(57)【要約】【課題】  車両への搭載の自由度を向上させることができる蓄電装置を提供する。【解決手段】  車両（１）に搭載される蓄電装置（１０１）であって、所定方向の両端部に正極端子および負極端子をそれぞれ有し、電気的に直列に接続された複数の蓄電素子（１０，２０）と、複数の蓄電素子を収容するケース（６０）と、を備えている。複数の蓄電素子は、電気的に接続される正極端子および負極端子が互いに向かい合った状態で一方向に並んで配置されている。ケースは、複数の蓄電素子の配列方向に延びている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される蓄電装置であって、
所定方向の両端部に正極端子および負極端子をそれぞれ有し、電気的に直列に接続された複数の蓄電素子と、
前記複数の蓄電素子を収容するケースと、を備え、
前記複数の蓄電素子は、電気的に接続される前記正極端子および前記負極端子が互いに向かい合った状態で一方向に並んで配置されており、
前記ケースは、前記複数の蓄電素子の配列方向に延びていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記蓄電装置は、電子機器に接続されており、
前記ケースの両端部が、前記電子機器と隣り合う位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記ケースは、前記車両のうち、乗員の乗車スペースを画定するフロアパネルに沿って配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記蓄電素子の外壁面および前記ケースの内壁面の間に配置されており、前記蓄電素子を付勢して前記蓄電素子の一部を前記ケースの内壁面に密接させる付勢部材を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記蓄電素子は、前記ケースを貫通して前記ケースの外側に突出する突起部を有しており、
前記ケースは、前記蓄電素子を前記ケース内に組み込むときに、前記突起部を所定位置までガイドさせるガイド穴を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記ガイド穴は、前記ケースの長手方向に延びる第１領域と、前記第１領域に接続され、前記突起部との接触により前記ケースの長手方向において前記蓄電素子を位置決めするための複数の第２領域とを有することを特徴とする請求項５に記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記第２領域は、前記ケースの長手方向と直交する面に対して傾斜していることを特徴とする請求項６に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記蓄電素子は、前記正極端子を含む第１のコネクタと、前記負極端子を含む第２のコネクタとを有し、
前記第１および第２のコネクタは、互いに連結可能な構造を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記複数の蓄電素子のうち、第１の蓄電素子は、前記正極端子を含む第１のコネクタと、前記負極端子とを有し、
第２の蓄電素子は、前記負極端子を含む第２のコネクタと、前記第１の蓄電素子の前記負極端子とケーブルを介して接続される前記正極端子とを有し、
前記第１および第２のコネクタは、互いに連結可能な構造を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項１０】
前記蓄電素子は、前記所定方向と直交する断面が円形状に形成されており、
前記ケースは、前記蓄電素子の外周面に沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項１１】
前記複数の蓄電素子のうち、隣り合って配置される２つの前記蓄電素子の間に位置し、前記蓄電素子の間の電流経路を遮断するための遮断機構を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【請求項１２】
前記蓄電素子との間で熱交換を行う気体を、前記ケースの長手方向における複数の位置から前記ケース内に供給して、前記複数の蓄電素子の温度を調節するための温度調節構造を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、複数の蓄電素子が電気的に直列に接続された蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車では、車両に電池パックが搭載されている。電池パックは、電気的に直列に接続された複数の単電池（二次電池）を有している。そして、電池パックは、車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生する運動エネルギを回生電力として蓄えたりする。
【０００３】
特許文献１に記載の車両では、電池パックを車両のラゲージルームに配置している。また、特許文献２に記載の車両では、電池パックを車室内に設けられたコンソールボックス内に配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０１２４７１号公報（図１）
