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JP6065823B2 - Temperature control structure of power storage device - Google Patents
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JP6065823B2 - Temperature control structure of power storage device - Google Patents

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Description

本発明は、複数の蓄電素子が積層された蓄電装置の温度調節構造に関する。   The present invention relates to a temperature control structure of a power storage device in which a plurality of power storage elements are stacked.

組電池は、例えば、単電池を複数積層して構成することができる。このとき、積層方向に隣り合う単電池間には、各単電池を冷却するための冷却風の冷却経路を形成することができる。   The assembled battery can be configured by stacking a plurality of unit cells, for example. At this time, a cooling path for cooling air for cooling each unit cell can be formed between the unit cells adjacent in the stacking direction.

特開2007−311124号公報JP 2007-31124 A

組電池において、冷却経路の断面積が小さいと冷却風の圧力損失が生じ、単電池の冷却性能の低下を招くおそれがある。一方、単電池の冷却性能を向上させるために単電池間の間隔を大きくして冷却風の経路断面積を大きくすると、組電池が大型化してしまう。   In the assembled battery, if the cross-sectional area of the cooling path is small, the pressure loss of the cooling air is generated, and the cooling performance of the unit cell may be deteriorated. On the other hand, in order to improve the cooling performance of the single cells, if the distance between the single cells is increased to increase the path cross-sectional area of the cooling air, the assembled battery is increased in size.

また、単電池の冷却性能を向上させる方法として、特許文献1のように単電池表面に放熱フィンを設ける方法があるが、放熱フィンが隣り合う他方の単電池に向かって突出して位置するので、単電池間の間隔を大きくしなければならず、組電池が大型化を抑制することができない。   In addition, as a method for improving the cooling performance of the unit cell, there is a method of providing a heat dissipation fin on the surface of the unit cell as in Patent Document 1, but the heat dissipation fin is positioned so as to protrude toward the other adjacent unit cell. The interval between the single cells must be increased, and the assembled battery cannot suppress an increase in size.

本発明の目的は、蓄電装置の大型化を抑制しつつ、効率良く蓄電装置を温度調節できる蓄電装置の温度調節構造を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a temperature control structure of a power storage device that can efficiently control the temperature of the power storage device while suppressing an increase in size of the power storage device.

本発明の蓄電装置の温度調節構造は、蓄電素子が所定の方向に複数並んで配置される蓄電装置の温度調節構造あり、所定の方向に隣り合う蓄電素子間に配置され、蓄電素子を構成する電池ケースの底面側から温度調節用の空気を流入させ、所定の方向から見た蓄電素子の左右方向の端部側に空気を流出させる流路を形成するスペーサを備える。そして、電池ケースには、流路の流出側に対応する端部に、電池ケースの底面と対向する蓄電素子の電極端子が設けられる上面から底面に向かって延び、所定の方向内側に凹んだ段差部が設けられているとともに、段差部が、電池ケースの上面から底面に向かって傾斜するように形成されている。   The temperature control structure of a power storage device according to the present invention is a temperature control structure of a power storage device in which a plurality of power storage elements are arranged in a predetermined direction, and is arranged between power storage elements adjacent to each other in a predetermined direction to constitute a power storage element There is provided a spacer that forms a flow path through which air for temperature adjustment flows in from the bottom surface side of the battery case and flows out to the end portion in the left-right direction of the electricity storage element viewed from a predetermined direction. The battery case has a step that extends from the top surface to the bottom surface where the electrode terminal of the storage element facing the bottom surface of the battery case is provided at the end corresponding to the outflow side of the flow path, and is recessed inward in a predetermined direction. The step portion is formed so as to be inclined from the upper surface to the bottom surface of the battery case.

本発明によれば、隣り合う蓄電素子間に形成される流路の流出側(出口側)に対応する電池ケース端部に、内側に凹んだ段差部が設けられているので、蓄電素子間の間隔を大きくすることなく温度調節用の空気の流路において出口付近の断面積を大きくすることができる。このため、空気の圧力損失を抑制できるとともに、空気が接触する面積が段差分拡大するので、温度調節性能を向上させることができる。   According to the present invention, the stepped portion recessed inward is provided at the end of the battery case corresponding to the outflow side (outlet side) of the flow path formed between adjacent power storage elements. The cross-sectional area near the outlet can be increased in the temperature adjusting air flow path without increasing the interval. For this reason, while being able to suppress the pressure loss of air, since the area which air contacts is expanded by a level | step difference, temperature control performance can be improved.

