JP2014164795A - Battery unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリユニットに関するものである。 The present invention relates to a battery unit.
バッテリと、バッテリを加熱または冷却するための熱交換器とを一体に備えたバッテリユニットにおいて、バッテリを熱交換器の上に配置して加熱または冷却する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 In a battery unit integrally provided with a battery and a heat exchanger for heating or cooling the battery, a technique for heating or cooling the battery by placing the battery on the heat exchanger is known (for example, Patent Documents). 1).
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、熱交換器などの温調手段からＬＬＣ（ロングライフクーラント）などの熱媒体が漏れた場合に、バッテリの電極端子に熱媒体が掛かって漏電してしまうという問題があった。
However, in the technique described in
本発明が解決しようとする課題は、内部に流れる熱媒体によってバッテリを加熱または冷却する調温手段と、該温調手段に熱媒体を供給および排出するための配管との接続部から、熱媒体が漏出した場合においても、熱媒体の漏出によるバッテリの漏電を適切に防止することができるバッテリユニットを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a heating medium from a connection part between a temperature control means for heating or cooling a battery by a heat medium flowing inside and a pipe for supplying and discharging the heat medium to the temperature control means. It is to provide a battery unit capable of appropriately preventing battery leakage due to leakage of a heat medium even when the battery leaks.
本発明は、温調手段を、バッテリの電極端子に対して鉛直方向下側となる位置に設け、さらに、温調手段に熱媒体を供給および排出するための配管と接続された接続部と、電極端子とを遮蔽することにより、上記課題を解決する。 The present invention provides the temperature control means at a position that is vertically lower than the electrode terminal of the battery, and further, a connection portion connected to a pipe for supplying and discharging the heat medium to the temperature control means, The above problem is solved by shielding the electrode terminal.
本発明によれば、温調手段を、バッテリの電極端子に対して鉛直方向下側に設け、さらに、調温手段と配管とを接続する接続部と、電極端子とを遮蔽しているため、該接続部から熱媒体が漏出した場合でも、電極端子への熱媒体の付着およびバッテリの漏電を適切に防止することができる。 According to the present invention, the temperature adjustment means is provided on the lower side in the vertical direction with respect to the electrode terminal of the battery, and further, the connection portion connecting the temperature adjustment means and the pipe and the electrode terminal are shielded. Even when the heat medium leaks from the connection portion, it is possible to appropriately prevent the heat medium from adhering to the electrode terminals and the battery leakage.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<<第１実施形態>>
図１は、本実施形態のバッテリユニットを接続してなるバッテリ温調システムを示す構成図である。本実施形態のバッテリユニットを接続してなるバッテリ温調システムは、車両に搭載されたバッテリを温度調節するためのシステムであり、図１に示すように、電池モジュール群を内包するバッテリユニット１と、温調回路２００と、車両用空調システム３００とから構成される。
<< first embodiment >>
FIG. 1 is a configuration diagram showing a battery temperature control system formed by connecting battery units of the present embodiment. The battery temperature control system formed by connecting the battery units of the present embodiment is a system for adjusting the temperature of a battery mounted on a vehicle, and as shown in FIG. The
本実施形態においては、バッテリ温調システムは、図１に示すように、バッテリユニット１と、温調回路２００とが連結されている。また、図１に示すバッテリ温調システムにおいては、温調回路２００内に、熱を移動させるために使用される流体である熱媒体が流れている。そのため、温調回路２００内に流れている熱媒体がバッテリユニット１内に供給され、これにより、バッテリユニット１内に備えられた電池モジュール群が加熱または冷却される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, in the battery temperature control system, the
