(57)【要約】【課題】電池モジュールとしての小型化、高容量化に適した冷却構造をもって複数の単電池に生じる温度のばらつきを抑制することのできる電池モジュール、及び前記電池モジュールを組み合わせて構成される組電池を提供する。【解決手段】電池モジュールは、複数の単電池１１が一方向に配列されるとともに電槽１０に一体に収容されてなる。電池モジュールでは、前記電槽１０のうちの配列方向と平行な外壁１２の外面１２Ｂには、電池モジュールを冷却する空気が流され、外壁１２の外面１２Ｂは、該外面１２Ｂの配列方向両端部の各短辺縁部１５と外面１２Ｂ内で各短辺縁部１５に挟まれた中央領域１６とを有し、中央領域１６は各短辺縁部１５よりへこみかつ壁厚が薄く、各短辺縁部１５の配列方向の長さは、配列方向両端に配置された単電池１１の配列方向への長さの範囲で設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池が一方向に配列されるとともにケースに一体に収容されてなる電池モジュールであって、
前記ケースのうちの前記配列方向と平行な面の表面には、当該電池モジュールを冷却する冷却媒体が流され、
前記平行な面は、該面の前記配列方向両端部の縁部と前記面内で前記縁部に挟まれた中央部とを有し、前記中央部は前記縁部よりへこみかつ壁厚が薄く、
前記縁部の前記配列方向の長さは、前記配列方向両端に配置された収容部の前記配列方向への長さの範囲で設定されている
ことを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記平行な面において、前記配列方向に直交する方向の両端部の壁厚は前記中央部の壁厚よりも厚い
請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記中央部の壁面には、前記配列方向と交差する方向に前記冷却媒体を流すためのリブが延設されている
請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記配列方向に直交する方向の両端部から前記中央部にかけて傾斜面が設けられている
請求項２又は３に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記傾斜面の角度は４度以下である
請求項４に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記ケースは、前記複数の単電池の容器体と該容器体を封止する蓋体とが溶着により接合されることで形成されており、
前記接合により前記容器体と前記蓋体との接合部に生じた外面への突起が前記リブに連結される態様で前記リブに揃う向きに成型されている
請求項３に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記配列方向両端部の縁部には、空気の流れる方向に凸状の突起部が延設されており、該突起部の先端が前記配列方向と平行な面に対向配置される他の電池モジュールのケースの配列方向両端部の縁部に当接される
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池モジュール。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電池モジュールが、前記平行な面が互いに対向するように複数並列配置されてなる
ことを特徴とする組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の二次電池がケースに収容されて構成される電池モジュール、及び前記電池モジュールを組み合わせて構成される組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車やハイブリッド自動車等の車載用電源として、エネルギー密度の高さからニッケル水素蓄電池やリチウムイオン蓄電池が用いられている。また、これらの蓄電池は通常、例えば複数の単電池がその各収容部とともに樹脂製の角形のケースに一体に収容された電池モジュールとして構成される。ところで、単電池は充放電などに伴う温度上昇によりその性能が低下するため、複数の単電池を収容している電池モジュールとしても、その性能が各単電池の温度上昇によって低下する。そこで、電池モジュールを空冷等によって冷却するなどして単電池の温度上昇を抑制することで、電池モジュールとしての性能の維持が図られるようになる。例えば、単電池間の温度差が小さくなるように冷却される電池モジュールの一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の電池モジュールは、複数の単電池を直方体の短側面側で当接させて電気的に接続するとともに、長側面の両側に配した結束板の間を結束バンドにより拘束して各単電池を一体的に連結することで各単電池の放熱条件を均等化させている。これにより、単電池間の温度差が抑えられて温度条件が均等化されることで、温度条件によって変化する充電効率も均等化されるようになる。つまり、単電池毎の電池容量のばらつきをなくすことで、過放電となる単電池がなくなり、電池モジュールとしての寿命の向上が図られる。
【０００４】
また従来から、電池モジュールにおける単電池の配置が単電池間の温度のばらつきの要因となることも知られている。そこで、配置位置によって生じる単電池間の温度差を小さくする技術の一例が特許文献２に記載されている。
【０００５】
特許文献２に記載の電池モジュールには、冷却風の流れる方向に連なる複数の単電池の側面に沿って、冷却風が流れる冷却風通路が形成されている。冷却風通路は、冷却風の流れの上流側に冷却風の流れ方向に延設される複数のリブと、冷却風の流れの下流側に柱状に配置される複数のボスとを有している。これにより、上流側を冷却して温度上昇した冷却風が供給される下流側であれ、冷却風の接触面積の増加やボスにより生じる乱気流により冷却風による単電池の冷却が促進される。つまり冷却風の流れの上流側および下流側の冷却効率を互いに近づけることができるため、単電池間の温度のばらつきが小さく抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１６４１８６号公報
