JP2014175156A - バッテリユニット - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリと、内部に熱媒体が供給された温調手段とを内包するケースに対して、外力が加わった場合においても、熱媒体の漏出によるバッテリの漏電を防止することができるバッテリユニットを提供すること。
【解決手段】内部に熱媒体が供給される温調手段２０と、該温調手段２０を内包するケース４０と、該ケース４０を通って、温調手段２０に接続される導入配管５０および導出配管６０とを備え、導入配管５０および導出配管６０を、ケース４０内部に位置する部分に、外力に応じて変形可能な可変部５１，６１を備えるものとし、導入配管５０および導出配管６０の温調手段２０との接続部分（熱媒体導入部２１、熱媒体導出部２２）、ならびにケース４０内への導入部分（導入配管接続部４１、導出配管接続部４２）のうち、一方を、温調手段２０またはケース４０の長手方向端部近傍に配置し、他方を、温調手段２０またはケース４０の長手方向中央近傍にそれぞれ配置することを特徴とするバッテリユニット。
【選択図】 図２

Description

本発明は、バッテリユニットに関するものである。

バッテリと、内部に熱媒体が供給されたバッテリ冷却器とをケースに内包してなるバッテリユニットにおいて、バッテリ冷却器に熱媒体を供給する方法として、バッテリ冷却器などの温調手段とケースの外壁面に設けられたジョイント部とを管状部材で接続し、該管状部材を通じてケース外部から熱媒体を供給する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００１−２３７０３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、バッテリ冷却器などの温調手段とケースのジョイント部とを接続する管状部材は、通常、剛性が高い部材により形成されるものであるため、ケースに対して衝突などによる外力が加わった場合には、次のような問題があった。すなわち、ケースに対して外力が加わると、ケースとバッテリ冷却器などの温調手段との相対位置が変化し、これにより管状部材に負荷が加わって管状部材が破損してしまい、そのため、管状部材の破損した部分から流れ出た熱媒体がケース内に漏出し、バッテリの端子に冷却液が掛かってしまうことで漏電が発生してしまうという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、バッテリと、内部に熱媒体が供給された温調手段とを内包するケースに対して、外力が加わった場合においても、熱媒体の漏出によるバッテリの漏電を防止することができるバッテリユニットを提供することである。

本発明は、内部に熱媒体が供給される温調手段と、該温調手段を内包するケースと、該ケースを通って、温調手段に接続される導入配管および導出配管とを備え、導入配管および導出配管を、ケース内部に位置する部分に、外力に応じて変形可能な可変部を備えるものとし、導入配管および導出配管の温調手段との接続部分（熱媒体導入部、熱媒体導出部）、ならびにケース内への導入部分（熱媒体導入用開口、熱媒体導出用開口）のうち、一方を、温調手段またはケースの長手方向端部近傍に配置し、他方を、温調手段またはケースの長手方向中央近傍にそれぞれ配置することにより、上記課題を解決する。

本発明によれば、バッテリおよび温調手段を内包するケースに対して外力が加わった場合でも、導入配管および導出配管に設けられた可変部により、導入配管および導出配管にかかる外力を吸収することができ、これにより、導入配管および導出配管が破損することによる、ケース内での熱媒体の漏出を防止することができる。そして、これにより、バッテリの漏電を防ぐことができる。

図１は、本実施形態のバッテリユニットを接続してなるバッテリ温調システムを示す構成図である。 図２は、第１実施形態に係るバッテリユニットを示す構成図である。 図３は、図２に示すバッテリユニットの側面図である。 図４は、第２実施形態に係るバッテリユニットを示す構成図である。 図５は、第３実施形態に係るバッテリユニットを示す構成図である。 図６（Ａ）は、図５に示すバッテリユニットの側面図、図６（Ｂ）は、バッテリユニットに外力が加わった際の状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

<<第１実施形態>>
図１は、本実施形態のバッテリユニットを接続してなるバッテリ温調システムを示す構成図である。本実施形態のバッテリユニットを接続してなるバッテリ温調システムは、車両に搭載されたバッテリを温度調節するためのシステムであり、図１に示すように、電池モジュール群を内包するバッテリユニット１と、温調回路２００と、車両用空調システム３００とから構成される。

