(57)【要約】【課題】各蓄電池セルの放熱を確実に行うことが可能な蓄電池モジュールを提供する。【解決手段】複数列複数段に配列した複数の円筒型電池１の電極部を電池把持板５によって把持固定して電池箱３０に収納した構造からなる蓄電池モジュール２０として、電池箱３０を構成する電池箱台座３１と外箱３２の天井板とのそれぞれにおいて、各円筒型電池１の電極部が密着している電池把持板５の配置方向に平行な方向にある２つの対向する端辺それぞれに近接して列状に並んだ複数の位置に、冷却風取り込みスリット３６と冷却風排出スリット３７とを穿設することにより、電池箱３０の外部から送風されてくる冷却風を冷却風取り込みスリット３６から取り込んで複数の各円筒型電池１の電極部それぞれに対して直接送風し、かつ、各円筒型電池１の電極部それぞれと熱交換された後の冷却風を当該電池箱３０の外部に冷却風排出スリット３７から排出する冷却構造とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数列複数段に配列した複数の蓄電池セルを電池把持板によって把持固定することにより一体化した状態で電池箱に収納した構造からなる蓄電池モジュールであって、前記電池箱を構成する底板と天井板とのそれぞれに、当該電池箱の外部から送風されてくる冷却風が複数の各前記蓄電池セルの電極部それぞれに直接送風され、かつ、該電極部それぞれと熱交換された後の冷却風が当該電池箱の外部に排出されるスリットが、複数、形成されていることを特徴とする蓄電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電池モジュールにおいて、前記電池箱に形成される複数の前記スリットは、前記底板および前記天井板のそれぞれにおいて、当該電池箱内に収納された各前記蓄電池セルの電極部が密着している前記電池把持板の配置方向と平行な方向にある２つの対向する端辺それぞれに近接して列状に並んだ複数の位置に形成されることを特徴とする蓄電池モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蓄電池モジュールにおいて、前記電池箱の前記底板に形成される前記スリットは、送風されてくる前記冷却風を取り込むための冷却風取り込みスリットであり、前記電池箱の前記天井板に形成される前記スリットは、各前記蓄電池セルの電極部と熱交換された前記冷却風を当該電池箱の外部へ排出するための冷却風排出スリットであることを特徴とする蓄電池モジュール。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の蓄電池モジュールにおいて、前記電池箱を構成する側板にさらに箱付冷却ファンを備え、該箱付冷却ファンを取り付けた前記側板と該側板に対向する反対側の側板とに、それぞれ、前記箱付冷却ファンの駆動により、当該電池箱内に外気を取り込み、かつ、取り込んだ外気を当該電池箱から外部に排出するための複数の通気穴が穿設されていることを特徴とする蓄電池モジュール。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の蓄電池モジュールにおいて、各前記蓄電池セルは円筒型の形状からなる円筒型電池であることを特徴とする蓄電池モジュール。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の蓄電池モジュールにおいて、隣接する各前記蓄電池セルの電極間を直列接続していることを特徴とする蓄電池モジュール。
【請求項７】
複数の蓄電池セルを収納した電池箱からなる蓄電池モジュールを電源架に複数積層搭載して構成される蓄電池システムにおいて、前記蓄電池モジュールを、請求項１ないし６のいずれかに記載の蓄電池モジュールを用いて構成することを特徴とする蓄電池システム。
【請求項８】
請求項７に記載の蓄電池システムにおいて、前記電源架が立架される床面または床下に設置した冷却ファンからの冷却風を、前記電源架に積層搭載されている複数の前記蓄電池モジュールの前記電池箱それぞれに直接送風することができる冷却風パイプを前記電源架に備えていることを特徴とする蓄電池システム。
【請求項９】
