(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セル（３）を積層した電池スタック（２）であって、前記電池セル（３）の電極端子（５、６）および前記電極端子（５、６）相互間を接続するバスバー（７）が一方に配置された電池スタック（２）と、
複数の前記電池スタック（２）が内部に収納された電池パックケース（４）と、
前記電池パックケース（４）内に配置され前記電池パックケース（４）内の流体を循環させる送風機（１３）と、
前記電池セル（３）相互間に配置されて前記送風機（１３）による前記流体の流れを前記電池セル（３）の側面において前記一方から前記一方と反対側の他方に案内するスペーサ（１０）と、を備え、
前記電池セル（３）の前記一方に、前記スペーサ（１０）の端部よりも露出した前記電池セル（３）の電池セルケース（８）における所定の露出長さ（Ｈ）を有する露出部分（１９）を備えることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
更に、前記電池セル（３）に接続された制御回路と、前記電池セル（３）からのガスを排出する排煙ダクト（１８）とのいずれかから成り前記電池セル（３）の一方に配置された一方設置部品（１８１）を備え、
前記露出部分（１９）は、前記一方設置部品（１８１）と前記スペーサ（１０）との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記スペーサ（１０）は、前記電池セル（３）に接した状態で前記電池セル（３）相互間に設けられており、前記スペーサ（１０）内部を通過する前記流体の流れによって前記電池セル（３）が冷却されることを特徴とする請求項１または２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記電池パックケース（４）は、複数の前記電池スタック（２）を密閉して内部に収納していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項５】
前記電池パックケース（４）内に複数の前記電池スタック（２）が並置されており、
前記送風機（１３）からの前記流体が、各前記電池スタック（２）の周囲を流れて前記送風機（１３）に戻り、
前記電池スタック（２）毎の前記露出長さ（Ｈ）が夫々異なることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項６】
前記送風機（１３）に近い側の前記電池スタック（２）における前記露出長さ（Ｈ）は、前記送風機（１３）から遠い側における前記電池スタック（２）の前記露出長さ（Ｈ）よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項５に記載の電池パック。
【請求項７】
前記スペーサ（１０）は、前記電池セル（３）の側面に夫々独立して配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項８】
前記スペーサ（１０）は、前記電池セル（３）の側面に配置された複数の側面配置部（１０ｃ）と、前記側面配置部（１０ｃ）相互間を連結する連結部（２５）とから構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項９】
前記送風機（１３）の吸込み側が前記各スペーサ（１０）の前記他方と対向しており、前記流体は、前記露出部分（１９）と前記スペーサ（１０）内の隙間（１２）とを介して前記送風機（１３）の前記吸込み側に流れることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項１０】
前記電池スタック（２）相互間は、前記送風機（１３）からの風が流れないように閉塞部（１６）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項１１】
前記露出長さ（Ｈ）は、前記電池セルケース（８）の前記一方の端部から前記他方の端部までの長さ寸法（ＨＡ）の１０％から７０％の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項１２】
前記露出長さ（Ｈ）は、前記電池セルケース（８）の前記一方の端部から前記他方の端部までの長さ寸法（ＨＡ）の２０％から６０％の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単位電池を積層して電池スタックを形成し、この電池スタックを複数電池パックケース内に並べて配置した電池パックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と電池駆動モータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、電気自動車等に用いられ、走行用モータの駆動電源等となる二次電池を電池パックケース内に収納した電池パックが知られている。
【０００３】
