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JP2013004468A - Battery pack device - Google Patents

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Publication number
JP2013004468A
JP2013004468A JP2011137470A JP2011137470A JP2013004468A JP 2013004468 A JP2013004468 A JP 2013004468A JP 2011137470 A JP2011137470 A JP 2011137470A JP 2011137470 A JP2011137470 A JP 2011137470A JP 2013004468 A JP2013004468 A JP 2013004468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
assembled battery
cells
unit
cooling
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011137470A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Asako
功 浅子
Naoto Torata
直人 虎太
Takehito Mitachi
武仁 見立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2011137470A priority Critical patent/JP2013004468A/en
Publication of JP2013004468A publication Critical patent/JP2013004468A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack device which can uniformly cool individual cells of a battery pack, and can downsize the battery pack device and enhance a degree of freedom for design.SOLUTION: Cells 10 constituting a battery pack 20 respectively include a cell external part 12 composed of a thermally conductive material having a high thermal conductivity than air. The cells 10 are arranged in parallel while allowing the cell external parts 12 to be contacted with each other between the adjacent cells. Cooling parts 50 directly cool the cells 10 located in the circumference of the cooling parts 50. Cells 10a located closer to the cooling parts 50 are arranged more densely so as to increase a total contact area with the adjacent cells. Cells 10b located further away from the cooling parts 50 are arranged further apart from each other so as to decrease a total contact area with the adjacent cells.

Description

本発明は、組電池装置に関する。   The present invention relates to an assembled battery device.

リチウムイオン電池等の非水系二次電池を単電池として複数個接続して構成される組電池は、高出力が得られる電源として電気自動車等に用いられている。この単電池として用いられる非水系二次電池は、充放電時には化学反応に伴い発熱するため、この発熱による温度上昇により、組電池の性能や寿命が劣化する問題がある。また、組電池の各単電池間において電池温度にムラがある場合には、各単電池の性能や寿命などにバラツキが生じ、その結果、組電池の性能や寿命が劣化する虞がある。そこで、従来から、組電池の単電池の電池温度にムラが発生しないように均一に冷却する組電池装置が、種々提案されている。   An assembled battery configured by connecting a plurality of non-aqueous secondary batteries such as lithium ion batteries as a single battery is used in an electric vehicle or the like as a power source capable of obtaining high output. Since the non-aqueous secondary battery used as this single battery generates heat due to a chemical reaction during charge and discharge, there is a problem that the performance and life of the assembled battery deteriorate due to the temperature rise due to this heat generation. In addition, when the battery temperature is uneven between the individual cells of the assembled battery, the performance and life of each single battery vary, and as a result, the performance and life of the assembled battery may be deteriorated. In view of this, various assembled battery devices have been proposed that uniformly cool the battery temperature of the assembled battery so as not to cause unevenness.

例えば、下記特許文献1に記載された組電池装置では、複数の単電池を互いに隙間を空けてホルダーケースに収納している。このホルダーケースには流入口と排出口とが形成されている。そして、送風ダクト等の冷却部を用いて冷却風をこの流入口から流入して、各単電池間の隙間を通過させて排出口から排出している。このようにホルダーケース内に冷却風を流動させることで、各単電池を均一に冷却している。   For example, in the assembled battery device described in Patent Document 1 below, a plurality of single cells are stored in a holder case with a gap therebetween. The holder case has an inlet and an outlet. And cooling air flows in from this inflow port using cooling parts, such as a ventilation duct, passes through the crevice between each single cell, and is discharged from a discharge mouth. Thus, each cell is cooled uniformly by flowing cooling air in the holder case.

特開2006−278140号公報JP 2006-278140 A

しかしながら、上記特許文献1に記載された技術では、各単電池間に冷却風を流動させるための隙間を設ける必要があるため、組電池装置が大型化になる問題がある。またさらには、各単電池を均一に冷却するために、単電池間の隙間を流動する冷却風の流動方向等を考慮して流入口や排出口等の形成位置を設計する必要があるため、組電池装置の設計が困難であった。   However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to provide a gap for allowing the cooling air to flow between the single cells. Furthermore, in order to cool each unit cell uniformly, it is necessary to design the formation position of the inlet and outlet in consideration of the flow direction of the cooling air flowing through the gaps between the unit cells. It was difficult to design an assembled battery device.

