車輛用電池裝置的制作方法

本發明涉及車輛用電池裝置(battery?unit)，詳細地講涉及車輛用電池裝置的冷卻構造。

背景技術：

1、在電動汽車、混合動力汽車等的電動車輛中，搭載有電池裝置(電池組)作為用來對電動馬達供電的蓄電裝置。電池裝置主要具備電池模組和在內部收容該電池模組的收容盒。電池模組由于溫度上升而輸出特性下降，所以在收容盒內或從收容盒外進行電池模組的冷卻。

2、此外，近年來，車輛用電池裝置伴隨著用來延長行駛距離的電池模組的高輸出大容量化而有大型化的趨勢。例如如圖1所示，電池裝置10被設置在容易確保比較大的設置空間的車輛100的前輪112與后輪113之間的地板面板之下的情況較多。

3、作為構成為能夠將電池模組冷卻的電池裝置，例如有在專利文獻1或專利文獻2中公開的電池裝置。專利文獻1所公開的電池裝置10如圖2所示，具有由上盒(外殼罩)21和下盒(外殼托盤)22構成的收容盒20。在該文獻中記載的電池裝置10是在該收容盒20內通過冷卻器(未圖示)將由送風機61抽吸的空氣冷卻、經由送風管道60噴吹冷風來將電池模組11冷卻的結構。

4、此外，專利文獻2所公開的電池裝置10如圖3所示，在收容盒(未圖示)內的車輛前后方向上依次排列有將多個二次電池單元(battery?cell、以下也簡單稱作電池單元)12在車輛橫寬方向上層疊而成的電池模組11。在該文獻中記載的電池裝置10是通過配置在收容盒的底部背面的液體冷卻器50將各電池模組11冷卻的結構。如果仔細地觀察該液體冷卻器50中的制冷劑的流動，則首先，制冷劑從集合制冷劑去路54的前端的制冷劑供給口51向集合制冷劑去路54供給。制冷劑流動，以從這里向各電池模組11的正下方的各制冷劑流路53依次分支，再合流到集合制冷劑返回路55中，被從集合制冷劑返回路55的前端的制冷劑排出口52排出。

5、此外，在專利文獻3中，公開了一種面板，是由在金屬板的至少一面上覆蓋有皮膜層的涂裝金屬板形成的面板，如表1及圖4所示，具備凸部和平坦部及凹部的某一方。具體而言，在具備平坦部的情況下，如由圖4的no.5及no.7所表示，是凸部各自的整個周圍被平坦部包圍、并且平坦部各自的整個周圍被凸部包圍的結構。此外，在具備凹部的情況下，如由圖4的no.6、no.8及no.9所表示，是凸部各自的整個周圍被凹部包圍、并且凹部各自的整個周圍被凸部包圍的結構。對于這樣的面板形狀，圖5是表示對于以不具有壓紋部的no.1的平板為基準的彎曲剛性進行了fem解析的結果的圖，此外，圖6是表示對同樣以no.1的平板為基準的扭轉剛性進行了fem解析的結果的圖。根據圖5及圖6可知，具有壓紋部的面板呈現比不具有壓紋部的no.1的平板高的剛性，特別是no.8及no.9的棋盤格壓紋(具有四角錐臺的凸部及凹部的壓紋)板壓倒性地為高剛性。在該文獻中記載的發明能夠以這樣的簡單的構造提供能夠可靠地實現高剛性化及輕量化的面板。此外，該文獻中記載的發明通過確定用來形成面板的原材料，從而能夠提供耐腐蝕性及耐損傷性優異、此外耐污染性優異的面板。

6、[表1]

7、

8、現有技術文獻

9、專利文獻

10、專利文獻1：日本特開2019-185970號公報

11、專利文獻2：日本特開2021-128892號公報

12、專利文獻3：國際公開2013/011868號

技術實現思路

1、發明要解決的課題

2、然而，近年來為了延長行駛距離而對于電池模組要求高輸出大容量，但對于隨之而來的電池模組的充放電過程中的發熱量的增大以及用于將其除去的冷卻負荷增大的問題，對于專利文獻1那樣的使用氣體的制冷劑的冷卻裝置而言，在冷卻能力增強方面存在極限。

