(57)【要約】【課題】冷却風の通風抵抗になることを防止し、かつ各電池モジュールからの配線を省スペースで制御装置などの外部装置に導くことができる電池冷却装置を提供する。【解決手段】送風部材３０の回転軸３２は、モジュール集合体１の上下方向両端部の高さの間にあり、送風部材３０は、冷却風の横方向の範囲が、配列方向Ｘに関してモジュール集合体１の略全域にわたるように構成される。各電池モジュール１の側面には、配線ユニット５５が設けられる。配線ユニット５５は、各電池モジュール１の内部から引き出される配線２７が配置される通路を形成する。【選択図】図１
2010097824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極端子（８）および負極端子（７）をそれぞれ有する複数個の電池モジュール（５）を、前記電池モジュールの長手方向（Ｙ）に延びる側面を対向させるように配列方向（Ｘ）に並べて配置してなるモジュール集合体（１）と、
前記モジュール集合体の上面に設けられ、前記電池モジュール間の前記異極端子間を電気的に接続する電極部（４）と、
前記モジュール集合体を収納する筐体（２）と、
前記筐体の上下面以外の側面であって、前記電池モジュールの前記配列方向に延びる側面に対向して設けられる送風部材（３０）と、
前記各電池モジュールの内部から引き出される配線が配置される通路を形成する通路形成部（５５）と、を備え、
前記送風部材の回転軸（３２）は、前記モジュール集合体の上下方向両端部の高さの間にあり、
前記送風部材は、前記モジュール集合体の上面に向けて冷却風を吹き出すものであって、前記冷却風の横方向の範囲は、前記配列方向に関して、前記対向するモジュール集合体の略全域にわたるように構成され、
前記通路形成部は、前記各電池モジュールの上下面以外の側面に設けられることを特徴とする電池冷却装置。
【請求項２】
前記通路形成部は、前記各電池モジュールの前記配列方向に延びる側面の少なくとも一部を覆うように前記配列方向の略全域に延びて設けられ、前記通路形成部の内部に前記配列方向に連続する通路（５６）を形成することを特徴とする請求項１に記載の電池冷却装置。
【請求項３】
前記電極部には、前記電極部からの熱が伝わる冷却フィン（５１）が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の電池冷却装置。
【請求項４】
前記電極部と前記モジュール集合体の上面との間が離間し、前記電極部と前記モジュール集合体の上面との間に前記冷却風が流れ、
前記冷却フィンは、前記電極部と前記モジュール集合体の上面との間に設けられることを特徴とする請求項３に記載の電池冷却装置。
【請求項５】
前記電極部の上面は、前記筐体の上壁と離間し、前記電極部の上面と前記筐体の上壁との間に前記冷却風が流れ、
前記冷却フィンは、電極部の上部に設けられることを特徴とする請求項３に記載の電池冷却装置。
【請求項６】
正極端子（８）および負極端子（７）をそれぞれ有する複数個の電池モジュール（５）を、前記電池モジュールの長手方向（Ｙ）に延びる側面を対向させるように配列方向（Ｘ）に並べて配置してなるモジュール集合体（１）と、
前記モジュール集合体の上面に設けられ、前記電池モジュール間の前記異極端子間を電気的に接続する電極部（４）と、
前記モジュール集合体を収納する筐体（２）と、
前記筐体の上下面以外の側面であって、前記電池モジュールの前記配列方向（Ｘ）に延びる側面に対向して設けられる送風部材（３０）と、
前記電極部に設けられる冷却フィン（５１）と、を備え、
前記送風部材の回転軸（３２）は、前記モジュール集合体の上下方向両端部の高さの間にあり、
前記送風部材は、前記冷却フィンに向けて冷却風を吹き出すものであって、前記冷却風の横方向の範囲は、前記配列方向に関して、前記対向するモジュール集合体の略全域にわたるように構成され、
前記電極部と前記モジュール集合体の上面との間が離間し、前記電極部と前記モジュール集合体の上面との間に冷却風が流れ、
前記冷却フィンは、前記電極部と前記モジュール集合体の上面との間に設けられることを特徴とする電池冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車走行用モータの駆動電源等として用いられる電池を空冷する電池冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車走行用モータの駆動電源等として用いられる電池を空冷する電池冷却装置としては、たとえば特許文献１に記載の装置が知られている。特許文献１に記載の電池冷却装置は、重要部品である電池モジュールを冷却することが重要な機能であり、電池モジュールおよび電池モジュールの集合体に対して冷却風を提供する送風機から構成されている。送風機の外装を構成する筐体とモジュール集合体を覆うバッテリカバーは、モジュール集合体の上方で接続されて一体となって冷却風の通風路を構成している。
【特許文献１】特開２００３−３４６７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電池冷却装置は、ハイブリッド自動車に用いられるのでエンジンが停止するエコランモード等における静粛性が要求されるとともに、ハイブリッド自動車のトランクルームの裏側などに配置されるため装置の小型化が要求されている。前述の従来技術の電池冷却装置では、静粛性の要求に対して送風機の低騒音化を図るために、モジュール集合体を送風機の吹き出し方向に対して送風機側を下方に位置させて傾けた状態に配置している。この構成により、バッテリカバーの天部内表面とモジュール集合体の上部表面との間には所定の通風路が構成されることになり、通風抵抗が低減されて低騒音化を実現できる。