本発明の目的は、組電池の各単電池を均一に冷却することができ、且つ組電池装置を小型化することができるとともに設計自由度が高くなる組電池装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an assembled battery device that can uniformly cool each unit cell of the assembled battery, can reduce the size of the assembled battery device, and has high design flexibility.

上記の課題を解決するために、本発明における組電池装置は、電極体、及び、前記電極体を収容する、熱伝導率が空気よりも高い熱伝導性材料からなる電池外装部を有する複数の非水系二次電池の単電池を、隣接する単電池間で互いに前記電池外装部を接触させて並行に配列した組電池と、前記組電池を冷却する冷却部とを備え、前記冷却部は、当該冷却部の周囲にある前記単電池を直接的に冷却するものであり、前記複数の単電池は、前記冷却部からの距離が近い単電池ほど隣接する単電池との総接触面積が大きくなるように密に配列され、前記冷却部からの距離が遠い単電池ほど隣接する単電池との総接触面積が小さくなるように疎に配列されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an assembled battery device according to the present invention includes a plurality of battery exterior parts that include an electrode body and a heat conductive material that houses the electrode body and has a higher thermal conductivity than air. A battery unit of non-aqueous secondary batteries, comprising an assembled battery in which the battery exterior parts are in contact with each other between adjacent unit cells, and a cooling unit for cooling the assembled battery, the cooling unit, The single cells around the cooling unit are directly cooled, and the plurality of single cells have a larger total contact area with the adjacent single cells as the unit cell is closer to the cooling unit. As the unit cells are arranged densely and the distance from the cooling unit is longer, the unit cells are arranged more sparsely so that the total contact area with adjacent unit cells becomes smaller.

上記の構成によれば、隣接する単電池は互いに電池外装部に接触させて配列されているため、組電池を構成する単電池の電池温度を均一化させることができ、且つ、冷却部により直接的に冷却されない単電池に対しても、各単電池の電池外装部を介して冷却熱が伝熱されるので、間接的に冷却することができる。また、冷却部からの距離が遠く、冷却部からの冷却熱が伝わりにくい単電池においては、隣接する単電池との総接触面積が小さくなるように疎に配列されているため、隣接する単電池からの熱の影響を受けにくく、且つ、隣接する単電池と接触しない表面から多くの熱を放熱することができる。これにより、組電池を構成する単電池を効率的に均一に冷却することができる。また、従来のように、隣り合う単電池間で隙間を設ける必要がないので、組電池装置全体を小型化することができる。またさらに、従来のように、単電池を冷却する冷却風の流動方向等を考慮して組電池装置を設計する必要がないので、組電池装置の設計の自由度を高めることができる。   According to the above configuration, the adjacent unit cells are arranged in contact with the battery exterior part, so that the battery temperature of the unit cells constituting the assembled battery can be made uniform and directly by the cooling unit. Since the cooling heat is transferred through the battery exterior part of each unit cell even to the unit cell that is not cooled automatically, it can be cooled indirectly. In addition, in the unit cell that is far from the cooling unit and is difficult to transmit the cooling heat from the cooling unit, the unit cell is arranged so as to reduce the total contact area with the adjacent unit cell. Therefore, a large amount of heat can be radiated from the surface which is not easily affected by heat from the surface and does not come into contact with the adjacent unit cell. Thereby, the single battery which comprises an assembled battery can be cooled efficiently and uniformly. Moreover, since it is not necessary to provide a gap between adjacent single cells as in the conventional case, the entire assembled battery device can be reduced in size. Furthermore, unlike the prior art, it is not necessary to design the assembled battery device in consideration of the flow direction of cooling air for cooling the unit cells, etc., so that the degree of freedom in designing the assembled battery device can be increased.

また、本発明における組電池装置において、前記冷却部が、前記組電池における前記単電池の配列面に直交する方向から見て、前記組電池を挟むように一対設けられていてもよい。   Further, in the assembled battery device according to the present invention, a pair of the cooling units may be provided so as to sandwich the assembled battery when viewed from a direction perpendicular to the arrangement surface of the unit cells in the assembled battery.

