(57)【要約】      （修正有）【課題】単位電池の効率的な配置によって，放熱効果に優れるとともに大きさを最小化することができる二次電池モジュールを提供すること。【解決手段】二次電池モジュール１０は，複数の単位電池１２を連続的に配列してなる少なくとも二つ以上の電池集合体１１と上記電池集合体１１を内装するハウジング２０とを含む。上記各電池集合体１１は，上記単位電池１２の配列方向を基準として，上記各単位電池１２が上記配列方向に対して傾いて配置されることを特徴とする。このように単位電池１２を効率的に配置することで，放熱効果に優れるとともに，大きさが最小化された二次電池モジュールを提供することができる。【選択図】図２
2006156405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位電池を連続的に配列してなる少なくとも二つ以上の電池集合体と；
前記電池集合体を内装するハウジングと；
を含み，
前記各電池集合体は，前記単位電池の配列方向を基準として，前記各単位電池が前記配列方向に対して傾いて配置されることを特徴とする，二次電池モジュール。
【請求項２】
前記複数の電池集合体が相互に離隔して配置されることを特徴とする，請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項３】
前記複数の電池集合体が一対をなして相互に対称状に配置されることを特徴とする，請求項２に記載の二次電池モジュール。
【請求項４】
前記ハウジングは，
前記電池集合体間の空間に温度制御用の冷却媒体を供給するための流入部と；
前記電池集合体を通過した前記冷却媒体を排出させるための流出部と；
を含むことを特徴とする，請求項２または３に記載の二次電池モジュール。
【請求項５】
前記電池集合体は，前記単位電池間に配設される隔壁を含み，
前記隔壁は，前記冷却媒体を通過させる少なくとも一つの通路を有することを特徴とする，請求項４に記載の二次電池モジュール。
【請求項６】
前記通路は，前記電池集合体間の空間および前記流出部と連通するチャンネル状に形成されることを特徴とする，請求項５に記載の二次電池モジュール。
【請求項７】
前記ハウジングは，前記流入部を通じて前記電池集合体間の空間に進行する前記冷却媒体の流動方向と，前記流出部を通じて排出される前記冷却媒体の流動方向とが同一方向となるように構成されることを特徴とする，請求項４〜６のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項８】
前記ハウジングの一側に前記流入口を形成し，前記流入口と対向する前記ハウジングの他側に前記流出口を形成してなることを特徴とする，請求項７に記載の二次電池モジュール。
【請求項９】
前記ハウジングは，前記流入部を通じて前記電池集合体間の空間に進行する前記冷却媒体の流動方向と，前記流出部を通じて排出される前記冷却媒体の流動方向とが逆方向となるように構成されることを特徴とする，請求項４〜６のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項１０】
前記ハウジングの一側に，流入口と，前記流入口に隣接した流出口とが形成されることを特徴とする，請求項９に記載の二次電池モジュール。
【請求項１１】
複数の単位電池を連続的に配列してなり，互いに対称状に離隔して配置される少なくとも二つ以上の電池集合体と；
前記電池集合体を内装し，温度制御用の冷却媒体を前記電池集合体間の空間を通じて前記各単位電池間に流通させるハウジングと；
を含み，
前記各電池集合体は，前記単位電池の配列方向を基準として，前記各単位電池が前記配列方向に対して傾いて配置され，前記複数の単位電池を密着させて一体的に支持する支持ユニットを含むことを特徴とする，二次電池モジュール。
【請求項１２】
前記電池集合体は，前記各単位電池間に配設される隔壁を含むことを特徴とする，請求項１１に記載の二次電池モジュール。
【請求項１３】
前記隔壁は，前記冷却媒体を通過させる少なくとも一つの通路を有することを特徴とする，請求項１２に記載の二次電池モジュール。
【請求項１４】
前記ハウジングは，
前記電池集合体を内装する装着部と；
前記電池集合体間の空間に前記冷却媒体を供給するための流入部と；
前記各電池集合体を通過した前記冷却媒体を排出させるための流出部と；
を含むことを特徴とする，請求項１１〜１３のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項１５】
前記流出部は，前記単位電池の配列方向に対して平行に形成されることを特徴とする，請求項１４に記載の二次電池モジュール。
【請求項１６】
前記流出部は，前記単位電池の配列方向に対して傾くように形成されることを特徴とする，請求項１４に記載の二次電池モジュール。
【請求項１７】
前記支持ユニットは，
最外側に配される２つの前記単位電池にそれぞれ密着して配置される２つのエンドプレートと；
前記２つのエンドプレートを相互に連結する連結ロッドと；
前記２つのエンドプレートに連結され，前記単位電池の配列方向に配置されて前記単位電池を支持する少なくとも一つの支持バーと；