二次電池を構成する単位電池を成す電池セルは、電流によるジュール熱や充放電時の化学反応に伴って発熱する。この発熱は電池セルの電極端子付近で主に生じる。そこで、電池パックは、この発生した熱を放熱するために、電極端子と直接接続されているバスバー等を伝熱経路として活用し、空気などの冷却媒体に対して放熱するようにしている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の電池パックでは、電池セルの側面相互間に隙間を設け、この隙間に送風機からの空気が流れるようにして、極力、電池セルの放熱面全面に冷却風を当てるようにしている。また、より多くの冷却能力を得るよう、冷却方向以外に、空気が洩れない構造とされている。更に、極力、冷却流路とは異なる部分にバスバー、配線、および排煙ダクト等が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２９０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の技術において、複数の電池を収容する電池パックケースを小型にすると、電池の冷却面と電池パックケースの内面とに冷却風をより多く巡回させて、電池セルから電池パックケース内面への熱伝達量を大きくする必要がある。
【０００７】
一方、電池パックケースの小型化を狙うには、バスバーやその周辺の配線、排煙ダクト等を、電極端子に隣接して配置する必要がある。電極端子を天方向に配置し、電池セルに対して天方向から地方向に冷却風を流す所謂上下流しタイプでは、電極端子、バスバー（場合によっては排煙ダクトまたは電子部品）が上部にある為、それらバスバー等が、冷却風通過の妨げとなり、冷却性能が低下する。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、電池セルの電極端子およびバスバーを一方に配置し、電池セルに対して一方から他方に冷却風を流しても冷却性能の低下が少ない電池パックを得ることにある。
【０００９】
従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本発明の一つでは、複数の電池セル（３）を積層した電池スタック（２）であって、電池セル（３）の電極端子（５、６）および電極端子（５、６）相互間を接続するバスバー（７）が一方に配置された電池スタック（２）と、複数の電池スタック（２）が内部に収納された電池パックケース（４）と、電池パックケース（４）内に配置され電池パックケース（４）内の流体を循環させる送風機（１３）と、電池セル（３）相互間に配置されて送風機（１３）による流体の流れを電池セル（３）の側面において一方から一方と反対側の他方に案内するスペーサ（１０）とを備え、電池セル（３）の一方に、スペーサ（１０）の端部よりも露出した電池セル（３）の電池セルケース（８）における所定の露出長さ（Ｈ）を有する露出部分（１９）を備える。
【００１１】
この発明によれば、電池セルケースの露出部分が、スペーサより露出しているから、送風機から流れ出た流体が露出部分に直接的かつ集中的に流れる。しかも、この露出部分が電池セル（３）の一方に位置し、電池セルの中で特に発熱が大きい部分である。そのため、電池セルの電極端子およびバスバーを一方に配置し、電池セルに対して一方から他方に冷却流体を流して、電極端子およびバスバーが通風抵抗と成っても、冷却性能の低下が少ない電池パックを得ることができる。
【００１２】
次に、本発明の一つでは、電池セル（３）に接続された制御回路と、電池セル（３）からのガスを排出する排煙ダクト（１８）とのいずれかから成る一方設置部品（１８１）が、電池セルの一方に備えられている。そして、一方設置部品（１８１）とスペーサ（１０）との間に露出部分（１９）が配置されている。
【００１３】
この発明によれば、冷却風の流れを妨げる一方設置部品とスペーサとの間に露出部分が配置されているから、送風機から流れ出た流体が電池セルの露出部分に直接的かつ集中的に流れ、通風抵抗となる一方設置部品による冷却性能の低下を回避することができる。
【００１４】
次に、本発明の一つでは、スペーサ（１０）は、電池セル（３）に接した状態で電池セル相互間に設けられており、スペーサ（１０）内部を通過する流体の流れによって電池セル（３）が冷却される。
【００１５】
この発明によれば、電池セルの露出部分以外の部分は、スペーサが電池セルに接し、スペーサの内部を通過する流体の流れによって電池セルが冷却される。
【００１６】
次に、本発明の一つでは、電池パックケース（４）は、複数の電池スタック（２）を密閉して内部に収納している。
【００１７】
この発明によれば、電池パックケースは、電池スタックを内部に密閉状態で収納しているから、電池スタックからの放熱は、電池パックケースを介して外部に放熱することができる。また、電池スタックの冷却時の騒音を低減でき、電池パックケース内への塵埃侵入防止が図られ、電池セル毎に均一に冷却できる流体の流れからなる冷却ループが作り易いため、電池セルの温度に関して均一化し易い。更に、密閉された空間内で流体を攪拌させ露出部分に種々の方向から流体の流れである冷却風を当てて露出部分を充分に冷却することができる。
【００１８】
次に、本発明の一つでは、電池パックケース（４）内に複数の電池スタック（２）が並置されており、送風機（１３）からの流体が、各電池スタック（２）の周囲を流れて送風機（１３）に戻り、各電池スタック（２）毎の露出長さ（Ｈ）が夫々異なる。
