(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電セルと、
前記蓄電セルの間に配置され、両側の前記蓄電セルに接触する伝熱板と
を有し、
前記伝熱板は、該伝熱板の表面に平行な一方向への前記蓄電セルの移動を禁止する第１の位置拘束構造を有し、
前記蓄電セルは、少なくとも３個配列されており、前記伝熱板は、前記蓄電セルの間に配置された複数のセル間部と、前記セル間部同士を接続する湾曲した湾曲部とを含み、前記セル間部と前記湾曲部とは、１枚の板を折り畳むことにより構成されて、第１の仮想平面への垂直投影像がつづら折り状になっており、
前記第１の位置拘束構造は、前記第１の仮想平面に対して垂直な方向への前記蓄電セルの移動を禁止する蓄電モジュール。
【請求項２】
複数の蓄電セルと、
前記蓄電セルの間に配置され、両側の前記蓄電セルに接触する伝熱板と
を有し、
前記伝熱板は、該伝熱板の表面に平行な一方向への前記蓄電セルの移動を禁止する第１の位置拘束構造を有し、
前記蓄電セルは、少なくとも３個配列されており、前記伝熱板は、前記蓄電セルの間に配置された複数のセル間部と、前記セル間部同士を接続する湾曲した湾曲部とを含み、前記セル間部と前記湾曲部とは、１枚の板を折り畳むことにより構成されており、
前記蓄電セルの各々は板状の外形を有し、相互に交差する第１の縁と第２の縁とを有し、前記複数の蓄電セルは厚さ方向に配列されており、
前記第１の位置拘束構造は、前記第１の縁に接触する段差を含む蓄電モジュール。
【請求項３】
前記伝熱板の一方の表面である第１の表面に設けられた前記段差は、該第１の表面に接する前記蓄電セルの第１の向きへの移動を禁止し、他方の表面である第２の表面に設けられた段差は、該第２の表面に接する前記蓄電セルの、前記第１の向きとは反対向きへの移動を禁止する請求項２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記伝熱板は、該伝熱板の表面に平行で、前記第１の方向と交差する第２の方向への前記蓄電セルの移動を禁止する第２の位置拘束構造を、さらに含み、
前記湾曲部は、前記蓄電セルの配列方向に関して、当該湾曲部に連続する２つの前記セル間部の外側の表面を基準として盛り上がっている盛上り部を含み、該盛上り部が前記第２の位置拘束構造として作用する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項５】
前記伝熱板の内部に、冷却媒体を流通させる流路が形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項６】
さらに、前記蓄電セルと前記伝熱板とが配列した積層体の側方に配置された側板を有し、
前記伝熱板は、その端面において前記側板に熱的に結合している請求項５に記載の蓄電モジュール。
【請求項７】
前記側板の内部に、冷却媒体を流通させる流路が形成されている請求項６に記載の蓄電モジュール。
【請求項８】
蓄電モジュールと、
前記蓄電モジュールから電力の供給を受ける電動モータと、
前記電動モータによって駆動される駆動対象と
を有し、
前記蓄電モジュールは、
複数の蓄電セルと、
前記蓄電セルの間に配置され、両側の前記蓄電セルに接触する伝熱板と
を有し、
前記伝熱板は、該伝熱板の表面に平行な一方向への前記蓄電セルの移動を禁止する第１の位置拘束構造を有し、
前記蓄電セルは、少なくとも３個配列されており、前記伝熱板は、前記蓄電セルの間に配置された複数のセル間部と、前記セル間部同士を接続する湾曲した湾曲部とを含み、前記セル間部と前記湾曲部とは、１枚の板を折り畳むことにより構成されて、第１の仮想平面への垂直投影像がつづら折り状になっており、
前記第１の位置拘束構造は、前記第１の仮想平面に対して垂直な方向への前記蓄電セルの移動を禁止する作業機械。
