JP2020145067A - Cooling device for battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池モジュール用の冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for a battery module.
特許文献1には、車両用の電源装置が、複数の電池セルを連結してなる電池ブロックと、電池セルに熱結合されて、供給される冷媒で電池セルを冷却する冷却プレートと、冷却プレートに冷媒を供給する冷却機構と、冷却機構を制御して冷却プレートの冷却状態を制御する制御回路とを備え、冷却プレートは内部に水密構造の中空部を設けており、この中空部に冷却プレートの温度を均一化する冷却液を充填し、冷却プレートは冷媒の気化熱で冷却液を冷却する熱交換器を配置しており、該電源装置が、冷却プレートの熱交換器に循環される冷媒の気化熱で熱交換器を冷却し、熱交換器が冷却液を冷却して冷却プレートが電池セルを冷却することが記載されている。
In
ところで、電池セルを備えた電池モジュールを冷却する冷却装置は、組み立てが簡単であれば好適である。例えば、熱交換器の一般的な量産方法として連続炉による炉内ロウ付け法がある。しかし、車両に搭載する電池モジュールを冷却する冷却装置に求められるサイズは、駆動モータや電気機器の冷却用もしくは空調用の冷却装置よりも大型である。そのため、連続炉による炉内ロウ付けが必要となるような構造では、生産設備への多額の投資を必要とする。 By the way, a cooling device for cooling a battery module including a battery cell is suitable if it is easy to assemble. For example, as a general mass production method for heat exchangers, there is an in-core brazing method using a continuous furnace. However, the size required for a cooling device for cooling a battery module mounted on a vehicle is larger than that for a cooling device for cooling a drive motor or an electric device or for air conditioning. Therefore, a structure that requires brazing in a continuous furnace requires a large investment in production equipment.
また、冷却装置は、冷却性能、温度の均一性等の条件も同時に要求されるものである。 In addition, the cooling device is also required to have conditions such as cooling performance and temperature uniformity.
本発明は、容易に組み立て可能で、優れた冷却性能、温度均一性を有する冷却装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a cooling device that can be easily assembled and has excellent cooling performance and temperature uniformity.
冷媒と冷却液とを用いて電池モジュールを冷却する、電池モジュール用の冷却装置が、
冷却液槽と、前記冷却液槽の蓋とを備え、前記冷却液槽の中を冷却液が流れるように構成され、前記冷媒を流すための冷媒流路が、前記蓋と一体形成されている。前記構成により、冷媒流路が一体形成された蓋を、冷却液槽に取り付けるだけで、冷却装置となるので、容易に組み立てが可能である。また、冷媒と冷却液の双方を用いるので、電池モジュールをムラ無く冷却でき、優れた冷却性能と温度均一性とを備えることができる。
A cooling device for a battery module that cools the battery module using a refrigerant and a coolant,
A coolant tank and a lid of the coolant tank are provided so that the coolant flows through the coolant tank, and a refrigerant flow path for flowing the refrigerant is integrally formed with the lid. .. With the above configuration, the lid having the refrigerant flow path integrally formed is simply attached to the coolant tank to form a cooling device, so that the assembly can be easily performed. Further, since both the refrigerant and the coolant are used, the battery module can be cooled evenly, and excellent cooling performance and temperature uniformity can be provided.
本発明によれば、容易に組み立て可能で、優れた冷却性能、温度均一性を有する冷却装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a cooling device that can be easily assembled and has excellent cooling performance and temperature uniformity.