温調回路２００は、バッテリユニット１との間で熱媒体を循環させ、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を加熱または冷却するための回路であり、図１に示すように、低温媒体生成器２１０と、電気ヒータ２２０と、媒体温度センサ２３０と、ポンプ２４０と、これらを接続し、内部に熱媒体が流れる熱媒体通路２５０と、制御装置２６０と、電池温度センサ２７０とから構成される。
The
低温媒体生成器２１０は、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体と、後述する車両用空調システム３００内を流れる冷媒とを熱交換させ、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させる熱交換器である。
The low-
電気ヒータ２２０は、図示しない電源から電力の供給を受けて駆動し、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を加熱して、熱媒体の温度を上昇させるヒータである。
The
媒体温度センサ２３０は、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体のうち、バッテリユニット１内に流入する直前の熱媒体の温度を検出するセンサである。
The
ポンプ２４０は、図示しない電源から電力の供給を受けて駆動し、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を圧送するためのポンプであり、バッテリユニット１から排出された熱媒体を、低温媒体生成器２１０、電気ヒータ２２０、および媒体温度センサ２３０を通過させた後に、再度、バッテリユニット１内に流入させる。
The
熱媒体通路２５０は、内部に熱媒体が流れており、バッテリユニット１に熱媒体を供給するための配管である導入配管５０、およびバッテリユニット１から熱媒体を排出するための配管である導出配管６０と接続され、バッテリユニット１に対して熱媒体を供給および排出することができる。
The
なお、熱媒体通路２５０と、導入配管５０および導出配管６０とを接続する方法は、特に限定されないが、たとえば、ゴムホースなどの柔軟性がある部材を用いて接続する方法が挙げられる。柔軟性がある部材を用いて接続することにより、図１に示すバッテリ温調システムが搭載された車両が振動して熱媒体通路２５０と、バッテリユニット１との間の距離が変化した場合においても、接続部に加わる応力を緩和し、熱媒体通路２５０の破損などによる熱媒体の漏出を防止することができる。
The method for connecting the
電池温度センサ２７０は、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の温度を検出するセンサである。
The
制御装置２６０は、電池温度センサ２７０から送信される信号に基づき、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の加熱または冷却の要否を判断するとともに、電池モジュール群を加熱または冷却する必要があると判断した場合には、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を調節し、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の温度を制御する装置である。
Based on the signal transmitted from the
車両用空調システム３００は、車両の車室内の室温を調節する空調システムであるとともに、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させる回路でもあり、図１に示すように、コンプレッサ３１０と、コンデンサ３２０と、蒸発器３３０と、流路切換えバルブ３４０と、逆止弁３５０と、これらを接続し、内部に冷媒が流れる冷媒通路３６０とから構成される。
The vehicle
コンプレッサ３１０は、冷媒通路３６０内を流れる冷媒を圧縮するコンプレッサであり、圧縮された冷媒はコンデンサ３２０に送られる。
The
コンデンサ３２０は、コンプレッサ３１０により圧縮されて温度が上昇した冷媒と、外気とを熱交換させることにより冷媒の温度を下げ、冷媒を液化させる熱交換器である。なお、コンデンサ３２０の近傍には、外気をコンデンサ３２０に送り込むためのファン３２０ｆが設けられている。
The
蒸発器３３０は、車両の車室内の室温を調節するための熱交換器であり、図示しない減圧機構により内部が減圧されており、コンデンサ３２０によって液化された冷媒と、車両内の空気とを熱交換させ、低温の空気を作り出すことができる。本実施形態においては、このような蒸発器３３０によって作り出された低温の空気が、図示しないヒータによって作り出された高温の空気と混合され、これが車室内に供給されることで、車室内の室温が調節される。
The
流路切換えバルブ３４０は、コンデンサ３２０により液化された冷媒の進行方向を制御するためのバルブである。本実施形態においては、車両用空調システム３００によって熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させようとする場合には、流路切換えバルブ３４０は、冷媒が低温媒体生成器２１０に送られる状態となるようにする。なお、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させると同時に、車室内の室温を調節する場合には、流路切換えバルブ３４０は、冷媒が低温媒体生成器２１０および蒸発器３３０の両方に送られる状態となるようにする。また、単に車室内の室温の調節のみを行う場合には、冷媒が蒸発器３３０のみに送られる状態となるようにする。
The flow
逆止弁３５０は、蒸発器３３０を通過した冷媒が低温媒体生成器２１０に流入するのを阻止するための弁であり、冷媒通路３６０内の冷媒の流れ方向について、低温媒体生成器２１０からコンプレッサ３１０への方向のみ許容する。
The
次いで、図１に示すバッテリ温調システムにより、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を加熱または冷却する具体的な方法について説明する。
Next, a specific method for heating or cooling the battery module group provided in the
本実施形態においては、まず、温調回路２００の制御装置２６０が、電池温度センサ２７０により送信された信号に基づいて、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の加熱または冷却の要否を判断する。電池モジュール群の加熱または冷却の要否を判断する方法としては、たとえば、電池温度センサ２７０により検出された電池モジュール群の温度が、所定の上限閾値より大きければ、電池モジュール群を冷却する必要があると判断し、一方、所定の下限閾値より小さければ、電池モジュール群を加熱する必要があると判断する方法が挙げられる。
In the present embodiment, first, the