また、本発明の組電池装置において、前記冷却部が、前記組電池における前記単電池の配列面に直交する方向から見て、前記組電池の外周を囲むように設けられていてもよい。   Moreover, the assembled battery apparatus of this invention WHEREIN: The said cooling part may be provided so that the outer periphery of the said assembled battery may be enclosed seeing from the direction orthogonal to the arrangement surface of the said cell in the said assembled battery.

また、本発明の組電池装置において、前記冷却部が、前記組電池における前記単電池の配列面に直交する方向から見て、前記組電池の中央部に設けられていてもよい。   Moreover, the assembled battery apparatus of this invention WHEREIN: The said cooling part may be provided in the center part of the said assembled battery seeing from the direction orthogonal to the arrangement surface of the said cell in the said assembled battery.

また、本発明の組電池装置において、前記冷却部が、前記組電池における前記単電池の配列面に直交する方向から見て、前記組電池の中央部を通り前記組電池の一端から対向する他端に亘って設けられていてもよい。   Further, in the assembled battery device of the present invention, the cooling unit may be opposed to one end of the assembled battery through the center of the assembled battery as viewed from a direction orthogonal to the arrangement surface of the unit cells in the assembled battery. It may be provided over the end.

組電池の各単電池を均一に冷却することができ、且つ組電池装置を小型化することができるとともに組電池装置の設計自由度を高くすることができる。   Each unit cell of the assembled battery can be cooled uniformly, the assembled battery device can be reduced in size, and the degree of freedom in designing the assembled battery device can be increased.

本発明の一実施形態に係る組電池装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the assembled battery apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 単電池の配列面に直交する方向から見た、ホルダープレートを省いた組電池装置の正面図である。It is the front view of the assembled battery apparatus which excluded the holder plate seen from the direction orthogonal to the arrangement surface of a cell. 組電池装置の、図2のA−A線の断面状態を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional state of the AA line of FIG. 2 of an assembled battery apparatus. 本発明の変形例を説明する、図2に対応する図ある。It is a figure corresponding to FIG. 2 explaining the modification of this invention. 本発明の変形例を説明する、図2に対応する図ある。It is a figure corresponding to FIG. 2 explaining the modification of this invention. 本発明の変形例を説明する、図2に対応する図ある。It is a figure corresponding to FIG. 2 explaining the modification of this invention.

以下、本発明の一実施形態である組電池装置について図1〜3を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an assembled battery device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

組電池装置1は、図1に示すように、複数の円筒状の単電池10(10a,10b)を電気的に直列に接続して構成される組電池20と、各単電池10を保持する一対のホルダープレート30と、組電池20を水冷により冷却する水冷式の冷却部50とを備えている。   As shown in FIG. 1, the assembled battery device 1 holds an assembled battery 20 configured by electrically connecting a plurality of cylindrical unit cells 10 (10 a, 10 b) in series, and each unit cell 10. A pair of holder plates 30 and a water-cooled cooling unit 50 that cools the assembled battery 20 by water cooling are provided.

単電池10は、リチウムイオン電池等の非水系二次電池である。また、単電池10は、正極及び負極を有する電極体(不図示)と、電極体を収容する円筒状の電池外装部12とを備えている。電極体の正極及び負極は、単電池外部に露出した正極端子11a、及び負極端子11bにそれぞれ接続されている。   The unit cell 10 is a non-aqueous secondary battery such as a lithium ion battery. The unit cell 10 includes an electrode body (not shown) having a positive electrode and a negative electrode, and a cylindrical battery exterior portion 12 that houses the electrode body. The positive electrode and the negative electrode of the electrode body are respectively connected to the positive electrode terminal 11a and the negative electrode terminal 11b exposed to the outside of the unit cell.

電池外装部12は、端子11a,11bとは電気的に絶縁されている。この電池外装部12の材料としては、例えば、ポリエチレンやポリ塩化ビニール等の空気よりも熱伝導率が高い熱伝導性材料が用いられている。   The battery exterior 12 is electrically insulated from the terminals 11a and 11b. As the material of the battery exterior portion 12, for example, a heat conductive material having a higher heat conductivity than air such as polyethylene or polyvinyl chloride is used.

