JP6973126B2 - 蓄電装置の冷却構造 - Google Patents

Description

本開示は、蓄電装置の冷却構造に関する。

従来、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、複数の電池モジュールを収納する収納ケースとを備える車載用バッテリーにおいて、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る構成が、たとえば特開２０１６−１３２３１４号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２０１６−１３２３１４号公報

上記文献に記載の構成では、収納ケースの側面から突出した複数の連結部の各々に吸気用ダクトの複数の端部が各々挿し入れられて連結することにより、冷却風の流入経路が形成されている。収納ケースおよび／または吸気用ダクトに製造公差が発生する場合、収納ケースの連結部と吸気用ダクトの端部との相対位置関係がずれる可能性がある。この場合、収納ケースの複数の連結部のうちの一部への吸気用ダクトの端部の挿入が困難になる可能性がある。

本開示では、電池モジュールへのダクトの組み付け不良を低減できる蓄電装置の冷却構造が提供される。

本開示に従うと、単位蓄電部を含む少なくとも１つの電池モジュールと、電池モジュールを収納し、電池モジュールを冷却するための冷媒が流れる複数の通風路を内部に有する、電池ケースと、複数の通風路の各々へ冷媒を供給する複数の分配路を有する分配ダクトとを備える、蓄電装置の冷却構造が提供される。複数の分配路のうちの第１の分配路と、複数の通風路のうちの第１の通風路とは、第１の分配路と第１の通風路とのうち開口端の径が小さい方を大きい方に挿入した差し込み構造により接続されている。複数の分配路のうちの第２の分配路は、開口端の周囲に開口端の断面方向にのびる連結部を有し、シール材が圧縮された状態で連結部に保持される面シール構造を介して複数の通風路のうちの第２の通風路に接続されている。

係る構成によれば、差し込み構造によって、電池モジュール側と分配ダクトとを位置決めすることができる。面シール構造によって、分配路の電池モジュールとの接続部位を広くとることができ、高さ方向および幅方向の両方の部品の公差を吸収することができるので、電池モジュールへの分配ダクトの組み付け不良を低減することができる。

上記の冷却構造において、複数の分配路のうちの１つのみの分配路が、差し込み構造により通風路に接続されてもよい。このようにすれば、面シール構造で接続される分配路の加工精度を高めなくてもよいので、製造上有利である。

上記の冷却構造において、複数の分配路の全てを面シール構造を介して通風路に接続した場合に圧力損失が最も大きくなる経路を、差し込み構造により接続してもよい。圧力損失が大きい経路に差し込み構造を採用することで、分配路を適切な形状に設計して、効果的に圧力損失を低減することができる。

上記の冷却構造において、差し込み構造により接続される第１の分配路は、面シール構造を介して接続される第２の分配路の出口の断面積よりも、断面積の大きい部分を有していてもよい。分配路の断面積を拡大して分配路内の冷媒の流路を拡げることにより、分配路内を流れる冷媒の流速を低減して、圧力損失を低減することができる。

上記の冷却構造において、第１の分配路の断面積の大きい部分は、第１の分配路を形成するダクトにおいて曲げられた部位である曲がりダクト部であってもよい。分配路をこのように成形することで、分配路の断面積を拡大して圧力損失を低減できるとともに、曲がりダクト部を通過する冷媒流れの剥離が発生することによる圧力損失の増加を抑制することができる。

上記の冷却構造において、第１の分配路と第１の通風路とのうち開口端の径が小さい方は、開口端に爪部を有し、第１の分配路と第１の通風路とのうち開口端の径が大きい方に爪部が係合することにより第１の分配路と第１の通風路とが互いに固定されており、第１の分配路と第１の通風路とのうち開口端の径が小さい方の、爪部よりも開口端から離れた外周面に筒状シール材が設けられ、第１の分配路と第１の通風路とのうち開口端の径が大きい方の内周面との間に筒状シール材が圧接されて気密にされてもよい。このようにすれば、差し込み構造で接続される分配路と通風路とを確実に気密にすることができる。

本開示に従えば、電池モジュールへのダクトの組み付け不良を低減することができる。

蓄電装置が搭載された車両を示す模式図である。 蓄電装置を模式的に示す斜視図である。 電池モジュールおよびその周囲を示す断面図である。 分配ダクトと電池モジュールへの吸気口との関係を示す斜視図である。 分配ダクトと電池モジュールへの吸気口との関係を示す断面図である。

