(57)【要約】【課題】円筒電池１の熱暴走の誘発を阻止して、全体を小型軽量化する。【解決手段】組電池は、複数の円筒電池１を平行姿勢であって両端面を同一平面に配置して１列ないし複数列に配列している電池ユニット２と、円筒電池１に面接触して熱結合状態に連結してなる放熱フィン４と、放熱フィン４に熱結合状態に連結され、円筒電池１の配列方向に伸びる姿勢に配置している第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２とを備え、放熱フィン４は、互いに隣接して配置してなる円筒電池１に連結している第１及び第２の放熱フィン４２を備え、第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２は互いに非熱結合状態に配置してなる第１及び第２の熱伝導プレート３２を備え、第１の放熱フィン４１は第１の熱伝導プレート３１に、第２の放熱フィン４２は第２の熱伝導プレート３２に熱結合している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の円筒電池を平行姿勢であって両端面を同一平面に配置して１列ないし複数の電池列に配列してなる電池ユニットと、
前記円筒電池に面接触して熱結合状態に連結してなる放熱フィンと、
前記放熱フィンに熱結合状態に連結され、かつ前記円筒電池の配列方向に伸びる姿勢に配置されてなる熱伝導プレートとを備え、
前記放熱フィンは、互いに隣接して配置してなる前記円筒電池に交互に連結してなる第１の放熱フィンと第２の放熱フィンとを備え、
前記第１の放熱フィンと前記第２の放熱フィンは非熱結合状態に配置され、
前記熱伝導プレートは互いに非熱結合状態に配置してなる第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートとを備え、
前記第１の放熱フィンは前記第２の熱伝導プレートに熱結合されることなく前記第１の熱伝導プレートに熱結合状態に連結され、
前記第２の放熱フィンは前記第１の熱伝導プレートに熱結合されることなく前記第２の熱伝導プレートに熱結合状態に連結されてなることを特徴とする組電池。
【請求項２】
請求項１に記載される組電池であって、
前記第１の熱伝導プレートと前記第２の熱伝導プレートとが、前記電池列の両側に、前記円筒電池の長手方向を含む平面との平行面内に配置され、
各電池列において隣接して配置してなる前記円筒電池に熱結合状態に連結してなる前記第１の放熱フィンと前記第２の放熱フィンが、各電池列の反対側に配置してなる前記第１の熱伝導プレートと前記第２の熱伝導プレートに熱結合されてなることを特徴とする組電池。
【請求項３】
請求項２に記載される組電池であって、
前記電池ユニットが複数の円筒電池を１列に配列しており、
隣接して配置してなる前記円筒電池が、交互に前記第１の放熱フィンと前記第２の放熱フィンに熱結合されてなることを特徴とする組電池。
【請求項４】
請求項２に記載される組電池であって、
前記電池ユニットが前記円筒電池を複数の電池列に配置しており、
各電池列の両側には、第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートとが交互に配置され、
各電池列の間には、中間の熱伝導プレートが配置されて、前記電池ユニットの両側には外側の熱伝導プレートを配置しており、
前記中間の熱伝導プレートには両面に放熱フィンが連結され、
前記外側の熱伝導プレートには、片面に前記放熱フィンが連結されてなることを特徴とする組電池。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載される組電池であって、
隣接して配置してなる前記第１の放熱フィンと前記第２の放熱フィン間に断熱シートを配置してなることを特徴とする組電池。
【請求項６】
請求項１に記載される組電池であって、
前記電池ユニットが、複数の円筒電池を１列ないし複数の電池列に配置しており、
前記第１の熱伝導プレートと前記第２の熱伝導プレートが、前記円筒電池を貫通させる位置にあって互いに非熱結合状態で平行に配置され、
前記第１の熱伝導プレートは前記第１の放熱フィンを熱結合状態に連結する連結貫通穴と、前記第２の放熱フィンを非熱結合状態に貫通させる非結合貫通穴とを設けており、
前記第２の熱伝導プレートは前記第２の放熱フィンを熱結合状態に連結する連結貫通穴と、前記第１の放熱フィンを非熱結合状態に貫通させる非結合貫通穴とを設けており、
前記第１の熱伝導プレートの前記連結貫通穴は、前記第２の熱伝導プレートの前記非結合貫通穴の対向位置に、
前記第２の熱伝導プレートの前記連結貫通穴は、前記第１の熱伝導プレートの前記非結合貫通穴の対向位置に配置され、
隣接する前記円筒電池が、前記第１の放熱フィンと前記第２の放熱フィンを介して、互いに非熱結合状態に配置してなる前記第１の熱伝導プレートと前記第２の熱伝導プレートとに熱結合されてなることを特徴とする組電池。
【請求項７】
請求項６に記載される組電池であって、
互いに平行姿勢で離して配置されてなる第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートとからなる２枚の熱伝導プレートを備えることを特徴とする組電池。
