CN216389588U - 电池装置 - Google Patents

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Aisin Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种电池装置，其为具备热交换器的电池装置，且实现轻薄化。电池装置包括：壳体；和多个电池单元(11)。上述壳体具备基体部(21)和罩部(22)。上述基体部(21)具有：基板(211)，其载置上述多个电池单元(11)；底壁部(L212b)，其设置于上述基板(211)中的与载置有上述多个电池单元(11)的面相反面侧离开上述基板(211)的位置；以及板带状的多个纵壁部(S212b)，其在上述基板(211)与上述底壁部(L212b)之间分别沿规定方向延设。上述多个纵壁部(S212b)的宽度方向上的两端分别与上述底壁部(L212b)和上述基板(211)连接。

Description

电池装置
技术领域
本实用新型涉及电池装置。
背景技术
例如，如下述日本特表2019-525397记载的那样，公知有电池装置。该电池装置具备多个基板、多个电池单元和热交换器。基板是大致平板构件。在基板的上表面安装有多个电池单元，在基板的下表面(位于电池单元的下方的部位)安装有热交换器(作为制冷剂(冷却水)的流路的方管)。
方管的上侧的壁部的外侧表面与基板的下表面抵接。电池单元的热经由基板和方管的壁部传递至制冷剂。在该结构中，使基板与方管的上侧的壁部完全紧贴较为困难，局部产生微小间隙的可能性高。在产生了这样的间隙的情况下，热交换效率(温度控制性能)降低。另外，将导热率比较高的片材(弹性体)夹设于基板与方管之间，能够实现基板与方管的热传递效率的提高(降低防止)，但在这种情况下，不仅部件成本高，而且导致作为电池装置整体的产品尺寸(厚度方向的尺寸)变大。
发明内容
本实用新型提供一种电池装置，其为具备热交换器的电池装置，且实现轻薄化。
本实用新型的方式所涉及的电池装置包括：壳体；和收容于上述壳体内的多个电池单元。上述壳体具备：基体部，其载置上述多个电池单元；和罩部，其对载置于上述基体部的多个电池单元进行覆盖。上述基体部具有：基板，其载置上述多个电池单元；底壁部，其设置于上述基板中与载置有上述多个电池单元的面相反面侧离开上述基板的位置；以及板带状的多个纵壁部，其在上述基板与上述底壁部之间分别沿规定方向延设。上述多个纵壁部的宽度方向上的两端分别与上述底壁部和上述基板连接。
在本实用新型的方式所涉及的电池装置的基体部中，一方面，在基板的一个面(以下，称为上表面)上配置电池单元。另一方面，在离开基板的另一个面(以下，称为下表面)的位置配置有底壁部，该底壁部与基板的下表面之间的空间受多个纵壁部分隔，被分割为多个空间。能够使制冷剂在上述多个空间流通。根据该结构，不存在与上述以往的电池装置的上侧的壁部相当的部分，因此，电池单元的热直接从基板向制冷剂传递。因此，根据本实用新型，不会产生因上述以往的电池装置的基板与方管的上侧的壁部间的紧贴性引起的问题、使用片材的情况下的问题。即，本实用新型的电池装置比以往的电池装置轻薄化。
在上述方式中，也可以是，上述纵壁部中靠上述基板侧的端部的壁厚大于其他部分的板厚。
据此，纵壁部与基板的接触面积大，因此，能够提高两者的接合强度。
在上述方式中，也可以是，在由上述基板、上述底壁部和上述纵壁部划分出的筒状部的内周面上设置有凹凸。
据此，与筒状部的内周面为平面状的情况相比，能够将内周面的表面积(与制冷剂接触的面积)设定得大，因此，能够提高热交换效率。
在上述方式中，也可以是，由上述基板、上述底壁部和上述纵壁部划分出的筒状部的在延设方向上的一端侧的截面积大于另一端侧的截面积。
在该结构中，若使制冷剂从筒状部的一端侧向另一端侧流通，则与其上游侧相比，下游侧的流速大。即，在电池单元的下方，能够将制冷剂的流速设定得大。由此，能够提高热交换效率。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：
图1是本实用新型所涉及的电池装置的立体图。
图2A是表示图1的电池装置的取下了罩部的状态的上表面、右表面和前表面的立体图。
图2B是表示图1的电池装置的取下了罩部的状态的下表面、右表面和前表面的立体图。
图3是电池装置(除去罩部的部分)的分解立体图。
图4是第2通道的放大立体图。
图5是第2通道的右端(左端)的放大图。
图6是电池装置的与前后方向垂直的剖视图。
图7是电池装置的与左右方向垂直的剖视图(一个电池模块及其周边部的放大图)。
