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JP6337603B2 - Battery pack - Google Patents

Battery pack Download PDF

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JP6337603B2
JP6337603B2 JP2014099506A JP2014099506A JP6337603B2 JP 6337603 B2 JP6337603 B2 JP 6337603B2 JP 2014099506 A JP2014099506 A JP 2014099506A JP 2014099506 A JP2014099506 A JP 2014099506A JP 6337603 B2 JP6337603 B2 JP 6337603B2
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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、内蔵した電池モジュールを温調する機構を備える電池パックに関する。   The present invention relates to a battery pack including a mechanism for adjusting the temperature of a built-in battery module.

電気自動車やハイブリッド自動車などは、走行用のモータを駆動させるための電力を供給するために電池パックを搭載している。電池パックは、充電または放電の際に発熱するが、複数の電池モジュールを組み合わせて搭載する電池パックの場合、電池モジュールの内部に熱がこもりやすい。温度が上がりすぎると発電効率/充電効率が低下するため、冷却装置で冷やされる。   An electric vehicle, a hybrid vehicle, and the like are equipped with a battery pack in order to supply electric power for driving a traveling motor. The battery pack generates heat during charging or discharging, but in the case of a battery pack in which a plurality of battery modules are mounted in combination, heat tends to be trapped inside the battery module. If the temperature rises too much, the power generation efficiency / charging efficiency is lowered, so that it is cooled by the cooling device.

特許文献1に記載された組電池(電池パック)は、収納箱に入れられた複数の単電池(電池モジュール)の間に、各単電池の側面に接触した間隔板を介在させている。この間隔板は、上下方向に通じる通気路を有しており、放熱板として機能する。収納箱は、通気路に連通した複数の吸気口を下部外周に有しているとともに、この吸気口に送風機が設置されている。通気路内の空気が暖まって上昇して上部から排出され、送風機によって内部に取り込まれた外気に入れ替わることで、単電池が冷却される。   In the assembled battery (battery pack) described in Patent Document 1, a spacing plate in contact with the side surface of each unit cell is interposed between a plurality of unit cells (battery modules) placed in a storage box. This spacing plate has a ventilation path leading in the vertical direction, and functions as a heat radiating plate. The storage box has a plurality of air inlets communicating with the air passage on the outer periphery of the lower part, and a blower is installed in the air inlet. The air in the air passage is warmed and rises, is discharged from the upper part, and is replaced with the outside air taken in by the blower, whereby the single cell is cooled.

特許文献2に記載された電池システムに採用された電池パックは、複数の単電池(電池モジュール)とその下方に配置された冷却ファンとを電池収容ケース内に備えている。この電池パックでは、各単電池に設けられたサーミスタによって温度を定期的に計測しており、設定温度以上になった場合に冷却ファンで隣り合う単電池の間に設けられる隙間に冷却風を下から送り上へ排出し、単電池を冷却している。   The battery pack employed in the battery system described in Patent Document 2 includes a plurality of single cells (battery modules) and a cooling fan disposed below the plurality of single cells (battery modules). In this battery pack, the temperature is periodically measured by the thermistor provided in each unit cell, and when the temperature exceeds the set temperature, the cooling air is blown down to the gap provided between the adjacent unit cells by the cooling fan. The battery is discharged from the feed and cooled down.

実開平2−138856号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-138856 特許第4918611号公報Japanese Patent No. 4918611

電池パックは重量物であるため、車両に搭載される場合は車両の後部にある荷室の下部など低い位置に配置されることが多い。この車両が後方から追突されて車体の後部が大きく変形すると、これに伴い電池パックも変形される。特に、電池パックを後部に搭載する車両に対して、後方から追突してきた車両がその勢いで潜り込むと、電池パックは下方から突き上げられるように変形することになる。   Since the battery pack is heavy, when it is mounted on a vehicle, it is often disposed at a low position such as a lower part of a luggage compartment at the rear of the vehicle. When this vehicle is rear-projected from the rear and the rear part of the vehicle body is greatly deformed, the battery pack is also deformed accordingly. In particular, when a vehicle that has collided from behind with respect to a vehicle on which the battery pack is mounted at the rear part enters the vehicle at a momentum, the battery pack is deformed so as to be pushed up from below.

特許文献1や特許文献2に記載された電池パックでは、電池モジュールを冷却するためのファンを電池モジュールの下に内蔵しているので、後方から追突されたことによって電池パックの下部が変形すると、ファンが上方へ押されて電池モジュールに接触するかもしれない。ファンを構成している部材、特に回転軸や駆動モータの鉄心等は、高い剛性を有しているので、電池モジュールに当たると電池モジュールを損傷させるかもしれない。   In the battery pack described in Patent Document 1 and Patent Document 2, since the fan for cooling the battery module is built under the battery module, when the lower part of the battery pack is deformed by the rear-end collision, The fan may be pushed upward to contact the battery module. The members constituting the fan, particularly the rotating shaft and the iron core of the drive motor, etc. have high rigidity and may damage the battery module when it hits the battery module.

そこで、本発明は、電池モジュールの温調機構を備えるとともに、衝突によって下部が変形した場合でも内蔵された電池モジュールの損傷を防止できる電池パックを提供する。   Therefore, the present invention provides a battery pack that includes a temperature adjustment mechanism for a battery module and that can prevent damage to the built-in battery module even when the lower portion is deformed due to a collision.

本発明に係る一実施形態の電池パックは、複数の電池モジュールとトレイとカバーと支持部材とファンとダクトとを備える。トレイは、電池モジュールの下方を覆う。カバーは、電池モジュールの上方を覆い、トレイに結合される。支持部材は、トレイの内壁に固定されて電池モジュールを支持する。ファンは、電池モジュールの下面に対面して配置されるベースプレートと、トレイの底壁に向かってベースプレートに立設されたシャフトとを有し、底壁に対向して設けられた吸入口からトレイ及びカバーで覆われた内部の気体を吸い込むダクトは、ファンの吐出側に接続され、ファンから吐出された気体を電池モジュールに供給する。ファンは、ダクトを介してトレイ及びカバーで覆われた内部の気体を循環させる。 A battery pack according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery modules, a tray, a cover, a support member, a fan, and a duct . The tray covers the lower part of the battery module. The cover covers the battery module and is coupled to the tray. The support member is fixed to the inner wall of the tray and supports the battery module. Fans, a base plate is placed against the lower surface of the battery module, possess a shaft erected on the base plate toward the bottom wall of the tray, the tray and the suction port provided to face the bottom wall Inhale the gas inside the cover. The duct is connected to the discharge side of the fan, and supplies the gas discharged from the fan to the battery module. The fan circulates the gas inside covered with the tray and the cover through the duct.

このとき、電池パックは、ファンによって循環される気体を温調する温調器をさらに備えてもよい。また、複数の電池モジュールは、上段及び下段の少なくとも二段に重ねて配置される。支持部材は、下段の電池モジュールと上段の電池モジュールとの間に設置されて上段の電池モジュールを支持する上段支持部材と、下段の電池モジュールを支持する下段支持部材とを有する。この電池パックは、さらに仕切部材を備える。仕切部材は、上段の電池モジュールの上面から下段の電池モジュールの下面までの間に設けられ、トレイ及びカバーで覆われた内部を上室と下室に分ける。ダクトは、仕切部材に形成された貫通孔を介して上室側及び下室側を連通させる。そして、ファンは、下室へ延びたダクトに接続されて、ダクトを介して上室及び下室の気体を循環させる。 At this time, the battery pack may further include a temperature controller for adjusting the temperature of the gas circulated by the fan. In addition, the plurality of battery modules are arranged in at least two stages of an upper stage and a lower stage. The support member includes an upper support member that is installed between the lower battery module and the upper battery module and supports the upper battery module, and a lower support member that supports the lower battery module. The battery pack further includes a partition member. The partition member is provided between the upper surface of the upper battery module and the lower surface of the lower battery module, and divides the interior covered with the tray and the cover into an upper chamber and a lower chamber. The duct communicates the upper chamber side and the lower chamber side via a through hole formed in the partition member. And a fan is connected to the duct extended to the lower chamber, and circulates the gas of an upper chamber and a lower chamber via a duct.

また、上段支持部材は、上段の電池モジュールの下面の外周部とトレイの内壁との間を封止することで、仕切部材を兼ねてもよい。また、仕切部材と下段の電池モジュールの上部の外周縁との間を塞ぐシール部材を有する。   The upper support member may also serve as a partition member by sealing between the outer peripheral portion of the lower surface of the upper battery module and the inner wall of the tray. Moreover, it has the sealing member which plugs up between the partition member and the outer periphery of the upper part of a lower battery module.

また、貫通孔からファンまでの距離は、貫通孔からトレイの底壁の中心までの距離よりも長くする。また、仕切部材と上段の電池モジュールとの間に上室と下室とを連通させるバイパス流路を設け、仕切部材に形成されたダクトが貫通する貫通孔からバイパス流路までの距離を、貫通孔からトレイの底壁の中心までの距離よりも長くすることも好ましい。   The distance from the through hole to the fan is longer than the distance from the through hole to the center of the bottom wall of the tray. In addition, a bypass channel that connects the upper chamber and the lower chamber is provided between the partition member and the upper battery module, and the distance from the through hole through which the duct formed in the partition member passes to the bypass channel passes through. It is also preferable to make it longer than the distance from the hole to the center of the bottom wall of the tray.

また、下段支持部材は、下段の電池モジュールの下面の外周部とトレイの内壁との間を封止することで、仕切部材を兼ねてもよい。上段支持部材が上段の電池モジュールの下端の外周を支持する上段フレームを含むこと、また、下段支持部材が下段の電池モジュールの下端の外周を支持する下段フレームとこの下段フレームをトレイの内壁に固定する下部ブラケットとを含むことも好ましい。この電池パックが車両に搭載される場合には、車両の前側に偏ってファンを配置し、車両の後方に向かうにしたがって上がった傾斜部をトレイの底壁に設けることも好ましい。   The lower support member may also serve as a partition member by sealing between the outer peripheral portion of the lower surface of the lower battery module and the inner wall of the tray. The upper support member includes an upper frame that supports the outer periphery of the lower end of the upper battery module, and the lower support member supports the outer periphery of the lower end of the lower battery module and the lower frame is fixed to the inner wall of the tray. It is also preferable to include a lower bracket. When this battery pack is mounted on a vehicle, it is also preferable to dispose a fan biased toward the front side of the vehicle and provide an inclined portion that rises toward the rear of the vehicle on the bottom wall of the tray.

