(57)【要約】【課題】複数の単位電池から構成された二次電池モジュールにおいて，冷却効率を極大化させることができるように構成された，二次電池モジュールを提供すること。また，二次電池モジュールに供給される冷却媒体の流れに乱流を形成して，冷却効率を向上させることができるように構成された，二次電池モジュールを提供すること。【解決手段】本発明による二次電池モジュール１０は，複数の単位電池１１，及びこの単位電池１１が内蔵されて，冷却媒体が流通するハウジング１２を含み，ハウジング１２の内側面に，前記冷却媒体と接触する突起２０が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位電池と，前記単位電池が内蔵され，冷却媒体が流通するハウジングとを含む二次電池モジュールにおいて，
前記ハウジングの内側面に，前記冷却媒体と接触する突起が形成されることを特徴とする，二次電池モジュール。
【請求項２】
前記突起は，前記単位電池に向かう方向に突出し，任意のパターンで形成されることを特徴とする，請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項３】
前記突起は，円柱形または半球形に形成されることを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項４】
前記冷却媒体は空気であることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項５】
複数の単位電池と，前記単位電池が内蔵され，冷却媒体が流通するハウジングとを含む二次電池モジュールにおいて，
前記ハウジングは，凹凸を有する板状に形成されることを特徴とする，二次電池モジュール。
【請求項６】
前記凹凸は，その断面形状が円弧形または三角形に形成されることを特徴とする，請求項５に記載の二次電池モジュール。
【請求項７】
前記冷却媒体は空気であることを特徴とする，請求項５または６のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項８】
複数の単位電池と，前記単位電池が内蔵され，冷却媒体が流通するハウジングとを含む二次電池モジュールにおいて，
前記ハウジングの内側面に，前記冷却媒体と接触する突起が形成された補助プレートが設置されることを特徴とする，二次電池モジュール。
【請求項９】
前記突起は，前記単位電池に向かう方向に突出し，任意のパターンで形成されることを特徴とする，請求項８に記載の二次電池モジュール。
【請求項１０】
前記突起は，円柱形に形成されることを特徴とする，請求項８または９のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項１１】
前記単位電池の間に，凹凸を有する板状の補助プレートがさらに設置されていることを特徴とする，請求項８〜１０のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項１２】
前記冷却媒体は，空気であることを特徴とする，請求項８〜１１のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項１３】
複数の単位電池と，前記単位電池が内蔵され，冷却媒体が流通するハウジングとを含む二次電池モジュールにおいて，
前記ハウジングの内側面に，凹凸を有する板状の補助プレートが設置されていることを特徴とする，二次電池モジュール。
【請求項１４】
前記凹凸は，その断面形状が円弧形または三角形に形成されることを特徴とする，請求項１３に記載の二次電池モジュール。
【請求項１５】
前記冷却媒体は空気であることを特徴とする，請求項１３または１４のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池に関し，より詳細には，単位電池を連結してモジュールを構成する場合に，単位電池の温度制御を効率的に行うことが可能な二次電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｂａｔｔｅｒｙ）は，充電が不可能な一次電池とは異なり，充電及び放電が可能な電池である。一つのセルからなる低容量二次電池は，携帯電話機，ノートパソコン，またはカムコーダーなどの，携帯が可能な小型電子機器に使用される。複数のセルがパック形態に連結された大容量二次電池は，ハイブリッド電気自動車などのモータ駆動用電源として幅広く使用されている。
【０００３】
このような二次電池は，多様な形状に製造されており，代表的な形状には，円筒形，角形がある。
【０００４】
また，このような二次電池は，大電力を必要とする電気自動車などのモータ駆動用電源として使用することができるように，直列に連結されて，大容量の二次電池モジュールを構成する。
【０００５】
二次電池モジュールは，通常，直列に連結される複数の二次電池（以下，明細書全体を通して，説明の便宜上，単位電池とする）からなる。
【０００６】
ここで，二次電池モジュールは，多数の単位電池からなるため，各単位電池で発生する熱を容易に放出することができなければならない。さらに，ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）に適用される単位電池の場合，熱の放出は何よりも重要であるといえる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
熱の放出がうまく行われない場合，各単位電池間に温度偏差が発生して，充電及び放電効率が低下する。
【０００８】
そして，単位電池で発生する熱によって電池の内部の温度が上昇し，単位電池が過熱されて爆発する危険性がある。
【０００９】
特に，車両用に使用されるＨＥＶ用電池モジュールの場合，大電流で充電されて放電されるため，使用状態に応じて二次電池の内部反応によって熱が発生し，電池の性能が低下する。
【００１０】
従って，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，複数の単位電池から構成された電池モジュールにおいて，冷却効率を極大化させることが可能な，新規かつ改良された二次電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，複数の単位電池と，単位電池が内蔵され，冷却媒体が流通するハウジングとを含む二次電池モジュールにおいて，ハウジングの内側面に冷却媒体と接触する突起が形成される，二次電池モジュールが提供される。
