JP2008258027A - 集合電池 - Google Patents

Abstract

【課題】配置位置に関係なく、構成するそれぞれの電池を均一に冷却することができる集合電池を提供する。
【解決手段】本発明の集合電池１は、前後方向に列状に２列に配置された冷却器群Ａ、Ｂを備えている。冷却器群Ａと冷却器群Ｂとの間には、前後方向に延在する冷媒供給通路１３が形成されている。冷却器群Ａの左方には、前後方向に延在する冷媒排出通路１４が形成されている。冷却器群Ｂの右方には、前後方向に延在する冷媒排出通路１５が形成されている。冷媒は、冷媒供給通路１３を介して冷却器群Ａ、Ｂに供給される。冷却器群Ａ、Ｂを連通した冷媒は、冷却器群Ａ、Ｂを構成する他の冷却器に流れ込むことなく、冷媒排出通路１４、１５を介して外部に排出される。これにより、冷却器群Ａ、Ｂを構成するそれぞれの冷却器に温度差のない冷媒を供給することができる。そのため、配置位置に関係なく、集合電池を構成するそれぞれの電池を均一に冷却することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数個の電池を組合せて構成される集合電池に関する。

近年、自動車駆動用の電源として、高出力、高エネルギー容量であるリチウム電池やニッケル電池が実用化されている。これらの電池は、複数個組合わされ、集合電池として用いられる。自動車駆動用として集合電池が使用される場合、激しい充放電が繰返されることとなる。そのため、化学反応に伴う発熱によって温度が上昇し、電池の性能が劣化してしまう可能性があった。

従来、このような温度上昇を抑えることができる集合電池として、例えば特開２００２−５６９０４号公報に開示されている集合電池がある。この集合電池は、複数個の電池と、各電池の端子部に固定される１枚の放熱板とから構成されている。電池で発生した熱は、放熱板を介して外部へと放熱される。
特開２００２−５６９０４号公報

ところで、前述した集合電池において、放熱板に沿って送風すると冷却効率を向上させることができる。しかし、放熱された熱によって冷却媒体である空気の温度が上昇するため、下流側に行くに従って冷却効率が低下してしまう。そのため、集合電池を構成するそれぞれの電池を均一に冷却することができないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、配置位置に関係なく、構成するそれぞれの電池を均一に冷却することができる集合電池を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び発明の効果

そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、それぞれの冷却手段に冷媒を供給する冷媒供給通路と、それぞれの冷却手段から排出される冷媒を他の冷却手段に流通させることなく排出する冷媒排出通路とを設けることで、配置位置に関係なく、構成するそれぞれの電池を均一に冷却できることを思いつき、本発明を完成するに至った。

すなわち、請求項１に記載の集合電池は、正極及び負極からなる電極体と、正極及び負極にそれぞれ接続される正極端子及び負極端子と、正極端子及び負極端子の接続された電極体を収容するとともに、正極端子及び負極端子の一端部を外部に突出させた状態で支持する電池容器と、正極端子及び負極端子の少なくともいずれかの一端部に熱的に接続され、冷媒が流通することで接続された正極端子及び負極端子の少なくともいずれかを冷却する冷却手段とを備えた電池を複数個組合せて構成される集合電池において、それぞれの冷却手段に冷媒を供給する冷媒供給通路と、それぞれの冷却手段から排出される冷媒を他の冷却手段に流通させることなく排出する冷媒排出通路とを有することを特徴とする。

この構成によれば、電極体は正極端子及び負極端子に接続されている。電極体で発生した熱は正極端子及び負極端子に伝わる。ところで、正極端子及び負極端子の少なくともいずれかには、冷却手段が熱的に接続されている。それぞれの冷却手段には、冷媒供給通路を介して冷媒を供給することができる。しかも、それぞれの冷却手段から排出される冷媒を、他の冷却手段に流通されることなく排出することができる。そのため、従来のように、上流側の放熱によって温度の上昇した冷媒が、下流側の冷却手段に流通することはない。つまり、それぞれの冷却手段に温度差のない冷媒を供給することができる。従って、配置位置に関係なく、集合電池を構成するそれぞれの電池を均一に冷却することができる。

