JP6622368B2

JP6622368B2 - 車載用バッテリー

Info

Publication number: JP6622368B2
Application number: JP2018181960A
Authority: JP
Inventors: 俊之原; 横山　裕; 裕横山; 功中川; 福田　隆; 隆福田
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2019-12-18
Anticipated expiration: 2035-01-16
Also published as: JP2019006395A; JP2016132314A; JP6510243B2

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され寒冷地においても使用することが可能な車載用バッテリーについての技術分野に関する。

特許５２０６１１０号公報

自動車等の各種の車両にはモーターや各種の電装部品に電力を供給するための車載用バッテリーが搭載されている。

近年、特に、ＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）やＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle：ハイブリッド電気自動車）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle：プラグインハイブリッド電気自動車）等の車両が普及されつつあり、これらの電気を動力とした車両においては高い蓄電機能を有する車載用バッテリーが搭載される。

車載用バッテリーには収納ケースと収納ケースに収納された電池モジュールとが設けられ、電池モジュールは、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の複数の電池セル（２次電池）が配列されて構成されている。また、電気自動車等に搭載される車載用バッテリーにあっては、高い蓄電機能を保持するために、複数の電池モジュールが収納ケースに配置され、これらの複数の電池モジュールの各電池セルが直列又は並列に接続されている。

このような車載用バッテリーには、高い蓄電機能を保持する構成として、収納ケースに上下２段に電池モジュールが配置されたタイプがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された車載用バッテリーは、後方側の荷室に配置され、下段の電池モジュールがフロアーパネルに上方に開口して形成された凹部に挿入されることにより、荷室の広いスペースが確保されている。

ところで、車載用バッテリーが搭載される車両においては、万が一の衝突が生じたときに、衝突時に圧壊されて衝撃を吸収する衝撃吸収部を設ける必要があると共に衝突時に車載用バッテリーが衝突の影響を受けない位置に配置されることが必要である。

また、特に、上記のような複数の電池モジュールが配置された車載用バッテリーにあっては、その分、大型になり易く、車載用バッテリーを配置する十分なスペースを確保するために車両に存在するスペースの有効活用を図る必要もある。

そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、車両の衝突性能の向上を図ると共にスペースの有効活用による車載用バッテリーの十分なスペースを確保することを目的とする。

第１に、本発明に係る車載用バッテリーは、内部に複数の電池セルがそれぞれ配置された複数の電池モジュールと、前記複数の電池モジュールを収納する収納ケースとを備え、前記電池モジュールが少なくとも三つ設けられ少なくとも二つの前記電池モジュールが上下２段の状態で配置され、少なくとも二つの前記電池モジュールが前後に並んで配置され、最も前側に一つの前記電池モジュールが配置され、最も前側に配置された前記電池モジュールの一部と前記収納ケースの一部とが後部座席のバックレストとフロアーパネルの傾斜部とによって囲まれた空間に位置され、最も前側に配置された前記電池モジュールが上下２段に配置された二つの前記電池モジュールに対して中段に配置され、最も前側に配置された前記電池モジュールの上方、且つ上段に配置された前記電池モジュールの前方に、又は最も前側に配置された前記電池モジュールの下方、且つ下段に配置された前記電池モジュールの前方に前記複数の電池モジュールを制御する制御機器が配置され、前記収納ケースの前面壁に上方へ行くに従って後方に変位する傾斜部が形成され、底面壁の前端部が底面壁の他の部分より一段高い位置にある上段部として形成され、前記後部座席のバックレストとフロアーパネルの傾斜部とによって囲まれた空間に位置されたものである。または、内部に複数の電池セルがそれぞれ配置された複数の電池モジュールと、前記複数の電池モジュールを収納する収納ケースとを備え、前記電池モジュールが少なくとも三つ設けられ少なくとも二つの前記電池モジュールが上下２段の状態で配置され、少なくとも二つの前記電池モジュールが前後に並んで配置され、最も前側に一つの前記電池モジュールが配置され、最も前側に配置された前記電池モジュールの一部と前記収納ケースの一部とが後部座席のバックレストとフロアーパネルの傾斜部とによって囲まれた空間に位置され、最も前側に配置された前記電池モジュールが上下２段に配置された二つの前記電池モジュールに対して中段に配置され、最も前側に配置された前記電池モジュールの上方、且つ上段に配置された前記電池モジュールの前方に、又は最も前側に配置された前記電池モジュールの下方、且つ下段に配置された前記電池モジュールの前方に前記複数の電池モジュールを制御する制御機器が配置され、前記フロアーパネルに上方に開口された凹部が形成され、前記凹部に下段に配置された前記電池モジュールの一部が配置され、且つ前記凹部の前方の一段高い位置に中段に配置された前記電池モジュールの一部が配置されたものである。

これにより、車載用バッテリーが後部座席のバックレストに近付いて位置されると共に車載用バッテリーから車両の後端までの距離が大きくなる。また、最も前側に位置された電池モジュールを、車載用バッテリーを配置するための空間の奥部に配置し易くなる。また、収納ケースの内部空間における前端部に電池モジュールと制御機器が纏まって配置される。