【特許文献２】特開２００６−２７８２０１号公報（図１，２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電池パックでは、複数の単電池をまとめて配置している。具体的には、いわゆる角形の単電池を用いた場合には、複数の単電池を一方向に並べて配置して、直方体のスペースに収まるようにしている。また、いわゆる円筒形の単電池を用いた場合には、単電池の長手方向の軸が平行となるように複数の単電池を配置して、直方体のスペースに収まるようにしている。
【０００６】
上述したように複数の単電池をまとめて配置すると、車両における電池パックの搭載位置が制限されてしまうことがある。具体的には、特許文献１，２に記載の車両のように、電池パックを搭載するスペースが、ラゲージルームやコンソールボックスに制限されてしまうことがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、車両への搭載の自由度を向上させることができる蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両に搭載される蓄電装置であって、所定方向の両端部に正極端子および負極端子をそれぞれ有し、電気的に直列に接続された複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子を収容するケースと、を備えている。複数の蓄電素子は、電気的に接続される正極端子および負極端子が互いに向かい合った状態で一方向に並んで配置されている。そして、ケースは、複数の蓄電素子の配列方向に延びている。
【０００９】
ここで、ケースの両端部を、蓄電装置が接続される電子機器と隣り合う位置に配置することができる。すなわち、蓄電装置の端子（総プラス端子および総マイナス端子）を電子機器と隣り合う位置に配置することができる。これにより、蓄電装置および電子機器を長尺状の高圧ケーブルで接続する必要がなくなる。
【００１０】
車両のうち、乗員の乗車スペースを画定するフロアパネルに沿ってケースを配置することができる。すなわち、長尺のケースをフロアパネルに沿って配置することにより、フロアパネルの上方に位置するスペースを乗員の居住スペースとして効率良く利用することができる。
【００１１】
蓄電素子の外壁面およびケースの内壁面の間に、蓄電素子を付勢する付勢部材を配置して、蓄電素子の一部をケースの内壁面に密接させることができる。これにより、ケース内において、蓄電素子を位置決めすることができる。
【００１２】
蓄電素子に、ケースを貫通してケースの外側に突出する突起部を設けるとともに、蓄電素子をケース内に組み込むときに、突起部を所定位置までガイドさせるガイド穴をケースに設けることができる。これにより、突起部を用いて、ケース内における所定の組み込み位置まで蓄電素子を容易に移動させることができる。
【００１３】
ガイド穴は、ケースの長手方向に延びる第１領域と、第１領域に接続され、突起部との接触によりケースの長手方向において蓄電素子を位置決めするための複数の第２領域とで構成することができる。そして、第２領域を、ケースの長手方向と直交する面に対して傾斜させることができる。
【００１４】
蓄電素子としては、正極端子を含む第１のコネクタと、負極端子を含む第２のコネクタとを備えた蓄電素子を用いることができる。ここで、第１および第２のコネクタは、互いに連結可能な構造を有している。これにより、第１および第２のコネクタを連結させながら、複数の蓄電素子をケースに沿って配置することができる。
【００１５】
また、正極端子を含む第１のコネクタおよび負極端子を備えた第１の蓄電素子と、負極端子を含む第２のコネクタおよび正極端子を備えた第２の蓄電素子とを用いることができる。第１の蓄電素子の負極端子は、第２の蓄電素子の正極端子とケーブルを介して接続されている。そして、第１および第２のコネクタは、互いに連結可能な構造を有している。これにより、第１および第２のコネクタを連結させながら、第１および第２の蓄電素子をケースに沿って配置することができる。
【００１６】
蓄電素子を、所定方向と直交する断面が円形状に形成することができる。この場合において、ケースを、蓄電素子の外周面に沿った形状に形成することができる。また、複数の蓄電素子のうち、隣り合って配置される２つの蓄電素子の間に、蓄電素子の間の電流経路を遮断するための遮断機構を設けることができる。さらに、蓄電素子との間で熱交換を行う気体を、ケースの長手方向における複数の位置からケース内に供給して、複数の蓄電素子の温度を調節するための温度調節構造を設けることができる。これにより、ケースの長手方向における温度のバラツキ、言い換えれば、複数の蓄電素子における温度のバラツキを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、長尺のケースを用いることにより、車両における蓄電装置の搭載位置を自由に設定することができる。すなわち、従来のように複数の蓄電素子をまとめて配置するためのスペースを車両に確保する必要がなくなり、車両ボディの形状に対応したケースを用いるだけで、蓄電装置を車両に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１である電池パックを備えた車両を示す概略図である。
【図２】電池モジュールの概略図である。
【図３】パックケースおよびインバータの配置関係を示す図である。
【図４】電池パックにおける一部の内部構成を示す図である。
【図５】電池パックにおける他の一部の内部構成を示す図である。
【図６】パックケース内における単電池の配置状態を示す図である。
【図７】単電池を組み込むためのパックケースの構造を示す外観図である。
