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JP2012204129A - 組電池 - Google Patents

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JP2012204129A
JP2012204129A JP2011067298A JP2011067298A JP2012204129A JP 2012204129 A JP2012204129 A JP 2012204129A JP 2011067298 A JP2011067298 A JP 2011067298A JP 2011067298 A JP2011067298 A JP 2011067298A JP 2012204129 A JP2012204129 A JP 2012204129A
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Yasuaki Wakizaka
恭明 脇阪
Yoshio Sato
好生 佐藤
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Toa Electric Co Ltd
Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

【課題】個々の単電池で発生した熱を効果的に放熱でき、あるいは温度調整器の熱を単電池に供給して適温に維持でき、高温環境から寒冷環境まで安定した電力を出力でき、さらに単電池の発熱により温度がばらつき、あるいは過熱するのを防止して電池寿命を向上できる組電池を提供する。
【解決手段】一群の単電池1と、隣接する単電池1の間に配置されるスペーサ2と、温度調整器3と、単電池1およびスペーサ2を挟持する挟持板4とを備えている。温度調整器3は、熱交換部15と、熱交換部15に熱交換流体を供給する流体供給源16とで構成する。スペーサ2は、単電池1に密着する第1伝導部11と、熱交換部15に密着する第2伝導部12とを備えた金属製の伝熱板8と、伝熱板8の外面を覆う伝熱層9とで構成する。単電池1の熱をスペーサ2を介して熱交換部15で放熱する。あるいは熱交換部15の熱をスペーサ2を介して単電池1に供給する。
【選択図】図1

Description

本発明は、多数個の単電池で構成される組電池に関し、なかでも組電池の放熱構造に関して改良を加えたものである。
組電池の放熱構造に関して、特許文献1の2次電池が公知である。そこでは、複数個の平形単電池をアルミニウム製のハードケースに収容し、平形単電池とハードケースの間、あるいはハードケースの外面に熱伝導シートを貼り付けている。熱伝導シートは、厚み方向に比べて幅方向(面方向)の熱伝導率が高いカーボンシートからなる。また、特許文献1の2次電池には、平形単電池とハードケースの間に、シリコーンゴムシートやブチルゴムシートなどの熱伝導シートを兼ねる弾性シートを配置して、平形単電池の振動および衝撃を吸収できるようにしている。
特許文献2の電池パックでは、直線列状に配置される複数個の筒型単電池と、電気絶縁材と、金属製の放熱板を記載順に配置し、これらのユニットを収容するボトムケース、およびトップケースとで電池パックを構成している。放熱板は、アルミニウム板材に断面半円状の凹みを形成して構成してあり、各凹みの隣接ピッチは筒型単電池の直径寸法より大きく(1〜10mm)設定してある。電気絶縁材は、筒形単電池の熱を放熱板に伝導する熱伝導体を兼ねており、両面に粘着層を備えた柔軟なシート材からなる。トップケースには、放熱板を露出させるための放熱窓が開口してある。
特許文献3には、平形単電池とスペーサをベースの上面に沿って交互に配置して直方体状のセルユニットを構成し、その上下面をベースと天板で、その両側面を一対の側板で、その前後面を一対の加圧板でそれぞれ挟持して構成した組電池が開示してある。スペーサは、一対のアルミニウム板材の間に、ポリテトラフルオロエチレン製の断熱シートを密着して構成してある。各アルミニウム板材の下縁には断面がコ字状の脚片が溶接してあり、脚片をベースにビスで締結したのち、隣接するアルミニウム板材の間の隙間に断熱シートを挿入して密着させている。ベースの下面には、格子状の空気通路が形成してあり、この通路に冷却空気を送給することにより組電池の冷却効果を向上している。
特開2011−3400号公報(段落番号0020、0022、図3) 特開2006−092935号公報(段落番号0018、図2) 特開2010−218716号公報(段落番号0039、図18)
特許文献1の2次電池においては、平形単電池で発生した熱を熱伝導シートと、アルミニウム製のハードケースを介して放熱する。そのため、数個の平形単電池をハードケースに収容する場合には、平形単電池で発生した熱を問題なく放熱できるが、多数個の平形単電池がハードケースに収容してある場合に、中央部分に位置する平形単電池の熱を効果的に放出することができない。
特許文献2の電池パックは、トップケースに開口した放熱窓から放熱板を露出させ、放熱窓に冷却空気を送給して放熱板を強制的に冷却する。しかし、放熱板は筒型単電池の上半周面に電気絶縁材を介して密着しているにすぎない。そのため、特許文献1の2次電池と同様に、筒形単電池の列を複数列重ねて電池パックを構成する場合に、中央部分に位置する筒形単電池の熱を効果的に放出することができない。また、筒型単電池の隣接間隔が筒型単電池の直径より大きい(1〜10mm)ので、多数個の筒型単電池で電池パックを構成する場合に嵩張ってしまう。
その点、特許文献3の組電池は、ベースの上面に沿って平形単電池と放熱用のスペーサを交互に配置するので、組電池の中央に位置する平形単電池の熱も放熱することができる。しかし、個々のスペーサをベースに対してビスで締結したうえで、隣接するアルミニウム板材の間の小さな隙間に断熱シートを挿入する必要があり、さらに隣接するスペーサの間に平形単電池を組む必要があるので、一連の組立作業に多くの手間が掛かる。また、個々の単電池の熱は、アルミニウム板材を介してベースの側からのみ放熱するので、スペーサの放熱効率に限界がある。さらに、一対のアルミニウム板材の間に断熱シートを密着してスペーサを構成するので、スペーサを介して隣接する平形単電池同士の間の熱伝導が断熱シートで遮断されてしまう。そのため、ひとつの平形単電池が異常な発熱状態に陥ったとしても、構造上、単電池単独での温度調整はできないので、その熱を十分に逃がすことができず、電池寿命の低下を招きやすい。
