(57)【要約】【課題】温度が高いセルを優先的に冷却して蓄電池モジュール全体を効率的に冷却するとともに、各セルに面圧を印加して内部抵抗の増加を抑制することができる蓄電池モジュール及び蓄電池モジュールの製造方法を得る。【解決手段】蓄電用セル（１１）、冷却流路板（１２）、及びクッション板（１３）の順で積層された３層構成を有する蓄電池積層単位が複数積層されてなる蓄電池モジュールであって、冷却流路板は、蓄電用セルの温度に応じて蓄電用セルに面する側が凹となるように湾曲することにより、セルとの隙間に冷却ガス流路（３１）を形成するとともに、クッション板を押圧し、クッション板は、冷却流路板の湾曲による積層方向の厚さ増加分を吸収して蓄電池積層単位の変形を抑制するとともに、増加した面圧を均等化させて隣接する蓄電池積層単位に含まれる蓄電用セルに印加する。【選択図】図２
2014192094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電用セル、冷却流路板、及びクッション板の順で積層された３層構成を有する蓄電池積層単位が複数積層されてなる蓄電池モジュールであって、
複数積層された前記蓄電池積層単位を挟み込むように、前記蓄電池モジュールの積層方向の両端面に設けられた第１の加圧板及び第２の加圧板と、
前記第１の加圧板と前記第２の加圧板との間に力を加えることにより、複数積層された前記蓄電池積層単位に初期面圧を印加する蓄電池加圧機構と
を備え、
前記冷却流路板は、温度に応じて変形する性質を有する材質からなり、前記蓄電用セルの温度に応じて前記クッション板に面する側が凸となり、前記蓄電用セルに面する側が凹となるように湾曲することにより、前記セルとの隙間に冷却ガス流路を形成するとともに、前記クッション板を押圧し、
前記クッション板は、前記冷却流路板の湾曲による前記積層方向の厚さ増加分を吸収して前記蓄電池積層単位の変形を抑制するとともに、増加した面圧を均等化させて隣接する前記蓄電池積層単位に含まれる蓄電用セルに印加する
蓄電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電池モジュールにおいて、
前記冷却ガス流路に前記冷却ガスを供給する冷却ガス供給装置と、
前記冷却ガス供給装置から前記冷却ガス流路へ前記冷却ガスを導く冷却ガス供給ダクトと、
前記冷却ガス供給ダクトにおける前記冷却ガス圧力を測定する第１のガス圧力センサと
を更に備え、
前記冷却ガス供給装置は、前記冷却ガスの供給中に前記第１のガス圧力センサによる前記冷却ガス圧力の測定値が第１の閾値以上となった場合には、前記冷却ガスの供給を停止する
蓄電池モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載の蓄電池モジュールにおいて、
前記冷却ガス流路から前記冷却ガスを吸引する冷却ガス吸引装置と、
前記冷却ガス流路から前記冷却ガス吸引装置へ前記冷却ガスを導く冷却ガス排出ダクトと、
前記冷却ガス排出ダクトにおける前記冷却ガス圧力を測定する第２のガス圧力センサと
を更に備え、
前記冷却ガス吸引装置は、前記冷却ガスの吸引中に前記第２のガス圧力センサによる前記冷却ガス圧力の測定値が第２の閾値未満となった場合には、前記冷却ガスの吸引を停止する
蓄電池モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の蓄電池モジュールにおいて、
前記冷却ガス流路に前記冷却ガスを供給する冷却ガス供給装置と、
前記冷却ガス供給装置から前記冷却ガス流路へ前記冷却ガスを導く冷却ガス供給ダクトと、
前記蓄電池積層単位の面圧を測定する面圧センサと
を更に備え、
前記冷却ガス供給装置は、前記冷却ガスの供給停止中に前記面圧センサによる前記蓄電池積層単位の面圧の測定値が、第３の閾値以上となった場合には前記冷却ガスの供給を開始する、または、前記冷却ガスの供給中に前記面圧センサによる前記蓄電池積層単位の面圧の測定値が、第４の閾値未満となった場合には前記冷却ガスの供給を停止する
蓄電池モジュール。
【請求項５】
請求項１に記載の蓄電池モジュールにおいて、
前記冷却ガス流路へ前記冷却ガスを導く冷却ガス供給ダクトと、