【図８】単電池を組み込むためのパックケースの構造を示す断面図である。
【図９】電池パックで用いられるサービスプラグの構成を示す図である。
【図１０】パックケースのうち、サービスプラグを設ける部分における外観図である。
【図１１】リレーユニットの構成を示す外観図である。
【図１２】単電池の電圧を検出する構成を示す図である。
【図１３】実施例１の変形例である単電池の構成を示す図である。
【図１４】実施例１の変形例において、単電池を組み込むためのパックケースの構造を示す図である。
【図１５】実施例１の変形例において、パックケースに単電池を組み込むための動作を示す図である。
【図１６】本発明の実施例２において、温度調節構造を備えた電池パックの断面図である。
【図１７】実施例２の温度調節構造において、温度調節用の気体の流れを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の実施例１である電池パック（蓄電装置）について説明する。図１は、本実施例の電池パックを車両に搭載した構造を示す概略図である。
【００２１】
車両１は、内燃機関（不図示）および電池パック１０１を備えたハイブリッド自動車である。電池パック１０１は、車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生する運動エネルギを回生電力として充電したりする。なお、車両１としては、燃料電池および電池パック１０１を備えたハイブリッド自動車であってもよいし、電池パック１０１だけを備えた電気自動車であってもよい。
【００２２】
車両１は、乗員の乗車するスペースである車室Ｓ１と、ラゲージルームＳ２とを有している。車室Ｓ１には、乗員が座るシート１００が配置されている。本実施例の車両１では、車室Ｓ１およびラゲージルームＳ２が物理的に仕切られているが、これに限るものではない。例えば、車室Ｓ１およびラゲージルームＳ２が、連続したスペースで構成されていてもよい。
【００２３】
車両１のフロアパネル上には、電池パック１０１が配置されている。電池パック１０１の一部の領域は、シート１００の下方に位置している。ここで、従来のハイブリッド車（例えば、特許文献１に記載の車両）では、ラゲージルームＳ２に配置された電池パックと、エンジンルームに配置されたインバータとを、高圧ケーブルによって接続している。この構成では、高圧ケーブルを配置するためのスペースが車室Ｓ１（床下）に設けられている。そこで、高圧ケーブルを配置していたスペースを用いて、本実施例の電池パック１０１を配置することができる。
【００２４】
電池パック１０１は、後述するように複数の単電池（蓄電素子）が電気的に直列に接続されたものである。また、電池パック１０１は、インバータ（電子機器）１０２に接続されている。インバータ１０２は、車両１の前方に設けられたエンジンルームに配置されており、電池パック１００から出力された直流電力を交流電力に変換する。
【００２５】
インバータ１０２は、モータ（不図示）に接続されており、モータは、インバータ１０２からの電力を受けて動作し、車両を走行させるための運動エネルギを発生させる。一方、車両の制動時には、モータで生成された電力（交流電力）がインバータ１０２に供給されて、直流電力に変換される。この直流電力は、電池パック１０１に蓄えられる。
【００２６】
なお、電池パック１０１およびインバータ１０２の間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ（不図示）を配置することもできる。この場合には、電池パック１０１の出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧してからインバータ１０２に供給することができる。また、インバータ１０２からの出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータで降圧してから電池パック１０１に供給することができる。
【００２７】
次に、電池パック１０１の構成について説明する。図２は、電池パック１０１で用いられる電池モジュールを示す概略図である。電池パック１０１は、図２に示す電池モジュール（蓄電モジュール）１０１Ａを複数有している。また、電池モジュール１０１Ａは、第１および第２の単電池（蓄電素子）１０，２０を有している。
【００２８】
第１の単電池１０は、発電要素を収容する電池ケース１１を有しており、電池ケース１１は、円筒状に形成されている。この単電池１０を、いわゆる円筒形の単電池という。発電要素は、充放電を行うことができる要素であり、具体的には、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されたセパレータ（電解液を含む）とを有している。ここで、正極素子、負極素子およびセパレータを積層したものを、所定の軸周りに巻くことにより、発電要素を構成することができる。単電池１０としては、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池が用いられる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。
【００２９】
電池ケース１１の外周面には、板バネ（付勢部材）４０が固定されている。また、電池ケース１１の一端面１１ａには、正極端子を有するオスコネクタ１２が設けられている。正極端子は、発電要素の正極素子と電気的に接続されている。オスコネクタ１２の正極端子には、導電ポール（突起部）５１が接続されており、導電ポール５１の一部（基端部）は、絶縁部材５２で覆われている。導電ポール５１は、後述するように第１の単電池１０の電圧を検出するために用いられる。絶縁部材５２は、樹脂で形成することができる。
