(57)【要約】【課題】コンパクトであって、電池の均一な冷却を行なうことが可能な電池システムを提供する。【解決手段】電池システムは、バッテリカバー６およびロアケース１２からなる筐体と、筐体の内部に配置された電池としてのモジュール集合体１１とを備え、モジュール集合体１１と筐体の壁面とによって規定される冷却通路を有する。筐体には、モジュール集合体１１を冷却する冷却媒体を冷却通路に供給するための入側開口部１８が形成されている。入側開口部１８の幅は冷却通路の幅より狭い。冷却媒体の流れる経路においてモジュール集合体１１より上流側に位置する冷却通路では、筐体が、冷却通路において入側開口部１８より広い範囲に冷却媒体を拡散させるリブ１９ａ〜１９ｅを有する。【選択図】　　　　図１
2004006089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の内部に配置された電池とを備え、
前記電池と前記筐体の壁面とによって規定される冷却通路を有し、
前記筐体には、前記電池を冷却する冷却媒体を前記冷却通路に供給するための開口部が形成され、
前記開口部の幅は前記冷却通路の幅より狭く、
前記冷却媒体の流れる経路において前記電池より上流側に位置する前記冷却通路では、前記筐体が、前記冷却通路において前記開口部より広い範囲に前記冷却媒体を拡散させる拡散手段を有する、電池システム。
【請求項２】
前記拡散手段は、前記冷却媒体の流れる経路における前記電池より上流側に位置する前記冷却通路において、前記筐体の壁面から前記冷却通路へ突出するように形成された凸形状部材を含む、請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
前記凸形状部材は、前記冷却通路に面する前記電池の表面に沿った方向であって前記開口部から放射状に広がる方向に延在する部分を有する、請求項２に記載の電池システム。
【請求項４】
前記凸形状部材は、前記筐体の壁面の一部が前記冷却通路側に凸形状となった突起部を含む、請求項２または３に記載の電池システム。
【請求項５】
前記電池は、間隙を隔てて積層された複数の電池要素を含み、
前記開口部は、積層された前記電池要素の積層方向とほぼ平行に延在するとともに前記冷却通路に面する前記筐体の壁面に形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池システム。
【請求項６】
前記拡散手段は前記筐体を補強する補強手段として作用する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池システム。
【請求項７】
筐体と、
前記筐体の内部に配置された電池とを備え、
前記電池と前記筐体の壁面とによって規定される冷却通路を有し、
前記筐体の前記冷却通路に面する部分には、前記電池を冷却する冷却媒体を前記冷却通路に供給するための開口部が形成され、
前記開口部の幅は前記冷却通路の幅より狭く、
前記冷却通路では、前記筐体の壁面に、前記冷却通路に面する前記電池の表面に沿った方向であって前記開口部から放射状に広がる方向に延在する凸形状部が形成されている、電池システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電池システムに関し、より特定的には、電池システムの構成要素である電池全体を均一に冷却することが可能な電池システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電動機を駆動源とした電気自動車や、電動機とガソリンエンジンなど複数種類の駆動源を有する、いわゆるハイブリッドカーが実用化されてきている。このような電気自動車などには、電動機などにエネルギーである電気を供給するための電池が搭載されている。この電池としては、繰返し充放電が可能なニッカド電池（Ｎｉ−Ｃｄ電池）やニッケル−水素電池などの二次電池が用いられる。
【０００３】
上記のような二次電池では、電池において充放電が行われる際に、電池の構成要素である電池セルから熱が発生する。電池セルの性能劣化を防止するため、この熱を適切に除去する必要がある。そこで、電池セルを冷却するための冷却装置を備えた電池システムが従来提案されている。たとえば、特開平８−９６８５８号公報には、複数の電池を搭載したバッテリボックスの一方側面から複数の電池に均一に冷却風を供給するため、複数の電池が配置された部分の幅と同じ幅を有するファン構造体を備えた電池システムが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開平８−９６８５８号公報に開示された電池システムでは、バッテリボックスの幅とファン構造体の幅とがほぼ等しく、ファン構造体のサイズが電池システム全体から見てかなり大きくなっていた。この結果、電池システム自体のサイズも大きくなっていた。
【０００５】
電気自動車やハイブリッドカーなどに搭載する電池システムは、そのサイズが極力小さいことが好ましい。これは、電気自動車などの車体において、電池システムのために確保できるスペースは限られていること、および電池システムのサイズがあまり大きいと、電池システムを車体に搭載する際に、その搭載位置が限られてしまい、設計の自由度が低下するなどの理由による。