以下、図面に基づいて、実施の形態における蓄電装置の冷却構造について説明する。以下に示す実施の形態において、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して、重複した説明は繰り返さない。

図１は、蓄電装置１が搭載された車両２を示す模式図である。この図１に示すように、車両２は、車内に配置された蓄電装置１を含んでいる。蓄電装置１が搭載された車両２は、モータとエンジンとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両、または、電気エネルギによって得られた駆動力で走行する電動車両であってもよい。

蓄電装置１は、電池ケース３と、電池ユニット４と、ファン５とを含んでいる。電池ユニット４は、電池ケース３内に収容されている。ファン５は、電池ケース３内に車室内の空気を供給する。

図２は、蓄電装置１を模式的に示す斜視図である。図２に示されるように、電池ユニット４は、複数の電池モジュール１０〜１９を備えている。電池モジュール１０〜１３は１つの集合体を構成し、電池モジュール１４〜１９は他の１つの集合体を構成している。電池モジュール１０〜１３の集合体と電池モジュール１４〜１９の集合体とは、縦方向（上下方向）に並んで配置されている。電池モジュール１４〜１９の上方に、電池モジュール１０〜１３が配置されている。

電池モジュール１０〜１３は、縦２列横２列に配列されている。横に並んで配列された電池モジュール１０，１２が、横に並んで配列された電池モジュール１１，１３の上に載置されている。電池モジュール１０，１１が上下２段に重ねられ、電池モジュール１２，１３が上下２段に重ねられて配置されている。

電池モジュール１４〜１９は、縦２列横３列に配列されている。横に並んで配列された電池モジュール１４，１６，１８が、横に並んで配列された電池モジュール１５，１７，１９の上に載置されている。電池モジュール１４，１５が上下２段に重ねられ、電池モジュール１６，１７が上下２段に重ねられ、電池モジュール１８，１９が上下２段に重ねられて配置されている。

図３は、電池モジュール１０およびその周囲を示す断面図である。図３を参照して、電池モジュール１０の構成の詳細について説明するが、他の電池モジュール１１〜１９も電池モジュール１０と同様の構成を備えている。

図３に示すように、電池モジュール１０は、底蓋４０と、負極バスバーアッセンブリ４１と、散熱板４２と、円筒電池４３と、樹脂カバー４４と、正極バスバー４５と、天井蓋４６とを含んでいる。

散熱板４２は、金属製の板状部材である。散熱板４２は、上面５１と、下面５２とを含んでいる。散熱板４２には、上面５１から下面５２まで散熱板４２を厚み方向に貫通する複数の貫通孔５０が形成されている。貫通孔５０はアレイ状に形成されている。

円筒電池４３は、充放電可能な二次電池である。円筒電池４３は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などであってもよい。円筒電池４３の上端部に正極６０が形成されており、円筒電池４３の下端部には負極６１が形成されている。

円筒電池４３は、散熱板４２に形成された貫通孔５０に挿入されている。円筒電池４３の正極６０は、散熱板４２の上面５１よりも上方に配置されている。円筒電池４３の負極６１は、散熱板４２の下面５２よりも下方に位置している。

散熱板４２の貫通孔５０の内周面と、円筒電池４３の外周面との間には樹脂などが配置されており、円筒電池４３が散熱板４２に固定されている。

樹脂カバー４４は、散熱板４２の上面５１に配置されている。樹脂カバー４４は下方に向けて開口するよう形成されており、一対の側壁６６，６７を含んでいる。側壁６６，６７の下端部は、散熱板４２の上面５１に配置されている。

側壁６６には、上側フランジ７０および下側フランジ７１が形成されている。上側フランジ７０および下側フランジ７１は、上下方向に間隔をあけて設けられている。側壁６６のうち、上側フランジ７０および下側フランジ７１の間に位置する部分には、複数の通風口７３が形成されている。

電池モジュール１０の上側フランジ７０は、電池モジュール１０と隣り合うように配置された電池モジュール１２の上側フランジ７０と密着している。電池モジュール１０の下側フランジ７１は、電池モジュール１２の下側フランジ７１と密着している。これにより、上側フランジ７０および下側フランジ７１の間に、通風路７４が形成されている。この通風路７４は、冷却ダクトを介して、ファン５に接続されている。

