(57)【要約】  実施形態のバッテリユニットは、板状の放熱部材と、板状の伝熱部材と、第１のバッテリモジュールと、第２のバッテリモジュールと、第１のブラケットと、第１の支持部材と、第２の支持部材と、締結部材挿通部と、を持つ。締結部材挿通部は、第１の支持部材の伝熱部材とは反対側の第１側部、および第２の支持部材の伝熱部材とは反対側の第２側部にそれぞれ設けられ、かつ伝熱部材の延在方向と同一方向に沿って延在するように設けられ、延在方向に貫通する第１貫通孔を持つ。そして、放熱部材には、締結部材挿通部の第１貫通孔に対応する位置に、厚さ方向に貫通するとともに第１貫通孔に連通する第２貫通孔が形成されている。また、第１貫通孔および第２貫通孔に締結部材が挿通されて、放熱部に、放熱部材および締結部材挿通部が固定される。
2018047851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面が放熱部に取り付けられる板状の放熱部材と、
一端が前記放熱部材の他面に当接するように、かつ前記放熱部材の面方向に対して交差する方向に沿って延在するように設けられ、対向する第１対向面、および第２対向面を有する板状の伝熱部材と、
前記伝熱部材の前記第１対向面に接触する第１側面を有する第１のバッテリモジュールと、
前記伝熱部材の前記第２対向面に接触する第２側面を有する第２のバッテリモジュールと、
前記伝熱部材の前記一端と対向する他端、前記伝熱部材の前記他端と同一方向を向く前記第１のバッテリモジュールの第１端面、および前記第１のバッテリモジュールの第１端面と同一方向を向く前記第２のバッテリモジュールの第２端面を連結する第１のブラケットと、
前記伝熱部材の前記第１対向面、前記第２対向面、前記一端、および前記他端とは別の第３側面と、前記第１のバッテリモジュールの前記第３側面と同一方向を向く第４側面とを連結する第１の支持部材と、
前記伝熱部材の前記第３側面と、前記第２のバッテリモジュールの前記第３側面と同一方向を向く第５側面とを連結する第２の支持部材と、
前記第１の支持部材の前記伝熱部材とは反対側の第１側部、および前記第２の支持部材の前記伝熱部材とは反対側の第２側部にそれぞれ設けられ、かつ前記伝熱部材の延在方向と同一方向に沿って延在するように設けられ、延在方向に貫通する第１貫通孔を有する締結部材挿通部と、
を備え、
前記放熱部材には、前記締結部材挿通部の前記第１貫通孔に対応する位置に、厚さ方向に貫通するとともに前記第１貫通孔に連通する第２貫通孔が形成されており、
前記第１貫通孔および前記第２貫通孔に締結部材が挿通されて、前記放熱部に、前記放熱部材および前記締結部材挿通部が固定される
バッテリユニット。
【請求項２】
前記第１の支持部材の前記第１側部には、前記締結部材挿通部の延在方向両端部に、前記第１の支持部材から屈曲延出された２つの第１屈曲部が設けられており、
前記第２の支持部材の前記第２側部には、前記締結部材挿通部の延在方向両端部に、前記第２の支持部材から屈曲延出された２つの第２屈曲部が設けられており、
前記締結部材挿通部は、前記２つの第１屈曲部の間に渡って延在されているとともに、前記２つの第２屈曲部の間に渡って延在されており、
前記第１屈曲部および前記第２屈曲部には、前記締結部材挿通部の前記第１貫通孔に対応する位置に、それぞれ前記第１貫通孔に連通する第３貫通孔が形成されており、
前記第１貫通孔、前記第２貫通孔および前記第３貫通孔に前記締結部材が挿通されて、前記放熱部に、前記放熱部材、前記締結部材挿通部、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材が固定される
請求項１に記載のバッテリユニット。
【請求項３】
前記第１のバッテリモジュールは、前記伝熱部材の前記第１対向面に沿って、かつ前記放熱部材の前記他面に沿って２つ並んで配置されており、
前記第２のバッテリモジュールは、前記伝熱部材の前記第２対向面に沿って、かつ前記放熱部材の前記他面に沿って２つ並んで配置されており、
２つの前記第１のバッテリモジュールの前記放熱部材側の第４端面同士を連結するとともに、前記第１のバッテリモジュールの前記第３側面と、前記第１の支持部材との間に介在される第２のブラケットと、
２つの前記第２のバッテリモジュールの前記放熱部材側の第５端面同士を連結するとともに、前記第２のバッテリモジュールの前記第５側面と、前記第２の支持部材との間に介在される第３のブラケットと、
を備える
請求項１または２に記載のバッテリユニット。
【請求項４】
前記放熱部材は、前記第１のバッテリモジュールおよび前記第２のバッテリモジュールの各々と前記放熱部材とが並ぶ方向から見て前記第１のバッテリモジュールおよび前記第２のバッテリモジュールよりも外側に位置する外縁を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のバッテリユニット。
【請求項５】
前記締結部材挿通部は、前記放熱部材から前記第１のブラケットよりも突出している、
請求項１から４のいずれか１項に記載のバッテリユニット。
【請求項６】
前記第１のバッテリモジュールおよび前記第２のバッテリモジュールの各々は、外部機器に電気的に接続される接続部を備え、
前記接続部は、前記第１のバッテリモジュールおよび前記第２のバッテリモジュールの各々を挟んで前記放熱部材とは反対側から見える、
請求項１から５のいずれか１項に記載のバッテリユニット。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のバッテリユニットと、
前記バッテリユニットを制御する制御機器と、
を備え、
前記バッテリユニットは、外部空間と、前記制御機器が配置された制御機器空間と、前記放熱部材を冷却する冷却風が流れる冷却空間と、から独立した収容空間に配置されている、
車両用蓄電池装置。
【請求項８】
前記収容空間と前記冷却空間とを仕切って互いに独立させる仕切部材と、
複数の前記バッテリユニットと、
を備え、
前記放熱部材の前記一面は、前記仕切部材に対して接触し、
前記複数のバッテリユニットは、前記締結部材挿通部に挿通された前記締結部材により前記仕切部材に固定されて並んでいる、
請求項７に記載の車両用蓄電池装置。
【請求項９】
前記締結部材挿通部および前記放熱部材は、前記締結部材により前記仕切部材に対して共締めされている、
請求項８に記載の車両用蓄電池装置。
【請求項１０】
前記収容空間は、前記バッテリユニットを挟んで前記仕切部材とは反対側に開放可能に形成されている、
請求項８または９に記載の車両用蓄電池装置。
【請求項１１】
前記バッテリユニットおよび前記制御機器を保持するハウジングを備え、
前記制御機器は、高圧機器と低圧機器とを含み、
前記低圧機器は、前記制御機器空間のうち、前記高圧機器が配置された高圧機器空間から分離され、前記ハウジングの長手方向を挟んで前記高圧機器空間とは反対側に位置する低圧機器空間に配置されている、
