JPH10334953A - 電気化学セルのバッテリの温度制御装置 - Google Patents

電気化学セルのバッテリの温度制御装置

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JPH10334953A
JPH10334953A JP7606298A JP7606298A JPH10334953A JP H10334953 A JPH10334953 A JP H10334953A JP 7606298 A JP7606298 A JP 7606298A JP 7606298 A JP7606298 A JP 7606298A JP H10334953 A JPH10334953 A JP H10334953A
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cells
cell
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Pascal Flament
パスカル・フラマン
Jean Fradin
ジヤン・フラダン
Laurent Souliac
ローラン・スリアツク
Gerard Rigobert
ジエラール・リゴベール
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形でありセルを均一に冷却し得る、バッテ
リの温度制御装置を提供する。 【解決手段】 熱の伝達が熱伝達流体の循環によって行
われる、並置された円筒形の電気化学セル（１０）のバ
ッテリの温度制御装置において、循環が、各円弧（６）
の間の接合点がほぼ一線に並ぶようにそれぞれの端部が
互いに接続された円弧（６）の断面形状を有する二重壁
（３、４）の内部で行われ、流体を一方向からその反対
方向に交互に前記断面に沿って循環させるために、二重
壁（３、４）の内側に隆起部（１９、２０）が調節板と
して備えられ、二重壁（３、４）は、円弧（６）の各々
がセル（１０）の一つに対し同軸に配置されるように前
記バッテリに支持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、並置されており、
それぞれ螺旋状に巻かれた電極を有する円筒形の電気化
学セルのバッテリの温度制御装置に関するものである。
たとえば、バッテリはリチウム−イオンタイプの大容量
（およそ４４Ａｈ）セルを含む。電気自動車のような用
途においては、こうしたセルは、容量が２×４４Ａｈ＝
８８Ａｈとなるように並列に接続された二つのセルから
なる一つのグループを三つ直列に接続してなるバッテリ
に取付けられることが多い。
【０００２】
【従来の技術】螺旋状に巻かれた円筒形の電気化学セル
は、使用中に温度が上昇するので、冷却する必要があ
る。あるいは逆に、低温下での動作が要求される場合に
は加熱する必要がある。
【０００３】このため、各セルの近辺で熱伝達流体を循
環させることによってセルの温度を制御することが知ら
れている。
【０００４】たとえば、文献ＤＥ−Ａ−３ ４１６ ７
４５は、個々の円筒形のストレージセルを冷却する装置
について記載しているが、この装置においては、上部に
電解質を含む円筒形コアの低部の周囲に螺旋状に巻かれ
ている管の中を液体が循環する。これをストレージセル
に適用した場合、バッテリの全てのセル（特にコーナー
にあるセルに対しては）の間で温度を均一にすることは
不可能であり、また、バッテリ全体を冷却コイルで囲む
ようにすると各セルに専用の冷却コイルを備えることに
なり、寸法が大きくなる。
【０００５】並置された円筒形のストレージセルで構成
されたバッテリに特有の問題は、文献ＤＥ−４ １０２
５３２によれば、セルの間の空間を多孔質材料で埋め
ることによって解決され、この多孔質材料の中を毛管現
象によって熱伝達流体が循環する。しかし、流体の循環
量は少なく、循環経路も正しく規定できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、これ
らの欠点を有さず、更に、さまざまなセルの間の温度勾
配を抑えることによって、これらセル間の温度の均一性
を保つことを可能にするバッテリ温度の管理装置を提案
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、熱の伝達が熱伝達流体の循環によって行われる、
並置された円筒形の電気化学セルのバッテリの温度制御
装置であって、前記循環が、各円弧の間の接合点がほぼ
一線に並ぶようにそれぞれの端部が互いに接続された円
弧の断面形状を有する二重壁の内部で行われ、前記流体
を一方向からその反対方向に交互に前記断面に沿って循
環させるために、前記二重壁の内部に調節板として隆起
部が備えられ、前記壁は、前記円弧の各々が前記セルの
一つに対し同軸に配置されるように前記バッテリに支持
されることを特徴とする装置によって達成される。
【０００８】このように、積み重ねられた複数のセルの
外形に適合する、たとえばプラスチック材質のジャケッ
トの内部で熱伝達流体を循環させることによって、流れ
がセルの近辺で平行になり、全体の寸法を小さくして、
必要な均一性を得ることができる。
【０００９】有利には、本発明の装置は、接続を容易に
するため、即ち、充填を容易にするために、セルに平行
