JP7016844B2 - バッテリパック - Google Patents
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Description
本発明は、電動車両などに搭載されるバッテリパックに関する。
従来より電動車両などにはバッテリパックが搭載されている。バッテリパックは、複数のセルを積層することで構成されるバッテリモジュールを備える。セルは高温状態になると劣化しやすいため冷却する必要がある。例えば、特許文献１では、内部に冷媒が供給される冷却プレート上にバッテリモジュールを設置している。
しかしながら、特許文献１では、空冷式の冷却プレートを用いているためさほど高い冷却効率は望めない。冷却効率の点では水冷式の方が優れているが、水冷式においてもバッテリモジュールの冷却効率をより高める必要がある。
本発明は、バッテリモジュールの冷却性能を向上させたバッテリパックを提供する。
第１発明は、
第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は四角錐であり、
前記四角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記四角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記冷却機構は、前記第１冷媒流路に前記液状媒体を導入する冷媒流入部を有し、
前記冷媒流入部は、前記第１方向において前記一端側と反対側に位置する他端側、且つ、前記第２方向において前記連結流路と反対側に設けられ、
前記冷媒流入部は、前記第２方向に沿って前記液状媒体を導入し、
前記第１冷媒流路は、前記第１方向において前記冷媒流入部側、且つ前記第２方向において前記冷媒流入部と反対側に位置する流入側隅部を有し、
前記流入側隅部は、前記四角錐の一辺に沿って前記第１方向及び前記第２方向に対し傾斜している。
第２発明は、
第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は四角錐であり、
前記四角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記四角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記冷却機構は、前記第１冷媒流路に前記液状媒体を導入する冷媒流入部を有し、
前記冷媒流入部は、前記第１方向において前記一端側と反対側に位置する他端側、且つ、前記第２方向において前記連結流路と反対側に設けられ、
前記冷媒流入部は、前記第２方向に沿って前記液状媒体を導入し、
前記第１冷媒流路は、前記第１方向において前記冷媒流入部と反対側、且つ前記第２方向において前記冷媒流入部側に位置する連結流路側隅部を有し、
前記連結流路側隅部は、前記四角錐の一辺に沿って前記第１方向及び前記第２方向に対し傾斜している。
第３発明は、
第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は角錐であり、
前記角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記連結流路の前記第１方向の幅は、前記第１冷媒流路に設けられる前記凸部の前記第１方向と一致する対角線の長さよりも長い。
第４発明は、
第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は角錐であり、
前記角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記第３方向において、前記連結流路の高さは、前記第１冷媒流路の最大高さ以下である。
第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は四角錐であり、
前記四角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記四角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記冷却機構は、前記第１冷媒流路に前記液状媒体を導入する冷媒流入部を有し、
前記冷媒流入部は、前記第１方向において前記一端側と反対側に位置する他端側、且つ、前記第２方向において前記連結流路と反対側に設けられ、
前記冷媒流入部は、前記第２方向に沿って前記液状媒体を導入し、
前記第１冷媒流路は、前記第１方向において前記冷媒流入部側、且つ前記第２方向において前記冷媒流入部と反対側に位置する流入側隅部を有し、
