JPH0660204U - 電気自動車のバッテリ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各バッテリ本体の性能を十分に発揮させると
ともに、各バッテリ本体の寿命を向上させることがで
き、また、メンテナンス性を向上させることのできる電
気自動車のバッテリ装置を提供する。 【構成】 電気自動車１０に搭載されたバッテリ集合体
１１を構成する複数個のバッテリ本体２の外部との熱交
換は、これら各バッテリ本体２を構成する端側単電池と
内側単電池とが面した各バッテリケースの側面間に形成
された熱交換用間隙部１２から行われ、また、端側単電
池のみ面した各バッテリケースの側面同士は近接して連
設されているため、これら各バッテリケースの側面から
外部と熱交換されることはなく端側単電池と内側単電池
との熱交換条件が略同一となる。このため、各バッテリ
本体２間の熱交換のばらつきが、これら各バッテリ本体
２を構成する単電池レベルで良好に均衡させることが可
能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電気自動車のバッテリを効率良く使用する電気自動車のバッテリ装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、脱石油資源、低公害化をめざして電動モータを走行駆動源とする電気自 動車、あるいは、内燃機関と電動モータとを組み合わせた電気自動車（いわゆる ハイブリッド自動車）等の車両の開発が進められており、この電気自動車の電源 であるバッテリ装置は、図９に示すように、車両内に、必要とされる電圧および 電気容量を有するバッテリ本体２を複数個配設しバッテリ集合体１を形成して搭 載している。

【０００３】 また、上記バッテリ集合体１を構成するバッテリ本体２は、例えばバッテリ本 体２が１２Ｖである場合、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、バッテリ ケース３と、このバッテリケース３内部端側に収納された２Ｖの端側単電池４ａ と、この端側単電池４ａ間に挟装された２Ｖの内側単電池４ｂとを備えている。 すなわち、図８（ａ）のバッテリ本体２ａでは、２つの端側単電池４ａと４つの 内側単電池４ｂとを一列に配列して直列接続し形成され、また、図８（ｂ）に示 すバッテリ本体２ｂでは、上記図８（ａ）のバッテリ本体２ａの電極が逆になる ように構成され、さらに、図８（ｃ）に示すバッテリ本体２ｃでは、４つの端側 単電池４ａと２つの内側単電池４ｂとを配列して直列接続し１２Ｖの電圧が得ら れるように形成されている。

【０００４】 ところで、バッテリ集合体では、充電あるいは放電が繰り返されると、個々の バッテリ本体が発熱して熱が蓄積され、上記バッテリ集合体の温度は次第に上昇 する。そして、温度が高くなり過ぎるとバッテリ本体の容量減少等バッテリ寿命 を短くするのみならず、電流を供給しても水の分解に消費され完全充電ができな くなる虞れがあり、バッテリの能力が十分に発揮できなくなり、さらに、バッテ リの自己放電も急速に大きくなる。このような問題に対処するため、特開昭４９ −１２７１３４号公報に示されるように、送風によりバッテリを冷却する様々な 技術が提案されている。

【０００５】 一方、寒冷地等で周囲温度が極度に低下した場合には、バッテリ本体の能力低 下が生じるため、実開昭６１−１９３８４４号公報に示されるように、バッテリ 本体を暖める必要がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のバッテリ集合体は、限られた車両空間内にできるだけ多 くのバッテリ本体を密集し配列して構成されているため、バッテリ集合体の内側 に配設されたバッテリ本体は、バッテリ集合体の外側に配設されたバッテリ本体 に比べて熱交換が悪くなり、バッテリ本来の能力を十分に発揮できないばかりか 、外側に配設されたバッテリ本体と比較してバッテリ寿命が短くなってしまうと いった問題が生じる。

【０００７】 また、上述のように、バッテリ集合体を構成するバッテリ本体間で性能および 寿命等にばらつきが生じることにより、バッテリ装置に関する保守・点検のメン テナンス作業が複雑になるとともに、メンテナンスの頻度も多くなるという問題 が生じる。