【請求項９】
さらに、前記駆動対象を前進及び後進させる走行装置を有し、
前記駆動対象は、前記走行装置に旋回可能に取り付けられた旋回体であり、
前記電動モータは、前記旋回体を旋回させる請求項８に記載の作業機械。
【請求項１０】
前記駆動対象は、本体部を前進または後進させる走行装置であり、前記電動モータは、前記走行装置を駆動することにより、前記本体部を前進または後進させる請求項８に記載の作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電セルを配列させて、蓄電セルに冷却用の伝熱板を接触させた蓄電モジュール及び作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
充電可能な二次電池やキャパシタ等の蓄電セルを用いた電気駆動の作業機械の開発が進められている。所望の動作電圧を確保するために、複数の蓄電セルが直列接続される。複数の蓄電セルには、蓄電セルで発生した熱を外部に伝達させるための伝熱板が接触する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１１１２４４号公報
【特許文献２】特開２００１−１１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄電モジュールを組み立てる際に、複数の蓄電セルと伝熱板とを位置決めして固定する必要がある。蓄電セル及び伝熱板の数が多くなると、組立作業が煩雑になる。
【０００５】
本発明の目的は、蓄電セルの数が多くなっても、容易に組み立てを行うことができる蓄電モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によると、
複数の蓄電セルと、
前記蓄電セルの間に配置され、両側の前記蓄電セルに接触する伝熱板と
を有し、
前記伝熱板は、該伝熱板の表面に平行な一方向への前記蓄電セルの移動を禁止する第１の位置拘束構造を有し、
前記蓄電セルは、少なくとも３個配列されており、前記伝熱板は、前記蓄電セルの間に配置された複数のセル間部と、前記セル間部同士を接続する湾曲した湾曲部とを含み、前記セル間部と前記湾曲部とは、１枚の板を折り畳むことにより構成されて、第１の仮想平面への垂直投影像がつづら折り状になっており、
前記第１の位置拘束構造は、前記第１の仮想平面に対して垂直な方向への前記蓄電セルの移動を禁止する蓄電モジュールが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
第１の位置拘束構造が蓄電セルの位置を拘束するため、容易に組み立てを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（１Ａ）は、実施例１による蓄電モジュールの平断面図であり、（１Ｂ）は、（１Ａ）の一点鎖線１Ｂ−１Ｂにおける断面図である。
【図２】実施例１による蓄電モジュールの断面図である。
【図３】実施例１による蓄電モジュールに用いられる伝熱板の折り畳み前の斜視図である。
【図４】（４Ａ）及び（４Ｂ）は、実施例１の変形例による蓄電モジュールに用いられる伝熱板の断面図である。
【図５】実施例２による蓄電モジュールに用いられる伝熱板の断面図である。
【図６】実施例３による蓄電モジュールの断面図である。
【図７】（７Ａ）は、実施例３による蓄電モジュールに用いられる伝熱板の斜視図であり、（７Ｂ）は、実施例３の変形例による蓄電モジュールに用いられる伝熱板の斜視図である。
【図８】（８Ａ）は、実施例４による蓄電モジュールの平面図であり、（８Ｂ）は、（８Ａ）の一点鎖線８Ｂ−８Ｂにおける断面図である。
【図９】実施例４の変形例による蓄電モジュールの平面図である。
