JP7709285B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、バッテリパックに関する。 The present invention relates to a battery pack.
電動車両等に搭載されるバッテリパックは、大容量であり急速充電時等における発熱量が比較的大きいため、冷却構造を備えることが好ましい。例えば、特許文献1には、バッテリパックを構成するバッテリモジュールの収容部と、当該収容部と離間して配置される板部材との間に冷媒流路を構成し、冷媒流路を流れる冷媒によりバッテリモジュールを冷却する技術が開示されている。 Battery packs mounted on electric vehicles and the like have a large capacity and generate a relatively large amount of heat during rapid charging, so it is preferable to provide a cooling structure. For example, Patent Document 1 discloses a technology in which a refrigerant flow path is formed between a storage section of a battery module constituting a battery pack and a plate member arranged at a distance from the storage section, and the battery module is cooled by the refrigerant flowing through the refrigerant flow path.
特許文献1に開示の技術においては、バッテリモジュールの収容部と一体となって冷媒流路を構成する板部材が、冷媒流路と対向していない側の面において他部材と接触するおそれがある。板部材が他部材と接触してしまうと、冷媒流路を流れる冷媒はバッテリモジュールだけでなく他部材を冷却してしまう。その結果、バッテリパック内のバッテリモジュールの冷却効率の低下を招くおそれがある。 In the technology disclosed in Patent Document 1, there is a risk that the plate member that is integrated with the battery module housing to form the refrigerant flow path may come into contact with other members on the side that does not face the refrigerant flow path. If the plate member comes into contact with other members, the refrigerant flowing through the refrigerant flow path will cool not only the battery module but also the other members. As a result, there is a risk that the cooling efficiency of the battery module in the battery pack will decrease.
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、バッテリパック内のバッテリモジュールの冷却効率の低下を抑制することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these problems, and aims to prevent a decrease in the cooling efficiency of the battery modules in the battery pack.
本発明の一実施態様のバッテリパックは、充放電可能なバッテリモジュールと、バッテリモジュールを収容する収容部と、を有する。収容部は、バッテリモジュールを載置する底部を有する。底部は、バッテリモジュールを冷却する冷媒が流れる流路部と、流路部に対して前記バッテリモジュールを載置する側とは反対側に設けられる断熱部と、を備え、流路部と断熱部は互いに隣接するように配置されている。流路部は、バッテリモジュールに接触する第1板状部材と、第1板状部材のバッテリモジュールが接触する面とは反対側となる反対面に接続する第2板状部材と、を含む。第2板状部材において幅方向の両端部が第1板状部材に接続し両端部の内側となる中央部が反対面から離間することで冷媒が流れる流路が形成される。断熱部は、第2板状部材に隣接し且つ中央部の全体を覆うように配置される。流路は、平面視で流路の幅方向の外形がバッテリモジュールの幅方向の外形の内側に収まるように配置される。
A battery pack according to an embodiment of the present invention includes a chargeable and dischargeable battery module and a storage section for storing the battery module. The storage section has a bottom on which the battery module is placed. The bottom includes a flow path section through which a coolant for cooling the battery module flows and a heat insulating section provided on the opposite side of the flow path section from the side on which the battery module is placed, and the flow path section and the heat insulating section are arranged so as to be adjacent to each other. The flow path section includes a first plate member that contacts the battery module and a second plate member that connects to an opposite surface of the first plate member that is opposite to the surface on which the battery module contacts. In the second plate member, both ends in the width direction are connected to the first plate member, and a central portion that is inside the both ends is separated from the opposite surface to form a flow path through which the coolant flows. The heat insulating section is arranged so as to be adjacent to the second plate member and to cover the entire central portion. The flow path is arranged so that the outer shape of the flow path in the width direction is contained inside the outer shape of the battery module in a plan view.
本発明によると、バッテリパックの冷却効率の低下の抑制を図ることができる。 This invention makes it possible to prevent a decrease in the cooling efficiency of the battery pack.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図1は、本実施形態のバッテリパック100の斜視図である。なお、図中において、バッテリパック100の長手方向における左下から右上に向かう方向をx軸方向、短手方向における右下から左上に向かう方向をy軸方向、載置方向における下から上に向かう方向をz軸方向として示されている。なお、以下の説明では、主に、図中の上下左右方向を用いるが、バッテリパック100の載置方向は図中の方向に限定されない。すなわち、バッテリパック100の図下部の底部は、鉛直下方にある他部材の上に載置されるとは限らず、倒立面と接するように載置されてもよいし、鉛直上方にある他部材の下に載置されてもよい。 Figure 1 is a perspective view of a battery pack 100 according to this embodiment. In the figure, the direction from the lower left to the upper right in the longitudinal direction of the battery pack 100 is indicated as the x-axis direction, the direction from the lower right to the upper left in the lateral direction is indicated as the y-axis direction, and the direction from bottom to top in the placement direction is indicated as the z-axis direction. In the following description, the up, down, left, and right directions in the figure are mainly used, but the placement direction of the battery pack 100 is not limited to the directions in the figure. In other words, the bottom of the battery pack 100 at the bottom of the figure is not necessarily placed on another component located vertically below, but may be placed so as to be in contact with an inverted surface, or may be placed under another component located vertically above.
バッテリパック100の内部においては、載置面内(xy平面)方向においてバッテリモジュール(図1において不図示)が並設され、載置方向(z軸)においてバッテリモジュールは1段又は2段以上で構成されている。詳細には、載置面全体にわたり下段(1段目)のバッテリモジュールが並設されており、長手(x軸)方向の図右奥側において、上段(2段目)のバッテリモジュールが下段のバッテリモジュールの上方に配置されている。以下では、下段において比較的広い面積でバッテリモジュールを収容する部分を下段収容部1と称し、上段で比較的狭い面積でバッテリモジュールを収容する部分を上段収容部2と称する。本実施形態の例においては、バッテリモジュールが2段で構成されているが、これに限らず3段以上で構成されていてもよい。 Inside the battery pack 100, battery modules (not shown in FIG. 1) are arranged side by side in the direction of the mounting surface (xy plane), and the battery modules are arranged in one or more stages in the mounting direction (z axis). In detail, the lower stage (first stage) of battery modules are arranged side by side across the entire mounting surface, and the upper stage (second stage) of battery modules is arranged above the lower stage battery modules at the far right side of the figure in the longitudinal (x axis) direction. Hereinafter, the lower stage portion that accommodates the battery modules in a relatively large area is referred to as the lower stage accommodation section 1, and the upper stage portion that accommodates the battery modules in a relatively small area is referred to as the upper stage accommodation section 2. In the example of this embodiment, the battery modules are arranged in two stages, but this is not limited to this, and they may be arranged in three or more stages.
なお、下段収容部1及び上段収容部2は、図下側にバッテリモジュールを固定する底部(図1において不図示)を有する。そして、それらの底部は、内部に流路(図1において不図示)を備え、当該流路を流れる冷媒によってバッテリモジュールが冷却される。 The lower storage section 1 and the upper storage section 2 each have a bottom (not shown in FIG. 1) on the lower side of the figure to which the battery module is fixed. These bottoms also have internal flow paths (not shown in FIG. 1), and the battery module is cooled by the refrigerant that flows through the flow paths.
