蓄电池的冷却构造的制作方法

1.本新型涉及一种蓄电池的冷却构造。


背景技术：

2.以往，已知一种蓄电池的冷却构造，在层叠了多个蓄电池单体的单体层叠体中的邻接的蓄电池单体之间的单体间流路中，使得冷却用的空气流动。空气从层叠方向的一端部侧，被供应至沿着蓄电池单体的层叠方向的单体层叠体的一面(例如，参照专利文献1、2)。
3.由于沿着单体层叠体的层叠方向供应的空气所流动的方向，与流动于单体间流路的空气的方向正交，因此，空气难以流入靠近流速快且直进性高的空气的供应侧的单体间流路。因此，在专利文献1记载的蓄电池的冷却构造中，在设置于单体层叠体的上表面及下表面的管状的空气的流通流路内，分别设置具有坡度的分隔板。由此，将流通流路内的空气的静压均等化，使得空气也流入空气的供应侧的单体间流路，来抑制蓄电池单体的温度波动。
4.此外，在专利文献2记载的蓄电池的冷却构造中，在空气的供应口附近，为每个单体层叠体，新设置将部分空气朝向单体间流路分流的板状分流部。
5.[先行技术文献]
[0006]
(专利文献)
[0007]
专利文献1：日本专利第6626798号公报
[0008]
专利文献2：日本特开2014-135237号公报
[0009]
新型内容
[0010]
[新型所要解决的问题]
[0011]
但是，在专利文献1记载的蓄电池的冷却构造中，由于在单体层叠体的上表面及下表面分别设置具有分隔板的管状的空气的流通流路，因此，存在下述问题：蓄电池装置整体的高度增加，且构造变得复杂。
[0012]
此外，在专利文献2记载的蓄电池的冷却构造中，需要对每个单体层叠体另行设置将部分空气分流所需的分流部。因此，存在部件数量增加的问题。
[0013]
本新型的目的在于提供一种蓄电池的冷却构造，通过简单的构成，使得空气也流通于空气供应口侧的单体间流路而抑制蓄电池单体的温度波动，能够实现改善能量效率。
[0014]
[解决问题的技术手段]
[0015]
(1)本新型的蓄电池的冷却构造具备：单体层叠体(例如，后述的单体层叠体2)，层叠多个蓄电池单体(例如，后述的蓄电池单体21)，并在邻接于前述多个蓄电池单体的层叠方向(例如，后述的x方向)的前述蓄电池单体之间具有单体间流路(例如，后述的单体间流路22)；底盘(例如，后述的底盘3)，配置于沿着前述单体层叠体中前述层叠方向的任一面(例如，后述的下表面2a)侧；流入侧流路(例如，后述的流入侧流路30)，配置于前述单体层叠体与前述底盘之间，连通于前述单体间流路；及，空气供应口(例如，后述的空气供应口
312)，配置于前述流入侧流路中前述层叠方向的一端部(例如，后述的x1方向侧的端部)，并供应空气至前述流入侧流路；并且，前述底盘具有分支部(例如，后述的分支部32)，所述分支部将从前述空气供应口沿着前述层叠方向流动的前述流入侧流路内的空气，分支成多个流，与位于前述单体层叠体中前述空气供应口侧的最端部的前述蓄电池单体(例如，后述的蓄电池单体21a)相比，前述分支部配置于更远离前述空气供应口的位置。
[0016]
(2)在上述(1)所述的蓄电池的冷却构造中，优选的是，前述底盘具有朝向前述单体层叠体且突出至前述流入侧流路内的段部(例如，后述的段部33)，与前述分支部相比，前述段部配置于更远离前述空气供应口的位置。
[0017]
(3)在上述(1)或(2)所述的蓄电池的冷却构造中，优选的是，前述单体层叠体相对于前述底盘并排配置多个，前述流入侧流路共同地设置于多个前述单体层叠体，前述分支部配置于邻接的前述单体层叠体之间。
[0018]
(4)在上述(1)～(3)的任一项所述的蓄电池的冷却构造中，优选的是，相对于前述单体层叠体在与前述底盘相反的一侧，配置控制前述单体层叠体的输入输出的电气设备(例如，后述的ipu 6)，与前述底盘的前述分支部相比，前述电气设备配置于更靠近前述空气供应口的位置。
[0019]
(5)在上述(1)～(4)的任一项所述的蓄电池的冷却构造中，优选的是，相对于前述底盘在与前述单体层叠体相反的一侧，以与前述层叠方向交叉的方式，配置引擎的排气管(例如，后述的排气管200)，与前述底盘的前述分支部相比，前述排气管配置于更靠近前述空气供应口的位置。
[0020]
(新型的效果)
