JP6593143B2 - Vehicle battery cooling system - Google Patents

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Description

本発明は、車両の駆動用電池を冷却する車両用電池冷却装置に関する。   The present invention relates to a vehicle battery cooling device for cooling a drive battery of a vehicle.

電動車両には、車両を走行させるための駆動用電池が搭載されている。一般に駆動用電池は、複数の電池セルを組み合わせた電池パックを、必要数備えて形成されている。電池セルは、所定の上限温度を超えると効率の低下を引き起こすことが知られている。そのため、冷却装置等により、電池セルを所定温度以下に保持することが重要となっている。   A battery for driving for running the vehicle is mounted on the electric vehicle. In general, a driving battery is formed with a necessary number of battery packs in which a plurality of battery cells are combined. It is known that battery cells cause a decrease in efficiency when they exceed a predetermined upper limit temperature. For this reason, it is important to keep the battery cell at a predetermined temperature or lower by a cooling device or the like.

駆動用電池を冷却する電池冷却装置として、例えば内部に冷却液を通すヒートシンクを備え、電池パックをヒートシンクの上面に載せて、電池セルを冷却する水冷式の冷却装置が知られている。   As a battery cooling device that cools a driving battery, for example, a water-cooling type cooling device that includes a heat sink that allows a coolant to pass therethrough and places a battery pack on the upper surface of the heat sink to cool battery cells is known.

又、駆動用電池は、万一電気的短絡等不具合が発生すると高温になり、熱暴走を起こすことがある。   In addition, the drive battery becomes hot when a failure such as an electrical short circuit occurs, and may cause thermal runaway.

特開２０１３−２４６９９０号公報JP 2013-246990 A

ヒートシンクは、熱伝導率の高い材質から形成されている。したがって、仮に１つの電池セルが熱暴走して高温になると、熱暴走した電池セルと同じヒートシンクに載っている他の電池セルに熱が伝わり、他の電池セルに熱暴走の影響がおよぶおそれが考えられる。   The heat sink is made of a material having high thermal conductivity. Therefore, if one battery cell runs out of temperature due to thermal runaway, the heat is transferred to other battery cells on the same heat sink as the battery cell that has runaway, and there is a risk that the other battery cells may be affected by thermal runaway. Conceivable.

本発明は、電池セルに生じた熱暴走の影響が他の電池セルにおよぼすことを防止できる車両用電池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 vehicle battery cooling device that can prevent the influence of thermal runaway generated in a battery cell from affecting other battery cells.

本発明は、上記の課題を解決するために、車両用電池冷却装置を次のように構成した。車両用電池冷却装置は、車両の駆動用電池を載せ、冷却液を内部に通して駆動用電池を冷却する、複数の連続したヒートシンクから形成された冷却基板と、冷却基板に冷却液を送る送液ポンプとを備えている。   In order to solve the above-described problems, the present invention has a vehicle battery cooling device configured as follows. The vehicle battery cooling device mounts a vehicle driving battery and cools the driving battery by passing a coolant through the cooling substrate. The cooling substrate is formed of a plurality of continuous heat sinks, and sends the coolant to the cooling substrate. And a liquid pump.

ヒートシンクは、内部に冷却液を通過させる内部空間を備えた本体部と、本体部の対向する側面に雌雄一対の、内部空間に連通させて設けられた接続口とを備えている。ヒートシンクに隣接するヒートシンクの一対の対となる接続口を、ヒートシンクの接続口に接続させてヒートシンクを複数連続させた。   The heat sink includes a main body portion having an internal space through which a cooling liquid passes, and a pair of male and female connection ports provided in communication with the internal space on opposite side surfaces of the main body portion. A plurality of heat sinks were connected in series by connecting a pair of heat sink adjacent to the heat sink to the heat sink connection.

本発明の車両用電池冷却装置によれば、仮に、電池セル又は電池モジュールに熱暴走が生じても、熱暴走の影響が他の電池セル又は電池モジュールにおよぶことを防止できる。   According to the vehicle battery cooling device of the present invention, even if a thermal runaway occurs in a battery cell or a battery module, the influence of the thermal runaway can be prevented from affecting other battery cells or battery modules.

本発明にかかる一実施形態の車両用電池冷却装置を搭載した車両を示す斜視図。The perspective view which shows the vehicle carrying the vehicle battery cooling device of one Embodiment concerning this invention. 車両用駆動用電池を示す斜視図。The perspective view which shows the battery for a vehicle drive. 冷却基板を示す斜視図。The perspective view which shows a cooling substrate. ヒートシンクを示す平面図。The top view which shows a heat sink. ヒートシンクと電池セル又は電池モジュールを示す斜視図。The perspective view which shows a heat sink and a battery cell or a battery module. 冷却基板を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows a cooling substrate. 冷却基板を示す平面図。The top view which shows a cooling substrate. 冷却基板と電池セル又は電池モジュールを示す平面図。The top view which shows a cooling substrate and a battery cell or a battery module.