【００３０】
電池ケース１１の他端面１１ｂには、負極端子１３が設けられている。端面１１ｂは、電池ケース１１のうち、端面１１ａが位置する側とは反対側に位置している。負極端子１３は、発電要素の負極素子と電気的に接続されている。負極端子１３には、ボルト３１によってケーブル３０の一端が固定されている。
【００３１】
第２の単電池２０は、第１の単電池１０と同様に、発電要素を収容する電池ケース２１を有しており、電池ケース２１は、円筒状に形成されている。また、電池ケース２１の外周面には、板バネ４０が固定されている。
【００３２】
電池ケース２１の一端面２１ａには、正極端子２２が設けられており、正極端子２２は、電池ケース２１内に配置された発電要素の正極素子と電気的に接続されている。また、正極端子２２には、導電ポール（突起部）５３が接続されており、導電ポール５３の一部（基端部）は、樹脂で形成された絶縁部材５４で覆われている。導電ポール５３は、第２の単電池２０の電圧を検出するために用いられる。また、正極端子２２には、ボルト３１によってケーブル３０の他端が固定されている。これにより、第１の単電池１０の負極端子１３と、第２の単電池２０の正極端子２２は、ケーブル３０を介して電気的および機械的に直列に接続される。
【００３３】
電池ケース２１の他端面２１ｂには、負極端子を備えたメスコネクタ２３が設けられている。メスコネクタ２３およびオスコネクタ１２は、互いに連結可能な構造を有している。ここで、コネクタ１２をメスコネクタとし、コネクタ２３をオスコネクタとすることもできる。すなわち、コネクタを用いて単電池１０，２０を連結することができればよい。
【００３４】
電池モジュール１０１Ａは、図３に示す金属製のパックケース６０に収容される。図３は、パックケース６０の構成を示す概略図であり、車両１の上部からパックケース６０を見たときの図である。パックケース６０は、円筒状に形成されており、パックケース６０の内周面は、電池ケース１１，２１の外周面と向かい合っている。また、パックケース６０は、図３に示すように、曲げ部６０ｃを有しており、パックケース６０の両端部６０ａ，６０ｂは、インバータ１０２と隣り合う位置に配置されている。そして、パックケース６０は、図１の斜線で示す領域に配置される。
【００３５】
図４および図５は、本実施例である電池パック１０１の一部の構成を示す図である。本実施例の電池パック１０１では、図２に示した電池モジュール１０１Ａを複数用意しておき、これらの電池モジュール１０１Ａを接続している。各電池モジュール１０１Ａにおける第１の単電池１０のオスコネクタ１２は、他の電池モジュール１０１Ａにおける第２の単電池２０のメスコネクタ２３と接続される。これにより、２つの電池モジュール１０１Ａが電気的に直列に接続される。
【００３６】
図４に示す構成では、パックケース６０が一方向（図４の左右方向）に延びており、単電池１０，２０は、パックケース６０に沿って配置されている。ここで、パックケース６０の長手方向において、電池ケース１１の端面１１ａは、電池ケース２１の端面２１ｂと向かい合っている。また、電池ケース１１の端面１１ｂは、電池ケース２１の端面２１ａと向かい合っている。
【００３７】
図５に示す構成では、パックケース６０が複数の段差部６０ｄを有している。段差部６０ｄには、電池モジュール１０１Ａのケーブル３０が配置されている。一方、パックケース６０のうち、段差部６０ｄとは異なる領域には、一方の電池モジュール１０１Ａにおける単電池２０と、他方の電池モジュール１０１Ａにおける単電池１０とが配置されている。ここで、段差部６０ｄのように、パックケース６０のうち単電池１０，２０を配置しにくい部分があっても、ケーブル３０を用いることにより、複数の単電池１０，２０をパックケース６０に収容することができる。
【００３８】
パックケース６０は、１つの部材として構成することもできるし、複数の部材を互いに接続して構成することもできる。
【００３９】
単電池１０，２０の板バネ４０は、パックケース６０の内壁面に接触することにより、電池ケース１１，２１を一方向に付勢する。これにより、電池ケース１１，２１の一部は、パックケース６０の内壁面に密接する。図６には、第１の単電池１０をパックケース６０内に配置した構成を示している。板バネ４０の一端部がパックケース６０の内壁面に接触して、板バネ４０が変形することにより、電池ケース１１は、矢印Ｆで示す方向に付勢される。
【００４０】
このように電池ケース１１，２１をパックケース６０の内壁面に密接させることにより、各単電池１０，２０がパックケース６０内でずれてしまうのを抑制することができる。なお、板バネ４０とは異なる形状を有するバネを用いることもできる。すなわち、単電池１０，２０を付勢して、パックケース６０の内壁面に接触させることができればよい。
【００４１】
また、複数の板バネ４０を用いることにより、電池ケース１１，２１をパックケース６０の内壁面から離れた位置で保持させることもできる。例えば、電池ケース１１，２１の外周面において、複数の板バネ４０を等間隔に配置することができる。
【００４２】
一方、パックケース６０には、単電池１０，２０に設けられた導電ポール５１，５３を貫通させるための穴（後述するガイド穴）が形成されている。この穴は、導電ポール５１，５３の先端をパックケース６０の外側に位置させるためと、パックケース６０内に単電池１０，２０を組み込むために用いられる。