【００１９】
この発明によれば、露出部分の露出長さが電池スタック毎に異なるから、送風機による電池スタックの冷却作用を露出長さに応じて調整することができる。
【００２０】
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態を成す電池パックの内部構成を概略的に示す構成図である。
【図２】上記実施形態における電池スタックを図１の矢印II方向から見た電池スタックの平面図である。
【図３】図２の矢印III−III線に沿う一部断面図である。
【図４】図２の矢印IV−IV線に沿う一部断面図である。
【図５】上記実施形態に対する比較例を成す電池パックの内部構成を概略的に示す構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す電池スタック内のスペーサの立面形状を示し、図２の矢印IV−IV相当線に沿う一部断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示す電池スタックを図１の矢印II相当方向から見た電池スタックの平面図である。
【図８】本発明の第４実施形態を示す電池スタックを図１の矢印II相当方向から見た電池スタックの平面図である。
【図９】本発明の第５実施形態を成す電池パックの内部構成を概略的に示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部を説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。
【００２３】
各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図４を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態を成す電池パック１の内部構成を概略的に示している。図２は一つの電池スタック２を図１の矢印II方向から見て図示している。この第１実施形態の電池パック１は、例えば、内燃機関と電池駆動モータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、電気自動車等に用いられる。走行用モータの駆動電源等となる電池セル３の集合から成る電池スタック２は電池パックケース４を介して熱を大気中に放熱する。
【００２５】
二次電池を構成する電池セル３（図２）は、電流によるジュール熱や充放電時の化学反応に伴って発熱する。この発熱は、電池セル３の電極端子５、６付近で主に生じる。そこで、電池パック１は、この発生した熱を放熱するために、電極端子５、６と直接接続されているバスバー７等を伝熱経路として活用し、空気などの冷却媒体に対して放熱する機能を有している。バスバー７は電極端子５、６相互間を接続する。
【００２６】
電池セル３はリチウムイオン二次電池から成る。電池セル３の外殻を構成する筐体である電池セルケース８は、金属または合成樹脂で形成される缶体部と、缶体部の上部の開口部を閉塞する蓋部とからなる。
【００２７】
電池パック１は、略直方体の密閉された電池パックケース４を有する。この電池パックケース４は、金属製であり、電池パックケース４内に複数の電池スタック２を密閉して内部に収納する。そして、電池パックケース４内部の熱を電池パックケース４の表面から大気中に放熱する。
【００２８】
電池パックケース４内には、複数の電池スタック２が並べて配置されている。図１においては４つの電池スタック２が図示されている。
【００２９】
図２では３つの電池セル３を積層して一つの電池スタック２を構成している。電池セル３相互間および電池セル３とケース状の電池スタックケース９の内壁との間には、スペーサ１０が配置されている。スペーサ１０は、電池セル３に接した状態で電池セル３相互間に設けられている。スペーサ１０は、電池セル３同士の電気絶縁、冷却通風路の形成、冷却風の案内、および電池セル３の膨張防止のいずれかの役割を果たす。
【００３０】
スペーサ１０は、絶縁物より成り、電池セル３相互間等に冷却風が流れる隙間１２をスペーサ１０の内部に形成している。スペーサ１０は、各電池セル３の側面に夫々独立して配置されている。スペーサ１０は、両面に櫛歯状の突起を複数有する両面スペーサ１０１と、片面に櫛歯状の突起を複数有する片面スペーサ１０２とから成る。
【００３１】
隙間１２が形成され、隙間１２を通過する冷却風により、電池セル３が均一に冷却できるものであれば、スペーサ１０はどのような形状でも良い。スペーサ１０は、電池セル３相互間に配置され、送風機１３（図１）による冷却風が電池セル３の少なくとも側面を一方から一方と反対側の他方に流れる流路を形成する。
【００３２】
図２に示すように、電池セル３は上方にプラスとマイナスの電極端子５、６を持っている。なお、ここでいう、上方とは車両の天井方向に向かう方向である。各電池スタック２は、この電池スタック２を保持する電池スタックケース９の一部と成る電池保持部１４内に収納されている。なお、電池スタックケース９と電池保持部１４とは金属製であるが合成樹脂製であっても良い。
【００３３】
