(57)【要約】【課題】多数の電池を効率よく均一に冷却する。【解決手段】パック電池は、電池１を１列又は複数列に配列している電池の列ユニット１１と、列ユニット１１を空気通路６の両側に配設している電池の分割ブロック１２と、分割ブロック１２を内部ダクト４の両側に配設している電池ブロック１３と、複数の電池ブロック１３を連結している電池のコアパック１０とを備える。エンドプレート３は、空気通路６を電池ブロック１３の外部に連結する貫通孔１８を開口している。隣接する電池ブロック１３の間には、内部ダクト４に連結される空気の分岐通路９を設けて空気通路６に連結している。パック電池は、電池１を冷却する空気を、貫通孔１８からエンドプレート３を通過させて空気通路６に送風して電池１を冷却し、電池１を冷却した空気を空気通路６から分岐通路９に送風し、分岐通路９に送風される空気１を内部ダクト４に送風して、内部ダクト４から外部に排気する。【選択図】図２
2008047325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を平行な姿勢で１列又は複数列に並べて配列している電池の列ユニットと、この列ユニットを空気通路の両側に配設している電池の分割ブロックと、この分割ブロックを内部ダクトの両側に配設すると共に、電池の両端部にエンドプレートを配設して、一対のエンドプレートの間に電池を収納している電池ブロックと、複数の電池ブロックを内部ダクトを直列に連結するように連結している電池のコアパックとを備え、
エンドプレートに、空気通路を電池ブロックの外部に連結する貫通孔が開口されると共に、隣接して配設される電池ブロックの間には、内部ダクトに連結される空気の分岐通路を設けて、この分岐通路を空気通路に連結しており、
電池を冷却する空気が、貫通孔からエンドプレートを通過して空気通路に送風されて電池を冷却し、電池を冷却した空気が空気通路から分岐通路に送風され、分岐通路に送風される空気が内部ダクトに送風されて、内部ダクトから外部に排気されるようにしてなるパック電池。
【請求項２】
電池を平行な姿勢で１列又は複数列に並べて配列している電池の列ユニットと、この列ユニットを空気通路の両側に配設している電池の分割ブロックと、この分割ブロックを内部ダクトの両側に配設すると共に、電池の両端部にエンドプレートを配設して、一対のエンドプレートの間に電池を収納している電池ブロックと、複数の電池ブロックを内部ダクトを直列に連結するように連結している電池のコアパックとを備え、
エンドプレートに、空気通路を電池ブロックの外部に連結する貫通孔が開口されると共に、隣接して配設される電池ブロックの間には、内部ダクトに連結される空気の分岐通路を設けて、この分岐通路を空気通路に連結しており、
電池を冷却する空気が、内部ダクトから分岐通路に送風され、分岐通路から空気通路に送風されて電池を冷却し、電池を冷却した空気が、貫通孔からエンドプレートを通過して外部に排気されるようにしてなるパック電池。
【請求項３】
複数の電池ブロックの内部ダクトの排出側を、空気の送風方向に向かって大きく開口している請求項１に記載されるパック電池。
【請求項４】
複数の電池ブロック内部ダクトの吸入側を、空気の送風方向に向かって小さく開口している請求項２に記載されるパック電池。
【請求項５】
列ユニットを構成する電池の間に熱連鎖防止リブを設け、さらに、列ユニットの間の空気通路には隔壁用リブを設けて空気通路を分岐空気通路に分割している請求項１又は２に記載されるパック電池。
【請求項６】
熱連鎖防止リブと隔壁用リブとがプラスチック製で、エンドプレートに一体的に成形してなる請求項５に記載されるパック電池。
【請求項７】
エンドプレートの外側に、電池に接続しているリード板を配設しており、このリード板に、エンドプレートの貫通孔の位置に冷却孔を開口している請求項１又は２に記載されるパック電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の電池を内蔵して出力電圧を高くしてなるパック電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