請求項８に記載の蓄電池システムにおいて、前記冷却風パイプを、断熱性を有する材料を用いて構成することを特徴とする蓄電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池モジュールおよび蓄電池システムに関し、特に、蓄電池セルからの排熱を効率良く行うことが可能な蓄電池モジュールおよび該蓄電池モジュールを複数実装した蓄電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術においては、非特許文献１の宮坂明宏らによる“大型ニッケル水素蓄電池を用いた高信頼性電源システム”（電気化学学会技術委員会新電池構想部会、第６１回新電池構想部会講演会、ｐｐ１−４）の「Ｆｉｇ３．３  Battery  module」にも示されているように、蓄電池モジュールの冷却機構としては、冷却ファンを用いて、蓄電池モジュールの前面から取り入れた空気を背面へと排出する構造であった。
【０００３】
つまり、前記非特許文献１に記載の従来の蓄電池モジュールの冷却機構においては、図３に示すように、円筒型電池として円筒型９５ＡｈＮｉＭＨ蓄電池セル（直径φ６０ｍｍ×長さＬ１７０ｍｍ）を１０本直列に接続して、一つの蓄電池モジュールを構成し、該蓄電池モジュール全体を冷却ファンにより強制空冷するようにしていた。図３は、従来の蓄電池モジュールの実装構造を示す模式図であり、図３（Ａ）は、円筒型電池１を１０本直列接続して構成した蓄電池モジュールの様子を示す斜視図であり、図３（Ｂ）は、蓄電池モジュールを実装する電池箱の構造を示す斜視図である。
【０００４】
図３（Ａ）に示すように、蓄電池モジュール２０の内部においては、各円筒型電池１（各蓄電池セル）の互いの間隔幅を、５ｍｍずつ離して５列２段に配置し、かつ、各円筒型電池１同士を直列接続し易くするために、隣接する円筒型電池１同士は正極２と負極３との位置を互い違いに入れ替えて、隣接する正極２と負極３とが同じ面に向くように配置し、隣接する各円筒型電池１の正極２と負極３との電極間をバスバー（電池接続具）または電力線によって接続するとともに、絶縁性を有する電池把持板５すなわち電池固定板にて把持して固定する構造としている。なお、電池把持板５の各円筒型電池１を把持している部位には、各円筒型電池１を交換する際に、各円筒型電池１の着脱を容易にするために、電池把持板５の一部（上側および下側の板）を取り外すための分割面６が形成されている。
【０００５】
さらに、各円筒型電池１を把持する電池把持板５は、図３（Ｂ）に示すように、電池箱台座１１上に載置されて、その上から電池箱１０の外箱１２を被せることによって、蓄電池モジュール２０は電池箱１０内に収納される。
【０００６】
ここで、電池箱１０の外箱１２は、収納した１０本直列接続の各円筒型電池１の中心線と平行な位置関係になる２つの側板が、それぞれ、通気穴が穿設された対向平面板として形成されており、他方の対向平面板（図３（Ｂ）においては、外箱１２の奥側の側板）に穿設された通気穴が空気を吸い込む吸い込み口１５であり、一方の対向平面板（図３（Ｂ）においては、外箱１２の手前側の側板）に穿設された通気穴が各円筒型電池１との熱交換を行った空気を排気する排気口を形成している。
【０００７】
収納した１０本直列接続の各円筒型電池１のうち、最初の円筒型電池１の正極２または負極３と最後の円筒型電池１の負極３または正極２とは、図３（Ｂ）に示すように、電池箱１０の外箱１２の他方の対向平面板（図３（Ｂ）においては、外箱１２の手前側の側板）に取り付けられた電気コネクタ１４の出力端子にバスバーまたは電力線によって電気的に接続される。
【０００８】
さらに、蓄電池セルの充放電時に温度バラツキが無く、かつ、上限温度を超えないことを目的として、図３（Ｂ）に示すように、電池箱１０の外箱１２の一方の対向平面板（図３（Ｂ）においては、外箱１２の手前側の側板）に箱付冷却ファン１３が取り付けられていて、電池箱１０の外箱１２の他方の対向平面板（図３（Ｂ）においては、外箱１２の奥側の側板）に穿設している吸い込み口１５から冷却用の空気を吸い込むことによって、電池箱１０に収納されている１０本の円筒型電池１からなる蓄電池モジュール２０全体を強制的に冷却している。
【０００９】
さらに説明すれば、次の通りである。従来の蓄電池モジュール２０においては、電池箱１０内の複数の円筒型電池１は、電池箱台座１１上に電池把持板５を介して載置されて、側板として互いに対向する位置に通気穴が穿設された２枚の対向平面板を有し、かつ、一方の対向平面板には箱付冷却ファン１３や電気コネクタ１４が取り付けられている外箱１２に覆われた電池箱１０内に収納されている。電池箱台座１１上に載置された各円筒型電池１は、多段構成とされ、それぞれの中心軸は水平（電池箱台座１１の底面と平行な位置関係）であり、かつ、各円筒型電池１の中心軸は外箱１２の対向平面板に対しても平行になるように配置されている。
【００１０】
さらに、箱付冷却ファン１３は、対向平面板に穿設された通気穴の吸い込み口１５から取り込んだ外気（空気）によって複数の円筒型電池１からの発熱を排熱するために駆動されるように構成されている。
【００１１】
