(57)【要約】      （修正有）【課題】電池セル毎の内部に生じる温度差を低減して電池セルを安定的に使用可能とする。【解決手段】電源装置は、外形を角形とする二次電池セル１と、二次電池セル１の一面１Ｘに対向するように配置され、二次電池セル１の一面１Ｘから二次電池セル１を冷却する冷却プレート６１とを備えている。さらに、電源装置は、二次電池セル１の、一面１Ｘと隣接する他面１Ｙに冷却補助部材８を設けて、冷却補助部材８は、二次電池セル１及び冷却プレート６１と熱結合状態となるように構成している。【選択図】図４
2013125617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形を角形とする二次電池セルと、
前記二次電池セルの一面に対向するように配置され、該二次電池セルの一面から該二次電池セルを冷却する冷却プレートとを備える電源装置であって、
さらに、前記二次電池セルの、該一面と隣接する他面に冷却補助部材を設け、
前記冷却補助部材は、前記二次電池セル及び前記冷却プレートと熱結合状態となるように構成されることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置であって、
前記二次電池セルの一面が底面であって、前記二次電池セルの他面が主面であることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電源装置であって、
前記冷却補助部材は、さらに、
前記二次電池セルの他面と対向する本体部と、前記二次電池セルの一面と前記冷却プレートとの間に介在される介在片を備えており、
前記本体部と前記介在片とが一体成形により接合されることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記冷却補助部材は、絶縁性を有してなることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電源装置であって、
前記二次電池セルを複数積層すると共に、隣接する二次電池セルの間に、前記冷却補助部材を配置して形成される電池ブロックを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一に記載の電源装置であって、さらに、
前記冷却補助部材と前記二次電池セルとの間に配置される、熱伝導性及び弾性を有する熱伝導シートを備えてなることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載の電源装置であって、さらに、
前記冷却補助部材は、前記二次電池セルの他面と対向する本体部と、前記二次電池セルの一面と前記冷却プレートとの間に介在される介在片を備えており、
前記介在片と前記冷却プレートとの間に、熱伝導性及び弾性を有する熱伝導シートが配置されると共に、
前記介在片と前記二次電池セルの底面との間に、熱伝導性及び弾性を有する熱伝導シートを配置してなることを特徴とする電源装置。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の電源装置であって、
前記冷却補助部材は、前記冷却プレートと直接接合されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記冷却プレートは、内部に冷媒が流れる冷媒配管を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一に記載の電源装置を搭載してなる車両。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか一に記載の電源装置を装備してなる蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモータの電源用、あるいは家庭用、工場用の蓄電用途等に使用される大電流用の電源装置及びこのような電源装置を備える車両並びに蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の組電池等、出力を高くした電源装置が求められている。このような電源装置では、多数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高く、出力電力を大きくしている。このように多数の電池セルを使用する電源装置においては、充放電によって電池セルが発熱する。特に、急ブレーキや急発進などにより多大な充放電電流が流れると、発熱量も大きくなる。このため、各電池セルを効率よく冷却するための冷却機構が求められている。
【０００３】
従来は、電池セル間に隙間を設けて、この部分に冷却風を送風する空冷式が採用されている。これに対し、電池セルの底面に冷却プレートを設けて、この上に載置される電池セルの積層体である電池ブロックを底面から冷却する方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方式であれば、電池セル間に隙間を設ける必要がないため電池ブロックをコンパクト化できる利点が得られる。また、冷却プレートには冷媒を用いることで、空冷方式に比較して、より冷却効果を高めることも期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
このような冷却プレートによる冷却方式では、図２１に示すように各電池セル２０１に注目すると、電池セル２０１を冷却プレート２６１上に載置し、電池セル２０１の底面２０１Ｘと冷却プレート２６１とを接触させてこの面で熱交換を行うことにより冷却される。ここで、各電池セル２０１は薄型であるため、底面２０１Ｘにおける接触面積は側面などに比べて小さく、このため、底面２０１Ｘ側から上方に向かって冷却が進む結果、底面２０１Ｘ側においては効率よく冷却される一方で、天面２０１Ｚ側においては冷却能力が相対的に劣ることとなり、各電池セル２０１の高さ方向において熱分布が生じてしまうという問題があった。
【０００６】
図２１のような例において、電池セル２０１の高さ方向における温度を測定した結果を図２２に示す。このグラフにおいて、横軸は、電池セル２０１の天面２０１Ｚからの距離を、縦軸はセル内温度をそれぞれ示している。この図に示すように、電池セル２０１の底面２０１Ｘと天面２０１Ｚとでは温度差が１０℃以上生じている。このような温度差は、特に電池セルの薄型化が進むほど、また電池セルの発熱が大きいほど拡大する。各電池セルの内部において温度差が大きくなると、電池セルの性能や寿命に影響を与えることとなって好ましくない。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、電池セル毎の内部に生じる温度差を低減して電池セルを安定的に使用可能とした電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る電源装置によれば、外形を角形とする二次電池セル１と、前記二次電池セル１の一面１Ｘに対向するように配置され、該二次電池セル１の一面１Ｘから該二次電池セル１を冷却する冷却プレート６１とを備えている。さらに、電源装置は、前記二次電池セル１の、該一面１Ｘと隣接する他面１Ｙに冷却補助部材８を設けて、前記冷却補助部材８は、前記二次電池セル１及び前記冷却プレート６１と熱結合状態となるように構成している。