パック電池は、直列に接続する個数で出力電圧を高くし、また並列に接続する電池の個数を多くして出力電流を大きくできる。このことから、大出力が要求される用途、たとえば電動自転車、電動工具、電動自動車等に使用されるパック電池は、複数の電池を並列に接続し、さらに、これを直列に接続して出力を大きくできる。この構造のパック電池は、多数の電池を効果的に冷却して電池の温度差を小さくする必要がある。このことを実現するパック電池として、独特の構造で電池をケースに収納するパック電池が開発されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開平１１−３２９５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この公報に記載されるパック電池は、図１に示すように、電池９０を２列に並べて２列ユニット９１とし、この２列ユニット９１の間に内部ダクト９４を設けている。さらに、このパック電池は、空気の下流側の電池を効率よく冷却するために、２列ユニット９１の両側の側壁９２に空気の取り入れ口９５を開口している。このパック電池は、空気の取り入れ口９５を側壁９２に開口するので、電池９０を好ましい状態で冷却できる位置に空気の取り入れ口９５を開口できない。このため、全ての電池９０を均一に冷却するのが難しい。また、このパック電池は、一列に並べる電池の個数を多くすると下流側の電池温度が高くなって、多数の電池を均一に冷却するのが難しい欠点がある。
【０００４】
本発明は、この欠点を解消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、多数の電池を効率よく均一に冷却できるパック電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１のパック電池は、電池１を平行な姿勢で１列又は複数列に並べて配列している電池の列ユニット１１と、この列ユニット１１を空気通路６の両側に配設している電池の分割ブロック１２と、この分割ブロック１２を内部ダクト４の両側に配設すると共に、電池１の両端部にエンドプレート３を配設して、一対のエンドプレート３の間に電池１を収納している電池ブロック１３と、複数の電池ブロック１３を内部ダクト４を直列に連結するように連結している電池のコアパック１０とを備える。エンドプレート３は、空気通路６を電池ブロック１３の外部に連結する貫通孔１８を開口している。隣接して配設される電池ブロック１３の間には、内部ダクト４に連結される空気の分岐通路９を設けて、この分岐通路９を空気通路６に連結している。パック電池は、電池１を冷却する空気を、貫通孔１８からエンドプレート３を通過させて空気通路６に送風して電池１を冷却し、電池１を冷却した空気を空気通路６から分岐通路９に送風し、分岐通路９に送風される空気１を内部ダクト４に送風して、内部ダクト４から外部に排気する。
【０００６】
本発明の請求項２のパック電池は、電池１を平行な姿勢で１列又は複数列に並べて配列している電池の列ユニット１１と、この列ユニット１１を空気通路６の両側に配設している電池の分割ブロック１２と、この分割ブロック１２を内部ダクト４の両側に配設すると共に、電池１の両端部にエンドプレート３を配設して、一対のエンドプレート３の間に電池１を収納している電池ブロック１３と、複数の電池ブロック１３を内部ダクト４を直列に連結するように連結している電池のコアパック１０とを備える。エンドプレート３は、空気通路６を電池ブロック１３の外部に連結する貫通孔１８を開口している。隣接して配設される電池ブロック１３の間には、内部ダクト４に連結される空気の分岐通路９を設けて、この分岐通路９を空気通路６に連結している。パック電池は、電池１を冷却する空気を、内部ダクト４から分岐通路９に送風し、分岐通路９から空気通路６に送風して電池１を冷却し、電池１を冷却した空気を、貫通孔１８からエンドプレート３を通過して外部に排気する。
【０００７】
本発明の請求項３のパック電池は、請求項１に記載されるパック電池であって、複数の電池ブロック１３の内部ダクト４の排出側を、空気の送風方向に向かって大きく開口している。
【０００８】
本発明の請求項４のパック電池は、請求項２に記載されるパック電池であって、複数の電池ブロック１３の内部ダクト４の吸入側を、空気の送風方向に向かって小さく開口している。
【０００９】
本発明のパック電池は、列ユニット１１を構成する電池１の間に熱連鎖防止リブ７を設け、さらに、列ユニット１１の間の空気通路６には隔壁用リブ８を設けて空気通路６を分岐空気通路６Ａに分割することができる。
【００１０】
本発明のパック電池は、熱連鎖防止リブ７と隔壁用リブ８とをプラスチック製として、エンドプレート３に一体的に成形することができる。
【００１１】
本発明のパック電池は、エンドプレート３の外側に、電池１に接続しているリード板１６を配設して、このリード板１６には、エンドプレート３の貫通孔１８の位置に冷却孔１９を開口することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のパック電池は、多数の電池を効率よく均一に冷却できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、電池を１列又は複数列に配列している電池の列ユニットを空気通路の両側に配設して電池の分割ブロックとし、さらに、この分割ブロックを内部ダクトの両側に配設すると共に、電池の両端部にエンドプレートを配設して電池ブロックとし、複数の電池ブロックを連結して電池のコアパックとしており、空気通路を電池ブロックの外部に連結する貫通孔をエンドプレートに開口すると共に、隣接して配設される電池ブロックの間に、内部ダクトに連結される空気の分岐通路を設けて、この分岐通路を空気通路に連結し、電池を冷却する空気を、貫通孔から空気通路を通過させて内部ダクトに送風し、あるいは内部ダクトから空気通路を通過させて貫通孔に送風して電池を冷却するからである。