【０００４】
しかしながら、従来技術の電池冷却装置では、所定の通風路を確保することによって送風機を内蔵する筐体とバッテリカバーを含めた装置の体格が大きくなり、逆に装置を小型にしようとすると、通風路の容積が小さくなり圧力損失の増大とともに騒音が大きくなる。このように静粛性の要求に応えようとすると通風抵抗等を低減するために送風通路を大きく形成する必要があり、小型化の要求に応えられないという問題があった。
【０００５】
また前述の従来技術において、各電池モジュールを高精度に制御するためには、各電池モジュール毎にセンサなどを設ける必要があり、これらのセンサと制御装置とを電気的に接続する各種の配線が必要である。このような配線を、なんら工夫なく各電池モジュールから制御装置に導くと、配線が通風抵抗となるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、冷却風の通風抵抗になることを防止し、かつ各電池モジュールからの配線を省スペースで制御装置などの外部装置に導くことができる電池冷却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】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、正極端子（８）および負極端子（７）をそれぞれ有する複数個の電池モジュール（５）を、電池モジュールの長手方向（Ｙ）に延びる側面を対向させるように配列方向（Ｘ）に並べて配置してなるモジュール集合体（１）と、
モジュール集合体の上面に設けられ、電池モジュール間の異極端子間を電気的に接続する電極部（４）と、
モジュール集合体を収納する筐体（２）と、
筐体の上下面以外の側面であって、電池モジュールの配列方向に延びる側面に対向して設けられる送風部材（３０）と、
各電池モジュールの内部から引き出される配線が配置される通路を形成する通路形成部（５５）と、を備え、
送風部材の回転軸（３２）は、モジュール集合体の上下方向両端部の高さの間にあり、
送風部材は、モジュール集合体の上面に向けて冷却風を吹き出すものであって、冷却風の横方向の範囲は、配列方向に関して、対向するモジュール集合体の略全域にわたるように構成され、
通路形成部は、各電池モジュールの上下面以外の側面に設けられることを特徴とする電池冷却装置である。
【０００９】
請求項１に記載の発明に従えば、送風部材の回転軸の高さ位置がモジュール集合体よりも上方または下方にないので、送風部材とモジュール集合体を含めた装置の体格は高さ方向に抑えることができる。
【００１０】
また本発明では、通路形成部が設けられるので、通路形成部の通路を用いて配線を設けることができる。配線として、たとえば各電池モジュールの内部の状態、たとえば温度などを検出するためのケーブルがある。このような通路形成部は、各電池モジュールの側面に設けられる。冷却風は、送風部材によって、モジュール集合体の上面を通過して、上面に設けられる電極部を冷却する。本発明では、このような冷却風が通過する通風路には、通路形成部は設けられていない。したがって通路形成部が通風抵抗となることを防ぐことができる。
【００１１】
また通路形成部を上面に設け、通路形成部が通路抵抗とならないように、電極部を電池モジュールの上面から離間させて、通路形成部の上が通風路となるような構成も考えられるが、このような構成の場合、電池モジュールの上下寸法が大きくなる。したがって電池冷却装置の搭載性が低下する。これに対して本発明では、通路形成部が電池モジュールの側面に設けられるので、通路形成部を設けることによって上下寸法が大きくならないので、車両の座席下などの扁平な設置空間に電池冷却装置の搭載することができる。このように低騒音および小型の電池冷却装置を提供できる。
【００１２】
また請求項２に記載の発明では、通路形成部は、各電池モジュールの配列方向に延びる側面の少なくとも一部を覆うように配列方向の略全域に延びて設けられ、通路形成部の内部に配列方向に連続する通路（５６）を形成することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明に従えば、通路形成部は、配列方向に連続する通路を形成するので、配列方向に並べて配置される各電池モジュールの配列方向に延びる側面を、１つの通路形成部によって、全ての電池モジュールが通路を利用することができる。したがって各電池モジュール毎に、個別に通路形成部を設けるよりも、通路形成部を設ける設置スペースを小さくすることができる。これによって電池冷却装置を小形化することができ、搭載性を向上することができる。
【００１４】
さらに請求項３に記載の発明では、電極部には、電極部からの熱が伝わる冷却フィン（５１）が設けられることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明に従えば、冷却フィンを備えることにより、電池モジュールから発生する熱の放熱面積を拡大することができるので、放熱性能が向上し、電池モジュール毎の温度のばらつきを改善でき安定した電池性能を提供できる。また、冷却フィンによって放熱面積が拡大することにより所定の冷却性能が確保できる場合には、電池モジュール間に通風路となる隙間を設けなくてもよいので、モジュール集合体の体格をコンパクトにでき、当該隙間を形成するための配置上の工夫、例えば個々の電池モジュールを所定位置に配置するための樹脂枠等が不要になり、組み立て工数および部品点数の低減ができる。
【００１６】
さらに請求項４に記載の発明では、電極部とモジュール集合体の上面との間が離間し、電極部とモジュール集合体の上面との間に冷却風が流れ、
