WO2019189354A1 - Battery pack - Google Patents
Battery pack Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019189354A1 WO2019189354A1 PCT/JP2019/013173 JP2019013173W WO2019189354A1 WO 2019189354 A1 WO2019189354 A1 WO 2019189354A1 JP 2019013173 W JP2019013173 W JP 2019013173W WO 2019189354 A1 WO2019189354 A1 WO 2019189354A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- plate
- battery
- cooling pipe
- main circuit
- refrigerant
- 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.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
- H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
- H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Definitions
- the problem to be solved by the present invention is to provide an assembled battery that is easy to assemble and can be efficiently cooled.
- the X direction is along the longitudinal direction of the assembled battery 1
- the Y direction is along the short side of the assembled battery 1
- the Z direction is along the height direction of the assembled battery 1.
- the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to each other.
- FIG. 1 is a perspective view of an assembled battery 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the assembled battery 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape formed of a thin metal plate.
- the surface facing the surface having the positive electrode terminal 7a and the negative electrode terminal 7b of the battery cell 5 can be aligned on the bottom wall portion 12 side, and a plate 18 described later is attached facing the bottom wall portion 12. Thereby, it becomes possible to cool each battery cell 5 equally efficiently.
- the first side wall 31 is provided with a main circuit terminal 14 for taking out a charging / discharging current of the battery cell 5.
- a main circuit terminal 14 for taking out a charging / discharging current of the battery cell 5.
- Two main circuit terminals 14 are formed, one being a positive electrode and the other being a negative electrode.
- connection portions 40 and 41 have, for example, a female screw portion (not shown) inside, and are formed so as to be connectable to a bolt (not shown) having a male screw portion.
- connection parts 40 and 41 may be comprised integrally with the battery pack 10 by insert formation etc., for example.
- the first fixing member 60 has, for example, a first battery pack connection hole 60a through which a bolt passes in a portion facing the connection portion 40 formed on the first side wall 31 of the battery pack 10.
- the first fixing member 60 can be fixed to the battery pack 10 by fastening the first battery pack connection hole 60a to the connection portion 40 through a bolt.
- FIG. 11 is a perspective view of a state in which a plurality of plates 18 and a plurality of cooling pipes 70 are connected.
- FIG. 12 shows the wiring of the main circuit line 80 and the communication line 90 when seven battery packs 10 are accommodated in the assembled battery 1.
- the battery pack can be fixed to the plate and the frame via the first fixing member and the second fixing member, the assemblability is improved.
- a cooling pipe that flows refrigerant, a cooling pipe inlet, a cooling pipe outlet, a refrigerant inlet, and a refrigerant outlet are provided in the lower part of the assembled battery in the height direction, and the main circuit line through which electricity flows, the main circuit terminal, and the total terminal are connected to the assembled battery. Therefore, it is possible to reduce the possibility of causing a short circuit due to contact with a water leak, a main circuit line, or the like as an example of the refrigerant.
- FIG. 13 is a perspective view of a state in which a plurality of plates 19 and a plurality of cooling pipes 100 constituting the assembled battery according to this modification are connected.
- the cooling pipe 70 is connected to the cooling pipe inlet 3 a and the cooling pipe outlet 3 b of the assembled battery 1, and is connected to the cooling passage 50 of each plate 19 from there.
- the battery pack can be fixed to the plate and the frame via the first fixing member and the second fixing member, the assemblability is improved.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施形態は、組電池に関する。 Embodiments of the present invention relate to an assembled battery.
比較的大電流を必要とする場合、複数の電池パックを組み合わせた組電池を使用することがある。 When a relatively large current is required, an assembled battery in which a plurality of battery packs are combined may be used.
複数の電池パックを組み合わせる場合、その電池パックの組み立て性が問題となることや、電池パックを効率的に冷却する方法が問題となる。そこで、本発明が解決しようとする課題は、組立性がよく、効率的に冷却することが出来る組電池を提供することである。 When a plurality of battery packs are combined, the assembling property of the battery packs becomes a problem, and a method for efficiently cooling the battery packs becomes a problem. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an assembled battery that is easy to assemble and can be efficiently cooled.
