(57)【要約】      （修正有）【課題】システムの仕様に応じて通風構造又は密閉構造の切替えが容易に変更可能であり、かつ、いずれの冷却構造を選択した場合でも、それぞれの特徴を生かした高性能な冷却構造が実現可能な電池モジュール及び鉄道車両を提供する。【解決手段】電池セル１１１１が複数個並設して収納される電池モジュール１１１０の筐体において、筐体の一対の側板に、電池セル１１１１の側面が露出する開口部１１１２ａが設けられている。更に、開口部１１１２ａに対して、周囲から冷却空気を流入出させるための冷却ダクトか、電池モジュール１１１０の筐体を密閉構造とするカバープレート１１１５かのどちらかが選択して取り付けられる。カバープレート１１１５は、内側には電池セル１１１１の側面と熱的に接触する吸熱ブロック１１１３を、外側には放熱フィン１１１４を備えている。【選択図】図３
2010123349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルが複数個並設して収納された電池モジュールにおいて、前記電池セルを収納する筐体の互いに反対方向を向いた一対の側部に、収納された前記電池セルの側面が露出する開口部がそれぞれ設けられていること
を特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
前記筐体の少なくとも一方の前記側部には前記開口部を通して前記筐体内に空気を流入出させるための冷却ダクトが付設されていること
を特徴とする電池モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
前記筐体の少なくとも一方の前記側部には前記開口部を覆って前記筐体を密閉構造とするカバープレートが設けられており、前記カバープレートのモジュール内面側には、前記電池セルの側面に沿う形状に形成されており前記電池セルと熱的に接触する熱伝導部材が設けられていること
を特徴とする電池モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の電池モジュールにおいて、
前記熱伝導部材と前記電池セルの側面との間に熱伝導性のエラストマが介装されていること
を特徴とする電池モジュール。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の電池モジュールにおいて、
前記熱伝導部材は内部に中空部を有すること
を特徴とする電池モジュール。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の電池モジュールにおいて、
前記熱伝導部材にはヒートパイプが埋め込まれていること
を特徴とする電池モジュール。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の電池モジュールにおいて、
前記電池セルの両側に設けられている前記熱伝導部材は前記電池セル列の周りにおいて互いに密着されていること
を特徴とする電池モジュール。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれか１項に記載の電池モジュールにおいて、
前記カバープレートの前記電池セルと接触する側とは反対側の面に放熱フィンが設けられていること
を特徴とする電池モジュール。
【請求項９】
請求項３〜７に記載の電池モジュールにおいて、
前記熱伝導部材には外部冷却源に繋がる冷媒流路が設けられていること
を特徴とする電池モジュール。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電池モジュールにおいて、
前記電池セルは一段又は複数段に電池セル群として集積されており、前記電池セル群は単一群又は横に並べられた複数群として群構成されていること
を特徴とする電池モジュール。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の前記電池モジュールを複数個搭載しており、前記電池モジュールは二つの側板で挟持された状態で箱の内部に収容されていること
を特徴とする電池箱。
【請求項１２】
請求項８に記載の前記電池モジュールを複数個搭載しており、前記電池モジュールは二つの側板で挟持された状態で箱の内部に収容されており、
前記各電池モジュールは、前記放熱フィンが前記電池箱における吸気側から排気側へと流れる冷却空気の流れ方向に沿って延びる方向となる態様で配置されており、
