(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層して設けられる複数の電池セル（２）と、
前記複数の電池セルが収容される電池収容室（４０）を形成する電池ケース（４）と、
前記電池セルの熱が移動する伝熱部材（３）の一部が配置される通路であって、前記電池ケースの一部である隔壁（４ａ）によって前記電池収容室と隔てて設けられる冷却風通路（６０）と、
前記冷却風通路に対して空気を送風する送風装置（５）と、
前記電池収容室と車外とを連通するように設けられるガス排出通路（８０）と、
を備え、
前記隔壁には、前記冷却風通路の圧力に応じて、前記冷却風通路を流れる空気が前記電池収容室に流入する流入状態と流入しない非流入状態とを切り換える軽気密部材（４２）が設けられることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記軽気密部材は、前記冷却風通路の側の表面（４２ａ）と前記電池収容室の側の表面（４２ｂ）とを連絡する多数の通路を有する多孔質素材を備えることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記軽気密部材は、前記電池ケースにおいて前記電池セルの周囲を取り囲み、前記電池ケースの一部であって前記ガス排出通路に面する壁部（４ｂ）において途切れるように設けられる環状の部材であることを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】
それぞれ、板状の前記伝熱部材を支持し、前記電池セルの周囲を取り囲む環状である複数の枠体（４１）を備え、
前記複数の枠体は、前記支持する前記伝熱部材を介して前記電池セルをセル積層方向の両側から挟持するとともに、前記電池ケースを形成し、
前記軽気密部材は、前記セル積層方向の両側に位置する前記枠体によって挟持されることにより前記電池ケースに一体に設けられることを特徴とする請求項３に記載の電池パック。
【請求項５】
前記軽気密部材は、前記隔壁において、前記冷却風通路よりも前記電池収容室寄りに位置し、
前記軽気密部材は、前記両側に位置する前記枠体と前記枠体との間に形成される前記セル積層方向の隙間（４１ｃ）を介して前記冷却風通路に通じるように設けられることを特徴とする請求項４に記載の電池パック。
【請求項６】
前記冷却風通路において前記伝熱部材よりも送風方向の下流側に設けられ、前記冷却風通路における空気の流れを許容する状態と阻止する状態とに切り換える通路開閉装置（７）を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項７】
前記冷却風通路において前記伝熱部材よりも送風方向の下流側に設けられ、前記冷却風通路の通路断面積よりも小さい通路断面積を形成する通路絞り部（９）と、
前記送風装置の出力を制御して前記送風装置による送風量を制御する制御装置（１０）と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の積層した電池セルの集合体を備える電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、高電圧バッテリが発生するガスを車外に排出する排気ファンを備える車両のバッテリ排気装置が開示されている。特許文献１の装置は、バッテリが収められたバッテリケース内の電池収容室が、電池冷却を行う冷却風の送風通路を通して車室内に連通し、冷風の排出通路を通じて車外に連通する構成を有する。さらに、車室内と電池収容室とを繋ぐ送風通路には、送風通路を閉塞する状態と開放する状態とに切り換える導入弁が設けられている。車外と電池収容室とを繋ぐ排出通路には、排気ファンが設けられている。
【０００３】
特許文献１によると、車両の衝突を検知する衝突センサが衝突を検知した場合、導入弁を閉じ、排気ファンを運転する強制排気モードを開始する。また、衝突センサが衝突を検知しない場合であっても、高圧バッテリに異常がある場合は、強制排気モードを開始する。いずれの場合も、電池収容室で発生したガスは、排出通路を通じて速やかに車外に排出されることになる。
【０００４】
