JP2005038678A - バッテリー式電源装置および電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の単電池が直列に接続されてなる電池構造体の配列状態を容易に適宜の状態に変更可能とし、電池構造体の温度分布の均一性を向上させる。
【解決手段】保持部材２３により２つの電池構造体２２，２２を互いの中心軸を平行に、かつ、正負の極性を反転させて保持した。保持部材２３の外周面をなす一対の短辺部２３Ｂ，２３Ｂに一対の凸部２３ｄ及び凹部２３ｅを設け、一対の長辺部２３Ａ，２３Ａに保持部材２３の中心位置Ｃに対して点対称に２対の凸部２３ｄ及び凹部２３ｅを設けた。電池構造体２２の外周面を被覆する被覆部材を保持部材２３と一体に設け、被覆部材の周方向に沿って隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａの間隔Ｌａを第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間隔Ｌｂよりも小さく設定し、第２被覆片２７ｂ，２７ｂの間隔Ｌｃを間隔Ｌａよりも大きく、かつ、間隔Ｌｂよりも小さく設定した。
【選択図】 図４
【解決手段】保持部材２３により２つの電池構造体２２，２２を互いの中心軸を平行に、かつ、正負の極性を反転させて保持した。保持部材２３の外周面をなす一対の短辺部２３Ｂ，２３Ｂに一対の凸部２３ｄ及び凹部２３ｅを設け、一対の長辺部２３Ａ，２３Ａに保持部材２３の中心位置Ｃに対して点対称に２対の凸部２３ｄ及び凹部２３ｅを設けた。電池構造体２２の外周面を被覆する被覆部材を保持部材２３と一体に設け、被覆部材の周方向に沿って隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａの間隔Ｌａを第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間隔Ｌｂよりも小さく設定し、第２被覆片２７ｂ，２７ｂの間隔Ｌｃを間隔Ｌａよりも大きく、かつ、間隔Ｌｂよりも小さく設定した。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電池からなるバッテリー式電源装置および電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば略箱形のバッテリーケース内に、複数の円柱状のバッテリーセルを、各バッテリーセルの中心軸が平行となるように配列した状態で抱持し、各バッテリーセルの長手方向に交差する方向、つまり各バッテリーセルの中心軸に平行な方向に交差する方向に冷却空気を流通させることで、複数のバッテリーセルを冷却する電池アッセンブリが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この電池アッセンブリにおいては、冷却空気の流路となる各バッテリーセル間に、各バッテリーセルの中心軸に平行な方向に伸びる冷却調整用の複数の部材（チューニング突起）が設けられている。これらのチューニング突起は、例えば、各バッテリーセルに吹き付けられる冷却空気の流速が冷却空気の流通方向の上流側から下流側に向かい漸次増大するようにして、例えば各チューニング突起の軸方向に対する断面積を上流側から下流側に向かい漸次増大させることで各バッテリーセル間の間隔つまり冷却空気の流路の断面積を上流側から下流側に向かい漸次狭める流路絞り用のチューニング突起や、例えばバッテリーセルの表面に冷却空気が直接に吹き付けられることを抑制するようにしてバッテリーセルの表面を遮蔽するチューニング突起とされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５５８５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の一例に係る電池アッセンブリにおいては、チューニング突起の断面形状や断面積が冷却空気の流通方向の上流側から下流側に向かい徐々に変化するように形成されており、複数のチューニング突起の製作や配置等に煩雑な手間がかかると共に製作に要する費用が増大してしまうという問題がある。
また、この電池アッセンブリにおいて、バッテリーセルの表面を遮蔽するチューニング突起は、バッテリーセルの外周面を周方向に所定間隔をおいて覆う複数（例えば、４つ）の部材からなり、冷却空気の流通方向の上流側から下流側に向かい、隣り合う部材間の間隔が広くなるように設定されているだけである。すなわちこの電池アッセンブリにおいては、単に、冷却空気が直接に吹き付けられるバッテリーセルの面積を変化させることによって、冷却効率を調整するように設定されているだけであって、例えば冷却空気が直接に吹き付けられるバッテリーセルの表面上の位置や、例えば冷却空気が直接に吹き付けられる際の角度等の冷却状態については考慮されていない。このため、複数のバッテリーセルの温度分布を所望の均一状態に設定することができなくなる虞がある。
また、この電池アッセンブリにおいて、バッテリケース内には、バッテリーセルを挿通するための複数の電池保持孔が形成された板状の複数のバルクヘッドが備えられ、バルクヘッドの電池保持孔にバッテリーセルを装着して固定するようになっている。しかしながら、このような電池アッセンブリにおいては、バルクヘッドに形成された電池保持孔の位置に応じてバッテリケース内でのバッテリーセルの配置位置が固定されてしまい、バッテリケース内にて複数のバッテリーセルの配列状態を適宜に変更することが困難であり、例えばバッテリケースの形状に応じてバルクヘッドを個別に作製する必要が生じ、汎用性を向上させることができないという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、複数のバッテリーセルの配列状態を容易に適宜の状態に変更することができると共に、複数のバッテリーセルの温度分布を所望の均一状態に設定することが可能なバッテリー式電源装置および電池モジュールを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、複数の単電池（例えば、実施の形態での単電池２１）を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体（例えば、実施の形態での電池構造体２２）と、前記電池構造体の外周面を被覆する被覆部材（例えば、実施の形態での被覆部材２７、第１被覆部材３５、第２被覆部材３６）と、前記電池構造体を着脱可能に収容するバッテリーボックス（例えば、実施の形態でのバッテリーボックス１１）とを備えるバッテリー式電源装置であって、前記バッテリーボックスは、冷却媒体を前記バッテリーボックスの内部に導入する導入口（例えば、実施の形態での導入口２０ａ）および前記冷却媒体を外部に排出する排出口（例えば、実施の形態での排出口２０ｂ）を備え、前記被覆部材は、前記電池構造体の外周面の周方向に沿って配置された複数の被覆片（例えば、実施の形態での第１被覆片２７ａ、第２被覆片２７ｂ、第３被覆片２７ｃ、第４被覆片２７ｄ、第５被覆片２７ｅ、第６被覆片２７ｆ、第７被覆片２７ｇ）からなり、前記バッテリーボックスの内部での前記冷却媒体の流通方向は前記導入口から前記排出口へ向かう方向とされ、相対的に前記流通方向の上流側に配置された前記被覆部材においては、前記流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔が、前記流通方向および前記電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔よりも小さくなるように設定され、相対的に前記流通方向の下流側に配置された前記被覆部材においては、前記流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔が、前記流通方向および前記電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔よりも大きくなるように設定されてなることを特徴としている。
【０００７】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、冷却媒体の流通方向の上流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部および下流部に臨む位置で隣り合う被覆片間で露出する電池構造体の外周面の露出面積が、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置で隣り合う被覆片間で露出する電池構造体の外周面の露出面積よりも小さくなる。
これにより、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を低減させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を増大させ、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができる。
一方、冷却媒体の流通方向の下流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置で隣り合う被覆片間で露出する電池構造体の外周面の露出面積が、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置で隣り合う被覆片間で露出する電池構造体の外周面の露出面積よりも大きくなる。
これにより、冷却媒体の流通方向の上流部および下流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を増大させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を低減させ、上流側に配置された電池構造体との熱交換によって相対的に高温となった冷却媒体であっても、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
【０００８】
さらに、請求項２に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、複数の単電池（例えば、実施の形態での単電池２１）を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体（例えば、実施の形態での電池構造体２２）と、前記電池構造体の外周面を被覆する被覆部材（例えば、実施の形態での被覆部材２７、第１被覆部材３５、第２被覆部材３６）と、前記電池構造体を着脱可能に収容するバッテリーボックス（例えば、実施の形態でのバッテリーボックス１１）とを備えるバッテリー式電源装置であって、前記バッテリーボックスは、冷却媒体を前記バッテリーボックスの内部に導入する導入口（例えば、実施の形態での導入口２０ａ）および前記冷却媒体を外部に排出する排出口（例えば、実施の形態での排出口２０ｂ）を備え、前記被覆部材は、前記電池構造体の外周面の周方向に沿って配置された複数の被覆片（例えば、実施の形態での第１被覆片２７ａ、第２被覆片２７ｂ、第３被覆片２７ｃ、第４被覆片２７ｄ、第５被覆片２７ｅ、第６被覆片２７ｆ、第７被覆片２７ｇ）からなり、前記バッテリーボックスの内部での前記冷却媒体の流通方向は前記導入口から前記排出口へ向かう方向とされ、前記流通方向の上流側に配置された前記電池構造体に具備される前記被覆部材の配置状態と、前記流通方向の下流側に配置された前記電池構造体に具備される前記被覆部材の配置状態とが、互いに異なる状態に設定されることによって、前記流通方向の上流側に配置された前記電池構造体に対する前記流通方向と、前記流通方向の下流側に配置された前記電池構造体に対する前記流通方向とが、互いに異なる方向となるように設定されてなることを特徴としている。
【０００９】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、被覆部材の配置状態を冷却媒体の流通方向に沿って変更することにより、この流通方向における冷却媒体による冷却作用を適切に制御することができる。
例えば、冷却媒体の流通方向の上流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を低減させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を増大させ、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができる。
一方、冷却媒体の流通方向の下流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を増大させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を低減させ、上流側に配置された電池構造体との熱交換によって相対的に高温となった冷却媒体であっても、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、隣り合う２つの前記電池構造体を互いの中心軸が平行となるように、かつ、互いの正負の極性が反転するように保持して電池モジュールを構成する保持部材（例えば、実施の形態での保持部材２３、第１保持部材３７、第２保持部材３８、第３保持部材４３、第４保持部材５３、第５保持部材６３）を備え、前記保持部材は、前記電池構造体の外周部を周方向に沿って保持する略正方形枠型の２つの正極側保持部（例えば、実施の形態での正極側保持部２３ａ）および負極側保持部（例えば、実施の形態での負極側保持部２３ｂ）が一体に接続されてなる略長方形枠型に形成され、前記保持部材の外周面をなす各一対の長辺部（例えば、実施の形態での長辺部２３Ａ）および短辺部（例えば、実施の形態での短辺部２３Ｂ）において、前記一対の短辺部および前記一対の長辺部に凸部（例えば、実施の形態での凸部２３ｄ）または凹部（例えば、実施の形態での凹部２３ｅ）を備え、複数の前記保持部材は、互いの前記凹部に前記凸部が着脱可能に嵌合されることで接続および分離可能とされていることを特徴としている。
【００１１】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、複数の電池構造体をバッテリーボックス内に収容して固定する際に、２つの電池構造体からなる複数の電池モジュールの互いの保持部材を接続することによって、剛性を向上させることができると共に、例えばバッテリーボックスにねじれ等の応力が作用する場合であっても、この応力が電池構造体を構成する各単電池に直接的に作用してしまうことを防止することができる。
しかも、各電池モジュールの保持部材は互いに着脱可能に嵌合される凹部と凸部とを備えることによって、各保持部材の所定の位置決めを容易に行うことができる。
さらに、例えば一対の短辺部に一対の凸部および凹部を備え、一対の長辺部に、保持部材の中心位置に対して点対称に２対の凸部および凹部を備えた場合には、複数の電池モジュールの互いの保持部材を、例えば互いの長辺部同士や短辺部同士あるいは一方の保持部材の長辺部に対して他方の保持部材の短辺部を当接させて接続する際に、常に、正極側保持部と負極側保持部とが隣接するようになり、複数の電池構造体の正極および負極の配置状態に対して所定の規則性を保つように設定することができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体（例えば、実施の形態での電池構造体２２）と、前記電池構造体の外周面を被覆する被覆部材（例えば、実施の形態での被覆部材２７、第１被覆部材３５、第２被覆部材３６）と、前記電池構造体を着脱可能に収容するバッテリーボックス（例えば、実施の形態でのバッテリーボックス１１）とを備えるバッテリー式電源装置であって、前記バッテリーボックスは、冷却媒体を前記バッテリーボックスの内部に導入する導入口（例えば、実施の形態での導入口２０ａ）および前記冷却媒体を外部に排出する排出口（例えば、実施の形態での排出口２０ｂ）を備え、前記バッテリーボックスの内部での前記冷却媒体の流通方向は前記導入口から前記排出口へ向かう方向とされ、隣り合う２つの前記電池構造体を互いの正負の極性が反転するように保持して電池モジュールを構成する保持部材（例えば、実施の形態での保持部材２３、第１保持部材３７、第２保持部材３８、第３保持部材４３、第４保持部材５３、第５保持部材６３）を備え、前記被覆部材は、前記流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置に上下方向開口部を備え、前記流通方向および前記電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置に横方向開口部を備え、相対的に前記流通方向の上流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも小さく設定され、相対的に前記流通方向の下流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも大きく設定されてなることを特徴としている。
【００１３】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、冷却媒体の流通方向の上流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部および下流部に臨む位置の上下方向開口部で露出する電池構造体の外周面の露出面積が、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置の横方向開口部で露出する電池構造体の外周面の露出面積よりも小さくなる。
これにより、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を低減させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を増大させ、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができる。
一方、冷却媒体の流通方向の下流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部および下流部に臨む位置の上下方向開口部で露出する電池構造体の外周面の露出面積が、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置の横方向開口部で露出する電池構造体の外周面の露出面積よりも大きくなる。
これにより、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を増大させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を低減させ、上流側に配置された電池構造体との熱交換によって相対的に高温となった冷却媒体であっても、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
【００１４】
さらに、請求項５に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、前記流通方向の最も上流側に配置された前記被覆部材において前記流通方向の上流部に臨む位置に配置された前記上下方向開口部は閉塞されてなることを特徴としている。
【００１５】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、冷却空気が直接に各電池構造体の外周面に吹き付けられることを抑制し、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができる。
【００１６】
さらに、請求項６に記載の本発明のバッテリー式電源装置では、前記保持部材は外周部に凸部（例えば、実施の形態での凸部２３ｄ）または凹部（例えば、実施の形態での凹部２３ｅ）を備え、複数の前記保持部材の互いの前記凹部に前記凸部が嵌合されることで複数の前記電池モジュールが互いに接続されてなる構造体（例えば、実施の形態での構造体３０）が構成されることを特徴としている。
【００１７】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、複数の保持部材の互いの凹部と凸部とが着脱可能に嵌合されることによって、複数の保持部材を容易に接続及び分離することができ、複数の保持部材の配置位置や配置数を容易に変更可能である。
【００１８】
さらに、請求項７に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、前記バッテリーボックスの内部において、適宜の鏡映面（例えば、実施の形態での鏡映面Ｍ）を境界とする一方の内部および他方の内部に、前記鏡映面に対して面対称に配置された少なくとも２つの前記構造体（例えば、実施の形態での第１および第２構造体３０ａ，３０ｂ）が収容され、前記バッテリーボックスは、前記鏡映面が配置される央部に前記導入口または前記排出口の何れか一方を備え、前記央部に対する両端部に前記導入口または前記排出口の何れか他方を備え、前記一方の内部および前記他方の内部毎に、前記冷却媒体の流通方向を前記導入口から前記排出口へ向かう方向とし、相対的に前記流通方向の上流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも小さく設定され、相対的に前記流通方向の下流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも大きく設定されてなることを特徴としている。
【００１９】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、バッテリーボックス内に複数の構造体を収容する場合であっても、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができ、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
【００２０】
さらに、請求項８に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材（例えば、実施の形態でのキャップ部材２５）を備え、前記キャップ部材は、前記電池構造体の各正極および負極に接続され、前記キャップ部材の端面上から前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する各正極端子（例えば、実施の形態での正極端子２５ａ）および負極端子（例えば、実施の形態での負極端子２５ｂ）と、前記キャップ部材の端面上で、前記保持部材の中心位置を含み前記電池構造体の中心軸に平行な方向に伸びる前記保持部材の中心軸線からずれた位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する凸端部（例えば、実施の形態での突出部２５ｅ）または凹端部とを備えることを特徴としている。
【００２１】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部に対して着脱可能に嵌合される凹部または凸部を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
しかも、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部が、例えばバスバープレート等に設けられた凹部または凸部に嵌合された状態においては、例えば電池構造体に中心軸周りの回転トルクが作用する場合であっても、電池構造体が中心軸周りに回転してしまうことを防止することができる。
【００２２】
さらに、請求項９に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材（例えば、実施の形態でのキャップ部材２５）と、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段（例えば、実施の形態での温度センサ２６）とを備え、前記保持部材により保持される前記隣り合う前記２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線（例えば、実施の形態での検出線２６ａ）に接続される検出端子（例えば、実施の形態での検出端子２５ｄ）が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出するように形成されてなることを特徴としている。
