JP2020136077A - Battery module - Google Patents

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田島 豊
Yutaka Tajima
豊 田島
義博 板津
Yoshihiro Itatsu
義博 板津
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

To provide a battery module capable of housing multiple battery cells properly by simple configuration.SOLUTION: A battery module comprises a first cooler 20 having a first housing chamber 200 capable of housing battery cells, and a second cooler 30 having a second housing chamber 300 capable of housing battery cells. The first cooler and the second cooler are connected to each other and separable. The first cooler has a first enclosure surrounding the first housing chamber, a first fluid passage placed in the first enclosure, and two first gates 261, 262 interconnecting the first fluid passage and the outside, the second cooler has a second enclosure surrounding the second housing chamber, a second fluid passage placed in the second enclosure, and two second gates interconnecting the second fluid passage and the outside, one first gate is a first end connection 261 for connection with the second fluid passage, and one second gate is a second end connection 361 for connection with the first fluid passage, where the first and second end connections are connected.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、複数の電池セルを内部に収容する電池モジュールに関する。 The present invention relates to a battery module that houses a plurality of battery cells inside.

近年、二次電池に充電した電力を駆動源とした電池式電気自動車や、内燃機関と二次電池を併用したハイブリッドカーをはじめとして、大容量のバッテリーを有する自動車が増加している。 In recent years, an increasing number of vehicles have a large capacity battery, such as a battery-powered electric vehicle that uses the power charged in a secondary battery as a drive source and a hybrid car that uses an internal combustion engine and a secondary battery together.

電力を充放電可能な二次電池(蓄電池)や、二次電池とともに用いられるDC−DCコンバータ等は、使用時に発熱するため、過熱を防止するために、冷却する必要がある。従来のバッテリー用冷却装置については、例えば、特開2018−163741号公報に記載されている。 A secondary battery (storage battery) capable of charging and discharging electric power, a DC-DC converter used together with the secondary battery, and the like generate heat during use, and therefore need to be cooled in order to prevent overheating. A conventional battery cooling device is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-163741.

特開2018−163741号公報には、バッテリーモジュールを収容するバッテリーケースの下面に冷却器を隣接することにより、バッテリーモジュールを冷却する構成が開示されている。
特開2018−163741号公報
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-163741 discloses a configuration in which a cooler is adjacent to the lower surface of a battery case accommodating a battery module to cool the battery module.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-163741

電池式電気自動車やハイブリッドカーの駆動力に用いられる電池モジュールには、多数の電池セルが含まれる。このような電池セルの一つ一つに対して冷却機構等の種々の機構を設けると、その配線や配管等が複雑になるという問題がある。 Battery modules used to drive battery-powered electric vehicles and hybrid vehicles include a large number of battery cells. If various mechanisms such as a cooling mechanism are provided for each of such battery cells, there is a problem that the wiring and piping thereof become complicated.

本発明は、簡易な構成により、複数の電池セルを適切に収容することができる電池モジュールを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a battery module capable of appropriately accommodating a plurality of battery cells by a simple configuration.

本願の第1発明は、複数の電池セルを内部に収容する電池モジュールであって、前記電池セルを収容可能な第1収容室を有する第1冷却器と、前記電池セルを収容可能な第2収容室を有する第2冷却器と、を有し、前記第1冷却器および前記第2冷却器は、互いに結合されており、かつ、分離可能であり、前記第1冷却器は、前記第1収容室を囲む第1筐体と、前記第1筐体の内部に配置された第1流体流路と、前記第1流体流路と外部とを連通する2つの第1流出入口と、を有し、前記第2冷却器は、前記第2収容室を囲む第2筐体と、前記第2筐体の内部に配置された第2流体流路と、前記第2流体流路と外部とを連通する2つの第2流出入口と、を有し、前記第1流出入口の一方は、前記第2流体流路と接続する第1接続口であり、前記第2流出入口の一方は、前記第1流体流路と接続する第2接続口であり、前記第1接続口と、前記第2接続口とが連結する。 The first invention of the present application is a battery module that internally accommodates a plurality of battery cells, a first cooler having a first accommodation chamber capable of accommodating the battery cells, and a second capable of accommodating the battery cells. A second cooler having a storage chamber, the first cooler and the second cooler are coupled to each other and separable, and the first cooler is the first cooler. It has a first housing that surrounds the accommodation chamber, a first fluid flow path arranged inside the first housing, and two first outflow ports that communicate the first fluid flow path and the outside. Then, the second cooler has a second housing surrounding the second storage chamber, a second fluid flow path arranged inside the second housing, and the second fluid flow path and the outside. It has two second outflow ports that communicate with each other, one of the first outflow ports is a first connection port that connects to the second fluid flow path, and one of the second outflow ports is the first. It is a second connection port that connects to one fluid flow path, and the first connection port and the second connection port are connected to each other.

本願の第1発明によれば、複数の冷却器を有する電池モジュールにおいて、流出入口が連結することで、冷却流体の流入口および流出口を1箇所ずつとすることができる。これにより、複数の冷却器に対して、冷却流体の配管を簡易なものとできる。 According to the first invention of the present application, in a battery module having a plurality of coolers, the inflow port and the outflow port of the cooling fluid can be provided at one place by connecting the outflow ports. As a result, the piping of the cooling fluid can be simplified for a plurality of coolers.

図1は、第1実施形態に係る電池モジュールの分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of the battery module according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る電池モジュールの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery module according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係る第1冷却器および第2冷却器の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the first cooler and the second cooler according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係る第1冷却器および第2冷却器の使用時の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the first cooler and the second cooler according to the first embodiment when used. 図5は、第1実施形態に係る電池モジュールの下側保温部、第1下側冷却部および第2下側冷却部の上面図である。FIG. 5 is a top view of the lower heat insulating portion, the first lower cooling portion, and the second lower cooling portion of the battery module according to the first embodiment. 図6は、第1実施形態に係る電池モジュールの上側保温部、第1上側冷却部および第2上側冷却部の下面図である。FIG. 6 is a bottom view of the upper heat insulating portion, the first upper cooling portion, and the second upper cooling portion of the battery module according to the first embodiment. 図7は、第1実施形態に係る第1冷却器および第2冷却器における流体の流れの一例を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of fluid flow in the first cooler and the second cooler according to the first embodiment. 図8は、第2実施形態に係る電池モジュールの分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of the battery module according to the second embodiment. 図9は、第2実施形態に係る電池モジュールの上側保温部を除いた上面図である。FIG. 9 is a top view of the battery module according to the second embodiment excluding the upper heat insulating portion. 図10は、第2実施形態に係る電池モジュールの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the battery module according to the second embodiment. 図11は、第3実施形態に係る電池モジュールの分解斜視図である。FIG. 11 is an exploded perspective view of the battery module according to the third embodiment. 図12は、第3実施形態に係る電池モジュールの上側保温部を除いた上面図である。FIG. 12 is a top view of the battery module according to the third embodiment excluding the upper heat insulating portion. 図13は、一変形例に係る電池モジュールの断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of the battery module according to a modified example. 図14は、他の変形例に係るデントモジュールの分解斜視図である。FIG. 14 is an exploded perspective view of the dent module according to another modified example.

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、保温槽の底部に対して蓋部側を上側として、上下方向を示している。しかしながら、当該上下方向は、重力方向とは無関係である。本発明に係る温度調整装置は、どのような向きで使用されてもよい。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the vertical direction is shown with the lid side as the upper side with respect to the bottom of the heat insulating tank. However, the vertical direction is irrelevant to the direction of gravity. The temperature control device according to the present invention may be used in any orientation.

<1.第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る電池モジュール1の分解斜視図である。図2は、電池モジュール1の断面図である。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is an exploded perspective view of the battery module 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery module 1.

この電池モジュール1は、その内部に複数の電池セル9を収容する装置である。電池セル9には、例えば、二次電池等のバッテリーが含まれる。図1に示すように、本実施形態の電池モジュール1は、保温槽10と、第1冷却器20と、第2冷却器30と、を有する。 The battery module 1 is a device that accommodates a plurality of battery cells 9 inside. The battery cell 9 includes, for example, a battery such as a secondary battery. As shown in FIG. 1, the battery module 1 of the present embodiment includes a heat insulating tank 10, a first cooler 20, and a second cooler 30.