ここで、制御装置２６０が、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を冷却する必要があると判断した場合には、制御装置２６０は、まず、車両用空調システム３００の流路切換えバルブ３４０に対し、冷媒通路３６０を流れる冷媒を、低温媒体生成器２１０に供給させるように指令する。これにより、本実施形態においては、冷媒通路３６０内を流れる冷媒が、低温媒体生成器２１０において、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体と熱交換され、これにより、熱媒体通路２５０の熱媒体が冷却される。
Here, when the
なお、この際において、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を冷却するのと同時に、車両用空調システム３００により車室内の室温を調節する場合には、制御装置２６０は、流路切換えバルブ３４０に対し、冷媒通路３６０を流れる冷媒を、低温媒体生成器２１０に加えて蒸発器３３０に供給させるように指令する。これにより、本実施形態においては、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体が冷却されるとともに、蒸発器３３０によって車室内の室温が調節される。
At this time, when the room temperature is adjusted by the vehicle
そして、制御装置２６０は、ポンプ２４０に対して、このように冷却された熱媒体通路２５０内の熱媒体をバッテリユニット１に供給するように指令し、これにより、バッテリユニット１内に冷却された熱媒体が流れ、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群が冷却される。
Then, the
なお、電池モジュール群が冷却されている間には、制御装置２６０は、図示しない電源に対して、電気ヒータ２２０に電力を供給しないよう指令し、電気ヒータ２２０を駆動させないようにする。
Note that while the battery module group is being cooled, the
また、電池モジュール群が冷却されている間には、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体通路２５０内の熱媒体の温度を監視し、必要に応じて、熱媒体の温度が電池モジュール群の冷却に適した温度となるように制御する。
While the battery module group is being cooled, the
具体的には、まず、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体の温度が、電池モジュール群の冷却に適した温度範囲内であるか否かを判定する。
Specifically, first, the
ここで、制御装置２６０は、熱媒体の温度が電池モジュール群の冷却に適した温度範囲内にないと判定した場合には、車両用空調システム３００に備えられた車両用空調システム用制御装置（不図示）に対して、冷媒通路３６０内を流れる冷媒の温度を調節するように指令し、冷媒通路３６０内を流れる冷媒の温度を調節させる。
Here, when the
本実施形態においては、このように冷媒通路３６０内を流れる冷媒の温度を調節することにより、低温媒体生成器２１０において冷媒通路３６０内を流れる冷媒と熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体とを熱交換させる際に、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を、電池モジュール群の冷却に適した温度に制御することができる。
In the present embodiment, by adjusting the temperature of the refrigerant flowing in the
一方、制御装置２６０が、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を加熱する必要があると判断した場合には、制御装置２６０は、図示しない電源に対し、電気ヒータ２２０に電力を供給するように指令し、電気ヒータ２２０により熱媒体通路２５０内の熱媒体を加熱する。
On the other hand, when the
そして、制御装置２６０は、ポンプ２４０に対して、このように加熱された熱媒体通路２５０内の熱媒体をバッテリユニット１に供給するように指令し、これにより、バッテリユニット１内に加熱された熱媒体が流れ、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群が加熱される。
Then, the
なお、電池モジュール群が加熱されている間には、制御装置２６０は、流路切換えバルブ３４０に対して、冷媒通路３６０内を流れる冷媒を低温媒体生成器２１０に流入させないように指令する。
While the battery module group is being heated, the
また、電池モジュール群が加熱されている間には、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体の温度を監視し、必要に応じて、熱媒体の温度がバッテリの加熱に適した温度となるように制御する。
Further, while the battery module group is being heated, the
具体的には、まず、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体の温度が、電池モジュール群の加熱に適した温度範囲内であるか否かを判定する。
Specifically, first, the
ここで、制御装置２６０は、熱媒体の温度が電池モジュール群の加熱に適した温度範囲内にないと判定した場合には、図示しない電源に対し、電気ヒータ２２０に供給される電力を制御するように指令し、これにより電気ヒータ２２０の温度を変化させ、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を制御する。
Here, when it is determined that the temperature of the heat medium is not within the temperature range suitable for heating the battery module group, the
次いで、本実施形態のバッテリユニット１の具体的な構成について説明する。
Next, a specific configuration of the
図２は、本実施形態のバッテリユニット１を示す構成図である。本実施形態におけるバッテリユニット１は、熱媒体を用いて電池モジュール群を加熱または冷却する機構を有するバッテリユニットであり、図２に示すように、複数の電池モジュール１１を積層してなる電池モジュール群１０と、電池モジュール群１０の下側（鉛直方向下側）に設けられたウォータジャケット２０と、電池モジュール群１０およびウォータジャケット２０を収容する下側ケース４１および上側ケース４２とを備える。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the