前記冷却ガス流路から前記冷却ガスを導く冷却ガス排出ダクトと、
前記冷却ガス供給ダクトにおける前記冷却ガス圧力を測定する第１のガス圧力センサと、
前記冷却ガス排出ダクトにおける前記冷却ガス圧力を測定する第２のガス圧力センサと、
前記冷却ガス流路に前記冷却ガスを供給する冷却ガス供給装置、または、前記冷却ガス流路から前記冷却ガスを吸引する冷却ガス吸引装置と
を備え、
前記冷却ガス供給装置または前記冷却ガス吸引装置は、前記第１のガス圧力センサによる圧力の測定値と前記第２のガス圧力センサによる圧力の測定値との差である差圧が前記冷却ガス流路の大きさによらず一定値となるように、前記冷却ガスの供給量または吸引量を制御する
蓄電池モジュール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電池モジュールにおいて、
前記クッション板は、独立気泡を有する発泡樹脂からなる弾性体である
蓄電池モジュール。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の蓄電池モジュールにおいて、
前記冷却流路板は、前記積層方向と前記冷却ガス流路方向のそれぞれに垂直な方向に、複数に分割されて配置されている
蓄電池モジュール。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の蓄電池モジュールにおいて、
前記冷却流路板は、凹凸に湾曲する両端面において、温度によって湾曲しない部材を用いて形成された非湾曲部を有し、
前記非湾曲部は、前記蓄電用セルと常に接触しており、前記蓄電用セルの熱を前記冷却流路板に伝える
蓄電池モジュール。
【請求項９】
蓄電用セル、冷却流路板、及びクッション板の順で積層された３層構成を有する蓄電池積層単位を形成する第１のステップと、
前記蓄電池積層単位を複数積層させる第２のステップと、
前記蓄電池モジュールの積層方向の両端面に第１の加圧板及び第２の加圧板を設置し、加圧機構により前記第１の加圧板と前記第２の加圧板との間で前記複数積層された前記蓄電池積層単位を一定面圧で挟み込む第３のステップと
を有する蓄電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電用セルが積層された蓄電池モジュール及び蓄電池モジュールの製造方法に係り、特に、セルを効率的に冷却する冷却機構と、セルに面圧を均等に印加する加圧機構とを備え、発熱によるセルの劣化を抑制することができる蓄電池モジュール及び蓄電池モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池モジュールを充放電する際には、蓄電池の内部抵抗をＲ、内部抵抗を流れる電流をＩとして、Ｉ２Ｒのジュール熱が発生する。特に、蓄電用セルが積層された蓄電池モジュールにおいては、積層されたセル間からは放熱されないため、セルの温度が上昇し、セルの性能が低下してしまうという課題があった。
【０００３】
そこで、積層されたセル間に冷却ガスを流す冷却ガス流路を形成させ、ここに冷却ガスを流してセルを冷却することにより、セル間から放熱する冷却技術が知られている。
【０００４】
このような、蓄電池モジュールの冷却技術としては、セル間に形成された冷却流路の出入り口に、形状記憶合金またはバイメタルからなる流路開閉部材を設け、所定の温度（０℃）において流路開閉部材を変形させることにより、冷却流路を開閉させる方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、蓄電池モジュールの別の課題として、充放電に伴い発電体内の温度が上昇すると、蓄電池内部のガスが膨張するとともに、電解液が徐々にガス化して発電体の内圧が大きくなってしまう。この結果、電解液が減少するとともに、発電体の外装が膨らみ、電極と発電体との接触抵抗が増加して性能が低下してしまうという課題があった。
【０００６】
そこで、充放電に伴うセルの発熱を利用して形状記憶合金を変形させることにより、セルの電極間に面圧を印加させて、電極と発電体との接触抵抗を低減する加圧技術が知られている。
【０００７】
