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公開番号2025148938
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049314
出願日2024-03-26
発明の名称蓄電装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H01M 10/6555 20140101AFI20251001BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】バッテリセル群の局所的な発熱に対処する。
【解決手段】本開示に基づく蓄電装置において、第1セル11Aは、バッテリセル群10において最も第1方向D1側に位置している。第1伝熱部材12Aは、第1セル11Aと、第1方向D1側とは反対の第2方向D2側で隣り合っている。第2伝熱部材12Bは、第2セル11Bと、第2方向側で隣り合っている。断熱部材20は、第1伝熱部材12Aおよび第2伝熱部材12Bのそれぞれより熱伝導率が小さい材料で構成されている。断熱部材20は、バッテリセル群10の、第1方向D1側に位置している。冷却部50は、バッテリセル群10の、第1方向D1に直交する第3方向D3側に位置している。冷却部50は、第1伝熱部材12Aおよび第2伝熱部材12Bと接している。第3方向D3において、第1伝熱部材12Aの熱抵抗は、第2伝熱部材12Bの熱抵抗より低い。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
バッテリセル群と、
断熱部材と、
冷却部とを備え、
前記バッテリセル群は、第１方向に並ぶ第１セルおよび第２セルと、前記第１方向に並ぶ第１伝熱部材および第２伝熱部材とを含み、
前記第１セルは、前記バッテリセル群において最も第１方向側に位置しており、
前記第１伝熱部材は、前記第１セルと、第１方向側とは反対の第２方向側で隣り合っており、
前記第２伝熱部材は、前記第２セルと、第２方向側で隣り合っており、
前記断熱部材は、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材のそれぞれより熱伝導率が小さい材料で構成されており、
前記断熱部材は、前記バッテリセル群の、第１方向側に位置しており、
前記冷却部は、前記バッテリセル群の、前記第１方向に直交する第３方向側に位置しており、
前記冷却部は、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材と接しており、
前記第３方向において、前記第１伝熱部材の熱抵抗は、前記第２伝熱部材の熱抵抗より低い、蓄電装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１伝熱部材の前記第１方向における厚みは、前記第２伝熱部材の前記第１方向における厚みより大きい、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
１以上の樹脂部材をさらに備え、
前記１以上の樹脂部材は、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材のそれぞれより熱伝導率が小さく、かつ、前記断熱部材より熱伝導率が大きい材料で構成されており、
前記１以上の樹脂部材のうちの１つが、前記第１セルと前記第２セルとの間に位置している、請求項１または請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記バッテリセル群は、前記第１方向に並ぶ、前記第１セル、前記第２セル、および、１以上の他のセルからなる複数のセルと、前記第１方向に並ぶ、前記第１伝熱部材、前記第２伝熱部材、および、１以上の他の伝熱部材からなる複数の伝熱部材とを含み、
前記複数の伝熱部材は、前記複数のセルのそれぞれの第２方向側で前記複数のセルのそれぞれと隣り合っている、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記複数の伝熱部材の各々は、第２方向側で隣り合う伝熱部材が存在する場合において、第２方向側で隣り合う前記伝熱部材より、前記第３方向における熱抵抗が低い、請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記複数の伝熱部材の各々は、第２方向側で隣り合う前記伝熱部材がある場合において、第２方向側で隣り合う前記伝熱部材より、前記第１方向における厚みが大きい、請求項５に記載の蓄電装置。
【請求項７】
複数の樹脂部材をさらに備え、
前記複数の樹脂部材は、前記複数の伝熱部材より熱伝導率が小さく、かつ、前記断熱部材より熱伝導率が大きい材料で構成されており、
前記複数の樹脂部材は、前記複数のセルのそれぞれの第１方向側で前記複数のセルのそれぞれと隣り合っている、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記バッテリセル群において、すべての前記複数の伝熱部材は、すべての前記複数のセルのそれぞれの第２方向側で前記複数のセルのそれぞれと隣り合っている、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項９】
バッテリセル群と、
断熱部材と、
冷却部と、
温度センサとを備え、
前記バッテリセル群は、第１方向に並ぶ第１セルおよび第２セルと、前記第１方向に並ぶ第１伝熱部材と、第２伝熱部材とを含み、
前記第１セルは、前記バッテリセル群において最も第１方向側に位置しており、
前記第１伝熱部材は、前記第１セルと、第１方向とは反対の第２方向側で隣り合っており、