電池モジュール群１０は、図２、図３（Ａ）に示すように、複数の電池モジュール１１を積層して構成される。そして、複数の電池モジュール１１には、図３（Ａ）に示すように、それぞれ端子１２（正極端子および負極端子からなる一対の端子）が設けられており、各端子１２は、図示しないバスバーなどによって互いに接続されている。ここで、図３（Ａ）は、図２に示すバッテリユニット１の分解斜視図である。なお、図３（Ａ）では、バッテリユニット１における、電池モジュール群１０、および各端子１２を保護するための端子カバー３０のみ図示している。
The
本実施形態においては、電池モジュール群１０には、図２、図３（Ａ）に示すように、電池モジュール１１の端子１２を保護するための端子カバー３０が取り付けられている。端子カバー３０は、図３（Ａ）に示すように、ｙ軸の負方向に突出した突出部３１を有しており、電池モジュール群１０を構成するすべての電池モジュール１１の端子１２を覆うようにして、電池モジュール群１０に取り付けられている。なお、端子カバー３０が電池モジュール群１０に取付けられた際においては、端子カバー３０の突出部３１は、図３（Ａ）に示すように、電池モジュール１１の端子１２から見て、鉛直方向下側（ｚ軸の負方向側）の位置から、端子１２が形成されている面の正面方向（ｙ軸の負方向）に向かって突出した状態となる。
In the present embodiment, the
そして、本実施形態においては、このような電池モジュール群１０が、図３（Ｂ）に示すように、下側ケース４１に収容されている。ここで、図３（Ｂ）は、図２に示すバッテリユニット１の分解斜視図である。なお、図３（Ｂ）においては、上側ケース４２については図示省略している。
And in this embodiment, such a
また、本実施形態においては、図３（Ｂ）に示すように、電池モジュール群１０に、断面Ｌ字形状の板状の固定部材７０ａが設けられており、このような固定部材７０ａによって電池モジュール群１０が下側ケース４１に固定されている。固定部材７０ａによって電池モジュール群１０を下側ケース４１に固定する方法としては、たとえば、ボルトなどを用いて、固定部材７０ａを電池モジュール群１０に接続した後、該固定部材７０ａを下側ケース４１に接続する方法が挙げられる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the
なお、本実施形態においては、電池モジュール群１０は、上述したように、複数の電池モジュール１１を積層して構成されるが、電池モジュール群１０を構成することとなる各電池モジュール１１は、たとえば、複数の単電池を積層することにより構成される。各電池モジュール１１を構成する単電池としては、特に限定されず、たとえば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などの各種二次電池が挙げられる。また、電池モジュール１１を構成する単電池の数は特に限定されず、複数の単電池としてもよく、単一の単電池としてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、図２、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、電池モジュール群１０が１０個の電池モジュール１１からなる構成を例示したが、電池モジュール群１０を構成する電池モジュール１１の数は特に限定されず、複数の電池モジュール１１としてもよく、１個の電池モジュール１１としてもよい。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 2, FIG. 3 (A), FIG. 3 (B), although the
ここで、図４は、図２に示すバッテリユニット１について、下側ケース４１および上側ケース４２の内部から、電池モジュール群１０、ウォータジャケット２０を、ｘ軸の負方向に向かって見たときの側面断面図である。本実施形態においては、図４に示すように、ウォータジャケット２０は、電池モジュール群１０の下側（鉛直方向下側）に設けられており、電池モジュール群１０と熱的に接触している。なお、本実施形態においては、ウォータジャケット２０を設置する位置としては、ウォータジャケット２０が、端子１２に対して鉛直方向下側（ｚ軸の負方向）となるような位置であればよい。また、ウォータジャケット２０には、図３（Ｂ）に示すように、内部に熱媒体を供給するための導入配管５０、および内部から熱媒体を排出するための導出配管６０が、導入部５１および導出部６１を介してそれぞれ接続されている。
Here, FIG. 4 shows the
下側ケース４１および上側ケース４２は、図２、図４に示すように、電池モジュール群１０およびウォータジャケット２０を内包する外装部材である。なお、下側ケース４１には、後述する導入配管５０および導出配管６０を接続するための接続部５２，６２と、該接続部５２，６２を貫通させるための開口（不図示）とが設けられている。これにより、本実施形態においては、導入配管５０および導出配管６０が、下側ケース４１の外部から、下側ケース４１の内部のウォータジャケット２０まで導かれている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
なお、下側ケース４１内部には、図３（Ｂ）、図４に示すように、その側面から中央付近に向かって突出した延在部４１ａ，４１ｂが形成されている。本実施形態においては、上述した固定部材７０ａは、このような延在部４１ａに接続され、これにより、電池モジュール群１０を下側ケース４１に固定している。また、上述した端子カバー３０の突出部３１は、下側ケース４１の延在部４１ｂに載置されており、これにより、端子カバー３０が支持され、端子カバー３０を介して、電池モジュール群１０の下側ケース４１への固定を補強している。なお、この際においては、電池モジュール群１０をより強固に固定するために、端子カバー３０の突出部３１を、ボルトなどによって下側ケース４１の延在部４１ｂに接続してもよい。
In the
導入配管５０および導出配管６０は、ウォータジャケット２０内部に熱媒体を供給し、または熱媒体を排出するための配管であり、上述したように、温調回路２００の熱媒体通路２５０（図１参照）と接続されている。そのため、本実施形態においては、温調回路２００の熱媒体通路２５０を流れる熱媒体が、導入配管５０を通じてウォータジャケット２０の内部に供給され、そして、ウォータジャケット２０の内部から導出配管６０を通じて排出される。
The
導入配管５０は、温調回路２００の熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を、ウォータジャケット２０内に供給するための配管であり、図３（Ｂ）に示すように、熱媒体をウォータジャケット２０に供給するための導入部５１と、下側ケース４１に設けられた接続部５２とに接続されている。
The
なお、導入部５１を設置する位置としては、ウォータジャケット２０の外周であればどこでもよいが、本実施形態においては、導入部５１は、図３（Ｂ）に示すように、ウォータジャケット２０を構成する面のうち、上述した電池モジュール群１０における端子１２が設けられている面と同じ方向を向く面上（すなわち、ｙ軸の負方向に向く面上）に設けられている。
