车辆用电池装置的制作方法

本发明涉及车辆用电池装置(battery unit)，详细地讲涉及车辆用电池装置的冷却构造。

背景技术：

1、在电动汽车、混合动力汽车等的电动车辆中，搭载有电池装置(电池组)作为用来对电动马达供电的蓄电装置。电池装置主要具备电池模组和在内部收容该电池模组的收容盒。电池模组由于温度上升而输出特性下降，所以在收容盒内或从收容盒外进行电池模组的冷却。

2、此外，近年来，车辆用电池装置伴随着用来延长行驶距离的电池模组的高输出大容量化而有大型化的趋势。例如如图1所示，电池装置10被设置在容易确保比较大的设置空间的车辆100的前轮112与后轮113之间的地板面板之下的情况较多。

3、作为构成为能够将电池模组冷却的电池装置，例如有在专利文献1或专利文献2中公开的电池装置。专利文献1所公开的电池装置10如图2所示，具有由上盒(外壳罩)21和下盒(外壳托盘)22构成的收容盒20。在该文献中记载的电池装置10是在该收容盒20内通过冷却器(未图示)将由送风机61抽吸的空气冷却、经由送风管道60喷吹冷风来将电池模组11冷却的结构。

4、此外，专利文献2所公开的电池装置10如图3所示，在收容盒(未图示)内的车辆前后方向上依次排列有将多个二次电池单元(battery cell、以下也简单称作电池单元)12在车辆横宽方向上层叠而成的电池模组11。在该文献中记载的电池装置10是通过配置在收容盒的底部背面的液体冷却器50将各电池模组11冷却的结构。如果仔细地观察该液体冷却器50中的制冷剂的流动，则首先，制冷剂从集合制冷剂去路54的前端的制冷剂供给口51向集合制冷剂去路54供给。制冷剂流动，以从这里向各电池模组11的正下方的各制冷剂流路53依次分支，再合流到集合制冷剂返回路55中，被从集合制冷剂返回路55的前端的制冷剂排出口52排出。

5、此外，在专利文献3中，公开了一种面板，是由在金属板的至少一面上覆盖有皮膜层的涂装金属板形成的面板，如表1及图4所示，具备凸部和平坦部及凹部的某一方。具体而言，在具备平坦部的情况下，如由图4的no.5及no.7所表示，是凸部各自的整个周围被平坦部包围、并且平坦部各自的整个周围被凸部包围的结构。此外，在具备凹部的情况下，如由图4的no.6、no.8及no.9所表示，是凸部各自的整个周围被凹部包围、并且凹部各自的整个周围被凸部包围的结构。对于这样的面板形状，图5是表示对于以不具有压纹部的no.1的平板为基准的弯曲刚性进行了fem解析的结果的图，此外，图6是表示对同样以no.1的平板为基准的扭转刚性进行了fem解析的结果的图。根据图5及图6可知，具有压纹部的面板呈现比不具有压纹部的no.1的平板高的刚性，特别是no.8及no.9的棋盘格压纹(具有四角锥台的凸部及凹部的压纹)板压倒性地为高刚性。在该文献中记载的发明能够以这样的简单的构造提供能够可靠地实现高刚性化及轻量化的面板。此外，该文献中记载的发明通过确定用来形成面板的原材料，从而能够提供耐腐蚀性及耐损伤性优异、此外耐污染性优异的面板。

6、[表1]

7、

8、现有技术文献

9、专利文献

10、专利文献1：日本特开2019-185970号公报

11、专利文献2：日本特开2021-128892号公报

12、专利文献3：国际公开2013/011868号

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、然而，近年来为了延长行驶距离而对于电池模组要求高输出大容量，但对于随之而来的电池模组的充放电过程中的发热量的增大以及用于将其除去的冷却负荷增大的问题，对于专利文献1那样的使用气体的制冷剂的冷却装置而言，在冷却能力增强方面存在极限。

3、另一方面，在专利文献2那样的使用液体的制冷剂的冷却装置的情况下，与专利文献1那样的气体的制冷剂相比可以说在冷却能力确保这一点上是有利的。但是，专利文献2的冷却装置由于因液体制冷剂的泄漏导致的绝缘破坏、短路等诱因而可能成为车辆火灾的原因，所以与专利文献1那样的冷却装置的收纳盒内设置不同，其是被设置在收容盒外的底部背面。此外，对于专利文献2的冷却装置而言，如图2所示，在电池模组11的正下方配置液体制冷剂的制冷剂流路53、并且该制冷剂流路53从集合制冷剂去路54分支。这样的专利文献2的冷却装置中的制冷剂流路的配置，被认为是用来将多个电池模组11有效地、并且排除了各电池模组11间的冷却不均而尽量均等地冷却的配置。但是，在以电池模组的进一步的高输出大容量化为目标而想要进一步实现冷却能力的增强的情况下，这样的冷却装置中的制冷剂流路的配置还有如下的问题。

