(57)【要約】【課題】円筒電池の温度上昇を抑止することができ、蓄電装置の性能及び寿命を向上させる。【解決手段】蓄電装置１は、熱を伝導する部材を外壁とする棒状芯部材１１と、棒状芯部材１１の長手方向の長さよりも、長手方向が短い円筒電池であって、棒状芯部材１１の外壁と外缶が当接して固定される複数の円筒電池１０とを有する。棒状部材１１は、その長手方向の両側から台座２０により挟みこまれる。台座２０に形成された凹部に棒状部材１１を固定してもよい。固定手段は、ボルトであってもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を伝導する部材を外壁とする棒状部材と、
前記棒状部材の長手方向の長さよりも、長手方向が短い円筒電池であって、前記棒状部材の外壁に当接した状態で該棒状部材の周方向に並べて配置される複数の円筒電池と、
前記棒状部材をその長手方向の両側から挟み込んで固定するケースと、
を有する蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池を束ねた蓄電装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境を意識した車両として、車両走行用の電動モータを搭載した電気自動車、ハイブリッド自動車などが注目され、実用化されている。電動モータは、充放電可能な蓄電装置から出力される電力により駆動される。
【０００３】
また、関連技術として以下の文献が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８３８０２号公報
【特許文献２】特開２００６−１５６４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
蓄電装置は、発熱温度が高くなると性能及び寿命が低下するため、電池の温度上昇を抑止する必要がある。
【０００６】
特許文献１には、５以上の複数の円筒型電池が形成する円陣の中心に電気絶縁性の棒状芯部材を介装し、収縮性樹脂包材にて緊縛包装した構造が開示されている。特許文献１に開示された技術は、円筒電池の固定方法に関するものであり、冷却について考慮された構造となっていない。また特許文献１に開示されている構成では、電池の間に絶縁部材が入ることにより熱伝導率が低くなることから、電池温度にバラつきが生じやすく、電池寿命、特性の悪化に繋がる。
【０００７】
また特許文献２には、冷却媒体が流れる流路を有する胴体と、胴体に設けられる複数の挿入部に電池を固定する構造が開示されている。また、胴体、挿入部は金属であるが、電池挿入部は樹脂などの絶縁部材によって内部が覆われている。絶縁部材である樹脂は、通常熱伝導性が低く、充電、放電による電池の発熱を十分胴体に伝えることができない。そのため、電池の冷却性が低い構造である。
【０００８】
そこで本発明は、車両に搭載される蓄電装置の温度上昇を抑止する蓄電装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の蓄電装置は、熱を伝導する部材を外壁とする棒状部材と、前記棒状部材の長手方向の長さよりも、長手方向が短い円筒電池であって、前記棒状部材の外壁に当接した状態で該棒状部材の周方向に並べて配置される複数の円筒電池と、前記棒状部材をその長手方向の両側から挟み込んで固定するケースと、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両に搭載される蓄電装置の温度上昇を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の蓄電装置の構成（取り付け前）の一例を示す図である。
【図２】実施形態の蓄電装置の構成（取り付け後）の一例を示す図である。
【図３】実施形態の蓄電装置の棒状芯部材と円筒電池との当接状態の一例を示す図である。
【図４】実施形態の蓄電装置をケースに固定させる例を示す図である。
【図５】実施形態の蓄電装置を複数組み合わせた状態の例を示す模式図である。
【図６】実施形態の蓄電装置の応用例を示す図である。
【図７】実施形態の蓄電装置で用いられる棒状芯部材の部材例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００１３】
本実施形態の蓄電装置の構成について、図１、図２を参照しつつ説明する。図１は組み立て前の構成例であり、図２は組み立て後の構成例である。蓄電装置１は、円筒電池１０を束ねて固定することで成る電池集合体であり、棒状芯部材１１を中心として、棒状芯部材１１の長手方向の長さよりも、長手方向が短い円筒電池１０を複数配置させた構成となっている。本実施形態では、６本の円筒電池１０を配置させて平面視で略６角の集合体とし、収縮性樹脂包材１２にて円筒電池１０、棒状芯部材１１を緊縛包装する。
【００１４】
また図１に示すように、円筒電池１０は棒状芯部材１１よりも長手方向の長さが長いことから、棒状芯部材１１の端部が突出する。本実施形態では、この棒状芯部材１１の端部を台座（ケース）２０の凹部に挿入し、台座２０と蓄電装置１とを固定する。このようにすることで、特殊な治具を要せずに台座に設置させることができるとともに、円筒電池の天端高さを容易に揃えることができる。