前記流入側隅部は、前記四角錐の一辺に沿って前記第１方向及び前記第２方向に対し傾斜している。
第２発明は、
第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は四角錐であり、
前記四角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記四角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記冷却機構は、前記第１冷媒流路に前記液状媒体を導入する冷媒流入部を有し、
前記冷媒流入部は、前記第１方向において前記一端側と反対側に位置する他端側、且つ、前記第２方向において前記連結流路と反対側に設けられ、
前記冷媒流入部は、前記第２方向に沿って前記液状媒体を導入し、
前記第１冷媒流路は、前記第１方向において前記冷媒流入部と反対側、且つ前記第２方向において前記冷媒流入部側に位置する連結流路側隅部を有し、
前記連結流路側隅部は、前記四角錐の一辺に沿って前記第１方向及び前記第２方向に対し傾斜している。
第３発明は、
第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は角錐であり、
前記角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記連結流路の前記第１方向の幅は、前記第１冷媒流路に設けられる前記凸部の前記第１方向と一致する対角線の長さよりも長い。
第４発明は、
第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は角錐であり、
前記角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記第３方向において、前記連結流路の高さは、前記第１冷媒流路の最大高さ以下である。
本発明によれば、隔壁部に設けられた複数の凸部（角錐）の２本の対角線のうち１本がセルの積層方向（第１方向）と一致し、２本の対角線のうち他の１本が連結流路の延伸方向（第２方向）と一致するように配置されているので、第１冷媒流路の隅部にまで冷媒を行き渡らせることができる。これにより、隔壁部を介して行われる液状媒体と第１バッテリモジュールとの熱交換の効率が高められるため、第１バッテリモジュールの冷却性能が向上する。
以下、本発明の一実施形態のバッテリパックを備えるバッテリユニットについて添付図面に基づいて説明する。図面には、バッテリユニットの前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。なお、このバッテリユニットの前後左右上下は、バッテリユニットが搭載される車両の前後左右上下とは無関係である。
（バッテリユニット）
図１及び図２に示すように、本実施形態のバッテリユニット１は、第１バッテリパック１０と、第１バッテリパック１０の上部に配置される第２バッテリパック２０と、を備える。
図１及び図２に示すように、本実施形態のバッテリユニット１は、第１バッテリパック１０と、第１バッテリパック１０の上部に配置される第２バッテリパック２０と、を備える。
図２に示すように、第１バッテリパック１０は、複数（この例では４つ）のバッテリモジュール１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ）と、バッテリモジュール１１を収容する第１バッテリケース本体１２と、第１バッテリケース本体１２の開口部を塞ぐ第１バッテリケースカバー１３と、バッテリモジュール１１を冷却する第１冷却機構４０Ａ（図５参照）と、を備える。
各バッテリモジュール１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ）は、前後方向に複数のセル１１ａを積層することで構成されるセル積層体である。４つのバッテリモジュール１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ）は、前後方向と直交する左右方向に並べて配置されている。
４つのバッテリモジュール１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ）のうち、２つのバッテリモジュール１１Ａ、１１Ｂは、第１バッテリケース本体１２の右側の領域に収容され、残りの２つのバッテリモジュール１１Ｃ、１１Ｄは、第１バッテリケース本体１２の左側の領域に収容されている。以下、第１バッテリケース本体１２の右側の領域に収容された２つのバッテリモジュール１１Ａ、１１Ｂのうち、右側に位置するバッテリモジュール１１Ａを第１バッテリモジュール１１Ａとし、左側に位置するバッテリモジュール１１Ｂを第２バッテリモジュール１１Ｂと称する。