本発明に係る一実施形態の電池パックによれば、電池モジュールは、トレイ及びカバーで覆われた内部を循環する気体によって冷却される。外から湿気などの水分が入らないので、安定した冷却効果を得ることができ、電池モジュールの運転温度を一定に保ちやすい。またこのときファンは、下段の電池モジュールの下面に対面して配置されるベースプレートと、トレイの下壁に向かってベースプレートの下方に立設されたシャフトとを有している。したがって、この電池パックに対して、トレイが内側に向かって変形するような荷重を下方から受けた場合でも、ファンのシャフトはベースプレートに突き当たるので、電池モジュールの損傷を防止できる。   According to the battery pack of one embodiment of the present invention, the battery module is cooled by the gas circulating inside the tray and the cover. Since moisture such as moisture does not enter from the outside, a stable cooling effect can be obtained, and the operating temperature of the battery module can be easily kept constant. At this time, the fan has a base plate arranged to face the lower surface of the lower battery module, and a shaft erected below the base plate toward the lower wall of the tray. Therefore, even when the battery pack is subjected to a load from below so that the tray is deformed inward, the fan shaft abuts against the base plate, so that the battery module can be prevented from being damaged.

また、ファンによって循環される気体を温調する温調器がダクトの途中に設けられている発明の電池パックによれば、電池パック内の気体はダクトを介して上室と下室を循環されるとともに、ダクトを通過する気体が電池パックの使用に最適な温度に調整される。温調器としてエバポレータを有する場合には、電池パック内の温まった気体を効率よく冷却できるし、温調器として電熱器を有する場合には、適正温度範囲よりも低い温度の電池モジュールを効率よく温められる。   Further, according to the battery pack of the invention in which the temperature controller for adjusting the temperature of the gas circulated by the fan is provided in the middle of the duct, the gas in the battery pack is circulated between the upper chamber and the lower chamber via the duct. In addition, the gas passing through the duct is adjusted to an optimum temperature for use of the battery pack. When an evaporator is used as a temperature controller, the warmed gas in the battery pack can be efficiently cooled. When an electric heater is used as the temperature controller, a battery module having a temperature lower than the appropriate temperature range can be efficiently used. Be warmed up.

また、本発明に係る他の形態の電池パックによれば、複数の電池モジュールを上段及び下段の少なくとも二段に重ねて配置し、上段の電池モジュールを支持する上段支持部材及び下段の電池モジュールを支持する下段支持部材を支持部材として有している。この電池パックは、上段の電池モジュールの上面から下段の電池モジュールの下面までの間に、トレイ及びカバーで覆われた電池パックの内部を上室と下室とに分ける仕切部材を有している。そして、仕切部材を貫通して上室と下室とを連通させるダクトを備える。ファンは、下室側に延びたこのダクトの端部に設置され、ダクトを通して上室と下室の気体を循環させる。   Further, according to another embodiment of the battery pack of the present invention, a plurality of battery modules are arranged in at least two stages of an upper stage and a lower stage, and an upper support member and a lower battery module for supporting the upper battery module are provided. The lower stage supporting member to support is provided as a supporting member. This battery pack has a partition member that divides the inside of the battery pack covered with the tray and the cover into an upper chamber and a lower chamber between the upper surface of the upper battery module and the lower surface of the lower battery module. . And the duct which penetrates a partition member and connects an upper chamber and a lower chamber is provided. The fan is installed at the end of this duct extending to the lower chamber side, and circulates the gas in the upper chamber and the lower chamber through the duct.

上段の電池モジュールを支持する上段支持部材が上段の電池モジュールの下面の外周部とトレイの内壁との間を封止することで仕切部材を兼ねる発明の電池パックによれば、電池パックの内部構造が簡素化される。   According to the battery pack of the invention in which the upper support member that supports the upper battery module also serves as a partition member by sealing between the outer peripheral portion of the lower surface of the upper battery module and the inner wall of the tray, the internal structure of the battery pack Is simplified.

仕切部材と下段の電池モジュールの上部の外周縁との間を塞ぐシール部材を備える発明の電池パックによれば、内部の気体の循環効率が向上するので、気体による冷却効率が安定する。   According to the battery pack of the invention including the sealing member that closes the space between the partition member and the upper outer peripheral edge of the lower battery module, the internal gas circulation efficiency is improved, so that the cooling efficiency by the gas is stabilized.

貫通孔からファンまでの距離を、貫通孔からトレイの底壁の中心までの距離よりも長くする発明の電池パックによれば、上段の電池モジュール及び下段の電池モジュールを通過する気体がファンから排出されたのち再びファンへ戻るまでの循環経路の長さの差が、ダクトに近い位置と遠い位置との間で少なくなる。したがって、循環する気体の温度差が小さくなり、個々の電池モジュールの温度差も小さくなる。   According to the battery pack of the invention in which the distance from the through hole to the fan is longer than the distance from the through hole to the center of the bottom wall of the tray, the gas passing through the upper battery module and the lower battery module is discharged from the fan. After that, the difference in the length of the circulation path before returning to the fan is reduced between the position close to the duct and the position far from the duct. Therefore, the temperature difference between the circulating gases is reduced, and the temperature difference between the individual battery modules is also reduced.

また、仕切部材と上段の電池モジュールの間に上室と下室とを連通させるバイパス流路を設け、貫通孔からこのバイパス流路までの距離が、貫通孔からトレイの底壁の中心までの距離よりも長い発明の電池パックによれば、ダクト及び温調器を介して下室から上室へファンによって送られる気体を上段の電池モジュールに通さずに下段の電池モジュールへ供給することができる。上段の電池モジュールを通過して温まった気体が供給される場合に比べて温度の低い気体を下段の電池モジュールに供給できるとともに下段の電池モジュールを通過する気体の流速が上がるので、下段の電池モジュールの冷却効率が向上する。上段の電池モジュールと下段の電池モジュールの温度差が小さくなるので、電池パックの性能が向上する。このとき、貫通孔からバイパス流路までの距離が貫通孔からトレイの底壁の中心までの距離よりも長いので、ダクトから上室に放出された温調された気体がダクトから離れたバイパス流路まで導かれることによって、電池パック内における気体の流れの斑が少なくなり、電池モジュールの温度差も少なくなる。   In addition, a bypass channel that communicates the upper chamber and the lower chamber is provided between the partition member and the upper battery module, and the distance from the through hole to the bypass channel is from the through hole to the center of the bottom wall of the tray. According to the battery pack of the invention longer than the distance, the gas sent by the fan from the lower chamber to the upper chamber via the duct and the temperature controller can be supplied to the lower battery module without passing through the upper battery module. . Compared to the case where warm gas is supplied after passing through the upper battery module, lower gas can be supplied to the lower battery module and the flow rate of the gas passing through the lower battery module is increased. The cooling efficiency is improved. Since the temperature difference between the upper battery module and the lower battery module is reduced, the performance of the battery pack is improved. At this time, since the distance from the through hole to the bypass flow path is longer than the distance from the through hole to the center of the bottom wall of the tray, the temperature-controlled gas discharged from the duct to the upper chamber is separated from the duct by the bypass flow. By being led to the path, the spots of gas flow in the battery pack are reduced, and the temperature difference of the battery module is also reduced.

また、下段の電池モジュールを支持する下段支持部材が下段の電池モジュールの下面に対面して配置されてその外周部とトレイの内壁との間を封止することで仕切部材を兼ねる発明の電池パックによれば、電池パックの内部構造が簡素化されるとともに外周壁に外部から入力される衝撃荷重が下段支持部材に沿って反対側へ伝達されるので、トレイ及びカバーが変形することを抑制できるとともに電池モジュールが損傷することを防止できる。   The battery pack of the invention also serves as a partition member by arranging a lower support member that supports the lower battery module so as to face the lower surface of the lower battery module and sealing between the outer peripheral portion and the inner wall of the tray Since the internal structure of the battery pack is simplified and the impact load input from the outside to the outer peripheral wall is transmitted to the opposite side along the lower support member, it is possible to suppress the deformation of the tray and the cover. In addition, the battery module can be prevented from being damaged.

上段の電池モジュールの下端の外周を支持する上段フレームを上段支持部材が含む発明、または、下段の電池モジュールの下端の外周を支持する下段フレームを下段支持部材が含む発明の電池パックによれば、上段の電池モジュール、または、下段の電池モジュールの重量を均等に分散させることができるとともに支えるための構造上の剛性が高まる。   According to the invention in which the upper support member includes the upper frame supporting the outer periphery of the lower end of the upper battery module, or the battery pack of the invention in which the lower support member includes the lower frame supporting the outer periphery of the lower end of the lower battery module, The weight of the upper battery module or the lower battery module can be evenly distributed and the structural rigidity for supporting is increased.

さらにこの電池パックが車両に搭載される場合に、車両の前側に偏ってファンが配置され、車両の後方に向かうにしたがって上がった傾斜部をトレイの底壁に有する発明の電池パックによれば、後方から他の車両が追突しても電池パックが衝撃荷重を傾斜部の外面に沿って受け流し、真っ直ぐに受け止めることを免れることで衝撃を軽減できる。   Furthermore, when this battery pack is mounted on a vehicle, the fan is arranged biased to the front side of the vehicle, and according to the battery pack of the invention having an inclined portion that rises toward the rear of the vehicle on the bottom wall of the tray, Even if another vehicle collides from behind, the impact can be reduced by avoiding that the battery pack receives the impact load along the outer surface of the inclined portion and catches it straight.

本発明に係る第1の実施形態の電池パックの分解斜視図。1 is an exploded perspective view of a battery pack according to a first embodiment of the present invention. 図1中のF2−F2線に沿う電池パックの断面図。Sectional drawing of the battery pack which follows the F2-F2 line | wire in FIG. 図2の電池パックの内部の気体の流れを示す断面図。Sectional drawing which shows the flow of the gas inside the battery pack of FIG. 図2の電池パックのトレイの底壁が変形した状態の断面図。Sectional drawing of the state which the bottom wall of the tray of the battery pack of FIG. 2 deform | transformed. 本発明に係る第2の実施形態の電池パックの分解斜視図。The disassembled perspective view of the battery pack of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 図5中のF6−F6線に沿う電池パックの断面図。Sectional drawing of the battery pack which follows F6-F6 line | wire in FIG. 本発明に係る第3の実施形態の電池パックの分解斜視図。The disassembled perspective view of the battery pack of 3rd Embodiment which concerns on this invention. 図7の電池パックの内部の気体の流れを示す断面図。Sectional drawing which shows the flow of the gas inside the battery pack of FIG. 本発明に係る第4の実施形態の電池パックの断面図。Sectional drawing of the battery pack of 4th Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第5の実施形態の電池パックの分解斜視図。The disassembled perspective view of the battery pack of 5th Embodiment which concerns on this invention. 図10中のF11−F11線に沿う電池パックの断面図。Sectional drawing of the battery pack which follows F11-F11 line | wire in FIG. 図10の電池パックに後方から車両が衝突するときに加わる荷重を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the load added when a vehicle collides with the battery pack of FIG. 10 from back. 本発明に係る第6の実施形態の電池パックの断面図。Sectional drawing of the battery pack of 6th Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第7の実施形態の電池パックが車両の後部に搭載された状態を示し、(A)は車両の前後方向の鉛直面に沿う電池パックの断面図、(B)は車両の後方から見た電池パックの側面図。The battery pack of 7th Embodiment which concerns on this invention is shown in the state mounted in the rear part of the vehicle, (A) is sectional drawing of the battery pack in alignment with the vertical surface of the front-back direction of a vehicle, (B) is the back of a vehicle The side view of the battery pack seen from. 図14の電池パックに後方から他の車両が衝突した状態を模式的に示し、(A)は車両の前後方向の鉛直面に沿う電池パックの断面図、(B)は車両の後方から見た電池パックの側面図。14 schematically shows a state in which another vehicle has collided with the battery pack of FIG. 14 from the rear, (A) is a cross-sectional view of the battery pack along the vertical plane in the front-rear direction of the vehicle, and (B) is viewed from the rear of the vehicle The side view of a battery pack.

