JP2010238551A - 組電池装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、充放電時の熱やケース変形による電池性能の低下を的確に抑制しつつ、簡素な構成で防水機能を有する組電池装置を提供することにある。
【解決手段】本発明の組電池装置１ａは、内部に電池１０ａが配置された複数の凸部４が並んで設けられた防水ケース２と、前記防水ケース２内で、前記複数の電池１０ａ間を電気的に接続する導電部材と、前記防水ケース２を囲うユニットケース３と、隣り合う前記凸部４，４同士を連結する連結部材と、前記ユニットケース３の内面とこれに隣接する前記凸部４ａ，４ｂとの間に配置される拘束部材６と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、燃料電池自動車、ハイブリット車等の駆動用電動機の電源として使用することができる組電池装置に関する。

一般に、複数の電池からなる組電池を備えた組電池装置が広く知られている。このような組電池装置においては、充放電時に電池内部の圧力が変動することによって電池を収納するケースが変形し、電池性能が低下する恐れがある。特に角型の電池（単電池）はその傾向が大きい。
そこで、従来、複数の角型の電池のそれぞれを独立したケース内に個別に収納すると共に、これらの電池入りケースを並べて重ね合わせる際に、ケース同士の間にコルゲート板を配置した組電池装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような組電池装置によれば、ケース同士の間に配置されたコルゲート板によって、ケースの変形が防止されるので、電池性能の低下を抑制することができる。また、この組電池装置によれば、充放電時に電池が発熱した際に、コルゲート板が配置されたケース同士の間に冷却風を通すことによって電池を冷却することもできる。つまり、この組電池装置によれば、熱による電池性能の低下（電池の劣化）をも抑制することができる。

特開２００１−２３７０２号公報

ところが、このような組電池装置を燃料電池自動車等の車両に使用すると、車両のキャビン外に配置されることをも想定して防水を施す必要がある。そこで、各電池を収納するケースごとに防水することも考えられるが、高電圧仕様となって電池数が多くなると、防水に煩雑を極めると共に製造コストが増大する問題も生じる。更には各電池間の配線回しも煩雑を極めることとなる。
そこで、複数の電池を一体に防水ケース内に収納することも考えられるが、このような組電池装置では、充放電時に発熱した各電池を効率よく冷却することができないという新たな問題が生じる。

そこで、本発明の課題は、充放電時の熱やケース変形による電池性能の低下を的確に抑制しつつ、簡素な構成で防水機能を有する組電池装置を提供することにある。

前記課題を解決した本発明の組電池装置は、内部に電池が配置された複数の凸部を並んで有する防水ケースと、前記防水ケース内で、前記複数の電池間を電気的に接続する導電部材と、前記防水ケースを囲うユニットケースと、隣り合う前記凸部同士を連結する連結部材と、前記ユニットケースの内面とこれに隣接する前記凸部との間に配置される拘束部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明の組電池装置によれば、複数の電池が各凸部内に配置されることで、複数の電池が一つの防水ケース内に配置されることとなる。したがって、この組電池装置は、電池を確実に防水することができる。そして、本発明の組電池装置によれば、例えば複数の電池のそれぞれを、独立したケース内に個別に収納し、かつケースごとに防水を行うものと異なって、防水構造が簡素であって製造コストを低減することができる。

また、本発明の組電池装置によれば、充放電時に各電池の内部の圧力が変動する際に、ユニットケースの内面とこれに隣接する凸部との間に配置（挟持）された拘束部材が、その隣接した凸部のユニットケースの内面側への変位を抑制する。そして、凸部同士を連結する連結部材が各凸部間の距離の変動を抑制する。その結果、この組電池装置によれば、各凸部（電池）の変形を防止するので、各電池の劣化を防止することができる。

また、複数の電池を一体に防水ケースに収納すると、通常は前記したように各電池の冷却効率が低下するところ、本発明の組電池装置によれば、複数の電池のそれぞれを防水ケースの複数の凸部のそれぞれに収納しているので、各凸部を冷却することによって各電池を効率よく冷却することができる。
つまり、本発明の組電池装置では、充放電時に電池が発熱した際に、ユニットケースの内面とこれに隣接する凸部との間、及び凸部同士の間に冷媒（例えば冷却風）を通すことによって凸部（電池）を冷却することもできる。そして、この組電池装置では、連結部材及び拘束部材によって、冷媒に対する凸部の伝熱面積が高められるので凸部（電池）の冷却効率が更に向上することとなる。その結果、この組電池装置によれば、熱による電池性能の低下（電池の劣化）をも効果的に抑制することができる。

