蓄电池封装体的冷却结构的制作方法

本发明涉及一种蓄电池封装体的冷却结构，其具备在第一蓄电池壳体的上侧叠合有第二蓄电池壳体的蓄电池封装体，在所述第二蓄电池壳体的下表面形成有供冷却介质流动的冷却介质套。

背景技术：

根据下述专利文献1公知一种车辆蓄电池用的冷却装置，其使在内部形成有多个冷却剂流路的板状的冷却剂线(冷却介质套)抵接于蓄电池的底面，隔着绝热要素利用夹持要素将该冷却剂线固定于蓄电池的底面。

另外，根据下述专利文献2公知一种车辆的蓄电池装配件冷却结构，其利用车辆的行驶风对收纳有蓄电池的蓄电池壳体的下表面进行冷却，并且在蓄电池壳体的难以与行驶风接触的上表面及后表面分别设有水套。

在先技术文献

专利文献1：日本特许第5847815号公报

专利文献2：日本特开2011-6025号公报

发明要解决的课题

另外，在混合动力车辆的蓄电池封装体具备上下堆叠起来的二层构造的蓄电池壳体的情况下，不仅需要在一层的蓄电池壳体设置冷却介质套，而且还需要在二层的蓄电池壳体设置冷却介质套，因此存在部件个数增加这样的问题。

技术实现要素：

本发明是鉴于前述的情况而完成的，其目的在于以最小限度的部件个数来构成二层构造的蓄电池壳体中的、上层的蓄电池壳体的冷却介质套。

用于解决课题的方案

为了达成上述目的，根据技术方案1所记载的发明，提出一种蓄电池封装体的冷却结构，其具备在第一蓄电池壳体的上侧叠合有第二蓄电池壳体的蓄电池封装体，在所述第二蓄电池壳体的下表面形成有供冷却介质流动的冷却介质套，该蓄电池封装体的冷却结构的特征在于，在所述第二蓄电池壳体的壳体下壁形成有朝上凹陷的凹部，在所述凹部的上表面载置有蓄电池，在所述凹部的下表面和与其结合的所述第一蓄电池壳体的上表面之间形成有所述冷却介质套。

另外，根据技术方案2所记载的发明，在技术方案1的结构的基础上提出一种蓄电池封装体的冷却结构，其特征在于，在所述第一蓄电池壳体的壳体侧壁形成有向所述冷却介质套供给冷却介质的冷却介质供给通路和从所述冷却介质套排出冷却介质的冷却介质排出通路。

另外，根据技术方案3所记载的发明，在技术方案1或技术方案2的结构的基础上提出一种蓄电池封装体的冷却结构，其特征在于，在将所述冷却介质套的外周包围的密封构件的外侧，所述第一蓄电池壳体的壳体上壁趋向外侧朝下倾斜。

另外，根据技术方案4所记载的发明，在技术方案2的结构的基础上提出一种蓄电池封装体的冷却结构，其特征在于，所述蓄电池封装体的冷却结构具备叠合在所述第二蓄电池壳体的上侧的1个或多个第三蓄电池壳体，在所述第三蓄电池壳体的下表面与重叠在其下方的蓄电池壳体的上表面之间形成有其他的冷却介质套，在所述第三蓄电池壳体的壳体侧壁形成有分别与重叠在其下方的蓄电池壳体的冷却介质供给通路及冷却介质排出通路连通的冷却介质供给通路及冷却介质排出通路。

另外，根据技术方案5所记载的发明，在技术方案4的结构的基础上提出一种蓄电池封装体的冷却结构，其特征在于，越是上层侧的蓄电池壳体，其冷却介质供给通路及冷却介质排出通路的流路截面积越大。

