(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリチウムイオン電池セルが互いに間隔をおいて並べて配置されている電池パックと、コールドプレートと、内部に作動流体と非凝縮性ガスが封入されている可変コンダクタンス型のヒートパイプと、を有し、
前記ヒートパイプは、前記電池パック内の隣り合う前記リチウムイオン電池セル同士の間のスペース内に配置された蒸発部と、前記スペース内から突出し、前記リチウムイオン電池セルの並ぶ方向に沿って延び、前記コールドプレートに接している凝縮部とを含み、
前記凝縮部は、前記リチウムイオン電池セルの並ぶ方向において、前記電池セルよりも長く延び、
前記リチウムイオン電池セルの並ぶ方向に沿って隣り合う前記ヒートパイプの前記凝縮部同士は、高さと、高さ方向に直交する面内における位置とのいずれか一方または両方が互いに異なる、リチウムイオン二次電池装置。
【請求項２】
複数のリチウムイオン電池セルが互いに間隔をおいて並べて配置されている電池パックと、コールドプレートと、内部に作動流体と非凝縮性ガスが封入されている可変コンダクタンス型のヒートパイプと、を有し、
前記ヒートパイプは、前記電池パック内の隣り合う前記リチウムイオン電池セル同士の間のスペース内に配置された蒸発部と、前記コールドプレートに接している凝縮部とを含み、
前記凝縮部からの延長部分が、前記コールドプレートと接触しない位置まで延びている、リチウムイオン二次電池装置。
【請求項３】
前記コールドプレートには、冷媒が供給される冷媒流路が設けられている、請求項１または２に記載のリチウムイオン二次電池装置。
【請求項４】
前記電池パックには、平板状の複数の前記リチウムイオン電池セルが互いに平行に並べて配置されており、前記電池パック内の隣り合う前記リチウムイオン電池セルの互いに対向する面には伝熱板がそれぞれ取り付けられており、前記ヒートパイプの前記蒸発部は、隣り合う前記リチウムイオン電池セルの前記伝熱板に挟持されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池装置。
【請求項５】
前記コールドプレートは金属製であり、前記凝縮部は、前記コールドプレートに設けられた凹部内に配置されて、はんだを介して前記コールドプレートに接している、請求項１から４のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池装置。
【請求項６】
前記コールドプレートは積層された１対の金属板を含み、前記凝縮部は、１対の前記金属板の間に設けられた溝内に挿入され、１対の前記金属板が互いに固定されることによって保持されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池装置。
【請求項７】
前記ヒートパイプは、前記凝縮部からの延長部分であって、前記コールドプレートと非接触である前記非凝縮性ガスの収容部をさらに含む、請求項１から６のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池装置。
【請求項８】
隣り合う前記リチウムイオン電池セル同士の間の前記スペース内の、互いに高さが異なる位置に、複数の前記ヒートパイプの前記蒸発部が配置されている、請求項１から７のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリチウムイオン二次電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド自動車等に用いられているリチウムイオン二次電池は、適切な温度に保つことによって、高い充電特性および放電特性を得ることができる。しかし、二次電池は放電時に発熱するため、作動中に高温になり過ぎないようにするための機構が必要である。