(57)【要約】  簡単な構造で気体の漏れを効果的に阻止して、冷却気体を効率よく送風して電池セルを冷却するために、バッテリシステムは、複数の電池セルとセパレータとを積層して冷却隙間（８）に連通される開口部（２０）を両側面に設けた電池積層体（１０）と、電池積層体（１０）の両端面に配置されるエンドプレートと、電池積層体（１０）の開口部（２０）に対向する送風開口（４０）を有する一対のバインドバー（４）と、バインドバー（４）の送風開口（４０）を覆い、冷却気体を案内する送風ダクト（６）とを備え、送風ダクト（６）に強制送風して電池セルを冷却する。送風ダクト（６）は、送風開口（４０）に沿って形成された流入開口（６０）を有し、流入開口（６０）の開口端と送風開口（４０）の開口端とを互いに接近させている。セパレータ（２）は、開口部（２０）に沿って両側方向に突出する閉塞部（２８）が形成されており、この閉塞部（２８）が流入開口（６０）の開口端と送風開口（４０）の開口端とを被覆している。
2019021779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に積層される複数の角型の電池セルと、隣接する前記電池セルの間に介在されて、該電池セルとの間に冷却隙間を形成する絶縁性のセパレータとを積層して、複数の前記冷却隙間に連通される開口部を両側面に設けてなる電池積層体と、
前記電池積層体の両端面にそれぞれ配置される一対のエンドプレートと、
前記電池積層体の両側面に配置されて、その両端が一対の前記エンドプレートに固定されると共に、前記複数の冷却隙間に冷却気体を流入可能となるように、前記開口部に対向して開口された送風開口を有する一対のバインドバーと、
前記電池積層体の両側に配置されて、前記バインドバーの送風開口を覆い、前記電池セルを冷却する冷却気体を案内するための送風ダクトとを備え、
前記送風ダクトに強制的に冷却気体を送風して前記電池セルを冷却するバッテリシステムであって、
前記送風ダクトは、前記バインドバーに開口された送風開口に沿って形成された流入開口を有すると共に、前記流入開口の開口端と前記送風開口の開口端とを互いに接近させており、
前記セパレータは、前記開口部に沿って、前記電池積層体の両側方向に突出する閉塞部が形成されており、前記閉塞部が前記流入開口に挿入されて、前記流入開口の開口端と前記送風開口の開口端とを被覆してなることを特徴とするバッテリシステム。
【請求項２】
請求項１に記載されるバッテリシステムであって、さらに、
前記電池積層体の側面において、該電池積層体と前記バインドバーとの間に介在される絶縁シートを備えており、
前記絶縁シートは、前記バインドバーの送風開口に沿って開口された貫通穴を有すると共に、前記貫通穴の開口端と前記送風開口の開口端とを互いに接近させており、
前記セパレータの閉塞部が、前記貫通穴の開口端を被覆してなるバッテリシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載されるバッテリシステムであって、
前記セパレータは、前記電池セルの間に介在される挟着プレート部と、前記挟着プレート部の外周に沿って設けられて、前記電池セルの積層方向に突出する周壁部とを備えており、
前記周壁部は、前記電池セルの両側面の外側に位置する側面カバー部を上下に離して備えると共に、対向する上下の前記側面カバー部の間に、前記冷却隙間の両端開口を前記電池積層体の外部に連通させる前記開口部を設けており、
前記側面カバー部が断面視において折曲された突出片を設けて閉塞部としてなるバッテリシステム。
【請求項４】
厚さ方向に積層される複数の角型の電池セルと、隣接する前記電池セルの間に介在されて、該電池セルとの間に冷却隙間を形成する絶縁性のセパレータとを積層して、複数の前記冷却隙間に連通される開口部を両側面に設けてなる電池積層体と、
前記電池積層体の両端面にそれぞれ配置される一対のエンドプレートと、
前記電池積層体の両側面に配置されて、その両端が一対の前記エンドプレートに固定されると共に、前記複数の冷却隙間に冷却気体を流入可能となるように、前記開口部に対向して開口された送風開口を有する一対のバインドバーと、
前記電池積層体の側面において、該電池積層体と前記バインドバーとの間に介在されると共に、前記バインドバーの送風開口に沿って開口された貫通穴を有する絶縁シートと、
前記電池積層体の両側に配置されて、前記バインドバーの送風開口を覆い、前記電池セルを冷却する冷却気体を案内するための送風ダクトとを備え、
前記送風ダクトに強制的に冷却気体を送風して前記電池セルを冷却するバッテリシステムであって、
前記送風ダクトは、前記バインドバーに開口された送風開口に沿って形成された流入開口を有すると共に、前記流入開口の開口端と前記送風開口の開口端とを互いに接近させており、
前記絶縁シートは、前記貫通穴の開口端において、前記開口部の開口端と前記送風開口の開口端と前記流入開口の開口端とを被覆するように断面視において折曲された閉塞部が形成されてなるバッテリシステム。
【請求項５】
請求項４に記載されるバッテリシステムであって、
前記閉塞部は、断面視をＴ字状に分岐しており、Ｔ字状の一方の分岐部を前記流入開口に挿入して前記送風開口の開口端と前記流入開口の開口端を被覆し、Ｔ字状の他方の分岐部を前記開口部に挿入して前記開口部の開口端を被覆するバッテリシステム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載されるバッテリシステムであって、
前記送風ダクトは、溝形に形成された本体部の対向壁の開口部側を内側に折曲して折曲部とすると共に、対向する前記折曲部の間に形成される開口部分を前記流入開口としており、
前記流入開口は、対向する前記折曲部の先端面の間隔を前記バインドバーの送風開口の開口幅と略等しくして、前記本体部の溝幅よりも狭くしてなるバッテリシステム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載されるバッテリシステムであって、さらに、
前記送風ダクトに冷却気体を強制送風する送風機を備えており、
前記電池積層体の両側に配置される送風ダクトのうち、一方を流入側ダクトとし、他方を排気側ダクトとすると共に、前記排気側ダクトに前記送風機を連結してなるバッテリシステム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一に記載のバッテリシステムを備える車両であって、
前記バッテリシステムと、該バッテリシステムから電力供給される走行用のモータと、前記バッテリシステム及び前記モータを搭載してなる車両本体と、前記モータで駆動されて前記車両本体を走行させる車輪とを備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池セルを積層して電池積層体とし、この電池積層体を構成する電池セルの間に冷却隙間を設けて、この冷却隙間に空気などの冷却気体を強制的に送風して電池セルを冷却するバッテリシステムとこのバッテリシステムを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリシステムは、多数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高く、また並列に接続して充放電電流を大きくできる。したがって、ハイブリッドカーや電気自動車などに使用される大電流、大出力用のバッテリシステムは、複数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高くしている。この種の用途に使用されるバッテリシステムは、大きな電流で充放電されて発熱するので、電池セルを強制的に冷却する必要がある。このことを実現するために、複数の電池セルを積層して電池積層体とし、電池セルの間に冷却隙間を設けているバッテリシステムが開発されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８６５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このバッテリシステムは、複数の電池セルを、冷却隙間ができるようにセパレータを挟着して積層して電池積層体としている。冷却隙間には、空気などの冷却気体が送風され、電池セルが表面から冷却される。したがって、このバッテリシステムは、積層している多数の電池セルを、冷却隙間に送風される空気などの冷却気体で冷却することができる。このバッテリシステムは、電池積層体の両側にバインドバーが配置されるので、冷却隙間には、一方のバインドバーを通過して冷却気体が供給され、他方のバインドバーを通過して外部に排出される。【０００５】