图8是表示制冷剂的路径的概略的俯视图。
图9是本实用新型的第1变形例所涉及的第2通道的与左右方向垂直的剖视图。
图10是本实用新型的第2变形例所涉及的第2通道的与前后方向垂直的剖视图。
图11是本实用新型的第3变形例所涉及的第2通道的与前后方向垂直的剖视图。
图12是本实用新型的第4变形例所涉及的第2通道的与左右方向垂直的剖视图。
图13是本实用新型的第5变形例所涉及的电池装置的与前后方向垂直的剖视图。
图14是表示本实用新型的第6的变形例所涉及的电池装置的制冷剂的路径的概略的俯视图。
图15是表示本实用新型的第7的变形例所涉及的电池装置的制冷剂的路径的概略的俯视图。
具体实施方式
对本实用新型的一实施方式所涉及的电池装置1进行说明(图1参照)。电池装置1例如设置于车辆(电动汽车)的地板下，储存向电动马达供给的电力。如该图所示，电池装置1大致成为长方体形状。将其3边中的最短的边的延设方向称为上下方向。将剩余的2条边中的长边的延设方向称为前后方向，将短边的延设方向称为左右方向。例如，以使电池装置1的上下方向、前后方向和左右方向分别与车辆高度方向、车辆前后方向和车辆宽度方向一致的方式将电池装置1配置于车辆的地板下。
电池装置1具备多个电池模块10和壳体20(参照图2A)。电池模块10排列有多个电池单元11，形成一个模块。这些电池模块10收容于接下来说明的壳体20。
壳体20具备基体部21和罩部22(参照图1)。基体部21具备基板211、热交换器212和框架213(参照图2A和图2B及图3)。
基板211是在前后方向上延伸的长方形的平板状构件。基板211的板厚方向与上下方向一致。各电池模块10载置于基板211的上表面。以使构成各电池模块10的电池单元11的排列方向与左右方向一致的方式配置有电池模块10。上述电池模块10在前后方向上隔开规定间隔排列。在各电池模块10与基板211之间夹设有导热率比较高的片材HS(参照图6和图7)。各电池模块10经由未图示的托架固定于基板211。
在基板211的位于各电池模块10的左方和右方的部分形成有多个圆形的贯通孔TH211(参照图3和图8)。上述贯通孔TH211分别与后述的第2通道212b的槽部G对应。上述贯通孔TH211的内径共用。
热交换器212具备第1通道212a、多个第2通道212b和第3通道212c(参照图3)。
第1通道212a是在前后方向上以直线状延设的槽形构件。第1通道212a向下方敞开(参照图3和图6)。即，第1通道212a具有侧壁部S212a、S212a，上述侧壁部S212a、S212a沿着在前后方向上延设的板带状的上壁部U212a和上壁部U212a的下表面上的左右端部分别在前后方向上延设，且相对于上壁部U212a垂直。上壁部U212a的壁厚方向与上下方向一致，侧壁部S212a的壁厚方向与左右方向一致。第1通道212a使用挤压成形法而一体地形成。此外，在第1通道212a的后端接合有矩形的板材，闭塞第1通道212a的后端。
第1通道212a配置于基板211的上表面侧的排列有各电池模块10的空间的右方。以使第1通道212a的槽宽方向(左右方向)的大致中央部位于贯通孔TH211的上方的方式配置有第1通道212a，第1通道212a的侧壁部S212a、S212a的下端接合(焊接)于基板211的上表面。即，在各电池模块10的右方设置有由第1通道212a的上壁部U212a和侧壁部S212a、S212a以及基板211构成的筒部(第1筒部)。
各第2通道212b与各电池模块10对应。第2通道212b具备：在左右方向上分别以直线状延设的多个槽部G(参照图4)。各槽部G向上方敞开。即，第2通道212b具有沿左右方向延设的板带状的下壁部(底壁部)L212b和在下壁部L212b的上表面上分别沿左右方向延设并并且垂直于下壁部L212b的多个侧壁部(纵壁部)S212b。下壁部L212b的壁厚方向与上下方向一致，侧壁部S212b的壁厚方向与前后方向一致。即，多个侧壁部S212b在前后方向上以等间隔配置。位于在前后方向上邻接的2个侧壁部S212b、S212b之间的部分相当于槽部G。第2通道212b的全长(左右方向的尺寸)大于电池模块10的全长(左右方向的尺寸)。第2通道212b的宽度(前后方向的尺寸)与电池模块10的前后方向的尺寸相同。第2通道212b的下壁部L212b和多个侧壁部S212b使用挤压成形法而一体地形成。此外，在该挤压成形体的右端和左端分别接合有由矩形的板材构成的侧壁部SL212b和侧壁部SR212b(参照图5)。即，闭塞第2通道212b的左端和右端。
