电池包

技术领域

本公开涉及被构成为能搭载于车辆的电池包。

背景技术

作为这种电池包，已知有下述电池包，所述电池包包含：呈大致长方形形状的包壳体，所述包壳体以长边沿着车辆的前后方向的姿势搭载于车辆；多个电池堆，所述电池堆包含分别在包壳体的内部在上下方向上平堆的呈扁平的箱形的多个电池模块；以及，冷却单元，所述冷却单元配置于包壳体的长度方向的一个端部(例如，参照日本特开2016-219260)。该电池包的冷却单元包含：多叶片式风扇(sirocco fan)，所述多叶片式风扇利用电动马达将多翼风扇进行旋转驱动来进行送风；吸入口，所述吸入口沿着车辆的前后方向细长地延伸，并且朝向车辆的宽度方向的一方开口；蒸发器，所述蒸发器将经由吸入口吸入的空气进行冷却；以及，排出部，所述排出部与具有多个吹出口的送风通道(blower duct)连接。送风通道沿着包壳体的一个长边在前后方向上延伸，各吹出口朝向对应的堆的侧面开口。由此，由蒸发器冷却了的空气从排出部沿着包壳体的外周向送风通道的各吹出口供给，并从各吹出口朝向对应的堆送出。

发明内容

然而，在上述的电池包中，在冷却单元的排出部与送风通道的连接部、相邻的吹出口彼此之间通路截面积急剧变化(急剧增加)，在各吹出口产生空气难以流动的区域。因此，在1个堆中，温度没有在整体上变得均匀，而且，即使多个堆间温度也产生偏差。另外，在上述电池包中，在延长送风通道而使冷却单元中的通路截面积逐渐变化(逐渐增加)的情况下，电池包的体格增大化。

因此，本公开提供能够抑制电池包的体格增大、并且均匀地冷却包含在一个方向上层叠的多个电池模块的电池堆的电池包。

本公开的第1方式涉及的电池包，是被构成为能搭载于车辆的电池包，其包含电池堆、供气构件和分隔构件，所述电池堆包含在第1方向上层叠的多个电池模块，所述供气构件，相对于所述电池堆的位置被固定，并且划分出沿着所述电池堆的第1侧面在与所述第1方向正交的第2方向上延伸的内部空间，所述分隔构件，在所述第1方向上将所述供气构件的所述内部空间分割为分别在所述第2方向上延伸并且被构成为与送风装置连接的多个供气通路。

在本公开的第1方式涉及的电池包中，相对于包含在第1方向上层叠的多个电池模块的电池堆，供气构件的位置被固定。供气构件划分出沿着电池堆的第1侧面在与第1方向即电池模块的层叠方向正交的第2方向上延伸的内部空间。另外，供气构件的内部空间在第1方向上被分割为多个供气通路。而且，多个供气通路分别在第2方向上延伸，并且与送风机连接。由此，能够使各供气通路的截面积接近于送风机的排出口的开口面积，因此在从送风机向各供气通路内供给空气时，能够良好地抑制空气难以流动的区域产生。因此，能够从各供气通路对电池堆无遗漏地送入空气，以使得整体的温度变得均匀的方式冷却该电池堆。而且，由于变得不需要为了抑制通路截面积的急剧变化而延长(扩大)供气构件，因此能够良好地抑制电池包的体格的增大化。其结果，本公开的电池包，能够抑制体格的增大化，并且均匀地冷却包含在第1方向上层叠的多个电池模块的电池堆。

另外，所述第1方向可以为所述车辆的上下方向，所述电池包可以以所述第2方向与所述车辆的车宽度方向平行的方式搭载于所述车辆。由此，能够提高搭载包含在上下方向上层叠(平堆)的多个电池模块(电池堆)的电池包的车辆的空间效率。

所述多个供气通路可以包含所述第1方向上的第1侧的第1供气通路和第2侧的第2供气通路，所述送风装置可以包含第1送风机和第2送风机，所述供气构件可以是包含第1供气口和第2供气口的构件，所述第1供气口在所述第2方向上的第1侧与所述第1供气通路连通并且被构成为与第1送风机的第1排出口连接，所述第2供气口在所述第2方向上的第2侧与所述第2供气通路连通并且被构成为与第2送风机的第2排出口连接。

