(57)【要約】【課題】個々の単電池で発生した熱を効果的に放熱でき、あるいは温度調整器の熱を単電池に供給して適温に維持でき、高温環境から寒冷環境まで安定した電力を出力でき、さらに単電池の発熱により温度がばらつき、あるいは過熱するのを防止して電池寿命を向上できる組電池を提供する。【解決手段】一群の単電池１と、隣接する単電池１の間に配置されるスペーサ２と、温度調整器３と、単電池１およびスペーサ２を挟持する挟持板４とを備えている。温度調整器３は、熱交換部１５と、熱交換部１５に熱交換流体を供給する流体供給源１６とで構成する。スペーサ２は、単電池１に密着する第１伝導部１１と、熱交換部１５に密着する第２伝導部１２とを備えた金属製の伝熱板８と、伝熱板８の外面を覆う伝熱層９とで構成する。単電池１の熱をスペーサ２を介して熱交換部１５で放熱する。あるいは熱交換部１５の熱をスペーサ２を介して単電池１に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一群の単電池（１）と、隣接する単電池（１）の間に配置されるスペーサ（２）と、温度調整器（３）と、単電池（１）およびスペーサ（２）の配置列を挟持する挟持板（４）を備えており、
温度調整器（３）は、熱交換部（１５）と、熱交換部（１５）に熱交換流体を供給する流体供給源（１６）とで構成されており、
スペーサ（２）は、単電池（１）に密着する第１伝導部（１１）と、熱交換部（１５）に密着する第２伝導部（１２）とを備えた金属製の伝熱板（８）と、伝熱板（８）の外面を覆う伝熱層（９）とで構成されており、
使用環境に応じて単電池（１）の熱をスペーサ（２）を介して熱交換部（１５）へ伝導し、あるいは熱交換部（１５）の熱をスペーサ（２）を介して単電池（１）に伝導することを特徴とする組電池。
【請求項２】
伝熱層（９）が、電気絶縁性を有し、熱伝導性に優れたシリコーンゴムを素材にして形成されており、
伝熱層（９）の成形時に第１伝導部（１１）をインサートして、伝熱層（９）が伝熱板（８）と一体化してある請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
スペーサ（２）の対向縁に設けた一対の第２伝導部（１２）が、対向配置した一対の熱交換部（１５）に密着されており、
一群の単電池（１）およびスペーサ（２）と熱交換部（１５）との間の熱伝導を、一対の第２伝導部（１２）と一対の熱交換部（１５）との間で同時に行う請求項１または２に記載の組電池。
【請求項４】
筒形単電池からなる単電池（１）の直線列（１Ａ）とスペーサ（２）とが交互に配置されて、一対の挟持板（４）で挟持固定されており、
直線列（１Ａ）を構成する単電池（１）が微小隙間を介して配置してある請求項１、２、３のいずれかひとつに記載の組電池。
【請求項５】
スペーサ（２）の第１伝導部（１１）の表裏に、それぞれ単電池（１）の周面に対して面接触状に接触する伝熱面（４１）が断面波形に形成してある請求項４に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数個の単電池で構成される組電池に関し、なかでも組電池の放熱構造に関して改良を加えたものである。
【背景技術】
【０００２】
組電池の放熱構造に関して、特許文献１の２次電池が公知である。そこでは、複数個の平形単電池をアルミニウム製のハードケースに収容し、平形単電池とハードケースの間、あるいはハードケースの外面に熱伝導シートを貼り付けている。熱伝導シートは、厚み方向に比べて幅方向（面方向）の熱伝導率が高いカーボンシートからなる。また、特許文献１の２次電池には、平形単電池とハードケースの間に、シリコーンゴムシートやブチルゴムシートなどの熱伝導シートを兼ねる弾性シートを配置して、平形単電池の振動および衝撃を吸収できるようにしている。
【０００３】
