JP2012015072A

JP2012015072A - 電池パック

Info

Publication number: JP2012015072A
Application number: JP2010153198A
Authority: JP
Inventors: Kunio Iriya; 邦夫入谷; Masahiro Shimotani; 昌宏下谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2030-07-05
Also published as: JP5659581B2

Abstract

【課題】各電池セルを拘束する機能を有し、流通抵抗を抑制して電池セルの冷却性能の向上が図れる電池パックを提供する。
【解決手段】電池パック１は、積層方向Ｘに対向する電池セルの側面２ａ，２ｂに間隔をあけて並んで設けられ、それぞれが冷却流体の流れ方向Ｆに延びる形状である複数の板状突部２３，２４を備える。板状突部２３，２４は、隣接する電池セル２の板状突部２３，２４に接触して、対向する電池セルの側面間（側面２ａ同士の間、側面２ｂ同士の間）に流体通路１０を形成するとともに、冷却流体の流れ方向Ｆに平行な仮想軸周りに弧を描くように湾曲する湾曲部２３１，２４１を有して形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層した複数個の電池セルの集合体である電池パックに関する。

従来技術の電池パックにおいては、電気的に直列接続されるとともに積層配置された扁平状の電池セルの対向面に複数の凸部が形成され、当該複数の凸部は冷却媒体の流れ方向に平行に延伸する壁部を形成する。隣接する電池セルの互いに対向する凸部同士が当接し、これら凸部を除く部分の電池セル間に冷却媒体の通路を形成している。

特開２００１−２８３９３７号公報

しかしながら、上記従来技術においては、電池セルの対向面に形成された複数の凸部は電池パックを構成する各電池セルに荷重される拘束力に対して耐えうる寸法に設定されるため、電池セルの冷却性能の観点で十分な機能を果たすことができない。また、冷却媒体の流通抵抗が大きくなってしまう。このような理由から冷却媒体を過大に流すことが必要になり、冷却媒体を流す流体機器の動力が過大になったり、騒音が大きくなったりするなどの問題がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、各電池セルを拘束する機能を有し、流通抵抗を抑制して電池セルの冷却性能の向上を図ることができる電池パックを提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１の発明は、積層した複数の電池セル（２）を一体に保持して構成され、隣接する電池セル間に形成される流体通路（１０）に冷却流体が流通して各電池セルを冷却する電池パック（１）において、
積層方向（Ｘ）に対向する電池セルの側面（２ａ，２ｂ）に間隔をあけて並んで設けられ、それぞれが冷却流体の流れ方向（Ｆ）に延びる形状である複数の板状突部（２３，２４）を備え、
板状突部は、対向する電池セルの外装ケース、または隣接する電池セルの板状突部に接触して、対向する電池セルの側面間に流体通路を形成するとともに、冷却流体の流れ方向（Ｆ）に平行な仮想軸周りに弧を描くように湾曲する湾曲部（２３１，２４１）を有して形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、板状突部は対向する電池セル側に接触して、当該対向する電池セルの側面間に流体通路を形成するため、各電池セルに対して拘束力を安定的に加えることができる。さらに板状突部は、冷却流体の流れ方向に平行な仮想軸周りに弧を描くように湾曲する湾曲部を有していることにより、複数の板状突部によって電池セルの側面における冷却機能を果たす伝熱面積が大きくなるため、電池セルの冷却性能を高めることができる。したがって、各電池セルを拘束する機能を有し、流通抵抗を抑制して電池セルの冷却性能の向上が図れる電池パックを提供できる。また、この板状突部は冷却性能を十分発揮できる範囲で可能な限り薄くできるので、流体通路の断面積をほとんど小さくすることなく、伝熱面積を拡大することができるため、より少ない冷却媒体の流量で、より小さな流体機器の動力で、またより低い騒音で、必要な冷却性能を発揮することができる。

請求項２は、請求項１に記載の発明において、複数の板状突部（２４）は、隣接する電池セルから突出する複数の板状突部と当接し合って、当該対向する電池セルの側面間に流体通路を形成することを特徴とする。この発明によれば、対向する電池セル間の流体通路には、各電池セルから突出する複数の板状突部が当接し合うため、流体通路における伝熱面積が向上し、さらなる電池セルの冷却性能向上が図れる。

請求項３は、請求項１に記載の発明において、複数の板状突部（３４，３４Ａ）は、対向する電池セル（３，３Ａ）の外装ケースに当接して、当該対向する電池セルの側面間に流体通路を形成することを特徴とする。この発明によれば、対向する電池セル間の流体通路には、各電池セルから突出する複数の板状突部が対向する電池セルの外装ケースに当接するため、対向する電池セルにおける所定の位置関係がずれて積層された場合や、各部の製造上の寸法関係が所定の関係を満足できない場合でも、各電池セルに対して拘束力を安定的に加えることができ、電池セルの拘束効果が損なわれることを防止できる。

