(57)【要約】【課題】各単電池セルの冷却特性を均一とするとともに、埃の堆積や結露による漏電などの不具合を防止し、かつ高い組立作業性及び安定性を持つ組電池装置及び組電池装置用保持部材とすることを解決すべき課題とする。【解決手段】直方体形状をなす単電池セル（１）と、熱伝導性と電気絶縁性を有する軟質材から板状に形成された熱伝導部材（２）と、が互いに密着して交互に複数個列設されてなり列設方向の両端から加圧拘束されてなる。単電池セル（１）の短辺を構成する端部（１３０）にそれぞれ被覆されるキャップ状の保持部材（６）が装着される。保持部材（６）は、板状の基部（６１）と、基部（６１）の一表面に形成され単電池セル（１）の側面（１０）と当接する第１平面（６１１）と、単電池セル（１）の側面（１１）と当接する第２平面（６１２）と、単電池セル（１）の側面（１３）と対向する第３平面（６１３）とを持ち、単電池セル（１）の端部（１３０）を収容する収容凹部（６２）とを備える。【選択図】図４
2010009962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直方体形状をなす単電池セル（１）と、熱伝導性と電気絶縁性を有する軟質材から板状に形成された熱伝導部材（２）と、が互いに密着して交互に複数個列設され、複数の前記単電池セル（１）の短辺を構成する端部（１３０）にそれぞれ被覆されるキャップ状の保持部材（６）が装着され、前記列設方向の両端から加圧拘束されてなる組電池装置であって、
前記保持部材（６）は、
板状の基部（６１）と、
前記基部（６１）の一表面に形成され、前記単電池セル（１）の最も広い表面を構成する一対の側面（１０）と当接する一対の第１平面（６１１）と、前記単電池セル（１）の長辺を構成する一対の側面（１１）と当接する一対の第２平面（６１２）と、前記単電池セル（１）の短辺を構成する側面（１３）と対向する第３平面（６１３）とを持ち、前記端部（１３０）を収容する収容凹部（６２）と、を備え、
前記保持部材（６）は、
前記列設方向に隣接する保持部材（６）を近づけて、前記熱伝導部材（２）を撓ませた時に、その撓み量を所定値に規制する規制部をさらに有することを特徴とする組電池装置。
【請求項２】
前記保持部材（６）は、
前記基部（６１）に形成された凸形の第１係合部（６３）と、該第１係合部（６３）と対称な凹形の第２係合部（６４）と、を備え、
複数の前記保持部材（６）は、各々の前記第１係合部（６３）が隣接する該保持部材（６）の前記第２係合部（６４）と咬合することで一体に並列可能である請求項１に記載の組電池装置。
【請求項３】
前記第１係合部（６３）及び前記第２係合部（６４）の少なくとも一方は、前記並列されたときに隣接する保持部材（６）どうしの前記第１平面（６１１）及び前記第３平面（６１３）と平行方向の相対移動を規制する第１規制部（６５Ａ、６５Ｂ、６５ａ、６５ｂ）と、隣接する保持部材（６）どうしの間隔を規制する第２規制部（６６Ａ、６６ａ）と、を有する請求項２に記載の組電池装置。
【請求項４】
前記規制部は、前記第２規制部（６６Ａ、６６ａ）よりなる請求項３に記載の組電池装置。
【請求項５】
前記第３平面（６１３）は前記単電池セル（１）の短辺を構成する側面（１３）と当接し、前記第１係合部（６３）及び前記第２係合部（６４）の少なくとも一方は、前記並列されたときに隣接する保持部材（６）どうしの前記第１平面（６１１）及び前記第２平面（６１２）と平行方向の相対移動を規制する第３規制部（６７Ａ、６７ａ）を有する請求項２〜４のいずれか１項に記載の組電池装置。
【請求項６】
前記保持部材（６）は、前記第１平面（６１１）を構成する側壁の厚さが前記板状の熱伝導部材（２）の厚さの１／２よりも小さい請求項１に記載の組電池装置。
【請求項７】
直方体形状をなす単電池セル（１）と、熱伝導性と電気絶縁性を有する軟質材から板状に形成された熱伝導部材（２）と、が互いに密着して交互に複数個列設されてなり、該列設方向の両端から加圧拘束されてなる組電池装置に用いられ、複数の前記単電池セル（１）の短辺を構成する端部（１３０）にそれぞれ被覆されるキャップ状の組電池装置用保持部材であって、
板状の基部（６１）と、
前記基部（６１）の一表面に形成され、前記単電池セル（１）の最も広い表面を構成する一対の側面（１０）と当接する一対の第１平面（６１１）と、前記単電池セル（１）の長辺を構成する一対の側面（１１）と当接する一対の第２平面（６１２）と、前記単電池セル（１）の短辺を構成する側面（１３）と対向する第３平面（６１３）とを持ち、前記端部（１３０）を収容する収容凹部（６２）と、
前記基部（６１）に形成された凸形の第１係合部（６３）と、該第１係合部（６３）と対称な凹形の第２係合部（６４）と、を備え、
複数の前記保持部材は、各々の前記第１係合部（６３）が隣接する該保持部材の前記第２係合部（６４）と咬合することで一体に並列可能であり、
前記第１係合部（６３）及び前記第２係合部（６４）の少なくとも一方は、前記並列されたときに隣接する保持部材どうしの前記第１平面（６１１）及び前記第３平面（６１３）と平行方向の相対移動を規制する第１規制部（６５Ａ、６５Ｂ、６５ａ、６５ｂ）と、隣接する保持部材どうしの間隔を規制する第２規制部（６６Ａ、６６ａ）と、を有することを特徴とする組電池装置用保持部材。
【請求項８】
前記第３平面（６１３）は前記単電池セル（１）の短辺を構成する側面（１３）と当接し、前記第１係合部（６３）及び前記第２係合部（６４）の少なくとも一方は、前記並列されたときに隣接する保持部材どうしの前記第１平面（６１１）及び前記第２平面（６１２）と平行方向の相対移動を規制する第３規制部（６７Ａ、６７ａ）を有する請求項７に記載の組電池装置用保持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直方体形状をなす単電池セルを複数個列設してなる組電池装置及び組電池装置用保持部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の駆動電源として用いられるニッケル・水素二次電池、リチウムイオン二次電池などは、高いエネルギー密度が必要とされ、かつ搭載スペースは極力小さくすることが求められている。そのため単電池セルを複数個集合させた組電池とするのが一般的である。例えば直方体形状をなす数Ｖ〜十数Ｖの単電池セルを数十個直列に接続し、これを１つのパッケージに納めて組電池とされている。この組電池は、たとえば後席下部、トランクルームなどに搭載されている。
【０００３】
ところで組電池の性能や寿命は温度環境に大きく依存し、高温になると劣化が著しい。そこで、単電池セルの表面に大気と連通する冷却通路を形成し、冷却通路に車室内空気を導入したり、エアコンの風を強制的に導入することが行われている。
【０００４】
一方、ニッケル・水素二次電池などにおいては、充電時などに直方体形状をなす単電池セルが膨張し、最も広い側面が円弧状に外側へ膨らむという現象が避けられない。このようになると、直方体形状をなす単電池セルを複数個集合させた組電池では、対向する壁面どうしが小さな接触面積で接触して接触部分に大きな応力が集中する可能性がある。
【０００５】
そこで、各単電池セルの内圧を均一にして各単電池セルの充放電特性を均一にする目的で、単電池セルに所定の荷重を負荷して加圧拘束した状態で配列することが行われている。例えば特開２００１−３１３０１８号公報に紹介されている組電池装置では、複数の単電池セルを厚さ方向に配列し、厚さ方向の両端にそれぞれ一つずつの拘束板を重ねた上で、２つの拘束板を拘束ロッドにて互いに接近する方向に締め付けている。２つの拘束板を互いに接近する方向に締め付けることで、複数の単電池セルを互いに密着させ、各単電池セルに荷重を負荷することで膨張を規制することができる。
