(57)【要約】【課題】大型化を抑制しつつ熱負荷を抑制することができる電池パックを提供する。【解決手段】電池パック１は、ケース４と、バスバー６と、複数の単電池２と、冷却手段８と、を備えている。ケース４は、一方の端に挿入口４ａを備える。バスバー６は、ケース４の挿入口４ａを介してケース４の内部に挿し通されている。バスバー６は、平面視において電池パック１の中央を伸びるように設けられている。複数の単電池２は、ケース４の内部においてバスバー６から枝分かれするようにバスバー６と接続されている。冷却手段８は、挿入口４ａの付近に設けられている。冷却手段８は、挿入口４ａと上流側単電池２ａと、の間に設けられている。冷却手段８は、バスバー６における挿入口４ａ付近の部位を冷却することができる。複数の単電池２とバスバー６とがバイポーラ電池を構築している。【選択図】図１
2020061333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入口を備えるケースと、
前記ケースの前記挿入口を介して前記ケースの内部に挿し通されたバスバーと、
前記ケースの内部に設けられ、前記ケースの内部において前記バスバーから枝分かれするように前記バスバーと接続された複数の単電池と、
前記バスバーにおける前記挿入口の付近の部位を冷却する冷却手段と、
を備える電池パック。
【請求項２】
前記複数の単電池はバイポーラ電池であり、前記複数の単電池が前記バスバーを介して並列接続されている請求項１に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２０１４−１３２５８５号公報に記載されているように、電池パックの両端部に正極と負極とを配置し、複数の単電池の間をつなぐようにバスバーを並列または直列に接続したモノポーラ電池パック構造が知られている。単電池は「セル」とも称され、複数の単電池がまとめられて一つの電池パックが構築されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３２５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モノポーラの電池パックでは単電池同士が直列接続される。上記従来の電池パック構造もモノポーラ電池なので単電池同士が直列接続されており、この場合、バスバーに大電流が流れて熱負荷が大きくなる恐れがある。熱負荷を抑制するためには、バスバーのジュール発熱に起因する温度上昇を抑制する必要がある。温度上昇への対策としてバスバーを大型化する方法もあるが、バスバーを大型化すると電池パックも大型化する問題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、大型化を抑制しつつ熱負荷を抑制することができる電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる電池パックは、
挿入口を備えるケースと、
前記ケースの前記挿入口を介して前記ケースの内部に挿し通されたバスバーと、
前記ケースの内部に設けられ、前記ケースの内部において前記バスバーから枝分かれするように前記バスバーと接続された複数の単電池と、
前記バスバーにおける前記挿入口の付近の部位を冷却する冷却手段と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、バスバーの発熱を抑制できるのでバスバーを小型化することができ、電池パックの大型化を抑制しつつ熱負荷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態にかかる電池パックの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、実施の形態にかかる電池パック１の構成を示す図である。電池パック１は、ケース４と、バスバー６と、複数の単電池２と、冷却手段８と、を備えている。電池パック１は、具体的には、全固体電池の電池パック１である。ケース４は、一方の端に挿入口４ａを備える。
【００１０】
バスバー６は、ケース４の挿入口４ａを介してケース４の内部に挿し通されている。バスバー６は、図１に示すように、平面視において電池パック１の中央を伸びるように設けられている。
【００１１】
複数の単電池２は、ケース４の内部に設けられている。複数の単電池２は、ケース４の内部においてバスバー６の途中から枝分かれするようにバスバー６と接続されている。実施の形態では一例として単電池２が８個の電池パック１としている。複数の単電池２のうちもっとも挿入口４ａに近い位置でバスバー６と接続しているものを、便宜上、「上流側単電池２ａ」とも称す。
【００１２】