特許文献２の電池パックでは、直線列状に配置される複数個の筒型単電池と、電気絶縁材と、金属製の放熱板を記載順に配置し、これらのユニットを収容するボトムケース、およびトップケースとで電池パックを構成している。放熱板は、アルミニウム板材に断面半円状の凹みを形成して構成してあり、各凹みの隣接ピッチは筒型単電池の直径寸法より大きく（１〜１０ｍｍ）設定してある。電気絶縁材は、筒形単電池の熱を放熱板に伝導する熱伝導体を兼ねており、両面に粘着層を備えた柔軟なシート材からなる。トップケースには、放熱板を露出させるための放熱窓が開口してある。
【０００４】
特許文献３には、平形単電池とスペーサをベースの上面に沿って交互に配置して直方体状のセルユニットを構成し、その上下面をベースと天板で、その両側面を一対の側板で、その前後面を一対の加圧板でそれぞれ挟持して構成した組電池が開示してある。スペーサは、一対のアルミニウム板材の間に、ポリテトラフルオロエチレン製の断熱シートを密着して構成してある。各アルミニウム板材の下縁には断面がコ字状の脚片が溶接してあり、脚片をベースにビスで締結したのち、隣接するアルミニウム板材の間の隙間に断熱シートを挿入して密着させている。ベースの下面には、格子状の空気通路が形成してあり、この通路に冷却空気を送給することにより組電池の冷却効果を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−３４００号公報（段落番号００２０、００２２、図３）
【特許文献２】特開２００６−０９２９３５号公報（段落番号００１８、図２）
【特許文献３】特開２０１０−２１８７１６号公報（段落番号００３９、図１８）
【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２次電池においては、平形単電池で発生した熱を熱伝導シートと、アルミニウム製のハードケースを介して放熱する。そのため、数個の平形単電池をハードケースに収容する場合には、平形単電池で発生した熱を問題なく放熱できるが、多数個の平形単電池がハードケースに収容してある場合に、中央部分に位置する平形単電池の熱を効果的に放出することができない。
【０００７】
特許文献２の電池パックは、トップケースに開口した放熱窓から放熱板を露出させ、放熱窓に冷却空気を送給して放熱板を強制的に冷却する。しかし、放熱板は筒型単電池の上半周面に電気絶縁材を介して密着しているにすぎない。そのため、特許文献１の２次電池と同様に、筒形単電池の列を複数列重ねて電池パックを構成する場合に、中央部分に位置する筒形単電池の熱を効果的に放出することができない。また、筒型単電池の隣接間隔が筒型単電池の直径より大きい（１〜１０ｍｍ）ので、多数個の筒型単電池で電池パックを構成する場合に嵩張ってしまう。
【０００８】
その点、特許文献３の組電池は、ベースの上面に沿って平形単電池と放熱用のスペーサを交互に配置するので、組電池の中央に位置する平形単電池の熱も放熱することができる。しかし、個々のスペーサをベースに対してビスで締結したうえで、隣接するアルミニウム板材の間の小さな隙間に断熱シートを挿入する必要があり、さらに隣接するスペーサの間に平形単電池を組む必要があるので、一連の組立作業に多くの手間が掛かる。また、個々の単電池の熱は、アルミニウム板材を介してベースの側からのみ放熱するので、スペーサの放熱効率に限界がある。さらに、一対のアルミニウム板材の間に断熱シートを密着してスペーサを構成するので、スペーサを介して隣接する平形単電池同士の間の熱伝導が断熱シートで遮断されてしまう。そのため、ひとつの平形単電池が異常な発熱状態に陥ったとしても、構造上、単電池単独での温度調整はできないので、その熱を十分に逃がすことができず、電池寿命の低下を招きやすい。
【０００９】
本発明の目的は、個々の単電池で発生した熱をスペーサを介して効果的に放熱でき、あるいは寒冷地などで低温環境に晒された単電池に対して、温度調整器の熱をスペーサを介して供給して適温に維持でき、高温環境から寒冷環境まで安定した電力を出力できる組電池を提供することにある。
