车辆中的电池冷却结构

技术领域

本发明涉及汽车等车辆中的电池冷却结构的技术领域。

背景技术

在汽车等各种车辆中，在后备箱搭载有用于向电动机和各种电装部件供电的车载用电池(例如参考专利文献1)。专利文献1记载的车载用电池中，收纳有电池模块的收纳盒配置在底板的上侧。这种车载用电池具有以下的电池冷却结构：在收纳盒上形成有进气孔，将管道插入并穿过进气孔，以使收纳盒外部的空气作为冷却风流向电池模块，从而冷却电池模块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-8443号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1那样的搭载在后备箱的车载用电池中，如果进气孔形成在收纳盒的侧面部或底面部，那么，例如当有水等液体渗入底板时，则液体有可能会从进气孔渗入到收纳盒的内部。另外，如果管道在侧面部或底面部环绕收纳盒而配置，则容易导致管道(冷却路径)的长度延长，而且由于管道例如靠近消音器等而配置，因此消音器等也容易使管道受热，从而有可能降低冷却效率。因此，为了提升对于电池模块的防水性能和冷却性能，进气孔需要形成在收纳盒的上端部(上表面部)。

然而，如果进气孔形成在收纳盒的上端部，则一般多会设置在电池模块的上表面部，例如，会使母线等高电压部件与进气孔的位置靠近。因此，例如，当从车辆后方发生碰撞时，冲击会使管道变形或破损，导致进气孔接触到高电压部件，从而可能难以确保安全性。

因此，本发明的目的在于在确保安全性的基础上提升对于电池模块的防水性能和冷却性能。

解决课题的手段

本发明的车辆中的电池冷却结构包括：收纳盒，其具有在上端部形成有开口的收纳部，以及形成有进气孔且覆盖所述开口的盖部，所述收纳盒的内部空间形成为至少配置有电池模块的配置空间；第一管道，其位于所述收纳盒的外部，一端部设置成与所述进气孔连通的第一连通部；第二管道，其位于所述收纳盒的内部，一端部设置成与所述进气孔连通的第二连通部。所述电池模块设置有多个电池单元，以及连接所述多个电池单元的高电压部件。冷却风从所述第一管道经由所述进气孔和所述第二管道向所述电池模块流动。在车辆发生碰撞导致所述第一管道受到冲击时，所述第一管道能够相对于所述第二管道进行位移。

发明效果

根据本发明，碰撞的冲击不易传递到第二管道，第二管道不易发生变形或破损，由此，即使在第一管道与进气孔的连通由于冲击而解除的状态下，进气孔与第二管道的连通也不易解除，进气孔与配置空间不会连通，从而维持手指等无法从进气孔接触到高电压部件的状态，因此能够在确保安全性的基础上提升对于电池模块的防水性能和冷却性能。

附图说明

图1、图2和图3均表示本发明车辆中的电池冷却结构的实施方式，图1是设置有电池冷却结构的车载用电池的剖面图；

图2是表示碰撞的冲击导致第一管道相对于第二管道发生了位移的状态的剖面图；

图3是表示碰撞的冲击导致进气孔的位置发生了位移的状态的剖面图。

符号说明

100车辆

1车载用电池

2收纳盒

3电池模块

4第一管道

5第二管道

6收纳部

7盖部

10进气孔

11配置空间

13电池单元

15母线

16第一连通部

18被安装部

19卡子

20第一密封部件

21第二连通部

24支承部

25遮挡部

26第二密封部件

50冷却风

具体实施方式

下面结合附图，对本发明车辆中的电池冷却结构的实施方式进行说明(参考图1至图3)。

<车载用电池的构成等>

首先对具有电池冷却结构的车载用电池的构成等进行说明。

车载用电池1具有收纳盒2、电池模块3、第一管道4，以及第二管道5(参考图1)。在车载用电池1中，收纳盒2、第一管道4、第二管道5，以及后述的冷却风扇具有作为冷却电池模块3的电池冷却结构的功能。

车辆100设置有上方开口的底板200，底板200内侧的空间形成为配置凹部201。车载用电池1例如配置在配置凹部201中。

收纳盒2例如由金属材料形成，具有收纳部6和盖部7。收纳部6形成为上方开口的盒状，具有面向上下方向的底面部8，和下缘与底面部8的外周缘连续的周面部9。盖部7形成为平板状，在从上方覆盖收纳部6的开口的状态下，通过未图示的安装部件安装在收纳部6上。在盖部7的靠近后端的部分，形成有上下贯穿的进气孔10。在进气孔10的周围，在周向上间隔形成有上下贯穿的未图示的多个安装用孔。收纳盒2的内部空间形成为配置空间11。

收纳盒2的收纳部6通过未图示的保持框架固定在底板200上。

电池模块3配置在收纳盒2的配置空间11中。电池模块3在收纳盒2的内部，例如相比进气孔10位于更前侧。需要说明的是，收纳盒2中收纳的电池模块3的数量不限于一个，收纳盒2中也可以收纳有多个电池模块3。

