(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの電池を有する電池モジュールを収容する密閉構造の電池ケースであって、
前記電池モジュールを支持し、前記電池モジュールの外面と前記電池ケースの内面との間に空間を形成する支持手段と、
前記電池モジュールの外面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池モジュールの外面に配置される第１被覆層と、
前記電池ケースの内面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池ケースの内面に配置される第２被覆層と、を有し、
前記第１被覆層と前記第２被覆層とは、前記空間を介して少なくとも一部が相対しており、
前記支持手段は、前記電池ケースと前記電池モジュールとの間の伝熱が、対流伝熱およびふく射伝熱が支配的となるように構成され、前記電池モジュールの発電時において、前記第１被覆層および前記第２被覆層の存在により、前記ふく射伝熱による放熱性が向上し、前記電池モジュールの非発電時において、前記空間の存在により、前記対流伝熱による受熱性が低減されることを特徴とする電池ケース。
【請求項２】
前記第１被覆層および前記第２被覆層は、前記電池モジュールの外面の全面および前記電池ケースの内面の全面に渡って、それぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電池ケース。
【請求項３】
前記電池モジュールは、相対している１対の対向面部と、前記１対の対向面部を連結する壁面部とを有し、
前記第１被覆層は、前記壁面部に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電池ケース。
【請求項４】
前記壁面部は、前記支持手段が配置された支持側面と、前記第１被覆層が配置された非支持側面とを有することを特徴とする請求項３に記載の電池ケース。
【請求項５】
前記電池モジュールは、相対している１対の対向面部と、前記１対の対向面部を連結する壁面部とを有し、
前記第１被覆層は、前記１対の対向面部の一方に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の電池ケース。
【請求項６】
前記電池モジュールは、複数の電池が収容された容器が複数並置されて構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池ケース。
【請求項７】
少なくとも１つの電池を有する電池モジュールを収容する密閉構造の電池ケースの取付け構造であって、
前記電池ケースは、
前記電池モジュールを支持し、前記電池モジュールの外面と前記電池ケースの内面との間に空間を形成する支持手段と、
前記電池モジュールの外面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池モジュールの外面に配置される第１被覆層と、
前記電池ケースの内面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池ケースの内面に配置される第２被覆層と、を有し、
前記第１被覆層と前記第２被覆層とは、前記空間を介して少なくとも一部が相対し、
前記電池モジュールは、相対している１対の対向面部と、前記１対の対向面部を連結する壁面部とを有し、
前記第１被覆層は、前記壁面部に配置されており、
前記電池ケースは、重力方向に関し、前記１対の対向面部の一方が、上方に位置し、前記１対の対向面部の他方が、下方に位置するように、取付けられており、
前記支持手段は、前記電池ケースと前記電池モジュールとの間の伝熱が、対流伝熱およびふく射伝熱が支配的となるように構成され、前記電池モジュールの発電時において、前記第１被覆層および前記第２被覆層の存在により、前記ふく射伝熱による放熱性が向上し、前記電池モジュールの非発電時において、前記空間の存在により、前記対流伝熱による受熱性が低減されることを特徴とする電池ケースの取付け構造。
【請求項８】
前記壁面部は、前記支持手段が配置された支持側面と、前記第１被覆層が配置された非支持側面とを有することを特徴とする請求項７に記載の電池ケースの取付け構造。
【請求項９】