【図１０】実施例１〜４による蓄電モジュールを搭載したハイブリッド型作業機械の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施例１］
図１Ａに、実施例１による蓄電モジュールの平断面図を示す。理解を容易にするために、ｘｙｚ直交座標系を定義する。平板状の複数（少なくとも４枚）の蓄電セル２０が、厚さ方向（ｚ軸方向）に配列されている。蓄電セル２０の各々は、電気エネルギを蓄積し、蓄積された電気エネルギを放出することができる。蓄電セル２０には、例えば、集電極、セパレータ、電解液等がラミネートフィルムで封止された電気二重層キャパシタが用いられる。なお、ラミネートフィルムで封止されたリチウムイオンキャパシタ、リチウムイオン二次電池等を用いることも可能である。
【００１０】
蓄電セル２０に、つづら折り状（サーペンタイン状）に折り畳まれた伝熱板２１が接触している。伝熱板２１は、蓄電セル２０の間に配置される平板状のセル間部２１Ａと、セル間部２１Ａ同士を接続する湾曲部２１Ｂとを有し、両者が交互に配列している。セル間部２１Ａは、両側の蓄電セル２０に熱的に結合する。ただし、最も外側のセル間部２１Ａは、内側の表面においてのみ蓄電セル２０に接触しており、外側には蓄電セル２０が配置されていない。伝熱板２１は、ｘ軸に平行な視線で見たときに、すなわちｙｚ面への垂直投影像がつづら折り状になる姿勢で配置されている。
【００１１】
伝熱板２１の内部に、冷却媒体を流通させる流路２２が形成されている。流路２２は、伝熱板２１のつづら折り形状に整合して、ｚ軸方向の一端から他端に向かって蛇行している。
【００１２】
伝熱板２１の両側の端面に、流路２２が開口している。流路２２が開口した端面に、それぞれ冷却媒体導入管２４及び冷却媒体排出管２５が接続されている。冷却媒体導入管２４及び冷却媒体排出管２５は、例えば伝熱板２１にろう付けされる。
【００１３】
冷却媒体供給措置２６から冷却媒体導入管２４に冷却媒体、例えば冷却水、油、フロン、アンモニア、炭化水素、空気等が導入される。冷却媒体導入管２４内に導入された冷却媒体は、伝熱板２１内の流路２２を経由して、冷却媒体排出管２５まで輸送される。冷却媒体排出管２５まで輸送された冷却媒体は、冷却媒体供給装置２６に回収される。冷却媒体供給装置２６は、例えばポンプとラジエタで構成される。
【００１４】
一対の端版３１、３４及び一対の側板３２、３３が、平行六面体構造の６枚の壁面のうち４枚の壁面を構成する。一方の端版３１と一対の側板３２、３３とは、１枚の板を折り曲げることにより形成される。端版３１、３４が、蓄電セル２０の配列方向の両端に配置される。一方の端板３１とセル間部２１Ａとの間、及び他方の端板３４とセル間部２１Ａとの間に、それぞれスペーサ２７が配置される。スペーサ２７には、例えばアルミニウム、銅等が用いられる。
【００１５】
一方の端板３４が、側板３２、３３に、ボルト及びナットからなる締結具３７で固定される。締結具３７は、蓄電セル２０とセル間部２１Ａとが積層された積層体に、配列方向（ｚ軸方向）の圧縮力を印加する。すなわち、端板３１、３４、側板３２、３３、及び締結具３７が、積層体に圧縮力を印加する加圧機構の役目を果たす。
【００１６】
図１Ｂに、図１Ａの一点鎖線１Ｂ−１Ｂにおける断面図を示す。図１Ｂの一点鎖線１Ａ−１Ａにおける断面図が図１Ａに相当する。蓄電セル２０と、伝熱板２１のセル間部２１Ａとが交互に積層されている。伝熱板２１Ａの内部に複数の流路２２が形成されている。冷却媒体は、図１Ｂにおいて、紙面に対して垂直の方向に輸送される。複数の流路２２は、隔壁によって相互に隔てられている。隔壁が形成されているため、セル間部２１Ａに厚さ方向の圧縮力が印加されたとき、セル間部２１Ａが押し潰されることなく、その形状が維持される。
【００１７】
