(57)【要約】【課題】簡素な構成でセルの温度を調節できる電池パックを得る。【解決手段】本電池パック１０では、電池パック本体１２の電池パックロア１６の下側に電池パックアンダ３０が設けられ、電池パックアンダ３０内を冷却液が流れる。また、電池パックロア１６の底板２６に孔部２８が設けられ、この孔部２８の内側に配置されたシート部材２８上にセル２２が配置されている。電池パックアンダ３０は、アルミニウム合金によって形成されているため、セル２２を効率よく冷却できる。このため、構成を簡素にできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂材によって形成された電池パックアッパと、
鉄又は鉄を含む合金によって形成されて前記電池パックアッパの下側に設けられ、前記電池パックアッパに結合されることにより略箱形状の電池パック本体が形成される電池パックロアと、
前記電池パック本体の内側に配置されるセルと、
前記電池パックロアの下側で前記電池パックロアの底部に対向して設けられて、前記電池パックアッパ及び前記電池パックロアの少なくとも一方に連結されると共に、アルミニウム合金によって形成され、内側を液体状の温度調節液が流れる電池パックアンダと、
を備える電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルの温度を調節できる電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ブロアファンを作動させることによって隣接する単電池の間に空気を流し、これによって単電池の温度を調節する構成が開示されている。このような構成の場合、複数の単電池によって構成される電池とブロアファンとの間にダクト、チャンバ等を設けなくてはならない。しかも、単電池を効率よく冷却するためには、ダクト、チャンバ等の配置等、構成が複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７０１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、簡素な構成でセルの温度を調節できる電池パックを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の電池パックは、合成樹脂材によって形成された電池パックアッパと、鉄又は鉄を含む合金によって形成されて前記電池パックアッパの下側に設けられ、前記電池パックアッパに結合されることにより略箱形状の電池パック本体が形成される電池パックロアと、前記電池パック本体の内側に配置されるセルと、前記電池パックロアの下側で前記電池パックロアの底部に対向して設けられて、前記電池パックアッパ及び前記電池パックロアの少なくとも一方に連結されると共に、アルミニウム合金によって形成され、内側を液体状の温度調節液が流れる電池パックアンダと、を備えている。
【０００６】
請求項１に記載の電池パックによれば、電池パック本体の電池パックロアの下側に設けられた電池パックアンダの内側を温度調節液が流れることによって、電池パックアンダの温度が調節され、更に、電池パック本体内のセルの温度が調節される。ここで、電池パックアンダは、アルミニウム合金によって形成されている。したがって、電池パックアンダの熱伝導率は、例えば、鉄の熱伝導率よりも高い。このため、温度調節液が電池パックアンダの内側を流れることによって、電池パックアンダの温度が効率よく調節される。これによって、電池パック本体の電池パックロアの下側に電池パックアンダを設けるだけで電池パック本体内のセルの温度を調節でき、簡素な構成でセルの温度を調節できる。
【発明の効果】
【０００７】
以上、説明したように、請求項１に記載の電池パックでは、簡素な構成でセルの温度を調節できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態に電池パックの分解斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿って切った断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿って切った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図１から図３の各図に基づいて本発明の一実施の形態について説明する。なお、各図において矢印ＦＲは、本発明の一実施の形態に係る電池パック１０の前後方向前側を示し、矢印ＬＨは、電池パック１０の左右方向左側を示し、矢印ＵＰは、電池パック１０の上下方向上側で且つ電池パック１０が適用される車両の上下方向上側を示す。
