(57)【要約】【課題】電池を効率よく冷却させることが可能な電池の冷却装置の提供にある。【解決手段】電池２９は、電池要素部１１と、電池要素部１１を収納する収納ケース１２とから形成され、収納ケース１２の重力方向上部に冷却器としてのペルチェ素子１３を設けると共に、収納ケース１２内におけるコーナー部の空きスペースに対流可能な液体Ｆを貯溜する容器１４を設ける。電池要素部１１で発生した熱は、電池要素部１１の巻き回し端部１１Ａを経由してペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａに伝導されると共に、電池要素部１１の外周面１１Ｃと液体Ｆを経由してペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａに伝導されることによって放熱され冷却される。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池要素部と、
前記電池要素部を収納する収納ケースと、を備え、
前記収納ケースは、前記収納ケース内における前記電池要素部と前記収納ケースの重力方向上部を含む当該収納ケースとの間の空間に形成され、流体冷媒を貯留する冷媒貯留室を有し、
前記収納ケースの少なくとも重力方向上部に前記流体冷媒の冷却を行う冷却器を設けることを特徴とする電池の冷却装置。
【請求項２】
前記冷却器は、前記収納ケースの重力方向上部のみに設けたことを特徴とする請求項１に記載の電池の冷却装置。
【請求項３】
前記流体冷媒は、電池の動作時における前記流体冷媒の温度変化範囲において液体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池の冷却装置。
【請求項４】
前記流体冷媒は、沸騰冷却用冷媒であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池の冷却装置。
【請求項５】
前記冷却器は、ペルチェ素子を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池の冷却装置。
【請求項６】
前記電池要素部と接続される電極が前記収納ケースの重力方向下部から突出していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池の冷却装置。
【請求項７】
前記流体冷媒は絶縁性材料からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池の冷却装置。
【請求項８】
前記冷媒貯留室は容器で形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の電池の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電池の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池の冷却装置の従来技術としては、例えば、特許文献１で開示された電池用冷却装置が開示されている。特許文献１で開示された電池用冷却装置は、各単電池と、各単電池の下端面で支持する支持部材と、該支持部材を冷却する冷却手段を備えている。この冷却手段は、電圧が印加されることで冷却される吸熱部を有するペルチェ素子と、該ペルチェ素子に電圧を印加する電源部とを備えており、電池用冷却装置の支持部材はペルチェ素子の吸熱部となっている。ペルチェ素子は吸熱部と、吸熱部と間隔をあけて配置された放熱部と、吸熱部と放熱部間の接合部とから構成され、吸熱部を上側に放熱部を下側にして配置されている。
このような構成を有する電池用冷却装置を備えた組電池においては、単電池の温度が上昇した場合には、ペルチェ素子に電圧が印加され吸熱部が冷却される。吸熱部は各単電池の下端面を支持する支持部材なので、支持部材を冷却することにより各単電池を冷却することが可能である。吸熱部から放熱部に移動した熱は、放熱部に固定されている下部筐体を介して外部に放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９２２０７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で開示された電池用冷却装置においては、各単電池の下端面を支持する支持部材は、冷却手段の一部を構成するペルチェ素子の吸熱部なので、支持部材を介して各単電池の下端面を冷却することは可能である。しかし、各単電池は下端面を介してのみ冷却可能なので、冷却効率が極めて悪く、各単電池の全体を冷却するにはかなりの時間を必要とする問題がある。