以上のように、バインドバーに冷却気体を通過させて冷却隙間に送風するバッテリシステムは、例えば、図１４に示すように、バインドバー１０４に、これを貫通するように送風開口１４０を設けている。さらに、図１４のバッテリシステムは、バインドバー１０４の送風開口１４０を通過させて冷却気体を送風するために、バインドバー１０４の外側に送風ダクト１０６を配置している。送風ダクト１０６は、バインドバー１０４の送風開口１４０を覆う状態で配置されており、内部空間に冷却気体が強制送風されて、冷却隙間１０８に送風する構造としている。【０００６】
以上のバッテリシステムは、送風機（図示せず）を介して送風ダクト１０６に強制送風される冷却気体が、バインドバーに設けられている送風開口を通過して、電池積層体１１０の各冷却隙間１０８に流入すると共に、各冷却隙間１０８を通過した冷却気体が、反対側の送風開口１４０から送風ダクト１０６に流入して排出される（図１４の矢印Ａ参照）ようになっている。しかしながら、このバッテリシステムは、バインドバー１０４と電池積層体１１０との間やバインドバー１０４と送風ダクト１０６との間に隙間が形成される問題がある。多数の電池セル１０１を積層し、さらに電池セル１０１の間にはセパレータ１０２を挟着して、多数の電池セル１０１とセパレータ１０２とを積層している電池積層体１１０は、電池セル１０１やセパレータ１０２の製造公差のため、バインドバー１０４と電池積層体１１０とを気密に密着することはできない。また、バインドバー１０４と送風ダクト１０６との境界においても、これらを気密に密着することはできない。とくに、車両に搭載されるバッテリシステムにおいては、走行中の振動等により、これらの隙間の状態が微妙に変化するため、空気漏れがないように密着状態に保持するのがさらに難しくなる。【０００７】
このようなバインドバーと電池積層体の間やバインドバーと送風ダクトとの間に形成される隙間は空気漏れの原因となり、この隙間によって、強制送風される冷却気体による電池セルの効果的な冷却が阻害される。とくに、排気側にファンを配置する場合、流入側の送風ダクトから供給される冷却のための意図した吸気に対して、バインドバーと電池積層体との間やバインドバーと送風ダクトとの間に隙間から流入する空気は意図しない吸気（図１４の矢印Ｂ参照）であって、このように、冷却のための空気とは異なる空気を吸い込むことで効率よく冷却できなくなる。例えば、冷却用の気体としてキャビン内の空気を吸気するバッテリシステムにおいては、キャビン内の適温に調整された空気を冷却用の気体として吸気するが、バインドバーと電池積層体との間やバインドバーと送風ダクトとの間に隙間から流入する気体は、バッテリシステムが設置される空間内の空気であって、必ずしも適温に調整されているとは限らない。このため、バッテリシステムが設置される場所によっては、空間内の空気の温度が冷却に適さない温度まで上昇している場合があり、このような空気を吸気することで冷却効率が著しく低下する虞れがある。また、意図しない吸気により送風量が増加するため、送風機のファンの負荷が大きくなり、ファンの消費電力が増加する問題点もある。【０００８】
本発明は、以上の欠点を解消することを目的に開発されたもので、本発明の目的の一は、簡単な構造で、バインドバーと電池積層体との間、及びバインドバーと送風ダクトとの間における気体の漏れを効果的に阻止して、冷却気体を効率よく電池セル間の冷却隙間に送風して、冷却気体でもって効率よく電池セルを冷却できるバッテリシステムとこのバッテリシステム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】
【０００９】
本発明の第１の形態に係るバッテリシステムによれば、厚さ方向に積層される複数の角型の電池セル１と、隣接する電池セル１の間に介在されて電池セル１との間に冷却隙間８を形成する絶縁性のセパレータ２とを積層して、複数の冷却隙間８に連通される開口部２０を両側面に設けてなる電池積層体１０と、電池積層体１０の両端面にそれぞれ配置される一対のエンドプレート３と、電池積層体１０の両側面に配置されて、その両端が一対のエンドプレート３に固定されると共に、複数の冷却隙間８に冷却気体を流入可能となるように、開口部２０に対向して開口された送風開口４０を有する一対のバインドバー４と、電池積層体１０の両側に配置されて、バインドバー４の送風開口４０を覆い、電池セル１を冷却する冷却気体を案内するための送風ダクト６とを備え、送風ダクト６に強制的に冷却気体を送風して電池セル１を冷却する。送風ダクト６は、バインドバー４に開口された送風開口４０に沿って形成された流入開口６０を有すると共に、流入開口６０の開口端と送風開口４０の開口端とを互いに接近させている。セパレータ２は、開口部２０に沿って、電池積層体１０の両側方向に突出する閉塞部２８が形成されており、この閉塞部２８が流入開口６０に挿入されて、流入開口６０の開口端と送風開口４０の開口端とを被覆している。
【００１０】
本明細書において、電池積層体の両側とは、厚さ方向に積層される複数の電池セルの積層方向と交差する方向であって、互いに積層される電池セルの幅方向の両側を意味するものとする。
【００１１】
上記構成により、送風ダクトの流入開口とバインドバーの送風開口の対向する開口端をセパレータの閉塞部で覆うことにより、送風ダクトとバインドバーとの間、及びセパレータとバインドバーとの間の隙間からの空気漏れによって冷却能力が低下する事態を抑制して、高効率な冷却能力を発揮できる。また、強制送風時における空気漏れを有効に防止することで、意図しない吸気による送風量の増加を低減して送風機の消費電力が大きくなるのを防止できる。
【００１２】
本発明の第２の形態に係るバッテリシステムによれば、電池積層体１０の側面において、電池積層体１０とバインドバー４との間に介在される絶縁シート５を備え、この絶縁シート５が、バインドバー４の送風開口４０に沿って開口された貫通穴５０を有すると共に、貫通穴５０の開口端と送風開口４０の開口端とを互いに接近させて、セパレータ２の閉塞部２８が、貫通穴５０の開口端を被覆することができる。
【００１３】
上記構成により、電池積層体とバインドバーとの間の空気漏れを絶縁シートで有効に防止しながら、絶縁シートに設けた貫通穴の開口端を閉塞部で被覆することで、電池積層体と絶縁シートの間、及びバインドバーと絶縁シートの間からの空気漏れによって冷却能力が低下する事態を確実に抑制できる。
【００１４】
本発明の第３の形態に係るバッテリシステムによれば、セパレータ２は、電池セル１の間に介在される挟着プレート部２１と、挟着プレート部２１の外周に沿って設けられて、電池セル１の積層方向に突出する周壁部２２とを備えて、周壁部２２が、電池セル１の両側面の外側に位置する側面カバー部２４を上下に離して備えると共に、対向する上下の側面カバー部２４の間に、冷却隙間８の両端開口を電池積層体１０の外部に連通させる開口部２０を設けて、側面カバー部２４が断面視において折曲された突出片を設けて閉塞部２８とすることができる。
【００１５】
上記構成によると、セパレータに設けた周壁部により、電池セルを位置決めしながらセパレータに連結できると共に、周壁部の側面カバー部に、断面視において折曲された突出片を設けて閉塞部とすることで、簡単かつ容易に外側方向に突出する閉塞部を形成することができる。
【００１６】
