JP6706294B2 - バッテリパックの冷却構造 - Google Patents

Description

本発明は、第１バッテリケースの上側に第２バッテリケースを重ね合わせたバッテリパックを備え、前記第２バッテリケースの下面に冷媒が流れる冷媒ジャケットを形成したバッテリパックの冷却構造に関する。

内部に複数本の冷却剤流路が形成された板状の冷却剤ライン（冷媒ジャケット）をバッテリの底面に当接させ、この冷却剤ラインを断熱要素を挟んでクランプ要素でバッテリの底面に固定した車両バッテリ用の冷却装置が、下記特許文献１により公知である。

またバッテリを収納するバッテリケースの下面を車両の走行風で冷却するとともに、走行風と接触し難いバッテリケースの上面および後面にそれぞれウオータジャケットを設けた車両のバッテリアセンブリ冷却構造が、下記特許文献２により公知である。

特許第５８４７８１５号公報 特開２０１１−６０２５号公報

ところで、ハイブリッド車両のバッテリパックが上下に積み重ねられた二階建てのバッテリケースを備える場合、一階のバッテリケースに冷媒ジャケットを設けるだけでなく、二階のバッテリケースにも冷媒ジャケットを設ける必要があるため、部品点数が増加してしまう問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、二階建てのバッテリケースのうち、上段のバッテリケースの冷媒ジャケットを最小限の部品点数で構成することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、第１バッテリケースの上側に第２バッテリケースを重ね合わせたバッテリパックを備え、前記第２バッテリケースの下面に冷媒が流れる冷媒ジャケットを形成したバッテリパックの冷却構造であって、前記第１バッテリケースは、上方に開口する第１ケース本体部とその開口部を覆う第１カバー部とを有して、複数のバッテリセルから構成される第１バッテリモジュールを複数個収容し、前記第２バッテリケースは、上方に開口する第２ケース本体部とその開口部を覆う第２カバー部とを有して、複数のバッテリセルから構成される第２バッテリモジュールを複数個収容し、前記第２ケース本体部の下面で構成される前記第２バッテリケースのケース下壁には上向きに窪む凹部が形成され、前記凹部の上面に前記第２バッテリモジュールが載置され、前記凹部の下面と、そこに結合された前記第１カバー部のケース上壁の上面との間に前記冷媒ジャケットが形成されることを特徴とするバッテリパックの冷却構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、第１バッテリケースの上側に第２バッテリケースを重ね合わせたバッテリパックを備え、前記第２バッテリケースの下面に冷媒が流れる冷媒ジャケットを形成したバッテリパックの冷却構造であって、前記第２バッテリケースのケース下壁には上向きに窪む凹部が形成され、前記凹部の上面にバッテリが載置され、前記凹部の下面とそこに結合された前記第１バッテリケースのケース上壁の上面との間に前記冷媒ジャケットが形成され、前記第１バッテリケースのケース側壁には、前記冷媒ジャケットに冷媒を供給する冷媒供給通路と、前記冷媒ジャケットから冷媒を排出する冷媒排出通路とが形成され、それら冷媒供給通路および冷媒排出通路は、前記ケース側壁の壁面の内側に画成されていることを特徴とするバッテリパックの冷却構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記第１バッテリケースは、上方に開口する第１ケース本体部とその開口部を覆う第１カバー部とを有して、複数のバッテリセルから構成される第１バッテリモジュールを複数個収容し、前記第２バッテリケースは、上方に開口する第２ケース本体部とその開口部を覆う第２カバー部とを有して、複数のバッテリセルから構成される第２バッテリモジュールを複数個収容し、前記凹部の下面と、そこに結合された前記第１カバー部のケース上壁の上面との間に前記冷媒ジャケットが形成されることを特徴とするバッテリパックの冷却構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項２または３の構成に加えて、前記第１バッテリケースのケース上壁には、前記冷媒供給通路に連通する連通孔と前記冷媒排出通路に連通する連通孔とがそれぞれ形成され、それら連通孔の外周および前記冷媒ジャケットは、前記第２バッテリケースのケース下壁と前記第１バッテリケースのケース上壁との間でシールされることを特徴とするバッテリパックの冷却構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項４の構成に加えて、前記第１バッテリケースの下面には、前記冷媒供給通路および前記冷媒排出通路に連通する第２の冷媒ジャケットが形成されることを特徴とするバッテリパックの冷却構造が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、請求項２〜５の構成の何れかに加えて、前記第２バッテリケースの上側に重ね合わされる１個あるいは複数個の第３バッテリケースを備え、前記第３バッテリケースの下面には、その下方に重なるバッテリケースの上面との間に他の冷媒ジャケットが形成され、前記第３バッテリケースのケース側壁には、その下方に重なるバッテリケースの冷媒供給通路および冷媒排出通路にそれぞれ連通する冷媒供給通路および冷媒排出通路が形成されることを特徴とするバッテリパックの冷却構造が提案される。