【０００６】
しかし上記組電池装置では、中央部の単電池セルは端部の単電池セルに比べて放熱しにくいという問題がある。このように各単電池セル間の冷却特性に差が生じると、各単電池セルの出力、寿命などにばらつきが生じ、結果的に組み電池装置の出力が不安定となるとともに寿命が短くなってしまう。
【０００７】
そこで特開２００７−０１２４８６号公報には、複数の単電池セルの上部を密閉構造の電池室に収納し、各単電池セルの下部が冷却室に表出した組電池装置が提案されている。この組電池装置によれば、冷却室に冷却空気などを流通させることで各単電池セルを均一に冷却することができる。
【０００８】
また特開平０７−０４５３１０号公報には、各単電池セルに近接してヒートパイプを配置し、ヒートパイプの端部を放熱板に係合することで、単電池セルの熱を外部に放熱するようにした組電池装置が提案されている。
【０００９】
しかしながら、これらの組電池装置では、構造が複雑となるために大型化し、スペース面あるいはコスト面で不具合がある。
【００１０】
そこで、図１０に示すように、単電池セル ９００どうしの間にスペーサ ９０１を介在させ、隣接する単電池セル ９００の最も広い側面どうしがスペーサ ９０１を介して互いに対向するように交互に複数個列設し、両端に拘束板 ９０２を配置して拘束ロッドなどによって列設方向に拘束することが行われている（例えば特開２００６−０４８９９６号公報参照）。この組電池装置においては、スペーサ ９０１にリブ ９０３を形成することで、単電池セル ９００とスペーサ ９０１との間に高さ１〜２mmの空間 ９０４が形成される。したがって、単電池セル ９００が膨張した場合にも対向する壁面どうしの干渉を防止することができる。またこの空間 ９０４に空気などの冷却媒体を流通させることによって、単電池セル ９００を冷却することができる。これにより各単電池セル ９００間の冷却特性を均一化でき、寿命を長くすることができる。
【特許文献１】特開２００１−３１３０１８公報
【特許文献２】特開平０７−０４５３１０号公報
【特許文献３】特開２００７−０１２４８６号公報
【特許文献４】特開２００６−０４８９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが特許文献４に記載の組電池装置においては、空間 ９０４に埃などが堆積する場合があり、そうなると均一な冷却が困難となり、各単電池セルの冷却特性に差が生じる。また冷却媒体としては一般にエアコンからの風が用いられるが、外気との温度差によって空間 ９０４に結露が生じる場合があり、水滴が電極部にまで移動することで漏電する可能性が無いとは云えない。
【００１２】
そこで本願出願人は、特願２００７−２１９８１２において、シリコーンゴムなど、熱伝導性の高い軟質材からなるシートを単電池セル間に挟持した組電池装置を提案している。この電池装置によれば、列設方向の両端から加圧拘束されたときに、軟質のシートが両側の単電池セルによって圧縮され、単電池セルの最も広い表面に密着する。これにより単電池セルの熱は、シートから放熱表面に伝導され、放熱空間へ放熱される。
【００１３】
すなわち単電池セルとシートとの間には隙間が無いので、従来の空間 ９０４への埃の堆積の問題は生じない。したがって長期使用後においても各単電池セル毎の冷却条件はほとんど同一となるので、各単電池セル間の冷却特性を均一とすることができ、寿命が長くなる。
【００１４】
さらに単電池セルどうしの間に、特許文献３に記載のような冷却風が流通するための空間を形成する必要がない。したがって単電池セル間距離を縮小でき、全体がコンパクトな形状となり搭載スペースを縮小することができる。また放熱表面を電極から遠い位置に形成しておけば、結露による漏電も防止することができる。
【００１５】
ところが、複数の単電池セルを列設し組電池装置を組み立てる際に、作業性を向上するには、列設される複数個の単電池セルどうしの相対位置を容易かつ正確に決める必要があった。そして、列設され隣接する単電池セルどうし間の相対移動を抑制し、単電池セルどうし間の相対移動による電極結線位置ずれや結線不良などの組電池装置の不具合を改善する余地があった。
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、単電池セルを列設した組電池装置において、各単電池セルの冷却特性を均一とするとともに、埃の堆積や結露による漏電などの不具合を防止し、かつ高い組立作業性及び安定性を持つ組電池装置及び組電池装置用保持部材とすることを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
[１]本発明の組電池装置は、直方体形状をなす単電池セル（１）と、熱伝導性と電気絶縁性を有する軟質材から板状に形成された熱伝導部材（２）と、が互いに密着して交互に複数個列設され、複数の単電池セル（１）の短辺を構成する端部（１３０）にそれぞれ被覆されるキャップ状の保持部材（６）が装着され、列設方向の両端から加圧拘束されてなる組電池装置であって、保持部材（６）は、板状の基部（６１）と、基部（６１）の一表面に形成され、単電池セル（１）の最も広い表面を構成する一対の側面（１０）と当接する一対の第１平面（６１１）と、単電池セル（１）の長辺を構成する一対の側面（１１）と当接する一対の第２平面（６１２）と、単電池セル（１）の短辺を構成する側面（１３）と対向する第３平面（６１３）とを持ち、端部（１３０）を収容する収容凹部（６２）と、を備え、保持部材（６）は、列設方向に隣接する保持部材（６）を近づけて、熱伝導部材（２）を撓ませた時に、その撓み量を所定値に規制する規制部をさらに有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の組電池装置によれば、保持部材を用いることにより、容易に複数個の単電池セルを一体に並列して列設することができ、組電池装置の組立作業性が向上する。また、保持部材に規制部を備えることにより、列設方向に隣接する保持部材を近づけて、列設方向に隣接する単電池セルどうしの間の熱伝導部材を撓ませた時に、その撓み量を所定値に規制することができる。すなわち、熱伝導部材の圧縮量などを規制することができる。
【００１９】
[２]本発明の組電池装置の保持部材（６）は、基部（６１）に形成された凸形の第１係合部（６３）と、第１係合部（６３）と対称な凹形の第２係合部（６４）と、を備え、複数の保持部材は、各々の第１係合部（６３）が隣接する保持部材の第２係合部（６４）と咬合することで一体に並列可能であることが好ましい。
【００２０】
保持部材に第１係合部、第２係合部を備えることにより、さらに容易に複数個の単電池セルを一体に並列して列設することができ、組電池装置の組立作業性が向上する。
【００２１】
[３]本発明の組電池装置の第１係合部（６３）及び第２係合部（６４）の少なくとも一方は、並列されたときに隣接する保持部材どうしの第１平面（６１１）及び第３平面（６１３）と平行方向の相対移動を規制する第１規制部（６５Ａ、６５Ｂ、６５ａ、６５ｂ）と、隣接する保持部材どうしの間隔を規制する第２規制部（６６Ａ、６６ａ）と、を有することが好ましい。
【００２２】
第１係合部、第２係合部の少なくとも一方に第１規制部、第２規制部を備えることにより、一体に並列して列設された単電池セルどうし間の相対移動を抑制することができる。単電池セルどうし間の相対移動による電極結線位置ずれや結線不良などの不具合が確実に改善される。
【００２３】