少なくとも１つの電池を有する電池モジュールを収容する密閉構造の電池ケースの取付け構造であって、
前記電池ケースは、
前記電池モジュールを支持し、前記電池モジュールの外面と前記電池ケースの内面との間に空間を形成する支持手段と、
前記電池モジュールの外面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池モジュールの外面に配置される第１被覆層と、
前記電池ケースの内面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池ケースの内面に配置される第２被覆層と、を有し、
前記第１被覆層と前記第２被覆層とは、前記空間を介して少なくとも一部が相対し、
前記電池モジュールは、相対している１対の対向面部と、前記１対の対向面部を連結する壁面部とを有し、
前記第１被覆層は、前記対向面部の一方に配置されており、
前記電池ケースは、重力方向に関し、前記第１被覆層が配置された前記１対の対向面部の一方が、上方に位置し、前記１対の対向面部の他方が、下方に位置するように、取付けられており、
前記支持手段は、前記電池ケースと前記電池モジュールとの間の伝熱が、対流伝熱およびふく射伝熱が支配的となるように構成され、前記電池モジュールの発電時において、前記第１被覆層および前記第２被覆層の存在により、前記ふく射伝熱による放熱性が向上し、前記電池モジュールの非発電時において、前記空間の存在により、前記対流伝熱による受熱性が低減されることを特徴とする電池ケースの取付け構造。
【請求項１０】
前記電池モジュールは、複数の電池が収容された容器が複数並置されて構成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の電池ケースの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ケースおよび電池ケースの取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
水没時の絶縁特性確保のため、密閉構造の電池ケースが提案されているが、内部に含包される電池の熱劣化による容量低下（電池寿命の低減）を抑制することが課題となっており、筐体外部にフィン構造を設けたり（例えば、特許文献１参照。）、筐体の金属板に熱を伝導させたり（例えば、特許文献２参照。）、筐体外表面を高ふく射化したり（例えば、特許文献３参照。）することによって、発電の際の発熱によって高温となる電池の放熱性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０４８８１号公報
【特許文献２】特開平１０−３３３７８２号公報
【特許文献３】特開２００８−１３０７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、使用（発電）時の放熱性能を確保しても、電池ケースは、電池の未使用（非発電）時において、外気温度が高い日中において受熱し、電池温度が上昇することで電池の熱劣化が生じる。つまり、未使用時の電池の温度より外気温度が高い場合、外気からの受熱性を抑制することが困難であり、使用しなくても電池の容量低下が生じる問題を有している。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、使用（発電）時の放熱性能を確保しつつ、未使用（非発電）時の受熱性を低減することにより、電池温度を低く維持し、熱劣化による電池の容量低下を抑制し得る電池ケースおよび電池ケースの取付け構造を、提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一様相は、少なくとも１つの電池を有する電池モジュールを収容する密閉構造の電池ケースである。前記電池ケースは、前記電池モジュールを支持し、前記電池モジュールの外面と前記電池ケースの内面との間に空間を形成する支持手段と、前記電池モジュールの外面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池モジュールの外面に配置される第１被覆層と、前記電池ケースの内面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池ケースの内面に配置される第２被覆層と、を有する。