WO2014132331A1 - 電池モジュール及び蓄電設備 - Google Patents

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奈柄 久野
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株式会社 日立製作所
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a flow path structure that reduces temperature variations in one battery cell and temperature variations between a plurality of battery cells when a battery module in which a plurality of secondary battery cells are arranged in one direction is forcibly air-cooled. Is.
  • a lithium ion secondary battery with a small size and high output density As a storage battery for electric vehicles and power leveling, a lithium ion secondary battery with a small size and high output density has been attracting attention.
  • the storage battery used for these is not a single battery cell, but a battery module in which a large number of battery cells are housed in a casing and electrically connected in series or in parallel, and set to a predetermined voltage or capacity. Further, in order to charge / discharge the battery module with a predetermined current or prevent overcharge and overdischarge, the battery module is connected to a control unit incorporating a control circuit and a protection circuit. Lithium ion secondary batteries reach the end of their lives due to degradation of characteristics such as voltage and capacity due to repeated time and charge / discharge.
  • the life of the entire battery module is limited by short-lived battery cells, it is necessary to make the battery cell characteristics in the battery module uniform in order to extend the life. Since the cause of the deterioration of the battery cell characteristics is a temperature rise, it is necessary to cool the temperature rise due to Joule heat generation during charging and discharging to an allowable level or less. In addition, if the temperature distribution of a single cell is large, the electrode is locally degraded and the life of the cell is shortened.
  • Patent Document 1 states that “in order to provide a battery module in which individual battery cell temperatures are made uniform as much as possible while maintaining heat dissipation performance, a punch plate along the outer shape of the battery cell is provided inside the battery module housing.
  • a partition plate is provided, the partition plate is arranged in a direction substantially perpendicular to the stacking direction of the electrode and separator inside each battery cell that functions independently, and the internal flow path is divided into two, and the partition
  • An invention is disclosed in which a flow path is formed so that a cooling fluid faces each flow path space adjacent to each other with a plate interposed therebetween.
  • the cooling space of the battery cell is divided into two or more and cooled by a counter flow with the partition plate as a boundary.
  • This counter flow has the effect of canceling the rise in the air temperature by reversing the temperature gradient in the flow direction.
  • the counter flow of this structure is a return flow whose temperature has risen due to heat taken from the battery cells during the forward flow. Therefore, the temperature difference that occurs between the forward flow and the backward flow is also reflected in the battery cell, so that it cannot be said that temperature leveling is sufficient.
  • the battery module according to the present invention includes a plurality of battery cells, a housing that houses the battery cells, and a partition plate that divides the housing into one space and another space, and the partition plate includes a plurality of The battery cell is inserted into the hole, a first fluid inlet portion for allowing a cooling medium to flow into the one space, and a diagonal of the first fluid inlet portion.
  • a first fluid outlet that is disposed above and allows the cooling medium flowing into the one space to flow out; a second fluid inlet that allows the cooling medium to flow into the other space; and the second fluid inlet.
  • the first fluid outlet and the second fluid inlet are Characterized in that it is arranged to face through the cut plate.
  • a pair of generally isothermal counterflows or more can be introduced into two or more different cooling flow paths on which the battery cell surfaces are arranged. Temperature leveling can be achieved.
  • FIG. 7 is an example of a structural diagram in which an electronic module and a fan unit are extracted from the stationary power storage facility illustrated in FIG. 6. It is an example of the structural diagram which extracted the electronic module and the control part from the stationary power storage equipment shown in FIG.
  • FIG. 1 is an example of a configuration diagram of a battery module 150 in the first embodiment.
  • a plurality of rectangular battery cells 110 are accommodated inside the rectangular casing 20.
  • ten battery cells 110a to 110j are arranged in a line so that the wide surfaces face the inside of the housing 21.
  • a punch plate-like partition plate 31 having a plurality of rectangular holes along its outer shape is attached to the battery cells 110a to 110j.
  • the partition plate 31 is arranged so that each battery cell 110a to 110j is passed through a hole and the cell is horizontally divided into two vertically and parallel to the end faces of the battery cells 110a to 110j.
  • a fluid inlet portion 411 and a fluid outlet portion 412 of the upper flow path 410 divided by the partition plate 31 are formed diagonally of the battery module.