このような、蓄電池モジュールの加圧技術としては、セル外装を、形状記憶合金またはバイメタルを用いた剛性のあるケースで構成する方法がある。この方法では、ケースをセルの内部発熱によってセル内部側に湾曲するように形成させることで、高温時のセルに面圧を印加させることができる（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
また、別の蓄電池モジュールの加圧技術として、予め蓄電池ケースに、所定の温度において形状が不可逆的に変化する一方向性形状記憶合金を設けておき、電池を製作する際に、所定の温度で熱処理して形状記憶合金を変形させることにより、面圧が印加された状態で電池を形成させる方法がある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−３００１０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−６１９８２号公報
【特許文献３】特許第３２６１６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
蓄電用セルが積層された蓄電池モジュールにおいて、充放電に伴う各セルの発熱量は、各セルの内部抵抗に依存する。しかし、内部抵抗はセル毎に異なり、また、充放電に伴い経時的に変化する。したがって、セル毎の発熱量にはバラツキが生じることになる。
【００１１】
更には、内部抵抗の大きいセルでは発熱量が大きく、発熱量が大きいセルでは内部抵抗が増大するという悪循環が生じるため、発熱量が大きいセルほど、更に発熱することとなり、セル毎の発熱量には更に大きなバラツキが生じることになる。
【００１２】
この結果として、発熱量が大きいセルは、特に高温に晒されて劣化が加速する。そして、蓄電池モジュール全体としての寿命も短くなってしまうという課題があった。
【００１３】
特許文献１の蓄電池モジュールは、所定の温度において流路開閉部材を変形させて冷却流路を開閉させているが、セル毎の発熱量のバラツキは考慮されておらず、温度が高いセルを優先的に冷却することはできない。
【００１４】
また、形状記憶合金またはバイメタルからなる流路開閉部材を、冷却流路を開閉する目的のみに用いており、セルを加圧することによりセルの膨張に伴うセルの内部抵抗の増加を抑制する加圧機構は備えていない。
【００１５】
また、特許文献２及び特許文献３の蓄電池モジュールでは、セルに面圧を印加させて接触抵抗を低減する加圧機構は備えているが、セルを効率的に冷却する冷却機構は備えていない。
【００１６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、蓄電用セルが積層された蓄電池モジュールにおいて、温度が高いセルを優先的に冷却して蓄電池モジュール全体を効率的に冷却するとともに、各セルに面圧を印加して内部抵抗の増加を抑制することができる蓄電池モジュール及び蓄電池モジュールの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る蓄電池モジュールは、蓄電用セル、冷却流路板、及びクッション板の順で積層された３層構成を有する蓄電池積層単位が複数積層されてなる蓄電池モジュールであって、複数積層された蓄電池積層単位を挟み込むように、蓄電池モジュールの積層方向の両端面に設けられた第１の加圧板及び第２の加圧板と、第１の加圧板と第２の加圧板との間に力を加えることにより、複数積層された蓄電池積層単位に初期面圧を印加する蓄電池加圧機構とを備え、冷却流路板は、温度に応じて変形する性質を有する材質からなり、蓄電用セルの温度に応じてクッション板に面する側が凸となり、蓄電用セルに面する側が凹となるように湾曲することにより、セルとの隙間に冷却ガス流路を形成するとともに、クッション板を押圧し、クッション板は、冷却流路板の湾曲による積層方向の厚さ増加分を吸収して蓄電池積層単位の変形を抑制するとともに、増加した面圧を均等化させて隣接する蓄電池積層単位に含まれる蓄電用セルに印加するものである。
【００１８】
