特開 2024-126397 バッテリ冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024126397

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】バッテリ冷却装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/204 20210101AFI20240912BHJP

   H01M 50/249 20210101ALI20240912BHJP

   H01M 50/271 20210101ALI20240912BHJP

   H01M 50/207 20210101ALI20240912BHJP

   H01M 50/24 20210101ALI20240912BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240912BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240912BHJP

   H01M 10/6567 20140101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

H01M50/204 401H

H01M50/249

H01M50/271 S

H01M50/207

H01M50/24

H01M50/204 101

H01M10/625

H01M10/613

H01M10/6567

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023034751

(22)【出願日】2023-03-07

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】内田 雅之

(72)【発明者】

【氏名】石山 浩司

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 大介

(72)【発明者】

【氏名】上田 悠太

(72)【発明者】

【氏名】大石 将人

(72)【発明者】

【氏名】相川 史壮

【テーマコード（参考）】

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H031AA09

5H031KK02

5H040AA28

5H040AS07

5H040AT06

5H040AY05

5H040CC01

5H040NN01

(57)【要約】

【課題】車体が傾斜した場合であっても、バッテリを均一に冷却することが可能なバッテリ冷却装置を提供する。
【解決手段】バッテリ冷却装置１は、複数のバッテリモジュール３を有するバッテリ２と、バッテリ２及び冷却液Ｌを収容するバッテリケース１０と、を備え、バッテリモジュール３は、複数の電池セル４が電気的に接続された状態で一体化されており、バッテリケース１０は、バッテリ２を載置する載置部１３と、一対のサイドフレームと、バッテリカバー１２と、サイドフレームと直交した状態でサイドフレームに固定され、夫々のバッテリモジュール３を仕切るように載置部１３から立設した仕切フレーム１５と、を有し、仕切フレーム１５は、サイドフレームと共に車体フレームの一部を構成しており、冷却液Ｌの車両前後方向の流動を抑制する流動抑制部材として機能する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載され、バッテリを冷却液に浸漬させて冷却するバッテリ冷却装置であって、
複数のバッテリモジュールを有する前記バッテリと、前記バッテリ及び前記冷却液を収容するバッテリケースと、を備え、
前記バッテリモジュールは、複数の電池セルが電気的に接続された状態で一体化されており、
前記バッテリケースは、前記バッテリを載置する載置部と、前記載置部の両側方に配置されて車両前後方向に延在する一対のサイドフレームと、前記載置部及び前記バッテリの上面を覆うバッテリカバーと、前記サイドフレームと直交した状態で前記サイドフレームに固定され、夫々の前記バッテリモジュールを仕切るように前記載置部から立設した仕切フレームと、を有し、
前記仕切フレームは、前記サイドフレームと共に車体フレームの一部を構成しており、前記冷却液の前記車両前後方向の流動を抑制する流動抑制部材として機能するバッテリ冷却装置。

【請求項2】

前記仕切フレームに隣接する前記電池セルの収容空間の前記車両前後方向の長さをＤ（ｍｍ）とし、前記バッテリケースの前記車両前後方向における最大傾斜角をθ（度）とした場合、前記仕切フレームは、ｔａｎθ・Ｄ／２以上の高さを有する請求項１に記載のバッテリ冷却装置。

【請求項3】

前記仕切フレームは、前記載置部に載置された前記電池セルの高さ以上の高さを有する請求項１に記載のバッテリ冷却装置。

【請求項4】

前記仕切フレームのうち少なくとも１つは、前記バッテリカバーに密着している請求項１又は２に記載のバッテリ冷却装置。

【請求項5】

前記仕切フレームは、一対の前記サイドフレーム及び前記載置部との間がポッティング材を介して封止されている請求項１又は２に記載のバッテリ冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリを冷却液に浸漬させて冷却するバッテリ冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、走行駆動源としてモータを備えた車両（例えば、ハイブリッド車両や、プラグインハイブリッド車両や、電動車両等）（以下「電動車両」とする）が普及している。電動車両には、モータに加え、当該モータを駆動させるためのバッテリが搭載されている。このようなバッテリに関する技術として、例えば下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。