【０００６】
このような電池システムの小型化のため、電池システムのファン構造体のような送風手段のサイズを、冷却対象である電池のサイズよりできるだけ小さくすることが考えられる。たとえば、図９に示すように、電池１１７のサイズより充分小さい冷却ファン（図示せず）を用い、筐体の内部に保持された電池１１７を冷却する電池システムが考えられる。図９は、発明者が検討した、本発明に関連する電池システムのバッテリパック部分を示す断面模式図である。
【０００７】
図９に示すように、電池システムのバッテリパック部分１０５は、筐体と、この筐体の内部に保持された電池であるモジュール集合体１１１とを備える。モジュール集合体１１１は、複数の電池モジュール１１７を、互いに間隙を隔てて積層したものである。また、筐体には、上述したサイズの小さな冷却ファンと接続され、冷却風を筐体内部に供給するための開口部１１８と、筐体内部に供給された冷却風を、筐体内部から排出するための出側開口部１２０とが形成されている。開口部１１８から矢印１３０に示すように筐体内部に供給された冷却風は、モジュール集合体１１１を冷却した後、出側開口部１２０から筐体外部に排出される。冷却ファンのサイズに対応して、筐体に形成された開口部１１８の幅ＷＩは、モジュール集合体１１１の幅ＷＢより小さくなっている。このようにして、相対的に小さな冷却ファンを用いた電池システムを構成する。
【０００８】
しかし、図９に示したようなバッテリパック部分１０５を備える電池システムでは、モジュール集合体１１１において開口部１１８の正面に位置する部分に冷却風が比較的強く吹付けられることになる。一方、モジュール集合体１１１の端部１３１では、相対的に冷却風の流量が少なくなる。したがって、モジュール集合体１１１において、その全体を均一に冷却することが困難であると言う問題が発生する。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、この発明の目的は、コンパクトであって、電池の均一な冷却を行なうことが可能な電池システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った電池システムは、筐体と、筐体の内部に配置された電池とを備え、電池と筐体の壁面とによって規定される冷却通路を有する。筐体には、電池を冷却する冷却媒体を冷却通路に供給するための開口部が形成されている。開口部の幅は冷却通路の幅より狭い。冷却媒体の流れる経路において電池より上流側に位置する冷却通路では、筐体が、冷却通路において開口部より広い範囲に冷却媒体を拡散させる拡散手段を有する。
【００１１】
このようにすれば、開口部から筐体と電池との間の空間である冷却通路に冷却媒体が供給された際、拡散手段により開口部より広い範囲に冷却媒体を拡散させることができる。そのため、電池全体に冷却媒体が行き渡るように、冷却媒体を流通させることができる（たとえば、電池において開口部の正面に位置する部分のみではなく、開口部の正面に位置する部分以外へも冷却媒体を充分流通させることができる）。したがって、電池の均一な冷却を行なうことができる。
【００１２】
また、拡散手段として筐体の壁面に形成された凸形状部などを用いる場合、この拡散手段により筐体を補強することができる。このような効果は、特に筐体が樹脂製である場合に顕著である。
【００１３】
また、開口部の幅は冷却通路の幅より狭いことから、冷却通路のサイズより充分小さな送風ファンなどの送風手段を開口部に接続して用いることができる。したがって、コンパクトな電池システムを実現できる。また、開口部や送風ファンなどのサイズが小さいことから、冷却風などの冷却媒体を冷却通路内部に導入する際に発生する騒音や振動を、より大きな送風ファンなどを用いる場合より低減できる。なお、開口部の幅は冷却通路を構成する部分の電池の幅より狭くなっていてもよい。
【００１４】
なお、開口部から冷却通路に供給される冷却媒体の流れる方向を変えることにより冷却媒体を冷却通路の内部で拡散させるため、開口部に接続された送風ファン本体に風向板を設けるといった手法も考えられる。しかし、この場合、送風ファンに近い領域に風向板を配置するので圧力損失が大きくなる。一方、本発明による電池システムでは、筐体が拡散手段（たとえば、筐体の壁面に冷却媒体の流れる方向を変更する風向板として作用するリブなど）を有するので、上述した場合よりリブなどの部材を送風ファンから遠い位置に配置できる。したがって、圧力損失を上述の場合より低減できる。
【００１５】
上記電池システムにおいて、拡散手段は、冷却媒体の流れる経路における電池より上流側に位置する冷却通路において、筐体の壁面から冷却通路へ突出するように形成された凸形状部材を含んでいてもよい。
【００１６】
この場合、開口部から筐体内部の冷却通路に導入された冷却媒体は、凸形状部材に吹付けられ、凸形状部材の表面に沿ってその流れる方向を変えることになる。したがって、開口部から直接冷却媒体が吹付けられる部分以外の部分（たとえば、開口部の幅方向における電池の端部など）に冷却媒体を拡散させることができる。つまり、凸形状部材という比較的単純な形状の部材により、冷却媒体を拡散させることができる。