本発明の目的は、個々の単電池で発生した熱を効果的に放熱し、あるいは単電池間の温度偏差を解消して、全体として電池寿命を向上できる組電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る組電池は、一群の単電池１と、隣接する単電池１の間に配置されるスペーサ２と、温度調整器３と、単電池１およびスペーサ２の配置列を挟持する挟持板４を備えている。温度調整器３は、熱交換部１５と、熱交換部１５に熱交換流体を供給する流体供給源１６とで構成する。そして、スペーサ２は、単電池１に密着する第１伝導部１１と、熱交換部１５に密着する第２伝導部１２とを備えた金属製の伝熱板８と、伝熱板８の外面を覆う伝熱層９とで構成する。使用環境に応じて単電池１の熱をスペーサ２を介して熱交換部１５へ伝導し、あるいは熱交換部１５の熱をスペーサ２を介して単電池１に伝導することを特徴とする。
【００１１】
伝熱層９は、電気絶縁性を有し、熱伝導性に優れたシリコーンゴムを素材にして形成する。伝熱層９の成形時に第１伝導部１１をインサートして、伝熱層９を伝熱板８と一体化する。
【００１２】
スペーサ２の対向縁に設けた一対の第２伝導部１２を、対向配置した一対の熱交換部１５に密着する。一群の単電池１およびスペーサ２と熱交換部１５との間の熱伝導を、一対の第２伝導部１２と一対の熱交換部１５との間で同時に行うようにする。
【００１３】
筒形単電池からなる単電池１の直線列１Ａとスペーサ２とを交互に配置し、これらを一対の挟持板４で挟持固定する。直線列１Ａを構成する単電池１は微小隙間を介して配置する。
【００１４】
スペーサ２の第１伝導部１１の表裏に、それぞれ単電池１の周面に対して伝熱層９を介して面接触状に接触する伝熱面４１を断面波形に形成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、一群の単電池１と、単電池１の間に配置されるスペーサ２と、温度調整器３などで組電池を構成し、個々の単電池１で発生した熱をスペーサ２を介して熱交換部１５へ効果的に放熱できるようにした。さらに、低温環境に晒された単電池に対して、流体供給源１６の熱をスペーサ２を介して単電池１へ伝導して、単電池１の温度状態を好適化し、組電池の出力電力が低下するのを解消した。このように、本発明の組電池では、温度調整器３で積極的に単電池１の温度を調整して、単電池１の温度状態を使用環境に応じて常に好適な状態に維持するので、高温環境から寒冷環境まで広範にわたって安定した電圧を出力できる組電池を提供できる。また、熱交換部１５で個々の単電池１の熱をスペーサ２を介して確実に放出し、さらに、隣接する単電池１の熱をスペーサ２を介して単電池１間で互いに伝導させて、局部的な過熱を防止し均熱化するので、単電池１間の温度偏差を解消して単電池１の電池寿命を向上できる。
【００１６】
電気絶縁性と熱伝導性に優れたシリコーンゴムで構成した伝熱層９は、スペーサ２を介して隣接する単電池１どうしが、何らかの理由で短絡するのを防止する。さらに、単電池１と伝熱板８との間、あるいはスペーサ２を介して隣接する単電池１間の熱伝導を促進して、単電池１を常に好適な温度状態に維持する。また、シリコーンゴムで構成した伝熱層９は、単電池１の熱膨張を吸収して、単電池１に過大な内部応力が作用するのを解消でき、あるいは外部の振動や衝撃を吸収して単電池１を保護できるので、全体として組電池の耐久性を向上できる。
【００１７】
さらに、本発明では、伝熱層９の成形時に第１伝導部１１をインサートして、伝熱層９を伝熱板８と一体化するので、伝熱層を伝熱板に貼付けて構成した従来のスペーサに比べて、伝熱層９を備えたスペーサ２をより低コストで形成できる。加えて、伝熱層９の形状および寸法精度を向上して、スペーサ２の熱伝導特性を均質化できるので、例えば金属製の伝熱板に非熱伝導性粘着材等を介して熱伝導シートを貼付けた従来のスペーサに比べて、単電池１とスペーサ２との間の熱伝導を常に好適に行なうことができる。また、伝熱層９が予め一体化してあるスペーサ２と一群の単電池１とを組立てればよいので、組電池の組立に要する手間を削減でき、スペーサ２を低コスト化できることと相俟って、組電池の製造に要する全体コストを削減できる。