本発明に係る蓄電池モジュールの製造方法は、蓄電用セル、冷却流路板、及びクッション板の順で積層された３層構成を有する蓄電池積層単位を形成する第１のステップと、蓄電池積層単位を複数積層させる第２のステップと、蓄電池モジュールの積層方向の両端面に第１の加圧板及び第２の加圧板を設置し、加圧機構により第１の加圧板と第２の加圧板との間で複数積層された蓄電池積層単位を一定面圧で挟み込む第３のステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、蓄電用セル、冷却流路板、及びクッション板の順で積層された３層構成を有する蓄電池積層単位が複数積層されてなる蓄電池モジュールにおいて、温度に応じて変形する性質を有する材質からなる冷却流路板が、蓄電用セルの温度に応じてクッション板に面する側が凸となり、蓄電用セルに面する側が凹となるように湾曲することにより、セルとの隙間に冷却ガス流路を形成するとともに、クッション板を押圧している。また、クッション板が、冷却流路板の湾曲による積層方向の厚さ増加分を吸収して蓄電池積層単位の変形を抑制するとともに、増加した面圧を均等化させて隣接する蓄電池積層単位に含まれる蓄電用セルに印加している。この結果、温度が高いセルを優先的に冷却して蓄電池モジュール全体を効率的に冷却するとともに、各セルに面圧を印加して内部抵抗の増加を抑制することができる蓄電池モジュール及び蓄電池モジュールの製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における、室温状態における蓄電池モジュールの積層断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における、高温状態における蓄電池モジュールの積層断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２における、蓄電池モジュール内の冷却ガスの流れを示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２における、蓄電池モジュールの冷却ガス流路と冷却ガス供給ダクトとの位置関係を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態４における、複数に分割されて配置された冷却流路板の例示図である。
【図６】本発明の実施の形態５における、非湾曲部を有した冷却流路板の斜視構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明における蓄電池モジュールの製造方法の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００２２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における、室温状態における蓄電池モジュールの積層断面図である。具体的には、図１は、セル１１の温度が２５℃程度であり、冷却流路板１２に湾曲がない状態の蓄電池モジュールを示している。
【００２３】
図１に示す、蓄電池モジュールは、積層された複数の蓄電池積層単位１（１）〜１（３）、及び蓄電池加圧機構２を備えて構成される。また、蓄電池積層単位１（１）は、セル１１（１）、冷却流路板１２（１）、及びクッション板１３（１）から構成される。他の蓄電池積層単位１（２）〜１（３）についても同様である。また、蓄電池加圧機構２は、積層された複数の蓄電池積層単位１（１）〜１（３）の両端面に設けられた第１の加圧板２１ａ、及び第２の加圧板２１ｂを有している。
【００２４】
なお、図１では、簡単のため、蓄電池積層単位１（１）〜１（３）は、３までの層番号を付加して例示しているが、実際には、蓄電池モジュールは、Ｎを自然数として、Ｎ個の蓄電池積層単位１（１）〜１（Ｎ）を積層させて構成される。
【００２５】
まず、図１を用いて、本実施の形態１における蓄電池モジュールの構成を説明するが、いずれの蓄電池積層単位１（１）〜１（３）でも構成は同じであるため、説明は、蓄電池積層単位１（１）の場合のみ行う。
【００２６】
蓄電池積層単位１（１）は、セル１１（１）、冷却流路板１２（１）、及びクッション板１３（１）が、順次積層されて形成される。
