JP2001155789A - 電気自動車用電池 - Google Patents
電気自動車用電池Info
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- JP2001155789A JP2001155789A JP33224699A JP33224699A JP2001155789A JP 2001155789 A JP2001155789 A JP 2001155789A JP 33224699 A JP33224699 A JP 33224699A JP 33224699 A JP33224699 A JP 33224699A JP 2001155789 A JP2001155789 A JP 2001155789A
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- Japan
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- tandem
- holder
- battery
- cooling air
- Prior art date
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷却性に優れ、単セルを確実に電池に固定す
ることができる電気自動車用電池を提供することを目的
とする。 【解決手段】 第１乃至第７ルーバー２８ａ〜２８ｇを
形成する補助リブの形状を異ならせ冷却空気の流路を絞
ることによって、冷却空気排出側２７に近づくにつれて
冷却空気の流速を増加させ、タンデムセル間の温度のバ
ラツキをなくし、タンデムセル間を流通し温度が昇温し
た空気に、バイパス経路から冷却空気を直接合流させる
ことで、冷却空気排出側２７近傍のタンデムセルの温度
上昇を抑え、全タンデムセルの冷却を均等に行う。単セ
ルは単セルの長さより短い間隔でリブに接着されてい
る。
ることができる電気自動車用電池を提供することを目的
とする。 【解決手段】 第１乃至第７ルーバー２８ａ〜２８ｇを
形成する補助リブの形状を異ならせ冷却空気の流路を絞
ることによって、冷却空気排出側２７に近づくにつれて
冷却空気の流速を増加させ、タンデムセル間の温度のバ
ラツキをなくし、タンデムセル間を流通し温度が昇温し
た空気に、バイパス経路から冷却空気を直接合流させる
ことで、冷却空気排出側２７近傍のタンデムセルの温度
上昇を抑え、全タンデムセルの冷却を均等に行う。単セ
ルは単セルの長さより短い間隔でリブに接着されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車用電池に
係り、特に、複数の単セルを直列かつ直線的に接続した
タンデムセルを水平方向及び高さ方向に複数列配列する
共に、タンデムセルを直列に接続したセルホルダーを有
する電気自動車用電池であって、タンデムセルを冷却す
るための冷却風が外部から供給される電気自動車用電池
に関する。
係り、特に、複数の単セルを直列かつ直線的に接続した
タンデムセルを水平方向及び高さ方向に複数列配列する
共に、タンデムセルを直列に接続したセルホルダーを有
する電気自動車用電池であって、タンデムセルを冷却す
るための冷却風が外部から供給される電気自動車用電池
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車のバッテリには、リチウム酸
化物等を主要構成材料とした高性能、高容量の二次電池
が複数個用いられている。このような二次電池では、一
般に、電極が正極、負極共に活物質が金属箔に塗着され
た帯状であり、正極、負極が直接接触しないようにセパ
レータを挟んで断面が渦巻状に捲回された捲回式構造が
採られている。電気自動車のバッテリに使用される二次
電池は、充放電時の発熱量が比較的大きく、かつ、電池
性能の温度依存性もあるため、電池の冷却性能を高める
必要がある。
化物等を主要構成材料とした高性能、高容量の二次電池
が複数個用いられている。このような二次電池では、一
般に、電極が正極、負極共に活物質が金属箔に塗着され
た帯状であり、正極、負極が直接接触しないようにセパ
レータを挟んで断面が渦巻状に捲回された捲回式構造が
採られている。電気自動車のバッテリに使用される二次
電池は、充放電時の発熱量が比較的大きく、かつ、電池
性能の温度依存性もあるため、電池の冷却性能を高める
必要がある。
【０００３】電池の冷却性能を高めるために、例えば特
開平第７−４７８９２号公報には、単セル（単電池）を
円筒状に形成し、この単セルを熱伝導率の高い材料から
なる２枚のプレートで上下方向から挟み込み、該プレー
トを介して車体に固定することによって上下プレート間
に通風路を形成した電気自動車用電池の技術が開示され
ている。この技術によれば、単セルの中空部とプレート
との間の通風路に空気が流通し得るので、電気自動車用
電池を構成する単セルの冷却を行うことができる。
開平第７−４７８９２号公報には、単セル（単電池）を
円筒状に形成し、この単セルを熱伝導率の高い材料から
なる２枚のプレートで上下方向から挟み込み、該プレー
トを介して車体に固定することによって上下プレート間
に通風路を形成した電気自動車用電池の技術が開示され
ている。この技術によれば、単セルの中空部とプレート
との間の通風路に空気が流通し得るので、電気自動車用
電池を構成する単セルの冷却を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の技術では、上下２枚のプレート間に通風路を
形成しているので、通風路が狭く熱がこもり易く、ま
た、前後に単セルを配置した場合にはそれぞれのセルに
冷却ムラを生じてしまう、という問題がある。
報に記載の技術では、上下２枚のプレート間に通風路を
形成しているので、通風路が狭く熱がこもり易く、ま
た、前後に単セルを配置した場合にはそれぞれのセルに
冷却ムラを生じてしまう、という問題がある。
【０００５】また、単セルが上下２枚のプレート間で軸
方向にずれ易く、これを防止するのに緩衝材（防振材）
を介して挟んでいるので、通風路が更に狭くなり、冷却
性が悪化してしまう、という問題がある。
方向にずれ易く、これを防止するのに緩衝材（防振材）
を介して挟んでいるので、通風路が更に狭くなり、冷却
性が悪化してしまう、という問題がある。
【０００６】本発明は上記問題に鑑み、冷却性に優れ、
単セルを確実に電池に固定することができる電気自動車
用電池を提供することを目的とする。
単セルを確実に電池に固定することができる電気自動車
用電池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数の単セルを直列かつ直線的に接続し
たタンデムセルを水平方向及び高さ方向に複数列配列す
る共に、前記タンデムセルを直列に接続したセルホルダ
ーを有する電気自動車用電池であって、前記タンデムセ
ルを冷却するための冷却風が外部から供給される電気自
動車用電池において、前記セルホルダーは、前記単セル
の長さよりも短い間隔で前記タンデムセルを抱持するリ
ブと、前記単セルの長さ方向に前記リブ間を連接する補
強リブと、を備え、前記補強リブは前記タンデムセルを
水平方向に隔室に区画すると共に前記冷却風を前記タン
デムセルに回り込ませるルーバーとなり、前記冷却風の
導入側には前記高さ方向に配列されたタンデムセル間に
前記冷却風を水平方向に流通させる第１の通風路が形成
されたことを特徴とする。
に、本発明は、複数の単セルを直列かつ直線的に接続し
たタンデムセルを水平方向及び高さ方向に複数列配列す
る共に、前記タンデムセルを直列に接続したセルホルダ
ーを有する電気自動車用電池であって、前記タンデムセ
ルを冷却するための冷却風が外部から供給される電気自
動車用電池において、前記セルホルダーは、前記単セル
の長さよりも短い間隔で前記タンデムセルを抱持するリ
ブと、前記単セルの長さ方向に前記リブ間を連接する補
強リブと、を備え、前記補強リブは前記タンデムセルを
水平方向に隔室に区画すると共に前記冷却風を前記タン