を含むことを特徴とする，請求項１１〜１６のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項１８】
前記支持ユニットは，前記エンドプレートに突設される締結部をさらに含み，
前記締結部は，前記連結ロッドが締結される締結孔を有することを特徴とする，請求項１７に記載の二次電池モジュール。
【請求項１９】
前記支持ユニットは，
最外側に配される２つの前記単位電池にそれぞれ密着して配置される２つのエンドプレートと；
前記２つのエンドプレートを連結する連結ロッドと；
前記連結ロッドが締結される締結孔を有し，前記エンドプレートに突設され，前記単位電池の配列方向に対して垂直な方向に，かつ前記連結ロッドに対して直角に形成される締結部と；
を含むことを特徴とする，請求項１１〜１６のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項２０】
前記締結部は互いに対向する前記エンドプレートの両側端に突設され，前記エンドプレートに対して所定角度で折り曲げられてなることを特徴とする，請求項１９に記載の二次電池モジュール。
【請求項２１】
前記エンドプレートの厚さが前記締結部の厚さ以下であることを特徴とする，請求項１９または２０に記載の二次電池モジュール。
【請求項２２】
前記エンドプレートと前記締結部との間に配置される連結部は，両側面が略円弧状の断面構造を有することを特徴とする，請求項１９〜２１のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項２３】
前記単位電池は角形に形成されることを特徴とする，請求項１１〜２２のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【請求項２４】
前記二次電池モジュールはモーター駆動用の電池モジュールであることを特徴とする，請求項１１〜２３のいずれかに記載の二次電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，二次電池モジュールに係り，より詳しくは，単位電池の配列構造を改善した二次電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，二次電池は，充電が不可能な一次電池とは異なり，充電および放電が可能な電池であって，低容量電池の場合は，携帯電話，ＰＤＡ，ラップトップコンピューターおよびカムコーダーなどのような携帯用電子機器に使用され，大容量電池の場合は，ハイブリッド電気自動車などのモーター駆動用電源として広く使用されている。
【０００３】
このような二次電池は様々な形状に製造されているが，代表的な形状としては，円筒形，角形を挙げることができる。かかる二次電池は，大電力を要する器機，例えば電気自動車などのモーター駆動に使用できるように，高出力用二次電池（以下，説明の便宜上“単位電池”という）を複数配設し，これらを直列に連結して一つの二次電池モジュールを構成することになる。
【０００４】
この二次電池モジュールが電動掃除機，電動スクーターまたは自動車（電気自動車またはハイブリッド電気自動車）のモーター駆動用に適用される場合には，複数の単位電池が複数列に配置されるので，二次電池モジュールを構成する時は，単位電池の冷却効率を高めるように単位電池を配列することが重要である。
【０００５】
さらに，二次電池モジュールを構成する時は，前述した単位電池の冷却効率を高めるとともに，この二次電池モジュールの大きさが大きくならないようにすることが重要である。
【０００６】
より詳しく説明すれば，従来の二次電池モジュールは，複数の電池列（‘電池列’は複数の単位電池が一列に配列された構造体をいう）を備えて形成される場合，各電池列を複層構造にするか，または平面上に並んで配置することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら，上記のように各電池列を複層構造にする場合は，二次電池モジュールの高さが高くなって，モジュールの全体大きさが大きくなるという問題点がある。
【０００８】
一方，各電池列が平面上に並んで配列される場合には，モジュールの大きさを最小化することはできるが，単位電池に冷却効率を低下させ，特に単位電池間に温度偏差を発生させるため，均一な冷却を難しくするという問題点がある。
【０００９】
これは，電池列が並んで配置された場合，冷却媒体が一側電池列の単位電池を通過した後，他側電池列の単位電池を通過するため，各電池列に流入される冷却媒体の温度が相違するからである。すなわち，冷却媒体が一側電池列を通りながら熱交換されて温度が上昇した状態で他側電池列を通過し，他側電池列の単位電池は上記温度の上昇した冷却媒体によって冷却されるので，一側電池列の単位電池の温度と他側電池列の単位電池の温度は相当な違いを有することになる。
【００１０】
したがって，電池列が並んで配置された場合には，電池列の各単位電池で発生する熱が均一に放熱しなくて単位電池固有の性能が低下し，これにより，二次電池モジュールは高出力を必要とするモーター駆動用として適用し難くなる。