以下、冷媒の一例は代替フロンであり、冷却液の一例は水であるという前提の下、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 Hereinafter, on the premise that an example of the refrigerant is CFC substitutes and an example of the coolant is water, the details will be described with reference to the drawings as appropriate. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
図1は、本開示の実施形態に係る冷却装置100の側面図である。冷却装置100は蓋1と冷却液槽2を備えている。蓋1は第1面11と第2面12とを有しており、この図においては第1面11が上面、第2面12が下面となっている。
FIG. 1 is a side view of the
蓋1の第1面11には冷媒パイプ13が設けられている。この冷媒パイプ13は、図3に基づいて後述するように、蓋1と一体形成された冷媒流路14と連通している。この冷媒パイプ13を通じて、冷媒が冷却装置100へと流入し、また、冷媒が冷却装置100から流出する。冷媒パイプ13は、蓋1の第1面11から2本延びていてよい(図3(a)参照)。
A
冷媒パイプ13の中を流れる冷媒として、いわゆる代替フロンがある。例えば、HFC(R134a)や、地球温暖化防止にさらに配慮したHFO(R1234yf)等である。ただし、冷媒はこれらには限定されない。
As the refrigerant flowing in the
冷却液槽2は蓋1の下に配置され、その中を冷却液が流れる。冷却液の一例は水である。ただし水に限定する趣旨ではない。
The
冷却液槽2は底部21を有している。冷却液槽2は、底部21から上方へと向かって延びるリブ22を有してよい。なおリブ22は1つとは限らない。リブ22は、冷却液槽2の中を流れる冷却液の進路を区切り、また、冷却液の流れる方向を制御する用途で設けられる。
The
本実施形態では、冷却液槽2の側面に冷却液パイプ23が設けられている。この冷却液パイプ23を通じて、冷却液が冷却装置100へと流入し、また、冷却液が冷却装置100から流出する。図1において描かれている冷却液パイプ23は、流入用のパイプと流出用のパイプの2本あってよい(図9(b)および図9(c)参照)。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態においては、冷却装置100の上面、すなわち蓋1の第1面11の上に、電池モジュールを置く。つまり電池モジュールは、冷却装置100内を流れる冷媒および冷却液によって冷却される。このことで、電池モジュールの熱暴走を防ぐことができる。
In this embodiment, the battery module is placed on the upper surface of the
図2は、冷却液槽2への蓋1の取り付け例を示す斜視図であり、(a)ビスを用いた場合、(b)カシメを用いた場合である。なお、図2において、冷媒パイプ13や冷却液パイプ23等の一部の部材は図示を省略している。後続する図3以降についても、理解を容易にするため、一部の部材の図示を省略することがある。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of attaching the
図2(a)に示すように、冷却液槽2の上から蓋1をかぶせて、ビス50で固定する。ビス50の代わりに、リベット(図示省略)で固定してもよい。なお、図5等に基づき後述するように、ビス50で固定した箇所を、Oリング58またはガスケット(図示省略)を用いて密封してよい。この密封により、冷却液槽2の内部にある冷却液が外へと漏れ出ないようになる。
As shown in FIG. 2A, the
また、図2(b)に示すように、冷却液槽2の上から蓋1をかぶせて、カシメ55で固定してもよい。冷却液槽2の内部にある冷却液が漏れ出ないように、Oリング58(図6参照)またはガスケット(図示省略)を用いて密封してもよい。
Further, as shown in FIG. 2B, the
図3は、蓋1と冷媒流路14とを一体形成する方法の一例を示す図であり、(a)斜視図、(b)(a)の丸で示された領域を拡大した斜視図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a method of integrally forming the
図3(a)に示されているように、蓋1は孔15を有している。孔15は蓋1の第1面11から第2面12まで貫通している。この孔15をふさぐように、冷媒パイプ13と冷媒流路14とが蓋1を挟み込みつつ連結する。なお、冷媒パイプ13は蓋1の第1面11側から、冷媒流路14は蓋1の第2面12側から、蓋1をそれぞれ挟みこむ。すると、この実施形態において、蓋1を冷却液槽2に取り付けた時(図2参照)に、冷媒流路14が冷却液槽2の中に配置されることになる。
As shown in FIG. 3A, the
