JP5556491B2 - バッテリパック - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車又はハイブリッド型自動車に搭載されるバッテリパックに関する。
例えば、電気自動車のバッテリとしては、例えば、矩形板状に形成された複数個のバッテリセルをバッテリケース内に収容したものがある。このようなバッテリは、複数個が一体化されたバッテリパックとして電気自動車に搭載される。バッテリパックは、車体のフロア下側に区画される空間内に密閉格納されるため、バッテリセルの温度調節(例えば、冷却)が必要になる。バッテリセルの温度調節を可能にした構造としては、例えば特許文献1に開示のバッテリ構造が挙げられる。
特許文献1のバッテリ構造は、複数個のバッテリがバッテリフレーム内に収容されてなる。このバッテリ構造において、バッテリケースの上壁及び下壁それぞれには複数個の通気口が形成されている。また、各バッテリケースの下面とバッテリフレームの底部上面との間には、通風路が区画されている。さらに、バッテリフレームの前部にはエアインレットが設けられるとともに、各バッテリケースの上方に設けられたアッパカバー後部には、ファンを備えた空気排出口が形成されている。
そして、エアインレットにより通風路内に導入される冷却空気(作動流体)は、下側通気口から上側通気口に向けて各バッテリケース内を流れ、その冷却空気により各バッテリケース内のバッテリセルが冷却(温度調節)される。各バッテリケース内を上下方向に流通した冷却空気は、バッテリフレーム内の上部空間に抜けて、バッテリフレームの前方から後方へと流れ、空気排出口から外部へ排出される。
ところが、特許文献1のバッテリ構造において、冷却空気は、通風路から各バッテリケースの下側通気口を介してバッテリケース内に導入される。しかし、冷却空気は、下側通気口からバッテリケース内に導入される前に、通風路から隣り合うバッテリケース間の隙間に漏れたり、バッテリフレームの内面とバッテリケースの外面との間に形成される隙間に漏れてしまう。このため、通風路を流れる冷却空気をバッテリケース内に効率良く導入することができず、バッテリセルの冷却効率が悪いという問題があった。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、作動流体をバッテリケース内に効率良く導入することができ、作動流体によるバッテリセルの温度調節を効率良く行うことができるバッテリパックを提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、バッテリセルを収容したバッテリケースが複数並設されるとともに、各バッテリケースには、作動流体を前記バッテリケース内に吸入する吸入口、及び前記バッテリケース内から前記作動流体を排出する排出口が形成され、複数のバッテリケースの並設方向に沿って延びる通路形成部材が、前記吸入口に対向するように配設されてなるバッテリパックに関する。そして、バッテリパックにおいて、前記通路形成部材に、前記バッテリケースの並設方向に沿って作動流体を流通させる流通路が形成されるとともに、前記流通路から各バッテリケースの前記吸入口それぞれに前記作動流体を誘導する導入口が形成され、さらに、前記通路形成部材における隣り合う導入口同士の間に、前記流通路から前記並設方向に隣り合うバッテリケース間の隙間に向けた前記作動流体の流出を遮断する閉鎖部が形成されるとともに、前記導入口を取り囲んで前記バッテリケースの外面に密着する可撓性を有する密着部材が前記通路形成部材に密着して一体化されている。
これによれば、通路形成部材の流通路を流れる作動流体は、導入口によって流通路からバッテリケースに向けて流れるように誘導され、吸入口を介してバッテリケース内に吸入される。ここで、密着部材は、通路形成部材に密着しているとともに、バッテリケース外面の凹凸を吸収しながらバッテリケース外面に対して吸入口を取り囲むように密着する。このため、通路形成部材とバッテリケースとの間は、密着部材によってシールされ、流通路から導入口へ誘導された作動流体が、通路形成部材とバッテリケースとの間の隙間や凹みに漏れることが抑制され、作動流体を吸入口からバッテリケース内へ効率良く導入することができる。さらに、閉鎖部は、並設方向に隣り合うバッテリケース同士の間の隙間に対向して配設される。このため、流通路を流れる作動流体が、バッテリケース同士の間の隙間に漏れてしまうことが抑制される。したがって、通路形成部材に密着部材及び閉鎖部を設けることにより、作動流体をバッテリケース内に効率良く導入することができ、導入された作動流体によるバッテリセルの温度調節を効率良く行うことができる。
また、前記通路形成部材は、一対の基板と、該一対の基板の間に介装された流路形成部材と、前記一対の基板のうちの前記バッテリケースに対向配置される基板に一体化される前記密着部材と、から形成されていてもよい。
これによれば、基板により、通路形成部材の外郭を形成することができる。そして、通路形成部材の外郭を形成する基板に対し密着部材を一体化することから、密着部材が可撓性を有する部材であっても、密着部材を基板に安定した状態に一体化することができる。さらに、密着部材のバッテリケースへの密着によって、該密着部材が変形しても、基板により密着部材の変形を受け止めて、バッテリケースに対し密着部材を密着させることができる。