本発明の目的は、個々の単電池で発生した熱をスペーサを介して効果的に放熱でき、あるいは寒冷地などで低温環境に晒された単電池に対して、温度調整器の熱をスペーサを介して供給して適温に維持でき、高温環境から寒冷環境まで安定した電力を出力できる組電池を提供することにある。
本発明の目的は、個々の単電池で発生した熱を効果的に放熱し、あるいは単電池間の温度偏差を解消して、全体として電池寿命を向上できる組電池を提供することにある。
本発明に係る組電池は、一群の単電池1と、隣接する単電池1の間に配置されるスペーサ2と、温度調整器3と、単電池1およびスペーサ2の配置列を挟持する挟持板4を備えている。温度調整器3は、熱交換部15と、熱交換部15に熱交換流体を供給する流体供給源16とで構成する。そして、スペーサ2は、単電池1に密着する第1伝導部11と、熱交換部15に密着する第2伝導部12とを備えた金属製の伝熱板8と、伝熱板8の外面を覆う伝熱層9とで構成する。使用環境に応じて単電池1の熱をスペーサ2を介して熱交換部15へ伝導し、あるいは熱交換部15の熱をスペーサ2を介して単電池1に伝導することを特徴とする。
伝熱層9は、電気絶縁性を有し、熱伝導性に優れたシリコーンゴムを素材にして形成する。伝熱層9の成形時に第1伝導部11をインサートして、伝熱層9を伝熱板8と一体化する。
スペーサ2の対向縁に設けた一対の第2伝導部12を、対向配置した一対の熱交換部15に密着する。一群の単電池1およびスペーサ2と熱交換部15との間の熱伝導を、一対の第2伝導部12と一対の熱交換部15との間で同時に行うようにする。
筒形単電池からなる単電池1の直線列1Aとスペーサ2とを交互に配置し、これらを一対の挟持板4で挟持固定する。直線列1Aを構成する単電池1は微小隙間を介して配置する。
スペーサ2の第1伝導部11の表裏に、それぞれ単電池1の周面に対して伝熱層9を介して面接触状に接触する伝熱面41を断面波形に形成する。
本発明においては、一群の単電池1と、単電池1の間に配置されるスペーサ2と、温度調整器3などで組電池を構成し、個々の単電池1で発生した熱をスペーサ2を介して熱交換部15へ効果的に放熱できるようにした。さらに、低温環境に晒された単電池に対して、流体供給源16の熱をスペーサ2を介して単電池1へ伝導して、単電池1の温度状態を好適化し、組電池の出力電力が低下するのを解消した。このように、本発明の組電池では、温度調整器3で積極的に単電池1の温度を調整して、単電池1の温度状態を使用環境に応じて常に好適な状態に維持するので、高温環境から寒冷環境まで広範にわたって安定した電圧を出力できる組電池を提供できる。また、熱交換部15で個々の単電池1の熱をスペーサ2を介して確実に放出し、さらに、隣接する単電池1の熱をスペーサ2を介して単電池1間で互いに伝導させて、局部的な過熱を防止し均熱化するので、単電池1間の温度偏差を解消して単電池1の電池寿命を向上できる。
電気絶縁性と熱伝導性に優れたシリコーンゴムで構成した伝熱層9は、スペーサ2を介して隣接する単電池1どうしが、何らかの理由で短絡するのを防止する。さらに、単電池1と伝熱板8との間、あるいはスペーサ2を介して隣接する単電池1間の熱伝導を促進して、単電池1を常に好適な温度状態に維持する。また、シリコーンゴムで構成した伝熱層9は、単電池1の熱膨張を吸収して、単電池1に過大な内部応力が作用するのを解消でき、あるいは外部の振動や衝撃を吸収して単電池1を保護できるので、全体として組電池の耐久性を向上できる。
さらに、本発明では、伝熱層9の成形時に第1伝導部11をインサートして、伝熱層9を伝熱板8と一体化するので、伝熱層を伝熱板に貼付けて構成した従来のスペーサに比べて、伝熱層9を備えたスペーサ2をより低コストで形成できる。加えて、伝熱層9の形状および寸法精度を向上して、スペーサ2の熱伝導特性を均質化できるので、例えば金属製の伝熱板に非熱伝導性粘着材等を介して熱伝導シートを貼付けた従来のスペーサに比べて、単電池1とスペーサ2との間の熱伝導を常に好適に行なうことができる。また、伝熱層9が予め一体化してあるスペーサ2と一群の単電池1とを組立てればよいので、組電池の組立に要する手間を削減でき、スペーサ2を低コスト化できることと相俟って、組電池の製造に要する全体コストを削減できる。
一群の単電池1およびスペーサ2と熱交換部15との間の熱伝導を、一対の第2伝導部12と一対の熱交換部15との間で同時に行うようにすると、単電池1と熱交換部15との間の熱伝導量を大きくできる。従って、スペーサ2による放熱効率を向上して、単電池1が過熱状態に陥るのをさらに確実に防止でき、あるいは単電池1の温度を短持間で上昇させて、組電池の出力電力の低下をさらに確実に解消できる。
組電池を一群の筒形の単電池1で構成する場合に、直線列1Aを構成する単電池1の間に微小隙間を設けると、個々の単電池1の寸法のばらつきや、発熱によって単電池1が膨張するとき、単電池1の膨張変形を微小隙間で吸収することができる。従って、直線列1Aにおいて隣接する単電池1に過大な内部応力が作用するのを解消して、単電池1の破損や劣化を防止できる。また、単電池1の膨張変形を吸収できる程度の微小隙間を設けるだけであるので、組電池の外形寸法が大きくなって嵩張るのを極力避けることができる。
スペーサ2の第1伝導部11に断面波形の伝熱面41を形成する組電池によれば、スペーサ2と筒形の個々の単電池1との接触面積を大きくして、両者1・2間の熱伝導をさらに効果的に行なうことができる。また、第1伝導部11の表裏に伝熱面41を形成するので、単電池1の対向周面のそれぞれをスペーサ2に面接触させて、両者間の熱伝導量を増加できる。従って、筒型の単電池1の熱をスペーサ2を介してさらに確実に放出し、あるいは、熱交換部15の熱をスペーサ2を介して単電池1へさらに確実に伝導できる。さらに、スペーサ2を介して隣接する単電池1の直線列1A・1Aを、伝熱面41の凹み中心の隣接間隔の半ピッチ分だけずらした状態で配置すると、各直線列1A・1Aの隣接ピッチを小さくでき、その分だけ組電池の外形寸法を小さくしてコンパクト化できる。