【００２３】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【００２４】
さらに、請求項１０に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材（例えば、実施の形態でのキャップ部材２５）と、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段（例えば、実施の形態での温度センサ２６）とを備え、前記保持部材により保持される前記隣り合う前記２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線（例えば、実施の形態での検出線２６ａ）に接続される検出端子（例えば、実施の形態での検出端子２５ｄ）が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に前記正極端子および前記負極端子よりも突出するように形成されてなることを特徴としている。
【００２５】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、例えばバスバープレートの表面とバスバーの表面とが同一面をなすように配置されている場合には検出端子が装着穴に装着された後に正極端子および負極端子がバスバーに当接することになり、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【００２６】
また、請求項１１に記載の本発明の電池モジュールは、複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体（例えば、実施の形態での電池構造体２２）に対し、保持部材（例えば、実施の形態での保持部材２３、第１保持部材３７、第２保持部材３８、第３保持部材４３、第４保持部材５３、第５保持部材６３）により保持された隣り合う２つの前記電池構造体からなる電池モジュールであって、前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材（例えば、実施の形態でのキャップ部材２５）を備え、前記キャップ部材は、前記電池構造体の各正極および負極に接続され、前記キャップ部材の端面上から前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する各正極端子（例えば、実施の形態での正極端子２５ａ）および負極端子（例えば、実施の形態での負極端子２５ｂ）と、前記キャップ部材の端面上で、前記保持部材の中心位置を含み前記電池構造体の中心軸に平行な方向に伸びる前記保持部材の中心軸線からずれた位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する凸端部（例えば、実施の形態での突出部２５ｅ）または凹端部とを備えることを特徴としている。
【００２７】
上記構成の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部に対して着脱可能に嵌合される凹部または凸部を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
しかも、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部が、例えばバスバープレート等に設けられた凹部または凸部に嵌合された状態においては、例えば電池構造体に中心軸周りの回転トルクが作用する場合であっても、電池構造体が中心軸周りに回転してしまうことを防止することができる。
【００２８】
さらに、請求項１２に記載の本発明の電池モジュールは、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段（例えば、実施の形態での温度センサ２６）を備え、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線（例えば、実施の形態での検出線２６ａ）に接続される検出端子（例えば、実施の形態での検出端子２５ｄ）が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に前記正極端子および前記負極端子よりも突出するように形成されてなることを特徴としている。
【００２９】
上記構成の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、例えばバスバープレートの表面とバスバーの表面とが同一面をなすように配置されている場合には検出端子が装着穴に装着された後に正極端子および負極端子がバスバーに当接することになり、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【００３０】
また、請求項１３に記載の本発明の電池モジュールは、複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体（例えば、実施の形態での電池構造体２２）に対し、保持部材（例えば、実施の形態での保持部材２３、第１保持部材３７、第２保持部材３８、第３保持部材４３、第４保持部材５３、第５保持部材６３）により保持された隣り合う２つの前記電池構造体からなる電池モジュールであって、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材（例えば、実施の形態でのキャップ部材２５）と、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段（例えば、実施の形態での温度センサ２６）とを備え、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線（例えば、実施の形態での検出線２６ａ）に接続される検出端子（例えば、実施の形態での検出端子２５ｄ）が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出するように形成されてなることを特徴としている。
【００３１】
上記構成の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るバッテリー式電源装置について添付図面を参照しながら説明する。
【００３３】
本実施の形態によるバッテリー式電源装置１０は、例えばハイブリッド車両等の車両に搭載される蓄電装置とされ、例えば図１に示すように、解体可能な箱型のバッテリーボックス１１と、バッテリーボックス１１内に収容された複数の電池モジュール１３，…，１３と、複数の電池モジュール１３，…，１３を電気的に直列に接続するバスバープレート１４とを備えて構成されている。
【００３４】
バッテリーボックス１１は、上下方向（例えば図１のＺ方向）の上部および横方向（例えば図１のＹ方向）の一方の側部が開口した略箱型のバッテリーカバー１６と、バッテリーカバー１６の開口した上部を閉塞する略板状のベースプレート１７と、バッテリーカバー１６の開口した側部を閉塞する略板状のサイドカバー１８とを備えて構成されている。
【００３５】
そして、例えばバッテリーカバー１６の前後方向（図１のＸ方向）の前部において下部側にずれた位置には、バッテリーボックス１１の内部空間に外部から冷却空気を導入するための導入口２０ａが設けられ、バッテリーカバー１６の前後方向（図１のＸ方向）の後部において上部側にずれた位置には、バッテリーボックス１１の内部空間に導入された冷却空気を外部に排出するための排出口２０ｂが設けられ、バッテリーボックス１１の内部空間は冷却空気が流通する通路とされている。これにより、バッテリーボックス１１の内部空間に導入される冷却空気は、バッテリーボックス１１の内部空間に保持された各電池モジュール１３，…，１３と熱交換を行い、各電池モジュール１３，…，１３を冷却する。
【００３６】
電池モジュール１３は、例えば図２および図３に示すように、円柱状の複数（例えば、６個）の単電池２１，…，２１を互いの中心軸が同軸となるように一体に直列接続してなる電池構造体２２に対し、隣り合う２つの電池構造体２２，２２を互いの中心軸Ｐ，Ｐが所定間隔をおいて平行となるように、かつ、互いの正負の極性が反転するように配置した状態で保持する複数（例えば、２つ）の保持部材２３，２３と、電池モジュール１３の一方の端部おいて隣り合う２つの電池構造体２２，２２の正極と負極とを短絡する短絡部材２４と、電池モジュール１３の他方の端部において隣り合う２つの電池構造体２２，２２の正極および負極に接続される正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂを有するキャップ部材２５と、各電池構造体２２，２２の外周面上の適宜の位置に配置されたサーミスタ等からなる温度センサ２６，２６と、各電池構造体２２の外周面を被覆する被覆部材２７とを備えて構成されている。
【００３７】
略板状のキャップ部材２５において、正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂは、例えば電池構造体２２の中心軸Ｐに沿った方向にキャップ部材２５の内部を貫通するようにして設けられ、電池構造体２２，２２の各端部に対向するキャップ部材２５の裏面２５Ａ側において電池構造体２２，２２の正極および負極に当接すると共に、キャップ部材２５の表面２５Ｂ上から電池構造体２２，２２の各中心軸に沿った方向に突出し、バスバープレート１４に具備される互いに異なるバスバー（図示略）に当接するようになっている。
これにより、先ず、電池モジュール１３を構成する２つの電池構造体２２，２２が短絡部材２４によって電気的に直列に接続され、さらに、複数の電池モジュール１３，…，１３がバスバープレート１４によって電気的に直列に接続される。
【００３８】
また、電池構造体２２の外周面上の適宜の位置には、例えばサーミスタ等からなる温度センサ２６が配置され、隣り合う２つの電池構造体２２，２２に具備される各温度センサ２６，２６の各検出信号を伝達する各検出線２６ａ，２６ａに接続される各検出端子２５ｄ，２５ｄが、キャップ部材２５の表面２５Ｂ上で中心位置に対して点非対称となる位置から、電池構造体２２，２２の各中心軸Ｐ，Ｐに平行な方向に正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂよりも突出するように設けられている。そして、バスバープレート１４には、キャップ部材２５の各検出端子２５ｄ，２５ｄを装着可能な各嵌合孔（図示略）がバスバー（図示略）の配置に応じた所定位置に形成されている。
すなわち、例えばバスバープレート１４の表面とバスバーの表面とが同一面をなすように形成されている場合等に電池モジュール１３とバスバープレート１４とが当接する際には、先ず、バスバープレート１４の所定位置に設けられた２つの嵌合孔にキャップ部材２５の表面２５Ｂ上から突出する２つの検出端子２５ｄ，２５ｄが装着され、次に、電池モジュール１３の正極および負極、つまりキャップ部材２５の正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂが各バスバーに当接するようになっている。これにより、バスバープレート１４の適宜のバスバーに対して、例えば、正極端子２５ａと負極端子２５ｂとが入れ替わって当接してしまうことがないように設定されている。
【００３９】
さらに、キャップ部材２５の表面２５Ｂ上で中心位置からずれた適宜の位置には、電池構造体２２，２２の各中心軸Ｐ，Ｐに平行な方向に正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂよりも突出する突出部２５ｅが設けられ、バスバープレート１４には、キャップ部材２５の突出部２５ｅを装着可能な嵌合凹部（図示略）がバスバー（図示略）の配置に応じた所定位置に形成されている。
すなわち、例えばバスバープレート１４の表面とバスバーの表面とが同一面をなすように形成されている場合等に電池モジュール１３とバスバープレート１４とが当接する際には、先ず、バスバープレート１４の所定位置に設けられた嵌合凹部にキャップ部材２５の表面２５Ｂ上から突出する突出部２５ｅが装着され、次に、電池モジュール１３の正極および負極、つまりキャップ部材２５の正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂが各バスバーに当接するようになっている。これにより、バスバープレート１４の適宜のバスバーに対して、例えば、正極端子２５ａと負極端子２５ｂとが入れ替わって当接してしまうことがないように設定されている。
【００４０】
保持部材２３は、例えば図３および図４に示すように、略正方形枠型の２つの正極側保持部２３ａおよび負極側保持部２３ｂが一体に接続されてなる略長方形枠型に形成され、各正極側保持部２３ａおよび負極側保持部２３ｂには電池構造体２２が装着される貫通孔２３ｃが形成されている。
そして、保持部材２３の外周面をなす各一対の長辺部２３Ａ，２３Ａおよび短辺部２３Ｂ，２３Ｂにおいて、一対の短辺部２３Ｂ，２３Ｂには一対の凸部２３ｄおよび凹部２３ｅが設けられ、一対の長辺部２３Ａ，２３Ａには、保持部材２３の中心位置Ｃに対して点対称に２対の凸部２３ｄおよび凹部２３ｅが設けられている。
【００４１】
すなわち、例えば図４に示すように、一対の短辺部２３Ｂ，２３Ｂのうち、正極側保持部２３ａの短辺部２３Ｂには凹部２３ｅが設けられ、負極側保持部２３ｂの短辺部２３Ｂには凸部２３ｄが設けられている。そして、一対の長辺部２３Ａ，２３Ａのうち、一方の長辺部２３Ａにおいては、正極側保持部２３ａに凸部２３ｄが設けられ、負極側保持部２３ｂに凹部２３ｅが設けられると共に、他方の長辺部２３Ａにおいては、正極側保持部２３ａに凹部２３ｅが設けられ、負極側保持部２３ｂに凸部２３ｄが設けられている。
そして、凸部２３ｄおよび凹部２３ｅは互いに嵌合可能に形成されており、複数の保持部材２３，…，２３は、互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士や短辺部２３Ｂ，２３Ｂ同士、あるいは、１つの保持部材２３の長辺部２３Ａに対して２つの保持部材２３，２３の各短辺部２３Ｂ，２３Ｂが当接させられた際に、互いの凹部２３ｅに凸部２３ｄが着脱可能に嵌合されることで接続および分離可能とされている。
また、隣り合う保持部材２３，２３の接続状態においては、互いの正極側保持部２３ａ同士または負極側保持部２３ｂ同士が隣接しないように、つまり互いの正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するように配置されている。
【００４２】
電池構造体２２の外周面２２Ａを被覆する被覆部材２７は、例えば各保持部材２３ａ，２３ｂと一体に形成され、例えば図５に示すように、電池構造体２２の外周面２２Ａの周方向に沿って配置された複数、例えば各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａおよび第２被覆片２７ｂ，２７ｂを備えて構成されている。
そして、各被覆片２７ａ，２７ｂは、例えば、電池構造体２２の外周面２２Ａから径方向の外方に向かい所定距離だけ離間した位置で、電池構造体２２の外周面２２Ａに沿う形状の内周面および外周面を有し、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かって伸びる板状に形成され、電池構造体２２の中心軸Ｐに対する断面形状が、径方向に所定の厚みを有する円弧状となるように形成されている。
【００４３】
そして、例えば図４に示すように、保持部材２３の正極側保持部２３ａにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置および負極側保持部２３ｂにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい保持部材２３を貫通するようにして各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａが配置され、正極側保持部２３ａの貫通孔２３ｃと負極側保持部２３ｂの貫通孔２３ｃとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい保持部材２３を貫通するようにして各２つの第２被覆片２７ｂ，２７ｂが配置されている。
そして、例えば図６に示すように、正極側保持部２３ａに接続された第２被覆片２７ｂと負極側保持部２３ｂに接続された第２被覆片２７ｂとは一体に接続されている。
【００４４】
そして、例えば図５に示すように、被覆部材２７の周方向に沿って隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａは、第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂよりも小さく設定されている。
また、被覆部材２７の周方向に沿って隣り合う第２被覆片２７ｂ，２７ｂ間の間隔Ｌｃは、第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａよりも大きく、かつ、第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂよりも小さくなるように設定されている。
【００４５】
バッテリーボックス１１内において、複数の電池モジュール１３，…，１３は、隣り合う電池モジュール１３，１３の各保持部材２３，２３の互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士や短辺部２３Ｂ，２３Ｂ同士、あるいは、一方の保持部材２３の長辺部２３Ａと他方の保持部材２３の短辺部２３Ｂとが当接させられ、各保持部材２３，２３の互いの凹部２３ｅに凸部２３ｄが嵌合されることで一体に接続される。そして、例えば図７に示すように、複数の電池モジュール１３，…，１３が接続されてなる構造体３０において、外部に露出する各保持部材２３の長辺部２３Ａおよび短辺部２３Ｂを構造体３０の外部から内部に向かい締め付けるようにして複数、例えば２つのフレーム３１，３１が装着され、フレーム３１，３１によって複数の電池モジュール１３，…，１３が一体に固定される。
【００４６】
そして、構造体３０は、例えば図８に示すように、円柱状の複数の電池構造体２２，…，２２の各中心軸Ｐがバッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１のＸ方向）と直交する横方向（例えば図１に示すＹ方向）に対して平行となるように、かつ、この横方向に対する断面（例えば図８に示すＺ−Ｘ平面）において各中心軸Ｐが所定格子配列の格子点位置に配置されるようにして、バッテリーボックス１１内に収容されている。
なお、バッテリーボックス１１において、ベースプレート１７およびバッテリーカバー１６の底部はバッテリーボックス１１の前後方向（例えば図８のＸ方向）に対して所定角度をなすようにして傾斜している。例えば、ベースプレート１７は、導入口２０ａが設けられたバッテリーカバー１６の前部から排出口２０ｂが設けられたバッテリーカバー１６の後部に向かい、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図８のＺ方向）においてバッテリーボックス１１内に収容された電池モジュール１３，…，１３から漸次離間するようにして、上り勾配となるように配置されている。また、バッテリーカバー１６の底部は、導入口２０ａが設けられたバッテリーカバー１６の前部から排出口２０ｂが設けられたバッテリーカバー１６の後部に向かい、バッテリーボックス１１の上下方向においてバッテリーボックス１１内に収容された電池モジュール１３，…，１３に漸次近接するようにして、上り勾配となるように配置されている。
【００４７】
そして、例えば、構造体３０を構成する複数の電池モジュール１３，…，１３のうち、６個の電池モジュール１３，…，１３は、隣り合う電池モジュール１３，１３の各保持部材２３，２３の互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士が当接させられた状態でバッテリーカバー１６の底部に配置されている。つまり、各電池モジュール１３は、各電池モジュール１３を構成する２つの電池構造体２２，２２がバッテリーボックス１１の上下方向に沿って隣り合うように、かつ、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図８のＸ方向）で各保持部材２３，２３の正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するように、つまり正極側保持部２３ａ，２３ａ同士あるいは負極側保持部２３ｂ，２３ｂ同士が隣接することがないように配置されている。
【００４８】
そして、バッテリーカバー１６の底部に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に対し、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図８のＺ方向）に沿って隣接するようにして３個の電池モジュール１３，１３，１３が配置されている。３個の電池モジュール１３，１３，１３は、隣り合う電池モジュール１３，１３の各保持部材２３，２３の互いの短辺部２３Ｂ，２３Ｂ同士が当接させられた状態で配置されている。つまり各電池モジュール１３は、各電池モジュール１３を構成する２つの電池構造体２２，２２がバッテリーボックス１１の前後方向に沿って隣り合うように、かつ、バッテリーボックス１１の前後方向および上下方向で各保持部材２３，２３の正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するように、つまり正極側保持部２３ａ，２３ａ同士あるいは負極側保持部２３ｂ，２３ｂ同士が隣接することがないように配置されている。
【００４９】
ここで、冷却空気の流通方向の上流側に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各被覆部材２７においては、流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａが、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂよりも小さくなっている。
そして、冷却空気の流通方向の下流側に配置された３個の電池モジュール１３，１３，１３に具備される各被覆部材２７においては、流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂが、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａよりも大きくなっている。
【００５０】
本実施の形態によるバッテリー式電源装置１０は上記構成を備えており、次に、このバッテリー式電源装置１０のバッテリーボックス１１内に冷却空気を流通させ、各電池モジュール１３，…，１３を冷却する動作について説明する。
【００５１】
例えば車両に搭載されるバッテリー式電源装置１０においては、車室内空気が冷却空気としてバッテリーカバー１６の導入口２０ａからバッテリーボックス１１内に導入される。
導入口２０ａから導入された冷却空気は、導入口２０ａから排出口２０ｂに向かい、各電池構造体２２の中心軸Ｐに直交すると共にバッテリーボックス１１の略上下方向、例えば図８に示すＺ−Ｘ平面内においてＺ方向に対して所定角度だけ傾斜した方向に沿って下方から上方に向かって流通する。そして、冷却空気は、被覆部材２７の隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間および隣り合う第２被覆片２７ｂ，２７ｂ間および第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間を通過して各電池構造体２２の外周面２２Ａに接触し、各電池構造体２２と熱交換を行う。これにより、各電池構造体２２は冷却され、冷却空気は加熱されて、温度が上昇した状態で排出口２０ｂから外部に排出される。
