JP2008234936A - 組電池装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組電池装置の好適な冷却を図ること。
【解決手段】直方体形状の電池スタック１の端子突出面１３から電極端子が上方へ突出し、これら電極端子は端子接続バスバーにより接続される。組電池装置に供給される冷却風の大部分又はすべては、電池スタック１の端子突出面１３に供給され、冷却風は端子突出面１３に沿いつつその短辺方向へ流れる。これにより、電池スタック１の内部を良好に冷却することができる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、多数の電池セルを直列接続してなる組電池装置の改良に関する。

従来、渦巻き状又は積層板状の電池アセンブリを円筒状缶体内や角形缶体内に収容してなる電池セルを一方向へ多数配列し、それらの電極端子をセル接続ブスバーで接続した組み電池が車両用などにおいて広く使用されている。

一対の端子が電池セルの一面（以下、端子突出面とも言う）から互いに所定間隔を隔てて突出している円筒形電池セルを用いた組み電池が下記の特許文献１に記載されている。一対の端子が電池セルの一面（以下、端子突出面とも言う）から互いに所定間隔を隔てて突出している角形電池セルを用いた組み電池が下記の特許文献２に記載されている。これら組み電池を収容する電池ケース内に組み電池に関する回路ユニットを内蔵させることは下記の特許文献３などにより公知となっている。

組電池装置では、組み電池を冷却ファンによる強制通風や車両走行風により冷却することが必須となっている。この通風冷却型の組電池装置において、半導体を含む回路ユニットを組み電池の長手方向上流側に配置して回路ユニットを優先的に冷却する回路ユニット上流配置方式が提案されている。
特開２０００−２２８１７８号公報 特開平７−１４５６４号公報 特開２００２−１５７９８２号公報

二次電池の劣化はその温度上昇により加速度的に進行すること及び安全性の点から、組み電池の冷却性能の向上が強く要望されている。

しかしながら、この組み電池を回路ユニット下流に配置する従来の強制通風冷却方式では、回路ユニットで生じる冷却風の流体損失がその下流の組み電池近傍における冷却風の風速、風量を低下させ、その結果として組み電池の冷却性能が低下するという問題があった。この問題を改善するには、冷却風を吹き出す冷却ファン装置を大型化し、その駆動動力を増大すればよいが、このような冷却ファン装置の大型化や大電力化は、車載性、静粛性、燃費を悪化させるという問題を派生させる。

また、従来の組み電池の強制通風冷却方式では、冷却風を組み電池の長手方向（すなわち多数の電池セルの最も長い配列方向）へ流すため、冷却風上流側の電池セルに比較して冷却風下流側の電池セルの温度が相対的に上昇してしまい、冷却風下流側の電池セルの劣化進行や安全性が相対的に低下するという問題もあった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、従来の組み電池強制通風冷却方式に比べて簡素な構造にて組み電池の冷却性能改善を実現した組電池装置を提供することをその目的としている。

上記課題を解決する本発明は、互いに直列接続された多数の電池セルを長手方向に配列してなる電池スタックと、前記電池スタックに隣接配置された電池スタック管理用の回路ユニットと、冷却風を前記電池スタックに通風して前記電池スタックを冷却する冷却風流路とを備え、前記各電池セルは、前記電池セルの端子突出面から突出して端子接続バスバーにより順次連結される電極端子をそれぞれ有する組電池装置において、前記冷却風流路は、主として前記端子突出面に沿いつつ前記電池スタックの短辺と略平行な方向へ冷却風を通風し、前記回路ユニットは、前記冷却風流路中における前記端子突出面上、前記端子突出面への前記冷却風流路の吹き込み部分、及び、前記端子突出面から前記冷却風流路を吹き出す部分を除く部位に位置して前記電池スタックと一体に配置されていることを特徴としている。なお、各電池セルの端子突出面は、たとえば内部発生ガスを上方へ移動させるなどの意図により電池セルの上面に設定されることが一般的であるがそれに限定されない。