【００１７】
また、凸形状部材を筐体の壁面に形成するので、拡散手段としての凸形状部材の形状や配置、数などの設計の自由度を大きくすることができる。
【００１８】
また、このような凸形状部材はその形状が比較的単純であるため、低コストで形成できる。したがって、電池システムの製造コストが上昇することを抑制できる。
【００１９】
上記電池システムにおいて、拡散手段は筐体を補強する補強手段として作用してもよい。
【００２０】
この場合、凸形状部材などの拡散手段とは別に筐体の補強部材を配置する場合より、電池システムの構造を簡略化できる。
【００２１】
上記電池システムにおいて、凸形状部材は、冷却通路に面する電池の表面に沿った方向であって開口部から放射状に広がる方向に延在する部分を有していてもよい。
【００２２】
この場合、開口部から放射状に広がる方向に延在する部分に沿って、冷却媒体を流通させることができる。つまり、開口部から放射状に広がるように冷却媒体を流すことができる。このため、開口部から冷却通路に導入された冷却媒体が直線的に流れた場合に冷却媒体が到達できないような部分にまで、冷却媒体を行き渡らせることができる。したがって、冷却通路に面する電池の表面のほぼ全体に冷却媒体を供給できるので、電池全体をより均一かつ確実に冷却できる。
【００２３】
上記電池システムにおいて、凸形状部材は、筐体の壁面の一部が冷却通路側に凸形状となった突起部を含んでいてもよい。
【００２４】
この場合、筐体の壁面をプレス成形するといった簡単な加工により、突起部を形成できるので、電池システムの製造コストを低減できる。
【００２５】
上記電池システムにおいて、電池は、間隙を隔てて積層された複数の電池要素を含んでいてもよく、開口部は、積層された電池要素の積層方向とほぼ平行に延在するとともに冷却通路に面する筐体の壁面に形成されていてもよい。なお、ここで電池要素とは、電池セル（単セル）、あるいは複数の電池セルを有する電池モジュールを含む。
【００２６】
この場合、開口部から冷却通路に冷却媒体が流入する時の流通方向は、電池要素の積層方向に対してほぼ垂直方向になる。そして、上記拡散手段により、冷却媒体は電池要素の積層方向において広がるように流れる。ここで、積層される電池要素の数は、電池システムが適用される電気自動車などの仕様により適宜変更される。そして、電気自動車のエネルギー源としては、比較的高出力の電池システムが求められる。そのため、電池要素の積層数を増やして高出力を実現することが考えられる。このとき、電池要素の積層数が増えると、結果的に電池要素の積層方向における電池の長さが長くなる。このような場合、上述のように開口部を配置すれば、電池要素の積層方向に冷却媒体を効果的に拡散させることができる。したがって、高出力な電池システムにおいて電池の均一な冷却を効果的に行なうことができる。
【００２７】
上記電池システムにおいて、上記冷却通路では、筐体の壁面と電池の表面との間の距離（つまり電池表面に対してほぼ垂直な方向での冷却通路の高さ）は、開口部から遠ざかるにつれて徐々に小さくなっていてもよい。また、上記電池システムでは、開口部から遠ざかるにつれて、筐体の壁面からの凸形状部材の突出高さが徐々に小さくなっていてもよい。また、上記電池システムにおいて、筐体の壁面には凸形状部材が複数個形成されていてもよい。
【００２８】
また、この発明に従った電池システムは、筐体と、筐体の内部に配置された電池とを備える。上記電池システムは、電池と筐体の壁面とによって規定される冷却通路を有する。筐体の冷却通路に面する部分には、電池を冷却する冷却媒体を冷却通路に供給するための開口部が形成されている。開口部の幅は冷却通路の幅より狭い。冷却通路では筐体の壁面に凸形状部が形成されている。凸形状部は、冷却通路に面する電池の表面に沿った方向であって開口部から放射状に広がる方向に延在する。
【００２９】
このようにすれば、冷却通路に冷却媒体が供給された際、冷却媒体が凸形状部に沿って流れることによって、開口部より広い範囲に冷却媒体を拡散させることができる。そのため、電池全体に冷却媒体が行き渡るように、冷却媒体を流通させることができる。したがって、電池の均一な冷却を行なうことができる。
【００３０】
また、筐体に形成された凸形状部は、筐体を補強する補強部材としても作用する。つまり、冷却媒体を拡散させるために凸形状部を形成することで、同時に筐体の補強を行うことができる。このような効果は、特に筐体を樹脂により形成した場合に顕著である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明による電池システムの実施の形態１を構成するバッテリパック部分の透視模式図である。図２は、図１に示した電池システムを用いた自動車のブロック図である。図３は、図１に示したバッテリパック部分の展開模式図である。図４は、図１の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面図模式図である。図１〜図４を参照して、本発明による電池システムの実施の形態１を説明する。
【００３３】
