(57)【要約】【課題】充電時や放電時における電池モジュールを構成する電池セル間の温度バラツキを抑制可能な電池温調装置を提供する。【解決手段】電池温調装置１は、電池モジュールＭの温度を調整する温調部材として蒸発器１４の冷媒チューブ１５を備える。電池モジュールＭは、充電時または放電時に、複数の電池セルＣ１〜Ｃ１２のうち電位が低い低電位セルに比べて低電位セルよりも電位が高い高電位セルの方が発熱時の温度が高くなる構成になっている。冷媒チューブ１５は、複数の電池セルＣ１〜Ｃ１２に対応して設定された複数の伝熱部位ＨＴ１〜ＨＴ１２を有する。そして、冷媒チューブ１５は、複数の伝熱部位ＨＴ１〜ＨＴ１２のうち、高電位セルに対応する伝熱部位の温度が、低電位セルに対応する伝熱部位の温度よりも低くなるように構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な複数の電池セル（Ｃ）が導電部材（ＢＢ）を介して電気的に直列に接続された少なくとも１つの電池モジュール（Ｍ）に適用される電池温調装置であって、
前記電池モジュールの温度を調整する温調部材（１５、３１）を備え、
前記電池モジュールは、充電時または放電時に、複数の前記電池セルのうち電位が低い低電位セルに比べて前記低電位セルよりも電位が高い高電位セルの方が発熱時の温度が高くなる構成になっており、
前記温調部材は、複数の前記電池セルに対応して設定された複数の伝熱部位（ＨＴ、３２、３３）を有し、複数の前記伝熱部位のうち、前記高電位セルに対応する前記伝熱部位の温度が、前記低電位セルに対応する前記伝熱部位の温度よりも低くなるように構成されている電池温調装置。
【請求項２】
前記温調部材は、熱媒体が流れる熱媒体流路（１５０）を形成する流路形成部（１５）を含み、複数の前記伝熱部位（ＨＴ）が、前記流路形成部における複数の前記電池セルに対して熱的に接触する部位で構成されており、
前記流路形成部は、前記高電位セルに熱的に接触する部位の温度が、前記低電位セルに熱的に接触する部位の温度よりも低くなるように前記熱媒体流路が設定されている請求項１に記載の電池温調装置。
【請求項３】
前記温調部材は、前記電池モジュールよりも低温となる冷媒が前記熱媒体流路に供給されることで前記電池モジュールを冷却するものであり、
前記流路形成部は、前記高電位セルに熱的に接触する部位から前記低電位セルに熱的に接触する部位に向かって冷媒が流れるように前記熱媒体流路が設定されている請求項２に記載の電池温調装置。
【請求項４】
複数の前記電池モジュール（Ｍ１〜Ｍ８）が前記導電部材よりも熱容量の大きい接続部材（ＣＭ）を介して電気的に直列接続されるものに適用され、
前記温調部材は、複数の前記電池モジュールごとに設けられている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池温調装置。
【請求項５】
前記電池セルは、セパレータ（２３１）を介して正極板（２３２）と負極板（２３３）とが交互に積層された積層電極体（２３）、前記正極板に連なる正極集電体（２４）、および前記負極板に連なる負極集電体（２５）が、電解液とともにケース部（２０）の内側に収容される構成になっており、
前記正極集電体は、前記負極集電体に比べて電気抵抗値が大きい材料で構成されている請求項１ないし４のいずれか１つに電池温調装置。
【請求項６】
前記電池セルは、前記正極集電体がアルミまたはアルミ合金で構成され、前記負極集電体が銅または銅合金で構成されたリチウムイオン電池である請求項５に電池温調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、充放電可能な複数の電池セルが電気的に直列に接続された少なくとも１つの電池モジュールに適用される電池温調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電池モジュールの冷却構造として、電池モジュールを収容する筐体の内側に冷媒が流れる冷媒流路が設定されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、筐体の冷媒入口側および冷媒出口側での温度差を抑えために、冷媒流路の途中に冷媒を導入するための冷媒バイパスを設けること等が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本発明者らは、電池モジュールの適切な温度管理を行うために、電池モジュールにおける温度分布について調査した。この結果、電池モジュールでは、充電時や放電時に、電池セル間に温度バラツキが生じ易いことを新たに見出した。具体的には、本発明者らの調査によれば、電池モジュールは、充電時や放電時に、電位が低い電池セルに比べて電位が高い電池セルの温度が高くなり易いことが判った。このような電池セル間の温度バラツキは、出力低下や容量低下を招く要因となることから好ましくない。
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術では、充電時や放電時における電池セル間の温度バラツキについて何ら考慮されていない。このため、充電時や放電時において電池セル間の温度バラツキを抑制することが困難である。
【０００６】
本開示は、充電時や放電時における電池モジュールを構成する電池セル間の温度バラツキを抑制可能な電池温調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
充放電可能な複数の電池セル（Ｃ）が導電部材（ＢＢ）を介して電気的に直列に接続された少なくとも１つの電池モジュール（Ｍ）に適用される電池温調装置であって、
電池モジュールの温度を調整する温調部材（１５、３１）を備え、
電池モジュールは、充電時または放電時に、複数の電池セルのうち電位が低い低電位セルに比べて低電位セルよりも電位が高い高電位セルの方が発熱時の温度が高くなる構成になっており、
温調部材は、複数の前記電池セルに対応して設定された複数の伝熱部位（ＨＴ、３２、３３）を有し、複数の伝熱部位のうち、高電位セルに対応する伝熱部位の温度が、低電位セルに対応する伝熱部位の温度よりも低くなるように構成されている。
【０００８】
これによると、充電時または放電時の電池セルの温度特性を加味して、高電位セルおよび低電位セルに対して異なる温度の伝熱部位を対応させているので、電池セル間の温度バラツキを抑制することができる。すなわち、発熱時の温度が高い高電位セルに温度に低い伝熱部位を対応させ、発熱時の温度が低い低電位セルに温度が高い伝熱部位を対応させているので、高電位セルと低電位セルとの温度バラツキを抑制することができる。この結果、電池セル間の温度バラツキに起因する出力低下や容量低下を回避することが可能となる。
【０００９】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る電池モジュールを含むシステムの概略構成図である。
【図２】電池モジュールにおける各電池セルの接続態様を示す模式的な回路図である。
【図３】電池セルの模式的な斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る電池温調装置の概略構成図である。
【図５】電池モジュールを構成する電池セルの温度特性を説明するための説明図である。
