(57)【要約】【課題】構成部品の多機能性が図れる組電池を提供する。【解決手段】組電池は、電池積層体を形成する複数の電池セルと、内部通路を流通する熱媒体と電池セルとが熱交換するように設けられた熱媒体通路部材４とを備える。さらに組電池は、熱伝導性を有し、電池積層体に対して積層方向の両側から拘束力を作用させるように電池積層体の両側に設けられた一組の拘束プレート３を備える。熱媒体通路部材４の内部通路は、一組の拘束プレート３のうち少なくとも一つの拘束プレート３の内部に設けられた拘束部材内通路４０と拘束部材内通路４２とに連結されている。拘束プレート３は、複数の電池セルを積層方向に拘束する拘束機能と電池を温度調整可能な温調機能とを併せ持っている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池積層体を形成する複数の電池セル（２）と、
内部通路を流通する熱媒体と前記電池セルとが熱交換するように設けられた熱媒体通路部材（４；１０４；２０４；３０４）と、
熱伝導性を有し、前記電池積層体に対して積層方向の両側から拘束力を作用させるように前記電池積層体の前記両側に前記電池セルに対して熱伝達可能に設けられた一組の拘束部材（３；４４，４５）と、
を備え、
前記熱媒体通路部材の前記内部通路は、一組の前記拘束部材のうち少なくとも一つの前記拘束部材の内部に設けられた拘束部材内通路（４０，４２）に連結されている組電池。
【請求項２】
前記拘束部材は、前記熱媒体を前記拘束部材内通路に供給するための供給配管を接続可能な流入側接続部（４０ａ）と、前記拘束部材内通路から前記熱媒体が流出する流出配管を接続可能な流出側接続部（４２ｃ）と、を内部に有している請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記拘束部材を設置部（１０）に固定するための固定具（６）を備え、
前記供給配管の出口部と前記流入側接続部は、前記固定具の固定力によって前記拘束部材が前記設置部に対して接近する方向に嵌り合っている請求項２に記載の組電池。
【請求項４】
前記拘束部材を設置部（１０）に固定するための固定具（６）を備え、
前記流出配管の入口部と前記流出側接続部は、前記固定具の固定力によって前記拘束部材が前記設置部に対して接近する方向に嵌り合っている請求項２に記載の組電池。
【請求項５】
一組の前記拘束部材のうち、前記積層方向の一方側に設けられた前記拘束部材は、前記流入側接続部と前記流出側接続部とを内部に有している請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項６】
前記熱媒体通路部材は、積層方向に隣り合う前記電池セルと前記電池セルの間に介在し前記内部通路を流通する熱媒体と前記電池セルとが熱交換するセル間部（１４０）と、前記積層方向に隣り合う前記セル間部と前記セル間部とを連結し内部通路を前記熱媒体が流れる連結部（１４１）と、を備えている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項７】
前記セル間部と前記連結部は、前記電池積層体における前記積層方向の一方端部から他方端部にかけてすべての前記電池セルと熱交換する前記熱媒体が流下する一連の前記内部通路を形成するように設けられている請求項６に記載の組電池。
【請求項８】
一組の前記拘束部材のうち、前記一方端部の前記電池セルに隣接する一方の前記拘束部材は、前記熱媒体を前記拘束部材内通路に供給するための供給配管を接続可能な流入側接続部（４０ａ）を内部に有し、前記他方端部の前記電池セルに隣接する他方の前記拘束部材は、前記拘束部材内通路から前記熱媒体が流出する流出配管を接続可能な流出側接続部（４２ｃ）を内部に有している請求項７に記載の組電池。
【請求項９】
前記熱媒体通路部材の前記内部通路は、一組の前記拘束部材のそれぞれの内部に設けられた前記拘束部材内通路に連結されており、