また、前記複数のバッテリケースの並設方向に沿って延びる排出路形成部材が、前記排出口に対向するように配設され、前記排出路形成部材には、各排出口から排出された前記作動流体が流れ込む導出口が複数形成されるとともに、各導出口に連通し前記作動流体を前記導出口から排出するための連通口が複数形成され、前記連通口には排出通路を介して吸引機構が連通されていてもよい。
これによれば、排出口を介してバッテリケース内から排出された作動流体は、導出口へ流れ、さらに、導出口から連通口へ流れる。そして、連通口へ流れた作動流体は、吸引機構による吸引により、排出通路を介してバッテリパック外へ排出される。よって、排出路形成部材を設けることで、吸引機構の吸引によってバッテリパック内に作動流体を流すことができ、結果として、作動流体を流通路に効率良く流通させることができる。
また、前記排出路形成部材は、一対の基板と、該一対の基板の間に介装された介装部材と、前記一対の基板のうち前記バッテリケースに対向配置される基板に密着して一体化されるとともに前記排出口を取り囲んで前記バッテリケースの外面に密着する可撓性を有する密着部材と、から形成されていてもよい。
これによれば、密着部材は、基板に密着しているとともに、バッテリケース外面の凹凸を吸収しながらバッテリケースの外面に対して排出口を取り囲むように密着する。このため、排出路形成部材の基板とバッテリケースとの間は、密着部材によってシールされ、排出口へ排出された作動流体が、基板とバッテリケースとの間の隙間や凹みに漏れることが抑制され、作動流体を導出口、連通口及び排出通路を介してバッテリケース外へ効率良く排出することができる。
また、前記密着部材がスポンジ部材からなるものでもよい。
これによれば、スポンジ部材の可撓性によりバッテリケース外面の凹凸を密着部材により確実に吸収することができる。
これによれば、スポンジ部材の可撓性によりバッテリケース外面の凹凸を密着部材により確実に吸収することができる。
本発明によれば、作動流体をバッテリケース内に効率良く導入することができ、作動流体によるバッテリセルの温度調節を効率良く行うことができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図6にしたがって説明する。
図6に示すように、バッテリパック10は、電気自動車EVに搭載されるものである。電気自動車EVにはバッテリパック10を車体Bの下方から出し入れ可能に収納するバッテリ収納部Baが設けられている。車体Bにおいて、バッテリ収納部Baの上部には、バッテリパック10から空気を吸引して、バッテリパック10内に作動流体としての冷却風を流通可能にするための吸引機構としてのブロアVが設けられている。
図6に示すように、バッテリパック10は、電気自動車EVに搭載されるものである。電気自動車EVにはバッテリパック10を車体Bの下方から出し入れ可能に収納するバッテリ収納部Baが設けられている。車体Bにおいて、バッテリ収納部Baの上部には、バッテリパック10から空気を吸引して、バッテリパック10内に作動流体としての冷却風を流通可能にするための吸引機構としてのブロアVが設けられている。
図1及び図2に示すように、バッテリパック10は、箱状をなすバッテリフレーム11を一体に備えている。バッテリフレーム11は、矩形板状をなす底板11aと、この底板11aの一対の側辺から立設された第1側壁11bと、底板11aの他の一対の側辺のうち一方の側辺から立設された第2側壁11cとから、上面及び前面に開口する箱状に形成されている。
図2に示すように、バッテリパック10は、全体の外郭が直方体状をなす。そして、バッテリパック10は、矢印W1に示す長辺方向、及び矢印W2に示す短辺方向に複数個ずつ並設されたバッテリモジュール20と、長辺方向に延びるようにバッテリモジュール20の側方に配設された第1の通路形成部材31、第2の通路形成部材41、及び排出路形成部材51と、からなる。
まず、バッテリモジュール20について説明する。
図3(a)及び(b)に示すように、バッテリモジュール20は、四角箱状をなすバッテリケース21内に、複数個のバッテリセル23が並設された状態で収容されて形成されている。なお、バッテリケース21において、複数個のバッテリセル23が並設される方向を図3(a)の矢印Y1に示す前後方向とし、この前後方向に直交する方向を図3(a)の矢印Y2に示す左右方向とする。また、バッテリケース21において、図3(a)の矢印Y3に示す方向を上下方向とする。なお、バッテリセル23としては、ラミネート巻型セル、円筒型セル、回巻型セル等の複数タイプがあり、いずれのタイプのバッテリセル23を用いてもよい。
図3(a)及び(b)に示すように、バッテリモジュール20は、四角箱状をなすバッテリケース21内に、複数個のバッテリセル23が並設された状態で収容されて形成されている。なお、バッテリケース21において、複数個のバッテリセル23が並設される方向を図3(a)の矢印Y1に示す前後方向とし、この前後方向に直交する方向を図3(a)の矢印Y2に示す左右方向とする。また、バッテリケース21において、図3(a)の矢印Y3に示す方向を上下方向とする。なお、バッテリセル23としては、ラミネート巻型セル、円筒型セル、回巻型セル等の複数タイプがあり、いずれのタイプのバッテリセル23を用いてもよい。