デムセルに回り込ませるルーバーとなり、前記冷却風の
導入側には前記高さ方向に配列されたタンデムセル間に
前記冷却風を水平方向に流通させる第１の通風路が形成
されたことを特徴とする。
【０００８】本発明では、複数の単セルを直列かつ直線
的に接続したタンデムセルをセルホルダー内に横置きに
してリブで抱持するので、所要個数のタンデムセルをセ
ルホルダー内に整然と、かつ、遊動することなく配設す
ることができると共に、単セル内で最も重量がある極板
部を支持可能なようにリブを単セルの長さよりも短い間
隔で配置したので、単セル内重量部を確実に抱持するこ
とでタンデムセルの支持安定性を良好にすることができ
る。また、セルホルダーは単セルの長さ方向にリブ間を
連接する補強リブを備えているので、セルホルダー自体
の剛性を高めることができる。更に、補強リブはタンデ
ムセルを水平方向に隔室に区画すると共に冷却風をタン
デムセルに回り込ませるルーバーとなり、冷却風の導入
側には高さ方向に配列されたタンデムセル間に冷却風を
水平方向に流通させる第１の通風路が形成されているの
で、冷却風を各タンデムセルに行き渡らせることができ
ることから、タンデムセル個々の冷却を良好に行うこと
ができ、電池全体の冷却性能を高めることができる。
的に接続したタンデムセルをセルホルダー内に横置きに
してリブで抱持するので、所要個数のタンデムセルをセ
ルホルダー内に整然と、かつ、遊動することなく配設す
ることができると共に、単セル内で最も重量がある極板
部を支持可能なようにリブを単セルの長さよりも短い間
隔で配置したので、単セル内重量部を確実に抱持するこ
とでタンデムセルの支持安定性を良好にすることができ
る。また、セルホルダーは単セルの長さ方向にリブ間を
連接する補強リブを備えているので、セルホルダー自体
の剛性を高めることができる。更に、補強リブはタンデ
ムセルを水平方向に隔室に区画すると共に冷却風をタン
デムセルに回り込ませるルーバーとなり、冷却風の導入
側には高さ方向に配列されたタンデムセル間に冷却風を
水平方向に流通させる第１の通風路が形成されているの
で、冷却風を各タンデムセルに行き渡らせることができ
ることから、タンデムセル個々の冷却を良好に行うこと
ができ、電池全体の冷却性能を高めることができる。
【０００９】この場合において、単セルを制御し、セル
ホルダーの両側に２つに分割されて配置されるセルコン
ボックスを更に備え、セルホルダーとセルコンボックス
との間に形成される空間が冷却風の給排通路となるよう
にすれば、給排通路を画定する隔壁を別に設けなくても
よいので、電池の小型化及び部品の削減を図ることがで
きる。また、セルホルダーを、タンデムセルを上部側か
ら抱持する上部ホルダーと下部側から抱持する下部ホル
ダーとに分割して形成するようにすれば、タンデムセル
を上部ホルダーと下部ホルダーとの間に抱持すればよい
ので、タンデムセルの抱持を容易に行うことができる。
このとき、セルホルダーを、タンデムセルを上部側又は
下部側から抱持する上下ホルダーと、上下ホルダーの間
に配置されタンデムセルの上部側及び下部側を抱持する
中間ホルダーと、の２種のホルダーを組み合わせて構成
するようにすれば、２種のホルダーは上下方向に反転し
てタンデムセルを抱持することができるので、高さ方向
のタンデムセルの配列が多くなった場合でも、セルホル
ダーを構成する部品を２種だけとすることができる。更
に、リブにタンデムセルを抱持する抱持端面を円弧状に
形成し、該抱持端面に周方向に溝部を形成して、該溝部
に接着剤を充填するようにすれば、リブとタンデムセル
とを確実に接着することができるので、各タンデムセル
をセルホルダー内に固定することができると共に、リブ
とタンデムセル外周との間がシールされてタンデムセル
を構成する単セル間の冷却風の流通がなくなるので、タ
ンデムセルの冷却性を向上させることができる。
ホルダーの両側に２つに分割されて配置されるセルコン
ボックスを更に備え、セルホルダーとセルコンボックス
との間に形成される空間が冷却風の給排通路となるよう
にすれば、給排通路を画定する隔壁を別に設けなくても
よいので、電池の小型化及び部品の削減を図ることがで
きる。また、セルホルダーを、タンデムセルを上部側か
ら抱持する上部ホルダーと下部側から抱持する下部ホル
ダーとに分割して形成するようにすれば、タンデムセル
を上部ホルダーと下部ホルダーとの間に抱持すればよい
ので、タンデムセルの抱持を容易に行うことができる。
このとき、セルホルダーを、タンデムセルを上部側又は
下部側から抱持する上下ホルダーと、上下ホルダーの間
に配置されタンデムセルの上部側及び下部側を抱持する
中間ホルダーと、の２種のホルダーを組み合わせて構成
するようにすれば、２種のホルダーは上下方向に反転し
てタンデムセルを抱持することができるので、高さ方向
のタンデムセルの配列が多くなった場合でも、セルホル
ダーを構成する部品を２種だけとすることができる。更
に、リブにタンデムセルを抱持する抱持端面を円弧状に
形成し、該抱持端面に周方向に溝部を形成して、該溝部
に接着剤を充填するようにすれば、リブとタンデムセル
とを確実に接着することができるので、各タンデムセル
をセルホルダー内に固定することができると共に、リブ
とタンデムセル外周との間がシールされてタンデムセル
を構成する単セル間の冷却風の流通がなくなるので、タ
ンデムセルの冷却性を向上させることができる。
【００１０】また、タンデムセル間を直列に接続する金
属金具を配設したホルダーカバーを更に備え、該ホルダ
ーカバーをセルホルダーの正面及び背面に固定するよう
にすれば、タンデムセル同士を個々に接続せずに一括接
続が可能となるので、作業効率を向上させることができ
る。このとき、タンデムセルが単セル間に該単セル同士
を直列に接続するための金属部材を有し、該金属部材の
外縁から線状で単セルより長い導電性突起をタンデムセ
ルのプラス端子側に突出させ、該突起の先端部をホルダ
ーカバーに形成された穴を貫通させてホルダーカバー外
部に露出させるようにすれば、突起の先端部がサイドカ
バー外部に露出しているので、タンデムセルを構成する
各単セルの電圧を検出することができる。また、金属部
材を、十字形状を有する平板とし、該十字端部を高電位
側の単セル直径に着接可能なように直角方向へ折れ曲
げ、該折れ曲げた十字端部の先端一箇所から突起を突出
させるようにすれば、金属部材は十字形状をしているの
で、例えば過充電等の異常時に単セルからガスが噴出し
た場合でも十字形状の隙間からガスを抜くことができ
る。
属金具を配設したホルダーカバーを更に備え、該ホルダ
ーカバーをセルホルダーの正面及び背面に固定するよう
にすれば、タンデムセル同士を個々に接続せずに一括接
続が可能となるので、作業効率を向上させることができ
る。このとき、タンデムセルが単セル間に該単セル同士
を直列に接続するための金属部材を有し、該金属部材の
外縁から線状で単セルより長い導電性突起をタンデムセ
ルのプラス端子側に突出させ、該突起の先端部をホルダ
ーカバーに形成された穴を貫通させてホルダーカバー外
部に露出させるようにすれば、突起の先端部がサイドカ
バー外部に露出しているので、タンデムセルを構成する
各単セルの電圧を検出することができる。また、金属部
材を、十字形状を有する平板とし、該十字端部を高電位
側の単セル直径に着接可能なように直角方向へ折れ曲
げ、該折れ曲げた十字端部の先端一箇所から突起を突出
させるようにすれば、金属部材は十字形状をしているの
で、例えば過充電等の異常時に単セルからガスが噴出し
た場合でも十字形状の隙間からガスを抜くことができ
る。
【００１１】更に、上記の発明において、水平方向に複
数列配列されたタンデムセルを、冷却風が導入される導
入側タンデムセルと冷却風が排出される排出側タンデム
セルとに二分したときに、導入側タンデムセルより排出
側タンデムセルに回り込む冷却風の流速が大きくなるよ
うに、導入側タンデムセルの補助リブの形状と排出側タ
ンデムセルの補助リブの形状とを異なるようにすれば、
回り込む冷却風の温度が導入側タンデムセルより排出側
