WO2023048035A1 - バッテリー冷却装置 - Google Patents

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flow path
cooling device
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勇太 池田
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いすゞ自動車株式会社
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    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a battery cooling device that cools a battery mounted on a vehicle.
  • FIGS. 1-3 are plan views showing an example in which a heat sink 20 is arranged adjacent to the lower surface of the battery pack 10.
  • FIG. A plurality of battery cells 11 are provided in the battery pack 10 as shown in FIG.
  • the shading of the hatched pattern in FIGS. 1-3 represents the temperature, and the darker the pattern, the higher the temperature.
  • FIG. 1 shows a case where a flow path (not shown) through which a coolant flows in one direction is formed inside the heat sink 20 .
  • Refrigerant flows into the channel from the refrigerant inlet 20a and is discharged from the refrigerant outlet 20b.
  • one flow path may be provided, or a plurality of flow paths may be formed in parallel.
  • the temperature of the coolant becomes higher toward the downstream side, that is, closer to the coolant outlet 20b.
  • the temperature increases toward the right side of the figure.
  • FIG. 2 shows a case where a U-shaped flow path (not shown) is formed inside the heat sink 20 .
  • the flow path extends rightward from the coolant inlet 20a, turns back at the right end, and further extends leftward toward the coolant outlet 20b.
  • the temperature of the coolant becomes higher toward the downstream side, ie, closer to the coolant outlet 20b. It becomes higher toward the upper side in the figure. It should be noted that the temperature of the battery pack 10 similarly rises toward the upper side in the drawing when the flow path is not U-shaped but has a meandering shape that is folded back multiple times within the heat sink 20 .
  • FIG. 3 is a perspective view showing the state of the battery cells 11 in the battery pack 10.
  • FIG. The shading in FIG. 3 corresponds to the case where the flow path through which the coolant flows in one direction is formed as shown in FIG. It can be seen that the battery cell 11 on the downstream side of the flow path has a higher temperature.
  • temperature deviation occurs among the plurality of battery cells 11 provided in the battery pack 10 .
  • the temperature of the battery cell 11 on the downstream side of the flow path is higher than the temperature of the battery cell 11 on the upstream side of the flow path.
  • the deterioration of the battery cells 11 on the downstream side of the flow path is faster than the deterioration of the battery cells 11 disposed on the upstream side of the flow path.
  • Such non-uniform deterioration of the battery cells 11 in the battery pack 10 leads to shortening of the life of the battery as a whole, which is not preferable.
  • the present disclosure has been made in consideration of the above points, and provides a battery cooling device capable of reducing temperature imbalance between battery cells.
  • a battery cooling device for a vehicle that cools a battery using a heat sink having a flow path through which a coolant flows,
  • the flow path has a unit flow path into which the coolant before cooling the battery cells flows from one end and the coolant after cooling the battery cells is discharged from the other end,
  • the unit channel has a U-shape that is folded with a width equal to or less than the cell width of the battery cell.
  • Schematic perspective view showing main components of a battery cooling device according to an embodiment A schematic perspective view showing a heat sink Schematic perspective view showing an example in which the folding width of the unit channel is made equal to the cell width.
  • 7A is a schematic perspective view showing the configuration of a refrigerant introduction system
  • FIG. 7B shows the configuration of a refrigerant discharge system
  • FIG. schematic perspective view Schematic perspective view showing how pressure equalizing tanks are arranged 9A is a cross-sectional view along line AA in FIG. 7A
  • FIG. 9B is a cross-sectional view along line BB in FIG. 7B.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing the main configuration of the battery cooling device according to the embodiment. Since the main feature of the battery cooling device of this embodiment is the shape and arrangement of the channels, the positional relationship between the channels 101 and the battery cells 11 is shown in FIG.
  • a battery and a battery cooling device are mounted on a vehicle.
  • the battery has a battery pack (not shown) and a plurality of battery cells 11 arranged therein.
