[发明专利]电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池系统，其以层叠的方式连结多个由方形电池构成的电池单元，并通过鼓风通道向电池单元间强制鼓风而进行冷却。

背景技术

开发出层叠多个方形电池的电池系统(参照专利文献1及2)。

专利文献1的电池系统中，为了形成冷却间隙，将多个方形电池夹着间隔件进行层叠而形成电池块。由间隔件设置的冷却间隙用来输送空气等冷却介质。该电池系统中，通过向冷却间隙输送的空气等冷却介质对层叠的多个方形电池进行冷却。另外，专利文献2的电池系统中，在方形电池间夹着散热板而形成电池块。该电池系统通过散热板对层叠的多个方形电池进行冷却。

专利文献1：日本特开2001-23702号公报

专利文献2：日本特开8-32129号公报

以上公报中记载的电池系统存在如下缺点：当层叠的方形电池的个数增加时，很难使所有的电池形成均匀的温度、即很难在缩小温度差的同时进行冷却。层叠有多个方形电池的电池系统中，尽可能缩小方形电池的温度差尤为重要。这是由于，若电池中形成温度差，则剩余容量变得不均匀，该种情况使电池的寿命缩短。由于电池在不同的温度下充放电的效率发生变化，因此若产生温度差，则即使以相同的电流对各个电池进行充放电，在剩余容量上也产生差异。若剩余容量产生差异，则剩余容量变大的电池容易产生过充电，并且剩余容量变小的电池容易产生过放电，成为缩短电池系统的寿命的原因。尤其是，由于该种电池系统被使用于混合动力车那样层叠多个电池且以大电流进行充放电的用途，因此制造成本变得极其高，如何延长寿命尤为重要。尤其是，由于越是使用多个电池的电池系统，制造成本就越高，因此需要延长寿命。但是，越层叠有多个电池，电池系统的温度差就变得越大，从而存在寿命缩短的特性。

发明内容

本发明是以解决现有的层叠方形电池的电池系统所具有的以上的缺点为目的而开发出的电池系统。本发明的重要目的在于提供一种形成极其简单的结构，且能够通过缩小电池单元的温度差来延长寿命的电池系统。

本发明的电池系统具备：在相互之间设置使冷却气体通过的冷却间隙4而将多个由方形电池构成的电池单元1层叠而成的电池块3；配设在该电池块3的两侧、向冷却间隙4强制鼓风来冷却电池单元1的由供给通道6、56、76和排出通道7、57、77构成的鼓风通道5、55、75；以及向鼓风通道5、55、75强制输送冷却气体的强制鼓风机构9。电池系统将由强制鼓风机构9强制输送的冷却气体从供给通道6、56、76通过冷却间隙4向排出通道7、57、77输送，使电池单元1冷却。并且，电池系统在供给通道6、56、76配置有温度均匀化壁8、58、78，该温度均匀化壁8、58、78形成为鼓风方向的全长比横向宽度大的细长的形状，且上风侧的端部朝向前端逐渐变细。

上述电池系统的特征在于，形成极其简单的结构的同时能够通过缩小各个电池单元的温度差来延长寿命。这是由于在排出通道设置简单形状的温度均匀化壁，使各个电池单元的温度差变小的缘故。

例如，将由18个锂离子电池构成的方形电池的电池块配置成两列，在其间设置供给通道，若从该供给通道向构成电池块的电池单元之间的冷却间隙强制输送冷却气体来冷却电池单元，则电池单元的最低温度为23℃，最高温度为33℃，温度差为10℃。与此相对，本发明的电池系统在供给通道配置温度均匀化壁，从而若由相同的强制鼓风机构进行强制鼓风，则方形电池的最低温度为23℃，最高温度变成28℃，温度差降低到5℃。因此，本发明的电池系统中，通过将电池块形成相同的结构及配置，并且在供给通道配置温度均匀化壁，能够使温度差由10℃减半到5℃。

本发明的电池系统可以在供给通道6、56、76的上下的对置位置配设温度均匀化壁8、58、78。

上述电池系统的特征在于，通过在供给通道的上下位置配置温度均匀化壁，能够减少各个电池单元自身的局部的温度差，并且也能够减少各个电池单元的温度差。

本发明的电池系统中，可以使温度均匀化壁8、58、78的下风侧的端部朝向前端逐渐变细。

该电池系统的特征在于，由于使上风侧及下风侧这两方的端部逐渐变细，因此能够防止沿温度均匀化壁流动的冷却气体产生紊流。因此，能够进一步减少向供给通道输送的冷却气体的压力损失。

本发明的电池系统中，可以将温度均匀化壁8、58、78的上风侧的端部形成为以朝向前端上下宽度变窄的方式倾斜的形状。

该电池系统能够在温度均匀化壁的上风侧顺利地输送冷却气体而防止紊流。因此，能够减少冷却气体的压力损失，并且能够有效地冷却电池单元。