(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セル(1)を、間に冷却気体を流すための冷却隙間(4)を設けて積層してなる電池ブロック(3)と、
前記複数の電池セル(1)を積層状態に締結するため、電池セル(1)の積層方向に延長された連結材(11)と、
前記電池ブロック(3)の側面で、前記冷却隙間(4)の流入側で、該冷却隙間(4)の開口部を部分的に遮るように配置された温度均等化プレート(15)と、
を備え、
前記電池ブロック(3)の側面から、前記冷却隙間(4)に冷却気体を送風することで前記電池セル(1)を冷却するよう構成すると共に、
前記冷却隙間(4)に流入される冷却気体の量が、冷却気体の風上側に位置する電池セル程少なくなるように、前記温度均等化プレート(15)が前記電池ブロック(3)の側面を覆う形状を変化させてなる電源装置であって、
前記温度均等化プレート(15)は、冷却気体の風上側を前記電池ブロック(3)と固定すると共に、冷却気体の風下側に位置する側に突出させた固定突起(37)を備えており、
前記連結材(11)は、前記固定突起(37)と対応する位置に、該固定突起(37)を挿入する突起挿入部(39)を、前記電池ブロック(3)の側面に設けており、
前記温度均等化プレート(15)の固定突起(37)を、前記連結材(11)の突起挿入部(39)に挿入して、前記温度均等化プレート(15)を前記連結材(11)に装着してなることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置であって、
前記温度均等化プレート(15)が、前記電池ブロック(3)に面する側に凹面を形成してなり、
前記凹面に弾性体(41)を配置してなることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置であって、
前記弾性体(41)の面積が、前記電池ブロック(3)を構成する電池セル(1)の積層方向に沿って、徐々に狭くするように構成してなることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記温度均等化プレート(15)が前記電池ブロック(3)側に近付く方向に湾曲されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記温度均等化プレート(15)の形状が、等脚台形状に形成されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記温度均等化プレート(15)が、電池ブロック(3)の側面の内、冷却気体の流入側にのみ固定されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記連結材(11)が、前記電池セル(1)の積層方向に延長された一定幅の金属製のバインドバー(11X)であって、
前記固定突起(37)が、前記バインドバー(11X)の延長方向に沿って突出され、かつ前記バインドバー(11X)の幅と等しいかこれよりも狭い幅に形成されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電源装置であって、
前記突起挿入部(39)が、前記バインドバー(11X)の幅方向に突出された一対の金属片を、それぞれ断面視Ｕ字状に折曲して形成されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記温度均等化プレート(15)はさらに、温度均等化プレート(15)と前記固定突起(37)とを接続する突出部(38)を備えており、
前記突出部(38)は、前記温度均等化プレート(15)を前記電池ブロック(3)の側面に固定した状態で、前記電池ブロック(3)を構成するいずれかの電池セル(1)と重なる位置に配置されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記連結材(11)は、その延長方向において、前記突起挿入部(39)を設けた位置と対称な位置に、前記突起挿入部(39)と同じ形状の第二突起挿入部(39B)を設けてなることを特徴とする電源装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一に記載の電源装置であって、さらに、
前記電池ブロック(3)の両端面から、前記電池セル(1)の積層体を狭持するエンドプレート(10)を備えており、
前記温度均等化プレート(15)が、前記固定突起(37)を設けた側と反対側に係止爪(33)を設けており、
前記エンドプレート(10)に、前記係止爪(33)を係止する係止孔(34)を設けており、
前記係止爪(33)を前記係止孔(34)に係止して、前記温度均等化プレート(15)の、冷却気体の風上側を前記電池ブロック(3)に固定してなることを特徴とする電源装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一に記載の電源装置であって、さらに、
前記電池ブロック(3)に前記冷却隙間(4)を設けるために、電池セル(1)間に挿入される絶縁性のセパレータ(2)を設けてなることを特徴とする電源装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記電池セル(1)が角形電池であることを特徴とする電源装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一に記載の電源装置を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池セルをセパレータを介して積層している電源装置及びこれを用いた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の電池セルを積層して、電池セルの間の冷却隙間に強制送風する電源装置又はバッテリシステムは、ハイブリッドカーや電気自動車などの車両用に利用されている。このような電源装置では、多数の電池セルを使用している関係上、各々の電池セルに温度差ができる。特に、積層する電池セルの個数が増加すると、すべての電池セルを均一な温度として、すなわち温度差を小さくしながら冷却するのが難しくなる。多数の電池セルを積層する車両用のバッテリシステムは、電池セルの温度差をできる限り小さくすることが極めて大切である。それは、電池セルの温度差が各々の電池セルの残容量を不均一として、特定の電池セルの寿命を短くするからである。電池は温度によって充放電の効率が変化するので、温度差ができると各々の電池を同じ電流で充放電しても残容量に差ができる。残容量に差ができると、残容量が大きくなる電池は過充電されやすく、また残容量が小さくなる電池は過放電されやすくなり、過充電や過放電によって特定の電池セルの劣化を加速して、車両用のバッテリシステムとしての寿命を短くする原因となる。とくに、車両用のバッテリシステムは、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、あるいは電気自動車のように、多数の電池を積層して、大電流で充放電する用途に使用されることから、製造コストが極めて高価になるので、いかにして寿命を長くするかが大切である。とくに、多数の電池を使用する車両用のバッテリシステムになるほど製造コストが高くなるので、寿命を長くすることが要求される。ところが、多数の電池を積層するほど、車両用のバッテリシステムは温度差が大きくなって寿命が短くなる特性がある。
【０００３】
