(57)【要約】【課題】電池セルの温度を適切に制御することができる電池パックを提供する。【解決手段】電池パックは、一方向に配列される複数の電池セルを含む配列体を有する電池モジュールと、電池モジュールを収容する筐体と、配列体と筐体との間に配置される熱伝導部材と、電池セルと熱伝導部材との両方に接触することによって、電池セルと熱伝導部材との間を伝熱可能にする第一伝熱切替部材と、筐体と熱伝導部材との両方に接触することによって、筐体と熱伝導部材との間を伝熱可能にする第二伝熱切替部材と、を備え、第一伝熱切替部材は、電池セルの温度が第一温度よりも高くなると、電池セルと熱伝導部材との間の伝熱を可能にし、第二伝熱切替部材は、外気の温度が第一温度以上である第二温度よりも高くなると、筐体と熱伝導部材との間の伝熱を不能にする。【選択図】図５
2017212091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配列される複数の電池セルを含む配列体を有する電池モジュールと、
前記電池モジュールを収容する筐体と、
前記配列体と前記筐体との間に配置される熱伝導部材と、
前記電池セルと前記熱伝導部材との両方に接触することによって、前記電池セルと前記熱伝導部材との間を伝熱可能にする第一伝熱切替部材と、
前記筐体と前記熱伝導部材との両方に接触することによって、前記筐体と前記熱伝導部材との間を伝熱可能にする第二伝熱切替部材と、
を備え、
前記第一伝熱切替部材は、前記電池セルの温度が第一温度よりも高くなると、前記電池セルと前記熱伝導部材との間の伝熱を可能にし、
第二伝熱切替部材は、外気の温度が前記第一温度以上である第二温度よりも高くなると、前記筐体と前記熱伝導部材との間の伝熱を不能にする、電池パック。
【請求項２】
前記第一伝熱切替部材は、前記電池セルにおいて前記一方向に直交する主面の一方に接触配置されており、前記電池セルの温度が前記第一温度よりも高くなると、前記熱伝導部材に対して離反する状態から前記熱伝導部材に接触する状態となり、
前記第二伝熱切替部材は、前記筐体と前記熱伝導部材との間において前記筐体に接触配置され、前記筐体の温度が前記第二温度よりも高くなると、前記熱伝導部材に接触する状態から前記熱伝導部材に対して離反する状態となる、請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
前記第一伝熱切替部材は、前記電池セルの温度が前記第一温度よりも低い第三温度未満になると、前記電池セルと前記熱伝導部材との間の伝熱を可能にすると共に、前記電池セルの温度が第一温度よりも高くなると、前記電池セルと前記熱伝導部材との間の伝熱を可能にし、
前記第二伝熱切替部材は、前記外気の温度が前記第二温度よりも低い第四温度未満になると、前記筐体と前記熱伝導部材との間の伝熱を不能にすると共に、外気の温度が前記第一温度以上である第二温度よりも高くなると、前記筐体と前記熱伝導部材との間の伝熱を不能にする、請求項１記載の電池パック。
【請求項４】
前記第一伝熱切替部材は、前記電池セルにおいて前記一方向に直交する主面の一方に接触配置されており、前記電池セルの温度が前記第一温度よりも低い第三温度未満になると前記熱伝導部材から離反する状態から前記熱伝導部材に接触する状態になると共に、前記電池セルの温度が前記第一温度よりも高くなると前記熱伝導部材に対して離反する状態から前記熱伝導部材に接触する状態となり、
前記第二伝熱切替部材は、前記筐体と前記熱伝導部材との間において前記筐体に接触配置され、前記筐体の温度が前記第二温度よりも低い第四温度未満になると前記熱伝導部材に接触する状態から前記熱伝導部材に対して離反する状態になると共に、前記筐体の温度が前記第二温度よりも高くなると前記熱伝導部材に接触する状態から前記熱伝導部材に対して離反する状態となる、請求項３記載の電池パック。
【請求項５】
前記第一伝熱切替部材は及び前記第二伝熱切替部材は、バイメタルにより形成されており、
前記第一伝熱切替部材は、前記電池セルの表面温度に応じて前記状態が切り替わり、前記第二伝熱切替部材は、前記筐体の表面温度に応じて前記状態が切り替わる、請求項２又は４記載の電池パック。
【請求項６】
前記配列の方向において前記配列体の中心部近くに位置する前記第一伝熱切替部材ほど低い温度で前記電池セルと前記熱伝導部材との間を伝熱可能にする、請求項１〜５の何れか一項記載の電池パック。
【請求項７】
前記第二伝熱切替部材は、一の部材により形成されている、請求項１〜６の何れか一項記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池ホルダに保持された状態の電池セルが複数配列されてなる電池モジュールが知られている。特許文献１には、複数の電池（二次電池）と、複数の電池セルを収容する筐体と、電池セルにおける温度が所定の高温領域で複数の電池セルに接触すると共に所定の低温領域で複数の電池セルの各々の表面から離間する放熱部材と、を備える電池モジュール（組電池モジュール）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２５９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の電池モジュールでは、外気温の温度を考慮することなく、電池セルの温度のみで放熱の有無が制御される。