JP2008181734A - Cooling system for battery for vehicle - Google Patents

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Toshiyuki Motohashi
季之 本橋
Toshikazu Yoshihara
俊和 吉原
Toshiharu Watanabe
年春 渡辺
Yoshikazu Takamatsu
由和 高松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling system for a battery of vehicles capable of installing a cooling member so as to cool sufficiently, while increasing production efficiency. <P>SOLUTION: A plurality of battery modules 2 in which a plurality of batteries are integrated into one are arranged superposed and are connected by insertion engagement, and a cold plate 5 which carries out heat exchange by flowing cooling medium inside is installed at the engagement connection portions of both sides in superposition arrangement direction of the battery modules 2, and further, the cold plate 5 is arranged at the end side of the battery modules 2 superposed at the endmost, and a plate spring 6 which carries out retention in superposition arrangement direction of the cold plates 5 located at the endmost by energizing force is installed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に設置される走行用バッテリを冷却する車両用バッテリ冷却システムの技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of a vehicle battery cooling system for cooling a traveling battery installed in a vehicle.

従来では、電池セルを積層した組電池をモジュールにし、さらにモジュールを積層配列してボルトで固定し、モジュールを直列に接続して、車両の駆動用の電池としている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−９２８８４号公報（第２−８頁、全図） Conventionally, an assembled battery in which battery cells are stacked is used as a module, the modules are stacked and fixed with bolts, and the modules are connected in series to form a battery for driving a vehicle (see, for example, Patent Document 1). ).
Japanese Patent Laying-Open No. 2006-92984 (page 2-8, full view)

しかしながら、従来にあっては、ボルト締結のため、生産効率が低いという問題があった。
また、冷却部材の装着が困難であり問題であった。 However, conventionally, there has been a problem that the production efficiency is low because of bolt fastening.
Moreover, it was difficult to mount the cooling member, which was a problem.

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、生産効率を高めつつ、充分な冷却を行えるよう冷却部材を装着することができる車両用バッテリ冷却システムを提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle battery cooling system in which a cooling member can be attached so that sufficient cooling can be performed while improving production efficiency. There is to do.

上記目的を達成するため、本発明では、複数の電池を一体物にしたバッテリモジュールを複数重ねて配置するとともに、嵌合で接続し、前記バッテリモジュールの重ね配置方向の片側又は両側の嵌合接続部分に、内部で冷媒を流動させて熱交換を行う冷却プレートを設ける構造にした、ことを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the present invention, a plurality of battery modules in which a plurality of batteries are integrated are arranged in a stacked manner and connected by fitting, and the fitting connection on one side or both sides of the battery module in the stacked arrangement direction is performed. The structure is characterized in that a cooling plate is provided in the part to exchange heat by flowing a refrigerant inside.

よって、本発明にあっては、生産効率を高めつつ、充分な冷却を行えるよう冷却部材を装着することができる。   Therefore, in the present invention, the cooling member can be mounted so that sufficient cooling can be performed while increasing the production efficiency.

以下、本発明の車両用バッテリ冷却システムを実現する実施の形態を、請求項１，２，３，４，５に係る発明に対応する実施例１と、請求項１，２，３，４，５，６に係る発明に対応する実施例２と、請求項１，２，３，４，５，６，７に係る発明に対応する実施例３に基づいて説明する。   Embodiments for realizing a vehicle battery cooling system according to the present invention will be described below as a first embodiment corresponding to the first, second, third, fourth, and fifth embodiments. A second embodiment corresponding to the invention according to the fifth and sixth aspects and a third embodiment corresponding to the invention according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh aspects will be described.

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用バッテリ冷却システムのバッテリ構造を示す断面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３は実施例１の車両用バッテリ冷却システムにおけるバッテリ設置位置の説明図である。
実施例１の車両用バッテリ冷却システムは、バッテリ装置１、バッテリモジュール２、アッパーケース３、ロワケース４、コールドプレート５、板バネ６を主要な構成としている。 First, the configuration will be described.
1 is a cross-sectional view illustrating a battery structure of a vehicle battery cooling system according to a first embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of a battery installation position in the vehicle battery cooling system of the first embodiment.
The vehicle battery cooling system according to the first embodiment mainly includes a battery device 1, a battery module 2, an upper case 3, a lower case 4, a cold plate 5, and a leaf spring 6.

バッテリ装置１は、アッパーケース３とロワケース４内に、複数のバッテリモジュール２を配置したものであり、図３に示すように、車両トランクやフロア下に設置されるものである。そして、走行用の駆動用バッテリとして使用されることになる。   The battery device 1 includes a plurality of battery modules 2 disposed in an upper case 3 and a lower case 4, and is installed under a vehicle trunk or a floor as shown in FIG. And it will be used as a driving battery for traveling.

