JP6969913B2

JP6969913B2 - Battery device

Info

Publication number: JP6969913B2
Application number: JP2017124469A
Authority: JP
Inventors: 健也黒川; 達朗阿部; 麻友鈴木
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-06-26
Also published as: JP2019009022A

Description

本発明の実施形態は、電池装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a battery device.

従来、複数の電池セルを覆い当該複数の電池セルと熱的に接続された第一の壁部を有した電池モジュールと、第一の壁部と熱的に接続された状態に設けられた熱伝達デバイスと、を備えた電池装置が、知られている。 Conventionally, a battery module having a first wall portion that covers a plurality of battery cells and is thermally connected to the plurality of battery cells, and heat provided in a state of being thermally connected to the first wall portion. Battery devices equipped with transmission devices are known.

特開２０１５−２０１２７１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-201271

この種の電池装置では、例えば、電池モジュールを効率的に冷却することが可能な構成が得られれば、好ましい。 In this type of battery device, for example, it is preferable to obtain a configuration capable of efficiently cooling the battery module.

実施形態の電池装置は、例えば、第一の筐体と、複数の電池モジュールと、複数の冷却プレートと、複数のサブアセンブリと、を備える。複数の電池モジュールは、第一の筐体に収容され、それぞれが複数の電池セルと、複数の電池セルを覆い当該複数の電池セルと熱的に接続された第一の壁部と、を有する。複数の冷却プレートは、第一の壁部のそれぞれと熱的に接続された状態に設けられ、当該第一の壁部との熱交換によって複数の電池セルを冷却する流体が流れる第一の流路が設けられる。複数のサブアセンブリは、それぞれが電池モジュールと冷却プレートとを有し、第一の方向に並ぶ。第一の筐体には、第一の方向と交差した第二の方向の一方に開放された収容部が設けられ、収容部の底部およびサブアセンブリのうち一方には第二の方向に沿って凹んだ第一の位置決め部が設けられ、他方には第一の位置決め部との当接によってサブアセンブリの底部に沿った移動を制限する第二の位置決め部が設けられる。 The battery device of the embodiment includes, for example, a first housing, a plurality of battery modules, a plurality of cooling plates, and a plurality of subassemblies . The plurality of battery modules are housed in a first housing, each of which has a plurality of battery cells and a first wall portion that covers the plurality of battery cells and is thermally connected to the plurality of battery cells. .. The plurality of cooling plates are provided in a state of being thermally connected to each of the first wall portions, and a first flow through which a fluid for cooling the plurality of battery cells flows by heat exchange with the first wall portion. A road is provided. The plurality of subassemblies each have a battery module and a cooling plate and are aligned in the first direction. The first housing is provided with an open accommodating portion in one of the second directions intersecting the first direction, and the bottom of the accommodating portion and one of the subassemblies along the second direction. A recessed first positioning section is provided, while a second positioning section is provided on the other side that limits movement along the bottom of the subassembly by contact with the first positioning section.

図１は、一つの実施形態の電池装置の例示的かつ模式的な構成図である。FIG. 1 is an exemplary and schematic configuration diagram of a battery device of one embodiment. 図２は、一つの実施形態の電池装置の電池パックの例示的かつ模式的な側面図である。FIG. 2 is an exemplary and schematic side view of the battery pack of the battery device of one embodiment. 図３は、一つの実施形態の電池装置の電池パックの例示的かつ模式的な分解斜視図である。FIG. 3 is an exemplary and schematic exploded perspective view of the battery pack of the battery device of one embodiment. 図４は、一つの実施形態の電池装置の電池モジュールの例示的かつ模式的な分解斜視図である。FIG. 4 is an exemplary and schematic exploded perspective view of the battery module of the battery device of one embodiment. 図５は、一つの実施形態の電池装置の第一のサブアセンブリの例示的かつ模式的な分解斜視図である。FIG. 5 is an exemplary and schematic exploded perspective view of the first subassembly of the battery device of one embodiment. 図６は、一つの実施形態の電池装置の第一のサブアセンブリを上側から見た例示的かつ模式的な斜視図である。FIG. 6 is an exemplary and schematic perspective view of the first subassembly of the battery device of one embodiment as viewed from above. 図７は、一つの実施形態の電池装置の第一のサブアセンブリを下側から見た例示的かつ模式的な斜視図である。FIG. 7 is an exemplary and schematic perspective view of the first subassembly of the battery device of one embodiment as viewed from below. 図８は、一つの実施形態の電池装置の冷却プレートの例示的かつ模式的な分解斜視図である。FIG. 8 is an exemplary and schematic exploded perspective view of the cooling plate of the battery device of one embodiment. 図９は、一つの実施形態の電池装置の第二のサブアセンブリの例示的かつ模式的な斜視図である。FIG. 9 is an exemplary and schematic perspective view of a second subassembly of a battery device of one embodiment. 図１０は、一つの実施形態の電池装置の電池パックを上側から見た例示的かつ模式的な斜視図である。FIG. 10 is an exemplary and schematic perspective view of the battery pack of the battery device of one embodiment as viewed from above. 図１１は、図１０の一部の拡大図であって、コネクタカバーが取り外された状態の図である。FIG. 11 is an enlarged view of a part of FIG. 10, and is a view in a state where the connector cover is removed. 図１２は、一つの実施形態の電池装置の電池パックを下側から見た例示的かつ模式的な斜視図である。FIG. 12 is an exemplary and schematic perspective view of the battery pack of the battery device of one embodiment as viewed from below. 図１３は、一つの実施形態の電池装置の電池パックにおける筐体の一部の例示的かつ模式的な分解斜視図である。FIG. 13 is an exemplary and schematic exploded perspective view of a portion of the housing in the battery pack of the battery device of one embodiment.

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。なお、本明細書では、序数は、部品や部材を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be disclosed. The configurations of the embodiments shown below, as well as the actions and effects brought about by such configurations, are examples. In this specification, the ordinal number is used only for distinguishing parts and members, and does not indicate the order or priority.

図１は、電池装置１の構成図である。図１に示されるように、電池装置１は、例えば、電池パック２と、制御装置３と、水冷ユニット４と、を備えている。電池装置１では、水冷ユニット４の経路内を循環する流体（冷却水）と電池パック２の電池モジュール６（図２参照）との熱交換によって、電池パック２が繰り返し冷却されるよう構成されている。水冷ユニット４は、冷却ユニットの一例である。なお、冷却ユニットは、この例には限定されず、例えば、空冷ユニットや、油冷ユニット等であってもよい。 FIG. 1 is a configuration diagram of a battery device 1. As shown in FIG. 1, the battery device 1 includes, for example, a battery pack 2, a control device 3, and a water cooling unit 4. In the battery device 1, the battery pack 2 is configured to be repeatedly cooled by heat exchange between the fluid (cooling water) circulating in the path of the water cooling unit 4 and the battery module 6 (see FIG. 2) of the battery pack 2. There is. The water cooling unit 4 is an example of a cooling unit. The cooling unit is not limited to this example, and may be, for example, an air cooling unit, an oil cooling unit, or the like.

電池装置１は、自動車や電車等の種々の車両に搭載され、それら種々の車両の電源として使用されうる。制御装置３は、例えば、インバータとの組み合わせ等によって構成され、電池パック２から供給される直流電力を交流電力に変換して車両のモータ等を駆動する。電池装置１は、車両用電池装置の一例である。 The battery device 1 is mounted on various vehicles such as automobiles and trains, and can be used as a power source for these various vehicles. The control device 3 is configured by, for example, a combination with an inverter, etc., and converts the DC power supplied from the battery pack 2 into AC power to drive a vehicle motor or the like. The battery device 1 is an example of a vehicle battery device.

図２は、電池パック２の側面図である。なお、以下の各図では、便宜上、互いに直交する三方向が定義されている。Ｘ方向は、電池パック２の長手方向に沿うとともに、電池モジュール６の厚さ方向に沿う。Ｙ方向は、電池パック２の幅方向（短手方向）に沿うとともに、電池モジュール６の幅方向（短手方向）に沿う。Ｚ方向は、電池パック２の高さ方向に沿うとともに、電池モジュール６の長手方向に沿う。Ｘ方向は、第一の方向の一例であり、Ｚ方向は、第二の方向の一例である。 FIG. 2 is a side view of the battery pack 2. In each of the following figures, for convenience, three directions orthogonal to each other are defined. The X direction is along the longitudinal direction of the battery pack 2 and along the thickness direction of the battery module 6. The Y direction is along the width direction (short direction) of the battery pack 2 and along the width direction (short direction) of the battery module 6. The Z direction is along the height direction of the battery pack 2 and along the longitudinal direction of the battery module 6. The X direction is an example of the first direction, and the Z direction is an example of the second direction.