【００１１】
そこで，本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，単位電池を効率的に配置することによって，放熱効果に優れるとともに，体積を最小化することが可能な，新規かつ改良された二次電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，複数の単位電池を連続的に配列してなる少なくとも二つ以上の電池集合体と；上記電池集合体を内装するハウジングと；を含み，上記各電池集合体は，上記単位電池の配列方向を基準として，上記各単位電池が上記配列方向に対して傾いて配置されることを特徴とする，二次電池モジュールが提供される。
【００１３】
また，上記複数の電池集合体が相互に離隔して配置されるようにしてもよい。
【００１４】
また，上記複数の電池集合体が一対をなして相互に対称状に配置されるようにしてもよい。
【００１５】
また，上記ハウジングは，上記電池集合体間の空間に温度制御用の冷却媒体を供給するための流入部と；上記電池集合体を通過した上記冷却媒体を排出させるための流出部と；を含むようにしてもよい。
【００１６】
また，上記電池集合体は，上記単位電池間に配設される隔壁を含み，上記隔壁は，上記冷却媒体を通過させる少なくとも一つの通路を有するようにしてもよい。
【００１７】
また，上記通路は，上記電池集合体間の空間および上記流出部と連通するチャンネル状に形成されるようにしてもよい。
【００１８】
また，上記ハウジングは，上記流入部を通じて上記電池集合体間の空間に進行する上記冷却媒体の流動方向と，上記流出部を通じて排出される上記冷却媒体の流動方向とが同一方向となるように構成されるようにしてもよい。
【００１９】
また，上記ハウジングの一側に上記流入口を形成し，上記流入口と対向する上記ハウジングの他側に上記流出口を形成してなるようにしてもよい。
【００２０】
また，上記ハウジングは，上記流入部を通じて上記電池集合体間の空間に進行する上記冷却媒体の流動方向と，上記流出部を通じて排出される上記冷却媒体の流動方向とが逆方向となるように構成されるようにしてもよい。
【００２１】
また，上記ハウジングの一側に，流入口と，上記流入口に隣接した流出口とが形成されるようにしてもよい。
【００２２】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，複数の単位電池を連続的に配列してなり，互いに対称状に離隔して配置される少なくとも二つ以上の電池集合体と；上記電池集合体を内装し，温度制御用の冷却媒体を上記電池集合体間の空間を通じて上記各単位電池間に流通させるハウジングと；を含み，上記各電池集合体は，上記単位電池の配列方向を基準として，上記各単位電池が上記配列方向に対して傾いて配置され，上記複数の単位電池を密着させて一体的に支持する支持ユニットを含むことを特徴とする，二次電池モジュールが提供される。
【００２３】
また，上記電池集合体は，上記各単位電池間に配設される隔壁を含むようにしてもよい。
【００２４】
また，上記隔壁は，上記冷却媒体を通過させる少なくとも一つの通路を有するようにしてもよい。
【００２５】
また，上記ハウジングは，上記電池集合体を内装する装着部と；上記電池集合体間の空間に上記冷却媒体を供給するための流入部と；上記各電池集合体を通過した上記冷却媒体を排出させるための流出部と；を含むようにしてもよい。
【００２６】
また，上記流出部は，上記単位電池の配列方向に対して平行に形成されるようにしてもよい。
【００２７】
また，上記流出部は，上記単位電池の配列方向に対して傾くように形成されるようにしてもよい。
【００２８】
また，上記支持ユニットは，最外側に配される２つの上記単位電池にそれぞれ密着して配置される２つのエンドプレートと；上記２つのエンドプレートを相互に連結する連結ロッドと；上記２つのエンドプレートに連結され，上記単位電池の配列方向に配置されて上記単位電池を支持する少なくとも一つの支持バーと；を含むようにしてもよい。
【００２９】
また，上記支持ユニットは，上記エンドプレートに突設される締結部をさらに含み，上記締結部は，上記連結ロッドが締結される締結孔を有するようにしてもよい。
【００３０】
また，上記支持ユニットは，最外側に配される２つの上記単位電池にそれぞれ密着して配置される２つのエンドプレートと；上記２つのエンドプレートを連結する連結ロッドと；上記連結ロッドが締結される締結孔を有し，上記エンドプレートに突設され，上記単位電池の配列方向に対して垂直な方向に，かつ上記連結ロッドに対して直角に形成される締結部と；を含むようにしてもよい。
【００３１】
また，上記締結部は互いに対向する上記エンドプレートの両側端に突設され，上記エンドプレートに対して所定角度で折り曲げられてなるようにしてもよい。
【００３２】
また，上記エンドプレートの厚さが上記締結部の厚さ以下であるようにしてもよい。
【００３３】
また，上記エンドプレートと上記締結部との間に配置される連結部は，両側面が略円弧状の断面構造を有するようにしてもよい。