また、高圧バッテリを冷却する必要がある場合には、導入弁を開放して排気ファンを運転することにより、車室内の空気が送風通路を通じて電池収容室に吸い込まれて電池を冷却した後、排出通路を通じて車外に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−７０４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の装置においては、電池冷却時には車室内の空気を電池収容室に取り入れて各電池の周囲を通過させてから車外に排出し、ガス発生時には導入弁を閉弁することで車室内と電池収容室との連絡を遮断した状態で電池収容室のガスを車外に排出する。このようにガス排出時と電池冷却時の両方において車外に空気やガスを排出する構成であるため、ガス排出と空気排出とを両立するためには、バッテリケースを車外に設置すればよい。この場合、バッテリケースを搭載する場所に制約が生じ、バッテリケースの搭載場所の自由度が損なわれる。
【０００７】
また、車室内に設置する場合にはバッテリケースの出口と車外を繋ぐダクトの長さが長くなる。しかしながら、冷却空気排出用のダクトが長くなると、電池冷却後の空気の通風抵抗が大きくなり、電池冷却性能に悪影響を与えるという問題がある。
【０００８】
本発明は前述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池冷却用の空気が流れる冷却風通路と電池からのガスを排出するガス排出通路とを区別して備え、冷却風通路の通風抵抗抑制やパック搭載場所の自由度向上が図れる電池パックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
開示された電池パックの発明のひとつは、積層して設けられる複数の電池セル（２）と、複数の電池セルが収容される電池収容室（４０）を形成する電池ケース（４）と、電池セルの熱が移動する伝熱部材（３）の一部が配置される通路であって、電池ケースの一部である隔壁（４ａ）によって電池収容室と隔てて設けられる冷却風通路（６０）と、冷却風通路に対して空気を送風する送風装置（５）と、電池収容室と車外とを連通するように設けられるガス排出通路（８０）と、を備え、
隔壁には、冷却風通路の圧力に応じて、冷却風通路を流れる空気が電池収容室に流入する流入状態と流入しない非流入状態とを切り換える軽気密部材（４２）が設けられることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、電池収容室と冷却風通路とを隔てる隔壁に軽気密部材を設けることにより、冷却風通路の圧力に応じて、冷却風通路を流れる空気が電池収容室に流入する流入状態と流入しない非流入状態とに切り換える。これによれば、冷却風通路の圧力を抑えれば、冷却風通路を流れる空気が伝熱部材に接触して冷却した後、電池収容室に流入することなく、冷却風通路の空気を車室内や車外に排出することができる。また、冷却風通路を流れる空気の風量を増加したり、冷却風通路の空気流れをせき止めたりすれば、電池収容室で発生したガスを、冷却風の流入を利用してガス排出通路に排出することができる。
【００１２】
このようにこの発明によれば、冷却風通路の圧力が低いときには冷却風通路とガス排出通路とが独立した通路を構成するが、軽気密部材の機能によって、冷却風を冷却風通路から電池収容室に流入させる状況を作り出すことができる。例えば、電池パックが車室内に設置されている場合はガス排出通路を車外まで長く延ばす必要があるが、電池冷却時の冷却風はガス排出通路を流れないため、ガス排出用のダクトが長くなることによって冷却風が通風抵抗増大の影響を受けることはない。したがって、電池冷却性能がガス排出通路の通風抵抗によって低下してしまうことを回避できる。
【００１３】
また、電池収容室で発生したガスや冷却風を車外に排出するように構成した場合は、電池パックを車外に設置すればよい。このように、搭載場所を選ばない電池パックを提供できる。以上より、この発明によれば、冷却風通路の通風抵抗抑制や電池パックの搭載場所の自由度向上が図れる電池パックを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の電池パックの構成を示す概要図である。
【図２】電池パックに関する制御構成を説明するための構成図である。
【図３】電池パックの外観と冷却風の経路及び排出ガスの経路とを示す斜視図である。
【図４】電池パックの上面を平面視した図である。
【図５】電池パックの下面を示した図である。
【図６】図３のＶＩ矢印方向にみた図である。
【図７】積層された電池セルを挟持する構成を示した分解図である。
【図８】電池収容室と冷却風通路との位置関係を示した図面である。
【図９】第２実施形態の電池パックの構成を示す概要図である。