図１では、４個の電池保持部１４を有している。電池保持部１４の底には金網状の通気性を有する底部１５が形成されている。電池保持部１４相互間、換言すれば電池スタック２相互間には冷却風が流れないように閉塞された閉塞部１６を有している。つまり、電池スタック２相互間は、送風機１３からの風が流れない。
【００３４】
送風機１３は、電池パックケース４の内部に設けられ、電池パックケース４内の気体である空気の流れ（冷却風）を形成するものである。送風機１３は、直流電動機１３ａによって回転する遠心式のファン１３ｂを有し、電池パックケース４内の空気を循環させる。送風機１３のケースであるブロワケース１３ｃは煙突状に上方に延在し、空気流を矢印Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３、Ｙ１４のように形成する。
【００３５】
電池セル３の上方には、電池セル３毎の出力端子を成す電極端子５、６が突出している。また、電極端子５、６相互間には、電池セル３内部の圧力が所定の圧力を越えたときに開口して排煙する排煙部１７（図２）が形成されている。この複数の排煙部１７から排出されたガスを集合させて、所定の場所から電池パックケース４の外部にガスを排出させるように、排煙ダクト１８が形成されている。
【００３６】
排煙ダクト１８は、電極端子５と電極端子と６の間で電池セル３の表面に接触している。図１では、４本の排煙ダクト１８は、図示しない集合部を持ち、この各排煙ダクト１８からのガスが集合する集合部の他端は、密閉筐体となる電池パックケース４内の圧力弁２４隣接部に開放、もしくは電池パックケース４から外部に出され車外と連通している。
【００３７】
図２のように、排煙ダクト１８は、図２の下方から上方に向かって延在するＵ字状の断面を有する合成樹脂製のチャンネルから成り、各排煙部１７を直列に接続している。また、隣接する電池セル３の電極端子５、６相互間が、銅の板から成るバスバー７で接続されている。電極端子５、６相互間を接続するバスバー７により、電池スタック２内で電池セル３が直列に接続されている。なお、図１ではバスバー７は図示を省略している。また、図２では、スペーサ１０の形状がわかり易いように、バスバー７を二点鎖線で仮想的に図示している。
【００３８】
図３は、図２の矢印III−III線に沿う一部断面を示している。また、図４は、図２の矢印IV−IV線に沿う一部断面を示している。スペーサ１０の高さは、電池セル３の一部である露出部分１９を露出させる高さ（露出長さＨ）に設定されている。
【００３９】
なお、電池セルケース８の表面から冷却風に熱が伝わる。従って、図３の露出長さＨは、電池セルケース８の高さ寸法（電池セルケース８の一方の端部から他方の端部までの長さ寸法（ＨＡ）の１０％から７０％、好ましくは、２０％から６０％の範囲内に設定することが望ましい。
【００４０】
つまり、電池セル３の一方側部分（上方部分）が、スペーサ１０より突出した露出部分１９を有している。これにより、電池セル３への冷却風の流入側（後述する一方設置部品１８１を形成している排煙ダクト１８、バスバー７等を有している側）の側面を開放して露出させ、冷却風が流入できる構造としている。
【００４１】
スペーサ１０の櫛歯状の突起（リブともいう）１０ａ相互間の隙間１２（図４）が、冷却風の通路を形成し、電池セル３の側面から放熱された熱を冷却風を介して電池パックケース４の内面に運び、電池パックケース４の外表面から大気中に放熱させる。
【００４２】
スペーサ１０の隙間１２を通過した冷却風は、金網状の底部１５を通過して電池スタックケース９の一部を成す連通路２１を介して、送風機１３の吸込み口１３ｄに導かれる。連通路２１は、図１において４つの管部分から成り、これらの管部分が連結されて一つの連通路２１を形成している。
【００４３】
連通路２１の一方は、カバー２２によって閉塞され、他方が送風機１３に結合されている。そして、送風機１３の吸込み口１３ｄが各スペーサ１０の他方に連通しており、各スペーサ１０の隙間１２を介して、電池セル３の露出部分１９を通過した冷却風が送風機１３の吸込み口１３ｄに吸い込まれる。
【００４４】
電池パックケース４の底には圧力弁２４が形成され、電池パックケース４内が所定の高圧に成ったときに圧力弁２４が開放しガスが矢印Ｙ１５のように排出される。圧力弁２４はリリーフ弁として機能し、排煙ダクト１８等からのガスを外部に放出する。
【００４５】
排煙ダクト１８は、電池セル３の積層方向と直交する一方側（電池セル３の上方側）に設けたれた一方設置部品１８１を形成している。また、後述するように、排煙ダクト１８と共に、あるいは排煙ダクト１８の代わりに、電池セル３の一方側には、図示しない電池監視用制御回路等の電子部品から成る一方設置部品１８１が形成されることがある。
【００４６】
これらの排煙ダクト１８、電子部品、および電極端子５、６に接続されたバスバー７のいずれかから成る一方設置部品１８１によって、電池セル３の上方は、冷却風が妨げられ、電池セル３が冷却しにくい構成と成っている。
【００４７】
このため、排煙ダクト１８等の一方設置部品１８１とスペーサ１０および電池保持部１４との間に、電池セル３の露出部分１９が配置されている。電池セル３の露出部分１９以外の部分は、スペーサ１０の突起１０ａが密接し、かつ、電池保持部１４に囲まれている。スペーサ１０内の隙間１２を通過する冷却風によって、電池セル３が冷却される。
【００４８】