すなわち、この発明は、従来の強制通風冷却の常識に反して冷却風を主として電池スタックの端子突出面に沿いつつ前記電池スタックの短辺と略平行な方向へ通風するので、冷却風を組み電池の電池セル配列方向へ通風する従来冷却方式に比べて冷却風流路の流体抵抗を低減できるとともに、端子突出面から突出する電極端子やこの電極端子に接続された端子接続バスバーの良好な熱伝導を利用して電池セルの内部を少ない冷却風量にて効率よく冷却することができる。更にそのうえ、各電池セル間の温度ばらつきを大幅に減らすこともできるので、一部の電池セルの劣化進行が早期に進行するという不具合も防止することができる。また、各電池セル間の温度ばらつきを小さくできるため、組み電池を構成する各電池セルの一部の温度を検出してそれを全電池セルの温度とみなす場合でも、電池セル温度の検出精度のばらつきを減らすことができる。上記で言う「主として前記端子突出面に沿いつつ前記電池スタックの短辺と略平行な方向へ通風する」という意味は、冷却風の一部は他の経路を流れることができることを意味している。たとえば、冷却風の一部は電池スタックの端子突出面以外の面に沿って流れたり、回路ユニットに導入されたりすることができる。また、上記で言う「電池スタックの短辺と略平行な方向」とは、電池スタックの端子突出面の短辺に対して４５度以内の角度ずれを許容するものとする。なお、この発明において、電池スタックを構成する電池セルは、電池スタックの長手方向へ配列される他、電池スタックの端子突出面の短辺方向へも配列されることができる。

本発明の効果について更に説明する。

電池セル内部には、正極層、電解質層、負極層が多数積層されており、正極層及び負極層には集電体が挿入されて電池アセンブリを構成している。集電体の一端は電極端子に溶接され、電極端子は電池の缶体の一端面（端子突出面）から外部に突出している。缶体は金属製である場合、電池アセンブリの外周部は、隣接する缶体を通じて比較的良好に冷却される。けれども、電池アセンブリの平均的な熱伝導率はそれほど良くないため、電池アセンブリの内部で発生した熱の放散は容易ではなく、電池アセンブリの中心部の温度が最も高くなってしまう。これに対して、本発明では、各電池セルの端子突出面をその短辺方向へ小さい流体抵抗にて流れる冷却風により電極端子を非常に良好に冷却する。電極端子は集電体を通じて電池アセンブリの内部の熱を良好に吸収するため、電池アセンブリの内部温度上昇とそれによる電池劣化進行とを良好に抑止することができる。

本発明では更に、回路ユニットは、冷却風が通風される冷却風流路中において、端子突出面上、端子突出面への冷却風流路の吹き込み部分、及び、端子突出面から前記冷却風流路を吹き出す部分を除く部位には配置されない。このようにすれば、電極端子や端子接続バスバーを冷却する冷却風の流れを回路ユニットが邪魔することがないため、冷却ファン装置の消費動力を増大することなく電極端子や端子接続バスバーを通じての電極スタック内部の冷却性能の向上して電池寿命を向上することができる。更に説明すれば、本発明によれば、回路ユニットによるこれらの部位における流体抵抗急増を抑止することができるため、端子突出面上、又は端子突出面への吹き込み口、吹き出し口における冷却風の風速を向上することができ、冷却風流路をコンパクトとしても動力及びそれによる騒音を低減しつつ良好に電池スタックを冷却することができる。

好適な態様において、前記電池スタック及び前記回路ユニットと一体に配置されて前記冷却風を形成する冷却ファン装置を有する。これにより、冷却すべき端子突出面部分と冷却ファン装置との間の冷却風流路を短縮することができるため、この部位における高速冷却風の風速低下を抑止して低動力損失で高速大風量の冷却風を端子突出面に供給することができる。

好適な態様において、板状の前記電極端子は、前記冷却風流路内の冷却風の通風方向と略平行に配置されている。これにより、冷却風流路の流体抵抗増大を低減できるうえ、電極端子表面の熱抵抗が大きい空気境界層の厚さを現象できるため、更に電池スタックを良好に冷却することができる。

好適な態様において、前記端子接続バスバーは、前記冷却風流路内の冷却風の通風方向と略平行に配置されている。これにより、冷却風流路の流体抵抗増大を低減できるうえ、電極端子表面の熱抵抗が大きい空気境界層の厚さを現象できるため、更に電池スタックを良好に冷却することができる。