さらに、段差部は、電池ケースの上面から底面に向かって傾斜するように構成することができる。このため、流路の流出側の流路断面積が、底面から上面に向かって狭くなる(上面から底面に向かって広くなる)。このため、底面から上面に向かう空気の流れは、流路断面積が小さい上面側よりも流路断面積が大きい底面側において左右方向に流れ易くなる。したがって、底面側から流路に流れ込んだ空気は、左右方向に誘導され易くなり、蓄電素子の上面に位置する電極端子に対して温度調節用の空気が当り難くなるので、例えば、空気が電極端子に当たることで電極端子が結露等することを抑制することができる。   Furthermore, the step portion can be configured to be inclined from the upper surface to the bottom surface of the battery case. For this reason, the channel cross-sectional area on the outflow side of the channel becomes narrower from the bottom surface toward the top surface (widens from the top surface toward the bottom surface). For this reason, the flow of air from the bottom surface to the top surface is more likely to flow in the left-right direction on the bottom surface side where the channel cross-sectional area is larger than on the top surface side where the channel cross-sectional area is small. Therefore, the air flowing into the flow path from the bottom surface side is easily guided in the left-right direction, and it is difficult for the temperature adjusting air to hit the electrode terminals located on the top surface of the power storage element. It is possible to prevent the electrode terminal from dewing or the like.

温度調節構造を備えた組電池の側面図である。It is a side view of the assembled battery provided with the temperature control structure. スペーサの平面図を示す図である。It is a figure which shows the top view of a spacer. 単電池の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of a cell. 発電要素を構成する積層体電極シートを示す図である。It is a figure which shows the laminated body electrode sheet which comprises an electric power generation element. 単電池の平面図及び各部位の断面図である。It is the top view of a cell, and sectional drawing of each part. 図5のF−F断面図である。It is FF sectional drawing of FIG. X−Y平面における隣り合う単電間の冷却経路の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the cooling path between adjacent single electricity in an XY plane. 変形例のスペーサが適用されたX−Y平面における隣り合う単電間の冷却経路の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the cooling path between adjacent single electricity in the XY plane where the spacer of the modification was applied.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

(実施例1)
図1から図8は、実施例1を示す図である。図1は、本実施例の温度調節構造を備えた組電池1の側面図である。図1等において、X軸、Y軸およびZ軸は、互いに直交する軸である。X軸、Y軸およびZ軸の関係は、他の図面においても同様である。本実施例では、鉛直方向に相当する軸をZ軸としている。なお、以下の説明では、+Z方向を上方、−Z方向を下方、X方向から見た左右方向を+−Y方向(−+Y方向)として説明する。
Example 1
1 to 8 are diagrams showing the first embodiment. FIG. 1 is a side view of a battery pack 1 having the temperature control structure of the present embodiment. In FIG. 1 and the like, an X axis, a Y axis, and a Z axis are axes orthogonal to each other. The relationship among the X axis, the Y axis, and the Z axis is the same in other drawings. In this embodiment, the axis corresponding to the vertical direction is the Z axis. In the following description, the + Z direction is described as the upper direction, the −Z direction is defined as the lower direction, and the left and right direction viewed from the X direction is described as the + −Y direction (− + Y direction).

本実施例の組電池(蓄電装置の相当する)1は、車両に搭載し、車両を走行させるための動力源として用いることができる。車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、車両を走行させるための動力源として、組電池1に加えて、燃料電池や内燃機関といった他の動力源を備えた車両である。電気自動車は、車両の動力源として、組電池1だけを備えた車両である。   The assembled battery (corresponding to the power storage device) 1 of this embodiment can be mounted on a vehicle and used as a power source for running the vehicle. Vehicles include hybrid cars and electric cars. A hybrid vehicle is a vehicle provided with another power source such as a fuel cell or an internal combustion engine in addition to the assembled battery 1 as a power source for running the vehicle. An electric vehicle is a vehicle including only the assembled battery 1 as a power source of the vehicle.

組電池1は、複数の単電池(蓄電素子に相当する)2を有する。単電池2は、発電要素が収容される電池ケース22を有する。単電池2は、いわゆる角型電池であり、電池ケース22は、直方体に形成されている。電池ケース22は、例えば、金属で形成することができる。単電池2としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ(コンデンサ)を用いることもできる。   The assembled battery 1 has a plurality of single cells (corresponding to power storage elements) 2. The unit cell 2 has a battery case 22 in which a power generation element is accommodated. The unit cell 2 is a so-called rectangular battery, and the battery case 22 is formed in a rectangular parallelepiped. The battery case 22 can be formed of metal, for example. As the unit cell 2, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used. Moreover, an electric double layer capacitor (capacitor) can be used instead of the secondary battery.

組電池1を構成する複数の単電池2は、X方向(本発明の所定方向に相当)に間隔を空けて複数並んで配置されている。また、X方向に隣り合う単電池2間には、スペーサ3が配置されている。本実施例の組電池1は、複数の単電池2がスペーサ3を挟んでX方向に積層するように並んで配置されている。   A plurality of single cells 2 constituting the assembled battery 1 are arranged side by side at intervals in the X direction (corresponding to a predetermined direction of the present invention). Further, a spacer 3 is disposed between the single cells 2 adjacent in the X direction. The assembled battery 1 of the present embodiment is arranged side by side so that a plurality of single cells 2 are stacked in the X direction with a spacer 3 interposed therebetween.