また、この組電池装置においては、前記連結部材は、隣り合う前記凸部同士の間で複数設けられていてもよい。
このような組電池装置によれば、各凸部間の距離の変動を更に確実に抑制することができると共に、冷媒に対する凸部の伝熱面積を更に高めることができるので、より一層電池の劣化を効果的に抑制することができる。

また、この組電池装置においては、前記電池は角型の電池であり、前記角型の電池は、最も大きい面積を有する面同士が対向し合うように前記凸部内に配置されているように構成することができる。

一般に、角型の電池は、充放電時の電池内部の圧力が変動することによって電池を収納するケースが変形し、電池性能が低下する傾向が大きい。そして、この変形は、電池の表面のうち面積が大きい面ほど大きい。これに対して、本発明の組電池装置においては、電池の最も大きい面積を有する面同士が対向し合うように凸部内に配置されているので、凸部の変形を効果的に抑制する。

また、この組電池装置においては、前記複数の連結部材のうち、隣り合う前記凸部同士が向き合う面の中央部に配置される前記連結部材は、当該面の端部に配置される前記連結部材よりも断面積を大きくし、かつ当該面の端部に配置される前記連結部材は、当該面の中央部に配置される前記連結部材よりも数を多くすることができる。

一般に、角型の電池の変形（ケースの変形）は、電池の面の中央部ほど大きい。一方、充放電時の発熱量は、中央部よりも面の端部のほうが大きい。
本発明の組電池装置によれば、端部よりも中央部のほうが連結部材の断面積を大きくし、中央部よりも端部のほうが連結部材の数を多くしているので、ケースの変形をより効果的に抑制することができると共に、電池の冷却をより効果的に行うことができる。

また、この組電池装置においては、前記ユニットケース内で、前記防水ケースの外側が冷却風の通流路になっており、前記冷却風の入口側の前記連結部材は、前記冷却風の出口側の前記連結部材よりも数を少なくしてもよい。
このような組電池装置によれば、冷却風の入口側の連結部材の数が出口側よりも少ないので、入口側に冷却風が入り易くなっている。
また、一般に、冷媒の温度は、熱交換によって入口側よりも出口側が高くなる。これに対して、本発明の組電池装置によれば、出口側の連結部材の数が多くなっているので、出口側においても凸部を効果的に冷却することができる。

また、この組電池装置においては、前記ユニットケース内で、前記防水ケースの外側が冷却風の通流路になっており、前記冷却風の出口側の前記端部に配置された前記連結部材は、前記冷却風の入口側の前記端部に配置された前記連結部材の間、又は前記中央部に配置された前記連結部材の間の下流側に配置されたものであってもよい。
この組電池装置によれば、冷却風の出口側に配置された連結部材は、入口側に配置された連結部材の間、又は中央部に配置された連結部材の間の下流側に配置されているので、入口側及び中央部の連結部材の間を流れた冷媒は、出口側の連結部材に効率よく接触する。その結果、冷媒の温度が入口側よりも高くなる出口側においても凸部を効果的に冷却することができる。

また、この組電池装置においては、前記防水ケース内に、電気部品を収納してもよい。
このような組電池装置によれば、電気部品に対する防水を別途に施す必要がないので、製造コストを更に低減することができる。

また、この組電池装置においては、前記電池は、前記凸部内に形成された凹部に対して圧入して挿嵌されたものであってもよい。
このような組電池装置によれば、電池を凸部内に簡単に固定することができる。

また、この組電池装置においては、前記冷却風の入口側の前記連結部材は、前記冷却風の流れ方向に沿って延びるように形成され、前記冷却風の出口側の前記連結部材は、前記冷却風の流れ方向に対して鋭角をなして延びるように形成されていてもよい。
このような組電池装置によれば、冷却風の入口側の前記連結部材に対して出口側の連結部材が傾斜することとなって、出口側の連結部材が冷却風と効率よく接触することができるので熱交換性能に優れる。

そして、前記課題を解決した本発明の組電池装置は、内部に電池が配置された複数の凸部が並んで設けられた防水ケースと、前記防水ケース内で、前記複数の電池間を電気的に接続する導電部材と、前記防水ケースを囲うユニットケースと、隣り合う前記凸部同士を連結する連結部材と、並んだ前記複数の凸部のうち、一端の前記凸部と他端の前記凸部とを前記凸部の突出方向に対して直交する方向に互いに保持し合う保持部材と、を備えたことを特徴とする。

この組電池装置によれば、保持部材が、並んだ前記複数の凸部のうち、一端の前記凸部と他端の前記凸部が突出方向に対して直交する方向に互いに保持し合うので、各凸部間の距離の変動を抑制する。したがって、この組電池装置によれば、各凸部（電池）の変形を防止するので、各電池の劣化を防止することができる。