請求項７から１０のいずれか１項に記載の車両用蓄電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、バッテリユニットおよび車両用蓄電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無電化区間を走行する電車に車両用蓄電池装置が取り付けられている。この種の車両用蓄電池装置は、電車が無電化区間を走行する際の動力としての電力を蓄電する。車両用蓄電池装置は、充放電が繰り返されることによりバッテリのセルが発熱するので、冷却しながら使用される。【０００３】
ところで、近年では、車両用蓄電池装置の大容量化や大出力化が要求されている。大容量化のためには、セル数を増やすことが考えられる。一方で、車両用蓄電池装置は、電車の低床化等により配置スペースの制約が多いので、複数のセルを高密度に並べて配置する必要がある。
その一手段として、例えば、複数のバッテリと、一方の端部でバッテリの１つの面に熱的に接続されるとともに他方の端部でバッテリから突出した複数のヒートシンクと、バッテリの１つの面に熱的に接続される金属製の複数の伝熱板と、ヒートシンクの他方の端部に設けられた複数の放熱部と、複数の放熱部に風を送る送風部と、を備えたものがある。【０００４】
しかしながら、複数のセルを高密度に並べて配置すると、単位体積当たりの発熱量が増加するので、セルの冷却能力が不足する可能性があった。
また、バッテリの重量によって伝熱板等が変形し、各部の接触が不十分になり、効率よく放熱部に熱が伝達されない可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２０１６−６２７０５号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／０４１１４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、冷却能力を確保しつつ大容量化でき、冷却効率を高めることができるバッテリユニットおよび車両用蓄電池装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のバッテリユニットは、板状の放熱部材と、板状の伝熱部材と、第１のバッテリモジュールと、第２のバッテリモジュールと、第１のブラケットと、第１の支持部材と、第２の支持部材と、締結部材挿通部と、を持つ。放熱部材は、一面が放熱部に取り付けられる。伝熱部材は、一端が放熱部材の他面に当接するように、かつ放熱部材の面方向に対して交差する方向に沿って延在するように設けられ、対向する第１対向面、および第２対向面を持つ。第１のバッテリモジュールは、伝熱部材の第１対向面に接触する第１側面を持つ。第２のバッテリモジュールは、伝熱部材の第２対向面に接触する第２側面を持つ。第１のブラケットは、伝熱部材の一端と対向する他端、伝熱部材の他端と同一方向を向く第１のバッテリモジュールの第１端面、および第１のバッテリモジュールの第１端面と同一方向を向く第２のバッテリモジュールの第２端面を連結する。第１の支持部材は、伝熱部材の第１対向面、第２対向面、一端、および他端とは別の第３側面と、第１のバッテリモジュールの第３側面と同一方向を向く第４側面とを連結する。第２の支持部材は、伝熱部材の第３側面と、第２のバッテリモジュールの第３側面と同一方向を向く第５側面とを連結する。締結部材挿通部は、第１の支持部材の伝熱部材とは反対側の第１側部、および第２の支持部材の伝熱部材とは反対側の第２側部にそれぞれ設けられ、かつ伝熱部材の延在方向と同一方向に沿って延在するように設けられ、延在方向に貫通する第１貫通孔を持つ。そして、放熱部材には、締結部材挿通部の第１貫通孔に対応する位置に、厚さ方向に貫通するとともに第１貫通孔に連通する第２貫通孔が形成されている。また、第１貫通孔および第２貫通孔に締結部材が挿通されて、放熱部に、放熱部材および締結部材挿通部が固定される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態における電車の側面の模式図。
【図２】第１の実施形態における車両用蓄電池装置の斜視図。
【図３】第１の実施形態における車両用蓄電池装置の底面図。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線における断面を示す模式図。
【図５】第１の実施形態における仕切部材の斜視図。
【図６】図２のＶＩ矢視において、一部を破断した側面図。
【図７】図２のＶＩＩ矢視において、一部を破断した側面図。
【図８】第１の実施形態におけるバッテリユニットの斜視図。
【図９】第１の実施形態におけるバッテリユニットの分解斜視図。
【図１０】第１の実施形態における車両用蓄電池装置の斜視図。
【図１１】第１の実施形態における車両用蓄電池装置の組み立て方法を説明する図。
【図１２】第２の実施形態における電車の側面の模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態のバッテリユニットおよび車両用蓄電池装置を、図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における電車の側面の模式図である。
図１に示すように、電車１は、レールＲ上を走行する台車２と、台車２に支持された車体３と、車体３の上部に設けられたパンタグラフ４と、車体３の床下に配置された車両用蓄電池装置５と、を備えている。台車２は、図示しない主電動機を備えている。主電動機は、パンタグラフ４を通じて架線から供給された電力、または車両用蓄電池装置５から供給された電力により、車輪を駆動する。なお、以下の説明では、車両走行方向に符号Ｘを付し、車両走行方向Ｘに直交する車幅方向に符号Ｙを付し、車両走行方向Ｘおよび車幅方向Ｙに直交する車両高さ方向に符号Ｚを付す。また、以下の説明において、車両高さ方向ＺにおけるレールＲ側とは、車両高さ方向Ｚにおける車体３からレールＲに向かう方向を意味する。また、車両高さ方向Ｚにおける車体３側とは、車両高さ方向ＺにおけるレールＲから車体３に向かう方向を意味する。
【００１１】
図２は、第１の実施形態における車両用蓄電池装置を車両高さ方向Ｚの車体側から見た斜視図である。
図２に示すように、車両用蓄電池装置５は、図示しないセルを含む複数のバッテリユニット６と、バッテリユニット６を制御する制御機器７と、バッテリユニット６および制御機器７を保持するハウジング８と、を備えている。制御機器７は、高圧機器７ａと、低圧機器７ｂと、を含む。
【００１２】
ハウジング８は、車両走行方向Ｘ、車幅方向Ｙおよび車両高さ方向Ｚに延びる直方体に形成されている。ハウジング８の長手方向は、車両走行方向Ｘに一致するように車体３に据え付けられる。ハウジング８は、ハウジング８の中央部に設けられて直方体の箱状に形成された本体部２０と、本体部２０の車幅方向Ｙの一方側に設けられた高圧機器収容部２１と、本体部２０の車幅方向Ｙの他方側に設けられた低圧機器収容部２２と、本体部２０の車両走行方向Ｘにおける一方側に設けられた艤装コネクタ収容部２３と、を備えている。
【００１３】
