JP7070507B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
本開示は、電池パックに関する。 The present disclosure relates to battery packs.
例えば、特開2010-62130号公報(以下、「特許文献1」という。)には、複数の電池セルと、一対のエンドプレートと、冷却プレートと、冷媒通路と、を備える電池パックが開示されている。複数の電池セルは、一方向に沿って並ぶように配置されている。一対のエンドプレートは、一方向における複数の電池セルの両側に配置されている。冷却プレートは、複数の電池セルの下方に配置されており、複数の電池セルと熱的に接触している。冷却通路は、冷却プレート内に設けられている。この冷却通路内を冷媒が流れることにより、冷却プレートを介して各電池セルが冷却される。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-62130 (hereinafter referred to as "Patent Document 1") discloses a battery pack including a plurality of battery cells, a pair of end plates, a cooling plate, and a refrigerant passage. ing. A plurality of battery cells are arranged so as to be arranged in one direction. A pair of end plates are arranged on both sides of a plurality of battery cells in one direction. The cooling plate is located below the plurality of battery cells and is in thermal contact with the plurality of battery cells. The cooling passage is provided in the cooling plate. As the refrigerant flows through the cooling passage, each battery cell is cooled through the cooling plate.
特許文献1に記載される電池パックの冷却効率には、改善の余地がある。 There is room for improvement in the cooling efficiency of the battery pack described in Patent Document 1.
本開示の目的は、各単電池の冷却効率を高めることが可能な電池パックを提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a battery pack capable of increasing the cooling efficiency of each cell.
本開示の一局面に従った電池パックは、電池モジュールと、前記電池モジュールと熱的に接触するように配置された冷却部材であって、前記電池モジュールを冷却するための冷媒が流れる冷媒流路を有する前記冷却部材と、前記冷媒流路に前記冷媒を導入するための導入流路と、前記電池モジュール、前記冷却部材及び前記導入流路を収容する収容ケースと、前記電池モジュールを前記収容ケースに固定するブラケットと、を備え、前記電池モジュールは、一方向に沿って並ぶように配置された複数の単電池と、金属材料からなり、前記複数の単電池と熱的に接触するように前記一方向における前記複数の単電池の両側に配置された一対のエンドプレートと、を有し、前記ブラケットは、金属材料からなり、かつ、前記一対のエンドプレートの少なくとも一方のエンドプレート及び前記収容ケースに固定されており、前記導入流路は、前記ブラケットに熱的に接触している。 A battery pack according to one aspect of the present disclosure is a cooling member arranged so as to be in thermal contact with the battery module and the battery module, and a refrigerant flow path through which a refrigerant for cooling the battery module flows. The cooling member having the The battery module is composed of a plurality of cells arranged so as to be arranged in one direction and a metal material so as to be in thermal contact with the plurality of cells. It has a pair of end plates arranged on both sides of the plurality of cells in one direction, the bracket is made of a metal material, and at least one end plate of the pair of end plates and the storage case. The introduction channel is in thermal contact with the bracket.
この電池パックでは、導入流路とブラケットとが熱的に接触しているため、導入流路を流れる冷媒の冷熱が、ブラケットを介してエンドプレートに伝わる。よって、電池モジュールの冷却効率が高まる。 In this battery pack, since the introduction flow path and the bracket are in thermal contact with each other, the cold heat of the refrigerant flowing through the introduction flow path is transmitted to the end plate via the bracket. Therefore, the cooling efficiency of the battery module is increased.
また、前記電池パックにおいて、金属材料からなり、前記一方向における両側から前記一対のエンドプレート及び前記複数の単電池を拘束する拘束部材をさらに備えていてもよい。この場合において、前記冷却部材は、前記一方向に沿って延びる形状を有しており、前記複数の単電池の各単電池の底面に熱的に接触するように配置されており、前記拘束部材は、前記一対のエンドプレートのうち一方のエンドプレートから他方のエンドプレートに至るように延びる形状を有し、かつ、前記各単電池の上面に熱的に接触するように配置されていることが好ましい。 Further, the battery pack may be made of a metal material and may further include the pair of end plates and a restraining member for restraining the plurality of cells from both sides in the one direction. In this case, the cooling member has a shape extending along the one direction, is arranged so as to be in thermal contact with the bottom surface of each of the plurality of cells, and is the restraining member. Has a shape extending from one end plate of the pair of end plates to the other end plate, and is arranged so as to be in thermal contact with the upper surface of each of the cell cells. preferable.
このようにすれば、ブラケットを介してエンドプレートに伝わった冷熱が、拘束部材を介して各単電池の上部に伝わるため、各単電池がその下部から上部まで有効に冷却される。 In this way, the cold heat transmitted to the end plate via the bracket is transmitted to the upper part of each cell via the restraint member, so that each cell is effectively cooled from the lower part to the upper part.