特許文献１には、二次電池装置において、複数の電池セルを収容する電池収容室の内部に液冷媒を供給して冷却する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−６００８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている構成では、絶縁油等の液冷媒による熱伝導を利用して電池セルの冷却が図られる。しかし、液冷媒による熱伝導を利用する冷却では電池セルを十分に冷却することは困難である。極めて温度の低い液冷媒を二次電池装置に供給すれば電池セルを冷却できるが、液冷媒の温度が低過ぎると電池セルが低温になり過ぎてかえって動作不良になる可能性がある。電池セルを適切な温度範囲内に保ち続けるためには、二次電池装置に供給する液冷媒の温度を厳密に制御する必要があり、電池セルの温度変化に追随して液冷媒の温度を変化させるフィードバック制御を行わなければならない。
【０００５】
一般に、自動車に内蔵されるリチウムイオン二次電池装置では、１０〜２０個の平板状のリチウムイオン電池セルがごく狭い間隔をおいて平行に並べて配置されているため、熱を逃がすスペースが小さく、作動時の総発熱量が非常に大きくなる。そのため、前述したように特許文献１に開示されている構成で十分に冷却することは困難である。しかも、リチウムイオン電池セルを冷却し過ぎると動作不良を生じる可能性があるので、リチウムイオン電池セルを単に冷却するのではなく、適切な温度範囲内（例えば５０℃〜６０℃）に保ち続ける必要がある。リチウムイオン電池セルを適切な温度範囲内に維持するためには、例えば特許文献１に開示されている構成において単に温度の低い液冷媒を用いるだけではなく、フィードバック制御によって液冷媒の温度を随時調整する必要があり、その結果、リチウムイオン二次電池装置の構成の著しい複雑化や、大型化および高コスト化を引き起こす。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、簡単な構成で容易にリチウムイオン電池セルを適切な温度範囲内に保つことができるリチウムイオン二次電池装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のリチウムイオン二次電池装置は、複数のリチウムイオン電池セルが互いに間隔をおいて並べて配置されている電池パックと、コールドプレートと、内部に作動流体と非凝縮性ガスが封入されている可変コンダクタンス型のヒートパイプと、を有する。ヒートパイプは、電池パック内の隣り合うリチウムイオン電池セル同士の間のスペース内に配置された蒸発部と、コールドプレートに接している凝縮部とを含む。
【０００８】
この構成では、リチウムイオン電池セルが発熱すると、蒸発部内の作動流体が気化して非凝縮性ガスを圧縮しながら膨張して、凝縮部内において作動流体が占める体積が増えるため、凝縮部内で冷却されて凝縮する作動流体の量が増える。蒸発部内の作動流体の温度が下がると、作動流体が収縮して非凝縮性ガスが膨張し、凝縮部内において作動流体が占める体積が減るため、凝縮部内で冷却されて凝縮する作動流体の量が減る。従って、蒸発部およびそれに接するリチウムイオン電池セルの温度が高くなると冷却し、蒸発部およびそれに接するリチウムイオン電池セルの温度が低くなると冷却を抑えることが、自動的に行われる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、リチウムイオン二次電池装置において、簡単な構成で容易にリチウムイオン電池セルを適切な温度範囲内に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態のリチウムイオン二次電池装置の要部を示す、一部を切り欠いた斜視図である。
【図２】図１に示すリチウムイオン二次電池装置の平面図である。
【図３】図１に示すリチウムイオン二次電池装置の、コールドプレートを省略して示す背面図である。
【図４】（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）はその変形例を示す断面図である。
