(57)【要約】【課題】蓄電スタックの温度ばらつきを抑制しつつ、蓄電スタックの温度を管理しやすい蓄電スタックの冷却構造を提供する。【解決手段】複数の蓄電セル２１を含む蓄電スタック２０と、第１エンドプレート３１および第２エンドプレート３２と、冷媒を供給するための冷媒供給経路６と、互いに隣り合う２つの蓄電セル２１の間の隙間にそれぞれに設けられた複数の第１経路６１と、を備え、第１エンドプレート３１は、蓄電スタック２０の一端との間の隙間に冷媒供給経路６に連通する第２経路６２が形成されるように構成されており、第２エンドプレート３２は、蓄電スタック２０の他端との間の隙間に冷媒供給経路６に連通する第３経路６３が形成されるように構成されており、蓄電スタック２０は、一端側に配置された蓄電セル２１の温度よりも他端側に配置された蓄電セル２１の温度が高くなる温度分布を有するように冷却される。【選択図】図８
2020119884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配列方向に配列された複数の蓄電セルを含む蓄電スタックと、
前記配列方向において前記蓄電スタックの両外側に配置された第１エンドプレートおよび第２エンドプレートと、
前記配列方向に沿って設けられ、前記配列方向において前記蓄電スタックの一端側から他端側に向けて冷媒を供給するための冷媒供給経路と、
互いに隣り合う２つの前記蓄電セルの間の隙間にそれぞれに設けられ、前記冷媒供給経路に連通する複数の第１経路と、を備え、
前記第１エンドプレートは、前記蓄電スタックの前記一端との間の隙間に前記冷媒供給経路に連通する第２経路が形成されるように構成されており、
前記第２エンドプレートは、前記蓄電スタックの前記他端との間の隙間に前記冷媒供給経路に連通する第３経路が形成されるように構成されており、
前記複数の第１経路、前記第２経路、および前記第３経路は、前記冷媒によって前記蓄電スタックを冷却する際に、前記一端側に配置された前記蓄電セルの温度よりも前記他端側に配置された前記蓄電セルの温度が高くなる温度分布を前記蓄電スタックが有するように構成されている、蓄電スタックの冷却構造。
【請求項２】
前記第３経路の入口面積は、前記第２経路の入口面積よりも小さい、請求項１に記載の蓄電スタックの冷却構造。
【請求項３】
前記第１エンドプレートは、前記蓄電スタックの前記一端に対向する第１対向壁部と、前記第１対向壁部に接続され、前記蓄電スタックの前記一端に位置する前記蓄電セルに前記冷媒供給経路側から対向する第２対向壁部と、を含み、
前記第２対向壁部には、前記第１対向壁部と前記蓄電スタックの前記一端との間の隙間と前記冷媒供給経路とを連通させるための開口部が設けられており、
前記第２エンドプレートは、前記蓄電スタックの前記他端に対向する第３対向壁部を含み、
前記第３対向壁部は、第１壁部と、前記冷媒供給経路側において前記第１壁部に接続され、前記配列方向において前記第１壁部よりも前記蓄電スタックの前記他端側に近づくように設けられた第２壁部とを有し、
前記第２壁部と前記蓄電スタックの前記他端との間の隙間を介して、前記第１壁部と前記蓄電スタックの前記他端との間の隙間と前記冷媒供給経路とが連通し、
前記配列方向における前記第２壁部と前記蓄電スタックの前記他端との間の距離は、前記配列方向における前記開口部の幅よりも短い、請求項２に記載の蓄電スタックの冷却構造。
【請求項４】
前記第１エンドプレートが位置する前記冷媒供給経路の一端側に挿入される冷媒ダクトをさらに備え、
前記第１エンドプレートは、前記冷媒ダクトの挿入方向と反対方向に向けて突出する突出部を有し、
前記冷媒ダクトは、前記冷媒ダクトの先端が前記第２経路の入口部を閉塞しないように前記突出部に突き当たり可能に設けられたストッパーを有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電スタックの冷却構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電スタックの冷却構造と、
前記冷媒供給経路に前記冷媒を供給する冷媒供給源と、
前記冷媒供給源の動作を制御する制御部と、
前記蓄電スタックの前記他端に位置する前記蓄電セルの温度を測定する温度計と、を備え、
前記制御部は、前記温度計により測定された温度が所定の温度以上となった場合に、前記冷媒の供給量が増加するように前記冷媒供給源の動作を制御する、蓄電スタックの冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄電スタックの冷却構造および蓄電スタックの冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド自動車においては、モータに電力を供給するための蓄電装置として電池パックが搭載されている。電池パックは、複数の単電池が所定の配列方向に並んで配置された蓄電スタックとしての電池スタックと、当該電池スタックを収容する収容ケースとを備えている。電池スタックは、温度が上昇することにより、出力特性が低下するため、収容ケース内では電池スタックの冷却が行なわれる。
