JP6011949B2 - 車載用バッテリー - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され寒冷地においても使用することが可能な車載用バッテリーについての技術分野に関する。

特許５２０６１１０号公報

自動車等の各種の車両にはモーターや各種の電装部品に電力を供給するための車載用バッテリーが搭載されている。

近年、特に、ＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）やＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle：ハイブリッド電気自動車）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle：プラグインハイブリッド電気自動車）等の車両が普及されつつあり、これらの電気を動力とした車両においては高い蓄電機能を有する車載用バッテリーが搭載される。

車載用バッテリーには収納ケースと収納ケースに収納された電池モジュールとが設けられ、電池モジュールは、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の複数の電池セル（２次電池）が配列されて構成されている。また、電気自動車等に搭載される車載用バッテリーにあっては、高い蓄電機能を保持するために、複数の電池モジュールが収納ケースに配置され、これらの複数の電池モジュールの各電池セルが直列又は並列に接続されている。

車載用バッテリーには、高い蓄電機能を保持する構成として、収納ケースに複数の電池モジュールが配置されたタイプがある（例えば、特許文献１参照）。

このような車載用バッテリーにあっては、収納ケースの内部に、複数の電池モジュールの他に、これらの電池モジュールを制御する制御機器や夜間等の車両の非走行時における充電を行うための補助機器（補機）等の各種の機器が配置されているものがある。

上記のように、車載用バッテリーには複数の電池モジュールの他に制御機器や補助機器等の各種の機器が配置されているため、電池モジュールや各機器の駆動時に発生する熱によって収納ケースの内部温度が上昇し易い。

従って、電池モジュールや各機器の正常な動作を確保するために、収納ケースの内部温度の上昇を抑制する必要がある。特に、上記のような複数の電池モジュールが配置された車載用バッテリーにあっては、発熱量が大きくなるため、収納ケースの内部に配置された各部に対する冷却性能の向上を図ることが望まれる。

そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、収納ケースの内部に配置された各部に対する冷却性能の向上を図ることを目的とする。

第１に、本発明に係る車載用バッテリーは、内部に複数の電池セルがそれぞれ配置された複数の電池モジュールと、充電用の補助機器と、前記複数の電池モジュール及び前記補助機器を収納する収納ケースとを備え、前記複数の電池モジュールの内部に冷却風がそれぞれ空気取込口から取り込まれて前記電池セルが冷却され、前記複数の電池モジュールの左右方向における中央が車両の左右方向における中央に対して左右方向における一方にずれて位置され、前記補助機器が左右方向における他方の端部に配置され、前記各空気取込口が前記各電池モジュールの左端と右端の間で、かつ、前記各電池モジュールの後方に位置され、左右方向における中央を基準として前記補助機器が配置された側と反対側に、前側から前記収納ケースの内部に冷却風を取り入れる空気導入口が形成されたものである。

これにより、後側から空気取込口を介して冷却風が取り込まれて電池セルが冷却されると共に前側から空気導入口を介して冷却風が収納ケースの内部に取り入れられる。

第２に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記収納ケースに前記複数の電池モジュールを制御する制御機器が配置され、前記制御機器に接続される導電線が保護パイプに挿入された状態で配置され、前記保護パイプにおける一端の開口が前記空気導入口として形成されることが望ましい。

これにより、保護パイプが冷却風の流動孔として機能し冷却風が制御機器に向けて吐出される。

第３に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記各空気取込口から取り込まれた冷却風が前記収納ケースの内部における前端部に放出され、前記制御機器が前記収納ケースの内部における前端部に配置されることが望ましい。

これにより、空気導入口から吐出される冷却風によって電池セルを冷却した冷却風が撹拌される。

第４に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記収納ケースの内部に前記制御機器と前記補助機器を隔てる隔壁が設けられ、前記隔壁に前記制御機器が配置された空間と前記補助機器が配置された空間とを連通する連通孔が形成されることが望ましい。

これにより、隔壁によって電池モジュールと補助機器の各発熱による影響が互いに受け難い状態になる。

本発明によれば、後側から空気取込口を介して冷却風が取り込まれて電池セルが冷却されると共に前側から空気導入口を介して冷却風が収納ケースの内部に取り入れられるため、収納ケースの内部に配置された各部に対する冷却性能の向上を図ることができる。

