Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2012234734A - Cooling device of battery - Google Patents

Cooling device of battery Download PDF

Info

Publication number
JP2012234734A
JP2012234734A JP2011103354A JP2011103354A JP2012234734A JP 2012234734 A JP2012234734 A JP 2012234734A JP 2011103354 A JP2011103354 A JP 2011103354A JP 2011103354 A JP2011103354 A JP 2011103354A JP 2012234734 A JP2012234734 A JP 2012234734A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
heat
storage case
cooling device
peltier element
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Withdrawn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
JP2011103354A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasunari Akiyama
泰有 秋山
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.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries 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 Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2011103354A priority Critical patent/JP2012234734A/en
Publication of JP2012234734A publication Critical patent/JP2012234734A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • 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

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device of a battery which efficiently cools the battery.SOLUTION: A battery 29 is formed by a battery element part 11 and a housing case 12 housing the battery element part 11. A Peltier element 13 serving as a cooler is provided at a gravity direction upper part of the housing case 12, and a container 14 accumulating a liquid F, causing convention flow in a free space of corners in the housing case 12, is provided. Heat generated from the battery element part 11 is radiated and cooled by being transmitted to a heat absorption part 13A of the Peltier element 13 through a winding end part 11A of the battery element part 11 and through an outer peripheral surface 11C of the battery element part 11 and the liquid F.

Description

この発明は、電池の冷却装置に関する。   The present invention relates to a battery cooling device.

電池の冷却装置の従来技術としては、例えば、特許文献1で開示された電池用冷却装置が開示されている。特許文献1で開示された電池用冷却装置は、各単電池と、各単電池の下端面で支持する支持部材と、該支持部材を冷却する冷却手段を備えている。この冷却手段は、電圧が印加されることで冷却される吸熱部を有するペルチェ素子と、該ペルチェ素子に電圧を印加する電源部とを備えており、電池用冷却装置の支持部材はペルチェ素子の吸熱部となっている。ペルチェ素子は吸熱部と、吸熱部と間隔をあけて配置された放熱部と、吸熱部と放熱部間の接合部とから構成され、吸熱部を上側に放熱部を下側にして配置されている。
このような構成を有する電池用冷却装置を備えた組電池においては、単電池の温度が上昇した場合には、ペルチェ素子に電圧が印加され吸熱部が冷却される。吸熱部は各単電池の下端面を支持する支持部材なので、支持部材を冷却することにより各単電池を冷却することが可能である。吸熱部から放熱部に移動した熱は、放熱部に固定されている下部筐体を介して外部に放熱される。
As a prior art of a battery cooling device, for example, a battery cooling device disclosed in Patent Document 1 is disclosed. The battery cooling device disclosed in Patent Document 1 includes each unit cell, a support member supported by the lower end surface of each unit cell, and a cooling means for cooling the support member. The cooling means includes a Peltier element having a heat absorption part that is cooled by applying a voltage, and a power source part that applies a voltage to the Peltier element. A support member of the battery cooling device is a Peltier element. It is an endothermic part. The Peltier element is composed of a heat absorbing part, a heat radiating part spaced from the heat absorbing part, and a joint part between the heat absorbing part and the heat radiating part, with the heat absorbing part on the upper side and the heat radiating part on the lower side. Yes.
In the assembled battery including the battery cooling device having such a configuration, when the temperature of the unit cell rises, a voltage is applied to the Peltier element to cool the heat absorption part. Since the heat absorption part is a support member that supports the lower end surface of each unit cell, each unit cell can be cooled by cooling the support member. The heat transferred from the heat absorbing part to the heat radiating part is radiated to the outside through the lower casing fixed to the heat radiating part.

特開2010−192207号公報JP 2010-192207 A

特許文献1で開示された電池用冷却装置においては、各単電池の下端面を支持する支持部材は、冷却手段の一部を構成するペルチェ素子の吸熱部なので、支持部材を介して各単電池の下端面を冷却することは可能である。しかし、各単電池は下端面を介してのみ冷却可能なので、冷却効率が極めて悪く、各単電池の全体を冷却するにはかなりの時間を必要とする問題がある。   In the battery cooling device disclosed in Patent Document 1, since the support member that supports the lower end surface of each unit cell is the heat absorption part of the Peltier element that forms part of the cooling means, each unit cell is interposed via the support member. It is possible to cool the lower end surface of. However, since each unit cell can be cooled only through the lower end surface, the cooling efficiency is extremely poor, and there is a problem that a considerable time is required to cool the entire unit cell.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、電池を効率よく冷却させることが可能な電池の冷却装置の提供にある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery cooling apparatus capable of efficiently cooling a battery.

上記の課題を解決するために、請求項1記載の発明は、電池の冷却装置であって、電池要素部と、前記電池要素部を収納する収納ケースと、を備え、前記収納ケースは、前記収納ケース内における前記電池要素部と前記収納ケースの重力方向上部を含む当該収納ケースとの間の空間に形成され、流体冷媒を貯留する冷媒貯留室を有し、前記収納ケースの少なくとも重力方向上部に前記流体冷媒の冷却を行う冷却器を設けることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a battery cooling device, comprising: a battery element portion; and a storage case for storing the battery element portion, wherein the storage case is The storage case is formed in a space between the battery element portion and the storage case including the upper part in the gravity direction of the storage case, and has a refrigerant storage chamber for storing fluid refrigerant, and at least the upper part in the gravity direction of the storage case And a cooler for cooling the fluid refrigerant.

請求項1記載の発明によれば、収納ケース内における電池要素部と収納ケースの重力方向上部を含む当該収納ケースとの間の空間に流体冷媒を貯留する冷媒貯留室が形成され、収納ケースの少なくとも重力方向上部に流体冷媒の冷却を行う冷却器が設けられているので、流体冷媒の対流を利用して電池要素部で発生する熱を流体冷媒に受熱させ流体冷媒を介して冷却器に放熱させることが可能である。また、収納ケースの少なくとも重力方向上部に冷却器が設けられているので、電池要素部で発生した熱を、冷却器によって直接的に冷却することが可能である。従って、冷却器による直接的な冷却に加えて流体冷媒の対流を利用した冷却を活用することができ、電池を効率よく冷却させることが可能である。   According to the first aspect of the present invention, the refrigerant storage chamber for storing the fluid refrigerant is formed in the space between the battery element part in the storage case and the storage case including the upper part in the gravity direction of the storage case. Since a cooler that cools the fluid refrigerant is provided at least in the upper part in the direction of gravity, the heat generated in the battery element part is received by the fluid refrigerant by using the convection of the fluid refrigerant, and is radiated to the cooler via the fluid refrigerant. It is possible to make it. Moreover, since the cooler is provided at least in the upper part in the gravity direction of the storage case, the heat generated in the battery element portion can be directly cooled by the cooler. Therefore, in addition to direct cooling by the cooler, cooling using convection of the fluid refrigerant can be utilized, and the battery can be efficiently cooled.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の電池の冷却装置において、前記冷却器は、前記収納ケースの重力方向上部のみに設けたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the battery cooling device according to the first aspect, the cooler is provided only in an upper part in the gravity direction of the storage case.

請求項2記載の発明によれば、冷却器は収納ケースの重力方向上部のみに設けられているので、装置の大型化を防止し簡略化を図れる。   According to the second aspect of the present invention, since the cooler is provided only in the upper part of the storage case in the gravity direction, the apparatus can be prevented from being enlarged and simplified.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の電池の冷却装置において、前記流体冷媒は、電池の動作時における前記流体冷媒の温度変化範囲において液体であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the battery cooling device according to the first or second aspect, the fluid refrigerant is a liquid in a temperature change range of the fluid refrigerant during operation of the battery.