これにより、凹部が車載用バッテリーの配置スペースとして用いられる。

第３に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記複数の電池モジュールの内部に冷却風を送る吸気用ダクトが設けられ、冷却風が前記吸気用ダクトを介して前記電池モジュールの内部に後方から取り入れられることが望ましい。

これにより、吸気用ダクトが後方側のスペースに配置される。

第４に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記吸気用ダクトに連結されたファンが設けられ、前記ファンが前記収納ケースの後端部における左方又は右方の少なくとも一方に配置されることが望ましい。

これにより、吸気用ダクトの経路が短くなる。

本発明によれば、車載用バッテリーが後部座席のバックレストに近付いて位置されると共に車載用バッテリーから車両の後端までの距離が大きくなるため、車両の衝突性能の向上を図ることができると共にスペースの有効活用による車載用バッテリーの十分なスペースを確保することができる。

図２乃至図１３と共に本発明車載用バッテリーの実施の形態を示すものであり、本図は、車載用バッテリーの斜視図である。車載用バッテリーを一部を省略した状態で示す斜視図である。車載用バッテリーにおける電池モジュールの配置状態等を示す概略図である。電池モジュールとジョイントダクトを示す概略分解斜視図である。第１の冷却ユニットの斜視図である。第２の冷却ユニットの斜視図である。整流板が配置された状態を示す拡大断面図である。図９乃至図１２と共に電池モジュールとジョイントダクトを示すものであり、本図は、第１の電池モジュールと第１のジョイントダクトを示す斜視図である。第２の電池モジュールと第２のジョイントダクトを示す斜視図である。第３の電池モジュールと第３のジョイントダクトを示す斜視図である。第４の電池モジュールと第４のジョイントダクトを示す斜視図である。第５の電池モジュールと第５のジョイントダクトを示す斜視図である。一部を断面にして車載用バッテリーの車両に対する配置状態を示す概略側面図である。

以下に、本発明車載用バッテリーを実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

車載用バッテリー１は収納ケース２と電池モジュール３、３、・・・を有している（図１乃至図３参照）。車載用バッテリー１は、例えば、車両の荷室に配置されている。

収納ケース２は上方に開口された収納部４と収納部４の開口を上方から閉塞する平板状の蓋部５とを有している。

収納部４は前後方向を向く前面壁６と前面壁６の後側に位置され前後方向を向く後面壁７と左右に離隔して位置された側面壁８、８と上下方向を向く底面壁９とを有している。前面壁６と後面壁７と側面壁８、８と底面壁９は何れも、例えば、アルミニウム等の押出成形によって形成され、中空断面の形状に形成されている。

前面壁６には、例えば、左右に延び上下に並ぶ図示しない複数の空洞部が形成され、後面壁７には、例えば、左右に延び上下に並ぶ図示しない複数の空洞部が形成されている。側面壁８、８には、例えば、それぞれ前後に延び上下に並ぶ図示しない複数の空洞部が形成されている。底面壁９には、例えば、それぞれ左右に延び前後に並ぶ図示しない複数の空洞部が形成されている。

前面壁６は上側の略半部が傾斜部６ａとして設けられ、傾斜部６ａは上方へ行くに従って後方に変位するように傾斜されている。

底面壁９は前端部が他の部分より一段高い位置にある上段部９ａとして設けられている（図３参照）。底面壁９は、上段部９ａに連続する後側の部分が略前後方向を向く段差部９ｂとして設けられ、段差部９ｂに連続する後側の部分が下段部９ｃとして設けられている。

電池モジュール３、３、・・・は、例えば、五つが前後上下に並んで収納ケース２に収納されている。電池モジュール３、３、・・・としては、最も前側に位置された第１の電池モジュール３Ａと第１の電池モジュール３Ａの後側に位置された第２の電池モジュール３Ｂと第２の電池モジュール３Ｂの後側に位置された第３の電池モジュール３Ｃと第１の電池モジュール３Ａの後側に位置され第２の電池モジュール３Ｂの真上に位置された第４の電池モジュール３Ｄと第４の電池モジュール３Ｄの後側に位置され第３の電池モジュール３Ｃの真上に位置された第５の電池モジュール３Ｅとが設けられている。

第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃと第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅは電線によって直列に接続されている。

電池モジュール３はケース体１０とケース体１０の内部に収容された複数の電池セル１１、１１、・・・とを有している（図４参照）。

ケース体１０は、上方及び後方に開口された横長の箱状に形成され、前後方向を向く横長の前面部１２と左右方向を向き左右に離隔して位置された側面部１３、１３と上下方向を向く横長の底面部１４とを有している。ケース体１０の内部空間は収容空間として形成されている。

