JP2020047557A - 電池パックの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電池パックにおける冷却ファンの設置領域の広さを抑えることのできる電池パックの冷却構造を提供する。【解決手段】電池パックの冷却構造は、積層配置された複数の電池モジュール４１の間の通気通路４４に冷却用の気体を供給する供給通路１３と、通気通路４４を通過した冷却用の気体が排出される排出通路１４と、供給通路１３に接続され、電池モジュール４１の辺に平行である回転軸を有するランナー２４を回転させて供給通路１３に冷却用の気体を送り込む供給ファン部２０Ｂと、排出通路１４に接続され、電池モジュール４１の辺に平行である回転軸を有するランナー２５を回転させて排出通路１４から冷却用の気体を排出する排出ファン部２０Ａと、供給ファン部２０Ｂと排出ファン部２０Ａとの少なくとも一方に隣接配置され、供給ファン部２０Ｂのランナー２４と排出ファン部２０Ａのランナー２５とを回転駆動するモータ２６とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、電池パックの冷却構造に関する。

周知のように、電気自動車やハイブリッド自動車では、動力源もしくは補助動力源として電動モータが用いられている。そして、この電動モータの電力源としては、複数の電池モジュールが電気的に接続された状態で収容されている電池パックが用いられる。

ところで、電池パックに収容される電池モジュールは充放電等に伴う温度上昇によりその性能が低下する。そこで、電池パックは、空冷等の冷却によって電池モジュールの温度上昇を抑制することで、電池パックとしての性能が維持されるようにしている。例えば、電池モジュールを冷却する電池パックの冷却構造の一例が特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の電池パックの冷却構造は、通電可能に接続された複数個の電池モジュールを一体にした組電池と、ケーシングに収容されたファンの回転によって組電池を冷却する流体を流動させる送風部材と、送風部材により流動される流体が流通する少なくとも２つの通路である第１通路および第２通路と、を備えている。各電池モジュールに設けられる電極端子部は、組電池において少なくとも２つのまとまりに区分されて配置された第１群の電極端子部と第２群の電極端子部とが組電池の表面から突出している。そして、第１群の電極端子部は第１通路に位置し、第２群の電極端子部は第２通路に位置している。

特許第５２３９７５９号

ところで、積層される複数の電池モジュールを冷却させる構造として、複数の電池モジュールを相対向させている側面の間に設けられている通気通路に冷却用の気体（流体）を流す構造がある。複数の電池モジュールに冷却用の気体を供給する冷却ファンは、通気通路へ供給する冷却用の気体の静圧を高めて通気量を確保すことができるように種類及び大きさが選択される。近年、電池パックの小型化や容量増大が検討されるなかで、電池パックにおける冷却ファンの設置領域の広さを抑制することが求められている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池パックにおける冷却ファンの設置領域の広さを抑えることのできる電池パックの冷却構造を提供することにある。

上記課題を解決する電池パックの冷却構造は、通気通路を設けて積層配置された複数の電池モジュールを有する組電池と、前記積層方向に延設されて前記通気通路に冷却用の気体を供給する供給通路と、前記組電池を挟んで前記供給通路に対をなして配置され、前記通気通路を通過した前記冷却用の気体が排出される排出通路と、前記供給通路の基端部に接続されるケーシング内に設けられ、前記供給通路に面する前記電池モジュールの辺に平行である回転軸を有するランナーを回転させて前記供給通路に前記冷却用の気体を送り込む供給ファン部と、前記排出通路の基端部に接続されるケーシング内に設けられ、前記排出通路に面する前記電池モジュールの辺に平行である回転軸を有するランナーを回転させて前記排出通路から前記冷却用の気体を排出する排出ファン部と、前記供給ファン部と前記排出ファン部との少なくとも一方に隣接配置され、前記供給ファン部のランナーと前記排出ファン部のランナーとを回転駆動するモータとを備える。

このような構成によれば、供給ファン部と、排出ファン部とが１つのモータで回転駆動される。供給通路、通気通路、及び排出通路で形成される冷却用の気体の流通通路は、供給通路の基端部の供給ファン部と、排出通路の基端部の排出ファン部とからなる２台のファンを備える。このため、供給通路及び排出通路の静圧、及び、流通通路の風量がそれぞれ高められるとともに、２台のファンが１つのモータで回転駆動されることからファンとモータとから構成される冷却ファンの電池パックにおける配置領域の広さを抑えることができる。