[0021]
根据上述(1)，在底盘中远离空气供应口的位置设置分支部，藉此，与流入侧流路中分支部的下游侧相比，上游侧的空气供应口附近的流路截面积变大。由此，由于空气供应口附近的流入侧流路的流速降低，压力损失变小，因此，空气易于流入空气供应口附近的单体间流路。所以，通过仅在底盘设置分支部的简单的构成，即可抑制蓄电池单体的温度波动，能够实现改善能量效率。
[0022]
根据上述(2)，在比分支部更远离空气供应口的位置设置段部，藉此，可以改善以下问题：分支部附近产生的气流分离和流路截面积减少造成流速增加，导致空气难以流入单体间流路。因此，空气也易于流入分支部附近的单体间流路，可以进一步抑制蓄电池单体的温度波动。
[0023]
根据上述(3)，对于多个单体层叠体各者，可以抑制蓄电池单体的温度波动。
[0024]
根据上述(4)，由于可以适当地冷却配置于空气供应口附近位置的蓄电池单体，因此，即便作为发热体的电气设备配置于空气供应口附近位置，仍能够抑制对于蓄电池单体的热影响。
[0025]
根据上述(5)，由于可以适当地冷却配置于空气供应口附近位置的蓄电池单体，因此，即便作为发热体的排气管配置于空气供应口附近位置，仍能够抑制对于蓄电池单体的热影响。
附图说明
[0026]
图1是绘示具备具有本实施方式的蓄电池的冷却构造的蓄电池装置的车辆的底板
的平面图。
[0027]
图2是绘示蓄电池装置的分解透视图。
[0028]
图3是绘示蓄电池装置中的底盘的底部上表面的平面图。
[0029]
图4是绘示沿着图3中的a-a线切断的蓄电池装置的端面的图。
[0030]
图5是绘示沿着图3中的b-b线切断的蓄电池装置的端面的图。
[0031]
图6是绘示沿着图3中的c-c线切断的蓄电池装置的端面的图。
[0032]
图7是绘示沿着图3中的d-d线切断的蓄电池装置的截面图。
[0033]
图8是绘示本实施方式的蓄电池的冷却构造带来的效果的图表。
具体实施方式
[0034]
以下，参照附图对本新型的实施方式的蓄电池的冷却构造详细地进行说明。图1是绘示车辆的底板100的平面图。底板100中，图示左侧是车辆的前方(fr)，图示右侧是车辆的后方(rr)。沿着图中的上下方向的x方向是车辆的左右方向。以车辆的前方为基准，x1方向是车辆的右方向，x2方向是车辆的左方向。
[0035]
蓄电池装置1配置为在底盘100的上表面向车辆的左右方向延伸。配置蓄电池装置1的部位，是对应于底盘100中车辆的后部座位(未图示)的下方的部位。蓄电池装置1直接平置在底盘100的上表面，由未图示的螺栓等紧固件而固定于底盘100。
[0036]
如图2所示，蓄电池装置1具有：单体层叠体2、底盘3、密封材料4、风扇5、智能动力单元(intelligent power unit,ipu)6、接线盒7、及盖8。另外，在蓄电池装置1中，省略电连接各构成部件间的系带等的部件的图示。
[0037]
单体层叠体2是藉由将直方体形状的蓄电池单体21沿着一个方向层叠多个而构成。以下，将层叠多个蓄电池单体21的一个方向，仅称作“层叠方向”。在本实施方式的蓄电池装置1中，单体层叠体2的层叠方向是x方向。在邻接于层叠方向的蓄电池单体21,21之间，藉由设置规定间隙，而分别形成让冷却用空气从下方朝向上方流动的单体间流路22(参照图7)。本实施方式的蓄电池装置1具有相同构成的两个单体层叠体2,2。两个单体层叠体2,2以层叠方向沿着车辆的左右方向的方式，被并排配置。
[0038]
底盘3藉由成形金属板，形成为上方开放的大致矩形的容器状。底盘3比沿着单体层叠体2的层叠方向的长度更长，具有能够载置两个单体层叠体2,2、风扇5及接线盒7的大小。底盘3配置于单体层叠体2,2的下表面2a,2a侧。下表面2a是单体层叠体2所具有的多个面中，沿着层叠方向延伸的一面。底盘3经由密封材料4，隔开规定间隔而载置两个单体层叠体2,2。
[0039]
底盘3的底部上表面3a与单体层叠体2,2的下表面2a,2a之间，配置构成冷却用空气的流路的流入侧流路30。流入侧流路30沿着单体层叠体2,2的下表面2a,2a，在层叠方向上延伸。流入侧流路30与单体层叠体2,2的各单体间流路22彼此连通。