【０００３】
特開２０１４−１３５２３７号公報（特許文献１）には、電池スタックを冷却する冷却構造が開示されている。特許文献１に開示の冷却構造にあっては、電池スタックを冷却するための冷媒が単電池の配列方向に沿って流れる冷媒供給流路に直交するように、互いに隣り合う単電池の間に冷媒流路が設けられている。また、上記配列方向における電池スタックの両側には第１エンドプレートおよび第２エンドプレートが配置されており、第１エンドプレートは、上記冷媒供給流路の入口側に配置されている。
【０００４】
第１エンドプレートは、上記配列方向において蓄電スタックの一端と対向する本体部と、当該本体部から上記配列方向に沿って延在する分流板とを含んでおり、本体部と分流板の接続部には、上記冷媒を取り込む開口部が設けられている。分流板は、上記冷媒供給路内において配列方向の一方側に配置された一部の単電池に面する分流空間を形成し、開口部から分流空間に取り込まれた冷媒を、上記一部の単電池間に形成された冷媒流路に向かわせる。これにより、冷媒が流れにくくなる電池スタックの一端側に冷媒を流すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１３５２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の電池スタックの冷却構造にあっては、第１エンドプレートの本体部および第２エンドプレートの本体部は、隣接する単電池に密着するように配置される。このため、第１エンドプレートの本体部と単電池との間、および第２エンドプレートと単電池との間には、冷媒が流れる冷媒流路が形成されない。これにより、配列方向における両端に位置する単電池においては、配列方向に対向する一対の側面部のうちの片側のみが冷却され、その他の単電池においては、一対の側面部の両方が冷却される。この結果、上記配列方向の両端に配置された単電池の温度がその他の単電池の温度よりも高くなる。このような場合には、電池スタックの温度がばらつくとともに、蓄電スタックの両側の温度が高くなるため、電池スタックの温度管理が複雑となってしまう。
【０００７】
本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、蓄電スタックの温度ばらつきを抑制しつつ、蓄電スタックの温度を管理しやすい蓄電スタックの冷却構造および蓄電スタックの冷却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に基づく蓄電スタックの冷却構造は、所定の配列方向に配列された複数の蓄電セルを含む蓄電スタックと、上記配列方向において上記蓄電スタックの両外側に配置された第１エンドプレートおよび第２エンドプレートと、上記配列方向に沿って設けられ、上記配列方向において上記蓄電スタックの一端側から他端側に向けて冷媒を供給するための冷媒供給経路と、互いに隣り合う２つの上記蓄電セルの間の隙間にそれぞれに設けられ、上記冷媒供給経路に連通する複数の第１経路と、を備える。上記第１エンドプレートは、上記蓄電スタックの上記一端との間の隙間に上記冷媒供給経路に連通する第２経路が形成されるように構成されている。上記第２エンドプレートは、上記蓄電スタックの上記他端との間の隙間に上記冷媒供給経路に連通する第３経路が形成されるように構成されている。上記複数の第１経路、上記第２経路、および上記第３経路は、上記冷媒によって上記蓄電スタックを冷却する際に、上記一端側に配置された上記蓄電セルの温度よりも上記他端側に配置された上記蓄電セルの温度が高くなる温度分布を上記蓄電スタックが有するように構成されている。
【０００９】
上記構成を有することにより、配列方向に沿って並んで配置される複数の蓄電セルの各々において、配列方向における両側に冷媒が通過可能な経路が形成される。これにより、複数の蓄電セルの各々を配列方向における両側から冷却することができる。この結果、配列方向における蓄電スタックの一端側から他端側にかけて温度がばらつくことを抑制することができる。
【００１０】
さらに、蓄電スタックを冷媒によって冷却する際に、配列方向における蓄電スタックの一端側に配置された蓄電セルの温度よりも配列方向における蓄電スタックの他端側に配置された蓄電セルの温度が高くなる温度分布を上記蓄電スタックが有するように、複数の第１経路、第２経路および第３経路が構成されることにより、冷媒の供給方向の下流となる蓄電スタックの他端に配置された蓄電セルの温度が最も高くなる。このため、蓄電スタックの他端に配置された蓄電セルの温度が、所定の基準温度を上回らないように管理することにより、他の蓄電セルの温度も当該基準温度を上回らなくなる。これにより、蓄電スタックの温度を管理しやすくなる。