【図５】図１に示すリチウムイオン二次電池装置の可変コンダクタンス型のヒートパイプを示す平面図である。
【図６】図５に示す可変コンダクタンス型のヒートパイプを直線状に延ばして示し、作動流体および非凝縮性ガスの膨張および縮小の状態を模式的に示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態のリチウムイオン二次電池装置の変形例を示す平面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態のリチウムイオン二次電池装置の他の変形例を示す側面断面図と、コールドプレートを省略して示す背面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態のリチウムイオン二次電池装置のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態のリチウムイオン二次電池装置のさらに他の変形例を示す平面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態のリチウムイオン二次電池装置の要部を示す平面図および側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施形態のリチウムイオン二次電池装置１５の要部を示す斜視図、図２はこのリチウムイオン二次電池装置１５の平面図、図３はそのコールドプレート３を省略した背面図、図４は図２のＡ−Ａ線断面図である。このリチウムイオン二次電池装置１５では、ベースプレート１（図１では省略）の上に、複数の電池パック２と冷却用の金属製のコールドプレート３とが互いに近接するように配置されている。各電池パック２は、複数の平板状のリチウムイオン電池セル４が互いに間隔をおいて平行に並べて配置されたものである。図１には１つの電池パック２とコールドプレート３の一部のみが示されているが、図２〜３に示されている例では、４つのリチウムイオン電池セル４を含む電池パック２がベースプレート１上に３つ並べて配置されており、合計１２個の平板状のリチウムイオン電池セル４が平行に並んで位置している。電池パック２内の隣り合うリチウムイオン電池セル４同士の間のスペース（間隙）１４には、ヒートパイプ５の一部分（蒸発部）５ａと、ヒートパイプ５を挟み込む１対の伝熱板（例えばアルミニウム板）６が配置されている。言い換えると、電池パック２内の隣り合うリチウムイオン電池セル４の互いに対向する面に取り付けられた伝熱板６同士の間に、ヒートパイプ５の蒸発部５ａが挟持されている。図１と図２の一部では、各蒸発部５ａを、それぞれの場所に応じた添字１〜６を付して示している。
【００１２】
複数の電池パック２の各リチウムイオン電池セル４の一側部に近接するように、冷却用のコールドプレート３が配置されている。コールドプレート３には、複数のリチウムイオン電池セル４の並ぶ方向Ｌに沿って延びる貫通孔である冷媒流路７が設けられている。冷媒流路７の両端部は、コールドプレート３の外部に設けられた循環用流路８によって互いに接続されて、閉じた流路を構成している。循環用流路８内には、ラジエータ９とポンプ１０が組み込まれている。循環用流路８中のラジエータ９によって冷却された冷媒が、ポンプ１０によってコールドプレート３の冷媒流路７に供給される。冷媒流路７は貫通孔に限られず、その流路形状は平行流路型であってもサーペンタイン型であってもよい。
【００１３】
前述したように電池パック２内の隣り合うリチウムイオン電池セル４同士の間のスペース１４に蒸発部５ａが位置しているヒートパイプ５の他の一部分（凝縮部）５ｂが、コールドプレート３に接する状態で、リチウムイオン電池セル４の並ぶ方向Ｌに沿って延びている。図１，３と図２の一部では、各凝縮部５ｂを、それぞれの場所に応じた添字１〜６を付して示している。図４（ａ）に示す例では、コールドプレート３の電池パック２側の面に凹部１１が形成されており、ヒートパイプ５の凝縮部５ｂが凹部１１内に収容され、はんだ１２によって固定されている。このように、ヒートパイプ５の凝縮部５ｂが、はんだ１２を介してコールドプレート３に接し、はんだ１２による金属接合を利用してコールドプレート３に固定されていると、コールドプレート３に単純に直接接触している場合に比べて、熱伝導率が高くなる。ただし、凝縮部５ｂは、はんだ１２ではなくエポキシ等の樹脂によってコールドプレート３に固定されてもよい。そして、凝縮部５ｂがはんだ１２や樹脂等の薄膜によってコールドプレート３に取り付けられている場合も、凝縮部５ｂはコールドプレート３に実質的に接しているとみなす。