請求項3記載の発明によれば、液体の対流を利用して電池で発生した熱を冷却器に伝達し、電池を冷却することが可能である。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to transfer the heat generated in the battery to the cooler using liquid convection to cool the battery.

請求項4記載の発明は、請求項1又は2に記載の電池の冷却装置において、前記流体冷媒は、沸騰冷却用冷媒であることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the battery cooling device according to the first or second aspect, the fluid refrigerant is a boiling cooling refrigerant.

請求項4記載の発明によれば、沸騰冷却用冷媒の気化と液化を利用して電池で発生した熱を冷却器に伝達し、電池を冷却することが可能である。なお、沸騰冷却とは、冷媒の沸騰熱伝達によって高温体と低温体との間で熱交換を行う冷却方式のことを指す。   According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to cool the battery by transferring the heat generated in the battery to the cooler by utilizing the vaporization and liquefaction of the boiling cooling refrigerant. Boiling cooling refers to a cooling system in which heat is exchanged between a high temperature body and a low temperature body by boiling heat transfer of the refrigerant.

請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電池の冷却装置において、前記冷却器は、ペルチェ素子を備えることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the battery cooling device according to any one of the first to fourth aspects, the cooler includes a Peltier element.

請求項5記載の発明によれば、ペルチェ素子に電力を印加することにより、電池で発生する熱を吸熱部で吸熱させるとともに放熱部に熱移動させて放熱させることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, by applying electric power to the Peltier element, the heat generated in the battery can be absorbed by the heat absorbing part and can be thermally transferred to the heat radiating part to be radiated.

請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電池の冷却装置において、前記電池要素部と接続される電極が前記収納ケースの重力方向下部から突出していることを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the battery cooling device according to any one of the first to fifth aspects, wherein an electrode connected to the battery element portion protrudes from a lower part in the gravitational direction of the storage case. Features.

請求項6記載の発明によれば、収納ケースの重力方向上部に配置された冷却器と電極との干渉を避けることができる。   According to invention of Claim 6, interference with the cooler and electrode which are arrange | positioned at the gravity direction upper part of a storage case can be avoided.

請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電池の冷却装置において、前記流体冷媒は絶縁性材料からなることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the battery cooling device according to any one of claims 1 to 6, wherein the fluid refrigerant is made of an insulating material.

請求項7記載の発明によれば、冷媒貯留室に流体冷媒を電池要素部に直接触れるように貯留させても良い。   According to the seventh aspect of the invention, the fluid refrigerant may be stored in the refrigerant storage chamber so as to directly touch the battery element portion.

請求項8記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の電池の冷却装置において、前記冷媒貯留室は容器で形成されていることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the battery cooling device according to any one of the first to seventh aspects, the refrigerant storage chamber is formed of a container.

請求項8記載の発明によれば、容器内に流体冷媒を貯留すればよく、取り扱いが簡単である。   According to the eighth aspect of the present invention, it is sufficient to store the fluid refrigerant in the container, and the handling is simple.

本発明によれば、冷却器による直接的な冷却に加えて流体冷媒の対流を利用した冷却を活用することができ、電池を効率よく冷却させることが可能である。   According to the present invention, in addition to direct cooling by a cooler, cooling using convection of a fluid refrigerant can be used, and the battery can be efficiently cooled.

第1の実施形態に係る冷却装置の全体構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the whole structure of the cooling device which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る冷却装置の正面図である。It is a front view of the cooling device concerning a 1st embodiment. 図2におけるA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 第1の実施形態に係るペルチェ素子の拡大模式図である。It is an expansion schematic diagram of the Peltier device concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る冷却装置のシステム図である。1 is a system diagram of a cooling device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る冷却装置の作用説明用の模式図である。It is a mimetic diagram for explanation of operation of the cooling device concerning a 1st embodiment. 第2の実施形態に係る冷却装置の全体構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the whole structure of the cooling device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る冷却装置のシステム図である。It is a system diagram of the cooling device concerning a 2nd embodiment. 第3の実施形態に係る冷却装置のシステム図である。It is a system diagram of a cooling device according to a third embodiment.

(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る冷却装置を図1〜図6に基づいて説明する。
図1〜図3に示すように、電池29は、渦巻状に巻き回して形成された電池要素部11と、電池要素部11を収納する直方体状の収納ケース12とを有している。この電池29の冷却装置10は、収納ケース12の重力方向上部に設けられた冷却器の一部を構成するペルチェ素子13と、収納ケース12内における電池要素部11と収納ケース12の重力方向上部を含む当該収納ケース12との間の空間に形成され、流体冷媒としての液体Fを貯留する冷媒貯留室に相当する容器14とを備えている。なお、図1において、図面における上下方向を冷却装置10の上下方向とし、図1における一方の矢印により冷却装置10の左右方向を示し、一方の矢印により冷却装置10の前後方向を示す。
(First embodiment)
Hereinafter, the cooling device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 to 3, the battery 29 includes a battery element portion 11 formed by being wound in a spiral shape, and a rectangular parallelepiped storage case 12 for storing the battery element portion 11. The cooling device 10 for the battery 29 includes a Peltier element 13 constituting a part of a cooler provided in the upper part of the storage case 12 in the gravitational direction, and the upper part of the battery case 11 and the storage case 12 in the gravitational direction in the storage case 12 And a container 14 corresponding to a refrigerant storage chamber that stores liquid F as a fluid refrigerant. In FIG. 1, the vertical direction in the drawing is the vertical direction of the cooling device 10, the one arrow in FIG. 1 indicates the horizontal direction of the cooling device 10, and the one arrow indicates the front-back direction of the cooling device 10.

電池29は、シート型二次電池であり、シート状の正極材とシート状の負極材とを、電解質材料を含むセパレータを介して積層した矩形長尺状の電池シートを渦巻状に巻き回して形成されている。正極材は、例えば、アルミニウムなどの基体に正極活物質をコーティングすることにより形成され、負極材は銅などの基体に負極活物質をコーティングすることにより形成されている。ここで、電池要素部11における電池シートの渦巻状をした巻き回し端部を11A、11Bとし、断面長円状の外周面を11Cとする。図2に示すように、巻き回し端部11A、11Bのどちらか一方(この実施形態では11B)に正極材及び負極材が延出されて配置されており、それぞれ正負の電極部15、16を形成している。電極部15、16は、電池要素部11と接続され電力を入出力(電池29の充電及び放電)するための接続端子である。   The battery 29 is a sheet-type secondary battery, in which a rectangular long battery sheet in which a sheet-like positive electrode material and a sheet-like negative electrode material are stacked via a separator containing an electrolyte material is wound in a spiral shape. Is formed. The positive electrode material is formed, for example, by coating a positive electrode active material on a substrate such as aluminum, and the negative electrode material is formed by coating a negative electrode active material on a substrate such as copper. Here, the winding end portion of the battery element portion 11 in a spiral shape of the battery sheet is defined as 11A and 11B, and the outer peripheral surface having an oval cross section is defined as 11C. As shown in FIG. 2, the positive electrode material and the negative electrode material are arranged so as to extend to one of the winding end portions 11A and 11B (11B in this embodiment), and the positive and negative electrode portions 15 and 16 are respectively arranged. Forming. The electrode parts 15 and 16 are connection terminals for connecting to the battery element part 11 and inputting / outputting power (charging and discharging the battery 29).