バッテリケース21において、左右方向に対向する一対の側壁22の外面には、上下一対の凹溝22aがバッテリケース21の前後方向全体に亘って延びるように形成されている。また、一対の側壁22において、上下の凹溝22aに挟まれた位置には、複数の通風口22bが前後方向へ等間隔おきに形成されている。通風口22bは、バッテリケース21の左右方向で互いに対向するように一対の側壁22それぞれに形成されている。
図3(b)及び図3(c)に示すように、複数のバッテリセル23は、バッテリケース21内では通風口22bと重なり合わない位置に配設されている。すなわち、各バッテリセル23の左右方向の両端面は、一対の側壁22の内面に対向するようにバッテリケース21内に配設されており、バッテリケース21の左右方向に対向する通風口22b同士の間にはバッテリセル23が介在していない。このため、一方の通風口22b(吸入口)からバッテリケース21内に吸入された冷却風は、バッテリケース21内でバッテリセル23に流れが妨げられることなく、バッテリセル23の側面に沿うように流れる。その後、冷却風は、他方の通風口22b(排出口)からバッテリケース21外へ排出されるようになっている。
図5に示すように、上記構成のバッテリモジュール20は、複数個のバッテリセル23がバッテリパック10の長辺方向に沿って並設されるように、バッテリケース21の前後方向がバッテリパック10の長辺方向へ延びるように配設される。このバッテリパック10の長辺方向を、バッテリケース21(バッテリモジュール20)の並設方向とする。そして、本実施形態では、バッテリモジュール20は、バッテリパック10の長辺方向に3個並設されるとともに、短辺方向に4個並設され、バッテリパック10には合計12個のバッテリモジュール20が使用されている。なお、バッテリパック10の長辺方向において、すなわち、バッテリケース21の並設方向において、隣り合うバッテリモジュール20同士はバッテリケース21の間に若干の隙間が形成されるとともに、バッテリパック10の短辺方向においても、バッテリモジュール20同士はバッテリケース21の間に若干の隙間が形成されている。
次に、第1の通路形成部材31、第2の通路形成部材41、及び排出路形成部材51について説明する。
図1及び図2に示すように、バッテリパック10の短辺方向両側それぞれには第1の通路形成部材31が配設されている。図4(a)に示すように、第1の通路形成部材31は、細長板状に形成されている。第1の通路形成部材31は、所要の剛性を有する合成樹脂よりなる一対の第1の基板32の間に、スポンジ部材製の第1の流路形成部材33を介装するとともに、一対の第1の基板32のうち一方の第1の基板32の外面に、可撓性を有するスポンジ部材製の第1の密着部材34を一体化して形成されている。第1の通路形成部材31には、第1の流通路31aが第1の流路形成部材33の長辺方向全体を貫通するように形成されている。
図1及び図2に示すように、バッテリパック10の短辺方向両側それぞれには第1の通路形成部材31が配設されている。図4(a)に示すように、第1の通路形成部材31は、細長板状に形成されている。第1の通路形成部材31は、所要の剛性を有する合成樹脂よりなる一対の第1の基板32の間に、スポンジ部材製の第1の流路形成部材33を介装するとともに、一対の第1の基板32のうち一方の第1の基板32の外面に、可撓性を有するスポンジ部材製の第1の密着部材34を一体化して形成されている。第1の通路形成部材31には、第1の流通路31aが第1の流路形成部材33の長辺方向全体を貫通するように形成されている。
また、図4(a)及び図5に示すように、第1の通路形成部材31には、矩形孔状をなす第1の導入口31bが、その長辺方向が第1の通路形成部材31の長辺方向に延びるように、等間隔を空けて3つ形成されている。第1の導入口31bは、第1の密着部材34から一方の第1の基板32を貫通して第1の流通路31aに連通するように形成されている。この第1の導入口31bにより、第1の流通路31aが第1の通路形成部材31の外部に連通している。また、第1の通路形成部材31において、長辺方向の両端部、及び隣り合う第1の導入口31b同士の間には第1の閉鎖部31cが形成されている。
そして、図2及び図5に示すように、第1の通路形成部材31は、長辺方向が3個のバッテリケース21の並設方向に延びるようにバッテリモジュール20の側方に配設されるとともに、第1の密着部材34がバッテリケース21の外面(側壁22の外面)に密着している。図5に示すように、第1の密着部材34は、各バッテリモジュール20のバッテリケース21それぞれに対し、各側壁22の全ての通風口22bを取り囲むように側壁22の外面に密着している。より詳細には、第1の密着部材34は、各側壁22の全ての通風口22bの上下両部に対し密着し、上下両凹溝22a内に入り込むようにして密着している。また、第1の密着部材34は、各側壁22の全ての通風口22bの前後両部に対しては、その前後両端に位置する通風口22bより外側となる位置に対し密着している。