[４]本発明の組電池装置の規制部は、第２規制部（６６Ａ、６６ａ）よりなることが好ましい。
【００２４】
これにより、より確実に隣接する保持部材どうし（単電池セルどうし）の間隔を規制することができ、列設方向に隣接する保持部材を近づけて、列設方向に隣接する単電池セルどうしの間の熱伝導部材を撓ませた時に、その撓み量を所定値に規制することができる。すなわち、熱伝導部材の圧縮量などをより確実に規制することができる。
【００２５】
[５]本発明の組電池装置の第３平面（６１３）は単電池セル（１）の短辺を構成する側面（１３）と当接し、第１係合部（６３）及び第２係合部（６４）の少なくとも一方は、並列されたときに隣接する保持部材どうしの第１平面（６１１）及び第２平面（６１２）と平行方向の相対移動を規制する第３規制部（６７Ａ、６７ａ）を有することが好ましい。
【００２６】
第１係合部、第２係合部の少なくとも一方に第３規制部を備えることにより、一体に並列して列設された単電池セルどうし間の相対移動をさらに抑制することができる。単電池セルどうし間の相対移動による電極結線位置ずれや結線不良などの不具合がより確実に改善される。
【００２７】
[６]本発明の組電池装置の保持部材（６）は、第１平面（６１１）を構成する側壁の厚さが板状の熱伝導部材（２）の厚さの１／２よりも小さいことが好ましい。
【００２８】
保持部材の側壁の厚さを熱伝導部材の厚さの１／２よりも小さく設定することにより、確実に板状の熱伝導部材を単電池セルどうしの間に挟持することができ、熱伝導部材の最も広い表面と単電池セルの最も広い表面との密着性が向上する。同時に、熱伝導部材の圧縮量を規制することができる。
【００２９】
[７]本発明の組電池装置用保持部材は、直方体形状をなす単電池セル（１）と、熱伝導性と電気絶縁性を有する軟質材から板状に形成された熱伝導部材（２）と、が互いに密着して交互に複数個列設されてなり、列設方向の両端から加圧拘束されてなる組電池装置に用いられ、複数の単電池セル（１）の短辺を構成する端部（１３０）にそれぞれ被覆されるキャップ状の組電池装置用保持部材であって、板状の基部（６１）と、基部（６１）の一表面に形成され、単電池セル（１）の最も広い表面を構成する一対の側面（１０）と当接する一対の第１平面（６１１）と、単電池セル（１）の長辺を構成する一対の側面（１１）と当接する一対の第２平面（６１２）と、単電池セル（１）の短辺を構成する側面（１３）と対向する第３平面（６１３）とを持ち、端部（１３０）を収容する収容凹部（６２）と、基部（６１）に形成された凸形の第１係合部（６３）と、第１係合部（６３）と対称な凹形の第２係合部（６４）と、を備え、複数の保持部材は、各々の第１係合部（６３）が隣接する保持部材の第２係合部（６４）と咬合することで一体に並列可能であり、第１係合部（６３）及び第２係合部（６４）の少なくとも一方は、並列されたときに隣接する保持部材どうしの第１平面（６１１）及び第３平面（６１３）と平行方向の相対移動を規制する第１規制部（６５Ａ、６５Ｂ、６５ａ、６５ｂ）と、隣接する保持部材どうしの間隔を規制する第２規制部（６６Ａ、６６ａ）と、を有することを特徴とする。
【００３０】
本発明の組電池装置用保持部材によれば、キャップ状の保持部材を単電池セルの短辺を構成する端部にそれぞれ被覆させ、隣接する保持部材どうしに形成された第１係合部、第２係合部を咬合させることにより、容易に保持部材で保持された単電池セルを一体に並列して列設することができ、組電池装置の組立作業性が向上する。また、保持部材に第１規制部、第２規制部を備えることにより、第１平面及び第３平面と平行方向の保持部材どうしの相対移動（単電池セルどうしの高さ方向の相対移動）及び隣接する保持部材どうしの間隔（単電池セルどうしの間隔）を規制することができ、一体に並列して列設された単電池セルどうし間の相対移動を抑制することができる。また、単電池セルどうし間の相対移動による電極結線位置ずれや結線不良などの不具合を改善することができる。さらに、第２規制部により隣接する保持部材どうしの間隔を規制することで、熱伝導部材の圧縮量を規制することができ、組電池装置の放熱性が安定する。
【００３１】
[８]本発明の組電池装置用保持部材の第３平面（６１３）は単電池セル（１）の短辺を構成する側面（１３）と当接し、第１係合部（６３）及び第２係合部（６４）の少なくとも一方は、並列されたときに隣接する保持部材どうしの第１平面（６１１）及び第２平面（６１２）と平行方向の相対移動を規制する第３規制部（６７Ａ、６７ａ）を有することが好ましい。
【００３２】
本発明の組電池装置用保持部材によれば、保持部材に第３規制部を備えることにより、隣接する保持部材どうしの第１平面及び第２平面と平行方向の相対移動を規制することができ、列設された単電池セルどうし間の相対移動をさらに抑制することができ、単電池セルどうし間の相対移動による電極結線位置ずれや結線不良などの不具合をさらに改善することができる。
【００３３】
なお、[請求項]や[課題を解決するための手段]に用いられる符号は、本発明の構成を理解しやすくするためのものであって、実施例に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の組電池装置によれば、保持部材を用いることにより、容易に複数個の単電池セルを一体に並列して列設することができ、組電池装置の組立作業性が向上する。また、保持部材に規制部を備えることにより、列設方向に隣接する保持部材を近づけて、列設方向に隣接する単電池セルどうしの間の熱伝導部材を撓ませた時に、その撓み量を所定値に規制することができる。すなわち、熱伝導部材の圧縮量などを規制することができる。
【００３５】
本発明の組電池装置用保持部材によれば、キャップ状の保持部材を単電池セルの短辺を構成する端部にそれぞれ被覆させ、隣接する保持部材どうしに形成された第１係合部、第２係合部を咬合させることにより、容易に保持部材で保持された単電池セルを一体に並列して列設することができ、組電池装置の組立作業性が向上する。また、保持部材に第１規制部、第２規制部を備えることにより、第１平面及び第３平面と平行方向の保持部材どうしの相対移動（単電池セルどうしの高さ方向の相対移動）及び隣接する保持部材どうしの間隔（単電池セルどうしの間隔）を規制することができ、一体に並列して列設された単電池セルどうし間の相対移動を抑制することができる。また、単電池セルどうし間の相対移動による電極結線位置ずれや結線不良などの不具合を改善することができる。さらに、第２規制部により隣接する保持部材どうしの間隔を規制することで、熱伝導部材の圧縮量を規制することができ、組電池装置の放熱性が安定する。
【００３６】
また、単電池セルと熱伝導部材との間には隙間が無いので、従来の空間 ９０４への埃の堆積の問題は生じない。したがって長期使用後においても各単電池セル毎の冷却条件はほとんど同一となるので、各単電池セル間の冷却特性を均一とすることができ、寿命が長くなる。
【００３７】
さらに、熱伝導部材を設けることによって、単電池セルの排熱が効率的に放出できるため、単電池セル間距離を縮小することできる。よって、全体がコンパクトな形状となり搭載スペースを縮小することができる。また、熱伝導部材を伝熱可能に冷却通路に表出して設置した場合には、熱交換が冷却通路内にて行われるため、結露しやすい位置が単電池セルの電極から遠くなり、結露による漏電も防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の組電池装置は、電気自動車やハイブリッド車などの電源装置として好適に用いられる。また、本発明の組電池装置用保持部材は、単電池セルから組電池装置を組立てる際の組立作業に好適に用いられる。以下、本発明の組電池装置用保持部材を本発明の組電池装置の構成の一部として説明する。