樹脂カバー４４の天板６５には複数の穴６４が形成されており、各穴６４に円筒電池４３の正極６０が挿入されている。

樹脂カバー４４の天板６５より上方に、複数の正極バスバー４５が設けられている。各正極バスバー４５は、たとえば、１０個程度の円筒電池４３の正極６０を接続している。

天井蓋４６は、正極バスバー４５の上方に配置されている。天井蓋４６は樹脂などの絶縁材料によって形成されている。

負極バスバーアッセンブリ４１は、散熱板４２の下面５２側に配置されている。負極バスバーアッセンブリ４１は、図示されていない複数の負極バスバーと、この複数の負極バスバーをモールドする樹脂モールドとを含んでいる。負極バスバーの外形形状と、正極バスバー４５の外形形状とは近似している。負極バスバーアッセンブリ４１（負極バスバー）には、複数の穴７５が形成されており、各穴７５の内周面から突出するように形成された図示しない端子に、円筒電池４３の負極６１が接続されている。

複数の円筒電池４３は、負極バスバーと正極バスバー４５とによって、電気的に並列となるように接続されている。負極バスバーおよび正極バスバー４５によって並列接続された電池セット同士が直列に接続されるように、各正極バスバー４５および負極バスバーは電気的に接続されている。

底蓋４０は、負極バスバーアッセンブリ４１の下面側に配置されている。底蓋４０は、アルミニウムなどの金属によって形成されている。

底蓋４０および負極バスバーアッセンブリ４１によって、排気路８０が形成されている。円筒電池４３の底面には、安全弁８１が形成されており、安全弁８１は排気路８０に露出している。

樹脂カバー４４および散熱板４２によって、通風室８２が形成されており、この通風室８２および通風路７４は通風口７３を通して連通している。

ファン５は通風路７４に冷却風を供給している。電池モジュール１０，１２を冷却するための冷却風が、電池モジュール１０，１２の間の通風路７４に流れる。通風路７４内を通る冷却風は、通風口７３を通して通風室８２内に入り込む。円筒電池４３は、通風室８２に入り込んだ冷却風によって冷却される。

図２に戻って、上述した電池モジュール１０，１２の間の通風路７４と同様に、電池モジュール１１，１３の間、電池モジュール１６，１８の間、および電池モジュール１７，１９の間にも、通風路７４が形成されている。また、電池モジュール１４の側壁および電池モジュール１５の側壁にも、通風路７４が形成されている。電池ユニット４は、複数の通風路７４を有している。電池ケース３は、複数の通風路７４を内部に有している。上段の４つの電池モジュール１０〜１３に対して２つの通風路７４が形成されている。下段の６つの電池モジュール１４〜１９に対して４つの通風路７４が形成されている。

蓄電装置１は、図１に示すファン５から吐出される空気を流す吸気ダクト２１と、吸気ダクト２１を流れる空気を２つに分配する分配ダクト２２，２３とを備えている。吸気ダクト２１と分配ダクト２２，２３とは、電池モジュール１０〜１９を冷却するための冷媒をファン５から各々の通風路７４に供給する冷却ダクトを構成している。

吸気ダクト２１は、入口２１１と、分岐ダクト２１２，２１３とを有している。分岐ダクト２１２には出口２１４が形成されており、分岐ダクト２１３には出口２１５が形成されている。ファン５（図１）から吐出された空気は、入口２１１を通って吸気ダクト２１に流入して、吸気ダクト２１の内部で分岐ダクト２１２，２１３に分岐する。分岐ダクト２１２へ流入する空気は、出口２１４を通って吸気ダクト２１から流出する。分岐ダクト２１３へ流入する空気は、出口２１５を通って吸気ダクト２１から流出する。

吸気ダクト２１の出口２１４は、分配ダクト２２の入口２２１と連通している。出口２１４から流出する空気は、入口２２１を通って分配ダクト２２へ流入する。吸気ダクト２１の出口２１５は、分配ダクト２３の入口２３１と連通している。出口２１５から流出する空気は、入口２３１を通って分配ダクト２３へ流入する。吸気ダクト２１へ流入する空気のうち、一部が分配ダクト２２へ流入し、残りが分配ダクト２３へ流入する。

分配ダクト２２は、２つの分配路２２２，２２３を有している。分配ダクト２２へ流入した空気は、分配ダクト２２の内部で分配路２２２，２２３に分配される。分配路２２２には出口開口端２２４が形成されており、分配路２２３には出口開口端２２５が形成されている。分配路２２２へ流入する空気は、出口開口端２２４を通って分配ダクト２２から流出する。分配路２２３へ流入する空気は、出口開口端２２５を通って分配ダクト２２から流出する。