一対のホルダープレート30は、図3に示すように、単電池10の軸方向に関して、組電池20を挟むように設けられている。ホルダープレート30それぞれには、各単電池10の軸方向一端を保持する複数の爪(不図示)、及び後述の空気流動孔35(35a,35b)が設けられている。各単電池10は、ホルダープレート30の爪によって、その軸方向両端が保持されることで、隣接する単電池10間で互いに電池外装部12を接触させて並行に、それぞれの軸方向を一致させて配列されている。このように隣接する単電池10間で互いに電池外装部12を接触させているので、単電池10間で熱伝導が生じ、その結果、組電池20を構成する単電池10の電池温度を均一化させることができる。   As shown in FIG. 3, the pair of holder plates 30 are provided so as to sandwich the assembled battery 20 in the axial direction of the unit cell 10. Each holder plate 30 is provided with a plurality of claws (not shown) for holding one end of each unit cell 10 in the axial direction, and air flow holes 35 (35a, 35b) described later. Each unit cell 10 is held at both ends in the axial direction by the claws of the holder plate 30, so that the cell exterior parts 12 are brought into contact with each other between the adjacent unit cells 10 and the respective axis directions are aligned in parallel. Are arranged. Since the battery exterior portions 12 are in contact with each other between the adjacent unit cells 10 in this way, heat conduction occurs between the unit cells 10, and as a result, the battery temperature of the unit cells 10 constituting the assembled battery 20 is made uniform. Can be made.

冷却部50は、図2に示すように、組電池20における単電池10の配列面に直交する方向(単電池10の軸方向)から見て、組電池20を挟むように一対設けられている。各冷却部50は、熱伝導性を有する平板状の冷却基板51と、当該冷却基板51内に埋設された冷却管52とを備えている。冷却基板51は、冷却部50(冷却基板51)の周囲にある単電池10aの電池外装部12に接触して配置されている。また冷却管52内には、冷媒として冷却水が流れている。これにより、冷却部50は、冷却基板51に接触されている複数の単電池10aを、冷却水の冷却熱により直接的に冷却することができる。また、上述したように、単電池10は、隣接する単電池10間で互いに電池外装部12を接触させて配列されているので、冷却部50に接触していない単電池10に対しても、各単電池10の電池外装部12を介して間接的に冷却することができる。   As shown in FIG. 2, a pair of cooling units 50 are provided so as to sandwich the assembled battery 20 when viewed from a direction (axial direction of the single battery 10) orthogonal to the arrangement surface of the assembled batteries 20 in the assembled battery 20. . Each cooling unit 50 includes a flat cooling substrate 51 having thermal conductivity and a cooling pipe 52 embedded in the cooling substrate 51. The cooling substrate 51 is disposed in contact with the battery exterior portion 12 of the unit cell 10a around the cooling unit 50 (cooling substrate 51). In addition, cooling water flows as a refrigerant in the cooling pipe 52. Thereby, the cooling unit 50 can directly cool the plurality of single cells 10a in contact with the cooling substrate 51 by the cooling heat of the cooling water. Further, as described above, since the unit cells 10 are arranged with the cell exterior parts 12 in contact with each other between the adjacent unit cells 10, the unit cells 10 that are not in contact with the cooling unit 50 are also It can cool indirectly via the battery exterior part 12 of each unit cell 10.

この冷却部50からの距離が近い単電池10aは、図2に示すように、隣接する単電池10との総接触面積が大きくなるように密に配列されている。本実施形態においては、単電池10aは、配列面において最密充填で配列されている。即ち、各単電池10aは、配列面上で隣接する6つの単電池と互いに接触する(冷却基板51と接触している単電池10aは除く)ように配列されている。このように、単電池10aは、隣接する単電池10との総接触面積が大きくされているため、隣接する単電池10a間において、冷却部50からの冷却熱を効率的に伝達することができる。   As shown in FIG. 2, the cells 10a that are close to the cooling unit 50 are densely arranged so that the total contact area with the adjacent cells 10 is large. In the present embodiment, the unit cells 10a are arranged in a close packing manner on the arrangement surface. That is, each unit cell 10a is arranged so as to be in contact with six adjacent unit cells on the arrangement surface (except for the unit cell 10a in contact with the cooling substrate 51). As described above, since the unit cell 10a has a large total contact area with the adjacent unit cell 10, the cooling heat from the cooling unit 50 can be efficiently transmitted between the adjacent unit cells 10a. .