つまり、蓄電池モジュール２０内の複数の円筒型電池１が、前述のごとく配置されているので、一方の対向平面板に取り付けられた箱付冷却ファン１３の駆動により、対向する他方の対向平面板に吸い込み口１５として穿設された通気穴から取り込まれた外気は、該通気穴に最も近い円筒型電池１の側面に当たってその背面に回り込み、次に、隣接する円筒型電池１の側面に当たってその背面に回り込むということを繰り返すことによって、発熱体である複数の各円筒型電池１と熱交換して、一方の対向平面板に排気口として穿設された通気穴から排気されることによって排熱される。
【００１２】
この時、電池箱１０内の蓄電池モジュール２０を構成する各円筒型電池１（蓄電池セル）の電池形状は円筒形状であるため、導入した外気の不要な乱流は抑制され、さらには、各円筒型電池１の中心軸を水平、かつ、対向平面板に平行になるように電池箱１０内に配置されているので、通風抵抗を小さくすることができる。その結果、電池箱１０からの排熱は、対向平面板が互いに向き合う方向に効率的に行われる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】宮坂  明宏、正代  尊久；“大型ニッケル水素蓄電池を用いた高信頼性電源システム”，電気化学学会技術委員会新電池構想部会、第６１回新電池構想部会講演会、ｐｐ１−４。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記非特許文献１に記載のような従来の蓄電池モジュール２０の冷却機構においては、放電電流が２．５Ｃ〜３Ｃ（Ｃ：蓄電池モジュールの定格容量（Capacity））程度にも及ぶ高率の放電となるような場合が発生すると、従来の電池メーカが一般的に使用している放電レート（放電電流）０．２〜０．３Ｃの場合における充放電動作と比較して、１００倍もの熱量が発生する事態が発生し、かかる高温の発熱には対応することができないという課題があった。
【００１５】
特に、各円筒型電池１（各蓄電池セル）の正極２および負極３のセル接続部（つまり電極部）においては、バスバーまたは電力線とともに、接触抵抗による大量の熱が発生するため、各円筒型電池１（各蓄電池セル）のセル接続部（つまり電極部）の冷却または発熱防止対策が必要不可欠となっている。
【００１６】
しかし、従来の技術においては、各円筒型電池１（各蓄電池セル）の正極２および負極３のセル接続部（つまり電極部）には大電流が流れるので、危険防止のために、断熱性と絶縁性とを有する電池把持板５によって、該セル接続部（つまり電極部）への人間の不用意な接触を防ぐように保護がなされていて、図３（Ｂ）のような箱付冷却ファン１３を用いていても、冷却用の空気すなわち冷却風をセル接続部（つまり電極部）へ通すことができず、正極２および負極３のセル接続部（つまり電極部）からの排熱が殆ど不可能になっているという問題があった。
【００１７】
また、かくのごとき蓄電池モジュール２０を複数個多段に電源架に搭載することによって、複数の蓄電池モジュールが実装された蓄電池システムを構成しようとする場合においても、各蓄電池モジュール２０からの排熱が十分には行うことができず、また、各蓄電池モジュール２０ごとの温度にバラツキが生じ、各蓄電池モジュール２０や各円筒型電池１（各蓄電池セル）の寿命が低下してしまうという問題があった。
【００１８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、放電電流が２．５Ｃ〜３Ｃにも及ぶ場合であるか否かに関わらず、蓄電池モジュールを構成する各蓄電池セルの放熱を確実に行うことが可能な冷却機構を備えた蓄電池モジュールおよび蓄電池システムを提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、前述の課題を解決するために、以下のごとき各技術手段から構成されている。
【００２０】
第１の技術手段は、複数列複数段に配列した複数の蓄電池セルを電池把持板によって把持固定することにより一体化した状態で電池箱に収納した構造からなる蓄電池モジュールであって、前記電池箱を構成する底板と天井板とのそれぞれに、当該電池箱の外部から送風されてくる冷却風が複数の各前記蓄電池セルの電極部それぞれに直接送風され、かつ、該電極部それぞれと熱交換された後の冷却風が当該電池箱の外部に排出されるスリットが、複数、形成されていることを特徴とする。
【００２１】
第２の技術手段は、前記第１の技術手段に記載の蓄電池モジュールにおいて、前記電池箱に形成される複数の前記スリットは、前記底板および前記天井板のそれぞれにおいて、当該電池箱内に収納された各前記蓄電池セルの電極部が密着している前記電池把持板の配置方向と平行な方向にある２つの対向する端辺それぞれに近接して列状に並んだ複数の位置に形成されることを特徴とする。