そして、前記課題を解決した本発明の組電池装置は、内部に電池が配置された複数の凸部が並んで設けられた防水ケースと、前記防水ケース内で、前記複数の電池間を電気的に接続する導電部材と、前記防水ケースを囲うユニットケースと、隣り合う前記凸部同士を連結する連結部材と、並んだ前記複数の凸部のうち、一端の前記凸部と他端の前記凸部とがそれぞれ前記凸部の突出方向に対して直交する方向に広がることを防止する拘束構造と、を備えたことを特徴とする。

この組電池装置によれば、拘束構造が、並んだ前記複数の凸部のうち、一端の前記凸部と他端の前記凸部が突出方向に対して直交する方向に広がることを防止するので、各凸部間の距離の変動を抑制する。したがって、この組電池装置によれば、各凸部（電池）の変形を防止するので、各電池の劣化を防止することができる。

本発明によれば、充放電時の熱やケース変形による電池性能の低下を的確に抑制しつつ、簡素な構成で防水機能を有する組電池装置を提供することができる。

実施形態の組電池装置の配置を説明する模式図であり、燃料電池自動車の左側面から見た図である。 実施形態の組電池装置の斜視図であり、左斜め後方から見下ろした図である。 図２の前側（III方向）から凸部を見た際の、凸部同士の間隙に配置された拘束部材及び連結部材の様子を示す模式図である。 図２に示す組電池装置の分解斜視図である。 （ａ）は、連結部材の配置を示す模式図であり、図２のIV−IV断面に相当する図、（ｂ）は、連結部材の他の形態を説明する模式図である。 連結部材の他の形態を説明する模式図である。 他の実施形態に係る組電池装置の斜視図であり、左斜め後方から見下ろした図である。

以下に、本発明の実施形態について図を参照しながら詳細に説明する。
なお、本実施形態では、燃料電池自動車に搭載される組電池装置を例にとって説明するが、本発明の組電池装置は、車両（自動車）や船舶等の駆動用電動機の電源となる組電池装置のみならず、種々の組電池装置に適用することができる。
以下の説明において前後上下左右の方向は、組電池装置を搭載する燃料電池自動車の前後上下左右の方向に一致させた図２に示す前後上下左右の方向を基準とする。

図１に示すように、本実施形態に係る組電池装置１ａは、燃料電池自動車Ｖの図示しないリアシートの下方でキャビン外に配置されており、具体的には、燃料電池自動車Ｖのフロアパネル９ａとアンダパネル９ｂとの間に配置されている。

本実施形態での組電池装置１ａは、後記する組電池１０ａ（図４参照）をその内部に配置した防水ケース２と、この防水ケース２を囲う略直方体のユニットケース３とを備えている。
前記ユニットケース３には、冷媒４０としての空気（冷却風）を吸入する吸入ダクト３ａと、冷媒４０を排出する排出ダクト３ｂとが接続されている。ちなみに、本実施形態では、吸入ダクト３ａの冷媒４０の吸入口、及び排出ダクト３ｂの冷媒４０の排出口は、それぞれのダクト３ａ，３ｂの後方に開口している。そして、排出ダクト３ｂの冷媒４０の排出口に取り付けられたファン３ｃが作動した際に、吸入ダクト３ａが冷媒４０をユニットケース３内に導き入れると共に、排出ダクト３ｂがユニットケース３外に冷媒４０を排出する。具体的には、吸入ダクト３ａは、組電池装置１ａよりも後方に位置するトランクルーム（図示省略）内の空気（冷媒４０）を吸入するようになっている。

図２に示すように、本実施形態での防水ケース２は、基体部５と、複数の凸部４とを備えている。
前記基体部５は、前後方向に薄く、その内部が中空の略直方体で形成されている。
凸部４は、基体部５の前面から更に前方に突出するように形成されており、左右方向に薄く、その内部に形成された略直方体の中空部分８（図４参照）には後記する電池１０ａ（図４参照）が配置されている。この中空部分８は、特許請求の範囲にいう「凸部内に形成された凹部」に相当する。そして、これらの複数の凸部４は、相互に等間隔となるように左右方向に並べて配置されている。
この凸部４の数は、特に制限はなく、後記する電池１０ａ（単電池）の数に合わせられ、本実施形態での防水ケース２には７つの凸部４が設けられている。

このような防水ケース２は、ユニットケース３内に配置されており、防水ケース２の外側が冷媒４０（冷却風）の通流路４１になっている。ちなみに、本実施形態においては、冷媒４０は、防水ケース２の上方から下方に向かって流れる。つまり、冷媒４０が流れる凸部４同士の間隙、及び凸部４とユニットケース３の内面との間隙について言えば、間隙の上方が冷媒４０の入口２０側であり、間隙の下方が冷媒の出口２１側となる。

