(57)【要約】【課題】複数の電池モジュール間の各冷媒通路に冷媒をバランスよく供給することができる電池パックを提供する。【解決手段】電池パック１は、複数の電池モジュール１１の配列方向に沿ってそれら電池モジュール１１を挟んで延設されて冷媒通路１２を介して連通された１組の流通通路と、気体の吸入口２２と、１組の流通通路のうちの一方の入側流通通路１３に接続された気体の排出口２３とを有する供給ファン２０と、入側流通通路１３内を流通領域と非流通領域とに区分する板であって電池モジュール１１に接近及び離間可能な区分板３１と、区分板３１を電池モジュール側に付勢する弾性部材３５と、吸入口２２の負圧を区分板３１の非流通領域に供給する負圧管２２１とを備え、弾性部材３５は、供給ファン２０からの気体の排出量の増加に応じて増大する負圧に基づく反付勢方向への力により弾性変形して、区分板３１の位置を反電池モジュール側に移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池パックであって、
外装ケースと、
前記外装ケース内に配置され、隣接する電池モジュールとの間に間隔を開けて配列された複数の電池モジュールと、
前記配列された方向に沿って前記複数の電池モジュールを挟んで延設され、前記間隔を介して連通された１組の流通通路と、
冷媒を吸入する吸入口と冷媒を排出する排出口とを有するとともに、前記排出口が前記１組の流通通路のうちの一方の入側流通通路に接続されたファン部と、
前記入側流通通路内を電池モジュール側の領域と反電池モジュール側の領域との２つの領域に区分する板であって前記電池モジュールに接近及び離間可能な区分板と、
前記区分板を前記電池モジュール側に付勢する弾性部材と、
前記ファン部の吸入口の負圧を前記区分板の反電池モジュール側の領域に供給する負圧供給部とを備え、
前記弾性部材は、前記ファン部からの冷媒の排出量の増加に応じて増大する負圧に基づく反付勢方向への力により弾性変形して、前記区分板の位置を前記反電池モジュール側に移動させる
ことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記区分板は、前記ファン部の排出口の前記入側流通通路への接続位置から離れるほど前記電池モジュールに近くなるように配置されており、前記ファン部からの冷媒の排出量が多くなることに応じて、前記反電池モジュール側への距離が減少する
請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記１組の流通通路のうちの他方の出側流通通路は、前記入側流通通路の前記ファン部の排出口から最も離れた部位に排気を排出する排気口と、前記区分板を前記排気口から離れるほど前記電池モジュールに近くなるように配置された区分板とを備え、
前記負圧供給部は、前記ファン部の吸入口の負圧を前記出側流通通路に配置された区分板の前記反電池モジュール側にも供給する
請求項１又は２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記１組の流通通路のうちの他方の出側流通通路は、前記入側流通通路の前記ファン部の排出口に近い部位に排気を排出する排気口を備え、
前記区分板は、前記入側流通通路の少なくとも一部に前記電池モジュールに対して平行に接近及び離間する面を有する
請求項１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、二次電池を収容する電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、電気自動車やハイブリッド自動車では、駆動源として電動モータが用いられている。そして、この電動モータの電力源としては、複数の二次電池が電気的に接続された状態で収納されている電池パックが用いられる。
【０００３】
ところで、電池パックに収容される電池モジュールは充放電などに伴う温度上昇によりその性能が低下する。そこで、電池パックは、電池モジュールを空冷等で冷却することにより電池モジュールの温度上昇を抑制することで、電池パックとしての性能の維持が図られる。例えば、電池パックの電池モジュールを冷却するための構造の一例が特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載の電池パックは、複数の電池モジュールからなる組電池と、複数の電池モジュール間に形成される複数の冷却風通路（間隔）と、吸気チャンバと、排気チャンバとを備える。電池パックは、さらに、排気チャンバに配設された絞り部材を備える。絞り部材は、冷却風通路が連通する位置と冷却風通路が連通する位置との間で排気チャンバの流路面積を減少させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９９６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電池パックによれば、排気チャンバに流れる排気を絞り部材で規制することで、複数の冷風通路間の冷却性能を調整することができる。