前記第１被覆層と前記第２被覆層とは、前記空間を介して少なくとも一部が相対している。前記支持手段は、前記電池ケースと前記電池モジュールとの間の伝熱が、対流伝熱およびふく射伝熱が支配的となるように構成され、前記電池モジュールの発電時において、前記第１被覆層および前記第２被覆層の存在により、前記ふく射伝熱による放熱性が向上し、前記電池モジュールの非発電時において、前記空間の存在により、前記対流伝熱による受熱性が低減される。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の別の一様相は、少なくとも１つの電池を有する電池モジュールを収容する密閉構造の電池ケースの取付け構造であり、前記電池ケースは、前記電池モジュールを支持し、前記電池モジュールの外面と前記電池ケースの内面との間に空間を形成する支持手段と、前記電池モジュールの外面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池モジュールの外面に配置される第１被覆層と、前記電池ケースの内面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池ケースの内面に配置される第２被覆層と、を有し、前記第１被覆層と前記第２被覆層とは、前記空間を介して少なくとも一部が相対している。また、前記電池モジュールは、相対している１対の対向面部と、前記１対の対向面部を連結する壁面部とを有し、前記第１被覆層は、前記１対の対向面部の少なくとも一方に配置され、前記支持手段は、前記壁面部に配置されている。そして、前記電池ケースは、重力方向に関し、前記１対の対向面部の一方が、上方に位置し、前記１対の対向面部の他方が、下方に位置するように、取付けられている。また、前記支持手段は、前記電池ケースと前記電池モジュールとの間の伝熱が、対流伝熱およびふく射伝熱が支配的となるように構成され、前記電池モジュールの発電時において、前記第１被覆層および前記第２被覆層の存在により、前記ふく射伝熱による放熱性が向上し、前記電池モジュールの非発電時において、前記空間の存在により、前記対流伝熱による受熱性が低減される。
【０００８】
上記目的を達成するための本発明のさらに別の一様相は、少なくとも１つの電池を有する電池モジュールを収容する密閉構造の電池ケースの取付け構造であり、前記電池ケースは、前記電池モジュールを支持し、前記電池モジュールの外面と前記電池ケースの内面との間に空間を形成する支持手段と、前記電池モジュールの外面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池モジュールの外面に配置される第１被覆層と、前記電池ケースの内面のふく射率より大きいふく射率を有し、前記電池ケースの内面に配置される第２被覆層と、を有し、前記第１被覆層と前記第２被覆層とは、前記空間を介して少なくとも一部が相対している。また、前記電池モジュールは、相対している１対の対向面部と、前記１対の対向面部を連結する壁面部とを有し、前記第１被覆層は、前記１対の対向面部の一方に配置されている。そして、前記電池ケースは、重力方向に関し、前記第１被覆層が配置された前記１対の対向面部の一方が、上方に位置し、前記１対の対向面部の他方が、下方に位置するように、取付けられている。また、前記支持手段は、前記電池ケースと前記電池モジュールとの間の伝熱が、対流伝熱およびふく射伝熱が支配的となるように構成され、前記電池モジュールの発電時において、前記第１被覆層および前記第２被覆層の存在により、前記ふく射伝熱による放熱性が向上し、前記電池モジュールの非発電時において、前記空間の存在により、前記対流伝熱による受熱性が低減される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、支持手段は、電池ケースと電池モジュールとの間の伝熱が、対流伝熱およびふく射伝熱が支配的となるように構成されており、電池モジュールの発電時（高温時）において、第１被覆層および第２被覆層の存在により、ふく射伝熱による放熱性が向上しており、発電の際の発熱によって高温となる電池の放熱性能が確保される。