(57)【要約】【課題】電池の異常発熱による温度上昇を抑制できる組電池を安価に提供する。【解決手段】組電池１０は、積層して配置される複数の単電池１１ａからなる電池積層体１１と、電池積層体１１において隣接する単電池１１ａ，１１ａの対向する積層面１１ｂ，１１ｂの間および電池積層体１１の積層方向の両端にある単電池１１ａの外側の積層面１１ｂの外側にある空間のうち少なくとも２つの空間に配置された放熱部１２ａ，１２ａとを備え、積層方向で隣接する少なくとも２つの放熱部１２ａ，１２ａは、折り曲げ部１２ｂを介して連接された一枚の薄板状の放熱部材１２によって構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層して配置される複数の単電池からなる電池積層体と、
前記電池積層体において隣接する前記単電池の対向する積層面の間および前記電池積層体の積層方向の両端にある前記単電池の外側の前記積層面の外側にある空間のうち少なくとも２つの空間に各々配置された放熱部と、を備え、
積層方向で隣接する少なくとも２つの前記放熱部は、折り曲げ部を介して連接された一枚の薄板状の放熱部材によって構成されている組電池。
【請求項２】
前記放熱部は前記空間の全てに配置されている、請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記放熱部の全てが前記折り曲げ部により連接されることにより前記放熱部材が構成されている、請求項１または２に記載の組電池。
【請求項４】
前記折り曲げ部は前記単電池と接触していない部分を有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項５】
前記積層面と前記放熱部との間に配置され、前記積層面と前記放熱部の両方に接触する放熱緩衝材を備えた請求項１乃至４のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項６】
前記放熱緩衝材は前記折り曲げ部全体と接するように延伸されると共に、前記折り曲げ部と対向する前記単電池の側面に平行な側面に沿って屈曲して延伸されることにより、前記電池積層体の両側の側面全体を覆っている請求項５に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単電池を積層して直列または並列に接続して構成される組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイル機器やハイブリッド車、電気自動車用の電源として、高エネルギー密度を有するリチウムイオン電池が注目されている。特に車両用用途においては、複数個の単電池（二次電池）を直列に接続して組電池とし、大きな電圧を得るように構成されている。通常、このような組電池においては、使用時の発熱による電池の温度上昇を抑制するため、冷却構造が備えられている。
【０００３】
特許文献１においては、積層された複数の電池が積層され直列に接続された組電池が開示されている。この組電池においては、各電池の両面に当接する放熱部材と、隣接する電池の放熱部材の間に断熱部材が備えられている。複数の放熱部材は組電池の側面に設けられた熱伝達部材により連接されており、電池で発生した熱は放熱部材から熱伝達部材に伝達される。連接された放熱部材は電池２個ごとに配置されており、また、断熱部材により、隣接する電池には熱を伝達しない構造となっている。このような熱伝達構造により、電池で発生した熱は当該電池の周囲ではなく、離れたところにある電池に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３８３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
組電池における冷却構造は、一般に通常使用による発熱に対応できるように構成されている。しかし、リチウムイオン電池においては、故障等の場合に異常発熱することがある。異常発熱したときには、異常発熱した電池の温度上昇を抑制しないと、最悪の場合、発火するおそれがある。しかし、組電池中の特定の単電池が異常発熱したときには、通常はその単電池近辺からだけ冷却構造に熱が伝達されて放熱される。この場合、発熱量が多いと発生した熱の全てを冷却構造に伝達することができずに単電池内部にこもってしまい、異常発熱した単電池の温度上昇を抑制できないおそれがある。
【０００６】
特許文献１に開示された組電池における熱伝達構造は、熱伝達部材の一面から垂直に複数の放熱部材が突出した部材からなり、当該部材は鋳造または押出成形によって作られる。組電池は、この部材を２つ用いて、積層された電池のそれぞれを各部材の放熱部材が交互になるように挟み込んで構成されている。従って、特定の電池で異常発熱があった場合でも、その熱は離れたところにある電池に伝達されて組電池全体に分散される。そのため、異常発熱した電池の周囲に熱がこもらず当該電池の温度上昇を抑制する。このように、特許文献１に開示された組電池の熱伝達構造は、電池の異常発熱に対して対応可能であるが、構造が複雑であり、その結果、価格が高くなるという問題があった。
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、電池の異常発熱による温度上昇を抑制できる組電池を安価に提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る組電池の特徴構成は、積層して配置される複数の単電池からなる電池積層体と、前記電池積層体において隣接する前記単電池の対向する積層面の間および前記電池積層体の積層方向の両端にある前記単電池の外側の前記積層面の外側にある空間のうち少なくとも２つの空間に各々配置された放熱部と、を備え、積層方向で隣接する少なくとも２つの前記放熱部は、折り曲げ部を介して連接された一枚の薄板状の放熱部材によって構成されている点にある。
【０００９】
このような特徴構成とすれば、複数の放熱部の間の熱抵抗を小さくすることができ、放熱部材全体が持つ熱容量を最大限に活用して放熱することができる。すなわち、異常発熱した単電池から直近の放熱部に伝達された熱は、折り曲げ部を経由して他の放熱部まで容易に伝達される。この結果、異常により発生した熱を複数の放熱部に分散させて放熱部材全体から放熱することが可能となり、異常発熱した単電池の温度上昇を抑制することができる。
【００１０】
本発明に係る組電池においては、前記放熱部は前記空間の全てに配置されていると好適である。
【００１１】
このような構成とすれば、組電池を構成する全ての単電池が放熱部と接触しているため、どの単電池で異常発熱が発生した場合でも、他の放熱部まで熱を伝達させて放熱部材全体から放熱することができ、異常発熱した単電池の温度上昇を抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る組電池においては、前記放熱部の全てが前記折り曲げ部により連接されることにより前記放熱部材が構成されていると好適である。