【００３９】
本発明の組電池装置は、単電池セルと、熱伝導部材と、保持部材とを備える。
【００４０】
具体的には、本発明の組電池装置は、直方体形状をなす単電池セルと、熱伝導性と電気絶縁性を有する軟質材から板状に形成された熱伝導部材と、が互いに密着して交互に複数個列設される。複数の単電池セルの短辺を構成する端部にそれぞれ被覆されるキャップ状の保持部材が装着される。保持部材によって保持された複数の単電池セルが列設方向の両端から加圧拘束される。
【００４１】
保持部材は、板状の基部と、基部の一表面に形成され単電池セルの短辺を構成する端部を収容する収容凹部とを備える。
【００４２】
収容凹部は、単電池セルの最も広い表面を構成する一対の側面と当接する一対の第１平面と、単電池セルの長辺を構成する一対の側面と当接する一対の第２平面と、単電池セルの短辺を構成する側面と対向する第３平面とを持つ。
【００４３】
さらに、保持部材は、列設方向に隣接する保持部材を近づけて、熱伝導部材を撓ませた時に、その撓み量を所定値に規制する規制部を有する。
【００４４】
組電池装置に保持部材を用いることにより、保持部材で保持された単電池セルを容易に、一体に並列して列設することができ、組電池装置の組立作業性が向上する。
【００４５】
また、保持部材に規制部を備えることにより、一体に並列して列設された単電池セルどうし間の相対移動（例えば、列設方向における相対移動）を抑制することができる。よって、列設方向に隣接する保持部材を近づけて、熱伝導部材を撓ませた時に、その撓み量を所定値に規制することができ、熱伝導部材の圧縮量を規制することができる。
【００４６】
なお、保持部材は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）樹脂などの樹脂材料で構成することができる。また、保持部材は、電気絶縁性を持つものが望ましい。
【００４７】
本発明の組電池装置は、保持部材に第１係合部と、第２係合部とを備えることが望ましい。
【００４８】
第１係合部は、凸形として基部に形成されている。第２係合部は、第１係合部と対称な凹形として基部に形成されている。また、複数の保持部材は、各々の第１係合部が隣接する保持部材の第２係合部と咬合することで一体に並列可能になっている。このため、保持部材で保持された単電池セルを容易に、一体に並列して列設することができ、組電池装置の組立作業性が向上する。
【００４９】
また、第１係合部及び第２係合部の少なくとも一方は、並列されたときに隣接する保持部材どうしの第１平面及び第３平面と平行方向の相対移動を規制する第１規制部と、隣接する保持部材どうしの間隔を規制する第２規制部とを備える。
【００５０】
保持部材に第１規制部を備えることにより、第１平面及び第３平面と平行方向の保持部材どうしの相対移動を抑制することができ、保持部材に保持された単電池セルどうしの第１平面及び第３平面と平行方向の相対移動を抑制することができる。また、保持部材に第２規制部を備えることにより、隣接する保持部材どうしの間隔を規制することができる。
【００５１】
これにより、単電池セルどうし間の相対移動による電極結線位置ずれや結線不良などの不具合を改善することができる。さらに、第２規制部により隣接する保持部材どうしの間隔を規制することで、熱伝導部材の圧縮量を規制することができ、組電池装置の放熱性が安定する。
【００５２】
また、保持部材の第３平面は単電池セルの短辺を構成する側面と当接し、第１係合部及び第２係合部の少なくとも一方は、並列されたときに隣接する保持部材どうしの第１平面及び第２平面と平行方向の相対移動を規制する第３規制部を有することが望ましい。保持部材に第３規制部を備えることにより、隣接する保持部材どうしの第１平面及び第２平面と平行方向の相対移動を規制することができ、列設された単電池セルどうし間の相対移動をさらに抑制することができる。単電池セルどうし間の相対移動による電極結線位置ずれや結線不良などの不具合をさらに改善することができる。
【００５３】
また、本発明の組電池装置の保持部材は、第１平面を構成する側壁の厚さが板状の熱伝導部材の厚さの１／２よりも小さく設定されることが望ましい。
【００５４】
保持部材の側壁の厚さを熱伝導部材の厚さの１／２よりも小さく設定することにより、確実に板状の熱伝導部材を単電池セルどうしの間に挟持することができ、熱伝導部材の最も広い表面と単電池セルの最も広い表面との密着性が向上する。
【００５５】
なお、本発明の組電池装置では、単電池セルと板状の熱伝導部材とを互いに密着して交互に複数個列設し、列設方向の両端から加圧拘束することで組電池部材を構成することができる。
【００５６】
また、本発明の組電池装置では、組電池部材に冷却通路を備えることができる。
【００５７】
具体的には、冷却通路は、組電池部材の一表面と接してトンネル状に形成され、内部に冷媒が流通される。熱伝導部材の少なく一部が冷却通路の内部に表出しており、熱伝導部材がこの表出部位を介して、冷却通路内の冷媒と熱交換を行うことができる。また、冷却通路を外部から区画する区画壁は断熱壁であることが好ましい。
【００５８】
断熱壁は、熱伝導率が０．５Ｗ/ｍ・Ｋ以下の断熱材を用いることが望ましい。断熱材のなかでも、一般的に熱伝導率が０．２Ｗ/ｍ・Ｋ以下の樹脂（例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂）、或いは熱伝率がさらに低い０．０２Ｗ/ｍ・Ｋ以下の樹脂発泡体（例えば、ポリエチレン樹脂発泡体、ポリプロピレン樹脂発泡体）などが好適に用いられる。
【００５９】
冷却通路の区画壁は断熱性を有することにより、冷却通路内を流通する冷媒は、外部から熱的に保護される。よって、外部の熱源（例えば自動車の排熱）からの影響が低減される。冷却通路内の冷媒温度が管理しやすくなる。熱交換時の温度差を大きくそして、安定的に維持することができるので、単電池セルからの熱を効率的に放出することができる。
【００６０】
また、本発明の組電池装置では、冷媒として、エアコンからの冷却風（冷却空気）を使用することができる。冷却空気の他には、電気絶縁性を有する冷却オイルなども使用できる。
【００６１】
本発明の組電池装置において、単電池セルとしては一般的な所謂角型電池セルを用いることができる。樹脂製の筐体をもつもの、あるいは表面に絶縁被膜がコーティングされたものを用いてもよいが、熱伝導性が高い鉄やアルミニウムなどの金属製の筐体が表出する単電池セルを用いることが好ましい。単電池セルの上部には、一対の電極が突出形成されているのが一般的である。通常は、電極をもつ側が全て同じ側となるように、複数の単電池セルが列設される。
【００６２】
熱伝導部材は、熱伝導性と電気絶縁性とを有する軟質材からなる。
【００６３】
また、熱伝導部材は、マトリックス基材と、マトリックス基材中に含まれた繊維部材とからなることができる。マトリックス基材が軟質材に相当する。熱伝導部材は板状に形成される。ここで熱伝導部材を構成するマトリックス基材における軟質の程度は、アスカーＣ硬度で５０以下のものが望ましい。アスカーＣ硬度で５０以下の軟質度とすることで、単電池セルの最も広い側面との密着性を十分に確保することができ、単電池セルの熱を効率よく放熱することができる。なおアスカーＣ硬度とは、日本ゴム協会標準規格SRIS ０１０１ で規定されるゴム硬度であり、JIS K ６２５３で規定されるショア硬度Ｅに相当する。またマトリックス基材は、熱伝導率が５Ｗ/ｍ・Ｋ以上の熱伝導性を備えることが望ましい。熱伝導率がこれより低いと、放熱性が低くなって好ましくない。