前面部１２には右端部、左端部又は左右方向における中央部の何れかの位置に前後に貫通された放出孔１２ａが形成されている。具体的には、第１の電池モジュール３Ａには前面部１２の右端部に放出孔１２ａが形成され、第２の電池モジュール３Ｂには前面部１２の左端部に放出孔１２ａが形成され、第３の電池モジュール３Ｃには前面部１２の左右方向における中央部に放出孔１２ａが形成され、第４の電池モジュール３Ｄには前面部１２の右端部に放出孔１２ａが形成され、第５の電池モジュール３Ｅには前面部１２の左右方向における中央部に放出孔１２ａが形成されている。尚、図４には、前面部１２の右端部に放出孔１２ａが形成された例を示している。

電池セル１１、１１、・・・は、例えば、厚み方向が左右方向とされる向きで左右に等間隔に並んだ状態で収容空間に収容されてケース体１０に保持されている。電池セル１１、１１、・・・は、例えば、１９個がケース体１０に保持されている。電池セル１１、１１、・・・がケース体１０に保持された状態においては、電池セル１１、１１、・・・間にそれぞれ一定の隙間が形成される。電池セル１１、１１、・・・は直列に接続されている。

上記のように、車載用バッテリー１にあっては、電池セル１１、１１、・・・の並び方向が左右方向となる向きで電池モジュール３、３、・・・が収納ケース２の内部に配置されている。従って、電池モジュール３、３、・・・が横長の形状になり、車載用バッテリー１の前後方向における長さを短縮した上で収納ケース２に収納可能な電池セル１１、１１、・・・の数を増やすことが可能であり、車載用バッテリー１の小型化を確保した上で性能の向上を図ることができる。

ケース体１０には左右に延びる排煙管１５が取り付けられている。排煙管１５は上下方向を向くベース板部１５ａとベース板部１５ａの上面に位置された筒状部１５ｂとを有している。筒状部１５ｂはベース板部１５ａの前後方向における中央部に位置されている。排煙管１５はベース板部１５ａがケース体１０の上側の開口を閉塞する状態でケース体１０に取り付けられている。

排煙管１５の下面には図示しないガス流動孔が左右に等間隔に並んで形成されている。排煙管１５はガス流動孔がそれぞれ電池セル１１、１１、・・・の真上に位置される。

排煙管１５におけるベース板部１５ａの前後両端部にはそれぞれ横長の形状に形成された基板１６、１６が取り付けられている。基板１６、１６にはそれぞれ後述する電線が接続され、電線及び基板１６、１６を介して電池セル１１、１１、・・・に対する電気的な制御等が行われる。

電池セル１１、１１、・・・にはそれぞれ内部に連通可能な図示しない弁が設けられ、各弁がそれぞれ排煙管１５のガス流動孔に連通されている。電池セル１１において、万が一、異常が発生したときには内部でガスが発生する場合があるが、ガスが発生すると電池セル１１の内圧が上昇して弁が開放され、発生したガスが弁からガス流動孔を介して排煙管１５に流動される。

電池モジュール３、３、・・・はそれぞれ収納ケース２に図示しない取付板によって取り付けられそれぞれ所定の位置に配置されている（図３参照）。第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃは下段に配置され、第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅは上段に配置され、第１の電池モジュール３Ａは第２の電池モジュール３Ｂ、第３の電池モジュール３Ｃ、第４の電池モジュール３Ｄ、第５の電池モジュール３Ｅに対して中段に配置されている。尚、第１の電池モジュール３Ａは、第２の電池モジュール３Ｂ及び第３の電池モジュール３Ｃと同じ位置において下段に配置されていてもよく、第４の電池モジュール３Ｄ及び第５の電池モジュール３Ｅと同じ位置において上段に配置されていてもよい。

電池モジュール３、３、・・・の駆動時には、電池モジュール３、３、・・・の内部に第１の吸気ユニット１７と第２の吸気ユニット１８によってそれぞれ冷却風が取り込まれる（図１、図３、図５及び図６参照）。

第１の吸気ユニット１７は第１の吸気用ダクト１９と第１の吸気用ファン２０と第１の吸気管２１とジョイントダクト２２、２２、２２を有している（図１及び図５参照）。

第１の吸気用ダクト１９は第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃの内部に冷却風を取り込む機能を有している。第１の吸気用ダクト１９は取入部２３と中間部２４と第１の流入部２５と第２の流入部２６と第３の流入部２７を有している。

取入部２３は右方に位置され略くの字状に形成され、一方の略半部が略上下に延び他方の略半部が略左右に延びる形状に形成されている。中間部２４は左右に延び右端部が取入部２３の左端部に連続されている。

第１の流入部２５は前端部を除く部分が前後に延び前端部が他の部分に対して上方に屈曲され、後端部が中間部２４の左端部に連続されている。第２の流入部２６は前端部を除く部分が前後に延び前端部が他の部分に対して上方に屈曲され、後端部が中間部２４の右端部に連続されている。第３の流入部２７は前後に延び、後端部が中間部２４の左右方向における略中央部に連続されている。第１の流入部２５と第２の流入部２６と第３の流入部２７は前後方向における長さが順に短くなるように形成されている。

第１の吸気用ファン２０は取入部２３の上端部に連結されている。

第１の吸気管２１は下端部が第１の吸気用ファン２０に連結されている。従って、第１の吸気用ファン２０が回転されると、第１の吸気管２１から冷却風が取り込まれ、取り込まれた冷却風が第１の吸気用ダクト１９へ向けて流動される。

