JP2008311016A - Battery pack - Google Patents

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Noritaka Ikejiri
徳貴 池尻
Takashi Yamanaka
隆 山中
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack capable of being cooled more efficiently. <P>SOLUTION: Inside a cabinet of the battery pack 10, a battery module 12 formed by laminating cells 22, an intake chamber 16 to guide refrigerant to the battery module 12, an exhaust chamber 18 to guide the refrigerant exhausted from the battery module 12 to the outside of the cabinet, and an equipment box for housing electronic components related to driving of the battery module 12 therein or the like are housed. On the outside face of the exhaust chamber 18, as a ventilation part that allows peripheral air of terminals 24 protruding from the upper faces of the cells 22 and the peripheral air of the equipment box to be made to flow into the exhaust chamber 18, a plurality of through-holes 32 are formed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、筐体内部に、複数のセルを積層した電池モジュールを収容した電池パックに係り、特に、筐体に収容された電池モジュールの冷却に関する。   The present invention relates to a battery pack that houses a battery module in which a plurality of cells are stacked inside a housing, and more particularly, to cooling of a battery module housed in a housing.

近年、電動機を駆動源として用いる電気自動車や、他の駆動源と電動機とを併用するハイブリッド電気自動車が実用化されている。このような車両においては、電動機に電気エネルギーを供給するための電池が搭載されている。搭載される電池としては、例えば、繰り返し放充電が可能なニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。   In recent years, an electric vehicle using an electric motor as a drive source and a hybrid electric vehicle using a combination of another drive source and an electric motor have been put into practical use. In such a vehicle, a battery for supplying electric energy to the electric motor is mounted. As the battery to be mounted, for example, a secondary battery such as a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, or a lithium ion battery that can be repeatedly charged and discharged is used.

通常、二次電池は、電池セルを積層した電池モジュールとして構成される。そして、この電池モジュールとその他の構成部品（監視ユニットや駆動制御用の電子部品など）を一つの筐体に収容したものを電池パックと呼んでいる。ここで、電池モジュールは、内部での電気化学反応によって発熱し、その温度が上昇する。そして、この温度上昇に伴い電池モジュールが高温になると、その発熱効率が低下するため、従来から、電池モジュールを冷却するための構造が多数提案されている。   Usually, a secondary battery is comprised as a battery module which laminated | stacked the battery cell. A battery pack is a battery pack in which the battery module and other components (such as a monitoring unit and an electronic component for drive control) are accommodated in one housing. Here, the battery module generates heat due to an internal electrochemical reaction, and its temperature rises. And since a heat generation efficiency will fall if a battery module becomes high temperature with this temperature rise, conventionally many structures for cooling a battery module are proposed.

特開２００５−９４９２８号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-94928 特開２００５−７１６７４号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-71674 特開２００６−２９４３３６号公報JP 2006-294336 A

例えば、特許文献１，２には、筐体内部、換言すれば、電池モジュールの周囲に冷媒を送り込むことで、電池モジュールの冷却を図る構造が開示されている。ただし、この特許文献１，２では、電池モジュールの内部には冷媒を送り込んでいないため、電池モジュール内部を効率的に冷却することは困難であった。   For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a structure in which a battery module is cooled by sending a refrigerant into the inside of the casing, in other words, around the battery module. However, in Patent Documents 1 and 2, since the coolant is not sent into the battery module, it is difficult to efficiently cool the inside of the battery module.

一方、特許文献３には、電池モジュールの各セル間の冷媒通路に冷媒を送り込むことで電池モジュールの冷却を図る構造が開示されている。かかる構成によれば、電池モジュールの内部を効率的に冷却することができる。ただし、特許文献３では、電池モジュールから突出する端子や、電池モジュールとともに筐体に収容される構成部品の冷却については考慮されていない。その結果、端子や他の構成部品の周囲に熱気が溜まり、当該熱気が電池モジュールの周囲に回り込むことで電池の雰囲気温度が上昇しやすかった。そして、雰囲気温度の上昇により、電池の冷却効率が低下するという問題があった。つまり、これら従来技術では、電池パックを効率的に冷却することは困難であった。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a structure in which a battery module is cooled by sending a refrigerant into a refrigerant passage between cells of the battery module. According to this configuration, the inside of the battery module can be efficiently cooled. However, Patent Document 3 does not consider cooling of terminals protruding from the battery module or components housed in the casing together with the battery module. As a result, hot air was accumulated around the terminals and other components, and the ambient temperature of the battery was likely to rise due to the hot air flowing around the battery module. And there existed a problem that the cooling efficiency of a battery fell by the raise of atmospheric temperature. That is, with these conventional techniques, it is difficult to efficiently cool the battery pack.

そこで、本発明では、より効率的な冷却が可能な電池パックを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a battery pack capable of more efficient cooling.