【００１０】
＜本実施の形態の構成＞
図１から図３の各図に示されるように、電池パック１０は、電池パック本体１２を備えている。電池パック本体１２は、電池パックアッパ１４と電池パックロア１６とを含んで構成されている。電池パックアッパ１４は、下側へ向けて開口された箱形状とされている。また、電池パックアッパ１４は、合成樹脂材によって形成されており、電池パックアッパ１４の厚さ寸法は、例えば、２ｍｍとされている。さらに、電池パックアッパ１４は、アッパフランジ１８を備えている。アッパフランジ１８は、電池パックアッパ１４の下側端から上下方向に対して直交した電池パックアッパ１４の外側へ向けて延びている。
【００１１】
これに対して、電池パックロア１６は、上側へ向けて開口された箱形状とされている。また、電池パックロア１６は、鉄又は鉄を含む合金によって形成されており、電池パックロア１６の厚さ寸法は、例えば、１．５ｍｍとされている。さらに、電池パックロア１６は、ロアフランジ２０を備えている。ロアフランジ２０は、電池パックロア１６の上側端から上下方向に対して直交した電池パックロア１６の外側へ向けて延びている。ロアフランジ２０は、電池パックアッパ１４のアッパフランジ１８に対して上下方向に対向され、ボルト等の締結手段によってロアフランジ２０とアッパフランジ１８とが互いに締結されることによって電池パックロア１６と電池パックアッパ１４とが一体的に連結される。
【００１２】
この電池パック本体１２の内側には、複数のセル２２が収容されている。これらのセル２２は、前後方向、左右方向、上下方向に並んで配置されている（なお、図３では、電池パック本体１２の内側における前後方向中央側のセル２２のみを図示し、前側及び後側のセル２２の図示を省略している）。これらのセル２２は、電気的に互いに接続されており、これによって、電池パック１０として一定の出力（電圧、電流）を得ている。
【００１３】
電池パック本体１２には、コネクタ（図示省略）が設けられている。電池パック本体１２のコネクタは、ハーネス等の電気的接続部材を介して制御装置へ電気的に接続されており、更に、例えば、制御装置を介して車両の駆動装置としてのモータ（何れも図示省略）へ電気的に接続されている。さらに、電池パックロア１６の底部分であり電池パック本体１２の底部分である底板２４には孔部２６が形成されている。孔部２６は、例えば、電池パックロア１６の内周形状に対して相似形状の長方形状とされている。
【００１４】
また、電池パック１０は、シート部材２８を備えている。シート部材２８は、シート状とされており、シート部材２８の厚さ寸法は、例えば、５ｍｍとされている。シート部材２８は、電池パックロア１６の孔部２６の内側に配置されており、上述したセル２２は、シート部材２８上に配置されている。シート部材２８の熱伝導率は、例えば、鉄の熱伝導率よりも高くされており、更に好ましくは、後述する電池パックアンダ３０を形成する材料の熱伝導率よりも高くされている。
【００１５】
さらに、電池パック１０は、電池パックアンダ３０を備えている。電池パックアンダ３０は、上側へ向けて開口された箱形状とされている。また、電池パックアンダ３０は、アルミニウム合金によって形成されており、電池パックアンダ３０の熱伝導率は、鉄の熱伝導率よりも高い。電池パックアンダ３０の厚さ寸法は、例えば、１０ｍｍとされている。電池パックアンダ３０の内側には、電池パック本体１２の電池パックロア１６が配置され、電池パックロア１６（電池パック本体１２）の底板２４と、電池パックアンダ３０の底部３２とがボルト等の締結手段によって互いに締結されることによって電池パックロア１６（電池パック本体１２）と、電池パックアンダ３０とが一体的に連結される。
【００１６】
また、図２及び図３に示されるように、電池パックアンダ３０の底部３２には、中空の流路３４が形成されている。流路３４は、電池パックロア１６の孔部２６に対して上下方向に対向する部分に設けられている。流路３４の内側には、複数の中壁３６が設けられている。中壁３６の長手方向は、前後方向とされ、中壁３６の幅方向は、上下方向とされている。中壁３６の幅方向上端は、流路３４内における底部３２の上側面に繋がっており、中壁３６の幅方向下端は、流路３４内における底部３２の下側面に繋がっている。
【００１７】
これによって、流路３４における中壁３６の設置範囲では、流路３４が左右方向に複数に分割されている。このように、流路３４の内側に中壁３６が設けられることによって電池パックアンダ３０の底部３２への上下方向側からの荷重に対する底部３２の機械的強度等が向上されている。この電池パックアンダ３０の底部３２の流路３４には、温度調節液としての液体状の冷却液（図示省略）が流路３４に前側から後側へ流れる。