分配路２２２の出口開口端２２４は、電池モジュール１０と電池モジュール１２との間に形成されている通風路７４に連通している。出口開口端２２４から流出する空気は、電池モジュール１０，１２の間の通風路７４へ流入する。電池モジュール１０，１２を冷却するための冷却風は、ファン５から、吸気ダクト２１の分岐ダクト２１２、分配ダクト２２の分配路２２２を順に経由して、電池モジュール１０，１２の間の通風路７４に供給される。

分配路２２３の出口開口端２２５は、電池モジュール１１と電池モジュール１３との間に形成されている通風路７４に連通している。出口開口端２２５から流出する空気は、電池モジュール１１，１３の間の通風路７４へ流入する。電池モジュール１１，１３を冷却するための冷却風は、ファン５から、吸気ダクト２１の分岐ダクト２１２、分配ダクト２２の分配路２２３を順に経由して、電池モジュール１１，１３の間の通風路７４に供給される。

分配ダクト２３は、４つの分配路２３２，２３３，２３４，２３５を有している。分配ダクト２３へ流入した空気は、分配ダクト２３の内部で分配路２３２，２３３，２３４，２３５に分配される。分配路２３２には出口開口端２３６が形成されており、分配路２３３には出口開口端２３７が形成されており、分配路２３４には出口開口端２３８が形成されており、分配路２３５には出口開口端２３９が形成されている。分配路２３２へ流入する空気は、出口開口端２３６を通って分配ダクト２３から流出する。分配路２３３へ流入する空気は、出口開口端２３７を通って分配ダクト２３から流出する。分配路２３４へ流入する空気は、出口開口端２３８を通って分配ダクト２３から流出する。分配路２３５へ流入する空気は、出口開口端２３９を通って分配ダクト２３から流出する。

分配路２３２の出口開口端２３６は、電池モジュール１６と電池モジュール１８との間に形成されている通風路７４に連通している。出口開口端２３６から流出する空気は、電池モジュール１６，１８の間の通風路７４へ流入する。電池モジュール１６，１８を冷却するための冷却風は、ファン５から、吸気ダクト２１の分岐ダクト２１３、分配ダクト２３の分配路２３２を順に経由して、電池モジュール１６，１８の間の通風路７４に供給される。

分配路２３３の出口開口端２３７は、電池モジュール１７と電池モジュール１９との間に形成されている通風路７４に連通している。出口開口端２３７から流出する空気は、電池モジュール１７，１９の間の通風路７４へ流入する。電池モジュール１７，１９を冷却するための冷却風は、ファン５から、吸気ダクト２１の分岐ダクト２１３、分配ダクト２３の分配路２３３を順に経由して、電池モジュール１７，１９の間の通風路７４に供給される。

分配路２３４の出口開口端２３８は、電池モジュール１４の側壁に形成されている通風路７４に連通している。出口開口端２３８から流出する空気は、電池モジュール１４の側壁の通風路７４へ流入する。電池モジュール１４を冷却するための冷却風は、ファン５から、吸気ダクト２１の分岐ダクト２１３、分配ダクト２３の分配路２３４を順に経由して、電池モジュール１４の側壁の通風路７４に供給される。

分配路２３５の出口開口端２３９は、電池モジュール１５の側壁に形成されている通風路７４に連通している。出口開口端２３９から流出する空気は、電池モジュール１５の側壁の通風路７４へ流入する。電池モジュール１５を冷却するための冷却風は、ファン５から、吸気ダクト２１の分岐ダクト２１３、分配ダクト２３の分配路２３５を順に経由して、電池モジュール１５の側壁の通風路７４に供給される。

図４は、分配ダクト２３と電池モジュール１４〜１９への吸気口との関係を示す斜視図である。図４に示す、分配ダクト２３が電池モジュール１４〜１９に取り付けられていない状態で、電池モジュール１６，１８の間の通風路７４（通風路７４Ｃ）は、電池モジュール１６，１８の表面に露出し、入口開口端７４Ｃ１が電池モジュール１６，１８の表面に開口している。これに対し、電池モジュール１７，１９の間の通風路７４（後述する通風路７４Ｄ）には、連結ダクト２６０（連結ダクト２６０Ｄ）が取り付けられている。電池モジュール１４の側壁の通風路７４には、連結ダクト２６０（連結ダクト２６０Ｅ）が取り付けられている。電池モジュール１５の側壁の通風路７４には、連結ダクト２６０（連結ダクト２６０Ｆ）が取り付けられている。