【特許文献２】特開２００７−２００７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで近年、電池モジュールは、益々その小型、高容量化が進められている。しかし、上記各文献に記載の電池モジュールは、必ずしもこうした小型、高容量化に適した冷却（温度調整）構造になっているとはいいがたい。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池モジュールとしての小型化、高容量化に適した冷却構造をもって複数の単電池に生じる温度のばらつきを抑制することのできる電池モジュール、及び前記電池モジュールを組み合わせて構成され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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、複数の単電池が一方向に配列されるとともにケースに一体に収容されてなる電池モジュールであって、前記ケースのうちの前記配列方向と平行な面の表面には、当該電池モジュールを冷却する冷却媒体が流され、前記平行な面は、該面の前記配列方向両端部の縁部と前記面内で前記縁部に挟まれた中央部とを有し、前記中央部は前記縁部よりへこみかつ壁厚が薄く、前記縁部の前記配列方向の長さは、前記配列方向両端に配置された収容部の前記配列方向への長さの範囲で設定されていることを要旨とする。
【００１０】
通常、一方向に連なる複数の単電池において、電池モジュールの長手方向端部に配置される端部の単電池は外気に接する面が広いため放熱量が多く温度上昇が小さい一方、単電池の間に配置される中間の単電池は外気に接する面が狭いため放熱量が少なく温度上昇が大きくなる傾向にある。
【００１１】
これに対し、このような構成によれば、配列方向両端部の縁部は壁厚が厚い一方、中央部は壁厚が薄いため、配列方向両端部の縁部に対応する面を多く有する端部の収容部の放熱量が、中央部に対応する面を多く有する中間の収容部の放熱量に対して相対的に少なくなる。これにより、通常放熱量の少ない中央部の収容部の放熱量を、通常放熱量の多い端部の収容部の放熱量に近づけることができるため、各収容部間の放熱量の差が小さくなる。すなわち、端部の収容部と中間の収容部との温度差を小さくして、収容部間の温度のばらつきを抑制することができるようになる。
【００１２】
また、中央部の壁厚を薄くし、収容部からの放熱量を多くすることで収容部の冷却性能を向上させることができるようにもなる。
さらに、電池モジュールの端部に配置された収容部は、配列方向両端部の縁部に対応する割合が適切な長さに設定され、その放熱量を調節することができる。これにより、端部に配置された収容部の放熱量と、端部以外に配置された収容部との放熱量との差を小さくするように調整できるため、収容部間の温度差を小さくすることができるようになる。
【００１３】
また、応力が集中しやすい配列方向両端部が厚い壁厚となるため応力集中による変形が抑えられ、電池モジュール全体としての強度が向上するようになる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電池モジュールにあって、前記平行な面において、前記配列方向に直交する方向の両端部の壁厚は前記中央部の壁厚よりも厚いことを要旨とする。
【００１４】
このような構成によれば、応力が集中しやすい配列方向両端部に直交する方向の両端部も厚い壁厚となるため応力集中による変形が抑えられ、電池モジュール全体としての強度が向上するようになる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電池モジュールにおいて、前記中央部の壁面には、前記配列方向と交差する方向に前記冷却媒体を流すためのリブが延設されていることを要旨とする。
【００１６】
このような構成によれば、壁厚の薄い中央部をリブによって補強することができる。これにより、内圧が上昇するおそれのある収容部に対応する中央部にこうしたリブを設けて該中央部の耐圧性能を向上させることができるようになる。なお、リブを空気の流通方向に沿って延設させるため空気の流れを阻害するおそれもない。
【００１７】
また、複数の電池モジュールを壁面を対向させて並べた場合、リブによって隣接する電池モジュールとの間に空気を流通させる空間を確保することができるようにもなる。なお、対向する電池モジュールの壁面にもリブが形成されている場合、両方のリブの先端が当接するように電池モジュールのリブが形成されると好ましい。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の電池モジュールにおいて、前記配列方向に直交する方向の両端部から前記中央部にかけて傾斜面が設けられていることを要旨とする。
【００１９】
このような構成によれば、配列方向に直交する方向の両端部と中央部との段差の変化がなだらかになるため、空気の流通に生じる乱れが抑制されるなど、空気の流れに対する損失が小さく抑えられる。これにより、電池モジュールの外壁に空気を好適に流通させることができるようになる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電池モジュールにおいて、前記傾斜面の角度は４度以下であることを要旨とする。