バッテリモジュール２は、内部に複数のバッテリを組電池にしたものである。
さらなる具体例として、板状のリチウムイオンバッテリを複数、直列に接続したものを挙げておく。この場合、バッテリ装置１の全体では、リチウムイオンバッテリの総数は、数十個以上に達する。
また、バッテリモジュール２は、外面を樹脂製にしたモジュールとする。例としてインサート成形によるものを挙げておく。
また、バッテリモジュール２の上面には、矩形の凹部２１を設ける。そして、下面には、凹部２１の挿入可能な大きさ形状の凸部２２を設ける。 The battery module 2 includes a plurality of batteries in an assembled battery.
As a further specific example, a plurality of plate-like lithium ion batteries connected in series will be mentioned. In this case, in the entire battery device 1, the total number of lithium ion batteries reaches several tens or more.
The battery module 2 is a module whose outer surface is made of resin. The example by insert molding is mentioned as an example.
A rectangular recess 21 is provided on the upper surface of the battery module 2. And the convex part 22 of the magnitude | size shape which can insert the recessed part 21 is provided in a lower surface.

アッパーケース３は、ロワケース４上の複数のバッテリモジュール２の上方及び側方を覆うケースであり、周囲に対してバッテリモジュール２を保護する部材である。アッパーケース３の下端にはロワケース４と面接する部分を設けて、締結等によりアッパーケース３をロワケース４に取り付ける。
ロワケース４は、複数のバッテリモジュール２の下方を支持するケースであり、ロワケース４の下面が車両への設置に用いられることなる。
ロワケース４の上面には、バッテリモジュール２の凹部２１と同等の大きさ形状の凹部４１を設ける。
実施例１では、図１、図２に示すように、バッテリモジュール２は、前後方向に長い矩形であり、ロワケース４には、左右に２つの凹部４１を設けるようにする。 The upper case 3 is a case that covers the upper side and the side of the plurality of battery modules 2 on the lower case 4, and is a member that protects the battery module 2 from the surroundings. The lower case 4 is provided with a portion in contact with the lower case 4 at the lower end, and the upper case 3 is attached to the lower case 4 by fastening or the like.
The lower case 4 is a case that supports the lower side of the plurality of battery modules 2, and the lower surface of the lower case 4 is used for installation in a vehicle.
On the upper surface of the lower case 4, a recess 41 having the same size and shape as the recess 21 of the battery module 2 is provided.
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the battery module 2 has a rectangular shape that is long in the front-rear direction, and the lower case 4 is provided with two concave portions 41 on the left and right.

コールドプレート５は、バッテリモジュール２の凹部２１及びロワケース４の凹部４１に挿入できる矩形の板状であり、内部へ冷媒を流すことによりバッテリモジュール２の冷却を行う。詳細は後述する。
板バネ６は、アッパーケース３の上面の内側に複数設けられ、最も上方のバッテリモジュール２の凹部２１に挿入するように配置されたコールドプレート５を下方に向かって付勢する。 The cold plate 5 is a rectangular plate that can be inserted into the concave portion 21 of the battery module 2 and the concave portion 41 of the lower case 4, and cools the battery module 2 by flowing a refrigerant therein. Details will be described later.
A plurality of leaf springs 6 are provided inside the upper surface of the upper case 3 and urge the cold plate 5 disposed so as to be inserted into the concave portion 21 of the uppermost battery module 2 downward.

ここでバッテリ装置１の組付け構造を説明すると、ロワケース４の左右の凹部４１にそれぞれコールドプレート５を挿入し、その上から凹部４１に凸部２２を挿入するようにして、バッテリモジュール２を載置する。さらに、バッテリモジュール２の上面の凹部２１にコールドプレート５を挿入し、その上から凹部２１に凸部２２を挿入するようにして、バッテリモジュール２を載置する。そして、そのバッテリモジュール２の上面の凹部２１にコールドプレート５を挿入し、アッパーケース３で周囲を覆うにし、且つ板バネ６により最も上方のバッテリモジュール２の凹部２１に挿入するように配置されたコールドプレート５を下方に向かって付勢して保持する組付け構造である。   Here, the assembly structure of the battery device 1 will be described. The battery module 2 is mounted such that the cold plate 5 is inserted into the left and right concave portions 41 of the lower case 4 and the convex portion 22 is inserted into the concave portion 41 from above. Put. Further, the cold plate 5 is inserted into the concave portion 21 on the upper surface of the battery module 2, and the convex portion 22 is inserted into the concave portion 21 from above the battery module 2. Then, the cold plate 5 is inserted into the recess 21 on the upper surface of the battery module 2, the periphery is covered with the upper case 3, and the plate spring 6 is arranged to be inserted into the recess 21 of the uppermost battery module 2. This is an assembly structure for biasing and holding the cold plate 5 downward.

次に実施例１の車両用バッテリ冷却システムのコールドプレート５の詳細な構造について説明する。
図４はコールドプレートの側面図である。図５はコールドプレートのアッパープレートの無い状態の一部切り欠き平面図である。図６は図５のＢ−Ｂ断面図である。図７はコールドプレートの整流板の組付け構造を示す説明図である。 Next, the detailed structure of the cold plate 5 of the vehicle battery cooling system according to the first embodiment will be described.
FIG. 4 is a side view of the cold plate. FIG. 5 is a partially cutaway plan view of the cold plate without the upper plate. 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 7 is an explanatory view showing the assembly structure of the rectifying plate of the cold plate.