【００１３】
本発明の請求項１のパック電池は、電池を冷却する空気を、貫通孔からエンドプレートを通過させて空気通路に送風して電池を冷却し、電池を冷却した空気を空気通路から分岐通路に送風し、分岐通路に送風される空気を内部ダクトに送風して外部に排気する。この構造のパック電池は、エンドプレートの貫通孔を通過して空気通路に供給される空気で電池を冷却するので、電池を効果的に冷却できる。とくに、エンドプレートを通過して空気通路に送風される空気は、新鮮な空気であるため、多数の電池を効率よく均一に冷却できる。さらに、このパック電池は、電池を冷却して、電池に暖められた空気を、空気通路から分岐通路を通過させて内部ダクトに送風し、内部ダクトから外部に排気する。このため、温度が高くなって冷却能力が低下した空気を効率よく外部に排気して、電池の冷却効率が低下するのを有効に防止できる。また、内部ダクトを分割ブロックの間に設けているので、とくに温度が高くなりやすい中央部の空気を、内部ダクトで外部に排気して電池温度を均一に保つことができる。
【００１４】
また、本発明の請求項２のパック電池は、電池を冷却する空気を、内部ダクトから分岐通路に送風し、分岐通路から空気通路に送風して電池を冷却し、電池を冷却した空気を、貫通孔からエンドプレートを通過させて外部に排気するので、電池を効果的に冷却できる特長がある。とくに、内部ダクトから分岐通路を通過して空気通路に送風される空気は、新鮮な空気であるため、空気通路に送風される新鮮な冷却空気で多数の電池を効率よく均一に冷却できる。さらに、このパック電池は、電池を冷却して、電池に暖められた空気を、貫通孔からエンドプレートを通過させて排気するので、温度が高くなって冷却能力が低下した空気を貫通孔から外部に排気して、電池の冷却効率が低下するのを有効に防止できる。
【００１５】
さらに、本発明のパック電池は、電池の列ユニットを空気通路の両側に配設して電池の分割ブロックとし、さらに、この分割ブロックを内部ダクトの両側に配設して電池ブロックとしているので、列ユニット間の温度上昇を空気通路で防止しながら、分割ブロック間の温度上昇を内部ダクトで有効に防止して全ての電池を均一に冷却できる特長がある。また、列ユニット間と分割ブロックの間の温度上昇を有効に防止できるので、並列接続数を多くしながら多数の電池を効率よく均一に冷却できる特長がある。
【００１６】
さらに、本発明の請求項５のパック電池は、電池の熱暴走の誘発を効果的に防止して安全性を向上できる特長がある。それは、列ユニットを構成する電池の間に熱連鎖防止リブを設け、さらに、列ユニットの間の空気通路には隔壁用リブを設けて、空気通路を分岐空気通路に分割しているからである。列ユニットを構成する電池の間に設けた熱連鎖防止リブは、電池の熱が直接に隣の電池に伝導するのを阻止するので、列ユニットを構成する電池の熱暴走の誘発を有効に防止できる。また、空気通路に設けた隔壁用リブは、熱暴走した電池が隣の列の電池を異常な温度に過熱して熱暴走を誘発するのを防止する。さらに、隔壁用リブは、電池の熱暴走を防止するが、電池の冷却効率を低下することはない。それは、隔壁用リブが空気通路を分岐空気通路に分離して、各々の分岐空気通路に送風される空気で電池を冷却するからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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パック電池を例示するものであって、本発明はパック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。
【００１８】
図２ないし図７に示すパック電池は、電池のコアパック１０を３つの電池ブロック１３に分割している。パック電池は、各々の電池ブロック１３を連結して外装ケース２３に収納して組み立てられる。このパック電池は、連結する電池ブロック１３の個数で出力電圧を調整できる。各々の電池ブロック１３は、空気通路６を連結する状態で外装ケース２３に収納される。
【００１９】