第２バッテリパック２０は、２つのバッテリモジュール２１、２２を搭載する第２バッテリケース本体２３と、第２バッテリケース本体２３を覆う第２バッテリケースカバー２４と、バッテリモジュール２１、２２を冷却する第２冷却機構４０Ｂ（図５参照）と、を備える。バッテリモジュール２１、２２は、それぞれ左右方向に複数のセル２１ａ、２２ａを積層することで構成されるセル積層体である。第２バッテリパック２０のバッテリモジュール２１、２２は、左右方向に並べて配置されている。
図２に示すように、第１バッテリケースカバー１３の左右方向の両端近傍には、第１連通孔１３ａ及び第２連通孔１３ｂが設けられている。第２バッテリケース本体２３の左右方向の両端近傍には、第１バッテリケースカバー１３の第１連通孔１３ａ及び第２連通孔１３ｂと連通する第１連通孔２３ａ及び第２連通孔２３ｂが設けられている。第１バッテリパック１０のバッテリモジュール１１と第２バッテリパック２０のバッテリモジュール２１、２２とは、第１連通孔１３ａ、２３ａ及び第２連通孔１３ｂ、２３ｂを通る不図示の導通部材によって電気的に接続されている。
（冷却機構）
図３～図５に示すように、バッテリモジュール１１を冷却する第１冷却機構４０Ａとバッテリモジュール２１、２２を冷却する第２冷却機構４０Ｂとで、液状媒体Ｗが通過する一続きの冷媒流路４１を構成する。液状媒体Ｗは、水、油、ＡＴＦ(Automatic Transmission Fluid)等である。さらに詳しく説明すると、冷媒流路４１は、第１バッテリケース本体１２の右側の領域に収容された第１バッテリモジュール１１Ａ及び第２バッテリモジュール１１Ｂを冷却するための下部右側流路部４１Ａと、第１バッテリケース本体１２の左側の領域に収容されたバッテリモジュール１１Ｃ、１１Ｄを冷却するための下部左側流路部４１Ｂと、第２バッテリパック２０のバッテリモジュール２１、２２を冷却するための上部流路部４１Ｃと、により構成される。なお、図３～図５中に示す白抜き矢印は、液状媒体Ｗとその流れの向きを概念的に示している。
図３～図５に示すように、バッテリモジュール１１を冷却する第１冷却機構４０Ａとバッテリモジュール２１、２２を冷却する第２冷却機構４０Ｂとで、液状媒体Ｗが通過する一続きの冷媒流路４１を構成する。液状媒体Ｗは、水、油、ＡＴＦ(Automatic Transmission Fluid)等である。さらに詳しく説明すると、冷媒流路４１は、第１バッテリケース本体１２の右側の領域に収容された第１バッテリモジュール１１Ａ及び第２バッテリモジュール１１Ｂを冷却するための下部右側流路部４１Ａと、第１バッテリケース本体１２の左側の領域に収容されたバッテリモジュール１１Ｃ、１１Ｄを冷却するための下部左側流路部４１Ｂと、第２バッテリパック２０のバッテリモジュール２１、２２を冷却するための上部流路部４１Ｃと、により構成される。なお、図３～図５中に示す白抜き矢印は、液状媒体Ｗとその流れの向きを概念的に示している。
この例では、液状媒体Ｗは、冷媒入口４２ｉｎから下部左側流路部４１Ｂに流入し、第１バッテリケース本体１２の左側の領域に収容されたバッテリモジュール１１Ｃ、１１Ｄを冷却した後、第１バッテリケース本体１２の左側壁内に設けられた縦管４３Ｌ内を上って上部流路部４１Ｃに入り、第２バッテリパック２０のバッテリモジュール２１、２２を冷却した後、第１バッテリケース本体１２の右側壁内に設けられた縦管４３Ｒ内を下って下部右側流路部４１Ａに入り、第１バッテリケース本体１２の右側の領域に収容された第１バッテリモジュール１１Ａ及び第２バッテリモジュール１１Ｂを冷却した後、冷媒出口４２ｏｕｔから流出する。この構成により、バッテリユニット１の全てのバッテリモジュール１１、２１、２２が液状媒体Ｗによって冷却される。
図３に示すように、第１バッテリケース本体１２の底部１２１の下面１２１ａには、右側部分と左側部分とに分けて凹部１２２Ｒ、１２２Ｌが設けられており、右側部分の凹部１２２Ｒが図２に示す右側のカバー部材１４Ｒで封止されることにより下部右側流路部４１Ａが形成され、左側部分の凹部１２２Ｌが図２に示す左側のカバー部材１４Ｌで封止されることにより下部左側流路部４１Ｂが形成されている。このように、第１バッテリケース本体１２の底部１２１の下面１２１ａに設けた凹部１２２Ｒ、１２２Ｌをカバー部材１４Ｒ、１４Ｌで封止することにより、第１バッテリケース本体１２の凹部１２２Ｒ、１２２Ｌとカバー部材１４Ｒ、１４Ｌとにより、冷媒流路４１の一部を構成する下部右側流路部４１Ａ及び下部左側流路部４１Ｂを容易に形成することができる。なお、カバー部材１４Ｒ、１４Ｌは一体であってもよい。
