JP2010061988A - Storage battery device - Google Patents
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Abstract
【課題】 蓄電素子から発生したガスが電子機器と接触するのを防止することができる蓄電装置を提供する。
【解決手段】 複数の蓄電素子(11)を含む蓄電モジュール(10)と、蓄電素子との間で熱交換を行うための液状の熱交換媒体(4)と、蓄電モジュールおよび熱交換媒体を収容する第1の収容室(20a)と、第1の収容室と隣り合って配置され、電子機器(30)を収容する第2の収容室(20b)とを備えたケース(20)と、蓄電素子からのガスの発生に応じて、ガスおよび熱交換媒体を第1の収容室から第2の収容室に移動させるガイド機構(40,41)と、を有する。ガイド機構は、熱交換媒体が第2の収容室内で電子機器を覆った後に、ガスを第2の収容室に移動させる。
【選択図】 図5PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power storage device capable of preventing gas generated from a power storage element from contacting an electronic device.
A power storage module (10) including a plurality of power storage elements (11), a liquid heat exchange medium (4) for exchanging heat with the power storage elements, and the power storage module and the heat exchange medium are accommodated. A case (20) including a first storage chamber (20a), a second storage chamber (20b) disposed adjacent to the first storage chamber and storing the electronic device (30), And a guide mechanism (40, 41) for moving the gas and the heat exchange medium from the first storage chamber to the second storage chamber in response to generation of gas from the element. The guide mechanism moves the gas to the second storage chamber after the heat exchange medium covers the electronic device in the second storage chamber.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、液状の熱交換媒体を蓄電素子とともにケース内に収容した蓄電装置に関するものである。 The present invention relates to a power storage device in which a liquid heat exchange medium is housed in a case together with a power storage element.
車両の動力源として二次電池を用いる場合には、複数の二次電池を備えた電池パックを車両に搭載している。また、二次電池の充放電を制御するために用いられる電子機器が、電池パックとともに配置されている。この電子機器としては、例えば、リレーや、二次電池の状態を監視するための監視ユニットが挙げられる。
二次電池では、過充電等によってガスが発生するおそれがある。このガスは、例えば、二次電池中に含まれる電解液が化学分解することによって発生することがある。上述した電子機器が、二次電池と隣り合う位置に配置されている場合には、二次電池から発生したガスが電子機器と接触することにより、電子機器の動作に不具合が生じてしまうおそれがある。 In the secondary battery, gas may be generated due to overcharge or the like. This gas may be generated by, for example, chemical decomposition of the electrolyte contained in the secondary battery. When the electronic device described above is arranged at a position adjacent to the secondary battery, the gas generated from the secondary battery may come into contact with the electronic device, which may cause a malfunction in the operation of the electronic device. is there.
そこで、本発明の目的は、蓄電素子から発生したガスが電子機器と接触するのを防止することができる蓄電装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a power storage device that can prevent gas generated from a power storage element from coming into contact with an electronic device.
本発明である蓄電装置は、複数の蓄電素子を含む蓄電モジュールと、蓄電素子との間で熱交換を行うための液状の熱交換媒体と、蓄電モジュールおよび熱交換媒体を収容する第1の収容室と、第1の収容室と隣り合って配置され、電子機器を収容する第2の収容室とを備えたケースと、蓄電素子からのガスの発生に応じて、ガスおよび熱交換媒体を第1の収容室から第2の収容室に移動させるガイド機構と、を有する。そして、ガイド機構は、熱交換媒体が第2の収容室内で電子機器を覆った後に、ガスを第2の収容室に移動させる。 The power storage device according to the present invention includes a power storage module including a plurality of power storage elements, a liquid heat exchange medium for performing heat exchange with the power storage elements, and a first storage that stores the power storage module and the heat exchange medium. And a case having a second storage chamber disposed adjacent to the first storage chamber and storing the electronic device, and a gas and a heat exchange medium according to the generation of gas from the power storage element. And a guide mechanism that moves the first storage chamber to the second storage chamber. Then, the guide mechanism moves the gas to the second storage chamber after the heat exchange medium covers the electronic device in the second storage chamber.