このような構成によれば、空気の流れに対する損失が極めて小さく抑えられる。これにより、電池モジュールの壁面に空気を好適に流通させることができるようになる。特に、対向配置される他の電池モジュールの傾斜面の角度も４度以下であれば、配列方向に直交する方向の両端部から中央部に向かう空気の流れる通路の拡開角度が８度以下になり空気の損失が大きく抑えられる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の電池モジュールにおいて、前記ケースは、前記複数の単電池の容器体と該容器体を封止する蓋体とが溶着により接合されることで形成されており、前記接合により前記容器体と前記蓋体との接合部に生じた外面への突起が前記リブに連結される態様で前記リブに揃う向きに成型されていることを要旨とする。
【００２２】
このような構成によれば、溶着により容器体と蓋体との接合部に生じる突起が空気の流通を阻害し生じさせる損失を小さくすることができる。これにより、電池モジュールの壁面からの放熱が好適に行われるようになる。
【００２３】
また、突起をリブに連結させることで、リブの強度を高めることができるとともに、空気が流れるときの損失を減らすことができるようになる。これによっても、電池モジュールの壁面からの放熱が好適に行われるようになる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池モジュールにおいて、前記配列方向両端部の縁部には、空気の流れる方向に凸状の突起部が延設されており、該突起部の先端が前記配列方向と平行な面に対向配置される他の電池モジュールのケースの配列方向両端部の縁部に当接されることを要旨とする。
【００２５】
このような構成によれば、隣接する２つの電池モジュールの壁面の間を空気の流れる方向に沿って突起部が区画する。このため、区画された壁面間に供給された空気が、空気を流す方向以外へ流出することが防止され、電池モジュール間の空気の流量減少による冷却能力の低下が抑制される。これにより、複数の収容部間の温度のばらつきが抑制されて電池モジュールとしての電池性能が好適に維持されるようになる。
【００２６】
上記課題を解決するため、請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電池モジュールが、前記平行な面が互いに対向するように複数並列配置されてなる組電池であることを要旨とする。
【００２７】
このような構成によれば、組電池が強度を向上させつつ、冷却も適切に行うことができる電池モジュールから構成されることから、組電池としてもその強度が向上するとともに、冷却も適切に行うことができるようになる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明にかかる電池モジュール、及び前記電池モジュールを組み合わせて構成される組電池によれば、電池モジュールとしての小型化、高容量化に適した冷却構造をもって複数の単電池に生じる温度のばらつきを抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の電池モジュールを具体化した第１の実施形態について、その正面構造を示す正面図。
【図２】同実施形態において図１の２−２線端面構造を示す端面図。
【図３】同実施形態にあって図２の「３」部分の拡大構造を示す拡大端面図。
【図４】同実施形態にあって図２の「４」部分の拡大構造を示す拡大端面図。
【図５】本発明の電池モジュールを具体化した第２の実施形態について、その構造を示す図であって、（ａ）は正面の部分構造を示す部分正面図、（ｂ）は（ａ）の５ｂ−５ｂ線端面構造を示す端面図。
【図６】同実施形態の電池モジュールにおいて、容器体に蓋体が溶着された状態の端面構造を示す端面図。
【図７】同実施形態の電池モジュールにおいて、その構造を示す図であって、（ａ）は正面の部分構造を示す部分正面図、（ｂ）は（ａ）の７ｂ−７ｂ線端面構造を示す端面図。
【図８】本発明の電池モジュールを具体化した第３の実施形態について、その構造を示す図であって、（ａ）は正面の部分構造を示す部分正面図、（ｂ）は（ａ）の８ｂ−８ｂ線端面構造を示す拡大部分端面図。
【図９】同実施形態の電池モジュールに他の電池モジュールが隣接配置された構造を示す図であって、（ａ）は図８（ａ）の８ｂ−８ｂ線方向への端面構造を示す端面図、（ｂ）は（ａ）の９ｂ部分を拡大した拡大部分端面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる電池モジュールの第１の実施形態について、図１〜４を参照して説明する。
【００３１】
図１に示すように、電池モジュールは、所要の電力容量を得るべく複数、具体的には６個の単電池１１を電気的に直列接続して構成される。電池モジュールは、６個の個別の直方体状からなる単電池１１を角形の最も表面積の広い面（長側面）を縦に見てその側面にあたる短側面同士が互いに対向するように一方向へ配列した構造となっている。換言すると、電池モジュールを構成する角形に樹脂成形された、ケースを構成する一体電槽１０には、一体電槽１０内が区画部１６Ａ毎に設けられる隔壁（図示略）で仕切られることにより６個の収容部が構成されている。各収容部はそれぞれ収容体としての電槽（図示略）を構成する。そして、各単電池１１は、各電槽に発電要素がそれぞれ収容されることにより角形に構成される。こうして各単電池１１は、短側面が区画部１６Ａ毎に設けられる隔壁に対応する。なお、一方向に配列される単電池１１の連なりにおいて配列方向の端部に配置される単電池１１は、２つの短側面の一方の短側面は隔壁に対応するものの、他方の短側面は一体電槽１０の側面に対応する。
【００３２】
