JP2016091691A - 車両用バッテリパック - Google Patents

Abstract

【課題】上下方向に並ぶようにバッテリが配設されている場合に、各バッテリの冷却及び加温を均一に行えるようにする。【解決手段】下段バッテリモジュール２０及び上段バッテリモジュール２１を備えた車両用バッテリパック１において、温風をバッテリケース３０内に送風するファン３７と、下段バッテリモジュール２０及び上段バッテリモジュール２１の間に配置された冷却通路Ｔとを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載される車両用バッテリパックに関する。

例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等には、駆動輪を駆動するための走行用モーターと、走行用モーターに電力を供給するための車両用バッテリとが搭載されている。電気自動車等は寒冷地で走行することもあるので、車両用バッテリも低温状態に置かれることがある。この車両用バッテリが例えば氷点下まで冷却された場合を想定すると、放電性能が極端に悪化して自動車の走行に影響を与える場合がある。

そこで、例えば特許文献１に開示されているように車両用バッテリの加温構造を設けることがある。特許文献１では、複数のバッテリセルを収容したバッテリケースに発熱体及び蓄熱材が設けられている。さらに、バッテリケースには、該バッテリケースに形成された開口部を開閉するためのシャッターと、該バッテリケース内に空気を送るための送風ユニットとが設けられている。そして、シャッターを閉じて温風をバッテリケース内で自然対流させる加温モードと、シャッターを開いて送風ユニットを作動させ、冷却風をバッテリケース内に導入して排出する冷却モードとに切り替えられるようになっている。

また、車両のバッテリを配設する部分の構造や形状等により、バッテリを上下方向に並べて配設したバッテリパックとすることがある（例えば、特許文献２〜５参照）。特許文献２〜４のバッテリパックでは、下段バッテリの下方に冷却風が流れる冷却通路が形成されるとともに、上段バッテリと下段バッテリとの間にも冷却風が流れる冷却通路が形成されている。特許文献５のバッテリパックでは、上段バッテリと下段バッテリとの間にも冷却風が流れる冷却通路が形成されるとともに、上段バッテリの上方に冷却風が流れる冷却通路が形成されている。

特許第５４６４１６８号公報 特開２０１３−７１７２９号公報 特開２０１３−１２２８２１号公報 特許第５１２４００６号公報 特許第５０３４３１６号公報

ところで、特許文献２〜５のようにバッテリを上下方向に並べて配置したバッテリパックでは、上段バッテリと下段バッテリとを均一に加温するのが好ましいが、上段バッテリと下段バッテリとが上下方向に離れているので、均一な加温は難しい。特に、特許文献１の加温モードでは、発熱体や蓄熱材から放出された熱がバッテリケース内で自然対流しているだけなので、バッテリケース内において上段バッテリが位置する部分と下段バッテリが位置する部分とでは温度差ができやすい。その結果、バッテリケース内の各バッテリセルの温度が異なることになって均一な加温ができず、バッテリセルの寿命低下を招くことが考えられる。

また、特許文献２〜５では、上段バッテリと下段バッテリの間に冷却通路を設けているが、上段バッテリと下段バッテリを加温できる構成とはなっていないので、バッテリセルの寿命低下を招くことが考えられる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上下方向に並ぶようにバッテリが配設されている場合に、各バッテリの冷却及び加温を均一に行えるようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、バッテリ収容空間内に温風を送風して上下方向に並ぶバッテリの加温を均一化するとともに、上下方向に並ぶバッテリの間に冷却通路を配置してこれらバッテリの冷却を均一化するようにした。

第１の発明は、
複数のバッテリ（２０、２１）を収容するバッテリ収容空間（Ｓ）を有するバッテリケース（３０）と、
上記バッテリ収容空間（Ｓ）内において上下方向に並ぶように配設された第１バッテリ（２０）及び第２バッテリ（２１）とを備えた車両用バッテリパック（１）において、
上記第１バッテリ（２０）及び上記第２バッテリ（２１）を加温するための温風を、上記バッテリケース（３０）の上記バッテリ収容空間（Ｓ）に送風する送風手段（３７）と、
上記第１バッテリ（２０）と上記第２バッテリ（２１）との間に配置され、上記第１バッテリ（２０）及び上記第２バッテリ（２１）を冷却するための冷却風が流れる冷却通路（Ｔ）とを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、温風が送風手段によってバッテリ収容空間に送られるので、温風がバッテリ収容空間内で強制的に対流することになる。これにより、バッテリ収容空間の部位による温度差が小さくなるので、低温時に第１バッテリと第２バッテリの温度が均一に近くなるまで加温することが可能になる。