実施例１のコールドプレート５は、入口側パイプ５１、出口側パイプ５２、アッパープレート５３、第１ロワプレート５４、第２ロワプレート５５、タンク５６、インナーフィン５７、整流板５８を主要な構成としている。
まず、溝部を構成するように凹んだ断面形状となった、第１ロワプレート５４、第２ロワプレート５５を設ける。第１ロワプレート５４よりも第２ロワプレート５５が溝幅の広い形状とする。 The cold plate 5 according to the first embodiment mainly includes an inlet side pipe 51, an outlet side pipe 52, an upper plate 53, a first lower plate 54, a second lower plate 55, a tank 56, an inner fin 57, and a current plate 58. Yes.
First, the 1st lower plate 54 and the 2nd lower plate 55 which became the cross-sectional shape dented so that a groove part may be comprised are provided. The second lower plate 55 has a wider groove width than the first lower plate 54.

この第１ロワプレート５４と第２ロワプレート５５を並列させ、長手方向に長い２つの通路を形成するように、上部を覆うアッパープレート５３に取り付ける。
これにより長手方向に長く貫通する通路を形成する。
そして、この２つの通路内には、インナーフィン５７をそれぞれ設ける。インナーフィン５７は、この第１通路と第２通路の２つの通路を、さらに複数の長手方向の通路に仕切る構造で、冷媒流れを整流させるものである。 The first lower plate 54 and the second lower plate 55 are juxtaposed and attached to the upper plate 53 that covers the upper part so as to form two long passages in the longitudinal direction.
This forms a passage that extends long in the longitudinal direction.
Inner fins 57 are provided in the two passages. The inner fin 57 has a structure that divides the two passages of the first passage and the second passage into a plurality of passages in the longitudinal direction, and rectifies the refrigerant flow.

第１ロワプレート５４と第２ロワプレート５５、インナーフィン５７で構成した第１通路と第２通路の左端は、それぞれ閉じるようにし、右端は、内部空間を有するタンク５６の開口部と接続するようにする。
これにより、第１通路は、タンク５６内部で折り返し、第２通路へ向かう構造となる。 The left ends of the first passage and the second passage constituted by the first lower plate 54, the second lower plate 55, and the inner fin 57 are closed, and the right end is connected to the opening of the tank 56 having an internal space. To.
As a result, the first passage is folded inside the tank 56 and is directed to the second passage.

さらに、第１通路の閉じた左端近傍の第１ロワプレート５４には、入口側パイプ５１を接続し、第２通路の閉じた左端近傍の第２ロワプレート５５には、出口側パイプ５２を接続する。
なお、入口側パイプ５１の近傍のインナーフィン５７部分及び他の部分には、インナーフィン５７の仕切りがない部分を設ける。また、出口側パイプ５２の近傍のインナーフィン５７部分及び他の部分には、インナーフィン５７の仕切りがない部分を設ける。 Further, the inlet side pipe 51 is connected to the first lower plate 54 near the left end of the first passage, and the outlet side pipe 52 is connected to the second lower plate 55 near the left end of the second passage. To do.
The inner fin 57 portion and other portions in the vicinity of the inlet side pipe 51 are provided with a portion where the inner fin 57 is not partitioned. Further, the inner fin 57 portion in the vicinity of the outlet side pipe 52 and other portions are provided with portions where the inner fin 57 is not partitioned.

タンク５６の内部空間は、所定の空間を有するようにして、冷媒量が充分に第２通路へ流れるようにする。さらに、図５、図７に示すように、タンク５６の内部の右端で、左側へ突出する整流板５８を第２ロワプレート５５の右側の２箇所に設ける。   The internal space of the tank 56 has a predetermined space so that a sufficient amount of refrigerant flows to the second passage. Further, as shown in FIGS. 5 and 7, at the right end inside the tank 56, a rectifying plate 58 protruding leftward is provided at two locations on the right side of the second lower plate 55.

この整流板５８は、図７に示すようにタンク５６の右端にスリット５６１を設け、整流板５８は、内部へ突出する部分と、タンク５６のスリット５６１の面接する部分でＴ字状に板状物を組合せた形状とする。そして、タンク５６のスリット５６１へ整流板５８を挿入するようにはめ込んだ後、溶接する構造とする。
そして、このコールドプレート５では、例えばエアコンシステムの冷媒を内部に流すことでバッテリの冷却を行う。 As shown in FIG. 7, the rectifying plate 58 is provided with a slit 561 at the right end of the tank 56. The rectifying plate 58 has a T-shaped plate shape at a portion protruding inward and a portion where the slit 561 of the tank 56 contacts. The shape is a combination of objects. Then, the current plate 58 is inserted into the slit 561 of the tank 56 and then welded.
And in this cold plate 5, a battery is cooled by flowing the refrigerant | coolant of an air-conditioning system inside, for example.