本発明にかかる一実施形態の車両用電池冷却装置について説明する。図１に、車両用電池冷却装置１４を備えた車両１０を示す。車両１０は、前輪２０と、後輪２２と、駆動用電動機と、発電機と、電池パック１２とを備えている。車両１０は、電池パック１２に蓄えられた電力を利用して駆動用電動機を駆動させて走行する車両である。尚、車両１０は、内燃機関を備え、駆動用電動機は、内燃機関を補助するものでもよい。又、車両１０の駆動用電動機と発電機は、同一であってもよい。   A vehicle battery cooling device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a vehicle 10 including a vehicle battery cooling device 14. The vehicle 10 includes a front wheel 20, a rear wheel 22, a drive motor, a generator, and a battery pack 12. The vehicle 10 is a vehicle that travels by driving a driving motor using the electric power stored in the battery pack 12. The vehicle 10 may include an internal combustion engine, and the drive motor may assist the internal combustion engine. Further, the driving motor and the generator of the vehicle 10 may be the same.

電池パック１２は、例えば車両１０の下部に取り付けられている。電池パック１２は、外方に筐体を有し、筐体の内部に、複数の電池セル又は電池モジュール２６（図２参照）が収納されている。なお、以下電池セル２６として説明する。   The battery pack 12 is attached to the lower part of the vehicle 10, for example. The battery pack 12 has a housing on the outside, and a plurality of battery cells or battery modules 26 (see FIG. 2) are housed inside the housing. Hereinafter, the battery cell 26 will be described.

電池パック１２の筐体は、合成樹脂あるいは金属製部材からなり、偏平なほぼ直方体を有している。電池パック１２の筐体は、所定の強度を有し、車両１０にボルト等により固定されている。電池パック１２は、パワーコントロールユニット等を介して駆動用電動機に接続されている。   The casing of the battery pack 12 is made of a synthetic resin or a metal member, and has a flat and substantially rectangular parallelepiped. The casing of the battery pack 12 has a predetermined strength and is fixed to the vehicle 10 with a bolt or the like. The battery pack 12 is connected to a drive motor via a power control unit or the like.

電池セル２６は、複数の電池セルを組み合わせて構成され、所定の電圧を有している。電池セル２６の上面には、正負それぞれの電極２７が設けられている。電池パック１２には、所定の電力量が蓄えられるよう、所定数の電池セル２６が筐体の内部に収納されている。電池パック１２には、電池セル２６を冷却する車両用電池冷却装置１４が設けられている。   The battery cell 26 is configured by combining a plurality of battery cells, and has a predetermined voltage. Positive and negative electrodes 27 are provided on the upper surface of the battery cell 26. In the battery pack 12, a predetermined number of battery cells 26 are housed inside the casing so that a predetermined amount of power can be stored. The battery pack 12 is provided with a vehicle battery cooling device 14 that cools the battery cells 26.

次に、車両用電池冷却装置(以下「電池冷却装置」とする)１４について説明する。電池冷却装置１４は、図１に示すように、熱交換器３０と、送液ポンプとしてのウォータポンプ３２と、冷却基板１６(図３参照)とを備えている。   Next, the vehicle battery cooling device (hereinafter referred to as “battery cooling device”) 14 will be described. As shown in FIG. 1, the battery cooling device 14 includes a heat exchanger 30, a water pump 32 as a liquid feed pump, and a cooling substrate 16 (see FIG. 3).

熱交換器３０は、冷却液を通過させる放熱管と放熱管に設けられたフィンとを備え、冷却液の熱を外部に放散させる。熱交換器３０は、車両１０の前方に設けられ、送液管を介して送液ポンプであるウォータポンプ３２に接続している。   The heat exchanger 30 includes a heat radiating pipe that allows the coolant to pass through and fins provided on the heat radiating pipe, and dissipates the heat of the cooling liquid to the outside. The heat exchanger 30 is provided in front of the vehicle 10 and is connected to a water pump 32 that is a liquid feed pump via a liquid feed pipe.