次に、第2の通路形成部材41について説明する。バッテリパック10の短辺方向の中央部には、第2の通路形成部材41が配設されている。そして、この第2の通路形成部材41の両側にはそれぞれ3個のバッテリモジュール20が配設されている。図4(b)に示すように、第2の通路形成部材41は細長板状に形成されている。第2の通路形成部材41は、所要の剛性を有する合成樹脂よりなる一対の第2の基板42の間に、スポンジ部材製の第2の流路形成部材43を介装するとともに、両第2の基板42の外面に可撓性を有するスポンジ部材製の第2の密着部材44を一体化して形成されている。第2の通路形成部材41には、第2の流通路41aが第2の流路形成部材43の長辺方向全体を貫通するように形成されている。
また、図4(b)及び図5に示すように、第2の通路形成部材41には、矩形孔状をなす第2の導入口41bが、その長辺方向が第2の通路形成部材41の長辺方向に延びるように、等間隔を空けて3つ形成されている。第2の導入口41bは、第2の通路形成部材41を厚み方向に貫通して形成されている。そして、この第2の導入口41bにより、第2の流通路41aが第2の通路形成部材41の両側から外部に連通している。また、第2の通路形成部材41において、長辺方向の両端部、及び隣り合う第2の導入口41b同士の間には第2の閉鎖部41cが形成されている。
そして、図2及び図5に示すように、第2の通路形成部材41は、長辺方向がバッテリケース21の並設方向に延びるようにバッテリモジュール20の側方に配設されるとともに、第2の密着部材44がバッテリケース21の外面(側壁22の外面)に密着している。図5に示すように、第2の密着部材44は、各バッテリモジュール20のバッテリケース21それぞれに対し、各側壁22の全ての通風口22bを取り囲むように側壁22の外面に密着している。より詳細には、第2の密着部材44は、各側壁22の全ての通風口22bの上下両部に対し密着し、上下両凹溝22a内に入り込むようにして密着している。また、第2の密着部材44は、各側壁22の全ての通風口22bの前後両部に対しては、その前後両端に位置する通風口22bより外側となる位置に対し密着している。
次に、排出路形成部材51について説明する。バッテリパック10の短辺方向の最も外側に配列された3個のバッテリモジュール20と、それらバッテリモジュール20の列に隣り合う3個のバッテリモジュール20の列の間には、排出路形成部材51が配設されている。図4(c)に示すように、排出路形成部材51は細長板状に形成されている。排出路形成部材51は、所要の剛性を有する合成樹脂よりなる一対の基板52の間にスポンジ部材製の介装部材53を介装するとともに、両基板52の外面に可撓性を有するスポンジ部材製の密着部材54を一体化して形成されている。
図4(c)及び図5に示すように、排出路形成部材51には、矩形孔状をなす導出口51bが、その長辺方向が排出路形成部材51の長辺方向に延びるように、等間隔を空けて3つ形成されている。導出口51bは排出路形成部材51を厚み方向に貫通して形成されている。また、排出路形成部材51には、連通口51aが導出口51bに連通し、かつ排出路形成部材51の上面に開口するように形成されている。さらに、排出路形成部材51において、長辺方向の両端部及び隣り合う導出口51b同士の間には閉鎖部51cが形成されている。
そして、図2及び図5に示すように、排出路形成部材51は、長辺方向がバッテリケースの並設方向に延びるようにバッテリモジュール20列の間に配設されるとともに、両密着部材54がバッテリケース21の外面(側壁22の外面)に密着している。図5に示すように、密着部材54は、各バッテリモジュール20のバッテリケース21それぞれに対し、各側壁22の全ての通風口22bを取り囲むように側壁22の外面に密着している。より詳細には、密着部材54は、各側壁22の全ての通風口22bの上下両部に対し密着し、上下両凹溝22a内に入り込むようにして密着している。また、密着部材54は、各側壁22の全ての通風口22bの前後両部に対しては、前後両端に位置する通風口22bより外側となる位置に対して密着している。
上記構成のバッテリパック10は、バッテリフレーム11に収納される。図1及び図2に示すように、バッテリパック10がバッテリフレーム11に収納された状態では、第2側壁11cによって、第1の通路形成部材31における第1の流通路31aの一端開口、及び第2の通路形成部材41における第2の流通路41aの一端開口が閉塞されている。一方、バッテリフレーム11の前面開口により、第1の流通路31aの他端開口、及び第2の流通路41aの他端開口がバッテリフレーム11外に向けて開口している。
図1に示すように、バッテリパック10の上方には、蓋部材60が配設される。蓋部材60は、矩形状の下側蓋板61に、矩形状の上側蓋板62を一体化して形成されている。下側蓋板61は、矩形状のスポンジ板上に硬質材料(金属や樹脂)製の補強板(図示せず)を接合してなり、上側蓋板62も、矩形状のスポンジ板上に硬質材料(金属や樹脂)製の補強板(図示せず)を接合してなる。また、下側蓋板61には、2つの排気溝61aが下側蓋板61の長辺方向へ延びるように短辺方向の両側に形成されている。排気溝61aは、下側蓋板61を厚み方向に貫通している。また、上側蓋板62には、各排気溝61aを囲むように排気口62aが形成されている。そして、蓋部材60がバッテリパック10上に配設された状態では、排気溝61aが、両排出路形成部材51の連通口51a上に位置し、連通口51aに対して排気溝61a及び排気口62aが連通している。
