JP2019033055A - 電池冷却システムの製造方法 - Google Patents
電池冷却システムの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019033055A JP2019033055A JP2017154891A JP2017154891A JP2019033055A JP 2019033055 A JP2019033055 A JP 2019033055A JP 2017154891 A JP2017154891 A JP 2017154891A JP 2017154891 A JP2017154891 A JP 2017154891A JP 2019033055 A JP2019033055 A JP 2019033055A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- seal
- ventilation path
- seal surface
- battery assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
【課題】電池集合体と通風路部材の間にシール部材を設ける際に、通風路部材の薄型化を進めても、シール性能が維持されるようにする。【解決手段】電池集合体1には開口14が複数並んで設けられており、通風路部材3には、複数の導風口39が設けられており、開口と導風口を通じて冷却風が流れる。複数並んだ導風口の間には、板状のブリッジ部35が導風口周縁に沿って設けられている。ブリッジ部には、相手部材の第1シール面1Sに対向する第2シール面3Sが設けられている。通風路部材の製造時には、ブリッジ部に複数の支柱36が設けられ、第2シール面が、支柱と支柱の間の位置で第1シール面に近づく凸形状に湾曲するように形成される。通風路部材の組み付け工程では、シール部材2の反発力により、ブリッジ部を弾性変形させ、第1シール面と第2シール面との間の距離が、支柱が設けられた位置に比べ、支柱と支柱の間の位置で短くなるようにする。【選択図】図1
Description
本発明は、複数の2次電池が組み合わされた組電池を冷却する電池冷却システムの製造方法に関する。特に組電池を冷却風により冷却する空冷式の電池冷却システムの製造方法に関する。
電気自動車やハイブリッド自動車などには、動力源として、2次電池を集合させた組電池が用いられている。充電や放電の過程において、電池が過熱したり電池間の温度差が大きくなったりすると、電池の性能が低下したり、電池の損傷が起こるため、通常、これら組電池を電池ケースに収納するなどして2次電池モジュールや電池集合体とし、冷却風を電池ケース内に送り込んで組電池を冷却することが行われる。
組電池に用いられる電池には、リチウムイオン電池のように、略平板状の電池があり、このような電池はその形状から角型電池と呼ばれることもある。
平板状の角型電池を組電池として構成する場合には、冷却風による冷却が効率的に行われるように、電池の広い面同士が対向するように、互いに所定の間隔を隔てるように平板状角型電池を積層状態に配置して、電池間の隙間に冷却風を送って電池を冷却することが一般的に行われている。
また、組電池に用いられる電池は、円柱状である場合もある。電池が円柱状の場合には、電池は所定の間隔を隔てて、例えば千鳥状に配置されて組電池とされ、電池モジュールの一部となる。
平板状の角型電池を組電池として構成する場合には、冷却風による冷却が効率的に行われるように、電池の広い面同士が対向するように、互いに所定の間隔を隔てるように平板状角型電池を積層状態に配置して、電池間の隙間に冷却風を送って電池を冷却することが一般的に行われている。
また、組電池に用いられる電池は、円柱状である場合もある。電池が円柱状の場合には、電池は所定の間隔を隔てて、例えば千鳥状に配置されて組電池とされ、電池モジュールの一部となる。
このような組電池を含む電池モジュールや電池集合体の冷却を空冷方式で行う場合には、組電池を取り囲むようにケースを設け、ケースに冷却風の導入口と排出口を設け、冷却風を送るダクトをそれら導入口や排出口に接続して、一連の冷却風通路を構成することが一般的である。そして、冷却風通路に空気が漏れる箇所があると、冷却効率が低下したり、冷却温度にばらつきが生じやすくなったりするので、電池モジュールのケースとダクトの接続部などには、シール部材が設けられることが多い。
例えば、特許文献1には、電池モジュールの開口部に対向するケース部材を冷却風通路のダクトのように用いる技術が開示されており、かかるケース部材と電池モジュールの接続箇所をシート状のシール部材で気密に封止する技術が開示されている。かかる技術によれば、冷却風通路への温度の高い外部気体の流入が阻止され、冷却風に温度傾斜が生ずることが防止される。
近年、組電池の高出力化や高密度化がすすめられるにしたがい、2次電池モジュールの冷却も、以前に増して、効率的で確実な冷却性能が求められるようになった。そのため、特許文献1に開示されるような、電池冷却システムにおける冷却風通路のシール構造についても、より確実なシールが求められるようになっている。シールの確実性を高めるためには、シール部材を適度に押圧した状態で所定の位置に配置する必要がある。シール部材を挟持するシール面の間の距離が遠い部分があると、その部位でシールの押圧が不十分となり、シール性能が損なわれるおそれがある。
