JP2006286519A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】 電池パックの低背化を図った場合においても、電池モジュールの全体を均一に冷却することが可能な冷媒流路を備える電池パックを提供する。
【解決手段】 この電池パックにおいては、内部吸気ダクト８は、電池セルの積層方向であるＸ方向に延びるダクト８ｄを有し、その下端部分の下部冷媒流路との連通箇所に、電池モジュールの側部に沿う複数のスリット８ｂが設けられている。このスリット８ｂの開口幅（Ｗ）は、電池セルの積層方向であるＸ方向において、冷媒流れの上流側よりも下流側の方が狭くなるように設けられるとともに、Ｘ方向に対して略直交するＹ方向に所定の開口深さ（ｄ）を有するように設けられている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、電気自動車等に搭載される電池パックに関する。

近年、電動機を駆動源として用いる電気自動車や、駆動源としての電動機とその他の駆動源とを組み合わせた、いわゆるハイブリッド電気自動車が実用化されてきている。このような車両においては、電動機にエネルギーである電気を供給するための電池が搭載される。この電池としては、たとえば、繰り返し充放電が可能なニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池、リチウムイオン電池などに代表される二次電池が用いられる。

二次電池は、電池セルを積層した電池モジュールとしての電池モジュールにより構成されており、この電池モジュールがケース体の内部に収容された状態で自動車に搭載される。このケース体と、ケース体の内部に収容された電池モジュールおよびその他の内部構成部品とを含めたものを電池パックと称する。

各電池セルまたは電池モジュールは、内部での電気化学反応によって発熱し、その温度が上昇する。電池セルまたは電池モジュールは、高温になると発電効率が低下するため、たとえばケース体内部にケース体外部から冷却風等の冷媒を導入して電池モジュールを冷却することが行なわれる。

この冷却風を用いた電池パックの冷却構造としては、種々の構造のものが提案されており、たとえば、下記特許文献１においては、電池モジュールの長手方向において均一に冷媒が供給されるようにするため、電池モジュールをその長手方向において傾斜させた状態でケース体内部に収容し、電池セルへの冷媒供給路の断面積を上流側から下流側に向かって小さくなるようにしている。また、電池パックへの吸気ファンおよび排気ファンの配設においては、電池パック内の冷媒の流れに抵抗を与えないようにするため、冷媒の流れに沿って電池モジュールの長手方向を挟む両端面側に、吸気ファンおよび排気ファンが一体配置されている。

しかしながら、車両に上記構造の電池パックを搭載する場合には、搭載領域の関係から、電池パックの小型化（低背化）が要求される方向にあり、電池モジュールの長手方向を挟む両端面側に、吸気ファンおよび排気ファンを一体配置することができない場合が考えられる。また、電池パックを搭載する場合に、配置効率を考慮すると、吸気ファンおよび排気ファン、または、吸気ファンおよび排気ファンに連通する内部吸気ダクトおよび内部排気ダクトは、電池モジュールの長手方向を挟む両端面側のいずれか一方側に配設することが好ましい。さらに、電池パックの低背化を図るためには、電池モジュールの上部空間および下部空間により規定されていた冷媒通路を電池モジュールの側面に配置することで、電池パックの低背化を実現させている。

しかし、このように、冷媒通路を変更するとともに、内部吸気ダクトおよび内部排気ダクトを、電池モジュールの長手方向を挟む両端面側のいずれか一方側に配設した場合には、電池パック内の冷媒供給路において、冷媒流れに乱れが生じる結果、風速にばらつきが生じ、電池モジュールの全体を均一に冷却できないおそれがある。その結果、電池モジュールに著しい温度むらが生じ、電池パック性能の信頼性が大幅に低下する原因ともなる。
特開平７−３２０７９４号公報