【００１８】
一群の単電池１およびスペーサ２と熱交換部１５との間の熱伝導を、一対の第２伝導部１２と一対の熱交換部１５との間で同時に行うようにすると、単電池１と熱交換部１５との間の熱伝導量を大きくできる。従って、スペーサ２による放熱効率を向上して、単電池１が過熱状態に陥るのをさらに確実に防止でき、あるいは単電池１の温度を短持間で上昇させて、組電池の出力電力の低下をさらに確実に解消できる。
【００１９】
組電池を一群の筒形の単電池１で構成する場合に、直線列１Ａを構成する単電池１の間に微小隙間を設けると、個々の単電池１の寸法のばらつきや、発熱によって単電池１が膨張するとき、単電池１の膨張変形を微小隙間で吸収することができる。従って、直線列１Ａにおいて隣接する単電池１に過大な内部応力が作用するのを解消して、単電池１の破損や劣化を防止できる。また、単電池１の膨張変形を吸収できる程度の微小隙間を設けるだけであるので、組電池の外形寸法が大きくなって嵩張るのを極力避けることができる。
【００２０】
スペーサ２の第１伝導部１１に断面波形の伝熱面４１を形成する組電池によれば、スペーサ２と筒形の個々の単電池１との接触面積を大きくして、両者１・２間の熱伝導をさらに効果的に行なうことができる。また、第１伝導部１１の表裏に伝熱面４１を形成するので、単電池１の対向周面のそれぞれをスペーサ２に面接触させて、両者間の熱伝導量を増加できる。従って、筒型の単電池１の熱をスペーサ２を介してさらに確実に放出し、あるいは、熱交換部１５の熱をスペーサ２を介して単電池１へさらに確実に伝導できる。さらに、スペーサ２を介して隣接する単電池１の直線列１Ａ・１Ａを、伝熱面４１の凹み中心の隣接間隔の半ピッチ分だけずらした状態で配置すると、各直線列１Ａ・１Ａの隣接ピッチを小さくでき、その分だけ組電池の外形寸法を小さくしてコンパクト化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る組電池の縦断正面図である。
【図２】本発明に係る組電池の斜視図である。
【図３】本発明に係る組電池の分解斜視図である。
【図４】本発明に係る組電池の横断平面図である。
【図５】本発明に係る組電池の温度調整器を示す縦断側面図である。
【図６】本発明に係る伝熱板の斜視図である。
【図７】伝熱層の成形法を示す成形用金型の断面図である。
【図８】別実施例に係る組電池の縦断正面図である。
【図９】図８の実施例に係るスペーサの斜視図である。
【図１０】さらに別の実施例に係る組電池の縦断正面図である。
【図１１】図１０の実施例に係るスペーサの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施例）  図１ないし図７は本発明に係る組電池の実施例を示す。図２において組電池は、一群の単電池１と、隣接する単電池１の間に配置されるスペーサ２と、左右の温度調整器３・３と、上下一対の挟持板４・４などで構成する。図３に示すように単電池１は、平形単電池からなり、その前後縁から正極側の出力端子５と負極側の出力端子６とが導出してある。
【００２３】
スペーサ２は、アルミニウム製の伝熱板８と、伝熱板８の表裏を覆う伝熱層９とで構成する。図６に示すように伝熱板８は、単電池１に密着する四角形状の第１伝導部１１と、第１伝導部１１の両側縁に折曲げ形成されて上向きに延びる第２伝導部１２とを一体に備えている。第１伝導部１１の左右長さは、単電池１の左右長さより僅かに大きく設定してあり、図１に示すように、単電池１とスペーサ２を積層した状態において、第２伝導部１２が単電池１の外側方を覆っている。第２伝導部１２は、第１伝導部１１と温度調整器３との間で熱を伝導するために設けてあり、その上下長さは単電池１の上下厚みより僅かに小さく設定してある。
【００２４】