保温槽10は、第1冷却器20および第2冷却器30を収容し、第1冷却器20および第2冷却器30を保温するための容器である。本実施形態においては、保温槽10内に収容される冷却器20,30は2個である。しかしながら、保温槽10内に収容される冷却器の個数は、1個であってもよいし、3個以上であってもよい。 The heat insulating tank 10 is a container that houses the first cooler 20 and the second cooler 30 and keeps the first cooler 20 and the second cooler 30 warm. In the present embodiment, the number of coolers 20 and 30 housed in the heat insulating tank 10 is two. However, the number of coolers housed in the heat insulating tank 10 may be one or three or more.

保温槽10は、扁平な有底筒状の下側保温部11と、板状の上側保温部12とを有する。下側保温部11は、第1冷却器20および第2冷却器30が載置される底部111と、底部111から上方に延びる側壁部112とを有する。上側保温部12は、下側保温部11の上部の開口を覆う蓋部113を有する。 The heat insulating tank 10 has a flat bottomed tubular lower heat insulating portion 11 and a plate-shaped upper heat insulating portion 12. The lower heat insulating portion 11 has a bottom portion 111 on which the first cooler 20 and the second cooler 30 are placed, and a side wall portion 112 extending upward from the bottom portion 111. The upper heat insulating portion 12 has a lid portion 113 that covers the upper opening of the lower heat insulating portion 11.

保温槽10は、例えば、樹脂により形成される。図2に示すように、保温槽10は、底部111、側壁部112および蓋部113のそれぞれの内部に、保温室13を有する。保温室13の内部には、気体が収容される。これにより、保温室13を有する底部111、側壁部112および蓋部113における保温効果が向上する。 The heat insulating tank 10 is formed of, for example, a resin. As shown in FIG. 2, the heat insulating tank 10 has a heat insulating chamber 13 inside each of the bottom portion 111, the side wall portion 112, and the lid portion 113. Gas is housed inside the storage greenhouse 13. As a result, the heat retaining effect on the bottom portion 111, the side wall portion 112, and the lid portion 113 having the greenhouse 13 is improved.

保温室13は、僅かな開口を介して外部の空間と連通していてもよい。このようにすれば、保温室13内の温度の変化に伴って保温室13内の気体の体積が増減した場合であっても、保温室13内の圧力が変化するのが抑制される。なお、当該開口の面積はなるべく小さいことが好ましい。 The greenhouse 13 may communicate with the external space through a slight opening. By doing so, even if the volume of the gas in the greenhouse 13 increases or decreases with the change in the temperature in the greenhouse 13, the change in the pressure in the greenhouse 13 is suppressed. The area of the opening is preferably as small as possible.

本実施形態の保温槽10は、保温室13内の全体が気体で充填されるが、本発明はこれに限られない。例えば、保温室13の内部に、気体が充填されるとともに、電池セル9と電気的に接続される電気回路が収容されてもよい。電気回路の例としては、例えば、電池セル9の放充電を行うBMS(Battery Management System)や、DC−DCコンバータなどが含まれる。また、例えば、保温室13の内部に、気体が充填されるとともに、電池セル9と電気的に接続される電気配線が配置されてもよい。このように、電気回路や電気配線を保温室13内に配置することにより、省スペース化できる。 In the heat insulating tank 10 of the present embodiment, the entire inside of the heat insulating chamber 13 is filled with gas, but the present invention is not limited to this. For example, the inside of the greenhouse 13 may be filled with gas and may accommodate an electric circuit electrically connected to the battery cell 9. Examples of the electric circuit include, for example, a BMS (Battery Management System) for discharging and charging the battery cell 9, a DC-DC converter, and the like. Further, for example, the inside of the greenhouse 13 may be filled with gas and an electric wiring electrically connected to the battery cell 9 may be arranged. By arranging the electric circuit and the electric wiring in the greenhouse 13 in this way, space can be saved.

なお、保温室13の内部には、保温室を囲む部材よりも熱伝導率の低い保温部材が収容されてもよい。また、本実施形態では、底部111、側壁部112および蓋部113の全てに保温室13が設けられているが、本発明はこの限りではない。底部111、側壁部112および蓋部113の一部のみに保温室13が設けられてもよいし、底部111、側壁部112および蓋部113の全てに保温室13が設けられていなくてもよい。 A heat insulating member having a lower thermal conductivity than the member surrounding the heat insulating greenhouse 13 may be housed inside the heat insulating greenhouse 13. Further, in the present embodiment, the greenhouse 13 is provided on all of the bottom portion 111, the side wall portion 112, and the lid portion 113, but the present invention is not limited to this. The greenhouse 13 may be provided only on a part of the bottom 111, the side wall 112, and the lid 113, or the greenhouse 13 may not be provided on all of the bottom 111, the side wall 112, and the lid 113. ..

第1冷却器20および第2冷却器30はそれぞれ、電池セル9を収容するとともに、電池セル9を冷却するための装置である。図3は、第1冷却器20および第2冷却器30の分解斜視図である。図4は、第1冷却器20および第2冷却器30の使用時の分解斜視図である。 The first cooler 20 and the second cooler 30 are devices for accommodating the battery cells 9 and cooling the battery cells 9, respectively. FIG. 3 is an exploded perspective view of the first cooler 20 and the second cooler 30. FIG. 4 is an exploded perspective view of the first cooler 20 and the second cooler 30 when used.

図3および図4に示すように、第1冷却器20は、その内部空間である第1収容室200の内部に複数の電池セル9を収容可能である。また、第2冷却器30は、その内部空間である第2収容室300の内部に複数の電池セル9を収容可能である。本実施形態では、第1冷却器20および第2冷却器30はそれぞれ、4個の電池セル9を収容できる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first cooler 20 can accommodate a plurality of battery cells 9 inside the first accommodation chamber 200, which is an internal space thereof. Further, the second cooler 30 can accommodate a plurality of battery cells 9 inside the second accommodating chamber 300, which is an internal space thereof. In the present embodiment, the first cooler 20 and the second cooler 30 can each accommodate four battery cells 9.

第1冷却器20は、第1下側冷却部21と、第1上側冷却部22とを有する。図1および図2に示すように、第1下側冷却部21および第1上側冷却部22は、互いに結合されている。第1下側冷却部21および第1上側冷却部22は、結合時に、複数の電池セル9を内部に収容する第1筐体23を構成する。また、第1下側冷却部21および第1上側冷却部22は、図3および図4に示すように、分離可能である。 The first cooler 20 has a first lower cooling unit 21 and a first upper cooling unit 22. As shown in FIGS. 1 and 2, the first lower cooling unit 21 and the first upper cooling unit 22 are coupled to each other. The first lower cooling unit 21 and the first upper cooling unit 22 form a first housing 23 that internally accommodates a plurality of battery cells 9 at the time of coupling. Further, the first lower cooling unit 21 and the first upper cooling unit 22 are separable as shown in FIGS. 3 and 4.

また、第1冷却器20の内部空間である第1収容室200は、直方体状である。すなわち、第1筐体23は、直方体状に配置された6つの内面24を有する。6つの内面24にはそれぞれ、伝熱板240が配置される。 Further, the first storage chamber 200, which is the internal space of the first cooler 20, has a rectangular parallelepiped shape. That is, the first housing 23 has six inner surfaces 24 arranged in a rectangular parallelepiped shape. A heat transfer plate 240 is arranged on each of the six inner surfaces 24.

第1冷却器20は、第1筐体23と、第1流体流路25と、2つの第1流出入口261,262とを有する。第1筐体23は、第1収容室200を囲む外装部材である。 The first cooler 20 has a first housing 23, a first fluid flow path 25, and two first outflow ports 261,262. The first housing 23 is an exterior member that surrounds the first storage chamber 200.

第1筐体23は、第1下側冷却部21の外装部材である第1下側部材231と、第1上側冷却部22の外装部材である第1上側部材232とからなる。第1下側部材231および第1上側部材232は、例えば、樹脂により形成される。一方、伝熱板240は、第1下側部材231および第1上側部材232よりも熱伝導性の高い材料により形成される。伝熱板240の材料には、例えば、金属が用いられる。 The first housing 23 includes a first lower member 231 which is an exterior member of the first lower cooling unit 21, and a first upper member 232 which is an exterior member of the first upper cooling unit 22. The first lower member 231 and the first upper member 232 are formed of, for example, resin. On the other hand, the heat transfer plate 240 is formed of a material having higher thermal conductivity than the first lower member 231 and the first upper member 232. For example, metal is used as the material of the heat transfer plate 240.