本発明に係る組電池の縦断正面図である。 本発明に係る組電池の斜視図である。 本発明に係る組電池の分解斜視図である。 本発明に係る組電池の横断平面図である。 本発明に係る組電池の温度調整器を示す縦断側面図である。 本発明に係る伝熱板の斜視図である。 伝熱層の成形法を示す成形用金型の断面図である。 別実施例に係る組電池の縦断正面図である。 図8の実施例に係るスペーサの斜視図である。 さらに別の実施例に係る組電池の縦断正面図である。 図10の実施例に係るスペーサの斜視図である。
(実施例) 図1ないし図7は本発明に係る組電池の実施例を示す。図2において組電池は、一群の単電池1と、隣接する単電池1の間に配置されるスペーサ2と、左右の温度調整器3・3と、上下一対の挟持板4・4などで構成する。図3に示すように単電池1は、平形単電池からなり、その前後縁から正極側の出力端子5と負極側の出力端子6とが導出してある。
スペーサ2は、アルミニウム製の伝熱板8と、伝熱板8の表裏を覆う伝熱層9とで構成する。図6に示すように伝熱板8は、単電池1に密着する四角形状の第1伝導部11と、第1伝導部11の両側縁に折曲げ形成されて上向きに延びる第2伝導部12とを一体に備えている。第1伝導部11の左右長さは、単電池1の左右長さより僅かに大きく設定してあり、図1に示すように、単電池1とスペーサ2を積層した状態において、第2伝導部12が単電池1の外側方を覆っている。第2伝導部12は、第1伝導部11と温度調整器3との間で熱を伝導するために設けてあり、その上下長さは単電池1の上下厚みより僅かに小さく設定してある。
伝熱層9は電気絶縁性を有し、熱伝導性に優れた高伝熱性のシリコーンゴムで形成する。シリコーンゴムとしては、信越化学工業株式会社の液状シリコーンゴムLMS Xシリーズ、またはX−34−3065A/B等が好適である。このシリコーンゴムの熱伝導率は1.6W/m・Kであり、通常のシリコーンゴムの熱伝導率が0.16W/m・Kであるのに比べて、約10倍の熱伝導率を有する。伝熱層9の面積は、単電池1の面積と同じか、これより僅かに大きく設定してあり、伝熱層9の厚みは0.3mmである。アルミニウム製の伝熱板8の厚みは0.3mmである。
図4および図5において、温度調整器3は、一対の挟持板4・4の間に配置される熱交換部15と、熱交換部15に不凍液が添加された水(熱交換流体)を供給する流体供給源16とで構成する。熱交換部15は、アルミニウム製の四角形の厚板からなり、その内部に水を送給する供給通路17が一筆書き状に形成してある。供給通路17の前後にはボルト挿通穴18が形成してある。
流体供給源16は、水を収容するタンク21と、水を循環させる給水ポンプ22と、水を加熱するヒータ(加熱構造)23と、放熱フィン(冷却構造)24などで構成してあり、組電池の使用環境に応じて温度調整された水を熱交換部15へ送給する。例えば常温あるいは高温の使用環境下では、水を熱交換部15に送給して単電池1の熱の放出を促進し、寒冷な使用環境下では、加熱した温水を熱交換部15に送給して単電池1の温度を適温に調整する。供給通路17から戻された熱交換後の水は、放熱フィン24で放熱したのちタンク21へ戻される。また、熱交換後の温水はヒータ23で再加熱される。
挟持板4は、四角形のアルミニウム板材からなり、その四隅にボルト挿通穴25(図5参照)が形成され、前後のボルト挿通穴25の間に前後一対の通水口26が形成してある。上下の挟持板4・4の間にスペーサ2と単電池1を交互に載置し、これらの部材を図示していない治具で位置決めすることにより、単電池1とスペーサ2と挟持板4を仮組みできる。次に、仮組みしたスペーサ2の第2伝導部12に熱交換部15の面壁を密着させ、この状態で挟持板4のボルト挿通穴25、および熱交換部15のボルト挿通穴18に挿通したボルト29をナット30で締結することにより、組電池を完成できる。なお、正負の出力端子5・6のそれぞれは図示していない出力リードに接続してあり、挟持板4と熱交換部15の接合面は、図示していないシール材で水密状にシールしてある。挟持板4と熱交換部15をボルト29とナット30で締結した状態では、単電池1には適度の圧力が作用している。伝熱層9は、組電池に作用する外部の振動や衝撃を弾性変形することで吸収できる。
先に説明したように、スペーサ2は伝熱板8と伝熱層9とで構成するが、より少ない手間で安価にスペーサ2を製造するために、伝熱層9を射出成形法で成形し、伝熱層9の成形時に伝熱板8をインサートして伝熱層9と伝熱板8を一体化している。詳しくは、図7に示すように、成形用金型のキャビティ32の内部に配置した伝熱板8を、固定金型と可動金型とで挟持し、第1伝導部11の表裏両面に主膜層34を形成する。図1に示すように表裏の主膜層34は、第1伝導部11に設けた複数の通口35を充満する連結部36を介して繋っている。このように、表裏の主膜層34を連結部36を介して一体化すると、主膜層34が外力を受けて第1伝導部11から剥離するのを防止できる。外力を受けた主膜層34が第1伝導部11に対してずれ動くこともない。なお、キャビティ32の内部に配置した伝熱板8は、固定金型および可動金型に設けた複数の保持ピンで支持してもよい。
次に組電池を使用する時の温度調整器3の熱交換動作を説明する。組電池を常温環境下あるいは高温環境下で使用する場合には、単電池1のそれぞれが発熱するので、この熱をスペーサ2で熱交換部15へ伝導して放出する。単電池1の熱は、その上面および下面に密着する伝熱層9を介して第1伝導部11へ伝わり、第1伝導部11から第2伝導部12へと伝導され、さらに左右の第2伝導部12から一対の熱交換部15へ伝導される。このように、個々の単電池1から放出される熱は、スペーサ2を介して熱交換部15へ効果的に放熱されるので、組電池の中央部分に配置した単電池1であっても、他の部位に配置した単電池1と同様に、発生した熱を熱交換部15へ効果的に放出できる。したがって、単電池1が過熱状態に陥るのを解消して電池寿命を向上できる。
熱交換部15に伝導した熱は、供給通路17を流れる水に伝導して水温を高める。温度が上昇した水は、放熱フィン24を通過する間に空気と熱交換を行って冷却されたのちにタンク21へ回収される。このように、熱交換部15を水で強制的に冷却すると、スペーサ2の第1伝導部11と第2伝導部12の温度勾配を大きくできるので、単電池1の熱を熱交換部15に対して効果的に伝導できる。なお、所定温度を越えた状態の単電池1は自己の発熱作用で膨張するが、伝熱板8の表裏に設けた伝熱層9がそれぞれ弾性変形することで膨張変形を吸収できるので、単電池1に異常な内部応力が作用するのを防止できる。