本願発明の課題は、電池パックの低背化を図った場合に、電池パック内の冷媒供給路において、冷媒流れに乱れが生じる結果、風速にばらつきが生じ、電池モジュールの全体を均一に冷却できない点にある。したがって、本発明の目的は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、電池パックの低背化を図った場合においても、電池モジュールの全体を均一に冷却することが可能な冷媒流路を備える電池パックを提供することにある。

本発明に基づいた電池パックにおいては、複数の電池セルが積層された電池モジュールを電池ケース内に収容し、上記電池ケース内には、上記電池モジュールの温度を調節するたの冷媒を通過させるための流路が設けられる電池パックであって、上記電池セルの間に冷媒を通過させるため、上記電池モジュールの上部空間および下部空間のそれぞれによって規定される、上部冷媒流路および下部冷媒流路と、上記電池モジュールの上記電池セルの積層方向の一方の側部に沿って設けられ、上記上部冷媒流路および上記下部冷媒流路のいずれか一方と連通し、冷媒を上記電池モジュールに送り込むための内部吸気ダクトと、上記電池モジュールの上記電池セルの積層方向の他方の側部に沿って設けられ、上記上部冷媒流路および上記下部冷媒流路のいずれか他方と連通し、上記電池モジュールに送り込まれた冷媒を外部に排出するための内部排気ダクトとを備え、上記内部吸気ダクトおよび上記内部排気ダクトの少なくともいずれか一方のダクト内には、上記電池モジュールに送り込まれる冷媒の流れを、上記電池セルの積層方向に対して略直交する方向に向けて整流するための冷媒整流手段が設けられている。

上記本発明に基づく電池パックによれば、電池モジュールの側部に内部吸気ダクトおよび内部排気ダクトを設けることで、電池モジュールの上下に位置する上部冷媒流路および下部冷媒流路の容量を小さくできることから、上部冷媒流路および下部冷媒流路の薄型化が図られ、電池パックの低背化の実現を可能としている。さらに、上記内部吸気ダクトおよび上記内部排気ダクトの少なくともいずれか一方のダクト内に、上記電池モジュールに送り込まれる冷媒の流れを、上記電池セルの積層方向に対して略直交する方向に向けて整流するための冷媒整流手段を設けることで、冷媒の流れを変更させるときに生じる冷媒流れの乱れ（渦流の発生、冷媒流れの偏在等）が解消され、風速を安定させることが可能となる。その結果、電池モジュール全体に対して均一に冷媒を供給することができ、電池モジュール全体を均一に冷却することが可能となる。これにより、車載性および信頼性に優れた電池パックとすることが可能となる。

以下、本発明に基づいた各実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態における電池パックの車両への搭載状態を示す部分斜視図であり、図２は、本実施の形態における電池パックの概略斜視図であり、図３は、図２に示す電池パックの図２中におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った模式断面図である。なお、本実施の形態における電池パック１Ａは、電池モジュールの内部を冷却風が下方から上方に向かって通過する、いわゆるアップフロー型の冷却構造を有している。なお、各図中において白抜きで示す矢印は、冷媒である冷却風の流れを示すものである。

図１に示すように、本実施の形態における電池パック１Ａは、車両の後部座席５００の後部側に搭載されている。電池パック１Ａ内に導入される冷媒としては、車両室内の空気が冷却風として用いられ、車両室内の冷却風を電池パック１Ａに導くための外部吸気ダクト８０と、電池パック１Ａに導入された冷却風を外部に排気するための外部排気ダクト９０とが、電池パック１Ａの同一の側面側に連結されている。

図２および図３に示すように、本実施の形態における電池パック１Ａは、アッパーケース３およびロワーケース４からなるケース体２と、ケース体２の内部に配置された電池モジュール１０、内部吸気ダクト８、内部排気ダクト９および機器ボックス３０とを主に備える。

ケース体２は、アッパーケース３とロワーケース４とを組み合わせ、端部においてこれらアッパーケース３とロワーケース４とをボルト３３によって締結することにより、内部に空間を有する箱状体として形成される。ケース体２の内部の空間は、電池モジュール１０の設置スペースである冷却室（チャンバ）を含んでいる。