収納ケース12は、金属材料で形成されている。収納ケース12は、有底角筒状に形成され上部に開口部19Aを有する筐体部19と、開口部19Aを塞ぐ蓋部20とから構成されている。筐体部19の下方に形成された底板部19Bには電極部15、16を収納ケース12外に突出させるための貫通孔(図示せず)が形成されている。収納ケース12は、筐体部19の開口部19Aを上方に向け、底板部19Bを下方に向けて配置されている。   The storage case 12 is made of a metal material. The storage case 12 includes a casing portion 19 that is formed in a bottomed rectangular tube shape and has an opening 19A at the top, and a lid portion 20 that closes the opening 19A. A through hole (not shown) for projecting the electrode parts 15 and 16 out of the storage case 12 is formed in the bottom plate part 19B formed below the housing part 19. The storage case 12 is disposed with the opening 19A of the housing 19 facing upward and the bottom plate 19B facing downward.

電池29は、収納ケース12内に電池要素部11の巻き回し端部11Aを上方に向け、電極部15、16が形成された巻き回し端部11Bを下方に向けて収納されることにより形成されている。電池要素部11の巻き回し端部11Bは底板部19Bに載置されると共に、底板部19Bに形成された貫通孔を通って電極部15、16がケース外へと突出している。電池要素部11の巻き回し端部11Aは筐体部19の開口部19Aを臨む位置に配置されている。収納ケース12内に電池要素部11を収納した上で、開口部19Aを塞ぐように蓋部20が配置され固定されている。このとき、蓋部20の下面と電池要素部11の巻き回し端部11Aとは接触した状態にある。また、筐体部19の内面の全面と蓋部20の下面とには絶縁膜が形成されている。   The battery 29 is formed by being housed in the storage case 12 with the winding end portion 11A of the battery element portion 11 facing upward and the winding end portion 11B on which the electrode portions 15 and 16 are formed facing downward. ing. The winding end portion 11B of the battery element portion 11 is placed on the bottom plate portion 19B, and the electrode portions 15 and 16 protrude out of the case through the through holes formed in the bottom plate portion 19B. The winding end portion 11 </ b> A of the battery element portion 11 is disposed at a position facing the opening portion 19 </ b> A of the housing portion 19. After the battery element portion 11 is stored in the storage case 12, the lid portion 20 is disposed and fixed so as to close the opening portion 19A. At this time, the lower surface of the lid portion 20 and the winding end portion 11A of the battery element portion 11 are in contact with each other. An insulating film is formed on the entire inner surface of the casing 19 and the lower surface of the lid 20.

ペルチェ素子13は、平板状の吸熱部13Aと、平板状の放熱部13Bと、吸熱部13Aと放熱部13B間に介在されP型半導体とN型半導体とを交互に接続させた接続部13Cとから構成されている。吸熱部13A及び放熱部13Bは、熱伝導率の大きい電気絶縁性の優れた窒化アルミニウムなどのセラミック系材料から形成されている。ペルチェ素子13は、吸熱部13Aを下側にし放熱部13Bを上側にして、吸熱部13Aと蓋部20とが接触するように配置され固定されている。
図1に示すように、ペルチェ素子13からは側方にリード電極17、18が突出している。また、放熱部13B上には複数のフィン13Dが立設されており、フィン13Dは放熱部13Bからの放熱を促進している。
The Peltier element 13 includes a plate-like heat absorbing portion 13A, a plate-like heat radiating portion 13B, and a connecting portion 13C interposed between the heat absorbing portion 13A and the heat radiating portion 13B and alternately connecting P-type semiconductors and N-type semiconductors. It is composed of The heat absorbing portion 13A and the heat radiating portion 13B are made of a ceramic material such as aluminum nitride having a high thermal conductivity and excellent electrical insulation. The Peltier element 13 is arranged and fixed so that the heat absorption part 13A and the cover part 20 are in contact with the heat absorption part 13A on the lower side and the heat radiation part 13B on the upper side.
As shown in FIG. 1, lead electrodes 17 and 18 protrude laterally from the Peltier element 13. In addition, a plurality of fins 13D are erected on the heat dissipation part 13B, and the fins 13D promote heat dissipation from the heat dissipation part 13B.

図4に示すように、接続部13CにおけるP型半導体21及びN型半導体22の一方の接合面は導電部材23を介して吸熱部13Aに接合されている。また、P型半導体21及びN型半導体22の他方の接合面は導電部材24を介して放熱部13Bに接合されている。このように複数のP型半導体21及び複数のN型半導体22は、複数の導電部材23、24により直列に接続されている。リード電極17、18間に直流の電源25を接続し、リード電極17側が正極となり、リード電極18側が負極となるように接続する。このように接続されることにより、N→P接合部分(吸熱部13A側)では吸熱現象が発生し、P→N接合部分(放熱部13B側)では放熱現象が発生する。すなわち、リード電極17、18間に電源25より直流電力を印加することにより吸熱部13Aで吸熱された熱を放熱部13Bに移動することができる。   As shown in FIG. 4, one joining surface of the P-type semiconductor 21 and the N-type semiconductor 22 in the connecting portion 13 </ b> C is joined to the heat absorbing portion 13 </ b> A via the conductive member 23. Further, the other joint surfaces of the P-type semiconductor 21 and the N-type semiconductor 22 are joined to the heat radiating portion 13 </ b> B via the conductive member 24. Thus, the plurality of P-type semiconductors 21 and the plurality of N-type semiconductors 22 are connected in series by the plurality of conductive members 23 and 24. A direct current power source 25 is connected between the lead electrodes 17 and 18 so that the lead electrode 17 side becomes a positive electrode and the lead electrode 18 side becomes a negative electrode. By connecting in this manner, an endothermic phenomenon occurs at the N → P junction (on the heat absorbing portion 13A side), and a heat dissipation phenomenon occurs at the P → N junction portion (on the heat radiating portion 13B side). That is, by applying DC power from the power source 25 between the lead electrodes 17 and 18, the heat absorbed by the heat absorbing portion 13A can be moved to the heat radiating portion 13B.

容器14は、図1及び図3に示すように、収納ケース12内の4つのコーナーと電池要素部11の外周面11C間の空きスペースに4箇所設けられ、断面略三角形状をした筒状の容器である。容器14の上下方向の長さは、電池要素部11の上下方向の長さとほぼ同等に形成されている。容器14は密閉されており、容器14内には非導電性の液体Fが貯留されている。液体Fは、電池29の動作時における液体Fの温度変化範囲において液体状態である。液体Fとしては、例えば、水やクーラントを使用することができる。容器14は、熱伝導性に優れた、例えば、金属材料により形成されている。容器14は、底板部19Bに載置されると共に、容器14の上面はペルチェ素子13の吸熱部13Aの下面と接触した状態で配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the container 14 is provided in four empty spaces between the four corners in the storage case 12 and the outer peripheral surface 11C of the battery element portion 11, and has a cylindrical shape with a substantially triangular cross section. It is a container. The length of the container 14 in the vertical direction is formed substantially equal to the length of the battery element portion 11 in the vertical direction. The container 14 is sealed, and the non-conductive liquid F is stored in the container 14. The liquid F is in a liquid state in the temperature change range of the liquid F during operation of the battery 29. As the liquid F, for example, water or coolant can be used. The container 14 is made of, for example, a metal material having excellent thermal conductivity. The container 14 is placed on the bottom plate part 19 </ b> B, and the upper surface of the container 14 is arranged in contact with the lower surface of the heat absorbing part 13 </ b> A of the Peltier element 13.