上記のように、スペーサ2は、単電池1の熱を熱交換部15へ伝導するために設けるが、各単電池1の温度を均一化することにも役立っている。個々の単電池1の発熱特性にはばらつきがあるので、全ての単電池1の温度は必ずしも均一ではなく、他より発熱量が多い単電池1が混じっていることがある。また、多数個の単電池1を積層した組電池においては、中央部に位置する単電池1が、周囲の単電池1からのあおり熱を受けて高温になることがある。このように他より温度の高い単電池1の熱は、スペーサ2を介して熱交換部15へ放出されるが、同時にスペーサ2を介して隣接する単電池1にも伝導される。このように、隣接する単電池1の間でスペーサ2を介して熱伝導を行うと、発熱特性の大きな単電池1の温度が異常に高くなるのを防ぐことができ、従って、単電池1間の温度偏差を解消して単電池1の寿命を向上できる。
組電池を、0℃から−40℃間での寒冷な環境下で使用する場合には、単電池1の出力電力が低下し、最悪の場合には起電力が得られないこともある。こうした場合には、流体供給源16で生成した温水を熱交換部15に送給して熱交換部15の温度を上昇させる。さらに、熱交換部15の熱をスペーサ2を介して単電池1に伝導して、単電池1の温度を上昇させる。熱交換部15からタンク21に戻された温水は、ヒータ23で再加熱して熱交換部15へ送給される。
上記のように、単電池1を温水で加熱することにより、単電池1を常に好適な温度状態に維持して出力電圧が低下するのを防止できる。なお、組電池を使用するのに伴って、単電池1は自己の発熱作用で温度が上昇するので、適温になった時点で温水の供給を停止し、不必要な熱を熱交換部15で放出するとよい。以上の実施例において、送風ファンから送給される冷却風を単電池1とスペーサ2の積層部分に吹付けて、単電池1の熱を放出することができる。その場合には、単電池1と熱交換部15との間の隙間に臨む第1伝熱部11の両側端と、第2伝熱部12および熱交換部15の表面で熱を放出して、単電池1の温度を低下することができる。
図8および図9は筒形単電池からなる単電池1で構成した組電池の別実施例を示す。そこでは、単電池1の直線列1Aとスペーサ2とを交互に密着する状態で配置し、その上下を一対の挟持板4で挟持固定する点が先の組電池と異なる。上下に重ねた単電池1の直線列1Aの左右には、先の組電池と同様の熱交換部15が配置されて、ボルト29およびナット30で一対の挟持板4に締結してある。
筒形の単電池1とスペーサ2の接触面積を大きくして、両者1・2間の熱伝導を効果的に行うために、スペーサ2の第1伝導部11の表裏に、それぞれ単電池1の周面に対して面接触状に接触する伝熱面41を断面波形に形成している。また、第1伝導部11に設けられる主膜層34も伝熱面41に沿って断面波形に形成してある。伝熱面41の凹み中心の隣接間隔は、単電池1の直径寸法より僅かに大きく設定してある。具体的には、隣接する単電池1は0.5mmの微小隙間を介して、非接触状に配置してある。このように、隣接する単電池1の間に微小隙間を確保しておくと、個々の単電池1の寸法のばらつきや発熱によって単電池1が膨張するとき、単電池1の膨張変形を微小隙間で吸収して、単電池1に過大な内部応力が作用するのを解消できる。
上記のように構成したスペーサ2は、図8に示すように、第2伝導部12が上向きになる状態と、下向きになる状態とに交互に配置されて、上下のスペーサ2で単電池1の上下周面を挟持している。また、上下に隣接する単電池1の直線列1Aは、伝熱面41の凹み中心の隣接間隔の半ピッチ分だけずれた状態で配置されて、左右方向の単電池1の数が1個だけ多い直線列1Aと、左右方向の単電池1の数が1個だけ少ない直線列1Aとで構成してある。
上記のように、上下に隣接する単電池1の直線列1Aを、伝熱面41の凹み中心の隣接間隔の半ピッチ分だけずらした状態で配置すると、上下の直線列1A・1Aの隣接ピッチを小さくできるので、組電池の上下方向の寸法を小さくしてコンパクト化できる。他は先の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。また、単電池1からスペーサ2への熱伝導、およびスペーサ2から熱交換部15への熱伝導、あるいはスペーサ2を間にして上下に隣接する単電池1の直線列1A間、および隣合う単電池1間の熱伝導も先の実施例と同じであるので、その説明を省略する。以下の実施例においても同じとする。なお、この実施例においても、送風ファンから送給される冷却風を単電池1の直線列1Aとスペーサ2の積層部分に吹付けて、単電池1の熱を放出することができる。
図10および図11は、筒形単電池からなる単電池1で構成した組電池の別の別実施例を示す。そこでは、単電池1の直線列1Aとスペーサ2とを交互に密着する状態で配置し、その上下を一対の挟持板4で挟持固定した。この実施例では、伝熱板8の第1伝導部11を平坦に形成して、その表裏に伝熱層9を形成する点が、図8および図9で説明した組電池と異なる。
上記の実施例では、熱交換流体が水である場合について説明したが、その必要はなく、空気や窒素ガスなどの気体を熱交換流体にして熱交換部15へ送給することができる。また、空気を熱交換流体とする場合には、送風ファンとヒータとで流体供給源16を構成して、組電池の使用環境に応じて冷風または温風を、一群の熱交換フィンを備えた熱交換部15へ送給できるようにすればよい。単電池1としては、上記の実施例で説明した平形単電池や筒形単電池以外に、角形単電池、アルミニウムラミネート型のリチウム−イオン電池、リチウム−ポリマー電池、Ni−MH電池、リチウム−キャパシタ電池、あるいは燃料電池などを適用できる。
第2伝導部12は、第1伝導部11の四周縁に沿って4個形成することができ、その場合には各第2伝導部12に対応して4個の熱交換部15を設け、これらの熱交換部15とスペーサ2との間で熱交換を行うとよい。第1伝導部11の四周縁のうち3個所に第2伝導部12を設けて、コ字状に形成した1個の熱交換部15とスペーサ2との間で熱交換を行ってもよい。
本発明の組電池は、電気自動車の電源として使用することができ、その場合には、複数の組電池を電池ケースに組込んで、1個の電源ユニットとすればよい。
1 単電池
2 スペーサ
3 温度調整器
4 挟持板
8 伝熱板
9 伝熱層
11 第1伝熱部