図１，２に示されるように、水冷ユニット４は、例えば、複数の冷却プレート４１と、接続部４２と、循環部４３と、を有する。冷却プレート４１は、それぞれ、電池モジュール６と熱的に接続された状態に設けられている。各冷却プレート４１の内部には、電池モジュール６を冷却する流体が流れる流路４０（図８参照）が設けられている。水冷ユニット４は、例えば、Ｘ方向に互いに間隔をあけて並んだ四つの冷却プレート４１を有している。流路４０は、第一の流路の一例である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the water cooling unit 4 has, for example, a plurality of cooling plates 41, a connection portion 42, and a circulation portion 43. Each of the cooling plates 41 is provided in a state of being thermally connected to the battery module 6. Inside each cooling plate 41, a flow path 40 (see FIG. 8) through which a fluid for cooling the battery module 6 flows is provided. The water cooling unit 4 has, for example, four cooling plates 41 arranged so as to be spaced apart from each other in the X direction. The flow path 40 is an example of the first flow path.

接続部４２は、複数の接続配管４２ａを有する。本実施形態では、例えば、複数の接続配管４２ａによって、冷却プレート４１の各流路４０が電池パック２内で直列に接続されている。なお、接続部４２は、この例には限定されず、例えば、複数の接続配管４２ａによって、冷却プレート４１の各流路４０が並列に接続されてもよいし、直列と並列との組み合わせによって接続されてもよい。 The connection portion 42 has a plurality of connection pipes 42a. In the present embodiment, for example, each flow path 40 of the cooling plate 41 is connected in series in the battery pack 2 by a plurality of connection pipes 42a. The connection portion 42 is not limited to this example, and for example, each flow path 40 of the cooling plate 41 may be connected in parallel by a plurality of connection pipes 42a, or may be connected by a combination of series and parallel. May be done.

冷却プレート４１の各流路４０を直列に接続する場合には、Ｘ方向の中央部側に位置される冷却プレート４１が上流側となり、Ｘ方向の端部側に位置される冷却プレート４１が下流側となるように各流路４０を接続するのが好ましい。このような構成によれば、Ｘ方向の端部側よりも電池モジュール６の温度が高くなりやすいＸ方向の中央部側において、流路４０を流れる流体（冷却水）による電池モジュール６の冷却効果を高めることができる。よって、例えば、場所による電池モジュール６の温度ばらつきが抑制されやすく、ひいては電池パック２の寿命が長くなりやすい。 When the flow paths 40 of the cooling plates 41 are connected in series, the cooling plate 41 located on the central side in the X direction is on the upstream side, and the cooling plate 41 located on the end side in the X direction is on the downstream side. It is preferable to connect each flow path 40 so as to be on the side. According to such a configuration, the cooling effect of the battery module 6 by the fluid (cooling water) flowing through the flow path 40 on the central portion side in the X direction where the temperature of the battery module 6 tends to be higher than the end side in the X direction. Can be enhanced. Therefore, for example, the temperature variation of the battery module 6 depending on the location is likely to be suppressed, and the life of the battery pack 2 is likely to be extended.

図１に示されるように、循環部４３には、例えば、圧力計４４や、タンク４５、ポンプ４６、バルブ４７、ラジエータ４８、流量計４９等が設けられている。圧力計４４等の各部品は、循環部４３の接続配管４３ａを介して、互いに接続されている。循環部４３では、ポンプ４６が動作することで、電池パック２（接続部４２）の下流側から流出した流体が、ラジエータ４８を通過して電池パック２の上流側に戻される。流体は、ラジエータ４８を通過する過程で外気に熱を奪われることで冷却される。したがって、冷却された流体が電池パック２の上流側に戻されるため、電池パック２をより効率よく冷却することができる。ラジエータ４８は、熱交換器の一例である。なお、熱交換器は、この例には限定されず、例えば、タンク４５内に貯留された流体と熱交換を行うチラー等が設けられてもよい。 As shown in FIG. 1, the circulation unit 43 is provided with, for example, a pressure gauge 44, a tank 45, a pump 46, a valve 47, a radiator 48, a flow meter 49, and the like. Each component such as the pressure gauge 44 is connected to each other via the connection pipe 43a of the circulation portion 43. In the circulation portion 43, the pump 46 operates so that the fluid flowing out from the downstream side of the battery pack 2 (connection portion 42) passes through the radiator 48 and is returned to the upstream side of the battery pack 2. The fluid is cooled by being deprived of heat by the outside air in the process of passing through the radiator 48. Therefore, since the cooled fluid is returned to the upstream side of the battery pack 2, the battery pack 2 can be cooled more efficiently. The radiator 48 is an example of a heat exchanger. The heat exchanger is not limited to this example, and for example, a chiller or the like for heat exchange with the fluid stored in the tank 45 may be provided.

図３は、電池パック２の分解斜視図である。図２，３に示されるように、電池パック２は、例えば、筐体５と、複数のサブアセンブリ１０と、を有する。サブアセンブリ１０は、少なくとも一つの電池モジュール６と冷却プレート４１とが一体化されたものである。換言すると、サブアセンブリ１０は、冷却プレート４１に対して二つの電池モジュール６が一体化された第一のサブアセンブリ１０Ａと、冷却プレート４１に対して一つの電池モジュール６が一体化された第二のサブアセンブリ１０Ｂと、を含む。筐体５には、例えば、三つの第一のサブアセンブリ１０Ａと一つの第二のサブアセンブリ１０ＢとがＸ方向に一列に並んだ状態で収容されている。電池パック２は、電池モジュール集合体等とも称されうる。筐体５は、第一の筐体の一例である。 FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery pack 2. As shown in FIGS. 2 and 3, the battery pack 2 has, for example, a housing 5 and a plurality of subassemblies 10. The subassembly 10 is a combination of at least one battery module 6 and a cooling plate 41. In other words, the subassembly 10 includes a first subassembly 10A in which two battery modules 6 are integrated with the cooling plate 41, and a second subassembly 10 in which one battery module 6 is integrated with the cooling plate 41. Includes subassembly 10B and. In the housing 5, for example, three first subassemblies 10A and one second subassembly 10B are housed in a line in the X direction. The battery pack 2 may also be referred to as a battery module assembly or the like. The housing 5 is an example of the first housing.

図４は、電池モジュール６の分解斜視図である。図４に示されるように、電池モジュール６は、例えば、筐体７と、複数の電池セル８と、導電部材（バスバー）９と、を有する。電池セル８、および導電部材９は、筐体７に収容される。複数の電池セル８は、複数の導電部材９によって互いに電気的に接続される。また、複数の電池セル８の電力、すなわち電池モジュール６の電力は、一対の出力端子部６ａ，６ｂを介して、外部に出力可能となっている。一対の出力端子部６ａ，６ｂのうち一方は正極端子であり、他方は負極端子である。電池モジュール６は、電池セル集合体や、組電池等とも称されうる。筐体７は、第二の筐体の一例である。 FIG. 4 is an exploded perspective view of the battery module 6. As shown in FIG. 4, the battery module 6 has, for example, a housing 7, a plurality of battery cells 8, and a conductive member (bus bar) 9. The battery cell 8 and the conductive member 9 are housed in the housing 7. The plurality of battery cells 8 are electrically connected to each other by a plurality of conductive members 9. Further, the electric power of the plurality of battery cells 8, that is, the electric power of the battery module 6 can be output to the outside via the pair of output terminal portions 6a and 6b. One of the pair of output terminal portions 6a and 6b is a positive electrode terminal, and the other is a negative electrode terminal. The battery module 6 may also be referred to as a battery cell aggregate, an assembled battery, or the like. The housing 7 is an example of the second housing.

筐体７は、Ｚ方向に長い直方体状に構成されている。筐体７は、複数の壁部７ａ〜７ｉを有する。壁部７ａおよび壁部７ｂは、いずれも、Ｘ方向と直交する方向（ＹＺ平面）に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部７ａは、底壁部や下壁部等と称され、壁部７ｂは、天壁部や上壁部等と称される。壁部７ａは、複数の電池セル８の下面と面している。壁部７ａは、複数の電池セル８が筐体７に収容された状態で、電池セル８のそれぞれと熱的に接続される。壁部７ａは、第一の壁部の一例である。 The housing 7 is configured in a rectangular parallelepiped shape that is long in the Z direction. The housing 7 has a plurality of wall portions 7a to 7i. Both the wall portion 7a and the wall portion 7b extend in a direction orthogonal to the X direction (YZ plane), and are provided in parallel with each other at intervals in the X direction. The wall portion 7a is referred to as a bottom wall portion, a lower wall portion, or the like, and the wall portion 7b is referred to as a top wall portion, an upper wall portion, or the like. The wall portion 7a faces the lower surface of the plurality of battery cells 8. The wall portion 7a is thermally connected to each of the battery cells 8 in a state where the plurality of battery cells 8 are housed in the housing 7. The wall portion 7a is an example of the first wall portion.