また、電池モジュールの非発電時において、電池モジュールの外面と電池ケースの内面との間に形成されている空間の存在により、対流伝熱による受熱性が低減されているため、非発電時の電池の温度より外気温度が高い日中における受熱による電池温度の上昇が妨げられ、電池の熱劣化が抑制される。したがって、使用（発電）時の放熱性能を確保しつつ、未使用（非発電）時の受熱性を低減することにより、電池温度を低く維持し、熱劣化による電池の容量低下を抑制し得る電池ケースおよび電池ケースの取付け構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電池ケースを説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るふく射伝熱を説明するための概念図である。
【図３】図１に示される第１被覆層の配置を説明するための斜視図である。
【図４】実施例１〜４、比較例１および２の外気受熱時における熱透過率の測定値を示している図表である。
【図５】実施例１〜４、比較例１および２の高出力時における熱透過率の測定値を示している図表である。
【図６】実施例１〜４、比較例１および２の高出力時における温度の測定値を示している図表である。
【図７】実施例１〜４、比較例１および２の放熱特性を説明するための図表である。
【図８】ダミー電池モジュールを説明するための断面図である。
【図９】比較例１を説明するための断面図である。
【図１０】比較例２を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る電池ケースを説明するための断面図、図２は、本発明の実施の形態に係るふく射伝熱を説明するための概念図である。
【００１３】
本発明の実施の形態に係る電池ケース１００は、略矩形状であり、図１に示されるように、電池モジュール１８０が収容される凹部形状のケース本体１２０と、電池モジュール１８０の支持手段であるブラケット１４０と、密閉構造を形成するための蓋部１６０と、を有し、例えば、車両１９０に取付けられて電源として使用される。
【００１４】
電池モジュール１８０は、略矩形状であり、複数の電池１８２が収容された容器が複数並置されて構成されており、電池１８２を直列化および／又は並列化することで、所望の電流、電圧、容量に対応した組電池を形成することが可能である。電池１８２は、例えば、扁平型のリチウムイオン二次電池である。
【００１５】
ブラケット１４０は、間接固定構造により、電池モジュール外面とケース内面との間に空間Ｓを形成しており、電池モジュール外面（外気）からの熱に対する電池ケース内面（電池）の受熱性を低減している。したがって、非発電時の電池の温度（例えば２０℃）より外気温度が高い日中（例えば３０℃）における受熱による電池温度の上昇が妨げられ、未使用（非発電）時における電池１８２の熱劣化が抑制される。
【００１６】
電池モジュール外面には、電池モジュール外面のふく射率より大きいふく射率を有する第１被覆層１８４が配置され、ケース内面には、ケース内面のふく射率より大きいふく射率を有する第２被覆層１２４が配置されている。第１被覆層１８４と第２被覆層１２４とは、空間Ｓを介して相対している。
【００１７】
電池モジュール１８０は、上記のように、ブラケット１４０によって支持（間接固定）されているため、電池ケース１００と電池モジュール１８０との間の伝熱は、対流伝熱およびふく射伝熱が支配的である。
【００１８】
対流伝熱による単位面積当たりの伝熱量ｑは、図２の式１に示されるように、電池モジュール外面の絶対温度（表面）Ｔ１から空間Ｓの絶対温度Ｔ空間を減じた値に熱伝達率α１を乗じて算出される。熱伝達率α１は、グラスホフ数Ｇｒとプラントル数Ｐｒとの積の１／４乗に空間Ｓの熱伝導率λおよび０．５４を乗じた値を、電池モジュール１８０の伝熱面の代表長さＬで除することによって算出される。つまり、対流伝熱による単位面積当たりの伝熱量ｑは、絶対温度の差に線形に比例し、温度依存性が相対的に小さい。
【００１９】
一方、ふく射伝熱による単位面積当たりの伝熱量ｑは、図２の式２に示されるように、電池モジュール外面の絶対温度（表面）Ｔ１の４乗から電池ケース内面の絶対温度（表面）Ｔ２の４乗を減じた後でステファン・ボルツマン定数を乗じた値に、電池モジュール外面のふく射率ε１の逆数と電池ケース内面のふく射率ε２の逆数との和から１を減じた値によって除することによって算出される。つまり、ふく射伝熱による単位面積当たりの伝熱量ｑは、絶対温度の４乗差によって算出されるため、温度依存性が大きい。
