー電池等、他の種類の化学電池の発電要素が挙げ られる。
[0022] フィルム外装電池 1の短手方向の熱融着部 7aからは、正極側活電極に接続された 正極用電極端子 3および負極側活電極に接続された負極用電極端子 4がそれぞれ 対向して延出している。正極用電極端子 3としてはアルミニウムが多く用いられ、また 、負極用電極端子 4としては銅またはニッケルがその電気的特性により多く用いられ ている。以下、正極用電極端子 3と負極用電極端子 4とをまとめて単に電極と称する 場合もある。
[0023] [モジュール]
複数のフィルム外装電池 1は、それぞれ図 3に示すセルケース 10に収納された状 態で積層されてモジュールィ匕される。
[0024] フィルム外装電池 1の周囲を囲むセルケース 10は、フィルム外装電池 1の熱融着部 7aを挟持する。セルケース 10の形状は枠状であり、フィルム外装電池 1の発電要素 2 に対応した箇所に開口 15が形成されている。また、図 3のようにセルケース 10を積層 することで、セルケース 10の長手面 10a側に、発電要素 2を冷却するための冷却風 を通風させるように開口部 16が形成されている。後述する図 4に示すように、フィルム 外装電池 1は隙間 16aを設けて積層される力 この開口部 16は隙間 16aに連通する とともに、導入ダクト 44にも連通する。すなわち、冷却風は導入ダクト 44から開口部 1 6を介して隙間 16a内へと流入するようになっている。
[0025] [組電池筐体]
図 4に本実施形態の組電池用筐体の側断面図を示す。なお、図 4には 1つのモジュ ール 14を収納した例を示した力 本発明は、これに限定されるものではなぐ複数の モジュールを電気的に接続し、これらを組電池筐体 40内に並列して収納するもので あってもよい。
[0026] 組電池筐体 40は、内部に図 3に示したモジュール 14を収納し、導入口 41と、清浄 部 46と、導入ダクト 44と、排出ダクト 45と、排出口 42とを有する。導入口 41は、冷却 風を内部に導入する開口である。清浄部 46は、導入口 41から導入された冷却風の 水分および粉塵の除去を行う。導入ダクト 44は、各フィルム外装電池 1間に形成され た各開口部 16に連通する冷却路である。排出ダクト 45は、各フィルム外装電池 1を 冷却して開口部 16から排出された冷却風が集合する冷却路である。排出口 42は、 排出ダクト 45に連通し、外部へと冷却風を排出させる開口である。
[0027] なお、組電池筐体 40内への冷却風の供給は、導入口 41に冷却風を組電池筐体 4 0へと供給する送風ファン (不図示）を設けることで行ってもよいし、あるいは、排出口 42に吸出し用のファンを設けて行うものであってもよい。また、本実施形態の組電池 筐体 40は導入口 41を重力方向下側に配置するようにして用いられる。これは、後述 するように、水切板 30で捕集した水分 (あるいは雨滴）が水切板 30の表面を下壁 40 a方向に流れ落ちるようにするためである。
[0028] [清浄部]
清浄部 46は、導入口 41と導入ダクト 44との間に配置されている。
[0029] 清浄部 46内の導入口 41側には、水切板 30が設けられている。水切板 30は清浄 部 46内において組電池筐体 40の下壁 40aから立ち上がり、冷却路の一部を仕切る ようにして設けられている。このため、導入口 41から導入された冷却風は、ー且必ず 水切板 30に吹き付けられる。その後、冷却風はこの水切板 30の壁面に沿って流れ、 後述するフィルタ 20を通過して力も導入ダクト 44へと流れ込む。
[0030] 本実施形態の組電池筐体 40を電気自動車に搭載した場合、雨天走行時には導入 口 41から雨滴を含んだ冷却風が組電池筐体 40内に導入されることが考えられる。し かし、雨滴を含んだ冷却風はー且必ず水切板 30に吹き付けられるため、雨滴は水 切板 30に捕捉されることとなる。水切板 30に捕捉された雨滴は水切板 30の表面を 下壁 40a方向へと流れ落ちる。導入口 41と水切板 30との間の下壁 40aにはドレイン 43が設けられており、水切板 30の表面を流れ落ちた雨滴はドレイン 43を介して外部 に排出される。また、水切板 30は下壁 40aから立ち上がるようにして設けられている ので、組電池用筐体 40が傾いたとしても、滴下した水が下壁 40aを伝って導入ダクト 44内、すなわち、組電池用筐体 40内に浸入することもない。
[0031] 水切板 30は、金属等、熱伝導性の良好な材質を用いるとさらに好ましい。これは、 水切板 30の表面を流れる空気中の水分を水切板 30の表面にて結露させて捕集す ることができる力らである。また、図 4には平板形状の水切板 30を一例して示している 力 れに限定されるものではない。すなわち、水切板 30の表面に凹凸を設け表面積 を増して空気中の水分 (雨滴)の捕集効率を高めたものとしてもよい。なお、水切板 3 0は、水を捕集することを目的とするため、清浄部 46内にてできるだけ広い面積を確 保するのが好ましいが、電池寿命に影響を及ぼさない程度に空気中の水分が除去 できればよいため、表面積の拡大を目的としてあまりに複雑な形状にするのは流路 抵抗を増大させてしまうため好ましくな 、。