【００１１】
上記本開示に基づく蓄電スタックの冷却構造にあっては、上記第３経路の入口面積は、上記第２経路の入口面積よりも小さくてもよい。
【００１２】
上記構成によれば、冷媒の供給方向の上流側に位置する第２経路よりも、冷媒の供給方向の下流側に位置する第３経路の方が、冷媒は進入しにくくなる。このため、蓄電スタックの他端に配置された蓄電セルの温度を容易に最も高くすることができ、温度管理が容易となる。
【００１３】
上記本開示に基づく蓄電スタックの冷却構造にあっては、上記第１エンドプレートは、上記蓄電スタックの上記一端に対向する第１対向壁部と、上記第１対向壁部に接続され、上記蓄電スタックの上記一端に位置する上記蓄電セルに上記冷媒供給経路側から対向する第２対向壁部と、を含んでいてもよい。上記第２対向壁部には、上記第１対向壁部と上記蓄電スタックの上記一端との間の隙間と上記冷媒供給経路とを連通させるための開口部が設けられていることが好ましい。上記第２エンドプレートは、上記蓄電スタックの上記他端に対向する第３対向壁部を含んでいてもよい。上記第３対向壁部は、第１壁部と、上記冷媒供給経路側において上記第１壁部に接続され、上記配列方向において上記第１壁部よりも上記蓄電スタックの上記他端側に近づくように設けられた第２壁部とを有していてもよい。この場合には、上記第２壁部と上記蓄電スタックの上記他端との間の隙間を介して、上記第１壁部と上記蓄電スタックの上記他端との間の隙間と上記冷媒供給経路とが連通することが好ましく、上記配列方向における上記第２壁部と上記蓄電スタックの上記他端との間の距離は、上記配列方向における上記開口部の幅よりも短いことが好ましい。
【００１４】
上記構成によっても、上記開口部から第２経路に冷媒が進入するよりも、上記第２壁部と蓄電スタックの他端との間の隙間を通って第３経路に冷媒が進入しにくくなる。このため、蓄電スタックの他端に配置された蓄電セルの温度を容易に最も高くすることができ、温度管理が容易となる。
【００１５】
上記本開示に基づく蓄電スタックの冷却構造は、上記第１エンドプレートが位置する上記冷媒供給経路の一端側に挿入される冷媒ダクトをさらに備えていてもよい。上記第１エンドプレートは、上記冷媒ダクトの挿入方向と反対方向に向けて突出する突出部を有していてもよい。この場合には、上記冷媒ダクトは、上記冷媒ダクトの先端側が上記第２経路の入口部を閉塞しないように上記突出部に突き当たり可能に設けられたストッパーを有することが好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、冷媒ダクトを挿入する際に、冷媒ダクトの先端側が第２経路の入口部を閉塞することを防止することができる。これにより、配列方向における蓄電スタックの一端側に配置された蓄電セルの温度が上昇することを防止し、蓄電スタックの温度がばらつくことを抑制することができる。
【００１７】
本開示の蓄電スタックの冷却システムは、上記の冷却構造と、上記冷媒供給経路に上記冷媒を供給する冷媒供給源と、上記冷媒供給源の動作を制御する制御部と、上記蓄電スタックの上記他端に位置する上記蓄電セルの温度を測定する温度計と、を備える。上記制御部は、上記温度計により測定された温度が所定の温度以上となった場合に、上記冷媒の供給量が増加するように上記冷媒供給源の動作を制御する。
【００１８】
上記構成によれば、最も温度が高くなる蓄電セルのみの温度を温度計にて測定するため、温度計の個数を最小限にしつつ、温度計の測定結果に基づいて蓄電スタックの冷却制御を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本開示によれば、蓄電スタックの温度ばらつきを抑制しつつ、蓄電スタックの温度を管理しやすい蓄電スタックの冷却構造および蓄電スタックの冷却システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係る蓄電スタックの冷却構造を搭載した車両を示す図である。
【図２】実施の形態に係る蓄電スタックの冷却構造を具備した冷却システムを示す概略斜視図である。
【図３】実施の形態に係る第１エンドプレートの本体部を表側から見た平面図である。
【図４】実施の形態に係る第１エンドプレートの本体部を裏側から見た平面図である。
【図５】図３に示すＶ−Ｖ線に沿った第１エンドプレートの断面図である。
【図６】実施の形態に係る第２エンドプレートの本体部を表側から見た平面図である。
【図７】図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った第２エンドプレートの断面図である。
【図８】実施の形態に係る蓄電スタックの冷却構造の断面を示す図である。