本実施形態においては、バッテリ温調システムは、図１に示すように、バッテリユニット１と、温調回路２００とが連結されている。また、図１に示すバッテリ温調システムにおいては、温調回路２００内に、熱を移動させるために使用される流体である熱媒体が流れている。そのため、温調回路２００内に流れている熱媒体がバッテリユニット１内に供給され、これにより、バッテリユニット１内に備えられた電池モジュール群が加熱または冷却される。

温調回路２００は、バッテリユニット１との間で熱媒体を循環させ、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を加熱または冷却するための回路であり、図１に示すように、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、これらを接続し、内部に熱媒体が流れる熱媒体通路２５０と、制御装置２６０と、電池温度センサ２７０とから構成される。

低温媒体生成器２１０は、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体と、後述する車両用空調システム３００内を流れる冷媒とを熱交換させ、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させる熱交換器である。

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駆動し、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を加熱して、熱媒体の温度を上昇させるヒータである。

媒体温度センサ２３０は、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体のうち、バッテリユニット１内に流入する直前の熱媒体の温度を検出するセンサである。

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し、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を圧送するためのポンプであり、バッテリユニット１から排出された熱媒体を、低温媒体生成器２１０、電気ヒータ２２０、および媒体温度センサ２３０を通過させた後に、再度、バッテリユニット１内に流入させる。

熱媒体通路２５０は、内部に熱媒体が流れており、バッテリユニット１に熱媒体を供給するための配管である導入配管５０、およびバッテリユニット１から熱媒体を排出するための配管である導出配管６０と接続され、バッテリユニット１に対して熱媒体を供給および排出することができる。

なお、熱媒体通路２５０と、導入配管５０および導出配管６０とを接続する方法は、特に限定されないが、たとえば、ゴムホースなどの柔軟性がある部材を用いて接続する方法が挙げられる。柔軟性がある部材を用いて接続することにより、図１に示すバッテリ温調システムが搭載された車両が振動して熱媒体通路２５０と、バッテリユニット１との間の距離が変化した場合においても、接続部に加わる応力を緩和し、熱媒体通路２５０の破損などによる熱媒体の漏出を防止することができる。

電池温度センサ２７０は、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の温度を検出するセンサである。

制御装置２６０は、電池温度センサ２７０から送信される信号に基づき、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の加熱または冷却の要否を判断するとともに、電池モジュール群を加熱または冷却する必要があると判断した場合には、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を調節し、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の温度を制御する装置である。

車両用空調システム３００は、車両の車室内の室温を調節する空調システムであるとともに、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させる回路でもあり、図１に示すように、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、これらを接続し、内部に冷媒が流れる冷媒通路３６０とから構成される。

コンプレッサ３１０は、冷媒通路３６０内を流れる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。

コンデンサ３２０は、コンプレッサ３１０により圧縮されて温度が上昇した冷媒と、外気とを熱交換させることにより冷媒の温度を下げ、冷媒を液化させる熱交換器である。なお、コンデンサ３２０の近傍には、外気をコンデンサ３２０に送り込むためのファン３２０ｆが設けられている。

蒸発器３３０は、車両の車室内の室温を調節するための熱交換器であり、図示しない減圧機構により内部が減圧されており、コンデンサ３２０によって液化された冷媒と、車両内の空気とを熱交換させ、低温の空気を作り出すことができる。本実施形態においては、このような蒸発器３３０によって作り出された低温の空気が、図示しないヒータによって作り出された高温の空気と混合され、これが車室内に供給されることで、車室内の室温が調節される。

流路切換えバルブ３４０は、コンデンサ３２０により液化された冷媒の進行方向を制御するためのバルブである。本実施形態においては、車両用空調システム３００によって熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させようとする場合には、流路切換えバルブ３４０は、冷媒が低温媒体生成器２１０に送られる状態となるようにする。なお、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させると同時に、車室内の室温を調節する場合には、流路切換えバルブ３４０は、冷媒が低温媒体生成器２１０および蒸発器３３０の両方に送られる状態となるようにする。また、単に車室内の室温の調節のみを行う場合には、冷媒が蒸発器３３０のみに送られる状態となるようにする。

逆止弁３５０は、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ための弁であり、冷媒通路３６０内の冷媒の流れ方向について、低温媒体生成器２１０からコンプレッサ３１０への方向のみ許容する。

次いで、図１に示すバッテリ温調システムにより、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を加熱または冷却する具体的な方法について説明する。