【図１０】第２実施形態の電池パックにおいて、冷却風通路における圧力と風量との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明に適用可能な電池パック１は、例えば内燃機関と電池に充電された電力によって駆動されるモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、モータを走行駆動源とする電気自動車等に用いられる。電池パック１を構成する電池セルは、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、有機ラジカル電池であり、自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、運転席と助手席の間の空間等に設置される。電池セルは、走行により生成した電力や外部の給電装置等から供給される電力を充電することができ、さらに蓄電力を外部に放電して負荷機器を動作させることができる蓄電池である。
【００１７】
第１実施形態について図１〜図８を参照しながら説明する。複数の電池セル２が積層された電池集合体を備える電池パック１は、複数の電池セル２の充電および放電または温度調節に用いられる電子部品によって制御され、送風装置５による送風を受けて各電池セル２が冷却される。電子部品は、リレー、送風装置５を駆動するモータ、通路開閉装置７を駆動するアクチュエータ、インバータ等を制御する電子部品、各種の電子式制御装置等である。
【００１８】
電池パック１は、電気的に接続された複数の電池セル２をその側面同士を対向させるように並べて積層され、これらを一体化して構成されたものであり、電池ケース４の内部に収納されている。電池パック１は、図３に図示するように、それぞれ複数の電池セル２を収容する２個の電池ケース４を備えている。電池ケース４は、メンテナンスのために少なくとも一面を取り外し可能に構成された直方体状のケースであり、例えば、樹脂で形成されている。また電池ケース４には、車両側に電池ケース４をボルト締め等により固定するための取付部、および機器収納ボックスが設けられている。
【００１９】
この機器ボックスには、電池状態を監視する各種センサ等からの検出結果が入力される電池監視ユニット、各機器を接続するワイヤハーネス等が収納されている。電池監視ユニットは、各電池セル２の状態を監視する電池ＥＣＵ１０を備え、複数の電池セル２と多数の配線にて接続されている。電池ＥＣＵ１０は、リレーの動作、送風装置５のモータの駆動、通路開閉装置７のアクチュエータ等を制御する電池パック１の制御装置である。各種センサは、例えば、電池セル２の電圧を検出する検出端子としての電圧センサ１１や、電池セル２の温度を検出する検出端子としての温度センサ１２である。電池ＥＣＵ１０は、電圧センサ１１から延びる電圧検出線、温度センサ１２から延びる温度検出線を通じて電気信号を受信して電池セル２の電圧情報、温度情報を取得し、電池状態を監視することができる。
【００２０】
電池セル２は、ラミネートフィルムで覆われた平板状体である。電池セル２の外装ケースは、例えば、二つ折りにされたラミネートフィルムの端部同士を熱溶着することによって当該端部同士を封止して熱溶着部を形成し、電池セル２の内部に密閉された内部空間を形成している。熱溶着は、熱溶着されるラミネートフィルムの端部同士を合わせて加圧した状態で、繰り返しの充放電によって電池特性が低下しない所望の気密性能が得られるように、適正な所定温度かつ所定時間、加熱処理すること、超音波処理すること等により実施する。
【００２１】
ラミネートフィルムは、例えば、アルミニウム層とポリプロピレン層とを交互に積層したシートである。厚み方向の両端の表面層は、ポリプロピレン層であり、ポリプロピレン層が熱溶着されてラミネートフィルム同士が貼り合わされることになる。また、ポリプロピレン層は、ポリエチレン層、ポリエチレンテレフタラート層等であってもよい。
【００２２】
外装ケースの内部空間には、電極積層体が収容されている。電極積層体は、正極活物質を有する正極層と、負極活物質を有する負極層と、正極層と負極層の間に介在する媒体である電解質層と、正極層と負極層とを電気的に短絡しないように別々に仕切って配されるセパレータと、を積層することにより構成される。正極端子と負極端子からなる電極端子２０は、外装ケースにおいて離れた位置の側部から外方に突出している。
【００２３】
正極端子は、電極積層体の正極層に接続された端子であって外装ケースから突出する。負極端子は、電極積層体の負極層に接続された端子であって外装ケースから突出する。正極端子と負極端子には、電圧検出線の一方の端部と他方の端部とがそれぞれ接続されている。