ジョイントダクト２２、２２、２２としては第１のジョイントダクト２２Ａと第２のジョイントダクト２２Ｂと第３のジョイントダクト２２Ｃが設けられている。第１のジョイントダクト２２Ａは第１の電池モジュール３Ａの内部に冷却風を取り込む機能を有し、第２のジョイントダクト２２Ｂは第２の電池モジュール３Ｂの内部に冷却風を取り込む機能を有し、第３のジョイントダクト２２Ｃは第３の電池モジュール３Ｃの内部に冷却風を取り込む機能を有している。第１のジョイントダクト２２Ａと第２のジョイントダクト２２Ｂと第３のジョイントダクト２２Ｃは前側から順に位置されている。

ジョイントダクト２２は横長の略矩形状に形成された本体部２８と本体部２８から突出された連結部２９とを有している。ジョイントダクト２２は内部に空間を有している。本体部２８には前方に突出された吐出用突部２８ａ、２８ａ、・・・が左右に等間隔に離隔して設けられている。吐出用突部２８ａは先端が開口されている。

第１のジョイントダクト２２Ａの連結部２９は本体部２８の左端部から下方に突出して設けられ、第２のジョイントダクト２２Ｂの連結部２９は本体部２８の右端部から下方に突出して設けられ、第３のジョイントダクト２２Ｃの連結部２９は本体部２８の左右方向における中央部から後方に突出して設けられている。

第２の吸気ユニット１８は第２の吸気用ダクト３０と第２の吸気用ファン３１と第２の吸気管３２とジョイントダクト２２、２２を有している（図１及び図６参照）。

第２の吸気用ダクト３０は第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの内部に冷却風を取り込む機能を有している。第２の吸気用ダクト３０は取入部３３と中間部３４と第４の流入部３５と第５の流入部３６を有している。

取入部３３は左方に位置され略くの字状に形成され、一方の略半部が略上下に延び他方の略半部が略左右に延びる形状に形成されている。中間部３４は左右に延び左端部が取入部３３の右端部に連続されている。

第４の流入部３５は前端部を除く部分が前後に延び前端部が他の部分に対して右方に屈曲され、後端部が中間部３４の左端部に連続されている。第５の流入部３６は前後に延び、後端部が中間部３４の右端部に連続されている。第４の流入部３５は第５の流入部３６より前後方向における長さが長く形成されている。

第２の吸気用ファン３１は取入部３３の上端部に連結されている。

第２の吸気管３２は下端部が第２の吸気用ファン３１に連結されている。従って、第２の吸気用ファン３１が回転されると、第２の吸気管３２から冷却風が取り込まれ、取り込まれた冷却風が第２の吸気用ダクト３０へ向けて流動される。

ジョイントダクト２２、２２としては第４のジョイントダクト２２Ｄと第５のジョイントダクト２２Ｅが設けられている。第４のジョイントダクト２２Ｄは第４の電池モジュール３Ｄの内部に冷却風を取り込む機能を有し、第５のジョイントダクト２２Ｅは第５の電池モジュール３Ｅの内部に冷却風を取り込む機能を有している。第４のジョイントダクト２２Ｄは第５のジョイントダクト２２Ｅより前側に位置されている。

第４のジョイントダクト２２Ｄの連結部２９は本体部２８の左端部から左方に突出して設けられ、第５のジョイントダクト２２Ｅの連結部２９は本体部２８の左右方向における中央部から後方に突出して設けられている。

第１の吸気ユニット１７において最も後側に位置された第３のジョイントダクト２２Ｃの連結部２９の内部と第２の吸気ユニット１８において後側に位置された第５のジョイントダクト２２Ｅの連結部２９の内部とには、それぞれ整流フィン３７、３７、３７が設けられている（図７参照）。整流フィン３７、３７、３７は左右に離隔して位置され、中央に位置された整流フィン３７が左右方向を向く状態で位置され、左側に位置された整流フィン３７が前方へ行くに従って中央に位置する整流フィン３７から遠去かるように傾斜された状態で位置され、右側に位置された整流フィン３７が前方へ行くに従って中央に位置する整流フィン３７から遠去かるように傾斜された状態で位置されている。

第１の吸気ユニット１７は、図１に示すように、第１の吸気用ファン２０が収納ケース２の後端部における右方に位置され、第１の吸気用ダクト１９の中間部２４が収納ケース２における後面壁７の後側に対向して位置された状態で収納ケース２に対して配置される。

第１の吸気ユニット１７が収納ケース２に対して配置された状態においては、第１の流入部２５の後端部が後面壁７を貫通され、第１のジョイントダクト２２Ａの本体部２８が第１の電池モジュール３Ａの電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図８参照）。第１の流入部２５は収納ケース２の内部において第２の電池モジュール３Ｂ及び第３の電池モジュール３Ｃの下側に位置される。