また、軸線方向に対するランナーの長さを、平行する電池モジュールの辺の長さに対応させることでランナーの軸径が小さくても風量、静圧を確保することができる。これによっても、ファンとモータとから構成される冷却ファンの電池パックにおける配置領域の広さを抑えることができる。

好ましい構成として、前記供給ファン部は、クロスフローファンであり、前記排出ファン部は、クロスフローファンである。
このような構成によれば、クロスフローファンは長い円筒状のランナーを有することから、幅を確保しつつ、厚みが抑えられる。また、供給通路、及び排出通路の幅方向に均一な流れを生じさせることができる。

なお、クロスフローファンは、ケーシングとランナーとの構造で気体の送り方向が定まるが、例えば、供給ファン部に対して、回転軸を中心にケーシングを１８０°回転させて排出ファン部とすれば、ランナーの回転方向が同一であっても、気体の送り方向を、それぞれ供給方向と排出方向とにすることができる。

好ましい構成として、前記モータは、前記供給ファン部と前記排出ファン部との間に配置され、前記供給ファン部と前記排出ファン部とをそれぞれギヤを介して回転駆動する。
このような構成によれば、供給ファン部や排出ファン部に近い位置にモータを配置することが容易である。

好ましい構成として、前記供給通路の基端部は、前記ランナーの前記回転軸の軸線方向に複数整列配置されており、前記ランナーは、前記複数整列配置される前記供給通路の基端部に渡って設けられている。

このような構成によれば、複数の供給通路の入口としての基端部に対して１つの供給ファン部を設けて、これを１つのモータで回転駆動させることができる。
好ましい構成として、前記排出通路の基端部は、前記ランナーの前記回転軸の軸線方向に複数整列配置されており、前記ランナーは、前記複数整列配置される前記排出通路の基端部に渡って設けられている。

このような構成によれば、複数の排出通路の出口としての基端部に対して１つの排出ファン部を設けて、これを１つのモータで回転駆動させることができる。
好ましい構成として、前記ランナーは、複数の短手ランナーの回転軸がそれぞれ前記軸線方向に連結部材を介して連結される。

このような構成によれば、短手ランナーの長さよりも、複数整列配置される供給通路の基端部や排出通路の基端部の長さが長かったとしても、複数の短手ランナーを接続することで適切な長さのランナーを構成することができる。例えば、複数の組電池に対して供給ファン部や排出ファン部を設けることが容易になる。

好ましい構成として、複数の前記組電池が配置され、前記複数の組電池は、それらの前記供給通路の基端部及び前記排出通路の基端部が前記回転軸の軸線方向に整列するように配置され、前記ランナーは、複数の前記組電池に渡って設けられている。

このような構成によれば、複数の組電池を有する電池パックに供給ファン部及び排出ファン部を設けることができる。
好ましい構成として、前記組電池は、複数の前記電池モジュールの前記積層方向の一方の端部に設けられるエンドプレートを備え、前記供給ファン部、前記排出ファン部、及び前記モータは、前記エンドプレートに取り付けられている。

このような構成によれば、組電池のエンドプレートに供給ファン部、排出ファン部、及びモータが取り付けられることから、電池パックに冷却ファンを設置することが容易である。

本発明によれば、電池パックにおける冷却ファンの設置領域の広さを抑えることができる。

電池パックの冷却構造の一実施形態における電池パックを示す斜視図。 同実施形態における複数の組電池と冷却ファンとを示す斜視図。 同実施形態における図１の３−３切断線における電池パックの断面図。 同実施形態における図２の４−４切断線における冷却ファンの断面図。 同実施形態における冷却ファンの回転の伝達の一例を説明する説明図。 同実施形態における冷却ファンの回転の伝達の他例を説明する説明図。 電池パックの冷却構造の他の実施形態における冷却ファンの断面図。 電池パックの冷却構造のその他の実施形態における冷却ファンの断面図。

図１〜図６に従って、電池パックの冷却構造の一実施形態について説明する。電池パック１は、電気自動車もしくはハイブリッド自動車等の車両に搭載され、電動モータ等に電力を供給する。