複数の電池セルを積層して、電池セルの間に冷却気体を強制送風して冷却する構造の車両用のバッテリシステムは開発されている（特許文献１参照）。特許文献１の車両用のバッテリシステムは、図２７の断面図に示すように、電池ブロック１１０の電池セル１０１の間に冷却隙間１０３を設けて、電池ブロック１１０の両側に供給ダクト１０６と排出ダクト１０７とを設けている。この車両用のバッテリシステムは、供給ダクト１０６から冷却隙間１０３に冷却気体を強制送風して、排出ダクト１０７から排出して、電池セル１０１を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５０５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、冷却気体で電池セルを順次冷却する方式では、供給ダクトに近い位置にある電池セルには、供給されたばかりの冷たい冷却気体によってよく冷却されるものの、冷却気体が送風されて電池セルと熱交換を繰り返していく結果、徐々に冷却気体が加熱される。このため、冷却ダクトの長さ方向に沿って並べられた電池セルの温度が、位置によって差が生じるという問題があった。このような電池セルの温度差によって、電池セルの特性劣化や寿命に差を生じることとなる。特に最低温度の電池によって、バッテリシステムの出力が制限されるため、バッテリシステムの性能を最大限まで引き出すためには、電池最高温度と最低温度の差分であるΔＴをゼロに近付けることが理想的である。
【０００６】
本出願人は、このような問題を解決するために、図２８や図２９に示す電源装置を開発した。図２８の電源装置は、電池ブロック２８３を構成する電池セル１を締結するバインドバー２８１１に、温度均等化プレート２８１５を固定している。また図２９の電源装置は、電池ブロック２９３を構成する電池セル１を締結するバインドバー２９１１に、温度均等化プレートを一体化している。温度均等化プレートは電池ブロック２８３、２９３の側面で、電池セル１間の冷却隙間２８４、２９４を部分的に閉塞しており、特に冷却気体が送風される風上側で冷却隙間２８４、２９４が狭くなるように、開口面積を徐々に変化させている。この電池ブロック２８３、２９は、温度均等化プレートで冷却気体の風量を電池セル１毎に調整することにより、各々の電池セル１の温度差を少なくすることができる。
【０００７】
しかしながらこの構成では、バインドバーを温度均等化プレートとしているため、電池セルの大きさや積層数に応じてバインドバーの形状、大きさが異なることから、電池ブロック毎に専用のバインドバーを設計し直す必要がありコスト高となる問題があった。
【０００８】
そこで本出願人は、さらにこの問題を解決するために、図３０に示す電源装置を開発した。この電源装置は、電池ブロック３０３の側面に別部材の温度均等化プレート３０１５を固定している。温度均等化プレート３０１５はプラスチック製で可撓性を有し、電池ブロック３０３端面のエンドプレート３１０に固定している。また温度均等化プレート３０１５の形状は、風上側の電池セル１の冷却がより制限されるよう、冷却気体を阻害するよう冷却隙間３０４を閉塞するよう配置され、その閉塞量が冷却気体の進行方向に沿って小さくなるように構成している。この電池ブロック３０３は、温度均等化プレート３０１５を邪魔板として機能させて冷却気体の風量を規制し、各々の電池セル１の温度差を少なくすることができる。
【０００９】
しかしながら、温度均等化プレートは強制的に送風される冷却気体に常時晒されるため、送風によって先端がばたつき、騒音の原因になるという問題があった。また温度均等化プレートの経年劣化に加え、このようなばたつきによって樹脂製の温度均等化プレートの強度が低下するおそれもあり、劣化によってさらにばたつきが促進される。特に車載用の電源装置においては振動に晒されることから、劣化の進行が早くなる。またこのような温度均等化プレートのばたつきによって冷却隙間の閉塞が不十分となって、均熱化の機能を十分に発揮できなくなるおそれも生じる。
【００１０】
本発明は、さらにこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、電池セルの温度差を低減する機構を維持しつつ、騒音の発生を抑制した電源装置及びこれを備える車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る電源装置によれば、複数の電池セル１を、間に冷却気体を流すための冷却隙間４を設けて積層してなる電池ブロック３と、前記複数の電池セル１を積層状態に締結するため、電池セル１の積層方向に延長された連結材１１と、前記電池ブロック３の側面で、前記冷却隙間４の流入側で、該冷却隙間４の開口部を部分的に遮るように配置された温度均等化プレート１５とを備え、前記電池ブロック３の側面から、前記冷却隙間４に冷却気体を送風することで前記電池セル１を冷却するよう構成すると共に、前記冷却隙間４に流入される冷却気体の量が、冷却気体の風上側に位置する電池セル程少なくなるように、前記温度均等化プレート１５が前記電池ブロック３の側面を覆う形状を変化させてなる電源装置であって、前記温度均等化プレート１５は、冷却気体の風上側を前記電池ブロック３と固定すると共に、冷却気体の風下側に位置する側に突出させた固定突起３７を備えており、前記連結材１１は、前記固定突起３７と対応する位置に、該固定突起３７を挿入する突起挿入部３９を、前記電池ブロック３の側面に設けており、前記温度均等化プレート１５の固定突起３７を、前記連結材１１の突起挿入部３９に挿入して、前記温度均等化プレート１５を前記連結材１１に装着することができる。これにより、温度均等化プレートの先端が冷却気体や振動でばたつくことを抑制し、騒音の発生を抑制できる。また、電池ブロックの側面から突起挿入部を突出させることで、複数の電池ブロックを側面同士が面するように平行に並べる際には、隣接する電池ブロック同士が突起挿入部で互いに当接するため、この部分で電池ブロックを側面から保持し、電池ブロックを固定する機械的強度や安定性を増す効果も得られる。
【００１２】
また、第２の側面に係る電源装置によれば、前記温度均等化プレート１５が、前記電池ブロック３に面する側に凹面を形成してなり、前記凹面に弾性体４１を配置することができる。これにより、温度均等化プレートを弾性体を介して電池ブロックに接触させることで、温度均等化プレートが電池ブロックに接触して発生する振動音を抑制でき、静音性を確保できる。
【００１３】
さらに、第３の側面に係る電源装置によれば、前記弾性体４１の面積が、前記電池ブロック３を構成する電池セル１の積層方向に沿って、徐々に狭くするように構成することができる。これにより、温度均等化プレートと相俟って弾性体の面積も変化させて、電池セル間の温度差ΔＴを一層低減できる効果が得られる。
【００１４】
さらにまた、第４の側面に係る電源装置によれば、前記温度均等化プレート１５を前記電池ブロック３側に近付く方向に湾曲することができる。これにより、温度均等化プレートを電池ブロック側に極力密着させて、冷却隙間を部分的に遮る効果を高めることができる。
【００１５】
さらにまた、第５の側面に係る電源装置によれば、前記温度均等化プレート１５の形状を、等脚台形状に形成させることができる。これにより、温度均等化プレートは冷却隙間の開口面積を連続的に変化させることができる。
【００１６】
さらにまた、第６の側面に係る電源装置によれば、前記温度均等化プレート１５を、電池ブロック３の側面の内、冷却気体の流入側にのみ固定することができる。これにより、冷却気体を流入側で効果的に抑制することができ、温度均等化プレートの枚数を少なくしても均熱化を図ることができる。
【００１７】
さらにまた、第７の側面に係る電源装置によれば、前記連結材１１が、前記電池セル１の積層方向に延長された一定幅の金属製のバインドバー１１Ｘであって、前記固定突起３７が、前記バインドバー１１Ｘの延長方向に沿って突出され、かつ前記バインドバー１１Ｘの幅と等しいかこれよりも狭い幅に形成することができる。これにより、固定突起がバインドバーと重なる状態で温度均等化プレートをバインドバーに固定でき、冷却隙間の開口面積が固定突起によって殆ど影響を受けないため、温度均等化プレートの機能を阻害することなくこれを電池ブロックに固定できる。
【００１８】
さらにまた、第８の側面に係る電源装置によれば、前記突起挿入部３９を、前記バインドバー１１Ｘの幅方向に突出された一対の金属片を、それぞれ断面視Ｕ字状に折曲して形成することができる。これにより、突起挿入部を容易に形成できる。
【００１９】