シール面間の距離を適切に維持し、シール性能を確実なものとするために、従来の技術においては、シール面が設けられる部材の剛性を高めることがもっぱら行われてきた。
しかしながら、車両用の電池集合体(組電池)の冷却システムにおいては、小型化の要請が強く、部材の薄型化や小型化のため、シール面が設けられる部材の剛性を十分に高めることが難しくなってきている。
しかしながら、車両用の電池集合体(組電池)の冷却システムにおいては、小型化の要請が強く、部材の薄型化や小型化のため、シール面が設けられる部材の剛性を十分に高めることが難しくなってきている。
例えば、電池集合体が複数の組電池を含む場合などには、電池集合体に複数の冷却風導入口が設けられ、これら導入口のそれぞれに空気が導かれるよう通風路部材が設けられる。通風路部材が薄型化されると、複数の冷却風導入口の間の仕切りの部分の剛性を高めることが難しくなる。通風路部材においては、通常、この部分はブリッジ状に浮かせた構造とする必要があり、この部分を薄型化すると、剛性を高めるためのリブなどを配置するスペースがなくなってしまうからである。
即ち、従来技術においては、電池冷却システムのコンパクト化を進めると、シール面の剛性が不十分となってしまうため、シール性能を維持しながらコンパクト化することが難しいという課題があった。
本発明の目的は、電池冷却システムにおける電池集合体と通風路部材の間にシール部材を設けるにあたり、通風路部材の薄型化を進めても、シール部材を所期の状態に組み付けることができてシール性能が維持されるような、電池冷却システムの製造方法を提供することにある。
発明者は、鋭意検討の結果、通風路部材側のシール面が設けられる板状のブリッジ部に対し複数の支柱を設けると共に、支柱の間の部分が相手方シール面に近づく凸形状になるようにブリッジ部を形成しておき、通風路部材の組み付け時に、シール部材の反発力により、ブリッジ部が支柱の間で弾性変形して特定の形状となるようにすると、ブリッジ部の弾性変形を許容しながらシール面の間の距離を適正なものとすることができて、上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成させた。
本発明は、電池集合体を冷却風により空冷する電池冷却システムの製造方法であって、前記電池冷却システムにおいては、電池集合体は、複数の電池が所定の隙間を隔てて配置されて構成される組電池を含み、電池集合体には、供給側と排出側の開口が設けられていて、供給側の開口から供給される冷却風が前記隙間を通じて排出側の開口へと導かれて排出されることで電池が冷却され、電池集合体では、供給側もしくは排出側の少なくとも一方において、開口が複数並んで設けられており、これら複数並んで設けられた開口を覆うように通風路部材が設けられ、通風路部材には、電池集合体の前記複数の開口に対応する形状及び数の導風口が設けられており、電池集合体と通風路部材との間では、開口と導風口を通じて冷却風が供給もしくは排出されると共に、これら開口と導風口の周縁にはシール部材が設けられ、シール部材は、通風路部材と電池集合体の間に挟持されて、通風路部材と電池集合体の間をシールしており、電池集合体において前記複数の開口の間に開口周縁に沿って延在する仕切り部分には、第1シール面が設けられており、通風路部材の複数の導風口の間には、板状に形成されたブリッジ部が導風口周縁に沿って設けられており、ブリッジ部には前記第1シール面に対向するよう第2シール面が設けられており、前記シール部材は、少なくとも第1シール面と第2シール面の間をシールするものであって、電池冷却システムの製造方法は、通風路部材の製造工程と、通風路部材の電池集合体への組付け工程と、を含み、前記通風路部材の製造工程では、ブリッジ部のシール押圧方向への弾性変形を抑制可能な複数の支柱を、ブリッジ部の第2シール面の裏側に、断続的に並べて設けると共に、ブリッジ部の第2シール面が、支柱が設けられた位置に比べ支柱と支柱の間の位置で第1シール面に近づく凸形状に湾曲するように、ブリッジ部が形成されて、通風路部材が製造され、前記組み付け工程では、第1シール面と第2シール面との間にシール部材を挟持して、シール部材が押圧されるように通風路部材を電池集合体に組み付けると共に、シール部材の反発力により、前記ブリッジ部を支柱と支柱の間で弾性変形させつつ、組み付けが完了した状態における第1シール面と第2シール面との間の距離が、支柱が設けられた位置に比べ、支柱と支柱の間の位置で短くされる、電池冷却システムの製造方法である(第1発明)。
第1発明において、好ましくは、通風路部材の製造工程において、ブリッジ部全体が第1シール面に向かって凸形状に反った形状となるようにブリッジ部を形成する(第2発明)。
本発明の電池冷却システムの製造方法(第1発明)によれば、電池冷却システムにおける通風路部材の薄型化を進めても、電池集合体と通風路部材の間に、シール部材を所定の押圧状態に組み付けることができて、シール性能の悪化を抑制できる。
さらに、第2発明のようにした場合には、通風路部材の製造効率も高められうる。
以下図面に基づいて、本発明の電池冷却システムの製造方法について説明する。
まず、製造される電池冷却システムについて説明する。第1実施形態の電池冷却システムは、ハイブリッド自動車用の組電池を冷却する電池冷却システムである。図1は本実施形態の電池冷却システムの構成を分解図で示した斜視図である。なお、発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その用途や形態を変更して実施することもできる。