另外，根据技术方案6所记载的发明，在技术方案4的结构的基础上，提出一种蓄电池封装体的冷却结构，其特征在于，越是上层侧的蓄电池壳体，其冷却介质套的容积越大。

需要说明的是，实施方式的左壳体侧壁33d及右壳体侧壁33f与本发明的壳体侧壁对应，实施方式的冷却水供给通路33e及冷却水排出通路33g分别与本发明的冷却介质供给通路及冷却介质排出通路对应，实施方式的冷却水供给通路42e及冷却水排出通路42f分别与本发明的冷却介质供给通路及冷却介质排出通路对应，实施方式的蓄电池模块45与本发明的蓄电池对应，实施方式的第二水套47与本发明的冷却介质套对应，实施方式的左壳体侧壁52a及右壳体侧壁52b与本发明的壳体侧壁对应，实施方式的冷却水供给通路52c及冷却水排出通路52d分别与本发明的冷却介质供给通路及冷却介质排出通路对应，实施方式的第三水套54与本发明的其他的冷却介质套对应。

发明效果

根据技术方案1的结构，具备在第一蓄电池壳体的上侧叠合有第二蓄电池壳体的蓄电池封装体，在第二蓄电池壳体的下表面形成有供冷却介质流动的冷却介质套。在第二蓄电池壳体的壳体下壁形成有朝上凹陷的凹部，在凹部的上表面载置有蓄电池，在凹部的下表面和与其结合的第一蓄电池壳体的上表面之间形成有冷却介质套，因此，不仅能够不追加特别的构件地利用现有的第一蓄电池壳体及第二蓄电池壳体来构成冷却介质套，而且冷却介质套被划分在第一蓄电池壳体及第二蓄电池壳体的外部，因此，即使在万一冷却介质从冷却介质套泄漏的情况下，该冷却介质也不会浸入第一蓄电池壳体或第二蓄电池壳体的内部。

另外，根据技术方案2的结构，在第一蓄电池壳体的壳体侧壁形成有向冷却介质套供给冷却介质的冷却介质供给通路和从冷却介质套排出冷却介质的冷却介质排出通路，因此，不仅不需要在第一蓄电池壳体的外部配置供冷却介质流动的配管而削减部件个数，而且通过对于冷却介质套、冷却介质供给通路及冷却介质排出通路的密封使用共用的密封构件而进一步削减部件个数。

另外，根据技术方案3的结构，在将冷却介质套的外周包围的密封构件的外侧，第一蓄电池壳体的壳体上壁趋向外侧朝下倾斜，因此，即使在万一冷却介质从密封构件泄漏的情况下，也能够防止泄漏的冷却介质积存在第一蓄电池壳体的壳体上壁的上表面。

另外，根据技术方案4的结构，具备叠合在第二蓄电池壳体的上侧的1个或多个第三蓄电池壳体，在第三蓄电池壳体的下表面与重叠在其下方的蓄电池壳体的上表面之间形成有其他的冷却介质套，在第三蓄电池壳体的壳体侧壁形成有分别与重叠在其下方的蓄电池壳体的冷却介质供给通路及冷却介质排出通路连通的冷却介质供给通路及冷却介质排出通路，因此，即使在蓄电池壳体以3层以上叠合的情况下，也能够将冷却介质通路的长度的增加抑制在最小限度并且高效地冷却各层的蓄电池壳体。

另外，根据技术方案5的结构，越是上层侧的蓄电池壳体，其冷却介质供给通路及冷却介质排出通路的流路截面积越大，因此，通过增加冷却介质相对于冷却介质难以到达的上层侧的冷却介质套的供给量，由此能够使各层的蓄电池壳体的冷却效果均匀化。

另外，根据技术方案6的结构，越是上层侧的蓄电池壳体，其冷却介质套的容积越大，因此，通过增加冷却介质相对于冷却介质难以到达的上层侧的冷却介质套的供给量，由此能够使各层的蓄电池壳体的冷却效果均匀化。

附图说明

图1是插电式混合动力车辆的车身侧视图。(第一实施方式)

图2是蓄电池封装体的分解立体图。(第一实施方式)

图3是图1的3部放大图。(第一实施方式)

图4是图3的4-4线剖视图。(第一实施方式)

图5是图2的5方向向视图。(第一实施方式)

图6是图2的6方向向视图。(第一实施方式)

图7是表示第一水套及第二水套的配置的图。(第一实施方式)

图8是表示第一水套～第三水套的结构的图。(第二实施方式)

