(57)【要約】【課題】実装密度が高く、放熱性を向上することができる電池モジュールを提供する。【解決手段】電池モジュール１００は、電極シート１７の積層方向に直交する一対のシート対向面１２および複数の側面１３〜１５を有する二次電池セル１１が、複数個、シート対向面１２を対向して積層された電池セル積層体１０と、電子部品２２および基板２１を有する基板組立体２０と、各二次電池セル１１の複数の側面１３〜１５のいずれかが熱結合された第１壁部５６および電子部品２２および基板２１の少なくとも一方が熱結合された第２壁部５７を有する筐体５０と、第１壁部５６および第２壁部５７間に設けられた熱伝達部とを備える。【選択図】図１
2020102319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正・負極の電極シートが積層された電極シート積層体が収容され、前記電極シートの積層方向に直交する一対のシート対向面、および複数の側面を有する二次電池セルを複数個有し、前記各二次電池セルが前記シート対向面を対向して積層された電池セル積層体と、
電子部品および前記電子部品が実装された基板を有する基板組立体と、
前記電池セル積層体を構成する前記二次電池セルそれぞれの前記複数の側面のいずれかが熱結合された第１壁部および前記基板組立体の前記電子部品および前記基板の少なくとも一方が熱結合された第２壁部を有する筐体と、
前記第１壁部および前記第２壁部間に設けられた熱伝達構造とを備える電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
前記筐体は、底部および前記底部と対向する上部とを有し、
前記第１壁部の一端および前記第２壁部は、それぞれの一端が前記底部に接続され、それぞれの他端が連結部で連結されて前記底部から窪む溝を形成する電池モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１壁部および前記第２壁部の少なくとも一方は、前記溝の前記底部側における間隔よりも前記連結部側の間隔が小さくなるように傾斜している電池モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１壁部に熱結合された側面に隣接する一対の側面のそれぞれに対向してサイドプレートが配置され、前記電池セル積層体の積層方向における一端側および他端側に配置された前記二次電池セルそれぞれの前記シート対向面に対向してエンドプレートが配置され、前記サイドプレートと前記エンドプレートは、前記電池セル積層体の前記二次電池セルそれぞれを積層方向に圧接する締結部材により固定されている電池モジュール。
【請求項５】
請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
前記熱伝達構造は、複数の放熱用フィンを含む電池モジュール。
【請求項６】
請求項５に記載の電池モジュールにおいて、
前記熱伝達構造は、さらにベース板を含み、前記放熱用フィンは、前記ベース板に接合されたコルゲートフィンである電池モジュール。
【請求項７】
請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
前記熱伝達構造は、前記第１壁部および前記第２壁部間に冷媒を供給して、前記第１壁部および前記第２壁部を冷却する冷却装置を含む電池モジュール。
【請求項８】
請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
前記基板組立体は、ＤＣＤＣコンバータ回路を含む電池モジュール。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項に記載の電池モジュールにおいて、
前記電池セル積層体の二次電池セルが低温状態では、前記基板組立体から発生される熱が、前記第２壁部、前記熱伝達構造および前記第１壁部を介して前記二次電池セルに熱伝導される電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数個の二次電池セルを積層して、直列または並列に接続して構成した電池モジュールを筐体内に収容して、負荷電圧や負荷容量の増大に対応するようにしている。このような電池モジュールの収容構造では、事故等により電池モジュールから有毒なガスや液体等が漏出するのを防止するため、筐体は密閉構造とされることが多い。しかし、複数個の二次電池セルが積層された電池モジュールを筐体内に収容する構造では、小型化を図りながら、放熱経路の確保をすることは難しく、特に、積層された二次電池セルの積層方向の中央部に配置される二次電池セルでは、高温になり易く、寿命が短くなる傾向がある。