  • a battery cooling system channel 101 is disposed adjacent to the battery. In this embodiment, channel 101 is located adjacent to the bottom surface of the battery.
  • the flow path 101 is formed in the heat sink 100, and the heat sink 100 is arranged adjacent to the battery.
  • the flow path 101 of the heat sink 100 is formed, for example, by extruding an aluminum plate.
  • FIG. 4 shows an example in which the folded width of the unit flow paths 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, .
  • one battery cell 11 can pass through two unit channels 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, .
  • FIG. 6 shows an example in which the folded widths of the unit channels 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, . . . are made equal to the cell width.
  • one battery cell 11 can pass through one unit channel 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, .
  • the battery is constructed by arranging a plurality of battery cells 11 vertically and horizontally in a battery pack, and unit channels 101-1, 101-2, 101- 3, 101-4, .
  • One or more unit channels 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, . . . are formed for each lateral battery cell.
  • two unit flow paths 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, . one unit channel 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, . . . is formed for one battery cell in the horizontal direction.
  • Coolant before cooling the battery cells 11 flows from one end into each of the unit flow channels 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, .
  • the refrigerant after cooling is discharged.
  • the coolant for example, pure water, fluorine-based inert liquid, or the like is used.
  • FIG. 7A is a schematic perspective view showing the configuration of a refrigerant introduction system
  • FIG. 7B is a schematic perspective view showing the configuration of a refrigerant discharge system.
  • the pressure equalizing tank 102a is connected to the end of the outward path 101a, and the pressure equalizing tank 102b is connected to the end of the return path 101b.
  • the first equalizing tank 102a is connected to one end of the plurality of unit flow paths 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, .
  • a second equalizing tank 102b is connected to the other ends of 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, .
  • the pressure equalizing tank 102a has an internal space that allows communication between the refrigerant inlet 103a and the plurality of outgoing paths 101a. Since the plurality of outbound paths 101a are in communication with the refrigerant inlet 103a through the same internal space, when the refrigerant is introduced from the refrigerant inlet 103a into the internal space of the pressure equalizing tank 102a, the refrigerant flows in the plurality of outbound paths 101a at the same pressure. is inflowed.
  • the pressure equalizing tank 102b has an internal space that allows communication between the refrigerant outlet 103b and the plurality of return paths 101b. Since the plurality of return paths 101b communicate with the refrigerant outlet 103b through the same internal space, the refrigerant of the plurality of outward paths 101a is discharged with the same resistance.
  • the equalizing tank 102a is connected to one end of the plurality of unit flow paths 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, . -2, 101-3, 101-4, . ... can have the same flow velocity of the refrigerant.
  • the cooling performance becomes the same among the unit channels 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, .
  • FIG. 8 is a schematic perspective view showing how the pressure equalizing tanks 102a and 102b are arranged.
  • the equalizing tank 102 a is arranged on the side surface of the heat sink 100 and the equalizing tank 102 b is arranged on the upper surface of the heat sink 100 .
  • FIG. 9A is a cross-sectional view taken along the AA section of FIG. 7A, ie, a plane including the forward path 101a
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the BB section of FIG. 7B, ie, a plane including the return path 101b.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view showing how the pressure equalizing tank 102a is attached to the heat sink 100.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view showing how the pressure equalizing tank 102a is attached to the heat sink 100.
  • refrigerant is supplied from a refrigerant supply unit (not shown) through the refrigerant inlet 103a into the pressure equalizing tank 102a.
  • This refrigerant flows at the same flow rate through the plurality of unit channels 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, .
  • the refrigerant whose temperature rises as it flows through the plurality of unit flow paths 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, .
  • the temperature of the battery cells 11 in the vertical direction will be explained.
  • the temperature of the battery cell 11x1 located closest to the coolant inlet/outlet is compared with the temperature of the battery cell 11x2 located closest to the turn-around path 101c.