このため、例えば、外気温が電池セルの温度よりも高い場合であっても、放熱部材は複数の電池セルに接触しているので、電池セルの温度上昇を助長することがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、電池セルの温度を適切に制御することができる電池パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電池パックは、一方向に配列される複数の電池セルを含む配列体を有する電池モジュールと、電池モジュールを収容する筐体と、配列体と筐体との間に配置される熱伝導部材と、電池セルと熱伝導部材との両方に接触することによって、電池セルと熱伝導部材との間を伝熱可能にする第一伝熱切替部材と、筐体と熱伝導部材との両方に接触することによって、筐体と熱伝導部材との間を伝熱可能にする第二伝熱切替部材と、を備え、第一伝熱切替部材は、電池セルの温度が第一温度よりも高くなると、電池セルと熱伝導部材との間の伝熱を可能にし、第二伝熱切替部材は、外気の温度が第一温度以上である第二温度よりも高くなると、筐体と熱伝導部材との間の伝熱を不能にする。
【０００７】
この構成の電池パックでは、電池セルの温度が第一温度よりも高くなると、電池セルと熱伝導部材との間を伝熱可能な状態にする第一伝熱切替部材を備えているので、第一温度よりも高くなった電池セルの温度を熱伝導部材に伝熱させることができる。これにより、第一温度よりも高くなった電池セルの温度を低下させることができる。また、この構成の電池パックでは、外気の温度が第一温度と同じ又は第一温度よりも高い第二温度よりも高くなると、筐体と熱伝導部材との間を伝熱不能な状態とする第二伝熱切替部材を備えているので、第二温度より高くなった外気から熱伝導部材に接触する電池セルに熱が伝熱されることが抑制される。これにより、外気から筐体に伝わる熱が原因となって電池セルの温度が第一温度よりも上昇することを抑制できる。この結果、電池セルの温度を適切に制御することができる。
【０００８】
第一伝熱切替部材は、電池セルにおいて一方向に直交する主面の一方に接触配置されており、電池セルの温度が第一温度よりも高くなると、熱伝導部材に対して離反する状態から熱伝導部材に接触する状態となり、第二伝熱切替部材は、筐体と熱伝導部材との間において筐体に接触配置され、筐体の温度が第二温度よりも高くなると、熱伝導部材に接触する状態から熱伝導部材に対して離反する状態となってもよい。
【０００９】
この構成の電池パックでは、電池セルの温度が第一温度よりも高くなると熱伝導部材に対して離反する状態から熱伝導部材に接触する状態となる第一伝熱切替部材を備えているので、第一温度よりも高くなった電池セルの熱を熱伝導部材に伝熱させることができる。これにより、第一温度よりも高くなった電池セルの温度を低下させることができる。また、この構成の電池パックでは、筐体の温度が第一温度と同じ又は第一温度よりも高い第二温度よりも高くなると、熱伝導部材に接触する状態から熱伝導部材に対して離反する状態となる第二伝熱切替部材を備えているので、第二温度より高くなった筐体から熱伝導部材に接触する電池セルに熱が伝熱されることが抑制される。これにより、外気から筐体に伝わる熱が原因となって電池セルの温度が第一温度よりも上昇することを抑制できる。この結果、電池セルの温度を適切に制御することができる。
【００１０】
第一伝熱切替部材は、電池セルの温度が第一温度よりも低い第三温度未満になると、電池セルと熱伝導部材との間の伝熱を可能にすると共に、電池セルの温度が第一温度よりも高くなると、電池セルと熱伝導部材との間の伝熱を可能にし、第二伝熱切替部材は、外気の温度が第二温度よりも低い第四温度未満になると、筐体と熱伝導部材との間の伝熱を不能にすると共に、外気の温度が第一温度以上である第二温度よりも高くなると、筐体と熱伝導部材との間の伝熱を不能にしてもよい。
【００１１】
この構成の電池パックの構成では、電池セルの温度が第一温度よりも低い第三温度未満になると、電池セルと熱伝導部材との間が伝熱可能な状態になるので、電池セルが適正温度に満たない場合に熱伝導部材の熱を電池セルに伝熱可能になる。これにより、電池セルの温度を低下させることができるという効果に加えて、電池セルが適正温度以下の場合には電池セルの温度を上昇させることができるという効果が得られる。また、この構成の電池パックの構成では、外気の温度が第二温度よりも低い第四温度未満になると、筐体と熱伝導部材との間が伝熱不能な状態になるので、電池セルが適正温度以下の外気に熱を奪われ、電池セルの温度が低下し過ぎることを抑制できる。これにより、外気から筐体に伝わる熱が原因となって熱伝導部材に接触する電池セルの温度が上昇することを抑制できるという効果に加えて、熱伝導部材に接触する電池セルの温度が低くなり過ぎることを抑制できるという効果が得られる。この結果、電池セルの温度をより一層適切に制御することができる。
【００１２】
第一伝熱切替部材は、電池セルにおいて一方向に直交する主面の一方に接触配置されており、電池セルの温度が第一温度よりも低い第三温度未満になると熱伝導部材から離反する状態から熱伝導部材に接触する状態になると共に、電池セルの温度が第一温度よりも高くなると熱伝導部材に対して離反する状態から熱伝導部材に接触する状態となり、第二伝熱切替部材は、筐体と熱伝導部材との間において筐体に接触配置され、筐体の温度が第二温度よりも低い第四温度未満になると熱伝導部材に接触する状態から熱伝導部材に対して離反する状態になると共に、筐体の温度が第二温度よりも高くなると熱伝導部材に接触する状態から熱伝導部材に対して離反する状態となってもよい。