【０００３】
この対応として、筐体に多数の溝を所定の間隔で並列に形成し、この溝を挟んで両側の内部領域に、１つまたは２つの二次電池セルを収容する構造とすることが知られている。通常、各二次電池セルは、一対の大面積側部の外周に４つの小面積側部が設けられた略直方体形状を有しているが、上記構造では、各二次電池セルは、その大面積側部が筐体の溝が設けられた面に接触するように配置される。筐体内に収容された各二次電池セルは、各溝を流れる冷媒により冷却される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２７０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、筐体は、各二次電池セルの間に溝が形成された構造を有するため、実装密度が低下し、小型化を図ることが難しい。また、各二次電池セルは、その大面積側部が筐体の溝が設けられた面に接触するように配置される構造を有するため、放熱性がよくない。つまり、二次電池セル内部の主たる放熱経路は、電極シートの積層方向と直交する面内方向であることが知られているが、上記文献では、電極シートの積層方向である二次電池セルの大面積側部が主たる放熱経路となっている。さらに、上記文献では、二次電池セルのみが筐体の溝が設けられた面に接するように配置されているため、二次電池セルを制御する制御部を構成する電子部品や回路基板等を冷却するための冷却構造が、別途、必要とされ、構造が複雑化し、コストが増大する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によると、電池モジュールは、正・負極の電極シートが積層された電極シート積層体が収容され、前記電極シートの積層方向に直交する一対のシート対向面、および複数の側面を有する二次電池セルを複数個有し、前記各二次電池セルが前記シート対向面を対向して積層された電池セル積層体と、電子部品および前記電子部品が実装された基板を有する基板組立体と、前記電池セル積層体を構成する前記二次電池セルそれぞれの前記複数の側面のいずれかが熱結合された第１壁部および前記基板組立体の前記電子部品および前記基板の少なくとも一方が熱結合された第２壁部を有する筐体と、前記第１壁部および前記第２壁部間に設けられた熱伝達構造とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、実装密度が高く、また放熱性を向上することができる電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る電池モジュールの第１の実施形態の模式的断面図。
【図２】図１に図示された筐体本体の要部の模式的外観斜視図。
【図３】図１に図示された電池モジュールを構成する二次電池セルの外観斜視図。
【図４】図１に図示された電池モジュールのＩＶ−ＩＶ線模式的断面図。但し、熱伝達部は図示を省略。
【図５】図１に図示された熱伝達部の一例としての放熱フィン構造の外観斜視図。
【図６】図１の領域ＶＩの拡大図。
【図７】図１に図示された筐体本体の溝内に熱伝達部を配置する他の方法を示す模式的断面図。
【図８】熱伝達部に冷却装置を設けた構造の模式的側面図。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面における放熱経路を示す模式図。
【図１０】図１における二次電池セルおよび基板組立体からの熱の流れを示す模式図であり、（ａ）は、二次電池セルおよび基板組立体を冷却する場合の模式図、（ｂ）は、基板組立体のみを冷却する場合の模式図。
【図１１】本発明に係る電池モジュールの第２の実施形態の模式的断面図。
【図１２】本発明に係る電池モジュールの第３の実施形態の模式的断面図。
【図１３】（ａ）は、図１２に図示された電池モジュールの熱伝達構造を取り除いた模式的断面図、（ｂ）は、図１２に図示された熱伝達構造の側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【００１０】
−第１の実施形態−