第１の流入部２５の後端部は後面壁７から後方に突出された状態で後面壁７に結合される（図２参照）。第１の流入部２５の後側の開口は第１の電池モジュール３Ａの内部に冷却風を取り込むための第１の空気取込口３８として機能する。

また、第１の吸気ユニット１７が収納ケース２に対して配置された状態においては、第２の流入部２６の後端部が後面壁７を貫通され（図１参照）、第２のジョイントダクト２２Ｂの本体部２８が第２の電池モジュール３Ｂの電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図９参照）。第２の流入部２６は収納ケース２の内部において第３の電池モジュール３Ｃの下側に位置される。

第２の流入部２６の後端部は後面壁７から後方に突出された状態で後面壁７に結合される（図２参照）。第２の流入部２６の後側の開口は第２の電池モジュール３Ｂの内部に冷却風を取り込むための第２の空気取込口３９として機能する。

さらに、第１の吸気ユニット１７が収納ケース２に対して配置された状態においては、第３の流入部２７が後面壁７を貫通され（図１参照）、第３のジョイントダクト２２Ｃの本体部２８が第３の電池モジュール３Ｃの電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図１０参照）。

第３の流入部２７は後面壁７から後方に突出された状態で後面壁７に結合される（図２参照）。第３の流入部２７の後側の開口は第３の電池モジュール３Ｃの内部に冷却風を取り込むための第３の空気取込口４０として機能する。

第２の吸気ユニット１８は、図１に示すように、第２の吸気用ファン３１が収納ケース２の後端部における左方に位置され、第２の吸気用ダクト３０の中間部３４が収納ケース２における後面壁７の後側に対向して位置された状態で収納ケース２に対して配置される。中間部３４は第１の吸気ユニット１７の中間部２４の上側に位置される。従って、中間部２４と中間部３４が前後で重ならず、車載用バッテリー１の前後方向における小型化を図ることができる。

第２の吸気ユニット１８が収納ケース２に対して配置された状態においては、第４の流入部３５の後端部が後面壁７を貫通され（図１参照）、第４のジョイントダクト２２Ｄの本体部２８が第４の電池モジュール３Ｄの電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図１１参照）。第４の流入部３５は収納ケース２の内部において第５の電池モジュール３Ｅの左側に位置される。

第４の流入部３５の後端部は後面壁７から後方に突出された状態で後面壁７に結合される（図２参照）。第４の流入部３５の後側の開口は第４の電池モジュール３Ｄの内部に冷却風を取り込むための第４の空気取込口４１として機能する。

また、第２の吸気ユニット１８が収納ケース２に対して配置された状態においては、第５の流入部３６が後面壁７を貫通され（図１参照）、第５のジョイントダクト２２Ｅの本体部２８が第５の電池モジュール３Ｅの電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図１２参照）。

第５の流入部３６は後面壁７から後方に突出された状態で後面壁７に結合される（図２参照）。第５の流入部３６の後側の開口は第５の電池モジュール３Ｅの内部に冷却風を取り込むための第５の空気取込口４２として機能する。

上記したように、ジョイントダクト２２、２２、・・・はそれぞれ本体部２８、２８、・・・が電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図８乃至図１２参照）。このとき本体部２８の吐出用突部２８ａ、２８ａ、・・・がそれぞれ電池セル１１、１１、・・・間に位置される（図７参照）。従って、吐出用突部２８ａ、２８ａ、・・・からそれぞれ吐出される冷却風はそれぞれ電池セル１１、１１、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かう。

以下に、冷却風の流動経路について説明する。

第１の吸気用ファン２０と第２の吸気用ファン３１が回転されると、それぞれ第１の吸気管２１と第２の吸気管３２から収納ケース２の外部に存在する空気が冷却風として第１の吸気用ダクト１９と第２の吸気用ダクト３０に取り込まれる。

第１の吸気用ダクト１９に取り込まれた冷却風は取入部２３から中間部２４に流動され第１の流入部２５と第２の流入部２６と第３の流入部２７に分流され、それぞれ第１のジョイントダクト２２Ａと第２のジョイントダクト２２Ｂと第３のジョイントダクト２２Ｃへ向けて流動され、それぞれ第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃの内部に吐出される。

このとき第１の吸気ユニット１７において最も後側に位置された第３のジョイントダクト２２Ｃにおける連結部２９の内部には整流フィン３７、３７、３７が設けられているため、整流フィン３７、３７、３７によって圧力損失が発生し、中間部２４に流動された冷却風が第１の流入部２５と第２の流入部２６にも流入され易くなる。

また、整流フィン３７、３７、３７によって第３のジョイントダクト２２Ｃに対して左右方向における中央部から流入される冷却風が左右に流動され易く、第３の電池モジュール３Ｃの内部に左右方向において均一な冷却風が吐出され易くなる。

第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃの内部に吐出された冷却風は電池セル１１、１１、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かい、冷却風によって電池セル１１、１１、・・・の冷却が行われる。電池セル１１、１１、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かった冷却風は前面部１２の放出孔１２ａから収納ケース２の内部空間に排出される。