ところで近年、電池パックの高性能化に伴い、電池モジュールのより優れた冷却技術が求められている。特に、複数の電池モジュールをバランスよく冷却する技術が求められているが、上記文献に記載の１又は複数の絞り部材を用いたとしても複数の冷媒通路に冷媒をバランスよく供給できないこともある。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の電池モジュール間の各冷媒通路に冷媒をバランスよく供給することができる電池パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する電池パックは、外装ケースと、前記外装ケース内に配置され、隣接する電池モジュールとの間に間隔を開けて配列された複数の電池モジュールと、前記配列された方向に沿って前記複数の電池モジュールを挟んで延設され、前記間隔を介して連通された１組の流通通路と、冷媒を吸入する吸入口と冷媒を排出する排出口とを有するとともに、前記排出口が前記１組の流通通路のうちの一方の入側流通通路に接続されたファン部と、前記入側流通通路内を電池モジュール側の領域と反電池モジュール側の領域との２つの領域に区分する板であって前記電池モジュールに接近及び離間可能な区分板と、前記区分板を前記電池モジュール側に付勢する弾性部材と、前記ファン部の吸入口の負圧を前記区分板の反電池モジュール側の領域に供給する負圧供給部とを備え、前記弾性部材は、前記ファン部からの冷媒の排出量の増加に応じて増大する負圧に基づく反付勢方向への力により弾性変形して、前記区分板の位置を前記反電池モジュール側に移動させることを特徴とする。
【０００９】
入側流通通路に供給された冷媒は、移動抵抗のより小さい入側流通通路を移動してから、電池モジュール間の間隔に流入する。このため、冷媒の供給量が少ないときは入側流通通路の突き当たり近傍の間隔に流入する冷媒の量に比べて、突き当たりから離れた位置にある間隔に流入する冷媒の量が少なくなり冷却性能のバランスが悪くなる。一方、入側流通通路を狭くすれば、入側流通通路の体積が減少して突き当たりから離れた位置の静圧を高くできるため、各間隔にバランスよく冷媒が流入するようになるが、冷媒の供給量が多いときには冷媒の供給量を規制してしまうため冷却能力が低下してしまう。この点、このような構成によれば、ファン部から入側流通通路へ排出される冷媒の量が少なければ、区分板が電池モジュール側に配置されて入側流通通路の電池モジュール側の体積が小さく維持される。逆に、ファン部から入側流通通路へ排出される冷媒の量が多ければ、負圧の増大に応じて区分板が反電池モジュール側に移動されて入側流通通路の電池モジュール側の体積が大きくなる。よって、入側流通通路に供給される冷媒の量が多くても少なくても、入側流通通路の突き当たりから離れた位置の冷媒の静圧を高く維持することができるため、入側流通通路内の静圧のばらつきの抑制が図られ、電池パック内の複数の電池モジュールのそれぞれの間隔に冷媒がバランスよく供給されるようになる。よって、各電池モジュールに対する冷却能力のばらつきも抑制されるようになる。
【００１０】
好ましい構成として、前記区分板は、前記ファン部の排出口の前記入側流通通路への接続位置から離れるほど前記電池モジュールに近くなるように配置されており、前記ファン部からの冷媒の排出量が多くなることに応じて、前記反電池モジュール側への距離が減少する。
【００１１】
このような構成によれば、入側流通通路内での区分板の位置はファン部の排出口の接続位置に近いと電池モジュールから離れ、逆に、同接続位置から離れると電池モジュールに近くなる。つまり、区分板は入側流通通路を電池モジュールの配列方向に対して斜めに区分することで、冷媒の供給量が少ないときには接続位置から離れるほど入側流通通路の体積を減少させて入側流通通路の冷媒の静圧についてばらつきを抑制することができる。
【００１２】
好ましい構成として、前記１組の流通通路のうちの他方の出側流通通路は、前記入側流通通路の前記ファン部の排出口から最も離れた部位に排気を排出する排気口と、前記区分板を前記排気口から離れるほど前記電池モジュールに近くなるように配置された区分板とを備え、前記負圧供給部は、前記ファン部の吸入口の負圧を前記出側流通通路に配置された区分板の前記反電池モジュール側にも供給する。
【００１３】
このような構成によれば、入側流通通路と出側流通通路との関係として、電池モジュール間の間隔を挟んで入側流通通路が広ければ、出側流通通路は狭くなり、逆に、入側流通通路が狭ければ、出側流通通路は広くなる。よって、入側流通通路に供給された冷媒は、間隔を通じて出側流通通路に流出した後でも、出側流通通路を入側流通通路で流れていた方向と同方向に流れやすくなる。また、排気口が出側流通通路において電池モジュール側の体積の大きい方に設けられているため排気が好適に行える。
【００１４】
好ましい構成として、前記１組の流通通路のうちの他方の出側流通通路は、前記入側流通通路の前記ファン部の排出口に近い部位に排気を排出する排気口を備え、前記区分板は、前記入側流通通路の少なくとも一部に前記電池モジュールに対して平行に接近及び離間する面を有する。
【００１５】