【0003】

特許文献１には、電池パックについて記載されている。この電池パックは、複数の電池セルが筐体内に収容され、筐体内の冷却水の水位を調整する第１開閉弁と第２開閉弁と第３開閉弁とが設けられている。電池セルの温度に応じて、第１開閉弁と第２開閉弁と第３開閉弁との開閉制御が行われ、電池セルの温度が高くなる程、電池セルが冷却水に浸漬される量を増大させるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－８９８１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の電池パックには、上記のように第１開閉弁と第２開閉弁と第３開閉弁との開閉状態を制御して、筐体内における冷却水の水位を調整している。例えば、車両が上り坂や下り坂を走行している際には、車体（車体フレーム）と共に電池パックも傾くため、電池セルにおける冷却水の浸漬量（浸漬水位）に差異が生じる。これにより、電池セルが均一に冷却されず、冷却不足となる電池セルが発生し、電池セルの寿命にバラつきが生じることになる。

【0006】

そこで、車体が傾斜した場合であっても、バッテリを安定的に冷却することが可能なバッテリ冷却装置が求められる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るバッテリ冷却装置の特徴構成は、車両に搭載され、バッテリを冷却液に浸漬させて冷却するバッテリ冷却装置であって、複数のバッテリモジュールを有する前記バッテリと、前記バッテリ及び前記冷却液を収容するバッテリケースと、を備え、前記バッテリモジュールは、複数の電池セルが電気的に接続された状態で一体化されており、前記バッテリケースは、前記バッテリを載置する載置部と、前記載置部の両側方に配置されて車両前後方向に延在する一対のサイドフレームと、前記載置部及び前記バッテリの上面を覆うバッテリカバーと、前記サイドフレームと直交した状態で前記サイドフレームに固定され、夫々の前記バッテリモジュールを仕切るように前記載置部から立設した仕切フレームと、を有し、前記仕切フレームは、前記サイドフレームと共に車体フレームの一部を構成しており、前記冷却液の前記車両前後方向の流動を抑制する流動抑制部材として機能する点にある。

【0008】

このような特徴構成とすれば、車両が上り勾配の場所を走行したり駐停車している際や、車両が下り勾配の場所を走行したり駐停車している際においても、バッテリケースの内部において仕切フレームによって冷却液の車両前後方向の流動が抑制される。これにより、バッテリケースにおいて仕切フレームに仕切られた空間に収容された夫々のバッテリモジュールは、冷却液による浸漬状態をある程度維持できる。しかも、流動抑制部材として機能する仕切フレームが車体フレームを構成するため、車体フレームとは別に仕切フレームを設ける場合に比べて、車体重量を低減しつつ強度の高い仕切フレームによってバッテリを適切に保護することができる。その結果、バッテリ冷却装置は、冷却液によってバッテリを安定的に冷却できる。

【0009】

他の特徴構成は、前記仕切フレームに隣接する前記電池セルの収容空間の前記車両前後方向の長さをＤとし、前記バッテリケースの前記車両前後方向における最大傾斜角をθ（度）とした場合、前記仕切フレームは、ｔａｎθ・Ｄ／２以上の高さを有する点にある。

【0010】

冷却液は、バッテリケースの上面から供給されてバッテリケースの下面から排出されて循環利用され、バッテリケースの下面に設けられる冷却液の排出溝が電池セルの収容空間の車両前後方向の中央に配置されることがある。そこで、本構成では、電池セルの収容空間の車両前後方向の長さＤと、バッテリケースの車両前後方向における最大傾斜角θとに基づき、仕切フレームは、ｔａｎθ・Ｄ／２以上の高さを有する。その場合、車両（車体）が前後方向に最大限傾斜した場合であっても、冷却液は電池セルの収容空間の車両前後方向長さＤの半分の領域に存在する。これにより、バッテリ冷却装置は、バッテリモジュールの底面の半分を冷却液に浸漬できる。また、冷却液は電池セルの収容空間の下方から排出でき循環が可能になる。その結果、バッテリ冷却装置は、冷却液によってバッテリを安定的に冷却できる。

