JP2008282545A

JP2008282545A - ラミネート電池パックの冷却装置

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Publication number: JP2008282545A
Application number: JP2007123061A
Authority: JP
Inventors: Hideyasu Takatsuji; 秀保高辻
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2027-05-08
Also published as: JP5119727B2

Abstract

【課題】複数のラミネート電池モジュール３が、該各ラミネート電池モジュール３に設けた電極タブ（正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂ）にて互いに電気的に接続された状態でケース２内に収容されたラミネート電池パック１を冷却する場合に、各ラミネート電池モジュール３におけるラミネート電池７を確実に冷却するとともに、ラミネート電池パック１全体を出来る限り小型化する。
【解決手段】ラミネート電池パック１のケース２内における冷却風通路４１〜４４及び各ラミネート電池モジュール３を、該各ラミネート電池モジュール３において電極タブ及び該電極タブの配設側部分のみが冷却風に触れるように配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のラミネート電池モジュールが、該各ラミネート電池モジュールの電極タブにて互いに電気的に接続された状態でケース内に収容されたラミネート電池パックの冷却装置に関する技術分野に属する。

従来より、ラミネートフィルムを外装体に用いた軽量薄型のラミネート電池（二次電池）が知られている。そして、例えば特許文献１では、複数のラミネート電池を積層して互いに電気的に接続した電池群（ラミネート電池モジュール）を、更に電気的に接続することで組電池（ラミネート電池パック）を構成して、これをハイブリッド自動車や燃料電池車に搭載するようにすることが提案されている。

また、上記ラミネート電池では、特に充放電時に熱が発生するため、例えば特許文献２では、ラミネート電池パックを冷却風によって冷却することが示されている。
特開２００４−４７１６１号公報特開２００３−１８７７６７号公報（第３頁、第２図）

ところで、上記のようなラミネート電池パックをハイブリッド自動車等に搭載する場合、電力消費量が多くて発熱量が多くなるために、ラミネート電池パック内の各ラミネート電池を確実に冷却する必要がある。

しかし、ラミネート電池パック内の各ラミネート電池を確実に冷却しようとすると、各ラミネート電池周囲の略全体に、冷却風が流れる冷却風通路を確保しなければならず、ラミネート電池モジュール自体が大きくなる。また、各ラミネート電池モジュールとラミネート電池パックのケースとの間にも冷却風通路を形成する必要があり、この結果、ラミネート電池パック全体を小型化することが困難になる。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のラミネート電池モジュールが、該各ラミネート電池モジュールに設けた電極タブにて互いに電気的に接続された状態でケース内に収容されたラミネート電池パックを冷却する場合に、各ラミネート電池モジュールにおけるラミネート電池を確実に冷却するとともに、ラミネート電池パック全体を出来る限り小型化しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、ラミネート電池パックのケース内における冷却風通路及び各ラミネート電池モジュールを、該各ラミネート電池モジュールにおいて電極タブ及び該電極タブの配設側部分のみが冷却風に触れるように配置した。

具体的には、請求項１の発明では、複数のラミネート電池を積層して互いに電気的に接続してなるラミネート電池モジュールが、複数個、該各ラミネート電池モジュールに設けた電極タブにて互いに電気的に接続された状態でケース内に収容されたラミネート電池パックの冷却装置を対象とする。

そして、上記ケース内に冷却風を導入するための冷却風導入手段を備え、上記ケース内には、上記冷却風導入手段により導入された冷却風が流れる冷却風通路が形成されており、上記冷却風通路及び各ラミネート電池モジュールは、該各ラミネート電池モジュールにおいて上記電極タブ及び該電極タブの配設側部分のみが上記冷却風に触れるように配置されているものとする。