所述第1排出口的面积可以与第1供气通路的截面积大致相同，所述第2排出口的面积可以与所述第2供气通路的截面积大致相同。

另外，所述电池堆可以包含分别在所述第1侧面及所述第1侧面的相反侧的第2侧面具有开口、且设置于相邻的电池模块彼此之间的多个空气通路，所述供气构件的所述内部空间可以与所述多个空气通路的在所述第1侧面的开口连通，划分出排气部的排气构件的位置可以相对于所述电池堆被固定，所述排气部被构成为使得从所述多个空气通路的在所述第2侧面的开口流出的空气向外部流动。由此，能够效率好且均等地冷却电池堆的整体。

所述分隔构件可以是支承与所述电池堆的构成构件连接的线束(wire harness)的构件。由此，能够使各供气通路中的空气的流动均匀而不扰乱从而提高电池堆的冷却效率。而且，由于变得不需要另行准备线束的布线空间和布线用的部件，因此能够良好地抑制电池包的体格的增大化、部件数量的增加、成本的上升等。

另外，所述分隔构件可以具有供所述线束插通的收纳空间。由此，能够极良好地抑制各供气通路中的空气的流动的紊乱。

所述分隔构件可以是包含第1构件、第2构件和弹性构件的构件，所述第1构件，相对于所述电池堆位置被固定，并且在所述第2方向上延伸，所述第2构件，与所述第1构件相互嵌合而与所述第1构件一起划分出所述收纳空间，在所述第2方向上延伸并且朝向所述供气构件的内面突出，所述弹性构件，固定于所述第2构件的顶端部，并且与所述供气构件的所述内面触接。由此，能够更加提高分隔构件的组装性、线束的布线性。

所述第2构件的顶端部可以是与和所述第1构件嵌合的部位相反侧的顶端部。

本公开的第1方式涉及的电池包可以还包含收纳所述电池堆的包壳体，所述供气构件可以固定于所述包壳体。

本公开的第1方式涉及的电池包可以还包含收纳所述电池堆的包壳体，所述排气构件可以固定于所述包壳体，所述排气部可以为所述排气构件与所述包壳体之间的间隙。

本公开的第1方式涉及的电池包可以还包含收纳所述电池堆的包壳体，所述第1构件可以固定于所述包壳体。

附图说明

以下参照附图来说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和产业上的显著性，同样的标记表示同样的要素，其中：

图1是示出搭载了本公开的电池包的车辆的概略构成图。

图2是示出本公开的电池包的立体图。

图3是沿着图2的III-III线的截面图。

图4是沿着图2的IV-IV线的截面图。

具体实施方式

接着，参照附图来对用于实施本公开的发明的方式进行说明。

图1是示出搭载了本公开的电池包1的车辆V的概略构成图。该图中所示的车辆V是除了包含电池包1以外还包含经由包含逆变器(inverter)等的电力控制装置、系统主继电器(均省略图示)而与电池包1连接并且能够与该电池包1交换电力而输出行驶用的动力、再生制动力的电动发电机(三相交流电动机)MG的电动汽车(BEV)或者混合动力车辆(HEV、PHEV)。在本实施方式中，电池包1以位于后部座位(第2排座位)的下方的方式固定于车辆V的车身。

电池包1，如图2及图3所示，包含例如含有串联连接的多个电池模块20的单一的电池堆2、和收纳该电池堆2的包壳体3。电池堆2的各电池模块20包含：扁平且比较细长的大致长方体状的模块壳体21、收纳在该模块壳体21内的未图示的多个电池单元、从模块壳体21的短边侧的侧面突出的正负端子(省略图示)等。构成电池模块20的电池单元是作为所谓的层叠单元而设置的镍氢二次电池或锂离子二次电池等，包含采用具有可挠性的层叠膜形成的外装体、和与电解液一起层叠而收纳于该外装体的内部的片状的正极、负极及隔板(电极层叠体)。多个电池单元例如串联连接，并且以在厚度方向(上下方向)上层叠的状态收纳于模块壳体21的内部。