請求項２に記載の集合電池は、請求項１に記載の集合電池において、さらに、電池は、冷却手段が列状に配置されるように配設され、冷媒供給通路は、列状に配置された冷却手段の一側に列方向に延在し、列方向一端部が開口するとともに、他端部側が冷却手段の一側にそれぞれ連通し、冷媒排出通路は、列状に配置された冷却手段の他側に列方向に延在し、列方向一端部側が冷却手段の他側にそれぞれ連通するとともに、他端部が開口していることを特徴とする。この構成によれば、冷媒供給通路を介して、それぞれの冷却手段に確実に冷媒を供給することができる。さらに、冷媒排出通路を介して、それぞれ冷却手段から排出される冷媒を他の冷却手段に連通させることなく確実に排出することができる。

請求項３に記載の集合電池は、請求項１又は２に記載の集合電池において、さらに、冷媒供給通路の開口側の圧力が、冷媒排出通路の開口側の圧力より高圧に保持されていることを特徴とする。この構成によれば、冷媒供給通路から、それぞれの冷却手段を経て、冷媒排出通路に確実に冷媒を流通させることができる。

請求項４に記載の集合電池は、請求項１〜３のいずれかに記載の集合電池において、さらに、冷却手段は、板状の本体部と、本体部の表面に立設される板状のフィン部とからなることを特徴とする。この構成によれば、冷媒との接触面積を充分に確保することができる。そのため、冷却手段の冷却能力を向上させることができる。

請求項５に記載の集合電池は、請求項４に記載の集合電池において、さらに、フィン部は、冷媒の供給側から冷媒の排出側に向って延在していることを特徴とする。この構成によれば、冷媒が流通する際の抵抗を抑えることができる。そのため、冷却手段の冷却能力をより向上させることができる。

請求項６に記載の集合電池は、請求項１〜５のいずれかに記載の集合電池において、さらに、冷却手段は金属からなり、隣接する冷却手段が一体的に形成されていることを特徴とする。この構成によれば、集合電池を構成する電池を、冷却手段を介して電気的に接続することができる。そのため、電池を直列接続又は並列接続するための配線部材を削減することができる。

請求項７に記載の集合電池は、正極及び負極からなる電極体と、正極及び負極にそれぞれ接続される正極端子及び負極端子と、正極端子及び負極端子の接続された電極体を収容するとともに、正極端子及び負極端子の一端部を外部に突出させた状態で支持する電池容器と、電池容器に熱的に接続され、冷媒が流通することで接続された電池容器を冷却する冷却手段とを備えた電池を複数個組合せて構成される集合電池において、それぞれの冷却手段に冷媒を供給する冷媒供給通路と、それぞれの冷却手段から排出される冷媒を他の冷却手段に流通させることなく排出する冷媒排出通路とを有することを特徴とする。

この構成によれば、電極体は正極端子及び負極端子に接続されている。電極体で発生した熱は電池容器に伝わる。ところで、電池容器には、冷却手段が熱的に接続されている。それぞれの冷却手段には、冷媒供給通路を介して冷媒を供給することができる。しかも、それぞれの冷却手段から排出される冷媒を、他の冷却手段に流通されることなく排出することができる。そのため、従来のように、上流側の放熱によって温度の上昇した冷媒が、下流側の冷却手段に流通することはない。つまり、それぞれの冷却手段に温度差のない冷媒を供給することができる。従って、配置位置に関係なく、集合電池を構成するそれぞれの電池を均一に冷却することができる。

請求項８に記載の集合電池は、請求項７に記載の集合電池において、さらに、電池は、冷却手段が列状に配置されるように配設され、冷媒供給通路は、列状に配置された冷却手段の一側に列方向に延在し、列方向一端部が開口するとともに、他端部側が冷却手段の一側にそれぞれ連通し、冷媒排出通路は、列状に配置された冷却手段の他側に列方向に延在し、列方向一端部側が冷却手段の他側にそれぞれ連通するとともに、他端部が開口していることを特徴とする。この構成によれば、冷媒供給通路を介して、それぞれの冷却手段に確実に冷媒を供給することができる。さらに、冷媒排出通路を介して、それぞれ冷却手段から排出される冷媒を他の冷却手段に連通させることなく確実に排出することができる。