本発明の第４の形態に係るバッテリシステムによれば、厚さ方向に積層される複数の角型の電池セル１と、隣接する電池セル１の間に介在されて電池セル１との間に冷却隙間８を形成する絶縁性のセパレータ２とを積層して、複数の冷却隙間８に連通される開口部２０を両側面に設けてなる電池積層体１０と、電池積層体１０の両端面にそれぞれ配置される一対のエンドプレート３と、電池積層体１０の両側面に配置されて、その両端が一対のエンドプレート３に固定されると共に、複数の冷却隙間８に冷却気体を流入可能となるように開口部２０に対向して開口された送風開口４０を有する一対のバインドバー４と、電池積層体１０の側面において、電池積層体１０とバインドバー４との間に介在されると共に、バインドバー４の送風開口４０に沿って開口された貫通穴５０を有する絶縁シート５と、電池積層体１０の両側に配置されて、バインドバー４の送風開口４０を覆い、電池セル１を冷却する冷却気体を案内するための送風ダクト６とを備え、送風ダクト６に強制的に冷却気体を送風して電池セル１を冷却する。送風ダクト６は、バインドバー４に開口された送風開口４０に沿って形成された流入開口６０を有すると共に、流入開口６０の開口端と送風開口４０の開口端とを互いに接近させている。絶縁シート５は、貫通穴５０の開口端において、開口部２０の開口端と送風開口４０の開口端と流入開口６０の開口端とを被覆するように断面視において折曲された閉塞部５８が形成されている。
【００１７】
上記構成により、送風ダクトの流入開口とバインドバーの送風開口の対向する開口端を絶縁シートの閉塞部で覆うことにより、送風ダクトとバインドバーとの間、及び絶縁シートとバインドバーとの間の隙間からの空気漏れによって冷却能力が低下する事態を抑制して、高効率な冷却能力を発揮できる。また、強制送風時における空気漏れを有効に防止することで、意図しない吸気による送風量の増加を低減して送風機の消費電力が大きくなるのを防止できる。
【００１８】
本発明の第５の形態に係るバッテリシステムによれば、閉塞部５８は、断面視をＴ字状に分岐しており、Ｔ字状の一方の分岐部５８Ａを流入開口６０に挿入して送風開口４０の開口端と流入開口６０の開口端を被覆し、Ｔ字状の他方の分岐部５８Ｂを開口部２０に挿入して開口部２０の開口端を被覆することができる。
【００１９】
上記構成により、セパレータとバインドバーとの間に介在された絶縁シートでもって、セパレータ、バインドバー、及び送風ダクトの開口端を効率良く閉塞して空気漏れによる冷却能力の低下を抑制することが可能となる。また、絶縁シートに開口された貫通穴の開口端を断面視Ｔ字状に折曲して被覆部を形成するので、被覆部の形状を安定させて、開口部、送風開口、及び流入開口の開口端を確実に被覆できる。
【００２０】
本発明の第６の形態に係るバッテリシステムによれば、送風ダクト６は、溝形に形成された本体部６１の対向壁６１Ａの開口部側を内側に折曲して折曲部６２とすると共に、対向する折曲部６２の間に形成される開口部分を流入開口６０とし、この流入開口６０は、対向する折曲部６２の先端面の間隔（Ｋ）をバインドバー４の送風開口４０の開口幅（Ｄ）と略等しくして、本体部６１の溝幅（Ｗ）よりも狭くすることができる。
【００２１】
上記構成により、送風ダクトの内部空間を広くしながら、流入開口の開口端を送風開口の開口端に接近させることで、送風ダクトとバインドバーの間からの空気漏れを有効に防止できる。
【００２２】
本発明の第７の形態に係るバッテリシステムによれば、さらに、送風ダクト６に冷却気体を強制送風する送風機７を備えており、電池積層体１０の両側に配置される送風ダクト６のうち、一方を流入側ダクト６Ａとし、他方を排気側ダクト６Ｂとすると共に、排気側ダクト６Ｂに送風機７を連結することができる。
【００２３】
さらに、本発明の第８の形態に係るバッテリシステムを備える車両によれば、上記の何れかの構成を備えるバッテリシステム１００、２００と、該バッテリシステム１００、２００から電力供給される走行用のモータ９３と、前記バッテリシステム１００、２００及び前記モータ９３を搭載してなる車両本体９１と、前記モータ９３で駆動されて前記車両本体９１を走行させる車輪９７とを備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態１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分解斜視図である。
【図３】図１に示すバッテリシステムの垂直横断面図である。
【図４】図２に示す電池積層体の垂直縦断面図である。
【図５】セパレータの斜視図である。
【図６】図３に示すバッテリシステムの要部拡大断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムであって、セパレータの他の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムであって、送風ダクトの他の一例を示す断面図である。
【図９】図１に示すバッテリシステムの概略水平断面図である。
【図１０】本発明の実施形態２にかかるバッテリシステムの垂直横断面図である。
【図１１】図１０に示すバッテリシステムの分解斜視図である。
【図１２】エンジンとモータで走行するハイブリッド車にバッテリシステムを搭載する例を示すブロック図である。
【図１３】モータのみで走行する電気自動車にバッテリシステムを搭載する例を示すブロック図である。
【図１４】従来のバッテリシステムの垂直横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、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若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。
【００２６】
（実施形態１）
本発明の実施形態１にかかるバッテリシステムを図１ないし図４に示す。これらの図に示すバッテリシステム１００は、厚さ方向に積層される複数の角型の電池セル１と、隣接する電池セル１の間に介在されて電池セル１との間に冷却隙間８を形成する絶縁性のセパレータ２とを積層して、複数の冷却隙間８に連通される開口部２０を両側面に設けてなる電池積層体１０と、電池積層体１０の両端面にそれぞれ配置される一対のエンドプレート３と、電池積層体１０の両側面に配置されて、その両端が一対のエンドプレート３に固定されると共に、複数の冷却隙間８に冷却気体を流入可能となるように開口部２０に対向して開口された送風開口４０を有する一対のバインドバー４と、電池積層体１０の側面において、電池積層体１０とバインドバー４との間に介在されると共に、バインドバー４の送風開口４０に沿って開口された貫通穴５０を有する絶縁シート５と、電池積層体１０の両側に配置されて、バインドバー４の送風開口４０を覆い、電池セル１を冷却する冷却気体を案内するための送風ダクト６とを備えている。さらに、バッテリシステム１００は、電池積層体１０の冷却隙間８に冷却気体を強制送風する送風機７を備えており、この送風機７で送風ダクト６に強制的に冷却気体を送風して電池セル１を冷却する構造としている。
【００２７】
（電池セル１）
電池セル１は、厚さに比べて幅が広い、対向する主面１Ａを四角形とする角型の二次電池で、厚さ方向に積層されて電池積層体１０を構成している。電池セル１は、図示しないが、電池ケースを金属ケースとする非水系電解液電池である。非水系電解液電池である電池セル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他の全ての二次電池とすることもできる。
【００２８】
電池セル１は、対向する主面１Ａの外形を四角形とする金属製の電池ケースに、電極体を収納して電解液を充填している。金属ケースからなる電池ケースは、アルミニウムやアルミニウム合金で製造することができる。電池ケースは、底を閉塞する筒状に金属板をプレス加工している外装缶と、この外装缶の開口部を気密に閉塞している封口板とを備えている。電池セル１は、封口板の両端部に正負の電極端子１１を固定しており、封口板を端子面１Ｃとして、端子面１Ｃの反対側の面、図３と図４において電池セル１の下面を底面１Ｄとしている。電池積層体１０は、複数の電池セル１を、端子面１Ｃを同一平面に位置する姿勢で積層している。
【００２９】
電池積層体１０は、図３と図４に示すように、隣接する電池セル１の正負の電極端子１１に金属板のバスバー１３を固定して、バスバー１３で電池セル１を互いに直列に接続している。ただし、電池積層体は、電池セルを直列及び／又は並列に接続することもできる。隣接する電池セルを互いに直列に接続するバッテリシステム１００は、出力電圧を高くして出力を大きくでき、隣接する電池セルを並列に接続して、充放電の電流を大きくできる。図２に示す電池積層体１０は、１８個の電池セル１を備え、これらの電池セル１を直列に接続している。ただ、本発明は、電池積層体１０を構成する電池セル１の個数とその接続状態を特定しない。