多个电池模块20，如图3所示，分别隔着具有大致长方形形状的平面形状的间隔件(spacers)22及未图示的绝缘片而在厚度方向(上下方向)上层叠(平堆)而一体化。间隔件22，具有分别与短边侧的侧面平行地延伸并且沿着长边侧的侧面排列的多个凹部，且夹设于在厚度方向(上下方向)上相邻的2个电池模块20之间。由此，在电池堆2中，利用各间隔件22的多个凹部置备了多个空气通路25。即，多个空气通路25，分别在在厚度方向(上下方向)上相邻的电池模块20彼此之间沿着电池堆2的短边侧的侧面延伸，并且，如图3所示，在电池堆2的长边侧的第1侧面(一侧面)2sf和该第1侧面2sf的相反侧的第2侧面(另一侧面)2sr开口。

包壳体3包含：上侧壳体半部4，所述上侧壳体半部4在电池包1搭载于车辆V时位于上侧；下侧壳体半部5，所述下侧壳体半部5在电池包1搭载于车辆V时位于下侧；多个支柱6；作为供气构件的第1侧罩7；作为排气构件的第2侧罩8；以及延长壳体9。上侧壳体半部4以覆盖电池堆2的上面及两端面的上部的方式由金属或树脂形成，具有大致长方形形状的平面形状。下侧壳体半部5以覆盖电池堆2的下面及两端面的下部的方式由金属或树脂形成，具有大致长方形形状的平面形状。

如图3所示，上侧壳体半部4和下侧壳体半部5经由多个支柱6而一体化，电池堆2配置于上侧壳体半部4和下侧壳体半部5之间，被两者固定。多个支柱6，在上侧壳体半部4及下侧壳体半部5的长度方向上隔开间隔地配设在上侧壳体半部4的两侧(长边侧)的侧端部与下侧壳体半部5的两侧(长边侧)的侧端部之间。由此，在相邻的支柱6彼此之间设置有与电池堆2的第1侧面2sf或第2侧面2sr相对并且容许空气的流通的开口部(省略图示)。

包壳体3的第1侧罩7例如通过将金属板进行压制加工而形成，具有与上侧壳体半部4及下侧壳体半部5大致相同的长度方向长度。如图3所示，第1侧罩7包含：通道部7a，所述通道部7a具有大致C字状的截面形状；上侧固定部7b，所述上侧固定部7b从通道部7a的在图3中的上侧的缘部向图中上方延伸；以及下侧固定部7c，所述下侧固定部7c从通道部7a的在图3中的下侧的缘部向图中下方延伸。

第1侧罩7的上侧固定部7b固定于上侧壳体半部4的一方(在图3中的左侧)的侧面，下侧固定部7c固定于下侧壳体半部5的一方(在图3中的左侧)的侧面。可以通过例如焊接、螺钉的紧固来进行固定。也可以采用焊接以外的技术来进行固定，也可以采用螺钉以外的构件来进行固定。由此，设置于相邻的支柱6彼此之间的多个开口部被第1侧罩7覆盖，由通道部7a划分出的内部空间沿着上述的多个支柱6、电池堆2的第1侧面2sf在与电池模块20的层叠方向即上下方向(第1方向)及空气通路25的延伸方向这两个方向正交的方向(第2方向)上延伸。而且，通道部7a的内部空间与在电池堆2设置的多个空气通路25的在电池堆2的第1侧面2sf侧的开口连通。