【００３４】
また，上記単位電池は角形に形成されるようにしてもよい。
【００３５】
また，上記二次電池モジュールはモーター駆動用の電池モジュールであるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明によれば，単位電池を効率的に配置することによって，放熱効果に優れるとともに，体積を最小化することが可能な二次電池モジュールを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３８】
図１は本発明の第１実施形態にかかる二次電池モジュールの構成を概略的に示す斜視図であり，図２は図１の平断面図である。
【００３９】
図１および図２に示すように，二次電池モジュール１０は，複数の単位電池１２を所定間隔で連続的に配列してなる電池集合体１１と，この電池集合体１１を内装するハウジングと２０を含む。
【００４０】
ハウジング２０の内部では，単位電池１２の温度を制御するための冷却媒体が流通する。この冷却媒体として，例えば，冷却空気，冷却水およびその他の冷却流体などが利用可能である。本実施形態においては，ファンまたはブロアーなどの通常の送風装置によって，自然状態で容易に得ることができる空気（以下，冷却空気という）が冷却媒体として使用される。
【００４１】
各単位電池１２は，陽極，陰極およびセパレーターからなる電極組立体をケース内に装着して構成された通常の二次電池で，本実施形態では，例えば角形（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ  ｔｙｐｅ）に具現されている。
【００４２】
電池集合体１１は，上記のような複数の単位電池１２からなり，これらの単位電池１２を所定間隔で連続的に配置して一列をなす集合体構造を有する。
【００４３】
この電池集合体１１において，各単位電池１２間には隔壁（ｃｅｌｌ  ｂａｒｒｉｅｒ）１３が介設される。このような隔壁１３は，各単位電池１２の間隔を一定に維持しながら，冷却空気を各単位電池１２間に流通させ，しかも各単位電池１２の側面を支持する機能をする。
【００４４】
冷却空気の流通のために，隔壁１３には通路１４が複数形成される。この通路１４は単位電池１２の長辺方向，すなわち電池集合体１１の幅方向に沿って隔壁１３の内部に貫設されるトンネル１５の形態に形成できる。
【００４５】
電池集合体１１はハウジング２０内に少なくとも二つ以上備えられることができる。本実施形態では，図面に示すように，一対の電池集合体１１，１１’がハウジング２０内に配置されている。
【００４６】
この際，これら電池集合体１１，１１’は，相互の間に任意の間隔を置いて同一平面上に配置される。すなわち，電池集合体１１，１１’は，各自の隔壁１３，１３’の通路１４，１４’がハウジング２０の中心に向かい，それらの間に一定間隔をおいて互いに平行な状態を維持する。
【００４７】
このような電池集合体１１，１１’の配置構造は，二次電池モジュール１０の全高が大きくならないようにするので，二次電池モジュール１０の大きさを最小化するのに有利である。
【００４８】
より具体的には，電池集合体１１，１１’は，これらの間の離隔空間に位置する仮想中心線を基準に，互いに線対称に配置され，その全体形状が魚骨状をなしている。
【００４９】
すなわち，各電池集合体１１，１１’は，それぞれの単位電池１２，１２’がハウジング２０の中心に向かっている側を中心に一定角度で傾いて配置された構造を有する。
【００５０】
もちろん，この際，それぞれの隔壁１３，１３’も，単位電池１２，１２’に対応して，単位電池１２，１２’に密着した状態で傾いて配置される。
【００５１】
ここで，単位電池１２，１２’および隔壁１３，１３’の傾きは，ハウジング２０内に流入した冷却空気が隔壁１３，１３’の通路１４，１４’を円滑に通過し得る程度を考慮して決定されるが，その傾きの値は特定値に限定されるものではない。
【００５２】
一方，電池集合体１１，１１’において，単位電池１２，１２’は支持ユニットによって一体に固定できる。
【００５３】
図３および図４に示すように，本実施形態にかかる支持ユニット５０は，単位電池１２のなかで，最外側の両側に配置された単位電池１２にそれぞれ密着して配置されるエンドプレート７０，７０’と，これら一対のエンドプレート７０，７０’を連結するためにエンドプレート７０，７０’上に固定される連結ロッド８０，８０’とを含む。
【００５４】
図３および図４は，前述したように，上記一対の電池集合体１１，１１’が互いに線対称状に配設される関係において，これらのうちいずれか一つの電池集合体１１のみを示す。
【００５５】
以下，支持ユニット５０の構成要素をより具体的に説明する。
【００５６】
エンドプレート７０，７０’は単位電池１２の側面に密着される。連結ロッド８０，８０’は，一側端部にボルトヘッドを備え，他側端部にネジ部が加工されたボルトの形態に構成される。この連結ロッド８０，８０’は単位電池１２の配列方向（図面のＸ方向）に沿って長く配置され，ナット８１，８１’によってエンドプレート７０，７０’に締結される。