本実施形態においては、まず、温調回路２００の制御装置２６０が、電池温度センサ２７０により送信された信号に基づいて、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の加熱または冷却の要否を判断する。電池モジュール群の加熱または冷却の要否を判断する方法としては、たとえば、電池温度センサ２７０により検出された電池モジュール群の温度が、所定の上限閾値より大きければ、電池モジュール群を冷却する必要があると判断し、一方、所定の下限閾値より小さければ、電池モジュール群を加熱する必要があると判断する方法が挙げられる。

ここで、制御装置２６０が、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を冷却する必要があると判断した場合には、制御装置２６０は、まず、車両用空調システム３００の流路切換えバルブ３４０に対し、冷媒通路３６０を流れる冷媒を、低温媒体生成器２１０に供給させるように指令する。これにより、本実施形態においては、冷媒通路３６０内を流れる冷媒が、低温媒体生成器２１０において、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体と熱交換され、これにより、熱媒体通路２５０の熱媒体が冷却される。

なお、この際において、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を冷却するのと同時に、車両用空調システム３００により車室内の室温を調節する場合には、制御装置２６０は、流路切換えバルブ３４０に対し、冷媒通路３６０を流れる冷媒を、低温媒体生成器２１０に加えて蒸発器３３０に供給させるように指令する。これにより、本実施形態においては、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体が冷却されるとともに、蒸発器３３０によって車室内の室温が調節される。

そして、制御装置２６０は、ポンプ２４０に対して、このように冷却された熱媒体通路２５０内の熱媒体をバッテリユニット１に供給するように指令し、これにより、バッテリユニット１内に冷却された熱媒体が流れ、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群が冷却される。

なお、電池モジュール群が冷却されている間には、制御装置２６０は、図示しない電源に対して、電気ヒータ２２０に電力を供給しないよう指令し、電気ヒータ２２０を駆動させないようにする。

また、電池モジュール群が冷却されている間には、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体通路２５０内の熱媒体の温度を監視し、必要に応じて、熱媒体の温度が電池モジュール群の冷却に適した温度となるように制御する。

具体的には、まず、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体の温度が、電池モジュール群の冷却に適した温度範囲内であるか否かを判定する。

ここで、制御装置２６０は、熱媒体の温度が電池モジュール群の冷却に適した温度範囲内にないと判定した場合には、車両用空調システム３００に備えられた車両用空調システム用制御装置（不図示）に対して、冷媒通路３６０内を流れる冷媒の温度を調節するように指令し、冷媒通路３６０内を流れる冷媒の温度を調節させる。

本実施形態においては、このように冷媒通路３６０内を流れる冷媒の温度を調節することにより、低温媒体生成器２１０において冷媒通路３６０内を流れる冷媒と熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体とを熱交換させる際に、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を、電池モジュール群の冷却に適した温度に制御することができる。

一方、制御装置２６０が、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を加熱する必要があると判断した場合には、制御装置２６０は、図示しない電源に対し、電気ヒータ２２０に電力を供給するように指令し、電気ヒータ２２０により熱媒体通路２５０内の熱媒体を加熱する。

そして、制御装置２６０は、ポンプ２４０に対して、このように加熱された熱媒体通路２５０内の熱媒体をバッテリユニット１に供給するように指令し、これにより、バッテリユニット１内に加熱された熱媒体が流れ、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群が加熱される。

なお、電池モジュール群が加熱されている間には、制御装置２６０は、流路切換えバルブ３４０に対して、冷媒通路３６０内を流れる冷媒を低温媒体生成器２１０に流入させないように指令する。

また、電池モジュール群が加熱されている間には、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体の温度を監視し、必要に応じて、熱媒体の温度がバッテリの加熱に適した温度となるように制御する。

具体的には、まず、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体の温度が、電池モジュール群の加熱に適した温度範囲内であるか否かを判定する。

ここで、制御装置２６０は、熱媒体の温度が電池モジュール群の加熱に適した温度範囲内にないと判定した場合には、図示しない電源に対し、電気ヒータ２２０に供給される電力を制御するように指令し、これにより電気ヒータ２２０の温度を変化させ、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を制御する。