本発明の電池パックは、筐体内部に、複数のセルを積層した電池モジュールを収容した電池パックであって、電池モジュールの一側面に沿って配置され、筐体外部から供給される冷媒を電池モジュールに導く吸気チャンバと、電池モジュールを挟んで吸気ダクトの反対側に配置され、電池モジュールから排出された冷媒を筐体外部に導く排気チャンバと、を備え、前記吸気チャンバおよび排気チャンバの少なくとも一方は、少なくとも電池モジュール表面から突出する端子の周辺空気のチャンバ内への流入出を許容する通気部を備えることを特徴とする。   The battery pack of the present invention is a battery pack in which a battery module in which a plurality of cells are stacked is accommodated in a housing, and is disposed along one side surface of the battery module to supply a refrigerant supplied from the outside of the housing. An intake chamber that leads to the module, and an exhaust chamber that is disposed on the opposite side of the intake duct across the battery module and guides the refrigerant discharged from the battery module to the outside of the housing, and includes at least one of the intake chamber and the exhaust chamber Is provided with a ventilation part that allows at least air flowing into and out of the chamber around the terminal protruding from the battery module surface.

上記電池パックにおいて、吸気チャンバの前方に設置された吐出型ファンにより、冷媒が吸気チャンバ内に送り込まれる場合、前記通気部は、吸気チャンバに形成されることが望ましい。また、上記電池パックにおいて、排気チャンバの前方に設置された吸込型ファンにより、冷媒が排気チャンバから筐体外部に吸い出される場合、前記通気部は、排気チャンバに形成されることが望ましい。   In the battery pack, when the refrigerant is sent into the intake chamber by a discharge type fan installed in front of the intake chamber, it is preferable that the ventilation portion is formed in the intake chamber. In the battery pack, when the refrigerant is sucked out of the housing from the exhaust chamber by a suction fan installed in front of the exhaust chamber, the vent is preferably formed in the exhaust chamber.

他の好適な態様では、前記通気部は、チャンバの外側面のうち端子近傍位置に形成された貫通孔を含む。この場合、さらに、電池パックは、電池モジュールとともに筐体に収容され、電池モジュールの駆動制御に関わる複数の電子部品を備え、前記通気部は、さらに、チャンバの外側面のうち前記複数の電子部品近傍位置に形成された貫通孔を含むことが望ましい。   In another preferred aspect, the vent includes a through hole formed in the vicinity of the terminal on the outer surface of the chamber. In this case, the battery pack is further housed in a casing together with the battery module, and includes a plurality of electronic components related to drive control of the battery module, and the ventilation portion further includes the plurality of electronic components on the outer surface of the chamber. It is desirable to include a through hole formed in the vicinity.

他の好適な態様では、前記通気部は、チャンバと電池モジュール側面との間に形成された間隙を含む。   In another preferred embodiment, the vent includes a gap formed between the chamber and the battery module side surface.

本発明によれば、前記吸気チャンバおよび排気チャンバの少なくとも一方は、少なくとも電池モジュール表面から突出する端子の周辺空気のチャンバ内への流入出を許容する通気部を備えるため、端子等の周辺における熱気の滞留が防止される。そして、その結果、電池モジュールの雰囲気温度の上昇が抑えられ、より効率的な冷却が可能となる。   According to the present invention, at least one of the intake chamber and the exhaust chamber is provided with a ventilation portion that allows at least air flowing into the chamber around the terminal protruding from the surface of the battery module. Is prevented from staying. As a result, an increase in the ambient temperature of the battery module is suppressed, and more efficient cooling is possible.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である電池パック１０の概略斜視図であり、図２は、電池モジュール１２周辺の分解斜視図である。また、図３は、電池モジュール１２にチャンバ１６，１８を組み付けた際の概略斜視図であり、図４は、電池モジュールの概略断面図である。この図３，４において、太線で示した矢印は、空気の流れを示している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view of a battery pack 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the periphery of a battery module 12. FIG. 3 is a schematic perspective view when the chambers 16 and 18 are assembled to the battery module 12, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the battery module. In FIGS. 3 and 4, arrows indicated by thick lines indicate the flow of air.

電池パック１０の筐体１４の内部には、多数のセル２２を積層して構成される電池モジュール１２、当該電池モジュール１２に冷媒を導く吸気チャンバ１６、電池モジュール１２から排出された冷媒を外部に導く排気チャンバ１８、および、電池モジュール１２の駆動制御に関わる各種電子部品を収容した機器ボックス２０が収容される。   Inside the casing 14 of the battery pack 10, a battery module 12 configured by stacking a large number of cells 22, an intake chamber 16 that guides the refrigerant to the battery module 12, and refrigerant discharged from the battery module 12 to the outside An exhaust chamber 18 that leads and an equipment box 20 that houses various electronic components related to drive control of the battery module 12 are housed.