さらにまた、第９の側面に係る電源装置によれば、前記温度均等化プレート１５はさらに、温度均等化プレート１５と前記固定突起３７とを接続する突出部３８を備えており、前記突出部３８は、前記温度均等化プレート１５を前記電池ブロック３の側面に固定した状態で、前記電池ブロック３を構成するいずれかの電池セル１と重なる位置に配置することができる。これにより、突出部を、電池セルと重なる位置に、いいかえると冷却隙間を閉塞しない位置に配置して、冷却隙間への冷却気体が突出部で抑制される事態を回避でき、温度均等化プレートの本来の機能を発揮させることが可能となる。
【００２０】
さらにまた、第１０の側面に係る電源装置によれば、前記連結材１１は、その延長方向において、前記突起挿入部３９を設けた位置と対称な位置に、前記突起挿入部３９と同じ形状の第二突起挿入部３９Ｂを設けることができる。これにより、連結材は２つの突起挿入部を左右対称な位置に有しているため、連結材を逆向きにしても温度均等化プレートを固定することができ、電源装置の組み立て時においては連結材の向きを考慮する必要が無くなり、組間違いを無くして組み立て作業の効率化を図ることができる。加えて、上述の通り複数の電池ブロックを平行に並べて配置する際には、２つの突起挿入部で隣接する電池ブロック同士を当接させることができ、当接の応力を２つの突起挿入部で分散できるので、より強固な狭持も図られ、信頼性の面でも好ましい。
【００２１】
さらにまた、第１１の側面に係る電源装置によれば、さらに前記電池ブロック３の両端面から、前記電池セル１の積層体を狭持するエンドプレート１０を備えており、前記温度均等化プレート１５が、前記固定突起３７を設けた側と反対側に係止爪３３を設けており、前記エンドプレート１０に、前記係止爪３３を係止する係止孔３４を設けており、前記係止爪３３を前記係止孔３４に係止して、前記温度均等化プレート１５の、冷却気体の風上側を前記電池ブロック３に固定することができる。これにより、温度均等化プレートの両端をスナップ機構で簡単且つ確実に電池ブロックに固定できる利点が得られる。
【００２２】
さらにまた、第１２の側面に係る電源装置によれば、さらに、前記電池ブロック３に前記冷却隙間４を設けるために、電池セル１間に挿入される絶縁性のセパレータ２を設けることができる。これにより、電池セル間を絶縁するセパレータを、冷却隙間を形成するためのスペーサとして利用できる。
【００２３】
さらにまた、第１３の側面に係る電源装置によれば、前記電池セル１を角形電池とできる。これにより、角形電池セルを積層した電池ブロックの均一な冷却を図ることができる。
【００２４】
さらにまた、第１４の側面に係る電源装置を備える車両によれば、上記の電源装置を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例にかかるバッテリシステムの斜視図である。
【図２】図１に示すバッテリシステムの内部構造を示す斜視図である。
【図３】図２に示すバッテリシステムの概略水平断面図である。
【図４】図３に示すバッテリシステムのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図１に示すバッテリシステムの内部構造を示す一部拡大概略斜視図である。
【図６】図２に示すバッテリシステムの電池ブロックの分解斜視図である。
【図７】電池セルとセパレータの積層構造を示す分解斜視図である。
【図８】実施例２に係るバッテリシステムの概略水平断面図である。
【図９】実施例３に係るバッテリシステムの概略斜視図である。
【図１０】温度均等化プレートを電池ブロックに固定する状態を示す斜視図である。
【図１１】図１０の温度均等化プレートを電池ブロックから外した分解斜視図である。
【図１２】図１１の温度均等化プレートを示す斜視図である。
【図１３】図１２の温度均等化プレートを背面から見た斜視図である。
【図１４】図１２の温度均等化プレートのＸＩＶ−ＸＩＶ線における横断面図である。
【図１５】図１２の温度均等化プレートのＸＶ−ＸＶ線における縦断面図である。
【図１６】図１０の電池ブロックのＸＶＩ−ＸＶＩ線における水平断面斜視図である。
【図１７】図１０の電池ブロックのＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における水平垂直断面図である。
【図１８】変形例に係る温度均等化プレートを背面から見た斜視図である。
【図１９】図１８の温度均等化プレートに弾性体を固定した状態を示す斜視図である。
【図２０】図１１のバインドバーの斜視図である。
【図２１】図２０のバインドバーの突起挿入部を示す拡大斜視図である。
【図２２】変形例に係るバインドバーの斜視図である。
【図２３】図２２のバインドバーの突起挿入部を示す拡大斜視図である。
【図２４】電池ブロックを平行に配置した状態でバインドバーの突起挿入部同士を当接させる状態を示す平面図である。
【図２５】エンジンとモータの走行するハイブリッドカーに電源装置を搭載する例を示すブロック図である。
【図２６】モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示すブロック図である。
【図２７】従来の電源装置の水平断面図である。
【図２８】従来の電源装置の分解斜視図である。
【図２９】従来の他の電源装置の分解斜視図である。
【図３０】従来のさらに他の電源装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置及びこれを備える車両を例示するものであって、本発明は電源装置及びこれを備える車両を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施の形態に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
【００２７】
図１〜図９に基づいて、実施例に係る電源装置として、車載用の電源装置に適用した例を説明する。これらの図において、図１〜図７は、本発明の実施例１に係る電源装置１００を示し、図８は実施例２に係る電源装置２００を示し、図９は実施例３に係る電源装置３００を、それぞれ示す。これらの実施例に示す電源装置は、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーや、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただ、本発明はハイブリッドカーや電気自動車以外の車両に使用し、また、電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。
【００２８】
これらの図に示す電源装置は、複数の角形電池からなる電池セル１を冷却隙間４ができる状態で積層している電池ブロック３と、この電池ブロック３の電池セル１に冷却気体を強制送風して冷却する強制送風機構９とを備える。電池ブロック３は、積層している電池セル１の間にセパレータ２を挟着している。このセパレータ２は、図７に示すように、電池セル１との間に冷却隙間４ができる形状としている。さらに、図のセパレータ２は、両面に電池セル１を嵌着構造で連結している。電池セル１に嵌着構造で連結されるセパレータ２を介して、隣接する電池セル１の位置ずれを阻止して積層している。
【００２９】
角形電池の電池セル１は、リチウムイオン二次電池である。ただし、電池セルは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池とすることもできる。図７の電池セル１は、所定の厚さを有する四角形で、上面の両端部には正負の電極端子１３を突出して設けており、上面の中央部には安全弁の開口部１Ａを設けている。積層される電池セル１は、隣接する電極端子１３を連結具（図示せず）で連結して、互いに直列に接続される。電源装置は、隣接する電池セル１の正負の電極端子１３を積層状態で連結して、互いに直列に接続している。電池セル１は、正負の電極端子１３をバスバー（図示せず）で連結して互いに直列に接続することができる。隣接する電池セル１を互いに直列に接続する電源装置は、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただし、電源装置は、隣接する電池セルを並列に接続することもできる。電池セル１は、金属製の外装缶で製作している。この電池セル１は、隣接する電池セル１の外装缶のショートを防止するために絶縁材のセパレータ２を挟着している。電池セルは、外装缶をプラスチックなどの絶縁材で製作することもできる。この電池セルは、外装缶を絶縁して積層する必要がないので、セパレータを金属製とすることもできる。