3、另一方面，在專利文獻2那樣的使用液體的制冷劑的冷卻裝置的情況下，與專利文獻1那樣的氣體的制冷劑相比可以說在冷卻能力確保這一點上是有利的。但是，專利文獻2的冷卻裝置由于因液體制冷劑的泄漏導致的絕緣破壞、短路等誘因而可能成為車輛火災的原因，所以與專利文獻1那樣的冷卻裝置的收納盒內設置不同，其是被設置在收容盒外的底部背面。此外，對于專利文獻2的冷卻裝置而言，如圖2所示，在電池模組11的正下方配置液體制冷劑的制冷劑流路53、并且該制冷劑流路53從集合制冷劑去路54分支。這樣的專利文獻2的冷卻裝置中的制冷劑流路的配置，被認為是用來將多個電池模組11有效地、并且排除了各電池模組11間的冷卻不均而盡量均等地冷卻的配置。但是，在以電池模組的進一步的高輸出大容量化為目標而想要進一步實現冷卻能力的增強的情況下，這樣的冷卻裝置中的制冷劑流路的配置還有如下的問題。

4、即，需要與電池模組數量的增大對應地也增設制冷劑流路數量，隨之有流路配置變得復雜的問題。例如，在需要確保因流路的分支部位的增大、流路的折返配置帶來的傳熱面積的情況下，存在作為流路的漏液對策的密封部的總延伸長度增大的問題，此外，存在壓力損失(壓損)增大而需要制冷劑泵的增強的問題。此外，在向受限的收容盒內收容更多的電池模組的情況下，也可能發生不能在全部的電池模組的底面全域中配置制冷劑流路的情況。因此，收容盒底部的導熱率越高越優選，但實際上有時因收容盒底部的材質的差異造成的導熱率的差，這也會成為問題。這里，如果參照工業用金屬材料的導熱率，則銅為398w/mk，鋁為236w/mk，鐵為90.9w/mk，不銹鋼為84w/mk，可知收容盒的材質的影響也較大。

5、本發明是鑒于上述的問題而做出的，目的是提供一種車輛用電池裝置，該車輛用電池裝置能夠增強隨著用于延長車輛的行駛距離的電池模組的高輸出大容量化而必要性變高的冷卻能力。

6、用來解決課題的手段

7、[1]、一種車輛用電池裝置，具備：電池模組，內包將多個能夠充放電的電池單元層疊而成的電池單元層疊體；收容盒，在內部形成有收容空間，將上述電池模組收容在該收容空間內，上述收容盒由上盒和下盒構成；流路形成板，在與上述下盒的底部之間以保持規定的流路間隔的方式而形成板狀制冷劑流路，所述板狀制冷劑流路是從上述下盒的底部背面通過液體制冷劑將上述電池模組冷卻的制冷劑流路，其流域為上述下盒的底部背面的90％以上的區域；制冷劑供給噴嘴，遍及上述板狀制冷劑流路的流路寬度的90％以上而供給上述液體制冷劑，由狹縫噴嘴或平噴嘴構成；液體制冷劑供給集管，對上述制冷劑供給噴嘴供給上述液體制冷劑；以及液體制冷劑排出集管，從上述板狀制冷劑流路將上述液體制冷劑排出。

8、[2]、如[1]所述的車輛用電池裝置，上述流路形成板由棋盤格壓紋板構成，所述棋盤格壓紋板是將由壓紋加工形成的四角錐臺形的凸部及凹部以四角錐臺底面的四邊為邊界交替地連續連接多個而形成板面。

9、[3]、如[1]或[2]所述的車輛用電池裝置，上述液體制冷劑供給集管被配置在上述下盒的縱壁部中的上述液體制冷劑的上游側的縱壁部的外側；上述液體制冷劑排出集管被配置在上述下盒的縱壁部中的上述液體制冷劑的下游側的縱壁部的外側；上述液體制冷劑供給集管及上述液體制冷劑排出集管通過將各自的集管壁的一部分設為與上述下盒的縱壁部共用的壁部，從而與上述下盒的縱壁部形成一體構造。

10、[4]、如[3]所述的車輛用電池裝置，對于上述液體制冷劑供給集管及上述液體制冷劑排出集管的某一方或雙方而言，集管截面的下端位置是距上述下盒的縱壁部下端為上述集管截面的高度方向內尺寸的1/2以上的高度位置。

11、[5]、如[1]～[4]中任一項所述的車輛用電池裝置，上述板狀制冷劑流路具有在流路內對規定的流路間隔進行保持的間隔保持部。

12、[6]、如[5]所述的車輛用電池裝置，上述間隔保持部是以從上述下盒的底部及/或上述流路形成板向流路內突出的方式而形成的凸部。

13、[7]、如[1]～[6]中任一項所述的車輛用電池裝置，上述流路形成板被配置為，使上述板狀制冷劑流路的流路間隔從流路上游側朝向流路下游側漸減。

14、根據本發明，通過采用從收容盒的底部背面將電池模組冷卻的板狀制冷劑流路，從而能夠提供能有利地達成用來延長車輛的行駛距離的電池模組的高輸出大容量化所需要的冷卻能力增強的車輛用電池裝置。