ウォータポンプ３２は、電動機等に接続されたポンプであり、電動機での駆動により冷却液を圧送する。ウォータポンプ３２の送出口は、送液管を介して冷却基板１６の流入口３４(図２参照)に連結している。尚、ウォータポンプ３２の駆動源は、電動機でなく、車両１０に搭載されている内燃機関でもよい。   The water pump 32 is a pump connected to an electric motor or the like, and pumps the coolant by driving with the electric motor. The outlet of the water pump 32 is connected to the inlet 34 (see FIG. 2) of the cooling substrate 16 via a liquid supply pipe. Note that the drive source of the water pump 32 may be an internal combustion engine mounted on the vehicle 10 instead of the electric motor.

冷却基板１６を図３、図７に示す。冷却基板１６は、複数のヒートシンク３８で構成されている。図３及び図７には、６台のヒートシンク３８で構成されている冷却基板１６を示す。尚、ヒートシンク３８の数は特に問わない。冷却基板１６は、図２に示すように、上面に電池セル２６を載せた状態で、電池パック１２の筐体の内部に設けられている。   The cooling substrate 16 is shown in FIGS. The cooling substrate 16 includes a plurality of heat sinks 38. 3 and 7 show the cooling substrate 16 composed of six heat sinks 38. FIG. The number of heat sinks 38 is not particularly limited. As shown in FIG. 2, the cooling substrate 16 is provided inside the casing of the battery pack 12 with the battery cells 26 placed on the upper surface.

図４に、ヒートシンク３８を示す。ヒートシンク３８は、図４に示すように、本体部４０と、第１接続口４２と、第２接続口４４とを備えている。本体部４０は、表裏が対称の、偏平な直方体形状を有している。本体部４０は、熱伝導性の良好な金属の薄板で形成され、内部に内部空間４６を備えている。本体部４０は、図５に示すように、平面視で矩形形状で、平行に並べた２台の電池セル２６が上面に載せられる形状を有している。本体部４０の長手側の側面には、第１接続口４２と第２接続口４４がそれぞれ設けられている。   FIG. 4 shows the heat sink 38. As shown in FIG. 4, the heat sink 38 includes a main body portion 40, a first connection port 42, and a second connection port 44. The main body portion 40 has a flat rectangular parallelepiped shape whose front and back are symmetrical. The main body 40 is formed of a thin metal plate having good thermal conductivity and includes an internal space 46 therein. As shown in FIG. 5, the main body 40 has a rectangular shape in plan view and a shape in which two battery cells 26 arranged in parallel are placed on the upper surface. A first connection port 42 and a second connection port 44 are provided on the side surface of the main body 40 on the longitudinal side.

第１接続口４２は、一方の側面の角部の近傍に設けられている。第１接続口４２は、所定の外径を有する円筒状の雄型の接続口であり、本体部４０の内部空間４６に連通している。第１接続口４２の外周には、溝部５２が形成されている。溝部５２には、封止部材であるＯリング５０(図６参照)が取り付けられる。   The 1st connection port 42 is provided in the vicinity of the corner | angular part of one side surface. The first connection port 42 is a cylindrical male connection port having a predetermined outer diameter, and communicates with the internal space 46 of the main body 40. A groove 52 is formed on the outer periphery of the first connection port 42. An O-ring 50 (see FIG. 6) that is a sealing member is attached to the groove 52.

本体部４０の他方の側面には、第２接続口４４が設けられている。第２接続口４４は、ヒートシンク３８の平面視で、本体部４０の中心点Ｐを中心にした本体部４０の対角線方向に、第１接続口４２に対して対称の位置に設けられている。   A second connection port 44 is provided on the other side surface of the main body 40. The second connection port 44 is provided at a position symmetrical to the first connection port 42 in the diagonal direction of the main body 40 around the center point P of the main body 40 in a plan view of the heat sink 38.

第２接続口４４は、第１接続口４２に対応した、雌型の接続口であり、第１接続口４２と同様、本体部４０の内部空間４６に連通している。第２接続口４４は、隣接するヒートシンク３８の第１接続口４２を挿し入れると、Ｏリング５０を介して第１接続口４２と液密に連結される内径を有している。Ｏリング５０は、例えば合成樹脂製で、適宜断熱性を有している。   The second connection port 44 is a female connection port corresponding to the first connection port 42, and communicates with the internal space 46 of the main body 40, as with the first connection port 42. The second connection port 44 has an inner diameter that is liquid-tightly connected to the first connection port 42 via the O-ring 50 when the first connection port 42 of the adjacent heat sink 38 is inserted. The O-ring 50 is made of, for example, a synthetic resin and has heat insulation as appropriate.