【００１３】
このような構成とすれば、組電池を構成するいずれの単電池で異常発熱が発生した場合でも、異常発熱した単電池から直近の放熱部に伝達し、他の全ての放熱部にまで熱を伝達させて、１枚の放熱部材全体から放熱することができ、異常発熱した単電池の温度上昇を抑制することができる。
【００１４】
本発明に係る組電池においては、前記折り曲げ部は前記単電池と接触していない部分を有すると好適である。
【００１５】
このような構成とすれば、折り曲げ部の単電池と接触していない部分と単電池との間隙によって折り曲げ部が弾性変形可能になるので、折り曲げ部を含む組電池の幅方向の長さよりも内側の幅方向の長さが短い外装ケースに組電池を挿入した場合に、折り曲げ部１２ｂが弾性変形して外装ケースの内側に折り曲げ部が面接触することを可能にする。これにより組電池の発熱を効率よく外装ケースに伝達し外部に放出することができる。
【００１６】
本発明に係る組電池においては、前記積層面と前記放熱部との間に配置され、前記積層面と前記放熱部の両方に接触する放熱緩衝材を備えると好適である。
【００１７】
このような構成とすれば、単電池からの放熱性を高めるだけではなく、外部から振動や衝撃が加わったときの振動エネルギーや衝撃エネルギーを放熱緩衝材が吸収するので、単電池を保護することができる。また、放熱緩衝材は単電池の充放電による体積変化（膨張）を吸収することができるので、一の単電池が膨張した時に他の単電池に悪影響を与えるのを防ぐことができる。
【００１８】
本発明に係る組電池においては、前記放熱緩衝材は前記折り曲げ部全体と接するように延伸されると共に、前記折り曲げ部と対向する前記単電池の側面に平行な側面に沿って屈曲して延伸されることにより、前記電池積層体の両側の側面全体を覆っていると好適である。
【００１９】
このような構成とすれば、外部から印加された振動や衝撃の方向に関わらず、振動エネルギーや衝撃エネルギーを放熱緩衝材が吸収して単電池を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る組電池の概略構成を表す斜視図である。
【図２】組電池の概略構成を表す平面図である。
【図３】放熱部材の概略構成を表す斜視図である。
【図４】放熱スポンジの概略構成を表す斜視図である。
【図５】組電池モジュールの概略構成を表す斜視図である。
【図６】組電池モジュールの各構成要素を表す分解斜視図である。
【図７】組電池モジュールの概略構成を表す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
１．組電池の構造
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１に本実施形態に係る組電池１０の概略構成を表す斜視図を示す。図２に組電池１０の概略構成を高さ方向に沿って見たときの平面図を示す。図３に本実施形態に係る放熱部材１２の概略構成を表す斜視図を示す。組電池１０は電池積層体１１と、放熱部材１２と、放熱緩衝材としての放熱スポンジ１３と、可とう導体２７を備えている。
【００２２】
電池積層体１１は、扁平型単電池（以下単電池と称する）１１ａを７個積層して直列に接続したものである。単電池１１ａはリチウムイオンポリマー二次電池である。それぞれの単電池１１ａは、直方体形状を有しており、高さ方向に垂直な上面１１ｄに正極端子Ｐと負極端子Ｎが突出している。電池積層体１１において、一の単電池１１ａの正極端子Ｐと隣接する単電池１１ａの負極端子Ｎとが向かい合うように配置され、向かい合う正極端子Ｐと負極端子Ｎとを銅製のバスバー１１ｆ、１１ｇで挟み込んでボルトで締結することにより、電池積層体１１は直列接続される。
【００２３】
単電池１１ａの正極端子Ｐと負極端子Ｎのうち、電池積層体１１において両端に配置された単電池１１ａのうち一方端の単電池１１ａの正極端子Ｐを端部正極端子ＰＥ、他方端の単電池１１ａの負極端子Ｎを端部負極端子ＮＥとする。直列接続の対象となる端子は、端部正極端子ＰＥと端部負極端子ＮＥを除く全ての正極端子Ｐと負極端子Ｎである。接続対象の正極端子Ｐと負極端子Ｎにはそれぞれ４つの孔が等間隔で開けられる。また、バスバー１１ｆには端子の４つの孔に対応する箇所に４つの孔が形成され、バスバー１１ｇにはバスバー１１ｆと同じ箇所にねじ孔が形成される。そして、バスバー１１ｆと１１ｇとで隣接する正極端子Ｐと負極端子Ｎを挟み込んでバスバー１１ｆ側からそれぞれの孔にボルトを挿入してバスバー１１ｇのねじ孔で締結することにより、正極端子Ｐと負極端子Ｎとが電気的に接続される。
【００２４】
端部正極端子ＰＥと端部負極端子ＮＥについても、正極端子Ｐ、負極端子Ｎと同様に４つの孔が等間隔で開けられる。そして、端部正極端子ＰＥと端部負極端子ＮＥにそれぞれ可とう導体２７，２７の一方の端子を接触させ、さらにそれをバスバー１１ｆ、１１ｇで挟み込む。その後、バスバー１１ｆ側からそれぞれの孔にボルトを挿入してバスバー１１ｇのねじ孔で締結することにより、端部正極端子ＰＥ、端部負極端子ＮＥと可とう導体２７、２７とが電気的に接続される。なお、可とう導体２７とは、平編導線の両端に端子を設けたものである。
【００２５】
本実施形態では、単電池１１ａはリチウムイオンポリマー二次電池であるが、これに限られるものではなく、他の種類の電池を用いてもよい。また、本実施形態では、電池積層体１１は７個の単電池１１ａを積層して構成されているが、これに限られず、組電池１０として必要な電圧に応じて適宜積層数を変更することが可能である。
【００２６】
図３に示すように、放熱部材１２は、例えば厚さが０．３〜０．５ｍｍの板状でアルミニウムや銅等の熱伝導率の高い金属からなる。放熱部材１２は、長方形の薄板をつづら折り状に折り曲げた形状を有しており、放熱部１２ａと折り曲げ部１２ｂとを備えている。
【００２７】
図１，図２に示すように、放熱部１２ａは、放熱部材１２のうち、電池積層体１１の隣接する単電池１１ａの積層方向に垂直な積層面１１ｂ，１１ｂ同士が対向する空間および積層方向両端にある単電池１１ａの外側の積層面１１ｂの外側の空間に配置される部分である。放熱部の幅方向の長さは対向する単電池１１ａの積層面１１ｂの幅方向の長さと同じであり、高さ方向の長さは対向する単電池１１ａの積層面１１ｂの高さ方向の長さより少し短い。
【００２８】