ここで、ガイド機構としては、熱交換媒体およびガスを第1の収容室から第2の収容室に導くためのダクトと、ダクトに設けられ、第1および第2の収容室における圧力状態に応じて閉じ状態から開き状態に変化する弁と、で構成することができる。そして、ダクトを用いることにより、第2の収容室に移動した熱交換媒体の液面が電子機器よりも上方の位置に到達した後に、第2の収容室に対してガスを移動させることができる。 Here, the guide mechanism includes a duct for guiding the heat exchange medium and gas from the first storage chamber to the second storage chamber, and a duct provided according to the pressure state in the first and second storage chambers. And a valve that changes from a closed state to an open state. And by using a duct, after the liquid level of the heat exchange medium that has moved to the second storage chamber reaches a position above the electronic device, the gas can be moved to the second storage chamber. .
具体的には、ダクトのうち、第1の収容室内に位置する端部を、弁よりも下方に位置させることができる。また、ダクトのうち、第2の収容室内に位置する端部を、電子機器よりも上方に位置させることができる。 Specifically, the end portion of the duct located in the first accommodation chamber can be positioned below the valve. Moreover, the edge part located in a 2nd storage chamber among ducts can be located upwards rather than an electronic device.
また、第2の収容室において、第1の収容室から移動したガスおよび熱交換媒体を重力の作用を用いて分離させることができる。そして、熱交換媒体と分離されたガスを、第2の収容室に接続されたダクトを介して、蓄電装置の外部に排出させることができる。 Further, in the second storage chamber, the gas and the heat exchange medium moved from the first storage chamber can be separated using the action of gravity. Then, the gas separated from the heat exchange medium can be discharged to the outside of the power storage device through a duct connected to the second storage chamber.
本発明では、蓄電素子からガスが発生した場合において、ガイド機構により、熱交換媒体を第2の収容室に移動させた後に、ガスを第2の収容室に移動させている。しかも、第2の収容室に移動する熱交換媒体によって、電子機器を覆うようにしている。これにより、ガスが第1の収容室から第2の収容室に移動しても、ガスが電子機器と接触するのを阻止することができる。 In the present invention, when gas is generated from the electricity storage element, the heat exchange medium is moved to the second storage chamber by the guide mechanism, and then the gas is moved to the second storage chamber. Moreover, the electronic device is covered with a heat exchange medium that moves to the second storage chamber. Thereby, even if gas moves from the 1st accommodation room to the 2nd accommodation room, it can block that gas contacts electronic equipment.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
本発明の実施例1である電池パック(蓄電装置)の構成について、図1を用いて説明する。ここで、図1は、本実施例の電池パックの内部構成を示す図である。図1において、X軸、Y軸およびZ軸は、互いに直交する軸であり、Z軸は重力方向に相当する軸である。