【００２０】
本実施の形態においては、第１および第２被覆層１８４，１２４の存在により、それぞれの基材に比較し、ふく射率が大きくなっているため、ふく射伝熱による高温時での放熱性は、大幅に向上することになる。つまり、発電の際の発熱によって高温となる電池の高温時での放熱性が向上しており、使用（発電）時の放熱性能が確保される。例えば、発電の際の発熱によって電池の温度が、外気温度（例えば、３０℃）を越えて上昇し、外気温度との温度差が拡大するに従って、電池ケース内面（電池）から電池モジュール外面（外気）に対するふく射伝熱による伝熱量が増加し（絶対温度の４乗差）、使用時の温度（例えば、６０℃）においては、十分な伝熱量を達成することが可能となる。
【００２１】
したがって、電池ケース１００は、上記のように、使用（発電）時の放熱性能を確保しつつ、未使用（非発電）時の受熱性を低減することにより、電池温度を低く維持し、熱劣化による電池１８２の容量低下を抑制し得る電池ケース１００を提供することができる。
【００２２】
図３は、図１に示される第１被覆層の配置を説明するための斜視図である。
【００２３】
電池モジュール１８０において第１被覆層の配置が配置される部位として、面Ａ〜Ｆが想定される。面Ａおよび面Ｂは、相対している１対の対向面部であり、面Ａは、重力方向に関して最も上方に位置する上面であり、面Ｂは、重力方向に関して最も下方に位置する底面である。面Ｃ〜面Ｆは、面Ａと面Ｂとを連結する側壁部であり、面Ｃおよび面Ｄは、ブラケット１４０が取付けられかつ相対している一対の支持側面、面Ｅおよび面Ｆは、ブラケット１４０が取付けられておらずかつ相対している一対の非支持側面である。
【００２４】
したがって、面Ａ〜Ｆの全て（電池モジュールの外面の全面）に第１被覆層を配置し、かつ、電池ケース１００の内面の全面に渡って第２被覆層を配置する場合、電池モジュールの外面の全面およびケースの内面の全面に渡って、ふく射率が向上しているため、高温使用時での放熱性を最大化することが可能である。
【００２５】
また、電池モジュールにおける壁面部に第１被覆層を配置し、重力方向に関し、対向面部の一方が上方に位置し、対向面部の他方が下方に位置するように、電池ケースが取付けられる場合、つまり、電池モジュールの支持側面である面Ｃ，Ｄや非支持側面である面Ｅ，Ｆに第１被覆層が位置する場合、面Ｃ〜Ｆは、低温時の熱抵抗に対する高温時の熱抵抗変化が最大となる部位のため、処理面当たりの効果が最も高くなる。また、非支持側面である面Ｅ，Ｆに第１被覆層を配置する場合、ブラケット１４０の存在による放熱性能への干渉が抑制されるため好ましい。
【００２６】
また、電池モジュールにおける１対の対向面部の一方に第１被覆層を配置し、重力方向に関し、第１被覆層が配置された対向面部の一方が上方に位置し、対向面部の他方が下方に位置するように、電池ケースが取付けられる場合、つまり、電池モジュールの上面である面Ａに第１被覆層が位置する場合、面Ａは、最も温度が高くなる部位となるため、平均温度を低下させかつ部位（面）毎の温度ばらつきを低減でき、第１および第２被覆層の面あたりの効果が最も高くなる。
【００２７】
なお、第１被覆層１８４と第２被覆層１２４とは、配置形状が一致している形態に限定されず、例えば、空間Ｓを介して少なくとも一部が相対している形態を適用することも可能である。また、電池ケース１００および電池モジュール１８０は、略矩形状に限定されない。
【００２８】
第１および第２被覆層１８４，１２４は、高ふく射材料を含有する塗料を塗布し、焼付け処理を実施することによって形成される。高ふく射材料は、例えば、ＳｉＯ２やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）に代表される酸化物や、カオリン等の粘土鉱物である。第１および第２被覆層１８４，１２４は、塗装により形成される形態に限定されず、例えば、電池モジュール外面およびケース内面の基材がアルミニウムの場合、表面を陽極酸化や化成処理によって、高ふく射皮膜を形成することも可能である。また、第１被覆層１８４と第２被覆層１２４とを、異なる組成から構成したり、異なるプロセスによって形成することも可能である。
【００２９】