タンデムセルの方が高くなっても、冷却風の流速の平方
根に比例して冷却効果は増加するので、導入側タンデム
セルと排出側タンデムセルとの温度差を小さくすること
ができる。又は、上記の発明において、タンデムセルに
回り込む冷却風の流速が冷却風の排出側に行くにつれて
大きくなるように、補助リブの形状を異ならせるように
すれば、直列に接続された各タンデムセルの温度のバラ
ツキをなくすることができるので、電池の所定性能を発
揮・維持することができる。このとき、補強リブは、高
さ方向に隣接するタンデムセル間に向けて突出する板状
又は山形状とすることができる。
数列配列されたタンデムセルを、冷却風が導入される導
入側タンデムセルと冷却風が排出される排出側タンデム
セルとに二分したときに、導入側タンデムセルより排出
側タンデムセルに回り込む冷却風の流速が大きくなるよ
うに、導入側タンデムセルの補助リブの形状と排出側タ
ンデムセルの補助リブの形状とを異なるようにすれば、
回り込む冷却風の温度が導入側タンデムセルより排出側
タンデムセルの方が高くなっても、冷却風の流速の平方
根に比例して冷却効果は増加するので、導入側タンデム
セルと排出側タンデムセルとの温度差を小さくすること
ができる。又は、上記の発明において、タンデムセルに
回り込む冷却風の流速が冷却風の排出側に行くにつれて
大きくなるように、補助リブの形状を異ならせるように
すれば、直列に接続された各タンデムセルの温度のバラ
ツキをなくすることができるので、電池の所定性能を発
揮・維持することができる。このとき、補強リブは、高
さ方向に隣接するタンデムセル間に向けて突出する板状
又は山形状とすることができる。
【００１２】そして、セルホルダーを、該セルホルダー
の上部に配置される板状の天板を介して外装ケースに収
納するようにすれば、外装ケース上側から加わる力は外
装ケースと天板とで受けることができ、外装ケース上側
から加わる力はセルホルダー全体に分散されるので、セ
ルホルダーに集中加重が掛かることを防止することがで
きる。このとき、天板とセルホルダーとの間及び該セル
ホルダーと外装ケースの下部内面との間に冷却風を水平
方向に流通させる第２の通風路を形成し、天板又は外装
ケース下部内面に面する冷却風の排出側近傍の補助リブ
を、第２の通風路を流通する冷却風を第１の通風路を流
通する冷却風に合流させるように、台形状又は三角形状
とするようにすれば、排出側近傍のタンデムセルには第
２通風路を流通する冷却風も回り込むので、排出側近傍
のタンデムセルの温度の上昇を抑えることができる。
の上部に配置される板状の天板を介して外装ケースに収
納するようにすれば、外装ケース上側から加わる力は外
装ケースと天板とで受けることができ、外装ケース上側
から加わる力はセルホルダー全体に分散されるので、セ
ルホルダーに集中加重が掛かることを防止することがで
きる。このとき、天板とセルホルダーとの間及び該セル
ホルダーと外装ケースの下部内面との間に冷却風を水平
方向に流通させる第２の通風路を形成し、天板又は外装
ケース下部内面に面する冷却風の排出側近傍の補助リブ
を、第２の通風路を流通する冷却風を第１の通風路を流
通する冷却風に合流させるように、台形状又は三角形状
とするようにすれば、排出側近傍のタンデムセルには第
２通風路を流通する冷却風も回り込むので、排出側近傍
のタンデムセルの温度の上昇を抑えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る電気自動車用電池が適用可能な電池モジュールの実
施の形態について説明する。
係る電気自動車用電池が適用可能な電池モジュールの実
施の形態について説明する。
【００１４】（構成）まず、本実施形態の電池モジュー
ルの構成について説明する。
ルの構成について説明する。
【００１５】図１に示すように、本実施形態の電池モジ
ュール１は、電池モジュール１の筐体となり、２部品の
樹脂成形品からなる外装ケース２を備えている。外装ケ
ース２の正面両端部にはヒモ挿通穴が形成されており、
このヒモ挿通穴に吊り下げヒモ３を挿通して電池モジュ
ール１を吊り下げて移動させることも可能となってい
る。
ュール１は、電池モジュール１の筐体となり、２部品の
樹脂成形品からなる外装ケース２を備えている。外装ケ
ース２の正面両端部にはヒモ挿通穴が形成されており、
このヒモ挿通穴に吊り下げヒモ３を挿通して電池モジュ
ール１を吊り下げて移動させることも可能となってい
る。
【００１６】図１及び図２に示すように、外装ケース２
は、上蓋５と下蓋６とで構成されている。これら上蓋５
と下蓋６との間には、樹脂製で平板状の天板７、単セル
２個を直列に接続したタンデムセルを収容するセルホル
ダー１０、セルホルダー１０の前面及び背面に固定され
たホルダーカバー１１ａ、１１ｂ、及びセルホルダー１
０の両側面に所定間隔を隔てて固定され各単セル及び電
池モジュール１全体を制御するセルコントローラーを内
蔵したセルコンボックス９が収容されている。
は、上蓋５と下蓋６とで構成されている。これら上蓋５
と下蓋６との間には、樹脂製で平板状の天板７、単セル
２個を直列に接続したタンデムセルを収容するセルホル
ダー１０、セルホルダー１０の前面及び背面に固定され
たホルダーカバー１１ａ、１１ｂ、及びセルホルダー１
０の両側面に所定間隔を隔てて固定され各単セル及び電
池モジュール１全体を制御するセルコントローラーを内
蔵したセルコンボックス９が収容されている。
【００１７】上蓋５上部には、電池モジュール１の外部
から供給される冷却空気をセルホルダー１０内に導入す
るための円筒状の導入ダクト３０ａと、セルホルダー１
０内を流通した空気を電池モジュール１の外部へ排出す
るための円筒状の排出ダクト３０ｂとが上蓋５と一体に
形成されている。これら導入ダクト３０ａ及び排出ダク
ト３０ｂの上部は、冷却空気に混入された異物が電池モ
ジュール１内に落下して入り込まないようにメッシュ状
の金属網を有する落下物防止ネット３６で覆われてい
る。なお、導入ダクト３０ａ及び排出ダクト３０ｂの外
周部は、図示しないチューブとの接続・固定を容易にす
るためにたけのこ状とされている。
から供給される冷却空気をセルホルダー１０内に導入す
るための円筒状の導入ダクト３０ａと、セルホルダー１
０内を流通した空気を電池モジュール１の外部へ排出す
るための円筒状の排出ダクト３０ｂとが上蓋５と一体に
形成されている。これら導入ダクト３０ａ及び排出ダク
ト３０ｂの上部は、冷却空気に混入された異物が電池モ
ジュール１内に落下して入り込まないようにメッシュ状
の金属網を有する落下物防止ネット３６で覆われてい
る。なお、導入ダクト３０ａ及び排出ダクト３０ｂの外
周部は、図示しないチューブとの接続・固定を容易にす
るためにたけのこ状とされている。
【００１８】また、上蓋５の左側面側には、段差を有し
上蓋５上部とほぼ平行面上に電源出力部が形成されてい
る。この電源出力部の中央にはセルコンボックス９から
導出されたリードを束ねる円柱状のリード固定部材が上
部方向へ突出形成されている。これらのリードは、コネ
クタを介して複数の電池モジュール全体を制御するバッ
テリーコントローラーに接続される。上蓋５電源出力部
のリード固定部材を跨ぐ両側（前面及び背面側）には、
セルコンボックス９の左側面側に配置された断面Ｕ字状
の接触防止カバーに側面を覆われた強電ターミナル４を
上蓋５の外部に露出させるためのターミナル案内穴が形
成されており、フューズ８を介して単セルの高電位側に
接続された強電ターミナル４と低電位側に接続された強
電ターミナル４とがターミナル案内穴から突出してい
る。
上蓋５上部とほぼ平行面上に電源出力部が形成されてい
る。この電源出力部の中央にはセルコンボックス９から
導出されたリードを束ねる円柱状のリード固定部材が上
部方向へ突出形成されている。これらのリードは、コネ
クタを介して複数の電池モジュール全体を制御するバッ
テリーコントローラーに接続される。上蓋５電源出力部
のリード固定部材を跨ぐ両側（前面及び背面側）には、
セルコンボックス９の左側面側に配置された断面Ｕ字状