壁部７ｃおよび壁部７ｅは、いずれも、Ｙ方向と直交する方向（ＸＺ平面）に沿って延びており、Ｙ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。また、壁部７ｄおよび壁部７ｆは、いずれも、Ｚ方向と直交する方向（ＸＹ平面）に沿って延びており、Ｚ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部７ｃ〜７ｆは、側壁部や周壁部等と称される。壁部７ｄ，７ｆには、それぞれ、複数のナット１６が設けられている。ナット１６は、例えば、インサート成形等によって、筐体７と一体に構成されている。 Both the wall portion 7c and the wall portion 7e extend in a direction orthogonal to the Y direction (XZ plane), and are provided in parallel with each other at intervals in the Y direction. Further, both the wall portion 7d and the wall portion 7f extend in a direction orthogonal to the Z direction (XY plane), and are provided in parallel with each other at intervals in the Z direction. The wall portions 7c to 7f are referred to as a side wall portion, a peripheral wall portion, and the like. A plurality of nuts 16 are provided on the wall portions 7d and 7f, respectively. The nut 16 is integrally formed with the housing 7 by, for example, insert molding or the like.

壁部７ｇは、壁部７ａ，７ｂに沿って延びた長方形状の板状に構成されている。壁部７ｇは、壁部７ａと壁部７ｂとの間に位置され、壁部７ｃと壁部７ｅとの間、および壁部７ｄと壁部７ｆとの間に渡っている。壁部７ｇは、筐体７内をＸ方向、すなわち電池セル８側の空間と導電部材９側の空間とに仕切っている。壁部７ｇは、中間壁部や仕切壁等と称されうる。 The wall portion 7g is formed in the shape of a rectangular plate extending along the wall portions 7a and 7b. The wall portion 7g is located between the wall portion 7a and the wall portion 7b, and extends between the wall portion 7c and the wall portion 7e, and between the wall portion 7d and the wall portion 7f. The wall portion 7g partitions the inside of the housing 7 in the X direction, that is, a space on the battery cell 8 side and a space on the conductive member 9 side. The wall portion 7g may be referred to as an intermediate wall portion, a partition wall, or the like.

壁部７ｈは、壁部７ｃ，７ｅに沿って延びた長方形状の板状に構成されている。壁部７ｈは、いずれも、壁部７ｃと壁部７ｅとの間に位置され、壁部７ｄと壁部７ｆとの間、および壁部７ａと壁部７ｇとの間に渡っている。また、壁部７ｉは、壁部７ｄ，７ｆに沿って延びた長方形状の板状に構成されている。壁部７ｉは、いずれも、壁部７ｄと壁部７ｆとの間に位置され、壁部７ｃと壁部７ｅとの間、および壁部７ａと壁部７ｇとの間に渡っている。本実施形態では、互いに交差した壁部７ｈおよび壁部７ｉによって、筐体７内に合計二十四個の収容室７ｊが設けられている。そして、各収容室７ｊに、一つずつ電池セル８が入れられている。壁部７ｈ，７ｉは、隔壁部や、仕切壁、分離壁等と称される。また、壁部７ｈ，７ｉは、絶縁部の一例である。 The wall portion 7h is formed in a rectangular plate shape extending along the wall portions 7c and 7e. Each of the wall portions 7h is located between the wall portion 7c and the wall portion 7e, and extends between the wall portion 7d and the wall portion 7f and between the wall portion 7a and the wall portion 7g. Further, the wall portion 7i is formed in a rectangular plate shape extending along the wall portions 7d and 7f. Each of the wall portions 7i is located between the wall portion 7d and the wall portion 7f, and extends between the wall portion 7c and the wall portion 7e, and between the wall portion 7a and the wall portion 7g. In the present embodiment, a total of 24 storage chambers 7j are provided in the housing 7 by the wall portions 7h and the wall portions 7i intersecting each other. And one battery cell 8 is put in each accommodation room 7j. The wall portions 7h and 7i are referred to as a partition wall portion, a partition wall, a separation wall, and the like. Further, the wall portions 7h and 7i are examples of the insulating portions.

また、筐体７は、複数の部品（分割体）が組み合わせられて構成されている。具体的には、筐体７は、例えば、ケース７１と、ミドルカバー７２と、トップカバー７３と、を有する。ケース７１は、少なくとも、壁部７ａと、壁部７ｃ〜７ｆの一部（下側部分）と、壁部７ｈ，７ｉと、を有する。ミドルカバー７２は、少なくとも、壁部７ｇと、壁部７ｃ〜７ｆの一部（上側部分）と、を有する。また、トップカバー７３は、少なくとも壁部７ｂを有する。 Further, the housing 7 is configured by combining a plurality of parts (divided bodies). Specifically, the housing 7 has, for example, a case 71, a middle cover 72, and a top cover 73. The case 71 has at least a wall portion 7a, a part (lower portion) of the wall portions 7c to 7f, and wall portions 7h and 7i. The middle cover 72 has at least a wall portion 7 g and a part (upper portion) of the wall portions 7c to 7f. Further, the top cover 73 has at least a wall portion 7b.

ミドルカバー７２は、ケース７１における電池セル８の収容室７ｊを塞ぎ、ケース７１と一体化される。また、トップカバー７３は、ミドルカバー７２における導電部材９の収容部分を塞ぎ、ミドルカバー７２と一体化される。ケース７１、ミドルカバー７２、およびトップカバー７３は、例えば、スナップフィットや、結合具等によって互いに結合されうる。ケース７１は、第一筐体部材や下ケース等とも称され、ミドルカバー７２は、第二筐体部材や中ケース等とも称され、トップカバー７３は、第三筐体部材や蓋等とも称されうる。筐体７は、例えば、合成樹脂材料等の絶縁材料によって構成される。 The middle cover 72 closes the storage chamber 7j of the battery cell 8 in the case 71 and is integrated with the case 71. Further, the top cover 73 closes the accommodating portion of the conductive member 9 in the middle cover 72 and is integrated with the middle cover 72. The case 71, the middle cover 72, and the top cover 73 can be bonded to each other by, for example, a snap fit, a binder, or the like. The case 71 is also referred to as a first housing member, a lower case, or the like, the middle cover 72 is also referred to as a second housing member, a middle case, or the like, and the top cover 73 is also referred to as a third housing member, a lid, or the like. Can be done. The housing 7 is made of an insulating material such as a synthetic resin material.

電池セル８は、例えば、リチウムイオン二次電池等で構成されている。なお、電池セル８は、ニッケル水素電池や、ニッケルカドミウム電他等、他の二次電池であってもよい。リチウムイオン二次電池は、非水電解質二次電池の一種であり、電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担う。正極材料としては、例えば、リチウムマンガン複合酸化物や、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、リチウムマンガンコバルト複合酸化物、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物等が用いられ、負極材料としては、例えば、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）等の酸化物系材料や、ニオブ複合酸化物等の酸化物材料等が用いられる。また、電解質（例えば、電解液）としては、フッ素系錯塩（例えばＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が配合された、例えば、炭酸エチレンや、炭酸プロピレン、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジメチル等の有機溶媒等が単独であるいは複数混合されて用いられる。電池セル８は、単電池等とも称される。 The battery cell 8 is composed of, for example, a lithium ion secondary battery or the like. The battery cell 8 may be a nickel-metal hydride battery, a nickel-cadmium battery, or another secondary battery. A lithium ion secondary battery is a kind of non-aqueous electrolyte secondary battery, and lithium ions in the electrolyte are responsible for electrical conduction. Examples of the positive electrode material include lithium manganese composite oxide, lithium nickel composite oxide, lithium cobalt composite oxide, lithium nickel cobalt composite oxide, lithium manganese cobalt composite oxide, spinel type lithium manganese nickel composite oxide, and olivine. A lithium phosphorus oxide having a structure or the like is used, and as the negative electrode material, for example, an oxide-based material such as lithium titanate (LTO), an oxide material such as a niobium composite oxide, or the like is used. Further, as the electrolyte (for example, the electrolytic solution), a lithium salt such as a fluorine-based complex salt (for example, LiBF4, LiPF6) is blended, for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, dimethyl carbonate and the like. Organic solvents and the like are used alone or in admixture of a plurality. The battery cell 8 is also referred to as a cell or the like.