上記実施形態では、電池セル３の周囲を流れる冷却風が、電池セル３の表面を上下流し、電池セル３下流側に送風機１３のファン１３ｂを配置する吸込み方式を採用している。この吸込み方式において、電池セル３の一方を覆う一方設置部品１８１となる電子部品、当該電子部品の配線、バスバー７、排煙ダクト１８のいずれかの下部を開放し露出部分１９として冷却風が自由に流入できる構造としている。
【００４９】
換言すれば、電池セル３の冷却すべき表面をスペーサ１０または電池保持部１４から露出させている。このように、露出させることで、障害物となる一方設置部品１８１による通風抵抗を受けることなく、電池セル３の冷却性能を確保することができる。
【００５０】
（第１実施形態の作用効果）
上記第１実施形態においては、露出部分１９を形成したことによる冷却風流路の形成により、通風抵抗が低下して、簡易または小出力の送風機１３で充分な冷却風を流すことができる。また、電極端子５、６の近くが最大発熱部分と成るが、この最大発熱部分が露出していることで、電池セル３が放熱し易い。
【００５１】
また、上記第１実施形態の電池パック１は、電極端子５、６および電極端子５、６相互間を接続するバスバー７を一方に配置した複数の電池セル３を積層した電池スタック２と、複数の電池スタック２を内部に収納する電池パックケース４とを有する。また、電池パックケース４内に配置され、電池パックケース４内の流体を循環させる送風機１３を備える。
【００５２】
そして、電池セル３相互間に配置され、送風機１３による流体の流れが電池セル３の少なくとも側面を一方から一方と反対側の他方に流れるようにするスペーサ１０を備える。そして、電池セル３の一方側部分が、スペーサ１０より突出した露出部分１９を有している。
【００５３】
これによれば、電池セル３の積層方向と直交する方向において、電池セル３はスペーサ１０より突出しているから、送風機１３から流れ出た流体が直接的にスペーサ１０より突出している電池セル３の露出部分１９に集中的に流れる。しかも、この露出部分１９が電池セル３の中で特に発熱が大きい部分である。そのため、冷却風を妨げる電極端子５、６およびバスバー７等の一方設置部品１８１が電池セル３の一方に配置されていても、電池セル３に対して充分な冷却風を供給でき、冷却性能の低下が少ない電池パック１を得ることができる。このことは、小型化にもつながり、特に、密閉した電池パックケース４内に電池スタック２を搭載する構造に有利である。
【００５４】
（比較例）
上記第１実施形態に対する比較例を説明する。図５は、第１実施形態に対する比較例を示している。電池パック１は、略直方体の密閉された電池パックケース４を有する。電池パックケース４内には、複数の電池スタック２が並べて配置されている。電池スタック２は、複数の電池セル３を積層した電池セル３の集合体からなる。
【００５５】
この比較例では、上記第１実施形態と同様に、３つの電池セル３を積層して一つの電池スタック２を構成している。電池セル３相互間および電池セル３と電池スタックケース９の内壁との間には図示しないスペーサ１０が配置されている。電池セル３は上方にプラスとマイナスの電極端子５、６を持っている。各電池スタック２は、この電池スタック２を保持する電池スタックケース９の一部を成す電池保持部１４内に収納されている。
【００５６】
電池保持部１４の底には金網状の通気性を有する底部１５が形成されている。電池保持部１４相互間は、冷却風が流れないように密閉されている。電池パックケース４の内部には送風機１３が設けられている。
【００５７】
電池セル３の上方には、各電池セル３毎の出力端子を成す電極端子５、６が突出している。また、電極端子５、６相互間には電池セル３内部の圧力が所定の圧力を越えたときに開口して排煙する排煙部が形成されている。
【００５８】
電池スタックケース９は電池セル３の側面を覆い隠す高さに設定されている。同様に、図示しないスペーサ１０の高さも電池セル３の側面を覆い隠す高さに設定されている。つまり、電池セル３は、電池スタックケース９の一部である電池保持部１４とスペーサ１０内に埋没している。これにより、電池セル３への冷却空気の流入側（排煙ダクト１８、電子部品、電子部品への配線、電極端子５、６に接続されるバスバーのいずれかから成る一方設置部品１８１を有している側）から冷却風が流入できる構造としている。
【００５９】
スペーサ１０の櫛歯状の突起相互間の図示しない隙間１２が冷却風の通路を形成し、電池セル３の側面から放熱された熱を、冷却風を介して電池パックケース４の内面に運び、電池パックケース４の外表面から大気中に放熱させる。このように、スペーサ１０および電池スタックケース９は電池セル３の缶の高さと同等、あるいは、それ以上に延在しており、第１実施形態のような露出部分１９相当部は有していない。
【００６０】
排煙ダクト１８等の一方設置部品１８１によって、電池セル３の上方は冷却風が妨げられ電池セル３が冷却しにくい構成と成っている。電池セル３の周囲には、スペーサ１０の突起が密接し、スペーサ１０内部の隙間１２を通過する冷却風によって、電池セル３が冷却される。
【００６１】