A configuration of a battery pack (power storage device) that is
本実施例の電池パック1は、車両(不図示)に搭載することができる。具体的には、電池パック1は、車両のフロアパネルに固定したり、サイドメンバやクロスメンバといったフレームに固定したりすることができる。この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、動力源としての電池パック1に加えて、内燃機関や燃料電池といった他の動力源も備えた車である。また、電気自動車は、電池パック1の出力だけを用いて走行する車である。本実施例の電池パック1は、放電によって車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生する運動エネルギを回生電力として充電したりする。なお、車両の外部からの電力供給を受けて充電を行うこともできる。
The
本実施例の電池パック1は、電池モジュール(蓄電モジュール)10と、パックケース20と、電子機器30とを有している。電池モジュール10の構成については後述する。パックケース20は、電池モジュール10を収容する第1の収容室20aと、電子機器30を収容する第2の収容室20bとを有している。ここで、第1の収容室20aおよび第2の収容室20bは、仕切部20cによって仕切られており、仕切部20cを境界として隣り合って配置されている。
The
本実施例において、第1および第2の収容室20a,20bの高さ(Z方向の長さ)は、互いに等しくなっている。また、第1および第2の収容室20a,20bの幅(Y方向の長さ)も互いに等しくなっている。なお、各収容室20a,20bの高さや幅は、互いに異なっていてもよい。すなわち、第1の収容室20aは、電池モジュール10を収容できる大きさを有していればよく、第2の収容室20bは、電子機器30を収容できる大きさを有していればよい。ただし、本実施例のように第1および第2の収容室20a,20bの大きさを、Z方向およびY方向に関して等しくすることにより、パックケース20を容易に製造することができる。
In the present embodiment, the heights (lengths in the Z direction) of the first and
パックケース20は、熱伝導性や耐食性等に優れた材料、例えば、後述する熱交換媒体4の熱伝導率と同等又はこれよりも高い熱伝導率を有する材料で形成することができる。具体的には、パックケース20を、アルミニウムや鉄等といった金属で形成することができる。
The
電池モジュール10は、第1の収容室20aに固定されている。第1の収容室20aは、電池モジュール10の他に、電池モジュール10との間で熱交換を行うための液状の熱交換媒体4が収容されている。そして、第1の収容室20aは、熱交換媒体4によって満たされている。言い換えれば、熱交換媒体4は、第1の収容室20aにおけるすべての内壁面に接触している。なお、第1の収容室20aへの熱交換媒体4の充填状態によっては、熱交換媒体4が、第1の収容室20aの内壁面(特に、上面)のうち一部の領域に接触していない場合もある。
The
ここで、第1の収容室20aは、熱交換媒体4で満たしておく必要はなく、第1の収容室20aに気体の層が形成されていてもよい。例えば、第1の収容室20aにおける上部空間に空気層を設けておくことができる。ただし、後述するように、熱交換媒体4を用いて電池モジュール10の温度調節を行うためには、電池モジュール10の全体が熱交換媒体4と接触していることが好ましい。すなわち、熱交換媒体4の液相中に電池モジュール10が浸っていることが好ましい。
Here, the
熱交換媒体4は、後述するように、電池モジュール10の温度を調節するために用いられる。熱交換媒体4は、絶縁性を有する液体であり、例えば、油や、フッ素系不活性液体を用いることができる。油としては、例えば、シリコンオイルを用いることができる。また、フッ素系不活性液体としては、例えば、フロリナート、Novec HFE(hydrofluoroether)、Novec1230(スリーエム社製)を用いることができる。
As will be described later, the
なお、電池モジュール10の表面に絶縁処理を施しておけば、熱交換媒体4として、絶縁性を有する液体を用いなくてもよい。例えば、電池モジュール10の表面に、絶縁性を有する層を形成しておくことができ、この場合には、熱交換媒体4として、絶縁性に優れていない水等を用いることができる。
In addition, if the surface of the
ここで、電池モジュール10(後述する単電池11)は充放電によって発熱するが、電池モジュール10に熱交換媒体4を接触させることにより、電池モジュール10および熱交換媒体4の間で熱交換が行われ、電池モジュール10の熱が熱交換媒体4に伝達される。熱を持った熱交換媒体4は、第1の収容室20aの内部で流動して、パックケース20に熱を伝達することができる。そして、パックケース20に伝達された熱は、大気中に放出される。これにより、電池モジュール10(単電池11)の放熱(冷却)を行うことができる。