附图标记说明：

17蓄电池封装体

31第一蓄电池壳体

32第二蓄电池壳体

33d左壳体侧壁(壳体侧壁)

33e冷却水供给通路(冷却介质供给通路)

33f右壳体侧壁(壳体侧壁)

33g冷却水排出通路(冷却介质排出通路)

34a壳体上壁

42a壳体下壁

42b凹部

42e冷却水供给通路(冷却介质供给通路)

42f冷却水排出通路(冷却介质排出通路)

45蓄电池模块(蓄电池)

47第二水套(冷却介质套)

48密封构件

52第三蓄电池壳体

52a左壳体侧壁(壳体侧壁)

52b右壳体侧壁(壳体侧壁)

52c冷却水供给通路(冷却介质供给通路)

52d冷却水排出通路(冷却介质排出通路)

54第三水套(其他的冷却介质套)。

具体实施方式

【第一实施方式】

以下，基于图1～图7对本发明的第一实施方式进行说明。需要说明的是，本说明书中的前后方向、左右方向(车宽方向)及上下方向是以就座于驾驶员座的乘客为基准进行定义的。

如图1所示，在前轮驱动的插电式混合动力车辆的车身前部搭载有驱动前轮的电动马达11、驱动对蓄电池进行充电的发电机的发动机12、以及具备对电动马达11的驱动进行控制的逆变器的动力驱动单元13。在地板14的上表面配置有前部座椅15及后部座椅16，在后部座椅16的下方的地板14的下表面搭载有向电动马达11供电的蓄电池封装体17。排气管18从发动机12向后方延伸，在排气管18的中间部设置的消声器19配置在蓄电池封装体17的下方。

如图2所示，蓄电池封装体17具备下层的第一蓄电池壳体31和与第一蓄电池壳体31的前上部叠合的上层的第二蓄电池壳体32。第一蓄电池壳体31具备均为金属压力铸造制的第一壳体主体33及第一罩34，构成为在第一壳体主体33的上表面开口部结合有第一罩34。具有半圆形状截面且沿前后方向延伸的槽状的凹部33a朝上凹陷地形成在第一壳体主体33的车宽方向中央部，在该凹部33a收容有消声器19(参照图1)的一部分。

如图3～图5及图7所示，第一壳体主体33具备由凹部33a左右分隔成的左壳体底壁33b及右壳体底壁33c，通过结合左壳体底壁33b的下表面的左盖构件35a，从而在左壳体底壁33b及左盖构件35a之间形成左第一水套36a，通过结合右壳体底壁33c的下表面的右盖构件35b，从而在右壳体底壁33c及右盖构件35b之间形成右第一水套36b。

在左第一水套36a的前端且是车宽方向内端(右端)形成有从未图示的冷却水箱供给冷却水的冷却水供给口36a，用于将从左第一水套36a的左端排出的冷却水向第二蓄电池壳体32供给的冷却水供给通路33e朝上地形成在第一壳体主体33的左壳体侧壁33d。另外，在右第一水套36b的前端且是车宽方向内端(左端)形成有向未图示的冷却水箱排出冷却水的冷却水排出口36b，用于将从第二蓄电池壳体32排出的冷却水向右第一水套36b的右端供给的冷却水排出通路33g朝下地形成在第一壳体主体33的右壳体侧壁33f。

返回图2，在第一壳体主体33的左壳体底壁33b及右壳体底壁33c的上表面载置有各两个蓄电池模块37。长方体状的蓄电池模块37是将多个蓄电池单元38沿长度方向层叠而成的，以其长度方向(层叠方向)沿着第一壳体主体33的凹部33a的左右两侧的方式配置在前后方向上。

在第一壳体主体33的凹部33a的后部上表面配置有接线台39及蓄电池控制装置40，在上述接线台39及蓄电池控制装置40的左右两侧的蓄电池模块37的上表面分别配置电池单元电压传感器41。