また、冷却通路が第１バッテリと第２バッテリの間に配置されているので、冷却風によって第１バッテリと第２バッテリの両方が冷却され、高温時に第１バッテリと第２バッテリの温度が均一に近くなるまで冷却することが可能になる。

第２の発明は、第１の発明において、
上記バッテリケース（３０）には、該バッテリケース（３０）内の空気を加温する発熱体（３５）と、
上記発熱体（３５）によって加温された温風が流通するとともに上記バッテリ収容空間（Ｓ）に連通する温風通路（Ｒ）とが設けられ、
上記送風手段（３７）は、上記温風通路（Ｒ）内の温風を上記バッテリ収容空間（Ｓ）に送風することを特徴とする。

この構成によれば、温風通路内の温風が送風手段によってバッテリ収容空間に送られてバッテリ収容空間内で対流することになる。

第３の発明は、第２の発明において、
上記温風通路（Ｒ）は、上記バッテリ収容空間（Ｓ）の上方に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、温風通路の温風がバッテリ収容空間の上方から下方へ向けて該バッテリ収容空間に供給される。これにより、第１バッテリ及び第２バッテリの両方が十分に加温される。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、
上記冷却通路（Ｔ）は、冷却ダクト（９１）内に形成されており、
上記冷却ダクト（９１）は、上記第１バッテリ（２０）及び上記第２バッテリ（２１）に接するように配置されることを特徴とする。

この構成によれば、冷風通路を流れる冷却風の冷熱が第１バッテリ及び第２バッテリに伝達しやすくなり、第１バッテリ及び第２バッテリの冷却が促進される。

第１の発明によれば、上下方向に並ぶように配設された第１バッテリ及び第２バッテリを加温するための温風をバッテリ収容空間に送風するようにしたので、低温時に第１バッテリと第２バッテリの温度が均一に近くなるまで加温することができる。また、第１バッテリと第２バッテリとの間に冷却通路を配置したので、高温時に第１バッテリと第２バッテリの温度が均一に近くなるまで冷却することができる。

第２の発明によれば、温風通路内の温風をバッテリ収容空間に送風するようにしたので、温風をバッテリ収容空間内で確実に対流させることができ、第１バッテリ及び第２バッテリを効率よく加温できる。

第３の発明によれば、温風通路をバッテリ収容空間の上方に配置したので、温風通路の温風をバッテリ収容空間の上方から下方へ向けて流すことができ、第１バッテリ及び第２バッテリの両方を十分に加温することができる。

第４の発明によれば、冷却ダクトを第１バッテリ及び第２バッテリに接するように配置したので、第１バッテリ及び第２バッテリの冷却を促進することができる。

実施形態１に係る車両用バッテリパックの斜視図である。 図１におけるII−II線断面図である。 図１におけるIII−III線断面図である。 実施形態２に係る車両用バッテリパックの斜視図である。 図４におけるIV−IV線断面図である。 図４におけるV−V線断面図である。 実施形態２の変形例に係る車両用バッテリパックの部分拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る車両用バッテリパック１の斜視図であり、図２は車両用バッテリパック１の縦断面図である。

バッテリパック１は、複数の下段バッテリモジュール（第１バッテリ）２０及び上段バッテリモジュール（第２バッテリ）２１と、これらバッテリモジュース２０、２１を収容するバッテリケース３０とを備えている。このバッテリパック１は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されて走行用モーターに電力を供給するためのものである。ハイブリッド自動車には、プラグインタイプも含まれる。バッテリパック１は、例えば車両のフロアパネル（図示せず）の下方に配設される。