図２乃至図１８と共に本発明車載用バッテリーの実施の形態を示すものであり、本図は、車載用バッテリーの斜視図である。 車載用バッテリーを一部を省略した状態で示す斜視図である。 車載用バッテリーにおける電池モジュールの配置状態等を示す概略図である。 電池モジュールとジョイントダクトを示す概略分解斜視図である。 第１の冷却ユニットの斜視図である。 第２の冷却ユニットの斜視図である。 整流板が配置された状態を示す拡大断面図である。 図９乃至図１２と共に電池モジュールとジョイントダクトを示すものであり、本図は、第１の電池モジュールと第１のジョイントダクトを示す斜視図である。 第２の電池モジュールと第２のジョイントダクトを示す斜視図である。 第３の電池モジュールと第３のジョイントダクトを示す斜視図である。 第４の電池モジュールと第４のジョイントダクトを示す斜視図である。 第５の電池モジュールと第５のジョイントダクトを示す斜視図である。 各部の配置位置を示す概略平面図である。 保護パイプに導電線が配置された状態を示す断面図である。 一部を断面にして車載用バッテリーの車両に対する配置状態を示す概略側面図である。 収納ケースの収納部と隔壁と補助機器を示す概略斜視図である。

以下に、本発明車載用バッテリーを実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

車載用バッテリー１は収納ケース２と電池モジュール３、３、・・・を有している（図１乃至図３参照）。車載用バッテリー１は、例えば、車両の荷室に配置されている。

収納ケース２は上方に開口された収納部４と収納部４の開口を上方から閉塞する平板状の蓋部５とを有している。

収納部４は前後方向を向く前面壁６と前面壁６の後 側に位置され前後方向を向く後面壁７と左右に離隔して位置された側面壁８、８と上下方向を向く底面壁９とを有している。前面壁６と後面壁７と側面壁８、８と底面壁９は何れも、例えば、アルミニウム等の押出成形によって形成され、中空断面の形状に形成されている。

前面壁６には、例えば、左右に延び上下に並ぶ図示しない複数の空洞部が形成され、後面壁７には、例えば、左右に延び上下に並ぶ図示しない複数の空洞部が形成されている。側面壁８、８には、例えば、それぞれ前後に延び上下に並ぶ図示しない複数の空洞部が形成されている。底面壁９には、例えば、それぞれ左右に延び前後に並ぶ図示しない複数の空洞部が形成されている。

前面壁６は上側の略半部が傾斜部６ａとして設けられ、傾斜部６ａは上方へ行くに従って後方に変位するように傾斜されている。

底面壁９は前端部が他の部分より一段高い位置にある上段部９ａとして設けられている（図３参照）。底面壁９は、上段部９ａに連続する後側の部分が略前後方向を向く段差部９ｂとして設けられ、段差部９ｂに連続する後側の部分が下段部９ｃとして設けられている。

電池モジュール３、３、・・・は、例えば、五つが前後上下に並んで収納ケース２に収納されている。電池モジュール３、３、・・・としては、最も前側に位置された第１の電池モジュール３Ａと第１の電池モジュール３Ａの後側に位置された第２の電池モジュール３Ｂと第２の電池モジュール３Ｂの後側に位置された第３の電池モジュール３Ｃと第１の電池モジュール３Ａの後側に位置され第２の電池モジュール３Ｂの真上に位置された第４の電池モジュール３Ｄと第４の電池モジュール３Ｄの後側に位置され第３の電池モジュール３Ｃの真上に位置された第５の電池モジュール３Ｅとが設けられている。

第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃと第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅは電線によって直列に接続されている。

電池モジュール３はケース体１０とケース体１０の内部に収容された複数の電池セル１１、１１、・・・とを有している（図４参照）。

ケース体１０は、上方及び後方に開口された横長の箱状に形成され、前後方向を向く横長の前面部１２と左右方向を向き左右に離隔して位置された側面部１３、１３と上下方向を向く横長の底面部１４とを有している。ケース体１０の内部空間は収容空間として形成されている。

前面部１２には右端部、左端部又は左右方向における中央部の何れかの位置に前後に貫通された放出孔１２ａが形成されている。具体的には、第１の電池モジュール３Ａには前面部１２の右端部に放出孔１２ａが形成され、第２の電池モジュール３Ｂには前面部１２の左端部に放出孔１２ａが形成され、第３の電池モジュール３Ｃには前面部１２の左右方向における中央部に放出孔１２ａが形成され、第４の電池モジュール３Ｄには前面部１２の右端部に放出孔１２ａが形成され、第５の電池モジュール３Ｅには前面部１２の左右方向における中央部に放出孔１２ａが形成されている。尚、図４には、前面部１２の右端部に放出孔１２ａが形成された例を示している。

電池セル１１、１１、・・・は、例えば、厚み方向が左右方向とされる向きで左右に等間隔に並んだ状態で収容空間に収容されてケース体１０に保持されている。電池セル１１、１１、・・・は、例えば、１９個がケース体１０に保持されている。電池セル１１、１１、・・・がケース体１０に保持された状態においては、電池セル１１、１１、・・・間にそれぞれ一定の隙間が形成される。電池セル１１、１１、・・・は直列に接続されている。

ケース体１０には左右に延びる排煙管１５が取り付けられている。排煙管１５は上下方向を向くベース板部１５ａとベース板部１５ａの上面に位置された筒状部１５ｂとを有している。筒状部１５ｂはベース板部１５ａの前後方向における中央部に位置されている。排煙管１５はベース板部１５ａがケース体１０の上側の開口を閉塞する状態でケース体１０に取り付けられている。