ブラケット１４０は、対流伝熱およびふく射伝熱が支配的である電池ケース１００と電池モジュール１８０との間の伝熱に影響を及ぼさなければ（ブラケット１４０を介した熱伝導が支配的とならなければ）、取付け形態は特に限定されず、例えば、各側面に配置したり、上面や底面に配置することも可能である。
【００３０】
リチウムイオン二次電池は、発電要素、発電要素を封止するための外装材および外装材から外部に導出されるタブ（電極端子）を有する。発電要素は、正極板、負極板およびセパレータを順に積層して形成される。正極板は、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４等のリチウム−遷移金属複合酸化物からなる正極活物質層を有する。負極板は、例えば、カーボンおよびリチウム−遷移金属複合酸化物からなる負極活物質層を有する。セパレータは、例えば、電解質を浸透し得る通気性を有するポーラス状のＰＥ（ポリエチレン）から形成される。
【００３１】
外装材は、軽量化および熱伝導性の観点から、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、銅などの金属（合金を含む）をポリプロピレンフィルム等の絶縁体で被覆した高分子−金属複合ラミネートフィルムなどのシート材からなり、その外周部の一部または全部が、熱融着により接合されている。ただし外装材は、前記ラミネートフィルムなどのシート材に限定されず、金属ケースなどでもかまわない。
【００３２】
次に、本発明の実施の形態に係る電池ケース１００の放熱特性の測定結果を説明する。
【００３３】
図４、図５、図６および図７は、実施例１〜４、比較例１および２の外気受熱時における熱透過率の測定値、高出力時における熱透過率の測定値、高出力時における温度の測定値および放熱特性を説明するための図表、図８は、ダミー電池モジュールを説明するための断面図、図９および図１０は、比較例１および比較例２を説明するための断面図である。
【００３４】
測定項目は、ダミー電池モジュールを有する実施例１〜４、比較例１および２に係る電池ケースを、室内の机上に設置した柱上の断熱材の上に設置し、ダミー電池モジュールの出力を調整し、一定時間放置し、温度が安定した時点における各面Ａ〜Ｆの温度であり、当該温度から算出される熱通過率に基づいて、放熱特性を評価した。熱通過率（Ｗ／（ｍ２・ｋ））は、出力密度（Ｗ／ｍ２）を、ダミー電池モジュール温度（ｋ）から外気温（ｋ）を減じた値によって除することによって算出される（図４の式３参照）。出力密度（Ｗ／ｍ２）は、出力（Ｗ）を面積（ｍ２）で除して算出される（図４の式５参照）。
【００３５】
ダミー電池モジュール１８０Ａは、電池モジュール１８０の代替であり、図８に示されるように、アルミニウム製の箱からなり、内部にラバーヒータ１８２Ａおよび断熱材１８６が配置されている。ラバーヒータ１８２Ａは、スライダックを使用して電圧を制御することで、電池の発熱状態を模擬した。電池ケース１００の外面の流速は、電池モジュール−外気間の熱抵抗が最も大きくなる車両停止状態を想定し、自然対流状態とした。断熱材１８６は、ラバーヒータ１８２Ａで発生させた熱がダミー電池モジュール１８０Ａの外面以外に伝達されるのを妨げるために配置されている。
【００３６】
設定温度は、低温域（〜外気温度）である外気受熱時を想定する４０℃と、高温域（７０〜８０℃）である高出力時を想定する７０℃を、狙った。温度変更は、ラバーヒータ１８２Ａの出力は各面で同一の値とし、出力値を変更することで、制御した。温度が安定した時点は、ダミー電池モジュール１８０Ａの上面（重力方向に関して最も上方に位置する面Ａ）の温度と外気温度の差分が定常値となる点とした。これは、平衡状態に達するまで、ラバーヒータ１８２Ａが発生させる熱量の一部が、ダミー電池モジュール１８０Ａを構成する部材の温度上昇を引き起こすため、ラバーヒータ１８２Ａの発熱量（出力）における放熱の比率を、実験毎に合わせるためである。
【００３７】
温度測定は、ダミー電池モジュール外面、電池ケース内面および電池ケース外面の面Ａ〜Ｆに、熱電対を取付けて実行し、また、別途、外気温度を測定した。
【００３８】
次に、放熱特性の測定に使用した実施例１〜４、比較例１および２の構成を説明する。
【００３９】