の接触防止カバーに側面を覆われた強電ターミナル４を
上蓋５の外部に露出させるためのターミナル案内穴が形
成されており、フューズ８を介して単セルの高電位側に
接続された強電ターミナル４と低電位側に接続された強
電ターミナル４とがターミナル案内穴から突出してい
る。
【００１９】図３に示すように、セルホルダー１０は、
２４本のタンデムセル１４を横（水平方向）８列、縦
（高さ方向）３列に抱持する構造とされている。図４に
示すように、このセルホルダー１０は、電気絶縁性の樹
脂製上部ケース１３ａと下部ケース１３ｂとの２種で構
成されており、最下層に下部ケース１３ｂを配置し、上
部ケース１３ａ、上下方向に反転させた上部ケース１３
ａ、同じく上下方向に反転させた下部ケース１３ｂの順
に高さ方向に配置して、これらのケースの間にタンデム
セル１４を挟持して重ねたものである。
２４本のタンデムセル１４を横（水平方向）８列、縦
（高さ方向）３列に抱持する構造とされている。図４に
示すように、このセルホルダー１０は、電気絶縁性の樹
脂製上部ケース１３ａと下部ケース１３ｂとの２種で構
成されており、最下層に下部ケース１３ｂを配置し、上
部ケース１３ａ、上下方向に反転させた上部ケース１３
ａ、同じく上下方向に反転させた下部ケース１３ｂの順
に高さ方向に配置して、これらのケースの間にタンデム
セル１４を挟持して重ねたものである。
【００２０】図３及び図４に示すように、各タンデムセ
ル１４は、上部ケース１３ａ、下部ケース１３ｂにそれ
ぞれ形成された円弧状のリブ２２により、上下それぞれ
４箇所で担持されている。図５に示すように、リブ２２
の周方向中央には接着剤を充填するための溝２３が形成
されている。各タンデムセル１４は、隣接するタンデム
セル１４と極性が異なる方向にリブ２２上に載置され、
上部ケース１３ａ及び下部ケース１３ｂの上下方向から
加圧されて溝２３に充填されたポリウレタン系接着剤で
リブ２２に接着・固定される。
ル１４は、上部ケース１３ａ、下部ケース１３ｂにそれ
ぞれ形成された円弧状のリブ２２により、上下それぞれ
４箇所で担持されている。図５に示すように、リブ２２
の周方向中央には接着剤を充填するための溝２３が形成
されている。各タンデムセル１４は、隣接するタンデム
セル１４と極性が異なる方向にリブ２２上に載置され、
上部ケース１３ａ及び下部ケース１３ｂの上下方向から
加圧されて溝２３に充填されたポリウレタン系接着剤で
リブ２２に接着・固定される。
【００２１】図６（ａ）に示すように、各タンデムセル
１４は、２個の単セル１７を直列に直線的に電気的かつ
機械的に接続することにより構成されている。これら２
個の単セル１７の間には、ポリプロピレン（ＰＰ）等の
樹脂製で低電位側（図６（ａ）下側）の単セル１７のプ
ラス端子が挿通可能なように中央に円形穴が形成された
十字状のタンデム絶縁板１９と、高電位側（図６（ａ）
上側）の単セル１７のマイナス端子に装着されるタンデ
ムブスバ１８とが介在しており、低電位側の単セル１７
のプラス端子はタンデムブスバ１８に溶接されている。
１４は、２個の単セル１７を直列に直線的に電気的かつ
機械的に接続することにより構成されている。これら２
個の単セル１７の間には、ポリプロピレン（ＰＰ）等の
樹脂製で低電位側（図６（ａ）下側）の単セル１７のプ
ラス端子が挿通可能なように中央に円形穴が形成された
十字状のタンデム絶縁板１９と、高電位側（図６（ａ）
上側）の単セル１７のマイナス端子に装着されるタンデ
ムブスバ１８とが介在しており、低電位側の単セル１７
のプラス端子はタンデムブスバ１８に溶接されている。
【００２２】図７に示すように、タンデムブスバ１８は
中央に十字穴が形成された十字状の平板金属部材とされ
ており、この十字穴周部と低電位側の単セル１７のプラ
ス端子とがスポット溶接される。タンデムブスバ１８の
十字状金属部材の先端部は高電位側の単セル１７に装着
可能なように上部方向にほぼ直角に折れ曲がっており、
その一箇所からは各単セル１７の電圧セルホルダー１０
の外部から検出するために、単セル１７より長く導電性
の電圧検出用突起２０が突出している。高電位側の単セ
ル１７はタンデムブスバ１８に装着された後、タンデム
ブスバ１８との間でスポット溶接される。
中央に十字穴が形成された十字状の平板金属部材とされ
ており、この十字穴周部と低電位側の単セル１７のプラ
ス端子とがスポット溶接される。タンデムブスバ１８の
十字状金属部材の先端部は高電位側の単セル１７に装着
可能なように上部方向にほぼ直角に折れ曲がっており、
その一箇所からは各単セル１７の電圧セルホルダー１０
の外部から検出するために、単セル１７より長く導電性
の電圧検出用突起２０が突出している。高電位側の単セ
ル１７はタンデムブスバ１８に装着された後、タンデム
ブスバ１８との間でスポット溶接される。
【００２３】図６（ａ）（ｂ）に示すように、タンデム
セル１４は、プラス端子側に円盤状で電圧検出用突起２
０との短絡を防ぐ樹脂製の正極絶縁板１６が配置され、
電気絶縁性及び熱シュリンク性を有する樹脂製の外装チ
ューブ２１によってその外周面が被覆され、電圧検出用
突起２０は単セル１７と共にこの外装チューブ２１によ
って保護されている。従って、外装チューブ２１から
は、タンデムセル１４のプラス端子、マイナス端子及び
電圧検出用突起２０の先端部のみが露出している（図３
も参照）。
セル１４は、プラス端子側に円盤状で電圧検出用突起２
０との短絡を防ぐ樹脂製の正極絶縁板１６が配置され、
電気絶縁性及び熱シュリンク性を有する樹脂製の外装チ
ューブ２１によってその外周面が被覆され、電圧検出用
突起２０は単セル１７と共にこの外装チューブ２１によ
って保護されている。従って、外装チューブ２１から
は、タンデムセル１４のプラス端子、マイナス端子及び
電圧検出用突起２０の先端部のみが露出している（図３
も参照）。
【００２４】図６（ａ）に示すように、単セル１７は円
筒形リチウムイオン電池であり、正極活物質のマンガン
酸リチウムをアルミニウム箔に塗着した帯状の正極と、
負極活物質の非晶質炭素を圧延銅箔に塗着した帯状の負
極と、をこれら両極が直接接触しないようにセパレータ
を挟んで円筒状軸芯の回りに断面渦巻状に捲回された電
極捲回群が形成されており、円筒状の電池容器缶内に電
極捲回群が収納され、電解液注液後、封口し、初充電す
ることで二次電池としての機能が付与されている。
筒形リチウムイオン電池であり、正極活物質のマンガン
酸リチウムをアルミニウム箔に塗着した帯状の正極と、
負極活物質の非晶質炭素を圧延銅箔に塗着した帯状の負
極と、をこれら両極が直接接触しないようにセパレータ
を挟んで円筒状軸芯の回りに断面渦巻状に捲回された電
極捲回群が形成されており、円筒状の電池容器缶内に電
極捲回群が収納され、電解液注液後、封口し、初充電す
ることで二次電池としての機能が付与されている。
【００２５】従って、図３に示すように、セルホルダー
１０内には単セル１７が４８個収容されており（図８も
参照）、各単セル１７の両端部は上部ケース１３ａ、下
部ケース１３ｂにそれぞれ形成されたリブ２２で上下そ
れぞれ２箇所が外装チューブ２１を介して接着・固定さ
れている。
１０内には単セル１７が４８個収容されており（図８も
参照）、各単セル１７の両端部は上部ケース１３ａ、下
部ケース１３ｂにそれぞれ形成されたリブ２２で上下そ
れぞれ２箇所が外装チューブ２１を介して接着・固定さ
れている。
【００２６】図８に示すように、ホルダーカバー１１
ａ、１１ｂはタッピングネジ２４でセルホルダー１０の
正面及び背面にそれぞれ固定されている。図９（ａ）
（ｂ）に示すように、ホルダーカバー１１ａ、１１ｂに
は、タンデムセル１４を電気的に直列に、かつ、物理的
に接続する金属製のブスバー１２ａ、１２ｂが配設され
ている。これらブスバー１２ａ、１２ｂは、中央に十字
状穴が形成され両端に配置される円盤状の金属板とこれ
らの円盤状金属板を接続する短冊状の金属バーとで構成
されている。ホルダーカバー１１ａ、１１ｂには円盤状
金属板が配置される箇所が円形に抜かれた円形穴が形成
