JP2020135920A - On-vehicle battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動車両に搭載される車載用電池パックに関する。 The present invention relates to an in-vehicle battery pack mounted on an electric vehicle.
例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等、電動機(モータ)を駆動源として備える電動車両には、電動機に電力を供給するための電池パックが搭載されている。電池パックは、複数の電池セル(バッテリ)と、これら複数の電池セルを収容する電池ケースとを備えており、各電池セルは電池ケース内で電気的に接続されている。 For example, an electric vehicle having an electric motor as a drive source, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, is equipped with a battery pack for supplying power to the electric motor. The battery pack includes a plurality of battery cells (batteries) and a battery case accommodating the plurality of battery cells, and each battery cell is electrically connected in the battery case.
このような構成の電池パックでは、例えば、電動車両の走行等により電力が消費される際、或いは電池セルを充電する際等に、電池セルの温度が上昇する。このため、電池ケース内に収容されている各電池セルを適宜冷却する必要がある。 In a battery pack having such a configuration, the temperature of the battery cell rises, for example, when electric power is consumed by running an electric vehicle or when the battery cell is charged. Therefore, it is necessary to appropriately cool each battery cell housed in the battery case.
電池セルを冷却するための構成としては、例えば、電池ケースに冷却配管(冷媒流路、冷媒通路)を設け、この冷却配管に冷却媒体(冷却ガス等)を流通させることで、電池ケース内の電池セルを冷却するようにしたものがある(例えば、特許文献1,2等参照)。 As a configuration for cooling the battery cell, for example, a cooling pipe (refrigerant flow path, refrigerant passage) is provided in the battery case, and a cooling medium (cooling gas, etc.) is circulated in the cooling pipe, so that the inside of the battery case is cooled. Some are designed to cool the battery cell (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
上記のように、冷却媒体を流通させる冷却配管を電池ケースに設けることで、電池ケース内の電池セルを冷却することはできる。ただし、冷却媒体を流通させることで冷却配管の表面に結露水が発生する場合があり、この結露水に起因して、例えば、金属製の部品が腐食する(錆が発生する)等、電池パックに不具合が生じてしまう虞がある。 As described above, the battery cells in the battery case can be cooled by providing the battery case with a cooling pipe for circulating the cooling medium. However, by circulating the cooling medium, dew condensation water may be generated on the surface of the cooling pipe, and due to this dew condensation water, for example, metal parts are corroded (rust is generated), and so on. There is a risk that a problem will occur.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電池ケース内に延設された冷却配管に生じる結露水を適切に回収することができる車載用電池パックを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an in-vehicle battery pack capable of appropriately recovering dew condensation water generated in a cooling pipe extending in a battery case. To do.
上記課題を解決する本発明の一つの態様は、複数の電池セルと、これらの電池セルが内部に収容される電池ケースと、を備えて電動車両に搭載される車載用電池パックであって、冷却媒体が循環する冷却配管が前記電池ケース内に配設され、前記電池ケースの底部には、前記冷却配管に対応して連続して設けられ前記冷却配管に生じた結露水を受け入れる溝部が設けられ、前記溝部には、前記結露水を回収するための回収手段が設けられていることを特徴とする車載用電池パックにある。 One aspect of the present invention that solves the above problems is an in-vehicle battery pack that includes a plurality of battery cells and a battery case in which these battery cells are housed, and is mounted on an electric vehicle. A cooling pipe through which the cooling medium circulates is arranged in the battery case, and a groove portion is provided at the bottom of the battery case, which is continuously provided corresponding to the cooling pipe and receives condensed water generated in the cooling pipe. The in-vehicle battery pack is characterized in that the groove portion is provided with a recovery means for recovering the condensed water.
かかる本発明の車載用電池パックでは、冷却配管に生じた結露水が、溝部内を流通して回収手段によって回収される。したがって、電池パック内の他の部品への結露水の付着が抑制される。 In the vehicle-mounted battery pack of the present invention, the condensed water generated in the cooling pipe circulates in the groove and is collected by the collecting means. Therefore, the adhesion of condensed water to other parts in the battery pack is suppressed.
ここで、前記冷却配管は、前記溝部の側面に接触して設けられていることが好ましい。これにより、冷却配管に生じた結露水が、溝部の側面と接触した部分から溝部内に流れ込みやすくなる。 Here, it is preferable that the cooling pipe is provided in contact with the side surface of the groove. As a result, the condensed water generated in the cooling pipe can easily flow into the groove from the portion in contact with the side surface of the groove.