本発明による電池システムは、自動車の車両に搭載される電池システムであって、図１に示すようなバッテリパック部分５と、このバッテリパック部分５に接続され、冷却風を供給するための送風部材１４および冷却風を自動車の外部へと排出する排気ダクト（図示せず）、電池システムのメンテナンスなどのために用いられる安全装置（図示せず）、さらには電池システムを制御するためのバッテリコンピュータ（図示せず）などを備える。
【００３４】
図２に示すように、本発明による電池システムを適用した自動車１は、制御部２と、本発明による電池システムを含む電池部３と、駆動部４とを備える。制御部２は電池部３および駆動部４を制御する。駆動部４は、電池部３から供給される電流によって駆動するモータなどの電動機以外に、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を含んでいてもよい。すなわち、自動車１には、電池部３から供給される電流によって駆動するモータなどの電動機のみを駆動源とする電気自動車のみではなく、駆動源としてガソリンエンジンなど電動機以外の駆動手段を備えたいわゆるハイブリッドカーも含まれる。
【００３５】
図１に示したバッテリパック部分５は、図３に示すように、バッテリカバー６およびロアケース１２からなる筐体としての外装部材の内部にモジュール集合体１１が収容された構造となっている。電池としてのモジュール集合体１１は複数の電池モジュール１７を積層して形成されている。なお、積層された電池要素としての電池モジュール１７の間には、冷却媒体としての冷却風を流通させることができるように、冷却風流路としての間隙が形成されている。電池モジュール１７としては、たとえばニッケル−水素電池などの二次電池を用いることができる。電池モジュール１７はいわゆる角型平板状の外形を有している。
【００３６】
電池モジュール１７（図４参照）は複数の電池セルを含む。具体的には、電池モジュール１７はモジュール外装部材である一体ケースと、このプラスチック製の一体ケースの内部に配置され、隔壁により仕切られた６つの電池セルとを備える。一体ケースの長軸方向における端面上には、端子１６（図３参照）が形成されている。電池モジュール１７の一体ケースの側面上には、電池モジュール１７の間に冷却風流路としての間隙を形成するための突起部２１（図４参照）が形成されている。なお、図４では突起部２１が電池モジュール１７の側面の一部のみに示されているが、電池モジュール１７の側面全体に円形の突起部２１が分散配置されていることが好ましい。あるいは、電池モジュール１７の側面のうちの一部のみに突起部２１を配置してもよい。電池モジュール１７を積層したモジュール集合体１１（図３参照）では、電池モジュール１７の突起部２１（図４参照）同士が当接することにより、電池モジュール１７の間に間隙が形成される。
【００３７】
電池モジュール１７において、一体ケース内部に収納された６つの電池セルはそれぞれ基本的に同様の構造を備える。電池セルは、たとえばシート状の複数の電極部材をセパレータによって絶縁状態として相互に重ねて構成された積層電極体と、この積層電極体を挟むように配置された１対の集電板とからなる。なお、積層電極体には電解液が含浸あるいは注入されている。
【００３８】
積層電極体においては、正極となる電極部材と、負極となる電極部材とが交互に重なった状態となっている。また、正極となる電極部材の端部は、一括して一方の集電板に接続されている。そして、負極となる電極部材の端部は、一括して他方の集電板に接続されている。この結果、正極となるすべての電極部材と一方の集電板とは電気的に接続された状態となる。また、負極となるすべての電極部材と他方の集電板とは電気的に接続された状態となる。
【００３９】
電池モジュール１７（図４参照）に含まれる６つの電池セルは、電気的に直列接続されている。たとえば、電池セルのそれぞれの定格電圧が１．２Ｖである場合、電池モジュール１７全体の定格電圧は７．２Ｖとなる。なお、電池セルの構成は、上述したような構成に限らず他の構成であってもよい。また、ここではモジュール集合体１１（図３参照）として、電池モジュール１７（図３参照）を複数積層した構造のものを用いているが、モジュール集合体１１として、電池モジュール１７に代えて電池要素としての電池セル（単セル）を積層したような構造の電池を用いてもよい。
【００４０】
図３に示すように、モジュール集合体１１の両端部には拘束プレート１０ａ、１０ｂが配置されている。拘束プレート１０ａ、１０ｂは、拘束パイプ８ａ、８ｂにより互いに接続、固定されている。なお、拘束プレート１０ａ、１０ｂはロアケース１２に固定されている。また、個々の電池モジュール１７もロアケース１２に固定されている。
【００４１】
モジュール集合体１１を構成する電池モジュール１７のそれぞれの側面（端面）上には、既に述べたように電池モジュール１７へと電流の入出力を行なうための端子１６が形成されている。この電池モジュール１７の端子１６を互いに接続するため、モジュール集合体１１の側面上にはバスバーモジュール９ａ、９ｂが配置されている。バスバーモジュール９ａ、９ｂが電池モジュール１７のそれぞれの端子１６に接続されることにより、モジュール集合体１１では電池モジュール１７が電気的に直列接続されている。
【００４２】