冷却フィンは、電極部とモジュール集合体の上面との間に設けられることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明に従えば、電極部とモジュール集合体の上面との間が離間し、電極部とモジュール集合体の上面との間に冷却風が流れる。このような部分に冷却フィンを備えることにより、電池モジュールから発生する熱の放熱面積を拡大することができるので、放熱性能が向上することができる。
【００１８】
さらに請求項５に記載の発明では、電極部の上面は、筐体の上壁と離間し、電極部の上面と筐体の上壁との間に冷却風が流れ、
冷却フィンは、電極部の上部に設けられることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明に従えば、電極部の上面は、筐体の上壁と離間し、電極部の上面と筐体の上壁との間に冷却風が流れる。このような部分に冷却フィンを備えることにより、電池モジュールから発生する熱の放熱面積を拡大することができるので、放熱性能が向上することができる。
【００２０】
さらに請求項６に記載の発明では、正極端子（８）および負極端子（７）をそれぞれ有する複数個の電池モジュール（５）を、電池モジュールの長手方向（Ｙ）に延びる側面を対向させるように配列方向（Ｘ）に並べて配置してなるモジュール集合体（１）と、
モジュール集合体の上面に設けられ、電池モジュール間の異極端子間を電気的に接続する電極部（４）と、
モジュール集合体を収納する筐体（２）と、
筐体の上下面以外の側面であって、電池モジュールの配列方向（Ｘ）に延びる側面に対向して設けられる送風部材（３０）と、
電極部に設けられる冷却フィン（５１）と、を備え、
送風部材の回転軸（３２）は、モジュール集合体の上下方向両端部の高さの間にあり、
送風部材は、冷却フィンに向けて冷却風を吹き出すものであって、冷却風の横方向の範囲は、配列方向に関して、対向するモジュール集合体の略全域にわたるように構成され、
電極部とモジュール集合体の上面との間が離間し、電極部とモジュール集合体の上面との間に冷却風が流れ、
冷却フィンは、電極部とモジュール集合体の上面との間に設けられることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明に従えば、送風部材の回転軸の高さ位置がモジュール集合体よりも上方または下方にないので、送風部材とモジュール集合体を含めた装置の体格は高さ方向に抑えることができる。
【００２２】
また電極部とモジュール集合体の上面との間が離間し、電極部とモジュール集合体の上面との間に冷却風が流れる。このような部分に冷却フィンを備えることにより、電池モジュールから発生する熱の放熱面積を拡大することができるので、放熱性能が向上し、電池モジュール毎の温度のばらつきを改善でき安定した電池性能を提供できる。また、冷却フィンによって放熱面積が拡大することにより所定の冷却性能が確保できる場合には、電池モジュール間に通風路となる隙間を設けなくてもよいので、モジュール集合体の体格をコンパクトにでき、当該隙間を形成するための配置上の工夫、例えば個々の電池モジュールを所定位置に配置するための樹脂枠等が不要になり、組み立て工数および部品点数の低減ができる。
【００２３】
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１および図２を用いて説明する。図１は、第１実施形態の電池冷却装置１００の全体的構成と、筐体２内に収納されたモジュール集合体１の構成と冷却風の流れを示した側面図である。図２は、第１実施形態の電池冷却装置１００の全体的構成と、筐体２内に収納されたモジュール集合体１の構成および冷却風の流れとを示した平面図である。第１実施形態の電池冷却装置１００は、内燃機関と電池駆動モータとを組み合わせて走行駆動源とする周知のハイブリッド自動車に用いられ、走行用モータの駆動電源等となる電池を冷却するものである。電池は、たとえばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池および有機ラジカル電池である。また電池は、筐体２内に収納された状態で自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、および運転席と助手席の間の空間などに配置されている。
【００２６】
電池冷却装置１００は、主に、複数の電池モジュール５ａ〜５ｇ（以下、不特定の電池モジュールを示すときには符号５を付して示すことがある）の集合体であるモジュール集合体１と、モジュール集合体１を冷却する送風を供給する送風部材３０とからなり、これらを一体化した単位を電池パックとして自動車に搭載している。モジュール集合体１は、電気的に直列接続された複数個の電池モジュール５をその長手方向Ｙに延びる側面を対向させて並列配置し、これらを一体化して構成されたものであり、筐体２内に収納されている。
【００２７】
以下、各電池モジュール５が延びる方向を長手方向Ｙ（図１における左右方向）と称し、長手方向Ｙに直交する方向を配列方向Ｘ（図１の紙面に垂直な方向）と称し、長手方向Ｙおよび配列方向Ｘに垂直な方向を上下方向Ｚ（図１における上下方向Ｚ）と称することがある。
【００２８】
筐体２は、メンテナンスのために少なくとも一面を取り外し可能に構成された直方体状ケースであり、樹脂または鋼板で形成されている。筐体２の配列方向Ｘの側部には、車両側に筐体２をボルト締め等により固定するための取付部２３、および機器ボックス２４が設けられている。機器ボックス２４には、各電池モジュール５の電池状態を監視する各種センサ２５などの電池監視ユニット（図示せず）、送風部材３０のモータ３１の駆動制御や電池制御を行う制御装置（図示せず）、各機器を接続するワイヤーハーネス（図示せず）などが収納されている。
【００２９】