図２と図６のパック電池は、電池１を２列に並べて電池の列ユニット１１とし、さらに、この列ユニット１１を空気通路６の両側に配設して分割ブロック１２とし、さらにまた、この分割ブロック１２を内部ダクト４の両側に配設すると共に、電池１の両端部にエンドプレート３を配設して、一対のエンドプレート３の間に電池１を収納して電池ブロック１３とし、また、複数の電池ブロック１３を内部ダクト４を直列に連結するように連結して電池のコアパック１０としている。
【００２０】
電池ブロック１３のエンドプレート３は、電池１を定位置に保持するホルダーケース２に併用される。ホルダーケース２は、電池ブロック１３の電池１を定位置に保持する。ホルダーケース２は、絶縁材であるプラスチックを成形して製作される。図２と図３のホルダーケース２は、一対のエンドプレート３の内側に、熱連鎖防止リブ７と隔壁用リブ８とを一体的に成形して設けている。さらに、ホルダーケース２は、エンドプレート３の内側に、電池１の端部を挿入して定位置に配置する保持部（図示せず）を設けている。保持部は、電池１の端面を挿入して定位置に配置する凹部としている。
【００２１】
ホルダーケース２は、内部ダクト４の両側に分割ブロック１２を設けている。各々の分割ブロック１２は空気通路６の両側に列ユニット１１を配置している。列ユニット１１は、電池１を２列に配列している。図２のパック電池は、２列の列ユニット１１を空気通路６の両側に並べて分割ブロック１２としている。したがって、分割ブロック１２は、２列の列ユニット１１を平行に並べている。さらに２列の分割ブロック１２は内部ダクト４の両側に並べて電池ブロック１３としている。いいかえると、電池ブロック１３は、２列の分割ブロック１２を並べている。したがって、図２の電池ブロック１３は、全体で８列に電池１を並べている。
【００２２】
ホルダーケース２は、分割ブロック１２の間に内部ダクト４を設けるために、一対のダクト隔壁５をエンドプレート３に一体的に成形して設けている。一対のダクト隔壁５は、互いに平行に設けられて、その間を内部ダクト４としている。このホルダーケース２は、一対のダクト隔壁５と、一対のエンドプレート３とで囲まれる領域を内部ダクト４とする。図２のパック電池は、各々の電池ブロック１３に設けている内部ダクト４の排出側を、空気の送風方向に向かって次第に大きく開口している。いいかえると、電池１を冷却する空気の上流側に位置する電池ブロック１３の内部ダクト４は、排出側の開口を次第に小さくしている。この構造のパック電池は、下流側の内部ダクト４に多量の空気を送風できる。下流側の内部ダクト４は、上流側の内部ダクト４に送風される空気に加えて、分割ブロック１２の空気通路６に送風される空気が加えて送風される。したがって、図２において、最上段の内部ダクト４は、ここを流れる空気のみが排出側から排出される。中間の内部ダクト４は、上段の内部ダクト４に送風される空気に加えて、上段の空気通路６に送風される空気も一緒に送風される。したがって、中間の内部ダクト４は、上段の内部ダクト４よりも多量の空気が送風される。さらに、下段の内部ダクト４は、中段の内部ダクト４に送風される空気に加えて、上段と中段の空気通路６に送風される空気が送風される。したがって、下段の内部ダクト４は、中間の内部ダクト４よりも多量の空気が送風される。このように、下流の内部ダクト４は空気の送風量が多くなるので、空気をよりスムーズに送風するために、図２のホルダーケース２は、内部ダクト４の排出側を、空気の送風方向に向かって次第に大きく開口している。内部ダクト４の排出側の開口面積をコントロールするために、各々のダクト隔壁５の下端に絞り隔壁１５を連結して設けている。絞り隔壁１５は、先端の開口幅を調整して、内部ダクト４の排出側の開口面積をコントロールする。
【００２３】
さらに、図２のパック電池は、隣接して配設される電池ブロック１３の間に、空気の分岐通路９を設けて、この分岐通路９を内部ダクト４に連結している。分岐通路９を設けるために、図において列ユニット１１の最下段の電池１をホルダーケース２の下端から上に離して配置している。列ユニット１１の最下段の電池１とホルダーケース２の下端縁との間に分岐通路９を設けている。分岐通路９は、分割ブロック１２の空気通路６に連結されて、空気通路６に送風される空気を内部ダクト４に送風する。
【００２４】
分割ブロック１２は、列ユニット１１の間に空気通路６を設けて、電池１を４列に並べている。列ユニット１１は、５個の電池１を２列に、すなわち１０個の電池１を２列に配列している。このホルダーケース２は、１０個の電池１を２列に並べている列ユニット１１を、４列に並べているので、全体で４０個の電池１を定位置に収納する。
【００２５】
ホルダーケース２は、列ユニット１１の間に空気通路６ができるように電池１の端部を保持部に入れて配置して分割ブロック１２とする。空気通路６は、列ユニット１１の電池１を冷却する空気を送風するダクトである。図２のパック電池は、２列の分割ブロック１２を内部ダクト４の両側に設けているので、各々の分割ブロック１２に空気通路６を設けている。