【００４３】
単電池１０，２０をパックケース６０内に組み込むための構造について、図７および図８を用いて説明する。図７は、パックケース６０の長手方向と直交する方向からパックケース６０を見たときの図であり、図８は、パックケース６０の一端側からパックケース６０を見たときの図である。
【００４４】
パックケース６０に形成されたガイド穴６１は、パックケース６０の長手方向に延びる第１領域６１ａと、第１領域６１ａと接続された複数の第２領域６１ｂとを有している。第１領域６１ａの一端は、パックケース６０の一端部６２と同一面内に位置している。すなわち、第１領域６１ａの一端から、各単電池１０，２０の導電ポール５１，５３をガイド穴６１に組み込むことができる。第２領域６１ｂは、パックケース６０の外周面に沿って延びており、パックケース６０の長手方向と直交する面内に位置している。
【００４５】
第１の単電池１０をパックケース６０内に組み込む場合には、まず、導電ポール５１をガイド穴６１の第１領域６１ａに進入させる。そして、第１領域６１ａに沿って導電ポール５１（第１の単電池１０）を移動させる。例えば、パックケース６０の他端部６３に最も近い位置に第１の単電池１０を配置する場合には、他端部６３に最も近い第２領域６１ｂまで導電ポール５１を移動させる。
【００４６】
そして、導電ポール５１を第２領域６１ｂに沿って移動させる。具体的には、図８の矢印Ｒで示す方向に、導電ポール５１を移動させる。これにより、パックケース６０内において、単電池１０を位置決めすることができる。ここで、第２領域６１ｂは、導電ポール５１がパックケース６０の長手方向に移動するのを阻止するため、パックケース６０の長手方向において、単電池１０を位置決めすることができる。
【００４７】
第２の単電池２０は、第１の単電池１０と同様の方法により、パックケース６０内に組み込むことができる。具体的には、パックケース６０の長手方向で隣り合う２つの第２領域６２ｂに対して、各単電池１０，２０の導電ポール５１，５３を進入させればよい。これにより、電池モジュール１０１Ａをパックケース６０内に配置することができる。また、電池モジュール１０１Ａは、パックケース６０内に組み込む際に、他の電池モジュール１０１Ａとコネクタ１２，２３を介して接続される。
【００４８】
ここで、ガイド穴６１に設けられた複数の第２領域６１ｂは、パックケース６０内に配置される各単電池１０，２０の位置に対応させて形成すればよい。
【００４９】
一方、本実施例では、パックケース６０内に電流遮断器７０が配置されている。電流遮断器７０は、円筒状に形成されたケース７１と、ケース７１の両端面７１ａ，７１ｂに設けられたコネクタ７２，７３とを有している。ケース７１には、ヒューズ（不図示）が内蔵されている。コネクタ７２は、第２の単電池２０におけるメスコネクタ２３と接続され、コネクタ７３は、第１の単電池１０におけるオスコネクタ１２と接続されている。
【００５０】
また、ケース７１の外周面には、板バネ７４が固定されている。板バネ７４は、ケース７１を一方向に付勢して、ケース７１の一部をパックケース６０の内周面に密接させる。また、ケース７１の外周面には、ポール７５が設けられている。ポール７５は、パックケース６０内に電流遮断器７０を組み込むために用いられる。すなわち、パックケース６０のガイド穴６１（図７参照）に沿ってポール７５を移動させることにより、パックケース６０内における所定位置に電流遮断器７０を配置することができる。なお、ポール７５は、樹脂といった、絶縁性を有する材料で形成することができる。
【００５１】
ケース７１には、サービスプラグ７６が着脱可能な状態で取り付けられている。サービスプラグ７６がケース７１に装着されているときには、電流遮断器７０が導通状態となっており、単電池１０，２０は、電流遮断器７０を介して電気的に直列に接続されている。一方、ケース７１からサービスプラグ７６を取り外すと、電流遮断器７０が非導通状態となり、単電池１０，２０の間における電気的な接続が遮断される。
【００５２】
サービスプラグ７６は、パックケース６０を貫通した状態で、ケース７１に取り付けられる。そして、パックケース６０には、図１０に示すように、サービスプラグ７６を貫通させるための開口部６４が形成されている。開口部６４は、サービスプラグ７６の形状に対応した形状に形成されている。
【００５３】
なお、図１０に示す構成では、ガイド穴６１と重なるように開口部６４を形成しているが、ガイド穴６１とは異なる位置に開口部６４を形成することもできる。また、パックケース６０内における電流遮断器７０の位置は、適宜設定することができる。例えば、サービスプラグ７６を操作しやすい位置に電流遮断器７０を配置することができる。また、パックケース６０内に配置される複数の電池モジュール１０１Ａを、同一数の電池モジュール１０１Ａで二分したときの境界位置に電流遮断器７０を配置したりすることができる。
【００５４】
一方、パックケース６０には、図１１に示すリレーユニット８０が配置されている。リレーユニット８０は、円筒状に形成されたケース８１と、ケース８１内に収容されたリレー８２とを有している。リレー８２は、コントローラ（不図示）からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。リレー８２がオンであれば、複数の電池モジュール１０１Ａの充放電が許容される。また、リレー８２がオフであれば、複数の電池モジュール１０１Ａの充放電が禁止される。
【００５５】