【００３０】
（セパレータ２）
図２〜図４に示す電池積層体１０は、隣接する電池セル１の間にセパレータ２を挟んで積層している。セパレータ２は、絶縁材のプラスチックを成形して製作されて、互いに隣接する電池セル１同士を絶縁する。このように、セパレータ２で絶縁して積層される電池セル１は、外装缶をアルミニウムなどの金属製にできる。図３〜図５に示すセパレータ２は、隣接する電池セル１の主面１Ａに接触するように配置されて、電池セル１の間に挟まれる挟着プレート部２１と、この挟着プレート部２１の外周に沿って設けられて、電池セル１の積層方向に突出する周壁部２２とをプラスチックで一体的に成形している。このセパレータ２は、周壁部２２の内側に電池セル１を配置して定位置に配置する形状として、電池セル１を位置ずれしないように積層できる。
【００３１】
さらに、セパレータ２は、電池セル１を効果的に冷却するために、電池セル１との間に挟着される挟着プレート部２１に、空気などの冷却気体を通過させる冷却隙間８を設けている。図４と図５に示すセパレータ２の挟着プレート部２１は、断面視がジグザグ状に成形されて、対向する電池セル１の表面である主面１Ａとの間に、互いに平行な冷却隙間８を複数列に設けている。冷却隙間８は、電池積層体１０の両側面に開口されて、片側から供給される冷却気体を反対側に排出して電池セル１を冷却する。
【００３２】
このセパレータ２は、複数列の溝２３を設けて、電池セル１との間に冷却隙間８を設けている。図のセパレータ２は、複数の溝２３を、互いに平行に所定の間隔で設けている。
図の挟着プレート部２１は、両面に溝２３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との間に複数列の冷却隙間８を設けている。この構造は、挟着プレート部２１の両面に形成される冷却隙間８に送風される冷却気体で、両面に積層される電池セル１を効果的に冷却できる。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。
【００３３】
さらに、図３〜図５に示すセパレータ２は、挟着プレート部２１の両側部であって、電池積層体１０の両側面に開口された開口部２０と対向する領域を部分的に切除して、切り欠き凹部２７を設けている。このセパレータ２は、電池積層体１０の一方の開口部２０から流入される冷却気体を、切り欠き凹部２７から挟着プレート部２１の両面に設けた複数の冷却隙間８に分流して通過させ、電池セル１の表面に接触させて冷却し、挟着プレート部２１の両面の冷却隙間８を通過した冷却気体を、反対側の切り欠き凹部２７で合流させて、電池積層体１０の他方の開口部２０から排出する。さらに、このセパレータ２は、挟着プレート部２１の両側部に切り欠き凹部２７を設けることで、電池セル１の外装缶の両側部がセパレータ２で強く押圧されるのを防止できる。
【００３４】
さらに、図３と図５のセパレータ２は、周壁部２２の内形を電池セル１の外形にほぼ等しくして、周壁部２２の内側に電池セル１を入れて、電池セル１に対して定位置に配置している。周壁部２２は、電池セル１の両側面１Ｂの外側に位置して電池セル１の側面１Ｂを部分的にカバーする側面カバー部２４と、電池セル１の底面１Ｄの外側に位置して電池セル１の底面１Ｄの全体をカバーする底面カバー部２５と、電池セル１の上面の上側に位置して電池セル１の端子面１Ｃを部分的にカバーする上面カバー部２６とを備えている。
側面カバー部２４、底面カバー部２５、及び上面カバー部２６は、図４と図５に示すように、セパレータ２の両面であって、電池セル１の積層方向に突出して設けられている。このセパレータ２は、両側の側面カバー部２４と底面カバー部２５と上面カバー部２６の間に電池セル１が配置されて、電池セル１を定位置に保持する。
【００３５】
側面カバー部２４は、電池セル１の両側面１Ｂの外側において、上下に離して設けられている。図３と図５に示す側面カバー部２４は、電池セル１の側面１Ｂの上端部をカバーする上側カバー部２４Ａと、電池セル１の側面１Ｂの下端部をカバーする下側カバー部２４Ｂとを備えている。上側カバー部２４Ａの上端は、電池セル１の上面をカバーする上面カバー部２６に連結されており、上面カバー部２６と上側カバー部２４Ａとで正面視を逆Ｌ字状として、電池セル１の左右の上端コーナー部を被覆している。下側カバー部２４Ｂの下端は、電池セル１の底面１Ｄをカバーする底面カバー部２５の両端に連結されており、底面カバー部２５と両側の下側カバー部２４Ｂで正面視を上方開口のコ字状として、電池セル１の底部を被覆している。
【００３６】
さらに、側面カバー部２４は、対向する上側カバー部２４Ａと下側カバー部２４Ｂとの間に、冷却隙間８の両端開口を電池積層体１０の両側面から外部に連通させる開口部２０を設けている。図３と図５に示すセパレータ２は、離間して設けた上側カバー部２４Ａと下側カバー部２４Ｂとの間を開口部２０として、この開口部２０から電池セル１の側面１Ｂを部分的に表出させる構造としている。このセパレータ２は、複数の電池セル１の間に介在されて積層される状態で、図２に示すように、互いに隣接するセパレータ２の側面カバー部２４同士が対向縁で連結されて外側面が同一平面状に配置されると共に、隣接するセパレータ２の開口部２０同士が連結されて、複数の冷却隙間８に連通される開口部２０が電池積層体１０の両側面に形成される。
【００３７】
（閉塞部２８）
さらに、図３、図５、及び図６に示すセパレータ２は、側面カバー部２４の開口部２０に沿って、電池積層体１０の両側方向に突出する閉塞部２８を形成している。図に示すセパレータ２は、各側面カバー部２４の開口部２０側の端縁から外側方向に突出する水平姿勢の閉塞部２８を設けている。図の側面カバー部２４は、断面視においてＬ字状に折曲された突出片を一体成形して閉塞部２８としている。側面カバー部２４から外側に突出する閉塞部２８は、図３と図６に示すように、電池積層体１０の両側面に配置されるバインドバー４の送風開口４０に挿入されると共に、バインドバー４の外側に配置される送風ダクト５の内部に侵入する状態で配置される。
【００３８】
ここで、バインドバー４は、図３に示すように、電池積層体１０の開口部２０に対向する送風開口４０が開口されている。さらに、バインドバー４の外側に配置されて、この送風開口４０を覆う送風ダクト６は、バインドバー４に開口された送風開口４０に沿って形成された流入開口６０を設けている。さらに、送風ダクト６は、流入開口６０の開口端と送風開口４０の開口端とを互いに接近させる状態で配置されている。セパレータ２から突出する閉塞部２８は、図３と図６に示すように、バインドバー４の送風開口４０を通過して送風ダクト６の流入開口６０に挿入されて、送風開口４０の開口端と流入開口６０の開口端とを被覆する構造としている。図に示す閉塞部２８は、送風開口４０の開口端と流入開口６０の開口端に対向する面を平面状としている。したがって、図に示すバインドバー４と送風ダクト６は、閉塞部２８と対向する送風開口４０の内面と流入開口６０の内面とが同一平面状となるように接近する状態で配置されており、送風開口４０と流入開口６０の内面に閉塞部２８の対向面が密着する状態として閉塞している。このように、送風ダクト６の流入開口６０とバインドバー４の送風開口４０の内面を閉塞部２８で覆うことにより、送風ダクト６とバインドバー４との間、及びセパレータ２とバインドバー４との間の隙間を閉塞して、この部分からの空気漏れをより効果的に抑制できる。
【００３９】
閉塞部２８は、好ましくは、送風開口４０と流入開口６０とを通過して、送風ダクト６の内部まで挿入される突出長さとなるようにする。この構造は、流入開口６０に挿入される閉塞部２８で、送風ダクト６とバインドバー４との間の隙間を確実に閉塞できる。ただ、閉塞部２８は、必ずしも送風ダクト６の内部まで挿入される必要はなく、少なくとも流入開口６０の開口端を閉塞する長さとすることができる。さらに、閉塞部２８は、好ましくは、送風開口４０と流入開口６０の内面に密着する状態で配置される。とくに、閉塞部２８を流入開口６０の内面に密着状態で配置する構造は、送風ダクト６とバインドバー４との間、及びセパレータ２とバインドバー４との間の隙間から漏れる空気の流れを効果的に抑制できる。また、閉塞部２８を送風開口４０の内面に密着状態で配置する構造は、セパレータ２とバインドバー４との間の隙間から漏れる空気の流れを効果的に抑制できる。ただ、閉塞部２８は、送風開口４０と流入開口６０の内面との間に多少の隙間があってもよい。それは、図１３に示す従来のバッテリシステムでは、バインドバーの内側と外側とで複数箇所の空気漏れがあったのに対し、図６に示すバッテリシステム１００では、バインドバー４の内側と外側の隙間を閉塞部２８で閉塞することで、空気漏れの箇所を１箇所に低減できるからである。このため、仮に閉塞部２８と流入開口６０の内面との間に多少の隙間があって、この部分からわずかに空気が漏れることがあっても、セパレータ４と送風ダクト６との間における空気漏れを限定することで空気の通過量を抑制できる。