上記の課題を解決するために、本実施形態の組電池は、略直方体形状であって、電池セルを収容し、前記電池セルの充放電電流を取り出すための主回路端子を有する複数の第一の筐体と、前記主回路端子同士を接続する主回路線と、前記第一の筐体の所定の面と対向し、冷媒入口と冷媒出口とを有する冷却通路が設けられた複数のプレートと、前記冷却通路同士を接続する冷却配管と、前記プレートの面と垂直な奥行き方向に複数の前記第一の筐体を収容し、前記電池セルの充放電電流を前記第二の筐体の外側に取り出すための総端子と、冷媒を前記第二の筐体の外側に取り出す冷却配管入口と冷却配管出口とを備えた前記第二の筐体と、を有し、前記主回路端子、前記主回路線、前記総端子を前記第二の筐体の高さ方向の上部に設け、前記冷媒入口、前記冷媒出口、前記冷却配管、前記冷却配管入口、前記冷却配管出口を前記第二の筐体の高さ方向の下部に設けている。 In order to solve the above-described problem, the assembled battery of the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a plurality of first circuit terminals that house battery cells and have main circuit terminals for taking out charge / discharge currents of the battery cells A plurality of plates provided with a cooling passage having a refrigerant inlet and a refrigerant outlet opposed to a predetermined surface of the first casing, and a main circuit line connecting the main circuit terminals to each other; A cooling pipe connecting the cooling passages, and a plurality of the first casings in a depth direction perpendicular to the surface of the plate, and charging / discharging currents of the battery cells to the outside of the second casing And a second casing having a cooling pipe inlet and a cooling pipe outlet for taking out the refrigerant to the outside of the second casing, and the main circuit terminal, the main terminal A circuit line, and the total terminal is provided at an upper portion of the second casing in the height direction, Medium inlet, the refrigerant outlet, the cooling pipe, the cooling pipe inlet is provided with said cooling pipe outlet at the bottom in the height direction of the second housing.
以下、実施形態の組電池を、図面を参照して説明する。なお、以下の各図では便宜上、方向が規定されている。X方向は、組電池1の長手方向に沿い、Y方向は組電池1の短手方向に沿い、Z方向は組電池1の高さ方向に沿っている。X方向、Y方向、およびZ方向は、互いに直交している。
Hereinafter, the assembled battery of the embodiment will be described with reference to the drawings. In the following drawings, directions are defined for convenience. The X direction is along the longitudinal direction of the assembled
図1は、実施形態に係る組電池1の斜視図である。図1に示す通り、組電池1は金属薄板により形成された略直方体形状を有する。
FIG. 1 is a perspective view of an assembled
組電池1はZ軸方向上側の面である上面1aとその上面に対向する下面1bと、上面1aと下面1bに挟まれた側面のうち、Y軸方向に垂直で互いに対向する側面1cと側面1dと、X軸方向に垂直で互いに対向する側面1eと側面1fと、に囲まれて略直方体形状を形成している。
The assembled
側面1eのうちZ軸方向(高さ方向)の上部に、後に説明する複数の電池パック10の充放電電流を取り出すための総端子2a及び2bを備えている。また、同じく側面1eのZ軸方向(高さ方向)の下部には後に説明するプレート(図示せず)に形成された冷却通路(図示せず)を流れる冷媒を、組電池1の外側に取り出すための冷却配管入口3aと冷却配管出口3bを有する。
The
図2は組電池1を構成するフレーム20の斜視図である。図2では図1で示した組電池1のうち、上面1a、下面1b、側面1c、側面1d、側面1e、側面1fを形成している金属薄板や、組電池1の内部に収容されたものを図示していない。