さらに、バッテリパック10が車体Bのバッテリ収納部Baに収納された状態では、上側蓋板62の上面がバッテリ収納部Baの下面に密着し、バッテリ収納部Baの下面と、蓋部材60との間には、連通口51aに連通する排気溝61a及び排気口62aによって排出通路が形成される。この排出通路は、バッテリ収納部Ba上のブロアV(吸引機構)に連通している。
次に、上記バッテリパック10の作用について説明する。
ブロアVが駆動されると、第1の流通路31aの他端開口から第1の流通路31a内に空気が吸引されるとともに、第2の流通路41aの他端開口から第2の流通路41a内に空気が吸引され、この空気が冷却風として作用する。第1及び第2の流通路31a,41aを流れる冷却風は、第1及び第2の閉鎖部31c,41cにより、バッテリケース21間の隙間に流れることが防止され、各流通路31a,41aに沿ってバッテリパック10の前方から後方へ流れる。
ブロアVが駆動されると、第1の流通路31aの他端開口から第1の流通路31a内に空気が吸引されるとともに、第2の流通路41aの他端開口から第2の流通路41a内に空気が吸引され、この空気が冷却風として作用する。第1及び第2の流通路31a,41aを流れる冷却風は、第1及び第2の閉鎖部31c,41cにより、バッテリケース21間の隙間に流れることが防止され、各流通路31a,41aに沿ってバッテリパック10の前方から後方へ流れる。
そして、第1及び第2の流通路31a,41a内の冷却風は、各導入口31b,41bそれぞれから対向するバッテリケース21に向けて流れる。すると、各導入口31b,41bに対向する一方の通風口22b(吸入口)からバッテリケース21内に冷却風が吸入される。そして、バッテリケース21内に導入された冷却風は、バッテリセル23の側面に沿うように流れた後、対向する他方の通風口22b(排出口)からバッテリケース21外に排出される。バッテリケース21から排出された冷却風は、排出路形成部材51の導出口51bに流れ込み、その後、連通口51aによりバッテリパック10の上方へ吸引される。さらに、連通口51aから吸引された冷却風は、排気溝61aを介して排気口62aに排気され、ブロアVより排気される。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)バッテリパック10において、バッテリケース21の通風口22b(吸入口)に対向するように配設される各通路形成部材31,41には、冷却風が流通可能な流通路31a,41aが形成されるとともに、各流通路31a,41aを流通する冷却風を各バッテリケース21の通風口22bに誘導する導入口31b,41bが形成されている。また、各通路形成部材31,41には、バッテリケース21の外面(側壁22の外面)に密着する密着部材34,44が、各通路形成部材31,41に密着した状態で一体に設けられている。そして、密着部材34,44は、各バッテリケース21の通風口22bを取り囲むようにバッテリケース21の外面に密着し、バッテリケース21外面の凹凸を吸収する。このため、密着部材34,44により、各流通路31a,41aから導入口31b,41bへ誘導された冷却風が、バッテリケース21外面と、各通路形成部材31,41外面との間の隙間や凹みに漏れてしまうことを抑制することができる。その結果、各通路形成部材31,41に密着部材34,44を設けることで、冷却風を通風口22bからバッテリケース21内に効率良く吸入させることができ、バッテリセル23の冷却(温度調節)を効率良く行うことができる。
(1)バッテリパック10において、バッテリケース21の通風口22b(吸入口)に対向するように配設される各通路形成部材31,41には、冷却風が流通可能な流通路31a,41aが形成されるとともに、各流通路31a,41aを流通する冷却風を各バッテリケース21の通風口22bに誘導する導入口31b,41bが形成されている。また、各通路形成部材31,41には、バッテリケース21の外面(側壁22の外面)に密着する密着部材34,44が、各通路形成部材31,41に密着した状態で一体に設けられている。そして、密着部材34,44は、各バッテリケース21の通風口22bを取り囲むようにバッテリケース21の外面に密着し、バッテリケース21外面の凹凸を吸収する。このため、密着部材34,44により、各流通路31a,41aから導入口31b,41bへ誘導された冷却風が、バッテリケース21外面と、各通路形成部材31,41外面との間の隙間や凹みに漏れてしまうことを抑制することができる。その結果、各通路形成部材31,41に密着部材34,44を設けることで、冷却風を通風口22bからバッテリケース21内に効率良く吸入させることができ、バッテリセル23の冷却(温度調節)を効率良く行うことができる。
