(57)【要約】【課題】排気ダクト、給気ダクトを電池パックに確実にシールして接続する。【解決手段】車両に搭載され、内部の電池スタックを冷却するため電池冷却構造を有する電池パックの組み付け方法に関する。（ｉ）車両ボディーに取り付けられ、電池パックの底部を構成する下部ケースの一端に排気ダクトの入口端を固定する工程と、（ｉｉ）前記排気ダクトの入口端を電池スタックの一端によって押さえつけるようにして電池スタックを固定する工程と、（ｉｉｉ）前記電池スタックの一端に給気ダクトの排出端を固定する工程と、（ｉｖ）前記給気ダクトの排出端を電池スタックの上部を形成する上部カバーの一端によって押さえつけるようにして上部カバーを固定する工程と、を含み、電池パックの一端をシールする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、内部の電池スタックを冷却するため電池冷却構造を有する電池パックの組み付け方法であって、
車両ボディーに取り付けられ、電池パックの底部を構成する下部ケースの一端に排気ダクトの入口端を固定する工程と、
前記排気ダクトの入口端を電池スタックの一端によって押さえつけるようにして電池スタックを固定する工程と、
前記電池スタックの一端に給気ダクトの排出端を固定する工程と、
前記給気ダクトの排出端を電池スタックの上部を形成する上部カバーの一端によって押さえつけるようにして上部カバーを固定する工程と、
を含み、
電池パックの一端をシールする電池パックの組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池冷却構造を有する電池パックの組み付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）などにおいては、電池からの電力によりモータを駆動し車両が走行する。従って、必要な電力を保持する電池が車両に搭載される。
【０００３】
この電池は、その充放電によって、発熱する。特に、車両の電池の場合大電流を流すことが多く、発熱量が大きい。電池は高温になると、劣化するため、電池を冷却する構成を設けることが必要である。
【０００４】
特許文献１には、冷却ダクトを電池パックに接続することについて記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７１６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、具体的にどのようにして冷却ダクトを電池パックに接続するかについての記載はない。電池パック内の冷却空気の流れを適切なものにするためには、電池パック内に空気を供給する給気ダクト、電池パック内から排気を排出する排気ダクトについてどのようにして組み付けるかが重要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、車両に搭載され、内部の電池スタックを冷却するため電池冷却構造を有する電池パックの組み付け方法であって、車両ボディーに取り付けられ、電池パックの底部を構成する下部ケースの一端に排気ダクトの入口端を固定する工程と、前記排気ダクトの入口端を電池スタックの一端によって押さえつけるようにして電池スタックを固定する工程と、前記電池スタックの一端に給気ダクトの排出端を固定する工程と、前記給気ダクトの排出端を電池スタックの上部を形成する上部カバーの一端によって押さえつけるようにして上部カバーを固定する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、排気ダクト、給気ダクトを電池パックに確実にシールして接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電池パックへの給気、排気の流れを示す図である。
【図２】電池パック、ダクトの外観を示す図である。
【図３】排気ダクト、給気ダクト、ブロア、吸気ダクトの外観を示す図である。
【図４】電池パックの組み立て工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
＜給気および排気の構成＞