一組の前記拘束部材は、前記熱媒体通路部材を形成する管が前記電池積層体の両側においてそれぞれ複数回折り返されて積層された積層管部によって形成されている請求項１に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、角形電池を冷却する冷媒が流れる冷却パイプを内蔵する冷却プレートを有するバッテリシステムが記載されている。冷却プレートは、複数の角形電池が積層状体に固定されてなる電池ブロックの表面であって、電極端子の反対側の表面である下面に熱結合状態で設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１８３１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、構成部品の多機能性の観点においてバッテリシステムにはさらなる改良が求められている。
【０００５】
この明細書における開示の目的は、構成部品の多機能性が図れる組電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された組電池の一つは、電池積層体を形成する複数の電池セル（２）と、内部通路を流通する熱媒体と電池セルとが熱交換するように設けられた熱媒体通路部材（４；１０４；２０４；３０４）と、熱伝導性を有し、電池積層体に対して積層方向の両側から拘束力を作用させるように電池積層体の両側に電池セルに対して熱伝達可能に設けられた一組の拘束部材（３；４４，４５）と、を備え、熱媒体通路部材の内部通路は、一組の拘束部材のうち少なくとも一つの拘束部材の内部に設けられた拘束部材内通路（４０，４２）に連結されている。
【０００８】
この組電池によれば、熱媒体は熱媒体通路部材の内部通路を流通して電池セルと熱交換するとともに、拘束部材内通路にも流通して拘束部材に隣接している電池セルと熱交換する。これにより、拘束部材は、複数の電池セルを積層方向に拘束する拘束機能と電池セルを温度調整可能な温調機能とを併せ持っている。したがって、構成部品の多機能性が図れる組電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の組電池を示した斜視図である。
【図２】第１実施形態の熱媒体通路部材を示した斜視図である。
【図３】第１実施形態において拘束プレート内の通路と配管との接続に関する構成を示した部分断面図である。
【図４】第２実施形態の組電池を示した部分平面図である。
【図５】第２実施形態における熱媒体通路部材を示した斜視図である。
【図６】第３実施形態の組電池を示した部分平面図である。
【図７】第４実施形態の組電池を示した部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態の組電池１００は、積層設置された複数の電池セル２と熱媒体通路部材４の内部通路を流通する熱媒体とが熱交換する構成を備える装置である。熱媒体は、冷却したり加熱したりして電池セルを温度調節可能な温調流体である。熱媒体は、気体、液体または気液混合の流体であり、あるいは使用時に状態変化を伴わない流体でもよいし相変化を伴う流体であってもよい。組電池１００は、例えば内燃機関と電池に充電された電力によって駆動されるモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、モータを走行駆動源とする電気自動車等の電動車に搭載される。組電池１００に含まれる複数の電池セル２は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、有機ラジカル電池、全固体電池などである。
【００１２】
第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。各図において、電池セル２の厚さ方向は電池積層体における電池セル２の積層方向であり、電池積層方向ともいう。積層方向と上下方向との両方に直交する方向は、電池セル２の幅方向または横方向である。積層方向における一方側は、電池積層体に対して総体的に流れる熱媒体の上流側であり、他方側は下流側である。
【００１３】
組電池１００は、複数個の電池セル２の充電および放電または温度調節に用いられる電子部品によって制御されている。組電池１００は、通電可能に接続されかつ積層設置された複数の電池セル２を積層方向に拘束して一体にして形成されている。また、組電池１００は筐体内に収納するようにしてもよい。前述の電子部品は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータ、熱媒体を流動させる流体駆動装置を駆動するモータ、インバータによって制御される電子部品、各種の電子式制御装置等である。組電池１００は、このような電子部品を含めた装置であってもよい。
【００１４】