构成后述的第二水套47的底壁的壳体上壁34a沿着车宽方向延伸地形成在将第一壳体主体33的上表面开口部覆盖的第一罩34，在壳体上壁34a的车宽方向两端部形成有分别与第一壳体主体33的左右的冷却水供给通路33e及冷却水排出通路33g连通的左右的连通孔34b、34c。另外，在第一罩34的后部的车宽方向中央部形成有将接线台39及蓄电池控制装置40的上方覆盖的隆起部34d，在隆起部34d的两侧形成有分别将左右的电池单元电压传感器41的上方覆盖的隆起部34e。此外，具有梯形形状截面且向上方突出的梁部34f沿车宽方向形成在第一罩34的前后方向中央部。

第二蓄电池壳体32具备均为金属压力铸造制的第二壳体主体42及第二罩43，在其内部配置有将蓄电池单元44沿车宽方向层叠而成的左右两个蓄电池模块45，在各蓄电池模块45的上表面配置有电池单元电压传感器46。第二蓄电池壳体32的第二壳体主体42的壳体下壁42a具备朝上凹陷的凹部42b，在该凹部42b的下表面和第一蓄电池壳体31的第一罩34的壳体上壁34a的上表面之间划分出第二水套47(参照图3、图4、图6及图7)。

如图2及图3的放大框内所示，第二水套47及左右的连通孔34b、34c的外周被夹在第二壳体主体42的壳体下壁42a下表面及第一罩34的壳体上壁34a的上表面之间的密封构件48密封。并且，在密封构件48的外侧，第一罩34的壳体上壁34a的上表面趋向外侧向下倾斜。

如图3所示，第二罩43的前后方向截面具备壳体前壁43a、壳体上壁43b及壳体后壁43c，壳体后壁43c从前上方向后下方倾斜。在收容在第二蓄电池壳体32的蓄电池模块45的后表面和壳体后壁43c之间形成截面三角形形状的空间，在该空间收容有配线类49。另外，沿着第二罩43的壳体后壁43c的后端且朝上开放的u字状截面的梁部43d形成在车宽方向上。

如图1所示，如上述那样构成的蓄电池封装体17搭载在后部座椅16的下方的地板14的下表面。后部座椅16的座椅座垫16a形成为前高后低，座椅座垫16a的前部配置在蓄电池封装体17的第二蓄电池壳体32的上方，座椅座垫16a的后部配置在蓄电池封装体17的第一蓄电池壳体31的后部的上方。

接着，对具备上述结构的本发明的实施方式的作用进行说明。

在从搭载于车身前部的发动机12向后方延伸的排气管18上设置的消声器19收容于在下层的第一蓄电池壳体31的第一壳体主体33的左壳体底壁33b及右壳体底壁33c之间沿前后方向延伸的凹部33a，因此能够避免与消声器19之间的干涉地将蓄电池封装体17尽可能地配置在较低的位置，由此，能够将在蓄电池封装体17的上方配置的后部座椅16配置在较低的位置从而确保乘客的头上空间。

收容在第一蓄电池壳体31的4个蓄电池模块37沿着从第一壳体主体33的车宽方向中央部向上方隆起的凹部33a的左右两侧地配置成使长度方向朝向前后方向，因此能够降低蓄电池模块37的搭载位置从而将第一蓄电池壳体31的第一罩34的高度抑制得较低。另一方面，第二蓄电池壳体32的两个蓄电池模块37使长度方向朝向车宽方向地配置在第二壳体主体42，因此，能够减小第二蓄电池壳体32的前后方向宽度从而仅与第一蓄电池壳体31的前部叠合。其结果是，蓄电池封装体17的上表面成为前高后低的台阶状，沿着该前高后低的倾斜度配置后部座椅16的座椅座垫16a，由此，能够将后部座椅16配置在更低的位置从而确保乘客的头上空间。

尤其是，蓄电池封装体17的接线台39及蓄电池控制装置40利用第一蓄电池壳体31的后部中的凹部33a的上方空间来配置，电池单元电压传感器41利用第一蓄电池壳体31的后部中的蓄电池模块37的上方空间来配置，因此，使上下方向尺寸比较大的接线台39及蓄电池控制装置40位于不存在蓄电池模块37的凹部33a的上方空间，将上下方向尺寸比较小的电池单元电压传感器41配置在蓄电池模块37的上方空间，由此，能够将第一蓄电池壳体31的上表面的高度抑制得较低。