【００６４】
上記した特性を備えるマトリックス基材の材料としては、例えばシリコーンゴムなどの熱可塑性エラストマを用いることができる。シリコーンゴムは熱伝導性と高い電気絶縁性を兼ね備え、アスカーＣ硬度で２〜４５程度と軟質である。また一般のゴムや熱可塑性エラストマは、そのままでは熱伝導性が低すぎて使用できないが、例えばアルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、シリカなどの高熱伝導材を混合することで用いることができる可能性がある。
【００６５】
繊維部材は、繊維の長さ方向の熱伝導率が１０Ｗ/ｍ・Ｋ以上のものが望ましい。このような繊維部材の材料としては、繊維の長さ方向の熱伝導率が約６０Ｗ/ｍ・Ｋの超高分子量ポリエチレン繊維、同熱伝導率が約 ５４０Ｗ/ｍ・Ｋのカーボン繊維、同熱伝導率が約 ２４０Ｗ/ｍ・Ｋのアルミニウム繊維、同熱伝導率が約１０１５Ｗ/ｍ・Ｋのアルミナ繊維、同熱伝導率が約 ４００Ｗ/ｍ・Ｋの銅繊維、同熱伝導率が約 ３００〜 ４００Ｗ/ｍ・Ｋの窒化アルミニウム繊維、同熱伝導率が約２２Ｗ/ｍ・Ｋのチタン繊維、同熱伝導率が約 ２５０Ｗ/ｍ・Ｋの窒化ホウ素などが例示される。中でも、同熱伝導率が約６０Ｗ/ｍ・Ｋの超高分子量ポリエチレン繊維は電気絶縁性も併せ持つので、特に好ましい材料である。
【００６６】
また、繊維部材は、単繊維の集合体で構成することができる。また、単繊維の集合体の配向方向として、冷却通路側に向かう方向に沿う方向が好ましい。つまり、単繊維の熱伝導率は、繊維の長さ方向で１０Ｗ/ｍ・Ｋ以上であったとしても、繊維の径方向では１０Ｗ/ｍ・Ｋに満たない場合がある。単繊維の集合体からなる繊維部材をマトリックス基材の中に埋設した際、冷却通路側に向かう方向に沿って単繊維の集合体を配向することにより、熱伝導部材の表面から伝導してきた単電池セルの排熱は、繊維部材の配向方向に沿って伝導しやすくなっており、冷却通路側に向かう方向以外の方向における熱の伝導（流出）を抑制しながら、冷却通路側に集中して伝熱することができる。これにより、単電池セルを囲む環境の温度上昇を抑えつつ、効率的に冷却通路側に熱を移送し、そして冷却通路を介して放熱を実現している。一方、冷却通路側に向かう方向以外の方向に、単電池セルからの熱が大量に流出した場合、単電池セルの周辺環境の温度が上昇し、単電池セルの劣化に繋がる。
【００６７】
また、マトリックス基材に繊維部材を埋設することにより、熱伝導部材の面剛性が高くなり、単電池セルの膨張をより抑制することが可能となる。
【００６８】
また、繊維部材は、熱伝導部材中に２０〜８０体積％の範囲で含まれていることが望ましい。繊維部材の含有量が２０体積％より少ないと放熱性が不十分となり、８０体積％より多く含有すると熱伝導部材の軟質度が低下して単電池セルとの密着性が低下するため放熱性が低下する。
【００６９】
熱伝導部材を形成するには、繊維部材を型内に配置した状態で溶融状態にあるシリコーンゴムなどの軟質材を注入してプレス成形することで、容易に形成することができる。この場合、繊維部材を形成する際に、長さ方向の熱伝導率が１０Ｗ/ｍ・Ｋ以上の単繊維と単繊維の表面に被覆された軟質熱伝導樹脂層とからなる複合糸を用いることも好ましい。そして軟質熱伝導樹脂層としてマトリックス基材との親和性に富むものを用いれば、マトッリクス基材と繊維部材との密着性が高まり放熱性が向上する。また単繊維と単繊維の表面に被覆された軟質熱伝導樹脂層とからなる複合糸のみを型内に配置してプレス成形すれば、軟質熱伝導樹脂層をマトリックス基材とすることも可能である。
【００７０】
しかし上記したように、シリコーンゴムなどの軟質材を注入するプレス成形にて熱伝導部材を形成した場合、シリコーンゴムの熱伝導性が繊維部材より低い場合には、シリコーンゴムの表面から繊維部材への伝熱量が不足する可能性がある。
【００７１】
そこで、繊維部材の表面と熱伝導部材の表面との間（或いは、熱伝導部材の厚さ方向の両側の表面の間）には、長さ方向の熱伝導率が１０Ｗ/ｍ・Ｋ以上の短繊維の繊維長さ方向が熱伝導部材の厚さ方向に配向して埋設されていることが望ましい。このようにすれば、単電池セルから密着表面に伝えられた熱を、厚さ方向に配向した短繊維を介して効率よく繊維部材に伝熱することができ、放熱性がさらに向上する。
【００７２】
このように短繊維が配向した状態の熱伝導部材を形成するには、シリコーンゴムなどの軟質材に短繊維を混合した複合材を形成しておく。そして繊維部材を型内に配置し、溶融状態とした複合材を注入して成形する際に、熱伝導部材の厚さ方向に磁場を印加しながら成形を行う。これにより短繊維は繊維長さ方向が磁場方向と平行に配向し、熱伝導部材の厚さ方向に配向させることができる。
【００７３】
短繊維の材料は、繊維部材と同一であってもよいし、繊維部材とは異なり磁場方向に配向しやすい窒化ホウ素などの別材料を用いてもよい。また短繊維の形状は、繊維状ばかりでなく鱗片状のものを用いることもできる。厚さ方向に配向した短繊維の含有量は、熱伝導部材中に２０〜６０体積％の範囲とすることが望ましい。厚さ方向に配向した短繊維の含有量が２０体積％より少ないと上記した効果の発現が困難となり、６０体積％より多く含有しても効果が飽和するとともに熱伝導部材の剛性が高くなり過ぎて単電池セルとの密着性が低下して放熱性が低下する。
【００７４】
また熱伝導部材は、単電池セルを収納可能な袋形状に形成してもよい。このようにすれば、袋状の熱伝導部材に単電池セルを投入するだけで、単電池セルと熱伝導部材との積層体を容易に形成することができる。
【００７５】
また、熱伝導部材は、単電池セルに対向し密着する表面が単電池セルに向かって凸の球面とすることもできる。このようにすれば、加圧拘束時には球面の中心部が先ず単電池セルに当接し、圧縮されるに従って中心から外側へ向かって単電池セルと接触する面積が増大していくので、単電池セルと密着する表面との間に空気が残留するのが防止され放熱性が向上する。
【００７６】
本発明の組電池装置では、冷却通路の内部に伝熱可能に表出する熱伝導部材の一部（放熱表面）から延出するタブ部を形成し、そのタブ部を同一方向に配置して冷却通路の内部に突出させてもよい。
【００７７】
上記の場合には、単電池セルと熱伝導部材とを交互に列設して加圧拘束したものをケーシング中に収納し、上記の放熱表面（冷却通路の内部に伝熱可能に表出する熱伝導部材の一部）又はタブ部が突出する側の表面は冷却通路内の冷媒と接触し、熱交換ができる。つまり、トンネル状の冷却通路の内部空間が単電池セルの放熱空間とされており、エアコンの冷風を流通させるなどすれば、各単電池セルの熱を上記の放熱表面（熱伝導部材の冷却通路の内部に表出する一部）又はタブ部を介して均一に放熱することができる。
【００７８】
さらに、複数の放熱板が列設されてなるヒートシンクを放熱空間（冷却通路の内部空間）に配置し、ヒートシンクに熱伝導部材の放熱表面（熱伝導部材の冷却通路の内部に表出する一部）を当接させることが好ましい。ヒートシンクにエアコンの冷風を接触させるようにすれば、ヒートシンク及び熱伝導部材を介して各単電池セルの熱をより均一に放出することができる。
【００７９】
なおヒートシンクを用いる場合には、単電池セルと熱伝導部材とを交互に列設して加圧拘束したものの下方にヒートシンクを配置することが望ましい。このようにすれば、万一ヒートシンクに結露が発生した場合でも、水滴が単電池セルと接触することを防止することができ、漏電を確実に防止できる。
【実施例】
【００８０】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（第１実施例）