[0040]
底盘3的底部上表面3a设置空气供应部31。空气供应部31配置于单体层叠体2,2的层叠方向的一端部(x1方向侧的端部)的外侧附近。空气供应部31具有：连接于风扇5的排气管52的空气吸入口311、及使吸入的空气流出的空气供应口312。空气供应口312配置于流入侧流路30中的层叠方向的一端部(x1方向侧的端部)。空气供应部31将藉由风扇5的驱动而生成并从空气吸入口311吸入的冷却用空气，从空气供应口312共同地向沿着单体层叠体2,
2的下表面2a,2a的方向供应。
[0041]
密封材料4将两个单体层叠体2,2与流入侧流路30之间密封。详细来说，密封材料4具有：单体层叠体间密封部41，进行密封以避免流动于流入侧流路30的空气从单体层叠体2,2之间流出；及，矩形框状的外周密封部42，进行密封以避免流动于流入侧流路30的空气从单体层叠体2,2的外周侧流出。
[0042]
与空气供应部31相比，风扇5配置于更远离单体层叠体2的一侧。风扇5将藉由驱动而从空气吸入管51捕集的冷却用空气，从连通于空气吸入口311的排气管52吹出，经由空气供应部31供应至流入侧流路30。
[0043]
ipu 6是控制单体层叠体2,2的输入输出的电气设备。ipu 6在单体层叠体2,2的上表面2b,2b，经由框架件(未图示)，跨越两个单体层叠体2,2地配置。ipu 6在单体层叠体2,2的上表面2b,2b，配置于沿着层叠方向的靠近空气供应部31的端部附近。
[0044]
接线盒7进行蓄电池装置1与外部之间的电连接。接线盒7配置于风扇5的上方。
[0045]
盖8藉由成形金属板，形成为下方开放的大致矩形状。盖8具有藉由从上方覆盖底盘3的整体，而能够将蓄电池装置1的全部构成部件收纳在内部的大小及深度。在面向车辆的前方的盖8的前表面8a侧，设置将蓄电池装置1的外部的空气捕获到盖8的内侧的空气吸入部81。空气吸入部81在盖8的内侧，连通于风扇5的空气吸入管51。盖8藉由未图示的螺栓等紧固件而固定于底盘100。
[0046]
图3是绘示底盘3的底部上表面3a。在底部上表面3a上，与单体层叠体2,2之间，配置流动冷却用空气的流入侧流路30。空气供应口312配置于流入侧流路30中的图示左端部。如图3中箭头所示，从空气供应口312供应的冷却用空气沿着单体层叠体2,2的下表面2a,2a在流入侧流路30中向右方向流动。
[0047]
底盘3的底部上表面3a，设置朝向上方突出的分支部32。分支部32由突壁部构成，所示突壁部沿着底盘3的长度方向(图3的左右方向)以大致特定的高度延伸。分支部32配置于沿着单体层叠体2,2的排列方向的底盘3的宽度方向(图3的上下方向)的中央部，并沿着底盘3的长度方向延伸。分支部32具有与单体层叠体2,2之间的分隔距离相同程度的宽度。本实施方式的分支部32一体成形于底盘3的底部，但也可以藉由将与底盘3分开设置的部件，安装在底盘3的底部上表面3a，来形成分支部32。
[0048]
如图7所示，与位于单体层叠体2,2中空气供应口312侧的最端部的蓄电池单体2la,21a相比，分支部32的最上游侧的前端部32a的位置配置于更远离空气供应口312的位置。本实施方式的分支部32的前端部32a配置于底盘3的长度方向的中央部附近。分支部32从底盘3的长度方向的中央部附近，延伸至与空气供应口312相反一侧的底盘3的最端部，也就是下游侧端部3b。密封材料4的单体层叠体间密封部41载置于分支部32的上表面。
[0049]
分支部32将流入侧流路30沿着底盘3的宽度方向一分为二。详细来说，如图4所示，分支部32的上游侧的流入侧流路30由共同于两个单体层叠体2,2的一个共同流路30a构成。另一方面，如图5及图6所示，分支部32的下游侧的流入侧流路30藉由被分支部32所分割，而由两个单体层叠体2,2各自的两个单独流路30b,30b构成。
[0050]
在共同流路30a中，图3中从左向右流动于流入侧流路30的空气共同地接触两个单体层叠体2,2的下表面2a,2a并流动，并被分支部32分支成两个流。在单独流路30b,30b中，被分支部32分支的空气分别接触单体层叠体2,2的下表面2a,2a并流动。
[0051]