Here, the battery module 10 (
また、電池モジュール10が過度に冷却された場合には、パックケース20を温めれば、パックケース20に伝達された熱が、熱交換媒体4を介して電池モジュール10に伝達される。これにより、電池モジュール10の温度低下を抑制することができる。このように、パックケース20(第1の収容室20a)に熱交換媒体4を収容しておくことにより、電池モジュール10およびパックケース20の間における熱伝達を促進させることができる。また、第1の収容室20aに、熱交換媒体4を強制的に流動させるためのファン(不図示)を設けておけば、熱交換媒体4を介した熱伝達を効率良く行うことができる。
When the
パックケース20の仕切部20cには、第1のダクト41が取り付けられている。すなわち、第1のダクト41は、仕切部20cに形成された開口部(不図示)を貫通した状態で、仕切部20cに固定されている。第1のダクト41は、曲げ形成されており、第1の収容室20a内に位置する端部41a側の領域がZ方向に延びている。そして、端部41aは、パックケース20の底面と向かい合っており、熱交換媒体4や後述するガスを取り込むための開口部を有している。
A
また、第1のダクト41のうち、第2の収容室20b内に位置する端部41bは、電子機器30よりも上方に位置している。端部41bは、後述するように、熱交換媒体4やガスを第2の収容室20b内に排出させるための開口部を有している。本実施例において、端部41bは、第2の収容室20bの側壁と向かい合うように配置されているが、これに限るものではない。例えば、端部41bを、電子機器30と向かい合うように配置することもできる。また、本実施例では、第1のダクト41における端部41b側の領域を第2の収容室20b内に突出させているが、突出させなくてもよい。すなわち、弁40が設けられる位置に、端部41bを位置させることもできる。
Further, the
第1のダクト41内には、弁40が設けられている。弁40は、電子機器30よりも上方に配置されている。また、弁40は、第1および第2の収容室20a,20bの間における圧力差に応じて、閉じ状態から開き状態に変化するようになっている。具体的には、第1の収容室20aの内圧が、第2の収容室20bにおける圧力よりも所定値だけ高くなると、弁40が閉じ状態から開き状態に変形するようになっている。この弁40は、いわゆる破壊型の弁であり、閉じ状態から開き状態に変形した後には、元の状態(閉じ状態)に戻ることができない弁である。
A
図1に示すように、弁40が閉じ状態にあるとき、第1のダクト41のうち、第1の収容室20a内に位置する部分には、熱交換媒体4が浸入している。
As shown in FIG. 1, when the
なお、弁40としては、破壊型の弁の代わりに、いわゆる復帰型の弁を用いることもできる。復帰型の弁とは、閉じ状態および開き状態の間で変化できる弁であり、バネといった弾性部材を用いて復帰型の弁を構成することができる。本実施例の構成では、第1の収容室20aの内圧と、第2の収容室20bにおける圧力との差に応じて、復帰型の弁が閉じ状態および開き状態の間で変化することになる。
As the
一方、第2の収容室20bには、第2のダクト42が取り付けられている。すなわち、第2のダクト42は、第2の収容室20bに形成された開口部(不図示)を貫通した状態で、第2の収容室20bに固定されている。第2のダクト42は、電子機器30よりも上方に配置されている。
On the other hand, a
第2のダクト42は、後述するように、電池モジュール10から発生したガスを電池パック1の外部に導くために設けられている。ここで、第2のダクト42のうち、パックケース20の外部に突出した部分には、他のダクト(不図示)が取り付けられるようになっている。他のダクトは、第2のダクト42に移動したガスを車両の外部まで導いて、車外にガスを排出させる。ここで、第2のダクト42は、Z方向に関して、弁40と同じ位置に配置することもできるし、弁40と異なる位置に配置することもできる。本実施例では、第2のダクト42を、弁40の位置よりも上方の位置に配置している。
The
電池モジュール10には、正極用および負極用のケーブル(不図示)がそれぞれ接続されており、これらのケーブルは、パックケース20の仕切部20cを貫通して、第2の収容室20bに配置された電子機器30に接続されている。電子機器30としては、例えば、充放電の許容および禁止を切り替えるためのリレー、電池モジュール10の出力(電圧値)を変換するためのDC/DCコンバータや、車両の走行に用いられるモータに電力を供給するためのインバータが挙げられる。リレーは、高電圧の突入電流を防止するために用いられる。
Positive and negative cables (not shown) are connected to the
次に、電池モジュール10の構成について、図2を用いて説明する。ここで、図2は、電池モジュール10の構成を示す外観斜視図である。
Next, the configuration of the