図４に示すように、第２バッテリケース本体２３の下面２３２には、凹部２３１が設けられており、凹部２３１が第１バッテリケースカバー１３（図２）で封止されることにより上部流路部４１Ｃが形成されている。このように、第２バッテリケース本体２３の下面２３２に設けた凹部２３１を第１バッテリケースカバー１３で封止することにより、第２バッテリケース本体２３の凹部２３１と第１バッテリケースカバー１３とにより、冷媒流路４１の一部を構成する上部流路部４１Ｃを容易に形成することができる。
上記のように、バッテリユニット１の構成要素である第１バッテリケース本体１２及び第２バッテリケース本体２３により冷媒流路４１の一部を構成したことにより、部品点数の増加を抑えながら、バッテリユニット１を液状媒体Ｗで効率良く冷却することができる。
図３及び図４に示すように、凹部１２２Ｒ、１２２Ｌ、２３１には、前後方向及び左右方向に沿って複数の凸部６１が千鳥状に配置されている。図８に示すように、各凸部６１は角錐であり、角錐の２本の対角線６１ａ、６１ｂのうち１本すなわち対角線６１ａが前後方向と一致するように配置され、角錐の２本の対角線６１ａ、６１ｂのうち他の１本すなわち対角線６１ｂが左右方向と一致するように配置されている。
このように、複数の凸部６１が、前後方向及びそれと直交する方向である左右方向に沿って千鳥状に配置されていることより、液状媒体Ｗが乱流となって冷媒流路４１を流れるので、液状媒体Ｗと第１バッテリケース本体１２及び第２バッテリケース本体２３との熱交換効率が高められ、冷却性能が向上する。
また、各凸部６１は底面を正方形とする四角錐であり、下部右側流路部４１Ａ及び下部左側流路部４１Ｂにおいては、２本の対角線６１ａ、６１ｂのうちの１本の対角線６１ａがセルの積層方向である前後方向と一致させて配置されている。これにより、図８に示すように、冷媒のセルの積層方向への流れＦ１を適度に阻害し、それと交差する方向への流れＦ２を生じさせて、乱流を生じさせやすくできる。したがって、下部右側流路部４１Ａ及び下部左側流路部４１Ｂの全体に液状媒体Ｗを行き渡らせることができる。また、第１バッテリケース本体１２の底部１２１を介して行われる液状媒体Ｗとバッテリモジュール１１との熱交換の効率が高められるため、冷却性能がより向上する。
同様に、上部流路部４１Ｃにおいては、２本の対角線６１ａ、６１ｂのうちの１本の対角線６１ｂがセルの積層方向である左右方向と一致させて配置されている。これにより、冷媒のセルの積層方向への流れを適度に阻害し、それと交差する方向への流れを生じさせて、乱流を生じさせやすくできる。したがって、上部流路部４１Ｃの全体に液状媒体Ｗを行き渡らせることができる。また、第２バッテリケース本体２３を介して行われる液状媒体Ｗとバッテリモジュール２１、２２との熱交換の効率が高められるため、冷却性能がより向上する。
図３及び図５に示すように、下部右側流路部４１Ａは、上下方向において第１バッテリケース本体１２の隔壁部としての底部１２１を挟んで第１バッテリモジュール１１Ａと反対側に設けられる第１冷媒流路４１Ａａと、上下方向において底部１２１を挟んで第２バッテリモジュール１１Ｂと反対側に設けられる第２冷媒流路４１Ａｂと、第１冷媒流路４１Ａａと第２冷媒流路４１Ａｂとを前後方向の後側で連結し左右方向に延びる連結流路４１Ａｃと、を備えている。
同様に、下部左側流路部４１Ｂは、上下方向において第１バッテリケース本体１２の底部１２１を挟んで、バッテリモジュール１１Ｃと反対側に設けられる第３冷媒流路４１Ｂａと、上下方向において底部１２１を挟んでバッテリモジュール１１Ｄと反対側に設けられる第４冷媒流路４１Ｂｂと、第３冷媒流路４１Ｂａと第４冷媒流路４１Ｂｂとを後側で連結し左右方向に延びる連結流路４１Ｂｃと、を備えている。
図３、図５及び図６に示すように、下部右側流路部４１Ａは、上部流路部４１Ｃから流れてきた液状媒体Ｗを第１冷媒流路４１Ａａに導入する冷媒流入部４３を有する。冷媒流入部４３は、前後方向において連結流路４１Ａｃが設けられた後側と反対側に位置する前側、且つ、左右方向において連結流路４１Ａｃが設けられた左側と反対側である右側に設けられており、冷媒流入部４３から左右方向に沿って液状媒体Ｗが導入されるように構成されている。このように、冷媒流入部４３が、前後方向において連結流路４１Ａｃと反対側、且つ、左右方向においても連結流路４１Ａｃと反対側に設けられ、左右方向に沿って液状媒体Ｗを導入することにより、冷媒流入部４３の付近に位置する第１バッテリモジュール１１Ａ内のセルの両端まで液状媒体Ｗを行き渡らせることができる。すなわち、第１バッテリモジュール１１Ａのセルの積層方向に沿った方向から第１冷媒流路４１Ａａに液状媒体Ｗを流入させようとすると、冷媒流入部４３の付近のセルの両端部分まで液状媒体Ｗが行き渡りにくいが、セルの積層方向に対して直交方向から液状媒体Ｗを第１冷媒流路４１Ａａ内に流入させることで、液状媒体Ｗの流れの向きと凸部６１による乱流発生との相乗作用により、第１冷媒流路４１Ａａの上流端部４４（図６）の全体に万遍なく液状媒体Ｗを行き渡らせることができる。
