JP2025035249A - 電池パック - Google Patents

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Abstract

Figure 2025035249000001
【課題】電池パックの空き領域が冷却されることによる結露の発生を防止すること。
【解決手段】本開示は、車両に搭載される電池パックに関する。電池パックは、電池モジュールと、電池モジュールが上面に並べて載置されるロアケースと、ロアケースの下面に取り付けられた冷却器と、を備える。ロアケースの上面は、電池モジュールが配置されない空き領域を含む。ロアケースの上面の空き領域には、断熱材と、断熱材を上部から押さえて固定するブラケットと、が配置される。
【選択図】図３

Description

本開示は、電池パックに関し、特に、車両に搭載される電池パックに関する。
特許文献１は、車体に収容される電池パックを開示している。電池パックは、充放電可能な複数の電池モジュールを有する。また、電池の温度上昇を抑制するために、電池パックは、冷却液を循環させる冷却液層を有する。
特開２０２２－１３８４７０号公報
電池パックには、電池モジュールを冷却するための冷却器が取り付けられる場合がある。冷却器は、例えば、電池パックのロアケースの上面に配置された電池モジュールを冷却するために、当該ロアケースの下面に取り付けられる。ただし、ロアケースの上面には電池モジュールが配置されていない空き領域が含まれる場合がある。この場合、空き領域が冷却されることによる結露の発生を防止する必要がある。
本開示は、車両に搭載される電池パックに関する。
電池パックは、
電池モジュールと、
電池モジュールが上面に並べて載置されるロアケースと、
ロアケースの下面に取り付けられた冷却器と、
を備える。
ロアケースの上面は、電池モジュールが配置されない空き領域を含む。
ロアケースの上面の空き領域には、
断熱材と、
断熱材を上部から押さえて固定するブラケットと、
が配置される。
本開示の電池パックにおいて、空き領域に配置される断熱材は、発泡材であってもよい。
本開示の電池パックは、ロアケースの上面の空き領域に配置される断熱材を有する。空き領域に断熱材が配置されることで、空き領域が冷却器によって冷やされることによる電池パック内部での結露の発生を防止することができる。また、空き領域にはブラケットが配置されるため、ブラケットの剛性によって電池パックの強度を高めることができる。
電池パックの構成例を示す平面図である。 電池パックの空き領域を示す斜視図である。 空き領域に配置される発泡材及びブラケットの例を示す斜視図である。
添付図面を参照して、本開示の実施の形態を説明する。
図１は、車両に搭載される電池パック１の構成例を示す平面図である。図１には車両の上方向から見たときの電池パック１の内部構造が示されている。図１の下方が車両の進行方向、すなわち前方に当たる。なお、以下、本明細書において、上下、左右、前後といった方向を表す場合には、車体の向きを基準として方向を表すものとする。
電池パック１は、車両骨格２の下部に、車体の横方向中央部に位置するように搭載されている。電池パック１は、例えば、ＢＥＶ、ＰＨＥＶ、及びＨＥＶを含む電動車の電源として用いられる。
電池パック１には複数の電池モジュール１１が収容されている。電池モジュール１１は、例えば多数の電池セルが積層されてなる電池スタック、電池スタックを収容する金属ケース、電池スタックの上に配置された各種の電気部品などから構成されている。電池セルは充放電可能な二次電池、例えばリチウムイオン二次電池である。金属ケースは、例えばアルミなどの軽金属製である。
電池パック１の外殻は、ロアケース１２と、図示されないアッパーケースとによって構成されている。ロアケース１２及びアッパーケースは、例えば軽金属又は樹脂製或いは鋼板製である。
電池モジュール１１は、ロアケース１２の上面に並べて配置されている。電池パック１の強度を高めるために、前後に隣り合う電池モジュール１１の間には、クロスメンバが配置されていてもよい。クロスメンバは、電池モジュール１１の間を横方向に延びるように配置される。電池パック１に作用する荷重の一部はクロスメンバに入力され、クロスメンバによって荷重が分担されることで、電池パック１の強度を高めることができる。
ロアケース１２の下面には冷却器２０が取り付けられている。冷却器２０は内部に複数の流路が形成された板状の装置である。冷却器２０の流路を流れる冷却水によって、ロアケース１２が下面から冷却される。そして、ロアケース１２の熱伝導により、ロアケース１２の上面に並べられた電池モジュール１１が底面から冷却される。