まず、製造される電池冷却システムについて説明する。第1実施形態の電池冷却システムは、ハイブリッド自動車用の組電池を冷却する電池冷却システムである。図1は本実施形態の電池冷却システムの構成を分解図で示した斜視図である。なお、発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その用途や形態を変更して実施することもできる。
電池冷却システムは、電池集合体1を冷却風により空冷する。電池冷却システムは、少なくとも1つの通風路部材3を有しており、冷却風は、通風路部材3を通じ、電池集合体1に供給、もしくは排出される。通風路部材3の上流側や下流側には、必要に応じ、他の通風路部材や送風ファンなどが取り付けられる。本実施形態においては、電池集合体1の供給側、排気側の両側に通風路部材3が取り付けられて、電池冷却システムが構成されている。なおこれら部材の互いの組み付け構造は、公知の構成によればよい。
電池集合体1は、複数の電池12,12が所定の隙間を隔てて配置されて構成される組電池11を含む。電池集合体1に含まれる組電池は単数であってもよいし、複数であってもよい。組電池11のそれぞれは、あらかじめ組み立てられた2次電池モジュールとして電池集合体1に組み込まれることが好ましい。本実施形態においては、電池12として角板状に形成されたリチウムイオンバッテリーが所定の間隔を隔てるよう、積層されたように配置されて、組電池11が構成され、2つの組電池11,11が電池集合体1に含まれている。なお、電池は円筒状の電池であってもよい。
電池集合体1において、組電池11、11はケース13で囲まれている。電池集合体のケース13は冷却風の供給側と排出側のそれぞれに開口14、14を有している。一方(供給側)の開口14,14から流入した冷却風が、電池12,12の間の隙間を通じて流れ、他方(排出側)の開口14、14へと冷却風が導かれ、電池が冷却されるよう、電池集合体1は構成されている。このような空気の流れを実現できるのであれば、ケース13の具体的な構成は特に限定されない。
また、電池集合体1に設けられる開口14,14は、供給側もしくは排出側の少なくとも一方において、開口が複数並んで設けられる。本実施形態においては、2つの組電池11,11に対応し、供給側と排出側の両方において、それぞれ2つの開口14,14が設けられている。本実施形態のように、組電池の形状が直方体状である場合には、開口14は矩形状に設けられることが好ましい。
通風路部材(ダクト部材)3は、これら複数並んで設けられた開口14,14を覆うように設けられる。このような通風路部材3は、供給側もしくは排出側の少なくとも一方に設けられていてもよいし、両側に設けられていてもよい。本実施形態では、供給側と排出側の両側に、通風路部材3が設けられている。また、本実施形態では、供給側と排出側で、開口や通風路部材やシール部材が実質的に同様の構成で設けられている。
通風路部材3は、複数並んで設けられた開口14、14を覆うように、カバー状に設けられる。このカバー状の部分が、通風路となるべきダクト壁31に相当する。通風路部材3の具体的形状や構成は特に限定されないが、通風路部材3が他の通風路部材やファンやエアクリーナなどと接続するための接続口34を有することが好ましい。
電池集合体1に対し、通風路部材3を通じて冷却風が供給もしくは排出される。
通風路部材3には、電池集合体1の前記複数の開口14,14にそれぞれ対応する形状及び数の導風口39,39が設けられており、電池冷却システムとして組み立てられた状態では、開口14,14と導風口39,39が互いに対向し連絡して、電池集合体1と通風路部材3との間では、開口14,14と導風口39,39を通じて冷却風が供給もしくは排出される。
通風路部材3には、電池集合体1の前記複数の開口14,14にそれぞれ対応する形状及び数の導風口39,39が設けられており、電池冷却システムとして組み立てられた状態では、開口14,14と導風口39,39が互いに対向し連絡して、電池集合体1と通風路部材3との間では、開口14,14と導風口39,39を通じて冷却風が供給もしくは排出される。
通風路部材3と電池集合体1の間には、開口14や導風口39の周縁に沿ってシール部材2が設けられる。シール部材2は、通風路部材3と電池集合体1(ケース13)の間に挟持されて、通風路部材3と電池集合体1の間をシールする。
電池集合体1において並んで設けられた複数の開口14,14の間には、開口周縁に沿って仕切り部分15が延在する。仕切り部分15には、第1シール面1Sが設けられている。一方、通風路部材3において並んで設けられた複数の導風口39,39の間には、板状に形成されたブリッジ部35が導風口周縁に沿って設けられている。ブリッジ部35には電池集合体の第1シール面1Sに対向するよう第2シール面3Sが設けられている。本実施形態では開口や導風口が2つ並んで設けられているので、仕切り部分15やブリッジ部35はそれぞれ1つずつ設けられている。開口や導風口が直線状に3つあるいは4つ並んで設けられるのであれば、仕切り部分15やブリッジ部35はそれぞれ2つずつあるいは3つずつ設けられることになる。