すなわち、この電池モジュールでは、例えばニッケル水素蓄電池である単電池１１を構成する電槽が隔壁を介して一方向に複数連結される（配列される）とともに、単電池１１を構成する電槽の長側面が連なって一つの長側面としての外壁１２が形成される。この外壁１２は、単電池１１の長側面の一方向への連なりから形成される面であるため、単電池１１の長側面の連なる方向を長手方向（配列方向）とするとともに、単電池１１の連なる方向に直交する方向、つまり長手方向に直交する方向を短手方向（配列方向に直交する方向）とする矩形状をしている。つまり外壁１２は、長手方向に沿い延びる長辺と、短手方向に沿い延びる短辺とを有している。また一体電槽１０は、電池モジュールの表裏を構成する２つの外壁１２の短辺を相互に連結する短側面と、２つの外壁１２の長辺を相互に連結する底面１３（図２参照）を有している。一体電槽１０の短側面は、外壁１２の長手方向の両端にそれぞれ設けられている。一体電槽１０の底面１３は、外壁１２の短手方向の一方の端部に設けられている。一方、外壁１２の短手方向の他方の端部には開口部１０Ａが設けられている。そして、一体電槽１０の開口部１０Ａである各電槽の上面開口が樹脂成形された、ケースを構成する蓋体２０により封止されている。蓋体２０は、一体電槽１０の開口部１０Ａを一体に封止することにより各電槽を構成する。これら各電槽内には、図示しないが、発電要素として、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された極板群と、その両側に接合された集電板と、電解液とが収容されている。また、電池モジュールは、長側面が互いに対向するように複数並列配置されて組電池を構成する。
【００３３】
図２に示すように、一体電槽１０は電槽の厚みとして外壁１２の垂直方向に槽厚Ｗを有している。つまり、一体電槽１０は、電槽の厚さ方向両側に上述した外壁１２をそれぞれ有している。外壁１２の内側の内面１２Ａは、凹凸の少ない平面として形成されており、相対向する２つの外壁１２の内面１２Ａは、それらの間に槽内幅Ｗａを有した平行面として設けられる。
【００３４】
電槽は、２つの外壁１２の間に底面１３を有している。つまり、電槽は、各外壁１２から構成される２つの長側面と、底面１３と、対向する隔壁から構成される２つの短側面により区画されている。なお、端部の単電池１１に対応する電槽は、一方の短側面は隔壁から構成され、他方の短側面は一体電槽１０の短側面から構成される。
【００３５】
図１及び図２に示すように、一体電槽１０の外壁１２は、電槽（単電池１１）に対して外方向に壁面としての外面１２Ｂを有している。外壁１２の外面１２Ｂは、この外面１２Ｂが形成する矩形状平面の辺近傍に外周領域を有している。外周領域は、外壁１２（外面１２）の長辺及び短辺から構成される四辺に沿って設けられているため、外壁１２の一対の長辺に沿ってそれぞれ長辺縁部１４が設けられ、外壁１２の一対の短辺に沿ってそれぞれ短辺縁部１５が設けられている。２つの長辺縁部１４は、外壁１２において開口部１０Ａ側の長辺に対応する第１の長辺縁部１４Ａと、外壁１２において底面１３側の長辺に対応する第２の長辺縁部１４Ｂとから構成されている。つまり、第１及び第２の長辺縁部１４Ａ，１４Ｂは、外壁１２の外面１２Ｂにおいて、複数の単電池１１の各長側面に渡って延設される。また、２つの短辺縁部１５は、外壁１２の一対の短辺にそれぞれ対応する第１の短辺縁部１５Ａと第２の短辺縁部１５Ｂとから構成されている。つまり、第１及び第２の短辺縁部１５Ａ，１５Ｂはそれぞれ、端部の単電池１１の長側面のみに対応する態様で延設される。なお、第１及び第２の長辺縁部１４Ａ，１４Ｂの外壁１２の短手方向の長さ、いわゆる幅は、一体電槽１０としての耐圧性能を維持できる幅、又はそれ以上の幅になるように調整されて形成されている。また、第１及び第２の短辺縁部１５Ａ，１５Ｂの外壁１２の長手方向の長さ、いわゆる幅は、一体電槽１０としての耐圧性能を維持できる幅、又はそれ以上の幅になるように調整されて形成されている。つまり、第１及び第２の長辺縁部１４Ａ，１４Ｂの幅や、第１及び第２の短辺縁部１５Ａ，１５Ｂの幅は、一体電槽１０としての耐圧性能を維持できる幅以上の幅で任意に調整や設定することができる。
【００３６】
一体電槽１０の外壁１２の外面１２Ｂは、外周領域に取り囲まれた部分である外周領域の内側に中央部としての中央領域１６を有している。中央領域１６は、外壁１２の外面１２Ｂの外周領域に対してへこむ態様で設けられている。つまり、中央領域１６は、外壁１２の外面１２Ｂの垂直方向外側に対し、外周領域よりも低くなっている。
【００３７】
中央領域１６には、外壁１２の短手方向に沿って延設されるとともに、外面１２Ｂの垂直方向外側に対して外周領域の表面高さよりも高い位置まで突出する複数のリブ１８が設けられている。各リブ１８間には所定のリブ間隔が設けられることで、隣接するリブ１８の間に空気通路が形成される。また、隣接するリブ１８の間には、中央領域１６の表面から外面１２Ｂの垂直方向外側に突出する複数の突起１９が設けられている。突起１９は、リブ１８の間の空気通路を流れる空気の流通を阻害せずに、当該空気の流れに乱気流を生じさせるためのものであるため、その中央領域１６の表面から突出する高さは、リブ１８の高さよりも低い高さに形成される。
【００３８】
なお、この電池モジュールは他の電池モジュールと外壁１２を対向させて連結されて用いられる。このとき、リブ１８が外周領域である第１の長辺縁部１４Ａなどよりも高い位置まで突出することで、この電池モジュールと他の電池モジュールとの間に空気を流通させることのできる空間が確保される。また、電池モジュールと他の電池モジュールとの外壁１２に、それら外壁１２を対向させたとき各々のリブ１８の先端が対向するリブ１８の先端に当接するようにリブ１８を配置しておけば２つの電池モジュールの間に空気を流通させる空間を好適に確保することができる。
【００３９】
次に、中央領域１６の詳細について、図３及び図４を参照して説明する。