下段収容部1において、図右奥側の上段収容部2が設けられる部分は、図右奥側に向かって短手(y軸)方向の幅が短くなるようなテーパ状に構成されている。図左手前側の上段収容部2が設けられていない部分は、短手方向に等幅で構成されている。また、下段収容部1は、図左手前の側面において隅部が面取りされ、長手方向の側面及び短手方向の側面の両者と交差する側面が構成されている。なお、このようなバッテリパック100の形状は一例であって、バッテリパック100の形状、及び、内部に収容されるバッテリモジュールの形状及び数等は任意に設計できる。 The portion of the lower storage section 1 on the far right side of the figure where the upper storage section 2 is provided is tapered so that its width in the short side (y-axis) direction decreases toward the far right side of the figure. The portion on the front left side of the figure where the upper storage section 2 is not provided is configured with an equal width in the short side direction. In addition, the corners of the side surface of the lower storage section 1 on the front left side of the figure are chamfered, and a side surface is configured that intersects with both the long side surface and the short side surface. Note that this shape of the battery pack 100 is one example, and the shape of the battery pack 100 and the shape and number of battery modules stored therein can be designed as desired.
図1においては、下段収容部1に関する構成として、バッテリモジュールを収容する下段箱部3と、下段箱部3の上部に設けられる下段カバー4とが示されている。 In FIG. 1, the configuration of the lower storage section 1 is shown to include a lower box section 3 that stores a battery module, and a lower cover 4 that is provided on the upper part of the lower box section 3.
下段箱部3は、上部が開口された箱状部材であり、底部において下段固定板(図1において不図示)を介してバッテリモジュールが固定される。また、下段箱部3の底部には、内部に冷媒が流れる流路が構成されている。図左手前側の側面には、下段箱部3の外部から内部の流路への冷媒の流入口となる下段冷媒口31(下段冷媒流入口311、312)が設けられている。 The lower box section 3 is a box-shaped member with an open top, and the battery module is fixed to the bottom via a lower fixing plate (not shown in FIG. 1). A flow path through which the refrigerant flows inside is formed at the bottom of the lower box section 3. A lower refrigerant port 31 (lower refrigerant inlet ports 311, 312) is provided on the side surface on the front left side of the figure, which serves as an inlet for the refrigerant from the outside of the lower box section 3 to the flow path inside.
下段カバー4は、下段箱部3の上部の開口のうち、上段収容部2が設けられていない部分、すなわち、図左手前側の短手方向に等幅で構成されている部分を覆う。そのため、下段箱部3の上部の開口は、図左手前側においては下段カバー4により覆われ、図右奥側においては上段収容部2により覆われる。 The lower cover 4 covers the portion of the upper opening of the lower box section 3 where the upper storage section 2 is not provided, i.e., the portion configured with an equal width in the short direction on the front left side of the figure. Therefore, the upper opening of the lower box section 3 is covered by the lower cover 4 on the front left side of the figure, and is covered by the upper storage section 2 on the rear right side of the figure.
また、図1においては、上段収容部2に関する構成として、バッテリモジュールを載置し内部に冷媒流路を備える上段流路部材5、及び、バッテリモジュールを収容する上段箱部6が示されている。 In addition, FIG. 1 shows the configuration of the upper storage section 2, which includes an upper flow path member 5 on which the battery module is placed and which has a refrigerant flow path therein, and an upper box section 6 which stores the battery module.
上段流路部材5は、上段固定板(図1において不図示)を介してバッテリモジュールを固定する板状部材である。また、図右手前側の側面に、上段流路部材5の外部と内部の流路との間の冷媒の流路口となる2つの上段冷媒口51(上段冷媒流入口511、上段冷媒流出口512)が設けられている。 The upper flow path member 5 is a plate-shaped member that fixes the battery module via an upper fixing plate (not shown in FIG. 1). In addition, two upper refrigerant ports 51 (upper refrigerant inlet 511, upper refrigerant outlet 512) that serve as flow path ports for the refrigerant between the external and internal flow paths of the upper flow path member 5 are provided on the side surface on the right front side of the figure.
上段箱部6は、下部が開口された箱状部材である。上段箱部6は、上段流路部材5に載置されたバッテリモジュールを覆うように配置された状態で、上段流路部材5の上面と固定される。このように、上段流路部材5及び上段箱部6を含む上段収容部2においては、底部である上段流路部材5の上にバッテリモジュールが載置される。 The upper box section 6 is a box-shaped member with an open bottom. The upper box section 6 is fixed to the top surface of the upper flow path member 5 in a state in which it is positioned so as to cover the battery module placed on the upper flow path member 5. In this way, in the upper storage section 2 including the upper flow path member 5 and the upper box section 6, the battery module is placed on the upper flow path member 5, which is the bottom.
なお、下段箱部3及び下段カバー4を含む下段収容部1の構成部材の詳細、及び、上段流路部材5及び上段箱部6を含む上段収容部2の構成部材の詳細は、図2を用いて説明する。 Details of the components of the lower storage section 1, including the lower box section 3 and the lower cover 4, and the components of the upper storage section 2, including the upper flow path member 5 and the upper box section 6, will be described with reference to FIG. 2.
図2は、バッテリパック100の分解斜視図である。なお、図2における長手、短手及び載置方向は、図1におけるそれぞれの方向と同じである。下段収容部1においては、下段箱部3と下段カバー4との間に、さらに、バッテリモジュール7を上部に載置する下段固定板8が示されている。上段収容部2においては、上段流路部材5と上段箱部6との間に、さらに、バッテリモジュール7を上部に載置する上段固定板9が示されている。以下、各構成部材の詳細を説明する。 Figure 2 is an exploded perspective view of the battery pack 100. Note that the long sides, short sides, and mounting direction in Figure 2 are the same as those in Figure 1. In the lower storage section 1, between the lower box section 3 and the lower cover 4, there is further shown a lower fixing plate 8 on which the battery module 7 is mounted on top. In the upper storage section 2, between the upper flow path member 5 and the upper box section 6, there is further shown an upper fixing plate 9 on which the battery module 7 is mounted on top. Each component will be described in detail below.
下段箱部3は、上部が開口された箱状に構成される。また、下段箱部3は、バッテリパック100とは異なる他部材の載置面上に固定される。下段箱部3は、本例ではダイカスト(鋳物)、プレス成型等によりアルミやステンレス等の金属材料を用いて形成される。この他、射出成型、注型等により熱可塑性樹脂やFRP(繊維強化プラスチック)等の樹脂材料を用いて形成しても良い。下段箱部3の底部は上下方向に離間する2枚の金属板(不図示)により構成され、これらの2枚の金属板の間には中空部が形成されている。さらに、2枚の金属板のうちの上方の金属板の上面、つまり、底部の上面には溝状の凹部が設けられている。この凹部は、冷媒が流れる下段流路32となる。 The lower box section 3 is configured in a box shape with an open top. The lower box section 3 is fixed on the mounting surface of another member different from the battery pack 100. In this example, the lower box section 3 is formed using metal materials such as aluminum and stainless steel by die casting (casting), press molding, etc. In addition, it may be formed using resin materials such as thermoplastic resin and FRP (fiber reinforced plastic) by injection molding, casting, etc. The bottom of the lower box section 3 is composed of two metal plates (not shown) spaced apart in the vertical direction, and a hollow section is formed between these two metal plates. Furthermore, a groove-shaped recess is provided on the upper surface of the upper one of the two metal plates, that is, on the upper surface of the bottom. This recess becomes the lower flow path 32 through which the refrigerant flows.