作用を説明する。
[生産効率を高めつつ、充分な冷却を行えるよう冷却部材を装着する作用]
実施例１の車両用バッテリ冷却システムでは、バッテリ装置１において、モジュール化した組電池であるバッテリモジュール２によりコールドプレート５を挟持する構造であるが、従来のようにボルト締結構造では、生産効率が低く、さらに、バッテリモジュール２内の電池セル、コールドプレート５の温度変化に起因する冷熱変形の緩和が困難である。例えば、従来のようにボルト締結構造におけるトルク管理で対応しようとしても、ボルトやモジュール材に応力が掛かり、破損する可能性が大きいという問題が生じる。 The operation will be described.
[Operation of mounting cooling members to ensure sufficient cooling while improving production efficiency]
In the vehicle battery cooling system of the first embodiment, the battery device 1 has a structure in which the cold plate 5 is sandwiched by the battery module 2 that is a modular assembled battery. However, in the conventional bolt fastening structure, the production efficiency is high. In addition, it is difficult to mitigate cold deformation caused by temperature changes in the battery cells and the cold plate 5 in the battery module 2. For example, even if it is attempted to cope with torque management in a bolt fastening structure as in the prior art, there is a problem that the bolt or the module material is stressed and is likely to be damaged.

本実施例１では、バッテリモジュール２とロワケース４に設けた凹部２１及び凹部４１内にコールドプレート５を挿入し、上方からバッテリモジュール２の凸部２２が凹部２１及び凹部４１へ係合される。   In the first embodiment, the cold plate 5 is inserted into the concave portion 21 and the concave portion 41 provided in the battery module 2 and the lower case 4, and the convex portion 22 of the battery module 2 is engaged with the concave portion 21 and the concave portion 41 from above.

最も上部となるバッテリモジュール２の凹部２１内に載置されるコールドプレート５は、アッパーケース３に設けた板バネ６により下方への付勢力を受けるため、車両の振動等に対して安定して保持されることになる。
また、冷熱変形が全体にあってロワケース４から最上部のバッテリモジュール２の凹部２１内に載置されるコールドプレート５の位置が上方へ移動しても、板バネ６により充分に許容しつつ保持されることになる。 The cold plate 5 placed in the concave portion 21 of the uppermost battery module 2 receives a downward biasing force by the leaf spring 6 provided in the upper case 3, so that it is stable against vibrations of the vehicle and the like. Will be retained.
In addition, even if the cold plate 5 is entirely deformed and the cold plate 5 placed in the recess 21 of the uppermost battery module 2 moves from the lower case 4 to the upper position, the cold spring 5 is sufficiently allowed to be held by the leaf spring 6. Will be.

このように、実施例では、非常に精度を要求するトルク管理や、締結工程を多数有しない構造であるので、生産効率は非常によいものとなる。また、このことはコスト低減につながるものでもある。   As described above, in the embodiment, the torque management that requires very high accuracy and the structure that does not have many fastening processes are provided, so that the production efficiency is very good. This also leads to cost reduction.

さらにバッテリモジュール２は、上下の広い面に当接または対向して設けられるコールドプレート５により、広い面での吸熱が行われるため、充分な冷却が行われることになり、性能を充分に発揮することができる。   Furthermore, since the battery module 2 absorbs heat on a wide surface by the cold plate 5 provided in contact with or opposed to the upper and lower wide surfaces, sufficient cooling is performed and the performance is sufficiently exhibited. be able to.

[効果高く冷却を行う作用]
従来では、例えば実開昭６２−１７２９８８のようなタンク形状がテーパ状に形成された構造がある。しかしながら、タンク形状において、上流側から下流側へ連続的に小さくなるテーパ形状では、テーパが小さくなるところで流れが悪くなる。また、高圧で冷却液を流した場合においては、タンク５６のテーパ部の壁に沿って流れるため、タンク５６の上流付近では、流れの分布が悪くなる問題があった。
実施例１の車両用バッテリ冷却システムでは、タンク５６に整流板５８を設けている。 [High cooling effect]
Conventionally, for example, there is a structure in which the tank shape is formed in a tapered shape as in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-172988. However, in the tank shape, in the taper shape that continuously decreases from the upstream side to the downstream side, the flow becomes worse where the taper becomes smaller. Further, when the coolant is flowed at a high pressure, it flows along the wall of the tapered portion of the tank 56, so that there is a problem that the flow distribution is deteriorated near the upstream of the tank 56.
In the vehicle battery cooling system of the first embodiment, a rectifying plate 58 is provided in the tank 56.

液状化したエアコン冷媒が、コールドプレート５の入口側パイプ５１から流れ込み、第１通路である第１ロワプレート５４部分を通過し、タンク５６を経由して流れ方向が変わり、流れの方向が曲がるように変わった冷媒は、第２通路である第２ロワプレート５５部分を通過し、出口側パイプ５２から外部へ流れ出る。
この冷媒の流れにおいて、上流側から流れ込んだ冷媒は、タンク５６の内部に設けた整流板に衝突し、流れが屈曲することで、第２通路である第２ロワプレート５５部分への冷媒の流れ分布が均一化される。
なお、エアコン冷媒は、入口側パイプ５１から第１通路、第２通路、出口側パイプ５２の間で、冷媒が液状から沸騰して気化するものである。 The liquefied air conditioner refrigerant flows from the inlet side pipe 51 of the cold plate 5, passes through the first lower plate 54 portion which is the first passage, changes the flow direction via the tank 56, and the flow direction is bent. The refrigerant changed to passes through the second lower plate 55 portion which is the second passage, and flows out from the outlet side pipe 52 to the outside.
In this refrigerant flow, the refrigerant flowing in from the upstream side collides with a rectifying plate provided inside the tank 56, and the flow is bent, whereby the refrigerant flows to the second lower plate 55 portion which is the second passage. Distribution is made uniform.
The air-conditioner refrigerant is a liquid that boils from the liquid state and vaporizes between the inlet-side pipe 51, the first passage, the second passage, and the outlet-side pipe 52.