【００３０】
セパレータ２は、プラスチック等の絶縁材で製作して、隣接する電池セル１を絶縁している。セパレータ２は、図７の斜視図に示すように、電池セル１間に挿入されてこれらを絶縁すると共に、電池セル１同士の間に冷却隙間４を形成するためのスペーサとして機能する。この結果セパレータ２を介在させて電池セル１を積層した電池ブロック３は、図４の側面図に示すように、電池セル１との間に、電池セル１を冷却するための冷却気体を通過させる冷却隙間４を設けている。冷却気体には、空気や冷媒で熱交換した空気、或いは冷媒等が利用できる。図７のセパレータ２は、電池セル１との対向面に、両側縁まで延びる溝２Ａを設けて、電池セル１との間に冷却隙間４を設けている。図のセパレータ２は、複数の溝２Ａを、互いに平行に所定の間隔で設けている。図７のセパレータ２は、両面に溝２Ａを設けており、互いに隣接する電池セル１とセパレータ２との間に冷却隙間４を構成する。この構造は、セパレータ２の両側に形成される冷却隙間４で、両側の電池セル１を効果的に冷却できる特長がある。ただ、セパレータは、片面にのみ溝を設けて、電池セルとセパレータとの間に冷却隙間を設けることもできる。図の冷却隙間４は、電池ブロック３の左右に開口するように水平方向に設けられている。さらに、図７のセパレータ２は、両側に切欠部２Ｂを設けている。このセパレータ２は、両側に設けた切欠部２Ｂにおいて、隣接する電池セル１の対向面の間隔を広くして、冷却気体の通過抵抗を少なくできる。このため、冷却気体を切欠部２Ｂからセパレータ２と電池セル１との間の冷却隙間４にスムーズに送風して、電池セル１を効果的に冷却できる。以上のように、冷却隙間４に強制送風される空気は、電池セル１の外装缶を直接に効率よく冷却する。この構造は、電池セル１の熱暴走を有効に阻止しながら、電池セル１を効率よく冷却できる特徴がある。
（エンドプレート１０）
【００３１】
電池ブロック３は、図４等に示すように、両端にエンドプレート１０を設けて、一対のエンドプレート１０を連結材１１で連結して、積層している電池セル１とセパレータ２とを挟着する状態に固定している。エンドプレート１０は、電池セル１の外形にほぼ等しい外形の四角形としている。連結材１１は、図６に示すように、両端を内側に折曲して折曲片１１ｄをエンドプレート１０に止ネジ１２で固定している。図示しないが、連結材の折曲部分を延長して、エンドプレートの全幅を囲むようにして止ネジで固定することもできる。あるいは、エンドプレートの側面に雌ねじ孔を設けて、連結材を貫通する止ネジをねじ込んで固定してもよい。このようにエンドプレートの外側面に固定される連結材は折曲片を設けることなく、直線状としてエンドプレートに固定される。
【００３２】
図６のエンドプレート１０は、外側に補強リブ１０Ａを一体的に成形して設けて補強している金属製である。金属製のエンドプレート１０は十分な強度を有し、止ネジ１２の締結トルクにも耐性を有する。さらに、エンドプレート１０の外側の表面に、連結材１１の折曲片１１ｄを連結する連結孔１０ａを設けている。図６のエンドプレート１０は、外側表面の四隅部に４個の連結孔１０ａを設けている。連結孔１０ａは雌ネジ穴である。このエンドプレート１０は、連結材１１を貫通する止ネジ１２を雌ネジ穴にねじ込んで連結材１１を固定することができる。ただエンドプレートは金属製に限られず、成型しやすさや絶縁性等で有利な樹脂製としてもよい。
（連結材１１）
【００３３】
連結材１１は、所定の上下幅を有するバインドバー１１Ｘである。バインドバー１１Ｘの連結材１１は、所定の幅を有する金属板である。エンドプレート１０の四隅部に両端を固定している連結材１１であるバインドバー１１Ｘは、電池セル１の両側であって、その上下に配設される。両側の上下にバインドバー１１Ｘを配置している電池ブロック３は、図４に示すように、電池セル１の間に設けている冷却隙間４の上下の一部をバインドバー１１Ｘで閉塞することになる。すなわち、バインドバー１１Ｘで閉塞される冷却隙間４は、開口部１４から冷却気体が流入されない。したがって、電池セル１の両側に開口している冷却隙間４の開口部１４は、このバインドバー１１Ｘで閉塞される上下に位置する閉塞部１４Ａと、バインドバー１１Ｘで開口部１４が閉塞されない露出部１４Ｂとに区画される。露出部１４Ｂは、上下の閉塞部１４Ａの間にあって送風ダクト５に連通される。この露出部１４Ｂは、供給ダクト６に連通されて、供給ダクト６から冷却気体が強制送風される。電池ブロック３は、その両側面の上下にバインドバー１１Ｘを配置しているので、両側に開口する冷却隙間４は、バインドバー１１Ｘによって上下の閉塞部１４Ａと、露出部１４Ｂとに区画される。一方の露出部１４Ｂは供給ダクト６に連通され、他方の露出部１４Ｂは排出ダクト７に連通されて、冷却気体に送風される冷却気体で電池セル１は冷却される。
【００３４】
以上の電池ブロック３は、図２、図３及び図５に示すように、２列に分離して配列されて、２列の電池ブロック３同士の間と、その外側に送風ダクト５が設けられる。具体的には、２列の電池ブロック３同士の間に、各々の冷却隙間４に連通する供給ダクト６を設けている。さらに、２列に分離された電池ブロック３の外側には排出ダクト７を設けており、排出ダクト７と供給ダクト６との間に複数の冷却隙間４を並列に連通している。この電源装置は、図１と図３の矢印で示すように、強制送風機構９でもって供給ダクト６から排出ダクト７に向けて冷却気体を強制送風して電池セル１を冷却する。供給ダクト６から排出ダクト７に強制送風される冷却気体は、供給ダクト６から分岐されて、各々の冷却隙間４に送風されて電池セル１を冷却する。電池セル１を冷却した冷却気体は、排出ダクト７に集められて排気される。
（実施例２）
【００３５】
なお以上の電源装置は、複数平行に並べた電池ブロック同士の間に供給ダクトを設けて、外側に排出ダクトを設け、内側から外側に向かって冷却気体を送出する形態としているが、冷却気体を電池ブロックに送出する形態はこの構成に限られない。例えば、供給ダクトと排出ダクトとを逆に配置して、外側から内側に向かって冷却気体を送出して冷却することもできる。このような例を実施例２として、図８に示す。図８に示す実施例２に係る電源装置２００は、２列の電池ブロック３の外側に供給ダクト５６を設けて、２列の電池ブロック３の間に、各々の冷却隙間４に連通する排出ダクト５７を設けている。この電源装置２００は、図８の矢印で示すように、強制送風機構９でもって、外側の供給ダクト５６から中間の排出ダクト５７に向けて冷却気体を強制送風して電池セル１を冷却する。外側の供給ダクト５６から強制送風される冷却気体は、各々の冷却隙間４に送風されて電池セル１を冷却する。電池セル１を冷却した冷却気体は、中間の排出ダクト５７に集めて排気される。
【００３６】
以上の図１〜図３及び図８の電源装置は、４組の電池ブロック３からなり、これら４個の電池ブロック３を、２行２列に配列している。各行を構成する２個の電池ブロック３は、２列に平行に並べて、中間と外側に送風ダクト５、５５を設けている。さらに、図に示す電源装置は、互いに平行に並べた２個ずつの電池ブロック３を２行に分離して配置している。すなわち、図５に示すように、互いに隣接する行を構成する２個ずつの電池ブロック３の間に中間遮断壁１９を配置して、各行の電池ブロック３の中間と外側に設けられる送風ダクト５、５５同士を遮断している。したがって、この電源装置は、図３と図８に示すように、各行の電池ブロック３に、別々の供給ダクト６、５６から冷却気体を供給し、冷却隙間４に強制送風した冷却気体を別々の排出ダクト７、５７から排出している。図の電源装置は、供給ダクト６、５６と排出ダクト７、５７に、冷却気体を逆方向に強制送風して、電池セル１を冷却している。
【００３７】