【００１４】
また、図４（ｂ）に示すように、コールドプレート３が少なくとも１対の金属板３ａ，３ｂからなり、両金属板３ａ，３ｂの間に設けられた溝内にヒートパイプ５が挿入され、ねじ１３によって金属板３ａ，３ｂが互いに固定されて、ヒートパイプ５がコールドプレート３に取り付けられる構成にすることもできる。その場合、メンテナンス等のためにコールドプレート３やヒートパイプ５を取り外すことが容易である。本発明では、ヒートパイプ５をコールドプレート３に接触した状態で保持できれば、どのような構成を採用してもよい。
【００１５】
以上のような構成であるため、本実施形態では、電池パック２内のリチウムイオン電池セル４同士の間のスペース１４とコールドプレート３とにまたがって、ヒートパイプ５が配置されている。このヒートパイプ５は、作動流体と非凝縮性ガスが封入された可変コンダクタンス型のヒートパイプ５である。
【００１６】
ここで、可変コンダクタンス型のヒートパイプ５について説明する。可変コンダクタンス型のヒートパイプ５は、主に蒸発部５ａと凝縮部５ｂとを有する１本のパイプからなる。図５，６に示すように、蒸発部５ａと凝縮部５ｂの間に位置する断熱部５ｃをさらに有していてもよい。この可変コンダクタンス型のヒートパイプ５には、作動流体（例えば沸点が６１℃のハイドロフルオロエーテル（Ｃ４Ｆ９ＯＣＨ３）など）と、非凝縮性ガス（例えばアルゴンや窒素など）が封入されている。作動流体として用いられるハイドロフルオロエーテルの具体例としては、ＮＯＶＥＣ７１００（登録商標）が挙げられる。ここでは、電池パック２内の隣り合うリチウムイオン電池セル４同士の間のスペース１４内に位置する部分を蒸発部５ａと称し、コールドプレート３に接している部分を凝縮部５ｂと称している。凝縮部５ｂは、作動流体の凝縮が行われる可能性がある部分であるが、凝縮部５ｂの全領域において常に作動流体の凝縮が行われるわけではない。ヒートパイプ５の凝縮部５ｂ側の端部に非凝縮性ガスが存在し、それ以外の部分に作動流体が存在している。そして、コールドプレート３の冷媒流路７と循環用流路８とによって構成されている閉じた経路内を、ラジエータ９によって低温にされた冷媒（例えば水）がポンプ１０によって循環しているため、コールドプレート３は低温に保たれている。
【００１７】
リチウムイオン電池セル４が発熱すると、そのリチウムイオン電池セル４の熱が伝熱板６を介して蒸発部５ａに伝わる。すると、蒸発部５ａ内の作動流体が加熱されて沸点を超える温度になり気化する。気化した作動流体は膨張し、凝縮部５ｂ側の端部に存在する非凝縮性ガスを圧縮して縮小させながら体積が増大し、ヒートパイプ５中で作動流体の占める領域が拡大する。その結果、コールドプレート３に接している凝縮部５ｂ内において作動流体が占める領域と非凝縮性ガスが占める領域とのバランスが変わる。例えば、作動流体が気化する前は、図６（ａ）に示すように凝縮部５ｂ内において作動流体が占める領域よりも非凝縮性ガスが占める領域の方が大きくても、リチウムイオン電池セル４が発熱して作動流体が気化すると、図６（ｂ）に示すように、非凝縮性ガスが占める領域よりも作動流体が占める領域が大きくなる。すなわち、コールドプレート３に接する凝縮部５ｂ内の作動流体の体積が大きくなる。従って、凝縮部５ｂ内で多くの作動流体が、コールドプレート３によって冷却されて凝縮する。なお、可変コンダクタンス型のヒートパイプ５の原理を判りやすくするために、図５〜６には作動流体が占める領域と非凝縮性ガスが占める領域とを模式的に示しているが、実際には、作動流体と非凝縮性ガスとが完全に分離した状態で存在するわけではなく、作動流体が占める領域と非凝縮性ガスが占める領域とは明確には区分されない。ただし、作動流体と非凝縮ガスが混在する領域は小さいため、概ね図５，６に示されているような状態になるとみなすことができる。