電池積層体を構成する電池セル２は、角形状の外装ケースを有する単電池である。この角形状の単電池は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金等からなる外装ケースによってその外周面を被覆された直方体状である。各電池セル２には、正極端子および負極端子からなる二つの電極端子２０のそれぞれが外装ケースの上面２１から突出しており、この突出方向は、電池積層方向に対して垂直な上方向である。電池セル２の外装ケースは、例えば、金属の他に、樹脂で形成される構成でもよい。また電池セル２は、樹脂とアルミ箔をラミネートしたフィルムを外装ケースとして備えるものでもよい。
【００１５】
電池積層体は、電池セル２を所定個数積層した電池積層体を積層方向の両端部から一組の拘束プレート３によって挟み、内側に向かう拘束力を作用させることにより一体に形成されている。一組の拘束プレート３は、電池積層体に対して積層方向の両側から拘束力を作用させる一組の拘束部材の一例である。拘束プレート３は、電池積層体の積層方向の両側において、電池セル２と接触している構成でもよいし電池セル２との間に熱伝導性を有するスペーサ部材を介在させて一体に設置されている構成でもよい。拘束プレート３は、電池積層体の端部に設置されているため、エンドプレートとも呼ばれる。
【００１６】
拘束プレート３は厚さ方向寸法が上下方向長さや幅方向長さよりも小さい扁平状の箱体に形成されている。拘束プレート３は、上面３０と、上面３０に対向する下面３２と、上面３０および下面３２に隣り合い上下方向に細長い一組の側面３３と、隣接する電池セル２に対面する内側の幅面３１と、幅面３１に対向する外側の幅面とを備えて形成されている。幅面３１は拘束プレート３において最も面積の大きい腹面でもある。組電池１００は、電池積層体における少なくとも一つの面に一体に設置された熱媒体通路部材４を備えている。熱媒体通路部材４は、図２に示すように、電池積層体における下面に一体に設置されている。熱媒体通路部材４は、熱伝導性を有する材料、例えばアルミニウムを含む金属、銅を含む金属、金属を含有する樹脂材料、カーボン樹脂材料等で形成されている。
【００１７】
一組の拘束プレート３は、組電池１００が備える電池積層体の積層方向の両側において、電池セル２に対して熱伝達可能に設けられている。拘束プレート３は、熱伝導性を有する材料、例えばアルミニウムを含む金属、銅を含む金属、金属を含有する樹脂材料、カーボン樹脂材料等で形成されている。拘束プレート３は、金属製である場合は例えばダイカスト法などの鋳造によって製造可能であり、樹脂製である場合は金型を用いた成形によって製造可能である。
【００１８】
組電池１００の拘束構造について説明する。図１に示すように、組電池１００は、複数の電池セル２、一組の拘束プレート３、一組の拘束プレート３に対して両側から圧縮力を付与する拘束バンド５等を備える。拘束バンド５は、電池セル２の側面２３の一部を覆うように電池積層体に対して積層方向に配されている保持部５０と、保持部の両端部に設けられた固定部５１とを備えている。この場合、拘束バンド５は、電池積層体と一組の拘束プレート３とを合わせた積層構造体に対して外周を取り囲む帯状部材である。
【００１９】
組電池１００は、それぞれの側面２３において上下方向に間隔をあけて設けられた２個の拘束バンド５によって拘束されている。拘束バンド５は、拘束バンド５の固定部５１が各拘束プレート３にリベットによって固定されていることにより、電池積層体に対して必要な拘束力を提供している状態を維持している。また、リベットは、ボルトナット等の締結固定手段、溶接等の固定手段に置き換えることができる。拘束バンド５は、複数の電池セル２等を安定した力で押圧して一体化できるように金属、硬質の樹脂材料等の強度に優れた材料で形成されている。
【００２０】
図２に示すように、一組の拘束プレート３のうち、一方側に位置する拘束プレート３の内部には、熱媒体が流入する流入側接続部４０ａと熱媒体が流出する流出側接続部４２ｃとが設けられている。流入側接続部４０ａと流出側接続部４２ｃは、拘束プレート３の下面３２の近傍に設けられており、下面３２に形成された二つの開口部にそれぞれ連通している。拘束プレート３には、設置部１０に固定するための固定具であるボルト６を挿通する貫通穴３ａと貫通穴３ｂが幅方向の端部を上下方向に拘束プレート３を貫通するように設けられている。