図１に示すように、電池パック１は、外形が直方体形状の外部カバー１０を有している。外部カバー１０は、フランジ部１０Ｆで分割される第１カバー１０Ａと第２カバー１０Ｂとの組み合わせで構成されており、第１カバー１０Ａと第２カバー１０Ｂとで区画された内部空間を有している。第１カバー１０Ａは、容器形状を有しており、該容器形状の開口部にフランジ１０ＦＡを有する。第２カバー１０Ｂは、容器形状を有しており、該容器形状の開口部にフランジ１０ＦＢを有する。フランジ部１０Ｆは、第１カバー１０Ａのフランジ１０ＦＡと、第２カバー１０Ｂのフランジ１０ＦＢとが向かい合わせに当接された部分である。電池パック１は、外部カバー１０のフランジ部１０Ｆを介して車両に固定される。

電池パック１は、外部カバー１０の短手側面のうちの一側面に排気口１７と給気口１１とがフランジ部１０Ｆを挟んで設けられている。排気口１７は、外部カバー１０の一側面に対応する第１カバー１０Ａの側面に設けられていて、フランジ部１０Ｆの延設方向に沿う長方形状の貫通孔である。給気口１１は、外部カバー１０の一側面に対応する第２カバー１０Ｂの側面に設けられていて、フランジ部１０Ｆの延設方向に沿う長方形状の貫通孔である。電池パック１は、排気口１７と給気口１１とを同じ側面に設けているので、電池パック１に給気や排気を誘導するダクトスペースを小型化することができる。

図２に示すように、電池パック１の外部カバー１０の内部空間には、冷却ファン２０及び２つの組電池４０が収容されている。各組電池４０は、長方体形状の外形を有している。２つの組電池４０は、それらの長手方向が平行になるとともに、長手方向の端部である各端側面が同一面内に含まれるように平行に配置されている。

冷却ファン２０は、２つの組電池４０の端側面に対向配置されている。また、冷却ファン２０は、組電池４０の一面に設けられた供給通路１３の基端部１３ａと排出通路１４の基端部１４ａとに対向配置されている。供給通路１３は、組電池４０の長手方向に沿う一側面のうちの下面に設けられている。排出通路１４は、組電池４０の長手方向に沿う一側面のうちの上面に設けられている。供給通路１３は、長手方向の端部のうちの一方に基端部１３ａを備えている。排出通路１４は、長手方向の端部のうちの一方に基端部１４ａを備えている。供給通路１３の基端部１３ａと、排出通路１４の基端部１４ａと、２つの組電池４０の端側面とは、同一方向に設けられている。

冷却ファン２０は、組電池４０を冷却させるための冷却用の気体を給気口２１から取り込んで組電池４０の供給通路１３に供給する。また、冷却ファン２０は、組電池４０を冷却した冷却用の気体を組電池４０の排出通路１４から取り込んで排気口２７から排気する。電池パック１内においても、冷却ファン２０と供給通路１３や排出通路１４との間に複雑なダクト配置が不要であるため、電池パック１を小型化することができる。

冷却ファン２０は、冷却用の気体を組電池４０に供給する供給ファン部２０Ｂと、冷却用の気体を組電池４０から排出する排出ファン部２０Ａと、供給ファン部２０Ｂと排出ファン部２０Ａとを駆動させる駆動部２０Ｃとを備えている。

供給ファン部２０Ｂは、冷却用の気体を給気口２１から給気して供給通路１３に供給するために回動するランナー２４と、ランナー２４の周囲に配置されて気体の流れを規定するケーシング２２とを備えている。供給ファン部２０Ｂは、いわゆるクロスフローファンであり、気体が給気口２１から供給通路１３の方向に流れるように、ランナー２４のブレード形状、及び、ケーシング２２の形状が規定されている。

排出ファン部２０Ａは、排出通路１４から取り込んだ冷却用の気体を排気口２７から排出させるために回動するランナー２５と、ランナー２５の周囲に配置されて気体の流れを規定するケーシング２３とを備えている。排出ファン部２０Ａは、いわゆるクロスフローファンであり、気体が排出通路１４から排気口２７の方向に流れるように、ランナー２５のブレード形状、及び、ケーシング２３の形状が規定されている。

駆動部２０Ｃは、各ランナー２４，２５を回転させる回転駆動源としてのモータ２６を備えている。
冷却ファン２０は、モータ２６の回転数制御により供給する気体流量や静圧が調整される。冷却ファン２０は、組電池４０に取り付けられた温度センサ（図示略）から取得する温度が規定の温度以下になるように各ランナー２４，２５の回転数を調整する。例えば、冷却ファン２０は、検出された温度が規定値以下であればモータ２６の回転数を定常数に調整し、検出された温度が規定値より高ければモータ２６の回転数を定常数よりも高い高回転数に調整する。これにより、組電池４０の温度が適切な温度以下に維持される。

