JP2003291656A - 電気自動車用バッテリの冷却構造 - Google Patents

電気自動車用バッテリの冷却構造

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JP2003291656A
JP2003291656A JP2002102878A JP2002102878A JP2003291656A JP 2003291656 A JP2003291656 A JP 2003291656A JP 2002102878 A JP2002102878 A JP 2002102878A JP 2002102878 A JP2002102878 A JP 2002102878A JP 2003291656 A JP2003291656 A JP 2003291656A
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battery
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batteries
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JP2002102878A
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Kentaro Shibuya
健太郎 澁谷
Kazuhisa Okamoto
和久 岡本
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストや燃費を適正な範囲内に維持しつつ、
バッテリ毎の温度バラツキを低減することができる電気
自動車用のバッテリ冷却構造を提供する。 【解決手段】 電気自動車2に搭載されるバッテリボッ
クス3内に複数のバッテリ4を複数列に配列して収容す
る。複数列に配列したバッテリ4間にウォータージャケ
ット6を部分的に設ける。前記バッテリボックス3に対
向配置されるバッテリ4とバッテリボックス3との間に
伝熱板10を介装する。この伝熱板10をバッテリボッ
クス3に固着してなる。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は電気自動車に搭載
されるバッテリボックス内に収容される複数のバッテリ
を冷却するための電気自動車用バッテリの冷却構造に関
するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、省エネルギー等の観点から、電力
で駆動可能な電気自動車が開発されている。この種の電
気自動車には、複数のバッテリを複数列に配列した状態
で収容したバッテリボックスを搭載したものがある。バ
ッテリの性能や寿命は温度環境に大きく依存し、特に、
高温時に充放電を行うとバッテリの劣化が著しい。そこ
で、従来においては、複数列に配列したバッテリの周囲
を覆うようにウォータージャケットを設け、その内部に
冷却水を供給することで、バッテリの冷却を図っている
ものがある。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にバッテリの周囲を覆うようにウォータージャケットを
設けると、ウォータージャケットが大型化して重量が増
大し、加えてウォータージャケットに冷却水を供給する
ポンプも大型化するため、コストの増大や燃費の悪化を
招くという問題があった。 【0004】また、バッテリの性能を確保するために、
上述のように複数に配列されたバッテリの温度バラツキ
を抑えて冷却することが要請されている。また、電気自
動車に搭載されるバッテリボックスとしては、一定の剛
性を確保することが要請されている。 【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、コストや燃費を適正な範囲内に維持しつつ、
バッテリ毎の温度バラツキを低減し、バッテリボックス
の剛性を確保することができる電気自動車用のバッテリ
冷却構造を提供することを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載した発明は、電気自動車(例えば、
後述する実施の形態における電気自動車2)に搭載され
るバッテリボックス(例えば、後述する実施の形態にお
けるバッテリボックス3)内に複数のバッテリ(例え
ば、後述する実施の形態におけるバッテリ4)を複数列
に配列して収容し、複数列に配列したバッテリ間にウォ
ータージャケット(例えば、後述する実施の形態におけ
るウォータージャケット6)を部分的に設け、前記バッ
テリボックスに対向配置されるバッテリとバッテリボッ
クスとの間に伝熱部材(例えば、後述する実施の形態に
おける伝熱板10)を介装するとともに、該伝熱部材を
バッテリボックスに固着してなることを特徴とする電気