また請求項７に記載された発明によれば、請求項６の構成に加えて、上段側のバッテリケースほど、その冷媒供給通路および冷媒排出通路の流路断面積が大きいことを特徴とするバッテリパックの冷却構造が提案される。

また請求項８に記載された発明によれば、請求項６の構成に加えて、上段側のバッテリケースほど、その冷媒ジャケットの容積が大きいことを特徴とするバッテリパックの冷却構造が提案される。

また請求項９に記載された発明によれば、第１バッテリケースの上側に第２バッテリケースを重ね合わせたバッテリパックを備え、前記第２バッテリケースの下面に冷媒が流れる冷媒ジャケットを形成したバッテリパックの冷却構造であって、前記第２バッテリケースのケース下壁には上向きに窪む凹部が形成され、前記凹部の上面にバッテリが載置され、前記凹部の下面とそこに結合された前記第１バッテリケースの上面との間に前記冷媒ジャケットが形成され、前記冷媒ジャケットの外周を取り囲むシール部材の外側で、前記第１バッテリケースのケース上壁は外側に向かって下向きに傾斜することを特徴とするバッテリパックの冷却構造が提案される。

なお、実施の形態の第１ケース本体３３および第２ケース本体４２は本発明の第１ケース本体部および第２ケース本体部に対応し、実施の形態の第１カバー３４および第２カバー４３は本発明の第１カバー部および第２カバー部に対応し、実施の形態のバッテリモジュール３７およびバッテリモジュール４５は本発明の第１バッテリモジュールおよび第２バッテリモジュールに対応し、実施の形態の左ケース側壁３３ｄおよび右ケース側壁３３ｆは本発明のケース側壁に対応し、実施の形態の冷却水供給通路３３ｅおよび冷却水排出通路３３ｇはそれぞれ本発明の冷媒供給通路および冷媒排出通路に対応し、実施の形態の冷却水供給通路４２ｅおよび冷却水排出通路４２ｆはそれぞれ本発明の冷媒供給通路および冷媒排出通路に対応し、実施の形態の第２ウオータジャケット４７は本発明の冷媒ジャケットに対応し、実施の形態の左第１ウオータジャケット３６Ａおよび右第１ウオータジャケット３６Ｂは本発明の第２の冷媒ジャケットに対応し、実施の形態の左ケース側壁５２ａおよび右ケース側壁５２ｂは本発明のケース側壁に対応し、実施の形態の冷却水供給通路５２ｃおよび冷却水排出通路５２ｄはそれぞれ本発明の冷媒供給通路および冷媒排出通路に対応し、実施の形態の第３ウオータジャケット５４は本発明の他の冷媒ジャケットに対応する。

請求項１，３の構成によれば、上方に開口する第１ケース本体部とその開口部を覆う第１カバー部とを有する第１バッテリケースの上側に、上方に開口する第２ケース本体部とその開口部を覆う第２カバー部とを有する第２バッテリケースを重ね合わせたバッテリパックを備え、第２バッテリケースの下面に冷媒が流れる冷媒ジャケットが形成される。第２ケース本体部の下面で構成される第２バッテリケースのケース下壁には上向きに窪む凹部が形成され、凹部の上面にバッテリが載置され、凹部の下面とそこに結合された第１カバー部のケース上壁の上面との間に冷媒ジャケットが形成されるので、特別の部材を追加することなく、既存の第１バッテリケースおよび第２バッテリケースを利用して冷媒ジャケットを構成できるだけでなく、冷媒ジャケットは第１バッテリケースおよび第２バッテリケースの外部に区画されるので、万一冷媒ジャケットから冷媒が漏れた場合であっても、その冷媒が第１バッテリケースあるいは第２バッテリケースの内部に浸入する虞がない。

また請求項２の構成によれば、第１バッテリケースのケース側壁には、冷媒ジャケットに冷媒を供給する冷媒供給通路と、冷媒ジャケットから冷媒を排出する冷媒排出通路とが形成され、それら冷媒供給通路および冷媒排出通路は、前記ケース側壁の壁面の内側に画成されているので、第１バッテリケースの外部に冷媒が流れる配管を取り回す必要がなくなって部品点数が削減されるだけでなく、冷媒ジャケット、冷媒供給通路および冷媒排出通路のシールに共通のシール部材を用いることで部品点数が更に削減される。