【００１３】
この構成の電池パックの構成では、電池セルの温度が第一温度よりも低い第三温度未満になると熱伝導部材から離反する状態から熱伝導部材に接触する状態になるので、電池セルが適正温度に満たない場合に熱伝導部材の熱が電池セルに伝熱可能になる。これにより、電池セルの温度を低下させることができるという効果に加えて、電池セルが適正温度以下の場合には温度を上昇させることができるという効果が得られる。また、この構成の電池パックの構成では、筐体の温度が第二温度よりも低い第四温度未満になると熱伝導部材に接触する状態から熱伝導部材に対して離反する状態になるので、電池セルが適正温度以下の筐体に熱を奪われ、電池セルの温度が低下し過ぎることを抑制できる。これにより、外気から筐体に伝わる熱が原因となって熱伝導部材に接触する電池セルの温度が上昇することを抑制できるという効果に加えて、熱伝導部材に接触する電池セルの温度が低くなり過ぎることを抑制できるという効果が得られる。この結果、電池セルの温度をより一層適切に制御することができる。
【００１４】
第一伝熱切替部材は及び第二伝熱切替部材は、バイメタルにより形成されており、第一伝熱切替部材は、電池セルの表面温度に応じて状態が切り替わり、第二伝熱切替部材は、筐体の表面温度に応じて状態が切り替わってもよい。
【００１５】
この構成の電池パックの構成では、電池セルの温度に応じて状態が切り替わる第一伝熱切替部材、及び筐体の温度に応じて状態が切り替わる第二伝熱切替部材を容易に構成することができる。
【００１６】
配列の方向において配列体の中心部近くに位置する第一伝熱切替部材ほど低い温度で電池セルと熱伝導部材との間を伝熱可能にしてもよい。
【００１７】
この構成の電池パックの構成では、配列体において端部に配置される電池セルに比べて放熱性に劣る配列体において中心部に配置される電池セルの放熱性を高めることができる。これにより、電池セルの温度を均一化することができる。
【００１８】
第二伝熱切替部材は、一の部材により形成されていてもよい。
【００１９】
この構成の電池パックでは、複数の電池セルの温度を均一化することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電池セルの温度をより適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態における電池パックを示す斜視図である。
【図２】図１の電池モジュールを示す側面図である。
【図３】図２の電池セル、電池ホルダ及び伝熱プレートを示す分解斜視図である。
【図４】（ａ）伝熱プレートの第二本体部を拡大して示した拡大断面図である。（ｂ）電池セルの温度が第一温度よりも高くなった場合の第二本体部を拡大して示した拡大断面図である。
【図５】筐体に固定された電池モジュールの一状態を示す側面図である。
【図６】筐体に固定された電池モジュールの一状態を示す側面図である。
【図７】（ａ）伝熱切替部材の斜視図である。（ｂ）伝熱切替部材の一状態を示す側面図である。（ｃ）伝熱切替部材の一状態を示す側面図である。
【図８】筐体に固定された電池モジュールの一状態を示す側面図である。
【図９】筐体に固定された電池モジュールの一状態を示す側面図である。
【図１０】変形例１の電池パックに備わる伝熱プレート及び伝熱切替部材の状態の変化を示す図である。
【図１１】変形例２の電池パックにおける機能構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して第一実施形態に係る電池パック１０について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の電池モジュール及び電池パックと必ずしも一致していない。
【００２３】
図１に示されるように、電池パック１０は、筐体１１を有している。筐体１１には複数の電池モジュール２１が収容されている。筐体１１は、四角箱状をなしており、矩形平板状の底板１２と、底板１２の周縁から立設する矩形平板状の側壁１３と、側壁１３によって囲まれる開口部を閉塞する矩形平板状の天板１４と、を有している。
【００２４】
図２に示されるように、電池モジュール２１は、複数の電池セル２３（図１参照）と、一対のブラケット２５，２５と、弾性部材４７と、ボルトＢ及びナットＮと、伝熱プレート（第一伝熱切替部材）４１と、熱伝導部材５１と、伝熱切替部材（第二伝熱切替部材）６１と、を備えている。
【００２５】
電池セル２３は、例えば、リチウムイオン二次電池及びニッケル水素蓄電池などの二次電池である。電池セル２３は、電池ホルダ２２に保持された状態で一方向Ｄに並設されている。図３に示されるように、電池ホルダ２２は、第一被覆部３１と、第二被覆部３２と、第三被覆部３３と、第四被覆部３４と、一対の脚部３６，３６と、を有している。
【００２６】
第一被覆部３１は、矩形平板状に形成され、電池セル２３の底面２４ｃを覆う部分である。第二被覆部３２及び第三被覆部３３は、第一被覆部３１の長手方向両端から立設する部分である。第二被覆部３２及び第三被覆部３３は、矩形平板状に形成され、電池セル２３の側面２４ｂを覆う。第四被覆部３４は、矩形平板状に形成され、電池セル２３の一方の主面（厚み方向に直交する面）２４ａの一部を覆う部分である。第四被覆部３４は、第二被覆部３２の長手方向における第一端部３２ａ（第一被覆部３１が設けられる端部とは反対側の端部）と、第三被覆部３３の長手方向における第一端部３３ａ（第一被覆部３１が設けられる端部とは反対側の端部）とに接続されている。第四被覆部３４は、その厚み方向が電池セル２３の並設方向と一致し、長手方向が第二被覆部３２及び第三被覆部３３の対向方向と一致するように配置されている。第一被覆部３１、第二被覆部３２、第三被覆部３３に囲まれる領域は、電池セル２３が収容される収容部Ｓとなる。