好適な態様において、前記回路ユニットは、略直方体形状の前記電池スタックの所定の辺と平行に前記回路ユニットの反対側から前記電池スタックを見た場合に、前記回路ユニットが前記電池スタックに隠れる形状を有している。このようにすれば、組電池装置をコンパクト化することができる。

好適な態様において、前記回路ユニットは、前記電池スタックの長手方向側の一端面に隣接配置される。ここで言う長手方向側の一端面とは、電池スタックの長手方向両端にあって端子突出面と略直交する端面を言う。このようにすれば、組電池装置の体格増大を抑止し、組み電池と回路ユニットとを接続する配線負担を軽減し、電池スタックの冷却性を向上することができる。

好適な態様において、前記回路ユニットは、前記端子突出面の短辺側の一端面に隣接配置される。ここで言う短辺方向側の一端面とは、端子突出面の短辺方向両端にあって端子突出面と略直交する端面を言う。このようにすれば、組電池装置の体格増大を抑止し、組み電池と回路ユニットとを接続する配線負担を軽減し、電池スタックの冷却性を向上することができる。

好適な態様において、前記回路ユニットは、前記冷却ファン装置に隣接配置されている。このようにすれば、回路ユニットの幅や高さなどが電池スタックのそれよりも小さい場合でも、回路ユニットに隣接した空き空間を冷却ファン装置により有効活用することができるため、組電池装置のコンパクト化が可能となる。

好適な態様において、前記電池スタックの端子突出面に被せられて前記端子突出面とともに前記電極端子及び前記端子接続バスバーを収容する端子収容室を区画形成する樹脂製のカバーを有し、前記カバーは、前記冷却ファン装置から冷却風を導入する冷却風吹き込み口を前記端子突出面の一対の長辺の一方側に有し、前記端子収容室から外部に冷却風を排出する冷却風吹き出し口を前記端子突出面の一対の長辺の他方側に有する。このようにすれば、電池スタックの端子突出面上に冷却風を端子突出面の短辺方向へ効率良く流すことができ、電極端子や端子接続バスバーと冷却風との接触性を向上させることにより、冷却ファン装置の動力損失を低減することができる。

好適な態様において、前記電池スタックの端子突出面の一対の長辺の一方側に位置して前記端子突出面の長辺に沿って延設される冷却風案内ダクトを有し、前記冷却風案内ダクトは、前記電池スタックの長手方向一端側に配置された前記冷却ファン装置から導入された冷却風を前記カバーの前記冷却風吹き込み口に送出する。これにより、冷却ファン装置を含む空気冷却構造が端子突出面からその短辺方向へ突出するのを抑止することができるとともに、電池スタックの各電池セルにむらなく冷却風を分配することができるので各電池セル間の温度ばらつきも低減することができる。

好適な態様において、前記電池スタックの端子突出面の一対の長辺の一方側にに位置して前記端子突出面の長辺に沿って延設されて冷却風を前記端子突出面に沿いつつ前記端子突出面の短辺方向へ吹き出するシロッコファンを有する。これにより、冷却ファン装置を含む空気冷却構造が端子突出面からその短辺方向へ突出するのを抑止することができるとともに、電池スタックの各電池セルにむらなく冷却風を分配することができるので各電池セル間の温度ばらつきも低減することができる。

本発明の組電池装置の好適な実施形態を以下の実施例により説明する。

（基本回路構成）
下記の各実施形態に用いる組電池装置の電気回路系を図１に示す回路図を参照して説明する。

１は、高電位側スタック２と低電位側スタック３からなる電池スタックであり、高電位側スタック２と低電位側スタック３は多数の積層型電池セルを直列接続してそれぞれ構成されている。４はヒューズ一体型サービスプラグであり、たとえば手動にて着脱することにより高電位側スタック２と低電位側スタック３との間の電気接続が開閉される。