【請求項８】
請求項７に記載される組電池であって、
前記第１の熱伝導プレートと前記第２の熱伝導プレートとを平行姿勢で交互に配置してなる３枚以上の前記熱伝導プレートを備えることを特徴とする組電池
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載される組電池であって、
隣接する前記放熱フィンの間に断熱層を設けてなることを特徴とする組電池。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載される組電池であって、
前記放熱フィンが、前記円筒電池の全周に密着する円筒状、又は円筒電池表面の一部に熱結合状態に接触してなる軸方向にスリットを有する円筒状としてなることを特徴とする組電池。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載される組電池であって、
前記熱伝導プレートと前記放熱フィンを一体構造として、前記放熱フィンを前記熱伝導プレートに連結してなることを特徴とする組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の円筒電池を備える組電池であって、１つの円筒電池の熱暴走が近接する他の円筒電池の熱暴走を誘発するのを防止する組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
充電できる円筒電池は、内部ショートや過充電等、種々の原因で熱暴走を起こすことがある。例えば、リチウムイオン二次電池が熱暴走すると、電池温度は急激に上昇して３００℃〜７００℃以上となることもある。何れかの円筒電池が熱暴走して、隣の円筒電池の熱暴走を誘発すると、多数の円筒電池が熱暴走して熱暴走のエネルギーが極めて大きくなる弊害がある。この弊害は、円筒電池の全体あるいは一部を熱伝導性樹脂に埋設して、熱暴走した円筒電池の熱エネルギーを熱伝導性樹脂に吸収して解消できる。（特許文献１〜３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−８０２６０号公報
【特許文献２】特開２０１４−８６３４２号公報
【特許文献３】特願２０１４−２１２５５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の組電池は、図１０に示すように、外装ケース８３に熱伝導性樹脂８７を充填して、この熱伝導性樹脂８７に円筒電池８１を埋設している。この組電池は、円筒電池８１の熱エネルギーを埋設している熱伝導性樹脂８７に吸収できる。
【０００５】
また、特許文献２の組電池は、図１１の分解斜視図に示すように、底ケース９３の底部に熱伝導性樹脂９７を充填する状態で、底ケース９３に電池コアパック９０を入れ、各々の円筒電池９１の下部を流動性の熱伝導性樹脂９７に浸漬し、この状態で熱伝導性樹脂９７を硬化して製造される。この組電池は、底ケースに電池コアパックを入れた状態で、電池コアパックの隙間から底ケースに熱伝導性樹脂を充填し、熱伝導性樹脂を硬化して製造される。
【０００６】
さらに、特許文献３の組電池は、図１２の断面図に示すように、複数の円筒電池７１を電池ホルダ７２に載せて同一平面に配置して定位置に配置して、円筒電池７１に熱結合するように熱伝導性樹脂７７を充填している。電池ホルダ７２は、円筒電池７１を複数列の保持溝７３に配置して、隣接する円筒電池７１の間に熱伝導性樹脂７７を充填して、熱伝導性樹脂７７を円筒電池７１に密着させて熱伝導状態に配置している。
【０００７】
以上の組電池は、熱暴走した円筒電池の熱エネルギーを熱伝導性樹脂に伝導し、熱伝導性樹脂で熱エネルギーを拡散して熱暴走の誘発を防止する。しかしながら、以上の電池ユニットは、隣接する円筒電池の間に熱伝導性樹脂を配置するので、熱伝導性樹脂を介して熱暴走した円筒電池の熱エネルギーが隣の円筒電池に伝導されて熱暴走が誘発されることがある。とくに、複数の円筒電池の間に熱伝導性樹脂を充填する構造は、隣接する円筒電池が最接近する部位に充填される熱伝導性樹脂が薄く、この部分を介して熱暴走した円筒電池の熱エネルギーが隣の電池に伝導されて熱暴走が誘発されやすくなる。この弊害を防止するには、隣の円筒電池の間隔を広くして、最接近部位に充填される熱伝導性樹脂を厚くする必要があるが、この構造は組電池の外形を大きく、また多量の熱伝導性樹脂によって重くなる欠点がある。
【０００８】
本発明は、さらに以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、円筒電池の熱暴走の誘発を効果的に防止しながら、全体を小型、軽量化できる組電池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】
