(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池モジュールが一体化された組電池が、電池収容ケース内に収容されており、電池収容ケースに設けられた吸気開口部を通って電池収容ケース内に流入し、排気開口部を通って前記電池収容ケース内から排出される冷却風によって、組電池の各電池モジュールが冷却されるようになった電池パックであって、
電池収容ケースに設けられた前記吸気開口部及び前記排気開口部にそれぞれ吸気側開閉弁及び排気側開閉弁が設けられており、前記吸気側開閉弁及び前記排気側開閉弁が、電池収容ケース内に冷却風が供給されると前記吸気開口部及び前記排気開口部をそれぞれ開放し、電池収容ケース内に冷却風が供給されないと前記吸気開口部及び前記排気開口部をそれぞれ閉鎖するようになっていることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記電池収容ケースには、組電池の低温化を防止するための加熱手段が設けられる請求項１に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機（モーター）と内燃機関（エンジン）とを駆動源として併用するハイブリッド自動車等において、電動機の駆動源として使用される電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機（モーター）と内燃機関（エンジン）とを駆動源として併用するハイブリッド自動車では、電動機の駆動源として、複数の単電池を組み合わせた組電池が使用される。このような組電池は、自動車内の限られた空間内に搭載する必要があるために、コンパクトに構成するとともに軽量化する必要がある。このために、単電池として、薄い平板状をした角型の電池モジュールが開発さている。この電池モジュールは、プラスチック製の扁平な中空直方体状の電槽内に、複数のセルが形成されており、各セル内に電解液および電極体がそれぞれ収容されている。
【０００３】
このような電池モジュールは、複数が厚さ方向に積層されて一体化されることによって、組電池とされる。そして、組電池が電池収容ケース内に収容されて電池パックとされて、自動車の車体における適当な位置に取り付けられる。
【０００４】
各電池モジュールは、内部での電気化学反応によって発熱し、その温度が上昇するが、高温になると、発電効率が低下する。このために、例えば、電池収容ケース内に冷却風を供給して、電池収容ケース内に設けられた組電池の各電池モジュールを冷却することが行われている。
【０００５】
例えば、特開平９−２８９７０１号公報には、電池収容ケースの内部における組電池の上方および下方にそれぞれ空間を設けて、一方の空間内の空気を、ファンによって吸引することにより、電池収容ケース内に冷却風を供給するようになっている。電池収容ケース内に供給される冷却風は、組電池の各電池モジュール間を通過して、各電池モジュールを冷却した後に、電池収容ケースから車外に排出される。
【０００６】
電池収容ケースには、冷却風を電池収容ケース内に吸引する吸気開口部と、冷却風を電池収容ケースから排出する排気開口部とがそれぞれ設けられている。吸気開口部および排気開口部は、電池収容ケース内の組電池を効率的に冷却するように、電池収容ケースにおける相互に対向した端面に、それぞれ設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような電池パックでは、冷却風によって組電池を冷却しない場合には、電池収容ケースの吸気開口部および排気開口部の近傍の空気は、各開口部を通って、電池収容ケースの外部に流動するために、組電池における各開口部近傍の電池モジュールの温度が、組電池の中央部に位置する電池モジュールの温度よりも低くなるおそれがある。
【０００８】
また、寒冷地等においては、自動車を使用しない場合に、組電池の低温化を防止するために、電池収容ケース上にシートヒーターを配置して、電池収容ボックスを加熱することが行われるが、この場合も、組電池における各開口部近傍の電池モジュールが効率よく加熱されず、組電池の中央部に位置する電池モジュールよりも低くなるおそれがある。このように、組電池における各電池モジュールを均一に加熱されずに、各電池モジュールの温度がばらつくと、組電池としての発電効率が低下するおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、電池収容ケース内に収容された組電池の各電池モジュールを冷却風によって冷却しない場合に、組電池における各電池モジュールの温度のばらつきを防止して、組電池全体の温度を均一化することができる電池パックを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池パックは、複数の電池モジュールが一体化された組電池が、電池収容ケース内に収容されており、電池収容ケースに設けられた吸気開口部を通って電池収容ケース内に流入し、排気開口部を通って前記電池収容ケースから排出される冷却風によって、組電池の各電池モジュールが冷却されるようになった電池パックであって、電池収容ケースに設けられた吸気開口部及び排気開口部にそれぞれ吸気側開閉弁及び排気側開閉弁が設けられており、前記吸気側開閉弁及び前記排気側開閉弁が、電池収容ケース内に冷却風が供給されると前記吸気開口部及び前記排気開口部をそれぞれ開放し、電池収容ケース内に冷却風が供給されないと前記吸気開口部及び前記排気開口部をそれぞれ閉鎖するようになっていることを特徴とする。
【００１１】
前記電池収容ケースには、組電池の低温化を防止するための加熱手段が設けられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の電池パックの実施の形態の一例を示す概略構成図である。この電池パックは、扁平な直方体状をした複数の角型の電池モジュール１１が厚さ方向に一体的に積層された組電池１０と、この組電池１０が収容された電池収容ケース２０とを有している。
【００１３】
電池モジュール１１は、プラスチック製の電槽を有しており、電槽の内部が、例えば、長手方向に６等分されて、６つの角型セルが形成されている。そして、各角型セル内に電解液および電極体がそれぞれ収容されている。