【0011】

他の特徴構成は、前記仕切フレームは、前記載置部に載置された前記電池セルの高さ以上の高さを有する点にある。

【0012】

本構成によれば、仕切フレームは、載置部に載置されたバッテリモジュール（電池セル）の高さ以上の高さを有するので、車両（車体）が前後に傾斜した場合であっても、バッテリモジュールを浸漬する冷却液が仕切フレームを越えて車両前後方向の流動し難い。これにより、バッテリ冷却装置は、バッテリモジュールが冷却液に浸漬した状態を維持し易くなる。その結果、バッテリ冷却装置は、冷却液によってバッテリをより安定的に冷却できる。

【0013】

バッテリケースは、例えば、載置部に電池セルの高さよりも低いリブが設けられることがある。こうしたリブは、バッテリモジュールの位置決め等に用いられる。一方、本構成におけるバッテリ冷却装置は、上記のリブに代えて電池セルの高さよりも高い仕切フレームを設けて構成される。したがって、バッテリ冷却装置は、部品点数を増やすことなく構成できる。また、バッテリ冷却装置は、電池セルよりも高い仕切フレームによってバッテリケースの強度を向上できる。

【0014】

他の特徴構成は、前記仕切フレームのうち少なくとも１つは、前記バッテリカバーに密着している点にある。

【0015】

本構成によれば、仕切フレームのうち少なくとも１つがバッテリカバーに密着しているので、車両が前傾姿勢（及びは後傾姿勢）になっても、バッテリモジュールを浸漬する冷却液は仕切フレームによって他のバッテリモジュールへの移動が完全に遮られる。その結果、バッテリ冷却装置は、車両の前後姿勢の変化に関わらず、個々のバッテリモジュールを冷却液によってより安定的に冷却することができる。

【0016】

また、複数の仕切フレームが設けられる場合に、バッテリカバーが一つの仕切フレームのみに密着する構成にしてもよい。例えば、バッテリケースにおいて、バッテリマネジメントシステム（ＢＭＳ）や電気配線のインターフェースを当該仕切フレームによって仕切られた空間に配置することで、バッテリ冷却装置は、バッテリマネジメントシステム（ＢＭＳ）等に冷却液を流入させずに構成できる。これにより、バッテリ冷却装置は、バッテリモジュールを冷却する冷却液の浸漬量を確保しつつ、バッテリケースに収容される冷却液の液量を低減できる。その結果、バッテリ冷却装置によって、車両重量を低減でき、電費の向上にも寄与できる。

【0017】

他の特徴構成は、前記仕切フレームは、一対の前記サイドフレーム及び前記載置部との間がポッティング材を介して封止されている点にある。

【0018】

本構成によれば、仕切フレームと一対のサイドフレーム及び載置部との間がポッティング材によって封止されているので、仕切フレームの側方及び下方を介した冷却液の車両前後方向における漏洩を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態に係るバッテリ冷却装置の平面図である。

【図2】バッテリ冷却装置の分解斜視図である。

【図3】第１実施形態に係るバッテリ冷却装置の部分切欠斜視図である。

【図4】車両が水平姿勢のときのバッテリケース内の冷却液の状態を示す側断面図である。

【図5】車両が後傾姿勢のときのバッテリケース内の冷却液の状態を示す側断面図である。

【図6】参考例のバッテリケースに設けられるリブの形状を示す図である。

【図7】第１実施形態における仕切フレームの形状を示す図である。

【図8】第２実施形態のバッテリケースの側断面図である。

【図9】仕切フレームの最小高さを示すバッテリケースの側断面図である。

【図10】仕切フレームの最小高さを示すバッテリケースの側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明に係るバッテリ冷却装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0021】

本発明に係るバッテリ冷却装置は、車両に搭載されたバッテリを冷却液に浸漬させて均一に冷却することができるように構成される。したがって、バッテリ冷却装置は、車両に搭載される。ここで、バッテリ（「バッテリパック」ともいう）は、複数の電池セルからなるバッテリモジュールを備えている。セルとは、バッテリを構成する最小単位の電池であって、複数の電池セルを直列に接続して１つのバッテリモジュールが構成される。更に、複数のバッテリモジュールを直列に接続し、この直列に接続されたバッテリモジュールを直列及び／又は並列に接続して１つのバッテリが構成される。バッテリ冷却装置は、各バッテリモジュールを冷却することで、バッテリを冷却する。以下、本実施形態のバッテリ冷却装置１について説明する。