図3(a)の例において、蓋1の第1面11から延びた冷媒パイプ13は2本ある。それぞれ、冷却装置100に冷媒を流入させる流入冷媒パイプ13aと、冷却装置100から冷媒を流出させる流出冷媒パイプ13bである。ここで、冷媒の流れる方向を図中の黒矢印で示している。一方、冷却液の流れ(図5、図6等に基づき後述)を図中の白抜き矢印で示している。
In the example of FIG. 3A, there are two
図2と図3を併せて参照すると、冷媒は、流入冷媒パイプ13aを通って冷却装置100へと流入する。この冷媒は冷媒流路14の中を流れる。そしてこの冷媒は、流出冷媒パイプ13bを通って冷却装置100の外へと流出する。
With reference to FIGS. 2 and 3, the refrigerant flows into the
例えば上記のような構成によって、蓋1と冷媒流路14とを一体形成する。
For example, the
図3(b)に示した拡大図のように、蓋1を挟んだ冷媒パイプ13と冷媒流路14との間の連結は、水密に行われる。以下、水密な連結の一例を図3(b)に基づいて説明する。
As shown in the enlarged view shown in FIG. 3B, the connection between the
冷媒パイプ13は、パイプ本体131と、パイプ本体131の先端部分に設けられたフランジ132とを備える。フランジ132が蓋1の第1面11に対して当接される。この当接の際、フランジ132と蓋1の第1面11との間に水密用のパッキン133を挟む。パッキン133により、接合部が水密に保たれる。
The
次に、蓋1の第2面12側の構造例を説明する。冷媒流路14が、流路本体141と、流路本体141の先端部分に設けられたフランジ142とを備える。フランジ142は当接部1421を有しており、当接部1421が、蓋1の第2面12に対して当接される。
Next, a structural example of the
フランジ142は突出部1422を備えている。この突出部1422は、冷媒パイプ13が備えるフランジ132内の凹部(図示省略)の中へと挿入可能である。つまり、フランジ132の内径よりも、突出部1422の外径の方が小さい。
The
フランジ142の当接部1421を蓋1の第2面12に当接させると、突出部1422は孔15を貫通し、フランジ132の凹部の中へと挿入される。ここで、水密の観点から、配管用のOリング143を、蓋1とフランジ142の突出部1422との間に挿入する。このOリング143により、接合部が水密に保たれる。
When the
各部材の固定は、フランジ132、142同士の連結に加えて、ビス144等を図示されているように用いて行ってよい。なお、冷媒パイプ13と冷媒流路14を、図示した構成以外の構成によって、冷媒が漏れないように連結してもよい。
Each member may be fixed by using
例えば上記の構成とすることにより、蓋1と冷媒流路14とは一体形成される。すると、前記一体形成後の蓋1を冷却液槽2の上からかぶせて、図2のように組み立てることができる。この組み立ては簡易であり、冷却装置100の製造を簡易に行うことができる。さらに、組み立てに、従来行われていたようなロウ付けを行わずに済む。大型の炉を用いたロウ付けも不要となり、生産設備への多額の投資が不要となる。
For example, with the above configuration, the
また、上記の構成においては、冷媒パイプ13が蓋1の第1面11から冷却装置100の外へと延びている。すなわち、冷却装置100の側面を冷媒パイプが貫通していない。このことにより、冷却装置100における水密性の確保を容易に行うことができる。
Further, in the above configuration, the
図4は、一体形成された蓋1の変形例を示す図である。図4(a)は、図3(a)と同一であり、冷媒流路14としてチューブ状の配管を用いている。
FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the integrally formed
図4(b)に示す変形例は、冷媒流路14としてコの字状に曲げられた配管を用いている。さらに、冷媒流路14の外側に1枚以上の放熱フィン145を付加している。冷媒流路14は、組み立て後は放熱フィン145と共に冷却液槽2の中へと配置され(図2、図7参照)、冷却液槽2内を流れる冷却液との間で熱交換を行う。放熱フィン145があることにより、冷却液と接触する断面積が増加し、より効率的に熱交換を行えるようになる。
In the modified example shown in FIG. 4B, a pipe bent in a U shape is used as the
図4(c)は、ロールボンド工法を用いた変形例である。蓋1を構成する板と板との間で、冷媒流路となる部分以外の部分を圧着する。次に、板と板の間に高圧空気を吹き込み、冷媒流路14をふくらませて形成する。このような構成であっても、冷媒流路14が蓋1と一体形成されているため、水密性を確保できる。
FIG. 4C is a modified example using the roll bond method. A portion other than the portion serving as the refrigerant flow path is crimped between the plates constituting the