【００２４】
図１及び図３に図示するように、電池ケース４は、複数の電池セル２を収容する電池収容室４０を内部に形成する。電池ケース４は箱体状の容器をなす。電池ケース４の天面には、電池セル２を冷却する空気が流通する冷却風通路６０を内部に形成する冷却風ダクト６が設置されている。電池パック１は、電池セル２の外装ケースよりも熱伝導性に優れる伝熱部材としての冷却板３を複数備えている。冷却板３は、例えばアルミニウム製の板材によって形成されている。冷却風通路６０には、電池セル２の熱が移動する冷却板３の一部が、電池収容室４０から突き出るように露出している。冷却風ダクト６には送風装置５が接続され、送風装置５によって送風された車室内の空気は冷却風通路６０に送風される。送風された空気は、冷却風通路６０に突出する冷却板３の一部に接触することで、冷却板３から熱を奪い冷却板３を冷却する。冷却板３から熱を奪った空気は、冷却風ダクト６の出口部６１から車内に排出される。
【００２５】
冷却風ダクト６は、上下方向の高さが低い扁平状である。冷却風通路６０と電池収容室４０とは、電池ケース４の一部である隔壁４ａによって仕切られて、互いに隔てられている。この隔壁４ａは、離れて設けられた２個の電池ケース４のそれぞれにおける天井壁に相当する。したがって、冷却風通路６０は、各電池収容室４０の上方に対応する位置に、電池収容室４０の天井をすべて覆うことができる大きさで設けられている。
【００２６】
隔壁４ａには、軽気密部材４２が設けられる。軽気密部材４２は、隔壁４ａにおいて複数設けられる。軽気密部材４２は、冷却風通路６０の圧力に応じて、冷却風通路６０を流れる空気が電池収容室４０に流入する流入状態と流入しない非流入状態とを切り換える機能を有する。軽気密部材４２は、隔壁４ａにおいて、冷却風通路６０と電池収容室４０との両方に露出するように設けられる。軽気密部材４２は、多孔質素材を有して構成される。この多孔質素材は、冷却風通路６０の側の表面４２ａと電池収容室４０の側の表面４２ｂとを連絡する多数の通路を有する。この多孔質素材は、例えば、発泡材、スポンジ、不織布、目の細かい樹脂または金属で形成されるフィルタであり、無風状態または小風量状態に存在しても厚さ方向に通気しない構造を有する。例えば、多孔質素材は、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンを用いて形成することができる。
【００２７】
図３等に図示するように、冷却風ダクト６は、各電池ケース４よりも高くかつ外側に位置する第１の通路６０ａと、各電池ケース４の真上に位置する第２の通路６０ｂと、それぞれの第２の通路６０ｂからの空気が合流する第３の通路６０ｃと、を内部に有する。冷却風通路６０は、上流から順に、第１の通路６０ａ、第２の通路６０ｂ及び第３の通路６０ｃが接続されて構成されている。第１の通路６０ａと第２の通路６０ｂとは、電池収容室４０のセル積層方向長さに相当する通路幅で接続されている。第３の通路６０ｃの直下には、電池ケース４は位置していない。第１の通路６０ａや第３の通路６０ｃは、セル積層方向に通路が延びている。第２の通路６０ｂは、セル積層方向及び上下方向の両方に直交する方向に通路が延びている。
【００２８】
第１の通路６０ａをセル積層方向に進行した空気は、電池収容室４０のセル積層方向長さに相当する幅の通路から第２の通路６０ｂに進入し、さらに冷却板３の表面に沿うように流れて第２の通路６０ｂから第３の通路６０ｃに進入する。各電池ケース４の直上に対応する第２の通路６０ｂを流出した空気は、２つの第２の通路６０ｂの間に位置する第３の通路６０ｃに流入して合流し、セル積層方向に流れて出口部６１から車内に流出する。図３、図４、図５において、実線の矢印は、冷却板３から吸熱して電池セル２を冷却する冷却風の流れを図示したものであり、破線の矢印は、電池収容室４０で発生したガスがガス排出通路８０を通じて車外に排出される流れを図示したものである。
【００２９】
電池収容室４０では、例えば、充電終期、過充電時、何らかの異常時等に発生するガスにより電池セル２の内部圧力が上昇して、限界の内部圧力以上になると、ガスが電池セル２の外部に噴出するようになる。電池セル２から電池収容室４０に漏れるガスは、車外に排出する必要がある。電池パック１は、そのために電池収容室４０と車外とを連通するガス排出通路８０を構成する排出用ダクト８を備えている。
【００３０】