この点、上記第１実施形態においては、露出部分１９を介して流れる冷却風流路の形成により、通風抵抗が低下して、簡易または小出力の送風機１３で冷却できる。また、電極端子５、６の近くが最大発熱部分と成るが、この電極端子５、６に隣接した部分に露出部分１９が存在していることで、電池セル３が放熱し易い。
【００６２】
また、上記第１実施形態の電池パック１は、電極端子５、６および電極端子５、６相互間を接続するバスバー７を一方に配置した電池スタック２と、複数の電池スタック２を内部に収納する電池パックケース４とを有する。
【００６３】
また、電池パックケース４内に配置され、電池パックケース４内の流体を循環させる送風機１３を備える。そして、電池セル３相互間に配置され、送風機１３による流体が電池セル３の少なくとも側面を一方から他方に流れる流路を形成するスペーサ１０を備える。そして、電池セル３の一方側部分が、スペーサ１０より突出した露出部分１９を有している。
【００６４】
これによれば、電池セル３の積層方向と直交する一方において、電池セル３はスペーサ１０より突出しているから、送風機１３から流れ出た流体が直接的にスペーサ１０より突出している電池セルの露出部分１９に集中的に流れる。
【００６５】
しかも、このスペーサ１０より突出している電池セル３の部分が電池セル３の中で特に発熱が大きい部分である。そのため、電池セル３の電極端子５、６およびバスバー７を一方に配置し、電池セル３に対して一方から他方に冷却流体を流しても冷却性能の低下が少ない電池パック１を得ることができる。
【００６６】
次に、電池パック１では、電池セル３に接続された電池監視用制御回路等の電子部品、および電池セル３からのガスを排出する排煙ダクト１８等から成る一方設置部品１８１が、電池セル３の積層方と直交する一方に配置されている。そして、一方設置部品１８１とスペーサ１０との間に電池セル３の露出部分１９が配置されている。これによれば、送風機１３から流れ出た冷却風が直接的に電池セル３の露出部分１９に集中的に流れる。
【００６７】
また、電池セル３の露出部分１９以外の部分は、スペーサ１０が密接し、スペーサ１０内部の隙間１２を通過する冷却風によって電池セル３が冷却される。従って、スペーサ１０によって冷却風をガイドして、電池セル３の表面を効率的に冷却することができる。
【００６８】
更に、電池パックケース４は、複数の電池スタック２を密閉して内部に収納する。従って、電池スタック２からの放熱は電池パックケース４を介して外部に放熱することができる。また、電池スタック２の冷却時の騒音を低減でき、電池パックケース４内への塵埃の侵入防止が図られ、電池セル３を均一に冷却できる冷却風が作り易い。そのため、電池セル３の温度に関して均一化が達成し易い。更に、密閉された空間内で冷却風を所定風量以上に送風して攪拌させ、露出部分１９に種々の方向から冷却風を当てて露出部分１９を充分に冷却することができる。
【００６９】
また、スペーサ１０は、各電池スタック２の側面に夫々独立して配置されている。従って、露出部分１９の高さ寸法の変更が容易であり、送風機１３による各電池スタック２の冷却作用の調整が容易である。更に、送風機１３の吸込み口１３ｄ側が各スペーサ１０の他方に連通しており、各スペーサ１０を介して露出部分１９が送風機１３の吸込み側に連通している。これによれば、送風機１３の送風能力を有効に活用して、電池セル３を冷却することができる。
【００７０】
更に、電池スタック２相互間は、送風機１３からの風が流れないように閉塞部１６が形成されている。従って、送風機１３の送風能力を露出部分１９に集中させ電池セル３を効率的に冷却することができる。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。なお、第２実施形態以下については、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。図６は、本発明の第２実施形態を示す電池スタック内のスペーサ１０を示している。図６は、図２の矢印IV−IV相当線に沿う一部断面を示している。
【００７２】
図６において、スペーサ１０の上部には、電池セル３の露出部分１９を経由する冷却風が流れ易いように、放射状突起１０ｂが配置されている。これにより、露出部分１９を経由する冷却風の風量が増し、冷却性能が向上する。なお、放射状突起１０ｂは直線状でなく曲線状に配置され冷却風を曲線状突起の壁に沿って案内すると、一層通風抵抗が少なくなり風量をアップすることができる。
【００７３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図７は、本発明の第３実施形態を示す電池スタック２を図１の矢印II相当方向から見て示している。
【００７４】
図７では、３つの電池セル３を積層して一つの電池スタック２を構成している。電池セル３相互間および電池セル３と電池スタックケース９の一部である電池保持部１４との間には、波状に形成されたスペーサ１０が配置されている。この波状のスペーサ１０は、電池セル３同士の電気絶縁、冷却通風路の形成、冷却風の案内、および電池セル３の膨張防止のいずれかの役割を果たす。
【００７５】
スペーサ１０は、絶縁物より成り、電池セル３相互間等に冷却風が流れる隙間１２を確保している。スペーサ１０は、各電池スタック２の側面に夫々独立して配置されている。スペーサ１０は、樹脂材料を成型することで容易に製作できる。