実施例１〜４は、第１および第２被覆層が配置されている面が異なることを除けば、略同一であり、第１および第２被覆層は、オキツモ株式会社製の放熱用コーティング剤クールテックＣＴ１００を約３０μｍ塗布し、焼付け処理を実施することによって形成している。なお、第１被覆層は、実施例１においては支持側面である面Ｃ、実施例２においては全ての面Ａ〜Ｆ、実施例３においては非支持側面である面Ｅおよび面Ｆ、実施例４においては上面である面Ａに配置され、第２被覆層は、第１被覆層と相対するように配置した。
【００４０】
比較例１は、図９に示されるように、第１および第２被覆層が配置されていないことを除けば、実施例１〜４と略同一である。比較例２は、図１０に示されるように、底面である面Ｂが、電池ケースの内側底面と密接するように固定されており、熱伝導での放熱が支配的である。
【００４１】
次に、放熱特性の評価結果を説明する。
【００４２】
放熱特性の評価は、図７に示されるように、高出力時／低出力時熱通過率変化値およびその向上値、熱通過率の向上率、温度差ｍａｘ−ｍｉｎΔＴ値およびその向上値によって行った。
【００４３】
高出力時／低出力時熱通過率変化値は、高出力時の全体熱通過率を低出力時の全体熱通過率によって除して、１を減じた後で１００を乗じた値である（図７の式６参照）。全体熱通過率は、面Ａ〜Ｆの熱通過率の総和である（図４の式４参照）。高出力時／低出力時熱通過率変化値の向上値は、高出力時／低出力時熱通過率変化値に関し、各実施例の値から比較例１の値を減じた値である（図７の式７参照）。
【００４４】
熱通過率の向上率は、各実施例の高出力時の全体熱通過率から比較例１の高出力時の全体熱通過率を減じた後で、各実施例の配置面数によって除した値である（図７の式８参照）。配置面数は、第１被覆層が配置されている面の数である。
【００４５】
温度差ｍａｘ−ｍｉｎΔＴ値は、高出力時の面Ａ〜Ｆの温度差に関し、ｍａｘ値からｍｉｎ値を減じた値である（図７の式９参照）。温度差ｍａｘ−ｍｉｎΔＴ値の向上値は、温度差ｍａｘ−ｍｉｎΔＴ値に関し、比較例１の値から各実施例の値を減じた後で、配置面数によって除した値である（図７の式１０参照）。
【００４６】
図７に示されるように、実施例１（支持側面である面Ｃに第１被覆層）によれば、高出力時／低出力時熱通過率変化値は、比較例１より良好であり、その向上値は、約３ポイントの差である。これは、ふく射伝熱による単位面積当たりの伝熱量ｑが、絶対温度の４乗差に比例するため、熱通過率の温度依存性を示していると考えられる。
【００４７】
つまり、電池モジュールがブラケットによって支持されており、電池ケースと電池モジュールとの間の伝熱において、対流伝熱およびふく射伝熱が支配的である場合、当該伝熱は、対流伝熱（図２の式１）とふく射伝熱（図２の式２）の和によって決定される。したがって、外気受熱時（外気から受熱する温度域）では、ふく射伝熱効果が小さいため、比較例１の場合と同レベルの熱通過率（熱抵抗）を示し、一方、高出力時（高温使用時）では、ふく射伝熱効果が大きくなるため、比較例１より熱通過率が増加していると考えられる。
【００４８】
実施例２（全ての面Ａ〜Ｆに第１被覆層）によれば、高出力時／低出力時熱通過率変化値の向上値は、約１５ポイントの差があり、実施例１〜４における最大値を示している。これは、電池モジュールの外面の全面およびケースの内面の全面に渡って、ふく射率が向上しているため、高温使用時での放熱性が最大化しているためと考えられる。
【００４９】
実施例３（非支持側面である面Ｅおよび面Ｆに第１被覆層）によれば、熱通過率の向上率は、１．３５ポイントであり、実施例１〜４における最大値を示している。これは、面Ｅおよび面Ｆは、高温使用時（高出力時）の熱通過率が大きい面であり、低温時の熱抵抗に対する高温時の熱抵抗変化が最大となる部位のため、面積当たりの熱通過率の向上代が最も大きいためである。なお、面Ｅおよび面Ｆの高温使用時（高出力時）の熱通過率が大きいのは、ふく射伝熱に加えて、熱の上昇（対流伝熱）の効果も大きいためと考えられる。
【００５０】
実施例４（上面である面Ａに第１被覆層）によれば、温度差ｍａｘ−ｍｉｎΔＴ値の向上値は、約５℃であり、実施例１〜４における最大値を示している。これは、面Ａが高温使用時（高出力時）の熱通過率が小さい面であり、熱の上昇（対流伝熱）の効果によって高温になる面であると考えられ、各面間の温度ばらつきの向上代が最も大きいためである。