電池モジュール10は、複数の単電池11を有しており、これらの単電池11は電気的に直列に接続されている。また、複数の単電池11は、図2に示すように、所定面内(X−Z面内)において並列に配置されている。単電池11としては、具体的には、蓄電素子としての二次電池を用いている。二次電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池が挙げられる。なお、二次電池の代わりに、蓄電素子としての電気二重層キャパシタ(コンデンサ)を用いることもできる。
The
各単電池11は、両端側において、一対の支持プレート12によって支持されている。これらの支持プレート12は、ネジ等の締結部材(不図示)によって、パックケース20(第1の収容室20a)に固定されている。なお、本実施例では、2つの支持プレート12を用いているが、これらの支持プレート12を一体として構成することもできる。また、支持プレート12は、例えば、樹脂で形成することができる。
Each
各単電池11の両端には、正極端子11aおよび負極端子11bが設けられている。各単電池11の正極端子11aは、隣り合って配置された他の単電池11の負極端子11bとバスバー13を介して電気的および機械的に接続されている。同様に、各単電池11の負極端子11bは、隣り合って配置された他の単電池11の正極端子11aとバスバー13を介して電気的および機械的に接続されている。そして、複数の単電池11を、バスバー13を介して電気的に直列に接続することにより、電池モジュール10として所望の出力を得ることができる。
A
本実施例では、図2に示すように、いわゆる円筒型の単電池11を用いているが、これに限るものではない。すなわち、いわゆる角形といった、他の形状の単電池11を用いることもできる。角形の単電池11を用いる場合には、これらの単電池11を一方向に並べて配置し、両端側からエンドプレートで狭持することにより、電池モジュールを構成することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, a so-called
図3に示すように、単電池11は、発電要素11cと、発電要素11cを収容する電池ケース11dとを有している。ここで、図3は、単電池11の一部における内部構造を示す断面図である。なお、図3では、正極端子11aの周辺構造を示しているが、負極端子11bの周辺構造についても同様である。
As shown in FIG. 3, the
電池ケース11dは、耐久性および耐食性に優れた材料で形成することが好ましく、この材料として、具体的には、アルミニウム等の金属を用いることができる。また、電池ケース11dの一端面には、正極端子11aが固定されている。ここで、正極端子11aおよび電池ケース11dは、絶縁性を有するシール部材(不図示)を介して接続されており、単電池11の内部を密閉状態としている。
The
また、正極端子11aの一部には、弁(破壊型の弁)11eが設けられている。弁11eとしては、上述した弁40と同様に、破壊型の弁だけでなく、復帰型の弁を用いることもできる。なお、本実施例では、弁11eを正極端子11aに設けているが、これに限るものではない。具体的には、弁11eを負極端子11bに設けることもできるし、電池ケース11dに設けることもできる。すなわち、単電池11の内部で発生したガスを単電池11の外部に放出させることができればよく、弁11eを設ける位置は適宜設定することができる。
Further, a valve (destructive valve) 11e is provided in a part of the
発電要素11cは、正極素子、負極素子および、電解液を含むセパレータで構成されており、公知の構成を適宜、適用することができる。本実施例では、正極素子、セパレータおよび負極素子を、この順序で積層し、この積層体を巻くことによって、発電要素11cを構成している。そして、発電要素11cの両端部には、正極端子11aおよび負極端子11bが電気的および機械的に接続されている。具体的には、正極端子11aは、発電要素11cの正極素子に接続され、負極端子11bは、発電要素11cの負極素子に接続されている。
The
ここで、正極素子としては、アルミニウム等の金属(合金を含む)で形成された集電板の表面に、活物質を含む正極層を形成したものを用いることができる。負極素子としては、アルミニウム等の金属(合金を含む)で形成された集電板の表面に、活物質を含む負極層を形成したものを用いることができる。より具体的には、ニッケル水素電池では、正極層の活物質として、ニッケル酸化物を用い、負極層の活物質として、MmNi(5−x−y−z)AlxMnyCoz(Mm:ミッシュメタル)等の水素吸蔵合金を用いることができる。また、リチウムイオン電池では、正極層の活物質として、リチウム−遷移金属複合酸化物を用い、負極層の活物質として、カーボンを用いることができる。なお、正極層および負極層には、活物質の他にも、導電剤等を含めることができる。また、本実施例では、電解液を用いているが、固体電解質を用いることもできる。固体電解質としては、無機固体電解質や有機固体電解質が挙げられる。 