電池モジュール１０は（図５参照）、複数の電池セル１１を積層することによって構成されている。電池セル１１としては、たとえばニッケル−カドミウム電池や、ニッケル−水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池を用いることができる。電池セル１１はいわゆる角型平板状の外形を有している。

個々の電池セル１１の側面には突出部１１ａが設けられており、この突出部１１ａは、積層後において電池モジュール１０の側面に延在する突条部を構成する。電池モジュール１０の積層方向における両端には、電池モジュール１０の積層状態を維持するためのエンドプレート１５が配置されており（図５参照）、これら一対のエンドプレート１５は、上述の電池モジュール１０の側面に形成された突条部に係合するブラケット２６および拘束ベルト１６（図３参照）によって連結されている。

図３に示すように、個々の電池セル１１の主表面には凸部（図示省略）が設けられており、この凸部によって積層された電池セル１１の間に冷媒である冷却風を流通させるための通風路の一部が形成される。なお、本実施の形態においては、電池モジュール１０は、ロワーケース４の底面に対して所定の角度をもって傾斜（Ｙ方向に向かって傾斜）して配置される。これは、内部吸気ダクト８から吐出される冷却風が、電池セル１１の下面側において、均一に流れるようにするためである。

ケース体２の内部空間は、ケース体２の内部に配置された電池モジュール１０によって区画されている。電池モジュール１０の上面とアッパーケース３との間には、上部空間が形成され、この上部空間により上部冷媒流路５が規定されている。また、電池モジュール１０の下面とロワーケース４との間には、下部空間が形成され、この下部区間により下部冷媒流路６が規定されている。電池モジュール１０の両側の側面のそれぞれと、アッパーケース３およびロワーケース４の両側の側面のそれぞれとの間には、左右一対の側部空間である右側部空間７ａおよび左側部空間７ｂが形成されている。ここで、上述の上部冷媒流路５および下部冷媒流路６と電池モジュール１０が設置されるスペースとを含めたものが、冷媒流路に相当する。

上部冷媒流路５と右側部空間７ａおよび左側部空間７ｂとの間には、ガスケット２３が介装されており、これら空間の間の気密性が確保されている。また、下部冷媒流路６と右側部空間７ａおよび左側部空間７ｂとの間にもガスケット２３が介装されており、これら空間の間の気密性が確保されている。このガスケット２３としては、たとえば独立発泡のＥＰＤＭゴムからなるクッションシール等が用いられる。なお、上部冷媒流路５および下部冷媒流路６は、上述の電池モジュール１０の内部に形成された通風路を介して連通している。

電池モジュール１０の側方に位置する右側部空間７ａおよび左側部空間７ｂには、それぞれ内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９が設置されている。図１に示すように、内部吸気ダクト８は、ケース体２の前面に設けられた吸気口８ａに連通している。また、内部排気ダクト９は、ケース体２の前面に設けられた排気口９ａに連通している。内部吸気ダクト８は下部冷媒流路６に連通しており、内部排気ダクト９は上部冷媒流路５に連通している。ここで、吸気ダクト８は、冷媒導入口である吸気口８ａと冷却室の一部である下部空間６とを連通する連通部に相当する。

図４は、図１に示した電池パック１Ａを含む電池システムを用いた自動車１００のブロック図である。本実施の形態における電池パック１Ａを含む電池システムを適用した自動車１００は、制御部１０１と、本実施の形態における電池パック１Ａを含む電池部１０２と、駆動部１０３とを備える。制御部１０１は、電池パック１Ａの内部に配置された機器ボックス３０内に設置されており（図２参照）、電池部１０２および駆動部１０３を制御する。駆動部１０３は、電池部１０２から供給される電流によって駆動するモータなどの電動機以外に、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を含んでいてもよい。すなわち、自動車１００には、電池部１０２から供給される電流によって駆動するモータなどの電動機のみを駆動源とする電気自動車のみでなく、駆動源としてガソリンエンジンなどの電動機以外の駆動手段を備えた、いわゆるハイブリッドカーも含まれる。

