(57)【要約】【課題】電池ケース内に延設された冷却配管に生じる結露水を適切に回収することができる車載用電池パックを提供する。【解決手段】冷却媒体が循環する冷却配管５０が電池ケース１３内に配設され、電池ケース１３の底部には、冷却配管５０に対応して連続して設けられ冷却配管５０に生じた結露水を受け入れる溝部７０が設けられ、溝部７０には、結露水を回収するための回収手段８０が設けられている構成とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルと、これらの電池セルが内部に収容される電池ケースと、を備えて電動車両に搭載される車載用電池パックであって、
冷却媒体が循環する冷却配管が前記電池ケース内に配設され、
前記電池ケースの底部には、前記冷却配管に対応して連続して設けられ前記冷却配管に生じた結露水を受け入れる溝部が設けられ、
前記溝部には、前記結露水を回収するための回収手段が設けられている
ことを特徴とする車載用電池パック。
【請求項２】
請求項１に記載の車載用電池パックであって、
前記冷却配管は、前記溝部の側面に接触して設けられている
ことを特徴とする車載用電池パック。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車載用電池パックであって、
前記回収手段は、前記結露水を外部に排出させる排出部である
ことを特徴とする車載用電池パック。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の車載用電池パックであって、
前記回収手段は、前記結露水を吸収する乾燥剤である
ことを特徴とする車載用電池パック。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の車載用電池パックであって、
前記回収手段が、前記電動車両の前後方向における一方の端部に設けられている
ことを特徴とする車載用電池パック。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の車載用電池パックであって、
前記溝部の開口幅が、前記冷却配管の直径よりも広くなっている
ことを特徴とする車載用電池パック。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の車載用電池パックであって、
前記溝部の幅は、当該溝部の底側ほど狭くなっている
ことを特徴とする車載用電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に搭載される車載用電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等、電動機（モータ）を駆動源として備える電動車両には、電動機に電力を供給するための電池パックが搭載されている。電池パックは、複数の電池セル（バッテリ）と、これら複数の電池セルを収容する電池ケースとを備えており、各電池セルは電池ケース内で電気的に接続されている。
【０００３】
このような構成の電池パックでは、例えば、電動車両の走行等により電力が消費される際、或いは電池セルを充電する際等に、電池セルの温度が上昇する。このため、電池ケース内に収容されている各電池セルを適宜冷却する必要がある。
【０００４】
電池セルを冷却するための構成としては、例えば、電池ケースに冷却配管（冷媒流路、冷媒通路）を設け、この冷却配管に冷却媒体（冷却ガス等）を流通させることで、電池ケース内の電池セルを冷却するようにしたものがある（例えば、特許文献１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第６０９９７７２号公報
【特許文献２】特開２０１６−９１９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、冷却媒体を流通させる冷却配管を電池ケースに設けることで、電池ケース内の電池セルを冷却することはできる。ただし、冷却媒体を流通させることで冷却配管の表面に結露水が発生する場合があり、この結露水に起因して、例えば、金属製の部品が腐食する（錆が発生する）等、電池パックに不具合が生じてしまう虞がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電池ケース内に延設された冷却配管に生じる結露水を適切に回収することができる車載用電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の一つの態様は、複数の電池セルと、これらの電池セルが内部に収容される電池ケースと、を備えて電動車両に搭載される車載用電池パックであって、冷却媒体が循環する冷却配管が前記電池ケース内に配設され、前記電池ケースの底部には、前記冷却配管に対応して連続して設けられ前記冷却配管に生じた結露水を受け入れる溝部が設けられ、前記溝部には、前記結露水を回収するための回収手段が設けられていることを特徴とする車載用電池パックにある。
【０００９】
かかる本発明の車載用電池パックでは、冷却配管に生じた結露水が、溝部内を流通して回収手段によって回収される。したがって、電池パック内の他の部品への結露水の付着が抑制される。
【００１０】
ここで、前記冷却配管は、前記溝部の側面に接触して設けられていることが好ましい。これにより、冷却配管に生じた結露水が、溝部の側面と接触した部分から溝部内に流れ込みやすくなる。
【００１１】
また前記回収手段としては、例えば、前記結露水を外部に排出させる排出部が挙げられる。あるいは前記結露水を吸収する乾燥剤が挙げられる。このような回収手段を溝部に設けることで、結露水をより適切に回収することができる。
【００１２】