ハウジング８には、複数の吊耳２７が車幅方向Ｙの両側に向けて突設されている。吊耳２７は、ハウジング８の天板の車幅方向Ｙにおける両側縁に沿って並んで配置されている。吊耳２７は、例えば複数のフレーム２５（図４参照）と車両走行方向Ｘにおける同じ位置に配置されている。ハウジング８は、吊耳２７が車体３（図１参照）の床下に締結されることで、車体３に吊り下げられている。
【００１４】
本体部２０は、バッテリユニット６を収容する。本体部２０の天板２０ｄは、着脱可能に設けられている。天板２０ｄは、車幅方向Ｙに沿う複数の分割線において、車両走行方向Ｘに複数（本実施形態では７個）に分割されている。
【００１５】
艤装コネクタ収容部２３は、車幅方向Ｙに長辺を有する直方体状に形成されている。艤装コネクタ収容部２３は、本体部２０の車両走行方向Ｘにおける一側部に沿って配置されている。艤装コネクタ収容部２３の内部は、車両用蓄電池装置５を他の機器に接続させるためのコネクタが配置された艤装コネクタ空間となっている。
【００１６】
図３は、図２のＩＶ−ＩＶ線における断面を示す模式図である。
図３に示すように、本体部２０の内部には、本体部２０の内部空間を車両高さ方向Ｚの車体３側とレールＲ側とに仕切って互いに独立させる仕切部材２６と、バッテリユニット６と、複数のファン１９と、が設けられている。そして、本体部２０の車幅方向Ｙにおける一側部に沿って高圧機器収容部２１が配置されているとともに、本体部２０の車幅方向Ｙにおける他側部に沿って低圧機器収容部２２が配置されている。
また、仕切部材２６によって、本体部２０内は、車両高さ方向Ｚに位置する冷却空間Ｓ２と、車両高さ方向ＺにおけるレールＲ側に位置する収容空間Ｓ１とに仕切られている。
【００１７】
冷却空間Ｓ２は、バッテリユニット６を冷却するためのものであり、本体部２０の車幅方向Ｙの両側部にそれぞれ形成された通気用開口部２０ｂ，２０ｃを通じて、外部空間と連通している。それぞれの通気用開口部２０ｂ，２０ｃは、本体部２０の車幅方向Ｙの両側部における車両走行方向Ｘの略全体に亘って延びている。車幅方向Ｙの他方側の通気用開口部２０ｃには、外部空間から冷却空間Ｓ２に向けて外気を送り込む複数のファン１９が、車両走行方向Ｘに並んで設置されている。
【００１８】
収容空間Ｓ１は、複数のバッテリユニット６を配置するためのものであり、収容空間Ｓ１を挟んで冷却空間Ｓ２とは反対側に設けられたカバー部材２４、および本体部２０の車幅方向Ｙの両側の側壁によって外部空間から独立している。また、収容空間Ｓ１は、バッテリユニット６を挟んで仕切部材２６とは反対側に開放可能に形成されている。
【００１９】
収容空間Ｓ１に設置されたバッテリユニット６は、放熱部材６０の放熱面６０ａが仕切部材２６のベース部２６ａにおけるレールＲ側の主面に接触した状態で、仕切部材２６に固定されている。バッテリユニット６は、仕切部材２６から垂れ下げられた長尺ボルト７７に締結部材挿通部８５を挿通して、長尺ボルト７７のレールＲ側の端部をナット７８で締結することによって、仕切部材２６に固定されている。このため、バッテリユニット６の伝熱部材５０は、放熱部材６０に垂設された形になる。支持部材８０に設けられたボルトガイド部８２（締結部材挿通部８５）も、ｚ方向に沿って延びているので、伝熱部材５０の垂設方向と同一方向に沿って延びた形になる。
【００２０】
長尺ボルト７７は、放熱部材６０の角部に形成された貫通孔６０ｄに挿通されている。締結部材挿通部８５は、放熱部材６０にレールＲ側から接触している。締結部材挿通部８５および放熱部材６０は、長尺ボルト７７およびナット７８により共締めされている。
【００２１】
ここで、放熱部材６０に、伝熱部材５０がボルト７４により締結固定されている。また、伝熱部材５０に、第１ブラケット７１がボルト７２により締結固定されている。さらに、伝熱部材５０に、各支持部材８０がボルト７５ａにより締結固定されている。そして、これら第１ブラケット７１および支持部材８０、およびボルト７２，７５ｂを介し、伝熱部材５０に各バッテリモジュール３０が支持されている。また、バッテリモジュール３０に取付けられている第２ブラケット９１が、ボルト７５ｂを介してバッテリモジュール３０を支持する支持部材８０に取付けられている。さらに、支持部材８０に設けられたボルトガイド部８２（締結部材挿通部８５）が、放熱部材６０とともに、長尺ボルト７７およびナット７８によって仕切部材２６に支持されている。
【００２２】
このように、２つの第１のバッテリモジュール３０、および２つの第２のバッテリモジュール３０は、それぞれ第１ブラケット７１および第２ブラケット９１によって確実に一体化される。このうえで、バッテリモジュール３０の荷重は、第１ブラケット７１、第２ブラケット９１、支持部材８０が受け、さらに、その荷重が伝熱部材５０に分散されるとともに、その荷重を後述の第２ブラケット２８および後述のボルト２９ｂが受け、さらに後述のボルト２９ａ（図５参照）を通じて後述のフレーム２５（図４参照）が受ける。このため、長尺ボルト７７およびナット７８により、支持部材８０と共締めされる放熱部材６０に荷重を集中させることなく、締結剛性を確保することができる。
【００２３】
図４は、本体部をレール側からみた斜視図である。
図４に示すように、本体部２０は、車両高さ方向ＺにおけるレールＲ側に開口する作業用開口２０ａを有する。作業用開口２０ａは、着脱可能に設けられたカバー部材２４により覆われている。このカバー部材２４を取り外した状態で、作業用開口２０ａを通じて外部空間から収容空間Ｓ１にアクセス可能となる。
【００２４】
また、本体部２０の収容空間Ｓ１には、梯子状のフレーム２５が複数（本実施形態では８個）配置されている。より詳しくは、フレーム２５は、車幅方向Ｙに延び、収容空間Ｓ１内において車両高さ方向Ｚの両端に配置された一対の横フレーム２５ａと、一対の横フレーム２５ａ間に跨るように車両高さ方向Ｚに延びる複数の縦フレーム２５ｂと、を有する。複数の縦フレーム２５ｂは、車幅方向Ｙに沿って等間隔に配置されている。このように構成されたフレーム２５は、車両走行方向Ｘに沿って等間隔に配置されている。そして、本体部２０の車幅方向Ｙの両側壁に接合されている連結フレーム１２５に、各横フレーム２５ａの車幅方向Ｙの両端が、ボルト１２６によって締結固定されている。
【００２５】
図５は、第１の実施形態における車両用蓄電池装置の底面図である。
図５に示すように、収容空間Ｓ１の隣り合うフレーム２５の間には、それぞれ複数（本実施形態では５個）のバッテリユニット６が車幅方向Ｙに並んで配置されている。そして、バッテリユニット６は、フレーム２５に対して第２ブラケット２８を介して連結されている。
【００２６】
第２ブラケット２８は、車両走行方向Ｘに沿って延びる金具であって、フレーム２５のレールＲ側の端部を跨ぐように配置されている。第２ブラケット２８は、その中央部においてレールＲ側から挿通されたボルト２９ａによりフレーム２５の横フレーム２５ａに対して締結されている。さらに、第２ブラケット２８は、その両端部においてそれぞれレールＲ側から挿通されたボルト２９ｂにより、バッテリユニット６のｘ方向の端部に締結されている。
【００２７】
図６は、第１の実施形態における仕切部材の斜視図である。