  • the coolant with the lowest temperature on the outward path 101a and the coolant with the highest temperature on the return path 101b pass through the battery cell 11x1. Therefore, it can be said that the cooling effect for the battery cell 11x1 is moderate.
  • the cooling of the battery cell 11x1 and the cooling of the battery cell 11x2 are performed to the same degree, and temperature deviation in the vertical direction does not occur.
  • the temperature of the battery cells 11 in the horizontal direction will be explained. As an example, compare the temperature of the battery cell 11x1 and the temperature of the battery cell 11x3.
  • the battery cell 11x1 and the battery cell 11x3 both pass through the same number of outgoing paths 101a and returning paths 101b, so the battery cell 11x1 and the battery cell 11x3 are cooled to the same degree. Therefore, temperature deviation in the horizontal direction does not occur.
  • the flow path extends from one end of the battery cell 11 to the other.
  • the battery is constructed by arranging a plurality of battery cells 11 in the vertical direction and the horizontal direction in the battery pack. 101-3, 101-4, .
  • the temperature bias in both the vertical and horizontal directions can be reduced for the battery cells 11 arranged in the vertical and horizontal directions.
  • the plate-shaped heat sink 100 in which a plurality of unit channels 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, . -1, 101-2, 101-3, 101-4, . and a second equalizing tank 102b connected to the other end of 101-4, .
  • a plate-like heat sink 100 is folded back in a U shape in the surface direction, the first pressure equalizing tank 102 a is arranged on the side surface of the heat sink 100 , and the second pressure equalizing tank 102 b is arranged on the upper surface of the heat sink 100 .
  • the refrigerant outlet (FIG. 9B) from the flow path (return path 101b) is higher than the refrigerant inlet (FIG. 9A) to the flow path (outbound path 101a).
  • the refrigerant outlet faces upward, even if air enters the unit passages 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, . Ejected.
  • each unit channel 101-1, 101-2, 101-3, 101-4 .
  • the present disclosure is not limited to this, and each unit channel 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, . good. That is, each unit channel 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, . . . may be folded twice or more.