図5は、冷却液槽2に設けたリブを利用して、蓋1を固定する方法を示した図であり、(a)蓋1を固定する前を示す斜視図、(b)蓋1を固定した後を示す側面図である。
FIG. 5 is a view showing a method of fixing the
図5(a)に示すように、冷却液槽2は、冷却液の流れを制御するためのリブ221、222を備えてよい。リブ221、222を設ける数や位置については限定しない。リブ221、222は、冷却液槽2の中の仕切りであり、仕切りを設けることで、冷却液槽2の中で冷却液が流れる方向を規定することができる(図内の白抜き矢印参照)。
As shown in FIG. 5A, the
図5(b)は、図5(a)のA−A’断面図である。図5(b)に示すように、蓋1と冷却液槽2とがビス50によって固定される。なお、ビス50ではなく、リベット等を用いて固定してもよい。ビス50の周囲に水密部材としてOリング58を配置して、冷却液が漏れないように密封する。なお、水密部材はOリングには限られず、ガスケット等であってもよい。
FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG. 5A. As shown in FIG. 5B, the
ここで、本実施形態においては、冷却装置100が備える蓋1の第1面11に、電池モジュールを置く。冷却装置100の蓋1は、この電池モジュールの荷重に耐えねばならない。すなわち、冷却装置100の耐圧強度が、検討すべき事項となる。
Here, in the present embodiment, the battery module is placed on the
本開示においては、冷却液槽2に設けられた、冷却液の流れを制御するためのリブを、冷却装置100内に配置された補強部材の用途でも用いることができる。例えば図5(b)の例では、冷却液槽2の底部21から上向きに延びたリブ221、222が柱の役割を果たし、冷却装置100の蓋1の中央部を下から支持する。このような構成とすることで、冷却装置100の耐圧強度が上がる。なお、すべてのリブが蓋1を支持しなくともよい。例えば、リブ221は蓋1を支持するが、リブ222は蓋1を支持しないように構成してもよい。
In the present disclosure, the ribs provided in the
図6は、図5と同様、冷却液槽2に設けたリブを利用して、蓋1を固定する方法を示した図であり、(a)蓋1を固定する前を示す斜視図、(b)蓋1を固定した後の第一例を示す側面図、(c)蓋1を固定した後の第二例を示す側面図である。図6の例においては、蓋1と冷却液槽2との間の固定はカシメによって行われる。
FIG. 6 is a view showing a method of fixing the
図5(a)と同様に、図6(a)に示した例においても、冷却液槽2に、冷却液の流れを制御するためのリブ221、222を設けてよい。リブ221、222を設ける数や位置については限定しない。リブ221、222は、冷却液槽2の中の仕切りであり、仕切りを設けることで、冷却液槽2の中で冷却液が流れる方向を規定することができる(図内の白抜き矢印参照)。
Similar to FIG. 5A, in the example shown in FIG. 6A, the
図6(a)のA−A’断面図である図6(b)に示した例においては、蓋1の外枠部がカシメ55によって固定される。図示されているように、リブ221、222が蓋1を下側から支持する。リブによる下側からの支持により、冷却装置100の耐圧強度は上がる。
In the example shown in FIG. 6B, which is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG. 6A, the outer frame portion of the
リブ222は溝部222Aを備えてよい。蓋1の第2面12から延びた爪56が、溝部222Aと係合することで、蓋1が冷却液槽2に対して浮き上がるのを防止することができる。
The
また、リブ221の上部に、支持補強部材59を設けてもよい。リブ221の上部と蓋1の第2面12との間に空間があると、支えの無い蓋1の中央部が、電池モジュールの重みで凹むおそれがある。しかし、支持補強部材59が蓋1を下側からさらに支持するので、蓋1の凹みを防止することができ、冷却装置100の耐圧強度が上がる。
Further, a
図6(c)に示したように、リブ221上にもカシメ55を設けて、このカシメ55によって蓋1を冷却液槽2に固定することもできる。前記の構成であれば、蓋1を冷却液槽2により、強固に固定することができる。
As shown in FIG. 6 (c), a
なお、図示は省略するが、蓋1と冷却液槽2との間の相互の横ずれを防止する機構を更に設けることも可能である。この横ずれ防止機構により、例えば、図6(b)(c)に示したxyz軸における、x軸やy軸方向の横ずれを防止できる。
Although not shown, it is also possible to further provide a mechanism for preventing mutual lateral displacement between the
図7は、冷媒流路14の配置例を示す図であり、(a)配置例1の斜視図、(b)配置例2の上面図、(c)配置例3の上面図、(d)配置例4の上面図である。