ここで、ロアケース１２には電池モジュール１１が配置されない空き領域が存在することがある。図１の例では、１２個の電池モジュール１１がロアケース１２の前方側に２個ずつ並べて配置され、ロアケース１２の後端付近には１個の電池モジュール１１が配置されている。そして、後端付近に配置された１個の電池モジュール１１の左右には２か所の空き領域１３が存在している。
空き領域１３の部分においても、冷却器２０によって冷却されるロアケース１２の熱伝導によって、ロアケース１２の上面は冷却される。そのため、仮に空き領域１３に何の物体も配置されず、空き領域１３の上部に空間が残されたままであるとすると、空き領域１３の上部の空間に存在する空気が冷却されることになる。空気が冷却されて所定の温度以下となると結露が生じ、電池パック１内の絶縁性を低下させる可能性がある。空き領域１３の周囲には電池モジュール１１が配置されているため、空き領域１３に発生した結露は液絡を生じさせ得る。そのため、空き領域１３に結露が発生することは、適切に防止される必要がある。
図２及び図３は、空き領域１３を拡大した斜視図である。ロアケース１２の上面に配置された電池モジュール１１ａ及び電池モジュール１１ｂの隣には、三角形の空き領域１３が存在している。本実施の形態に係る電池パック１においては、この空き領域１３に、断熱材１４及びブラケット１５が配置される。
断熱材１４は、空き領域１３の形状に合わせて三角柱に近い形状となっている。断熱材１４は、例えば、発泡ポリスチレン等の発泡材である。
ブラケット１５は、断熱材１４が空き領域１３に収まるように、断熱材１４を上部から押さえて固定する。断熱材１４を上から押さえることができるよう、ブラケット１５は、断熱材１４と近い形状の、断熱材１４よりもやや大きい平板状の剛性を持った部材となっている。ブラケット１５は、例えば軽金属又は樹脂製或いは鋼板製である。ブラケット１５は、例えば、その三カ所の角をクロスメンバにねじで締結することにより固定される。
なお、断熱材１４が柔軟性を持った素材から成る場合には、断熱材１４は空き領域１３の形状と全く同じ形状を有する必要はなく、空き領域１３よりもやや大きい底面部を有する部材であってもよい。この場合、ブラケット１５によって上部から押さえられることにより断熱材１４が変形させられ、空き領域１３の形状に追従させられることになる。
本実施の形態に係る電池パック１によれば、空き領域１３に断熱材１４が配置されることにより、空き領域１３における結露の発生を防止することができる。更に、ブラケット１５が配置されることにより、ブラケット１５の剛性によって電池パック１の強度を高めることができる。
以上が本実施の形態に係る電池パック１の構成の例である。上記では、電池パック１の内部に１３個の電池モジュール１１が配置される場合を例に挙げて説明したが、電池パック１に収容される電池モジュール１１の数は任意である。また、空き領域１３の位置についても限定はなく、例えば電池パック１の中央部に空き領域１３が存在する場合にも本実施の形態に係る構成を適用可能である。
ただし、図１のように空き領域１３が電池パック１の側面に接する位置に存在している場合には特に大きな効果を得ることができる。すなわち、電池パック１の側面に作用した荷重の一部がブラケット１５に入力されることになる。こうして、ブラケット１５によって電池パック１の側面に作用した荷重が分担されることで、側突荷重に対する電池パック１の強度を高めることができる。
また、空き領域１３が電池パック１の角部に位置している場合には更に効果的である。例えば、空き領域１３が電池パック１の後端の角部に位置している場合には、電池パック１に側面から入力された荷重に加えて、電池パック１の後端から入力された荷重についてもブラケット１５によって分担されることになり、衝突荷重に対する耐久性を更に高めることができる。
１ 電池パック
１１ 電池モジュール
１２ ロアケース
１４ 断熱材
１５ ブラケット

Claims (3)

  1. 車両に搭載される電池パックであって、
    電池モジュールと、
    前記電池モジュールが上面に並べて載置されるロアケースと、
    前記ロアケースの下面に取り付けられた冷却器と、
    を備え、
    前記ロアケースの前記上面は、前記電池モジュールが配置されない空き領域を含み、
    前記空き領域に、
    断熱材と、
    前記断熱材を上部から押さえて固定するブラケットと、
    が配置される
    電池パック。
  2. 請求項１に記載の電池パックであって、
    前記空き領域は、前記電池パックの側面に接する位置に存在する
    電池パック。
  3. 請求項２に記載の電池パックであって、
    前記空き領域は、前記電池パックの角部に位置する
    電池パック。
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