また請求項６の構成によれば、第２バッテリケースの上側に重ね合わされる１個あるいは複数個の第３バッテリケースを備え、第３バッテリケースの下面には、その下方に重なるバッテリケースの上面との間に他の冷媒ジャケットが形成され、第３バッテリケースのケース側壁には、その下方に重なるバッテリケースの冷媒供給通路および冷媒排出通路にそれぞれ連通する冷媒供給通路および冷媒排出通路が形成されるので、バッテリケースが３段以上に重ね合わされた場合であっても、冷媒通路の長さの増加を最小限に抑えながら各段のバッテリケースを効率的に冷却することができる。

また請求項７の構成によれば、上段側のバッテリケースほど、その冷媒供給通路および冷媒排出通路の流路断面積が大きいので、冷媒が届き難い上段側の冷媒ジャケットに対する冷媒の供給量を増加させることで、各段のバッテリケースの冷却効果を均一化することができる。

また請求項８の構成によれば、上段側のバッテリケースほど、その冷媒ジャケットの容積が大きいので、冷媒が届き難い上段側の冷媒ジャケットに対する冷媒の供給量を増加させることで、各段のバッテリケースの冷却効果を均一化することができる。

また請求項９の構成によれば、冷媒ジャケットの外周を取り囲むシール部材の外側で、第１バッテリケースのケース上壁は外側に向かって下向きに傾斜するので、万一シール部材から冷媒が漏れた場合であっても、漏れた冷媒が第１バッテリケースのケース上壁の上面に溜まることが防止される。

プラグインハイブリッド車両の車体側面図である。（第１の実施の形態） バッテリパックの分解斜視図である。（第１の実施の形態） 図１の３部拡大図である。（第１の実施の形態） 図３の４−４線断面図である。（第１の実施の形態） 図２の５方向矢視図である。（第１の実施の形態） 図２の６方向矢視図である。（第１の実施の形態） 第１ウオータジャケットおよび第２ウオータジャケットの配置を示す図である。（第１の実施の形態） 第１〜第３ウオータジャケットの構成を示す図である。（第２の実施の形態）

第１の実施の形態

以下、図１〜図７に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。なお、本明細書における前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向は運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１に示すように、前輪駆動のプラグインハイブリッド車両の車体前部には、前輪を駆動する電動モータ１１と、バッテリを充電する発電機を駆動するエンジン１２と、電動モータ１１の駆動を制御するインバータを備えるパワードライブユニット１３とが搭載される。フロアパネル１４の上面には前部シート１５および後部シート１６が配置されており、後部シート１６の下方のフロアパネル１４の下面に電動モータ１１に給電するバッテリパック１７が搭載される。エンジン１２から排気管１８が後方に延びており、排気管１８の中間部に設けられたマフラー１９がバッテリパック１７の下方に配置される。

図２に示すように、バッテリパック１７は、下段の第１バッテリケース３１と、第１バッテリケース３１の前上部に重ね合わされた上段の第２バッテリケース３２とを備える。第１バッテリケース３１は、何れも金属ダイキャスト製の第１ケース本体３３および第１カバー３４を備え、第１ケース本体３３の上面開口部に第１カバー３４を結合して構成される。第１ケース本体３３の車幅方向中央部には、半円状断面を有して前後方向に延びる溝状の凹部３３ａが上向きに窪むように形成されており、この凹部３３ａにマフラー１９（図１参照）の一部が収容される。

図３〜図５および図７に示すように、第１ケース本体３３は凹部３３ａにより左右に分断された左ケース底壁３３ｂおよび右ケース底壁３３ｃを備えており、左ケース底壁３３ｂの下面の左蓋部材３５Ａを結合することで、左ケース底壁３３ｂおよび左蓋部材３５Ａ間に左第１ウオータジャケット３６Ａが形成され、右ケース底壁３３ｃの下面の右蓋部材３５Ｂを結合することで、右ケース底壁３３ｃおよび右蓋部材３５Ｂ間に右第１ウオータジャケット３６Ｂが形成される。

左第１ウオータジャケット３６Ａの前端かつ車幅方向内端（右端）には、図示せぬ冷却水タンクから冷却水が供給される冷却水供給口３６ａが形成され、第１ケース本体３３の左ケース側壁３３ｄには左第１ウオータジャケット３６Ａの左端から排出された冷却水を第２バッテリケース３２に供給するための冷却水供給通路３３ｅが、左ケース側壁３３ｄの壁面の内側に上向きに画成される。また右第１ウオータジャケット３６Ｂの前端かつ車幅方向内端（左端）には、図示せぬ冷却水タンクに冷却水を排出する冷却水排出口３６ｂが形成され、第１ケース本体３３の右ケース側壁３３ｆには第２バッテリケース３２から排出された冷却水を右第１ウオータジャケット３６Ｂの右端に供給するための冷却水排出通路３３ｇが、右ケース側壁３３ｆの壁面の内側に下向きに画成される。