また、冷却部50からの距離が遠く、冷却部50からの冷却熱が伝わりにくい単電池10bは、隣接する単電池10との総接触面積が小さくなるように疎に配列されている。本実施形態においては、単電池10bは、配列面において正方充填で配列されている。即ち、各単電池10bは、配列面上で隣接する4つの単電池10aと互いに接触するように配列されている。このように、各単電池10bの隣接する単電池10との総接触面積は、各単電池10aの隣接する単電池10との総接触面積と比べて小さくされているので、各単電池10bは、隣接する単電池10からの熱の影響を受けにくく、且つ、隣接する単電池10と接触しない電池外装部12の表面から多くの熱を放熱することができる。これにより、冷却部50からの冷却熱が伝わりにくい単電池10bの電池温度が上昇することを抑制することができる。   Further, the unit cells 10b that are far from the cooling unit 50 and are difficult to transmit the cooling heat from the cooling unit 50 are sparsely arranged so that the total contact area with the adjacent unit cells 10 is small. In the present embodiment, the unit cells 10b are arranged in a square filling on the arrangement surface. That is, each unit cell 10b is arranged so as to be in contact with the four unit cells 10a adjacent on the arrangement surface. Thus, the total contact area of each unit cell 10b with the adjacent unit cell 10 is made smaller than the total contact area of each unit cell 10a with the adjacent unit cell 10; A large amount of heat can be radiated from the surface of the battery exterior portion 12 which is not easily affected by the heat from the adjacent unit cells 10 and does not come into contact with the adjacent unit cells 10. Thereby, it can suppress that the battery temperature of the single cell 10b to which the cooling heat from the cooling part 50 is hard to be transmitted rises.

ホルダープレート30それぞれには、複数の単電池10の電池外装部12により囲まれた各空間15(15a,15b)と連通する複数の空気流動孔35が形成されている。そして、ファン(図示せず)により、図3の点線矢印に示すように、一方のホルダープレート30の各空気流動孔35から空気等の冷媒が供給されて各空間15に流入される。空間15それぞれに流入された冷媒は、各単電池10を冷却しながら、他方のホルダープレート30の各空気流動孔35から排出される。これにより、各単電池10をより一層冷却することができる。   Each of the holder plates 30 is formed with a plurality of air flow holes 35 communicating with the spaces 15 (15a, 15b) surrounded by the battery exterior parts 12 of the plurality of single cells 10. Then, as shown by the dotted arrows in FIG. 3, a refrigerant such as air is supplied from each air flow hole 35 of one holder plate 30 and flows into each space 15 by a fan (not shown). The refrigerant flowing into each space 15 is discharged from each air flow hole 35 of the other holder plate 30 while cooling each unit cell 10. Thereby, each unit cell 10 can be further cooled.

なお、単電池10bにより囲まれた空間15と連通する空気流動孔35bは、単電池10aにより囲まれた空間15aと連通する空気流動孔35aよりも孔径が大きくされている。これにより、空間15bを流動する冷媒量は、空間15aを流動する冷媒量よりも多くなるため、組電池20を構成する単電池10をより効率的に均一に冷却することができる。   The air flow hole 35b communicating with the space 15 surrounded by the unit cell 10b has a larger diameter than the air flow hole 35a communicating with the space 15a surrounded by the unit cell 10a. Thereby, since the refrigerant | coolant amount which flows through the space 15b becomes larger than the refrigerant | coolant amount which flows through the space 15a, the single cell 10 which comprises the assembled battery 20 can be cooled more efficiently and uniformly.