バッテリケース３０は、例えば所定方向に長い形状の箱形に構成されている。下段バッテリモジュール２０は、バッテリケース３０内においてバッテリケース３０の長手方向に並ぶように配置される。また、上段バッテリモジュール２１は、バッテリケース３０内において下段バッテリモジュール２０の上方に位置するように配置される。つまり、下段バッテリモジュール２０と上段バッテリモジュール２１は、バッテリケース３０内において上下方向に並ぶように配設されている。この実施形態１では、上段バッテリモジュール２１が１つである場合について説明するが、上段バッテリモジュール２１は複数設けてもよい。

図２に示すように、下段バッテリモジュール２０は、複数のバッテリセル２０ａを有している。バッテリセル２０ａは、例えば円筒状に形成された二次電池であり、上下方向に延びる姿勢状態で収容される。下段バッテリモジュール２０は、図示しないが電極板を有している。バッテリセル２０ａは電極板によって直列に接続される。上段バッテリモジュール２１も下段バッテリモジュール２０と同様に複数のバッテリセル２１ａを有している。下段バッテリモジュール２０と上段バッテリモジュール２１とは、直列に接続することもできるし、並列に接続することもできる。

バッテリケース３０は、上下方向の中間部において上側部材３１と下側部材３２とに分割されている。上側部材３１の上壁部３１ａにおける長手方向一側には、上方へ膨出する膨出部３１ｂが形成されている。膨出部３１ｂは、バッテリケース３０の幅方向両端部に亘るように形成されている。バッテリケース３０の膨出部３１ｂの内部には、上段バッテリモジュール２１が収容されている。また、上側部材３１の上壁部３１ａの周縁部には、下方へ延びる周壁部３１ｃが一体成形されている。周壁部３１ｃの下端部には上側フランジ３１ｄが形成されている。

下側部材３２の底壁部３２ａの周縁部には、上方へ延びる周壁部３２ｂが一体成形されている。周壁部３２ｂの上端部には下側フランジ３２ｃが形成されている。下側フランジ３２ｃは、上側フランジ３１ｄと重なるようになっており、下側フランジ３２ｃと上側フランジ３１ｄを締結部材等によって締結することにより、上側部材３１と下側部材３２とが一体化するようになっている。上側部材３１と下側部材３２との間からは空気の出入りがないように密閉構造としている。

図２に示すように、バッテリケース３０に収容した下段バッテリモジュール２０は、隣り合うもの同士の間に隙間が形成されるように配置されている。下段バッテリモジュール２０間の隙間は、後述する温風が容易に流通可能なように十分な広さに設定されている。下段バッテリモジュール２０と底壁部３２ａとの間にも温風が流通可能な隙間が設けられている。

下段バッテリモジュール２０と上段バッテリモジュール２１との間には、下段バッテリモジュール２０及び上段バッテリモジュール２１を冷却するための冷却風が流れる冷却通路Ｔが配置されている。冷却通路Ｔは、冷却ダクト９１内に形成されている。冷却ダクト９１は、例えば熱伝達性を有する樹脂材等で構成することができ、下段バッテリモジュール２０の上面及び上段バッテリモジュール２１の下面に沿って延びる扁平な断面を有している。そして、冷却ダクト９１は、下段バッテリモジュール２０の上面及び上段バッテリモジュール２１の下面に接するように配置される。冷却ダクト９１は、例えばアルミニウム合金等の熱伝達率の高い金属製であってもよい。冷却ダクト９１と下段バッテリモジュール２０との間や、冷却ダクト９１と上段バッテリモジュール２１との間に、熱伝導性を高めるための熱伝導性ゲルや熱伝導性シートを配設することもできる。また、冷却ダクト９１の内面にリブ等を設けて伝熱面積を増大させることもできる。

この実施形態では、冷却ダクト９１の冷却風流れ方向がバッテリケース３０の幅方向と一致しているが、冷却ダクト９１の冷却風流れ方向はバッテリケース３０の長手方向と一致させてもよい。