５は高電圧側のシステムメインリレー、６は低電圧側のシステムメインリレーであり、両者は同期してオンオフされて、電池スタック１と図示しない電気負荷との間の電気接続を開閉する。７は、抵抗器８と直列接続されて高電圧側のシステムメインリレー５と並列接続されている補助リレーである。システムメインリレー５のオフ後に補助リレー７をオフしたり、あるいはシステムメインリレー５のオン前に補助リレー７をオンしたりすることにより、システムメインリレー５の電流開閉負担が軽減される。９は電池スタック１の状態をモニタする電池ＥＣＵであり、電池スタック１と多数の配線（図示せず）にて接続されている。電池ＥＣＵ９は外部の電子制御装置と通信する。電池ＥＣＵ９が電池スタック１内の電子制御回路に必要な指令を発するようにしてもよい。１０は電池スタック１の電流を検出する電流センサであり、電池ＥＣＵ９に検出した電流信号を出力する。以下、ヒューズ一体型サービスプラグ４、高電圧側のシステムメインリレー５、６、補助リレー７、抵抗器８、電池ＥＣＵ９、電流センサ１０を回路ユニット１１と総称する。すなわち、この実施例で言う回路ユニット１１は、電池ＥＣＵ８に接続される組電池装置の電気回路を意味する。もちろん、回路ユニット１１は、上記以外の回路素子や電気回路や電子回路を含むことができ、上記の一部の構成部品を以下で言う回路ユニット１１から除外して考えても良い。この実施形態の特徴点は回路ユニット１１の回路構成には無いため、回路ユニット１１を含む組電池装置の回路構成に関する更なる説明は省略する。

（電池スタック１の基本構造）
電池スタック１は、多数の電池セルをその積層方向へ重ねて直方体形状に形成されている。各電池セルの正負の電極端子は電池セルの上面から上方へ突出している。以下において、電池スタック１の上面を端子突出面１３と称する。以下の各実施形態において、電池セルの正負の電極端子はそれぞれ板状に形成されて端子突出面１３の短辺方向かつ上方へ延在している。一つの電池セルの正負の電極端子は、端子突出面１３の短辺方向に所定間隙を隔てて配置されている。これら正負の電極端子間には安全弁などが配置されるのが通常である。したがって、正負の電極端子の厚さ方向は電池スタック１の積層方向と一致している。なお、各実施形態では、図示しないが、電池スタック１は、端子突出面の長手方向にそれぞれ配列された複数の電池セル列を端子突出面１３の短辺方向へ配列して構成されてもよい。

配列方向（電池スタック１の長手方向）において、各電池セルは、隣接する電池セルに対して負の電極端子と正の電極端子とが逆配置となる向きに積層され、配列方向に隣接する負の電極端子と正の電極端子とが端子接続バスバーにより接続されて、各電池セルの直列接続がなされている。電気絶縁性や被水性の改善のために、電極端子や端子接続バスバーの表面に薄い絶縁膜を被着してもよい。これらの電池スタック１の基本構造自体は公知であり、かつ、下記の各実施形態の特徴は電池スタック１の構造自体には無いため、これ以上の説明は省略する。

下記の各実施形態は、電池スタック１の冷却構造の改良を意図してなされたものである。図面を参照して各実施形態を順番に説明する。

（実施形態１）
実施形態１を図２〜図４を参照して説明する。図２はこの組電池装置の模式平面図、図３はその長手方向に見た模式側面図、図４はその短辺方向に見た模式正面図である。

組電池装置は、電池スタック１と、回路ユニット１１と、冷却ファン装置２１と、カバー３１とを有している。電池スタック１は、既述したように直方体形状に形成されており、その上面は端子突出面１３となっている。回路ユニット１１は、電池スタック１の長手方向左端面に隣接配置されている。なお、回路ユニット１１は、ボックス状の回路ユニットカバー１２に囲覆されている。冷却ファン装置２１は、電池スタック１の長手方向及び高さ方向に延在する一側端面の長手方向中央部に隣接配置された電動遠心ファンからなる。２２は遠心ファン２４を駆動するモータである。もちろん、モータを遠心ファン２４に内蔵しても良い。

カバー３１は、樹脂成形により形成されてその下端が開口している。カバー３１は、電池スタック１の端子突出面１３を覆うとともに、端子突出面１３からその短辺方向へ延設されて冷却ファン装置２１の上方にも配置されている。カバー３１は、端子突出面１３の上方では下側に開口して電池スタック１の端子突出面１３とともに内部に端子収容室３８を形成しているが、冷却ファン装置２１の上方では下端が開口しない冷却風案内ダクト３２となっている。