流入侧流路30中配置分支部32，藉此，比图4所示的分支部32更靠近上游侧的空气供应口312附近的流入侧流路30(共同流路30a)的流路截面积，与比图5所示的分支部32更靠近下游侧的流入侧流路30(单独流路30b,30b)的流路截面积相比更大。其结果是，空气供应口312附近的流入侧流路30(共同流路30a)内的空气，与被分支部32分支后的流入侧流路30(单独流路30b,30b)内的空气相比，流速降低，压力损失变小。
[0052]
由此，空气供应口312附近的流入侧流路30(共同流路30a)内的空气的静压变大，其部分空气易于流入上方的单体间流路22。被分支部32分支后的流入侧流路30(单独流路30b,30b)内的空气，在沿着底盘3的长度方向流动至底盘3的下游侧端部3b的过程中，流入上方的单体间流路22。流入各单体间流路22的空气，在单体间流路22中向上流动的过程中，冷却蓄电池单体21，并从单体层叠体2,2的上表面2b,2b向上方流出。
[0053]
这样一来，设置于蓄电池装置1的冷却构造底盘3，通过仅设置分支部32的简单的构成，即可使得空气易于流入空气供应口312附近的单体间流路22。由此，如图8所示，流入单体层叠体2,2的各单体间流路22内的空气的风量，在未设置分支部32时(调整前)会在空气供应口312附近降低，与此相对，在设置了分支部32时(调整后)会增加，且整体变得均匀。其结果是，构成单体层叠体2,2的多个蓄电池单体21的温度波动得到抑制，蓄电池装置1的能量效率得到改善。
[0054]
如图2、图3及图7所示，本实施方式的底盘3进一步具有段部33,33，所述段部33,33从底部上表面3a朝向单体层叠体2,2且突出至流入侧流路30内。与分支部32的前端部32a相比，段部33,33配置于更远离空气供应口312的位置。段部33,33分别配置于单独流路30b,30b。本实施方式的段部33,33配置于以下位置：与沿着底盘3的长度方向的单独流路30b,30b的中央部相比，稍微偏向于分支部32的前端部32a侧。
[0055]
段部33,33以与流动于流入侧流路30内的空气的流动方向正交的方式，在单独流路30b,30b内向底盘3的宽度方向延伸。本实施方式的段部33,33一体成形于底盘3的底部，但也可以藉由将与底盘3分开设置的部件，安装在底盘3的底部上表面3a，来形成段部33,33。
[0056]
如图7所示，段部33的高度比分支部32的高度更低。在分支部32分支的空气所接触的段部33的面33a，是随着朝向上方向下游侧倾斜的倾斜面。比段部33更靠下游侧的底盘3的底部上表面3a1，是随着从段部33朝向底盘3的下游侧端部3b而缓缓向下方倾斜的倾斜面。
[0057]
刚刚通过分支部32的前端部32a的空气，与前端部32a碰撞，流动方向发生变化导致气流分离和流路截面积减少，从而流速增加，藉此，存在难以向上方的单体间流路22流动的倾向。但是，藉由在比分支部32的前端部32a更远离空气供应口312的位置设置段部33,33，可以将分支部32的前端部32a附近的空气引向单体间流路22。因此，刚刚通过分支部32的前端部32a的部分空气难以流入单体间流路22这一问题得到改善。由此，构成单体层叠体2,2的多个蓄电池单体21的温度波动得到进一步抑制。
[0058]
此外，如图2及图7所示，与底盘3的分支部32的前端部32a相比，ipu6配置于更靠近空气供应口312的位置。由于ipu 6是会因操作而发热的发热体，因此，可能会对配置于靠近空气供应口312的位置的蓄电池单体21带来热影响。但是，根据本实施方式的蓄电池的冷却构造，空气也易于流入配置于靠近空气供应口312的位置的单体间流路22，因此，能够适当
地冷却ipu 6附近的蓄电池单体21。因此，作为发热体的ipu 6对蓄电池单体21的热影响得到抑制。
[0059]
此外，如图1所示，在底盘100的下表面侧，配置连接于配置于车辆前方的引擎(未图示)的排气管200。排气管200从底盘100的前方侧跨越后方侧延伸。排气管200沿着配置于底盘100的前方侧的通道部101朝向后方延伸，穿过蓄电池装置1的下方。排气管200相对于蓄电池装置1中的底盘3在与单体层叠体2,2相反一侧，以与层叠方向交叉的方式配置。