図１は、本実施例に係る組電池装置の分解斜視概念図を示す。図２は、本実施例に係る組電池装置の要部縦断面概念図を示す。図３は、図２に示すＩ−Ｉ位置の縦断面概念図を示す。
【００８１】
図に示すように、本実施例の組電池装置は、主に上方に位置する組電池部材１０１と、下方に位置し、組電池部材１０１の下部の一表面に接して形成された冷却通路１０２とを備える。また、冷却通路１０２にはヒートシンク４が設けられている。
【００８２】
（組電池部材）
組電池部材１０１は、直方体形状をなす単電池セル１と、板状に形成された熱伝導部材２とを、互いに密着して交互に複数個列設して積層体として構成される。
【００８３】
図２に示すように、単電池セル１の短辺を構成する端部１３０（側面１３）には、ＰＰ樹脂から形成される一対の保持部材６が取り付けられている。
【００８４】
図４は、保持部材６の拡大図を示す。図５は、図２に示すVI−VI位置の保持部材６の横断面を含む斜視図を示す。
【００８５】
図に示すように、保持部材６は、容器状（キャップ状）に形成され、キャップの開口側から単電池セル１の端部１３０を挿入して収容する収容凹部６２を備えている。収容凹部６２は単電池セル１の端部１３０と略同じ形成とされている。キャップ状の保持部材６は、単電池セル１の端部１３０を被覆するように取り付けられる。これにより、単電池セル１が両側（側面１３）から保持部材６によって挟持して保持される。
【００８６】
具体的には、保持部材６は、板状の基部６１と、収容凹部６２を備える。収容凹部６２は、基部６１の一表面に形成され、単電池セル１の最も広い表面を構成する一対の側面１０と当接する一対の第１平面６１１と、単電池セル１の長辺を構成する一対の側面１１と当接する一対の第２平面６１２と、単電池セル１の短辺を構成する側面１３と対向する第３平面６１３とを備えている。また、保持部材６の外周には、収容凹部６２の第１平面６１１と平行する一対の外側側面６９が備えられている。なお、外側側面６９は本発明の規制部を構成するものである。
【００８７】
保持部材６に外側側面６９を備えることにより、隣接する保持部材６（に保持された単電池セル１）が図４に示すＸ方向の相対移動が規制される。よって、隣接する単電池セル１どうし間の間隔が決められ、熱伝導部材２の圧縮量が決められる。つまり、列設方向に隣接する保持部材６を近づけて、熱伝導部材２を撓ませた時に、その撓み量を所定値に規制することができる。
【００８８】
また、保持部材６は、さらに基部６１に形成された凸形の第１係合部６３と、第１係合部６３と対称な凹形の第２係合部６４とを備えている。
【００８９】
複数の保持部材６は、各々の第１係合部６３が隣接する保持部材６の第２係合部６４と咬合することで一体に並列される。
【００９０】
第１係合部６３には、第１規制部６５Ａ、６５Ｂが形成され、第２係合部６４には、第１規制部６５ａ、６５ｂが形成される。図４から理解できるように、第１規制部６５Ａ、６５Ｂ、６５ａ、６５ｂを備えることにより、保持部材６（に保持された単電池セル１）が並列されたときに、隣接する保持部材６どうしの第１平面６１１及び第３平面６１３と平行方向の隣接する保持部材どうしの相対移動を規制することができる。つまり、隣接する保持部材６（に保持された単電池セル１）が図４に示すＹ方向の相対移動が規制されており、相対位置が決められている。
【００９１】
第１係合部６３には、第２規制部６６Ａが形成され、第２係合部６４には、第２規制部６６ａが形成されている。なお、第２規制部６６Ａ、６６ａは、外側側面６９と同様に本発明の組電池装置の規制部を構成するものである。図４から理解できるように、第２規制部６６Ａ，６６ａを備えることにより、保持部材（に保持された単電池セル１）が並列されたときに、６６Ａと６６ａが当接することで列設方向に隣接する保持部材６どうしの間隔を規制することができる。つまり、列設方向の両端から加圧拘束されるとき、第２規制部６６Ａ、６６ａは、外側側面６９による同方向（図示すＸ方向）の規制作用に加え、隣接する保持部材６（に保持された単電池セル１）が図４に示すＸ方向の相対移動が規制されており、相対位置が決められている。よって、隣接する単電池セル１どうし間の間隔が決められ、熱伝導部材２の圧縮量が決められる。
【００９２】
なお、第１係合部６３及び第２係合部６４の少なくとも一方に第１規制部６５Ａ、６５Ｂ（或いは第１規制部６５ａ、６５ｂ）を形成してもよい。つまり、Ｙ方向の相対移動を規制するには、第１係合部６３に第１規制部６５Ａ、６５Ｂのみ形成されてもよい。例えば、第１係合部６３に第１規制部６５Ａ、６５Ｂのみを形成する際、凹形として形成された第２係合部６４に凸形として形成された第１係合部６３を挿入して係合することで、第１規制部６５Ａ、６５Ｂにより単電池セル１どうしのＹ方向の相対移動が規制される。また、これと対称に、第２係合部６４に第１規制部６５ａ、６５ｂのみ形成されてもよい。
【００９３】
また、第１係合部６３及び第２係合部６４の少なくとも一方に第２規制部６６Ａ（或いは第２規制部６６ａ）、を形成してもよい。つまり、Ｘ方向の相対移動を規制するには、第１係合部６３に第２規制部６６Ａのみ形成されてもよい。例えば、第１係合部６３に第２規制部６６Ａのみを形成する際、凹形として形成された第２係合部６４に凸形として形成された第１係合部６３を挿入して係合することで、第２規制部６６Ａにより単電池セル１どうしのＸ方向の相対移動が規制される。また、これと対称に、第２係合部６４に第２規制部６６ａのみ形成されてもよい。
【００９４】
図４に示すように、凸形に形成された第１係合部６３の第２規制部６６Ａの高さＨ１は、凹形に形成された第２係合部６４の第２規制部６６ａの高さＨ２よりも大きく設定されている。これにより、列設方向の両側から加圧拘束する際に、熱伝導部材２をより密着するように単電池セル１の最も広い表面（側面１０）に設置することができ、放熱性が向上する。また、保持部材６の第１平面６１１を構成する側壁の厚さ（即ち第１平面６１１と外側側面６９との間の厚さ）Ｈ３は、板状の熱伝導部材２の厚さＨ４の１／２よりも小さく設定されている。これにより、列設方向の両側から加圧拘束する際に、熱伝導部材２をさらに密着するように単電池セル１の最も広い表面（側面１０）に設置することができ、放熱性がさらに向上する。
【００９５】
なお、第２規制部６６Ａの高さが第２規制部６６ａの高さより大きい（Ｈ１＞Ｈ２）時、熱伝導部材の厚さＨ４は、Ｈ４＞（２×Ｈ３）＋（Ｈ１−Ｈ２）を満たす。
【００９６】
また、第２規制部６６Ａの高さが第２規制部６６ａの高さより小さい或いは同じ（Ｈ１≦Ｈ２）時、熱伝導部材の厚さＨ４は、Ｈ４＞（２×Ｈ３）を満たす。
【００９７】
このように、保持部材６の外側側面６９の厚さＨ３及び第２規制部６６Ａの高さＨ１，６６ａの高さＨ２を介して、熱伝導部材２の厚さＨ４が決められ、熱伝導部材の撓み量（圧縮量）の所定値が決められる。
【００９８】
第１係合部６３には、さらに第３規制部６７Ａが形成され、第２係合部６４には、さらに第３規制部６７ａが形成されている。図４から理解できるように、第３規制部６７Ａ，６７ａを備えることにより、第３平面６１３が単電池セル１の短辺を構成する側面１３と当接する際、第１係合部６３及び第２係合部６４は、並列されたときに隣接する保持部材６どうしの第１平面６１１及び第２平面６１２と平行方向の相対移動を規制することができる。つまり、隣接保持部材６（に保持された単電池セル１）が図４に示すＺ方向の相対移動が規制されており、相対位置が決められている。
【００９９】