  • the fluid inlet portions 421 of the lower flow path 420 are alternately formed immediately below the body outlet portion 412 and the fluid outlet portions 422 are alternately formed immediately below the fluid inlet portion 411.
  • the battery cell 110 is provided with a positive electrode terminal 111a and a negative electrode terminal 111b.
  • the positive electrode terminal 111a of the battery cell 110 is electrically connected to the negative electrode terminal 111b of the adjacent battery cell 111 by the bus bar 60, and the positive electrode terminal 111a and the negative electrode terminal 111b of the battery cell 110 are alternated by the bus bar 60 in the same combination. Connected to. In this embodiment, all the battery cells are connected in series.
  • each fluid inlet portion and fluid outlet portion are provided diagonally, and the casing is divided vertically by a partition plate, and then the upper fluid inlet portion 411 and the lower fluid outlet portion 422 are provided.
  • the cross-sectional area of the counter flow channel is arranged at a position facing the partition plate 31 and the upper fluid outlet portion 412 and the lower fluid inlet portion 421 are disposed at positions facing the partition plate 31. Therefore, the temperature distribution and velocity distribution of the upper fluid and the lower fluid with the partition plate as a boundary are rotationally symmetric with respect to the module center axis indicated by a dashed line.
  • the cell near the inlet of the upper flow is a cell close to the lower outlet at the same time, the temperature imbalance due to the cell arrangement in the vicinity of the inlet / outlet is eliminated and the temperature can be leveled.
  • FIG. 2 is an example of a configuration diagram of the battery module 250 in the second embodiment.
  • the structure of the housing 22 is different from that of the first embodiment.
  • the housing 22 has side walls 22a and 22b in which a part of the outer wall is inclined.
  • the side wall 22a is inclined in a direction approaching the battery cell 110 as the distance from the fluid inlet portion 411 and the fluid outlet portion 422 increases.
  • the side wall 22b is also inclined in a direction approaching the battery cell 110 as the distance from the fluid inlet portion 412 and the fluid outlet portion 421 increases.
  • the partition plate 32 is also provided with a horizontal inclination following the housing.
  • the inclination is structured such that the flow path at the cell leading edge gradually narrows as the distance from the inflow port increases.
  • the flow rate introduced between the battery cells can be made uniform, and the inter-cell temperature inside the module can be further leveled.
  • the outer shape of the casing is configured obliquely, but a similar configuration may be formed by combining a triangular inlet with a rectangular casing.
  • ⁇ Third embodiment >> In the present embodiment, as a modification of the battery module 150, an example in which the partition plate is configured to be inclined vertically with respect to the flow path direction will be described. In the battery module 150 of FIG. 1, the description of the components having the same functions as those already described with reference to FIG. 1 is omitted.
  • FIG. 3 is an example of a configuration diagram of the battery module 350 in the third embodiment.
  • the structure of the partition plate 33 differs from 1st embodiment.
  • the partition plate 33 is inclined in the vertical direction with respect to the flow path direction so that the upper space becomes narrower as the distance from the flow path inlet section 411 and the flow path outlet section 422 increases.
  • the size of the fluid outlet portion 422 is configured to be smaller than the size of the fluid inlet portion 411.
  • the flow rate introduced between the battery cells can be made uniform by the above configuration, and the inter-cell temperature inside the module can be further leveled.
  • the present embodiment adjusts only the vertical inclination of the partition plate, it is not necessary to remake the housing itself according to the inclination as in the second embodiment, and the flow path width of the battery cell leading edge is narrowed. Therefore, the battery module can be downsized.
  • FIG. 4 is an example of a configuration diagram of the battery module 450 in the fourth embodiment.
  • a plurality of cylindrical battery cells 140 are accommodated in the housing 24.
  • six cylindrical battery cells 140a to 140f are arranged in a row and alternately upside down.
  • a punch plate-like partition plate 34 having a plurality of circular holes along the outer shape is attached to the battery cells 140a to 140f.
  • the partition plate 34 is disposed so that each battery cell 140 to 145 passes through the hole and the cell is horizontally divided into two vertically and parallel to the end surfaces of the battery cells 140a to 140f.