上記の構成により、ケース内に導入された冷却風によって各ラミネート電池モジュールの電極タブ及び電極タブの配設側部分が冷却され、これにより、各ラミネート電池モジュールの各ラミネート電池を効率良く冷却することができる。すなわち、ラミネート電池における外装フィルムで覆われた部分は、厚みが薄いことから、円筒型のものに比べて放熱性が良く、ラミネート電池の正極端子及び負極端子を冷却すれば、ラミネート電池を十分に冷却することが可能になる。つまり、正極端子及び負極端子は、通常、銅やアルミニウム等のような熱伝導率が高い材料で構成されるとともに、電池内部において熱伝導率が高い材料で構成された正極板及び負極板とそれぞれ接続されているか、又は一体で構成されているために、正極端子及び負極端子を冷却することで、電池内部をも冷却することができ、ラミネート電池全体を冷却することができるようになる。そして、ラミネート電池モジュールの電極タブは、当該ラミネート電池モジュールの各ラミネート電池の正極端子又は負極端子と接続されているか、又は一体で構成されているため、この電極タブを冷却すれば、該電極タブを介して各ラミネート電池モジュールの各ラミネート電池を冷却することが可能になる。また、ラミネート電池モジュールの電極タブの配設側部分に、当該ラミネート電池モジュールの各ラミネート電池の正極端子及び負極端子の少なくとも一方を配置するようにしておけば、各ラミネート電池の正極端子及び負極端子を、電極タブを介した間接的な冷却に加えて、冷却風に触れるようにして直接的に冷却することも可能になる。したがって、各ラミネート電池モジュールにおける各ラミネート電池を確実に冷却することができる。このように、冷却風によって各ラミネート電池モジュールの電極タブ及び電極タブの配設側部分を冷却するだけで済むので、各ラミネート電池周囲の略全体や、各ラミネート電池モジュール周囲の略全体に、冷却風が流れる冷却風通路を確保する必要はなく、ラミネート電池パック全体を小型化することができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記各ラミネート電池モジュールの電極タブは、該各ラミネート電池モジュールの長手方向両端部にそれぞれ設けられ、上記複数個のラミネート電池モジュールは、少なくとも１列の列状に並びかつ該各ラミネート電池モジュールの長手方向が列方向と一致するように配置されており、上記冷却風通路は、上記ラミネート電池モジュール列において両端にそれぞれ位置するラミネート電池モジュールの上記列方向外側及び相隣接するラミネート電池モジュール間にそれぞれ形成されていて、上記列方向と垂直な方向に延びているものとする。

このことにより、ラミネート電池モジュールのトータルの数が決まっている場合、１列のラミネート電池モジュールの数を出来る限り多くして列の数を少なくするようにすれば、１つの冷却風通路に配置される電極タブの数を出来る限り少なくすることができる。こうすれば、各ラミネート電池モジュールの電極タブの冷却性能を向上させることができる。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、上記冷却風導入手段は、１つの電動ファンを有し、上記電動ファンは、上記ケースにおいて上記冷却風通路が延びる方向に対向する両側面のうちの一方の側面における上記列方向中央部に配設されているものとする。

このことで、電動ファンを含むラミネート電池パック全体を小型化することができるとともに、１つの電動ファンで各冷却風通路に冷却風を略均一に導くようにすることができる。

請求項４の発明では、請求項２又は３の発明において、上記各ラミネート電池モジュールの各ラミネート電池の長手方向が、当該ラミネート電池モジュールの長手方向と一致しており、上記各ラミネート電池モジュールの各ラミネート電池の長手方向の一端部には、正極端子が設けられ、上記各ラミネート電池の長手方向の他端部には、負極端子が設けられ、上記各ラミネート電池モジュールは、奇数個の上記ラミネート電池を積層して該積層方向の並び順に電気的に直列に接続してなるものであり、上記各ラミネート電池モジュールにおいて相隣接する任意の２つのラミネート電池のうち一方のラミネート電池の正極端子と他方のラミネート電池の負極端子とが互いに上記積層方向に対向しているとともに、上記一方のラミネート電池の負極端子と上記他方のラミネート電池の正極端子とが互いに上記積層方向に対向しているものとする。

このことにより、各ラミネート電池モジュールにおいてラミネート電池を互いに電気的に直列に接続することが容易にできるとともに、電池モジュールの数が奇数であることから、上記直列接続の一方の端に位置するラミネート電池において他のラミネート電池と接続されていない端子は、ラミネート電池モジュールの長手方向一端部に位置し、上記直列接続の他方の端に位置するラミネート電池において他のラミネート電池と接続されていない端子は、ラミネート電池モジュールの長手方向他端部に位置することになる。この結果、上記両端子（一方が正極端子であり、他方が負極端子である）は、ラミネート電池モジュールの長手方向両端部の電極タブ（正極タブ及び負極タブ）とそれぞれ容易に接続することができる。或いは、上記両端子をそのまま上記電極タブとすることができる。したがって、相隣接する電池モジュールの端子同士の接続及び上記両端子と電極タブとの接続による抵抗の増加を抑制することができ、このような抵抗の増加による発熱の増大を抑制することができる。よって、各ラミネート電池モジュールにおける各ラミネート電池の冷却効果を高めることができる。