  • each unit channel 101-1, 101-2, 101-3, 101-4, . . . preferably fits within one cell width. Therefore, it is preferable to set the folding width to 1/2 of the cell width when folding twice, and to set the folding width to 1/3 of the cell width when folding three times.
  • the present disclosure is useful as a cooling device for a battery having multiple battery cells.

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Abstract

バッテリー冷却装置は、冷媒が流通する流路が形成されたヒートシンクを用いてバッテリーを冷却する。流路は、一端からバッテリーセルを冷却する前の冷媒が流入されるとともに、他端からバッテリーセルを冷却した後の冷媒が排出される単位流路を有する。この単位流路は、バッテリーセルのセル幅以下の幅で折り返されたＵ字形状を有する。

Description

バッテリー冷却装置
　本開示は、車両に搭載されたバッテリーを冷却するバッテリー冷却装置に関する。
　従来、車両のバッテリー冷却装置として、バッテリーに隣接するようにヒートシンク（冷却器）を設けたものがある（例えば特許文献１参照）。ヒートシンク内には冷媒が流通する流路が形成されており、これにより、バッテリーの熱を冷媒によって下げることができるようになっている。
特開２０１８－１２７０８７号公報
　ところで、流路内に冷媒を流通させることによりバッテリーを冷却する従来のバッテリー冷却装置においては、熱の偏りが生じるという問題がある。
　図１－図３を用いて、この問題について簡単に説明する。図１及び図２は、バッテリーパック１０の下面に隣接させてヒートシンク２０を配設した例を示す平面図である。バッテリーパック１０内には、図３に示したように、複数のバッテリーセル１１が設けられている。図１－３における網掛け模様の濃淡は温度を表しており、模様が濃いほど温度が高いことを表している。
　図１は、ヒートシンク２０内に、冷媒が一方向に流れる流路（図示せず）が形成されている場合を示す。冷媒は、冷媒入口２０ａから流路に流入され、冷媒出口２０ｂから排出される。実際上、流路は、１本であってもよく、並列に複数本形成されていてもよい。
　図１のように冷媒が一方向に流れる流路を形成すると、冷媒の温度は下流側すなわち冷媒出口２０ｂに近いほど高くなり、この結果、図１の濃淡で示したように、バッテリーパック１０の温度は図中の右側ほど高くなる。
　図２は、ヒートシンク２０内に、Ｕ字形状の流路（図示せず）が形成されている場合を示す。具体的には、流路は、冷媒入口２０ａから右方向に延在し、右端で折り返され、さらに冷媒出口２０ｂに向かって左方向に延在する。
　図２のようにＵ字状の流路を形成すると、冷媒の温度は下流側すなわち冷媒出口２０ｂに近いほど高くなり、この結果、図２の濃淡で示したように、バッテリーパック１０の温度は図中の上側ほど高くなる。なお、流路がＵ字状でなく、ヒートシンク２０内で複数回折り返されたメアンダ状の場合にも、同様にバッテリーパック１０の温度は図中の上側ほど高くなる。
　図３は、バッテリーパック１０内のバッテリーセル１１の様子を示す斜視図である。図３における濃淡は、図１のように冷媒が一方向に流れる流路を形成した場合に対応するものである。流路の下流側のバッテリーセル１１ほど温度が高いことが分かる。
　このように従来のバッテリー冷却装置においては、バッテリーパック１０内に設けられた複数のバッテリーセル１１間で温度の偏りを生じさせてしまう。具体的には、流路の上流側に配置されたバッテリーセル１１の温度よりも流路の下流側のバッテリーセル１１の温度が高くなる。
　ここで、バッテリーセル１１は温度が高いほど劣化が早くなる。よって、流路の上流側に配置されたバッテリーセル１１の劣化よりも流路の下流側のバッテリーセル１１の劣化が早くなるといった事態を招く。このような、バッテリーパック１０内でのバッテリーセル１１の劣化の不均一は、バッテリー全体としての寿命の短縮化に繋がり好ましくない。
　本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、バッテリーセル間での温度の偏りを低減し得るバッテリー冷却装置を提供する。
　本開示のバッテリー冷却装置の一つの態様は、
　冷媒が流通する流路が形成されたヒートシンクを用いてバッテリーを冷却する車両のバッテリー冷却装置であって、
　前記流路は、一端から前記バッテリーセルを冷却する前の冷媒が流入されるとともに、他端から前記バッテリーセルを冷却した後の冷媒が排出される単位流路を有し、
　前記単位流路は、前記バッテリーセルのセル幅以下の幅で折り返されたＵ字形状を有する。
　本開示によれば、バッテリーの温度の偏りを低減することできる。