电池模块3具有单元罩12，以及在单元罩12的内部并排配置的多个电池单元13。电池单元13隔离设置有分别向上方突出的两个端子部14。电池单元13的端子部14与相邻的电池单元13的端子部14通过母线15连接，多个电池13串联。母线15设置为施加有高电压的高电压部件。

第一管道4例如由树脂材料形成，配置在收纳盒2的外部。第一管道4的一端部设置为第一连通部16，第一连通部16与未图示的另一端部之间的部分设置为第一中间部17。第一连通部16的轴向为上下方向，在下端部设置有向外方突出的凸缘状的被安装部18。在被安装部18上，上下贯穿的未图示的多个插通孔以在周向上隔离的状态，形成在与盖部7的安装用孔对应的位置。第一中间部17的轴向为水平方向。在第一管道4的另一端部安装有未图示的冷却风扇。

第一管道4的第一连通部16从上方与进气孔10连通。通过插入并穿过被安装部18的插通孔的卡子19插入到安装用孔中使第一管道4安装在盖部7上。

被安装部18与盖部7之间配置有第一密封部件20。因此，第一管道4和盖部7在从上下夹住第一密封部件20的状态下，通过卡子19结合。被安装部18通过卡子19，经由第一密封部件20被按压在盖部7上，第一密封部件20同时与被安装部18和盖部7紧贴。卡子19例如由树脂材料形成，以在第一管道4受到较大冲击时能够破损。

第二管道5例如由树脂材料形成，配置在收纳盒2的配置空间11中。第二管道5的一端部设置为第二连通部21，第二连通部21与另一端部22之间的部分设置为第二中间部23。第二连通部21的轴向为上下方向，在上端部设置有向外方突出的凸缘状的支承部24。支承部24中的前侧部分设置为遮挡部25。第二管道5的另一端部22从下侧与电池模块3的单元罩12的内部连通。

第二连通部21在位于电池模块3的后方的状态下，从下方与进气孔10连通。因此，由于遮挡部25位于进气孔10与电池模块3中的母线15之间，所以处于可以通过遮挡部25来遮挡母线15的状态。

第二管道5通过未图示的安装部件安装在收纳盒2的收纳部6上。

支承部24与盖部7之间配置有第二密封部件26。因此，第二管道5和盖部7处于从上下夹住第二密封部件26的状态。盖部7以经由第二密封部件26被按压在支承部24上的状态安装在收纳部6上，第二密封部件26同时与盖部7和支承部24紧贴。

如此，虽然第二管道5处于盖部7经由第二密封部件26被按压在支承部24上的状态，但并未与盖部7结合。因此，在收纳盒2受到较大冲击时，盖部7可以相对于第二管道5进行位移。另外，由于第二管道5也未与第一管道4结合，因此在第一管道4受到较大冲击时，第一管道4能够相对于第二管道5进行位移。

在上述构成的车载用电池1中，通过冷却风扇使进入第一管道4的冷却风50经由进气孔10和第二管道5流向电池模块3，从而进行电池模块3的冷却。

如上所述，在车载用电池1中，进气孔10形成在收纳盒2的盖部7上。由此，万一有水等液体渗入了底板200，液体也不易从进气孔10渗入到收纳盒2的内部，从而能够提升对于电池模块3的防水性能。另外，第二管道5位于收纳盒2中的配置空间11，通过收纳部6的底面部8和周面部9可以降低消音器等对第二管道5造成的受热影响，因此能够提升对于电池模块3的冷却性能。

另外，第一管道4和第二管道5从上下与进气孔10连通，第一管道4和第二管道5使得进气孔10处于不暴露的状态。因此，手指等无法从进气孔10接触到母线15，即使在进气孔10形成在盖部7上的状态下也能确保车载用电池1的安全性。

需要说明的是，在车载用电池1中，作为高电压部件的母线15在构成电池模块3的各部中是温度容易升高的部分，因此为了提升电池模块3的冷却效率，也可以设置向母线15吹送冷却风50的冷却路径。这时，如上所述，在车载用电池1中，由于进气孔10形成在盖部7上，所以进气孔10所处的位置接近位于电池模块3的上端部的母线15。因此，在设置从进气孔10向母线15吹送冷却风50的冷却路径时，能够容易地进行冷却路径的布局设计。

另外，第一管道4中的被安装部18与盖部7之间配置有第一密封部件20。因此，被安装部18与盖部7之间被密封，能够防止冷却风50从第一管道4与盖部7之间流到外部，从而提升冷却风50向电池模块3的送风效率。

另外，第二管道5中的支承部24与盖部7之间配置有第二密封部件26。因此，支承部24与盖部7之间被密封，能够防止冷却风50从第二管道5与盖部7之间流到外部，从而提升从第一管道4流到进气孔10的冷却风50向电池模块3的送风效率。