以上、本実施形態によると、隣接する単電池10は互いに電池外装部12に接触させて配列されているため、組電池20の全ての単電池10の電池温度を均一化させることができ、且つ、冷却部50により直接的に冷却されない単電池10に対しても、各単電池10の電池外装部12を介して冷却熱が伝熱されるので、間接的に冷却することができる。また、冷却部50からの距離が遠く、冷却部50からの冷却熱が伝わりにくい単電池10bにおいては、隣接する単電池との総接触面積が小さくなるように疎に配列されているため、隣接する単電池10からの熱の影響を受けにくく、且つ、隣接する単電池10と接触しない表面から多くの熱を放熱することができる。これにより、組電池20の各単電池10を効率的に均一に冷却することができる。また、従来のように、隣り合う単電池間で隙間を設ける必要がないので、組電池装置1全体を小型化することができる。またさらに、従来のように、単電池10を冷却する冷却風の流動方向等を考慮して組電池装置1を設計する必要がないので、組電池装置1の設計の自由度を高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, the adjacent unit cells 10 are arranged in contact with each other to the battery exterior portion 12, and therefore, the battery temperatures of all the unit cells 10 of the assembled battery 20 can be made uniform, and Since the cooling heat is also transferred to the single cells 10 that are not directly cooled by the cooling unit 50 through the battery exterior portion 12 of each single cell 10, it can be indirectly cooled. Further, in the unit cells 10b that are far from the cooling unit 50 and difficult to transmit the cooling heat from the cooling unit 50, the unit cells 10b are arranged sparsely so that the total contact area with the adjacent unit cells is small. It is difficult to receive the influence of the heat from the unit cell 10 and a large amount of heat can be radiated from the surface not in contact with the adjacent unit cell 10. Thereby, each single battery 10 of the assembled battery 20 can be cooled efficiently and uniformly. Moreover, since it is not necessary to provide a gap between adjacent single cells as in the prior art, the entire assembled battery device 1 can be reduced in size. Furthermore, unlike the prior art, it is not necessary to design the assembled battery device 1 in consideration of the flow direction of the cooling air that cools the unit cell 10 and the like, so the degree of freedom in designing the assembled battery device 1 can be increased. .

以上、本発明の一実施形態について説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, it only showed the specific example and does not specifically limit this invention, A specific structure etc. can be design-changed suitably. Further, the actions and effects described in the embodiments of the invention only list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what was done.

例えば、上述の実施形態においては、冷却部50は、組電池20における単電池10の配列面に直交する方向から見て組電池20を挟むように一対設けられているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、図4に示すように、冷却部150が、組電池20における単電池10の配列面に直交する方向から見て、組電池20の外周を囲むように設けてられていてもよい。この場合、冷却部150(冷却基板151)からの距離が近い単電池10a、即ち組電池20の外周付近に配置された単電池10aは、隣接する単電池10との総接触面積が大きくなるように密に配列される。また、冷却部150からの距離が遠い単電池10b、即ち組電池20の中央部付近に配置された単電池10bは、隣接する単電池10との総接触面積が小さくなるように疎に配列される。このように冷却部150を組電池20の外周を囲むように設けた場合、組電池20の各単電池10をより一層冷却することができる。   For example, in the above-described embodiment, the cooling unit 50 is provided in a pair so as to sandwich the assembled battery 20 when viewed from a direction orthogonal to the arrangement surface of the unit cells 10 in the assembled battery 20, but is particularly limited thereto. It is not something. For example, as shown in FIG. 4, the cooling unit 150 may be provided so as to surround the outer periphery of the assembled battery 20 when viewed from a direction orthogonal to the arrangement surface of the unit cells 10 in the assembled battery 20. In this case, the unit cell 10a that is close to the cooling unit 150 (cooling substrate 151), that is, the unit cell 10a that is disposed near the outer periphery of the assembled cell 20 has a large total contact area with the adjacent unit cell 10. Closely arranged. In addition, the unit cells 10b that are far from the cooling unit 150, that is, the unit cells 10b that are arranged near the center of the assembled battery 20, are arranged sparsely so that the total contact area with the adjacent unit cells 10 is small. The Thus, when the cooling unit 150 is provided so as to surround the outer periphery of the assembled battery 20, each unit cell 10 of the assembled battery 20 can be further cooled.