一方、第２の吸気用ダクト３０に取り込まれた冷却風は取入部３３から中間部３４に流動され第４の流入部３５と第５の流入部３６に分流され、それぞれ第４のジョイントダクト２２Ｄと第５のジョイントダクト２２Ｅへ向けて流動され、それぞれ第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの内部に吐出される。

このとき第２の吸気ユニット１８において後側に位置された第５のジョイントダクト２２Ｅにおける連結部２９の内部には整流フィン３７、３７、３７が設けられているため、整流フィン３７、３７、３７によって圧力損失が発生し、中間部３４に流動された冷却風が第４の流入部３５にも流入され易くなる。

また、整流フィン３７、３７、３７によって第５のジョイントダクト２２Ｅに対して左右方向における中央部から流入される冷却風が左右に流動され易く、第５の電池モジュール３Ｅの内部に左右方向において均一な冷却風が吐出され易くなる。

第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの内部に吐出された冷却風は電池セル１１、１１、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かい、冷却風によって電池セル１１、１１、・・・の冷却が行われる。電池セル１１、１１、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かった冷却風は前面部１２の放出孔１２ａから収納ケース２の内部空間に排出される。

上記したように、車載用バッテリー１にあっては、収納ケース２の後端部における左方と右方にそれぞれ第１の吸気用ファン２０と第２の吸気用ファン３１が配置されているため、第１の吸気用ダクト１９と第２の吸気用ダクト３０の経路が短くて済み、車載用バッテリー１の構造の簡素化及びスペース効率の向上を図ることができる。

特に、第１の吸気用ファン２０と第２の吸気用ファン３１が収納ケース２の後方に位置されず収納ケース２の後端部における左方と右方に配置されているため、収納ケース２の後方の空間を大きくすることが可能になる。車載用バッテリー１は、後述するように、例えば、車両の後部座席の後方において荷室等のフロアーパネルの上方に配置されるため、広い荷室を確保することができると共に車両の後端部に万が一の衝突が生じたときの衝撃吸収部を設けるための十分なスペースを確保することが可能になり衝突性能の向上を図ることもできる。

また、収納ケース２の後端部における左方と右方にそれぞれ第１の吸気用ファン２０と第２の吸気用ファン３１が配置されることにより、第１の吸気用ダクト１９の中間部２４と第２の吸気用ダクト３０の中間部３４とを左右に延びる略直線状に形成することが可能になる。

従って、車載用バッテリー１の前後方向における小型化を図ることができると共に中間部２４と中間部３４において圧力損失が生じ難く冷却風による冷却性能の向上を図ることができる。

上記したように、第２の電池モジュール３Ｂは第１の電池モジュール３Ａと第３の電池モジュール３Ｃの間に配置されると共に第４の電池モジュール３Ｄの下方に位置されているため温度が上昇し易い状態にあるが、第１の冷却ユニット１７において、第２の電池モジュール３Ｂに向かう第２の流入部２６の長さが第１の電池モジュール３Ａに向かう第１の流入部２５の長さより短くされている。

従って、第２の流入部２６を流動される冷却風は流動距離が短いため、流動過程において収納ケース２の内部温度等の影響を受け難く、第２の電池モジュール３Ｂの電池セル１１、１１、・・・に対する高い冷却性能を確保することができる。

電池モジュール３、３、・・・の左方には排煙ダクト４３が配置されている（図２参照）。排煙ダクト４３は電池モジュール３、３、・・・の上側に配置された排煙管１５、１５、・・・に連結され、上下に離隔し互いに連結された連結部４４、４４（一方の連結部４４のみ図示する。）と一方の連結部４４から左方に突出された突状部４５と突状部４５に連結された排気部４６とを有している。

連結部４４、４４は収納ケース２の内部空間に配置されている。連結部４４には右方に突出された結合用突部４４ａ、４４ａ、４４ａが設けられ、結合用突部４４ａ、４４ａ、４４ａがそれぞれ排煙管１５、１５、・・・の左端部に結合されている。

突状部４５は収納ケース２の側面壁８を貫通されている。

排気部４６は側面壁８の外側において側面壁８に沿って配置され、先端の開口が排気口４６ａとして形成されている。

電池セル１１、１１、・・・において異常が発生したときのガスは、排煙管１５、１５、・・・から連結部４４、４４及び突状部４５を順に通って排気部４６に流動され、排気口４６ａから収納ケース２の外部に排出される。

収納ケース２の内部空間にはそれぞれ電池モジュール３、３、・・・を制御する制御機器として機能する第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８が配置されている（図１参照）。第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８は左右に並んで配置され、第１の電池モジュール３Ａの上側で第４の電池モジュール３Ｄの前側に位置されている。

このように制御機器として機能する第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８が第１の電池モジュール３Ａの上方に配置されている。

従って、収納ケース２の内部空間における前端部に第１の電池モジュール３Ａと第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８が纏まって配置され、収納ケース２の内部スペースの有効活用による車載用バッテリー１の小型化を図ることができる。