本発明の組電池は、複数の円筒電池を平行姿勢であって両端面を同一平面に配置して１列ないし複数の電池列に配列してなる電池ユニットと、円筒電池に面接触して熱結合状態に連結してなる放熱フィンと、放熱フィンに熱結合状態に連結され、かつ円筒電池の配列方向に伸びる姿勢に配置されてなる熱伝導プレートとを備える。放熱フィンは、互いに隣接して配置してなる円筒電池に交互に連結してなる第１の放熱フィンと第２の放熱フィンとを備え、第１の放熱フィンと第２の放熱フィンは非熱結合状態に配置している。さらに、熱伝導プレートは、互いに非熱結合状態に配置してなる第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートとを備え、第１の放熱フィンは第２の熱伝導プレートに熱結合されることなく第１の熱伝導プレートに熱結合状態に連結され、第２の放熱フィンは第１の熱伝導プレートに熱結合されることなく第２の熱伝導プレートに熱結合状態に連結している。
【００１０】
以上の組電池は、円筒電池の熱暴走の誘発を効果的に防止しながら、全体を小型、軽量化できる特徴がある。それは、以上の組電池が、非熱結合状態にある第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートにそれぞれ連結している第１の放熱フィンと第２の放熱フィンに、隣接する円筒電池を連結して、隣接する円筒電池の熱エネルギーを、交互に非熱結合状態にある第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートに伝導するからである。以上の組電池は、熱暴走した円筒電池の発熱を、隣の円筒電池には伝導しない。熱暴走して発熱した円筒電池の熱エネルギーは、放熱フィンを介して熱伝導プレートに伝導されるが、この熱伝導プレートは隣の円筒電池に熱結合している熱伝導プレートではない。熱暴走した円筒電池の隣に配置している円筒電池は、熱暴走した円筒電池を連結している熱伝導プレートとは非熱結合状態にあり、別の熱伝導プレートと熱結合状態で連結され、放熱される。熱暴走した円筒電池の熱エネルギーは、隣接する円筒電池には熱伝導しない。円筒電池の熱暴走は、隣の円筒電池に最も誘発されやすい。とくに、円筒電池の熱エネルギーを放熱フィンと熱伝導プレートで放熱する組電池は、熱伝導の距離が短くなって伝導熱量が大きくなり、さらに接近して配置されることから輻射熱による加熱エネルギーも大きくなるからである。
【００１１】
以上の組電池は、放熱フィンと熱伝導プレートを介して熱暴走した円筒電池の熱エネルギーを伝導して拡散するが、熱伝導プレートを介して隣の円筒電池には伝導せず、最も熱暴走しやすい隣の円筒電池の熱暴走の誘発を効果的に防止できる。また、以上の組電池は、熱暴走した円筒電池の熱エネルギーの伝導経路を変更して熱暴走の誘発を防止するので、隣接する円筒電池の間隔を広くし、あるいは隣接する円筒電池の間に断熱特性の優れた厚い断熱層を設けない構造においても熱暴走の誘発を阻止できるので、全体を小型軽量化して熱暴走の誘発を効果的に防止できる特徴がある。
【００１２】
本発明の組電池は、第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートを、各電池列の両側であって、円筒電池の長手方向を含む平面との平行面内に配置し、各電池列において隣接して配置している円筒電池に熱結合状態に連結している第１の放熱フィンと第２の放熱フィンを、各電池列の反対側に配置している第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートに熱結合することができる。
【００１３】
本発明の組電池は、複数の円筒電池を１列に配列して電池ユニットとし、隣接して配置している円筒電池を、交互に第１の放熱フィンと第２の放熱フィンに嵌合して熱結合して、互いに非熱結合状態にある第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートとに熱エネルギーを伝導する構造とすることができる。
さらに、本発明の組電池は、円筒電池を複数の電池列に配列して電池ユニットとし、各電池列の両側に第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートを交互に配置して、各電池列の間には、中間の熱伝導プレートを配置して、電池ユニットの両側には外側の熱伝導プレートを配置し、中間の熱伝導プレートには両面に放熱フィンを連結して、外側の熱伝導プレートには、片面に放熱フィンが連結する構造とすることができる。
【００１４】
本発明の組電池は、隣接して配置している第１の放熱フィンと第２の放熱フィンの間に断熱シートを配置することができる。
以上の組電池は、第１の放熱フィンと第２の放熱フィンの間に断熱シートを配置しているので、第１の放熱フィンと第２の放熱フィンの間の断熱特性を向上して、熱暴走が隣の円筒電池に誘発されるのをより効果的に阻止できる特徴がある。
【００１５】
本発明の組電池は、複数の円筒電池を１列ないし複数の電池列に配置して電池ユニットとし、第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートを、円筒電池を貫通させる位置に、互いに非熱結合状態で平行に配置し、第１の熱伝導プレートは第１の放熱フィンを熱結合状態に連結する連結貫通穴と、第２の放熱フィンを非熱結合状態に貫通させる非結合貫通穴とを設け、第２の熱伝導プレートは第２の放熱フィンを熱結合状態に連結する連結貫通穴と、第１の放熱フィンを非熱結合状態に貫通させる非結合貫通穴とを設け、第１の熱伝導プレートの前記連結貫通穴を、第２の熱伝導プレートの非結合貫通穴の対向位置に、第２の熱伝導プレートの連結貫通穴を、第１の熱伝導プレートの前記非結合貫通穴の対向位置に配置し、隣接する円筒電池を、第１の放熱フィンと第２の放熱フィンを介して、互いに非熱結合状態に配置している第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートとに熱結合する構造とすることができる。