ヒートシンク内に、冷媒が一方向に流れる流路が形成されている場合の温度分布を示す図 ヒートシンク内に、Ｕ字形状の流路が形成されている場合の温度分布を示す図 バッテリーパック内のバッテリーセルの様子を示す斜視図 実施の形態に係るバッテリー冷却装置の主要構成を示す略線的斜視図 ヒートシンクを示す略線的斜視図 単位流路の折り返し幅をセル幅と同等にした例を示す略線的斜視図 単位流路に冷媒を導入及び排出するための流路の構成の説明に供する図であり、図７Ａは冷媒導入系の構成を示す略線的斜視図、図７Ｂは冷媒排出系の構成を示す略線的斜視図 均圧タンクの配置の様子を示す略線的斜視図 図９Ａは図７ＡのＡ－Ａ断面図であり、図９Ｂは図７ＢのＢ－Ｂ断面図 ヒートシンクへの均圧タンクの取り付け状態を示す略線的斜視図
　以下、本開示の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　図４は、実施の形態に係るバッテリー冷却装置の主要構成を示す略線的斜視図である。本実施の形態のバッテリー冷却装置の主たる特徴は、流路の形状及び配置にあるので、図４では、流路１０１とバッテリーセル１１との位置関係を示した。
　先ず、前提となる構成について簡単に説明する。本実施の形態のバッテリー及びバッテリー冷却装置は、車両に搭載される。バッテリーは、バッテリーパック（図示せず）と、その内部に配設される複数のバッテリーセル１１と、を有する。バッテリー冷却装置の流路１０１は、バッテリーに隣接して配設される。本実施の形態では、流路１０１は、バッテリーの下面に隣接して配置されている。
　実際上、図５に示したように、流路１０１はヒートシンク１００に形成されており、ヒートシンク１００がバッテリーに隣接して配置される。ヒートシンク１００の流路１０１は、例えばアルミ板に押出加工を施すことにより形成される。
　本実施の形態の場合、ヒートシンク１００内には複数の単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………が形成されている。各単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、バッテリーセル１１のセル幅以下の幅で折り返されたＵ字形状とされている。実際上、単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、それぞれ、往路１０１ａ、復路１０１ｂ及び折返し路１０１ｃを有する。
　各単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、バッテリーセル１１のセル幅以下の幅で折り返されたＵ字形状とされていることにより、各バッテリーセル１１を、１以上の単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………が通過するようになる。
　図４は、単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………の折り返し幅をセル幅の略１／２にした例である。この場合、１つのバッテリーセル１１に対して２つの単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………を通過させることが可能となる。
　図６は、単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………の折り返し幅をセル幅と同等にした例である。この場合、１つのバッテリーセル１１に対して１つの単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………を通過させることが可能となる。
　図４及び図６から分かるように、バッテリーは、バッテリーパック内に複数のバッテリーセル１１が縦方向及び横方向に配置されて構成されており、単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、縦方向の複数のバッテリーセル１１に亘って延在し、かつ、横方向に亘って複数形成されている。また、単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、横方向の１つのバッテリーセルにつき１以上形成されている。具体的には、図４の例では横方向の１つのバッテリーセルにつき２つの単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………が形成されており、図６の例では横方向の１つのバッテリーセルにつき１つの単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………が形成されている。
　各単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………には、一端からバッテリーセル１１を冷却する前の冷媒が流入されるとともに、他端からバッテリーセル１１を冷却した後の冷媒が排出される。冷媒としては、例えば純水やフッ素系不活性液体などが用いられる。
　次に、各単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………に冷媒を導入及び排出するための流路の構成について説明する。図７Ａは冷媒導入系の構成を示す略線的斜視図であり、図７Ｂは冷媒排出系の構成を示す略線的斜視図である。
　図７Ａ及び図７Ｂから分かるように、往路１０１ａの端部に均圧タンク１０２ａが接続されているとともに、復路１０１ｂの端部に均圧タンク１０２ｂが接続されている。換言すれば、複数の単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………の一端に第１の均圧タンク１０２ａが接続されているとともに、複数の単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………の他端に第２の均圧タンク１０２ｂが接続されている。