底板３５及び天板３６が、側板３２、３３（図１Ａ）及び端板３１、３４とともに、平行六面体構造の筐体を構成する。セル間部２１Ａは、その下側の端面（ｘ軸の負の方向を向く端面）において、底板３５に接触している。天板３６とセル間部２１Ａとの間には、隙間が確保されている。複数の蓄電セル２０が、この隙間内を通過する配線３８によって直列接続されている。配線３８は、一方の蓄電セル２０に取り付けられた電極と、他方の蓄電セル２０に取り付けられた電極とで構成されている。一方の蓄電セル２０の電極と、他方の蓄電セル２０の電極とは、超音波溶接により電気的に接続される。電極には、例えばアルミニウム板が用いられる。
【００１８】
伝熱板２１の下端の一部、及び上端の一部が、内奥部よりも厚くなっている。内奥部の相対的に薄い部分と、端部の相対的に厚い部分との境界に、段差（位置拘束構造）２３が現れる。製造途中段階において、セル間部２１Ａの間に蓄電セル２０を挿入する際に、蓄電セル２０の縁が段差２３に接触することにより、蓄電セル２０のｘ軸方向への移動が禁止される。
【００１９】
図２に、図１Ａ及び図１Ｂの一点鎖線２−２における断面図を示す。図２の一点鎖線１Ａ−１Ａにおける断面図が図１Ａに相当し、一点鎖線１Ｂ−１Ｂにおける断面図が図１Ｂに相当する。
【００２０】
底板３５が、ボルトとナットからなる締結具４０により、側板３２、３３に固定されている。天板３６が、ボルトとナットからなる締結具４１により、側板３２、３３に固定されている。伝熱板２１の内部に流路２２が形成されている。伝熱板２１と天板３６との間の隙間に、２本の圧縮力伝達部材３９が配置されている。１つの蓄電セル２０から、正極及び負極となる電極タブ３８がｘ軸の正の方向に導出されている。隣り合う蓄電セル２０の電極タブ３８を相互に接続することにより、蓄電セル２０が直列接続される。電極タブ３８は、伝熱板２１と天板３６との間の隙間を通過する。
【００２１】
圧縮力伝達部材３９の各々は、例えば断面Ｌ字状の棒状部材であり、蓄電セル２０の配列方向（ｚ軸方向）に延在する。圧縮力伝達部材３９は、天板３６に溶接等によって固定され、伝熱板２１に接触している。締結具４０、４１により、底板３５に対して垂直な方向（ｘ軸方向）の圧縮力が、圧縮力伝達部材３９を介して伝熱板２１に印加される。
【００２２】
この圧縮力により、筐体内において、蓄電セル２０の配列方向に直交する方向（ｘ軸方向及びｙ軸方向）に関する伝熱板２１の位置が拘束される。位置が拘束された伝熱板２１は、筐体の機械的強度を増す補強リブとして働く。
【００２３】
スペーサ２７の厚さは、段差２３の高さ以上に設定されている。このため、端板３１、３４からの圧縮力を、スペーサ２７を介してセル間部２１Ａに有効に伝達することができる。
【００２４】
図３に、折り畳み前の伝熱板２１の斜視図を示す。伝熱板２１は、長方形の板状部材であり、その内部に、長さ方向に延在する複数の流路２２が形成されている。流路２２の各々は、伝熱板２１の長さ方向に直交する１つの端面から反対側の端面まで達する。また、伝熱板２１の両面に、長さ方向に延在する段差２３が形成されている。伝熱板２１には、例えばアルミニウム等の金属が用いられる。断熱板２１の長さ方向のどの位置でも、断面形状が同一であるため、伝熱板２１は、押し出し成型により、容易に作製することができる。このため、蓄電モジュールに、低コストで冷却機能を導入することができる。つづら折り状に折り畳められた伝熱板２１のセル間部２１Ａの間に、蓄電セル２０を挿入することにより、蓄電セル２０の積層体が得られる。
【００２５】
次に、伝熱板２１に設けられた段差２３の効果について説明する。組み立て時に、蓄電セル２０のｘ軸方向の位置がばらつくと、配線３８が、伝熱板２１や天板３６に異常に接近してしまう。組み立て時に、段差２３が蓄電セル２０のｘ軸方向の位置を拘束するため、この異常接近を回避することができる。段差２３が、蓄電セル２０のｘ軸方向の目安となるため、組み立て作業を容易に行うことが可能になる。