ケース８１の両端には、コネクタ８３，８４が配置されている。一方のコネクタ８３は、電池モジュール１０１Ａと接続され、他方のコネクタ８４は、インバータ１０２（図１および図３参照）に接続される。ここで、パックケース６０の両端部６０ａ，６０ｂ（図３参照）に、図１１に示すリレーユニット８０が配置される。
【００５６】
また、ケース８１の外周面には、板バネ８５およびポール８６が設けられている。板バネ８５は、ケース８１をパックケース６０の内周面に接触させるために用いられる。また、ポール８６は、パックケース６０内にリレーユニット８０を組み込むために用いられる。すなわち、パックケース６０のガイド穴６１（図７参照）に沿ってポール８６を移動させることにより、パックケース６０内における所定位置にリレーユニット８０を配置することができる。なお、ポール８６は、樹脂といった、絶縁性を有する材料で形成することができる。
【００５７】
次に、単電池１０，２０の電圧を検出するための構造について、図１２を用いて説明する。
【００５８】
ホルダ２０１には、導電ポール５１，５３の先端部と連結される複数の連結部材２０２が設けられている。本実施例では、各導電ポール５１，５３および連結部材２０２の連結が、ボールジョイントによって行われている。なお、ボールジョイント以外の連結構造を用いることもできる。ここで、導電ポール５１，５３は、パックケース６０に形成されたガイド穴６１の第２領域６１ｂによって位置決めされているため、複数の連結部材２０２を、対応する導電ポール５１，５３に容易に連結することができる。
【００５９】
ホルダ２０１は、樹脂といった、絶縁性を有する材料で形成されている。また、ホルダ２０１は、パックケース６０に沿った形状に形成されている。連結部材２０２は、導電性を有しており、配線２０３を介して電圧検出回路２０４に接続されている。これにより、電圧検出回路２０４において、単電池１０，２０の電圧を検出することができる。
【００６０】
なお、本実施例では、ガイド穴６１に沿って移動させるポール５１を電圧検出のために用いているが、ポール５１は、電圧検出の機能を有していなくてもよい。すなわち、単電池１０，２０をパックケース６０に組み込むためだけに、ポール５１を用いることができる。この場合には、ポール５１は、導電性を有していなくてもよく、例えば、樹脂で形成することができる。
【００６１】
本実施例によれば、複数の電池モジュール１０１Ａをパックケース６０に沿って配置することができる。そして、パックケース６０を用いることにより、従来のように、複数の単電池をまとめて配置する場合に比べて、車両１における電池パック１０１の搭載位置を自由に設定することができる。
【００６２】
また、図１に示すように、複数の電池モジュール１０１Ａを車両１のフロアパネルに沿って配置すれば、車室Ｓ１の居住スペースを確保しつつ、電池パック１０１を配置することができる。具体的には、車両１の上下方向（図１の上下方向）において、電池パック１０１を小型化することができ、コンソールボックス内に電池パックを配置する従来の構成に比べて、フロアパネルの上方に位置するスペースを有効活用することができる。
【００６３】
さらに、本実施例では、パックケース６０の形状を異ならせるだけで、様々なタイプの車両に電池パック１０１を搭載することができる。そして、車種にかかわらず、同一構造の電池モジュール１０１Ａを用いることができる。また、コネクタ１２，２３を連結することにより、コネクタ１２内の正極端子およびコネクタ２３内の負極端子を直接、接触させることができる。これにより、正極端子および負極端子を、バスバーを介して接続する構造（従来の構造）に比べて、バスバーの導体抵抗等の分だけ、抵抗値を低減させることができる。
【００６４】
また、パックケース６０の両端部６０ａ，６０ｂは、図３に示すように、インバータ１０２と隣り合う位置に配置されている。これにより、電池パック１０１の総プラス端子および総マイナス端子を、インバータ１０２と隣り合う位置に配置することができる。したがって、電池パック１０１およびインバータ１０２を長尺の高圧ケーブルを用いて接続する必要が無くなる。
【００６５】
本実施例では、２つの単電池１０，２０で構成された電池モジュール１０１Ａを用いているが、これに限るものではない。例えば、３つ以上の単電池を用いて、電池モジュールを構成することができる。この場合には、図２に示すケーブル３０を用いて、隣り合う単電池を電気的に直列に接続すればよい。
【００６６】
また、図１３に示す単電池１０を用いることができる。具体的には、図１３に示す単電池１０だけを用いて電池パック１０１を構成することもできるし、図１３に示す単電池１０および図２に示す電池モジュール１０１Ａを用いて電池パック１０１を構成することもできる。なお、図１３において、図２で説明した部材と同一の部材については、同一符号を用いている。
【００６７】
図１３に示す単電池１０では、電池ケース１１の他端面１１ｂに、負極端子を有するメスコネクタ１４が設けられている。メスコネクタ１４は、オスコネクタ１２と連結可能な構造を有している。
【００６８】
一方、本実施例では、ガイド穴６１の第２領域６１ｂを、パックケース６０の長手方向と直交する面内に位置させているが、これに限るものではない。例えば、図１４に示すように、第２領域６１ｂを、パックケース６０の長手方向と直交する面に対して、傾斜させることができる。また、図１４において、第２領域６１ｂのうち、第１領域６１ａとの接続部分は、パックケース６０の一端部６２の側に位置しており、第２領域６１ｂの先端部は、他端部６３の側に位置している。なお、図１４では、パックケース６０に対して、図１３に示す単電池１０を組み込むときの図を示している。