　均圧タンク１０２ａは、冷媒入口１０３ａと複数の往路１０１ａとを連通させる内部空間を有する。複数の往路１０１ａが同一の内部空間によって冷媒入口１０３ａと連通されていることにより、冷媒入口１０３ａから均圧タンク１０２ａの内部空間に冷媒が導入されると、複数の往路１０１ａには同一圧力で冷媒が流入される。
　同様に、均圧タンク１０２ｂは、冷媒出口１０３ｂと複数の復路１０１ｂとを連通させる内部空間を有する。複数の復路１０１ｂが同一の内部空間によって冷媒出口１０３ｂと連通されていることにより、複数の往路１０１ａの冷媒が同一抵抗で排出される。
　このように、複数の単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………の一端に均圧タンク１０２ａを接続するとともに、複数の単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………の他端に均圧タンク１０２ｂを接続したことにより、各単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………内での冷媒の流速を同じにすることができる。この結果、単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………間での冷却性能が同一となる。
　図８は、均圧タンク１０２ａ、１０２ｂの配置の様子を示す略線的斜視図である。図から分かるように、本実施の形態の場合、均圧タンク１０２ａはヒートシンク１００の側面に配置されており、均圧タンク１０２ｂはヒートシンク１００の上面に配置されている。
　図９Ａは図７ＡのＡ－Ａ断面すなわち往路１０１ａを含む面で切った断面図であり、図９Ｂは図７ＢのＢ－Ｂ断面すなわち復路１０１ｂを含む面で切った断面図である。
　図１０は、ヒートシンク１００への均圧タンク１０２ａの取り付け状態を示す略線的斜視図である。
　以上の構成において、本実施の形態のバッテリー冷却装置は、図示しない冷媒供給部から冷媒入口１０３ａを介して均圧タンク１０２ａ内に冷媒が供給される。この冷媒は、均圧タンク１０２ａ、１０２ｂの作用により、複数の単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………内を同じ流速で流れる。複数の単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………を流れることで温度が上昇した冷媒は、均圧タンク１０２ｂ及び冷媒出口１０３ｂを介して排出される。
　この際、バッテリーセル１１は、縦方向及び横方向の位置に関係なく、ほぼ同じ温度に冷却される。この点について、図４を用いて説明する。
　先ず、縦方向のバッテリーセル１１の温度について説明する。極端な例として、冷媒の出入口に最も近い位置に配置されているバッテリーセル１１ｘ１の温度と、折り返し路１０１ｃに最も近い位置に配置されているバッテリーセル１１ｘ２の温度と、を比較する。
　バッテリーセル１１ｘ１は、往路１０１ａにおいて温度が最も低い冷媒と、復路１０１ｂにおいて温度が最も高い冷媒とが通過する。よって、バッテリーセル１１ｘ１に対する冷却効果は中程度であると言える。
　一方、バッテリーセル１１ｘ２は、往路１０１ａにおいて温度が最も高い冷媒と、復路１０１ｂにおいて温度が最も低い冷媒とが通過する。よって、バッテリーセル１１ｘ２に対する冷却効果は中程度であると言える。
　したがって、バッテリーセル１１ｘ１に対する冷却とバッテリーセル１１ｘ２に対する冷却は同程度に行われ、縦方向での温度の偏りは生じない。
　次に、横方向のバッテリーセル１１の温度について説明する。例として、バッテリーセル１１ｘ１の温度と、バッテリーセル１１ｘ３の温度と、を比較する。
　バッテリーセル１１ｘ１と、バッテリーセル１１ｘ３は、どちらも、同数の往路１０１ａと復路１０１ｂが通過するので、バッテリーセル１１ｘ１に対する冷却とバッテリーセル１１ｘ３に対する冷却は同程度に行われる。よって、横方向での温度の偏りは生じない。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、冷媒が流通する流路が形成されたヒートシンク１００を用いてバッテリーを冷却する車両のバッテリー冷却装置において、流路は、一端からバッテリーセル１１を冷却する前の冷媒が流入されるとともに、他端からバッテリーセル１１を冷却した後の冷媒が排出される単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………を有し、単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、バッテリーセル１１のセル幅以下の幅で折り返されたＵ字形状を有する。
　これにより、バッテリーセル１１間での温度の偏りを低減し、ひいてはバッテリー寿命を延ばすことができる、バッテリー冷却装置を実現できる。
　また、本実施の形態によれば、バッテリーは、バッテリーパック内に複数のバッテリーセル１１が縦方向及び横方向に配置されて構成されたものであり、単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、縦方向の複数のバッテリーセル１１に亘って延在し、かつ、横方向に亘って複数形成されている。