なお、第１係合部６３及び第２係合部６４の少なくとも一方に第３規制部６７Ａ（或いは第３規制部６７ａ）を形成してもよい。つまり、Ｚ方向の相対移動を規制するには、第１係合部６３に第３規制部６７Ａのみ形成されてもよい。例えば、第１係合部６３に第３規制部６７Ａのみを形成する際、凹形として形成された第２係合部６４に凸形として形成された第１係合部６３を挿入して係合することで、第２規制部６７Ａにより単電池セル１どうしのＺ方向の相対移動が規制される。また、これと対称に、第２係合部６４に第３規制部６７ａのみ形成されてもよい。
【０１００】
このように、保持部材６で保持された単電池セル１を列設する際、隣接する一方の保持部材６の第１係合部６３が、隣接する他方の保持部材６の第２係合部６４と係合することで、一体に並列することができる。また、保持部材６どうしの係合関係によって列設された単電池セル１どうしの相対位置のずれを防ぐことができる。さらに、保持部材６を単電池セル１に取り付けることにより、組電池装置の組立て作業がより容易かつ正確に行える。組電池装置の作業性が向上し、位置ずれによる電極の結線不良などの不具合の発生を低減することができる。
【０１０１】
また、組電池部材１０１では、保持部材６により保持された単電池セル１と、熱伝導部材２とが、隣接する単電池セル１の最も広い表面１０どうしが熱伝導部材２を介して互いに対向するように交互に数１０個（図３では３個に省略して示している）ずつ列設され、その列が二列平行に形成されている。保持部材６の側壁の厚さにより、列設方向に隣接する単電池セル１どうしの間に熱伝導部材２を収容する空間が形成される。
【０１０２】
列設された組電池部材１０１の両端には、樹脂製の拘束プレート３が配置され、さらに図示しない拘束ロッドによって単電池セル１と熱伝導部材２とが互いに密着するように加圧された状態で拘束されている。その状態で、組電池部材１０１全体が図示しない電気絶縁性樹脂製のケーシングに収納されている。
【０１０３】
単電池セル１では、極板、セパレータ、電解液などの電池要素がアルミニウム製の筐体内に収納されている。筐体の上部には、正極及び負極の一対の電極１２が突出している。また筐体は６個の表面をもち、最も広い表面１０どうしが互いに対向するように列設されている。
【０１０４】
図６は、単電池セル１に熱伝導部材２を密着して設置された状態を示す概念図を示す。
【０１０５】
また、図７は、図３に示すII―II位置における単電池セル１どうしの間に熱伝導部材２（第１部材２０１ａ）を密着して設置された状態を示す横断面概念図を示す。図８は、図３に示すIII−III位置における単電池セル１（組電池部材１０１）とヒートシンク４との間に熱伝導部材２（第２部材２０１ｂ）を密着して設置された状態を示す縦断面概念図を示す。
【０１０６】
図６に示すように、熱伝導部材２は、マットリスク基材２０と、繊維部材２１とからなる。
【０１０７】
具体的には、マトリックス基材２０は、アスカーＣ硬度が４５、熱伝導率が５Ｗ/ｍ・Ｋのシリコーンゴムからなる。
【０１０８】
繊維部材２１は、単繊維２１ｂからなり、マトリックス基材２０に埋設されている。単繊維２１ｂは、超高分子量ポリエチレン繊維（「ダイニーマ」東洋紡製）から形成される。
【０１０９】
具体的には、繊維部材２１を構成する単繊維２１ｂは、マトリックス基材２０の厚み方向の略中央部に埋設されている。なお、繊維部材２１は、熱伝導部材２中に５０体積％の量で埋設されている。
【０１１０】
図６に示すように、繊維部材２１を含んだ熱伝導部材２は、列設方向における単電池セル１どうしの間、及び組電池部材１０１（単電池セル１）と冷却通路１０２との間に設けられる。つまり、熱伝導部材２は、水平方向に配置された第１部材２０１ａと縦方向に配置された複数枚の第２部材２０１ｂにより構成されている。第１部材２０１ａと第２部材２０１ｂは互い直交して配置されている。
【０１１１】
第２部材２０１ｂは、単繊維２１ｂが単電池セル１の最も広い表面（側面１０）と略平行に、かつ冷却通路（１０２）に向かう方向に配向している。
【０１１２】
第１部材２０１ａは、短繊維２１ｃが第１部材２０１ａの厚さ方向に沿って配置されている。
【０１１３】
なお、第１部材２０１ａに、さらに単繊維（図示しない）を配合してもよい。つまり、単繊維が単電池セル１の長辺を構成する側面１１と略平行に配向して設置してもよい。具体的には、単繊維は、横糸（図示しない）と縦糸（図示しない）により形成された織布で構成され、マトリックス基材２０の厚さ方向の略中央部に埋設されていることができる。第１部材２０１ａに横糸及び縦糸を備えることにより、面方向に熱を均一に分散してヒートシンク４に伝熱することができ、放熱性がさらに向上する。
【０１１４】
図７、図８に示すように、本実施例の組電池装置の熱伝導部材２には、繊維部材２１（単繊維２１ｂ）に加えて、マトリックス２０にさらに、単繊維２１ｂと同様の超高分子量ポリエチレン繊維（「ダイニーマ」東洋紡製）からなる短繊維２１c が埋設保持されている。短繊維２１c は、その繊維長さ方向が熱伝導部材２の厚さ方向に平行に配向している。なお短繊維２１c は、熱伝導部材２中に３０〜４０体積％含有されている。
【０１１５】
この熱伝導部材２（例えば、第２部材２０１ｂ）を製造するには、短繊維２１c を混合した複合材を形成しておく。そして繊維部材２１を型内に配置し、溶融状態とした複合材を注入してプレス成形する際に、熱伝導部材２の厚さ方向に磁場を印加しながら成形を行う。これにより短繊維２１c は磁場方向に配向し、熱伝導部材２の厚さ方向に配向させることができる。
【０１１６】
また、図８に示すように、板状をなす第２部材２０１ｂは、最も広い表面が密着表面２２を構成し、密着表面２２に直交し密着表面２２の長辺を含む表面が放熱表面２３を構成している。第２部材２０１ｂには、単繊維２１ｂが冷却通路１０２側に配向し、端面が放熱表面２３に表出している。
【０１１７】
一方、第１部材２０１ａは、最も広い表面が密着表面２２を構成している。
【０１１８】
図６から理解できるように、第２部材２０１ｂの放熱表面２３は、第１部材２０１ａの一方の密着表面２２に接している。そして、第１部材２０１ａの他方の密着表面２２は、冷却通路１０２側にも接している。よって、単電池セル１の最も広い表面１０から放出された熱は、第２部材２０１ｂにおいて、短繊維２１c によって効率よく単繊維２１ｂに伝熱され、単繊維２１ｂの配向に沿って第１部材２０１ａ側に伝導し、第１部材２０１ａの密着表面２２からヒートシンク４へ熱伝導される。そして、ヒートシンク４を介して冷却通路１０２に伝熱される。
【０１１９】
このように、熱伝導部材２に短繊維２１ｃを加えることにより、単繊維２１ｂ方向に直交する方向の熱伝導が促進される。単繊維２１ｂと短繊維２１ｃの熱的な連結より、有効に単電池セル１からの放熱を均一かつ効率的に放出することができる。
【０１２０】
また、図示しない拘束ロッドにて両側から所定の荷重にて押圧した状態で加圧拘束すると、熱伝導部材２の厚みは隣接する一対の単電池セル１の最も広い側面１０によって圧縮される。第２部材２０１ｂはアスカーＣ硬度が４５と軟質であるために、圧縮によって容易に変形して単電池セル１の最も広い側面１０及び単電池セル１の底部に位置する第１部材２０１ａの密着面２２と密着するとともに厚さが薄くなる。厚さが薄くなった部分の余肉は、単電池セル１の上方の空間へさらに膨出することで吸収される。
【０１２１】
そして単電池セル１が熱膨張しようとしても、熱伝導部材２及び保持部材６によって膨張が規制されているため膨張を確実に規制することができる。また単電池セル１どうしの間隔は保持部材６の側壁の厚さによって決まり、従来のリブをもつスペーサを介在させる場合に比べて単電池セル１どうしの間隔を狭くすることができる。したがって搭載スペースを縮小することが可能となる。
【０１２２】