このような構成によれば、区分板が電池モジュールに対して平行に接近及び離間する面を有することから、入側流通通路の電池モジュール側の体積の増減が容易に行える。また、入側流通通路の静圧分布が、ファン部から離れることに応じて高くなったとしても、出側流通通路の静圧分布も排気口側から離れることに応じて高くなるため、各間隔において入側流通通路側と出側流通通路側との間での冷媒の圧力差が平均化される。これにより、各間隔における冷媒の流通量についてばらつきの抑制が図られるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
この電池パックによれば、複数の電池モジュール間の各冷媒通路に冷媒をバランスよく供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電池パックを具体化した第１の実施形態について、その断面の概略構造、及び供給ファンとの関係を模式的に示す模式図。
【図２】電池パックを具体化した第２の実施形態について、その断面の概略構造、及び供給ファンとの関係を模式的に示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
図１に従って、電池パック１を具体化した第１の実施形態について説明する。本実施形態の電池パック１は、電気自動車もしくはハイブリッド自動車に搭載され、電動モータ等に電力を供給する。なお、図１は、説明の便宜上、外装ケース１０及び領域区分体３０の図において手前側を覆う外側面が除かれたとしたときの電池パック１についての内部構造を模式的に描いた図である。
【００１９】
図１に示すように、電池パック１は、ファン部としての供給ファン２０から供給される気体によって外装ケース１０内に収容される複数の電池モジュール１１が冷却される。
電池パック１は、外装ケース１０の内部に複数の電池モジュール１１を組み合わせた組電池１１Ａを収容している。電池モジュール１１は、ニッケル水素二次電池であって、直方体形状の樹脂製のケースを備える直方体形状の密閉式電池である。各電池モジュール１１は、直方体形状の長側面を相互に対向させた配列方向Ｘに配列されて組電池１１Ａを構成する。組電池１１Ａにおいて隣接する電池モジュール１１は、相対向する長側面の間に冷媒としての気体（空気）が流通可能な間隔としての冷媒通路１２が設けられている。組電池１１Ａにおいて各電池モジュール１１は、隣接する電池モジュール１１との間に設けられた冷媒通路１２を流れる気体により冷却される。
【００２０】
外装ケース１０は、その内部に組電池１１Ａが配置されるとともに、配列方向Ｘに沿って延設され、配列方向Ｘに直交する方向から複数の電池モジュール１１を挟む１組の流通通路を備える。１組の流通通路は、外部から外装ケース１０に供給される気体が流れる流通通路である入側流通通路１３と、外装ケース１０から外部へ気体を排気する流通通路である出側流通通路１４とから構成される。つまり、入側流通通路１３及び出側流通通路１４は、複数の電池モジュール１１の間の各冷媒通路１２を介して連通している。入側流通通路１３は、配列方向Ｘに沿うその延設方向の端部（図１において右側）に給気口１５を備え、出側流通通路１４は、同延設方向の端部であって給気口１５とは異なる側の端部（図１において左側）に排気口１６を備えている。給気口１５は、供給ファン２０から冷却用の気体が供給される口であり、排気口１６は、外装ケース１０内を通った気体を排気する口である。よって、外装ケース１０は、給気口１５から供給された気体が入側流通通路１３を図において右から左に向けて移動するとともに、移動途中でいずれかの冷媒通路１２を下から上に移動する。そして、冷媒通路１２から流出した気体が、出側流通通路１４を右から左に向けて移動して排気口１６から排出される。
【００２１】
供給ファン２０は、外装ケース１０に冷却用の気体を供給するものであり、内蔵する羽根２１が電動モータによって回転されることに応じて気体を出力する。また、供給ファン２０は、羽根２１の回転速度の高低に応じて気体の空気の出力量が増減する。供給ファン２０の回転速度は、停止（零速度）から最高値まで任意に選択可能であり、供給ファン２０の制御装置２５が電池モジュール１１の温度などに応じて調整する。
【００２２】
供給ファン２０は、羽根２１に吸入される気体を吸入する吸入口２２と、羽根２１に加圧された気体を排出する排出口２３とを備える。排出口２３は、入側流通通路１３への気体供給口である入側流通通路１３の給気口１５に供給管で接続されている。吸入口２２は、羽根２１の回転軸方向（図において紙面に垂直な方向）を中心軸にする円筒形状であり、供給ファン２０が吸入する空気を導入する。また、吸入口２２は、円筒の長さ方向における途中の位置に負圧管２２１，２２２が接続されている。負圧管２２１，２２２は、一方の開口を吸入口２２の筒内に開口させ、その他方の開口を入側流通通路１３又は出側流通通路１４に開口させている。よって負圧管２２１，２２２は、羽根２１の吸引力で吸入口２２の筒内に生じる負圧を、その一方の開口を介して入側流通通路１３又は出側流通通路１４に接続されている他方の開口に供給する。
【００２３】