シール部材2は、少なくとも第1シール面1Sと第2シール面3Sの間をシールする。
また、必須ではないが、シール部材2は、典型的には開口14や導風口39を取り囲むように環状に設けられ、当該部分をシールすることが好ましい。本実施形態においては、シール部材2は、開口14や導風口39を取り囲むように環状に設けられる環状部分21と、第1シール面1Sと第2シール面3Sの間をシールする直線状部分22とが一体成形された「日」の字状(もしくは「θ」の字状)にされている。
また、必須ではないが、シール部材2は、典型的には開口14や導風口39を取り囲むように環状に設けられ、当該部分をシールすることが好ましい。本実施形態においては、シール部材2は、開口14や導風口39を取り囲むように環状に設けられる環状部分21と、第1シール面1Sと第2シール面3Sの間をシールする直線状部分22とが一体成形された「日」の字状(もしくは「θ」の字状)にされている。
シール部材2は、柔軟性を有する樹脂材料により、構成される。樹脂材料としては、熱可塑性エラストマーやゴムなどが利用できる。シール部材2を構成する樹脂材料の好ましい硬度はデュロA硬度で50度〜85度である。また、シール部材2の断面形状は特に限定されず、丸ひも状、角ひも状であってもよいし、突条やリップを備える形態であってもよい。
通風路部材3のブリッジ部35は、シール部材の反発力によってシールの押圧方向に弾性変形が可能なよう、シール部材の押圧方向の厚みtが幅Wに比べ薄くされた板状に設けられている。ブリッジ部35は典型的には矩形状の断面を有するが、リブなどを備える形態であってもよい。ブリッジ部35の両端部は、通風路部材の両側縁部に接続されており、ブリッジ部35の中央部は、「橋」のように、通風路部材のダクト壁31の底面と所定の間隔の隙間を隔てるように設けられている。この隙間の部分に冷却風が流れて、通風路部材3による冷却風の分配が実現される。
通風路部材3には、さらに、複数の支柱36,36が設けられる。支柱36,36は、ブリッジ部35に沿って、互いに所定の距離を隔てて離間するよう断続的に並んで、通風路部材のダクト壁31から立設されている。支柱36,36は、第2シール面3Sの裏側からブリッジ部35を支える働きをする。換言すると、通風路部材3には、ブリッジ部35のシール押圧方向への弾性変形を抑制可能な複数の支柱36,36が、ブリッジ部35の第2シール面3Sの裏側に、断続的に並んで設けられている。
通風路部材3のブリッジ部35以外の部分では、通風路部材3や電池集合体1がシール部材2を挟持する部分の具体的構成は特に限定されず、フランジ構造などの公知の構成が採用できる。本実施形態においては、通風路部材3の周縁部には、フランジ部32が形成されていて、シール部材2の環状部分21は、フランジ部32に当接するように構成されている。また、シール部材2に位置決め部材等を一体化し、シール部材の位置決めが適切になされることが好ましい。
上記電池冷却システムを構成する各部材の製造及び組み立ては、以下のように行われる。電池集合体1のケース13等は、合成樹脂の射出成形やブロー成形、もしくは金属板のプレス加工などにより製造されうる。公知の方法により、開口14,14や第1シール面1Sを備える電池集合体1が組み立てられる。
また、シール部材2はゴムの射出成形などにより製造されうる。
また、シール部材2はゴムの射出成形などにより製造されうる。
以下のように、通風路部材3が製造される(通風路部材製造工程)。
例えば、図2に示すような形態に、板状のシール面部材38と、本体部材37をそれぞれ射出成形等により製造し、両者を一体化することにより、通風路部材3が製造される。
シール面部材38は、シール部材2と合致するようなシール面を有するよう、板状に形成されている。本体部材37は、ダクト壁31や接続口34を有すると共に、ダクト壁31には、支柱36,36が立設される。
例えば、図2に示すような形態に、板状のシール面部材38と、本体部材37をそれぞれ射出成形等により製造し、両者を一体化することにより、通風路部材3が製造される。
シール面部材38は、シール部材2と合致するようなシール面を有するよう、板状に形成されている。本体部材37は、ダクト壁31や接続口34を有すると共に、ダクト壁31には、支柱36,36が立設される。
図3に示すような形状に、シール面部材38と、本体部材37が成形され、一体化される。図3は、図2におけるブリッジ部35を含む平面PL1における断面で示している。図3(a)が一体化工程の前の状態を示しており、図3(b)が一体化後の通風路部材3の形状を示している。
シール面部材38や本体部材37を形成する材料は、典型的には合成樹脂、特に熱可塑性樹脂であるが、金属であってもよく、金属と樹脂の複合によりこれら部材を形成してもよい。
シール面部材38は、樹脂の射出成形やプレス加工により形成される。シール面部材38の製造の際、ブリッジ部35が所定の形状に湾曲するように成形される。すなわち、ブリッジ部35の第2シール面3Sが、支柱36,36が設けられた位置に比べ、支柱と支柱の間の位置で、電池集合体の第1シール面1Sに近づく凸形状に湾曲するように、ブリッジ部35が形成される。すなわち、図3(a)において、支柱の間で、上方向に湾曲するように、シール面部材38が形成される。なお図3では、第2シール面3Sが平面となるようにした場合(断面図で見て直線となる場合)を2点鎖線で示している。