連結ダクト２６０は、電池モジュールから突出する突端に、連結ダクト２６０への冷却風の入口となる入口開口端を有している。連結ダクト２６０は、入口開口端の周囲に、入口開口端の断面方向に延びる連結部２６１を有している。連結部２６１は、連結ダクト２６０が入口開口端において拡径した形状を有している。連結部２６１は、平坦な形状のフランジ面を有している。

連結ダクト２６０の取り付けられている通風路７４に対応する分配路２３３，２３４，２３５には、出口開口端２３７，２３８，２３９の周囲に、出口開口端２３７，２３８，２３９の断面方向に延びる連結部２４１（図４には図示しない）を有している。連結部２４１は、平坦面を有している。連結部２４１の平坦面には、シール材２４２が取り付けられている。図４に示すように、分配路２３３，２３４，２３５の出口開口端２３７，２３８，２３９の周囲を取り囲むように、シール材２４２が設けられている。

連結ダクト２６０の取り付けられていない通風路７４（通風路７４Ｃ）に対応する分配路２３２は、出口開口端２３６に、上下一対の爪部２５１を有している。分配路２３２の、爪部２５１よりも出口開口端２３６から離れた位置の外周面には、筒状シール材２５３が設けられている。

通風路７４の床面には、床面の一部が畝状に突起した係合部２５２が形成されている。図４には図示しないが、通風路７４の天井面にも、天井面の一部が畝状に突起した係合部２５２が形成されている。一方、通風路７４の側壁面には、係合部は形成されていない。

図５は、分配ダクト２３と電池モジュール１４〜１９への吸気口との関係を示す断面図である。図５には、電池モジュール１４〜１９に分配ダクト２３が取り付けられた構造の、分配ダクト２３の複数の分配路２３２，２３３，２３４，２３５のうち分配路２３２，２３３を含む縦断面図が図示されている。

図５に示すように、分配路２３２の出口開口端２３６は、通風路７４Ｃの入口開口端７４Ｃ１よりも径が小さい。分配路２３２は、通風路７４（通風路７４Ｃ）内に挿し入れられている。分配路２３２の出口開口端２３６に設けられた上下一対の爪部２５１が、通風路７４Ｃの床面および天井面に形成された上下一対の係合部２５２と係合することで、分配路２３２は通風路７４Ｃに固定されている。分配路２３２と通風路７４Ｃとは、開口端の径が小さい分配路２３２を開口端の径が大きい通風路７４Ｃに挿入した差し込み構造２５０により接続されている。分配路２３２は、先端の爪部２５１が係合部２５２を超えて係合部２５２よりも通風路７４Ｃの奥の位置に配置されるまで、通風路７４Ｃ内に挿し入れられている。

図４に示す、分配路２３２の外周面に取り付けられている筒状シール材２５３は、分配路２３２の外周面と通風路７４Ｃの内周面とによって挟まれて、圧縮されている。筒状シール材２５３が分配路２３２の外周面と通風路７４Ｃの内周面との両方に圧接することにより、分配路２３２と通風路７４Ｃとの気密が確保されている。差し込み構造２５０では、筒状シール材２５３に対して径方向内側に分配路２３２の外周面が存在し、筒状シール材２５３に対して径方向外側に通風路７４Ｃの内周面が存在し、筒状シール材２５３が径方向に圧縮されて気密にされる、軸シール構造が形成されている。筒状シール材２５３は、冷却風の流れ方向に延びる２部材（分配路２３２および通風路７４Ｃ）間をシールしている。図５中の矢印は、冷却風の流れ方向を示している。

分配路２３３は、通風路７４（通風路７４Ｄ）には挿し入れられておらず、通風路７４Ｄの外部に配置されている。通風路７４Ｄには、連結ダクト２６０Ｄが挿し入れられている。連結ダクト２６０Ｄの出口開口端は、通風路７４Ｄの入口開口端７４Ｄ１よりも径が小さい。連結ダクト２６０Ｄは、電池モジュールから突出する突端とは反対側の基端に、上下一対の爪部２６２を有している。上下一対の爪部２６２が、通風路７４の床面および天井面に形成された上下一対の係合部２５２と係合することで、連結ダクト２６０Ｄは通風路７４Ｄに固定されている。連結ダクト２６０Ｄと通風路７４Ｄとは、連結ダクト２６０Ｄを通風路７４Ｄに挿入した差し込み構造２５０により接続されている。