また前記回収手段としては、例えば、前記結露水を外部に排出させる排出部が挙げられる。あるいは前記結露水を吸収する乾燥剤が挙げられる。このような回収手段を溝部に設けることで、結露水をより適切に回収することができる。 Further, as the recovery means, for example, a discharge unit for discharging the condensed water to the outside can be mentioned. Alternatively, a desiccant that absorbs the condensed water can be mentioned. By providing such a recovery means in the groove, the condensed water can be recovered more appropriately.
また前記回収手段は、前記電動車両の前後方向における一方の端部に設けられていることが好ましい。この構成では、電動車両の加速時、或いは減速時の荷重によって、溝部内の結露水を回収手段に流入させ易くなる。 Further, it is preferable that the collecting means is provided at one end of the electric vehicle in the front-rear direction. In this configuration, the dew condensation water in the groove can easily flow into the recovery means due to the load during acceleration or deceleration of the electric vehicle.
さらに、前記溝部の開口幅は、前記冷却配管の直径よりも広くなっていることが好ましい。これにより、結露水がより確実に溝部に流れるようになる。つまり冷却配管の表面に生じた結露水が、溝部外に流れ落ちるのをより確実に抑制することができる。 Further, the opening width of the groove is preferably wider than the diameter of the cooling pipe. As a result, the condensed water will flow more reliably into the groove. That is, it is possible to more reliably prevent the condensed water generated on the surface of the cooling pipe from flowing out of the groove.
また前記溝部の幅は、当該溝部の底側ほど狭くなっていることが好ましい。より具体的には、溝部が、いわゆるV溝形状に形成されていることが好ましい。これにより、結露水の量が比較的少ない場合でも、溝部内の結露水を回収手段まで流通させることができる。 Further, the width of the groove is preferably narrower toward the bottom side of the groove. More specifically, it is preferable that the groove portion is formed in a so-called V-groove shape. As a result, even when the amount of condensed water is relatively small, the condensed water in the groove can be circulated to the recovery means.
以上のように本発明に係る電池パックによれば、電池ケース内において結露水を適切に回収することができ、結露水に起因する不具合の発生を抑制することができる。 As described above, according to the battery pack according to the present invention, the condensed water can be appropriately recovered in the battery case, and the occurrence of problems caused by the condensed water can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1に示す車両1は、例えば、電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両であり、図示しない電動機(モータ)に電力を供給するための車載用電池パック(以下では、単に電池パックと称する)10が搭載されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The vehicle 1 shown in FIG. 1 is, for example, an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, and is an in-vehicle battery pack (hereinafter, simply referred to as a battery pack) 10 for supplying power to an electric motor (motor) (not shown). Is installed.
電池パック10は、図2に示すように、パックトレイ11及びパックカバー12とで構成される電池ケース13と、この電池ケース13内に収容される電池モジュール20と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
電池パック10内(電池ケース13内)には、図2及び図3に示すように、電池モジュール20が複数収容されており、各電池モジュール20は、複数の電池セル(二次電池)30を備えている。なお電池モジュール20が備える電池セル30の数は、特に限定されるものではない。
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of
ここで、電池モジュール20を構成する各電池セル30は、例えば、リチウムイオン電池である密閉型の二次電池であり、図4に示すように、容器31と、容器31を封止する蓋部材32と、を備えている。容器31の内部には、正極板、負極板及びセパレータを含む電極体(発電要素)が電解液と共に収容されている。容器31内に収容されている各部材の構造は、公知のものであるため、詳細な説明は省略する。また蓋部材32には、容器31内に収容された電極体の正極板又は負極板にそれぞれ接続される正極端子部材33及び負極端子部材34が設けられている。
Here, each
そして、本発明に係る電池パック10は、このような複数の電池セル30を冷却するために、冷却媒体(冷媒ガス、冷却水等)が流通する冷却配管50が配設されている。
The
図5〜図7に示すように、パックトレイ11には、電池セル30を冷却するための一本の冷却配管50が、パックトレイ11の底面に沿って蛇行して延設されている。なお図5は、パックトレイ11の上面図であり、図6は、図5のA−A´断面図であり、図7は図5のB−B´断面図である。