複数の単電池２は、２本のバスバー６を両脇から挟み込むように、バスバー６の長さ方向に並べられている。つまり、一列に並んだ第一の複数の単電池２の群と、第一のバスバー６と、第二のバスバー６と、一列に並んだ第二の複数の単電池２の群と、が並列に伸びている。複数の単電池２がバスバー６に接続することで、複数の単電池２がバスバー６から枝分かれするように電気接続されている。
【００１３】
実施の形態では、単電池２がバイポーラ電池であり、複数の単電池２がバスバー６を介して並列接続されている。バイポーラ電池の一例は、正極と負極との間に電解質含有セパレータなどを介してバイポーラ電極を積層した構造を有する電池である。モノポーラ電池が直列接続を構築するのとは異なり、バイポーラ電池では複数の単電池２が互いに並列接続される。バイポーラ電池の構造自体は既に公知なので、ここでは説明を省略する。
【００１４】
冷却手段８は、挿入口４ａの付近に設けられている。具体的には、冷却手段８は、挿入口４ａと上流側単電池２ａと、の間に設けられている。冷却手段８は、バスバー６における挿入口４ａ付近の部位を冷却することができる。
【００１５】
実施の形態における単電池２は、４００Ｖ級であってもよい。４００Ｖの単電池２の場合には、一個の単電池２に流れる電流値を小さくできるので、バスバー６をサイズダウンできる利点がある。
【００１６】
バスバー６における挿入口４ａの付近の部位は大きな電流が流れるので、少なくともこの部分はバスバー６のサイズを大きくする必要がある。バスバー６を全体的に大きくすると、電池パック１のレイアウト上の関係から、電流値が絞られている部位に関しても空間が発生するというデメリットがある。なお、本願発明者の知る限り、４００Ｖの単電池２が並列接続された構造の報告例はない。
【００１７】
図１を用いて、バスバー６に流れる電流と発熱との関係をさらに説明する。バスバー６における挿入口４ａの付近の部位Ｑ３では電流量が最大であり、電流は枝分かれするように単電池２それぞれへと分配される。
【００１８】
バスバー６における挿入口４ａの付近の部位Ｑ３に比べて、バスバー６における電池パック１の奥側の部位ほど、流れる電流量は少ない。例えば、バスバー６における電池パック１の最奥部位Ｑ２を流れる電流は、部位Ｑ３を流れる電流量の４分の１である。
【００１９】
さらに、単電池２それぞれに流れる電流量Ｑ１は、部位Ｑ３の電流量の８分の１である。奥行方向の部位Ｑ２においては電流値が絞られているので、バスバー６が温度上昇する問題が少ない。
【００２０】
そこで、実施の形態では、電流が集中する入口部位におけるバスバー６の温度上昇を抑制するために、冷却手段８を設けている。バスバー６における、電流が集中する挿入口４ａの付近の部位に対して、冷却手段８が施されている。
【００２１】
冷却手段８は、熱容量が大きな構造物へとバスバー６を接触させる手段でもよく、この入口部位に設けた冷却手段８であってもよい。例えば、冷却手段８は、熱容量が大きい構造物へとバスバー６を熱的に接続する手段であってもよい。これにより、バスバー６の熱を、熱容量が大きい構造物へと逃がすことができる。
【００２２】
熱容量が大きい構造物とは、例えば、車両のボデー部品などであってもよい。例えば、冷却手段８は、冷却機構を設置するものであってもよい。冷却機構は、空冷または水冷を問わない。
【００２３】
これによりバスバー６の発熱を抑制できるので、バスバー６を小型化することができる。バスバー６の発熱しやすい部位を冷却手段８によって効率よく冷却できるので、バスバー６の熱負荷を抑制することができる。
【００２４】
なお、実施の形態では、バスバー６における挿入口４ａの直近部位を確実に冷却できるように、冷却手段８が挿入口４ａと上流側単電池２ａとの間に設けられている。しかしながら、冷却手段８は、バスバー６における発熱量の多い部位を冷却するように構築されればよい。変形例として、２つの上流側単電池２ａの間の部位に、冷却手段８が設けられても良い。あるいは、実施の形態のようにケース４の内側に限られず、ケース４の外表面において挿入口４ａに冷却手段８が設けられてもよい。
【００２５】
以上説明したように、実施の形態にかかる電池パック１では、バスバー６の発熱を効率よく抑制できるのでバスバー６を小型化することができ、電池パック１の大型化を抑制しつつ熱負荷を抑制することができる。
【００２６】
また、上述したように、実施の形態にかかる電池パック１では、単電池２がバイポーラ電池であり、複数の単電池２がバスバー６を介して並列接続されることでバイポーラ構造が構築されている。これにより電池パック１の内部抵抗を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  電池パック
２  単電池
２ａ  上流側単電池
４  ケース
４ａ  挿入口
６  バスバー
８  冷却手段
【図１】
2020061333.tif 000003