以上説明したように、本発明のラミネート電池パックの冷却装置によると、ラミネート電池パックのケース内における冷却風通路及び各ラミネート電池モジュールを、該各ラミネート電池モジュールにおいて電極タブ及び該電極タブの配設側部分のみが冷却風に触れるように配置したことにより、ラミネート電池パック内の各ラミネート電池を確実に冷却することができるとともに、ラミネート電池パック全体を小型化することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１〜図３は、本発明の実施形態に係る冷却装置が適用されたラミネート電池パック１を示し、このラミネート電池パック１は、略矩形箱状の樹脂製ケース２を備えている（尚、図１では、ケース２の上壁部を取り除いてケース２内が見えるように描いている）。このケース２内に、複数個（本実施形態では、６個）のラミネート電池モジュール３が、該各ラミネート電池モジュール３の電極タブ（正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂ）にて接続部材４を介して互いに電気的に直列に接続された状態で収容されている。尚、ラミネート電池パック１としては、ケース２内に複数個のラミネート電池モジュール３が互いに電気的に並列に接続された状態や、並列接続と直列接続とが混在した状態で収容されたものであってもよい。

上記ラミネート電池パック１は、本実施形態では、ハイブリッド自動車や燃料電池車等の車両に搭載されるものであって、車両のシート下側の床下に配置される。この車両への搭載状態では、図１の上下方向が車両前後方向に一致し、図１の左右方向が車幅方向に一致し、図１の紙面に垂直な方向が車両上下方向に一致している。また、図１の上側が車両前側であり、図１の下側（後述の電動ファン６２が配設された側）が車両後側であり、図１の左側が車両左側であり、図１の右側が車両右側であり、図１の手前側が車両上側であり、図１の奥側が車両下側である。以下、ラミネート電池パック１において、図１の上側、下側、左側、右側、手前側及び奥側を、それぞれ前側、後側、左側、右側、上側及び下側という。

上記各ラミネート電池モジュール３は、図４及び図５に示すように、複数（本実施形態では、奇数である５個）のラミネート電池７を積層して互いに電気的に接続してなるものである。これら５個のラミネート電池７は、結合部材１６により互いに結合された２つの矩形枠状部材１５によって、上下に挟持されて一体化されている。

上記各ラミネート電池モジュール３の各ラミネート電池７は、図６に示すように、外装フィルム８により覆われた矩形状の電池本体部７ａと、この電池本体部７ａの長手方向（ラミネート電池７の長手方向）の一端部に設けられた正極端子７ｂと、電池本体部７ａの長手方向の他端部に設けられた負極端子７ｃとを備えている。この各ラミネート電池７は、充放電可能なものであって、例えばリチウムイオン二次電池である。

上記電池本体部７ａ内（外装フィルム８内）には、電解液が収容されており、この電解液中で、正極活物質９ａが塗布されたアルミニウム製の複数（図６では、３つ）の正極板９と負極活物質１０ａが塗布された銅製の複数（図６では、３つ）の負極板１０とが、セパレータ１１を介して交互に積層された状態になっている。上記複数の正極板９における電池本体部７ａの長手方向一端部が互いに密着された状態で外装フィルム８の外側に突出して上記正極端子７ｂを構成している。また、上記複数の負極板１０における電池本体部７ａの長手方向他端部が互いに密着された状態で外装フィルム８の外側に突出して上記負極端子７ｃを構成している。

上記各ラミネート電池モジュール３の各ラミネート電池７の長手方向は、当該ラミネート電池モジュール３の長手方向（矩形枠状部材１５の長手方向）と一致している。これにより、各ラミネート電池モジュール３の長手方向の両端部に、各ラミネート電池７の正極端子７ａ及び負極端子７ｂがそれぞれ位置している。