請求項９に記載の集合電池は、請求項７又は８に記載の集合電池において、さらに、冷媒供給通路の開口側の圧力が、冷媒排出通路の開口側の圧力より高圧に保持されていることを特徴とする。この構成によれば、冷媒供給通路から、それぞれの冷却手段を経て、冷媒排出通路に確実に冷媒を流通させることができる。

請求項１０に記載の集合電池は、請求項７〜９のいずれかに記載の集合電池において、さらに、冷却手段は、板状の本体部と、本体部の表面に立設される板状のフィン部とからなることを特徴とする。この構成によれば、冷媒との接触面積を充分に確保することができる。そのため、冷却手段の冷却能力を向上させることができる。

請求項１１に記載の集合電池は、請求項１０に記載の集合電池において、さらに、フィン部は、冷媒の供給側から冷媒の排出側に向って延在していることを特徴とする。この構成によれば、冷媒が流通する際の抵抗を抑えることができる。そのため、冷却手段の冷却能力をより向上させることができる。

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して集合電池の構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態における集合電池の斜視図である。図２は、電池の内部構造を示す斜視図である。図３は、集合電池のカバー内の構造を示す斜視図である。なお、図中における前後方向、左右方向、上下方向は、構成を説明するために便宜的に導入したものである。

図１に示すように、集合電池１は、複数の電池２と、複数の冷却器７、８と、挟持部材９、１０と、複数の連結部材１１と、カバー１２とから構成されている。

図２に示すように、電池２は、電極体３と、正極端子４と、負極端子５と、ケース６（電池容器）とから構成されている。

電極体３は、正極板３０と、負極板３１と、セパレータ（図略）とから構成されている。正極板３０は、アルミニウムからなる帯状のシートである。正極板３０の両面には、リチウムニッケル酸化物、バインダ及び導電材を含む正極活物質層が形成されている。また、幅方向の一端部側には、正極活物質層が形成されていない辺縁部３２が設けられている。負極板３１は、銅からなる帯状のシートである。負極板３１の両面には、グラファイト及びバインダを含む負極活物質層が形成されている。また、幅方向の一端部には、負極活物質層が形成されていない辺縁部３３が設けられている。セパレータは、ポリエチレンからなる微多孔性のシートである。電極体３は、セパレータを介して対向させた正極板３０と負極板３１とを一体的に巻回し、扁平形状に成形して構成されている。このとき、正極板３０の辺縁部３２は、電極体３の軸方向一端部側に突出し、突出端部３４を形成している。また、負極板３１の辺縁部３３は、電極体３の軸方向他端部側に突出し、突出端部３５を形成している。

正極端子４は、電極体３の正極板３０を外部に接続するためのアルミニウムからなる板状の部材である。正極端子４は、端子部４０と、接続部４１とから構成されている。端子部４０は、正極端子４を外部に接続するための長方形板状の部位である。接続部４１は、端子部４０に連結され、正極端子４を正極板３０に接続するための長方形板状の部位である。接続部４１は、正極板３０の突出端部３４に接続されている。

負極端子５は、電極体３の負極板３１を外部に接続するための銅からなる板状の部材である。負極端子５は、端子部５０と、接続部５１とから構成されている。端子部５０は、負極端子５を外部に接続するための長方形板状の部位である。接続部５１は、端子部５０に連結され、負極端子５を負極板３１に接続するための長方形板状の部位である。接続部５１は、負極板３１の突出端部３５に接続されている。

ケース６は、正極端子４及び負極端子５の接続された電極体３を収容するとともに、正極端子４及び負極端子５を支持する金属からなる、具体的にはアルミニウムからなる中空直方体状の部材である。ケース６は、有底長方形筒状の本体部６０と、長方形板状の蓋部６１とから構成されている。本体部６０には、正極端子４及び負極端子５の接続された電極体３が、絶縁部材（図略）を介して収容されている。本体部６０の開口部は蓋部６１によって封止されている。蓋部６１には、端子部４０、５０を外部に突出させた状態で、絶縁シール部材６２、６３を介して正極端子４及び負極端子５が固定されている。