【図６】電池モジュールを冷却する冷媒の温度変化を説明するための説明図である。
【図７】第２実施形態に係る電池モジュールを示す模式図である。
【図８】第２実施形態に係る電池温調装置の概略構成図である。
【図９】第３実施形態に係る複数の電池モジュールを有する電池パックの模式図である。
【図１０】第３実施形態に係る電池温調装置の概略構成図である。
【図１１】第４実施形態に係る複数の電池モジュールを有する電池パックの模式図である。
【図１２】第４実施形態に係る電池温調装置の概略構成図である。
【図１３】第５実施形態に係る複数の電池モジュールを有する電池パックの模式図である。
【図１４】第５実施形態に係る電池温調装置の概略構成図である。
【図１５】第６実施形態に係る電池温調装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。本実施形態では、本開示の電池温調装置１を車両に搭載された電池モジュールＭの温度を調整する装置に適用した例について説明する。
【００１３】
電池温調装置１が搭載される車両としては、例えば、少なくとも１つの電池モジュールＭを電源とするモータジェネレータＭＧによって走行可能な電気自動車、ハイブリッド自動車等が挙げられる。
【００１４】
図１および図２に示すように、電池モジュールＭは、充放電可能な複数の電池セルＣが電気的に直列に接続された直列接続体である。電池モジュールＭは、１２個の電池セルＣが電気的に直列に接続されている。具体的には、電池モジュールＭは、６個の電池セルＣを積層した２つの積層体が隣り合うように２列に並べられた配置態様になっている。
【００１５】
本実施形態では、複数の電池セルＣそれぞれを区別するために、電池セルＣに対して電位の低いものから順に１〜１２までの数字を付すことがある。例えば、電池モジュールＭにおいて最も電位の低い電池セルＣに対して「１」を付し、最も電位の高い電池セルＣに対して「１２」を付すことがある。
【００１６】
複数の電池セルＣ１〜Ｃ１２それぞれは、充放電可能な二次電池で構成されている。具体的には、電池セルＣ１〜Ｃ１２は、リチウムイオン電池で構成されている。電池モジュールＭを構成する複数の電池セルＣ１〜Ｃ１２は、互いに電気的に接続されている。
【００１７】
複数の電池セルＣ１〜Ｃ１２のうち隣接する電池セルＣは、電位の低い電池セルＣの正極端子２１がバスバーＢＢを介して電位の高い電池セルＣの負極端子２２に電気的に接続されている。本実施形態の複数の電池セルＣ１〜Ｃ１２は、バスバーＢＢを介して電気的に直列に接続されている。電池セルＣの詳細については後述する。
【００１８】
電池モジュールＭは、電圧変換機器３を介してモータジェネレータＭＧに接続されている。モータジェネレータＭＧは、図示しない駆動輪と動力伝達可能に構成されている。モータジェネレータＭＧは、車両の走行動力源となり、また、回生駆動制御による発電機能を有している。本実施形態では、モータジェネレータＭＧが電池モジュールＭの電力供給対象となる対象機器を構成する。
【００１９】
電圧変換機器３は、電池モジュールＭの出力電圧を所定の電圧を上限として昇圧させる昇圧コンバータ３ａおよび直流−交流で電力変換を実施するインバータ３ｂ等を含んで構成されている。本実施形態では、電圧変換機器３が電力供給対象となる対象機器に対して必要な電力を供給する電力変換装置を構成する。
【００２０】
インバータ３ｂは、周知のとおり複数の半導体スイッチング素子を備え、当該半導体スイッチング素子のスイッチング制御により直流−交流で電力変換を実施するものである。インバータ３ｂは、モータジェネレータＭＧによる発電時に発電により生じた交流電力を直流電力に変換する。そして、インバータ３ｂにより変換された直流電力は電池モジュールＭに充電される。また、インバータ３ｂは、モータジェネレータＭＧによる車両走行時に電池モジュールＭからの直流電力を交流電力に変換する。そして、インバータ３ｂにより変換された交流電力はモータジェネレータＭＧに供給される。
【００２１】
車両には、電池モジュールＭの充電を商用電源４によって行うための充電器６が搭載されている。この充電器６は、図示しない充電ケーブルによって商用電源４に接続可能に構成されている。これにより、電池モジュールＭは、充電器６を介して商用電源４から供給される電力によって充電可能になっている。
【００２２】
ここで、電池セルＣの詳細について図３を参照して説明する。図３は、電池セルＣの模式的は斜視図である。なお、図３では、電池セルＣの内部構成を説明するために、電池セルＣの内部構成について点線で図示している。
【００２３】
図３に示すように、電池セルＣは、外殻を形成するケース部２０、正極端子２１、負極端子２２を含んで構成されている。本実施形態では、正極端子２１および負極端子２２がケース部２０の外側に突き出る一対の電極端子を構成している。
【００２４】
ケース部２０は、少なくとも外側に露出する部位が絶縁性を有する材料で構成された外装体である。ケース部２０の内部には、図示しない電解液が注入されるとともに、発電要素として積層電極体２３、正極集電体２４、および負極集電体２５が収容されている。
【００２５】
積層電極体２３は、複数のセパレータ２３１、複数の正極板２３２、および複数の負極板２３３を有する。積層電極体２３は、セパレータ２３１によって絶縁された状態で正極板２３２と負極板２３３とが交互に積層された積層体として構成されている。正極板２３２は、例えば、リチウムを含有する材料で構成される。また、負極板２３３は、例えば、炭素材料で構成される。
【００２６】
複数の正極板２３２は、それぞれの側端部が正極集電体２４に対して電気的に接続されている。この正極集電体２４は、正極端子２１におけるケース部２０の内側に位置する部位に対して電気的に接続されている。
【００２７】
複数の負極板２３３は、それぞれの側端部が負極集電体２５に対して電気的に接続されている。この負極集電体２５は、負極端子２２におけるケース部２０の内側に位置する部位に対して電気的に接続されている。
【００２８】
ここで、正極集電体２４は、負極集電体２５に比べて電気抵抗値が大きい材料で構成されている。具体的には、正極集電体２４は、耐電解液性および耐酸化性に優れたアルミまたはアルミ合金で構成されている。また、負極集電体２５は、耐電解液性および耐酸化性に優れた銅または銅合金で構成されている。
【００２９】
リチウムおよびアルミの合金の形成電位は、正極集電体２４の作動電位の範囲外である。このため、正極集電体２４をアルミまたはアルミ合金で構成すれば、正極集電体２４にリチウムとアルミとの合金が形成され難い。また、リチウムおよび銅の合金の形成電位は、負極集電体２５の作動電位の範囲外である。このため、負極集電体２５を銅または銅合金で構成すれば、負極集電体２５にリチウムと銅との合金が形成され難い。
【００３０】
ここで、負極集電体２５としては、正極集電体２４と同様に、アルミまたはアルミ合金を用いることが考えられる。しかしながら、負極集電体２５の作動電位にリチウムおよびアルミの合金の形成電位が含まれるため、電池セルＣの充電時や放電時にリチウムおよびアルミの合金が形成されてしまう虞がある。リチウムおよびアルミの合金が形成されると、リチウムが消費されることで急激な容量低下につながることから好ましくない。
【００３１】