上記各ラミネート電池モジュール３の５個のラミネート電池７は、本実施形態では、上下方向に積層されて該積層方向の並び順に電気的に直列に接続されている。具体的には、図５に示すように、各ラミネート電池モジュール３において相隣接する任意の２つのラミネート電池７のうち一方のラミネート電池７の正極端子７ｂと他方のラミネート電池７の負極端子７ｃとが互いに上記積層方向（上下方向）に対向しているとともに、上記一方のラミネート電池７の負極端子７ｃと上記他方のラミネート電池７の正極端子７ｂとが互いに上記積層方向（上下方向）に対向している。そして、最下部のラミネート電池７の正極端子７ｂと、該正極端子７ｂと対向する、下から２番目のラミネート電池７の負極端子７ｃとが、接続部材１９を介して電気的に接続され、この下から２番目のラミネート電池７の正極端子７ｂと、該正極端子７ｂと対向する、下から３番目のラミネート電池７の負極端子７ｃとが、接続部材１９を介して電気的に接続され、このような接続を繰り返して５個のラミネート電池７が直列接続される。

上記最下部のラミネート電池７において他のラミネート電池７と接続されていない負極端子７ｃは、当該ラミネート電池モジュール３の電極タブとしての負極タブ３ｂを構成している（図５で「−」を丸で囲っている）。また、最上部のラミネート電池７において他のラミネート電池７と接続されていない正極端子７ｂも、当該ラミネート電池モジュール３の電極タブとしての正極タブ３ａを構成している（図５で「＋」を丸で囲っている）。こうして、各ラミネート電池モジュール３の正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂは、該各ラミネート電池モジュール３の長手方向両端部にそれぞれ設けられることになる。

ここで、図５では、ラミネート電池モジュール３の正極タブ３ａがラミネート電池モジュールの上側部分に位置しかつ負極タブ３ｂが下側部分に位置するが、ラミネート電池モジュール３の上下を、図５とは逆にすることで、正極タブ３ａを下側部分に位置させかつ負極タブ３ｂを上側部分に位置させることも可能である。以下、正極タブ３ａがラミネート電池モジュール３の上側部分に位置しかつ負極タブ３ｂが下側部分に位置する状態を第１状態といい、正極タブ３ａが下側部分に位置しかつ負極タブ３ｂが上側部分に位置する状態を第２状態という。

図１に示すように、上記６個のラミネート電池モジュール３は、ケース２内において少なくとも１列（本実施形態では、２列）の列状に並びかつ該各ラミネート電池モジュール３の長手方向が列方向（左右方向）と一致するように配置されている。また、６個のラミネート電池モジュール３のラミネート電池積層方向は同じ方向（本実施形態では、上下方向）となるようになされている。そして、前側の列に位置する３個のラミネート電池モジュール３は、当該ラミネート電池モジュール３の正極タブ３ａが左側に位置しかつ負極タブ３ｂが右側に位置するように配設され、後側の列に位置する３個のラミネート電池モジュール３は、当該ラミネート電池モジュール３の正極タブ３ａが右側に位置しかつ負極タブ３ｂが左側に位置するように配設されている。また、前側の列において、最も左側に位置するラミネート電池モジュール３（以下、第１ラミネート電池モジュール３１という）は、第１状態にあり、列方向中央に位置するラミネート電池モジュール３（以下、第２ラミネート電池モジュール３２という）は、第２状態にあり、最も右側に位置するラミネート電池モジュール３（以下、第３ラミネート電池モジュール３３という）は、第１状態にある。さらに、後側の列において、最も右側に位置するラミネート電池モジュール３（以下、第４ラミネート電池モジュール３４という）は、第２状態にあり、列方向中央に位置するラミネート電池モジュール３（以下、第５ラミネート電池モジュール３５という）は、第１状態にあり、最も左側に位置するラミネート電池モジュール３（以下、第６ラミネート電池モジュール３６という）は、第２状態にある。

上記第１〜第６ラミネート電池モジュール３１〜３６が、この順に直列接続されている。この場合、前側の列において、第１ラミネート電池モジュール３１の負極タブ３ｂ及び第２ラミネート電池モジュール３２の正極タブ３ａ同士、及び、第２ラミネート電池モジュール３２の負極タブ３ｂ及び第３ラミネート電池モジュール３３の正極タブ３ａ同士は、同じ高さ位置で列方向に互いに対向した状態で接続されており（図２参照）、このことで、これらの接続が容易であるとともに、該接続による抵抗の増加を抑制することができる。また、同様に、後側の列において、第４ラミネート電池モジュール３４の負極タブ３ｂ及び第５ラミネート電池モジュール３５の正極タブ３ａ同士、及び、第５ラミネート電池モジュール３５の負極タブ３ｂ及び第６ラミネート電池モジュール３６の正極タブ３ａ同士は、同じ高さ位置で列方向に互いに対向した状態で接続され、さらに、第３ラミネート電池モジュール３３の負極タブ３ｂと第４ラミネート電池モジュール３４の正極タブ３ａとが、同じ高さ位置で前後方向に互いに対向した状態で接続されている。尚、上記第１ラミネート電池モジュール３１の正極タブ３ａは、上記ケース２の上壁部における左側端部に設けた正極端子部材２１と接続コード２３を介して接続され、上記第６ラミネート電池モジュール３６の負極タブ３ｂは、上記ケース２の上壁部における左側端部に設けた負極端子部材２２と接続コード２３を介して接続されている。