第1下側部材231および第1上側部材232と、伝熱板240とは、微細な凹凸を形成した金属表面に樹脂を結合させる、いわゆる樹脂金属接合により、接合される。なお、第1下側部材231および第1上側部材232と、伝熱板240とは、接着および締結等の従来の接続技術により接続されていてもよい。 The first lower member 231 and the first upper member 232 and the heat transfer plate 240 are joined by a so-called resin metal joining in which a resin is bonded to a metal surface on which fine irregularities are formed. The first lower member 231 and the first upper member 232 and the heat transfer plate 240 may be connected by a conventional connection technique such as adhesion and fastening.

第1下側部材231は、第1筐体23の底部を含む。第1上側部材232は、第1筐体23の蓋部を含む。本実施形態では、第1下側部材231は、6つの内面24のうち、底面と3つの側面との合わせて4つの内面24を有する。また、第1上側部材232は、6つの内面24のうち、天面と1つの側面との合わせて2つの内面24を有する。 The first lower member 231 includes the bottom of the first housing 23. The first upper member 232 includes a lid portion of the first housing 23. In the present embodiment, the first lower member 231 has four inner surfaces 24, including a bottom surface and three side surfaces, out of the six inner surfaces 24. Further, the first upper member 232 has two inner surfaces 24, including a top surface and one side surface, out of the six inner surfaces 24.

第1流体流路25は、第1筐体23の内部に配置される。第1流体流路25は、第1下側冷却部21内に配置された第1下側流体流路251と、第1上側冷却部22内に配置された第1上側流体流路252とを含む。第1流体流路25には、熱交換媒体となる流体が充填される。熱交換媒体となる流体には、例えば、水、オイル、不凍液などが用いられる。本実施形態では、すべての伝熱板240は、第1流体流路25と接する。これにより、第1収容室200の内部と第1流体流路25内の流体とが、伝熱板240を介して効率よく熱交換できる。 The first fluid flow path 25 is arranged inside the first housing 23. The first fluid flow path 25 includes a first lower fluid flow path 251 arranged in the first lower cooling unit 21 and a first upper fluid flow path 252 arranged in the first upper cooling unit 22. Including. The first fluid flow path 25 is filled with a fluid serving as a heat exchange medium. For the fluid serving as the heat exchange medium, for example, water, oil, antifreeze or the like is used. In this embodiment, all heat transfer plates 240 are in contact with the first fluid flow path 25. As a result, the inside of the first accommodation chamber 200 and the fluid in the first fluid flow path 25 can efficiently exchange heat via the heat transfer plate 240.

図5は、電池モジュール1の下側保温部11、第1下側冷却部21および第2下側冷却部31の上面図である。図6は、電池モジュール1の上側保温部12、第1上側冷却部22および第2上側冷却部32の下面図である。図3〜図6に示すように、第1下側冷却部21は、第1下側流体流路251と第1冷却器20の外部とを連通する2つの第1流出入口261,262と、第1下側流体流路251と第1上側流体流路252とを連通する2つの第1下側連通口253,254とを有する。第1上側冷却部22は、第1上側流体流路252と第1下側流体流路251とを連通する2つの第1上側連通口255,256を有する。 FIG. 5 is a top view of the lower heat insulating portion 11, the first lower cooling portion 21, and the second lower cooling portion 31 of the battery module 1. FIG. 6 is a bottom view of the upper heat insulating portion 12, the first upper cooling portion 22, and the second upper cooling portion 32 of the battery module 1. As shown in FIGS. 3 to 6, the first lower cooling unit 21 includes two first outflow ports 261,262 that communicate with the first lower fluid flow path 251 and the outside of the first cooler 20. It has two first lower communication ports 253 and 254 that communicate with the first lower fluid flow path 251 and the first upper fluid flow path 252. The first upper cooling unit 22 has two first upper communication ports 255 and 256 that communicate the first upper fluid flow path 252 and the first lower fluid flow path 251.

第1下側連通口253と、第1上側連通口255とは互いに嵌合し、接続される。また、第1下側連通口254と、第1上側連通口256とは互いに嵌合し、接続される。これにより、第1下側連通口253,254および第1上側連通口255,256を介して、第1下側流体流路251と第1上側流体流路252との間で流体が流動する。 The first lower communication port 253 and the first upper communication port 255 are fitted to each other and connected to each other. Further, the first lower communication port 254 and the first upper communication port 256 are fitted and connected to each other. As a result, the fluid flows between the first lower fluid flow path 251 and the first upper fluid flow path 252 via the first lower communication port 253, 254 and the first upper communication port 255, 256.

第2冷却器30は、第2下側冷却部31と、第2上側冷却部32とを有する。図2に示すように、第2下側冷却部31および第2上側冷却部32は、互いに結合されている。第2下側冷却部31および第2上側冷却部32は、結合時に、複数の電池セル9を内部に収容する第2筐体33を構成する。また、第2下側冷却部31および第2上側冷却部32は、図3および図4に示すように、分離可能である。 The second cooler 30 has a second lower cooling unit 31 and a second upper cooling unit 32. As shown in FIG. 2, the second lower cooling unit 31 and the second upper cooling unit 32 are coupled to each other. The second lower cooling unit 31 and the second upper cooling unit 32 form a second housing 33 that internally accommodates a plurality of battery cells 9 at the time of coupling. Further, the second lower cooling unit 31 and the second upper cooling unit 32 are separable as shown in FIGS. 3 and 4.

また、第2冷却器30の内部空間である第2収容室300は、直方体状である。すなわち、第2筐体33は、直方体状に配置された6つの内面34を有する。6つの内面34にはそれぞれ、伝熱板340が配置される。 The second storage chamber 300, which is the internal space of the second cooler 30, has a rectangular parallelepiped shape. That is, the second housing 33 has six inner surfaces 34 arranged in a rectangular parallelepiped shape. A heat transfer plate 340 is arranged on each of the six inner surfaces 34.

第2冷却器30は、第2筐体33と、第2流体流路35と、2つの第2流出入口361,362とを有する。第2筐体33は、第2収容室300を囲む外装部材である。 The second cooler 30 has a second housing 33, a second fluid flow path 35, and two second outflow ports 361 and 362. The second housing 33 is an exterior member that surrounds the second storage chamber 300.

第2筐体33は、第2下側冷却部31の外装部材である第2下側部材331と、第2上側冷却部32の外装部材である第2上側部材332とからなる。第2下側部材331および第2上側部材332は、例えば、樹脂により形成される。一方、伝熱板340は、第2下側部材331および第2上側部材332よりも熱伝導性の高い材料により形成される。伝熱板340の材料には、例えば、金属が用いられる。第2下側部材331および第2上側部材332と、伝熱板340とは、微細な凹凸を形成した金属表面に樹脂を結合させる、いわゆる樹脂金属接合により、接合される。なお、第2下側部材331および第2上側部材332と、伝熱板340とは、接着および締結等の従来の接続技術により接続されていてもよい。 The second housing 33 includes a second lower member 331 which is an exterior member of the second lower cooling unit 31, and a second upper member 332 which is an exterior member of the second upper cooling unit 32. The second lower member 331 and the second upper member 332 are formed of, for example, resin. On the other hand, the heat transfer plate 340 is formed of a material having higher thermal conductivity than the second lower member 331 and the second upper member 332. For example, metal is used as the material of the heat transfer plate 340. The second lower member 331 and the second upper member 332 and the heat transfer plate 340 are joined by a so-called resin metal joining in which a resin is bonded to a metal surface on which fine irregularities are formed. The second lower member 331 and the second upper member 332 and the heat transfer plate 340 may be connected by a conventional connection technique such as adhesion and fastening.

第2下側部材331は、第2筐体33の底部を含む。第2上側部材332は、第2筐体33の蓋部を含む。本実施形態では、第2下側部材331は、6つの内面34のうち、底面と3つの側面との合わせて4つの内面34を有する。また、第2上側部材332は、6つの内面34のうち、天面と1つの側面との合わせて2つの内面34を有する。 The second lower member 331 includes the bottom of the second housing 33. The second upper member 332 includes a lid portion of the second housing 33. In the present embodiment, the second lower member 331 has four inner surfaces 34, including a bottom surface and three side surfaces, out of the six inner surfaces 34. Further, the second upper member 332 has two inner surfaces 34, the top surface and one side surface, out of the six inner surfaces 34.

