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KR-20260062047-A - POWER STORAGE DEVICE

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Abstract

축전 장치는, 적어도 하나의 축전 셀과, 하부 케이스 및 하부 케이스를 상방에서 덮도록 마련된 상부 케이스를 포함하고, 적어도 하나의 축전 셀을 수용하는 수용 케이스와, 하부 케이스의 하방에 배치된 열교환기와, 열교환기의 하방에 배치된 전단 패널과, 적어도 하나의 축전 셀 및 하부 케이스 사이와, 열교환기 및 하부 케이스 사이 중 적어도 한쪽에 배치된 열전도 부재와, 열교환기를 하부 케이스를 향하여 지지하는 지지 부재를 구비한다.

Inventors

  • 가네코 사토시

Assignees

  • 도요타지도샤가부시키가이샤

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20251021
Priority Date
20241028

Claims (5)

  1. 축전 장치이며, 적어도 하나의 축전 셀과, 하부 케이스 및 상기 하부 케이스를 상방에서 덮도록 마련된 상부 케이스를 포함하고, 상기 적어도 하나의 축전 셀을 수용하는 수용 케이스와, 상기 하부 케이스의 하방에 배치된 열교환기와, 상기 열교환기의 하방에 배치된 전단 패널과, 상기 적어도 하나의 축전 셀 및 상기 하부 케이스 사이와, 상기 열교환기 및 상기 하부 케이스 사이 중 적어도 한쪽에 배치된 열전도 부재와, 상기 열교환기를 상기 하부 케이스를 향하여 지지하는 지지 부재를 구비한, 축전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열교환기에는, 간격을 두고 배치된 복수의 액매체 통로가 형성되어 있고, 상기 지지 부재는 상기 열교환기 중 상기 액매체 통로 사이에 위치하는 부분을 지지하도록 형성된, 축전 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지지 부재는 발포 우레탄으로 형성된, 축전 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전단 패널을 고정하는 제1 고정 부재와, 상기 제1 고정 부재로부터 간격을 두고 배치된 제2 고정 부재를 더 구비하고, 상기 지지 부재는 상기 전단 패널에 배치되어 있고, 상기 지지 부재는 상기 제1 고정 부재 및 상기 제2 고정 부재 사이의 중앙에 배치된, 축전 장치.
  5. 축전 장치이며, 축전 셀과, 상기 축전 셀의 하방에 배치된 열교환 부재와, 상기 열교환 부재의 하방에 배치된 전단 패널과, 상기 축전 셀 및 상기 열교환 부재 사이에 배치된 열전도 부재와, 상기 전단 패널 및 상기 열교환 부재 사이에 배치되어, 상기 열교환 부재를 상기 축전 셀을 향하여 지지하는 지지 부재를 구비한, 축전 장치.