【００５１】
以上のように、本実施の形態においては、電池モジュールの外面とケース内面とには、それぞれの基材のふく射率より大きいふく射率を有する被覆層を有するため、高温時での放熱性が向上しており、発電の際の発熱によって高温となる電池の放熱性能が確保される。また、電池モジュールの外面とケース内面との間に空間が形成され、受熱性が低減されているため、非発電時の電池の温度より外気温度が高い日中における受熱による電池温度の上昇が妨げられ、電池の熱劣化が抑制される。したがって、使用（発電）時の放熱性能を確保しつつ、未使用（非発電）時の受熱性を低減することにより、電池温度を低く維持し、熱劣化による電池の容量低下を抑制し得る電池ケースおよび電池ケースの取付け構造を提供することができる。
【００５２】
また、第１被覆層および第２被覆層が、電池モジュールの外面の全面およびケースの内面の全面に渡って、それぞれ配置されている場合、電池モジュールの外面の全面およびケースの内面の全面に渡って、ふく射率が向上しているため、高温使用時での放熱性を最大化することが可能である。
【００５３】
電池モジュールにおける壁面部に第１被覆層を配置し、重力方向に関し、対向面部の一方が上方に位置し、対向面部の他方が下方に位置するように、電池ケースが取付けられる場合、第１被覆層は配置された壁面部は、低温時の熱抵抗に対する高温時の熱抵抗変化が最大となる部位のため、処理面当たりの効果が最も高くなる。また、第１被覆層を、壁面部における非支持側面である面に配置する場合、ブラケットの存在による放熱性能への干渉が抑制されるため好ましい。
【００５４】
電池モジュールにおける１対の対向面部の一方に第１被覆層を配置し、重力方向に関し、第１被覆層が配置された対向面部の一方が上方に位置し、対向面部の他方が下方に位置するように、電池ケースが取付けられる場合、前記１対の対向面部の一方は、最も温度が高くなる部位となるため、平均温度を低下させかつ部位（面）毎の温度ばらつきを低減でき、第１および第２被覆層の面積あたりの効果が最も高くなる。
【００５５】
電池モジュールを、複数の電池が収容された容器を複数並置して構成する場合、電池を直列化および／又は並列化することで、所望の電流、電圧、容量に対応した組電池を形成することが可能である。
【００５６】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々改変することができる。例えば、電池モジュールは、複数の電池が収容された容器が複数並置されて構成される形態に限定されず、容器に収容されていない電池を有する形態に適用することが可能であり、この場合、例えば、電池の外装材に第１被覆層が配置される。また、電池ケースは、車両に取付けられる形態に限定されない。さらに、電池は、リチウムイオン二次電池に限定されず、例えば、ニッケル水素二次電池に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１００  電池ケース、
１２０  ケース本体、
１２４  第２被覆層、
１４０  ブラケット（支持手段）、
１６０  蓋部、
１８０  電池モジュール、
１８０Ａ  ダミー電池モジュール、
１８２  電池、
１８２Ａ  ラバーヒータ、
１８４  第１被覆層、
１８６  断熱材、
１９０  車両、
Ａ  面（上面：１対の対向面部の一方）、
Ｂ  面（底面：対向面部の他方、
Ｃ  面（壁面部：１対の支持側面の一方）、
Ｄ  面（壁面部：１対の支持側面の他方）、
Ｅ  面（壁面部：１対の非支持側面の一方）、
Ｆ  面（壁面部：１対の非支持側面の他方）、
Ｓ  空間。
【図１】
0005712657.tif 000002
【図２】
0005712657.tif 000003
【図３】
0005712657.tif 000004
【図４】
0005712657.tif 000005
【図５】
0005712657.tif 000006
【図６】
0005712657.tif 000007
【図７】
0005712657.tif 000008
【図８】
0005712657.tif 000009
【図９】
0005712657.tif 000010
【図１０】
0005712657.tif 000011