第2流体流路35は、第2筐体33の内部に配置される。第2流体流路35は、第2下側冷却部31内に配置された第2下側流体流路351と、第2上側冷却部32内に配置された第2上側流体流路352とを含む。第2流体流路35には、熱交換媒体となる流体が充填される。熱交換媒体となる流体は、第1冷却器20に用いられる流体と同じである。本実施形態では、すべての伝熱板340は、第2流体流路35と接する。これにより、第2収容室300の内部と第2流体流路35内の流体とが、伝熱板340を介して効率よく熱交換できる。 The second fluid flow path 35 is arranged inside the second housing 33. The second fluid flow path 35 includes a second lower fluid flow path 351 arranged in the second lower cooling unit 31 and a second upper fluid flow path 352 arranged in the second upper cooling unit 32. Including. The second fluid flow path 35 is filled with a fluid serving as a heat exchange medium. The fluid used as the heat exchange medium is the same as the fluid used in the first cooler 20. In this embodiment, all heat transfer plates 340 are in contact with the second fluid flow path 35. As a result, the inside of the second accommodating chamber 300 and the fluid in the second fluid flow path 35 can efficiently exchange heat via the heat transfer plate 340.

図3〜図6に示すように、第2下側冷却部31は、第2下側流体流路351と第2冷却器30の外部とを連通する2つの第2流出入口361,362と、第2下側流体流路351と第2上側流体流路352とを連通する2つの第2下側連通口353,354とを有する。第2上側冷却部32は、第2上側流体流路352と第2下側流体流路351とを連通する2つの第2上側連通口355,356を有する。 As shown in FIGS. 3 to 6, the second lower cooling unit 31 includes two second outflow ports 361 and 362 that communicate the second lower fluid flow path 351 and the outside of the second cooler 30. It has two second lower communication ports 353 and 354 that communicate the second lower fluid flow path 351 and the second upper fluid flow path 352. The second upper cooling unit 32 has two second upper communication ports 355 and 356 that communicate the second upper fluid flow path 352 and the second lower fluid flow path 351.

第2下側連通口353と、第2上側連通口355とは互いに嵌合し、接続される。また、第2下側連通口354と、第2上側連通口356とは互いに嵌合し、接続される。これにより、だ2下側連通口353,354および第2上側連通口355,356を介して、第2下側流体流路351と第2上側流体流路352との間で流体が流動する。 The second lower communication port 353 and the second upper communication port 355 are fitted and connected to each other. Further, the second lower communication port 354 and the second upper communication port 356 are fitted and connected to each other. As a result, the fluid flows between the second lower fluid flow path 351 and the second upper fluid flow path 352 via the lower 2 lower communication port 353, 354 and the second upper communication port 355, 356.

図5に示すように、第1冷却器20の第1流出入口261,262の一方は、第2冷却器30の第2流出入口361,362の一方と連結される。ここで、第2流出入口361と連結される第1流出入口261を「第1接続口261」と称し、他方の第1流出入口262を「第1外部連通口262」と称する。また、第1流出入口261と連結される第2流出入口361を「第2接続口361」と称し、他方の第2流出入口362を「第2外部連通口362」と称する。 As shown in FIG. 5, one of the first outflow ports 261,262 of the first cooler 20 is connected to one of the second outflow ports 361 and 362 of the second cooler 30. Here, the first outflow port 261 connected to the second outflow port 361 is referred to as a "first connection port 261", and the other first outflow port 262 is referred to as a "first external communication port 262". Further, the second outflow port 361 connected to the first outflow port 261 is referred to as a "second connection port 361", and the other second outflow port 362 is referred to as a "second external communication port 362".

第1外部連通口262は、保温槽10の側壁部112に設けられた開口を介して外部の流体供給源と接続される。第2外部連通口362は、保温槽10の側壁部112に設けられた開口を介して外部の流体回収機構と接続される。これにより、第1冷却器20および第2冷却器30に対して、第1外部連通口262から流体が供給され、第2外部連通口362から流体が排出される。 The first external communication port 262 is connected to an external fluid supply source through an opening provided in the side wall portion 112 of the heat insulating tank 10. The second external communication port 362 is connected to an external fluid recovery mechanism via an opening provided in the side wall portion 112 of the heat insulating tank 10. As a result, the fluid is supplied to the first cooler 20 and the second cooler 30 from the first external communication port 262, and the fluid is discharged from the second external communication port 362.

第1冷却器20の第1流体流路25と第2冷却器30の第2流体流路35とをこのように連結することで、2つの冷却器20,30に対して、熱交換媒体となる流体の流入口および流出口を1カ所ずつとできる。すなわち、複数の冷却器を用いる場合に、各冷却器の流体流路の流出入口同士を連結することにより、複数の冷却器に対する流体の流入口および流出口を1カ所ずつとできる。これにより、複数の冷却器に対して、流体の配管を簡易なものとできる。 By connecting the first fluid flow path 25 of the first cooler 20 and the second fluid flow path 35 of the second cooler 30 in this way, the two coolers 20 and 30 can be connected to the heat exchange medium. There can be one inlet and one outlet for the fluid. That is, when a plurality of coolers are used, the inflow port and the outflow port of the fluid for the plurality of coolers can be provided at one place by connecting the outflow ports of the fluid flow paths of the respective coolers. As a result, fluid piping can be simplified for a plurality of coolers.

なお、本実施形態では、冷却器20,30間がそれぞれ、1つずつ接続口261,361を有しているが、本発明はこれに限られない。各冷却器20,30がそれぞれ複数の接続口を有し、流体流路25,35同士が当該複数の連続口を介して複数箇所で連通していてもよい。また、3つ以上の冷却器が連結される場合に、第1の冷却器が、第2の冷却器の流体流路と連通するための接続口と、第3の冷却器の流体流路と連通するための接続口とを有していてもよい。これらの場合、各冷却器が複数の接続口を有している。すなわち、これらの場合、各冷却器がそれぞれ3つ以上の流出入口を有している。 In the present embodiment, the coolers 20 and 30 each have one connection port 261 and 361, but the present invention is not limited to this. Each of the coolers 20 and 30 may have a plurality of connection ports, and the fluid flow paths 25 and 35 may communicate with each other at a plurality of locations via the plurality of continuous ports. Further, when three or more coolers are connected, the first cooler has a connection port for communicating with the fluid flow path of the second cooler, and the fluid flow path of the third cooler. It may have a connection port for communication. In these cases, each cooler has a plurality of connection ports. That is, in these cases, each cooler has three or more outflow ports.

図7には、第1冷却器20および第2冷却器30における流体の流れの一例が示されている。図7の例では、第1外部連通口262から流体が流入し、第2外部連通口362から流体が流出する場合が示されている。第1流体流路25は、流体が流入する第1外部連通口262と、流体が流出する第1接続口261との間において、複数の分岐流路に分岐している。同様に、第2流体流路35は、流体が流入する第2接続口361と、流体が流出する第2外部連通口362との間において、複数の分岐流路に分岐している。図7中には、第1流体流路25および第2流体流路35が複数の分岐流路に分岐する様子が、破線矢印によって示されている。 FIG. 7 shows an example of the fluid flow in the first cooler 20 and the second cooler 30. In the example of FIG. 7, a case where the fluid flows in from the first external communication port 262 and flows out from the second external communication port 362 is shown. The first fluid flow path 25 is branched into a plurality of branch flow paths between the first external communication port 262 into which the fluid flows in and the first connection port 261 in which the fluid flows out. Similarly, the second fluid flow path 35 is branched into a plurality of branch flow paths between the second connection port 361 in which the fluid flows in and the second external communication port 362 in which the fluid flows out. In FIG. 7, a state in which the first fluid flow path 25 and the second fluid flow path 35 branch into a plurality of branch flow paths is shown by broken line arrows.

本実施形態では、第1接続口261と第2接続口361とは、互いに嵌合可能な形状である。具体的には、第1接続口261は、外側へ向かって突出する凸型流出入口である。また、第2接続口361は、内側へ向かって凹む凹型流出入口である。そして、第2接続口361内に第1接続口261が嵌合される。第1接続口261と第2接続口361とが嵌合すると、第1冷却器20および第2冷却器30が互いに固定される。これにより、流体流路25,35同士の接続と、冷却器20,30同士の固定とを一度に行うことができる。 In the present embodiment, the first connection port 261 and the second connection port 361 have shapes that can be fitted to each other. Specifically, the first connection port 261 is a convex outflow port that projects outward. The second connection port 361 is a concave outflow port that is recessed inward. Then, the first connection port 261 is fitted into the second connection port 361. When the first connection port 261 and the second connection port 361 are fitted, the first cooler 20 and the second cooler 30 are fixed to each other. As a result, the fluid channels 25 and 35 can be connected to each other and the coolers 20 and 30 can be fixed to each other at the same time.