包壳体3的第2侧罩8例如通过将金属板进行压制加工而形成，具有与上侧壳体半部4及下侧壳体半部5大致相同的长度方向长度。如图3所示，第2侧罩8固定于沿着电池堆2的第2侧面2sr配设的多个支柱6，并划分出与在电池堆2设置的多个空气通路25的在第2侧面2sr侧的开口连通的空间。第2侧罩8可以通过例如焊接、螺钉的紧固来进行固定。也可以采用焊接以外的技术来进行固定，也可以采用螺钉以外的构件来进行固定。而且，在本实施方式中，在第2侧罩8的在图3中的上端部与上侧壳体半部4的另一方(图3中的右侧)的侧面之间、以及第2侧罩8的在图3中的下端部与下侧壳体半部5的另一方(图3中的右侧)的侧面之间设置有间隙。该间隙可视为排气部。

包壳体3的延长壳体9，如图2所示，在包壳体3的长度方向上的中央部附近以从第1侧罩7向与第2侧罩8侧相反的一侧突出的方式与上侧壳体半部4及下侧壳体半部5连结。在延长壳体9的内部收纳未图示的接线盒(junction box)、其他的电气设备等。

另外，在第1侧罩7的通道部7a的内部空间配置有分隔构件(分隔物)10。分隔构件10，如图3所示，配置于通道部7a的内部空间的上下方向上的中央附近，将该内部空间在电池模块20的层叠方向即上下方向(第1方向)上分割(分隔)为2个。由此，如图3及图4所示，在通道部7a的内部空间设置有电池模块20的层叠方向上的上侧(一侧)的第1供气通路P1和下侧(另一侧)的第2供气通路P2。第1及第2供气通路P1、P2具有大致相同的通路截面积，分别在与电池模块20的层叠方向及空气通路25的延伸方向这两个方向正交的方向(第2方向)上延伸。而且，在第1侧罩7的通道部7a设置有第1供气口7ia及第2供气口7ib。第1供气口7ia以与第1供气通路P1连通的方式设置于通道部7a的一方(第2方向上的一侧)的端部(图4中的右侧的端部)。另外，第2供气口7ib以与第2供气通路P2连通的方式设置于通道部7a的另一方(第2方向上的另一侧)的端部(图4中的左侧的端部)。

在本实施方式中，分隔构件10包含分别具有与第1侧罩7的通道部7a(内部空间)大致相同的长度方向长度的第1构件11及第2构件12。第1构件11由树脂形成，如图3所示，具有大致C字状的截面形状。即，第1构件11包含背部及在该背部的相反侧开口的凹部，该第1构件11的背部以凹部与第1侧罩7的通道部7a的内面相对的方式固定于沿着电池堆2的第1侧面2sf排列的包壳体3的多个支柱6。第1构件11可以通过例如焊接、螺钉的紧固、接合剂来进行固定。也可以采用焊接以外的技术来进行固定，也可以利用接合剂以外的物质来进行固定，也可以采用螺钉以外的构件来进行固定。由此，第1构件11沿着多个支柱6、电池堆2的第1侧面2sf在与电池模块20的层叠方向及空气通路25的延伸方向这两个方向正交的方向(第2方向)上延伸。

第2构件12由树脂形成，具有分别与设置于第1构件11的在图3中的上面及下面的对应的突起11a卡合的多个卡合部12a。第2构件12经由多个突起11a及多个卡合部12a而与第1构件11相互嵌合，通过闭塞第1构件11的凹部(开口)而与该第1构件11一起划分出收纳空间10a。另外，第2构件12沿着电池堆2的第1侧面2sf在与电池模块20的层叠方向以及空气通路25的延伸方向这两个方向正交的方向(第2方向)上延伸，并且朝向第1侧罩7的通道部7a的内面突出。而且，在第2构件12的顶端部，以与通道部7a的内面触接的方式固定有例如树脂制的海绵之类的弹性构件13。可以利用例如接合剂来进行固定。也可以利用接合剂以外的物质来进行固定。

在将分隔构件10配置于通道部7a的内部空间时，首先，将第1构件11的背部相对于多个支柱6(电池堆2)固定。接着，将与电池堆2的构成构件即在该电池堆2设置的各种传感器等连接的线束WH配置于第1构件11的凹部内。而且，以支承(保持)线束WH的方式使第1构件11和第2构件12相互嵌合，以通道部7a的内面与弹性构件13触接的方式将第1侧罩7固定于上侧壳体半部4及下侧壳体半部5。由此，如图3所示，线束WH在由第1构件11和第2构件12划分出的收纳空间10a内插通，在通道部7a的内部空间由分隔构件10支承(保持)，并且该通道部7a的内部由分隔构件10分割为多个。