ブリッジ部35を湾曲形状に形成する手段は、射出成形の金型のキャビティ形状を湾曲形状にして射出成形してもよいし、射出成形の成形条件(例えば金型の温度勾配等)によりブリッジ部に湾曲が生ずるようにしてもよいし、一旦成形したシール面部材38にヒートエイジング加工やプレス加工を行って湾曲形状を与えるようにしてもよい。
本体部材37の製造においては、支柱36の位置での第2シール面3Sの高さが、支柱36,36により正確に維持されるよう、支柱36,36が形成される。支柱36,36との当接により、シール押圧方向へのブリッジ部35の弾性変形が抑制される。支柱36,36は、ブリッジ部35の第2シール面3Sとは反対側(裏側)に、断続的並んでに設けられる。支柱36,36の上面がブリッジ部35の裏面に当接した際に、支柱がある位置では、第2シール面3Sが正確な高さに位置決めされる。
以上のように形成されたシール面部材38と本体部材37を一体化し、通風路部材3を得る(図3(b))。シール面部材38と本体部材37が一体化された時点においても、ブリッジ部35の第2シール面3Sが、支柱36,36が設けられた位置(a位置)に比べ、支柱36と支柱36の間の位置(b位置)で電池集合体の第1シール面1Sに近づく凸形状に湾曲するように、ブリッジ部35が形成されている。特に、本実施形態においては、ブリッジ部35全体が、電池集合体の第1シール面1Sに向かって凸形状に反った形状となるようにブリッジ部35が形成されている。また、シール面部材38の周縁部と本体部材37の周縁部が一体化されて、通風路部材3のフランジ部32となる。
出来上がった通風路部材3において、ブリッジ部35の裏面と支柱36,36の上面とは、本実施形態のように、離間していてもよい。離間している場合には、後続するシール部材との組み付け工程において、この部分が当接する。あるいは、接着やはめ合い等の手段により、出来上がった通風路部材3において、ブリッジ部35と支柱36,36の上面とが当接するようにしてもよい。当接する場合においても、支柱36,36の間の位置で、ブリッジ部35の第2シール面3Sが、電池集合体の第1シール面1Sに近づく凸形状に湾曲するようにされていればよい。
得られた通風路部材3を、シール部材2と共に、電池集合体1に組み付ける。(組み付け工程)。
図1のように、電池集合体1と通風路部材3の間にシール部材2を配置し、組み付けを行う。この際、電池集合体1の仕切り部分15の第1シール面1Sと、通風路部材3のブリッジ部35の第2シール面3Sとの間に、シール部材2の直線状部分22が挟持され、押圧されるように、組み付けが行われる。図4に組み付け前後の様子を断面図で示す。図4(a)が組み付け前の状態を示し、図4(b)が組み付け後の状態を示している。図5は、ブリッジ部がシール部材と組み付けられた状態を拡大して示している。
これら部材の組み付け、固定は、ボルト止めや、嵌合、はめあい、爪等による係止、バンドやフック等による係止といった公知の手段を利用して行われうる。
図1のように、電池集合体1と通風路部材3の間にシール部材2を配置し、組み付けを行う。この際、電池集合体1の仕切り部分15の第1シール面1Sと、通風路部材3のブリッジ部35の第2シール面3Sとの間に、シール部材2の直線状部分22が挟持され、押圧されるように、組み付けが行われる。図4に組み付け前後の様子を断面図で示す。図4(a)が組み付け前の状態を示し、図4(b)が組み付け後の状態を示している。図5は、ブリッジ部がシール部材と組み付けられた状態を拡大して示している。
これら部材の組み付け、固定は、ボルト止めや、嵌合、はめあい、爪等による係止、バンドやフック等による係止といった公知の手段を利用して行われうる。
この組み付けの際には、シール部材2の反発力により、ブリッジ部35が支柱36と支柱36の間で弾性変形する。そして、支柱36,36の間で第1シール面1Sに向かって凸形状に湾曲していたブリッジ部35の湾曲が小さくなる。すなわち、ブリッジ部35がシール部材に押されることにより、弾性変形し、ブリッジ部の裏面が支柱36の上面に当接するようになると共に、ブリッジ部の凸状の湾曲も緩やかなものとなって、ブリッジ部35の第2シール面3Sは、より平面に近い形態(図4(b)の断面でみて直線に近い形態)となって、シール部材の直線状部分22に密着することになる。
一方、この組み付けの際には、電池集合体1の側の第1シール面1Sは、断面が直線の状態を維持し、実質的に変形しないことが好ましい。電池集合体1の仕切り部分15の部分には、ケース部材13を利用して十分な剛性を与えることができる。なお、必要であれば、第1シール面1Sを有する仕切り部分においても、第2シール面3Sを有するブリッジ部35の側と同様な構造として、第1シール面1Sの弾性変形を許容してもよい。
そして、図4や図5に上下方向の変位を強調して描くように、組み付けが完了した状態における第1シール面1Sと第2シール面3Sとの間の距離は、支柱が設けられた位置(a位置)の距離D2に比べ、支柱36と支柱36の間の任意の位置(b位置)における距離D1が短くされる。すなわち、組み付けが完了した状態においても、第2シール面は支柱と支柱の間で第1シール面に向かってやや凸状に湾曲した状態を保っている。これは、シール部材に押圧されて生ずる弾性変形の量よりも、あらかじめブリッジ部35に与えられた凸条の湾曲の量が大きくされていることにより実現される。通風路部材やシール部材を電池集合体に組み付けた後に、第2シール面3Sがこのような形態となるように、ブリッジ部35の剛性や組み付け前の湾曲の程度、シール部材の押圧の程度などが調整される。