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、電池を効率よく冷却させることが可能な電池の冷却装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、電池の冷却装置であって、電池要素部と、前記電池要素部を収納する収納ケースと、を備え、前記収納ケースは、前記収納ケース内における前記電池要素部と前記収納ケースの重力方向上部を含む当該収納ケースとの間の空間に形成され、流体冷媒を貯留する冷媒貯留室を有し、前記収納ケースの少なくとも重力方向上部に前記流体冷媒の冷却を行う冷却器を設けることを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、収納ケース内における電池要素部と収納ケースの重力方向上部を含む当該収納ケースとの間の空間に流体冷媒を貯留する冷媒貯留室が形成され、収納ケースの少なくとも重力方向上部に流体冷媒の冷却を行う冷却器が設けられているので、流体冷媒の対流を利用して電池要素部で発生する熱を流体冷媒に受熱させ流体冷媒を介して冷却器に放熱させることが可能である。また、収納ケースの少なくとも重力方向上部に冷却器が設けられているので、電池要素部で発生した熱を、冷却器によって直接的に冷却することが可能である。従って、冷却器による直接的な冷却に加えて流体冷媒の対流を利用した冷却を活用することができ、電池を効率よく冷却させることが可能である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の電池の冷却装置において、前記冷却器は、前記収納ケースの重力方向上部のみに設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、冷却器は収納ケースの重力方向上部のみに設けられているので、装置の大型化を防止し簡略化を図れる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の電池の冷却装置において、前記流体冷媒は、電池の動作時における前記流体冷媒の温度変化範囲において液体であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、液体の対流を利用して電池で発生した熱を冷却器に伝達し、電池を冷却することが可能である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載の電池の冷却装置において、前記流体冷媒は、沸騰冷却用冷媒であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、沸騰冷却用冷媒の気化と液化を利用して電池で発生した熱を冷却器に伝達し、電池を冷却することが可能である。なお、沸騰冷却とは、冷媒の沸騰熱伝達によって高温体と低温体との間で熱交換を行う冷却方式のことを指す。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池の冷却装置において、前記冷却器は、ペルチェ素子を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、ペルチェ素子に電力を印加することにより、電池で発生する熱を吸熱部で吸熱させるとともに放熱部に熱移動させて放熱させることができる。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池の冷却装置において、前記電池要素部と接続される電極が前記収納ケースの重力方向下部から突出していることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、収納ケースの重力方向上部に配置された冷却器と電極との干渉を避けることができる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池の冷却装置において、前記流体冷媒は絶縁性材料からなることを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明によれば、冷媒貯留室に流体冷媒を電池要素部に直接触れるように貯留させても良い。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電池の冷却装置において、前記冷媒貯留室は容器で形成されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、容器内に流体冷媒を貯留すればよく、取り扱いが簡単である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、冷却器による直接的な冷却に加えて流体冷媒の対流を利用した冷却を活用することができ、電池を効率よく冷却させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態に係る冷却装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る冷却装置の正面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るペルチェ素子の拡大模式図である。