上記ケース２内において、第１及び第６ラミネート電池モジュール３１，３６の左側には、上壁部と下壁部とを接続しかつ前後方向に延びる立壁部２ａが形成されて、この立壁部２ａにより第１〜第６ラミネート電池モジュール３１〜３６の収容部分と正極端子部材２１及び負極端子部材２２の収容部分とが仕切られている。そして、第１及び第６ラミネート電池モジュール３１，３６と立壁部２ａとの間には、隙間が形成されており、この隙間により、後述の如くケース２内に導入された冷却風が流れる第１冷却風通路４１が構成されている。また、第３及び第４ラミネート電池モジュール３３，３４とケース２の右側側壁部との間にも、隙間が形成されており、この隙間により、第２冷却風通路４２が構成されている。さらに、第１及び第６ラミネート電池モジュール３１，３６と第２及び第５ラミネート電池モジュール３２，３５との間にも、隙間が形成されており、この隙間により、第３冷却風通路４３が構成されている。さらにまた、第２及び第５ラミネート電池モジュール３２，３５と第３及び第４ラミネート電池モジュール３３，３４との間にも、隙間が形成されており、この隙間により、第４冷却風通路４４が構成されている。これら第１〜第４冷却風通路４１〜４４は、ラミネート電池モジュール３の列において両端にそれぞれ位置するラミネート電池モジュール３（前側の列の第１及び第３ラミネート電池モジュール３１，３３並びに後側の列の第４及び第６ラミネート電池モジュール３４，３６）の列方向外側及び相隣接するラミネート電池モジュール３間（前側の列の第１及び第２ラミネート電池モジュール３１，３２間、後側の列の第５及び第６ラミネート電池モジュール３５，３６間、前側の列の第２及び第３ラミネート電池モジュール３２，３３間、後側の列の第４及び第５ラミネート電池モジュール３４，３５間）にそれぞれ形成されていることになる。また、第１〜第４冷却風通路４１〜４４は、ラミネート電池モジュール３の列方向（左右方向）と垂直でかつラミネート電池７の積層方向（上下方向）と垂直な方向である前後方向に延びていることになる。

上記ケース２の内部空間の高さ寸法は、上記各ラミネート電池モジュール３の高さと略同じであり、このため、各ラミネート電池モジュール３の上面とケース２の上壁部との間、及び各ラミネート電池モジュール３の下面とケース２の下壁部との間は、実質的に隙間がない状態（冷却風が通ることができない状態）とされている。また、第１〜第３ラミネート電池モジュール３１〜３３とケース２の前側壁部との間、及び、第４〜第６ラミネート電池モジュール３４〜３６とケース２の後側壁部との間は、各ラミネート電池モジュール３の矩形枠状部材１５及び結合部材１６が前側壁部又は後側壁部に接しているために、冷却風が通ることができない状態とされている。さらに、第１ラミネート電池モジュール３１と第６ラミネート電池モジュール３６との間、第２ラミネート電池モジュール３２と第５ラミネート電池モジュール３５との間、及び、第３ラミネート電池モジュール３３と第４ラミネート電池モジュール３４との間は、互いの矩形枠状部材１５及び結合部材１６同士が接しているために、冷却風が通ることができない状態とされている。

図３に示すように、上記ケース２の前側壁部には、該ケース２内に冷却風を導入するための第１〜第４前側開口部４６〜４９が形成されている。これら第１〜第４前側開口部４６〜４９は、上記第１〜第４冷却風通路４１〜４４の前側端部にそれぞれ接続される位置に形成されている。また、上記ケース２の後側壁部には、上記第１〜第４後側開口部５１〜５４が形成されており、これら第１〜第４後側開口部５１〜５４は、上記第１〜第４冷却風通路４１〜４４の後側端部にそれぞれ接続される位置に形成されていて、第１〜第４冷却風通路４１〜４４をそれぞれ流れた冷却風をケース２外側に導出させるためのものである。