次いで、本実施形態のバッテリユニット１の具体的な構成について説明する。

図２（Ａ）は、本実施形態のバッテリユニット１を示す構成図である。本実施形態におけるバッテリユニット１は、熱媒体を用いて電池モジュール群を加熱または冷却する機構を有するバッテリユニットであり、図２（Ａ）に示すように、複数の電池モジュール１１を積層してなる電池モジュール群１０と、ウォータジャケット２０と、ケース４０と、導入配管５０と、導出配管６０とを備える。また、図２（Ｂ）には、本実施形態のバッテリユニット１における、ウォータジャケット２０、ならびに、導入配管５０および導出配管６０を、ｚ軸の負方向に向かって見たときの上面図（電池モジュール群１０およびケース４０を除いた上面図）を示す。

電池モジュール群１０は、複数の電池モジュール１１を積層して得た積層体を、缶体やラミネートフィルムなどの外装部材で覆い、各電池モジュール１１と接続された電極端子（不図示）を外装部材の外周縁に設けることにより形成される。なお、図２（Ａ）中においては、電池モジュール群１０が、８個の電池モジュール１１からなる構成を例示したが、電池モジュール群１０を構成する電池モジュール１１の数は特に限定されず、複数の電池モジュール１１としてもよく、１個の電池モジュール１１としてもよい。

電池モジュール群１０を構成する各電池モジュール１１は、複数の単電池を積層することにより構成される。各電池モジュール１１を構成する単電池としては、特に限定されず、たとえば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などの各種二次電池が挙げられる。また、電池モジュール１１を構成する単電池の数は特に限定されず、複数の単電池としてもよく、単一の単電池としてもよい。

ここで、図３は、図２（Ａ）に示すバッテリユニット１について、ｘ軸の負方向に向かって見たときの側面図である。本実施形態においては、図３に示すように、ウォータジャケット２０は、伝熱性を有するゲル状物質によって形成された伝熱性ゲル層３０を介して、電池モジュール群１０と熱的に接触するように配置されている。また、ウォータジャケット２０の内部には、熱媒体を流すための空洞部分が形成されている。さらに、ウォータジャケット２０の外周には、該空洞部分に熱媒体を供給するための熱媒体導入部２１、および該空洞部分から熱媒体を排出するための熱媒体導出部２２が形成されている。

なお、本実施形態においては、図２（Ｂ）に示すように、熱媒体導入部２１は導入配管５０と、熱媒体導出部２２は導出配管６０とそれぞれ接続されている。また、導入配管５０および導出配管６０は、図１に示すように、上述した温調回路２００の熱媒体通路２５０とそれぞれ接続されている。これにより、本実施形態においては、温調回路２００の熱媒体通路２５０を流れる熱媒体が、導入配管５０を通じてウォータジャケット２０の空洞部分に供給され、そして、ウォータジャケット２０の空洞部分から導出配管６０を通じて排出される。

ケース４０は、図３に示すように、電池モジュール群１０およびウォータジャケット２０を内包する外装部材である。また、ケース４０には、ケース４０内に熱媒体を供給するための開口である熱媒体導入用開口（不図示）と、ケース４０から熱媒体を排出するための開口である熱媒体導出用開口（不図示）とが設けられている。そして、ケース４０には、熱媒体導入用開口に隣接した位置に、導入配管５０を接続するための導入配管接続部４１が設けられ、熱媒体導出用開口に隣接した位置に、導出配管６０を接続するための導出配管接続部４２が設けられている。

導入配管５０は、上述した温調回路２００の熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を、ウォータジャケット２０内に導くための配管であり、図２（Ａ）に示すように、可変部５１と剛性部５２とからなる。

導入配管５０の可変部５１は、その一部が外力に応じて変形可能な部材から構成され、ケース４０の導入配管接続部４１と、ウォータジャケット２０の熱媒体導入部２１とを接続するものであり、ケース４０の内部に設けられている。また、導入配管５０の剛性部５２は、剛性部材から構成され、ケース４０の熱媒体導入用開口を通って、導入配管接続部４１と、温調回路２００の熱媒体通路２５０（図１参照）とを接続するものであり、ケース４０の外部に設けられている。