連結ダクト２６０Ｄの、爪部２６２よりも基端から離れた位置の外周面には、筒状シール材２５３が設けられている。筒状シール材２５３は、連結ダクト２６０Ｄの外周面と通風路７４Ｄの内周面とによって挟まれて、圧縮されている。筒状シール材２５３が連結ダクト２６０Ｄの外周面と通風路７４Ｄの内周面との両方に圧接することにより、上述した軸シール構造が形成されて、連結ダクト２６０Ｄと通風路７４Ｄとの気密が確保されている。

分配路２３３は、出口開口端２３７の周囲に連結部２４１を有している。連結部２４１の一部分は、分配路２３３の出口端が一部拡径したフランジ部の表面（フランジ面）として形成されている。連結ダクト２６０Ｄの連結部２６１もまた、平坦なフランジ面を有している。連結部２４１のフランジ面と連結部２６１のフランジ面とは、両方とも平面であり、平行に配置されている。連結部２４１に取り付けられているシール材２４２が、分配路２３３の連結部２４１と連結ダクト２６０Ｄの連結部２６１によって挟まれて、圧縮されている。

シール材２４２が連結部２４１と連結部２６１との両方に圧接することにより、分配路２３３と連結ダクト２６０Ｄとの気密が確保されている。分配路２３３と連結ダクト２６０Ｄとは、シール材２４２に対して軸方向の一方側に連結部２４１が存在し、シール材２４２に対して軸方向の他方側に連結部２６１が存在し、シール材２４２が軸方向に圧縮されて気密にされる面シール構造２４０によって、接続されている。シール材２４２は、冷却風の流れ方向に交差（典型的には直交）する方向に延びる２部材（分配路２３３および通風路７４Ｄ）間をシールしている。

分配路２３２は、図５に示すように、分配路２３２を形成するダクトにおいて曲げられた部位である曲がりダクト部２５５を有している。分配路２３２は、曲がりダクト部２５５の湾曲の内側に、弧状湾曲面２５６を有している。弧状湾曲面２５６は、曲がりダクト部２５５の湾曲の外側の面よりも、曲率が小さい。そのため、曲がりダクト部２５５の断面積が拡大されている。分配路２３２は、分配路２３３の出口開口端２３７における断面積よりも、断面積の大きい部分を、曲がりダクト部２５５において有している。

分配路２３２の曲がりダクト部２５５は、分配路２３３が面シール構造２４０を介して連結ダクト２６０Ｄに接続される位置よりも、電池モジュールに近い位置に配置されている部分を有している。弧状湾曲面２５６の少なくとも一部分は、分配路２３３が面シール構造２４０を介して連結ダクト２６０Ｄに接続される位置よりも、電池モジュールの近くに配置されている。

以上説明した、実施の形態に係る蓄電装置１の冷却構造では、図４，５に示すように、分配路２３２と通風路７４Ｃとは、分配路２３２を通風路７４Ｃに挿入した差し込み構造２５０により接続されている。分配路２３３は、図５に示すように、出口開口端２３７の周囲に連結部２４１を有しており、シール材２４２が圧縮された状態で連結部２４１に保持される面シール構造２４０を介して通風路７４Ｄに接続されている。複数の通風路７４に冷却風を分配する分配ダクト２３は、差し込み構造２５０で電池モジュールに接続される分配路２３２と、面シール構造２４０を介して電池モジュールに接続される分配路２３３，２３４，２３５との両方を有している。

係る構成によれば、差し込み構造２５０における爪部２５１と係合部２５２との係合によって、電池モジュール側と分配ダクト２３とを位置決めすることができる。面シール構造２４０によって、分配路２３３の電池モジュールとの接続部位を広くとることができ、高さ方向および幅方向の両方の部品の公差を吸収することができるので、電池モジュールへの分配ダクト２３の組み付け不良を低減することができる。

図４に示すように、分配ダクト２３の複数の分配路２３２，２３３，２３４，２３５のうち、１つのみの分配路２３２が、差し込み構造２５０により通風路７４に接続されている。上述した通り、差し込み構造２５０で電池モジュール側と分配ダクト２３とを位置決めし、面シール構造２４０で公差を吸収する構造であるので、複数の分配路を差し込み構造２５０で接続するためには、当該複数の分配路に高い加工精度が求められることになる。実施の形態の、１つのみの分配路２３２が差し込み構造２５０により接続される構成とすることで、面シール構造２４０で接続される他の分配路２３３，２３４，２３５の加工精度を高めなくてもよいので、製造上有利である。