さらに、第１通路及び第２通路に設けたインナーフィン５７により、アッパープレート５３、第１ロワプレート５４、第２ロワプレート５５と金属接触により高い熱伝導するインナーフィン５７の仕切り部分が熱交換面積広く冷媒と接触し熱交換する。これによりさらに効率高く冷却が行われる。   Furthermore, the inner fin 57 provided in the first passage and the second passage allows the partition portion of the inner fin 57 that conducts high heat by metal contact with the upper plate 53, the first lower plate 54, and the second lower plate 55 to be a heat exchange area. Widely contacts with refrigerant to exchange heat. Thereby, cooling is performed with higher efficiency.

本実施例１の車両用バッテリ冷却システムでは、広い面接でコールドプレート５による冷却が行われるが、このように均一で効率のよい冷却をコールドプレート５が行うことにより、さらにバッテリの一部が冷却不足になるようなことなく、従来より効率高く冷却されるため、バッテリの性能向上、省スペース化に対しても有利となる。   In the vehicle battery cooling system according to the first embodiment, the cold plate 5 performs cooling in a wide interview. However, the cold plate 5 performs uniform and efficient cooling as described above, thereby further cooling a part of the battery. Since it is cooled more efficiently than before without becoming insufficient, it is advantageous for improving battery performance and saving space.

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用バッテリ冷却システムにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。 Next, the effect will be described.
In the vehicle battery cooling system of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.

(1)複数の電池を一体物にしたバッテリモジュール２を複数重ねて配置するとともに、嵌合で接続し、バッテリモジュール２の重ね配置方向の両側の嵌合接続部分に、内部で冷媒を流動させて熱交換を行うコールドプレート５を、設ける構造にしたため、生産効率を高めつつ、充分な冷却を行えるよう冷却部材を装着することができる。   (1) A plurality of battery modules 2 in which a plurality of batteries are integrated are arranged in a stacked manner, connected by fitting, and a refrigerant is caused to flow inside fitting connection portions on both sides of the battery module 2 in the overlapping arrangement direction. Since the cold plate 5 that performs heat exchange is provided, the cooling member can be mounted so that sufficient cooling can be performed while increasing the production efficiency.

(2)バッテリモジュール２の重ね配置方向は、上下方向であるため、嵌合接続による上下に容易な組付けを行うことができ、コールドプレート５を嵌合接続部分に載置あるいは挿入するように容易な組付けを行うことができるようにして、生産効率を高めつつ、充分な冷却を行えるよう冷却部材を装着することができる。   (2) Since the stacking direction of the battery modules 2 is the vertical direction, it can be easily assembled up and down by fitting connection, and the cold plate 5 is placed or inserted into the fitting connection portion. A cooling member can be mounted so that sufficient assembly can be performed and sufficient cooling can be performed while increasing production efficiency.

(3)最も端に重ねたバッテリモジュール２の端側にコールドプレート５を配置し、最も端に位置するコールドプレート５の重ね配置方向の保持を付勢力で行う板バネ６を設けたため、変形を許容しつつ、確実に保持するようにして、最も端にコールドプレート５を位置させ、さらに充分な冷却を行うことができる。   (3) Since the cold plate 5 is arranged on the end side of the battery module 2 that is overlapped at the end, and the leaf spring 6 that holds the cold plate 5 that is positioned at the end in the stacking direction is provided by an urging force, the deformation is prevented. The cold plate 5 is positioned at the extreme end so as to be securely held while allowing, and further sufficient cooling can be performed.

(4)バッテリモジュール２の嵌合接続部分は、重ね配置方向の片側面に凹部２１を設け、反対側面に凸部２２を設け、複数のバッテリモジュール２の重ね配置の際に凹部２１と凸部２２を係合させ、凹部２１内にコールドプレート５を収容する構造にしたため、凹部２１と凸部２２を係合させる容易な組付けを行い、凹部２１内にコールドプレート５を載置あるいは挿入する容易な組付けを行うようにして、生産効率を高めつつ、充分な冷却を行えるよう冷却部材を装着することができる。   (4) The fitting connection portion of the battery module 2 is provided with the concave portion 21 on one side in the overlapping arrangement direction and the convex portion 22 on the opposite side surface, and the concave portion 21 and the convex portion at the time of overlapping arrangement of the plurality of battery modules 2. 22 is engaged, and the cold plate 5 is accommodated in the recess 21. Therefore, easy assembly to engage the recess 21 and the projection 22 is performed, and the cold plate 5 is placed or inserted into the recess 21. It is possible to mount the cooling member so that sufficient assembly can be performed and sufficient cooling can be performed while increasing production efficiency.