冷却基板１６は、３台のヒートシンク３８が直線状に連結された一連のヒートシンク群４１を、平行に２つ備えている。一連のヒートシンク群４１の各ヒートシンク３８は、それぞれの第１接続口４２に他のヒートシンク３８の第２接続口４４が接続されている。   The cooling substrate 16 includes two parallel heat sink groups 41 in which three heat sinks 38 are linearly connected. In each heat sink 38 of the series of heat sink groups 41, the second connection ports 44 of the other heat sinks 38 are connected to the respective first connection ports 42.

具体的には、第１のヒートシンク３８に隣接される第２のヒートシンク３８が、第１のヒートシンク３８に対して表裏を逆にして連結されている。各ヒートシンク３８は、第２のヒートシンク３８を、第１のヒートシンク３８に対して表裏を逆にすることにより、第１のヒートシンク３８の雄型の第１接続口４２の位置に第２のヒートシンク３８の雌型の第２接続口４４が位置するので、第１のヒートシンク３８の第１接続口４２に第２のヒートシンク３８の第２接続口４４を連結すると直線的に連結し、連続した一連のヒートシンク群４１が形成される。   Specifically, the second heat sink 38 adjacent to the first heat sink 38 is connected to the first heat sink 38 with the front and back reversed. Each heat sink 38 has the second heat sink 38 at the position of the male first connection port 42 of the first heat sink 38 by reversing the second heat sink 38 with respect to the first heat sink 38. When the second connection port 44 of the second heat sink 38 is connected to the first connection port 42 of the first heat sink 38, the second connection port 44 of the female type is linearly connected to the first connection port 42 of the first heat sink 38. A heat sink group 41 is formed.

図６、及び図７に示すように、２つのヒートシンク群４１の先方に接続部材６０が取り付けられている。図６、図７では、接続部材６０側を冷却基板１６の先方とし、その逆側を手前側とする。   As shown in FIGS. 6 and 7, a connection member 60 is attached to the front of the two heat sink groups 41. 6 and 7, the connecting member 60 side is the front side of the cooling substrate 16, and the opposite side is the front side.

接続部材６０はＵ字状で、一方に第１接続口４２に対応した接続口６２を有し、他方に第２接続口４４に対応した接続口６４を有している。接続部材６０の接続口６２は、一連のヒートシンク群４１の先方のヒートシンク３８の第２接続口４４に連結され、接続部材６０の他方の接続口６４は、並列して設けられた一連のヒートシンク群４１の先方のヒートシンク３８の第１接続口４２に連結されている。これにより、６台のヒートシンク３８の各内部空間４６がＵ字状に連続されている。   The connection member 60 is U-shaped and has a connection port 62 corresponding to the first connection port 42 on one side and a connection port 64 corresponding to the second connection port 44 on the other side. The connection port 62 of the connection member 60 is connected to the second connection port 44 of the heat sink 38 ahead of the series of heat sink groups 41, and the other connection port 64 of the connection member 60 is a series of heat sink groups provided in parallel. 41 is connected to the first connection port 42 of the front heat sink 38. Thereby, each internal space 46 of the six heat sinks 38 is continued in a U-shape.

更に、隣接した各ヒートシンク３８同士の間には、連結部材５８が設けられている。連結部材５８は、例えば合成樹脂製で、本体部４０の熱伝達率より低い熱伝達率を有し、ヒートシンク３８同士を互いに連結している。   Further, a connecting member 58 is provided between the adjacent heat sinks 38. The connecting member 58 is made of, for example, a synthetic resin, has a heat transfer coefficient lower than that of the main body 40, and connects the heat sinks 38 to each other.

冷却基板１６は、手前側（接続部材６０の反対側）において、一連の一方のヒートシンク群４１の第１接続口４２(流入口３４)に、ウォータポンプ３２からの送液管が連結し、他方のヒートシンク群４１の第２接続口４４(流出口３６)には、熱交換器３０への送液管が連結されている。   The cooling substrate 16 is connected to the first connection port 42 (inflow port 34) of the one heat sink group 41 on the front side (opposite side of the connection member 60), while the liquid supply pipe from the water pump 32 is connected to the other side. The liquid connection pipe to the heat exchanger 30 is connected to the second connection port 44 (outflow port 36) of the heat sink group 41 of the heat sink group 41.

次に、電池冷却装置１４の作用、効果について説明する。車両１０には、図１に示すように電池パック１２が搭載されている。電池パック１２の底部に、電池冷却装置１４の冷却基板１６が設けられている。冷却基板１６の上面には、電池セル２６が載置されている。   Next, the operation and effect of the battery cooling device 14 will be described. A battery pack 12 is mounted on the vehicle 10 as shown in FIG. A cooling substrate 16 of the battery cooling device 14 is provided at the bottom of the battery pack 12. On the upper surface of the cooling substrate 16, battery cells 26 are placed.

