(57)【要約】【課題】大型化を抑制しつつ、複数の異なる冷却形態の組み合わせによって複数の二次電池を迅速かつ適正に冷却することができる組電池モジュールを提供することである。【解決手段】実施形態の組電池モジュールは、冷却器と、複数の二次電池と、非導電性の筐体と、複数の熱伝導プレートと、第１絶縁部材と、第２絶縁部材とを持つ。冷却器は、液体冷媒の流路が設けられた金属から成る。複数の二次電池は、冷却器の厚さ方向の両側において厚さ方向に直交する方向に積層され、底面を冷却器に対向させる。複数の熱伝導プレートは、各二次電池における表面の少なくとも一部を覆うとともに冷却器に接触する金属から成る。第１絶縁部材および第２絶縁部材は、隣り合う二次電池の間と、各二次電池と冷却器との間とを電気的に絶縁する。隣り合う二次電池は、第１空隙を形成するように離間配置される。各二次電池と筐体とは、第２空隙を形成するように離間配置される。【選択図】図１
2015210894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体冷媒の流路が設けられた金属から成る冷却器と、
前記冷却器の厚さ方向の両側において前記厚さ方向に直交する方向に積層され、底面を前記冷却器に対向させるように配置される複数の二次電池と、
前記複数の二次電池および前記冷却器を収容する非導電性の筐体と、
前記複数の二次電池の各々における表面の少なくとも一部を覆うとともに前記冷却器に接触する金属から成る複数の熱伝導プレートと、
前記複数の二次電池の隣り合う二次電池の間を電気的に絶縁する第１絶縁部材と、
前記複数の二次電池の各々と前記冷却器との間を電気的に絶縁する第２絶縁部材と、
を備え、
前記複数の二次電池の隣り合う二次電池は、第１空隙を形成するように前記熱伝導プレートを介在させて離間して配置され、
前記複数の二次電池の各々と前記筐体とは、第２空隙を形成するように前記熱伝導プレートを介在させて離間して配置される、
組電池モジュール。
【請求項２】
前記複数の熱伝導プレートの各々は、前記複数の二次電池の各々の前記底面から電極端子面に向かう高さ方向における側面の前記底面側に設けられ、
前記複数の二次電池の各々は、前記第１空隙および前記第２空隙を前記高さ方向における前記電極端子面側に形成する、
請求項１に記載の組電池モジュール。
【請求項３】
前記複数の熱伝導プレートの各々は、前記複数の二次電池の各々の側面を成す幅の広い長側面および幅の狭い短側面のうちで前記長側面の一部と、前記底面とを覆う、
請求項２に記載の組電池モジュール。
【請求項４】
前記冷却器は、前記複数の二次電池の積層方向における複数の異なる位置に前記厚さ方向および前記積層方向に直交する方向に伸びる複数の前記流路を備え、
前記複数の前記流路による前記積層方向の単位領域あたりの流路断面積は、前記積層方向における前記単位領域の位置が前記冷却器の端部から中央部に向かい変化することに伴って、増大傾向に変化する、
請求項１から請求項３の何れか１つに記載の組電池モジュール。
【請求項５】
前記冷却器は、前記筐体に固定されている、
請求項１から請求項４の何れか１つに記載の組電池モジュール。
【請求項６】
前記複数の熱伝導プレートのうち、少なくとも前記複数の二次電池の積層方向における両端の熱伝導プレートの各々は、前記二次電池の表面に前記積層方向の押圧力を作用させる押圧部を備える、
請求項１から請求項５の何れか１つに記載の組電池モジュール。
【請求項７】
前記複数の二次電池の端子部を固定する端子カバーを備え、
前記複数の熱伝導プレートにおいて、少なくとも前記複数の二次電池の各々の底面を覆う部位は、前記底面に押圧力を作用させる押圧部を備える、
請求項１から請求項６の何れか１つに記載の組電池モジュール。
【請求項８】
前記押圧部は、前記熱伝導プレートの一部に設けられる切り欠きによって形成される板ばねである、