これによって、冷却プレートと対向する二次電池セルの一面のみならず、この一面と隣接する他面も冷却補助部材を介して冷却プレートと熱結合することができ、他面からも冷却することで、冷却プレートから離れる方向における温度差を抑制できる。また、冷却補助部材を設けることで、二次電池セルが冷却される面積を大きくして、冷却能力を向上できるという利点も得られる。
【０００９】
本発明の第２の側面に係る電源装置によれば、前記二次電池セル１の一面１Ｘを底面１Ｃとして、前記二次電池セル１の他面１Ｙを主面１Ａとすることができる。
これによって、二次電池セルの底面側に配置された冷却プレートを、冷却補助部材を介して主面に熱結合させて冷却することで、二次電池セルの高さ方向における温度差を抑制できる。
【００１０】
本発明の第３の側面に係る電源装置によれば、前記冷却補助部材８は、前記二次電池セル１の他面１Ｙと対向する本体部８Ａと、前記二次電池セル１の一面１Ｘと冷却プレート６１との間に介在される介在片８Ｂとを備えて、前記本体部８Ａと前記介在片８Ｂとを一体成形により接合することができる。
これにより、冷却プレートは、冷却補助部材の本体部を介して、二次電池セルを冷却するように構成されるため、二次電池セルをより均一に冷却することができる。
【００１１】
本発明の第４の側面に係る電源装置によれば、前記冷却補助部材８は、絶縁性を有することができる。
これにより、冷却補助部材によって二次電池セルに意図しない導通を生じることを防止できる。
【００１２】
本発明の第５の側面に係る電源装置によれば、前記二次電池セル１を複数積層すると共に、隣接する二次電池セル１の間に、前記冷却補助部材８を配置して形成される電池ブロック１１を備えることができる。
これにより、冷却補助部材は、二次電池セルを冷却する冷却部材と、積層される二次電池セルを絶縁するセパレータとを兼用することができ、熱伝導性を改善すると共に、既存の部材を利用して部品点数の増加を回避しつつ信頼性の向上を図ることができる。
【００１３】
本発明の第６の側面に係る電源装置によれば、前記冷却補助部材８と前記二次電池セル１との間に配置される、熱伝導性及び弾性を有する熱伝導シート１３を備えることができる。
これにより、二次電池セルと冷却プレートとの間の隙間を低減して熱結合状態を改善することができる。
【００１４】
本発明の第７の側面に係る電源装置によれば、前記冷却補助部材８は、前記二次電池セル１の他面１Ｙと対向する本体部８Ａと、前記二次電池セル１の一面１Ｘと冷却プレート６１との間に介在される介在片８Ｂとを備えて、前記介在片８Ｂと前記冷却プレート６１との間に、熱伝導性及び弾性を有する熱伝導シート１２を配置すると共に、前記介在片８Ｂと前記二次電池セル１の底面１Ｘとの間に、熱伝導性及び弾性を有する熱伝導シート１３を配置することができる。
これにより、冷却プレートと介在片との間、及び介在片と二次電池セル底面との間において、それぞれ熱伝導シートを配置して接触状態を改善し、伝熱性能を高めることができる。
【００１５】
また、本発明の第８の側面に係る電源装置によれば、前記冷却補助部材８は、前記冷却プレート６１と直接接合することができる。
これにより、介在片を設けることなく直接的に冷却補助部材を冷却プレートと接合でき、冷却性能を高めることができる。
【００１６】
さらに、本発明の第９の側面に係る電源装置によれば、前記冷却プレート６１は、内部に冷媒を流すことで放熱性を発揮させることができる。
【００１７】
さらにまた、本発明の第１０の側面に係る車両は、前記電源装置を搭載したものである。
【００１８】
さらにまた、本発明の第１１の側面に係る蓄電装置は、前記電源装置を装備したものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１に係る電源装置の分解斜視図である。
【図２】図１の電源装置の電池ブロックを示す斜視図である。
【図３】図２の電池ブロックの垂直横断面図である。
【図４】図２の電池ブロックの一部拡大垂直縦断面図である。
【図５】図２の電池ブロックから冷却プレートを外した状態を示す分解斜視図である。
【図６】図５の電池ブロックを斜め下方から見た斜視図である。
【図７】図２の電池ブロックの分解斜視図である。
【図８】図７の電池ブロックの電池積層体の分解斜視図である。
【図９】冷却補助部材の他の一例を示す一部拡大垂直縦断面図である。
【図１０】冷却補助部材の他の一例を示す一部拡大垂直縦断面図である。
【図１１】冷却補助部材の他の一例を示す斜視図である。
【図１２】冷却補助部材の他の一例を示す斜視図である。
【図１３】冷却補助部材の他の一例を示す斜視図である。
【図１４】図１に示す電源装置の冷却プレートと冷却機構の配置状態を示す模式平面図である。
【図１５】本発明の実施例２に係る電源装置の電池ブロックの分解斜視図である。
【図１６】図１５の電池ブロックの一部拡大垂直縦断面図である。
【図１７】図１５の電池ブロックの電池積層体の分解斜視図である。
【図１８】エンジンとモータで走行するハイブリッド自動車に電源装置を搭載する例を示すブロック図である。
【図１９】モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示すブロック図である。
【図２０】蓄電用の電源装置に適用する例を示すブロック図である。
【図２１】従来の電源装置の一部拡大垂直縦断面図である。
【図２２】従来の電源装置の電池セルの高さ方向におけるセル内温度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置及びこれを備える車両並びに電源装置の製造方法を例示するものであって、本発明は電源装置及びこれを備える車両並びに電源装置の製造方法を以下のものに特定しない。また、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
（実施例１）
【００２１】
図１〜図８に、本発明の実施例１に係る電源装置１００として、車載用の電源装置に適用した例を説明する。これらの図において、図１は電源装置１００の分解斜視図、図２は図１の電池ブロック１１を示す斜視図、図３は図２の電池ブロック１１の垂直横断面図、図４は図２の電池ブロック１１の一部拡大垂直縦断面図、図５は図２の電池ブロック１１から冷却プレート６１を外した分解斜視図、図６は図５の電池ブロック１１を斜め下方から見た斜視図、図７は図２の電池ブロック１１の分解斜視図、図８は図７の電池ブロック１１の電池積層体５の分解斜視図をそれぞれ示している。この電源装置１００は、主としてハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両に搭載されて、車両の走行モータに電力を供給して、車両を走行させる電源に使用される。ただ、本発明の電源装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車以外の電動車両に使用でき、また電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。