【００２６】
図２のホルダーケース２は、各々の列ユニット１１を構成する電池１の間には、電池１の表面に接触されて電池１の熱が伝導される熱連鎖防止リブ７を設けている。熱連鎖防止リブ７は、電池１の輻射熱を遮断して電池１の熱暴走の誘発を防止しながら、電池１の熱を分散させて電池１の温度差を小さくする。熱連鎖防止リブ７は、ホルダーケース２を成形するプラスチックでもってエンドプレート３に一体的に成形される。プラスチック製の熱連鎖防止リブ７は、電池間の熱伝導を理想的な状態にできる。熱連鎖防止リブ７の熱伝導が良すぎると、電池１の熱暴走の誘発を阻止できなくなる。それは、熱暴走して過熱された電池が、熱連鎖防止リブ７を介して隣の電池を加熱するからである。また、反対に熱伝導が小さ過ぎる熱連鎖防止リブ７は、電池１の熱を伝導できなくなって、温度が高くなった電池１の熱を周囲に分散して電池１の温度差を小さくできなくなる。プラスチック製の熱連鎖防止リブ７は、金属に比較して熱伝導が良くないので、電池１の熱暴走を有効に防止できる。また、空気等の断熱材に比較すると熱伝導が良く、電池１の熱を伝導し、これを分散して電池１の温度差を小さくできる。
【００２７】
図６の拡大断面図に示す熱連鎖防止リブ７は、半円筒状であって、列ユニット１１の電池１の間に配設される。図の熱連鎖防止リブ７は、列ユニット１１の間に設けた中間壁７Ａの両面に半円筒状の湾曲溝７Ｂが平行に並んでできる形状に成形している。熱連鎖防止リブ７は、湾曲溝７Ｂが円筒形電池の半周以上をカバーする形状として、ここに入れる電池１を定位置に保持できる。また、熱連鎖防止リブ７を弾性的に変形して、湾曲溝７Ｂの開口部から電池１を湾曲溝７Ｂにセットすることもできる。熱連鎖防止リブ７は、電池１を湾曲溝７Ｂに入れて定位置に保持し、さらに、電池１の全表面の約半分を空気通路６側に表出させる。
【００２８】
図６の熱連鎖防止リブ７は、一部を開口して、電池１の放熱性を向上している。熱連鎖防止リブ７の開口は、電池１の放熱性を向上させるが、大きすぎると電池１の熱暴走を有効に防止できなくなる。したがって、熱連鎖防止リブ７の開口は、電池１の放熱を改善しながら、熱暴走の誘発を防止できる程度に開口する。一部を開口する熱連鎖防止リブは、図示しないが、開口面積を送風方向に向かって次第に大きくして、電池を均一に冷却する効果がある。それは、電池を冷却する冷却風は、送風方向に向かって次第に温度が高くなるからである。冷却風の送風方向に次第に大きくなる熱連鎖防止リブの開口は、大きくなって電池の冷却効果が向上するので、温度が上昇した空気によっても冷却効果が低下しない。
【００２９】
さらに、電池の列ユニット１１の間に設けられる空気通路６には、隣接する列ユニット１１の中間に、列ユニット１１の電池１が放射する輻射熱を遮断し、かつ各々の列ユニット１１との間に分岐空気通路６Ａを設けるように隔壁用リブ８を設けている。この隔壁用リブ８も、プラスチックでもってエンドプレート３に一体的に成形して設けられる。隔壁用リブ８は、電池１との間に分岐空気通路６Ａができるように、電池１との間に隙間ができるように配設される。隔壁用リブ８は、両側に配置される列ユニット１１の電池１を均一に冷却するように、空気通路６の中央に送風方向と平行に配設される。
【００３０】
図７ないし図１０の電池のコアパック１０は、一対のホルダーケース２を対向して配設して、電池１を列ユニット１１に並べ、さらに、複数の列ユニット１１の電池１を空気通路６ができるように配置する。一対のホルダーケース２は、エンドプレート３の対向する内側に熱連鎖防止リブ７と隔壁用リブ８とを一体的に成形して設けている。この構造は、一対のホルダーケース２を対向するように連結して、熱連鎖防止リブ７と隔壁用リブ８の先端縁を互いに接触させる。いいかえると、熱連鎖防止リブ７と隔壁用リブ８の先端縁を接触させて、一対のエンドプレート３を定位置に配置し、エンドプレート３の間に、複数の電池１を配列し、また、列ユニット１１の間に分岐空気通路６Ａに分岐された空気通路６を設ける。
【００３１】
エンドプレート３の外側には、電池１を直列と並列に接続するリード板１６が配設される。エンドプレート３の外側には、リード板１６を定位置に配置する嵌着部１７を設けている。嵌着部１７はリード板１６の外形に等しい凹部、あるはリード板１６の外側に凸部を設けた形状である。リード板１６は、エンドプレート３の嵌着部１７にセットされて、電池１の電極端面にスポット溶接などの方法で連結される。エンドプレート３は、電池１の電極端面を外側に表出するための貫通孔を設けている。図７のリード板１６は、列ユニット１１の電池１を、２並５直、すなわち、２個の電池１を並列に接続して、５個の電池１を直列に接続している。したがって、ひとつの電池ブロック１３においては、５直８並に電池１を接続しており、パック電池全体では、１５直、８並に電池１を接続している。
