(57)【要約】【課題】簡易な構造の蓄電池ユニットを提供する。【解決手段】蓄電池ユニット１００は、収容容器１と、冷却ジャケット２と、複数の電池セル３と、を備えている。収容容器１は、上方に開口する。冷却ジャケット２は、上方に開口する複数のポケット部２１を有している。冷却ジャケット２は、収容容器１内において収容容器１と間隔をあけて配置される。各電池セル３は、各ポケット部２１内に収容される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に開口する収容容器と、
上方に開口する複数のポケット部を有し、前記収容容器内において前記収容容器と間隔をあけて配置される冷却ジャケットと、
前記各ポケット部内に収容される複数の電池セルと、
を備える、蓄電池ユニット。
【請求項２】
前記各ポケット部は、２つの前記電池セルを収容する、
請求項１に記載の蓄電池ユニット。
【請求項３】
前記各ポケット部は、１つの前記電池セルを収容する、
請求項１に記載の蓄電池ユニット。
【請求項４】
前記冷却ジャケットは、樹脂製である、
請求項１から３のいずれかに記載の蓄電池ユニット。
【請求項５】
前記冷却ジャケットは、金属製である、
請求項１から３のいずれかに記載の蓄電池ユニット。
【請求項６】
前記収容容器は、冷却液を内部に供給するための供給口、及び前記冷却液を外部に排出するための排出口を有する、
請求項１から５のいずれかに記載の蓄電池ユニット。
【請求項７】
前記収容容器は、第１フランジ部を有し、
前記冷却ジャケットは、前記第１フランジ部上に配置される第２フランジ部を有する、
請求項１から６のいずれかに記載の蓄電池ユニット。
【請求項８】
前記第１フランジ部と前記第２フランジ部との間に設けられるシール部材をさらに備える、
請求項７に記載の蓄電池ユニット。
【請求項９】
前記収容容器の上面を塞ぐ蓋部材をさらに備える、
請求項１から８のいずれかに記載の蓄電池ユニット。
【請求項１０】
前記冷却ジャケット上に配置され、前記各電池セルを上方から押さえる固定プレートをさらに備える、
請求項１から９のいずれかに記載の蓄電池ユニット。
【請求項１１】
前記各ポケット部は、等間隔で配置されている、
請求項１から１０のいずれかに記載の蓄電池ユニット。
【請求項１２】
隣り合う前記電池セルの電極を電気的に接続するバスバーと、
前記バスバーに電気的に接続され、前記各電池セルの電圧を制御する保護回路と、
をさらに備える、請求項１から１１のいずれかに記載の蓄電池ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車及び電気自動車などは、充電することによって繰り返し使用できる蓄電池ユニットを備えている。蓄電池ユニットは、複数の電池セルを有している。各電池セルは、互いに直列に接続され、高電圧を出力可能である。
【０００３】
上述したような蓄電池ユニットを充電すると、各電池セルの温度が上昇し、蓄電池ユニットが高温となる。このため、従来は、各電池セル間に隙間を設け、この隙間に冷却風を流すことによって各燃料電池セルを冷却する。しかし、蓄電池ユニットを高速に充電した場合、各電池セルはより高温となるため、上述したような空冷式では蓄電池ユニットを十分に冷却できないおそれがある。そこで、特許文献１に記載の蓄電池ユニットは、複数の電池セルの間に、冷却ジャケットを配置している。すなわち、電池セルと冷却ジャケットを交互に配置している。この各冷却ジャケット内に冷却液を流すことによって、各電池セルを冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１９９１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述したような蓄電池ユニットは、各電池セルの間に冷却ジャケットを配置する必要があり、構造が複雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、簡易な構造の蓄電池ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある側面に係る蓄電池ユニットは、収容容器と、冷却ジャケットと、複数の電池セルと、を備えている。収容容器は、上方に開口する。冷却ジャケットは、上方に開口する複数のポケット部を有している。冷却ジャケットは、収容容器内において収容容器と間隔をあけて配置される。各電池セルは、各ポケット部内に収容される。
【０００８】
この構成によれば、１つの冷却ジャケットが複数のポケット部を有しており、各ポケット部に各電池セルを収容する構成であるため、簡易な構造の蓄電池ユニットとすることができる。
【０００９】
各ポケット部は、２つの電池セルを収容するように構成されていてもよいし、１つの電池セルを収容するように構成されていてもよい。
【００１０】
冷却ジャケットは、樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。
【００１１】
好ましくは、収容容器は、冷却液を内部に供給するための供給口、及び冷却液を外部に排出するための排出口を有する。
【００１２】