図２に戻り、第１ケース本体３３の左ケース底壁３３ｂおよび右ケース底壁３３ｃの上面には、各２個のバッテリモジュール３７が載置される。直方体状のバッテリモジュール３７は複数のバッテリセル３８を長手方向に積層したもので、その長手方向（積層方向）が第１ケース本体３３の凹部３３ａの左右両側に沿うように前後方向に配置される。

第１ケース本体３３の凹部３３ａの後部上面には、ジャンクションボード３９およびバッテリ制御装置４０が配置され、それらジャンクションボード３９およびバッテリ制御装置４０の左右両側のバッテリモジュール３７の上面には、それぞれセル電圧センサ４１が配置される。

第１ケース本体３３の上面開口部を覆う第１カバー３４には後述する第２ウオータジャケット４７の底壁を構成するケース上壁３４ａが車幅方向に延びるように形成され、ケース上壁３４ａの車幅方向両端部には第１ケース本体３３の左右の冷却水供給通路３３ｅおよび冷却水排出通路３３ｇにそれぞれ連通する左右の連通孔３４ｂ，３４ｃが形成される。また第１カバー３４の後部における車幅方向中央部には、ジャンクションボード３９およびバッテリ制御装置４０の上方を覆う隆起部３４ｄが形成され、隆起部３４ｄの両側には左右のセル電圧センサ４１の上方をそれぞれ覆う隆起部３４ｅが形成される。さらに第１カバー３４の前後方向中央部には、台形状断面を有して上方に突出する梁部３４ｆが車幅方向に形成される。

第２バッテリケース３２は、何れも金属ダイキャスト製の第２ケース本体４２および第２カバー４３を備え、その内部にはバッテリセル４４を車幅方向に積層した左右２個のバッテリモジュール４５が配置され、各バッテリモジュール４５の上面にはセル電圧センサ４６が配置される。第２バッテリケース３２の第２ケース本体４２のケース下壁４２ａは上向きに窪む凹部４２ｂを備えており、この凹部４２ｂの下面と第１バッテリケース３１の第１カバー３４のケース上壁３４ａの上面との間に第２ウオータジャケット４７（図３、図４、図６および図７参照）が区画される。

図２および図３の拡大枠内に示すように、第２ウオータジャケット４７および左右の連通孔３４ｂ，３４ｃの外周は、第２ケース本体４２のケース下壁４２ａ下面および第１カバー３４のケース上壁３４ａの上面間に挟まれたシール部材４８でシールされる。そしてシール部材４８の外側において、第１カバー３４のケース上壁３４ａの上面は外側に向かって下り傾斜している。

図３に示すように、第２カバー４３の前後方向断面は、ケース前壁４３ａ、ケース上壁４３ｂおよびケース後壁４３ｃを備えており、ケース後壁４３ｃは前上方から後下方に向かって傾斜する。第２バッテリケース３２に収容されたバッテリモジュール４５の後面とケース後壁４３ｃとの間には断面三角形状の空間が形成され、この空間に配線類４９が収容される。また第２カバー４３のケース後壁４３ｃの後端に沿って、上向きに開放するＵ字状断面の梁部４３ｄが車幅方向に形成される。

図１に示すように、上述のように構成されたバッテリパック１７は、後部シート１６の下方のフロアパネル１４の下面に搭載される。後部シート１６のシートクッション１６ａは前上がりに形成されており、シートクッション１６ａの前部がバッテリパック１７の第２バッテリケース３２の上方に配置され、シートクッション１６ａの後部がバッテリパック１７の第１バッテリケース３１の後部の上方に配置される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

車体前部に搭載したエンジン１２から後方に延びる排気管１８に設けられたマフラー１９は、下段の第１バッテリケース３１の第１ケース本体３３の左ケース底壁３３ｂおよび右ケース底壁３３ｃ間を前後方向に延びる凹部３３ａに収容されるため、マフラー１９との干渉を回避してバッテリパック１７を可及的に低い位置に配置することができ、これによりバッテリパック１７の上方に配置される後部シート１６を低い位置に配置して乗員の頭上空間を確保することができる。