排煙管１５の下面には図示しないガス流動孔が左右に等間隔に並んで形成されている。排煙管１５はガス流動孔がそれぞれ電池セル１１、１１、・・・の真上に位置される。

排煙管１５におけるベース板部１５ａの前後両端部にはそれぞれ横長の形状に形成された基板１６、１６が取り付けられている。基板１６、１６にはそれぞれ後述する電線が接続され、電線及び基板１６、１６を介して電池セル１１、１１、・・・に対する電気的な制御等が行われる。

電池セル１１、１１、・・・にはそれぞれ内部に連通可能な図示しない弁が設けられ、各弁がそれぞれ排煙管１５のガス流動孔に連通されている。電池セル１１において、万が一、異常が発生したときには内部でガスが発生する場合があるが、ガスが発生すると電池セル１１の内圧が上昇して弁が開放され、発生したガスが弁からガス流動孔を介して排煙管１５に流動される。

電池モジュール３、３、・・・はそれぞれ収納ケース２に図示しない取付板によって取り付けられそれぞれ所定の位置に配置されている（図３参照）。第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃは下段に配置され、第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅは上段に配置され、第１の電池モジュール３Ａは第２の電池モジュール３Ｂ、第３の電池モジュール３Ｃ、第４の電池モジュール３Ｄ、第５の電池モジュール３Ｅに対して中段に配置されている。尚、第１の電池モジュール３Ａは、第２の電池モジュール３Ｂ及び第３の電池モジュール３Ｃと同じ位置において下段に配置されていてもよく、第４の電池モジュール３Ｄ及び第５の電池モジュール３Ｅと同じ位置において上段に配置されていてもよい。

電池モジュール３、３、・・・の駆動時には、電池モジュール３、３、・・・の内部に第１の吸気ユニット１７と第２の吸気ユニット１８によってそれぞれ冷却風が取り込まれる（図１、図３、図５及び図６参照）。

第１の吸気ユニット１７は第１の吸気用ダクト１９と第１の吸気用ファン２０と第１の吸気管２１とジョイントダクト２２、２２、２２を有している（図１及び図５参照）。

第１の吸気用ダクト１９は第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃの内部に冷却風を取り込む機能を有している。第１の吸気用ダクト１９は取入部２３と中間部２４と第１の流入部２５と第２の流入部２６と第３の流入部２７を有している。

取入部２３は右方に位置され略くの字状に形成され、一方の略半部が略上下に延び他方の略半部が略左右に延びる形状に形成されている。中間部２４は左右に延び右端部が取入部２３の左端部に連続されている。

第１の流入部２５は前端部を除く部分が前後に延び前端部が他の部分に対して上方に屈曲され、後端部が中間部２４の左端部に連続されている。第２の流入部２６は前端部を除く部分が前後に延び前端部が他の部分に対して上方に屈曲され、後端部が中間部２４の右端部に連続されている。第３の流入部２７は前後に延び、後端部が中間部２４の左右方向における略中央部に連続されている。第１の流入部２５と第２の流入部２６と第３の流入部２７は前後方向における長さが順に短くなるように形成されている。

第１の吸気用ファン２０は取入部２３の上端部に連結されている。

第１の吸気管２１は下端部が第１の吸気用ファン２０に連結されている。従って、第１の吸気用ファン２０が回転されると、第１の吸気管２１から冷却風が取り込まれ、取り込まれた冷却風が第１の吸気用ダクト１９へ向けて流動される。

ジョイントダクト２２、２２、２２としては第１のジョイントダクト２２Ａと第２のジョイントダクト２２Ｂと第３のジョイントダクト２２Ｃが設けられている。第１のジョイントダクト２２Ａは第１の電池モジュール３Ａの内部に冷却風を取り込む機能を有し、第２のジョイントダクト２２Ｂは第２の電池モジュール３Ｂの内部に冷却風を取り込む機能を有し、第３のジョイントダクト２２Ｃは第３の電池モジュール３Ｃの内部に冷却風を取り込む機能を有している。第１のジョイントダクト２２Ａと第２のジョイントダクト２２Ｂと第３のジョイントダクト２２Ｃは前側から順に位置されている。

ジョイントダクト２２は横長の略矩形状に形成された本体部２８と本体部２８から突出された連結部２９とを有している。ジョイントダクト２２は内部に空間を有している。本体部２８には前方に突出された吐出用突部２８ａ、２８ａ、・・・が左右に等間隔に離隔して設けられている。吐出用突部２８ａは先端が開口されている。

第１のジョイントダクト２２Ａの連結部２９は本体部２８の左端部から下方に突出して設けられ、第２のジョイントダクト２２Ｂの連結部２９は本体部２８の右端部から下方に突出して設けられ、第３のジョイントダクト２２Ｃの連結部２９は本体部２８の左右方向における中央部から後方に突出して設けられている。