In addition, as long as the position which installs the
導出配管６０は、ウォータジャケット２０内の熱媒体を、温調回路２００の熱媒体通路２５０内に排出するための配管であり、図３（Ｂ）に示すように、熱媒体をウォータジャケット２０から排出するための導出部６１と、下側ケース４１に設けられた接続部６２とに接続されている。
The
なお、導出部６１についても、上述した導入部５１と同様に、ウォータジャケット２０を構成する面のうち、電池モジュール群１０における端子１２が設けられている面と同じ方向を向く面上（すなわち、ｙ軸の負方向に向く面上）に設けられている。
As for the lead-out
本実施形態においては、上述した温調回路２００（図１参照）により温度調節された熱媒体が、導入配管５０からウォータジャケット２０に供給され、ウォータジャケット２０内を通過した後、導出配管６０から排出されることにより、ウォータジャケット２０内を熱媒体が循環する。これによって、ウォータジャケット２０と電池モジュール群１０との熱交換が行われ、電池モジュール群１０が加熱または冷却される。
In the present embodiment, the heat medium whose temperature is adjusted by the above-described temperature control circuit 200 (see FIG. 1) is supplied from the
端子カバー３０は、上述したように、電池モジュール群１０における端子１２を保護するためのカバーである。さらに、本実施形態においては、端子カバー３０は、電池モジュール群１０における端子１２と、ウォータジャケット２０に設けられた導入部５１および導出部６１とを遮蔽する機能を有する。
The
具体的には、端子カバー３０は、図２〜図４に示すように、ｙ軸の負方向に突出した突出部３１を有しているため、このような形状の端子カバー３０が電池モジュール群１０に取り付けられていることにより、端子カバー３０の突出部３１が、電池モジュール群１０における端子１２と、ウォータジャケット２０に設けられた導入部５１および導出部６１とを空間的に遮蔽することができる。
Specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the
本実施形態のバッテリユニット１は、上述したように、ウォータジャケット２０を、電池モジュール群１０における端子１２に対して鉛直方向下側（ｚ軸の負方向）となる位置に熱的に接触するように設けており、さらに、このようなウォータジャケット２０に設けられた導入部５１および導出部６１と、電池モジュール群１０における端子１２とを遮蔽している。そのため、本実施形態においては、仮に導入部５１や導出部６１から熱媒体が漏出してしまった場合においても、熱媒体の端子１２への付着を防止し、電池モジュール群１０の漏電を防ぐことができる。
As described above, the
すなわち、まず、ウォータジャケット２０が、端子１２に対して鉛直方向下側に設けられていることから、ウォータジャケット２０に設けられた導入部５１および導出部６１についても、端子１２に対して鉛直方向下側に位置することとなる。そのため、本実施形態によれば、導入部５１および導出部６１から熱媒体が漏出した場合においても、漏出した熱媒体が、重力にしたがって端子１２から遠ざかる方向に移動するため、端子１２への熱媒体の付着および電池モジュール群１０の漏電を防止することができる。さらに、本実施形態によれば、導入部５１や導出部６１から漏出した熱媒体が、鉛直方向上側（ｚ軸の正方向）に向かって飛散した場合においても、端子１２と、導入部５１および導出部６１とが遮蔽されているため、端子１２への熱媒体の付着および電池モジュール群１０の漏電を有効に防止することができる。
That is, first, since the
特に、本実施形態においては、図２、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、導入部５１および導出部６１を、電池モジュール群１０における端子１２が設けられている面と同じ方向を向く面上に設けている。すなわち、導入部５１および導出部６１を設ける面と、端子１２を設ける面とを、同じ方向としている。そのため、本実施形態によれば、端子１２に接続する電気配線（不図示）や、導入部５１および導出部６１に接続する配管部５３，６３をレイアウトする際に、バッテリユニット１内のスペースを効率的に活用することができ、これにより、本実施形態のバッテリユニット１のサイズを小さくでき、車両に搭載する際に省スペース化が可能となる。さらに、導入部５１および導出部６１を設ける面と、端子１２を設ける面とを、同じ方向とすることにより、バッテリユニット１を製造する際における組み付け作業性を向上させることができる。
In particular, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2, 3 (A), and 3 (B), the
加えて、本実施形態においては、図２、図４に示すように、端子１２を保護するための端子カバー３０に突出部分を設け、これを用いて、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽している。そのため、本実施形態によれば、これらを遮蔽するための部材を別途用意することなく、端子１２を保護するための端子カバー３０を利用して、端子１２への熱媒体の付着および電池モジュール群１０の漏電を防止できるという効果を発揮することができるため、コスト的に有利となる。
In addition, in this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 4, the
なお、本実施形態においては、図４に示すように、ウォータジャケット２０上に、直接、電池モジュール群１０を設置した例を示したが、電池モジュール群１０とウォータジャケット２０との熱交換の効率を向上させるために、これらの間に、伝熱性を有するゲル状物質などの伝熱性物質を設けてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, an example in which the
また、本実施形態においては、バッテリユニット１を車両に搭載する際の搭載位置は、特に限定されないが、たとえば、バッテリユニット１は、下側ケース４１に設けられた接続部５２，６２が、車両の進行方向を向くような状態で、車両の後席床下に搭載される。
In the present embodiment, the mounting position when the
<<第２実施形態>>
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態におけるバッテリユニット１ａは、図５、図６に示すような構成を有しており、電池モジュール群１０を下側ケース４１に固定するための固定部材７０ｂによって、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽している以外は、第１実施形態に係るバッテリユニット１と同様の構成を有する。ここで、図５は、本実施形態のバッテリユニット１ａを示す構成図である。また、図６は、図５に示すバッテリユニット１ａについて、下側ケース４１および上側ケース４２の内部から、電池モジュール群１０、ウォータジャケット２０を、ｘ軸の負方向に向かって見たときの側面断面図である。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The