【００１６】
以上の組電池は、円筒電池を熱伝導プレートに貫通させる状態で熱伝導プレートを設けることができるので、熱伝導プレートを厚くして熱伝導特性を改善でき、しかも熱伝導プレートを円筒電池の間にできる隙間に配置するので、円筒電池を接近させながら、熱伝導プレートを浅くして熱伝導特性を改善できる。
【００１７】
以上の構造の組電池は、互いに平行姿勢で離して配置している第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートとからなる２枚の熱伝導プレートを備える構造とすることができる。
また、本発明の組電池は、第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートとを平行姿勢で交互に配置している３枚以上の熱伝導プレートを備える構造とすることができる。
【００１８】
本発明の組電池は、放熱フィンの間に断熱層を設けて、隣接する放熱フィンを互いに接近させながら断熱特性を改善できる。さらにこの組電池は、隣接する放熱フィンの間の断熱層が放熱フィン間の熱伝導を阻止するので、熱暴走した円筒電池で加熱された放熱フィンの熱エネルギーで隣の放熱フィンに伝導されることがなく、隣の円筒電池の熱暴走の誘発をより効果的に阻止できる特徴がある。
【００１９】
本発明の組電池は、放熱フィンを、円筒電池の全周に密着する円筒状、又は円筒電池表面の一部に熱結合状態に接触させる、軸方向にスリットを有する円筒状とすることができる。
【００２０】
本発明の組電池は、熱伝導プレートと放熱フィンを一体構造として、放熱フィンを熱伝導プレートに連結することができる。
【００２１】
本発明の組電池は、熱伝導プレートと放熱フィンをアルミニウム製とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１にかかる組電池の概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態２にかかる組電池の概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態３にかかる組電池の概略断面図である。
【図４】本発明の実施形態４にかかる組電池の概略斜視図である。
【図５】図２に示す組電池の分解斜視図である。
【図６】図３に示す組電池の分解断面図である。
【図７】本発明の実施形態１にかかる組電池の概略断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態にかかる組電池の概略斜視図である。
【図９】図８に示す組電池の概略斜視図である。
【図１０】従来の組電池の断面図である。
【図１１】従来の他の組電池の分解斜視図である。
【図１２】従来の他の組電池の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための組電池を例示するものであって、本発明は組電池を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２４】
図１ないし図４、及び図８と図９に示す組電池は、複数の円筒電池１を平行姿勢であって、両端面を同一平面に配置して１列（図１）、ないしは複数の電池列（図２〜図４、図８、図９）に配置して電池ユニット２として、電池ケース２をケース６内に配置している。図１ないし図４の組電池は、１列の電池列に８本の組電池を配列し、図８と図９の組電池は１列の電池列に４本の円筒電池を配列している。ただ、本発明の組電池は、１列の電池列における円筒電池１の個数を８個には特定しない。たとえば、ハイブリッドカー等の電動車両の電源に使用される組電池は、多数の円筒電池を備えるので、１列の電池列に多数の円筒電池を配列して、これを多列に配置している。
【００２５】
円筒電池１は、リチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池は、容積と重量に対する充放電容量を大きくできるので、小型軽量化して大容量にできるが、熱暴走して高温になる虞があるので、熱暴走の誘発を阻止することが特に大切である。このことから、リチウムイオン二次電池は、熱暴走の誘発をいかにして阻止できるかが大切である。本発明は、独特の構成で熱暴走の誘発を防止するので、円筒電池１をリチウムイオン二次電池とする組電池に適している。
【００２６】