図１に示すように、複数の電池２は、本体部６０の幅広面を互いに当接させた状態で、前後方向に積層されている。また、正極端子４及び負極端子５が、前後方向に列状に２列に配置されるように積層されている。しかも、正極端子４と負極端子５とが、前後方向に交互に配置されるように積層されている。

冷却器７は、正極端子４又は負極端子５に熱的に接続され、冷媒が流れることでこれら端子を冷却する金属からなる、具体的にはアルミニウムからなる部材である。冷却器７は、長方形板状の本体部７０と、本体部７０の表面に立設され、本体部７０の一側から他側に延在する長方形板状の複数のフィン部７１とから構成されている。冷却器７は、フィン部７１を左右方向に延在させた状態で、最後部の電池２の正極端子４、及び最前部の電池２の負極端子５にそれぞれ熱的に接続、具体的には溶接されている。

冷却器８は、正極端子４及び負極端子５に一体的に熱的に接続され、冷媒が流れることで、これら端子を冷却する金属からなる、具体的にはアルミニウムからなる部材である。また、正極端子４及び負極端子５に一体的に電気的に接続され、電池２を直列接続する
部材でもある。冷却器８は、正方形板状の本体部８０と、本体部８０の表面に立設され、本体部８０の一側から他側に延在する長方形板状の複数のフィン部８１とから構成されている。冷却器８は、フィン部８１を左右方向に延在させた状態で、負極端子５とその前方に隣接する正極端子４、及び、正極端子４とその前方に隣接する負極端子５にそれぞれ熱的及び電気的に接続、具体的には溶接されている。

これにより、冷却器７、８が、前後方向に列状に２列に配置され、冷却器群Ａ、Ｂが形成されることとなる。

挟持部材９、１０は、積層された複数の電池２を挟持する長方形板状の部材である。挟持部材９、１０は、電池２の本体部６０の幅広面と同一の大きさに設定されている。挟持部材９の上方端部の中央には、上方に突出した長方形板状の壁部９０が形成されている。また、挟持部材１０の上方端部の左右両側には、上方に突出した長方形板状の壁部１００、１０１が形成されている。挟持部材９は、最前部の電池２の本体部６０に当接した状態で配設されている。また、挟持部材１０は、最後部の電池２の本体部６０に当接した状態で配設されている。

連結部材１１は、積層された複数の電池２を挟持するために、挟持部材９、１０を連結するコの字状に成形された長方形板状の部材である。連結部材１１の端部は、挟持部材９、１０の端面にそれぞれ固定されている。

カバー１２は、積層された複数の電池２の上部を一体的に覆って保護するとともに、後述する冷媒供給通路１３及び冷媒排出通路１４、１５を構成するためのコの字状に成形された長方形板状の部材でもある。図３に示すように、カバー１２は、冷却器群Ａ、Ｂ及び壁部９０、１００、１０１の上部を一体的に覆うように配設されている。

このとき、複数の電池２の蓋部６１、挟持部材９の壁部９０、及びカバー１２によって冷媒供給通路１３が形成される。冷媒供給通路１３は、列状に２列に配置された冷却器群Ａ、Ｂの間に前後方向に延在している。そして、後方端部が開口するとともに、前方側が冷却器群Ａを構成する冷却器８の右方、及び冷却器群Ｂを構成する冷却器７、８の左方にそれぞれ連通している。

また、複数の電池２の蓋部６１、挟持部材１０の遮蔽部１００、１０１、及びカバー１２によって冷媒排出通路１４、１５が形成される。冷媒排出通路１４は、列状に配置された冷却器群Ａの左方に前後方向に延在している。そして、後方側が冷却器群Ａを構成する冷却器８の左方に連通するとともに、前方端部が開口している。冷媒排出通路１５は、列状に配置された冷却器群Ｂの右方に前後方向に延在している。そして、後方側が冷却器群Ｂを構成する冷却器７、８の右方に連通するとともに、前方端部が開口している。

