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公開番号2025091531
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023206780
出願日2023-12-07
発明の名称スタックケース及び二次電池
出願人トヨタバッテリー株式会社
代理人個人
主分類H01M 10/6557 20140101AFI20250612BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】従来の二次電池では、電池スタックに含まれる電池セルの冷却効率のうちダクトの終端部近傍に配置される電池セルの冷却効率が低い問題があった。
【解決手段】本発明のスタックケースは、電池セルとスペーサ31、32とを交互に積層した第1の電池スタック及び第2の電池スタックを収納するスタックケースであって、1つの給気口から供給される冷却風を分流した分岐冷却風の一方が流入し、第1の電池スタックに含まれる複数のスペーサ31に冷却風を分配する第1のダクト14と、給気口から供給される冷却風を分流した分岐冷却風の他方が流入し、第2の電池スタックに含まれる複数のスペーサ32に冷却風を分配する第2のダクト15と、とを有し、第1のダクト14と第2のダクト15は、給気口から給気口と反対側に位置する終端部に向って流路の断面形状の左右の非対称性が徐々に高くなる構造を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
電池セルとスペーサとを交互に積層した第１の電池スタック及び第２の電池スタックを収納するスタックケースであって、
１つの給気口から供給される冷却風を分流した分岐冷却風の一方が流入し、前記第１の電池スタックに含まれる複数の前記スペーサに前記冷却風を分配する第１のダクトと、
前記給気口から供給される冷却風を分流した分岐冷却風の他方が流入し、前記第２の電池スタックに含まれる複数の前記スペーサに前記冷却風を分配する第２のダクトと、とを有し、
前記第１のダクトと前記第２のダクトは、前記給気口から前記給気口と反対側に位置する終端部に向って流路の断面形状の左右の非対称性が徐々に高くなる構造を有するスタックケース。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記第１のダクト及び前記第２のダクトは、ダクトの底面を斜めに傾斜させるスロープ面を有し、前記スロープ面は、前記終端部に向って傾斜面の長さが長くなるように形成される請求項１に記載のスタックケース。
【請求項３】
前記スロープ面は、前記スタックケースの外周側の前記第１のダクト及び前記第２のダクトの外側に沿った底面に設けられる請求項２に記載のスタックケース。
【請求項４】
前記スロープ面は、前記第１の電池スタック及び前記第２の電池スタックが格納されるスタック収納領域の中央より前記終端部側の領域に設けられる請求項２に記載のスタックケース。
【請求項５】
前記第１のダクト及び前記第２のダクトは、前記給気口側の前記冷却風の進入方向に直交する断面形状が左右対象であり、前記終端部側の前記冷却風の進入方向に直交する断面形状が左右非対象である請求項１に記載のスタックケース。
【請求項６】
前記第１のダクトと前記第２のダクトが合流する部分に、前記給気口側に向かって先が細くなる形状の分流構造部を有する請求項１に記載のスタックケース。
【請求項７】
電池セルとスペーサとを交互に積層した第１の電池スタック及び第２の電池スタックと、
隔壁を挟んで前記第１の電池スタック及び前記第２の電池スタックを収納するスタックケースと、を有し、
前記スタックケースは、
１つの給気口から供給される冷却風を分流した分岐冷却風の一方が流入し、前記第１の電池スタックに含まれる複数の前記スペーサに前記冷却風を分配する第１のダクトと、
前記給気口から供給される冷却風を分流した分岐冷却風の他方が流入し、前記第２の電池スタックに含まれる複数の前記スペーサに前記冷却風を分配する第２のダクトと、とを有し、
前記第１のダクトと前記第２のダクトは、前記給気口から前記給気口と反対側に位置する終端部に向って流路の断面形状の左右の非対称性が徐々に高くなる構造を有する二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池を多数組み合わせた組電池をスタックケースに収納した二次電池及びそのスタックケースに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池を多数組み合わせた組電池を構成する場合、複数の二次電池を積層したセルスタックを構成し、このセルスタックをスタックケースに収納する。また、組電池では、セルスタックの電池セルのそれぞれを冷却するために冷却風をスタックケース内に供給することがある。また、このような冷却風による冷却を行う場合、スタックケースにダクトを設け、このダクトを介して冷却風を各電池セルに供給する。そこで、ダクトに関する技術の一例が特許文献1に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載のダクト構造は、内部にチャンバが形成された容器に吸気開口および排気開口が形成されたダクト構造において、前記チャンバ内の前記排気開口容器内側となる位置に、前記排気開口の開口方向に沿う旋回流規制面を有して当該排気開口に旋回流が生じるのを規制する旋回流規制部材を設けたことを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－０１４５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のダクト構造では、ダクトの排気開口周辺の旋回流が生じるのを規制する旋回流規制部材を配置することで、ダクトの排気開口周辺での気流を整流する。しかしながら、流路に即して複数の気流分配先に気流を分配する場合、気流を整流することで流路の終端部付近での圧力損失が大きくなり、ダクトの終端部付近に配置される電池セルの冷却効率が低下する問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電池スタックに含まれる電池セルの冷却効率のうちダクトの終端部近傍に配置される電池セルの冷却効率を高めることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかるスタックケースの一態様は、電池セルとスペーサとを交互に積層した第１の電池スタック及び第２の電池スタックを収納するスタックケースであって、１つの給気口から供給される冷却風を分流した分岐冷却風の一方が流入し、前記第１の電池スタックに含まれる複数の前記スペーサに前記冷却風を分配する第１のダクトと、前記給気口から供給される冷却風を分流した分岐冷却風の他方が流入し、前記第２の電池スタックに含まれる複数の前記スペーサに前記冷却風を分配する第２のダクトと、とを有し、前記第１のダクトと前記ダクトは、前記給気口から前記給気口と反対側に位置する終端部に向って流路の断面形状の左右の非対称性が徐々に高くなる構造を有する。
【０００８】
本発明にかかる二次電池の一態様は、電池セルとスペーサとを交互に積層した第１の電池スタック及び第２の電池スタックと、隔壁を挟んで前記第１の電池スタック及び前記第２の電池スタックを収納するスタックケースと、を有し、前記スタックケースは、１つの給気口から供給される冷却風を分流した分岐冷却風の一方が流入し、前記第１の電池スタックに含まれる複数の前記スペーサに前記冷却風を分配する第１のダクトと、前記給気口から供給される冷却風を分流した分岐冷却風の他方が流入し、前記第２の電池スタックに含まれる複数の前記スペーサに前記冷却風を分配する第２のダクトと、とを有し、前記第１のダクトと前記ダクトは、前記給気口から前記給気口と反対側に位置する終端部に向って流路の断面形状の左右の非対称性が徐々に高くなる構造を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の二次電池によれば、電池スタックに含まれる電池セルの冷却効率のうちダクトの終端部近傍に配置される電池セルの冷却効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１にかかる二次電池の概略図である。
実施の形態１にかかるスタックケースのダクト部分を外側から見た概略図である。
実施の形態１にかかるダクトにおける冷却風の流れを説明する図である。
実施の形態１にかかるスタックケースに収納された電池セル間に配置されるスペーサにダクトから分岐される冷却風の流れを説明する図である。
比較例にかかるダクトにおける冷却風の流れを説明する図である。
比較例にかかるスタックケースに収納された電池セル間に配置されるスペーサにダクトから分岐される冷却風の流れを説明する図である。
圧力損失について比較例と実施の形態１を比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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