【０００８】 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、バッテリ集合体を構成する複数個 のバッテリ本体間の熱交換のばらつきを、これら各バッテリ本体を構成する単電 池レベルで良好に均衡させることにより、上記各バッテリ本体の有する性能を十 分に発揮させるとともに、上記各バッテリ本体の寿命を向上させることができ、 また、メンテナンス性を向上させることのできる電気自動車のバッテリ装置を提 供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案による電気自動車のバッテリ装置は、バッテリ ケース内部端側に収納した端側単電池とこの端側単電池間に挟装した内側単電池 とを有するバッテリ本体を複数個配設してバッテリ集合体を形成した電気自動車 のバッテリ装置において、上記端側単電池のみ面した上記各バッテリケースの側 面同士を近接して連設するとともに、上記端側単電池と上記内側単電池とが面し た上記各バッテリケースの側面間に熱交換用間隙部を形成したものである。

【００１０】

【作 用】

上記構成において、まず、バッテリ集合体を構成する複数個のバッテリ本体が 冷却される場合は、これら各バッテリ本体を構成する端側単電池と内側単電池と が面した各バッテリケースの側面間に形成された熱交換用間隙部から放熱され、 上記各バッテリ本体が冷却される。 また、上記端側単電池のみ面した上記各バッテリケースの側面同士は近接して 連設されているため、これら各バッテリケースの側面から放熱されることはなく 上記端側単電池と上記内側単電池との熱交換条件が略同一となる。 一方、上記各バッテリ本体が暖められる場合は、上述の冷却される場合とは逆 に、上記端側単電池と上記内側単電池とが面した上記各バッテリケースの側面間 に形成された上記熱交換用間隙部から受熱して、上記各バッテリ本体が暖められ る。 また、上記端側単電池のみ面した上記各バッテリケースの側面から受熱される ことはなく上記端側単電池と上記内側単電池との熱交換条件が略同一となる。

【００１１】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。 図１および図２は本考案の第一実施例を示し、図１は電気自動車に搭載したバ ッテリ集合体の斜視図、図２はバッテリ集合体の各バッテリ本体の内部説明図で ある。

【００１２】 図中、符号１０は電気自動車を示し、この電気自動車１０には電源としてのバ ッテリ集合体１１が搭載されている。

【００１３】 また、上記バッテリ集合体１１は、複数個のバッテリ本体２（例えば、電圧１ ２Ｖのもの）を縦横に配列して（本実施例では、車両の前後方向に５列、左右方 向（車幅方向）に４列として）構成されている。上記各バッテリ本体２は、電圧 １２Ｖの場合、前述の図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、バッテリケー ス３と、このバッテリケース３内部端側に収納された２Ｖの端側単電池４ａと、 この端側単電池４ａ間に挟装された２Ｖの内側単電池４ｂとを備え、これら各単 電池４ａ，４ｂを直列接続して１２Ｖとなるように形成されている。

【００１４】 また、上記各バッテリ本体２は、車両の左右方向（車幅方向）、すなわち、上 記端側単電池４ａのみ面した上記各バッテリケース３の側面同士が近接して連設 されるとともに、車両の前後方向、すなわち、上記端側単電池４ａと上記内側単 電池４ｂとが面した上記各バッテリケース３の側面間に熱交換用間隙部１２が形 成されて配設されている。このため、図２（ａ），（ｂ）に示すように、上記各 単電池４ａ，４ｂの上記熱交換用間隙部１２に臨まされる面積が略同じに構成さ れる。

【００１５】 尚、図２（ａ）に示す前記バッテリ集合体１１の配列は、前述の図８（ａ）， （ｂ）に示すタイプのバッテリ本体２を用いたもので、図２（ｂ）に示す上記バ ッテリ集合体１１の配列は、前述の図８（ｃ）に示すタイプの各バッテリ本体２ を用いたものである。