【００２１】
一方側の拘束プレート３は、流入側接続部４０ａと熱媒体通路部材４内の熱媒体通路４１とを連通させる上流側の拘束部材内通路４０と、熱媒体通路４１と流出側接続部４２ｃとを連通させる下流側の拘束部材内通路４２と、を内部に有している。拘束部材内通路４０は、上流端部の流入側接続部４０ａから下流端部４０ｃにわたって折返し部４０ｂが上部に位置するように拘束プレート３の幅面３１に沿ってＵ字状に延びる通路である。拘束部材内通路４２は、上流端部４２ａから下流端部の流出側接続部４２ｃにわたって折返し部４２ｂが上部に位置するように拘束プレート３の幅面３１に沿ってＵ字状に延びる通路である。拘束部材内通路４２は、幅方向に拘束部材内通路４０に隣り合うように設けられている。拘束部材内通路４０、拘束部材内通路４２は、上下方向の範囲が隣接する電池セル２の上下方向長さと同等の長さを有する通路である。拘束部材内通路４０、拘束部材内通路４２は、折返し部４０ｂ、折返し部４２ｂが隣接する電池セル２に対して積層方向に重なるように設けられている。拘束部材内通路４０、拘束部材内通路４２は、幅方向の全体が隣接する電池セル２に対して積層方向に重なるように設けられている。これらの各構成を備える拘束部材内通路４０，４２によれば、電池セル２に対する温調機能を高めることに寄与する。
【００２２】
熱媒体通路部材４は、電池積層体の下面に対向する熱媒体通路４１を内部に有するプレート部を備えている。プレート部には、設置部１０に固定するための固定具であるボルト６を挿通する貫通穴４ａが四隅に設けられている。貫通穴４ａは、拘束プレート３の貫通穴３ａ，３ｂに対応する位置に設けられている。熱媒体通路４１は、プレート部の内部において熱媒体が積層方向の一方側から他方側を経由して一方側に戻るようにＵ字状に流通する通路である。熱媒体通路４１は、上流側通路４１ａから下流側通路４１ｃにわたって折返し部４１ｂが他方側に位置するようにＵ字状に延びる通路である。上流側通路４１ａは、上流端部において拘束部材内通路４０の下流端部４０ｃに接続し、下流端部において折返し部４１ｂに接続している。下流側通路４１ｃは、上流端部において折返し部４１ｂに接続し、下流端部において拘束部材内通路４２の上流端部４２ａに接続している。
【００２３】
一方側の拘束プレート３は、組電池１００の外部からの熱媒体を熱媒体通路部材４内に導入する流入タンク部であるとともに、熱媒体通路部材４内から熱媒体が組電池１００の外部に流出する流出タンク部である。組電池１００において熱媒体通路部材４に内部通路に熱媒体が流通することにより、プレート部と電池セル２の下面を介して電池セル２の熱が熱媒体に吸熱されて各電池セル２を冷却することができる。また熱媒体通路部材４に内部通路に熱媒体が流通することにより、プレート部と電池セル２の下面を介して熱媒体の熱を電池セル２へ放熱して各電池セル２を暖めることができる。
【００２４】
図３に示すように、各拘束プレート３は、ボルト６とナット６１により、設置部１０に固定されている。配管７は、配管固定部材７０とねじ７１とによって、設置部１０に固定されている。配管固定部材７０は、配管７を下方の設置部１０に向けて押さえて保持する部材である。ねじ７１は、配管７を設置部１０に押し付けて保持している状態の配管固定部材７０を設置部１０にねじ締め固定できる。
【００２５】
配管７は、供給配管や流入配管である。配管７は、設置部１０の表面に沿う形状から端部において上方に延びる形状に形成されている。上方に延びている配管７の端部は、下方に向けて開口する流入側接続部４０ａや流出側接続部４２ｃに嵌り込むように設置されている。配管７の端部と流入側接続部４０ａや流出側接続部４２ｃとの間には、Ｏリングなどのシール部材７２が設けられている。
【００２６】
図３に示す状態において、ボルト６とナットを含む固定具を締めつけて固定力を強くしていくと、拘束プレート３が設置部１０に接近する方向に移動していく。このような拘束プレート３の接近移動に伴い、配管７の端部と流入側接続部４０ａや流出側接続部４２ｃとは深く嵌り合うようになる。つまり、配管７の端部と流入側接続部４０ａや流出側接続部４２ｃは固定具の固定力によって拘束プレート３が設置部１０に接近する方向に嵌り合っているため、拘束プレート３を設置部１０に固定する作業により、拘束プレート３への配管接続作業を実施できる。
【００２７】