排出用ダクト８は、上下方向の高さが低い扁平状である。ガス排出通路８０と電池収容室４０とは、電池ケース４の一部である壁部４ｂによって仕切られて、互いに隔てられている。さらに壁部４ｂには、ガス排出通路８０と電池収容室４０とを連通させる通路が形成されている。この壁部４ｂは、離れて設けられた２個の電池ケース４のそれぞれにおける底壁に相当する。したがって、ガス排出通路８０は、各電池収容室４０の下方に対応する位置に、電池収容室４０の底面をすべて覆うことができる大きさで設けられている。
【００３１】
排出用ダクト８は、各電池ケース４の下方においてセル積層方向に延びており、各電池ケース４の下方における下流部からそれぞれ上方に延び、２個の電池ケース４の間で一つに合流する通路を形成するように設けられる。したがって、各電池ケース４における電池収容室４０の少なくとも一方で電池セル２の外部に漏れたガスは、冷却風通路６０の圧力が一定値を超えると、軽気密部材４２を通じて電池ケース４の下方の通路に流出する。電池ケース４の下方の通路に流出したガスは、セル積層方向を流下し、さらに排出用ダクト８内を進行して車外に排出される。
【００３２】
電池パック１は、冷却風通路６０の圧力を変化させる手段の一つして、冷却風通路６０を開放状態にしたり閉鎖状態にしたりする通路開閉装置７を備える。通路開閉装置７は、冷却風通路６０において冷却板３よりも送風方向の下流側に設けられ、冷却風通路６０における空気の流れを許容する状態と阻止する状態とに切り換える機能を有する。通路開閉装置７は、冷却風通路６０を遮蔽可能なドア本体を有する。このドア本体は、回転軸部を中心として角変位可能に構成され、冷却風通路６０について開放状態（図１の破線）及び閉鎖状態（図１の実線）を実施できる。
【００３３】
温度センサ１２によって検出される温度が電池セル２の冷却条件を満たす温度である場合には、電池ＥＣＵ１０は通路開閉装置７を全開位置に制御した状態で送風装置５を運転する。例えば、電池セル２の温度が充電時及び放電時に所定の能力を発揮するために要求される温度範囲を超えている場合に電池セル２の冷却条件が成立すると電池ＥＣＵ１０によって判断される。このように冷却風通路６０が開放状態のときに送風装置５による送風が行われると、冷却風通路６０の圧力は高くならない。この状況では、冷却風通路６０を流れる空気は冷却板３を冷却するので電池セル２は冷却され、吸熱した空気は冷却風ダクト６の出口部６１から車内に排出される。すなわち、この状況では、電池冷却運転が行われる。
【００３４】
一方、電圧センサ１１によって検出される電圧が異常な値である場合には、電池ＥＣＵ１０は通路開閉装置７を全閉位置に制御した状態で送風装置５を運転する。電池セル２の電圧が、通常の充電時及び放電時に検出される値に比べて大きく乖離した値である場合には、電池セル２が異常な状態であると電池ＥＣＵ１０によって判断される。
【００３５】
このような異常状態では、電池セル２の内圧が上昇して外部にガスが漏れたことが想定される。そして、冷却風通路６０が閉鎖状態のときに送風装置５による送風が行われると、空気が外部に排出されないため、空気の行き場がなくなり、冷却風通路６０の圧力が高くなる。この状況では、行き場のない冷却風通路６０の空気は、軽気密部材４２に形成された多数の通路を介して電池収容室４０に流入し、電池収容室４０のガスは壁部４ｂの通路を通じてガス排出通路８０に押し出される。したがって、電池セル２から電池収容室４０に漏れたガスは、通路開閉装置７及び送風装置５による冷却風通路６０の圧力制御によって車内に漏れないように制御されて、速やかに車外に排出される。
【００３６】
図１、図７及び図８に示すように、電池ケース４は、複数の枠体４１をセル積層方向に組み合わせることにより形成される。すなわち、電池ケース４を構成する各壁部は、組み合わされた複数の枠体４１によって構成されている。各枠体４１は、板状の冷却板３を支持し、電池セル２の周囲を取り囲む環状の部材である。枠体４１は、例えば電気絶縁性を有する素材で構成されている。
【００３７】
冷却板３は、枠体４１に一体に設けられて枠体４１に支持されている。枠体４１は、樹脂部品であり、枠体４１と冷却板３とはインサート成形によって一体化された一つの部品を構成する。冷却板３は、電池収容室４０において隣接する電池セル２の外装ケースの側面に対向する面である主面に、電池セル２の側面全体が接触している。冷却板３の主面は、セル積層方向の両側から、２つの電池セル２によって挟持されている。また、冷却板３は、冷却風通路６０に露出する部分に、伝熱面積を拡大するフィン部を設けるように構成してもよい。当該フィン部は、冷却風通路６０を流れる空気に接触して、冷却性能の向上に寄与する。また、フィン部は、切り起こし等により形成された複数のルーバで形成してもよい。