そして、複数の凸部４のうち、最も左側の凸部４ａは、ユニットケース３の左側の内面と対向する面に、複数の拘束部材６を備えている。なお、最も左側の凸部４ａは、特許請求の範囲にいう「ユニットケースの内面に隣接する凸部」を構成する。
前記拘束部材６は、冷媒４０の上流側から下流側に向かって、第１拘束部材６ａと、第２拘束部材６ｂと、第３拘束部材６ｃとを備えている。

また、図２には示されていないが、複数の凸部４のうち、最も右側の凸部４ｂにもユニットケース３の右側の内面と対向する面に、凸部４ａと同様の拘束部材６が形成されている。つまり、図３に示すように、最も右側の凸部４ｂにおいても、冷媒４０（図２参照）の上流側から下流側に向かって、第１拘束部材６ａと、第２拘束部材６ｂと、第３拘束部材６ｃとを備えている。
また、図２には示されていないが、凸部４，４同士の間隙のそれぞれにも、凸部４ａの拘束部材６に対応する位置に、後記する連結部材７（図５（ａ）参照）が形成されている。つまり、図３に示すように、凸部４，４同士の間には、冷媒４０（図２参照）の上流側から下流側に向かって、第１連結部材７ａと、第２連結部材７ｂと、第３連結部材７ｃとを備えている。
これらの凸部４ａ及び凸部４ｂに形成された拘束部材６、並びに凸部４，４同士の間隙に形成された連結部材７の詳細については後記する。

図４に示すように、基体部５は、凸部４が配置される側となる本体部１１と、蓋体１３とを備えている。本体部１１には、凸部４が配置される側の反対側に開口が形成されており、蓋体１３は、この開口を、ガスケット１４を介して少なくとも水密に閉じるように配置されている。ちなみに、本実施形態での蓋体１３は、適所に設けられた挿通孔１８にネジ１５が挿通されると共に、本体部１１に形成されたネジ穴１７にネジ１５を螺合させることで本体部１１に固定されている。
本体部１１の図４に示す前側部分（底部）には、凸部４の中空部分８に臨む開口１６が形成されている。
ここでは、先ず凸部４の中空部分８について説明すると、この中空部分８は、組電池１０ａを構成する電池１０ａの外形と略同形状の左右方向に薄い略直方体の空間となっており、本体部１１の底部に形成された開口１６は、電池１０ａの断面形状と略同形状となっている。更に詳しくは、本実施形態での電池１０ａは、この中空部分８に圧入して挿嵌されていることから、中空部分８は、電池１０ａの外寸よりも、やや小さめに形成されている。
本実施形態での電池１０ａ（単電池）は、前記したように、薄い略直方体のいわゆる角型の電池である。前記した７つの凸部４内に配置された７つの電池１０ａによって本実施形成での組電池１０ａは構成されている。
この電池１０ａは、一端面に設けられた一対の端子Ｐ，Ｐが、本体部１１の内側に臨むように凸部４の中空部分８に配置されている。ちなみに、この電池１０ａは、例えば燃料電池自動車に搭載される燃料電池スタック（図示省略）をアシストするために放電し、又は駆動用電動機（走行モータ）等からの回生電力を充電するように構成されている。このような電池１０ａは、例えばリチウムイオン型、ニッケル水素型などの二次電池等で構成することができる。

そして、前記したように、防水ケース２の複数の凸部４内に圧入された電池１０ａは、左右方向に等間隔で並んで配置されることとなる。また、本実施形態での電池１０ａは、最も大きい面積を有する面同士が対向し合うように配置されている。
なお、組電池１０ａを構成する電池１０ａの数は、前記した７つに限定されず、例えば燃料電池自動車に搭載される駆動用電動機（走行モータ）の定格出力に基づいて決定される。

このような複数の電池１０ａは、端子Ｐ，Ｐを介してバスバー等の導電部材１２で電気的に直列に接続されている。
ちなみに、本実施形態での基体部５を構成する本体部１１内には、ＥＣＵ、均等化回路等の制御部品を含む電気部品１９ａや、その他の電気部品１９ａを搭載した回路板１９が配置されている。

次に、凸部４に形成される拘束部材６及び連結部材７について説明する。
図２に示す拘束部材６は、前記したように、ユニットケース３の左側の内面と対向する凸部４ａの面（以下、「対向面」ということがある）上であって、前記した冷媒４０（冷却風）の入口２０の近傍に第１拘束部材６ａが形成され、冷媒４０（冷却風）の出口２１の近傍に第３拘束部材６ｃが形成され、入口２０と出口２１の間の中央部２２に第２拘束部材６ｂが形成されている。
なお、凸部４ａのユニットケース３の対向面における冷媒４０（冷却風）の入口２０の近傍は、特許請求の範囲にいう「冷却風の入口側の端部」に相当し、冷媒４０（冷却風）の出口２１の近傍は、「冷却風の出口側の端部」に相当する。