本発明に係る第1の実施形態の電池パック1について、図1から図4を参照して説明する。この電池パック1は、電気自動車やハイブリッド車両等の駆動用電力源として車両に搭載される。図1の分解斜視図に示すように電池パック1は、複数の電池モジュール2と、トレイ11と、カバー12と、支持部材と、ファン162と、を備える。第1の実施形態において電池パック1は、ファン162によって循環される気体を温調する温調器となるエバポレータ163のほかに、仕切部材15とダクト161とをさらに備えている。エバポレータ163は、ダクト161の途中に配置される。また、ダクト161とファン162とエバポレータ163とは、冷却装置16を構成する。図2は図1中のF2−F2線に沿う電池パック1の断面図を示し、図3は図2において冷却装置16が作動している場合の気体Gの流れを矢印で示している。   A battery pack 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The battery pack 1 is mounted on a vehicle as a driving power source for an electric vehicle or a hybrid vehicle. As shown in the exploded perspective view of FIG. 1, the battery pack 1 includes a plurality of battery modules 2, a tray 11, a cover 12, a support member, and a fan 162. In the first embodiment, the battery pack 1 further includes a partition member 15 and a duct 161 in addition to the evaporator 163 serving as a temperature controller for adjusting the temperature of the gas circulated by the fan 162. The evaporator 163 is disposed in the middle of the duct 161. Further, the duct 161, the fan 162 and the evaporator 163 constitute a cooling device 16. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the battery pack 1 along the line F2-F2 in FIG. 1, and FIG. 3 shows the flow of the gas G when the cooling device 16 is operating in FIG.

複数の電池モジュール2は、複数の電池セルを各々内蔵している。各電池モジュール2は、電池セルと電池セルの間にできる隙間に気体Gを流通させるための通気穴211,221を上面21及び下面22に有している。複数の電池モジュール2は、上段及び下段の少なくとも二段に重ねて配置される。図1に示すように本実施形態の電池パック1では、上段及び下段にそれぞれ4個ずつ、合計8個の電池モジュール2を内蔵している。また、電池モジュール2は、それぞれ角部に固定用のボルトを鉛直方向に通す貫通孔23を有している。   The plurality of battery modules 2 each include a plurality of battery cells. Each battery module 2 has vent holes 211 and 221 in the upper surface 21 and the lower surface 22 for allowing the gas G to flow through a gap formed between the battery cells. The plurality of battery modules 2 are arranged in at least two stages of an upper stage and a lower stage. As shown in FIG. 1, in the battery pack 1 of this embodiment, a total of eight battery modules 2 are incorporated, four in each of the upper and lower stages. Moreover, the battery module 2 has the through-hole 23 which lets the volt | bolt for fixation pass to a perpendicular direction at each corner | angular part.

トレイ11は、図1及び図2に示すように下段の電池モジュール2の下方を覆うように配置され、上部外周に下フランジ111を有している。また、図2に示すようにトレイ11は、下フランジ111とほぼ同じ高さで外周壁の外側に取り付けられた外部ブラケット112、外周壁の内側に取り付けられた下部ブラケット113及び中間ブラケット114、底壁の内側に取り付けられた底部ブラケット116を有している。それぞれのブラケットは、トレイ11にスポット溶接されるが、確実な他の方法、例えばTIG溶接、MIG溶接、MAG溶接、あるいはろう付けや接着剤で接合されていてもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the tray 11 is arranged so as to cover the lower part of the lower battery module 2, and has a lower flange 111 on the upper outer periphery. In addition, as shown in FIG. 2, the tray 11 includes an outer bracket 112 attached to the outside of the outer peripheral wall at substantially the same height as the lower flange 111, a lower bracket 113 and an intermediate bracket 114 attached to the inner side of the outer peripheral wall, It has a bottom bracket 116 attached to the inside of the wall. Each bracket is spot welded to the tray 11, but may be joined by other reliable methods such as TIG welding, MIG welding, MAG welding, or brazing or adhesive.

カバー12は、図1及び図2に示すように上段の電池モジュール2の上方を覆うように配置され、下フランジ111に結合される上フランジ121を下部外周に有している。上フランジ121は、図2に示すように下フランジ111にボルトで結合される。   The cover 12 is disposed so as to cover the upper part of the upper battery module 2 as shown in FIGS. 1 and 2, and has an upper flange 121 coupled to the lower flange 111 on the lower outer periphery. The upper flange 121 is coupled to the lower flange 111 with bolts as shown in FIG.

支持部材は、上段及び下段の少なくとも二段に配置される電池モジュール2をそれぞれ支持できるように下段支持部材13及び上段支持部材14を有する。下段支持部材13は、トレイ11の外周壁の内側に取り付けられた下部ブラケット113と、この下部ブラケット113に固定される下段フレーム131とで構成される。下段支持部材13は、トレイ11の内壁に固定され、下段の電池モジュール2を支持する。具体的には、下段フレーム131は、下段に配置される電池モジュール2の下端の外周を全体的に囲う四角い枠に形成されており、各電池モジュール2の下端を支持する。   The support member includes a lower support member 13 and an upper support member 14 so as to support the battery modules 2 arranged in at least two stages of the upper stage and the lower stage. The lower support member 13 includes a lower bracket 113 attached to the inside of the outer peripheral wall of the tray 11 and a lower frame 131 fixed to the lower bracket 113. The lower support member 13 is fixed to the inner wall of the tray 11 and supports the lower battery module 2. Specifically, the lower frame 131 is formed in a square frame that entirely surrounds the outer periphery of the lower end of the battery module 2 arranged in the lower stage, and supports the lower end of each battery module 2.

下段フレーム131は、鉛直方向に横切る断面においてL字形に形成されており、載置された電池モジュール2の貫通孔23に対応する位置の底辺にボルト穴を有し、その底辺の下面にナットが取り付けられている。ボルト穴にナットを取り付ける代わりに、ネジ孔を直接形成してもよい。下段の電池モジュール2は、貫通孔23に通されたボルトがナットに締結されることによって、下段フレーム131に固定される。   The lower frame 131 is formed in an L shape in a cross section that traverses in the vertical direction, has a bolt hole at the bottom corresponding to the through hole 23 of the placed battery module 2, and a nut on the bottom surface of the bottom. It is attached. Instead of attaching a nut to a bolt hole, a screw hole may be formed directly. The lower battery module 2 is fixed to the lower frame 131 by fastening a bolt passed through the through hole 23 to a nut.

上段支持部材14は、図1及び図2に示すようにトレイ11の外周壁の内側に取り付けられた中間ブラケット114と、この中間ブラケット114に固定される隔壁145とで構成される。この上段支持部材14は、上段の電池モジュール2と下段の電池モジュール2との間に配置されて上段の電池モジュール2を支持する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the upper support member 14 includes an intermediate bracket 114 attached to the inside of the outer peripheral wall of the tray 11, and a partition wall 145 fixed to the intermediate bracket 114. The upper support member 14 is disposed between the upper battery module 2 and the lower battery module 2 to support the upper battery module 2.

隔壁145は、上段の電池モジュール2の下面22に開口した通気穴221に対応する範囲が少なくとも開口するように、本実施形態では、上段の電池モジュール2の下端の外周を全体的に囲う範囲よりも内側が一続きの開口部146となっている。上段の電池モジュール2の通気穴211,221を通る気体Gの流量が確保される開口面積を有していれば、開口部146は、一続きでなくてもよく、例えば、対辺どうしを繋ぐように梁を有していてもよい。   In the present embodiment, the partition wall 145 is larger than the range that entirely surrounds the outer periphery of the lower end of the upper battery module 2 so that the range corresponding to the vent hole 221 opened in the lower surface 22 of the upper battery module 2 is opened. The inside is a continuous opening 146. The opening 146 may not be continuous as long as the flow area of the gas G passing through the vent holes 211 and 221 of the upper battery module 2 is secured. For example, the openings 146 may be connected to each other. May have a beam.

この隔壁145は、上段の電池モジュール2の上面21から下段の電池モジュール2の下面22までの間、本実施形態では、開口部146の縁が上段の電池モジュール2の下面22の高さに位置しており、上段の電池モジュール2の下面22の外周部とトレイ11の外周壁の内側との間を封止することで、トレイ11及びカバー12で覆われた内部を上室Aと下室Bに分けている。つまり、隔壁145は、仕切部材15の機能を有しており、したがって、上段支持部材14は、仕切部材15を兼ねている。   The partition wall 145 is located between the upper surface 21 of the upper battery module 2 and the lower surface 22 of the lower battery module 2. In this embodiment, the edge of the opening 146 is positioned at the height of the lower surface 22 of the upper battery module 2. By sealing between the outer peripheral portion of the lower surface 22 of the upper battery module 2 and the inner side of the outer peripheral wall of the tray 11, the interior covered with the tray 11 and the cover 12 is divided into the upper chamber A and the lower chamber. It is divided into B. That is, the partition wall 145 has the function of the partition member 15, and thus the upper support member 14 also serves as the partition member 15.

このとき、仕切部材15として、上室Aと下室Bとの間の上段支持部材14による密封性を高めるために、図1及び図2に示すように、第1のシール部材151及び第2のシール部材152をさらに備える。第1のシール部材151は、隔壁145の開口部146の縁と下段の電池モジュール2の上面21の外周部の間に挟まれている。第2のシール部材152は、トレイ11の外周壁の内面と隔壁145の外周縁との間に設置される。   At this time, as the partition member 15, in order to improve the sealing performance by the upper support member 14 between the upper chamber A and the lower chamber B, as shown in FIGS. 1 and 2, the first seal member 151 and the second seal member 151 The sealing member 152 is further provided. The first seal member 151 is sandwiched between the edge of the opening 146 of the partition wall 145 and the outer peripheral portion of the upper surface 21 of the lower battery module 2. The second seal member 152 is installed between the inner surface of the outer peripheral wall of the tray 11 and the outer peripheral edge of the partition wall 145.