電池モジュール１２は、多数のセル２２を積層したものの両端を樹脂からなるエンドプレート２８で挟持して構成される。各セル２２の上面からは端子２４が突出形成されており、この端子２４は導電性材料からなるバスバー（図示せず）で隣接する他の端子２４に電気的に接続される。この電池モジュール１２に燃料ガスおよび酸素ガスが供給されて電気化学反応が生じることで電力が生成される。この電力生成の過程で、各セル２２は熱を発生し、この熱により電池モジュール１２の温度が上昇する。電池モジュール１２の温度が過度に上昇すると、電力生成の効率が低下するという問題がある。この問題を解決するために、各セル２２の間に形成された冷媒路２６に冷媒（車両内の空気など）を供給するようになっている。冷媒路２６は、セル２２の間に形成されており、その入口および出口が、電池モジュール１２の側面に露出している。   The battery module 12 is configured by sandwiching a large number of cells 22 and sandwiching both ends with an end plate 28 made of resin. A terminal 24 protrudes from the upper surface of each cell 22, and this terminal 24 is electrically connected to another adjacent terminal 24 by a bus bar (not shown) made of a conductive material. Electric power is generated by supplying fuel gas and oxygen gas to the battery module 12 and causing an electrochemical reaction. In the process of power generation, each cell 22 generates heat, and the temperature of the battery module 12 rises due to this heat. When the temperature of the battery module 12 rises excessively, there is a problem that the efficiency of power generation decreases. In order to solve this problem, a refrigerant (air in the vehicle or the like) is supplied to a refrigerant path 26 formed between the cells 22. The refrigerant path 26 is formed between the cells 22, and its inlet and outlet are exposed on the side surface of the battery module 12.

電池モジュール１２の両側には、この冷媒路２６に冷媒を導くための吸気チャンバ１６、および、冷媒路２６から排出される冷媒（電池モジュール１２との熱交換により熱を帯びた排気）を外部に導く排気チャンバ１８が配されている。吸気チャンバ１６は、電池モジュール１２の一側面、具体的には、電池モジュール１２のうち冷媒路２６の入口が露出形成された面に沿って配置される略管体である。この吸気チャンバ１６の一方の端部は、筐体１４の外部に露出しており、冷媒として機能する筐体外部の空気を取り込むことができるようになっている。また、吸気チャンバ１６のうち、電池モジュール１２に対向する面には大きな開口３０が形成されており、断面略コ字形状となっている。この吸気チャンバ１６の側面に形成された開口３０を通じて、吸気チャンバ１６に取り込まれた冷媒が、冷媒路２６へと流れ込むようになっている。なお、このとき、冷媒の漏れを防止するために、吸気チャンバ１６は、電池モジュール１２の側面に密着配置される。   On both sides of the battery module 12, an intake chamber 16 for guiding the refrigerant to the refrigerant path 26, and a refrigerant discharged from the refrigerant path 26 (exhaust heated by heat exchange with the battery module 12) to the outside. A leading exhaust chamber 18 is arranged. The intake chamber 16 is a substantially tubular body arranged along one side of the battery module 12, specifically, the surface of the battery module 12 where the inlet of the refrigerant path 26 is exposed. One end of the intake chamber 16 is exposed to the outside of the casing 14 so that air outside the casing that functions as a refrigerant can be taken in. In addition, a large opening 30 is formed in the surface of the intake chamber 16 facing the battery module 12 and has a substantially U-shaped cross section. The refrigerant taken into the intake chamber 16 flows into the refrigerant path 26 through the opening 30 formed on the side surface of the intake chamber 16. At this time, the intake chamber 16 is disposed in close contact with the side surface of the battery module 12 in order to prevent leakage of the refrigerant.

排気チャンバ１８は、電池モジュール１２を挟んで吸気チャンバ１６の反対側の側面に密着配置される略管体で、その形状や大きさは、吸気チャンバ１６とほぼ同様である。すなわち、排気チャンバ１８も、その一方の端部が、筐体１４の外部に露出しており、電池モジュールから排出された冷媒（電池モジュールとの間で熱交換された後に排出される排気）を筐体外部に排出できるようになっている。また、排気チャンバ１８のうち、電池モジュール１２に対向する面には大きな開口３０が形成されており、この開口３０を通じて、冷媒路２６の出口から排出された冷媒が排気チャンバ１８に流れ込むようになっている。   The exhaust chamber 18 is a substantially tubular body closely disposed on the opposite side surface of the intake chamber 16 with the battery module 12 interposed therebetween, and the shape and size thereof are substantially the same as those of the intake chamber 16. That is, one end of the exhaust chamber 18 is also exposed to the outside of the casing 14, and the refrigerant discharged from the battery module (exhaust discharged after heat exchange with the battery module) is discharged. It can be discharged outside the housing. In addition, a large opening 30 is formed in the surface of the exhaust chamber 18 facing the battery module 12, and the refrigerant discharged from the outlet of the refrigerant path 26 flows into the exhaust chamber 18 through the opening 30. ing.