さらに、下段箱部3においては、図左手前側には、下段流路32と下段箱部3の外部との間を連通する冷媒口として下段冷媒流入口311、312が設けられ、図右奥側の側面には、下段冷媒流出口(図2において不図示)が設けられている。なお、下段流路32の形状については後述の図3(B)を用いて説明し、下段箱部3の底部の詳細な構成については後述の図4の断面図を用いて説明する。 Furthermore, in the lower box section 3, lower refrigerant inlets 311, 312 are provided on the front left side of the figure as refrigerant ports that communicate between the lower flow path 32 and the outside of the lower box section 3, and a lower refrigerant outlet (not shown in FIG. 2) is provided on the side surface on the rear right side of the figure. The shape of the lower flow path 32 will be explained using FIG. 3(B) described later, and the detailed structure of the bottom of the lower box section 3 will be explained using the cross-sectional view of FIG. 4 described later.
下段固定板8は、板状部材であり、熱伝導性の高い材料、例えば、アルミやステンレス等の金属材料により構成される。下段固定板8は、下段箱部3と同じ材料で構成されてもよいし、異なる材料で構成されてもよい。 The lower fixing plate 8 is a plate-shaped member and is made of a material with high thermal conductivity, for example, a metal material such as aluminum or stainless steel. The lower fixing plate 8 may be made of the same material as the lower box section 3, or may be made of a different material.
下段固定板8は、載置面(xy平面)内方向において、外周縁が下段箱部3の内壁面と略同じとなるように構成されている。これにより、下段固定板8は、下段箱部3の底部の上面に配置された状態では壁面により固定される。なお、下段固定板8は、下段流路32が設けられない下段箱部3の底部の上面と密接する。そのため、下段流路32を流れる冷媒が、下段箱部3と下段固定板8との間から漏出することが防止される。 The lower fixing plate 8 is configured so that its outer periphery is approximately flush with the inner wall surface of the lower box section 3 in the inner direction of the placement surface (xy plane). As a result, the lower fixing plate 8 is fixed by the wall surface when placed on the upper surface of the bottom of the lower box section 3. The lower fixing plate 8 is in close contact with the upper surface of the bottom of the lower box section 3 where the lower flow path 32 is not provided. This prevents the refrigerant flowing through the lower flow path 32 from leaking out from between the lower box section 3 and the lower fixing plate 8.
バッテリモジュール7は、下段収容部1及び上段収容部2の両者において共通の構成であり、直方体状の充放電可能な二次電池である。本実施形態においては、下段収容部1においては、短手方向に2個、長手方向に6個の計12個が配置されている。また、上段収容部2においては、短手方向に2個、長手方向に2個の計4個が配置されている。バッテリモジュール7は、配置場所における下段箱部3及び上段箱部6の短手方向の幅に応じて、大きさが異なる。 The battery modules 7 are a common configuration in both the lower storage section 1 and the upper storage section 2, and are rectangular parallelepiped rechargeable secondary batteries. In this embodiment, a total of 12 battery modules are arranged in the lower storage section 1, two in the short direction and six in the long direction. In the upper storage section 2, a total of four battery modules are arranged, two in the short direction and two in the long direction. The size of the battery modules 7 varies depending on the short-side width of the lower box section 3 and upper box section 6 at the placement location.
詳細には、下段収容部1に設けられる12個のバッテリモジュール7においては、図左手前側の短手方向の等幅部に設けられる8個のバッテリモジュール7は、図右奥側のテーパ状の部分に設けられる4個のバッテリモジュール7よりも大きい。また、上段収容部2に設けられる4個のバッテリモジュール7においては、図左手前側の2個のバッテリモジュールは、図右奥側の2個のバッテリモジュールよりも大きい。これは、上段箱部6は、長手方向において図右奥に向かって、短手方向の幅が短くなるようなテーパ状に構成されているためである。 In detail, of the 12 battery modules 7 provided in the lower storage section 1, the eight battery modules 7 provided in the equal-width section in the short direction on the front left side of the figure are larger than the four battery modules 7 provided in the tapered section on the back right side of the figure. Also, of the four battery modules 7 provided in the upper storage section 2, the two battery modules on the front left side of the figure are larger than the two battery modules on the back right side of the figure. This is because the upper box section 6 is configured in a tapered shape such that the width in the short direction becomes shorter in the longitudinal direction toward the back right side of the figure.
なお、下段収容部1及び上段収容部2のバッテリモジュール7は相互に電気的に接続されている。詳細には、所望の電圧となるように直列接続された複数のバッテリモジュール7が、所望の電力容量となるように並列に接続されている。なお、上述のように、本実施形態におけるバッテリパック100の形状は一例であって、内部に収容されるバッテリモジュール7の形状及び数等は任意に設計できる。 The battery modules 7 in the lower storage section 1 and the upper storage section 2 are electrically connected to each other. In particular, a plurality of battery modules 7 connected in series to achieve a desired voltage are connected in parallel to achieve a desired power capacity. As described above, the shape of the battery pack 100 in this embodiment is just one example, and the shape and number of the battery modules 7 stored therein can be designed as desired.
下段カバー4は、板状部材であって、例えば、アルミやステンレス等の金属材料や、熱可塑性樹脂やFRP(繊維強化プラスチック)等の樹脂材料により構成される。下段カバー4は、下段箱部3と同じ材料で構成されてもよいし、異なる材料であってもよい。下段固定板8は、載置面内方向における外周縁が、下段箱部3の外壁面のうち、図左手前側の上段収容部2が設けられていない短手方向に等幅の領域と略同じとなるように構成されている。そして、下段カバー4は、下段箱部3の側面上においてねじ等を用いて固定される。このような構成により、下段カバー4は、下段箱部3の上部の開口のうち、上段収容部2が設けられない部分を覆う。 The lower cover 4 is a plate-shaped member, and is made of, for example, a metal material such as aluminum or stainless steel, or a resin material such as thermoplastic resin or FRP (fiber reinforced plastic). The lower cover 4 may be made of the same material as the lower box section 3, or a different material. The lower fixing plate 8 is configured so that the outer peripheral edge in the direction of the inner surface of the placement surface is approximately the same as the area of equal width in the short direction of the outer wall surface of the lower box section 3 where the upper storage section 2 is not provided on the front left side of the figure. The lower cover 4 is fixed on the side of the lower box section 3 using screws or the like. With this configuration, the lower cover 4 covers the part of the upper opening of the lower box section 3 where the upper storage section 2 is not provided.
このように、下段収容部1においては、下段箱部3の底部の上面に下段固定板8が配置され、さらに、下段固定板8の上面にバッテリモジュール7が載置されている。そして、下段箱部3の底部に設けられる下段流路32と下段固定板8との間の空間が冷媒流路となる。そのため、下段収容部1の全体においては、底部は下段箱部3及び下段固定板8により構成されており、底部の内部に冷媒流路が構成されていることになる。 In this way, in the lower storage section 1, the lower fixing plate 8 is placed on the upper surface of the bottom of the lower box section 3, and further, the battery module 7 is placed on the upper surface of the lower fixing plate 8. The space between the lower flow path 32 provided in the bottom of the lower box section 3 and the lower fixing plate 8 becomes the refrigerant flow path. Therefore, in the entire lower storage section 1, the bottom is formed by the lower box section 3 and the lower fixing plate 8, and the refrigerant flow path is formed inside the bottom.