次に、図４を参照して集合電池を構成する電池の冷却について説明する。ここで、図４は、冷媒の流れを説明するための説明図である。

図４に示すように、冷媒供給通路１３の後方端部に形成された開口から、冷媒である空気が、送風機によって供給される。冷媒は、冷媒供給通路１３を前方へと流れ、冷却器群Ａ、Ｂに供給される。冷却器群Ａを構成する冷却器８に供給された冷媒は、フィン部８１に沿って右方から左方へと流れ、接続された端子を冷却する。その後、冷却器８を流通した冷媒は、他の冷却器に流れ込むことなく、冷媒排出通路１４を前方へと流れ、前方端部に形成された開口から外部に排出される。また、冷却器群Ｂを構成する冷却器７、８に供給された冷媒は、フィン部７１、８１に沿って左方から右方へと流れ、接続された端子を冷却する。その後、冷却器７、８を流通した冷媒は、他の冷却器に流れ込むことなく、冷媒排出通路１５を前方へと流れ、前方端部に形成された開口から外部に排出される。

最後に、図５及び図６を参照して効果について説明する。ここで、図５は、比較例の集合電池の冷媒の流れを説明するための説明図である。図６は、電池の飽和温度の測定結果を示すグラフである。

１０個の電池２で構成した集合電池１に、３０Ａの電流で１０秒毎に充放電を繰返すとともに、冷媒供給通路１３に３０℃の冷媒を８ｍ³／秒で送風し、電池２の本体部６０の幅広面の飽和温度を測定した。また、図５に示すように、比較例として、列状に配置された冷却器７’、８’のフィン部７１’、８１’が前後方向に延在し、冷媒が、列状に配置された冷却器７’、８’を前後方向に流通する集合電池１’についても同様に飽和温度を測定した。

図６に示すように、比較例の飽和温度が、電池の配置位置によって３８℃〜４１℃と不均一であったのに対し、第１実施形態では、電池の配置位置に関係なく約３９℃とほぼ均一であった。

第１実施形態によれば、電極体３は正極端子４及び負極端子５に接続されている。電極体３で発生した熱は正極端子４及び負極端子５に伝わる。ところで、正極端子４及び負極端子５には、冷却器７、８が熱的に接続されている。冷却器７、８は、前後方向に列状に２列に配置され、冷却器郡Ａ、Ｂを構成している。

冷却器群Ａと冷却器群Ｂとの間には、前後方向に延在する冷媒供給通路１３が形成されている。冷媒供給通路１３は、後方端部が開口するとともに、前方側が冷却器群Ａの右方、及び冷却器群Ｂの左方にそれぞれ連通している。そのため、冷媒供給通路１３を介して、冷却器群Ａ、Ｂを構成する冷却器７、８に冷媒を確実に供給することができる。

冷却器群Ａの左方には、前後方向に延在する冷媒排出通路１４が形成されている。冷媒排出通路１４は、後方側が冷却器群Ａの左方に連通するとともに、前方端部が開口している。また、冷却器群Ｂの右方には、前後方向に延在する冷媒排出通路１５が形成されている。冷媒排出通路１５は、後方側が冷却器群Ｂの右方に連通するとともに、前方端部が開口している。そのため、冷却器群Ａ、Ｂを構成する冷却器７、８から排出される冷媒を、他の冷却器に連通させることなく確実に排出することができる。従来のように、上流側の放熱によって温度の上昇した冷媒が、下流側の冷却器に流通することはない。つまり、冷却器群Ａ、Ｂを構成する冷却器７、８に温度差のない冷媒を供給することができる。従って、配置位置に関係なく、集合電池１を構成するそれぞれの電池２を均一に冷却することができる。