組電池は、内部ショートや過充電等で何れかの円筒電池が熱暴走して温度が急激に上昇するとき、熱暴走した円筒電池の発熱で隣の円筒電池が加熱されて熱暴走が誘発されるのを防止する独特の構成を備える。このことを実現する組電池は、複数の円筒電池を平行姿勢であって両端面を同一平面に配置して、１列ないし複数の電池列に配列してなる電池ユニット２と、円筒電池１に面接触して熱結合状態に連結してなる放熱フィン４と、放熱フィン４に熱結合状態に連結され、かつ円筒電池１の配列方向に伸びる姿勢に配置されてなる熱伝導プレート３とを備える。放熱フィン４は、互いに隣接して配置している円筒電池１に交互に連結している第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２とを備え、第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２は互いに非熱結合状態に配置している。さらに、熱伝導プレート３は互いに非熱結合状態に配置している第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２とを備える。第１の放熱フィン４１は第２の熱伝導プレート３２に熱結合されることなく第１の熱伝導プレート３１に熱結合状態に連結され、第２の放熱フィン４２は第１の熱伝導プレート３１に熱結合されることなく第２の熱伝導プレート３２に熱結合状態に連結される。
【００２７】
図１ないし図７の組電池は、第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２を各電池列の両側であって、円筒電池１の長手方向を含む平面との平行面内に配置している。第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２は、各電池列の両側にあって互い非熱結合状態に配置される。熱伝導プレート３は、円筒電池１に熱結合状態に連結される放熱フィン４を表面に連結している。放熱フィン４は、円筒電池１を内側に嵌合して定位置に配置し、さらに円筒電池１に面接触状態に接触して熱結合される。放熱フィン４は、互いに隣接して配置してなる円筒電池１に交互に連結している第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２とを備える。第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２は互いに離されて、非熱結合状態に配置される。第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートが熱結合されると、これに連結している第１の放熱フィンと第２の放熱フィンが熱結合されて、隣接する配置している円筒電池を熱結合して、熱暴走を誘発させるからである。この組電池は、隣接する円筒電池１の発熱を、第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２を介して、互いに非熱結合状態にある第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２に伝導するが、第１の熱伝導プレート４１と第２の熱伝導プレート４２は非熱結合状態にあって、熱暴走が隣の円筒電池に誘発されない。
図の組電池は、隣接する円筒電池１に連結している第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２を、交互に電池列の反対側に配置している第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２に熱結合して連結している。電池列の反対側に配置している第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２は、互いに非熱結合状態にあって、一方の熱伝導プレート３から他方の熱伝導プレート３に熱伝導しない。隣接して配置される第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２は、その間に隙間を設けて非熱結合状態に配置している。第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２は、間に断熱層を設けることでさらに断熱特性を向上できる。断熱層は、絶縁性のプラスチックで成形されて、放熱フィン４の間に配置される。プラスチック製の断熱層は、放熱フィン４を定位置に配置するホルダーにも併用である。断熱層は、隣接する放熱フィン４間の熱伝導を少なくして、隣の円筒電池１の熱暴走の誘発をより確実に阻止できる。また、断熱層は、隣接する放熱フィン４を接近させながら、優れた断熱特性を実現できるので、組電池全体をコンパクトにしながら熱暴走の誘発を防止できる。
【００２８】
なお、図１ないし図３においては、電池ユニット２の反対側に配置している第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２を区別しやすくするために、互いに平行に配置される複数の熱伝導プレート３を交互に実線（第１の熱伝導プレート３１）と鎖線（第２の熱伝導プレート３２）とで表示している。さらに実線で示す第１の熱伝導プレート３１に連結している第１の放熱フィン４１を実線で、鎖線で示す第２の熱伝導プレート３２に連結している第２の放熱フィン４２は鎖線で示して、第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２に連結される第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２の位置関係をわかりやすくしている。