以下、図１〜図１０を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る電池モジュールの第１の実施形態の模式的断面図であり、図２は、図１に図示された筐体本体の要部の模式的外観斜視図である。図３は、図１に図示された電池モジュールを構成する二次電池セルの外観斜視図であり、図４は、図１に図示された電池モジュールのＩＶ−ＩＶ線模式的断面図である。但し、図４では、熱伝達部は図示を省略されている。
以下の説明において、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は図示の通りとする。
電池モジュール１００は、筐体５０と、電池セル積層体１０と、基板組立体２０と、熱伝達部（熱伝達構造）３０と、制御装置４０とを備えている。電池セル積層体１０と、基板組立体２０と、制御装置４０とは筐体５０内に収容され、熱伝達部３０は、筐体５０の外部に設けられている。
【００１１】
筐体５０は、筐体本体５１と上部筐体５２とを有する。筐体本体５１は、底部５３および底部５３の周縁部に設けられた周側部５４を有し、底部５３の高さ方向の反対側（−ｚ方向）に開口が形成されたボックス形状に形成されている。上部筐体５２は、筐体５０の開口を覆って、筐体５０を外部から密封している。筐体本体５１は、例えば、鋼材、鉄、アルミニウム等の金属材料により形成されている。上部筐体５２は、例えば、プラスチック等の樹脂材料により形成されている。但し、上部筐体５２を金属材料により形成してもよい。
【００１２】
図２に図示されるように、筐体本体５１には、底部５３から上部筐体５２側に向けて窪んだ溝５５が設けられている。すなわち、筐体本体５１は、溝５５に対向する第１壁部５６と、第２壁部５７と、第１壁部５６と第２壁部５７とを接続する連結部５８とを有する。第１壁部５６と第２壁部５７は、底部５３にほぼ垂直に立ち上がり、周側部５４の一側面５４ａから、この一側面５４ａに対向する対向側面５４ｂまで、筐体本体５１の厚さ方向（ｙ方向）に筐体本体５１を貫通して設けられている。筐体本体５１は、溝５５により仕切られ、第１壁部５６を含む第１収容部Ｃ１と第２壁部５７を含む第２収容部Ｃ２とを有する。筐体本体５１の底部５３の溝５５は、例えば、絞り加工により形成することができる。あるいは、筐体本体５１の底部５３の溝５５は、第１壁部５６、第２壁部５７、連結部５８等を板金により形成して相互に溶接して形成してもよい。
【００１３】
基板組立体２０は、基板２１と、基板２１に実装される複数の電子部品２２とを備えている。基板組立体２０は、ＤＣＤＣコンバータ回路等を構成している。図示はしないが、基板組立体２０は、不図示の接続部材により電池セル積層体１０に電気的に接続されている。
制御装置４０は、例えば、ＢＭＳ（Battery Management System）を構成し、基板組立体２０に電気的に接続されて、基板組立体２０を制御する。
【００１４】
電池セル積層体１０は、高さ方向（ｚ方向）に積層された複数個の二次電池セル１１を有する。各二次電池セル１１は、後述する大面積のシート対向面１２（図３参照）をｘｙ面に平行にして、所定の間隔で積層されている。各二次電池セル１１は、不図示のバスバー等の接続部材により、直列または並列に接続されている。二次電池セル１１は、直接、積層してもよいが、スペーサを介在して積層してもよい。放熱性の面からは、二次電池セル１１間にスペーサを介在して積層することが好ましい。
【００１５】
二次電池セル１１は、図３に図示されるように、ほぼ直方体形状のセル缶１８を有する。セル缶１８は、ｘｙ面に平行な一対の大面積のシート対向面１２と、ｘｚ面に平行な一対の小面積の側面１４と、ｙｚ面に平行な一対の側面１３、１５とを有する。セル缶１８の内部には、図示はしないが、電極シート積層体が収容されている。セル缶１８は、例えば、アルミニウムにより形成されている。電極シート積層体は、正・負極の電極シート１７（図６参照）がｚ方向に交互に積層された構造を有する。電極シート積層体は、長尺状の正・負極シートを重ねて、細長い軸心の周囲に捲回して形成することができる。また、電極シート積層体は、矩形状の正極シートと負極シートとを交互に積層して形成してもよい。電極シート積層体は、電極シート面がセル缶１８のシート対向面１２に対向した状態でセル缶１８内に収容されている。セル缶１８の上方側（ｘ方向側）の側面１５には、電極端子１６が設けられている。電極端子１６はセル缶１８とは絶縁された状態で、側面１５から突出して設けられている。電極端子１６の一方はリード部材により正極の電極シートに電気的に接続され、電極端子１６の他方はリード部材により負極の電極シートに電気的に接続されている。