【００３２】
エンドプレート３は、空気通路６を電池ブロック１３の外部に連結する貫通孔１８を設けている。貫通孔１８は、電池１を冷却する空気をエンドプレート３に通過させている。貫通孔１８は、空気通路６に連結するように開口される。貫通孔１８を通過する空気は、エンドプレート３の外部から内部の空気通路６に送風される。図２と図６の空気通路６は、隔壁用リブ８を設けて分岐空気通路６Ａに分割しているので、貫通孔１８は隔壁用リブ８の両側の分岐空気通路６Ａに連結するように開口される。図の貫通孔１８は、隔壁用リブ８の両側の分岐空気通路６Ａに開口する大きさに開口しているが、各々の分岐空気通路に別々に貫通孔を設けることもできる。
【００３３】
リード板１６は、幅を広くして電気抵抗を小さくできる。幅の広いリード板１６がエンドプレート３の外側に固定されると、リード板１６がエンドプレート３の貫通孔１８を閉塞する。幅の広いリード板１６がエンドプレート３の貫通孔１８を閉塞する構造にあっては、図７ないし図１０に示すようにリード板１６に冷却孔１９を設ける。冷却孔１９は、エンドプレート３の貫通孔１８に空気を送風するようにエンドプレート３の貫通孔１８の位置に開口される。この構造のリード板１６は、冷却孔１９に送風される空気を、エンドプレート３の貫通孔１８に通過させて、電池１を冷却する。さらに、冷却孔１９に送風される空気は、リード板１６も冷却する。電池のコアパックは、リード板の幅が狭く、エンドプレートの貫通孔を閉塞しない構造にあっては、リード板に冷却孔を開口する必要はない。
【００３４】
さらに、図２と図３のパック電池は、外装ケース２３の内部にファン２２を内蔵している。ファン２２は、外装ケース２３の内部であって、内部ダクト４と空気通路６に送風される空気を吸入して強制的に排気する。ファン２２は、外装ケース２３の下部に設けた送風口２４から外部に連通している。
【００３５】
パック電池は、図２の断面図に示すようにエンドプレート３の外側に空気を送風するために、エンドプレート３と外装ケース２３との間には、送風ダクト１４を設けている。この構造を図３と図５の断面図に示している。送風ダクト１４は、外装ケース２３の下部に設けた送風口２５から外部に連結される。このパック電池は、ファン２２で外装ケース２３内の空気を強制的に排気して電池１を冷却する。電池１を冷却する空気は、外装ケース２３の送風口２５から送風ダクト１４に送風される。送風ダクト１４の空気は、エンドプレート３の貫通孔１８を通過して、あるいは、リード板１６の冷却孔１９と貫通孔１８を通過して、エンドプレート３の外部から空気通路６に送風される。空気通路６に送風される空気が電池１を冷却する。電池１を冷却した空気は、空気通路６から分岐通路９に送風される。分岐通路９に送風される空気は内部ダクト４に送風されて、内部ダクト４から外部に排気される。
【００３６】
図２と図７に示す電池のコアパック１０は、３組の電池ブロック１３を、空気通路６を直列に連結するように上下に連結している。３組の電池ブロック１３を上下に連結する状態で、その側部に回路基板２０を配置している。回路基板２０は、ホルダーケース２の側部に固定される基板ホルダ２１の内側に配置される。基板ホルダ２１は、各々の電池ブロック１３を固定して、上下の電池ブロック１３を連結している。基板ホルダ２１の内部に固定される回路基板２０は、各々のリード板１６に接続される。
【００３７】
このパック電池は、ファン２２でもって、下段の内部ダクト４の空気と、下段の空気通路６の空気を吸入し、これを強制的に排気して電池１を冷却する。このとき、最上段の電池１は、送風ダクト１４からエンドプレート３の貫通孔１８を通過して空気通路６に電流される空気で冷却される。最上段の空気を冷却した空気通路６の空気は、一部が分岐通路９から中間の電池ブロック１３の内部ダクト４に送風され、残りの一部が中間の電池ブロック１３の空気通路６に送風される。ただし、上段の空気通路に送風される空気の全てを分岐通路から内部ダクトに送風することもできる。この構造は、中間の電池をエンドプレートの貫通孔から空気通路に送風する空気のみで冷却する。
【００３８】
中間の電池ブロック１３は、エンドプレート３の貫通孔１８を透過して流入される空気と、上段の空気通路６から送風される空気を空気通路６に送風して電池１を冷却する。電池を冷却した空気通路６の空気は、一部が分岐通路９から下段の電池ブロック１３の内部ダクト４に送風され、残りの一部が下段の電池ブロック１３の空気通路６に送風される。ただし、中段の空気通路に送風される空気の全てを分岐通路から内部ダクトに送風することもできる。この構造は、下段の電池をエンドプレートの貫通孔から空気通路に送風する空気のみで冷却する。
【００３９】