【００２７】
セル１１（１）は、図示しないセル発電部と、図示しないセル外装部とからなる。また、冷却流路板１２（１）は、例えば、二方向性形状記憶合金またはバイメタル等のような、温度に応じて変形する性質を有する材質からなり、３０℃程度の高温から徐々に湾曲する。また、クッション板１３（１）は、例えば、発泡シリコン等の、独立気泡を有して適度な凹凸の吸収性がある弾性体からなる。
【００２８】
蓄電池積層単位１（１）〜１（３）には、図１に示すように、その積層方向の両端面に接するように、第１の加圧板２１ａ、及び第２の加圧板２１ｂが設けられている。
【００２９】
蓄電池加圧機構２は、第１の加圧板２１ａと第２の加圧板２１ｂとの間に内向きの力を加えることにより、積層された蓄電池積層単位１に初期面圧を印加して、セル１１の内部抵抗を低減させている。また、蓄電池積層単位１の構成要素であるセル１１、冷却流路板１２、及びクッション板１３を、初期面圧により、それぞれ互いに密着させている。
【００３０】
この結果として、２５℃程度の室温では、冷却流路板１２が、湾曲せずにフラットな形状のままであるために、後述する冷却ガス流路３１を形成するために必要なセル１１と冷却流路板１２との間の隙間が、図１に示す状態では存在しない。
【００３１】
次に、図２は、本発明の実施の形態１における、高温状態における蓄電池モジュールの積層断面図である。図２に示すセル１１は、充放電によりセル発電部が発熱し、セル外装部の表面温度が３０℃以上の高温になっている。
【００３２】
このようなセル１１が高温の状態では、冷却流路板１２が、セル１１の温度に応じて、セル１１に面する側が凹となり、クッション板１３に面する側が凸となるように湾曲する。この結果として、冷却流路板１２とセル１１との隙間に、冷却ガス３０の流路となる冷却ガス流路３１が形成される。
【００３３】
このとき、セル１１の温度が高いほど、隣接する冷却流路板１２の湾曲量が大きくなるため、より空間的に広い冷却ガス流路３１が形成されることとなり、温度が高いセル１１に、より多くの冷却ガス３０が供給されるようになる。すなわち、温度が高いセル１１ほど、優先的に冷却されることになる。
【００３４】
また、クッション板１３は、冷却流路板１２の湾曲によるセル１１積層方向の厚さ増加分を吸収してセル１１の積層間隔を一定に保つとともに、増加した面圧を均等化させて、隣接する蓄電池積層単位１に含まれるセル１１に印加している。
【００３５】
また、同様に、クッション板１３は、セル１１の発熱による膨張による体積増加分を吸収して蓄電池積層単位１の変形を抑制している。
【００３６】
このように、蓄電池モジュールの温度が高いほど、セル１１の発熱による膨張と、隣接する冷却流路板１２の湾曲量が大きくなるため、より大きな面圧が、セル１１に印加されることになる。この結果、セル１１の内部抵抗を低減させることができる。
【００３７】
以上のように、実施の形態１では、温度に応じて変形する性質を有する材質からなる冷却流路板が、セルの温度に応じてクッション板に面する側が凸となり、セルに面する側が凹となるように湾曲することにより、温度が高いほどより広い空間を備えた冷却ガス流路が、セルとの間に形成されることとなる。
【００３８】
また、クッション板が、冷却流路板の湾曲によるセル積層方向の厚さ増加分を吸収して蓄電池積層単位の変形を抑制するとともに、増加した面圧を均等化させてセルに印加している。更に、クッション板が、セルの熱膨張による体積増加分を吸収して蓄電池積層単位の変形を抑制する働きも有している。
【００３９】
この結果、温度が高いセルを優先的に冷却して蓄電池モジュール全体を効率的に冷却するとともに、各セルに面圧を印加して内部抵抗の増加を抑制することができる蓄電池モジュール及び蓄電池モジュールの製造方法を得ることができる。
【００４０】
実施の形態２．
本実施の形態２では、広い空間を備えた冷却ガス流路３１に、多くの冷却ガス３０を供給させるために、冷却ガス３０の圧力を、個々の冷却ガス流路３１の形状及び大きさによらず、一定となるように調整する方法を説明する。
【００４１】