FIG. 7 is a diagram showing an arrangement example of the
図7(a)から図7(d)に示すように、冷却液槽2の内部にはリブ221、222が設けられている。上述のように、これらのリブの用途は、冷却液槽2内を流れる冷却液の流れる方向を規定することであった。ここで、冷却液槽2内にはさらに、冷媒流路14が配置され得る。この冷媒流路14は、図3や図4で示したように、蓋1と一体形成されているものである。
As shown in FIGS. 7 (a) to 7 (d),
冷媒流路14は、リブ221、222を避けるように配置される。したがって冷媒流路14は、冷却液槽2に蓋1を取り付けた時であってもリブ221、222と衝突せず、同じく冷却液槽2内を流れる冷却液と、適切に熱交換を行うことができる。そして、冷媒と冷却液とによって、電池モジュールをムラ無く冷却することができる。
The
なお、リブを避けながらも、冷媒流路14の配置は自在である。例えば図7(a)および図7(b)に示した配置例1及び配置例2においては、流入した冷媒は、リブ221で中央分割された片側領域(例えば図7(b)の右側)を一往復してから、もう一方の片側領域へと流れ込む。図7(c)に示した配置例3においては、流入した冷媒が二つの流れに分岐し、それぞれが前記片側領域を一往復してから外部へと流出する。図7(d)に示す配置例4のように、流入した冷媒が一方の片側領域を一往復以上してから、他方の片側領域へと流入してもよい。冷媒流路14のこれらの配置例は例示であり、冷却液槽2内に設けるリブの数、位置等に応じて、冷媒流路14の配置を適宜変更してもよい。
The
ここで、図1と図7とを併せて参照すると、上述のように構成された蓋1及び冷却液槽2を備えた冷却装置100は、蓋1の第1面11(上面)に、電池モジュールを載せることができる。そして、冷媒流路14内を流れる冷媒と、冷却液槽2内を流れる冷却液とで、前記電池モジュールを冷却することができる。
Here, referring to FIGS. 1 and 7 together, the
図8は、本開示の実施形態に係る冷却装置100を組み込んだ電池パック200の構成例を示す側面図である。電池パック200は、上側ケース201と下側ケース202とを重ね合わせるようにして備えている。そして、該電池パック200の中に、電池モジュール300が配置される。
FIG. 8 is a side view showing a configuration example of the
ここで、電池パック200と、本開示の冷却装置100とを、図8に示したように一体化することができる。すなわち、冷却装置100の冷却液槽2を電池パック200の下側ケース202に設けて、その内部に冷却液を流す。図8の例では、下側ケース202そのものを冷却装置100の冷却液槽2として用いているが、下側ケース202と冷却液槽2とが別部材となることを排除する意図ではない。
Here, the
この時、冷却装置100の冷媒流路14は、下側ケース202の内部に配置され、同じく下側ケース202内を流れる冷却液と、前記冷媒流路14内を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。なお、図8においては、冷媒流路14が放熱フィン145を備えている(図4(b)参照)。
At this time, the
冷却装置100の蓋1は、電池パック200の下側ケース202(冷却液槽2に相当)に設けられた縁の上に載り、適宜固定される。また、上述と同様に、蓋1と冷媒流路14とが一体形成されている。
The
このように、電池パック200の中に一体化して組み込まれた冷却装置100における、蓋1の上に、電池モジュール300が載る。その電池モジュール300の上から、上側ケース201がかぶさって、電池パック200が構成される。そして、電池モジュール300は、組み込まれた冷却装置100によって冷却される。
In this way, the
例えば上記のように構成すれば、電池パック200の中に本開示の実施形態に係る冷却装置100を容易に組み込むことができる。
For example, with the above configuration, the
図9は、冷却液の噴射機構を示す図であり、(a)貫通路16の配置例を示す側面図、(b)通常時の冷却液の流れを示す側面図、(c)緊急時の冷却液の流れを示す側面図である。図9内の白抜き矢印は、冷却液の流れる方向を示している。 9A and 9B are views showing the cooling liquid injection mechanism, which are (a) a side view showing an arrangement example of the gangway 16, (b) a side view showing the flow of the cooling liquid in a normal state, and (c) an emergency. It is a side view which shows the flow of the coolant. The white arrows in FIG. 9 indicate the direction in which the coolant flows.