（電源装置１００）
【００２２】
電源装置１００の外観は、図１の分解斜視図に示すように、上面を長方形状とする箱形である。この電源装置１００は、箱形の外装ケース７０を二分割して、内部に組電池１０を収納している。外装ケース７０は、下ケース７１と、上ケース７２と、これらの下ケース７１、上ケース７２の両端に連結している端面プレート７３とを備えている。上ケース７２と下ケース７１は、外側に突出する鍔部７４を有し、この鍔部７４をボルト（図示せず）とナット（図示せず）で固定している。外装ケース７０は、鍔部７４を外装ケース７０の側面に配置している。また、図１に示す例では、組電池１０として、電池ブロック１１を長手方向に２つ、横方向に２列、計４個下ケース７１に収納している。各電池ブロック１１は、外装ケース７０の内部の定位置に固定している。端面プレート７３は、下ケース７１と上ケース７２の両端に連結されて、外装ケース７０の両端を閉塞している。
（組電池１０）
【００２３】
組電池１０は、図１に示す例では、４つの電池ブロック１１で構成される。すなわち、二次電池セル１の積層方向に２つの電池ブロック１１が連結されて一の電池ブロック連続体１１Ａを構成し、このような連結状態にある電池ブロック連続体１１Ａを２つ平行に並べて、組電池１０を構成している。
【００２４】
組電池１０を構成する各電池ブロック１１の斜視図を図２に示す。この電池ブロック１１は、これを冷却するための冷却プレート６１上に固定されている。電池ブロック１１は、図３〜図７に示すように、冷却プレート６１上に固定するための連結構造を備えている（詳細は後述）。
（電池ブロック１１）
【００２５】
各電池ブロック１１は、図７及び図８に示すように、互いに積層される複数の二次電池セル１と、この二次電池セル１の一面１Ｘに対向するように配置されて、二次電池セル１の一面１Ｘから二次電池セル１を冷却する冷却プレート６１と、二次電池セル１の該一面１Ｘと隣接する他面１Ｙに対向して配置されて、二次電池セル１及び冷却プレート６１と熱結合状態に配設される冷却補助部材８とを備えている。図に示す電池ブロック１１は、複数の二次電池セル１を互いに積層すると共に、二次電池セル１同士を積層する面に冷却補助部材８を介在させて、二次電池セル１の他面１Ｙに熱結合状態で配置すると共に、下端を冷却プレート６１に熱結合させている。さらに、図に示す電池ブロック１１は、複数の二次電池セル１と冷却補助部材８とを交互に積層した電池積層体５の積層方向の両端面に配置された一対のエンドプレート３と、電池積層体５の両端面に配置されたエンドプレート３同士を締結する金属製の締結部材４と、電池積層体５を構成する複数の二次電池セル１の表面を絶縁するために電池積層体５の上面及び両側面をカバーする絶縁カバー１６を備えている。
【００２６】
図に示す電池ブロック１１は、二次電池セル１の底面１Ｃを一面１Ｘとして冷却プレート６１に対向して配置すると共に、二次電池セル１の主面１Ａを他面１Ｙとして、熱結合状態で冷却補助部材８を配置している。ただ、電源装置は、必ずしも二次電池セル１の底面１Ｃを冷却プレート６１に対向する一面１Ｘとして、冷却プレート６１に配置する必要はなく、二次電池セル１の外側面１Ｂを冷却プレート６１に対向する一面として冷却プレート６１に配置することもできる。この電源装置は、複数の二次電池セルを起立姿勢（図８参照）で互いに積層する構造においては、図示しないが、電池積層体の側面に位置して冷却プレートを配置、すなわち、冷却プレートを垂直姿勢で配置して、二次電池セルの側面から冷却することができる。また、電源装置は、冷却プレートを水平姿勢で配置して、この上面に、電池積層体を起立姿勢（図８参照）から横倒しの姿勢として、すなわち、正負の電極端子を設けている面を電池ブロックの側面とする姿勢で配置して、二次電池セルの側面から冷却することもできる。
（電池積層体５）
【００２７】
電池積層体５は、図８に示すように複数の二次電池セル１を、冷却補助部材８を介して積層している。図の電池積層体５は、冷却補助部材８が絶縁性を有しており、この冷却補助部材８を、互いに隣接する二次電池セル１同士を絶縁する絶縁セパレータとして兼用している。すなわち、互いに隣接する二次電池セル１を絶縁する絶縁セパレータとして、冷却補助部材８を二次電池セル１同士の積層面に介在させて、複数の二次電池セル１と冷却補助部材８とを交互に積層して電池積層体５としている。電池積層体５は、図７に示すように、両端面に一対のエンドプレート３を配置して、一対のエンドプレート３を締結部材４で連結して電池ブロック１１としている。
（二次電池セル１）
【００２８】
二次電池セル１は、図８に示すように、その外形を構成する外装缶を、幅よりも厚さを薄くした角形としている。ここで、外装缶の外形を角形とする二次電池セル１は、有底の外装缶の底側の面となる底面１Ｃと、互いに積層される二次電池セル１同士の対向面となる、幅方向に広がる主面１Ａと、電池積層体５の両側面を構成する面となる、二次電池セル１の厚さ方向に広がる外側面１Ｂとを備えている。二次電池セル１は、主として、主面１Ａに熱結合状態で冷却補助部材８を配置して冷却される。ただ、二次電池セルの底面を一面として冷却プレートに対向して配置する電池ブロックは、二次電池セルの他面として、主面と外側面とに熱結合状態で冷却補助部材を配置することもできる。
【００２９】
二次電池セル１は、外装缶を閉塞する封口板１ａに正負の電極端子１ｂを設けると共に、電極端子１ｂの間に安全弁１ｃを設けている。安全弁１ｃは、外装缶の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、内部のガスを放出できるように構成される。安全弁１ｃの開弁により、外装缶の内圧上昇を停止することができる。この二次電池セル１を構成する素電池は、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電可能な二次電池である。特に、二次電池セル１にリチウムイオン二次電池を使用すると、電池セル全体の体積や質量に対する充電容量を大きくできる特長がある。
【００３０】
積層されて電池積層体５を構成する各二次電池セル１は、隣接する正負の電極端子１ｂをバスバー６で連結して互いに並列と直列に接続している。図４、図７、及び図８に示す電池ブロックは、１２個の二次電池セル１を２並６直に接続している。隣接する二次電池セル１同士を並列に接続し、並列接続された二次電池セル１を互いに直列に接続する電池ブロック１１は、出力電流を大きくしながら、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただ、電池ブロックは、並列と直列に接続する二次電池セルの個数を種々に変更することもできる。また、全ての二次電池セルを直列に接続することも、並列に接続することもできる。二次電池セル１は、外装缶を金属で製作している。この二次電池セル１は、隣接する二次電池セル１同士の外装缶のショートを防止するために、絶縁性を有する冷却補助部材８を絶縁セパレータとして挟着している。なお、二次電池セルの外装缶は、プラスチック等の絶縁材で製作することもできる。この場合、二次電池セルは外装缶を絶縁して積層する必要がないので、冷却補助部材は、必ずしも絶縁性を有する必要はない。