【００５２】
このとき、冷却空気の流通方向の上流側に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各電池構造体２２においては、冷却空気の流通方向の上流部および下流部に臨むようにして、隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間で露出する各電池構造体２２の外周面２２Ａの露出面積が、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側および他方側に臨むようにして、隣り合う第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂ間で露出する各電池構造体２２の外周面２２Ａの露出面積よりも小さくなっている。
そして、冷却空気の流通方向の下流側に配置された３個の電池モジュール１３，１３，１３に具備される各電池構造体２２においては、冷却空気の流通方向の上流部および下流部に臨むようにして、隣り合う第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間で露出する各電池構造体２２の外周面２２Ａの露出面積が、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側および他方側に臨むようにして、隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間で露出する各電池構造体２２の外周面２２Ａの露出面積よりも大きくなっている。
【００５３】
ここで、例えば図９に示すように、適宜の円管ＣＴを、この円管ＣＴの外周面に吹き付ける冷却媒体によって冷却する場合に、冷却媒体の流通方向ＰＴを円管ＣＴの中心軸に直交する方向に設定し、円管ＣＴの外周面上の適宜の位置を、この外周面上の位置を含み円管ＣＴの中心軸と直交する線分と、冷却媒体の流通方向ＰＴの上流側に向かう方向とのなす角度θ（°）によって記述すると、この冷却媒体の流通方向ＰＴの上流部に臨む位置（つまり、角度θ＝０°近傍の位置）で局所熱伝達係数ａθが最大値となり、この位置から円管ＣＴの周方向に沿って、冷却媒体の流通方向ＰＴに直交する方向に臨む位置（つまり、角度θ＝９０°近傍の位置）までずれるに従って、局所熱伝達係数ａθが減少傾向に変化する。
【００５４】
すなわち、冷却空気の流通方向の上流側に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各電池構造体２２に対しては、冷却空気の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生が低減され、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生が増大させられ、各電池構造体２２が過剰に冷却されてしまうことがないようにされている。
一方、冷却空気の流通方向の下流側に配置された３個の電池モジュール１３，１３，１３に具備される各電池構造体２２に対しては、冷却空気の流通方向の上流部および下流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生が増大され、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生が低減され、上流側の電池モジュール１３，…，１３に具備される各電池構造体２２との熱交換によって相対的に高温となった冷却空気であっても、各電池構造体２２に対して所望の冷却を行うことができるようにされている。
【００５５】
上述したように、本実施の形態によるバッテリー式電源装置１０によれば、複数の電池構造体２２，…，２２の温度分布に不均一が生じてしまうことを抑制することができる。
すなわち、冷却空気の流通方向の上流側に配置された電池構造体２２に対しては、各電池構造体２２が過剰に冷却されてしまうことを防止することができ、冷却空気の流通方向の下流側に配置された電池構造体２２に対しては、上流側に配置された電池構造体２２との熱交換によって相対的に高温となった冷却空気によっても、電池構造体２２に対して所望の冷却を行うことができる。
【００５６】
また、被覆部材２７を絶縁材によって形成することによって、単電池２１に対する所望の電気的絶縁性を確保することができる。
さらに、複数の保持部材２３，…，２３の接続状態においては、例えば互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士や短辺部２３Ｂ，２３Ｂ同士あるいは１つの保持部材２３の長辺部２３Ａに対して２つの保持部材２３，２３の各短辺部２３Ｂ，２３Ｂを当接させるだけの単純な作業によって、一方の保持部材２３の凹部２３ｅに他方の保持部材２３の凸部２３ｄが嵌合し、他方の保持部材２３の凹部２３ｅに一方の保持部材２３の凸部２３ｄが嵌合し、保持部材２３，２３同士が容易に固定される。ここで、互いの凹部２３ｅと凸部２３ｄとは着脱可能とされていることから、複数の保持部材２３，…，２３は容易に接続及び分離ができ、複数の保持部材２３，…，２３の配置を容易に変更可能である。
【００５７】
しかも、複数の電池構造体２２，…，２２をバッテリーボックス１１内に収容して固定する際の剛性を向上させることができると共に、例えばバッテリーボックス１１にねじれ等の応力が作用する場合であっても、この応力が電池構造体２２を構成する各単電池２１に直接的に作用してしまうことを防止することができ、例えば車体からの衝撃等が電池構造体２２の正極および負極の端子部のみに作用してしまうことを防止することができる。
また、接続される複数の保持部材２３，…，２３同士においては、常に、正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するようになり、複数の電池構造体２２，…，２２の正極および負極の配置状態に対して所定の規則性を容易に維持することができる。
【００５８】
さらに、キャップ部材２５に突出部２５ｅおよび検出端子２５ｄ，２５ｄを設けたことによって、導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体２２，…，２２を電気的に直列に接続する際に、バスバープレート１４の所定位置に配置された適宜のバスバーに対して電池構造体２２の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。しかも、キャップ部材２５の表面２５Ｂ上に設けられた突出部２５ｅが、例えばバスバープレート１４に設けられた嵌合凹部（図示略）に嵌合された状態においては、例えば電池構造体２２に中心軸周りの回転トルクが作用する場合であっても、電池構造体２２が中心軸周りに回転してしまうことを防止することができる。
【００５９】
なお、上述した本実施形態においては、電池モジュール１３において隣り合う２つの電池構造体２２，２２に被覆部材２７，２７を設け、被覆部材２７を各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａおよび第２被覆片２７ｂ，２７ｂを備えて構成したが、これに限定されず、例えば図１０に示す本実施形態の第１変形例に係るバッテリー式電源装置１０のように、電池モジュール１３において隣り合う２つの電池構造体２２，２２に互いに異なる第１被覆部材３５および第２被覆部材３６を設けてもよい。そして、この場合には、電池モジュール１３において隣り合う２つの電池構造体２２，２２は、電池構造体２２，２２の各中心軸Ｐ，Ｐに平行な方向に沿った適宜の位置に配置された複数（例えば、２つ）の第１保持部材３７，３７または第２保持部材３８，３８によって、互いの中心軸Ｐ，Ｐが所定間隔をおいて平行となるように、かつ、互いの正負の極性が反転するようにして保持される。
【００６０】
この本実施形態の第１変形例に係るバッテリー式電源装置１０においては、例えば図１１に示すように、第１保持部材３７および第２保持部材３８は、正極側保持部２３ａおよび負極側保持部２３ｂが一体に接続されて形成されている。そして、第１保持部材３７は、第１被覆部材３５と正極側保持部２３ａとが一体に接続されると共に第２被覆部材３６と負極側保持部２３ｂとが一体に接続されて構成され、第２保持部材３８は、第１被覆部材３５と負極側保持部２３ｂとが一体に接続されると共に第２被覆部材３６と正極側保持部２３ａとが一体に接続されて構成されている。
第１被覆部材３５は、電池構造体２２の外周面２２Ａの周方向に沿って配置された複数、例えば各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａおよび第２被覆片２７ｂ，２７ｂを備えて構成され、第２被覆部材３６は、電池構造体２２の外周面２２Ａの周方向に沿って配置された複数、例えば各２つの第３被覆片２７ｃ，２７ｃおよび第４被覆片２７ｄ，２７ｄを備えて構成されている。
そして、各被覆片２７ａ，２７ｂ，２７ｃ、２７ｄは、例えば、電池構造体２２の外周面２２Ａから径方向の外方に向かい所定距離だけ離間した位置で、電池構造体２２の外周面２２Ａに沿う形状の内周面および外周面を有し、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かって伸びる板状に形成され、電池構造体２２の中心軸Ｐに対する断面形状が、径方向に所定の厚みを有する円弧状となるように形成されている。
【００６１】
各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａおよび第４被覆片２７ｄ，２７ｄは、正極側保持部２３ａまたは負極側保持部２３ｂにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第１保持部材３７または第２保持部材３８を貫通するように配置され、各２つの第２被覆片２７ｂ，２７ｂおよび第３被覆片２７ｃ，２７ｃは、正極側保持部２３ａの貫通孔２３ｃと負極側保持部２３ｂの貫通孔２３ｃとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第１保持部材３７または第２保持部材３８を貫通するように配置されている。
そして、正極側保持部２３ａまたは負極側保持部２３ｂの何れか一方に接続された第２被覆片２７ｂと正極側保持部２３ａまたは負極側保持部２３ｂの何れか他方に接続された第３被覆片２７ｃとは一体に接続されている。
【００６２】
そして、第１被覆部材３５の周方向に沿って隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａは、第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂよりも小さく設定されている。また、第１被覆部材３５の周方向に沿って隣り合う第２被覆片２７ｂ，２７ｂ間の間隔Ｌｃは、第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａよりも大きく、かつ、第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂよりも小さくなるように設定されている。
そして、第２被覆部材３６においては、第３被覆片２７ｃ，２７ｃが周方向に沿って間隔Ｌｃをおいて隣り合うように配置され、第４被覆片２７ｄ，２７ｄが周方向に沿って間隔Ｌｂをおいて隣り合うように配置され、さらに、第３被覆片２７ｃと第４被覆片２７ｄとが周方向に沿って間隔Ｌａをおいて隣り合うように配置されている。
【００６３】
そして、この本実施形態の第１変形例に係るバッテリー式電源装置１０において、複数、例えば１０個の電池モジュール１３，…，１３は、第１保持部材３７を備える電池モジュール１３と、第２保持部材３８を備える電池モジュール１３とが隣り合うようにして配置されている。そして、隣り合う電池モジュール１３，１３は、各保持部材３７，３８の正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するよう配置された状態で、隣り合う第１保持部材３７と第２保持部材３８との互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士が当接させられ、互いの凹部２３ｅに凸部２３ｄが嵌合されることで一体に接続されている。
ここで、各電池モジュール１３は、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第１被覆部材３５が冷却空気の流通方向の上流側に配置され、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第２被覆部材３６が冷却空気の流通方向の下流側に配置されている。
【００６４】
なお、この本実施形態の第１変形例に係るバッテリー式電源装置１０において、複数の電池モジュール１３，…，１３は、円柱状の複数の電池構造体２２，…，２２の各中心軸Ｐがバッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１０のＸ方向）と直交する横方向（例えば図１に示すＹ方向）に対して平行となるように、かつ、この横方向に対する断面（例えば図１０に示すＺ−Ｘ平面）において各中心軸Ｐが所定格子配列の格子点位置に配置されるようにして、バッテリーボックス１１内に収容されている。
そして、隣り合う電池モジュール１３，１３の配列方向Ｑは、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１０のＸ方向）に対して、例えばバッテリーカバー１６の前部から後部に向かい下り勾配となる所定角度αをなすようにして傾斜している。
【００６５】
これにより、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１０のＸ方向）に対して平行に配置されたベースプレート１７は、導入口２０ａが設けられたバッテリーカバー１６の前部から排出口２０ｂが設けられたバッテリーカバー１６の後部に向かい、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図１０のＺ方向）においてバッテリーボックス１１内に収容された電池モジュール１３，…，１３から漸次離間するようになっている。
また、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１０のＸ方向）に対して平行に配置されたバッテリーカバー１６の底部は、導入口２０ａが設けられたバッテリーカバー１６の前部から排出口２０ｂが設けられたバッテリーカバー１６の後部に向かい、バッテリーボックス１１の上下方向においてバッテリーボックス１１内に収容された電池モジュール１３，…，１３に漸次近接するようになっている。
【００６６】
この本実施形態の第１変形例によれば、各電池モジュール１３を構成する２つの電池構造体２２，２２が冷却空気の流通方向に沿って隣り合う場合であっても、各電池構造体２２，２２毎に冷却空気による冷却作用を適切に制御することができる。
【００６７】
なお、上述した本実施形態においては、バッテリーカバー１６の前後方向（図１のＸ方向）の前部において下部側にずれた位置に導入口２０ａを設け、バッテリーカバー１６の前後方向（図１のＸ方向）の後部において上部側にずれた位置に排出口２０ｂを設けたが、これに限定されず、例えば図１２に示す本実施形態の第２変形例に係るバッテリー式電源装置１０のように、バッテリーカバー１６の前後方向（図１２のＸ方向）の前部において上部側および下部側にずれた位置に２つの導入口２０ａ，２０ａを設け、バッテリーカバー１６の前後方向（図１２のＸ方向）の後部の中心部に排出口２０ｂを設けてもよい。
【００６８】
この本実施形態の第２変形例に係るバッテリー式電源装置１０においては、バッテリーボックス１１内において、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図１２のＺ方向）の中心部から上部側および下部側にずれた位置に各複数、例えば各５個の電池モジュール１３，…，１３が互いに接続されてなる第１および第２の構造体３０ａ，３０ｂが配置されている。ここで、各電池モジュール１３において隣り合う２つの電池構造体２２，２２は、電池構造体２２，２２の各中心軸Ｐ，Ｐに平行な方向に沿った適宜の位置に配置された複数（例えば、２つ）の第１保持部材３７，３７または第２保持部材３８，３８によって、互いの中心軸Ｐ，Ｐが所定間隔をおいて平行となるように、かつ、互いの正負の極性が反転するようにして保持されている。
そして、隣り合う電池モジュール１３，１３は、第１保持部材３７を備える電池モジュール１３と第２保持部材３８を備える電池モジュール１３とが隣り合うように配置され、各保持部材３７，３８の正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するよう配置された状態で、隣り合う第１保持部材３７と第２保持部材３８との互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士が当接させられ、互いの凹部２３ｅに凸部２３ｄが嵌合されることで一体に接続されている。
【００６９】
さらに、この本実施形態の第２変形例に係るバッテリー式電源装置１０において、複数の電池モジュール１３，…，１３は、円柱状の複数の電池構造体２２，…，２２の各中心軸Ｐがバッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１２のＸ方向）と直交する横方向（例えば図１に示すＹ方向）に対して平行となるように、かつ、この横方向に対する断面（例えば図１２に示すＺ−Ｘ平面）において各中心軸Ｐが所定格子配列の格子点位置に配置されるようにして、バッテリーボックス１１内に収容されている。
そして、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図１２のＺ方向）の中心部から下部側にずれた位置において隣り合う電池モジュール１３，１３の配列方向Ｑ１は、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１２のＸ方向）に対して、例えばバッテリーカバー１６の前部から後部に向かい下り勾配となる所定角度βをなすようにして傾斜している。
また、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図１２のＺ方向）の中心部から上部側にずれた位置において隣り合う電池モジュール１３，１３の配列方向Ｑ２は、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１２のＸ方向）に対して、例えばバッテリーカバー１６の前部から後部に向かい上り勾配となる所定角度βをなすようにして傾斜している。
【００７０】
すなわち、バッテリーボックス１１の内部において、バッテリーボックス１１の上下方向の中心部に配置された鏡映面Ｍを境界とする一方の内部および他方の内部に、鏡映面Ｍに対して面対称に第１および第２構造体３０ａ，３０ｂが収容され、さらに、バッテリーボックス１１には、鏡映面Ｍに対して面対称に２つの導入口２０ａ，２０ａが配置されている。
ここで、一方の内部および他方の内部毎に、冷却空気の流通方向を導入口２０ａから排出口２０ｂへ向かう方向とし、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第１被覆部材３５が冷却空気の流通方向の上流側に配置され、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第２被覆部材３６が冷却空気の流通方向の下流側に配置されている。
【００７１】
また、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１２のＸ方向）に対して平行に配置されたベースプレート１７およびバッテリーカバー１６の底部は、導入口２０ａが設けられたバッテリーカバー１６の前部から排出口２０ｂが設けられたバッテリーカバー１６の後部に向かい、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図１２のＺ方向）においてバッテリーボックス１１内に収容された電池モジュール１３，…，１３に漸次近接するようになっている。
【００７２】
この本実施形態の第２変形例によれば、各電池モジュール１３を構成する２つの電池構造体２２，２２が冷却空気の流通方向に沿って隣り合う場合であっても、各電池構造体２２，２２毎に冷却空気による冷却作用を適切に制御することができる。
しかも、例えばバッテリーボックス１１に一対の導入口２０ａおよび排出口２０ｂを備える場合に比べて、複数の電池構造体２２，…，２２を適切に冷却することができる。
【００７３】
なお、この第２変形例においては、バッテリーカバー１６の前後方向（図１２のＸ方向）の後部において上部側および下部側にずれた位置に、鏡映面Ｍに対して面対称に２つの排出口２０ｂ，２０ｂを配置し、バッテリーカバー１６の前後方向（図１２のＸ方向）の前部の中心部に排出口２０ｂを設けてもよい。この場合にも、一方の内部および他方の内部毎に、冷却空気の流通方向を導入口２０ａから排出口２０ｂへ向かう方向とし、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第１被覆部材３５を冷却空気の流通方向の上流側に配置し、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第２被覆部材３６を冷却空気の流通方向の下流側に配置する。
【００７４】
また、上述した本実施形態においては、バッテリーボックス１１の横方向に対する断面（例えば図８に示すＺ−Ｘ平面）において複数の電池構造体２２，…，２２の各中心軸Ｐが所定格子配列の格子点位置に配置されるように設定するとしたが、これに限定されず、適宜の位置に配置してもよい。
【００７５】
なお、上述した実施の形態においては、例えば図４に示すように、一対の短辺部２３Ｂ，２３Ｂのうち、正極側保持部２３ａの短辺部２３Ｂに凹部２３ｅを設け、負極側保持部２３ｂの短辺部２３Ｂに凸部２３ｄを設けるとしたが、これに限定されず、正極側保持部２３ａの短辺部２３Ｂに凸部２３ｄを設け、負極側保持部２３ｂの短辺部２３Ｂに凹部２３ｅを設けてもよい。
また、保持部材２３の正極側保持部２３ａおよび負極側保持部２３ｂの各貫通孔２３ｃ，２３ｃに挿入される一対の電池構造体２２，２２の正極および負極の相対位置を変更可能としてもよい。ただし、この場合、電池モジュール１３の一方の端部おいて隣り合う２つの電池構造体２２，２２を短絡部材２４によって短絡できるようにして一対の電池構造体２２，２２の正極および負極が配置されていればよい。
また、上述した実施の形態においては、隣り合う保持部材２３，２３の接続状態において、互いの正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するように配置するとしたが、これに限定されず、互いの正極側保持部２３ａ同士または負極側保持部２３ｂ同士が隣接するように配置してもよいし、隣り合う保持部材２３，２３の一方の保持部材２３に装着された電池構造体２２と、他方の保持部材２３に装着された電池構造体２２との正極同士あるいは負極同士が隣接するように配置されてもよい。
【００７６】
なお、上述した実施の形態においては、保持部材２３の外周面をなす各一対の長辺部２３Ａ，２３Ａおよび短辺部２３Ｂ，２３Ｂにおいて、一対の短辺部２３Ｂ，２３Ｂには一対の凸部２３ｄおよび凹部２３ｅを設け、一対の長辺部２３Ａ，２３Ａには、保持部材２３の中心位置Ｃに対して点対称に２対の凸部２３ｄおよび凹部２３ｅを設けるとしたが、これに限定されず、例えば各一対の長辺部２３Ａ，２３Ａおよび短辺部２３Ｂ，２３Ｂにおいて、一方の長辺部２３Ａおよび短辺部２３Ｂに凸部２３ｄまたは凹部２３ｅの何れか一方を設け、他方の長辺部２３Ａおよび短辺部２３Ｂに凸部２３ｄまたは凹部２３ｅの何れか他方を設けてもよい。