また、隔壁145は、上段の電池モジュール2の貫通孔23に対応する位置、すなわち開口部146の縁にボルト穴を有し、その縁の下面にナットが取り付けられている。ボルト穴にナットを取り付ける代わりに、ネジ孔を直接形成してもよい。上段の電池モジュール2は、貫通孔23に通されたボルトがナットに締結されることによって、隔壁145に固定される。   The partition wall 145 has a bolt hole at a position corresponding to the through hole 23 of the upper battery module 2, that is, the edge of the opening 146, and a nut is attached to the lower surface of the edge. Instead of attaching a nut to a bolt hole, a screw hole may be formed directly. The battery module 2 in the upper stage is fixed to the partition wall 145 by fastening a bolt passed through the through hole 23 to a nut.

ダクト161は、仕切部材15として機能する上段支持部材14の隔壁145を貫通して上室A側及び下室B側を連通させる。本実施形態の場合、図1及び図2に示すように、上段の電池モジュール2及び下段の電池モジュール2が配置された部分とトレイ11及びカバー12の外周壁までの間に隔壁145に挿入孔147が設けられ、ダクト161はこの挿入孔147に差し込まれる。ダクト161と挿入孔147との間の隙間は、塞ぎ板やガスケット等で塞がれる。また、下段フレーム131は、ダクト161に干渉する範囲を切り欠かれ、ダクト161を固定するための固定金具などが取り付けられる。   The duct 161 passes through the partition wall 145 of the upper support member 14 functioning as the partition member 15 and communicates the upper chamber A side and the lower chamber B side. In the case of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, an insertion hole is formed in the partition wall 145 between the portion where the upper battery module 2 and the lower battery module 2 are disposed and the outer peripheral walls of the tray 11 and the cover 12. 147 is provided, and the duct 161 is inserted into the insertion hole 147. A gap between the duct 161 and the insertion hole 147 is closed with a closing plate, a gasket, or the like. Further, the lower frame 131 is cut out in a range where it interferes with the duct 161, and a fixing bracket or the like for fixing the duct 161 is attached.

ファン162は、図2に示すように、下室Bの中央へ延びたダクト161の端部に設置され、上段の電池モジュール2及び下段の電池モジュール2とダクト161とを通して上室Aと下室Bの気体Gを循環させる。この実施形態において、ファン162は、トレイ11の隔壁と下段支持部材13との間で回転軸Sをトレイ11の底壁に垂直に配置した遠心ファンである。ファン162は、吸入口162aを下方へ向けて、トレイ11の底部ブラケット116に固定される。このファン162は、下段の電池モジュール2の下面22に対面するように配置されるベースプレート162bと、トレイ11の底壁に向かってベースプレート162bの下方へ立設されたシャフト162cとを有する。本実施形態においてベースプレート162bは下段の電池モジュール2の下面に平行に配置され、シャフト162cはベースプレート162bに対して垂直に配置される。   As shown in FIG. 2, the fan 162 is installed at the end of a duct 161 that extends to the center of the lower chamber B, and passes through the upper battery module 2, the lower battery module 2, and the duct 161. The gas G of B is circulated. In this embodiment, the fan 162 is a centrifugal fan in which the rotation axis S is disposed perpendicularly to the bottom wall of the tray 11 between the partition wall of the tray 11 and the lower support member 13. The fan 162 is fixed to the bottom bracket 116 of the tray 11 with the inlet 162a facing downward. The fan 162 includes a base plate 162 b disposed so as to face the lower surface 22 of the lower battery module 2 and a shaft 162 c erected below the base plate 162 b toward the bottom wall of the tray 11. In this embodiment, the base plate 162b is disposed in parallel to the lower surface of the lower battery module 2, and the shaft 162c is disposed perpendicular to the base plate 162b.

エバポレータ163は、図2に示すように、ダクト161の途中に配置され、ダクト161を流通する気体Gを冷却する。このエバポレータ163は、電池パック1が搭載される車両の空調機器と冷媒を共有しており、電池パック1の外へ冷媒を循環させる配管が延びている。空調機器の冷媒を流用せずに独立した冷媒サイクルを構成してもよい。   As shown in FIG. 2, the evaporator 163 is disposed in the middle of the duct 161 and cools the gas G flowing through the duct 161. The evaporator 163 shares the refrigerant with the air conditioner of the vehicle on which the battery pack 1 is mounted, and a pipe for circulating the refrigerant to the outside of the battery pack 1 extends. You may comprise the independent refrigerant cycle, without diverting the refrigerant | coolant of an air conditioning apparatus.

ダクト161とファン162とエバポレータ163とを含む冷却装置16は、電池パック1のトレイ11とカバー12によって囲われた内部の気体Gを循環させることによって、電池モジュール2の温度を予め設定された温度以上にならないように制御される。   The cooling device 16 including the duct 161, the fan 162, and the evaporator 163 circulates an internal gas G surrounded by the tray 11 and the cover 12 of the battery pack 1, thereby setting the temperature of the battery module 2 to a preset temperature. It is controlled so that it does not become above.

以上のように構成された電池パック1は、外部ブラケット112、下部ブラケット113、中間ブラケット114、および底部ブラケット116が取り付けられたトレイ11に対して、最下部に設置される冷却装置16(エバポレータ163、ダクト161、ファン162)から順番に組み込まれる。冷却装置16を底壁の底部ブラケット116に固定した後、下段支持部材13の下段フレーム131を下部ブラケット113に固定し、その上に下段の電池モジュール2を乗せてボルトで固定する。下段の電池モジュール2の上面21に第1のシール部材151を装着し、仕切部材15を兼ねる上段支持部材14の隔壁145をその上から乗せて中間ブラケット114に固定する。第2のシール部材152を隔壁145の外周に装着し、下段の電池モジュール2の上方に上段の電池モジュール2を並べて隔壁145にボルトで固定する。最後にカバー12を被せて上フランジ121を下フランジ111に結合することで、電池パック1が構成される。   The battery pack 1 configured as described above has the cooling device 16 (evaporator 163) installed at the lowest position with respect to the tray 11 to which the external bracket 112, the lower bracket 113, the intermediate bracket 114, and the bottom bracket 116 are attached. , Duct 161, fan 162). After the cooling device 16 is fixed to the bottom bracket 116 of the bottom wall, the lower frame 131 of the lower support member 13 is fixed to the lower bracket 113, and the lower battery module 2 is placed thereon and fixed with bolts. The first seal member 151 is mounted on the upper surface 21 of the lower battery module 2, and the partition wall 145 of the upper support member 14 that also serves as the partition member 15 is placed thereon and fixed to the intermediate bracket 114. The second seal member 152 is mounted on the outer periphery of the partition wall 145, the upper battery module 2 is arranged above the lower battery module 2, and is fixed to the partition wall 145 with bolts. Finally, the battery pack 1 is configured by covering the cover 12 and connecting the upper flange 121 to the lower flange 111.

カバー12を被せる際、電池パック1の内部に封入される気体Gとして、空気を封入してもよいし、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどを封入してもよい。また、電池パック1の内部に湿気が侵入しないように、一年中を通して大気圧よりも高い内圧を維持できるように加圧気味に気体Gを封入してもよい。あるいは、エバポレータ163に発生する凝結水を排出するため、電池パック1に排出口とワンウェイバルブを設けて電池パック1内の水分量を下げてもよい。   When covering the cover 12, air may be sealed as the gas G sealed in the battery pack 1, or nitrogen, carbon dioxide, argon, or the like may be sealed. Further, the gas G may be sealed in a pressurized manner so that the internal pressure higher than the atmospheric pressure can be maintained throughout the year so that moisture does not enter the inside of the battery pack 1. Alternatively, in order to discharge condensed water generated in the evaporator 163, the battery pack 1 may be provided with an outlet and a one-way valve to reduce the amount of water in the battery pack 1.

電池モジュール2は、少なくとも1つの、本実施形態の場合は内蔵する電池セルの一つ一つに対応する数の、温度計測センサを有している。各温度計測センサは、電池パック1を制御するECU又は車両のECUに接続されている。ECUは、電池パック1が充電されるまたは放電させる間に、電池モジュール2(または電池セル)の温度が所定の温度以上に上昇したことをいずれかの温度計測センサで検知すると、冷却装置16を起動させて気体Gを循環させる、または、冷却装置16の出力を上げることによって循環される気体Gの流量を増加させ、電池モジュール2の温度を設定された値よりも低くなるように管理する。   The battery module 2 includes at least one temperature measurement sensor corresponding to each of the battery cells incorporated in the present embodiment. Each temperature measurement sensor is connected to the ECU that controls the battery pack 1 or the ECU of the vehicle. When the ECU detects that the temperature of the battery module 2 (or battery cell) has risen above a predetermined temperature while the battery pack 1 is being charged or discharged, the ECU 16 detects the cooling device 16. The temperature of the battery module 2 is controlled to be lower than a set value by increasing the flow rate of the gas G by starting and circulating the gas G or increasing the output of the cooling device 16.

冷却装置16のファン162が駆動されると、図3に示すように吸入口162aから下室Bの気体Gを吸い込み、ダクト161へ吐出する。ダクト161に途中に設けられたエバポレータ163を通過するときに、気体Gは冷却される。冷却された気体Gは、さらにダクト161を通って、上室Aへ送られる。上室Aに配置されている上段の電池モジュール2の上面21の通気穴211から中に流れ込んで下面22の通気穴221から排出されるように気体Gが通り抜けることによって、上段の電池モジュール2が冷却される。上段の電池モジュール2を通り抜けた気体Gは、さらに仕切部材15である隔壁145の開口部146を通り、下段の電池モジュール2へ供給される。気体Gは、上面21の通気穴211から下面22の通気穴221へ下段の電池モジュール2を通り抜けることで、下段の電池モジュール2に内蔵された電池セルを冷却し、下室Bへ流れ出る。温まった気体Gは、再びファン162によって循環される。   When the fan 162 of the cooling device 16 is driven, the gas G in the lower chamber B is sucked from the suction port 162a and discharged to the duct 161 as shown in FIG. The gas G is cooled when it passes through an evaporator 163 provided in the middle of the duct 161. The cooled gas G is further sent to the upper chamber A through the duct 161. The gas G passes through the vent hole 211 on the upper surface 21 of the upper battery module 2 disposed in the upper chamber A so as to flow into the vent hole 221 on the lower surface 22, thereby allowing the upper battery module 2 to To be cooled. The gas G that has passed through the upper battery module 2 is supplied to the lower battery module 2 through the opening 146 of the partition wall 145 that is the partition member 15. The gas G passes through the lower battery module 2 from the vent hole 211 on the upper surface 21 to the vent hole 221 on the lower surface 22, thereby cooling the battery cells built in the lower battery module 2 and flowing out to the lower chamber B. The warmed gas G is circulated again by the fan 162.