図３に示すように、外壁１２の中央領域１６は、第１の長辺縁部１４Ａとの間に、中央領域１６の表面と第１の長辺縁部１４Ａの表面とを傾斜面で接続させる傾斜面１７Ａを有している。第１の長辺縁部１４Ａは、外壁１２の壁厚として厚い壁厚Ｗ１を有している一方、中央領域１６は、外壁１２の壁厚として薄い壁厚Ｗ２を有している。薄い壁厚Ｗ２は、第１の長辺縁部１４Ａの壁厚に比べて、差厚Ｗ３（＝厚い壁厚Ｗ１−薄い壁厚Ｗ２）だけ薄い。つまり中央領域１６の表面は、第１の長辺縁部１４Ａの表面よりもへこんでいるとともに、外面１２Ｂに対する垂直方向の高さが第１の長辺縁部１４Ａの表面の高さよりも差厚Ｗ３だけ低くなっている。傾斜面１７Ａは、第１の長辺縁部１４Ａの表面の水平方向に対して所定の傾斜角度θ１、好ましくは４°以下を有しており、外面１２Ｂの垂直方向に対して段差を有している中央領域１６の表面と第１の長辺縁部１４Ａの表面とを連結する。なお、図１〜３に示すように、厚い壁厚Ｗ１や薄い壁厚Ｗ２にはリブ１８や突起１９等の凹凸による厚みは含まれない。
【００４０】
図４に示すように、外壁１２の中央領域１６は、第２の長辺縁部１４Ｂとの間に、中央領域１６の表面と第２の長辺縁部１４Ｂの表面とを傾斜面で接続させる傾斜面１７Ｂを有している。第２の長辺縁部１４Ｂは、外壁１２の壁厚として厚い壁厚Ｗ１を有している一方、上述のように、中央領域１６は薄い壁厚Ｗ２を有している。薄い壁厚Ｗ２は、第２の長辺縁部１４Ｂの壁厚に比べても差厚Ｗ３（＝厚い壁厚Ｗ１−薄い壁厚Ｗ２）だけ薄いため、外面１２Ｂに対する垂直方向の高さが第２の長辺縁部１４Ｂの表面の高さよりも差厚Ｗ３だけ低い。傾斜面１７Ｂは、第２の長辺縁部１４Ｂの表面水平方向に対して所定の傾斜角度θ２、好ましくは４°以下を有し、中央領域１６の表面と第１の長辺縁部１４Ａの表面とを連結している。
【００４１】
なお、各傾斜角度θ１，θ２が４°以下であるとすると、２つの電池モジュールが連結されたとき、リブ１８に区画されて短手方向に延びる空気の流通路は拡開角度が８°以下とされる。この拡開角度が８°以下の空気の流通路は、この電池モジュールに供給される冷却風の風量や風速において空気の流通の際に生じる損失が低く抑えられる角度である。
【００４２】
次に、本実施形態の電池モジュールの作用について説明する。
図１に示すように、一体電槽１０の外壁１２には、第１及び第２の長辺縁部１４Ａ，１４Ｂ、及び第１及び第２の短辺縁部１５Ａ，１５Ｂから構成される壁厚Ｗ１の外周領域が設けられるとともに、外周領域に囲まれる外周領域の内側に、壁厚Ｗ１よりも差厚Ｗ３だけ薄い、薄い壁厚Ｗ２の中央領域１６が設けられる。
【００４３】
中央領域１６は外周領域よりも壁厚が薄いため、電槽に収容された発電要素が充放電に伴って発生させた熱を、外周領域に比べて外部へ放熱しやすい。つまり、中央領域１６の放熱効率が外周領域の放熱効率よりも高くなる。詳述すると、端部の単電池１１の長側面、及び中間の単電池１１の長側面の放熱量を、薄い壁厚Ｗ２によって多くすることができる。これにより、中央領域１６からの放熱によって各単電池１１の温度上昇が抑制されるようになる。
【００４４】
また端部の単電池１１は、一方の短側面が他の単電池１１との間の隔壁に対応する。一方、単電池１１は、他方の短側面が一体電槽１０の短側面に対応するが、通常、一体電槽１０の短側面に対応する他方の短側面の放熱量が一方の短側面の放熱量よりも多い。このことから、端部の単電池１１からの放熱量は、中間の単電池１１の放熱量よりも多くなっている。このため従来は、端部の単電池１１の温度上昇は、中間の単電池１１の温度上昇よりも少なくなるため、単電池１１としての温度も低くなる傾向にある。つまり、端部の単電池１１の温度と中間の単電池１１の温度との差が大きくなる傾向にあるため、単電池１１間の温度が大きくばらつく要因の一つとなっている。
【００４５】
本実施形態では、中間の単電池１１は、その長側面が、厚い壁厚Ｗ１の第１及び第２の長辺縁部１４Ａ，１４Ｂと、薄い壁厚Ｗ２の中央領域１６とから構成される。一方、端部の単電池１１は、その長側面が、厚い壁厚Ｗ１の第１及び第２の長辺縁部１４Ａ，１４Ｂと、同じく壁厚Ｗ１の第１及び第２の短辺縁部１５Ａ，１５Ｂと、薄い壁厚Ｗ２の中央領域１６とから構成されるようにする。これにより、端部の単電池１１は、中間の単電池１１の長側面を厚い壁厚Ｗ１が占める領域に比べて、その長側面を占める厚い壁厚Ｗ１の領域の広さが、第１及び第２の短辺縁部１５Ａ，１５Ｂの領域分だけ広くなる。よって、端部の単電池１１の長側面からの放熱量が、中間の単電池１１の長側面からの放熱量より少なくなる。これにより、端部の単電池１１は、その長側面における薄い壁厚Ｗ２の割合を少なく調整することで、その長側面からの放熱量を、中間の単電池１１の長側面からの放熱量よりも抑えることができる。そうすることで、端部の単電池１１全体からの放熱量を、中間の単電池１１全体からの放熱量に近づけることができる。このように、端部の単電池１１と中間の単電池１１との放熱量とがそれぞれ近づき各放熱量間の相違が小さくすることで各冷却性能の差が小さくなって、各単電池１１間の温度のばらつきも小さくなるようにしている。
【００４６】
さらに、中央領域１６に短手方向に連続するリブ１８を設けることによって、薄い壁厚Ｗ２の中央領域１６の耐圧強度を必要に応じて確保することができる。なお従来、外壁１２には空冷用通路を確保するため、専有面積の小さい柱が設けられていることが多いが、柱は専有面積が小さいものの一定方向から流される空冷用の空気の流通方向に対して後方部分に冷却効率の悪い部分を生じさせる傾向にある。このため、短手方向に連続するリブ１８は専有面積が増加するものの、柱であれば冷却効率が低下する空気の流通方向に連続するため、柱の場合に比べてその冷却能力が大きく低下するおそれは小さく、むしろ、薄い壁厚Ｗ２により多くなった放熱が空気との熱交換率を上昇さるため冷却性能が上昇するようになる。
【００４７】