【００２７】
第二被覆部３２及び第三被覆部３３の長手方向における第一端部３２ａ，３３ａには、それぞれ第二被覆部３２及び第三被覆部３３と連設され、第二被覆部３２及び第三被覆部３３の長手方向に延びる矩形平板状の突出部３５が設けられている。また、第二被覆部３２及び第三被覆部３３の長手方向における第二端部３２ｃ、３３ｃには、それぞれ四角柱状の脚部３６，３６が設けられている。
【００２８】
図１に示されるように、一対のブラケット２５，２５は、一方向Ｄに並設された電池セル２３の並設方向両端に設けられている。ブラケット２５は、挟持部２５ａと、固定部２５ｂと、固定部２５ｂに形成された挿通孔２５ｃと、を有している。電池モジュール２１は、ブラケット２５の固定部２５ｂが側壁１３に固定されることによって、筐体１１に固定される。具体的には、挿通孔２５ｃに挿通されるボルト（図示せず）が側壁１３にねじ込まれることにより、ブラケット２５、すなわち電池モジュール２１が、筐体１１に固定される。
【００２９】
図２に示されるように、弾性部材４７は、配列体２８の一方の端部に配置されている。弾性部材４７は、ウレタン系ゴム等の材料により形成されている。配列体２８及び弾性部材４７は、後段にて詳述するボルトＢ及びナットＮによって、電池セル２３の配列方向（一方向Ｄ）に加圧した状態で拘束される。弾性部材４７は、電池セル２３の膨張を一定の範囲で吸収する。
【００３０】
ボルトＢ及びナットＮは、一対のブラケット２５，２５同士を連結する。一対のブラケット２５，２５には、ボルトＢが挿通されている。ボルトＢは、一方のブラケット２５から、他方のブラケット２５に向けて挿通されると共に、他方のブラケット２５を挿通した位置でナットＮに螺合されている。一対のブラケット２５，２５は、一方向Ｄに配列される複数の電池セル２３と、電池セル２３の一方向Ｄ（配列の方向）に交差する面である主面２４ａに接触するように配置される複数の伝熱プレート４１と、からなる配列体２８及び弾性部材４７を一方向Ｄに加圧した状態で拘束する。
【００３１】
図３及び図５に示されるように、伝熱プレート４１は、電池ホルダ２２に収容された電池セル２３の主面２４ａに接触して配置される板状の部材である。伝熱プレート４１は、矩形平板状の第一本体部４２と、第一本体部４２の長手方向一端から直角に屈曲する矩形平板状の第二本体部４３と、を有している。第一本体部４２は、電池セル２３の厚み方向において電池セル２３と隣り合った状態で収容部Ｓに設けられる。第二本体部４３は、第二被覆部３２の一方の側面（第二被覆部３２の厚み方向の面において収容部Ｓとは反対側の面）を覆っている。第二本体部４３は、後段にて詳述する熱伝導部材５１と対向する対向面を有する。
【００３２】
伝熱プレート４１における第二本体部４３は、例えば、図４（ａ）に示されるように、熱膨張係数が互いに異なる二種類の金属板４３ａ，４３ｂが貼り合わされたバイメタルにより形成されており、電池セル２３の温度Ｔｂに応じて形状が変形する。金属板４３ｂの熱膨張係数は、金属板４３ａの熱膨張係数よりも小さい。第二本体部４３は、電池セル２３に接触する第一本体部４２から熱が伝熱されると、図４（ａ）に示される直線形状から、図４（ｂ）に示されるように、端部（左端）が下方に反る形状に変形する。
【００３３】
このような構成の第二本体部４３を有することにより、伝熱プレート４１は、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも高くなると、熱伝導部材５１に対して離反する状態（図６参照）から熱伝導部材５１に接触する状態（図５参照）となる。例えば、電池セル２３の温度Ｔｂが６０℃よりも高くなることがないように第一温度Ｔ１が適宜設定され、金属板４３ａ，４３ｂの材料も適宜選択される。例えば、金属板４３ａの材料を銅合金とし、金属板４３ｂの材料をインバー（不変鋼）とすることができる。
【００３４】
図５に示される熱伝導部材５１は、その厚みが、例えば、０．５ｍｍ〜８．０ｍｍでほぼ一様のシート状部材である。熱伝導部材５１の例は、ＴＩＭ（Thermal  Interface  Material）である。熱伝導部材５１は、一対のブラケット２５，２５に適宜の方法にて固定されている。熱伝導部材５１は、絶縁性を有している。このような絶縁性を有する熱伝導部材として、金属フィラーを含まない熱伝導シートを用いることができる。また、このような熱伝導部材５１には、シリコーン系の熱伝導シートと、アクリル系の熱伝導シートとがある。シリコーン系の熱伝導シートを用いる場合には、耐寒性及び耐熱性に優れているため使用温度の範囲を広くすることができる。また、金属フィラーを使用していないシリコーン系の熱伝導シートは、温度及び周波数による電気特性の変化が小さいため絶縁材料に適する。一方、アクリル系のシートは、シロキサンガスの発生がないため、密閉空間における機械接点の接点障害、及び磨耗が発生しない。また、アクリル系のシートは、一般的にシリコーンより安価である。
【００３５】