図３は、本発明の実施の形態２における、蓄電池モジュール内の冷却ガス３０の流れを示す断面図である。また、図４は、本発明の実施の形態２における、蓄電池モジュールの冷却ガス流路３１と冷却ガス供給ダクト３３との位置関係を示す斜視図である。
【００４２】
ここで、図３は、冷却ガス流路３１と冷却ガス供給ダクト３３とを同時に表示するため、積層された蓄電池積層単位１を、セル１１積層方向を軸として９０度回転した状態で表現している。この結果、冷却ガス流路３１の方向は、実際とは違って、紙面に垂直になるように図示されている。
【００４３】
すなわち、実際の冷却ガス流路３１は、図４に示すように、冷却ガス３０が冷却ガス供給ダクト３３から冷却ガス排出ダクト３４へと向かう方向に形成されている。
【００４４】
本実施の形態２における蓄電池モジュールは、図３に示すように、冷却流路板１２の上流側に、冷却ガス供給装置３２、冷却ガス供給ダクト３３、及び第１のガス圧力センサ４１を備えている。また、冷却流路板１２の下流側に、冷却ガス排出ダクト３４、及び第２のガス圧力センサ４２を備えている。
【００４５】
先の実施の形態１で説明したように、セル１１の温度が２５℃程度の室温では、冷却流路板１２は、湾曲せずにフラットなままであり、冷却ガス３０の流路となる冷却ガス流路３１は、形成されていない。
【００４６】
したがって、このような状態では、冷却ガス供給装置３２によって供給される冷却ガス３０は、冷却ガス供給ダクト３３に留まり続け、冷却ガス供給ダクト３３内の圧力は上昇し続けることになる。
【００４７】
そこで、冷却ガス供給ダクト３３内の圧力を測定することで、冷却ガス流路３１が形成されているか否かを知ることができる。また、圧力に応じて冷却ガス供給装置３２の供給量を制御することにより、冷却ガス供給ダクト３３内の圧力を調整できるようになる。
【００４８】
例えば、予め、蓄電池モジュールの充放電開始後に、冷却ガス供給装置３２が周期的に起動するようにしておき、冷却ガス３０の供給中に、第１のガス圧力センサ４１で測定した冷却ガス供給ダクト３３内の圧力が、冷却ガス流路３１が形成されていないことを示す第１の閾値以上となった場合に、冷却ガス供給装置３２を停止させるようにすればよい。
【００４９】
なお、図３では、冷却ガス供給ダクト３３に冷却ガス供給装置３２を設けた例を示しているが、代わりに、冷却ガス排出ダクト３４に冷却ガス吸引装置を設けたとしても同様の効果が得られる。あるいは、冷却ガス供給装置３２と冷却ガス吸引装置とを併存させることも可能である。
【００５０】
また、第１のガス圧力センサ４１の代わりに、図２に示す蓄電池加圧機構２に設置した歪みゲージなどの面圧センサ２２を、冷却ガス供給装置３２のスイッチとして利用することもできる。
【００５１】
例えば、セル１１の温度が上昇すると、冷却流路板１２が湾曲し、セル１１積層方向の面圧が増加することになるため、面圧センサ２２の測定値が、予め定めた第３の閾値以上になった場合に、冷却ガス供給装置３２を起動させるようにすればよい。
【００５２】
または、面圧センサ２２の測定値が、予め定めた第４の閾値未満になった場合に、冷却ガス供給装置３２を停止させるようにすればよい。
【００５３】
このとき、第３の閾値と第４の閾値とは同じ値としてもよいが、第３の閾値を第４の閾値よりも大きく設定することにより、冷却ガス供給装置３２の起動頻度を減らし、起動毎のセル１１の冷却の時間をより長くして、集中的に冷却することができるようになる。
【００５４】
また、面圧センサ２２は、第１の加圧板２１ａ、または第２の加圧板２１ｂの受圧面に取り付けても同様の効果がある。また、任意のセル１１表面に熱電対などの温度センサを取り付け、冷却ガス供給装置３２の起動スイッチとしても同様の効果が得られる。
【００５５】
次に、第１のガス圧力センサ４１、及び第２のガス圧力センサ４２の２つのセンサを用いて、冷却ガス３０の供給量を制御する方法を説明する。
【００５６】
先の実施の形態１における図２に示すような、冷却ガス流路３１が形成されている状態での、冷却ガス流路３１の入口と出口の差圧ΔＰは、下式（１）で計算される。
ΔＰ＝ｆ＊（１／２）ρｖ２Ｌ／ｄ                                      （１）
ｆ：壁面摩擦係数、