伝熱層９は電気絶縁性を有し、熱伝導性に優れた高伝熱性のシリコーンゴムで形成する。シリコーンゴムとしては、信越化学工業株式会社の液状シリコーンゴムＬＭＳ  Ｘシリーズ、またはＸ−３４−３０６５Ａ／Ｂ等が好適である。このシリコーンゴムの熱伝導率は１．６Ｗ／ｍ・Ｋであり、通常のシリコーンゴムの熱伝導率が０．１６Ｗ／ｍ・Ｋであるのに比べて、約１０倍の熱伝導率を有する。伝熱層９の面積は、単電池１の面積と同じか、これより僅かに大きく設定してあり、伝熱層９の厚みは０．３ｍｍである。アルミニウム製の伝熱板８の厚みは０．３ｍｍである。
【００２５】
図４および図５において、温度調整器３は、一対の挟持板４・４の間に配置される熱交換部１５と、熱交換部１５に不凍液が添加された水（熱交換流体）を供給する流体供給源１６とで構成する。熱交換部１５は、アルミニウム製の四角形の厚板からなり、その内部に水を送給する供給通路１７が一筆書き状に形成してある。供給通路１７の前後にはボルト挿通穴１８が形成してある。
【００２６】
流体供給源１６は、水を収容するタンク２１と、水を循環させる給水ポンプ２２と、水を加熱するヒータ（加熱構造）２３と、放熱フィン（冷却構造）２４などで構成してあり、組電池の使用環境に応じて温度調整された水を熱交換部１５へ送給する。例えば常温あるいは高温の使用環境下では、水を熱交換部１５に送給して単電池１の熱の放出を促進し、寒冷な使用環境下では、加熱した温水を熱交換部１５に送給して単電池１の温度を適温に調整する。供給通路１７から戻された熱交換後の水は、放熱フィン２４で放熱したのちタンク２１へ戻される。また、熱交換後の温水はヒータ２３で再加熱される。
【００２７】
挟持板４は、四角形のアルミニウム板材からなり、その四隅にボルト挿通穴２５（図５参照）が形成され、前後のボルト挿通穴２５の間に前後一対の通水口２６が形成してある。上下の挟持板４・４の間にスペーサ２と単電池１を交互に載置し、これらの部材を図示していない治具で位置決めすることにより、単電池１とスペーサ２と挟持板４を仮組みできる。次に、仮組みしたスペーサ２の第２伝導部１２に熱交換部１５の面壁を密着させ、この状態で挟持板４のボルト挿通穴２５、および熱交換部１５のボルト挿通穴１８に挿通したボルト２９をナット３０で締結することにより、組電池を完成できる。なお、正負の出力端子５・６のそれぞれは図示していない出力リードに接続してあり、挟持板４と熱交換部１５の接合面は、図示していないシール材で水密状にシールしてある。挟持板４と熱交換部１５をボルト２９とナット３０で締結した状態では、単電池１には適度の圧力が作用している。伝熱層９は、組電池に作用する外部の振動や衝撃を弾性変形することで吸収できる。
【００２８】
先に説明したように、スペーサ２は伝熱板８と伝熱層９とで構成するが、より少ない手間で安価にスペーサ２を製造するために、伝熱層９を射出成形法で成形し、伝熱層９の成形時に伝熱板８をインサートして伝熱層９と伝熱板８を一体化している。詳しくは、図７に示すように、成形用金型のキャビティ３２の内部に配置した伝熱板８を、固定金型と可動金型とで挟持し、第１伝導部１１の表裏両面に主膜層３４を形成する。図１に示すように表裏の主膜層３４は、第１伝導部１１に設けた複数の通口３５を充満する連結部３６を介して繋っている。このように、表裏の主膜層３４を連結部３６を介して一体化すると、主膜層３４が外力を受けて第１伝導部１１から剥離するのを防止できる。外力を受けた主膜層３４が第１伝導部１１に対してずれ動くこともない。なお、キャビティ３２の内部に配置した伝熱板８は、固定金型および可動金型に設けた複数の保持ピンで支持してもよい。
【００２９】
次に組電池を使用する時の温度調整器３の熱交換動作を説明する。組電池を常温環境下あるいは高温環境下で使用する場合には、単電池１のそれぞれが発熱するので、この熱をスペーサ２で熱交換部１５へ伝導して放出する。単電池１の熱は、その上面および下面に密着する伝熱層９を介して第１伝導部１１へ伝わり、第１伝導部１１から第２伝導部１２へと伝導され、さらに左右の第２伝導部１２から一対の熱交換部１５へ伝導される。このように、個々の単電池１から放出される熱は、スペーサ２を介して熱交換部１５へ効果的に放熱されるので、組電池の中央部分に配置した単電池１であっても、他の部位に配置した単電池１と同様に、発生した熱を熱交換部１５へ効果的に放出できる。したがって、単電池１が過熱状態に陥るのを解消して電池寿命を向上できる。