【００５７】
このため，エンドプレート７０，７０’上には，連結ロッド８０，８０’が締結されるように，締結部９０，９０’が形成されることができる。本実施形態において，この締結部９０，９０’は，エンドプレート７０，７０’の短辺部分に一体に突設された形態を有することができ，その内部には，連結ロッド８０，８０’が挿入される締結孔９１，９１’が形成される。
【００５８】
本実施形態において，締結部９０，９０’は，各エンドプレート７０，７０’の両側端に一対が備えられ，単位電池１２の配列方向（Ｘ方向）に垂直な方向（図面のＹ方向）に突出するように形成される。すなわち，締結部９０，９０’は，図４に示すように，エンドプレート７０，７０’が上記垂直方向に対して傾いた角度だけこのエンドプレート７０，７０’から折り曲げられて，単位電池１２の配列方向（Ｘ方向）に対して垂直な方向に配置される。
【００５９】
これにより，締結部９０，９０’と，この締結部９０，９０’の締結孔９１，９１’を貫通して結合される連結ロッド８０，８０’は，締結部９０，９０’に直交する状態で合うので，単位電池１２およびエンドプレート７０，７０’が傾いた状態でも連結ロッド８０，８０’との締結力を高めることができ，安定した固定状態を維持することができる。
【００６０】
本実施形態によれば，エンドプレート７０，７０’と締結部９０，９０’は，図５に示すように，エンドプレート７０，７０’の厚さｄに比べて，締結部９０，９０’の厚さＤが大きい構造になっている。
【００６１】
これは，連結ロッド８０，８０’が締結部９０，９０’の締結孔９１，９１’に締結される場合，この連結ロッド８０，８０’によって締結部９０，９０’で応力が発生するので，締結部９０，９０’の厚さＤをエンドプレート７０，７０’の厚さｄより大きくすることで，応力に対する剛性を確保するとともに，エンドプレート７０，７０’の厚さｄを締結部９０，９０’の厚さＤより相対的に小さくして，電池集合体１１，１１’の重量を最小化するためである。
【００６２】
したがって，本実施形態にかかる二次電池モジュール１０は，単位電池１２，１２’間の締結力を高め，軽量化を実現することができる電池集合体１１，１１’を有することができる。
【００６３】
また，エンドプレート７０，７０’と締結部９０，９０’との間に形成される連結部９３，９３’は，断面形状がエンドプレート７０，７０’の内側に凹んでいる円弧状に加工された構造を有する。連結部９３，９３’の両側面の断面形状は，略ハの字形をなしており，この各側面は，それぞれエンドプレート７０，７０’の内側に凹んだ湾曲面（断面が円弧状）となっている。
【００６４】
このような連結部９３，９３’は，厚さ差を有するエンドプレート７０，７０’と締結部９０，９０’間に配置されて，エンドプレート７０，７０’と締結部材９０，９０’を緩やかに連結することで，エンドプレート７０，７０’と締結部９０，９０’間にかかる応力を分散させることにより，応力集中によってエンドプレート７０，７０’と締結部材９０，９０’間の連結部分が切断されることを防止することになる。
【００６５】
このような二次電池モジュール１０において，ハウジング２０は，電池集合体１１，１１’を内蔵するとともに，電池集合体１１，１１’の各隔壁１３，１３’の通路１４，１４’に冷却空気を流通させる機能をする。
【００６６】
本発明の実施形態において，ハウジング２０は次のような構成要素に区画されるケースの形態として設けられることができる。
【００６７】
図１および図２に示すように，このハウジング２０は，電池集合体１１，１１’を装着するための内部空間を有する装着部２１を含む。この装着部２１の一側には，上記内部空間に冷却空気を注入させるための流入部２３が形成され，他側には，各隔壁１２，１２’の通路１４を通過した冷却空気を装着部２１の外部へ排出させるための流出部２５が形成される。
【００６８】
装着部２１は，前述したような一対の電池集合体１１，１１’を収容するとともに，その内部空間に電池集合体１１，１１’が固定されるようにする。この電池集合体１１，１１’の固定のために，上記内部空間には，図示しない各種ブラケット，ブロック，カバー，カラーなどの部属要素が配置されて，装着部２１および電池集合体１１，１１’に連結設置されることができる。
【００６９】
この装着部２１は，電池集合体１１，１１’の収容のために，二つ以上の部分に分離形成され，着脱可能に結合されることができる。
【００７０】
流入部２３は電池集合体１１，１１’間の離隔空間に冷却空気を流入させるためのもので，上記離隔空間と連通する流入口２３ａを有する。この流入口２３ａは，装着部２１に一対の電池集合体１１，１１’が離隔して取り付けられることを考慮して，装着部２１の一側に単一の孔状に形成されるパターンを有することができる。
【００７１】
流出部２５は，各電池集合体１１，１１’間の離隔空間から隔壁１３，１３’の通路１４，１４’を通過した冷却空気を装着部２１の外部へ排出させるためのものである。この流出部２５は，装着部２１の内部空間および装着部２１の外部と連通する流出口２５ａを有する。本実施形態において，この流出部２５は，流入部２３が装着部２１上の中心に配置されるように装着部２１の両端に配置されることができる（図１および図２参照）。