本実施形態では、内部の流体流路25,35が接続される冷却器20,30の数が2つである。しかしながら、本発明はこれに限られない。内部の流体流路同士が接続される冷却器の数は3つ以上であってもよい。冷却器の数が3つである場合、例えば、第1の冷却器が、外部と接続する外部連通口と、第2の冷却器と接続する接続口と有する。第2の冷却器が、第1の冷却器と接続する接続口と、第3の冷却器と接続する接続口とを有する。また、第3の冷却器が、第2の冷却器と接続する接続口と、外部と接続する外部連通口とを有する。このように、内部の流体流路同士が接続された3つの冷却器が、全体として2つの外部連通口を持つものであってもよい。 In this embodiment, the number of coolers 20 and 30 to which the internal fluid channels 25 and 35 are connected is two. However, the present invention is not limited to this. The number of coolers to which the internal fluid flow paths are connected may be three or more. When the number of coolers is three, for example, the first cooler has an external communication port for connecting to the outside and a connection port for connecting to the second cooler. The second cooler has a connection port that connects to the first cooler and a connection port that connects to the third cooler. Further, the third cooler has a connection port for connecting to the second cooler and an external communication port for connecting to the outside. In this way, the three coolers in which the internal fluid flow paths are connected to each other may have two external communication ports as a whole.

また、本実施形態では、内部の流体流路25,35が接続される第1冷却器20と第2冷却器30とが、水平方向に隣接して配置された。このため、第1流体流路25と第2流体流路35とを連通する第1接続口261および第2接続口361が、それぞれ第1冷却器20および第2冷却器30の側部に設けられた。しかしながら、本発明はこれに限られない。内部の流体流路が接続される2つ以上の冷却器が、重力方向に隣接して配置されてもよい。すなわち、第2冷却器が、第1冷却器の鉛直方向上側に配置されてもよい。その場合、第1冷却器内の第1流体流路と第2冷却器内の第2流体流路とを連通する第1接続口および第2接続口が、それぞれ、第1冷却器の上部と、第2冷却部の下部とに設けられる。また、3つ以上の冷却器の流体流路が接続される場合、第1の冷却器と第2の冷却器とが水平方向に連結するとともに、第2の冷却器と第3の冷却器とが重力方向に連結してもよい。このように、連結する冷却器の並べ方は、自由に設定可能である。 Further, in the present embodiment, the first cooler 20 and the second cooler 30 to which the internal fluid flow paths 25 and 35 are connected are arranged adjacent to each other in the horizontal direction. Therefore, the first connection port 261 and the second connection port 361 that communicate the first fluid flow path 25 and the second fluid flow path 35 are provided on the side portions of the first cooler 20 and the second cooler 30, respectively. Was done. However, the present invention is not limited to this. Two or more coolers to which the internal fluid flow path is connected may be arranged adjacent to each other in the direction of gravity. That is, the second cooler may be arranged vertically above the first cooler. In that case, the first connection port and the second connection port that communicate the first fluid flow path in the first cooler and the second fluid flow path in the second cooler are the upper part of the first cooler, respectively. , Provided below the second cooling unit. When the fluid flow paths of three or more coolers are connected, the first cooler and the second cooler are connected in the horizontal direction, and the second cooler and the third cooler are connected. May be connected in the direction of gravity. In this way, the arrangement of the connected coolers can be freely set.

この電池モジュール1ように、複数の冷却器20,30を1つの保温槽10の内部に収容することにより、複数の冷却器20,30をまとめて保温できる。これにより、冷却器の非稼働期間において、外気温の影響を受けにくい。すなわち、非稼働時における電池セル9の温度上昇および温度低下を抑制できる。例えば、この電池モジュール1が自動車に搭載される場合、冬期には自動車の外気温が電池セル9の耐久温度を下回る場合もある。このような場合に、保温槽10によって保温をすることによって、電池セル9の温度が耐久温度を超えて低下することを抑制できる。 By accommodating the plurality of coolers 20 and 30 inside one heat insulating tank 10 as in the battery module 1, the plurality of coolers 20 and 30 can be collectively kept warm. As a result, it is not easily affected by the outside air temperature during the non-operating period of the cooler. That is, it is possible to suppress the temperature rise and temperature decrease of the battery cell 9 when it is not in operation. For example, when the battery module 1 is mounted on an automobile, the outside air temperature of the automobile may be lower than the endurance temperature of the battery cell 9 in winter. In such a case, by keeping the heat in the heat insulating tank 10, it is possible to prevent the temperature of the battery cell 9 from dropping beyond the endurance temperature.

<2.第2実施形態>
図8は、本発明の第2実施形態に係る電池モジュール1Aの分解斜視図である。図9は、上側保温部12Aを除いた電池モジュール1Aの上面図である。図10は、電池モジュール1Aの縦断面図である。なお、図8および図10において、流体供給配管81Aおよび流体回収配管82Aとは図示されていない。
<2. Second Embodiment>
FIG. 8 is an exploded perspective view of the battery module 1A according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a top view of the battery module 1A excluding the upper heat insulating portion 12A. FIG. 10 is a vertical sectional view of the battery module 1A. In addition, in FIGS. 8 and 10, the fluid supply pipe 81A and the fluid recovery pipe 82A are not shown.

この電池モジュール1Aは、図8および図9に示すように、保温槽10Aと、複数の冷却器組80Aと、流体供給配管81Aと、流体回収配管82Aとを有する。なお、冷却器組80Aの数は6個である。なお、冷却器組80Aの数は6個に限られない。冷却器組80Aは、1〜5個であってもよいし、7個以上であってもよい。保温槽10Aは、底部111Aおよび側壁部112Aを有する下側保温部11Aと、下側保温部11Aの上部の開口を覆う蓋部113Aを有する上側保温部12Aとを有する。 As shown in FIGS. 8 and 9, the battery module 1A includes a heat insulating tank 10A, a plurality of cooler sets 80A, a fluid supply pipe 81A, and a fluid recovery pipe 82A. The number of cooler sets 80A is six. The number of cooler sets 80A is not limited to six. The number of cooler sets 80A may be 1 to 5, or 7 or more. The heat insulating tank 10A has a lower heat insulating portion 11A having a bottom portion 111A and a side wall portion 112A, and an upper heat insulating portion 12A having a lid portion 113A covering the upper opening of the lower heat insulating portion 11A.

それぞれの冷却器組80Aは、第1冷却器20Aと第2冷却器30Aとが接続されたものである。この冷却器組80Aでは、第1冷却器20Aと第2冷却器30Aとが、水平方向に接続されている。各冷却器20A,30Aの内部には、電池セルが収容される。第1冷却器20Aの内部の第1流体流路と、第2冷却器30の内部の第2流体流路とは、互いに連通接続している。このため、冷却器組80A全体として、熱交換媒体である流体が流出入するための2つの流出入口801A,802Aを有する。 Each cooler set 80A is a combination of a first cooler 20A and a second cooler 30A. In this cooler set 80A, the first cooler 20A and the second cooler 30A are connected in the horizontal direction. Battery cells are housed inside the coolers 20A and 30A. The first fluid flow path inside the first cooler 20A and the second fluid flow path inside the second cooler 30 are communicated with each other. Therefore, the cooler assembly 80A as a whole has two outflow ports 801A and 802A for the inflow and outflow of the fluid which is the heat exchange medium.

冷却器組80A同士は、互いに、水平方向に間隔を開けて配置される。また、冷却器組80Aと保温槽10Aの側壁部112Aとは、水平方向に間隔を開けて配置される。これにより、冷却器組80A同士の間と、冷却器組80Aおよび側壁部112Aの間との空間に、空気層83Aが形成される。空気層83Aにより、保温槽10A内の側部における保温効果が向上する。 The cooler sets 80A are arranged at intervals in the horizontal direction from each other. Further, the cooler set 80A and the side wall portion 112A of the heat insulating tank 10A are arranged at intervals in the horizontal direction. As a result, the air layer 83A is formed in the space between the cooler sets 80A and between the cooler sets 80A and the side wall portion 112A. The air layer 83A improves the heat retaining effect on the side of the heat insulating tank 10A.

また、流体供給配管81Aおよび流体回収配管82Aは、冷却器組80A同士の間、または、冷却器組80Aおよび側壁部112Aの間に配置される。このため、当該空間は、保温効果と、配管の配置空間との双方の役割を果たす。 Further, the fluid supply pipe 81A and the fluid recovery pipe 82A are arranged between the cooler sets 80A or between the cooler set 80A and the side wall portion 112A. Therefore, the space plays a role of both a heat retaining effect and a space for arranging the pipes.