冷却基板１６は、ヒートシンク３８の第１接続口４２と、ヒートシンク３８に隣接して設けられた他のヒートシンク３８の第２接続口４４とを接続させて互いに連結されている。３台のヒートシンク３８により、連続した一連のヒートシンク群４１が形成されている。   The cooling substrate 16 is connected to each other by connecting the first connection port 42 of the heat sink 38 and the second connection port 44 of another heat sink 38 provided adjacent to the heat sink 38. A series of continuous heat sink groups 41 is formed by the three heat sinks 38.

電池セル２６は、図２、図８に示すように２台ずつそれぞれ各ヒートシンク３８に載っている。冷却基板１６の流入口３４にはウォータポンプ３２に接続され、流出口３６には熱交換器３０に連結している。電池セル２６の下面はヒートシンク３８の上面に接触し、電池セル２６の熱がヒートシンク３８に良好に伝達される状態になっている。   As shown in FIGS. 2 and 8, two battery cells 26 are mounted on each heat sink 38. A water pump 32 is connected to the inlet 34 of the cooling substrate 16, and the heat exchanger 30 is connected to the outlet 36. The lower surface of the battery cell 26 is in contact with the upper surface of the heat sink 38, so that the heat of the battery cell 26 is well transmitted to the heat sink 38.

例えば、電池パック１２に設けられた温度センサからの検出値に基づいて、電池セル２６の温度が閾値を超えたと判断されると、電池冷却装置１４の制御装置は、ウォータポンプ３２に作動信号を送出する。ウォータポンプ３２が制御装置からの指示により作動すると、冷却液が熱交換器３０から流入口３４を通して冷却基板１６内に流入する。   For example, when it is determined that the temperature of the battery cell 26 has exceeded the threshold value based on the detection value from the temperature sensor provided in the battery pack 12, the control device of the battery cooling device 14 sends an operation signal to the water pump 32. Send it out. When the water pump 32 is operated according to an instruction from the control device, the coolant flows from the heat exchanger 30 into the cooling substrate 16 through the inlet 34.

冷却基板１６に流入する冷却液は、熱交換器３０で熱交換がなされており、冷却されている。流入口３４から冷却基板１６の内部に流入した冷却液は、一連のヒートシンク群４１の手前側のヒートシンク３８の第１接続口４２からヒートシンク３８の内部空間４６内に流入する。   The coolant flowing into the cooling substrate 16 is heat-exchanged by the heat exchanger 30 and cooled. The coolant flowing into the cooling substrate 16 from the inlet 34 flows into the internal space 46 of the heat sink 38 from the first connection port 42 of the heat sink 38 on the near side of the series of heat sink groups 41.

第１接続口４２からヒートシンク３８の内部空間４６内に流入した冷却液は、本体部４０の内部を通って、第２接続口４４から流出する。第２接続口４４は、第１接続口４２に対して本体部４０の中心点Ｐを挟んだ対角線側に設けられているので、第１接続口４２から流入した冷却液は、ヒートシンク３８の内部全体を通る。そして、第２接続口４４から流出した冷却液は、隣接するヒートシンク３８の第１接続口４２からヒートシンク３８の内部空間４６内に流入する。このようにして順次ヒートシンク３８の第２接続口４４から流出して、次のヒートシンク３８の内部空間４６内に流入する。   The coolant that has flowed into the internal space 46 of the heat sink 38 from the first connection port 42 flows out of the second connection port 44 through the inside of the main body 40. Since the second connection port 44 is provided on the diagonal side sandwiching the center point P of the main body portion 40 with respect to the first connection port 42, the coolant flowing in from the first connection port 42 flows into the heat sink 38. Through the whole. Then, the coolant flowing out from the second connection port 44 flows into the internal space 46 of the heat sink 38 from the first connection port 42 of the adjacent heat sink 38. In this way, it flows out from the second connection port 44 of the heat sink 38 in sequence and flows into the internal space 46 of the next heat sink 38.

ヒートシンク３８の上には電池セル２６が載せてあるので、温度が低下した冷却液がヒートシンク３８の内部を流通することにより電池セル２６が有する熱が冷却液に吸収され、電池セル２６の温度が所望の値に保持される。   Since the battery cell 26 is mounted on the heat sink 38, the cooling liquid whose temperature has decreased flows through the inside of the heat sink 38, so that the heat of the battery cell 26 is absorbed by the cooling liquid, and the temperature of the battery cell 26 is increased. Hold at the desired value.