  • the positive electrode terminal 141a of the cylindrical battery cell 140a is electrically connected to the negative electrode terminal 141b of the adjacent battery cell 140b by the bus bar 64, and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the battery cell are alternately connected by the bus bar in the same combination.
  • all the battery cells are connected in series.
  • FIGS. 5A to 5C are examples of stationary power storage equipment 550 in the fifth embodiment.
  • FIG. 5A shows an external view.
  • the battery module 150 is provided with inlets 811 and 821, outlets 812 and 822, an upper channel 810, and a lower channel 820. Further, the electrode terminal 61 of the battery module and the electrode terminal 71 of the control unit 700 are electrically connected by a bus bar 65. The battery module 150 is controlled to be charged / discharged by the control unit 700.
  • Fig. 5 (b) shows a cross section of the upper channel.
  • Fig. 5 (c) shows a cross section of the lower channel.
  • FIGS. 6 to 8 are examples of a stationary power storage facility 650 in the sixth embodiment.
  • FIG. 6 shows the overall configuration and the flow path cross-sectional view.
  • the rack 920 includes a plurality of shelf boards 921, a control unit 700 is mounted on the bottom shelf board, four battery modules 150 are mounted thereon, and an air cooling fan unit 901 is mounted on the top stage.
  • An upper exhaust duct 813 is provided on the left side of the four battery modules 150 in the drawing, and an upper outlet 812 of the battery module 150 is connected thereto.
  • a lower exhaust duct 823 is provided on the right side of the page, and a lower discharge port 822 of the battery module 150 is connected thereto. Exhaust air from both ducts is sucked up by the uppermost air cooling fan unit 901 and discharged to the outside air.
  • FIG. 7 is a configuration diagram in which only the air cooling fan unit 8001 and the battery module 150 are extracted from the stationary power storage equipment 650 shown in FIG.
  • An upper outlet 812 formed in a J shape is connected to the upper exhaust duct 813.
  • the inflow port of the lower flow path is opened, and nearby air can be sucked.
  • the upper exhaust duct 813 is provided with connection ports that can be attached and detached by the number of battery modules.