第１実施形態の組電池１００がもたらす作用、効果について説明する。組電池１００は、電池積層体と、内部通路を流通する熱媒体と電池セル２とが熱交換する熱媒体通路部材４と、熱伝導性を有し電池積層体に対して積層方向の両側から拘束力を作用させるように電池積層体の両側に電池セル２に対して熱伝達可能に設けられた一組の拘束部材と、を備える。熱媒体通路部材４の内部通路は、一組の拘束部材のうち少なくとも一つの拘束部材の内部に設けられた拘束部材内通路４０，４２に連結されている。
【００２８】
この組電池１００によれば、熱媒体は熱媒体通路部材４の内部通路を流通して電池セル２と熱交換するとともに、拘束部材内通路４０，４２にも流通する。拘束部材内通路４０，４２を流通する熱媒体は、拘束部材に隣接している電池セル２と熱交換するため、拘束部材は複数の電池セル２を積層方向に拘束する拘束機能と電池を温度調整可能な温調機能とを併せ持つことができる。したがって、組電池１００は、構成部品の多機能性が図れる製品を提供できる。
【００２９】
拘束部材は、熱媒体を拘束部材内通路４０に供給するための供給配管を接続可能な流入側接続部４０ａと、拘束部材内通路４２から熱媒体が流出する流出配管を接続可能な流出側接続部４２ｃとを内部に有している。この構成によれば、熱媒体通路部材４の内部通路に熱媒体を供給するための供給配管と熱媒体を外部に取り出す流出配管とを拘束部材の内部において接続することができる。これにより、配管接続部が組電池１００の外部に突出していない構成であるので、配管接続部と組電池１００とを含めた占有空間をコンパクトに形成できる。
【００３０】
組電池１００は、拘束部材を設置部１０に固定するための固定具を備えている。供給配管の出口部と流入側接続部４０ａは、固定具の固定力によって拘束部材が設置部１０に対して接近する方向に嵌り合っている。この構成によれば、固定具によって拘束部材を設置部１０に固定することにより、供給配管の出口部と流入側接続部４０ａとをより深く嵌り合わせることができるので、配管接続を容易に実施することができる。これにより、供給配管を拘束部材内通路４０に接続するための構成を簡潔にでき、接続作業性を向上することができる。また、供給配管の出口部と流入側接続部４０ａとの間にシール部材７２を介在させる構成を備えることにより、シール性と作業性向上との両方を併せ持つ組電池１００を提供できる。
【００３１】
流出配管の入口部と流出側接続部４２ｃは、固定具の固定力によって拘束部材が設置部１０に対して接近する方向に嵌り合っている。この構成によれば、固定具によって拘束部材を設置部１０に固定することにより、流出配管の出口部と流出側接続部４２ｃとをより深く嵌り合わせることができるので、配管接続を容易に実施することができる。これにより、流出配管を拘束部材内通路４０に接続するための構成を簡潔にでき、接続作業性を向上することができる。また、この構成によれば、例えば、雄ねじと雌ねじとの螺合による手段を用いずとも配管接続を実施することができる。さらに流出配管の出口部と流出側接続部４２ｃとの間にシール部材７２を介在させる構成を備えることによれば、シール性と作業性向上との両方を併せ持つ組電池１００を提供できる。
【００３２】
一組の拘束部材のうち、積層方向の一方側に設けられた拘束部材は、流入側接続部４０ａと流出側接続部４２ｃとを内部に有している。この構成によれば、供給配管内から一方側の拘束部材内部の拘束部材内通路４０に流入した熱媒体は、熱媒体通路部材４の内部通路を流通して電池セル２と熱交換した後、一方側の拘束部材内部の拘束部材内通路４２を介して流出配管内に流出する。これにより、一方側の拘束部材において内部を流通する熱媒体と電池セル２とが熱交換する熱媒体の流路を有する組電池１００を提供できる。
【００３３】
（第２実施形態）
第２実施形態について図４および図５を参照して説明する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。第２実施形態の組電池２００は、積層設置された複数の電池セル２とセル間部１４０の内部を流通する熱媒体とが熱交換する構成を備える装置である。
【００３４】
組電池２００は、複数の電池セル２、隣接する電池セル２間に介在するセル間部１４０、隣接するセル間部１４０間を連結する連結部１４１、一組の拘束プレート３、一組の拘束プレート３に対して両側から拘束力を付与する拘束バンド５等を備える。電池積層体は、電池セル２と熱媒体通路部材１０４のセル間部１４０とを交互に所定個数積層した集合体を積層方向の両端部から一組の拘束プレート３によって挟み、内側に向かう拘束力を作用させることにより一体に形成されている。