（冷却補助部材８）
【００３１】
冷却補助部材８は、二次電池セル１の他面１Ｙである主面１Ａに配置されて、二次電池セル１を冷却する。冷却補助部材８は、二次電池セル１の主面１Ａに熱結合状態に配置すると共に、下端を冷却プレート６１に熱結合している。この冷却補助部材８は、冷却プレート６１に冷やされて二次電池セル１を冷却する。冷却補助部材８は、二次電池セル１を効果的に冷却できるように、熱伝導を有する材料、たとえば、金属や熱伝導プラスチック等で製造される。冷却補助部材８は、熱伝導性を有する材料をプレート状またはシート状に加工して、二次電池セル１の主面１Ａに熱結合状態に積層される。
【００３２】
金属製の冷却補助部材８は、金属板を使用して、簡単かつ容易に製造して、しかも優れた熱伝導製を実現できる。金属板からなる冷却補助部材８は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金で製造される。アルミニウムやアルミニウム合金からなる冷却補助部材８は、軽量かつ安価で、しかも加工しやすく、さらに、優れた熱伝導性を有する特徴がある。ただ、冷却補助部材には、アルミニウムやアルミニウム合金以外の金属も使用できる。金属板からなる冷却補助部材８は、低コストでかつ軽量にしながら、二次電池セル１を効率よく冷却できるように、その厚さを０．１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは、０．２ｍｍ〜３ｍｍ、さらに好ましくは０．３ｍｍ〜２ｍｍとする。
【００３３】
金属製の冷却補助部材８は、図４の一部拡大断面図に示すように、積層される二次電池セル１同士のショートを防止するために、表面に絶縁層１８を設けて絶縁している。金属製の冷却補助部材８は、絶縁層１８として、表面を絶縁フィルムで被覆して絶縁し、あるいは、表面を絶縁樹脂で被覆して絶縁し、あるいはまた、表面に絶縁塗料を塗布して絶縁することができる。このように、表面を絶縁してなる冷却補助部材８は、外装缶を金属製とする二次電池セル１を絶縁状態で積層できるので、隣接する二次電池セル１の間に積層される絶縁セパレータとして使用できる。ただ、表面を絶縁処理してなる二次電池セル、例えば、外装缶の表面に絶縁フィルムを被覆し、あるいは絶縁塗料や絶縁樹脂を塗布してなる二次電池セル、あるいはまた、外装缶をプラスチック等の絶縁材で製作してなる二次電池セルを使用する場合は、必ずしも冷却補助部材の表面を絶縁する必要はない。ただ、この場合においても、冷却補助部材の表面を絶縁することで、より安全性を向上できる。以上のように、金属板からなる冷却補助部材８を絶縁セパレータとして兼用させる構成の電池ブロック１１は、別途、絶縁セパレータを備える構成と比較して、隣接する二次電池セル１同士の間隔を狭くできるので、電池積層体５の全長を短くしてコンパクトにできる特徴がある。
【００３４】
図４と図８に示す冷却補助部材８Ｘは、二次電池セル１の他面１Ｙに熱結合状態に配置される本体部８Ａを備えており、この本体部８Ａを二次電池セル１の主面１Ａに対向して配置している。この冷却補助部材８Ｘは、二次電池セル１の主面１Ａのほぼ全面に対向する大きさの本体部８Ａを設けている。この冷却補助部材８Ｘは、二次電池セル１の全面を効率よく冷却できる。ただ、冷却補助部材は、二次電池セルの主面に対して部分的に冷却する構造とすることもできる。
【００３５】
さらに、図４と図８の冷却補助部材８Ｘは、二次電池セル１の主面１Ａに配置される本体部８Ａの下端に、二次電池セル１の底面１Ｃと冷却プレート６１との間に介在される介在片８Ｂを設けている。図の冷却補助部材８Ｘは、本体部８Ａと介在片８Ｂとを一体成形により接合している。このように、下端に介在片８Ｂを備える冷却補助部材８Ｘは、冷却プレート６１に熱結合される部分の面積を広くして、より効率よく冷却できる特徴がある。金属板からなる冷却補助部材８Ｘは、図４と図８に示すように、下端部をＬ字状に折曲加工して介在片８Ｂを設けている。この構造は、最も簡単に本体部８Ａの下端に介在片８Ｂを設けることができる。ただ、冷却補助部材８は、図９に示す構造とすることもできる。図９の冷却補助部材８Ｙは、本体部８Ａの下端の両側に突出して、逆Ｔ字状の介在片８Ｂを設けている。さらに、冷却補助部材は、必ずしも介在片を設ける必要はなく、図１０に示す構造とすることもできる。図１０の冷却補助部材８Ｚは、本体部８Ａの下端に介在片を設けることなく、本体部８Ａの下端を直接に冷却プレート６１に連結している。
【００３６】
以上の冷却補助部材８は、本体部８Ａを二次電池セル１の主面１Ａに対向して配置しているが、冷却補助部材８は、図１１に示すように、二次電池セル１の外側面１Ｂに対向して設けることもできる。図に示す冷却補助部材８Ｐは、本体部８Ａの両側縁に、二次電池セル１の外側面１Ｂに対向する一対のカバー片８Ｃを設けている。一対のカバー片８Ｃは、本体部８Ａの両側縁に設けた突出片を折曲加工して設けることができる。このように、両側にカバー片８Ｃを備える冷却補助部材８Ｐは、一対のカバー片８Ｃを二次電池セル１の両外側面１Ｂに熱結合させて、二次電池セル１を外側面１Ｂからも冷却できる。さらに、この冷却補助部材８Ｐは、両側から突出する一対のカバー片８Ｃを備える構成であるため、カバー片８Ｃにより、二次電池セル１の幅方向のずれを防止することもできる。
【００３７】
さらに、以上の冷却補助部材８Ｘ、８Ｙ、８Ｚ、８Ｐは、本体部８Ａを二次電池セル１の主面１Ａのほぼ全面に対向する形状としているが、冷却補助部材は、二次電池セルに熱結合されない非冷却部を設けて、二次電池セルの冷却を抑制することもできる。このような冷却補助部材の一例を、図１２と図１３に示している。図１２の冷却補助部材８Ｑは、本体部８Ａの下端部の中央部に、非冷却部１７として貫通穴８ａを開口して設けている。図の貫通穴８ａは、下方に向かって開口面積を大きくして、二次電池セル１の下端部の冷却を抑制するようにしている。図１３の冷却補助部材８Ｒは、非冷却部１７として、本体部８Ａの下部に複数の貫通孔８ｂを開口して設けている。複数の貫通孔８ｂａは、下方に向かって設ける個数を多くして、すなわち、下方に向かって開口面積が大きくなるように配置して、二次電池セル１の下端部の冷却を抑制するようにしている。これらの形状の冷却補助部材８Ｑ、８Ｒは、冷却プレート６１に近くて冷やされやすい二次電池セル１の下端部の冷却を抑制しながら、冷却プレート６１から離れた二次電池セル１の上部を効果的に冷却できるので、二次電池セル１の全体を均一に冷却できる特徴がある。
（熱伝導シート１３）
【００３８】