冷却風案内ダクト３２の下面には、冷却ファン装置２１の遠心ファン２４の冷却風吹き出し口２３と連通する冷却風流入口３３が形成され、冷却ファン装置２１の遠心ファン２４の冷却風吹き出し口２３から上方へ吹き出された冷却風はカバー３１の冷却風流入口３３から冷却風案内ダクト３２に導入され、冷却風案内ダクト３２から端子収容室３８に導入される。

冷却風案内ダクト３２は、図２に示すように、冷却風流入口３３から端子収容室３８の長辺各部に冷却風を分配するべく末広がりの台形形状をもつ。冷却風案内ダクト３２に入った冷却風は端子突出面１３に沿いつつ端子突出面１３の短辺方向へ流れてカバー３１の下流側端面３４から外部に排出される。

（変形態様１）
変形態様１を図５を参照して説明する。図５は組電池装置の模式部分平面図である。

この変形態様では、図２においてカバー３１の冷却風案内ダクト３２内に複数の案内翼３５ａを増設したものである。案内翼３５ａは、冷却ファン装置２１の遠心ファン２４の冷却風吹き出し口２３と連通する冷却風流入口３３の近傍に位置して配置されている。案内翼３５ａは、冷却風流入口３３から上方に吹き出した後、冷却風案内ダクト３２により水平方向に曲げられた冷却風を電池スタック１の長手方向各部に分散させる。このようにすれば、案内翼３５ａの整流作用により流体損失を低減することができる。

（変形態様２）
変形態様２を図６、図７を参照して説明する。図６は組電池装置の模式平面図、図７はその長手方向に見た模式側面図である。

この変形態様は、端子突出面１３の短辺方向における電池スタック１の端面１Ａに隣接し、かつ、電池スタック１の長手方向一端側に隣接し、しかも冷却ファン装置２１よりも下方に、回路ユニット１１を配置したものである。このようにすれば、装置をコンパクト化することができる。なお、回路ユニット１１は、冷却ファン装置２１の反モータ側に配置されている。このようにすれば、装置をコンパクト化することができる。

（変形態様３）
変形態様３を図８、図９を参照して説明する。図８は組電池装置の模式平面図、図９はその長手方向に見た模式側面図である。

この変形態様は、端子突出面１３の短辺方向における電池スタック１の端面１Ａに隣接し、しかも冷却ファン装置２１の下方に隣接して、回路ユニット１１を配置したものである。このようにすれば、装置をコンパクト化することができる。

（実施形態２）
実施形態２を図１０〜図１２を参照して説明する。図１０はこの組電池装置の模式平面図、図１１はその長手方向に見た模式側面図、図１２はその短辺方向に見た模式正面図である。組電池装置は、電池スタック１と、回路ユニット１１と、冷却ファン装置２１と、カバー３１とを有している。

この実施形態は、冷却ファン装置２１を電池スタック１の端面１Ａの長手方向左端側に配設している。ただし、この実施形態では、冷却ファン装置２１の回転軸は端子突出面１３の短辺方向と平行となっている。冷却ファン装置２１の冷却風吹き出し口は冷却ファン装置２１の上方に設けられ、冷却風案内ダクト３２を通じてカバー３１内の端子収容室３８に導入される。

冷却風案内ダクト３２は、端子収容室３８に隣接しつつ端子突出面１３の一長辺に沿って長手方向へ延設されている。冷却風案内ダクト３２は実際には端子収容室３８を覆うカバー３１と一体に樹脂成形されている。冷却風案内ダクト３２の端子収容室３８側のダクト壁３７には冷却風吹き出し用の開口が必要個数貫設されている。これらの冷却風吹き出し用の開口は、端子突出面１３の長手方向において、端子突出面１３から上方へ突出する正負の電極端子１０１、１０２に近接する位置に配置されることが好適である。

回路ユニット１１は、冷却ファン装置２１の横側かつ冷却風案内ダクト３２の下側に位置して電池スタック１の端面１Ａに隣接して配設されている。このようにすれば、組電池装置をコンパクトに構成することができる。