Here, as a positive electrode element, what formed the positive electrode layer containing an active material on the surface of the current collecting plate formed with metals (an alloy is included), such as aluminum, can be used. As the negative electrode element, one in which a negative electrode layer containing an active material is formed on the surface of a current collector plate made of a metal (including an alloy) such as aluminum can be used. More specifically, in a nickel metal hydride battery, nickel oxide is used as the active material for the positive electrode layer, and MmNi (5-xyz) Al x Mn y Co z (Mm: A hydrogen storage alloy such as (Misch metal) can be used. In the lithium ion battery, a lithium-transition metal composite oxide can be used as the active material for the positive electrode layer, and carbon can be used as the active material for the negative electrode layer. Note that the positive electrode layer and the negative electrode layer can contain a conductive agent in addition to the active material. In this embodiment, an electrolytic solution is used, but a solid electrolyte can also be used. Examples of the solid electrolyte include inorganic solid electrolytes and organic solid electrolytes.
過充電等によって、発電要素11cからガスが発生すると、単電池11の内圧が上昇する。このガスには、例えば、水素ガスが含まれる。単電池11の内圧が所定値、言い換えれば、弁11eの作動圧に到達すると、弁11eが閉じ状態から開き状態に変化する。これにより、発電要素11cから発生したガスを、単電池11の外部に放出させることができる。
When gas is generated from the
次に、本実施例の電池パック1において、単電池11からガスが発生したときの動作について、図4および図5を用いて説明する。ここで、図4および図5は、電池パック1の内部構造を示す図であり、図1に相当する図である。
Next, in the
弁11eを介して単電池11の外部にガス5が放出されると、第1の収容室20aの内圧が上昇する。ここで、単電池11からガス5が発生する前は、弁40が閉じ状態となっており、第1の収容室20aの内部は、密閉状態となっている。このため、ガス5の発生に伴って、第1の収容室20aの内圧が上昇する。そして、第1および第2の収容室20a,20bの間における圧力差が所定値(弁40の作動圧)に到達すると、弁40が閉じ状態から開き状態に変化する。これにより、第1の収容室20aに存在する熱交換媒体4は、第1のダクト41を介して、第2の収容室20bに移動する。
When the
単電池11から発生したガス5は、重力が作用する方向とは逆方向に移動する。ここで、第1のダクト41は、下方向に向かって延びており、端部41aがパックケース20の底面側を向いている。このため、第1のダクト41の内部には、ガス5の圧力によって熱交換媒体4が押し込まれることになり、熱交換媒体4が第1のダクト41を介して第2の収容室20bに移動する。このとき、第1の収容室20aにおける熱交換媒体4の液面4aの位置は、ガス5の発生量が増加するにつれて、徐々に低くなっていく。
The
第2の収容室20bに移動した熱交換媒体4は、第2の収容室20bで溜まることになる。これにより、第2の収容室20bにおいて、熱交換媒体4の液面4bの位置は徐々に高くなっていく。なお、熱交換媒体4が第2の収容室20bに移動することに応じて、第2の収容室20b内に存在する空気は、第2のダクト42を介して電池パック1の外部に排出される。
The
本実施例では、第1の収容室20aにおける液面4aが第1のダクト41の端部41aに到達したときに、第2の収容室20bにおける液面4bが電子機器30の上面に到達するようになっている。これに基づいて、Z方向における端部41aの位置を決定することができる。すなわち、第1の収容室20aを満たす熱交換媒体4の量から、第2の収容室20b内で電子機器30の全体を浸すだけの熱交換媒体4の量を減らしたときの液面4aの位置に、端部41aが位置していればよい。