第１バッテリケース３１に収容される４個のバッテリモジュール３７は第１ケース本体３３の車幅方向中央部から上方に隆起する凹部３３ａの左右両側に沿うように長手方向を前後方向に向けて配置されるので、バッテリモジュール３７の搭載位置を低くして第１バッテリケース３１の第１カバー３４の高さを低く抑えることができる。一方、第２バッテリケース３２の２個のバッテリモジュール３７は第２ケース本体４２に長手方向を車幅方向に向けて配置されるので、第２バッテリケース３２の前後方向幅を小さくして第１バッテリケース３１の前部だけに重ね合わせることができる。その結果、バッテリパック１７の上面は前上がりの階段状になり、その前上がりの傾斜に沿わせて後部シート１６のシートクッション１６ａを配置することで、後部シート１６を更に低い位置に配置して乗員の頭上空間を確保することができる。

特に、バッテリパック１７のジャンクションボード３９およびバッテリ制御装置４０は第１バッテリケース３１の後部における凹部３３ａの上方空間を利用して配置され、セル電圧センサ４１は第１バッテリケース３１の後部におけるバッテリモジュール３７の上方空間を利用して配置されるので、比較的に上下方向寸法が大きいジャンクションボード３９およびバッテリ制御装置４０をバッテリモジュール３７が存在しない凹部３３ａの上方空間に位置させ、比較的に上下方向寸法が小さいセル電圧センサ４１をバッテリモジュール３７の上方空間に配置することで、第１バッテリケース３１の上面の高さを低く抑えることができる。

このように、ジャンクションボード３９、バッテリ制御装置４０およびセル電圧センサ４１を収容したことで、第１バッテリケース３１の後部上面の高さが若干高くなっても、その第１バッテリケース３１の後部上面の高さは、第２バッテリケース３２の上面の高さよりも低いので、第１バッテリケース３１が後部シート１６のシートクッション１６ａと干渉する虞はない。

また第２バッテリケース３２の第２カバー４３のケース後壁４３ｃは前上方から後下方に向かって傾斜しており、第２バッテリケース３２の前部に配置したバッテリモジュール４５の後面とケース後壁４３ｃの前面との間に区画される空間に配線類４９を配置したので、ケース後壁４３ｃが後部シート１６のシートクッション１６ａと干渉するのを回避しながら第２バッテリケース３２の内部に空間を確保し、その空間を利用して配線類４９を配置することができる。

さらに第１バッテリケース３１の第１カバー３４は車幅方向に延びる梁部３４ｆを備え、第２バッテリケース３２の第２カバー４３は車幅方向には延びる梁部４３ｄを備えるので、これらの梁部３４ｆ，４３ｄで第１バッテリケース３１および第２バッテリケース３２を補強して耐側面衝突性能を高めることができる。

さて、低温の冷却水は冷却水供給口３６ａ→左第１ウオータジャケット３６Ａ→冷却水供給通路３３ｅ→第２ウオータジャケット４７→冷却水排出通路３３ｇ→右第１ウオータジャケット３６Ｂ→冷却水排出口３６ｂの経路を循環し、第１バッテリケース３１の底部に形成された左第１ウオータジャケット３６Ａおよび右第１ウオータジャケット３６Ｂで４個のバッテリモジュール３７を冷却し、第２バッテリケース３２の底部に形成された第２ウオータジャケット４７で２個のバッテリモジュール４５を冷却する。

第１バッテリケース３１の第１ケース本体３３の底壁はマフラー１９を収容する凹部３３ａによって左ケース底壁３３ｂおよび右ケース底壁３３ｃに分離するため、第１ケース本体３３のウオータジャケットは左第１ウオータジャケット３６Ａおよび右第１ウオータジャケット３６Ｂに２分割され、また第２バッテリケース３２の第２ケース本体４２の下面には左第１ウオータジャケット３６Ａおよび右第１ウオータジャケット３６Ｂとは別個の第２ウオータジャケット４７が設けられる。

このように、バッテリパック１７は上下かつ左右に分割された３個の左第１ウオータジャケット３６Ａ、右第１ウオータジャケット３６Ｂおよび第２ウオータジャケット４７を備えるが、それらを第１ケース本体３３の左ケース側壁３３ｄに設けた冷却水供給通路３３ｅおよび右ケース側壁３３ｆに設けた冷却水排出通路３３ｇで直列に接続したので、冷却水通路の長さを短縮して部品点数を最小限に抑えながら高い冷却性能を得ることができる。

また左第１ウオータジャケット３６Ａの冷却水供給口３６ａおよび右第１ウオータジャケット３６Ｂの冷却水排出口３６ｂは共に第１バッテリケース３１の前面側に設けられるので、バッテリパック１７の前方に配置された冷却水タンクとバッテリパック１７とを接続する冷却水通路の長さを最小限に抑えることができる。しかも冷却水供給口３６ａおよび冷却水供給通路３３ｅは左第１ウオータジャケット３６Ａの車幅方向両端に設けられ、冷却水排出口３６ｂおよび冷却水排出通路３３ｇは右第１ウオータジャケット３６Ｂの車幅方向両端に設けられ、かつ冷却水供給通路３３ｅおよび冷却水排出通路３３ｇは第２ウオータジャケット４７の車幅方向両端に設けられるので、冷却水通路の取り回しを簡素化しながら、左第１ウオータジャケット３６Ａ、右第１ウオータジャケット３６Ｂおよび第２ウオータジャケット４７の内部空間に冷却水を均等に流通させて冷却性能を高めることができる。