折り曲げ部１２ｂは、放熱部材１２のうち、隣接する放熱部１２ａ，１２ａ同士を連接する部分である。折り曲げ部１２ｂは、高さ方向の長さは放熱部１２ａの高さ方向の長さと同じであり、高さ方向に垂直（積層方向に平行）な断面において湾曲部分を有している。つまり、折り曲げ部１２ｂは、単電池１１ａの側面１１ｃとは接触しておらず、側面１１ｃから離間している。折り曲げ部１２ｂが湾曲部分を有することにより、折り曲げ部１２ｂが放熱部１２ａに対して屈曲した構造を有する場合と比較して、放熱部１２ａと積層面１１ｂとの密着性を高めることができる。なお、本実施形態においては、図２に示すように、折り曲げ部１２ｂの高さ方向に垂直な断面は半円状であるがこの形状に限られるものではない。側面１１ｃと接触していない部分を有していれば、折り曲げ部１２ｂが湾曲部分と直線部分とから構成されていてもよい。
【００２９】
このように、組電池１０においては、１枚の金属薄板（放熱部材１２）を折り曲げて複数の放熱部１２ａと折り曲げ部１２ｂが形成されており、特許文献１の熱伝達部材のように鋳造や押し出し成形といった複雑な工法を用いて形成する必要がないので、安価な放熱構造を実現することが可能になる。なお、１枚の金属薄板とは、接合箇所のない単一の金属薄板だけではなく、ビス止め、溶接、半田付け、リベット接合等の方法により任意の場所で複数の金属薄板を密着させて接合し、接合箇所の接触熱抵抗を最小化したものを含むものとする。複数の金属材料を接合するときは、それらが同一の材料であってもよいし、例えば、アルミニウムと銅のように異なる種類の材料を組み合わせて放熱部材１２を構成してもよい。
【００３０】
本実施形態においては、１枚の放熱部材１２で全ての放熱部１２ａと折り曲げ部１２ｂが形成されるようにしたが、この構成に限られるものではない。例えば、全ての放熱部１２ａと折り曲げ部１２ｂが複数の放熱部材１２から構成されるようにしてもよい。
【００３１】
本実施形態においては、放熱部１２ａが、全ての積層面１１ｂの間の空間および積層方向両端にある単電池１１ａの外側の積層面１１ｂの外側の空間に配置される構成としたが、この構成に限られるものではない。例えば、放熱部１２ａが存在しない積層面１１ｂの間の空間があってもよいし、積層方向両端にある単電池１１ａの外側の積層面１１ｂのいずれか一方の外側の空間にだけ放熱部１２ａが配置される構成にしてもよい。また、積層方向両端にある単電池１１ａの外側の積層面１１ｂの外側の空間には放熱部材１２が配置されない構成にしてもよい。しかし、これらの構成では、異常発熱の場合に発熱した単電池１１ａの温度上昇を抑制する効果が低下する可能性がある。
【００３２】
図４に、放熱スポンジ１３の概略構成を表す斜視図を示す。図１、図２に示すように、放熱スポンジ１３は、単電池１１ａの片側の積層面１１ｂと放熱部１２ａとの間に挿入されている。放熱スポンジ１３は、例えばシリコンゴムの発泡体からなり、展開した状態においては長方形状である。これを断面が略コの字型になるよう折り曲げられ、第１部分１３ａ、第２部分１３ｂ、第３部分１３ｃを構成する。放熱スポンジ１３の高さ方向の長さは、放熱部１２ａの高さ方向の長さとほぼ同じである。
【００３３】
図２に示すように、放熱スポンジ１３が単電池１１ａと放熱部１２ａとの間に挿入された状態において、第１部分１３ａは放熱部１２ａおよび積層面１１ｂと接触しており、第２部分１３ｂは折り曲げ部１２ｂと接触しており、第３部分１３ｃは側面１１ｃと接触している。これにより、放熱スポンジ１３は、単電池１１ａの三面を覆う。図２に示すように、隣接する単電池１１ａにおいては、折り曲げ部１２ｂが反対側の側面１１ｃにあるので、放熱スポンジ１３を上下逆にして使用する。すなわち、一種類の放熱スポンジ１３で組電池１０全体に適用可能である。
【００３４】
放熱スポンジ１３を使用することにより、単電池１１ａで発生した熱を積層方向に伝達するだけではなく、組電池１０に振動や衝撃が加わったときの振動エネルギーや衝撃エネルギーを吸収して単電池１１ａを保護することができる。また、放熱スポンジ１３は単電池１１ａの三面、積層すれば放熱部１２ａを挟んで四面全体を覆うので、外部から印加された振動や衝撃の方向に関わらず、振動エネルギーや衝撃エネルギーを放熱緩衝材が吸収して単電池を保護することができる。さらに、放熱スポンジ１３は、単電池１１ａの充放電による体積変化（膨張）を吸収することができるので、一の単電池１１ａが膨張した時に他の単電池１１ａにストレスが加わるのを防ぐことができる。
【００３５】
本実施形態においては、放熱スポンジ１３を単電池１１ａの片側の積層面１１ｂと接触するように取り付けられているが、これだけに限られるものではなく、両側の積層面１１ｂと接触するような構造でもよい。その場合において、組電池１０の積層方向の長さを同じにするためには、放熱スポンジ１３の厚みを半分にする必要がある。
【００３６】
組電池１０は、単電池１１ａに放熱スポンジ１３を巻き付けた状態で放熱部材１２の向かい合う放熱部１２ａ，１２ａの間に挟み込むようにして組み立てる。単電池１１ａと放熱スポンジ１３、放熱部材１２の組み立てには接着材等は使用されていない。
【００３７】
２．組電池モジュールの構造
次に、組電池１０を外装ケース２０に組み込んだ組電池モジュール１について説明する。図５に組電池モジュール１の概略構成を表す斜視図を示す。図６に組電池モジュール１の各構成要素を表す分解斜視図を示す。図７に組電池モジュール１の概略構成を表す縦断面図を示す。組電池モジュール１は、組電池１０、外装ケース２０、端子台２３、底部クッション２４、側部クッション２５、上部クッション２６を備えている。
【００３８】
外装ケース２０は外形が直方体で中空構造を有しており、アルミ合金などの熱伝導性が高く高強度の金属材料からなる。外装ケース２０はケース本体２１と蓋体２２とから構成される。図６、図７に示すように、ケース本体２１は中央に組電池１０を組み込むための凹部２１ａを有し、両側面には組電池１０で発生した熱を外部に放出するヒートシンク２１ｂを有している。蓋体２２は中央が長方形状に開孔されており、そこに端子台２３が取り付けられている。
【００３９】
凹部２１ａの底部には、底部クッション２４が配置されている。底部クッション２４は、ケース本体２１の底面全体を覆う薄板状部品であり、衝撃吸収性が高い材料、例えばシリコンゴムの発泡体からなる。底部クッション２４の上には組電池１０が載置されている。折り曲げ部１２ｂを含む組電池１０の幅方向の長さは凹部２１ａの幅方向の長さより若干長くなるよう構成されているため、組電池１０の折り曲げ部１２ｂは弾性変形してケース本体２１のヒートシンク２１ｂに面接触している。また、放熱スポンジ１３の第３部分１３ｃとヒートシンク２１ｂの間の空間に、放熱スポンジ１３の第３部分１３ｃとヒートシンク２１ｂの両方に接触する側部クッション２５が挿入されている。側部クッション２５は、衝撃吸収性が高く、熱伝導性の高い材料、例えばシリコンゴムの発泡体からなる。このような構造を有することにより、組電池１０で発生した熱を効率よく確実にヒートシンク２１ｂに伝達し、ヒートシンク２１ｂから外部に放出することができる。