【００３８】
軽気密部材４２は、電池ケース４において電池セル２の周囲を取り囲む形状をなす部材である。軽気密部材４２は、電池ケース４の一部であって壁部４ｂにおいて途切れるように設けられる環状の部材である。したがって、軽気密部材４２は、全周が繋がった環を形成する部材ではなく、下部において部分的に途切れる形状となっている。また、枠体４１も、軽気密部材４２と同様の形状をなしている。例えば、枠体４１や軽気密部材４２は、セル積層方向に見た場合、ガス排出通路８０側が開放するＣ字状をなしている。
【００３９】
図１に図示するように、軽気密部材４２は、隔壁４ａにおいて、冷却風通路６０よりも電池収容室４０寄りに位置するように設けられる。軽気密部材４２についてセル積層方向の両側にそれぞれ位置する枠体４１と枠体４１との間には、隔壁４ａにおける冷却風通路６０に面する側に、セル積層方向の隙間４１ｃが形成されている。この隙間４１ｃは、冷却風通路６０に露出し、電池収容室４０側で軽気密部材４２に隣接している。換言すれば、軽気密部材４２は、冷却風通路６０に面する面が、隙間４１ｃを形成する枠体４１の端部の厚さ寸法分、電池収容室４０側に位置するように設けられている。この構成により、冷却風通路６０を流れる空気の圧力は、軽気密部材４２における冷却風通路６０に面する面に作用されにくいようになっている。
【００４０】
枠体４１は、隔壁４ａにおいて隙間４１ｃを形成して軽気密部材４２を挟持するために、セル積層方向の端面における内側に環状の凹部を有している。この凹部は、軽気密部材４２の断面の約半分が収まる大きさである。軽気密部材４２は、セル積層方向に隣り合う各枠体４１の凹部に嵌った状態で両側から挟まれて固定される。
【００４１】
以上より、冷却風通路６０と電池収容室４０とは、隙間４１ｃ及び軽気密部材４２を介して、前述の所定圧力条件を満たせば通気可能な状態となるように構成されている。この構成により、冷却風通路６０を流れる空気は、通常の電池冷却時では電池収容室４０へ流出することができず、通路の内圧が相当高まらないと流出できない。
【００４２】
複数の電池セル２が収容される電池収容室４０は、以下に示す組立方法によって形成される。図７及び図８に図示するように、セル積層方向に隣接する２個の枠体４１の間に、電池セル２、軽気密部材４２、電池セル２の並びで設置して、各電池セル２の主面を隣接する枠体４１における冷却板３の主面に接触させ、軽気密部材４２を凹部に嵌める。このような組み合わせを積層する電池セル２の個数に合わせて組み立て、両端の電池セル２は、さらにセル積層方向の外側から枠体４１によって押さえるようにする。このように設置した組立体には、セル積層方向に作用する拘束力がかけられ、組立体に含まれる枠体４１、電池セル２及び軽気密部材４２は一体に保持されて電池ケース４を形成する。この状態では、冷却板３の上部と電極端子２０は電池ケース４の外部に突出し、電池セル２の外装ケースは電池収容室４０に内蔵されるので、電池セル２の外装ケースは冷却板３の上部が露出する冷却風通路６０とは隔壁４ａによって遮蔽されることになる。
【００４３】
次に、第１実施形態の電池パック１がもたらす作用効果について述べる。電池パック１は、複数の電池セル２と、複数の電池セル２が収容される電池収容室４０を形成する電池ケース４と、冷却風通路６０と、冷却風通路６０に対して空気を送風する送風装置５と、電池収容室４０と車外とを連通するガス排出通路８０と、を備える。冷却風通路６０は、電池セル２の熱が移動する冷却板３の一部が配置される通路であって電池ケース４の一部である隔壁４ａによって電池収容室４０と隔てて設けられる。隔壁４ａには軽気密部材４２が設けられる。軽気密部材４２は、冷却風通路６０の圧力に応じて、冷却風通路６０を流れる空気が電池収容室４０に流入する流入状態と流入しない非流入状態とを切り換える部材である。
【００４４】
この構成によれば、隔壁４ａに設けられる軽気密部材４２は、冷却風通路６０の圧力に応じて、冷却風通路６０を流れる空気が電池収容室４０に流入する流入状態と流入しない非流入状態とに切り換えることができる。例えば、冷却風通路６０の圧力を抑えれば、軽気密部材４２の機能を活用して、冷却風通路６０を流れる空気が冷却板３に接触して冷却した後、電池収容室４０に流入することなく、冷却風通路６０の空気を車室内や車外に排出することができる。例えば、冷却風通路６０を流れる空気の風量を増加したり、冷却風通路６０の空気流れをせき止めたりすれば、軽気密部材４２の機能を活用でき、冷却風の流入を利用して、電池収容室４０で発生したガスをガス排出通路８０に排出することができる。