【００１６】
図１に図示されるように、電池セル積層体１０の一方の端部側、図示では、高さ方向（ｚ方向）の最下段の二次電池セル１１の下面には、下段側のエンドプレート６１が配置されている。また、電池セル積層体１０の他方の端部側、図示では、高さ方向（ｚ方向）の最上段の二次電池セル１１の上面には、上段側のエンドプレート６１が配置されている。
【００１７】
図４に図示されるように、電池セル積層体１０の二次電池セル１１は、厚さ方向（ｙ方向）に複数列（実施例では２列）に配置されている。電池セル積層体１０のｙ方向の両側部および２列に積層された二次電池セル１１の境界部にはサイドプレート６３が配置されている。各エンドプレート６１と各サイドプレート６３は、ねじ、ボルト等の締結部材６６により固定されている。具体的に説明すると、エンドプレート６１のｙ方向の長さは、電池セル積層体１０のｙ方向の両側部に配置されたサイドプレート６３の上端面または下端面に重なる長さを有している。締結部材６６は、エンドプレート６１の外面から、二次電池セル１１の積層方向（ｚ方向）にねじ込まれて、サイドプレート６３に締結される。上下のエンドプレート６１およびサイドプレート６３に上下方向（ｚ方向）に貫通する貫通孔を設け、一方のエンドプレート６１側からボルトを挿通し、他方側のエンドプレート６１側で、ボルト先端にナットを螺合して、他方側のエンドプレート６１側から固縛するようにしてもよい。
【００１８】
このように、締結部材６６により上下のエンドプレート６１間に積層された二次電池セル１１を積層方向（ｚ方向）に加圧して固縛するので、各二次電池セル１１の大面積のシート対向面１２は、ほぼ均等に加圧され、電池セル積層体１０の剛性を高めることができる。
エンドプレート６１およびサイドプレート６３は、例えば、鋼材、鉄、アルミニウム等の金属材料により作製される。
【００１９】
なお、上記実施形態では、電池セル積層体１０の二次電池セル１１が、ｙ方向に２列に配列されている構造として例示した。しかし、電池セル積層体１０の二次電池セル１１は、ｙ方向に１列のみとしたり、３列以上に配列したりしてもよい。
【００２０】
図１に図示されるように、電池セル積層体１０は、筐体本体５１の第１収容部Ｃ１内に収容され、基板組立体２０および制御装置４０は、筐体本体５１の第２収容部Ｃ２内に収容されている。
電池セル積層体１０の各二次電池セル１１は、電極端子１６が設けられた側面１５と対向する側面１３が筐体本体５１の第１壁部５６に熱結合されている。また、基板組立体２０の電子部品２２は、が筐体本体５１の第１壁部５６に熱結合されている。
【００２１】
また、筐体本体５１の底部５３側に設けられた溝５５には、熱伝達部３０が設けられている。熱伝達部３０は、溝５５を挟んで対向する第１壁部５６および第２壁部５７に熱結合するように設けられている。
【００２２】
図５は、図１に図示された熱伝達部の一例としての放熱フィン構造の外観斜視図であり、図６は、図１の領域ＶＩの拡大図である。
図６に示されるように、電池セル積層体１０の各二次電池セル１１は、側面１３が筐体本体５１の第１壁部５６に放熱性グリースや放熱性接着剤等の熱伝導性部材１９を介して接触している。なお、各二次電池セル１１の側面１３と第１隔壁５６とは、熱伝導性部材１９を介さず、直接、接触する構造であってもよい。
図６に示すように、熱伝達部３０は、不図示の放熱性グリースや放熱性接着剤等の熱伝導性部材を介して第１壁部５６に接触している。図示はしないが、第２壁部５７側においても同様であり、熱伝達部３０は、不図示の放熱性グリースや放熱性接着剤等の熱伝導性部材を介して第２壁部５７に接触している。なお、熱伝達部３０は、第１隔壁５６および第２壁部５７に、熱伝導性部材を介さず、直接、接触する構造であってもよい。
【００２３】