(2)バッテリパック10において、バッテリケース21の側方に配設される各通路形成部材31,41には、閉鎖部31c,41cが形成されている。そして、各閉鎖部31c,41cは、並設方向に隣り合うバッテリケース21同士の間の隙間に対向して配設される。このため、各閉鎖部31c,41cにより、各流通路31a,41aを流れる冷却風が、バッテリケース21同士の間の隙間に漏れてしまうことを抑制することができ、各流通路31a,41aを流れる冷却風をその前方から後方にまで流すことができる。したがって、各通路形成部材31,41に閉鎖部31c,41cを設けることで、冷却風を通風口22bからバッテリケース21内に効率良く吸入させることができ、バッテリセル23の冷却(温度調節)を効率良く行うことができる。
(3)各通路形成部材31,41は、各基板32,42の間に流路形成部材33,43を介装し、さらに、各基板32,42に密着部材34,44を密着させた状態で一体化して形成されており、各基板32,42は所要の剛性を有する。よって、各密着部材34,44を変形させてバッテリケース21外面の凹凸を吸収可能としながらも、各基板32,42により、バッテリケース21外面の凹凸による各密着部材34,44の変形を受け止め、各密着部材34,44をバッテリケース21外面に密着させることができる。
(4)各通路形成部材31,41は、各基板32,42の間に流路形成部材33,43を介装し、さらに、バッテリケース21に接触する側の基板32,42に密着部材34,44を一体化して形成されている。よって、各密着部材34,44が凹凸吸収のために変形しても、各基板32,42により各流路形成部材33,43が変形することを防止することができる。その結果、各流路形成部材33,43により区画形成される各流通路31a,41aが押し潰されることを基板32,42によって防止することができ、冷却風の有効通路断面積を確保することができる。
(5)各通路形成部材31,41において、各流通路31a,41aは、長辺方向全体に貫通する通路が形成された各流路形成部材33,43を両側から基板32,42で挟み込んで形成されている。そして、各基板32,42は薄板状に形成され軽量である。したがって、例えば、同じ流路断面積の流通路31a,41aを流路形成部材33,43のみで形成しようとする場合には、流路形成部材33,43が厚くなり、重量化してしまう。よって、流路形成部材33,43と基板32,42を用いて流通路31a,41aを形成することで、通路形成部材31,41の軽量化を図ることができる。
(6)各通路形成部材31,41及び排出路形成部材51には、バッテリケース21の外面に接触する密着部材34,44,54が一体化されている。そして、この密着部材34,44,54はスポンジ部材製であることから、密着部材34,44,54によりバッテリケース21を保護することができる。
(7)各通路形成部材31,41及び排出路形成部材51には、バッテリケース21の外面に密着する密着部材34,44,54が一体化されている。これら密着部材34,44,54は、寒冷地等ではバッテリセル23の保温材や断熱材として機能する。
(8)各通路形成部材31,41及び排出路形成部材51は、基板32,42,52と密着部材34,44,54と流路形成部材33,43と介装部材53とを組み合わせることで、冷却風の通路を様々な形状に形成することができ、バッテリパック10に所望する冷却風の通路を形成することができる。
(9)排出路形成部材51には、バッテリケース21の通風口22b(排出口)から排出された冷却風が流れ込む導出口51bが形成されるとともに、導出口51bに連通する連通口51aが形成されている。そして、冷却風は、連通口51aから蓋部材60の排気溝61a及び排気口62aを介してブロアVにより吸引されてバッテリパック10外へ排気される。よって、排出路形成部材51を設けることで、ブロアVの吸引によってバッテリパック10の前方から後方へ向けて空気を流すことができ、結果として、冷却風を各流通路31a,41aに効率良く流通させることができる。
(10)排出路形成部材51には、バッテリケース21の外面に接触する密着部材54が一体に設けられている。そして、密着部材54は、各バッテリケース21の各側壁22における全ての通風口22b(排気口)を取り囲むように側壁22外面に密着し、側壁22の凹凸を吸収する。このため、密着部材54により、バッテリケース21から排出された冷却風が、バッテリケース21の側壁22外面と、排出路形成部材51の外面との間の隙間や凹みに漏れてしまうことを抑制することができる。その結果、ブロアVによる空気の吸引を効率良く行うことができ、結果として、冷却風を各流通路31a,41aに効率良く流通させることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、第1の通路形成部材31を、一対の第1の基板32と、第1の流路形成部材33と、第1の密着部材34とから形成したが、第1の基板32と第1の流路形成部材33を用いず、以下のようにして形成してもよい。矩形板状の板材に、板材の長辺方向を貫通するように貫通孔を形成し、その貫通孔により第1の流通路31aを形成する。そして、その第1の流通路31aに連通するように、板材の厚み方向に複数の第1の導入口31bを形成する。さらに、板材において、バッテリケース21の外面側に第1の密着部材34を一体化する。