に配置された熱伝達流体のインレット及びアウトレット
用のニップルを備える。場所をあまりとらないようにす
るために、ニップルは、バッテリの外被の内部に置かれ
る。冷却されたゾーンの長さ、つまりジャケットの長さ
は、各セルの内部の有効部分（螺旋スプール）の長さ以
上でなければならず、従ってそれはセルの容器より短
く、これによりニップルのためのスペースが残る。
【００１０】セルの容器が、たとえば金属のような導電
材料でできている場合には、セルを互いに絶縁する必要
がある。この場合、装置の容器と接触する表面部分は電
気的絶縁材からなる。好ましくは、容器は、該容器の装
置と接触しない表面部分だけを覆う電気的絶縁材で覆わ
れる。
【００１１】このようにして、使用される絶縁材料の量
は最小限ですみ、セルは効果的に互いに絶縁される。さ
らに、本発明の装置との熱交換は、中間層の存在によっ
て妨げられることはない。
【００１２】添付の図面を参照して、以下に本発明の他
の特徴と利点とを説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】添付図に示す本発明による温度制
御装置は、図３に示されるような、積み重ねられた水平
方向に伸びる隣接の３個のセルをそれぞれ含む、２つの
隣接する段として配置された、６個の円筒形電気化学セ
ルのバッテリ用のものである。
【００１４】この装置は、セルの形状に適合する二重壁
ジャケット１で構成される。
【００１５】ジャケットは、各々がセルの垂直段の熱制
御を行なう二つのハーフジャケット２で形成される。
【００１６】各ハーフジャケット２は、積み重ねられた
セル１０の円筒形部分に適合する内壁３と、熱伝達流体
が流れる空間５を残すために内壁３から少し離れて保持
される同一形状の外壁４とを有する。
【００１７】したがって、二重壁３、４は、その断面に
おいて、各端部が接合された円弧６を形成し（図３参
照）、円弧の接合点７は、共通の垂直面にほぼ揃ってい
る。
【００１８】内壁３は、セル１０を水平方面に分離する
区分部材８を有し、中間区分部材１１と１２は、二つの
ハーフジャケット２の間でセル１０を垂直方向に分離す
る。
【００１９】外壁４は、フィンの形状の隆起部１３、１
４と、垂直平面に揃っている平坦部１５とをいくつか備
えている。
【００２０】各ハーフジャケットの長さ方向端部に、ラ
グ１６が形成され、その上に、水平方向に伸びる供給イ
ンレット１７と排出アウトレット１８が配置されてお
り、それらの内側管がラグの内部を介して空間５に通じ
ている。ニップル１７、１８は、長さ方向の境界が図２
の２３で概略的に示されているバッテリの外被の内部に
置かれる。
【００２１】図２の矢印２１に示されるように、上方又
は下方に交互に循環するようにするため、空間５は、上
部及び低部調節板１９、２０により分割されている。こ
れにより、セルは、効果的且つ均一に冷却される。
【００２２】セルは平行に冷却される。セルの近傍の循
環の始点と終点との間の温度勾配は、セル対の平面（セ
ルの軸）における電極の大きな熱伝導率によって吸収さ
れる。
【００２３】並列の二つの冷却回路により、圧力損失が
低減される。
【００２４】熱伝達流体は、水平方向に伸びるニップル
によってモジュールの上部から入り且つ出る。その結
果、流体供給源との接続用パイプの中の気泡が抑えら
れ、バッテリ同志を直列に流体接続することが容易にな
る（二つのバッテリは向かい合ったニップルを有す
る）。
【００２５】図４は、熱ジャケットの変形実施形態を示
している。内壁３’は、リブ１９及び２０からなる調節
板を有し、平らなフレーム２２を構成するリムで囲まれ
ている。このフレーム上に、熱伝達流体の循環空間を規
定するために内壁３’と協働する外壁を構成するカバー
（ここには図示されていない）を固定することが可能で
ある。この実施形態においては、インレットニップル１
７’とアウトレットニップル１８’は、フレーム２２の
コーナーに形成される。
【００２６】図５は、セルの容器１０が金属で形成され
る本発明のバッテリの変形実施形態を示している。プラ
スチックからなるハーフジャケット２の内壁３は、少な
くとも、その表面のセル１０の容器と接触する部分で電
気的に絶縁されている。セル１０の容器の装置の壁３と
接触しない表面部分は、“ＮＯＭＥＸ”の商標で知られ
た材料からなる絶縁層２５を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱ジャケットの第一の実施形態の
斜視図である。
【図２】図１のジャケットの側面図である。
【図３】図２のＡＡに沿った断面図である。
【図４】熱ジャケットの第二の実施形態の斜視図であ
る。
【図５】絶縁薄層を示す図３と同様の部分断面図であ
る。
【符号の説明】
３、４ 二重壁 ６ 円弧 ７ 接合点 １０ 円筒形電気化学セル １９、２０ 隆起部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヤン・フラダン フランス国、86240・フオンテーヌ・ル・ コント、リユ・ドウ・グランジユ・ヌーブ −ラ・ブリユエール、１ (72)発明者 ローラン・スリアツク フランス国、86280・サン・ブノワ、リ ユ・ドウ・ラ・シヨーム・２・ビス (72)発明者 ジエラール・リゴベール フランス国、86000・ポワテイエ、リユ・ ジヤン・メルモ、189