上記第１前側開口部４６は、上記第１ラミネート電池モジュール３１の正極タブ３ａ及び第６ラミネート電池モジュール３６の負極タブ３ｂの高さ位置に対応して、ケース２の前側壁部の上側部分に形成されている。また、上記第２前側開口部４７は、上記第３ラミネート電池モジュール３３の負極タブ３ｂ及び第４ラミネート電池モジュール３４の正極タブ３ａの高さ位置に対応して、ケース２の前側壁部の下側部分に形成されている。さらに、上記第３前側開口部４８は、上記第１ラミネート電池モジュール３１の負極タブ３ｂ及び第２ラミネート電池モジュール３２の正極タブ３ａ並びに第５ラミネート電池モジュール３５の負極タブ３ｂ及び第６ラミネート電池モジュール３６の正極タブ３ａの高さ位置に対応して、ケース２の前側壁部の下側部分に形成されている。さらにまた、上記第４前側開口部４９は、上記第２ラミネート電池モジュール３２の負極タブ３ｂ及び第３ラミネート電池モジュール３３の正極タブ３ａ並びに第４ラミネート電池モジュール３４の負極タブ３ｂ及び第５ラミネート電池モジュール３５の正極タブ３ａの高さ位置に対応して、ケース２の前側壁部の上側部分に形成されている。また、同様に、第１及び第４後側開口部５１，５４は、ケース２の後側壁部の上側部分に形成され、第２及び第３後側開口部５２，５３は、ケース２の後側壁部の下側部分に形成されている。

上記ケース２の後側壁部におけるケース２外側には、ラミネート電池モジュール３の列方向（左右方向）に延びる通路形成部材６１が一体的に配設され、この通路形成部材６１内に、上記第１〜第４後側開口部５１〜５４からケース２外側にそれぞれ導出された冷却風が流れる通路が形成されている。そして、通路形成部材６１における上記列方向中央部には、上記冷却風の排出口６１ａが形成されており、この排出口６１ａに電動ファン６２が接続されている。この電動ファン６２の作動によって、第１〜第４前側開口部４６〜４９よりケース２内に冷却風が導入され、この冷却風が第１〜第４冷却風通路４１〜４４を流れた後に第１〜第４後側開口部５１〜５４からケース２外に導出され、この導出された冷却風が通路形成部材６１内の通路を流れた後、排出口６１ａより電動ファン６２を介して通路形成部材６１外に排出される（図１に冷却風の流れを矢印で示す）。このことで、電動ファン６２は、ケース２内に冷却風を導入するための冷却風導入手段を構成することになる。また、電動ファン６２は、ケース２において第１〜第４冷却風通路４１〜４４が延びる方向（前後方向）に対向する両側面のうちの一方の側面（本実施形態では、後側の側面）におけるラミネート電池モジュール３の列方向中央部に配設されていることになる。尚、電動ファン６２は、複数あってもよく、例えば第１〜第４冷却風通路４１〜４４のそれぞれに対応して電動ファン６２を設けてもよい。但し、ラミネート電池パック１全体を小型化する観点から、電動ファン６２の数を出来る限り少なくすることが好ましい。

上記各ラミネート電池モジュール３（第１〜第６ラミネート電池モジュール３１〜３６）及び第１〜第４冷却風通路４１〜４４を上記の如くケース２内に配置したことにより、第１〜第４前側開口部４６〜４９から導入された冷却風が第１〜第４冷却風通路４１〜４４を流れる際に、各ラミネート電池モジュール３において正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂ並びに正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂの配設側部分（ラミネート電池モジュール３の長手方向両端部）のみが上記冷却風に触れることになる。しかも、第１〜第４前側開口部４６〜４９及び第１〜第４後側開口部５１〜５４が、各開口部に対応する冷却風通路に配設された正極タブ３ａ又は負極タブ３ｂと同じ高さ位置に形成されているので、冷却風によって各ラミネート電池モジュール３の正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂが重点的に冷却される。これにより、各ラミネート電池モジュール３の各ラミネート電池７を効率良く冷却することができる。すなわち、各ラミネート電池モジュール３の各ラミネート電池７の正極端子７ｂ及び負極端子７ｃは、熱伝導率が高い材料で構成されているとともに、電池本体部７ａ内の正極板９及び負極板１０とそれぞれ一体で構成されているため、正極端子７ｂ及び負極端子７ｃを冷却すれば、電池本体部７ａ内が冷却され、ラミネート電池７全体を冷却することができるようになる。そして、ラミネート電池モジュール３の正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂは、該ラミネート電池モジュール３の各ラミネート電池７の正極端子７ｂ及び負極端子７ｃとそれぞれ一体に構成されているため、正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂを冷却すれば、正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂを介して各ラミネート電池モジュール３の各ラミネート電池７を冷却することが可能になる。そして、本実施形態では、ラミネート電池モジュール３の長手方向両端部に、当該ラミネート電池モジュール３の各ラミネート電池７の正極端子７ｂ及び負極端子７ｃがそれぞれ配置されているので、各ラミネート電池７の正極端子７ｂ及び負極端子７ｃが、正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂを介して間接的に冷却されることに加えて、冷却風に触れて直接的に冷却される。この結果、各ラミネート電池モジュール３における各ラミネート電池７を確実に冷却することができる。