図9(a)に示すように、蓋1には貫通路16が設けられる。貫通路16は、蓋1の第2面12から第1面11へと貫通している。一方、図9(b)および図9(c)に示すように、冷却装置100は、この貫通路16を塞ぐ位置に、緊急用の弁18を有している。
As shown in FIG. 9A, the
ここで、図1にも示したように、冷却液槽2は、その側面に冷却液パイプ23を備える。この冷却液パイプ23は、図9(b)及び図9(c)に示すように、2本あってよい。すなわち、冷却装置100の中に冷却液を流入させる、流入冷却液パイプ23aと、冷却装置100から冷却液を流出させる、流出冷却液パイプ23bである。
Here, as shown in FIG. 1, the
冷却液は、流入冷却液パイプ23aを通って冷却液槽2の中へと流入する。この冷却液は、例えば図5(a)に示したように、リブ221、222等によって規定された流れに沿って冷却液槽2内を巡る。そして、当該冷却液は、流出冷却液パイプ23bを通って冷却装置100の外へと流出する。ここで、冷却液槽2への冷却液の流入、冷却液槽2からの冷却液の流出は、ポンプ60によって圧力をかけることによって行ってよい。
The coolant flows into the
図9(b)に示すように、通常の状態において、弁18は閉じられているので、流入冷却液パイプ23aを通る冷却液は、蓋1の上部へは流れ込まずに、冷却液槽2内へと流れ込む。
As shown in FIG. 9B, since the
一方、電池モジュール300が熱暴走を起こした時等の緊急時には、図9(c)に示すように、弁18が開かれる。弁18を開くと、流入冷却液パイプ23aを通る冷却液は、貫通路16を通って蓋1の上部へと流れ込む。ここで、貫通路16の口径を小さくすることにより、冷却液を蓋1の上部へと噴射することができる。この冷却液の噴射により、熱暴走を起こした電池モジュール300は急速に冷却され、熱暴走の危機が回避される。
On the other hand, in an emergency such as when the
図10は、本開示の実施形態に係る冷却装置の変形例を示す側面図である。この図に示す冷却装置101は、冷媒が流れるプレートと、冷却液が流れるプレートとを積層した構造になっている。例えば図示したように、冷媒パイプ13から上側プレート71へと冷媒を導入し、冷却液パイプ23から下側プレート72へと冷却液を導入する。この下側プレート72と上側プレート71の上から蓋1を被せて、炉中一体ロウ付け工法によってプレート同士を接合する。すると、各配管もロウ付けによって接合でき、水密性が良好となる。
FIG. 10 is a side view showing a modified example of the cooling device according to the embodiment of the present disclosure. The
以上のように、冷却装置において、前記冷却液槽と前記蓋との間の固定が、固定部材によって行われてよい。前記固定部材の一例は、ビス、リベット、カシメ等である。 As described above, in the cooling device, the fixing between the coolant tank and the lid may be performed by the fixing member. Examples of the fixing member are screws, rivets, caulking and the like.
例えば車載電池パックの製造において、ロウ付け工法によって接合を行おうとすると、大きな設備が必要となる。しかし上記構成であれば、ビスやリベット、カシメ等での接合で済む。冷却装置の組み立てを容易に行うことができる。 For example, in the manufacture of in-vehicle battery packs, large equipment is required for joining by the brazing method. However, with the above configuration, joining with screws, rivets, caulking, etc. is sufficient. The cooling device can be easily assembled.
上記構成において、前記冷却液槽が、冷却液の流れを制御する1以上のリブを備えており、前記1以上のリブうちの少なくとも1つが、前記蓋を支持してよい。 In the above configuration, the coolant tank may include one or more ribs that control the flow of coolant, and at least one of the one or more ribs may support the lid.
上記構成であれば、本来、冷却液の流れる方向を制御する目的で設けられているリブが、蓋を支持するため、冷却装置の耐圧強度が上がる。 With the above configuration, the ribs originally provided for the purpose of controlling the flow direction of the coolant support the lid, so that the pressure resistance strength of the cooling device is increased.
上記構成において、前記蓋を支持する前記リブの周囲に、水密部材が配置されてよい。この構成により、冷却液の漏れを防止することができる。 In the above configuration, a watertight member may be arranged around the rib that supports the lid. With this configuration, leakage of the coolant can be prevented.