図６に示すように、仕切部材２６は、車両走行方向Ｘおよび車幅方向Ｙに沿って延びるベース部２６ａと、ベース部２６ａから車体３に向かって車両高さ方向Ｚに沿って突出するとともに車幅方向Ｙに沿って延びる複数のフィン２６ｂと、を有する。各フィン２６ｂの先端部は、本体部２０の天板２０ｄに近接するように対向している。これにより、冷却空間Ｓ２に、仕切部材２６の複数のフィン２６ｂが配置された形になる。
また、仕切部材２６は、本体部２０の天板２０ｄと同様に（図２参照）、車幅方向Ｙに沿う複数の分割線において、車両走行方向Ｘに複数（本実施形態では７個）に分割されている。
【００２８】
図７は、図２のＶＩ矢視において、一部を破断した側面図である。
図７に示すように、高圧機器収容部２１は、例えばヒューズやコンタクタ等を含む高圧機器７ａを収容する。高圧機器収容部２１は、車両走行方向Ｘに長辺を有する直方体状に形成されている。高圧機器収容部２１は、本体部２０の車幅方向Ｙにおける一側部に沿って配置されている。高圧機器収容部２１は、車幅方向Ｙの外側に開口する開口部２１ａを複数有する。複数の開口部２１ａは、車両走行方向Ｘに並んで形成されている。各開口部２１ａは、着脱可能に設けられたカバー２１ｂによりそれぞれ覆われている。高圧機器収容部２１の内部は、高圧機器７ａが配置された高圧機器空間Ｓ３（制御機器空間）となっている。この高圧機器空間Ｓ３は、本体部２０の車幅方向Ｙの一方側の側壁によって収容空間Ｓ１から独立している。
【００２９】
図８は、図２のＶＩＩ矢視において、一部を破断した側面図である。
図８に示すように、低圧機器収容部２２は、例えばバッテリーマネジメントユニット等を含む低圧機器７ｂを収容する。低圧機器収容部２２は、車両走行方向Ｘに長辺を有する直方体状に形成されている。低圧機器収容部２２は、本体部２０の車幅方向Ｙにおける他側部に沿って配置されている。低圧機器収容部２２は、車幅方向Ｙの外側に開口する開口部２２ａを複数有する。複数の開口部２２ａは、車両走行方向Ｘに並んで形成されている。各開口部２２ａは、着脱可能に設けられたカバー２２ｂによりそれぞれ覆われている。低圧機器収容部２２の内部は、低圧機器７ｂが配置された低圧機器空間Ｓ４（制御機器空間）となっている。低圧機器空間Ｓ４は、高圧機器空間Ｓ３（図７参照）から分離された空間であって、車両走行方向Ｘを挟んで高圧機器空間Ｓ３とは反対側に位置している。また、低圧機器空間Ｓ４は、本体部２０の車幅方向Ｙの他方側の側壁によって、収容空間Ｓ１から独立している。
【００３０】
図９は、第１の実施形態におけるバッテリユニットの斜視図である。
図９に示すように、バッテリユニット６は、複数（本実施形態では４個）のバッテリモジュール３０と、伝熱部材５０と、放熱部材６０と、第１ブラケット７１（ブラケット）と、複数（本実施形態では４個）の支持部材８０と、を主構成としている。
【００３１】
バッテリモジュール３０は、図示しない複数のセルと、複数のセルを内部に収容する収容体（ケース）３２と、を有する。
セルは、直方体状に形成された二次電池である。各セルは、そのプラス端子およびマイナス端子が設けられた頂面を同一方向に向けた状態で並んで配置されている。各セルは、例えば互いに直列接続されて組電池を構成している。
【００３２】
図１０は、第１の実施形態におけるバッテリユニットの分解斜視図である。
図１０に示すように、収容体３２は、例えば樹脂材料等により形成されている。収容体３２は、所定方向に長い直方体状に形成されている。収容体３２は、収容体３２の内部に収容された複数のセルの全てが熱的に接触する底壁３２ａと、底壁３２ａに接続された４つの側壁と、を有する。底壁３２ａは、収容体３２の長手方向に沿って延びている。底壁３２ａの内面には、各セルのプラス端子およびマイナス端子が設けられた頂面とは反対側を向く底面が熱的に接触している。底壁３２ａの内面と各セルの底面との間には、例えば接着剤やグリース等が介在している。以下の説明では、セルの底面から頂面に向かう方向（すなわち底壁３２ａの法線方向）をｙ方向とし、ｙ方向から見た底壁３２ａの長手方向をｚ方向とし、ｚ方向およびｙ方向に直交する方向をｘ方向とする。
【００３３】
収容体３２の４つの側壁のうち、ｚ方向の一方側の端部に位置する第１側壁３２ｂには、主回路（外部機器）に電気的に接続される主回路用コネクタ３２ｃ（接続部）と、制御回路（外部機器）に電気的に接続される制御回路用コネクタ３２ｄ（接続部）と、が設けられている。各コネクタ３２ｃ，３２ｄは、ｚ方向における放熱部材６０とは反対側から見えるように形成されている。各コネクタ３２ｃ，３２ｄは、第１側壁３２ｂにおける底壁３２ａとの接続箇所とは反対側の端部に設けられている。このような各コネクタ３２ｃ，３２ｄに、主回路や制御回路から延びるケーブルの不図示のコネクタが、例えばスナップフィット固定される。また、所定のバッテリモジュール３０同士が、不図示のジャンパケーブルを介して電気的に接続される。この際も所定のコネクタ３２ｃ，３２ｄに、ジャンパケーブルの不図示のコネクタが、例えばスナップフィット固定される。
【００３４】
４個のバッテリモジュール３０は、ｘ方向およびｙ方向の双方向に格子状に並んでいる。各バッテリモジュール３０は、ｙ方向に隣り合うバッテリモジュール３０に対して、収容体３２の底壁３２ａの外面を向け、かつ後述する伝熱部材５０を挟んだ状態で配置されている。また、各バッテリモジュール３０は、ｘ方向に隣り合うバッテリモジュール３０に対して、僅かに隙間をあけた状態で配置されている。以下の説明では、４個のバッテリモジュール３０のうち、ｙ方向の一方側に配置された一対のバッテリモジュール３０をそれぞれ第１のバッテリモジュール３０という。また、４個のバッテリモジュール３０のうち、ｙ方向の他方側に配置された一対のバッテリモジュール３０をそれぞれ第２のバッテリモジュール３０という。
【００３５】
伝熱部材５０は、熱伝導率の高い材料により形成されている。熱伝導率の高い材料としては、例えばアルミニウム等の金属材料が好適である。伝熱部材５０は、ｘ方向およびｚ方向の双方向に延びる矩形板状に形成されている。伝熱部材５０は、ｙ方向に並ぶ一対のバッテリモジュール３０の間に配置されている。伝熱部材５０は、各バッテリモジュール３０における収容体３２の底壁３２ａの外面に沿って配置されている。伝熱部材５０は、第１のバッテリモジュール３０の底壁３２ａの外面に沿って配置されｙ方向の一方側に向いている第１対向面５０ａと、第２のバッテリモジュール３０の底壁３２ａの外面に沿って配置されｙ方向の他方側に向いている第２対向面５０ｂと、を有する。伝熱部材５０は、第１対向面５０ａを第１のバッテリモジュール３０の底壁３２ａの外面に接触させ、第２対向面５０ｂを第２のバッテリモジュール３０の底壁３２ａの外面に接触させた状態で配置されている。伝熱部材５０のｘ方向における両端部は、４個のバッテリモジュール３０よりもｘ方向の外側に突出している。
【００３６】