（冷却通路）
冷却通路１０２は、断熱壁からなる区画壁１０３でトンネル状に形成されている。冷却通路１０２の両端には開口部１０２２が形成されている。一方の開口部１０２２から他方の開口部１０２２へエアコンからの冷却空気（冷媒）が冷却通路１０２を流通する。このように、冷却通路１０２は、外部から熱的に保護（断熱）されている。
【０１２３】
また、組電池部材１０１側に、区画壁１０３に開口部１０２１が形成されており、開口部１０２１を介して、ヒートシンク４が冷却通路１０２の内部に設置（挿入）される。
【０１２４】
また、図２に示すように、単電池セル１の最も広い表面１０に直交し、最も広い表面１０の長辺を含む側面（底面）１１には、板状の熱伝導部材２（第１部材２０１ａ）を隔ててヒートシンク４が配置されている。なお、第１部材２０１ａの上面には、単電池セル１の側面１１（底面）が密着して当接され、第１部材２０１ａの下面は、ヒートシンク４の表面に密着している。
【０１２５】
ヒートシンク４は、複数の放熱板が列設されてなる金属製のものであり、本実施例では、第１部材２０１ａの密着表面２２がヒートシンク４に密着している。
【０１２６】
このように、ヒートシンク４は、単電池部材１０１と密着しながら、外部から断熱された冷却通路１０２に挿入され、冷媒と接触している。
【０１２７】
また、図１に示すように、冷却通路１０２の底部には、底部より突出し冷媒の流れ方向に直交する方向に沿ってリブ部１０２３が形成される。ヒートシンク４は、リブ部１０２３に当接して配置される。これにより、ヒートシンク４が安定に冷却通路１０２に配置されると同時に、冷却空気の流れを調整することができ、ヒートシンク４での熱交換性がさらに向上する。
【０１２８】
なお、本実施例では熱伝導部材２に密着するヒートシンク４を用いているが、ヒートシンク４に代えて、熱伝導部材２の一部を冷却通路１０２に表出し、直接冷風により熱交換（放熱）をすることもできる。
【０１２９】
本実施例では、区画壁１０３は、断熱性の高いポリエチレン樹脂から構成されているが、より高い断熱性の材料、例えば樹脂発泡体（ポリエチレン樹脂発泡体など）がより好ましい。
【０１３０】
また、本実施例では、単電池セル１どうしの間に、特許文献４に記載のような冷却風が流通するための空間を形成する必要がなく、硬質スペーサを介在させる必要もなく、熱伝導部材２の厚さも薄くてよい。したがって単電池セル１間距離を縮小でき、全体がコンパクトな形状となるので搭載スペースを縮小することができる。
【０１３１】
また、本実施例の組電池装置では、図に示すように、ヒートシンク４の位置を、単電池セル１の下方としている。このため、万一ヒートシンク４に結露が発生した場合でも、水滴が単電池セル１と接触することを防止することができ、漏電を確実に防止できる。
（熱伝導部材）
熱伝導部材２中に繊維部材２１を厚さ方向で、単層でも複数層（図７に示す）で積層することができる。なお、複数層積層することが好ましい。このようにすれば、放熱表面２３に表出する単繊維２１ｂ の端面の合計面積をより大きくすることができる。また密着表面２２から繊維部材２１までの距離が短くなる。したがって放熱性がさらに向上する。
【０１３２】
本実施例の組電池装置によれば、マトリックス基材２０の熱伝導率は５Ｗ/ｍ・Ｋであり、繊維部材２１の繊維の長手方向の熱伝導率は６０Ｗ/ｍ・Ｋであり、繊維部材２１の繊維の短手方向の熱伝導率は３Ｗ/ｍ・Ｋである。したがって単電池セル１の熱は、先ず密着表面２２からマトリックス基材２０に伝熱され、マトリックス基材２０の内部を伝わって繊維部材２１に伝熱される。そして繊維の長手方向の熱伝導率がきわめて高いため、熱は繊維部材２１の単繊維２１ｂ から冷却通路側１０２のヒートシンク４に伝熱され、ヒートシンク４から効率よく放熱される。
【０１３３】
すなわち本実施例の組電池装置によれば、それぞれの熱伝導部材２からほとんど同じ条件で放熱が行われるので、それぞれの単電池セル１はほとんど同じ条件で冷却され、各単電池セル１の放熱性を均一とすることができる。
【０１３４】
また単電池セル１と熱伝導部材２との間には隙間が無いので、従来の空間 １０４への埃の堆積の問題は生じない。したがって長期使用後においても各単電池セル１毎の放熱性はほとんど同一となるので、各単電池セル間の冷却特性を均一とすることができ、寿命が長くなる。
（第２実施例）
本実施例は、基本的に第１実施例と同様であり、保持部材６に関する部分のみ第１実施例と異なる。以下、保持部材６について説明する。
【０１３５】
図９は、本実施例の組電池装置の保持部材６の拡大概念図を示す。
【０１３６】
図９に示すように、本実施例の保持部材６は、基部６１と、単電池セル１の端部１３０を収納する収容凹部６２とを備えているが、第１実施例に示すような凸形の第１係合部６３と凹形の第２係合部６４を備えていない。
【０１３７】
このため、単電池セル１どうしの間に挟まれた熱伝導部材２の厚みＨ４は、保持部材６の第１平面６１１を構成する側壁の厚さ（即ち第１平面６１１と外側側面６９との間の厚さ）Ｈ３に決められる。つまり、保持部材６の外側側面６９の厚さＨ３を介して、熱伝導部材２の厚さＨ４が決められ、熱伝導部材２の撓み量（圧縮量）の所定値が決められる。外側側面６９は、本発明の規制部を構成するものである。
【０１３８】
なお、熱伝導部材２の厚さＨ４は、Ｈ４≧（２×Ｈ３）を満たすように設定されている。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の第１実施例に係る組電池装置の分解斜視概念図を示すものである。
【図２】本発明の第１実施例に係る組電池装置の要部縦断面概念図を示すものである。
【図３】本発明の第１実施例に係る組電池装置の図２に示すＩ−Ｉ位置における縦断面概念図を示すものである。
【図４】本発明の第１実施例に係る組電池装置用保持部材の拡大概念図を示すものである。
【図５】本発明の第１実施例に係る組電池装置用保持部材の図２に示すVI−VI位置における横断面を含む斜視概念図である。
【図６】本発明の第１実施例に係る組電池装置の単電池セルに熱伝導部材を密着して設置された状態を示す概念図である。
【図７】本発明の第１実施例に係る組電池装置の図３に示すII―II位置における横断面概念図を示すものである。
【図８】本発明の第１実施例に係る組電池装置の図３に示すIII−III位置における縦断面概念図を示すものである。
【図９】本発明の第２実施例に係る組電池装置用保持部材の拡大概念図を示すものである。
【図１０】従来の組電池装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１：単電池セル     ２：熱伝導部材    
１０、１１、１３：（単電池セルの）側面      
１３０：（単電池セルの）端面      ６：保持部材      
６１：基部      ６２：収容凹部
６３：（凸形の）第１係合部      ６４：（凹形の）第２係合部
６１１：第１平面      ６１２：第２平面      ６１３：第３平面
【図１】
2010009962.tif 000003
【図２】
2010009962.tif 000004
【図３】
2010009962.tif 000005
【図４】
2010009962.tif 000006
【図５】
2010009962.tif 000007
【図６】
2010009962.tif 000008
【図７】
2010009962.tif 000009
【図８】
2010009962.tif 000010
【図９】
2010009962.tif 000011
【図１０】
2010009962.tif 000012