As shown in FIGS. 5 to 7, one
この冷却配管50は、図示は省略するが、パックトレイ11の外側で接続配管によって接続されており、この接続配管を介して冷却配管50に冷却媒体が循環されるようになっている。また接続配管には熱交換部が設けられている。熱交換部は、例えば、コンプレッサやコンデンサ等を備えて構成され、電池パック10内で温度が上昇した冷却媒体を冷却する。なお熱交換部の構成は特に限定されず、公知の構成を採用すればよい。
Although not shown, the
このようにパックトレイ11内に延設された冷却配管50の上方には、金属板等からなる冷却板60が設けられており、複数の電池セル30を備える電池モジュール20は、この冷却板60上に固定されている。
A
なお冷却板60は、冷却配管50に接して設けられていることが好ましいが、冷却配管50によって冷却される程度に近接して設けられていればよい。また冷却板60は、必ずしも設けられていなくてもよい。
The
さらにパックトレイ11の底部、つまり冷却配管50の下方側には、溝部70が設けられている。溝部70は、冷却配管50の表面で生じた結露水を受け入れて流通させるためのものであり、パックトレイ11内に延設された冷却配管50に対応する位置に連続して設けられている。
Further, a
この溝部70には、溝部70内を流通する結露水を回収するための排出部(回収手段)80が設けられている。溝部70の一部には、他の部分よりも深さの深い凹部75が形成されており、排出部80は、この凹部75に設けられている。
The
本実施形態では、排出部80は、凹部75の底面に貫通して設けられた排出口81と、この排出口81を開閉するための開閉部材82とを備えて構成されている。そして、例えば、凹部75内に所定量の結露水が溜まった場合等、所定のタイミングで開閉部材82を作動させて排出口81を開口させ、この排出口81から結露水を外部に排出させるようになっている。つまり回収手段である排出部80は、溝部70内の結露水を排出口81から電池パック10の外部に排出させて回収する。
In the present embodiment, the
なお開閉部材82を動かすための機構は特に限定されるものではない。また、開閉部材82は必ずしも設けられていなくてもよい。すなわち、常時、排出口81から結露水が排出されるようになっていてもよい。
The mechanism for moving the opening / closing
この排出部(回収手段)80は、溝部70の何れの位置に設けられていてもよいが、電動車両1の前後方向における一方の端部近傍に設けられていることが好ましい。本実施形態では、排出部80は、溝部70における電動車両1の後方側の端部付近に設けられている。これにより、電動車両1の加速時の荷重によって、溝部70内の結露水が排出口81から排出され易くなる。
The discharging portion (collecting means) 80 may be provided at any position of the
ちなみに、排出部80が溝部70における電動車両1の前方側の端部付近に設けられている場合、電動車両1の加速時の荷重によって、溝部70内の結露水が排出口81から排出され易くなる。
By the way, when the
このように電池ケース13内に冷却配管50が設けられた構成において、パックトレイ11の底部に、冷却配管50に対応する溝部70を連続的に設けると共に、溝部70を流通する結露水を回収するための排出部(回収手段)80が設けられていることで、電池ケース13内の結露水を適切に回収することができ、結露水に起因する電池パック10の不具合の発生を抑制することができる。
In the configuration in which the
ここで、溝部70の開口幅W1は、冷却配管50の直径d1よりも広くなっていることが好ましい(図6参照)。言い換えれば、冷却配管50は、溝部70に対向する領域内に配置されていることが好ましい。
Here, the opening width W1 of the
また冷却配管50は、溝部70よりも上方に設けられていてもよいが、その一部が、溝部70内に入り込んだ状態に設けられていることが好ましい。具体的には、冷却配管50は、その中心が溝部70内に位置するように設けられていることが好ましい。さらには、図8に示すように、冷却配管50は、溝部70の側面に接触した状態となっていることが好ましい。すなわち冷却配管50は、溝部70に対向する範囲内に配置され且つ溝部70の側面に接触していることが望ましい。このような構成とすることで、冷却配管50の表面に生じた結露水を、より確実に溝部70内に流れ込ませることができる。
Further, the cooling
また、溝部70の形状は、特に限定されないが、溝部70の幅が底側ほど狭くなるように形成されていることが好ましく、例えば、図9に示すように、いわゆるV溝形状に形成されていることが好ましい。これにより、溝部70内に流れ込む結露水の量が少ない場合でも冷却水が集まりやすく、結露水を排出部80まで流通させ易くなる。
The shape of the
なお本実施形態では、回収手段として排出部80を設けた構成を例示したが、回収手段はこれに限定されるものではない。回収手段は、溝部70内の結露水を回収できる構成であればよく、例えば、結露水を吸収する乾燥剤であってもよい。例えば、排出部80の代わりに、回収手段としての乾燥剤を凹部75に設置するようにしてもよい。このように乾燥剤によって溝部70内の結露水を回収するようにしても、結露水に起因する電池パックの不具合の発生を抑制することができる。
In the present embodiment, a configuration in which the
また本実施形態では、パックトレイ11の底部、つまり電池モジュール20(電池セル30)の下方側に冷却配管50を設けた構成を例示したが、冷却配管50の配置は、これに限定されるものではない。
Further, in the present embodiment, a configuration in which the
例えば、図10に示すように、冷却配管50は、電池モジュール20の周囲を囲むように設けられていてもよい。この場合でも、冷却配管50の下方側に、冷却配管50に対応して溝部70が連続的に設けられていることで、上述のように結露水を良好に回収することができる。
For example, as shown in FIG. 10, the cooling
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上述の実施形態では、パックトレイ内に、一本の冷却配管が延設された構成を例示したが、パックトレイ内には、それぞれ独立して冷却媒体が流通する複数本の冷却配管が延設されていてもよい。 For example, in the above-described embodiment, a configuration in which one cooling pipe is extended in the pack tray is illustrated, but in the pack tray, there are a plurality of cooling pipes in which cooling media are independently distributed. It may be extended.