上段流路部材5は、下段箱部3と同様に、例えば、アルミやステンレス等の金属材料や、熱可塑性樹脂やFRP(繊維強化プラスチック)等の樹脂材料で板状に構成されている。上段流路部材5の外壁面は、図右奥方向に向かって短手方向の幅が短くなるように構成されており、下段箱部3におけるテーパ状の部分の外壁面と略同じである。また、上段流路部材5は、下段箱部3の底部と同様に、上下方向に離間する2枚の金属板(不図示)により構成され、これらの2枚の金属板の間には中空部が形成されている。2枚の金属板のうちの上方の金属板の上面、つまり、上段流路部材5の上面には溝状の凹部が設けられている。このように構成される凹部は、冷媒が流れる上段流路52となる。 The upper flow path member 5, like the lower box section 3, is formed in a plate shape from metal materials such as aluminum and stainless steel, or resin materials such as thermoplastic resin and FRP (fiber reinforced plastic). The outer wall surface of the upper flow path member 5 is configured so that the width in the short direction decreases toward the back right of the figure, and is approximately the same as the outer wall surface of the tapered part of the lower box section 3. In addition, like the bottom of the lower box section 3, the upper flow path member 5 is formed from two metal plates (not shown) spaced apart in the vertical direction, and a hollow portion is formed between these two metal plates. A groove-shaped recess is provided on the upper surface of the upper metal plate of the two metal plates, that is, the upper surface of the upper flow path member 5. The recess configured in this way becomes the upper flow path 52 through which the refrigerant flows.
さらに、上段流路52と上段流路部材5の外部との間を連通し冷媒の流出口となる冷媒口として、図右手前側の側面に上段冷媒口51(上段冷媒流入口511、上段冷媒流出口512)が設けられ、図左奥側の側面に上段冷媒口51(上段冷媒流出口513、上段冷媒流入口514)が設けられる。 Furthermore, as refrigerant ports that communicate between the upper flow path 52 and the outside of the upper flow path member 5 and serve as refrigerant outlets, upper-stage refrigerant ports 51 (upper-stage refrigerant inlet 511, upper-stage refrigerant outlet 512) are provided on the side surface on the front right side of the figure, and upper-stage refrigerant ports 51 (upper-stage refrigerant outlet 513, upper-stage refrigerant inlet 514) are provided on the side surface on the rear left side of the figure.
また、上段流路部材5には、載置面内方向における中央付近の上段流路52が設けられていない部位に、上下(載置)方向に貫通する2つの開口部53が設けられている。開口部53にはケーブル(不図示、ハーネスとも称する)が通り、当該ケーブルを用いて下段収容部1のバッテリモジュール7と上段収容部2のバッテリモジュール7とが電気的に接続される。なお、上段流路52の形状については後述の図3(A)を用いて説明し、上段流路部材5の底部の詳細な構成については後述の図4の断面図を用いて説明する。 In addition, the upper flow path member 5 has two openings 53 that penetrate in the vertical (mounting) direction in a portion near the center in the mounting surface direction where the upper flow path 52 is not provided. A cable (not shown, also called a harness) passes through the openings 53, and the battery module 7 in the lower storage section 1 and the battery module 7 in the upper storage section 2 are electrically connected using the cable. The shape of the upper flow path 52 will be described later using FIG. 3(A), and the detailed configuration of the bottom of the upper flow path member 5 will be described later using the cross-sectional view of FIG. 4.
上段固定板9は、下段固定板8と同様に熱伝導性の高い材料で構成されている。上段固定板9は上段流路52を覆うことが可能であり、その外周縁が上段流路部材5の外周よりも内側となるように構成される。 The upper fixing plate 9 is made of a material with high thermal conductivity, similar to the lower fixing plate 8. The upper fixing plate 9 is capable of covering the upper flow path 52, and is configured so that its outer periphery is inside the outer periphery of the upper flow path member 5.
上段固定板9は、上段流路52が設けられない上段流路部材5の上面と密接する。そのため、上段流路52を流れる冷媒の下段箱部3と下段固定板8との間からの漏出が防止される。さらに、上段固定板9においては、上段流路部材5と同様に、下段収容部1のバッテリモジュール7と上段収容部2のバッテリモジュール7とを接続するケーブルが通る開口部91が設けられている。 The upper fixing plate 9 is in close contact with the upper surface of the upper flow path member 5 where the upper flow path 52 is not provided. This prevents the refrigerant flowing through the upper flow path 52 from leaking out from between the lower box portion 3 and the lower fixing plate 8. Furthermore, in the upper fixing plate 9, like the upper flow path member 5, an opening 91 is provided through which a cable connecting the battery module 7 in the lower storage portion 1 and the battery module 7 in the upper storage portion 2 passes.
バッテリパック100が組み立てられた状態においては、上段流路部材5の2つの開口部53は、上段固定板9の2つの開口部91と連通する。そして、これらの開口部53、91を通るケーブルを用いて、下段収容部1のバッテリモジュール7と上段収容部2のバッテリモジュール7とが接続される。 When the battery pack 100 is assembled, the two openings 53 of the upper flow path member 5 communicate with the two openings 91 of the upper fixing plate 9. The battery module 7 in the lower storage section 1 and the battery module 7 in the upper storage section 2 are connected using cables passing through these openings 53, 91.
上段箱部6は、下部が開放された箱状部材と、箱状部材の下端部に設けられるフランジ部とにより構成される。箱状部材の開口部は、載置面内方向において上段固定板9よりも略大きく、バッテリモジュール7が載置された上段固定板9を内部に収容する。フランジ部の端部には締結孔(不図示)が設けられている。上段箱部6はフランジ部において上段流路部材5とねじ等により締結される。 The upper box section 6 is composed of a box-shaped member with an open bottom and a flange section provided at the lower end of the box-shaped member. The opening of the box-shaped member is substantially larger than the upper fixing plate 9 in the direction of the mounting surface, and accommodates the upper fixing plate 9 on which the battery module 7 is mounted. Fastening holes (not shown) are provided at the end of the flange section. The upper box section 6 is fastened to the upper flow path member 5 at the flange section with screws or the like.
このように、上段収容部2においては、上段流路部材5の上面に上段固定板9が配置され、さらに、上段固定板9の上面にバッテリモジュール7が載置されている。そして、上段流路部材5に設けられる上段流路52と上段固定板9との間の空間が、冷媒流路となる。そのため、上段収容部2の全体においては、底部は上段流路部材5及び上段固定板9により構成されており、底部の内部に冷媒流路が構成されていることになる。 In this way, in the upper storage section 2, the upper fixing plate 9 is disposed on the upper surface of the upper flow path member 5, and further, the battery module 7 is placed on the upper surface of the upper fixing plate 9. The space between the upper flow path 52 provided in the upper flow path member 5 and the upper fixing plate 9 becomes the refrigerant flow path. Therefore, in the entire upper storage section 2, the bottom is formed by the upper flow path member 5 and the upper fixing plate 9, and the refrigerant flow path is formed inside the bottom.
図3は、上段流路部材5及び下段箱部3を載置方向において上方(載置面とは反対の側)から見た平面図である。この図においては、図左右方向が長手方向(x軸)に相当し、図上下方向が短手方向(y軸)に相当し、紙面手前奥方向が載置方向(z軸)に相当する。なお、以下の説明における長手、短手方向は、図1及び図2における説明と同じであり、バッテリパック100の全体の載置面内方向における長短に基づく方向を示すものとする。 Figure 3 is a plan view of the upper flow path member 5 and the lower box section 3 as viewed from above (the side opposite the mounting surface) in the mounting direction. In this figure, the left-right direction in the figure corresponds to the longitudinal direction (x-axis), the up-down direction in the figure corresponds to the lateral direction (y-axis), and the front-to-back direction on the paper corresponds to the mounting direction (z-axis). Note that the longitudinal and lateral directions in the following explanation are the same as those in Figures 1 and 2, and refer to directions based on the length and shortness of the entire battery pack 100 in the direction within the mounting surface.