図5に示すように、冷却装置10は、収納ケース12内に配置された電池29の温度を検出するための検出センサー26と、検出センサー26からの検出信号に基づきペルチェ素子13への電源25からの電力印加を制御する制御部27とを備えている。電池29の電極部15、16は、例えば、モーターなどの負荷28に接続されることにより電池要素部11に電流が流れる。この電流による内部発熱で電池要素部11が発熱し、温度が上昇する。検出センサー26は、電池29の温度をモニターし、その検出信号を制御部27に送信する。制御部27では、検出センサー26により検出された温度Tsが、予め定められている設定温度Tmより高くなったかどうかの判断処理が行われる。TsがTmより高くなった(Ts≧Tm)と判断された場合には、制御部27はペルチェ素子13に電源25から電力を印加するように制御する。   As shown in FIG. 5, the cooling device 10 includes a detection sensor 26 for detecting the temperature of the battery 29 arranged in the storage case 12, and a power supply 25 to the Peltier element 13 based on a detection signal from the detection sensor 26. And a control unit 27 that controls application of power from. For example, when the electrode portions 15 and 16 of the battery 29 are connected to a load 28 such as a motor, a current flows through the battery element portion 11. The battery element 11 generates heat due to internal heat generation due to this current, and the temperature rises. The detection sensor 26 monitors the temperature of the battery 29 and transmits the detection signal to the control unit 27. In the control unit 27, a determination process is performed to determine whether or not the temperature Ts detected by the detection sensor 26 has become higher than a predetermined set temperature Tm. When it is determined that Ts is higher than Tm (Ts ≧ Tm), the control unit 27 controls the Peltier element 13 to apply power from the power supply 25.

以上の構成を有する冷却装置10について、図6を用いて作用説明を行う。なお、図6は、冷却装置10の構成を模式的に示したものである。
まず、電池29の電極部15、16は負荷28に接続されて電力供給が行われている(電池29の放電)とする。電池29は流れる電流により内部発熱するが、この発熱により電池29の温度は上昇する。検出センサー26により検出された温度Tsが設定温度Tmより高くなった場合(Ts≧Tm)には、制御部27はペルチェ素子13に電源25から電力を印加するように制御する。ペルチェ素子13のリード電極17、18間に電源25より直流電力が印加されることにより、ペルチェ素子13には電流が流れ、吸熱部13Aで吸熱された熱が放熱部13Bに移動される。
The cooling device 10 having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 6 schematically shows the configuration of the cooling device 10.
First, it is assumed that the electrode parts 15 and 16 of the battery 29 are connected to the load 28 and are supplied with power (discharge of the battery 29). The battery 29 generates heat internally due to the flowing current, and the temperature of the battery 29 rises due to this heat generation. When the temperature Ts detected by the detection sensor 26 is higher than the set temperature Tm (Ts ≧ Tm), the control unit 27 controls the Peltier element 13 to apply power from the power source 25. When DC power is applied from the power source 25 between the lead electrodes 17 and 18 of the Peltier element 13, a current flows through the Peltier element 13, and the heat absorbed by the heat absorbing part 13A is moved to the heat radiating part 13B.

ところで、電池要素部11の巻き回し端部11Aと蓋部20の下面とが接触し、蓋部20上に吸熱部13Aの下面を接触させた状態で配置されているので、図6に矢印で示すように、電池要素部11で発生した熱は吸熱部13Aに伝導される。特に、電池要素部11は、セパレータを介して金属製の正極材及び負極材が巻き回して形成されているので、電池要素部11で発生した熱は正極材及び負極材に沿って熱移動し上方の吸熱部13Aに効率よく伝達され、電池29の冷却が行われる。   By the way, since the winding end portion 11A of the battery element portion 11 and the lower surface of the lid portion 20 are in contact with each other and the lower surface of the heat absorbing portion 13A is in contact with the lid portion 20, the arrows in FIG. As shown, the heat generated in the battery element portion 11 is conducted to the heat absorbing portion 13A. In particular, since the battery element portion 11 is formed by winding a metal positive electrode material and a negative electrode material via a separator, the heat generated in the battery element portion 11 is transferred along the positive electrode material and the negative electrode material. The heat is efficiently transmitted to the upper heat absorbing portion 13A, and the battery 29 is cooled.

また、4箇所に設けられた容器14内においては、図6に矢印で示すように、電池要素部11で発生した熱が、電池要素部11の外周面11Cを介して容器14内の液体Fに伝導される。液体Fに熱が伝わる(受熱)ことにより、液体Fは温められて密度が下がり容器14内を上方に移動する。上方に移動した液体Fは、ペルチェ素子13の吸熱部13Aに容器14の壁を介して接触し、液体Fの熱が吸熱部13Aに伝導(放熱)される。熱が吸熱部13Aに伝導されることにより、液体Fの温度は低下し密度が大きくなり、容器14内を下方に移動する。その結果、図6に矢印(一点鎖線)で示すように、容器14内で液体Fの対流が発生し、電池要素部11で発生した熱は、液体Fを介してペルチェ素子13の吸熱部13Aに伝導される。
収納ケース12内の4つのコーナーの部分は、電池要素部11の外周面11Cと収納ケース12の筐体部19間に隙間があることにより、電池要素部11で発生した熱の熱伝導が良くない。しかし、このコーナーの空きスペースに容器14を配置し内部に液体Fを貯留させることにより、液体Fの対流を利用して電池要素部11で発生した熱をペルチェ素子13の吸熱部13Aに伝達し、電池要素部11を冷却することが可能である。
Further, in the containers 14 provided at four places, as shown by arrows in FIG. 6, the heat generated in the battery element portion 11 is transferred to the liquid F in the container 14 via the outer peripheral surface 11 </ b> C of the battery element portion 11. Conducted by When heat is transmitted to the liquid F (heat reception), the liquid F is warmed, the density is lowered, and the inside of the container 14 is moved upward. The liquid F that has moved upward comes into contact with the heat absorbing portion 13A of the Peltier element 13 through the wall of the container 14, and the heat of the liquid F is conducted (radiated) to the heat absorbing portion 13A. When the heat is conducted to the heat absorbing part 13A, the temperature of the liquid F is lowered and the density is increased, and the liquid 14 moves downward in the container 14. As a result, as indicated by an arrow (dashed line) in FIG. 6, convection of the liquid F occurs in the container 14, and the heat generated in the battery element portion 11 passes through the liquid F to the heat absorbing portion 13A of the Peltier element 13. Conducted by
The four corner portions in the storage case 12 have good clearance between the outer peripheral surface 11C of the battery element portion 11 and the housing portion 19 of the storage case 12, so that the heat conduction of the heat generated in the battery element portion 11 is good. Absent. However, by disposing the container 14 in the empty space at this corner and storing the liquid F therein, the heat generated in the battery element portion 11 is transmitted to the heat absorbing portion 13A of the Peltier element 13 using the convection of the liquid F. The battery element part 11 can be cooled.

このように、電池要素部11で発生した熱は、電池要素部11の巻き回し端部11Aを経由してペルチェ素子13の吸熱部13Aに伝導されると共に、電池要素部11の外周面11Cと液体Fを経由してペルチェ素子13の吸熱部13Aに伝導されることによって放熱される。加えて、収納ケース12は熱伝導性に優れた金属材料で形成されているので、電池要素部11で発生した熱は、収納ケース12の筐体部19を介してペルチェ素子13の吸熱部13Aに伝導されることによっても放熱することが可能である。   Thus, the heat generated in the battery element portion 11 is conducted to the heat absorbing portion 13A of the Peltier element 13 via the winding end portion 11A of the battery element portion 11, and the outer peripheral surface 11C of the battery element portion 11 Heat is dissipated by being conducted to the heat absorbing portion 13A of the Peltier element 13 via the liquid F. In addition, since the storage case 12 is formed of a metal material having excellent thermal conductivity, the heat generated in the battery element portion 11 is absorbed by the heat absorbing portion 13A of the Peltier element 13 via the housing portion 19 of the storage case 12. It is also possible to dissipate heat by being conducted to.