【００２９】
図１の組電池は、複数の円筒電池１を１列に配列して電池ユニット２とし、図において、電池ユニット２の上下の両面に第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２を配置している。隣接して配置される円筒電池１は、交互に上下に配置している第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２に連結している第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２に熱結合状態に嵌合されて、隣接する円筒電池１の発熱は、第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２を介して交互に上下に配置している第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２に伝導される。図１の組電池は、図において偶数列（本明細書において偶数列と奇数列は、図において左から右に向かってカウントする）の円筒電池１を第１の放熱フィン４１を介して電池ユニット２の下面の第１の熱伝導プレート３１に連結して、奇数列の円筒電池１を第２の放熱フィン４２を介して電池ユニット２の上面に配置している第２の熱伝導プレート３２に連結している。この組電池は、偶数列の円筒電池１の発熱を下面の第１の熱伝導プレート３１に伝導して、奇数列の円筒電池１の発熱を上面の第２の熱伝導プレート３２に伝導する。この組電池は、隣接する円筒電池１の発熱を、交互に上下に配置している第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２に伝導して、隣の円筒電池１の発熱を同じ熱伝導プレート３に伝導せず、互いに非熱結合状態にある熱伝導プレート３に伝導して放熱する。したがって、熱暴走する円筒電池１の発熱が隣の円筒電池１には伝導されず、熱暴走した円筒電池１が隣の円筒電池１を加熱して起こる熱暴走の誘発を防止する。
【００３０】
図２ないし図４の組電池の電池ユニット２は、円筒電池１を複数の電池列に配列している。これ等の図に示す組電池は、各電池列の円筒型電池１を、図において上下方向に並べている。したがって、これ等の組電池は、円筒電池を複数の電池列に配置して、各電池列の円筒電池１を碁盤格子の交点に配置している。図２の組電池は円筒電池１を上下２列に配置し、図３の組電池は円筒電池１を３列に配置し、さらに、図４の組電池は円筒電池１を４列に配置している。これ等の組電池は、各電池列の両側に第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２を交互に配置している。各電池列の間には中間の熱伝導プレート３Ｘを配置して、電池ユニット２の両側には外側の熱伝導プレート３Ｙを配置している。図２の組電池は、下から順番に第１の熱伝導プレート３１、第２の熱伝導プレート３２、第１の熱伝導プレート３１を配置し、図３の組電池は、下から順番に、第１の熱伝導プレート３１、第２の熱伝導プレート３２、第１の熱伝導プレート３１、第２の熱伝導プレート３２を配置し、図４の組電池は、下から順番に第１の熱伝導プレート３１、第２の熱伝導プレート３２、第１の熱伝導プレート３１、第２の熱伝導プレート３２、第１の熱伝導プレート３１を配置している。熱伝導プレート３は、各電池列の両側に配置されるので、円筒電池を複数の電池列に配置する組電池は、各列の間に、第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２とが交互に配置される。
【００３１】
図５は、図２の組電池の分解斜視図を示す。この組電池は、第１の熱伝導プレート３１を外側の熱伝導プレート３Ｙとし、第２の熱伝導プレート３２を中間の熱伝導プレート３Ｘとしている。第２の熱伝導プレート３２である中間の熱伝導プレート３Ｘは、上下の両面に第２の放熱フィン４２を連結して、上下に設けている第２の放熱フィン４２を千鳥に、すなわち上側の第２の放熱フィン４２の中間に下側の第２の放熱フィン４２を、下側の第２の放熱フィン４２の中間に上側の第２の放熱フィン４２を配置している。上下に設けている第２の放熱フィン４２は、上下に配置される電池ユニット２の奇数列又は偶数列の円筒電池１に連結される位置に配置される。図２と図５に示す中間の熱伝導プレート３Ｘは、上面の放熱フィン４を偶数列の円筒電池１に、下面の放熱フィン４を奇数列の円筒電池１に連結している。以上の中間の熱伝導プレート３Ｘは、上下の同じ位置に放熱フィン４を配置しない。したがって、この放熱フィン４を備える組電池は、円筒電池１の熱暴走が、真上と真下の円筒電池１に誘発されるのを効果的に阻止できる。熱暴走した円筒電池１の発熱が、真上の円筒電池１の両側に配置している円筒電池１に伝導されるからである。
【００３２】
