用于蓄电装置的温度调节结构和温度调节方法_2

文档序号:9732303阅读:来源:国知局
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[0027]如图2所示,单元电池10具有电池箱11,其中装有发电元件20。单元电池10是所谓的方形电池,且电池箱11形成长方体形状。举例而言,电池箱11可以由金属形成。
[0028]电池箱11的顶面11a设有与发电元件20相连的正电极端子12和负电极端子13,发电元件20装在电池箱11中。例如,当电池箱11配置为包括箱体和盖以形成用于容置发电元件20的空间时,顶面11a对应于可封闭箱体开口的盖,该箱体开口用于从上方放入发电元件20。例如,该盖和箱体可以通过焊接固定,并令电池箱11的内部形成密封状态。在此,上方指的是附图中的Z方向的正方向侧。
[0029]顶面11 a可以设有阀门(未显示),以在电池箱11中产生气体时,将气体排出到电池箱11外面。顶面11a还可以设有液体注射口(未显示)。该液体注射口用于将电解液注入电池箱11内,并通过液体注射塞封闭。
[0030]发电元件20具有正电极元件、负电极元件和设在正电极元件和负电极元件之间的隔板。正电极元件具有集电器和该集电器表面上形成的正电极活性材料层。负电极元件具有集电器和该集电器表面上形成的负电极活性材料层。隔板、正电极活性材料层和负电极活性材料层浸泡在电解液中。可以使用固体电极来替代电解液。
[0031]本实施例中的单元电池10中,设有正电极端子12和负电极端子13的表面是单元电池10的顶面11a,与顶面11a相对的下方表面为底面11b,且两表面之间在Z方向上插入发电元件20。当从配置方向(X方向)上观看电池组件100时,在水平方向(Y方向)上位于两侧的表面为电池箱11的侧面11c。侧面11c的纵向为Z方向,底面lib和与底面lib相对的顶面11a在所述Z方向上彼此相对。堆叠面lid是相对于两个分别设置在水平方向的两侧的侧面11c沿Y方向延伸,并面向又一相邻单元电池10的表面。
[0032]本实施例中的单元电池10具有Y方向上的长边,且具有Y方向上的长度L、X方向上的宽度D和Z方向上的高度Η。单元电池10的顶面11 a和底面11 b各自具有Y方向上的长度L和X方向上的宽度D。侧面11c具有X方向上的宽度D和Z方向上的高度H。堆叠面lid具有Y方向上的长度L和Z方向上的高度Η。
[0033 ]如图2所示的实施例中,构成电池组件100的每个单元电池10中所设置的导引部50同与单元电池10的配置方向正交的堆叠面lid相接触,并与堆叠方向(X方向)上的相邻单元电池10电绝缘。在本实施例中,导引部50将相邻布置的两个单元电池10之间的空间封闭,由此单元电池10之间不提供用于温度调节空气循环的空间。导引部50可以由绝缘材料形成,例如树脂。
[0034]参见图1,风机400向电池组1提供温度调节空气。进气管401连接至风机400的出气口上。进气管401在Y方向上分支为两条。支管401a设在电池组件100的一个侧面上,并沿堆叠方向延伸。同时,另一支管401b设在电池组件100的另一侧面上,并沿堆叠方向延伸。
[0035]支管401a、401b均连接至设在每个单元电池10中的导引部50。通过驱动风机马达,风机400将车舱中的空气自进气口吸入,并将该空气通过进气管401供应给每个导引部50。
[0036]温度调节空气与单元电池10的外表面(即电池箱11的表面)接触,并与容纳了空气和发电元件的电池箱11热交换。例如,当单元电池10通过充电、放电等产生热量时,可以通过令冷却空气与单元电池10接触,抑制单元电池10的升温。另一方面,当单元电池10过度冷却时,可以令加热空气与单元电池10接触,来抑制单元电池10的降温。
[0037]车舱中的空气由安装在车辆上的空调装置等设定在适合用于单元电池10温度调节的温度。因此,单元电池10的温度调节可以通过将车舱中的空气供应给单元电池10来进行。可能通过调节单元电池10的温度来抑制单元电池10的输入/输出特性。
[0038]本实施例中的电池组1具有上部箱和下部箱,两者均未示出,且电池组件100连同导引部50—起设置在由所述上部箱和下部箱所包围的容置空间中。从风机400伸出的进气管401连接至在容置空间中装有电池组件100的电池组1。从风机400处供应的空气在电池组1内循环。流经电池组1的空气由导引部50导向每个单元电池10的侧面11c。被导向侧面11c的空气与单元电池10热交换,并被排出电池组1外面。
[0039]图3是本实施例中的导引部50的外部透视图。导引部50配置为包括第一壁部51、第二壁部52和底部53。第一壁部51形成与单元电池10的侧面11c在Y方向上相对并沿侧面11c的纵向(Z方向)延伸的表面。两个第二壁部52基本平行于单元电池10的堆叠面lid在Y方向上延伸。底部53与单元电池10的底面lib接触。
[0040]第一壁部51和第二壁部52的高度与单元电池10的高度Η相同。所设置的第二壁部52对应于在单元电池10的堆叠方向上对齐的两个堆叠面lld,且均设置为在Υ方向上延伸至外部,与在Y方向上位于堆叠面lid的端部的侧面11c的距离为L1。该对第二壁部52相互分离,其分离距离与单元电池10(箱11)在X方向上的宽度D—致。第一壁部51设于第二壁部52从侧面11c向外延伸的端部处。