【図９】実施の形態に係る蓄電スタックの温度分布を示す図である。
【図１０】比較例に係る蓄電スタックの冷却構造において冷媒供給経路側に位置する部分の第１エンドプレートの周辺を示す図である。
【図１１】比較例に係る蓄電スタックの冷却構造において冷媒供給経路側に位置する部分の第２エンドプレートの周辺を示す図である。
【図１２】比較例に係る蓄電スタックの温度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２２】
図１は、実施の形態に係る蓄電スタックの冷却構造が搭載された車両を示す模式図である。図１に示すように、車両１には、蓄電スタックの冷却構造１０が搭載されている。当該車両１は、モータとエンジンとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両、または、電気エネルギによって得られた駆動力で走行する電動車両である。
【００２３】
蓄電スタックの冷却構造１０は、蓄電モジュール２と、収容ケース３と、後述する冷媒供給経路６と、冷媒ダクト４と、を備える。蓄電スタックの冷却構造１０は、蓄電モジュール２に具備される後述する蓄電スタック２０を冷却するための構造である。
【００２４】
蓄電モジュール２は、収容ケース３内に収容されている。蓄電モジュール２と収容ケース３との間には、冷媒が供給される冷媒供給経路６が形成されている。冷媒ダクト４は、冷媒供給経路６の一端側に挿入されている。冷媒ダクト４は、冷媒供給源５に接続されており、当該冷媒供給源５から冷媒が供給される。冷媒供給源５から供給された冷媒は、冷媒ダクト４を通って冷媒供給経路６に供給される。冷媒供給源５は、たとえば送風機であり、この場合には冷媒は冷却風となる。なお、冷媒としては、他の冷媒ガスを用いてもよい。
【００２５】
冷媒供給経路６に供給された冷媒は、蓄電スタック２０を冷却した後に、収容ケース３に接続された排気ダクト（不図示）から排気される。
【００２６】
図２は、実施の形態に係る蓄電スタックの冷却構造を具備した冷却システムを示す概略斜視図である。図２を参照して、実施の形態に係る蓄電スタックの冷却構造１０および蓄電スタックの冷却システム１００の詳細について説明する。
【００２７】
図２に示すように、蓄電スタックの冷却構造１０は、２つの蓄電モジュール２を備える。２つの蓄電モジュール２は、後述する蓄電スタック２０の幅方向（図２中ＤＲ２方向）に並んで配置されている。なお、蓄電モジュール２の個数は、２つに限定されず、単数でもよいし、３つ以上であってもよい。
【００２８】
蓄電モジュール２は、蓄電スタック２０、第１エンドプレート３１、第２エンドプレート３２、および複数の拘束部材４０を備える。蓄電モジュール２は、第１エンドプレート３１および第２エンドプレート３２によって蓄電スタック２０を挟み込み拘束部材４０で拘束したものである。
【００２９】
蓄電スタック２０は、所定の配列方向（ＤＲ１方向）に並んで配置される複数の蓄電セル２１および当該配列方向に並んで配置される複数のスペーサ２２を含む。複数の蓄電セル２１および複数のスペーサ２２は、交互に並んで配置されている。
【００３０】
蓄電セル２１としては、たとえば単電池を採用することができる。単電池は、たとえば、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池等の二次電池である。単電池は、たとえば角型形状を有する。二次電池は、液状の電解質を用いるものであってもよいし、固体状の電解質を用いるものであってもよい。なお、蓄電セル２１は、充放電可能に構成された単位キャパシタであってもよい。
【００３１】
複数のスペーサ２２のそれぞれは、互いに隣り合う２つの蓄電セル２１の間の隙間に配置される。スペーサ２２は、互いに隣り合う２つの蓄電セル２１の間の隙間に、上記冷媒供給経路に連通する第１経路６１を形成する。
【００３２】
第１経路６１は、蓄電スタック２０の高さ方向（ＤＲ３方向）における一方側から冷媒が導入され、蓄電スタック２０の幅方向（ＤＲ２方向）における両側方側から冷媒が排出されるように形成されている。
【００３３】
第１エンドプレート３１および第２エンドプレート３２は、上記配列方向において蓄電スタック２０の両外側に配置されている。
【００３４】
第１エンドプレート３１は、上記配列方向における蓄電スタック２０の一端側に配置されている。第１エンドプレート３１は、たとえば、硬質のプラスチック等によって構成されている。第１エンドプレート３１は、アルミニウム等の金属部材によって構成されていてもよい。
【００３５】
第１エンドプレート３１は、本体部３１０、ブラケット部３１ａおよび固定部３１ｂを含む。ブラケット部３１ａおよび固定部３１ｂは、本体部３１０に組み付けられている。ブラケット部３１ａは、蓄電スタック２０を収容ケース３に固定するための部材である。固定部３１ｂは、拘束部材４０を固定するための部材である。