【0022】

〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態のバッテリ冷却装置１の平面図である。図２は、本実施形態のバッテリ冷却装置１の分解斜視図である。図３は、本実施形態のバッテリ冷却装置１の部分切欠斜視図である。図４は、バッテリケース内の側断面図である。図１～図４に示されるように、車両の進行方向（車両前後方向）をＸ方向とし、車両の幅方向（車両左右方向）をＹ方向とし、車両の高さ方向をＺ方向とする。また、特に、図１に示されるように、進行方向前側をＸ１側、進行方向後側をＸ２側とし、車幅方向右側をＹ１側、車幅方向左側をＹ２側とする。

【0023】

図１～図４に示されるように、バッテリ冷却装置１は、バッテリ２と、バッテリケース１０と、を備えて構成されている。

【0024】

バッテリケース１０は、バッテリ２及び冷却液Ｌ（図４）を収容するバッテリ収容部１１と、バッテリカバー１２と、を有する。本実施形態におけるバッテリケース１０は、図１に示されるように、平面視が長方形状に構成されている（もちろん、バッテリケース１０は、平面視が正方形状に構成されていてもよい）。バッテリ収容部１１は、バッテリ２を載置する載置部１３と、載置部１３の周囲の４つの壁部１４によって構成されている。具体的には、４つの壁部１４は、前壁部１４Ａ及び後壁部１４Ｂと、一対のサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄとによって構成されている。一対のサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄは、車両右側のサイドフレーム１４Ｃと、車両左側のサイドフレーム１４Ｄである。一対のサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄは、載置部１３の両側方に配置されて車両前後方向に延在する。

【0025】

図２～図４に示されるように、バッテリカバー１２は、載置部１３及びバッテリ２の上面を覆う。バッテリケース１０は、さらに、一対のサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄと直交した状態で一対のサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄに固定される仕切フレーム１５を有する。仕切フレーム１５は、夫々のバッテリモジュール３を仕切るように載置部１３から立設されている。これにより、バッテリケース１０は、複数のバッテリモジュール３を個別に収容するように構成される。このようなバッテリモジュール３の夫々を収容する空間が、上述したバッテリ収容部１１に相当する。上述したように図１の例では、バッテリ２は、４つのバッテリモジュール３を備えていることから、バッテリケース１０には複数（４つ）のバッテリ収容部１１が設けられる。夫々のバッテリ収容部１１は、仕切フレーム１５とバッテリモジュール３との間に隙間を有する状態でバッテリモジュール３（電池セル４）を収容する。図４に示されるように、この隙間に冷却液Ｌが供給される。これにより、バッテリモジュール３（電池セル４）は冷却液Ｌに浸漬されて冷却される。

【0026】

本実施形態では、バッテリ２は、Ｘ方向に沿って複数（本実施形態では４つ）のバッテリモジュール３が設けられており、４つのバッテリモジュール３の夫々は、Ｙ方向に沿って配置された複数（本実施形態では１２個）の電池セル４を有する。冷却液Ｌとは、ロングライフクーラント（ＬＬＣ）等の冷却水、パラフィン系等の絶縁油、又はハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）やハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）等の液状冷媒にあたる。

【0027】

本実施形態では、バッテリ２は、バッテリマネジメントシステム（以下、「ＢＭＳ」と称する。）５を有する。ＢＭＳ５は、バッテリケース１０において複数の仕切フレーム１５によってＸ方向に仕切られた領域のうち、最もＸ２側（後側）の領域に装備されている。ＢＭＳ５は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって構成されており、バッテリモジュール３の充放電制御、過充電保護、過放電保護、ＳＯＣ（State Of Charge）またはＳＯＨ（State Of Health）等のバッテリ２の状態の監視等の制御を行う。本実施形態では、ＢＭＳ５についても、バッテリモジュール３と同じく、その収容空間に冷却液Ｌが供給されて当該冷却液Ｌに浸漬されて冷却される。