【００１８】
また、図１及び図３に示されるように、電池パックアンダ３０の前側には流入部３８が設けられており、電池パックアンダ３０の後側には流出部４０が設けられている。これらの流入部３８及び流出部４０を本電池パック１０の前後方向側から見ると、長手方向が左右方向に沿った扁平の筒形状に形成されている。流入部３８の内側は、流入部３８の後側端を介して電池パックアンダ３０の底部３２の流路３４に繋がっており、流路３４は、流入部３８によって電池パックアンダ３０の外部（流入部３８よりも前側）に繋がっている。流入部３８は、ホース、パイプ等の流入部側接続部材を介して流体供給装置として電池温度調節装置を構成するポンプへ接続されており、更に、ポンプを介して流体貯留部として電池温度調節装置を構成するタンク（何れも図示省略）へ接続されている。
【００１９】
これに対して、流出部４０の内側は、流出部４０の前側端を介して電池パックアンダ３０の底部３２の流路３４に繋がっており、流路３４は、流出部４０によって電池パックアンダ３０の外部（流出部４０よりも後側）に繋がっている。流出部４０は、ホース、パイプ等の流出部側接続部材を介して上述したタンクへ接続されている。タンクには、上述した冷却液が貯留されており、ポンプが作動されると、タンク内の冷却液が流入部３８から流路３４の内側に入る。流路３４の内側に入った冷却液は、流路３４内を前側から後側へ流れる。このようにして流路３４内の後側へ流れた冷却液は、流出部４０から電池パックアンダ３０の外側へ流れ、タンクに戻る。このように、冷却液が循環されるようになっている。
【００２０】
また、図１から図３の各図に示されるように、本電池パック１０は、保護部材４２を備えている。保護部材４２は、浅底のトレイ(tray)状とされており、保護部材４２の内周形状は、電池パックアンダ３０の外周形状と同じか又は電池パックアンダ３０の外周形状よりも大きく設定されている。保護部材４２は、ジュラルミン等の金属又は合成蜘蛛糸繊維等、電池パックアンダ３０よりも機械的強度、剛性等の荷重に対する物理的特性が高い材質によって形成されている。電池パックアンダ３０は、保護部材４２によって下側から覆われている。
【００２１】
以上の構成の本電池パック１０は、例えば、本電池パック１０の上下方向が車両上下方向に沿った状態で車両のフロアパネル（図示省略）の車両下側に配置される。
【００２２】
＜本実施の形態の作用、効果＞
本実施の形態では、車両に搭載された電池温度調節装置のポンプが作動されると、電池温度調節装置のタンクから冷却液が電池パックアンダ３０の流入部３８を介して電池パックアンダ３０の流路３４に流れて入る。流路３４に入った冷却液は、流路３４内を前側から後側へ流れる。さらに、流路３４の各々の後側端から出た冷却液は、電池パックアンダ３０の流出部４０から電池パックアンダ３０の外側へ出てタンクに戻る。
【００２３】
このように、冷却液が電池パックアンダ３０の流路３４内を通ることによって電池パックアンダ３０の熱が冷却液によって吸収され、電池パックアンダ３０が冷却される。この状態で、電池パック本体１２内のセル２２の温度が電池パックアンダ３０の温度よりも高ければ、セル２２の熱は、シート部材２８を介して電池パックアンダ３０に伝わる。これによって、セル２２を冷却でき、セル２２が熱によって劣化することを抑制できる。
【００２４】
ここで、電池パック本体１２を構成する電池パックロア１６は、鉄又は鉄を含む合金によって形成されるが、電池パックロア１６（電池パック本体１２）の底板２４には孔部２６が形成されており、電池パック本体１２内のセル２２は、孔部２６内のシート部材２８に配置されている。シート部材２８の熱伝導率は、鉄の熱伝導率よりも高くされており、更に好ましくは、電池パックアンダ３０を形成する材料の熱伝導率よりも高くされている。
【００２５】
このため、例えば、電池パックロア１６（電池パック本体１２）の底板２４に孔部２６が形成されていない構成に比べてセル２２の熱が効率よく電池パックアンダ３０に伝わる。これによって、セル２２を効率よく冷却できる。このように、本電池パック１０では、セル２２の熱を効率よく電池パックアンダ３０へ伝えてセル２２を効率よく冷却できるため、電池パックアンダ３０が電池パックロア１６（電池パック本体１２）の下側に配置される構成であってもセル２２を冷却でき、本電池パック１０の構成を簡素化できる。
【００２６】