【００１８】
一方、蒸発部５ａ内の作動流体の温度が低い場合には、作動流体が膨張せず、むしろ縮小するため、非凝縮性ガスはあまり加圧されず膨張する。従って、図６（ｃ）に示すように、凝縮部５ｂ内において作動流体が占める領域は非凝縮性ガスが占める領域よりも小さくなる。このことは、コールドプレート３によって冷却されて凝縮する作動流体の量が少ないことを意味する。
【００１９】
このように、リチウムイオン電池セル４の温度が高い場合には、ヒートパイプ５内で冷却されて凝縮される作動流体の量が増えて冷却効果が増大し、リチウムイオン電池セル４の温度が低い場合には、ヒートパイプ５内で冷却されて凝縮される作動流体の量が減って冷却効果が低下する。従って、本発明によると、作動流体の蒸発および凝縮と非凝縮性ガスの膨張および縮小とを利用することによって、ヒートパイプ５とそれに接するリチウムイオン電池セル４の温度が高温になり過ぎることも低温になり過ぎることも防ぎ、リチウムイオン電池セル４を適切な温度範囲内に保つことができる。しかも、このヒートパイプ５内の作動流体および非凝縮性ガスの挙動は外部からの制御を必要とせずに行われるので、自動的に温度制御が行われる。ヒートパイプ５およびリチウムイオン電池セル４の温度は、作動流体の沸点や非凝縮性ガスの封入量等によって決まるので、冷媒は、作動流体を凝縮させられる程度の温度であれば、厳密に温度管理する必要はなく、フィードバック制御を行う必要はない。従って、本実施形態では、冷媒を低温に保ち供給する機構（ラジエータ９およびポンプ１０）さえあれば、それ以外にヒートパイプ５に付随する駆動部品は必要なく、簡単な構成で容易に前述した温度制御が実現する。このように、ヒートパイプ５の凝縮部５ｂが接するコールドプレート３に冷媒流路７を設け、冷媒流路７に水などの冷媒を供給することによって、簡単な構成で容易に凝縮部５ｂを冷却することができる。
【００２０】
また、仮に、リチウムイオン電池セル４とヒートパイプ５とが、伝熱板６を介さずに直接接していると、ヒートパイプ５によってリチウムイオン電池セル４は局所的に冷却される。しかし、本実施形態は、ヒートパイプ５が伝熱板６を介してリチウムイオン電池セル４に接する構成であるため、リチウムイオン電池セル４の全面を比較的均等に冷却することができる。
【００２１】
本発明では、電池パック２内のリチウムイオン電池セル４同士の間のスペース１４にヒートパイプ５の一部（蒸発部５ａ）が配置されている。図１〜４に示す実施形態では、リチウムイオン電池セル４全体を均等かつ十分に温度制御するために、１つのスペース１４に２本のヒートパイプ５がそれぞれ設けられており、両ヒートパイプ５が互いに干渉しないように互いに高さを変えて配置されている。さらに、異なるスペース１４に配置されたヒートパイプ５の凝縮部５ｂ同士が互いに干渉しないように、各ヒートパイプ５がそれぞれ異なる高さに設置されている。図１〜４に示す例では、各スペース１４に、互いに高さの異なる２つの蒸発部５ａ１および５ａ４、蒸発部５ａ２および５ａ５、蒸発部５ａ３，５ａ６がそれぞれ配置され、各スペース１４内で蒸発部５ａ同士が互いに干渉することはない。蒸発部５ａ１，５ａ２，５ａ３，５ａ４，５ａ５，５ａ６は、この順番に高さを変えて配置されており、凝縮部５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３，５ｂ４，５ｂ５，５ｂ６もこの順番に高さが異なっている。その結果、コールドプレート３に接してリチウムイオン電池セル４の並ぶ方向Ｌに延びる凝縮部５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３，５ｂ４，５ｂ５，５ｂ６は、互いに干渉することなく配置されている。なお、ここでは、完成状態のリチウムイオン二次電池装置１５の使用時の姿勢にかかわらず、ベースプレート１上に電池パック２やコールドプレート３が載置される方向を高さ方向Ｈと規定している。