特に、第２バッテリケース３２の第２ケース本体４２のケース下壁４２ａには上向きに窪む凹部４２ｂが形成され、凹部４２ｂの上面にバッテリモジュール４５が載置され、凹部４２ｂの下面と、そこに結合された第１バッテリケース３１の第１カバー３４のケース上壁３４ａの上面との間に第２ウオータジャケット４７が形成されるので、特別の部材を追加することなく、既存の第１バッテリケース３１のケース上壁３４ａおよび第２バッテリケース３２のケース下壁４２ａをそのまま利用して第２ウオータジャケット４７を構成することができる。しかも第２ウオータジャケット４７は第１バッテリケース３１および第２バッテリケース３２の外部に区画されるので、万一第２ウオータジャケット４７から冷却水が漏れた場合であっても、その冷却水が第１バッテリケース３１あるいは第２バッテリケース３２の内部に浸入する虞がない。

また第１バッテリケース３１の左ケース側壁３３ｄの壁面の内側に、左第１ウオータジャケット３６Ａおよび第２ウオータジャケット４７を接続する冷却水供給通路３３ｅを画成し、第１バッテリケース３１の右ケース側壁３３ｆの壁面の内側に、右第１ウオータジャケット３６Ｂおよび第２ウオータジャケット４７を接続する冷却水排出通路３３ｇを画成したので、外部配管のような特別の部材が不要になって部品点数が削減されるだけでなく、第２ウオータジャケット４７、連通孔３４ｂおよび連通孔３４ｃを共通のシール部材４８で取り囲むことで部品点数が更に削減される。しかも第２ウオータジャケット４７外周を区画するシール部材４８の外側で、第１バッテリケース３１の第１カバー３４のケース上壁３４ａは外側に向かって下向きに傾斜するので（図３参照）、万一シール部材４８から冷却水が漏れた場合であっても、漏れた冷却水が第１カバー３４のケース上壁３４ａの上面に溜まることが防止される。

さらに第２バッテリケース３２に収容されるバッテリモジュール４５はバッテリセル４４が車幅方向に積層されているため、第２バッテリケース３２を車幅方向に長い形状にして後部シート１６のシートクッション１６ａとの干渉を回避することができる。このとき第２バッテリケース３２の第２ウオータジャケット４７は冷却水が車幅方向に流れるように配置されるので、バッテリモジュール４５の全てのバッテリセル４４を効率的に冷却することが可能となる。

第２の実施の形態

次に、図８に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態のバッテリパック１７は、下段の第１バッテリケース３１と上段の第２バッテリケース３２とを備えているが、第２の実施の形態のバッテリパック１７は、第２バッテリケース３２の上に積み重ねられた更に１段あるいは複数段の第３バッテリケース５１を備える。第３バッテリケース５１は下側の第３ケース本体５２および上側の第３カバー５３を備えており、第２バッテリケース３２の第２カバー４３と、その上側の第３バッテリケース５１の第３ケース本体５２との間に、あるいは下段の第３バッテリケース５１の第３カバー５３と、その上側の第３バッテリケース５１の第３ケース本体５２との間に、第３ウオータジャケット５４が形成される。

そして第２バッテリケース３２の第２ケース本体４２の左ケース側壁４２ｃおよび右ケース側壁４２ｄにそれぞれ冷却水供給通路４２ｅおよび冷却水排出通路４２ｆが形成され、その上方の第３バッテリケース５１の第３ケース本体５２の左ケース側壁５２ａおよび右ケース側壁５２ｂには、第２ケース本体４２の冷却水供給通路４２ｅおよび冷却水排出通路４２ｆにそれぞれ連通する冷却水供給通路５２ｃおよび冷却水排出通路５２ｄが形成される。

第１ケース本体３３の冷却水供給通路３３ｅおよび冷却水排出通路３３ｇと、第２ケース本体４２の冷却水供給通路４２ｅおよび冷却水排出通路４２ｆと、第３ケース本体５２の冷却水供給通路５２ｃおよび冷却水排出通路５２ｄとは、下段のものから上段のものに向かって次第に流路断面積が増加し、また第１バッテリケース３１の左右第１ウオータジャケット３６Ａ，３６Ｂ、第２バッテリケース３２の第２ウオータジャケット４７および第３バッテリケース５１の第３ウオータジャケット５４は、下段のものから上段のものに向かって次第に容積が増加する。