【００７６】
スペーサ１０は、波状であるゆえに、隙間１２が両側に多数形成され、隙間１２を通過する冷却風により、電池セル３が均一に冷却される。スペーサ１０は、電池セル３相互間に配置され、送風機１３による冷却風が電池セル３の側面を一方（上方）から一方と反対側の他方（下方）に流れる冷却風流路を形成する。なお、図７において、電極端子５、６を接続するバスバー７および排煙ダクト１８は、スペーサ１０の形状が見やすいように二点鎖線で示している。
【００７７】
（第３実施形態の作用効果）
上記第３実施形態においては、波状のスペーサ１０が、各電池スタック２の側面に夫々独立して配置されている。従って、露出部分１９の高さ寸法の変更が容易であり、送風機１３による各電池スタック２の冷却作用の調整が容易である。
【００７８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図８は、本発明の第４実施形態を示す電池スタック２を図１の矢印II相当方向から見て示している。
【００７９】
図８では、３つの電池セル３を積層して一つの電池スタック２を構成している。電池セル３相互間および電池セル３と電池スタックケース９の一部である電池保持部１４との間には、波状に形成されたスペーサ１０が配置されている。この波状のスペーサ１０は、電池セル３同士の電気絶縁、冷却通風路の形成、冷却風の案内、および電池セル３の膨張防止のいずれかの役割を果たす。
【００８０】
スペーサ１０は、絶縁物より成り、電池セル３相互間等に冷却風が流れる隙間１２を確保している。スペーサ１０は、各電池セル３の側面において互いに連結部２５にて連結されている。スペーサ１０は、樹脂材料を成型することで容易に製作でき、一部品として電池スタック２内に収納される。
【００８１】
スペーサ１０は、波状の屈曲した形状を有するゆえに、隙間１２が多数形成され、隙間１２を通過する冷却風により電池セル３が均一に冷却できる。スペーサ１０は、電池セル３相互間に配置され、送風機１３による冷却風が電池セル３の少なくとも側面を一方（上方）から一方と反対側の他方（下方）に流れる冷却風流路を形成する。
【００８２】
（第４実施形態の作用効果）
上記第４実施形態においては、スペーサ１０が、各電池スタック２の側面に配置された側面配置部１０ｃと、各側面配置部１０ｃを連結する連結部２５とを有している。つまり、側面配置部１０ｃ相互間に連結部２５を有している。これによれば、スペーサ１０は、側面配置部１０ｃと、連結部２５とを含む単一部品とすることができ、製造が容易である。
【００８３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図９は、本発明の第５実施形態を成す電池パック１の内部構成を概略的に示している。電池パック１は、略直方体の密閉された電池パックケース４を有する。電池パックケース４内には、複数の電池スタック２が並べて配置されている。図９においては、４つの電池スタック２が図示されている。電池スタック２は、電池セル３を積層した電池セル３の集合体からなる。
【００８４】
複数の電池セル３を積層して一つの電池スタック２を構成している。電池セル３相互間および電池セル３と電池スタックケース９の内壁との間には、図示しないスペーサ１０が配置されている。
【００８５】
図示しないスペーサ１０は、絶縁物より成り、電池セル３相互間等に冷却風が流れる隙間１２を確保している。スペーサ１０は、各電池スタックの側面に夫々独立して配置されている。スペーサ１０は、電池セル３相互間に配置され、送風機１３による冷却風が電池セル３の少なくとも側面を一方（上方）から一方と反対側の他方（下方）に流れる流路を形成する。
【００８６】
図９に示すように、電池セル３は上方にプラスとマイナスの電極端子５、６を持っている。各電池スタック２は、この電池スタック２を保持する電池スタックケース９の一部を成す電池保持部１４内に収納されている。
【００８７】
図９では、４個の筒状の電池保持部１４を有している。電池保持部１４の底には金網状の通気性を有する底部１５が形成されている。電池保持部１４相互間には冷却風が流れないように密閉されている。つまり、電池スタック２相互間は、送風機１３からの風が流れないように閉塞部１６が形成されている。
【００８８】
電池パックケース４の内部に設けられ、電池パックケース４内の気体である空気の流れ（冷却風）を形成する送風機１３が設けられている。電極端子５、６相互間には電池セル３内部の圧力が所定の圧力を越えたときに開口して排煙する排煙部が形成されている。この複数の排煙部から排出されたガスを集合させて所定の場所から電池パックケース４の外部にガスを排出させるように排煙ダクト１８が形成されている。排煙ダクト１８は電極端子５と電極端子６の間で電池セル３の表面に接触している。
【００８９】
電極端子５、６相互間を接続する図９では図示を省略したバスバー７により、電池スタック２内で電池セル３が直列に接続されている。電池スタックケース９は電池セル３の一部を露出させる高さに設定されている。同様に図示しないスペーサ１０の高さも電池セル３の一部を露出させる高さに設定されている。
【００９０】