冷却風の流れを以下に説明する。

冷却ファン装置２１は、図１２に模式図示するようにモータ２２の径方向外側に遠心ファン２７を有し、冷却風はモータＭの外周面とその径方向外側の遠心ファン２７の内周面との間に軸方向に流入する。遠心ファン２７から上方へ吹き出された冷却風は、電池スタック１の長手方向へ延在する筒状の冷却風案内ダクト３２に案内されて電池スタック１の長手方向へ流れる。冷却風案内ダクト３２の電池スタック１側のダクト壁３７に開口された吹き出し口から吹き出された冷却風は、電池スタック１の端子収容室３８内へ流れ込み、正負の電極端子１０１、１０２や図略の端子接続バスバーを冷却し、カバー３１の下流側端面３４に設けられた吹き出し口から外部に吹き出される。このようにすれば、冷却風の流れを妨げない回路ユニット配置を採用するため、優れた冷却性能をもつファン一体型の組電池装置をコンパクトに構成することができる。

（実施形態３）
実施形態３を図１３、図１４を参照して説明する。図１３はこの組電池装置の模式平面図、図１４はその長手方向に見た模式側面図である。組電池装置は、電池スタック１と、回路ユニット１１と、冷却ファン装置２１と、カバー３１とを有している。

この実施形態は、実施形態２（図１０〜図１２）の冷却ファン装置２１を省略し、その代わりに、実施例２（図１０〜図１２）の冷却風案内ダクト３２をシロッコファン型の冷却ファン装置２１に代替した点をその特徴としている。すなわち、この実施形態のシロッコファン型の冷却ファン装置２１は、電池スタック１の端子突出面１３の一長辺に沿って延設されている。したがって、冷却ファン装置２１はカバー３１に隣接して配置されているが、カバー３１と冷却ファン装置２１とを一体に形成してもよい。

回路ユニット１１は、電池スタック１の長手方向一端面に隣接して配置され、シロッコファン型の冷却ファン装置２１のモータ２２は回路ユニット１１に隣接して配置されている。シロッコファン２８から出た冷却風は上記実施形態１、２と同様、カバー３１内の端子収容室３８内に導入される。このようにすれば、電動冷却ファンを装備した冷却系をコンパクトかつ低流体損失にて構成することができる。

（実施形態４）
実施形態４を図１５、図１６を参照して説明する。図１５はその長手方向に見た模式側面図、図１６はその短辺方向に見た模式正面図である。組電池装置は、電池スタック１と、回路ユニット１１と、冷却ファン装置２１と、カバー３１とを有している。

この実施形態は、実施形態２（図１０〜図１２）の遠心ファン型の冷却ファン装置２１を、実施形態１と同様に回路ユニット１１の側面に配置したものである。このようにしても、コンパクトかつ低流体損失の電極端子強制冷却系を構成することができる。

（実施形態５）
実施形態５を図１７、１８を参照して説明する。図１７はその長手方向に見た模式側面図、図１８はその短辺方向に見た模式正面図である。

この実施形態は、実施形態４（図１５、図１６）において冷却ファン装置２１の回転軸を垂直方向（高さ方向）とし、冷却ファン装置２１の下方に回路ユニット１１を配置したものである。このようにしても、コンパクトかつ低流体損失の電極端子強制冷却系を構成することができる。

（各実施形態の風の流れの説明）
電池スタック１の端子突出面１３上における冷却風の流れを図１９に示す。なお、図１９では、冷却風案内ダクト３２やカバー３１の図示は省略している。１００は電池セルである。電池スタック１の上面である端子突出面１３から正の電極端子１０１及び負の電極端子１０２が突出している。１０３は隣接する電池セル１００、１００の電極端子１０１、１０２を接続する端子接続バスバーであり、電極端子１０１、１０２に溶接されている。図１９からわかるように、それぞれ板状の電極端子１０１、１０２の厚さ方向は電池スタック１の長手方向と平行となっているため、電池スタック１の短辺方向へ冷却風ａｉｒを流すことにより、却風ａｉｒは電極端子１０１、１０２及び端子接続バスバー１０３の主面と平行に流れるため、却風ａｉｒは、少ない流体損失により電極端子１０１、１０２や端子接続バスバー１０３の表面に接触しつつ高速に流れることができる。このため、電極端子１０１、１０２や端子接続バスバー１０３の表面に形成されて最も大きな熱抵抗をもつ空気境界層を薄くすることができ、少ない動力にて冷却効果を一層向上することができる。