図１（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態における電池パック内への給気および排気の構成を示す図である。
【００１２】
リアシート１０は、シートクッション１０ａと、シートバック１０ｂと、シートクッション１０ａの下方の電池収容スペース１０ｃを有している。電池収容スペース１０ｃの前方および側方は下トリム１２により取り囲まれている。また、電池収容スペースの底面側には、車両ボディー１４が位置している。
【００１３】
電池収容スペース１０ｃ内には、電池パック２０が配置され、この電池パック２０内に電池スタック２２が配置されている。この電池スタック２２は、複数の電池モジュール２４が直列接続して形成されている。
【００１４】
電池パック２０は、下部ケースと上部カバーによって内部が密閉されており、電池スタック２２の上方に給気流路、下方に排気流路が形成されている。
【００１５】
電池パック２０内の電池スタック２２の上方の給気流路の後方側には、図１（Ａ）に示すように給気ダクト２６が接続され、この給気ダクト２６が後方に伸びブロア２８の吹き出し側に接続されている。
【００１６】
電池パック２０の電池スタック２２の下方の排気流路の後方側には、図１（Ｂ）に示すように、排気ダクト３０が接続され、この排気ダクト３０が後方に伸び、排気口３２が上方に向けて開口している。
【００１７】
ここで、図２には、電池パック２０およびダクトを示す斜視図を示す。このように、ブロア２８の吸い込み側には、吸気ダクト６０が接続され、この吸気ダクト６０はリアシート１０の下トリムのドア側の側面の吸気口６２から空気を吸い込むようになっている。図２においては、図１におけるシートクッション１０ａ、下トリム１２等を取り去った状態を示してあるが、吸気口６２は、下トリム１２のドア側側面に開口する。なお、吸気口６２の前面には、クロスや、格子などを配置して、外部からの異物の侵入を防止している。
【００１８】
このように、リアシート１０のシートクッション１０ａの下側空間において、ドア側から内側に向け、吸気ダクト６０、給気ダクト２６、排気ダクト３０の順番で配置されている。
【００１９】
リアシート１０のシートバック１０ｂの後側（背部）空間は、ラゲッジスペース４０となっている。ラゲッジスペース４０の床面は、デッキボード４２で構成され、このデッキボード４２は載置されているので、これを持ち上げて取り外し可能である。デッキボード４２の下方には、スペアタイヤを収容するスペアタイヤスペース４４が設けられ、ここにスペアタイヤが収容される。また、スペアタイヤスペース４４の前方上部には、デッキボード４２の下側に棚のような小物入れ４６が設けられている。
【００２０】
また、上述したブロア２８は、リアシート１０の後方であって、スペアタイヤスペース４４の前方に配置されている。すなわち、リアシート１０の後方のラゲッジスペース４０の下方であって、スペアタイヤスペース４４の前方に空間があって、ここにブロア２８が設置され、このブロア２８に吸気ダクト６０、給気ダクト２６が接続され、また排気ダクト３０の後方側部分および排気口３２が配置される。
【００２１】
図２には、電池パック２０に、吸気ダクト６０、ブロア２８、給気ダクト２６、排気ダクト３０を取り付けた状態の外観を示す。
【００２２】
＜空気の流れ＞
そして、ブロア２８を駆動することによって、吸気口６２から車室内の空気が吸い込まれ、これが吸気ダクト６０を介しブロア２８に吸い込まれる。ブロア２８からの吐出空気は、給気ダクト２６を介し、電池パック２０内の上方空間（給気流路）に供給される。電池パック内には電池スタック２２が配置されるが、電池スタック２２の各電池モジュール２４間には間隙があるため、この間隙を通って空気が下方に流れ、各電池モジュール２４が効果的に冷却される。ここで、電池スタック２２の周辺と、電池パック２０の周辺内壁との間を閉じておくことで、積層された電池モジュール２４の間隙に冷却空気を通すことができる。
【００２３】
そして、排気は電池パック２０内の下方空間（排気流路）から、排気ダクト３０、排気口３２、排出用ダクト４８、排出口５０、およびデッキボード４２の先端とシートバック１０ｂの背面の間隙である排気出口５４を通ってラゲッジスペース４０に排出される。この例では、排気出口５４は、車両の幅方向にほぼ全幅に亘って位置するが、特定の部分のみに限定してもよい。