FIG. 2 is a perspective view of the
図2に示した通り、組電池1はフレーム20を骨格として形成されており、このフレーム20に対して、上面1a、下面1b、側面1c、側面1d、側面1e、側面1fを形成する金属薄板を固定している。この金属薄板は、フレーム20に対して溶接により固定されるか、図1に示すように、鋲4にて留められている。さらに、フレーム20と金属薄板との境界部は、樹脂材にてシーリングされて隙間が生じないようになっていることが好ましい。組電池1は、フレーム20と、金属薄板により形成される上面1a、下面1b、側面1c、1d、1e、1fと、によって構成される第二の筐体を備える。
As shown in FIG. 2, the assembled
このように金属薄板をフレーム20に固定することで、組電池1の外部から内部に侵入する水分量を極力少なくすることが出来る。
By fixing the metal thin plate to the
次に、組電池1の内部に収容する電池パック10などについて図3などを用いて説明する。図3は、組電池1のうち、フレーム20と、組電池1に収容する電池パック10と第一の固定部材60と第二の固定部材61とプレート18と冷却通路50を図示したものである。図3に示すように、複数の電池パック10が第一の固定部材60、第二の固定部材61、プレート18と共に組電池1に収容されている。
Next, the
電池パック10は、矩形の底壁部12とその底壁部12に対向する上部13とその上部13と底壁部12をつなぐ4つの側壁を有する第一の筐体を備える。この4つの側壁のうちZ軸に垂直で、Z軸方向上側に形成されたものを第一の側壁31、それに対向してZ軸方向下側に形成されたものを第二の側壁32とする。この電池パック10は、例えば、その上部13側と底壁部12側の上下方向に複数の区画に分かれ、後に説明する電池セル5がその正極端子7a及び負極端子7bを有する面を電池パック10の上部13側に、正極端子7a及び負極端子7bを有する面と対向する面を電池パック10の底壁部12側になるように、収容されている。また、各区画においては、幅方向に複数の電池セルが収容されている。例えば、上下方向に3段の区画があり、各区画の幅方向に8個の電池セルが収容されていれば、合計24個の電池セルが、正極端子7a及び負極端子7bを有する面が一方向に揃うように、収容されている。言い換えれば、正極端子7a及び負極端子7bを有する面と対向する面が一方向に揃うように、収容されている。これにより、電池セル5の正極端子7a及び負極端子7bを有する面と対向する面を底壁部12側に揃えることができ、この底壁部12に対向して、後に説明するプレート18を取り付けることで、各電池セル5を均等に効率良く冷却することが可能となる。
The
第一の側壁31には、例えば4つの接続部40が形成されており、第一の固定部材60は接続部40を介して第一の側壁31に接続されている。また、第二の側壁32には、例えば4つの接続部41が形成されており、第二の固定部材61は、接続部41を介して第二の側壁32に接続されている。
For example, four
さらに、第一の側壁31には、電池セル5の充放電電流を取り出すための主回路端子14を備えている。主回路端子14は2つ形成され、一方は正極であり、他方は負極となる。
Further, the
また、同じく第一の側壁31には、他の電池パック10と通信を行う通信線90に接続するための通信端子15を備えている。本実施形態では2本の通信線90と接続するために、通信端子15を二つ備えている。
Similarly, the
組電池1に収容する電池パック10、第一の固定部材60、第二の固定部材61、プレート18については図4を用いて詳しく説明する。図4に示す通り、電池パック10はその底壁部12をプレート18に対向するように取り付けられ、電池パック10とプレート18は第一の固定部材60及び第二の固定部材61により接続されている。
The
電池パック10は、図5に示すような電池セル5を収容している。図5に示されるように、電池セル5は、一方向に薄い偏平の直方体状に構成されている。電池セル5は、筐体6と、正極端子7aと、負極端子7bとを有している。筐体6内には、不図示の電極体および電解液が収容されている。電極体は、一例として、発電要素である正極シートおよび負極シートがセパレータを介してスパイラル状に巻かれて形成されうる。また、電極体は、一例として、正極シートおよび負極シートがセパレータを介して積層されて形成されうる。電極体の正極シートおよび負極シートに、正極端子7aおよび負極端子7bがそれぞれ接続されている。
The
筐体6は、金属材料(例えば、アルミニウムや、アルミニウム合金、ステンレス等)や合成樹脂材料で構成されている。筐体6は、収容体6aと蓋体6bとが組み合わせられて構成されている。収容体6aは、上部が開放された略直方体の箱型に形成されており、この収容体6aに電極体および電解液が収容されている。蓋体6bは、収容体6aの開放された上部を塞いでいる。筐体6は、容器とも称されうる。
The housing 6 is made of a metal material (for example, aluminum, aluminum alloy, stainless steel, etc.) or a synthetic resin material. The housing 6 is configured by combining a container 6a and a
接続部40,41は、内部に例えば雌ネジ部(図示しない)を有し、雄ネジ部を有するボルト(図示しない)と接続可能に形成されている。また、接続部40,41は、例えば、インサート形成などによって、電池パック10と一体に構成されていてもよい。
The