この電池パック1によれば、仕切部材15となる隔壁145が上室Aと下室Bとを分けており、下室Bに配置されたファン162の吐出側に接続されたダクト161がこの隔壁145を貫通して上室Aへ気体Gを供給する。したがって、気体Gは、上段の電池モジュール2及び下段の電池モジュール2を通って上室Aと下室Bとを確実に循環するので、電池パック1を効率よく冷却することができる。   According to this battery pack 1, the partition wall 145 serving as the partition member 15 divides the upper chamber A and the lower chamber B, and the duct 161 connected to the discharge side of the fan 162 disposed in the lower chamber B is the partition wall. Gas G is supplied to upper chamber A through 145. Therefore, since the gas G reliably circulates through the upper chamber A and the lower chamber B through the upper battery module 2 and the lower battery module 2, the battery pack 1 can be efficiently cooled.

また、この電池パック1は、図2に示すように、遠心ファンであるファン162の吸入口162aをトレイ11の底壁に向けているので、ファン162の直上の下段の電池モジュール2から排出される気体Gを優先的に吸い込むことなく、下室Bに排出された気体Gをほぼ均質に吸い込むことで、気体Gの循環の斑を少なくすることができる。気体Gが斑なく循環されることで、電池モジュール2の温度差が減り、電池パック1の性能が向上する。   Further, as shown in FIG. 2, the battery pack 1 is discharged from the lower battery module 2 immediately above the fan 162 because the suction port 162a of the fan 162, which is a centrifugal fan, faces the bottom wall of the tray 11. By sucking the gas G discharged into the lower chamber B almost uniformly without sucking the gas G preferentially, the circulation spots of the gas G can be reduced. By circulating the gas G without any spots, the temperature difference of the battery module 2 is reduced, and the performance of the battery pack 1 is improved.

さらに、この電池パック1が車両の後部に搭載される場合、後方から他の車両が衝突することも想定されなければならない。特に、車体の前部が低い車両が後方から衝突すると、電池パック1を搭載した車体の後部に衝突してきた車両が潜り込むことも予想される。本実施形態の電池パック1は、ファン162の吸入口162aが下方に向けられており、ファン162のシャフト162cに対してベースプレート162bのほうが上に位置している。つまり、シャフト162cと下段の電池モジュール2の下面22との間に、ベースプレート162bが配置されている。したがって、後方から衝突してきた車両が車体の後部に潜り込み、電池パック1を下方から突き上げるように電池パック1に衝突荷重が加わっても、下段の電池モジュール2はベースプレート162bによって保護され、ファン162のシャフト162cが電池モジュール2を損傷させることはない。   Furthermore, when this battery pack 1 is mounted in the rear part of a vehicle, it must be assumed that another vehicle collides from the rear. In particular, when a vehicle with a low front part of the vehicle body collides from behind, it is expected that the vehicle that has collided with the rear part of the vehicle body on which the battery pack 1 is mounted will sink. In the battery pack 1 of this embodiment, the inlet 162a of the fan 162 is directed downward, and the base plate 162b is positioned above the shaft 162c of the fan 162. That is, the base plate 162b is disposed between the shaft 162c and the lower surface 22 of the lower battery module 2. Therefore, even when a vehicle that has collided from behind enters the rear of the vehicle body and a collision load is applied to the battery pack 1 so as to push up the battery pack 1 from below, the lower battery module 2 is protected by the base plate 162b. The shaft 162c does not damage the battery module 2.

以下に第2から第7の実施形態の電池パック1について、各々図面を参照して説明する。各実施形態において、第1の実施形態の電池パック1と同じ機能を有する構成は、各実施形態中において同じ符号を付し、詳細な説明は第1の実施形態の対応する記載を参酌することとする。   The battery packs 1 of the second to seventh embodiments will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, the structure which has the same function as the battery pack 1 of 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol in each embodiment, and the detailed description considers the corresponding description of 1st Embodiment. And

本発明に係る第2の実施形態の電池パック1について、図5及び図6を参照して説明する。図5は電池パック1の分解斜視図であり、図5は組み立てられた電池パック1の断面図である。本実施形態の電池パック1は、上段支持部材14として上段フレーム141をさらに備えている。上段フレーム141は、図5に示すように下段フレーム131と同じく、上段に配置される電池モジュール2の下端の外周を全体的に囲う四角い枠に形成されており、各辺が鉛直方向に横切る断面において、L字形である。   A battery pack 1 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is an exploded perspective view of the battery pack 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the assembled battery pack 1. The battery pack 1 of this embodiment further includes an upper frame 141 as the upper support member 14. As shown in FIG. 5, the upper frame 141 is formed in a square frame that entirely surrounds the outer periphery of the lower end of the battery module 2 disposed in the upper stage, as in the lower frame 131, and a cross section in which each side crosses in the vertical direction. In, it is L-shaped.

上段フレーム141は、図5に示すように隔壁145の開口部146に接合されることによって、上段支持部材14の強度を高める。上段フレーム141は、上段の電池モジュール2の貫通孔23に対応する位置の底辺に隔壁145の開口部146の縁も貫通するボルト穴を有しており、隔壁145の開口部146の下面にナットが取り付けられる。ナットを取り付ける代わりに、ボルト穴を上段フレーム141の底辺及び隔壁145の開口部146の縁に直接ネジ穴を設けてもよい。第2の実施形態の電池パック1は、上段フレーム141を備えることによって、上段支持部材14の強度と剛性がまし、上段の電池モジュール2をしっかりと固定することができる。上記以外の構成は第1の実施形態と同じである。   As shown in FIG. 5, the upper frame 141 is joined to the opening 146 of the partition wall 145 to increase the strength of the upper support member 14. The upper frame 141 has a bolt hole that also penetrates the edge of the opening 146 of the partition wall 145 at the bottom of the position corresponding to the through hole 23 of the upper battery module 2, and a nut on the lower surface of the opening 146 of the partition 145. Is attached. Instead of attaching the nut, a screw hole may be provided directly on the bottom of the upper frame 141 and the edge of the opening 146 of the partition wall 145. By providing the upper frame 141, the battery pack 1 of the second embodiment increases the strength and rigidity of the upper support member 14, and can firmly fix the upper battery module 2. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

本発明に係る第3の実施形態の電池パック1について、図7及び図8を参照して説明する。図7は電池パック1の分解斜視図であり、図8は組み立てられた電池パック1の断面図に気体Gの流れを矢印で示している。本実施形態の電池パック1は、仕切部材15を兼ねる上段支持部材14の隔壁145の開口部146の縁の形状が第1及び第2の実施形態の電池パック1と異なっている。   A battery pack 1 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an exploded perspective view of the battery pack 1, and FIG. 8 shows the flow of the gas G with arrows in the cross-sectional view of the assembled battery pack 1. The battery pack 1 of the present embodiment is different from the battery pack 1 of the first and second embodiments in the shape of the edge of the opening 146 of the partition 145 of the upper support member 14 that also serves as the partition member 15.

電池パック1の隔壁145は、隔壁145の開口部146の縁にバイパス流路148を少なくとも1つ、第3の実施形態では図7に示すように10か所に有している。各バイパス流路148は、仕切部材15となる上段支持部材14の隔壁145と上段の電池モジュール2との間に設けられ、上室Aと下室Bとを連通させる。つまりバイパス流路148は、図8に示すように、上段の電池モジュール2と下段の電池モジュール2の間の空隙に上室Aを連通させる。また、ダクト161が貫通するために仕切部材15である上段支持部材14の隔壁145に形成された挿入孔147からバイパス流路148までの距離が、挿入孔147からトレイ11の底壁の中心までの距離よりも長くなるように、少なくとも1つのバイパス流路148を配置する。   The partition wall 145 of the battery pack 1 has at least one bypass channel 148 at the edge of the opening 146 of the partition wall 145, and in the third embodiment, as shown in FIG. Each bypass flow path 148 is provided between the partition 145 of the upper support member 14 serving as the partition member 15 and the upper battery module 2, and allows the upper chamber A and the lower chamber B to communicate with each other. That is, as shown in FIG. 8, the bypass channel 148 allows the upper chamber A to communicate with the gap between the upper battery module 2 and the lower battery module 2. Further, the distance from the insertion hole 147 formed in the partition wall 145 of the upper support member 14, which is the partition member 15 so that the duct 161 penetrates, to the bypass flow path 148 is from the insertion hole 147 to the center of the bottom wall of the tray 11. The at least one bypass flow path 148 is arranged so as to be longer than the distance.

そして、本実施形態ではバイパス流路148が複数設けられているので、少なくとも1つのバイパス流路148は、図7に示すようにダクト161を貫通させるために仕切部材15となる隔壁145に設けた挿入孔(貫通孔)147の位置から遠い位置に多く配置される。具体的には、すなわち、複数のバイパス流路148は、開口部146の縁に等配に設けられるのではなく、ダクト161から遠い位置に偏って配置される。バイパス流路148の数を増やす代わりにバイパス流路148の開口面積が大きくなるようにしてもよい。上記以外の構成は、第1及び第2の実施形態の電池パック1と同じである。   In the present embodiment, since a plurality of bypass channels 148 are provided, at least one bypass channel 148 is provided in a partition wall 145 serving as a partition member 15 so as to penetrate the duct 161 as shown in FIG. Many are arranged at positions far from the position of the insertion hole (through hole) 147. Specifically, in other words, the plurality of bypass flow paths 148 are not provided at equal intervals on the edge of the opening 146 but are arranged at a position distant from the duct 161. Instead of increasing the number of bypass channels 148, the opening area of the bypass channels 148 may be increased. The configuration other than the above is the same as the battery pack 1 of the first and second embodiments.