図３、図５及び図６に示すように、第１冷媒流路４１Ａａは、前後方向において冷媒流入部４３側である前側、且つ左右方向において冷媒流入部４３と反対側である左側に位置する流入側隅部４５を有する。図６に示すように、流入側隅部４５は、凸部６１の四角錐の一辺６１ｃに沿って前後方向及び左右方向に対し傾斜している。このように、流入側隅部４５が凸部６１の四角錐の一辺６１ｃに沿って前後方向及び左右方向に対し傾斜していることにより、冷媒流入部４３より導入された液状媒体Ｗを第１冷媒流路４１Ａａの下流側に向かってスムーズに流すことができ圧損を低減できる。
また、第１冷媒流路４１Ａａは、前後方向において冷媒流入部４３と反対側である後側、且つ左右方向において冷媒流入部４３側である右側に位置する連結流路側隅部４６を有する。図６に示すように、連結流路側隅部４６は、凸部６１の四角錐の一辺６１ｄに沿って前後方向及び左右方向に対し傾斜している。このように、連結流路側隅部４６が凸部６１の四角錐の一辺６１ｄに沿って前後方向及び左右方向に対し傾斜していることにより、液状媒体Ｗを連結流路４１Ａｃに向かってスムーズに流すことができ圧損を低減できる。
連結流路４１Ａｃの前後方向の幅Ｄ１は、第１冷媒流路４１Ａａに設けられる凸部６１の前後方向と一致する対角線６１ａの長さＤ２よりも長くなっている。このように、前後方向における連結流路４１Ａｃの幅Ｄ１が、前後方向における凸部６１の対角線６１ａの長さＤ２よりも長いことにより、連結流路４１Ａｃの入口で液状媒体Ｗが滞留することを抑制できる。
また、図７に示すように、連結流路４１Ａｃの高さＨ１は、第１冷媒流路４１Ａａの最大高さＨ２、すなわち、凸部６１の高さＨ３と、凸部６１の頂点と第１冷媒流路４１Ａａのカバー部材１４Ｒとの距離Ｈ４と、を足した高さ以下である。このように、連結流路４１Ａｃの高さを第１冷媒流路４１Ａａの最大高さＨ２以下とすることで、連結流路側隅部４６にまで液状媒体Ｗを行き渡らせることができる。すなわち、連結流路４１Ａｃの高さが大きすぎると、液状媒体Ｗが連結流路側隅部４６に流れにくくなってしまう傾向があるが、連結流路４１Ａｃの高さを第１冷媒流路４１Ａａの最大高さＨ２以下にすることで、第１冷媒流路４１Ａａの下流端部４７（図６）の全体に万遍なく液状媒体Ｗを行き渡らせることができる。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態では、バッテリユニット１は、第１バッテリパック１０と第２バッテリパック２０とを備える二階建て構造になっているが、第１バッテリパック１０のみからなる一階建て構造であってもよい。
また、上記実施形態における各凸部６１は底面を正方形とする四角錐であるが、底面を長方形とする四角錐であってもよい。
また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
（１） 第１方向（前後方向）に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュール（バッテリモジュール１１）と、
液状媒体（液状媒体Ｗ）によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構（第１冷却機構４０Ａ）と、を備えるバッテリパック（第１バッテリパック１０）であって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向（左右方向）に並べて配置された第１バッテリモジュール（第１バッテリモジュール１１Ａ）と第２バッテリモジュール（第２バッテリモジュール１１Ｂ）とを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向（上下方向）において隔壁部（第１バッテリケース本体１２の底部１２１）を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路（第１冷媒流路４１Ａａ）と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路（第２冷媒流路４１Ａｂ）と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側（後側）で連結し前記第２方向に延びる連結流路（連結流路４１Ａｃ）と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部（凸部６１）が千鳥状に配置され、