4、即，需要与电池模组数量的增大对应地也增设制冷剂流路数量，随之有流路配置变得复杂的问题。例如，在需要确保因流路的分支部位的增大、流路的折返配置带来的传热面积的情况下，存在作为流路的漏液对策的密封部的总延伸长度增大的问题，此外，存在压力损失(压损)增大而需要制冷剂泵的增强的问题。此外，在向受限的收容盒内收容更多的电池模组的情况下，也可能发生不能在全部的电池模组的底面全域中配置制冷剂流路的情况。因此，收容盒底部的导热率越高越优选，但实际上有时因收容盒底部的材质的差异造成的导热率的差，这也会成为问题。这里，如果参照工业用金属材料的导热率，则铜为398w/mk，铝为236w/mk，铁为90.9w/mk，不锈钢为84w/mk，可知收容盒的材质的影响也较大。

5、本发明是鉴于上述的问题而做出的，目的是提供一种车辆用电池装置，该车辆用电池装置能够增强随着用于延长车辆的行驶距离的电池模组的高输出大容量化而必要性变高的冷却能力。

6、用来解决课题的手段

7、[1]、一种车辆用电池装置，具备：电池模组，内包将多个能够充放电的电池单元层叠而成的电池单元层叠体；收容盒，在内部形成有收容空间，将上述电池模组收容在该收容空间内，上述收容盒由上盒和下盒构成；流路形成板，在与上述下盒的底部之间以保持规定的流路间隔的方式而形成板状制冷剂流路，所述板状制冷剂流路是从上述下盒的底部背面通过液体制冷剂将上述电池模组冷却的制冷剂流路，其流域为上述下盒的底部背面的90％以上的区域；制冷剂供给喷嘴，遍及上述板状制冷剂流路的流路宽度的90％以上而供给上述液体制冷剂，由狭缝喷嘴或平喷嘴构成；液体制冷剂供给集管，对上述制冷剂供给喷嘴供给上述液体制冷剂；以及液体制冷剂排出集管，从上述板状制冷剂流路将上述液体制冷剂排出。

8、[2]、如[1]所述的车辆用电池装置，上述流路形成板由棋盘格压纹板构成，所述棋盘格压纹板是将由压纹加工形成的四角锥台形的凸部及凹部以四角锥台底面的四边为边界交替地连续连接多个而形成板面。

9、[3]、如[1]或[2]所述的车辆用电池装置，上述液体制冷剂供给集管被配置在上述下盒的纵壁部中的上述液体制冷剂的上游侧的纵壁部的外侧；上述液体制冷剂排出集管被配置在上述下盒的纵壁部中的上述液体制冷剂的下游侧的纵壁部的外侧；上述液体制冷剂供给集管及上述液体制冷剂排出集管通过将各自的集管壁的一部分设为与上述下盒的纵壁部共用的壁部，从而与上述下盒的纵壁部形成一体构造。

10、[4]、如[3]所述的车辆用电池装置，对于上述液体制冷剂供给集管及上述液体制冷剂排出集管的某一方或双方而言，集管截面的下端位置是距上述下盒的纵壁部下端为上述集管截面的高度方向内尺寸的1/2以上的高度位置。

11、[5]、如[1]～[4]中任一项所述的车辆用电池装置，上述板状制冷剂流路具有在流路内对规定的流路间隔进行保持的间隔保持部。

12、[6]、如[5]所述的车辆用电池装置，上述间隔保持部是以从上述下盒的底部及/或上述流路形成板向流路内突出的方式而形成的凸部。

13、[7]、如[1]～[6]中任一项所述的车辆用电池装置，上述流路形成板被配置为，使上述板状制冷剂流路的流路间隔从流路上游侧朝向流路下游侧渐减。

14、根据本发明，通过采用从收容盒的底部背面将电池模组冷却的板状制冷剂流路，从而能够提供能有利地达成用来延长车辆的行驶距离的电池模组的高输出大容量化所需要的冷却能力增强的车辆用电池装置。