各電池モジュール５は、電気絶縁性樹脂の外装ケースによってその外周面を被覆された扁平状直方体である。各電池モジュール５の外装ケースの内部には、電池部６０が設けられる。電池部６０には、正極端子８および負極端子７が設けられる。各電池モジュール５には、正極端子８および負極端子７が長手方向Ｙ両端側に離れて配置されており、この両端子７，８は外装ケースから露出している。両端子７，８の上部、すなわちモジュール集合体１の上方には、電池モジュール５間の異極端子７，８間を電気的に接続する電極部４が設けられる。電池モジュール５の長手方向Ｙは、送風部材３０の吹出し方向と略平行である。
【００３０】
次に、図２を参照して各電池モジュール５ａ〜５ｇの配置関係に関して説明する。電池モジュール５は、筐体２内で長手方向Ｙに所定間隔をあけて２個縦長に並ぶように配される。また縦長に２個並べられた一組の電池モジュール５は、配列方向Ｘに筐体２内全体を占めるように密着して複数組並べられて、配列方向Ｘに積層されている。本実施の形態では、図２に示すように、一組の電池モジュール５が１１組並べられている。
【００３１】
このように筐体２内全体に配されたすべての電池モジュール５は、筐体２内の図２左下隅の第１の電池モジュール５ａにおける正極端子８から始まって、電池モジュール５間を接続する導電部材としての各電極部４によって筐体２内の長手方向Ｙを往復しながら配列方向一方Ｘ１側（図２の右方側）につながるように直列接続されており、筐体２内の図２右上隅の第２の電池モジュール５ｂの負極端子７に至るまで通電可能に接続されている。
【００３２】
したがって第１の電池モジュール５ａの長手方向一方Ｙ１側（図２における下方側）の正極端子８と通電可能に接続されている電極部４は、モジュール集合体１の正電極部に相当する。また第２の電池モジュール５ｂの負極端子７は、モジュール集合体１の負電極部に相当する。第１の電池モジュール５ａの長手方向他方Ｙ２側（図２における上方側）の負極端子７は、第３の電池モジュール５ｃの長手方向一方Ｙ１側の正極端子８に長手方向Ｙに延びる電極部４によって接続されて、両者は通電する。
【００３３】
さらに、第３の電池モジュール５ｃの長手方向他方Ｙ２側の負極端子７は、配列方向一方Ｘ１（図２における右方側）に隣接する第４の電池モジュール５ｄの長手方向他方Ｙ２側の正極端子８に配列方向Ｘに延びる電極部４によって接続されて、両者は通電する。第４の電池モジュール５ｄよりも長手方向一方Ｙ１側にある第５の電池モジュール５ｅの正極端子８は、第４の電池モジュール５ｄの長手方向一方Ｙ１側の負極端子７に長手方向Ｙに延びる電極部４によって接続される。さらに第５の電池モジュール５ｅの配列方向一方Ｘ１に隣接する第６の電池モジュール５ｆは、配列方向Ｘに延びる電極部４によって第５の電池モジュール５ｅと通電されている。
【００３４】
以降同様に、隣り合う位置にある異極端子（正極端子８および負極端子７）は、両者を接続する電極部４によって、第２の電池モジュール５ｂに至るまで長手方向Ｙに対して往復するように直列接続されている。第２の電池モジュール５ｂの正極端子８は、電極部４によって長手方向一方Ｙ１側である図２の右下隅の第７の電池モジュール５ｇの負極端子７と通電し、さらに第７の電池モジュール５ｇによって長手方向一方Ｙ１側の電極部４と通電している。換言すれば、筐体２内のすべての電池モジュール５は、第１の電池モジュール５ａの長手方向一方Ｙ１側の電極部４から第２の電池モジュール５ｂの長手方向他方Ｙ２側の電極部４に至るまで、電流がジグザク状または蛇行状に流れるように電極部４によって電気的に直列接続されている。
【００３５】
電極部４とモジュール集合体１の上面とは、図１に示すように、離間する。換言すると、端子７，８は、電池モジュール５の上面から突出している。電極部４は、筐体２の上壁と近接している。筐体２の上壁とは、筐体２の上方Ｚ１側の配列方向Ｘおよび長手方向Ｙに延びる壁部である。また電極部４は、その下方Ｚ２を冷却風が流通することができる位置に設けられる。したがって電極部４と筐体の上壁との間には、冷却風が流れにくく、電極部４とモジュール集合体１の上面との間は冷却風が流れる。換言すると、電極部４と筐体２の上壁との間の間隔は、電極部４とモジュール集合体１の上面との間の間隔より小さい。
【００３６】
このように筐体２内には、電極部４と、モジュール集合体１とによって、その上部に比較的高さが高い通路空間が区画形成されている。筐体２の下部には、上部の空間と比べて充分に狭い空間が形成されるか、あるいは筐体２にモジュール集合体１が接触して設けられる。筐体２内の上部の通路空間は、電極部４を配置するための空間として提供されるとともに、モジュール集合体１を冷却するための通風路としても提供される。
【００３７】
各電極部４とモジュール集合体１の上面との間には、電池モジュール５からの熱が伝わる冷却フィン５１ａ〜５１ｄ（以下、不特定の冷却フィンを示すときには符号５１を付して示すことがある）が設けられる。したがって冷却フィン５１は、冷却風の通風路に設けられる。冷却フィン５１は、筐体２内の電池モジュール５における正極端子８および負極端子７の上方Ｚ１に各端子（正極端子８または負極端子７）毎にそれぞれ設けられる。冷却フィン５１は、各電極部４と電気的および機械的に接続している。冷却フィン５１は、各電極部４の下面の全域に設けられる。
【００３８】
冷却フィン５１は、アルミニウム合金等で構成される周知の波形状フィンであり、山部および谷部が配列方向Ｘに交互に繰り返され、山部と谷部の間を冷却風の吹出し方向に流れるように長手方向Ｙに伸長するように形成されている。また冷却フィン５１は、モジュール集合体１の上面とは、電気的に絶縁するために離間している。
【００３９】