また前記回収手段は、前記電動車両の前後方向における一方の端部に設けられていることが好ましい。この構成では、電動車両の加速時、或いは減速時の荷重によって、溝部内の結露水を回収手段に流入させ易くなる。
【００１３】
さらに、前記溝部の開口幅は、前記冷却配管の直径よりも広くなっていることが好ましい。これにより、結露水がより確実に溝部に流れるようになる。つまり冷却配管の表面に生じた結露水が、溝部外に流れ落ちるのをより確実に抑制することができる。
【００１４】
また前記溝部の幅は、当該溝部の底側ほど狭くなっていることが好ましい。より具体的には、溝部が、いわゆるＶ溝形状に形成されていることが好ましい。これにより、結露水の量が比較的少ない場合でも、溝部内の結露水を回収手段まで流通させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明に係る電池パックによれば、電池ケース内において結露水を適切に回収することができ、結露水に起因する不具合の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電池パックの使用態様の一例を示す図である。
【図２】電池パックの概略構成を示す斜視図である。
【図３】電池パックが備える電池モジュールの概略構成を示す斜視図である。
【図４】電池モジュールを構成する電池セルの外観を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るパックトレイの概略構成を示す上面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るパックトレイの断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るパックトレイの断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る電池パックの変形例を説明する断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る電池パックの変形例を説明する断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る電池パックの変形例を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示す車両１は、例えば、電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両であり、図示しない電動機（モータ）に電力を供給するための車載用電池パック（以下では、単に電池パックと称する）１０が搭載されている。
【００１８】
電池パック１０は、図２に示すように、パックトレイ１１及びパックカバー１２とで構成される電池ケース１３と、この電池ケース１３内に収容される電池モジュール２０と、を備えている。
【００１９】
電池パック１０内（電池ケース１３内）には、図２及び図３に示すように、電池モジュール２０が複数収容されており、各電池モジュール２０は、複数の電池セル（二次電池）３０を備えている。なお電池モジュール２０が備える電池セル３０の数は、特に限定されるものではない。
【００２０】
ここで、電池モジュール２０を構成する各電池セル３０は、例えば、リチウムイオン電池である密閉型の二次電池であり、図４に示すように、容器３１と、容器３１を封止する蓋部材３２と、を備えている。容器３１の内部には、正極板、負極板及びセパレータを含む電極体（発電要素）が電解液と共に収容されている。容器３１内に収容されている各部材の構造は、公知のものであるため、詳細な説明は省略する。また蓋部材３２には、容器３１内に収容された電極体の正極板又は負極板にそれぞれ接続される正極端子部材３３及び負極端子部材３４が設けられている。
【００２１】
そして、本発明に係る電池パック１０は、このような複数の電池セル３０を冷却するために、冷却媒体（冷媒ガス、冷却水等）が流通する冷却配管５０が配設されている。
【００２２】
図５〜図７に示すように、パックトレイ１１には、電池セル３０を冷却するための一本の冷却配管５０が、パックトレイ１１の底面に沿って蛇行して延設されている。なお図５は、パックトレイ１１の上面図であり、図６は、図５のＡ−Ａ´断面図であり、図７は図５のＢ−Ｂ´断面図である。
【００２３】
この冷却配管５０は、図示は省略するが、パックトレイ１１の外側で接続配管によって接続されており、この接続配管を介して冷却配管５０に冷却媒体が循環されるようになっている。また接続配管には熱交換部が設けられている。熱交換部は、例えば、コンプレッサやコンデンサ等を備えて構成され、電池パック１０内で温度が上昇した冷却媒体を冷却する。なお熱交換部の構成は特に限定されず、公知の構成を採用すればよい。
【００２４】
このようにパックトレイ１１内に延設された冷却配管５０の上方には、金属板等からなる冷却板６０が設けられており、複数の電池セル３０を備える電池モジュール２０は、この冷却板６０上に固定されている。
【００２５】
なお冷却板６０は、冷却配管５０に接して設けられていることが好ましいが、冷却配管５０によって冷却される程度に近接して設けられていればよい。また冷却板６０は、必ずしも設けられていなくてもよい。
【００２６】
さらにパックトレイ１１の底部、つまり冷却配管５０の下方側には、溝部７０が設けられている。溝部７０は、冷却配管５０の表面で生じた結露水を受け入れて流通させるためのものであり、パックトレイ１１内に延設された冷却配管５０に対応する位置に連続して設けられている。
【００２７】
この溝部７０には、溝部７０内を流通する結露水を回収するための排出部（回収手段）８０が設けられている。溝部７０の一部には、他の部分よりも深さの深い凹部７５が形成されており、排出部８０は、この凹部７５に設けられている。