第2通道212b配置于基板211的下表面侧(参照图3、图6和图7)。各第2通道212b配置于各电池模块10的下方。第2通道212b的侧壁部S212b和侧壁部SL212b、SR212b的上端接合(焊接)于基板211的下表面。即，在各电池模块10的下方(基板211的下侧)设置有由第2通道212b的下壁部L212b、侧壁部S212b、S212b以及基板211构成的多个筒部(第2筒部)。此外，预先设定贯通孔TH211的位置和第2通道212b的槽部G的槽宽等，以使第2通道212b的各槽部G的左右的端部连通于分别形成于电池模块10的左方和右方的贯通孔TH211。
第3通道212c的结构与第1通道212a的结构相同。即，第3通道212c是在前后方向上以直线状延设的槽形构件。第3通道212c向下方敞开。即，第3通道212c具有侧壁部S212c、S212c，上述侧壁部S212c、S212c沿着在前后方向上延设的板带状的上壁部U212c和上壁部U212c的下表面处的左右的端部分别在前后方向上延设，且与上壁部U212c垂直。第3通道212c使用挤压成形法而一体地形成。此外，在第3通道212c的前端接合有矩形的板材，闭塞第3通道212c的前端。
第3通道212c配置于基板211的上表面侧(参照图2A和图3)。第3通道212c配置于排列有各电池模块10的空间的左方。以使第3通道212c的在槽宽方向上的中央部位于贯通孔TH211的上方的方式配置第3通道212c(参照图8)，第3通道212c的侧壁部S212c的上端接合(焊接)于基板211的下表面(参照图6和图7)。即，在各电池模块10的左方设置有由第3通道212c的上壁部U212c、侧壁部S212c、S212c以及基板211构成的筒部(第3筒部)。
框架213与基板211的上表面的外周缘部接合而对基板211进行加强(参照图3)。框架213由右框架213a和左框架213b构成。右框架213a和左框架213b具有左右对称形状。以下，对右框架213a的结构进行说明，省略左框架213b的说明。
右框架213a具有：沿着基板211的右缘部在前后方向上延伸的主框架部F1；和从主框架部F1的前端和后端起向左方稍微延伸的前框架部F2和后框架部F3。
罩部22是在前后方向上延设的箱状构件，罩部22向下方敞开(参照图1)。罩部22的侧壁部的下端与基体部21的上表面的外周部接合。此外，为了防止水、灰尘等进入罩部22内，将基体部21与罩部22的接合部密封。
用于使作为制冷剂的冷却水在热交换器212循环的未图示的循环装置(压缩机、泵等)与热交换器212连接。即，第1通道212a的前端和第3通道212c的后端分别与循环装置的排出口和吸入口连接。从循环装置排出的制冷剂从第1通道212a的前端流入第1通道212a内并向后方流动(参照图8)。该制冷剂穿过各贯通孔TH211，向各第2通道212b的各槽部G的右端部流入(分流)，从各槽部G的右端部向左方(第3通道212c侧)流动。此时，各电池模块10的热经由片材HS向基板211、侧壁部S212b和下壁部L212b传递。而且，在基板211的下表面、侧壁部S212b以及下壁部L212b与制冷剂之间产生热交换。而且，该制冷剂从各槽部G的左端部穿过各贯通孔TH211，向第3通道212c流入(汇流)，从第3通道212c的后端返回循环装置。此外，循环装置包含未图示的热交换器(散热器)。通过该热交换器(散热器)，使制冷剂的热向外部空气扩散。
如上述那样，在以往的电池装置中，预先以筒状形成的热交换器与基板接合。此时，电池模块的热在基板与构成筒部的壁部中的上侧的壁部的上表面之间的抵接部处热阻大。
相对于此，本实施方式所涉及的电池装置1的第2通道212b具有向上方敞开的多个槽部G。而且，构成第2通道212b的各侧壁部S212b和侧壁部SL212b、SR212b的上端直接接合于基板211的下表面。因此，在基板211的下表面与制冷剂之间，直接产生热交换。因此，根据该结构，与以往的电池装置相比，能够将热交换效率设定得高。另外，在上述以往的电池装置中，在基板的下表面与筒部的上侧的壁部的上表面之间夹设有与片材HS相同的片材的情况下，导致电池装置的厚度尺寸(上下方向的尺寸)变大，但在电池装置1中，不需要在第2通道212b与基板211之间设置片材。因此，能够使电池装置1比以往的电池装置轻薄化。
另外，通常，在使用挤压成形法制造上述以往的热交换器那样的筒状构件(具有中空部的构件)的情况下，该构件的小型化(中空部的轻薄化)较困难，制造速度(挤压速度)比较慢。相对于此，第2通道212b向上方敞开，因此，小型化(轻薄化)比较容易，制造速度(挤压速度)也比较快，因此，制造成本便宜。