図３に示すように、冷却ダクト９１における冷却風流れ方向の両端部は、それぞれ第１筒状部材９２及び第２筒状部材９３によってバッテリケース３０の周壁部３１ｃに支持されている。第１筒状部材９２及び第２筒状部材９３は、樹脂材で成形することもできるし、金属材で成形することもできる。第１筒状部材９２は、冷却ダクト９１における冷却風流れ方向上流側の端部を支持するものである。第２筒状部材９３は、冷却ダクト９１における冷却風流れ方向下流側の端部を支持するものである。第１筒状部材９２は、バッテリケース３０の周壁部３１ｃを貫通するように配設されていて、バッテリケース３０の周壁部３１ｃの外面に開口している。第１筒状部材９２の開口の周囲には、バッテリケース３０の周壁部３１ｃの外面に接触するフランジ９２ａが形成されている。この第１筒状部材９２は、バッテリケース３０の周壁部３１ｃに固定されており、固定状態ではバッテリケース３０の内方へ所定量突出している。第２筒状部材９３も、バッテリケース３０の周壁部３１ｃを貫通するように配設されていて、バッテリケース３０の周壁部３１ｃの外面に開口している。第２筒状部材９３の開口の周囲には、バッテリケース３０の周壁部３１ｃの外面に接触するフランジ９３ａが形成されている。この第２筒状部材９３は、バッテリケース３０の周壁部３１ｃに固定されており、固定状態ではバッテリケース３０の内方へ所定量突出している。

冷却ダクト９１の冷却風流れ方向上流側の端部には、第１拡径部９１ａが形成されている。冷却ダクト９１の第１拡径部９１ａには、第１筒状部材９２におけるバッテリケース３０内へ突出した部分が嵌入され、これにより冷却ダクト９１の第１拡径部９１ａが第１筒状部材９２を介してバッテリケース３０に支持される。冷却ダクト９１の第１拡径部９１ａと第１筒状部材９２との間はシールされている。

また、冷却ダクト９１の冷却風流れ方向下流側の端部には、第２拡径部９１ｂが形成されている。冷却ダクト９１の第２拡径部９１ｂには、第２筒状部材９３におけるバッテリケース３０内へ突出した部分が嵌入され、これにより冷却ダクト９１の第２拡径部９１ｂが第２筒状部材９３を介してバッテリケース３０に支持される。冷却ダクト９１の第２拡径部９１ｂと第２筒状部材９３との間はシールされている。

冷却ダクト９１の上流側に配置される第１筒状部材９２の開口には、冷却風を供給する冷却風供給手段（図示せず）が接続されている。冷却風供給手段は、例えば外気を冷却ダクト９１に送風する送風装置や、冷却器で冷却した低温の空気を冷却ダクト９１に送風する冷風装置等で構成することができるが、これらに限られるものではない。冷却風供給手段は、バッテリセル２０ａ、２１ａが高温状態にあるときに作動し、バッテリセル２０ａ、２１ａが適温状態になったときに停止するように構成されている。尚、冷却ダクト９１の下流側に配置される第２筒状部材９３の開口に排気装置を接続して排気することによって冷却風を第１筒状部材９２から冷却通路Ｔに取り入れるようにしてもよい。

バッテリケース３０には、下段バッテリモジュール２０と上段バッテリモジュール２１を収容するバッテリ収容空間Ｓと、温風通路Ｒとが設けられている。すなわち、バッテリケース３０の内部には、バッテリ収容空間Ｓと温風通路Ｒとを区画するための区画壁３４が、該バッテリケース３０の内部において上部近傍に設けられている。この区画壁３４は、例えば熱伝導性を有する樹脂材で構成することができ、上側部材３１の上壁部３１ａの内面から下方に離れて配置されている。この区画壁３４よりも上側の空間によって温風通路Ｒが構成され、また、区画壁３４よりも下側の空間によってバッテリ収容空間Ｓが構成されている。区画壁３４は、全体として上側部材３１の上壁部３１ａの形状に沿うように形成されており、上壁部３１ａの膨出部３１ｂの上面に沿う第１壁部３４ａと、第１壁部３４ａに連なって下方へ延びる第２壁部３４ｂと、第２壁部３４ｂの下端部に連なってバッテリケース３０の長手方向他側へ延びる第３壁部３４ｃとを有している。したがって、温風通路Ｒは、バッテリケース３０の長手方向一側の端部から他側の端部に亘って延びるとともに、膨出部３２ｂが形成された部位で上方へ屈曲した形状になる。また、温風通路Ｒは、バッテリケース３０の幅方向両端に広がっている。