好ましくは、収容容器は第１フランジ部を有し、冷却ジャケットは、第１フランジ部上に配置される第２フランジ部を有する。この構成によれば、第１フランジ部と第２フランジ部とによって、冷却液が外部へ漏れることを防止できる。
【００１３】
好ましくは、蓄電池ユニットは、第１フランジ部と第２フランジ部との間に設けられるシール部材をさらに備える。
【００１４】
好ましくは、蓄電池ユニットは、収容容器の上面を塞ぐ蓋部材をさらに備える。
【００１５】
好ましくは、蓄電池ユニットは、固定プレートをさらに備える。固定プレートは、冷却ジャケット上に配置され、各電池セルを上方から押さえる。
【００１６】
好ましくは、各ポケット部は、等間隔で配置されている。
【００１７】
好ましくは、蓄電池ユニットは、バスバーと、保護回路とをさらに備えている。バスバーは、隣り合う電池セルの電極を電気的に接続する。保護回路は、バスバーに電気的に接続され、各電池セルの出力を制御する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、蓄電池ユニットを簡易な構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】蓄電池ユニットの分解斜視図。
【図２】蓄電池ユニットの側面断面図。
【図３】図２のIII−III線断面図。
【図４】図２のIV−IV線断面図。
【図５】変形例に係る蓄電池ユニットの側面断面図。
【図６】変形例に係る蓄電池ユニットの正面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る蓄電池ユニットの実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
［蓄電池ユニット］
図１に示すように、蓄電池ユニット１００は、収容容器１と、冷却ジャケット２と、複数の電池セル３と、固定プレート４と、蓋部材５とを備えている。また、蓄電池ユニット１００は、バスバーユニット６をさらに備えている。この蓄電池ユニット１００は、例えば、ハイブリッド自動車又は電気自動車などに用いられる。
【００２２】
［収容容器］
図１から図４に示すように、収容容器１は、上方が開口する容器である。具体的には、収容容器１は、底板１１及び側板１２を有している。また、収容容器１は、第１フランジ部１３や、供給口１４、排出口１５をさらに有している。
【００２３】
底板１１は、平面視が矩形状である。側板１２は、底板１１の外周縁から上方に延びている。第１フランジ部１３は、側板１２の上端から外方に延びている。第１フランジ部１３は環状である。供給口１４は、側板１２に形成されている。この供給口１４を介して、冷却液が収容容器１の内部に供給される。排出口１５は、側板１２に形成されている。排出口１５を介して、冷却液が収容容器１の外部へ排出される。
【００２４】
排出口１５は、供給口１４の反対側に形成されている。具体的には、排出口１５は、並び方向（ｙ軸方向）において、供給口１４の反対側に配置されている。なお、並び方向とは、各電池セル３が並ぶ方向である。このため、冷却液は、各電池セル３の並ぶ方向に沿って流れる。
【００２５】
［冷却ジャケット］
冷却ジャケット２は、収容容器１内に収容されている。冷却ジャケット２が収容容器１内に収容された状態において、冷却ジャケット２は、収容容器１と間隔をあけて配置されている。詳細には、図３及び図４に示すように、冷却ジャケット２の底面は、収容容器１の底板１１と間隔をあけて配置されている。また、冷却ジャケット２の側面は、収容容器１の側板１２と間隔をあけて配置されている。
【００２６】
図１及び図２に示すように、冷却ジャケット２は、複数のポケット部２１を有している。各ポケット部２１は、下方に凹むように構成されており、上方に開口する。各ポケット部２１は、２つの電池セル３を収容するような寸法に設計されている。各ポケット部２１は、並び方向（ｙ軸方向）に間隔をあけて配置されている。好ましくは、各ポケット部２１は、等間隔に配置されている。この各ポケット部２１が、収容容器１内に収容されている。
【００２７】
各ポケット部２１は、各電池セル３がポケット部２１内で移動しないよう、ポケット部２１内において内方に突出する突出部２２を有している。この突出部２２は、ポケット部２１内に収容された一対の電池セル３の間に配置されている。このため、一対の電池セル３が互いに近付く方向に移動することを突出部２２によって規制することができる。
【００２８】
冷却ジャケット２は、樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。冷却ジャケット２が樹脂製である場合、冷却ジャケット２の板厚は、例えば、０．３〜１．０ｍｍ程度である。
【００２９】
冷却ジャケット２は、第２フランジ部２３を有している。第２フランジ部２３は、第１フランジ部１３と同様の形状をしている。第２フランジ部２３は、第１フランジ部１３上に配置される。この第２フランジ部２３と第１フランジ部１３とによって、冷却液が外部へ漏れることを防止できる。
【００３０】
［電池セル］
電池セル３は、ポケット部２１内に収容されている。詳細には、２つの電池セル３が、１つのポケット部２１内に配置されている。各電池セル３の一方の主面は、ポケット部２１内において、冷却ジャケット２と接触している。また、各電池セル３の両側面及び底面も、冷却ジャケット２に接触していることが好ましい。