伝熱切替部材６１は、筐体１１と熱伝導部材５１との間において筐体１１に接触配置される。伝熱切替部材６１は、例えば、図７（ａ）に示されるように、熱膨張係数が互いに異なる二種類の金属板６１ｂ，６１ｃが貼り合わされたバイメタルにより形成されており、筐体１１（側壁１３）の温度Ｔｃに応じて形状が変形する。金属板６１ｂの熱膨張係数は、金属板６１ｃの熱膨張係数よりも大きい。伝熱切替部材６１では、筐体１１に接触する接触部６１ａから熱が伝熱されたときの金属板６１ｂの膨張量が、金属板６１ｃの膨張量よりも大きい。このため、伝熱切替部材６１は、筐体１１に接触する接触部６１ａから熱が伝熱されると、図７（ｂ）に示される形状から、図７（ｃ）に示されるような高さ方向（熱伝導部材５１が配置されている方向）に屈曲した形状に変形し、伝熱切替部材６１と熱伝導部材５１とが離反する（非接触の）状態となる。
【００３６】
このような構成の伝熱切替部材６１を有することにより、伝熱切替部材６１は、筐体１１の温度Ｔｃが第一温度Ｔ１と同じ又は第一温度Ｔ１よりも高い第二温度Ｔ２よりも高くなると、熱伝導部材５１に接触する状態（図５参照）から熱伝導部材５１に対して離反する状態（図８参照）となる。例えば、電池セル２３の温度Ｔｂが６０℃よりも高くなることがないように第二温度Ｔ２が適宜設定され、金属板６１ｂ，６１ｃの材料も適宜選択される。例えば、金属板６１ｂの材料を銅合金とし、金属板６１ｃの材料をインバー（不変鋼）とすることができる。
【００３７】
次に、上記実施形態の電池パック１０の作用効果について説明する。本実施形態の電池パック１０では、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも高くなると熱伝導部材５１に対して離反する状態（図６参照）から熱伝導部材５１に接触する状態（図５参照）となる伝熱プレート４１を備えているので、第一温度Ｔ１よりも高くなった電池セル２３の温度Ｔｂを熱伝導部材５１に伝熱させることができる。これにより、電池セル２３の温度Ｔｂを低下させ、電池セル２３の温度Ｔｂが、例えば６０℃よりも高くなることを抑制できる。
【００３８】
また、本実施形態の電池パック１０では、筐体１１の温度Ｔｃが第二温度Ｔ２よりも高くなると、熱伝導部材５１に接触する状態（図５参照）から熱伝導部材５１に対して離反する状態（図８参照）となる伝熱切替部材６１を備えているので、第二温度Ｔ２より高くなった筐体１１から熱伝導部材５１に伝熱プレート４１を介して接触する電池セル２３に熱が伝熱されることが抑制される。これにより、筐体１１の熱が原因となって電池セル２３の温度Ｔｂが上昇し、電池セル２３の温度Ｔｂが、例えば６０℃よりも高くなることが抑制できる。この結果、電池セル２３の温度Ｔｂをより適切に制御することができる。
【００３９】
なお、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１以下となり、筐体１１の温度Ｔｃが第二温度Ｔ２よりも高くなると、図９に示されるように、伝熱プレート４１は、熱伝導部材５１に対して離反する状態となり、伝熱切替部材６１も、熱伝導部材５１に対して離反する状態となる。
【００４０】
更に、上記実施形態の伝熱プレート４１及び伝熱切替部材６１は、バイメタルにより形成されているので、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも高くなると熱伝導部材５１に対して離反する状態（図６参照）から熱伝導部材５１に接触する状態（図５参照）となる伝熱プレート４１、及び筐体１１の温度Ｔｃが第二温度Ｔ２よりも高くなると、熱伝導部材５１に接触する状態（図５参照）から熱伝導部材５１に対して離反する状態（図８参照）となる伝熱切替部材６１を容易に構成することができる。
【００４１】
更に、上記実施形態の伝熱切替部材６１は、一の部材により形成されているので、複数の電池セル２３の温度Ｔｂを均一化することができる。
【００４２】
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４３】
＜変形例１＞
上記実施形態の伝熱プレート４１に代えて、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも低い第三温度Ｔ３未満になると熱伝導部材５１から離反する状態から熱伝導部材５１に接触する状態になると共に、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも高くなると熱伝導部材５１に対して離反する状態から熱伝導部材５１に接触する状態となる伝熱プレート（第一伝熱切替部材）１４１を採用してもよい。すなわち、図１０に示されるように、伝熱プレート１４１は、電池セル２３の温度Ｔｂが第三温度Ｔ３以上になると熱伝導部材５１に接触する状態から熱伝導部材５１に対して離反し、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも高くなると熱伝導部材５１に再び接触してもよい。
【００４４】