第一の固定部材60は、電池パック10の第一の側壁31に形成されている接続部40に対向する部分に、例えばボルトが貫通する第一の電池パック接続孔60aを有している。この第一の電池パック接続孔60aにボルトを通して接続部40に締結することで、第一の固定部材60を電池パック10に固定できる。
The first fixing
第二の固定部材61も第一の固定部材60と同様に、第二の側壁32に形成されている接続部41に対向する部分に、例えばボルトが貫通する第二の電池パック接続孔61aを有している。この第二の電池パック接続孔61aにボルトを通して接続部41に締結することで、第二の固定部材61を組電池1に固定できる。
Similarly to the first fixing
第一の固定部材60は、電池パック10に対向する面(XY平面)に垂直に立設している面であるXZ平面及びYZ平面を有し、XZ平面においては後に詳しく説明するプレート18に接続するためのプレート接続孔60bが形成され、YZ平面においては、組電池1のフレーム20に接続するためのフレーム接続孔60cが形成されている。言い換えると、第一の固定部材60は、XZ平面に沿って立設するとともにプレート接続孔60bが形成された第1の固定片と、YZ平面に沿って立設するとともにプレート接続孔60cが形成された第2の固定片と、を備える。
The first fixing
また、プレート18の第一の固定部材60と接続する部分には、雌ネジ部18cを有し、ボルトと接続可能に形成されている。これにより、第一の固定部材60に形成されたプレート接続孔60bにボルトを通してプレート18に形成された雌ネジ部に締結することで、第一の固定部材をプレート18に固定できる。雌ネジ部18cは貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。なお、後に説明するように、プレート18の両面に電池パック10を固定する場合には、雌ネジ部18cは貫通していることが好ましい。
Moreover, the part connected to the
同様にして、フレーム20の第一の固定部材60と接続する部分には、例えば雌ネジ部を有し、ボルトと接続可能に形成されている。これにより、第一の固定部材60に形成されたフレーム接続孔60cにボルトを通してフレーム20に形成された雌ネジ部(図示しない)に締結することで、第一の固定部材60をフレーム20に固定できる。
Similarly, the portion connected to the first fixing
図6に示されるように、第二の固定部材61は、電池パック10に対向する面(XY平面)に垂直に立設している面であるXZ平面及びYZ平面を有し、XZ平面においては後に詳しく説明するプレート18に接続するためのプレート接続孔61bが形成され、YZ平面においては、組電池1のフレーム20に接続するためのフレーム接続孔61cが形成されている。言い換えると、第二の固定部材61は、XZ平面に沿って立設するとともにプレート接続孔60bが形成された第1の固定片と、YZ平面に沿って立設するとともにプレート接続孔60cが形成された第2の固定片と、を備える。
As shown in FIG. 6, the second fixing
また、プレート18の第二の固定部材61と接続する部分には、雌ネジ部18cを有し、ボルトと接続可能に形成されている。これにより、第二の固定部材61に形成されたプレート接続孔60bにボルトを通してプレート18に形成された雌ネジ部18cに締結することで、第二の固定部材61をプレート18に固定できる。
Moreover, the part connected to the 2nd fixing
同様にして、フレーム20の第二の固定部材61と接続する部分には、例えば雌ネジ部を有し、ボルトと接続可能に形成されている。これにより、第二の固定部材61に形成されたフレーム接続孔60cにボルトを通してフレーム20に形成された雌ネジ部(図示しない)に締結することで、第二の固定部材61をフレーム20に固定できる。
Similarly, the portion connected to the second fixing
このようにして、第一の固定部材60及び第二の固定部材61はプレート18やフレーム20に対して、それぞれボルトなどを介して接続、固定されている。
In this way, the first fixing
なお、図4においては一つのプレート18に対して一つの電池パック10を固定するように示したが、これに限られることはなく、図6に示すように一つのプレート18に対して二つの電池パック10を固定することも可能である。
In FIG. 4, one
続いてプレート18について、図7及び図8を用いて説明する。図7はプレート18の斜視図であり、図8は図7の裏側から見たプレート18の斜視図である。
Next, the
プレート18は電池パック10を固定でき、かつ、電池パック10を冷却することのできる機能を有する。電池パック10は電池パック10の底壁部12をプレート18に対向するように固定される。本実施形態では、第一の固定部材60及び第二の固定部材61の構造上、底壁部12がプレート18に固定されている。電池パック10がプレート18に固定される手段としては、先に説明した第一の固定部材60及び第二の固定部材61を用いており、プレート18には、第一の固定部材60と第二の固定部材61を固定するための雌ネジ部18cを複数有する。
The
プレート18のうち、電池パック10と対向する面である第一の面18a若しくは第一の面18aと反対側の面である第二の面18bには、溝50aが形成され、この溝50aには管状の冷却通路50が埋め込まれている。溝50a及び冷却通路50はプレート18の一端からプレート18を広くカバーするように直線部と曲線部を組み合わせて形成され、プレート18の一端部に戻るように形成されている。すなわち、溝50aと冷却通路50の始端である冷媒入口50-1と終端である冷媒出口50-2はプレート18の一端に2か所形成されていることになる。本実施形態では、冷媒入口50-1及び冷媒出口50-2はプレートの高さ方向(Z軸方向)の下部に有する。