以上の電源装置は、２列に並列に配置してなる２個の電池ブロック３を、２行に分離して、全体で２行２列に配置している。ただ電源装置は、２列に並列に配置してなる２個の電池ブロックのみで構成すること、すなわち１行２列に配置することもできる。この電源装置は、供給ダクトと排出ダクトに、冷却気体を逆方向に強制送風して電池セルを冷却することも、同じ方向に強制送風して電池セルを冷却することもできる。さらに、２行２列に配置される４個の電池ブロックは、各行の電池ブロックの間と送風ダクトの間に中間遮断壁を配置することなく、列方向に隣接する２個の電池ブロックを直線状に連結すると共に、これらの電池ブロックを２列平行に並べて、中間と外側に送風ダクトを設けることもできる。この電源装置は、２行２列に配置される電池ブロックの中間に設ける送風ダクトと外側に設ける送風ダクトのいずれか一方を供給ダクトとして他方を排出ダクトとし、供給ダクトから供給される冷却気体を冷却隙間に強制送風して排出ダクトから排出する。この電源装置も、供給ダクトと排出ダクトに、冷却気体を逆方向に強制送風して電池セルを冷却することも、同じ方向に強制送風して電池セルを冷却することもできる。
【００３８】
互いに平行に配列される２列の電池ブロック３の間に設けられる送風ダクト５の面積は、２列の電池ブロック３の外側に設けられる送風ダクト５の面積の２倍とする。それは、図１〜図３に示す電源装置においては、２個の電池ブロック３の中間に設けた供給ダクト６に強制送風される冷却気体を２分岐して、両側に設けた排出ダクト７に送風して排気し、図８に示す電源装置においては、両側に設けた２つの供給ダクト５６に強制送風される冷却気体を、中間に設けた排出ダクト５７に送風して排気するからである。すなわち、図１〜図３に示す電源装置において、供給ダクト６は、両側の排出ダクト７の２倍の冷却気体を送風するので、その断面積を２倍として圧力損失を小さくする。図３の電源装置は、中間の送風ダクト５である供給ダクト６の断面積を大きくするために、供給ダクト６の横幅を排出ダクト７の横幅の２倍としている。また、図８に示す電源装置において、中間の排出供給ダクト５７は、両側の供給ダクト５６の２倍の冷却気体を送風するので、その断面積を２倍として圧力損失を小さくする。さらに中間の送風ダクト５５である排出ダクト５７の断面積を大きくするために、排出ダクト５７の横幅を供給ダクト５６の横幅の２倍としている。
（実施例３）
【００３９】
以上の電源装置は、電池ブロック３を互いに平行に２列に配列しており、２列に配列される電池ブロック３の中間と外側に送風ダクト５、５５を設けている。ただ、電源装置は、１列の電池ブロックで構成することもできる。図９に示す実施例３に係る電源装置３００は、１列の電池ブロック３の両側に送風ダクト７５を設けており、一方の送風ダクト７５を供給ダクト７６として、他方の送風ダクト７５を排出ダクト７７としている。この電源装置３００は、図９の矢印で示すように、強制送風機構９でもって、供給ダクト７６から排出ダクト７７に向けて冷却気体を強制送風して電池セル１を冷却する。供給ダクト７６から強制送風される冷却気体は、各々の冷却隙間４に送風されて電池セル１を冷却する。電池セル１を冷却した冷却気体は、排出ダクト７７に集合して排気される。この電源装置３００は、供給ダクト７６と排出ダクト７７に送風される冷却気体の流量が等しくなるので、電池ブロック３の両側に設けられる供給ダクト７６と排出ダクト７７の断面積を等しく、すなわち、供給ダクト７６の横幅と排出ダクト７７の横幅とを等しくしている。
（温度均等化プレート１５）
【００４０】
この電源装置１００、２００、３００は、電池ブロック３の側面に、温度均等化プレート１５を固定することができる。温度均等化プレート１５は、風上側の電池セル１の冷却がより制限されるように、冷却隙間４を部分的に閉塞するように配置される。これにより冷却気体の流入を阻害し、流量が規制される。このとき、冷却隙間４の閉塞量が、冷却気体の進行方向に沿って小さくなるように構成することで、各々の電池セル１の温度差を少なくすることができる。図４〜図６に示す電池ブロック３は、その高さ方向の幅が電池ブロック３の端縁、すなわち風上側に向かうほど幅広に形成した温度均等化プレート１５を固定している。
【００４１】
以下、図１０〜図２４に基づいて温度均等化プレート１５及びその固定構造を説明する。これらの図において、図１０は温度均等化プレート１５を電池ブロック３に固定する状態を示す斜視図、図１１は図１０の分解斜視図、図１２は図１１の温度均等化プレート１５の斜視図、図１３は図１２の温度均等化プレート１５を背面から見た斜視図、図１４は図１２の温度均等化プレート１５のＸＩＶ−ＸＩＶ線における横断面図、図１５は図１２の温度均等化プレート１５のＸＶ−ＸＶ線における縦断面図、図１６は図１０のＸＶＩ−ＸＶＩ線における水平断面斜視図、図１７は図１０のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における水平垂直断面図、図１８は変形例に係る温度均等化プレート１５Ｂを背面から見た斜視図、図１９は図１８の温度均等化プレート１５Ｂに弾性体４１を固定した状態を示す斜視図、図２０はバインドバー１１Ｘの斜視図、図２１は図２０のバインドバー１１Ｘの突起挿入部３９を示す拡大斜視図、図２２は変形例に係るバインドバー１１Ｙの斜視図、図２３は図２２のバインドバー１１Ｙの突起挿入部３９を示す拡大斜視図、図２４は電池ブロック３を平行に配置した状態でバインドバー１１Ｘの突起挿入部３９同士を当接させる状態を示す平面図を、それぞれ示している。
【００４２】
温度均等化プレート１５は冷却気体の風路上に配置され、その流れを阻害する邪魔板として機能する。温度均等化プレート１５は、図１２、図１３の斜視図に示すように、プレート本体３２を等脚台形状に形成される。またプレート本体３２の幅広側の中央には係止爪３３が、幅狭側の両側には固定突起３７が、それぞれ設けられる。この温度均等化プレート１５を図１０、図１１に示すように電池ブロック３の側面に装着することで、各電池セル１の冷却隙間４の開口面積を、電池セル１積層方向に従って連続的に変化させることができる。
【００４３】
また温度均等化プレート１５は風上側に固定される。これにより、風上側に位置する電池セルが冷却気体で冷却され過ぎて温度が低下する結果、他の電池セルとの温度差が大きくなる事態を、温度均等化プレート１５で冷却隙間４を部分的に塞ぐことにより風量を制限して抑制する。なお温度均等化プレート１５は電池ブロックの側面ですべての電池セルを被覆する必要はなく、各電池セルの温度差を低減できれば足りる。このため、図１０等に示すように、風上側の幾つかの電池セル１を被覆できる大きさに構成されている。
（係止爪３３）
【００４４】
図１０の例では、温度均等化プレート１５はエンドプレート１０に固定されている。温度均等化プレート１５をエンドプレート１０に固定するため、プレート本体３２の風上側に面した幅広の端面には係止爪３３が設けられている。係止爪３３は図１３の斜視図、図１４の断面図に示すように、幅方向のほぼ中央で、電池ブロック３側に爪を突出させた鉤爪状に形成される。またこれに対応してエンドプレート１０には、図１１に示すように、係止爪３３を係止する係止孔３４を形成している。
【００４５】
さらに温度均等化プレート１５の係止爪３３の上下には、エンドプレート１０に当接、挿入するボス３５を突出させている。またこれに応じてエンドプレート１０側には、ボス３５を挿入するボス穴３６を形成している。この係止爪３３を係止孔３４に係止し、さらにボス３５をボス穴３６に挿入して、温度均等化プレート１５はエンドプレート１０に固定される。
【００４６】
このような温度均等化プレート１５は、耐熱性のある樹脂や金属板で構成される。この例では、絶縁性に優れたプラスチック製としている。好ましくは、係止爪３３やボス３５、固定突起３７を一体に成型することで、安価に温度均等化プレート１５を構成できる。安価に製造可能な温度均等化プレート１５は、様々な電源装置に柔軟に利用できる利点が得られる。すなわち、図２８のようにバインドバー２８１１に温度均等化プレート２８１５を固定したり、図２９のようにバインドバー２９１１自体を温度均等化プレートに兼用する構成では、要求される電圧に応じて電池ブロックを構成する電池セル数が変化するなどして、電池ブロックの形状が変更されると、新たに設計し直す必要があり、コストが高くなる。これに対して、温度均等化プレートを別部材とすることでバインドバーの設計を簡素化し、電池ブロックの形状の変更を簡単かつ低コストで行える上、温度均等化プレートの固定構造及び固定作業も容易化でき、製造コストの低減に有利となる。