以上のように構成された第3の実施形態の電池パック1によれば、図8に示すようにバイパス流路148を通って上室Aの気体Gの一部が、上段の電池モジュール2を通らずに、上段の電池モジュール2及び下段の電池モジュール2の間の空隙に流入する。下段の電池モジュール2に供給される気体Gの一部にバイパス流路148を介して上室Aから直接流入する気体Gが混ざることによって、低い温度の気体Gを下段の電池モジュール2に提供できる。上段の電池モジュール2を通過して温まった気体Gのみが供給される場合に比べて、温度の低い気体Gを下段の電池モジュール2に供給できるとともに、下段の電池モジュール2を通過する気体Gの流速が上がるので、下段の電池モジュール2の冷却効率が向上する。そして、上段の電池モジュール2と下段の電池モジュール2との温度差が小さくなるので、電池パック1の性能が向上する。また、ダクト161が貫通している仕切部材15となる上段支持部材14の挿入孔(貫通孔)147から少なくとも1つのバイパス流路148までの距離が、挿入孔147からトレイ11の底壁の中心までの距離よりも長い、すなわちダクト161に対してトレイ11の底壁の中心よりも遠い位置に少なくとも1つのバイパス流路148が偏って配置されているので、電池パック1の内部における温度分布の偏りが小さくなり、電池パック1の性能が安定する。   According to the battery pack 1 of the third embodiment configured as described above, as shown in FIG. 8, a part of the gas G in the upper chamber A passes through the bypass channel 148 and the upper battery module 2 is passed through. Without passing, it flows into the gap between the upper battery module 2 and the lower battery module 2. A gas G having a low temperature can be provided to the lower battery module 2 by mixing a part of the gas G supplied to the lower battery module 2 with the gas G flowing directly from the upper chamber A via the bypass channel 148. . Compared to the case where only the warmed gas G is supplied after passing through the upper battery module 2, the lower temperature gas G can be supplied to the lower battery module 2, and the gas G passing through the lower battery module 2 can be supplied. Since the flow rate is increased, the cooling efficiency of the lower battery module 2 is improved. And since the temperature difference of the upper battery module 2 and the lower battery module 2 becomes small, the performance of the battery pack 1 improves. Further, the distance from the insertion hole (through hole) 147 of the upper support member 14 serving as the partition member 15 through which the duct 161 passes to at least one bypass flow path 148 is the center of the bottom wall of the tray 11 from the insertion hole 147. Since the at least one bypass flow path 148 is disposed at a position longer than the distance to the duct 161, that is, farther from the center of the bottom wall of the tray 11 than the duct 161, the temperature distribution in the battery pack 1 is increased. The bias is reduced and the performance of the battery pack 1 is stabilized.

本発明に係る第4の実施形態の電池パック1について、図9を参照して説明する。図9に示す電池パック1では、仕切部材15を兼ねる上段支持部材14の隔壁145にダクト161を通すために設けられた挿入孔(貫通孔)147の位置からファン162までの距離が、挿入孔147からトレイ11の底壁の中心までの距離よりも長くなるようにファン162が配置されている。したがって、ファン162の吸入口162aは、挿入孔147に対してトレイ11の底壁の中心の位置よりも遠い位置に配置される。上段の電池モジュール2及び下段の電池モジュール2を通過する気体Gがファン162から排出されたのち再びファン162へ戻ってくるまでの循環経路の長さにおいて、ダクト161に近い位置と遠い位置とで差が少なくなるので、循環する気体Gの温度差が小さくなり、個々の電池モジュール2の温度差も小さくなる。   A battery pack 1 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the battery pack 1 shown in FIG. 9, the distance from the position of the insertion hole (through hole) 147 provided to pass the duct 161 through the partition wall 145 of the upper support member 14 also serving as the partition member 15 to the fan 162 is the insertion hole. The fan 162 is disposed so as to be longer than the distance from 147 to the center of the bottom wall of the tray 11. Therefore, the inlet 162 a of the fan 162 is disposed at a position farther from the center of the bottom wall of the tray 11 than the insertion hole 147. In the length of the circulation path from when the gas G passing through the upper battery module 2 and the lower battery module 2 is exhausted from the fan 162 to return to the fan 162 again, the position is close to the duct 161 and far from the duct 161. Since the difference is reduced, the temperature difference of the circulating gas G is reduced, and the temperature difference between the individual battery modules 2 is also reduced.

本発明に係る第5の実施形態の電池パック1について、図10から図12を参照して説明する。図10は電池パック1の分解斜視図であり、図11は組み立てられた電池パック1の断面図である。図12はこの電池パック1が車両100の後部に搭載された状態で、後方から他の車両200に追突された場合の衝撃荷重の伝達を模式的に示す。   A battery pack 1 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. 10 is an exploded perspective view of the battery pack 1, and FIG. 11 is a cross-sectional view of the assembled battery pack 1. FIG. 12 schematically shows transmission of an impact load when the battery pack 1 is mounted on the rear portion of the vehicle 100 and is collided with another vehicle 200 from the rear.

電池パック1は、図10及び図11に示すように、上段及び下段の電池モジュール2、トレイ11、カバー12、支持部材(下段支持部材13及び上段支持部材14)、冷却装置16(ダクト161、ファン162、エバポレータ163)、を備える。第5の実施形態において、上段支持部材14は、中間ブラケット114と隔壁145と上段フレーム141とで構成される。この上段支持部材14は、上段の電池モジュール2とトレイ11の上端部との間を密封するように設けられ、第1の仕切部材15Aを兼ねる。また、下段支持部材13は、荷重伝達隔壁135と下段フレーム131とを含む。この下段支持部材13は、下段の電池モジュール2とトレイ11の外周壁との間を密封するように設けられ、第2の仕切部材15Bを兼ねる。   As shown in FIGS. 10 and 11, the battery pack 1 includes an upper and lower battery module 2, a tray 11, a cover 12, support members (lower support member 13 and upper support member 14), and a cooling device 16 (duct 161, A fan 162 and an evaporator 163). In the fifth embodiment, the upper support member 14 includes an intermediate bracket 114, a partition wall 145, and an upper frame 141. The upper support member 14 is provided so as to seal between the upper battery module 2 and the upper end of the tray 11 and also serves as the first partition member 15A. The lower support member 13 includes a load transmission partition wall 135 and a lower frame 131. The lower support member 13 is provided so as to seal between the lower battery module 2 and the outer peripheral wall of the tray 11 and also serves as the second partition member 15B.

このように、第5の実施形態の電池パック1では、上段支持部材14が第1の仕切部材15Aとして、下段支持部材13が第2の仕切部材15Bとして、それぞれ内装されることによって、トレイ11及びカバー12で囲われた内部は、上段支持部材14より上の上室A、下段支持部材13よりも下の下室B、及び上段支持部材14と下段支持部材13との間の中間室Cに区画されることとなる。   As described above, in the battery pack 1 of the fifth embodiment, the upper support member 14 is provided as the first partition member 15A and the lower support member 13 is provided as the second partition member 15B, whereby the tray 11 The interior surrounded by the cover 12 includes an upper chamber A above the upper support member 14, a lower chamber B below the lower support member 13, and an intermediate chamber C between the upper support member 14 and the lower support member 13. It will be divided into.

また、第5の実施形態ではこの荷重伝達隔壁135は、下段の電池モジュール2の下面22に沿って平坦に配置されており、下段の電池モジュール2を気体Gが通過するようにこの電池モジュール2の下面22に開口した通気穴221に対応する範囲が少なくとも開口するように、本実施形態では下段の電池モジュール2の下端の外周を全体的に囲う範囲よりも内側の部分が、一続きの開口部136となっている。荷重伝達隔壁135は、外周部に上方へ折り曲げられたリム部135aを有しており、このリム部135aは、トレイ11の外周壁の内面に溶接される。荷重伝達隔壁135がトレイ11に直接固定されるので、下段支持部材13は下部ブラケット113を含まなくてもよい。   Further, in the fifth embodiment, the load transmission partition wall 135 is disposed flat along the lower surface 22 of the lower battery module 2, and the battery module 2 so that the gas G passes through the lower battery module 2. In this embodiment, the inner portion of the lower end of the battery module 2 is surrounded by a continuous opening so that at least a range corresponding to the vent hole 221 opened on the lower surface 22 of the battery is open. Part 136. The load transmission partition wall 135 has a rim portion 135 a bent upward at the outer peripheral portion, and the rim portion 135 a is welded to the inner surface of the outer peripheral wall of the tray 11. Since the load transmission partition wall 135 is directly fixed to the tray 11, the lower support member 13 may not include the lower bracket 113.

下段フレーム131は、荷重伝達隔壁135の開口部136の縁に溶接される。これによって、開口部136が補強される。荷重伝達隔壁135は、ダクト161が貫通する挿入孔137を有している。第5の実施形態において、荷重伝達隔壁135は、開口部136及び挿入孔137以外の範囲が塞がっているので、上段の電池モジュール2の上面21から下段の電池モジュール2の下面22までの間に設置されてトレイ11及びカバー12で覆われた内部において上室Aと下室Bとに分ける(この場合は、上段支持部材14(第1の仕切部材15Aによって上室Aが区画されるので、中間室Cと下室Bとに分ける)第2の仕切部材15Bとしての高い密封機能を有する。荷重伝達隔壁135が第2の仕切部材15Bとして機能することによって、密封性が担保されるので、第1の仕切部材15Aとなる上段支持部材14に高い密封性を確保しなくてもよくなる。したがって、下段の電池モジュール2と上段支持部材14の隔壁145の間に第1のシール部材151を設けなくてもよい。また、隔壁145の外周とトレイ11の外周壁の内面との間に第2のシール部材152を設けなくてもよい。また、隔壁145の開口部146の縁に、第3の実施形態と同様の効果を奏するバイパス流路を設けてもよい。   The lower frame 131 is welded to the edge of the opening 136 of the load transmission partition wall 135. As a result, the opening 136 is reinforced. The load transmission partition wall 135 has an insertion hole 137 through which the duct 161 passes. In the fifth embodiment, since the range other than the opening 136 and the insertion hole 137 of the load transmission partition wall 135 is closed, the load transmission partition wall 135 is between the upper surface 21 of the upper battery module 2 and the lower surface 22 of the lower battery module 2. Installed and divided into an upper chamber A and a lower chamber B inside the tray 11 and the cover 12 (in this case, the upper chamber A is partitioned by the upper support member 14 (the first partition member 15A, It has a high sealing function as the second partition member 15B (divided into the intermediate chamber C and the lower chamber B.) Since the load transmitting partition wall 135 functions as the second partition member 15B, the sealing performance is ensured. It is not necessary to ensure high sealing performance for the upper support member 14 that becomes the first partition member 15 A. Therefore, between the lower battery module 2 and the partition wall 145 of the upper support member 14. The first seal member 151 may not be provided, and the second seal member 152 may not be provided between the outer periphery of the partition wall 145 and the inner surface of the outer peripheral wall of the tray 11. Also, the opening of the partition wall 145 may be omitted. You may provide the bypass flow path which has an effect similar to 3rd Embodiment in the edge of 146. FIG.