【００３６】
第１エンドプレート３１は、蓄電スタックの一端との間の隙間に冷媒供給経路に連通する第２経路６２が形成されるように構成されている。第２経路６２は、蓄電スタック２０の高さ方向（ＤＲ３方向）における一方側から冷媒が導入され、蓄電スタック２０の幅方向（ＤＲ２方向）における両側方側から冷媒が排出されるように形成されている。なお、第１エンドプレート３１の詳細な構造の一例については、図３から図５を用いて後述する。
【００３７】
第２エンドプレート３２は、上記配列方向における蓄電スタック２０の他端側に配置されている。第２エンドプレート３２は、たとえば、硬質のプラスチック等によって構成されている。第２エンドプレート３２は、アルミニウム等の金属部材によって構成されていてもよい。
【００３８】
第２エンドプレート３２は、第３対向壁部としての本体部３２０、ブラケット部３２ａおよび固定部３２ｂを含む。ブラケット部３２ａおよび固定部３２ｂは、本体部３２０に組み付けられている。ブラケット部３２ａは、蓄電スタック２０を収容ケース３に固定するための部材である。固定部３２ｂは、拘束部材４０を固定するための部材である。
【００３９】
第２エンドプレート３２は、蓄電スタックの他端との間の隙間に冷媒経路に連通する第３経路６３が形成されるように構成されている。第３経路６３は、蓄電スタック２０の高さ方向（ＤＲ３方向）における一方側から冷媒が導入され、蓄電スタック２０の幅方向（ＤＲ２方向）における両側方側から冷媒が排出されるように形成されている。なお、第２エンドプレート３２の詳細な構造の一例については、図６および図７を用いて後述する。
【００４０】
複数の拘束部材４０は、複数の挿通部４１に挿通された状態で、第１エンドプレート３１および第２エンドプレート３２を連結する。複数の拘束部材４０によって、複数の蓄電セル２１、複数のスペーサ２２、第１エンドプレート３１および第２エンドプレート３２は、配列方向に圧縮荷重を受けた状態で固定される。
【００４１】
複数の挿通部４１は、スペーサ２２の上部に設けられた筒状部が配列方向に連続することで形成されている。
【００４２】
冷却システム１００は、上記蓄電スタックの冷却構造１０と、冷媒供給源５と、制御部５０と、温度計５１とを備える。
【００４３】
制御部５０は、冷媒供給源５の動作を制御する。温度計５１は、蓄電スタック２０の他端に位置する蓄電セル２１の温度を測定する。温度計５１によって測定された測定結果（温度情報）は、制御部５０に入力される。制御部５０は、上記測定結果に基づき、冷媒供給源５の動作を制御する。具体的には、制御部５０は、温度計５１により測定された温度が所定の温度以上となった場合に、冷媒の供給量が増加するように冷媒供給源５の動作を制御する。
【００４４】
冷媒供給源５が、上述のように送風機である場合には、温度計５１により測定された温度が所定の温度以上となった場合に、制御部５０は、ファンの回転数を増加させる。
【００４５】
図３は、実施の形態に係る第１エンドプレートの本体部を表側から見た平面図である。図４は、実施の形態に係る第１エンドプレートの本体部を裏側から見た平面図である。図５は、図３に示すＶ−Ｖ線に沿った第１エンドプレートの断面図である。なお、図５においては便宜上のため、蓄電スタック２０の一端に位置する蓄電セル２１を図示している。図３から図５を参照して、第１エンドプレート３１について説明する。
【００４６】
図３から図５に示すように、第１エンドプレート３１は、第１対向壁部３１１、第２対向壁部３１２、突出部３１４を含む。
【００４７】
第１対向壁部３１１は、蓄電スタック２０の高さ方向に平行な方向に沿って延在する。第１対向壁部３１１は、上記配列方向において、蓄電スタック２０の一端に対向する。具体的には、第１対向壁部３１１は、蓄電スタック２０の一端に位置する蓄電セル２１が有する配列方向の一方側の側面に対向する。第１対向壁部３１１は、蓄電セル２１が有する上記一方側の側面と距離を持って配置される。
【００４８】
第１対向壁部３１１のおもて面３１１ａ側は、上述のブラケット部３１ａおよび固定部３１ｂが組み付け可能となるように略平坦に設けられている。第１対向壁部３１１の裏面３１１ｂには、複数のリブ３１５が設けられている。複数のリブ３１５は、第１対向壁部３１１と蓄電セル２１との間の隙間Ｓ１に配置される。複数のリブ３１５によって、第１対向壁部３１１と蓄電セル２１との間の隙間Ｓ１に冷媒が流動可能な第２経路６２が形成される。
【００４９】
複数のリブ３１５は、裏面３１１ｂの中央部に設けられた略Ｔ字形状を有するリブ３１５１と、上記蓄電スタック２０の高さ方向（ＤＲ３方向）の一方側から高さ方向の他方側に向かうにつれて、蓄電スタック２０の幅方向（ＤＲ２方向）の一方側あるいは他方側に向かうライン沿って断続的に配置される複数のリブ３１５２とを含む。このように複数のリブが形成されることにより、蓄電スタック２０の高さ方向（ＤＲ３方向）の一方側から導入された冷媒は、蓄電スタック２０の幅方向（ＤＲ２方向）の両側に排出される。