上記構成において、前記リブのうちの少なくとも1つが溝部を備え、前記蓋が、前記水槽と対向する面に爪を備え、前記爪と前記溝部とが係合してよい。この構成により、前記蓋が前記冷却液槽に対して浮き上がらないようになる。 In the above configuration, at least one of the ribs may be provided with a groove, the lid may be provided with a claw on a surface facing the water tank, and the claw may be engaged with the groove. With this configuration, the lid does not rise with respect to the coolant tank.
上記構成において、前記リブのうちの少なくとも1つが支持補強部材を備え、前記支持補強部材が、前記蓋を支持してよい。この構成により、リブの上面と蓋の下面との間に空間があっても、支持補強部材が蓋を支持することができる。その結果、蓋の凹みを防止することができ、冷却装置の耐圧強度が上がる。 In the above configuration, at least one of the ribs may include a support reinforcing member, which may support the lid. With this configuration, the support reinforcing member can support the lid even if there is a space between the upper surface of the rib and the lower surface of the lid. As a result, the dent of the lid can be prevented, and the pressure resistance strength of the cooling device is increased.
上記構成において、前記冷媒流路が、前記冷却液槽に前記蓋を取り付けた時に、前記リブとの接触を避ける位置に配置されてよい。この構成により、蓋と冷却液槽とを組み合わせる際に、冷媒流路とリブとが衝突せず、冷却装置の組み立てを安全に行うことができる。 In the above configuration, the refrigerant flow path may be arranged at a position that avoids contact with the rib when the lid is attached to the coolant tank. With this configuration, when the lid and the coolant tank are combined, the refrigerant flow path and the rib do not collide with each other, and the cooling device can be safely assembled.
また、電池パックが、少なくとも1つの電池モジュールと、上述の冷却装置とを備えてよい。また、前記冷却装置の前記冷却液槽と、前記電池パックのケースとが一体化されていてよい。 Also, the battery pack may include at least one battery module and the cooling device described above. Further, the coolant tank of the cooling device and the case of the battery pack may be integrated.
上記構成であれば、電池パック内の電池モジュールを、上述の冷却装置によって冷却することができる。また、前記冷却液槽と、前記電池パックのケースとが一体化されていれば、部材が減り、より薄い電池パックを提供することができる。 With the above configuration, the battery module in the battery pack can be cooled by the above-mentioned cooling device. Further, if the coolant tank and the case of the battery pack are integrated, the number of members is reduced and a thinner battery pack can be provided.
上記構成において、前記冷却装置の前記蓋が貫通路を備え、前記冷却装置が弁を備え、前記弁が、前記冷却液が前記冷却液槽内を流れる第1状態と、前記冷却液が前記貫通路を通って前記電池モジュールを冷却する第2状態との間を切り替えるようにしてよい。 In the above configuration, the lid of the cooling device is provided with a gangway, the cooling device is provided with a valve, the valve is a first state in which the cooling liquid flows in the coolant tank, and the cooling liquid penetrates the cooling liquid. It may be configured to switch between a second state of cooling the battery module through the path.
上記構成であれば、電池パックに含まれる電池モジュールが熱暴走した際に、冷却液を噴射等して、電池モジュールを直接冷却することができる。その結果、熱暴走の危機を回避することができる。 With the above configuration, when the battery module included in the battery pack runs away due to thermal runaway, the battery module can be directly cooled by injecting a coolant or the like. As a result, the crisis of thermal runaway can be avoided.
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the claims, which naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood. In addition, each component in the above embodiment may be arbitrarily combined as long as the gist of the invention is not deviated.
100 冷却装置
200 電池パック
201 上側ケース
202 下側ケース
300 電池モジュール
11 第1面
12 第2面
13 冷媒パイプ
13a 流入冷媒パイプ
13b 流出冷媒パイプ
131 パイプ本体
132 フランジ
133 パッキン
14 冷媒流路
141 流路本体
142 フランジ
1421 当接部
1422 突出部
143 Oリング
144 ビス
145 放熱フィン
15 孔
16 貫通路
18 弁
2 冷却液槽
21 底部
22 リブ
221 リブ
222 リブ
23 冷却液パイプ
23a 流入冷却液パイプ
23b 流出冷却液パイプ
50 ビス
55 カシメ
58 Oリング
59 支持補強部材
60 ポンプ
100
Claims (11)
前記冷却装置は、冷媒と冷却液とを用いて前記電池モジュールを冷却するものであり、
前記冷却装置は、冷却液槽と、前記冷却液槽の蓋とを備え、
前記冷却液槽の中を冷却液が流れるように構成されており、
前記冷媒を流すための冷媒流路が、前記蓋と一体形成されている、
冷却装置。 A cooling device for battery modules
The cooling device cools the battery module by using a refrigerant and a coolant.