第２の吸気ユニット１８は第２の吸気用ダクト３０と第２の吸気用ファン３１と第２の吸気管３２とジョイントダクト２２、２２を有している（図１及び図６参照）。

第２の吸気用ダクト３０は第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの内部に冷却風を取り込む機能を有している。第２の吸気用ダクト３０は取入部３３と中間部３４と第４の流入部３５と第５の流入部３６を有している。

取入部３３は左方に位置され略くの字状に形成され、一方の略半部が略上下に延び他方の略半部が略左右に延びる形状に形成されている。中間部３４は左右に延び左端部が取入部３３の右端部に連続されている。

第４の流入部３５は前端部を除く部分が前後に延び前端部が他の部分に対して右方に屈曲され、後端部が中間部３４の左端部に連続されている。第５の流入部３６は前後に延び、後端部が中間部３４の右端部に連続されている。第４の流入部３５は第５の流入部３６より前後方向における長さが長く形成されている。

第２の吸気用ファン３１は取入部３３の上端部に連結されている。

第２の吸気管３２は下端部が第２の吸気用ファン３１に連結されている。従って、第２の吸気用ファン３１が回転されると、第２の吸気管３２から冷却風が取り込まれ、取り込まれた冷却風が第２の吸気用ダクト３０へ向けて流動される。

ジョイントダクト２２、２２としては第４のジョイントダクト２２Ｄと第５のジョイントダクト２２Ｅが設けられている。第４のジョイントダクト２２Ｄは第４の電池モジュール３Ｄの内部に冷却風を取り込む機能を有し、第５のジョイントダクト２２Ｅは第５の電池モジュール３Ｅの内部に冷却風を取り込む機能を有している。第４のジョイントダクト２２Ｄは第５のジョイントダクト２２Ｅより前側に位置されている。

第４のジョイントダクト２２Ｄの連結部２９は本体部２８の左端部から左方に突出して設けられ、第５のジョイントダクト２２Ｅの連結部２９は本体部２８の左右方向における中央部から後方に突出して設けられている。

第１の吸気ユニット１７において最も後側に位置された第３のジョイントダクト２２Ｃの連結部２９の内部と第２の吸気ユニット１８において後側に位置された第５のジョイントダクト２２Ｅの連結部２９の内部とには、それぞれ整流フィン３７、３７、３７が設けられている（図７参照）。整流フィン３７、３７、３７は左右に離隔して位置され、中央に位置された整流フィン３７が左右方向を向く状態で位置され、左側に位置された整流フィン３７が前方へ行くに従って中央に位置する整流フィン３７から遠去かるように傾斜された状態で位置され、右側に位置された整流フィン３７が前方へ行くに従って中央に位置する整流フィン３７から遠去かるように傾斜された状態で位置されている。

第１の吸気ユニット１７は、図１に示すように、第１の吸気用ファン２０が収納ケース２の後端部における右方に位置され、第１の吸気用ダクト１９の中間部２４が収納ケース２における後面壁７の後側に対向して位置された状態で収納ケース２に対して配置される。

第１の吸気ユニット１７が収納ケース２に対して配置された状態においては、第１の流入部２５の後端部が後面壁７を貫通され、第１のジョイントダクト２２Ａの本体部２８が第１の電池モジュール３Ａの電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図８参照）。第１の流入部２５は収納ケース２の内部において第２の電池モジュール３Ｂ及び第３の電池モジュール３Ｃの下側に位置される。

第１の流入部２５の後端部は後面壁７から後方に突出された状態で後面壁７に結合される（図２参照）。第１の流入部２５の後側の開口は第１の電池モジュール３Ａの内部に冷却風を取り込むための第１の空気取込口３８として機能する。

また、第１の吸気ユニット１７が収納ケース２に対して配置された状態においては、第２の流入部２６の後端部が後面壁７を貫通され（図１参照）、第２のジョイントダクト２２Ｂの本体部２８が第２の電池モジュール３Ｂの電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図９参照）。第２の流入部２６は収納ケース２の内部において第３の電池モジュール３Ｃの下側に位置される。

第２の流入部２６の後端部は後面壁７から後方に突出された状態で後面壁７に結合される（図２参照）。第２の流入部２６の後側の開口は第２の電池モジュール３Ｂの内部に冷却風を取り込むための第２の空気取込口３９として機能する。

さらに、第１の吸気ユニット１７が収納ケース２に対して配置された状態においては、第３の流入部２７が後面壁７を貫通され（図１参照）、第３のジョイントダクト２２Ｃの本体部２８が第３の電池モジュール３Ｃの電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図１０参照）。

第３の流入部２７は後面壁７から後方に突出された状態で後面壁７に結合される（図２参照）。第３の流入部２７の後側の開口は第３の電池モジュール３Ｃの内部に冷却風を取り込むための第３の空気取込口４０として機能する。