【００６９】
単電池１０をパックケース６０に組み込む場合には、まず、導電ポール５１をガイド穴６１の第１領域６１ａに進入させる。そして、導電ポール５１を第１領域６１ａに沿って移動させた後に、第２領域６１ｂに沿って移動させる。これにより、パックケース６０内において、単電池１０を位置決めすることができる。
【００７０】
導電ポール５１を第２領域６１ｂに沿って移動させると、パックケース６０の長手方向に単電池１０を移動させることができる。具体的には、図１５に示すように、単電池１０を矢印Ｄで示す方向（組み込み方向）に移動させることができる。この単電池１０の移動を用いることにより、一方の単電池１０のオスコネクタ１２と他方の単電池１０のメスコネクタ１４とを互いに連結することができる。
【００７１】
図１５に示す状態において、左側に位置する単電池１０は、パックケース６０内で位置決めされている。一方、右側に位置する単電池１０では、導電ポール５１を第２領域６１ｂに進入させる前の状態となっている。ここで、右側の単電池１０における導電ポール５１を第２領域６１ｂに沿って移動させると、右側の単電池１０が左側の単電池１０に近づいて、右側の単電池１０におけるオスコネクタ１２が、左側の単電池１０におけるメスコネクタ１４と連結する。このとき、オスコネクタ１２は、メスコネクタ１４に対して回転しながら連結する。
【００７２】
なお、図７および図１４に示す構成では、ガイド穴６１を、第１領域６１ａおよび第２領域６１ｂで構成しているが、これに限るものではない。例えば、第２領域６１ｂを省略して、第１領域６１ａだけで、ガイド穴６１を構成することができる。この場合には、板バネ４０を用いることにより、パックケース６０の長手方向において単電池１０を位置決めすることができる。
【００７３】
また、本実施例では、円筒形の単電池１０，２０と、円筒状に形成されたパックケース６０とを用いているが、これに限るものではない。例えば、単電池１０，２０の電池ケース１１，２１を直方体又は立方体で構成することができる。この場合において、正極端子および負極端子は、電池ケース１１，２１のうち、相反する方向を向く端面に設ければよい。また、パックケース６０は、上述した電池ケース１１，２１の外面に沿った形状に形成されていればよい。
【００７４】
さらに、本実施例では、図３に示すように、パックケース６０に曲げ部６０ｃを設け、両端部６０ａ，６０ｂをインバータ１０２と隣り合う位置に配置しているが、これに限るものではない。例えば、パックケース６０の一端部６０ａをインバータ１０２と隣り合う位置に配置し、パックケース６０の他端部６０ｂをインバータ１０２から最も離れた位置に配置することができる。
【００７５】
この場合には、電池パック１０１の総プラス端子および総マイナス端子のうち、一方の端子がインバータ１０２と隣り合う位置に配置され、他方の端子がインバータ１０２から最も離れた位置に配置される。また、他方の端子は、高圧ケーブルを介してインバータ１０２に接続することができ、高圧ケーブルは、パックケース６０に沿って配置することができる。
【実施例２】
【００７６】
次に、本発明の実施例２である電池パックについて、図１６および図１７を用いて説明する。図１６は、電池パックの長手方向と直交する断面を示す図である。図１７は、電池パックの長手方向に沿った断面を示す図である。なお、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いている。以下、実施例１と異なる点について説明する。
【００７７】
本実施例の電池パック１０１は、単電池１０，２０の温度を調節するための温度調節構造を有している。複数の電池モジュール１０１Ａを収容するパックケース６０には、温度調節用の気体を供給するためのダクト９０が取り付けられている。ダクト９０は、樹脂で形成されており、一対の腕部９１を有している。
【００７８】
腕部９１は、パックケース６０の外周面に沿った形状に形成されている。また、各腕部９１の先端には、パックケース６０の外周面に密接する爪部９２が設けられている。ここで、一対の腕部９１を弾性変形させることにより、ダクト９０をパックケース６０に取り付けることができる。
【００７９】
ダクト９０は、複数の開口部９３を有しており、ダクト９０の内周面には、樹脂層６５が形成されている。また、パックケース６０は、ガイド穴６１が形成された領域とは異なる領域に、複数の吸気口６６を有している。より具体的には、吸気口６６は、パックケース６０のうち、電池ケース１１，２１やケース７１と接触しない領域に形成されている。なお、吸気口６６の数や形成位置は、後述する吸気口６６の機能を満たす範囲内において、適宜設定することができる。
【００８０】
ここで、ダクト９０は、各開口部９３が各吸気口６６と重なるように、パックケース６０に装着される。これにより、ダクト９０の通路Ｃに導かれた気体を、開口部９３および吸気口６６を介して、パックケース６０内に移動させることができる。なお、図１６に示す通路Ｃの断面形状は、適宜設定することができる。
【００８１】
ダクト９０に導かれる気体としては、例えば、車室Ｓ１又はラゲージルームＳ２内に存在する空気を用いることができる。具体的には、ファンを駆動することにより、上記空気をダクト９０の通路Ｃに導くことができる。通路Ｃに導かれた空気は、ダクト９０の開口部９３およびパックケース６０の吸気口６６を通過して、パックケース６０内に移動する。これにより、パックケース６０内の単電池１０，２０に空気が接触して、単電池１０，２０および空気の間で熱交換が行われる。ここで、図１７に示す矢印は、空気の移動方向を示している。