すなわち、本実施形態においては、まず、図５、図６に示すように、電池モジュール群１０を下側ケース４１に固定するための固定部材として、断面Ｌ字形状の板状の固定部材７０ａ，７０ｂを用いて、固定部材７０ａ，７０ｂの２つの固定部材によって、電池モジュール群１０を固定している。そして、本実施形態においては、これらの固定部材のうち、固定部材７０ｂが、電池モジュール群１０を下側ケース４１に固定するとともに、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽している。
That is, in the present embodiment, first, as shown in FIGS. 5 and 6, as a fixing member for fixing the
具体的には、固定部材７０ｂは、まず、図５、図６に示すように、電池モジュール群１０の端子カバー３０ａが取り付けられている位置の鉛直方向下側（ｚ軸の負方向）に接続されている。なお、本実施形態においては、端子カバー３０ａは、図５、図６に示すように、固定部材７０ｂを電池モジュール群１０に取付けるためのスペースを確保するために、ｙ軸の負方向に突出した突出部３１をなくしたという点において、上述した第１実施形態に係るバッテリユニット１の端子カバー３０と異なる形状となっている。そして、固定部材７０ｂは、下側ケース４１の延在部４１ｂにも接続される。これにより、本実施形態においては、図６に示すように、固定部材７０ｂが、端子１２と、導入部５１および導出部６１との間となる位置に配置された状態となり、そのため、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽することができる。
Specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, the fixing
第２実施形態によれば、上述した第１実施形態による効果に加えて、次の効果を奏する。
すなわち、本実施形態によれば、電池モジュール群１０を固定するための固定部材７０ｂを、端子１２と、導入部５１および導出部６１との間に設け、これにより、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽することができる。そのため、本実施形態によれば、これらを遮蔽するための部材を別途用意することなく、電池モジュール群１０を固定するための固定部材７０ｂを利用して、端子１２への熱媒体の付着および電池モジュール群１０の漏電を防止できるという効果を発揮することができるため、コスト的に有利となる。
According to 2nd Embodiment, in addition to the effect by 1st Embodiment mentioned above, there exist the following effects.
That is, according to the present embodiment, the fixing
なお、本実施形態においては、図５、図６に示すように、固定部材７０ｂとして、断面Ｌ字形状の板状の部材を用いた例を示したが、固定部材７０ｂの形状としては、特に限定されず、電池モジュール群１０を下側ケース４１に固定し、かつ、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽することができるような形状であれば何でもよい。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, an example in which a plate-like member having an L-shaped cross section is used as the fixing
また、本実施形態においては、図６に示すように、電池モジュール群１０を固定するための固定部材として、固定部材７０ａ，７０ｂの２つの固定部材を用いた例を示したが、固定部材としては、少なくとも固定部材７０ｂを用いればよい。すなわち、本実施形態においては、固定部材として、固定部材７０ａを用いることなく、固定部材７０ｂを単独で用いてもよいし、あるいは、固定部材７０ａ，７０ｂに加えて、さらに別の固定部材を用いてもよい。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 6, although the example using two fixing members of the fixing
たとえば、図７に示すように、固定部材７０ａ，７０ｂに加えて、さらに、固定部材７０ｃ，７０ｄを用いるような構成としてもよい。ここで、図７は、上述したバッテリユニット１ａに固定部材７０ｃ，７０ｄを追加してなるバッテリユニット１ｂを示した上面図である。なお、図７においては、上側ケース４２については図示省略している。また、図７に示すバッテリユニット１ｂにおいては、固定部材７０ｃ，７０ｄとしては、上述した固定部材７０ａ，７０ｂと同様に、断面Ｌ字形状の板状の部材を用いている。さらに、図７に示すように、バッテリユニット１ｂを構成する下側ケース４１は、その側面から中央付近に向かって突出した延在部４１ａ，４１ｂに加えて、さらに別の側面から中央付近に向かって突出した延在部４１ｃ，４１ｄが設けられているという点において、上述したバッテリユニット１ａの下側ケース４１と異なる形状となっている。
For example, as shown in FIG. 7, in addition to the fixing
そして、図７に示すバッテリユニット１ｂにおいては、断面Ｌ字形状の板状の固定部材７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、それぞれ、電池モジュール群１０の四方から、電池モジュール群１０に接続され、さらに延在部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄとも接続されることによって、電池モジュール群１０を下側ケース４１に固定している。
In the
<<第３実施形態>>
次いで、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態におけるバッテリユニット１ｃは、図８、図９に示すような構成を有しており、電池モジュール群１０とウォータジャケット２０との間に設けた伝熱部材９０によって、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽している以外は、第２実施形態に係るバッテリユニット１ａと同様の構成を有する。ここで、図８は、本実施形態のバッテリユニット１ｃの分解斜視図である。また、図９は、図８に示すバッテリユニット１ｃについて、下側ケース４１および上側ケース４２の内部から、電池モジュール群１０、ウォータジャケット２０を、ｘ軸の負方向に向かって見たときの側面断面図である。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The