次に、内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９の詳細構造について、図５および図６を参照して説明する。なお、図５は、内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９と電池モジュール１０との位置関係を示す分解斜視図であり、図６は、図５中のＶで囲まれた領域の部分拡大断面斜視図である。

まず、内部吸気ダクト８は、電池セル１１の積層方向（図中Ｘ方向）に延びるダクト８ｄを有し、その下端部分の下部冷媒流路６との連通箇所に、電池モジュール１０の側部に沿う複数のスリット８ｂが設けられている。このスリット８ｂは、内部吸気ダクト８の本体部から、電池モジュール１０側に向かって突出するように設けられている。

スリット８ｂの開口幅（Ｗ）は、図５に示すように、電池セル１１の積層方向であるＸ方向において、冷媒流れの上流側よりも下流側の方が狭くなるように設けられるとともに、Ｘ方向に対して略直交するＹ方向に所定の開口深さ（ｄ）を有するように設けられている。本実施の形態におけるスリット８ｂの最大開口幅（Ｗmax）は、約１２ｍｍ程度、最小開口幅（Ｗmin）は、約３ｍｍ程度、開口深さ（ｄ）は、約５ｍｍ程度である。また、スリット８ｂの開口形状としては、図５および図６に示すような、Ｘ方向に１列の形態に限られず、図７に示すように、Ｘ方向に上下２列の形態の採用も可能である。

次に、図５および図８を参照して、内部排気ダクト９の構造について説明する。なお、図８は、内部排気ダクト９の電池セル１１側から見た全体斜視図である。内部排気ダクト９においても、電池セル１１の積層方向（図中Ｘ方向）に延びるダクト９ｄを有し、その上端部分の上部冷媒流路５との連通箇所に、電池モジュール１０の側部に沿う複数のスリット９ｂが設けられている。このスリット９ｂも上記スリット８ｂと同様に、内部排気ダクト９の本体部から、電池モジュール１０側に向かって突出するように設けられている。

スリット９ｂの開口幅（Ｗ）は、図８に示すように、電池セル１１の積層方向であるＸ方向において、冷媒流れの上流側よりも下流側の方が狭くなるように設けられており、Ｘ方向に対して略直交するＹ方向に所定の開口深さ（ｄ）を有するように設けられている。スリット９ｂの最大開口幅（Ｗmax）、最小開口幅（Ｗmin）および開口深さ（ｄ）は、スリット８ｂと同様である。

以上、本実施の形態に基づく電池パック１Ａによれば、電池モジュール１０の側部に内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９を設けることで、電池モジュール１０の上下に位置する上部冷媒流路５および下部冷媒流路６の容量を小さくできることから、上部冷媒流路５および下部冷媒流路６の薄型化が図られ、電池パック５の低背化の実現を可能としている。

さらに、内部吸気ダクト８に吸気された冷却風を、電池モジュール１０側に向けて吐出させる際に、内部吸気ダクト８において、電池セル１１の積層方向であるＸ方向に沿って流れる冷却風の流れを、電池セル１１の積層方向に対して略直交するＹ方向に変更する必要があるが、本実施の形態における内部吸気ダクト８には、Ｙ方向に所定の開口深さ（ｄ）を有するスリット８ｂを設けることで、電池セル１１のＸ方向に沿って内部吸気ダクト８に吸気される冷却風流れを、Ｙ方向に向けて整流させて風速の均一化を図り、上流側における渦流の発生を回避することが可能となる。また、スリット８ｂの開口幅（Ｗ）を冷媒流れの上流側よりも下流側の方が狭くなるように設けることで、電池モジュール１０側に向けて吐出される冷却風量の均一化を図ることも可能としている。また、内部排気ダクト９においても、内部吸気ダクト８と同様の考えから、スリット９ｂを設けることで、電池セル１１の積層方向に沿って内部吸気ダクト８から導入される冷媒流れを、電池セル１１の積層方向に対して略直交する方向に向けて整流して、電池モジュール１０から冷媒を吸い出し、スムーズに冷却風を外部に排出することを可能としている。