(5)コールドプレート５は、アッパープレート５３、第１ロワプレート５４、第２ロワプレート５５で形成した冷媒の第１通路と第２通路を並列させて設け、冷媒が第１通路から第２通路へ折り返して流れるように、片側の端部へ第１通路と第２通路を接続するように内部に冷媒を収容するタンク５６を設け、タンク５６の内部に、第１通路から第２通路へ折り返す流れを形成する整流板５８を設けたため、従来に比較して、より均一で効率的な冷却を行うようにでき、さらに充分な冷却を行うことができる。   (5) The cold plate 5 is provided in parallel with the first passage and the second passage of the refrigerant formed by the upper plate 53, the first lower plate 54, and the second lower plate 55, and the refrigerant passes from the first passage to the second passage. The tank 56 for storing the refrigerant is provided in the inside so as to connect the first passage and the second passage to the end portion on one side so as to flow back to the inside, and the tank 56 is turned back from the first passage to the second passage. Since the flow straightening plate 58 for forming the flow is provided, more uniform and efficient cooling can be performed as compared with the conventional case, and further sufficient cooling can be performed.

バッテリモジュールの嵌合接続部分に、嵌合接続方向と異なる方向で嵌合する部分を設け、また、冷却プレートは、タンク壁面を階段状にすることで、整流を行うようにした例である。
構成を説明する。
図８は、実施例２の車両用バッテリ冷却システムのバッテリモジュールの嵌合接続部分の説明図である。 In the fitting connection portion of the battery module, a portion that is fitted in a direction different from the fitting connection direction is provided, and the cooling plate is an example in which rectification is performed by making the tank wall surface stepped.
The configuration will be described.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a fitting connection portion of the battery module of the vehicle battery cooling system according to the second embodiment.

実施例２では、バッテリモジュール２の凹部２１の内周に、凹んだ形状の係合溝部２１１を設け、さらにバッテリモジュール２の凸部２２の外周に、鍔状の係合鍔部２２１を設ける。   In the second embodiment, a recessed engagement groove 211 is provided on the inner periphery of the recess 21 of the battery module 2, and a hook-shaped engagement flange 221 is provided on the outer periphery of the protrusion 22 of the battery module 2.

図９は、実施例２の車両用バッテリ冷却システムのコールドプレートのアッパープレートの無い状態の一部切り欠き平面図である。
実施例２では、整流板５８を設けず、第１通路、第２通路に対向するタンク５６の壁面を階段状の階段壁面５８ａにしている。なお、上流から下流に向かって、徐々に通路が狭くなる階段状である。 FIG. 9 is a partially cutaway plan view of the vehicle battery cooling system according to the second embodiment in a state where there is no upper plate of the cold plate.
In the second embodiment, the rectifying plate 58 is not provided, and the wall surface of the tank 56 facing the first passage and the second passage is a stepped step wall surface 58a. In addition, it is a staircase shape in which the passage gradually narrows from upstream to downstream.

作用を説明する。
[生産効率を高める作用]
実施例２では、バッテリモジュール２を重ねるようにし、凹部２１に凸部２２をはめ込むようにする際に、凹部２１の内周に設けた係合溝部２１１に、凸部２２の外周に設けた係合鍔部２２１が係合する。
この係合により接続後のバッテリモジュール２同士の保持力が強くなり、より高い保持ができる。
そのため、車両の特性や、使用環境が厳しい場合であっても、充分なバッテリモジュールの保持を行うことができる。 The operation will be described.
[Function to increase production efficiency]
In the second embodiment, when the battery module 2 is overlapped and the convex portion 22 is fitted in the concave portion 21, the engagement groove portion 211 provided on the inner periphery of the concave portion 21 is provided on the outer periphery of the convex portion 22. The joint portion 221 is engaged.
By this engagement, the holding force between the battery modules 2 after connection becomes strong, and higher holding can be achieved.
Therefore, even when the characteristics of the vehicle and the usage environment are severe, sufficient battery modules can be retained.

[整流作用]
実施例２のコールドプレート５では、第１通路、第２通路に対向するタンク５６の壁面を階段状の階段壁面５８ａにしている。
そのため、上流側から流れ込んだ冷媒は、タンク５６の内部に設けた階段壁面５８ａの段差に衝突し、流れが屈曲することで、第２通路である第２ロワプレート５５部分への冷媒の流れ分布が均一化される。 [Rectifying action]
In the cold plate 5 of the second embodiment, the wall surface of the tank 56 facing the first passage and the second passage is a stepped step wall surface 58a.
Therefore, the refrigerant flowing from the upstream side collides with the step of the staircase wall surface 58a provided inside the tank 56, and the flow is bent, whereby the refrigerant flow distribution to the second lower plate 55 portion which is the second passage. Is made uniform.

効果を説明する。
実施例２の車両用バッテリ冷却システムにあっては、実施例１の(1),(2),(3),(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。 Explain the effect.
In the vehicle battery cooling system of the second embodiment, in addition to the effects (1), (2), (3), and (4) of the first embodiment, the following effects can be obtained.

(6)バッテリモジュール２の凹部２１の内周と凸部２２の外周に、嵌合接続の際に係合する係合溝部２１１及び係合鍔部２２１を設けたため、バッテリモジュール同士の保持力を高めることができる。   (6) Since the engagement groove portion 211 and the engagement flange portion 221 that are engaged during the fitting connection are provided on the inner periphery of the concave portion 21 and the outer periphery of the convex portion 22 of the battery module 2, the holding force between the battery modules is increased. Can be increased.