冷却補助部材８と二次電池セル１との間には、熱伝導シート１３を介在させている。この熱伝導シート１２は、熱伝導に優れた材質とし、さらに、ある程度の弾性を有するものが好ましい。このような材質としてはアクリル系、ウレタン系、エポキシ系、シリコーン系の樹脂等が挙げられる。このように、熱伝導シート１３に弾性を持たせることで、熱伝導シート１３の表面を弾性変形させて冷却補助部材８と二次電池セル１との接触面で隙間を無くし、熱結合状態を良好に改善できる。図に示す電池ブロック１１は、冷却補助部材８の介在片８Ｂと二次電池セル１の底面１Ｃとの間に熱伝導シート１３を配置している。この構造は、二次電池セル１の底面１Ｃを確実に介在片８Ｂに熱結合できる。図の電池ブロック１１は、二次電池セル１の主面１Ａと冷却補助部材８の本体部８Ａの間には、熱伝導シート１３を配置していない。それは、電池ブロック１１を両端側から締結することで、二次電池セル１の主面１Ａと冷却補助部材８の本体部８Ａとを隙間なく密着させて確実に熱結合できるからである。ただ、二次電池セルの主面と冷却補助部材の本体部との間にも熱伝導シートを配置することもできる。また、熱伝導シートに代えて、熱伝導ペースト等を利用することもできる。さらに、図１０に示すように、本体部８Ａの下端を直接に冷却プレート６１に連結する構造においては、冷却プレート６１と二次電池セル１との間に熱伝導シート１３を配置することができる。
（熱伝導シート１２）
【００３９】
さらに、図に示す電池ブロック１１は、冷却補助部材８の介在片８Ｂの下面と冷却プレート６１との間にも熱伝導シート１２を配置している。この熱伝導シート１２も、熱伝導に優れた材質とし、さらに、ある程度の弾性を有するものが好ましい。このような材質としてはアクリル系、ウレタン系、エポキシ系、シリコーン系の樹脂等が挙げられる。このように、熱伝導シート１２に弾性を持たせることで、熱伝導シート１２の表面を弾性変形させて冷却補助部材８と冷却プレート６１との接触面で隙間を無くし、熱結合状態を良好に改善できる。この構造も、冷却補助部材８の介在片８Ｂと冷却プレート６１との間に隙間が生じて熱伝導性が低下するのを有効に防止して、確実に熱伝導できる。また、熱伝導シートに代えて、熱伝導ペースト等を利用することもできる。さらに、熱伝導シート１２は、絶縁性を持たせることで、電池積層体５と冷却プレート６１との間をより確実に電気的に絶縁することもできる。この構造は、冷却補助部材８に絶縁性を持たせることに加えて、絶縁性の熱伝導シート１２を介在させることで、より安全性、信頼性を高めている。
【００４０】
ただ、冷却補助部材は、冷却プレートとの間に熱伝導シートを介することなく、下端を直接に冷却プレートに連結することもできる。たとえば、冷却補助部材は、下端を溶着して冷却プレートの上面に固定し、あるいは接着して冷却プレートの上面に固定し、あるいはまた、係止構造や嵌合構造で冷却プレートの上面に固定することもできる。このように、冷却補助部材を直接に冷却プレートに接合する構造は、極めて優れた熱伝導性を実現できる。
（エンドプレート３）
【００４１】
二次電池セル１と冷却補助部材８とを交互に積層した電池積層体５の両端面には、図７に示すように一対のエンドプレート３を配置している。この一対のエンドプレート３で、電池積層体５を両端面から挟持するように締結している。エンドプレート３は、プラスチックまたは金属で製造され、あるいはプラスチックと金属の積層構造とすることもできる。
（締結部材４）
【００４２】
締結部材４は、図２、及び図５ないし図７に示すように、両端にエンドプレート３が積層された電池積層体５の両側面に配置されて、一対のエンドプレート３に固定されて電池積層体５を締結する。この締結部材４は、図７の分解斜視図に示すように、電池積層体５の側面を覆う本体部４１と、本体部４１の両端で折曲され、エンドプレート３に固定される折曲片４２と、上方で折曲されて電池積層体５の上面を保持する上面保持部４３と、下方に突出される締結連結部４４を備える。このような締結部材４は、十分な強度を有する材質、例えば金属製のバインドバーで構成される。なお、図１に示す例では、各電池ブロック１１にそれぞれ締結部材４を設けており、この場合は各電池ブロック１１にそれぞれの端面に位置するエンドプレート３同士を、締結部材４で固定する。なお、２つの電池ブロックを積層方向に並べた状態で、両側側面を締結部材で一体的に連結することもできる。この構成では、締結部材を電池ブロック同士を連結するための部材としても利用できる。この場合、端面に位置するエンドプレート同士を締結部材で固定すると共に、２つの電池ブロックの間で対向するエンドプレートには、締結部材は固定されない。さらに、２つの電池ブロックの間で対向するエンドプレートを一部品として共通化することもできる。図において、締結部材４の折曲片４２とエンドプレート３は、ボルト１９で固定している。ただ、締結部材とエンドプレートの固定は、ボルトで固定する構造のものには限定しない。
（絶縁カバー１６）
【００４３】
絶縁カバー１６は、絶縁材からなり、電池積層体５の上面及び両側面を被覆して、互いに積層される複数の二次電池セル１の表面を絶縁している。この絶縁カバー１６は、絶縁性を有するプラスチック等で製造している。図に示す絶縁カバー１６は、断面をコ字状として下面と両端面を開口したプラスチック製のケースとしている。絶縁カバー１６は、上面に、各々の二次電池セル１の電極端子１ｂを表出させる開口部１６ｂと、二次電池セル１の安全弁１ｃを表出させる開口部１６ｃとを設けている。ただ、絶縁カバーは、ケース状とする必要はなく、絶縁シートとすることもできる。さらに、電池ブロックは、電池積層体の表面を必ずしも絶縁カバーで絶縁する必要はなく、電池積層体の表面を絶縁できる他の全ての構造が使用できる。たとえば、電池積層体は、表面を樹脂モールドして絶縁することも、締結部材の内面を絶縁処理して表面を絶縁することもできる。
【００４４】
さらに、電池ブロック１１は、絶縁カバー１６の上面に、カバー部２４を設けている。カバー部２４は、各々の二次電池セル１の電極端子１ｂと連通するためのスリット２４ｂを設けており、このスリット２４ｂを介して、隣接する二次電池セル１同士を接続するバスバー６や、バスバー６と回路基板（図示せず）を電気接続している。さらに、カバー部２４の内面には、二次電池セル１の安全弁１ｃと連通されたガスダクト２６を設けている。ガスダクト２６を各二次電池セル１の安全弁１ｃと連結し、さらに、ガスダクト２６を外部に配管することで、二次電池セル１の内圧が上昇した際に排出されるガスを、安全に外部に排出するようにしている。また、カバー部２４の上面には、電源装置１００を制御するための制御回路を実装した回路基板（図示せず）が配置される。また、カバー部に回路基板を一体的に設けてもよい。なお、図７の例では、カバー部２４と絶縁カバー１６とを別部材で構成しているが、これらを一体的に設けることもできる。
（連結構造）
【００４５】
電池ブロック１１は、電池積層体５を冷却プレート６１の上面に固定するための連結構造を備えている。連結構造は、図５〜図７に示す例では、締結部材４の本体部４１の下端から突出するように設けられた締結連結部４４と、冷却プレート６１側に設けられたプレート連結部５０とで構成される。締結連結部４４は、複数を互いに離間して設けている。図の例では、本体部４１の下端で両側と中間の３箇所に設けている。