【００４０】
組電池１０の上面１１ｄの中央および両端の３ヶ所に、直方体状の上部クッション２６，２６，２６が、上面１１ｄに接し且つ長手方向が積層方向と平行になるように配置されている。上部クッション２６は、底部クッション２４と同じ材料からなる。いずれの上部クッション２６もねじや接着等の固定手段（不図示）によりケース本体２１に固定されている。これにより、組電池１０をケース本体２１内に固定している。
【００４１】
一方の端子が組電池１０の端部正極端子ＰＥと端部負極端子ＮＥに接続された可とう導体２７，２７の他方の端子は、端子台２３の底部端子２３ｃ，２３ｃに接続されている。端子台２３は樹脂等の絶縁体で形成された基台２３ａに２組の絶縁された端子を設けたものである。基台２３ａの上部に形成された上部端子２３ｂ，２３ｂと底部に形成された底部端子２３ｃ，２３ｃとはそれぞれ導通している。この構造によって、組電池１０の放電電流を上部端子２３ｂ，２３ｂから取り出すことができる。
【００４２】
３．組電池で発生した熱の放出と温度上昇抑制
次に、組電池１０で発生した熱の放出について説明する。組電池１０が正常に作動している時に発生する熱は大量の熱ではなく、またいずれの単電池１１ａも同程度発熱する。よって、それぞれの単電池１１ａで発生した熱は、主に、積層面１１ｂと接触している放熱部１２ａおよび放熱スポンジ１３の第１部分１３ａ、側面１１ｃと接触している第３部分１３ｃにそれぞれ伝達される。
【００４３】
放熱部１２ａに伝達された熱は、折り曲げ部１２ｂを通ってヒートシンク２１ｂに伝達され、ヒートシンク２１ｂから外部に放出される。第１部分１３ａに伝達された熱は、第２部分１３ｂよりも放熱部１２ａに主に伝達され、その後折り曲げ部１２ｂを通ってヒートシンク２１ｂに伝達され、ヒートシンク２１ｂから外部に放出される。これは、放熱部材１２の熱伝導率が放熱スポンジ１３の熱伝導率と比べると非常に高いためである。第３部分１３ｃに伝達された熱は、側部クッション２５に伝達され、ヒートシンク２１ｂから外部に放出される。このように熱を伝達することにより、組電池１０の温度上昇が抑制される。
【００４４】
いずれか若しくは複数の単電池１１ａが異常発熱した時は、熱はヒートシンク２１ｂのうち異常発熱した単電池１１ａ近辺にある箇所に伝達されて外部に放熱される。しかし、本実施形態に係る組電池モジュール１においては、その箇所からだけ放熱されるのではなく、異常発熱した単電池１１ａ近辺の放熱部１２ａだけでなく遠方にある放熱部１２ａにまで熱を伝達させ、ヒートシンク２１ｂ全体から放熱させることができる。
【００４５】
これは、１枚の放熱部材１２により全ての放熱部１２ａ、折り曲げ部１２ｂが形成されているためである。この構造により、放熱部１２ａ間の熱抵抗を小さくすることができ、放熱部材１２全体としての熱容量を最大限活用できる。従って、異常発熱した単電池１１ａから直近の放熱部１２ａに伝達された熱は、折り曲げ部１２ｂを経由して他の放熱部１２ａまで容易に伝達される。その結果、熱を全ての放熱部１２ａに分散させることができ、ヒートシンク２１ｂのうち遠方の放熱部１２ａの近辺の箇所からも放熱が可能になる。放熱部材１２内を熱が伝達される間にも、伝達途中にある各折り曲げ部１２ｂはヒートシンク２１ｂと接触しているため、伝達途中においてもヒートシンク２１ｂから放熱されることは言うまでもない。
【００４６】
この構造により、組電池１０全体に異常発熱による熱を分散させることができ、ヒートシンク２１ｂ全体から放熱させることができる。この結果、ヒートシンク２１ｂからの放熱効率が高くなり、異常発熱した単電池１１ａの温度上昇を抑制することができる。
【００４７】
４．組電池モジュールの耐振動、耐衝撃性について
組電池１０は折り曲げ部１２ｂがヒートシンク２１ｂに接すると共に、上面１１ｄは上部クッション２６に、底面１１ｅは底部クッション２４に、側面１１ｃは側部クッション２５にそれぞれ覆われている。また、積層面１１ｂは各単電池１１ａの間に配置された放熱スポンジ１３や放熱部１２ａで覆われている。すなわち、組電池モジュール１に組み込まれた状態で、組電池１０は、外装ケース２０とは直接接触していない。さらに、図６に示すように、可とう導体２７，２７は、端部正極端子ＰＥと底部端子２３ｃの間、端部負極端子ＮＥと底部端子２３ｃの間では弛んだ状態で接続されている。
【００４８】
従って、組電池モジュール１に外部から振動や衝撃が加わった場合でも、ヒートシンク２１ｂが変形したり底部クッション２４、側部クッション２５、上部クッション２６、折り曲げ部１２ｂ、放熱スポンジ１３、可とう導体２７、２７等が変形して振動や衝撃を吸収し、組電池１０へ伝わる振動、衝撃を減衰させている。これにより、外部からの振動や衝撃に対して組電池１０を保護することができる。
【００４９】
本発明は、複数の電池を積層して直列または並列に接続して構成される組電池に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０          組電池
１１          電池積層体
１１ａ        単電池
１１ｂ        積層面
１１ｃ        側面
１２          放熱部材
１２ａ        放熱部
１２ｂ        折り曲げ部
１３          放熱スポンジ（放熱緩衝材）
【図１】
2014029808.tif 000003
【図２】
2014029808.tif 000004
【図３】
2014029808.tif 000005
【図４】
2014029808.tif 000006
【図５】
2014029808.tif 000007
【図６】
2014029808.tif 000008
【図７】
2014029808.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層して配置される複数の単電池からなる電池積層体と、
前記電池積層体において隣接する前記単電池の対向する積層面の間および前記電池積層体の積層方向の両端にある前記単電池の外側の前記積層面の外側にある空間のうち少なくとも２つの空間に各々配置された放熱部と、を備え、
積層方向で隣接する少なくとも２つの前記放熱部は、折り曲げ部を介して連接された一枚の薄板状の放熱部材によって構成されており、
前記折り曲げ部は前記単電池と接触していない部分を有しており、該部分は前記単電池に向かう方向に印加された外力に対して弾性変形が可能である組電池。
【請求項２】
積層して配置される複数の単電池からなる電池積層体と、
前記電池積層体において隣接する前記単電池の対向する積層面の間および前記電池積層体の積層方向の両端にある前記単電池の外側の前記積層面の外側にある空間のうち少なくとも２つの空間に各々配置された放熱部と、を備え、