図５に図示されるように、熱伝達部３０は、矩形形状を有する一対のベース板３１、３２と、このベース板３２の中間に設けられた仕切り板３３を有する扁平な直方体形状に形成されている。ベース板３１と仕切り板３３との間、およびベース板３２と仕切り板３３との間には、それぞれ、コルゲートフィン３４が設けられている。コルゲートフィン３４は、金属板をジズザグ状につづら折りして形成されたもので、ベース板３１またはベース板３２と仕切り板３３とに、例えば、ろう付けやはんだ付け等により接合されている。コルゲートフィン３４はＶ字状に屈曲されており、各屈曲部の内側部分には、断面Ｖ字形状の空間３５（図６参照）が形成されている。ベース板３１、３２、仕切り板３３およびコルゲートフィン３４は、例えば、アルミニウム、銅等の熱伝導率が高い金属により形成されている。
【００２４】
図２に図示されるように、筐体本体５１の溝５５は、筐体本体５１の厚さ方向（ｙ方向）に筐体本体５１を貫通して設けられており、熱伝達部３０のｙ方向の長さは、筐体本体５１の溝５５のｙ方向の長さとほぼ等しい長さを有している。従って、熱伝達部３０を筐体本体５１の溝５５内に配置すると、コルゲートフィン３４の断面Ｖ字形状の空間３５により、筐体本体５１の周側部５４の一側面５４ａから対向側面５４ｂまで連通する冷却流路が形成される。コルゲートフィン３４は、平板を屈曲して形成されたものであるから、放熱ピンよりも放熱面積が大きく、また、コルゲートフィン３４により形成される冷却流路は直線的に延在されているため、冷却流路内を流れる冷媒の速度を大きくすることができる。このため、放熱性を大きくすることができる。また、コルゲートフィン３４は、筐体本体５１の周側部５４の一側面５４ａから対向側面５４ｂまで連通する板金構造であるので、筐体本体５１のｙ方向の負荷に対する強度を大きくすることができる。すなわち、二次電池セル１１のｙ方向の破壊強度が向上する。このため、通常、ｙ方向の荷重により二次電池セル１１の圧壊を防止するために用いる金属などにより形成される補強部材を節減することが可能となる。また、補強部材を取り付けるスペース分、電池モジュール１００の小型化を図ることができる。
【００２５】
熱伝達部３０は、筐体本体５１の溝５５内に挿入して取り付けられる。熱伝達部３０を筐体本体５１の溝５５に挿入するに当たっては、熱伝達部３０のベース板３１、３２に、例えば、放熱性グリースや放熱性接着剤など、熱伝導性を有する部材（図示せず）を塗布しておく。そして、熱伝達部３０の第１壁部５６および第２壁部５７にベース板３１、３２を接触させながら、筐体本体５１の溝５５内に挿入する。このようにして、熱伝達部３０のベース板３１、３２のｙｚ面全面を第１壁部５６および第２壁部５７に接触させる。こうすることにより、充放電時に二次電池セル１１で発生する熱、および通電時に基板組立体２０の電子部品２２で発生する熱を、効果的に熱伝達部３０のコルゲートフィン３４に伝えることができる。コルゲートフィン３４に伝えられた熱は、コルゲートフィン３４間に設けられた空間３５に冷却用の空気を流すことで、上述したように、効果的に放熱させることができる。
【００２６】
図７は、図１に図示された筐体本体の溝内に熱伝達部を配置する他の方法を示す模式的断面図である。
上記では、熱伝達部３０が、筐体本体５１の溝５５内に挿入される構造として例示した。
しかし、第１壁部５６および／または第２壁部５７に熱伝達部３０を固定しながら、筐体本体５１を形成するようにしてもよい。この方法の一例を示す。
底部５３の一部５３ａ、第１壁部５６および連結部５８を板金加工により一体化して形成しておく。また、底部５３の残りの一部５３ｂおよび第２壁部５７を板金加工により一体化して形成しておく。そして、熱伝達部３０のベース板３１を第１壁部５６に熱伝導性接着剤（図示せず）等により接合する。次に、熱伝達部３０のベース板３２または第２壁部５７に熱伝導性接着剤（図示せず）を塗布しておき、第２壁部５７を熱伝達部３０のベース板３２に接触させて、第２壁部５７を熱伝達部３０のベース板３２に接合する。この後、連結部５８の端部と第２壁部５７の端部とを溶接等により接合する。これにより、底部５３の一部５３ａ、第１壁部５６および連結部５８と、底部５３の残りの一部５３ｂおよび第２壁部５７と、熱伝達部３０とが接続部５９で一体化された筐体５０が形成される。
【００２７】
なお、底部５３の一部５３ａ、第１壁部５６および連結部５８は、それぞれ、別体の板状部材として形成し、溶接により接合してもよい。同様に、底部５３の残りの一部５３ｂおよび第２壁部５７は、それぞれ、別体の板状部材として形成し、溶接により接合してもよい。
【００２８】