正極端子２１および負極端子２２は、棒状に形成された導電材料で構成されており、その一部がケース部２０の内部に位置付けられ、残部が外側に突き出ている。正極端子２１および負極端子２２は、所定の間隔をあけた状態でケース部２０における同じ端面から外側に向けて突き出ている。
【００３２】
正極端子２１は、ケース部２０の内側に位置付けられる部位が正極集電体２４に対して電気的に接続されている。また、正極端子２１は、ケース部２０の外側に位置付けられる部位がバスバーＢＢに接続されている。
【００３３】
一方、負極端子２２は、ケース部２０の内側に位置付けられる部位が負極集電体２５に対して電気的に接続されている。また、負極端子２２は、ケース部２０の外側に位置付けられる部位がバスバーＢＢに接続されている。
【００３４】
このように構成される電池モジュールＭは、充電時や放電時に自己発熱することで、過度に高温になることがある。電池モジュールＭが過度に高温になると、電池セルＣの劣化が促進されることから、所定の温度以下に調整するための温調手段が必要となる。
【００３５】
このため、車両には、電池モジュールＭの温度を調整するための電池温調装置１が設けられている。電池温調装置１は、電池モジュールＭよりも低温となる冷媒によって電池モジュールＭを冷却する構成になっている。具体的には、図１に示すように、電池温調装置１は、圧縮機１１、放熱器１２、膨張弁１３、蒸発器１４を含む蒸気圧縮式の冷凍サイクル１０を含んで構成されている。
【００３６】
圧縮機１１は、冷媒を圧縮して吐出するものである。圧縮機１１としては、例えば、電池モジュールＭまたは図示しない補助バッテリを電源とする電動モータによって圧縮機構が駆動される電動圧縮機を採用することができる。
【００３７】
放熱器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒を外気と熱交換させて放熱させる熱交換器である。図示しないが、放熱器１２には、外気を導入するための室外ファンが併設されている。
【００３８】
膨張弁１３は、放熱器１２を通過した冷媒を所定の圧力まで減圧する減圧機器である。膨張弁１３としては、例えば、蒸発器１４の冷媒出口側の過熱度が所定値に維持されるように絞り開度を調整する温度式膨張弁を採用することができる。
【００３９】
蒸発器１４は、膨張弁１３で減圧された低温低圧の冷媒を電池モジュールＭと熱交換させることで冷媒を蒸発させる熱交換器である。すなわち、蒸発器１４は、電池モジュールＭよりも低温となる冷媒が熱媒体流路１５０に供給されることで電池モジュールＭを冷却する冷却用熱交換器である。電池モジュールＭは、蒸発器１４にて冷媒が蒸発する際の吸熱作用によって冷却される。
【００４０】
図４に示すように、蒸発器１４は、熱媒体である冷媒が流れる熱媒体流路１５０を形成する冷媒チューブ１５を含んでいる。本実施形態では、冷媒チューブ１５が電池モジュールＭの温度を調整する温調部材、並びに、熱媒体流路１５０を形成する流路形成部を構成している。
【００４１】
冷媒チューブ１５には、冷媒流れ上流側に対して、膨張弁１３で減圧された低温低圧の冷媒を導入するための冷媒入口部１６が接続されている。また、冷媒チューブ１５には、冷媒流れ下流側に対して、冷媒チューブ１５を通過した冷媒を圧縮機１１の冷媒吸入側に導出するための冷媒出口部１７が設けられている。
【００４２】
冷媒チューブ１５は、電池モジュールＭを構成する複数の電池セルＣそれぞれに対して熱的に接触するように電池モジュールＭの底面部に近接する位置に配置されている。具体的には、冷媒チューブ１５は、複数の電池セルＣのうち正極端子２１および負極端子２２が設けられた部位の反対側の部位に対して当接するように配置されている。なお、蒸発器１４は、冷媒チューブ１５と複数の電池セルＣとが絶縁体を介して間接的に接触する構成になっていることが望ましい。
【００４３】
冷媒チューブ１５は、複数の電池セルＣ１〜Ｃ１２に対応して設定された複数の伝熱部位ＨＴ１〜ＨＴ１２を有している。すなわち、冷媒チューブ１５は、複数の電池セルＣ１〜Ｃ１２と熱的に接触して熱交換する複数の伝熱部位ＨＴ１〜ＨＴ１２を有している。例えば、伝熱部位ＨＴ１は、冷媒チューブ１５において、電池モジュールＭのうち最も電位が低い電池セルＣ１に熱的に接触する部位である。また、伝熱部位ＨＴ１２は、冷媒チューブ１５において、電池モジュールＭのうち最も電位が高い電池セルＣ１に熱的に接触する部位である。
【００４４】
ここで、本発明者らは、電池モジュールＭの適切な温度管理を行うために、電池モジュールＭにおける温度分布について調査した。この結果、電池モジュールＭでは、充電時や放電時に、電池セルＣ間に温度バラツキが生じ易いことを新たに見出した。具体的には、電池モジュールＭは、充電時や放電時に、電位が低い電池セルＣに比べて電位が高い電池セルＣの温度が高くなり易いことが判った。
【００４５】
図５は、電池モジュールＭの充電を開始してから所定時間が経過するまでの電池セルＣ２、Ｃ４、Ｃ９の温度変化を測定した測定結果を示している。図５では、電位の高い電池セルＣ９の温度変化を実線で示し、電位が低い電池セルＣ２の温度変化を二点鎖線で示している。また、図５では、電池セルＣ９と電池セルＣ２の中間の電位となる電池セルＣ４の温度変化を一点鎖線で示している。
【００４６】
図５に示すように、電池セルＣ９および電池セルＣ４の温度変化を比較すると、電位の低い電池セルＣ４に比べて、電位が高い電池セルＣ９の温度が高くなる。また、電池セルＣ４および電池セルＣ２の温度変化を比較すると、電位の低い電池セルＣ２に比べて、電位が高い電池セルＣ４の温度が高くなる。このような温度変化は、電池モジュールＭの充電時に限らず、電池モジュールＭの放電時にも同様に生ずる。また、上述の温度変化は、電池モジュールＭの急速充電時や、電池モジュールＭの放電負荷が高い高負荷時に顕著となる。
【００４７】
以下、上述の電池セルＣを含む電池モジュールＭに温度バラツキが生ずる要因に関する本発明者らの見解を説明する。なお、以下の見解は、本発明者らの鋭意検討によって見出されたものである。
【００４８】
本実施形態の電池セルＣは、正極集電体２４が負極集電体２５を構成する材料（本例では銅等）に比べて電気抵抗値が大きい材料（本例ではアルミ等）で構成されている。電池セルＣの正極集電体２４が負極集電体２５に比べて電気抵抗値が大きい材料で構成されていると、充電時または放電時に、電池セルＣの負極側の発熱量に比べて正極側の発熱量が大きくなる。
【００４９】
また、電池モジュールＭは、各電池セルＣがバスバーＢＢで電気的に直列に接続されているので、低電位となる電池セルＣの正極側の熱がバスバーＢＢを介して高電位となる電池セルＣの負極側に移動する。これにより、高電位となる電池セルＣの負極側の温度が昇温する。高電位側の電池セルＣの負極側の温度が昇温すると、それに連動して高電位側の電池セルＣの正極側の温度が上昇する。このような熱移動に起因して、電池モジュールＭでは、充電時や放電時に、電位が低い電池セルに比べて電位が高い電池セルの温度が高くなると考えられる。
【００５０】
電池モジュールＭは、各電池セルＣの温度にバラツキがあると、各電池セルＣの劣化の進行度合いに偏りが生じて、電池モジュールＭ全体の出力特性が低下してしまう。これは、電池モジュールＭが電池セルＣの直列接続体を含んでいることで、各電池セルＣのうち、最も劣化が進行した電池セルＣの電池特性に応じて電池モジュールＭ全体の出力特性が決まるからである。このため、電池モジュールＭを長期間、所望の性能を発揮させるためには、各電池セルＣの温度バラツキを低減させる均温化が重要となる。