[0041]本实施例中的第二壁部52形成的长度比单元电池10的堆叠面lid在Y方向上的长度L长L1X2。本实施例的导引部50形成的形状包围单元电池10除顶面11a外的外周,由此仅在侧面11c和第一壁部51之间为单元电池10形成供空气循环的空间(循环路径S1)。
[0042]与循环路径S1相应地,底部53形成的长度也比单元电池10的堆叠面lid在Y方向上的长度L长L1X2。循环路径S1在单元电池10的底面lib由底部53所封闭,且其在顶面11a侧的一端敞开,作为空气的排气口。
[0043]导引部50进一步包括将空气供应给循环路径S1的供应部54。供应部54可以设在循环路径S1由底部53所封闭的一端。从供应部54流入循环路径S1的空气由第一壁部51所导引,流向循环路径S1的排气口,然后排出。排气口是循环路径S1的上侧的开口,其设在循环路径S1的另一侧。上侧指的是附图中Z方向的正方向侧。
[0044]如图3所示,例如,供应部54形成相对于在Z方向上沿侧面11c延伸的循环路径S1而在Y方向上延伸的空气供应路径S2。供应部54具有与循环路径S1内部连通的进气口 54a和连接至从风机400伸出的进气管401 (401a或401b)的连接口 54b。供应部54的供应路径S2和循环路径S1在YZ平面视角上形成大致的L形,且空气以基本垂直的形式从Y方向供应到循环路径S1(侧面11c)。
[0045]本实施例中的供应部54包括用于在流入循环路径S1的空气中产生涡流的涡流产生部5,所述涡流以侧面1 lc的纵向为旋转轴旋转。涡流产生部5包括进气口 54a的2个喷气口541a、541b,并通过空气喷气结构产生到循环路径S1的旋转涡流,所述空气喷气结构配置为包括喷气口 541a、541b。
[0046]图4是包括导引部50的单元电池10从堆叠方向观看时的前视图,也是展示用于单元电池10的侧面11c的温度调节方法的视图。如图4所示,供应部54从Y方向对在Z方向上延伸的循环路径S1以大致垂直的形式供应空气。Z方向上高度为H1的气流层从供应部54通过喷气口 541a、541b流入循环路径S1。流入循环路径S1的空气由配置为相对于循环路径S1设置的喷气口 541a、541b的喷气结构转化为旋转涡流,并流向单元电池10的顶面11a的排气口,同时以侧面11 c的纵向为旋转轴接触侧面11c。
[0047]供应部54,例如,可以通过将第二壁部52和底部53的各一部分从第一壁部51向外部在Y方向上延伸特定长度而形成。所述外部是单元电池10所在侧的相对侧。然后,供应路径S2可以通过在对应于喷气口 541a、541b在Z方向上的上端的位置上设置壁部51a来形成,所述壁部51a以大致垂直的形式从第一壁部51投射在Y方向上。
[0048]图5是图4沿V-V的剖面视图。如图3和图4所示,喷气口541a、541b分别是高度为H1且具有在X方向上始于底面lib侧的循环路径S1端部的特定宽度的矩形开口。喷气口541a、541b构成从供应路径S2到循环路径S1的进气口 54a。如图5所示,第一导引面542和第二导引面55a设于供应路径S2的上游侧,喷气口 541a、541b从各自的开口端向其供应空气。
[0049]形成供应部54的供应路径S2的第二壁部52可以构成第一导引面542。为了如上所述地形成供应路径S2,可以通过令第二壁部52的所述部分在Y方向上向外延伸,来形成第一导引面542。由此,第二壁部52可用作将空气导向喷气口541a、541b两者的第一导引面542。
[0050]第二导引面55a是与涡流产生部5的第一导引面542在X方向上相对的表面。导引件55形成喷气口 541a、541b,作为从供应路径S2到循环路径S1的进气口 54a,并配置为分支部,令从连接口 54b流出的空气分支并将该空气导入两个在X方向上分离的喷气口 541a、541b。分支部中与第一导向面542在X方向上相对的表面充当第二导向面55a。第二导向面55a位于侧面11c在X方向(宽度方向)上相对于第一导向面542的内侧。
[0051 ]如图5中的实施例所示,本实施例的导引件55设在构成供应部54的供应路径S2的一对第一导向面542(542a、542b)之间,并可以形成投射向供应路径S2上游侧的形状。例如,如图5中的实施例所示,导引件55可以形成具有锥形倾斜表面的梯形形状,由此空气供应路径从连接口 54b向供应部54的喷气口 541a、541b变窄。
[0052]与喷气口 541a、541b的开口表面位于同一 XZ平面,面朝循环路径S1内侧,并与侧面11c相对的表面,即为构成循环路径S1的第一壁部51的导引面51b。导引面51b基本在X方向上平行延伸,并将供应路径S2与循环路径S1分隔开(除喷气口 541a、541b外)。与第一壁部51位于同一 XZ平面的导引件55的导引面51b设在侧面11c在X方向上相对于喷气口 541a、541b的内侧。换言之,导引面51b的宽度小于第一壁部51在X方向上的宽度D,且导引面51b在X方向上的两端均设有各个喷气口 541a、541b。
[0053]导引件55的第二导向面55a可以整体配置为从导引面51b朝对循环路径S1供应空气的供应路径S2延伸。在本实施例中,在一个侧面11c上,两
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