本実施形態においては、バッテリユニット１ｃには、図８、図９に示すように、電池モジュール群１０とウォータジャケット２０との間に、伝熱性物質によって形成された伝熱部材９０が設けられている。そして、本実施形態のバッテリユニット１ｃは、図９に示すように、このような伝熱部材９０が、電池モジュール群１０とウォータジャケット２０との間から、端子１２と、導入部５１および導出部６１との間の空間に向かって延伸した延伸部分を有する構成となっている。これにより、本実施形態においては、このような延伸部分を有する伝熱部材９０によって、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽することができる。
In the present embodiment, the
なお、図９に示すバッテリユニット１ｃにおいては、平板状の伝熱部材９０が、端子１２と、導入部５１および導出部６１との間の空間の方向のみに向かって延伸している例を示したが、伝熱部材９０の形状としては、特に限定されず、湾曲した形状や折曲した形状であってもよいし、また、端子１２と、導入部５１および導出部６１との間の空間の方向に向かって延伸するとともに、それ以外の方向に向かって延伸したものであってもよい。
In addition, in the
第３実施形態によれば、上述した第１実施形態による効果に加えて、次の効果を奏する。
すなわち、本実施形態によれば、ウォータジャケット２０と電池モジュール群１０との間に、伝熱性物質により形成された伝熱部材９０を設けているため、伝熱部材９０によって、ウォータジャケット２０の熱を効率的に電池モジュール群１０に伝えることができ、熱交換効率を向上させることができる。加えて、本実施形態によれば、該伝熱部材９０を延伸させた延伸部分によって、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽しているため、このような遮蔽を行うための部材を別途用意することなく、端子１２への熱媒体の付着および電池モジュール群１０の漏電を防止できるという効果を発揮することができるため、コスト的に有利となる。
According to 3rd Embodiment, in addition to the effect by 1st Embodiment mentioned above, there exist the following effects.
That is, according to the present embodiment, since the
<<第４実施形態>>
次いで、本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態におけるバッテリユニット１ｄは、図１０、図１１に示すような構成を有しており、凹部を備えたバスタブ構造を有する伝熱部材９０ａによって、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽している以外は、第２実施形態に係るバッテリユニット１ａと同様の構成を有する。ここで、図１０は、本実施形態におけるバッテリユニット１ｄの分解斜視図である。また、図１１は、図１０に示すバッテリユニット１ｄについて、下側ケース４１および上側ケース４２の内部から、電池モジュール群１０、ウォータジャケット２０を、ｘ軸の負方向に向かって見たときの側面断面図である。
<< Fourth embodiment >>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
The
本実施形態においては、図１０、図１１に示すように、電池モジュール群１０とウォータジャケット２０との間に、伝熱性物質によって構成され、凹部を備えたバスタブ構造の伝熱部材９０ａが設けられており、このような伝熱部材９０ａの凹部には、電池モジュール群１０が収容されている。そのため、本実施形態においては、図１１に示すように、ウォータジャケット２０が設けられている領域と、電池モジュール群１０が設けられている領域とを分けることができ、これにより、伝熱部材９０ａによって、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを遮蔽することができる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, a
なお、本実施形態においては、凹部を備えたバスタブ構造の伝熱部材９０ａについて、凹部の縁を水平方向（ｘｙ平面方向）に延在させており、このような凹部の縁から延在している部分が、下側ケース４１によって支持された構成となっている。すなわち、バッテリユニット１ｄの下側ケース４１には、側面から中央付近に向かって突出した延在部４１ａ，４１ｂが設けられており、このような下側ケース４１に、上述した形状の伝熱部材９０ａを配置すると、図１０、図１１に示すように、伝熱部材９０ａにおける凹部の縁から延在した部分が、下側ケース４１の延在部４１ａ，４１ｂと当接し、伝熱部材９０ａが支持されることとなる。なお、この際においては、下側ケース４１としては、上述した図７に示すバッテリユニット１ｂの下側ケース４１と同様に、延在部４１ａ，４１ｂに加えて、さらに別の側面から中央付近に向かって突出した延在部４１ｃ，４１ｄが設けられたものを用いてもよく、この場合には、延在部４１ａ，４１ｂに加えて、延在部４１ｃ，４１ｄによっても、伝熱部材９０ａを支持することができる。
In the present embodiment, for the
第４実施形態によれば、上述した第１実施形態による効果に加えて、次の効果を奏する。
すなわち、本実施形態によれば、ウォータジャケット２０と電池モジュール群１０との間に、伝熱性物質によって構成された伝熱部材９０ａを設けているため、伝熱部材９０ａによって、ウォータジャケット２０の熱を効率的に電池モジュール群１０に伝えることができ、熱交換効率を向上させることができる。加えて、本実施形態によれば、伝熱部材９０ａの形状を、ウォータジャケット２０側に向かって凹む凹部を備えたバスタブ構造とし、該凹部に電池モジュール群１０を収容することにより、図１１に示すように、ウォータジャケット２０が設けられている領域と、電池モジュール群１０が設けられている領域とを分けることができ、これにより、端子１２と、導入部５１および導出部６１とを、より確実に遮蔽することができるため、端子１２への熱媒体の付着および電池モジュール群１０の漏電を、より有効に防止することができる。さらに、本実施形態においては、図１１に示すように、伝熱部材９０ａを、上述した形状、すなわち、凹部を有するバスタブ構造において、凹部の縁を水平方向（ｘｙ平面方向）に延在させた形状とすることにより、伝熱部材９０ａを下側ケース４１の延在部４１ａ，４１ｂに載せて支持することができ、バッテリユニットを構造上安定なものとし、耐久性を向上させることもできる。
According to 4th Embodiment, in addition to the effect by 1st Embodiment mentioned above, there exist the following effects.