Description

축전 장치{POWER STORAGE DEVICE} 본 개시는 축전 장치에 관한 것이다. 종래부터 각종 축전 장치가 제안되어 있다. 일본 특허 공개 제2019-067737호에 기재된 축전 장치는, 수용 케이스와, 수용 케이스 내에 배치된 복수의 전지 셀과, 수용 케이스 내에 배치된 냉각기를 구비한다. 냉각기 및 전지 셀 사이에는 점성층이 배치되어 있다. 본 발명의 예시적인 실시 형태의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의에 대해 첨부 도면을 참조하여 하기에 설명되며, 도면들에서 유사한 부호는 유사한 요소를 나타낸다. 도 1은 축전 장치(1)를 구비한 차량(2)을 나타내는 모식도이다. 도 2는 축전 장치(1)를 나타내는 평면도이다. 도 3은 축전 장치(1)를 나타내는 저면도이다. 도 4는 축전 장치(1)를 나타내는 분해 사시도이다. 도 5는 축전 셀(30)을 나타내는 사시도이다. 도 6은 축전 장치(1)의 일부를 나타내는 단면도이다. 도 7은 열교환부(23A) 및 그 주위의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 8은 도 2에서의 VIII-VIII선을 따른 단면도이다. 도 9는 실시 형태 1에 관한 축전 장치(1)에 있어서, 승온 중에 있어서의 온도 분포를 나타내는 그래프이다. 도 10은 비교예에 관한 축전 장치(100)에 있어서, 승온 중에 있어서의 온도 분포를 나타내는 그래프이다. 도 11은 축전 셀(30)의 온도와, 축전 장치(1)가 충방전하는 전력의 제한값을 나타내는 그래프이다. 도 12는 실시 형태 2에 관한 축전 장치(1A)를 나타내는 단면도이다. 본 개시의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하에서 참조하는 도면에서는, 동일 또는 그것에 상당하는 부재에는, 동일한 번호가 부여되어 있다. 실시 형태 1 도 1은 축전 장치(1)를 구비한 차량(2)을 나타내는 모식도이다. 차량(2)은, 보디(3)와, 축전 장치(1)를 구비하고, 축전 장치(1)는 보디(3)의 하면에 고정되어 있다. 또한, 도 1 등에 있어서, L은, 전후 방향 L을 나타낸다. H는 상하 방향 H를 나타낸다. 그리고, W는 폭 방향 W를 나타낸다. 보디(3)는, 폭 방향 W로 간격을 두고 배치됨과 함께 전후 방향 L로 연장되는 한 쌍의 사이드 멤버와, 전후 방향 L로 간격을 두고 배치됨과 함께 폭 방향 W로 연장되는 복수의 크로스 멤버를 포함한다. 축전 장치(1)는, 예를 들어 사이드 멤버 등에 고정된다. 도 2는 축전 장치(1)를 나타내는 평면도이다. 도 3은 축전 장치(1)를 나타내는 저면도이다. 축전 장치(1)는, 수용 케이스(10)와, 보호 부재(11) 및 보호 부재(12)와, 전단 패널(13)과, 복수의 지지 부재(18)를 구비한다. 보호 부재(11) 및 보호 부재(12)는, 폭 방향 W에 있어서 수용 케이스(10)의 양측에 배치되어 있다. 전단 패널(13)은, 수용 케이스(10)의 하면 측에 배치되어 있고, 전단 패널(13)은, 보호 부재(11) 및 보호 부재(12)에 고정되어 있다. 도 4는 축전 장치(1)를 나타내는 분해 사시도이다. 또한, 이 도 4에 있어서는, 보호 부재(11) 및 보호 부재(12)는 도시되어 있지 않다. 도 4에 있어서, 축전 장치(1)는, 수용 케이스(10)와, 수용 케이스(10)의 하면에 배치된 열교환기(14)와, 수용 케이스(10) 내에 수용된 축전 모듈(15)과, 상기의 전단 패널(13)을 포함한다. 수용 케이스(10)는, 하부 케이스(16) 및 상부 케이스(17)를 포함한다. 하부 케이스(16)는, 저판(20)과, 주위벽(21)과, 복수의 크로스 부재(22)를 포함한다. 주위벽(21)은 저판(20)의 외주연부로부터 상방을 향하여 연장되도록 형성되어 있다. 크로스 부재(22)는, 저판(20)의 상면에 배치되어 있고, 전후 방향 L로 간격을 두고 배치되어 있다. 각 크로스 부재(22)는, 폭 방향 W로 연장되도록 형성되어 있다. 열교환기(14)는, 저판(20)의 하면에 고정되어 있다. 열교환기(14)는, 복수의 셀 열교환부(25)를 포함한다. 셀 열교환부(25)는, 전후 방향 L로 간격을 두고 배치되어 있고, 셀 열교환부(25)는 폭 방향 W로 연장되도록 형성되어 있다. 각 셀 열교환부(25) 사이에는, 공극(26)이 형성되어 있다. 열교환기(14)에는 도시되어 있지 않은 액매체 공급관과, 액매체 배출관이 접속되어 있고, 열교환기(14) 내를 액매체가 유통하고 있다. 전단 패널(13)은, 저판(20) 및 열교환기(14)의 하방에 배치되어 있다. 전단 패널(13)은, 열교환기(14)를 덮도록 배치되어 있다. 복수의 지지 부재(18)는, 전단 패널(13)의 상면에 배치되어 있고, 열교환기(14)를 저판(20)을 향하여 지지하도록 배치되어 있다. 축전 모듈(15)은, 전후 방향 L로 간격을 두고 배치되어 있다. 각 축전 모듈(15)은, 폭 방향 W로 배열되는 복수의 축전 셀(30)과, 엔드 플레이트(28) 및 엔드 플레이트(29)를 포함한다. 