In this embodiment, when the
ガス5の発生に応じて、液面4aが端部41aよりも低くなると、第1のダクト41内にガス5が移動することになる。ここで、図5の点線で示す矢印は、ガス5の移動軌跡(一例)を示している。ガス5が第1のダクト41を介して第2の収容室20bに移動するとき、熱交換媒体4の液面4bは電子機器30の上面よりも上方に位置しているため、ガス5が電子機器30と接触することはない。これにより、ガス5が電子機器30と接触することによる不具合の発生を防止することができる。
When the
例えば、電子機器30に含まれるリレーは、動作時に過度の熱を発生するおそれがある。このとき、熱が発生した部分にガス5が接触してしまうと、ガス5にも熱が伝達されてしまうおそれがある。本実施例では、熱交換媒体4を用いることにより、ガス5が電子機器30に接触するのを阻止しているため、上述した不具合が発生することもない。
For example, the relay included in the
ここで、ガス5が第2の収容室20bに移動するときの液面4bの位置は、電子機器30の上面よりも上方であればよい。ただし、本実施例では、ガス5を、第2のダクト42を介して電池パック1の外部に排出させるようにしているため、ガス5が第1のダクト41から第2のダクト42に移動しやすいように、液面4bの位置を決定することが好ましい。液面4bの位置を設定するには、第1のダクト41における端面41aの位置を設定すればよい。
Here, the position of the
なお、本実施例では、第1のダクト41をZ方向に延びるように配置しているが、これに限るものではない。すなわち、本実施例で説明した第1のダクト41と同一の機能を有するものであれば、第1のダクト41の配置は適宜設定することができる。例えば、第1のダクト41を、X−Y平面に対して傾斜させた状態で配置することもできる。また、第1のダクト41の断面積も適宜設定することができる。
In the present embodiment, the
ここで、第1のダクト41は、上述したように、2つの機能を有している。第1の機能としては、ガス5が第2の収容室20bに移動する前に、第1の収容室20b内の熱交換媒体4を第2の収容室20bに移動させることである。第2の機能としては、ガス5が第2の収容室20bに移動する前に、電子機器30の全体を浸す量の熱交換媒体4を第2の収容室20bに移動させることである。
Here, as described above, the
本実施例によれば、電池モジュール10(単電池11)からガス5が発生した場合には、第2の収容室20bを用いて、熱交換媒体4およびガス5を分離させることができる。すなわち、第1の収容室20aからの熱交換媒体4を第2の収容室20bにとどめておくとともに、ガス5だけを第2のダクト42を介して電池パック1の外部に排出させることができる。これにより、熱交換媒体4がガス5とともに電池パック1の外部に排出されてしまうのを防止することができる。
According to the present embodiment, when the
また、熱交換媒体4およびガス5の分離に用いられる第2の収容室20bに電子機器30を配置することにより、電子機器30を含む電池パック1を小型化することができる。ここで、電子機器30を電池パック1の外部に配置する場合には、電子機器30の配置スペースを確保しなければならない。第2の収容室20bは、熱交換媒体4およびガス5の分離に用いられるものの、ガス5が発生していない場合には、第2の収容室20b内のスペースはデッドスペースとなる。そこで、第2の収容室20bに電子機器30を配置することにより、デッドスペースを有効利用することができ、電子機器30を含めて、電池パック1を小型化することができる。
Moreover, the
さらに、単電池11からガス5が発生した際に、第2の収容室20bに対して熱交換媒体4を最初に移動させるようにしている。そして、第2の収容室20bにおいて、熱交換媒体4の液面4bが電子機器30の上面よりも上方の位置に到達した後に、第2の収容室20bにガス5を移動させている。これにより、第2の収容室20bにガス5が移動するときには、電子機器30が熱交換媒体4によって覆われているため、電子機器30がガス5と接触するのを防止することができる。
Furthermore, when the
しかも、電子機器30を熱交換媒体4によって覆うことにより、単電池11から発生したガス5が電子機器30と接触するのを防止するための部材、例えば、電子機器30を覆うようなカバーを設ける必要もない。これにより、部品点数を低減することができ、電池パック1のコストを低減することができる。
In addition, by covering the
なお、本実施例では、電子機器30を第2の収容室20bに配置しているが、これに限るものではない。具体的には、電子機器30を電池モジュール10とともに第1の収容室20aに配置することもできる。この場合には、電子機器30が熱交換媒体4の液相中に予め浸された状態となる。この状態では、電池モジュール10から発生したガス5が電子機器30に接触するようなことがあっても、ガス5が電子機器30に接触することによる不具合が発生するのを抑制することができる。