すなわち、本実施形態においては、図２（Ａ）に示すように、ウォータジャケット２０のケース４０と対向する面の長手方向（ｘ軸方向）端部近傍には、熱媒体導入部２１が配置され、ケース４０の長手方向（ｘ軸方向）中央近傍には、熱媒体導入用開口に隣接する導入配管接続部４１が配置され、導入配管５０の可変部５１は、これらと接続されている。これにより、本実施形態においては、導入配管５０の可変部５１が、ウォータジャケット２０の長手方向端部近傍と、ケース４０の長手方向中央近傍とを繋いだ構成となっている。

導出配管６０は、ウォータジャケット２０内の熱媒体を、温調回路２００の熱媒体通路２５０内に排出するための配管であり、図２（Ａ）に示すように、可変部６１と剛性部６２とからなる。

導出配管６０の可変部６１は、その一部が外力に応じて変形可能な部材から構成され、ケース４０の導出配管接続部４２と、ウォータジャケット２０の熱媒体導出部２２とを接続するものであり、ケース４０の内部に設けられている。また、導出配管６０の剛性部６２は、剛性部材から構成され、ケース４０の熱媒体導出用開口を通って、導出配管接続部４２と、温調回路２００の熱媒体通路２５０（図１参照）とを接続するものであり、ケース４０の外部に設けられている。

すなわち、本実施形態においては、図２（Ａ）に示すように、ウォータジャケット２０の長手方向反対側の端部近傍には、熱媒体導出部２２が配置され、ケース４０の長手方向中央近傍には、熱媒体導出用開口に隣接する導出配管接続部４２が配置され、導出配管６０の可変部６１は、これらと接続されている。これにより、本実施形態においては、導出配管６０の可変部６１が、上述した導入配管５０の可変部５１と同様に、ウォータジャケット２０の長手方向端部近傍と、ケース４０の長手方向中央近傍とを繋いだ構成となっている。

本実施形態においては、熱媒体が、図２（Ｂ）に示す破線の矢印に沿って、導入配管５０からウォータジャケット２０に供給され、ウォータジャケット２０内を通過して、導出配管６０から排出されることにより、ウォータジャケット２０内を熱媒体が循環する。そして、上述したように、ウォータジャケット２０は、伝熱性ゲル層３０を介して、電池モジュール群１０と熱的に接触するように配置されているため、上述した温調回路２００（図１参照）により温度調節された熱媒体がウォータジャケット２０内を循環することによって、電池モジュール群１０が加熱または冷却される。

なお、導入配管５０の可変部５１および導出配管６０の可変部６１としては、外力に応じて変形可能なもの、すなわち柔軟性を有するものであれば何でもよいが、たとえば、蛇腹状やバネ状などの形状を有することで構造的に変形可能なものであってもよいし、ゴムホースなどのように材質的に変形可能なものであってもよい。

また、本実施形態においては、導入配管５０の可変部５１と導出配管６０の可変部６１とは、形状や材質などが同一であってもよいし、異なるものであってもよい。導入配管５０の剛性部５２と導出配管６０の剛性部６２とについても同様である。

さらに、本実施形態においては、図２（Ｂ）に示すように、ウォータジャケット２０として、内部に、熱媒体を供給するための空洞部分を一つのみ備えるような構成を例示したが、このような空洞部分の形状および数は特に限定されず、２以上の所望の形状の空洞部分であってもよい。

本実施形態のバッテリユニット１は、上述したように、導入配管５０および導出配管６０のケース４０内部に位置する部分に、柔軟性を有する可変部５１および可変部６１を設けている。そのため、ケース４０に対して衝突などの外力が加わった場合においても、導入配管５０の可変部５１および導出配管６０の可変部６１が、その柔軟性によって、外力によって発生した応力を吸収することができる。これにより、本実施形態においては、ケースに対して外力が加わった場合でも、熱媒体を流すための導入配管５０および導出配管６０や、これらの配管の接続部分（熱媒体導入部２１、熱媒体導出部２２、導入配管接続部４１、および導出配管接続部４２）などの破損を防止することができ、そのため、ケース４０内での熱媒体の漏出や、熱媒体の漏出による電池モジュール群１０の漏電を防ぐことができる。