されており、ブスバー１２ａ、１２ｂの円盤状金属板と
タンデムセル１４の端子が接触するようになっている。
また、ホルダーカバー１１ａ、１１ｂには弧状の突起穴
３７が形成されており、この突起穴３７に電圧検出用突
起２０の先端部が挿通され、電圧検出用突起２０の先端
部はホルダーカバー１１ａ、１１ｂの外部に露出してい
る。
ａ、１１ｂはタッピングネジ２４でセルホルダー１０の
正面及び背面にそれぞれ固定されている。図９（ａ）
（ｂ）に示すように、ホルダーカバー１１ａ、１１ｂに
は、タンデムセル１４を電気的に直列に、かつ、物理的
に接続する金属製のブスバー１２ａ、１２ｂが配設され
ている。これらブスバー１２ａ、１２ｂは、中央に十字
状穴が形成され両端に配置される円盤状の金属板とこれ
らの円盤状金属板を接続する短冊状の金属バーとで構成
されている。ホルダーカバー１１ａ、１１ｂには円盤状
金属板が配置される箇所が円形に抜かれた円形穴が形成
されており、ブスバー１２ａ、１２ｂの円盤状金属板と
タンデムセル１４の端子が接触するようになっている。
また、ホルダーカバー１１ａ、１１ｂには弧状の突起穴
３７が形成されており、この突起穴３７に電圧検出用突
起２０の先端部が挿通され、電圧検出用突起２０の先端
部はホルダーカバー１１ａ、１１ｂの外部に露出してい
る。
【００２７】図８及び図９（ａ）（ｂ）に示すように、
ホルダーカバー１１ａ、１１ｂはそれぞれセルホルダー
１０の正面及び背面に配置されタッピングネジ２４でセ
ルホルダー１０に固定された後、タンデムセル１４とブ
スバー１２ａ、１２ｂとをスポット溶接を用いて溶接
し、タンデムセル１４間が電気的、物理的に接続され
る。なお、図９（ａ）示すように、下部両端側に配置さ
れるタンデムセル１７のマイナス端子及びプラス端子は
それぞれ上述した強電ターミナル４に接続されており、
また、電圧検出用突起２０の先端部は図示しないリード
によりセルコンボックス９内のセルコントローラーに接
続されている。
ホルダーカバー１１ａ、１１ｂはそれぞれセルホルダー
１０の正面及び背面に配置されタッピングネジ２４でセ
ルホルダー１０に固定された後、タンデムセル１４とブ
スバー１２ａ、１２ｂとをスポット溶接を用いて溶接
し、タンデムセル１４間が電気的、物理的に接続され
る。なお、図９（ａ）示すように、下部両端側に配置さ
れるタンデムセル１７のマイナス端子及びプラス端子は
それぞれ上述した強電ターミナル４に接続されており、
また、電圧検出用突起２０の先端部は図示しないリード
によりセルコンボックス９内のセルコントローラーに接
続されている。
【００２８】図３、図４及び図８に示すように、セルホ
ルダー１０には、タンデムセル１４を接着・固定する４
箇所のリブ２２によって５つの空間が画定されている。
すなわち、セルホルダー１０側面に固定された背面ホル
ダーカバー１１ｂが配置される第１区画空間２５ａ、タ
ンデムセル１４のうち一方の単セル１７が配置される第
２区画空間２５ｂ、タンデムブスバ１８及びタンデム絶
縁板が配置される第３区画空間２５ｃ、タンデムセル１
４のうち他方の単セル１７等が主に配置される第４区画
空間２５ｄ、セルホルダー１０に固定された正面ホルダ
ーカバー１１ａが配置される第５区画空間２５ｅに画定
されている。これら５つの空間のうち、冷却空気が必要
である空間は、タンデムセル１４の充放電によって最も
発熱が起こりうる単セル１７が配置される第２区画空間
２５ｂ及び第４区画空間２５ｄである。このため、第１
区画空間２５ａ及び第５区画空間２５ｅは電圧検出用突
起２０を保護すると共にタンデムセル１４を接続する空
間とし、第３区画空間２５ｃはセルホルダー１０の強度
を重視する区画とし、これらの区画は冷却空気による冷
却性が期待されない区画とされている。第２区画空間２
５ｂ及び第４区画空間２５ｄのリブ２２間には、リブ２
２間を補強すると共に冷却空気の流れを調節するルーバ
ーとして機能する補強リブ２６が、リブ２２間を連接す
るよう配置されている。
ルダー１０には、タンデムセル１４を接着・固定する４
箇所のリブ２２によって５つの空間が画定されている。
すなわち、セルホルダー１０側面に固定された背面ホル
ダーカバー１１ｂが配置される第１区画空間２５ａ、タ
ンデムセル１４のうち一方の単セル１７が配置される第
２区画空間２５ｂ、タンデムブスバ１８及びタンデム絶
縁板が配置される第３区画空間２５ｃ、タンデムセル１
４のうち他方の単セル１７等が主に配置される第４区画
空間２５ｄ、セルホルダー１０に固定された正面ホルダ
ーカバー１１ａが配置される第５区画空間２５ｅに画定
されている。これら５つの空間のうち、冷却空気が必要
である空間は、タンデムセル１４の充放電によって最も
発熱が起こりうる単セル１７が配置される第２区画空間
２５ｂ及び第４区画空間２５ｄである。このため、第１
区画空間２５ａ及び第５区画空間２５ｅは電圧検出用突
起２０を保護すると共にタンデムセル１４を接続する空
間とし、第３区画空間２５ｃはセルホルダー１０の強度
を重視する区画とし、これらの区画は冷却空気による冷
却性が期待されない区画とされている。第２区画空間２
５ｂ及び第４区画空間２５ｄのリブ２２間には、リブ２
２間を補強すると共に冷却空気の流れを調節するルーバ
ーとして機能する補強リブ２６が、リブ２２間を連接す
るよう配置されている。
【００２９】図１０に示すように、電池モジュール１の
第２区画空間２５ａ及び第５区画空間２５ｅの断面は、
冷却空気の導入側１５、第１ルーバー２８ａ、第２ルー
バー２８ｂ、第３ルーバー２８ｃ、第４ルーバー２８
ｄ、第５ルーバー２８ｅ、第６ルーバー２８ｆ、第７ル
ーバー２８ｇ、次いで冷却空気の排出側２７の順に、異
なる形状の補強リブ２６によりセルホルダー１０内を流
通する冷却空気の速度が順次増す構造とされている。こ
れら第１ルーバー２８ａから第７ルーバー２８ｇまでの
各ルーバーは、図４に示すように、上から順に、下部ケ
ース１３ｂ、上部ケース１３ａ、上部ケース１３ａ、下
部ケース１３ｂの補強リブ２６により形成されている。
第２区画空間２５ａ及び第５区画空間２５ｅの断面は、
冷却空気の導入側１５、第１ルーバー２８ａ、第２ルー
バー２８ｂ、第３ルーバー２８ｃ、第４ルーバー２８
ｄ、第５ルーバー２８ｅ、第６ルーバー２８ｆ、第７ル
ーバー２８ｇ、次いで冷却空気の排出側２７の順に、異
なる形状の補強リブ２６によりセルホルダー１０内を流
通する冷却空気の速度が順次増す構造とされている。こ
れら第１ルーバー２８ａから第７ルーバー２８ｇまでの
各ルーバーは、図４に示すように、上から順に、下部ケ
ース１３ｂ、上部ケース１３ａ、上部ケース１３ａ、下
部ケース１３ｂの補強リブ２６により形成されている。
【００３０】また、セルホルダー１０の冷却空気導入側
１５は、冷却空気の温度が最も低い状態にあるため、冷
却空気がタンデムセル１４に接触する面積を極力減ら
し、かつ、空気との圧損を減らすように、タンデムセル
１４の円周に沿って断面円弧状の形状とされている。第
１ルーバー２８ａは断面形状がＩ字状とされおり、冷却
空気導入側１５から離れるにつれて冷却空気とタンデム
セル１４との接触面積を増しタンデムセル１４に冷却空
気を回り込ませために、第２ルーバー２８ｂ、第３ルー
バー２８ｃ、第４ルーバー２８ｄの順に断面Ｉ字状の中
心断絶部３１（図１１参照）が大きくなる形状とされて
いる。また、第５ルーバー２８ｅでは、セルホルダー１
０の高さ方向で２段目及び３段目に、上下に山形状のル
ーバーが形成され、最下段と最上段では、断面台形状の
ルーバーが形成されている。更に、第６ルーバー２８
ｆ、第７ルーバー２８ｇと冷却空気排出側２７に近づく
につれ、２段目、３段目の断面山形状のルーバーの（上
下方向の）長さが増加し（図１１の符号３３も参照）、
最下段及び最上段の断面台形状のルーバーは高さも増加
して上辺が短く断面三角形状とされており、タンデムセ
ル１４と各ルーバー２８との間隔が順次小さくなってい
る（図１１の符号３２も参照）。そして、セルホルダー
１０の冷却空気排出側２７は、冷却空気の温度が最も高
い状態となるので、冷却空気の流速を大きくするため