本実施の形態では電池モジュール５は、筐体２内で長手方向Ｙに所定間隔をあけて２個縦長に並ぶように配されるので、端子７，８は４つである。したがって冷却フィン５１は、長手方向Ｙに沿って４つ設けられる。本実施の形態では、長手方向一方Ｙ１側端部から２番目に位置する冷却フィン５１ｂと、３番目に位置する位置する冷却フィン５１ｃとは、一体に構成される。
【００４０】
また、モジュール集合体１の側面のうち配列方向Ｘに延びる側面には、配線ユニット５５が設けられる。配線ユニット５５は、通路形成部であって、各電池モジュール５の側面と筐体２の外方の外部空間とを連通する通路を形成する。換言すると、配線ユニット５５は、各電池モジュール５の内部から各電池モジュールの側面まで引き出される配線２７が配置される通路を形成する。モジュール集合体１は、縦長に２個並べられた一組の電池モジュール５を、配列方向Ｘに積層しているので、２列の電池モジュール５の各列毎に配線ユニット５５が設けられる。各配線ユニット５５は、配列方向Ｘに関して、モジュール集合体１の略全域に延びるように設けられる。配線ユニット５５は、各電池モジュール５の配列方向Ｘに延びる側面の少なくとも一部を覆うように配列方向Ｘに延びて設けられ、内部に配列方向Ｘに連続する挿通空間５６を形成する。
【００４１】
配線ユニット５５は、図１に示すように、長手方向Ｙおよび上下方向Ｚを含む仮想一平面で切断したときの断面形状が略Ｕ字状であり、一方が開放するように設けられる。したがって配線ユニット５５は、電池モジュール５の側面と協働した外方が覆われた管状の挿通空間５６を形成する。したがって挿通空間５６は、冷却風が流れる空間とは隔離されている。
【００４２】
電池状態を監視するセンサ２５、たとえば温度センサは、各電池モジュール５毎に設けられ、その配線２７は各電池モジュール５の側部表面から引き出される。配線２７は、電池モジュール５の配列方向他方Ｘ２に位置する機器ボックス２４に導かれる。したがって挿通空間５６は、センサ２５と機器ボックス２４と電気的に接続するための配線２７などが挿通する空間となる。また挿通空間５６は、電池モジュール５の内部で発生したガスを、外方の空間に排出するための通路としても機能する。
【００４３】
次に、送風部材３０に関して説明する。送風部材３０は、筐体２の上下面以外の面であって電池モジュール５の長手方向Ｙに延びる側面に対して直交する面に対向して、筐体２に一体に設けられている。換言すると、送風部材３０は、筐体２の長手方向一方Ｙ１の配列方向Ｘに沿って延びる側面に対向して、筐体２に一体に設けられている。送風部材３０は冷却フィン５１に向けて冷却風を吹き出すものである。送風部材３０は、遠心ファンの一例である２個のシロッコファン３４と、シロッコファン３４を回転駆動する１個のモータ３１と、シロッコファン３４が収納されている２個のケーシング３３とから主に構成されている。遠心ファンとしては、前向きブレードを有するシロッコファン３４の他、径向きブレードを有するラジアルファンを用いてもシロッコファン３４と同様、高静圧に強く、低風量で低騒音の送風部材３０を構成することができる。
【００４４】
シロッコファン３４は、略水平に配されたモータ３１の回転軸３２の両端にそれぞれ固定されている。回転軸３２は、対向するモジュール集合体１の上下（高さ）方向両端部の間にその軸心高さが含まれるように配置されている。換言すれば、回転軸３２の高さがモジュール集合体１の上部と下部との間に位置している。
【００４５】
また、遠心ファン、たとえばシロッコファン３４およびラジアルファンの径寸法はモジュール集合体１の上下方向Ｚ外形寸法に対して同等以下であることが好ましい。さらに、遠心ファンの径方向外形がモジュール集合体１の上下方向Ｚ両端部の間に含まれるように配置されていることが好ましい。また、ケーシング３３の径方向外形が筐体２の上下方向Ｚ両端部の間に含まれるように配置されていることが好ましい。さらに、ケーシング３３の径方向下端部は筐体２の上下方向Ｚ下端部よりも上方Ｚ１側に位置するように配置されていることが好ましく、ケーシング３３の径方向下端部よりも下方Ｚ２に形成された空間に機器ボックス２４を配置することができ、機器ボックス２４を含めた装置の小型化が図れる。
【００４６】
モータ３１の駆動は制御装置（図示せず）によって制御される。制御装置は、たとえば電圧のパルス波のデューティー比を変化させて変調するＰＷＭ制御を行う。制御装置は、ＰＷＭ制御により遠心ファンの回転数を目標とする冷却能力に応じて可変制御し、温度センサ等で検出されるモジュール集合体１の表面温度を制御している。
【００４７】
次に、ケーシング３３に関して説明する。ケーシング３３は、モータ３１の両側に固定支持された２個のシロッコファン３４のそれぞれを囲んで収納するスクロールケーシングであり、回転軸方向の両側面に開口する吸込口３８，３９を備えている。スクロールケーシングはその内壁面とシロッコファン３４の前向きブレードとの間に形成される通路が下流に向かうにつれて徐々に拡大するように形成されている。ケーシング３３は一体に形成された取付脚４０をボルト等の締結手段により締め付けることにより車両側に固定されている。
【００４８】
ケーシング３３は、吸込口３８，３９から吸い込まれた空気をモジュール集合体１の上部表面に向けて吹き出す吹出口３７を備えている。吹出口３７は、筐体２内の上部に臨むとともに冷却フィン５１と略同じ高さに設けられている。ケーシング３３は、図２に示すように平面視で、遠心ファンの回転軸方向両側部から回転軸方向外方かつ吹出口３７側に向かって拡がる形状の拡がり部３５と、拡がり部３５から吹出口３７に向かって平行に延びる筒部３６と、を備えている。吹出口３７は、遠心ファンよりも高い位置で、遠心ファンよりもモジュール集合体１に近い位置で開口している。ケーシング３３は、遠心ファンの上方Ｚ１から拡がり部３５によって遠心ファンの側方およびモジュール集合体１側に膨出する形状であり、さらに筒部３６を介して吹出口３７に達している。