第２の吸気ユニット１８は、図１に示すように、第２の吸気用ファン３１が収納ケース２の後端部における左方に位置され、第２の吸気用ダクト３０の中間部３４が収納ケース２における後面壁７の後側に対向して位置された状態で収納ケース２に対して配置される。中間部３４は第１の吸気ユニット１７の中間部２４の上側に位置される。従って、中間部２４と中間部３４が前後で重ならず、車載用バッテリー１の前後方向における小型化を図ることができる。

第２の吸気ユニット１８が収納ケース２に対して配置された状態においては、第４の流入部３５の後端部が後面壁７を貫通され（図１参照）、第４のジョイントダクト２２Ｄの本体部２８が第４の電池モジュール３Ｄの電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図１１参照）。第４の流入部３５は収納ケース２の内部において第５の電池モジュール３Ｅの左側に位置される。

第４の流入部３５の後端部は後面壁７から後方に突出された状態で後面壁７に結合される（図２参照）。第４の流入部３５の後側の開口は第４の電池モジュール３Ｄの内部に冷却風を取り込むための第４の空気取込口４１として機能する。

また、第２の吸気ユニット１８が収納ケース２に対して配置された状態においては、第５の流入部３６が後面壁７を貫通され（図１参照）、第５のジョイントダクト２２Ｅの本体部２８が第５の電池モジュール３Ｅの電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図１２参照）。

第５の流入部３６は後面壁７から後方に突出された状態で後面壁７に結合される（図２参照）。第５の流入部３６の後側の開口は第５の電池モジュール３Ｅの内部に冷却風を取り込むための第５の空気取込口４２として機能する。

上記したように、ジョイントダクト２２、２２、・・・はそれぞれ本体部２８、２８、・・・が電池セル１１、１１、・・・の後面に対向して位置される（図８乃至図１２参照）。このとき本体部２８の吐出用突部２８ａ、２８ａ、・・・がそれぞれ電池セル１１、１１、・・・間に位置される（図７参照）。従って、吐出用突部２８ａ、２８ａ、・・・からそれぞれ吐出される冷却風はそれぞれ電池セル１１、１１、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かう。

以下に、冷却風の流動経路について説明する。

第１の吸気用ファン２０と第２の吸気用ファン３１が回転されると、それぞれ第１の吸気管２１と第２の吸気管３２から収納ケース２の外部に存在する空気が冷却風として第１の吸気用ダクト１９と第２の吸気用ダクト３０に取り込まれる。

第１の吸気用ダクト１９に取り込まれた冷却風は取入部２３から中間部２４に流動され第１の流入部２５と第２の流入部２６と第３の流入部２７に分流され、それぞれ第１のジョイントダクト２２Ａと第２のジョイントダクト２２Ｂと第３のジョイントダクト２２Ｃへ向けて流動され、それぞれ第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃの内部に吐出される。

このとき第１の吸気ユニット１７において最も後側に位置された第３のジョイントダクト２２Ｃにおける連結部２９の内部には整流フィン３７、３７、３７が設けられているため、整流フィン３７、３７、３７によって圧力損失が発生し、中間部２４に流動された冷却風が第１の流入部２５と第２の流入部２６にも流入され易くなる。

また、整流フィン３７、３７、３７によって第３のジョイントダクト２２Ｃに対して左右方向における中央部から流入される冷却風が左右に流動され易く、第３の電池モジュール３Ｃの内部に左右方向において均一な冷却風が吐出され易くなる。

第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃの内部に吐出された冷却風は電池セル１１、１１、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かい、冷却風によって電池セル１１、１１、・・・の冷却が行われる。電池セル１１、１１、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かった冷却風は前面部１２の放出孔１２ａから収納ケース２の内部空間に排出される。

一方、第２の吸気用ダクト３０に取り込まれた冷却風は取入部３３から中間部３４に流動され第４の流入部３５と第５の流入部３６に分流され、それぞれ第４のジョイントダクト２２Ｄと第５のジョイントダクト２２Ｅへ向けて流動され、それぞれ第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの内部に吐出される。

このとき第２の吸気ユニット１８において後側に位置された第５のジョイントダクト２２Ｅにおける連結部２９の内部には整流フィン３７、３７、３７が設けられているため、整流フィン３７、３７、３７によって圧力損失が発生し、中間部３４に流動された冷却風が第４の流入部３５にも流入され易くなる。

また、整流フィン３７、３７、３７によって第５のジョイントダクト２２Ｅに対して左右方向における中央部から流入される冷却風が左右に流動され易く、第５の電池モジュール３Ｅの内部に左右方向において均一な冷却風が吐出され易くなる。

第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの内部に吐出された冷却風は電池セル１１、１１、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かい、冷却風によって電池セル１１、１１、・・・の冷却が行われる。電池セル１１、１１、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かった冷却風は前面部１２の放出孔１２ａから収納ケース２の内部空間に排出される。