【図５】第１の実施形態に係る冷却装置のシステム図である。
【図６】第１の実施形態に係る冷却装置の作用説明用の模式図である。
【図７】第２の実施形態に係る冷却装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図８】第２の実施形態に係る冷却装置のシステム図である。
【図９】第３の実施形態に係る冷却装置のシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る冷却装置を図１〜図６に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、電池２９は、渦巻状に巻き回して形成された電池要素部１１と、電池要素部１１を収納する直方体状の収納ケース１２とを有している。この電池２９の冷却装置１０は、収納ケース１２の重力方向上部に設けられた冷却器の一部を構成するペルチェ素子１３と、収納ケース１２内における電池要素部１１と収納ケース１２の重力方向上部を含む当該収納ケース１２との間の空間に形成され、流体冷媒としての液体Ｆを貯留する冷媒貯留室に相当する容器１４とを備えている。なお、図１において、図面における上下方向を冷却装置１０の上下方向とし、図１における一方の矢印により冷却装置１０の左右方向を示し、一方の矢印により冷却装置１０の前後方向を示す。
【００２５】
電池２９は、シート型二次電池であり、シート状の正極材とシート状の負極材とを、電解質材料を含むセパレータを介して積層した矩形長尺状の電池シートを渦巻状に巻き回して形成されている。正極材は、例えば、アルミニウムなどの基体に正極活物質をコーティングすることにより形成され、負極材は銅などの基体に負極活物質をコーティングすることにより形成されている。ここで、電池要素部１１における電池シートの渦巻状をした巻き回し端部を１１Ａ、１１Ｂとし、断面長円状の外周面を１１Ｃとする。図２に示すように、巻き回し端部１１Ａ、１１Ｂのどちらか一方（この実施形態では１１Ｂ）に正極材及び負極材が延出されて配置されており、それぞれ正負の電極部１５、１６を形成している。電極部１５、１６は、電池要素部１１と接続され電力を入出力（電池２９の充電及び放電）するための接続端子である。
【００２６】
収納ケース１２は、金属材料で形成されている。収納ケース１２は、有底角筒状に形成され上部に開口部１９Ａを有する筐体部１９と、開口部１９Ａを塞ぐ蓋部２０とから構成されている。筐体部１９の下方に形成された底板部１９Ｂには電極部１５、１６を収納ケース１２外に突出させるための貫通孔（図示せず）が形成されている。収納ケース１２は、筐体部１９の開口部１９Ａを上方に向け、底板部１９Ｂを下方に向けて配置されている。
【００２７】
電池２９は、収納ケース１２内に電池要素部１１の巻き回し端部１１Ａを上方に向け、電極部１５、１６が形成された巻き回し端部１１Ｂを下方に向けて収納されることにより形成されている。電池要素部１１の巻き回し端部１１Ｂは底板部１９Ｂに載置されると共に、底板部１９Ｂに形成された貫通孔を通って電極部１５、１６がケース外へと突出している。電池要素部１１の巻き回し端部１１Ａは筐体部１９の開口部１９Ａを臨む位置に配置されている。収納ケース１２内に電池要素部１１を収納した上で、開口部１９Ａを塞ぐように蓋部２０が配置され固定されている。このとき、蓋部２０の下面と電池要素部１１の巻き回し端部１１Ａとは接触した状態にある。また、筐体部１９の内面の全面と蓋部２０の下面とには絶縁膜が形成されている。
【００２８】
ペルチェ素子１３は、平板状の吸熱部１３Ａと、平板状の放熱部１３Ｂと、吸熱部１３Ａと放熱部１３Ｂ間に介在されＰ型半導体とＮ型半導体とを交互に接続させた接続部１３Ｃとから構成されている。吸熱部１３Ａ及び放熱部１３Ｂは、熱伝導率の大きい電気絶縁性の優れた窒化アルミニウムなどのセラミック系材料から形成されている。ペルチェ素子１３は、吸熱部１３Ａを下側にし放熱部１３Ｂを上側にして、吸熱部１３Ａと蓋部２０とが接触するように配置され固定されている。
図１に示すように、ペルチェ素子１３からは側方にリード電極１７、１８が突出している。また、放熱部１３Ｂ上には複数のフィン１３Ｄが立設されており、フィン１３Ｄは放熱部１３Ｂからの放熱を促進している。
【００２９】