【００７２】
このような流入部２３と流出部２５の構造によって，装着部２１の内部空間を移動する冷却空気の移動経路は一地点（電池集合体の離隔空間中心）から両側に分岐するパターンを有することができる。
【００７３】
上記のように構成される本発明の第１実施形態にかかる二次電池モジュール１０の組立手順を説明すれば，まず，複数の単位電池１２，１２’と，これら単位電池１２，１２’間に介在される隔壁１３，１３’とを一列に配置した状態で，最外側の単位電池１２，１２’にエンドプレート７０，７０’を位置させる。
【００７４】
この状態で，締結部９０，９０’の締結孔９１，９１’に連結ロッド８０，８０’を挿入して結合し，この締結孔９１，９１’を通過して突出した連結ロッド８０，８０’の先端にナット８１，８１’を締結すると，複数の単位電池１２，１２’と隔壁１３，１３’がこれらの配列方向（Ｘ方向）に対して傾いた形態の電池集合体１１，１１’を構成することになる。
【００７５】
すなわち，上記組立過程で，締結部９０，９０’がエンドプレート７０，７０’に対して所定角度で傾いて形成されているため（図面では，エントプレートに対して締結部が垂直な状態に形成されている），連結ロッド８０，８０’は締結部９０，９０’に対して直角に貫通して相互に直交した状態で締結される。
【００７６】
これにより，エンドプレート７０，７０’は自然に傾いた状態を維持することになり，エンドプレート７０，７０’間に備えられる単位電池１２，１２’および隔壁１３，１３’もエンドプレート７０，７０’の傾いた状態に対応して傾いた状態に組み立てられることになる。
【００７７】
一方，この組立過程で，締結部９０，９０’は連結ロッド８０，８０’によって電池集合体１１，１１’の内側に向かって締められることになり，これにより，エンドプレート７０，７０’と締結部９０，９０’間の連結部９３，９３’では応力が発生する。ところが，この応力は，円弧状の断面形状の連結部９３，９３’の全領域に均等に分散されることになり，いずれか１箇所に集中しなくなる。
【００７８】
上記のように電池集合体１１，１１’の組立が完了すれば，この電池集合体１１，１１’を一対にし，この電池集合体１１，１１’を互いに離隔させた状態でハウジング２０の装着部２１内に装着させることで，本実施形態にかかる二次電池モジュール１０が構成されることになる。
【００７９】
このような二次電池モジュール１０の作用時，冷却空気は流入部２３を通じてハウジング２０の内部空間，すなわち電池集合体１１，１１’間の離隔空間に流入される。
【００８０】
この過程で，電池集合体１１，１１’の各単位電池１２，１２’と隔壁１３，１３’が，これらの配列方向（Ｘ方向）に対して傾いて配置されているので，冷却空気は，電池集合体１１，１１’間の離隔空間で上記配列方向（Ｘ方向）に沿って進行しながら，両側の隔壁１３，１３’の通路１４，１４’に均等に浸入することができることになる。すなわち，電池集合体１１，１１’間の離隔空間に流入された冷却空気はこの離隔空間を流動しながら，部分的に隔壁１３，１３’の通路１４，１４’に流入することになる。
【００８１】
このような冷却空気は，通路１４，１４’を通過しながら，それぞれの単位電池１２，１２’で発生する熱を奪って単位電池１２，１２’を冷却させた後，流出部２５を通じてハウジング２０の外部へ排出される。
【００８２】
この際，上記冷却空気は，電池集合体１１間の離隔空間で進行する流動方向と実質的に同一方向に進行し流出口２５ａを通じて排出されることになる（図２の矢印方向参照）。
【００８３】
このように，本発明の実施形態にかかる二次電池モジュール１０は，ハウジング２０の内部に複数の電池集合体１１を並べて配置してモジュールの高さを最小化することにより，モジュールが大きくならないようにしながらも，冷却空気を隔壁１３の通路１４を通じて円滑に流通させることができることになる。
【００８４】
これにより，本実施形態の二次電池モジュール１０は，その全領域において，局所的に単位電池を冷却させて電池集合体に熱的不均衡を生じさせることを防止できるので，単位電池１２，１２’に対する冷却効率を極大化させることができることになる。
【００８５】
図６は本発明の第２実施形態にかかる二次電池モジュールの電池集合体を示す斜視図であり，図７は図６の平面図である。
【００８６】
同図に示すように，第２実施形態にかかる二次電池モジュールの電池集合体１１１は，単位電池１１２を密着させて一体に支持する支持ユニット１５０を備える。この支持ユニット１５０は，最外側に位置する単位電池１１２にそれぞれ密着して配置されるエンドプレート１７０，１７０’と，この一対のエンドプレート１７０，１７０’を連結する連結ロッド１８０，１８０’と，上記エンドプレート１７０，１７０’と連結ロッド１８０，１８０’を締結させるための締結部１９０，１９０’と，単位電池１１２を支持する支持バー１９５，１９５’とを含む。
【００８７】