【００２２】
第３の技術手段は、前記第１または第２の技術手段に記載の蓄電池モジュールにおいて、前記電池箱の前記底板に形成される前記スリットは、送風されてくる前記冷却風を取り込むための冷却風取り込みスリットであり、前記電池箱の前記天井板に形成される前記スリットは、各前記蓄電池セルの電極部と熱交換された前記冷却風を当該電池箱の外部へ排出するための冷却風排出スリットであることを特徴とする。
【００２３】
第４の技術手段は、前記第１ないし第３の技術手段のいずれかに記載の蓄電池モジュールにおいて、前記電池箱を構成する側板にさらに箱付冷却ファンを備え、該箱付冷却ファンを取り付けた前記側板と該側板に対向する反対側の側板とに、それぞれ、前記箱付冷却ファンの駆動により、当該電池箱内に外気を取り込み、かつ、取り込んだ外気を当該電池箱から外部に排出するための複数の通気穴が穿設されていることを特徴とする。
【００２４】
第５の技術手段は、前記第１ないし第４の技術手段のいずれかに記載の蓄電池モジュールにおいて、各前記蓄電池セルは円筒型の形状からなる円筒型電池であることを特徴とする。
【００２５】
第６の技術手段は、前記第１ないし第５の技術手段のいずれかに記載の蓄電池モジュールにおいて、隣接する各前記蓄電池セルの電極間を直列接続していることを特徴とする。
【００２６】
第７の技術手段は、複数の蓄電池セルを収納した電池箱からなる蓄電池モジュールを電源架に複数積層搭載して構成される蓄電池システムにおいて、前記蓄電池モジュールを、前記第１ないし第６の技術手段のいずれかに記載の蓄電池モジュールを用いて構成することを特徴とする。
【００２７】
第８の技術手段は、前記第７の技術手段に記載の蓄電池システムにおいて、前記電源架が立架される床面または床下に設置した冷却ファンからの冷却風を、前記電源架に積層搭載されている複数の前記蓄電池モジュールの前記電池箱それぞれに直接送風することができる冷却風パイプを前記電源架に備えていることを特徴とする。
【００２８】
第９の技術手段は、前記第８の技術手段に記載の蓄電池システムにおいて、前記冷却風パイプを、断熱性を有する材料を用いて構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００３０】
すなわち、複数列複数段に配列した複数の蓄電池セルからなる蓄電池モジュールを収納する電池箱の底板と天井板とに、各蓄電池セルの電極部に冷却風が直接当たる冷却風取り込みスリットと冷却風排出スリットとを穿設しているので、各蓄電池セルを直接冷却することができ、電池箱の側板に取り付けた箱付冷却ファンによる強制空冷だけでは、蓄電池モジュール内の各蓄電池セルからの排熱が追いつかない状況下であっても、十分な冷却を行うことができ、各蓄電池セルからの排熱を確実に行うことができる。而して、２Ｃ、３Ｃ（定格電流容量の２倍、３倍）といった高率の放電動作を行うことも可能となる。
【００３１】
さらには、蓄電池システムとして複数の蓄電池モジュールの電池箱を多段に搭載した電源架を構成する場合であっても、冷却風パイプにより、外部に設置した冷却ファンからの冷却風を、各段の蓄電池モジュールを構成する各蓄電池セルの電極部に直接送風する構造としているので、各蓄電池モジュールおよび各蓄電池セルの温度のバラツキを抑制して、温度分布を均一化することができ、蓄電池モジュールや蓄電池セルの寿命の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る蓄電池モジュールを収納する電池箱の構造の一例を説明するための概略図である。
【図２】本発明に係る蓄電池システムとして図１に示す蓄電池モジュールを複数搭載した電源架の構成例を示す概念図である。
【図３】従来の蓄電池モジュールの実装構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、本発明に係る蓄電池モジュールおよび蓄電池システムの好適な実施形態について、その一例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴について、その概要をまず説明する。本発明は、蓄電池モジュール（複数の例えば１０本の各蓄電池セルを収納してパッケージ化したもの）を構成する各蓄電池セルからの排熱を効果的に行うために、蓄電池モジュールを収納する電池箱の側板に取り付けた箱付冷却ファンだけでなく、該電池箱の底板と天井板とのそれぞれにおいて、電池箱内の各蓄電池セルの電極部に対して外部からの冷却風が直接当たる位置に、該冷却風を吸気する冷却風取り込みスリットと各蓄電池セルの電極部との熱交換後の冷却風を外部に排気する冷却風排気スリットとを穿設することによって、蓄電池モジュールの外部に設置されている冷却ファンから送風されてくる冷却風が高温発熱部である各蓄電池セルの電極部を直接空冷しながら排熱することを可能とするように構成していることを特徴としている。