図４に示すように、接続部１３ＣにおけるＰ型半導体２１及びＮ型半導体２２の一方の接合面は導電部材２３を介して吸熱部１３Ａに接合されている。また、Ｐ型半導体２１及びＮ型半導体２２の他方の接合面は導電部材２４を介して放熱部１３Ｂに接合されている。このように複数のＰ型半導体２１及び複数のＮ型半導体２２は、複数の導電部材２３、２４により直列に接続されている。リード電極１７、１８間に直流の電源２５を接続し、リード電極１７側が正極となり、リード電極１８側が負極となるように接続する。このように接続されることにより、Ｎ→Ｐ接合部分（吸熱部１３Ａ側）では吸熱現象が発生し、Ｐ→Ｎ接合部分（放熱部１３Ｂ側）では放熱現象が発生する。すなわち、リード電極１７、１８間に電源２５より直流電力を印加することにより吸熱部１３Ａで吸熱された熱を放熱部１３Ｂに移動することができる。
【００３０】
容器１４は、図１及び図３に示すように、収納ケース１２内の４つのコーナーと電池要素部１１の外周面１１Ｃ間の空きスペースに４箇所設けられ、断面略三角形状をした筒状の容器である。容器１４の上下方向の長さは、電池要素部１１の上下方向の長さとほぼ同等に形成されている。容器１４は密閉されており、容器１４内には非導電性の液体Ｆが貯留されている。液体Ｆは、電池２９の動作時における液体Ｆの温度変化範囲において液体状態である。液体Ｆとしては、例えば、水やクーラントを使用することができる。容器１４は、熱伝導性に優れた、例えば、金属材料により形成されている。容器１４は、底板部１９Ｂに載置されると共に、容器１４の上面はペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａの下面と接触した状態で配置されている。
【００３１】
図５に示すように、冷却装置１０は、収納ケース１２内に配置された電池２９の温度を検出するための検出センサー２６と、検出センサー２６からの検出信号に基づきペルチェ素子１３への電源２５からの電力印加を制御する制御部２７とを備えている。電池２９の電極部１５、１６は、例えば、モーターなどの負荷２８に接続されることにより電池要素部１１に電流が流れる。この電流による内部発熱で電池要素部１１が発熱し、温度が上昇する。検出センサー２６は、電池２９の温度をモニターし、その検出信号を制御部２７に送信する。制御部２７では、検出センサー２６により検出された温度Ｔｓが、予め定められている設定温度Ｔｍより高くなったかどうかの判断処理が行われる。ＴｓがＴｍより高くなった（Ｔｓ≧Ｔｍ）と判断された場合には、制御部２７はペルチェ素子１３に電源２５から電力を印加するように制御する。
【００３２】
以上の構成を有する冷却装置１０について、図６を用いて作用説明を行う。なお、図６は、冷却装置１０の構成を模式的に示したものである。
まず、電池２９の電極部１５、１６は負荷２８に接続されて電力供給が行われている（電池２９の放電）とする。電池２９は流れる電流により内部発熱するが、この発熱により電池２９の温度は上昇する。検出センサー２６により検出された温度Ｔｓが設定温度Ｔｍより高くなった場合（Ｔｓ≧Ｔｍ）には、制御部２７はペルチェ素子１３に電源２５から電力を印加するように制御する。ペルチェ素子１３のリード電極１７、１８間に電源２５より直流電力が印加されることにより、ペルチェ素子１３には電流が流れ、吸熱部１３Ａで吸熱された熱が放熱部１３Ｂに移動される。
【００３３】
ところで、電池要素部１１の巻き回し端部１１Ａと蓋部２０の下面とが接触し、蓋部２０上に吸熱部１３Ａの下面を接触させた状態で配置されているので、図６に矢印で示すように、電池要素部１１で発生した熱は吸熱部１３Ａに伝導される。特に、電池要素部１１は、セパレータを介して金属製の正極材及び負極材が巻き回して形成されているので、電池要素部１１で発生した熱は正極材及び負極材に沿って熱移動し上方の吸熱部１３Ａに効率よく伝達され、電池２９の冷却が行われる。
【００３４】
また、４箇所に設けられた容器１４内においては、図６に矢印で示すように、電池要素部１１で発生した熱が、電池要素部１１の外周面１１Ｃを介して容器１４内の液体Ｆに伝導される。液体Ｆに熱が伝わる（受熱）ことにより、液体Ｆは温められて密度が下がり容器１４内を上方に移動する。上方に移動した液体Ｆは、ペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａに容器１４の壁を介して接触し、液体Ｆの熱が吸熱部１３Ａに伝導（放熱）される。熱が吸熱部１３Ａに伝導されることにより、液体Ｆの温度は低下し密度が大きくなり、容器１４内を下方に移動する。その結果、図６に矢印（一点鎖線）で示すように、容器１４内で液体Ｆの対流が発生し、電池要素部１１で発生した熱は、液体Ｆを介してペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａに伝導される。