【００１５】
図３は、円筒電池１０と棒状芯部材１１との当接状態を示す図である。棒状芯部材１１は高い熱伝導率を有しており、当接する円筒電池１０の熱を台座２０から放熱する。このように、直接棒状芯部材１１と円筒電池１０とが当接するため、電池の温度分布のバラツキが抑制される。棒状芯部材１１の材質は、高い熱伝導率を有する物質であれば、金属、セラミック、熱伝導性フィラー入りの樹脂成形品など電気伝導性を問わない。尚、定性的には、電気伝導性の高い物質ほど熱伝導性が高いため、棒状芯部材１１の材質は金属などが望ましく、特にアルミニウムが望ましい。棒状芯部材１１の材質が金属であっても、図３に示すように円筒電池１０は、電池外缶１０Ａ（負極）及び正極１０Ｂのうち電池外缶１０Ａのみが棒状芯部材１１に当接する。よって短絡を起こりにくくすることができる。尚、棒状芯部材１１の材質を金属とする場合、熱伝導率は高いが熱容量は高くないため、棒状芯部材１１による吸熱効果は低い。よって材質が金属である場合、あくまでも熱の吸収は円筒電池１０や台座２０に依拠する（熱容量の高い部材例については後述する）。
【００１６】
図４は、蓄電装置１をケースに設置する例を示す図であり、壁の薄いケースへ設置する例を図４（Ａ）に示し、壁の幅が厚いケースへ配置する例を図４（Ｂ）に示す。本実施形態における蓄電装置１のケース設置方法は、図４（Ａ）に示すように、棒状芯部材１１の両端部を、締結ボルト３０を用いてケース壁２０Ａに固着させ、また、図４（Ｂ）に示すようにケース壁２０Ｂが厚い場合は、ケース壁２０Ｂの内壁に凹部を設け、凹部に棒状芯部材１１の両端を挿入し、締結ボルト３０を用いて固着させる。棒状芯部材１１が円筒電池１０よりも長いため、棒状芯部材１１をケース壁に固定させることのみで円筒電池１０の全てをケースに設置させることができる。このように、本実施形態の蓄電装置１の構成では、まとめにくい円筒電池１０をスペース効率良く集合化し、ケースへの設置も容易に行うことができる。また、円筒電池１０の熱を、棒状芯部材１１を介してケースから放熱することができる。
【００１７】
図５は、蓄電装置１を複数設置する場合の配置例を示す模式図である。図５に示すように、それぞれの蓄電装置１との間で空隙を設けることで、冷却風を流す場合も千鳥状に冷却風が流れる。よって、冷却風の当たる面積が増える。
【００１８】
上述の蓄電装置１は、棒状芯部材１１を中心とし円筒電池１０を囲むように配置する構成であるが、ここで、他の配置例を図６に示す。図６（Ａ）は当該構成の斜視図であり、図６（Ｂ）は当該構成の平面図（上面図）である。図６の例は、３本の棒状芯部材１１を用い、棒状芯部材１１を全て囲むように円筒電池１０を配置することで６角形を構成する例である。この構成においても、原則的に棒状芯部材１１に円筒電池１０が当接する構成となっているが、円筒電池５０は当接していない。この場合でも、円筒電池５０は冷却風が直接当たる外側の配置となり、図５に示したように蓄電装置１を複数配置する場合、円筒電池５０は冷却風の流路側に配置されることとなる。よって、棒状芯部材１１と当接していない円筒電池５０においても、冷却風により温度上昇を抑止することができる。
【００１９】
上述では、棒状芯部材１１は熱伝導の高い材質を用いる例について説明したが、高い熱容量を有する物質を用いてもよい。図７（Ａ）は、上述と同様の棒状芯部材１１の材質を金属とした例であり、図７（Ｂ）は液体の高熱容量部材１１Ｂを充填した棒状芯部材の例であり、図７（Ｃ）は固体の高熱容量部材１１Ｃを充填した棒状芯部材の例である。本実施形態では、金属や樹脂、セラミックなどでできた単一棒部材であっても（図７（Ａ）参照）、ケース内に高い熱容量を有する部材を充填したものであってもよい（図７（Ｂ）、図７（Ｃ）参照）。特に、金属など高い熱伝導率を有するパイプ部材１１Ａ内に固形樹脂を充填し、電池発熱時には樹脂が融解することにより潜熱を吸収することにより、電池冷却能を高めるものが望ましい。図７（Ｂ）、図７（Ｃ）で示す構成は、熱伝導率よりも熱容量に重点を置いた構成であり、他の円筒電池やケースへの散熱効果は低くなるが、充填材による吸熱の効果が大きくなる。
【００２０】
以上に詳説したように、本実施形態の構成で、円筒電池の温度上昇の抑止を実現し、もって蓄電装置の性能及び寿命を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２１】
１  蓄電装置
１０、５０  円筒電池
１０Ａ  電池外缶（負極）
１０Ｂ  正極
１１  棒状芯部材
１１Ａ  パイプ部材
１１Ｂ、１１Ｃ  高熱容量部材
１２  収縮性樹脂包材
２０  台座
２０Ａ、２０Ｂ  ケース壁
３０  締結ボルト
【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】
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