【００２６】
セル間部２１Ａの間に蓄電セル２０を挿入する前に、蓄電セル２０の電極タブ３８同士が接続されている場合には、蓄電セル２０の位置がｙ軸方向にばらつくことはない。このため、伝熱板２１に、ｙ軸方向に関する位置拘束構造が設けられていない場合でも、組み立て時に不都合は生じない。
【００２７】
蓄電セル２０をセル間部２１Ａの間に挿入する前に、電極タブ３８同士が接続されていない場合には、蓄電セル２０の、ｙ軸方向に関する位置を拘束することができない。ただし、ｙ軸方向に関して、蓄電セル２０が伝熱板２１からはみ出さないように位置決めすることは容易である。従って、蓄電セル２０の、ｙ軸方向の位置ずれが生じたとしても、この位置ずれ量は、伝熱板２１のｙ軸方向の寸法と、蓄電セル２０のｙ軸方向の寸法との差よりも大きくなることはない。電極タブ３８の、ｙ軸方向の寸法は、蓄電セル２０の最大の位置ずれ量よりも十分大きい。このため、蓄電セル２０のｙ軸方向の位置がばらついたとしても、電極タブ３８同士を接続することに支障は生じない。
【００２８】
図４Ａに、実施例１の変形例による伝熱板２１の断面図を、蓄電セル２０と共に示す。実施例１では、図１Ｂに示したように、伝熱板２１の下端及び上端のいずれにも、両面に段差２３が形成されてる。図４Ａに示した変形例では、伝熱板２１の下端（ｘ軸の負の方向を向く端部）近傍においては、一方の第１の表面２８ａにのみ段差２３ａが形成されており、上端（ｘ軸の正の方向を向く端部）近傍においては、第１の表面２８ａとは反対側の第２の表面２８ｂにのみ段差２３ｂが形成されている。
【００２９】
伝熱板２１を折り畳んだ状態で、第１の表面２８ａの間に挟まれる蓄電セル２０ａは、段差２３ａによってｘ軸の負の方向への移動が禁止される。組み立て時に、蓄電セル２０ａの縁を段差２３ａに接触させることにより、蓄電セル２０ａのｘ軸方向の位置を拘束することができる。また、第２の表面２８ｂの間に挟まれる蓄電セル２０ｂは、段差２３ｂによってｘ軸の正の方向への移動が禁止される。組み立て時には、蓄電セル２０ｂの縁を段差２３ｂに接触させることにより、蓄電セル２０ｂのｘ軸方向の位置を拘束することができる。
【００３０】
組み立て後に、積層方向（ｚ軸方向）の圧縮力が印加されると、伝熱板２１と蓄電セル２０との相互接触面に発生する摩擦力によって、蓄電セル２０の位置が固定される。このため、蓄電セル２０ａが、ｘ軸の正の方向へずれることはなく、蓄電セル２０ｂが、ｘ軸の負の方向へずれることもない。
【００３１】
図４Ａに示した変形例の伝熱板２１は、図１Ｂに示した実施例１の伝熱板２１よりも、剛性が低い。このため、伝熱板２１を、容易に、つづら折り状に折り畳むことが可能になる。
【００３２】
図４Ｂに、実施例１の他の変形例による伝熱板２１の断面図を、蓄電セル２０と共に示す。この変形例では、伝熱板２１の上端（ｘ軸の正の方向を向く端部）近傍にのみ、段差２３が形成されており、下端（ｘ軸の負の方向を向く端部）近傍には、段差が形成されていない。上端近傍の段差２８は、伝熱板２１の両面に形成されている。
【００３３】
組み立て時に、蓄電セル２０の、ｘ軸の正の向きへの移動が禁止されることにより、蓄電セル２０の位置が拘束される。この変形例においても、伝熱板２１の剛性が、実施例１の伝熱板２１の剛性より低い。このため、伝熱板２１を、容易に、つづら折り状に折り畳むことが可能になる。
【００３４】
［実施例２］
図５に、実施例２による蓄電モジュールの伝熱板と蓄電セルとの平断面図を示す。以下の説明では、図１Ａ〜図３に示した実施例１による蓄電モジュールとの相違点に着目し、同一の構成については説明を省略する。伝熱板２１のセル間部２１Ａと、蓄電セル２０とがｚ軸方向に積層されている。
【００３５】