That is, according to the present embodiment, since the
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these embodiment was described in order to make an understanding of this invention easy, and was not described in order to limit this invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
たとえば、上述したバッテリ温調システムにおいては、熱媒体通路２５０内の熱媒体を冷却するために車両用空調システム３００を用いる例を示したが、熱媒体を冷却することができるシステムであれば、車両用空調システム３００に代えて別のシステムを用いてもよい。そして、この場合においては、バッテリ温調システムは、車両に搭載されたバッテリの温度調節の用途に限定されず、任意のバッテリの温度調節をするために用いることができる。
For example, in the battery temperature control system described above, the example in which the vehicle
なお、上述した実施形態において、電池モジュール群１０は本発明のバッテリモジュールに、端子１２は本発明の電極端子に、導入部５１および導出部６１は本発明の配管接続部に、ウォータジャケット２０は本発明の調温手段に、端子カバー３０、固定部材７０ｂ、および伝熱部材９０，９０ａは本発明の遮蔽部材に、下側ケース４１および上側ケース４２は本発明のケースに、それぞれ相当する。
In the embodiment described above, the
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…バッテリユニット
１０…電池モジュール群
１１…電池モジュール
１２…端子
２０…ウォータジャケット
３０，３０ａ…端子カバー
３１…突出部
４１…下側ケース
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ…延在部
４２…上側ケース
５０…導入配管
５１…導入部
５２…接続部
６０…導出配管
６１…導出部
６２…接続部
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ…固定部材
９０，９０ａ…伝熱部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記バッテリモジュールの前記電極端子に対して鉛直方向下側となる位置に、熱的に接触するように設けられ、配管接続部を介して接続された配管から熱媒体を供給および排出することによって前記バッテリモジュールを加熱または冷却する調温手段と、
前記配管接続部と前記電極端子とを遮蔽する遮蔽部材と、を備えることを特徴とするバッテリユニット。 A battery module having external electrode terminals;
By supplying and discharging a heat medium from a pipe that is provided so as to be in thermal contact with the electrode terminal of the battery module in a vertical lower side and connected via a pipe connection portion. Temperature control means for heating or cooling the battery module;
A battery unit comprising: a shielding member that shields the pipe connection portion and the electrode terminal.
前記配管接続部は、前記バッテリモジュールの前記電極端子が形成されている面と同じ方向を向く面上に位置していることを特徴とするバッテリユニット。 The battery unit according to claim 1,
The battery connection unit is characterized in that the pipe connection part is located on a surface facing the same direction as the surface on which the electrode terminal of the battery module is formed.
前記遮蔽部材は、前記電極端子を覆うカバー部と、前記電極端子と前記配管接続部とを遮蔽するように突出した遮蔽部とからなる端子カバーであることを特徴とするバッテリユニット。 The battery unit according to claim 1 or 2,
The said shielding member is a terminal cover which consists of a cover part which covers the said electrode terminal, and a shielding part which protruded so that the said electrode terminal and the said piping connection part may be shielded.
前記バッテリモジュール、前記調温手段を内包するケースをさらに備え、
前記遮蔽部材は、前記電極端子と前記配管接続部との間に設けられた、前記バッテリモジュールを前記ケースに固定するための板状の固定部材であることを特徴とするバッテリユニット。 The battery unit according to claim 1 or 2,
The battery module, further comprising a case containing the temperature control means,
The said shielding member is a plate-shaped fixing member for fixing the said battery module to the said case provided between the said electrode terminal and the said piping connection part, The battery unit characterized by the above-mentioned.
前記遮蔽部材は、前記バッテリモジュールと前記調温手段との間に設けられ、前記電極端子と前記配管接続部とを遮蔽するように延伸した延伸部を有する伝熱部材であることを特徴とするバッテリユニット。 The battery unit according to claim 1 or 2,
The shielding member is a heat transfer member that is provided between the battery module and the temperature control means and has an extending portion that extends so as to shield the electrode terminal and the pipe connection portion. Battery unit.
前記遮蔽部材は、凹部を備えたバスタブ構造を有する伝熱部材であり、前記凹部に前記バッテリモジュールを収容した状態で、前記温調手段上に配置されることで、前記電極端子と前記配管接続部とを遮蔽することを特徴とするバッテリユニット。 The battery unit according to claim 1 or 2,
The shielding member is a heat transfer member having a bathtub structure provided with a recess, and is disposed on the temperature control means in a state where the battery module is accommodated in the recess, so that the electrode terminal and the pipe connection are provided. A battery unit characterized in that the battery unit is shielded.
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