【００２４】
＜個別の構成＞
図１においては、リアシート１０の一方のみを示したが、通常はリアシート１０は２つあり、図２に示すように各リアシート１０の下方に同様の構成で電池パック２０およびその空冷のための機構が配置される。
【００２５】
ここで、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）には、排気ダクト３０、給気ダクト２６、吸気ダクト６０の外形を示してある。図３（Ａ）に示すように、排気ダクト３０は、電池パック２０の底面を形成する下部ケースの後方端から後方に伸びる。図に示すように、排気ダクト３０の前側端は、縦（車高方向）が狭く横（車幅方向）が広い扁平な開口になっており、電池スタック２２の下方の排出流路全体からの空気を排出するようになっている。そして、排気口３２に向けて徐々に幅が狭くなり、排気口３２はほぼ正方形の開口になっている。
【００２６】
また、排気ダクト３０の前方端の開口部３０ａは、周辺がフランジ部３０ｂにより補強されている。そして、このフランジ部３０ｂの下側を下部ケースに密着させ、上側を電池スタック２２の後方側端部押さえつけることで、排出流路と気密に接続されている。なお、フランジ部３０ｂの側部は、電池パック２０の側部および上部を覆う上部カバーの内壁とで、気密の接続されている。なお、フランジ部３０ｂの周囲には、シール剤を配置することで、気密なシールが達成される。
【００２７】
なお、フランジ部３０ｂの上縁部には、下側に凹む凹部が２箇所設けられており、電池スタック２２の後方端の下面の形状を合致させることで、より確実なシールを達成している。また、凹部はフランジ部の下縁部に直接接触することで、フランジ部３０ｂに十分強度を持たせている。
【００２８】
図３（Ｂ）に示すように、給気ダクト２６は、前方端が電池パック２０の上部空間（給気流路）の形状に合わせて幅方向に広く縦が狭い扁平な開口部２６ａとなっている。また、開口部２６ａの周囲にはフランジ部２６ｂが形成され、このフランジ部２６ｂの周囲が電池スタック２２の後方上端部、電池パック２０の上部カバーとの間でシール剤を介しシールされる。給気ダクト２６は、幅が徐々に狭くなりながら後方に伸び、ブロア２８の周辺の吹き出し口２８ａに接続されている。ブロア２８は円筒状で、側方の吸い込み口２８ｂからの吸い込んだ空気を放射方向に吹き出し、ドーナツ状の吹き出し室の一部に設けた吹き出し口２８ａから空気を吹き出す。
【００２９】
図３（Ｃ）に示すように、吸気ダクト６０は、前方から後方に伸びるパイプ状であり、後方端がブロア２８の吸い込み口２８ｂに接続される。前方端が四角形状の吸気口６２となっている。
【００３０】
＜組立＞
電池パック２０およびダクトの組み付けについて、図４に基づいて説明する。
【００３１】
（ｉ）まず、ボディーのリアシート１０を取り付ける前に、ボディー底面上に、下部ケース８０を取り付ける。下部ケース８０は、リアシート１０の全体に対応した大きさの板上のものである。そして、この下部ケース８０の後端に排気ダクト３０の前端取り付ける。排気ダクト３０の前端（入口端）には、図３（Ａ）に示したようにフランジ部３０ｂが形成されている。このフランジ部３０ｂをその下縁の形状に対応した形状を有する下部ケース８０にシール剤を介し押しつける。接着剤などを利用してもよい。なお、シール剤としては、エチレンプロピレンゴム系スポンジ、ウレタン系スポンジなどの各種の水密シールスポンジ剤を利用することが好適である。厚さは１０ｍｍ、圧縮率８０％程度のものが好適である。
【００３２】
（ｉｉ）次に、電池スタック２２をセットして、電池スタック２２の左右両側に突出している板状のスタックプレート８２を下部ケース８０の対応部分にボルト締めする。この際、電池スタック２２の後端は、フランジ部３０ｂの上縁に対応した形状をしており、これらがシール剤を介しフランジ部３０ｂに押しつけられる。これによって、フランジ部３０ｂの下縁および上縁が確実にシールされる。また、フランジ部３０ｂの下縁が下部ケース８０に押さえつけられてここが確実にシールされる。電池スタック２２の側方は、スタックプレート８２およびこれに固定される下部ケース８０によって封止され、電池スタック２２の下方空間（排気流路）が上方空間と隔離される。