図３に示すように、組電池４０は、複数の電池モジュール４１が図中左右方向である厚み方向に当接するように積層されている。電池モジュール４１は、ニッケル水素二次電池であり、外形が直方体形状の密閉式電池である。組電池４０は、複数の電池モジュール４１の積層される方向（以下、積層方向）に沿って整列する電池モジュール４１の両端がエンドプレート４２に挟み込まれている。２つのエンドプレート４２は、積層方向を長手方向とする複数のロッド（図示略）によって締結されている。よって、組電池４０は、２つのエンドプレート４２の間に複数の電池モジュール４１が積層方向において締め付け固定されている。

複数の電池モジュール４１は、各電池モジュール４１の長手方向表面を積層方向に向けており、隣接する他の電池モジュール４１の長手方向表面と相対向している。電池モジュール４１は、長手方向表面に凹凸等を有し、２つの電池モジュール４１が長手方向表面を向けて相互に向かい合ったとき、向かい合う長手方向表面との間に冷却用の気体が流通可能な通気通路４４が設けられる。

通気通路４４は、冷却用の気体を供給通路１３から排出通路１４に向けて流し、通路両側の電池モジュール４１の長手方向表面から放出される熱を吸収させることで、電池モジュール４１を放熱させて、電池モジュール４１を冷却する。

図３に示すように、電池パック１において、組電池４０の下面には供給通路１３が設けられ、組電池４０の上面には排出通路１４が設けられている。
供給通路１３と排出通路１４とは、組電池４０を上下方向に挟んで対として設けられている。

供給通路１３は、組電池４０の下面を覆う樹脂製のダクトである。供給通路１３は、基端部１３ａが気体の供給可能に供給ファン部２０Ｂに接続され、基端部１３ａとは反対側の先端部１３ｂが封止されている。供給通路１３は、基端部１３ａから供給される冷却用の空気を各電池モジュール４１の積層方向に流通させるとともに、供給通路１３に直交する方向に延びる各通気通路４４へ分配する。給気ＡＲ１０は、供給ファン部２０Ｂから基端部１３ａを介して供給通路１３に気体ＡＲ１１として供給されて、供給通路１３の内部を積層方向に流れる気体ＡＲ１２となり、供給通路１３に連通する組電池４０の通気通路４４に流れ込む気体ＡＲ１３となる。

排出通路１４は、組電池４０の上面を覆う樹脂製のダクトである。排出通路１４は、基端部１４ａが気体を排出可能に排出ファン部２０Ａに接続され、基端部１４ａとは反対側の先端部１４ｂが封止されている。排出通路１４は、各通気通路４４から集めた冷却用の空気を積層方向に流通させ、積層方向の基端部１４ａから排出させる。排出通路１４を下から上に通過した気体ＡＲ１３は、排出通路１４に連通する組電池４０の排出通路１４に流れ込んで積層方向に流れる気体ＡＲ１４となり、排出通路１４から基端部１４ａを介して排出ファン部２０Ａに流れ込む気体ＡＲ１５となってから、排出ファン部２０Ａからの排気ＡＲ１６となる。

図３〜図６を参照して、冷却ファン２０について説明する。
図３に示すように、冷却ファン２０は、組電池４０の長手方向（積層方向）の端部のうちの一方に設けられているエンドプレート４２に隣接配置されている。詳述すると、冷却ファン２０は、エンドプレート４２に固定されている。供給ファン部２０Ｂは、供給通路１３の基端部１３ａに位置合わせされるとともに連通されており、排出ファン部２０Ａは、排出通路１４の基端部１４ａに位置合わせされるとともに連通されており、供給ファン部２０Ｂと排出ファン部２０Ａとの間に駆動部２０Ｃ（モータ２６）が隣接配置されている。

また、回転駆動するモータ２６やランナー２４，２５を有する冷却ファン２０が、電池パック１のなかでも剛性の高いエンドプレート４２に固定されることで、冷却ファン２０の振動に起因して電池パック１に生じる振動等の発生が抑制されるようになる。