以上の組み付け工程を経て、通風路部材3が電池集合体1へ組み付けられ、電池冷却システムが組み立てられる。
上記電池冷却システムの作用効果について説明する。上記電池冷却システムの製造方法においては、第2シール面3Sが設けられる通風路部材のブリッジ部35を板状に形成した。この構成は、通風路部材の薄型化に貢献する一方、ブリッジ部35のシール押圧方向への弾性変形を可能にする。そして、さらに、上記電池冷却システムの製造方法においては、ブリッジ部35を支持する複数の支柱36,36を断続的に並べて設け、通風路部材3の製造工程では、ブリッジ部35の第2シール面3Sが、支柱36,36が設けられた位置に比べ、支柱と支柱の間の位置で第1シール面1Sに近づく凸形状に湾曲するように、ブリッジ部35を形成する一方で、通風路部材3の組み付け工程において、シール部材2の反発力により、ブリッジ部35を支柱と支柱の間で弾性変形させつつ、組み付けが完了した状態における第1シール面1Sと第2シール面3Sとの間の距離が、支柱が設けられた位置(a位置)に比べ、支柱と支柱の間の位置(b位置)で短くされるようにした。そのため、電池集合体1と通風路部材3の間に、シール部材2を所定の押圧状態に組み付けることができ、通風路部材3の薄型化を進めても、シール性能の悪化を抑制できる。
できる。
できる。
即ち、ブリッジ部35の第2シール面3Sを、あらかじめ第1シール面1Sに向かう凸形状となるように成形しておいて、シール部材の反力を利用してブリッジ部材35を弾性変形させ、通風路部材3を電池集合体に組み付けた状態で、第1シール面1Sと第2シール面3Sとの間の距離が所望の距離になるようにした。特に、組み付け状態において、第1シール面1Sと第2シール面3Sとの間の距離が、支柱が設けられた位置に比べ、支柱と支柱の間の位置で短くされるようにした。そのため、支柱と支柱の間の全体にわたって、シール面間の距離が、支柱のある部分の距離D2以下に維持されることになる。これにより、シール部材の直線状部分22が、第1シール面1Sと第2シール面3Sの間で、適度に圧縮された状態が確実に維持されることになり、当該部分のシールの悪化が抑制される。
また、上記実施形態のように、通風路部材3の製造工程において、ブリッジ部35全体が第1シール面1Sに向かって凸形状に反った形状となるようにブリッジ部35を形成する場合には、通風路部材の製造効率も高められうる。すなわち、ブリッジ部35全体を反った形状とすれば、成形条件等の修正により、反りの量を調整しやすく、組み付け状態において第2シール面と第1シール面の間の距離を適切に確保しやすくなるので、そのような通風路部材を効率的に製造できるようになる。
発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、これら実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。
図6には、通風路部材におけるブリッジ部と支柱の他の実施形態を例示する。図6は第2実施形態の通風路部材5の製造工程を示しており、図6における図の視点などは図3に対応している。本実施形態においては、支柱56,56が、ブリッジ部55に一体成形されるよう部材が形成される点が、第1実施形態と異なっている。第2シール面が、支柱56,56の間で第1シール面に近づく凸形状に湾曲するように、ブリッジ部55が形成される点は、第1実施形態と同様である。
本実施形態においては、通風路部材が組み立てられると、図6(b)に示すように、支柱56,56がダクト壁51に接合される。これにより、シール面5Sは支柱が設けられた位置で所期の高さに位置決めされる。
この様に製造された通風路部材5を用いても、通風路部材5を電池集合体に組み付ける際に、シール部材の反発力により、ブリッジ部55を支柱56と支柱56の間で弾性変形させつつ、組み付けが完了した状態における第1シール面1Sと第2シール面5Sとの間の距離が、支柱が設けられた位置に比べ、支柱と支柱の間の位置で短くされるようにでき、それにより、シール部材を所定の押圧状態に組み付けることができて、シール性能の悪化を抑制できる。
図3に示した第1実施形態における通風路部材3では、ブリッジ部35全体が第1シール面に向かって凸形状に反った形状となるようにブリッジ部35が形成されていたが、ブリッジ部全体が凸形状に反った形状となることは必須ではなく、図6に示した、第2実施形態のように、ブリッジ部が、全体としては直線的な波型形状とされていて、支柱と支柱の間のそれぞれの区間で第1シール面に向かって凸形状に湾曲するよう、形成されていればよい。
また、ブリッジ部の端部、即ち、ブリッジ部35(55)がフランジ部32(52)と接続する部位の近くにおけるブリッジ部形状は、端部と支柱36、(56)の間の区間で、通風路部材が製造された時点では、第2シール面が第1シール面に向かって凸形状に湾曲するよう形成されていることが好ましく、通風路部材が電池集合体に組み付けられた時点では、第1シール面と第2シール面との間の距離が、支柱が設けられた位置に比べ、端部と支柱の間の位置で短くされることが好ましい。このようにされていると、シール性がより確実なものとなる。