放熱部材６０は、熱伝導率の高い材料により形成されている。熱伝導率の高い材料としては、例えばアルミニウム等の金属材料が好適である。放熱部材６０は、ｘ方向およびｙ方向の双方向に延びる矩形板状に形成されている。放熱部材６０は、４個のバッテリモジュール３０の収容体３２の第１側壁３２ｂとは反対側の端部に位置する第２側壁３２ｅの外面に対向する位置に配置されている。放熱部材６０は、４個のバッテリモジュール３０の収容体３２の第２側壁３２ｅに対して隙間を開けて配置されている。放熱部材６０は、ｚ方向の外側に向いている放熱面６０ａと、ｚ方向から見て４個のバッテリモジュール３０よりも外側に位置する外縁６０ｂと、を有している。放熱部材６０の各角部には、放熱部材６０の厚さ方向（ｚ方向）に貫通する貫通孔６０ｄがそれぞれ形成されている。
【００３７】
放熱部材６０は、放熱面６０ａとは反対側の裏面６０ｃにおいて、伝熱部材５０に接続されている。伝熱部材５０と放熱部材６０とは、複数（本実施形態では４個）のボルト７４により締結固定されている。複数のボルト７４は、ｘ方向に等間隔で配置されている。各ボルト７４は、第１ブラケット７１の後述する肉抜部７１ａの内側から、伝熱部材５０をｚ方向に貫通する貫通孔に挿通されて、放熱部材６０に形成された雌ねじに捩じ込まれている。
【００３８】
第１ブラケット７１は、伝熱部材５０を挟んで放熱部材６０とは反対側に配置されている。第１ブラケット７１は、ｘ方向およびｙ方向の双方向に延びる矩形板状に形成されている。第１ブラケット７１は、各バッテリモジュール３０の収容体３２における第１側壁３２ｂの外面に対向する位置に配置されている。第１ブラケット７１は、各バッテリモジュール３０および伝熱部材５０のそれぞれに固定されている。第１ブラケット７１は、ｙ方向の中間位置において、複数（本実施形態では３個）のボルト７２により、伝熱部材５０の端面に対して締結されている。また、第１ブラケット７１は、各バッテリモジュール３０の収容体３２の第１側壁３２ｂに対して、複数（本実施形態では４個）のボルト７３により締結されている。第１ブラケット７１には、ボルト７２およびボルト７３が挿通される部分を避けて肉抜部７１ａが形成されている。肉抜部７１ａは、伝熱部材５０の端面の一部を露出している。
【００３９】
４個の支持部材８０は、それぞれ各バッテリモジュール３０の側部に配置されている。各支持部材８０は、ｚ方向における伝熱部材５０と放熱部材６０との接続箇所、および伝熱部材５０と第１ブラケット７１との固定部の間において、伝熱部材５０に固定されている。各支持部材８０は、伝熱部材５０のｘ方向における端面に固定されている。支持部材８０は、ＳＵＳ等の金属材料により形成されている。支持部材８０は、板状のプレート部８１と、円筒状のボルトガイド部８２と、を備えている。
【００４０】
プレート部８１は、ｘ方向に直交する平面に沿う平板状に形成されている。プレート部８１は、ｚ方向に沿って延びる基部８１ａと、基部８１ａにおけるｚ方向の放熱部材６０側の部分から伝熱部材５０に向かって延びる第１延出部８１ｂと、基部８１ａにおけるｚ方向の第１延出部８１ｂとは反対側の部分から伝熱部材５０に向かって延びる第２延出部８１ｃと、を備える。第１延出部８１ｂは、伝熱部材５０のｘ方向を向く端面に対してボルト７５ａにより締結されている。また、第１延出部８１ｂは、第１のバッテリモジュール３０の収容体３２の第２側壁３２ｅとプレート部８１とを連結するブラケット（不図示）に対して１個のボルト７５ｂにより締結されている。なお、第１延出部８１ｂは、第１のバッテリモジュール３０の収容体３２に対してボルト７５ｂにより直接締結されていてもよい。第２延出部８１ｃは、伝熱部材５０のｘ方向を向く端面に対して２個のボルト７５ｃにより締結されている。
【００４１】
プレート部８１の基部８１ａには、第１屈曲部８３と、第２屈曲部８４と、が形成されている。第１屈曲部８３は、基部８１ａにおけるｚ方向の放熱部材６０側の端部に形成されている。第１屈曲部８３は、バッテリモジュール３０に向かって略直角に屈曲している。第１屈曲部８３は、放熱部材６０の裏面６０ｃに沿って配置され、裏面６０ｃに接触している。第２屈曲部８４は、基部８１ａにおけるｚ方向の第１屈曲部８３とは反対側の端部に形成されている。第２屈曲部８４は、バッテリモジュール３０側に向かって略直角に屈曲している。第２屈曲部８４は、バッテリモジュール３０、伝熱部材５０および第１ブラケット７１よりもｚ方向に突出した位置に配置されている。第１屈曲部８３および第２屈曲部８４には、放熱部材６０の角部に形成された貫通孔６０ｄと同軸の貫通孔８３ａ，８４ａ（図９も併せて参照）が形成されている。
【００４２】
ボルトガイド部８２は、円筒状に形成され、ｚ方向に沿って延びている。ボルトガイド部８２は、第１屈曲部８３と第２屈曲部８４との間に渡って設けられている。ボルトガイド部８２の両端部は、第１屈曲部８３および第２屈曲部８４に溶接されている。ボルトガイド部８２は、軸方向に貫通する貫通孔８２ａを有する。この貫通孔８２ａが、第１屈曲部８３および第２屈曲部８４に形成された貫通孔８３ａ，８４ａと同軸上に配置されている。
【００４３】
また、支持部材８０は、長尺ボルト７７（ボルト、図３参照）を挿通可能に形成された締結部材挿通部８５を有する。締結部材挿通部８５は、支持部材８０と伝熱部材５０との固定部からｙ方向に離間した位置に設けられている。締結部材挿通部８５は、ボルトガイド部８２、第１屈曲部８３および第２屈曲部８４により形成され、ｚ方向に連続して延びている。締結部材挿通部８５は、放熱部材６０がある方向から第１ブラケット７１がある方向に挿通可能に形成されている。本実施形態では、締結部材挿通部８５は、締結部材をｚ方向に挿通可能に形成されている。締結部材挿通部８５は、ｚ方向における放熱部材６０から第１ブラケット７１に向かう方向に、バッテリモジュール３０、伝熱部材５０および第１ブラケット７１よりも突出している。
【００４４】
第１のバッテリモジュール３０の収容体３２の第２側壁３２ｅと放熱部材６０との間、および第２のバッテリモジュール３０の収容体３２の第２側壁３２ｅと放熱部材６０との間には、それぞれ第２ブラケット９１が１つずつ配置されている。第２ブラケット９１は、ｘ方向に長い矩形板状に形成されたプレート体９２を有している。プレート体９２は、ｘ方向の長さが、第１のバッテリモジュール３０のｘ方向の幅、および第２のバッテリモジュール３０のｘ方向の幅とほぼ一致するように形成されている。
【００４５】
そして、プレート体９２は、各バッテリモジュール３０の第２側壁３２ｅのうち、伝熱部材５０寄りに配置されている。プレート体９２は、各バッテリモジュール３０の収容体３２の第２側壁３２ｅに対して、複数（本実施形態では８個）のボルト９３により締結されている。
また、プレート体９２の短手方向両側には、放熱部材６０側に向かって屈曲延出する縦壁９４が一体形成されている。縦壁９４は、プレート体９２の機械的強度を高めるとともに、プレート体９２と放熱部材６０との間に、ボルト９３の頭部を配置するスペースを確保する役割を有している。
【００４６】