供給ファン部２０Ｂ及び排出ファン部２０Ａは、クロスフローファンである。供給ファン部２０Ｂを例に説明すると、ランナー２５は、ランナー内を通り抜ける貫流を発生させる長い円筒状を有しており、軸方向からの気体の流入がないため直径を小さくすることができる。よって、本実施形態の冷却ファン２０は、給気方向と排気方向とが９０度異なるシロッコファン等に比べて、電池パック１を小型化することができる。

また、ランナー２５は、円周に沿って回転軸に直交等、交差する方向に気体を吐き出すため、軸方向長さの略全域で交差する方向に均一な送風量が得られる。つまり、本実施形態の冷却ファン２０は、排気口が狭められているシロッコファン等の排気を幅広い供給通路１３に供給するためのダクトを必要とする構造に比べて、電池パック１を小型化することができる。

排出ファン部２０Ａについても、供給ファン部２０Ｂの例と同様である。
駆動部２０Ｃは、供給ファン部２０Ｂ及び排出ファン部２０Ａとの間の空間であって、他の用途に利用することが難しい空間に配置されている。このことから、モータ２６の長さをランナー２５の回転軸方向の長さまで伸ばすことが可能である。一般に、モータは、回転軸に対する周方向の大きさの拡大によって出力を増大させることができるが、外周径を維持しつつ、回転軸方向の長さを伸ばすことにより出力を増大させることもできる。よって、駆動部２０Ｃは、回転軸方向の長さを調整可能な位置に配置されることで、モータ２６の出力容量の選定にかかる自由度を向上させることができる。また、駆動部２０Ｃが、供給ファン部２０Ｂ及び排出ファン部２０Ａとの間の空間であって、他の用途に利用することが難しい空間に配置されることで、電池パック１における設置領域の広さが抑えられる。

本実施形態では、供給ファン部２０Ｂのランナー２５の回転軸と、排出ファン部２０Ａのランナー２４の回転軸と、駆動部２０Ｃのモータ２６の回転軸とが平行、かつ、同一平面に含まれるようになっている。これによっても、冷却ファン２０は、エンドプレート４２に近い位置に、供給ファン部２０Ｂと、排出ファン部２０Ａと、駆動部２０Ｃとが配置されるので、電池パック１における設置領域の広さが抑えられる。

図４及び図５に示すように、供給ファン部２０Ｂのランナー２４の回転軸には第２ギヤ３２、排出ファン部２０Ａのランナー２５の回転軸には第１ギヤ３１、駆動部２０Ｃのモータ２６の回転軸には駆動ギヤ３０が設けられている。駆動ギヤ３０は、駆動ギヤ３０の回転力を伝達可能に第１ギヤ３１、及び第２ギヤ３２にそれぞれ噛み合わされている。よって、モータ２６の回転軸とともに回転する駆動ギヤ３０からの回転力が、図において下に配置された供給ファン部２０Ｂのランナー２４の第２ギヤ３２、及び、図において上に配置された排出ファン部２０Ａのランナー２５の第１ギヤ３１に伝達される。

図５に示すように、駆動ギヤ３０に第１ギヤ３１が接続されるとともに、駆動ギヤ３０を挟んで第１ギヤ３１の反対側に第２ギヤ３２が接続されると、モータ２６の回転方向Ｒ０に対して、第１ギヤ３１の回転方向Ｒ１及び第２ギヤ３２の回転方向Ｒ２が反対回転になる。一方、第１ギヤ３１の回転方向Ｒ１及び第２ギヤ３２の回転方向Ｒ２は同じ方向になる。これにより、モータ２６の回転速度制御を行うことにより、ランナー２５及びランナー２４の回転に基づく通気量を調整することができるようになる。

駆動ギヤ３０がギヤ数Ｇ０であり、第１ギヤ３１がギヤ数Ｇ１であり、第２ギヤ３２がギヤ数Ｇ２であるとするとき、これらの関係が、例えば、「Ｇ０＞Ｇ２」及び「Ｇ２＝Ｇ１」であるとすれば、モータ２６の回転数よりも高い回転数でランナー２５，２４が回転する。また、「Ｇ２＝Ｇ１」であることからランナー２５，２４の回転数が一致するので、供給ファン部２０Ｂの供給能力と排出ファン部２０Ａの排出能力とを均衡させて冷却用の気体を好適に流通させることができる。