【００４７】
図３、図８の平面図に示す例では、電池ブロック３の側面の内で片側のみ、冷却気体の流入側に固定されている。このように流入側のみに温度均等化プレート１５を固定することで、両側に温度均等化プレートを設けなくとも十分に冷却気体を抑制でき、温度均等化プレートの枚数を少なくして構造の簡素化とコスト削減を図ることができる。
（固定突起３７）
【００４８】
また温度均等化プレート１５の風下側は、バインドバー１１Ｘに固定されている。このため温度均等化プレート１５のプレート本体３２には、係止爪３３を設けた側と反対側、すなわち冷却気体の風下側に固定突起３７が設けられる。具体的には温度均等化プレート１５は、プレート本体３２の側面から横方向に突出する突出部３８と、この突出部３８からプレート本体３２の延長方向に折曲された姿勢で突出する固定突起３７を備えている。このようにして固定突起３７は、バインドバー１１Ｘの延長方向に沿う姿勢に設けられている。
【００４９】
このように固定突起３７を突起挿入部３９に挿入し、さらに係止爪３３を係止孔３４に係止して、温度均等化プレート１５を電池ブロック３に固定する構成によって、ねじ止めなどの作業を無くし、組み立て工程における固定の作業を簡素化できる利点が得られる。
【００５０】
さらに固定突起３７を設けた突出部３８は、図１２及び図１３の斜視図並びに図１７の断面図に示すように、プレート本体３２の平面から離間するよう段差状に折曲されている。プレート本体３２と固定突起３７の離間距離すなわち突出部３８の段差の高低差は、バインドバー１１Ｘと電池ブロック３の側面の高低差に応じて設計される。これにより、固定突起３７をバインドバー１１Ｘの突起挿入部３９（詳細は後述）に挿入した状態で、プレート本体３２が電池ブロック３の側面に接するように配置できる。またプレート本体３２は、図１７及び図１５の断面図に示すように、側面視を凹状に湾曲させている。これにより、プレート本体３２を電池ブロック３の側面と確実に密着させることができ、冷却隙間４を確実に閉塞できる。
（弾性体４１）
【００５１】
さらに好ましくは、温度均等化プレート１５と電池ブロック３との間に弾性体４１を介在させる。図１８の斜視図に示す例では、温度均等化プレート１５Ｂのプレート本体３２の長さ方向に沿って中央には凹部４０が形成されており、ここに図１９に示すように弾性体４１を固定する。弾性体４１はゴム製シートが好適に利用できる。このように弾性体４１を介在させることで、温度均等化プレート１５Ｂと電池ブロック３とを一層密着させ、冷却隙間４の閉塞を確実ならしめると共に、温度均等化プレート１５Ｂが冷却気体にあおられてばたついたり振動する事態を回避し、振動音の発生も抑制できる利点が得られる。弾性体４１は、プレート本体３２の凹部４０に接着して固定する他、温度均等化プレートにインサート成型で固定することもできる。あるいは、温度均等化プレート自体を弾性体で構成してもよい。
【００５２】
また弾性体４１の面積は、電池ブロック３を構成する電池セル１の積層方向に沿って、徐々に狭くするように構成してもよい。これにより、プレート本体３２の面積を変化させると共に弾性体４１の面積も変化させて、電池セル間の温度差ΔＴを一層低減できる。
（突起挿入部３９）
【００５３】
一方で、バインドバー１１Ｘは、図２０及び図２１の斜視図に示すように、固定突起３７を挿入する突起挿入部３９を設けている。突起挿入部３９は、バインドバー１１Ｘの延長方向と直交する方向に、固定突起３７を挿入できる内径に開口している。また固定突起３７は、バインドバー１１Ｘの幅とほぼ同じか、これよりも狭い幅に形成することが好ましい。このように構成することで、固定突起３７を突起挿入部３９に挿入すると、固定突起３７がバインドバー１１Ｘと重なる状態となって、余分な広がりを抑制できる。この結果、温度均等化プレート１５で冷却隙間４を閉塞する面積を極力変更することなく、温度均等化プレート１５をバインドバー１１Ｘに固定できる。いいかえると、温度均等化プレート１５のプレート本体３２の大きさは、冷却隙間の閉塞量を電池セル毎に変更するように設計されているので、電池ブロック３側面への余計な突出や変形は極力少なくすることが好ましいといえる。上記のように突起挿入部３９をバインドバー１１Ｘと重なるように配置して固定することで、電池ブロック３側面への突出量を、プレート本体３２と固定突起３７とを繋ぐ突出部３８のみに抑えて必要最小限に止め、冷却隙間への影響を抑制できる。
【００５４】
さらに好ましくは、図１０に示すように突出部３８が、電池セル１と重なるように、いいかえると冷却隙間４を閉塞しない位置となるように、突出部３８をプレート本体３２に設ける位置が設定される。これによって、突出部３８で冷却隙間を閉塞する事態を回避し、温度均等化プレート１５の本体の機能である、冷却気体の流れに沿って電池セル毎に冷却隙間の閉塞量を徐々に小さくして冷却気体の風量を大きくすることが可能となる。
【００５５】
加えて、固定突起３７をバインドバー１１Ｘの長さ方向と一致させることで、固定突起３７を長くできる利点も得られる。すなわち、図３０に示すように固定突起３７をバインドバー１１Ｘと交差させる姿勢とすると、固定突起３７の長さを短くする必要があり、突起挿入部３９との当接面積が小さくなる結果、保持力も相対的に低くなる。これに対して、固定突起３７をバインドバー１１Ｘと重なる位置に配置することで、固定突起３７の長さを十分に長くできるので、突起挿入部３９も長くして接触抵抗を増し、長期に渡って安定的に温度均等化プレート１５を保持して信頼性も向上できる。
【００５６】
突起挿入部３９の長さは、固定突起３７の長さに応じて設計され、好ましくは固定突起３７の半分以上を挿入できる深さとする。図２０及び図２１の例では、スリップ状の金属片を両端で断面視Ｕ字状に折曲して、断面視Ｃ字状の突起挿入部３９を形成している。この突起挿入部３９は、中心をスリット状に開口しており、変形しやすくして突起挿入部３９の内径を調整できる。
【００５７】
なお図２１の例では、バインドバー１１Ｘとは別個の金属片を溶接などにより固定して突起挿入部３９を形成しているが、バインドバーと一体的に突起挿入部を形成してもよい。例えば、バインドバーとして中間部分で上下に突出させた金属板を使用し、この突出部分を折曲して突起挿入部を形成できる。
【００５８】
このバインドバー１１Ｘはアルミニウム等の金属製とし、一定幅の金属板の両端を折曲して、エンドプレート１０の固定部分を形成する。また突起挿入部３９は、上記の例に限られず、固定突起３７を挿入できる他の形態が適宜利用できる。例えば図２２及び図２３に示す変形例に係るバインドバー１１Ｙでは、一体成型した折曲片を片側に一枚のみ突出させて、これを折曲して先端部分を溶接し、突起挿入部３９Ｙを形成している。この突起挿入部３９Ｙはバインドバーと別部材を使用しないで形成できるため、安価に製造できるメリットがある。
【００５９】
さらに好ましくは、バインドバーを対称な形状とする。図２０等の例では、バインドバー１１Ｘの長さ方向の中心に対して対称な位置に突起挿入部３９を２つ設けている。このバインドバー１１Ｘは、一方の突起挿入部３９（図２０において左側）を使用して、他方の突起挿入部３９（図２０において右側の第二突起挿入部３９Ｂ）は使用しない。このようにしてバインドバー１１Ｘを上下左右対称とすることで、逆向きにしても使用でき、電源装置の組み立て時において組間違いを無くし、作業効率を向上できる。
【００６０】
加えて、複数の電池ブロック３を平行に並べて配置する際には、２つの突起挿入部３９で隣接する電池ブロック３同士を当接させることができ、当接の応力を２つの突起挿入部３９で分散できるので、より強固な狭持も図られ、信頼性の面でも好ましい。具体的には、図２４の平面図に示すように、電池ブロック３を外装ケース２０内に平行に配置した状態でブラケットなどにより固定する際、バインドバー１１Ｘの突起挿入部３９同士が当接するため、金属部材同士の接触によって強固に固定できる。また、突起挿入部３９同士が押し当てられて若干変形すると、その内径が狭くなるため、ここに挿入された固定突起３７がより確実に固定されて温度均等化プレート１５の抜け落ちが阻止されるという副次的な利点も得られる。