【００２８】
本実施形態では、排出部８０は、凹部７５の底面に貫通して設けられた排出口８１と、この排出口８１を開閉するための開閉部材８２とを備えて構成されている。そして、例えば、凹部７５内に所定量の結露水が溜まった場合等、所定のタイミングで開閉部材８２を作動させて排出口８１を開口させ、この排出口８１から結露水を外部に排出させるようになっている。つまり回収手段である排出部８０は、溝部７０内の結露水を排出口８１から電池パック１０の外部に排出させて回収する。
【００２９】
なお開閉部材８２を動かすための機構は特に限定されるものではない。また、開閉部材８２は必ずしも設けられていなくてもよい。すなわち、常時、排出口８１から結露水が排出されるようになっていてもよい。
【００３０】
この排出部（回収手段）８０は、溝部７０の何れの位置に設けられていてもよいが、電動車両１の前後方向における一方の端部近傍に設けられていることが好ましい。本実施形態では、排出部８０は、溝部７０における電動車両１の後方側の端部付近に設けられている。これにより、電動車両１の加速時の荷重によって、溝部７０内の結露水が排出口８１から排出され易くなる。
【００３１】
ちなみに、排出部８０が溝部７０における電動車両１の前方側の端部付近に設けられている場合、電動車両１の加速時の荷重によって、溝部７０内の結露水が排出口８１から排出され易くなる。
【００３２】
このように電池ケース１３内に冷却配管５０が設けられた構成において、パックトレイ１１の底部に、冷却配管５０に対応する溝部７０を連続的に設けると共に、溝部７０を流通する結露水を回収するための排出部（回収手段）８０が設けられていることで、電池ケース１３内の結露水を適切に回収することができ、結露水に起因する電池パック１０の不具合の発生を抑制することができる。
【００３３】
ここで、溝部７０の開口幅Ｗ１は、冷却配管５０の直径ｄ１よりも広くなっていることが好ましい（図６参照）。言い換えれば、冷却配管５０は、溝部７０に対向する領域内に配置されていることが好ましい。
【００３４】
また冷却配管５０は、溝部７０よりも上方に設けられていてもよいが、その一部が、溝部７０内に入り込んだ状態に設けられていることが好ましい。具体的には、冷却配管５０は、その中心が溝部７０内に位置するように設けられていることが好ましい。さらには、図８に示すように、冷却配管５０は、溝部７０の側面に接触した状態となっていることが好ましい。すなわち冷却配管５０は、溝部７０に対向する範囲内に配置され且つ溝部７０の側面に接触していることが望ましい。このような構成とすることで、冷却配管５０の表面に生じた結露水を、より確実に溝部７０内に流れ込ませることができる。
【００３５】
また、溝部７０の形状は、特に限定されないが、溝部７０の幅が底側ほど狭くなるように形成されていることが好ましく、例えば、図９に示すように、いわゆるＶ溝形状に形成されていることが好ましい。これにより、溝部７０内に流れ込む結露水の量が少ない場合でも冷却水が集まりやすく、結露水を排出部８０まで流通させ易くなる。
【００３６】
なお本実施形態では、回収手段として排出部８０を設けた構成を例示したが、回収手段はこれに限定されるものではない。回収手段は、溝部７０内の結露水を回収できる構成であればよく、例えば、結露水を吸収する乾燥剤であってもよい。例えば、排出部８０の代わりに、回収手段としての乾燥剤を凹部７５に設置するようにしてもよい。このように乾燥剤によって溝部７０内の結露水を回収するようにしても、結露水に起因する電池パックの不具合の発生を抑制することができる。
【００３７】
また本実施形態では、パックトレイ１１の底部、つまり電池モジュール２０（電池セル３０）の下方側に冷却配管５０を設けた構成を例示したが、冷却配管５０の配置は、これに限定されるものではない。
【００３８】
例えば、図１０に示すように、冷却配管５０は、電池モジュール２０の周囲を囲むように設けられていてもよい。この場合でも、冷却配管５０の下方側に、冷却配管５０に対応して溝部７０が連続的に設けられていることで、上述のように結露水を良好に回収することができる。
【００３９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。
【００４０】
例えば、上述の実施形態では、パックトレイ内に、一本の冷却配管が延設された構成を例示したが、パックトレイ内には、それぞれ独立して冷却媒体が流通する複数本の冷却配管が延設されていてもよい。
【００４１】
またパックトレイ内に延設された冷却配管の流路面積は、冷却媒体の流れ方向において略一定であってもよいが、冷却媒体の流れ方向の下流側ほど流路面積が広くなるようにしてもよい。冷却配管を流れる冷却媒体は、流れ方向の下流側ほど温度が高くなるため、このように流路面積を徐々に変化させることで、電池ケース内の各電池セルをより均一に冷却することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  電動車両（車両）
１０  電池パック
１１  パックトレイ
１２  パックカバー
１３  電池ケース
２０  電池モジュール
３０  電池セル
３１  容器
３２  蓋部材
５０  冷却配管
６０  冷却板
７０  溝部
７５  凹部
８０  排出部（回収手段）
８１  排出口
８２  開閉部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020135920.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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