吸熱部13Aで吸熱された熱は放熱部13Bに移動されるが、放熱部13Bに設けられたフィン13Dによって、熱は外部に効率よく放散される。
電池29の冷却が行われ、検出センサー26により検出された温度Tsが設定温度Tmより低くなった場合(Ts<Tm)には、制御部27はペルチェ素子13への電源25からの電力印加を遮断するように制御する。その結果、ペルチェ素子13には電流が流れなくなり、吸熱部13Aから放熱部13Bへの熱移動は停止される。
The heat absorbed by the heat absorbing portion 13A is moved to the heat radiating portion 13B, but the heat is efficiently dissipated to the outside by the fins 13D provided in the heat radiating portion 13B.
When the battery 29 is cooled and the temperature Ts detected by the detection sensor 26 becomes lower than the set temperature Tm (Ts <Tm), the control unit 27 applies power from the power source 25 to the Peltier element 13. Control to shut off. As a result, no current flows through the Peltier element 13, and the heat transfer from the heat absorbing portion 13A to the heat radiating portion 13B is stopped.

この第1の実施形態に係る冷却装置10によれば以下の効果を奏する。
(1)収納ケース12の重力方向上部にペルチェ素子13が設けられているので、電池要素部11で発生した熱は、電池要素部11の巻き回し端部11Aを経由してペルチェ素子13の吸熱部13Aに伝導され放熱部13Bを介して外部に放熱させることができる。また、収納ケース12内の4つのコーナーに容器14を配置し内部に液体Fを貯留させることにより、液体Fの対流を利用して電池要素部11で発生した熱をペルチェ素子13の吸熱部13Aに伝達し、電池要素部11を冷却することが可能である。従って、ペルチェ素子13による電池要素部11の直接的な冷却に加えて液体Fの対流を利用した電池要素部11の間接的な冷却を活用することができ、電池29を効率よく冷却させることが可能である。
(2)ペルチェ素子13は収納ケース12の重力方向上部のみに設けられているので、冷却装置10の大型化を防止し装置の簡略化を図れる。
(3)ペルチェ素子13に電力を印加することにより、電池29で発生する熱を吸熱部13Aで吸熱させるとともに放熱部13Bに移動させて放熱させることができる。
(4)容器14は、収納ケース12内の4つの空きスペースに設けられているので、空きスペースを有効に活用できると共に、容器14を設置するための余分のスペースを必要とせず装置の大型化を防止できる。
(5)電池29の電極部15、16は、収納ケース12の底板部19Bに形成された貫通孔を通ってケース外へと突出している(収納ケース12の重力方向下部から突出している)ので、収納ケース12の重力方向上部に配置されたペルチェ素子13との干渉を避けることができる。
The cooling device 10 according to the first embodiment has the following effects.
(1) Since the Peltier element 13 is provided in the upper part of the storage case 12 in the gravitational direction, the heat generated in the battery element 11 is absorbed by the Peltier element 13 via the winding end 11A of the battery element 11. It is conducted to the part 13A and can be radiated to the outside through the heat radiating part 13B. Further, by arranging the containers 14 at the four corners in the storage case 12 and storing the liquid F therein, the heat generated in the battery element portion 11 using the convection of the liquid F is absorbed into the heat absorbing portion 13A of the Peltier element 13. It is possible to cool the battery element portion 11. Therefore, in addition to direct cooling of the battery element portion 11 by the Peltier element 13, indirect cooling of the battery element portion 11 using the convection of the liquid F can be utilized, and the battery 29 can be efficiently cooled. Is possible.
(2) Since the Peltier element 13 is provided only in the upper part of the storage case 12 in the gravitational direction, the size of the cooling device 10 can be prevented and the device can be simplified.
(3) By applying electric power to the Peltier element 13, the heat generated in the battery 29 can be absorbed by the heat absorbing part 13A and moved to the heat radiating part 13B to be dissipated.
(4) Since the container 14 is provided in four empty spaces in the storage case 12, the empty space can be used effectively, and the size of the apparatus can be increased without requiring extra space for installing the container 14. Can be prevented.
(5) Since the electrode portions 15 and 16 of the battery 29 protrude outside the case through the through holes formed in the bottom plate portion 19B of the storage case 12 (project from the lower part in the gravity direction of the storage case 12). Interference with the Peltier element 13 disposed in the upper part of the storage case 12 in the gravity direction can be avoided.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る電池の冷却装置30を図7〜図8に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態におけるペルチェ素子13を収納ケース12の重力方向下部にも設けると共に、電池29の電極部15、16を収納ケース12の重力方向上部に突出させたものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
(Second Embodiment)
Next, the battery cooling device 30 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, the Peltier element 13 in the first embodiment is also provided in the lower part of the storage case 12 in the gravitational direction, and the electrode parts 15 and 16 of the battery 29 are protruded in the upper part of the storage case 12 in the gravitational direction. Other configurations are common.
Therefore, here, for convenience of explanation, some of the reference numerals used in the previous explanation are used in common, explanation of common configurations is omitted, and only the changed parts are explained.

図7に示すように、本実施形態の電池49は、電池要素部31と電池要素部31を収納する収納ケース12とから形成され、電池要素部31には電池要素部31と接続された電極部32、33が上方の巻き回し端部31Aから外方に突出して設けられている。電池49は、収納ケース12内に電極部32、33が延出している電池要素部31の巻き回し端部31Aを上方に向け、巻き回し端部31Bを下方に向けて収納されることにより形成されている。従って、収納ケース12の底板部19Bには貫通孔が形成されていいない。収納ケース12の開口部19Aを塞ぐよう配置される蓋部46には、電極部32、33との干渉を避けるために貫通孔47、48が形成されている。この電池49の冷却装置30は、収納ケース12の上部に設けられたペルチェ素子34と、収納ケース12の下部に設けられたペルチェ素子39と、収納ケース12内に配置され流体冷媒としての液体Fを貯留する容器14とを備えている。なお、この実施形態では、ペルチェ素子34は電池49の冷却用として使用され、ペルチェ素子39は電池49の暖機用として使用されている。   As shown in FIG. 7, the battery 49 of the present embodiment is formed of a battery element part 31 and a storage case 12 that houses the battery element part 31, and the battery element part 31 has an electrode connected to the battery element part 31. The portions 32 and 33 are provided so as to protrude outward from the upper winding end portion 31A. The battery 49 is formed by being housed in the housing case 12 with the winding end 31A of the battery element 31 in which the electrode portions 32 and 33 are extended facing upward and the winding end 31B facing downward. Has been. Accordingly, no through hole is formed in the bottom plate portion 19B of the storage case 12. Through holes 47 and 48 are formed in the lid portion 46 disposed so as to close the opening portion 19 </ b> A of the storage case 12 in order to avoid interference with the electrode portions 32 and 33. The cooling device 30 for the battery 49 includes a Peltier element 34 provided in the upper part of the storage case 12, a Peltier element 39 provided in the lower part of the storage case 12, and a liquid F as a fluid refrigerant disposed in the storage case 12. And a container 14 for storing the. In this embodiment, the Peltier element 34 is used for cooling the battery 49, and the Peltier element 39 is used for warming up the battery 49.