二つの前記側板には、前記放熱フィン間の通風部分に連通する態様で対応する導出入口が形成されていること
を特徴とする電池箱。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電池モジュールが車両駆動システムに組み込まれてなることを特徴とする鉄道車両。
【請求項１４】
請求項１１又は１２に記載の電池箱が車両駆動システムに組み込まれてなることを特徴とする鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギーマネジメント用として複数個の電池モジュール及びそれを収容した電池箱に関し、更にハイブリッド型の鉄道車両に搭載されて好適な高電圧、大容量の電池箱を備える鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の高出力密度の電池セル複数個からなる二次電池システムは、産業用途に広く用いられている。特に近年ではハイブリッド自動車用の蓄電システムとして、高電圧化、大容量化された二次電池システムが普及し始めている。
【０００３】
これに対し、鉄道車両の分野においても、省エネルギー化を目的に、ディーゼルエンジンで駆動される発電機と二次電池システムを組み合わせて、モーターに電力を供給するハイブリッド鉄道車両の開発が活発に行われている。ハイブリッド鉄道車両では、車両減速時に発生するエネルギーを回生させて二次電池システムに充電させることで、従来のディーゼルエンジンのみで駆動する気動車では不可能だった回生エネルギーの再利用が可能となり、省エネルギー化を実現することができる。さらに、車両走行時には二次電池システムから放電することで加速アシストすることが可能であるため、高速鉄道車両に対応することもできる。
【０００４】
ここで、ハイブリッド自動車に搭載される二次電池システムの電圧は２００Ｖ程度、容量は数ｋＷｈ程度であるのに対し、ハイブリッド鉄道車両用の二次電池システムでは通常７５０〜１５００Ｖの電圧、及び数十〜数百ｋＷｈの容量が必要となる。
【０００５】
一方、電池セルの保守点検の容易性、安全性、輸送性などを考慮すると、電池セルは数個〜数十個単位でモジュール化されていることが望ましい。これに対し、ハイブリッド自動車用の二次電池システムは、必要電圧と容量の関係から数個〜数十個の電池セルを搭載した電池モジュールとして構成されることが多い。
【０００６】
大容量の電池モジュールにおいては、充放電時に電池セル内部で発生する発熱の密度も大きいため、電池セル及びモジュールの安定動作並びに長期信頼性の確保の観点から電池セルの積極的な冷却が必要となる場合が多い。そのための手段としては、送風機などを利用して、電池モジュールの周囲空気を積極的にモジュール内部に取り込む通風構造を設けることなどが考えられる。
【０００７】
このような背景から、ハイブリッド型の鉄道車両ではハイブリッド自動車用の電池モジュールを複数個組み合わせた電池箱を構成することが想定される。
【０００８】
車両に搭載される二次電池システムの一例として、特許文献１に示すような電池箱が知られている。この電池箱は、図１８に示すように、複数個の電池セルを搭載した複数台の電池モジュール５０と、各電池モジュール５０に対応して冷却風を導入するためのブロア５１と、複数台の電池モジュール５０を収納する電池ケース５２と、複数台のブロア５１を収納するブロアケース５３とを含む。ブロアケース５３は各電池モジュール５０と同数のブロア５１を収納し、電池ケース５２の吸気側に接続されている。
【０００９】
このように構成された電池箱において、冷却用の空気は、ブロアケース５３に設けられた吸気口５４からブロアケース５３内に導入される。ブロアケース５３内に導入された空気は、各ブロア５１に吸い込まれて各電池モジュール５０に送り込まれる。その後、空気は、各電池モジュール５０内で図示しない電池セルと熱交換され、さらに、電池ケース５２内に排出された後、電池ケース５２に設けられた排気口５５から電池ケース５２の外部に排出される。
【００１０】
特許文献１に示すような、周囲外気を電池モジュール内部に導入する通風構造を採用する場合、周囲外気に存在する導電性の粉塵がモジュール内部に混入し、電池電極や電池セル間を接続する導体などに接触して短絡を発生させる、或いは、電池セル内部異常により可燃性の電解液が周囲に漏れるなど、安全性・信頼性に関する課題が生じる。
【００１１】