モジュール集合体１１の上部表面上には、電池モジュール１７から排気される水素ガスなどを排出するための安全弁を内蔵した排気端子１５が形成されている。この排気端子１５上には、排気端子１５と接続され、電池モジュール１７から排出される水素ガスなどをバッテリパック部分５の外部へと排出するための排気ホース７が設置されている。また、モジュール集合体１１の上部表面上には、モジュール集合体１１の温度を測定するための温度センサ１３およびハーネスが配置されている。この温度センサ１３の出力やモジュール集合体１１に含まれる電池セルの充放電量のデータなどに基づいて、モジュール集合体１１の温度を所定の範囲に保持するため、モジュール集合体１１へ送風部材１４により冷却風が供給される。
【００４３】
送風部材１４は、図１に示すように筐体２９の内部にファン２２が配置された構造となっている。ファン２２は図示しないモータによって回転可能になっている。送風部材１４の筐体に設けられた開口部は、バッテリカバー６の側壁部の上部に設けられた入側開口部１８と接続されている。入側開口部１８は、電池モジュール１７（図３参照）の積層方向とほぼ平行に延在するとともに、モジュール集合体１１（図４参照）とバッテリカバー６（図４参照）との間の空間（冷却通路）に面するバッテリカバー６の壁面に形成されている。
【００４４】
入側開口部１８（図１参照）の幅は、冷却通路の幅より狭くなっている。つまり、入側開口部１８の幅は、冷却通路を構成するモジュール集合体１１（図１参照）の上部表面の幅（入側開口部１８から見た場合のモジュール集合体１１の幅、あるいは、電池モジュール１７の積層方向におけるモジュール集合体１１の幅）より狭くなっている。そして、ファン２２（図１参照）が回転することにより、送風部材１４の筐体２９の開口部からバッテリカバー６の入側開口部１８を介してモジュール集合体１１の上部表面上の空間（モジュール集合体１１の上部表面とバッテリカバー６との間に形成される冷却通路）に冷却風が供給される。
【００４５】
そして、図１および図４に示すように、樹脂製のバッテリカバー６の内壁面（冷却通路に面する内壁面）上には、入側開口部１８から直接冷却風が供給される位置から、モジュール集合体１１（図１参照）の上部表面に沿った方向において放射状に延びるように、拡散手段としての複数のリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）が形成されている。つまり、凸形状部材としてのリブ１９ａ〜１９ｅは、入側開口部１８から、電池としてのモジュール集合体１１の外縁部に向かって放射状に広がるように延在する部分を含む。複数のリブ１９ａ〜１９ｅの間の間隔は、入側開口部１８から離れるに従って徐々に大きくなっている。また、冷却媒体を分割する部材、あるいは冷却媒体の流通する方向を少なくとも２方向に分割する部材としてのリブ１９ａ〜１９ｅは、バッテリカバー６の強度を向上させるための補強部材（補強手段）としても作用する。このような補強部材として作用するリブ１９ａ〜１９ｅを設けることは、上述した樹脂製のバッテリカバー６において、その強度を向上させるために特に有効である。
【００４６】
また、上述のように、モジュール集合体１１（図１参照）においては、電池モジュール１７（図４参照）の側面に形成された突起部２１（図４参照）により電池モジュール１７の間に冷却風流路としての間隙が形成されている。そのため、モジュール集合体１１（図１参照）の上部表面上の冷却通路としての空間（モジュール集合体１１の上部表面とバッテリカバー６の壁面との間の空間）に供給された冷却風は、図４の矢印に示すように、モジュール集合体１１における電池モジュール１７の間の間隙を介してモジュール集合体１１の上部表面側から下部表面側へと流通する。そして、モジュール集合体１１の下部表面側に流通した冷却風は、モジュール集合体１１の下部表面とロアケース１２との間の下部冷却通路を流通し、ロアケース１２に形成された出側開口部２０からバッテリパック部分５（図１参照）の外部へと排出される。
【００４７】
また、図４からもわかるように、バッテリカバー６とロアケース１２とからなる筐体内において、モジュール集合体１１は、その上部表面が送風部材１４に近づくにつれて下がったような状態（送風部材１４側あるいは入側開口部１８側に斜めに傾いた状態）となるように設置されている。そのため、バッテリカバー６の壁面とモジュール集合体１１の上部表面との間の距離（冷却通路の高さ）は、入側開口部１８から遠ざかるにつれて徐々に小さくなっている。そして、複数のリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）は、図１および図４からもわかるように、入側開口部１８から遠ざかるにつれて、その高さ（バッテリカバー６の壁面からの突出高さ）が小さくなるように形成されている。バッテリカバー６において入側開口部１８に隣接した部分では、モジュール集合体１１（図４参照）の上部表面とバッテリカバー６（図４参照）の上部壁面との間の距離がたとえば３５ｍｍ程度である場合、バッテリカバー６の上部壁面からのリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）の突出高さはたとえば２０ｍｍ程度となっている。