【００３３】
電池スタック２２が取り付けられた場合には、その後端の上縁に給気ダクト２６の前端（排出端）のフランジ部２６ｂを取り付ける。これもシール剤を介して押しつけることによって行う。ここにおいても接着剤などを利用してもよい。
【００３４】
最後に上部カバー８４を下部ケース８０に取り付け電池スタック２２の前面および側面を封止する。この上部カバー８４の後端は給気ダクト２６のフランジ部２６ｂとシール剤を介し接続される。この上部カバー８４によって、電池スタック２２の上方空間（給気流路）が密閉空間となる。なお、電池スタック２２の側方空間は、上方空間と連通していてもよい。また、電池スタック２２の前端と上部カバー８４の間には、対応した形状のスペーサを挿入してシールするとよい。
【００３５】
このようにして、電池パック２０の底は、下部ケース８０で構成され、これと電池スタック２２の下面との間に下部空間（排気流路）が形成される。排気流路の前方は、電池スタック２２の前端と、下部ケース８０とによってシールするとよい。また、排気流路の後端に排気ダクト３０が接続される。
【００３６】
また、電池スタック２２の側方および上方は、上部カバー８４によって取り囲まれる。なお、この例では、電池スタック２２の車両内側の側方は、別の壁部材によって閉じられている。いずれにしても、電池スタックの上方空間（および側方空間）は、上部カバー８４によって取り囲まれており、後端が給気ダクト２６に接続される。なお、電池スタック２２の前方および後方にはエンドプレートを配置し、このエンドプレートを内側に向けて締め付けることで電池スタック２２を一体化している。また、このエンドプレートによって電池パック２０の後端を封止している。
【００３７】
このように、本実施形態では、下部ケース８０に対し排気ダクト３０を取り付け、その上から電池スタック２２を取り付けるため、排気ダクト３０の前端のフランジ部３０ｂの周縁に比較的厚めのシール剤を配置することができ、これによって確実なシールができる。
【００３８】
さらに、給気ダクト２６の前端のフランジ部２６ｂを電池スタック２２に取り付けた後、上部カバー８４を取り付けるため、給気ダクト２６のフランジ部２６ｂにおいてもその周縁に比較的厚めのシール剤を配置することができ、これによって確実なシールができる。
【００３９】
＜実施形態の効果＞
このように、本実施形態では、下部ケース８０に排気ダクト３０を取り付けてから、電池スタック２２を取り付ける。これによって、排気ダクト３０のフランジ部３０ｂにシール剤を取り付けてからこれを電池スタック２２で押さえつけることができ、シール剤を熱いものとして、これを十分な力で押さえつけてシールすることができる。
【００４０】
さらに、上部の給気ダクト２６のフランジ部２６ｂについてもシール剤を取り付けてから上部カバー８４により押さえつけることができる。
【００４１】
従って、排気ダクト３０、給気ダクト２６を電池パック２０にシール性よく、確実に取り付け固定することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  リアシート、１０ａ  シートクッション、１０ｂ  シートバック、１０ｃ  電池収容スペース、１２  下トリム、１４  車両ボディー、２０  電池パック、２２  電池スタック、２４  電池モジュール、２６  給気ダクト、２６ａ  開口部、２６ｂ  フランジ部、２８  ブロア、２８ａ  吹き出し口、２８ｂ  吸い込み口、３０  排気ダクト、３０ａ  開口部、３０ｂ  フランジ部、３２  排気口、４０  ラゲッジスペース、４２  デッキボード、４４  スペアタイヤスペース、４８  排出用ダクト、５０  排出口、５４  排気出口、６０  吸気ダクト、６２  吸気口、８０  下部ケース、８２  スタックプレート、８４  上部カバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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