湾曲部２１Ｂが、当該湾曲部２１Ｂに連続する一対のセル間部２１Ａの外側の表面を基準として、盛り上がっている盛上り部２１Ｃを含む。いずれの蓄電セル２０においても、ｙ軸の正の向き及び負の向きの一方に、盛上り部２１Ｃが設けられている。蓄電セル２０は、盛上り部２１Ｃによって、盛上り部２１Ｃに向かう向き（ｙ軸の正または負の向き）の移動が禁止される。すなわち、盛上り部２１Ｃは、蓄電セル２０の位置を拘束する位置拘束構造として作用する。
【００３６】
ｘ軸方向に関しては、実施例１と同様に、段差２３（図１Ｂ）が、蓄電セル２０の位置を拘束する。実施例１では、組み立て時に、ｘ軸方向に関してのみ、蓄電セル２０の位置を拘束することができたが、実施例２では、ｙ軸方向に関しても、蓄電セル２０の位置を拘束することができる。
【００３７】
［実施例３］
図６Ａに、実施例３による蓄電モジュールの断面図を示す。理解を容易にするために、ｘｙｚ直交座標系を定義する。
【００３８】
複数の蓄電セル２０と複数の伝熱板２１とが、交互にｚ軸方向に積層されている。実施例１で採用された伝熱板２１（図１Ａ）は、１枚の板を折り畳んだものであったが、実施例３では、個々の伝熱板２１が蓄電セル２０の間に挟まれている。蓄電セル２０の下端（ｘ軸の負の方向を向く端部）及び上端（ｘ軸の正の方向を向く端部）から、それぞれ電極タブ３８が導出されている。蓄電セル２０が直列に接続されるように、隣り合う蓄電セル２０の電極タブ３８同士が接続されている。
【００３９】
蓄電セル２０と伝熱板２１とを含む積層体の、積層方向（ｚ軸方向）の両端に、端板３１、３４が配置されている。一方の端板３１から他方の端板３４まで、複数のタイロッド５０が貫通し、蓄電セル２０及び伝熱板２１に、ｚ軸方向の圧縮力を印加している。端板３１、３４に、底板３５及び天板３６が、ボルトで固定されている。
【００４０】
伝熱板２１の各々の下端（ｘ軸の負の方向を向く端部）及び上端（ｘ軸の正の方向を向く端部）が、内奥部よりも厚くなっている。相対的に厚い部分と、相対的に薄い部分との境界に、段差２３が形成される。段差２３は、ｙ軸に平行な方向に延在する。蓄電セル２０の縁が段差２３に接触することにより、蓄電セル２０の、ｘ軸方向の位置が拘束される。
【００４１】
図６Ｂに、図６Ａの一点鎖線６Ｂ−６Ｂにおける断面図を示す。蓄電セル２０及び伝熱板２１からなる積層体の両側に、側板３２、３３が配置されている。側板３２、３３は、ボルトで底板３５及び天板３６に固定されている。伝熱板２１は、その端面において側板３２、３３に接触している。側板３２、３３内に、冷却媒体を流すための流路５２が形成されている。
【００４２】
蓄電セル２０で発生した熱は、伝熱板２１を経由して側板３２、３３に伝達される。側板３２、３３は、流路５２を流れる冷却媒体によって冷却される。
【００４３】
図７Ａに、伝熱板２１の斜視図を示す。伝熱板２１の下端近傍及び上端近傍の両面に、ｙ軸方向に延在する段差２３が形成されている。図４Ａに示した例と同様に、下端近傍の段差２３を、伝熱板２１の一方の表面にのみ形成し、上端近傍の段差２３を伝熱板２１の他方の表面にのみ形成してもよい。また、図４Ｂに示した例と同様に、上端近傍にのみ段差２３を形成してもよい。逆に、下端近傍にのみ段差２３を形成してもよい。
【００４４】
実施例３では、蓄電セル２０と伝熱板２１との、ｘ軸方向に関する相対位置が拘束される。このため、蓄電セル２０と伝熱板２１とを、位置決めしながら容易に積み重ねることができる。
【００４５】
図７Ｂに、実施例３の変形例による蓄電モジュールに適用される伝熱板２１の斜視図を示す。この変形例では、伝熱板２１の側方の端部（ｙ軸の負の方向を向く端部）の近傍にも段差２３ｙが形成されている。この段差２３ｙは、ｘ軸に平行な方向に延在する。なお、ｙ軸に平行な方向に延在する段差２３は、伝熱板２１の下端近傍にのみ形成されている。
【００４６】
段差２３ｙは、蓄電セル２０の、ｙ軸方向の位置を拘束する。このため、蓄電セル２０と伝熱板２１とを、位置決めしながら容易に積み重ねることができる。