に、タンデムセル１４とルーバーとの間隔が小さくなる
ように、２段目、３段目のルーバーは断面三角形状とさ
れている。
１５は、冷却空気の温度が最も低い状態にあるため、冷
却空気がタンデムセル１４に接触する面積を極力減ら
し、かつ、空気との圧損を減らすように、タンデムセル
１４の円周に沿って断面円弧状の形状とされている。第
１ルーバー２８ａは断面形状がＩ字状とされおり、冷却
空気導入側１５から離れるにつれて冷却空気とタンデム
セル１４との接触面積を増しタンデムセル１４に冷却空
気を回り込ませために、第２ルーバー２８ｂ、第３ルー
バー２８ｃ、第４ルーバー２８ｄの順に断面Ｉ字状の中
心断絶部３１（図１１参照）が大きくなる形状とされて
いる。また、第５ルーバー２８ｅでは、セルホルダー１
０の高さ方向で２段目及び３段目に、上下に山形状のル
ーバーが形成され、最下段と最上段では、断面台形状の
ルーバーが形成されている。更に、第６ルーバー２８
ｆ、第７ルーバー２８ｇと冷却空気排出側２７に近づく
につれ、２段目、３段目の断面山形状のルーバーの（上
下方向の）長さが増加し（図１１の符号３３も参照）、
最下段及び最上段の断面台形状のルーバーは高さも増加
して上辺が短く断面三角形状とされており、タンデムセ
ル１４と各ルーバー２８との間隔が順次小さくなってい
る（図１１の符号３２も参照）。そして、セルホルダー
１０の冷却空気排出側２７は、冷却空気の温度が最も高
い状態となるので、冷却空気の流速を大きくするため
に、タンデムセル１４とルーバーとの間隔が小さくなる
ように、２段目、３段目のルーバーは断面三角形状とさ
れている。
【００３１】従って、図１０及び図１１に示すように、
セルホルダー１０のタンデムセル１７間には、空間３９
が形成された構造とされている。また、セルホルダー１
０と下蓋６、セルホルダー１０と天板７との間には、タ
ンデムセル１４を支持するリブ２２以外の部分は第７ル
ーバー２８ｇまでは空間３４となっており、天板７と上
蓋５との間には上蓋５上部内面から下側方向突出した複
数のリブで所定間隔が形成されている。同様に、下蓋６
内面から上側に突出しセルホルダー１０を支持する図示
しない複数のリブでセルホルダー１０と下蓋６内面との
間にも所定間隔が形成され、水平方向にバイパス通風路
３５（第２の通風路）が形成されている。
セルホルダー１０のタンデムセル１７間には、空間３９
が形成された構造とされている。また、セルホルダー１
０と下蓋６、セルホルダー１０と天板７との間には、タ
ンデムセル１４を支持するリブ２２以外の部分は第７ル
ーバー２８ｇまでは空間３４となっており、天板７と上
蓋５との間には上蓋５上部内面から下側方向突出した複
数のリブで所定間隔が形成されている。同様に、下蓋６
内面から上側に突出しセルホルダー１０を支持する図示
しない複数のリブでセルホルダー１０と下蓋６内面との
間にも所定間隔が形成され、水平方向にバイパス通風路
３５（第２の通風路）が形成されている。
【００３２】（作用等）次に、本実施形態の電池モジュ
ール１の作用について説明する。
ール１の作用について説明する。
【００３３】周知の通り、電池は充放電に伴い発熱する
ので、電池発熱による異常昇温を防止するためには、電
池冷却手段が必要である。本実施形態の電池モジュール
１では、図１１に示すように、電池モジュール１の外部
から冷却空気を導入ダクト３０ａから供給し、供給され
た冷却空気はセルホルダー１０とセルコンボックス９と
の間を下方に流れ、セルホルダー１０を形成する上部ケ
ース１３ａ、下部ケース１３ｂの間に形成された冷却空
気導入側１５（図８のセルホルダー１０の左側の符号１
５も参照）からセル間通路３８（第１の通風路）に沿っ
て、高さ方向に配列されたタンデムセル１４間を水平方
向に流れ、冷却空気導入側１５とは反対側に位置する冷
却空気排出側２７（図８ではセルホルダー１０の右側）
に出てセルホルダー１０とセルコンボックス９の間を抜
けて上昇し、排出ダクト３０ｂから排出される冷却空気
流によって、縦３列、横８列に配置された各タンデムセ
ル１４の冷却を行っている。
ので、電池発熱による異常昇温を防止するためには、電
池冷却手段が必要である。本実施形態の電池モジュール
１では、図１１に示すように、電池モジュール１の外部
から冷却空気を導入ダクト３０ａから供給し、供給され
た冷却空気はセルホルダー１０とセルコンボックス９と
の間を下方に流れ、セルホルダー１０を形成する上部ケ
ース１３ａ、下部ケース１３ｂの間に形成された冷却空
気導入側１５（図８のセルホルダー１０の左側の符号１
５も参照）からセル間通路３８（第１の通風路）に沿っ
て、高さ方向に配列されたタンデムセル１４間を水平方
向に流れ、冷却空気導入側１５とは反対側に位置する冷
却空気排出側２７（図８ではセルホルダー１０の右側）
に出てセルホルダー１０とセルコンボックス９の間を抜
けて上昇し、排出ダクト３０ｂから排出される冷却空気
流によって、縦３列、横８列に配置された各タンデムセ
ル１４の冷却を行っている。
【００３４】タンデムセル１４間を流通する冷却空気
は、冷却空気排出側２７になるにつれて温度が上昇する
ので、電池モジュール１では、上述した第１乃至第７ル
ーバー２８ａ〜２８ｇを形成する補助リブ２６の形状を
異ならせ冷却空気の流路を絞ることによって、冷却空気
の流速が、冷却空気導入側１５で４０ｍ／分、冷却空気
排出側２７で４０００ｍ／分となるように、冷却空気排
出側２７に近づくにつれて冷却空気の流速を意図的に増
加させ、タンデムセル１４間の温度のバラツキをなくす
るようにしている。これは、空気流の流速を増大させる
と、その平方根に比例して冷却効果が増することを利用
したものである。また、電池モジュール１では、タンデ
ムセル１４間を流通し温度が昇温した空気に、空間３４
をバイパス通風路３５として冷却空気を直接合流させる
ことで、冷却空気排出側２７近傍のタンデムセル１４の
温度上昇を抑え、全タンデムセル１４の冷却を均等に行
っている。従って、電池モジュール１はタンデムセル１
４の冷却性に優れ、しかもタンデムセル１４の冷却を均
等に行っているので、単セル１７の所定（仕様）性能を
発揮・維持することができることから電池モジュール１
全体の所定性能を発揮・維持することができると共に、
一般に５０°Ｃ程度の高温環境下で寿命が短くなるマン
ガン酸リチウム等を正極活物質に用いたリチウムイオン
電池を単セル１７に使用し直列に接続しても寿命が短く
なることもない。このため、本実施形態の電池モジュー
ル１は、電気自動車用の電源として好適である。
は、冷却空気排出側２７になるにつれて温度が上昇する
ので、電池モジュール１では、上述した第１乃至第７ル
ーバー２８ａ〜２８ｇを形成する補助リブ２６の形状を
異ならせ冷却空気の流路を絞ることによって、冷却空気
の流速が、冷却空気導入側１５で４０ｍ／分、冷却空気
排出側２７で４０００ｍ／分となるように、冷却空気排
出側２７に近づくにつれて冷却空気の流速を意図的に増
加させ、タンデムセル１４間の温度のバラツキをなくす
るようにしている。これは、空気流の流速を増大させる
と、その平方根に比例して冷却効果が増することを利用
したものである。また、電池モジュール１では、タンデ
ムセル１４間を流通し温度が昇温した空気に、空間３４
をバイパス通風路３５として冷却空気を直接合流させる
ことで、冷却空気排出側２７近傍のタンデムセル１４の
温度上昇を抑え、全タンデムセル１４の冷却を均等に行
っている。従って、電池モジュール１はタンデムセル１
４の冷却性に優れ、しかもタンデムセル１４の冷却を均
等に行っているので、単セル１７の所定（仕様）性能を
発揮・維持することができることから電池モジュール１
全体の所定性能を発揮・維持することができると共に、
一般に５０°Ｃ程度の高温環境下で寿命が短くなるマン
ガン酸リチウム等を正極活物質に用いたリチウムイオン
電池を単セル１７に使用し直列に接続しても寿命が短く
なることもない。このため、本実施形態の電池モジュー
ル１は、電気自動車用の電源として好適である。
【００３５】また、タンデムセル１４は、上部ケース１