特に、本実施形態においては、図２（Ａ）に示すように、ウォータジャケット２０の熱媒体導入部２１および熱媒体導出部２２は、ウォータジャケット２０の長手方向における一方の端部近傍と、もう一方の端部近傍とにそれぞれ配置されており、さらに、ケース４０の導入配管接続部４１および導出配管接続部４２（すなわち、熱媒体導入用開口および熱媒体導出用開口）は、ケース４０を構成する面のうち、ウォータジャケット２０の熱媒体導入部２１および熱媒体導出部２２が形成された面と対向する面に形成され、かつ、ケース４０の長手方向中央近傍に配置されている。そのため、本実施形態によれば、これらを接続する可変部５１および可変部６１の長さを比較的長くすることが可能となり、その結果として、導入配管５０の可変部５１および導出配管６０の可変部６１が応力を吸収する効果を有効に発揮させることができ、これにより、ケース内での熱媒体の漏出、およびバッテリの漏電を有効に防ぐことができる。

<<第２実施形態>>
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態におけるバッテリユニット１ａは、図４（Ａ）に示すような構成を有しており、熱媒体導入部２１および熱媒体導出部２２を、ウォータジャケット２０ａの長手方向（ｘ軸方向）の中央近傍に配置し、また、導入配管接続部４１および導出配管接続部４２（すなわち、熱媒体導入用開口および熱媒体導出用開口）を、ケース４０の長手方向（ｘ軸方向）における一方の端部近傍と、もう一方の端部近傍とにそれぞれ配置している点において異なる以外は、第１実施形態に係るバッテリユニット１と同様の構成を有する。

ここで、図４（Ｂ）は、本実施形態のバッテリユニット１ａにおける、ウォータジャケット２０ａ、ならびに、導入配管５０および導出配管６０を、ｚ軸の負方向に向かって見たときの上面図（電池モジュール群１０およびケース４０を除いた上面図）である。なお、図４（Ｂ）においては、破線の矢印によって熱媒体の流れを示すとともに、ウォータジャケット２０ａの内部構造も示している。図４（Ｂ）に示すように、ウォータジャケット２０ａにおいては、内部の空洞部分に仕切り板２３を設け、ウォータジャケット２０ａ内における熱媒体の流れを制御している。これにより、本実施形態においては、ウォータジャケット２０ａ内における、熱媒体導入部２１から熱媒体導出部２２への熱媒体の流れを良好なものとすることができる。

第２実施形態によれば、上述した第１実施形態による効果に加えて、次の効果を奏する。
すなわち、本実施形態においては、熱媒体導入部２１および熱媒体導出部２２をウォータジャケット２０ａの長手方向中央近傍に配置し、また、熱媒体導入用開口および熱媒体導出用開口を、ケース４０の長手方向における一方の端部近傍およびもう一方の端部近傍にそれぞれ配置している。そのため、本実施形態によれば、熱媒体導入部２１、熱媒体導出部２２、熱媒体導入用開口、および熱媒体導出用開口の位置を変更した場合であっても、これらを接続する導入配管５０の可変部５１および導出配管６０の可変部６１の長さを比較的長くすることが可能となり、その結果として、導入配管５０の可変部５１および導出配管６０の可変部６１が応力を吸収する効果を有効に発揮させることができ、これにより、ケース内での熱媒体の漏出、およびバッテリの漏電を有効に防ぐことができる。

特に、本実施形態によれば、熱媒体導入部２１、熱媒体導出部２２、熱媒体導入用開口、および熱媒体導出用開口を上述した配置とすることにより、バッテリユニット１ａを車両に配置する際に、導入配管５０および導出配管６０を、バッテリユニット１ａの長手方向両端近傍に配置することができる。これにより、導入配管５０および導出配管６０と接続される温調回路２００の熱媒体通路２５０（図１参照）を車両の側方に配置することが可能となり、車両内におけるバッテリユニット１ａやその他の機器のレイアウトの自由度を高めることができる。

なお、本実施形態においては、導入配管５０の可変部５１および導出配管６０の可変部６１の長さは、応力を吸収する効果を損なわない程度の長さであればよく、特に制限されない。

<<第３実施形態>>
次いで、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態におけるバッテリユニット１ｄは、図５、図６（Ａ）に示すような構成を有しており、導入配管５０の剛性部５２および導出配管６０の剛性部６２を、バッテリユニット１ｄを設置するための設置面１００に固定部材７０を介して固定された構成となっている点において異なる以外は、第１実施形態に係るバッテリユニット１と同様の構成を有する。ここで、図５は、本実施形態のバッテリユニット１ｄを示す構成図であり、図６（Ａ）は、図５に示すバッテリユニット１ｄについて、ｘ軸の負方向に向かって見たときの側面図である。