以上のように構成された第5の実施形態の電池パック1において、トレイ11に荷重伝達隔壁135、中間ブラケット114、底部ブラケット116及び下段フレーム131をスポット溶接などで接合した後、冷却装置16(エバポレータ163、ダクト161、ファン162)を組み込む。下段フレーム131を荷重伝達隔壁135にスポット溶接などにより接合した後で荷重伝達隔壁135をトレイ11に溶接してもよいし、荷重伝達隔壁135をトレイ11に溶接した後で、下段フレーム131を荷重伝達隔壁135に接合してもよい。下段支持部材13の下段フレーム131に下段の電池モジュール2を載置し、貫通孔23にボルトを通して固定する。上段支持部材14として上段フレーム141が接合された隔壁145を中間ブラケット114に固定する。上段支持部材14の上段フレーム141に上段の電池モジュール2を乗せて、貫通孔23にボルトを通して固定する。最後にカバー12を被せて上フランジ121を下フランジ111にボルトで締結する。   In the battery pack 1 of the fifth embodiment configured as described above, after the load transmission partition wall 135, the intermediate bracket 114, the bottom bracket 116, and the lower frame 131 are joined to the tray 11 by spot welding or the like, the cooling device 16 ( An evaporator 163, a duct 161 and a fan 162) are incorporated. After the lower frame 131 is joined to the load transmission partition wall 135 by spot welding or the like, the load transmission partition wall 135 may be welded to the tray 11, or after the load transmission partition wall 135 is welded to the tray 11, the lower frame 131 is loaded. You may join to the transmission partition 135. FIG. The lower battery module 2 is placed on the lower frame 131 of the lower support member 13 and is fixed to the through hole 23 with a bolt. A partition wall 145 to which the upper frame 141 is joined as the upper support member 14 is fixed to the intermediate bracket 114. The upper battery module 2 is placed on the upper frame 141 of the upper support member 14 and is fixed to the through hole 23 with bolts. Finally, the cover 12 is covered and the upper flange 121 is fastened to the lower flange 111 with bolts.

気体Gは、下室Bにおいてファン162の吸入口162aから吸い込まれると、ダクト161を介して上室Aに供給される。上室Aの気体Gは、上段の電池モジュール2及び下段の電池モジュール2を通過し、下室Bへ流出する。そして気体Gは、再びファン162で回収され、電池パック1の内部を循環される。   When the gas G is sucked from the inlet 162 a of the fan 162 in the lower chamber B, the gas G is supplied to the upper chamber A through the duct 161. The gas G in the upper chamber A passes through the upper battery module 2 and the lower battery module 2 and flows out into the lower chamber B. The gas G is again collected by the fan 162 and circulated inside the battery pack 1.

第5の実施形態の電池パック1は、第2から第4の実施形態の電池パック1と同様に仕切部材となる上段支持部材14の隔壁145を第1の仕切部材15Aとして備えているので、電池パック1の内部の気体Gが効率よく循環され、上段の電池モジュール2及び下段の電池モジュール2を効率よく冷却することができる。   Since the battery pack 1 of the fifth embodiment includes the partition wall 145 of the upper support member 14 serving as the partition member as the first partition member 15A as in the battery pack 1 of the second to fourth embodiments, The gas G inside the battery pack 1 is circulated efficiently, and the upper battery module 2 and the lower battery module 2 can be efficiently cooled.

さらに本実施形態において、電池パック1は、仕切部材となる下段支持部材13の荷重伝達隔壁135を第2の仕切部材15Bとして備えている。図12に示すように、この電池パック1が車両100の後部に搭載されている状態で後方から他の車両200に追突され、電池パック1に衝撃荷重が加わった場合、衝撃荷重は、荷重伝達隔壁135に沿って反対側すなわちトレイ11の前側の外周壁へ伝達される。後方から入力された衝撃荷重が荷重伝達隔壁135に沿って前側へ伝わるので、衝突荷重を受けた部分のトレイ11が局部的に変形することを防止できる。トレイ11の変形が抑制されるので、電池パック1に内蔵された電池モジュール2は損傷を免れる。   Further, in the present embodiment, the battery pack 1 includes the load transmission partition wall 135 of the lower support member 13 serving as a partition member as the second partition member 15B. As shown in FIG. 12, when the battery pack 1 is mounted on the rear portion of the vehicle 100 and is impacted by another vehicle 200 from the rear, an impact load is applied to the battery pack 1. It is transmitted along the partition wall 135 to the outer peripheral wall on the opposite side, that is, the front side of the tray 11. Since the impact load input from the rear is transmitted to the front side along the load transmission partition wall 135, it is possible to prevent the tray 11 in the portion receiving the collision load from being locally deformed. Since the deformation of the tray 11 is suppressed, the battery module 2 built in the battery pack 1 is not damaged.

本発明に係る第6の実施形態の電池パック1について、図13を参照して説明する。この電池パック1は、第3の実施形態の電池パック1のようにファン162によって上室Aに供給される冷たい気体Gの一部を上段の電池モジュール2を介さずに下段の電池モジュール2に直接供給するために、隔壁145にバイパス流路148を備えている。このバイパス流路148は、第1の仕切部材15Aである隔壁145と第2の仕切部材15Bである荷重伝達隔壁135との間に作られる中間室Cに上室Aを連通させる孔であり、ダクト161を通すために上段支持部材14に設けられた挿入孔(貫通孔)147の位置からバイパス流路148までの距離は、挿入孔147の位置からトレイ11の底壁の中心までの距離よりも長い。つまり、ダクト161に対してバイパス流路148は、トレイ11の底部の中心よりも遠い位置、本実施形態では、上段の電池モジュール2を間に挟んで反対側に配置されている。   A battery pack 1 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this battery pack 1, unlike the battery pack 1 of the third embodiment, a part of the cold gas G supplied to the upper chamber A by the fan 162 is transferred to the lower battery module 2 without going through the upper battery module 2. In order to supply directly, the partition 145 is provided with a bypass channel 148. The bypass flow path 148 is a hole that communicates the upper chamber A with the intermediate chamber C formed between the partition wall 145 that is the first partition member 15A and the load transmission partition wall 135 that is the second partition member 15B. The distance from the position of the insertion hole (through hole) 147 provided in the upper support member 14 for passing the duct 161 to the bypass flow path 148 is greater than the distance from the position of the insertion hole 147 to the center of the bottom wall of the tray 11. Also long. That is, the bypass flow path 148 is disposed farther from the center of the bottom of the tray 11 than the duct 161, in the present embodiment, on the opposite side with the upper battery module 2 interposed therebetween.

このバイパス流路148は、第3の実施形態と同様に、複数設けられていてもよい。その場合、ダクト161から遠い位置に偏って配置されると、上段の電池モジュール2から中間室Cに排出される気体Gにバイパス流路148を介して中間室Cに流入する気体Gが混合されたときに、温度分布に斑を生じにくい。上段の電池モジュール2を介して供給される気体Gよりも低い温度の気体Gを下段の電池モジュール2に中間室Cを介して供給できるようになるとともに、下段の電池モジュール2に供給される気体Gの流量が増すため、下段の電池モジュール2の冷却効率が向上する。その結果、上段の電池モジュール2と下段の電池モジュール2の温度差を小さくすることができ、電池パック1の性能が安定する。   A plurality of bypass channels 148 may be provided as in the third embodiment. In this case, if the gas G is discharged from the upper battery module 2 to the intermediate chamber C and mixed with the gas G flowing into the intermediate chamber C via the bypass flow path 148 if it is disposed at a position far from the duct 161. When this happens, the temperature distribution is less likely to be uneven. A gas G having a temperature lower than that of the gas G supplied via the upper battery module 2 can be supplied to the lower battery module 2 via the intermediate chamber C, and the gas supplied to the lower battery module 2 Since the flow rate of G increases, the cooling efficiency of the lower battery module 2 is improved. As a result, the temperature difference between the upper battery module 2 and the lower battery module 2 can be reduced, and the performance of the battery pack 1 is stabilized.

なお、下段の電池モジュール2に冷たい気体Gを直接供給するために、バイパス流路148を設ける代わりに、荷重伝達隔壁135と隔壁145の間の中間室Cを通過するダクト161に分岐孔を設け、中間室Cに気体Gを供給してもよい。分岐孔の大きさ及び形状は、上段の電池モジュール2へ供給されるべき気体Gの流量を考慮される。   In order to directly supply the cold gas G to the lower battery module 2, a branch hole is provided in the duct 161 passing through the intermediate chamber C between the load transmitting partition wall 135 and the partition wall 145 instead of providing the bypass flow path 148. The gas G may be supplied to the intermediate chamber C. The flow rate of the gas G to be supplied to the upper battery module 2 is considered in the size and shape of the branch holes.

本発明に係る第7の実施形態の電池パック1について、図14及び図15を参照して説明する。図14に示す電池パック1は、車両100の後部に搭載されている。図14(A)は、電池パック1が搭載された車両100の後方から他の車両200が追突によって後部バンパーを越えて侵入し、電池パック1に接触する直前の状態を示している。図14(B)は、図14(A)の電池パック1を後方から見た状態を示す。   A battery pack 1 according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15. The battery pack 1 shown in FIG. 14 is mounted on the rear part of the vehicle 100. FIG. 14A shows a state immediately before the vehicle 100 in which the battery pack 1 is mounted enters another vehicle 200 beyond the rear bumper by a rear-end collision and comes into contact with the battery pack 1. FIG. 14B shows a state in which the battery pack 1 of FIG. 14A is viewed from the rear.

第7の実施形態において、図14(A)に示すように電池パック1が車両100に搭載された状態で冷却装置16のファン162は、前方に偏って配置されている。また、トレイ11は、後部に向かうにしたがってファン162よりも後方の部分が上がった傾斜部117を底壁に有している。この電池パック1は、図14(B)のようにトレイ11の左右の側部に取り付けられた外部ブラケット112によって車両100のサイドメンバ101に固定されている。また、電池パック1の上方を車両100のフロアパン102が隙間を有して覆っている。   In the seventh embodiment, as shown in FIG. 14A, the fan 162 of the cooling device 16 is arranged to be biased forward while the battery pack 1 is mounted on the vehicle 100. Further, the tray 11 has an inclined portion 117 on the bottom wall where a rear portion of the fan 162 is raised toward the rear portion. The battery pack 1 is fixed to the side member 101 of the vehicle 100 by external brackets 112 attached to the left and right sides of the tray 11 as shown in FIG. Further, the floor pan 102 of the vehicle 100 covers the battery pack 1 with a gap.

以上のように構成された電池パック1に対して後方から他の車両200が追突した状態を図15に示す。図15(A)は、図14(A)の状態から更に後方の車両200が侵入した状態を示す。図15(B)は、図15(A)の電池パック1を後方から見た状態を示す。図15(A)に示すように第7の実施形態の電池パック1は、傾斜部117を有しているので、後方から侵入してきた他の車両200を下方へ逸らし、車両200が直撃することを免れる。このとき、図15(A)に示すようにトレイ11の少し変形するものの外部ブラケット112が主に変形し、電池パック1は、相対的に上方へ変位する。電池パック1の上方には車両100のフロアパン102があるので、図15(B)に示すように電池パック1のカバー12がフロアパン102に接すると、外部ブラケット112の変形が減少し、その後止まる。このように電池パック1は、傾斜部117を有していることによって、電池パック1に加わる衝撃をいなし、内部の電池モジュール2に損傷を受けることを防止する。   FIG. 15 shows a state in which another vehicle 200 has collided from the rear with respect to the battery pack 1 configured as described above. FIG. 15A shows a state where the vehicle 200 further intrudes from the state of FIG. FIG. 15B shows a state in which the battery pack 1 of FIG. 15A is viewed from the rear. As shown in FIG. 15A, since the battery pack 1 of the seventh embodiment has the inclined portion 117, the other vehicle 200 that has entered from behind is deflected downward and the vehicle 200 hits directly. Escape. At this time, as shown in FIG. 15A, although the tray 11 is slightly deformed, the external bracket 112 is mainly deformed, and the battery pack 1 is relatively displaced upward. Since there is a floor pan 102 of the vehicle 100 above the battery pack 1, when the cover 12 of the battery pack 1 contacts the floor pan 102 as shown in FIG. Stop. As described above, the battery pack 1 has the inclined portion 117, so that the impact applied to the battery pack 1 is prevented and the internal battery module 2 is prevented from being damaged.