【００４９】
ケーシング３３は、シロッコファン３４と直接に対面する範囲においては徐々に広がる渦巻き状の流路を提供し、その後は、偏平な吹出口３７の配列方向Ｘに関しては吹出口３７へ向けて末広がり状に広がる拡がり部３５を提供する。拡がり部３５は、シロッコファン３４の上方Ｚ１に配されている。拡がり部３５は、偏平な吹出口３７の高さ方向、すなわちシロッコファン３４の径方向に関しては、吹出口３７へ向けてすぼまり、高さが徐々に減少するように形成されている。拡がり部３５は、流路断面積を吹出口３７に向かって徐々に増加させている。拡がり部３５は、筐体２の上部に区画された偏平な通路空間に対応した偏平な吹出口３７へ向かって徐々に断面形状を変化させている。
【００５０】
筒部３６は、吹出口３７が筐体２内の上部に臨むように、筐体２の接続口に嵌挿されて筐体２に接続されている。筒部３６の先端には、高さ（上下方向Ｚ長さ）が横幅よりも短い扁平状開口である吹出口３７が設けられている。回転軸方向に並んでいる２個の吹出口３７が占める横幅は、対向するモジュール集合体１の横方向の全幅、換言すれば、モジュール集合体１の配列方向Ｘの寸法と同等程度となるように構成されている。
【００５１】
このように吹出口３７側に向かう末広がりの流路を形成する拡がり部３５を備えることにより、吹出し風を筐体２内の横方向の広範囲に均等化するように吹出口３７に導くことができる。また、ケーシング３３の長手方向Ｙ寸法（吹出し方向寸法）を小さく形成できる。
【００５２】
筐体２には、吹出口３７から吹き出された空気が冷却フィン５１で吸熱した後、排出される排出口２６が設けられている。この排出口２６は、吹出口３７と向き合うように配置されている筐体２の側面に設けられている。換言すると、排出口２６は、筐体２の長手方向他方Ｙ２側であって、配列方向Ｘに延びる側面の上方Ｚ１に設けられる。排出口２６は、好ましくは図１に示すように、吹出口３７および冷却フィン５１と略同じ高さに設けられる。
【００５３】
次に、吹出口３７から吹き出される冷却風の流れに関して説明する。吹出口３７から吹き出される冷却風は、モジュール集合体１の上部表面に対して低風量であるが比較的流速が速く高静圧の流れとなる。このような拡がり部３５および吹出口３７を備えることにより、小型化したケーシング３３内および筐体２内に形成される狭い流路に対しても騒音を抑えた冷却風を提供することができる。
【００５４】
吸込口３８，３９から吸い込まれた冷却風は、ケーシング３３内の末広がりの通風路を通って吹出口３７から吹き出されるが、その高さ位置は筐体２内の上部であり、その横方向範囲は送風部材３０が対向するモジュール集合体１の略横幅に及んでいるので、冷却風は筐体２内の上部全体に行き渡ることになる。
【００５５】
吹出口３７から吹き出された冷却風は、モジュール集合体１の上部表面に向かって流れ、吹出し風下流側の電池モジュール５および上流側の電池モジュール５の上部表面に達してモジュール集合体１の上部を冷却する。具体的には、吹出口３７から吹き出された冷却風は、モジュール集合体１の上方Ｚ１に配置された冷却フィン５１に向かって流れ、吹出し風上流側の冷却フィン５１ａ、中ほどの冷却フィン５１ｂ，５１ｃ、および下流側の冷却フィン５１ｄに達し、これらの冷却フィン５１を通過するときにフィン表面から吸熱して冷却フィン５１を冷やしモジュール集合体１を冷却する。そして、冷却風は、排出口２６に向かい、排出口２６から筐体２の外部に排出される。
【００５６】
以上説明したように本実施の形態の電池冷却装置１００は、送風部材３０の回転軸３２の軸心高さは、対向するモジュール集合体１の上下方向Ｚ両端部の高さの間に位置し、送風部材３０はモジュール集合体１の上部表面に向けて冷却風を吹き出すものであるとともに、当該冷却風の横方向の範囲は、配列方向Ｘに関して対向するモジュール集合体１の略全域である。
【００５７】
この構成によれば、回転軸３２の高さ位置がモジュール集合体１よりも上方Ｚ１または下方Ｚ２にないので、送風部材３０とモジュール集合体１を含む装置の高さ方向の体格を抑えることができる。さらに、送風部材３０による冷却風はその高さ位置がモジュール集合体１の上部表面に向けて行われ配列方向Ｘにはモジュール集合体１の略全域に行き渡るので、比較的低風量で送風することができ、低騒音で冷却性能の高い電池冷却装置１００を提供できる。
【００５８】
また、送風部材３０のケーシング３３は、シロッコファン３４の回転により空気を吸い込む吸込口３８，３９と、吸込口３８，３９から吸い込まれた空気をモジュール集合体１の上部表面に向けて吹き出す吹出口３７と、吹出口３７側に末広がりとなる流路と、を備えており、吹出口３７は筐体２内の上部に臨むように設けられ、配列方向Ｘが高さ方向に比べて長い扁平状開口である。
【００５９】
この構成を採用した場合には、末広がりの流路によりモジュール集合体１に対して均一化した流速分布の冷却風を提供できるとともに、加えてシロッコファン３４などの遠心ファンを用いることにより、低風量、高静圧の冷却風を提供でき、装置の小型化に伴う狭く比較的通風抵抗の高い流路に送風を行っても低騒音で省エネルギーの電池冷却装置１００が得られる。さらに、高さの低い扁平状の吹出口３７としたことにより、小風量でも流速の速い冷却風を提供するので、低騒音化を満たしつつも必要な冷却能力を確保することができる。
【００６０】