図3(A)には、上段流路52が設けられた上段流路部材5が示され、図3(B)には、下段流路32が設けられた下段箱部3が示されている。 Figure 3(A) shows the upper flow path member 5 with the upper flow path 52, and Figure 3(B) shows the lower box section 3 with the lower flow path 32.
図3(A)に示されるように、上段流路52は、図上下方向に延在し、図左から右側に向かって設けられる2つの上段流路521、522により構成されている。なお、図左側の上段流路521は、開口部53を構成するために図右側の壁面が凹むように構成されている。 As shown in FIG. 3A, the upper flow path 52 is composed of two upper flow paths 521, 522 that extend vertically in the figure and are provided from left to right in the figure. Note that the upper flow path 521 on the left side of the figure is configured so that the wall surface on the right side of the figure is recessed in order to form the opening 53.
また、上段流路521は、図下側において上段冷媒流入口511と連通し、図上側において上段冷媒流出口513と連通する。上段流路522は、図上側において上段冷媒流入口514と連通し、図下側において上段冷媒流出口512と連通する。そして、図上側において、上段冷媒流出口513と上段冷媒流入口514とが不図示の配管等により接続されている。 The upper flow path 521 communicates with the upper refrigerant inlet 511 at the bottom of the figure, and communicates with the upper refrigerant outlet 513 at the top of the figure. The upper flow path 522 communicates with the upper refrigerant inlet 514 at the top of the figure, and communicates with the upper refrigerant outlet 512 at the bottom of the figure. At the top of the figure, the upper refrigerant outlet 513 and the upper refrigerant inlet 514 are connected by piping or the like (not shown).
その結果、図左下側に設けられた上段冷媒流入口511から流入する冷媒は、上段流路521において図下方から上方に向かって流れる。図左上側に設けられた上段冷媒流出口513から排出された冷媒は、配管等を介して、図右上側に設けられた上段冷媒流入口514から上段流路522へと流入する。そして、上段流路522においては、冷媒は、図上方から下方に向かって流れる、その後、図右下側に設けられた上段冷媒流出口512から排出される。 As a result, the refrigerant flowing in from the upper refrigerant inlet 511 located on the lower left side of the figure flows from the bottom to the top in the upper flow path 521. The refrigerant discharged from the upper refrigerant outlet 513 located on the upper left side of the figure flows into the upper flow path 522 from the upper refrigerant inlet 514 located on the upper right side of the figure via piping, etc. Then, in the upper flow path 522, the refrigerant flows from the top to the bottom in the figure, and is then discharged from the upper refrigerant outlet 512 located on the lower right side of the figure.
このように上段流路521、522を流れる冷媒によって、紙面手前側において上段固定板9(不図示)に載置されたバッテリモジュール7が冷却される。 The refrigerant flowing through the upper flow paths 521 and 522 in this manner cools the battery module 7 placed on the upper fixing plate 9 (not shown) on the front side of the page.
図3(B)に示されるように、図左右方向に延在する下段流路321、322により構成されている。なお、下段流路321は図上側に設けられ、下段流路322は図下側に設けられている。下段流路321、322のそれぞれは、図左右方向に並設された複数(この図においては6個)のサブ流路によって構成さている。 As shown in FIG. 3B, it is composed of lower flow paths 321 and 322 that extend in the left-right direction of the figure. Note that lower flow path 321 is provided on the upper side of the figure, and lower flow path 322 is provided on the lower side of the figure. Each of lower flow paths 321 and 322 is composed of multiple sub-flow paths (six in this figure) that are arranged side by side in the left-right direction of the figure.
下段流路321は、図左上側で下段冷媒流入口311と連通し、図右上側で下段冷媒流出口313と連通する。下段流路322は、図左下側で下段冷媒流入口312と連通し、図右下側で下段冷媒流出口314と連通する。 The lower flow path 321 communicates with the lower refrigerant inlet 311 at the upper left of the figure, and communicates with the lower refrigerant outlet 313 at the upper right of the figure. The lower flow path 322 communicates with the lower refrigerant inlet 312 at the lower left of the figure, and communicates with the lower refrigerant outlet 314 at the lower right of the figure.
下段流路321、322が備える6つのサブ流路は、下段流路321、322のそれぞれにおいて冷媒が蛇行するように接続されている。このような構成となることで、下段流路321、322内における冷媒の滞留が抑制される。そして、下段流路321、322を流れる冷媒によって、紙面手前側において下段固定板8(不図示)に載置されたバッテリモジュール7が冷却される。 The six sub-flow paths of the lower flow paths 321, 322 are connected so that the refrigerant meanders in each of the lower flow paths 321, 322. This configuration prevents the refrigerant from stagnating in the lower flow paths 321, 322. The refrigerant flowing through the lower flow paths 321, 322 cools the battery module 7 placed on the lower fixing plate 8 (not shown) on the front side of the page.
なお、上述のような流路は一例であって、上段流路部材5に設けられる上段冷媒口51(上段冷媒流入口511、上段冷媒流出口512、上段冷媒流出口513、上段冷媒流入口514)、及び、下段箱部3に設けられる下段冷媒口31(下段冷媒流入口311、下段冷媒流入口312、下段冷媒流出口313、下段冷媒流出口314)は、冷媒の流入口または流出口のいずれとなってもよい。例えば、下段冷媒流出口314と上段冷媒流入口511とが接続され、上段冷媒流出口513と上段冷媒流入口514とが接続され、上段冷媒流出口512と下段冷媒流出口313とが接続されてもよい。このような場合には、下段冷媒流入口312から流入した冷媒が、下段冷媒流出口314、上段冷媒流入口511、上段冷媒流出口513、上段冷媒流入口514、上段冷媒流出口512、下段冷媒流出口313、及び、下段冷媒流入口311の順に流れる。 The above-mentioned flow paths are merely examples, and the upper refrigerant port 51 (upper refrigerant inlet 511, upper refrigerant outlet 512, upper refrigerant outlet 513, upper refrigerant inlet 514) provided in the upper flow path member 5 and the lower refrigerant port 31 (lower refrigerant inlet 311, lower refrigerant inlet 312, lower refrigerant outlet 313, lower refrigerant outlet 314) provided in the lower box section 3 may be either an inlet or an outlet for the refrigerant. For example, the lower refrigerant outlet 314 and the upper refrigerant inlet 511 may be connected, the upper refrigerant outlet 513 and the upper refrigerant inlet 514 may be connected, and the upper refrigerant outlet 512 and the lower refrigerant outlet 313 may be connected. In such a case, the refrigerant flowing in from the lower refrigerant inlet 312 flows in the following order: lower refrigerant outlet 314, upper refrigerant inlet 511, upper refrigerant outlet 513, upper refrigerant inlet 514, upper refrigerant outlet 512, lower refrigerant outlet 313, and lower refrigerant inlet 311.
図4は、バッテリパック100の断面図である。図4(A)は、図1におけるI-I断面図であり、図4(B)はII‐II断面図であり、図4(C)はIII‐III断面図である。なお、この図においては、図左右方向が短手方向に対応し、図上下方向が載置方向に対応し、図中の手前奥方向が長手方向に対応する。 Figure 4 is a cross-sectional view of the battery pack 100. Figure 4(A) is a cross-sectional view taken along line I-I in Figure 1, Figure 4(B) is a cross-sectional view taken along line II-II, and Figure 4(C) is a cross-sectional view taken along line III-III. Note that in this figure, the left-right direction corresponds to the short side direction, the up-down direction corresponds to the placement direction, and the front-to-back direction corresponds to the long side direction.