【００７７】
なお、上述した実施の形態においては、被覆部材２７の周方向に沿って隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間に間隔Ｌａを設けるとしたが、これに限定されず、例えば図１３に示す本実施形態の第３変形例に係るバッテリー式電源装置１０の電池モジュール１３のように、隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間を塞ぐようにして形成された第５被覆片２７ｅを備えて被覆部材２７を形成してもよい。この場合、第３保持部材４３の正極側保持部２３ａにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置および負極側保持部２３ｂにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第３保持部材４３を貫通するようにして各第５被覆片２７ｅが配置され、正極側保持部２３ａの貫通孔２３ｃと負極側保持部２３ｂの貫通孔２３ｃとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第３保持部材４３を貫通するようにして各２つの第２被覆片２７ｂ，２７ｂが配置されている。
【００７８】
この本実施形態の第３変形例に係るバッテリー式電源装置１０においては、例えば図１４に示すように、冷却空気の流通方向の上流側に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各被覆部材２７において、冷却空気の流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で各電池構造体２２の外周面２２Ａを遮蔽するようにして第５被覆片２７ｅが配置され、冷却空気が直接に各電池構造体２２の外周面２２Ａに吹き付けられることを抑制するようになっている。
そして、冷却空気の流通方向の下流側に配置された３個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各被覆部材２７においては、冷却空気の流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で、隣り合う第５被覆片２７ｅと第２被覆片２７ｂとの間に間隔Ｌｂが設けられ、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で各電池構造体２２の外周面２２Ａを遮蔽するようにして第５被覆片２７ｅが配置されている。
【００７９】
なお、上述した実施の形態においては、被覆部材２７を構成する各被覆片２７ａ，２７ｂは、電池構造体２２の中心軸Ｐに対する断面形状が、径方向に所定の厚みを有する円弧状となるように形成されるとしたが、これに限定されず、例えば図１５に示す本実施形態の第４変形例に係るバッテリー式電源装置１０の電池モジュール１３のように、所定角度（例えば、９０°等）で屈曲する板状の第６被覆片２７ｆと、所定角度（例えば、９０°等）で交差するようにして一方の板状部材から突出する他方の板状部材からなる第７被覆片２７ｇとを備えて被覆部材２７を構成してもよい。これにより、被覆部材２７を容易に作製することができる。
この場合、第４保持部材５３の正極側保持部２３ａにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置および負極側保持部２３ｂにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第４保持部材５３を貫通するようにして各２つの第６被覆片２７ｆ，２７ｆが配置され、正極側保持部２３ａの貫通孔２３ｃと負極側保持部２３ｂの貫通孔２３ｃとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第４保持部材５３を貫通するようにして各第７被覆片２７ｇ，２７ｇが配置されている。
そして、隣り合う第６被覆片２７ｆ，２７ｆ間の間隔Ｌａは、第６被覆片２７ｆと第７被覆片２７ｇとの間の間隔Ｌｂよりも小さく設定されている。
また、隣り合う第７被覆片２７ｇ，２７ｇ間の間隔Ｌｃは、第６被覆片２７ｆ，２７ｆ間の間隔Ｌａよりも大きく、かつ、第６被覆片２７ｆと第７被覆片２７ｇとの間の間隔Ｌｂよりも小さくなるように設定されている。
【００８０】
この本実施形態の第４変形例に係るバッテリー式電源装置１０においては、例えば図１６に示すように、冷却空気の流通方向の上流側に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各被覆部材２７において、流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第６被覆片２７ｆ，２７ｆ間の間隔Ｌａが、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置された隣り合う第６被覆片２７ｆと第７被覆片２７ｇとの間の間隔Ｌｂよりも小さくなっている。
そして、冷却空気の流通方向の下流側に配置された３個の電池モジュール１３，１３，１３に具備される各被覆部材２７においては、流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第６被覆片２７ｆと第７被覆片２７ｇとの間の間隔Ｌｂが、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置された隣り合う第６被覆片２７ｆ，２７ｆ間の間隔Ｌａよりも大きくなっている。
【００８１】
なお、上述した実施の形態においては、被覆部材２７を各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａおよび第２被覆片２７ｂ，２７ｂを備えて構成したが、これに限定されず、例えば図１７に示す本実施形態の第５変形例に係るバッテリー式電源装置１０の電池モジュール１３のように、被覆部材２７を複数の第１被覆片２７ａ，…，２７ａを備えて構成してもよい。
この場合、第５保持部材６３の正極側保持部２３ａにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第５保持部材６３を貫通するようにして、隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間に間隔Ｌａを置いて２つの第１被覆片２７ａ，２７ａが配置され、負極側保持部２３ｂにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第５保持部材６３を貫通するようにして、隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間に間隔Ｌｂを置いて２つの第１被覆片２７ａ，２７ａが配置されている。
そして、正極側保持部２３ａの貫通孔２３ｃと負極側保持部２３ｂの貫通孔２３ｃとの間の位置において、第５保持部材６３の正極側保持部２３ａには、短辺部２３Ｂ側に配置された第１被覆片２７ａとの間に間隔Ｌｂを置いて電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第５保持部材６３を貫通するようにして２つの第１被覆片２７ａ，２７ａが配置され、第５保持部材６３の負極側保持部２３ｂには、短辺部２３Ｂ側に配置された第１被覆片２７ａとの間に間隔Ｌａを置いて電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第５保持部材６３を貫通するようにして２つの第１被覆片２７ａ，２７ａが配置されている。
【００８２】
この本実施形態の第５変形例に係るバッテリー式電源装置１０においては、例えば図１８に示すように、複数、例えば１０個の電池モジュール１３，…，１３は、第５保持部材６３を備える電池モジュール１３同士が隣り合うようにして配置されている。そして、隣り合う電池モジュール１３，１３は、互いの第５保持部材６３，６３の正極側保持部２３ａ，２３ａ同士および負極側保持部２３ｂ，２３ｂ同士が隣接するよう配置された状態で、互いの第５保持部材６３，６３の長辺部２３Ａ，２３Ａ同士が当接させられ、互いの凹部２３ｅに凸部２３ｄが嵌合されることで一体に接続されている。ここで、各電池モジュール１３は、第５保持部材６３の正極側保持部２３ａが冷却空気の流通方向の上流側に配置され、第５保持部材６３の負極側保持部２３ｂが冷却空気の流通方向の下流側に配置されている。
すなわち、冷却空気の流通方向の上流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａの間の間隔Ｌａが、冷却空気の流通方向の下流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａの間の間隔Ｌｂよりも小さくなっている。
なお、隣り合う電池モジュール１３，１３の配列方向Ｑは、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１８のＸ方向）に対して、例えばバッテリーカバー１６の前部から後部に向かい下り勾配となる所定角度αをなすようにして傾斜している。
【００８３】
なお、上述した実施の形態においては、複数の被覆片（例えば、各被覆片２７ａ，…，２７ｇのうちの少なくとも何れか）を備えて被覆部材２７を構成し、隣り合う被覆片間に設けられた所定の間隔（例えば、間隔Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ等）において各電池構造体２２の外周面２２Ａを露出させるとしたが、これに限定されず、例えば各電池構造体２２の外周面２２Ａを被覆するようにして被覆部材２７を形成し、被覆部材２７に複数の開口部、例えば冷却空気の流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置での上下方向開口部、および、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置に横方向開口部等を形成し、これらの開口部において各電池構造体２２の外周面２２Ａを露出させてもよい。
この場合には、例えば相対的に流通方向の上流側に配置された被覆部材２７においては、上下方向開口部の大きさを横方向開口部の大きさよりも小さく設定し、相対的に流通方向の下流側に配置された被覆部材２７においては、上下方向開口部の大きさを横方向開口部の大きさよりも大きく設定する。
【００８４】
なお、上述した実施の形態において、各被覆部材２７，３５，３６は、例えば各保持部材２３，３７，３８，４３，５３，６３と一体に形成されるとしたが、これに限定されず、各保持部材２３，３７，３８，４３，５３，６３に対して着脱可能に形成してもよいし、各保持部材２３，３７，３８，４３，５３，６３から各被覆部材２７，３５，３６を省略してもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、冷却媒体の流通方向の上流側に配置された電池構造体に対しては、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができ、冷却媒体の流通方向の下流側に配置された電池構造体に対しては、上流側に配置された電池構造体との熱交換によって相対的に高温となった冷却媒体によっても、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
また、被覆部材を絶縁材によって形成することによって、単電池に対する所望の電気的絶縁性を確保することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、被覆部材の配置状態を冷却媒体の流通方向に沿って変更することにより、この流通方向における冷却媒体による冷却作用を適切に制御することができる。
【００８６】
さらに、請求項３に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、複数の保持部材の接続状態においては、例えば互いの長辺部同士や短辺部同士あるいは一方の保持部材の長辺部に対して他方の保持部材の短辺部を当接させるだけの単純な作業によって、一方の保持部材の凹部に他方の保持部材の凸部が嵌合し、他方の保持部材の凹部に一方の保持部材の凸部が嵌合し、保持部材同士が容易に固定される。ここで、互いの凹部と凸部とは着脱可能とされていることから、複数の保持部材は容易に接続及び分離ができ、複数の保持部材の配置を容易に変更可能である。
しかも、複数の電池構造体をバッテリーボックス内に収容して固定する際の剛性を向上させることができると共に、例えばバッテリーボックスにねじれ等の応力が作用する場合であっても、この応力が電池構造体を構成する各単電池に直接的に作用してしまうことを防止することができる。
また、接続される複数の保持部材同士においては、常に、正極側保持部と負極側保持部とが隣接するようになり、複数の電池構造体の正極および負極の配置状態に対して所定の規則性を容易に維持することができる。
【００８７】
また、請求項４に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、冷却媒体の流通方向の上流側に配置された電池構造体に対しては、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができ、冷却媒体の流通方向の下流側に配置された電池構造体に対しては、上流側に配置された電池構造体との熱交換によって相対的に高温となった冷却媒体によっても、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
さらに、請求項５に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、冷却空気が直接に各電池構造体の外周面に吹き付けられることを抑制し、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができる。
【００８８】
さらに、請求項６に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、複数の保持部材の互いの凹部と凸部とが着脱可能に嵌合されることによって、複数の保持部材を容易に接続及び分離することができ、複数の保持部材の配置位置や配置数を容易に変更可能である。
さらに、請求項７に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、バッテリーボックス内に複数の構造体を収容する場合であっても、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができ、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
【００８９】
さらに、請求項８に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、例えばバスバープレートの所定位置に配置された適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。しかも、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部が、例えばバスバープレート等に設けられた凹部または凸部に嵌合された状態においては、例えば電池構造体に中心軸周りの回転トルクが作用する場合であっても、電池構造体が中心軸周りに回転してしまうことを防止することができる。
【００９０】
さらに、請求項９に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
さらに、請求項１０に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、検出端子が装着穴に装着された後に正極端子および負極端子をバスバーに当接させることができ、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【００９１】
また、請求項１１に記載の本発明の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部に対して着脱可能に嵌合される凹部または凸部を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
しかも、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部が、例えばバスバープレート等に設けられた凹部または凸部に嵌合された状態においては、例えば電池構造体に中心軸周りの回転トルクが作用する場合であっても、電池構造体が中心軸周りに回転してしまうことを防止することができる。
さらに、請求項１２に記載の本発明の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、検出端子が装着穴に装着された後に正極端子および負極端子をバスバーに当接させることができ、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
さらに、請求項１３に記載の本発明の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るバッテリー式電源装置の要部分解斜視図である。
【図２】図１に示す電池モジュールの斜視図である。
【図３】図２に示す電池モジュールの要部を拡大して示す斜視図である。
【図４】図２に示す電池モジュールの保持部材の断面図である。
【図５】図２に示す被覆部材の断面図である。
【図６】図２に示す被覆部材の側面図である。
【図７】図１に示す複数の電池モジュールの斜視図である。
【図８】図１に示すバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【図９】適宜の円管ＣＴを、この円管ＣＴの外周面に吹き付ける冷却媒体によって冷却する場合における、円管ＣＴの外周面上の適宜の位置での熱伝達係数の変化を示すグラフ図である。
【図１０】本実施形態の第１変形例に係るバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【図１１】本実施形態の第１変形例に係る電池モジュールの保持部材の断面図である。
【図１２】本実施形態の第２変形例に係るバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【図１３】本実施形態の第３変形例に係る電池モジュールの保持部材の断面図である。
【図１４】本実施形態の第３変形例に係るバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【図１５】本実施形態の第４変形例に係る電池モジュールの保持部材の断面図である。
【図１６】本実施形態の第４変形例に係るバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【図１７】本実施形態の第５変形例に係る電池モジュールの保持部材の断面図である。
【図１８】本実施形態の第５変形例に係るバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【符号の説明】
１０ バッテリー式電源装置
１１ バッテリーボックス
２０ａ 導入口
２０ｂ 排出口
２１ 単電池
２２ 電池構造体
２３ 保持部材
２３Ａ 長辺部
２３Ｂ 短辺部
２３ａ 正極側保持部
２３ｂ 負極側保持部
２３ｄ 凸部
２３ｅ 凹部
２５ キャップ部材
２５ａ 正極端子
２５ｂ 負極端子
２５ｄ 検出端子
２５ｅ 突出部（凸端部）
２６ 温度センサ（状態検知手段）
２６ａ 検出線
２７ 被覆部材
２７ａ 第１被覆片（被覆片）
２７ｂ 第２被覆片（被覆片）
２７ｃ 第３被覆片（被覆片）
２７ｄ 第４被覆片（被覆片）
３５ 第１被覆部材（被覆部材）
３６ 第２被覆部材（被覆部材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電池からなるバッテリー式電源装置および電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば略箱形のバッテリーケース内に、複数の円柱状のバッテリーセルを、各バッテリーセルの中心軸が平行となるように配列した状態で抱持し、各バッテリーセルの長手方向に交差する方向、つまり各バッテリーセルの中心軸に平行な方向に交差する方向に冷却空気を流通させることで、複数のバッテリーセルを冷却する電池アッセンブリが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この電池アッセンブリにおいては、冷却空気の流路となる各バッテリーセル間に、各バッテリーセルの中心軸に平行な方向に伸びる冷却調整用の複数の部材（チューニング突起）が設けられている。これらのチューニング突起は、例えば、各バッテリーセルに吹き付けられる冷却空気の流速が冷却空気の流通方向の上流側から下流側に向かい漸次増大するようにして、例えば各チューニング突起の軸方向に対する断面積を上流側から下流側に向かい漸次増大させることで各バッテリーセル間の間隔つまり冷却空気の流路の断面積を上流側から下流側に向かい漸次狭める流路絞り用のチューニング突起や、例えばバッテリーセルの表面に冷却空気が直接に吹き付けられることを抑制するようにしてバッテリーセルの表面を遮蔽するチューニング突起とされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５５８５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の一例に係る電池アッセンブリにおいては、チューニング突起の断面形状や断面積が冷却空気の流通方向の上流側から下流側に向かい徐々に変化するように形成されており、複数のチューニング突起の製作や配置等に煩雑な手間がかかると共に製作に要する費用が増大してしまうという問題がある。
また、この電池アッセンブリにおいて、バッテリーセルの表面を遮蔽するチューニング突起は、バッテリーセルの外周面を周方向に所定間隔をおいて覆う複数（例えば、４つ）の部材からなり、冷却空気の流通方向の上流側から下流側に向かい、隣り合う部材間の間隔が広くなるように設定されているだけである。すなわちこの電池アッセンブリにおいては、単に、冷却空気が直接に吹き付けられるバッテリーセルの面積を変化させることによって、冷却効率を調整するように設定されているだけであって、例えば冷却空気が直接に吹き付けられるバッテリーセルの表面上の位置や、例えば冷却空気が直接に吹き付けられる際の角度等の冷却状態については考慮されていない。このため、複数のバッテリーセルの温度分布を所望の均一状態に設定することができなくなる虞がある。