【００６１】
以上の例では、温度均等化プレート１５は嵌合構造で電池ブロック３に固定している。嵌合構造はねじ止めや溶接などの作業が不要で、スナップ式に装着でき、作業性に優れる。ただ、本発明は嵌合構造に限定するものでなく、要求される強度や信頼性に応じて、ネジ止めや接着、溶接などの方法で温度均等化プレートをバインドバー１１Ｘの表面に固定することもできる。また嵌合構造も上記構成に限られず、既存の嵌合の機構を適宜利用できる。
（温度均等化壁８、５８）
【００６２】
さらに供給ダクト６、５６、７６には温度均等化壁８、５８を配置して、電池セル１の温度差を少なくしている。温度均等化壁８、５８は、冷却気体の送風方向の全長を横幅よりも大きくしている細長い形状であって、風上側の端部を先端に向かって次第に細くしている。図４〜図５の温度均等化壁８、５８は、風下側の端部も先端に向かって次第に細くして、風下側における冷却気体の乱流を少なくしてスムーズに送風できるようにしている。供給ダクト６、５６、７６内における乱流は、圧力損失を増加させる原因となる。したがって、温度均等化壁８、５８の風上側と風下側の両方を先端に向かって次第に細くする構造は、乱流による圧力損失を少なくできる。
【００６３】
さらに、図の温度均等化壁８、５８は、風上側と風下側の端部を、先端に向かって上下幅を狭くするように傾斜する形状として、全体の形状を中央部を高くする山形としている。図５の電源装置は、供給ダクト６、５６、７６の上下の対向位置に温度均等化壁８、５８を配設しているので、供給ダクト６、５６、７６の下側に配設される温度均等化壁８、５８は、先端に向かって下り勾配に傾斜する形状とし、上側に配設される温度均等化壁８、５８は、先端に向かって登り勾配に傾斜する形状として、全体を山形にしている。供給ダクト６、５６、７６の上下に温度均等化壁８、５８を配置する構造は、温度均等化壁８、５８を低くして、すなわち上下幅の狭い温度均等化壁を設けて電池セルの温度差を少なくできるので、圧力損失をより少なくしながら、電池セルの温度差も少なくできる。ただし、本発明の電源装置は、必ずしも供給ダクトの上下に温度均等化壁を配置する必要はなく、たとえば、図示しないが、供給ダクトの上側のみに、あるいは下側のみに温度均等化壁を配置することもできる。
【００６４】
さらに、温度均等化壁８、５８は、頂上縁に向かって次第に横幅を狭くするテーパ部８Ａ、５８Ａを設けて、電池ブロック３の対向面との間隔を頂上縁に向かって次第に広くしている。下側の温度均等化壁８、５８のテーパ部８Ａ、５８Ａは、上方に向かって横幅を次第に狭くして、電池ブロック３の対向面との間隔を次第に広くしている。上側の温度均等化壁８、５８のテーパ部８Ａ、５８Ａは、下側に向かって横幅を次第に狭くして、電池ブロック３の対向面との間隔を次第に広くしている。図５の温度均等化壁８、５８は、全体をテーパ部８Ａ、５８Ａとすることなく、上下方向に分けてテーパ部８Ａ、５８Ａと幅広部８Ｂ、５８Ｂとを設けている。下側の温度均等化壁８、５８は幅広部８Ｂ、５８Ｂを下に、テーパ部８Ａ、５８Ａを上に設けており、上側の温度均等化壁８、５８は幅広部８Ｂ、５８Ｂを上に、テーパ部８Ａ、５８Ａを下に設けている。幅広部８Ｂ、５８Ｂは、横幅を変化させない形状とし、あるいは上下方向に横幅を変化させる割合をテーパ部８Ａ、５８Ａよりも少なくして両側面を垂直面ないし垂直面に近い状態としている。
【００６５】
図４〜図５の電源装置は、２列の電池ブロック３の間に供給ダクト６を設けて、ここに温度均等化壁８を配置しているので、温度均等化壁８のテーパ部８Ａは、両面の傾斜角（α）を同じ角度として、両面に配設している電池ブロック３の対向面との間隔を同じにしている。両側の電池ブロック３の電池セル１を均一に冷却するためである。また、電源装置は、２列の電池ブロック３の外側に供給ダクト５６を設けて、ここに温度均等化壁５８を配置しているので、温度均等化壁５８のテーパ部５８Ａは、電池ブロック３との対向面である内側面を傾斜面として、外側面を垂直面としている。２列の電池ブロック３の両外側に設けられる供給ダクト５６に対向して配置される温度均等化壁５８は、傾斜角（α）を同じ角度として、電池ブロック３の対向面との間隔を左右対称にしている。２列の電池ブロック３の電池セル１を均一に冷却するためである。
【００６６】
テーパ部８Ａ、５８Ａの水平面に対する傾斜角（α）は、幅広部８Ｂ、５８Ｂの横幅とテーパ部８Ａ、５８Ａの高さから特定される。テーパ部は、傾斜角（α）を大きく、かつ幅広部の横幅を広くしてテーパ部を高く、傾斜角（α）を小さく、幅広部の横幅を狭くしてテーパ部を低くする。
【００６７】
以上の温度均等化壁８、５８は、テーパ部８Ａ、５８Ａの送風方向の長さと高さとを、電池セル１の温度差が最低となる値に設定する。図３、図８に示す電源装置は、送風方向において風下側に配置している電池セルの温度が風上側の電池セルよりも高くなる。図３、図８の電源装置は、風下側の電池セルの温度を低くして、電池セルの温度差を少なくするために、供給ダクト６、５６、７６の風下側に温度均等化壁８、５８を配置している。この温度均等化壁８、５８は、風下側の半分に配置している電池セルの温度差をさらに少なくするように、送風方向の長さと、テーパ部８Ａ、５８Ａの高さを特定している。
【００６８】
温度均等化壁を設けない電源装置は、電池ブロックの風上側に配置している全体の１／２の電池セル、すなわち９個の電池セルと、風下側に配置している１／２の電池セルである９個の電池セルに温度差ができる。とくに、風下側に配置している９個の電池セルは温度が高くなって、温度差も大きくなる。供給ダクト６、５６、７６の流入側と排出側に配置される電池セル１は、両側のエンドプレート１０から冷却されて温度が低くなる。また、流入側から冷却された気体が流入されることから、風下側に配置している電池セルの温度が最も高くなる。風下側に配置している９個の電池セルは、その中央に配置している１４個目の電池セルの温度が最も高くなる。風下側の中央に配置している電池セルよりも風上側や風下側になるしたがって、電池セルの温度は低くなる。たとえば、風下側の中央に配置している電池セルの温度が約３４℃に上昇するとき、風下側の両端部に配置している電池セル、すなわち１０番目と１８番目の電池セルの温度は３０℃以下となる。この状態で、風上側の最も低温の電池セルの温度は約２３℃となる。
【００６９】
図の電源装置は、供給ダクト６、５６、７６の風下側に配置している電池セル１をより効率よく冷却するために、供給ダクト６、５６、７６の風下側に温度均等化壁８、５８を配置している。この温度均等化壁８、５８は、風下側に配置している各々の電池セル１の温度を低くすると共に、温度差を少なくするように、送風方向の長さと、テーパ部８Ａ、５８Ａの高さを特定している。温度均等化壁８、５８は、供給ダクト６、５６、７６内にあって、強制送風される冷却気体をより効率よく冷却隙間４に流入して、温度が高くなる電池セル１の温度を低下させる。
【００７０】
図４ないし図５の電源装置は、温度均等化壁８、５８の幅広部８Ｂ、５８Ｂを、電池ブロック３のバインドバー１１Ｘと対向する位置に配置して、温度均等化壁８、５８のテーパ部８Ａ、５８Ａを電池ブロック３の露出部１４Ｂと対向する位置に配置している。すなわち、幅広部８Ｂ、５８Ｂは、電池ブロック３の閉塞部１４Ａの外側に配置され、テーパ部８Ａ、５８Ａを露出部１４Ｂの外側に配置している。電源装置は、温度均等化壁８の幅広部８Ｂを、２列に配置している電池ブロック３のバインドバー１１Ｘの間に配置して、温度均等化壁８のテーパ部８Ｂを２列の電池ブロック３の露出部１４Ｂの間に配置している。
【００７１】
ここで、閉塞部１４Ａは、バインドバー１１Ｘで開口部１４を閉塞しているので、仮に閉塞部１４Ａの外側に冷却気体を送風するとしても、冷却気体が冷却隙間４に流入することはない。図８の断面図に示す電源装置は、その風下側に配設している温度均等化壁８、５８の幅広部８Ｂ、５８Ｂを、連結材１１のバインドバー１１Ｘとの間に隙間ができないように、あるいは、バインドバーに接近して配置する。この構造の電源装置は、電池ブロック３の風下側において、バインドバー１１Ｘで閉塞される閉塞部１４Ａの外側には冷却気体を送風せず、送風される全ての冷却気体を電池ブロック３の露出部１４Ｂに送風し、露出部１４Ｂからスムーズに効率よく冷却隙間４に流入して電池セル１を効率よく冷却する。