請求項６または請求項７に記載の組電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、組電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の二次電池と、冷媒が流通する流路が設けられた冷却プレートとを備え、複数の二次電池が配列される組電池の冷却面に冷却プレートを接触させる組電池モジュールがある。このような組電池モジュールにおいては、複数の異なる冷却形態を組み合わせることによって、複数の二次電池を迅速かつ適正に冷却することが望まれている。しかしながら、複数の異なる冷却形態の構成を備える際に組電池モジュールの構成が大型化する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７１０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、大型化を抑制しつつ、複数の異なる冷却形態の組み合わせによって複数の二次電池を迅速かつ適正に冷却することができる組電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の組電池モジュールは、冷却器と、複数の二次電池と、非導電性の筐体と、複数の熱伝導プレートと、第１絶縁部材と、第２絶縁部材とを持つ。冷却器は、液体冷媒の流路が設けられた金属から成る。複数の二次電池は、冷却器の厚さ方向の両側において厚さ方向に直交する方向に積層され、底面を冷却器に対向させるように配置される。非導電性の筐体は、複数の二次電池および冷却器を収容する。複数の熱伝導プレートは、複数の二次電池の各々における表面の少なくとも一部を覆うとともに冷却器に接触する金属から成る。第１絶縁部材は、複数の二次電池の隣り合う二次電池の間を電気的に絶縁する。第２絶縁部材は、複数の二次電池の各々と前記冷却器との間を電気的に絶縁する。複数の二次電池の隣り合う二次電池は、第１空隙を形成するように前記熱伝導プレートを介在させて離間して配置される。複数の二次電池の各々と筐体とは、第２空隙を形成するように前記熱伝導プレートを介在させて離間して配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態の組電池モジュールの構成を示す斜視図。
【図２】実施形態の組電池モジュールにおいて筐体の内部の構成を示す斜視図。
【図３】実施形態の組電池モジュールの積層方向の両端の二次電池に装着される第１熱伝導プレートおよび第２熱伝導プレートを示す斜視図。
【図４】実施形態の組電池モジュールの積層方向の両端以外の二次電池に装着される２つの第２熱伝導プレートを示す斜視図。
【図５】実施形態の組電池モジュールの第１熱伝導プレートを示す斜視図。
【図６】実施形態の組電池モジュールの第２熱伝導プレートを示す斜視図。
【図７】実施形態の組電池モジュールの第１絶縁部材を示す斜視図。
【図８】実施形態の組電池モジュールの冷却器を示す斜視図。
【図９】実施形態の組電池モジュールの筐体を示す斜視図。
【図１０】実施形態の組電池モジュールの端子カバーを示す斜視図。
【図１１】実施形態の組電池モジュールの第１固定部材を示す斜視図。
【図１２】実施形態の組電池モジュールの第２固定部材を示す斜視図。
【図１３】実施形態の組電池モジュールの積層方向で隣り合う二次電池を示す平面図。
【図１４】実施形態の組電池モジュールにおいて複数の二次電池に作用する押圧力を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の組電池モジュールを、図面を参照して説明する。
【０００８】
実施形態の組電池モジュール１０は、図１から図７に示すように、複数の二次電池１１と、複数の第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３と、複数の第１絶縁部材１４と、冷却器１５と、１対の第２絶縁部材１６とを備えている。さらに、組電池モジュール１０は、筐体１７と、１対の端子カバー１８と、複数のバスバー１９と、２つの第１固定部材２０と、２つの第２固定部材２１とを備えている。
【０００９】