伝熱プレート１４１は、矩形平板状の第一本体部１４２と、第一本体部１４２の長手方向一端から屈曲する矩形平板状の第二本体部１４３と、を有している。第一本体部１４２は、電池セル２３における一方の主面に接しており、電池セル２３から熱が伝熱可能に配置されている。第二本体部１４３は、熱伝導部材５１に接触可能な対向面を有している。第一本体部１４２は、熱膨張係数が互いに異なる二種類の金属板１４２ａ，１４２ｂが貼り合わされたバイメタルにより形成されており、電池セル２３の温度に応じて変形する。これにより、第二本体部１４３が熱伝導部材５１に接触したり、熱伝導部材５１から離反したりする。具体的には、図１０に示されるように、電池セル２３の温度Ｔｂが第三温度Ｔ３以上第一温度Ｔ１以下であると、金属板１４２ａ，１４２ｂに延び縮みが生じず、熱伝導部材５１から離反する。電池セル２３の温度Ｔｂが第三温度Ｔ３より低くなると、金属板１４２ｂのみが縮み、第二本体部１４３は熱伝導部材５１に接触する。一方、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１より高くなると、金属板１４２ｂのみが伸び、第二本体部１４３は熱伝導部材５１に接触する。
【００４５】
また、上記実施形態の伝熱切替部材６１に代えて、筐体１１の温度が第二温度Ｔ２よりも低い第四温度Ｔ４未満になると熱伝導部材５１に接触する状態から熱伝導部材５１に対して離反する状態になると共に、筐体１１の温度が第二温度Ｔ２よりも高くなると熱伝導部材５１に接触する状態から熱伝導部材５１に対して離反する状態となる伝熱切替部材（第二伝熱切替部材）１６１を採用してもよい。すなわち、図１０に示されるように、伝熱切替部材１６１は、筐体１１の温度が第四温度Ｔ４以上になると熱伝導部材５１に対して離反する状態から熱伝導部材５１に接触し、筐体１１の温度が第二温度Ｔ２よりも高くなると熱伝導部材５１から再び離反してもよい。
【００４６】
伝熱切替部材１６１は、矩形平板状の第一本体部１６２と、第一本体部１６２の長手方向一端から屈曲する矩形平板状の第二本体部１６３と、を有している。第一本体部１６２は、筐体１１の側壁１３に接しており、筐体１１から熱が伝熱可能に配置されている。第二本体部１６３は、熱伝導部材５１に接触可能な対向面を有している。第一本体部１６２は、熱膨張係数が互いに異なる二種類の金属板１６２ａ，１６２ｂが貼り合わされたバイメタルにより形成されており、筐体１１の温度に応じて変形する。これにより、第二本体部１６３が熱伝導部材５１に接触したり、熱伝導部材５１から離反したりする。具体的には、図１０に示されるように、筐体１１の温度Ｔｃが第四温度Ｔ４以上第二温度Ｔ２以下であると、金属板１６２ａのみが伸び、第二本体部１６３が熱伝導部材５１に接触する。筐体１１の温度Ｔｂが第四温度Ｔ４より低くなると、金属板１６２ａ、１６２ｂに伸び縮みが生じず、第二本体部１６３は熱伝導部材５１から離反する。また、筐体１１の温度Ｔｃが第二温度Ｔ２より高くなると、金属板１４２ａ，１４２ｂが互いに同程度伸び、第二本体部１６３は熱伝導部材５１から離反する。
【００４７】
この変形例１の伝熱プレート１４１では、電池セル２３の温度Ｔｂが第三温度Ｔ３未満になると、熱伝導部材５１から離反する状態から熱伝導部材５１に接触する状態になるので、電池セル２３の適正温度に満たない場合に熱伝導部材５１から熱を伝熱させることができる。これにより、電池セル２３の温度Ｔｂを低下させることができるという効果に加えて、電池セル２３の温度Ｔｂが適正温度以下の場合には、温度を上昇させることができるという効果が得られる。
【００４８】
また、この変形例１の伝熱切替部材１６１は、筐体１１の温度が第四温度Ｔ４未満になると熱伝導部材５１に接触する状態から熱伝導部材５１に対して離反する状態になるので、電池セル２３が適正温度以下の筐体１１に熱を奪われ、電池セル２３の温度Ｔｂが低下し過ぎることを抑制できる。これにより、筐体１１が原因となって熱伝導部材５１に接触する電池セル２３の温度が上昇することを抑制できるという効果に加えて、熱伝導部材５１に接触する電池セル２３の温度が低くなり過ぎることを抑制できるという効果が得られる。この結果、電池セル２３の温度をより一層適切に制御することができる。なお、第三温度Ｔ３及び第四温度Ｔ４は、電池セル２３の温度Ｔｂが適正温度の下限（例えば、−２０℃）となるように適宜設定される。
【００４９】
＜変形例２＞
上記実施形態又は変形例において、電池セル２３に接触配置されると共にバイメタルにより形成される伝熱プレート４１及び筐体１１の側壁１３に接触配置されると共にバイメタルにより形成される伝熱切替部材６１に代えて、図１１に示されるように、電池セル２３の温度を取得する電池セル温度取得部２０１と、筐体１１が配置される外気の温度を取得する外気温度取得部２０２と、電池セル２３と熱伝導部材５１との両方に接触することによって、電池セル２３と熱伝導部材５１との間を伝熱可能にする第一伝熱切替部材２４１と、筐体１１と熱伝導部材５１との両方に接触することによって、筐体１１と熱伝導部材５１との間を伝熱可能にする第二伝熱切替部材２６１と、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも高くなると電池セル２３と熱伝導部材５１との間を伝熱可能な状態になるように第一伝熱切替部材２４１を制御すると共に、外気の温度Ｔａが第一温度Ｔ１以上である第二温度Ｔ２よりも高くなると、筐体１１と熱伝導部材５１との間を伝熱不能な状態となるように第二伝熱切替部材２６１を制御する切替制御部２２０と、を備えていてもよい。
【００５０】
電池セル温度取得部２０１は、例えば、温度センサ又は電池モジュール２１の制御部から電池セル２３の温度を取得する。外気温度取得部２０２は、温度センサ等から筐体１１が配置される外気の温度を取得する。
【００５１】