【００２２】
図７に示すように、コールドプレート３内に入り込む深さを変えることによって平面的な位置（高さ方向Ｈに直交する面内の位置）を変えて、ヒートパイプ５同士が互いに干渉しないようにすることもできる。前述したように各ヒートパイプ５の高さを変えることと、図７に示すように凝縮部５ｂ１〜５ｂ６の平面的な位置を変えることとを適宜に組み合わせて、ヒートパイプ５（特に凝縮部５ｂ１〜５ｂ６）の配置のスペース効率を高めることができる。各凝縮部５ｂ１〜５ｂ６の長さと各リチウムイオン電池セル４の厚さによるが、少なくとも、リチウムイオン電池セル４の並ぶ方向Ｌに沿って隣り合うヒートパイプ５の凝縮部５ｂ同士の、高さと平面的な位置のいずれか一方または両方が互いに異なるように配置されることが好ましい。それにより、リチウムイオン二次電池装置１５を大型化させることなく、ヒートパイプ５を互いに干渉しないように配置することができる。
【００２３】
また、図８に示すように、ヒートパイプ５が屈曲して高さ方向Ｈに延びる構成にすることもできる。その場合には、リチウムイオン電池セル４が並ぶ方向Ｌにおいて隣り合うヒートパイプ５同士が互いに干渉する危険性をなくし、スペース効率を高めることができる。ただし、蒸発部５ａが同じスペース１４内に位置しているヒートパイプ５の凝縮部５ｂ同士は、互いに干渉しないように、図８（ｂ）に示すように平面的な位置をずらして配置する必要がある。
【００２４】
円筒状の単電池が容器の中に配置されてその容器か充填剤で満たされているような他の種類の二次電池装置（例えばナトリウム硫黄二次電池装置）とは異なり、リチウムイオン二次電池装置１５では、平板状の複数のリチウムイオン電池セル４が互いに平行に並べて配置されている。リチウムイオン二次電池装置１５では、リチウムイオン電池セル４が狭い間隔で多数並べて配置されその発熱部分が側方から見て重なり合う位置にあるため、円筒状の単電池を有する他の種類の二次電池装置に比べて放熱スペースが乏しく、電池パック２全体の発熱量が大きい。しかも、他の種類の二次電池装置（例えばナトリウム硫黄二次電池装置）は数百℃の温度で動作可能であり僅かな冷却で済むものが多いのに対して、リチウムイオン二次電池装置１５は、例えば８０℃以下、好ましくは５０℃〜６０℃程度の温度で動作させることが好ましいため、大幅な冷却が必要である。このように、リチウムイオン二次電池装置１５は、他の種類の二次電池装置に比べて温度調節がより重要であり困難であるという特有の課題を有しており、簡単で良好な温度調節を行うことができる構成が強く望まれている。
【００２５】
そこで本発明では、前述したように、平行に並ぶ平板状のリチウムイオン電池セル４同士の間の狭いスペース１４内にヒートパイプ５の蒸発部５ａを配置して挟持する構成を採用することにより、平板状のリチウムイオン電池セル４を効率よく冷却できる。特に、各スペース１４内に複数のヒートパイプ５の蒸発部５ａをそれぞれ配置することにより、平板状のリチウムイオン電池セル４を均等かつ十分に冷却できる。また、このようにヒートパイプ５を配置した場合には、コールドプレート３に接する凝縮部５ｂの配置が煩雑になる可能性があるが、本実施形態では、少なくとも、リチウムイオン電池セル４の並ぶ方向Ｌに沿って隣り合うヒートパイプ５の凝縮部５ｂ同士の高さや平面的な位置が互いに異なるように配置することにより、スペース効率を悪くすることなくヒートパイプ５を配置することができ、リチウムイオン二次電池装置１５全体の大型化を防げる。
【００２６】
さらに、本発明では、作動流体とともに非凝縮性ガスを封入した可変コンダクタンス型のヒートパイプ５を用いているため、リチウムイオン電池セル４を自動的に適切な温度範囲内に保つことができる。そして、コールドプレート３の冷媒流路７に供給される冷媒の温度を厳密に管理しなくても、前述したようなヒートパイプ５の自動的な温度制御が実現し、例えばリチウムイオン電池セル４を５０℃〜６０℃程度の低温に維持することができる。それにより、リチウムイオン二次電池装置１５の大型化や高コスト化を抑制できる。