In the present embodiment, the
例えば、電子機器30としてのリレーは、大気中においては、動作時に過度の熱を発生することがある。しかし、リレーを予め熱交換媒体4によって浸しておけば、リレーが動作するときでも過度の熱が発生するのを防止できる。このような場合には、第2の収容室20bは、熱交換媒体4およびガス5を分離するためだけに用いられる。また、第1のダクト41は、設ける必要がない。
For example, the relay as the
1:電池パック(蓄電装置) 10:電池モジュール(蓄電モジュール)
11:単電池(蓄電素子) 20:パックケース
20a:第1の収容室 20b:第2の収容室
20c:仕切部 30:電子機器
4:熱交換媒体 4a,4b:液面
40:弁 41:第1のダクト
41a:端部 42:第2のダクト
5:ガス
1: Battery pack (power storage device) 10: Battery module (power storage module)
11: Single cell (power storage element) 20:
Claims (11)
前記蓄電素子との間で熱交換を行うための液状の熱交換媒体と、
前記蓄電モジュールおよび前記熱交換媒体を収容する第1の収容室と、前記第1の収容室と隣り合って配置され、電子機器を収容する第2の収容室とを備えたケースと、
前記蓄電素子からのガスの発生に応じて、前記ガスおよび前記熱交換媒体を前記第1の収容室から前記第2の収容室に移動させるガイド機構と、を有し、
前記ガイド機構は、前記熱交換媒体が前記第2の収容室内で前記電子機器を覆った後に、前記ガスを前記第2の収容室に移動させることを特徴とする蓄電装置。 A power storage module including a plurality of power storage elements;
A liquid heat exchange medium for performing heat exchange with the electricity storage element;
A case including a first storage chamber that stores the power storage module and the heat exchange medium, and a second storage chamber that is disposed adjacent to the first storage chamber and stores an electronic device;
A guide mechanism for moving the gas and the heat exchange medium from the first storage chamber to the second storage chamber in response to the generation of gas from the power storage element;
The power storage device, wherein the guide mechanism moves the gas to the second storage chamber after the heat exchange medium covers the electronic device in the second storage chamber.
前記熱交換媒体および前記ガスを前記第1の収容室から前記第2の収容室に導くためのダクトと、
前記ダクトに設けられ、前記第1および第2の収容室における圧力状態に応じて閉じ状態から開き状態に変化する弁と、を有することを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。 The guide mechanism is
A duct for guiding the heat exchange medium and the gas from the first storage chamber to the second storage chamber;
2. The power storage device according to claim 1, further comprising: a valve that is provided in the duct and changes from a closed state to an open state in accordance with a pressure state in the first and second storage chambers.
The power storage device according to claim 1, wherein the power storage element is a lithium ion battery.
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