【００１４】
各電池モジュール１１が厚さ方向に積層された組電池１０を収容する電池収容ケース２０は、自動車における車体の水平な載置面上に取り付けられるようになっており、その高さが、収容される組電池１０の上下方向の長さよりも大きな直方体状に構成されている。
【００１５】
直方体状をした電池収容ケース２０の下部および上部には、吸気チャンバー２１および排気チャンバー２２がそれぞれ形成されている。そして、吸気チャンバー２１と排気チャンバー２２との間に組電池１０が収容されている。
【００１６】
電池収容ケース２０の一方の端面には、電池収容ケース２０の下部に設けられた吸気チャンバー２１に連通する吸気開口部２１ａが設けられており、吸気開口部２１ａには、この吸気開口部２１ａを開閉する吸気側開閉弁２４が設けられている。また、吸気開口部２１ａには、吸気ダクト２３の一方の端部が接続されている。吸気ダクト２３の他方の端部は、自動車の室内に開口している。
【００１７】
吸気開口部２１ａが設けられた電池収容ケース２０の端面とは反対側の端面には、電池収容ケース２０の上部に設けられた排気チャンバー２２に連通する排気開口部２２ａが設けられており、排気開口部２２ａには、この排気開口部２２ａを開閉する排気側開閉弁２６が設けられている。また、排気開口部２２ａには、排気ダクト２７の一方の端部が接続されている。排気ダクト２７の他方の端部には、ブロア（図示せず）が接続されており、このブロアによって、排気ダクト２７内の空気が吸引される。ブロアによって吸引される空気は、車外に排出される。
【００１８】
排気チャンバー２２の排気開口部２２ａに設けられた排気側開閉弁２６は、通常は、排気開口部２２ａを閉鎖しており、ブロアによって排気ダクト２７内の空気が吸引されることによって、排気開口部２２ａを開放するようになっている。
そして、排気開口部２２ａが開放されることによって、排気チャンバー２２内の空気が、排気ダクト２７を介して、ブロアによって吸引され、電池収容ケース２０内が減圧される。
【００１９】
吸気チャンバー２１の吸気開口部２１ａに設けられた吸気側開閉弁２３は、通常は、吸気開口部２１ａを閉鎖しており、ブロアによって電池収容ケース２０内が減圧されることによって、吸気開口部２１ａを開放するようになっている。そして、吸気開口部２１ａが開放されることによって、吸気ダクト２４を介して、自動車室内の空気が電池収容ケース２０内に吸引される。
【００２０】
なお、電池収容ケース２０の上面には、組電池１０の各電池モジュール１１が低温になることを防止するために、シートヒーター２８が、適宜、設けられる。
シートヒーター２８は、自動車を使用しない場合等において、組電池１０の低温化を防止するために、電池収容ケース２０全体を加熱することによって、組電池１０全体を加熱する。
【００２１】
このような構成の電池パックでは、組電池１０を冷却する場合には、ブロアが駆動される。これにより、排気ダクト２７内の空気がブロアによって吸引されて、排気側開閉弁２６が開放され、排気チャンバー２２内の空気がブロアによって吸引される。排気チャンバー２２ないの空気がブロアによって吸引されると、電池収容ケース２０の内部が減圧される。これにより、吸気チャンバー２１の吸気開口部２１ａに設けられた開閉弁２３が開放されて、吸気ダクト２４を介して、自動車の室内の空気が電池収容ケース２０内に吸引される。
【００２２】
電池収容ケース２０内の吸気チャンバー２１内に吸引された空気（冷却風）は、吸気チャンバー２１内部全域にわたって拡散されて、組電池１０における各電池モジュール１１の間を通って、排気チャンバー２２内に流入する。これにより、各電池モジュール１１がそれぞれ冷却される。排気チャンバー２２内の冷却風は、排気開口部２２ａおよび排気ダクト２７を通ってブロアに吸引されて、車外に放出される。
【００２３】
これに対して、組電池１０の冷却が不要になると、ブロアの駆動が停止される。これにより、排気チャンバー２２の排気開口部２２ａが、排気側開閉弁２６によって閉鎖されるとともに、吸気チャンバー２１の吸気開口部２１ａが吸気側開閉弁２３によって閉鎖される。
【００２４】
このような状態になると、排気チャンバー２２内および吸気チャンバー２１内の空気が、電池収容ケース２０の外部に放出されるおそれがなく、従って、排気チャンバー２２および吸気チャンバー２１の内部からの放熱が防止される。これにより、電池収容ケース２０内の各電池モジュール１１の温度は、全体にわたって均一な状態に保持される。
【００２５】
組電池１０における各電池モジュール１１の低温化防止対策として、電池収容ケース２０の上面にシートヒーター２８が設けられて、そのシートヒーター２８によって組電池１０全体を加熱する場合にも、吸気開口部２１ａおよび排気開口部２２ａからの放熱が、排気側開閉弁２６および吸気側開閉弁２３によってそれぞれ防止されるために、電池収容ケース２０の組電池１０における各電池モジュール１１は、均等に加熱される。従って、組電池１０における各電池モジュール１１の発電効率がばらつくおそれがなく、所望の性能が得られる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の電池パックは、このように、電池収容ケース内の組電池を冷却する冷却風の吸気開口部および排気開口部に、電池収容ケースに流入する冷却風によって開放される開閉弁がそれぞれ設けられているために、冷却風によって組電池を冷却しない場合に、各電池モジュールの温度がばらつくおそれがない。従って、組電池を冷却しない場合には、各電池モジュールを均一な温度状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池パックの実施の形態の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０  組電池
１１  電池モジュール
２０  電池収容ケース
２１  吸気チャンバー
２１ａ  吸気開口部
２２  排気チャンバー
２２ａ  排気開口部
２３  吸気側開閉弁
２４  吸気ダクト
２６  排気側開閉弁
２７  排気ダクト
２８  シートヒーター
【図１】
0004543464.tif 000002