なお、図６に示すように、第１ギヤ３１のギヤ数Ｇ１１と、第２ギヤ３２とのギヤ数Ｇ１２とを相違させる、例えば、「Ｇ１１＞Ｇ１２」としてもよいし、「Ｇ１１＜Ｇ１２」としてもよい。電池パック１は、その構造によって、気体を供給するときの通気量や静圧と、気体を排出するときの通気量や静圧とが相違することもある。そのようなとき、例えば、供給ファン部２０Ｂの回転数を相対的に増やすために第２ギヤ３２のギヤ数Ｇ１２を第１ギヤ３１のギヤ数Ｇ１１よりも少なくしてもよい（Ｇ１１＞Ｇ１２）。また、逆に、供給ファン部２０Ｂの回転数を減らすために第２ギヤ３２のギヤ数Ｇ１２を第１ギヤ３１のギヤ数Ｇ１１よりも多くしてもよい（Ｇ１１＜Ｇ１２）。

なお、駆動ギヤ３０のギヤ数Ｇ１０は、ギヤ数Ｇ１１に対して多くても、少なくてもよく、また、ギヤ数Ｇ１２に対して多くても、少なくてもよい。
すなわち、各ギヤのギヤ数（ギヤ比）は、電池パック１における冷却用の気体の通気量を最大化することができるように調整できればよい。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）供給ファン部２０Ｂと、排出ファン部２０Ａとが１つのモータ２６で回転駆動される。供給通路１３、通気通路４４及び排出通路１４で形成される冷却用の気体の流通通路は、供給通路１３の基端部１３ａの供給ファン部２０Ｂと、排出通路１４の基端部１４ａの排出ファン部２０Ａとからなる２台のクロスフローファンを備える。このため、供給通路１３及び排出通路１４の静圧、及び、流通通路の風量がそれぞれ高められるとともに、２台のクロスフローファンが１つのモータ２６で回転駆動されることからクロスフローファンとモータ２６とから構成される冷却ファン２０の電池パック１における配置領域の広さを抑えることができるようになる。

また、軸線方向に対するランナー２４，２５の長さを、平行する電池モジュール４１の辺の長さに対応させることでランナー２４，２５の軸径が小さくても風量、静圧を確保することができる。これによっても、クロスフローファンとモータ２６とから構成される冷却ファン２０の電池パック１における配置領域の広さを抑えることができるようになる。

（２）クロスフローファンは長い円筒状のランナー２４，２５を有することから、幅（軸線方向の長さ）を確保しつつ、厚み（軸径）が抑えられる。また、供給通路１３、及び排出通路１４の幅方向に均一な流れを生じさせることができる。

なお、クロスフローファンは、ケーシング２２，２３とランナー２４，２５との構造で気体の送り方向が定まる。そこで例えば、供給ファン部２０Ｂに対して、回転軸を中心にケーシングを１８０°回転させて排出ファン部２０Ａとすれば、ランナー２４，２５の回転方向が同一であっても、気体の送り方向を、それぞれ供給方向と排出方向とにすることができる。

（３）供給ファン部２０Ｂや排出ファン部２０Ａに近い位置にモータ２６を配置することが容易である。
（４）複数の供給通路１３の入口としての基端部１３ａに対して１つの供給ファン部２０Ｂを設けて、これを１つのモータ２６で回転駆動させることができる。

（５）複数の排出通路１４の出口としての基端部１４ａに対して１つの排出ファン部２０Ａを設けて、これを１つのモータ２６で回転駆動させることができる。
（６）ランナー２４，２５を複数の組電池４０に渡って設けることができることから、複数の組電池４０を有する電池パック１に供給ファン部２０Ｂ及び排出ファン部２０Ａを設けることができる。

（７）組電池４０のエンドプレート４２に供給ファン部２０Ｂ、排出ファン部２０Ａ、及びモータ２６が取り付けられることから、電池パック１に冷却ファン２０を設置することが容易である。

なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記実施形態では、供給通路１３や排出通路１４が樹脂製のダクトとして組電池４０に設けられている場合について例示した。しかし、これに限らず、供給通路は、第２カバーの内側に区画形成されていてもよい。つまり、組電池が外部カバーに収容されることで組電池の下面に形成される通路であってもよい。また、排出通路は、第１カバーの内側に区画形成されていてもよい。つまり、組電池が外部カバーに収容されることで組電池の上面に形成される通路であってもよい。

・冷却ファン２０から外部への騒音を抑えるため、冷却ファン２０を防音材で囲むようにしてもよい。従来よりも冷却ファン２０が小型化されるため、防音材を設置するスペースを確保することが容易である。