【００３５】
熱媒体通路部材１０４は、積層方向に隣り合う電池セル２と電池セル２との間に介在するセル間部１４０を複数備えている。セル間部１４０の内部通路には熱媒体が流通する。複数のセル間部１４０は、積層方向に並ぶように設置されている。積層方向に隣り合うセル間部１４０とセル間部１４０とは、電池セル２の積層方向の厚さ寸法と同等の間隔が設けられている。セル間部１４０は、幅方向と上下方向とに面をなす電池セル２の幅面に接触した状態で設置されている。幅面は電池セル２において最も面積の大きい腹面でもある。また、電池セル２とセル間部１４０との間に熱伝導性を有するスペーサ部材を介在させて、スペーサ部材を電池セル２とセル間部１４０とによって挟み込むように構成してもよい。
【００３６】
熱媒体通路部材１０４は、積層方向に隣り合うセル間部１４０とセル間部１４０とを連結する連結部１４１を備えている。連結部１４１の内部通路には熱媒体が流通する。連結部１４１は、電池セル２の幅方向について、電池セル２よりも外側に位置するように設けられている。連結部１４１は、上面２１と幅面との両方に直交する電池セル２の側面２３に対向するように設けられている。
【００３７】
連結部１４１は、熱媒体通路部材１０４の内部を流れる熱媒体が折り返されてその流れの向きを変えて互いに対向する折返し流路を形成するターン部であり、折返し部でもある。連結部１４１は、流路の向きを逆向きに変更する折返し部であり、熱媒体通路部材１０４において少なくとも１箇所設けられている。熱媒体通路部材１０４は、連結部１４１を介して折返し流路を連続的に積層することにより、図４および図５に示すような蛇行流路を形成している。
【００３８】
熱媒体通路部材１０４は、折返し流路の積層方向、すなわち電池積層方向の端部に熱媒体が流入する流入部１４２ａを備えている。流入部１４２ａは、積層方向の一方側に設けられた拘束プレート３の拘束部材内通路４０に接続されている。拘束部材内通路４０は、拘束プレート３の幅面３１に沿って扁平状に延びる通路であり、拘束プレート３の内部に形成されている。拘束部材内通路４０は、拘束プレート３の内部において、幅方向の一方側に位置する流入部１４２ａから他方側に位置する流入側接続部４０ａにわたって帯状または扁平状に延びるように設けられている。拘束部材内通路４０は、上下方向についてセル間部１４０と同等の長さを有して帯状または扁平状に形成されている。拘束部材内通路４０、上下方向の全体が隣接するセル間部１４０に対して積層方向に重なるように設けられている。拘束部材内通路４０、幅方向の全体が隣接するセル間部１４０に対して積層方向に重なるように設けられている。拘束部材内通路４０は、その全体が隣接するセル間部１４０に対して積層方向に重なるように設けられていることが好ましい。これらの各構成を備える拘束部材内通路４０によれば、電池セル２に対する温調機能を高めることに寄与する。
【００３９】
電池積層方向の端部であり熱媒体の上流端部に位置するセル間部１４０の内部通路は、折返し部１４２および流入部１４２ａの内部通路を介して、一方側の拘束プレート３の内部通路に連通している。一方側の拘束プレート３には、組電池１００の外部から熱媒体を導入する配管が接続されている。一方側の拘束プレート３は、組電池１００の外部からの熱媒体を熱媒体通路部材１０４内に導入する流入タンク部である。一方側の拘束プレート３は、電池積層体のうち一方側の端部に位置する電池セル２と内部通路を流通する熱媒体とが熱交換するように、この電池セル２に対して伝熱可能に設けられている。
【００４０】
熱媒体通路部材１０４は、折返し流路の積層方向、すなわち電池積層方向の端部から熱媒体が流出する流出部１４３ａを備えている。流出部１４３ａは、積層方向の他方側に設けられた拘束プレート３の拘束部材内通路４２に接続されている。拘束部材内通路４２は、拘束プレート３の内部において、幅方向の一方側に位置する流出部１４３ａから他方側に位置する流出側接続部４２ｃにわたって帯状または扁平状に延びるように設けられている。拘束部材内通路４２は、上下方向についてセル間部１４０と同等の長さを有して帯状または扁平状に形成されている。拘束部材内通路４２、上下方向の全体が隣接するセル間部１４０に対して積層方向に重なるように設けられている。拘束部材内通路４２、幅方向の全体が隣接するセル間部１４０に対して積層方向に重なるように設けられている。拘束部材内通路４２は、その全体が隣接するセル間部１４０に対して積層方向に重なるように設けられていることが好ましい。これらの各構成を備える拘束部材内通路４２によれば、電池セル２に対する温調機能を高めることに寄与する。