【００５０】
なお、複数のリブ３１５の形状を適宜変更することにより、冷媒が流れる第１経路６１を適宜変更することができる。蓄電スタック２０の高さ方向（ＤＲ３方向）の一方側から導入された冷媒が、蓄電スタック２０の高さ方向（ＤＲ３方向）の他方側に排出されるように第２経路６２が形成されてもよい。
【００５１】
第２対向壁部３１２は、蓄電スタック２０の一端に位置する蓄電セル２１に冷媒供給経路６（図８参照）側から対向する。第２対向壁部３１２は、冷媒供給経路６側において第１対向壁部３１１に接続される。第２対向壁部３１２には、第１対向壁部３１１と蓄電スタック２０の一端との間の隙間Ｓ１と冷媒供給経路６とを連通させるための開口部３１３が設けられている。開口部３１３は、第２経路６２の入口部を形成する。
【００５２】
上記高さ方向（ＤＲ３方向）における本体部３１０の両端には、それぞれ一対の筒状部が形成されており、当該筒状部は、上記拘束部材４０が挿通される挿通部４１の一部を形成している。上記高さ方向（ＤＲ３方向）における一方側（図３中下方側）に設けられた一対の筒状部の間の隙間に冷媒ダクト４が挿入される。
【００５３】
突出部３１４は、上記配列方向において蓄電スタック２０の外側に向かうように突出する。突出部３１４は、冷媒ダクト４の挿入方向と反対方向に向けて突出するように設けられている。
【００５４】
なお、上述のスペーサ２２も互いに隣り合う蓄電セル２１の間の隙間に配置される板状部の表裏面に上述同様の複数のリブを備える。これにより、互いに隣り合う蓄電セル２１の間の隙間に、冷媒が流動可能な第１経路６１が形成される。
【００５５】
図６は、実施の形態に係る第２エンドプレートの本体部を表側から見た平面図である。図７は、図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った第２エンドプレートの断面図である。なお、図７においては、便宜上のため蓄電スタック２０の他端に位置する蓄電セル２１を図示している。図６および図７を参照して、第２エンドプレート３２について説明する。
【００５６】
図６および図７に示すように、第２エンドプレート３２は、第３対向壁部としての本体部３２０を有する。本体部３２０は、配列方向における蓄電スタック２０の他端に対向する。具体的には、本体部３２０は、蓄電スタック２０の他端に位置する蓄電セル２１が有する配列方向の他方側の側面に対向する。本体部３２０は、蓄電セル２１が有する上記他方の側面と距離を持って配置される。
【００５７】
本体部３２０は、第１壁部３２１と第２壁部３２２とを含む。第１壁部３２１は、主として、蓄電スタック２０の他端に位置する蓄電セル２１が有する配列方向の他方側の側面に対向する。第１壁部３２１は、蓄電セル２１が有する上記他方側の側面と距離を持って配置される。
【００５８】
第２壁部３２２は、高さ方向における一方側において第１壁部３２１に接続されている。第２壁部３２２は、冷媒供給経路６側において第１壁部に接続されている。第２壁部３２２は、上記高さ方向において、蓄電スタック２０の外側に向けて延在するように設けられている。第２壁部３２２は、冷媒供給経路６に突出するように設けられている。
【００５９】
第２壁部３２２は、配列方向において第１壁部３２１より蓄電スタック２０の他端側に近づくように設けられている。すなわち、配列方向における第２壁部３２２と蓄電スタック２０の他端との距離Ｌ２は、配列方向における第１壁部３２１と蓄電スタック２０の他端との距離Ｌ１よりも小さい。
【００６０】
第２壁部３２２と蓄電スタック２０の他端との間の隙間Ｓ３を介して、第１壁部３２１と蓄電スタック２０の他端との間の隙間Ｓ２と冷媒供給経路とが連通する。
【００６１】
第１壁部３２１のおもて面３２１ａ側は、上述のブラケット部３２ａおよび固定部３２ｂが組み付け可能となるように略平坦に設けられている。第１壁部３２１の裏面３２１ｂには、複数のリブ３２５が設けられている。複数のリブ３２５は、第１壁部３２１と蓄電セル２１との間の隙間Ｓ２に配置される。複数のリブ３２５によって、第１壁部３２１と蓄電セル２１との間の隙間Ｓ２に冷媒が流動可能な第３経路６３が形成される。
【００６２】
複数のリブ３２５は、第１エンドプレート３１に設けられた複数のリブ３１５とほぼ同様に設けられている。複数のリブ３２５によって、蓄電スタック２０の高さ方向（ＤＲ３方向）の一方側から導入された冷媒は、蓄電スタック２０の幅方向（ＤＲ２方向）の両側に排出される。
【００６３】
第２壁部３２２と蓄電スタック２０の他端との間の隙間Ｓ３を介して、第１壁部３２１と蓄電スタック２０の他端との間の隙間Ｓ２と冷媒供給経路６とが連通する。第２壁部３２２と蓄電スタック２０の他端との間の隙間Ｓ３が、第３経路６３の入口部となる。