  • FIG. 8 is a configuration diagram in which only the control unit 700 and the battery module 150 are extracted from the stationary power storage facility 650 shown in FIG.
  • the electrode terminal 61 of the battery module 150 is exposed and led out to the front surface by the bus bar 65.
  • the electrode 71 is exposed on the front surface of the control unit 700, and the battery modules 150 and the control unit 700 can be electrically connected by connecting the bus bar 62.
  • the cell temperature at the time of charging / discharging can be leveled even for a power storage facility including a large number of battery modules.
  • 150 examples are shown as the battery module, any of 250, 350, and 450 may be used.
  • the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. It can be changed.
  • the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.
  • a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment.

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Abstract

　複数のセル間温度ばらつきを平準化し、同時にセル内の温度ばらつきも平準化する電池モジュールを提供する。　電池セルを収納する筐体と、筐体を一の空間と他の空間に分断する仕切り板を有し、仕切り板は複数の穴を有し、当該穴には電池セルが挿入され、筐体には、一の空間に冷却媒体を流入させる第一の流体入口部と、当該第一の流体入口部と対角上に配置され一の空間に流入した冷却媒体を流出させる第一の流体出口部と、他の空間に冷却媒体を流入させる第二の流体入口部と、当該第二の流体入口部と対角上に配置され他の空間に流入した冷却媒体を流出させる第二の流体出口部を有し、第一の流体入口部と第二の流体出口部は、仕切り板を介して対向する位置に配置され、第一の流体出口部と第二の流体入口部は、仕切り板を介して対向する位置に配置されることを特徴とする。

Description

電池モジュール及び蓄電設備
　本発明は、複数の二次電池セルが一方向に並んだ電池モジュールを強制空冷する場合において、一つの電池セル内の温度ばらつきと、複数の電池セル間の温度ばらつきを低減する流路構造に関するものである。
　電動ビークルや電力平準化用の蓄電池として、小型で出力密度の高いリチウムイオン二次電池が注目されている。これらに用いる蓄電池は、電池セル単体ではなく、多数個の電池セルを筺体に収納し、電気的に直列や並列に接続した電池モジュールを構成し、所定の電圧や容量に設定する。さらに電池モジュールを所定電流で充放電したり、過充電や過放電を防止したりするため、制御回路や保護回路を組み込んだコントロール部と接続する。リチウムイオン二次電池は、時間や充放電の繰り返しによって、電圧や容量などの特性が低下して、寿命を迎える。
　電池モジュール全体の寿命は短命な電池セルに律速されるため、長寿命化には電池モジュール内の電池セル特性を均一化する必要がある。電池セルの特性劣化の一因は温度上昇であるため、充放電時のジュール発熱による温度上昇を許容以下に冷却する必要がある。また、セル単体の温度分布が大きいと電極が局所的に劣化してセルを短命化させる。
　また部分的に過剰発熱して温度ばらつきが拡大するなどの恐れがあるため、セル内部温度も均一に保つ必要がある。このような背景から、電池モジュール内の電池セル間の温度のみならず、電池セル内部の温度を同時に平準化する冷却構造が多数提案されている。
　例えば特許文献１にはには、「放熱性能を維持しつつ、個々の電池セル温度を限りなく均一とする電池モジュールを提供するため、電池モジュール筐体内部に、電池セル外形に沿ったパンチプレート状の仕切り板を設け、該仕切り板を、単独で機能する各電池セル内部の電極及びセパレータの積層方向に対して概ね垂直な方向に配置して内部流路を２つに分け、さらに、仕切り板を挟んで隣り合う各流路スペースに対し、冷却流体が対向するように流路を形成した」発明が開示されている。
特開２００９－１１７２６４号公報