積層方向で隣接する少なくとも２つの前記放熱部は、折り曲げ部を介して連接された一枚の薄板状の放熱部材によって構成されており、
前記単電池は直方体形状であって前記積層面は前記単電池を構成する六面のうち最も面積の大きい二面であり、
前記積層面と前記放熱部との間に配置され、前記積層面と前記放熱部の両方に接触することにより前記単電池で発生する熱を前記積層面から前記放熱部に伝達して放熱させると共に外部から振動や衝撃が印加されたときにそれらのエネルギーを吸収し前記振動や前記衝撃を緩衝させる放熱緩衝材を備えている組電池。
【請求項３】
前記放熱緩衝材は前記折り曲げ部全体と接するように延伸されると共に、前記折り曲げ部と対向する前記単電池の側面に平行な側面に沿って屈曲して延伸されることにより、前記電池積層体の両側の側面全体を覆っている請求項２に記載の組電池。
【請求項４】
前記放熱部は前記空間の全てに配置されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項５】
前記放熱部の全てが前記折り曲げ部により連接されることにより前記放熱部材が構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項６】
請求項１に記載の組電池と、前記組電池を組み込んだ外装ケースとを備え、
前記折り曲げ部を含む前記組電池の幅方向の長さは前記外装ケースの内側の幅方向の長さより長く、
前記折り曲げ部は弾性変形しつつ前記外装ケースの内側に面接触している組電池モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単電池を積層して直列または並列に接続して構成される組電池及び該組電池を外装ケースに組み込んだ組電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイル機器やハイブリッド車、電気自動車用の電源として、高エネルギー密度を有するリチウムイオン電池が注目されている。特に車両用用途においては、複数個の単電池（二次電池）を直列に接続して組電池とし、大きな電圧を得るように構成されている。通常、このような組電池においては、使用時の発熱による電池の温度上昇を抑制するため、冷却構造が備えられている。
【０００３】
特許文献１においては、積層された複数の電池が積層され直列に接続された組電池が開示されている。この組電池においては、各電池の両面に当接する放熱部材と、隣接する電池の放熱部材の間に断熱部材が備えられている。複数の放熱部材は組電池の側面に設けられた熱伝達部材により連接されており、電池で発生した熱は放熱部材から熱伝達部材に伝達される。連接された放熱部材は電池２個ごとに配置されており、また、断熱部材により、隣接する電池には熱を伝達しない構造となっている。このような熱伝達構造により、電池で発生した熱は当該電池の周囲ではなく、離れたところにある電池に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３８３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
組電池における冷却構造は、一般に通常使用による発熱に対応できるように構成されている。しかし、リチウムイオン電池においては、故障等の場合に異常発熱することがある。異常発熱したときには、異常発熱した電池の温度上昇を抑制しないと、最悪の場合、発火するおそれがある。しかし、組電池中の特定の単電池が異常発熱したときには、通常はその単電池近辺からだけ冷却構造に熱が伝達されて放熱される。この場合、発熱量が多いと発生した熱の全てを冷却構造に伝達することができずに単電池内部にこもってしまい、異常発熱した単電池の温度上昇を抑制できないおそれがある。
【０００６】
特許文献１に開示された組電池における熱伝達構造は、熱伝達部材の一面から垂直に複数の放熱部材が突出した部材からなり、当該部材は鋳造または押出成形によって作られる。組電池は、この部材を２つ用いて、積層された電池のそれぞれを各部材の放熱部材が交互になるように挟み込んで構成されている。従って、特定の電池で異常発熱があった場合でも、その熱は離れたところにある電池に伝達されて組電池全体に分散される。そのため、異常発熱した電池の周囲に熱がこもらず当該電池の温度上昇を抑制する。このように、特許文献１に開示された組電池の熱伝達構造は、電池の異常発熱に対して対応可能であるが、構造が複雑であり、その結果、価格が高くなるという問題があった。
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、電池の異常発熱による温度上昇を抑制できる組電池及び該組電池を外装ケースに組み込んだ組電池モジュールを安価に提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る組電池の特徴構成は、積層して配置される複数の単電池からなる電池積層体と、前記電池積層体において隣接する前記単電池の対向する積層面の間および前記電池積層体の積層方向の両端にある前記単電池の外側の前記積層面の外側にある空間のうち少なくとも２つの空間に各々配置された放熱部と、を備え、積層方向で隣接する少なくとも２つの前記放熱部は、折り曲げ部を介して連接された一枚の薄板状の放熱部材によって構成されており、前記折り曲げ部は前記単電池と接触していない部分を有しており、該部分は前記単電池に向かう方向に印加された外力に対して弾性変形が可能である点にある。
【０００９】
このような特徴構成とすれば、複数の放熱部の間の熱抵抗を小さくすることができ、放熱部材全体が持つ熱容量を最大限に活用して放熱することができる。すなわち、異常発熱した単電池から直近の放熱部に伝達された熱は、折り曲げ部を経由して他の放熱部まで容易に伝達される。この結果、異常により発生した熱を複数の放熱部に分散させて放熱部材全体から放熱することが可能となり、異常発熱した単電池の温度上昇を抑制することができる。また、このような構成とすれば、折り曲げ部の単電池と接触していない部分と単電池との間隙によって折り曲げ部が弾性変形可能になるので、例えば、折り曲げ部を含む組電池の幅方向の長さよりも内側の幅方向の長さが短い外装ケースに組電池を挿入した場合に、折り曲げ部が弾性変形して外装ケースの内側に折り曲げ部が面接触することを可能にする。これにより組電池の発熱を効率よく外装ケースに伝達し外部に放出することができる。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る組電池の他の特徴構成は、積層して配置される複数の単電池からなる電池積層体と、前記電池積層体において隣接する前記単電池の対向する積層面の間および前記電池積層体の積層方向の両端にある前記単電池の外側の前記積層面の外側にある空間のうち少なくとも２つの空間に各々配置された放熱部と、を備え、積層方向で隣接する少なくとも２つの前記放熱部は、折り曲げ部を介して連接された一枚の薄板状の放熱部材によって構成されており、前記単電池は直方体形状であって前記積層面は前記単電池を構成する六面のうち最も面積の大きい二面であり、前記積層面と前記放熱部との間に配置され、前記積層面と前記放熱部の両方に接触することにより前記単電池で発生する熱を前記積層面から前記放熱部に伝達して放熱させると共に外部から振動や衝撃が印加されたときにそれらのエネルギーを吸収し前記振動や前記衝撃を緩衝させる放熱緩衝材を備えている点にある。