Of the
冷却通路50は中空円形の管50bを溝50aに圧入して形成されている。管50bは金属製であることが好ましく、例えば銅製である。この中空円形の管50bに冷媒を流すことにより、プレート18を冷却することができる。
The
図9は、本実施形態に係る冷却通路50及び溝50aの一部断面図である。冷却通路50は中空円形の管50bを溝50aに圧入して形成されている。管50bは金属製であることが好ましく、例えば銅製である。図9の管50bは溝50aに圧入して変形した状態を示したものであり、変形前の管50bは円形の断面を有するものである。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the
図10は本実施形態に係る溝50aのみを示した断面図である。図10に示すように、本実施形態に係る溝50aは溝50aの開口部の幅をAとすると、溝50aの開口部から溝50aの底付近にAよりも大きな幅Bが形成されている。言い換えると、溝50aの開口部から溝50aの底までの距離をCとした場合に、開口部から1/2C~Cにおいて、幅Aよりも大きな幅Bが形成されている。
FIG. 10 is a sectional view showing only the
また溝50aは底部曲線を有し、溝50aの底部曲線は、冷却通路を構成する中空円形の管50bを溝50aに圧入する前の管50bにおける最外部の曲率半径よりも大きな曲率半径を有している。また、溝50aの底部曲線は、溝50aの開口部の幅の半分よりも大きな曲率半径を有している。
The
このような溝50aに対して管50bを圧入すると、円形の管50bは溝50aの底部に接触し、さらに押し込まれることで、図9に示すように、管50bのうち溝50aと接触した部分は溝50aの形に沿って変形する。
When the
組電池1に備わる複数のプレート18は、そのプレート18に設けられた冷却通路50同士が、後に説明する冷却配管70によって接続されている。そのため、プレート18の冷媒入口50-1及び冷媒出口50-2には、冷却配管70と接続するための冷却配管接続部51が形成されている。この冷却配管接続部51は、図4に示すようにプレート18から、X軸方向に沿って両方向に延出するように形成されていたり、図7及び図8に示すプレート18のように、X軸方向に沿って片側に延出するように形成されている場合がある。
The plurality of
続いて図11を用い、組電池1を構成するプレート18と冷却配管70の位置関係などについて説明する。図11は、複数のプレート18と複数の冷却配管70が接続された状態の斜視図である。
Next, the positional relationship between the
図11において、紙面上最も左に位置するプレート18から、第一のプレート18-1、第二のプレート18-2、第三のプレート18-3、第四のプレート18-4とする。
In FIG. 11, the first plate 18-1, the second plate 18-2, the third plate 18-3, and the fourth plate 18-4 are designated from the
第一のプレート18-1の両面には、図示していないが2つの電池パック10が固定される。また、第二のプレート18-2の紙面上左側の面には、図示していないが1つの電池パック10が固定されている。第三のプレート18-3の両面には、図示していないが2つの電池パック10が固定されている。第四のプレート18-4の両面には、図示していないが2つの電池パック10が固定され、第一のプレート18-1から第四のプレート18-4の合計7個の電池パックが固定されている。
Although not shown, two battery packs 10 are fixed to both surfaces of the first plate 18-1. Further, one
冷却配管70は組電池1の冷却配管入口3a及び冷却配管出口3bに接続され、そこから各プレート18の冷却通路50に接続されている。
The cooling
本実施形態において、まず組電池1のフレーム20に備わる冷却配管入口3aは冷却配管70を介して、第三のプレート18-3の冷媒入口50-1に接続されている。また、第三のプレートの冷媒出口50-2は、冷却配管70を介して、第四のプレート18-4の冷媒入口50-1に接続されている。続いて、第四のプレート18-4の冷媒出口50-2は、冷却配管70を介して、第一のプレート18-1の冷媒入口50-1に接続されている。さらに、第一のプレート18-1の冷媒出口50-2は冷却配管70を介して、第二のプレート18-2の冷媒入口50-1に接続されている。そして、第二のプレート18-2の冷媒出口50-2は冷却配管70を介して、フレーム20に備わる冷却配管出口3bに接続されている。
In the present embodiment, first, the cooling
このように配管をすることで、組電池1の外部から冷却配管入口3aに冷媒を流入し、その冷媒は冷却配管70や各プレート18に備わる冷却通路50を介して、最終的にその冷媒を冷却配管出口3bから組電池1の外部に取り出すことが出来る。これにより、各プレート18が冷媒により冷却され、各プレート18に固定された電池パック10やその内部に収容された電池セル5を冷却することができ、発熱による電池の性能劣化を抑制することが出来る。
By piping in this way, the refrigerant flows into the cooling