複数の二次電池１１の各々は、例えば、リチウムイオン電池などの非水電解質二次電池である。各二次電池１１は、外装容器３１と、外装容器３１内に非水電解液と共に収納された電極体（図示略）と、を備えている。外装容器３１の外形は、図２に示すように、扁平な略直方体形状に形成されている。外装容器３１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの熱伝導性（熱伝導率）が高い材料により形成されている。各二次電池１１は、電極体の正極に接続された正極端子３２および負極に接続された負極端子３３を、例えば合成樹脂やガラスなどの絶縁体から成るガスケット３４を介して、端子面３５の長手方向両端部の各々に備えている。
複数の二次電池１１は、後述する板状の冷却器１５の厚さ方向の両側において、隣り合う二次電池１１の互いの長側面３６ａを対向させるように積層された状態で配置されている。各二次電池１１は、外装容器３１の側面３６を成す各１対の幅の広い長側面３６ａおよび幅の狭い短側面３６ｂを備えている。
【００１０】
複数の第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各々の外形は、図３〜図６に示すように、Ｌ字型板状に形成されている。第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各々は、銅などの導電性および熱伝導性が高い材料により形成されている。第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各々は、例えば、板状金属の曲げ成形などによって形成されている。
複数の二次電池１１のうち積層方向の両端の二次電池１１は、図３、図５、および図６に示すように、外装容器３１の底面３７と１対の長側面３６ａの一部とを覆うように装着される第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３を備えている。第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３のうち第１熱伝導プレート１２は第２熱伝導プレート１３よりも積層方向の端部側に配置されている。複数の二次電池１１のうち積層方向の両端以外の二次電池１１は、図４および図６に示すように、外装容器３１の底面３７と１対の長側面３６ａの一部とを覆うように装着される１対の第２熱伝導プレート１３を備えている。第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各々は、各外装容器３１の長側面３６ａの一部として、底面３７から端子面３５に向かう高さ方向における底面３７側の所定領域（例えば、高さ方向の中央部から底面３７側の領域など）を覆う。
各外装容器３１の底面３７側において、第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各々の底面部１２ａ，１３ａと、第２熱伝導プレート１３の底面部１３ａとの間には、隙間などを埋めるようにしてグリース（図示略）が塗布されている。このグリースは、例えば、熱伝導性および導電性を有するシリコン樹脂などである。
【００１１】
第１熱伝導プレート１２は、外装容器３１の底面３７に対向する底面部１２ａに底面３７を押圧する複数の第１板ばね部４１を備えている。第１板ばね部４１は、例えば、底面部１２ａの一部に設けられる切り欠き４１ａによって形成されている。第１熱伝導プレート１２は、外装容器３１の長側面３６ａに対向する側面部１２ｂに長側面３６ａを押圧する複数の第２板ばね部４２を備えている。第２板ばね部４２は、例えば、側面部１２ｂの一部に設けられる切り欠き４２ａによって形成されている。
第２熱伝導プレート１３は、外装容器３１の底面３７に対向する底面部１３ａに、底面３７を押圧する複数の第３板ばね部４３を備えている。第３板ばね部４３は、例えば、底面部１３ａの一部に設けられる切り欠き４３ａによって形成されている。
【００１２】