【００１６】 次に、上記構成による本実施例の作用について説明する。 まず、バッテリ集合体１１を構成する複数個のバッテリ本体２が冷却される場 合、これら各バッテリ本体２を構成する端側単電池４ａと内側単電池４ｂとが面 した各バッテリケース３の側面間に形成された熱交換用間隙部１２から放熱され 、上記各バッテリ本体２が冷却される。

【００１７】 また、上記端側単電池４ａのみ面した上記各バッテリケース３の側面同士は近 接して連設されているため、これら各バッテリケース３の側面から放熱されるこ とはなく上記端側単電池４ａと上記内側単電池４ｂとの熱交換条件が略同一とな る。

【００１８】 一方、上記各バッテリ本体２が暖められる場合は、上述の冷却される場合とは 逆に、上記端側単電池４ａと上記内側単電池４ｂとが面した上記各バッテリケー ス３の側面間に形成された上記熱交換用間隙部１２から受熱して、上記各バッテ リ本体２が暖められる。

【００１９】 また、上記端側単電池４ａのみ面した上記各バッテリケース３の側面から受熱 されることはなく上記端側単電池４ａと上記内側単電池４ｂとの熱交換条件が略 同等となる。

【００２０】 このため、従来のバッテリ集合体で生じていたバッテリ本体間の熱分布格差 （バッテリ集合体の内側に配設されているバッテリ本体より、バッテリ集合体の 外側に配設されているバッテリ本体の方が、熱交換が良いことに起因する熱分布 格差）が解消され、バッテリ集合体を構成する全てのバッテリ本体の熱交換が良 くなり、バッテリ本来の能力を十分に発揮させることができ、また、内側に配設 されているバッテリ本体のバッテリ寿命を本来の長さで使用することが可能とな る。

【００２１】 また、バッテリ集合体における熱分布格差を解消することにより、バッテリ集 合体の寿命等を容易に推測・判断できるため、定期的な保守・点検のメンテナン スが可能となり、また、メンテナンスも、バッテリ集合体を構成する各バッテリ 本体全てについて行なうことなくサンプル抽出で行うことが可能となり、作業性 が向上する。

【００２２】 尚、端側単電池のみ面した各バッテリケースの側面同士を近接して連設する場 合に隙間が生じる際、例えば、バッテリケースの成形上、バッテリケースの上面 から下面にかけてできる抜きテーパ面等により隙間が生じる際には、この隙間に 発泡材等の断熱部材を充填するようにしても良い。

【００２３】 次に、図３〜図６は本考案の第二実施例を示し、図３はバッテリ集合体を有す る電気自動車の透視平面図、図４はバッテリ集合体を有する電気自動車の透視正 面図、図５はバッテリ集合体搭載部の拡大説明図、図６はバッテリ本体の固定を 容易にした梁部の説明図である。 尚、本第二実施例は、端側単電池と内側単電池とが面した各バッテリケースの 側面間に形成された熱交換用間隙部に、さらに、梁部を形成したことが前記第一 実施例と異なる。

【００２４】 すなわち、これらの図において、符号２０は電気自動車を示し、この電気自動 車２０のバッテリ集合体搭載部２１の床面２２に、バッテリ集合体１１が配設さ れている。

【００２５】 また、前記第一実施例と同様、上記バッテリ集合体１１を構成する各バッテリ 本体２は、車両の左右方向（車幅方向）の側面が近接して連設されるとともに、 車両の前後方向の側面間に熱交換用間隙部１２が形成されて配設されている。

【００２６】 さらに、上記熱交換用間隙部１２が形成された上記バッテリ集合体搭載部２１ の床面２２には、車両の左右に渡って梁部２３が形成されている このように、梁部２３を形成することにより、前記第一実施例の効果に加え、 車両の硬性を高めることができ、また、各バッテリ本体２の固定位置も容易に決 定できる。

【００２７】 さらに、図６に示すように、上記梁部２３に、取付け穴２５を設けることによ り、各バッテリ本体２の固定が、従来の固定のようにホルダ２６とロッド２７を 用いて簡単に行うことができる。