電池ユニット２の上面と下面に配置される外側の第１の熱伝導プレート３１は、片面に第１の放熱フィン４１を連結している。図２と図５において、電池ユニット２の上面に配置される第１の熱伝導プレート３１は下面に第１の放熱フィン４１を連結している。下面に連結される第１の放熱フィン４１は、中間の熱伝導プレート３Ｘに連結している第２の放熱フィン４２を連結する円筒電池１の間に配置される円筒電池１に連結される。したがって、電池ユニット２の上側に配置される第１の熱伝導プレート３１は、奇数列の円筒電池１に連結される位置の第１の放熱フィン４１を連結している。偶数列の円筒電池１が中間の熱伝導プレート３Ｘに連結している第２の放熱フィン４２に連結されるからである。
【００３３】
図２と図５において、電池ユニット２の下面に配置される第１の熱伝導プレート３１は上面に第１の放熱フィン４１を連結している。上面に連結される第１の放熱フィン４１は、中間の熱伝導プレート３Ｘに連結している第２の放熱フィン４２が連結される円筒電池１の間に配置される円筒電池１に連結される。したがって、図５に示す電池ユニット２の下側に配置される第１の熱伝導プレート３１は、偶数列の円筒電池１に連結される位置の第１の放熱フィン４１を連結している。奇数列の円筒電池１が中間の熱伝導プレート３Ｘに連結している第２の放熱フィン４２に連結されるからである。 
【００３４】
図３の組電池は、円筒電池１を上下に３列に配列して電池ユニット２としている。この組電池は、電池ユニット２の両側と、各電池列の間に、第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２を交互に配置している。この図の組電池は、下から順番に第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２とを交互に配置している。組電池は、３列の電池列の間に第２の熱伝導プレート３２と第１の熱伝導プレート３１と中間の熱伝導プレート３Ｘとして配置している。下段に配置している第２の熱伝導プレート３２と、上段に配置している第１の熱伝導プレート３１は、上面の放熱フィン４を、偶数列の円筒電池１に連結して、下面の放熱フィン４を奇数列の円筒電池１に連結している。外側の熱伝導プレート３Ｙは、片面に放熱フィン４を連結している図２の組電池と同じ形状のものが使用される。中間の熱伝導プレート３Ｘと外側の熱伝導プレート３Ｙは、真上と真下に配置される円筒電池１に連結される放熱フィン４が、交互に上下の熱伝導プレート３に連結されるように、放熱フィン４を奇数列と偶数列に配置している。
【００３５】
さらに、図３の組電池は、隣接する円筒電池１の間に波形の断熱シート５を配置している。この組電池は、図６の分解断面図に示すように、各電池列における奇数列の円筒電池１と偶数列の円筒電池１との間に断熱シート５を配置している。図３に示す組電池は、同じ電池列に配置している第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２の間であって、第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２との間に断熱シート５を配置している。断熱シート５は、可撓性を有するシート材であって、第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２の表面に沿う波形に変形して、隣接する放熱フィン４の間に介在される。この組電池は、第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２の間に配置される波形の断熱シート５により、熱暴走が隣の円筒電池１に誘発されるのをより効果的に阻止できる。すなわち、この組電池は、隣接する放熱フィン４間に配設してなる断熱シート５でもって、隣接して配置される第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２との間の断熱特性をより改善する。
【００３６】
図４の組電池は、円筒電池１を４列の電池列に配列して電池ユニット２としている。この組電池は、電池ユニット２の両側と、各電池列の間に第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２を配置している。組電池は、４列の電池列の間に３列に中間の熱伝導プレート３Ｘを配置している。中間の熱伝導プレート３Ｘは、上面の放熱フィン４を、偶数列の円筒電池１に連結して、下面の放熱フィン４を奇数列の円筒電池１に連結している。外側の熱伝導プレート３Ｙは、片面に放熱フィン４を連結している図５の組電池と同じ形状のものが使用される。中間の熱伝導プレート３Ｘと外側の熱伝導プレート３Ｙは、上下に配置される円筒電池１に連結される放熱フィン４を、交互に電池列の上下に配置している第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２に連結されるように、放熱フィン４を奇数列と偶数列に配置している。
【００３７】
以上の放熱フィン４は、円筒電池１を熱結合状態に挿入する円筒状とする。この放熱フィン４は、円筒電池１との熱結合面積を大きくして、円筒電池１の発熱を効率よく放熱フィン４に伝導できる。放熱フィン４は、図７に示すように、円筒電池１を熱結合状態に嵌合する半円筒状とすることもできる。半円筒状の放熱フィン４Ａは、開口スリット４ａの開口幅を、円筒電池１の半周よりも小さくして、円筒電池１を抜けない状態に嵌合できる。また、円筒電池１との熱伝導面積も大きくできる。