【００５１】
そこで、本実施形態では、充電時および放電時の電池セルＣの温度特性を加味して、発熱時の温度が高い高電位セルに温度の低い伝熱部位ＨＴを対応させ、発熱時の温度が低い低電位セルに温度の高い伝熱部位ＨＴを対応させている。なお、本実施形態では、バスバーＢＢを介して接続される一対の電池セルＣのうち電位が高い方の電池セルＣを高電位セルとし、電位が低い方の電池セルＣを低電位セルとしている。
【００５２】
ここで、冷媒チューブ１５を流れる冷媒の温度は、電池セルＣとの熱交換によって変化する。具体的には、冷媒チューブ１５を流れる冷媒の温度は、図６に示すように、電池モジュールＭの冷却時に、電池セルＣからの受熱によって冷媒流れ上流側から下流側に向かって上昇する。
【００５３】
このことを加味して、本実施形態の冷媒チューブ１５は、高電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴから低電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴに向かって冷媒が流れるように熱媒体流路１５０が設定されている。具体的には、冷媒チューブ１５は、電池モジュールＭのうち最も電位が高い電池セルＣ１２に対応する伝熱部位ＨＴ１２から最も電位が低い電池セルＣ１に対応する伝熱部位ＨＴ１に向かって冷媒が流れるように熱媒体流路１５０が設定されている。これによると、冷媒チューブ１５は、複数の伝熱部位ＨＴのうち高電位セルに対応する伝熱部位ＨＴの温度が、低電位セルに対応する伝熱部位ＨＴの温度よりも低くなるように構成されていることになる。
【００５４】
次に、本実施形態の電池温調装置１の作動について説明する。電池温調装置１は、充電時や放電時に電池モジュールＭの温度が所定の温度よりも高くなると、図示しない制御装置によって圧縮機１１および室外ファンが駆動される。
【００５５】
これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、放熱器１２で外気に放熱された後、膨張弁１３にて所定の圧力まで減圧される。そして、膨張弁１３で減圧された低温低圧の冷媒が蒸発器１４の冷媒チューブ１５に流入する。
【００５６】
冷媒チューブ１５に流入した冷媒は、高電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴから低電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴに向かって冷媒が流れる。この際、冷媒の蒸発に伴う吸熱反応によって各電池セルＣが適温となるまで冷却される。
【００５７】
電池温調装置１は、電池モジュールＭの冷却によって電池モジュールＭの温度が適切温度範囲に到達すると、図示しない制御装置によって圧縮機１１および室外ファンの作動が停止される。これにより、電池モジュールＭの過度の冷却が抑制される。
【００５８】
以上説明した電池温調装置１では、充電時または放電時の電池セルＣの温度特性を加味して、各電池セルＣに対して冷媒チューブ１５において異なる温度の伝熱部位ＨＴを対応させている。すなわち、電池温調装置１では、発熱時の温度が高い高電位セルに温度の低い伝熱部位ＨＴを対応させ、発熱時の温度が低い低電位セルに温度の高い伝熱部位ＨＴを対応させている。これによると、充電時や放電時の電池セルＣ間の温度バラツキ、すなわち、高電位セルと低電位セルとの温度バラツキを抑制することができる。この結果、電池セルＣ間の温度バラツキに起因する出力低下や容量低下を抑制することが可能となる。
【００５９】
具体的には、温調部材である蒸発器１４は、高電位セルに熱的に接触する部位から低電位セルに熱的に接触する部位に向かって冷媒が流れるように、冷媒チューブ１５の熱媒体流路１５０が設定されている。
【００６０】
このように、充電時または放電時の電池セルＣの温度特性に加味して冷媒が流れる熱媒体流路１５０を設定する構成とすれば、複数の伝熱部位ＨＴの温度を個別に調整するための機器が不要となる。このため、電池セルＣ間の温度バラツキを簡易な手法で抑制することができる。
【００６１】
（第１実施形態の変形例）
上述の第１実施形態では、電池モジュールＭの配置態様として、６個の電池セルＣを積層した積層体を２列に並べたものを例示したが、これに限定されない。電池モジュールＭの配置態様は、電池モジュールＭを配置するスペースの大きさ等に応じて適宜変更可能である。例えば、電池モジュールＭは、４個の電池セルＣを積層した積層体を３列に並べた配置態様や、２個の電池セルＣを積層した積層体を６列に並べた配置態様になっていてもよい。このことは、以降の実施形態においても同様である。
【００６２】
上述の第１実施形態では、電池温調装置１として、蒸気圧縮式の冷凍サイクル１０を例示したが、これに限定されない。電池温調装置１は、電池モジュールＭよりも低温となる冷媒によって電池モジュールＭを冷却可能であれば、冷凍サイクル１０以外の冷却回路で構成されていてもよい。また、電池温調装置１は、各電池セルＣに対応して設けられた冷熱発生機器（例えば、ペルチェモジュール）で構成されていてもよい。これらのことは、以降の実施形態においても同様である。
【００６３】
上述の第１実施形態では、冷媒チューブ１５が電池モジュールＭの底面部に近接する位置に配置されるものを例示したが、これに限定されない。冷媒チューブ１５は、例えば、電池モジュールＭの側面部に近接する位置に配置されていてもよい。このことは、以降の実施形態においても同様である。
【００６４】
ここで、電池セルＣでは、充電時や放電時に、負極側に比べて正極側の発熱量が大きくなる。このため、冷媒チューブ１５は、電池セルＣの正極側から負極側に向けて冷媒が流れるように熱媒体流路１５０が設定されていることが望ましい。すなわち、温調部材は、電池セルＣにおいて、電位が低い部位に熱的に接触する伝熱部位ＨＴの温度に比べて電位が高い部位に熱的に接触する伝熱部位ＨＴの温度が低くなるように構成されていることが望ましい。このことは、以降の実施形態においても同様である。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図７、図８を参照して説明する。本実施形態では、電池モジュールＭの配置態様が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００６６】
図７に示すように、電池モジュールＭは、１２個の電池セルＣが一列に積層された配置態様になっている。すなわち、電池モジュールＭは、１２個の電池セルＣを一列に積層した積層体で構成されている。
【００６７】
また、電池温調装置１は、蒸発器１４の冷媒チューブ１５の冷媒入口部１６が、電池モジュールＭのうち最も電位が高い電池セルＣ１２に近接して設けられ、冷媒出口部１７が、電池モジュールＭのうち最も電位が低い電池セルＣ１に近接して設けられている。
【００６８】