○ 実施形態では、第1の通路形成部材31を、一対の第1の基板32と、第1の流路形成部材33と、第1の密着部材34とから形成したが、第1の基板32と第1の流路形成部材33を用いず、以下のようにして形成してもよい。矩形板状の板材に、板材の長辺方向を貫通するように貫通孔を形成し、その貫通孔により第1の流通路31aを形成する。そして、その第1の流通路31aに連通するように、板材の厚み方向に複数の第1の導入口31bを形成する。さらに、板材において、バッテリケース21の外面側に第1の密着部材34を一体化する。
○ 実施形態では、第2の通路形成部材41を、一対の第2の基板42と、第2の流路形成部材43と、第2の密着部材44とから形成したが、第2の基板42と第2の流路形成部材43を用いず、以下のようにして形成してもよい。矩形板状の板材に、板材の長辺方向を貫通するように貫通孔を形成し、その貫通孔により第2の流通路41aを形成する。そして、その第2の流通路41aに連通するように、板材を厚み方向に貫通する複数の第2の導入口41bを形成する。さらに、板材において、バッテリケース21の外面側に第2の密着部材44を一体化する。
○ 実施形態では、排出路形成部材51を、一対の排出路形成部材51と、介装部材53と、密着部材54とから形成したが、排出路形成部材51と介装部材53を用いず、以下のようにして形成してもよい。矩形板状の板材に、板材の厚み方向を貫通するように導出口51bを形成し、その導出口51bに連通するように連通口51aを形成する。さらに、板材において、バッテリケース21の外面側に密着部材54を一体化する。
○ 実施形態では、作動流体を冷却風に具体化して、バッテリセル23の温度調節(冷却)を行うようにしたが、作動流体を温風に具体化して、バッテリセル23を暖める温度調節を行ってもよい。
○ 実施形態では、作動流体を気体(冷却風)に具体化したが、作動流体を液体に具体化してもよい。
○ 実施形態では、各基板32,42,52を合成樹脂より形成したが、所要の剛性を有するのであれば、各基板32,42,52の材料は、セラミックス、木材、金属等に変更してもよい。また、各流路形成部材33,43をスポンジ部材で形成したが、各流通路31a,41aの有効流路断面積を確保できるのであれば、各流路形成部材33,43の材料は、発泡スチロール、ゴム、金属、木材、セラミックス等に変更してもよい。さらに、各密着部材34,44,54をスポンジ部材で形成したが、可撓性を有し、バッテリケース21の外面に密着して冷却風の漏れを抑制できるのであれば、各密着部材34,44,54の材料は不織布、ゴム等に変更してもよい。
○ 実施形態では、各基板32,42,52を合成樹脂より形成したが、所要の剛性を有するのであれば、各基板32,42,52の材料は、セラミックス、木材、金属等に変更してもよい。また、各流路形成部材33,43をスポンジ部材で形成したが、各流通路31a,41aの有効流路断面積を確保できるのであれば、各流路形成部材33,43の材料は、発泡スチロール、ゴム、金属、木材、セラミックス等に変更してもよい。さらに、各密着部材34,44,54をスポンジ部材で形成したが、可撓性を有し、バッテリケース21の外面に密着して冷却風の漏れを抑制できるのであれば、各密着部材34,44,54の材料は不織布、ゴム等に変更してもよい。
○ 実施形態では、バッテリパック10を、バッテリモジュール20を動力源とする電気自動車EVに搭載したが、バッテリパック10を、エンジンとバッテリモジュール20を動力源とするハイブリッド型自動車に搭載してもよい。
○ 各流通路31a,41aの形状は、冷却風を効率良く流したり、所望する場所へ流したりするために任意に変更してもよい。
○ 実施形態では、ブロアVによりバッテリパック10の前方から後方へ向けて冷却風を流すようにしたが、ブロアVの配置を変更して、冷却風の流通方向は任意に変更してもよい。
○ 実施形態では、ブロアVによりバッテリパック10の前方から後方へ向けて冷却風を流すようにしたが、ブロアVの配置を変更して、冷却風の流通方向は任意に変更してもよい。
○ 実施形態では、2列のバッテリモジュール20を第1の通路形成部材31と第2の通路形成部材41で挟み、さらに、バッテリモジュール20列の間に排出路形成部材51を配設し、各通路形成部材31,41から排出路形成部材51に向けて冷却風を流し、排出路形成部材51から冷却風を排出するようにした。しかし、各通路形成部材31,41及び排出路形成部材51の配置は任意に変更してもよい。例えば、2列のバッテリモジュール20を第1の通路形成部材31と排出路形成部材51で挟み、第1の通路形成部材31から冷却風を2列のバッテリケース21内に導入し、バッテリケース21から排出された冷却風を排出路形成部材51から排出するようにしてもよい。又は、第1の通路形成部材31と排出路形成部材51の間に挟むバッテリモジュール20の列を3列、4列に変更し、任意の位置に排出路形成部材51を配置してもよい。
○ 実施形態では、バッテリケース21内を流れた冷却風を、排出路形成部材51の導出口51b及び連通口51aを介してバッテリパック10から排出するように構成したが、排出路形成部材51を用いず、バッテリケース21内を流れた冷却風を、そのまま通風口22bから排出するようにしてもよい。