【0028】

図２～図４に示されるように、バッテリケース１０には、上方にバッテリカバー１２が設けられる（図１では、バッテリカバー１２を省略している）。図示はしないが、バッテリモジュール３には、このバッテリカバー１２を介して上方から冷却液Ｌが噴射されるように供給される。また、バッテリケース１０は、バッテリ収容部１１において所定の高さまで冷却液Ｌが貯留されると共に、載置部１３側から冷却液Ｌが排出されるように構成される。

【0029】

図３に示されるように、仕切フレーム１５は、一対のサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄ及び載置部１３との間がポッティング材２０を介して封止されている。これにより、バッテリ冷却装置１は、仕切フレーム１５の側方及び下方を介した冷却液ＬのＸ方向における漏洩を防止できる。ポッティング材２０は、はんだ等の金属や樹脂で構成される。

【0030】

仕切フレーム１５は、一対のサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄと共に車体フレームの一部を構成しており、冷却液Ｌの車両前後方向の流動を抑制する流動抑制部材として機能する。具体的には、図４に示されるように、本実施形態では、仕切フレーム１５は、載置部１３に載置された電池セル４の高さＨ１以上の高さＨ２を有する。

【0031】

バッテリケース１０は、例えば車体フレーム（不図示）に固定されている。車体フレームとは、車両のボディを形成するフレームである。本実施形態では、前壁部１４Ａ及び後壁部１４Ｂが車体フレームに締結固定され、一対のサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄ、仕切フレーム１５は車体フレームの一部となる。

【0032】

これにより、バッテリケース１０は車体フレームと同様の状態とされる。すなわち、車両が下り勾配の道に位置している場合には、車体フレームと同様に、バッテリケース１０が前下がりの状態（前傾姿勢）となる。また、車両が上り勾配の道に位置している場合には、車体フレームと同様に、バッテリケース１０が前上がりの状態（後傾姿勢）となる。また、車両が左下がりのバンクを有する道に位置している場合には、車体フレームが左下がりの状態となり、車両が右下がりのバンクを有する道に位置している場合には、車体フレームが右下がりの状態となる。すなわち、バッテリケース１０は、車両の傾きと同じように傾斜する。

【0033】

一対のサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄの外側方には、一対の衝撃緩和部材１６，１６が固定されている。車両の左右方向に突出した状態で車両の前後方向に延在した衝撃緩和部材１６を有している。衝撃緩和部材１６は、車両の側方からの衝突を緩和する部材として機能する。衝撃緩和部材１６は例えばアルミ材によって形成されている。衝撃緩和部材１６は、内部に車体前後方向に延びる空間が車両左右方向に複数形成されている。

【0034】

仕切フレーム１５は、例えば鉄材やステンレス鋼等でよって形成されており、アルミ材等によって形成される一対の衝撃緩和部材１６，１６よりも高い剛性を有する。これにより、車両に搭載されたバッテリ冷却装置１は、車両側方からの衝突時において、衝撃緩和部材１６によって車両側方からの衝撃を吸収しつつ、仕切フレーム１５によってバッテリケース１０の変形が抑制される。その結果、車両側方からの衝突等によるバッテリ２の破損を防止できる。なお、図示では、衝撃緩和部材１６，１６がサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄと一体化されているが、衝撃緩和部材１６，１６は、車体フレームとしてのサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄの外側方に別体として固定してもよい。

【0035】

以上のように構成されたバッテリ冷却装置１を搭載する車両が水平な場所を走行している際や、水平な場所に駐停車している際には、図４に示されるように、バッテリケース１０の４つの壁部１４が鉛直方向に沿って立設する状態となる。これにより、バッテリケース１０内の冷却液Ｌは、液面が水平な状態となり、夫々のバッテリモジュール３における冷却液Ｌの浸漬水位が同じ水位になる。

【0036】

例えばバッテリ冷却装置１を搭載する車両が上り勾配の場所を走行している際や、上り勾配の場所に駐停車している際には、図５に示されるように、バッテリケース１０は、前壁部１４Ａ及び後壁部１４ＢがＸ２側に傾いた状態（後傾姿勢）となる。しかし、バッテリケース１０内の冷却液Ｌは、仕切フレーム１５によって夫々のバッテリ収容部１１内に保持されるため、夫々のバッテリモジュール３における冷却液Ｌの浸漬水位が同程度の水位になる。