また、連結部５８の端部と第２壁部５７の端部とを接合する際、第２壁部５７により熱伝達部３０を第１壁部５６に押し付けて仮固定した状態で行うようにすれば、熱伝導性接着剤に替えて、放熱性グリースや接着性の無い熱伝導性部材を用いることができる。あるいは、熱伝導性部材を用いずに、熱伝達部３０を第１壁部５６および第２壁部５７に、直接、接触する熱結合構造とすることもできる。
なお、上記一実施の形態では、基板組立体２０の電子部品２２を第２壁部５７に熱結合した構造として例示した。しかし、基板組立体２０の基板２１を第２壁部５７に熱結合するようにしてもよい。
【００２９】
図８は、熱伝達部に冷却装置を設けた構造の模式的側面図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面における放熱経路を示す模式図である。
図８に示すように、熱伝達部３０に冷却装置７０を設ける構造としてもよい。
冷却装置７０は、例えば、送風機であり、軸流式のファンまたは遠心式のブロワ等である。冷却装置７０は、筐体本体５１の一側面５４ａの溝５５の入り口に設置する。冷却装置７０を動作すると、冷却空気７５が溝５５内に送風され、溝５５内に設けられたコルゲートフィン３４の空間３５を流路として溝５５内を流れ、筐体本体５１の対向側面５４ｂ側の出口から排出される。冷却空気７５の流通により、冷却空気（冷媒）７５と二次電池セル１１および基板組立体２０の電子部品２２から発生する熱との熱交換がなされ、第１壁部５６または第２壁部５７と、熱伝達部３０とを介して二次電池セル１１および基板組立体２０の電子部品２２が冷却される。
【００３０】
このとき、冷却空気７５の流れを円滑にするために、筐体本体５１の一側面５４ａ側の溝５５の入り口および対向側面５４ｂ側の溝５５の出口に、所定の曲率をもった円弧状の縁取り７７を施しておくことが好ましい。筐体本体５１の溝５５を絞り加工により形成すると、このような所定の曲率をもった縁取り７７を溝５５の形成と同一の工程で形成することができる。この構成により、冷却空気７５の流れが円滑になり、かつ、送風時における圧力損失および騒音の低減に繋がることが期待される。
【００３１】
なお、上記一実施の形態では、冷却装置７０の一例としての送風機を、筐体本体５１の一側面５４ａ側の溝５５の入り口に設置した構造として例示した。しかし、送風機を、筐体本体５１の対向側面５４ｂ側の溝５５の出口に設置してもよい。この場合でも、送風機を動作すると、溝５５内に設けられたコルゲートフィン３４の空間３５を介して冷却空気７５が送風機から吸い出され、熱伝達部３０を介して二次電池セル１１および基板組立体２０の電子部品２２が冷却される。
【００３２】
また、上記一実施の形態では、冷却装置７０による空冷の場合で例示したが、冷却装置７０として冷却用のポンプ等用いた、冷却液による液冷却としてもよい。液冷却の場合には、熱伝達部３０は、液体の冷媒が通過するに適した流路形状を有するようにする。
【００３３】
図１０は、図１における二次電池セルおよび基板組立体からの熱の流れを示す模式図であり、図１０（ａ）は、二次電池セルおよび基板組立体を冷却する場合の模式図、図１（ｂ）は、基板組立体のみを冷却する場合の模式図である。
通常動作時には、電池セル積層体１０の各二次電池セル１１および基板組立体２０の電子部品２２から熱が発生する。図１０（ａ）に示すように、電池セル積層体１０の各二次電池セル１１から発生した熱は、第１壁部５６および熱伝達部３０に熱伝達され、熱伝達部３０で冷却空気７５と熱交換され、冷却される。また、基板組立体２０の電子部品２２から発生した熱は、第２壁部５７および熱伝達部３０に熱伝達され、熱伝達部３０で冷却空気７５と熱交換され、冷却される。このように、通常動作時には、電池セル積層体１０の各二次電池セル１１および基板組立体２０の電子部品２２から発生する熱を同時に冷却することができる。
【００３４】
また、本一実施の形態では、電池モジュール１００は、ＢＭＳ（Battery Management System）を有する制御装置４０を筐体５０内に備えている。制御装置４０は、電池セル積層体１０の各二次電池セル１１からの温度情報および基板組立体２０からの温度情報に基づいて、熱伝達部３０および冷却装置７０の動作を制御する。制御装置４０は、外気温度が低く、電池セル積層体１０の二次電池セル１１の温度が低温であると判断した場合、冷却装置７０の動作を停止状態とする。この状態では、基板組立体２０の電子部品２２から発生する熱は、第２壁部５７、熱伝達部３０および第１壁部５６を介して電池セル積層体１０の各二次電池セル１１に熱伝達され、各二次電池セル１１を加熱する。つまり、例えば、寒冷地や冬季の環境温度が低い場合において、電池モジュール１００を始動する際、動作状態の制御装置４０の熱により、電池セル積層体１０の各二次電池セル１１を予熱することができる。二次電池セル１１は、低温時に特性が悪化する。上記のように、二次電池セル１１が正常でない動作状態においては、電池モジュール１００は使用されず加熱されるので、電池モジュール１００により駆動する機器の異常動作を防止することができる。また、電池モジュール１００の正常な動作での開始時期を早めることができる。