【００４１】
電池積層方向の端部であり熱媒体の下流端部に位置するセル間部１４０の内部通路は、折返し部１４３および流出部１４３ａの内部通路を介して、他方側の拘束プレート３の内部通路に連通している。他方側の拘束プレート３には、組電池２００の外部へ熱媒体を流出する配管が接続されている。他方側の拘束プレート３は、熱媒体通路部材１０４内から組電池２００の外部へ熱媒体を流出する流出タンク部である。他方側の拘束プレート３は、電池積層体のうち他方側の端部に位置する電池セル２と内部通路を流通する熱媒体とが熱交換するように、この電池セル２に対して伝熱可能に設けられている。
【００４２】
このように熱媒体通路部材１０４は、流入部１４２ａ側に設けられた折返し部１４２および５箇所の連結部１４１と、流出部１４３ａ側に設けられた５箇所の連結部１４１および折返し部１４３とを経由して形成されている蛇行流路を有する。熱媒体通路部材１０４の内部通路は、熱媒体が電池セル２と熱交換するときの流れ方向、すなわち幅方向と積層方向との両方に直交する上下方向に細長い扁平管である。熱媒体通路部材１０４は、この扁平管を曲げたサーペンタイン管によって形成することができる。この扁平管は、内部に複数の通路を有し、押し出し成形により形成された扁平状多穴管であってもよい。
【００４３】
組電池２００において熱媒体通路部材４に内部通路に熱媒体が流通することにより、セル間部１４０を介して電池セル２の熱が熱媒体に吸熱されて各電池セル２を冷却することができる。また熱媒体通路部材１０４に内部通路に熱媒体が流通することにより、セル間部１４０を介して熱媒体の熱を電池セル２へ放熱して各電池セル２を暖めることができる。
【００４４】
第２実施形態の組電池２００がもたらす作用効果について説明する。熱媒体通路部材１０４は、積層方向に隣り合う電池セル２と電池セル２の間に介在し内部通路を流通する熱媒体と電池セル２とが熱交換するセル間部１４０と、積層方向に隣り合うセル間部１４０とセル間部１４０とを連結し内部通路を熱媒体が流れる連結部１４１とを備える。この構成によれば、電池セル２とセル間部１４０との熱伝達性能を高めるように拘束する拘束機能と、拘束部材と隣接する電池セル２に対する温調機能とを発揮する拘束部材を提供できる。したがって、拘束部材の多機能性が図れる組電池２００を提供できる。
【００４５】
セル間部１４０と連結部１４１は、電池積層体における積層方向の一方端部から他方端部にかけてすべての電池セル２と熱交換する熱媒体が流下する一連の内部通路を形成するように設けられている。この構成によれば、電池積層体に含まれるすべての電池セル２とセル間部１４０との熱伝達性能を高めるように拘束する拘束機能と、拘束部材と隣接する電池セル２に対する温調機能とを発揮する拘束部材を提供できる。
【００４６】
一組の拘束部材のうち一方端部の電池セル２に隣接する一方の拘束部材は、熱媒体を拘束部材内通路４０に供給するための供給配管を接続可能な流入側接続部４０ａを内部に有する。さらに他方端部の電池セル２に隣接する他方の拘束部材は、拘束部材内通路４２から熱媒体が流出する流出配管を接続可能な流出側接続部４２ｃを内部に有する。この構成によれば、供給配管内から一方の拘束部材内部の拘束部材内通路４０に流入した熱媒体は、熱媒体通路部材４の内部通路を流通してすべての電池セル２と熱交換した後、一方の拘束部材内部の拘束部材内通路４２を介して流出配管内に流出する。これにより、電池積層体に含まれるすべての電池セル２とセル間部１４０との熱伝達性能を高めるように拘束する拘束機能と、それぞれの拘束部材と隣接する電池セル２に対する温調機能とを発揮する一組の拘束部材を提供できる。
【００４７】
（第３実施形態）
第３実施形態について図６を参照して説明する。図６において前述の実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００４８】