（締結連結部４４）
【００４６】
締結連結部４４は、図５〜図７の例では、先端を鉤状に形成した係止片４４Ａとしている。この係止片４４Ａは、鉤状の突出方向を、電池ブロック１１から外向きの姿勢としている。
（プレート連結部５０）
【００４７】
一方で冷却プレート６１側には、この締結連結部４４と連結するための連結機構としてプレート連結部５０を設けている。プレート連結部５０は、締結連結部４４を設けた位置と対応する位置に設けられる。このようなプレート連結部５０として、図の例では係止片４４Ａを係止可能な係止孔５１が形成された連結バー５０Ａを利用している。この係止孔５１に鉤状の係止片４４Ａを挿入して係止することで、締結部材４を容易に冷却プレート６１に固定できる。図の連結バー５０Ａは、ストリップ条を断面視略コ字状に折曲した形状としている。ストリップ条は、十分な強度を発揮できるよう金属板で構成する。ストリップ条は、表面に段差を形成して強度を向上させることができる。連結バー５０Ａの長さは、略コ字状の折曲部分で冷却プレート６１の底面を挟み込める大きさとする。この連結バー５０Ａの端面に、連結部として係止孔５１を開口している。このようにして、連結バー５０Ａを用いることで冷却プレート６１に容易にプレート連結部５０を付加できる。特に、冷却プレート６１の形状を複雑化することなく連結機構を追加できる。
（冷却プレート６１）
【００４８】
冷却プレート６１は、二次電池セル１の熱を熱伝導して外部に放熱するための放熱体であり、図３、図４、及び図１４に示すように、その内部に冷媒配管６２を配設している。冷却プレート６１は、内部に配設された冷媒配管６２を冷却機構６０に連結している。冷却プレート６１は、この冷媒配管６２に冷却機構６０から冷媒が供給されて冷却される。冷却プレート６１は、冷媒を通過させる冷媒配管６２として、金属製の冷却パイプ６２Ａを内蔵している。冷却パイプ６２Ａは、冷却プレート６１の上面板６１Ａに熱結合されており、底板６１Ｂとの間には断熱材６８を配設して、底板６１Ｂとの間を断熱している。冷却パイプ６２Ａは、図３に示すように、電池ブロック１１との対向面を平坦とした扁平型に形成している。このようにすることで、円筒形の冷却パイプと比べ、冷却プレート６１との接触面積を増やして電池ブロック１１との熱結合を確実に実現できる。また、冷却パイプ６２Ａは、熱伝導に優れた材質で構成する。ここではアルミニウム等の金属製としている。特に、アルミニウム製の冷却パイプは比較的柔らかいため、電池ブロック１１との接触界面で押圧させることで表面を多少変形させて密着性を向上でき、高い熱伝導性を実現できる。また、冷却プレート６１には、このような冷媒による冷却機能を付加する他、金属板のみで構成することもできる。例えば放熱フィンを設けた金属体等、放熱、伝熱性に優れた形状とする。または金属製に限らず、絶縁性を有する伝熱シートを利用しても良い。
【００４９】
図４〜図７に示す組電池１０は、複数の二次電池セル１を積層している電池ブロック１１を、冷却プレート６１の上面に配置している。この冷却プレート６１は、電池ブロック１１を構成する二次電池セル１に熱結合状態に配置している。この組電池１０は、電池ブロック１１を冷却プレート６１に接触させて直接、効果的に冷却できる。図１と図１４の例では、各冷却プレート６１上に２つの電池ブロック１１を載置している。上述の通り、長さ方向すなわち二次電池セル１の積層方向に２つの電池ブロック１１が連結されて一の電池積層連続体１１Ａを構成しており、このような連結状態にある２つの電池ブロック１１を、一の冷却プレート６１で支持している。これらの電池積層連続体１１Ａを２つ平行に並べて、組電池１０を構成している。
【００５０】
また、図１と図１４の例では、冷却プレート６１を二次電池セル１の積層方向に延長すると共に、内部に配管された冷却パイプ６２Ａを端縁で折り返すようにして蛇行させることで、３列の直線状冷却パイプが電池ブロック１１の下面に配置される。そして、電池積層連続体１１Ａ同士で冷却パイプ６２Ａ同士を接続することで、冷媒の循環経路を共通化している。このように、一の冷却プレート６１上に複数の電池ブロック１１を載置して冷却させる構成とすれば、冷却機構６０を共用でき、冷却プレート６１を共通化してより安価で簡素化された冷却機構６０を実現できる。ただ、電池ブロックの下面に複数本の冷却パイプを配置することもでき、例えば蛇行した冷却パイプを折り返し部分で分割して、複数本の冷却パイプとすることができる。これにより、蛇行部分を無くすことができるので、軽量化を図ることができる。このとき、各冷却パイプ同士を接続して、冷媒経路を共通化させても良い。なお、冷却パイプを配置する構成や形状は、適宜変更することができる。
（冷却機構６０）
【００５１】
冷却機構６０は、冷却プレート６１の冷媒配管６２に冷媒を通過させて循環させて冷却プレート６１を冷却する。図１４の冷却機構６０は、フレオンや炭酸ガスなどの冷媒を冷媒配管６２に循環させて、冷媒配管６２の内部で気化する気化熱で冷却プレート６１を冷却する。この冷却機構６０は、図１４に示すように、冷却プレート６１から排出される気体状の冷媒を加圧するコンプレッサ６３と、このコンプレッサ６３で加圧された冷媒を冷却して液化させるコンデンサ６４と、このコンデンサ６４で液化された液体を蓄えるレシーバータンク６５と、このレシーバータンク６５の冷媒を冷却プレート６１に供給する流量調整弁又はキャピラリーチューブ６６Ａからなる膨張弁６６とを備えている。この冷却機構６０は、膨張弁６６を介して液化された冷媒を冷却プレート６１に供給し、供給された冷媒を冷媒路の内部で気化させて気化熱で冷却プレート６１を冷却する。冷却プレート６１を冷却して気化された冷媒は、コンプレッサ６３に吸入されて、コンデンサ６４からレシーバータンク６５に循環される。
【００５２】
以上の冷却機構６０として、車両に搭載している車内冷房用のコンプレッサとコンデンサとレシーバータンクを用いることもできる。このような構成とすると、コンプレッサとコンデンサとレシーバータンクで構成される冷却機構に、車内冷房と電源装置の冷却機構６０とを兼用させることができる。この構造は、電池ブロック１１を冷却するために専用の冷却機構を設けることなく、車両に搭載する電源装置の電池ブロック１１を効率よく冷却できる。とくに、電池ブロック１１を冷却するための冷却カロリーは、車両の冷房に要する冷却カロリーに比較して極めて小さい。このため、車両の冷房用の冷却機構を電池ブロックの冷却に兼用させても、車両の冷房能力をほとんど低下させることなく、電池ブロックを効果的に冷却できる。
【００５３】