另外，如上述那样，在本实施方式中，使制冷剂从第1通道212a向各第2通道212b的各槽部G分流，并使该制冷剂在第3通道212c中汇流。因此，将第1通道212a和第3通道212c设定得比第2通道212b的槽部G粗(槽宽和槽深大)。这样，在与第2通道212b相同，比第2通道212b粗的第1通道212a和第3通道212c配置于基板211的下侧的情况下，向基板211的下侧突出的部位的尺寸(上下方向的尺寸)变大。即，使电池装置1轻薄化较为困难。鉴于该情况，在电池装置1中，将第2通道212b配置于基板211的下侧，并且将第1通道212a和第3通道212c配置于基板211的上侧。由此，能够使电池装置1轻薄化。
并且，在本实用新型的实施时，不限定于上述实施方式，只要不脱离本实用新型的目的则能够进行各种变更。
例如，侧壁部S212b的数量也可以比图4、图8等所示的例子多。另外，如图9所示，也可以在下壁部L212b的上表面、侧壁部S212b的右表面和/或者左表面或者基板211的下表面设置沿左右方向(制冷剂的流动方向)延伸的凹部(或者凸部)。据此，能够将各第2通道212b的表面积设定得大。即，制冷剂与第2通道212b的接触面积变大。因此，能够提高热交换效率。
另外，如图10所示，也可以是，在各槽部G(下壁部L212b或者侧壁部S212b)中，在左右方向上隔开间隔而配置多个凹部R(凸部P)。据此，能够有意地使各槽部G的制冷剂的流动紊乱(产生涡流)。由此，能够进一步提高热传递效率。
另外，如图11所示，也可以是，在各槽部G中，将第1通道212a侧的端部(即，位于制冷剂的入口侧且比位于电池模块10下方的空间靠右方的部分)的截面积(槽深度或者槽宽)设定得比其他部分的截面积大。据此，在各槽部G中，与制冷剂的入口部相比，比入口部靠下游侧(电池模块10的下方)的制冷剂的流速变大。由此，能够进一步提高热交换效率。此外，例如能够使用激光加工机形成图9和图10所示的例子的凹凸。另外，也可以将具有这样的凹凸的其他部件安装于槽部G。
另外，如图12所示，也可以是，侧壁部S212b的上端的板厚大于比上端靠下方的部分的板厚。据此，侧壁部S212b与基板211间的接合面积大，能够提高接合强度。
另外，如图13所示，也可以使第1通道212a(第3通道212c)与主框架部F1一体化。另外，如图14所示，也可以使第3通道212c在后端部处折回。
另外，在上述实施方式中，制冷剂从第1通道212a的前端导入热交换器212，并从第3通道212c的后端排出。也可以取而代之，制冷剂从第1通道212a的前端导入热交换器212，并从第3通道212c的前端排出。在这种情况下，与前侧(即，接近制冷剂的入口这侧)的槽部G相比，有制冷剂不易向后侧(远离制冷剂的入口这侧)的槽部G流动之虞。因此，在这种情况下，根据贯通孔TH211的位置，使它们的内径不同较佳。具体而言，与前侧的贯通孔TH211的内径相比，将后侧的贯通孔TH211的内径设定得大较佳(参照图15)。

Claims (4)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：
壳体；和
收容于所述壳体内的多个电池单元(11)，
所述壳体具备：基体部(21)，其载置所述多个电池单元(11)；和罩部(22)，其对载置于所述基体部(21)的多个电池单元(11)进行覆盖，
所述基体部(21)具有：基板(211)，其载置所述多个电池单元(11)；底壁部(L212b)，其设置于所述基板(211)中的与载置有所述多个电池单元(11)的面相反面侧离开所述基板(211)的位置；以及板带状的多个纵壁部(S212b)，其在所述基板(211)与所述底壁部(L212b)之间分别沿规定方向延设，
所述多个纵壁部(S212b)的宽度方向上的两端分别与所述底壁部(L212b)和所述基板(211)连接。
2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，
所述纵壁部(S212b)中的靠所述基板(211)侧的端部的壁厚比其他部分的板厚大。
3.根据权利要求1或2所述的电池装置，其特征在于，
在由所述基板(211)、所述底壁部(L212b)和所述纵壁部(S212b)划分出的筒状部的内周面设置有凹凸。
4.根据权利要求1或2所述的电池装置，其特征在于，
由所述基板(211)、所述底壁部(L212b)和所述纵壁部(S212b)划分出的筒状部的在延设方向上的一端侧的截面积大于另一端侧的截面积。
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