第一伝熱切替部材２４１は、例えば、モータ等の駆動部により、電池セル２３と熱伝導部材５１とが接触する状態（伝熱可能な状態）と、電池セル２３と熱伝導部材５１とが離反する状態（伝熱不能な状態）とに切り替えられる。第二伝熱切替部材２６１も、同様に、モータ等の駆動部により、筐体１１の側壁１３と熱伝導部材５１とが接触する状態（伝熱可能な状態）と、筐体１１の側壁１３と熱伝導部材５１とが離反する状態（伝熱不能な状態）とに切り替えられる。
【００５２】
変形例２に係る電池パック２１０であっても、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも高くなると、電池セル２３と熱伝導部材５１との間を伝熱可能な状態にする第一伝熱切替部材２４１を備えているので、第一温度Ｔ１よりも高くなった電池セル２３の温度Ｔｂを熱伝導部材５１に伝熱させることができる。これにより、第一温度Ｔ１よりも高くなった電池セル２３の温度Ｔｂを低下させることができる。また、変形例２に係る電池パック２１０では、外気の温度Ｔａが第一温度Ｔ１と同じ又は第一温度Ｔ１よりも高い第二温度Ｔ２よりも高くなると、筐体１１と熱伝導部材５１との間を伝熱不能な状態にする第二伝熱切替部材２６１を備えているので、第二温度Ｔ２より高くなった外気から熱伝導部材５１に接触する電池セル２３に熱が伝熱されることが抑制される。これにより、外気から筐体１１に伝わる熱が原因となって電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも上昇することを抑制できる。この結果、電池セル２３の温度Ｔｂを適切に制御することができる。
【００５３】
また、変形例２に係る電池パック２１０において、切替制御部２２０は、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも低い第三温度Ｔ３未満になると、電池セル２３と熱伝導部材５１との間を伝熱可能な状態となるように第一伝熱切替部材２４１を制御し、外気の温度Ｔａが第二温度Ｔ２よりも低い第四温度Ｔ４未満になると、筐体１１と熱伝導部材５１との間を伝熱不能な状態となるように第二伝熱切替部材２６１を制御してもよい。
【００５４】
この変形例２に係る電池パック２１０では、電池セル２３の温度Ｔｂが第一温度Ｔ１よりも低い第三温度Ｔ３未満になると、電池セル２３と熱伝導部材５１との間が伝熱可能な状態になるので、電池セル２３の温度Ｔｂが適正温度に満たない場合に熱伝導部材５１の熱を電池セル２３に伝熱することが可能になる。これにより、電池セル２３の温度Ｔｂを低下させることができるという効果に加えて、電池セル２３の温度Ｔｂが適正温度以下の場合には電池セル２３の温度Ｔｂを上昇させることができるという効果が得られる。また、変形例２に係る電池パック２１０の構成では、外気の温度Ｔａが第二温度Ｔ２よりも低い第四温度Ｔ４未満になると、筐体１１と熱伝導部材５１との間が伝熱不能な状態になるので、電池セル２３が適正温度以下の外気に熱を奪われ、電池セル２３の温度Ｔｂが低下し過ぎることを抑制できる。これにより、外気から筐体１１に伝わる熱が原因となって熱伝導部材５１に接触する電池セル２３の温度Ｔｂが上昇することを抑制できるという効果に加えて、熱伝導部材５１に接触する電池セル２３の温度Ｔｂが低くなり過ぎることを抑制できるという効果が得られる。この結果、電池セル２３の温度Ｔｂをより一層適切に制御することができる。
【００５５】
＜変形例３＞
上記変形例２において、電池セル温度取得部２０１により取得される電池セル２３の温度、及び外気温度取得部２０２により取得される外気の温度を利用して下記のような制御を行ってもよい。すなわち、電池セル２３が適正温度よりも高く、外気の温度Ｔａが電池セル２３の温度Ｔｂよりも低ければ、電池セル２３と熱伝導部材５１との間を第一伝熱切替部材２４１によって伝熱可能な状態にすると共に、筐体１１と熱伝導部材５１との間を第二伝熱切替部材２６１によって伝熱可能な状態にすることによって電池セル２３の放熱性を良くする。また、電池セル２３が適正温度よりも高く、外気の温度Ｔａが電池セル２３の温度Ｔｂ以上ならば、電池セル２３と熱伝導部材５１との間を第一伝熱切替部材２４１によって伝熱可能な状態にすると共に、筐体１１と熱伝導部材５１との間を第二伝熱切替部材２６１によって伝熱不能な状態にすることによって電池セル２３の放熱性を悪くする。また、電池セル２３が適正温度よりも低く、外気の温度Ｔａが電池セル２３の温度Ｔｂよりも低ければ、電池セル２３と熱伝導部材５１との間を第一伝熱切替部材２４１によって伝熱可能な状態にすると共に、筐体１１と熱伝導部材５１との間を第二伝熱切替部材２６１によって伝熱不能な状態にすることによって電池セル２３の放熱性を悪くする。また、電池セル２３が適正温度よりも低く、外気の温度Ｔａが電池セル２３の温度Ｔｂ以上ならば、電池セル２３と熱伝導部材５１との間を第一伝熱切替部材２４１によって伝熱可能にすると共に、筐体１１と熱伝導部材５１との間を第二伝熱切替部材２６１によって伝熱可能な状態にすることによって電池セル２３の放熱性を良くする。このような制御により、電池セル２３の温度をより適切に制御することができる。
【００５６】
＜変形例４＞