収納ケース１２内の４つのコーナーの部分は、電池要素部１１の外周面１１Ｃと収納ケース１２の筐体部１９間に隙間があることにより、電池要素部１１で発生した熱の熱伝導が良くない。しかし、このコーナーの空きスペースに容器１４を配置し内部に液体Ｆを貯留させることにより、液体Ｆの対流を利用して電池要素部１１で発生した熱をペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａに伝達し、電池要素部１１を冷却することが可能である。
【００３５】
このように、電池要素部１１で発生した熱は、電池要素部１１の巻き回し端部１１Ａを経由してペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａに伝導されると共に、電池要素部１１の外周面１１Ｃと液体Ｆを経由してペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａに伝導されることによって放熱される。加えて、収納ケース１２は熱伝導性に優れた金属材料で形成されているので、電池要素部１１で発生した熱は、収納ケース１２の筐体部１９を介してペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａに伝導されることによっても放熱することが可能である。
【００３６】
吸熱部１３Ａで吸熱された熱は放熱部１３Ｂに移動されるが、放熱部１３Ｂに設けられたフィン１３Ｄによって、熱は外部に効率よく放散される。
電池２９の冷却が行われ、検出センサー２６により検出された温度Ｔｓが設定温度Ｔｍより低くなった場合（Ｔｓ＜Ｔｍ）には、制御部２７はペルチェ素子１３への電源２５からの電力印加を遮断するように制御する。その結果、ペルチェ素子１３には電流が流れなくなり、吸熱部１３Ａから放熱部１３Ｂへの熱移動は停止される。
【００３７】
この第１の実施形態に係る冷却装置１０によれば以下の効果を奏する。
（１）収納ケース１２の重力方向上部にペルチェ素子１３が設けられているので、電池要素部１１で発生した熱は、電池要素部１１の巻き回し端部１１Ａを経由してペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａに伝導され放熱部１３Ｂを介して外部に放熱させることができる。また、収納ケース１２内の４つのコーナーに容器１４を配置し内部に液体Ｆを貯留させることにより、液体Ｆの対流を利用して電池要素部１１で発生した熱をペルチェ素子１３の吸熱部１３Ａに伝達し、電池要素部１１を冷却することが可能である。従って、ペルチェ素子１３による電池要素部１１の直接的な冷却に加えて液体Ｆの対流を利用した電池要素部１１の間接的な冷却を活用することができ、電池２９を効率よく冷却させることが可能である。
（２）ペルチェ素子１３は収納ケース１２の重力方向上部のみに設けられているので、冷却装置１０の大型化を防止し装置の簡略化を図れる。
（３）ペルチェ素子１３に電力を印加することにより、電池２９で発生する熱を吸熱部１３Ａで吸熱させるとともに放熱部１３Ｂに移動させて放熱させることができる。
（４）容器１４は、収納ケース１２内の４つの空きスペースに設けられているので、空きスペースを有効に活用できると共に、容器１４を設置するための余分のスペースを必要とせず装置の大型化を防止できる。
（５）電池２９の電極部１５、１６は、収納ケース１２の底板部１９Ｂに形成された貫通孔を通ってケース外へと突出している（収納ケース１２の重力方向下部から突出している）ので、収納ケース１２の重力方向上部に配置されたペルチェ素子１３との干渉を避けることができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る電池の冷却装置３０を図７〜図８に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態におけるペルチェ素子１３を収納ケース１２の重力方向下部にも設けると共に、電池２９の電極部１５、１６を収納ケース１２の重力方向上部に突出させたものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００３９】
図７に示すように、本実施形態の電池４９は、電池要素部３１と電池要素部３１を収納する収納ケース１２とから形成され、電池要素部３１には電池要素部３１と接続された電極部３２、３３が上方の巻き回し端部３１Ａから外方に突出して設けられている。電池４９は、収納ケース１２内に電極部３２、３３が延出している電池要素部３１の巻き回し端部３１Ａを上方に向け、巻き回し端部３１Ｂを下方に向けて収納されることにより形成されている。従って、収納ケース１２の底板部１９Ｂには貫通孔が形成されていいない。収納ケース１２の開口部１９Ａを塞ぐよう配置される蓋部４６には、電極部３２、３３との干渉を避けるために貫通孔４７、４８が形成されている。この電池４９の冷却装置３０は、収納ケース１２の上部に設けられたペルチェ素子３４と、収納ケース１２の下部に設けられたペルチェ素子３９と、収納ケース１２内に配置され流体冷媒としての液体Ｆを貯留する容器１４とを備えている。なお、この実施形態では、ペルチェ素子３４は電池４９の冷却用として使用され、ペルチェ素子３９は電池４９の暖機用として使用されている。