【００１１】
このような特徴構成とすれば、複数の放熱部の間の熱抵抗を小さくすることができ、放熱部材全体が持つ熱容量を最大限に活用して放熱することができる。すなわち、異常発熱した単電池から直近の放熱部に伝達された熱は、折り曲げ部を経由して他の放熱部まで容易に伝達される。この結果、異常により発生した熱を複数の放熱部に分散させて放熱部材全体から放熱することが可能となり、異常発熱した単電池の温度上昇を抑制することができる。また、このような構成とすれば、単電池からの放熱性を高めるだけではなく、外部から振動や衝撃が加わったときの振動エネルギーや衝撃エネルギーを放熱緩衝材が吸収するので、単電池を保護することができる。また、放熱緩衝材は単電池の充放電による体積変化（膨張）を吸収することができるので、一の単電池が膨張した時に他の単電池に悪影響を与えるのを防ぐことができる。
【００１２】
本発明に係る組電池においては、前記放熱緩衝材は前記折り曲げ部全体と接するように延伸されると共に、前記折り曲げ部と対向する前記単電池の側面に平行な側面に沿って屈曲して延伸されることにより、前記電池積層体の両側の側面全体を覆っていると好適である。
【００１３】
このような構成とすれば、外部から印加された振動や衝撃の方向に関わらず、振動エネルギーや衝撃エネルギーを放熱緩衝材が吸収して単電池を保護することができる。
【００１４】
本発明に係る組電池においては、前記放熱部は前記空間の全てに配置されていると好適である。
【００１５】
このような構成とすれば、組電池を構成する全ての単電池が放熱部と接触しているため、どの単電池で異常発熱が発生した場合でも、他の放熱部まで熱を伝達させて放熱部材全体から放熱することができ、異常発熱した単電池の温度上昇を抑制することができる。
【００１６】
本発明に係る組電池においては、前記放熱部の全てが前記折り曲げ部により連接されることにより前記放熱部材が構成されていると好適である。
【００１７】
このような構成とすれば、組電池を構成するいずれの単電池で異常発熱が発生した場合でも、異常発熱した単電池から直近の放熱部に伝達し、他の全ての放熱部にまで熱を伝達させて、１枚の放熱部材全体から放熱することができ、異常発熱した単電池の温度上昇を抑制することができる。
【００１８】
本発明に係る組電池モジュールの特徴構成は、上記の組電池と、前記組電池を組み込んだ外装ケースとを備え、前記折り曲げ部を含む前記組電池の幅方向の長さは前記外装ケースの内側の幅方向の長さより長く、前記折り曲げ部は弾性変形しつつ前記外装ケースの内側に面接触している点にある。
【００１９】
このように、折り曲げ部が弾性変形しつつ外装ケースの内側に面接触する特徴構成であれば、組電池の発熱を効率よく外装ケースに伝達し外部に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る組電池の概略構成を表す斜視図である。
【図２】組電池の概略構成を表す平面図である。
【図３】放熱部材の概略構成を表す斜視図である。
【図４】放熱スポンジの概略構成を表す斜視図である。
【図５】組電池モジュールの概略構成を表す斜視図である。
【図６】組電池モジュールの各構成要素を表す分解斜視図である。
【図７】組電池モジュールの概略構成を表す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
１．組電池の構造
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１に本実施形態に係る組電池１０の概略構成を表す斜視図を示す。図２に組電池１０の概略構成を高さ方向に沿って見たときの平面図を示す。図３に本実施形態に係る放熱部材１２の概略構成を表す斜視図を示す。組電池１０は電池積層体１１と、放熱部材１２と、放熱緩衝材としての放熱スポンジ１３と、可とう導体２７を備えている。
【００２２】
電池積層体１１は、扁平型単電池（以下単電池と称する）１１ａを７個積層して直列に接続したものである。単電池１１ａはリチウムイオンポリマー二次電池である。それぞれの単電池１１ａは、直方体形状を有しており、高さ方向に垂直な上面１１ｄに正極端子Ｐと負極端子Ｎが突出している。電池積層体１１において、一の単電池１１ａの正極端子Ｐと隣接する単電池１１ａの負極端子Ｎとが向かい合うように配置され、向かい合う正極端子Ｐと負極端子Ｎとを銅製のバスバー１１ｆ、１１ｇで挟み込んでボルトで締結することにより、電池積層体１１は直列接続される。
【００２３】
単電池１１ａの正極端子Ｐと負極端子Ｎのうち、電池積層体１１において両端に配置された単電池１１ａのうち一方端の単電池１１ａの正極端子Ｐを端部正極端子ＰＥ、他方端の単電池１１ａの負極端子Ｎを端部負極端子ＮＥとする。直列接続の対象となる端子は、端部正極端子ＰＥと端部負極端子ＮＥを除く全ての正極端子Ｐと負極端子Ｎである。接続対象の正極端子Ｐと負極端子Ｎにはそれぞれ４つの孔が等間隔で開けられる。また、バスバー１１ｆには端子の４つの孔に対応する箇所に４つの孔が形成され、バスバー１１ｇにはバスバー１１ｆと同じ箇所にねじ孔が形成される。そして、バスバー１１ｆと１１ｇとで隣接する正極端子Ｐと負極端子Ｎを挟み込んでバスバー１１ｆ側からそれぞれの孔にボルトを挿入してバスバー１１ｇのねじ孔で締結することにより、正極端子Ｐと負極端子Ｎとが電気的に接続される。
【００２４】
端部正極端子ＰＥと端部負極端子ＮＥについても、正極端子Ｐ、負極端子Ｎと同様に４つの孔が等間隔で開けられる。そして、端部正極端子ＰＥと端部負極端子ＮＥにそれぞれ可とう導体２７，２７の一方の端子を接触させ、さらにそれをバスバー１１ｆ、１１ｇで挟み込む。その後、バスバー１１ｆ側からそれぞれの孔にボルトを挿入してバスバー１１ｇのねじ孔で締結することにより、端部正極端子ＰＥ、端部負極端子ＮＥと可とう導体２７、２７とが電気的に接続される。なお、可とう導体２７とは、平編導線の両端に端子を設けたものである。
【００２５】