このように、内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９に、スリット８ｂ，９ｂから構成される冷媒整流手段を設けることで、Ｙ方向に向かう風速の均一化を図り、冷却風の流れを変更させるときに生じる冷却風流れの乱れ（渦流の発生、冷媒流れの偏在等）の発生を防止することができる。その結果、内部吸気ダクト８から電池モジュール１１全体に対して均一に冷却風を供給することができるとともに、内部排気ダクト９からスムーズに冷却風を外部に排出することができため、電池モジュール１１全体を均一に冷却することが可能となる。これにより、車載性および信頼性に優れた電池パック１Ａとすることが可能となる。

なお、上記実施の形態において、スリット８ｂおよびスリット９ｂは、電池モジュール１０側に向かって突出するように設けられているが、電池パック１Ａの幅をさらに縮小させる必要がある場合には、図９に示すように、内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９の内部にスリット８ｂおよびスリット９ｂを設けるような構成の採用も可能である。

（実施の形態２）
次に、図１０を参照して、実施の形態２における電池パック１Ｂの構造について説明する。なお、上述の実施の形態１における電池パック１Ａとの相違点は、内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９に設けられる冷媒整流手段の構成にある。したがって、ここでは、この冷媒整流手段の構成についてのみ詳細に説明する。また、上述の実施の形態１における電池パック１Ａと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さないこととする。なお、図１０は、本実施の形態における電池パック１Ｂに採用される内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９と電池モジュール１０との位置関係を示す分解斜視図である。

本実施の形態における内部吸気ダクト８は、図１０に示すように、電池セル１１の積層方向（図中Ｘ方向）に延びるダクト８ｄにおいて、その幅Ｌが冷媒流れの上流側よりも下流側の方が狭くなるように設けられている（Ｌ１＞Ｌ２）。その結果、内部吸気ダクト８の、冷却風流れの上流側の流路断面積（Ｃ１）よりも下流側の流路断面積（Ｃ２）の方が小さくなる。ダクト８ｄの下端部分の下部冷媒流路６との連通箇所は、Ｘ方向に延びる１つの開口部８ｅが形成され、この開口部８ｅは、内部吸気ダクト８の本体部から、電池モジュール１０側に向かって突出するように設けられている。

次に、内部排気ダクト９の構造について説明する。内部排気ダクト９においても、電池セル１１の積層方向（図中Ｘ方向）に延びるダクト９ｄにおいて、その幅Ｌが冷媒流れの上流側よりも下流側の方が広くなるように設けられている（Ｌ４＞Ｌ３）。その結果、内部排気ダクト９の、冷却風流れの上流側の流路断面積（Ｃ３）よりも下流側の流路断面積（Ｃ４）の方が大きくなる。ダクト９ｄの上端部分の上部冷媒流路５との連通箇所は、Ｘ方向に延びる１つの開口部９ｅが形成され、この開口部９ｅは、内部吸気ダクト９の本体部から、電池モジュール１０側に向かって突出するように設けられている。

以上、本実施の形態に基づく電池パック１Ｂによれば、上記実施の形態１の場合と同様に、上部冷媒流路５および下部冷媒流路６の薄型化が図られ、電池パック５の低背化の実現を可能としている。さらに、内部吸気ダクト８において、冷却風流れの上流側の流路断面積（Ｃ１）よりも下流側の流路断面積（Ｃ２）の方が小さくなるように設けることで、電池モジュール１０側に向けて吐出させる冷却風の風速の均一化を図ることが可能となる。また、内部排気ダクト９においても、内部吸気ダクト８と同様の考えから、冷却風流れの上流側の流路断面積（Ｃ３）よりも下流側の流路断面積（Ｃ４）の方が大きくなるように設けることで、電池セル１１の積層方向に沿って内部吸気ダクト８から導入される冷媒流れを、電池セル１１の積層方向に対して略直交する方向に向けて整流して、電池モジュール１０から冷媒を吸い出し、スムーズに冷却風を外部に排出することを可能としている。