また、前記収容ケースは、前記電池モジュール及び前記冷却部材の下方に配置されており、前記ブラケットが固定されたロアケースと、前記複数の単電池及び前記拘束部材の上方を覆う形状を有するアッパーケースと、を有していてもよい。この場合において、前記アッパーケースは、前記拘束部材と熱的に接触していることが好ましい。 Further, the accommodating case is arranged below the battery module and the cooling member, and has a lower case to which the bracket is fixed and an upper case having a shape that covers above the plurality of cells and the restraining member. , May have. In this case, it is preferable that the upper case is in thermal contact with the restraining member.
このようにすれば、アッパーケースも有効に冷却されるため、アッパーケースの上方からアッパーケースに伝わった熱(排気管等から発生する熱)が各単電池に伝わることが抑制される。 By doing so, the upper case is also effectively cooled, so that the heat transferred from above the upper case to the upper case (heat generated from the exhaust pipe or the like) is suppressed from being transferred to each cell.
以上に説明したように、本開示によれば、各単電池の冷却効率を高めることが可能な電池パックを提供することができる。 As described above, according to the present disclosure, it is possible to provide a battery pack capable of increasing the cooling efficiency of each cell.
本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 The embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are assigned the same number.
図1は、本開示の一実施形態の電池パックの構成を概略的に示す斜視図である。この電池パック1は、例えば、車両の下部(車室外)に搭載される。本実施形態の電池パック1は、電池モジュール10と、冷却部材20と、導入流路30と、収容ケース40と、ブラケット50と、を備えている。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a battery pack according to an embodiment of the present disclosure. The battery pack 1 is mounted on the lower part of the vehicle (outside the vehicle interior), for example. The battery pack 1 of the present embodiment includes a
電池モジュール10は、複数の単電池12と、一対のエンドプレート14と、拘束部材16と、を有している。
The
複数の単電池12は、一方向に沿って並ぶように配置されている。互いに隣接する単電池12同士は、熱的に接触している。すなわち、一の単電池12から当該一の単電池12に隣接する単電池12に熱が伝わる。複数の単電池12は、バスバー(図示略)によって電気的に直列に接続されている。
The plurality of
一対のエンドプレート14は、金属材料からなる。例えば、各エンドプレート14は、鋼板で構成されている。一対のエンドプレート14は、複数の単電池12と熱的に接触するように一方向における複数の単電池12の両側に配置されている。具体的に、一対のエンドプレート14のうちの一方のエンドプレート14は、複数の単電池12のうち一方向における一方側に配置された単電池12に熱的に接触するように配置されており、一対のエンドプレート14のうちの他方のエンドプレート14は、複数の単電池12のうち一方向における他方側に配置された単電池12に熱的に接触するように配置されている。このため、エンドプレート14から当該エンドプレート14に隣接する位置に配置された単電池12に熱が伝わる。なお、エンドプレート14と単電池12とは、直接接触していてもよいし、伝熱部材を介して接触していてもよい。
The pair of
拘束部材16は、金属材料からなる。拘束部材16は、一方向における両側から一対のエンドプレート14及び複数の単電池12を拘束している。拘束部材16は、前記一方のエンドプレート14から前記他方のエンドプレート14に至るように延びる形状を有している。拘束部材16の一方側の端部は、前記一方のエンドプレート14に固定されており、拘束部材16の他方側の端部は、前記他方のエンドプレート14に固定されている。拘束部材16は、各単電池12の上面12aに熱的に接触するように配置されている。拘束部材16は、各単電池12の上面12aに近接した位置に配置されてもよいし、各単電池12の上面12aに直接接触するように配置されてもよい。
The
冷却部材20は、電池モジュール10と熱的に接触するように配置されている。冷却部材20は、一方向(複数の単電池12の並び方向)に沿って延びる形状を有している。冷却部材20は、各単電池12の下面12bに熱的に接触するように配置されている。冷却部材20は、電池モジュール10を冷却するための冷媒が流れる冷媒流路22を有している。冷媒流路22内を冷媒が流れることにより、冷却部材20を介して各単電池12が冷却される。
The
導入流路30は、冷媒流路22に冷媒を導入するための流路である。導入流路30は、冷凍サイクルを構成する循環流路(冷媒が循環する流路)のうち膨張弁Vの下流側の部位で構成されている。
The
収容ケース40は、電池モジュール10、冷却部材20及び導入流路30を収容している。収容ケース40は、ロアケース42と、アッパーケース44と、を有している。
The
ロアケース42は、電池モジュール10及び冷却部材20の下方に配置されている。ロアケース42は、金属からなる。例えば、ロアケース42は、鋼板で構成されている。
The
図3に示されるように、アッパーケース44は、複数の単電池12及び拘束部材16の上方を覆う形状を有している。アッパーケース44は、金属からなる。例えば、アッパーケース44は、鋼板で構成されている。アッパーケース44は、拘束部材16と熱的に接触している。具体的に、アッパーケース44は、平板状に形成されており電池モジュール10の上方に配置された本体部44aと、拘束部材16と熱的に接触するように当該拘束部材16に近接する位置に配置されたリブ44bと、を有している。リブ44bは、本体部44aの下面から拘束部材16に向かって下向きに突出する形状を有している。
As shown in FIG. 3, the
ブラケット50は、電池モジュール10を収容ケース40に固定する部材である。ブラケット50は、金属からなる。例えば、ブラケット50は、鋼板で構成されている。ブラケット50は、一対のエンドプレート14の少なくとも一方のエンドプレート14及び収容ケース40に固定されている。本実施形態では、図2に示されるように、ブラケット50は、エンドプレート14とロアケース42の一部を構成する板部42aとにボルト等の締結部材60で固定されている。