また、本実施形態では、組電池1のX軸方向における中央部に最も近いプレートである第三のプレート18-3に対して、冷却配管入口3aから直接に接続されている。よって、最も冷えた冷媒が第三のプレート18-3の冷却通路50に流れることになる。第三のプレート18-3は、組電池1のX軸方向における中央部に最も近いプレートであるため、最も放熱しづらい位置にある。そのプレートに対して最も冷えた冷媒を流すことで、効率的に電池パック10を冷却することが出来る。
In the present embodiment, the
続いて、組電池1のZ軸方向上側に設けられる、主回路線80及び通信線90の位置関係などについて、図12を用いて説明する。図12は、7個の電池パック10を組電池1に収容した場合の主回路線80及び通信線90の配線である。
Subsequently, the positional relationship between the
図12に示すように、本実施形態に係る組電池1は、その内部に収容された複数の電池パック10の主回路端子14に対して主回路線80を接続し、電池パック10の通信端子15に対して通信線90を接続している。主回路線80の端部には主回路コネクタ81を有し、この主回路コネクタ81が各主回路端子14に接続されている。また、主回路線80はそれぞれの電池パック10を電気的に接続しているが、その電気的に接続された回路の端部は、総端子2a及び総端子2bに接続されている。なお、この接続方法は、電池パックを直列につなげるか、並列につなげるか等によって異なるため、図12に示した接続方法は一例である。
As shown in FIG. 12, the assembled
実施形態に示した通り、組電池1では、複数の電池パックを収容し、かつそれらの電池パックを効率的に冷却することが出来る。
As shown in the embodiment, the assembled
また、電池パックは、第一の固定部材と第二の固定部材を介してプレート及びフレームに固定することが出来るため、組立性が向上する。 In addition, since the battery pack can be fixed to the plate and the frame via the first fixing member and the second fixing member, the assemblability is improved.
さらに、冷媒を流す冷却配管や冷却配管入口、冷却配管出口、冷媒入口、冷媒出口を組電池の高さ方向の下部に設け、電気が流れる主回路線や、主回路端子、総端子を組電池の高さ方向の上部に設けて分離されているため、冷媒の一例とする水漏れ、主回路線などに接触して、ショートなどを起こす可能性を低減することが出来る。 In addition, a cooling pipe that flows refrigerant, a cooling pipe inlet, a cooling pipe outlet, a refrigerant inlet, and a refrigerant outlet are provided in the lower part of the assembled battery in the height direction, and the main circuit line through which electricity flows, the main circuit terminal, and the total terminal are connected to the assembled battery. Therefore, it is possible to reduce the possibility of causing a short circuit due to contact with a water leak, a main circuit line, or the like as an example of the refrigerant.
<変形例>
続いて変形例について図13を用いて説明する。本変形例は基本的に実施形態と同一の構成であるが、一部異なる部分がある。ここでは実施形態と同一の説明は適宜省略する。
<Modification>
Next, a modification will be described with reference to FIG. This modification has basically the same configuration as that of the embodiment, but there are some differences. Here, the same description as the embodiment is omitted as appropriate.
上記実施形態では、7個の電池パック10を有する組電池1について説明したが、本変形例では6個の電池パック10を有する組電池について説明する。
In the above embodiment, the assembled
図13は、本変形例に係る組電池を構成する複数のプレート19と複数の冷却配管100が接続された状態の斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view of a state in which a plurality of plates 19 and a plurality of cooling
図13において、紙面上最も左に位置するプレート19から、第一のプレート19-1、第二のプレート19-2、第三のプレート19-3とする。 In FIG. 13, the first plate 19-1, the second plate 19-2, and the third plate 19-3 are designated from the leftmost plate 19 in the drawing.