流体供給配管81Aは、電池モジュール1Aの外部から供給された流体を、各冷却器組80Aへと供給するための配管である。流体供給配管81Aの上流側の端部は、保温槽10Aの側壁を貫通して保温槽10Aの外側に露出している。流体供給配管81Aの上流側の端部は、流体供給源と接続される。一方、流体供給配管81Aの下流側は6つに分岐し、その端部は、それぞれ、各冷却器組80Aの流出入口801Aに接続される。 The fluid supply pipe 81A is a pipe for supplying the fluid supplied from the outside of the battery module 1A to each cooler set 80A. The upstream end of the fluid supply pipe 81A penetrates the side wall of the heat insulating tank 10A and is exposed to the outside of the heat insulating tank 10A. The upstream end of the fluid supply pipe 81A is connected to the fluid supply source. On the other hand, the downstream side of the fluid supply pipe 81A is branched into six, and the ends thereof are connected to the outflow port 801A of each cooler set 80A.

流体回収配管82Aは、各冷却器組80Aの各流体流路内を循環した後の流体を回収するための配管である。流体回収配管82Aの上流側は6つに分岐し、その端部は、それぞれ、各冷却器組80Aの流出入口802Aに接続される。一方、流体回収配管82Aの下流側の端部は、保温槽10Aの側壁を貫通して保温槽10Aの外側に露出している。流体回収配管82Aの下流側の端部は、流体回収手段に接続される。 The fluid recovery pipe 82A is a pipe for recovering the fluid after circulating in each fluid flow path of each cooler set 80A. The upstream side of the fluid recovery pipe 82A is branched into six, and the ends thereof are connected to the outflow port 802A of each cooler set 80A. On the other hand, the downstream end of the fluid recovery pipe 82A penetrates the side wall of the heat insulating tank 10A and is exposed to the outside of the heat insulating tank 10A. The downstream end of the fluid recovery pipe 82A is connected to the fluid recovery means.

また、保温槽10Aは、底部111A、側壁部112Aおよび蓋部113Aのそれぞれの内部に、保温室13Aを有する。保温室13Aの内部には、気体、または、保温室13Aを囲む部材よりも熱伝導率の低い保温部材が収容される。これにより、保温室13Aを有する底部111A、側壁部112Aおよび蓋部113Aにおける保温効果が向上する。 Further, the heat insulating tank 10A has a heat insulating greenhouse 13A inside each of the bottom portion 111A, the side wall portion 112A, and the lid portion 113A. Inside the heat insulating greenhouse 13A, a gas or a heat insulating member having a lower thermal conductivity than the member surrounding the heat insulating greenhouse 13A is housed. As a result, the heat retaining effect on the bottom portion 111A, the side wall portion 112A, and the lid portion 113A having the greenhouse 13A is improved.

ここで、図9において、底部111A内の保温室13Aの位置が破線で示されている。図9に示すように、保温室13Aは、冷却器組80Aと対向する位置に配置される。これにより、各冷却器20A,30A内の電池セルの保温効果がさらに向上する。なお、保温室13Aの位置は、必ずしも冷却器組80Aと対向する位置でなくてもよい。 Here, in FIG. 9, the position of the greenhouse 13A in the bottom 111A is indicated by a broken line. As shown in FIG. 9, the greenhouse 13A is arranged at a position facing the cooler set 80A. As a result, the heat retention effect of the battery cells in the coolers 20A and 30A is further improved. The position of the greenhouse 13A does not necessarily have to be the position facing the cooler set 80A.

また、上述の通り、この電池モジュール1Aでは、空気層83Aにより、保温槽10A内の保温効果が向上する。この電池モジュール1Aでは、各冷却器組80Aと側壁部112Aとの間にも空気層83Aが配置されているため、側壁部112A内の保温室13Aを省略してもよい。 Further, as described above, in the battery module 1A, the heat retaining effect in the heat insulating tank 10A is improved by the air layer 83A. In this battery module 1A, since the air layer 83A is also arranged between each cooler set 80A and the side wall portion 112A, the greenhouse 13A in the side wall portion 112A may be omitted.

<3.第3実施形態>
図11は、本発明の第3実施形態にかかる電池モジュール1Bの分解斜視図である。図12は、上側保温部12Bを除いた電池モジュール1Bの上面図である。なお、図11において、流体供給配管81Bおよび流体回収配管82Bとは図示されていない。
<3. Third Embodiment>
FIG. 11 is an exploded perspective view of the battery module 1B according to the third embodiment of the present invention. FIG. 12 is a top view of the battery module 1B excluding the upper heat insulating portion 12B. In FIG. 11, the fluid supply pipe 81B and the fluid recovery pipe 82B are not shown.

この電池モジュール1Bは、図11および図12に示すように、保温槽10Bと、複数の冷却器組80Bと、流体供給配管81Bと、流体回収配管82Bとを有する。なお、冷却器組80Bの数は4個である。なお、冷却器組80Bの数は、4個に限られない。冷却器組80Bの数は、1〜3個であってもよいし、5個以上であってもよい。また、冷却器組80B同士は、互いに、水平方向に間隔を開けて配置される。保温槽10Bは、底部111Bおよび側壁部112Bを有する下側保温部11Bと、下側保温部11Bの上部の開口を覆う蓋部113Bを有する上側保温部12Bとを有する。 As shown in FIGS. 11 and 12, the battery module 1B includes a heat insulating tank 10B, a plurality of cooler sets 80B, a fluid supply pipe 81B, and a fluid recovery pipe 82B. The number of cooler sets 80B is four. The number of cooler sets 80B is not limited to four. The number of the cooler set 80B may be 1 to 3 or 5 or more. Further, the cooler sets 80B are arranged at intervals in the horizontal direction from each other. The heat insulating tank 10B has a lower heat insulating portion 11B having a bottom portion 111B and a side wall portion 112B, and an upper heat insulating portion 12B having a lid portion 113B covering the upper opening of the lower heat insulating portion 11B.

それぞれの冷却器組80Bは、第1冷却器41B、第2冷却器42B、第3冷却器43B、第4冷却器44B、第5冷却器45Bおよび第6冷却器46Bとを有する。各冷却器41B〜46Bの内部には、電池セルが収容される。第1冷却器41B、第2冷却器42Bおよび第3冷却器43Bは、水平方向に隣接して配置される。また、第4冷却器44B、第5冷却器45Bおよび第6冷却器46Bは、第1冷却器41B、第2冷却器42Bおよび第3冷却器43Bの上面に、水平方向に隣接して載置される。 Each cooler set 80B has a first cooler 41B, a second cooler 42B, a third cooler 43B, a fourth cooler 44B, a fifth cooler 45B, and a sixth cooler 46B. Battery cells are housed inside each of the coolers 41B to 46B. The first cooler 41B, the second cooler 42B, and the third cooler 43B are arranged adjacent to each other in the horizontal direction. Further, the fourth cooler 44B, the fifth cooler 45B, and the sixth cooler 46B are placed horizontally adjacent to each other on the upper surfaces of the first cooler 41B, the second cooler 42B, and the third cooler 43B. Will be done.

第1冷却器41B、第2冷却器42B、第3冷却器43B、第4冷却器44B、第5冷却器45Bおよび第6冷却器46Bは、それぞれ内部に流体流路を有する。この6つの冷却器41B〜46Bの流体流路は、全て、連通接続している。このため、冷却器組80B全体として、熱交換媒体である流体が流出入するための2つの流出入口801B,802Bを有する。 The first cooler 41B, the second cooler 42B, the third cooler 43B, the fourth cooler 44B, the fifth cooler 45B, and the sixth cooler 46B each have a fluid flow path inside. The fluid channels of the six coolers 41B to 46B are all connected in communication. Therefore, the cooler assembly 80B as a whole has two outflow ports 801B and 802B for flowing in and out of the fluid which is a heat exchange medium.

流体供給配管81Bは、電池モジュール1Bの外部から供給された流体を、各冷却器組80Bへと供給するための配管である。流体供給配管81Bの上流側の端部は、流体供給源と接続される。一方、流体供給配管81Aの下流側は4つに分岐し、その端部は、それぞれ、各冷却器組80Bの流出入口801Bに接続される。 The fluid supply pipe 81B is a pipe for supplying the fluid supplied from the outside of the battery module 1B to each cooler set 80B. The upstream end of the fluid supply pipe 81B is connected to the fluid supply source. On the other hand, the downstream side of the fluid supply pipe 81A is branched into four, and the ends thereof are connected to the outflow port 801B of each cooler set 80B.