尚、上記には、第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８が第１の電池モジュール３Ａの上方に位置された例を示したが、逆に、第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８が第１の電池モジュール３Ａの下方に位置されていてもよい。また、第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８が電池モジュール３、３、・・・の後方に位置されていてもよい。

第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８はそれぞれ電流等の制御を行う制御部品４９、４９、・・・を有し、制御部品４９、４９・・・としては、例えば、リレーやヒューズやコネクター端子等が設けられている。第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８は後述する導電線によって車両の床下に搭載された図示しない電源回路（インバーター）に接続されている。

収納ケース２の内部空間における第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が配置された領域には、ジョイントダクト２２、２２、・・・から吐出され電池モジュール３、３、・・・の電池セル１１、１１、・・・を冷却した冷却風が流入され、この冷却風によって第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が冷却される。

尚、一般に、温度管理において電池モジュール３は６０°Ｃ以下に設定されることが望ましく、第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８は１００°Ｃ以下に設定されることが望ましい。従って、第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が電池セル１１、１１、・・・を冷却し温度が上昇した冷却風によって冷却されても、冷却風によって第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８に対する十分な冷却性能が確保される。

収納ケース２の内部空間における右端部には補助機器５０と図示しないコントロールユニットが上下に並んで配置されている。補助機器５０は夜間等の車両の非走行時における充電を行うための機器であり、コントロールユニットは車載用バッテリー１の全体を制御するユニットである。

電池セル１１、１１、・・・を冷却した冷却風は収納ケース２の内部空間における補助機器５０が配置された領域にも流入され、この冷却風によって補助機器５０及びコントロールユニットが冷却される。

以下に、車載用バッテリー１の車両に対する配置位置について説明する（図１３参照）。

車載用バッテリー１は、例えば、車両の荷室２００に配置されている。

荷室２００のフロアーパネル２０１には上方に開口された凹部２０２が形成されている。凹部２０２は、例えば、スペアータイヤの収納部として形成されていてもよく、前端部が他の部分より浅い第１の配置部２０２ａとして形成され、第１の配置部２０２ａより後側の部分が第２の配置部２０２ｂとして形成されている。

フロアーパネル２０１における凹部２０２の前端部を構成する部分には、後方へ行くに従って下方に変位する第１の傾斜部２０１ａと第２の傾斜部２０１ｂが設けられている。第１の傾斜部２０１ａは凹部２０２の第１の配置部２０２ａを構成する部分であり、第２の傾斜部２０１ｂは凹部２０２の第２の配置部２０２ｂを構成する部分である。

荷室２００の前側には後部座席１００が設置され、後部座席１００はシートクッション１０１とバックレスト１０２を有している。バックレスト１０２は上方へ行くに従って後方に変位するように傾斜されている。バックレスト１０２は下端部を除き凹部２０２の真上に位置されている。

後部座席１００の下側には図示しない燃料タンクやシートベルトのアンカー等が配置されている。

車載用バッテリー１は収納ケース２の下端部が凹部２０２に挿入されて荷室２００に配置されている。収納ケース２が荷室２００に配置された状態においては、前端部がバックレスト１０２とフロアーパネル２０１の第１の傾斜部２０１ａ及び第２の傾斜部２０１ｂとによって囲まれた空間３００に位置される。従って、車載用バッテリー１における第１の電池モジュール３Ａと第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８が配置された部分の一部が空間３００に位置される。このとき収納ケース２における前面壁６の傾斜部６ａがバックレスト１０２に沿って位置される。

このように収納ケース２には傾斜部６ａが設けられているため、車載用バッテリー１とバックレスト１０２が干渉することがなく、車載用バッテリー１をバックレスト１０２に近付けて前方に位置させることができる。

また、収納ケース２は、底面壁９の上段部９ａの一部が凹部２０２の第１の配置部２０２ａに挿入されて位置され、底面壁９の段差部９ｂが第２の傾斜部２０１ｂに対向して位置されるため、底面壁９とフロアーパネル２０１が干渉することがなく、車載用バッテリー１をよりバックレスト１０２に近付けて可能な限り前方に位置させることができる。

上記のように、車載用バッテリー１は、第２の電池モジュール３Ｂと第４の電池モジュール３Ｄが上下２段の状態で配置され、第３の電池モジュール３Ｃと第５の電池モジュール３Ｅが上下２段の状態で配置され、最も前側に一つの第１の電池モジュール３Ａが配置され、最も前側に配置された第１の電池モジュール３Ａの一部と収納ケース２の一部とが空間３００に位置される。

従って、車載用バッテリー１が後部座席１００のバックレスト１０２に近付いて位置されると共に車載用バッテリー１から車両の後端までの距離が大きくなるため、車両の後端部に、衝突時に圧壊されて衝撃を吸収する衝撃吸収部を設ける十分なスペースを確保することが可能になり、車両の衝突性能の向上を図ると共にスペースの有効活用による車載用バッテリー１の十分なスペースを確保することができる。

また、最も前側に配置された第１の電池モジュール３Ａが上下２段に配置された電池モジュール３、３に対して中段に配置されているため、最も前側に位置された第１の電池モジュール３Ａを、車載用バッテリー１を配置するための空間の奥部に配置し易く、一層の配置スペースの有効活用を図ることができる。