さらに、プレート体９２の長手方向両側には、第１ブラケット７１側（放熱部材６０とは反対側）に向かって屈曲延出する舌片部９５が一体成形されている。この舌片部９５は、各バッテリモジュール３０の側部と各支持部材８０のプレート部８１との間に介在される。また、舌片部９５は、各バッテリモジュール３０にプレート部８１を締結するためのボルト７５ｂに対応する位置に配置されている。この結果、舌片部９５は、各バッテリモジュール３０および支持部材８０のプレート部８１と、ボルト７５ｂによって共締めされている。
【００４７】
図１１は、第１の実施形態における車両用蓄電池装置の組み立て方法を説明する図である。
図１１に示すように、バッテリユニット６を収容空間Ｓ１に設置する際には、ハウジング８を組み立て用の吊枠９２により吊り下げた状態で、バッテリユニット６をジャッキ９１等で持ち上げて作業用開口２０ａを通じて収容空間Ｓ１に入れる。この際、ジャッキ９１は、バッテリユニット６における各締結部材挿通部８５のレールＲ側の端部、すなわち第２屈曲部８４を支持する。各締結部材挿通部８５のレールＲ側の端部は、バッテリユニット６を仕切部材２６に固定した際にバッテリユニット６の荷重を受けることができるように形成されているので、ジャッキ９１により支持されることが可能となっている。
【００４８】
以上詳述したように、本実施形態のバッテリユニット６は、バッテリモジュール３０と、伝熱部材５０と、放熱部材６０と、第１ブラケット７１と、支持部材８０と、第２ブラケット９１と、を備える。バッテリモジュール３０は、セルが熱的に接触する底壁３２ａを有する収容体３２を備える。伝熱部材５０は、第１のバッテリモジュール３０の底壁３２ａの外面に沿って配置された第１対向面５０ａ、および第２のバッテリモジュール３０の底壁３２ａの外面に沿って配置された第２対向面５０ｂを有する。伝熱部材５０は、第１対向面５０ａを第１のバッテリモジュール３０の底壁３２ａの外面に接触させ、第２対向面５０ｂを第２のバッテリモジュール３０の底壁３２ａの外面に接触させた状態で配置されている。放熱部材６０は、外側に面する放熱面を有し、放熱面６０ａとは反対側の裏面６０ｃにおいて伝熱部材５０に接続されている。
【００４９】
また、伝熱部材５０にバッテリモジュール３０を支持させるための支持部材８０は、伝熱部材５０とバッテリモジュール３０とに跨る板状のプレート部８１と、を備えている。そして、このような支持部材８０に、仕切部材２６にバッテリユニット６を締結するための長尺ボルト７７が挿通される円筒状のボルトガイド部８２（締結部材挿通部８５）が設けられている。
換言すれば、バッテリユニット６は、伝熱部材５０を挟んで放熱部材６０の反対側に配置されバッテリモジュール３０および伝熱部材５０のそれぞれに固定された第１ブラケット７１と、バッテリモジュール３０および支持部材８０のそれぞれに固定された第２ブラケット９１と、長尺ボルト７７を挿通可能に形成された締結部材挿通部８５を有し伝熱部材５０に固定された支持部材８０と、を備える。
【００５０】
このような構成のもと、バッテリモジュール３０の荷重は、第１ブラケット７１、第２ブラケット９１、支持部材８０が受け、さらに、その荷重が伝熱部材５０に分散されるとともに、その荷重を長尺ボルト７７およびナット７８が受ける。このため、長尺ボルト７７およびナット７８により、支持部材８０と共締めされる放熱部材６０には、この放熱部材６０の長尺ボルト７７が挿通される角部（四隅）に荷重が集中することがない。この結果、放熱部材６０の変形を抑制でき、仕切部材２６のベース部２６ａにおけるレールＲ側の主面に対し、放熱部材６０の放熱面６０ａの密接性を維持できる。
【００５１】
また、第１のバッテリモジュール３０の底壁３２ａは、第１ブラケット７１および支持部材８０を介して伝熱部材５０の第１対向面５０ａに密着される。さらに、第２のバッテリモジュール３０の底壁３２ａは、第１ブラケット７１および支持部材８０を介して伝熱部材５０の第２対向面５０ｂに密着される。
このように、放熱部材６０の変形を抑制できるうえに、伝熱部材５０に各バッテリモジュール３０が密着される。このため、バッテリモジュール３０の熱が、伝熱部材５０および放熱部材６０を介して効率よく仕切部材２６に伝達される。よって、バッテリユニット６の冷却効率を確実に高めることができる。
【００５２】
さらに、伝熱部材５０と放熱部材６０との接続箇所に各バッテリモジュール３０の荷重がかかって放熱部材６０が歪むことにより伝熱部材５０と放熱部材６０との接触面積が減少することが抑制され、伝熱部材５０から放熱部材６０への熱伝導の阻害が防止される。
【００５３】
また、放熱部材６０は、収容体３２の底壁３２ａの外面に沿う各対向面５０ａ，５０ｂを有する伝熱部材５０に接続しているので、伝熱部材５０を挟むようにして複数のバッテリモジュール３０を密に並べても、外側に露出する位置に放熱部材６０が配置される。
【００５４】
以上により、冷却能力を確保しつつ、放熱部材６０の放熱面６０ａの側面が互いに対向するように複数のバッテリユニット６を２次元的に並べて配置でき、複数のバッテリユニット６が搭載される車両用蓄電池装置５において大容量化でき、冷却効率を高めることができる。また、複数のバッテリユニット６を高密度に並べることができるので、車両の床下に配置される場合に、配置スペースに制約が生じる車両の低床化に対応できる。
【００５５】
また、締結部材挿通部８５は、支持部材８０と伝熱部材５０との固定部から、ｙ方向の両側に離間した位置に複数設けられている。これにより、複数のバッテリモジュール３０が放熱部材６０の鉛直下方に位置するようにバッテリユニット６を配置する場合に、伝熱部材５０にかかる各バッテリモジュール３０の荷重は、伝熱部材５０を挟んだ両側から支持部材８０を介して長尺ボルト７７に支持される。したがって、バッテリユニット６をバランスよく支持して安定させることが可能となる。
【００５６】
また、放熱部材６０は、ｚ方向から見て複数のバッテリモジュール３０よりも外側に位置する外縁６０ｂを有する。これにより、放熱部材６０の放熱面６０ａの側面が互いに対向するように複数のバッテリユニット６を２次元的に並べて配置する際に、放熱部材の外縁がｚ方向から見て複数のバッテリモジュール３０よりも内側に位置する構成と比較して、放熱部材６０の放熱面６０ａをより広く設けることができる。したがって、冷却能力を確保しつつ大容量化でき、冷却効率を高めることができるバッテリユニット６とすることができる。
【００５７】
また、締結部材挿通部８５は、放熱部材６０から第１ブラケット７１に向かう方向に、複数のバッテリモジュール３０、伝熱部材５０、および第１ブラケット７１よりも突出している。これにより、複数のバッテリモジュール３０が放熱部材６０の鉛直下方に位置するようにバッテリユニット６を配置する場合において、ジャッキ９１によりバッテリユニット６を持ち上げて設置する際に、締結部材挿通部８５をジャッキ９１に支持させることができる。したがって、バッテリユニット６の設置時に、バッテリユニット６の全荷重がバッテリモジュール３０、伝熱部材５０および第１ブラケット７１にかかることを防止できる。
【００５８】
また、支持部材８０は、任意のバッテリモジュール３０と伝熱部材５０とに跨るように設けられ、各々支持部材８０がそれぞれ対応するバッテリモジュール３０を支持した形になっている。このため、各支持部材８０によって、各バッテリモジュール３０を確実に支持できる。