（実施形態の効果）
上記説明した各実施形態による効果を以下に整理して記載する。

（１）冷却風を主として電池スタック１の短辺方向へ通風するため、冷却風流路の流体抵抗を低減でき、その分だけ少ない動力にて各電池セル１００の冷却に必要な風量、風速を確保することができるとともに、各電池セル１００間の温度ばらつきも大幅に減らすことができる。

（２）冷却風を主として電池スタック１の端子突出面１３に沿いつつ流すため、電極端子１０１、１０２やそれらを接続する端子接続バスバーを通じて電池スタック１の内部を良好に冷却することができる。

（３）電極端子１０１、１０２を冷却風の通風方向と略平行に配置するため、冷却風流路の流体抵抗増大を抑止しつつ板状の電極端子の両面を良好に冷却することができる。

（４）端子接続バスバー１０３を冷却風の通風方向と略平行に配置するため、端子接続バスバーの両面を良好に冷却することができる。

（５）回路ユニット１１を冷却風流路中とは別位置にて電池スタック１に隣接配置するため、装置体格をコンパクト化できるとともに、冷却ファン装置の消費動力を増大することなく電極スタック１を良好に冷却することができる。

（６）回路ユニット１１が略直方体形状の電池スタック１の端面サイズ以下のサイズとするため、組電池装置をコンパクト化することができ、車両搭載性に優れる。

（７）回路ユニット１１を電池スタック１の長手方向両端面の一方に隣接配置するため、装置をコンパクトにできかつ冷却風損を低減できる。

（８）回路ユニット１１を冷却ファン装置２１及び電池スタック１の端面に隣接配置するため、組電池装置のコンパクト化が可能となる。

（９）カバー３１が電池スタック１の端子突出面１３に被せられて端子収容室３８を形成するため、冷却風流路を簡素に構成できる。

（１０）電池スタック１の端子突出面１３の短辺方向一端側に位置して電池スタック１の長手方向へ延設されて軸方向に導入された冷却風を端子突出面１３上を電池スタック１の短辺方向へ横断する向きに吹き出するシロッコファンを設けるので、簡素な構成にて小さい流体損失で冷却風を形成することができる。

（１１）電池スタック１の端子突出面１３の短辺方向一端側に位置して電池スタック１の長手方向へ延設されて軸方向に導入された冷却風を端子突出面１３上を電池スタック１の短辺方向へ横断する向きに吹き出する冷却風案内ダクト３２を設けるので、簡素な構成にて小さい流体損失で冷却風を形成することができる。

実施形態に採用した組電池装置の電気回路系を示す回路図である。 実施形態１の組電池装置の模式平面図である。 図２の組電池装置を長手方向に見た模式側面図である。 図２の組電池装置を短辺方向に見た模式正面図である。 変形態様１の組電池装置の模式部分平面図である。 変形態様２の組電池装置の模式平面図である。 図６の組電池装置をその長手方向に見た模式側面図である。 変形態様３の組電池装置の模式平面図である。 図８の組電池装置をその長手方向に見た模式側面図である。 実施形態２の組電池装置の模式平面図である。 図１０の組電池装置をその長手方向に見た模式側面図である。 図１０の組電池装置をその短辺方向に見た模式正面図である。 実施形態３の組電池装置を示す模式平面図である。 図１３の組電池装置をその長手方向に見た模式側面図である。 実施形態４の組電池装置を示す模式平面図である。 図１５の組電池装置をその長手方向に見た模式側面図である。 実施形態５の組電池装置を示す模式平面図である。 図１７の組電池装置をその長手方向に見た模式側面図である。 端子突出面上の冷却風の流れを示す模式部分斜視図である。