区画壁３４には、バッテリケース３０内の空気を加温するための発熱体３５が設けられている。発熱体３５は、例えばアルミニウム合金、ステンレス、銅等のように、電力を供給することによって発熱する板状の金属製導電部材で構成することができるが、これらに限られるものではない。発熱体３５は、区画壁３４におけるバッテリ収容空間Ｓに臨む面に固着されている。発熱体３５には、図示しないが正極側電極部と負極側電極部とが設けられており、正極側電極部及び負極側電極部には、バッテリや制御装置等から延びる配線が接続されるようになっている。制御装置によってバッテリセル２１が所定の低温度以下であることが検出された場合に発熱体３５に電力が供給されるように構成されている。尚、発熱体３５は、区画壁３４における温風通路Ｒに臨む面に固着してもよいし、区画壁３４の両面に固着してもよいし、区画壁３４の内部に埋設してもよい。また、発熱体３５は、温風通路Ｒの上面や側面に設けてよい。また、発熱体３５を区画壁３４にインサート成形してもよい。

区画壁３４の第１壁部３４ａ、第２壁部３４ｂ及び第３壁部３４ｃには、それぞれ複数の貫通孔３４ｄが形成されている。貫通孔３４ｄは、バッテリ収容空間Ｓと温風通路Ｒとに連通しており、この貫通孔３４ｄの形成によって温風通路Ｒの複数箇所がバッテリ収容空間Ｓに連通することになる。

また、区画壁３４における温風通路Ｒに臨む面には、温風通路Ｒへ向けて突出する突出部３４ｅが複数設けられている。突出部３４ｅはバッテリケース３０の幅方向に延びている。突出部３４ｅの形成により、伝熱面積の増大が図られるとともに、温風通路Ｒを流れる温風に乱流を起こさせることが可能になるので、発熱体３５の熱が、温風通路Ｒを流れる温風に効率よく伝達する。尚、突出部３４ｅは、バッテリケース３０の長手方向に延びていてもよいし、柱状の突起であってもよい。また、突出部３４ｅの代わり、または突出部３４ｅと共に区画壁３４に伝熱面積拡大用の溝（図示せず）を設けてもよい。また、突出部３４ｅは省略してもよい。

また、バッテリケース３０は、温風通路Ｒ内の温風をバッテリ収容空間Ｓに送るための送風手段としてのファン３７を備えている。送風手段の構成は特に限定されず、空気を送ることができる送風機等を使用することができる。また、この実施形態では、ファン３７を区画壁３４の第３壁部３４ｃに設けているが、第１壁部３４ａや第２壁部３４ｂに設けることもできる。この実施形態のファン３７は、従来周知の送風機等に使用されるものであり、図示しない制御装置によってバッテリセル２１が所定の低温度以下であることが検出された場合に電力が供給されるように構成されている。ファン３７の吸気口はバッテリ収容空間Ｓに臨んでおり、また、排気口は温風通路Ｒに臨んでいる。したがって、ファン３７が作動すると、バッテリ収容空間Ｓ内の空気を吸い込んで温風通路Ｒに吐出する。

尚、バッテリケース３０の外面に、冷却風が流れる冷却風通路（図示せず）を形成してもよい。これにより、バッテリセル２０ａ、２１ａが高温状態にあるときには発熱体３５の作動を停止し、かつ、冷却風通路に冷却風を流すことで、バッテリセル２１を冷却することも可能になる。また、バッテリセル２０ａ、２１ａの温度が上昇したときには、発熱体３５の作動を停止した状態でファン３７のみ作動させるようにしてもよい。

次に、上記のように構成された車両用バッテリパック１の下段バッテリモジュール２０のバッテリセル２０ａと、上段バッテリモジュール２１のバッテリセル２１ａとを加温する場合について説明する。