【００３５】
また、複数の蓄電池モジュールを電源架に多段に積層搭載して構成される蓄電池システムにおいては、各蓄電池モジュールの外部に設置されている冷却ファンからの冷却風を、各蓄電池モジュールが収納されている電池箱それぞれの冷却風取り込みスリットに直接送風するための冷却風パイプを備えていることも特徴としている。
【００３６】
つまり、従来の技術においては、図３にて説明したように、蓄電池モジュールは各蓄電池セルを把持固定するために各蓄電池セルの電極部を電池把持板に当接させているため、各蓄電池セルの電極部（正極および負極）すなわちセル接続部の大きな発熱を、電池箱の外部に逃がすことができず、放電時に非常に高い温度に達する可能性があった。
【００３７】
しかし、本発明においては、図３（Ａ）のような電池把持板を用いる蓄電池モジュールの場合であっても、各蓄電池セルの電極部に外部からの冷却風を直接吹き付けて排熱することが可能なスリットを、電池箱の底板と天井板とに冷却風取り込みスリットと冷却風排気スリットとして穿設して、電池箱の底板の冷却風取り込みスリットから冷却風を各蓄電池セルの電極部に直接当てるような構造を採用しているので、高温になる可能性があった各蓄電池セルの熱を効果的に排熱させて、冷却することができる。
【００３８】
（実施形態の構成例）
次に、本発明に係る蓄電池モジュールおよび該蓄電池モジュールを複数実装した蓄電池システム（電源システム）の構成例について、その一例を、図面を参照しながら詳細に説明する。まず、本発明に係る蓄電池モジュールの電池箱への実装形態について、図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る蓄電池モジュールを収納する電池箱の構造の一例を説明するための概略図である。
【００３９】
なお、本実施形態において蓄電池モジュール２０を構成する各蓄電池セルは、図１に示すように、図３に示す従来の蓄電池モジュール２０の場合と同様に、円筒型形状からなる円筒型電池１を用いている場合について説明するが、本発明は、かかる形状のみに限るものではなく、蓄電池モジュールを構成する各蓄電池セルを把持固定するために電池把持板を各蓄電池セルの電極部に密着させることができる構造のものであれば、如何なる形状の蓄電池セルであっても構わない。また、蓄電池モジュール２０を構成する蓄電池セルは、図３に示す従来の蓄電池モジュール２０の場合と同様、１０個の円筒型電池１（蓄電池セル）を５列２段に配列して構成する場合について説明するが、本発明は、かかる場合に限るものではなく、１０個に限らず任意の個数（複数）の蓄電池セルを複数列複数段にあらかじめ定めた間隔ずつ離して配列して構成する場合であっても良い。
【００４０】
次に、図１（Ａ）、図１（Ｂ）の実装構造について説明する。図１（Ａ）に示すように、本実施形態における蓄電池モジュール２０の内部においては、蓄電池モジュール２０を構成する各円筒型電池１（各蓄電池セル）を、図３の従来の蓄電池モジュールの場合と同様の電池把持板５を用いて把持・固定しているが、該蓄電池モジュール２０を収納する電池箱３０の構造は、図１（Ｂ）に示すように、図３（Ｂ）の電池箱１０とは異なり、電池箱３０の側面の吸い込み口３５からだけではなく、電池箱３０の底板つまり電池箱台座３１側の冷却風取り込みスリット３６からも冷却用の外気（空気）を、冷却風として電池箱３０内に取り込むことができる構造になっている。
【００４１】
まず、図１（Ａ）に示すように、本発明に係る蓄電池モジュール２０の内部においては、図３（Ａ）の場合と同様、円筒型形状からなる各円筒型電池１（蓄電池セル）の互いの間隔幅を、あらかじめ定めた適当な間隔（例えば５ｍｍ）ずつ離して５列２段に配列し、かつ、各円筒型電池１（蓄電池セル）同士を直列接続し易くするために、隣接する各円筒型電池１同士は正極２と負極３との位置を互い違いに入れ替えて、隣接する正極２と負極３とが同じ面に向くように配置し、隣接する各円筒型電池１の正極２と負極３との電極間をバスバー（電池接続具）または電力線によって接続して、図３（Ａ）の場合と同様、絶縁性を有する電池把持板５を各円筒型電池１の電極部に密着するようにして、各円筒型電池１を把持して固定する構造としている。なお、電池把持板５の各円筒型電池１を把持している部位には、各円筒型電池１を交換する際に、各円筒型電池１の着脱を容易にするために、電池把持板５の一部（上側および下側の板）を取り外すための分割面６が形成されている。