このように、冷却風によって各ラミネート電池モジュール３の正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂ並びに各ラミネート電池モジュールの長手方向両端部を冷却するだけで十分に各ラミネート電池７を冷却することができるので、各ラミネート電池７周囲の略全体や、各ラミネート電池モジュール３周囲の略全体に、冷却風が流れる冷却風通路を確保する必要がなく、ラミネート電池パック１全体を小型化することができる。

尚、上記ケース２内のラミネート電池モジュール３の配置は上記実施形態のものには限られない。例えば、複数個のラミネート電池モジュール３を、ケース２内において少なくとも１列の列状に並びかつ該各ラミネート電池モジュール３の長手方向が列方向と垂直な方向となるように配置してもよい。この場合、ラミネート電池モジュール３の列方向に沿った方向に延びるように冷却風通路を設けることになり、ラミネート電池モジュール３のトータルの数が同じである場合、１つの冷却風通路に配置される電極タブの数は、通常、上記実施形態の場合よりも多くなる。したがって、各ラミネート電池モジュール３の正極タブ３ａ及び負極タブ３ｂの冷却性能を向上させる観点からは、上記実施形態のような配置が好ましい。

また、冷却風通路は、例えば上下方向に延びるものであってもよい。すなわち、ケース２の上壁部及び下壁部において各ラミネート電池モジュール３の長手方向両端部に対応する位置に開口部をそれぞれ形成して、上壁部及び下壁部の相対向する開口部同士を冷却風通路で接続する。そして、各冷却風通路に冷却風を流すことで、各ラミネート電池モジュール３において電極タブ及び該電極タブの配設側部分のみが冷却風に触れるようにする。要するに、冷却風通路及び各ラミネート電池モジュール３は、各ラミネート電池モジュール３において電極タブ及び該電極タブの配設側部分のみが冷却風に触れるように配置すればよい。

さらに、ケース２内においてラミネート電池モジュール３のラミネート電池積層方向は上下方向である必要はなく、前後方向や左右方向であってもよい。また、全てのラミネート電池モジュール３のラミネート電池積層方向が同じである必要はない。但し、ラミネート電池パック１全体を小型化する観点からは、全てのラミネート電池モジュール３のラミネート電池積層方向が同じであることが好ましい。

また、上記各ラミネート電池モジュール３の形態は上記実施形態のものには限られない。例えば、複数（偶数個であってもよい）のラミネート電池７を積層して互いに電気的に並列に接続してもよく、並列接続と直列接続とを混在させてもよい。また、複数のラミネート電池７を上下の矩形枠状部材１５で一体化する代わりに、複数のラミネート電池７の周囲全体を外装部材で覆うようにしてもよい。この場合、各ラミネート電池７の正極端子７ｂ及び負極端子７ｃが冷却風によって直接的に冷却されなくなるが、ラミネート電池モジュール３の電極タブと接続されているので、該電極タブを介して冷却され、各ラミネート電池７を十分に冷却することができる。さらに、ラミネート電池モジュール３の電極タブを、ラミネート電池７の正極端子７ｂ又は負極端子７ｃとは別体のもので構成してもよい。この場合、電極タブの配置の自由度が増えるが、冷却風通路及び各ラミネート電池モジュール３を、各ラミネート電池モジュール３において電極タブ及び該電極タブの配設側部分のみが冷却風に触れるように配置してラミネート電池パック１全体を小型化する観点からは、上記実施形態のように各ラミネート電池モジュール３の長手方向両端部に電極タブをそれぞれ設けることが好ましい。さらにまた、各ラミネート電池モジュール３の各ラミネート電池７の長手方向が、当該ラミネート電池モジュール３の長手方向と一致していなくてもよいが、ラミネート電池モジュール３を小型化してラミネート電池パック１全体を小型化する観点からは、両者が一致していることが好ましい。