上部に配置されたペルチェ素子34は、平板状の吸熱部34Aと、平板状の放熱部34Bと、吸熱部34Aと放熱部34B間に介在された接続部34Cとから構成されており、ペルチェ素子34の基本的構成は第1の実施形態におけるペルチェ素子13と同等である。ペルチェ素子34の中心部には、電極部32、33との干渉を避けるために2つの貫通孔35、36が形成されている。また、ペルチェ素子34からは側方にリード電極37、38が突出しており、放熱部34B上には複数のフィン34Dが立設されている。なお、フィン34Dは貫通孔35、36上に位置する部分は電極部32、33との干渉を避けるために切り欠かれている。   The Peltier element 34 arranged at the upper part is composed of a flat plate-like heat absorbing portion 34A, a flat plate-like heat radiating portion 34B, and a connecting portion 34C interposed between the heat absorbing portion 34A and the heat radiating portion 34B. The basic configuration 34 is the same as that of the Peltier element 13 in the first embodiment. Two through holes 35 and 36 are formed at the center of the Peltier element 34 in order to avoid interference with the electrode portions 32 and 33. Further, lead electrodes 37 and 38 protrude laterally from the Peltier element 34, and a plurality of fins 34D are erected on the heat radiating portion 34B. Note that the fin 34D is cut out at portions located on the through holes 35 and 36 in order to avoid interference with the electrode portions 32 and 33.

ペルチェ素子34は、吸熱部34Aを下側にし放熱部34Bを上側にして、吸熱部34Aと蓋部46とが接触するように配置され固定されている。ペルチェ素子34に形成された貫通孔35、36からは電極部32、33が上方に突出している。
図8に示すように、リード電極37、38間には電源42が接続されており、リード電極37側が正極となり、リード電極38側が負極となるように接続されている。
The Peltier element 34 is arranged and fixed so that the heat absorption part 34A and the lid part 46 are in contact with the heat absorption part 34A on the lower side and the heat radiation part 34B on the upper side. Electrode portions 32 and 33 protrude upward from through holes 35 and 36 formed in the Peltier element 34.
As shown in FIG. 8, a power supply 42 is connected between the lead electrodes 37 and 38, and the lead electrode 37 side is connected to be a positive electrode and the lead electrode 38 side is connected to a negative electrode.

下部に配置されたペルチェ素子39は、平板状の吸熱部39Aと、平板状の放熱部39Bと、吸熱部39Aと放熱部39B間に介在された接続部39Cとから構成されており、ペルチェ素子39の基本的構成は第1の実施形態におけるペルチェ素子13と同等である。ペルチェ素子39は、吸熱部39Aを下側にし放熱部39Bを上側にして、放熱部39Bと筐体部19の底板部19Bとが接触するように配置され固定されている。ペルチェ素子39は電池49の暖機用に設置されており、上部に設置された冷却用のペルチェ素子34とは、同じ向きに(上が吸熱部で下が放熱部)配設されている。また、ペルチェ素子39からは側方にリード電極40、41が突出している。図8に示すように、リード電極40、41間には電源43が接続されており、リード電極40側が正極となり、リード電極41側が負極となるように接続されている。   The Peltier element 39 arranged in the lower part is composed of a flat plate heat absorbing portion 39A, a flat plate heat radiating portion 39B, and a connecting portion 39C interposed between the heat absorbing portion 39A and the heat radiating portion 39B. The basic configuration of 39 is equivalent to the Peltier element 13 in the first embodiment. The Peltier element 39 is arranged and fixed so that the heat-absorbing part 39A is on the lower side and the heat-radiating part 39B is on the upper side, and the heat-radiating part 39B and the bottom plate part 19B of the housing part 19 are in contact with each other. The Peltier element 39 is installed for warming up the battery 49, and is arranged in the same direction as the cooling Peltier element 34 installed at the upper part (the upper part is a heat absorbing part and the lower part is a heat radiating part). Further, lead electrodes 40 and 41 protrude laterally from the Peltier element 39. As shown in FIG. 8, a power supply 43 is connected between the lead electrodes 40 and 41, and the lead electrode 40 side is connected as a positive electrode and the lead electrode 41 side is connected as a negative electrode.

図8に示すように、冷却装置30は、収納ケース12内に配置された電池49の温度を検出するための検出センサー26と、検出センサー26からの検出信号に基づきペルチェ素子34、39への電源42、43からの電力印加を制御する制御部44とを備えている。電池49の電極部32、33は、例えば、モーターなどの負荷45に接続されることにより電池要素部31に電流が流れる。この電流による内部発熱で電池要素部31が発熱し、温度が上昇する。検出センサー26は、電池49の温度をモニターし、その検出信号を制御部44に送信する。制御部44では、検出センサー26により検出された温度Tsが、予め定められている上限温度Tmaxより高くなったかどうかの判断処理が行われる。温度Tsが上限温度Tmaxより高くなった(Ts>Tmax)と判断された場合には、制御部44はペルチェ素子34に電源42から電力を印加するように制御し電池49の冷却を行う。電池49の冷却が行われ、検出センサー26により検出された温度Tsが上限温度Tmax以下に低下した(Ts<Tmax)と判断された場合には、制御部44はペルチェ素子34への電源42からの電力印加を遮断するように制御する。その結果、ペルチェ素子34には電流が流れなくなり、吸熱部34Aから放熱部34Bへの熱移動は停止される。   As shown in FIG. 8, the cooling device 30 includes a detection sensor 26 for detecting the temperature of the battery 49 arranged in the storage case 12 and a detection signal from the detection sensor 26 to the Peltier elements 34 and 39. And a control unit 44 that controls application of power from the power sources 42 and 43. The electrode parts 32 and 33 of the battery 49 are connected to a load 45 such as a motor, for example, so that a current flows through the battery element part 31. The battery element portion 31 generates heat due to internal heat generation due to this current, and the temperature rises. The detection sensor 26 monitors the temperature of the battery 49 and transmits the detection signal to the control unit 44. In the control unit 44, a process for determining whether or not the temperature Ts detected by the detection sensor 26 has become higher than a predetermined upper limit temperature Tmax is performed. When it is determined that the temperature Ts is higher than the upper limit temperature Tmax (Ts> Tmax), the control unit 44 controls the Peltier element 34 to apply power from the power source 42 to cool the battery 49. When it is determined that the battery 49 has been cooled and the temperature Ts detected by the detection sensor 26 has dropped below the upper limit temperature Tmax (Ts <Tmax), the control unit 44 receives power from the power supply 42 to the Peltier element 34. Control to cut off the power application. As a result, no current flows through the Peltier element 34, and the heat transfer from the heat absorbing part 34A to the heat radiating part 34B is stopped.