12 第2伝熱部
15 熱交換部
16 流体供給源
34 主膜層
36 連結部

Claims (5)

  1. 一群の単電池(1)と、隣接する単電池(1)の間に配置されるスペーサ(2)と、温度調整器(3)と、単電池(1)およびスペーサ(2)の配置列を挟持する挟持板(4)を備えており、
    温度調整器(3)は、熱交換部(15)と、熱交換部(15)に熱交換流体を供給する流体供給源(16)とで構成されており、
    スペーサ(2)は、単電池(1)に密着する第1伝導部(11)と、熱交換部(15)に密着する第2伝導部(12)とを備えた金属製の伝熱板(8)と、伝熱板(8)の外面を覆う伝熱層(9)とで構成されており、
    使用環境に応じて単電池(1)の熱をスペーサ(2)を介して熱交換部(15)へ伝導し、あるいは熱交換部(15)の熱をスペーサ(2)を介して単電池(1)に伝導することを特徴とする組電池。
  2. 伝熱層(9)が、電気絶縁性を有し、熱伝導性に優れたシリコーンゴムを素材にして形成されており、
    伝熱層(9)の成形時に第1伝導部(11)をインサートして、伝熱層(9)が伝熱板(8)と一体化してある請求項1に記載の組電池。
  3. スペーサ(2)の対向縁に設けた一対の第2伝導部(12)が、対向配置した一対の熱交換部(15)に密着されており、
    一群の単電池(1)およびスペーサ(2)と熱交換部(15)との間の熱伝導を、一対の第2伝導部(12)と一対の熱交換部(15)との間で同時に行う請求項1または2に記載の組電池。
  4. 筒形単電池からなる単電池(1)の直線列(1A)とスペーサ(2)とが交互に配置されて、一対の挟持板(4)で挟持固定されており、
    直線列(1A)を構成する単電池(1)が微小隙間を介して配置してある請求項1、2、3のいずれかひとつに記載の組電池。
  5. スペーサ(2)の第1伝導部(11)の表裏に、それぞれ単電池(1)の周面に対して面接触状に接触する伝熱面(41)が断面波形に形成してある請求項4に記載の組電池。
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Cited By (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102918703A (zh) * 2010-06-02 2013-02-06 伊顿公司 温度控制的电池组组件及其使用方法
KR101306653B1 (ko) 2013-03-22 2013-09-10 비스티온 인테리어스 코리아 주식회사 사출메쉬 일체형 비엠에이 제조방법
JP2014086281A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 蓄電モジュール
JP2014137921A (ja) * 2013-01-17 2014-07-28 Toyota Industries Corp 電池モジュール
JP2014220099A (ja) * 2013-05-08 2014-11-20 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
JP2015026424A (ja) * 2013-07-24 2015-02-05 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
WO2015019429A1 (ja) * 2013-08-07 2015-02-12 株式会社日立製作所 電池モジュール
JP2015053261A (ja) * 2013-08-08 2015-03-19 Nok株式会社 全固体電池
JP2015060712A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 株式会社東芝 二次電池
JP2015060650A (ja) * 2013-09-17 2015-03-30 新神戸電機株式会社 蓄電モジュール
JP2015076122A (ja) * 2013-10-04 2015-04-20 株式会社豊田自動織機 蓄電装置モジュール及び蓄電装置パック
JP2015090750A (ja) * 2013-11-05 2015-05-11 信越ポリマー株式会社 熱伝導デバイス及びバッテリーモジュール
WO2015079840A1 (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 日立工機株式会社 電池パック及び電動工具及び充電器
JP2015130288A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 株式会社デンソー 回路基板構造
JP2015522911A (ja) * 2012-05-19 2015-08-06 エルジー・ケム・リミテッド 電池セルアセンブリ及び該電池セルアセンブリ用冷却フィンの製造方法
JP2016048621A (ja) * 2014-08-27 2016-04-07 株式会社豊田自動織機 電池パック
CN105584345A (zh) * 2014-11-10 2016-05-18 福特全球技术公司 具有阵列框架以及集成的热交换器的电池总成
JP2017010933A (ja) * 2015-06-19 2017-01-12 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置の充電方法及び蓄電装置の製造方法、並びにバッテリーモジュール及び車両
JP2017076504A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 株式会社豊田自動織機 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法
WO2017146379A1 (ko) * 2016-02-22 2017-08-31 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 자동차
CN107369791A (zh) * 2016-05-11 2017-11-21 上海蓝诺新能源技术有限公司 动力电池包