【００４７】
［実施例４］
図８Ａに、実施例４による蓄電モジュールの平面図を示す。理解を容易にするために、ｘｙｚ直交座標系を定義する。
【００４８】
複数の蓄電セル２０がｚ軸方向に配列している。蓄電セル２０の各々の外形は、例えばｘ軸に平行な中心軸を持つ円柱形である。蓄電セル２０は、集電極、分極性電極、セパレータ等を積層した積層膜を捲いて、円筒状の缶の中に装填したものである。伝熱板２１が、蓄電セル２０の間を縫うように通過している。例えば、奇数番目の蓄電セル２０においては、円柱の側面のうち、ｙ軸の正の方向を向く半分の領域が伝熱板２１に接触し、偶数番目の蓄電セル２０においては、ｙ軸の負の方向を向く半分の領域が伝熱板２１に接触する。
【００４９】
蓄電セル２０の上面に正極及び負極が設けられている。複数の蓄電セル２０は、配線３８により、直列に接続されている。蓄電セル２０の上方を、２本の圧縮力伝達部材３９が通過する。
【００５０】
図８Ｂに、図８Ａの一点鎖線８Ｂ−８Ｂにおける断面図を示す。底板（台座）３５の上に、蓄電セル２０及び伝熱板２１が載置されている。伝熱板２１内に、冷却媒体を流すための流路２２が形成されている。伝熱板２１の上端（ｘ軸の正の方向を向く端部）近傍が、他の領域よりも厚くされている。相対的に厚い部分と、相対的に薄い部分との境界に、段差２３が形成されている。圧縮力伝達部材３９が、伝熱板２１にｘ軸方向の圧縮力を印加する。圧縮力は、例えば図２に示した天板３６、側板３２、３３、及び締結具４１等により印加される。
【００５１】
段差２３が蓄電セル２０の上面の縁に接触することにより、蓄電セル２０が底板３５に押し付けられて固定される。このため、蓄電セル２０を、個別に底板３５に固定する場合に比べて、組立作業が容易になる。
【００５２】
図９に、実施例４の変形例による蓄電モジュールの平面図を示す。図８Ａに示した実施例４では、蓄電セル２０の中心軸が一直線上に並んでいたが、図９に示した変形例では、奇数番目の蓄電セル２０ａは一直線上に並び、偶数番目の蓄電セル２０ｂも一直線上に並ぶが、両者は、ｙ軸方向にずれた位置に配置される。例えば、奇数番目の蓄電セル２０ａは、偶数番目の蓄電セル２０ｂよりもｙ軸の正の方向にずれている。
【００５３】
伝熱板２１は、奇数番目の蓄電セル２０ａの、ｙ軸の正の側を通過し、偶数番目の蓄電セル２０ｂの、ｙ軸の負の側を通過する。伝熱板２１は、中心角が１８０°より大きな円弧に相当する領域において、蓄電セル２０の側面に接触する。このため、蓄電セル２０のｙｚ面内の位置が、伝熱板２１によって、より強固に固定される。
【００５４】
［実施例５］
図１０に、上記実施例１〜４による蓄電モジュールの少なくとも１つを搭載した作業機械の例としてハイブリッド型ショベルの概略平面図を示す。旋回体７０に、旋回軸受け７３を介して、走行装置７１が取り付けられている。旋回体７０に、エンジン７４、油圧ポンプ７５、旋回用電動モータ７６、油タンク７７、冷却ファン７８、座席７９、蓄電モジュール８０、及び電動発電機８３が搭載されている。エンジン７４は、燃料の燃焼により動力を発生する。エンジン７４、油圧ポンプ７５、及び電動発電機８３が、トルク伝達機構８１を介して相互にトルクの送受を行う。油圧ポンプ７５は、ブーム８２等の油圧シリンダに圧油を供給する。
【００５５】
電動発電機８３は、エンジン７４の動力によって駆動され、発電を行う（発電運転）。発電された電力は、蓄電モジュール８０に供給され、蓄電モジュール８０が充電される。また、電動発電機８３は、蓄電モジュール８０からの電力によって駆動され、エンジン７４をアシストするための動力を発生する（アシスト運転）。油タンク７７は、油圧回路の油を貯蔵する。冷却ファン７８は、油圧回路の油温の上昇を抑制する。操作者は、座席７９に着座して、ハイブリッド型ショベルを操作する。