如此收容了接线台39、蓄电池控制装置40及电池单元电压传感器41，由此，即使第一蓄电池壳体31的后部上表面的高度稍高一些，该第一蓄电池壳体31的后部上表面的高度也比第二蓄电池壳体32的上表面的高度低，因此第一蓄电池壳体31不会与后部座椅16的座椅座垫16a干涉。

另外，第二蓄电池壳体32的第二罩43的壳体后壁43c从前上方朝向后下方倾斜，将配线类49配置于在第二蓄电池壳体32的前部配置的蓄电池模块45的后表面和壳体后壁43c的前表面之间划分出的空间，因此，能够避免壳体后壁43c与后部座椅16的座椅座垫16a干涉，并且在第二蓄电池壳体32的内部确保空间，利用该空间来配置配线类49。

此外，第一蓄电池壳体31的第一罩34具备沿车宽方向延伸的梁部34f，第二蓄电池壳体32的第二罩43具备沿车宽方向延伸的梁部43d，因此，能够利用上述的梁部34f、43d来加强第一蓄电池壳体31及第二蓄电池壳体32，从而提高耐侧面碰撞性能。

此外，低温的冷却水在冷却水供给口36a→左第一水套36a→冷却水供给通路33e→第二水套47→冷却水排出通路33g→右第一水套36b→冷却水排出口36b的路径中循环，利用在第一蓄电池壳体31的底部形成的左第一水套36a及右第一水套36b来冷却4个蓄电池模块37，利用在第二蓄电池壳体32的底部形成的第二水套47来冷却两个蓄电池模块45。

第一蓄电池壳体31的第一壳体主体33的底壁利用收容有消声器19的凹部33a分离成左壳体底壁33b及右壳体底壁33c，因此，第一壳体主体33的水套被二分为左第一水套36a及右第一水套36b，另外，在第二蓄电池壳体32的第二壳体主体42的下表面设有相对于左第一水套36a及右第一水套36b独立的第二水套47。

如此，蓄电池封装体17具备在上下且在左右被分割成的3个的左第一水套36a、右第一水套36b及第二水套47，由于将它们利用在第一壳体主体33的左壳体侧壁33d设置的冷却水供给通路33e及在右壳体侧壁33f设置的冷却水排出通路33g串联连接起来，因此，能够缩短冷却水通路的长度而将部件个数抑制在最小限度，并且能够得到较高的冷却性能。

另外，左第一水套36a的冷却水供给口36a及右第一水套36b的冷却水排出口36b都设置在第一蓄电池壳体31的前表面侧，因此，能够将连接蓄电池封装体17和在蓄电池封装体17的前方配置的冷却水箱的冷却水通路的长度抑制在最小限度。而且，冷却水供给口36a及冷却水供给通路33e设置在左第一水套36a的车宽方向两端，冷却水排出口36b及冷却水排出通路33g设置在右第一水套36b的车宽方向两端，且冷却水供给通路33e及冷却水排出通路33g设置在第二水套47的车宽方向两端，因此，能够简化冷却水通路的处理，并且使冷却水在左第一水套36a、右第一水套36b及第二水套47的内部空间均等地流通，从而提高冷却性能。

尤其是，在第二蓄电池壳体32的第二壳体主体42的壳体下壁42a形成有朝上凹陷的凹部42b，在凹部42b的上表面载置有蓄电池模块45，在凹部42b的下表面和与其结合的第一蓄电池壳体31的第一罩34的壳体上壁34a的上表面之间形成有第二水套47，因此，能够在不追加特别的构件的情况下，直接利用现有的第一蓄电池壳体31的壳体上壁34a及第二蓄电池壳体32的壳体下壁42a来构成第二水套47。而且，第二水套47被划分在第一蓄电池壳体31及第二蓄电池壳体32的外部，因此，即使在万一冷却水从第二水套47泄漏的情况下，该冷却水也不会浸入第一蓄电池壳体31或第二蓄电池壳体32的内部。