　上記特許文献１に開示された構造では、電池セルの冷却空間を２つ以上に分割し、仕切り板を境に対抗流で冷却する。この対抗流は、流れ方向の温度勾配は逆となり、風温上昇を打ち消す効果はある。しかし、この構造の対抗流は、往流時に電池セルから奪った熱により温度上昇した復流となる。したがって、往流と復流に生じる温度差が電池セルにも反映されるため、温度平準化が十分とは言えない。
　本発明にかかる電池モジュールは、複数の電池セルと、前記電池セルを収納する筐体と、前記筐体を一の空間と他の空間に分断する仕切り板を有し、前記仕切り板は複数の穴を有し、当該穴には前記電池セルが挿入され、前記筐体には、前記一の空間に冷却媒体を流入させる第一の流体入口部と、当該第一の流体入口部と対角上に配置され前記一の空間に流入した冷却媒体を流出させる第一の流体出口部と、前記他の空間に冷却媒体を流入させる第二の流体入口部と、当該第二の流体入口部と対角上に配置され前記他の空間に流入した冷却媒体を流出させる第二の流体出口部を有し、前記第一の流体入口部と前記第二の流体出口部は、前記仕切り板を介して対向する位置に配置され、前記第一の流体出口部と前記第二の流体入口部は、前記仕切り板を介して対向する位置に配置されることを特徴とする。
　本発明によれば、冷却流体の流入出口を二対以上設けるため、電池セル表面が配置される二つ以上の異なる冷却流路内に、概略等温な一対以上の対抗流を導入でき、セルの温度平準化が図れる。冷却流体の流入出口を、電池モジュールの対角上に互い違いに配置することで、一方の流れに対しては入口付近となる電池セルが、片方の流れに対しては出口付近となって流れが対象となるため、モジュール内の風温上昇を流れ方向に対称化でき、モジュール全体の温度分布を平準化できる。
第一の実施形態による電池モジュールの構造図の例である。 第二の実施形態による電池モジュールの構造図の例である。 第三の実施形態による電池モジュールの構造図の例である。 第四の実施形態による電池モジュールの構造図の例である。 第一から四の実施形態による定置型蓄電設備の構成図の例である。 第一から四の実施形態による定置型蓄電設備の構成図の例である。 図６に示す定置型蓄電設備より電子モジュールとファンユニットを抽出した構造図の例である。 図６に示す定置型蓄電設備より電子モジュールとコントロール部を抽出した構造図の例である。
　以下、各実施形態を各図面を用いて説明する。
《第一の実施形態》
　本実施形態では、矩形の電池モジュール内に角型電池セルを配置し、流路を仕切り板で横分断する際、対抗流路の断面積が等しくなるように、セル端面と平行な仕切り板を用いて構成した１５０の例を説明する。
  図１は、第一の実施形態における電池モジュール１５０の構成図の例である。四角い筺体２０の内部に、角型の電池セル１１０が複数個収納される。本図では電池セルを１１０ａ～１１０ｊまでの１０個が、筺体２１の内部に幅広面が向き合うように一列に配列されている。
　電池セル１１０ａ～１１０ｊには、その外形に沿った矩形状の穴が複数空いたパンチプレート状の仕切り板３１が取り付けられている。この仕切り板３１は各電池セル１１０ａ～１１０ｊを穴に通してセルを上下に２つに横分断するように、かつ電池セル１１０ａ～１１０ｊの端面に対して平行になるように配置される。
　さらに筐体２１の一側面には仕切り板３１によって分割された上側流路４１０の流体入口部４１１および流体出口部４１２が電池モジュールの対角上に形成される。一方、下側流路４２０の流体入口部４２１は体出口部４１２の直下に、流体出口部４２２は、流体入口部４１１の直下に互い違いに形成される。
　電池セル１１０には正極端子１１１ａと負極端子１１１ｂが設けられている。この電池セル１１０の正極端子１１１ａは、隣り合う電池セル１１１の負極端子１１１ｂとバスバー６０で電気的に接続され、以下同様な組み合わせで電池セル１１０の正極端子１１１ａと負極端子１１１ｂがバスバー６０で互い違いに接続される。本実施形態では、全ての電池セルが直列接続されている。
　本実施形態のようにそれぞれの流体入口部と流体出口部を対角上に設け、仕切り板によって筐体を上下に分断した上で、上側の流体入口部４１１と下側の流体出口部４２２が仕切り板３１を介して対向する位置に配置され、上側の流体出口部４１２と下側の流体入口部４２１が仕切り板３１を介して対向する位置に配置されることによって、対抗流路の断面積がいずれの場所でも等しいため、仕切り板を境にした上側流体と下側流体の温度分布や速度分布が一点破線で示すモジュール中心軸に対して回転対称になる。
　したがって上側流の入口至近セルは、同時に下側流出口至近セルであるため、入口出口近傍のセル配置による温度不均衡が解消されて温度が平準化できる。
　さらに、一つの電池セルに着目すると、上側流はセル右上に衝突し、下側流はセルの左下に衝突し、それぞれの風温上昇が左右対称になることでよりセル温度の平準化が促進できる。
《第二の実施形態》
　本実施形態では、電池モジュール１５０の変形として、セル前縁にける流路が流入口から遠方になるにしたがって次第に狭く構成する例について説明する。図１の電池モジュール１５０のうち、既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
  図２は、第二の実施形態における電池モジュール２５０の構成図の例である。本実施形態では第一の実施形態とは筐体２２の構造が異なる。筺体２２は、外壁の一部に傾斜が設けられた側壁２２ａ、２２ｂを有している。この側壁２２ａは流体入口部４１１及び流体出口部４２２から離れるにつれて電池セル１１０に近づく方向に傾斜がつけられている。側壁２２ｂも流体入口部４１２及び流体出口部４２１から離れるにつれて電池セル１１０に近づく方向に傾斜がつけられている。