流体回収配管82Bは、各冷却器組80Bの各流体流路内を循環した後の流体を回収するための配管である。流体回収配管82Bの上流側は6つに分岐し、その端部は、それぞれ、各冷却器組80Bの流出入口802Bに接続される。一方、流体回収配管82Bの下流側の端部は、流体回収手段に接続される。 The fluid recovery pipe 82B is a pipe for recovering the fluid after circulating in each fluid flow path of each cooler set 80B. The upstream side of the fluid recovery pipe 82B is branched into six, and the ends thereof are connected to the outflow port 802B of each cooler set 80B. On the other hand, the downstream end of the fluid recovery pipe 82B is connected to the fluid recovery means.

本実施形態の電池モジュール1Bでは、冷却器組80Bに含まれ、流体流路が互いに接続される冷却器41B〜46Bの個数が6個である。また、冷却器組80Bに含まれる冷却器41B〜46Bが、水平方向および鉛直方向の2方向に隣接して並べられている。このように、流体流路が互いに接続される複数の冷却器が並べられる方向は、1方向であってもよいし、2方向であってもよい。また、流体流路が互いに接続される複数の冷却器は、3次元的に配列されてもよい。 In the battery module 1B of the present embodiment, the number of coolers 41B to 46B included in the cooler set 80B and the fluid flow paths are connected to each other is six. Further, the coolers 41B to 46B included in the cooler set 80B are arranged adjacent to each other in two directions, a horizontal direction and a vertical direction. As described above, the direction in which the plurality of coolers in which the fluid flow paths are connected to each other are arranged may be one direction or two directions. Further, a plurality of coolers in which the fluid flow paths are connected to each other may be arranged three-dimensionally.

<4.変形例>
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
<4. Modification example>
Although the exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.

図13は、一変形例に係る電池モジュール1Cの断面図である。この電池モジュール1Cは、保温槽10Cと、複数の冷却器組80Cとを有する。各冷却器組80Cは、第1冷却器20C、第2冷却器30Cを含む複数の冷却器を含む。各冷却器組80Cに含まれる複数の冷却器は、その内部の流体流路が互いに接続される。なお、図13中には、各冷却器組80Cへの流体の供給および各冷却器組80Cからの流体の回収を行うための配管の図示が省略されている。 FIG. 13 is a cross-sectional view of the battery module 1C according to a modified example. The battery module 1C has a heat insulating tank 10C and a plurality of cooler sets 80C. Each cooler set 80C includes a plurality of coolers including a first cooler 20C and a second cooler 30C. The fluid flow paths inside the plurality of coolers included in each cooler set 80C are connected to each other. In addition, in FIG. 13, the illustration of the piping for supplying the fluid to each cooler set 80C and recovering the fluid from each cooler set 80C is omitted.

この電池モジュール1Cでは、冷却器組80Cの側面と保温槽10Cの側壁部112Cとの間に空気層83Cが形成される。また、冷却器組80Cの上面と保温槽10Cの蓋部113Cとの間にも、空気層83Cが形成される。このため、保温槽10Cの側部および上部における保温効果が向上する。 In the battery module 1C, an air layer 83C is formed between the side surface of the cooler assembly 80C and the side wall portion 112C of the heat insulating tank 10C. Further, an air layer 83C is also formed between the upper surface of the cooler assembly 80C and the lid portion 113C of the heat insulating tank 10C. Therefore, the heat retaining effect on the side and the upper part of the heat insulating tank 10C is improved.

また、保温槽10Cの底部111Cの上面は、下方に向かって凹む凹部100Cを有する。凹部100Cの開口は、第1冷却器20Cおよび第2冷却器30Cの少なくとも一方の底面により覆われる。図13の例では、凹部100Cの開口は、第1冷却器20Cおよび第2冷却器30Cの双方の底面により覆われる。これにより、凹部100Cの内部の空間が保温室13Cとして、保温効果を発揮する。その結果、保温槽10Cの底部における保温効果が向上する。 Further, the upper surface of the bottom portion 111C of the heat insulating tank 10C has a recess 100C that is recessed downward. The opening of the recess 100C is covered by the bottom surface of at least one of the first cooler 20C and the second cooler 30C. In the example of FIG. 13, the opening of the recess 100C is covered by the bottom surfaces of both the first cooler 20C and the second cooler 30C. As a result, the space inside the recess 100C serves as a heat insulating greenhouse 13C, and exhibits a heat retaining effect. As a result, the heat retention effect at the bottom of the heat retention tank 10C is improved.

図13の例によれば、保温槽10Cの板状の部位の内部に保温室を設けることなく、保温効果を向上させることができる。 According to the example of FIG. 13, the heat retention effect can be improved without providing a greenhouse inside the plate-shaped portion of the heat retention tank 10C.

図14は、他の変形例に係る電池モジュール1Dの分解斜視図である。この電池モジュール1Dは、保温槽10Dと、4つの低段冷却器組71Dと、2つの高段冷却器組72Dとを有する。低段冷却器組71Dはそれぞれ、水平方向に連結された2つの冷却器40Dを有する。また、高段冷却器組72Dはそれぞれ、水平方向および鉛直方向に連結された4つの冷却器40Dを有する。高段冷却器組72Dの高さは、低段冷却器組71Dよりも高い。 FIG. 14 is an exploded perspective view of the battery module 1D according to another modified example. The battery module 1D includes a heat insulating tank 10D, four low-stage cooler sets 71D, and two high-stage cooler sets 72D. Each low-stage cooler set 71D has two coolers 40D connected in the horizontal direction. Further, the high-stage cooler set 72D has four coolers 40D connected in the horizontal direction and the vertical direction, respectively. The height of the high-stage cooler set 72D is higher than that of the low-stage cooler set 71D.

保温槽10Dの形状も、冷却器40Dの配置に合わせて屈曲している。低段冷却器組71Dが配置された部位における蓋部113Dの高さは、高段冷却器組72Dが配置された部位における蓋部113Dの高さよりも低い。 The shape of the heat insulating tank 10D is also bent according to the arrangement of the cooler 40D. The height of the lid portion 113D at the portion where the low-stage cooler assembly 71D is arranged is lower than the height of the lid portion 113D at the portion where the high-stage cooler assembly 72D is arranged.

図14の例のように、冷却器組ごとの高さや大きさ等が異なっていてもよい。このように、複数の冷却器を3次元的に自由に配置することにより、電池モジュールを搭載する対象を自由に設計することができる。例えば、自動車の底部に電池モジュールを配置する場合、後部座席の足下に電池モジュール1Dの低段の部位が配置され、後部座席のシート直下に電池モジュール1Dの高段の部位が配置されてもよい。このようにすれば、自動車内の空間を有効活用することができる。 As in the example of FIG. 14, the height, size, and the like of each cooler set may be different. In this way, by freely arranging the plurality of coolers in three dimensions, it is possible to freely design the target on which the battery module is mounted. For example, when the battery module is arranged at the bottom of the automobile, the lower part of the battery module 1D may be arranged under the foot of the rear seat, and the upper part of the battery module 1D may be arranged directly under the seat of the rear seat. .. In this way, the space inside the automobile can be effectively utilized.

また、上記の第1実施形態では、冷却器20,30の詳細な構成を示したが、本発明の冷却器の構成は、これに限られない。本発明の電池モジュールに含まれる複数の冷却器は、内部に流体流路を有する冷却器であれば、その他の構成については、上記の第1実施形態と異なっていてもよい。 Further, in the first embodiment described above, the detailed configurations of the coolers 20 and 30 are shown, but the configuration of the cooler of the present invention is not limited to this. The plurality of coolers included in the battery module of the present invention may be different from the above-described first embodiment in other configurations as long as they are coolers having a fluid flow path inside.

また、上記の実施形態および変形例では、電池モジュールが、保温槽と複数の冷却器とを有していたが、本発明はこれに限られない。冷却器を温度変化の小さな環境下で使用する場合や、冷却器が保温機能も有する場合は、電池モジュールが必ずしも保温槽を有していなくてもよい。 Further, in the above-described embodiment and modified example, the battery module has a heat insulating tank and a plurality of coolers, but the present invention is not limited to this. When the cooler is used in an environment where the temperature change is small, or when the cooler also has a heat retention function, the battery module does not necessarily have to have a heat retention tank.