これを解決する手段としては、電池モジュールあるいは複数の電池モジュールを収納する電池箱を密閉構造とすることが考えられるが、この場合には電池セルの冷却が通風構造と比較して困難となる。
【００１２】
電池モジュールを密閉構造とした二次電池システムの一例として、特許文献２に示すような電池箱モジュールが知られている。この電池モジュールは、図１９及び図２０に示すように、モジュール内を密閉構造とした上で、複数の電池セル１２の側面に複数の円弧状断面を持った金属性放熱板２２を取り付け、これをトップケース１８と密着させて電池セルの冷却性を向上させる。
【特許文献１】特開２００５−１９２３１号公報
【特許文献２】特開２００６−９２９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、電池モジュールの冷却構造の選択、即ち、通風構造と密閉構造とのいずれかの選択においては、冷却性能と安全性・信頼性確保とが互いに背反事項となっているため、電池モジュールの設置条件や負荷条件、電池モジュールを組み込むシステムの仕様などに応じてこの実装形態を変える必要がある。
【００１４】
本発明の目的は、電池モジュールの実装構成を可及的に共通化しながら、設置条件や負荷条件、組み込まれるシステムの仕様に応じて、通風構造又は密閉構造への切替えを容易に変更ならしめ、かつ、いずれの冷却構造を選択した場合でも、それぞれの特徴を生かした高性能な冷却構造を実現する電池モジュール及びこれを組み込んだ電池箱、並びにこれを備えた鉄道車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記した目的を達成するための手段として、本発明の電池モジュールは、電池セルが複数個並設して収納された電池モジュールにおいて、前記電池を収納する筐体の互いに反対方向を向いた一対の側部に、収納された前記電池セルの側面が露出する開口部がそれぞれ設けられていることを特徴としている。更に、この電池モジュールの開口部が設けられる一対の側部の少なくとも一方の側部には前記開口部を通して前記筐体内に空気を流入出させるための冷却ダクトを付設するか、前記開口部を覆って前記筐体を密閉構造とするカバープレートを設け、前記カバープレートのモジュール内面側には、前記電池セルの側面に沿う形状に形成されており前記電池セルと熱的に接触する熱伝導部材を設けるか、どちらかを選択して、これら追加部品を容易に取り付けることができるように構成されている。
【００１６】
これにより、できるだけ電池モジュールの筐体についての実装構成を共通化しながら、設置条件や負荷条件、組み込まれるシステムの仕様に応じて、通風構造又は密閉構造への切替えを容易に変更することが可能となる。即ち、冷却ダクトを付設した場合には電池セル群の側面に周囲から空気を流入出させて電池セルを冷却することができ、カバープレートを設ける場合には、電池モジュールの筐体を密閉構造とし、カバープレートのモジュール内面側に電池セル群の側面に沿う形状にして電池セルと熱的に接触させる熱伝導部材を設けて、電池セルに起因した筐体内部の熱を、熱伝導部材を介して外部に排熱することができる。
【００１７】
ここで、電池モジュールに取り付けられる熱伝導部材と電池セルの側面との間に、熱伝導性のエラストマを挿入することで、熱伝導部材と電池セル間の接触熱抵抗を低減することが可能となる。また、熱伝導部材は内部に中空部を有することができ、中空部によって電池モジュールの軽量化が可能となる。また、熱伝導部材にはヒートパイプを埋め込むことができ、ヒートパイプによって熱伝導部材の空気流れ方向の温度ムラ（吸気側では冷却作用が強く比較的に低温、排気側では冷却が弱く比較的に高温）を低減させて均熱化を図ることができる。また、電池セルの両側に設けられている前記熱伝導部材は前記電池セル列の周りにおいて互いに密着させることができ、熱伝導部材の均熱化を図ることができる。更に、電池モジュールに取り付けられる熱伝導部材は、電池セル群との接触面と対向する面に放熱フィンを設けること、或いは熱伝導部材には外部冷却源に繋がる冷媒流路を設けることができ、こうした構造により、積極的且つ効率的な排熱が可能となり、密閉構造における冷却性能を容易に向上又は制御することができる。
【００１８】