自動車用バッテリの冷却構造(例えば、後述する実施の
形態における電気自動車用バッテリの冷却構造1)であ
る。 【0007】この発明によれば、複数列に配列したバッ
テリ間にウォータージャケットを部分的に設けるため、
バッテリにおけるウォータージャケットに接触する部位
の冷却効果を高めるとともに、ウォータージャケットや
冷却水を供給するポンプの軽量化を図ることができる。
加えて、前記バッテリボックスに対向配置されるバッテ
リとバッテリボックスとの間に伝熱部材を介装すること
により、バッテリで発生した熱を伝熱部材を介してバッ
テリボックスに伝達することができ、バッテリボックス
内に熱がこもることを防止できる。また、前記バッテリ
とバッテリボックスとの間に介装させた前記伝熱部材を
バッテリボックスに固着することで、バッテリボックス
が受ける荷重を前記伝熱部材を介して内部に分散させる
ことができるため、バッテリボックスの剛性を高めるこ
とができる。また、前記伝熱部材によりバッテリの位置
決めを行うことができる。 【0008】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態にお
ける電気自動車のバッテリ冷却構造を図面と共に説明す
る。ここで、電気自動車とは、純粋に走行エネルギーを
バッテリだけで供給する形式のもの以外に、内燃機関や
燃料電池によりその一部または全部を供給する形式のも
のも含むものとする。 【0009】図1はこの発明の実施の形態における電気
自動車のバッテリ冷却構造(以下単に、バッテリ冷却構
造という)1を示す概略構成図である。図1に示したよ
うに、バッテリボックス3は内部が中空形状となってい
て、その内部に複数のバッテリ4を収容した状態で電気
自動車2の床下部に搭載されている。なお、バッテリボ
ックス3の搭載位置はこれに限らず、例えば、車両の前
方または後方であってもよい。 【0010】図2は図1のバッテリ冷却構造の要部を示
す説明図である。同図に示したように、各バッテリ4は
略直方体形状をなし、その上面に端子12が形成されて
いる。本実施の形態においては、所定数(例えば5個)
のバッテリ4がモジュール用バー14により短手方向に
束ねられ、バッテリモジュール5を形成している。本実
施の形態においては、モジュール用バー14は、後述す
る伝熱板10と同様に伝熱性の高い材料で形成されてい
る。 【0011】各バッテリモジュール5は所定間隔をあけ
た状態で配置され、複数列に配列された状態でバッテリ
ボックス3に収容されている。バッテリモジュール5同
士は、それぞれ端子ケーブル13を介して直列に接続さ
れ、その両端に接続される電気自動車駆動用の電動機
(図示せず)に駆動に十分な電力を供給できるようにし
ている。また、前記バッテリボックス3は、その高さを
バッテリ4よりも若干高くなるように形成して内部に余
裕スペースを持たせており、前記端子ケーブル13の配
置スペース等を確保している。 【0012】なお、バッテリ4の配列については、バッ
テリボックス3の搭載位置や形状に応じて適宜変更して
もよい。例えば、バッテリモジュール5を形成せずに、
各バッテリ4を配列してもよい。 【0013】また、本実施の形態においては、各バッテ
リモジュール5は所定間隔を開けた状態で配列され、互
いに隣合うバッテリモジュール5間に、一つおきにウォ
ータージャケット6を配置している。このように、前記
複数列に配列したバッテリモジュール5間に、ウォータ
ージャケット6を部分的に配置することで、ウォーター
ジャケット6全体の軽量化を図るとともに、各ウォータ
ージャケット6に冷却水を供給するポンプ(図示せず)
の軽量化をも図ることができる。 【0014】また、前記バッテリボックス3に配置され
るバッテリ4(4A)とバッテリボックス3との間には
伝熱板10が介装されている。図3は図2の伝熱板10
の下部を示す斜視図である。図2、図3に示したよう
に、前記伝熱板10は、前記バッテリ4Aのバッテリボ
ックス3内壁面に対向する面を前記モジュール用バー1
4を介して覆うとともに、その上端部と下端部とがバッ
テリボックス3内壁面側に屈曲した、断面略コ字状に形
成されている。前記伝熱板10の上端部と下端部とは、
それぞれボルト7,8を介してバッテリボックス3に固
着されている。これにより、バッテリ4Aの熱を伝熱板
10を介してバッテリボックス3に伝達することができ
るとともに、伝熱板10をバッテリボックス3に固着す
ることで、バッテリボックス3が受ける荷重を前記伝熱
板10を介して内部に分散させることができるため、バ
ッテリボックス3の剛性を高めることができる。加え
て、前記伝熱板10により、バッテリ4Aを含むバッテ
リモジュール5の位置決めを行うことができる。この伝
熱板10の材質としては、アルミ等の伝熱性の高い金属
が好ましい。なお、図2には、バッテリボックス3の前