上記実施形態又は変形例の構成に代えて、例えば、電池セル２３の配列の方向において配列体２８の中心部近くに配置される伝熱プレート（第一伝熱切替部材）４１，１４１及び第一伝熱切替部材２４１ほど低い温度で、電池セル２３と熱伝導部材５１との間が伝熱可能な状態になるようにしてもよい。このような構成は、例えば、バイメタルによって形成される伝熱プレート４１，１４１の場合には、同じ温度でも第二本体部４３，１４３の曲がりを大きくしたり、第二本体部４３，１４３が曲り始める温度を低くしたりすることにより、実現することが可能となる。変形例４では、配列体２８において端部に配置される電池セル２３に比べて放熱性に劣る配列体２８において中心部に配置される電池セル２３の放熱性を高めることができる。これにより、電池セル２３の温度を均一化することができる。
【００５７】
＜その他の変形例＞
上記実施形態又は変形例では、吸熱構成の筐体１１を例に挙げて説明したが、例えば、放熱フィン等を装着し、外気に熱を放熱する構成としてもよい。
【００５８】
上記実施形態又は変形例では、伝熱プレート４１，１４１及び伝熱切替部材６１，１６１を変形させることによって、また、第一伝熱切替部材２４１及び第二伝熱切替部材２６１の形状が変形することによって、電池セル２３と熱伝導部材５１との接触の有無、筐体１１と熱伝導部材５１との接触の有無を切り替える例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第一伝熱切替部材２４１及び第二伝熱切替部材２６１では、例えば、熱伝導部材５１に対する突出量を調整することにより、電池セル２３と熱伝導部材５１との接触の有無、筐体１１と熱伝導部材５１との接触の有無を切り替えてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態又は変形例において、モータ等の駆動部によって第一伝熱切替部材２４１及び第二伝熱切替部材２６１における変形を行うことによって上記状態を切り替える構成とする場合、例えば、セルの劣化量に応じて上記状態が異なるように切り替えてもよい。ここで、電池セル２３の劣化量が大きくなるほど抵抗が大きくなり、電池セル２３の温度が上昇しやすくなる。そこで、例えば、電池セル２３の劣化量が大きくなるほど低い温度で変形が開始されるようにすれば、効果的に電池セル２３の温度上昇を抑制することができる。また、劣化量が小さい時には変形を生じさせ難くして、モータ等の駆動機構で使用されるエネルギー量を抑制することができる。
【００６０】
上記実施形態又は変形例では、伝熱プレート４１における第二本体部４３は、第一本体部４２から弾性部材４７が配置された方向に折れ曲がっている例を挙げて説明したが、全ての伝熱プレート４１における一部又は全ての第二本体部４３が第一本体部４２から弾性部材４７が配置された方向とは反対側に折れ曲がっていてもよい。
【００６１】
上記実施形態又は変形例では、筐体１１への取り付け機能を有する一対のブラケット２５，２５によって配列体２８を一方向Ｄに加圧した状態で拘束された電池モジュール２１を例に挙げて説明したが、筐体１１への取り付け機能を有さない一対のエンドプレートによって配列体２８を一方向Ｄに加圧した状態で拘束される構成の電池モジュールであってもよい。この構成の電池モジュールは、例えば、一対のエンドプレートとは別部材のブラケットによって筐体１１に取り付けられる。
【００６２】
上記実施形態又は変形例では、弾性部材４７は、配列体２８の一方の端部に一つだけ配置される例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、弾性部材４７は、配列体２８の両方の端部に配置されてもよいし、電池セル２３の間に配置されてもよい。また、弾性部材４７は、全て又は一部の電池セル２３間に分散されて配置されてもよい。
【００６３】
上記実施形態又は変形例では、ウレタン系ゴム等の弾性材料によって形成されている弾性部材４７を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、バネ等の弾性部材であってもよい。
【００６４】
上記実施形態又は変形例では、電池ホルダ２２に保持された状態の電池セル２３が並設された電池モジュール２１を例に挙げて説明したが、電池ホルダ２２には保持されず、電池セル２３のみからなる電池モジュール２１を用いてもよい。
【００６５】
以上説明した種々の実施形態及び変形例は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々、組み合わせられてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１０…電池パック、１１…筐体、１３…側壁、２１…電池モジュール、２２…電池ホルダ、２３…電池セル、２４ａ…主面、４１…伝熱プレート（第一伝熱切替部材）、４２…第一本体部、４３…第二本体部、５１…熱伝導部材、６１…伝熱切替部材（第二伝熱切替部材）、１４１…伝熱プレート（第一伝熱切替部材）、１４２…第一本体部、１４３…第二本体部、１６１…伝熱切替部材（第二伝熱切替部材）、１６２…第一本体部、１６３…第二本体部、２０１…電池セル温度取得部、２０２…外気温度取得部、２１０…電池パック、２２０…切替制御部、２４１…第一伝熱切替部材、２６１…第二伝熱切替部材。
【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】
2017212091.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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