さらに、冷却機構６０は、冷却プレート６１の冷却をコントロールする制御回路（図示せず）を備えて、電池セル１の温度を温度センサ（図示せず）で検出して、冷却プレート６１の冷却状態をコントロールすることもできる。この制御回路は、冷却プレート６１の流入側をレシーバータンク６５に連結している開閉弁６７を制御する。開閉弁６７は、制御回路で開閉されて、冷却プレート６１の冷却状態をコントロールする。開閉弁６７が開弁されると、冷却プレート６１は冷却状態となり、開閉弁３６が閉弁されると、冷媒が冷却プレート６１に循環されず、冷却プレート６１は非冷却状態となる。冷却機構６０は、電池セル１の温度があらかじめ設定している冷却開始温度よりも高くなると、冷却プレート６１に冷媒を供給して冷却し、電池セル１が冷却停止温度よりも低くなると、冷却プレート６１への冷媒の供給を停止して、電池セル１をあらかじめ設定している温度範囲にコントロールすることができる。
【００５４】
以上の冷却プレート６１は、冷媒の気化熱で低温に冷却するが、冷却プレートは、気化熱によらず冷却することもできる。この冷却プレートは、冷媒配管に、低温に冷却されたブラインなどの冷媒を供給して、冷媒の気化熱でなくて、低温の冷媒で直接に冷却プレートを冷却する。冷媒としてブラインを循環させる冷却機構は、ブラインを冷媒の気化熱で冷却する構成としてもよい。とくに、車両に搭載される電源装置においては、車内冷房用に用いる既存の冷却機構をブラインの冷却に利用できる。
（実施例２）
【００５５】
以上の電源装置は、冷却補助部材８を、互いに積層される二次電池セル１同士を絶縁する絶縁セパレータとして兼用させているが、電源装置は、図１５〜図１７に示すように、互いに隣接する二次電池セル１同士を絶縁するプラスチック製の絶縁セパレータ２を積層することもできる。この電池ブロック１１は、互いに隣接する二次電池セル１の間にプラスチック製の絶縁セパレータ２を介在する状態で積層して、隣接する二次電池セル１同士を絶縁セパレータ２で絶縁すると共に、絶縁セパレータ２と二次電池セル１との間に冷却補助部材８を配置して、冷却補助部材８を介して二次電池セル１を冷却する構造としている。この電池ブロック１１は、二次電池セル１の外装缶や、冷却補助部材８を金属製として、プラスチック製の絶縁セパレータ２で絶縁して積層できる。この構成によると、二次電池セル１の絶縁を確実に行うことができ、より信頼性の高い電源装置を提供できる。
（絶縁セパレータ２）
【００５６】
絶縁セパレータ２は、隣接する二次電池セル１を絶縁して積層するスペーサである。この絶縁セパレータ２はプラスチック等の絶縁材で製作しており、互いに隣接する二次電池セル１同士の間に配置されて、隣接する二次電池セル１を絶縁している。この絶縁セパレータ２は、図１７の分解斜視図に示すように、両側に二次電池セル１を収納する電池セルの収納空間２ｄを形成している。この収納空間２ｄは、二次電池セル１を定位置に嵌着できる形状として、隣接する二次電池セル１の位置ずれを阻止している。
【００５７】
図の絶縁セパレータ２は、二次電池セル１の主面１Ａとほぼ等しい大きさの平板２ａと、二次電池セル１の外側面１Ｂを被覆する側壁２ｂと、二次電池セル１の天面の一部を被覆する天面板２ｃとを備えている。この絶縁セパレータ２は、２枚の絶縁セパレータ２で二次電池セル１を挟み込んで、外側面１Ｂ部分を閉塞している。このため、側壁２ｂは二次電池セル１の外側面１Ｂとほぼ同じ大きさとしつつ、側壁２ｂのほぼ中央に平板２ａを固定することで、各電池セル収納空間２ｄにおいては、側壁２ｂの半分を使って二次電池セル１の外側面１Ｂの約１／２を被覆している。また、電池セル収納空間２ｄの上面は、天面板２ｃで二次電池セル１の封口板１ａを部分的に覆いつつ、電極端子１ｂや安全弁１ｃを露出させるように、隣接する二次電池セル１同士の界面の上部を被覆している。一方で、底面側においては、二次電池セル１の底面１Ｃを露出させるために開口している。
【００５８】
さらに、絶縁セパレータ２と二次電池セル１との間には、冷却補助部材８を配置している。この冷却補助部材８には、実施例１と同じものが使用できる。すなわち、図１６と図１７に示す冷却補助部材８Ｘは、本体部８Ａを、二次電池セル１の主面１Ａに熱結合させる状態で配置して、二次電池セル１の底面１Ｃと冷却プレート６１との間には、介在片８Ｂを配置している。ただ、この構造の電池ブロック１１は、互いに積層される二次電池セル１を絶縁セパレータ２で絶縁するので、冷却補助部材８には必ずしも絶縁性を持たせる必要はない。この電池ブロックは、冷却補助部材に積層される絶縁セパレータを介して互いに隣接する二次電池セルを絶縁し、冷却補助部材と冷却プレートとの間には、絶縁性の熱伝導シートを積層して二次電池セルと冷却プレートとを絶縁できる。
【００５９】
ここで、図１６に示す絶縁セパレータ２は、平板２ａの片側面（図１６においては右側面）にのみ冷却補助部材８を配置しているが、冷却補助部材は平板の両側面に配置することもできる。この構造は、二次電池セルを、両方の主面から効率よく冷却できる。
【００６０】
以上の電源装置は、車載用の電源として利用できる。電源装置を搭載する車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド自動車やプラグインハイブリッド自動車、あるいはモータのみで走行する電気自動車等の電動車両が利用でき、これらの車両の電源として使用される。
（ハイブリッド自動車用電源装置）
【００６１】
図１８は、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、モータ９３に電力を供給する電源装置１００と、電源装置１００の電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置１００は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。車両ＨＶは、電源装置１００の電池を充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、例えば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ９３は、電源装置１００から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、エンジン９６で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、電源装置１００の電池を充電する。
（電気自動車用電源装置）
【００６２】
また、図１９は、モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両ＥＶは、車両ＥＶを走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３に電力を供給する電源装置１００と、この電源装置１００の電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置１００は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。モータ９３は、電源装置１００から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、車両ＥＶを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置１００の電池を充電する。