上記したように、第２の電池モジュール３Ｂは第１の電池モジュール３Ａと第３の電池モジュール３Ｃの間に配置されると共に第４の電池モジュール３Ｄの下方に位置されているため温度が上昇し易い状態にあるが、第１の冷却ユニット１７において、第２の電池モジュール３Ｂに向かう第２の流入部２６の長さが第１の電池モジュール３Ａに向かう第１の流入部２５の長さより短くされている。

従って、第２の流入部２６を流動される冷却風は流動距離が短いため、流動過程において収納ケース２の内部温度等の影響を受け難く、第２の電池モジュール３Ｂの電池セル１１、１１、・・・に対する高い冷却性能を確保することができる。

電池モジュール３、３、・・・の左方には排煙ダクト４３が配置されている（図２参照）。排煙ダクト４３は電池モジュール３、３、・・・の上側に配置された排煙管１５、１５、・・・に連結され、上下に離隔し互いに連結された連結部４４、４４（一方の連結部４４のみ図示する。）と一方の連結部４４から左方に突出された突状部４５と突状部４５に連結された排気部４６とを有している。

連結部４４、４４は収納ケース２の内部空間に配置されている。連結部４４には右方に突出された結合用突部４４ａ、４４ａ、４４ａが設けられ、結合用突部４４ａ、４４ａ、４４ａがそれぞれ排煙管１５、１５、・・・の左端部に結合されている。

突状部４５は収納ケース２の側面壁８を貫通されている。

排気部４６は側面壁８の外側において側面壁８に沿って配置され、先端の開口が排気口４６ａとして形成されている。

電池セル１１、１１、・・・において異常が発生したときのガスは、排煙管１５、１５、・・・から連結部４４、４４及び突状部４５を順に通って排気部４６に流動され、排気口４６ａから収納ケース２の外部に排出される。

収納ケース２の内部空間にはそれぞれ電池モジュール３、３、・・・を制御する制御機器として機能する第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８が配置されている（図１参照）。第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８は左右に並んで配置され、第１の電池モジュール３Ａの上側で第４の電池モジュール３Ｄの前側に位置されている。

第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８はそれぞれ電流等の制御を行う制御部品４９、４９、・・・を有し、制御部品４９、４９・・・としては、例えば、リレーやヒューズやコネクター端子等が設けられている。第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８は後述する導電線によって車両の床下に搭載された図示しない電源回路（インバーター）に接続されている。

収納ケース２の内部空間における第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が配置された領域には、ジョイントダクト２２、２２、・・・から吐出され電池モジュール３、３、・・・の電池セル１１、１１、・・・を冷却した冷却風が流入され、この冷却風によって第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が冷却される。

尚、一般に、温度管理において電池モジュール３は６０°Ｃ以下に設定されることが望ましく、第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８は１００°Ｃ以下に設定されることが望ましい。従って、第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が電池セル１１、１１、・・・を冷却し温度が上昇した冷却風によって冷却されても、冷却風によって第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８に対する十分な冷却性能が確保される。

収納ケース２の内部空間における右端部には補助機器５０と図示しないコントロールユニットが上下に並んで配置されている。補助機器５０は夜間等の車両の非走行時における充電を行うための機器であり、コントロールユニットは車載用バッテリー１の全体を制御するユニットである。

電池セル１１、１１、・・・を冷却した冷却風は収納ケース２の内部空間における補助機器５０が配置された領域にも流入され、この冷却風によって補助機器５０及びコントロールユニットが冷却される。

収納ケース２の内部には電池モジュール３、３、・・・及び第２のジャンクションボックス４８と補助機器５０の間に隔壁５１が配置されている（図１３参照）。隔壁５１は、例えば、収納ケース２の内部空間における略上半部に位置され、隔壁５１の下側には空間が形成されている。隔壁５１の前端寄りの位置には左右に貫通された連通孔５１ａが形成されている。連通孔５１ａは第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が配置された空間と補助機器５０が配置された空間とに連通されている。

補助機器５０は左右方向における端部（右端部）に配置され、電池モジュール３、３、・・・の左右方向における中央Ｍは車両の左右方向における中央に対して左右方向における一方（左方）にずれて位置されている。

収納ケース２における隔壁５１と電池モジュール３、３、・・・の間の空間及び隔壁５１の下側の空間は電線配置空間５２として形成されている。

収納ケース２の内部には各種の電線５３、５３、・・・が配置されている。電線５３、５３、・・・は、例えば、電池モジュール３とコントロールユニットの接続、電池モジュール３、３、・・・同士の接続、補助機器５０と電池モジュール３、３、・・・の接続、第１のジョイントダクト４７と第２のジョイントダクト４８の接続、第１のジョイントダクト４７及び第２のジョイントダクト４８と電池モジュール３、３、・・・の接続等に用いられている。隔壁５１の連通孔５１ａには電線５３、５３、・・・の一部が挿入されてもよい。