【００３０】
熱交換部１５に伝導した熱は、供給通路１７を流れる水に伝導して水温を高める。温度が上昇した水は、放熱フィン２４を通過する間に空気と熱交換を行って冷却されたのちにタンク２１へ回収される。このように、熱交換部１５を水で強制的に冷却すると、スペーサ２の第１伝導部１１と第２伝導部１２の温度勾配を大きくできるので、単電池１の熱を熱交換部１５に対して効果的に伝導できる。なお、所定温度を越えた状態の単電池１は自己の発熱作用で膨張するが、伝熱板８の表裏に設けた伝熱層９がそれぞれ弾性変形することで膨張変形を吸収できるので、単電池１に異常な内部応力が作用するのを防止できる。
【００３１】
上記のように、スペーサ２は、単電池１の熱を熱交換部１５へ伝導するために設けるが、各単電池１の温度を均一化することにも役立っている。個々の単電池１の発熱特性にはばらつきがあるので、全ての単電池１の温度は必ずしも均一ではなく、他より発熱量が多い単電池１が混じっていることがある。また、多数個の単電池１を積層した組電池においては、中央部に位置する単電池１が、周囲の単電池１からのあおり熱を受けて高温になることがある。このように他より温度の高い単電池１の熱は、スペーサ２を介して熱交換部１５へ放出されるが、同時にスペーサ２を介して隣接する単電池１にも伝導される。このように、隣接する単電池１の間でスペーサ２を介して熱伝導を行うと、発熱特性の大きな単電池１の温度が異常に高くなるのを防ぐことができ、従って、単電池１間の温度偏差を解消して単電池１の寿命を向上できる。
【００３２】
組電池を、０℃から−４０℃間での寒冷な環境下で使用する場合には、単電池１の出力電力が低下し、最悪の場合には起電力が得られないこともある。こうした場合には、流体供給源１６で生成した温水を熱交換部１５に送給して熱交換部１５の温度を上昇させる。さらに、熱交換部１５の熱をスペーサ２を介して単電池１に伝導して、単電池１の温度を上昇させる。熱交換部１５からタンク２１に戻された温水は、ヒータ２３で再加熱して熱交換部１５へ送給される。
【００３３】
上記のように、単電池１を温水で加熱することにより、単電池１を常に好適な温度状態に維持して出力電圧が低下するのを防止できる。なお、組電池を使用するのに伴って、単電池１は自己の発熱作用で温度が上昇するので、適温になった時点で温水の供給を停止し、不必要な熱を熱交換部１５で放出するとよい。以上の実施例において、送風ファンから送給される冷却風を単電池１とスペーサ２の積層部分に吹付けて、単電池１の熱を放出することができる。その場合には、単電池１と熱交換部１５との間の隙間に臨む第１伝熱部１１の両側端と、第２伝熱部１２および熱交換部１５の表面で熱を放出して、単電池１の温度を低下することができる。
【００３４】
図８および図９は筒形単電池からなる単電池１で構成した組電池の別実施例を示す。そこでは、単電池１の直線列１Ａとスペーサ２とを交互に密着する状態で配置し、その上下を一対の挟持板４で挟持固定する点が先の組電池と異なる。上下に重ねた単電池１の直線列１Ａの左右には、先の組電池と同様の熱交換部１５が配置されて、ボルト２９およびナット３０で一対の挟持板４に締結してある。
【００３５】
筒形の単電池１とスペーサ２の接触面積を大きくして、両者１・２間の熱伝導を効果的に行うために、スペーサ２の第１伝導部１１の表裏に、それぞれ単電池１の周面に対して面接触状に接触する伝熱面４１を断面波形に形成している。また、第１伝導部１１に設けられる主膜層３４も伝熱面４１に沿って断面波形に形成してある。伝熱面４１の凹み中心の隣接間隔は、単電池１の直径寸法より僅かに大きく設定してある。具体的には、隣接する単電池１は０．５ｍｍの微小隙間を介して、非接触状に配置してある。このように、隣接する単電池１の間に微小隙間を確保しておくと、個々の単電池１の寸法のばらつきや発熱によって単電池１が膨張するとき、単電池１の膨張変形を微小隙間で吸収して、単電池１に過大な内部応力が作用するのを解消できる。