なお、組電池1のX方向両端には一対のエンドプレート4を設けることができる。一対のエンドプレート4は、組電池1を構成する複数の単電池2を挟んでおり、複数の単電池2に対して拘束力を与えるために用いられる。一対のエンドプレート4間を接続する不図示の拘束部材により、エンドプレート4を介して複数の単電池2に拘束力を与えることができる。   A pair of end plates 4 can be provided at both ends of the assembled battery 1 in the X direction. The pair of end plates 4 sandwich a plurality of unit cells 2 constituting the assembled battery 1 and are used to give a binding force to the plurality of unit cells 2. A restraining force (not shown) that connects the pair of end plates 4 can apply a restraining force to the plurality of single cells 2 via the end plates 4.

図2は、本実施例のスペーサ3の平面図である。スペーサ3は、樹脂等の絶縁部材で構成することできる。図1に示すように、スペーサ3は、温度調節用の空気である冷却風の冷却経路9を単電池2間に形成する仕切り部材である。スペーサ3は、単電池2の+X方向側(図1の右側)のケース側面221に取り付けられる平板状の本体部31と、本体部31の上端にある上端側突起部321と、本体部31の下端にある下端側突起部322とを備える。突起部321,322は、単電池2の−X方向側(図1の左側)のケース側面221に当接する。   FIG. 2 is a plan view of the spacer 3 of this embodiment. The spacer 3 can be composed of an insulating member such as resin. As shown in FIG. 1, the spacer 3 is a partition member that forms a cooling path 9 of cooling air, which is air for temperature adjustment, between the single cells 2. The spacer 3 includes a flat plate-shaped main body portion 31 attached to the case side surface 221 on the + X direction side (right side in FIG. 1) of the unit cell 2, an upper end side protrusion 321 at the upper end of the main body portion 31, and the main body portion 31. And a lower end protrusion 322 at the lower end. The protrusions 321 and 322 are in contact with the case side surface 221 of the unit cell 2 on the −X direction side (left side in FIG. 1).

スペーサ3の各突起部321,322は、X方向から見た左右方向(図2の左右方向)に延びている。下端側突起部322において、左右方向における中央部には切欠き状の開口部323がある。冷却風は、この開口部323とケース側面221との間を通って、ケース底面223側から単電池2間に流入する。   The protrusions 321 and 322 of the spacer 3 extend in the left-right direction (left-right direction in FIG. 2) viewed from the X direction. The lower end protrusion 322 has a notch-shaped opening 323 at the center in the left-right direction. The cooling air passes between the opening 323 and the case side surface 221 and flows into the unit cells 2 from the case bottom surface 223 side.

図2に示すように、上端側突起部321によって冷却経路9の上部が閉塞しており、かつ左右方向が開口している。このため、開口部323から単電池2間に流入する冷却風は、電池ケース22の各端部から、X方向から見た左右方向に向かって単電池2間外に流出する。   As shown in FIG. 2, the upper portion of the cooling path 9 is closed by the upper end side protruding portion 321, and the left and right direction is open. For this reason, the cooling air flowing in between the single cells 2 from the opening 323 flows out from between the single cells 2 from each end of the battery case 22 in the left-right direction as viewed from the X direction.

このように本実施例のスペーサ3は、単電池2を構成する電池ケース22のケース底面223側から温度調節用の空気を流入させ、X方向から見た単電池2の左右方向の端部側に向かって空気を流出させる流路を形成する。なお、スペーサ3の表面に、空気のガイド部材として突起状のリブを設けることもできる。例えば、図2の矢印で示す冷却風の流れの沿ったリブを1つ又は複数設けてもよい。   As described above, the spacer 3 of this embodiment allows the temperature adjusting air to flow in from the case bottom 223 side of the battery case 22 constituting the single battery 2, and the left and right end portions of the single battery 2 as viewed from the X direction. A flow path for allowing air to flow out is formed. A protruding rib can be provided on the surface of the spacer 3 as an air guide member. For example, one or more ribs along the flow of the cooling air indicated by the arrows in FIG. 2 may be provided.

また、本実施例のスペーサ3は、図1に示すように、X方向に隣り合う単電池2間において、一方の単電池2のケース側面221との間に冷却経路9を形成しつつ、他方の単電池2のケース側面221と本体部31が接触して配置されている。冷却経路9を流れる空気は、一方の単電池2のケース側面221と接触しつつ、他方の単電池2と接触する本体部31に接触し、冷却経路9のX方向両側に位置する単電池2それぞれと直接に又は本体部31を介して間接的に熱交換を行う。   Further, as shown in FIG. 1, the spacer 3 of the present embodiment forms a cooling path 9 between the unit cells 2 adjacent to each other in the X direction and the case side surface 221 of one unit cell 2. The case side surface 221 of the unit cell 2 and the main body 31 are arranged in contact with each other. The air flowing through the cooling path 9 is in contact with the case side 221 of one unit cell 2, is in contact with the main body portion 31 that is in contact with the other unit cell 2, and is located on both sides in the X direction of the cooling path 9. Heat exchange is performed directly with each other or indirectly through the main body 31.