これにより、冷媒チューブ１５は、高電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴから低電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴに向かって冷媒が流れるように熱媒体流路１５０が設定される。具体的には、冷媒チューブ１５は、電池モジュールＭのうち最も電位が高い電池セルＣ１２に対応する伝熱部位ＨＴ１２から最も電位が低い電池セルＣ１に対応する伝熱部位ＨＴ１に向かって冷媒が流れるように熱媒体流路１５０が設定されている。
【００６９】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の電池温調装置１は、発熱時の温度が高い高電位セルに温度の低い伝熱部位ＨＴを対応させ、発熱時の温度が低い低電位セルに温度の高い伝熱部位ＨＴを対応させている。このため、第１実施形態と同様に、高電位セルと低電位セルとの温度バラツキを抑制することができる。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図９、図１０を参照して説明する。本実施形態では、車両に対して複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８を有する電池パックＰが搭載されている点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００７１】
図９に示すように、車両には、モータジェネレータＭＧ等の電源として複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８を有する電池パックＰが搭載されている。電池パックＰは、８つの電池モジュールＭ１〜Ｍ８で構成されている。なお、各電池モジュールＭ１〜Ｍ８は、第１実施形態と同様の配置態様となっている。
【００７２】
電池パックＰは、比較的電位が高い電池モジュールＭ５〜Ｍ８と比較的電位が低い電池モジュールＭ１〜Ｍ４とが２列に並ぶように配置されている。電池パックＰを構成する各電池モジュールＭ１〜Ｍ８は、電気配線およびコネクタからなる接続部材ＣＭを介して電気的に直列に接続されている。
【００７３】
接続部材ＣＭは、電池モジュールＭ１〜Ｍ８を電気的に接続するものである。接続部材ＣＭは、電気抵抗を抑えるために、隣り合う電池セルＣを接続するバスバーＢＢよりも、導電路の断面積が大きくなっている。その一方で、接続部材ＣＭは、バスバーＢＢよりも導電路の断面積が大きくなることで、バスバーＢＢよりも熱容量が大きくなっている。なお、熱容量とは、物体の温度を１度上昇させるために必要な熱量である。
【００７４】
図１０に示すように、蒸発器１４は、複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８に対応して設けられた複数の冷媒チューブ１５、各冷媒チューブ１５に冷媒を分配する分配管部１８、お各冷媒チューブ１５からの冷媒を集合させる集合管部１９を含んで構成されている。
【００７５】
複数の冷媒チューブ１５それぞれは、対応する電池モジュールＭに熱的に接触するように配置されている。本実施形態では、冷媒チューブ１５が複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８ごとに設けられている。なお、本実施形態では、冷媒チューブ１５が電池モジュールＭの温度を調整する温調部材、並びに、熱媒体流路１５０を形成する流路形成部を構成している。
【００７６】
具体的には、複数の冷媒チューブ１５それぞれは、上流側管部１５１、下流側管部１５２、および上流側管部１５１と下流側管部１５２とを接続する接続管部１５３を有している。
【００７７】
上流側管部１５１は、冷媒チューブ１５における冷媒流れ上流側に位置する部位である。上流側管部１５１は、電池モジュールＭにおいて比較的電位の高い電池セルＣ７〜Ｃ１２に対して熱的に接触するように配置されている。図示しないが、上流側管部１５１には、電池セルＣ７〜Ｃ１２に対して熱的に接触する伝熱部位ＨＴ７〜ＨＴ１２が設けられている。そして、上流側管部１５１は、電位が高い電池セルＣ１２に対応する伝熱部位ＨＴ１２から電位が低い電池セルＣ７に対応する伝熱部位ＨＴ７に向かって冷媒が流れるように構成されている。
【００７８】
下流側管部１５２は、冷媒チューブ１５における冷媒流れ下流側に位置する部位である。下流側管部１５２は、電池モジュールＭにおいて比較的電位の低い電池セルＣ１〜Ｃ６に対して熱的に接触するように配置されている。図示しないが、下流側管部１５２は、電池セルＣ１〜Ｃ６に対して熱的に接触する伝熱部位ＨＴ１〜ＨＴ６が設けられている。そして、下流側管部１５２は、電位が高い電池セルＣ６に対応する伝熱部位ＨＴ６から電位が低い電池セルＣ１に対応する伝熱部位ＨＴ１に向かって冷媒が流れるように構成されている。
【００７９】
続いて、分配管部１８は、各電池モジュールＭ１〜Ｍ８に対応して設けられた上流側管部１５１に冷媒を分配するものである。分配管部１８の冷媒流れ上流側には、冷媒入口部１６が接続されている。
【００８０】
また、集合管部１９は、各電池モジュールＭ１〜Ｍ８に対応して設けられた下流側管部１５２からの冷媒を集合させるものである。集合管部１９の冷媒流れ下流側には、冷媒出口部１７が接続されている。
【００８１】
このように構成される蒸発器１４には、電池パックＰの冷却時に、膨張弁１３で減圧された低温低圧の冷媒が流入する。蒸発器１４に流入した冷媒は、分配管部１８によって各冷媒チューブ１５に対して分配される。そして、各冷媒チューブ１５に分配された冷媒は、高電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴから低電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴに向かって冷媒が流れる。この際、冷媒の蒸発に伴う吸熱反応によって各電池セルＣが適温となるまで冷却される。そして、各冷媒チューブ１５を通過した冷媒は、集合管部１９に集められた後、冷媒出口部１７から圧縮機１１の冷媒出口側に導出される。
【００８２】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の電池温調装置１は、発熱時の温度が高い高電位セルに温度の低い伝熱部位ＨＴを対応させ、発熱時の温度が低い低電位セルに温度の高い伝熱部位ＨＴを対応させている。このため、第１実施形態と同様に、高電位セルと低電位セルとの温度バラツキを抑制することができる。
【００８３】
加えて、電池温調装置１は、複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８ごとに温調部材である冷媒チューブ１５が設けられているので、複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８それぞれにおいて電池セルＣ間の温度バラツキを抑制することができる。
【００８４】
ここで、電池モジュールＭ１〜Ｍ８は、電気的に直列に接続されているので、電池セルＣと同様の温度分布が生ずることが懸念される。すなわち、電池モジュールＭ１〜Ｍ８についても、電位の低い電池モジュールＭに比べて、電位の高い電池モジュールＭの発熱量が大きくなることが懸念される。
【００８５】
しかしながら、電池モジュールＭ１〜Ｍ８は、バスバーＢＢよりも熱容量の大きい接続部材ＣＭを介して接続されているので、各電池セルＣ間に比べて、電池モジュールＭ１〜Ｍ８間での熱移動が生じ難い。すなわち、電池モジュールＭ１〜Ｍ８間では、各電池セルＣ間に比べて、電位の高低による温度バラツキが生じ難い。