・冷却ファン２０の給気口２１にエバポレータ等の冷媒温度調節器を設けてもよい。従来よりも冷却ファン２０が小型化されるため、例えば、外部カバー１０の給気口１１と冷却ファン２０の給気口２１との間に冷媒温度調節器を設置する領域を確保することが可能である。

・図７に示すように、組電池４０が１つであったり、組電池４０の幅が短かったりするとき、冷却ファン１２０を小型化することができる。例えば、冷却ファン１２０は、供給ファン部として軸線方向を短縮したケーシング１２２及び短手ランナー１２４を選択するとともに、排出ファン部として軸線方向を短縮したケーシング１２３及び短手ランナー１２５を選択して、小型のモータ１２６を選択して低出力化してもよい。

・図８に示すように、１つの組電池４０の横幅に適合した長さである冷却ファン１２０を選択し、組電池４０の数に応じて追加冷却ファン１２１の接続数を増やしてもよい。
例えば、２つの組電池４０が並列配置されているとき、冷却ファン１２０に追加冷却ファン１２１を接続してもよい。つまり、各供給ファン部２０Ｂの２つの短手ランナー１２４の回転軸を接続部品１２８で連結することで、２つの組電池４０の供給通路１３に対応させる。また、各排出ファン部２０Ａの２つの短手ランナー１２５の回転軸を接続部品１２８で連結することで、２つの組電池４０の排出通路１４に対応させる。こうして連結された短手ランナー１２４（１２５）は、端部に配置された冷却ファン１２０の短手ランナー１２４（１２５）の回転軸に接続された第１ギヤ（第２ギヤ）が駆動部のモータ１２７で回転駆動されればよい。このとき、モータ１２７は、出力容量を高めるために軸線方向の長いものが選択されてもよい。つまり、接続された短手ランナー１２４（１２４）を回転させるために必要なモータ出力を、電池パック１における設置領域の広さを抑制しつつ、確保することができる。

つまり、短手ランナー１２４（１２５）の長さよりも、複数整列配置される供給通路１３の基端部１３ａや排出通路１４の基端部１４ａが長かったとしても、複数の短手ランナー１２４（１２５）を接続することで適切な長さのランナーを構成することができる。例えば、複数の組電池４０に対して供給ファン部２０Ｂや排出ファン部２０Ａを設けることが容易になる。

・上記実施形態では、２つの組電池４０が並列配置される場合について例示したが、これに限らず、３つ以上の組電池４０が並列配置されてもよい。このとき、３つ以上の組電池に対応することができるようにランナーを延ばしてもよい。

・ファンの回転速度を温度制御する場合、最も温度の高い組電池を制御対象として温度制御するとよい。
・上記実施形態では、冷却ファン２０は、検出温度が規定値以下であればモータ２６を規定の回転数に調整してもよいし、より低い回転数にしてもよいし、間欠運転にしてもよい。また、検出された温度が規定値より高ければモータ２６を規定の回転数よりも高い回転数にしてもよいし、温度が高ければ回転数が高くなるように調整してもよい。これにより、組電池４０の温度を適切な温度に維持させることができる。

・上記実施形態では、排出ファン部２０Ａ、駆動部２０Ｃ、及び供給ファン部２０Ｂがギヤにて連結される場合について例示したが、これに限らず、駆動部２０Ｃの回転駆動力が好適に伝達されるのであれば、回転駆動力の伝達に、複数のギヤを用いたり、ギヤに代えて、又は、ギヤとともに、チェーンやベルト等を用いたりしてもよい。なお、回転駆動力を伝達する構造から生じる雑音は小さい方が好ましい。

・上記実施形態では、冷却ファン２０における並び順が、排出ファン部２０Ａ、駆動部２０Ｃ、供給ファン部２０Ｂの順である場合について例示した。しかしこれに限らず、冷却ファンを、組電池の長手方向端部に設置領域の広さを抑制しつつ設置することができるのであれば、並び順が、駆動部、排出ファン部、供給ファン部の順であってもよいし、排出ファン部、供給ファン部、駆動部の順であってもよい。いずれにしても、排出ファン部、供給ファン部、及び駆動部が隣接配置できれば設置領域の広さが抑制されるし、１つの駆動部で複数のファン部を駆動することが可能であれば設置領域の広さが抑制される。