そして、冷却液が直接に繋がれた一連のヒートシンク群４１の先方のヒートシンク３８に至ると、そのヒートシンク３８から接続部材６０を通って、並列に設けられた他方の直接に繋がれた一連のヒートシンク群４１の先方のヒートシンク３８の内部空間４６内に流入する。他方の群のヒートシンク３８の内部に流入した冷却液は、一方のヒートシンク群４１と同様にして、一連のヒートシンク群４１の内部空間４６を冷却液が流通する。このして冷却液は、全ての電池セル２６の熱を吸収し、電池パック１２内の電池セル２６の温度を所望温度に保持する。   Then, when reaching the heat sink 38 ahead of the series of heat sink groups 41 to which the coolant is directly connected, the series of heat sinks connected in parallel through the connection member 60 from the heat sink 38 is connected. It flows into the internal space 46 of the heat sink 38 ahead of the group 41. The coolant that has flowed into the heat sink 38 of the other group flows in the internal space 46 of the series of heat sink groups 41 in the same manner as the one heat sink group 41. Thus, the coolant absorbs the heat of all the battery cells 26 and maintains the temperature of the battery cells 26 in the battery pack 12 at a desired temperature.

冷却基板１６の手前側のヒートシンク３８の流出口３６から流出した冷却液は、熱交換器３０に流入する。熱交換器３０は、冷却液が有する熱をフィン等から外気に放散させて冷却液を冷却する。熱交換器３０で放熱され温度が低下した冷却液は、再びウォータポンプ３２により冷却基板１６に送られる。   The coolant flowing out from the outlet 36 of the heat sink 38 on the near side of the cooling substrate 16 flows into the heat exchanger 30. The heat exchanger 30 cools the coolant by dissipating the heat of the coolant from the fins to the outside air. The coolant whose temperature has been reduced due to heat dissipation in the heat exchanger 30 is sent again to the cooling substrate 16 by the water pump 32.

電池冷却装置１４は、温度が低下した冷却液が冷却基板１６の内部を循環することにより、冷却基板１６の上に載せられた電池セル２６が有する熱を冷却液が吸収し、電池パック１２内の電池セル２６が所望の温度に保持される。   In the battery cooling device 14, the coolant whose temperature has decreased circulates inside the cooling substrate 16, whereby the coolant absorbs the heat of the battery cells 26 placed on the cooling substrate 16, and the inside of the battery pack 12. The battery cell 26 is maintained at a desired temperature.

そして更に、電池パック１２内のいずれか１つの電池セル２６が不具合等により熱暴走して、高温になったとする。電池冷却装置１４は、電池セル２６を、個々に区分されたヒートシンク３８に載置しているので、電池セル２６の１つが、熱暴走により温度が非常に高くなったとしても、他のヒートシンク３８に載っている電池セル２６に熱暴走による熱が伝えられない。   Furthermore, it is assumed that any one of the battery cells 26 in the battery pack 12 has become hot due to thermal runaway due to a malfunction or the like. Since the battery cooling device 14 mounts the battery cells 26 on the individually divided heat sinks 38, even if one of the battery cells 26 becomes extremely hot due to thermal runaway, the other heat sink 38 The heat caused by the thermal runaway cannot be transmitted to the battery cell 26 mounted on the battery.

したがって、電池パック１２は、電池セル２６が熱暴走により高温になった場合でも、高温になった電池セル２６から、他のヒートシンク３８に載っている電池セル２６に熱が伝達されることがなく、電池セル２６の熱暴走による破損が他の電池セル２６に拡大しない。   Therefore, in the battery pack 12, even when the battery cell 26 becomes high temperature due to thermal runaway, heat is not transferred from the battery cell 26 that has become high temperature to the battery cell 26 that is mounted on the other heat sink 38. The damage caused by the thermal runaway of the battery cell 26 does not spread to other battery cells 26.

そして、電池セル２６の熱暴走によりヒートシンク３８内の冷却液が沸騰して、冷却基板１６から冷却液が抜けてしまったとする。すると、各ヒートシンク３８の本体部４０を連結している第１接続口４２と第２接続口４４のＯリング５０が熱で溶融する。Ｏリング５０が熱で溶融すると、第１接続口４２と第２接続口４４との接触がなくなり、接続口を介したヒートシンク３８間での熱の伝達が著しく低下する。   Then, it is assumed that the coolant in the heat sink 38 boiled due to the thermal runaway of the battery cell 26 and the coolant has escaped from the cooling substrate 16. Then, the O-ring 50 of the 1st connection port 42 and the 2nd connection port 44 which has connected the main-body part 40 of each heat sink 38 fuse | melts with a heat | fever. When the O-ring 50 is melted by heat, the contact between the first connection port 42 and the second connection port 44 is lost, and the transfer of heat between the heat sinks 38 via the connection port is remarkably reduced.