図3は、本実施例の単電池2の外観斜視図である。図3に示すように単電池2(電池ケース22)の上面222は、内部に収容される発電要素21と接続される正極端子231及び負極端子232が設けられている。正極端子231及び負極端子232は、単電池2の電極端子であり、それぞれが上面222においてY方向に離間して設けられている。   FIG. 3 is an external perspective view of the unit cell 2 of the present embodiment. As shown in FIG. 3, the upper surface 222 of the unit cell 2 (battery case 22) is provided with a positive electrode terminal 231 and a negative electrode terminal 232 that are connected to the power generation element 21 accommodated therein. The positive electrode terminal 231 and the negative electrode terminal 232 are electrode terminals of the unit cell 2, and are provided separately from each other in the Y direction on the upper surface 222.

電池ケース22は、例えば、発電要素21の収容空間を形成するケース本体と蓋とで構成することができる。上面222は、発電要素21を組み込むためのケース本体の開口を上方から塞ぐ蓋に相当する。蓋およびケース本体は、例えば、溶接によって固定することができ、電池ケース22の内部は、密閉状態となる。   The battery case 22 can be constituted by, for example, a case main body and a lid that form a housing space for the power generation element 21. The upper surface 222 corresponds to a lid for closing the opening of the case main body for incorporating the power generation element 21 from above. The lid and the case main body can be fixed by, for example, welding, and the inside of the battery case 22 is hermetically sealed.

図4は、発電要素21を構成する積層体電極シート210の一例を示す図である。積層体電極シート210は、正極板211、負極板212、およびセパレータ213を備える。各要素は、図4の紙面垂直方向に伸びる帯状であり、正極板211、セパレータ213、負極板212、セパレータ213の順で積層される。各要素には電解液がしみ込んでいる。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the laminated electrode sheet 210 constituting the power generation element 21. The multilayer electrode sheet 210 includes a positive electrode plate 211, a negative electrode plate 212, and a separator 213. Each element has a strip shape extending in the direction perpendicular to the plane of FIG. 4 and is laminated in the order of a positive electrode plate 211, a separator 213, a negative electrode plate 212, and a separator 213. Each element is impregnated with electrolyte.

正極板211は、集電箔211Aの両面上に正極活物質211Bが積層されて構成される。正極活物質211Bは、集電箔211Aにおいて、セパレータ213と対向する領域にのみ積層される。集電箔211Aにおける+Y方向の端側には、正極活物質211Bは積層されてない。負極板212も、集電箔212Aの両面上に負極活物質212Bが積層されて構成される。集電箔212Aにおける−Y方向の端側には、負極活物質212Bは積層されてない。   The positive electrode plate 211 is configured by laminating a positive electrode active material 211B on both surfaces of a current collector foil 211A. The positive electrode active material 211B is laminated only in a region facing the separator 213 in the current collector foil 211A. The positive electrode active material 211B is not laminated on the end side in the + Y direction of the current collector foil 211A. The negative electrode plate 212 is also configured by laminating the negative electrode active material 212B on both surfaces of the current collector foil 212A. The negative electrode active material 212B is not laminated on the end side in the −Y direction of the current collector foil 212A.

発電要素21は、積層体電極シート210が、正極板211が内側となるようにY軸を回転軸として巻き回されたものである。また、発電要素21は、Y方向に延びた長手状である。発電要素21におけるY方向中央側には複数の発電部R(蓄電部)がある。発電部Rは、セパレータ213を介して正極板211と負極板212とが向かい合う領域部分であり、単電池2の放充電時に化学反応が行われる。   The power generating element 21 is obtained by winding the laminated electrode sheet 210 around the Y axis as a rotation axis so that the positive electrode plate 211 is inside. The power generation element 21 has a longitudinal shape extending in the Y direction. There are a plurality of power generation units R (power storage units) on the Y direction center side of the power generation element 21. The power generation unit R is a region where the positive electrode plate 211 and the negative electrode plate 212 face each other via the separator 213, and a chemical reaction is performed when the unit cell 2 is discharged and charged.