本実施形態では、入側流通通路１３及び出側流通通路１４は、各流通通路の内部を２つの領域に区分する領域区分体３０と、領域区分体３０の電池モジュール側側面に設けられた区分板３１と、区分板３１を電池モジュール側に付勢する１又は複数の弾性部材３５とを備える。各領域区分体３０はそれぞれの流通通路の内部を、電池モジュール側で冷却用の気体が流通する流通領域と反電池モジュール側で冷却用の気体が流通しない非流通領域との２つの領域に区分する。流通領域と非流通領域との２つの領域は、相互に気体が流通しないため、流通領域の体積が領域区分体３０によって可変とされる。なお、入側流通通路１３及び出側流通通路１４のそれぞれの領域区分体３０、区分板３１及び弾性部材３５は互いに同様の構成を有していることから、以下では、入側流通通路１３における構成について詳述し、説明の便宜上、同様の構成には同じ符合を付し、出側流通通路１４における構成の詳細な説明を割愛する。但し、入側流通通路１３と出側流通通路１４とにおいて、領域区分体３０、区分板３１及び弾性部材３５は、組電池１１Ａの中心を対称点にして点対称となる態様で配置されている。
【００２４】
区分板３１は、合成樹脂材料などからなる板状の部材であって、入側流通通路１３内において流通する気体の運動や圧力変化で撓んだり、変形したりしない程度の剛性を有している。区分板３１は、領域区分体３０の電池モジュール側の側面に固定されており、領域区分体３０と一体で入側流通通路１３の内部を流通領域と非流通領域に区分している。
【００２５】
領域区分体３０は、合成樹脂からなる袋状の部材であって、その一側面が入側流通通路１３の反電池モジュール側の側面３２に固定され、内部の空気量に応じて体積が変化し、電池モジュール側への張り出し量が変化する。また領域区分体３０は、袋状の部材が、剛性が低く変形しやすい態様に形成されており、空気の出し入れが容易であって、最大体積のとき固定されていない側面が張る一方、体積の減少に応じて固定されていない側面が撓んだり、折り畳まれたりする。領域区分体３０は、最大体積のとき入側流通通路１３の電池モジュール側に張り出して非流通領域を最大にする一方、流通領域の体積を最小化する。また領域区分体３０は、内部の気体が減少すると入側流通通路１３の反電池モジュール側に後退するかたちで非流通領域の体積を減少させる一方、流通領域の体積を増加させる。
【００２６】
また領域区分体３０は、入側流通通路１３の反電池モジュール側と電池モジュール側とに長辺を配置させ、入側流通通路１３の給気口１５の近くにそれら２つの長辺に挟まれた鋭角の頂点部３４を配置させた三角形状をしている。つまり領域区分体３０は、その体積が変化するとき、頂点部３４の対辺側の対面３３の長さが電池モジュール側と反電池モジュール側とを結ぶ方向に変化する。よって領域区分体３０の電池モジュール１１の側面に固定された区分板３１は、供給ファン２０の排出口２３の入側流通通路１３への接続位置である給気口１５から離れるほど電池モジュール１１に近づくように配置される。
【００２７】
本実施形態では、弾性部材３５は、領域区分体３０内に配置されている。なお、弾性部材３５が複数設けられる場合、配列方向Ｘに対する頂点部３４からの距離が同様になるように図において紙面に垂直する方向に並んだ態様で設けられる。弾性部材３５は、圧縮に応じて反力を生じる部材であって、金属製や樹脂製のばねを含む部材、ポリウレタン等の合成樹脂から発泡成形されたスポンジなどからなる。弾性部材３５は、復元力を付勢する程度に圧縮された状態で、入側流通通路１３の反電池モジュール側の側面３２と区分板３１との間に設けられている。詳述すると、弾性部材３５は、その基端が領域区分体３０内の反電池モジュール側に固定されることを通じて入側流通通路１３の反電池モジュール側の側面３２に固定され、その先端が領域区分体３０内の電池モジュール側の側面を介して区分板３１を電池モジュール側に付勢する。よって通常、弾性部材３５は、領域区分体３０の電池モジュール側の側面を電池モジュール側に付勢することで領域区分体３０を最大体積に維持させる。
【００２８】
領域区分体３０は、負圧供給口１７を介して負圧管２２１が接続され、その袋状の内部に負圧管２２１の他方の開口が連通されている。よって、領域区分体３０は、供給ファン２０の吸入口２２に生じる負圧の増減に応じて、その内部の気体が負圧管２２１を介して出入りする。負圧管２２１は、供給ファン２０の気体の吸入量が増加すれば吸入口２２の負圧が高くなり領域区分体３０内の気体を吸出する。逆に、負圧管２２１は、供給ファン２０の気体の吸入量が減少すれば吸入口２２の負圧が低くなり弾性部材３５が広げる領域区分体３０の体積に応じて領域区分体３０内に気体を供給する。
【００２９】
また、弾性部材３５は、領域区分体３０を最大体積とすることに応じて区分板３１を最も電池モジュール側に配置させる。
弾性部材３５は、領域区分体３０が内部の負圧により縮小するときの力によって弾性変形する弾性力に調整されている。つまり弾性部材３５は、供給ファン２０の気体供給量が少なく領域区分体３０内の負圧が低ければ、区分板３１を電池モジュール側に移動させ、逆に、供給ファン２０の気体供給量が多くて領域区分体３０内の負圧が高くなることに応じて区分板３１を反電池モジュール側に移動させる。
【００３０】