【００４８】
このように、本発明による電池システムでは、バッテリカバー６にリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）が形成されているので、送風部材１４から入側開口部１８を介してモジュール集合体１１の上部表面上（冷却通路）に供給された冷却風は、この凸形状部材としてのリブ１９ａ〜１９ｅに沿って入側開口部１８から（入側開口部１８前の空間から）、モジュール集合体１１の上部表面に沿った方向において放射状に広がるように流通する（モジュール集合体１１の上部表面において、入側開口部１８から直接冷却風が供給される部分より広い範囲に冷却風が拡散して供給される）。この結果、冷却風がモジュール集合体１１の上部表面上の全体にほぼ均一に拡散する。したがって、モジュール集合体１１を均一に冷却することができる。
【００４９】
また、図１に示すように、冷却通路に面するモジュール集合体１１よりサイズの小さな（幅の小さな）送風部材１４を用いるので、コンパクトな電池システムを実現できる。また、入側開口部１８やファン２２のサイズが冷却通路あるいはモジュール集合体１１のサイズに比べて相対的に小さいので、冷却風をバッテリカバー６とモジュール集合体１１との間の空間（冷却通路）に導入する際に発生する騒音や振動を、より大きな送風ファンなどを用いる場合より低減できる。
【００５０】
また、図４からも分かるように、本発明によるバッテリパック部分５では、入側開口部１８から冷却通路内部（筐体内部）に供給される冷却風を拡散させる（冷却風の流れる方向を変える）ためのリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）を、送風部材１４の筐体２９ではなくバッテリカバー６に設けている。そのため、このリブ１９ａ〜１９ｅと送風部材１４のファン２２との間の距離を充分大きくできる。したがって、送風部材１４により冷却風をモジュール集合体１１へ供給する際の圧力損失を低減できる。
【００５１】
また、バッテリカバー６の上壁内側にリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）を配置するので、この上壁内でのリブ１９ａ〜１９ｅの配置や数などの設計の自由度を大きくすることができる。
【００５２】
また、バッテリカバー６の上壁に設けられたリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）の形状は、比較的単純な凸形状であるため、容易に作製できる。したがって、電池システムの製造コストの上昇を抑制できる。
【００５３】
また、リブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）はバッテリカバー６の補強部材としても作用するので、冷却風を拡散させる拡散手段として作用する部材とバッテリカバー６の補強部材とを別々に配置する場合より、電池システムの構造を簡略化できる。
【００５４】
また、図１〜図４から分かるように、入側開口部１８（図１参照）からバッテリカバー６（図１参照）とモジュール集合体１１（図４参照）との間（冷却通路）に冷却風が流入する時の流通方向は、モジュール集合体１１（図３参照）における電池モジュール１７（図３参照）の積層方向とほぼ垂直方向になる。そして、リブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）により、冷却風は電池モジュール１７（図３参照）の積層方向において広がるように流れる。
【００５５】
ここで、積層される電池モジュール１７の数は、電池システムが適用される電気自動車などの仕様により適宜変更される。そして、比較的高出力の電池システムが求められる場合、モジュール集合体１１における電池モジュール１７の積層数を増やして高出力を実現することが考えられる。このように、電池モジュール１７の積層数が増えると、結果的に電池モジュール１７の積層方向におけるモジュール集合体１１（図３参照）の長さが長くなる。このような場合、図３に示すように、電池モジュール１７の積層方向とほぼ平行に延在するバッテリカバー６の壁面であって、冷却通路に面する部分に入側開口部１８を配置し、さらに図１に示したようなリブ１９ａ〜１９ｅを形成すれば、電池モジュール１７の積層方向に冷却風を効果的に拡散させることができる。したがって、高出力な電池システムの均一な冷却を効果的に行なうことができる。また、電池モジュール１７の積層方向における電池システムの長さを、電池モジュール１７の積層方向におけるモジュール集合体１１の端部側に送風部材１４（図１参照）を配置する場合より短くすることができる。
【００５６】
図５は、図１〜図４に示した電池システムの実施の形態１の変形例を説明するための、電池システムを構成するバッテリカバーの平面模式図である。図５を参照して、本発明による電池システムの実施の形態１の変形例を説明する。
【００５７】