本実施の形態では、各電極部４に冷却フィン５１が設けられる。これによって電池モジュール５から発生する熱の放熱面積を拡大することができるので、放熱性能が向上し、電池モジュール５毎の温度のばらつきを改善できる電池冷却装置１００を提供でき、安定した電池性能を確保できる。また、冷却フィン５１によって放熱面積が拡大することにより、電池モジュール５間に通風路となる隙間を設けなくてもよいので、モジュール集合体１の体格をコンパクトにできるとともに、当該隙間を形成するための部品が不要となり、組み立て工数および部品点数の低減がすることができる。
【００６１】
また電極部４とモジュール集合体１の上面との間が離間し、電極部４とモジュール集合体１の上面との間に冷却風が流れる。したがって端子７，８は、電池モジュール５の上面から突出しているので、電池モジュール５の内部の熱が直接伝わる端子７，８を冷却することができる。これによって効率良く電池モジュール５を冷却することができる。
【００６２】
また、吹出口３７は筐体２内の上部に臨むとともに冷却フィン５１と略同じ高さに設けられている。この構成を採用する場合には、冷却フィン５１で吸熱する送風量が多くなり冷却性能が向上するとともに、吹出口３７から冷却フィン５１に至る通路を直線的に構成することになり通風抵抗を小さくできる。
【００６３】
また、吹出口３７から冷却フィン５１に向けて吹き出された空気が冷却フィン５１で吸熱した後、排出される排出口２６を備え、吹出口３７は筐体２内の上部に臨むとともに、排出口２６は吹出口３７と向き合っている筐体２面に設けられている。この構成を採用する場合には、吹出口３７から冷却フィン５１を介して排出口２６に至る通路を直線的に構成することになり通風抵抗を小さくできる。さらに、排出口２６、吹出口３７および冷却フィン５１を略同じ高さとなるように設けた場合にはさらに通風抵抗を低減して低騒音化を促進できる。 
【００６４】
また本実施の形態では、モジュール集合体１の側面に配線ユニット５５が設けられる。配線ユニット５５は、各電池モジュール５の側面の少なくとも一部を覆うように配列方向Ｘの全域に延びて設けられ、内部に配列方向Ｘに連続する挿通空間５６を形成する。これによって配線ユニット５５の挿通空間５６を用いて配線２７などを設けることができる。このような配線ユニット５５は、各電池モジュール５の側面に設けられるので、配線ユニット５５を設けることによって冷却風の流下が阻止されることを防止することができる。
【００６５】
また本実施の形態では、配線ユニット５５が電池モジュール５の側面に設けられるので、配線ユニット５５を設けることによって上下寸法が大きくならないので、車両の座席下などの扁平な設置空間に電池冷却装置１００の搭載することができる。
【００６６】
次に、騒音と通風抵抗の関係に基づいて、本実施の形態の効果を説明する。騒音を示す騒音値ＳＰＬは、たとえば次式（１）によって、表される。
【００６７】
ＳＰＬ＝Ｋｓ＋１０Ｌｏｇ（Ｖａ×ΔＰａ2）                            …（１）
ここで、Ｋｓは、比騒音（送風機自身の音）、Ｖａは、風量、ΔＰａは、通風抵抗を示す。式（１）に示すように、騒音値ＳＰＬは、通風抵抗ΔＰａの２乗がパラメータであるので、通風抵抗ΔＰａを小さくすることによって、騒音値ＳＰＬを小さくすることができることがわかる。本実施の形態では、前述のように筐体２内における冷却風の通風路には、冷却フィン５１などの冷却に必要な部材だけを設け、配線ユニット５５などの冷却には関係のない部材は、配置していない。したがって通風抵抗を小さくし、騒音を小さくすることができる。
【００６８】
また配線ユニット５５は、配列方向Ｘに連続する挿通空間５６を形成するので、配列方向Ｘに並べて配置される各電池モジュール５の配列方向Ｘに延びる側面を、１つの配線ユニット５５によって、全ての電池モジュール５が通路を利用することができる。したがって各電池モジュール５毎に、個別に配線ユニット５５を設けるよりも、配線ユニット５５を設ける設置スペースを小さくすることができる。これによって電池冷却装置を小形化することができ、搭載性を向上することができる。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図３を用いて説明する。図３は、第２実施形態の電池冷却装置１００Ａの全体的構成と、筐体２内に収納されたモジュール集合体１の構成と冷却風の流れを示した側面図である。本実施の形態では、各電池モジュール５の構成に特徴を有する。
【００７０】
前述の第１実施形態では、長手方向一方Ｙ１側端部から２番目に位置する冷却フィン５１ｂと、３番目に位置する位置する冷却フィン５１ｃとは、一体に構成されるが、本実施の形態では、別体に構成される。これによって長手方向一方Ｙ１側に位置する電池モジュール５の冷却フィン５１を含む構成と、長手方向他方Ｙ２側に位置する電池モジュール５の冷却フィン５１を含む構成を略同一にすることができる。
【００７１】
モジュール集合体１では複数の電池モジュール５が必要であるが、このような複数の電池モジュール５の構成を略同一にすることができるので、組付作業をするときに電池モジュール５の向きを考慮する必要がない。したがって組付作業を容易にすることができる。
【００７２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図４を用いて説明する。図４は、第３実施形態の電池冷却装置１００Ｂの全体的構成と、筐体２内に収納されたモジュール集合体１の構成と冷却風の流れを示した側面図である。本実施の形態では、各冷却フィン５１Ｂの構成に特徴を有する。
【００７３】
電極部４とモジュール集合体１の上面とは近接し、電極部４と筐体２の上壁とは離間する。また電極部４は、その上方Ｚ１を冷却風が流通することができる位置に設けられる。したがって電極部４と筐体の上壁との間には、冷却風が流れやすく、電極部４とモジュール集合体１の上面との間は冷却風が流れにくい。換言すると、電極部４と筐体２の上壁との間の間隔は、電極部４とモジュール集合体１の上面との間の間隔より大きい。