さらに、上記実施形態では、ラミネート電池パック１がハイブリッド自動車や燃料電池車等の車両に搭載されるものとしたが、他の乗物に搭載されるものであってもよく、乗物用でなくても本発明を適用することができる。

本発明は、複数のラミネート電池モジュールが、該各ラミネート電池モジュールの電極タブにて互いに電気的に接続された状態でケース内に収容されたラミネート電池パックの冷却装置に有用であり、特にラミネート電池パックを、ハイブリッド自動車や燃料電池車等の車両に搭載する場合に有用である。

本発明の実施形態に係る冷却装置が適用されたラミネート電池パックを、ケースの上壁部を取り除いた状態で示す平面図である。図１のII−II線断面図である。図１のIII方向矢示図である。ラミネート電池モジュールの構成を示す斜視図である。図４のＶ−Ｖ線断面図である。ラミネート電池の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ラミネート電池パック
２ケース
３ラミネート電池モジュール
３ａ正極タブ（電極タブ）
３ｂ負極タブ（電極タブ）
７ラミネート電池
７ｂ正極端子
７ｃ負極端子
４１第１冷却風通路
４２第２冷却風通路
４３第３冷却風通路
４４第４冷却風通路
６２電動ファン（冷却風導入手段）

Claims

複数のラミネート電池を積層して互いに電気的に接続してなるラミネート電池モジュールが、複数個、該各ラミネート電池モジュールに設けた電極タブにて互いに電気的に接続された状態でケース内に収容されたラミネート電池パックの冷却装置であって、
上記ケース内に冷却風を導入するための冷却風導入手段を備え、
上記ケース内には、上記冷却風導入手段により導入された冷却風が流れる冷却風通路が形成されており、
上記冷却風通路及び各ラミネート電池モジュールは、該各ラミネート電池モジュールにおいて上記電極タブ及び該電極タブの配設側部分のみが上記冷却風に触れるように配置されていることを特徴とするラミネート電池パックの冷却装置。
請求項１記載のラミネート電池パックの冷却装置において、
上記各ラミネート電池モジュールの電極タブは、該各ラミネート電池モジュールの長手方向両端部にそれぞれ設けられ、
上記複数個のラミネート電池モジュールは、少なくとも１列の列状に並びかつ該各ラミネート電池モジュールの長手方向が列方向と一致するように配置されており、
上記冷却風通路は、上記ラミネート電池モジュール列において両端にそれぞれ位置するラミネート電池モジュールの上記列方向外側及び相隣接するラミネート電池モジュール間にそれぞれ形成されていて、上記列方向と垂直な方向に延びていることを特徴とするラミネート電池パックの冷却装置。
請求項２記載のラミネート電池パックの冷却装置において、
上記冷却風導入手段は、１つの電動ファンを有し、
上記電動ファンは、上記ケースにおいて上記冷却風通路が延びる方向に対向する両側面のうちの一方の側面における上記列方向中央部に配設されていることを特徴とするラミネート電池パックの冷却装置。
請求項２又は３記載のラミネート電池パックの冷却装置において、
上記各ラミネート電池モジュールの各ラミネート電池の長手方向が、当該ラミネート電池モジュールの長手方向と一致しており、
上記各ラミネート電池モジュールの各ラミネート電池の長手方向の一端部には、正極端子が設けられ、
上記各ラミネート電池の長手方向の他端部には、負極端子が設けられ、
上記各ラミネート電池モジュールは、奇数個の上記ラミネート電池を積層して該積層方向の並び順に電気的に直列に接続してなるものであり、
上記各ラミネート電池モジュールにおいて相隣接する任意の２つのラミネート電池のうち一方のラミネート電池の正極端子と他方のラミネート電池の負極端子とが互いに上記積層方向に対向しているとともに、上記一方のラミネート電池の負極端子と上記他方のラミネート電池の正極端子とが互いに上記積層方向に対向していることを特徴とするラミネート電池パックの冷却装置。