つまり区分板３１は、領域区分体３０が最大体積のとき、電池モジュール１１に最も近い位置に移動され、入側流通通路１３の流通領域を最小化させる。一方、領域区分体３０の体積が減少することに応じて電池モジュール１１から離れる方向に移動して、入側流通通路１３の流通領域を拡大させる。換言すると、区分板３１は、頂点部３４を回動中心として給気口１５から離れた部分が弧を描くように入側流通通路１３内を移動する。よって入側流通通路１３の流通領域の体積は、頂点部側の部分における増減量に比べ、給気口１５から離れた部分における増減量の方が大きい。なお、領域区分体３０が最大体積のときであっても、入側流通通路１３の給気口１５から最も離れた部分において区分板３１と電池モジュール１１との間に所定の空間が確保され、冷媒通路１２に気体が供給されるようになっている。
【００３１】
本実施形態の電池パックの作用について説明する。
通常、入側流通通路１３の流通領域に供給された気体は、その流通領域内において均等にエネルギーを有している。このとき、気体のエネルギーはベルヌーイの定理より「全圧（エネルギー）＝動圧＋静圧」で示される。詳しくは、式（１）に示され、このとき、ｐ０が全圧、ｐが静圧であり、ρは密度、ｖは流体の速度である。
【００３２】
【数１】
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そして、入側流通通路１３の流通領域内の気体について言えば、式（１）に示す静圧が、気体を入側流通通路１３から冷媒通路１２に供給させることに作用する力であり、この静圧が大きいほど、冷媒通路１２に気体が多く供給される。
【００３３】
入側流通通路１３は、一方側に給気口１５が設けられ、他方側が突き当たりである。よって、給気口１５に供給された気体は、その流速が給気口１５で最大であり、突き当たりに向かって徐々に小さくなるように、給気口１５からの距離に応じて変化する。換言すると、入側流通通路１３の流通領域の気体は、給気口１５に近い程、動圧は高いが静圧は低く、給気口１５から離れるに応じて動圧は低くなるが静圧は高くなる。このように、冷媒通路１２への供給に作用する静圧が給気口１５から離れるに応じて高くなる。よって通常、給気口１５に近い冷媒通路１２よりも、給気口１５から遠い冷媒通路１２により多くの気体が供給される。
【００３４】
そこで、本実施形態では、給気口１５からの距離が変化しても入側流通通路１３の流通領域における気体の流速の変化が小さくなるようにしている。すなわち、入側流通通路１３の流通領域の広さを給気口１５に近い程、大きくし、給気口１５から離れるに応じて小さくする。例えば、入側流通通路１３の流通領域の広さを、各冷媒通路１２に供給した気体の量に応じて小さくしていけば、入側流通通路１３の流通領域を給気口１５から突き当たりに向かって流れる気体の流速の変化が小さく抑えられる。給気口１５からの距離にかかわらず、入側流通通路１３の流通領域における気体の流速の差が小さくなれば、式（１）に示される関係から、静圧の差も小さくなる。そして静圧の差が小さくなれば、給気口１５からの距離にかかわらず、各冷媒通路１２に供給される気体の量の差も小さくなる。
【００３５】
ところで、冷媒通路１２に供給される気体の量は、入側流通通路１３の流通領域への気体の供給量に応じて変化する。そこで、気体の供給量が少ないときは、区分板３１を電池モジュール側に配置させて入側流通通路１３の流通領域の体積を小さく維持させる。逆に、気体の供給量が多いときは、区分板３１を反電池モジュール側の側面３２側に移動させて入側流通通路１３の流通領域の体積を大きくさせる。入側流通通路１３内での区分板３１の位置は、給気口１５に近い部分では電池モジュール１１から離れており、逆に、同給気口１５から離れた部分では電池モジュール１１に近くなる。つまり、区分板３１は入側流通通路１３を斜めに区分しており、気体の供給量が少ないとき、接続位置から離れるほど入側流通通路１３の流通領域の体積を減少させる。これにより、入側流通通路１３の流通領域における気体の速度についてのばらつきの抑制が図られ、換言すると、静圧のばらつきの抑制が図られる。
【００３６】
気体の供給量が少ないとき、多くの割合の気体が突き当たりに近い冷媒通路１２に供給されるため、給気口１５側では速度が高く維持される。このため、付き当たりに近い冷媒通路１２付近の静圧と、給気口１５側にある冷媒通路１２付近の静圧との差が大きくなり、各冷媒通路１２に供給される気体の量のバランスが悪くなるおそれがある。そこで、入側流通通路１３の流通領域の体積を小さくすることで、給気口１５から突き当たりまでの速度差を低下させ、各冷媒通路１２に供給される気体の量のバランスがよくなるようにしている。逆に、気体の供給量が多いとき、入側流通通路１３の流通領域の体積が狭いと、入側流通通路１３に供給される気体の量が規制されてしまう。そこで、入側流通通路１３の流通領域の体積を大きくすることで、給気口１５から供給される気体が規制されるおそれを低減させて、各冷媒通路１２に必要量の気体が供給されるようにしている。
【００３７】