また、第7の実施形態の電池パック1における冷却装置16は、第1から第6の実施形態の電池パック1の冷却装置16と同様に、ファン162の吸入口162aが下方に向けられた遠心ファンであり、下段の電池モジュール2の下面22とシャフト162cとの間にベースプレート162bを有している。したがって、後方から衝突されてトレイ11の底壁が上方へ変形しても、ファン162のシャフト162cが下段の電池モジュール2に当たらない。   Further, the cooling device 16 in the battery pack 1 of the seventh embodiment is the same as the cooling device 16 of the battery pack 1 of the first to sixth embodiments, and is a centrifugal in which the inlet 162a of the fan 162 is directed downward. It is a fan and has a base plate 162b between the lower surface 22 of the lower battery module 2 and the shaft 162c. Therefore, even if the bottom wall of the tray 11 is deformed upward due to a collision from the rear, the shaft 162c of the fan 162 does not hit the lower battery module 2.

以上、本発明の電池パック1について第1から第7の実施形態を示したが、例として提示したものであり、これらの実施形態に限定されることを意図していない。これらの実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。例えば、第1から第7の実施形態の電池パック1の各構成要素を互いに組み替えたり他の実施形態に追加したりして実施することも可能である。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As mentioned above, although the 1st-7th embodiment was shown about the battery pack 1 of this invention, it has shown as an example and is not intending to be limited to these embodiments. These embodiments can be modified without departing from the spirit of the invention. For example, the components of the battery pack 1 of the first to seventh embodiments can be rearranged with each other or added to other embodiments. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

また、第1から第7の実施形態において、温調器としてエバポレータ163を採用しているが、温調器は、エバポレータ163の代わりに電熱器であってもよいし、エバポレータ163及び電熱器の両方を備えていてもよい。電熱器を備えることで、寒冷地などにおいて電池パック1の温度が適正温度範囲よりも低い場合に加温することができる。また、エバポレータ163を備えていない場合でも、電池モジュール2の熱は、電池パック1内部の気体を循環させることによって、トレイ11及びカバー12の外表面から外を流れる空気へ熱伝達され、放熱される。   Further, in the first to seventh embodiments, the evaporator 163 is adopted as the temperature controller, but the temperature controller may be an electric heater instead of the evaporator 163, or the evaporator 163 and the electric heater You may have both. By providing the electric heater, heating can be performed when the temperature of the battery pack 1 is lower than the appropriate temperature range in a cold district or the like. Even when the evaporator 163 is not provided, the heat of the battery module 2 is transferred from the outer surface of the tray 11 and the cover 12 to the air flowing outside by circulating the gas inside the battery pack 1 and is radiated. The

1…電池パック、2…電池モジュール、11…トレイ、111…下フランジ、113…下部ブラケット(下段支持部材)、114…中間ブラケット(上段支持部材)、117…傾斜部、12…カバー、121…上フランジ、13…下段支持部材、131…下段フレーム、135…荷重伝達隔壁、14…上段支持部材、141…上段フレーム、145…隔壁、148…バイパス流路、15…仕切部材、151…第1のシール部材、152…第2のシール部材、161…ダクト、162…ファン、163…エバポレータ(温調器)、A…上室、B…下室、G…気体、S…回転軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery pack, 2 ... Battery module, 11 ... Tray, 111 ... Lower flange, 113 ... Lower bracket (lower support member), 114 ... Middle bracket (upper support member), 117 ... Inclined part, 12 ... Cover, 121 ... Upper flange, 13 ... lower support member, 131 ... lower frame, 135 ... load transmission partition, 14 ... upper support member, 141 ... upper frame, 145 ... partition, 148 ... bypass channel, 15 ... partition member, 151 ... first 152 ... second seal member, 161 ... duct, 162 ... fan, 163 ... evaporator (temperature controller), A ... upper chamber, B ... lower chamber, G ... gas, S ... rotary shaft.

Claims (11)

複数の電池モジュールと、
前記電池モジュールの下方を覆うトレイと、
前記電池モジュールの上方を覆い前記トレイに結合されるカバーと、
前記トレイの内壁に固定されて前記電池モジュールを支持する支持部材と、
前記電池モジュールの下面に対面して配置されるベースプレート及び前記トレイの底壁に向かって前記ベースプレートに立設されたシャフトを有し、前記底壁に対向して設けられた吸入口から前記トレイ及び前記カバーで覆われた内部の気体を吸い込むファンと、
前記ファンの吐出側に接続され、前記ファンから吐出された気体を前記電池モジュールに供給するダクトと、を備え、
前記ファンは、前記ダクトを介して前記トレイ及び前記カバーで覆われた内部の気体を循環させることを特徴とする電池パック。
A plurality of battery modules;
A tray covering the lower side of the battery module;
A cover that covers the battery module and is coupled to the tray;
A support member fixed to the inner wall of the tray and supporting the battery module;
A base plate disposed to face the lower surface of the battery module; and a shaft erected on the base plate toward a bottom wall of the tray, and the tray and the tray from an inlet provided facing the bottom wall A fan that sucks the gas inside covered by the cover;
A duct connected to the discharge side of the fan and supplying the gas discharged from the fan to the battery module ,
The fan, battery pack, characterized in Rukoto by circulating the gas inside covered with said tray and said cover through said duct.
前記ファンによって循環される気体を温調する温調器をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載された電池パック。
The battery pack according to claim 1, further comprising a temperature controller that adjusts the temperature of the gas circulated by the fan.
前記複数の電池モジュールは、上段及び下段の少なくとも二段に重ねて配置され、
前記支持部材は、下段の前記電池モジュールと上段の前記電池モジュールとの間に設置されて上段の前記電池モジュールを支持する上段支持部材と、下段の前記電池モジュールを支持する下段支持部材と、を有し、
上段の前記電池モジュールの上面から下段の前記電池モジュールの下面までの間に設けられて前記トレイ及び前記カバーで覆われた内部を上室と下室とに分ける仕切部材をさらに備え、
前記ダクトは、前記仕切部材に形成された貫通孔を介して前記上室側及び前記下室側を連通させ、
前記ファンは、前記下室へ延びた前記ダクトに接続され、前記ダクトを介して前記上室と前記下室の気体を循環させる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載された電池パック。
The plurality of battery modules are arranged to be stacked in at least two stages of an upper stage and a lower stage,
The support member includes an upper support member that is installed between the lower battery module and the upper battery module and supports the upper battery module; and a lower support member that supports the lower battery module. Have
Further comprising a partition member dividing the interior covered with said tray and said cover is provided between the upper surface of the battery module of the upper to the lower surface of the battery module in the lower part to the upper chamber and the lower chamber,
The duct communicates the upper chamber side and the lower chamber side through a through hole formed in the partition member,
3. The battery according to claim 1, wherein the fan is connected to the duct extending to the lower chamber, and circulates gas in the upper chamber and the lower chamber through the duct. pack.
前記上段支持部材は、上段の前記電池モジュールの下面の外周部と前記トレイの内壁との間を封止することで、前記仕切部材を兼ねる
ことを特徴とする請求項3に記載された電池パック。
4. The battery pack according to claim 3, wherein the upper support member also serves as the partition member by sealing between the outer peripheral portion of the lower surface of the upper battery module and the inner wall of the tray. 5. .
前記仕切部材と下段の前記電池モジュールの上部の外周縁との間を塞ぐシール部材を備える
ことを特徴とする請求項4に記載された電池パック。
The battery pack according to claim 4, further comprising a sealing member that closes a gap between the partition member and an outer peripheral edge of an upper part of the lower battery module.
前記貫通孔から前記ファンまでの距離は、前記貫通孔から前記トレイの底壁の中心までの距離よりも長い
ことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載された電池パック。
6. The battery according to claim 3, wherein a distance from the through hole to the fan is longer than a distance from the through hole to a center of a bottom wall of the tray. pack.
前記仕切部材と上段の前記電池モジュールとの間に前記上室と前記下室とを連通させるバイパス流路を設け、前記貫通孔から当該バイパス流路までの距離は、前記貫通孔から前記トレイの底壁の中心までの距離よりも長い
ことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載された電池パック。
A bypass channel that communicates the upper chamber and the lower chamber is provided between the partition member and the upper battery module, and a distance from the through hole to the bypass channel is determined from the through hole to the tray. 6. The battery pack according to claim 3, wherein the battery pack is longer than a distance to the center of the bottom wall.
前記下段支持部材は、下段の前記電池モジュールの下面の外周部と前記トレイの内壁との間を封止することで、前記仕切部材を兼ねる
ことを特徴とする請求項3に記載された電池パック。
4. The battery pack according to claim 3, wherein the lower support member also serves as the partition member by sealing between the outer peripheral portion of the lower surface of the lower battery module and the inner wall of the tray. 5. .
前記上段支持部材は、上段の前記電池モジュールの下端の外周を支持する上段フレームを含む
ことを特徴とする請求項3から請求項8のいずれか1項に記載された電池パック。
The battery pack according to any one of claims 3 to 8, wherein the upper support member includes an upper frame that supports an outer periphery of a lower end of the battery module in the upper stage.
前記下段支持部材は、下段の前記電池モジュールの下端の外周を支持する下段フレームと、前記下段フレームを前記トレイの内壁に固定する下部ブラケットと、を含む
ことを特徴とする請求項3から請求項9のいずれか1項に記載された電池パック。
The said lower stage support member contains the lower stage frame which supports the outer periphery of the lower end of the battery module of the lower stage, and the lower bracket which fixes the said lower stage frame to the inner wall of the said tray. 10. The battery pack described in any one of 9 above.
車両に搭載される場合に、
前記ファンは、前記車両の前側に偏って配置され、
前記トレイは、前記車両の後方に向かうにしたがって上がった傾斜部を底壁に有している
ことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載された電池パック。
When mounted on a vehicle,
The fan is arranged biased to the front side of the vehicle,
11. The battery pack according to claim 1, wherein the tray has an inclined portion that rises toward the rear of the vehicle on the bottom wall. 11.
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