[0032] また、水切板 30は、表面に撥水性のコーティングが施されたものであってもよい。こ の場合、水切板 30の表面で捕集した水が表面に残りにくくなるので、水切板 30の初 期特性を維持しやすくなる。また、この場合、水切板 30で捕集した水がドレイン 43ま で良好に流れる。
[0033] 水切板 30と導入ダクト 44との間には多孔質部材カもなるフィルタ 20が設けられて いる。このフィルタ 20は、図 5に示すように着脱可能に設けられている。これにより、長 期使用により集塵効率が低下するとともに流路抵抗の増大した古いフィルタ 20を新 LV、フィルタ 20に容易に交換することができる。
[0034] なお、本実施形態では、フィルタ 20の設置場所は水切板 30に対して冷却風の流 れ方向下流側である例を示した。この配列の場合、水切板 30で冷却風中の水分を 除去した後にフィルタ 20で粉塵が除去される。このため、フィルタ 20が冷却風中の水 により目詰まりを起こして流路抵抗が増大するのを防止することができる。しかしなが ら、本発明はこれに限定されるものではなぐフィルタ 20が水切板 30に対して冷却風 の流れ方向上流側に設けられている構成としてもよい。また、フィルタ 20は金属メッシ ュを組み合わせたものであってもよい。この場合、水切板 30で捕集し損ねた水分を 金属メッシュ表面にて結露させて捕集させることができる。
[0035] [冷却風流れ]
次に、組電池筐体 40内の冷却風の流れについて図 4を参照して説明する。
[0036] まず、送風ファン等により導入口 41へと冷却風が導入される。導入口 41から導入さ れた空気は水切板 30に吹き当たり、水切板 30によって水分を捕集されながら水切 板 30に沿って流れる。水分を除去された冷却風はフィルタ 20内を通過する。冷却風 中の粉塵は、フィルタ 20内を通過する際に除去される。水切板 30によって水分を除 去され、また、フィルタ 20によって粉塵を除去された冷却風は導入ダクト 44へと流入 する。導入ダクト 44を流れる冷却風は、積層することで形成されたセルケース 10の各 開口部 16へと分岐して流れ込む。開口部 16から、 2つのフィルム外装電池 1の発電 要素 2によって形成される隙間 16aへと流れ込んだ冷却風は、フィルム外装電池 1の 発電要素 2から熱を奪い、排出ダクト 45側の開口部 16から排出ダクト 45内へと流れ 出る。各発電要素 2から熱を除去し、各開口部 16から排出ダクト 45内へと流れ出た 冷却風は排出ダクト 45内で集合し、排出口 42より組電池筐体 40の外部へと排出さ れる。
[0037] 以上、水切板 30とフィルタ 20とを備えた清浄部 46を有する本実施形態の組電池 筐体 40は、水切板 30により冷却風中の水分を除去するので、正極用電極端子 3お よび負極用電極端子 4の腐食を防止することができる。本実施形態の組電池筐体 40 は、特に、アルミニウム力もなる正極用電極端子 3と銅またはニッケル力もなる負極用 電極端子 4との異金属接触部分の腐食を防止することができる。また、本実施形態の 組電池筐体 40は、フィルタ 20が冷却風中の粉塵を除去するので、冷却風が流れる 各電池間の隙間 16aの目詰まり発生を防止することができる。すなわち、本実施形態 の組電池筐体 40は、冷却風の冷却路となる各電池間の隙間 16aに冷却風を良好に 導入することができるため、所望の冷却特性を維持できる。このように、電極の腐食防 止および冷却特性の維持が可能な本実施形態の組電池筐体 40によれば、組電池 の長寿命化を図ることができる。さらには、本実施形態の組電池筐体 40は、粉塵によ る隙間 16aの目詰まりに配慮して隙間 16aを必要以上に拡げなくて済むため、組電 池自体を小型化することができる。
[0038] なお、本発明は、電気二重層キャパシタなどのキャパシタゃ電解コンデンサなどに 例示されるキャパシタ要素のような電気デバイス要素を外装フィルムで封止した電気 デバイスにも適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 充放電可能な電気デバイス要素がフィルムによって被覆され、外部に電極が延出 したフィルム外装電気デバイスを複数積層して収納し、筐体内部に冷却風を導入す る導入口と、積層された前記各フィルム外装電気デバイス間の隙間に連通する導入 ダクトとを有するフィルム外装電気デバイス用筐体において、
前記導入口と前記導入ダクトとの間に、冷却風に含まれる水分および粉塵を除去 する清浄部を有することを特徴とするフィルム外装電気デバイス用筐体。
[2] 前記清浄部内にフィルタが設けられている、請求項 1に記載のフィルム外装電気デ バイス用筐体。
[3] 前記フィルタは着脱可能に設けられている、請求項 2に記載のフィルム外装電気デ バイス用筐体。
[4] 前記清浄部内に、前記導入ロカ 導入された冷却風が吹き当たるように、かつ、前 記筐体の下壁から立ち上がるようにして水切板が設けられて 、る、請求項 1に記載の フィルム外装電気デバイス用筐体。
[5] 前記水切板は金属製である、請求項 4に記載のフィルム外装電気デバイス用筐体
[6] 前記水切板の表面には撥水性のコーティングが施されている、請求項 4に記載のフ イルム外装電気デバイス用筐体。
[7] 前記導入口と前記水切板との間の筐体の前記下壁に、水を外部に排出する排出 部が設けられて ヽる、請求項 4に記載のフィルム外装電気デバイス用筐体。
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