このように、内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９に上流側と下流側との流路断面積を異ならせて構成される冷媒整流手段を設けることで、冷却風の流れを変更させるときに生じる冷却風流れの乱れが解消される。その結果、内部吸気ダクト８から電池モジュール１１全体に対して均一に冷却風を供給することができるとともに、内部排気ダクト９からスムーズに冷却風を外部に排出することができため、電池モジュール１１全体を均一に冷却することが可能となる。これにより、車載性および信頼性に優れた電池パック１Ａとすることが可能となる。

なお、上記実施の形態において、開口部８ｅおよび開口部９ｅは、電池モジュール１０側に向かって突出するように設けられているが、電池パック１Ａの幅をさらに縮小させる必要がある場合には、開口部８ｅおよび開口部９ｅの位置を、内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９の壁面と同一面とすることも可能である（以下の実施の形態３においても同様である）。

（実施の形態３）
次に、図１１を参照して、実施の形態３における電池パック１Ｃの構造について説明する。なお、上述の実施の形態１および２における電池パック１Ａおよび１Ｂとの相違点は、内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９に設けられる冷媒整流手段の構成にある。したがって、ここでは、この冷媒整流手段の構成についてのみ詳細に説明する。また、上述の実施の形態１および２における電池パック１Ａおよび１Ｂと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さないこととする。なお、図１１は、本実施の形態における電池パック１Ｂに採用される内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９と電池モジュール１０との位置関係を示す分解斜視図である。

本実施の形態における内部吸気ダクト８は、図１０に示すように、電池セル１１の積層方向（図中Ｘ方向）に延びるダクト８ｄの内部に、開口部８ｅに到達する冷却風の風量を均一にするための整流羽根８ｆ，８ｇ，８ｈが設けられている。整流羽根８ｆは、内部吸気ダクト８内に導入される冷却風を開口部８ｅの上流側に案内し、整流羽根８ｇは、内部吸気ダクト８内に導入される冷却風を開口部８ｅの中間領域に案内し、整流羽根８ｈは、内部吸気ダクト８内に導入される冷却風を開口部８ｅの下流側に案内している。整流羽根の設ける位置・数量等は適宜選択されるものであり、図示する位置・数量に限定されるものではない。

次に、内部排気ダクト９の構造について説明する。内部排気ダクト９においても、電池セル１１の積層方向（図中Ｘ方向）に延びるダクト９ｄの内部に、整流羽根９ｆ，９ｇ，９ｈが設けられ、スムーズに冷却風を外部に排出することを可能としている。

以上、本実施の形態に基づく電池パック１Ｃによれば、上記実施の形態１および２の場合と同様に、上部冷媒流路５および下部冷媒流路６の薄型化が図られ、電池パック５の低背化の実現を可能としている。さらに、内部吸気ダクト８において、ダクト８ｄ内に整流羽根８ｆ，８ｇ，８ｈを設けることで、電池モジュール１０側に向けて吐出させる冷却風の風速の均一化を図ることが可能となる。

このように、内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９に整流羽根８ｆ，８ｇ，８ｈ、９ｆ，９ｇ，９ｈから構成される冷媒整流手段を設けることで、冷却風の流れを変更させるときに生じる冷却風流れの乱れが解消される。その結果、内部吸気ダクト８から電池モジュール１１全体に対して均一に冷却風を供給することができ、電池モジュール１１全体を均一に冷却することが可能となる。また、電池セル１１の積層方向に沿って内部吸気ダクト８から導入される冷媒流れを、電池セル１１の積層方向に対して略直交する方向に向けて整流して、電池モジュール１０から冷媒を吸い出し、スムーズに冷却風を外部に排出することを可能としている。これにより、車載性および信頼性に優れた電池パック１Ａとすることが可能となる。