電池セル８は、Ｙ方向に扁平な直方体状に構成されている。電池セル８の上面には、一対の電極部８ａ，８ｂが設けられている。一対の電極部８ａ，８ｂのうち一方は正極端子であり、他方は負極端子である。電池セル８は、例えば、アルミニウム等の金属材料によって構成されている。電池セル８は、所謂角型缶タイプのものであり、缶セル等とも称されうる。 The battery cell 8 is formed in a rectangular parallelepiped shape flat in the Y direction. A pair of electrode portions 8a and 8b are provided on the upper surface of the battery cell 8. One of the pair of electrode portions 8a and 8b is a positive electrode terminal, and the other is a negative electrode terminal. The battery cell 8 is made of a metal material such as aluminum. The battery cell 8 is a so-called square can type, and may also be referred to as a can cell or the like.

図５は、第一のサブアセンブリ１０Ａの分解斜視図であり、図６は、第一のサブアセンブリ１０Ａを上側から見た斜視図であり、図７は、第一のサブアセンブリ１０Ａを下側から見た斜視図である。図５〜７に示されるように、第一のサブアセンブリ１０Ａは、例えば、二つの電池モジュール６と、冷却プレート４１と、複数のブラケット１１，１２と、複数のボルト１３，１４と、複数のナット１５と、を有している。二つの電池モジュール６は、それぞれの壁部７ａが互いに面し、且つそれぞれの出力端子部６ａ，６ｂがＺ方向の一方（上方）に位置された状態で、冷却プレート４１と一体化される。 5 is an exploded perspective view of the first subassembly 10A, FIG. 6 is a perspective view of the first subassembly 10A as viewed from above, and FIG. 7 is a lower side view of the first subassembly 10A. It is a perspective view seen from. As shown in FIGS. 5-7, the first subassembly 10A includes, for example, two battery modules 6, a cooling plate 41, a plurality of brackets 11 and 12, a plurality of bolts 13 and 14, and a plurality of bolts 13.14. It has a nut 15. The two battery modules 6 are integrated with the cooling plate 41 in a state where the wall portions 7a face each other and the output terminal portions 6a and 6b are located on one side (upper side) in the Z direction.

図５に示されるように、冷却プレート４１は、例えば、ベース部４１ａと、第一の突出部４１ｂと、第二の突出部４１ｃと、を有する。ベース部４１ａは、Ｘ方向と直交する方向（ＹＺ平面）に沿って延びた長方形状の板状に構成されている。ベース部４１ａの大きさは、壁部７ａの大きさと略同じである。 As shown in FIG. 5, the cooling plate 41 has, for example, a base portion 41a, a first protruding portion 41b, and a second protruding portion 41c. The base portion 41a is formed in the shape of a rectangular plate extending along a direction (YZ plane) orthogonal to the X direction. The size of the base portion 41a is substantially the same as the size of the wall portion 7a.

第一の突出部４１ｂは、ベース部４１ａからＺ方向の一方（上方）に突出している。第一の突出部４１ｂのＹ方向に沿った幅は、ベース部４１ａのＹ方向に沿った幅よりも狭い。図５，６に示されるように、第一の突出部４１ｂは、二つのブラケット１１の取付部１１ｂ同士の間に位置され、ボルト１４およびナット１５によって取付部１１ｂとともに結合される。 The first protruding portion 41b protrudes from the base portion 41a in one direction (upward) in the Z direction. The width of the first protrusion 41b along the Y direction is narrower than the width of the base portion 41a along the Y direction. As shown in FIGS. 5 and 6, the first protrusion 41b is located between the mounting portions 11b of the two brackets 11 and is coupled together with the mounting portion 11b by the bolt 14 and the nut 15.

第二の突出部４１ｃは、ベース部４１ａからＺ方向の他方（下方）に突出している。第二の突出部４１ｃのＹ方向に沿った幅は、第一の突出部４１ｂのＹ方向に沿った幅と略同じである。図５，７に示されるように、第二の突出部４１ｃは、二つのブラケット１２の取付部１２ｂ同士の間に位置され、ボルト１４およびナット１５によって取付部１２ｂとともに結合される。 The second protruding portion 41c protrudes from the base portion 41a to the other side (downward) in the Z direction. The width of the second protrusion 41c along the Y direction is substantially the same as the width of the first protrusion 41b along the Y direction. As shown in FIGS. 5 and 7, the second protrusion 41c is located between the mounting portions 12b of the two brackets 12 and is coupled together with the mounting portion 12b by the bolt 14 and the nut 15.

また、第二の突出部４１ｃには、流路４０の入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂが設けられている。入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂは、第二の突出部４１ｃの露出部分、すなわち取付部１２ｂとＹ方向にずれた位置に設けられている。入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂは、互いにＸ方向の反対側に向けて開放されている。入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂには、それぞれ、接続部４２（図２参照）の接続配管４２ａが接続される。 Further, the second protruding portion 41c is provided with an inlet opening 40a and an outlet opening 40b of the flow path 40. The inlet opening 40a and the outlet opening 40b are provided at positions displaced in the Y direction from the exposed portion of the second protruding portion 41c, that is, the mounting portion 12b. The inlet opening 40a and the outlet opening 40b are open toward opposite sides in the X direction. The connection pipe 42a of the connection portion 42 (see FIG. 2) is connected to the inlet opening 40a and the outlet opening 40b, respectively.

図８は、冷却プレート４１の分解斜視図である。図８に示されるように、冷却プレート４１は、例えば、Ｘ方向に分割された二つの分割体４１Ａ，４１Ｂを有している。分割体４１Ａの厚さは、分割体４１Ｂの厚さよりも厚い。分割体４１Ａには、流路４０を構成する凹部４０ｘが設けられている。凹部４０ｘは、分割体４１Ａの内面４１ｅ、すなわち分割体４１Ｂ側を向いた面に設けられ、分割体４１Ｂから離れる方向に凹んでいる。 FIG. 8 is an exploded perspective view of the cooling plate 41. As shown in FIG. 8, the cooling plate 41 has, for example, two divided bodies 41A and 41B divided in the X direction. The thickness of the divided body 41A is thicker than the thickness of the divided body 41B. The divided body 41A is provided with a recess 40x constituting the flow path 40. The recess 40x is provided on the inner surface 41e of the split body 41A, that is, the surface facing the split body 41B side, and is recessed in a direction away from the split body 41B.

凹部４０ｘは、第二の突出部４１ｃ内に位置される二つの端部４０ｃを有している。凹部４０ｘは、一方の端部４０ｃから冷却プレート４１の略中心部４１ｆを通るようにＺ方向に延びて往復し、且つ冷却プレート４１の周縁部４１ｇを通るように周状に延びて他方の端部４０ｃと接続される。換言すると、凹部４０ｘ（流路４０）は、冷却プレート４１の周縁部４１ｇよりも中心部４１ｆの近くが上流側となり、中心部４１ｆよりも周縁部４１ｇの近くが下流側となるように延びている。凹部４０ｘの他方の端部４０ｃは、出口開口４０ｂと接続されている。出口開口４０ｂは、分割体４１ＡをＸ方向に貫通している。 The recess 40x has two ends 40c located within the second protrusion 41c. The recess 40x extends from one end 40c in the Z direction so as to pass through the substantially central portion 41f of the cooling plate 41 and reciprocates, and extends circumferentially so as to pass through the peripheral edge portion 41g of the cooling plate 41 and extends to the other end. It is connected to the unit 40c. In other words, the recess 40x (flow path 40) extends so that the vicinity of the central portion 41f is on the upstream side of the peripheral portion 41g of the cooling plate 41 and the vicinity of the peripheral portion 41g is on the downstream side of the central portion 41f. There is. The other end 40c of the recess 40x is connected to the outlet opening 40b. The outlet opening 40b penetrates the divided body 41A in the X direction.

また、凹部４０ｘの一方の端部４０ｃは、入口開口４０ａと接続されている。入口開口４０ａは、分割体４１ＢをＸ方向に貫通している。分割体４１Ｂは、凹部４０ｘを覆った状態で、結合具４１Ｃによって分割体４１Ａと結合（一体化）される。 Further, one end 40c of the recess 40x is connected to the inlet opening 40a. The inlet opening 40a penetrates the divided body 41B in the X direction. The split body 41B is coupled (integrated) with the split body 41A by the coupling tool 41C in a state of covering the recess 40x.