又、ヒートシンク３８の温度が上昇して、合成樹脂製の連結部材５８が溶解したりすると、ヒートシンク３８間での直接的な接触がなくなり、本体部４０の外表面を通した熱の伝達が著しく低下する。   Further, when the temperature of the heat sink 38 rises and the synthetic resin connecting member 58 is melted, direct contact between the heat sinks 38 is lost, and heat transfer through the outer surface of the main body 40 is remarkably performed. descend.

これらによっても、熱暴走により高温になった電池セル２６から他のヒートシンク３８に載っている電池セル２６に熱が伝達されることがなく、電池セル２６の熱暴走による破損が拡大しない。   Also by these, heat is not transferred from the battery cell 26 that has become high temperature due to thermal runaway to the battery cell 26 mounted on the other heat sink 38, and damage due to thermal runaway of the battery cell 26 does not increase.

各ヒートシンク３８は、同一の形状で、かつ、表裏が対称に形成されているので、容易に冷却基板１６を組み立てることができる。又、熱暴走が生じたとき、損傷したヒートシンク３８を新規のヒートシンク３８に交換することが容易にでき、冷却基板１６を容易に修復できる。   Since each heat sink 38 has the same shape and is formed symmetrically, the cooling substrate 16 can be easily assembled. Further, when a thermal runaway occurs, the damaged heat sink 38 can be easily replaced with a new heat sink 38, and the cooling substrate 16 can be easily repaired.

各ヒートシンク３８が連結部材５８により連結されているので、各ヒートシンク３８間の断熱が確実で、かつヒートシンク３８の位置決めが正確になされる。冷却基板１６の上面に電池セル２６が載せられるので、電池セル２６を上方に抜き取ることにより電池セル２６を容易に交換できる。   Since each heat sink 38 is connected by the connection member 58, the heat insulation between each heat sink 38 is reliable, and positioning of the heat sink 38 is made correctly. Since the battery cell 26 is mounted on the upper surface of the cooling substrate 16, the battery cell 26 can be easily replaced by removing the battery cell 26 upward.

尚、本発明は上記実施形態に限るものではなく、適宜変更して実施できるものである。例えば、ヒートシンク３８の数は上記例にかぎるものではない。又、ヒートシンク３８に載せる電池セル２６の数も２つに限るものではない。又、上記実施形態では電池セル２６として説明したが、電池モジュールであってもよい。   In addition, this invention is not restricted to the said embodiment, It can implement by changing suitably. For example, the number of heat sinks 38 is not limited to the above example. Further, the number of battery cells 26 placed on the heat sink 38 is not limited to two. Moreover, although demonstrated as the battery cell 26 in the said embodiment, a battery module may be sufficient.

本発明は、車両に搭載された駆動用電池の冷却に利用できる。   The present invention can be used for cooling a driving battery mounted on a vehicle.

１０…車両、１２…電池パック、１４…車両用電池冷却装置、１６…冷却基板、２０…前輪、２２…後輪、２６…電池セル（電池モジュール）、２７…電極、３０…熱交換器、３２…ウォータポンプ、３４…流入口、３８…ヒートシンク、４０…本体部、４１…ヒートシンク群、４２…第１接続口、４４…第２接続口、４６…内部空間、５０…Ｏリング、５２…溝部、５８…連結部材、６０…接続部材、６２…第１接続口、６４…第２接続口、Ｐ…中心点。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle, 12 ... Battery pack, 14 ... Battery cooling device for vehicles, 16 ... Cooling board, 20 ... Front wheel, 22 ... Rear wheel, 26 ... Battery cell (battery module), 27 ... Electrode, 30 ... Heat exchanger, 32 ... Water pump, 34 ... Inlet, 38 ... Heat sink, 40 ... Main body, 41 ... Heat sink group, 42 ... First connection port, 44 ... Second connection port, 46 ... Internal space, 50 ... O-ring, 52 ... Groove portion, 58 ... connecting member, 60 ... connecting member, 62 ... first connecting port, 64 ... second connecting port, P ... center point.