また、第１実施形態によれば、冷却器７、８は、板状の本体部７０、８０と、本体部７０、８０の表面に立設される板状のフィン部７１、８１とから構成されている。しかも、フィン部７１、８１は、冷媒の供給される冷媒供給通路１３側から、冷媒の排出される冷媒排出通路１４、１５側に延在している。そのため、冷媒との接触面積を充分に確保できるととともに、冷媒が流通する際の抵抗を抑えることができる。従って、冷却器７、８の冷却能力を向上させることができる。

さらに、第１実施形態によれば、冷却器８は、金属からなり、前後方向に交互に配置された正極端子４及び負極端子５に一体的に電気的に接続されている。つまり、集合電池１を構成するそれぞれの電池２を直列接続している。そのため、直列接続するための配線部材を別途設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。

なお、第１実施形態では、冷媒供給通路１３の開口から、送風機によって冷媒を供給する例を挙げているが、これに限られるものではない。加圧ポンプによって冷媒を供給してもよい。冷媒排出通路１４、１５から、排風機や減圧ポンプによって冷媒を排出するようにしてもよい。冷媒供給通路の開口側の圧力を冷媒排出通路の開口側より高圧にすればよい。これにより、冷媒供給通路から、それぞれの冷却器を経て、冷媒排出通路に確実に冷媒を流通させることができる。

また、第１実施形態では、後方から前方に冷媒が流通する例を挙げているが、これに限られるものではない。冷媒排出通路１４、１５を冷媒供給通路として、冷媒供給通路１３を冷媒排出通路として、前方から後方に冷媒を流通させるようにしてもよい。

さらに、第１実施形態では、それぞれの電池２の正極端子４と負極端子５とを前後方向に交互に配置し、直列接続して集合電池１を構成している例を挙げているが、これに限られるものではない。正極端子と負極端子とをそれぞれ列状に２列に配置し、並列接続して集合電池を構成するようにしてもよい。この場合、列状に配置された正極端子、及び列状に配置された負極端子をそれぞれ冷却器で一体的に電気的に接続するとよい。これにより、並列接続するための配線部材を別途設ける必要がなくなり、部品点数を削減することができる。

加えて、第１実施形態では、冷却器７、８が正極端子４及び負極端子５に熱的に接続されている例を挙げているが、これに限られるものではない。冷却器は、ケース６に熱的に接続されていてもよい。この場合も同様の効果を得ることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の集合電池について説明する。第２実施形態の集合電池は、第１実施形態の集合電池に対して、フィン部の形状を変更したものである。

図７を参照して構成及び効果について説明する。ここで、図７は、第２実施形態における集合電池の冷媒の流れを説明する説明図である。ここでは、フィン部の形状と効果についてのみ説明し、共通する部分については説明を省略する。なお、前述した実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。

図７に示すように、冷却器群Ａを構成する冷却器１７のフィン部１７１は、右後方から左前方に斜めに延在している。冷却器群Ｂを構成する冷却器１６、１７のフィン部１６１、１７１は、左後方から右前方に斜めに延在している。これにより、冷媒が冷却器１６、１７を流通する際の抵抗を、第１実施形態に比べ下げることができる。そのため、冷却器１６、１７の冷却能力をより向上させることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態の集合電池について説明する。第３実施形態の集合電池は、第１実施形態の集合電池に対して、フィン部の形状を変更したものである。

図８を参照して構成及び効果について説明する。ここで、図８は、第３実施形態における集合電池の冷媒の流れを説明する説明図である。ここでは、フィン部の形状と効果についてのみ説明し、共通する部分については説明を省略する。なお、前述した実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。

図８に示すように、冷却器群Ａを構成する冷却器１９のフィン部１９１は、右方端部が後方に、左方端部が前方にそれぞれ湾曲して延在している。冷却器群Ｂを構成する冷却器１８、１９のフィン部１８１、１９１は、左方端部が後方に、右方端部が前方にそれぞれ湾曲して延在している。これにより、冷媒が冷却器１８、１９を流通する際の抵抗を、第１実施形態に比べ下げることができる。そのため、冷却器１８、１９の冷却能力をより向上させることができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態の集合電池について説明する。第４実施形態の集合電池は、第１実施形態の集合電池に対して、冷媒の排出方向を変更するとともに、冷媒供給通路内に冷媒の案内部材を設けたものである。