排気チャンバ１８の一部である一方の端部には、吸気チャンバ１６から排気チャンバ１８への冷媒の流れを強制的に形成する冷却ファン（図示せず）が設けられている。冷却ファンは、排気チャンバ１８の下流側の端部において排気チャンバ１８に連通して配置されるファンで、排気チャンバ１８から外側に向かう空気流れを強制的に生成する吸込型のファンである。この冷却ファンが駆動されることにより、排気チャンバ１８内の冷媒が強制的に、筐体１４の外部に放出される。そして、この排気動作により排気チャンバ１８の内圧が低下することにより、吸気チャンバ１６から電池モジュール１２へ、電池モジュール１２から排気チャンバ１８への冷媒の流れが生成される。   A cooling fan (not shown) that forcibly forms a refrigerant flow from the intake chamber 16 to the exhaust chamber 18 is provided at one end that is a part of the exhaust chamber 18. The cooling fan is a fan that is disposed at the downstream end of the exhaust chamber 18 so as to communicate with the exhaust chamber 18, and is a suction type fan that forcibly generates an air flow outward from the exhaust chamber 18. By driving the cooling fan, the refrigerant in the exhaust chamber 18 is forcibly discharged to the outside of the housing 14. The exhaust operation reduces the internal pressure of the exhaust chamber 18 to generate a refrigerant flow from the intake chamber 16 to the battery module 12 and from the battery module 12 to the exhaust chamber 18.

ところで、図３等から明らかなとおり、本実施形態の排気チャンバ１８は、吸気チャンバ１６と異なり、その外側面には、複数の貫通孔３２が形成されている。この貫通孔３２は、後述するように、端子２４周辺および機器ボックス２０周辺空気の排気チャンバ１８への流入を許容する通気部として機能するが、この通気部の具体的な作用等については後に詳説する。   Incidentally, as is apparent from FIG. 3 and the like, the exhaust chamber 18 of the present embodiment is different from the intake chamber 16, and a plurality of through holes 32 are formed on the outer surface thereof. As will be described later, the through-hole 32 functions as a ventilation portion that allows the air around the terminal 24 and the equipment box 20 to flow into the exhaust chamber 18. The specific operation and the like of the ventilation portion will be described in detail later. To do.

電池モジュール１２の背後には、機器ボックス２０が配置される。機器ボックス２０は、電池モジュール１２の駆動制御に関わる複数の電子部品、例えば、セル２２の監視ユニットや、リレー、サービスプラグなどを収容した箱状態であり、電池モジュール１２とともに、筐体１４に収容される。   An equipment box 20 is disposed behind the battery module 12. The device box 20 is in a box state in which a plurality of electronic components related to drive control of the battery module 12, for example, a monitoring unit of the cell 22, a relay, a service plug, and the like are housed. Is done.

ここで、既述したとおり、電池モジュール１２は、内部での電気化学反応によって発熱する。この発熱による電池モジュール１２の温度上昇を防止するために、従来から、セル２２の間に形成された冷媒路２６に冷媒を供給している。この冷媒供給により、電池モジュール１２内部の温度上昇は防止される。しかし、電池モジュール１２が駆動された場合、電池モジュール１２内部だけでなく、電池モジュール１２の上面から突出する端子２４や、電池モジュール１２の背後に設置された機器ボックス２０からも熱が生じるが、冷媒路２６に供給された冷媒では、この端子２４周辺や、機器ボックス２０周辺を十分に冷却することはできない。そのため、従来の電池パック１０の構造では、端子２４や機器ボックス２０から生じた熱が筐体１４の内部に滞留しがちであった。   Here, as described above, the battery module 12 generates heat due to an internal electrochemical reaction. In order to prevent the temperature rise of the battery module 12 due to this heat generation, conventionally, the refrigerant is supplied to the refrigerant path 26 formed between the cells 22. This refrigerant supply prevents the temperature inside the battery module 12 from rising. However, when the battery module 12 is driven, heat is generated not only from the inside of the battery module 12 but also from the terminal 24 protruding from the upper surface of the battery module 12 and the equipment box 20 installed behind the battery module 12. The refrigerant supplied to the refrigerant path 26 cannot sufficiently cool the periphery of the terminal 24 and the periphery of the equipment box 20. Therefore, in the structure of the conventional battery pack 10, the heat generated from the terminals 24 and the equipment box 20 tends to stay in the housing 14.