・上記実施形態では、供給ファン部２０Ｂ及び排出ファン部２０Ａがクロスフローファンである場合について例示した。しかしこれに限らず、供給ファン部及び排出ファン部がそれぞれ有するランナーやファンを隣接配置された一台のモータで駆動可能な構造とすることができるのであれば、ファンの種類はクロスフローファンに限らず、他のファンであってもよい。

・上記実施形態では、電池モジュール４１がニッケル水素二次電池である場合について例示した。しかし、これに限らず、電池モジュールは、リチウムイオン二次電池であってもよいし、その他の二次電池、又は一次電池であってもよい。

・上記実施形態では、電池パック１が電気自動車もしくはハイブリッド自動車に搭載される場合について例示した。しかし、これに限らず、電池パック１は、ガソリン自動車やディーゼル自動車等の車両に搭載されてもよい。また電池パック１は、移動体や固定設置に用いられてもよい。

１…電池パック、１０…外部カバー、１０Ａ…第１カバー、１０Ｂ…第２カバー、１０Ｆ…フランジ部、１０ＦＡ，１０ＦＢ…フランジ、１１…給気口、１３…供給通路、１３ａ…基端部、１３ｂ…先端部、１４…排出通路、１４ａ…基端部、１４ｂ…先端部、１７…排気口、２０…冷却ファン、２０Ａ…排出ファン部、２０Ｂ…供給ファン部、２０Ｃ…駆動部、２１…給気口、２２，２３…ケーシング、２４，２５…ランナー、２６…モータ、２７…排気口、３０…駆動ギヤ、３１…第１ギヤ、３２…第２ギヤ、４０…組電池、４１…電池モジュール、４２…エンドプレート、４４…通気通路、１２４，１２５…短手ランナー、１２６，１２７…モータ、１２８…接続部品。

Claims (8)

1. 通気通路を設けて積層配置された複数の電池モジュールを有する組電池と、
   前記積層方向に延設されて前記通気通路に冷却用の気体を供給する供給通路と、
   前記組電池を挟んで前記供給通路に対をなして配置され、前記通気通路を通過した前記冷却用の気体が排出される排出通路と、
   前記供給通路の基端部に接続されるケーシング内に設けられ、前記供給通路に面する前記電池モジュールの辺に平行である回転軸を有するランナーを回転させて前記供給通路に前記冷却用の気体を送り込む供給ファン部と、
   前記排出通路の基端部に接続されるケーシング内に設けられ、前記排出通路に面する前記電池モジュールの辺に平行である回転軸を有するランナーを回転させて前記排出通路から前記冷却用の気体を排出する排出ファン部と、
   前記供給ファン部と前記排出ファン部との少なくとも一方に隣接配置され、前記供給ファン部のランナーと前記排出ファン部のランナーとを回転駆動するモータとを備える
   電池パックの冷却構造。
2. 前記供給ファン部は、クロスフローファンであり、
   前記排出ファン部は、クロスフローファンである
   請求項１に記載の電池パックの冷却構造。
3. 前記モータは、前記供給ファン部と前記排出ファン部との間に配置され、前記供給ファン部と前記排出ファン部とをそれぞれギヤを介して回転駆動する
   請求項１又は２に記載の電池パックの冷却構造。
4. 前記供給通路の基端部は、前記ランナーの前記回転軸の軸線方向に複数整列配置されており、
   前記ランナーは、前記複数整列配置される前記供給通路の基端部に渡って設けられている
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池パックの冷却構造。
5. 前記排出通路の基端部は、前記ランナーの前記回転軸の軸線方向に複数整列配置されており、
   前記ランナーは、前記複数整列配置される前記排出通路の基端部に渡って設けられている
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池パックの冷却構造。
6. 前記ランナーは、複数の短手ランナーの回転軸がそれぞれ前記軸線方向に連結部材を介して連結される
   請求項４又は５に記載の電池パックの冷却構造。
7. 複数の前記組電池が配置され、
   前記複数の組電池は、それらの前記供給通路の基端部及び前記排出通路の基端部が前記回転軸の軸線方向に整列するように配置され、
   前記ランナーは、複数の前記組電池に渡って設けられている
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池パックの冷却構造。
8. 前記組電池は、複数の前記電池モジュールの前記積層方向の一方の端部に設けられるエンドプレートを備え、
   前記供給ファン部、前記排出ファン部、及び前記モータは、前記エンドプレートに取り付けられている
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の電池パックの冷却構造。
   

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