また、分割体４１Ａと分割体４１Ｂとの間には、不図示のシール部材が設けられている。シール部材は、例えば、分割体４１Ａの内面４１ｅに塗布される液状ガスケット（嫌気性硬化樹脂）等である。シール部材によって、流路４０の周囲から流体（冷却水）が漏れるのが抑制される。なお、内面４１ｅの凹部４０ｘの周囲には、液体状のシール部材を捕捉するための凹部が設けられている。これにより、分割体４１Ａ，４１Ｂの結合時に内面４１ｅに沿って広がるシール部材が凹部４０ｘ内に浸入するのが抑制されている。 Further, a seal member (not shown) is provided between the divided body 41A and the divided body 41B. The sealing member is, for example, a liquid gasket (anaerobic curing resin) applied to the inner surface 41e of the divided body 41A. The sealing member suppresses the leakage of fluid (cooling water) from the periphery of the flow path 40. A recess for capturing the liquid sealing member is provided around the recess 40x on the inner surface 41e. As a result, when the divided bodies 41A and 41B are joined, the sealing member spreading along the inner surface 41e is suppressed from entering the recess 40x.

図５に示されるように、冷却プレート４１は、入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂがＺ方向の他方（下方）、すなわち出力端子部６ａ，６ｂとは反対側に位置された状態で、二つの電池モジュール６と一体化される。換言すると、入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂは、第一のサブアセンブリ１０Ａの上端部１０ａよりも下端部１０ｂの近くに設けられ、出力端子部６ａ，６ｂは、第一のサブアセンブリ１０Ａの下端部１０ｂよりも上端部１０ａの近くに設けられている。上端部１０ａは、一端部の一例であり、下端部１０ｂは、他端部の一例である。 As shown in FIG. 5, the cooling plate 41 has two batteries in a state where the inlet opening 40a and the outlet opening 40b are located on the other side (lower side) in the Z direction, that is, on the side opposite to the output terminal portions 6a and 6b. It is integrated with the module 6. In other words, the inlet opening 40a and the outlet opening 40b are provided closer to the lower end portion 10b than the upper end portion 10a of the first subassembly 10A, and the output terminal portions 6a and 6b are the lower end portions of the first subassembly 10A. It is provided closer to the upper end portion 10a than 10b. The upper end portion 10a is an example of one end portion, and the lower end portion 10b is an example of the other end portion.

また、壁部７ａと冷却プレート４１との間には、それぞれ、不図示の熱伝導層が設けられている。熱伝導層は、例えば、熱伝導グリスや、熱伝導シート等である。熱伝導層によって、壁部７ａと冷却プレート４１との間の熱伝達性が向上し、ひいては冷却プレート４１による壁部７ａ（複数の電池セル８）の冷却効果を高めることができる。 Further, a heat conductive layer (not shown) is provided between the wall portion 7a and the cooling plate 41, respectively. The heat conductive layer is, for example, heat conductive grease, a heat conductive sheet, or the like. The heat conductive layer improves the heat transferability between the wall portion 7a and the cooling plate 41, and can enhance the cooling effect of the wall portion 7a (plurality of battery cells 8) by the cooling plate 41.

図５，６に示されるように、ブラケット１１は、それぞれ、複数の取付部１１ａ〜１１ｃを有している。取付部１１ａは、壁部７ｄに沿って延びた四角形状の板状に形成されている。また、取付部１１ａのＹ方向の両端部には、壁部７ｄから離れる方向に屈曲した屈曲部１１ｄが設けられている。屈曲部１１ｄは、壁部７ｄに露出した複数のナット１６とＺ方向に並ぶ。本実施形態では、これらのナット１６に、屈曲部１１ｄを間に挟んだ状態でボルト１３が結合されることにより、ブラケット１１が電池モジュール６に固定される。取付部１１ａは、第一の取付部や、底壁部、ベース部等とも称される。 As shown in FIGS. 5 and 6, each of the brackets 11 has a plurality of mounting portions 11a to 11c. The mounting portion 11a is formed in a rectangular plate shape extending along the wall portion 7d. Further, bent portions 11d bent in a direction away from the wall portion 7d are provided at both ends of the mounting portion 11a in the Y direction. The bent portion 11d is aligned with the plurality of nuts 16 exposed on the wall portion 7d in the Z direction. In the present embodiment, the bracket 11 is fixed to the battery module 6 by connecting the bolt 13 to these nuts 16 with the bent portion 11d sandwiched between them. The mounting portion 11a is also referred to as a first mounting portion, a bottom wall portion, a base portion, or the like.

取付部１１ｂは、取付部１１ａの冷却プレート４１側の端部からＺ方向の一方（上方）に突出し、Ｙ方向に細長く延びている。取付部１１ｂは、それぞれ、第一の突出部４１ｂとＸ方向に重ねられている。本実施形態では、図５，６に示されるナット１５に、二つの取付部１１ｂおよび第一の突出部４１ｂを間に挟んだ状態でボルト１４が結合されることにより、ブラケット１１を介して二つの電池モジュール６と冷却プレート４１とが一体化される。取付部１１ｂは、第二の取付部や、立壁部等とも称される。 The mounting portion 11b protrudes in one direction (upward) in the Z direction from the end portion of the mounting portion 11a on the cooling plate 41 side, and extends elongated in the Y direction. The mounting portions 11b are respectively overlapped with the first protruding portion 41b in the X direction. In the present embodiment, the bolt 14 is connected to the nut 15 shown in FIGS. The two battery modules 6 and the cooling plate 41 are integrated. The mounting portion 11b is also referred to as a second mounting portion, a standing wall portion, or the like.

取付部１１ｃは、それぞれ、屈曲部１１ｄからＺ方向の一方（上方）に突出し、Ｘ方向に細長く延びている。取付部１１ｃは、第一のサブアセンブリ１０Ａと筐体５（図３，１３参照）との固定に用いられる。取付部１１ｃは、第三の取付部や、立壁部等とも称される。 Each of the mounting portions 11c protrudes from the bent portion 11d in one direction (upward) in the Z direction and extends elongated in the X direction. The mounting portion 11c is used for fixing the first subassembly 10A and the housing 5 (see FIGS. 3 and 13). The mounting portion 11c is also referred to as a third mounting portion, a standing wall portion, or the like.

図７に示されるように、ブラケット１２は、それぞれ、複数の取付部１２ａ，１２ｂを有している。取付部１２ａは、壁部７ｆに沿って延びた四角形状の板状に形成されている。また、取付部１２ａのＹ方向の両端部には、壁部７ｆから離れる方向に屈曲した屈曲部１２ｃが設けられている。屈曲部１２ｃは、壁部７ｆに露出した複数のナット１６とＺ方向に並ぶ。本実施形態では、これらのナット１６に、屈曲部１２ｃを間に挟んだ状態でボルト１３が結合されることにより、ブラケット１２が電池モジュール６に固定される。取付部１２ａは、第一の取付部や、底壁部、ベース部等とも称される。 As shown in FIG. 7, the bracket 12 has a plurality of mounting portions 12a and 12b, respectively. The mounting portion 12a is formed in a rectangular plate shape extending along the wall portion 7f. Further, bent portions 12c bent in a direction away from the wall portion 7f are provided at both ends of the mounting portion 12a in the Y direction. The bent portion 12c is aligned with the plurality of nuts 16 exposed on the wall portion 7f in the Z direction. In the present embodiment, the bracket 12 is fixed to the battery module 6 by connecting the bolt 13 to these nuts 16 with the bent portion 12c sandwiched between them. The mounting portion 12a is also referred to as a first mounting portion, a bottom wall portion, a base portion, or the like.

取付部１２ｂは、取付部１２ａの冷却プレート４１側の端部からＺ方向の他方（下方）に突出している。取付部１２ｂは、それぞれ、第二の突出部４１ｃとＸ方向に重ねられている。本実施形態では、図７に示されるナット１５に、二つの取付部１２ｂおよび第二の突出部４１ｃを間に挟んだ状態でボルト１４が結合されることにより、ブラケット１２を介して二つの電池モジュール６と冷却プレート４１とが一体化される。取付部１２ｂは、第二の取付部や、立壁部等とも称される。 The mounting portion 12b projects from the end portion of the mounting portion 12a on the cooling plate 41 side to the other side (downward) in the Z direction. The mounting portions 12b are respectively overlapped with the second protruding portion 41c in the X direction. In the present embodiment, the nut 15 shown in FIG. 7 is coupled to the bolt 14 with the two mounting portions 12b and the second protruding portion 41c sandwiched between them, so that the two batteries are connected to the nut 15 via the bracket 12. The module 6 and the cooling plate 41 are integrated. The mounting portion 12b is also referred to as a second mounting portion, a standing wall portion, or the like.