端子２４等から生じた熱が筐体１４内部に滞留すると、電池モジュール１２の雰囲気温度が上昇することになり、電池モジュール１２の冷却効率が低下するという問題がある。また、電池パック１０が車両前側に位置するエンジンルーム内に設置されている場合、電池パック１０全体の温度が上昇することで、エンジンルームと繋がっているインパネ内の電子機器部品（例えば、ナビゲーション装置やオーディオ機器など）、および、車室内にも熱が伝達されるという問題もあった。   When the heat generated from the terminals 24 and the like stays in the housing 14, the ambient temperature of the battery module 12 rises, and there is a problem that the cooling efficiency of the battery module 12 decreases. In addition, when the battery pack 10 is installed in the engine room located on the front side of the vehicle, the temperature of the battery pack 10 as a whole rises, so that electronic device components in the instrument panel connected to the engine room (for example, a navigation device) And audio equipment), and heat is also transmitted to the passenger compartment.

そこで、本実施形態では、端子２４等の周辺も冷却するべく、排気チャンバ１８の構成を特殊なものとしている。すなわち、本実施形態の排気チャンバ１８は、その外側面（電池モジュール１２によって隠れない面）に、複数の貫通孔３２が形成されている。この複数の貫通孔３２は、端子２４や機器ボックス２０の周辺空気の排気チャンバ１８内への流入出を許容する通気部として機能する。   Therefore, in the present embodiment, the configuration of the exhaust chamber 18 is special to cool the periphery of the terminal 24 and the like. That is, the exhaust chamber 18 of the present embodiment has a plurality of through holes 32 formed on the outer side surface (the surface that is not hidden by the battery module 12). The plurality of through holes 32 function as ventilation portions that allow the ambient air around the terminals 24 and the equipment box 20 to flow into and out of the exhaust chamber 18.

貫通孔３２は、図３に図示するとおり、排気チャンバ１８の外側面のうち上端近傍、換言すれば、電池モジュール１２の上面から突出する端子２４に近い位置に、複数形成されている。また、排気チャンバ１８の外側面のうち後端近傍、換言すれば、電池モジュール１２の背後に設置された機器ボックス２０に近い位置にも複数の貫通孔３２が形成されている。   As shown in FIG. 3, a plurality of through holes 32 are formed in the vicinity of the upper end of the outer surface of the exhaust chamber 18, in other words, at a position close to the terminal 24 protruding from the upper surface of the battery module 12. A plurality of through holes 32 are also formed in the vicinity of the rear end of the outer surface of the exhaust chamber 18, in other words, at a position close to the device box 20 installed behind the battery module 12.

かかる貫通孔３２を形成することで、端子２４周辺、および、機器ボックス２０周辺に滞留する熱を帯びた空気が、排気チャンバ１８に流れ込む。すなわち、排気チャンバ１８の前方には、排気チャンバ１８内の空気を吸い込む冷却ファンが設置されており、当該冷却ファンの駆動に伴い、排気チャンバ１８の内圧は低くなる。排気チャンバ１８の内圧が筐体１４の内圧（端子周辺および機器ボックス周辺の内圧）より低くなることで、端子２４および機器ボックス２０の周辺空気が貫通孔３２を通じて、排気チャンバ１８内に吸い込まれることになる。その結果、筐体１４パックの内部の熱気の滞留が防止され、電池モジュール１２の雰囲気温度の上昇や、インパネ等への熱伝達が抑えられる。   By forming such a through hole 32, heat-generated air staying around the terminal 24 and around the equipment box 20 flows into the exhaust chamber 18. That is, a cooling fan that sucks air in the exhaust chamber 18 is installed in front of the exhaust chamber 18, and the internal pressure of the exhaust chamber 18 decreases as the cooling fan is driven. When the internal pressure of the exhaust chamber 18 becomes lower than the internal pressure of the housing 14 (internal pressure around the terminal and the equipment box), the air around the terminal 24 and the equipment box 20 is sucked into the exhaust chamber 18 through the through hole 32. become. As a result, accumulation of hot air inside the housing 14 pack is prevented, and an increase in the ambient temperature of the battery module 12 and heat transfer to the instrument panel or the like are suppressed.