各凸部は角錐であり、
前記角錐の２本の対角線（対角線６１ａ、６１ｂ）のうち１本（対角線６１ａ）が前記第１方向と一致するように配置され、
前記角錐の前記２本の対角線のうち他の１本（対角線６１ｂ）が前記第２方向と一致するように配置されている、バッテリパック。
液状媒体（液状媒体Ｗ）によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構（第１冷却機構４０Ａ）と、を備えるバッテリパック（第１バッテリパック１０）であって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向（左右方向）に並べて配置された第１バッテリモジュール（第１バッテリモジュール１１Ａ）と第２バッテリモジュール（第２バッテリモジュール１１Ｂ）とを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向（上下方向）において隔壁部（第１バッテリケース本体１２の底部１２１）を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路（第１冷媒流路４１Ａａ）と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路（第２冷媒流路４１Ａｂ）と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側（後側）で連結し前記第２方向に延びる連結流路（連結流路４１Ａｃ）と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部（凸部６１）が千鳥状に配置され、
各凸部は角錐であり、
前記角錐の２本の対角線（対角線６１ａ、６１ｂ）のうち１本（対角線６１ａ）が前記第１方向と一致するように配置され、
前記角錐の前記２本の対角線のうち他の１本（対角線６１ｂ）が前記第２方向と一致するように配置されている、バッテリパック。
（１）によれば、隔壁部に設けられた複数の凸部の２本の対角線のうち１本がセルの積層方向（第１方向）と一致し、２本の対角線のうち他の１本が連結流路の延伸方向（第２方向）と一致するように配置されているので、第１冷媒流路の隅部にまで冷媒を行き渡らせることができる。これにより、隔壁部を介して行われる液状媒体と第１バッテリモジュールとの熱交換の効率が高められるため、第１バッテリモジュールの冷却性能が向上する。
（２） （１）に記載のバッテリパックであって、
前記冷却機構は、前記第１冷媒流路に前記液状媒体を導入する冷媒流入部（冷媒流入部４３）を有し、
前記冷媒流入部は、前記第１方向において前記一端側（後側）と反対側に位置する他端側（前側）、且つ、前記第２方向において前記連結流路と反対側（右側）に設けられ、
前記冷媒流入部は、前記第２方向に沿って前記液状媒体を導入する、バッテリパック。
前記冷却機構は、前記第１冷媒流路に前記液状媒体を導入する冷媒流入部（冷媒流入部４３）を有し、
前記冷媒流入部は、前記第１方向において前記一端側（後側）と反対側に位置する他端側（前側）、且つ、前記第２方向において前記連結流路と反対側（右側）に設けられ、
前記冷媒流入部は、前記第２方向に沿って前記液状媒体を導入する、バッテリパック。
（２）によれば、冷媒流入部は、第１方向において連結流路と反対側、且つ、第２方向においても連結流路と反対側に設けられ、第２方向に沿って液状媒体を導入するので、冷媒流入部付近のセルの両端まで液状冷媒を行き渡らせることができる。
（３） （２）に記載のバッテリパックであって、
前記角錐は、四角錐であり、
前記第１冷媒流路は、前記第１方向において前記冷媒流入部側（前側）、且つ前記第２方向において前記冷媒流入部と反対側（左側）に位置する流入側隅部（流入側隅部４５）を有し、
前記流入側隅部は、前記角錐の一辺（一辺６１ｃ）に沿って前記第１方向及び前記第２方向に対し傾斜している、バッテリパック。
前記角錐は、四角錐であり、
前記第１冷媒流路は、前記第１方向において前記冷媒流入部側（前側）、且つ前記第２方向において前記冷媒流入部と反対側（左側）に位置する流入側隅部（流入側隅部４５）を有し、