図９は、第二のサブアセンブリ１０Ｂの斜視図である。図９に示されるように、第二のサブアセンブリ１０Ｂは、例えば、電池モジュール６と、冷却プレート４１と、ブラケット１１，１２と、複数のボルト１３，１４と、複数のナットと、を有している。なお、図９では、便宜上、ボルト１４と結合されるナットは図示省略されている。第二のサブアセンブリ１０Ｂの構成は、電池モジュール６が一つの点以外は、第一のサブアセンブリ１０Ａの構成と同じである。なお、本実施形態では、第二のサブアセンブリ１０Ｂが設けられた場合が例示されるが、これには限定されず、例えば、すべてが第一のサブアセンブリ１０Ａであってもよい。サブアセンブリ１０（電池モジュール６）の数は、電池装置１が搭載される車両に応じて種々に変更可能である。 FIG. 9 is a perspective view of the second subassembly 10B. As shown in FIG. 9, the second subassembly 10B has, for example, a battery module 6, a cooling plate 41, brackets 11 and 12, a plurality of bolts 13 and 14, and a plurality of nuts. ing. In FIG. 9, for convenience, the nut to be connected to the bolt 14 is not shown. The configuration of the second subassembly 10B is the same as the configuration of the first subassembly 10A except that the battery module 6 is one point. In this embodiment, the case where the second subassembly 10B is provided is exemplified, but the present invention is not limited to this, and for example, all of them may be the first subassembly 10A. The number of subassemblies 10 (battery modules 6) can be variously changed depending on the vehicle on which the battery device 1 is mounted.

図１０は、電池パック２を上側から見た斜視図であり、図１１は、図１０の一部の拡大図であって、コネクタカバー５４が取り外された状態の図である。電池パック２には、上述した第一のサブアセンブリ１０Ａや、第二のサブアセンブリ１０Ｂ、導電部材（バスバー）、制御基板等が収容される。複数の電池モジュール６は、導電部材によって互いに電気的に接続される。複数の電池モジュール６の電力、すなわち電池パック２の電力は、導電部材およびコネクタ２１，２２を介して、外部に出力可能となっている。コネクタ２１，２２のうち一方は正極コネクタであり、他方は負極コネクタである。コネクタ２１，２２には、電力ケーブル３１（図１参照）のコネクタが接続される。 10 is a perspective view of the battery pack 2 as viewed from above, and FIG. 11 is an enlarged view of a part of FIG. 10, in which the connector cover 54 is removed. The battery pack 2 houses the first subassembly 10A, the second subassembly 10B, the conductive member (bus bar), the control board, and the like described above. The plurality of battery modules 6 are electrically connected to each other by a conductive member. The electric power of the plurality of battery modules 6, that is, the electric power of the battery pack 2, can be output to the outside via the conductive member and the connectors 21 and 22. One of the connectors 21 and 22 is a positive electrode connector and the other is a negative electrode connector. The connector of the power cable 31 (see FIG. 1) is connected to the connectors 21 and 22.

また、図１１に示されるように、電池パック２の二つのコネクタ２１，２２の間には、コネクタ２３，２４が設けられている。コネクタ２３，２４は、通信コネクタである。コネクタ２３，２４には、ＬＡＮケーブル等の通信ケーブル３２（図１参照）のコネクタが接続される。電池パック２は、通信ケーブル３２を介して、制御装置３に制御される。 Further, as shown in FIG. 11, connectors 23 and 24 are provided between the two connectors 21 and 22 of the battery pack 2. The connectors 23 and 24 are communication connectors. A connector of a communication cable 32 (see FIG. 1) such as a LAN cable is connected to the connectors 23 and 24. The battery pack 2 is controlled by the control device 3 via the communication cable 32.

図１２は、電池パック２を下側から見た斜視図である。図１２に示されるように、電池パック２の筐体５は、Ｘ方向に長い直方体状に構成されている。筐体５は、例えば、複数の壁部５ａ〜５ｆを有する。壁部５ａおよび壁部５ｂは、いずれも、Ｚ方向と直交する方向（ＸＹ平面）に沿って延びており、Ｚ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部５ａは、底壁部や下壁部等と称され、壁部５ｂは、天壁部や上壁部等と称される。 FIG. 12 is a perspective view of the battery pack 2 as viewed from below. As shown in FIG. 12, the housing 5 of the battery pack 2 is configured in a rectangular parallelepiped shape long in the X direction. The housing 5 has, for example, a plurality of wall portions 5a to 5f. Both the wall portion 5a and the wall portion 5b extend in a direction orthogonal to the Z direction (XY plane), and are provided in parallel with each other at intervals in the Z direction. The wall portion 5a is referred to as a bottom wall portion, a lower wall portion, or the like, and the wall portion 5b is referred to as a top wall portion, an upper wall portion, or the like.

また、壁部５ａには、車両への取り付け用の複数のナット１７が設けられている。ナット１７は、壁部５ａの周縁部、すなわちアンダカバー５３とＹ方向にずれた位置に設けられている。ナット１７は、例えば、インサート成形等によって、筐体５と一体に構成されている。また、壁部５ａのＸ方向の両側の端面には、循環部４３の接続配管４３ａ（図２参照）と接続可能なコネクタ２５が設けられている。 Further, the wall portion 5a is provided with a plurality of nuts 17 for attachment to the vehicle. The nut 17 is provided at a peripheral portion of the wall portion 5a, that is, at a position deviated from the undercover 53 in the Y direction. The nut 17 is integrally formed with the housing 5 by, for example, insert molding or the like. Further, on both end faces of the wall portion 5a in the X direction, a connector 25 that can be connected to the connection pipe 43a (see FIG. 2) of the circulation portion 43 is provided.

図１３は、電池パック２の筐体５の一部の分解斜視図である。図１３に示されるように、壁部５ａには、接続部４２の接続配管４２ａ（図２参照）の設置スペースとなる開口部５ｒが設けられている。開口部５ｒは、壁部５ａのＹ方向の中央部に位置され、Ｘ方向に沿って延びている。また、開口部５ｒは、壁部５ａをＺ方向に貫通している。開口部５ｒには、接続配管４２ａおよびサブアセンブリ１０（冷却プレート４１）の第二の突出部４１ｃ（図２，７参照）が設置（収容）される。開口部５ｒのＹ方向の両側の端部と第二の突出部４１ｃとの当接によって、サブアセンブリ１０の壁部５ａに対するＹ方向への移動が制限される。開口部５ｒは、図１２に示されるアンダカバー５３によって、Ｚ方向の他方（下方）から覆われる。 FIG. 13 is an exploded perspective view of a part of the housing 5 of the battery pack 2. As shown in FIG. 13, the wall portion 5a is provided with an opening 5r that serves as an installation space for the connection pipe 42a (see FIG. 2) of the connection portion 42. The opening 5r is located at the center of the wall 5a in the Y direction and extends along the X direction. Further, the opening portion 5r penetrates the wall portion 5a in the Z direction. A second protrusion 41c (see FIGS. 2 and 7) of the connection pipe 42a and the subassembly 10 (cooling plate 41) is installed (accommodated) in the opening 5r. The contact between the ends of the opening 5r on both sides in the Y direction and the second protrusion 41c limits the movement of the subassembly 10 in the Y direction with respect to the wall portion 5a. The opening 5r is covered from the other side (below) in the Z direction by the undercover 53 shown in FIG.

また、図１３に示されるように、壁部５ａのＺ方向の一方（上方）、すなわち収容部５ｊ側を向いた面には、凹部５ｘが設けられている。凹部５ｘは、収容部５ｊ側に向けて開放され、収容部５ｊから離れる方向に凹んでいる。凹部５ｘには、サブアセンブリ１０の屈曲部１２ｃ（図７，１３参照）が収容（嵌合）される。凹部５ｘの側面と屈曲部１２ｃとの当接によって、サブアセンブリ１０の壁部５ａ（ＸＹ平面）に沿った移動が制限される。サブアセンブリ１０の取付部１１ｃは、凹部５ｘと屈曲部１２ｃとが互いに位置決めされた状態で、ボルトおよびナットによって筐体５に結合される。壁部５ａは、底部の一例である。また、凹部５ｘは、第一の位置決め部の一例であり、屈曲部１２ｃは、第二の位置決め部の一例である。 Further, as shown in FIG. 13, a recess 5x is provided on one side (upper side) of the wall portion 5a in the Z direction, that is, on the surface facing the accommodating portion 5j side. The recess 5x is opened toward the accommodating portion 5j and is recessed in a direction away from the accommodating portion 5j. The bent portion 12c (see FIGS. 7 and 13) of the subassembly 10 is accommodated (fitted) in the recess 5x. The contact between the side surface of the recess 5x and the bent portion 12c limits the movement of the subassembly 10 along the wall portion 5a (XY plane). The mounting portion 11c of the subassembly 10 is coupled to the housing 5 by bolts and nuts in a state where the recess 5x and the bent portion 12c are positioned with each other. The wall portion 5a is an example of the bottom portion. Further, the recess 5x is an example of the first positioning portion, and the bent portion 12c is an example of the second positioning portion.