バッテリセル２０ａ、２１ａが所定の低温状態にあることが制御装置によって検出されると、発熱体３５及びファン３７に電力が供給される。発熱体３５に電力が供給されると発熱体３５が発熱する。発熱体３５の熱は区画壁３４に伝達し、区画壁３４に伝達した熱によって温風通路Ｒ内の空気が加温される。このとき、突出部３４ｅが設けられているので、伝熱面積が広く確保されて温風通路Ｒ内の空気の加温が促進される。また、発熱体３５の熱は、区画壁３４からバッテリケース３０の周壁部３１ｃに伝達して周壁部３１ｃも加温され、これにより、バッテリ収容空間Ｓ内の空気が加温される。

また、ファン３７が作動してバッテリ収容空間Ｓ内の空気を吸い込んで温風通路Ｒに吐出すると、温風通路Ｒ内の空気が上述のように加温されて温風となり、温風が貫通孔３４ｄからバッテリ収容空間Ｓに送られる。貫通孔３４ｄは、区画壁３４の各部に形成されているので、温風はバッテリ収容空間Ｓの複数箇所に同時に送られることになる。バッテリ収容空間Ｓに送られた温風は、バッテリ収容空間Ｓ内をその上方から下方へ流れながらファン３７の吸気口の方へ集まっていき、再び温風通路Ｒに吐出されて加温される。このようにバッテリケース３０内の空気を循環させることで、バッテリセル２１を効率よく加温することが可能になる。また、温風をバッテリ収容空間Ｓ内で強制対流させることができるので、バッテリ収容空間Ｓの隅々に温風を供給することが可能になり、各バッテリセル２１を同様に加温することができる。また、発熱体３５の熱はバッテリ収容空間Ｓにも放射されるので、バッテリ収容空間Ｓの空気も加温される。

次に、上記のように構成された車両用バッテリパック１の下段バッテリモジュール２０のバッテリセル２０ａと、上段バッテリモジュール２１のバッテリセル２１ａとを冷却する場合について説明する。

バッテリセル２０ａ、２１ａが所定の高温状態にあることが制御装置によって検出されると、冷却風供給手段が作動する。このとき発熱体３５及びファン３７は停止させておくのが好ましいが、ファン３７のみ作動させてもよい。冷却風供給手段が作動すると、冷却ダクト９１の上流側から該冷却ダクト９１に冷却風が導入されて下流側から排出される。冷却ダクト９１を流れる冷却風の冷熱は、冷却ダクト９１の上壁部を介して上段バッテリモジュール２１のバッテリセル２１ａに伝達するとともに、冷却ダクト９１の下壁部を介して下段バッテリモジュール２０のバッテリセル２０ａに伝達する。

以上説明したように、この実施形態１に係る車両用バッテリパック１によれば、温風通路Ｒ内の温風をバッテリ収容空間Ｓに送るファン３７を備えているので、バッテリ収容空間Ｓの部位による温度差を小さくすることができ、下段バッテリモジュール２０のバッテリセル２０ａと上段バッテリモジュール２１のバッテリセル２１ａの温度を均一に近づけることができる。

また、冷却通路Ｔが下段バッテリモジュール２０と上段バッテリモジュール２１との間に配置されているので、冷却風によって下段バッテリモジュール２０のバッテリセル２０ａと上段バッテリモジュール２１のバッテリセル２１ａとの両方が冷却され、高温時に下段バッテリモジュール２０のバッテリセル２０ａと上段バッテリモジュール２１のバッテリセル２１ａの温度が均一に近くなるまで冷却することができる。

また、バッテリ収容空間Ｓと温風通路Ｒとを区画するための区画壁３４に発熱体３５を設けたので、発熱体３５をコンパクトに配設しながら、温風を効率よく生成することができ、加温時には所望の温度まで素早く上昇させることができる。

（実施形態２）
図４〜図６は、本発明の実施形態２に係る車両用バッテリパック１を示すものである。実施形態２の車両用バッテリパック１は、実施形態１のものに対し、下段バッテリモジュール２０と上段バッテリモジュール２１の加温構造が異なるだけである。以下、実施形態１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。