さらに、各バッテリモジュール３０を別々の支持部材８０によって支持することにより、伝熱部材５０の各対向面５０ａ，５０ｂに対する各バッテリモジュール３０の底壁３２ａの密着性を高めることができる。このため、バッテリモジュール３０の熱を、伝熱部材５０に効率よく伝達することができる。
【００５９】
なお、支持部材８０は、２つの伝熱部材５０を挟んで第１のバッテリモジュール３０と第２のバッテリモジュール３０とに跨るように形成されていてもよい。そして、１つの支持部材８０により、各バッテリモジュール３０のｘ方向の一側を支持するようにしてもよい。
【００６０】
また、主回路用コネクタ３２ｃおよび制御回路用コネクタ３２ｄがｚ方向における放熱部材６０とは反対側から見える構成とした。これにより、放熱部材６０の放熱面６０ａの側面が互いに対向するように複数のバッテリユニット６を２次元的に並べて配置しても、各コネクタ３２ｃ，３２ｄが放熱部材６０に覆われないように配置することができる。したがって、接続作業時における優れた作業性を有するバッテリユニット６とすることができる。
【００６１】
ところで、例えばバッテリユニットに直接冷却風を当ててバッテリユニットを冷却する構成とした場合には、バッテリユニットの周囲に塵埃や湿気等が侵入し、バッテリユニットの劣化や故障が発生する可能性がある。
本実施形態の車両用蓄電池装置５では、バッテリユニット６が、外部空間と冷却空間Ｓ２とから独立した収容空間Ｓ１に配置されている構成とした。この構成によれば、収容空間Ｓ１が外部空間と冷却空間Ｓ２とから独立しているので、収容空間Ｓ１への塵埃や湿気等の侵入が抑制されるので、バッテリユニット６の劣化や故障が防止される。したがって、車両用蓄電池装置５の信頼性を向上させることができる。
【００６２】
また、収容空間Ｓ１や高圧機器空間Ｓ３が他の空間と連通していると、収容空間Ｓ１や高圧機器空間Ｓ３において予期せぬ事態が生じた場合に、他の空間に配置された機器に影響が及ぶ可能性がある。
本実施形態では、収容空間Ｓ１が外部空間と高圧機器空間Ｓ３と低圧機器空間Ｓ４とから独立しているので、バッテリユニット６における漏液等の予期せぬ事態の影響が高圧機器空間Ｓ３および低圧機器空間Ｓ４に配置された制御機器７や外部に及ぶことが防止される。また、高圧機器空間Ｓ３において生じた予期せぬ事態の影響が収容空間Ｓ１に配置されたバッテリユニット６に及ぶことが防止される。したがって、車両用蓄電池装置５の信頼性および安全性を向上させることができる。
【００６３】
また、バッテリユニット６の放熱部材６０の放熱面６０ａが収容空間Ｓ１と冷却空間Ｓ２とを仕切って互いに独立させる仕切部材２６に接触しているので、冷却空間Ｓ２を流れる冷却風により仕切部材２６を冷却することで、放熱部材６０が仕切部材２６を介して冷却される。したがって、冷却空間Ｓ２から独立した収容空間Ｓ１に配置されたバッテリユニット６を冷却することができる。
【００６４】
しかも、バッテリユニット６は、締結部材挿通部８５に挿通された長尺ボルト７７により固定されているので、複数のバッテリモジュール３０が放熱部材６０の鉛直下方に位置するようにバッテリユニット６を設置する場合に、上述したように、バッテリモジュール３０の荷重が伝熱部材５０を通じて放熱部材６０にかかることが抑制される。よって、伝熱部材５０から放熱部材６０への熱伝導の阻害が防止される。したがって、バッテリユニット６に対する冷却能力を確保できる。
そして、バッテリユニット６は上述した状態で仕切部材２６に固定されて並んでいるので、バッテリユニット６の冷却を可能としつつ、バッテリユニット６を高密度に並べることが可能となり、大容量化でき、かつ冷却効率を高めることができる車両用蓄電池装置５を提供できる。
【００６５】
また、締結部材挿通部８５および放熱部材６０は、長尺ボルト７７により仕切部材２６に対して共締めされている。これにより、放熱部材６０が仕切部材２６に対して強固に固定される。したがって、放熱部材６０が仕切部材２６に対して接触した状態が維持されるので、仕切部材２６を介して放熱部材６０を確実に冷却できる。
【００６６】
また、締結部材挿通部８５は、ｚ方向に連続して延びている。このため、長尺ボルト７７およびナット７８を締め込んだ際に生じるｚ方向に沿う締結力により、締結部材挿通部８５が撓むことが抑制される。よって、長尺ボルト７７およびナット７８を締め込んだ際の締結力が締結部材挿通部８５において吸収されることを抑制できる。したがって、バッテリユニット６と仕切部材２６とを強固に固定することが出来る。
【００６７】
また、収容空間Ｓ１は、バッテリユニット６を挟んで仕切部材２６とは反対側に開放可能に形成されている。これにより、カバー部材２４を取り外した状態で外部空間から見て、バッテリユニット６が仕切部材２６により覆われない状態で収容空間Ｓ１に配置される。したがって、バッテリユニット６に対する作業を外部空間から容易に行うことが可能となり、バッテリユニット６に対する優れた作業性を有する車両用蓄電池装置５とすることができる。
【００６８】
また、収容空間Ｓ１は、バッテリユニット６を挟んで仕切部材２６とは反対側に開放可能に形成されている。これにより、バッテリユニット６を収容空間Ｓ１に設置する際に、カバー部材２４を取り外した状態で外部空間から収容空間Ｓ１へ直接バッテリユニット６を入れることができる。その際に、バッテリユニット６をバッテリユニット６における放熱部材６０が位置する端部から収容空間Ｓ１へ入れる動作と、放熱部材６０を仕切部材２６に接触させる動作と、を同時に行うことができる。バッテリユニット６の取り外しの際も同様である。したがって、作業性を向上させることができる。
【００６９】
しかも、本実施形態では、車両高さ方向Ｚにおいて、仕切部材２６が収容空間Ｓ１の車体３に近い位置に配置され、カバー部材２４がレールＲに近い位置に配置されている。このため、バッテリユニット６を収容空間Ｓ１に設置する際には、高重量であるバッテリユニット６をジャッキ９１等で持ち上げて入れることができる。このため、バッテリユニット６を水平方向から収容空間に入れる場合と比較して、作業性を向上させることができる。
【００７０】
また、低圧機器７ｂは、高圧機器７ａが配置された高圧機器空間Ｓ３から分離され、ハウジング８の長手方向を挟んで高圧機器空間Ｓ３とは反対側に位置する低圧機器空間Ｓ４に配置されているので、低圧機器７ｂのメンテナンス時に作業者が高圧機器７ａに触れることを防止できる。したがって、作業性を向上させることができる。
しかも、本実施形態では、高圧機器空間Ｓ３および低圧機器空間Ｓ４が収容空間Ｓ１に対して車幅方向Ｙの両側に配置されているので、高圧機器７ａおよび低圧機器７ｂのメンテナンス時には、作業者が電車１の側方から作業することが可能となる。したがって、作業性を向上させることができる。
【００７１】
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態における電車の側面の模式図である。