【００８６】
（第３実施形態の変形例）
上述の第３実施形態では、電池パックＰとして８個の電池モジュールＭが電気的に直列に接続されたものを例示したが、これに限定されない。電池パックＰを構成する電池モジュールＭの数は、電池パックＰに求められる出力に応じて適宜変更可能である。また、第３実施形態では、電池パックＰとして、電池モジュールＭ５〜Ｍ８と電池モジュールＭ１〜Ｍ４とが２列に並ぶように配置されたものを例示したが、これに限定されない。電池パックＰの配置態様は、電池パックＰを配置するスペースの大きさ等に応じて適宜変更可能である。これらのことは、以降の実施形態においても同様である。
【００８７】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１１、図１２を参照して説明する。本実施形態では、電池モジュールＭを構成する複数の電池セルＣの配置態様等が第３実施形態と相違している。本実施形態では、第３実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００８８】
図１１に示すように、電池モジュールＭ１〜Ｍ８それぞれは、１２個の電池セルＣが一列に積層された配置態様になっている。すなわち、電池モジュールＭ１〜Ｍ８それぞれは、１２個の電池セルＣを一列に積層した積層体で構成されている。
【００８９】
電池パックＰは、比較的電位が高い電池モジュールＭ５〜Ｍ８と比較的電位が低い電池モジュールＭ１〜Ｍ４とが２列に並ぶように配置されている。具体的には、電池モジュールＭ５〜Ｍ８は、電池モジュールＭ８における最も電位の低い負極端子２２、および電池モジュールＭ５における最も電位の高い正極端子２１が電池パックＰの角部に位置するように配置されている。また、電池モジュールＭ１〜Ｍ４は、電池モジュールＭ１における最も電位の高い正極端子２１、および電池モジュールＭ４における最も電位の低い負極端子２２が電池パックＰの角部に位置するように配置されている。
【００９０】
図１２に示すように、蒸発器１４は、隣接する２つの電池モジュールＭ１〜Ｍ８に対して１つの冷媒チューブ１５が割り当てられる構成になっている。具体的には、冷媒チューブ１５は、隣接する２つの電池モジュールＭのうち、高電位となる電池モジュールＭに上流側管部１５１が熱的に接触するように配置され、低電位となる電池モジュールＭに対して下流側管部１５２が熱的に接触するように配置されている。
【００９１】
図示しないが、上流側管部１５１は、高電位となる電池モジュールＭの電池セルＣ１〜Ｃ１２に対して熱的に接触する伝熱部位ＨＴ１〜ＨＴ１２が設けられている。そして、上流側管部１５１は、電位が高い電池セルＣ１２に対応する伝熱部位ＨＴ１２から電位が低い電池セルＣ１に対応する伝熱部位ＨＴ１に向かって冷媒が流れるように構成されている。
【００９２】
また、下流側管部１５２は、低電位となる電池モジュールＭの電池セルＣ１〜Ｃ１２に対して熱的に接触する伝熱部位ＨＴ１〜ＨＴ１２が設けられている。そして、下流側管部１５２は、電位が高い電池セルＣ１２に対応する伝熱部位ＨＴ１２から電位が低い電池セルＣ１に対応する伝熱部位ＨＴ１に向かって冷媒が流れるように構成されている。
【００９３】
このように構成される蒸発器１４には、電池パックＰの冷却時に、膨張弁１３で減圧された低温低圧の冷媒が流入する。蒸発器１４に流入した冷媒は、分配管部１８によって複数の冷媒チューブ１５の上流側管部１５１に対して分配される。そして、各上流側管部１５１に分配された冷媒は、高電位となる電池モジュールＭの高電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴから低電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴに向かって冷媒が流れる。この際、冷媒の蒸発に伴う吸熱反応によって高電位となる電池モジュールＭの各電池セルＣが適温となるまで冷却される。
【００９４】
また、各上流側管部１５１を通過した冷媒は、接続管部１５３を介して各下流側管部１５２に分配される。そして、各下流側管部１５２に分配された冷媒は、低電位となる電池モジュールＭの高電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴから低電位セルに熱的に接触する伝熱部位ＨＴに向かって冷媒が流れる。この際、冷媒の蒸発に伴う吸熱反応によって低電位となる電池モジュールＭの各電池セルＣが適温となるまで冷却される。そして、各下流側管部１５２を通過した冷媒は、集合管部１９に集められた後、冷媒出口部１７から圧縮機１１の冷媒出口側に導出される。
【００９５】
その他の構成は、第３実施形態と同様である。本実施形態の電池温調装置１は、隣接する電池モジュールＭ１〜Ｍ８で冷媒チューブ１５を共用しているものの、冷媒チューブ１５が、高電位セルに対応する伝熱部位ＨＴから低電位セルに対応する伝熱部位ＨＴに向かって冷媒が流れる構成になっている。このため、複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８における電池セルＣ間の温度バラツキを抑制することができる。
【００９６】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図１３、図１４を参照して説明する。本実施形態では、電池パックＰを構成する電池モジュールＭ１〜Ｍ８の配置態様が第４実施形態と相違している。本実施形態では、第４実施形態と異なる部分について主に説明し、第４実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００９７】
図１３に示すように、電池パックＰは、比較的電位が高い電池モジュールＭ５〜Ｍ８と比較的電位が低い電池モジュールＭ１〜Ｍ４とが２列に並ぶように配置されている。具体的には、電池モジュールＭ５〜Ｍ８は、電池モジュールＭ８における最も電位の低い正極端子２１、および電池モジュールＭ５における最も電位の低い正極端子２１が電池パックＰの角部に位置するように配置されている。また、電池モジュールＭ１〜Ｍ４は、電池モジュールＭ１における最も電位の低い正極端子２１、および電池モジュールＭ４における最も電位の低い正極端子２１が電池パックＰの角部に位置するように配置されている。
【００９８】
図１４に示すように、蒸発器１４は、隣接する２つの電池モジュールＭ１〜Ｍ８に対して１つの冷媒チューブ１５が割り当てられる構成になっている。具体的には、冷媒チューブ１５は、隣接する２つの電池モジュールＭのうち高電位となる電池モジュールＭに上流側管部１５１が熱的に接触するように配置され、低電位となる電池モジュールＭに対して下流側管部１５２が熱的に接触するように配置されている。
【００９９】
その他の構成は、第４実施形態と同様である。本実施形態の電池温調装置１は、第４実施形態と同様に、冷媒チューブ１５が、高電位セルに対応する伝熱部位ＨＴから低電位セルに対応する伝熱部位ＨＴに向かって冷媒が流れる構成になっている。このため、複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８における電池セルＣ間の温度バラツキを抑制することができる。