側のみを示しているが、バッテリボックス3の後側も前
側と同様に構成されている。 【0015】上述したように、ウォータージャケット6
をバッテリモジュール5間に一つおきに設けたため、ウ
ォータージャケット6に隣合うバッテリモジュール5の
隣接する部位を冷却できる。そして、各バッテリモジュ
ール5は伝熱性の高いモジュール用バー14で束ねられ
ているため、バッテリーモジュール5を構成する各バッ
テリ4をモジュール用バー14を介して冷却することが
できる。加えて、バッテリボックス3に対向するバッテ
リ4Aとバッテリボックス3との間に伝熱板10を介装
しているため、バッテリ4Aとバッテリボックス3との
間に熱がこもらずに、バッテリ4Aの熱をバッテリボッ
クス3に伝達することができ、バッテリモジュール5を
構成するバッテリ4温度の均一化を図ることができる。 【0016】図4は本発明との比較例におけるバッテリ
モジュールと温度の関係を示す説明図である。図5は本
発明の実施例におけるバッテリモジュールと温度の関係
を示す説明図である。実施例は上述したバッテリボック
ス3の前側に伝熱板10を設けており、他の点ではバッ
テリ冷却構造1と同様の構造である。比較例は前記バッ
テリボックス3に伝熱板10を設けていない点で実施例
と異なっており、その他の点は実施例と同様の構造であ
る。 【0017】実施例、比較例ともに以下の測定条件で測
定を行った。すなわち、外気温は25℃であり、充填開
始時のバッテリの残容量SOCは0%であり、200V
で充電を行い、充電開始から375分〜425分経過後
の、バッテリ4の温度を計測した。図4、図5におい
て、横軸はバッテリボックス3内に配列したバッテリモ
ジュール5の列順を示し、#1〜#23の順でバッテリ
ボックス3内に配列されている。また、縦軸は各バッテ
リモジュール5を構成するバッテリ4の内、バッテリボ
ックス3先端側に配置したバッテリ4の温度を示し、#
1の温度はバッテリ4Aの温度である。 【0018】図4に示したように、バッテリボックス3
先端のバッテリモジュール#1と後端のバッテリモジュ
ール#23との間で、温度差が約1.5℃発生した。電
気自動車2の駆動系を配置する関係上、バッテリボック
ス3は後側より前側が高温となっている。これに対し
て、実施例の場合には、バッテリモジュール#1とバッ
テリモジュール#23との間で、温度差は約0.8℃で
あり、比較例に対して約0.7℃温度差を低減すること
ができた。これにより、実施例のように構成すれば、バ
ッテリ4間の温度バラツキを低減できることがわかっ
た。 【0019】 【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載し
た発明によれば、バッテリにおけるウォータージャケッ
トに接触する部位の冷却効果を高めるとともに、ウォー
タージャケットや冷却水を供給するポンプの軽量化を図
ることができる。加えて、バッテリで発生した熱を伝熱
部材を介してバッテリボックスに伝達することができ、
バッテリボックス内に熱がこもることを防止でき、バッ
テリボックスの剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 図1は本発明の実施の形態におけるバッテリ
冷却構造を備えた電気自動車の概略説明図である。 【図2】 図1のバッテリ冷却構造の要部を示す説明図
である。 【図3】 図2の伝熱板の下部を示す斜視図である。 【図4】 本発明との比較例におけるバッテリモジュー
ルと温度の関係を示す説明図である。 【図5】 本発明の実施例におけるバッテリモジュール
と温度の関係を示す説明図である。 【符号の説明】 1 バッテリ冷却装置 2 電気自動車 3 バッテリボックス 4 バッテリ 6 ウォータージャケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3D035 AA03 3D038 AA00 5H040 AA28 AS07 AT06 AY03 CC59 DD04

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 電気自動車に搭載されるバッテリボック
    ス内に複数のバッテリを複数列に配列して収容し、 複数列に配列したバッテリ間にウォータージャケットを
    部分的に設け、 前記バッテリボックスに対向配置されるバッテリとバッ
    テリボックスとの間に伝熱部材を介装するとともに、該
    伝熱部材をバッテリボックスに固着してなることを特徴
    とする電気自動車用バッテリの冷却構造。
JP2002102878A 2002-04-04 2002-04-04 電気自動車用バッテリの冷却構造 Withdrawn JP2003291656A (ja)

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