図１０に示されるように、壁部５ｃおよび壁部５ｅは、いずれも、Ｙ方向と直交する方向（ＸＺ平面）に沿って延びており、Ｙ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。また、壁部５ｄおよび壁部５ｆは、いずれも、Ｘ方向と直交する方向（ＹＺ平面）に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部５ｃ〜５ｆは、側壁部や周壁部等と称される。壁部５ｃ，５ｅには、それぞれ、車両への取り付け用の複数のナット１９、および補強用の複数のビード２０が設けられている。また、壁部５ｂにも、補強用の複数のビード１８が設けられている。ビード１８，２０は、それぞれ、Ｘ方向に沿って細長く延びている。 As shown in FIG. 10, both the wall portion 5c and the wall portion 5e extend in a direction orthogonal to the Y direction (XZ plane), and are provided in parallel with each other at intervals in the Y direction. There is. Further, both the wall portion 5d and the wall portion 5f extend along a direction orthogonal to the X direction (YZ plane), and are provided in parallel with each other at intervals in the X direction. The wall portions 5c to 5f are referred to as a side wall portion, a peripheral wall portion, and the like. Each of the wall portions 5c and 5e is provided with a plurality of nuts 19 for mounting on a vehicle and a plurality of beads 20 for reinforcement. Further, the wall portion 5b is also provided with a plurality of bead 18s for reinforcement. The beads 18 and 20 are elongated along the X direction, respectively.

また、筐体５は、複数の部品（分割体）が組み合わせられて構成されている。具体的には、筐体５は、例えば、ケース５１や、トップカバー５２、アンダカバー５３（図１２参照）、コネクタカバー５４等を有する。ケース５１は、少なくとも、壁部５ａ，５ｂの一部（周縁部）と、壁部５ｃ〜５ｅと、を有する。また、図１３に示されるように、ケース５１は、壁部５ｃ，５ｅの少なくとも一部が、フレーム部材に対して取り外し可能に構成されている。 Further, the housing 5 is configured by combining a plurality of parts (divided bodies). Specifically, the housing 5 includes, for example, a case 51, a top cover 52, an under cover 53 (see FIG. 12), a connector cover 54, and the like. The case 51 has at least a part (peripheral portion) of the wall portions 5a and 5b and the wall portions 5c to 5e. Further, as shown in FIG. 13, in the case 51, at least a part of the wall portions 5c and 5e is configured to be removable with respect to the frame member.

図１０，１２に示されるように、トップカバー５２は、少なくとも、壁部５ｂの一部（中心部）を有し、アンダカバー５３は、少なくとも、壁部５ａの一部（中心部）を有する。トップカバー５２およびアンダカバー５３は、それぞれ、ケース５１にシール部材５６（図１２参照）を介して、結合（一体化）されている。すなわち、シール部材５６によって、ケース５１の周縁部が気密および液密に塞がれている。 As shown in FIGS. 10 and 12, the top cover 52 has at least a part (central part) of the wall portion 5b, and the undercover 53 has at least a part (central part) of the wall part 5a. .. The top cover 52 and the under cover 53 are respectively coupled (integrated) to the case 51 via a sealing member 56 (see FIG. 12). That is, the peripheral portion of the case 51 is airtightly and liquidtightly closed by the seal member 56.

コネクタカバー５４は、トップカバー５２に対して着脱可能に構成されている。コネクタカバー５４は、トップカバー５２の上面に設けられたコネクタ２１〜２４を覆っている。ケース５１、トップカバー５２、アンダカバー５３、およびコネクタカバー５４は、例えば、結合具や、溶接、接着剤等によって互いに結合されうる。筐体５は、例えば、金属材料や、合成樹脂材料等によって構成される。 The connector cover 54 is configured to be removable from the top cover 52. The connector cover 54 covers the connectors 21 to 24 provided on the upper surface of the top cover 52. The case 51, the top cover 52, the under cover 53, and the connector cover 54 can be bonded to each other by, for example, a binder, welding, an adhesive, or the like. The housing 5 is made of, for example, a metal material, a synthetic resin material, or the like.

以上のように、本実施形態では、例えば、電池装置１は、壁部７ａのそれぞれと熱的に接続された状態に設けられ、当該壁部７ａとの熱交換によって複数の電池セル８を冷却する流体が流れる流路４０が設けられた複数の冷却プレート４１を備える。このような構成によれば、例えば、複数の冷却プレート４１のそれぞれにおいて、壁部７ａとの熱交換により、複数の電池セル８を冷却することができる。よって、例えば、より簡単な構成でより多くの電池セル８を冷却することの可能な電池装置１を得ることができる。 As described above, in the present embodiment, for example, the battery device 1 is provided in a state of being thermally connected to each of the wall portions 7a, and the plurality of battery cells 8 are cooled by heat exchange with the wall portions 7a. A plurality of cooling plates 41 provided with a flow path 40 through which the fluid flows are provided. According to such a configuration, for example, in each of the plurality of cooling plates 41, the plurality of battery cells 8 can be cooled by heat exchange with the wall portion 7a. Therefore, for example, it is possible to obtain a battery device 1 capable of cooling more battery cells 8 with a simpler configuration.

また、本実施形態では、例えば、電池装置１は、冷却プレート４１のそれぞれの流路４０を直列または並列に接続する接続部４２と、接続部４２の下流側から流出した流体を冷却して接続部４２の上流側に戻す循環部４３と、を有した水冷ユニット４を備える。このような構成によれば、例えば、水冷ユニット４によって、冷却プレート４１と壁部７ａとの熱交換を繰り返し行うことができるため、複数の電池セル８をより長期に亘って効率よく冷却することができる。 Further, in the present embodiment, for example, the battery device 1 cools and connects the connecting portion 42 that connects the respective flow paths 40 of the cooling plate 41 in series or in parallel with the fluid flowing out from the downstream side of the connecting portion 42. A water cooling unit 4 having a circulation unit 43 for returning to the upstream side of the unit 42 is provided. According to such a configuration, for example, the water cooling unit 4 can repeatedly exchange heat between the cooling plate 41 and the wall portion 7a, so that the plurality of battery cells 8 can be efficiently cooled for a longer period of time. Can be done.

また、本実施形態では、例えば、流路４０は、冷却プレート４１の周縁部４１ｇよりも中心部４１ｆの近くが上流側となり、中心部４１ｆよりも周縁部４１ｇの近くが下流側となるように設けられている。このような構成によれば、例えば、周縁部４１ｇよりも壁部７ａの温度が高くなりやすい中心部４１ｆ側において、流路４０を流れる流体（冷却水）による壁部７ａ（電池セル８）の冷却効果を高めることができる。よって、例えば、場所による電池セル８の温度ばらつきが抑制されやすく、ひいては電池モジュール６および電池装置１の寿命が長くなりやすい。 Further, in the present embodiment, for example, in the flow path 40, the vicinity of the central portion 41f is on the upstream side of the peripheral portion 41g of the cooling plate 41, and the vicinity of the peripheral portion 41g is on the downstream side of the central portion 41f. It is provided. According to such a configuration, for example, on the central portion 41f side where the temperature of the wall portion 7a tends to be higher than that of the peripheral portion 41g, the wall portion 7a (battery cell 8) due to the fluid (cooling water) flowing through the flow path 40. The cooling effect can be enhanced. Therefore, for example, the temperature variation of the battery cell 8 depending on the location is likely to be suppressed, and the life of the battery module 6 and the battery device 1 is likely to be extended.

また、本実施形態では、例えば、電池装置１は、それぞれが電池モジュール６と冷却プレート４１とを有し、Ｘ方向に並んだ複数のサブアセンブリ１０を備えている。このような構成によれば、例えば、複数のサブアセンブリ１０によって、電池装置１がより簡素化されやすく、ひいては電池装置１の製造（組立作業）に要する手間が減りやすい。 Further, in the present embodiment, for example, the battery device 1 has a battery module 6 and a cooling plate 41, respectively, and includes a plurality of subassemblies 10 arranged in the X direction. According to such a configuration, for example, the plurality of subassemblies 10 make it easier for the battery device 1 to be simplified, and thus the labor required for manufacturing (assembling work) of the battery device 1 tends to be reduced.