また、電池セルは一段又は複数段に電池セル群として集積されており、前記電池セル群は単一群又は横に並べられた複数群として群構成することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、上記電池モジュールを複数個搭載し、前記電池モジュールを二つの側板で挟持された状態で箱の内部に収容した電池箱が得られる。この電池箱によれば、電池モジュールの実装構造をできるだけ共有しながら、設置条件や負荷条件、組み込まれるシステムの仕様に応じて、通風構造又は密閉構造への切替えを容易に変更することが可能になる。密封構造の電池モジュールを用いる電池箱の場合には、前記カバープレートの前記電池セルと接触する側とは反対側の面に放熱フィンが設けられており、前記各電池モジュールは、前記放熱フィンが前記電池箱における吸気側から排気側へと流れる冷却空気の流れ方向に沿って延びる方向に配置されており、二つの前記側板には、前記放熱フィン間の通風部分に連通する態様で対応する導出入口が形成されている。このように構成された電池箱によれば、電池箱に吸気された冷却空気は、吸気側の側板の導入口から電池モジュールの放熱フィン間の通風部分を流れて各電池モジュールを冷却し、排気側の側板の導出口から排気側へと排気される。
【００２０】
更に、本発明によれば、電池モジュール又は電池箱を車両駆動システムに組み込んで適用することにより、ハイブリッド型鉄道車両における高性能な冷却構造が実現可能な電池モジュール又は電池箱を備えた鉄道車両が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電池モジュールの実装構成の大部分を共通化することで電池モジュールの低コスト化を実現する一方、製品仕様に応じて通風構造又は密閉構造のいずれの冷却構造を持つ電池モジュールへの切替えも容易に変更可能であり、かつ、いずれの冷却構造を選択した場合でも、それぞれの特徴を生かした高性能な冷却構造が実現可能な電池モジュール、これを収容する電池箱及びそれを備えた鉄道車両が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の電池モジュールについて図面を参照して詳細に説明する。
図１に本発明の一実施形態に関わる電池モジュールの基本構成の斜視図を示す。図２は図１のＡ−Ａ’断面図である。図１及び２に示すように、本実施形態の電池モジュール１１１０の筐体１１１７の内部には、電池セル１１１１が複数個並設して収納されている。図１において、電池セル１１１１は、縦方向に２段、筐体短辺方向に２列、そして筐体の長手方向に１２列に集積配置された合計４８個のセルであり、１群２４セルの２群構成とした上で、各セル間に一定の隙間を設けながら正方配列されている。
【００２３】
筐体１１１７の一対の側部、即ち、互いに反対方向を向いた上方の側部及び下方の側部には、収納された電池セル１１１１の側面の大部分が露出するような開口部１１１２を設けてある。図１では、電池セルが２群構成となっているため、開口部１１１２の個数は上下面合わせて４つである。図２に示す通り、このように配置された電池モジュール１１１０において、電池セル１１１１の側面表面は、開口部１１１２を通して周囲外気と連通する。
【００２４】
図３に、図１に示した電池モジュールの基本構成に部品を追加して「密閉構造」とした電池モジュールの分解斜視図を示し、図４には図３の部品追加後の構成を示す斜視図を示し、図５には図４のＢ−Ｂ’断面図を、図６に図４のＣ−Ｃ’断面図をそれぞれ示す。
【００２５】
図３〜図６は、開口部１１１２に対してモジュール全体を密閉構造とするためのカバープレート１１１５を上下面に取り付けて「密閉型」に構成した電池モジュール１１１０ａを示す図である。カバープレート１１１５は、モジュール内側の面に電池セル１１１１の側面に沿う形状（半円筒状が連続して並ぶ波形）に形成されている吸熱ブロック１１１３を備えており、この形状が電池セル１１１１の側面に沿って熱的に密着される。吸熱ブロック１１１３の電池モジュール１１１０ａ外側の面には、放熱フィン１１１４が備わっている。吸熱ブロック１１１３は、本発明における熱伝導部材に相当する。また、吸熱ブロック１１１３と電池セル１１１１の間は適正な圧力を印加して、その接触熱抵抗が充分に低減されている。また、放熱フィン１１１４は、電池セル１１１１の発熱を周囲外気へ放散させるための伝熱促進手段として設けられている。図６に示すように、吸熱ブロック１１１３と電池セル１１１１の側面との間には、吸熱ブロック１１１３と電池セル１１１１との間の接触熱抵抗を低減させるため、絶縁シート１１１６、即ち熱伝導性のエラストマが介装されている。
【００２６】