【００７２】
さらに、テーパ部８Ａ、５８Ａは、露出部１４Ｂに突出して、電池温度が高くなる領域で上下幅を広くして、露出部１４Ｂとの対向面にテーパ部８Ａ、５８Ａを配置している。したがって、供給ダクト６、５６、７６に送風される冷却気体は、テーパ部８Ａ、５８Ａと露出部１４Ｂとの間を流動し、テーパ部８Ａ、５８Ａでもって流速が速くなり、また、テーパ部８Ａ、５８Ａによってスムーズに冷却隙間４に流入されて、電池セル１を効率よく冷却する。したがって、温度均等化壁８、５８は、電池セル１の温度が最も高くなる領域に、テーパ部８Ａ、５８Ａの最も上下幅の広い領域を配置することで、温度が高くなる電池セルを他の電池セルよりも効率よく冷却して、電池温度を低くできる。したがって、温度均等化壁８、５８は、テーパ部８Ａ、５８Ａの上下幅で高温になる電池セルの冷却効率を特定し、テーパ部８Ａ、５８Ａの送風方向の長さで温度を低下させる電池セルを特定できる。図３ないし図５、図８の電源装置は、風下側の電池セルをより効率よく冷却するために、供給ダクト６、５６、７６の風下側に温度均等化壁８、５８を配置し、さらに風下側にあって温度が高くなる電池セルの領域でテーパ部８Ａ、５８Ａを高くしている。以上のように、温度均等化壁８、５８は、その長さで冷却する電池セルの個数をコントロールでき、または上下幅で高温になる電池セルの冷却効率を特定できるので、温度均等化壁８、５８を設けない状態で、温度が高くなる電池セルの領域に設けられ、さらに最も高温になる電池セルの最高温度を低下させる温度でテーパ部８Ａ、５８Ａの高さを特定して、電源装置の温度差を最も少なくできる。
【００７３】
なお、以上の例では温度均等化プレート１５と温度均等化壁とを用いて電池セルの均熱化を図っているが、本発明において温度均等化壁は必須でない。すなわち、温度均等化壁を省略することも可能である。
【００７４】
以上の電源装置は、電池ブロック３を外装ケース２０に固定して定位置に配置している。図１と図２に示す電源装置は、外装ケース２０を下ケース２０Ａと上ケース２０Ｂとで構成する。上ケース２０Ｂと下ケース２０Ａは、外側に突出する鍔部２１を有し、この鍔部２１をボルト２４とナット２５で固定している。図の外装ケース２０は、鍔部２１を電池ブロック３の側面に配置している。ただ、鍔部は、電池ブロックの上部や下部、あるいはその中間に配置することもできる。この外装ケース２０は、エンドプレート１０を下ケース２０Ａに止ネジ（図示せず）で固定して、電池ブロック３を固定している。止ネジは、下ケース２０Ａを貫通してエンドプレート１０のネジ孔（図示せず）にねじ込まれて、電池ブロック３を外装ケース２０に固定する。止ネジは、頭部を下ケース２０Ａから突出させている。さらに、図１と図２の外装ケース２０は、内部に電池ブロック３を固定して、電池ブロック３の外側面と外装ケース２０の側壁２２の内面との間に送風ダクト５を設けている。
【００７５】
さらに、外装ケース２０は、両端に端面プレート３０を連結している。端面プレート３０は、電池ブロック３に連結される状態で、供給ダクト６と排出ダクト７からなる送風ダクト５に連結される連結ダクト３１を、プラスチックなどで一体的に成形して外側に突出するように設けている。この連結ダクト３１は、強制送風機構９に連結され、あるいは電源装置から冷却気体を排気する外部排気ダクト（図示せず）に連結される。この端面プレートは、図示しないが、係止構造で電池ブロックのエンドプレートに連結している。ただ、端面プレートは、係止構造以外の連結構造で電池ブロックに連結し、あるいは、外装ケースに固定することもできる。
【００７６】
以上の電源装置は、車載用のバッテリシステムとして利用できる。電源装置を搭載する車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、あるいはモータのみで走行する電気自動車などの電動車両が利用でき、これらの車両の電源として使用される。
【００７７】
図２５に、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーに電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、モータ９３に電力を供給するバッテリシステム１００Ｂと、バッテリシステム１００Ｂの電池を充電する発電機９４とを備えている。バッテリシステム１００Ｂは、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。車両ＨＶは、バッテリシステム１００Ｂの電池を充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、例えば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ９３は、バッテリシステム１００Ｂから電力が供給されて駆動する。発電機９４は、エンジン９６で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、バッテリシステム１００Ｂの電池を充電する。
【００７８】
また図２６に、モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両ＥＶは、車両ＥＶを走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３に電力を供給するバッテリシステム１００Ｃと、このバッテリシステム１００Ｃの電池を充電する発電機９４とを備えている。モータ９３は、バッテリシステム１００Ｃから電力が供給されて駆動する。発電機９４は、車両ＥＶを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、バッテリシステム１００Ｃの電池を充電する。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明に係る車両用電源装置及びこれを備える車両並びに車両用電源装置の容量均等化方法は、ＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車などの容量均等化方法として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１００、２００、３００…電源装置
１００Ｂ、１００Ｃ…バッテリシステム
１…電池セル；１Ａ…安全弁開口部
２…セパレータ；２Ａ…溝；２Ｂ…切欠部
３、２８３、２９３、３０３…電池ブロック
４、２８４、２９４、３０４…冷却隙間
５…送風ダクト
６…供給ダクト
７…排出ダクト
８、５８…温度均等化壁；８Ａ、５８Ａ…テーパ部
８Ｂ、５８Ｂ…幅広部
９…強制送風機構
１０、３１０…エンドプレート；１０Ａ…補強リブ；１０ａ…連結孔
１１…連結材；１１ｄ…折曲片
１１Ｘ、１１Ｙ、２８１１、２９１１…バインドバー
１２…止ネジ
１３…電極端子
１４…開口部；１４Ａ…閉塞部；１４Ｂ…露出部
１５、１５Ｂ、２８１５、３０１５…温度均等化プレート
１９…中間遮断壁
２０…外装ケース；２０Ａ…下ケース；２０Ｂ…上ケース
２１…鍔部
２２…側壁
２４…ボルト
２５…ナット
３０…端面プレート
３１…連結ダクト
３２…プレート本体
３３…係止爪
３４…係止孔
３５…ボス
３６…ボス穴
３７…固定突起
３８…突出部
３９、３９Ｙ…突起挿入部
３９Ｂ…第二突起挿入部
４０…凹部
４１…弾性体
５５…送風ダクト
５６…供給ダクト
５７…排出ダクト
７５…送風ダクト
７６…供給ダクト
７７…排出ダクト
９３…モータ
９４…発電機
９５…ＤＣ／ＡＣインバータ
９６…エンジン
１０１…電池セル
１０３…冷却隙間
１０６…供給ダクト
１０７…排出ダクト
１１０…電池ブロック
ＥＶ、ＨＶ…車両
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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