上記構成を備えた第２の実施の形態によれば、第３バッテリケース５１の第３ウオータジャケット５４は第２バッテリケース３２の第２ウオータジャケット４７に並列に接続されるので、バッテリケースを３段以上に重ね合わせた場合であっても、冷却水通路の構造を複雑化することなく、第３バッテリケース５１の第３ウオータジャケット５４に冷却水を効率良く供給することができる。

しかも上段側のバッテリケースほど、その冷却水供給通路および冷却水排出通路の流路断面積が大きいので、冷却水が届き難い上段側の冷却水ジャケットに対する冷却水の供給量を増加させることで、各段のバッテリケースの冷却効果を均一化することができる。さらに上段側のバッテリケースほど、その冷却水ジャケットの容積が大きいので、冷却水が届き難い上段側の冷却水ジャケットに対する冷却水の供給量を増加させることで、各段のバッテリケースの冷却効果を均一化することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、請求項１の発明は、第１バッテリケース３１および第２バッテリケース３２だけを備えるものに限定されず、第１バッテリケース３１および第２バッテリケース３２に加えて第３バッテリケース５１を備えるものも含んでいる。

また本発明の冷媒は実施の形態の冷却水に限定されるものではない。

１７ バッテリパック
３１ 第１バッテリケース
３２ 第２バッテリケース
３３ 第１ケース本体（第１ケース本体部）
３３ｄ 左ケース側壁（ケース側壁）
３３ｅ 冷却水供給通路（冷媒供給通路）
３３ｆ 右ケース側壁（ケース側壁）
３３ｇ 冷却水排出通路（冷媒排出通路）
３４ 第１カバー（第１カバー部）
３４ａ ケース上壁
３６Ａ 左第１ウオータジャケット３６Ａ（第２の冷媒ジャケット）
３６Ｂ 右第１ウオータジャケット３６Ｂ（第２の冷媒ジャケット）
３７ バッテリモジュール（第１バッテリモジュール）
４２ 第２ケース本体（第２ケース本体部）
４２ａ ケース下壁
４２ｂ 凹部
４２ｅ 冷却水供給通路（冷媒供給通路）
４２ｆ 冷却水排出通路（冷媒排出通路）
４３ 第２カバー（第２カバー部）
４５ バッテリモジュール（第２バッテリモジュール）
４７ 第２ウオータジャケット（冷媒ジャケット）
４８ シール部材
５２ 第３バッテリケース
５２ａ 左ケース側壁（ケース側壁）
５２ｂ 右ケース側壁（ケース側壁）
５２ｃ 冷却水供給通路（冷媒供給通路）
５２ｄ 冷却水排出通路（冷媒排出通路）
５４ 第３ウオータジャケット（他の冷媒ジャケット）

Claims (9)