【００４０】
図３と図５に示すセパレータ２は、上下に離間して形成された側面カバー部２４の両方に閉塞部２８を設けている。すなわち、図のセパレータ２は、上側カバー部２４Ａの下端と下側カバー部２４Ｂの上端とをそれぞれ外側に突出させて閉塞部２８を設けている。上側カバー部２４Ａから突出する閉塞部２８は、図６の拡大断面図に示すように、送風開口４０の上側開口端と流入開口６０の上側開口端とを被覆して、送風開口４０と流入開口６０の上側からの空気漏れを抑制する。また、下側カバー部２４Ｂから突出する閉塞部２８は、送風開口４０の下側開口端と流入開口６０の下側開口端とを被覆して、送風開口４０と流入開口６０の下側からの空気漏れを抑制する。このように、上下の側面カバー部２４の両方に閉塞部２８を設ける構造は、送風開口４０と流入開口６０の上下方向からの空気漏れを有効に防止できる特徴がある。
【００４１】
ただ、バッテリシステムは、図示しないが、上下に離間して形成された側面カバー部のうち、上側カバー部にのみ閉塞部を設けることもできる。積層される電池セルの端子面を上面とする電池積層体は、端子面となる封口板の両端部に電極端子を配置しており、この部分をバスバーで連結する必要があるため、上面側を開放する構造としている。これに対して、バッテリシステムの底面側は、バッテリシステムを載置するベースプレート等で閉塞される。このため、バッテリシステムは、底面側よりも上面側の方が気密に閉塞するのが難しく、上面側において空気漏れが生じやすくなる。したがって、バッテリシステムは、少なくとも上側カバー部に閉塞部を設けて上面側からの空気漏れを抑制することで、簡単な構造としながら効果的に空気の漏れを防止できる。
【００４２】
底面カバー部２５は、挟着プレート部２１の下端に連結されており、電池セル１の積層方向、すなわち水平方向に突出するように設けられている。底面カバー部２５は、電池セル１とセパレータ２とを積層する状態で、対向する電池セル１の底面１Ｄの全体を被覆する。図４のセパレータ２は、挟着プレート部２１の両面に電池セル１を積層するので、挟着プレート部２１の下端縁から両面側に突出する底面カバー部２５を一体成形して設けている。図４に示すセパレータ２は、挟着プレート部２１の第１面側に突出する底面カバー部２５と挟着プレート部２１の第２面側に突出する底面カバー部２５とを備えており、電池セル１の底面側において、向かい合う底面カバー部２５同士の先端面を互い接近させて閉塞している。ただ、セパレータは、電池セルの底面側において、向かい合う底面カバー部同士を互いに積層させることもできる。この構造は、電池積層体の底面側における気密性をさらに向上させることができる。
【００４３】
（エンドプレート３）
エンドプレート３は、電池積層体１０の両端に配置されている。エンドプレート３は、バインドバー４に連結されて、電池積層体１０を両端面から加圧し、電池積層体１０の各電池セル１を所定の締め付け圧で加圧状態に固定する。エンドプレート３の外形は、電池セル１の外形にほぼ等しく、あるいはこれよりもわずかに大きく、両側部にバインドバー４を連結して、電池積層体１０を加圧状態に固定して変形しない四角形の板状である。このエンドプレート３は、両側部にバインドバー４を連結して、電池セル１の表面に面接触状態に密着し、電池セル１を均一な圧力で加圧状態に固定する。バッテリシステムは、電池積層体１０の両端部にエンドプレート３を配置し、両端のエンドプレート３をプレス機（図示せず）で加圧して、電池セル１を積層方向に加圧する状態に保持し、この状態でエンドプレート３にバインドバー４を固定して、電池積層体１０を所定の締め付け圧に保持して固定する。エンドプレート３がバインドバー４に連結された後、プレス機の加圧状態は解除される。
【００４４】
（バインドバー４）
バインドバー４は、図１〜図３に示すように、電池積層体１０の両側面に配置されて、電池積層体１０の両端のエンドプレート３を連結して、複数の電池セル１を積層方向に加圧状態で固定する。バインドバー４は、金属板をプレス加工して製作される。このバインドバー４は、電池積層体１０の側面に配置される側面プレート部４１と、この側面プレート部４１の両端部にあってエンドプレート３の外側端面に配置される固定部４２とを備えており、固定部４２が止ネジ１８を介してエンドプレート３の両側部に固定されている。
【００４５】
さらに、バインドバー４は、側面プレート部４１の外周縁部を除く内側に送風開口４０を設けて、電池積層体１０の内部に冷却気体を送風できる構造としている。図の送風開口４０は、電池積層体１０の両側に開口された開口部２０に対向して開口されている。図のバインドバー４は、側面プレート部４１の外周縁部に四角形の周縁プレート部４１Ａを設けて、周縁プレート部４１Ａの内側を送風開口４０としている。図１と図２に示す側面プレート部４１は、四角形の周縁プレート部４１Ａを連結バー４１Ｂで縦横に連結しており、周縁プレート部４１Ａを連結バー４１Ｂで補強しながら、周縁プレート部４１Ａの内側に複数に区画された送風開口４０を設けている。図のバインドバー４は、縦横に区画された複数の送風開口４０の最も外周に位置する開口端を結ぶラインが、電池積層体１０の側面に開口された開口部２０の開口端に沿う形状となるように送風開口４０を設けている。すなわち、送風開口４０は、電池積層体１０の側面に配置された開口部２０の開口端に沿って開口されており、とくに、送風開口４０の最外周に位置する開口端のうちの上側開口端と下側開口端が、開口部２０の上下の開口端に接近するように配置されている。この送風開口４０の上側開口端と下側開口端は、セパレータ２の側面プレート部２４から突出する閉塞部２８で被覆されている。
【００４６】
なお、図に示すバインドバー４は、周縁プレート部４１Ａを縦横に連結する連結バー４１Ｂにより、複数の送風開口４０に区画している。このため、これらの連結バー４１Ｂと対向する位置に配置されるセパレータ２においては、側面カバー部２４から突出する閉塞部２８を設けることなく、側面カバー部２４の外側面をフラット面としている。すなわち、セパレータ２は、送風開口４０の開口部分に位置して、連結バー４１Ｂと対向しない側面カバー部２４にのみ突出片を設けて閉塞部２８としている。ただ、バインドバーは、必ずしも連結バーを設ける必要はない。連結バーのないバインドバーは、側面プレート部に開口される送風開口の上下の開口端の全体にわたって閉塞部で被覆することができる。
【００４７】
さらに、バインドバー４は、図３と図６に示すように、電池積層体１０の上面に配置される上面側係止部４３と、電池積層体１０の底面に配置される底面側係止部４４とを備えている。図のバインドバー４は、側面プレート部４１の上端部を内側に直角に折曲して上面側係止部４３を設けている。上面側係止部４３は、電池積層体１０の上面をカバーする水平部を有しており、この水平部の内面を平面状として、各々の電池セル１の端子面１Ｃを同一平面に配置する。図３のバッテリシステム１００は、図６に示すように、電池セル１の端子面１Ｃにセパレータ２の上面カバー部２６を配置する。したがって、このバッテリシステム１００は、端子面１Ｃと上面側係止部４３との間にセパレータ２の上面カバー部２６が挟まれるように配置される。電池セル１の端子面１Ｃは、セパレータ２の上面カバー部２６を介して上面側係止部４３に押し付けられて同一平面に配置される。
【００４８】
さらに、図のバインドバー４は、側面プレート部４１の下端部を内側に直角に折曲して底面側係止部４４を設けている。底面側係止部４４は、側面プレート部４１の下端からの突出長さを長くして電池積層体１０の底面を広い面積にわたってカバーすることで、電池積層体１０の底面側からバインドバー４の内側への空気の流入を有効に防止できるようにしている。図に示すバインドバー４は、底面側係止部４４の突出長さを電池積層体１０の幅の約１／３としている。ただ、底面側係止部４４の突出長さは、電池積層体１０の幅の１／１０〜１／２とすることもできる。