本実施形態では、単電池１１ａはリチウムイオンポリマー二次電池であるが、これに限られるものではなく、他の種類の電池を用いてもよい。また、本実施形態では、電池積層体１１は７個の単電池１１ａを積層して構成されているが、これに限られず、組電池１０として必要な電圧に応じて適宜積層数を変更することが可能である。
【００２６】
図３に示すように、放熱部材１２は、例えば厚さが０．３〜０．５ｍｍの板状でアルミニウムや銅等の熱伝導率の高い金属からなる。放熱部材１２は、長方形の薄板をつづら折り状に折り曲げた形状を有しており、放熱部１２ａと折り曲げ部１２ｂとを備えている。
【００２７】
図１，図２に示すように、放熱部１２ａは、放熱部材１２のうち、電池積層体１１の隣接する単電池１１ａの積層方向に垂直な積層面１１ｂ，１１ｂ同士が対向する空間および積層方向両端にある単電池１１ａの外側の積層面１１ｂの外側の空間に配置される部分である。放熱部の幅方向の長さは対向する単電池１１ａの積層面１１ｂの幅方向の長さと同じであり、高さ方向の長さは対向する単電池１１ａの積層面１１ｂの高さ方向の長さより少し短い。
【００２８】
折り曲げ部１２ｂは、放熱部材１２のうち、隣接する放熱部１２ａ，１２ａ同士を連接する部分である。折り曲げ部１２ｂは、高さ方向の長さは放熱部１２ａの高さ方向の長さと同じであり、高さ方向に垂直（積層方向に平行）な断面において湾曲部分を有している。つまり、折り曲げ部１２ｂは、単電池１１ａの側面１１ｃとは接触しておらず、側面１１ｃから離間している。折り曲げ部１２ｂが湾曲部分を有することにより、折り曲げ部１２ｂが放熱部１２ａに対して屈曲した構造を有する場合と比較して、放熱部１２ａと積層面１１ｂとの密着性を高めることができる。なお、本実施形態においては、図２に示すように、折り曲げ部１２ｂの高さ方向に垂直な断面は半円状であるがこの形状に限られるものではない。側面１１ｃと接触していない部分を有していれば、折り曲げ部１２ｂが湾曲部分と直線部分とから構成されていてもよい。
【００２９】
このように、組電池１０においては、１枚の金属薄板（放熱部材１２）を折り曲げて複数の放熱部１２ａと折り曲げ部１２ｂが形成されており、特許文献１の熱伝達部材のように鋳造や押し出し成形といった複雑な工法を用いて形成する必要がないので、安価な放熱構造を実現することが可能になる。なお、１枚の金属薄板とは、接合箇所のない単一の金属薄板だけではなく、ビス止め、溶接、半田付け、リベット接合等の方法により任意の場所で複数の金属薄板を密着させて接合し、接合箇所の接触熱抵抗を最小化したものを含むものとする。複数の金属材料を接合するときは、それらが同一の材料であってもよいし、例えば、アルミニウムと銅のように異なる種類の材料を組み合わせて放熱部材１２を構成してもよい。
【００３０】
本実施形態においては、１枚の放熱部材１２で全ての放熱部１２ａと折り曲げ部１２ｂが形成されるようにしたが、この構成に限られるものではない。例えば、全ての放熱部１２ａと折り曲げ部１２ｂが複数の放熱部材１２から構成されるようにしてもよい。
【００３１】
本実施形態においては、放熱部１２ａが、全ての積層面１１ｂの間の空間および積層方向両端にある単電池１１ａの外側の積層面１１ｂの外側の空間に配置される構成としたが、この構成に限られるものではない。例えば、放熱部１２ａが存在しない積層面１１ｂの間の空間があってもよいし、積層方向両端にある単電池１１ａの外側の積層面１１ｂのいずれか一方の外側の空間にだけ放熱部１２ａが配置される構成にしてもよい。また、積層方向両端にある単電池１１ａの外側の積層面１１ｂの外側の空間には放熱部材１２が配置されない構成にしてもよい。しかし、これらの構成では、異常発熱の場合に発熱した単電池１１ａの温度上昇を抑制する効果が低下する可能性がある。
【００３２】
図４に、放熱スポンジ１３の概略構成を表す斜視図を示す。図１、図２に示すように、放熱スポンジ１３は、単電池１１ａの片側の積層面１１ｂと放熱部１２ａとの間に挿入されている。放熱スポンジ１３は、例えばシリコンゴムの発泡体からなり、展開した状態においては長方形状である。これを断面が略コの字型になるよう折り曲げられ、第１部分１３ａ、第２部分１３ｂ、第３部分１３ｃを構成する。放熱スポンジ１３の高さ方向の長さは、放熱部１２ａの高さ方向の長さとほぼ同じである。
【００３３】
図２に示すように、放熱スポンジ１３が単電池１１ａと放熱部１２ａとの間に挿入された状態において、第１部分１３ａは放熱部１２ａおよび積層面１１ｂと接触しており、第２部分１３ｂは折り曲げ部１２ｂと接触しており、第３部分１３ｃは側面１１ｃと接触している。これにより、放熱スポンジ１３は、単電池１１ａの三面を覆う。図２に示すように、隣接する単電池１１ａにおいては、折り曲げ部１２ｂが反対側の側面１１ｃにあるので、放熱スポンジ１３を上下逆にして使用する。すなわち、一種類の放熱スポンジ１３で組電池１０全体に適用可能である。
【００３４】
放熱スポンジ１３を使用することにより、単電池１１ａで発生した熱を積層方向に伝達するだけではなく、組電池１０に振動や衝撃が加わったときの振動エネルギーや衝撃エネルギーを吸収して単電池１１ａを保護することができる。また、放熱スポンジ１３は単電池１１ａの三面、積層すれば放熱部１２ａを挟んで四面全体を覆うので、外部から印加された振動や衝撃の方向に関わらず、振動エネルギーや衝撃エネルギーを放熱緩衝材が吸収して単電池を保護することができる。さらに、放熱スポンジ１３は、単電池１１ａの充放電による体積変化（膨張）を吸収することができるので、一の単電池１１ａが膨張した時に他の単電池１１ａにストレスが加わるのを防ぐことができる。
【００３５】
本実施形態においては、放熱スポンジ１３を単電池１１ａの片側の積層面１１ｂと接触するように取り付けられているが、これだけに限られるものではなく、両側の積層面１１ｂと接触するような構造でもよい。その場合において、組電池１０の積層方向の長さを同じにするためには、放熱スポンジ１３の厚みを半分にする必要がある。
【００３６】
組電池１０は、単電池１１ａに放熱スポンジ１３を巻き付けた状態で放熱部材１２の向かい合う放熱部１２ａ，１２ａの間に挟み込むようにして組み立てる。単電池１１ａと放熱スポンジ１３、放熱部材１２の組み立てには接着材等は使用されていない。
【００３７】
２．組電池モジュールの構造
次に、組電池１０を外装ケース２０に組み込んだ組電池モジュール１について説明する。図５に組電池モジュール１の概略構成を表す斜視図を示す。図６に組電池モジュール１の各構成要素を表す分解斜視図を示す。図７に組電池モジュール１の概略構成を表す縦断面図を示す。組電池モジュール１は、組電池１０、外装ケース２０、端子台２３、底部クッション２４、側部クッション２５、上部クッション２６を備えている。
【００３８】