つまり、電池セル３の一方側部分（上方部分）がスペーサ１０および電池保持部１４より突出した露出部分１９を有している。これにより、電池セル３への冷却風の流入側の側面である露出部分１９を開放し、冷却風が流入し易い露出構造としている。
【００９１】
露出部分１９の大きさは、電池スタック２毎に異なるように設定されている。図９においては、送風機１３からの距離が大きくなるほど、露出部分１９の高さを小さくしている。電池セル３の側面から放熱された熱が、冷却風を介して電池パックケース４の内面に運ばれ、電池パックケース４の外表面から大気中に放熱していく。
【００９２】
電池保持部１４内のスペーサ１０の隙間を通過した冷却風は、金網状の底部１５を通過して、電池スタックケース９の一部を成す連通路２１を介して、送風機１３の吸込み口１３ｄに導かれる。送風機１３の吸込み口１３ｄが、各スペーサ１０の他方に対向しており、各スペーサ１０を介して露出部分１９が送風機１３の吸込み口１３ｄに連通している。
【００９３】
排煙ダクト１８等は、電池セル３の積層方向と直交する一方側（電池セル３の上方側）に設けたれた一方設置部品１８１を形成している。また、排煙ダクト１８と共に、あるいは排煙ダクト１８の代わりに、電池監視用制御回路等の電子部品から成る一方設置部品１８１が形成されることがある。
【００９４】
これらの一方設置部品１８１によって、電池セル３の上方は冷却風が妨げられ電池セル３が冷却しにくい構成と成っている。このため、一方設置部品１８１とスペーサ１０との間に電池セル３の露出部分１９が配置されている。電池セル３の露出部分１９以外の部分は、スペーサ１０の突起が密接し、スペーサ１０内部を通過する冷却風によって、電池セル３が冷却される。
【００９５】
上記実施形態では、電池セル３の冷却すべき表面をスペーサ１０または電池スタックケース９から露出させている。このように、露出させることで、障害物となる一方設置部品１８１による通風抵抗の影響を大きく受けることなく、冷却性能を確保することができる。
【００９６】
また、送風機１３からの風の流れは、電池スタック２毎に異なる。冷却が困難または発熱が大きい部分は、一層良好に冷却できるように、露出部分１９が大きくされる。これにより、電池スタック２が均一に冷却される。
【００９７】
なお、送風機１３の特性、通風路の形成に影響するブロワケース１３ｃの形状によっては、図９の場合と逆にしても良い。つまり、送風機１３から遠い部分に配設された電池スタック２の露出部分１９を、送風機１３から近い部分に配設された電池スタック２の露出部分１９よりも大きくすることも有り得る。
【００９８】
（第５実施形態の作用効果）
上記第５実施形態においては、電池パックケース４内に複数の電池スタック２が並置されており、送風機１３からの冷却風が、各電池スタック２の周囲を流れて送風機１３に戻る構成である。そして、各電池スタック２における電池保持部１４およびスペーサ１０の一方から他方に向かう露出長さＨが異なり、露出長さＨが電池スタック２毎に異なるように設定されている。これによれば、送風機１３による電池スタック２の冷却作用を露出長さＨに応じて調整することができる。
【００９９】
特に図９においては、送風機１３に近い側の電池スタック２の露出長さＨが、送風機１３から遠い側の電池スタック２の露出長さＨより大きく設定されている。従って、送風機１３による各電池スタック２の冷却作用を均一化することができる。
【０１００】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。
【０１０１】
上記各実施形態において、電池パックケース４は密閉構造としたが、開放構造でも良く、外部の送風機からの空気をダクトで電池パックケース４内に導くようにしても良い。
【０１０２】
また、電池パックケース４内の流体は、空気以外のガスであっても良い。また、電池パックケース４が密閉構造であるため、電池セルケース８による防塵および防水構造が不要であり、電池セルケース８は、電池セル３の形態を保持できる程度の極力開放されたフレーム構造または多数の孔が開けられたケース構造でもよい。
【０１０３】
また、電池保持部１４の高さをスペーサ１０の高さと同程度にしたが、電池保持部１４は電池セル３を保持できればよく、高さが低くても良い。また、電池保持部１４は筒状またはケース状でなくても良い。電池保持部１４がバンド状として形成され、スペーサ１０および電池セル３を把持するものであっても良い。また、電池保持部１４が通気性のある籠状になるように多くの通気孔が形成されていても良い。
【符号の説明】
【０１０４】
２  電池スタック
４  電池パックケース
８  電池セルケース
９  電池スタックケース
１０  スペーサ
１３  送風機
１４  電池保持部
１９  露出部分
１８  排煙ダクト
１８１  一方設置部品
【図１】
0005846166.tif 000002
【図２】
0005846166.tif 000003
【図３】
0005846166.tif 000004
【図４】
0005846166.tif 000005
【図５】
0005846166.tif 000006
【図６】
0005846166.tif 000007
【図７】
0005846166.tif 000008
【図８】
0005846166.tif 000009
【図９】
0005846166.tif 000010