また、この電池アッセンブリにおいて、バッテリケース内には、バッテリーセルを挿通するための複数の電池保持孔が形成された板状の複数のバルクヘッドが備えられ、バルクヘッドの電池保持孔にバッテリーセルを装着して固定するようになっている。しかしながら、このような電池アッセンブリにおいては、バルクヘッドに形成された電池保持孔の位置に応じてバッテリケース内でのバッテリーセルの配置位置が固定されてしまい、バッテリケース内にて複数のバッテリーセルの配列状態を適宜に変更することが困難であり、例えばバッテリケースの形状に応じてバルクヘッドを個別に作製する必要が生じ、汎用性を向上させることができないという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、複数のバッテリーセルの配列状態を容易に適宜の状態に変更することができると共に、複数のバッテリーセルの温度分布を所望の均一状態に設定することが可能なバッテリー式電源装置および電池モジュールを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、複数の単電池（例えば、実施の形態での単電池２１）を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体（例えば、実施の形態での電池構造体２２）と、前記電池構造体の外周面を被覆する被覆部材（例えば、実施の形態での被覆部材２７、第１被覆部材３５、第２被覆部材３６）と、前記電池構造体を着脱可能に収容するバッテリーボックス（例えば、実施の形態でのバッテリーボックス１１）とを備えるバッテリー式電源装置であって、前記バッテリーボックスは、冷却媒体を前記バッテリーボックスの内部に導入する導入口（例えば、実施の形態での導入口２０ａ）および前記冷却媒体を外部に排出する排出口（例えば、実施の形態での排出口２０ｂ）を備え、前記被覆部材は、前記電池構造体の外周面の周方向に沿って配置された複数の被覆片（例えば、実施の形態での第１被覆片２７ａ、第２被覆片２７ｂ、第３被覆片２７ｃ、第４被覆片２７ｄ、第５被覆片２７ｅ、第６被覆片２７ｆ、第７被覆片２７ｇ）からなり、前記バッテリーボックスの内部での前記冷却媒体の流通方向は前記導入口から前記排出口へ向かう方向とされ、相対的に前記流通方向の上流側に配置された前記被覆部材においては、前記流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔が、前記流通方向および前記電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔よりも小さくなるように設定され、相対的に前記流通方向の下流側に配置された前記被覆部材においては、前記流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔が、前記流通方向および前記電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔よりも大きくなるように設定されてなることを特徴としている。
【０００７】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、冷却媒体の流通方向の上流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部および下流部に臨む位置で隣り合う被覆片間で露出する電池構造体の外周面の露出面積が、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置で隣り合う被覆片間で露出する電池構造体の外周面の露出面積よりも小さくなる。
これにより、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を低減させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を増大させ、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができる。
一方、冷却媒体の流通方向の下流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置で隣り合う被覆片間で露出する電池構造体の外周面の露出面積が、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置で隣り合う被覆片間で露出する電池構造体の外周面の露出面積よりも大きくなる。
これにより、冷却媒体の流通方向の上流部および下流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を増大させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を低減させ、上流側に配置された電池構造体との熱交換によって相対的に高温となった冷却媒体であっても、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
【０００８】
さらに、請求項２に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、複数の単電池（例えば、実施の形態での単電池２１）を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体（例えば、実施の形態での電池構造体２２）と、前記電池構造体の外周面を被覆する被覆部材（例えば、実施の形態での被覆部材２７、第１被覆部材３５、第２被覆部材３６）と、前記電池構造体を着脱可能に収容するバッテリーボックス（例えば、実施の形態でのバッテリーボックス１１）とを備えるバッテリー式電源装置であって、前記バッテリーボックスは、冷却媒体を前記バッテリーボックスの内部に導入する導入口（例えば、実施の形態での導入口２０ａ）および前記冷却媒体を外部に排出する排出口（例えば、実施の形態での排出口２０ｂ）を備え、前記被覆部材は、前記電池構造体の外周面の周方向に沿って配置された複数の被覆片（例えば、実施の形態での第１被覆片２７ａ、第２被覆片２７ｂ、第３被覆片２７ｃ、第４被覆片２７ｄ、第５被覆片２７ｅ、第６被覆片２７ｆ、第７被覆片２７ｇ）からなり、前記バッテリーボックスの内部での前記冷却媒体の流通方向は前記導入口から前記排出口へ向かう方向とされ、前記流通方向の上流側に配置された前記電池構造体に具備される前記被覆部材の配置状態と、前記流通方向の下流側に配置された前記電池構造体に具備される前記被覆部材の配置状態とが、互いに異なる状態に設定されることによって、前記流通方向の上流側に配置された前記電池構造体に対する前記流通方向と、前記流通方向の下流側に配置された前記電池構造体に対する前記流通方向とが、互いに異なる方向となるように設定されてなることを特徴としている。
【０００９】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、被覆部材の配置状態を冷却媒体の流通方向に沿って変更することにより、この流通方向における冷却媒体による冷却作用を適切に制御することができる。
例えば、冷却媒体の流通方向の上流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を低減させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を増大させ、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができる。
一方、冷却媒体の流通方向の下流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を増大させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を低減させ、上流側に配置された電池構造体との熱交換によって相対的に高温となった冷却媒体であっても、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、隣り合う２つの前記電池構造体を互いの中心軸が平行となるように、かつ、互いの正負の極性が反転するように保持して電池モジュールを構成する保持部材（例えば、実施の形態での保持部材２３、第１保持部材３７、第２保持部材３８、第３保持部材４３、第４保持部材５３、第５保持部材６３）を備え、前記保持部材は、前記電池構造体の外周部を周方向に沿って保持する略正方形枠型の２つの正極側保持部（例えば、実施の形態での正極側保持部２３ａ）および負極側保持部（例えば、実施の形態での負極側保持部２３ｂ）が一体に接続されてなる略長方形枠型に形成され、前記保持部材の外周面をなす各一対の長辺部（例えば、実施の形態での長辺部２３Ａ）および短辺部（例えば、実施の形態での短辺部２３Ｂ）において、前記一対の短辺部および前記一対の長辺部に凸部（例えば、実施の形態での凸部２３ｄ）または凹部（例えば、実施の形態での凹部２３ｅ）を備え、複数の前記保持部材は、互いの前記凹部に前記凸部が着脱可能に嵌合されることで接続および分離可能とされていることを特徴としている。
【００１１】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、複数の電池構造体をバッテリーボックス内に収容して固定する際に、２つの電池構造体からなる複数の電池モジュールの互いの保持部材を接続することによって、剛性を向上させることができると共に、例えばバッテリーボックスにねじれ等の応力が作用する場合であっても、この応力が電池構造体を構成する各単電池に直接的に作用してしまうことを防止することができる。
しかも、各電池モジュールの保持部材は互いに着脱可能に嵌合される凹部と凸部とを備えることによって、各保持部材の所定の位置決めを容易に行うことができる。
さらに、例えば一対の短辺部に一対の凸部および凹部を備え、一対の長辺部に、保持部材の中心位置に対して点対称に２対の凸部および凹部を備えた場合には、複数の電池モジュールの互いの保持部材を、例えば互いの長辺部同士や短辺部同士あるいは一方の保持部材の長辺部に対して他方の保持部材の短辺部を当接させて接続する際に、常に、正極側保持部と負極側保持部とが隣接するようになり、複数の電池構造体の正極および負極の配置状態に対して所定の規則性を保つように設定することができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体（例えば、実施の形態での電池構造体２２）と、前記電池構造体の外周面を被覆する被覆部材（例えば、実施の形態での被覆部材２７、第１被覆部材３５、第２被覆部材３６）と、前記電池構造体を着脱可能に収容するバッテリーボックス（例えば、実施の形態でのバッテリーボックス１１）とを備えるバッテリー式電源装置であって、前記バッテリーボックスは、冷却媒体を前記バッテリーボックスの内部に導入する導入口（例えば、実施の形態での導入口２０ａ）および前記冷却媒体を外部に排出する排出口（例えば、実施の形態での排出口２０ｂ）を備え、前記バッテリーボックスの内部での前記冷却媒体の流通方向は前記導入口から前記排出口へ向かう方向とされ、隣り合う２つの前記電池構造体を互いの正負の極性が反転するように保持して電池モジュールを構成する保持部材（例えば、実施の形態での保持部材２３、第１保持部材３７、第２保持部材３８、第３保持部材４３、第４保持部材５３、第５保持部材６３）を備え、前記被覆部材は、前記流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置に上下方向開口部を備え、前記流通方向および前記電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置に横方向開口部を備え、相対的に前記流通方向の上流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも小さく設定され、相対的に前記流通方向の下流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも大きく設定されてなることを特徴としている。
【００１３】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、冷却媒体の流通方向の上流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部および下流部に臨む位置の上下方向開口部で露出する電池構造体の外周面の露出面積が、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置の横方向開口部で露出する電池構造体の外周面の露出面積よりも小さくなる。
これにより、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を低減させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を増大させ、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができる。
一方、冷却媒体の流通方向の下流側に配置された電池構造体に対しては、冷却媒体の流通方向の上流部および下流部に臨む位置の上下方向開口部で露出する電池構造体の外周面の露出面積が、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置の横方向開口部で露出する電池構造体の外周面の露出面積よりも大きくなる。
これにより、冷却媒体の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生を増大させ、流通方向および電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生を低減させ、上流側に配置された電池構造体との熱交換によって相対的に高温となった冷却媒体であっても、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
【００１４】
さらに、請求項５に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、前記流通方向の最も上流側に配置された前記被覆部材において前記流通方向の上流部に臨む位置に配置された前記上下方向開口部は閉塞されてなることを特徴としている。
【００１５】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、冷却空気が直接に各電池構造体の外周面に吹き付けられることを抑制し、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができる。
【００１６】
さらに、請求項６に記載の本発明のバッテリー式電源装置では、前記保持部材は外周部に凸部（例えば、実施の形態での凸部２３ｄ）または凹部（例えば、実施の形態での凹部２３ｅ）を備え、複数の前記保持部材の互いの前記凹部に前記凸部が嵌合されることで複数の前記電池モジュールが互いに接続されてなる構造体（例えば、実施の形態での構造体３０）が構成されることを特徴としている。
【００１７】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、複数の保持部材の互いの凹部と凸部とが着脱可能に嵌合されることによって、複数の保持部材を容易に接続及び分離することができ、複数の保持部材の配置位置や配置数を容易に変更可能である。
【００１８】
さらに、請求項７に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、前記バッテリーボックスの内部において、適宜の鏡映面（例えば、実施の形態での鏡映面Ｍ）を境界とする一方の内部および他方の内部に、前記鏡映面に対して面対称に配置された少なくとも２つの前記構造体（例えば、実施の形態での第１および第２構造体３０ａ，３０ｂ）が収容され、前記バッテリーボックスは、前記鏡映面が配置される央部に前記導入口または前記排出口の何れか一方を備え、前記央部に対する両端部に前記導入口または前記排出口の何れか他方を備え、前記一方の内部および前記他方の内部毎に、前記冷却媒体の流通方向を前記導入口から前記排出口へ向かう方向とし、相対的に前記流通方向の上流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも小さく設定され、相対的に前記流通方向の下流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも大きく設定されてなることを特徴としている。
【００１９】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、バッテリーボックス内に複数の構造体を収容する場合であっても、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができ、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
【００２０】
さらに、請求項８に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材（例えば、実施の形態でのキャップ部材２５）を備え、前記キャップ部材は、前記電池構造体の各正極および負極に接続され、前記キャップ部材の端面上から前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する各正極端子（例えば、実施の形態での正極端子２５ａ）および負極端子（例えば、実施の形態での負極端子２５ｂ）と、前記キャップ部材の端面上で、前記保持部材の中心位置を含み前記電池構造体の中心軸に平行な方向に伸びる前記保持部材の中心軸線からずれた位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する凸端部（例えば、実施の形態での突出部２５ｅ）または凹端部とを備えることを特徴としている。
【００２１】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部に対して着脱可能に嵌合される凹部または凸部を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
しかも、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部が、例えばバスバープレート等に設けられた凹部または凸部に嵌合された状態においては、例えば電池構造体に中心軸周りの回転トルクが作用する場合であっても、電池構造体が中心軸周りに回転してしまうことを防止することができる。
【００２２】
さらに、請求項９に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材（例えば、実施の形態でのキャップ部材２５）と、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段（例えば、実施の形態での温度センサ２６）とを備え、前記保持部材により保持される前記隣り合う前記２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線（例えば、実施の形態での検出線２６ａ）に接続される検出端子（例えば、実施の形態での検出端子２５ｄ）が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出するように形成されてなることを特徴としている。
【００２３】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【００２４】
さらに、請求項１０に記載の本発明のバッテリー式電源装置は、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材（例えば、実施の形態でのキャップ部材２５）と、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段（例えば、実施の形態での温度センサ２６）とを備え、前記保持部材により保持される前記隣り合う前記２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線（例えば、実施の形態での検出線２６ａ）に接続される検出端子（例えば、実施の形態での検出端子２５ｄ）が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に前記正極端子および前記負極端子よりも突出するように形成されてなることを特徴としている。
【００２５】
上記構成のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、例えばバスバープレートの表面とバスバーの表面とが同一面をなすように配置されている場合には検出端子が装着穴に装着された後に正極端子および負極端子がバスバーに当接することになり、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【００２６】
また、請求項１１に記載の本発明の電池モジュールは、複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体（例えば、実施の形態での電池構造体２２）に対し、保持部材（例えば、実施の形態での保持部材２３、第１保持部材３７、第２保持部材３８、第３保持部材４３、第４保持部材５３、第５保持部材６３）により保持された隣り合う２つの前記電池構造体からなる電池モジュールであって、前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材（例えば、実施の形態でのキャップ部材２５）を備え、前記キャップ部材は、前記電池構造体の各正極および負極に接続され、前記キャップ部材の端面上から前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する各正極端子（例えば、実施の形態での正極端子２５ａ）および負極端子（例えば、実施の形態での負極端子２５ｂ）と、前記キャップ部材の端面上で、前記保持部材の中心位置を含み前記電池構造体の中心軸に平行な方向に伸びる前記保持部材の中心軸線からずれた位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する凸端部（例えば、実施の形態での突出部２５ｅ）または凹端部とを備えることを特徴としている。
【００２７】
上記構成の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部に対して着脱可能に嵌合される凹部または凸部を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
しかも、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部が、例えばバスバープレート等に設けられた凹部または凸部に嵌合された状態においては、例えば電池構造体に中心軸周りの回転トルクが作用する場合であっても、電池構造体が中心軸周りに回転してしまうことを防止することができる。
【００２８】
さらに、請求項１２に記載の本発明の電池モジュールは、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段（例えば、実施の形態での温度センサ２６）を備え、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線（例えば、実施の形態での検出線２６ａ）に接続される検出端子（例えば、実施の形態での検出端子２５ｄ）が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に前記正極端子および前記負極端子よりも突出するように形成されてなることを特徴としている。
【００２９】
上記構成の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、例えばバスバープレートの表面とバスバーの表面とが同一面をなすように配置されている場合には検出端子が装着穴に装着された後に正極端子および負極端子がバスバーに当接することになり、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【００３０】
また、請求項１３に記載の本発明の電池モジュールは、複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体（例えば、実施の形態での電池構造体２２）に対し、保持部材（例えば、実施の形態での保持部材２３、第１保持部材３７、第２保持部材３８、第３保持部材４３、第４保持部材５３、第５保持部材６３）により保持された隣り合う２つの前記電池構造体からなる電池モジュールであって、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材（例えば、実施の形態でのキャップ部材２５）と、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段（例えば、実施の形態での温度センサ２６）とを備え、前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線（例えば、実施の形態での検出線２６ａ）に接続される検出端子（例えば、実施の形態での検出端子２５ｄ）が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出するように形成されてなることを特徴としている。