まず、図９を参照して構成について説明する。ここで、図９は、第５実施形態における集合電池の冷媒の流れを説明する説明図である。ここでは、冷媒排出通路と案内部材についてのみ説明し、共通する部分については説明を省略する。なお、前述した実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。

図９に示すように、挟持部材２０の上方端部には、左方端面から右方端面にかけて壁部２００が形成されている。挟持部材２１の上方端部には、冷却器群Ａ、Ｂの後方に壁部２１０、２１１が形成されている。複数の電池２の蓋部６１、挟持部材２０の壁部２００、及びカバー１２によって冷媒供給通路２２が形成される。冷媒供給通路２２は、列状に２列に配置された冷却器群Ａ、Ｂの間に前後方向に延在している。そして、後方端部が開口するとともに、前方側が冷却器群Ａを構成する冷却器８の右方、及び冷却器群Ｂを構成する冷却器７、８の左方にそれぞれ連通している。冷媒供給通路２２内には、冷媒を冷却器７、８に案内する板状の案内部材２５、２６が立設されている。冷却器群Ａ側の案内部材２５は、右後方から左前方に傾斜している。冷却器群Ｂ側の案内部材２６は、左後方から右前方に傾斜している。さらに、案内部材２５、２６は、前方に行くに従って前後方向に対する傾斜が大きくなるように設定されている。

また、複数の電池２の蓋部６１、挟持部材２０の遮蔽部２００、及びカバー１２によって冷媒排出通路２３、２４が形成される。冷媒排出通路２３は、列状に配置された冷却器群Ａの左方に前後方向に延在している。そして、前方側が冷却器群Ａを構成する冷却器８の左方に連通するとともに、後方端部が開口している。冷媒排出通路２４は、列状に配置された冷却器群Ｂの右方に前後方向に延在している。そして、前方側が冷却器群Ｂを構成する冷却器７、８の右方に連通するとともに、後方端部が開口している。

次に、集合電池を構成する電池の冷却について説明する。図９に示すように、冷媒供給通路２２の後方端部に形成された開口から、冷媒である空気が、送風機によって供給される。冷媒は、冷媒供給通路２２を前方へと流れ、案内部材２５、２６に案内され冷却器群Ａ、Ｂに供給される。冷却器群Ａを構成する冷却器８に供給された冷媒は、フィン部８１に沿って右方から左方へと流れ、接続された端子を冷却する。その後、冷却器８を流通した冷媒は、他の冷却器に流れ込むことなく、冷媒排出通路２３を後方へと流れ、後方端部に形成された開口から外部に排出される。また、冷却器群Ｂを構成する冷却器７、８に供給された冷媒は、フィン部７１、８１に沿って左方から右方へと流れ、接続された端子を冷却する。その後、冷却器７、８を流通した冷媒は、他の冷却器に流れ込むことなく、冷媒排出通路２４を後方へと流れ、後方端部に形成されて開口から外部に排出される。

最後に、効果について説明する。第４実施形態によれば、案内部材２５、２６により、冷媒を効率よく冷却器７、８に供給することができる。そのため、冷却器７、８の冷却能力をより向上させることができる。

第１実施形態における集合電池の斜視図である。 電池の内部構造を示す斜視図である。 集合電池のカバー内の構造を示す斜視図である。 冷媒の流れを説明するための説明図である。 比較例の集合電池の冷媒の流れを説明するための説明図である。 電池の飽和温度の測定結果を示すグラフである。 第２実施形態における集合電池の冷媒の流れを説明するための説明図である。 第３実施形態における集合電池の冷媒の流れを説明するための説明図である。 第４実施形態における集合電池の冷媒の流れを説明するための説明図である。