第１拘束部材６ａは、冷媒４０の流れ方向（図２の上下方向）に長い平面視で長方形の板状体であって、凸部４ａのユニットケース３の対向面上で、その前後方向に等間隔に３つ並ぶように立設されている。

第２拘束部材６ｂは、冷媒４０の流れ方向（図２の上下方向）に長い略直方体であって、その上流側に位置する前記第１拘束部材６ａ，６ａ同士の間の下流側に２つ並ぶように配置されている。つまり、第１拘束部材６ａは、第２拘束部材６ｂよりも多く配置されている。
そして、この第２拘束部材６ｂの断面積（立設方向に直交する方向の切断面における断面積、以下、同じ）は、第１拘束部材６ａの断面積よりも大きくなっている。

第３拘束部材６ｃは、冷媒４０の流れ方向（図２の上下方向）に長い、第１拘束部材６ａと同形状の板状体であって、凸部４ａのユニットケース３の対向面上で、その前後方向に等間隔に５つ並ぶように立設されている。更に具体的に説明すると、５つの第３拘束部材６ｃ，６ｃ，・・・は、冷媒４０（冷却風）の入口２０側に配置された前記第１拘束部材６ａ，６ａ同士の間に、更に２つの第１拘束部材６ａ，６ａを加えて設けたのと同じ構成で、第２拘束部材６ｂの下流側に配置されている。

また、前記したように、図１には示されていないが、複数の凸部４のうち、最も右側の凸部４ｂにもユニットケース３の右側の内面と対向する凸部４ｂの面に、凸部４ａの前記第１拘束部材６ａ、第２拘束部材６ｂ、及び第３拘束部材６ｃと同じ形状のものが、左右対称位置に同じ数で設けられている。つまり、凸部４ａと凸部４ｂとは左右対称構造となっている。
そして、凸部４ａ及び凸部４ｂに形成された拘束部材６は、ユニットケース３の左右の内面と接触している。ちなみに、拘束部材６は、後記するようにユニットケース３の左右の内面と連結する構成であってもよい。また、拘束部材６は、後記するように、ユニットケース３の内面との間に僅かなクリアランスが設けられていてもよい。

前記連結部材７は、図１には示されていないが、凸部４，４同士の間隙のそれぞれにおいて、凸部４ａの拘束部材６と同じ形状のものが、拘束部材６に対応する位置に同じ数となるように設けられたものである。
つまり、図５（ａ）に示すように、凸部４，４同士の間隙２５には、図２に示す前記第１拘束部材６ａ、第２拘束部材６ｂ、及び第３拘束部材６ｃと同じ形状のものが、左右対称位置に第１連結部材７ａ、第２連結部材７ｂ、及び第３連結部材７ｃとして設けられている。

したがって、凸部４の中央部２２に配置される第２連結部材７ｂは、冷媒４０の入口２０側の端部に配置される第１連結部材７ａ、及び出口２１側の端部に配置される第３連結部材７ｃよりも断面積が大きく、かつ第１連結部材７ａ及び第３連結部材７ｃは、第２連結部材７ｂよりも配置される数が多くなっている。

また、第１連結部材７ａは、第３連結部材７ｃよりも配置される数が少なくなっていると共に、第３連結部材７ｃは、第１連結部材７ａ及び第２連結部材７ｂの間の下流側に配置されている。

なお、以上のような、第１拘束部材６ａ、第２拘束部材６ｂ及び第３拘束部材６ｃ、並びに第１連結部材７ａ、第２連結部材７ｂ及び第３連結部材７ｃの数、形状等は特に制限はなく、本発明は次のようなものであってもよい。ここでは連結部材７を例に説明すると、図５（ｂ）に示すように、連結部材７の断面形状は、ひし形等の他の多角形形状であってもよいし、図示しないが冷媒４０の流れ方向に扁平な楕円形であってもよい。また、第２連結部材７ｂの数は、図５（ｂ）に示す例で３つとしたように、第１連結部材７ａの数と同数以上であってもよい。また、第１連結部材７ａの数は４つ以上であってもよいし、第３連結部材７ｃの数も６つ以上であってもよい。