【００４９】
（絶縁シート５）
絶縁シート５は、電池積層体１０とバインドバー４との間に介在されるシート材で樹脂材料を所定の立体形状に成形したものである。絶縁シート５は、例えば、熱可塑性樹脂を射出成形などの方法で所定の立体形状のシート状に成形して製作することができる。絶縁シート５を製造する熱可塑性樹脂は、耐熱特性の優れたものが適しており、たとえば、ポリプロピレンが使用できる。とくに、ポリプロピレンにタルク等のフィラーを添加することで、安価に製造しながら耐熱性と耐湿性を向上させることができる。ただ、熱可塑性樹脂には、ポリプロピレン以外の樹脂も使用でき、また、樹脂に添加するフィラーにも目的に応じて種々のものが使用できる。
【００５０】
図２と図３に示す絶縁シート５は、バインドバー４と電池積層体１０との間に挟着される平面部５１を備えており、この平面部５１の内側の領域において電池積層体１０の開口部２０に沿って貫通穴５０を開口している。絶縁シート５の平面部５１は、周縁プレート部４１Ａの内面に沿う四角形の枠形状に成形されると共に、側面プレート部４１に形成された連結バー４１Ｂの内面に沿う中間連結部５２を縦横に設けている。すなわち、図２の絶縁シート５は、複数に区画されたバインドバー４の送風開口４０の開口端に沿って貫通穴５０を開口している。複数に区画された貫通穴５０は、最外周に位置する開口端のうちの上側開口端と下側開口端が、開口部２０の上下の開口端に接近するように配置されている。この貫通穴５０の上側開口端と下側開口端は、セパレータ２の側面プレート部２４から突出する閉塞部２８で被覆されている。図２に示す絶縁シート５は、貫通穴５０をバインドバー４の送風開口４０に沿って複数に区画しているが、絶縁シートは中間連結部を設けることなく貫通穴を開口することもできる。
【００５１】
さらに、図３と図６に示す絶縁シート５は、バインドバー４の上面側係止部４３とセパレータ２の上面カバー部２６との間に配置される積層部５３を上端部に成形して設けている。積層部５３は、上面側係止部４３の内側面に沿って折曲された形状として、一端を平面部５１に連結する形状に成形している。積層部５３は、バインドバー４の上面側係止部４３と上面カバー部２６とを非接触状態に配置できるように、上面側係止部４３の先端縁よりも内側まで延長されると共に、上面側係止部４３の全体をカバーできる全長に成形されている。この絶縁シート５は、貫通穴５０の開口縁をバインドバー４の送風開口４０の開口縁に沿って配置する状態で、バインドバー４の内面の定位置に配置される。すなわち、バインドバー４に連結される絶縁シート５は、平面部５１がバインドバー４の周縁プレート部４１Ａの内面に配置され、中間連結部５２が連結バー５１Ｂの内面に沿って配置され、さらに積層部５３が上面側係止部４３の内面に配置されて、バインドバー４の定位置に配置される。
【００５２】
このように、バインドバー４と電池積層体１０との間に絶縁シート５を介在させる構造は、金属製のバインドバー４を電池積層体１０から絶縁しながら、電池積層体１０とバインドバー４との間の空気漏れを有効に防止できる。とくに、セパレータ２の側面カバー部２４から絶縁シート５の貫通穴５０を越えてバインドバー４の送風開口４０の内面まで閉塞部２８で被覆することで、電池積層体１０と絶縁シート５の間、及びバインドバー４と絶縁シート５の間からの空気漏れを確実に抑制できる。ただ、図示しないが、バッテリシステムは、絶縁シートを省略することもできる。
【００５３】
さらに、図２に示すバッテリシステム１００は、絶縁シート５とセパレータ２との間にクッション材１９を挟着している。このクッション材１９は、例えば、連続気泡を有するプラスチック発泡体を所定の形状にカットしたものである。図に示すクッション材１９は、細長い角柱状にカットしたものを、貫通穴５０に沿う四角形の枠形状に連結して絶縁シート５の平面部５１の内面に配置している。このクッション材１９は、絶縁シート５とセパレータ２との間で押圧状態で挟着されて弾性変形し、圧縮された状態となって絶縁シート５とセパレータ２との隙間を閉塞する。このように、クッション材１９を絶縁シート５とセパレータ２との間に挟着する構造は、絶縁シート５とセパレータ２との間の隙間を効果的に閉塞して、この部分からの空気漏れを低減できる。ただ、このクッション材は省略することもできる。
【００５４】
さらに、図１〜図４に示すバッテリシステム１００は、電池積層体１０の上面側をカバーケース１７で被覆している。このカバーケース１７は、プラスチックで成形されており、電池積層体１０の上面側を閉塞している。このように、電池積層体１０の上面側をカバーケース１７で閉塞することで、電池積層体１０の上面側、すなわち、電池セル１の端子面１Ｃ側からの空気漏れを抑制できる。また、図３に示すカバーケース１７は、バインドバー４の上面側係止部４３の先端部であって、セパレータ２との境界部分も被覆している。この構造は、上面側係止部４３とセパレータ２との境界部分からの空気の漏れを低減できる。
【００５５】
（送風ダクト６）
送風ダクト６は、電池積層体１０の両側に配置されて、内部に強制送風される冷却気体を電池積層体１０の開口部２０から冷却隙間８に送風させる。送風ダクト６は、バインドバー４の送風開口４０を覆う形状であって中空状に形成されている。中空状の送風ダクト６は、電池積層体１０に冷却気体を送風するために、冷却隙間８に連通される開口部２０及び送風開口４０に連結される流入開口６０を開口している。図３に示す送風ダクト６は、コ字状に形成された溝形の本体部６１の対向壁６１Ａの開口部側を内側に折曲して横断面視略Ｃ字状に形成しており、上下の折曲部６２をバインドバー４の外側面に面接触する状態で配置している。この送風ダクト６は、対向する上下の折曲部６２の先端面の間にできる開口部分を流入開口６０としている。
【００５６】
図３と図６に示す送風ダクト６は、本体部６１の溝幅（Ｗ）をバインドバー４の送風開口４０の開口幅（Ｄ）よりも広くすると共に、対向する折曲部６２の先端面の間隔（Ｋ）を本体部６１の溝幅（Ｗ）よりも狭くしている。さらに、送風ダクト６は、対向する上下の折曲部６２の先端面をバインドバー４の送風開口４０の開口端まで延長して、流入開口６０の開口端と送風開口４０の開口端とを互いに接近させている。好ましくは、対向する折曲部６２の先端面の間隔（Ｋ）は、送風開口４０の開口幅（Ｄ）と略等しく、あるいはやや狭くしている。とくに、折曲部６２の先端面の間隔（Ｋ）は、セパレータ２から突出する上下の閉塞部２８の外幅（Ｓ）と略等しくしている。これにより、送風開口４０の開口端と流入開口６０の開口端とを閉塞部２８で被覆する状態で、流入開口６０の開口端面を閉塞部２８の対向面で密着状態に閉塞して、この部分から空気が漏れるのを有効に防止できる。送風ダクト６の流入開口６０とバインドバー４の送風開口４０の内面を閉塞部２８で覆うことにより、送風ダクト６とバインドバー４との間、及びセパレータ２とバインドバー４との間の隙間を閉塞して、この部分からの空気漏れをより効果的に抑制できる。
【００５７】
このように、本体部６１の溝幅（Ｗ）をバインドバー４の送風開口４０の開口幅（Ｄ）よりも広くしてなる送風ダクト６は、ダクト内の空間を広くできる特徴がある。また、この送風ダクト６は、横断面視略Ｃ字状に形成して上下の折曲部６２の先端面をバインドバー４の送風開口４０に向かって延長することで、閉塞部２８との隙間を確実に閉塞できる。このため、折曲部６２の外側面をバインドバー４の外側面に面接触状態で当接させて、バインドバー４と送風ダクト６との間の空気漏れを低減できる。
【００５８】
さらに、送風ダクト６の折曲部６２を閉塞部２８まで延長する構造においては、図７に示すように、セパレータ２の閉塞部２８の先端部にフック部２９を設けることもできる。このセパレータ２は、突出する閉塞部２８を弾性変形させながら送風開口４０と流入開口６０に挿入すると共に、先端のフック部２９を流入開口６０の開口端部に係止状態で配置することで、閉塞部２８を送風ダクト６の定位置に配置しながら、閉塞部２８と流入開口６０の間の隙間をフック部２９でより確実に閉塞できる。
【００５９】