なお、上記各実施の形態において示した電池パック１Ａ〜１Ｃの冷媒整流手段を適宜選択的に組み合わせて用いることによっても、内部吸気ダクト８から電池モジュール１１全体に対してさらに均一に冷却風を供給することができ、電池モジュール１１全体をより好ましい状態で均一に冷却することが可能となる。また、内部吸気ダクト８および内部排気ダクト９のいずれにも冷媒整流手段を設ける場合について説明しているが、いずれか一方のダクトにのみ上記整流手段を設けることによっても、冷却風の均一な導入および排出を実現させることが可能である。

また、上記各実施の形態において示した電池パック１Ａ〜１Ｃにあっては、冷媒として車両室内の空気を利用した場合を例示して説明を行なったが、他の冷媒を利用することも当然に可能である。また、冷媒は必ずしも気体に限られるものではなく、場合によっては液体を利用することも可能である。

また、アップフロー型の冷却構造において、電池モジュール１０が、ロワーケース４の底面に対して所定の角度をもって傾斜して配置される構成を示しているが、この構造に限定されるものでなく、ダウンフロー型の冷却構造、電池モジュール１０をロワーケース４の底面に対して並行に配置する構造に対して、本発明の構造を適用することも可能である。

したがって、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

この発明に基づいた実施の形態１における電池パックの車両への搭載状態を示す部分斜視図である。 この発明に基づいた実施の形態１における電池パックの概略斜視図である。 図２中におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った模式断面図である。 この発明に基づいた実施の形態１における電池パックを含む電池システムを用いた自動車のブロック図である。 この発明に基づいた実施の形態１における電池パックの内部吸気ダクトおよび内部排気ダクトと電池モジュールとの位置関係を示す分解斜視図である。 図５中のＶＩで囲まれた領域の部分拡大断面斜視図である。 この発明に基づいた実施の形態１における電池パックの内部吸気ダクトに採用されるスリットの他の形態を示す部分拡大図である。 この発明に基づいた実施の形態１における電池パックの内部排気ダクトの電池セル側から見た全体斜視図である。 この発明に基づいた実施の形態１における他の電池パックの内部吸気ダクトおよび内部排気ダクトと電池モジュールとの位置関係を示す分解斜視図である。 この発明に基づいた実施の形態２における電池パックの内部吸気ダクトおよび内部排気ダクトと電池モジュールとの位置関係を示す分解斜視図である。 この発明に基づいた実施の形態３における電池パックの内部吸気ダクトおよび内部排気ダクトと電池モジュールとの位置関係を示す分解斜視図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 電池パック、２ ケース体、３ アッパーケース、４ ロワーケース、５ 上部冷媒流路、６ 下部冷媒流路、７ａ 右側部空間、７ｂ 左側部空間、８ 内部吸気ダクト、８ａ 吸気口、８ｂ，９ｂ スリット、８ｄ，９ｄ ダクト、８ｅ 開口部、８ｆ，８ｇ，８ｈ，９ｆ，９ｇ，９ｈ 整流羽根、９ 内部排気ダクト、９ａ 排気口、９ｅ 開口部、１０ 電池モジュール、１１ 電池セル、１１ａ 突出部、１５ エンドプレート、１６ 拘束ベルト、２３ ガスケット、２６ ブラケット、３０ 機器ボックス、３３ ボルト、８０ 外部吸気ダクト、９０ 外部排気ダクト、１００ 自動車、１０１ 制御部、１０２ 電池部、１０３ 駆動部、５００ 後部座席。

Claims (10)