【００３５】
第１の実施形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）電池モジュール１００は、電極シート１７の積層方向に直交する一対のシート対向面１２、および複数の側面１３〜１５を有する二次電池セル１１が、複数個、シート対向面１２を対向して積層された電池セル積層体１０と、電子部品２２および基板２１を有する基板組立体２０と、各二次電池セル１１の複数の側面１３〜１５のいずれかが熱結合された第１壁部５６および電子部品２２および基板２１の少なくとも一方が熱結合された第２壁部５７を有する筐体５０と、第１壁部５６および第２壁部５７間に設けられた熱伝達部（熱伝達構造）とを備える。この構成によれば、各二次電池セル１１の、電極シート１７の積層方向と直交する面が熱伝達面となっているので、放熱性を向上することができる。また、筐体５０には、各二次電池セル１１間に溝を設ける必要が無いので、実装密度を高め、小型化を図ることができる。さらに、溝５５に対向する第１壁部５６に電池セル積層体を熱結合するだけでなく、溝５５に対向する第２壁部５７に基板組立体２０を熱結合するので、二次電池セル１１のみでなく基板組立体２０も冷却することができる。このため、基板組立体２０を放熱するための放熱構造を、別途、設ける必要がなく、これによっても、実装密度を高め、小型化を図ることができる。
【００３６】
（２）第１壁部５６に熱結合された側面１３に隣接する一対の側面１４のそれぞれに対向してサイドプレート６３が配置され、電池セル積層体の一端側および他端側に配置された二次電池セル１１それぞれのシート対向面１２に対向してエンドプレート６１が配置されている。そして、サイドプレート６３とエンドプレート６１は、電池セル積層体の二次電池セル１１それぞれを積層方向に加圧する締結部材６６により固定されている。このように、締結部材６６により一対のエンドプレート６１間に積層された二次電池セル１１を積層方向（ｚ方向）に加圧して固縛するので、各二次電池セル１１の大面積のシート対向面１２は、ほぼ均等に加圧され、電池セル積層体１０の剛性を高めることができる。
【００３７】
（３）熱伝達部（熱伝達構造）３０は、複数の放熱用フィンを含む。このため、電池セル積層体を構成する各二次電池セル１１および基板組立体２０放熱性を高めることができる。
【００３８】
（４）熱伝達部（熱伝達構造）は、ベース板３１を含み、放熱用フィンは、ベース板３１に接合されたコルゲートフィン３４である。コルゲートフィン３４は、筐体本体５１の周側部５４の一側面５４ａから対向側面５４ｂまで連通する板金部材であるので、筐体本体５１のｙ方向の負荷に対する強度を大きくすることができる。
【００３９】
（５）熱伝達部（熱伝達構造）３０は、第１壁部５６および第２壁部５７間に冷媒を供給して第１壁部５６および第２壁部５７を冷媒する冷却装置７０を含む。冷却装置７０を備えることにより、冷却性能を向上することができる。
【００４０】
（６）電池セル積層体の二次電池セル１１が低温状態の際、基板組立体２０から発生される熱が、第２壁部５７、熱伝達部（熱伝達構造）３０および第１壁部５６を介して二次電池セル１１に熱伝導される。このように、二次電池セル１１が低温状態であって、正常でない動作状態においては、二次電池セル１１は使用されず加熱されるので、電池モジュール１００により駆動する機器の異常動作を防止することができる。また、電池モジュール１００の正常な動作での開始時期を早めることができる。
【００４１】
−第２の実施形態−
図１１は、本発明に係る電池モジュールの第２の実施形態の模式的断面図である。
第２の実施形態では、電池セル積層体１０の各二次電池セル１１は、電極端子１６が設けられた側面１５に対向する側面１３は、筐体本体５１の底部５３側に向けて配置された状態て筐体本体５１内に収容されている。、各二次電池セル１１は、第１の実施形態と同様に、ｙ方向に積層されている。