엔드 플레이트(28)는, 전후 방향 L에 있어서, 축전 모듈(15)의 한쪽 단부에 위치하고 있고, 엔드 플레이트(29)는, 축전 모듈(15)의 다른 쪽 단부에 위치하고 있다. 그리고, 엔드 플레이트(28) 및 엔드 플레이트(29)는, 하부 케이스(16)의 저판(20)에 고정되어 있다. 그리고, 복수의 축전 셀(30)이 엔드 플레이트(28)와 엔드 플레이트(29) 사이에서 구속되어 있다. 각 축전 셀(30)은 편평한 직육면체 형상으로 형성되어 있고, 축전 셀(30)은 길게 형성되어 있다. 축전 셀(30)은 전후 방향 L로 길게 연장되도록 배치되어 있다. 도 5는 축전 셀(30)을 나타내는 사시도이다. 축전 셀(30)은, 셀 케이스(31)와, 외부 단자(32)와, 외부 단자(33)와, 셀 케이스(31) 내에 수용된 전극체를 포함한다. 셀 케이스(31)는, 상판(34)과, 하판(35)과, 주판(36A) 및 주판(36B)과, 단부판(37A) 및 단부판(37B)을 포함한다. 주판(36A) 및 주판(36B)은, 폭 방향 W로 배열되어 있고, 각 주판(36A) 및 주판(36B)은 전후 방향 L로 연장되도록 형성되어 있다. 단부판(37A) 및 단부판(37B)은 전후 방향 L로 배열되어 있다. 외부 단자(32) 및 외부 단자(33)는, 상판(34)에 마련되어 있다. 도 6은 축전 장치(1)의 일부를 나타내는 단면도이다. 도 6에 있어서, 축전 장치(1)는, 고정 부재(50)와, 브래킷(51)을 포함한다. 브래킷(51)은, 저판(20)의 하면에 용접 등에 의해 고정되어 있다. 열교환기(14)의 공극(26)에 배치되어 있다. 또한, 공극(26) 및 브래킷(51)은, 폭 방향 W로 연장되도록 형성되어 있고, 공극(26) 및 브래킷(51)은 전후 방향 L로 간격을 두고 복수 마련되어 있다. 고정 부재(50)는, 전단 패널(13)을 브래킷(51)에 고정하고 있다. 또한, 브래킷(51)의 상방에는, 크로스 부재(22)가 배치되어 있다. 열교환기(14)의 셀 열교환부(25)는, 열교환부(23A) 및 열교환부(23B)와, 열교환부(23A) 및 열교환부(23B) 사이에 위치하는 접속 부재(24)를 포함한다. 열교환부(23A) 및 열교환부(23B)는 전후 방향 L로 간격을 두고 배치되어 있다. 열교환부(23A, 23B)의 상면은 평탄면상으로 형성되어 있다. 도 7은 열교환부(23A) 및 그 주위의 구성을 나타내는 단면도이다. 축전 셀(30)은, 저판(20)의 상면에 배치되어 있고, 축전 셀(30) 및 저판(20) 사이에는 열전도 부재(41)가 배치되어 있다. 열교환기(14)는, 저판(20)의 하면에 배치되어 있고, 열교환기(14) 및 저판(20) 사이에는, 열전도 부재(40)가 배치되어 있다. 열전도 부재(41) 및 열전도 부재(40)는 열전도성이 높은 재료이며, 접착 성능도 갖는다. 이에 의해, 각 축전 셀(30)은 열전도 부재(41)에 의해 저판(20)의 상면에 고정되어 있고, 열교환기(14)는 열전도 부재(40)에 의해 저판(20)의 하면에 고정되어 있다. 열교환기(14)는, 하부 플레이트(42)와, 하부 플레이트(42)의 상면에 배치된 상부 플레이트(43)를 포함한다. 그리고, 하부 플레이트(42) 및 상부 플레이트(43) 사이에 복수의 액매체 통로(44)가 형성되어 있다. 액매체 통로(44)는 전후 방향 L로 간격을 두고 배치되어 있고, 폭 방향 W로 연장되도록 형성되어 있다. 그리고, 각 열교환부(23A) 및 열교환부(23B) 내에는, 복수의 액매체 통로(44)가 형성되어 있다. 그리고, 열교환부(23A)의 하면에는, 복수의 오목부(45)와, 볼록부(46)가 형성되어 있다. 오목부(45) 및 볼록부(46)는, 전후 방향 L로 교호로 형성되어 있고, 오목부(45) 및 볼록부(46)는 폭 방향 W로 연장되도록 형성되어 있다. 볼록부(46) 내에는, 액매체 통로(44)가 형성되어 있다. 또한, 오목부(45)는, 하부 플레이트(42)가 상방을 향하여 만곡됨으로써 형성되어 있다. 지지 부재(18)는, 전단 패널(13)의 상면에 배치되어 있다. 구체적으로는, 지지 부재(18)는, 축전 셀(30)의 하방이며, 열교환기(14) 및 전단 패널(13) 사이에 배치되어 있다. 지지 부재(18)는, 탄성 변형 가능한 재료로 형성되어 있다. 예를 들어, 지지 부재(18)는 발포 우레탄으로 형성되어 있다. 지지 부재(18)는, 토대(52)와, 복수의 돌출부(53)와, 중앙 돌출부(54)를 포함한다. 토대(52)는, 전단 패널(13)의 상면에 고정되어 있다. 복수의 돌출부(53)는, 토대(52)의 상면에 형성되어 있고, 각 돌출부(53)는, 토대(52)의 상면으로부터 상방으로 돌출되도록 형성되어 있고, 돌출부(53)의 상단부는, 오목부(45) 내에 들어가고, 돌출부(53)는, 하부 플레이트(42)의 하면을 저판(20) 및 축전 셀(30)을 향하여 압박하고 있다. 복수의 돌출부(53)는, 전후 방향 L로 간격을 두고 배치되어 있고, 열교환부(23A, 23B)의 각 오목부(45)에 배치되어 있다. 또한, 각 오목부(45)는 액매체 통로(44) 사이에 위치하고 있고, 각 돌출부(5