出側流通通路１４は、一方側に排気口１６が設けられ、他方側が突き当たりである。よって、排気口１６から排出される気体は、その流速が排気口１６で最大であり、突き当たりに向かって徐々に小さくなるように、排気口１６からの距離に応じて変化する。換言すると、出側流通通路１４の流通領域の気体は、排気口１６に近い程、動圧は高いが静圧は低く、排気口１６から離れるに応じて動圧は低くなるが静圧は高くなる。出側流通通路１４では、流通領域内の静圧が冷媒通路１２からの流出に対抗するが、静圧は突き当たりに近いほど高くなる。よって通常、排気口１６に近い冷媒通路１２の方が、排気口１６から遠い冷媒通路１２よりも多くの気体を流出させられる。
【００３８】
そこで、本実施形態では、排気口１６からの距離が変化しても出側流通通路１４の流通領域における気体の流速の変化が小さくなるようにした。すなわち、出側流通通路１４の流通領域の広さを排気口１６に近い程、大きくし、排気口１６から離れるに応じて小さくするようにした。例えば、出側流通通路１４の流通領域の広さを、各冷媒通路１２から流出してくる量に応じて大きくすれば、出側流通通路１４の流通領域を突き当たりから排気口１６に向かって流れる気体の流速の変化を小さく抑えられる。排気口１６からの距離にかかわらず、出側流通通路１４の流通領域の気体の流速の差が小さくなれば、式（１）の関係から、静圧の差も小さくなる。気体が冷媒通路１２から出側流通通路１４の流通領域に流出するときに抵抗となる静圧の差が小さければ、各冷媒通路１２から出側流通通路１４の流通領域に流出する気体の量の差も小さくなる。
【００３９】
また、出側流通通路１４でも、気体の量が少ないときは、区分板３１を電池モジュール側に配置させて出側流通通路１４の流通領域の体積を小さく維持させる。逆に、気体の量が多いときは、区分板３１を反電池モジュール側の側面３２側に移動させて出側流通通路１４の流通領域の体積を大きくさせる。これにより、出側流通通路１４の気体の速度についてのばらつきの抑制、換言すると、静圧のばらつきの抑制が図られる。
【００４０】
つまり、気体の排出量が少ないとき、出側流通通路１４の流通領域の体積を小さくすることで、突き当たりから排気口１６までの速度差を低下させ、各冷媒通路１２からバランスよく気体が流出するようにしている。逆に、気体の排出量が多いとき、出側流通通路１４の流通領域の体積が小さいと、各冷媒通路１２から出側流通通路１４への気体の流入が規制されてしまう。そこで、出側流通通路１４の流通領域の体積を大きくすることで、各冷媒通路１２からの気体の流出が規制されるおそれを低減させて、各冷媒通路１２が必要量の気体を流出できるようにしている。
【００４１】
本実施形態では、入側流通通路１３では冷媒通路１２に流れ込む気体のバランスが図られ、出側流通通路１４では冷媒通路１２から流出される気体のバランスが図られる。よって電池パック１として、冷媒通路１２には気体がバランスよく供給されるようになる。また、入側流通通路１３と出側流通通路１４との関係として、電池モジュール１１は冷媒通路１２を挟んで入側流通通路１３が広ければ、出側流通通路１４は狭くなり、逆に、入側流通通路１３が狭ければ、出側流通通路１４は広くなる。このことから、入側流通通路１３に供給された気体は、冷媒通路１２を通じて出側流通通路１４に流出したあとでも、出側流通通路１４を入側流通通路１３で流れていた方向と同方向に流れることが容易である。また、排気口１６が流通領域の体積の大きい方に設けられているため排気が好適に行える。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の電池パック１によれば、以下に記載するような効果が得られるようになる。
（１）供給ファン２０から入側流通通路１３へ排出される気体の量が少なければ、区分板３１が電池モジュール側に配置されて入側流通通路１３の流通領域の体積が小さく維持される。逆に、ファン部から入側流通通路１３へ排出される気体の量が多ければ、負圧の増大に応じて区分板３１が反電池モジュール側に移動されて入側流通通路１３の流通領域の体積が大きくなる。よって、入側流通通路１３に供給される気体の量が多くても少なくても、入側流通通路１３の突き当たりから離れた位置の気体の静圧を高く維持することができるため、入側流通通路１３内の静圧についてばらつきの抑制が図られ、電池パック１内の複数の電池モジュール１１のそれぞれの冷媒通路１２に気体がバランスよく供給されるようになる。よって、各電池モジュールに対する冷却能力のばらつきも抑制されるようになる。
【００４３】
（２）入側流通通路１３内での区分板３１の位置は給気口１５に近いと電池モジュール１１から離れ、逆に、給気口１５から離れると電池モジュール１１に近くなる。つまり、区分板３１は入側流通通路１３を電池モジュール１１の配列方向Ｘに対して斜めに区分することで、気体の供給量が少ないときには給気口１５から離れるほど入側流通通路１３の体積を減少させて入側流通通路１３の静圧についてばらつきを抑制することができる。
【００４４】
（３）入側流通通路１３と出側流通通路１４との関係として、電池モジュール間の冷媒通路１２を挟んで入側流通通路１３が広ければ、出側流通通路１４は狭くなり、逆に、入側流通通路１３が狭ければ、出側流通通路１４は広くなる。よって、入側流通通路１３に供給された気体は、冷媒通路１２を通じて出側流通通路１４に流出した後でも、出側流通通路１４を入側流通通路１３で流れていた方向と同方向に流れやすくなる。また、排気口１６が出側流通通路１４において流通領域の体積の大きい方（同出側流通通路１４の広い方）に設けられているため排気が好適に行える。