【００３１】
上記構成の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るバッテリー式電源装置について添付図面を参照しながら説明する。
【００３３】
本実施の形態によるバッテリー式電源装置１０は、例えばハイブリッド車両等の車両に搭載される蓄電装置とされ、例えば図１に示すように、解体可能な箱型のバッテリーボックス１１と、バッテリーボックス１１内に収容された複数の電池モジュール１３，…，１３と、複数の電池モジュール１３，…，１３を電気的に直列に接続するバスバープレート１４とを備えて構成されている。
【００３４】
バッテリーボックス１１は、上下方向（例えば図１のＺ方向）の上部および横方向（例えば図１のＹ方向）の一方の側部が開口した略箱型のバッテリーカバー１６と、バッテリーカバー１６の開口した上部を閉塞する略板状のベースプレート１７と、バッテリーカバー１６の開口した側部を閉塞する略板状のサイドカバー１８とを備えて構成されている。
【００３５】
そして、例えばバッテリーカバー１６の前後方向（図１のＸ方向）の前部において下部側にずれた位置には、バッテリーボックス１１の内部空間に外部から冷却空気を導入するための導入口２０ａが設けられ、バッテリーカバー１６の前後方向（図１のＸ方向）の後部において上部側にずれた位置には、バッテリーボックス１１の内部空間に導入された冷却空気を外部に排出するための排出口２０ｂが設けられ、バッテリーボックス１１の内部空間は冷却空気が流通する通路とされている。これにより、バッテリーボックス１１の内部空間に導入される冷却空気は、バッテリーボックス１１の内部空間に保持された各電池モジュール１３，…，１３と熱交換を行い、各電池モジュール１３，…，１３を冷却する。
【００３６】
電池モジュール１３は、例えば図２および図３に示すように、円柱状の複数（例えば、６個）の単電池２１，…，２１を互いの中心軸が同軸となるように一体に直列接続してなる電池構造体２２に対し、隣り合う２つの電池構造体２２，２２を互いの中心軸Ｐ，Ｐが所定間隔をおいて平行となるように、かつ、互いの正負の極性が反転するように配置した状態で保持する複数（例えば、２つ）の保持部材２３，２３と、電池モジュール１３の一方の端部おいて隣り合う２つの電池構造体２２，２２の正極と負極とを短絡する短絡部材２４と、電池モジュール１３の他方の端部において隣り合う２つの電池構造体２２，２２の正極および負極に接続される正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂを有するキャップ部材２５と、各電池構造体２２，２２の外周面上の適宜の位置に配置されたサーミスタ等からなる温度センサ２６，２６と、各電池構造体２２の外周面を被覆する被覆部材２７とを備えて構成されている。
【００３７】
略板状のキャップ部材２５において、正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂは、例えば電池構造体２２の中心軸Ｐに沿った方向にキャップ部材２５の内部を貫通するようにして設けられ、電池構造体２２，２２の各端部に対向するキャップ部材２５の裏面２５Ａ側において電池構造体２２，２２の正極および負極に当接すると共に、キャップ部材２５の表面２５Ｂ上から電池構造体２２，２２の各中心軸に沿った方向に突出し、バスバープレート１４に具備される互いに異なるバスバー（図示略）に当接するようになっている。
これにより、先ず、電池モジュール１３を構成する２つの電池構造体２２，２２が短絡部材２４によって電気的に直列に接続され、さらに、複数の電池モジュール１３，…，１３がバスバープレート１４によって電気的に直列に接続される。
【００３８】
また、電池構造体２２の外周面上の適宜の位置には、例えばサーミスタ等からなる温度センサ２６が配置され、隣り合う２つの電池構造体２２，２２に具備される各温度センサ２６，２６の各検出信号を伝達する各検出線２６ａ，２６ａに接続される各検出端子２５ｄ，２５ｄが、キャップ部材２５の表面２５Ｂ上で中心位置に対して点非対称となる位置から、電池構造体２２，２２の各中心軸Ｐ，Ｐに平行な方向に正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂよりも突出するように設けられている。そして、バスバープレート１４には、キャップ部材２５の各検出端子２５ｄ，２５ｄを装着可能な各嵌合孔（図示略）がバスバー（図示略）の配置に応じた所定位置に形成されている。
すなわち、例えばバスバープレート１４の表面とバスバーの表面とが同一面をなすように形成されている場合等に電池モジュール１３とバスバープレート１４とが当接する際には、先ず、バスバープレート１４の所定位置に設けられた２つの嵌合孔にキャップ部材２５の表面２５Ｂ上から突出する２つの検出端子２５ｄ，２５ｄが装着され、次に、電池モジュール１３の正極および負極、つまりキャップ部材２５の正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂが各バスバーに当接するようになっている。これにより、バスバープレート１４の適宜のバスバーに対して、例えば、正極端子２５ａと負極端子２５ｂとが入れ替わって当接してしまうことがないように設定されている。
【００３９】
さらに、キャップ部材２５の表面２５Ｂ上で中心位置からずれた適宜の位置には、電池構造体２２，２２の各中心軸Ｐ，Ｐに平行な方向に正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂよりも突出する突出部２５ｅが設けられ、バスバープレート１４には、キャップ部材２５の突出部２５ｅを装着可能な嵌合凹部（図示略）がバスバー（図示略）の配置に応じた所定位置に形成されている。
すなわち、例えばバスバープレート１４の表面とバスバーの表面とが同一面をなすように形成されている場合等に電池モジュール１３とバスバープレート１４とが当接する際には、先ず、バスバープレート１４の所定位置に設けられた嵌合凹部にキャップ部材２５の表面２５Ｂ上から突出する突出部２５ｅが装着され、次に、電池モジュール１３の正極および負極、つまりキャップ部材２５の正極端子２５ａおよび負極端子２５ｂが各バスバーに当接するようになっている。これにより、バスバープレート１４の適宜のバスバーに対して、例えば、正極端子２５ａと負極端子２５ｂとが入れ替わって当接してしまうことがないように設定されている。
【００４０】
保持部材２３は、例えば図３および図４に示すように、略正方形枠型の２つの正極側保持部２３ａおよび負極側保持部２３ｂが一体に接続されてなる略長方形枠型に形成され、各正極側保持部２３ａおよび負極側保持部２３ｂには電池構造体２２が装着される貫通孔２３ｃが形成されている。
そして、保持部材２３の外周面をなす各一対の長辺部２３Ａ，２３Ａおよび短辺部２３Ｂ，２３Ｂにおいて、一対の短辺部２３Ｂ，２３Ｂには一対の凸部２３ｄおよび凹部２３ｅが設けられ、一対の長辺部２３Ａ，２３Ａには、保持部材２３の中心位置Ｃに対して点対称に２対の凸部２３ｄおよび凹部２３ｅが設けられている。
【００４１】
すなわち、例えば図４に示すように、一対の短辺部２３Ｂ，２３Ｂのうち、正極側保持部２３ａの短辺部２３Ｂには凹部２３ｅが設けられ、負極側保持部２３ｂの短辺部２３Ｂには凸部２３ｄが設けられている。そして、一対の長辺部２３Ａ，２３Ａのうち、一方の長辺部２３Ａにおいては、正極側保持部２３ａに凸部２３ｄが設けられ、負極側保持部２３ｂに凹部２３ｅが設けられると共に、他方の長辺部２３Ａにおいては、正極側保持部２３ａに凹部２３ｅが設けられ、負極側保持部２３ｂに凸部２３ｄが設けられている。
そして、凸部２３ｄおよび凹部２３ｅは互いに嵌合可能に形成されており、複数の保持部材２３，…，２３は、互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士や短辺部２３Ｂ，２３Ｂ同士、あるいは、１つの保持部材２３の長辺部２３Ａに対して２つの保持部材２３，２３の各短辺部２３Ｂ，２３Ｂが当接させられた際に、互いの凹部２３ｅに凸部２３ｄが着脱可能に嵌合されることで接続および分離可能とされている。
また、隣り合う保持部材２３，２３の接続状態においては、互いの正極側保持部２３ａ同士または負極側保持部２３ｂ同士が隣接しないように、つまり互いの正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するように配置されている。
【００４２】
電池構造体２２の外周面２２Ａを被覆する被覆部材２７は、例えば各保持部材２３ａ，２３ｂと一体に形成され、例えば図５に示すように、電池構造体２２の外周面２２Ａの周方向に沿って配置された複数、例えば各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａおよび第２被覆片２７ｂ，２７ｂを備えて構成されている。
そして、各被覆片２７ａ，２７ｂは、例えば、電池構造体２２の外周面２２Ａから径方向の外方に向かい所定距離だけ離間した位置で、電池構造体２２の外周面２２Ａに沿う形状の内周面および外周面を有し、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かって伸びる板状に形成され、電池構造体２２の中心軸Ｐに対する断面形状が、径方向に所定の厚みを有する円弧状となるように形成されている。
【００４３】
そして、例えば図４に示すように、保持部材２３の正極側保持部２３ａにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置および負極側保持部２３ｂにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい保持部材２３を貫通するようにして各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａが配置され、正極側保持部２３ａの貫通孔２３ｃと負極側保持部２３ｂの貫通孔２３ｃとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい保持部材２３を貫通するようにして各２つの第２被覆片２７ｂ，２７ｂが配置されている。
そして、例えば図６に示すように、正極側保持部２３ａに接続された第２被覆片２７ｂと負極側保持部２３ｂに接続された第２被覆片２７ｂとは一体に接続されている。
【００４４】
そして、例えば図５に示すように、被覆部材２７の周方向に沿って隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａは、第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂよりも小さく設定されている。
また、被覆部材２７の周方向に沿って隣り合う第２被覆片２７ｂ，２７ｂ間の間隔Ｌｃは、第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａよりも大きく、かつ、第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂよりも小さくなるように設定されている。
【００４５】
バッテリーボックス１１内において、複数の電池モジュール１３，…，１３は、隣り合う電池モジュール１３，１３の各保持部材２３，２３の互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士や短辺部２３Ｂ，２３Ｂ同士、あるいは、一方の保持部材２３の長辺部２３Ａと他方の保持部材２３の短辺部２３Ｂとが当接させられ、各保持部材２３，２３の互いの凹部２３ｅに凸部２３ｄが嵌合されることで一体に接続される。そして、例えば図７に示すように、複数の電池モジュール１３，…，１３が接続されてなる構造体３０において、外部に露出する各保持部材２３の長辺部２３Ａおよび短辺部２３Ｂを構造体３０の外部から内部に向かい締め付けるようにして複数、例えば２つのフレーム３１，３１が装着され、フレーム３１，３１によって複数の電池モジュール１３，…，１３が一体に固定される。
【００４６】
そして、構造体３０は、例えば図８に示すように、円柱状の複数の電池構造体２２，…，２２の各中心軸Ｐがバッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１のＸ方向）と直交する横方向（例えば図１に示すＹ方向）に対して平行となるように、かつ、この横方向に対する断面（例えば図８に示すＺ−Ｘ平面）において各中心軸Ｐが所定格子配列の格子点位置に配置されるようにして、バッテリーボックス１１内に収容されている。
なお、バッテリーボックス１１において、ベースプレート１７およびバッテリーカバー１６の底部はバッテリーボックス１１の前後方向（例えば図８のＸ方向）に対して所定角度をなすようにして傾斜している。例えば、ベースプレート１７は、導入口２０ａが設けられたバッテリーカバー１６の前部から排出口２０ｂが設けられたバッテリーカバー１６の後部に向かい、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図８のＺ方向）においてバッテリーボックス１１内に収容された電池モジュール１３，…，１３から漸次離間するようにして、上り勾配となるように配置されている。また、バッテリーカバー１６の底部は、導入口２０ａが設けられたバッテリーカバー１６の前部から排出口２０ｂが設けられたバッテリーカバー１６の後部に向かい、バッテリーボックス１１の上下方向においてバッテリーボックス１１内に収容された電池モジュール１３，…，１３に漸次近接するようにして、上り勾配となるように配置されている。
【００４７】
そして、例えば、構造体３０を構成する複数の電池モジュール１３，…，１３のうち、６個の電池モジュール１３，…，１３は、隣り合う電池モジュール１３，１３の各保持部材２３，２３の互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士が当接させられた状態でバッテリーカバー１６の底部に配置されている。つまり、各電池モジュール１３は、各電池モジュール１３を構成する２つの電池構造体２２，２２がバッテリーボックス１１の上下方向に沿って隣り合うように、かつ、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図８のＸ方向）で各保持部材２３，２３の正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するように、つまり正極側保持部２３ａ，２３ａ同士あるいは負極側保持部２３ｂ，２３ｂ同士が隣接することがないように配置されている。
【００４８】
そして、バッテリーカバー１６の底部に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に対し、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図８のＺ方向）に沿って隣接するようにして３個の電池モジュール１３，１３，１３が配置されている。３個の電池モジュール１３，１３，１３は、隣り合う電池モジュール１３，１３の各保持部材２３，２３の互いの短辺部２３Ｂ，２３Ｂ同士が当接させられた状態で配置されている。つまり各電池モジュール１３は、各電池モジュール１３を構成する２つの電池構造体２２，２２がバッテリーボックス１１の前後方向に沿って隣り合うように、かつ、バッテリーボックス１１の前後方向および上下方向で各保持部材２３，２３の正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するように、つまり正極側保持部２３ａ，２３ａ同士あるいは負極側保持部２３ｂ，２３ｂ同士が隣接することがないように配置されている。
【００４９】
ここで、冷却空気の流通方向の上流側に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各被覆部材２７においては、流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａが、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂよりも小さくなっている。
そして、冷却空気の流通方向の下流側に配置された３個の電池モジュール１３，１３，１３に具備される各被覆部材２７においては、流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂが、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａよりも大きくなっている。
【００５０】
本実施の形態によるバッテリー式電源装置１０は上記構成を備えており、次に、このバッテリー式電源装置１０のバッテリーボックス１１内に冷却空気を流通させ、各電池モジュール１３，…，１３を冷却する動作について説明する。
【００５１】
例えば車両に搭載されるバッテリー式電源装置１０においては、車室内空気が冷却空気としてバッテリーカバー１６の導入口２０ａからバッテリーボックス１１内に導入される。
導入口２０ａから導入された冷却空気は、導入口２０ａから排出口２０ｂに向かい、各電池構造体２２の中心軸Ｐに直交すると共にバッテリーボックス１１の略上下方向、例えば図８に示すＺ−Ｘ平面内においてＺ方向に対して所定角度だけ傾斜した方向に沿って下方から上方に向かって流通する。そして、冷却空気は、被覆部材２７の隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間および隣り合う第２被覆片２７ｂ，２７ｂ間および第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間を通過して各電池構造体２２の外周面２２Ａに接触し、各電池構造体２２と熱交換を行う。これにより、各電池構造体２２は冷却され、冷却空気は加熱されて、温度が上昇した状態で排出口２０ｂから外部に排出される。
【００５２】
このとき、冷却空気の流通方向の上流側に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各電池構造体２２においては、冷却空気の流通方向の上流部および下流部に臨むようにして、隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間で露出する各電池構造体２２の外周面２２Ａの露出面積が、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側および他方側に臨むようにして、隣り合う第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂ間で露出する各電池構造体２２の外周面２２Ａの露出面積よりも小さくなっている。
そして、冷却空気の流通方向の下流側に配置された３個の電池モジュール１３，１３，１３に具備される各電池構造体２２においては、冷却空気の流通方向の上流部および下流部に臨むようにして、隣り合う第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間で露出する各電池構造体２２の外周面２２Ａの露出面積が、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側および他方側に臨むようにして、隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間で露出する各電池構造体２２の外周面２２Ａの露出面積よりも大きくなっている。
【００５３】
ここで、例えば図９に示すように、適宜の円管ＣＴを、この円管ＣＴの外周面に吹き付ける冷却媒体によって冷却する場合に、冷却媒体の流通方向ＰＴを円管ＣＴの中心軸に直交する方向に設定し、円管ＣＴの外周面上の適宜の位置を、この外周面上の位置を含み円管ＣＴの中心軸と直交する線分と、冷却媒体の流通方向ＰＴの上流側に向かう方向とのなす角度θ（°）によって記述すると、この冷却媒体の流通方向ＰＴの上流部に臨む位置（つまり、角度θ＝０°近傍の位置）で局所熱伝達係数ａθが最大値となり、この位置から円管ＣＴの周方向に沿って、冷却媒体の流通方向ＰＴに直交する方向に臨む位置（つまり、角度θ＝９０°近傍の位置）までずれるに従って、局所熱伝達係数ａθが減少傾向に変化する。
【００５４】
すなわち、冷却空気の流通方向の上流側に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各電池構造体２２に対しては、冷却空気の流通方向の上流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生が低減され、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生が増大させられ、各電池構造体２２が過剰に冷却されてしまうことがないようにされている。
一方、冷却空気の流通方向の下流側に配置された３個の電池モジュール１３，１３，１３に具備される各電池構造体２２に対しては、冷却空気の流通方向の上流部および下流部に臨む位置での相対的に冷却効率が高い冷却作用の発生が増大され、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側および他方側に臨む位置での相対的に冷却効率が低い冷却作用の発生が低減され、上流側の電池モジュール１３，…，１３に具備される各電池構造体２２との熱交換によって相対的に高温となった冷却空気であっても、各電池構造体２２に対して所望の冷却を行うことができるようにされている。
【００５５】
上述したように、本実施の形態によるバッテリー式電源装置１０によれば、複数の電池構造体２２，…，２２の温度分布に不均一が生じてしまうことを抑制することができる。
すなわち、冷却空気の流通方向の上流側に配置された電池構造体２２に対しては、各電池構造体２２が過剰に冷却されてしまうことを防止することができ、冷却空気の流通方向の下流側に配置された電池構造体２２に対しては、上流側に配置された電池構造体２２との熱交換によって相対的に高温となった冷却空気によっても、電池構造体２２に対して所望の冷却を行うことができる。
【００５６】
また、被覆部材２７を絶縁材によって形成することによって、単電池２１に対する所望の電気的絶縁性を確保することができる。
さらに、複数の保持部材２３，…，２３の接続状態においては、例えば互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士や短辺部２３Ｂ，２３Ｂ同士あるいは１つの保持部材２３の長辺部２３Ａに対して２つの保持部材２３，２３の各短辺部２３Ｂ，２３Ｂを当接させるだけの単純な作業によって、一方の保持部材２３の凹部２３ｅに他方の保持部材２３の凸部２３ｄが嵌合し、他方の保持部材２３の凹部２３ｅに一方の保持部材２３の凸部２３ｄが嵌合し、保持部材２３，２３同士が容易に固定される。ここで、互いの凹部２３ｅと凸部２３ｄとは着脱可能とされていることから、複数の保持部材２３，…，２３は容易に接続及び分離ができ、複数の保持部材２３，…，２３の配置を容易に変更可能である。
【００５７】
しかも、複数の電池構造体２２，…，２２をバッテリーボックス１１内に収容して固定する際の剛性を向上させることができると共に、例えばバッテリーボックス１１にねじれ等の応力が作用する場合であっても、この応力が電池構造体２２を構成する各単電池２１に直接的に作用してしまうことを防止することができ、例えば車体からの衝撃等が電池構造体２２の正極および負極の端子部のみに作用してしまうことを防止することができる。
また、接続される複数の保持部材２３，…，２３同士においては、常に、正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するようになり、複数の電池構造体２２，…，２２の正極および負極の配置状態に対して所定の規則性を容易に維持することができる。