【００３６】
上記のように構成したスペーサ２は、図８に示すように、第２伝導部１２が上向きになる状態と、下向きになる状態とに交互に配置されて、上下のスペーサ２で単電池１の上下周面を挟持している。また、上下に隣接する単電池１の直線列１Ａは、伝熱面４１の凹み中心の隣接間隔の半ピッチ分だけずれた状態で配置されて、左右方向の単電池１の数が１個だけ多い直線列１Ａと、左右方向の単電池１の数が１個だけ少ない直線列１Ａとで構成してある。
【００３７】
上記のように、上下に隣接する単電池１の直線列１Ａを、伝熱面４１の凹み中心の隣接間隔の半ピッチ分だけずらした状態で配置すると、上下の直線列１Ａ・１Ａの隣接ピッチを小さくできるので、組電池の上下方向の寸法を小さくしてコンパクト化できる。他は先の実施例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。また、単電池１からスペーサ２への熱伝導、およびスペーサ２から熱交換部１５への熱伝導、あるいはスペーサ２を間にして上下に隣接する単電池１の直線列１Ａ間、および隣合う単電池１間の熱伝導も先の実施例と同じであるので、その説明を省略する。以下の実施例においても同じとする。なお、この実施例においても、送風ファンから送給される冷却風を単電池１の直線列１Ａとスペーサ２の積層部分に吹付けて、単電池１の熱を放出することができる。
【００３８】
図１０および図１１は、筒形単電池からなる単電池１で構成した組電池の別の別実施例を示す。そこでは、単電池１の直線列１Ａとスペーサ２とを交互に密着する状態で配置し、その上下を一対の挟持板４で挟持固定した。この実施例では、伝熱板８の第１伝導部１１を平坦に形成して、その表裏に伝熱層９を形成する点が、図８および図９で説明した組電池と異なる。
【００３９】
上記の実施例では、熱交換流体が水である場合について説明したが、その必要はなく、空気や窒素ガスなどの気体を熱交換流体にして熱交換部１５へ送給することができる。また、空気を熱交換流体とする場合には、送風ファンとヒータとで流体供給源１６を構成して、組電池の使用環境に応じて冷風または温風を、一群の熱交換フィンを備えた熱交換部１５へ送給できるようにすればよい。単電池１としては、上記の実施例で説明した平形単電池や筒形単電池以外に、角形単電池、アルミニウムラミネート型のリチウム−イオン電池、リチウム−ポリマー電池、Ｎｉ−ＭＨ電池、リチウム−キャパシタ電池、あるいは燃料電池などを適用できる。
【００４０】
第２伝導部１２は、第１伝導部１１の四周縁に沿って４個形成することができ、その場合には各第２伝導部１２に対応して４個の熱交換部１５を設け、これらの熱交換部１５とスペーサ２との間で熱交換を行うとよい。第１伝導部１１の四周縁のうち３個所に第２伝導部１２を設けて、コ字状に形成した１個の熱交換部１５とスペーサ２との間で熱交換を行ってもよい。
【００４１】
本発明の組電池は、電気自動車の電源として使用することができ、その場合には、複数の組電池を電池ケースに組込んで、１個の電源ユニットとすればよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  単電池
２  スペーサ
３  温度調整器
４  挟持板
８  伝熱板
９  伝熱層
１１  第１伝熱部
１２  第２伝熱部
１５  熱交換部
１６  流体供給源
３４  主膜層
３６  連結部
【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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