符号の説明

１・・・集合電池、２・・・電池、３・・電極体、３０・・・正極板、３１・・・負極板、３２、３３・・・辺縁部、３４、３５・・・突出端部、４・・・正極端子、４０・・・端子部、４１・・・接続部、５・・・負極端子、５０・・・端子部、５１・・・接続部、６・・・ケース（電池容器）、６０・・・本体部、６１・・・蓋部、６２、６３・・・絶縁シール部材、７、８、１６〜１９・・・冷却器（冷却手段）、７０、８０・・・本体部、７１、８１、１６１、１７１、１８１、１９１・・・フィン部、Ａ、Ｂ・・・冷却器群、９、１０、２０、２１・・・挟持部材、９０、１００、１０１、２００、２１０、２１１・・・壁部、１１・・・連結部材、１２・・・カバー、１３、２２・・・冷媒供給通路、１４、１５、２３、２４・・・冷媒排出通路、２５、２６・・・案内部材

Claims (11)

1. 正極及び負極からなる電極体と、前記正極及び前記負極にそれぞれ接続される正極端子及び負極端子と、前記正極端子及び前記負極端子の接続された前記電極体を収容するとともに、前記正極端子及び前記負極端子の一端部を外部に突出させた状態で支持する電池容器と、前記正極端子及び前記負極端子の少なくともいずれかの一端部に熱的に接続され、冷媒が流通することで接続された前記正極端子及び前記負極端子の少なくともいずれかを冷却する冷却手段とを備えた電池を複数個組合せて構成される集合電池において、
   それぞれの前記冷却手段に冷媒を供給する冷媒供給通路と、それぞれの前記冷却手段から排出される冷媒を他の冷却手段に流通させることなく排出する冷媒排出通路とを有することを特徴とする集合電池。
2. 前記電池は、前記冷却手段が列状に配置されるように配設され、前記冷媒供給通路は、列状に配置された前記冷却手段の一側に列方向に延在し、列方向一端部が開口するとともに、他端部側が前記冷却手段の一側にそれぞれ連通し、前記冷媒排出通路は、列状に配置された前記冷却手段の他側に列方向に延在し、列方向一端部側が前記冷却手段の他側にそれぞれ連通するとともに、他端部が開口していることを特徴とする請求項１に記載の集合電池。
3. 前記冷媒供給通路の開口側の圧力が、前記冷媒排出通路の開口側の圧力より高圧に保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の集合電池。
4. 前記冷却手段は、板状の本体部と、前記本体部の表面に立設される板状のフィン部とからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の集合電池。
5. 前記フィン部は、冷媒の供給側から冷媒の排出側に向って延在していることを特徴とする請求項４に記載の集合電池。
6. 前記冷却手段は、金属からなり、隣接する冷却手段が一体的に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の集合電池。
7. 正極及び負極からなる電極体と、前記正極及び前記負極にそれぞれ接続される正極端子及び負極端子と、前記正極端子及び前記負極端子の接続された前記電極体を収容するとともに、前記正極端子及び前記負極端子の一端部を外部に突出させた状態で支持する電池容器と、前記電池容器に熱的に接続され、冷媒が流通することで接続された前記電池容器を冷却する冷却手段とを備えた電池を複数個組合せて構成される集合電池において、
   それぞれの前記冷却手段に冷媒を供給する冷媒供給通路と、それぞれの前記冷却手段から排出される冷媒を他の冷却手段に流通させることなく排出する冷媒排出通路とを有することを特徴とする集合電池。
8. 前記電池は、前記冷却手段が列状に配置されるように配設され、前記冷媒供給通路は、列状に配置された前記冷却手段の一側に列方向に延在し、列方向一端部が開口するとともに、他端部側が前記冷却手段の一側にそれぞれ連通し、前記冷媒排出通路は、列状に配置された前記冷却手段の他側に列方向に延在し、列方向一端部側が前記冷却手段の他側にそれぞれ連通するとともに、他端部が開口していることを特徴とする請求項７に記載の集合電池。
9. 前記冷媒供給通路の開口側の圧力が、前記冷媒排出通路の開口側の圧力より高圧に保持されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の集合電池。
10. 前記冷却手段は、板状の本体部と、前記本体部の表面に立設される板状のフィン部とからなることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の集合電池。
11. 前記フィン部は、冷媒の供給側から冷媒の排出側に向って延在していることを特徴とする請求項１０に記載の集合電池。

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