図4(A)は、バッテリパック100において、下段収容部1のバッテリモジュール7が1段で積層されている部分における断面図である。図4(B)は、下段収容部1と上段収容部2とが積層され、バッテリモジュール7が2段で積層されている部分における断面図である。図4(C)は、図4(B)と同様にバッテリモジュール7が2段で積層されている部分であって、上段流路部材5の開口部53、及び、上段固定板9の開口部91を通る位置における断面図である。 Figure 4(A) is a cross-sectional view of a portion of the battery pack 100 where the battery modules 7 in the lower storage section 1 are stacked in one layer. Figure 4(B) is a cross-sectional view of a portion where the lower storage section 1 and the upper storage section 2 are stacked, and the battery modules 7 are stacked in two layers. Figure 4(C) is a cross-sectional view of a portion where the battery modules 7 are stacked in two layers, similar to Figure 4(B), at a position passing through the opening 53 of the upper flow path member 5 and the opening 91 of the upper fixing plate 9.
図4(A)には、下段収容部1の断面が示されている。載置方向における図上側の上部が開口する下段箱部3は、アルミ等を用いた射出成型により構成されており、側面が中空形成されている。 Figure 4 (A) shows a cross section of the lower storage section 1. The lower box section 3, which is open at the top on the upper side of the figure in the placement direction, is made by injection molding using aluminum or the like, and has hollow sides.
下段箱部3の図下側の底部は、2枚の板部材33、34が空気層35を介して図上下方向に対向するように構成されている。図上側の板部材33の上面には、図下方向に凹む下段流路32が設けられている。図下側の板部材34は、板部材33と同様の凹部を備えることで、板部材33との離間距離が一定となるように構成されている。 The bottom of the lower box section 3 at the bottom of the figure is configured with two plate members 33, 34 facing each other in the vertical direction of the figure with an air layer 35 between them. A lower flow path 32 that is recessed downward in the figure is provided on the upper surface of the plate member 33 at the top of the figure. The plate member 34 at the bottom of the figure is configured to have a recess similar to that of the plate member 33, so that the distance between the plate member 33 and the plate member 34 is constant.
また、2枚の板部材33、34の間には、図左右方向の両端の近傍に、板部材33、34を図上下方向に接続する壁部36が設けられている。また、中央の下段流路32が構成されていない領域に、壁部37が設けられている。なお、壁部36、37は、それぞれの領域において対をなして設けられ、図上下方向に所定長を有し、図中の手前奥方向(長手方向)に延在する。 Walls 36 are provided between the two plate members 33, 34 near both ends in the left-right direction of the figure, connecting the plate members 33, 34 in the up-down direction of the figure. Walls 37 are provided in the area in the center where the lower flow path 32 is not formed. The walls 36, 37 are provided in pairs in each area, have a predetermined length in the up-down direction of the figure, and extend in the front-to-back direction (longitudinal direction) in the figure.
また、下段流路32が設けられない板部材33の上面部分は下段固定板8と密接して固定される。その結果、板部材33の下段流路32と下段固定板8との間に、冷媒38の流路が構成される。このような構成のため、下段固定板8の上部に固定されたバッテリモジュール7は、下段流路32と下段固定板8との間を流れる冷媒38により冷却される。また、板部材33の下部には空気層35が設けられており、空気層35が断熱性を備えるため、板部材33の上部を流れる冷媒38への熱エネルギーの吸収が抑制される。その結果、冷媒38がバッテリモジュール7以外の対象を冷却することを抑制でき、バッテリモジュール7の冷却効率の向上を図ることができる。 The upper surface of the plate member 33 where the lower flow path 32 is not provided is fixed in close contact with the lower fixed plate 8. As a result, a flow path for the refrigerant 38 is formed between the lower flow path 32 of the plate member 33 and the lower fixed plate 8. Due to this configuration, the battery module 7 fixed to the upper part of the lower fixed plate 8 is cooled by the refrigerant 38 flowing between the lower flow path 32 and the lower fixed plate 8. In addition, an air layer 35 is provided at the lower part of the plate member 33, and since the air layer 35 has thermal insulation properties, the absorption of thermal energy into the refrigerant 38 flowing above the plate member 33 is suppressed. As a result, the refrigerant 38 can be suppressed from cooling objects other than the battery module 7, and the cooling efficiency of the battery module 7 can be improved.
図4(B)には、下段収容部1と上段収容部2とが積層する部分の断面が示されている。下段収容部1については、図4(A)に示される構成と同等の部分の説明は省略する。なお、図4(A)と比較すると、下段収容部1の下段箱部3は、下段カバー4ではなく、上段収容部2の上段流路部材5により覆われている。 Figure 4(B) shows a cross section of the part where the lower storage section 1 and the upper storage section 2 are stacked. Regarding the lower storage section 1, a description of the parts equivalent to the configuration shown in Figure 4(A) will be omitted. In addition, compared to Figure 4(A), the lower box section 3 of the lower storage section 1 is covered by the upper flow path member 5 of the upper storage section 2, not the lower cover 4.
上段流路部材5は、アルミ等を用いて射出成型により構成された板状部材である。上段流路部材5の図下側の底部は、下段箱部3と同様に2枚の板部材54、55が空気層56を介して対向するように構成されている。図上側の板部材54の上面には、図下方方向に凹む上段流路52が設けられている。図下側の板部材55は、板部材54と同様の凹部を備えることで、板部材55との離間距離が一定となり板部材54、55の間に空気層56が設けられている。 The upper flow path member 5 is a plate-shaped member made of aluminum or the like by injection molding. The bottom of the upper flow path member 5 on the lower side of the figure is configured with two plate members 54, 55 facing each other with an air layer 56 between them, similar to the lower box section 3. The upper surface of the plate member 54 on the upper side of the figure is provided with an upper flow path 52 that is recessed downward in the figure. The plate member 55 on the lower side of the figure has a recess similar to that of the plate member 54, so that the distance between the plate member 55 and the plate member 54 is constant and an air layer 56 is provided between the plate members 54, 55.
また、上述した下段箱部3の壁部36、37の設けられる壁部36、37と同様に、2枚の上段流路部材5の板部材54、55の間には、両者を接続する壁部57、58が設けられている。詳細には、図左右方向の両端の近傍に壁部57が設けられ、中央の上段流路52が構成されていない領域に壁部58が設けられている。なお、壁部57、58は、それぞれの領域において対をなして設けられ、図上下方向に所定長を有し、図中の紙面手前奥方向(長手方向)に延在する。 Furthermore, similar to the walls 36, 37 of the lower box section 3 described above, walls 57, 58 are provided between the two plate members 54, 55 of the upper flow path member 5, connecting them. In detail, the walls 57 are provided near both ends in the left-right direction of the figure, and the walls 58 are provided in the area in the center where the upper flow path 52 is not formed. The walls 57, 58 are provided in pairs in each area, have a predetermined length in the up-down direction of the figure, and extend in the front-to-back direction (longitudinal direction) of the paper in the figure.