実施形態２では、ファン３７が、区画壁３４の第１壁部３４ａにおいてバッテリケース３０の幅方向に間隔をあけて複数設けられ、また、区画壁３４の第３壁部３４ｃにおいてバッテリケース３０の幅方向及び長手方向に間隔をあけて複数設けられている。これにより、バッテリ収容空間Ｓへ供給する温風の単位時間当たりの量を増加させることができるとともに、バッテリ収容空間Ｓの広い範囲に十分な量の温風を供給することができる。

また、バッテリケース３０の上側部材３１の上壁部３１ａには、温風通路Ｒ内へ向けて下方へ突出する上側突出部３９が設けられている。上側突出部３９は、区画壁３４の貫通孔３４ｄの開口に対向するように配置されており、温風通路Ｒ内の温風を貫通孔３４ｄへ向けて導く、つまり、バッテリ収容空間Ｓに導くための案内部となっている。これにより、温風通路Ｒ内の温風がスムーズにバッテリ収容空間Ｓに流入するようになる。上側突出部３９は、複数設けるのが好ましいが、１つであってもよい。

また、バッテリケース３０の下側部材３２の底壁部３２ａには、バッテリ収容空間Ｓへ向けて上方へ突出する下側突出部４０が設けられている。下側突出部４０は、バッテリ収容空間Ｓを流れる温風を、バッテリモジュール２０の側方を流れるように導くためのものである。下側突出部４０は、複数設けるのが好ましいが、１つであってもよい。

バッテリ収容空間Ｓには、該バッテリ収容空間Ｓ内の空気を強制対流させるための補助ファン（補助送風手段）３８が設けられている。補助ファン３８は、上記ファン３７と同様に構成することができる。補助ファン３８は、ファン３７と同様に、区画壁３４の第１壁部３４ａと第３壁部３４ｃに設けられている。ファン３７と補助ファン３８とはバッテリケース３０の幅方向に交互に配置される。補助ファン３８は、バッテリ収容空間Ｓ内の空気を下方から吸入して区画壁３４の下面に沿ってバッテリケース３０の幅方向及び長手方向に吐出する。これにより、バッテリ収容空間Ｓ内での温風の流れが確実に形成される。

実施形態２では、上段バッテリモジュール２１が２つ設けられている。すなわち、バッテリケース３０の上壁部３１ａに形成された膨出部３１ｂは、バッテリケース３０の長手方向の寸法が実施形態１のものに比べて長く設定されている。この膨出部３１ｂ内において２つの上段バッテリモジュール２１がバッテリケース３０の長手方向に並ぶように配置されている。これら上段バッテリモジュール２１の間には温風が流通可能な隙間が形成されている。

上段バッテリモジュール２１の下方にはそれぞれ冷却ダクト９１が配置されている。冷却ダクト９１を互いに接続して、１つの冷却風供給手段によって２つの冷却ダクト９１に冷却風を供給するようにしてもよい。冷却ダクト９１の取付構造は実施形態１と同じである。

尚、上段バッテリモジュール２１は３つ以上設けてもよい。また、実施形態２では、冷却ダクト９１を上段バッテリモジュール２１毎に設けているが、これに限らず、例えば幅の広い冷却ダクト９１を設け、複数の上段バッテリモジュール２１を１つの冷却ダクト９１によって冷却してもよい。

実施形態２のものも、温風通路Ｒ内の温風をバッテリ収容空間Ｓに送るファン３７を備えているので、実施形態１と同様に、バッテリ収容空間Ｓの部位による温度差を小さくすることができ、バッテリセル２０ａ、２１ａの温度を均一に近づけることができる。また、冷却通路Ｔが下段バッテリモジュール２０と上段バッテリモジュール２１との間に配置されているので、高温時に下段バッテリモジュール２０のバッテリセル２０ａと上段バッテリモジュール２１のバッテリセル２１ａの温度が均一に近くなるまで冷却することができる。