US9831482B2 (en) 2013-09-06 2017-11-28 Johnson Controls Technology Company Battery module lid system and method
CN107623094A (zh) * 2016-07-15 2018-01-23 中信国安盟固利动力科技有限公司 一种锂电池固定边框及锂电池模块
JP2018022694A (ja) * 2017-09-07 2018-02-08 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd バッテリー及びその熱管理装置、並びにこのバッテリーを有するuav
WO2018034122A1 (ja) * 2016-08-16 2018-02-22 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
JP2018037157A (ja) * 2016-08-29 2018-03-08 矢崎総業株式会社 車両用電池パック
CN109004310A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 电池组件
CN109075275A (zh) * 2016-03-03 2018-12-21 株式会社Lg化学 具有缓冲部件的电芯组
CN109565095A (zh) * 2016-08-16 2019-04-02 株式会社自动网络技术研究所 蓄电模块
CN109565093A (zh) * 2016-08-16 2019-04-02 株式会社自动网络技术研究所 蓄电模块
JP2019511829A (ja) * 2016-10-10 2019-04-25 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュールアセンブリー
WO2019082752A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. HEAT DISSIPATING STRUCTURE, AND BATTERY COMPRISING SAID STRUCTURE
CN109945599A (zh) * 2019-04-04 2019-06-28 深圳力士智造科技有限公司 一种软包电池真空干燥的夹持装置
US10347881B2 (en) 2015-04-17 2019-07-09 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module including spacer and insulation sheet
WO2019150939A1 (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 積水ポリマテック株式会社 熱拡散シートおよびバッテリーシステム
JP2020115414A (ja) * 2019-01-17 2020-07-30 昭和電工パッケージング株式会社 熱交換部材および熱交換器
US10763557B2 (en) 2014-11-10 2020-09-01 SZ DJI Technology Co., Ltd. Battery and thermal management device thereof, and UAV having the battery
WO2020173481A1 (zh) * 2019-02-27 2020-09-03 东莞新能源科技有限公司 电池以及电池组
CN111630709A (zh) * 2018-01-23 2020-09-04 松下知识产权经营株式会社 二次电池
CN111710935A (zh) * 2020-05-29 2020-09-25 重庆金康新能源汽车有限公司 一种电池温度管理系统、方法及计算机系统
US10985415B2 (en) * 2016-09-30 2021-04-20 Autonetworks Technologies, Ltd. Power storage module with cooling member
CN114068193A (zh) * 2021-11-15 2022-02-18 山东盛荣新能源科技有限公司 一种锂电容器的结构及其生产工艺
US11404732B2 (en) 2016-05-24 2022-08-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
JP2023501826A (ja) * 2020-09-14 2023-01-19 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュールの熱拡散防止構造を適用したバッテリーパック
JP7561976B2 (ja) 2021-06-08 2024-10-04 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車

Cited By (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102918703A (zh) * 2010-06-02 2013-02-06 伊顿公司 温度控制的电池组组件及其使用方法
JP2015522911A (ja) * 2012-05-19 2015-08-06 エルジー・ケム・リミテッド 電池セルアセンブリ及び該電池セルアセンブリ用冷却フィンの製造方法
JP2014086281A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 蓄電モジュール
JP2014137921A (ja) * 2013-01-17 2014-07-28 Toyota Industries Corp 電池モジュール
KR101306653B1 (ko) 2013-03-22 2013-09-10 비스티온 인테리어스 코리아 주식회사 사출메쉬 일체형 비엠에이 제조방법
JP2014220099A (ja) * 2013-05-08 2014-11-20 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
JP2015026424A (ja) * 2013-07-24 2015-02-05 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