また、図5に示すように、冷却部250が、組電池20における単電池10の配列面に直交する方向から見て、組電池20の中央部に設けられていてもよい。この場合、冷却部250(冷却基板251)からの距離が近い単電池10a、即ち組電池20の中央部付近に配置された単電池10aは、隣接する単電池10との総接触面積が大きくなるように密に配列される。また、冷却部250からの距離が遠い単電池10b、即ち組電池20の外周付近に配置された単電池10bは、隣接する単電池10との総接触面積が小さくなるように疎に配列される。また、図5に示すように、冷却部250の冷却基板251は円筒状をなしていてもよい。   In addition, as shown in FIG. 5, the cooling unit 250 may be provided at the center of the assembled battery 20 when viewed from the direction orthogonal to the arrangement surface of the unit cells 10 in the assembled battery 20. In this case, the unit cell 10 a that is close to the cooling unit 250 (cooling substrate 251), that is, the unit cell 10 a that is disposed near the center of the assembled battery 20, has a large total contact area with the adjacent unit cell 10. So closely arranged. In addition, the unit cells 10b that are distant from the cooling unit 250, that is, the unit cells 10b that are arranged near the outer periphery of the assembled cell 20, are sparsely arranged so that the total contact area with the adjacent unit cells 10 is small. . Further, as shown in FIG. 5, the cooling substrate 251 of the cooling unit 250 may have a cylindrical shape.

またさらに、図6に示すように、冷却部350が、組電池20における単電池10の配列面に直交する方向(単電池10の軸方向)から見て、組電池20の中央部を通り組電池20の一端から対向する他端に亘って設けられていてもよい。この場合、冷却部350からの距離が近い単電池10aは、隣接する単電池10との総接触面積が大きくなるように密に配列される。また、冷却部350からの距離が遠い単電池10bは、隣接する単電池10との総接触面積が小さくなるように疎に配列される。   Furthermore, as shown in FIG. 6, the cooling unit 350 passes through the central portion of the assembled battery 20 when viewed from the direction orthogonal to the arrangement surface of the assembled cells 20 in the assembled battery 20 (the axial direction of the assembled cells 10). The battery 20 may be provided from one end to the other opposite end. In this case, the single cells 10a that are close to the cooling unit 350 are closely arranged so that the total contact area with the adjacent single cells 10 is large. In addition, the unit cells 10b that are far from the cooling unit 350 are arranged sparsely so that the total contact area with the adjacent unit cells 10 becomes small.

以上のように、冷却部は、当該冷却部の周囲にある単電池10を直接的に冷却するものであれば、その配置位置、形状、個数については特に限定されるものではない。従って、例えば、冷却部を、組電池20における単電池10の配列面に直交する方向から見て、組電池20の中央部に設けるとともに、組電池20の外周を囲むように設けることも可能である。このように、冷却部の配置位置、形状、個数は制約されるものではないので、組電池装置1の設計自由度を高めることができる。   As described above, the arrangement position, shape, and number of the cooling unit are not particularly limited as long as the cooling unit directly cools the unit cells 10 around the cooling unit. Therefore, for example, the cooling unit can be provided at the center of the assembled battery 20 as seen from the direction orthogonal to the arrangement surface of the unit cells 10 in the assembled battery 20 and can be provided so as to surround the outer periphery of the assembled battery 20. is there. Thus, since the arrangement position, shape, and number of cooling units are not limited, the degree of freedom in designing the assembled battery device 1 can be increased.

また、上述の実施形態においては、単電池10は円筒状の電池であるが、特にこれに限定されるものではなく、直方体状の電池でもよい。また、隣接する単電池10との接触面積が大きくなるように、接触箇所が研磨等により平坦な接触面にされていてもよい。これにより、単電池10間で多くの熱伝導を生じさせることができるので、組電池20の単電池10をより均一化することができる。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the single battery 10 is a cylindrical battery, it is not specifically limited to this, A rectangular parallelepiped battery may be sufficient. Moreover, the contact location may be made into a flat contact surface by polishing or the like so that the contact area with the adjacent unit cell 10 is increased. Thereby, since many heat conductions can be produced between the single cells 10, the single cells 10 of the assembled battery 20 can be made more uniform.

また、上述の実施形態においては、冷却部50は水冷により単電池10を冷却するものであるが、冷却部50の周囲にある単電池10を直接的に冷却するものであれば、特にこれに限定されるものではなく、冷却部の周囲にある単電池に冷却風を吹き付けて冷却する空冷式のものや、熱の放散によって冷却するヒートシンク等であってもよい。   In the above-described embodiment, the cooling unit 50 cools the unit cell 10 by water cooling. However, if the unit cell 10 around the cooling unit 50 is directly cooled, the cooling unit 50 is particularly suitable for this. It is not limited, It may be an air-cooled type that cools a single battery around the cooling unit by blowing cooling air, a heat sink that cools by radiating heat, or the like.