差し込み構造２５０により接続される分配路２３２は、分配ダクト２３の複数の分配路２３２，２３３，２３４，２３４の全てを面シール構造２４０を介して通風路７４に接続した場合に、圧力損失が最も大きくなる経路を構成している。差し込み構造２５０で電池モジュールに接続される分配路２３２は、面シール構造を形成するための平面（環状平面）を設ける必要がなく、形状の自由度が高い。圧力損失が大きい経路に差し込み構造２５０を採用することで、分配路２３２を適切な形状に設計して、効果的に圧力損失を低減することができる。これにより、分配路２３２が接続されている通風路７４Ｃにより多量の冷却風を供給することが可能になり、電池モジュール１６，１８の冷却性能を向上することができる。

図５に示すように、差し込み構造２５０で接続される分配路２３２は、面シール構造２４０を介して接続される分配路２３３の出口開口端２３７における断面積よりも、断面積の大きい部分を有している。分配路２３２の断面積を拡大して分配路２３２内の冷媒の流路を拡げることにより、分配路２３２内を流れる冷媒の流速を低減して、圧力損失を低減することができる。

図５に示すように、差し込み構造２５０で接続される分配路２３２における断面積の大きい部分は、分配路２３２を形成するダクトにおいて曲げられた部位である曲がりダクト部２５５である。曲がりダクト部２５５は、湾曲の内側に弧状湾曲面２５６を有している。分配路２３２をこのように成形することで、分配路２３２の断面積を拡大して圧力損失を低減できるとともに、曲がりダクト部２５５を通過する冷媒流れの剥離が発生することによる圧力損失の増加を抑制することができる。

図４，５に示すように、分配路２３２は、出口開口端２３６に爪部２５１を有している。通風路７４Ｃは、係合部２５２を有している。通風路７４Ｃの係合部２５２に爪部２５１が係合することにより、分配路２３２と通風路７４Ｃとが互いに固定されている。分配路２３２の外周面に、筒状シール材２５３が設けられている。図５に示すように、筒状シール材２５３が、分配路２３２の外周面と通風路７４Ｃの内周面との間に圧接されて、気密にされている。

このように軸シール構造を設けることにより、差し込み構造２５０で接続される分配路２３２と通風路７４Ｃとを確実に気密にすることができる。筒状シール材２５３よりも先端に爪部２５１を持たせて、係合部２５２への爪部２５１の係合によって分配路２３２を通風路７４Ｃに固定する構造であるので、分配路２３２の電池モジュールに対する位置決め精度を向上することができる。

爪部２５１が係合する係合部２５２は、通風路７４Ｃの床面および天井面に形成されており、側壁面には形成されていない。爪部２５１に対応する位置にのみ係合部２５２を形成することで、通風路７４Ｃの形状を簡略にでき、また冷却風の流路をより広く確保することができる。

以上の実施の形態では、下段の６つの電池モジュール１４〜１９に対して形成された４つの通風路７４と分配ダクト２３との関係について説明した。上段の４つの電池モジュール１０〜１３に冷却風を供給する分配ダクト２２も同様に、差し込み構造で電池モジュールに接続される分配路と、面シール構造で電池モジュールに接続される分配路とを備えている。

具体的には、図２に示すように、分配路２２２は電池モジュール１０，１２間の通風路７４に差し込み構造で接続されており、分配路２２３は電池モジュール１１，１３間の通風路７４に面シール構造を介して接続されている。分配路２２２は、電池モジュール１０，１２間の通風路７４に差し込まれており、分配路２２３は、電池モジュール１１，１３間の通風路７４に差し込まれた連結ダクトとの間に面シール構造を形成して接続されている。

実施の形態では、分配路２３３と連結ダクト２６０Ｄとの面シール構造２４０に関して、分配路２３３の連結部２４１の一部がフランジ面として形成され、連結ダクト２６０Ｄの連結部２６１がフランジ面として形成される例について説明した。分配路２３３の連結部２４１は、全体がフランジ面として形成されてもよい。または、分配路２３３の連結部２４１は、分配路２３３が拡径したフランジ形状を有さなくてもよい。たとえば分配路２３３が十分な肉厚を有している場合には、分配路２３３の環状の端面にシール材２４２が取り付けられてもよい。連結ダクト２６０Ｄも同様に、連結部２６１がフランジ面として形成される構成に替えて、連結ダクト２６０Ｄの端面にシール材２４２が圧接されるように構成されてもよい。