【００８２】
単電池１０，２０との間で熱交換された空気は、パックケース６０の外部に排出される。例えば、熱交換後の空気は、ガイド穴６１を介してパックケース６０の外部に排出される。また、熱交換後の空気を排出させるための排出口をパックケース６０に設けることもできる。
【００８３】
単電池１０，２０の入出力特性は、単電池１０，２０の温度が所定の温度範囲外にあるときに、劣化してしまうおそれがある。そこで、単電池１０，２０の温度を、所定の温度範囲内に維持することが好ましい。具体的には、単電池１０，２０が発熱している場合には、冷却用の空気を単電池１０，２０に供給することにより、単電池１０，２０の温度上昇を抑制することができる。また、単電池１０，２０が過度に冷えている場合には、加温用の空気を単電池１０，２０に供給することにより、単電池１０，２０の温度低下を抑制することができる。
【００８４】
本実施例によれば、ダクト９０を用いて単電池１０，２０の温度を調節することにより、単電池１０，２０の入出力特性が劣化してしまうのを抑制することができる。ここで、ダクト９０を用いずに、パックケース６０内に直接、気体を供給することもできるが、この場合には、パックケース６０の長手方向において、温度分布のバラツキが生じてしまうことがある。そこで、本実施例では、パックケース６０に沿ってダクト９０を配置し、ダクト９０内の気体を、各単電池１０，２０に対して供給している。これにより、パックケース６０の長手方向において、温度分布のバラツキが発生してしまうのを抑制することができる。
【００８５】
また、本実施例では、図１４に示すように、単電池１０のオスコネクタ（正極端子を含む）１２や単電池２０のメスコネクタ（負極端子を含む）２３に対して、通路Ｃからの気体を接触させている。正極端子および負極端子は、電池ケース１１，２１内の発電要素と接続されているため、これらの電極端子の温度を調節すれば、発電要素の温度も容易に調節することができる。これにより、単電池１０の温度調節を効率良く行うことができる。
【００８６】
さらに、通路Ｃおよびパックケース６０の間には、樹脂で形成されたダクト９０の一部が位置している。言い換えれば、通路Ｃおよびパックケース６０の間に、樹脂で形成された断熱層を配置している。これにより、通路Ｃ内を移動する気体が、単電池１０，２０との間で熱交換される前に、パックケース６０との間で熱交換されてしまうのを防止することができる。
【００８７】
同様に、パックケース６０の内周面には、断熱層となる樹脂層６５が形成されているため、パックケース６０内に移動した気体が、パックケース６０の内周面との間で熱交換されてしまうのを防止することができる。これにより、温度調節用の気体および単電池１０，２０の間で効率良く温度調節することができる。
【００８８】
なお、本実施例では、一対の腕部９１を用いて、ダクト９０をパックケース６０に取り付けているが、これに限るものではない。すなわち、通路Ｃを形成するダクトを、パックケース６０に固定できればよい。例えば、ボルトといった締結部材を用いて、通路Ｃを有するダクトをパックケース６０に固定することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１：車両                                      １０，２０：単電池（蓄電素子）
１１，２１：電池ケース                        １２：オスコネクタ
１３：負極端子                                ２２：正極端子
２３：メスコネクタ                            ３０：ケーブル
３１：ボルト                                  ４０：板バネ
５１，５３：導電ポール                        ５２，５４：絶縁部材
６０：パックケース                            ６２：ガイド穴
６２ａ：第１領域                              ６２ｂ：第２領域
７０：電流遮断器                              ７５：ポール
７６：サービスプラグ                          ８０：リレーユニット
９０：ダクト                                  ９１：腕部
９２：爪部                                    ９３：開口部
１００：シート                                １０１：電池パック（蓄電装置）
１０１Ａ：電池モジュール（蓄電モジュール）    １０２：インバータ（電子機器）
Ｓ１：車室                                    Ｓ２：ラゲージルーム
【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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【図１６】
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【図１７】
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