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公開番号2025057935
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023167781
出願日2023-09-28
発明の名称電池システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H01M 10/613 20140101AFI20250402BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池セル間の熱連鎖を抑制でき、しかも電池セルの温度変化に対する応答性が良好な電池システムを提供する。
【解決手段】電池セル23の間に配置され、内部に第1流体より熱伝導率が小さい第2流体を収容した第2冷却器32の外形を構成するケース33が、ケース内における第2流体の流量に応じて膨張及び収縮が可能な緩衝部材により構成され、制御部は、電池セルの温度が所定の閾値以上のときに、閾値未満のときより、第2冷却器へ供給する第2流体の流量を大きくする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数の電池セルと、
前記電池セルの間に配置され、内部に気体及び液体の少なくとも一方を含む第１流体を収容した第１冷却器と、
前記電池セルの間に配置され、内部に前記第１流体より熱伝導率が小さい第２流体を収容した第２冷却器と、
前記第１流体の前記第１冷却器への供給及び前記第１冷却器からの排出、並びに、前記第２流体の前記第２冷却器への供給及び前記第２冷却器からの排出を制御する制御部と、
を備え、
前記第２冷却器の外形を構成するケースは、前記ケース内における前記第２流体の流量に応じて膨張及び収縮が可能な緩衝部材により構成され、
前記制御部は、前記電池セルの温度が所定の閾値以上のときに、前記閾値未満のときより、前記第２冷却器へ供給する前記第２流体の流量を大きくする電池システム。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記第１冷却器に接続され且つ内部を前記第１流体が流れる第１配管と、
前記第２冷却器に接続され且つ内部を前記第２流体が流れる第２配管と、
を備える請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
前記制御部によって制御され、前記第１流体を前記第１冷却器へ供給可能且つ前記第１冷却器から排出可能な力を発生する第１ポンプ、及び、前記第２流体を前記第２冷却器へ供給可能且つ前記第２冷却器から排出可能な力を発生する第２ポンプを備える請求項１又は請求項２に記載の電池システム。
【請求項４】
前記第１配管及び前記第２配管が、前記第１流体及び前記第２流体を循環させる循環系の一部である請求項２に記載の電池システム。
【請求項５】
前記第２流体が気体である請求項１又は請求項２に記載の電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、複数のパウチ型の電池セルを積層することにより構成された電池セル積層体と、電池セル積層体を収納するモジュールフレームと、モジュールフレームの下部に接続されたヒートシンクのケースと、を備える電池モジュールが開示されている。ヒートシンクのケースの上面は開口しており、ケースの内面とモジュールフレームの底面との間に空間が形成されている。ヒートシンクは、冷媒が循環する冷媒用管路に接続されている。そのためケースの内面とモジュールフレームの底面との間に形成された空間を冷媒が流れる。
【０００３】
さらにヒートシンクの内面には、形状記憶合金によって成形された複数の隔壁部が設けられている。各隔壁部によって、上記空間に冷媒用の流路が形成される。そのため各隔壁部が温度に応じて変形することにより、上記空間に形成された流路が変化する。そのため、流路を流れる冷媒によって温度が高い地点の温度が相対的に大きく低下させられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０２２－５５００２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の電池モジュールは、電池セル間で熱連鎖が発生したときに、この熱連鎖を抑制するのが難しい。
【０００６】
さらに上記特許文献１では、形状記憶合金によって成形された隔壁部を温度に応じて変形させることにより、上記流路を変化させている。しかし温度変化に応じて流路を速やかに変化させるのが難しい。そのため上記特許文献１の電池モジュールは、各電池セルの温度変化に対する応答性が低い。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、電池セル間の熱連鎖を抑制でき、しかも電池セルの温度変化に対する応答性が良好な電池システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１態様の電池システムは、複数の電池セルと、前記電池セルの間に配置され、内部に気体及び液体の少なくとも一方を含む第１流体を収容した第１冷却器と、前記電池セルの間に配置され、内部に前記第１流体より熱伝導率が小さい第２流体を収容した第２冷却器と、前記第１流体の前記第１冷却器への供給及び前記第１冷却器からの排出、並びに、前記第２流体の前記第２冷却器への供給及び前記第２冷却器からの排出を制御する制御部と、を備え、前記第２冷却器の外形を構成するケースは、前記ケース内における前記第２流体の流量に応じて膨張及び収縮が可能な緩衝部材により構成され、前記制御部は、前記電池セルの温度が所定の閾値以上のときに、前記閾値未満のときより、前記第２冷却器へ供給する前記第２流体の流量を大きくする。
【０００９】
第１態様の電池システムでは、制御部が、電池セルの温度が所定の閾値以上のときに、閾値未満のときより第２冷却器へ供給する第２流体の流量を大きくする。そのため、電池セルの温度が閾値以上のときに、第２流体によって膨張させられた第２冷却器の外形を構成するケースが隣接する電池セルに接触する。第２流体は第１流体より熱伝導率が小さい。即ち、第２流体は第１流体より断熱性が高い。そのため、閾値以上の高温になった一つの電池セルの熱が他の電池セルへ伝わる熱連鎖が発生することが第２冷却器によって抑制される。
【００１０】
さらに電池セルの温度が所定の閾値以上のときに、第２冷却器へ供給される第２流体の流量が大きくなる。そのため第１態様の電池システムは、電池セルの温度変化に対する応答性が良好である。
（【００１１】以降は省略されています）

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