【０１００】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について、図１５を参照して説明する。本実施形態では、電池温調装置１が電池パックＰの各電池モジュールＭを暖機可能に構成されている点が第１、第３実施形態と相違している。本実施形態では、第１、第３実施形態と異なる部分について主に説明し、第１、第３実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１０１】
図１５に示すように、電池パックＰは、第３実施形態と同様に、８つの電池モジュールＭ１〜Ｍ８が接続部材ＣＭによって電気的に直列に接続された直列接続体で構成されている。なお、各電池モジュールＭ１〜Ｍ８は、第１実施形態と同様の配置態様となっている。
【０１０２】
電池温調装置１は、加熱機器３０によって各電池モジュールＭ１〜Ｍ８を暖機する構成になっている。電池温調装置１は、通電により発熱する加熱機器３０、加熱機器３０への通電量を制御するヒータ駆動回路４０を含んで構成されている。
【０１０３】
加熱機器３０は、複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８それぞれに対応して設けられた複数の電気ヒータ３１で構成されている。すなわち、電気ヒータ３１は、複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８ごとに設けられている。電気ヒータ３１は、通電量に応じて発熱量が変化する可変タイプのヒータで構成されている。本実施形態では、電気ヒータ３１が電池モジュールＭの温度を調整する温調部材を構成する。
【０１０４】
電気ヒータ３１は、電池モジュールＭを構成する複数の電池セルＣ１〜Ｃ１２のうち、比較的電位が高い電池セルＣ７〜Ｃ１２に対応して設けられた第１ヒータ部３２、比較的電位が低い電池セルＣ１〜Ｃ６に対応して設けられた第２ヒータ部３３を有している。なお、本実施形態では、複数の電池セルＣ１〜Ｃ１２のうち、比較的電位が高い電池セルＣ７〜Ｃ１２を高電位セルとし、比較的電位が低い電池セルＣ１〜Ｃ６を低電位セルとしている。
【０１０５】
第１ヒータ部３２は、電池セルＣ７〜Ｃ１２に対して熱的に接触するように、電池セルＣ７〜Ｃ１２の底面部に近接する位置に配置されている。具体的には、第１ヒータ部３２は、電池セルＣ７〜Ｃ１２のうち正極端子２１および負極端子２２が設けられた部位の反対側の部位に対して当接するように配置されている。なお、第１ヒータ部３２は、第１ヒータ部３２と電池セルＣ７〜Ｃ１２とが絶縁体を介して間接的に接触する構成になっていることが望ましい。
【０１０６】
一方、第２ヒータ部３３は、電池セルＣ１〜Ｃ６に対して熱的に接触するように、電池セルＣ１〜Ｃ６の底面部に近接する位置に配置されている。具体的には、第２ヒータ部３３は、電池セルＣ１〜Ｃ６のうち正極端子２１および負極端子２２が設けられた部位の反対側の部位に対して当接するように配置されている。なお、第２ヒータ部３３は、第２ヒータ部３３と電池セルＣ１〜Ｃ６とが絶縁体を介して間接的に接触する構成になっていることが望ましい。
【０１０７】
本実施形態では、第１ヒータ部３２が高電位セルである電池セルＣ７〜Ｃ１２に対応して設けられた伝熱部位を構成し、第２ヒータ部３３が低電位セルである電池セルＣ１〜Ｃ６に対応して設けられた伝熱部位を構成する。
【０１０８】
ヒータ駆動回路４０は、第１ヒータ部３２への通電量と第２ヒータ部３３への通電量を個別に制御することが可能に構成されている。具体的には、ヒータ駆動回路４０は、第１ヒータ部３２への通電量を制御する第１駆動部４１、第２ヒータ部３３への通電量を制御する第２駆動部４２を有している。
【０１０９】
ここで、電池モジュールＭでは、低電位セルに比べて高電位セルの方が充電時や放電時の発熱量が大きくなる。このため、充電時や放電時には、高電位セルと低電位セルとの温度バラツキが生じてしまう。
【０１１０】
そこで、電池温調装置１は、電池モジュールＭの暖機時に、高電位セルに対応する第１ヒータ部３２の温度が低電位セルに対応する第２ヒータ部３３に比べて低くなるように、ヒータ駆動回路４０が各ヒータ部３２、３３への通電量を制御する構成になっている。これによると、電池温調装置１は、発熱時の温度が高い高電位セルに温度の低い第１ヒータ部３２が対応して設定され、発熱時の温度が低い低電位セルに温度の高い第２ヒータ部３３が対応して設定されていることになる。
【０１１１】
次に、本実施形態の電池温調装置１の作動について説明する。電池温調装置１は、充電時や放電時に電池モジュールＭの温度が所定の温度よりも低いと、ヒータ駆動回路４０によって加熱機器３０へ電力が供給される。
【０１１２】
この際、ヒータ駆動回路４０は、高電位セルに対応する第１ヒータ部３２の温度が低電位セルに対応する第２ヒータ部３３に比べて低くなるように、各ヒータ部３２、３３への通電量を制御する構成になっている。具体的には、ヒータ駆動回路４０は、第１ヒータ部３２への通電量を第２ヒータ部３３への通電量よりも少なくする。これにより、各ヒータ部３２、３３によって各電池セルＣ１〜Ｃ１２が適温となるまで昇温する。
【０１１３】
電池温調装置１は、電池モジュールＭの暖機によって電池モジュールＭの温度が適切温度範囲に到達すると、ヒータ駆動回路４０によって加熱機器３０への電力供給が停止される。これにより、電池モジュールＭの過度の加熱が抑制される。
【０１１４】
以上説明した電池温調装置１では、発熱時の温度が高い高電位セルに温度の低い第１ヒータ部３２を対応させ、発熱時の温度が低い低電位セルに温度の高い第２ヒータ部３３を対応させている。これによると、電池セルＣ間の温度バラツキ、すなわち、高電位セルと低電位セルとの温度バラツキを抑制することができる。この結果、電池セルＣ間の温度バラツキに起因する出力低下や容量低下を回避することが可能となる。
【０１１５】
加えて、電池温調装置１は、複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８ごとに温調部材である電気ヒータ３１が設けられているので、複数の電池モジュールＭ１〜Ｍ８それぞれにおいて電池セルＣ間の温度バラツキを抑制することができる。
【０１１６】
（第６実施形態の変形例）
上述の第６実施形態では、電気ヒータ３１が、電池セルＣ７〜Ｃ１２に対応して設けられた第１ヒータ部３２、および電池セルＣ１〜Ｃ６に対応して設けられた第２ヒータ部３３で構成されるものを例示したが、これに限定されない。電気ヒータ３１は、低電位セルに対応するヒータ部に比べて高電位セルに対応するヒータ部への通電量が少なくなる構成になっていれば、例えば、電池セルＣ１〜Ｃ１２それぞれに対応して設けられた複数のヒータ部で構成されていてもよい。
【０１１７】
上述の第６実施形態では、電気ヒータ３１によって電池モジュールＭを暖機するものを例示したが、これに限定されない。電池温調装置１は、電池モジュールＭよりも温度が高い熱媒体が流れる高温チューブによって電池モジュールＭを暖機する構成になっていてもよい。この場合、高温チューブは、高電位セルに熱的に接触する部位の温度が、低電位セルに熱的に接触する部位の温度よりも低くなるように熱媒体流路を設定すればよい。
【０１１８】