1. 第１バッテリケース（３１）の上側に第２バッテリケース（３２）を重ね合わせたバッテリパック（１７）を備え、前記第２バッテリケース（３２）の下面に冷媒が流れる冷媒ジャケット（４７）を形成したバッテリパックの冷却構造であって、
   前記第１バッテリケース（３１）は、上方に開口する第１ケース本体部（３３）とその開口部を覆う第１カバー部（３４）とを有して、複数のバッテリセル（３８）から構成される第１バッテリモジュール（３７）を複数個収容し、前記第２バッテリケース（３２）は、上方に開口する第２ケース本体部（４２）とその開口部を覆う第２カバー部（４３）とを有して、複数のバッテリセル（４４）から構成される第２バッテリモジュール（４５）を複数個収容し、
   前記第２ケース本体部（４２）の下面で構成される前記第２バッテリケース（３２）のケース下壁（４２ａ）には上向きに窪む凹部（４２ｂ）が形成され、前記凹部（４２ｂ）の上面に前記第２バッテリモジュール（４５）が載置され、前記凹部（４２ｂ）の下面と、そこに結合された前記第１カバー部（３４）のケース上壁（３４ａ）の上面との間に前記冷媒ジャケット（４７）が形成されることを特徴とするバッテリパックの冷却構造。
2. 第１バッテリケース（３１）の上側に第２バッテリケース（３２）を重ね合わせたバッテリパック（１７）を備え、前記第２バッテリケース（３２）の下面に冷媒が流れる冷媒ジャケット（４７）を形成したバッテリパックの冷却構造であって、
   前記第２バッテリケース（３２）のケース下壁（４２ａ）には上向きに窪む凹部（４２ｂ）が形成され、前記凹部（４２ｂ）の上面にバッテリ（４５）が載置され、前記凹部（４２ｂ）の下面とそこに結合された前記第１バッテリケース（３１）のケース上壁（３４ａ）の上面との間に前記冷媒ジャケット（４７）が形成され、
   前記第１バッテリケース（３１）のケース側壁（３３ｄ，３３ｆ）には、前記冷媒ジャケット（４７）に冷媒を供給する冷媒供給通路（３３ｅ）と、前記冷媒ジャケット（４７）から冷媒を排出する冷媒排出通路（３３ｇ）とが形成され、それら冷媒供給通路（３３ｅ）および冷媒排出通路（３３ｇ）は、前記ケース側壁（３３ｄ，３３ｆ）の壁面の内側に画成されていることを特徴とするバッテリパックの冷却構造。
3. 前記第１バッテリケース（３１）は、上方に開口する第１ケース本体部（３３）とその開口部を覆う第１カバー部（３４）とを有して、複数のバッテリセル（３８）から構成される第１バッテリモジュール（３７）を複数個収容し、前記第２バッテリケース（３２）は、上方に開口する第２ケース本体部（４２）とその開口部を覆う第２カバー部（４３）とを有して、複数のバッテリセル（４４）から構成される第２バッテリモジュール（４５）を複数個収容し、
   前記凹部（４２ｂ）の下面と、そこに結合された前記第１カバー部（３４）のケース上壁（３４ａ）の上面との間に前記冷媒ジャケット（４７）が形成されることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリパックの冷却構造。
4. 前記第１バッテリケース（３１）の前記ケース上壁（３４ａ）には、前記冷媒供給通路（３３ｅ）に連通する連通孔（３４ｂ）と前記冷媒排出通路（３３ｇ）に連通する連通孔（３４ｃ）とがそれぞれ形成され、それら連通孔（３４ｂ，３４ｃ）の外周および前記冷媒ジャケット（４７）は、前記第２バッテリケース（３２）のケース下壁（４２ａ）と前記第１バッテリケース（３１）のケース上壁（３４ａ）との間でシールされることを特徴とする、請求項２または３に記載のバッテリパックの冷却構造。
5. 前記第１バッテリケース（３１）の下面には、前記冷媒供給通路（３３ｅ）および前記冷媒排出通路（３３ｇ）に連通する第２の冷媒ジャケット（３６Ａ，３６Ｂ）が形成されることを特徴とする、請求項４に記載のバッテリパックの冷却構造。
6. 前記第２バッテリケース（３２）の上側に重ね合わされる１個あるいは複数個の第３バッテリケース（５１）を備え、前記第３バッテリケース（５１）の下面には、その下方に重なるバッテリケース（３２，５１）の上面との間に他の冷媒ジャケット（５４）が形成され、前記第３バッテリケース（５１）のケース側壁（５２ａ，５２ｂ）には、その下方に重なるバッテリケース（３２，５１）の冷媒供給通路（４２ｅ，５２ｃ）および冷媒排出通路（４２ｆ，５２ｄ）にそれぞれ連通する冷媒供給通路（５２ｃ）および冷媒排出通路（５２ｄ）が形成されることを特徴とする、請求項２〜５の何れかに記載のバッテリパックの冷却構造。
7. 上段側のバッテリケース（３２，５１）ほど、その冷媒供給通路（３３ｅ，４２ｅ，５２ｃ）および冷媒排出通路（３３ｇ，４２ｆ，５２ｄ）の流路断面積が大きいことを特徴とする、請求項６に記載のバッテリパックの冷却構造。
8. 上段側のバッテリケース（３２，５１）ほど、その冷媒ジャケット（４７，５４）の容積が大きいことを特徴とする、請求項６に記載のバッテリパックの冷却構造。
9. 第１バッテリケース（３１）の上側に第２バッテリケース（３２）を重ね合わせたバッテリパック（１７）を備え、前記第２バッテリケース（３２）の下面に冷媒が流れる冷媒ジャケット（４７）を形成したバッテリパックの冷却構造であって、
   前記第２バッテリケース（３２）のケース下壁（４２ａ）には上向きに窪む凹部（４２ｂ）が形成され、前記凹部（４２ｂ）の上面にバッテリ（４５）が載置され、前記凹部（４２ｂ）の下面とそこに結合された前記第１バッテリケース（３１）の上面との間に前記冷媒ジャケット（４７）が形成され、前記冷媒ジャケット（４７）の外周を取り囲むシール部材（４８）の外側で、前記第１バッテリケース（３１）のケース上壁（３４ａ）は外側に向かって下向きに傾斜することを特徴とするバッテリパックの冷却構造。

Images