　仕切り版３２も筺体に追従した横向きの傾斜が設けられている。傾斜は、セル前縁にける流路が流入口から遠方になるにしたがって次第に狭くする構造となっている。
　本実施例のように構成し、傾斜角度を適性に調整すると、電池セル間に導入する流速を均一化でき、モジュール内部のセル間温度をさらに平準化できる。本実施例では、筺体の外形を斜めに構成したが、矩形の筺体に、三角形の導入口を合体させて同様な構成を形成してもよい。
《第三の実施形態》
　本実施形態では、電池モジュール１５０の変形として、仕切り板を流路方向に対して縦向きに傾斜させて構成する例について説明する。図１の電池モジュール１５０のうち、既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
　図３は、第三の実施形態における電池モジュール３５０の構成図の例である。本実施形態では第一の実施形態とは仕切り板３３の構成が異なる。仕切り板３３は、流路入口部４１１及び流路出口部４２２から離れるにつれて上側の空間が狭くなるように流路方向に対して縦向きに傾斜が設けられている。つまり、言い換えると流体入口部４１１の大きさよりも流体出口部４２２の大きさの方が小さくなるように構成されている。
　本実施形態のように構成し、傾斜角度を適性に調整すると、特に電池モジュール３５０が電池セル１１０ａ側の周囲の温度が高い位置に配置された場合に、電池セル１１０の温度を均一化できる構成となっている。また、上記構成によって電池セル間に導入する流速を均一化でき、モジュール内部のセル間温度をさらに平準化できる。また、本実施例は、仕切り板の縦傾斜だけを調整するので、第二の実施形態にように、筺体自体を傾斜に応じて作り作り替える必要がなく、電池セル前縁の流路幅を狭くできるので電池モジュールを小型化できる。
《第四の実施形態》
　本実施形態では、電池モジュール１５０の変形として、筺体内部に円筒セルを配置した例について説明する。図１の電池モジュール１５０のうち、既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
　図４は、第四の実施形態における電池モジュール４５０の構成図の例である。筺体２４の内部に、円筒型電池セル１４０が複数個収納される。本実施形態では円筒電池セル１４０ａ～１４０ｆまでの６個が、一列に互い違いに上下逆転して配列されている。電池セル１４０ａ～１４０ｆには、その外形に沿った円形状の穴が複数空いたパンチプレート状の仕切り板３４が取り付けられている。この仕切り板３４は各電池セル１４０～１４５を穴に通してセルを上下に２つに横分断するように、かつ電池セル１４０ａ～１４０ｆの端面に対して平行になるように配置される。
　円筒型電池セル１４０ａの正極端子１４１ａは、隣り合う電池セル１４０ｂの負極端子１４１ｂとバスバー６４で電気的に接続され、以下同様な組み合わせで電池セルの正極端子と負極端子がバスバーで互い違いに接続される。本実施形態では、全ての電池セルが直列接続されている。
　本実施形態のように、円筒型電池セルを一列に並べることで、円筒型電池セルの温度平準化も促進できる。
《第五の実施形態》
　本実施形態では、定置型の蓄電設備５５０として、一個の電池モジュール１５０をコントロール部７００や空冷ファンと組み合わせた例について説明する。既に説明した図に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
　図５(ａ)～（ｃ）は、第五の実施形態における定置型の蓄電設備５５０の例である。図５(ａ)に外観図示す。電池モジュール１５０には、流入口８１１、８２１や流出口８１２、８２２、上側流路８１０、下側流路８２０が設けられている。また、電池モジュールの電極端子６１とコントロール部７００の電極端子７１は、バスバー６５で電気的に接続されている。電池モジュール１５０は、コントロール部７００により充放電状態を制御される。
　図５(ｂ)に上側流路の断面を示す。上側流出口８１２内部に排気ファン８０１を設けることで、Ｊ字に曲げた上側流入口８１１より、外気流を導入できる。
　図５(ｃ)に下側流路の断面を示す。下側排出口８２２内部に排気ファン８０１を設けることで、Ｊ字に曲げた下側流入口８２１より、外気流を導入できる。
　本実施形態のように、流入口をＪ字に曲げることで、流出した高温流れを避けて、低温な外気を取り込むことができる。電池モジュールとして、１５０の例を示したが、２５０、３５０、４５０のいずれの形態でもよい。
《第六の実施形態》
　本実施形態では、定置型の蓄電設備として、４個の電池モジュール１５０をコントロール部７００や空冷ファンユニット９０１と組み合わせた例について説明する。既に説明した図に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