さらに、送風ダクトは、図８に示す形状とすることもできる。この図に示す送風ダクト１６は、コ字状に形成された溝形の本体部６１の溝幅（Ｗ）をバインドバー４の送風開口４０の開口幅（Ｄ）とほぼ等しくすると共に、上下の対向壁６１Ａの先端部を外側に折曲して折曲部６２を設けている。上下の折曲部６２は、バインドバー４の外側面に面接触状態で配置している。この送風ダクト６は、本体部６１の開口部分を流入開口６０としており、この流入開口６０に挿入される閉塞部２８の対向面を流入開口６０の内周面に密着する状態で被覆するようにしている。この構造は、流入開口６０を被覆する閉塞部２８を広い面積で流入開口６０の内周面に密着させることでより効果的に隙間を閉塞できる。
【００６０】
図１の斜視図及び図９の概略水平断面図に示すバッテリシステム１００は、電池積層体１０の両側に一対の送風ダクト６を配置している。これらの送風ダクト６は、流入側ダクト６Ａと排出側ダクト６Ｂからなる。流入側ダクト６Ａと排出側ダクト６Ｂは、互いに反対側に設けられて、流入側ダクト６Ａから排出側ダクト６Ｂに冷却気体を送風して電池セル１を冷却する。流入側ダクト６Ａと排出側ダクト６Ｂは、複数の送風隙間８が並列に連結されている。したがって、流入側ダクト６Ａに送風される冷却気体は、複数の送風隙間８に分岐して送風され、流入側ダクト６Ａから排出側ダクト６Ｂに送風される。
【００６１】
（送風機７）
送風ダクト６には、冷却気体を強制送風する送風機７が連結される。図１及び図９に示すバッテリシステム１００は、排出側ダクト６Ｂに送風機７を連結しており、この送風機７が排出側ダクト６Ｂから空気を強制的に吸入して排気することにより、電池積層体１０の冷却隙間８に冷却気体を強制送風している。送風機７は、排出側ダクト６Ｂから冷却気体を強制的に吸入して排気する。したがって、このバッテリシステム１００は、冷却気体を、流入側ダクト６Ａ→送風隙間８→排出側ダクト６Ｂ→送風機７の順に送風して電池セル１を冷却する。ただし、送風機は、流入側ダクトに連結することもできる。この送風機は、流入側ダクトに冷却気体を強制的に供給する。したがって、このバッテリシステムは、冷却気体を、送風機→流入側ダクト→送風隙間→排出側ダクトの順に送風して電池セルを冷却する。
【００６２】
図１及び図９に示すバッテリシステム１００は、排出側ダクト６Ｂの一端であって、電池セル１の積層方向における一端に開口された排気口６３に送風機７を連結している。排出側ダクト６Ｂは、送風機７が配置されない反対側の一端を閉塞しており、電池積層体１０の送風隙間８を通過して排出側ダクト６Ｂに流入される冷却気体を漏れなく送風機７に送風できるようにしている。また、排出側ダクト６Ｂと反対側の側面に配置される流入側ダクト６Ａは、バッテリシステム１００の平面視において、送風機７が連結される排出側ダクト６Ｂの排気口６３と対角に位置する流入側ダクト６Ａの一端を開口して冷却気体を流入させる流入口６４とすると共に、流入側ダクト６Ａの反対側の一端を閉塞している。これにより、流入口６４から流入側ダクト６Ａの内部に流入する冷却気体を漏れなく電池積層体１０の送風隙間８に通過できるようにしている。以上のように、電池積層体１０の両側に配置される流入側ダクト６Ａの流入口６４と排出側ダクト６Ｂの排気口６３とを対角の位置に配置する構造は、図９の矢印で示すように、各々の冷却隙間８に均一に強制送風できる特徴がある。
【００６３】
送風機７は、モータで回転されるファンを備え、モータの運転が制御回路（図示せず）に制御される。制御回路は、温度センサの信号で送風機７のモータの運転を制御する。制御回路は、温度センサが検出する最高温度が設定温度よりも高くなると、送風機７のモータを運転して、送風隙間８に冷却気体を強制送風する。最高温度が設定温度よりも低くなると、モータの運転を停止する。さらに、制御回路は、温度センサの検出温度によって、モータに供給する電力をコントロールして、電池セル１を所定の温度範囲に制御することもできる。たとえば、温度センサの検出温度が高くなるとモータに供給する電力を次第に大きくして、送風機７が送風する風量を多くし、検出温度が低くなるとモータの供給電力を小さくして、設定された温度範囲に制御することもできる。
【００６４】
送風機７には、たとえば、シロッコファン７Ａが使用できる。図１及び図９に示すバッテリシステム１００は、排出側ダクト６Ｂの一端に開口された排気口６３に送風機７であるシロッコファン７Ａの吸気口７ａを連結して、排出側ダクト６Ｂの内部の空気を強制的に排出するようにしている。このバッテリシステム１００は、電池積層体１０の冷却隙間８を通過した冷却気体を排出側ダクト６Ｂの排気口６３に連結された送風機７を介して外部に強制送風する。
【００６５】
さらに、図１に示す送風機７であるシロッコファン７Ａは、回転軸方向の長さを長くし、全体の形状を略円柱状として、排出側ダクト６Ｂの排気口６３に連結している。このバッテリシステム１００は、シロッコファン７Ａの回転軸を電池積層体１０の底面に対して垂直な方向として、言い換えると略円柱状のシロッコファン７Ａを鉛直姿勢として配置している。図１に示すバッテリシステム１００は、シロッコファン７Ａをエンドプレート３の外側に配置して、排出側ダクト６Ｂの一端に連結している。送風ダクト６に連結される略円柱状のシロッコファン７Ａは、軸方向に伸びる吸気口７ａを開口して設けると共に、この吸気口７ａを排出側ダクト６Ｂの排気口６３に連結している。ただ、送風機には、シロッコファンに代わって軸流ファンも使用できる。
【００６６】
図１及び図９に示すバッテリシステム１００は、排出側ダクト６Ｂの一端に送風機７を連結している。ただ、送風機は、必ずしも送風ダクトの一端に連結する必要はなく、図９の鎖線で示すように、送風ダクト６の内部に配置することも、あるいは、送風ダクト６の外部であって、本体部６１の側面に配置することもできる。この送風機７Ｘは、回転軸方向の長さを短くし、全体の形状を円盤状として、排出側ダクト６Ｂの内部または外部に配置することができる。この送風機７Ｘは、ファンの回転軸を電池積層体の側面に対して垂直な方向として、言い換えると円盤状の送風機を電池積層体の側面と平行な姿勢として配置することができる。送風ダクトの内部に送風機を配置する構造は、バッテリシステムの外形を大きくすることなく、省スペースに送風機を配置できる特徴がある。図９に鎖線で示す円盤状の送風機７Ｘは、電池積層体１０の片側であって、排出側ダクト６Ｂの中央部に配置している。この構造は、排出側ダクト６Ｂの中央部から外部に向かって排気できるので、流入側ダクトにおいては、両端に流入口を開口して冷却気体を流入し、あるいは流入側ダクトの本体部の側面に流入口を開口して冷却気体を流入することができる。
【００６７】
さらに、送風機は、必ずしも送風ダクトに直接に連結する必要はなく、送風ダクトに連結された流路に配置することもできる。例えば、送風機は排出側ダクトに連結される排出路や流入側ダクトに連結される流入路に配置することもできる。このバッテリシステムは、送風ダクトの近傍に送風機を配置しないので、バッテリシステムの外形や配置に要求される制約を低減できる。
【００６８】
（実施形態２）
さらに、本発明の実施形態２にかかるバッテリシステムを図１０と図１１に示す。これらの図に示すバッテリシステム２００は、前述のバッテリシステム１００と同様に、バインドバー４と電池積層体１０との間、及びバインドバー４と送風ダクト６との間の隙間を閉塞部で閉塞するが、この閉塞部をセパレータ２に設けるのではなく、絶縁シート５に設ける点で相異している。したがって、このバッテリシステム２００において、セパレータ１２と絶縁シート１５以外の部材については、前述の実施形態と同じ構成要素を採用でき、図１０と図１１においては同符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６９】
図１０と図１１に示すセパレータ１２は、前述のセパレータ２と同様に、離間して設けた上側カバー部２４Ａと下側カバー部２４Ｂとの間を開口部２０として、この開口部２０から電池セル１の側面１Ｂを部分的に表出させる構造としているが、側面カバー部２４の先端から電池積層体１０の両側方向に突出する突出片を設けることなく、側面カバー部２４の外側面をバインドバー４の内面に沿う平面状としている。このセパレータ１２は、対向する上側カバー部２４Ａと下側カバー部２４Ｂとの間に形成された開口部２０の開口端を、絶縁シート１５の貫通穴５０の開口端に設けた閉塞部５８で被覆している。
