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公開番号2024126397
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023034751
出願日2023-03-07
発明の名称バッテリ冷却装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人R&C
主分類H01M 50/204 20210101AFI20240912BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】車体が傾斜した場合であっても、バッテリを均一に冷却することが可能なバッテリ冷却装置を提供する。
【解決手段】バッテリ冷却装置1は、複数のバッテリモジュール3を有するバッテリ2と、バッテリ2及び冷却液Lを収容するバッテリケース10と、を備え、バッテリモジュール3は、複数の電池セル4が電気的に接続された状態で一体化されており、バッテリケース10は、バッテリ2を載置する載置部13と、一対のサイドフレームと、バッテリカバー12と、サイドフレームと直交した状態でサイドフレームに固定され、夫々のバッテリモジュール3を仕切るように載置部13から立設した仕切フレーム15と、を有し、仕切フレーム15は、サイドフレームと共に車体フレームの一部を構成しており、冷却液Lの車両前後方向の流動を抑制する流動抑制部材として機能する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
車両に搭載され、バッテリを冷却液に浸漬させて冷却するバッテリ冷却装置であって、
複数のバッテリモジュールを有する前記バッテリと、前記バッテリ及び前記冷却液を収容するバッテリケースと、を備え、
前記バッテリモジュールは、複数の電池セルが電気的に接続された状態で一体化されており、
前記バッテリケースは、前記バッテリを載置する載置部と、前記載置部の両側方に配置されて車両前後方向に延在する一対のサイドフレームと、前記載置部及び前記バッテリの上面を覆うバッテリカバーと、前記サイドフレームと直交した状態で前記サイドフレームに固定され、夫々の前記バッテリモジュールを仕切るように前記載置部から立設した仕切フレームと、を有し、
前記仕切フレームは、前記サイドフレームと共に車体フレームの一部を構成しており、前記冷却液の前記車両前後方向の流動を抑制する流動抑制部材として機能するバッテリ冷却装置。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記仕切フレームに隣接する前記電池セルの収容空間の前記車両前後方向の長さをＤ（ｍｍ）とし、前記バッテリケースの前記車両前後方向における最大傾斜角をθ（度）とした場合、前記仕切フレームは、ｔａｎθ・Ｄ／２以上の高さを有する請求項１に記載のバッテリ冷却装置。
【請求項３】
前記仕切フレームは、前記載置部に載置された前記電池セルの高さ以上の高さを有する請求項１に記載のバッテリ冷却装置。
【請求項４】
前記仕切フレームのうち少なくとも１つは、前記バッテリカバーに密着している請求項１又は２に記載のバッテリ冷却装置。
【請求項５】
前記仕切フレームは、一対の前記サイドフレーム及び前記載置部との間がポッティング材を介して封止されている請求項１又は２に記載のバッテリ冷却装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリを冷却液に浸漬させて冷却するバッテリ冷却装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、走行駆動源としてモータを備えた車両（例えば、ハイブリッド車両や、プラグインハイブリッド車両や、電動車両等）（以下「電動車両」とする）が普及している。電動車両には、モータに加え、当該モータを駆動させるためのバッテリが搭載されている。このようなバッテリに関する技術として、例えば下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１には、電池パックについて記載されている。この電池パックは、複数の電池セルが筐体内に収容され、筐体内の冷却水の水位を調整する第１開閉弁と第２開閉弁と第３開閉弁とが設けられている。電池セルの温度に応じて、第１開閉弁と第２開閉弁と第３開閉弁との開閉制御が行われ、電池セルの温度が高くなる程、電池セルが冷却水に浸漬される量を増大させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－８９８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の電池パックには、上記のように第１開閉弁と第２開閉弁と第３開閉弁との開閉状態を制御して、筐体内における冷却水の水位を調整している。例えば、車両が上り坂や下り坂を走行している際には、車体（車体フレーム）と共に電池パックも傾くため、電池セルにおける冷却水の浸漬量（浸漬水位）に差異が生じる。これにより、電池セルが均一に冷却されず、冷却不足となる電池セルが発生し、電池セルの寿命にバラつきが生じることになる。
【０００６】
そこで、車体が傾斜した場合であっても、バッテリを安定的に冷却することが可能なバッテリ冷却装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るバッテリ冷却装置の特徴構成は、車両に搭載され、バッテリを冷却液に浸漬させて冷却するバッテリ冷却装置であって、複数のバッテリモジュールを有する前記バッテリと、前記バッテリ及び前記冷却液を収容するバッテリケースと、を備え、前記バッテリモジュールは、複数の電池セルが電気的に接続された状態で一体化されており、前記バッテリケースは、前記バッテリを載置する載置部と、前記載置部の両側方に配置されて車両前後方向に延在する一対のサイドフレームと、前記載置部及び前記バッテリの上面を覆うバッテリカバーと、前記サイドフレームと直交した状態で前記サイドフレームに固定され、夫々の前記バッテリモジュールを仕切るように前記載置部から立設した仕切フレームと、を有し、前記仕切フレームは、前記サイドフレームと共に車体フレームの一部を構成しており、前記冷却液の前記車両前後方向の流動を抑制する流動抑制部材として機能する点にある。
【０００８】
このような特徴構成とすれば、車両が上り勾配の場所を走行したり駐停車している際や、車両が下り勾配の場所を走行したり駐停車している際においても、バッテリケースの内部において仕切フレームによって冷却液の車両前後方向の流動が抑制される。これにより、バッテリケースにおいて仕切フレームに仕切られた空間に収容された夫々のバッテリモジュールは、冷却液による浸漬状態をある程度維持できる。しかも、流動抑制部材として機能する仕切フレームが車体フレームを構成するため、車体フレームとは別に仕切フレームを設ける場合に比べて、車体重量を低減しつつ強度の高い仕切フレームによってバッテリを適切に保護することができる。その結果、バッテリ冷却装置は、冷却液によってバッテリを安定的に冷却できる。
【０００９】
他の特徴構成は、前記仕切フレームに隣接する前記電池セルの収容空間の前記車両前後方向の長さをＤとし、前記バッテリケースの前記車両前後方向における最大傾斜角をθ（度）とした場合、前記仕切フレームは、ｔａｎθ・Ｄ／２以上の高さを有する点にある。
【００１０】
冷却液は、バッテリケースの上面から供給されてバッテリケースの下面から排出されて循環利用され、バッテリケースの下面に設けられる冷却液の排出溝が電池セルの収容空間の車両前後方向の中央に配置されることがある。そこで、本構成では、電池セルの収容空間の車両前後方向の長さＤと、バッテリケースの車両前後方向における最大傾斜角θとに基づき、仕切フレームは、ｔａｎθ・Ｄ／２以上の高さを有する。その場合、車両（車体）が前後方向に最大限傾斜した場合であっても、冷却液は電池セルの収容空間の車両前後方向長さＤの半分の領域に存在する。これにより、バッテリ冷却装置は、バッテリモジュールの底面の半分を冷却液に浸漬できる。また、冷却液は電池セルの収容空間の下方から排出でき循環が可能になる。その結果、バッテリ冷却装置は、冷却液によってバッテリを安定的に冷却できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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