【００４２】
さらに、各円筒型電池１を把持する電池把持板５は、図１（Ｂ）に示すように、図３（Ｂ）の場合と同様、電池箱台座３１上に載置されて、その上から電池箱３０の外箱３２を被せることによって、蓄電池モジュール２０は電池箱３０内に収納される。
【００４３】
ここで、電池箱３０の外箱３２は、図３（Ｂ）の場合と同様、収納した１０本直列接続の各円筒型電池１の中心線と平行な位置関係になる２つの側板が、それぞれ、通気穴が穿設された対向平面板として形成されており、他方の対向平面板（図１（Ｂ）においては、外箱３２の奥側の側板）に穿設された通気穴が空気を吸い込む吸い込み口３５であり、一方の対向平面板（図１（Ｂ）においては、外箱３２の手前側の側板）に穿設された通気穴が各円筒型電池１との熱交換を行った空気を排気する排気口を形成している。
【００４４】
収納した１０本直列接続の各円筒型電池１のうち、最初の円筒型電池１の正極２または負極３と最後の円筒型電池１の負極３または正極２とは、図１（Ｂ）に示すように、電池箱３０の外箱３２の他方の対向平面板（図１（Ｂ）においては、外箱４２の手前側の側板）に取り付けられた電気コネクタ３４の出力端子にバスバーまたは電力線によって電気的に接続される。
【００４５】
また、各円筒型電池１の充放電時に温度バラツキが無く、かつ、上限温度を超えないことを目的として、図３（Ｂ）の場合と同様、図１（Ｂ）に示すように、電池箱の外箱３２の一方の対向平面板（図１（Ｂ）においては、外箱３２の手前側の側板）に箱付冷却ファン３３が取り付けられていて、電池箱の外箱３２の他方の対向平面板（図１（Ｂ）においては、外箱３２の奥側の側板）に穿設している吸い込み口３５から冷却用の空気を吸い込むことによって、電池箱に収納されている１０本の円筒型電池１からなる蓄電池モジュール２０全体を強制的に冷却するように構成されている。
【００４６】
ここで、蓄電池モジュール２０を収納する図１に示す電池箱３０においては、図３の従来の蓄電池モジュールの場合における電池箱１０とは異なり、各円筒型電池１の中心線と平行な位置関係にある電池箱３０の側板の対向平面板に取り付けた箱付冷却ファン３３による外気（空気）の取り込みでは排熱することが困難な蓄電池モジュール２０の各円筒型電池１の電極部の発熱を効果的に排熱することを可能とするために、前述したように、電池箱３０の底板を形成する電池箱台座３１および電池箱３０の天井板を形成する外箱３２の天井板に、それぞれ、複数のスリットが穿設された構造を採用している。
【００４７】
なお、電池箱３０に形成される複数のスリットの位置は、電池箱３０の外部から送風されてくる冷却風が、複数の各円筒型電池１（各蓄電池セル）の電極部それぞれに直接送風され、かつ、複数の各円筒型電池１（各蓄電池セル）の電極部それぞれと熱交換された後の冷却風が、電池箱３０の外部にスムーズに排出される位置である。
【００４８】
つまり、電池箱３０に形成される複数のスリットの位置としては、電池箱３０の底板および天井板のそれぞれにおいて、電池箱３０内に収納された各円筒型電池１（各蓄電池セル）の電極部が密着している電池把持板５の配置方向と平行な方向にある２つの対向する端辺それぞれに近接して列状に並んだ複数の位置に形成される。
【００４９】
ここで、各円筒型電池１（各蓄電池セル）の電極部それぞれを効率良く冷却することができるように、複数のスリットは、電池箱３０の底板および天井板のそれぞれにおいて、各円筒型電池１（各蓄電池セル）の電極部との距離が最も短くなる位置を少なくとも含んで形成されていることが望ましい。
【００５０】
また、電池箱３０の外部にあって、該電池箱３０の底板側に位置する任意の適切な場所に、前記スリットに冷却風を送り込む冷却ファンが設置されていて、該冷却ファンからの冷却風は、電池箱３０の底板側から電池箱３０内に向かって送風するように構成されている。つまり、電池箱３０の電池箱台座３１に穿設したスリットが、冷却ファンからの冷却風を取り込むための冷却風取り込みスリット３６となり、電池箱３０の天井板に穿設したスリットが、各円筒型電池１の電極部との間で熱交換を行った冷却風を排出して、各円筒型電池１の電極部の熱を排熱するための冷却風排出スリット３７となっている。
【００５１】