(5)´コールドプレート５は、アッパープレート５３、第１ロワプレート５４、第２ロワプレート５５で形成した冷媒の第１通路と第２通路を並列させて設け、冷媒が第１通路から第２通路へ折り返して流れるように、片側の端部へ第１通路と第２通路を接続するように内部に冷媒を収容するタンク５６を設け、タンク５６の内部に、第１通路から第２通路へ折り返す流れを形成するよう階段壁面５８ａを設けたため、従来に比較して、より均一で効率的な冷却を行うようにでき、さらに充分な冷却を行うことができる。   (5) 'The cold plate 5 is provided with the first passage and the second passage of the refrigerant formed by the upper plate 53, the first lower plate 54, and the second lower plate 55 arranged in parallel, and the refrigerant passes from the first passage to the second passage. A tank 56 for accommodating a refrigerant is provided in the inside so as to connect the first passage and the second passage to the end on one side so as to flow back to the passage, and from the first passage to the second passage in the tank 56. Since the staircase wall surface 58a is provided so as to form a flow that turns back, it is possible to perform more uniform and efficient cooling as compared with the conventional case, and further sufficient cooling can be performed.

実施例３は、アッパーケース３とロワケース４の取り付けを、バネを介した取り付けにした例である。
構成を説明する。
図１０は実施例３のアッパーケース３とロワケース４の取り付け部分の説明図である。
実施例３では、アッパーケース３の外周縁のロワケース４に面接させた部分に、ばね支持部７を設け、引っ張りバネ８で、アッパーケース３をロワケース４へ付勢するように保持する構造にする。 The third embodiment is an example in which the upper case 3 and the lower case 4 are attached via a spring.
The configuration will be described.
FIG. 10 is an explanatory diagram of an attachment portion of the upper case 3 and the lower case 4 according to the third embodiment.
In the third embodiment, a spring support portion 7 is provided at a portion of the outer peripheral edge of the upper case 3 that is in contact with the lower case 4, and the upper case 3 is held by the tension spring 8 so as to be biased toward the lower case 4. .

作用を説明する。
[バッテリモジュールやコールドプレートを緩やかに保持する作用]
実施例３では、引っ張りバネ８で、アッパーケース３をロワケース４へ付勢するため、締結等で固定した場合に比較して、車両の振動等があっても、板バネ６が最も上部のコールドプレート５へ強く力を加えすぎることがない。 The operation will be described.
[Operation to gently hold the battery module and cold plate]
In the third embodiment, the upper case 3 is urged to the lower case 4 by the tension spring 8, so that the leaf spring 6 is the uppermost cold even when there is vibration of the vehicle as compared with the case where the upper case 3 is fixed by fastening or the like. There is no excessive force applied to the plate 5.

効果を説明する。
実施例３の車両用バッテリ冷却システムにあっては、実施例１の(1),(2),(3),(4),(5)、実施例２の(6)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
(7)バッテリモジュール２及びコールドプレート５は、ロワケース４上に複数配置されるようにし、配置したバッテリモジュール２及びコールドプレート５を覆うアッパーケース３を、ロワケース４へ引っ張りバネ８を介して取り付けるようにしたため、コールドプレート５へアッパーケース３が板バネ６、ばね支持部７を介して適度な保持力を加えるようにできる。 Explain the effect.
In the vehicle battery cooling system of the third embodiment, in addition to the effects of (1), (2), (3), (4), (5) of the first embodiment and (6) of the second embodiment, The following effects can be obtained.
(7) A plurality of battery modules 2 and cold plates 5 are arranged on the lower case 4, and the upper case 3 covering the arranged battery modules 2 and cold plates 5 is attached to the lower case 4 via a tension spring 8. Therefore, the upper case 3 can apply an appropriate holding force to the cold plate 5 via the leaf spring 6 and the spring support portion 7.

以上、本発明の車両用バッテリ冷却システムを実施例１〜実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As mentioned above, although the vehicle battery cooling system of this invention has been demonstrated based on Example 1-3, it is not restricted to these Examples about a concrete structure, Each claim of a claim Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to the paragraph.