如上述那样构成的电池包1，如图2所示，以第1侧罩7、延长壳体9位于车辆V的前侧、并且包壳体3的长度方向与车辆V的车宽度方向平行的方式配置、固定于后部座位(第2排座位)的下方。可以利用例如托架(bracket)来进行固定。固定构件并不限定于托架。即，电池包1的第1侧罩7、分隔构件10及电池堆2的第1侧面2sf等在比第2侧罩8、电池堆2的第2侧面2sr等靠车辆前侧的位置沿车宽度方向延伸。由此，能够提高搭载有包含在上下方向上层叠(平堆)的多个电池模块20(电池堆2)的电池包1的车辆V的空间效率。

而且，如图2所示，配置于包壳体3的前侧且车宽度方向上的左侧的第1鼓风机B1的排出口DP1连接于第1侧罩7(通道部7a)的第1供气口7ia，配置于包壳体3的前侧且车宽度方向上的右侧的第2鼓风机B2的排出口DP2连接于第1侧罩7(通道部7a)的第2供气口7ib。第1及第2鼓风机B1、B2是由未图示的控制装置控制的相同规格的电动式送风机，通过将第1及第2鼓风机B1、B2在车宽度方向上隔开间隔地配置于车身，能够进一步提高车辆V的空间效率。在本实施方式中，在第1及第2鼓风机B1、B2的排出口DP1、DP2内配置有例如与进行车辆V的车室内的空气调节的空调装置共用制冷剂来对从第1及第2鼓风机B1、B2送出的空气进行冷却的未图示的冷却器(热交换器)。制冷剂向各冷却器的供给根据电池堆2(各电池模块20)的温度等由上述控制装置控制。但是，也可以从第1及第2鼓风机B1、B2的排出口DP1、DP2省略冷却器，也可以利用车室内的空气(在夏季，来自空调装置的冷却风)对从第1及第2鼓风机B1、B2送出的空气进行冷却。

当在车辆V的行驶中等使第1及第2鼓风机B1、B2工作时，从第1鼓风机B1的排出口DP1经由第1供气口7ia向设置于第1侧罩7的通道部7a的第1供气通路P1供给空气。另外，从第2鼓风机B2的排出口DP2经由第2供气口7ib向设置于第1侧罩7的通道部7a的第2供气通路P2供给空气。从图3可知，供给到第1供气通路P1的空气经由相邻的支柱6彼此之间的开口部流入到配设于电池堆2的上侧的那一半的区域的多个空气通路25。流入到该多个空气通路25的空气从电池堆2的上侧的那一半的区域夺取热，经由由第2侧罩8划分出的空间而从上侧壳体半部4的侧面与第2侧罩8的上端部之间的间隙向包壳体3的外部流出。另外，从图3可知，供给到第2供气通路P2的空气经由相邻的支柱6彼此之间的开口部流入到配设于电池堆2的下侧的那一半的区域的多个空气通路25。流入到该多个空气通路25的空气从电池堆2的下侧的那一半的区域夺取热，经由由第2侧罩8划分出的空间而从下侧壳体半部5的侧面与第2侧罩8的下端部之间的间隙向包壳体3的外部流出。

在此，在电池包1中，上侧的第1供气通路P1和下侧的第2供气通路P2，通过利用分隔构件10在电池模块20的层叠方向上分割第1侧罩7(通道部7a)的内部空间而置备。由此，如图4所示，能够使第1及第2供气通路P1、P2的截面积与第1及第2鼓风机B1、B2的排出口DP1、DP2的开口面积接近(大致相同)，因此在从第1或第2鼓风机B1、B2向第1及第2供气通路P1、P2内供给空气时，能够良好地抑制空气难以流动的区域产生。因此，能够从第1及第2供气通路P1、P2分别对电池堆2无遗漏地送入空气而以使得整体的温度变得均匀的方式冷却该电池堆2。