図７には、図１に示した電池モジュールの基本構成に部品を追加して「通風構造」とした電池モジュールの構成を示す斜視図を示す。図８は図７のＤ−Ｄ’断面図であり、図９は図７のＥ−Ｅ’断面図である。
【００２７】
図７から図９に示す電池モジュールは、開口部１１１２を介して、モジュール内部の電池セル１１１１に冷却用の外気を導入するためのダクト１１１８を上下側板１１１７に取り付けて、「通風型」電池モジュール１１１０ｂに構成されている。本実施例において、外気導入ダクト１１１８は、本電池モジュール１１１０ｂを縦方向に複数個スタック実装することを想定しており、モジュール端部から冷却風を吸入・排出できる構成とした。
【００２８】
以上に示した実施形態では、冷却構造の違いによる電池モジュール１１１０の実装構成の違いをできるだけ少なくし、モジュールの大部分を共通部品化することができ、且つ、製品仕様に応じた通風構造又は密閉構造の切替えが容易に可能であることから、電池モジュールの低コスト化が可能となる。即ち、図１及び図２に示す一対の上下側板１１１７を含む筐体が共通仕様になっており、図３〜図６に示す電池モジュールでは、この共通仕様に対してカバープレート１１１５を上下に追加しており、図７〜図９に示す電池モジュールでは、この共通仕様に対して冷却ダクトを付設、即ち、外気導入ダクト１１１８を上下に追加している。
【００２９】
一般に通風筐体を密閉化すると、内部の電子部品の冷却性能は低下する。これを補うため、本実施例である「密閉型」に構成した電池モジュール１１１０ａでは、電池セル１１１１の側面に沿った形状の吸熱ブロック１１１３を設け、これを適切な圧力を押圧することによりカバープレート１１１５までの熱抵抗を低減し、電池セル１１１１とカバープレート１１１５間の伝熱を促進させている。更に、カバープレート１１１５から周囲外気への伝熱を促進するために、カバープレート１１１５の外表面側に放熱フィン１１１４を設けた。温度上昇を検討した結果、この２つの伝熱促進手段（吸熱ブロック１１１３と放熱フィン１１１４）を設けることにより、密閉構造における電池セルの冷却性能は通風構造における電池セルの冷却性能とほぼ同等であることが確認された。
【００３０】
次に、図１０及び図１１を参照して、電池モジュール１１１０を複数個搭載した電池箱１１００の構成について説明する。
図１０に本発明の一実施形態に関わる「密閉型」電池モジュールを複数個搭載した電池箱を示す断面図を示す。電池箱１１００は、板状の吸気側板１１４０ａ及び排気側板１１４０ｂを備えており、縦方向に複数個配置された電池モジュール１１１０ａが、吸気側板１１４０ａと排気側板１１４０ｂとの間に挟持される状態に保持されて配置されている。
【００３１】
吸気側板１１４０ａには、冷却用の空気を導入するための横長四角状の導入口１１５０ａが複数設けられている。この導入口１１５０ａは、電池モジュール１１１０ａの上下面に設けられた放熱フィン１１１４間の通風部分のそれぞれに連通するように対応して形成されており、放熱フィン１１１４の吸気側に密着して放熱フィン１１１４間に冷却用の空気を導入する役割をなす。
【００３２】
吸気側板１１４０ａの前面側には、電池箱１１００への塵埃の侵入を防止するためのフィルター１１３０が設置されている。また、フィルター１１３０の前面側には、電池箱１１００内への水分の侵入を防止しつつ冷却用の空気を電池箱１１００内へ取り込むための吸気側ルーバー１１２０ａが設置されている。
【００３３】
排気側板１１４０ｂには、放熱フィン１１１４と熱交換した空気を後方のファン１１６０に向けて導出するための横長四角状の導出口１１５０ｂが複数設けられている。この導出口１１５０ｂは、電池モジュール１１１０ａの上下面に設けられた放熱フィン１１１４間の通風部分のそれぞれに連通するように対応して形成されており、放熱フィン１１１４の排気側に密着して放熱フィン１１１４間を通過した冷却用の空気を導出する役割をなす。
【００３４】
排気側板１１４０ｂの後面側には、放熱フィン１１１４間を通過して、熱交換された空気を、外部に排出するためのファン１１６０が設置されている。また、ファン１１６０の後面側には、電池箱１１００内への水分の侵入を防止しつつ、空気を排出するための排気側ルーバー１１２０ｂが設置されている。
【００３５】
したがって、ファン１１６０が駆動されると、吸気側ルーバー１１２０ａから吸い込まれた冷却用の空気が、フィルター１１３０を通じて吸気側板１１４０ａの導入口１１５０ａから放熱フィン１１１４間に流れ込み、放熱フィン１１１４間で熱交換した後、導出口１１５０ｂを通じてファン１１６０に吸引され、排気側ルーバー１１２０ｂから外部に排気される。