また、下段流路32が設けられない板部材54の上面部分は上段固定板9と密接して固定されている。その結果、板部材54の上段流路52と上段固定板9との間に、冷媒38の流路が構成される。このような構成のため、上段固定板9の上部に固定されたバッテリモジュール7は、上段流路52と上段固定板9との間を流れる冷媒38により冷却される。また、板部材54の下部には空気層35が設けられており、空気層35が断熱性を備えるため、板部材54の上部を流れる冷媒38への熱エネルギーの吸収が抑制される。その結果、冷媒38がバッテリモジュール7以外の対象を冷却することを抑制でき、バッテリモジュール7の冷却効率の向上を図ることができる。 The upper surface of the plate member 54, where the lower flow path 32 is not provided, is fixed in close contact with the upper fixed plate 9. As a result, a flow path for the refrigerant 38 is formed between the upper flow path 52 of the plate member 54 and the upper fixed plate 9. Due to this configuration, the battery module 7 fixed to the upper part of the upper fixed plate 9 is cooled by the refrigerant 38 flowing between the upper flow path 52 and the upper fixed plate 9. In addition, an air layer 35 is provided at the lower part of the plate member 54, and since the air layer 35 has thermal insulation properties, the absorption of thermal energy into the refrigerant 38 flowing above the plate member 54 is suppressed. As a result, the refrigerant 38 can be suppressed from cooling objects other than the battery module 7, and the cooling efficiency of the battery module 7 can be improved.
図4(C)には、下段収容部1と上段収容部2とが積層する部分であって、図4(B)とは異なる位置の断面が示されている。この図においては、下段収容部1及び上段収容部2については、図4(A)、(B)に示される構成と同等の部分についての説明を省略する。 Figure 4(C) shows a cross section at a different position from that in Figure 4(B) where the lower storage section 1 and upper storage section 2 are stacked. In this figure, explanations of parts of the lower storage section 1 and upper storage section 2 that are equivalent to the configurations shown in Figures 4(A) and (B) will be omitted.
この図における上段収容部2は、図4(B)に示される構成と比較すると、図左右方向における中央付近に、下段箱部3の内部と上段箱部6の内部とを連通する開口部53、91が設けられている。これらの開口部53、91の構成の詳細について、図5を用いて説明する。 Compared to the configuration shown in FIG. 4(B), the upper storage section 2 in this figure has openings 53, 91 near the center in the left-right direction of the figure that connect the inside of the lower box section 3 to the inside of the upper box section 6. The details of the configuration of these openings 53, 91 will be explained using FIG. 5.
図5は、上段箱部6に設けられる開口部53、91の近傍の拡大図である。 Figure 5 is an enlarged view of the vicinity of the openings 53 and 91 provided in the upper box section 6.
この図に示されるように、板部材54、55のうちの図上側の板部材54においては、短手(図左右)方向における中央付近が切除されることで、端部54Eが構成されている。 As shown in this figure, of the plate members 54 and 55, the plate member 54 at the top of the figure has an end portion 54E formed by cutting away the center in the short side direction (left to right in the figure).
さらに、図下側の板部材55においては、図左右方向における中央付近が破断され、さらに、破断により形成された先端部が図上方へ屈曲されることにより端部55Eが構成されている。ここで、端部55Eは、図左右方向における側方側の面、すなわち、開口部53と対向しない面は、板部材54の端部54Eから所定の距離だけ離間するように構成される。後述のように、端部54E、55Eの間の離間部には、上段固定板9の端部9Eが配置される。 Furthermore, the plate member 55 on the lower side of the figure is broken near the center in the left-right direction of the figure, and the tip portion formed by the break is bent upward in the figure to form end portion 55E. Here, end portion 55E is configured so that the lateral surface in the left-right direction of the figure, i.e., the surface not facing opening 53, is separated a predetermined distance from end portion 54E of plate member 54. As described below, end portion 9E of upper fixing plate 9 is positioned in the space between ends 54E, 55E.
上段固定板9においては、図左右方向において中央付近が破断され、さらに、破断により形成された先端部が図下方へ屈曲されることにより端部9Eが構成される。端部9Eは、板部材54の端部54Eと、板部材55の端部55Eとの間に挿入されるように配置される。そして、板部材55の端部55Eの先端は、上段固定板9の端部9Eの開口部53と対向する面に溶接されている。 The upper fixing plate 9 is broken near the center in the left-right direction of the figure, and the tip formed by the break is bent downward in the figure to form the end 9E. The end 9E is positioned so that it is inserted between the end 54E of the plate member 54 and the end 55E of the plate member 55. The tip of the end 55E of the plate member 55 is welded to the surface of the end 9E of the upper fixing plate 9 that faces the opening 53.
このように構成されることで、板部材54、55の間に設けられる空気層56は、下段収容部1のバッテリモジュール7を収容する下段箱部3の内部、及び、上段収容部2のバッテリモジュール7を収容する上段箱部6の内部と連通しないように隔てられている。空気層56は、バッテリモジュール7の発熱により比較的高温となっている下段箱部3及び上段箱部6の内部の空気と混ざり合わないため、比較的低温に保たれる。その結果、冷媒38が板部材54の側から熱エネルギーを吸収することが抑制される。これにより、冷媒38がバッテリモジュール7以外の対象を冷却することを防ぐことができ、バッテリモジュール7の冷却効率の向上を図ることができる。 With this configuration, the air layer 56 provided between the plate members 54, 55 is separated so as not to communicate with the interior of the lower box section 3 that houses the battery module 7 of the lower storage section 1, and the interior of the upper box section 6 that houses the battery module 7 of the upper storage section 2. The air layer 56 is kept at a relatively low temperature because it does not mix with the air inside the lower box section 3 and the upper box section 6 that is relatively hot due to the heat generated by the battery modules 7. As a result, the refrigerant 38 is inhibited from absorbing thermal energy from the plate member 54 side. This makes it possible to prevent the refrigerant 38 from cooling objects other than the battery modules 7, and improve the cooling efficiency of the battery modules 7.
なお、上記実施形態において、板部材33、34の間に設けられる空気層35、及び、板部材54、55の間に設けられる空気層56を断熱部材として用いたがこれに限らない。板部材33、34の間において窒素等のガス充填、真空引き、また、ウレタン等の発砲素材の充填を行うことで、断熱層を構成してもよい。 In the above embodiment, the air layer 35 between the plate members 33 and 34 and the air layer 56 between the plate members 54 and 55 are used as heat insulating members, but this is not limited to the above. A heat insulating layer may be formed by filling the space between the plate members 33 and 34 with a gas such as nitrogen, drawing a vacuum, or filling the space with a foam material such as urethane.
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態のバッテリパック100によれば、バッテリモジュール7を収容する下段収容部1及び上段収容部2は、バッテリモジュール7を載置する底部(下段箱部3の底部及び下段固定板8、並びに、上段流路部材5及び上段固定板9)を備える。そして、それらの底部の内部には、それぞれ、下段流路32及び上段流路52、並びに、断熱性を備える空気層35、56を備える。空気層35、56は、下段流路32及び上段流路52に対して、バッテリモジュール7が載置される側とは反対側に設けられる。 According to the battery pack 100 of this embodiment, the lower storage section 1 and upper storage section 2 that store the battery module 7 have bottoms (the bottom of the lower box section 3 and the lower fixing plate 8, and the upper flow path member 5 and the upper fixing plate 9) on which the battery module 7 is placed. The insides of these bottoms respectively have the lower flow path 32 and the upper flow path 52, and the air layers 35, 56 that have thermal insulation. The air layers 35, 56 are provided on the side of the lower flow path 32 and the upper flow path 52 opposite to the side on which the battery module 7 is placed.
このような構成により、底部において下段流路32及び上段流路52を流れる冷媒38は、底部の上面で固定されたバッテリモジュール7を冷却する。同時に、底部には、下段流路32及び上段流路52の下方に断熱性を備える空気層35、56が設けられており、バッテリモジュール7が設けられる側とは反対側からの冷媒38への熱エネルギーの吸収が妨げられる。そのため、冷媒38がバッテリモジュール7以外の対象を冷却することを防ぐことができ、バッテリモジュール7の冷却効率の向上を図ることができる。 With this configuration, the refrigerant 38 flowing through the lower flow path 32 and the upper flow path 52 at the bottom cools the battery module 7 fixed on the top surface of the bottom. At the same time, air layers 35, 56 with insulating properties are provided below the lower flow path 32 and the upper flow path 52 at the bottom, preventing the refrigerant 38 from absorbing thermal energy from the side opposite the side where the battery module 7 is provided. This prevents the refrigerant 38 from cooling objects other than the battery module 7, improving the cooling efficiency of the battery module 7.