上述の第６実施形態では、加熱機器３０によって各電池モジュールＭ１〜Ｍ８を暖機するものを例示したが、これに限定されない。電池温調装置１は、各電池モジュールＭ１〜Ｍ８を暖機するだけでなく、各電池モジュールＭ１〜Ｍ８を冷却可能に構成されていてもよい。
【０１１９】
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１２０】
上述の実施形態では、電池セルＣとして、正極集電体２４が負極集電体２５に比べて電気抵抗値が大きい材料で構成されるものを例示したが、これに限定されない。電池セルＣは、充電時または放電時に、負極側に比べて正極側の方が発熱時の温度が高くなる構成であれば、正極集電体２４と負極集電体２５とが同程度の電気抵抗値となる材料で構成されていてもよい。例えば、電池セルＣは、正極端子２１が負極端子２２に比べて電気抵抗値が大きい材料で構成されたものを採用することができる。
【０１２１】
上述の実施形態では、電池セルＣがリチウム電池で構成されるものを例示したが、これに限定されない。電池セルＣは、負極側に比べて正極側の方が発熱時の温度が高くなるものであれば、リチウム電池以外の電池で構成されていてもよい。
【０１２２】
上述の実施形態では、電池モジュールＭとして１２個の電池セルＣが電気的に直列に接続されたものを例示したが、これに限定されない。電池モジュールＭを構成する電池セルＣの数は、電池モジュールＭに求められる出力に応じて適宜変更可能である。
【０１２３】
上述の実施形態では、本開示の電池温調装置１を車両に搭載された少なくとも１つの電池モジュールＭの温度を調整する装置に適用した例について説明したが、これに限定されない。電池温調装置１は、例えば、家屋や工場等に設置される電池モジュールＭの温度を調整する装置にも適用可能である。
【０１２４】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１２５】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１２６】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【０１２７】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、電池温調装置は、電池モジュールの温度を調整する温調部材を備える。電池モジュールは、充電時または放電時に、複数の電池セルのうち電位が低い低電位セルに比べて低電位セルよりも電位が高い高電位セルの方が発熱時の温度が高くなる構成になっている。温調部材は、複数の電池セルに対応して設定された複数の伝熱部位を有し、複数の伝熱部位のうち、高電位セルに対応する伝熱部位の温度が、低電位セルに対応する伝熱部位の温度よりも低くなるように構成されている。
【０１２８】
第２の観点によれば、電池温調装置の温調部材は、熱媒体が流れる熱媒体流路を形成する流路形成部を含み、複数の伝熱部位が、流路形成部における複数の電池セルに対して熱的に接触する部位で構成されている。流路形成部は、高電位セルに熱的に接触する部位の温度が、低電位セルに熱的に接触する部位の温度よりも低くなるように熱媒体流路が設定されている。
【０１２９】
熱媒体流路を流れる熱媒体の温度は、電池セルとの熱交換によって変化する。例えば、熱媒体流路を流れる熱媒体の温度は、電池モジュールの冷却時に、電池セルからの受熱によって、熱媒体流れ上流側から下流側に向かって上昇する。また、熱媒体流路を流れる熱媒体の温度は、電池モジュールの暖機時に、電池セルへの放熱によって、熱媒体流れ上流側から下流側に向かって低下する。
【０１３０】
このため、充電時または放電時の電池セルの温度特性に加味して熱媒体が流れる熱媒体流路を設定する構成とすれば、複数の伝熱部位の温度を個別に調整するための機器が不要となるので、電池セル間の温度バラツキを簡易な手法で抑制することができる。
【０１３１】
ここで、「熱的に接触する」とは、部材同士とが直に接触している状態だけでなく、部材同士との間に空気層等の他の要素が介在する場合でも当該他の要素を介して部材間で間接的に熱が移動する状態も含まれる。
【０１３２】
第３の観点によれば、電池温調装置の温調部材は、電池モジュールよりも低温となる冷媒が熱媒体流路に供給されることで電池モジュールを冷却するものである。流路形成部は、高電位セルに熱的に接触する部位から低電位セルに熱的に接触する部位に向かって冷媒が流れるように熱媒体流路が設定されている。
【０１３３】
熱媒体流路を流れる冷媒の温度は、電池セルからの受熱によって、冷媒流れ上流側から下流側に向かって上昇する。このため、高電位セルに熱的に接触する部位から低電位セルに熱的に接触する部位に向かって冷媒が流れるように熱媒体流路を設定すれば、高電位セルを温度の低い冷媒で冷却し、低電位セルを温度の高い冷媒で冷却することができる。
【０１３４】
このように、充電時または放電時の電池セルの温度特性に加味して冷媒が流れる熱媒体流路を設定する構成とすれば、複数の伝熱部位の温度を個別に調整するための機器が不要となるので、電池セル間の温度バラツキを簡易な手法で抑制することができる。
【０１３５】
第４の観点によれば、電池温調装置は、複数の電池モジュールが導電部材よりも熱容量の大きい接続部材を介して電気的に直列接続されるものに適用される。温調部材は、複数の電池モジュールごとに設けられている。これによると、複数の電池モジュールごとに温調部材が設けられているので、複数の電池モジュールそれぞれにおいて電池セル間の温度バラツキを抑制することができる。
【０１３６】
第５の観点によれば、電池温調装置は、電池セルが、セパレータを介して正極板と負極板とが交互に積層された積層電極体、正極板に連なる正極集電体、および負極板に連なる負極集電体が、電解液とともにケース部の内側に収容される構成になっている。正極集電体は、負極集電体に比べて電気抵抗値が大きい材料で構成されている。
【０１３７】
このように構成される電池セルを有する電池モジュールでは、低電位セルに比べて高電位セルの方が発熱時の温度が高くなり易いので、本開示の電池温調装置の温度調整対象として好適である。
【０１３８】
第６の観点によれば、電池温調装置は、電池セルが、正極集電体がアルミまたはアルミ合金で構成され、負極集電体が銅または銅合金で構成されたリチウムイオン電池で構成されている。
【０１３９】
リチウムイオン電池で構成される電池セルを有する電池モジュールでは、低電位セルに比べて高電位セルの方が発熱時の温度が高くなり易いので、本開示の電池温調装置の温度調整対象として好適である。
【符号の説明】
【０１４０】
１５      冷媒チューブ（温調部材）
３１      電気ヒータ（温調部材）
３２      第１ヒータ部（伝熱部位）
３３      第２ヒータ部（伝熱部位）
ＨＴ      伝熱部位
Ｃ        電池セル
Ｍ        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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【図１４】
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【図１５】
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