実施の形態では、分配路２３２と通風路７４Ｃとは、開口端の径が小さい分配路２３２を開口端の径が大きい通風路７４Ｃに挿入した差し込み構造２５０により接続されている例について説明した。開口端の径の大小関係は、実施の形態とは逆であってもよい。つまり、電池ケースに形成される通風路の開口端の径が相対的に小さく、分配ダクトの分配路の径が相対的に大きい構成とし、通風路を分配路に挿入することにより差し込み構造を形成してもよい。

実施の形態では、分配ダクトが差し込み構造により通風路に接続される１つの分配路を有し、他の分配路は面シール構造を介して通風路に接続される例について説明した。差し込み構造により通風路に接続される分配路は、１つに限られない。分配路と通風路との加工精度を向上させることによって、２つ以上の分配路を差し込み構造で通風路に接続する構成とすることが可能である。

実施の形態では、単位蓄電部として、円筒電池４３を採用した例について説明したが、単位蓄電部は角型電池またはキャパシタであってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 蓄電装置、２ 車両、３ 電池ケース、４ 電池ユニット、５ ファン、１０〜１９ 電池モジュール、２１ 吸気ダクト、２２，２３ 分配ダクト、４３ 円筒電池、７４，７４Ｃ，７４Ｄ 通風路、７４Ｃ１，７４Ｄ１ 入口開口端、２１１，２２１，２３１ 入口、２１２，２１３ 分岐ダクト、２１４，２１５ 出口、２２２，２２３，２３２，２３３，２３４，２３５ 分配路、２２４，２２５，２３６，２３７，２３８，２３９ 出口開口端、２４０ 面シール構造、２４１，２６１ 連結部、２４２ シール材、２５０ 差し込み構造、２５１，２６２ 爪部、２５２ 係合部、２５３ 筒状シール材、２５５ 曲がりダクト部、２５６ 弧状湾曲面、２６０，２６０Ｄ，２６０Ｅ，２６０Ｆ 連結ダクト。

Claims (4)

1. 単位蓄電部を含む少なくとも１つの電池モジュールと、
   前記電池モジュールを収納し、前記電池モジュールを冷却するための冷媒が流れる複数の通風路を内部に有する、電池ケースと、
   前記複数の通風路の各々へ前記冷媒を供給する複数の分配路を有する分配ダクトとを備え、
   前記複数の分配路のうちの第１の分配路と、前記複数の通風路のうちの第１の通風路とは、前記第１の分配路と前記第１の通風路とのうち開口端の径が小さい方を大きい方に挿入した差し込み構造により接続され、
   前記複数の分配路のうちの第２の分配路は、開口端の周囲に開口端の断面方向にのびる連結部を有し、シール材が圧縮された状態で前記連結部に保持される面シール構造を介して前記複数の通風路のうちの第２の通風路に接続され、
   前記複数の分配路のうちの１つのみの前記分配路が、前記差し込み構造により前記通風路に接続され、
   前記複数の分配路の全てを前記面シール構造を介して前記通風路に接続した場合に圧力損失が最も大きくなる経路を、前記差し込み構造により接続する、蓄電装置の冷却構造。
2. 前記第１の分配路は、前記第２の分配路の出口の断面積よりも、断面積の大きい部分を有する、請求項１に記載の蓄電装置の冷却構造。
3. 前記断面積の大きい部分は、前記第１の分配路を形成するダクトにおいて曲げられた部位である曲がりダクト部である、請求項２に記載の蓄電装置の冷却構造。
4. 前記第１の分配路と前記第１の通風路とのうち開口端の径が小さい方は、開口端に爪部を有し、前記第１の分配路と前記第１の通風路とのうち開口端の径が大きい方に前記爪部が係合することにより前記第１の分配路と前記第１の通風路とが互いに固定され、
   前記第１の分配路と前記第１の通風路とのうち開口端の径が小さい方の、前記爪部よりも開口端から離れた外周面に筒状シール材が設けられ、前記第１の分配路と前記第１の通風路とのうち開口端の径が大きい方の内周面との間に前記筒状シール材が圧接されて気密にされる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電装置の冷却構造。

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