ところで、上記説明で明らかなとおり、本実施形態では、排気チャンバ１８にのみ貫通孔３２を形成し、吸気チャンバ１６には貫通孔３２を形成していない。これは、冷却ファンが排気チャンバ１８の後方にのみ設置されているためである。すなわち、冷却ファンが排気チャンバ１８の前方にのみ設置された場合、当該冷却ファンの吸気能力にもよるが、排気チャンバ１８の内外圧力差は大きくなるが、吸気チャンバ１６の内外圧力差は小さくなりがちである。内外圧力差が小さい吸気チャンバ１６に、貫通孔３２を形成すると、内外圧力差がより一層小さくなり、吸気チャンバ１６から電池モジュール１２に流れる空気流れが形成されず、冷媒を電池モジュール１２に十分供給できない場合がある。したがって、本実施形態では、前方に冷却ファンが設置された排気チャンバ１８にのみ貫通孔３２を設けている。これにより、電池モジュール１２への冷媒供給を可能としつつも、電池モジュール１２の雰囲気温度上昇等を抑えられる。   Incidentally, as is apparent from the above description, in the present embodiment, the through hole 32 is formed only in the exhaust chamber 18, and the through hole 32 is not formed in the intake chamber 16. This is because the cooling fan is installed only behind the exhaust chamber 18. That is, when the cooling fan is installed only in front of the exhaust chamber 18, the internal / external pressure difference of the exhaust chamber 18 becomes large but the internal / external pressure difference of the intake chamber 16 becomes small depending on the intake capacity of the cooling fan. Tend to. When the through hole 32 is formed in the intake chamber 16 having a small internal / external pressure difference, the internal / external pressure difference is further reduced, and an air flow flowing from the intake chamber 16 to the battery module 12 is not formed, so that sufficient refrigerant is supplied to the battery module 12. There are cases where it is not possible. Therefore, in the present embodiment, the through hole 32 is provided only in the exhaust chamber 18 in which a cooling fan is installed in front. Thereby, while the refrigerant | coolant supply to the battery module 12 is enabled, the atmospheric temperature rise of the battery module 12, etc. are suppressed.

なお、排気チャンバ１８の下流端に冷却ファン（吸込型ファン）を設ける代わりに、吸気チャンバ１６の上流端に冷却ファンを設ける場合もある。この場合における冷却ファンとは、外部空気（冷媒）を吸気チャンバ１６に送り込む吐出型ファンである。かかる吐出型ファンのみが設置されている場合には、吸気チャンバ１６の外側面にのみ貫通孔３２を形成することが望ましい。   Instead of providing a cooling fan (suction fan) at the downstream end of the exhaust chamber 18, a cooling fan may be provided at the upstream end of the intake chamber 16. The cooling fan in this case is a discharge type fan that sends external air (refrigerant) into the intake chamber 16. When only such a discharge type fan is installed, it is desirable to form the through hole 32 only on the outer surface of the intake chamber 16.

図５は、冷却ファンとして吐出型ファンのみが設置されている場合における空気流れを示す概略図である。吸気チャンバ１６の前方にのみ冷却ファン（吐出型ファン）が設置されている場合は、吸気チャンバ１６の内外圧力差が大きくなる。かかる内外圧力差の大きい吸気チャンバ１６の外側面に貫通孔３２を形成することで、当該吸気チャンバ１６に供給された冷媒の一部を電池モジュール１２に導きつつ、当該冷媒の一部を貫通孔３２を通じて、端子２４や機器ボックス２０の周辺に送り出すことができる。そして、この吸気チャンバ１６から送り出された冷媒により、端子２４および機器ボックス２０周辺が冷却され、筐体１４の内部の温度上昇、ひいては、電池モジュール１２の雰囲気温度上昇が抑えられる。その結果、電池モジュール１２の冷却効率を向上させることができる。また、インパネ等への熱伝達も抑えることができる。   FIG. 5 is a schematic diagram showing an air flow when only a discharge type fan is installed as a cooling fan. When a cooling fan (discharge type fan) is installed only in front of the intake chamber 16, the pressure difference between the inside and outside of the intake chamber 16 increases. By forming a through hole 32 in the outer surface of the intake chamber 16 having a large internal / external pressure difference, a part of the refrigerant supplied to the intake chamber 16 is guided to the battery module 12 and a part of the refrigerant is passed through the through hole. It can be sent out to the periphery of the terminal 24 and the equipment box 20 through 32. Then, the periphery of the terminal 24 and the equipment box 20 is cooled by the refrigerant sent out from the intake chamber 16, and a rise in temperature inside the casing 14, and a rise in the ambient temperature of the battery module 12 are suppressed. As a result, the cooling efficiency of the battery module 12 can be improved. Further, heat transfer to the instrument panel or the like can be suppressed.

以上の説明から明らかな通り、冷却ファンによる空気流れ形成の影響を直接受けるチャンバにのみ貫通孔３２を形成することにより、電池モジュール１２への冷媒の流入出を可能にしつつ、端子２４や機器ボックス２０周辺の冷却を図ることができる。   As is clear from the above description, by forming the through hole 32 only in the chamber that is directly affected by the air flow formation by the cooling fan, it is possible to allow the refrigerant to flow into and out of the battery module 12, while the terminal 24 and the equipment box. Cooling around 20 can be achieved.