1. 複数の電池セルが積層された電池モジュールを電池ケース内に収容し、前記電池ケース内には、前記電池モジュールの温度を調節するたの冷媒を通過させるための流路が設けられる電池パックであって、
   前記電池セルの間に冷媒を通過させるため、前記電池モジュールの上部空間および下部空間のそれぞれによって規定される、上部冷媒流路および下部冷媒流路と、
   前記電池モジュールの前記電池セルの積層方向の一方の側部に沿って設けられ、前記上部冷媒流路および前記下部冷媒流路のいずれか一方と連通し、冷媒を前記電池モジュールに送り込むための内部吸気ダクトと、
   前記電池モジュールの前記電池セルの積層方向の他方の側部に沿って設けられ、前記上部冷媒流路および前記下部冷媒流路のいずれか他方と連通し、前記電池モジュールに送り込まれた冷媒を外部に排出するための内部排気ダクトと、を備え、
   前記内部吸気ダクトおよび前記内部排気ダクトの少なくともいずれか一方のダクト内には、前記電池モジュールに送り込まれる冷媒の流れを、前記電池セルの積層方向に対して略直交する方向に向けて整流するための冷媒整流手段が設けられる、電池パック
2. 前記内部吸気ダクトに、前記冷媒整流手段が設けられ、この冷媒整流手段は、前記電池セルの積層方向に沿って前記内部吸気ダクトに吸気される冷媒流れを、前記電池セルの積層方向に対して略直交する方向に向けて整流して、前記電池モジュールに向けて冷媒を送り出す、請求項１に記載の電池パック。
3. 前記冷媒整流手段として、前記内部吸気ダクトの前記上部冷媒流路および前記下部冷媒流路のいずれか一方との連通箇所に、前記電池モジュールの側部に沿って複数のスリットが配列され、
   前記スリットは、その開口幅が、冷媒流れの上流側よりも下流側の方が狭くなるように設けられるとともに、前記電池セルの積層方向に対して略直交する方向に所定の開口深さを有する、請求項２に記載の電池パック。
4. 前記冷媒整流手段として、前記内部吸気ダクトの、冷媒流れの上流側の流路断面積よりも下流側の流路断面積の方が小さくなるように設けられる、請求項２に記載の電池パック。
5. 前記冷媒整流手段として、前記内部吸気ダクト内に、冷媒流れの上流側から下流側にかけて、前記内部吸気ダクトの前記上部冷媒流路および前記下部冷媒流路のいずれか一方との連通箇所に整流羽根が設けられる、請求項２に記載の電池パック。
6. 前記内部排気ダクトに、前記冷媒整流手段が設けられ、この冷媒整流手段は、前記電池セルの積層方向に沿って前記内部吸気ダクトから導入される冷媒流れを、前記電池セルの積層方向に対して略直交する方向に向けて整流して、前記電池モジュールから冷媒を吸い出す、請求項１に記載の電池パック。
7. 前記冷媒整流手段として、前記内部排気ダクトの前記上部冷媒流路および前記下部冷媒流路のいずれか一方との連通箇所に、前記電池モジュールの側部に沿って複数のスリットが配列され、
   前記スリットは、その開口幅が、冷媒流れの上流側よりも下流側の方が狭くなるように設けられるとともに、前記電池セルの積層方向に対して略直交する方向に所定の開口深さを有する、請求項６に記載の電池パック。
8. 前記冷媒整流手段として、前記内部排気ダクトの、冷媒流れの上流側の流路断面積よりも下流側の流路断面積の方が大きくなるように設けられる、請求項６に記載の電池パック。
9. 前記冷媒整流手段として、前記内部吸気ダクト内に、冷媒流れの上流側から下流側にかけて、前記内部吸気ダクトの前記上部冷媒流路および前記下部冷媒流路のいずれか一方との連通箇所に整流羽根が設けられる、請求項６に記載の電池パック。
10. 前記内部吸気ダクトの冷媒取入口と、前記内部排気ダクトの冷媒排出口とが、同一の側面に設けられる、請求項１から４のいずれかに記載の電池パック。

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