図５に示すように、本発明による電池システムの実施の形態１の変形例は、基本的には図１〜図４に示した電池システムと同様の構造を備えるが、バッテリカバー６の上壁の内側に形成されたリブ２３の平面形状が、図１〜図４に示した電池システムのバッテリカバー６の上壁の内側に形成されたリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）の平面形状とは異なる。すなわち、図５に示した電池システムでは、バッテリカバー６の上壁の内周側（冷却通路側）に、その平面形状が曲線状のリブ２３が形成されている。リブ２３は、入側開口部１８から外側へ広がるように（入側開口部１８前の部分から電池モジュール１７（図３参照）の積層方向において広がるように）形成されている。なお、リブ２３の側面の形状は、図４に示したリブ１９ａと同様に、入側開口部１８側から遠ざかるほどその高さが小さくなるような形状であることが好ましい。
【００５８】
このようにすれば、図１〜図４に示した電池システムと同様の効果を得ることができる。
【００５９】
なお、図５に示した電池システムのバッテリカバー６においては、このバッテリカバー６の上壁の外周側に形成された補強チャネル２４も図示されている。
【００６０】
（実施の形態２）
図６は、本発明による電池システムの実施の形態２を構成するバッテリカバーの平面模式図である。図６を参照して、本発明による電池システムの実施の形態２を説明する。
【００６１】
図６に示したバッテリカバーを備える電池システムは、基本的には、図１〜図４に示した電池システムと同様の構造を備えるが、バッテリカバー２５が金属製であり、このバッテリカバー２５の上壁には、バッテリカバー２５の内側（冷却通路側）に凸形状となるような凸形状部材としてのビード２６が形成されている。凸形状部であるビード２６はバッテリカバー２５の上壁をプレス成形することにより形成されている。突起部としてのビード２６は、冷却通路を構成するモジュール集合体１１（図３参照）の上部表面に沿った方向において入側開口部１８前の部分から放射状に広がるように配置されている。また、ビード２６の側面の形状は、基本的に図４に示したリブ１９ａの側面から見た形状と同様である。すなわち、ビード２６の側面から見た形状は、図４のリブ１９ａと同様に入側開口部１８から離れるに従ってその高さが小さくなっている。
【００６２】
このようにしても、本発明の実施の形態１による電池システムと同様の効果を得ることができる。
【００６３】
図７は、図６に示した電池システムの実施の形態２の第１の変形例を説明するための、電池システムを構成するバッテリカバーの平面模式図である。図７は図６に対応する。図７を参照して、電池システムの実施の形態２の第１の変形例を説明する。
【００６４】
図７に示した電池システムのバッテリカバー２５においては、図６に示したバッテリカバー２５と同様に、その上壁に凸形状部材あるいは凸形状部としてのビード２７が形成されている。ビード２７は、バッテリカバー２５の上壁をプレス成形することにより、バッテリカバー２５の内側に凸形状となった部分であり、冷却通路を構成するモジュール集合体１１（図３参照）の上部表面に沿った方向において入側開口部１８の近傍から放射状に広がるように配置されている。但し、図７に示した電池システムのバッテリカバー２５において、ビード２７は、バッテリカバー２５において入側開口部１８が形成された部分と反対側に位置する側壁近傍にまで延在することなく、入側開口部１８近傍にのみ形成されている。
【００６５】
このようにしても、入側開口部１８からモジュール集合体１１（図１参照）の上部表面上に位置する冷却通路に供給される冷却風の流れる方向を、このビード２７によって入側開口部１８からモジュール集合体１１の積層方向における両端部側へと放射状に広げることができる。この結果、図１〜図４に示した電池システムと同様の効果を得ることができる。なお、ビード２７の水平方向（バッテリカバー２５の上壁にほぼ平行な方向）における長さは図６に示したバッテリカバー２５のビード２６より短くなっているので、バッテリカバー２５の上壁とモジュール集合体１１（図４参照）との間の空間（冷却通路）において、ビード２７の占有する体積を小さくできる。そのため、バッテリカバー２５の上壁とモジュール集合体１１との間の冷却通路における機器の配置や形状などの設計の自由度を大きくできる。
【００６６】
なお、図６および図７に示した電池システムでは、ビード２６（図６参照）およびビード２７（図７参照）がほぼ直線状に延在するように形成されているが、これらのビード２６、２７を、図５に示したリブ２３と同様に、その平面形状が曲線状となるように形成してもよい。
【００６７】
図８は、図６に示した電池システムの実施の形態２の第２の変形例を説明するための、電池システムを構成するバッテリカバーの平面模式図である。図８は図６に対応する。図８を参照して、本発明による電池システムの実施の形態２の第２の変形例を説明する。
【００６８】