（蓄電用電源装置）
【００６３】
さらに、この電源装置は、移動体用の動力源としてのみならず、載置型の蓄電用設備としても利用できる。例えば家庭用、工場用の電源として、太陽光や深夜電力等で充電し、必要時に放電する電源システム、あるいは日中の太陽光を充電して夜間に放電する街路灯用の電源や、停電時に駆動する信号機用のバックアップ電源等にも利用できる。このような例を図２０に示す。この図に示す電源装置１００は、複数の電池パック８１をユニット状に接続して電池ユニット８２を構成している。各電池パック８１は、複数の二次電池セル１が直列及び／又は並列に接続されている。各電池パック８１は、電源コントローラ８４により制御される。この電源装置１００は、電池ユニット８２を充電用電源ＣＰで充電した後、負荷ＬＤを駆動する。このため電源装置１００は、充電モードと放電モードを備える。負荷ＬＤと充電用電源ＣＰはそれぞれ、放電スイッチＤＳ及び充電スイッチＣＳを介して電源装置１００と接続されている。放電スイッチＤＳ及び充電スイッチＣＳのＯＮ／ＯＦＦは、電源装置１００の電源コントローラ８４によって切り替えられる。充電モードにおいては、電源コントローラ８４は充電スイッチＣＳをＯＮに、放電スイッチＤＳをＯＦＦに切り替えて、充電用電源ＣＰから電源装置１００への充電を許可する。また充電が完了し満充電になると、あるいは所定値以上の容量が充電された状態で負荷ＬＤからの要求に応じて、電源コントローラ８４は充電スイッチＣＳをＯＦＦに、放電スイッチＤＳをＯＮにして放電モードに切り替え、電源装置１００から負荷ＬＤへの放電を許可する。また、必要に応じて、充電スイッチＣＳをＯＮに、放電スイッチＤＳをＯＮにして、負荷ＬＤの電力供給と、電源装置１００への充電を同時に行うこともできる。
【００６４】
電源装置１００で駆動される負荷ＬＤは、放電スイッチＤＳを介して電源装置１００と接続されている。電源装置１００の放電モードにおいては、電源コントローラ８４が放電スイッチＤＳをＯＮに切り替えて、負荷ＬＤに接続し、電源装置１００からの電力で負荷ＬＤを駆動する。放電スイッチＤＳはＦＥＴ等のスイッチング素子が利用できる。放電スイッチＤＳのＯＮ／ＯＦＦは、電源装置１００の電源コントローラ８４によって制御される。また電源コントローラ８４は、外部機器と通信するための通信インターフェースを備えている。図１７の例では、ＵＡＲＴやＲＳ−２３２Ｃ等の既存の通信プロトコルに従い、ホスト機器ＨＴと接続されている。また必要に応じて、電源システムに対してユーザが操作を行うためのユーザインターフェースを設けることもできる。
【００６５】
各電池パック８１は、信号端子と電源端子を備える。信号端子は、パック入出力端子ＤＩと、パック異常出力端子ＤＡと、パック接続端子ＤＯとを含む。パック入出力端子ＤＩは、他のパック電池や電源コントローラ８４からの信号を入出力するための端子であり、パック接続端子ＤＯは子パックである他のパック電池に対して信号を入出力するための端子である。またパック異常出力端子ＤＡは、パック電池の異常を外部に出力するための端子である。さらに電源端子は、電池パック８１同士を直列、並列に接続するための端子である。また電池ユニット８２は並列接続スイッチ８５を介して出力ラインＯＬに接続されて互いに並列に接続されている。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る電源装置及びこれを備える車両並びに電源装置の製造方法は、ＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車等の電源装置として好適に利用できる。またコンピュータサーバのラックに搭載可能なバックアップ電源装置、携帯電話等の無線基地局用のバックアップ電源装置、家庭内用、工場用の蓄電用電源、街路灯の電源等、太陽電池と組み合わせた蓄電装置、信号機等のバックアップ電源用等の用途にも適宜利用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１００…電源装置
１…二次電池セル；１Ｘ…一面；１Ｙ…他面；１Ａ…主面；１Ｂ…外側面；１Ｃ…底面
１ａ…封口板；１ｂ…電極端子；１ｃ…安全弁
２…絶縁セパレータ；２ａ…平板；２ｂ…側壁；２ｃ…天面板；２ｄ…収納空間
３…エンドプレート
４…締結部材
５…電池積層体
６…バスバー
８…冷却補助部材；８Ａ…本体部；８Ｂ…介在片；８Ｃ…カバー片
８ａ…貫通穴；８ｂ…貫通孔
８Ｘ…冷却補助部材；８Ｙ…冷却補助部材；８Ｚ…冷却補助部材
８Ｐ…冷却補助部材；８Ｑ…冷却補助部材；８Ｒ…冷却補助部材
１０…組電池
１１…電池ブロック；１１Ａ…電池積層連続体
１２…熱伝導シート
１３…熱伝導シート
１６…絶縁カバー；１６ｂ…開口部；１６ｃ…開口部
１７…非冷却部
１８…絶縁層
１９…ボルト
２４…カバー部；２４ｂ…スリット
２６…ガスダクト
４１…本体部
４２…折曲片
４３…上面保持部
４４…締結連結部；４４Ａ…係止片
５０…プレート連結部；５０Ａ…連結バー
５１…係止孔
６０…冷却機構
６１…冷却プレート；６１Ａ…上面板；６１Ｂ…底板
６２…冷媒配管；６２Ａ…冷却パイプ
６３…コンプレッサ
６４…コンデンサ
６５…レシーバータンク
６６…膨張弁；６６Ａ…キャピラリーチューブ
６７…開閉弁
６８…断熱材
７０…外装ケース
７１…下ケース
７２…上ケース
７３…端面プレート
７４…鍔部
８１…電池パック
８２…電池ユニット
８４…電源コントローラ
８５…並列接続スイッチ
９３…モータ
９４…発電機
９５…ＤＣ／ＡＣインバータ
９６…エンジン
ＥＶ、ＨＶ…車両
ＬＤ…負荷；ＣＰ…充電用電源；ＤＳ…放電スイッチ；ＣＳ…充電スイッチ
ＯＬ…出力ライン；ＨＴ…ホスト機器
ＤＩ…パック入出力端子；ＤＡ…パック異常出力端子；ＤＯ…パック接続端子
２０１…電池セル；２０１Ｘ…底面；２０１Ｚ…天面
２６１…冷却プレート
【図１】
2013125617.tif 000003
【図２】
2013125617.tif 000004
【図３】
2013125617.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013125617.tif 000009
【図８】
2013125617.tif 000010
【図９】
2013125617.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2013125617.tif 000013
【図１２】
2013125617.tif 000014
【図１３】
2013125617.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2013125617.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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