これにより、電池モジュールの各単電池１１の冷却性能を向上させることができるとともに、端部の単電池１１と中間の単電池１１との冷却性能を平準化させることによって複数の単電池１１の温度のばらつきを小さくすることができるようになる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の電池モジュールによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）通常、連なる複数の収容部において、電池モジュールの長手方向端部に配置される端部の収容部は外気に接する面が広いため放熱量が多く温度上昇が少ない一方、収容部の間に配置される中間の収容部は外気に接する面が狭いため放熱量が少なく温度上昇が多くなる傾向にある。
【００４９】
これに対し、このような構成によれば、外壁１２の外周領域は壁厚が厚い壁厚Ｗ１である一方、外壁１２の中央領域１６は壁厚が薄い壁厚Ｗ２となる。このため、外周領域に対応する面を多く有する端部の電槽（単電池１１）の放熱量に対して、中央領域１６に対応する面を多く有する中間の電槽（単電池１１）の放熱量が相対的に少なくなる。これにより、通常放熱量の少ない中央部の電槽（単電池１１）の放熱量を、通常放熱量の多い端部の電槽（単電池１１）の放熱量に近づけることができるため、各電槽（単電池１１）間の放熱量の差が小さくなる。すなわち端部の単電池１１と中間の単電池１１との温度差を小さくして、単電池１１間の温度のばらつきを抑制することができるようになる。
【００５０】
また、中央領域１６の壁厚Ｗ２を薄くしたことで、電槽（単電池１１）からの放熱量が多くなるため電槽（単電池１１）の冷却性能が向上するようにもなる。
（２）電池モジュールの端部に配置された電槽（単電池１１）は、外周領域に対応する割合が、任意に設定されるため、その放熱量を調節することができる。これにより、端部に配置された単電池１１の放熱量と、端部以外に配置された中間の単電池１１との放熱量との差を小さくするように調整できるため、単電池１１の温度差を小さくすることができるようになる。
【００５１】
（３）外周領域を構成する一対の長辺縁部１４と一対の短辺縁部１５には、応力が集中しやすいが、その部分の厚い壁厚Ｗ１が中央領域１６の薄い壁厚Ｗ２よりも厚いため、応力集中による変形を抑え、電池モジュール全体としての強度を向上させることができる。
【００５２】
また、厚い壁厚Ｗ１の部分は空気の流通量が減るが、上記（１）及び（２）で述べたように、端部の単電池１１は中間の単電池１１よりも冷却されやすいため、外周領域の厚い壁厚Ｗ１が厚くても、電池モジュール全体として冷却を適切に行うことができる。つまり、本実施形態では、電池モジュール全体として、強度を向上させつつ、冷却も適切に行うことができる。
【００５３】
（４）壁厚の薄い中央領域１６をリブ１８によって補強するようにした。これにより、内圧が上昇するおそれのある電槽（単電池１１）に対応する中央領域１６にこうしたリブ１８を設けて該中央領域１６の耐圧性能を向上させることができるようになる。なお、リブ１８を空気の流通方向に沿って延設させるため空気の流れを阻害するおそれもない。
【００５４】
（５）複数の電池モジュールを外壁１２を対向させて並べて連結させた場合、リブ１８によって隣接する電池モジュールとの間に空気を流通させる空間を確保することができるようにもなる。なお、対向させる電池モジュールの外壁１２にもリブ１８が形成されている場合、両方のリブ１８の先端が当接するように電池モジュールのリブ１８が形成されると好ましい。
【００５５】
（６）外周領域と中央領域１６との段差の変化がなだらかになるため、空気の流通に生じる乱れが抑制されるなど、空気の流れに対する損失が小さく抑えられる。これにより、電池モジュールの外壁１２に空気を好適に流通させることができるようになる。
【００５６】
（７）各傾斜面１７Ａ，１７Ｂの角度を４度（４°）以下にすることで、空気の流れに対する損失が極めて小さく抑えられる。これにより、電池モジュールの外壁１２に空気を好適に流通させることができるようになる。特に、対向配置される他の電池モジュールの各傾斜面の角度も４度以下であれば、外周領域から中央領域に向かう空気の流れる通路の拡開角度が８度以下になり空気の流れに対する損失が大きく抑えられる。
【００５７】
（８）電池モジュールの外壁１２が熱伝導率の低い樹脂で構成されているため、放熱量の調整を壁厚の厚みの調整によって効果的に行える。例えば、放熱量を少なくするには外壁１２の壁厚を厚い壁厚Ｗ１に調整し、放熱量を多くするには外壁１２の壁厚を薄い壁厚Ｗ２に調整すればよい。これにより、熱伝導率の低い樹脂における単電池１１間の温度のばらつきが小さくなるように調整することができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる電池モジュールの第２の実施形態について、図５〜７を参照して説明する。
【００５９】
本実施形態は、第１の実施形態に対して、一体電槽１０への蓋体２０の取り付け態様が相違する一方、一体電槽１０などの構成は同様であることから、以下では第１の実施形態に対して相違する点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付しその詳細な説明を割愛する。
【００６０】
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、電池モジュールは、別々に樹脂成形された一体電槽１０と蓋体２０とにより構成されている。
一体電槽１０は、外壁１２に設けられた第１の長辺縁部１４Ａと、外壁１２から垂直方向に第１の長辺縁部１４Ａよりも突出したリブ１８と、第１の長辺縁部１４Ａの外壁１２の短手方向端部に設けられた一体電槽１０の開口部１０Ａとを有している。
【００６１】