一方、低温条件下で電池49を稼動させる場合には、電池49の暖機が必要となる場合がある。そのような場合には、制御部44では、検出センサー26により検出された温度Tsが、予め定められている下限温度Tminより低くなったかどうかの判断処理が行われる。温度Tsが下限温度Tminより低くなった(Ts<Tmin)と判断された場合には、制御部44はペルチェ素子39に電源43から電力を印加するように制御し電池49の暖機を行う。ペルチェ素子39では図8で示す方向に電流が流れることにより、吸熱部39Aから放熱部39Bへの熱移動が起こり、この熱によって電池49の温度は上昇する。電池49の暖機が行われ、検出センサー26により検出された温度Tsが下限温度Tmin以上に上昇した(Ts>Tmin)と判断された場合には、制御部44はペルチェ素子39への電源43からの電力印加を遮断するように制御する。その結果、ペルチェ素子39には電流が流れなくなり、吸熱部39Aから放熱部39Bへの熱移動は停止される。   On the other hand, when the battery 49 is operated under low temperature conditions, the battery 49 may need to be warmed up. In such a case, the control unit 44 determines whether the temperature Ts detected by the detection sensor 26 has become lower than a predetermined lower limit temperature Tmin. When it is determined that the temperature Ts has become lower than the lower limit temperature Tmin (Ts <Tmin), the control unit 44 controls the Peltier element 39 to apply power from the power source 43 to warm up the battery 49. In the Peltier element 39, when a current flows in the direction shown in FIG. 8, heat transfer occurs from the heat absorbing portion 39A to the heat radiating portion 39B, and the temperature of the battery 49 rises due to this heat. When the battery 49 is warmed up and it is determined that the temperature Ts detected by the detection sensor 26 has risen above the lower limit temperature Tmin (Ts> Tmin), the control unit 44 supplies the power source 43 to the Peltier element 39. Control is made so that the power application from is cut off. As a result, no current flows through the Peltier element 39, and the heat transfer from the heat absorbing portion 39A to the heat radiating portion 39B is stopped.

このように、第2の実施形態においては、ペルチェ素子34の中心部には、電極部32、33との干渉を避けるために2つの貫通孔35、36が形成されており、貫通孔35、36を通って電池49の電極部32、33を上方に突出させることができる。
また、収納ケース12の上部に配置されたペルチェ素子34を電池49の冷却用として使用し、収納ケース12の下部に配置されたペルチェ素子39を電池49の暖機用として使用できるので、電池49の使い勝手を改善可能である。
その他の作用効果については、第1の実施形態における(1)、(4)と同様であり説明を省略する。
Thus, in the second embodiment, two through holes 35, 36 are formed in the center of the Peltier element 34 in order to avoid interference with the electrode parts 32, 33. 36, the electrode portions 32 and 33 of the battery 49 can be protruded upward.
Further, since the Peltier element 34 arranged at the upper part of the storage case 12 can be used for cooling the battery 49 and the Peltier element 39 arranged at the lower part of the storage case 12 can be used for warming up the battery 49, the battery 49 Usability can be improved.
Other functions and effects are the same as (1) and (4) in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る電池の冷却装置50を図9に基づいて説明する。
この実施形態は、第2の実施形態における電池49の電極部32、33を収納ケース12の側方から突出させたものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
(Third embodiment)
Next, a battery cooling device 50 according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
In this embodiment, the electrode portions 32 and 33 of the battery 49 in the second embodiment are protruded from the side of the storage case 12, and other configurations are common.
Therefore, here, for convenience of explanation, some of the reference numerals used in the previous explanation are used in common, explanation of common configurations is omitted, and only the changed parts are explained.

図9に示すように、本実施形態の電池51は、電極部53、54が電池要素部52の上方の巻き回し端部52A側から左右両方向に延出して形成されており、電極部53、54は、収納ケース12の左右側方から外部に突出して配置されている。また、収納ケース12の筐体部19には、電極部53、54との干渉を避けるために、切り欠き55、56が形成されている。電池51は、収納ケース12内に電極部53、54が突出している電池要素部52の巻き回し端部52Aを上方に向け、巻き回し端部52Bを下方に向けて収納することにより形成されている。
その他の構成は、第2の実施形態と同等であり、説明を省略する。
As shown in FIG. 9, the battery 51 of the present embodiment is formed such that the electrode portions 53 and 54 extend in the left and right directions from the winding end portion 52 </ b> A above the battery element portion 52. 54 is arranged to project outward from the left and right sides of the storage case 12. Further, notches 55 and 56 are formed in the housing part 19 of the storage case 12 in order to avoid interference with the electrode parts 53 and 54. The battery 51 is formed by storing the battery element part 52 in which the electrode parts 53 and 54 protrude in the storage case 12 with the winding end 52A facing upward and the winding end 52B facing downward. Yes.
Other configurations are the same as those of the second embodiment, and a description thereof will be omitted.

第3の実施形態においては、電池51の電極部53、54を収納ケース12の側方から突出させることができるので、第2の実施形態のように上部に配置されたペルチェ素子34に貫通孔35、36を設ける必要が無く、製造工数を削減可能であると共に、隣接配置された電池との接続が簡単となる。
その他の作用効果については、第2の実施形態と同様であり説明を省略する。
In the third embodiment, since the electrode portions 53 and 54 of the battery 51 can be protruded from the side of the storage case 12, a through-hole is formed in the Peltier element 34 arranged at the upper portion as in the second embodiment. There is no need to provide 35 and 36, the number of manufacturing steps can be reduced, and connection with adjacent batteries is simplified.
Other functions and effects are the same as those of the second embodiment, and a description thereof will be omitted.

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更しても良い。
○ 第1〜第3の実施形態においては、容器に貯留される流体を液体Fとして説明したが、沸騰冷却用冷媒を使用しても良い。沸騰冷却用冷媒を使用した沸騰冷却は、次のようになされる。電池から熱を受けた冷媒は、容器内で沸騰し冷媒蒸気となる。この冷媒が気化するときに潜熱を吸熱する。冷媒蒸気は、容器内を上方に移動し、ペルチェ素子の吸熱部と接触することにより冷却されて液体冷媒となる。ここで液化する際に、蒸発潜熱を放熱する。液体冷媒は重力の作用により下方に移動し、このプロセスが繰り返されて沸騰冷媒は容器内で対流し、電池の冷却を行うことが可能となる。沸騰冷却用冷媒として、例えば、フロン系冷媒、アルコール系冷媒、などを使用することができる。また、流体冷媒は、気体でも良い。気体としては、例えば、フロン系の冷媒ガスなどを使用可能である。
○ 第1〜第3の実施形態では、収納ケース12内における電池要素部11と収納ケース12との間の空間に形成された冷媒貯留室に容器14を設けるとして説明したが、流体冷媒が絶縁性材料からなる場合には、容器14を設けなくても良く冷媒貯留室に流体冷媒を電池要素部に直接触れるように貯留させても良い。
○ 第1〜第3の実施形態では、冷却器の一部をペルチェ素子として説明したが、ペルチェ素子以外の熱電変換素子を用いてもよく、また、空冷式、冷媒式の他の冷却器を用いても良い。
○ 第1〜第3の実施形態では、収納ケース内に電池要素部を1個収納するとして説明したが複数個の電池要素部を収納しても良い。
○ 第1〜第3の実施形態では、収納ケース12の筐体部19の開口部19Aを覆う蓋部20、46を設け、蓋部20、46上にペルチェ素子の吸熱部を配置するとして説明したが、蓋部を設けないでペルチェ素子の吸熱部を直接開口部を覆うよう配置しても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the spirit of the invention. For example, the following modifications may be made.
In the first to third embodiments, the fluid stored in the container has been described as the liquid F. However, a boiling cooling refrigerant may be used. Boiling cooling using the boiling cooling refrigerant is performed as follows. The refrigerant that receives heat from the battery boils in the container and becomes refrigerant vapor. When this refrigerant evaporates, it absorbs latent heat. The refrigerant vapor moves upward in the container and is cooled by being brought into contact with the heat absorbing portion of the Peltier element to become a liquid refrigerant. When liquefying here, the latent heat of evaporation is dissipated. The liquid refrigerant moves downward due to the action of gravity, and this process is repeated, whereby the boiling refrigerant convects in the container and the battery can be cooled. As the boiling cooling refrigerant, for example, a fluorocarbon refrigerant, an alcohol refrigerant, or the like can be used. The fluid refrigerant may be a gas. As the gas, for example, a fluorocarbon refrigerant gas or the like can be used.
In the first to third embodiments, it has been described that the container 14 is provided in the refrigerant storage chamber formed in the space between the battery element portion 11 and the storage case 12 in the storage case 12, but the fluid refrigerant is insulated. In the case of being made of a conductive material, the container 14 may not be provided, and the fluid refrigerant may be stored in the refrigerant storage chamber so as to directly touch the battery element portion.
In the first to third embodiments, a part of the cooler has been described as a Peltier element. However, a thermoelectric conversion element other than a Peltier element may be used, and other air-cooled and refrigerant-type coolers may be used. It may be used.
In the first to third embodiments, it has been described that one battery element unit is stored in the storage case, but a plurality of battery element units may be stored.
In the first to third embodiments, it is assumed that the cover parts 20 and 46 that cover the opening 19A of the housing part 19 of the storage case 12 are provided, and the heat absorption part of the Peltier element is disposed on the cover parts 20 and 46. However, the heat absorption part of the Peltier element may be arranged so as to directly cover the opening without providing a cover part.