複数の第１絶縁部材１４の各々の外形は、図７に示すように、板状に形成されている。第１絶縁部材１４は、例えばポリカーボネートなどの樹脂のように非導電性の材料によって形成されている。第１絶縁部材１４は、複数の二次電池１１の積層方向で隣り合う二次電池１１の互いの第２熱伝導プレート１３の間に挟み込まれている。第１絶縁部材１４は、各外装容器３１の長手方向に長側面３６ａと同等の長さを有するとともに、各外装容器３１の高さ方向に長側面３６ａと同等または僅かに小さな長さを有している。第１絶縁部材１４は、各外装容器３１の高さ方向において、外装容器３１の長側面３６ａに対向する第２熱伝導プレート１３の側面部１３ｂよりも長く形成されている。例えば、第２熱伝導プレート１３の側面部１３ｂが外装容器３１の高さ方向に底面３７から中央部に亘る長さを有している場合に、第１絶縁部材１４は、外装容器３１の高さ方向に底面３７から中央部よりも端子面３５側の部位に亘る長さを有している。積層方向で隣り合う二次電池１１は、図２に示すように、互いの第２熱伝導プレート１３の側面部１３ｂを接触させた状態で、各外装容器３１の高さ方向における端子面３５側の領域において、各長側面３６ａと第１絶縁部材１４との間に第１空隙５１を形成している。
【００１３】
冷却器１５の外形は、図２および図８に示すように、板状に形成されている。冷却器１５は、例えばアルミニウムまたは銅などの熱伝導性が高い金属によって形成されている。冷却器１５は、水などの液体冷媒を流通させる複数の冷媒流路５２を内部に備えている。複数の冷媒流路５２は、複数の二次電池１１の積層方向における複数の異なる位置において、冷却器１５の厚さ方向および複数の二次電池１１の積層方向に直交する方向（つまり、各二次電池１１の長手方向）に冷却器１５の内部を貫通するように形成されている。複数の冷媒流路５２は、冷却器１５に設定される積層方向の単位領域の位置が冷却器１５の端部１５ａから中央部１５ｂに向かい変化することに伴って、単位領域あたりに含まれる冷媒流路５２の流路断面積が増大傾向に変化するように設定されている。例えば図２に示す冷却器１５は、積層方向における二次電池１１の積層数と同数の冷媒流路５２を備えている。これらの冷媒流路５２の各々は、複数の二次電池１１の積層方向における位置が冷却器１５の端部１５ａから中央部１５ｂに向かい変化することに伴い、流路断面積が増大傾向に変化するように形成されている。
【００１４】
冷却器１５は、厚さ方向の両側の表面を被覆する非導電性の第２絶縁部材１６を備えている。第２絶縁部材１６は、例えば非導電性の樹脂製シートなどであり、冷却器１５と複数の二次電池１１の各々とを電気的に絶縁する。冷却器１５の厚さ方向の両側に配置される複数の二次電池１１の各々は、外装容器３１の底面３７を冷却器１５の厚さ方向で冷却器１５の表面に対向させ、第１および第２熱伝導プレート１２，１３の各々の底面部１２ａ，１３ａを第２絶縁部材１６に接触させている。冷却器１５は、例えば、複数の冷媒流路５２の各々を、冷却器１５の厚さ方向で対向する二次電池１１の互いの底面３７の間に配置している。
冷却器１５は、複数の二次電池１１の積層方向における２つの端部１５ａに、後述する第２固定部材２１を固定するためのボルト装着孔１５ｃを備えている。
【００１５】
筐体１７は、樹脂などの非導電性の材料により形成されている。筐体１７は、図１および図９に示すように、複数の二次電池１１の各々の高さ方向に平行とされる複数の二次電池１１の挿入方向の両端に開口部１７ａを備えている。
筐体１７は、内部に収容した複数の二次電池１１の各々の長手方向で対向する１対の第１壁部１７ｂと、内部に収容した複数の二次電池１１の各々の短手方向（つまり複数の二次電池１１の積層方向）で対向する１対の第２壁部１７ｃとを備えている。
筐体１７は、後述する図１３に示すように、１対の第２壁部１７ｃと、積層方向の両端の二次電池１１との間で、少なくとも各外装容器３１の高さ方向における端子面３５側の領域において、各長側面３６ａと各第２壁部１７ｃとの間に第２空隙５３を形成している。
【００１６】
１対の第１壁部１７ｂの各々には、開口部１７ａの周辺で複数の二次電池１１の挿入方向に伸びる複数の貫通孔６１が形成されている。複数の貫通孔６１の各々は、積層方向で隣り合う二次電池１１の間に設けられる第１空隙５１に対して、各二次電池１１の長手方向で臨むように形成されている。複数の貫通孔６１は、例えば、筐体１７の内部に対する吸気または排気によって筐体１７の内部に気体冷媒を流通させるための流通管（図示略）などに接続されている。
１対の第１壁部１７ｂの各々には、複数の二次電池１１の挿入方向の中央部において、冷却器１５の複数の冷媒流路５２に臨んで接続される複数の冷媒入出口６２が形成されている。