【００７０】
図１１に示す絶縁シート１５は、バインドバー４の送風開口４０に沿って開口された貫通穴５０を有しており、この貫通穴５０の開口端に、断面視において折曲された閉塞部５８を形成している。絶縁シート１５は、樹脂材料を使用して所定の立体形状に成形される。この樹脂材料には、前述と同様にポリプロピレンにタルクを添加したものが使用できる。また、立体形状に成形される絶縁シートの樹脂材料には、タルクに代わって、あるいはタルクに加えて、炭素繊維、ガラス繊維、石膏繊維、アラミド繊維等の繊維材を添加して補強することもできる。図の絶縁シート１５は、所定の厚さを有する平面部５１に対して、絶縁シート１５の厚さ方向に突出する短い筒状の突出部を設けて閉塞部５８としている。図１１の閉塞部５８は、断面視をＴ字状に分岐しており、Ｔ字状の一方の分岐部５８Ａで送風開口４０の開口端と流入開口６０の開口端を被覆し、Ｔ字状の他方の分岐部５８Ｂで開口部２０の開口端を被覆している。図に示す閉塞部５８は、バインドバー４に設けた送風開口４０の内周面に沿う筒状であって、絶縁シート１５の平面部５１から所定の高さだけ突出する立体形状とすることで所定の形状に保持されている。
【００７１】
この絶縁シート１５は、貫通穴５０の開口端から外側方向に突出する一方の分岐部５８Ａである突出部を、バインドバー４の送風開口４０に嵌合状態で挿入すると共に、送風開口４０を貫通する閉塞部５８の先端部を送風ダクト６の内面まで延長して、この閉塞部５８で送風開口４０の開口端と、流入開口６０の開口端とを被覆している。また、この絶縁シート１５は、貫通穴５０の開口端から内側方向に突出する他方の分岐部５８Ｂである突出部を、セパレータ１２の開口部２０に嵌合状態で挿入しており、筒状の閉塞部５８の上面側で上側カバー部２４Ａの下端面を被覆すると共に、筒状の閉塞部５８の下面側で下側カバー部２４Ｂの上端面を被覆している。
【００７２】
この絶縁シート１５は、バインドバー４の周縁プレート部４１Ａに沿って形成された平面部５１に対して、断面視Ｔ字状となるように、交差する両方向に突出する分岐部５８Ａ、５８Ｂからなる閉塞部５８を備えることで、この閉塞部５８を所定の形状に保持して、セパレータ１２の開口部２０やバインドバー４の送風開口４０、さらには、送風ダクト６の流入開口６０に沿って嵌合されて各々の開口端を被覆する。これにより、セパレータ１２、バインドバー４、及び送風ダクト６の開口端に密着状態で接触して、絶縁シート１５とセパレータ１２との間、絶縁シート１５とバインドバー４との間、及び送風ダクト６とバインドバー４との間の隙間からの空気漏れを抑制して、冷却能力の低下を防止できる。
【００７３】
以上のバッテリシステムは、電動車両を走行させるモータに電力を供給するバッテリシステムに最適である。バッテリシステムを搭載する電動車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド車やプラグインハイブリッド車、あるいはモータのみで走行する電気自動車等が利用でき、これらの車両の電源として使用される。なお、車両を駆動する電力を得るために、上述したバッテリシステムを直列や並列に多数接続して、さらに必要な制御回路を付加した大容量、高出力のバッテリシステムを構築して搭載することもできる。
【００７４】
（ハイブリッド車用バッテリシステム）
図１２は、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド車にバッテリシステムを搭載する例を示す。この図に示すバッテリシステムを搭載した車両ＨＶは、車両本体９１と、この車両本体９１を走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、これらのエンジン９６及び走行用のモータ９３で駆動される車輪９７と、モータ９３に電力を供給するバッテリシステム１００と、バッテリシステム１００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１００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１００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１００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１００の電池を充電する。
【００７５】
（電気自動車用バッテリシステム）
また、図１３は、モータのみで走行する電気自動車にバッテリシステムを搭載する例を示す。この図に示すバッテリシステムを搭載した車両ＥＶは、車両本体９１と、この車両本体９１を走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３で駆動される車輪９７と、このモータ９３に電力を供給するバッテリシステム１００と、このバッテリシステム１００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１００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。モータ９３は、バッテリシステム１００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１００の電池を充電する。
【００７６】
図１２と図１３に示す車両は、後部側バッテリシステム１００を搭載している。車両に搭載されるバッテリシステム１００は、好ましくは、流入側ダクト６Ａの流入側である空気の吸気口を、車両のキャビン側に設けることができる。このバッテリシステムは、キャビン内の空気を吸入するので、適温に調整された室内の空気を冷却気体として電池セル１に送風して冷却することができる。通常、車両のキャビン内は、２５度前後の温度に保持されているからである。したがって、キャビン内の空気を吸入して冷却隙間に送風することで、季節や天気に関係なく、冷却気体の温度を常に安定した温度とすることができる。
特に、以上のバッテリシステムは、バインドバーと電池積層体との間、及びバインドバーと送風ダクトとの間からの空気漏れを有効に防止できるので、意図しない吸気に起因する冷却効率の低下を効果的に防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明のバッテリシステムは、大電力が要求される車両のモータに電力を供給する車両用の電源として最適に使用される。
【符号の説明】
【００７８】
１００、２００…バッテリシステム、１…電池セル、１Ａ…主面、１Ｂ…側面、１Ｃ…端子面、１Ｄ…底面、２、１２…セパレータ、３…エンドプレート、４…バインドバー、５、１５…絶縁シート、６、１６…送風ダクト、６Ａ…流入側ダクト、６Ｂ…排出側ダクト、７、７Ｘ…送風機、７Ａ…シロッコファン、７ａ…吸気口、８…冷却隙間、１０…電池積層体、１１…電極端子、１３…バスバー、１７…カバーケース、１８…止ネジ、１９…クッション材、２０…開口部、２１…挟着プレート部、２２…周壁部、２３…溝、２４…側面カバー部、２４Ａ…上側カバー部、２４Ｂ…下側カバー部、２５…底面カバー部、２６…上面カバー部、２７…切り欠き凹部、２８…閉塞部、２９…フック部、４０…送風開口、４１…側面プレート部、４１Ａ…周縁プレート部、４１Ｂ…連結バー、４２…固定部、４３…上面側係止部、４４…底面側係止部、５０…貫通穴、５１…平面部、５２…中間連結部、５３…案内溝、５８…閉塞部、５８Ａ…分岐部、５８Ｂ…分岐部、６１…本体部、６１Ａ…対向壁、６２…折曲部、６３…排気口、６４…流入口、９１…車両本体、９３…モータ、９４…発電機、９５…ＤＣ／ＡＣインバータ、９６…エンジン、９７…車輪、１０１…電池セル、１０２…セパレータ、１０４…バインドバー、１０６…送風ダクト、１０８…冷却隙間、１１０…電池積層体、１４０…送風開口、ＨＶ…車両、ＥＶ…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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【国際調査報告】
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