電線５３、５３、・・・の一部分５３ａ、５３ａ、・・・は電線配置空間５２に纏められた状態で配置され、他の一部分５３ｂ、５３ｂ、・・・は補助機器５０の周囲に配置されている。

第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８は導電線５４、５４によって車両の床下に搭載された図示しない電源回路（インバーター）に接続されている（図１４参照）。導電線５４、５４は保護パイプ５５の内部に配置され保護パイプ５５によって保護されている。保護パイプ５５は導電線５４、５４とともに収納ケース２の左端部から収納ケース２の外部に導出され、一端部が収納ケース２の内部において第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８付近に位置され、他端部が収納ケース２の外部において電源回路付近に位置されている。

第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８は導電線５４、５４によって車両の床下に搭載された図示しない電源回路（インバーター）に接続されている（図１５参照）。導電線５４、５４は保護パイプ５５の内部に配置され保護パイプ５５によって保護されている。

保護パイプ５５は一端部（後端部）が収納ケース２の内部において第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８の下側に位置され、収納ケース２から導出されて後部座席１００のシートクッション１０１の下側を通って他端部（前端部）が電源回路付近に位置されている。

保護パイプ５５の前側の開口は冷却風を取り込むための空気導入口５５ａとして機能する。

保護パイプ５５の中間部には前側ダクト５６の一端部（後端部）が連結されている。保護パイプ５５の中間部における前側ダクト５６との連結部分はダクト連結部５５ｂとして設けられている。

前側ダクト５６は一部が収納ケース２の側面壁８を挿通され他端部が収納ケース２の内部における前端部において第１のジャンクションボックス４７の上側に位置されている（図１６参照）。

尚、前側ダクト５６の前端部は第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８の上側に位置されていてもよい。

前側ダクト５６の中間部における収納ケース２の外部に位置された部分には冷却用ファン５７が連結されている（図１５参照）。冷却用ファン５７は外部の空気を冷却風として保護パイプ５５及び前側ダクト５６を介して収納ケース２の内部に取り込むためのファンである。

従って、冷却用ファン５７が回転されると、空気導入口５５ａから冷却風が取り込まれ、取り込まれた冷却風が保護パイプ５５と前側ダクト５６を通って収納ケース２の内部空間における第１のジャンクションボックス４７が配置された領域に上方から吐出され、第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８が冷却される。このとき収納ケース２の内部空間における第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が配置された領域には、ジョイントダクト２２、２２、・・・から吐出され電池セル１１、１１、・・・を冷却した冷却風も流入されており、前側ダクト５６から吐出された冷却風は電池セル１１、１１、・・・を冷却した冷却風とともに隔壁５１の連通孔５１ａを通って補助機器５０が配置された空間に流入される（図１３参照）。

また、隔壁５１が収納ケース２の内部空間における略上半部に位置されている場合には、前側ダクト５６から吐出された冷却風と電池セル１１、１１、・・・を冷却した冷却風とが隔壁５１の下側の空間を通っても補助機器５０が配置された空間に流入される。

従って、収納ケース２の内部空間において対流が生じ電池モジュール３、３、・・・と第１のジャンクションボックス４７と第２のジャンクションボックス４８に対する冷却性能が高まる。

補助機器５０が配置された空間に流入された冷却風によって補助機器５０及びコントロールユニットが冷却され、補助機器５０及びコントロールユニットの温度上昇が抑制される。

尚、一般に、温度管理において補助機器５０は８０°Ｃ以下に設定されることが望ましく、コントロールユニットは１００°Ｃ以下に設定されることが望ましい。従って、補助機器５０及びコントロールユニットが第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８を冷却し温度が上昇した冷却風によって冷却されても、冷却風によって補助機器５０及びコントロールユニットに対する十分な冷却性能が確保される。

また、車載用バッテリー１にあっては、補助機器５０が配置された空間又は補助機器５０が配置された空間を囲む収納部４の一部に吸気のためのファンを配置し、収納ケース２の内部において第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が配置された空間から補助機器５０が配置された空間へ向かう方向の対流を発生させるように構成することも可能である。

このようなファンを配置する構成にすることにより、補助機器５０が配置された空間が負圧状態になり易く、収納ケース２の内部空間において対流を確実に発生させることが可能になり、補助機器５０及びコントロールユニットに対する高い冷却性能を確保することができる。

さらに、保護パイプ５５はシートクッション１０１の下側に配置され、保護パイプ５５には温度の低い冷却風が取り込まれ、第１のジャンクションボックス４７、第２のジャンクションボックス４８、補助機器５０及びコントロールユニットに対する一層高い冷却性能を確保することができる。