【００３６】
一方、図１１に本発明の一実施形態に関わる「通風型」電池モジュールを複数個搭載した電池箱を示す断面図を示す。図１０と同様に、電池箱１１００は、板状の吸気側板１１４０ａ及び排気側板１１４０ｂを備えており、縦方向に複数配置された電池モジュール１１１０ｂが、吸気側板１１４０ａ及び排気側板１１４０ｂとの間に挟持される状態に保持されて電池箱１１００内に配置されるようになっている。
【００３７】
吸気側板１１４０ａに設けられた導入口１１５０ａは電池モジュール１１１０ｂの下側面に取り付けられた吸気ダクト１１１８ａに、吸気側板１１４０ｂに設けられた導出口１１５０ｂは電池モジュール１１１０ｂの上側面に取り付けられた排気ダクト１１１８ｂに、それぞれに連通するように対応して形成している。
【００３８】
このように、電池箱１１００における電池モジュール１１１０の実装構造をできるだけ共有しながら、設置条件や負荷条件、組み込まれるシステムの仕様に応じて、通風構造又は密閉構造への切替えを容易に変更することが可能な構成となっている。即ち、図１０及び図１１に示すように、いずれの型の電池モジュール１１１０ａ，１１１０ｂであっても、電池箱１１００の構造は導入口１１５０ａと導出口１１５０ｂとで僅かに異なる以外、殆ど共通化されており、型式の違いによっても切替えが容易である。
【００３９】
次に、図１２及び図１３を参照して、電池箱１１００が適用されるハイブリッド型の鉄道車両への搭載例を説明する。
【００４０】
図１２及び図１３はハイブリッド型の鉄道車両における一搭載例を示す図であり、ハイブリッドシステム（車両駆動システム）としては、電池箱１１００、ディーゼルエンジン１２００、発電機１３００、コンバータ１４００、インバータ１５００、モーター１６００等を備える。図１２に示すように、電池箱１１００が電源車１０００ａの床下に搭載される場合には、安全性を考慮して電池箱１１００に密閉型電池モジュール１１１０ａを搭載し、図１３に示すように、電池箱１１００が電源車１０００ａ内に搭載される場合には、冷却性を考慮して電池箱１１００に通風型電池モジュール１１１０ｂを搭載するのが望ましい。
【００４１】
また、車両進行方向による電池箱１１００への空気の流入条件の差を少なくすることや、電池箱１１００の保守点検時に電池モジュール１１１０（図３参照）を電源車Ｃ１の側面方向に着脱できるようにすることを考慮すると、吸気側ルーバー１１２０ａ（図１０参照）及び排気側ルーバー１１２０ｂ（図１０参照）が、車両進行方向に対して直交する方向に向くように、電池箱１１００を設置するのが望ましい。
【００４２】
電源車１１００において、ディーゼルエンジン１２００で駆動する発電機１３００によって得られた交流電流は、コンバータ１４００によって直流電流に変換される。このコンバータ１４００からの直流電流と電池箱１１００からの直流電流は、モーター車１０００ｂに搭載されるインバータ１５００により任意の周波数の交流電流に変換されてモーター１６００の駆動電力となり、鉄道車両を駆動させる。なお、電池箱１１００及び発電機１３００の出力は運転モードによって適宜制御される。
【００４３】
本発明によれば、電池モジュールの実装構成の大部分を共通化することで電池モジュールの低コスト化を実現する一方、製品仕様に応じて通風構造又は密閉構造の切替えが容易に変更可能であり、且ついずれの冷却構造を選択した場合でもそれぞれの特徴を生かした高性能な冷却構造が実現可能な電池モジュール及びこれを備えた鉄道車両が得られる。
【００４４】
以下では、本発明の他の実施形態に関して説明する。図１４、図１５、図１６、図１７は他の実施形態の密閉型電池モジュールを示した図である。
【００４５】
図１４に示すように、放熱フィンの代わりに内部に冷媒流路１１２１を備えた液冷ブロック１１１９を設置し、電池セル１１１１を冷却する構成とすることもできる。
また、図１５に示すように、吸熱ブロック１１１３の内部にヒートパイプ１１２２を埋め込むことで、空気流れ方向の均熱化を図ることもできる。
また、図１６に示すように、吸熱ブロック１１１３の代わりに中空ブロック１１２３を設置することで、電池モジュールの軽量化を図ることもできる。中空ブロック１１２３は、本発明における中空部に相当する。