【0037】

また、図示しないが、例えばバッテリ冷却装置１を搭載する車両が下り勾配の場所を走行している際や、下り勾配の場所に駐停車している際には、図５とは反対に、バッテリケース１０は、前壁部１４Ａ及び後壁部１４ＢがＸ１側に傾いた状態（前傾姿勢）となる。しかし、この場合も、バッテリケース１０内の冷却液Ｌは、仕切フレーム１５によって夫々のバッテリ収容部１１内に保持されるため、夫々のバッテリモジュール３における冷却液Ｌの浸漬水位が同程度の水位になる。

【0038】

以上のように、本実施形態のバッテリ冷却装置１によれば、車両が上り勾配の場所を走行したり駐停車している際や、車両が下り勾配の場所を走行したり駐停車している際においても、バッテリケース１０の内部において仕切フレーム１５によって冷却液Ｌの車両前後方向の流動が抑制される。これにより、バッテリケース１０においてバッテリ収容部１１に収容された夫々のバッテリモジュール３は、冷却液Ｌによる浸漬状態をある程度維持できる。しかも、流動抑制部材として機能する仕切フレーム１５が車体フレームを構成するため、車体フレームとは別に仕切フレーム１５を設ける場合に比べて、車体重量を低減しつつ強度の高い仕切フレーム１５によってバッテリ２を適切に保護することができる。その結果、バッテリ冷却装置１は、冷却液Ｌによってバッテリ２を安定的に冷却できる。

【0039】

また、仕切フレーム１５は、載置部１３に載置されたバッテリモジュール３（電池セル４）の高さＨ１以上の高さＨ２を有するので、車両（車体）が前後に傾斜した場合であっても、バッテリモジュール３を浸漬する冷却液Ｌが仕切フレーム１５を越えて車両前後方向に流動し難い。これにより、バッテリ冷却装置１は、バッテリモジュール３が冷却液Ｌに浸漬した状態を維持し易くなる。その結果、バッテリ冷却装置１は、バッテリ２を冷却液Ｌによってバッテリ２をより安定的に冷却できる。

【0040】

図６に示されるように、従来のバッテリケースでは、載置部１３にリブ３０が設けられることがある。リブ３０は、載置部１３に載置される複数のバッテリモジュール３（電池セル４）の位置決めやバッテリケースの補強のために利用される。このようなリブ３０は、高さが電池セル４よりもかなり低く、車両前後方向に所定の幅Ｗ１を有している。一方、本実施形態では、図７に示されるように、載置部１３に仕切フレーム１５が電池セル４よりも高い位置まで立設されている。図７では、仕切フレーム１５の幅Ｗ２がリブ３０（図６）の幅Ｗ１よりも小さい例が示されている。

【0041】

以下、図６に示されるリブ３０（従来例）と、図７に示される仕切フレーム１５（本実施形態）とを比較する。図７の仕切フレーム１５の幅Ｗ２は図６のリブ３０の幅Ｗ１よりも小さいが、仕切フレーム１５の高さＨ２はリブ３０の高さＨ３よりもかなり高い。ここで、仕切フレーム１５の幅Ｗ２がリブ３０の幅Ｗ１の半分であっても、仕切フレーム１５の高さＨ２がリブ３０の高さＨ３の２倍であれば、仕切フレーム１５とリブ３０とは同程度の断面積を有する。したがって、バッテリケース１０は、仕切フレーム１５のＷ２が小さい場合でも、幅Ｗ１が大きいリブ３０を有するバッテリケースと同程度の強度を維持できる。

【0042】

さらに、バッテリケース１０は、仕切フレーム１５の幅Ｗ２が小さいことで、バッテリ収容部１１を広く確保することや、載置部１３をコンパクトに形成することができる。また、本実施形態のバッテリケース１０は、従来の既存部材であるリブ３０に代えて仕切フレーム１５を設ける構成であるので、部品点数を増やすことなく構成できる。

【0043】

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態のバッテリ冷却装置１について説明する。第１実施形態では、バッテリケース１０のバッテリカバー１２が仕切フレーム１５の上端から離間して配置される例を示した。第２実施形態のバッテリ冷却装置１では、図８に示されるように、バッテリカバー１２が仕切フレーム１５に密着しており、ＢＭＳ５の収容部には冷却液Ｌが充填されていない。他の構成については、第１実施形態と同様である。以下では、第２実施形態について、主に第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0044】