１対の第２壁部１７ｃの各々の表面には、後述する第２固定部材２１が装着されるガイド溝６３と、冷却器１５のボルト装着孔１５ｃに臨むボルト挿入孔６４とが形成されている。
【００１７】
１対の端子カバー１８の各々の外形は、図１０に示すように、板状に形成されている。端子カバー１８は、樹脂などの非導電性の材料により形成されている。端子カバー１８は、筐体１７の開口部１７ａに装着されて、開口部１７ａを塞ぐとともに、複数の二次電池１１の各々の端子面３５側の部位を固定する。端子カバー１８は、筐体１７の開口部１７ａに装着された状態で複数の二次電池１１の正極端子３２および負極端子３３を外部に露出させる複数の端子孔１８ａを備えている。端子カバー１８は、後述する第１固定部材２０が装着されるガイド溝７１を表面に備えている。
【００１８】
複数のバスバー１９の各々の外形は、図１に示すように、例えばＵ字型に湾曲する中央部を有する板状に形成されている。各バスバー１９は、アルミニウムなどの金属によって形成されている。各バスバー１９は、例えば、板状の金属の曲げ成形などによって形成され、複数の二次電池１１に対する各種の接続形態に応じた所定形状を有している。例えば図１に示す各バスバー１９は、各端子孔１８ａから露出する正極端子３２および負極端子３３、つまり短手方向で隣り合う二次電池１１の互いの正極端子３２および負極端子３３を接続する概略Ｉ型板状に形成されている。
【００１９】
２つの第１固定部材２０の各々の外形は、図１および図１１に示すように、両端部が屈曲した板状に形成されている。第１固定部材２０は、例えば鋼板などの板状の金属によって形成されている。第１固定部材２０は、端子カバー１８のガイド溝７１に装着される本体部２０ａと、筐体１７および端子カバー１８を複数の二次電池１１の積層方向の両側から挟み込むように本体部２０ａから屈曲する２つの屈曲部２０ｂとを備えている。第１固定部材２０は、ボルト挿入孔２０ｃが形成された両端部（つまり、複数の二次電池１１の積層方向における両端部）を備えている。
【００２０】
２つの第２固定部材２１の各々の外形は、図１および図１２に示すように、両端部が屈曲した板状に形成されている。第２固定部材２１は、例えば鋼板などの板状の金属によって形成されている。第２固定部材２１は、筐体１７のガイド溝６３に装着される本体部２１ａと、第２固定部材２１の両端部（つまり、複数の二次電池１１の挿入方向の両端部）において本体部２１ａから屈曲する２つの屈曲部２１ｂとを備えている。第２固定部材２１は、筐体１７のボルト挿入孔６４に臨むボルト装着孔２１ｃが形成された本体部２１ａを備えている。第２固定部材２１は、第１固定部材２０のボルト挿入孔２０ｃに臨むボルト挿入孔２１ｄが形成された２つの屈曲部２１ｂを備えている。これにより各第２固定部材２１は、２つの屈曲部２１ｂの各々のボルト挿入孔２１ｄと、２つの第１固定部材２０の各々のボルト挿入孔２０ｃとにボルト（図示略）が装着されることによって、２つの第１固定部材２０を連結する。つまり、２つの第１固定部材２０は、１対の端子カバー１８が装着された筐体１７を複数の二次電池１１の挿入方向の両側から挟み込むようにして、２つの第２固定部材２１によって連結される。さらに、各第２固定部材２１は、本体部２１ａのボルト装着孔２１ｃと、筐体１７のボルト挿入孔６４とに装着されるボルト（図示略）によって、２つの第１固定部材２０を筐体１７に固定する。
【００２１】
実施形態の組電池モジュール１０において、複数の第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各々は、図１３に示すように、各二次電池１１の外装容器３１の底面３７と１対の長側面３６ａの一部とを覆うとともに冷却器１５に接触している。これにより複数の第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各々は、各二次電池１１の発熱部Ｆを、冷却器１５の各冷媒流路５２を流通する液体冷媒によって冷却する。