○ バッテリケース21の並設方向(バッテリパック10の長辺方向)に並設されるバッテリモジュール20の個数は任意に変更してもよい。その場合は、並設方向へのバッテリモジュール20の個数に合わせて第1及び第2の通路形成部材31,41の長辺方向への長さが変更されるとともに、バッテリモジュール20の個数に合わせて第1及び第2の導入口31b,41bの数も変更される。
○ 実施形態では、バッテリケース21に複数のバッテリセル23を収容するとともに、通風口22bを複数形成したが、バッテリケース21にバッテリセル23を1つだけ収容し、通風口22bをバッテリケース21の左右方向に対向するように一対だけ設けてもよい。又は、バッテリケース21にバッテリセル23を1つだけ収容し、通風口22bをバッテリケース21の左右方向に対向するように複数対設けてもよい。
○ 実施形態では、バッテリケース21の左右両側壁22に通風口22bを形成し、バッテリケース21の側方に第1の通路形成部材31、第2の通路形成部材41、及び排出路形成部材51を配設したが、以下のように変更してもよい。バッテリケース21の上面及び下面に通風口22bを形成し、バッテリケース21の上方及び下方に第1の通路形成部材31、第2の通路形成部材41、及び排出路形成部材51を配設してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)前記基板は、合成樹脂からなる請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載のバッテリパック。
(イ)前記基板は、合成樹脂からなる請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載のバッテリパック。
(ロ)前記作動流体は、冷却風である請求項1〜請求項5、及び技術的思想(イ)のうちいずれか一項に記載のバッテリパック。
(ハ)前記バッテリパックは電気自動車又はハイブリッド型自動車に搭載される請求項1〜請求項5、技術的思想(イ)及び(ロ)のうちいずれか一項に記載のバッテリパック。
(ハ)前記バッテリパックは電気自動車又はハイブリッド型自動車に搭載される請求項1〜請求項5、技術的思想(イ)及び(ロ)のうちいずれか一項に記載のバッテリパック。
V…吸引機構としてのブロア、10…バッテリパック、21…バッテリケース、22b…吸入口及び排出口としての通風口、23…バッテリセル、31,41…通路形成部材、31a,41a…流通路、31b,41b…導入口、31c,41c,51c…閉鎖部、32,42,52…基板、33,43…流路形成部材、34,44,54…密着部材、51…排出路形成部材、51a…連通口、51b…導出口、53…介装部材、61a…排出通路を形成する排気溝、62a…排出通路を形成する排気口。
Claims (5)
- バッテリセルを収容したバッテリケースが複数並設されるとともに、各バッテリケースには、作動流体を前記バッテリケース内に吸入する吸入口、及び前記バッテリケース内から前記作動流体を排出する排出口が形成され、複数のバッテリケースの並設方向に沿って延びる通路形成部材が、前記吸入口に対向するように配設されてなるバッテリパックにおいて、
前記通路形成部材に、前記バッテリケースの並設方向に沿って作動流体を流通させる流通路が形成されるとともに、前記流通路から各バッテリケースの前記吸入口それぞれに前記作動流体を誘導する導入口が形成され、
さらに、前記通路形成部材における隣り合う導入口同士の間に、前記流通路から前記並設方向に隣り合うバッテリケース間の隙間に向けた前記作動流体の流出を遮断する閉鎖部が形成されるとともに、前記導入口を取り囲んで前記バッテリケースの外面に密着する可撓性を有する密着部材が前記通路形成部材に密着して一体化されているバッテリパック。 - 前記通路形成部材は、一対の基板と、該一対の基板の間に介装された流路形成部材と、前記一対の基板のうちの前記バッテリケースに対向配置される基板に一体化される前記密着部材と、から形成される請求項1に記載のバッテリパック。
- 前記複数のバッテリケースの並設方向に沿って延びる排出路形成部材が、前記排出口に対向するように配設され、前記排出路形成部材には、各排出口から排出された前記作動流体が流れ込む導出口が複数形成されるとともに、各導出口に連通し前記作動流体を前記導出口から排出するための連通口が複数形成され、前記連通口には排出通路を介して吸引機構が連通されている請求項1又は請求項2に記載のバッテリパック。
- 前記排出路形成部材は、一対の基板と、該一対の基板の間に介装された介装部材と、前記一対の基板のうち前記バッテリケースに対向配置される基板に密着して一体化されるとともに前記排出口を取り囲んで前記バッテリケースの外面に密着する可撓性を有する密着部材と、から形成されている請求項3に記載のバッテリパック。
- 前記密着部材がスポンジ部材からなる請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載のバッテリパック。
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