【００５６】
蓄電モジュール８０には、上記実施例１〜４による蓄電モジュールが用いられる。蓄電モジュール８０から供給される電力によって、旋回用電動モータ７６が駆動される。旋回用電動モータ７６は、駆動対象である旋回体７０を旋回させる。また、旋回用電動モータ７６は、運動エネルギを電気エネルギに変換することによって回生電力を発生する。発生した回生電力によって、蓄電モジュール８０が充電される。
【００５７】
走行装置７１は、例えば一対のクローラを含み、旋回体７０を前進または後進させる。クローラは、油圧モータで駆動してもよいし、電動モータで駆動してもよい。クローラを駆動する電動モータには、蓄電モジュール８０から電力が供給される。
【００５８】
特に、作業機械は、自動車に比べて、路面の悪い砂利道を走行する場合が多く、作業中に、周囲の堆積物や構造物等へ衝突する頻度も多い。このため、作業機械に搭載される蓄電モジュールには、大きな振動や強い衝撃が加わりやすい。この振動や衝撃による蓄電モジュールの位置ずれが懸念される。上記実施例では、位置拘束構造を備える伝熱板により蓄電セルを支持しているため、大きな振動や強い衝撃が加わっても、複数の蓄電セルの位置ずれが生じにくい。これにより、電極タブ３８の接続状態を安定させることができる。
【００５９】
図１０では、作業機械への適用例として、ハイブリッド型ショベルを示したが、実施例１〜４の蓄電モジュールは、ハイブリッド型ショベルの他に、電動ショベル、ホイルローダ、ブルドーザ、フォークリフト等の他の作業機械に適用することも可能である。実施例１〜４による蓄電モジュールを、ホイルローダやフォークリフトに適用する場合には、蓄電実ジュールから走行用電動モータに電力が供給される。走行用電動モータは、駆動対象である走行装置、例えば車輪を駆動する。走行装置は、走行用電動モータによって駆動されることにより、走行装置に取り付けられた本体部を前進または後進させる。
【００６０】
実施例１〜５においては、蓄電モジュールの構成例として側板３２、３３、端板３１、３４、天板３６、及び底板３５（図１Ａ、図１Ｂ等）で構成される平行六面体構造を有する筐体の内部に、蓄電セル２０と伝熱板２１とを格納したが、必ずしも筐体を平行六面体構造にする必要はない。例えば、図１Ａにおいて、側板３２、３３を省略し、一方の端板３１から他方の端板３４まで達する複数のタイロッドを配置してもよい。この場合には、タイロッドが、蓄電セル２０及び伝熱板２１に圧縮力を印加する。
【００６１】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００６２】
２０、２０ａ、２０ｂ  蓄電セル
２１  伝熱板
２１Ａ  セル間部
２１Ｂ  湾曲部
２１Ｃ  盛上り部
２２  流路
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｙ  段差（位置拘束構造）
２４  冷却媒体導入管
２５  冷却媒体排出管
２６  冷却媒体供給装置
２７  スペーサ
２８ａ  第１の表面
２８ｂ  第２の表面
３１、３４  端板
３２、３３  側板
３５  底板
３６  天板
３７  締結具
３８  配線（電極タブ）
３９  圧縮力伝達部材
４０、４１  締結具
５０  タイロッド
５２  流路
７０  旋回体（駆動対象）
７１  走行装置
７３  旋回軸受け
７４  エンジン
７５  油圧ポンプ
７６  旋回モータ
７７  油タンク
７８  冷却ファン
７９  座席
８０  蓄電モジュール
８１  トルク伝達機構
８２  ブーム
８３  電動発電機
【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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