US9837691B2 (en) 2013-08-07 2017-12-05 Hitachi, Ltd. Battery module
EP3032607A4 (en) * 2013-08-07 2017-02-15 Hitachi, Ltd. Battery module
CN105409031A (zh) * 2013-08-07 2016-03-16 株式会社日立制作所 电池模块
WO2015019429A1 (ja) * 2013-08-07 2015-02-12 株式会社日立製作所 電池モジュール
JPWO2015019429A1 (ja) * 2013-08-07 2017-03-02 株式会社日立製作所 電池モジュール
JP2015053261A (ja) * 2013-08-08 2015-03-19 Nok株式会社 全固体電池
US9831482B2 (en) 2013-09-06 2017-11-28 Johnson Controls Technology Company Battery module lid system and method
JP2015060650A (ja) * 2013-09-17 2015-03-30 新神戸電機株式会社 蓄電モジュール
JP2015060712A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 株式会社東芝 二次電池
JP2015076122A (ja) * 2013-10-04 2015-04-20 株式会社豊田自動織機 蓄電装置モジュール及び蓄電装置パック
JP2015090750A (ja) * 2013-11-05 2015-05-11 信越ポリマー株式会社 熱伝導デバイス及びバッテリーモジュール
WO2015079840A1 (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 日立工機株式会社 電池パック及び電動工具及び充電器
US10211435B2 (en) 2014-01-08 2019-02-19 Denso Corporation Circuit board structure
JP2015130288A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 株式会社デンソー 回路基板構造
JP2016048621A (ja) * 2014-08-27 2016-04-07 株式会社豊田自動織機 電池パック
CN105584345A (zh) * 2014-11-10 2016-05-18 福特全球技术公司 具有阵列框架以及集成的热交换器的电池总成
US10763557B2 (en) 2014-11-10 2020-09-01 SZ DJI Technology Co., Ltd. Battery and thermal management device thereof, and UAV having the battery
US10347881B2 (en) 2015-04-17 2019-07-09 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module including spacer and insulation sheet
JP2017010933A (ja) * 2015-06-19 2017-01-12 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置の充電方法及び蓄電装置の製造方法、並びにバッテリーモジュール及び車両
JP2017076504A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 株式会社豊田自動織機 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法
US10804578B2 (en) 2016-02-22 2020-10-13 Lg Chem, Ltd. Battery module, battery pack and vehicle having same
WO2017146379A1 (ko) * 2016-02-22 2017-08-31 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 자동차
CN109075275B (zh) * 2016-03-03 2022-01-11 株式会社Lg化学 具有缓冲部件的电芯组
US10804580B2 (en) 2016-03-03 2020-10-13 Lg Chem, Ltd. Cell assembly having cushion member
CN109075275A (zh) * 2016-03-03 2018-12-21 株式会社Lg化学 具有缓冲部件的电芯组
JP2019502228A (ja) * 2016-03-03 2019-01-24 エルジー・ケム・リミテッド 緩衝部材を備えたセルアセンブリ
KR102060830B1 (ko) * 2016-03-03 2019-12-30 주식회사 엘지화학 완충부재를 구비한 셀 어셈블리
CN107369791A (zh) * 2016-05-11 2017-11-21 上海蓝诺新能源技术有限公司 动力电池包
US11404732B2 (en) 2016-05-24 2022-08-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
CN107623094A (zh) * 2016-07-15 2018-01-23 中信国安盟固利动力科技有限公司 一种锂电池固定边框及锂电池模块
CN109565095A (zh) * 2016-08-16 2019-04-02 株式会社自动网络技术研究所 蓄电模块
CN109565092A (zh) * 2016-08-16 2019-04-02 株式会社自动网络技术研究所 蓄电模块
CN109565093B (zh) * 2016-08-16 2022-03-01 株式会社自动网络技术研究所 蓄电模块
CN109565095B (zh) * 2016-08-16 2022-03-01 株式会社自动网络技术研究所 蓄电模块
CN109565093A (zh) * 2016-08-16 2019-04-02 株式会社自动网络技术研究所 蓄电模块