複数の第２熱伝導プレート１３の各々は、外装容器３１の高さよりも短い側面部１３ｂを有するので、積層方向で隣り合う二次電池１１の高さ方向における端子面３５側の領域において、長側面３６ａと第１絶縁部材１４との間に第１空隙５１を形成している。これにより複数の第２熱伝導プレート１３の各々は、各二次電池１１の発熱部Ｆを、第１空隙５１を流通する空気などの気体冷媒によって冷却する。
複数の第１熱伝導プレート１２の各々は、外装容器３１の高さよりも短い側面部１２ｂを有するので、第２壁部１７ｃに対向する二次電池１１の高さ方向における端子面３５側の領域において、長側面３６ａと第２壁部１７ｃとの間に第２空隙５３を形成している。これにより複数の第１熱伝導プレート１２の各々は、各二次電池１１の発熱部Ｆを、第２空隙５３を流通する空気などの気体冷媒によって冷却する。
【００２２】
実施形態の組電池モジュール１０において、複数の第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各々は、図１４に示すように、各二次電池１１を高さ方向に押圧する第１および第３板ばね部４１，４３を備えている。複数の第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各々は、各二次電池１１を端子面３５側で固定する端子カバー１８および第１固定部材２０に対して、各二次電池１１の底面３７を第１および第３板ばね部４１，４３によって押圧する。各二次電池１１には、高さ方向の両側から、第１および第３板ばね部４１，４３によって底面３７に押圧力Ｐ１が作用し、端子カバー１８および第１固定部材２０によって端子面３５に押圧力Ｐ２が作用する。これにより複数の第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各々は、各二次電池１１の高さ方向において端子カバー１８に対する各端子面３５の相対位置をほぼ同一に揃える。
複数の第１熱伝導プレート１２の各々は、積層方向の両端の各二次電池１１を積層方向における互いの対向方向に押圧する第２板ばね部４２を備えている。積層方向の両端の各二次電池１１には、積層方向の両側から、第２板ばね部４２によって長側面３６ａに押圧力Ｐ３が作用する。これにより複数の第１熱伝導プレート１２の各々は、各二次電池１１の外装容器３１の長側面３６ａと第２熱伝導プレート１３の側面部１３ｂとを密着させる。
【００２３】
以上説明した実施形態によれば、複数の二次電池１１の各々における表面の一部を覆うとともに冷却器１５に接触する複数の第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３を持つことにより、複数の二次電池１１を迅速かつ適正に冷却することができる。さらに、各二次電池１１の外装容器３１の底面３７と各長側面３６ａの一部とを覆う第１および第２熱伝導プレート１２，１３を持つことにより、各二次電池１１の高さ方向の底面３７側の部位を、冷却器１５の液体冷媒によって冷却することができる。さらに、積層方向で隣り合う二次電池１１の高さ方向における端子面３５側の領域に第１空隙５１を形成する第２熱伝導プレート１３を持つことにより、各二次電池１１の高さ方向の端子面３５側の部位を、第１空隙５１の気体冷媒によって冷却することができる。さらに、第２壁部１７ｃに対向する二次電池１１の高さ方向における端子面３５側の領域に第２空隙５３を形成する第１熱伝導プレート１２を持つことにより、各二次電池１１の高さ方向の端子面３５側の部位を、第２空隙５３の気体冷媒によって冷却することができる。つまり、複数の第１および第２熱伝導プレート１２，１３を持つことにより、各二次電池１１を液体冷媒と気体冷媒とによって冷却することができ、各二次電池１１の全体を液体冷媒で冷却する場合に比べて、冷却器１５が大きくなることを防ぐことができる。
【００２４】
さらに、積層方向で隣り合う二次電池１１の間に設けられる複数の第１空隙５１に臨む複数の貫通孔６１が設けられた筐体１７を持つことにより、各貫通孔６１を介して各第１空隙５１に気体冷媒を流通させて、各二次電池１１を効率良く冷却することができる。
さらに、厚さ方向の両側に複数の二次電池１１が配置される冷却器１５を持つことにより、冷却器１５によって複数の二次電池１１を効率良く冷却することができる。