另外，在第一蓄电池壳体31的左壳体侧壁33d形成有连接左第一水套36a及第二水套47的冷却水供给通路33e，在第一蓄电池壳体31的右壳体侧壁33f形成有连接右第一水套36b及第二水套47的冷却水排出通路33g，因此，不仅是不需要外部配管这样的特别的构件而削减部件个数，而且通过利用共用的密封构件48包围第二水套47、连通孔34b及连通孔34c而进一步削减部件个数。而且，在对第二水套47外周进行划分的密封构件48的外侧，第一蓄电池壳体31的第一罩34的壳体上壁34a趋向外侧朝下倾斜(参照图3)，因此，即使在万一冷却水从密封构件48泄漏的情况下，也能够防止泄漏的冷却水积存在第一罩34的壳体上壁34a的上表面。

此外，收容于第二蓄电池壳体32的蓄电池模块45的蓄电池单元44沿车宽方向层叠，因此，将第二蓄电池壳体32做成在车宽方向上较长的形状，从而能够避免与后部座椅16的座椅座垫16a干涉。此时，第二蓄电池壳体32的第二水套47配置成使冷却水沿车宽方向流动，因此，能够高效地冷却蓄电池模块45的全部的蓄电池单元44。

【第二实施方式】

接着，基于图8对本发明的第二实施方式进行说明。

第一实施方式的蓄电池封装体17具备下层的第一蓄电池壳体31和上层的第二蓄电池壳体32，但第二实施方式的蓄电池封装体17具备堆叠在第二蓄电池壳体32之上的又一层或多层第三蓄电池壳体51。第三蓄电池壳体51具备下侧的第三壳体主体52及上侧的第三罩53，在第二蓄电池壳体32的第二罩43和其上侧的第三蓄电池壳体51的第三壳体主体52之间、或者在下层的第三蓄电池壳体51的第三罩53和其上侧的第三蓄电池壳体51的第三壳体主体52之间形成有第三水套54。

并且，在第二蓄电池壳体32的第二壳体主体42的左壳体侧壁42c及右壳体侧壁42d分别形成有冷却水供给通路42e及冷却水排出通路42f，在其上方的第三蓄电池壳体51的第三壳体主体52的左壳体侧壁52a及右壳体侧壁52b形成有分别与第二壳体主体42的冷却水供给通路42e及冷却水排出通路42f连通的冷却水供给通路52c及冷却水排出通路52d。

对于第一壳体主体33的冷却水供给通路33e及冷却水排出通路33g、第二壳体主体42的冷却水供给通路42e及冷却水排出通路42f、第三壳体主体52的冷却水供给通路52c及冷却水排出通路52d而言，随着从下层的构件朝向上层的构件而使流路截面积逐渐增加，另外，对于第一蓄电池壳体31的左右第一水套36a、36b、第二蓄电池壳体32的第二水套47及第三蓄电池壳体51的第三水套54而言，随着从下层的构件朝向上层的构件去而使容积逐渐增加。

根据具备上述结构的第二实施方式，第三蓄电池壳体51的第三水套54与第二蓄电池壳体32的第二水套47并联连接，因此，即使在将蓄电池壳体叠合3层以上的情况下，也能够不使冷却水通路的构造复杂化的地效率良好地向第三蓄电池壳体51的第三水套54供给冷却水。

而且，越是上层侧的蓄电池壳体，其冷却水供给通路及冷却水排出通路的流路截面积越大，因此，通过增加冷却水相对于冷却水难以到达的上层侧的冷却水套的供给量，由此能够使各层的蓄电池壳体的冷却效果均匀化。此外，越是上层侧的蓄电池壳体，其冷却水套的容积越大，因此，通过增加冷却水相对于冷却水难以到达的上层侧的冷却水套的供给量，由此能够使各层的蓄电池壳体的冷却效果均匀化。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。

例如，技术方案1的发明不限定于仅具备第一蓄电池壳体31及第二蓄电池壳体32的结构，可以在第一蓄电池壳体31及第二蓄电池壳体32的基础上还具备第三蓄电池壳体51。

另外，本发明的冷却介质并不限定于实施方式的冷却水。