ただし、当然ながら、吸気能力が十分に高い冷却ファン、すなわち、排気チャンバ１８および吸気チャンバ１６のいずれか一方の前方に配置することで、排気チャンバ１８および吸気チャンバ１６のいずれにおいても、十分な大きさの内外圧力差を形成でき得る冷却ファンを用いるのであれば、排気チャンバ１８および吸気チャンバ１６の両方の外側面に貫通孔３２を形成してもよい。また、排気チャンバ１８の前方に吸込型ファンを、吸気チャンバ１６の前方に吐出型ファンを、それぞれ設けた場合には、排気チャンバ１８および吸気チャンバ１６のいずれにおいても、十分な大きさの内外圧力差を形成できることになる。この場合においても、排気チャンバ１８および吸気チャンバ１６の両方の外側面に貫通孔３２を形成してよい。   However, of course, a cooling fan having a sufficiently high intake capacity, that is, by disposing it in front of one of the exhaust chamber 18 and the intake chamber 16, can be sufficiently large in both the exhaust chamber 18 and the intake chamber 16. If a cooling fan capable of forming a pressure difference between the inside and the outside is used, the through holes 32 may be formed on the outer surfaces of both the exhaust chamber 18 and the intake chamber 16. Further, when a suction type fan is provided in front of the exhaust chamber 18 and a discharge type fan is provided in front of the intake chamber 16, a sufficiently large internal / external pressure in both the exhaust chamber 18 and the intake chamber 16. A difference can be formed. Even in this case, the through holes 32 may be formed on the outer surfaces of both the exhaust chamber 18 and the intake chamber 16.

また、上述した説明では、いずれも、チャンバの外側面に形成された複数の円形貫通孔３２を通気部としているが、端子等の周辺空気のチャンバ内への流入出を許容するのであれば、当然ながら、貫通孔のサイズや、形状、個数は、適宜、変更可能である。例えば、セル２２の配設方向に長尺な一つの長孔を通気部として用いてもよい。また、チャンバの外側面に形成された孔に限らず、他の構成で、通気部を構成してもよい。例えば、チャンバと電池モジュール１２との間に意図的に間隙を形成し、当該間隙を通気部としてもよい。   In the above description, each of the plurality of circular through-holes 32 formed on the outer surface of the chamber is used as a ventilation portion. However, if the peripheral air such as a terminal is allowed to flow into and out of the chamber, Of course, the size, shape, and number of through holes can be changed as appropriate. For example, a long hole that is long in the arrangement direction of the cells 22 may be used as the ventilation portion. Moreover, you may comprise a ventilation part not only with the hole formed in the outer surface of a chamber but with another structure. For example, a gap may be intentionally formed between the chamber and the battery module 12, and the gap may be used as a ventilation portion.

図６は、排気チャンバ１８と電池モジュール１２との間に意図的に間隙４０を形成し、当該間隙４０を通気部とした場合における空気の流れを示す図である。図６に図示するように、この場合、排気チャンバ１８を電池モジュール１２の側面に密着させるのではなく、排気チャンバ１８と電池モジュール１２側面との間に僅かな間隙４０が形成されるように配置する。その結果、排気チャンバ１８の側面に形成された開口３０と、端子２４や機器ボックス２０周辺の空間と、が連通されることになる。そして、この連通関係により、端子２４等の周辺空気が、低圧の排気チャンバ１８の内部に引き込まれることになる。その結果、端子２４や機器ボックス２０の周辺に滞留する熱が効率的に筐体１４の外部に放出されることになり、電池モジュール１２の雰囲気温度上昇を抑えることができる。また、インパネ等への熱伝達も低減できる。   FIG. 6 is a diagram showing the air flow when a gap 40 is intentionally formed between the exhaust chamber 18 and the battery module 12 and the gap 40 is used as a ventilation portion. As shown in FIG. 6, in this case, the exhaust chamber 18 is not closely attached to the side surface of the battery module 12, but is arranged so that a slight gap 40 is formed between the exhaust chamber 18 and the side surface of the battery module 12. To do. As a result, the opening 30 formed on the side surface of the exhaust chamber 18 communicates with the space around the terminal 24 and the equipment box 20. Due to this communication relationship, ambient air such as the terminal 24 is drawn into the low-pressure exhaust chamber 18. As a result, the heat staying around the terminal 24 and the device box 20 is efficiently released to the outside of the housing 14, and an increase in the ambient temperature of the battery module 12 can be suppressed. Also, heat transfer to the instrument panel or the like can be reduced.