さらに、複数の二次電池１１の積層方向で冷却器１５の端部１５ａから中央部１５ｂに向かうことに伴い、流路断面積が増大傾向に変化する複数の冷媒流路５２が設けられた冷却器１５を持つことにより、複数の二次電池１１を適正に冷却することができる。冷却器１５の端部１５ａから中央部１５ｂに向かうことに伴い、各冷媒流路５２の液体冷媒の流量が増大傾向に変化するので、複数の二次電池１１の積層方向において相対的に温度が上昇し易い中央部の二次電池１１に対して冷却能力を増大させることができる。
【００２５】
さらに、筐体１７の内部において複数の二次電池１１の挿入方向における中央部に固定される冷却器１５を持つことにより、筐体１７の強度を補強することができ、組電池モジュール１０の剛性を向上させることができる。さらに、複数の二次電池１１の積層方向の剛性を向上させることができ、組電池モジュール１０の最低固有振動数を増大させることができ、外部衝撃に対する所望の強度を確保することができる。
【００２６】
さらに、各二次電池１１を端子面３５側で固定する端子カバー１８および第１固定部材２０と、各二次電池１１の底面３７を押圧する第１および第３板ばね部４１，４３とを持つことにより、各二次電池１１の高さ方向の位置合わせを容易に行なうことができる。第１および第３板ばね部４１，４３は、各二次電池１１の寸法公差を吸収して、端子カバー１８に対する各端子面３５の相対位置をほぼ同一に揃えることができる。これにより、例えば自動的な溶接などによって複数のバスバー１９を複数の二次電池１１の正極端子３２および負極端子３３に接続する際に、必要とされる複数の正極端子３２および負極端子３３の位置合わせを容易に行なうことができる。
【００２７】
さらに、積層方向の両端の各二次電池１１を積層方向における互いの対向方向に押圧する複数の第２板ばね部４２を持つことにより、各二次電池１１の外装容器３１の長側面３６ａと第２熱伝導プレート１３の側面部１３ｂとを密着させることができる。複数の第２板ばね部４２は、各二次電池１１と各第２熱伝導プレート１３とを密着させることにより、各二次電池１１の放熱性と、各二次電池１１と各第２熱伝導プレート１３との間の熱伝導性とを向上させることができ、冷却性能を向上させることができる。
【００２８】
さらに、第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３の各一部に設けられる各切り欠き４１ａ，４２ａ，４３ａによって形成される第１〜第３板ばね部４１，４２，４３を持つことにより、簡単な構成によって各二次電池１１を押圧することができる。
さらに、複数の二次電池１１を、筐体１７、冷却器１５、および１対の端子カバー１８によって、挿入方向および積層方向の両側から挟み込むようにして固定する各１対の第１および第２固定部材２０，２１を持つことにより、剛性を向上させることができる。
【００２９】
以下、第１の変形例について説明する。
上述した実施形態において、冷却器１５は、筐体１７および第２固定部材２１にボルトによって固定されるとしたが、これに限定されない。例えば、冷却器１５は、接着剤などによって筐体１７に固定されてもよい。
【００３０】
以下、第２の変形例について説明する。
上述した実施形態において、冷却器１５は、積層方向における二次電池１１の積層数と同数の冷媒流路５２を備え、積層方向で冷却器１５の端部１５ａから中央部１５ｂに向かうことに伴い、流路断面積が増大傾向に変化するとしたが、これに限定されない。例えば、冷却器１５は、複数の冷媒流路５２の各々の流路断面積を一定として、積層方向で冷却器１５の端部１５ａから中央部１５ｂに向かうことに伴い、単位領域あたりに含まれる冷媒流路５２の数を増大させてもよい。
【００３１】
以下、第３の変形例について説明する。
上述した実施形態において、第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３は、第１〜第３板ばね部４１，４２，４３を備えるとしたが、これに限定されない。例えば、第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３は、各二次電池１１を押圧する他のばね部材を備えてもよい。