また、電池モジュールの細部の形状については、本願の各図に示された形状と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。 Further, the detailed shape of the battery module may be different from the shape shown in each figure of the present application. In addition, each element appearing in the above-described embodiment or modification may be appropriately combined as long as there is no contradiction.

本発明は、電池モジュールに利用できる。 The present invention can be used for battery modules.

1,1A,1B,1C,1D 電池モジュール
9 電池セル
10,10A,10B,10C,10D 保温槽
11,11A,11B 下側保温部
12,12A,12B 上側保温部
13,13A,13C 保温室
20,20A,20C 第1冷却器
21 第1下側冷却部
22 第1上側冷却部
23 第1筐体
25 第1流体流路
26 第1流出入口
30,30A,30C 第2冷却器
31 第2下側冷却部
32 第2上側冷却部
33 第2筐体
34 内面
41B,42B,43B,44B,45B,46B,40D 冷却器
100C 凹部
1,1A, 1B, 1C, 1D Battery module 9 Battery cell 10, 10A, 10B, 10C, 10D Heat insulation tank 11, 11A, 11B Lower heat insulation part 12, 12A, 12B Upper heat insulation part 13, 13A, 13C Insulation chamber 20 , 20A, 20C 1st cooler 21 1st lower cooling part 22 1st upper cooling part 23 1st housing 25 1st fluid flow path 26 1st outflow port 30, 30A, 30C 2nd cooler 31 2nd lower Side cooling unit 32 Second upper cooling unit 33 Second housing 34 Inner surface 41B, 42B, 43B, 44B, 45B, 46B, 40D Cooler 100C recess

Claims (11)

複数の電池セルを内部に収容する電池モジュールであって、
前記電池セルを収容可能な第1収容室を有する第1冷却器と、
前記電池セルを収容可能な第2収容室を有する第2冷却器と、
を有し、
前記第1冷却器および前記第2冷却器は、互いに結合されており、かつ、分離可能であり、
前記第1冷却器は、
前記第1収容室を囲む第1筐体と、
前記第1筐体の内部に配置された第1流体流路と、
前記第1流体流路と外部とを連通する2つの第1流出入口と、
を有し、
前記第2冷却器は、
前記第2収容室を囲む第2筐体と、
前記第2筐体の内部に配置された第2流体流路と、
前記第2流体流路と外部とを連通する2つの第2流出入口と、
を有し、
前記第1流出入口の一方は、前記第2流体流路と接続する第1接続口であり、
前記第2流出入口の一方は、前記第1流体流路と接続する第2接続口であり、
前記第1接続口と、前記第2接続口とが連結する、電池モジュール。
A battery module that houses multiple battery cells inside.
A first cooler having a first storage chamber capable of accommodating the battery cell,
A second cooler having a second storage chamber capable of accommodating the battery cell,
Have,
The first cooler and the second cooler are coupled to each other and separable.
The first cooler
The first housing surrounding the first storage chamber and
The first fluid flow path arranged inside the first housing and
Two first outflow ports communicating with the first fluid flow path and the outside,
Have,
The second cooler
A second housing surrounding the second storage chamber and
A second fluid flow path arranged inside the second housing and
Two second outflow ports that communicate the second fluid flow path and the outside,
Have,
One of the first outflow ports is a first connection port connected to the second fluid flow path.
One of the second outflow ports is a second connection port connected to the first fluid flow path.
A battery module in which the first connection port and the second connection port are connected.
請求項1に記載の電池モジュールであって、
前記第1接続口と前記第2接続口とは、互いに嵌合可能な形状であって、
前記第1接続口と前記第2接続口とが嵌合すると、前記第1冷却器および前記第2冷却器が互いに固定される、電池モジュール。
The battery module according to claim 1.
The first connection port and the second connection port have a shape that allows them to be fitted to each other.
A battery module in which the first cooler and the second cooler are fixed to each other when the first connection port and the second connection port are fitted to each other.
請求項2に記載の電池モジュールであって、
前記第1接続口および前記第2接続口の一方は、内側へ向かって凹む凹型流出入口であり、
前記第1接続口および前記第2接続口の他方は、外側へ向かって突出する凸型流出入口であり、
前記凹型流出入口に前記凸型流出入口が嵌合される、電池モジュール。
The battery module according to claim 2.
One of the first connection port and the second connection port is a concave outflow port that is recessed inward.
The other of the first connection port and the second connection port is a convex outflow port protruding outward.
A battery module in which the convex outflow port is fitted to the concave outflow port.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電池モジュールであって、
前記第1冷却器と前記第2冷却器とは、水平方向に隣接して配置される、電池モジュール。
The battery module according to any one of claims 1 to 3.
A battery module in which the first cooler and the second cooler are arranged adjacent to each other in the horizontal direction.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電池モジュールであって、
前記第2冷却器は、前記第1冷却器の鉛直方向上側に配置される、電池モジュール。
The battery module according to any one of claims 1 to 3.
The second cooler is a battery module arranged on the upper side in the vertical direction of the first cooler.
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の電池モジュールであって、
前記第1冷却器は、
前記第1筐体の底部を含む下側冷却部と、
前記第1筐体の蓋部を含む上側冷却部と、
を有し、
前記下側冷却部および前記上側冷却部は、互いに結合されており、かつ、分離可能であり、
前記第1流体流路は、
前記下側冷却部の内部に配置された下側流体流路と、
前記上側冷却部の内部に配置された上側流体流路と、
を含み、
前記下側流体流路と前記上側流体流路とが連通する、電池モジュール。
The battery module according to any one of claims 1 to 5.
The first cooler
A lower cooling unit including the bottom of the first housing and
The upper cooling part including the lid part of the first housing and the upper cooling part
Have,
The lower cooling unit and the upper cooling unit are coupled to each other and are separable.
The first fluid flow path is
The lower fluid flow path arranged inside the lower cooling unit and
The upper fluid flow path arranged inside the upper cooling unit and
Including
A battery module in which the lower fluid flow path and the upper fluid flow path communicate with each other.
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電池モジュールであって、
前記第1冷却器および前記第2冷却器を収容する保温槽
をさらに有する、電池モジュール。
The battery module according to any one of claims 1 to 6.
A battery module further comprising a heat insulating tank accommodating the first cooler and the second cooler.
請求項7に記載の電池モジュールであって、
前記保温槽は、
前記第1冷却器および前記第2冷却器が載置される底部と、
前記底部から上方に延びる側壁部と、
を有し、
前記底部および前記側壁部の少なくとも一方は、その内部に、保温室を有し、
前記保温室の内部には、気体、または、前記保温室を囲む部材よりも熱伝導率の低い保温部材が収容される、電池モジュール。
The battery module according to claim 7.
The heat insulation tank
The bottom on which the first cooler and the second cooler are placed,
A side wall extending upward from the bottom and
Have,
At least one of the bottom and the side wall has a greenhouse inside it.
A battery module in which a gas or a heat insulating member having a lower thermal conductivity than a member surrounding the greenhouse is housed inside the heat insulating chamber.
請求項8に記載の電池モジュールであって、
前記保温室の内部には、気体が充填されるとともに、前記電池セルと電気的に接続される電気回路が配置される、電池モジュール。
The battery module according to claim 8.
A battery module in which a gas is filled inside the greenhouse and an electric circuit electrically connected to the battery cell is arranged.
請求項8に記載の電池モジュールであって、
前記保温室の内部には、気体が充填されるとともに、前記電池セルと電気的に接続される電気配線が配置される、電池モジュール。
The battery module according to claim 8.
A battery module in which a gas is filled inside the greenhouse and an electric wiring electrically connected to the battery cell is arranged.
請求項7に記載の電池モジュールであって、
前記保温槽は、
前記第1冷却器および前記第2冷却器が載置される底部
を有し、
前記底部の上面は、下方に向かって凹む凹部を有し、
前記凹部の開口が前記第1冷却器および前記第2冷却器の少なくとも一方の底面により覆われる、電池モジュール。
The battery module according to claim 7.
The heat insulation tank
It has a bottom on which the first cooler and the second cooler are placed.
The upper surface of the bottom has a recess that is recessed downward.
A battery module in which the opening of the recess is covered by the bottom surface of at least one of the first cooler and the second cooler.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022210515A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 いすゞ自動車株式会社 Battery unit
WO2022225054A1 (en) * 2021-04-22 2022-10-27 三井化学株式会社 Temperature control panel-containing structure and temperature control pack

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