蓋体２０は、長手方向の長さが外壁１２の長辺と同様の長さに形成されているとともに、短手方向の幅が一体電槽１０表裏の外壁１２に跨ることができる幅に形成されている。また蓋体２０には、蓋体２０の短手方向の両端にそれぞれ、蓋体２０の長手方向に沿って延びるとともに、蓋体２０から一体電槽１０の方向に突出する接続部２１Ａが設けられている。短手方向両端の２つの接続部２１Ａは、それぞれが対応する外壁１２の第１の長辺縁部１４Ａに対応する位置に設けられている。
【００６２】
図６に示すように、一体電槽１０の開口部１０Ａに対する蓋体２０の結合は、各外壁１２の第１の長辺縁部１４Ａの先端に、当該先端に対応する蓋体２０の接続部２１Ａの先端がそれぞれ熱溶着されることで行われる。この熱溶着では、第１の長辺縁部１４Ａの先端を溶着可能に加熱するとともに、蓋体２０の接続部２１Ａの先端も溶着可能に加熱してから、第１の長辺縁部１４Ａの先端に蓋体２０の接続部２１Ａの先端を押圧させる。これにより、一体電槽１０の開口部１０Ａへ蓋体２０が溶着される。第１の長辺縁部１４Ａの先端に蓋体２０の接続部２１Ａの先端を押圧するとき、第１の長辺縁部１４Ａの先端、及び蓋体２０の接続部２１Ａの先端は変形して、電槽の内側に内側ばり２２Ｂが、電槽の外側に突起としての外側ばり２２がそれぞれ形成される。なお、第１の長辺縁部１４Ａと蓋体２０との境界は溶着により曖昧になるが、図６及び図７では、図示の便宜上、第１の長辺縁部１４Ａと蓋体２０との境界が明示されている。
【００６３】
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、それから、電槽の外側に形成された外側ばり２２を所定の形状に成型する。つまり、一体電槽１０の長手方向に沿って突出形成された外側ばり２２は、冷却用の空気が流れる一体電槽１０の短手方向に交差して障害となるため、空気の流通を妨げない態様に金型等を用い成型される。詳述すると、外側ばり２２は、２つのリブ１８の間に対応する部分が外壁１２から突出高が低くなるように薄い平面部２２Ａに成型され、リブ１８の延長線上に対応する部分がリブ１８と同様の形状である延長リブ２３に成型される。これにより、リブ１８は、その第１の長辺縁部１４Ａ側に延長リブ２３が連結されることで、厚い壁厚Ｗ１の第１の長辺縁部１４Ａまで延長リブ２３により延長される形状になるため、その耐圧性などの強度が向上されるようになる。
【００６４】
なお、外側ばり２２の量が少ない場合、延長リブ２３がリブ１８と同様の形状に成型されず、延長リブ２３の長さや高さが不十分になることもある。この場合であれ、延長リブ２３がリブ１８に接続されることで多少なりともリブ１８の強度向上が期待できる。また、平面部２２Ａの成型時に不要樹脂が延長リブ２３の部分に移動されるため平面部２２Ａを薄く成型させることができる。
【００６５】
これにより、一体電槽１０は、２つのリブ１８の間に対応する部分が薄い平面部２２Ａに成型されるため、リブ１８間への空気の流通に対する影響が少なくされる。一方、一体電槽１０は、空気が流通しないリブ１８の延長線上に延長リブ２３が成型されることで、延長リブ２３による空気の流通に対する影響が少なくされるとともに、平面部２２Ａに対応する部分にある樹脂を移動させることができるため平面部２２Ａが薄く成型されるようになる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態の電池モジュールによれば、先の第１の実施形態で記載した効果（１）〜（８）に加え、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（９）溶着により一体電槽１０と蓋体２０との接合部に生じる突起であるばり２２が空気の流通を阻害し生じさせる損失を小さくすることができる。これにより、電池モジュールの外壁１２からの放熱が好適に行われるようになる。
【００６７】
（１０）延長リブ２３がリブ１８に揃う向きに成型されているため、リブ１８の強度を高めることができるとともに、空気が流れるときの損失を減らすことができるようになる。これにより、電池モジュールの外壁からの放熱が好適に行われるようになる。
【００６８】
（第３の実施形態）
次に、本発明にかかる電池モジュールの第３の実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。
【００６９】
本実施形態は、第１の実施形態に対して、一体電槽１０の短辺縁部１５の表面の態様が相違する一方、その他の構成は同様であることから、以下では第１の実施形態に対して相違する点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付しその詳細な説明を割愛する。
【００７０】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、一体電槽１０は短辺縁部１５に、一体電槽１０の短手方向に延びるとともに、外壁１２の外面１２Ｂから凸状に突出する突起部３０が設けられている。突起部３０は一体電槽１０に一体成形されているとともに、突起部３０の突出方向に先端部３１を有している。突起部３０は、突出方向に直交する方向における幅が、基端に比べて先端部３１が狭くなるようになっている。本実施形態では、突起部３０は、その長手方向に直交する方向への断面形状が略三角形状に形成されている。先端部３１の突出方向への高さ位置は、リブ１８の突出方向への先端部の高さ位置よりも高い位置となるように形成されている。
【００７１】