第一のプレート19-1の両面には、図示していないが2つの電池パック10が固定される。また、第二のプレート19-2の両面にも、図示していないが2つの電池パック10が固定されている。第三のプレート19-3の両面にも、図示していないが2つの電池パック10が固定されている。 Although not shown, two battery packs 10 are fixed to both surfaces of the first plate 19-1. In addition, two battery packs 10 are fixed to both surfaces of the second plate 19-2, although not shown. Although not shown, two battery packs 10 are fixed to both surfaces of the third plate 19-3.
冷却配管70は組電池1の冷却配管入口3a及び冷却配管出口3bに接続され、そこから各プレート19の冷却通路50に接続されている。
The cooling
本変形例において、まず組電池1のフレーム20に備わる冷却配管入口3aは冷却配管70を介して、第二のプレート19-2の冷媒入口50-1に接続されている。また、第二のプレートの冷媒出口50-2は冷却配管70を介して、第一のプレート19-1の冷媒入口50-1に接続されている。続いて、第一のプレート19-1の冷媒出口50-2は冷却配管70を介して、第三のプレート19-3の冷媒入口50-1に接続されている。さらに、第三のプレート19-3の冷媒出口50-2は冷却配管70を介して、フレーム20に備わる冷却配管出口3bに接続されている。
In this modification, first, the cooling
このように配管をすることで、組電池1の外部から冷却配管入口3aに冷媒を流入し、その冷媒は冷却配管70や各プレート19に備わる冷却通路50を介して、最終的にその冷媒を冷却配管出口3bから組電池1の外部に取り出すことが出来る。これにより、各プレート19が冷媒により冷却され、各プレート19に固定された電池パック10やその内部に収容された電池セル5を冷却することができ、発熱による電池の性能劣化を抑制することが出来る。
By piping in this way, the refrigerant flows into the cooling
また、本変形例では、組電池1のX軸方向における中央部に最も近いプレートである第二のプレート19-2に対して、冷却配管入口3aから直接に接続されている。よって、最も冷えた冷媒が第二のプレート19-2の冷却通路50に流れることになる。第二のプレート19-2は、組電池1のX軸方向における中央部に最も近いプレートであるため、最も発熱しやすい位置にある。そのプレートに対して最も冷えた冷媒を流すことで、効率的に電池パック10を冷却することが出来る。
Further, in this modification, the
実施形態や変形例に示した通り、組電池1では、複数の電池パックを収容し、かつそれらの電池パックを効率的に冷却することが出来る。
As shown in the embodiments and modifications, the assembled
また、電池パックは、第一の固定部材と第二の固定部材を介してプレート及びフレームに固定することが出来るため、組立性が向上する。 In addition, since the battery pack can be fixed to the plate and the frame via the first fixing member and the second fixing member, the assemblability is improved.