各二次電池セル１１の一対の小面積の側面１４の一方は、第１壁部５６に熱結合している。図示はしないが、各二次電池セル１１の側面１４と第１壁部５６との間には、放熱性グリースや放熱性接着剤等の熱伝導性を有する部材を介在させてもよい。
第２の実施形態の他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏する。
【００４２】
−第３の実施形態−
図１２は、本発明に係る電池モジュールの第３の実施形態の模式的断面図である。また、図１３（ａ）は、図１２に図示された電池モジュールの熱伝達部を取り除いた模式的断面図、図１３（ｂ）は、図１２に図示された熱伝達部の側面図である。
第３の実施形態では、筐体本体５１の溝５５の巾（ｘ方向の長さ）が、底部５３側から連結部５８側に向かって、順次、狭くなる構造を有する。
図１３（ａ）にも図示されるように、筐体本体５１の底部５３から連結部５８側に向かって立ち上がる第１壁部５６は底部５３の垂直方向よりも−ｘ方向に傾斜している。また、筐体本体５１の底部５３から連結部５８側に向かって立ち上がる第２壁部５７は底部５３の垂直方向よりもｘ方向に傾斜している。このため、溝５５の底面となる連結部５８の巾（ｘ方向の長さ）は、第１壁部５６と第２壁部５７の底部５３における立ち上げ部間の巾（ｘ方向の長さ）より小さくなっている。
【００４３】
図１３（ｂ）に図示されるように、熱伝達部３０のベース板３１は、筐体本体５１の第１壁部５６と同一の方向に同一の角度、傾斜しており、ベース板３２は、筐体本体５１の第２壁部５７と同一の方向に同一の角度、傾斜している。また、熱伝達部３０の下端側（−ｚ方向側）のベース板３６のｘ方向の長さは、第１壁部５６と第２壁部５７の底部５３における立ち上げ部間の巾（ｘ方向の長さ）とほぼ同じ長さか、それよりもわずかに小さくなっている。さらに、熱伝達部３０の上端側（ｚ方向側）のベース板３７のｘ方向の長さは、溝５５の底面となる連結部５８の巾（ｘ方向の長さ）とほぼ同じか、それよりもわずかに小さくなっている。これにより、熱伝達部３０は、筐体本体５１の溝５５内に配置することができる。熱伝達部３０は、不図示の放熱性グリースや放熱性接着剤等の熱伝導性部材を介して第１壁部５６、５６に接触している。
第２の実施形態の他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏する。
【００４４】
なお、第３の実施形態において、筐体本体５１の第１壁部５６と第２壁部５７の一方のみを傾斜させ、他方は、底部５３に垂直に設けてもよい。あるいは、第１壁部５６と第２壁部５７を異なる角度に傾斜するようにしてもよい。
【００４５】
上記各実施形態では、二次電池セル１１のシート対向面１２の形状を、矩形形状として例示した。しかし、本発明は、シート対向面１２が、三辺以上の多辺形状の二次電池セル１１に適用することができる。
【００４６】
上記実施形態では、制御装置４０を電池モジュール１００の筐体５０内に収容した構造として例示した。しかし、制御装置４０は、電池モジュール１００以外の外部機器に収容するようにしてもよい。
【００４７】
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１０      電池セル積層体
１１      二次電池セル
１２      シート対向面
１３〜１６      側面
１７      電極シート
２０      基板組立体
２１      基板
２２      電子部品
３０      熱伝達部（熱伝達構造）
３１、３２      ベース板
３４      コルゲートフィン（放熱用フィン）
４０      制御装置
５０      筐体
５１      筐体本体
５３      底部
５５      溝
５６      第１壁部
５７      第２壁部
５８      連結部
６１      エンドプレート
６３      サイドプレート
６６      締結部材
７０      冷却装置
７５      冷却空気（冷媒）
１００      電池モジュール
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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