第２実施形態では、仕切フレーム１５のうち少なくとも１つは、バッテリカバー１２に密着している。図８に示される例では、バッテリカバー１２が複数の仕切フレーム１５の全てに密着している。これにより、車両が前傾姿勢や後傾姿勢になっても、バッテリ２を浸漬する冷却液Ｌは仕切フレーム１５によって他のバッテリモジュール３への移動が完全に遮られる。その結果、バッテリ冷却装置１は、車両の前後姿勢の変化に関わらず、個々のバッテリモジュール３を冷却液Ｌによってより安定的に冷却することができる。

【0045】

また、図８に示される第２実施形態では、ＢＭＳ５が収容される領域にバッテリモジュール３の冷却液Ｌを流入させずに構成できる。これにより、バッテリ冷却装置１は、バッテリモジュール３を冷却する冷却液Ｌの浸漬量を確保しつつ、バッテリケース１０に収容される冷却液Ｌの液量を低減できる。その結果、バッテリ冷却装置１によって、車両重量を低減でき、電費の向上にも寄与できる。

【0046】

〔第２実施形態の変形例〕
バッテリ冷却装置１は、複数の仕切フレーム１５のうち一部の仕切フレーム１５のみを高くする等して、バッテリカバー１２が一部の仕切フレーム１５のみに密着する構成にしてもよく、バッテリカバー１２がＢＭＳ５との境界に設けられる仕切フレーム１５のみに密着する構成にしてもよい。

【0047】

〔第３実施形態〕
上記の実施形態では、バッテリ冷却装置１において、仕切フレーム１５の高さＨ２が電池セル４の高さＨ１よりも高く構成した例を示した。これに代えて、図９に示されるように、バッテリ冷却装置１は、仕切フレーム１５の高さＨ２が、電池セル４の高さＨ１と同じ、又は、電池セル４の高さＨ１より少し低い構成でもよい。ただし、この場合は、バッテリモジュール３を浸漬させる冷却液Ｌの液量を、車両が前後方向に傾斜しても仕切フレーム１５によって冷却液Ｌの車両前後方向の流動が抑制可能な液量に調整する必要がある。

【0048】

バッテリ冷却装置１において、冷却液Ｌによってバッテリ２を適正に冷却するためには、車両が前後方向に傾斜した状態でおいても冷却液Ｌが電池セル４のうち少なくとも底面４ａ（図９参照）全体を浸漬することが好ましい。また、冷却液Ｌは、バッテリケース１０の上面から供給されてバッテリケース１０の下面から排出されて循環利用されることがある。その場合、車両が前後方向のいずれに大きく傾斜したとしても電池セル４の底面４ａ側から冷却液Ｌを確実に排出できるよう、冷却液Ｌが電池セル４の底面４ａ（図９参照）全体を浸漬することが好ましい。そこで、以下では、図９に基づいて仕切フレーム１５の最小高さＨ２ｍｉｎについて説明する。

【0049】

図９に示されるように、例えば、車両が最も後傾したときのバッテリケース１０の傾斜角（最大傾斜角）をθ（度）とし、電池セル４の収容空間のＸ方向の長さをＤ（ｍｍ）とすると、仕切フレーム１５の最小高さＨ２ｍｉｎは、以下の式（１）によって算出できる。
Ｈ２ｍｉｎ＝ｔａｎθ・Ｄ・・・・（１）

【0050】

道路の勾配を表す傾斜角は最大で２０度程度であることが知られている。バッテリケース１０の最大傾斜角θを２０度とした場合、ｔａｎ２０（度）が約０．３６であるので、仕切フレーム１５の最小高さＨ２ｍｉｎは約０．３６Ｄ（ｍｍ）となる。すなわち、仕切フレーム１５の最小高さＨ２ｍｉｎは、電池セル４の収容空間のＸ方向長さＤの約３６％となる。ここで、図９に示される冷却液Ｌの液量は、電池セル４の底面４ａ全体を常に浸漬するための最少必要液量である。仕切フレーム１５の高さＨ２が最小高さＨ２ｍｉｎである場合に、冷却液Ｌが最少必要液量以上の液量であると、車両の前後方向への傾斜が最大になると、冷却液Ｌは仕切フレーム１５を越えて他のバッテリモジュール３等の収容空間に移動する。