【００４０】
上部に配置されたペルチェ素子３４は、平板状の吸熱部３４Ａと、平板状の放熱部３４Ｂと、吸熱部３４Ａと放熱部３４Ｂ間に介在された接続部３４Ｃとから構成されており、ペルチェ素子３４の基本的構成は第１の実施形態におけるペルチェ素子１３と同等である。ペルチェ素子３４の中心部には、電極部３２、３３との干渉を避けるために２つの貫通孔３５、３６が形成されている。また、ペルチェ素子３４からは側方にリード電極３７、３８が突出しており、放熱部３４Ｂ上には複数のフィン３４Ｄが立設されている。なお、フィン３４Ｄは貫通孔３５、３６上に位置する部分は電極部３２、３３との干渉を避けるために切り欠かれている。
【００４１】
ペルチェ素子３４は、吸熱部３４Ａを下側にし放熱部３４Ｂを上側にして、吸熱部３４Ａと蓋部４６とが接触するように配置され固定されている。ペルチェ素子３４に形成された貫通孔３５、３６からは電極部３２、３３が上方に突出している。
図８に示すように、リード電極３７、３８間には電源４２が接続されており、リード電極３７側が正極となり、リード電極３８側が負極となるように接続されている。
【００４２】
下部に配置されたペルチェ素子３９は、平板状の吸熱部３９Ａと、平板状の放熱部３９Ｂと、吸熱部３９Ａと放熱部３９Ｂ間に介在された接続部３９Ｃとから構成されており、ペルチェ素子３９の基本的構成は第１の実施形態におけるペルチェ素子１３と同等である。ペルチェ素子３９は、吸熱部３９Ａを下側にし放熱部３９Ｂを上側にして、放熱部３９Ｂと筐体部１９の底板部１９Ｂとが接触するように配置され固定されている。ペルチェ素子３９は電池４９の暖機用に設置されており、上部に設置された冷却用のペルチェ素子３４とは、同じ向きに（上が吸熱部で下が放熱部）配設されている。また、ペルチェ素子３９からは側方にリード電極４０、４１が突出している。図８に示すように、リード電極４０、４１間には電源４３が接続されており、リード電極４０側が正極となり、リード電極４１側が負極となるように接続されている。
【００４３】
図８に示すように、冷却装置３０は、収納ケース１２内に配置された電池４９の温度を検出するための検出センサー２６と、検出センサー２６からの検出信号に基づきペルチェ素子３４、３９への電源４２、４３からの電力印加を制御する制御部４４とを備えている。電池４９の電極部３２、３３は、例えば、モーターなどの負荷４５に接続されることにより電池要素部３１に電流が流れる。この電流による内部発熱で電池要素部３１が発熱し、温度が上昇する。検出センサー２６は、電池４９の温度をモニターし、その検出信号を制御部４４に送信する。制御部４４では、検出センサー２６により検出された温度Ｔｓが、予め定められている上限温度Ｔｍａｘより高くなったかどうかの判断処理が行われる。温度Ｔｓが上限温度Ｔｍａｘより高くなった（Ｔｓ＞Ｔｍａｘ）と判断された場合には、制御部４４はペルチェ素子３４に電源４２から電力を印加するように制御し電池４９の冷却を行う。電池４９の冷却が行われ、検出センサー２６により検出された温度Ｔｓが上限温度Ｔｍａｘ以下に低下した（Ｔｓ＜Ｔｍａｘ）と判断された場合には、制御部４４はペルチェ素子３４への電源４２からの電力印加を遮断するように制御する。その結果、ペルチェ素子３４には電流が流れなくなり、吸熱部３４Ａから放熱部３４Ｂへの熱移動は停止される。
【００４４】
一方、低温条件下で電池４９を稼動させる場合には、電池４９の暖機が必要となる場合がある。そのような場合には、制御部４４では、検出センサー２６により検出された温度Ｔｓが、予め定められている下限温度Ｔｍｉｎより低くなったかどうかの判断処理が行われる。温度Ｔｓが下限温度Ｔｍｉｎより低くなった（Ｔｓ＜Ｔｍｉｎ）と判断された場合には、制御部４４はペルチェ素子３９に電源４３から電力を印加するように制御し電池４９の暖機を行う。ペルチェ素子３９では図８で示す方向に電流が流れることにより、吸熱部３９Ａから放熱部３９Ｂへの熱移動が起こり、この熱によって電池４９の温度は上昇する。電池４９の暖機が行われ、検出センサー２６により検出された温度Ｔｓが下限温度Ｔｍｉｎ以上に上昇した（Ｔｓ＞Ｔｍｉｎ）と判断された場合には、制御部４４はペルチェ素子３９への電源４３からの電力印加を遮断するように制御する。その結果、ペルチェ素子３９には電流が流れなくなり、吸熱部３９Ａから放熱部３９Ｂへの熱移動は停止される。
【００４５】