図８に示した電池システムのバッテリカバー２５は、金属製であって、入側開口部１８の近傍において、バッテリカバー２５の上壁をプレス成形することにより形成された２つの凸形状部２８が配置されている。突起部としての凸形状部２８は、バッテリカバー２５の内側（冷却通路側）に凸形状となるように形成されている。そして、凸形状部２８の側壁３０は、モジュール集合体１１（図１参照）の上部表面の延在する方向に沿った方向であって、入側開口部１８からモジュール集合体１１（図１参照）の積層方向における端部に向けて斜めに延びるように形成されている。このため、入側開口部１８から冷却風が冷却通路へ流入した場合、冷却風の流通方向を側壁３０に沿った方向へと変えることができる。したがって、入側開口部１８からモジュール集合体１１（図１参照）の端部側へと効果的に冷却風を流通・拡散させることができる。この結果、図１〜図４に示した電池システムと同様の効果を得ることができる。
【００６９】
また、上述した本発明の実施の形態では、バッテリカバー６、２５（図１、図５〜図８参照）にリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）、リブ２３（図５参照）、ビード２６、２７（図６および図７参照）、凸形状部２８（図８参照）などの凸形状部材が形成されているが、この凸形状部材の形成される位置は、上述のようなバッテリカバー６、２５に限らず、送風部材１４からモジュール集合体１１（図１参照）に冷却風が供給される場合の冷却通路となっている部分であればよい。たとえばモジュール集合体１１を囲むように配置された筐体を構成するロアケース１２（図４参照）や、バッテリカバー６、２５の側壁面などに凸形状部材を形成してもよい。
【００７０】
また、これらの凸形状部材は、冷却風が流れる経路においてモジュール集合体１１より上流側となる冷却通路に形成することが好ましい。たとえば、送風部材１４（図１参照）により冷却風を筐体内部に導入するための入側開口部をロアケース１２に形成することで、モジュール集合体１１の下面側から上面側に冷却風が流れるようにする場合、モジュール集合体１１の上流側となる冷却通路を構成するロアケース１２にリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）のような凸形状部材を配置してもよい。また、バッテリカバー６（図４参照）の側壁面に入側開口部を設け、バッテリカバー６の側壁面とモジュール集合体１１の側面との間に充分な大きさの冷却風流路としての空間を確保する場合、バッテリカバー６の側壁面にリブ１９ａ〜１９ｅ（図１参照）のような凸形状部材を設けてもよい。
【００７１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７２】
【発明の効果】
この発明によれば、電池システムの電池を保持する筐体において、冷却媒体の流通経路となる空間に対向する部分に冷却媒体の流通方向を変更する部材を形成するので、筐体に形成され、冷却通路より小さいサイズの開口部から上記冷却通路に導入された冷却媒体を、冷却通路内拡散させることができる。このため、電池において開口部から冷却媒体が直線的に流れた場合、冷却媒体が届かない部分にも冷却媒体を確実に供給できる。したがって、電池を均一に冷却できる。これにより、電池温度を一定に保つことができるので、電池の高出力化が可能になるとともに、電池の劣化を防ぐことにより、電池の長寿命化を実現できる。また、開口部のサイズを小さくしているので、電池のサイズより小さな送風ファンなどを開口部に接続することで、比較的コンパクトな電池システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電池システムの実施の形態１を構成するバッテリパック部分の透視模式図である。
【図２】図１に示した電池システムを用いた自動車のブロック図である。
【図３】図１に示したバッテリパック部分の展開模式図である。
【図４】図１の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面図模式図である。
【図５】図１〜図４に示した電池システムの実施の形態１の変形例を説明するための、電池システムを構成するバッテリカバーの平面模式図である。
【図６】本発明による電池システムの実施の形態２を構成するバッテリカバーの平面模式図である。
【図７】図６に示した電池システムの実施の形態２の第１の変形例を説明するための、電池システムを構成するバッテリカバーの平面模式図である。
【図８】図６に示した電池システムの実施の形態２の第２の変形例を説明するための、電池システムを構成するバッテリカバーの平面模式図である。
【図９】本発明に関連する電池システムのバッテリパック部分を示す断面模式図である。
【符号の説明】
１　自動車、２　制御部、３　電池部、４　駆動部、５　バッテリパック部分、６，２５　バッテリカバー、７　排気ホース、８ａ，８ｂ　拘束パイプ、９ａ，９ｂ　バスバーモジュール、１０ａ，１０ｂ　拘束プレート、１１　モジュール集合体、１２　ロアケース、１３　温度センサ、１４　送風部材、１５　排気端子、１６　端子、１７　電池モジュール、１８　入側開口部、１９ａ〜１９ｅ，２３　リブ、２０　出側開口部、２１　突起部、２２　ファン、２４　補強チャネル、２６，２７　ビード、２８　凸形状部、２９　筐体、３０　側壁。
【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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