此外，第一连通部16设置有被安装部18，被安装部18安装在盖部7上。由此，例如可以防止车辆100的行驶产生的振动等导致第一管道4相对于盖部7发生位移，因此能够确保第一管道4与进气孔10稳定的连通状态。

<碰撞时的作用>

接着，对车载用电池1中的碰撞时的作用进行说明(参考图2和图3)。

在以下说明中，以例如卡车等车高较高的车辆从后方与车辆100发生了碰撞的情形为例进行说明。

如上构成的车载用电池1中，万一车辆100从后方遭受碰撞时，冲击F会从后方施加到第一管道4上(参考图2)。当冲击F施加到第一管道4上时，冲击F会传递到卡子19导致卡子19破损，第一管道4与盖部7的结合被解除。解除了与盖部7的结合的第一管道4在冲击F的作用力下，相对于收纳盒2向前方位移。这时，冲击F也有可能经由卡子19而施加到盖部7上，但由于卡子19破损而盖部7安装在收纳部6上，因此盖部7不易位移。

因此，施加到第一管道4上的冲击F不易进一步传递到收纳盒2，从而收纳盒2的变形和破损会得到抑制。另外，由于冲击F不易传递到收纳盒2，所以经由收纳盒2传递到第二管道5的冲击F较小。因此，在碰撞时第一管道4向前方位移的状态下，收纳盒2与第二管道5不易从非碰撞时的位置发生位移，从而容易维持进气孔10和第二管道5的连通状态。

如上所述，在车载用电池1中，在车辆100发生碰撞导致第一管道4受到冲击F时，第一管道4能够相对于第二管道5进行位移。由此，碰撞的冲击F不易从第一管道4传递到第二管道5，第二管道5不易发生变形和破损。

因此，即使在第一管道4与进气孔10的连通由于碰撞的冲击F而解除的状态下，进气孔10与第二管道5的连通也不易解除，进气孔10与配置空间11不易连通，从而维持手指等无法从进气孔10接触到母线15(高电压部件)的状态，因此能够在确保安全性的基础上提升对于电池模块3的防水性能和冷却性能。

另外，如上所述，被安装部18和盖部7通过卡子19而结合。由此，当碰撞导致冲击F施加到第一管道4上时，冲击F会传递到卡子19导致卡子19破损，第一管道4与盖部7的结合被解除，盖部7相对于第二管道5的位置偏移得到抑制。

因此，能够在以简单的构成确保非碰撞时的第一管道4与进气孔10稳定的连通状态的基础上，维持手指等无法从进气孔10接触到母线15的状态。另外，卡子19的破损使得第一管道4与盖部7的结合解除，由此能够降低碰撞时向盖部7和第二管道5传递的冲击F。此外，通过卡子19，第一密封部件20以被被安装部18和盖部7压扁的状态与二者紧贴，第二密封部件26以被支承部24和盖部7压扁的状态与二者紧贴，因此能够确保第一管道4与盖部7之间以及第二管道5与盖部7之间的高密封性。另外，卡子19能够使第一管道4容易地安装在盖部7上，因此能够提升车载用电池1的组装作业的作业效率。

另外，第二连通部21设置有向母线15侧突出的遮挡部25。由此，在碰撞导致冲击F施加到第一管道4上时，即使在万一收纳盒2发生变形导致进气孔10的位置向前方发生了位移的情况下，也可以维持母线15被遮挡部25遮挡的状态(参考图3)。

因此，通过遮挡部25可以维持手指等无法从进气孔10接触到母线15的状态，故而能够确保车载用电池1的高安全性。

需要说明的是，根据冲击F的大小和施加的方向，在碰撞时有可能出现卡子19未破损、而盖部7随着第一管道4向前方位移的情形，但是，当进气孔10的位移量小于第二连通部21中的遮挡部25的突出量时，可以维持母线15被遮挡部25遮挡的状态。特别是，在碰撞时卡子19未破损的情况下，设想为冲击F较小，则第一管道4和盖部7的位移量不会变大的可能性较高，容易维持母线15被遮挡部25遮挡的状态。

另一方面，在会导致进气孔10的位置发生大幅位移的较大冲击F施加到第一管道4上的情况下，卡子19破损，第一管道4与盖部7的结合被解除，因此进气孔10的位移会得到抑制，母线15被遮挡部25遮挡的状态得到维持。另外，将第二密封部件26的宽度设置成考虑到进气孔10的位移的大小，可以在进气孔10发生位移时通过第二密封部件26遮挡母线15，也能够维持手指等无法从进气孔10接触到母线15的状态。

需要说明的是，车载用电池1也可以设置成第一管道4与盖部7不通过卡子19结合的构成。这种情况下，例如，可以设置将第一管道4与盖部7接合的接合部等。