【００３１】
各電池セル３は、互いに間隔をあけて並び方向（ｙ軸方向）に並んでいる。好ましくは、各電池セル３は、等間隔に配置されている。隣り合う電池セル３は、正極３１と負極３２とが隣り合うように配置されている。すなわち、並び方向（ｙ軸方向）において、正極３１と負極３２とが交互に配置されている。
【００３２】
［固定プレート］
固定プレート４は、各電池セル３を上方から押さえるように構成されている。固定プレート４は、冷却ジャケット２上に配置されている。固定プレート４は、各電池セル３の電極３１，３２と対向する位置に開口部４１を有している。各電池セル３の電極３１，３２は、各開口部４１から上方に露出している。固定プレート４の外周端部は、第２フランジ部２３と第３フランジ部５２との間に挟まれて固定されている。
【００３３】
［バスバーユニット］
バスバーユニット６は、複数のバスバー６１と、保護回路６２とを有している。バスバーユニット６は、固定プレート４上に配置されている。
【００３４】
各バスバー６１は、隣り合う電池セル３の正極３１と負極３２とを電気的に接続している。これによって、各電池セル３は、直列に接続されている。各バスバー６１は、保護回路６２に取り付けられるとともに、保護回路６２に電気的に接続されている。
【００３５】
保護回路６２は、バスバー６１を介して各電池セル３に電気的に接続されている。保護回路６２は、各電池セル３の電圧を制御している。例えば、各電池セル３の電圧が所定の閾値より高くなると、その電圧を制御して閾値以下に抑える。
【００３６】
［蓋部材５］
蓋部材５は、収容容器１の上面を塞ぐように構成されている。蓋部材５は、蓋本体部５１と、第３フランジ部５２を有している。蓋本体部５１は、上方に膨らむように形成されている。この蓋本体部５１内に、各電池セル３の電極３１，３２、及びバスバーユニット６などを収容することができる。
【００３７】
第３フランジ部５２は、蓋本体部５１の下端縁部から外方に延びており、環状に形成されている。第３フランジ部５２は、第１フランジ部１３と同様の形状である。第３フランジ部５２は、ボルトなどの締結部材（図示省略）を介して第１フランジ部１３に固定される。これによって、蓋部材５は、収容容器１に固定される。第１フランジ部１３と第３フランジ部５２とによって、第２フランジ部２３及び固定プレート４の外周端部が挟まれる。
【００３８】
［冷却方法］
以上のように構成された蓄電池ユニット１００では、まず、供給口１４を介して、収容容器１内に冷却液が供給される。なお、冷却液として、例えば、水、又は油などが使用される。
【００３９】
収容容器１内に供給された冷却液は、収容容器１と冷却ジャケット２との隙間を流れる。詳細には、冷却液は、収容容器１の底板１１と冷却ジャケット２の底面との間を流れるとともに、収容容器１の側板１２と冷却ジャケット２の側面との間を流れる。また、冷却液は、各ポケット部２１の間の隙間も流れる。この結果、冷却ジャケット２を介して、各電池セル３の熱が冷却液に放出され、各電池セル３が冷却される。
【００４０】
そして、収容容器１内を流れた冷却液は、排出口１５を介して、収容容器１の外部へと排出される。
【００４１】
以上のように構成された蓄電池ユニット１００によれば、１つの冷却ジャケット２の各ポケット部２１内に電池セル３を配置するだけでよく、蓄電池ユニット１００を簡易な構造とすることができる。
【００４２】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００４３】
変形例１
上記実施形態では、１つのポケット部２１内に２つの電池セル３が収容されているが、蓄電池ユニット１００の構成はこれに限定されない。たとえば、図５に示すように、１つのポケット部２１内に、１つの電池セル３が収容されていてもよい。この場合、各電池セル３の２つの主面が冷却ジャケット２に接触しているため、各電池セル３はより効率的に冷却される。なお、冷却ジャケット２は、１つの電池セル３を収容するポケット部２１と、２つの電池セル３を収容するポケット部２１との両方を有していてもよい。
【００４４】
変形例２
図６に示すように、第１フランジ部１３と第２フランジ部２３との間にシール部材７を設けてもよい。例えば、シール部材７は、弾性体であり、具体的にはゴムによって形成されている。このシール部材７によって、冷却液が外部へ漏れることを確実に防止できる。
【符号の説明】
【００４５】
１        ：収容容器
１３      ：第１フランジ部
１４      ：供給口
１５      ：排出口
２        ：冷却ジャケット
２１      ：ポケット部
２３      ：第２フランジ部
３        ：電池セル
３１、３２      ：電極
４        ：固定プレート
５        ：蓋部材
６１      ：バスバー
６２      ：保護回路
７        ：シール部材
１００    ：蓄電池ユニット
【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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