【００５８】
さらに、キャップ部材２５に突出部２５ｅおよび検出端子２５ｄ，２５ｄを設けたことによって、導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体２２，…，２２を電気的に直列に接続する際に、バスバープレート１４の所定位置に配置された適宜のバスバーに対して電池構造体２２の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。しかも、キャップ部材２５の表面２５Ｂ上に設けられた突出部２５ｅが、例えばバスバープレート１４に設けられた嵌合凹部（図示略）に嵌合された状態においては、例えば電池構造体２２に中心軸周りの回転トルクが作用する場合であっても、電池構造体２２が中心軸周りに回転してしまうことを防止することができる。
【００５９】
なお、上述した本実施形態においては、電池モジュール１３において隣り合う２つの電池構造体２２，２２に被覆部材２７，２７を設け、被覆部材２７を各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａおよび第２被覆片２７ｂ，２７ｂを備えて構成したが、これに限定されず、例えば図１０に示す本実施形態の第１変形例に係るバッテリー式電源装置１０のように、電池モジュール１３において隣り合う２つの電池構造体２２，２２に互いに異なる第１被覆部材３５および第２被覆部材３６を設けてもよい。そして、この場合には、電池モジュール１３において隣り合う２つの電池構造体２２，２２は、電池構造体２２，２２の各中心軸Ｐ，Ｐに平行な方向に沿った適宜の位置に配置された複数（例えば、２つ）の第１保持部材３７，３７または第２保持部材３８，３８によって、互いの中心軸Ｐ，Ｐが所定間隔をおいて平行となるように、かつ、互いの正負の極性が反転するようにして保持される。
【００６０】
この本実施形態の第１変形例に係るバッテリー式電源装置１０においては、例えば図１１に示すように、第１保持部材３７および第２保持部材３８は、正極側保持部２３ａおよび負極側保持部２３ｂが一体に接続されて形成されている。そして、第１保持部材３７は、第１被覆部材３５と正極側保持部２３ａとが一体に接続されると共に第２被覆部材３６と負極側保持部２３ｂとが一体に接続されて構成され、第２保持部材３８は、第１被覆部材３５と負極側保持部２３ｂとが一体に接続されると共に第２被覆部材３６と正極側保持部２３ａとが一体に接続されて構成されている。
第１被覆部材３５は、電池構造体２２の外周面２２Ａの周方向に沿って配置された複数、例えば各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａおよび第２被覆片２７ｂ，２７ｂを備えて構成され、第２被覆部材３６は、電池構造体２２の外周面２２Ａの周方向に沿って配置された複数、例えば各２つの第３被覆片２７ｃ，２７ｃおよび第４被覆片２７ｄ，２７ｄを備えて構成されている。
そして、各被覆片２７ａ，２７ｂ，２７ｃ、２７ｄは、例えば、電池構造体２２の外周面２２Ａから径方向の外方に向かい所定距離だけ離間した位置で、電池構造体２２の外周面２２Ａに沿う形状の内周面および外周面を有し、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かって伸びる板状に形成され、電池構造体２２の中心軸Ｐに対する断面形状が、径方向に所定の厚みを有する円弧状となるように形成されている。
【００６１】
各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａおよび第４被覆片２７ｄ，２７ｄは、正極側保持部２３ａまたは負極側保持部２３ｂにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第１保持部材３７または第２保持部材３８を貫通するように配置され、各２つの第２被覆片２７ｂ，２７ｂおよび第３被覆片２７ｃ，２７ｃは、正極側保持部２３ａの貫通孔２３ｃと負極側保持部２３ｂの貫通孔２３ｃとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第１保持部材３７または第２保持部材３８を貫通するように配置されている。
そして、正極側保持部２３ａまたは負極側保持部２３ｂの何れか一方に接続された第２被覆片２７ｂと正極側保持部２３ａまたは負極側保持部２３ｂの何れか他方に接続された第３被覆片２７ｃとは一体に接続されている。
【００６２】
そして、第１被覆部材３５の周方向に沿って隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａは、第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂよりも小さく設定されている。また、第１被覆部材３５の周方向に沿って隣り合う第２被覆片２７ｂ，２７ｂ間の間隔Ｌｃは、第１被覆片２７ａ，２７ａ間の間隔Ｌａよりも大きく、かつ、第１被覆片２７ａと第２被覆片２７ｂとの間の間隔Ｌｂよりも小さくなるように設定されている。
そして、第２被覆部材３６においては、第３被覆片２７ｃ，２７ｃが周方向に沿って間隔Ｌｃをおいて隣り合うように配置され、第４被覆片２７ｄ，２７ｄが周方向に沿って間隔Ｌｂをおいて隣り合うように配置され、さらに、第３被覆片２７ｃと第４被覆片２７ｄとが周方向に沿って間隔Ｌａをおいて隣り合うように配置されている。
【００６３】
そして、この本実施形態の第１変形例に係るバッテリー式電源装置１０において、複数、例えば１０個の電池モジュール１３，…，１３は、第１保持部材３７を備える電池モジュール１３と、第２保持部材３８を備える電池モジュール１３とが隣り合うようにして配置されている。そして、隣り合う電池モジュール１３，１３は、各保持部材３７，３８の正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するよう配置された状態で、隣り合う第１保持部材３７と第２保持部材３８との互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士が当接させられ、互いの凹部２３ｅに凸部２３ｄが嵌合されることで一体に接続されている。
ここで、各電池モジュール１３は、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第１被覆部材３５が冷却空気の流通方向の上流側に配置され、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第２被覆部材３６が冷却空気の流通方向の下流側に配置されている。
【００６４】
なお、この本実施形態の第１変形例に係るバッテリー式電源装置１０において、複数の電池モジュール１３，…，１３は、円柱状の複数の電池構造体２２，…，２２の各中心軸Ｐがバッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１０のＸ方向）と直交する横方向（例えば図１に示すＹ方向）に対して平行となるように、かつ、この横方向に対する断面（例えば図１０に示すＺ−Ｘ平面）において各中心軸Ｐが所定格子配列の格子点位置に配置されるようにして、バッテリーボックス１１内に収容されている。
そして、隣り合う電池モジュール１３，１３の配列方向Ｑは、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１０のＸ方向）に対して、例えばバッテリーカバー１６の前部から後部に向かい下り勾配となる所定角度αをなすようにして傾斜している。
【００６５】
これにより、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１０のＸ方向）に対して平行に配置されたベースプレート１７は、導入口２０ａが設けられたバッテリーカバー１６の前部から排出口２０ｂが設けられたバッテリーカバー１６の後部に向かい、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図１０のＺ方向）においてバッテリーボックス１１内に収容された電池モジュール１３，…，１３から漸次離間するようになっている。
また、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１０のＸ方向）に対して平行に配置されたバッテリーカバー１６の底部は、導入口２０ａが設けられたバッテリーカバー１６の前部から排出口２０ｂが設けられたバッテリーカバー１６の後部に向かい、バッテリーボックス１１の上下方向においてバッテリーボックス１１内に収容された電池モジュール１３，…，１３に漸次近接するようになっている。
【００６６】
この本実施形態の第１変形例によれば、各電池モジュール１３を構成する２つの電池構造体２２，２２が冷却空気の流通方向に沿って隣り合う場合であっても、各電池構造体２２，２２毎に冷却空気による冷却作用を適切に制御することができる。
【００６７】
なお、上述した本実施形態においては、バッテリーカバー１６の前後方向（図１のＸ方向）の前部において下部側にずれた位置に導入口２０ａを設け、バッテリーカバー１６の前後方向（図１のＸ方向）の後部において上部側にずれた位置に排出口２０ｂを設けたが、これに限定されず、例えば図１２に示す本実施形態の第２変形例に係るバッテリー式電源装置１０のように、バッテリーカバー１６の前後方向（図１２のＸ方向）の前部において上部側および下部側にずれた位置に２つの導入口２０ａ，２０ａを設け、バッテリーカバー１６の前後方向（図１２のＸ方向）の後部の中心部に排出口２０ｂを設けてもよい。
【００６８】
この本実施形態の第２変形例に係るバッテリー式電源装置１０においては、バッテリーボックス１１内において、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図１２のＺ方向）の中心部から上部側および下部側にずれた位置に各複数、例えば各５個の電池モジュール１３，…，１３が互いに接続されてなる第１および第２の構造体３０ａ，３０ｂが配置されている。ここで、各電池モジュール１３において隣り合う２つの電池構造体２２，２２は、電池構造体２２，２２の各中心軸Ｐ，Ｐに平行な方向に沿った適宜の位置に配置された複数（例えば、２つ）の第１保持部材３７，３７または第２保持部材３８，３８によって、互いの中心軸Ｐ，Ｐが所定間隔をおいて平行となるように、かつ、互いの正負の極性が反転するようにして保持されている。
そして、隣り合う電池モジュール１３，１３は、第１保持部材３７を備える電池モジュール１３と第２保持部材３８を備える電池モジュール１３とが隣り合うように配置され、各保持部材３７，３８の正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するよう配置された状態で、隣り合う第１保持部材３７と第２保持部材３８との互いの長辺部２３Ａ，２３Ａ同士が当接させられ、互いの凹部２３ｅに凸部２３ｄが嵌合されることで一体に接続されている。
【００６９】
さらに、この本実施形態の第２変形例に係るバッテリー式電源装置１０において、複数の電池モジュール１３，…，１３は、円柱状の複数の電池構造体２２，…，２２の各中心軸Ｐがバッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１２のＸ方向）と直交する横方向（例えば図１に示すＹ方向）に対して平行となるように、かつ、この横方向に対する断面（例えば図１２に示すＺ−Ｘ平面）において各中心軸Ｐが所定格子配列の格子点位置に配置されるようにして、バッテリーボックス１１内に収容されている。
そして、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図１２のＺ方向）の中心部から下部側にずれた位置において隣り合う電池モジュール１３，１３の配列方向Ｑ１は、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１２のＸ方向）に対して、例えばバッテリーカバー１６の前部から後部に向かい下り勾配となる所定角度βをなすようにして傾斜している。
また、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図１２のＺ方向）の中心部から上部側にずれた位置において隣り合う電池モジュール１３，１３の配列方向Ｑ２は、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１２のＸ方向）に対して、例えばバッテリーカバー１６の前部から後部に向かい上り勾配となる所定角度βをなすようにして傾斜している。
【００７０】
すなわち、バッテリーボックス１１の内部において、バッテリーボックス１１の上下方向の中心部に配置された鏡映面Ｍを境界とする一方の内部および他方の内部に、鏡映面Ｍに対して面対称に第１および第２構造体３０ａ，３０ｂが収容され、さらに、バッテリーボックス１１には、鏡映面Ｍに対して面対称に２つの導入口２０ａ，２０ａが配置されている。
ここで、一方の内部および他方の内部毎に、冷却空気の流通方向を導入口２０ａから排出口２０ｂへ向かう方向とし、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第１被覆部材３５が冷却空気の流通方向の上流側に配置され、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第２被覆部材３６が冷却空気の流通方向の下流側に配置されている。
【００７１】
また、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１２のＸ方向）に対して平行に配置されたベースプレート１７およびバッテリーカバー１６の底部は、導入口２０ａが設けられたバッテリーカバー１６の前部から排出口２０ｂが設けられたバッテリーカバー１６の後部に向かい、バッテリーボックス１１の上下方向（例えば図１２のＺ方向）においてバッテリーボックス１１内に収容された電池モジュール１３，…，１３に漸次近接するようになっている。
【００７２】
この本実施形態の第２変形例によれば、各電池モジュール１３を構成する２つの電池構造体２２，２２が冷却空気の流通方向に沿って隣り合う場合であっても、各電池構造体２２，２２毎に冷却空気による冷却作用を適切に制御することができる。
しかも、例えばバッテリーボックス１１に一対の導入口２０ａおよび排出口２０ｂを備える場合に比べて、複数の電池構造体２２，…，２２を適切に冷却することができる。
【００７３】
なお、この第２変形例においては、バッテリーカバー１６の前後方向（図１２のＸ方向）の後部において上部側および下部側にずれた位置に、鏡映面Ｍに対して面対称に２つの排出口２０ｂ，２０ｂを配置し、バッテリーカバー１６の前後方向（図１２のＸ方向）の前部の中心部に排出口２０ｂを設けてもよい。この場合にも、一方の内部および他方の内部毎に、冷却空気の流通方向を導入口２０ａから排出口２０ｂへ向かう方向とし、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第１被覆部材３５を冷却空気の流通方向の上流側に配置し、第１保持部材３７および第２保持部材３８の各第２被覆部材３６を冷却空気の流通方向の下流側に配置する。
【００７４】
また、上述した本実施形態においては、バッテリーボックス１１の横方向に対する断面（例えば図８に示すＺ−Ｘ平面）において複数の電池構造体２２，…，２２の各中心軸Ｐが所定格子配列の格子点位置に配置されるように設定するとしたが、これに限定されず、適宜の位置に配置してもよい。
【００７５】
なお、上述した実施の形態においては、例えば図４に示すように、一対の短辺部２３Ｂ，２３Ｂのうち、正極側保持部２３ａの短辺部２３Ｂに凹部２３ｅを設け、負極側保持部２３ｂの短辺部２３Ｂに凸部２３ｄを設けるとしたが、これに限定されず、正極側保持部２３ａの短辺部２３Ｂに凸部２３ｄを設け、負極側保持部２３ｂの短辺部２３Ｂに凹部２３ｅを設けてもよい。
また、保持部材２３の正極側保持部２３ａおよび負極側保持部２３ｂの各貫通孔２３ｃ，２３ｃに挿入される一対の電池構造体２２，２２の正極および負極の相対位置を変更可能としてもよい。ただし、この場合、電池モジュール１３の一方の端部おいて隣り合う２つの電池構造体２２，２２を短絡部材２４によって短絡できるようにして一対の電池構造体２２，２２の正極および負極が配置されていればよい。
また、上述した実施の形態においては、隣り合う保持部材２３，２３の接続状態において、互いの正極側保持部２３ａと負極側保持部２３ｂとが隣接するように配置するとしたが、これに限定されず、互いの正極側保持部２３ａ同士または負極側保持部２３ｂ同士が隣接するように配置してもよいし、隣り合う保持部材２３，２３の一方の保持部材２３に装着された電池構造体２２と、他方の保持部材２３に装着された電池構造体２２との正極同士あるいは負極同士が隣接するように配置されてもよい。
【００７６】
なお、上述した実施の形態においては、保持部材２３の外周面をなす各一対の長辺部２３Ａ，２３Ａおよび短辺部２３Ｂ，２３Ｂにおいて、一対の短辺部２３Ｂ，２３Ｂには一対の凸部２３ｄおよび凹部２３ｅを設け、一対の長辺部２３Ａ，２３Ａには、保持部材２３の中心位置Ｃに対して点対称に２対の凸部２３ｄおよび凹部２３ｅを設けるとしたが、これに限定されず、例えば各一対の長辺部２３Ａ，２３Ａおよび短辺部２３Ｂ，２３Ｂにおいて、一方の長辺部２３Ａおよび短辺部２３Ｂに凸部２３ｄまたは凹部２３ｅの何れか一方を設け、他方の長辺部２３Ａおよび短辺部２３Ｂに凸部２３ｄまたは凹部２３ｅの何れか他方を設けてもよい。
【００７７】
なお、上述した実施の形態においては、被覆部材２７の周方向に沿って隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間に間隔Ｌａを設けるとしたが、これに限定されず、例えば図１３に示す本実施形態の第３変形例に係るバッテリー式電源装置１０の電池モジュール１３のように、隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間を塞ぐようにして形成された第５被覆片２７ｅを備えて被覆部材２７を形成してもよい。この場合、第３保持部材４３の正極側保持部２３ａにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置および負極側保持部２３ｂにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第３保持部材４３を貫通するようにして各第５被覆片２７ｅが配置され、正極側保持部２３ａの貫通孔２３ｃと負極側保持部２３ｂの貫通孔２３ｃとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第３保持部材４３を貫通するようにして各２つの第２被覆片２７ｂ，２７ｂが配置されている。
【００７８】
この本実施形態の第３変形例に係るバッテリー式電源装置１０においては、例えば図１４に示すように、冷却空気の流通方向の上流側に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各被覆部材２７において、冷却空気の流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で各電池構造体２２の外周面２２Ａを遮蔽するようにして第５被覆片２７ｅが配置され、冷却空気が直接に各電池構造体２２の外周面２２Ａに吹き付けられることを抑制するようになっている。
そして、冷却空気の流通方向の下流側に配置された３個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各被覆部材２７においては、冷却空気の流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で、隣り合う第５被覆片２７ｅと第２被覆片２７ｂとの間に間隔Ｌｂが設けられ、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で各電池構造体２２の外周面２２Ａを遮蔽するようにして第５被覆片２７ｅが配置されている。
【００７９】
なお、上述した実施の形態においては、被覆部材２７を構成する各被覆片２７ａ，２７ｂは、電池構造体２２の中心軸Ｐに対する断面形状が、径方向に所定の厚みを有する円弧状となるように形成されるとしたが、これに限定されず、例えば図１５に示す本実施形態の第４変形例に係るバッテリー式電源装置１０の電池モジュール１３のように、所定角度（例えば、９０°等）で屈曲する板状の第６被覆片２７ｆと、所定角度（例えば、９０°等）で交差するようにして一方の板状部材から突出する他方の板状部材からなる第７被覆片２７ｇとを備えて被覆部材２７を構成してもよい。これにより、被覆部材２７を容易に作製することができる。
この場合、第４保持部材５３の正極側保持部２３ａにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置および負極側保持部２３ｂにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第４保持部材５３を貫通するようにして各２つの第６被覆片２７ｆ，２７ｆが配置され、正極側保持部２３ａの貫通孔２３ｃと負極側保持部２３ｂの貫通孔２３ｃとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第４保持部材５３を貫通するようにして各第７被覆片２７ｇ，２７ｇが配置されている。
そして、隣り合う第６被覆片２７ｆ，２７ｆ間の間隔Ｌａは、第６被覆片２７ｆと第７被覆片２７ｇとの間の間隔Ｌｂよりも小さく設定されている。
また、隣り合う第７被覆片２７ｇ，２７ｇ間の間隔Ｌｃは、第６被覆片２７ｆ，２７ｆ間の間隔Ｌａよりも大きく、かつ、第６被覆片２７ｆと第７被覆片２７ｇとの間の間隔Ｌｂよりも小さくなるように設定されている。
【００８０】
この本実施形態の第４変形例に係るバッテリー式電源装置１０においては、例えば図１６に示すように、冷却空気の流通方向の上流側に配置された６個の電池モジュール１３，…，１３に具備される各被覆部材２７において、流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第６被覆片２７ｆ，２７ｆ間の間隔Ｌａが、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置された隣り合う第６被覆片２７ｆと第７被覆片２７ｇとの間の間隔Ｌｂよりも小さくなっている。
そして、冷却空気の流通方向の下流側に配置された３個の電池モジュール１３，１３，１３に具備される各被覆部材２７においては、流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第６被覆片２７ｆと第７被覆片２７ｇとの間の間隔Ｌｂが、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置された隣り合う第６被覆片２７ｆ，２７ｆ間の間隔Ｌａよりも大きくなっている。
【００８１】
なお、上述した実施の形態においては、被覆部材２７を各２つの第１被覆片２７ａ，２７ａおよび第２被覆片２７ｂ，２７ｂを備えて構成したが、これに限定されず、例えば図１７に示す本実施形態の第５変形例に係るバッテリー式電源装置１０の電池モジュール１３のように、被覆部材２７を複数の第１被覆片２７ａ，…，２７ａを備えて構成してもよい。
この場合、第５保持部材６３の正極側保持部２３ａにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第５保持部材６３を貫通するようにして、隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間に間隔Ｌａを置いて２つの第１被覆片２７ａ，２７ａが配置され、負極側保持部２３ｂにおいて貫通孔２３ｃと短辺部２３Ｂとの間の位置において、電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第５保持部材６３を貫通するようにして、隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａ間に間隔Ｌｂを置いて２つの第１被覆片２７ａ，２７ａが配置されている。