下段の電池ブロック１３は、エンドプレート３の貫通孔１８を透過して流入される空気と、上段の空気通路６から送風される空気を空気通路６に送風して電池１を冷却する。空気通路６を通過して電池１を冷却した空気と、下段の電池ブロック１３の内部ダクト４から排出される空気は、ファン２２によって外装ケース２３の外部に排気される。
【００４０】
以上のパック電池は、内部ダクト４の空気をファン２２で排気して電池１を冷却する。本発明のパック電池は、以上の送風方向とは逆に、図１１と図１２に示すように送風して電池１を冷却することもできる。このパック電池は、電池１を冷却する空気を、内部ダクト４から分岐通路９に送風し、分岐通路９から空気通路６に送風して電池１を冷却し、電池１を冷却した空気を、貫通孔１８からエンドプレート３を通過させて送風ダクト１４を通過させて外部に排気する。図１１のパック電池は、各々の電池ブロック１３に設けている内部ダクト４の吸入側を、空気の送風方向に向かって次第に小さく開口している。この構造のパック電池は、上流側の内部ダクト４に多量の空気を送風できる。
【００４１】
エンドプレート３の外側に固定されるリード板１６は、回路基板２０に接続される。図７のコアパック１０は、中間の電池ブロック１３と下段の電池ブロック１３のリード板１６を、金属板２６で直列に接続している。リード板１６で各々の電池１に接続される回路基板２０は、各々の電池電圧を検出して、電池１の充放電を制御する電圧検出回路を実装している。図のパック電池は、全ての電池電圧を別々に独立して電圧検出回路で検出する。電池１をリチウムイオン二次電池とするパック電池は、全ての電池電圧を検出して、充放電を理想的な状態で制御できる。図のパック電池は、８個の電池１を並列に接続しているので、並列接続している電池１は一緒に電圧が検出される。リチウムイオン二次電池は、満充電された状態と、完全に放電された状態を電圧で検出できる。複数の電池１を直列に接続しているパック電池は、全ての電池１を同じ電流で充放電させるが、全ての電池１が同じ状態で充放電されるとは限らない。全ての電池１が同じように劣化せず、また、製造工程においても全く同じ特性には製作されない。このため、直列に接続された複数の電池１は、実質的に満充電できる容量や内部抵抗等にばらつきがある。このような電池１を同じ電流で充放電すると、いずれかの電池１が先に満充電され、あるいは完全に放電される。
【００４２】
電圧検出回路で全ての電池電圧を検出しながら、充放電をコントロールするパック電池は、全ての電池１の過充電と過放電を防止しながら充放電する。電圧検出回路は、パック電池１を充電しているときに、いずれかの電池電圧が最高電圧まで上昇すると充電電流を遮断する。また、放電しているときは、いずれかの電池１の電圧が最低電圧まで低下すると放電電流を遮断する。
【００４３】
電池１をニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とするパック電池においても、全ての電池電圧を検出しながら充放電を制御して、全ての電池１の過充電と過放電を防止しながら使用できる。したがって、本発明は、電池をリチウムイオン二次電池に特定しない。
【００４４】
さらに、図のパック電池は、３組の電池ブロック１３と基板ホルダ２０を連結して電池のコアパック１０とし、これを外装ケース２３に収納している。
【００４５】
以上のパック電池は、列ユニット１１の電池１を碁盤格子状に配列して、電池１の中心が正方形の角部に配置するように配置している。このパック電池は、隔壁用リブ８を平面状として、隔壁用リブ８の両側に設けられる分岐空気通路６Ａにスムーズに冷却風を送風できる。ただ、本発明のパック電池は、列ユニット１１の電池を必ずしもこの配列とする必要はない。
【００４６】
図１３と図１４に示すパック電池は、列ユニット６１の電池１を互いに電池１の間にできる谷間に挿入する状態、すなわち電池１の中心が三角形の角部に位置するように配置している。したがって、ホルダーケース５２は、列ユニット６１の電池１を、中心が三角形の角部に位置するように配列できる形状の熱連鎖防止リブ５７を、エンドプレート５３に一体成形して設けている。図の熱連鎖防止リブ５７は、中間壁５７Ａが波形に連続する形状であって、中間壁５７Ａの両側には、電池１を保持する湾曲溝５７Ｂを形成している。互いに隣接する列ユニット６１は、一方の列ユニット６１の電池１の谷間に、他方の列ユニット６１の電池１が対向する姿勢として配置している。さらに、ホルダーケース５２は、隣接する列ユニット６１の間に、電池１との間に分岐空気通路５６Ａを設けるように隔壁用リブ５８を設けている。隔壁用リブ５８は、両側に配置される列ユニット６１の電池１を均一に冷却するように、空気通路５６の中央に位置するように配設される。したがって、図に示す隔壁用リブ５８は、隣接する列ユニット５１の電池１の表面に沿う波形形状としている。このパック電池は、列ユニット５１の電池１を互いに接近できるので、列ユニット５１の幅を狭くして、パック電池全体をコンパクトにできる特徴がある。