ρ：冷却ガス３０の密度、
ｖ：冷却ガス３０の平均流速、
Ｌ：冷却ガス流路３１の長さ、
ｄ：冷却ガス流路３１の代表直径。
【００５７】
すなわち、差圧ΔＰは、冷却ガス３０の供給量、及び冷却ガス流路３１の大きさに依存することになる。
【００５８】
したがって、第１のガス圧力センサ４１と第２のガス圧力センサ４２とで測定される差圧ΔＰが、所望の値になるように、冷却ガス供給装置３２を制御することにより、差圧ΔＰを、各冷却ガス流路３１の大きさによらず一定になるように調整することができる。
【００５９】
このように、差圧ΔＰが、個々の冷却ガス流路３１の形状及び大きさによらず、一定になるように調整することにより、広い空間を備えた冷却ガス流路３１に、多くの冷却ガス３０を供給させることができるようになる。
【００６０】
以上のように、実施の形態２では、冷却ガス供給ダクト内の圧力が、個々の冷却ガス流路の形状及び大きさによらず、一定になるように、冷却ガスの供給量を制御している。この結果、広い空間を備えた冷却ガス流路に、多くの冷却ガスを供給させて、蓄電池モジュール全体をより効率的に冷却することができるようになる。
【００６１】
なお、図３では、冷却ガス供給装置３２が２つの冷却ガス供給装置３２（１）、（２）から構成され、それぞれが１つのガス供給ファンを有する場合の例を示しているが、冷却ガス供給装置３２は２個以外で構成されるとしても同様の効果が得られる。また、冷却ガス供給装置３２が、２以上のガス供給ファンを有するとしても同様の効果が得られる。
【００６２】
実施の形態３．
本実施の形態３では、より具体的に、クッション板１３の機能について説明する。
【００６３】
先の実施の形態１で説明したように、クッション板１３には、冷却流路板１２に湾曲がない場合でも、蓄電池加圧機構２によって初期面圧が印加されている。クッション板１３の厚みは、例えば、無加圧時に６ｍｍ程度であったものが、この初期面圧により、４ｍｍ程度にまで縮小することになる。図１に示すクッション板１３は、このような状態である。
【００６４】
このように、クッション板１３は、冷却流路板１２に湾曲がない場合でも、初期面圧を吸収するとともに、均等化させてセル１１に印加することによりセル１１の接触抵抗を低減させている。
【００６５】
次に、充放電により、セル１１の温度が上昇すると、冷却流路板１２は、クッション板１３に面する側が凸になるように湾曲する。この結果、クッション板１３には、冷却流路板１２が凸になった部分を中心に、更に大きな面圧が付加されることになる。図２に示すクッション板１３は、このような状態である。
【００６６】
更に、セル１１の温度が上昇すると、冷却流路板１２は更に湾曲し、セル１１と冷却流路板１２との隙間の幅は、最大で約３ｍｍ程度になるまで拡大する。このとき、クッション板１３の最薄部は、１ｍｍ程度にまで縮まることになる。
【００６７】
このように、クッション板１３は、冷却流路板１２の湾曲によるセル１１積層方向の厚さ増加分を吸収してセル１１の積層間隔を一定に保つとともに、更に増加した面圧を均等化させてセル１１に印加している。
【００６８】
以上のように、実施の形態３では、蓄電池モジュールの蓄電池積層単位内に、クッション板を設けている。この結果、冷却流路板に湾曲がない状態では、初期面圧を吸収し、均等化させてセルに印加させることができる。更に、セルの温度が上昇した場合には、冷却流路板の湾曲によるセル積層方向の厚さ増加分を吸収して蓄電池積層単位の変形を抑制するとともに、増加した面圧を均等化させてセルに印加させることができる。
【００６９】
実施の形態４．
本実施の形態４では、冷却流路板１２を複数に分割して配置することにより、各セルをより効率的に冷却する方法を説明する。
【００７０】
図５は、本発明の実施の形態４における、複数に分割されて配置された冷却流路板１２の例示図である。
【００７１】
図５では、冷却流路板１２が、セル１１積層方向と冷却ガス流路３１方向のそれぞれに垂直な方向に、冷却流路板１２（１）〜１２（３）として、複数に分割されて配置されている。
【００７２】