US20190214692A1 (en) * 2016-08-16 2019-07-11 Autonetworks Technologies, Ltd. Power storage module
WO2018034122A1 (ja) * 2016-08-16 2018-02-22 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
JP2018028999A (ja) * 2016-08-16 2018-02-22 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
US11158891B2 (en) * 2016-08-16 2021-10-26 Autonetworks Technologies, Ltd. Power storage module
US10910156B2 (en) 2016-08-16 2021-02-02 Autonetworks Technologies, Ltd. Power storage module
US10985414B2 (en) * 2016-08-16 2021-04-20 Autonetworks Technologies, Ltd. Power storage device including cooling member with bulging portion caused by evaporation of coolant
JP2018037157A (ja) * 2016-08-29 2018-03-08 矢崎総業株式会社 車両用電池パック
US10985415B2 (en) * 2016-09-30 2021-04-20 Autonetworks Technologies, Ltd. Power storage module with cooling member
US10777860B2 (en) 2016-10-10 2020-09-15 Lg Chem, Ltd. Battery module assembly
JP2019511829A (ja) * 2016-10-10 2019-04-25 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュールアセンブリー
CN109004310A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 电池组件
JP2018022694A (ja) * 2017-09-07 2018-02-08 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd バッテリー及びその熱管理装置、並びにこのバッテリーを有するuav
JP2021500695A (ja) * 2017-10-26 2021-01-07 信越ポリマー株式会社 放熱構造体およびそれを備えるバッテリー
JP7116781B2 (ja) 2017-10-26 2022-08-10 信越ポリマー株式会社 放熱構造体およびそれを備えるバッテリー
WO2019082752A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. HEAT DISSIPATING STRUCTURE, AND BATTERY COMPRISING SAID STRUCTURE
CN111630709B (zh) * 2018-01-23 2024-06-07 松下知识产权经营株式会社 二次电池
CN111630709A (zh) * 2018-01-23 2020-09-04 松下知识产权经营株式会社 二次电池
JPWO2019150939A1 (ja) * 2018-01-30 2021-01-28 積水ポリマテック株式会社 熱拡散シートおよびバッテリーシステム
JP7315132B2 (ja) 2018-01-30 2023-07-26 積水ポリマテック株式会社 熱拡散シートおよびバッテリーシステム
WO2019150939A1 (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 積水ポリマテック株式会社 熱拡散シートおよびバッテリーシステム
JP2020115414A (ja) * 2019-01-17 2020-07-30 昭和電工パッケージング株式会社 熱交換部材および熱交換器
JP7239329B2 (ja) 2019-01-17 2023-03-14 株式会社レゾナック・パッケージング 熱交換部材および熱交換器
WO2020173481A1 (zh) * 2019-02-27 2020-09-03 东莞新能源科技有限公司 电池以及电池组
CN109945599A (zh) * 2019-04-04 2019-06-28 深圳力士智造科技有限公司 一种软包电池真空干燥的夹持装置
CN111710935B (zh) * 2020-05-29 2021-11-05 重庆金康新能源汽车有限公司 一种电池温度管理系统、方法及计算机系统
CN111710935A (zh) * 2020-05-29 2020-09-25 重庆金康新能源汽车有限公司 一种电池温度管理系统、方法及计算机系统
JP2023501826A (ja) * 2020-09-14 2023-01-19 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュールの熱拡散防止構造を適用したバッテリーパック
JP7414990B2 (ja) 2020-09-14 2024-01-16 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュールの熱拡散防止構造を適用したバッテリーパック
JP7561976B2 (ja) 2021-06-08 2024-10-04 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車
CN114068193A (zh) * 2021-11-15 2022-02-18 山东盛荣新能源科技有限公司 一种锂电容器的结构及其生产工艺

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