また、本実施形態では、例えば、サブアセンブリ１０は、壁部７ａが互いに面するように配置された二つの電池モジュール６と、二つの壁部７ａの間に挟まれた状態で二つの電池モジュール６と一体化された冷却プレート４１と、を有した第一のサブアセンブリ１０Ａを含む。このような構成によれば、例えば、第一のサブアセンブリ１０Ａの冷却プレート４１と二つの壁部７ａとの熱交換によって、より多くの電池セル８を効率よく冷却することができる。 Further, in the present embodiment, for example, the subassembly 10 has two battery modules 6 arranged so that the wall portions 7a face each other, and two battery modules sandwiched between the two wall portions 7a. Includes a first subassembly 10A with a cooling plate 41 integrated with 6. According to such a configuration, more battery cells 8 can be efficiently cooled, for example, by heat exchange between the cooling plate 41 of the first subassembly 10A and the two wall portions 7a.

また、本実施形態では、例えば、サブアセンブリ１０には、上端部１０ａよりも下端部１０ｂの近くに流路４０の入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂが設けられ、下端部１０ｂよりも上端部１０ａの近くに電池モジュール６の出力端子部６ａ，６ｂが設けられている。このような構成によれば、例えば、入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂと出力端子部６ａ，６ｂとがＺ方向に互いにより離れて配置されやすい。よって、例えば、出力端子部６ａ，６ｂに生じる不都合が抑制されやすく、ひいては電池装置１の安全性が高まりやすい。 Further, in the present embodiment, for example, the subassembly 10 is provided with an inlet opening 40a and an outlet opening 40b of the flow path 40 closer to the lower end portion 10b than the upper end portion 10a, and the upper end portion 10a is provided with the upper end portion 10a rather than the lower end portion 10b. Output terminal portions 6a and 6b of the battery module 6 are provided nearby. According to such a configuration, for example, the inlet opening 40a and the outlet opening 40b and the output terminal portions 6a and 6b are more likely to be arranged apart from each other in the Z direction. Therefore, for example, the inconvenience that occurs in the output terminal portions 6a and 6b is likely to be suppressed, and the safety of the battery device 1 is likely to be enhanced.

また、本実施形態では、例えば、壁部５ａにはＺ方向に沿って凹んだ凹部５ｘが設けられ、サブアセンブリ１０には凹部５ｘとの当接によってサブアセンブリ１０の壁部５ａに沿った移動を制限する屈曲部１２ｃが設けられている。このような構成によれば、例えば、凹部５ｘと屈曲部１２ｃとの位置決めによって、サブアセンブリ１０を筐体５に設置する作業が、より容易に、より円滑に、あるいはより迅速に行われやすい。 Further, in the present embodiment, for example, the wall portion 5a is provided with a recess 5x recessed along the Z direction, and the subassembly 10 is moved along the wall portion 5a of the subassembly 10 by abutting with the recess 5x. A bent portion 12c is provided to limit the amount of bending. According to such a configuration, for example, by positioning the recess 5x and the bent portion 12c, the work of installing the subassembly 10 in the housing 5 can be performed more easily, more smoothly, or more quickly.

また、本実施形態では、例えば、筐体５は、気密性を有する。このような構成によれば、例えば、筐体５内への気体や、塵芥、水滴等の侵入を抑制することができる。また、筐体５内への気体の侵入が抑制されるため、例えば、冷却プレート４１や、接続部４２、電池モジュール６等に結露が生じ難くなる。 Further, in the present embodiment, for example, the housing 5 has airtightness. According to such a configuration, for example, it is possible to suppress the invasion of gas, dust, water droplets, etc. into the housing 5. Further, since the intrusion of gas into the housing 5 is suppressed, for example, dew condensation is less likely to occur on the cooling plate 41, the connection portion 42, the battery module 6, and the like.

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。上記実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。本発明は、上記実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成（技術的特徴）によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。また、各構成要素のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been illustrated above, the above embodiments are merely examples and are not intended to limit the scope of the invention. The above embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, combinations, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The above-described embodiment is included in the scope and gist of the invention, and is also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof. The present invention can be realized by a configuration other than the configuration disclosed in the above embodiment, and can obtain various effects (including derivative effects) obtained by the basic configuration (technical features). be. In addition, the specifications of each component (structure, type, direction, shape, size, length, width, thickness, height, number, arrangement, position, material, etc.) should be changed as appropriate. Can be done.

１…電池装置、４…水冷ユニット（冷却ユニット）、５…筐体（第一の筐体）、５ａ…壁部（底部）、５ｊ…収容部、５ｘ…凹部（第一の位置決め部）、６…電池モジュール、６ａ，６ｂ…出力端子部、７ａ…壁部（第一の壁部）、８…電池セル、１０…サブアセンブリ、１０Ａ…第一のサブアセンブリ、１０ａ…上端部（一端部）、１０ｂ…下端部（他端部）、１２ｃ…屈曲部（第二の位置決め部）、４０…流路（第一の流路）、４０ａ…入口開口、４０ｂ…出口開口、４１…冷却プレート、４１ｆ…中心部、４１ｇ…周縁部、４２…接続部、４３…循環部、Ｘ…第一の方向、Ｚ…第二の方向。 1 ... Battery device, 4 ... Water cooling unit (cooling unit), 5 ... Housing (first housing), 5a ... Wall (bottom), 5j ... Housing, 5x ... Recess (first positioning), 6 ... Battery module, 6a, 6b ... Output terminal, 7a ... Wall (first wall), 8 ... Battery cell, 10 ... Subassembly, 10A ... First subassembly, 10a ... Upper end (one end) ), 10b ... Lower end (the other end), 12c ... Bending part (second positioning part), 40 ... Flow path (first flow path), 40a ... Inlet opening, 40b ... Outlet opening, 41 ... Cooling plate , 41f ... Central part, 41g ... Peripheral part, 42 ... Connection part, 43 ... Circulation part, X ... First direction, Z ... Second direction.

Claims

The first housing and
A plurality of batteries housed in the first housing, each having a plurality of battery cells and a first wall portion that covers the plurality of battery cells and is thermally connected to the plurality of battery cells. Module and
A first flow path is provided in a state of being thermally connected to each of the first wall portions, and a fluid for cooling the plurality of battery cells flows by heat exchange with the first wall portions. With multiple cooling plates
A plurality of subassemblies, each having the battery module and the cooling plate, aligned in the first direction,
Bei to give a,
The first housing is provided with an open accommodating portion in one of the second directions intersecting with the first direction.
One of the bottom of the accommodating portion and the subassembly is provided with a first positioning portion recessed along the second direction, and the other is the subassembly due to contact with the first positioning portion. A battery device provided with a second positioning portion that limits movement along the bottom of the battery.

The first housing and
A plurality of batteries housed in the first housing, each having a plurality of battery cells and a first wall portion that covers the plurality of battery cells and is thermally connected to the plurality of battery cells. Module and
A first flow path is provided in a state of being thermally connected to each of the first wall portions, and a fluid for cooling the plurality of battery cells flows by heat exchange with the first wall portions. With multiple cooling plates
A plurality of subassemblies, each having the battery module and the cooling plate, aligned in the first direction,
Equipped with
The subassembly is provided with an inlet opening and an exit opening of the first flow path near the other end below one end in the second direction intersecting the first direction, and the other end. A battery device in which an output terminal portion of the battery module is provided near the one end portion above the battery module.

A connection portion provided inside the first housing and connecting the first flow paths of the cooling plates in series or in parallel, and a connection portion provided outside the first housing and connecting the connection portion. The battery device according to claim 1 or 2 , further comprising a cooling unit having a circulation portion for cooling the fluid flowing out from the downstream side of the connection portion and returning the fluid to the upstream side of the connection portion.

Wherein the first flow path, said near the center portion than the peripheral portion of the cooling plate is the upstream side, closer to the periphery than the central portion is provided so that the downstream side, claim 1 The battery device according to any one of 3.

The subassembly is integrated with the two battery modules arranged so that the first wall portions face each other, and the two battery modules sandwiched between the two first wall portions. The battery apparatus according to claim 1 or 2 , comprising the first subassembly with said cooling plate made of.

The battery device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the first housing is airtight.

When the first flow path of each of the plurality of cooling plates provided inside the first housing is connected in series, the first housing is provided on the central portion side in the first direction of the first housing. One of claims 1 to 6, wherein the cooling plate provided is on the upstream side and the cooling plate provided on the first direction end side of the first housing is on the downstream side. The battery device described.