【００４５】
電池パック１によれば、冷却風通路６０の圧力が低いときには冷却風通路６０とガス排出通路８０とが独立した通路を構成するが、軽気密部材４２の機能によって、冷却風を冷却風通路６０から電池収容室４０に流入させる状況を作り出せる。例えば、電池パック１が車室内に設置されている場合はガス排出通路８０を車外まで長く延ばす必要がある。また、ダクトの曲げ回数が多くなることも通風抵抗増大の要因になる。しかしながら、電池パック１では、電池冷却時の冷却風はガス排出通路８０を流れないため、ガス排出用のダクトが長くなることによる通風抵抗増大の影響を受けることはない。したがって、電池パック１によれば、電池冷却性能がガス排出通路８０の通風抵抗増大によって低下してしまうことを回避できる。一方、通風抵抗を抑制するための施策としてダクトの直径を大きくすることが考えられるが、この施策ではダクトの設置スペースが大きくなるという課題がある。電池パック１によれば、この課題についても解消することができる。
【００４６】
また、電池収容室４０で発生したガスや冷却風を車外に排出するように構成したい場合は、電池パック１を車外に設置すればよい。以上のように、第１実施形態によれば、搭載場所を選ばない電池パック１を提供できる。以上より、電池パック１によれば、冷却風通路６０の通風抵抗抑制や電池パック１の搭載場所の自由度向上を図ることができる。
【００４７】
また、軽気密部材４２は、冷却風通路６０の側の表面４２ａと電池収容室４０の側の表面４２ｂとを連絡する多数の通路を有する多孔質素材を備える。この構成によれば、冷却風通路６０の方が電池収容室４０よりも圧力が大きくなると、軽気密部材４２が有する多数の通路を通じて冷却風通路６０から電池収容室４０へ流入する空気の流れを形成できる。したがって、送風装置５等による風量等を適切に制御することによって、容易に冷却風通路６０の圧力を制御でき、空気の流入状態と非流入状態とを切り換え可能な軽気密部材４２を提供できる。
【００４８】
また、軽気密部材４２は、電池ケース４において電池セル２の周囲を取り囲み、電池ケース４の一部であってガス排出通路８０に面する壁部４ｂにおいて途切れるように設けられる環状の部材である。この構成によれば、ガス排出通路８０に面する壁部４ｂには軽気密部材４２が存在しない場所が設定されるため、電池収容室４０のガスをこの場所へ集めてガス排出通路８０へスムーズに流出させることができる。また、電池セル２の周囲を取り囲むように軽気密部材４２が設けられるので、電池セル２の周囲に軽気密構造を構成することができる。
【００４９】
電池パック１は、それぞれ、板状の冷却板３を支持し、電池セル２の周囲を取り囲む環状である複数の枠体４１を備える。複数の枠体４１は、支持する冷却板３を介して電池セル２をセル積層方向の両側から挟持するとともに、電池ケース４を形成する。軽気密部材４２は、セル積層方向の両側に位置する枠体４１によって挟持されることにより電池ケース４に一体に設けられる。この構成によれば、各軽気密部材４２は、両側から２個の枠体４１によって挟持されて所定の位置に固定される。さらに複数の枠体４１はそれぞれ冷却板３を支持するとともに、電池ケース４を形成する。この電池パック１によれば、電池収容室４０及び冷却風通路６０の形成と、軽気密構造による、電池収容室４０と冷却風通路６０についての通気状態と遮蔽状態の形成と、を簡単な構成部品によって実現することができる。
【００５０】
また、軽気密部材４２は、隔壁４ａにおいて、冷却風通路６０よりも電池収容室４０寄りに位置する。軽気密部材４２は、その断面の一部が、両側に位置する枠体４１間に形成されるセル積層方向の隙間４１ｃを介して冷却風通路６０に通じるように設けられる。この構成によれば、軽気密部材４２における冷却風通路６０側の面は、隙間４１ｃを間において冷却風通路６０に通じる。これにより、冷却風通路６０に送風される空気は、隙間４１ｃを通り抜けなければ、軽気密部材４２に接触することはできない。したがって、少し送風風量を高めたぐらいでは、空気の流入状態を形成することはできず、非流入状態が維持されやすい構造を提供できる。このように電池パック１によれば、明確に区別できるメリハリの効いた流入状態と非流入状態とを構築できる。
【００５１】
また、冷却風通路６０において冷却板３よりも送風方向の下流側に設けられ、冷却風通路６０における空気の流れを許容する状態と阻止する状態とに切り換える通路開閉装置７を備える。この構成によれば、送風装置５を運転した状態で通路開閉装置７を開放したり、閉鎖したりすることによって、空気の流入状態と非流入状態とを明確に実施できる電池パック１を提供できる。