本実施形態においては、図６（Ａ）に示すように、導出配管６０の剛性部６２に固定部材７０を取り付け、該固定部材７０をバッテリユニット１ｄの設置面１００に固定している。なお、図６（Ａ）においては、導入配管５０の剛性部５２は図示していないが、図５に示すように、剛性部５２についても、上述した剛性部６２と同様に、固定部材７０によって固定されている。なお、本実施形態においては、固定部材７０としては、特に限定されないが、たとえば、ブラケットやボルトなどを用いることができる。また、固定部材７０を導入配管５０の剛性部５２および導出配管６０の剛性部６２に取付ける位置としては、特に限定されず、たとえば、衝突解析や実験などによって得られたバッテリユニット１ｄの変形モードに応じて決定することができる。

第３実施形態によれば、上述した第１実施形態による効果に加えて、次の効果を奏する。
すなわち、本実施形態によれば、導入配管５０の剛性部５２および導出配管６０の剛性部６２を設置面１００に固定することにより、ケース４０に対して衝突などの外力が加わった場合において、導入配管５０の可変部５１および導出配管６０の可変部６１によって外力による応力を吸収しながら、固定部材７０によって、剛性部５２および剛性部６２を破損させる。

具体的には、図６（Ｂ）に示すように、ケース４０に衝突などによる外力が加わった場合に、ケース４０の傾きや、変形が発生すると、固定部材７０によって固定された部分に応力が集中し、導出配管６０の剛性部６２が、導入配管５０の可変部５１および導出配管６０の可変部６１や、各配管の接続部分（熱媒体導入部２１、熱媒体導出部２２、導入配管接続部４１、および導出配管接続部４２）などより、優先的に破損する。なお、この際においては、図６（Ｂ）では導入配管５０の剛性部５２は図示していないが、剛性部５２についても固定部材７０によって固定されており、上述した剛性部６２と同様に破損する。これにより、本実施形態においては、ケースに対して外力が加わった場合においても、破損させた剛性部５２および剛性部６２から熱媒体を流し出すことで、ケース４０内での熱媒体の漏出や、熱媒体の漏出による電池モジュール群１０の漏電を防ぐことができる。

特に、本実施形態においては、導入配管５０の剛性部５２および導出配管６０の剛性部６２が、剛性部材により形成されているため、導入配管５０の可変部５１および導出配管６０の可変部６１より柔軟性が低く、より破損しやすい構成となっており、ケース４０内での熱媒体の漏出や、熱媒体の漏出による電池モジュール群１０の漏電をより有効に防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

たとえば、本実施形態のバッテリユニットを車両に搭載する際においては、バッテリユニットの搭載方向は特に限定されないが、たとえば、図２（Ａ）に示すバッテリユニット１は、車両の車幅方向がｘ軸方向に沿っており、車両がｙ軸の正方向に進行している場合には、ウォータジャケット２０の長手方向およびケース４０の長手方向が、車両の車幅方向（ｘ軸方向）に沿うようにし、かつ、ウォータジャケット２０の熱媒体導入部２１および熱媒体導出部２２が、車両の進行方向側（ｙ軸の正方向）に向かって配置されるようにして搭載される。これにより、本実施形態においては、車両に対して後面衝突などによる後方（ｙ軸の負方向）からの衝撃が加わった場合にも、ケース４０内での熱媒体の漏出や、熱媒体の漏出による電池モジュール群１０の漏電を防ぐことができる。

すなわち、車両に対して後面衝突などによる後方からの衝撃が加わった場合においては、車両に搭載されたバッテリユニット１において、電池モジュール群１０を構成する各電池モジュール１１に、車両の進行方向側に強く引っ張る力が作用する傾向にある。これに対し、車両に搭載したバッテリユニット１の搭載方向を上述したものとすることにより、後方からの衝撃が加わった場合においても、車両の進行方向側に配置された導入配管５０の可変部５１および導出配管６０の可変部６１により、このような各電池モジュール１１を進行方向側に強く引っ張る力による応力を吸収することができ、これにより、ケース４０内での熱媒体の漏出や、熱媒体の漏出による電池モジュール群１０の漏電を防ぐことができる。