発電要素21では、発電部Rを挟んで正極部Rpおよび負極部Rnが位置する。正極部Rpは、発電要素21の+Y方向側にあり、正極板211の集電箔211Aのみが巻かれた領域部分である。負極部Rnは、発電要素21の−Y方向側にあり、負極板212の集電箔212Aのみが巻かれた領域部分である。正極部Rpおよび負極部Rnは、集電箔211A、212Aのみが巻かれた領域部分であるため、セパレータ213や集電箔211A、212Aが積層された状態で巻かれた発電部Rに比べて薄くなる。正極部Rpは正極端子231に電気的に接続し、負極部Rnは負極端子232に電気的に接続する。   In the power generation element 21, the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn are located with the power generation portion R interposed therebetween. The positive electrode portion Rp is on the + Y direction side of the power generation element 21 and is a region portion where only the current collector foil 211A of the positive electrode plate 211 is wound. The negative electrode portion Rn is on the −Y direction side of the power generation element 21 and is a region where only the current collector foil 212A of the negative electrode plate 212 is wound. Since the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn are regions where only the current collector foils 211A and 212A are wound, compared with the power generation portion R wound in a state where the separator 213 and the current collector foils 211A and 212A are stacked. getting thin. The positive electrode portion Rp is electrically connected to the positive electrode terminal 231, and the negative electrode portion Rn is electrically connected to the negative electrode terminal 232.

そして、図3に示すように、電池ケース22は、Y方向に長尺状に形成されており、電池ケース22の長手方向に対して、発電部Rを挟んで正極部Rpおよび負極部Rnが位置する発電要素21の長手方向が略一致するように、発電要素21が電池ケース22内に収容される。   As shown in FIG. 3, the battery case 22 is formed in an elongated shape in the Y direction, and the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn are sandwiched with respect to the longitudinal direction of the battery case 22 with the power generation unit R interposed therebetween. The power generation element 21 is accommodated in the battery case 22 so that the longitudinal directions of the power generation elements 21 positioned substantially coincide with each other.

電池ケース22は、当該単電池2の+−X方向にある各単電池2と対向する2つのケース側面221、ケース上面222、ケース底面223、およびX方向から見た左右方向に向く端面224を備える。ケース側面221のX方向から見た左右方向の中央側は平面部24となっており、ケース側面221のX方向から見た左右方向の両端部は、X方向内部に凹んだ段差部25が設けられている。平面部24および段差部25は、+−X方向(図3の紙面奥側および紙面手前側)の各ケース側面221に形成することができる。   The battery case 22 includes two case side surfaces 221, a case upper surface 222, a case bottom surface 223, and an end surface 224 facing in the left-right direction as viewed from the X direction, facing each unit cell 2 in the + X direction of the unit cell 2. Prepare. The center side in the left-right direction viewed from the X direction of the case side surface 221 is a flat portion 24, and both end portions in the left-right direction viewed from the X direction of the case side surface 221 are provided with stepped portions 25 recessed inside the X direction. It has been. The flat surface portion 24 and the step portion 25 can be formed on each case side surface 221 in the + −X direction (the back side and the front side in FIG. 3).

段差部25は、単電池2(電池ケース22)の底面223と対向する単電池2の正極端子231,負極端子232が設けられる上面222から底面223に向かって延びている。段差部25は、ケース側面221の一部を形成する上下方向に延びるテーパ面部251と、平面部24とテーパ面部251との間に位置し、ケース側面221に対して略鉛直方向に延びる段差面252とを含んで構成されている。   The step portion 25 extends from the upper surface 222 provided with the positive electrode terminal 231 and the negative electrode terminal 232 of the unit cell 2 facing the bottom surface 223 of the unit cell 2 (battery case 22) toward the bottom surface 223. The step portion 25 is a taper surface portion 251 that forms a part of the case side surface 221 and extends between the flat surface portion 24 and the taper surface portion 251 and extends in a substantially vertical direction with respect to the case side surface 221. 252.

テーパ面部251は、電池ケース22の上面222から底面223に向かって傾斜している。テーパ面部251が形成される端部領域では、上面222のX方向の幅に対して底面223の幅が小さく形成されており、上面222から底面223に向かってX方向の幅が狭くなっている。   The tapered surface portion 251 is inclined from the upper surface 222 of the battery case 22 toward the bottom surface 223. In the end region where the tapered surface portion 251 is formed, the width of the bottom surface 223 is formed smaller than the width of the top surface 222 in the X direction, and the width in the X direction is narrowed from the top surface 222 toward the bottom surface 223. .

図5は、単電池2の正面図及び各部位での断面図を示している。図5(a)において、単電池2(電池ケース22)内に収容される発電要素21は、中央の発電部Rの両側に正極部Rpおよび負極部Rnがそれぞれ位置している。本実施例では、発電部Rが位置する領域を除く端部であって、正極部Rpおよび負極部Rnが位置する左右方向端部をX方向内側に凹まして段差部25を形成している。このとき、正極部Rpおよび負極部Rnは、上述のように、X方向の幅が発電部Rよりも小さいため、段差部25が形成された端部領域に、正極部Rpおよび負極部Rnが配置されるように、電池ケース22に対して発電要素21を収容することができる。   FIG. 5 shows a front view of the cell 2 and a cross-sectional view at each part. In FIG. 5A, the power generation element 21 housed in the single battery 2 (battery case 22) has a positive electrode portion Rp and a negative electrode portion Rn located on both sides of the central power generation portion R, respectively. In the present embodiment, the step portion 25 is formed by denting the left and right direction end portions where the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn are located, excluding the region where the power generation portion R is located, inward in the X direction. At this time, since the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn are smaller in width in the X direction than the power generation portion R as described above, the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn are formed in the end region where the step portion 25 is formed. The power generation element 21 can be accommodated in the battery case 22 so as to be arranged.