【００６４】
上記高さ方向（ＤＲ３方向）における本体部３２０の両端には、それぞれ一対の筒状部が形成されており、当該筒状部は、上記拘束部材４０が挿通される挿通部４１の一部を形成している。
【００６５】
図８は、実施の形態に係る蓄電スタックの冷却構造の断面を示す図である。図８に示すように、冷媒供給経路６は、収容ケース３の底部３ａ、蓄電スタック２０の底部、および蓄電スタック２０の高さ方向の一方側において上記配列方向に沿って延在する一対の挿通部４１によって囲まれた領域である。
【００６６】
冷媒供給経路６の一端側には、冷媒ダクト４の先端４ａ側が挿入されている。冷媒ダクト４の外表面にはストッパー４ｂが設けられている。ストッパー４ｂは、冷媒ダクト４を冷媒供給経路６の一端側に挿入する際に、冷媒ダクト４の先端４ａが第２経路６２の入口部を閉塞しないように、第１エンドプレート３１に設けられた突出部３１４に突き当たり可能に設けられている。
【００６７】
冷媒ダクト４から冷媒供給経路６に供給された冷媒は、当該冷媒供給経路６に連通する複数の第１経路６１、第２経路６２、および第３経路６３に導入される。これにより、複数の蓄電セル２１の各々を配列方向における両側から冷却することができる。この結果、配列方向における蓄電スタック２０の一端側から他端側にかけて温度がばらつくことを抑制することができる。
【００６８】
さらに、複数の第１経路６１、第２経路６２、および第３経路６３は、冷媒によって蓄電スタック２０を冷却する際に、蓄電スタック２０の一端側（第１エンドプレート３１が位置する側）に配置された蓄電セル２１の温度よりも蓄電スタック２０の他端側（第２エンドプレート３２が位置する側）に配置された蓄電セル２１の温度が高くなる温度分布を蓄電スタック２０が有するように構成されている。
【００６９】
たとえば、第３経路６３の入口面積は、第２経路６２の入口面積よりも小さくなっている。具体的には、配列方向における第２壁部３２２と蓄電スタック２０の他端との間の距離Ｌ４は、上述のように第１エンドプレート３１の第２対向壁部３１２に設けられた開口部３１３の配列方向に沿った幅Ｌ３よりも短くなっている。第１経路６１の入口面積は、第２経路６２の入口面積と略同等であってもよい。
【００７０】
このように複数の第１経路６１、第２経路６２、および第３経路６３が構成されることにより、冷媒の供給方向の上流側に位置する第２経路よりも、冷媒の供給方向の下流側に位置する第３経路の方が、冷媒は進入しにくくなる。このため、蓄電スタック２０の他端に配置された蓄電セル２１の温度を最も高くすることができる。
【００７１】
この結果、蓄電スタック２０の他端に配置された蓄電セル２１の温度が、所定の基準温度を上回らないように管理することにより、他の蓄電セル２１の温度も自動的に当該基準温度を上回らなくなる。これにより、蓄電スタック２０の温度を管理しやすくなる。
【００７２】
図９は、実施の形態に係る蓄電スタックの温度分布を示す図である。なお、図９の横軸は、配列された複数の蓄電セル２１の番号（セル番号）を示している。図９の縦軸は、蓄電セルの温度を示している。図９を参照して、上記蓄電スタックの冷却構造で冷却され蓄電スタック２０の温度分布について説明する。
【００７３】
図９に示すように、蓄電スタック２０は、複数個の蓄電セル２１が並べて配置されている。上述のように、複数の第１経路６１、第２経路６２、および第３経路６３が構成された蓄電スタックの冷却構造で冷却された蓄電スタック２０は、蓄電スタック２０の一端側に配置された蓄電セルの温度よりも他端側に配置された蓄電セルの温度が高くなる温度分布を有している。
【００７４】
蓄電スタック２０の一端側に配置された蓄電セルの温度は、若干上下変動しているものの、蓄電スタック２０の一端側から蓄電スタック２０の他端側に向かうにつれて徐々に温度が増加している。蓄電スタック２０の他端に位置する蓄電セル２１の温度が最も高くなっている。最も高い蓄電セルの温度と最も低い蓄電セルの温度差は、後述する比較例における温度差よりも小さくなっている。
【００７５】
（比較例）
図１０は、比較例に係る蓄電スタックの冷却構造において冷媒供給経路側に位置する部分の第１エンドプレートの周辺を示す図である。図１１は、比較例に係る蓄電スタックの冷却構造において冷媒供給経路側に位置する部分の第２エンドプレートの周辺を示す図である。図１０および図１１を参照して、比較例における蓄電スタックの冷却構造１０Ｘについて説明する。
【００７６】
比較例における蓄電スタックの冷却構造１０Ｘは、実施の形態に係る蓄電スタックの冷却構造１０と比較して、第１エンドプレート３１Ｘおよび第２エンドプレート３２Ｘの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【００７７】