The
本実施形態では、導入流路30は、ブラケット50に熱的に接触している。図2に示されるように、導入流路30は、熱接触部32を有しており、この熱接触部32がブラケット50に熱的に接触している。具体的に、熱接触部32の外周面は、ブラケット50の表面に接触している。熱接触部32は、板部42aに熱的に接触している。すなわち、熱接触部32の外周面は、板部42aの表面に接触している。ただし、導入流路30を流れる冷媒の冷熱がブラケット50及び板部42aに伝わるのであれば、熱接触部32は、ブラケット50及び板部42aに近接した位置に配置されてもよい。
In this embodiment, the
以上に説明したように、本実施形態の電池パック1では、導入流路30の熱接触部32とブラケット50とが熱的に接触しているため、導入流路30を流れる冷媒の冷熱が、ブラケット50を介してエンドプレート14に伝わる。よって、電池モジュール10の冷却効率が高まる。
As described above, in the battery pack 1 of the present embodiment, since the
また、拘束部材16は、各単電池12の上面12aに熱的に接触するように配置されているため、ブラケット50を介してエンドプレート14に伝わった冷熱が、拘束部材16を介して各単電池12の上部に伝わる。このため、各単電池12がその下部から上部まで有効に冷却される。
Further, since the
さらに、アッパーケース44は、拘束部材16と熱的に接触するリブ44bを有しているため、アッパーケース44も有効に冷却される。このため、アッパーケース44の上方からアッパーケース44に伝わった熱(排気管等から発生する熱)が各単電池12に伝わることが抑制される。
Further, since the
なお、今回開示された実施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。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。 It should be noted that the embodiments disclosed this time are examples in all respects and should be considered not to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the embodiment described above, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
例えば、導入流路30は、固定金具によってロアケース42に固定され、その固定金具がブラケット50に熱的に接触していてもよい。
For example, the
また、導入流路30は、エンドプレート14に接触するように配置されてもよい。
Further, the
また、アッパーケース44は、樹脂で形成されてもよい。
Further, the
1 電池パック、10 電池モジュール、12 単電池、12a 上面、12b 下面、14 エンドプレート、16 拘束部材、20 冷却部材、22 冷媒流路、30 導入流路、32 熱接触部、40 収容ケース、42 ロアケース、42a 板部、44 アッパーケース、44a 本体部、44b リブ、50 ブラケット、60 締結部材、V 膨張弁。 1 Battery pack, 10 Battery module, 12 Unit cell, 12a upper surface, 12b lower surface, 14 end plate, 16 restraint member, 20 cooling member, 22 refrigerant flow path, 30 introduction flow path, 32 thermal contact part, 40 storage case, 42 Lower case, 42a plate part, 44 upper case, 44a main body part, 44b rib, 50 bracket, 60 fastening member, V expansion valve.
Claims (1)
前記電池モジュールと熱的に接触するように配置された冷却部材であって、前記電池モジュールを冷却するための冷媒が流れる冷媒流路を有する前記冷却部材と、
前記冷媒流路に前記冷媒を導入するための導入流路と、
前記電池モジュール、前記冷却部材及び前記導入流路を収容する収容ケースと、
前記電池モジュールを前記収容ケースに固定するブラケットと、を備え、
前記電池モジュールは、
一方向に沿って並ぶように配置された複数の単電池と、
金属材料からなり、前記複数の単電池と熱的に接触するように前記一方向における前記複数の単電池の両側に配置された一対のエンドプレートと、を有し、
前記ブラケットは、金属材料からなり、かつ、前記一対のエンドプレートの少なくとも一方のエンドプレート及び前記収容ケースに固定されており、
前記導入流路は、前記ブラケットに熱的に接触している、電池パック。 Battery module and
A cooling member arranged so as to be in thermal contact with the battery module, and having a refrigerant flow path through which a refrigerant for cooling the battery module flows.
An introduction flow path for introducing the refrigerant into the refrigerant flow path,
A storage case for accommodating the battery module, the cooling member, and the introduction flow path,
A bracket for fixing the battery module to the storage case is provided.
The battery module is
With multiple cells arranged side by side in one direction,
It comprises a pair of end plates, which are made of a metallic material and are arranged on both sides of the plurality of cells in one direction so as to be in thermal contact with the plurality of cells.
The bracket is made of a metallic material and is fixed to at least one end plate of the pair of end plates and the storage case.
The introduction channel is a battery pack that is in thermal contact with the bracket.
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