エンドプレート１７０，１７０’は単位電池１１２に相応する大きさに形成され，単位電池１１２の傾斜角度と対応するように傾いて，電池集合体１１１の最外側に位置する単位電池１１２にそれぞれ密着する。
【００８８】
連結ロッド１８０，１８０’は，一側端部にボルトヘッドを備え，他側端部にネジ部が加工されたボルト形態に構成される。この連結ロッド１８０，１８０’は単位電池１１２の配列方向に沿って配置され，ナット１８１，１８１’によってエンドプレート１７０に締結される。
【００８９】
締結部１９０，１９０’は，各エンドプレート１７０，１７０’の両端，すなわち図面上のエンドプレート１７０，１７０’の長辺部に一体に突設される。
【００９０】
さらに説明すれば，この締結部１９０，１９０’は，連結ロッド１８０を締結する締結孔１９１，１９１’を有し，単位電池１１２の配列方向に対して垂直な方向に配置され，上記両端でエンドプレート１７０，１７０’の長辺部の外側に突設される。
【００９１】
支持バー１９５，１９５’は単位電池１１２の配列方向に連結ロッド１８０，１８０’に平行に配置され，一側端部がそれぞれのエンドプレート１７０，１７０’に連結される固定端として構成される。
【００９２】
ここで，支持バー１９５，１９５’は溶接によってエンドプレート１７０，１７０’のコーナー側端部に連結される。本第２実施形態において，支持バー１９５，１９５’は，単位電池１１２および隔壁１１３の短辺部を支持するようにエンドプレート１７０，１７０’の上端側短辺部に固定され，他側端部は自由端として構成される。
【００９３】
このように，第２実施形態においては，支持バー１９５，１９５’がそれぞれのエンドプレート１７０，１７０’に対して所定の角度で単位電池１１２の配列方向に沿って配置され単位電池１１２の短辺部を支持しているため，エンドプレート１７０，１７０’は自然に傾いた状態を維持することになり，エンドプレート１７０，１７０’間に備えられる単位電池１１２および隔壁１１３は，エンドプレート１７０，１７０’および支持バー１９５，１９５’によって支持されるとともに，その傾いた状態をよく維持することができることになる。
【００９４】
図８は本発明の第３実施形態にかかる二次電池モジュールの構成を概略的に示す平断面図である。
【００９５】
同図に示すように，本第３実施形態にかかる二次電池モジュール２１０は，前述した第１の実施形態の二次電池モジュールの構成を基にしながらも，流出部２２５の流出口２２５ａの断面積が，流入部２２３から遠くなるにしたがい，次第に大きくなる形状を有する。
【００９６】
このような流出部２２５の形状は，ハウジング２２０を構成する装着部２２１の外壁および流出部２２５の外壁を，単位電池２１２の配列方向に対する仮想中心線に対して傾いて配置することでなすことができる。
【００９７】
このように，この第３実施形態にかかる二次電池モジュール２１０は，単位電池２１２の配列方向に平行でなく一定角度で傾いた流出部２２５を構成することによって，冷却空気が単位電池２１２間に配置された隔壁２１３，２１３’の通路２１４，２１４’を通過し流出部２２５を通じてハウジング２２０外部へ排出される時，その排出がより円滑になされることができる。
【００９８】
図９は本発明の第４実施形態にかかる二次電池モジュールの構成を概略的に示す平断面図である。
【００９９】
同図に示すように，第４実施形態にかかる二次電池モジュール３１０は，電池集合体３１１，３１１’間の離隔空間に進行する冷却空気の流動方向と，電池集合体３１１，３１１’の各単位電池３１２，３１２’間を通過して排出される冷却空気の流動方向とが相反して逆向きとなるように，ハウジング３２０を構成している。
【０１００】
このハウジング３２０は，電池集合体３１１，３１１’が内蔵される装着部３２１と，電池集合体３１１，３１１’間の離隔空間と連通する流入部３２３と，電池集合体３１１，３１１’と装着部３２１との間の空間と連通する流出部３２５とを含む。
【０１０１】
この際，流出部３２５は単位電池３１２の配列方向に平行に配置され，図面に仮想線で示すように，単位電池３１２，３１２’の配列方向に対する仮想中心線に対して傾いて配置されることもできる。
【０１０２】
ここで，流入部３２３は，その一側面形成される単一流入口３２３ａを備え，流出部３２５は，流入口３２３ａに隣接してこの流入口３２３ａの両側に配置される流出口３２５ａを備えることができる。
【０１０３】
第４実施形態において，電池集合体３１１，３１１’は，それぞれの単位電池３１２，３１２’が装着部３２１の内部に立てられた状態で，装着部３２１の中心に向かう側を固定させ，一方向（図面で右側）に傾いた状態に配列されるように構成されることができる。
【０１０４】
このような二次電池モジュール３１０によれば，流入口３２３ａを通じて電池集合体３１１，３１１’間の離隔空間に流入された冷却空気は，電池集合体３１１，３１１’の隔壁３１２，３１２’の通路３１４，３１４’を通過しながら，それぞれの単位電池３１２，３１２’で発生する熱を奪って単位電池３１２，３１２’を冷却させることになる。
【０１０５】