ここで、図１に示す第１の実施形態の電車１では、車両用蓄電池装置５が車体３の床下に配置されている。これに対して、図１２に示す第２の実施形態の電車１０１では、車両用蓄電池装置５が車体３の天板上に配置されている点で、第１の実施形態と異なっている。この場合、車両用蓄電池装置５を第１実施形態とは上下反転させて、上述した吊耳２７を車体３の天板に締結する。これにより、バッテリユニット６を収容空間Ｓ１に設置する際に、高重量であるバッテリユニット６をクレーン等で吊り下げて入れることができる。このため、バッテリユニット６を水平方向から収容空間に入れる場合と比較して、作業性を向上させることができる。
【００７２】
なお、上記各実施形態においては、冷却空間Ｓ２は、車幅方向Ｙの両側にそれぞれ形成された通気用開口部２０ｂ，２０ｃを通じて、外部空間と連通しているが、これに限定されない。冷却空間は、ハウジングの本体部における車両走行方向Ｘの両側部にそれぞれ形成された通気用開口部を通じて外部空間と連通していてもよい。このように構成することで、走行風を冷却空間に取り込むことができ、ファンを省略できる。この場合、仕切部材のフィンは、車両走行方向Ｘに沿って延びる構成とすることが望ましい。これにより、冷却空間において冷却風が車両走行方向Ｘに沿って流れ、仕切部材を効率よく冷却することができる。
【００７３】
また、上記各実施形態においては、仕切部材２６と放熱部材６０とが別部材で構成されているが、一体形成されていてもよい。すなわち、放熱部材が仕切部材を兼ねてもよい。この場合には、放熱部材にフィンを形成することが望ましい。また、仕切部材はフィンを備えていなくてもよい。
【００７４】
また、上記各実施形態においては、バッテリユニット６が、ｘ方向を車両走行方向Ｘ、ｙ方向を車幅方向Ｙ、ｚ方向を車両高さ方向Ｚに一致させた状態で設置されているが、これに限定されない。例えば、ｘ方向を車幅方向Ｙ、ｙ方向を車両走行方向Ｘ、ｚ方向を車両高さ方向Ｚに一致させて、バッテリユニット６を搭載してもよい。
【００７５】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、バッテリユニットは、バッテリモジュールと、伝熱部材と、放熱部材と、第１ブラケットと、支持部材と、第２ブラケットと、を備える。バッテリモジュールは、セルが熱的に接触する底壁を有する収容体を備える。伝熱部材は、第１のバッテリモジュールの底壁の外面に沿って配置された第１対向面、および第２のバッテリモジュールの底壁の外面に沿って配置された第２対向面を有する。伝熱部材は、第１対向面を第１のバッテリモジュールの底壁の外面に接触させ、第２対向面を第２のバッテリモジュールの底壁の外面に接触させた状態で配置されている。放熱部材は、外側に向いている放熱面を有し、放熱面とは反対側の裏面において伝熱部材に接続されている。
【００７６】
また、伝熱部材にバッテリモジュールを支持させるための支持部材は、伝熱部材とバッテリモジュールとに跨る板状のプレート部と、を備えている。そして、このような支持部材に、仕切部材にバッテリユニットを締結するための長尺ボルトが挿通される円筒状のボルトガイド部（締結部材挿通部）が設けられている。
換言すれば、バッテリユニットは、伝熱部材を挟んで放熱部材の反対側に配置されバッテリモジュールおよび伝熱部材のそれぞれに固定された第１ブラケットと、バッテリモジュールおよび支持部材のそれぞれに固定された第２ブラケットと、長尺ボルトを挿通可能に形成された締結部材挿通部を有し伝熱部材に固定された支持部材と、を備える。
【００７７】
このような構成のもと、バッテリモジュールの荷重は、第１ブラケット、第２ブラケット、支持部材が受け、さらに、その荷重が伝熱部材に分散されるとともに、その荷重を長尺ボルトおよびナットが受ける。このため、長尺ボルトおよびナットにより、支持部材と共締めされる放熱部材には、この放熱部材の長尺ボルトが挿通される角部（四隅）に荷重が集中することがない。この結果、放熱部材の変形を抑制でき、仕切部材のベース部におけるレールＲ側の主面に対し、放熱部材の放熱面の密接性を維持できる。
【００７８】
また、第１のバッテリモジュールの底壁は、第１ブラケットおよび支持部材を介して伝熱部材の第１対向面に密着される。さらに、第２のバッテリモジュールの底壁は、第１ブラケットおよび支持部材を介して伝熱部材の第２対向面に密着される。
このように、放熱部材の変形を抑制できるうえに、伝熱部材に各バッテリモジュールが密着される。このため、バッテリモジュールの熱が、伝熱部材および放熱部材を介して効率よく仕切部材に伝達される。よって、バッテリユニットの冷却効率を確実に高めることができる。
【００７９】
さらに、伝熱部材と放熱部材との接続箇所に各バッテリモジュールの荷重がかかって放熱部材が歪むことにより伝熱部材と放熱部材との接触面積が減少することが抑制され、伝熱部材から放熱部材への熱伝導の阻害が防止される。
【００８０】
また、放熱部材は、収容体の底壁の外面に沿う各対向面を有する伝熱部材に接続しているので、伝熱部材を挟むようにして複数のバッテリモジュールを密に並べても、外側に露出する位置に放熱部材が配置される。
【００８１】
以上により、冷却能力を確保しつつ、放熱部材の放熱面の側面が互いに対向するように複数のバッテリユニットを２次元的に並べて配置でき、複数のバッテリユニットが搭載される車両用蓄電池装置において大容量化でき、冷却効率を高めることができる。また、複数のバッテリユニットを高密度に並べることができるので、車両の床下に配置される場合に、配置スペースに制約が生じる車両の低床化に対応できる。
【００８２】
また、支持部材は、任意のバッテリモジュールと伝熱部材とに跨るように設けられ、各々支持部材がそれぞれ対応するバッテリモジュールを支持した形になっている。このため、各支持部材によって、各バッテリモジュールを確実に支持できる。
さらに、各バッテリモジュールを別々の支持部材によって支持することにより、伝熱部材の各対向面に対する各バッテリモジュールの底壁の密着性を高めることができる。このため、バッテリモジュールの熱を、伝熱部材に効率よく伝達することができる。
【００８３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【図１】
2018047851.tif 000003
【図２】
2018047851.tif 000004
【図３】
2018047851.tif 000005
【図４】
2018047851.tif 000006
【図５】
2018047851.tif 000007
【図６】
2018047851.tif 000008
【図７】
2018047851.tif 000009
【図８】
2018047851.tif 000010
【図９】
2018047851.tif 000011
【図１０】
2018047851.tif 000012
【図１１】
2018047851.tif 000013
【図１２】
2018047851.tif 000014
【国際調査報告】
2018047851.tif 000015
2018047851.tif 000016