図5(b)は、図5(a)のC−C断面図であり、図5(c)は、図5(a)のD−D断面図である。また、図5(d)は、図5(c)のE−E断面図である。図5(b)に示すように、テーパ面部251で挟まれる電池ケース22内部の収容空間は、上面222と同じ幅を有しており、テーパ面部251の内面と正極部Rp,負極部Rnは、接触してない。   5B is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 5A, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line D-D in FIG. Moreover, FIG.5 (d) is EE sectional drawing of FIG.5 (c). As shown in FIG. 5B, the accommodating space inside the battery case 22 sandwiched between the tapered surface portions 251 has the same width as the upper surface 222, and the inner surface of the tapered surface portion 251 and the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn are , Not touching.

一方、上面222から底面223につれて、X方向の幅が狭くなり、図5(d)に示すように、底面223側のテーパ面部251で挟まれる収容空間では、テーパ面部251の内面と正極部Rp,負極部Rnが接触するほど狭くなっている。なお、発電要素21の外周は、絶縁フィルム等で覆うことができ、発電要素21は、電池ケース22に対して絶縁された状態で収容される。   On the other hand, the width in the X direction becomes narrower from the top surface 222 to the bottom surface 223, and as shown in FIG. 5D, in the accommodating space sandwiched by the tapered surface portion 251 on the bottom surface 223 side, the inner surface of the tapered surface portion 251 and the positive electrode portion Rp. , It is narrower as the negative electrode portion Rn comes into contact. The outer periphery of the power generation element 21 can be covered with an insulating film or the like, and the power generation element 21 is accommodated in a state insulated from the battery case 22.

また、図5に示すように、ケース側面221の平面部24で挟まれる電池ケース22内部の収容空間のX方向の幅は、発電要素21を構成する発電部Rの幅に応じた大きさに形成されており、上下方向において略鉛直な平面となっている。   Further, as shown in FIG. 5, the width in the X direction of the accommodation space inside the battery case 22 sandwiched between the flat portions 24 of the case side surface 221 is a size corresponding to the width of the power generation unit R constituting the power generation element 21. It is formed and is a substantially vertical plane in the vertical direction.

このように本実施例の単電池2は、段差部25が設けられる電池ケース22の左右方向端部の領域が、内部に収容される発電要素21の正極部Rpおよび負極部Rnに対応している。すなわち、平面部24を挟んでY方向両側に形成される段差部25は、平面部24に位置する発電部Rを挟んで両側に位置する正極部Rpおよび負極部Rnそれぞれに対応して形成されている。   As described above, in the cell 2 according to the present embodiment, the region of the end portion in the left-right direction of the battery case 22 where the step portion 25 is provided corresponds to the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn of the power generation element 21 accommodated therein. Yes. That is, the step portions 25 formed on both sides in the Y direction across the plane portion 24 are formed corresponding to the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn located on both sides of the power generation portion R located on the plane portion 24. ing.

図6は、図5(a)のF−F断面図である。図6に示すように、電池ケース22の段差部25は、Y方向左右の正極部Rp,負極部Rnが配置される端部領域において、上面222から底面223に向かって狭まるテーパ状に形成されている。発電要素21を電池ケース22に収容するとき、正極部Rp,負極部Rnを徐々に狭くなるテーパ面部251の内面に沿って挿入し、正極部Rp,負極部Rnがテーパ面部251間に挟まれるように、発電要素21を電池ケース22に収容することができる。このように本実施例のテーパ面部251は、発電要素21を収容する際のガイド面(位置決め部)として機能し、電池ケース22に対して発電要素21が挿入し易くなっている。   FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. As shown in FIG. 6, the stepped portion 25 of the battery case 22 is formed in a tapered shape that narrows from the upper surface 222 toward the bottom surface 223 in the end region where the left and right positive electrode portions Rp and the negative electrode portion Rn are arranged. ing. When the power generation element 21 is housed in the battery case 22, the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn are inserted along the inner surface of the taper surface portion 251 that gradually narrows, and the positive electrode portion Rp and the negative electrode portion Rn are sandwiched between the taper surface portions 251. Thus, the power generation element 21 can be accommodated in the battery case 22. Thus, the tapered surface portion 251 of this embodiment functions as a guide surface (positioning portion) when the power generation element 21 is accommodated, and the power generation element 21 can be easily inserted into the battery case 22.