　これにより、縦方向及び横方向に配置されたバッテリーセル１１に関して、縦方向及び横方向の両方向での温度の偏りを低減できる。
　また、本実施の形態によれば、単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………が複数形成された板状のヒートシンク１００と、複数の単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………の一端に接続された第１の均圧タンク１０２ａと、複数の単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………の他端に接続された第２の均圧タンク１０２ｂと、を有し、単位通路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、板状のヒートシンク１００の面方向でＵ字状に折り返されており、第１の均圧タンク１０２ａはヒートシンク１００の側面に配置されており、第２の均圧タンク１０２ｂはヒートシンク１００の上面に配置されている。
　これにより、単位通路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………内にエアーが進入した場合に、エアー抜きを容易に行うことができるようになる。つまり、図９を見れば分かるように、流路（往路１０１ａ）への冷媒の入口（図９Ａ）よりも流路（復路１０１ｂ）からの冷媒の出口（図９Ｂ）の方が高い位置となり、かつ、冷媒の出口が上方を向くので、単位通路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………内にエアーが進入しとしても、このエアーは冷媒の出口から容易に排出される。
　上述の実施の形態は、本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
　上述の実施の形態では、各単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、セル幅以下の幅で折り返された１つのＵ字形状からなる場合について述べたが、本開示はこれに限らず、各単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、２つ以上のＵ字形状を有していてもよい。つまり、各単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、２回以上折り返されたものであってもよい。ただし、各単位流路１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４、………は、１つのセル幅に収まることが好ましい。よって、２回折り返す場合には折返し幅はセル幅の１／２とし、３回折り返す場合には折返し幅はセル幅の１／３とすることが好ましい。
　２０２１年９月２２日出願の特願２０２１－１５４３０８の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本開示は、複数のバッテリーセルを有するバッテリーの冷却装置として有用である。
　１０　バッテリーパック
　１１、１１ｘ１、１１ｘ２、１１ｘ３　バッテリーセル
　２０、１００　ヒートシンク
　２０ａ、１０３ａ　冷媒入口
　２０ｂ、１０３ｂ　冷媒出口
　１０１　流路
　１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４　単位流路
　１０１ａ　往路
　１０１ｂ　復路
　１０１ｃ　折返し路
　１０２ａ、１０２ｂ　均圧タンク

Claims (4)

  1. 　冷媒が流通する流路が形成されたヒートシンクを用いてバッテリーを冷却する車両のバッテリー冷却装置であって、
    　前記流路は、一端から前記バッテリーセルを冷却する前の冷媒が流入されるとともに、他端から前記バッテリーセルを冷却した後の冷媒が排出される単位流路を有し、
    　前記単位流路は、前記バッテリーセルのセル幅以下の幅で折り返されたＵ字形状を有する、
    　バッテリー冷却装置。
  2. 　前記バッテリーは、
    　バッテリーパック内に複数のバッテリーセルが縦方向及び横方向に配置されて構成されたものであり、
    　前記単位流路は、
    　前記縦方向の複数のバッテリーセルに亘って延在し、かつ、前記横方向に亘って複数形成されている、
    　請求項１に記載のバッテリー冷却装置。
  3. 　前記単位流路は、
    　前記横方向の１つのバッテリーセルにつき、１以上形成されている、
    　請求項２に記載のバッテリー冷却装置。
  4. 　前記単位流路が複数形成された板状のヒートシンクと、
    　前記複数の単位流路の一端に接続された第１の均圧タンクと、
    　前記複数の単位流路の他端に接続された第２の均圧タンクと、
    　を有し、
    　前記単位通路は、前記板状のヒートシンクの面方向でＵ字状に折り返されており、
    　前記第１の均圧タンクは、前記ヒートシンクの側面に配置されており、
    　前記第２の均圧タンクは、前記ヒートシンクの上面に配置されている、
    　請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリー冷却装置。
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