另外，在电池包1中未设置分隔构件10的情况下，起因于相对于排出口DP1、DP2的通路截面积，通道部7a的内部空间的截面积急剧增加，会产生从第1及第2鼓风机B1、B2的排出口DP1、DP2直行的空气未顺畅地流入的区域(参照图4中的双点划线)。而且，为了避免该情况，需要以该区域不与电池堆2的第1侧面2sf相对的方式将第1侧罩7向图4中的两侧(第2方向)延长(扩大)。与此相对，如果利用分隔构件10将通道部7a的内部空间分割来置备第1及第2供气通路P1、P2，则能够抑制通路截面积的急剧变化(急剧增加)，因此变得不需要延长第1侧罩7，能够良好地抑制电池包1(包壳体3)的体格的增大化。其结果，在电池包1中，能够抑制体格的增大化，并且均匀地冷却包含在上下方向上层叠(平堆)的多个电池模块20的电池堆2。

而且，电池堆2包含分别在第1侧面2sf及该第1侧面2sf的相反侧的第2侧面2sr具有开口、且设置于相邻的电池模块20彼此之间的多个空气通路25。由此，从第1及第2供气通路P1、P2分别向各空气通路25送入空气，并且使从多个空气通路25流出的空气经由作为排气构件的第2侧罩8划分出的排气部(第2侧罩8与包壳体3之间的间隙)向外部流出，由此能够效率好且均等地将电池堆2的整体进行冷却。但是，多个空气通路25不一定需要如上述那样配置于电池堆2，例如也可以是从各电池模块20的模块壳体21内通过的。

另外，在上述实施方式中，分隔构件10具有与设置于电池堆2的各种传感器等连接的线束WH插通的收纳空间10a，在第1侧罩7(通道部7a)的内部空间支承(保持)该线束WH。由此，能够极良好地抑制第1及第2供气通路P1、P2中的空气的流动的紊乱从而提高电池堆2的冷却效率。而且，由于变得不需要另行准备线束WH的布线空间、布线用的构件，因此能够良好地抑制电池包1的体格的增大化、部件数量的增加、成本的上升等。但是，分隔构件10只要是以不扰乱而使空气的流动均匀的方式支承线束WH的构件即可，可以是不一定具有该线束WH插通的收纳空间10a的分隔构件。

而且，在上述实施方式中，分隔构件10包含第1构件11、第2构件12和弹性构件13，所述第1构件11，相对于电池堆2，位置被固定，并且在与电池模块20的层叠方向正交的方向(第2方向)上延伸，所述第2构件12与第1构件11相互嵌合而与该第1构件11一起划分出收纳空间10a，在与该层叠方向正交的方向(第2方向)上延伸并且朝向第1侧罩7(通道部7a)的内面突出，所述弹性构件13固定于第2构件12的顶端部，并且与第1侧罩7的内面触接。由此，通过相对于上侧壳体半部4及下侧壳体半部5(电池堆2)依次组装第1构件11、第2构件12及第1侧罩7，能够利用分隔构件10将通道部7a的内部空间分割为多个，并且将线束WH布线于该内部空间。其结果，在电池包1中，能够进一步提高分隔构件10的组装性、线束WH的布线性。

再者，在电池包1中，可以相对于第1侧罩7设置分别将通道部7a的内部空间在电池模块20的层叠方向上进行分割的多个分隔构件，可以在通道部7a的内部空间设置3个以上的供气通路。而且，电池包1也可以包含多个电池堆，所述电池堆包含在上下方向上层叠的多个电池模块20，该多个电池堆可以沿长度方向排列地配置在包壳体3内。

另外，本公开的发明丝毫不被上述实施方式限定，不言而喻，能够在本公开的外延的范围内进行各种变更。而且，上述实施方式只不过是发明内容项目中记载的发明的具体的一个方式，并不限定在发明内容项目中记载的发明的要素。

本公开的发明能够在电池包的制造产业中利用。