【００５２】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態の電池パック１に対して他の形態である電池パック１０１について図９及び図１０を参照して説明する。図９は、電池パック１０１の構成を示す概要図である。図１０は、電池パック１０１において、冷却風通路６０における圧力と風量との関係を示したグラフである。
【００５３】
図９に示すように、電池パック１０１は、冷却風通路６０の圧力を変化させる手段の一つして、通路絞り部９を備える。通路絞り部９は、冷却風通路６０において冷却板３よりも送風方向の下流側に設けられる。通路絞り部９は、冷却風通路６０の通路断面積よりも小さい通路断面積を形成する第２絞り通路９１を有する。通路絞り部９は、上流側の第１絞り通路９０と、第１絞り通路９０で形成される通路断面積よりも小さい通路断面積を形成する第２絞り通路９１と、を有して構成される内圧調整部材であり、冷却風通路６０の最下流に設置される。
【００５４】
電池ＥＣＵ１０は、送風装置５の出力を制御して送風装置５による送風量を制御する。例えば、送風装置５は、インバータによりその駆動電圧が制御されるように構成される。また、送風装置５は、印加電圧が制御されることにより、回転数を調整可能に構成することもできる。
【００５５】
温度センサ１２によって検出される温度が電池セル２の冷却条件を満たす温度である場合には、電池ＥＣＵ１０は、通路絞り部９から空気がスムーズに排出するような送風風量で送風装置５を運転する。このような送風風量で送風装置５による送風が行われると、冷却風通路６０の圧力は高くならず、冷却風通路６０を流れる空気は冷却板３を冷却して電池セル２は冷却され、吸熱した空気は通路絞り部９から車内に排出される。すなわち、この状況では、電池冷却運転が行われる。
【００５６】
一方、電圧センサ１１によって検出される電圧が異常な値である場合には、電池ＥＣＵ１０は先の電池冷却時よりも大きな送風風量となるように送風装置５を運転する。電池ＥＣＵ１０が送風装置５の出力を大きくしていくと、冷却風通路６０の圧力の上昇していく。そして、図１０に示すように、送風装置５による送風風量がＦ１を超えると、空気の非流入状態から流入状態に移行し、冷却風通路６０の圧力もあまり上昇しなくなる。このような異常状態では、通路絞り部９の絞り効果と送風装置５の送風風量制御とにより、冷却風通路６０の内圧が高くなる。この状況では、冷却風通路６０に存在する空気は、軽気密部材４２に形成された多数の通路を介して電池収容室４０に流入し、電池収容室４０のガスは壁部４ｂの通路を通じてガス排出通路８０に押し出される。したがって、電池セル２から電池収容室４０に漏れたガスは、通路絞り部９及び送風装置５による冷却風通路６０の圧力制御によって車内に漏れないように制御されて、速やかに車外に排出される。
【００５７】
第２実施形態によれば、送風装置５による送風風量を制御するだけで、空気の流入状態と非流入状態とを明確に実施できる電池パック１を提供できる。したがって、電池冷却時とガス排出時とを少ない部品点数で制御できる電池パック１を提供できる。
【００５８】
（他の実施形態）
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００５９】
前述の実施形態において、送風装置５は車室内の空気を冷却風通路６０に送風するが、冷却風通路６０に送風される空気は車室外の空気としてもよい。また、冷却風通路６０から排出される空気は、車内、例えば車室内や車室外のいずれに排出するように構成してもよい。
【００６０】
前述の実施形態において、電池パック１は、自動車の座席下等の車内に設置されるものであるが、車外に設置するように構成してもよい。
【００６１】
前述の実施形態における通路開閉装置７は、スライド移動することにより冷却風通路６０を遮蔽可能なドア本体を有するものでもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１，１０１…電池パック
２…電池セル
３…冷却板（伝熱部材）
４…電池ケース
４ａ…隔壁
４ｂ…壁部
５…送風装置
４２…軽気密部材
８０…ガス排出通路
【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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