実施例１の車両用バッテリ冷却システムのバッテリ構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the battery structure of the battery cooling system for vehicles of Example 1. FIG. 図１のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 実施例１の車両用バッテリ冷却システムにおけるバッテリ設置位置の説明図である。It is explanatory drawing of the battery installation position in the battery cooling system for vehicles of Example 1. FIG. コールドプレートの側面図である。It is a side view of a cold plate. コールドプレートのアッパープレートの無い状態の一部切り欠き平面図である。It is a partially cutaway top view of the cold plate without the upper plate. 図５のＢ−Ｂ断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. コールドプレートの整流板の組付け構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the assembly structure of the baffle plate of a cold plate. 実施例２の車両用バッテリ冷却システムのバッテリモジュールの嵌合接続部分の説明図である。It is explanatory drawing of the fitting connection part of the battery module of the battery cooling system for vehicles of Example 2. FIG. 実施例２の車両用バッテリ冷却システムのコールドプレートのアッパープレートの無い状態の一部切り欠き平面図である。It is a partially notched top view of the state without the upper plate of the cold plate of the battery cooling system for vehicles of Example 2. FIG. 実施例３のアッパーケース３とロワケース４の取り付け部分の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a mounting portion between an upper case 3 and a lower case 4 according to a third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ バッテリ装置
２ バッテリモジュール
２１ 凹部
２１１ 係合溝部
２２ 凸部
２２１ 係合鍔部
３ アッパーケース
４ ロワケース
４１ 凹部
５ コールドプレート
５１ 入口側パイプ
５２ 出口側パイプ
５３ アッパープレート
５４ 第１ロワプレート
５５ 第２ロワプレート
５６ タンク
５６１ スリット
５７ インナーフィン
５８ 整流板
５８ａ 階段壁面
６ 板バネ
７ ばね支持部
８ 引っ張りバネ
Ｃ 車両 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery apparatus 2 Battery module 21 Concave part 211 Engagement groove part 22 Convex part 221 Engagement part 3 Upper case 4 Lower case 41 Concave part 5 Cold plate 51 Inlet side pipe 52 Outlet side pipe 53 Upper plate 54 1st lower plate 55 2nd lower part Plate 56 Tank 561 Slit 57 Inner fin 58 Rectifier plate 58a Staircase wall surface 6 Plate spring 7 Spring support 8 Pull spring C Vehicle

Claims (7)

複数の電池を一体物にしたバッテリモジュールを複数重ねて配置するとともに、嵌合で接続し、
前記バッテリモジュールの重ね配置方向の片側又は両側の嵌合接続部分に、内部で冷媒を流動させて熱交換を行う冷却プレートを設ける構造にした、
ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 A plurality of battery modules in which a plurality of batteries are integrated are arranged in layers and connected by fitting,
In the fitting connection part on one side or both sides in the stacking direction of the battery module, a cooling plate is provided to exchange heat by flowing a refrigerant inside,
A vehicle battery cooling system. 請求項１に記載の車両用バッテリ冷却システムにおいて、
前記バッテリモジュールの重ね配置方向は、上下方向である、
ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 The vehicle battery cooling system according to claim 1,
The stacking direction of the battery modules is the vertical direction.
A vehicle battery cooling system. 請求項１又は請求項２に記載の車両用バッテリ冷却システムにおいて、
最も端に重ねた前記バッテリモジュールの端側に前記冷却プレートを配置し、最も端に位置する前記冷却プレートの重ね配置方向の保持を付勢力で行う弾性体を設けた、
ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 In the vehicle battery cooling system according to claim 1 or 2,
The cooling plate is disposed on the end side of the battery module that is overlapped at the end, and an elastic body that performs holding in the stacking direction of the cooling plate that is positioned at the end by an urging force is provided.
A vehicle battery cooling system. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用バッテリ冷却システムにおいて、
前記バッテリモジュールの嵌合接続部分は、重ね配置方向の片側面に凹部を設け、反対側面に凸部を設け、複数のバッテリモジュールの重ね配置の際に前記凹部と前記凸部を係合させ、
前記凹部内に前記冷却プレートを収容する構造にした、
ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 The vehicle battery cooling system according to any one of claims 1 to 3,
The fitting connection portion of the battery module is provided with a concave portion on one side in the overlapping arrangement direction, a convex portion is provided on the opposite side surface, and the concave portion and the convex portion are engaged in the overlapping arrangement of a plurality of battery modules,
The cooling plate is accommodated in the recess.
A vehicle battery cooling system. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用バッテリ冷却システムにおいて、
前記冷却プレートは、冷媒の往路と復路を並列させて設け、
冷媒が往路から復路へ折り返して流れるように、片側の端部へ前記往路と前記復路を接続するように内部に冷媒を収容するタンク部を設け、
前記タンク部の内部に、往路から復路へ折り返す流れを形成する整流手段を設けた、
ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 In the vehicle battery cooling system according to any one of claims 1 to 4,
The cooling plate is provided in parallel with the refrigerant forward path and the return path,
In order for the refrigerant to flow from the forward path back to the return path, a tank portion for storing the refrigerant is provided in the inside so as to connect the forward path and the return path to one end.
Provided inside the tank portion is a rectifying means for forming a flow that turns back from the forward path to the return path.
A vehicle battery cooling system. 請求項４又は請求項５に記載の車両用バッテリ冷却システムにおいて、
前記バッテリモジュールの凹部の内周と凸部の外周に、嵌合接続の際に係合する係合部を設けた、
ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 The vehicle battery cooling system according to claim 4 or 5,
On the inner periphery of the concave portion of the battery module and the outer periphery of the convex portion, an engagement portion that is engaged at the time of fitting connection is provided
A vehicle battery cooling system. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用バッテリ冷却システムにおいて、
前記バッテリモジュール及び前記冷却プレートは、支持体上に複数配置されるようにし、
配置した前記バッテリモジュール及び前記冷却プレートを覆う蓋体を、前記支持体へ弾性体を介して取り付けるようにした、
ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 The vehicle battery cooling system according to any one of claims 1 to 6,
A plurality of the battery modules and the cooling plates are arranged on a support,
The lid that covers the battery module and the cooling plate arranged is attached to the support via an elastic body.
A vehicle battery cooling system.
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