また、上述の実施形態においては、冷却部50から距離が近い単電池10aは配列面において最密充填で配列され、冷却部50から距離が遠い単電池10bは配列面において正方充填で配列されているが、単電池10aが密に配列されており、単電池10bが疎に配列されているのであれば、これ以外の充填構造で配列されていてもよい。また、冷却部50からの距離に比例して、隣接する単電池10との総接触面積が徐々に小さくなるように、単電池10が配列されていてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the unit cells 10a that are close to the cooling unit 50 are arranged in close-packing on the arrangement surface, and the unit cells 10b that are far from the cooling unit 50 are arranged in square arrangement on the arrangement surface. However, as long as the unit cells 10a are arranged densely and the unit cells 10b are arranged sparsely, they may be arranged in a filling structure other than this. In addition, the unit cells 10 may be arranged so that the total contact area with the adjacent unit cells 10 gradually decreases in proportion to the distance from the cooling unit 50.

また、単電池10の温度を検出するセンサを設けておき、このセンサの検出結果に基づいて、冷却部50の冷媒の温度が変化するようにされていてもよい。   Moreover, the sensor which detects the temperature of the cell 10 may be provided, and the temperature of the refrigerant | coolant of the cooling part 50 may be changed based on the detection result of this sensor.

1 組電池装置
10 単電池
12 電池外装部
20 組電池
50 冷却部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 assembled battery apparatus 10 cell 12 battery exterior part 20 assembled battery 50 cooling part

Claims (5)

電極体、及び、前記電極体を収容する、熱伝導率が空気よりも高い熱伝導性材料からなる電池外装部を有する複数の非水系二次電池の単電池を、隣接する単電池間で互いに前記電池外装部を接触させて並行に配列した組電池と、
前記組電池を冷却する冷却部と
を備え、
前記冷却部は、当該冷却部の周囲にある前記単電池を直接的に冷却するものであり、
前記複数の単電池は、前記冷却部からの距離が近い単電池ほど隣接する単電池との総接触面積が大きくなるように密に配列され、前記冷却部からの距離が遠い単電池ほど隣接する単電池との総接触面積が小さくなるように疎に配列されていることを特徴とする組電池装置。
A plurality of non-aqueous secondary battery cells each having an electrode body and a battery exterior portion made of a heat conductive material having a higher thermal conductivity than air, which accommodates the electrode body, are connected to each other between adjacent single cells. An assembled battery arranged in parallel with the battery exterior part in contact;
A cooling unit for cooling the assembled battery,
The cooling unit directly cools the unit cells around the cooling unit,
The plurality of single cells are densely arranged so that the unit cell closer to the cooling unit has a larger total contact area with the adjacent unit cell, and the unit cells farther from the cooling unit are adjacent to each other. An assembled battery device characterized by being arranged sparsely so as to reduce the total contact area with the cells.
前記冷却部が、前記組電池における前記単電池の配列面に直交する方向から見て、前記組電池を挟むように一対設けられていることを特徴とする請求項1に記載の組電池装置。   2. The assembled battery device according to claim 1, wherein a pair of the cooling units are provided so as to sandwich the assembled battery when viewed from a direction orthogonal to an arrangement surface of the unit cells in the assembled battery. 前記冷却部が、前記組電池における前記単電池の配列面に直交する方向から見て、前記組電池の外周を囲むように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の組電池装置。   2. The assembled battery device according to claim 1, wherein the cooling unit is provided so as to surround an outer periphery of the assembled battery when viewed from a direction orthogonal to an arrangement surface of the unit cells in the assembled battery. . 前記冷却部が、前記組電池における前記単電池の配列面に直交する方向から見て、前記組電池の中央部に設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の組電池装置。   The cooling unit is provided in a central portion of the assembled battery as viewed from a direction orthogonal to the arrangement surface of the unit cells in the assembled battery. The assembled battery device described. 前記冷却部が、前記組電池における前記単電池の配列面に直交する方向から見て、前記組電池の中央部を通り前記組電池の一端から対向する他端に亘って設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の組電池装置。   The cooling section is provided across the other end facing from one end of the assembled battery through the center of the assembled battery as viewed from a direction orthogonal to the arrangement surface of the unit cells in the assembled battery. The assembled battery apparatus as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
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