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、２つの一体電槽１０が外壁１２を対向させて連結されることで、各一体電槽１０のリブ１８の先端が相互に当接し、対向するリブ１８の間に空気を流通させる通路が形成される。このとき、２つの一体電槽１０が連結されるに伴い、一方の一体電槽１０の短辺縁部１５に設けられた突起部３０の先端部３１が、対向する他の一体電槽１０の短辺縁部１５に当接する。また先端部３１はリブ１８よりも突出しているため、当接する短辺縁部１５によって押し潰されるようになる。こうして押し潰された当接端３２は、短辺縁部１５に広がって幅広く当接するため、リブ１８側を流れている空気が突起部３０を越えて一体電槽１０の短側面側に漏れることが防がれるようになる。これにより、空気を流す通路に流される空気の量が通路の途中で減少することが抑制されるため、電池モジュールを構成する各単電池１１の冷却が好適になされるようになる。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態の電池モジュールによれば、先の第１の実施形態で記載した効果（１）〜（８）に加え、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１１）隣接する２つの電池モジュールの外壁１２の間を空気の流れる方向（短手方向）に沿って突起部３０が区画する。このため、区画された外壁１２間に供給された空気が、空気を流す方向（短手方向）以外へ流出することが防止され、電池モジュール間の空気の流量減少による冷却能力の低下が抑制される。これにより、複数の単電池１１間の温度のばらつきが抑制されて電池モジュールとしての電池性能が好適に維持されるようになる。
【００７３】
（１２）電池モジュールに他の電池モジュールを対向配置させることで外周領域に突起部３０による気密性の高い区画壁を形成することができるようになる。これにより空気等の流通経路が好適かつ容易に形成され、電池モジュールの収容部の冷却性能が好適に維持されるようになる。
【００７４】
（その他の実施形態）
なお上記各実施形態は、以下の態様で実施することもできる。
・上記各実施形態では外周領域を構成する一対の長辺縁部１４と一対の短辺縁部１５とを厚い壁厚Ｗ１とし、中央領域の薄い壁厚Ｗ２よりも突出させている場合につて例示した。しかしこれに限らず、一対の短辺縁部のみを中央領域より厚くして突出させてもよい。このような場合でも、上記（１）〜（３）に記載の効果を奏することができる。
【００７５】
・上記第３の実施形態では、突起部３０は一体電槽１０に一体成形されている場合について例示した。しかしこれに限らず、突起部は一体電槽とは別の部材が短辺縁部に接合されたものであってもよい。
【００７６】
また、第３の実施形態では、突起部３０が押し潰される場合について例示したが、これにかぎらず、突起部は対向する短辺縁部に当接すればよい。
これにより、突起部の設計や設置に関する自由度を向上させることができるようになる。
【００７７】
・上記各実施形態では、所定の傾斜角度θ１，θ２がそれぞれ例えば４°以下である場合について例示した。しかしこれに限らず、各所定の角度はそれぞれ４°よりも大きくてもよい。さらに各所定の角度がそれぞれ異なった角度であってもよい。これにより、電池モジュールの設計自由度が向上するようになる。
【００７８】
・上記各実施形態では、第１及び第２の長辺縁部１４Ａ，１４Ｂの壁厚が共に同一の厚みである厚い壁厚Ｗ１である場合について例示した。しかしこれに限らず、第１及び第２の長辺縁部の壁厚は、中央領域の壁厚よりも厚ければ、それぞれ相違していてもよい。
【００７９】
同様に、第１及び第２の端辺縁部の壁厚も、ともに同一であってもそれぞれ相違していてもよい。
これにより、電池モジュールの設計自由度の向上が図られるようになる。
【００８０】
・上記各実施形態では、リブ１８の数は、４〜５本である場合について例示した。しかしこれに限らず、中央領域の耐圧性が確保されている場合、リブの数を４〜５本よりも少なくしてもよいし、又は、リブをひとつも設けなくてもよい。一方、中央領域の耐圧性の確保に必要であれば、冷却性能を損なわない範囲でリブの本数を４〜５本よりも多くしてもよい。これにより、電池モジュールの設計自由度の向上が図られるようになる。
【００８１】
・上記各実施形態では、２つのリブ１８の間には、冷却媒体としての空気が流通する場合について例示した。しかしこれに限らず、冷却媒体であれば、リブの間には、空気以外の気体や、液体などが流通されてもよい。これにより、こうした電池モジュールの適用可能性の向上が図られるようになる。
【００８２】
・上記各実施形態では、外壁１２が樹脂からなる場合について例示した。しかしこれに限らず、外壁は、一体電槽を形成することが可能であるならば、例えば、金属などの樹脂以外の材料から形成されていてもよい。なお、金属は熱伝導率が高いため壁厚の違いによる放熱量の差は小さいものの、壁厚が薄くなれば放熱の促進が期待できる。これにより、こうした電池モジュールの設計自由度の向上が図られるようになる。
【００８３】
・上記各実施形態では、単電池１１がニッケル水素電池から構成される場合について例示したが、これに限らず、単電池としては、ニッケルカドミウム電池やリチウムイオン電池等の二次電池（蓄電池）であってもよい。これにより、こうした電池モジュールの適用可能性の向上が図られるようになる。
【符号の説明】
【００８４】
１０…一体電槽、１０Ａ…開口部、１１…単電池、１２…外壁、１２Ａ…内面、１２Ｂ…外面、１３…底面、１４…長辺縁部、１４Ａ…第１の長辺縁部、１４Ｂ…第２の長辺縁部、１５…短辺縁部、１５Ａ…第１の短辺縁部、１５Ｂ…第２の短辺縁部、１６…中央領域、１６Ａ…区画部、１７Ａ，１７Ｂ…傾斜面、１８…リブ、１９…突起、２０…蓋体、２１Ａ…接続部、２２…外側ばり、２２Ａ…平面部、２３…延長リブ、３０…突起部、３１…先端部、３２…当接端、Ｗ…槽厚、θ１，θ２…傾斜角度、Ｗ１…厚い壁厚、Ｗ２…薄い壁厚、Ｗ３…差厚、Ｗａ…槽内幅。
【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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