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱の伝達が熱伝達流体の循環によって行
    われる、並置された円筒形の電気化学セル（１０）のバ
    ッテリの温度制御装置であって、前記循環が、各円弧
    （６）の間の接合点がほぼ一線に並ぶようにそれぞれの
    端部が互いに接続された円弧（６）の断面形状を有する
    二重壁（３、４）の内部で行われ、前記流体を一方向か
    らその反対方向に交互に前記断面に沿って循環させるた
    めに、前記二重壁（３、４）の内側に隆起部（１９、２
    ０）が調節板として備えられ、前記壁（３、４）は、前
    記円弧（６）の各々が前記セル（１０）の一つに対し同
    軸に配置されるように前記バッテリに支持されることを
    特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 セル（１０）に平行に伸びる、熱伝達流
    体のインレット（１７）及びアウトレット（１８）用の
    ニップルを備えている請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 ニップル（１７、１８）がバッテリの外
    被（２３）の内部にある請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 セルの容器が導電材料からなり、前記装
    置の該容器と接触する表面の部分は電気的に絶縁された
    材料からなり、電気的絶縁材料が、前記容器の前記装置
    と接触しない表面の部分のみを覆うことを特徴とする請
    求項１から３のいずれか一項に記載の装置を含む電気化
    学セルのバッテリ。
JP7606298A 1997-03-24 1998-03-24 電気化学セルのバッテリの温度制御装置 Pending JPH10334953A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR9703537 1997-03-24
FR9703537A FR2761203B1 (fr) 1997-03-24 1997-03-24 Dispositif de gestion de la temperature d'une batterie de generateurs electrochimiques

Publications (1)

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JPH10334953A true JPH10334953A (ja) 1998-12-18

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ID=9505096

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7606298A Pending JPH10334953A (ja) 1997-03-24 1998-03-24 電気化学セルのバッテリの温度制御装置

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EP (1) EP0869571B1 (ja)
JP (1) JPH10334953A (ja)
CA (1) CA2230943A1 (ja)
DE (1) DE69823912T2 (ja)
FR (1) FR2761203B1 (ja)

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