符号の説明

Ｍ モータ
１ 電池スタック
１Ａ 電池スタックの一端面（冷却風流路の冷却風上流側端面）
２ 高電位側スタック
３ 低電位側スタック
４ ヒューズ一体型サービスプラグ
５、６ システムメインリレー
７ 補助リレー
８ 抵抗器
９ 電池ＥＣＵ
１０ 電流センサ
１１ 回路ユニット
１２ 回路ユニットカバー
１３ 端子突出面
２１ 冷却ファン装置
２２ モータ
２３ 冷却ファン装置の冷却風吹き出し口
２４ 遠心ファン
２７ 遠心ファン
２８ シロッコファン
３１ カバー
３２ 冷却風案内ダクト
３３ 冷却風流入口
３４ 電池スタックの他端面（冷却風流路の下流側端面）
３８ 端子収容室
１００ 電池セル
１０１ 電極端子
１０２ 電極端子
１０３ 端子接続バスバー

Claims (11)

1. 互いに直列接続された多数の電池セルを長手方向に配列してなる電池スタックと、前記電池スタックに隣接配置された電池スタック管理用の回路ユニットと、冷却風を前記電池スタックに通風して前記電池スタックを冷却する冷却風流路とを備え、前記各電池セルは、前記電池セルの端子突出面から突出して端子接続バスバーにより順次連結される電極端子をそれぞれ有する組電池装置において、
   前記冷却風流路は、主として前記端子突出面に沿いつつ前記電池スタックの短辺と略平行な方向へ冷却風を通風し、
   前記回路ユニットは、前記冷却風流路中における前記端子突出面上、前記端子突出面への前記冷却風流路の吹き込み部分、及び、前記端子突出面から前記冷却風流路を吹き出す部分を除く部位に位置して前記電池スタックと一体に配置されていることを特徴とする組電池装置。
2. 請求項１記載の組電池装置において、
   前記電池スタック及び前記回路ユニットと一体に配置されて前記冷却風を形成する冷却ファン装置を有する組電池装置。
3. 請求項１記載の組電池装置において、
   板状の前記電極端子は、前記冷却風流路内の冷却風の通風方向と略平行に配置されている組電池装置。
4. 請求項１記載の組電池装置において、
   前記端子接続バスバーは、前記冷却風流路内の冷却風の通風方向と略平行に配置されている組電池装置。
5. 請求項１記載の組電池装置において、
   前記回路ユニットは、略直方体形状の前記電池スタックの所定の辺と平行に前記回路ユニットの反対側から前記電池スタックを見た場合に、前記回路ユニットが前記電池スタックに隠れる形状を有している組電池装置。
6. 請求項１記載の組電池装置において、
   前記回路ユニットは、前記電池スタックの長手方向側の一端面に隣接配置される組電池装置。
7. 請求項１記載の組電池装置において、
   前記回路ユニットは、前記端子突出面の短辺方向側の一端面に隣接配置される組電池装置。
8. 請求項６又は７記載の組電池装置において、
   前記回路ユニットは、前記冷却ファン装置に隣接配置されている組電池装置。
9. 請求項１記載の組電池装置において、
   前記電池スタックの端子突出面に被せられて前記端子突出面とともに前記電極端子及び前記端子接続バスバーを収容する端子収容室を区画形成する樹脂製のカバーを有し、
   前記カバーは、前記冷却ファン装置から冷却風を導入する冷却風吹き込み口を前記端子突出面の一対の長辺の一方側に有し、前記端子収容室から外部に冷却風を排出する冷却風吹き出し口を前記端子突出面の一対の長辺の他方側に有する組電池装置。
10. 請求項９記載の組電池装置において、
    前記電池スタックの端子突出面の一対の長辺の一方側に位置して前記端子突出面の長辺に沿って延設される冷却風案内ダクトを有し、
    前記冷却風案内ダクトは、前記電池スタックの長手方向一端側に配置された前記冷却ファン装置から導入された冷却風を前記カバーの前記冷却風吹き込み口に送出する組電池装置。
11. 請求項９記載の組電池装置において、
    前記電池スタックの端子突出面の一対の長辺の一方側に位置して前記端子突出面の長辺に沿って延設されて冷却風を前記端子突出面に沿いつつ前記端子突出面の短辺方向へ吹き出するシロッコファンを有する組電池装置。

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