上記したように、車載用バッテリー１にあっては、電池モジュール３、３、・・・の左右方向における中央Ｍが車両の左右方向における中央に対して左右方向における一方（左方）にずれて位置され、補助機器５０が左右方向における他方の端部（右端部）に配置され、空気取込口３８、３９、４０、４１、４２が電池モジュール３、３、・・・の左端と右端の間における後方に位置され、補助機器５０が配置された側と反対側である左端部における前側から収納ケース２の内部に冷却風を取り入れる空気導入口５５ａが形成されている。

従って、後方から空気取込口３８、３９、４０、４１、４２を介して冷却風が取り込まれて電池セル１１、１１、・・・が冷却されると共に前側から空気導入口５５ａを介して冷却風が収納ケース２の内部に取り入れられて第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が冷却されるため、収納ケース２の内部温度の上昇が抑制され、収納ケース２の内部に配置された各部に対する冷却性能の向上を図ることができる。

また、制御機器として機能する第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８に接続される導電線５４、５４が保護パイプ５５に挿入された状態で配置され、保護パイプ５５の一端の開口が空気導入口５５ａとして形成されている。

従って、保護パイプ５５が冷却風の流動孔として機能し冷却風が第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８に向けて吐出されるため、第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８の温度上昇を抑制することができる。

また、導電線５４、５４を保護する保護パイプ５５が冷却風の流動孔として機能するため、冷却風を前側から収納ケース２の内部に取り込むための専用の流動部を必要とせず、部品点数の削減を図った上で第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８に対する冷却性能の向上を図ることができる。

さらに、空気取込口３８、３９、４０、４１、４２から取り込まれた冷却風が収納ケース２の内部における前端部に放出され、第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が収納ケース２の内部における前端部に配置されている。

従って、保護パイプ５５から吐出される冷却風によって電池セル１１、１１、・・・を冷却した冷却風が撹拌され、収納ケース２の内部温度の上昇を効率的に抑制することができる。

さらにまた、収納ケース２の内部に電池モジュール３、３、・・・、第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８と補助機器５０を隔てる隔壁５１が設けられ、隔壁５１に第１のジャンクションボックス４７及び第２のジャンクションボックス４８が配置された空間と補助機器５０が配置された空間とを連通する連通孔５１ａが形成されている。

従って、隔壁５１によって電池モジュール３、３、・・・と補助機器５０の各発熱による影響を互いに受け難い状態にすることができると共に保護パイプ５５から吐出される冷却風が連通孔５１ａを介して補助機器５０が配置された空間に流入されるため補助機器５０の温度上昇を抑制することができる。

尚、上記には、五つの電池モジュール３、３、・・・が配置された例を示したが、収納ケース２の内部に配置される電池モジュール３の数は少なくとも三つであればよく、少なくとも二つの電池モジュール３、３が上下２段の状態で配置され、最も前側に一つの電池モジュール３が配置されていればよい。

１…車載用バッテリー、２…収納ケース、３…電池モジュール、１１…電池セル、３８…第１の空気取込口、３９…第２の空気取込口、４０…第３の空気取込口、４１…第４の空気取込口、４２…第５の空気取込口、４７…第１のジャンクションボックス（制御機器）、４８…第２のジャンクションボックス（制御機器）、５０…補助機器、５１…隔壁、５４…導電線、５５…保護パイプ、５５ａ…空気導入口

Claims (4)

1. 内部に複数の電池セルがそれぞれ配置された複数の電池モジュールと、
   充電用の補助機器と、
   前記複数の電池モジュール及び前記補助機器を収納する収納ケースとを備え、
   前記複数の電池モジュールの内部に冷却風がそれぞれ空気取込口から取り込まれて前記電池セルが冷却され、
   前記複数の電池モジュールの左右方向における中央が車両の左右方向における中央に対して左右方向における一方にずれて位置され、
   前記補助機器が左右方向における他方の端部に配置され、
   前記各空気取込口が前記各電池モジュールの左端と右端の間で、かつ、前記各電池モジュールの後方に位置され、
   左右方向における中央を基準として前記補助機器が配置された側と反対側に、前側から前記収納ケースの内部に冷却風を取り入れる空気導入口が形成された
   車載用バッテリー。
2. 前記収納ケースに前記複数の電池モジュールを制御する制御機器が配置され、
   前記制御機器に接続される導電線が保護パイプに挿入された状態で配置され、
   前記保護パイプにおける一端の開口が前記空気導入口として形成された
   請求項１に記載の車載用バッテリー。
3. 前記各空気取込口から取り込まれた冷却風が前記収納ケースの内部における前端部に放出され、
   前記制御機器が前記収納ケースの内部における前端部に配置された
   請求項２に記載の車載用バッテリー。
4. 前記収納ケースの内部に前記制御機器と前記補助機器を隔てる隔壁が設けられ、
   前記隔壁に前記制御機器が配置された空間と前記補助機器が配置された空間とを連通する連通孔が形成された
   請求項２又は請求項３に記載の車載用バッテリー。

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