なお、当然ながら、冷却ファンの風量や設置位置などに応じて、通気部として機能する間隙の大きさや、形成位置を適宜変更してもよい。例えば、吸気ファンの前方に冷却ファンとして吐出型ファンを設置する場合は、吸気チャンバ１６と電池モジュール１２との間に間隙を形成し、当該間隙を通気部として用いればよい。また、吸気チャンバおよび排気チャンバの両方の前方に冷却ファンを設置する場合などは、両チャンバ１６，１８と電池モジュール１２との間に通気部として機能する間隙を形成してもよい。   Needless to say, the size of the gap functioning as the ventilation portion and the formation position may be changed as appropriate according to the air volume of the cooling fan and the installation position. For example, when a discharge-type fan is installed as a cooling fan in front of the intake fan, a gap may be formed between the intake chamber 16 and the battery module 12 and the gap may be used as a ventilation portion. When a cooling fan is installed in front of both the intake chamber and the exhaust chamber, a gap that functions as a ventilation portion may be formed between the chambers 16 and 18 and the battery module 12.

本発明の実施形態である電池パックの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the battery pack which is embodiment of this invention. 電池モジュールおよびチャンバの概略分解斜視図である。It is a schematic exploded perspective view of a battery module and a chamber. 電池モジュールにチャンバを組み付けた際の概略斜視図である。It is a schematic perspective view at the time of assembling a chamber to a battery module. 電池モジュール周辺の概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view around a battery module. 他の例の電池モジュールの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the battery module of another example. 他の例の電池モジュールの概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the battery module of another example.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 電池パック、１２ 電池モジュール、１４ 筐体、１６ 吸気チャンバ、１８ 排気チャンバ、２０ 機器ボックス、２２ セル、２４ 端子、２６ 冷媒路、２８ エンドプレート、３０ 開口、３２ 貫通孔、４０ 間隙。   10 battery packs, 12 battery modules, 14 housings, 16 intake chambers, 18 exhaust chambers, 20 equipment boxes, 22 cells, 24 terminals, 26 refrigerant paths, 28 end plates, 30 openings, 32 through holes, 40 gaps.

Claims (6)

筐体内部に、複数のセルを積層した電池モジュールを収容した電池パックであって、
電池モジュールの一側面に沿って配置され、筐体外部から供給される冷媒を電池モジュールに導く吸気チャンバと、
電池モジュールを挟んで吸気ダクトの反対側に配置され、電池モジュールから排出された冷媒を筐体外部に導く排気チャンバと、
を備え、
前記吸気チャンバおよび排気チャンバの少なくとも一方は、少なくとも電池モジュール表面から突出する端子の周辺空気のチャンバ内への流入出を許容する通気部を備えることを特徴とする電池パック。 A battery pack containing a battery module in which a plurality of cells are stacked inside a housing,
An intake chamber that is disposed along one side surface of the battery module and guides the refrigerant supplied from the outside of the housing to the battery module;
An exhaust chamber disposed on the opposite side of the air intake duct across the battery module and guiding the refrigerant discharged from the battery module to the outside of the housing;
With
At least one of the intake chamber and the exhaust chamber is provided with a ventilation portion that allows at least the air surrounding the terminals protruding from the surface of the battery module to flow into and out of the chamber. 請求項１に記載の電池パックであって、
吸気チャンバに連通して設置された吐出型ファンにより、冷媒が吸気チャンバ内に送り込まれる場合、
前記通気部は、吸気チャンバに形成されることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 1,
When the refrigerant is sent into the intake chamber by a discharge fan installed in communication with the intake chamber,
The battery pack, wherein the ventilation portion is formed in an intake chamber. 請求項１または２に記載の電池パックであって、
排気チャンバに連通して設置された吸込型ファンにより、冷媒が排気チャンバから筐体外部に吸い出される場合、
前記通気部は、排気チャンバに形成されることを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 1 or 2,
When the refrigerant is sucked out of the housing from the exhaust chamber by the suction fan installed in communication with the exhaust chamber,
The battery pack, wherein the ventilation portion is formed in an exhaust chamber. 請求項１から３のいずれか１項に記載の電池パックであって、
前記通気部は、チャンバの外側面のうち端子近傍位置に形成された貫通孔を含むことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 3,
The battery pack according to claim 1, wherein the ventilation portion includes a through hole formed at a position near the terminal on the outer side surface of the chamber. 請求項４に記載の電池パックであって、さらに、
電池モジュールとともに筐体に収容され、電池モジュールの駆動制御に関わる複数の電子部品を備え、
前記通気部は、さらに、チャンバの外側面のうち前記複数の電子部品近傍位置に形成された貫通孔を含むことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 4, further comprising:
The battery module is housed in a casing, and includes a plurality of electronic components involved in battery module drive control,
The battery pack according to claim 1, wherein the ventilation portion further includes a through-hole formed at a position near the plurality of electronic components on the outer surface of the chamber. 請求項１から５のいずれか１項に記載の電池パックであって、
前記通気部は、チャンバと電池モジュール側面との間に形成された間隙を含むことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 5,
The battery pack, wherein the ventilation portion includes a gap formed between a chamber and a battery module side surface.
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