またパックトレイ内に延設された冷却配管の流路面積は、冷却媒体の流れ方向において略一定であってもよいが、冷却媒体の流れ方向の下流側ほど流路面積が広くなるようにしてもよい。冷却配管を流れる冷却媒体は、流れ方向の下流側ほど温度が高くなるため、このように流路面積を徐々に変化させることで、電池ケース内の各電池セルをより均一に冷却することができる。 Further, the flow path area of the cooling pipe extending in the pack tray may be substantially constant in the flow direction of the cooling medium, but the flow path area becomes wider toward the downstream side in the flow direction of the cooling medium. May be good. Since the temperature of the cooling medium flowing through the cooling pipe becomes higher toward the downstream side in the flow direction, each battery cell in the battery case can be cooled more uniformly by gradually changing the flow path area in this way. ..
1 電動車両(車両)
10 電池パック
11 パックトレイ
12 パックカバー
13 電池ケース
20 電池モジュール
30 電池セル
31 容器
32 蓋部材
50 冷却配管
60 冷却板
70 溝部
75 凹部
80 排出部(回収手段)
81 排出口
82 開閉部材
1 Electric vehicle (vehicle)
10
81
Claims (7)
冷却媒体が循環する冷却配管が前記電池ケース内に配設され、
前記電池ケースの底部には、前記冷却配管に対応して連続して設けられ前記冷却配管に生じた結露水を受け入れる溝部が設けられ、
前記溝部には、前記結露水を回収するための回収手段が設けられている
ことを特徴とする車載用電池パック。 An in-vehicle battery pack that includes a plurality of battery cells and a battery case in which these battery cells are housed, and is mounted on an electric vehicle.
A cooling pipe through which the cooling medium circulates is arranged in the battery case.
The bottom of the battery case is provided with a groove that is continuously provided corresponding to the cooling pipe and receives the condensed water generated in the cooling pipe.
An in-vehicle battery pack characterized in that the groove portion is provided with a recovery means for recovering the condensed water.
前記冷却配管は、前記溝部の側面に接触して設けられている
ことを特徴とする車載用電池パック。 The vehicle-mounted battery pack according to claim 1.
An in-vehicle battery pack characterized in that the cooling pipe is provided in contact with the side surface of the groove.
前記回収手段は、前記結露水を外部に排出させる排出部である
ことを特徴とする車載用電池パック。 The vehicle-mounted battery pack according to claim 1 or 2.
The vehicle-mounted battery pack is characterized in that the collecting means is a discharging unit for discharging the condensed water to the outside.
前記回収手段は、前記結露水を吸収する乾燥剤である
ことを特徴とする車載用電池パック。 The vehicle-mounted battery pack according to any one of claims 1 to 3.
The vehicle-mounted battery pack is characterized in that the recovery means is a desiccant that absorbs the condensed water.
前記回収手段が、前記電動車両の前後方向における一方の端部に設けられている
ことを特徴とする車載用電池パック。 The vehicle-mounted battery pack according to any one of claims 1 to 4.
An in-vehicle battery pack characterized in that the collecting means is provided at one end of the electric vehicle in the front-rear direction.
前記溝部の開口幅が、前記冷却配管の直径よりも広くなっている
ことを特徴とする車載用電池パック。 The vehicle-mounted battery pack according to any one of claims 1 to 5.
An in-vehicle battery pack characterized in that the opening width of the groove is wider than the diameter of the cooling pipe.
前記溝部の幅は、当該溝部の底側ほど狭くなっている
ことを特徴とする車載用電池パック。
The vehicle-mounted battery pack according to any one of claims 1 to 6.
An in-vehicle battery pack characterized in that the width of the groove is narrower toward the bottom side of the groove.
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