３ａ、下部ケース１３ｂにそれぞれ形成された円弧状リ
ブ２２で上下それぞれ２箇所で担持され、リブ２２の周
方向中央の溝２３に充填された接着剤で接着されている
ので、セルホルダー１０に振動が加わっても、セルホル
ダー１０から遊動することなくセルホルダー１０内に固
定される。また、接着剤を溝２３に充填することによっ
て、リブ２２からの接着剤のはみ出しが少なくなり、か
つ、タンデムセル１４外周とリブ２２とのシールが向上
し、タンデムセル１４を構成する単セル１７間の流通が
なくなるので冷却空気の流通が良好となる。
３ａ、下部ケース１３ｂにそれぞれ形成された円弧状リ
ブ２２で上下それぞれ２箇所で担持され、リブ２２の周
方向中央の溝２３に充填された接着剤で接着されている
ので、セルホルダー１０に振動が加わっても、セルホル
ダー１０から遊動することなくセルホルダー１０内に固
定される。また、接着剤を溝２３に充填することによっ
て、リブ２２からの接着剤のはみ出しが少なくなり、か
つ、タンデムセル１４外周とリブ２２とのシールが向上
し、タンデムセル１４を構成する単セル１７間の流通が
なくなるので冷却空気の流通が良好となる。
【００３６】更に、補助リブ２６は単セル１７の長さ方
向にリブ２２間を補強しているので、セルホルダー１０
は剛性を有し、振動等の外部加重が加わっても、２４個
のタンデムセル１４を抱持することができる。また、セ
ルホルダー１０は上部ケース１３ａと下部ケース１３ｂ
とで構成したので、タンデムセル１７を抱持する際の作
業性を向上させることができる。
向にリブ２２間を補強しているので、セルホルダー１０
は剛性を有し、振動等の外部加重が加わっても、２４個
のタンデムセル１４を抱持することができる。また、セ
ルホルダー１０は上部ケース１３ａと下部ケース１３ｂ
とで構成したので、タンデムセル１７を抱持する際の作
業性を向上させることができる。
【００３７】また、セルコンボックス９を２分割して冷
却空気導入側１５と冷却空気排出側２７との隔壁とした
ので、隔壁を別部品とする必要がないことから、電池モ
ジュール１の小型化を図ることができ、部品数の削減も
図ることができる。
却空気導入側１５と冷却空気排出側２７との隔壁とした
ので、隔壁を別部品とする必要がないことから、電池モ
ジュール１の小型化を図ることができ、部品数の削減も
図ることができる。
【００３８】また更に、正面ホルダーカバー１１ａ、背
面ホルダーカバー１１ｂにブスバー１２ａ、１２ｂを予
め配設しタンデムセル１７間の直列接続を個々に行うこ
となく一括接続を行うことができるので、電池モジュー
ル１の作製の作業効率を向上させることができる。ま
た、電圧検出用突起２０の先端部を正面ホルダーカバー
１１ａ、背面ホルダーカバー１１ｂ外部に露出させるよ
うにしたので、セルホルダー１０内にリード線等による
複雑な配線を必要としないので、電池モジュール１の回
路構成を簡単にすることができる。
面ホルダーカバー１１ｂにブスバー１２ａ、１２ｂを予
め配設しタンデムセル１７間の直列接続を個々に行うこ
となく一括接続を行うことができるので、電池モジュー
ル１の作製の作業効率を向上させることができる。ま
た、電圧検出用突起２０の先端部を正面ホルダーカバー
１１ａ、背面ホルダーカバー１１ｂ外部に露出させるよ
うにしたので、セルホルダー１０内にリード線等による
複雑な配線を必要としないので、電池モジュール１の回
路構成を簡単にすることができる。
【００３９】そして、天板７をセルホルダー１０の上部
に配置したので、外装ケース２上部側から加重が加わっ
ても当該加重を上蓋５と天板７とで受けることができ、
セルホルダー１０全体に分散させることができるので、
電池モジュール１の剛性を高めることができると共に、
セルホルダー１０の一部に加重が集中することを防止す
ることができる。
に配置したので、外装ケース２上部側から加重が加わっ
ても当該加重を上蓋５と天板７とで受けることができ、
セルホルダー１０全体に分散させることができるので、
電池モジュール１の剛性を高めることができると共に、
セルホルダー１０の一部に加重が集中することを防止す
ることができる。
【００４０】なお、本実施形態では、本発明に係る電気
自動車用電池を適用した電池モジュール１の一例のみを
示したが、本発明は本例に限定されることなく、上述し
た特許請求の範囲において種々の態様を採ることができ
る。
自動車用電池を適用した電池モジュール１の一例のみを
示したが、本発明は本例に限定されることなく、上述し
た特許請求の範囲において種々の態様を採ることができ
る。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の単セルを直列かつ直線的に接続したタンデムセル
をセルホルダー内に横置きにしてリブで抱持するので、
所要個数のタンデムセルをセルホルダー内に整然と、か
つ、遊動することなく配設することができ、セルホルダ
ーは単セルの長さ方向にリブ間を連接する補強リブを備
えているので、セルホルダー自体の剛性を高めることが
できると共に、補強リブはタンデムセルを水平方向に隔
室に区画すると共に冷却風をタンデムセルに回り込ませ
るルーバーとなり、前記冷却風の導入側には高さ方向に
配列されたタンデムセル間に冷却風を水平方向に流通さ
せる第１の通風路を形成したので、冷却風を各タンデム
セルに行き渡らせることができることから、タンデムセ
ル個々の冷却を良好に行うことができ、電池全体の冷却
性能を高めることができる、という効果を得ることがで
きる。
複数の単セルを直列かつ直線的に接続したタンデムセル
をセルホルダー内に横置きにしてリブで抱持するので、
所要個数のタンデムセルをセルホルダー内に整然と、か
つ、遊動することなく配設することができ、セルホルダ
ーは単セルの長さ方向にリブ間を連接する補強リブを備
えているので、セルホルダー自体の剛性を高めることが
できると共に、補強リブはタンデムセルを水平方向に隔
室に区画すると共に冷却風をタンデムセルに回り込ませ
るルーバーとなり、前記冷却風の導入側には高さ方向に
配列されたタンデムセル間に冷却風を水平方向に流通さ
せる第１の通風路を形成したので、冷却風を各タンデム
セルに行き渡らせることができることから、タンデムセ
ル個々の冷却を良好に行うことができ、電池全体の冷却
性能を高めることができる、という効果を得ることがで
きる。
【図１】本発明が適用可能な実施形態の電池モジュール
の外観斜視図である。
の外観斜視図である。
【図２】実施形態の電池モジュールの分解斜視図であ
る。
る。
【図３】セルホルダー内のタンデムセル収容状態を示す
一部分解斜視図である。
一部分解斜視図である。
【図４】セルホルダーを構成する上部ケース及び下部ケ
ースの斜視図である。
ースの斜視図である。
【図５】セルホルダーのリブ近傍の拡大斜視図である。
【図６】（ａ）はタンデムセルの構成を示す分解斜視図
であり、（ｂ）はタンデムセルの外観斜視図である。
であり、（ｂ）はタンデムセルの外観斜視図である。
【図７】タンデムブスバの外観斜視図である。
【図８】セルホルダーへの正面ホルダーカバー及び背面
ホルダーカバーの取付状態を示す分解斜視図である。
ホルダーカバーの取付状態を示す分解斜視図である。
【図９】（ａ）は正面ホルダーカバーをセルホルダー側
からみたときの正面図であり、（ｂ）は背面ホルダーカ
バーをセルホルダー側からみたときの正面図である。
からみたときの正面図であり、（ｂ）は背面ホルダーカ
バーをセルホルダー側からみたときの正面図である。
【図１０】実施形態の電池モジュールの断面図である。
【図１１】実施形態の電池モジュールの作用を説明する
ための説明図である。
ための説明図である。