また、上記実施形態の説明においては、電池集合体に組電池が2つ含まれた場合の実施形態を中心に説明したが、電池集合体に含まれる組電池の数は、1つでもよく、3つ以上であってもよい。電池集合体に複数の開口が並んで設けられ、それら開口に対応した導風口を有する通風路部材が用いられるのであれば、開口や導風口の間に位置する仕切り部分やブリッジ部に上記した構造や製造方法を適用し、装置の薄型化とシール性の両立を図ることができる。
また、上記実施形態の説明においては、2次電池モジュールが板状の角電池を積層配置した組電池を含む例を中心に説明したが、2次電池モジュールの具体的構成は特に限定されず、2次電池モジュールは、例えば、円柱状の電池を千鳥状に配置した組電池を含むものであってもよく、他の形態の組電池を含むものであってもよい。
また、2次電池モジュールが適用される対象は、電気自動車やハイブリッド自動車に限定されず、船舶や航空機などの乗り物に搭載される2次電池モジュールや、発電機や太陽電池パネル等に併設される2次電池モジュールなどの、種々の用途の2次電池モジュールに対し、上記電池冷却システムは適用できる。
上記電池冷却システムは、例えば、ハイブリッド自動車などの2次電池モジュールの冷却に使用でき、電池を効率よく空冷できて産業上の利用価値が高い。
1 電池集合体
11 組電池
12 電池
13 ケース
14 開口
15 仕切り部分
1S 第1シール面
2 シール部材
21 環状部
22 直線状部
3 通風路部材(ダクト部材)
31 ダクト壁
32 フランジ
34 接続口
35 ブリッジ部
36 支柱
3S 第2シール面
11 組電池
12 電池
13 ケース
14 開口
15 仕切り部分
1S 第1シール面
2 シール部材
21 環状部
22 直線状部
3 通風路部材(ダクト部材)
31 ダクト壁
32 フランジ
34 接続口
35 ブリッジ部
36 支柱
3S 第2シール面
Claims (2)
- 電池集合体を冷却風により空冷する電池冷却システムの製造方法であって、
前記電池冷却システムにおいては、
電池集合体は、複数の電池が所定の隙間を隔てて配置されて構成される組電池を含み、
電池集合体には、供給側と排出側の開口が設けられていて、供給側の開口から供給される冷却風が前記隙間を通じて排出側の開口へと導かれて排出されることで電池が冷却され、
電池集合体では、供給側もしくは排出側の少なくとも一方において、開口が複数並んで設けられており、
これら複数並んで設けられた開口を覆うように通風路部材が設けられ、
通風路部材には、電池集合体の前記複数の開口に対応する形状及び数の導風口が設けられており、電池集合体と通風路部材との間では、開口と導風口を通じて冷却風が供給もしくは排出されると共に、
これら開口と導風口の周縁にはシール部材が設けられ、シール部材は、通風路部材と電池集合体の間に挟持されて、通風路部材と電池集合体の間をシールしており、
電池集合体において前記複数の開口の間に開口周縁に沿って延在する仕切り部分には、第1シール面が設けられており、
通風路部材の複数の導風口の間には、板状に形成されたブリッジ部が導風口周縁に沿って設けられており、ブリッジ部には前記第1シール面に対向するよう第2シール面が設けられており、
前記シール部材は、少なくとも第1シール面と第2シール面の間をシールするものであって、
電池冷却システムの製造方法は、通風路部材の製造工程と、通風路部材の電池集合体への組付け工程と、を含み、
前記通風路部材の製造工程では、
ブリッジ部のシール押圧方向への弾性変形を抑制可能な複数の支柱を、ブリッジ部の第2シール面の裏側に、断続的に並べて設けると共に、
ブリッジ部の第2シール面が、支柱が設けられた位置に比べ支柱と支柱の間の位置で第1シール面に近づく凸形状に湾曲するように、ブリッジ部が形成されて、通風路部材が製造され、
前記組み付け工程では、
第1シール面と第2シール面との間にシール部材を挟持して、シール部材が押圧されるように通風路部材を電池集合体に組み付けると共に、
シール部材の反発力により、前記ブリッジ部を支柱と支柱の間で弾性変形させつつ、組み付けが完了した状態における第1シール面と第2シール面との間の距離が、支柱が設けられた位置に比べ、支柱と支柱の間の位置で短くされる、
電池冷却システムの製造方法。 - 通風路部材の製造工程において、ブリッジ部全体が第1シール面に向かって凸形状に反った形状となるようにブリッジ部を形成する、請求項1に記載の電池冷却システムの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017154891A JP2019033055A (ja) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | 電池冷却システムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017154891A JP2019033055A (ja) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | 電池冷却システムの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019033055A true JP2019033055A (ja) | 2019-02-28 |
Family