さらに、以上の組電池は、第１の熱伝導プレート３１と第１の放熱フィン４１を一体構造とし、第２の熱伝導プレート３２と第２の放熱フィン４２を一体構造として、放熱フィン４を熱伝導プレート３に連結している。熱伝導プレート３と放熱フィン４を一体構造とする組電池は、円筒電池１の発熱を放熱フィン４から熱伝導プレート３に効率よく熱伝導でき、また、アルミニウムやアルミニウム合金を引き抜き加工して安価に多量生産できる特徴がある。
【００３８】
図８と図９の組電池は、円筒電池１を貫通させる状態で、第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２を配置する。第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２は、円筒電池１の両端面に平行な姿勢で、互いに上下に離して非熱結合状態で平行姿勢に配置される。図の組電池は、第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２からなる２枚の熱伝導プレート３を、円筒電池１の軸方向に離して、上下に配置している。第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２は、放熱フィン４を熱結合状態に連結してなる連結貫通穴３Ａと、放熱フィン４を非熱結合状態に挿通してなる非結合貫通穴３Ｂとを交互に設けている。第１の熱伝導プレート３１は第１の放熱フィン４１を熱結合状態に連結する連結貫通穴３Ａと、第２の放熱フィン４２を非熱結合状態に貫通させる非結合貫通穴３Ｂとを設けている。第２の熱伝導プレート３２は第２の放熱フィン４２を熱結合状態に連結する連結貫通穴３Ａと、第１の放熱フィン４１を非熱結合状態に貫通させる非結合貫通穴３Ｂとを設けている。第１の熱伝導プレート３１の連結貫通穴３Ａは、第２の熱伝導プレート３２の非結合貫通穴３Ｂの対向位置にあり、第２の熱伝導プレート３２の連結貫通穴３Ａは、第１の熱伝導プレート３１の非結合貫通穴３Ｂの対向位置に配置している。図に示す第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２は、連結貫通穴３Ａの隣に非結合貫通穴３Ｂを設け、非結合貫通穴３Ｂの隣に連結貫通穴３Ａを設けて、連結貫通穴３Ａと非結合貫通穴３Ｂとを碁盤格子状に配列して、円筒電池１を碁盤格子状に配置している。第１の放熱フィン４１は第２の熱伝導プレート３２に熱結合されることなく、第１の熱伝導プレート３１に熱結合され、第２の放熱フィン４２は、第１の熱伝導プレート３１に熱結合されることなく、第２の熱伝導プレート３２に熱結合される。隣接する円筒電池１は、第１の放熱フィン４１と第２の放熱フィン４２を介して、上下に離して配置されて互いに非熱結合状態にある、第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２の何れか一方に熱結合状態に連結される。すなわち、隣接する円筒電池１の発熱は、上下に離して非熱結合状態に配置している第１の熱伝導プレート３１と第２の熱伝導プレート３２の何れか一方に熱伝導して放熱される。図８と図９の組電池は、１枚の第１の熱伝導プレート３１と１枚の第２の熱伝導プレート３２を配置するが、組電池は、第１の熱伝導プレートと第２の熱伝導プレートを交互に円筒電池の軸方向に離して３枚以上の熱伝導プレートを非熱結合状態に配置することもできる。この組電池は、放熱フィンを複数の熱伝導プレートに熱結合状態に連結して、円筒電池の熱エネルギーを複数の熱伝導プレートに熱伝導して放熱できる。
【００３９】
さらに、以上の組電池は、第１の熱伝導プレート３１と第１の放熱フィン４１を一体構造とし、第２の熱伝導プレート３２と第２の放熱フィン４２を一体構造として、放熱フィン４を熱伝導プレート３に連結している。熱伝導プレート３と放熱フィン４を一体構造とする組電池は、円筒電池１の発熱を放熱フィン４から熱伝導プレート３に効率よく熱伝導できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の組電池は、熱暴走の誘発を防止して安全に使用できるので、安全性が要求される種々の用途、とくに多量の円筒電池１を使用する大容量の電源装置として有効に使用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１、７１、８１、９１…円筒電池
２…電池ユニット
３…熱伝導プレート    
３１…第１の熱伝導プレート
３２…第２の熱伝導プレート
３Ａ…連結貫通穴
３Ｂ…非結合貫通穴
３Ｘ…中間の熱伝導プレート
３Ｙ…外側の熱伝導プレート
４…放熱フィン
４１…第１の放熱フィン
４２…第２の放熱フィン
４Ａ…放熱フィン（半円筒状）
４ａ…開口スリット
５…断熱シート
６…ケース
７２…電池ホルダ
７３…保持溝
７７、８７、９７…熱伝導性樹脂
８３…外装ケース
９０…電池コアパック
９３…底ケース
【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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