また、本実施例では、段差部25がケース上面222側からケース底面223側に向かって延びるテーパ面部251は、上面222のX方向の幅に対して底面223の幅が小さく形成されており、上面222側の幅が狭くなっていないため、発電要素21が挿入される電池ケース22の開口及び発電要素21を封止する蓋体を長方形状とすることができ、封缶溶接し易い。   In the present embodiment, the tapered surface portion 251 in which the step portion 25 extends from the case upper surface 222 side toward the case bottom surface 223 side is formed such that the width of the bottom surface 223 is smaller than the width of the upper surface 222 in the X direction. Since the width on the upper surface 222 side is not narrowed, the opening of the battery case 22 into which the power generation element 21 is inserted and the lid for sealing the power generation element 21 can be formed in a rectangular shape and can be easily sealed.

図7は、本実施例の組電池1の温度調節構造を説明するための図である。図7の例は、図1のA−A断面の一部拡大図である。   FIG. 7 is a view for explaining the temperature adjustment structure of the assembled battery 1 of the present embodiment. The example of FIG. 7 is a partially enlarged view of the AA cross section of FIG.

図7に示すように、冷却風は、スペーサ31の開口部323を介して単電池2間に流入する。単電池2の底面223側から冷却経路9内に流入した冷却風は、Y方向左右に進み、単電池2の左右方向端部から単電池2の外側に排出される。このとき、X−Y平面における冷却経路9の流路断面積は、段差部25が形成される電池ケース22の端部領域において大きくなっている。   As shown in FIG. 7, the cooling air flows between the single cells 2 through the opening 323 of the spacer 31. The cooling air that has flowed into the cooling path 9 from the bottom surface 223 side of the unit cell 2 proceeds to the left and right in the Y direction, and is discharged from the end in the left and right direction of the unit cell 2 to the outside of the unit cell 2. At this time, the flow path cross-sectional area of the cooling path 9 in the XY plane is large in the end region of the battery case 22 where the step portion 25 is formed.

つまり、電池ケース22の段差部25が内側に凹んでいるため、単電池2間の隙間を広くすることなく、段差部25の凹み分(段差面252の面積とテーパ面部251の傾斜によって拡大された面積分)、冷却経路9の流路断面積が拡大される。   That is, since the step portion 25 of the battery case 22 is recessed inwardly, the gap between the single cells 2 is not enlarged, and the step portion 25 is enlarged by the depression (the area of the step surface 252 and the inclination of the taper surface portion 251). The area of the cooling passage 9 is enlarged.

本実施例の組電池1の温度調節構造は、X方向に隣り合う単電池2間に形成される冷却経路9の流出側(出口側)に対応する電池ケース22の端部に、内側に凹んだ段差部25が設けられているので、単電池2間の間隔を大きくすることなく、温度調節用の空気の冷却経路9において出口付近の断面積を大きくすることができる。このため、空気の圧力損失を抑制できるとともに、空気が接触する面積が段差分拡大するので、温度調節性能を向上させることができる。   The temperature adjustment structure of the assembled battery 1 of the present embodiment is recessed inward at the end of the battery case 22 corresponding to the outflow side (outlet side) of the cooling path 9 formed between the single cells 2 adjacent in the X direction. Since the step portion 25 is provided, the cross-sectional area near the outlet can be increased in the cooling passage 9 for the temperature adjusting air without increasing the interval between the single cells 2. For this reason, while being able to suppress the pressure loss of air, since the area which air contacts is expanded by a level | step difference, temperature control performance can be improved.

なお、図7の例では、段差部25が形成される電池ケース22の端部領域において、スペーサ3の本体部31と段差部25とが接触していないが、段差部25に形状に合わせて本体部31のY方向端部領域を形成し、例えば、図8に示す変形例のように、本体部31を段差部25に沿って密接させる形状に形成してもよい。この場合、スペーサ3が、X方向において、冷却経路9に対してX方向に凹んだ形状となり、左右方向端部において冷却経路9の流路断面積が、2つの段差部25分拡大されることになり、単電池2間の間隔を大きくすることなく、温度調節性能をさらに向上させることができる。   In the example of FIG. 7, the main body portion 31 of the spacer 3 and the step portion 25 are not in contact with each other in the end region of the battery case 22 where the step portion 25 is formed. An end region in the Y direction of the main body 31 may be formed, and for example, may be formed in a shape in which the main body 31 is brought into close contact with the stepped portion 25 as in the modification shown in FIG. In this case, the spacer 3 has a shape recessed in the X direction with respect to the cooling path 9 in the X direction, and the flow passage cross-sectional area of the cooling path 9 is enlarged by two step portions 25 at the left and right end portions. Thus, the temperature control performance can be further improved without increasing the interval between the single cells 2.