さらに、車載用バッテリー１にあっては、電池モジュール３、３、・・・の内部に冷却風を送る第１の吸気用ダクト１９と第２の吸気用ダクト３０が設けられ、冷却風が第１の吸気用ダクト１９と第２の吸気用ダクト３０を介して電池モジュール３、３、・・・の内部に後方から取り入れられる。

従って、第１の吸気用ダクト１９と第２の吸気用ダクト３０が後方側のスペースに配置されることになり、電池モジュール３、３、・・・と第１の吸気用ダクト１９及び第２の吸気用ダクト３０のスペース効率を向上した上で冷却性能の向上を図ることができる。

さらにまた、車体に上方に開口された凹部２０２が形成され、凹部２０２に車載用バッテリー１の一部が配置されているため、凹部２０２が車載用バッテリー１の配置スペースとして用いられ、スペースの有効活用を図ることができる。

特に、車載用バッテリー１の一部が荷室２００に形成された凹部２０２に挿入されて配置されるため、荷室２００を広くして車両の使い勝手の向上を図ることができる。

尚、上記には、五つの電池モジュール３、３、・・・が配置された例を示したが、収納ケース２の内部に配置される電池モジュール３の数は少なくとも三つであればよく、少なくとも二つの電池モジュール３、３が上下２段の状態で配置され、最も前側に一つの電池モジュール３が配置されていればよい。

１…車載用バッテリー、２…収納ケース、３…電池モジュール、６…前面壁、６ａ…傾斜部、９…底面壁、９ａ…上段部、１１…電池セル、１９…第１の吸気用ダクト、２０…第１の吸気用ファン、３０…第２の吸気用ダクト、３１…第２の吸気用ファン、４７…第１のジャンクションボックス（制御機器）、４８…第２のジャンクションボックス（制御機器）、１００…後部座席、１０２…バックレスト、２０１…フロアーパネル、２０１ａ…第１の傾斜部、２０１ｂ…第２の傾斜部、２０２…凹部、３００…空間

Claims

内部に複数の電池セルがそれぞれ配置された複数の電池モジュールと、
前記複数の電池モジュールを収納する収納ケースとを備え、
前記電池モジュールが少なくとも三つ設けられ少なくとも二つの前記電池モジュールが上下２段の状態で配置され、
少なくとも二つの前記電池モジュールが前後に並んで配置され、
最も前側に一つの前記電池モジュールが配置され、
最も前側に配置された前記電池モジュールの一部と前記収納ケースの一部とが後部座席のバックレストとフロアーパネルの傾斜部とによって囲まれた空間に位置され、
最も前側に配置された前記電池モジュールが上下２段に配置された二つの前記電池モジュールに対して中段に配置され、
最も前側に配置された前記電池モジュールの上方、且つ上段に配置された前記電池モジュールの前方に、又は最も前側に配置された前記電池モジュールの下方、且つ下段に配置された前記電池モジュールの前方に前記複数の電池モジュールを制御する制御機器が配置され、
前記収納ケースの前面壁に上方へ行くに従って後方に変位する傾斜部が形成され、底面壁の前端部が底面壁の他の部分より一段高い位置にある上段部として形成され、前記後部座席のバックレストとフロアーパネルの傾斜部とによって囲まれた空間に位置された
車載用バッテリー。
内部に複数の電池セルがそれぞれ配置された複数の電池モジュールと、
前記複数の電池モジュールを収納する収納ケースとを備え、
前記電池モジュールが少なくとも三つ設けられ少なくとも二つの前記電池モジュールが上下２段の状態で配置され、
少なくとも二つの前記電池モジュールが前後に並んで配置され、
最も前側に一つの前記電池モジュールが配置され、
最も前側に配置された前記電池モジュールの一部と前記収納ケースの一部とが後部座席のバックレストとフロアーパネルの傾斜部とによって囲まれた空間に位置され、
最も前側に配置された前記電池モジュールが上下２段に配置された二つの前記電池モジュールに対して中段に配置され、
最も前側に配置された前記電池モジュールの上方、且つ上段に配置された前記電池モジュールの前方に、又は最も前側に配置された前記電池モジュールの下方、且つ下段に配置された前記電池モジュールの前方に前記複数の電池モジュールを制御する制御機器が配置され、
前記フロアーパネルに上方に開口された凹部が形成され、
前記凹部に下段に配置された前記電池モジュールの一部が配置され、且つ前記凹部の前方の一段高い位置に中段に配置された前記電池モジュールの一部が配置された
車載用バッテリー。
前記複数の電池モジュールの内部に冷却風を送る吸気用ダクトが設けられ、
冷却風が前記吸気用ダクトを介して前記電池モジュールの内部に後方から取り入れられる
請求項１又は請求項２に記載の車載用バッテリー。
前記吸気用ダクトに連結されたファンが設けられ、
前記ファンが前記収納ケースの後端部における左方又は右方の少なくとも一方に配置された
請求項３に記載の車載用バッテリー。