10、30、50 冷却装置
29、49 電池
11、31 電池要素部
11A、31A 巻き回し端部
12 収納ケース
13、34 ペルチェ素子
13A、34A 吸熱部
13B、34B 放熱部
14 容器
15、32 電極部(正)
16、33 電極部(負)
17、37 リード電極(正)
18、38 リード電極(負)
F 液体
10, 30, 50 Cooling device 29, 49 Battery 11, 31 Battery element part 11A, 31A Winding end part 12 Storage case 13, 34 Peltier element 13A, 34A Heat absorption part 13B, 34B Heat radiation part 14 Container 15, 32 Electrode part ( Positive)
16, 33 Electrode part (negative)
17, 37 Lead electrode (positive)
18, 38 Lead electrode (negative)
F liquid

Claims (8)

電池要素部と、
前記電池要素部を収納する収納ケースと、を備え、
前記収納ケースは、前記収納ケース内における前記電池要素部と前記収納ケースの重力方向上部を含む当該収納ケースとの間の空間に形成され、流体冷媒を貯留する冷媒貯留室を有し、
前記収納ケースの少なくとも重力方向上部に前記流体冷媒の冷却を行う冷却器を設けることを特徴とする電池の冷却装置。
A battery element,
A storage case for storing the battery element portion;
The storage case is formed in a space between the battery element portion in the storage case and the storage case including the upper part in the gravitational direction of the storage case, and has a refrigerant storage chamber for storing a fluid refrigerant,
A battery cooling device comprising a cooler that cools the fluid refrigerant at least in an upper part of the storage case in the direction of gravity.
前記冷却器は、前記収納ケースの重力方向上部のみに設けたことを特徴とする請求項1に記載の電池の冷却装置。   The battery cooling device according to claim 1, wherein the cooler is provided only in an upper part of the storage case in the gravity direction. 前記流体冷媒は、電池の動作時における前記流体冷媒の温度変化範囲において液体であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電池の冷却装置。   The battery cooling device according to claim 1, wherein the fluid refrigerant is a liquid in a temperature change range of the fluid refrigerant during operation of the battery. 前記流体冷媒は、沸騰冷却用冷媒であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電池の冷却装置。   The battery cooling device according to claim 1, wherein the fluid refrigerant is a boiling cooling refrigerant. 前記冷却器は、ペルチェ素子を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電池の冷却装置。   The said cooling device is provided with a Peltier device, The battery cooling device as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記電池要素部と接続される電極が前記収納ケースの重力方向下部から突出していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電池の冷却装置。   The battery cooling device according to any one of claims 1 to 5, wherein an electrode connected to the battery element part protrudes from a lower part in a gravitational direction of the storage case. 前記流体冷媒は絶縁性材料からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電池の冷却装置。   The battery cooling apparatus according to claim 1, wherein the fluid refrigerant is made of an insulating material. 前記冷媒貯留室は容器で形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電池の冷却装置。   The battery cooling device according to any one of claims 1 to 7, wherein the refrigerant storage chamber is formed of a container.
JP2011103354A 2011-05-06 2011-05-06 Cooling device of battery Withdrawn JP2012234734A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011103354A JP2012234734A (en) 2011-05-06 2011-05-06 Cooling device of battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011103354A JP2012234734A (en) 2011-05-06 2011-05-06 Cooling device of battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012234734A true JP2012234734A (en) 2012-11-29

Family

ID=47434857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011103354A Withdrawn JP2012234734A (en) 2011-05-06 2011-05-06 Cooling device of battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012234734A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013157560A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-24 新神戸電機株式会社 Secondary battery, secondary battery module having built-in secondary battery, and assembled battery system having built-in secondary battery module
KR101526389B1 (en) * 2013-06-11 2015-06-05 현대자동차 주식회사 Thermal management system of battery for electric vehicle
CN108448205A (en) * 2018-05-08 2018-08-24 福建省汽车工业集团云度新能源汽车股份有限公司 A kind of battery modules radiator
WO2023050923A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 Battery cell, battery, and electric device
JP7524792B2 (en) 2021-02-22 2024-07-30 マツダ株式会社 Temperature control device for vehicle battery unit and control method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013157560A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-24 新神戸電機株式会社 Secondary battery, secondary battery module having built-in secondary battery, and assembled battery system having built-in secondary battery module
KR101526389B1 (en) * 2013-06-11 2015-06-05 현대자동차 주식회사 Thermal management system of battery for electric vehicle
CN108448205A (en) * 2018-05-08 2018-08-24 福建省汽车工业集团云度新能源汽车股份有限公司 A kind of battery modules radiator
JP7524792B2 (en) 2021-02-22 2024-07-30 マツダ株式会社 Temperature control device for vehicle battery unit and control method thereof
WO2023050923A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 Battery cell, battery, and electric device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106374162B (en) A kind of battery modules thermal management algorithm and device based on pyroelectric effect
US20180294452A1 (en) Tray, power battery pack and electric vehicle
US10784015B2 (en) Bus bar with novel structure
US8841015B2 (en) Battery pack
JP5137480B2 (en) Power supply for vehicle
JP5993615B2 (en) Power storage module
WO2011092773A1 (en) Cell module
CN110416656B (en) Systems and methods for thermally stable energy storage systems
CN108140915A (en) Battery module, the battery pack including battery module and the vehicle including battery pack
JP2013157111A (en) Cooling and heating structure of battery pack
JP2015111493A (en) Power supply device, and vehicle and power storage device comprising the same
JP2011154986A (en) Battery pack
JP5725316B2 (en) Secondary battery and battery pack
JP2012234734A (en) Cooling device of battery
KR102026386B1 (en) Battery module
KR102266263B1 (en) Display apparatus
KR20220036518A (en) Battery Pack and Battery Module Provided therein
JP2016192280A (en) Secondary battery cooling device
JP7556591B2 (en) Battery pack and device including same
JP2010146883A (en) Power storage device
KR20200073721A (en) Battery Pack
JP7520205B2 (en) Battery cell cooling device, battery pack including the same, and battery cell cooling method using the same
JP2008308112A (en) Power supply mounting structure of vehicle
JP5195815B2 (en) Electric equipment cooling device
WO2013011958A1 (en) Battery module

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140805