次に、本実施形態に係る組電池装置１ａの作用効果について説明する。
本発明の組電池装置１ａによれば、複数の電池１０ａが、一つの防水ケース２内に配置されることとなる。したがって、この組電池装置１ａは、電池１０ａを確実に防水することができる。そして、この組電池装置１aによれば、例えば従来の組電池装置（例えば、特許文献１参照）のように、複数の電池のそれぞれを、独立したケース内に個別に収納し、かつケースごとに防水を行うものと異なって、防水構造が簡素であって製造コストを低減することができる。

また、この組電池装置１aによれば、充放電時に各電池１０ａの内部の圧力が変動する際に、ユニットケース３の内面とこれに隣接する凸部４ａ，４ｂとの間に挟持された拘束部材６が、その隣接した凸部４ａ，４ｂのユニットケース３の内面側への変位を抑制する。そして、凸部４，４同士を連結する連結部材７が各凸部４間の距離の変動を抑制する。したがって、この組電池装置１aによれば、各凸部４（電池１０ａ）の変形を防止するので、各電池１０ａの劣化を防止することができる。

また、従来の組電池装置では、複数の電池を一体にケースに収納すると、通常は前記したように各電池の冷却効率が低下するところ、本実施形態に係る組電池装置１aによれば、複数の電池１０ａのそれぞれを防水ケース２の複数の凸部４のそれぞれに収納しているので、各凸部４を冷却することによって各電池１０ａを効率よく冷却することができる。
つまり、本実施形態に係る組電池装置１ａにおいては、図１に示すファン３ｃが作動すると、冷媒４０が吸入ダクト３ａを介してユニットケース３内に導かれると共に、冷媒４０が排出ダクト３ｂを介してユニットケース３外に排出される。

この際、この組電池装置１ａにおいては、図２に示すように、ユニットケース３の内面とこれに隣接する凸部４a，４ｂとの間、及び凸部４，４同士の間に冷媒４０（例えば冷却風）を通すことによって凸部４（電池１０ａ）を冷却することができる。そして、この組電池装置１ａでは、連結部材７及び拘束部材６によって、冷媒４０に対する凸部４の伝熱面積が高められるので、凸部４（電池１０ａ）の冷却効率が更に向上することとなる。その結果、この組電池装置１ａによれば、熱による電池性能の低下（電池１０ａの劣化）をも効果的に抑制することができる。

また、この組電池装置１aにおいては、連結部材７は、隣り合う凸部４，４同士の間で複数設けられているので、この組電池装置１aによれば、各凸部４，４間の距離の変動を更に確実に抑制することができると共に、冷媒４０に対する凸部４の伝熱面積を更に高めることができるので、より一層電池１０ａの劣化を効果的に抑制することができる。

また、この組電池装置１aにおいては、前記したように、電池１０ａが角型の電池であり、最も大きい面積を有する面同士が対向し合うように凸部４，４内に配置されている。
一般に、角型の電池は、充放電時の電池内部の圧力が変動することによって電池を収納するケースが変形し、電池性能が低下する傾向が大きい。そして、この変形は、電池の表面のうち面積が大きい面ほど大きい。これに対して、本実施形態に係る組電池装置１aにおいては、電池１０ａの最も大きい面積を有する面同士が対向し合うように凸部４，４内に配置されているので、凸部４の変形を効果的に抑制する。

また、一般に、角型の電池の変形（ケースの変形）は、電池の面の中央部ほど大きい。一方、充放電時の発熱量は、中央部よりも面の端部のほうが大きい。一方、本実施形態に係る組電池装置１aによれば、入口２０側の端部及び出口２１側の端部よりも中央部２２のほうが連結部材７の断面積を大きくし、中央部２２よりも前記端部のほうが連結部材の数を多くしているので、凸部４の変形をより効果的に抑制することができると共に、電池１０ａの冷却をより効果的に行うことができる。

また、このような組電池装置１aによれば、冷媒４０の入口２０側の連結部材７の数が出口２１側よりも少ないので、入口２０側に冷媒４０が入り易くなっている。
また、一般に、冷媒４０の温度は、熱交換によって入口２０側よりも出口２１側が高くなる。これに対して、本実施形態の組電池装置１aによれば、出口２１側の連結部材７の数が多くなっているので、出口２１側においても凸部４を効果的に冷却することができる。
また、この組電池装置１aによれば、冷媒４０の出口２１側に配置された連結部材７は、入口２０側に配置された連結部材７の間、又は中央部２２に配置された連結部材７の間の下流側に配置されているので、入口２０側及び中央部２２の連結部材７の間を流れた冷媒４０は、出口２１側の連結部材７に効率よく接触する。その結果、冷媒４０の温度が入口２０側よりも高くなる出口２１側においても凸部４を効果的に冷却することができる。