外装ケース２０は外形が直方体で中空構造を有しており、アルミ合金などの熱伝導性が高く高強度の金属材料からなる。外装ケース２０はケース本体２１と蓋体２２とから構成される。図６、図７に示すように、ケース本体２１は中央に組電池１０を組み込むための凹部２１ａを有し、両側面には組電池１０で発生した熱を外部に放出するヒートシンク２１ｂを有している。蓋体２２は中央が長方形状に開孔されており、そこに端子台２３が取り付けられている。
【００３９】
凹部２１ａの底部には、底部クッション２４が配置されている。底部クッション２４は、ケース本体２１の底面全体を覆う薄板状部品であり、衝撃吸収性が高い材料、例えばシリコンゴムの発泡体からなる。底部クッション２４の上には組電池１０が載置されている。折り曲げ部１２ｂを含む組電池１０の幅方向の長さは凹部２１ａの幅方向の長さより若干長くなるよう構成されているため、組電池１０の折り曲げ部１２ｂは弾性変形してケース本体２１のヒートシンク２１ｂに面接触している。また、放熱スポンジ１３の第３部分１３ｃとヒートシンク２１ｂの間の空間に、放熱スポンジ１３の第３部分１３ｃとヒートシンク２１ｂの両方に接触する側部クッション２５が挿入されている。側部クッション２５は、衝撃吸収性が高く、熱伝導性の高い材料、例えばシリコンゴムの発泡体からなる。このような構造を有することにより、組電池１０で発生した熱を効率よく確実にヒートシンク２１ｂに伝達し、ヒートシンク２１ｂから外部に放出することができる。
【００４０】
組電池１０の上面１１ｄの中央および両端の３ヶ所に、直方体状の上部クッション２６，２６，２６が、上面１１ｄに接し且つ長手方向が積層方向と平行になるように配置されている。上部クッション２６は、底部クッション２４と同じ材料からなる。いずれの上部クッション２６もねじや接着等の固定手段（不図示）によりケース本体２１に固定されている。これにより、組電池１０をケース本体２１内に固定している。
【００４１】
一方の端子が組電池１０の端部正極端子ＰＥと端部負極端子ＮＥに接続された可とう導体２７，２７の他方の端子は、端子台２３の底部端子２３ｃ，２３ｃに接続されている。端子台２３は樹脂等の絶縁体で形成された基台２３ａに２組の絶縁された端子を設けたものである。基台２３ａの上部に形成された上部端子２３ｂ，２３ｂと底部に形成された底部端子２３ｃ，２３ｃとはそれぞれ導通している。この構造によって、組電池１０の放電電流を上部端子２３ｂ，２３ｂから取り出すことができる。
【００４２】
３．組電池で発生した熱の放出と温度上昇抑制
次に、組電池１０で発生した熱の放出について説明する。組電池１０が正常に作動している時に発生する熱は大量の熱ではなく、またいずれの単電池１１ａも同程度発熱する。よって、それぞれの単電池１１ａで発生した熱は、主に、積層面１１ｂと接触している放熱部１２ａおよび放熱スポンジ１３の第１部分１３ａ、側面１１ｃと接触している第３部分１３ｃにそれぞれ伝達される。
【００４３】
放熱部１２ａに伝達された熱は、折り曲げ部１２ｂを通ってヒートシンク２１ｂに伝達され、ヒートシンク２１ｂから外部に放出される。第１部分１３ａに伝達された熱は、第２部分１３ｂよりも放熱部１２ａに主に伝達され、その後折り曲げ部１２ｂを通ってヒートシンク２１ｂに伝達され、ヒートシンク２１ｂから外部に放出される。これは、放熱部材１２の熱伝導率が放熱スポンジ１３の熱伝導率と比べると非常に高いためである。第３部分１３ｃに伝達された熱は、側部クッション２５に伝達され、ヒートシンク２１ｂから外部に放出される。このように熱を伝達することにより、組電池１０の温度上昇が抑制される。
【００４４】
いずれか若しくは複数の単電池１１ａが異常発熱した時は、熱はヒートシンク２１ｂのうち異常発熱した単電池１１ａ近辺にある箇所に伝達されて外部に放熱される。しかし、本実施形態に係る組電池モジュール１においては、その箇所からだけ放熱されるのではなく、異常発熱した単電池１１ａ近辺の放熱部１２ａだけでなく遠方にある放熱部１２ａにまで熱を伝達させ、ヒートシンク２１ｂ全体から放熱させることができる。
【００４５】
これは、１枚の放熱部材１２により全ての放熱部１２ａ、折り曲げ部１２ｂが形成されているためである。この構造により、放熱部１２ａ間の熱抵抗を小さくすることができ、放熱部材１２全体としての熱容量を最大限活用できる。従って、異常発熱した単電池１１ａから直近の放熱部１２ａに伝達された熱は、折り曲げ部１２ｂを経由して他の放熱部１２ａまで容易に伝達される。その結果、熱を全ての放熱部１２ａに分散させることができ、ヒートシンク２１ｂのうち遠方の放熱部１２ａの近辺の箇所からも放熱が可能になる。放熱部材１２内を熱が伝達される間にも、伝達途中にある各折り曲げ部１２ｂはヒートシンク２１ｂと接触しているため、伝達途中においてもヒートシンク２１ｂから放熱されることは言うまでもない。
【００４６】
この構造により、組電池１０全体に異常発熱による熱を分散させることができ、ヒートシンク２１ｂ全体から放熱させることができる。この結果、ヒートシンク２１ｂからの放熱効率が高くなり、異常発熱した単電池１１ａの温度上昇を抑制することができる。
【００４７】
４．組電池モジュールの耐振動、耐衝撃性について
組電池１０は折り曲げ部１２ｂがヒートシンク２１ｂに接すると共に、上面１１ｄは上部クッション２６に、底面１１ｅは底部クッション２４に、側面１１ｃは側部クッション２５にそれぞれ覆われている。また、積層面１１ｂは各単電池１１ａの間に配置された放熱スポンジ１３や放熱部１２ａで覆われている。すなわち、組電池モジュール１に組み込まれた状態で、組電池１０は、外装ケース２０とは直接接触していない。さらに、図６に示すように、可とう導体２７，２７は、端部正極端子ＰＥと底部端子２３ｃの間、端部負極端子ＮＥと底部端子２３ｃの間では弛んだ状態で接続されている。
【００４８】
従って、組電池モジュール１に外部から振動や衝撃が加わった場合でも、ヒートシンク２１ｂが変形したり底部クッション２４、側部クッション２５、上部クッション２６、折り曲げ部１２ｂ、放熱スポンジ１３、可とう導体２７、２７等が変形して振動や衝撃を吸収し、組電池１０へ伝わる振動、衝撃を減衰させている。これにより、外部からの振動や衝撃に対して組電池１０を保護することができる。
【００４９】
本発明は、複数の電池を積層して直列または並列に接続して構成される組電池及び該組電池を外装ケースに組み込んだ組電池モジュールに用いることが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０          組電池
１１          電池積層体
１１ａ        単電池
１１ｂ        積層面
１１ｃ        側面
１２          放熱部材
１２ａ        放熱部
１２ｂ        折り曲げ部
１３          放熱スポンジ（放熱緩衝材）