更にまた、図１７に示すように、電池モジュール１１１０内に電池セル１１１１を縦方向に一段設置し、電池セル１１１１の両側面に吸熱ブロック１１１３を密着させるように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電池モジュールの主たる構成を示した構成図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’矢視断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る「密閉型」電池モジュールの主たる構成を示した分解図である。
【図４】図３の「密閉型」電池モジュール主たる構成を示した構成図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ’断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ’断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る「通風型」電池モジュールの主たる構成を示した構成図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ’断面図である。
【図９】図９のＥ−Ｅ’断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に関わる「密閉型」電池モジュールを複数個搭載した電池箱を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に関わる「開放型」電池モジュールを複数個搭載した電池箱を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に関わる鉄道車両における密閉型電池モジュールにより構成される電池箱の搭載例を示す模式図である。
【図１３】本発明の一実施形態に関わる鉄道車両における開放型電池モジュールにより構成される電池箱の搭載例を示す模式図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る「密閉型」「液冷」電池モジュールを示す断面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る「密閉型」電池モジュールを示す断面図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る「密閉型」電池モジュールを示す断面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る「密閉型」電池モジュールを示す断面図である。
【図１８】従来技術である、特許文献１記載の電池モジュールを示す図である。
【図１９】従来技術である、特許文献２記載の電池モジュールを示す図である。
【図２０】従来技術である、特許文献２記載の電池モジュールを示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１１０  電池モジュール
１１１０ａ  密閉型電池モジュール      １１１０ｂ  通風型電池モジュール
１１１１  電池セル                    １１１２ａｂ  開口部
１１１３  吸熱ブロック                １１１４  放熱フィン
１１１５  カバープレート              １１１６  絶縁シート
１１１７  上下側板
１１１８ａ  吸気ダクト                １１１８ｂ  排気ダクト
１１１９  液冷ブロック                １１２１  冷媒流路
１１２２  ヒートパイプ                １１２３  中空部
１１００  電池箱
１１２０ａ  吸気側ルーバー            １１２０ｂ  排気側ルーバー
１１３０  フィルター
１１４０ａ  吸気側板                  １１４０ｂ  排気側板
１１５０ａ  導入口                    １１５０ｂ  導出口
１１６０  ファン
１０００ａ  電源車                    １０００ｂ  モーター車
１２００  ディーセルエンジン          １３００  発電機
１４００  コンバータ                  １５００  インバータ
１６００  モーター
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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