前記第２伝熱部材は、前記第２セルと、第２方向側で隣り合っており、
前記断熱部材は、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材のそれぞれより熱伝導率が小さい材料で構成されており、
前記断熱部材は、前記バッテリセル群の、第１方向側に位置しており、
前記冷却部は、前記バッテリセル群の、前記第１方向に直交する第３方向側に位置しており、
前記冷却部は、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材と接しており、
前記温度センサは、前記第１伝熱部材に設けられている、蓄電装置。
【請求項１０】
前記温度センサは、前記バッテリセル群の、前記第３方向側とは反対の第４方向側に位置している、請求項９に記載の蓄電装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄電装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特表２０２２－５４９９２６号公報）に開示されたバッテリーパックは、バッテリーモジュール積層体と、パックケースと、ヒートシンクと、ヒートスプレッダーシートと、断熱パッドと、を含んでいる。バッテリーモジュール積層体は、第１バッテリーモジュールおよび第２バッテリーモジュールを含む。第１バッテリーモジュールおよび第２バッテリーモジュールは、相互に隣接して配置される。ヒートシンクは、バッテリーモジュール積層体の下部とパックケースとの間に介在されるかまたはパックケースの下部に接触する。ヒートスプレッダーシートは、第１バッテリーモジュールと第２バッテリーモジュールとの間に介在される。断熱パッドは、１バッテリーモジュールと第２バッテリーモジュールとの間に介在される。ヒートスプレッダーシートは、第１ヒートスプレッダーシートと、第２ヒートスプレッダーシートと、を含む。第１ヒートスプレッダーシートは、第１バッテリーモジュールに隣接している。第２ヒートスプレッダーシートは、第２バッテリーモジュールに隣接している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０２２－５４９９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の蓄電装置においては、バッテリセル群（バッテリーモジュール）間を断熱する部材が設けられる。一方で、バッテリセル群で乗じた熱を排熱するための、伝熱部材が設けられる。しかしながら、伝熱部材が設けられても、バッテリセル群は局所的に発熱する場合がある。
【０００５】
本開示は上記の課題に鑑みてなされたものであり、バッテリセル群の局所的な発熱に対処することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の局面に従う蓄電装置は、バッテリセル群と、断熱部材と、冷却部とを備えている。バッテリセル群は、第１方向に並ぶ第１セルおよび第２セルと、第１方向に並ぶ第１伝熱部材および第２伝熱部材とを含んでいる。第１セルは、バッテリセル群において最も第１方向側に位置している。第１伝熱部材は、第１セルと、第１方向側とは反対の第２方向側で隣り合っている。第２伝熱部材は、第２セルと、第２方向側で隣り合っている。断熱部材は、第１伝熱部材および第２伝熱部材のそれぞれより熱伝導率が小さい材料で構成されている。断熱部材は、バッテリセル群の、第１方向側に位置している。冷却部は、バッテリセル群の、第１方向に直交する第３方向側に位置している。冷却部は、第１伝熱部材および第２伝熱部材と接している。第３方向において、第１伝熱部材の熱抵抗は、第２伝熱部材の熱抵抗より低い。
【０００７】
本開示の第１の局面において、開示者らは、バッテリセル群において、断熱部材に対して特定の位置関係にあるセルの温度が、他のセルと比較して高くなりやすいことを見出した。すなわち、第１セル、第２セル、第１伝熱部材、第２伝熱部材、および、断熱部材が上記のような位置関係にある場合において、本開示者らは、第１セルの温度が特に高くなりやすいことを見出した。そして、第１伝熱部材の熱抵抗が、第２伝熱部材の熱抵抗より低いことによって、第１セルで発生した熱をより効率的に冷却部に伝えることができる。ひいては、バッテリセル群の局所的な発熱を抑制することで、バッテリセル群の局所的な発熱に対処できる。
【０００８】
上記第１の局面に従う蓄電装置において、好ましくは、第１伝熱部材の第１方向における厚みは、第２伝熱部材の第１方向における厚みより大きい。このように構成することで、より容易に、第３方向における第１伝熱部材の熱抵抗を、第２伝熱部材の熱抵抗より低くすることができる。
【０００９】
上記第１の局面に従う蓄電装置は、好ましくは、１以上の樹脂部材をさらに備えている。１以上の樹脂部材は、第１伝熱部材および第２伝熱部材のそれぞれより熱伝導率が小さく、かつ、断熱部材より熱伝導率が大きい材料で構成されている。１以上の樹脂部材のうちの１つが、第１セルと第２セルとの間に位置している。このように構成することで、第１セルから第２セルに向かう押圧力、または、第２セルから第１セルに向かう押圧力を、樹脂部材により緩和できる。
【００１０】
上記第１の局面に従う蓄電装置において、好ましくは、バッテリセル群が、第１方向に並ぶ、第１セル、第２セル、および、１以上の他のセルからなる複数のセルと、第１方向に並ぶ、第１伝熱部材、第２伝熱部材、および、１以上の他の伝熱部材からなる複数の伝熱部材とを含んでいる。複数の伝熱部材は、複数のセルのそれぞれの第２方向側で複数のセルのそれぞれと隣り合っている。
（【００１１】以降は省略されています）

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