【００１２】
また，突起は，任意のパターンで，単位電池に向かう方向に突出形成されてもよい。
【００１３】
また，突起は，円柱形または半球形に形成されてもよい。
【００１４】
また，冷却媒体は空気であってもよい。
【００１５】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，複数の単位電池と，単位電池が内蔵され，冷却媒体が流通するハウジングとを含む二次電池モジュールにおいて，ハウジングは，凹凸を有する板状に形成される，二次電池モジュールが提供される。
【００１６】
また，凹凸は，断面形状が円弧形または三角形に形成されてもよい。
【００１７】
また，冷却媒体は空気であってもよい。
【００１８】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，複数の単位電池と，単位電池が内蔵され，冷却媒体が流通するハウジングとを含む二次電池モジュールにおいて，ハウジングの内側面に，冷却媒体と接触する突起が形成された補助プレートが設置される，二次電池モジュールが提供される。
【００１９】
また，突起は，任意のパターンで，単位電池に向かう方向に突出形成されてもよい。
【００２０】
また，突起は，円柱形に形成されてもよい。
【００２１】
また，単位電池の間に，凹凸を有する板状の補助プレートがさらに設置されてもよい。
【００２２】
また，冷却媒体は，空気であってもよい。
【００２３】
また，本発明の別の観点によれば，複数の単位電池と，単位電池が内蔵され，冷却媒体が流通するハウジングとを含む二次電池モジュールにおいて，ハウジングの内側面に，凹凸を有する板状の補助プレートが設置されてもよい。
【００２４】
また，凹凸は，断面形状が円弧形または三角形に形成されてもよい。
【００２５】
また，冷却媒体は空気であってもよい。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば，複数の単位電池から構成された電池モジュールにおいて，冷却効率を極大化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付した図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について，詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２８】
以下の説明では，電池モジュールの冷却方式に，冷却媒体として空気を利用することを例に挙げて説明する。もちろん，本発明は空気による冷却方式に限定されず，冷却媒体として冷却水やその他の流体を使用することもできる。
【００２９】
（第１の実施形態）
まず，本発明の第１の実施形態にかかる二次電池モジュールについて説明する。図１は本発明の第１の実施形態による二次電池モジュールの構成を示した概略的な平断面図である。
【００３０】
まず，二次電池モジュール１０について，図１を参照して説明すると，正極及び負極がセパレータを間において位置する電極群を含み，電力を生成する複数の単位電池１１と，単位電池１１が設置され，内部に冷却媒体である空気が流通するハウジング１２とを含む。
【００３１】
単位電池１１は，円筒形からなり，ハウジング１２の内部に一定の間隔をおいて配列設置される。ここで，単位電池１１は，円筒形の電池に限定されず，角形の電池も適用することができる。
【００３２】
ハウジング１２には，一側面の上端に単位電池１１の温度を制御するための温度制御用空気が流入する流入口（図示せず）が形成されており，反対側の側面の下端に単位電池１１を通過した空気が排出される排出口（図示せず）が形成されている。
【００３３】
ここで，ハウジング１２の構造，流入口及び排出口の位置，及びハウジング１２の内部での単位電池の配列構造については，特に限定されない。
【００３４】
ハウジング１２の流入口から流入した冷却用空気は，ハウジング１２と単位電池１１との間，そして単位電池１１と単位電池１１との間を通過しながら排出口側に流れ，この過程で単位電池１１で発生した熱が交換されて，熱交換された空気が排出口からハウジング１２の外部に排出される。
【００３５】
上記構造の二次電池モジュール１０において，ハウジング１２の内側面には，複数の突起２０が一定の間隔をおいて突出形成されている。
【００３６】
突起２０は，ハウジング１２の内部に流入した冷却用空気が，ハウジング１２と単位電池１１との間を通過する過程で突起２０にぶつかることによって，空気の流れに乱流を発生させ，単位電池１１と単位電池１１との間の空間に空気を均等に浸透させる機能をする。
【００３７】
二次電池モジュール１０は，突起２０の作用で，冷却用空気がハウジング１２内で各単位電池１１に均等に伝達されるようにすることによって，二次電池モジュール１０全体で局部的に熱的不均衡が発生するのを防止する。
【００３８】
ここで，突起２０が形成されるハウジング１２の部位は，図１に示したように，ハウジング１２の内側面だけでなく，底面または上面を含むことができる。つまり，突起２０は，冷却用空気と接触するハウジング１２のいずれの面にも形成することができる。
【００３９】
図２は，ハウジング１２の一側内面に突起２０が形成された状態を示している。
【００４０】
図２を参照すれば，第１実施形態による突起２０は，形状が円筒形で構成されているが，これは一例にすぎず，突起２０は，半球形，四角柱形，円錐形，多角錐形，上狭下広の切頭円錐形など多様に形成されることができる。
【００４１】
同時に，突起２０の高さは，ハウジング１２と単位電池１１との間の間隔など，二次電池モジュール１０の設計値によって適切に調節されることができる。
【００４２】
図３は突起２０´が上記で言及した形状のうちの半球形からなる構造を示している。
【００４３】
（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態にかかる二次電池モジュールのハウジングを示した概略図であって，図４を参照すれば，ハウジング１２´は，凹凸３０が連続的に配列された板状の構造物からなる。
【００４４】