本実施形態のバッテリパック100によれば、下段収容部1(第1収容部)と上段収容部2(第2収容部)とは、上段収容部2の底部(上段流路部材5及び上段固定板9)を介して積層されている。そして、当該底部は、下段収容部1の内部と上段収容部2の内部とを連通させる開口部53、91が設けられている。開口部53、91には、下段収容部1に収容されるバッテリモジュール7と上段収容部2に収容されるバッテリモジュール7とを接続するケーブルが通る。このような構成となることにより、バッテリモジュール7の集積密度を向上させることができるので、バッテリパック100の小型化を図ることができる。 According to the battery pack 100 of this embodiment, the lower storage section 1 (first storage section) and the upper storage section 2 (second storage section) are stacked via the bottom of the upper storage section 2 (upper flow path member 5 and upper fixing plate 9). The bottom is provided with openings 53, 91 that connect the inside of the lower storage section 1 to the inside of the upper storage section 2. Cables that connect the battery module 7 stored in the lower storage section 1 and the battery module 7 stored in the upper storage section 2 pass through the openings 53, 91. With this configuration, the integration density of the battery modules 7 can be improved, and the battery pack 100 can be made smaller.
本実施形態のバッテリパック100によれば、上段収容部2の底部(上段流路部材5及び上段固定板9)において、断熱部である空気層35と、開口部53、91とは、端部9E、55Eが設けられることにより、相互に連通せずに隔てられている。 According to the battery pack 100 of this embodiment, at the bottom of the upper storage section 2 (upper flow path member 5 and upper fixing plate 9), the air layer 35, which is a heat insulating section, and the openings 53 and 91 are separated from each other without communicating with each other by providing ends 9E and 55E.
このような構成により、空気層56は、バッテリモジュール7の発熱により比較的高温となる下段箱部3及び上段箱部6内の空気と混合しないため、比較的低温に保たれる。そのため、冷媒38において、バッテリモジュール7が設けられていない板部材54の側から熱エネルギーを吸収することが抑制される。その結果、冷媒38がバッテリモジュール7以外の対象を冷却することを防ぐことができ、バッテリモジュール7の冷却効率の向上を図ることができる。 With this configuration, the air layer 56 is kept at a relatively low temperature because it does not mix with the air inside the lower box section 3 and the upper box section 6, which becomes relatively hot due to heat generated by the battery modules 7. This prevents the refrigerant 38 from absorbing thermal energy from the side of the plate member 54 where the battery modules 7 are not provided. As a result, it is possible to prevent the refrigerant 38 from cooling objects other than the battery modules 7, and it is possible to improve the cooling efficiency of the battery modules 7.
以上、本発明の実施形態、上記実施形態及び変形例は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The above-described embodiments of the present invention, the above-described embodiments, and the modified examples merely show some of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above-described embodiments.
1 下段収容部
2 上段収容部
3 下段箱部
5 上段流路部材
7 バッテリモジュール
8 下段固定板
9 上段固定板
35 空気層
53、91 開口部
100 バッテリパック
REFERENCE SIGNS LIST 1 Lower storage section 2 Upper storage section 3 Lower box section 5 Upper flow path member 7 Battery module 8 Lower fixing plate 9 Upper fixing plate 35 Air layer 53, 91 Opening 100 Battery pack
Claims (4)
前記収容部は、前記バッテリモジュールを載置する底部を有し、
前記底部は、
前記バッテリモジュールを冷却する冷媒が流れる流路部と、
前記流路部に対して前記バッテリモジュールを載置する側とは反対側に設けられる断熱部と、を備え、
前記流路部と前記断熱部は互いに隣接するように配置され、
前記流路部は、
前記バッテリモジュールに接触する第1板状部材と、
前記第1板状部材の前記バッテリモジュールが接触する面とは反対側となる反対面に接続する第2板状部材と、を含み、
前記第2板状部材において幅方向の両端部が前記第1板状部材に接続し前記両端部の内側となる中央部が前記反対面から離間することで冷媒が流れる流路が形成され、
前記断熱部は、前記第2板状部材に隣接し且つ前記中央部の全体を覆うように配置され、
前記流路は、平面視で前記流路の前記幅方向の外形が前記バッテリモジュールの前記幅方向の外形の内側に収まるように配置されるバッテリパック。 A battery pack including a chargeable and dischargeable battery module and a housing for housing the battery module,
the housing portion has a bottom portion on which the battery module is placed,
The bottom portion is
A flow path portion through which a refrigerant for cooling the battery module flows;
a heat insulating section provided on the opposite side of the flow path section from the side on which the battery module is placed,
The flow path portion and the heat insulating portion are disposed adjacent to each other ,
The flow path portion is
A first plate member in contact with the battery module;
a second plate-like member connected to an opposite surface of the first plate-like member opposite to a surface in contact with the battery module,
In the second plate-like member, both end portions in a width direction are connected to the first plate-like member, and a central portion that is inside the both end portions is separated from the opposite surface, thereby forming a flow path through which a refrigerant flows,
The heat insulating portion is disposed adjacent to the second plate-shaped member and so as to cover the entire central portion,
The flow path is a battery pack arranged such that the widthwise outline of the flow path is contained inside the widthwise outline of the battery module in a plan view .
前記収容部は、第1収容部と第2収容部とにより構成されるとともに、載置方向において前記第1収容部及び前記第2収容部の順に積層され、
前記バッテリモジュールは、
前記第1収容部に収容される第1バッテリモジュールと、
前記第2収容部に収容される第2バッテリモジュールと、を含み、
前記底部は、
前記第1バッテリモジュールを載置する第1底部と、
前記第2バッテリモジュールを載置する第2底部と、を含むバッテリパック。 2. The battery pack according to claim 1,
The storage section is configured with a first storage section and a second storage section, and is stacked in this order in the placement direction,
The battery module includes:
A first battery module accommodated in the first accommodation portion;
a second battery module accommodated in the second accommodation portion,
The bottom portion is
a first bottom portion on which the first battery module is placed;
and a second bottom portion on which the second battery module is placed.
前記第2底部は、
平面視で前記流路部及び前記断熱部を内側に収容する第1領域と、
平面視で前記第1領域より外側となる第2領域と、を含み、
前記第2領域には、前記第1収容部と前記第2収容部とを連通する連通孔が形成され、
前記連通孔には、前記第1バッテリモジュールと前記第2バッテリモジュールとを電気的に接続するケーブルが挿通されているバッテリパック。 3. The battery pack according to claim 2,
The second bottom portion is
A first region that accommodates the flow path portion and the heat insulating portion therein in a plan view;
A second region that is located outside the first region in a plan view,
A communication hole that communicates between the first storage portion and the second storage portion is formed in the second region,
A cable electrically connecting the first battery module and the second battery module is inserted into the communication hole of the battery pack.
前記断熱部は、空気層として構成されており、
前記空気層は、前記連通孔と連通しないように隔てられている、バッテリパック。
4. The battery pack according to claim 3,
The heat insulating portion is configured as an air layer,
The air layer is separated so as not to communicate with the communication hole.
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