さらに、冷媒を流す冷却配管や冷却配管入口、冷却配管出口、冷媒入口、冷媒出口を組電池の高さ方向の下部に設け、電気が流れる主回路線や、主回路端子、総端子を組電池の高さ方向の上部に設けて分離されているため、冷媒の一例とする水漏れ、主回路線などに接触して、ショートなどを起こす可能性を低減することが出来る。 In addition, a cooling pipe that flows refrigerant, a cooling pipe inlet, a cooling pipe outlet, a refrigerant inlet, and a refrigerant outlet are provided in the lower part of the assembled battery in the height direction, and the main circuit line through which electricity flows, the main circuit terminal, and the total terminal are connected to the assembled battery. Therefore, it is possible to reduce the possibility of causing a short circuit due to contact with a water leak, a main circuit line, or the like as an example of the refrigerant.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…組電池、2a…総端子、2b…総端子、3a…冷却配管入口、3b…冷却配管出口、5…電池セル、6…筐体、7a…正極端子、7b…負極端子、10…電池パック、18…プレート、19…プレート、20…フレーム、40…接続部、41…接続部、50…冷却通路、51…冷却配管接続部、60…第一の固定部材、61…第二の固定部材、70…冷却配管、80…主回路線、81…主回路コネクタ、90…通信線、100…冷却配管。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SG11202009562XA SG11202009562XA (en) | 2018-03-29 | 2019-03-27 | Assembled battery |
| CN201980022959.6A CN111954953A (en) | 2018-03-29 | 2019-03-27 | battery pack |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018-063400 | 2018-03-29 | ||
| JP2018063400A JP2019175716A (en) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Battery pack |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019189354A1 true WO2019189354A1 (en) | 2019-10-03 |
Family
ID=68061717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2019/013173 Ceased WO2019189354A1 (en) | 2018-03-29 | 2019-03-27 | Battery pack |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019175716A (en) |
| CN (1) | CN111954953A (en) |
| SG (1) | SG11202009562XA (en) |
| TW (1) | TWI710156B (en) |
| WO (1) | WO2019189354A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013101926A (en) * | 2011-10-21 | 2013-05-23 | Avl North America Inc | Battery cooling plate and cooling device |
| JP2018018796A (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 株式会社東芝 | Battery device and battery system |
| JP2018045891A (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | Battery system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4839955B2 (en) * | 2006-05-11 | 2011-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | Battery pack and vehicle |
| JP5343048B2 (en) * | 2010-07-29 | 2013-11-13 | 日立ビークルエナジー株式会社 | Power storage module and power storage device |
| JP5553163B2 (en) * | 2010-09-09 | 2014-07-16 | ソニー株式会社 | Battery unit |
| WO2012089132A1 (en) * | 2010-12-29 | 2012-07-05 | Byd Company Limited | Battery module, battery temperature managing system and vehicle comprising the same |
| EP2851991B1 (en) * | 2012-05-17 | 2018-11-21 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Battery module |
| WO2016031121A1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | 日産自動車株式会社 | Battery cooling structure, battery module, and battery module case |
-
2018
- 2018-03-29 JP JP2018063400A patent/JP2019175716A/en active Pending
- 2018-11-14 TW TW107140311A patent/TWI710156B/en active
-
2019
- 2019-03-27 CN CN201980022959.6A patent/CN111954953A/en active Pending
- 2019-03-27 SG SG11202009562XA patent/SG11202009562XA/en unknown
- 2019-03-27 WO PCT/JP2019/013173 patent/WO2019189354A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013101926A (en) * | 2011-10-21 | 2013-05-23 | Avl North America Inc | Battery cooling plate and cooling device |
| JP2018018796A (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 株式会社東芝 | Battery device and battery system |
| JP2018045891A (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | Battery system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI710156B (en) | 2020-11-11 |
| CN111954953A (en) | 2020-11-17 |
| JP2019175716A (en) | 2019-10-10 |
| SG11202009562XA (en) | 2020-10-29 |
| TW201943117A (en) | 2019-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4665277B2 (en) | Battery device | |
| US10276843B2 (en) | Battery module | |
| CN111033796B (en) | Battery module | |
| US7612526B2 (en) | Battery module having coupled cases of adjacent unit batteries | |
| US11509005B2 (en) | Battery pack including separator between secondary batteries | |
| CN107946503B (en) | Battery module carrier and battery system | |
| JP2011138651A (en) | Power source apparatus and vehicle therewith | |
| JP2010211950A (en) | Battery pack, method of manufacturing the same, and case for battery pack | |
| WO2020105502A1 (en) | Power storage module | |
| CN221201410U (en) | Battery box, battery and power consumption device | |
| CN111433936B (en) | Battery pack connector and battery pack including same | |
| CN221126059U (en) | Battery device | |
| KR20130124848A (en) | Manifold block for fuel cell stack | |
| WO2018062226A1 (en) | Battery module, and battery pack | |
| CN220400823U (en) | Electric connection assembly, battery pack and electric equipment | |
| WO2019069838A1 (en) | Power storage module layered structure | |
| WO2019189354A1 (en) | Battery pack | |
| CN110024162A (en) | Battery and method for manufacturing battery | |
| CN116544575B (en) | energy storage device | |
| JP2019153543A (en) | Battery module and battery pack | |
| US20100159316A1 (en) | Secondary battery module | |
| CN218101466U (en) | Batteries and battery modules | |
| HK40039907A (en) | Battery pack | |
| JP2024021469A (en) | Power storage device | |
| US20250219189A1 (en) | Battery Pack with Improved Cooling Structure and Device Including the Same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19776638 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19776638 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |