JP2014127321A

JP2014127321A - Battery unit

Info

Publication number: JP2014127321A
Application number: JP2012282618A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Shimonosono; 均下野園; Tomoyuki Hanada; 知之花田; Yoshihito Sonoo; 義人園生; Toshiyuki Motohashi; 季之本橋; Takashi Otsuka; 隆大塚; Satoru Sakuma; 哲佐久間; Tatsuo Kawaguchi; 達生川口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Marelli Corp
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-07-07

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery unit capable of improving assemblability thereof.SOLUTION: A battery unit 1 includes: a battery module group 10 in which a plurality of battery modules 11 including a plurality of electric cells housed therein are stacked; a water jacket 20 provided in a direction orthogonal to the lamination direction of the battery modules 11 and heating or cooling the battery module group 10 with a heating/cooling medium supplied to the inside thereof; and a heat conducting gel 30 interposed between the battery module group 10 and the water jacket 20. The battery module group 10 has an escape part 13 with a recessed shape on the side of the water jacket 20.

Description

本発明は、バッテリユニットに関する。 The present invention relates to a battery unit.

従来、多数の角型電池からなる電池ブロックを冷却するバッテリシステムが提案されている。このバッテリシステムは、冷媒が供給される冷却パイプを電池ブロックの表面に熱結合状態で配設する構造となっている。また、バッテリシステムは、電池ブロックと冷却パイプとの間には、熱伝導性を有する絶縁材を設ける構造となっている（特許文献１参照）。 Conventionally, a battery system for cooling a battery block composed of a large number of prismatic batteries has been proposed. This battery system has a structure in which a cooling pipe to which a refrigerant is supplied is disposed on the surface of the battery block in a thermally coupled state. The battery system has a structure in which an insulating material having thermal conductivity is provided between the battery block and the cooling pipe (see Patent Document 1).

特開２００９−１３４９０１号公報JP 2009-134901 A

しかし、従来装置では、電池ブロックと冷却パイプとの間に絶縁材を設けるため、組み付け公差により組み付けが困難となる場合があった。例えば、冷却パイプ上にゲルなどの絶縁材を塗布し、その絶縁材上に電池ブロックを載置する構造である場合、組み付け公差の最大時を想定して絶縁材を厚く塗布すると、実際の組み付け時において組み付け公差が小さかったときには、厚く塗布された絶縁材上に電池ブロックを押し込むようにして電池ブロックを載置しなければならず、組み付け時には大きな反力が発生して、組み付けが困難となってしまう。 However, in the conventional apparatus, since an insulating material is provided between the battery block and the cooling pipe, the assembly may be difficult due to the assembly tolerance. For example, in the case of a structure in which an insulating material such as gel is applied on the cooling pipe and the battery block is placed on the insulating material, if the insulating material is applied thickly assuming the maximum assembly tolerance, the actual assembly If the assembly tolerance is small at the time, the battery block must be placed by pushing the battery block onto the thickly coated insulating material, and a large reaction force is generated during the assembly, making the assembly difficult. End up.

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、組み付け性の向上を図ることが可能なバッテリユニットを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a battery unit capable of improving the assembling property.

本発明のバッテリユニットは、電池モジュール群と温調手段との間に介在される伝熱性のゲルを備え、電池モジュール群は、温調手段側に凹形状の逃げ部を有する。 The battery unit of the present invention includes a heat conductive gel interposed between the battery module group and the temperature control means, and the battery module group has a concave relief portion on the temperature control means side.

本発明によれば、電池モジュール群は温調手段側に凹形状の逃げ部を有するため、たとえ最大公差時を考慮して伝熱性のゲルを厚く塗布し、実際の組み付け公差が例えば小さかったとしても、ゲルは逃げ部に流入することとなり、組み付け時における反力を軽減することができる。従って、組み付け性の向上を図ることができる。 According to the present invention, since the battery module group has a concave relief portion on the temperature control means side, it is assumed that the actual assembly tolerance is small, for example, by applying a thick heat conductive gel in consideration of the maximum tolerance. However, the gel flows into the escape portion, and the reaction force during assembly can be reduced. Therefore, the assembling property can be improved.

本発明の実施形態に係るバッテリユニットに接続される温調回路の回路図である。It is a circuit diagram of the temperature control circuit connected to the battery unit which concerns on embodiment of this invention. 第１実施形態に係るバッテリユニットの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the battery unit which concerns on 1st Embodiment. 各電池モジュールの内部を示す一部破断図である。It is a partially broken view which shows the inside of each battery module. 比較例となるバッテリユニットによる組み付け時の様子を示す断面図であり、（ａ）は組み付け前の様子を示し、（ｂ）は組み付け後の第１の例を示し、（ｃ）は組み付け後の第２の例を示している。It is sectional drawing which shows the mode at the time of the assembly | attachment by the battery unit used as a comparative example, (a) shows the state before the assembly, (b) shows the first example after the assembly, and (c) shows the state after the assembly. A second example is shown. 図２に示した電池モジュール群を下側から見た場合の平面図である。FIG. 3 is a plan view when the battery module group shown in FIG. 2 is viewed from below. 第２実施形態に係るバッテリユニットの要部を示す断面図であり、（ａ）は組み立て前の状態を示し、（ｂ）は組み立て後の状態を示している。It is sectional drawing which shows the principal part of the battery unit which concerns on 2nd Embodiment, (a) shows the state before an assembly, (b) has shown the state after an assembly. 第３実施形態に係るバッテリユニットの要部を示す断面図であり、（ａ）は組み立て前の状態を示し、（ｂ）は組み立て後の状態を示している。It is sectional drawing which shows the principal part of the battery unit which concerns on 3rd Embodiment, (a) shows the state before an assembly, (b) has shown the state after an assembly.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るバッテリユニットに接続される温調回路２００の回路図である。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a temperature control circuit 200 connected to a battery unit according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、ウォータジャケット２０と温調回路２００は、ウォータジャケット２０の接続管２１，２２に接続されるゴムホース等によって連結される。これにより、車両振動によってウォータジャケット２０と温調回路２００との間の距離が変化しても、各部位に力が作用しないようになっている。 As shown in FIG. 1, the water jacket 20 and the temperature control circuit 200 are connected by a rubber hose or the like connected to the connection pipes 21 and 22 of the water jacket 20. Thereby, even if the distance between the water jacket 20 and the temperature control circuit 200 changes due to vehicle vibration, no force acts on each part.

温調回路２００は、低温媒体生成器２１０と、電気ヒータ２２０と、媒体温度センサ２３０と、ポンプ２４０と、これらを接続する温調用媒体通路２５０と、制御装置２６０と、電池温度センサ２７０とで構成される回路であり、車両用空調システム３００と組み合わせられて動作する。 The temperature adjustment circuit 200 includes a low-temperature medium generator 210, an electric heater 220, a medium temperature sensor 230, a pump 240, a temperature adjustment medium passage 250 connecting them, a control device 260, and a battery temperature sensor 270. The circuit is configured and operates in combination with the vehicle air conditioning system 300.

低温媒体生成器２１０は、低温媒体生成器２１０に流入する車両用空調システム３００の冷媒と低温媒体生成器２１０に流入する温調用媒体（以下熱冷媒という）との間で熱交換を行わせ、低温の温調用媒体を生成する熱交換器である。 The low temperature medium generator 210 performs heat exchange between the refrigerant of the vehicle air conditioning system 300 flowing into the low temperature medium generator 210 and the temperature adjusting medium (hereinafter referred to as thermal refrigerant) flowing into the low temperature medium generator 210, It is a heat exchanger that generates a low-temperature temperature control medium.

電気ヒータ２２０は、図示しない電源から電力の供給を受けて温調用媒体通路内を流れる熱冷媒を加熱し、高温の温調用媒体を生成するヒータである。 The electric heater 220 is a heater that receives a supply of electric power from a power source (not shown) and heats the thermal refrigerant flowing in the temperature adjusting medium passage to generate a high temperature adjusting medium.

媒体温度センサ２３０は、ウォータジャケット２０に供給される熱冷媒の温度を検出するセンサである。 The medium temperature sensor 230 is a sensor that detects the temperature of the thermal refrigerant supplied to the water jacket 20.

ポンプ２４０は、図示しない電源から電力の供給を受けて駆動され、ウォータジャケット２０から排出された熱冷媒を圧送し、温調回路２００からウォータジャケット２０に熱冷媒を輸送するポンプである。 The pump 240 is driven by receiving power from a power source (not shown), pumps the thermal refrigerant discharged from the water jacket 20, and transports the thermal refrigerant from the temperature control circuit 200 to the water jacket 20.

電池温度センサ２７０は、バッテリユニット１の内部温度を検出するセンサである。 The battery temperature sensor 270 is a sensor that detects the internal temperature of the battery unit 1.

車両用空調システム３００は、コンプレッサ３１０と、コンデンサ３２０と、蒸発器３３０と、流路切換えバルブ３４０と、逆止弁３５０と、これらを接続する冷媒通路３６０とで構成される回路である。 The vehicle air conditioning system 300 is a circuit that includes a compressor 310, a condenser 320, an evaporator 330, a flow path switching valve 340, a check valve 350, and a refrigerant passage 360 that connects them.

コンプレッサ３１０は冷媒を圧縮するコンプレッサであり、圧縮された冷媒はコンデンサ３２０に送られる。 The compressor 310 is a compressor that compresses the refrigerant, and the compressed refrigerant is sent to the condenser 320.

コンデンサ３２０は、圧縮されて温度が上昇した冷媒と外気との間で熱交換を行わせて冷媒の温度を下げ、冷媒を液化させる熱交換器である。コンデンサ３２０には、外気をコンデンサ３２０に送り込むためのファン３２０ｆが隣接して設けられている。 The condenser 320 is a heat exchanger that causes heat exchange between the compressed refrigerant whose temperature has risen and the outside air to lower the temperature of the refrigerant and liquefy the refrigerant. The capacitor 320 is provided with a fan 320 f adjacent to the outside for sending outside air to the capacitor 320.

蒸発器３３０は、液化した冷媒と車内に導入される空気との間で熱交換を行わせ、低温の空気を作り出す熱交換器である。また、蒸発器３３０は、図示しない減圧機構を有している。車両用空調システム３００においては、別途ヒータ（不図示）によって作り出された高温の空気とこの低温の空気とを混合することで、所望の温度の空調用空気を作り出し
、車室内に供給する。 The evaporator 330 is a heat exchanger that generates low-temperature air by performing heat exchange between the liquefied refrigerant and the air introduced into the vehicle. Further, the evaporator 330 has a decompression mechanism (not shown). In the vehicle air-conditioning system 300, high-temperature air created by a separate heater (not shown) and this low-temperature air are mixed to create air-conditioning air having a desired temperature and supply it to the vehicle interior.

流路切換えバルブ３４０は、コンデンサ３２０で冷却・液化された冷媒を蒸発器３３０のみに送る状態、低温媒体生成器２１０のみに送る状態、蒸発器３３０及び低温媒体生成器２１０の両方に送る状態を切り換えるバルブである。 The flow path switching valve 340 has a state in which the refrigerant cooled and liquefied by the condenser 320 is sent only to the evaporator 330, a state in which only the low temperature medium generator 210 is sent, and a state in which both the evaporator 330 and the low temperature medium generator 210 are sent. It is a valve to switch.

逆止弁３５０は、低温媒体生成器２１０からコンプレッサ３１０への冷媒の流れのみを許容し、蒸発器３３０を通過した冷媒が低温媒体生成器２１０に流入するのを阻止するバルブである。 The check valve 350 is a valve that allows only the flow of the refrigerant from the cold medium generator 210 to the compressor 310 and prevents the refrigerant that has passed through the evaporator 330 from flowing into the cold medium generator 210.

制御装置２６０は、電池温度センサ２７０から入力される信号に基づき、バッテリユニット１の冷却・加熱の要否を判断する機能を有している。 The control device 260 has a function of determining whether or not the battery unit 1 needs to be cooled / heated based on a signal input from the battery temperature sensor 270.

この制御装置２６０は、バッテリユニット１を冷却する必要があると判断した場合、流路切換えバルブ３４０を切り換え、冷媒が低温媒体生成器２１０（空調中は蒸発器３３０及び低温媒体生成器２１０）に供給されるようにする。これにより熱冷媒の温度が低下し、これをポンプ２４０によりウォータジャケット２０に供給することでバッテリユニット１が冷却される。このとき、制御装置２６０は、電気ヒータ２２０への通電は行わない。 When it is determined that the battery unit 1 needs to be cooled, the control device 260 switches the flow path switching valve 340 so that the refrigerant is supplied to the low temperature medium generator 210 (the evaporator 330 and the low temperature medium generator 210 during air conditioning). To be supplied. As a result, the temperature of the thermal refrigerant decreases, and the battery unit 1 is cooled by supplying it to the water jacket 20 by the pump 240. At this time, the control device 260 does not energize the electric heater 220.

制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって熱冷媒の温度を監視し、熱冷媒の温度がバッテリユニット１の冷却に適した温度に保たれるように、車両用空調システム３００の負荷をフィードバック制御する。車両用空調システム３００の負荷は車両用空調システム３００の制御装置（不図示）を介して調整される。 The control device 260 monitors the temperature of the thermal refrigerant by the medium temperature sensor 230 and feedback-controls the load of the vehicle air conditioning system 300 so that the temperature of the thermal refrigerant is maintained at a temperature suitable for cooling the battery unit 1. . The load of the vehicle air conditioning system 300 is adjusted via a control device (not shown) of the vehicle air conditioning system 300.

逆に、制御装置２６０は、バッテリユニット１を加熱する必要があると判断した場合、電気ヒータ２２０への通電を行い、熱冷媒を加熱する。そして、加熱した熱冷媒をポンプ２４０によりウォータジャケット２０に供給することによって、バッテリユニット１を加熱する。このとき、制御装置２６０は、冷媒が低温媒体生成器２１０に流れない状態に流路切換えバルブ３４０を切り換える。制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって熱冷媒の温度を監視し、熱冷媒の温度がバッテリユニット１の加熱に適した温度に保たれるように、電気ヒータ２２０への通電をフィードバック制御する。 Conversely, when it is determined that the battery unit 1 needs to be heated, the control device 260 energizes the electric heater 220 to heat the thermal refrigerant. Then, the battery unit 1 is heated by supplying the heated thermal refrigerant to the water jacket 20 by the pump 240. At this time, the control device 260 switches the flow path switching valve 340 so that the refrigerant does not flow to the low temperature medium generator 210. The control device 260 monitors the temperature of the thermal refrigerant with the medium temperature sensor 230 and feedback-controls the energization of the electric heater 220 so that the temperature of the thermal refrigerant is maintained at a temperature suitable for heating the battery unit 1.

図２は、第１実施形態に係るバッテリユニット１の概略断面図である。図２に示すように、バッテリユニット１は、電池モジュール群１０と、ウォータジャケット（温調手段）２０と、ゲル３０と、ケースＣとから構成されている。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the battery unit 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the battery unit 1 includes a battery module group 10, a water jacket (temperature control means) 20, a gel 30, and a case C.

電池モジュール群１０は、複数の単電池を収納した電池モジュール１１が複数個積層されてなるものである。図３は、各電池モジュール１１の内部を示す一部破断図である。図３に示すように、電池モジュール１１は、単電池１１ａが電池モジュール１１の積層方向と同じ方向に複数（本実施形態では４つ）積層されており、この積層された単電池１１ａを缶体１１ｂで覆う構造となっている。 The battery module group 10 is formed by stacking a plurality of battery modules 11 containing a plurality of single cells. FIG. 3 is a partially cutaway view showing the inside of each battery module 11. As shown in FIG. 3, the battery module 11 includes a plurality of unit cells 11 a (four in this embodiment) stacked in the same direction as the stacking direction of the battery modules 11, and the stacked unit cells 11 a are cans. The structure is covered with 11b.

再度、図２を参照する。電池モジュール群１０は、上記のような電池モジュール１１を複数個積層してなるものである。また、電池モジュール群１０の積層方向の両端側には、電池モジュール群１０をケースＣに取り付けるための電池側ブラケット１２が設けられている。この電池側ブラケット１２は、図２に示すように断面略Ｌ字状に折られた形状となっており、Ｌ字の一方の平板部が電池モジュール群１０に取り付けられ、Ｌ字の他方の平板部が後述のケース側ブラケットＣ３にボルト締めされるようになっている。 Reference is again made to FIG. The battery module group 10 is formed by stacking a plurality of battery modules 11 as described above. In addition, battery-side brackets 12 for attaching the battery module group 10 to the case C are provided at both ends in the stacking direction of the battery module group 10. As shown in FIG. 2, the battery-side bracket 12 has a shape that is bent in a substantially L-shaped cross section, and one L-shaped flat plate portion is attached to the battery module group 10, and the other L-shaped flat plate is formed. The part is bolted to a case side bracket C3 described later.

ウォータジャケット２０は、内部に熱冷媒が供給されるものであり、この熱冷媒により
電池モジュール群１０を冷却又は加熱して、電池モジュール群１０の温度を適切化するものである。このウォータジャケット２０は、電池モジュール群１０の積層方向と直交する方向、具体的にはケースＣの内側の下壁側に設けられている。なお、本実施形態においてウォータジャケット２０は、ケースＣ内に収納され、ケースＣの下壁にボルト固定されるが、これに限らず、ケースＣの下壁の外側からボルト固定されるようになっていてもよい。 The water jacket 20 is supplied with a thermal refrigerant, and cools or heats the battery module group 10 with the thermal refrigerant to optimize the temperature of the battery module group 10. The water jacket 20 is provided in a direction orthogonal to the stacking direction of the battery module group 10, specifically, on the lower wall side inside the case C. In this embodiment, the water jacket 20 is housed in the case C and is bolted to the lower wall of the case C. However, the present invention is not limited thereto, and the bolt is fixed from the outside of the lower wall of the case C. It may be.

ゲル３０は、電池モジュール群１０とウォータジャケット２０との間に介在される伝熱性のゲルである。この伝熱性のゲル３０は、ウォータジャケット２０上に塗布され、その後電池モジュール群１０が上方から組み付けられることにより電池モジュール群１０とも接触し、両者の熱伝導性を確保する。 The gel 30 is a heat conductive gel interposed between the battery module group 10 and the water jacket 20. The heat conductive gel 30 is applied onto the water jacket 20, and then the battery module group 10 is assembled from above, thereby contacting the battery module group 10 and ensuring the thermal conductivity of both.

ケースＣは、電池モジュール群１０、ウォータジャケット２０、及び伝熱性のゲル３０を収納するものであり、上ケースＣ１と下ケースＣ２とを有している。上ケースＣ１は下側壁が開放された箱型部材であり、下ケースＣ２は上側壁が開放された箱型部材である。さらに、上ケースＣ１と下ケースＣ２とは、それぞれ箱の外側水平方向に向かって張り出した片部Ｃ１’，Ｃ２’においてボルト固定されている。 The case C houses the battery module group 10, the water jacket 20, and the heat conductive gel 30, and has an upper case C1 and a lower case C2. The upper case C1 is a box-shaped member whose lower side wall is opened, and the lower case C2 is a box-shaped member whose upper side wall is opened. Further, the upper case C1 and the lower case C2 are respectively bolted at pieces C1 'and C2' projecting in the horizontal direction outside the box.

また、ケースＣは、その内部にケース側ブラケットＣ３を備えている。ケース側ブラケットＣ３は、電池側ブラケット１２と同様に断面略Ｌ字状に折られた形状となっており、Ｌ字の一方の平板部が下ケースＣ２の内側の側壁に取り付けられ、Ｌ字の他方の平板部が電池側ブラケット１２にボルト締めされるようになっている。 Further, the case C includes a case side bracket C3 therein. The case side bracket C3 has a shape that is folded in a substantially L-shaped cross section like the battery side bracket 12, and one L-shaped flat plate portion is attached to the inner side wall of the lower case C2, The other flat plate portion is bolted to the battery side bracket 12.

以上のような構成であるため、バッテリユニット１は、複数の単電池１１ａにて生じた熱が缶体１１ｂ及び伝熱性のゲル３０を通じてウォータジャケット２０により冷却されたり、複数の単電池１１ａが冷え過ぎた場合にはウォータジャケット２０からの熱を缶体１１ｂ及び伝熱性のゲル３０を通じて伝達して加熱したりする。 Since the battery unit 1 is configured as described above, in the battery unit 1, the heat generated in the plurality of single cells 11a is cooled by the water jacket 20 through the can body 11b and the heat conductive gel 30, or the plurality of single cells 11a is cooled. When it passes, the heat from the water jacket 20 is transmitted through the can 11b and the heat conductive gel 30 to be heated.

しかし、本実施形態に係るバッテリユニット１は、電池モジュール群１０とウォータジャケット２０との間に伝熱性のゲル３０を備えるため、取り付け時のブラケット固定トルクが増大してしまい、組み付け性が悪化してしまう可能性があった。 However, since the battery unit 1 according to the present embodiment includes the heat conductive gel 30 between the battery module group 10 and the water jacket 20, the bracket fixing torque at the time of attachment increases, and the assembling property deteriorates. There was a possibility.

図４は、比較例となるバッテリユニットによる組み付け時の様子を示す断面図であり、（ａ）は組み付け前の様子を示し、（ｂ）は組み付け後の第１の例を示し、（ｃ）は組み付け後の第２の例を示している。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state when assembled by a battery unit as a comparative example, (a) showing a state before assembly, (b) showing a first example after assembly, and (c). Shows a second example after assembly.

図４（ａ）に示すように、バッテリユニットでは、まず、ウォータジャケット２０上に伝熱性のゲル３０を塗布し、その後電池モジュール群１０を伝熱性のゲル３０上に載置する。そして、電池側ブラケット１２とケース側ブラケットＣ３とをボルト固定した後に、上ケースＣ１と下ケースＣ２とを合致させ片部Ｃ１’，Ｃ２’においてボルト固定を行う。 As shown in FIG. 4A, in the battery unit, first, a heat conductive gel 30 is applied on the water jacket 20, and then the battery module group 10 is placed on the heat conductive gel 30. Then, after the battery side bracket 12 and the case side bracket C3 are bolted, the upper case C1 and the lower case C2 are matched and the bolts are fixed at the pieces C1 'and C2'.

ここで、組み付けの際には公差を考慮すべきである。従って、伝熱性のゲル３０は、組み付け公差が最大となり、電池モジュール群１０がウォータジャケット２０から最も離れた状態となっても、伝熱性のゲル３０が電池モジュール群１０に接触する高さで塗布されていなければならない（図４（ｂ）参照）。 Here, tolerance should be taken into account when assembling. Therefore, the heat conductive gel 30 has the maximum assembly tolerance and is applied at a height at which the heat conductive gel 30 contacts the battery module group 10 even when the battery module group 10 is farthest from the water jacket 20. (See FIG. 4 (b)).

しかし、図４（ｃ）に示すように、組み付け公差の関係上、電池モジュール群１０がウォータジャケット２０に最も近づくような場合には、上記の如く塗布したゲル３０によりボルト締めの際のトルクが増大してしまい、組み付け性が悪化してしまう可能性があった
。 However, as shown in FIG. 4C, due to the assembly tolerance, when the battery module group 10 is closest to the water jacket 20, the torque at the time of bolting by the gel 30 applied as described above is increased. There is a possibility that it will increase and the assemblability will deteriorate.

そこで、本実施形態に係るバッテリユニット１は、図２に示すように、電池モジュール群１０に逃げ部１３を備えている。逃げ部１３は、ウォータジャケット２０側に形成された凹部であって、隣接する電池モジュール１０間に形成されている。すなわち、逃げ部１３は、隣接する一方の電池モジュール１１により凹部の一側が形成され、隣接する他方の電池モジュール１１により凹部の他側が形成されて、凹部をなすようになっている。 Therefore, the battery unit 1 according to the present embodiment includes the escape portion 13 in the battery module group 10 as shown in FIG. The escape portion 13 is a recess formed on the water jacket 20 side, and is formed between adjacent battery modules 10. That is, in the escape portion 13, one side of the recess is formed by one adjacent battery module 11, and the other side of the recess is formed by the other adjacent battery module 11 to form a recess.

次に、本実施形態に係るバッテリユニット１の組み付けの様子を説明する。まず、従来と同様に、作業者はウォータジャケット２０上に伝熱性のゲル３０を塗布する。この際、ゲル３０は、組み付け公差が最大となり、電池モジュール群１０がウォータジャケット２０から最も離れた状態となっても、伝熱性のゲル３０が電池モジュール群１０に接触する高さで塗布される。 Next, how the battery unit 1 according to this embodiment is assembled will be described. First, as in the prior art, the operator applies a heat conductive gel 30 onto the water jacket 20. At this time, the gel 30 is applied at a height at which the heat transfer gel 30 contacts the battery module group 10 even when the assembly tolerance is maximized and the battery module group 10 is farthest from the water jacket 20. .

その後作業者は電池モジュール群１０を伝熱性のゲル３０上に載置する。そして、電池側ブラケット１２とケース側ブラケットＣ３とをボルト固定する。ここで、組み付け公差の関係上、例えば電池モジュール群１０がウォータジャケット２０に最も近づくような場合、図２に示すように、伝熱性のゲル３０は、逃げ部１３に入り込むこととなる。このため、ボルト締めの際のトルクが増大し難くなり、組み付け性の悪化を抑えることとなる。その後、上ケースＣ１と下ケースＣ２とを合致させ片部Ｃ１’，Ｃ２’においてボルト固定を行うこととなる。 Thereafter, the operator places the battery module group 10 on the heat conductive gel 30. Then, the battery side bracket 12 and the case side bracket C3 are bolted. Here, due to the assembly tolerance, for example, when the battery module group 10 is closest to the water jacket 20, the thermally conductive gel 30 enters the escape portion 13 as shown in FIG. 2. For this reason, the torque at the time of bolting becomes difficult to increase, and deterioration of assemblability is suppressed. Thereafter, the upper case C1 and the lower case C2 are brought into alignment with each other, and the bolts are fixed at the pieces C1 'and C2'.

なお、ゲル３０は、組み付け公差が最大となり、電池モジュール群１０がウォータジャケット２０から最も離れた状態となっても、伝熱性のゲル３０が電池モジュール群１０に接触する高さで塗布される。しかし、この高さが高ければ高いほど組み付け時のトルクが増大してしまうことから、ゲル３０の量はなるべく少ないことが望ましい。 Note that the gel 30 is applied at such a height that the heat-conducting gel 30 is in contact with the battery module group 10 even when the assembly tolerance is maximized and the battery module group 10 is farthest from the water jacket 20. However, the higher the height, the greater the torque during assembly. Therefore, it is desirable that the amount of gel 30 be as small as possible.

このため、本実施形態においてゲル３０は、電池モジュール群１０が組み付け公差により最もウォータジャケット２０に近づいた状態において、当該電池モジュール群１０とウォータジャケット２０との隙間容積に逃げ部１３の容積を加算した分量だけ塗布されていることが望ましい。 Therefore, in the present embodiment, the gel 30 adds the volume of the escape portion 13 to the gap volume between the battery module group 10 and the water jacket 20 in a state where the battery module group 10 is closest to the water jacket 20 due to assembly tolerances. It is desirable that it is applied in the amount of the specified amount.

図５は、図２に示した電池モジュール群１０を下側から見た場合の平面図である。電池モジュール群１０とウォータジャケット２０との隙間容積とは、図５に示す面積Ｓ×電池モジュール群１０がウォータジャケット２０に最も近づいたときの距離Ｌ（図２参照）とから算出される。図５に示す面積Ｓは、逃げ部１３を含む電池モジュール１０の下面側の面積である。また、逃げ部１３の容積は、図５の符号１３で示す部位の容積である。 FIG. 5 is a plan view when the battery module group 10 shown in FIG. 2 is viewed from below. The gap volume between the battery module group 10 and the water jacket 20 is calculated from the area S shown in FIG. 5 × the distance L (see FIG. 2) when the battery module group 10 is closest to the water jacket 20. An area S shown in FIG. 5 is an area on the lower surface side of the battery module 10 including the escape portion 13. Further, the volume of the escape portion 13 is a volume of a portion indicated by reference numeral 13 in FIG.

このような分量のゲル３０を塗布しておくことにより、組み付け公差により電池モジュール群１０がウォータジャケット２０に最も近づいた場合であっても、電池モジュール群１０の組み付けの際にはゲル３０の殆どが逃げ部１３に流入でき、外部に溢れ出すゲル量を最小限とすることができる。 By applying the gel 30 in such an amount, even when the battery module group 10 is closest to the water jacket 20 due to the assembly tolerance, most of the gel 30 is assembled when the battery module group 10 is assembled. Can flow into the escape portion 13 and the amount of gel overflowing to the outside can be minimized.

このようにして、第１実施形態に係るバッテリユニット１によれば、電池モジュール群１０はウォータジャケット２０側に凹形状の逃げ部１３を有するため、たとえ最大公差時を考慮して伝熱性のゲル３０を厚く塗布し、実際の組み付け公差が例えば小さかったとしても、ゲル３０は逃げ部１３に流入することとなり、組み付け時における反力を軽減することができる。従って、組み付け性の向上を図ることができる。 Thus, according to the battery unit 1 according to the first embodiment, since the battery module group 10 has the recessed relief portion 13 on the water jacket 20 side, even if the maximum tolerance is taken into consideration, the heat conductive gel Even if 30 is applied thickly and the actual assembly tolerance is small, for example, the gel 30 flows into the escape portion 13, and the reaction force during assembly can be reduced. Therefore, the assembling property can be improved.

また、隣接する電池モジュール１１間に逃げ部１３を有するため、電池モジュール１１
において主に伝熱経路となる電池モジュール１１の缶体１１ｂ部位にゲル３０が流入することとなり、より一層温調効果を高めることができる。 Further, since the escape portion 13 is provided between the adjacent battery modules 11, the battery module 11
In this case, the gel 30 flows into the can 11b portion of the battery module 11 mainly serving as a heat transfer path, and the temperature control effect can be further enhanced.

また、ゲル３０は、電池モジュール群１０が組み付け公差により最もウォータジャケット２０から離れた状態においても、電池モジュール群１０が接触する高さに塗布されているため、最大が公差となり電池モジュール群１０がウォータジャケット２０から最も離れる場合であっても、電池モジュール群１０とゲル３０との接触を確保することができる。 Further, since the gel module 30 is applied at a height at which the battery module group 10 contacts even when the battery module group 10 is farthest from the water jacket 20 due to assembly tolerances, the maximum is a tolerance and the battery module group 10 is Even when the furthest away from the water jacket 20, the contact between the battery module group 10 and the gel 30 can be ensured.

また、電池モジュール群１０が組み付け公差により最もウォータジャケット２０に近づいた状態において、当該電池モジュール群１０とウォータジャケット２０との隙間容積に逃げ部容積を加算した分量だけゲル３０が塗布されている。このため、組み付け公差により電池モジュール群１０が最もウォータジャケット２０に近づいた場合であっても、電池モジュール群１０の組み付けの際にはゲル３０の殆どが逃げ部１３に流入することとなり、外部に溢れ出すゲル量を最小限とすることができる。 Further, in a state in which the battery module group 10 is closest to the water jacket 20 due to assembly tolerances, the gel 30 is applied by an amount obtained by adding the escape portion volume to the gap volume between the battery module group 10 and the water jacket 20. For this reason, even when the battery module group 10 is closest to the water jacket 20 due to assembly tolerances, most of the gel 30 flows into the escape portion 13 when the battery module group 10 is assembled, and the outside is exposed to the outside. The amount of gel that overflows can be minimized.

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係るバッテリユニットは第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The battery unit according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but a part of the configuration is different. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

図６は、第２実施形態に係るバッテリユニット１の要部を示す断面図であり、（ａ）は組み立て前の状態を示し、（ｂ）は組み立て後の状態を示している。図６（ａ）に示すように、第２実施形態に係るゲル３０は、積層方向に沿った断面においてウォータジャケット２０上に隙間Ｓ１を有した点在状態となるように塗布されている。このため、図６（ｂ）に示す組み立て後の状態においても、ゲル３０は、隙間Ｓ２を有した点在状態となっている。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing the main part of the battery unit 1 according to the second embodiment, where (a) shows a state before assembly, and (b) shows a state after assembly. As shown to Fig.6 (a), the gel 30 which concerns on 2nd Embodiment is apply | coated so that it may be in the scattered state with the clearance gap S1 on the water jacket 20 in the cross section along a lamination direction. For this reason, also in the state after the assembly shown in FIG. 6B, the gel 30 is in a scattered state having a gap S2.

しかも、ゲル３０の点在箇所は、図６から明らかなように、電池モジュール１１間の位置と対応している。このため、電池モジュール群１１を組み付けた場合、ゲル３０は、伝熱経路となる箇所に集中的に塗布されることとなる。すなわち、電池モジュール１１は、単電池１１ａにて発生した熱が缶体１１ｂを通じてゲル３０に至るようになっている。このため、電池モジュール１１間の位置である缶体１１ｂに集中的にゲル３０が塗布されることにより、ゲル量を少なくしつつも伝熱効果の低下を抑制できることとなる。 Moreover, the locations where the gel 30 is scattered correspond to the positions between the battery modules 11 as is apparent from FIG. For this reason, when the battery module group 11 is assembled | attached, the gel 30 will be apply | coated intensively in the location used as a heat-transfer path | route. That is, the battery module 11 is configured such that heat generated in the unit cell 11a reaches the gel 30 through the can body 11b. For this reason, the gel 30 is intensively applied to the cans 11b, which are the positions between the battery modules 11, so that a decrease in the heat transfer effect can be suppressed while reducing the gel amount.

加えて、本実施形態に係る電池モジュール群１０は、電池モジュール１１間の位置に逃げ部１３を有しているため、ゲル３０は逃げ部１３に進入しやすくなり、トルク増大を抑えると共に、進入したゲル３０により伝熱経路を確保しやすくすることができる。 In addition, since the battery module group 10 according to the present embodiment has the escape portion 13 at a position between the battery modules 11, the gel 30 can easily enter the escape portion 13 to suppress an increase in torque and to enter. The heat transfer path can be easily secured by the gel 30.

このようにして、第２実施形態に係るバッテリユニット１によれば、第１実施形態と同様に、組み付け性の向上を図ることができ、より一層温調効果を高めることができる。また、電池モジュール群１０とゲル３０との接触を確保することができ、外部に溢れ出すゲル量を最小限とすることができる。 Thus, according to the battery unit 1 according to the second embodiment, as in the first embodiment, the assemblability can be improved and the temperature control effect can be further enhanced. Further, the contact between the battery module group 10 and the gel 30 can be secured, and the amount of gel overflowing to the outside can be minimized.

さらに、第２実施形態によれば、ゲル３０は、点在状態で介在されており、その点在箇所が隣接する電池モジュール１１間位置と対応しているため、電池モジュール１１において主に伝熱経路となる電池モジュール１１の缶体１１ｂゲルが集中的に介在することとなり、ゲル量を少なくしつつも伝熱効果の低下を抑制することができる。 Furthermore, according to the second embodiment, the gel 30 is interspersed in a scattered state, and the scattered location corresponds to the position between the adjacent battery modules 11, so that heat transfer is mainly performed in the battery module 11. The can body 11b gel of the battery module 11 serving as a path is intensively interposed, and a decrease in the heat transfer effect can be suppressed while reducing the gel amount.

次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係るバッテリユニットは第２実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第２実施形態との相違点を説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. The battery unit according to the third embodiment is the same as that of the second embodiment, but a part of the configuration is different. Hereinafter, differences from the second embodiment will be described.

図７は、第３実施形態に係るバッテリユニット１の要部を示す断面図であり、（ａ）は組み立て前の状態を示し、（ｂ）は組み立て後の状態を示している。図７（ａ）に示すように、第３実施形態に係る電池モジュール１１は、缶体１１ｂ内のウォータジャケット２０側に、複数の単電池１１ａと缶体１１ｂとを伝熱する伝熱部材１１ｃを備えている。この伝熱部材１１ｃは、ゲル３０と同じように、流動性を有する伝熱性のゲルである。なお、本実施形態において伝熱部材１１ｃはゲルであるが、これに限らず、固形物であってもよい。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing the main part of the battery unit 1 according to the third embodiment, where (a) shows the state before assembly, and (b) shows the state after assembly. As shown to Fig.7 (a), the battery module 11 which concerns on 3rd Embodiment is the heat jacket 11c which heat-transfers the several cell 11a and the can 11b to the water jacket 20 side in the can 11b. It has. The heat transfer member 11 c is a heat transfer gel having fluidity like the gel 30. In addition, in this embodiment, although the heat-transfer member 11c is a gel, not only this but a solid substance may be sufficient.

また、伝熱部材１１ｃは、図７（ｂ）に示すように、缶体１１ｂを介在した状態で接触状態にあることから、矢印Ａに示すように、電池モジュール１１間での熱交換のスムーズ化に寄与することができる。よって、電池モジュール群１１の全体で各単電池温度の均一化を図ることができる。 Further, as shown in FIG. 7B, the heat transfer member 11c is in a contact state with the can 11b interposed therebetween, so that the heat exchange between the battery modules 11 is smooth as indicated by an arrow A. It can contribute to the conversion. Therefore, the unit cell temperature can be made uniform throughout the battery module group 11.

このようにして、第３実施形態に係るバッテリユニット１によれば、第２実施形態と同様に、組み付け性の向上を図ることができ、より一層温調効果を高めることができる。また、電池モジュール群１０とゲル３０との接触を確保することができ、外部に溢れ出すゲル量を最小限とすることができる。加えて、ゲル量を少なくしつつも伝熱効果の低下を抑制することができる。 Thus, according to the battery unit 1 according to the third embodiment, as in the second embodiment, the assembling property can be improved, and the temperature control effect can be further enhanced. Further, the contact between the battery module group 10 and the gel 30 can be secured, and the amount of gel overflowing to the outside can be minimized. In addition, a decrease in the heat transfer effect can be suppressed while reducing the gel amount.

さらに、第３実施形態によれば、缶体１１ｂ内のウォータジャケット２０側に複数の単電池１１ａと缶体１１ｂとを伝熱する伝熱部材１１ｃを有するため、例えば複数の単電池１１ａで発生した熱をウォータジャケット２０に効率良く逃がすことができると共に、隣接する電池モジュール１１間でそれぞれの伝熱部材１１ｃが接触（ゲル３０を介しての接触も含む）する場合には、電池モジュール１１間で熱交換もでき、電池モジュール群１０全体で単電池１１ａの温度の均一化を図ることができる。 Furthermore, according to the third embodiment, since the heat transfer member 11c for transferring the plurality of unit cells 11a and the can unit 11b is provided on the water jacket 20 side in the can unit 11b, for example, generated in the plurality of unit cells 11a. When the heat transfer member 11c is in contact (including contact through the gel 30) between the adjacent battery modules 11, the heat can be efficiently released to the water jacket 20 between the battery modules 11. Thus, heat exchange can be performed, and the temperature of the unit cells 11a can be made uniform throughout the battery module group 10.

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば本実施形態に係るバッテリユニット１は、ウォータジャケット２０をケースＣ内に収納しているが、これに限らず、ウォータジャケット２０がケースＣ外に設置されるタイプのものであってもよい。 As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the battery unit 1 according to the present embodiment stores the water jacket 20 in the case C, but is not limited thereto, and may be of a type in which the water jacket 20 is installed outside the case C.

さらに、本実施形態において逃げ部１３は、電池モジュール１１間に形成されているが、これに限らず、電池モジュール１１の下面中心に設けられていてもよい。さらに、上記実施形態において電池モジュール群１０は、逃げ部１３がウォータジャケット２０の反対側にも設けられているが、特に設けられる必要はなく、ウォータジャケット２０側のみに設けられていればよい。 Further, in the present embodiment, the escape portion 13 is formed between the battery modules 11, but is not limited thereto, and may be provided at the center of the lower surface of the battery module 11. Furthermore, in the above-described embodiment, the battery module group 10 has the escape portion 13 provided on the opposite side of the water jacket 20 as well, but it does not have to be provided in particular, and may be provided only on the water jacket 20 side.

１…バッテリユニット
１０…電池モジュール群
１１…電池モジュール
１１ａ…単電池
１１ｂ…缶体
１１ｃ…伝熱部材
１２…電池側ブラケット
１３…逃げ部
２０…ウォータジャケット（温調手段）
３０…ゲル
２００…温調回路
２１０…低温媒体生成器
２２０…電気ヒータ
２３０…媒体温度センサ
２４０…ポンプ
２５０…温調用媒体通路
２６０…制御装置
２７０…電池温度センサ
３００…車両用空調システム
３１０…コンプレッサ
３２０…コンデンサ
３２０ｆ…ファン
３３０…蒸発器
３４０…流路切換えバルブ
３５０…逆止弁
３６０…冷媒通路
Ｃ…ケース
Ｃ１…上ケース
Ｃ２…下ケース
Ｃ１’，Ｃ２’…片部
Ｃ３…ケース側ブラケット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery unit 10 ... Battery module group 11 ... Battery module 11a ... Single cell 11b ... Can body 11c ... Heat transfer member 12 ... Battery side bracket 13 ... Escape part 20 ... Water jacket (temperature control means)
30 ... Gel 200 ... Temperature control circuit 210 ... Low temperature medium generator 220 ... Electric heater 230 ... Medium temperature sensor 240 ... Pump 250 ... Temperature control medium passage 260 ... Control device 270 ... Battery temperature sensor 300 ... Vehicle air conditioning system 310 ... Compressor 320 ... Capacitor 320f ... Fan 330 ... Evaporator 340 ... Flow path switching valve 350 ... Check valve 360 ... Refrigerant passage C ... Case C1 ... Upper case C2 ... Lower case C1 ', C2' ... Single part C3 ... Case side bracket

Claims

A battery module group in which a plurality of battery modules containing a plurality of single cells are stacked;
Temperature control means that is provided in a direction orthogonal to the stacking direction of the battery modules and heats or cools the battery module group with a thermal refrigerant supplied to the inside;
A heat conductive gel interposed between the battery module group and the temperature control means,
The battery module group has a recessed relief portion on the temperature control means side.

The gel is interposed between the battery module group and the temperature control means in a scattered state in a cross section along the stacking direction of the battery modules, and the scattered locations correspond to positions between adjacent battery modules. The battery unit according to claim 1, wherein:

The battery unit according to any one of claims 1 and 2, wherein the battery module group includes the escape portion on the temperature control means side between adjacent battery modules.

Each battery module has a structure in which a plurality of single cells are stacked in the stacking direction, and the plurality of stacked single cells are covered with a can body, and the plurality of single cells and the above-mentioned temperature control means side in the can body The battery unit according to claim 3, further comprising a heat transfer member that transfers heat to the can body.

The gel is applied to a height at which the battery module group contacts even when the battery module group is farthest from the temperature control means due to assembly tolerances. The battery unit according to any one of the above.

The gel is applied by an amount obtained by adding the escape portion volume to the gap volume between the battery module group and the temperature control means when the battery module group is closest to the temperature control means due to assembly tolerances. The battery unit according to claim 5.