【００４５】
（第２の実施形態）
図２に従って、電池パックを具体化した第２の実施形態について説明する。本実施形態では、入側流通通路１３の区分板４１が電池モジュール１１に平行に移動する点、及び出側流通通路１４には区分板４１が設けられていない点が、第１の実施形態と相違する。そこで、以下では、主に第１の実施形態と相違する構成について詳細に説明することとし、説明の便宜上、同様の構成については同じ符号を付して詳細な説明を割愛する。
【００４６】
入側流通通路１３は、第１の実施形態と同様に、その延設方向の端部４４（図２において右側）に給気口１５を備える一方、出側流通通路１４は、第１の実施形態とは相違し、その延設方向の端部であって給気口１５と同じ側の端部（図２において右側）に排気口１６を備えている。よって、外装ケース１０は、給気口１５から供給された気体が入側流通通路１３を図において右から左に向けて移動するとともに、移動途中でいずれかの冷媒通路１２を下から上に移動する。そして、冷媒通路１２から流出した気体が、出側流通通路１４を今度は、左から右に向けて移動して排気口１６から排出される。
【００４７】
入側流通通路１３は、流通通路の内部を２つの領域に区分する領域区分体４０と、領域区分体４０の電池モジュール側側面に設けられた区分板４１と、区分板４１を電池モジュール側に付勢する弾性部材３５とを備える。領域区分体４０は流通通路の内部を、相互に気体が流通しない、流通領域と非流通領域との２つの領域に区分する。
【００４８】
区分板４１は、入側流通通路１３内に流通する気体の運動や静圧変化で撓んだり、変形したりしない程度の剛性を有している合成樹脂製の板であって、領域区分体４０の電池モジュール側の側面に固定されており、領域区分体４０と一体で入側流通通路１３内を流通領域と非流通領域に区分している。
【００４９】
領域区分体４０は、第１の実施形態の領域区分体３０とは形状が相違している。つまり、領域区分体４０は、入側流通通路１３の反電池モジュール側と電池モジュール側とに長辺を配置させた長方形状をしている。領域区分体４０は、反電池モジュール側の側面と電池モジュール側の側面とをつなぐ長手方向の端部４３，４４を含む側面が、領域区分体４０の体積変化に応じて撓んだり、折り畳まれたりする。つまり領域区分体４０は、その体積が変化するとき、電池モジュール側の側面と区分板４１とを電池モジュール１１に対して電池モジュール側と反電池モジュール側とを結んで電池モジュール１１に接離する方向に平行に移動させる。
【００５０】
本実施形態では、弾性部材３５は、領域区分体４０内において給気口１５側の位置及び給気口１５から離れた位置など電池モジュール１１の配列方向Ｘに相違する位置を含めて複数配置され、それぞれが同等の復元力を付勢する程度に圧縮された状態で、入側流通通路１３の反電池モジュール側の側面３２と区分板４１との間に設けられている。よって通常、各弾性部材３５は、領域区分体４０の電池モジュール側の側面及び区分板４１を電池モジュール１１に平行に支持するとともに、電池モジュール側に付勢して領域区分体４０を最大体積に維持させている。
【００５１】
領域区分体４０は、第１の実施形態の領域区分体３０と同様に、供給ファン２０の吸入口２２に生じる負圧の増減に応じて、体積を増減させる。つまり区分板４１は、領域区分体４０が最大体積のとき、電池モジュール１１に最も近い位置に移動され、領域区分体４０の体積が減少することに応じて電池モジュール１１から離れるように移動される。換言すると、区分板４１は、その平面の各位置の電池モジュールへの距離を同様に維持させながら入側流通通路１３内を移動する。なお、給気口１５から冷媒通路１２への気体の供給が滞らないように、領域区分体４０が最大体積のときであっても区分板４１と電池モジュール１１との間に所定の空間が確保されるようになっている。
【００５２】
本実施形態の電池パックの作用について説明する。
区分板４１が電池モジュール１１に対して平行に接近及び離間する面を有することから、入側流通通路１３の電池モジュール側の体積、つまり流通領域の増減が容易に行える。これにより、給気口１５から突き当たりまでの間における気体の流速にばらつきが小さくなるように、入側流通通路１３の流通領域の体積を調整することができる。流速のばらつきが小さければ、入側流通通路１３の流通領域における静圧の差も小さくなるから、各冷媒通路１２に供給される気体の量のばらつきの抑制が図られるようになる。
【００５３】
なお、入側流通通路１３では、給気口１５に近い側は気体の流速が速い傾向にあるが、出側流通通路１４では、排気口１６を給気口１５側に有しており、排気口１６に近いほど、冷媒通路１２からの気体の流出に対抗する静圧が低くなる。よって、入側流通通路１３の流通領域の静圧が供給ファン２０（給気口１５）側から離れるにつれて高くなるとしても、出側流通通路１４の静圧も排気口１６から離れるにつれて高くなる。これにより、各冷媒通路１２では、入側流通通路１３と出側流通通路１４との間の圧力差が平均化されて、各冷媒通路１２の気体の流通量についてのばらつきが抑制されるようになる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の電池パックは、上記第１の実施形態にて記載した（１）の効果に加えて、以下に記す効果を有する。