ここで，凹凸３０の断面形状は，円弧形をはじめとして，三角形（図５参照）など多様に形成されることができる。
【００４５】
さらに，凹凸３０がハウジング１２´の一側面に形成される個数や配置パターン（規則的または不規則的）も，特に限定されない。
【００４６】
このように，凹凸３０を有するハウジング１２´で二次電池モジュールが形成される場合，ハウジング１２´の内部に流入した冷却用空気は，このハウジング１２´の内部を通過する時に凹凸３０にぶつかりながらその流れに乱流を発生させることができるようになる。
【００４７】
つまり，この実施例で，凹凸３０は，第１実施形態の突起と同様に，冷却用空気の流れに乱流を発生させる要因として作用し，冷却用空気が単位電池の間により均等に浸透することができるようにすることによって，単位電池の全体的な冷却効率を向上させる。
【００４８】
一方，凹凸３０は，上記作用を円滑に行うために，冷却用空気の流動方向（Ｘ）に対して垂直方向（Ｙ）に長く配置されるのが好ましい。
【００４９】
（第３の実施形態）
図６は本発明の第３の実施形態による二次電池モジュール１０´を示した概略図である。
【００５０】
図６によれば，二次電池モジュール１０´は，第１及び第２実施形態の二次電池モジュールと同様に，ハウジング５０内に単位電池５２が任意のパターンで複数配置されて構成される。
【００５１】
この時，ハウジング５０の内面には補助プレート４０が付着され，この補助プレート４０には突起４１が一定の間隔をおいて突出形成されている。
【００５２】
補助プレート４０は，ハウジング５０と同一の材質からなり，ハウジング５０の側面，底面，及び上面の全てに設置されることができる。好ましくは，ハウジング５０に流入した冷却用空気と接触するハウジング５０の全ての面に接触して設置される。
【００５３】
図７は，突起４１が形成された補助プレート４０をより具体的に示した斜視図であって，図７を参照すると，突起４１は，第１実施形態の突起と同様に，円筒形をはじめとする多様な形態に形成されることができる。
【００５４】
この時，突起４１の高さは，第１実施形態と同様に，ハウジング５０と単位電池５２との間の間隔など，二次電池モジュール１０´の設計値によって適切に調節されることができる。
【００５５】
（第４の実施形態）
図８及び図９は，本発明の第４の実施形態による補助プレートを示した斜視図であって，この補助プレートも，第３実施形態と同様に，ハウジングの内面に付着される構造物からなる。
【００５６】
図８及び図９を参照すると，この補助プレート４０´，４０´´は，図４及び図５に示したハウジングの形状と同様な形状からなるプレートであって，各々円弧形及び三角形からなる凹凸４２´，４２´´を有する。
【００５７】
つまり，補助プレート４０，４０´，４０´´は，ハウジング５０と別途に形成されてこのハウジング５０に付着されることだけが異なり，実質的な構造は第２実施形態のハウジングの構造と同一であり，それによる作用も同一である。
【００５８】
一方，補助プレートは，上記のようにハウジングの側面に接触して設置されるだけでなく，上記作用を倍加させるために，ハウジングの内部の単位電池と単位電池との間にも配置される。
【００５９】
図１０は，上記補助プレートのうちの凹凸を有するプレート６０が，単位電池６２と単位電池６２との間に配置されることを示している。
【００６０】
以上説明したように，本発明によれば，ハウジングの構造を改善して，二次電池モジュールを通過する冷却媒体の流動状態を変化させることによって，より効率的な単位電池の冷却効果を得ることができる。また，冷却媒体が単位電池の間に均等に流通することによって，二次電池モジュール全体での局部的な熱的不均衡を解消することができる。
【００６１】
このような二次電池モジュールは，高出力特性が要求されるＨＥＶ（ハイブリッド自動車），ＥＶ（電気自動車），無線掃除機，電動自転車，電動スクーターなどのモータで作動する機器に有用に使用することができる。
【００６２】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる二次電池モジュールの構成を示した概略的な平断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる二次電池モジュールのハウジングを概略的に示した部分斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる二次電池モジュールのハウジングを概略的に示した部分斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる二次電池モジュールのハウジングを概略的に示した部分斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる二次電池モジュールのハウジングを概略的に示した部分斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかる二次電池モジュールを示した概略的な平断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる補助プレートを示した斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施形態にかかる補助プレートを示した斜視図である。
【図９】本発明の第４の実施形態にかかる補助プレートを示した斜視図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態にかかる二次電池モジュールを示した概略的な平断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０    二次電池モジュール
１１    単位電池
１２    ハウジング
２０    突起
３０    凹凸
４０    補助プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006278332.tif 000009
【図８】
2006278332.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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