１ 電池モジュール（電気自動車用電池） ２ 外装ケース ５ 上蓋 ６ 下蓋 ７ 天板 ９ セルコンボックス １０ セルホルダー １１ａ 正面ホルダーカバー １１ｂ 背面ホルダーカバー １２ａ、１２ｂ ブスバー（金属金具） １３ａ 上部ケース（上下ホルダー） １３ｂ 下部ケース（中間ホルダー） １４ タンデムセル １７ 単セル １８ タンデムブスバ（金属部材） ２０ 電圧検出用突起（突起） ２２ リブ ２３ 溝（溝部） ２６ 補強リブ ２８ａ 第１ルーバー（ルーバー） ２８ｂ 第２ルーバー（ルーバー） ２８ｃ 第３ルーバー（ルーバー） ２８ｄ 第４ルーバー（ルーバー） ２８ｅ 第５ルーバー（ルーバー） ２８ｆ 第６ルーバー（ルーバー） ２８ｇ 第７ルーバー（ルーバー） ３５ バイパス通風路（第２の通風路） ３７ 突起穴（穴） ３８ セル間通風路（第１の通風路）
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｚ ５Ｈ０３１ (72)発明者 吉岡 達矢 東京都中央区日本橋本町二丁目８番７号 新神戸電機株式会社内 (72)発明者 小熊 幹男 東京都中央区日本橋本町二丁目８番７号 新神戸電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3D035 AA01 AA03 3D038 AA09 AB01 AC22 5H020 AA01 AA04 AS11 CC06 CC14 CC17 EE01 KK13 5H022 AA09 AA18 BB06 CC21 EE01 5H029 AJ00 AK03 AL08 BJ02 BJ14 DJ02 5H031 AA08 AA09 EE01 KK08
Claims (13)
- 【請求項１】 複数の単セルを直列かつ直線的に接続し
たタンデムセルを水平方向及び高さ方向に複数列配列す
る共に、前記タンデムセルを直列に接続したセルホルダ
ーを有する電気自動車用電池であって、前記タンデムセ
ルを冷却するための冷却風が外部から供給される電気自
動車用電池において、前記セルホルダーは、前記単セル
の長さよりも短い間隔で前記タンデムセルを抱持するリ
ブと、前記単セルの長さ方向に前記リブ間を連接する補
強リブと、を備え、前記補強リブは前記タンデムセルを
水平方向に隔室に区画すると共に前記冷却風を前記タン
デムセルに回り込ませるルーバーとなり、前記冷却風の
導入側には前記高さ方向に配列されたタンデムセル間に
前記冷却風を水平方向に流通させる第１の通風路が形成
されたことを特徴とする電気自動車用電池。 - 【請求項２】 前記単セルを制御し、前記セルホルダー
の両側に２つに分割されて配置されるセルコンボックス
を更に備え、前記セルホルダーと前記セルコンボックス
との間に形成される空間が前記冷却風の給排通路となる
ことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用電池。 - 【請求項３】 前記セルホルダーは、前記タンデムセル
を上部側から抱持する上部ホルダーと下部側から抱持す
る下部ホルダーとに分割して形成されたことを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の電気自動車用電池。 - 【請求項４】 前記セルホルダーは、前記タンデムセル
を上部側又は下部側から抱持する上下ホルダーと、前記
上下ホルダーの間に配置され前記タンデムセルの上部側
及び下部側を抱持する中間ホルダーと、の２種のホルダ
ーを組み合わせて構成されたことを特徴とする請求項３
に記載の電気自動車用電池。 - 【請求項５】 前記リブは前記タンデムセルを抱持する
抱持端面が円弧状に形成されており、該抱持端面には周
方向に溝部が形成され、該溝部に接着剤が充填されたこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
記載の電気自動車用電池。 - 【請求項６】 前記タンデムセル間を直列に接続する金
属金具を配設したホルダーカバーを更に備え、該ホルダ
ーカバーは前記セルホルダーの正面及び背面に固定され
たことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１
項に記載の電気自動車用電池。 - 【請求項７】 前記タンデムセルは前記単セル間に該単
セル同士を直列に接続するための金属部材を有し、該金
属部材の外縁からは線状で前記単セルより長い導電性突
起が前記タンデムセルのプラス端子側に突出しており、
該突起の先端部は前記ホルダーカバーに形成された穴を
貫通し該ホルダーカバー外部に露出していることを特徴
とする請求項６に記載の電気自動車用電池。 - 【請求項８】 前記金属部材は十字形状を有する平板
で、該十字端部は高電位側の単セル直径に着接可能なよ
うに直角方向へ折れ曲がっており、該折れ曲がった十字
端部の先端一箇所から前記突起が突出していることを特
徴とする請求項７に記載の電気自動車用電池。 - 【請求項９】 前記水平方向に複数列配列されたタンデ
ムセルを、前記冷却風が導入される導入側タンデムセル
と前記冷却風が排出される排出側タンデムセルとに二分
したときに、前記導入側タンデムセルより前記排出側タ
ンデムセルに回り込む冷却風の流速が大きくなるよう
に、前記導入側タンデムセルの補助リブの形状と前記排
出側タンデムセルの補助リブの形状とが異なることを特
徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の
電気自動車用電池。 - 【請求項１０】 前記タンデムセルに回り込む冷却風の
流速が前記冷却風の排出側に行くにつれて大きくなるよ
うに、前記補助リブの形状を異ならせたことを特徴とす
る請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の電気自
動車用電池。 - 【請求項１１】 前記補強リブは、隣接するタンデムセ
ル間に向けて突出する板状又は山形状であることを特徴
とする請求項９又は請求項１０に記載の電気自動車用電
池。 - 【請求項１２】 前記セルホルダーは、該セルホルダー
の上部に配置される板状の天板を介して外装ケースに収
納されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のい
ずれか１項に記載の電気自動車用電池。 - 【請求項１３】 前記天板と前記セルホルダーとの間及
び該セルホルダーと前記外装ケースの下部内面との間に
は前記冷却風を水平方向に流通させる第２の通風路が形
成されており、前記天板又は前記内面に面する前記冷却
風の排出側近傍の補助リブは、前記第２の通風路を流通
する冷却風を前記第１の通風路を流通する冷却風に合流
させるように、その形状が台形状又は三角形状とされた
ことを特徴とする請求項１２に記載の電気自動車用電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33224699A JP3675261B2 (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 電気自動車用電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33224699A JP3675261B2 (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 電気自動車用電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001155789A true JP2001155789A (ja) | 2001-06-08 |
| JP3675261B2 JP3675261B2 (ja) | 2005-07-27 |
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ID=18252815
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33224699A Expired - Fee Related JP3675261B2 (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 電気自動車用電池 |
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