また、この組電池装置１aにおいては、防水ケース２内に、電気部品１９ａを収納しているので、この組電池装置１aによれば、電気部品１９ａに対する防水を別途に施す必要がないので、製造コストを更に低減することができる。

また、この組電池装置１aにおいては、電池１０ａは、凸部４内に形成された中空部分８（凹部）に対して圧入して挿嵌されているので、このような組電池装置１aによれば、電池１０ａを凸部４内に簡単に固定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、第３拘束部材６ｃ及び第３連結部材７ｃを、冷媒４０の流れ方向に沿うように延びる長いフィン状の板状体を使用したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば図６に示すように、第３拘束部材６ｃ及び第３連結部材７ｃは、冷媒４０の流れ方向Ｆに対して、角度θで傾斜して延びるように形成されたものであってもよい。
このように傾斜する第３拘束部材６ｃ及び第３連結部材７ｃは、冷媒４０と効率よく接触することができるので熱交換性能に優れる。

また、前記実施形態では、拘束部材６がユニットケース３の内面に当接することで、左右の両端に配置される凸部４ａ及び凸部４ｂが左右方向に広がることを防止しているが、本発明は、ユニットケース３に代えて凸部４ａ及び凸部４ｂが左右方向に広がることを防止するように、凸部４ａ及び凸部４ｂを互いに保持し合うように配置した保持部材３０を備えたものであってもよい。

図７に示すように、この組電池装置１ｂにおいては、複数の凸部４をその重ね合わせの方向（左右方向）に纏めるように、環状の保持部材３０が複数の凸部４を巻回している。
更に詳しく説明すると、この組電池装置１ｂは、拘束部材６（図２参照）を備えていないほかは、前記実施形態と同様に構成されており、図示しないが、凸部４，４同士の間に、前記実施形態と同様の連結部材７（図５（ａ）参照）を備えている。また、この組電池装置１ｂは、図示しないが、前記実施形態に係る組電池装置１ａと同様にユニットケース３（図２参照）内に配置することで、冷媒４０の通流路４１が形成される。

このような組電池装置１ｂによれば、保持部材３０が凸部４ａ及び凸部４ｂが左右方向（凸部４の突出方向に対して直交する方向）に広がることを防止するので、各凸部４間の距離の変動を抑制する。したがって、この組電池装置１ｂによれば、各凸部４（電池１０ａ）の変形を防止するので、各電池１０ａの劣化を防止することができる。

ちなみに、前記実施形態に係る組電池装置１ａは、ユニットケース３に隣接する凸部４ａ，４ｂと、ユニットケース３の内面との間に拘束部材６，６がそれぞれ配置されることによって、前記組電池装置１ｂと同様に、凸部４ａ及び凸部４ｂが左右方向に広がることを防止するように構成されていることとなる。つまり、前記実施形態に係る組電池装置１ａは、並んだ複数の凸部４のうち、一端の凸部４ａと他端の凸部４ｂとがそれぞれ凸部４の突出方向に対して直交する方向（凸部の重ね合わせ方向）に広がることを防止する拘束構造を備えている構成となっている（請求項１０参照）。また、ここでの拘束構造は、凸部４ａと凸部４ｂとに設けられた拘束部材６，６に限らず、ユニットケース３の内面に拘束部材６，６が設けられたものであってもよい。また、拘束部材６，６は、凸部４ａ、凸部４ｂ、及びユニットケース３とは別体で形成されて凸部４ａ、凸部４ｂとユニットケース３との間に挟持されたものであってもよい。

また、前記実施形態では、ユニットケース３に隣接する凸部４ａ，４ｂと、ユニットケース３の内面との間に拘束部材６，６が配置されており、凸部４ａ，４ｂと、ユニットケース３の内面とが拘束部材６，６を介して接触していることを想定しているが、本発明は前記したように、一端の凸部４ａと他端の凸部４ｂとがそれぞれ凸部４の突出方向に対して直交する方向に広がることを防止する拘束構造を備えている構成であればよい（請求項１０参照）。つまり、この発明には、拘束部材６，６と、ユニットケース３の内面との間に僅かなクリアランスがあり、例えば凸部４（電池１０ａ）が膨張する際に、ユニットケース３の内面に凸部４ａ，４ｂが当接（接触）することで、一端の凸部４ａと他端の凸部４ｂとがそれぞれ凸部４の突出方向に対して直交する方向に広がることを防止するものであってもよい。言い換えれば、拘束部材６，６は、その一端が凸部４ａ，４ｂと連結し、他端がユニットケース３の内面と連結するか、又は接触する（若しくは電池１０ａの膨張時に当接する）構成であってもよい。
このことは前記組電池装置１ｂも同様であって、保持部材３０と凸部４ａとの左右方向の間、及び保持部材３０と凸部４ｂとの左右方向の間に僅かなクリアランスがあってもよい。