The cooling device includes a coolant tank and a lid of the coolant tank.
It is configured so that the coolant flows through the coolant tank.
The refrigerant flow path for flowing the refrigerant is integrally formed with the lid.
Cooling system.
前記冷却液槽と前記蓋との間の固定が、固定部材によって行われる、
冷却装置。 The cooling device according to claim 1.
The fixing between the coolant tank and the lid is performed by the fixing member.
Cooling system.
前記固定部材は、ビス、リベット、カシメの内の少なくとも1つである、
冷却装置。 The cooling device according to claim 2.
The fixing member is at least one of screws, rivets, and caulking.
Cooling system.
前記冷却液槽が、冷却液の流れを制御する1以上のリブを備えており、
前記1以上のリブうちの少なくとも1つが、前記蓋を支持する、
冷却装置。 The cooling device according to any one of claims 1 to 3.
The coolant tank comprises one or more ribs that control the flow of coolant.
At least one of the one or more ribs supports the lid.
Cooling system.
前記蓋を支持する前記リブの周囲に、水密部材が配置される、
冷却装置。 The cooling device according to claim 4.
A watertight member is arranged around the rib that supports the lid.
Cooling system.
前記リブのうちの少なくとも1つが溝部を備え、
前記蓋が、前記冷却液槽と対向する面に爪を備え、
前記爪と前記溝部とが係合することにより、前記蓋が前記冷却液槽に対して浮き上がらないようになる、
冷却装置。 The cooling device according to claim 4 or 5.
At least one of the ribs has a groove
The lid has a claw on the surface facing the coolant tank.
The engagement between the claw and the groove prevents the lid from rising with respect to the coolant tank.
Cooling system.
前記リブのうちの少なくとも1つが支持補強部材を備え、
前記支持補強部材が、前記蓋を支持する、
冷却装置。 The cooling device according to any one of claims 4 to 6.
At least one of the ribs has a support reinforcing member
The support reinforcing member supports the lid.
Cooling system.
前記冷媒流路が、前記冷却液槽に前記蓋を取り付けた時に、前記リブとの接触を避ける位置に配置される、
冷却装置。 The cooling device according to any one of claims 4 to 7.
The refrigerant flow path is arranged at a position that avoids contact with the rib when the lid is attached to the coolant tank.
Cooling system.
少なくとも1つの電池モジュールと、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の冷却装置とを備える、
電池パック。 It ’s a battery pack,
The cooling device according to any one of claims 1 to 8 is provided with at least one battery module.
Battery pack.
前記冷却装置の前記冷却液槽と、前記電池パックのケースとが一体化されている、
電池パック。 The battery pack according to claim 9.
The coolant tank of the cooling device and the case of the battery pack are integrated.
Battery pack.
前記冷却装置の前記蓋が貫通路を備え、
前記冷却装置が弁を備え、
前記弁が、前記冷却液が前記冷却液槽内を流れる第1状態と、前記冷却液が前記貫通路を通って前記電池モジュールを冷却する第2状態との間を切り替える、
電池パック。 The battery pack according to claim 9 or 10.
The lid of the cooling device comprises a gangway
The cooling device is equipped with a valve
The valve switches between a first state in which the coolant flows through the coolant tank and a second state in which the coolant cools the battery module through the gangway.
Battery pack.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019040680A JP2020145067A (en) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | Cooling device for battery module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019040680A JP2020145067A (en) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | Cooling device for battery module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2020145067A true JP2020145067A (en) | 2020-09-10 |
Family
ID=72353705
Family Applications (1)
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JP2019040680A Pending JP2020145067A (en) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | Cooling device for battery module |
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JP (1) | JP2020145067A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2023511182A (en) * | 2020-11-05 | 2023-03-16 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | coolant port assembly |
-
2019
- 2019-03-06 JP JP2019040680A patent/JP2020145067A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2023511182A (en) * | 2020-11-05 | 2023-03-16 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | coolant port assembly |
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