また、図７に示す変形例のように、補助ファン３８を省略することができる。この場合、区画壁３４の上方に送風手段としてのファン３７を設ける。そして、区画壁３４には、貫通孔３４ｄの周縁部に、上方へ突出するように傾斜板部４１を設けることができる。傾斜板部４１は、ファン３７に近い側が最も上に位置し、ファン３７から離れるにしたがって下に位置するように傾斜している。これにより、ファン３７から温風通路Ｒに排出された空気が加温された後、傾斜板部４１の下面に沿って流れて貫通孔３４ｄに導かれてバッテリ収容空間Ｓに流入し易くなる。区画壁３４の上方及び下方の両方にファン３７を設けてもよい。

尚、図示しないが、送風手段としてのファン等がバッテリ収容空間Ｓに設けられていて、送風手段から排出された空気が温風通路Ｒに供給され、温風通路Ｒ内の加温された温風がバッテリ収容空間Ｓに流入するようにしてもよい。

また、温風通路Ｒは、バッテリケース３０の側部に設けてもよい。

また、区画壁３４にニッケルメッキ等の熱伝導性の良好な層を設けてもよく、こうすることで、発熱体３５の熱が温風通路Ｒを流れる空気に一層伝達し易くなる。

また、冷却ダクト９１の内部に上下方向に延びるリブを設けて該冷却ダクト９１の上壁部と下壁部とを連結するように構成してもよい。これにより、上段バッテリモジュール２１を冷却ダクト９１によって支えることが可能になる。

また、上記実施形態１、２では、下段バッテリモジュール２０及び上段バッテリモジュール２１の上下２段としているが、これに限らず、図示しないが、バッテリモジュールを上下方向に３段以上設けてもよい。この場合も上下方向に並ぶバッテリモジュールの間に冷却通路を配置するのが好ましい。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明に係る車両用バッテリパックは、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載することができる。

１ バッテリパック
９ 冷却ダクト
２０ 下段バッテリモジュール（第１バッテリ）
２１ 上段バッテリモジュール（第２バッテリ）
３０ バッテリケース
３５ 発熱体
３７ ファン（送風手段）
３８ 補助ファン
Ｒ 温風通路
Ｓ バッテリ収容空間
Ｔ 冷却通路

Claims (4)

1. 複数のバッテリ（２０、２１）を収容するバッテリ収容空間（Ｓ）を有するバッテリケース（３０）と、
   上記バッテリ収容空間（Ｓ）内において上下方向に並ぶように配設された第１バッテリ（２０）及び第２バッテリ（２１）とを備えた車両用バッテリパック（１）において、
   上記第１バッテリ（２０）及び上記第２バッテリ（２１）を加温するための温風を、上記バッテリケース（３０）の上記バッテリ収容空間（Ｓ）に送風する送風手段（３７）と、
   上記第１バッテリ（２０）と上記第２バッテリ（２１）との間に配置され、上記第１バッテリ（２０）及び上記第２バッテリ（２１）を冷却するための冷却風が流れる冷却通路（Ｔ）とを備えていることを特徴とする車両用バッテリパック（１）。
2. 請求項１に記載の車両用バッテリパック（１）において、
   上記バッテリケース（３０）には、該バッテリケース（３０）内の空気を加温する発熱体（３５）と、
   上記発熱体（３５）によって加温された温風が流通するとともに上記バッテリ収容空間（Ｓ）に連通する温風通路（Ｒ）とが設けられ、
   上記送風手段（３７）は、上記温風通路（Ｒ）内の温風を上記バッテリ収容空間（Ｓ）に送風することを特徴とする車両用バッテリパック（１）。
3. 請求項２に記載の車両用バッテリパック（１）において、
   上記温風通路（Ｒ）は、上記バッテリ収容空間（Ｓ）の上方に配置されていることを特徴とする車両用バッテリパック（１）。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の車両用バッテリパック（１）において、
   上記冷却通路（Ｔ）は、冷却ダクト（９１）内に形成されており、
   上記冷却ダクト（９１）は、上記第１バッテリ（２０）及び上記第２バッテリ（２１）に接するように配置されることを特徴とする車両用バッテリパック（１）。

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