ここで、電池箱台座３１に形成する冷却風取り込みスリット３６の位置および電池箱３０の天井板に形成する冷却風排出スリット３７の位置は、前述したように、それぞれ、外部に設けた冷却ファンからの冷却風（つまり、各円筒型電池１の電極部を強制的に空冷するための外気の流れ）を流入させて、各円筒型電池１の電極部に直接当てることが可能な位置、および、各円筒型電池１の電極部に当たった冷却風を、通風抵抗を小さくして、乱流を生じることなく、スムーズに電池箱３０の外部に導くことが可能な位置としている。
【００５２】
言い換えれば、電池箱３０の電池箱台座３１に穿設した冷却風取り込みスリット３６および電池箱３０の天井板に穿設した冷却風排出スリット３７の位置は、前述したように、蓄電池モジュール２０の最大の発熱部となる各円筒型電池１（蓄電池セル）の電極部に直接冷却風が当たってスムーズに排出することができる位置に配置するようにされており、各円筒型電池１（蓄電池セル）の電極部を効果的に空冷することを可能としている。
【００５３】
さらに、各円筒型電池１の電極部を構成する集電用のタブ部と電池接続具であるバスバー部との間に、冷却風を通過させるためのあらかじめ定めた幅の適当な隙間を設けることにし、各円筒型電池１の電極部の高発熱部を直接冷却することができるようにするとともに、各円筒型電池１の電極部との熱交換を行った冷却風を、よりスムーズに、冷却風排出スリット３７に向かって通過させることができるような構造としている。
【００５４】
かくのごとき電池箱３０の冷却構造を採用することによって、図３（Ｂ）の従来の電池箱１０の場合と同様の図１（Ｂ）に示す箱付冷却ファン３３を用いた水平方向（電池箱３０の底板すなわち電池箱台座３１に平行な方向）の冷却風による各円筒型電池１（各蓄電池セル）の外装部（側面部）の冷却と電池箱３０の底板側の外部に設置した冷却ファンを用いた垂直方向（電池箱３０の底板すなわち電池箱台座３１に対して垂直な方向）の冷却風による各円筒型電池１（各蓄電池セル）の電極部の冷却とにより、蓄電池モジュール２０を収納した電池箱３０の内部全体を効果的に冷却することができる。
【００５５】
つまり、図１（Ｂ）に示す電池箱３０においては、図３（Ｂ）に示す従来の蓄電池モジュール２０の冷却方式と同様の冷却機構である、各円筒型電池１の中心線と平行な位置関係にある電池箱３０の側板(対向平面板)に取り付けた箱付冷却ファン３３の駆動により、該側板（該対向平面板)と対向する反対側の側板(対向平面板)の吸い込み口３５から電池箱３０の内部に取り込んだ空気（外気）によって電池箱３０の排熱を行う冷却機構における空気（外気）の流れに対する擾乱を最小限に抑えることを可能にしつつ、さらに、本発明の主要な狙いである、高発熱部である各円筒型電池１の電極部を効果的に冷却することができるように、各円筒型電池１の電極部が並ぶ方向と同一の方向になる電池箱台座３１（電池箱３０の底板）の両端部（対向する２つの端辺それぞれに近接する位置）および外箱３２の天井板（電池箱３０の天井板）の両端部（対向する２つの端辺それぞれに近接する位置）に、それぞれ、各円筒型電池１の電極部を直接冷却するための冷却風を取り込む冷却風取り込みスリット３６および冷却風排出スリット３７を形成している。
【００５６】
而して、蓄電池モジュール２０を構成する各円筒型電池１（蓄電池セル）の外装部（側面部）および電極部を含む全ての部位の熱を電池箱３０の外部に効率良く排熱することができ、電池箱３０内部全体を効果的に冷却することを可能にしている。
【００５７】
次に、本発明に係る蓄電池システムとして図１に示す蓄電池モジュール２０を複数積層搭載した電源架の冷却機構の一例について、図２を用いて説明する。図２は、本発明に係る蓄電池システムとして図１に示す蓄電池モジュール３０を複数搭載した電源架（蓄電池モジュール架）の構成例を示す概念図であり、図１（Ｂ）に示したような電池箱３０に収納した蓄電池モジュール２０を複数段に亘って積層して搭載した場合の蓄電池システム全体の冷却機構について、その一例を示している。
【００５８】
図２に示すように、複数の蓄電池モジュール２０を積層搭載する電源架５０は、二重床下構造の床面上に立架されていて、床下には、各蓄電池モジュール２０それぞれを冷却するための冷却風を、冷却風パイプ５２を介して送風する冷却ファン５１が配設されている。
【００５９】
蓄電池モジュール２０が収納されている複数の電池箱３０を積層して電源架５０に搭載する実装構造においては、冷却風パイプ５２を用いない構造にした場合、床下に配置した冷却ファン５１に最も近い最下段の電池箱３０に収納された蓄電池モジュール２０は、冷却ファン５１から送風される冷却風によって最も良く空冷されるのに対して、電源架５０の上段へ進むにつれて、冷却ファン５１からの冷却風の風力が弱くなることに加え、電源架５０の下段側に搭載された電池箱３０からの排熱を吸収して冷却風の温度が上昇してくるので、電源架５０の最上段に搭載した電池箱３０に収納された蓄電池モジュール２０の冷却効果が相対的に低下してしまう。