　図６～８は、第六の実施形態における定置型の蓄電設備６５０の例である。図６に全体の構成と流路断面図を示す。ラック９２０は複数の棚板９２１を備え、最下段の棚板にはコントロール部７００が、その上に電池モジュール１５０が４個、最上段には空冷ファンユニット９０１が搭載されている。４個の電池モジュール１５０の紙面左側には、上側排気ダクト８１３が設けられ、電池モジュール１５０の上側流出口８１２が接続されている。同様に紙面右側には、下側排気ダクト８２３が設けられ、電池モジュール１５０の下側排出口８２２が接続されている。両ダクトからの排気は、最上部の空冷ファンユニット９０１によって吸い上げられ、外気へ排出される。
　図７は、図６に示した定置型の蓄電設備６５０より空冷ファンユニット８００１と電池モジュール１５０のみを抜粋した構成図である。上側排気ダクト８１３には、Ｊ字型に形成した上側流出口８１２が接続されている。下側流路の流入口は開放され、近傍空気を吸入できる。上側排気ダクト８１３には、電池モジュールの数だけ着脱可能な接続口が設けられている。空冷ファンユニットを最上部に配置することで、複数個の電池モジュール内へ送風排気できる。
　図８は、図６に示した定置型の蓄電設備６５０よりコントロール部７００と電池モジュール１５０のみを抜粋した構成図である。電池モジュール１５０の電極端子６１が露出し、バスバー６５により、前面へ導出される。コントロール部７００の前面には、電極７１が露出し、バスバー６２を連結することにより、各電池モジュール１５０とコントロール部７００間を電気的に接続できる。
　以上のように構成することにより、多数個の電池モジュールを備えた蓄電設備に対しても、充放電時のセル温度の平準化ができる。電池モジュールとして、１５０の例を示したが、２５０、３５０、４５０のいずれの形態でもよい。　以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
２１　筐体
３１　仕切り板
６０　バスバー
１１０　電池セル
１１１ａ　正極端子
１１１ｂ　負極端子
１５０　電池モジュール
４１０　上側流路
４１１、４２１　流体入口部
４１２、４２２　流体出口部

Claims (8)

  1. 　複数の電池セルと、
    　前記電池セルを収納する筐体と、
    　前記筐体を一の空間と他の空間に分断する仕切り板を有する電池モジュールにおいて、
    　前記仕切り板は複数の穴を有し、当該穴には前記電池セルが挿入され、
    　前記筐体には、前記一の空間に冷却媒体を流入させる第一の流体入口部と、当該第一の流体入口部と対角上に配置され前記一の空間に流入した冷却媒体を流出させる第一の流体出口部と、前記他の空間に冷却媒体を流入させる第二の流体入口部と、当該第二の流体入口部と対角上に配置され前記他の空間に流入した冷却媒体を流出させる第二の流体出口部を有し、
    　前記第一の流体入口部と前記第二の流体出口部は、前記仕切り板を介して対向する位置に配置され、
    　前記第一の流体出口部と前記第二の流体入口部は、前記仕切り板を介して対向する位置に配置されることを特徴とする電池モジュール。
  2. 　請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
    　前記筐体の前記第一の流体入口部と前記第二の流体出口部が設けられていない面は、前記第一の流体入口部と前記第二の流体出口部から遠ざかるにつれて前記電池セルに近づくように傾斜を有し、
    　前記筐体の前記第一の流体出口部と前記第二の流体入口部が設けられていない面は、前記第一の流体出口部と前記第二の流体入口部から遠ざかるにつれて前記電池セルに近づくように傾斜を有していることを特徴とする電池モジュール。
  3. 　請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
    　前記仕切り板は、前記第一の流体入口部の大きさが前記第二の流体出口部の大きさが大きくなるように傾斜していることを特徴とする電池モジュール。
  4. 　請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
    　前記電池セルは角型電池セルであることを特徴とする電池モジュール。
  5. 　請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
    　前記電池セルは円筒型電池セルであることを特徴とする電池モジュール。
  6. 　請求項１に記載の電池モジュールを複数用いた蓄電設備において、
    　前記第一の流体出口部には第一の流出口が設けられ、当該第一の流出口には第一の排気ファンが設けられ、
    　前記第二の流体出口部には第二の流出口が設けられ、当該第二の流出口には第二の排気ファンが設けられたことを特徴とする蓄電設備。
  7. 　請求項６に記載の蓄電設備において、
    　前記第一の流体入口部にはＪ字型の第一の流入口が設けられ、
    　前記第二の流体入口部にはＪ字型の第二の流入口が設けられることを特徴とする蓄電設備。
  8. 　請求項１に記載の電池モジュールを複数用いた蓄電設備において、
    　前記複数の電池モジュールは積層して配置され、
    　前記複数の電池モジュールの前記第一の流体出口部はそれぞれ第一の排気ダクトに接続され、
    　前記複数の電池モジュールの前記第二の流体出口部はそれぞれ第二の排気ダクトに接続されることを特徴とする蓄電設備。
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