また、上述したバッテリ温調システムにおいては、熱媒体通路２５０内の熱媒体を冷却するために車両用空調システム３００を用いる例を示したが、熱媒体を冷却することができるシステムであれば、車両用空調システム３００に代えて別のシステムを用いてもよい。そして、この場合においては、バッテリ温調システムは、車両に搭載されたバッテリの温度調節の用途に限定されず、任意のバッテリの温度調節をするために用いることができる。

なお、上述した実施形態において、電池モジュール群１０は本発明のバッテリに、ウォータジャケット２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃは本発明の調温手段に、熱媒体導入部２１は本発明の熱媒体導入部に、熱媒体導出部２２は本発明の熱媒体導出部に、可変部５１、剛性部５２、および導入配管接続部４１は本発明の導入配管に、可変部６１、剛性部６２、および導出配管接続部４２は本発明の導出配管に、可変部５１および可変部６１は本発明の可変部に、剛性部５２および剛性部６２は本発明の剛性部に、固定部材７０は本発明の固定具に、それぞれ相当する。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…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
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…ウォータジャケット
２１…熱媒体導入部
２２…熱媒体導出部
２３…仕切り板
３０…伝熱性ゲル層
４０…ケース
４１…導入配管接続部
４２…導出配管接続部
５０…導入配管
５１…可変部
５２…剛性部
６０…導出配管
６１…可変部
６２…剛性部
７０…固定部材

Claims (5)

1. バッテリと、
   第１の面上に、熱媒体を内部に供給するための熱媒体導入部、および熱媒体を排出するための熱媒体導出部を有し、前記バッテリと熱的に接触して、内部に供給された熱媒体によって前記バッテリを加熱または冷却する温調手段と、
   前記バッテリおよび前記温調手段を内包し、前記温調手段の前記第１の面と対向する第２の面に、熱媒体導入用開口および熱媒体導出用開口を有するケースと、
   前記ケースの前記熱媒体導入用開口を通って、前記温調手段の前記熱媒体導入部に接続される導入配管と、
   前記ケースの前記熱媒体導出用開口を通って、前記温調手段の前記熱媒体導出部に接続される導出配管と、を備え、
   前記導入配管および前記導出配管は、ケース内部に位置する部分に、外力に応じて変形可能な可変部をそれぞれ有し、
   前記熱媒体導入部および前記熱媒体導入用開口のうち、一方が、前記第１の面または前記第２の面の長手方向端部近傍に配置され、他方が、前記第１の面または前記第２の面の長手方向中央近傍に配置されており、かつ、
   前記熱媒体導出部および前記熱媒体導出用開口のうち、一方が、前記第１の面または前記第２の面の長手方向端部近傍に配置され、他方が、前記第１の面または前記第２の面の長手方向中央近傍に配置されていることを特徴とするバッテリユニット。
2. 請求項１に記載のバッテリユニットにおいて、
   前記熱媒体導入部が、前記第１の面の長手方向端部近傍に、前記熱媒体導入用開口が、前記第２の面の長手方向中央近傍にそれぞれ配置されており、かつ、
   前記熱媒体導出部が、前記第１の面の、前記熱媒体導入部が配置されている側と反対側の長手方向端部近傍に、前記熱媒体導出用開口が、前記第２の面の長手方向中央近傍にそれぞれ配置されていることを特徴とするバッテリユニット。
3. 請求項１に記載のバッテリユニットにおいて、
   前記熱媒体導入部が、前記第１の面の長手方向中央近傍に、前記熱媒体導入用開口が、前記第２の面の長手方向端部近傍にそれぞれ配置されており、かつ、
   前記熱媒体導出部が、前記第１の面の長手方向中央近傍に、前記熱媒体導出用開口が、前記第２の面の、前記熱媒体導入用開口が配置されている側と反対側の長手方向端部近傍に配置されていることを特徴とするバッテリユニット。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のバッテリユニットにおいて、
   前記導入配管および前記導出配管は、前記ケース外部に位置する部分に、剛性部材からなる剛性部を有し、
   前記剛性部は、前記ケース外部において、固定具を介して前記ケース以外の部材に固定されていることを特徴とするバッテリユニット。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のバッテリユニットにおいて、
   前記第１の面および前記第２の面の長手方向が、車幅方向に沿い、かつ、前記熱媒体導入部および前記熱媒体導出部が、進行方向側に位置するように車両に搭載されることを特徴とするバッテリユニット。

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