（４）区分板４１が電池モジュール１１に対して平行に接近及び離間する面を有することから、入側流通通路１３の流通領域の体積の増減が容易に行える。また、入側流通通路１３の静圧分布が、給気口１５から離れることに応じて高くなったとしても、出側流通通路１４の静圧分布も排気口１６から離れることに応じて高くなるため、各冷媒通路１２において入側流通通路１３と出側流通通路１４との間での圧力差が平均化される。これにより、各冷媒通路１２の気体の流通量についてばらつきの抑制が図られるようになる。
【００５５】
（その他の実施形態）
・上記第２の実施形態では、区分板４１は複数の弾性部材３５により電池モジュール１１に対して平行に支持される場合について例示した。しかしこれに限らず、区分板は、吸気口の近傍などには設けられなくてもよい。また、区分板は、電池モジュールに対して接離するように移動すれば電池モジュールに対して多少傾きを有していたり、離間した２点で電池モジュールに対する移動量に多少の差があってもよい。
【００５６】
・上記第１の実施形態では、入側流通通路１３と出側流通通路１４とにおいて、領域区分体３０、区分板３１及び弾性部材３５が組電池１１Ａの中心を対称点にして点対称となる態様で配置されている場合について例示した。しかし、これに限らず、領域区分体等は、流通通路を挟んで入側流通通路の体積が同入側通路において相対的に広いとき、出側流通通路の体積が同出側通路において相対的に狭くなる態様に設けられればよい。
【００５７】
・上記第１の実施形態では、領域区分体３０、区分板３１及び弾性部材３５が入側流通通路１３及び出側流通通路１４に設けられている場合について例示した、これに限らず、領域区分体、区分板及び弾性部材は入側流通通路のみに設けられていてもよい。これによっても上記（１），（２）に記載の効果が得られる。
【００５８】
・上記各実施形態では、弾性部材３５は、反電池モジュール側から区分板３１を電池モジュール側に付勢している場合について例示したが、これに限らず、弾性部材は、引きばねなど電池モジュール側から区分板３１を電池モジュール側に付勢する部材であってもよい。
【００５９】
・上記各実施形態では、領域区分体３０，４０は、袋状の部材である場合について例示したが、これに限らず、区分板で流通通路を電池モジュール側の領域と反電池モジュール側の領域との２つの領域に可変に区分できれば、間仕切りのような構成であってもよい。
【００６０】
・上記各実施形態では、領域区分体３０の電池モジュール側に区分板３１が設けられている場合について例示したが、これに限らず、領域区分体の電池モジュール側の側面に所定の剛性や強度を維持できるのであれば、領域区分体の電池モジュール側の側面自身を区分板としてもよい。これにより、電池パックの構成の自由度が拡大される。
【００６１】
・上記各実施形態では、流通領域と非流通領域との２つの領域は、相互に気体が流通しない場合について例示したが、これに限らず、非流通領域の負圧により区分板を移動させることができるのであれば、流通領域と非流通領域との２つの領域に相互に気体が多少流通してもよい。
【００６２】
・上記各実施形態では、冷媒として気体を例示したが、気体として常温の空気を用いることができるとともに、電池モジュールを冷却することができるのであれば、常温ではない空気を利用してもよいし、その他の種類の気体を利用してもよい。
【００６３】
・上記各実施形態では、電池パック１はニッケル水素二次電池から構成される場合について例示したが、これに限らず、充放電に伴い発熱する二次電池、例えば、リチウムイオン電池などであってもよい。
【００６４】
・上記各実施形態では、電池パック１が電気自動車もしくはハイブリッド自動車に搭載される場合について例示したが、これに限らず、電池パックは、バッテリーを搭載するガソリン自動車やディーゼル自動車など、電気自動車やハイブリッド自動車以外の車両に搭載されてもよい。また電池パック１は、電源として必要とされるのであれば、自動車以外の移動体や、固定設置される電源として用いられてもよいし、モータ以外の電源として用いられてもよい。例えば、自動車以外の電源としては、鉄道、船舶、航空機やロボットなどの移動体や、情報処理装置などの電気製品の電源などが挙げられる。
【符号の説明】
【００６５】
１…電池パック、１０…外装ケース、１１…電池モジュール、１１Ａ…組電池、１２…冷媒通路、１３…入側流通通路、１４…出側流通通路、１５…給気口、１６…排気口、１７…負圧供給口、２０…供給ファン、２１…羽根、２２…吸入口、２３…排出口、２５…制御装置、３０…領域区分体、３１…区分板、３２…側面、３３…対面、３４…頂点部、３５…弾性部材、４０…領域区分体、４１…区分板、４３，４４…端部、２２１，２２２…負圧管。
【図１】
2018022626.tif 000004
【図２】
2018022626.tif 000005