さらに、段差部25は、電池ケース22の上面222から底面223に向かって傾斜するように構成されている。このため、冷却経路9の流出側の流路断面積が、底面223から上面222に向かって狭くなる(上面222から底面223に向かって広くなる)。このため、底面223から上面222に向かう空気の流れは、流路断面積が小さい上面222側よりも流路断面積が大きい底面223側において左右方向に流れ易くなる。したがって、底面223側から冷却経路9に流れ込んだ空気は、左右方向に誘導され易くなる。   Further, the step portion 25 is configured to be inclined from the upper surface 222 to the bottom surface 223 of the battery case 22. For this reason, the flow passage cross-sectional area on the outflow side of the cooling path 9 becomes narrower from the bottom surface 223 toward the top surface 222 (widens from the top surface 222 toward the bottom surface 223). For this reason, the flow of air from the bottom surface 223 toward the upper surface 222 is more likely to flow in the left-right direction on the bottom surface 223 side having a larger channel cross-sectional area than on the upper surface 222 side having a smaller channel cross-sectional area. Therefore, the air flowing into the cooling path 9 from the bottom surface 223 side is easily guided in the left-right direction.

上述のようにスペーサ3の上端側突起部321によって冷却経路9の上部が閉塞しているものの、正極端子231,負極端子232に対して少なからず冷却風が接触する。したがって、単電池2の上面222に位置する正極端子231,負極端子232に対して温度調節用の空気が当り難くなるので、例えば、空気が正極端子231,負極端子232に当たることで結露等することを抑制することができる。   Although the upper portion of the cooling path 9 is closed by the upper end side protrusion 321 of the spacer 3 as described above, the cooling air comes into contact with the positive electrode terminal 231 and the negative electrode terminal 232 at least. Therefore, it is difficult for temperature-adjusting air to hit the positive electrode terminal 231 and the negative electrode terminal 232 positioned on the upper surface 222 of the unit cell 2. For example, dew condensation occurs when the air hits the positive electrode terminal 231 and the negative electrode terminal 232. Can be suppressed.

また、底面223側から冷却経路9に流れ込んだ空気が、左右方向に誘導され易くなるので、正極端子231,負極端子232が位置する単電池2の上面222に冷却風が多く誘導され、単電池2の上面222側が積極的に冷却されてしまうことを抑制することができる。この場合も、単電池2の上面222側が積極的に冷却されてしまうことで、組電池1の周囲を流れる空気が正極端子231,負極端子232に接触して結露等が生じることを抑制することができる。   Further, since air flowing into the cooling path 9 from the bottom surface 223 side is easily guided in the left-right direction, a large amount of cooling air is induced on the upper surface 222 of the unit cell 2 where the positive electrode terminal 231 and the negative electrode terminal 232 are located, and the unit cell 2 can be prevented from being actively cooled. Also in this case, the upper surface 222 side of the unit cell 2 is positively cooled, thereby suppressing the air flowing around the assembled battery 1 from contacting the positive electrode terminal 231 and the negative electrode terminal 232 to cause dew condensation or the like. Can do.

1…組電池(蓄電装置)、2…単電池(蓄電素子)、9…冷却経路、22…電池ケース、24…平面部、25…段差部、221…ケース側面、222…ケース上面、223…ケース底面、231…正極端子(電極端子)、232…負極端子(電極端子)、251…テーパ面部251   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Assembly battery (electric storage apparatus), 2 ... Single cell (electric storage element), 9 ... Cooling path, 22 ... Battery case, 24 ... Planar part, 25 ... Step part, 221 ... Case side surface, 222 ... Case upper surface, 223 ... Case bottom surface, 231... Positive electrode terminal (electrode terminal), 232... Negative electrode terminal (electrode terminal), 251.

Claims (1)

蓄電素子が所定の方向に複数並んで配置される蓄電装置の温度調節構造であって、
前記所定の方向に隣り合う蓄電素子間に配置され、前記蓄電素子を構成する電池ケースの底面側から温度調節用の空気を流入させ、前記所定の方向から見た前記蓄電素子の左右方向の端部側に前記空気を流出させる流路を形成するスペーサを備え、
前記電池ケースには、前記流路の流出側に対応する端部に、前記電池ケースの底面と対向する前記蓄電素子の電極端子が設けられる上面から底面に向かって延び、前記所定の方向内側に凹んだ段差部が設けられているとともに、前記段差部が、前記電池ケースの上面から底面に向かって傾斜していることを特徴とする蓄電装置の温度調節構造。
A temperature control structure of a power storage device in which a plurality of power storage elements are arranged in a predetermined direction,
The temperature adjusting air is introduced from the bottom surface side of the battery case that is arranged between the power storage elements adjacent to each other in the predetermined direction and constitutes the power storage element, and the left and right ends of the power storage element viewed from the predetermined direction A spacer that forms a flow path for allowing the air to flow out on the part side
The battery case has an end corresponding to the outflow side of the flow path, and extends from the top surface to the bottom surface where the electrode terminal of the storage element facing the bottom surface of the battery case is provided. A temperature control structure for a power storage device, wherein a recessed step portion is provided, and the step portion is inclined from the upper surface to the bottom surface of the battery case.
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