図６に示すように、第３実施形態の組電池３００は、第２実施形態に対して熱媒体通路部材２０４の構成が相違している。組電池３００が備える熱媒体通路部材２０４は、電池積層体を構成する隣り合う電池セル２間のすべてのうち、セル間部１４０が特定の電池セル２間のみに介在する構成である。したがって、熱媒体通路部材２０４には、少なくとも１個のセル間部１４０を備える構成を含んでいる。
【００４９】
（第４実施形態）
第４実施形態について図７を参照して説明する。図７において前述の実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００５０】
図７に示すように、第４実施形態の組電池４００は、前述の実施形態における拘束部材である拘束プレート３と同様の機能を有する積層管部４４と積層管部４５を備えている。したがって、組電池４００は拘束プレート３を備えずとも、前述の実施形態と同様の作用効果を奏する一組の拘束部材を備えることになる。
【００５１】
積層管部４４は、熱媒体通路部材３０４を形成する管が電池積層体の一方端部側においてそれぞれ複数回折り返されて積層形成された部分である。積層管部４４は、上流側における拘束部材を構成する。積層管部４４の内部通路は上流側の拘束部材内通路である。積層管部４４は、電池積層体において一方端部に位置する電池セル２に対して熱伝達可能なように一体に設置されている。積層管部４４と一方端部の電池セル２とは接触している構成でもよいし、電池セル２と積層管部４４との間に熱伝導性を有するスペーサ部材を介在させて、スペーサ部材を電池セル２と積層管部４４とによって挟み込むように構成してもよい。
【００５２】
積層管部４５は、熱媒体通路部材３０４を形成する管が電池積層体の他方端部側においてそれぞれ複数回折り返されて積層形成された部分である。積層管部４５は、下流側における拘束部材を構成する。積層管部４５の内部通路は下流側の拘束部材内通路である。積層管部４５は、電池積層体において他方端部に位置する電池セル２に対して熱伝達可能なように一体に設置されている。積層管部４５と他方端部の電池セル２とは接触している構成でもよいし、電池セル２と積層管部４５との間に熱伝導性を有するスペーサ部材を介在させて、スペーサ部材を電池セル２と積層管部４５とによって挟み込むように構成してもよい。したがって、電池セル２と熱交換する熱媒体が流れる熱媒体通路部材３０４の内部通路は、一組の拘束部材のそれぞれの内部に設けられた拘束部材内通路に連結されている。
【００５３】
第４実施形態の組電池４００によれば、熱媒体通路部材３０４の内部通路は、一組の拘束部材のそれぞれの内部に設けられた拘束部材内通路に連結されている。一組の拘束部材は、熱媒体通路部材３０４を形成する管が電池積層体の両側においてそれぞれ複数回折り返されて積層された積層管部４４，４５によって形成されている。これによれば、積層方向の両側の積層管部４４と積層管部４５が複数の電池セル２を積層方向に拘束する拘束機能と電池セル２を温度調整可能な温調機能とを併せ持つ組電池４００を提供できる。さらに組電池４００は、一方端部側である上流側に位置する電池セル２と他方端部側である下流側に位置する電池セル２とについて温調効果が大きく、拘束プレートを用いなくても電池積層体を拘束するための剛性を確保できる。
【００５４】
（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
【００５５】
前述の実施形態における組電池は、電池セル２とセル間部１４０とを交互に積層した形成された電池の積層体であるが、明細書に開示の目的を達成可能な組電池は、この形態に限定されない。この組電池は、電池積層体を構成する隣り合う電池セル２間のすべてのうち、セル間部１４０が特定の電池セル２間のみに介在する構成を備えるものを含んでいる。また、組電池１００には、少なくとも１個のセル間部１４０を備えている。
【符号の説明】
【００５６】
２…電池セル、  ３…拘束プレート（拘束部材）
４，１０４，２０４，３０４…熱媒体通路部材、  ６…ボルト（固定具）
４０，４２…拘束部材内通路
４４，４５…積層管部（拘束部材）
１００，２００，３００，４００…組電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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