【００２７】
本実施形態の変形例として、図９に示すように、２つのコールドプレート３が設置され、蒸発部５ａの両側に凝縮部５ｂがそれぞれ設けられている構成にすることもできる。その場合、作動流体の凝縮の効率が向上する。また、他の変形例として、図１０に一部を示すように、凝縮部５ｂが蒸発部５ａの両側にそれぞれ延びるように分岐したＴ字型の構成にすることもできる。その場合、凝縮部５ｂをバランス良く配置することができ、スペース効率が向上する。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、図１１に示すように、凝縮部５ｂからの延長部分５ｄが、コールドプレート３と接触しない位置まで延びている。この延長部分５ｄはヒートパイプ５の端部であり、非凝縮性ガスの収容部５ｄとして機能する。言い換えると、本実施形態では、ヒートパイプ５の凝縮部５ｂに連続して非凝縮性ガスの収容部５ｄが設けられている。図１１（ａ）に示すように、水平方向（複数のリチウムイオン電池セル４が並ぶ方向Ｌ）に延びる凝縮部５ｂからの延長部分として収容部５ｄが設けられた構成であっても、図１１（ｂ）に示すように、高さ方向Ｈに延びる凝縮部５ｂからの延長部分として収容部５ｄが設けられた構成であってもよい。
【００２９】
収容部５ｄが存在しないと、作動流体が膨張して非凝縮性ガスを圧縮した場合であっても、非凝縮ガスの体積を０にすることはできないので、ヒートパイプ５の凝縮部５ｂ（コールドプレート３に接している部分）の少なくとも一部は非凝縮性ガスを収容するために用いられ、作動流体の凝縮には寄与しない。しかし、本実施形態では、凝縮部５ｂに連続して設けられている延長部分５ｄが非凝縮性ガスの収容のために用いられるため、凝縮部５ｂ（コールドプレート３に接している部分）を全て作動流体の凝縮のために利用することができる。言い換えると、本実施形態では、凝縮部５ｂのうち実際に作動流体が存在して凝縮する有効領域が０％から１００％の範囲で変動可能なので、高効率で温度制御できるヒートパイプ５が実現する。しかも、非凝縮性ガスを収容するための特別な部分を形成する必要はなく、パイプ状の凝縮部５ｂからコールドプレート３に接しない位置まで延びる、凝縮部５ｂと同様なパイプ状の延長部分（収容部）５ｄを設けるだけでよいので、この収容部５ｄを形成するための追加の作業等は必要ではなく、構成は極めて簡単である。すなわち、本実施形態によると、凝縮部５ｂに連続して非凝縮性ガスの収容部５ｄを形成するためにヒートパイプ５の製造工程が煩雑になったり、構成および形状が複雑になったりするという問題が生じることなく、高効率の可変コンダクタンス型のヒートパイプ５が極めて容易に形成できる。
【符号の説明】
【００３０】
１    ベースプレート
２    電池パック
２ａ，２ｂ    金属板
３    コールドプレート
４    リチウムイオン電池セル
５    ヒートパイプ
５ａ，５ａ１，５ａ２，５ａ３，５ａ４，５ａ５，５ａ６    蒸発部
５ｂ，５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３，５ｂ４，５ｂ５，５ｂ６    凝縮部
５ｃ  断熱部
５ｄ  延長部分（収容部）
６    伝熱板
７    冷媒流路
８    循環用流路
９    ラジエータ
１０  ポンプ
１１  凹部
１２  はんだ
１３  ねじ
１４  スペース（間隙）
Ｈ    高さ方向
Ｌ    リチウムイオン電池セルの並ぶ方向
【図１】
0006564596.tif 000002
【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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