このように、冷却流路板１２を複数に分割して配置することにより、セル１１のセル外装部の温度分布にバラツキがある場合でも、セル外装部の各部分の温度に応じて効率的に冷却することができる。
【００７３】
また、冷却流路板１２が、クッション板１３に面した側に凸となるように湾曲することによって生じる、クッション板１３中央部の最大湾曲部に集中する面圧を、複数に分散させたうえで、セル１１に均等に印加できるようになる。
【００７４】
なお、セル１１のセル外装部には、一般的に、アルミニウムまたはステンレスの缶状のものと、樹脂と金属を貼りあわせたラミネートシートの周囲を溶着したものが用いられる。前者は、比較的固いため、高温によるセル外装部の膨張も小さいが、後者は、柔軟性があるため、高温で容易に膨張する。
【００７５】
したがって、特に、後者のセル外装部の膨張が大きいセル１１に対しては、上述のように、冷却流路板１２を複数に分割させて配置させることにより、圧力集中を緩和して、セル１１全体をより均等に面圧を印加することができる。
【００７６】
また、このとき、セル１１と冷却流路板１２の間に、熱伝導性がよく剛性の高い例えば金属板を敷設すると、更に面圧の均等化に効果がある。
【００７７】
以上のように、実施の形態４では、冷却流路板が、セル積層方向と前記冷却ガス流路方向のそれぞれに垂直な方向に、複数に分割されて配置されている。この結果、セル外装部の温度分布にバラツキがある場合でも、セル外装部の各部分の温度に応じてセルを効率的に冷却することができる。また、圧力集中を緩和して面圧がセルに更に均等に印加されるようになる。
【００７８】
なお、図５では、冷却流路板１２が冷却ガス流路３１方向に並列に３つに分割された例を示しているが、分割数はＭを自然数として、Ｍ個に分割して配置させてもよい。例えば、Ｍ＝１０とすることで、より効率的に、より面圧を均等化してセル１１を冷却することができる。
【００７９】
実施の形態５．
本実施の形態５では、冷却流路板１２の湾曲部１２ａの両端に、非湾曲部１２ｂを設けることにより、セル１１の熱を、冷却流路板１２に効率的に伝える方法を説明する。
【００８０】
図６は、本発明の実施の形態５における、非湾曲部１２ｂを有した冷却流路板１２の斜視構造図である。
【００８１】
先の実施の形態１で説明したように、２５℃程度の室温では、冷却流路板１２は、図６の湾曲していない状態の湾曲部１２ｃに示すように、湾曲せずにセル１１とフラットに密着している。この状態では、セル１１の熱が冷却流路板１２に伝わり易くなっている。
【００８２】
しかしながら、湾曲部１２ａが湾曲して、セル１１と冷却流路板１２との間に冷却ガス流路３１が形成されると、この隙間によりフラットに密着している部分がなくなってしまうため、セル１１の温度が冷却流路板１２に伝わりにくくなる。
【００８３】
そこで、本実施の形態５における冷却流路板１２では、図６に示すように、冷却流路板１２の両端部に、温度が上昇した場合にも湾曲しない非湾曲部１２ｂを有している。この非湾曲部１２ｂは、温度によって形状が変形しない通常の金属または合金を用いて形成されているために、高温でも湾曲せず、セル１１とフラットに密着して、セル１１の熱を冷却流路板１２に伝えることができる。
【００８４】
以上のように、実施の形態５によれば、冷却流路板に、温度によって湾曲しない部材を用いて形成された非湾曲部を設けることにより、非湾曲部は、セルと常に接触して前記セルの熱を効果的に前記冷却流路板に伝えることができるようになる。
【符号の説明】
【００８５】
１  蓄電池積層単位、２  蓄電池加圧機構、１１  セル、１２  冷却流路板、１２ａ  湾曲部、１２ｂ  非湾曲部、１２ｃ  湾曲していない状態の湾曲部、１３  クッション板、２１ａ  第１の加圧板、２１ｂ  第２の加圧板、２２  面圧センサ、３０  冷却ガス、３１  冷却ガス流路、３２  冷却ガス供給装置、３３  冷却ガス供給ダクト、３４  冷却ガス排出ダクト、４１  第１のガス圧力センサ、４２  第２のガス圧力センサ。
【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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