【００４７】
さらに、このパック電池も、電池１を２列に並べた列ユニット６１を空気通路５６の両側に配設して分割ブロック６２とし、さらに、この分割ブロック６２を内部ダクト５４の両側に配設して電池ブロック６３とし、さらにまた、３段の電池ブロック６３を連結して電池のコアパック６０としている。隣接する電池ブロック６３の間には、分岐通路５９を設けて、この分岐通路５９を内部ダクト５４と空気通路５６に連結している。さらに、エンドプレート５３は、空気通路５６を電池ブロック６３の外部に連結する貫通孔６８を設けている。このパック電池も、貫通孔６８からエンドプレート５３を通過して空気通路５６に送付される空気で電池１を冷却し、電池１を冷却した空気を空気通路５６から分岐通路５９に送風し、分岐通路５９に送風される空気１を内部ダクト５４に送風して排気する。
なお、図１３と図１４において、５５はダクト隔壁を、６５は絞り隔壁をそれぞれ示している。
【００４８】
図２ないし図６のパック電池は、以下のようにして組み立てられる。
（１）図８ないし図１０の斜視図に示すように、一対のホルダーケース２の内側に電池１を配置して、ホルダーケース２を連結し、エンドプレート３の外側にリード板１６を配設して、このリード板１６を各々の電池１の電極端面にスポット溶接して接続する。
（２）ホルダーケース２に電池１を収納する３組の電池ブロック１３のリード板１６を、基板ホルダ２１に固定している回路基板２０に連結し、リード板１６を介して電池ブロック１３と基板ホルダ２１と回路基板２０を連結する。
以上の工程で電池のコアパック１０が組み立てられる。
（３）電池のコアパック１０を外装ケース２３に入れる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来のパック電池の断面図である。
【図２】本発明の一実施例にかかるパック電池の垂直縦断面図である。
【図３】図２に示すパック電池の横断面図である。
【図４】図２に示すパック電池の底面図である。
【図５】図２に示すパック電池の水平断面図である。
【図６】図２に示すパック電池のコアパックの拡大断面図である。
【図７】図２に示すパック電池のコアパックの斜視図である。
【図８】図７に示すコアパックの最上段の電池ブロックの斜視図である。
【図９】図７に示すコアパックの中段の電池ブロックの斜視図である。
【図１０】図７に示すコアパックの最下段の電池ブロックの斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施例にかかるパック電池の垂直縦断面図である。
【図１２】図１１に示すパック電池の横断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例にかかるパック電池のコアパックの断面図である。
【図１４】図１２に示すコアパックの拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…電池
２…ホルダーケース
３…エンドプレート
４…内部ダクト
５…ダクト隔壁
６…空気通路              ６Ａ…分岐空気通路
７…熱連鎖防止リブ        ７Ａ…中間壁
７Ｂ…湾曲溝
８…隔壁用リブ
９…分岐通路
１０…コアパック
１１…列ユニット
１２…分割ユニット
１３…電池ブロック
１４…送風ダクト
１５…絞り隔壁
１６…リード板
１７…嵌着部
１８…貫通孔
１９…冷却孔
２０…回路基板
２１…基板ホルダ
２２…ファン
２３…外装ケース
２４…送風口
２５…送風口
２６…金属板
５２…ホルダーケース
５３…エンドプレート
５４…内部ダクト
５５…ダクト隔壁
５６…空気通路              ５６Ａ…分岐空気通路
５７…熱連鎖防止リブ        ５７Ａ…中間壁
５７Ｂ…湾曲溝
５８…隔壁用リブ
５９…分岐通路
６０…コアパック
６１…列ユニット
６２…分割ユニット
６３…電池ブロック
６５…絞り隔壁
６８…貫通孔
９０…電池
９１…２列ユニット
９２…側壁
９４…内部ダクト
９５…取り入れ口
【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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【図１３】
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【図１４】
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