【００６０】
かくのごとき事態を防ぐために、図２に示すように、床下に設置した冷却ファン５１から各段の電池箱３０に対して冷却風を直接送風することができる冷却風パイプ５２が電源架５０に設置されていて、冷却ファン５１からの冷却風は、冷却風パイプ５２を介して、各段の電池箱３０それぞれに直接送風されるようにしている。
【００６１】
その結果、電源架５０の上段側に搭載された電池箱３０の冷却風取り込みスリット３６に対しても、直接、冷却ファン５１からの冷却風を送り込むことが可能となり、冷却風の風力の低減を抑制することができるとともに、電源架５０の下段側に搭載された電池箱３０からの排熱の影響を遮断することもできるので、電源架５０の上段側に搭載された電池箱３０の蓄電池モジュール２０についても効果的に空冷を施すことができる。
【００６２】
なお、冷却ファン５１からの冷却風を各段の電池箱３０へ送風する冷却風パイプ５２は、電源架５０の下段側に搭載された電池箱３０からの排熱の影響を遮断するために、外部からの熱を遮断することができる断熱性を有する材料つまり断熱材を用いて構成することが望ましい。
【００６３】
また、二重床下構造の床面上に設置されている空調機４０からの冷却風を床下にも循環させることによって、床下の空気を冷却し、床下に配設されている冷却ファン５１からの冷却風をさらに冷却するようにしても良い。
【００６４】
また、冷却風による高効率の冷却が可能になるように、冷却風パイプ５２において冷却風を送風することが不要な箇所にはキャッピングを施して、冷却風の流れの無駄を防ぐようにしても良い。
【００６５】
また、二重床下構造を用いることができないような設置環境の場合には、冷却ファン５１を電源架５０と同じ床面上に配置することになるが、かかる設置環境下であっても、床面上に設置した冷却ファン５１からの冷却風を、各段の蓄電池モジュール２０の電池箱３０に対して冷却風パイプ５２により直接送風することによって、前述した場合と同様に、効率的な冷却を行うことができることに変わりはない。
【００６６】
以上のように、蓄電池システムを構成する複数の蓄電池モジュール２０を、冷却風パイプ５２を用いて、電源架５０が立架されている床面または床下からの冷却風によって直接空冷する冷却機構を組み込むことによって、蓄電池システムとして複数の蓄電池モジュール２０を積層して電源架５０に搭載するような実装構造においても、従来のような各電池箱３０の側板に取り付けた箱付冷却ファン３３のみを用いる冷却機構と比較して、電源架５０を構成する各円筒型電池１（各蓄電池セル）および各蓄電池モジュール２０をより効率的に冷却することが可能であり、また、各円筒型電池１（各蓄電池セル）間さらには各蓄電池モジュール２０間の温度差を減少させて、電源架５０全体の温度の均一化を図ることができ、而して、各円筒型電池１（各蓄電池セル）および各蓄電池モジュール２０の寿命を改善することができる。
【００６７】
さらには、本実施形態の蓄電池システムにおいては、前述のように、外部に設置した冷却ファン５１による冷却風を冷却風パイプ５２により各蓄電池モジュール２０が収納されている電池箱３０の底板および天井板に穿設したスリット（冷却風取り込みスリット３６および冷却風排出スリット３７）に直接送風することができるので、従来のような電池箱３０の側板に取り付けた箱付冷却ファン３３のみを用いた冷却機構を上回る冷却効率を得ることができる。したがって、電池箱３０の側板に取り付けた箱付冷却ファン３３の送風パワーを低減することができるので、従来の電源架（蓄電池モジュール架）において問題であった電源架の奥行き制限を緩和することができ、電源架の設計の自由度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１…円筒型電池、２…正極、３…負極、４…発熱個所、５…電池把持板、６…分割面、１０…電池箱、１１…電池箱台座、１２…外箱、１３…箱付冷却ファン、１４…電気コネクタ、１５…吸い込み口、２０…蓄電池モジュール、３０…電池箱、３１…電池箱台座、３２…外箱、３３…箱付冷却ファン、３４…電気コネクタ、３５…吸い込み口、３６…冷却風取り込みスリット、３７…冷却風排出スリット、５０…電源架、５１…冷却ファン、５２…冷却風パイプ。
【図１】
2011253746.tif 000003
【図２】
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【図３】
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