[0060]
如图7所示，与底盘3的分支部32的前端部32a相比，蓄电池装置1的下方的排气管200配置于更靠近空气供应口312的位置。由于排气管200是因排气气体的热而发热的发热体，因此，可能会对配置于靠近空气供应口312的位置的蓄电池单体21带来热影响。但是，根据本实施方式的蓄电池的冷却构造，空气也易于流入配置于靠近空气供应口312的位置的单体间流路22，因此，能够适当地冷却排气管200附近的蓄电池单体21。因此，作为发热体的排气管200对蓄电池单体21的热影响得到抑制。
[0061]
如上所述，根据本实施方式的蓄电池的冷却装置，发挥以下的效果。也就是说，本实施方式的蓄电池的冷却装置具备：单体层叠体2,2，层叠多个蓄电池单体21，在邻接于多个蓄电池单体21的层叠方向的蓄电池单体21,21之间具有单体间流路22；底盘3，配置于单体层叠体2的下表面2a,2a侧；流入侧流路30，配置于单体层叠体2,2与底盘3之间，连通于单体间流路22；及，空气供应口312，配置于流入侧流路30中层叠方向的一端部，并供应空气至流入侧流路30。并且，底盘3具有分支部32，将从空气供应口312沿着层叠方向流动的流入侧流路30内的空气，分支成多个流。与位于单体层叠体2,2中空气供应口312侧的最端部的蓄电池单体21a相比，分支部32配置于更远离空气供应口312的位置。据此，与流入侧流路30中分支部32的下游侧相比，上游侧的空气供应口312附近的流路截面积变大，空气供应口312附近的流入侧流路30的流速降低，压力损失变小。因此，空气易于流入空气供应口312附近的单体间流路22。所以，通过仅在底盘3设置分支部32的简单的构成，即可抑制蓄电池单体21的温度波动，能够实现改善蓄电池装置1的能量效率。
[0062]
本实施方式的底盘3具有朝向单体层叠体2,2且突出至流入侧流路30内的段部33,33。与分支部32相比，段部33,33配置于更远离空气供应口312的位置。据此，可以改善以下问题：分支部32附近产生的气流分离和流路截面积减少造成流速增加，导致空气难以流入分支部32的前端部32a附近的单体间流路22。因此，空气也易于流入分支部32的前端部32a附近的单体间流路22，可以进一步抑制蓄电池单体21的温度波动。
[0063]
本实施方式的单体层叠体2,2相对于底盘3并排配置多个。流入侧流路30共同地设置于多个前述单体层叠体2,2。分支部32配置于邻接的单体层叠体2,2之间。据此，对于多个单体层叠体2,2的各者，可以抑制蓄电池单体21的温度波动。
[0064]
本实施方式中，相对于单体层叠体2,2在与底盘3相反一侧，配置控制单体层叠体2,2的输入输出的ipu 6。与底盘3的分支部32相比，ipu 6配置于更靠近空气供应口312的位置。本实施方式的蓄电池的冷却构造由于可以适当地冷却配置于靠近空气供应口312的位置的蓄电池单体21，因此，即便作为发热体的ipu 6配置于空气供应口312附近的位置，仍能够抑制对于蓄电池单体21的热影响。
[0065]
本实施方式中，相对于底盘3在与单体层叠体2,2相反一侧，以与层叠方向交叉的方式，配置引擎的排气管200。与底盘3的分支部32相比，排气管200配置于更靠近空气供应
口312的位置。本实施方式的蓄电池的冷却构造由于可以适当地冷却配置于空气供应口312附近位置的蓄电池单体21，因此，即便作为发热体的排气管200配置于空气供应口312附近的位置，仍能够抑制对于蓄电池单体21的热影响。
[0066]
以上的实施方式所示的蓄电池装置1在底盘3上具有2列单体层叠体2,2，但单体层叠体2可以在底盘3上配置3列以上，也可以在底盘3上仅配置1列。
[0067]
附图标记
[0068]
1：蓄电池装置
[0069]
2：单体层叠体
[0070]
2a：单体层叠体的下表面
[0071]
21：蓄电池单体
[0072]
21a：位于空气供应口侧的最端部的蓄电池单体
[0073]
2：单体间流路
[0074]
3：底盘
[0075]
30：流入侧流路
[0076]
312：空气供应口
[0077]
32：分支部
[0078]
33：段部
[0079]
6：ipu(电气设备)
[0080]
200：排气管