【００７４】
各電極部４と筐体２の上面との間には、電池モジュール５からの熱が伝わる冷却フィン５１が設けられる。したがって冷却フィン５１は、冷却風の通風路に設けられる。冷却フィン５１は、筐体２内の電池モジュール５における正極端子８および負極端子７の上方Ｚ１に各端子（正極端子８または負極端子７）毎にそれぞれ設けられる。
【００７５】
このように本実施の形態では、冷却フィン５１が電極部４と筐体２の上面との間に設けられるので、端子７，８を前述の第１実施形態のように電池モジュール５の上面から突出させる必要がない。端子７，８が突出していると、端子７，８の根本部分が破損しやすくなるが、本実施の形態では突出寸法を小さくすることによって、破損するおそれを小さくすることができる。
【００７６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に関して、図５を用いて説明する。図５は、第４実施形態の電池冷却装置１００Ｃの全体的構成と、筐体２内に収納されたモジュール集合体１の構成と冷却風の流れを示した側面図である。本実施の形態では、冷却フィン５１は用いられず、各端子７，８の構成に特徴を有する。
【００７７】
電極部４とモジュール集合体１の上面とは、前述の第１実施形態と同様に、離間する。したがって端子７，８は、電池モジュール５の上面から突出している。端子７，８は、冷却風の通風路に設けられる。端子７，８は、長手方向Ｙに関して凹凸を繰返す形状、換言するとジグザグ状に形成される。したがって端子７，８は、前述の第１実施形態に比べて、放熱面積を拡大する形状を有する。
【００７８】
このように本実施の形態では、冷却フィン５１を用いることなく、端子７，８によって電池モジュール５から発生する熱の放熱面積を拡大することができるので、これによって冷却フィン５１が不要となり、組み立て工数および部品点数の低減がすることができる。
【００７９】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００８０】
前述の第１実施形態では、電池冷却装置１００は、送風部材３０の回転軸３２が水平方向になるよう車両に設置されているが、電池冷却装置１００を自動車に設置するときには、吹出口３７が水平方向に伸長する形態で上方Ｚ１に位置するように設置してもよいし、あるいは、回転軸３２が鉛直方向になるように車両に設置してもよい。前者の場合はケーシング３３の径方向長さを高さ方向に配置することによる高さが低い設置許容空間に適した場合であり、後者の場合はケーシング３３の径方向長さを横方向に配置することによる横幅の狭い設置許容空間に適した設置である。
【００８１】
また、送風部材３０は、ケーシング３３の回転軸方向の両側面に吸込口３８，３９を有する両吸込み型遠心送風機であるが、これに限らず回転軸方向の片側面に吸込口を有する片吸込み型遠心送風機であってもよい。
【００８２】
また前述の第１実施形態では、配線ユニット５５は、電池モジュール５の側面のうち配列方向Ｘに延びる側面に設けられるが、長手方向Ｙに延びる側面に設けてもよい。また各電池モジュール５の側面に、配線ユニット５５として機能する凹部分を設けてもよい。
【００８３】
また前述の第１実施形態では、各電池モジュール５は、電気絶縁性樹脂の外装ケースによってその外周面を被覆されているが、放熱性を向上するために、外周面を被覆することなく露出させていてもよい。電池モジュール５の外周面を露出させている場合、端子７，８との絶縁性を確保するために、たとえば絶縁部材が端子７，８の根本付近は絶縁部材によって覆われ、冷却フィン５１と電池モジュール５の表面とが導電しないように、離間される。
【００８４】
また前述の第１実施形態において、複数個の電池モジュール５は、筐体２内で送風部材３０からの冷却風の吹出し方向に対して垂直な配列方向Ｘに所定の隙間をあけて並べて配置するようにしてもよい。この場合には、冷却風は、吹出し方向に対して垂直な方向に並ぶ電池モジュール５の長手方向側面間に形成された複数の所定の隙間に沿うように流れ込み、これを通って筐体２に設けられた排出口に向かって流れながら各電池モジュール５を吸熱冷却し、排出口から筐体２の外部に排出される。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】第１実施形態の電池冷却装置１００の全体的構成と、筐体２内に収納されたモジュール集合体１の構成と冷却風の流れを示した側面図である。
【図２】電池冷却装置１００の全体的構成と、筐体２内に収納されたモジュール集合体１の構成および冷却風の流れとを示した平面図である。
【図３】第２実施形態の電池冷却装置１００Ａの全体的構成と、筐体２内に収納されたモジュール集合体１の構成と冷却風の流れを示した側面図である。
【図４】第３実施形態の電池冷却装置１００Ｂの全体的構成と、筐体２内に収納されたモジュール集合体１の構成と冷却風の流れを示した側面図である。
【図５】第４実施形態の電池冷却装置１００Ｃの全体的構成と、筐体２内に収納されたモジュール集合体１の構成と冷却風の流れを示した側面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…モジュール集合体
２…筐体
４…電極部
５…電池モジュール
７…負極端子
８…正極端子
２７…配線
３０…送風部材
３２…回転軸
５１…冷却フィン
５５…配線ユニット（通路形成部）
５６…挿通空間
１００…電池冷却装置
【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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