Claims (7)

車両の駆動用電池を載せ、冷却液を内部に通して前記車両の駆動用電池を冷却する、複数の連続したヒートシンクから形成された冷却基板と、
前記冷却基板に冷却液を送る送液ポンプと、を備え、
前記ヒートシンクは、
内部に前記冷却液を通過させる内部空間を備えた本体部と、
前記本体部の対向する側面に雌雄一対の、前記内部空間に連通させて設けられた接続口と、を備え、
前記ヒートシンクに隣接する前記ヒートシンクの前記一対の対となる前記接続口を、前記ヒートシンクの接続口に接続させて前記ヒートシンクを複数連続させた車両用電池冷却装置。 A cooling substrate formed of a plurality of continuous heat sinks, which mounts a vehicle driving battery and cools the vehicle driving battery through a coolant;
A liquid feed pump for sending a coolant to the cooling substrate,
The heat sink is
A main body having an internal space for allowing the coolant to pass through;
A pair of male and female on the opposite side surfaces of the main body, and a connection port provided in communication with the internal space,
A vehicle battery cooling device in which a plurality of the heat sinks are connected by connecting the connection ports of the pair of heat sinks adjacent to the heat sink to the connection ports of the heat sink. 前記雌雄一対の接続口は、前記本体部の中心に対して前記本体部の対角線方向に沿って対称の位置に設けられている請求項１に記載の車両用電池冷却装置。   2. The vehicular battery cooling device according to claim 1, wherein the pair of male and female connection ports are provided at symmetrical positions along a diagonal direction of the main body portion with respect to a center of the main body portion. 前記接続口は、断熱性を有し、所定温度で溶融する封止部材を、隣接した前記ヒートシンクの前記接続口との間に設けて接続されている請求項１または２に記載の車両用電池冷却装置。   The vehicle battery according to claim 1, wherein the connection port has a heat insulating property and is connected by providing a sealing member that melts at a predetermined temperature between the connection port of the adjacent heat sink. Cooling system. 前記ヒートシンクは、断熱性を有し、所定温度で溶融する連結部材を介して隣接する前記ヒートシンクと連結されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用電池冷却装置。   4. The vehicle battery cooling device according to claim 1, wherein the heat sink has heat insulating properties and is connected to the adjacent heat sink via a connecting member that melts at a predetermined temperature. 5. 前記冷却基板は、前記ヒートシンクに隣接する前記ヒートシンクを、平面視で順次前記隣接するヒートシンクの表裏を変えて接続して形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用電池冷却装置。   The vehicle battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the cooling substrate is formed by connecting the heat sinks adjacent to the heat sink by sequentially changing the front and back of the adjacent heat sinks in a plan view. Cooling system. 前記冷却基板を通った前記冷却液を冷却する熱交換器を更に備えている請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用電池冷却装置。   The vehicular battery cooling device according to claim 1, further comprising a heat exchanger that cools the coolant that has passed through the cooling substrate. 前記車両の駆動用電池は複数の電池セル若しくは電池モジュールを筐体の内部に収納した電池パックであり、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用電池冷却装置の前記冷却基板が、前記電池パック内に設けられた電動車両。 The vehicle driving battery is a battery pack in which a plurality of battery cells or battery modules are housed in a housing,
The electric vehicle in which the said cooling substrate of the battery cooling device for vehicles of any one of Claims 1-6 was provided in the said battery pack.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6876745B2 (en) 2019-05-16 2021-05-26 本田技研工業株式会社 Vehicle battery unit
US11283121B1 (en) * 2019-11-27 2022-03-22 Zoox, Inc. Battery thermal mitigation using coolant
US11316230B1 (en) 2019-11-27 2022-04-26 Zoox, Inc. Battery thermal mitigation venting
JP7391208B2 (en) 2020-07-08 2023-12-04 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Battery packs and automobiles containing them
CN111960127B (en) * 2020-08-27 2022-06-10 华霆（合肥）动力技术有限公司 Material regulation and control device, temperature regulation and control system and vehicle
KR20220125396A (en) * 2021-03-05 2022-09-14 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery pack and device including the same
CN113410541A (en) * 2021-05-21 2021-09-17 江苏葑全新能源动力科技有限公司 Battery cooling device for battery replacing vehicle
WO2023176946A1 (en) * 2022-03-15 2023-09-21 株式会社ティラド Surface contact-type heat exchanger

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101293989B1 (en) * 2011-02-22 2013-08-07 주식회사 엘지화학 Cooling Member of Improved Cooling Efficiency and Battery Module Employed with the Same
JPWO2012133707A1 (en) * 2011-03-31 2014-07-28 三洋電機株式会社 Power supply device and vehicle equipped with power supply device
JP2013045578A (en) * 2011-08-23 2013-03-04 Toyota Industries Corp Battery pack
JP2013120827A (en) * 2011-12-07 2013-06-17 Ud Trucks Corp Temperature adjusting device for power storage module

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