ID=65523608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017154891A Pending JP2019033055A (ja) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | 電池冷却システムの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019033055A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112310525A (zh) * | 2019-08-14 | 2021-02-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池箱 |
JP2021099937A (ja) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電池パック |
-
2017
- 2017-08-10 JP JP2017154891A patent/JP2019033055A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112310525A (zh) * | 2019-08-14 | 2021-02-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池箱 |
US11909059B2 (en) | 2019-08-14 | 2024-02-20 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Battery box |
JP2021099937A (ja) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電池パック |
JP7108592B2 (ja) | 2019-12-23 | 2022-07-28 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電池パック |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210175559A1 (en) | Battery module and method of manufacturing the same | |
JP6059445B2 (ja) | ガス排出管 | |
KR101230892B1 (ko) | 연료전지용 금속다공체 | |
JP6388666B2 (ja) | 自動車両用の熱交換器 | |
US10027003B2 (en) | Energy storage apparatus | |
KR102148219B1 (ko) | 플레이트 히터 매트릭스용 바이패스 밀폐부 | |
JP5490652B2 (ja) | 組電池構造 | |
JP2019033055A (ja) | 電池冷却システムの製造方法 | |
JPWO2019021779A1 (ja) | バッテリシステム及びこのバッテリシステムを備える車両 | |
US20160141637A1 (en) | Fuel cell separator, fuel cell current collector plate, fuel cell and fuel cell stack | |
JP6973126B2 (ja) | 蓄電装置の冷却構造 | |
JP2017511460A (ja) | 自動車両用の熱交換器 | |
CN115714190A (zh) | 燃料电池用膜加湿器 | |
JP2016012408A (ja) | 燃料電池の製造方法 | |
CN112751054B (zh) | 燃料电池的单元电池 | |
KR101337961B1 (ko) | 연료전지 스택용 매니폴드 블록 | |
US11024866B2 (en) | Elastomeric cell frame for fuel cell, method of manufacturing same, and unit cell having same | |
US11367883B2 (en) | Elastomeric cell frame for fuel cell, method of manufacturing same, and unit cell using same | |
JP2014154509A (ja) | 電池パック構造 | |
CN109148752A (zh) | 电池冷却系统 | |
KR20210015384A (ko) | 연료전지용 탄성체 셀 프레임 및 그 제조방법과 이를 이용한 단위 셀 | |
CN110783598A (zh) | 双极板及燃料电池电堆 | |
EP3654403A1 (en) | Gasket for secondary battery | |
KR20220008627A (ko) | 연료전지용 탄성체 셀 프레임과 이를 포함하는 연료전지용 단위 셀 및 연료전지 스택 | |
US20210184231A1 (en) | Elastomeric cell frame for fuel cell, method of manufacturing the same, and unit cell using the same |