【００３２】
以下、第４の変形例について説明する。
上述した実施形態において、第１熱伝導プレート１２および第２熱伝導プレート１３は、各二次電池１１の外装容器３１の底面３７を覆う底面部１２ａ，１３ａを備えるとしたが、これに限定されない。例えば、底面部１２ａ，１３ａは省略されてもよく、側面部１２ｂ，１３ｂが冷却器１５に接触していればよい。
【００３３】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、冷却器１５に接触して各二次電池１１の表面の一部を覆い、第１および第２空隙５１，５３を形成する複数の第１および第２熱伝導プレート１２，１３を持つことにより、複数の二次電池１１を迅速かつ適正に冷却することができる。複数の第１および第２熱伝導プレート１２，１３を持つことにより、各二次電池１１を液体冷媒と気体冷媒とによって冷却することができ、各二次電池１１の全体を液体冷媒で冷却する場合に比べて、冷却器１５が大きくなることを防ぐことができる。
【００３４】
さらに、積層方向で隣り合う二次電池１１の間に設けられる複数の第１空隙５１に臨む複数の貫通孔６１が設けられた筐体１７を持つことにより、各貫通孔６１を介して各第１空隙５１に気体冷媒を流通させて、各二次電池１１を効率良く冷却することができる。
さらに、厚さ方向の両側に複数の二次電池１１が配置される冷却器１５を持つことにより、冷却器１５によって複数の二次電池１１を効率良く冷却することができる。
さらに、冷却器１５の端部１５ａから中央部１５ｂに向かうことに伴い、積層方向の単位領域あたりの流路断面積が増大傾向に変化する複数の冷媒流路５２が設けられた冷却器１５を持つことにより、複数の二次電池１１を適正に冷却することができる。
【００３５】
さらに、筐体１７の内部において複数の二次電池１１の挿入方向における中央部に固定される冷却器１５を持つことにより、筐体１７の強度を補強することができ、組電池モジュール１０の剛性を向上させることができる。さらに、複数の二次電池１１の積層方向の剛性を向上させることができ、組電池モジュール１０の最低固有振動数を増大させることができ、外部衝撃に対する所望の強度を確保することができる。
【００３６】
さらに、積層方向の両端の各二次電池１１を積層方向における互いの対向方向に押圧する１対の第１熱伝導プレート１２を持つことにより、各二次電池１１の外装容器３１の長側面３６ａと第２熱伝導プレート１３の側面部１３ｂとを密着させることができる。１対の第１熱伝導プレート１２は、各二次電池１１と各第２熱伝導プレート１３とを密着させることにより、各二次電池１１の放熱性と、各二次電池１１と各第２熱伝導プレート１３との間の熱伝導性とを向上させることができ、冷却性能を向上させることができる。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１０…組電池モジュール、１２…第１熱伝導プレート、１３…第２熱伝導プレート、１４…第１絶縁部材、１５…冷却器、１６…第２絶縁部材、１７…筐体、１８…端子カバー、１９…バスバー、２０…第１固定部材、２１…第２固定部材、３１…外装容器、３２…正極端子、３３…負極端子、３５…端子面、３６ａ…長側面、３６ｂ…短側面、３７…底面、４１…第１板ばね部、４２…第２板ばね部、４３…第３板ばね部、４１ａ，４２ａ，４３ａ…切り欠き、５１…第１空隙、５２…冷媒流路、５３…第２空隙
【図１】
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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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【図１３】
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【図２】
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【図１４】
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