【００２８】 尚、他の構成、作用効果は前記第一実施例と同様であるので説明は省略する。 次に、図７は本考案の第三実施例によるバッテリ集合体の熱交換用間隙部の説 明図である。 尚、本第三実施例は、各バッテリケースの側面間の熱交換用間隙部に形成され た梁部に、通風口を形成するとともに、梁部内部を空調用ダクトとして構成した ことが前記第二実施例と異なる。

【００２９】 すなわち、図７に示すように、前記バッテリ集合体１１の熱交換用間隙部１２ に形成されている梁部３１の両側面（バッテリ本体２に面した部位）に、通風口 ３２を形成するとともに、上記梁部３１内側を、図示しない空調用ユニットと接 続して、この梁部３１内側を空調用ダクト３３として構成する。尚、上記空調用 ユニットは、車室内空調用ユニットと共用としても独立としても良い。

【００３０】 このような構成とすることにより、上記バッテリ本体２が発熱して冷却が必要 な場合には、上記空調用ユニットから冷却風を上記空調用ダクト３３に送り、上 記通風口３２から冷却風を上記バッテリ本体２に吹き付けて冷却する。

【００３１】 また、寒冷地等での使用等により、上記バッテリ本体２を暖める場合には、上 記空調用ユニットから温風を上記空調用ダクト３３に送り、上記通風口３２から 温風を上記バッテリ本体２に吹き付けて暖める。

【００３２】 このような構成とすることにより、バッテリ本体を速やかに適正な温度状態に することができ、バッテリ本体の有する性能を十分に発揮させることが可能とな る。

【００３３】 尚、本考案は、電動モータを走行駆動源とする電気自動車、あるいは、内燃機 関と電動モータとを組み合わせた電気自動車（いわゆるハイブリッド自動車）の どちらにでも適応することができる。

【００３４】

【考案の効果】

以上、説明したように本考案によれば、バッテリ本体を複数個配設してバッテ リ集合体を形成した電気自動車のバッテリ装置において、端側単電池のみ面した 各バッテリケースの側面同士を近接して連設するとともに、端側単電池と内側単 電池とが面した上記各バッテリケースの側面間に熱交換用間隙部を形成したので 、上記バッテリ集合体を構成する複数個のバッテリ本体間の熱交換のばらつきを 、これら各バッテリ本体を構成する単電池レベルで良好に均衡させられ、上記各 バッテリ本体の有する性能を十分に発揮させるとともに、上記各バッテリ本体の 寿命を向上させることができ、また、メンテナンス性を向上させることが可能と なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例による電気自動車に搭載し
たバッテリ集合体の斜視図

【図２】本考案の第一実施例によるバッテリ集合体の各
バッテリ本体の内部説明図

【図３】本考案の第二実施例によるバッテリ集合体を有
する電気自動車の透視平面図

【図４】本考案の第二実施例によるバッテリ集合体を有
する電気自動車の透視正面図

【図５】本考案の第二実施例によるバッテリ集合体搭載
部の拡大説明図

【図６】本考案の第二実施例によるバッテリ本体の固定
を容易にした梁部の説明図

【図７】本考案の第三実施例によるバッテリ集合体の熱
交換用間隙部の説明図

【図８】バッテリ本体内部構造の概略説明図

【図９】従来の電気自動車のバッテリ本体の配置説明図

【符号の説明】

２ バッテリ本体 ３ バッテリケース ４ａ 端側単電池 ４ｂ 内側単電池 １０ 電気自動車 １１ バッテリ集合体 １２ 熱交換用間隙部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリケース内部端側に収納した端側
   単電池とこの端側単電池間に挟装した内側単電池とを有
   するバッテリ本体を複数個配設してバッテリ集合体を形
   成した電気自動車のバッテリ装置において、 上記端側単電池のみ面した上記各バッテリケースの側面
   同士を近接して連設するとともに、上記端側単電池と上
   記内側単電池とが面した上記各バッテリケースの側面間
   に熱交換用間隙部を形成したことを特徴とする電気自動
   車のバッテリ装置。