【0051】

図９では、電池セル４の収容空間のＸ方向長さＤ（ｍｍ）が電池セル４のＸ方向長さよりも大きいことが誇張されて図示されており、仕切フレーム１５に対して電池セル４が近接して配置されている。そのため、電池セル４の収容空間のＸ方向長さＤと電池セル４のＸ方向長さとの差は小さく、電池セル４のＸ方向長さとＸ方向長さＤ（ｍｍ）とはほぼ同視できる。したがって、仕切フレーム１５の最小高さＨ２ｍｉｎは電池セル４のＸ方向長さの３６％程度となる。すなわち、仕切フレーム１５の高さＨ２が電池セル４の高さＨ１の３６％以上であれば、車両が前後方向に最大限傾斜した場合であっても、バッテリ冷却装置１において冷却液Ｌが電池セル４の底面４ａ全体を浸漬する。また、仮に電池セル４の高さＨ１を電池セル４のＸ方向長さの半分（１／２）に設定した場合には、仕切フレーム１５の最小高さＨ２ｍｉｎは電池セル４の高さＨ１の約７２％となる。

【0052】

これらにより、仕切フレーム１５の高さＨ２が電池セル４の高さＨ１より低い場合でも、高さＨ２が電池セル４の収容空間のＸ方向長さＤの３６％以上であり、冷却液Ｌの液量が最少必要液量以上であれば、バッテリ冷却装置１において冷却液Ｌが電池セル４（バッテリモジュール３）のうち少なくとも底面４ａ全体を浸漬することが実証された。

【0053】

〔第３実施形態の変形例〕
冷却液Ｌは、バッテリケース１０の上面から供給されてバッテリケース１０の下面から排出されて循環利用される場合、バッテリケース１０の下面に設けられる冷却液Ｌの排出口が電池セル４の収容空間のＸ方向の中央位置１３ａ（図１０参照）付近に配置されることがある。その場合には、仕切フレーム１５の最小高さＨ２ｍｉｎは、以下の式（２）によって算出できる。
Ｈ２ｍｉｎ＝ｔａｎθ・Ｄ／２・・・・（２）

【0054】

本変形例では、図１０に示されるように、仕切フレーム１５は、ｔａｎθ・Ｄ／２（Ｈ２ｍｉｎ）以上の高さを有する。仕切フレーム１５がｔａｎθ・Ｄ／２（Ｈ２ｍｉｎ）以上の高さを有していれば、車両が前後方向に最大限傾斜した場合であっても、冷却液Ｌは電池セル４の収容空間のＸ方向長さＤの半分の領域に存在する。これにより、バッテリ冷却装置１は、電池セル４（バッテリモジュール３）の底面４ａの半分を冷却液Ｌに浸漬できる。また、冷却液Ｌは電池セル４の収容空間の下方から排出でき循環が可能になる。その結果、バッテリ冷却装置１は、冷却液Ｌによってバッテリ２を安定的に冷却できる。

【0055】

〔別実施形態〕
（１）バッテリ冷却装置１は、バッテリケース１０において仕切フレーム１５によって仕切られた収容部にＢＭＳ５を配置せずに構成してもよいし、ＢＭＳ５をＸ１側（前側）に配置してもよい。
（２）バッテリ冷却装置１は、バッテリケース１０のサイドフレーム１４Ｃ，１４Ｄに衝撃緩和部材１６を含まずに構成してもよい。

【0056】

本発明は、バッテリを冷却液に浸漬させて冷却するバッテリ冷却装置に用いることが可能である。

【符号の説明】

【0057】

１ ：バッテリ冷却装置
２ ：バッテリ
３ ：バッテリモジュール
４ ：電池セル
１０ ：バッテリケース
１２ ：バッテリカバー
１３ ：載置部
１４ ：壁部
１４Ｃ，１４Ｄ：サイドフレーム
１５ ：仕切フレーム
１６ ：衝撃緩和部材
２０ ：ポッティング材
Ｌ ：冷却液

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】