その後，熱交換された冷却空気は電池集合体３１１，３１１’間の離隔空間に進行する流動方向の反対方向に進行し，流出部３２５の流出口３２５ａを通じてハウジング３２０の外部へ排出される（図９の矢印参照）。
【０１０６】
図１０は，図１，図８および図９に示す二次電池モジュール１０，２１０，３１０がモーター４００を駆動することを概略的に示すブロックダイアグラムである。このように，二次電池モジュール１０，２１０，３１０は，例えば，モーター駆動用の電池モジュールとして機能する。
【０１０７】
以上説明したような本実施形態によれば，ハウジング２０，２２０，３２０内に配置される単位電池１２，１２’，１１２，２１２，２１２’，３１２，３１２’の配列構造を改善することによって，二次電池モジュール１０，２１０，３１０の体積を最小化できるとともに，従来のように単位電池に対する冷却が電池集合体で局所的に起ることによって熱的不均衡が生じるという問題を防止することができる。
【０１０８】
このように，単位電池１２，１２’，１１２，２１２，２１２’，３１２，３１２’を効率的に配置することによって，各単位電池１２，１２’，１１２，２１２，２１２’，３１２，３１２’に対して冷却媒体を均一に作用させて，各単位電池１２，１２’，１１２，２１２，２１２’，３１２，３１２’で発生する熱を均一に放熱させることができる。従ってので，単位電池１２，１２’，１１２，２１２，２１２’，３１２，３１２’の冷却効率を極大化させ，放熱効果に優れる二次電池モジュール１０，２１０，３１０を提供でき，それによる単位電池１２，１２’，１１２，２１２，２１２’，３１２，３１２’の充放電効率を一層向上させることができる。
【０１０９】
また，上記二次電池モジュールは，例えば，高出力特性が要求されるハイブリッド自動車，電気自動車，無線掃除機，電動自転車，電動スクーターなどのように，モーターを用いて作動するものに適用可能である。
【０１１０】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は，二次電池モジュールに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる二次電池モジュールの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の平断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる二次電池モジュールの電池集合体を示す斜視図である。
【図４】図３の部分平断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる二次電池モジュールのエンドプレートを示す側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる二次電池モジュールの電池集合体を示す斜視図である。
【図７】図６の平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかる二次電池モジュールの構成を概略的に示す平断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態にかかる二次電池モジュールの構成を概略的に示す平断面図である。
【図１０】本発明の実施形態にかかる二次電池モジュールがモーターを駆動することを概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０，２１０，３１０    二次電池モジュール
１１，１１’，１１１，３１１，３１１’    電池集合体
１２，１２’，１１２，２１２，２１２’，３１２，３１２’    単位電池
１３，１３’，１１３，１１３’，２１３，２１３’    隔壁
１４，１４’，２１４，２１４’，３１４，３１４’    通路
１５    トンネル
２０，２２０，３２０    ハウジング
２１，２２１，３２１    装着部
２３，２２３，３２３    流入部
２３ａ，３２３ａ    流入口
２５，２２５，３２５    流出部
２５ａ，２２５ａ，３２５ａ    流出口
５０，１５０    支持ユニット
７０，７０’，１７０，１７０’    エンドプレート
８０，８０’，１８０，１８０’    連結ロッド
８１，８１’，１８１，１８１’    ナット
９０，９０’，１９０，１９０’    締結部
９１，９１’，１９１，１９１’    締結孔
９３，９３’    連結部
１９５，１９５’    支持バー
【図１】
2006156405.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006156405.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006156405.tif 000008
【図７】
2006156405.tif 000009
【図８】
2006156405.tif 000010
【図９】
2006156405.tif 000011
【図１０】
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