前記流入側隅部は、前記角錐の一辺（一辺６１ｃ）に沿って前記第１方向及び前記第２方向に対し傾斜している、バッテリパック。
（３）によれば、流入側隅部は、凸部の四角錐の一辺に沿って第１方向及び第２方向に対し傾斜しているので、液状媒体を第１冷媒流路の下流側に向かってスムーズに流すことができ圧損を低減できる。
（４） （２）または（３）に記載のバッテリパックであって、
前記角錐は、四角錐であり、
前記第１冷媒流路は、前記第１方向において前記冷媒流入部と反対側（後側）、且つ前記第２方向において前記冷媒流入部側（右側）に位置する連結流路側隅部（連結流路側隅部４６）を有し、
前記連結流路側隅部は、前記角錐の他の一辺（一辺６１ｄ）に沿って前記第１方向及び前記第２方向に対し傾斜している、バッテリパック。
前記角錐は、四角錐であり、
前記第１冷媒流路は、前記第１方向において前記冷媒流入部と反対側（後側）、且つ前記第２方向において前記冷媒流入部側（右側）に位置する連結流路側隅部（連結流路側隅部４６）を有し、
前記連結流路側隅部は、前記角錐の他の一辺（一辺６１ｄ）に沿って前記第１方向及び前記第２方向に対し傾斜している、バッテリパック。
（４）によれば、連結流路側隅部は、凸部の四角錐の他の一辺に沿って第１方向及び第２方向に対し傾斜しているので、液状媒体を連結流路に向かってスムーズに流すことができ圧損を低減できる。
（５） （１）～（４）のいずれかに記載のバッテリパックであって、
前記連結流路の前記第１方向の幅（幅Ｄ１）は、前記第１冷媒流路に設けられる前記凸部の前記第１方向と一致する対角線の長さ（長さＤ２）よりも長い、バッテリパック。
前記連結流路の前記第１方向の幅（幅Ｄ１）は、前記第１冷媒流路に設けられる前記凸部の前記第１方向と一致する対角線の長さ（長さＤ２）よりも長い、バッテリパック。
（５）によれば、第１方向における連結流路の幅が、第１方向における凸部の対角線の長さよりも長いので、連結流路の入口で液状媒体が滞留することを抑制できる。
（６） （１）～（５）のいずれかに記載のバッテリパックであって、
前記第３方向において、前記連結流路の高さ（高さＨ１）は、前記第１冷媒流路の最大高さ（最大高さＨ２）以下である、バッテリパック。
前記第３方向において、前記連結流路の高さ（高さＨ１）は、前記第１冷媒流路の最大高さ（最大高さＨ２）以下である、バッテリパック。
（６）によれば、連結流路の高さを第１冷媒流路の最大高さ以下とすることで、連結流路側隅部にまで液状媒体を行き渡らせることができる。
（７） （１）～（６）のいずれかに記載のバッテリパックであって、
前記隔壁部は、前記複数のバッテリモジュール及び前記冷却機構を有するケース（第１バッテリケース本体１２）の底部（底部１２１）であり、
前記底部の下面（下面１２１ａ）には、凹部（凹部１２２Ｒ）が設けられ、
前記凹部がカバー部材（カバー部材１４Ｒ）で封止され、
前記ケースの前記凹部と前記カバー部材とにより前記冷却機構が形成されている、バッテリパック。
前記隔壁部は、前記複数のバッテリモジュール及び前記冷却機構を有するケース（第１バッテリケース本体１２）の底部（底部１２１）であり、
前記底部の下面（下面１２１ａ）には、凹部（凹部１２２Ｒ）が設けられ、
前記凹部がカバー部材（カバー部材１４Ｒ）で封止され、
前記ケースの前記凹部と前記カバー部材とにより前記冷却機構が形成されている、バッテリパック。
（７）によれば、バッテリケースの底部に設けられた凹部に複数の凸部を形成し、凹部をカバー部材で封止することで容易に冷媒流路を形成できる。
１０ 第１バッテリパック（バッテリパック）
１１ バッテリモジュール
１１Ａ 第１バッテリモジュール
１１Ｂ 第２バッテリモジュール
１２ 第１バッテリケース本体（ケース）
１２１ 底部（隔壁部）
１２１ａ 下面
１２２Ｒ 凹部
１４Ｒ カバー部材
４０Ａ 第１冷却機構（冷却機構）
４１Ａａ 第１冷媒流路
４１Ａｂ 第２冷媒流路
４１Ａｃ 連結流路
４３ 冷媒流入部
４５ 流入側隅部
４６ 連結流路側隅部
６１ 凸部
６１ａ 対角線
６１ｂ 対角線
６１ｃ 一辺
６１ｄ 一辺（他の一辺）
Ｄ１ 連結流路の幅
Ｄ２ 対角線の長さ
Ｈ１ 連結流路の高さ
Ｈ２ 第１冷媒流路の最大高さ
Ｗ 液状媒体
１１ バッテリモジュール
１１Ａ 第１バッテリモジュール
１１Ｂ 第２バッテリモジュール
１２ 第１バッテリケース本体（ケース）
１２１ 底部（隔壁部）
１２１ａ 下面
１２２Ｒ 凹部
１４Ｒ カバー部材
４０Ａ 第１冷却機構（冷却機構）
４１Ａａ 第１冷媒流路
４１Ａｂ 第２冷媒流路
４１Ａｃ 連結流路
４３ 冷媒流入部
４５ 流入側隅部
４６ 連結流路側隅部
６１ 凸部