一方で、本電池パック１０は、車両に搭載される。しかも、車両における本電池パック１０の配置位置は、車両のフロアパネルの車両下側とされる。ここで、本実施の形態では、電池パック本体１２の電池パックロア１６は、鉄又は鉄を含む合金によって形成されている。このため、車両下側からの荷重に対する機械的強度、剛性、耐衝撃性の低下を抑制でき、例えば、車両走行中に石等の異物が車両下側から電池パック本体１２に衝突することによる電池パック本体１２の変形等を抑制できる。
【００２７】
また、内側を冷却液が流れる電池パックアンダ３０は、アルミニウム合金によって形成されている。しかしながら、電池パックアンダ３０は、保護部材４２によって下側から覆われている。ここで、保護部材４２は、ジュラルミン等の金属又は合成蜘蛛糸繊維等、電池パックアンダ３０よりも機械的強度、剛性等の荷重に対する物理的特性が高い材質によって形成されている。このため、車両下側からの荷重に対する機械的強度、剛性、耐衝撃性の低下を抑制でき、例えば、車両走行中に石等の異物が車両下側から本電池パック１０に衝突することによる電池パックアンダ３０の変形等を抑制できる。
【００２８】
さらに、本電池パック１０は、車両に搭載される。しかも、車両における本電池パック１０の配置位置は、車両のフロアパネルの車両下側とされる。ここで、本実施の形態では、電池パックロア１６と共に電池パック本体１２を構成する電池パックアッパ１４は、合成樹脂材によって形成される。このため、電池パックロア１６が鉄又は鉄を含む合金によって形成される構成であっても、電池パック本体１２の重量増加を抑制できる。
【００２９】
また、上記のように、電池パックアンダ３０が保護部材４２によって下側から覆われることによって、下側からの衝撃による電池パックアンダ３０の変形等を抑制できる。このため、電池パックアンダ３０をアルミニウム合金によって形成でき、電池パックアンダ３０の重量増加を抑制できる。
【００３０】
このように、電池パック本体１２及び電池パックアンダ３０の重量増加を抑制できるため、本電池パック１０の軽量化を図ることができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、シート部材２８上にセル２２が配置される構成であった。しかしながら、シート部材２８を設けずに、電池パックアンダ３０上にセル２２を配置してもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、電池パックロア１６の底板２４に孔部２６を形成した構成であったが、底板２４に孔部２６を形成しない構成であってもよい。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、電池パックアンダ３０は、電池パックロア１６の底板２４に固定される構成であった。しかしながら、電池パックアンダ３０が電池パックアッパ１４に固定される構成であってもよい。すなわち、電池パックアンダ３０は、電池パック本体１２に固定される構成であれば、その具体的な態様に限定されるものではない。
【００３４】
また、本実施の形態では、温度調節液としての冷却液の材質について特に言及していないが、冷却液は、真水でもよいし、エチレングリコール等の所謂「不凍液」であってもよいし、油でもよい。すなわち、冷却液は、液体状で電池パックアンダ３０を介してセル２２を冷却できればその具体的な態様に限定されるものではない。
【００３５】
さらに、本実施の形態では、温度調節液としての冷却液によってセル２２を冷却する構成であった。しかしながら、例えば、温度調節液を温水としてセル２２を暖める構成であってもよい。すなわち、温度調節液は、セル２２の温度を調節する構成であればよい。
【００３６】
また、本実施の形態では、電池パックアンダ３０は、電池パックロア１６の底板２４に固定される構成であった。しかしながら、電池パックアンダ３０が電池パックアッパ１４に固定される構成であってもよい。すなわち、電池パックアンダ３０は、電池パック本体１２に固定される構成であれば、その具体的な態様に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３７】
１０    電池パック
１２    電池パック本体
１４    電池パックアッパ
１６    電池パックロア
２２    セル
３０    電池パックアンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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