図１０に示すように、第１エンドプレート３１Ｘは、実施の形態に係る第１エンドプレート３１と比較した場合に、第２対向壁部３１２に開口部が設けられていない点において相違する。第１エンドプレート３１Ｘを備えた蓄電スタックの冷却構造１０Ｘにおいては、第１対向壁部３１１と蓄電スタック２０の一端との間の隙間Ｓ１は、冷媒供給経路６と連通していない。
【００７８】
図１１に示すように、第２エンドプレート３２Ｘは、実施の形態に係る第２エンドプレート３２と比較して、第１壁部３２１と蓄電スタック２０の他端との間の隙間Ｓ２を閉塞するように板状部３２３が設けられている。第２エンドプレート３２Ｘを備えた蓄電スタックの冷却構造１０Ｘにおいては、第１壁部３２１と蓄電スタック２０の他端との間の隙間Ｓ２は、冷媒供給経路６に連通していない。
【００７９】
図１２は、比較例に係る蓄電スタックの温度分布を示す図である。図１２を参照して、比較例に係る蓄電スタックの温度分布について説明する。なお、図１２の縦軸および横軸のスケールは、図９とほぼ同等である。
【００８０】
図１２に示すように、比較例においても、蓄電スタック２０は、複数個の蓄電セルが並べて配置されている。上述のように、第１対向壁部３１１と蓄電スタック２０の一端との間の隙間Ｓ１は、冷媒供給経路６と連通せず、第１壁部３２１と蓄電スタック２０の他端との間の隙間Ｓ２は、冷媒供給経路６に連通していない場合には、配列方向における両端に位置する単電池においては、配列方向に対向する一対の側面部のうちの片側のみが冷却される。その他の単電池においては、一対の側面部の両方が冷却される。
【００８１】
このため、蓄電スタック２０は、配列方向の両端に配置された蓄電セルの温度が高くなる温度分布を有している。また、最も高い蓄電セルの温度と最も低い蓄電セルの温度との温度差が発生し、実施の形態よりも温度のばらつきが大きくなっている。
【００８２】
さらに、配列方向の両端に配置された蓄電セルの温度がそれぞれ高くなるため、一方側の蓄電セルの温度を管理した場合であっても、他方側の蓄電セルの温度を管理することが困難となる。このため、両方の蓄電セルの温度を管理するために、複数の温度計を用いなければならず、蓄電スタック２０の温度管理が困難となる。
【００８３】
以上のように、実施の形態と比較例とを比較することによっても、実施の形態に係る蓄電スタックの冷却構造１０にあっては、上述に説明したように、蓄電スタック２０の温度ばらつきを抑制しつつ、蓄電スタックの温度管理を容易に行なうことができると言える。
【００８４】
なお、上述の実施の形態においては、第２経路６２よりも第３経路６３に冷媒が進入しにくくなるように第１経路６１、第２経路６２、および第３経路６３の入口面積を適宜調整する場合を例示して説明したが、これに限定されず、第２エンドプレート３２のリブ高さを、第１エンドプレート３１のリブ高さよりも低くしたり、第２エンドプレート３２のリブの幅を太くしたりして、第３経路６３の体積を第２経路６２の体積よりも小さくしてもよい。
【００８５】
以上、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
１  車両、２  蓄電モジュール、３  収容ケース、３ａ  底部、４  冷媒ダクト、４ａ  先端、４ｂ  ストッパー、５  冷媒供給源、６  冷媒供給経路、１０，１０Ｘ  蓄電スタックの冷却構造、２０  蓄電スタック、２１  蓄電セル、２２  スペーサ、３１，３１Ｘ  第１エンドプレート、３１ａ  ブラケット部、３１ｂ  固定部、３２，３２Ｘ  第２エンドプレート、３２ａ  ブラケット部、３２ｂ  固定部、４０  拘束部材、４１  挿通部、５０  制御部、５１  温度計、６１  第１経路、６２  第２経路、６３  第３経路、１００  冷却システム、３１０  本体部、３１１  第１対向壁部、３１１ａ  おもて面、３１１ｂ，３２１ｂ  裏面、３１２  第２対向壁部、３１３  開口部、３１４  突出部、３１５  リブ、３２０  本体部、３２１  第１壁部、３２１ａ  おもて面、３２１ｂ  裏面、３２２  第２壁部、３２３  板状部、３２５  リブ、３１５１，３１５２  リブ。
【図１】
2020119884.tif 000003
【図２】
2020119884.tif 000004
【図３】
2020119884.tif 000005
【図４】
2020119884.tif 000006
【図５】
2020119884.tif 000007
【図６】
2020119884.tif 000008
【図７】
2020119884.tif 000009
【図８】
2020119884.tif 000010
【図９】
2020119884.tif 000011
【図１０】
2020119884.tif 000012
【図１１】
2020119884.tif 000013
【図１２】
2020119884.tif 000014