また、前記実施形態では、凸部４の中空部分８に電池１０ａを圧入することを想定しているが、本発明は中空部分８内の内壁と電池１０ａとの間にシリコーン等の非導電体（熱伝導体）を介在させるように構成してもよい。このような構成の組電池装置によれば、電池１０ａと凸部４（防水ケース２）との熱的な密着性が向上することによって熱伝導効率が向上する。

また、前記実施形態では、冷媒４０として冷却風（空気）を使用しているが、本発明の冷媒４０は液体であってもよい。

また、前記実施形態では、拘束部材６及び連結部材７が、上流側から下流側に向かって３段配置されているが、これらは４段以上であってもよい。

１ａ 組電池装置
１ｂ 組電池装置
２ 防水ケース
３ ユニットケース
４ 凸部
４ａ 凸部
４ｂ 凸部
６ 拘束部材
６ａ 第１拘束部材
６ｂ 第２拘束部材
６ｃ 第３拘束部材
７ 連結部材
７ａ 第１連結部材
７ｂ 第２連結部材
７ｃ 第３連結部材
８ 中空部分
１０ 組電池
１０ａ 電池
１２ 導電部材
１９ 回路板
１９ａ 電気部品
２０ 入口
２１ 出口
２２ 中央部
４０ 冷媒
４１ 通流路
Ｖ 燃料電池自動車
Ｐ 端子

Claims (11)

1. 内部に電池が配置された複数の凸部を並んで有する防水ケースと、
   前記防水ケース内で、前記複数の電池間を電気的に接続する導電部材と、
   前記防水ケースを囲うユニットケースと、
   隣り合う前記凸部同士を連結する連結部材と、
   前記ユニットケースの内面とこれに隣接する前記凸部との間に配置される拘束部材と、
   を備えたことを特徴とする組電池装置。
2. 前記連結部材は、隣り合う前記凸部同士の間で複数設けられたことを特徴とする請求項１に記載の組電池装置。
3. 前記電池は角型の電池であり、前記角型の電池は、最も大きい面積を有する面同士が対向し合うように前記凸部内に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の組電池装置。
4. 前記複数の連結部材のうち、隣り合う前記凸部同士が向き合う面の中央部に配置される前記連結部材は、当該面の端部に配置される前記連結部材よりも断面積を大きくし、かつ当該面の端部に配置される前記連結部材は、当該面の中央部に配置される前記連結部材よりも数を多くしたことを特徴とする請求項３に記載の組電池装置。
5. 前記ユニットケース内で、前記防水ケースの外側が冷却風の通流路になっており、
   前記冷却風の入口側の前記連結部材は、前記冷却風の出口側の前記連結部材よりも数を少なくしたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の組電池装置。
6. 前記ユニットケース内で、前記防水ケースの外側が冷却風の通流路になっており、
   前記冷却風の出口側の前記端部に配置された前記連結部材は、前記冷却風の入口側の前記端部に配置された前記連結部材の間、又は前記中央部に配置された前記連結部材の間の下流側に配置されたことを特徴とする請求項４に記載の組電池装置。
7. 前記防水ケース内に、電気部品が収納されたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の組電池装置。
8. 前記電池は、前記凸部内に形成された凹部に対して圧入して挿嵌されたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の組電池装置。
9. 前記冷却風の入口側の前記連結部材は、前記冷却風の流れ方向に沿って延びるように形成され、前記冷却風の出口側の前記連結部材は、前記冷却風の流れ方向に対して鋭角をなして延びるように形成されていることを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の組電池装置。
10. 内部に電池が配置された複数の凸部が並んで設けられた防水ケースと、
    前記防水ケース内で、前記複数の電池間を電気的に接続する導電部材と、
    前記防水ケースを囲うユニットケースと、
    隣り合う前記凸部同士を連結する連結部材と、
    並んだ前記複数の凸部のうち、一端の前記凸部と他端の前記凸部とを前記凸部の突出方向に対して直交する方向に互いに保持し合う保持部材と、
    を備えたことを特徴とする組電池装置。
11. 内部に電池が配置された複数の凸部が並んで設けられた防水ケースと、
    前記防水ケース内で、前記複数の電池間を電気的に接続する導電部材と、
    前記防水ケースを囲うユニットケースと、
    隣り合う前記凸部同士を連結する連結部材と、
    並んだ前記複数の凸部のうち、一端の前記凸部と他端の前記凸部とがそれぞれ前記凸部の突出方向に対して直交する方向に広がることを防止する拘束構造と、
    を備えたことを特徴とする組電池装置。

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