このように、第２の実施形態においては、ペルチェ素子３４の中心部には、電極部３２、３３との干渉を避けるために２つの貫通孔３５、３６が形成されており、貫通孔３５、３６を通って電池４９の電極部３２、３３を上方に突出させることができる。
また、収納ケース１２の上部に配置されたペルチェ素子３４を電池４９の冷却用として使用し、収納ケース１２の下部に配置されたペルチェ素子３９を電池４９の暖機用として使用できるので、電池４９の使い勝手を改善可能である。
その他の作用効果については、第１の実施形態における（１）、（４）と同様であり説明を省略する。
【００４６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る電池の冷却装置５０を図９に基づいて説明する。
この実施形態は、第２の実施形態における電池４９の電極部３２、３３を収納ケース１２の側方から突出させたものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００４７】
図９に示すように、本実施形態の電池５１は、電極部５３、５４が電池要素部５２の上方の巻き回し端部５２Ａ側から左右両方向に延出して形成されており、電極部５３、５４は、収納ケース１２の左右側方から外部に突出して配置されている。また、収納ケース１２の筐体部１９には、電極部５３、５４との干渉を避けるために、切り欠き５５、５６が形成されている。電池５１は、収納ケース１２内に電極部５３、５４が突出している電池要素部５２の巻き回し端部５２Ａを上方に向け、巻き回し端部５２Ｂを下方に向けて収納することにより形成されている。
その他の構成は、第２の実施形態と同等であり、説明を省略する。
【００４８】
第３の実施形態においては、電池５１の電極部５３、５４を収納ケース１２の側方から突出させることができるので、第２の実施形態のように上部に配置されたペルチェ素子３４に貫通孔３５、３６を設ける必要が無く、製造工数を削減可能であると共に、隣接配置された電池との接続が簡単となる。
その他の作用効果については、第２の実施形態と同様であり説明を省略する。
【００４９】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更しても良い。
○  第１〜第３の実施形態においては、容器に貯留される流体を液体Ｆとして説明したが、沸騰冷却用冷媒を使用しても良い。沸騰冷却用冷媒を使用した沸騰冷却は、次のようになされる。電池から熱を受けた冷媒は、容器内で沸騰し冷媒蒸気となる。この冷媒が気化するときに潜熱を吸熱する。冷媒蒸気は、容器内を上方に移動し、ペルチェ素子の吸熱部と接触することにより冷却されて液体冷媒となる。ここで液化する際に、蒸発潜熱を放熱する。液体冷媒は重力の作用により下方に移動し、このプロセスが繰り返されて沸騰冷媒は容器内で対流し、電池の冷却を行うことが可能となる。沸騰冷却用冷媒として、例えば、フロン系冷媒、アルコール系冷媒、などを使用することができる。また、流体冷媒は、気体でも良い。気体としては、例えば、フロン系の冷媒ガスなどを使用可能である。
○  第１〜第３の実施形態では、収納ケース１２内における電池要素部１１と収納ケース１２との間の空間に形成された冷媒貯留室に容器１４を設けるとして説明したが、流体冷媒が絶縁性材料からなる場合には、容器１４を設けなくても良く冷媒貯留室に流体冷媒を電池要素部に直接触れるように貯留させても良い。
○  第１〜第３の実施形態では、冷却器の一部をペルチェ素子として説明したが、ペルチェ素子以外の熱電変換素子を用いてもよく、また、空冷式、冷媒式の他の冷却器を用いても良い。
○  第１〜第３の実施形態では、収納ケース内に電池要素部を１個収納するとして説明したが複数個の電池要素部を収納しても良い。
○  第１〜第３の実施形態では、収納ケース１２の筐体部１９の開口部１９Ａを覆う蓋部２０、４６を設け、蓋部２０、４６上にペルチェ素子の吸熱部を配置するとして説明したが、蓋部を設けないでペルチェ素子の吸熱部を直接開口部を覆うよう配置しても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１０、３０、５０  冷却装置
２９、４９  電池
１１、３１  電池要素部
１１Ａ、３１Ａ  巻き回し端部
１２  収納ケース
１３、３４  ペルチェ素子
１３Ａ、３４Ａ  吸熱部
１３Ｂ、３４Ｂ  放熱部
１４  容器
１５、３２  電極部（正）
１６、３３  電極部（負）
１７、３７  リード電極（正）
１８、３８  リード電極（負）
Ｆ  液体
【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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