そして、正極側保持部２３ａの貫通孔２３ｃと負極側保持部２３ｂの貫通孔２３ｃとの間の位置において、第５保持部材６３の正極側保持部２３ａには、短辺部２３Ｂ側に配置された第１被覆片２７ａとの間に間隔Ｌｂを置いて電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第５保持部材６３を貫通するようにして２つの第１被覆片２７ａ，２７ａが配置され、第５保持部材６３の負極側保持部２３ｂには、短辺部２３Ｂ側に配置された第１被覆片２７ａとの間に間隔Ｌａを置いて電池構造体２２の中心軸Ｐに平行な方向に向かい第５保持部材６３を貫通するようにして２つの第１被覆片２７ａ，２７ａが配置されている。
【００８２】
この本実施形態の第５変形例に係るバッテリー式電源装置１０においては、例えば図１８に示すように、複数、例えば１０個の電池モジュール１３，…，１３は、第５保持部材６３を備える電池モジュール１３同士が隣り合うようにして配置されている。そして、隣り合う電池モジュール１３，１３は、互いの第５保持部材６３，６３の正極側保持部２３ａ，２３ａ同士および負極側保持部２３ｂ，２３ｂ同士が隣接するよう配置された状態で、互いの第５保持部材６３，６３の長辺部２３Ａ，２３Ａ同士が当接させられ、互いの凹部２３ｅに凸部２３ｄが嵌合されることで一体に接続されている。ここで、各電池モジュール１３は、第５保持部材６３の正極側保持部２３ａが冷却空気の流通方向の上流側に配置され、第５保持部材６３の負極側保持部２３ｂが冷却空気の流通方向の下流側に配置されている。
すなわち、冷却空気の流通方向の上流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａの間の間隔Ｌａが、冷却空気の流通方向の下流部に臨む位置で離間して配置された隣り合う第１被覆片２７ａ，２７ａの間の間隔Ｌｂよりも小さくなっている。
なお、隣り合う電池モジュール１３，１３の配列方向Ｑは、バッテリーボックス１１の前後方向（例えば図１８のＸ方向）に対して、例えばバッテリーカバー１６の前部から後部に向かい下り勾配となる所定角度αをなすようにして傾斜している。
【００８３】
なお、上述した実施の形態においては、複数の被覆片（例えば、各被覆片２７ａ，…，２７ｇのうちの少なくとも何れか）を備えて被覆部材２７を構成し、隣り合う被覆片間に設けられた所定の間隔（例えば、間隔Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ等）において各電池構造体２２の外周面２２Ａを露出させるとしたが、これに限定されず、例えば各電池構造体２２の外周面２２Ａを被覆するようにして被覆部材２７を形成し、被覆部材２７に複数の開口部、例えば冷却空気の流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置での上下方向開口部、および、流通方向および電池構造体２２の中心軸Ｐに直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置に横方向開口部等を形成し、これらの開口部において各電池構造体２２の外周面２２Ａを露出させてもよい。
この場合には、例えば相対的に流通方向の上流側に配置された被覆部材２７においては、上下方向開口部の大きさを横方向開口部の大きさよりも小さく設定し、相対的に流通方向の下流側に配置された被覆部材２７においては、上下方向開口部の大きさを横方向開口部の大きさよりも大きく設定する。
【００８４】
なお、上述した実施の形態において、各被覆部材２７，３５，３６は、例えば各保持部材２３，３７，３８，４３，５３，６３と一体に形成されるとしたが、これに限定されず、各保持部材２３，３７，３８，４３，５３，６３に対して着脱可能に形成してもよいし、各保持部材２３，３７，３８，４３，５３，６３から各被覆部材２７，３５，３６を省略してもよい。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、冷却媒体の流通方向の上流側に配置された電池構造体に対しては、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができ、冷却媒体の流通方向の下流側に配置された電池構造体に対しては、上流側に配置された電池構造体との熱交換によって相対的に高温となった冷却媒体によっても、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
また、被覆部材を絶縁材によって形成することによって、単電池に対する所望の電気的絶縁性を確保することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、被覆部材の配置状態を冷却媒体の流通方向に沿って変更することにより、この流通方向における冷却媒体による冷却作用を適切に制御することができる。
【００８６】
さらに、請求項３に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、複数の保持部材の接続状態においては、例えば互いの長辺部同士や短辺部同士あるいは一方の保持部材の長辺部に対して他方の保持部材の短辺部を当接させるだけの単純な作業によって、一方の保持部材の凹部に他方の保持部材の凸部が嵌合し、他方の保持部材の凹部に一方の保持部材の凸部が嵌合し、保持部材同士が容易に固定される。ここで、互いの凹部と凸部とは着脱可能とされていることから、複数の保持部材は容易に接続及び分離ができ、複数の保持部材の配置を容易に変更可能である。
しかも、複数の電池構造体をバッテリーボックス内に収容して固定する際の剛性を向上させることができると共に、例えばバッテリーボックスにねじれ等の応力が作用する場合であっても、この応力が電池構造体を構成する各単電池に直接的に作用してしまうことを防止することができる。
また、接続される複数の保持部材同士においては、常に、正極側保持部と負極側保持部とが隣接するようになり、複数の電池構造体の正極および負極の配置状態に対して所定の規則性を容易に維持することができる。
【００８７】
また、請求項４に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、冷却媒体の流通方向の上流側に配置された電池構造体に対しては、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができ、冷却媒体の流通方向の下流側に配置された電池構造体に対しては、上流側に配置された電池構造体との熱交換によって相対的に高温となった冷却媒体によっても、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
さらに、請求項５に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、冷却空気が直接に各電池構造体の外周面に吹き付けられることを抑制し、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができる。
【００８８】
さらに、請求項６に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、複数の保持部材の互いの凹部と凸部とが着脱可能に嵌合されることによって、複数の保持部材を容易に接続及び分離することができ、複数の保持部材の配置位置や配置数を容易に変更可能である。
さらに、請求項７に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、バッテリーボックス内に複数の構造体を収容する場合であっても、各電池構造体が過剰に冷却されてしまうことを防止することができ、電池構造体に対して所望の冷却を行うことができる。
【００８９】
さらに、請求項８に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、例えばバスバープレートの所定位置に配置された適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。しかも、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部が、例えばバスバープレート等に設けられた凹部または凸部に嵌合された状態においては、例えば電池構造体に中心軸周りの回転トルクが作用する場合であっても、電池構造体が中心軸周りに回転してしまうことを防止することができる。
【００９０】
さらに、請求項９に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
さらに、請求項１０に記載の本発明のバッテリー式電源装置によれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、検出端子が装着穴に装着された後に正極端子および負極端子をバスバーに当接させることができ、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【００９１】
また、請求項１１に記載の本発明の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部に対して着脱可能に嵌合される凹部または凸部を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
しかも、キャップ部材の端面上に設けられた凸端部または凹端部が、例えばバスバープレート等に設けられた凹部または凸部に嵌合された状態においては、例えば電池構造体に中心軸周りの回転トルクが作用する場合であっても、電池構造体が中心軸周りに回転してしまうことを防止することができる。
さらに、請求項１２に記載の本発明の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、検出端子が装着穴に装着された後に正極端子および負極端子をバスバーに当接させることができ、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
さらに、請求項１３に記載の本発明の電池モジュールによれば、例えば導電性部材からなるバスバー等によって複数の電池構造体を電気的に直列に接続する際に、複数のバスバーを備えるバスバープレートにおいてバスバーの配置状態に応じた位置に、キャップ部材の端面上に設けられた検出端子が着脱可能に装着される装着穴を設けておくことで、適宜のバスバーに対して電池構造体の正極と負極とが入れ替わって接続されてしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るバッテリー式電源装置の要部分解斜視図である。
【図２】図１に示す電池モジュールの斜視図である。
【図３】図２に示す電池モジュールの要部を拡大して示す斜視図である。
【図４】図２に示す電池モジュールの保持部材の断面図である。
【図５】図２に示す被覆部材の断面図である。
【図６】図２に示す被覆部材の側面図である。
【図７】図１に示す複数の電池モジュールの斜視図である。
【図８】図１に示すバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【図９】適宜の円管ＣＴを、この円管ＣＴの外周面に吹き付ける冷却媒体によって冷却する場合における、円管ＣＴの外周面上の適宜の位置での熱伝達係数の変化を示すグラフ図である。
【図１０】本実施形態の第１変形例に係るバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【図１１】本実施形態の第１変形例に係る電池モジュールの保持部材の断面図である。
【図１２】本実施形態の第２変形例に係るバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【図１３】本実施形態の第３変形例に係る電池モジュールの保持部材の断面図である。
【図１４】本実施形態の第３変形例に係るバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【図１５】本実施形態の第４変形例に係る電池モジュールの保持部材の断面図である。
【図１６】本実施形態の第４変形例に係るバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【図１７】本実施形態の第５変形例に係る電池モジュールの保持部材の断面図である。
【図１８】本実施形態の第５変形例に係るバッテリー式電源装置のバッテリーボックスの内部の横方向に対する断面図である。
【符号の説明】
１０ バッテリー式電源装置
１１ バッテリーボックス
２０ａ 導入口
２０ｂ 排出口
２１ 単電池
２２ 電池構造体
２３ 保持部材
２３Ａ 長辺部
２３Ｂ 短辺部
２３ａ 正極側保持部
２３ｂ 負極側保持部
２３ｄ 凸部
２３ｅ 凹部
２５ キャップ部材
２５ａ 正極端子
２５ｂ 負極端子
２５ｄ 検出端子
２５ｅ 突出部（凸端部）
２６ 温度センサ（状態検知手段）
２６ａ 検出線
２７ 被覆部材
２７ａ 第１被覆片（被覆片）
２７ｂ 第２被覆片（被覆片）
２７ｃ 第３被覆片（被覆片）
２７ｄ 第４被覆片（被覆片）
３５ 第１被覆部材（被覆部材）
３６ 第２被覆部材（被覆部材）
Claims (13)
- 複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体と、前記電池構造体の外周面を被覆する被覆部材と、前記電池構造体を着脱可能に収容するバッテリーボックスとを備えるバッテリー式電源装置であって、
前記バッテリーボックスは、冷却媒体を前記バッテリーボックスの内部に導入する導入口および前記冷却媒体を外部に排出する排出口を備え、
前記被覆部材は、前記電池構造体の外周面の周方向に沿って配置された複数の被覆片からなり、
前記バッテリーボックスの内部での前記冷却媒体の流通方向は前記導入口から前記排出口へ向かう方向とされ、
相対的に前記流通方向の上流側に配置された前記被覆部材においては、
前記流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔が、前記流通方向および前記電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔よりも小さくなるように設定され、
相対的に前記流通方向の下流側に配置された前記被覆部材においては、
前記流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔が、前記流通方向および前記電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置で離間して配置されてなる前記被覆片間の間隔よりも大きくなるように設定されてなることを特徴とするバッテリー式電源装置。 - 複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体と、前記電池構造体の外周面を被覆する被覆部材と、前記電池構造体を着脱可能に収容するバッテリーボックスとを備えるバッテリー式電源装置であって、
前記バッテリーボックスは、冷却媒体を前記バッテリーボックスの内部に導入する導入口および前記冷却媒体を外部に排出する排出口を備え、
前記被覆部材は、前記電池構造体の外周面の周方向に沿って配置された複数の被覆片からなり、
前記バッテリーボックスの内部での前記冷却媒体の流通方向は前記導入口から前記排出口へ向かう方向とされ、
前記流通方向の上流側に配置された前記電池構造体に具備される前記被覆部材の配置状態と、前記流通方向の下流側に配置された前記電池構造体に具備される前記被覆部材の配置状態とが、互いに異なる状態に設定されることによって、前記流通方向の上流側に配置された前記電池構造体に対する前記流通方向と、前記流通方向の下流側に配置された前記電池構造体に対する前記流通方向とが、互いに異なる方向となるように設定されてなることを特徴とするバッテリー式電源装置。 - 隣り合う２つの前記電池構造体を互いの中心軸が平行となるように、かつ、互いの正負の極性が反転するように保持して電池モジュールを構成する保持部材を備え、
前記保持部材は、前記電池構造体の外周部を周方向に沿って保持する略正方形枠型の２つの正極側保持部および負極側保持部が一体に接続されてなる略長方形枠型に形成され、前記保持部材の外周面をなす各一対の長辺部および短辺部において、前記一対の短辺部および前記一対の長辺部に凸部または凹部を備え、
複数の前記保持部材は、互いの前記凹部に前記凸部が着脱可能に嵌合されることで接続および分離可能とされていることを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載のバッテリー式電源装置。 - 複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体と、前記電池構造体の外周面を被覆する被覆部材と、前記電池構造体を着脱可能に収容するバッテリーボックスとを備えるバッテリー式電源装置であって、
前記バッテリーボックスは、冷却媒体を前記バッテリーボックスの内部に導入する導入口および前記冷却媒体を外部に排出する排出口を備え、
前記バッテリーボックスの内部での前記冷却媒体の流通方向は前記導入口から前記排出口へ向かう方向とされ、
隣り合う２つの前記電池構造体を互いの正負の極性が反転するように保持して電池モジュールを構成する保持部材を備え、
前記被覆部材は、前記流通方向の上流部に臨む位置および下流部に臨む位置に上下方向開口部を備え、前記流通方向および前記電池構造体の中心軸に直交する方向の一方側に臨む位置および他方側に臨む位置に横方向開口部を備え、
相対的に前記流通方向の上流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも小さく設定され、
相対的に前記流通方向の下流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも大きく設定されてなることを特徴とするバッテリー式電源装置。 - 前記流通方向の最も上流側に配置された前記被覆部材において前記流通方向の上流部に臨む位置に配置された前記上下方向開口部は閉塞されてなることを特徴とする請求項４に記載のバッテリー式電源装置。
- 前記保持部材は外周部に凸部または凹部を備え、
複数の前記保持部材の互いの前記凹部に前記凸部が嵌合されることで複数の前記電池モジュールが互いに接続されてなる構造体が構成されることを特徴とする請求項４に記載のバッテリー式電源装置。 - 前記バッテリーボックスの内部において、適宜の鏡映面を境界とする一方の内部および他方の内部に、前記鏡映面に対して面対称に配置された少なくとも２つの前記構造体が収容され、
前記バッテリーボックスは、前記鏡映面が配置される央部に前記導入口または前記排出口の何れか一方を備え、前記央部に対する両端部に前記導入口または前記排出口の何れか他方を備え、
前記一方の内部および前記他方の内部毎に、
前記冷却媒体の流通方向を前記導入口から前記排出口へ向かう方向とし、相対的に前記流通方向の上流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも小さく設定され、相対的に前記流通方向の下流側に配置された前記被覆部材においては、前記上下方向開口部の大きさが前記横方向開口部の大きさよりも大きく設定されてなることを特徴とする請求項６に記載のバッテリー式電源装置。 - 前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材を備え、
前記キャップ部材は、
前記電池構造体の各正極および負極に接続され、前記キャップ部材の端面上から前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する各正極端子および負極端子と、
前記キャップ部材の端面上で、前記保持部材の中心位置を含み前記電池構造体の中心軸に平行な方向に伸びる前記保持部材の中心軸線からずれた位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する凸端部または凹端部と
を備えることを特徴とする請求項３から請求項７の何れかひとつに記載のバッテリー式電源装置。 - 前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材と、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段とを備え、
前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線に接続される検出端子が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出するように形成されてなることを特徴とする請求項３から請求項８の何れかひとつに記載のバッテリー式電源装置。 - 前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材と、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段とを備え、
前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線に接続される検出端子が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に前記正極端子および前記負極端子よりも突出するように形成されてなることを特徴とする請求項８に記載のバッテリー式電源装置。 - 複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体に対し、保持部材により保持された隣り合う２つの前記電池構造体からなる電池モジュールであって、
前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材を備え、
前記キャップ部材は、
前記電池構造体の各正極および負極に接続され、前記キャップ部材の端面上から前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する各正極端子および負極端子と、
前記キャップ部材の端面上で、前記保持部材の中心位置を含み前記電池構造体の中心軸に平行な方向に伸びる前記保持部材の中心軸線からずれた位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出する凸端部または凹端部と
を備えることを特徴とする電池モジュール。 - 前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段を備え、
前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線に接続される検出端子が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に前記正極端子および前記負極端子よりも突出するように形成されてなることを特徴とする請求項１１に記載の電池モジュール。 - 複数の単電池を互いの中心軸が同軸となるように直列接続してなる電池構造体に対し、保持部材により保持された隣り合う２つの前記電池構造体からなる電池モジュールであって、
前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体の各端部を覆うようにして装着されるキャップ部材と、前記電池構造体の状態を検知する状態検知手段とを備え、
前記保持部材により保持される前記隣り合う２つの前記電池構造体に具備される各前記状態検知手段の検出線に接続される検出端子が、前記キャップ部材の端面上で前記保持部材の中心軸線に含まれる位置に対して点非対称となる位置において、前記電池構造体の中心軸に平行な方向に突出するように形成されてなることを特徴とする電池モジュール。
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