６１ａ 対角線
６１ｂ 対角線
６１ｃ 一辺
６１ｄ 一辺（他の一辺）
Ｄ１ 連結流路の幅
Ｄ２ 対角線の長さ
Ｈ１ 連結流路の高さ
Ｈ２ 第１冷媒流路の最大高さ
Ｗ 液状媒体
Claims (5)
- 第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は四角錐であり、
前記四角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記四角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記冷却機構は、前記第１冷媒流路に前記液状媒体を導入する冷媒流入部を有し、
前記冷媒流入部は、前記第１方向において前記一端側と反対側に位置する他端側、且つ、前記第２方向において前記連結流路と反対側に設けられ、
前記冷媒流入部は、前記第２方向に沿って前記液状媒体を導入し、
前記第１冷媒流路は、前記第１方向において前記冷媒流入部側、且つ前記第２方向において前記冷媒流入部と反対側に位置する流入側隅部を有し、
前記流入側隅部は、前記四角錐の一辺に沿って前記第１方向及び前記第２方向に対し傾斜している、バッテリパック。 - 第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は四角錐であり、
前記四角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記四角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記冷却機構は、前記第１冷媒流路に前記液状媒体を導入する冷媒流入部を有し、
前記冷媒流入部は、前記第１方向において前記一端側と反対側に位置する他端側、且つ、前記第２方向において前記連結流路と反対側に設けられ、
前記冷媒流入部は、前記第２方向に沿って前記液状媒体を導入し、
前記第１冷媒流路は、前記第１方向において前記冷媒流入部と反対側、且つ前記第２方向において前記冷媒流入部側に位置する連結流路側隅部を有し、
前記連結流路側隅部は、前記四角錐の一辺に沿って前記第１方向及び前記第２方向に対し傾斜している、バッテリパック。 - 第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は角錐であり、
前記角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記連結流路の前記第１方向の幅は、前記第１冷媒流路に設けられる前記凸部の前記第１方向と一致する対角線の長さよりも長い、バッテリパック。 - 第１方向に複数のセルを積層することで構成される複数のバッテリモジュールと、
液状媒体によって前記複数のバッテリモジュールを冷却する冷却機構と、を備えるバッテリパックであって、
前記複数のバッテリモジュールは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置された第１バッテリモジュールと第２バッテリモジュールとを少なくとも備え、
前記冷却機構は、
前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向において隔壁部を挟んで前記第１バッテリモジュールと反対側に設けられる第１冷媒流路と、
前記第３方向において前記隔壁部を挟んで前記第２バッテリモジュールと反対側に設けられる第２冷媒流路と、
前記第１冷媒流路と前記第２冷媒流路とを前記第１方向の一端側で連結し前記第２方向に延びる連結流路と、を備え、
前記隔壁部には、前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路の内部において前記第１方向及び前記第２方向に沿って複数の凸部が千鳥状に配置され、
各凸部は角錐であり、
前記角錐の２本の対角線のうち１本が前記第１方向と一致するように配置され、
前記角錐の前記２本の対角線のうち他の１本が前記第２方向と一致するように配置され、
前記第３方向において、前記連結流路の高さは、前記第１冷媒流路の最大高さ以下である、バッテリパック。 - 請求項１～４のいずれか一項に記載のバッテリパックであって、
前記隔壁部は、前記複数のバッテリモジュール及び前記冷却機構を有するケースの底部であり、
前記底部の下面には、凹部が設けられ、
前記凹部がカバー部材で封止され、
前記ケースの前記凹部と前記カバー部材とにより前記冷却機構が形成されている、バッテリパック。
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