請求項４は、請求項３に記載の発明において、流体通路を形成する複数の板状突部（３４，３４Ａ）が有する湾曲部（３４１）は、対向する電池セルの側面間で同一側に向けて膨らむ形状であることを特徴とする。この発明によれば、流体通路において複数の板状突部によって仕切られる小通路は均一的な断面形状を呈するようになる。したがって、冷却流体の流通抵抗を抑制でき、熱伝達効果を向上させることができる。したがって、さらなる電池セルの冷却性能向上が図れる。

請求項５は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、複数の板状突部（４３，４４，４５）は、積層方向（Ｘ）に対向する電池セルの側面（４ａ，４ｂ）に、冷却流体の流れ方向（Ｆ）及び当該冷却流体の流れ方向（Ｆ）に直交する方向（Ｙ）のそれぞれについて所定の間隔をあけて並んで設けられており、さらに、冷却流体の流れ方向（Ｆ）に直交する方向（Ｙ）に複数の列が並ぶように位置する前記板状突部（４３，４４，４５）のそれぞれは、当該直交する方向（Ｙ）に隣り合う列同士が冷却流体の流れ方向（Ｆ）にずれるように配置されていることを特徴とする。

この発明によれば、複数の板状突部は冷却流体の流れ方向及び当該冷却流体の流れ方向に直交する方向のそれぞれについて所定の間隔をあけて並び、さらに当該直交する方向に複数の列が並ぶように位置する各板状突部は、当該直交する方向（Ｙ）に隣り合う列同士が冷却流体の流れ方向（Ｆ）にずれるように配置されることにより、各板状突部の後流側には板状突部が存在していない通路領域が形成されている。このような通路領域により、電池セル間の流体通路では蛇行するような流れを形成することが可能であり、電池セル壁面および板状突部の壁面での冷却流体流れの境界層の拡大抑制や各板状突部の後流側での熱伝達向上の効果が図れ、電池セルの冷却性能を向上させることができる。

請求項６は、請求項５に記載の発明において、冷却流体の流れ方向（Ｆ）に並ぶ板状突部（４３）は、板状突部の長さの２個分に相当する間隔をあけて冷却流体の流れ方向（Ｆ）に並んでいることを特徴とする。この発明によれば、板状突部は冷却流体の流れ方向に板状突部長さの２個分に相当する間隔をあけて設けられているため、各板状突部の後流側には板状突部が存在しない領域を十分に確保することができる。したがって、冷却流体流れの境界層の拡大抑制や各板状突部の後流側での熱伝達向上の効果がさらに期待でき、電池セルの冷却性能を高めることができる。

請求項７は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明において、電池セルの外装ケース及び複数の板状突部は導電性材料で形成されており、複数の板状突部における隣接する電池セル側との接触部位及び隣接する電池セル側における複数の板状突部との接触部位の少なくとも一方は、絶縁性物質で被覆されていることを特徴とする。

この発明によれば、隣接する電池セル間で接触する部分同士が絶縁性物質の被覆部分を介して接触するようになるため、電池セル間の電気絶縁性が確保される。したがって、電池性能の発揮及び電気的安全性の確保が図れるのである。また、隣接する電池セル間の電位差により、導電性材料が腐食する事態を抑制できる。

上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明を適用した第１実施形態の電池パックにおける電池セルの積層構造を説明するために、隣接する電池セルを電極端子の突出側から見たときの平面図である。図１の電池セルをＩＩ方向に見たときの正面図である。本発明を適用した第２実施形態の電池パックにおける電池セルの積層構造を説明するために、隣接する電池セルを電極端子の突出側から見たときの平面図である。図３の電池セルをＩＶ方向に見たときの正面図である。本発明を適用した第３実施形態の電池パックにおける電池セルの積層構造を説明するために、隣接する電池セルを電極端子の突出側から見たときの平面図である。図５の上側に位置する方の電池セルをＶＩ方向に見たときの正面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。

（第１実施形態）
本発明に係る電池パックは、例えば内燃機関と電池に充電された電力によって駆動されるモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、モータを走行駆動源とする電気自動車等に用いられる。電池パックを構成する電池は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、有機ラジカル電池であり、筐体内に収納された状態で自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、運転席と助手席の間の空間などに配置される。

本発明の一実施形態である第１実施形態について図１及び図２を用いて説明する。図１は、第１実施形態の電池パック１における電池セル２の積層構造を説明するために、隣接する２個の電池セル２を電極端子の突出側から見たときの平面図である。図２は、図１の電池セル２をＩＩ方向に見たときの正面図である。なお、図１では、多数個の電池セル２が積層されて電池パック１を構成するところを、理解を容易にするため、２個の電池セル２のみを図示している。各図において、電池セル２が複数個積層されて並ぶ方向を積層方向Ｘとし、直方体状の各電池セル２の対向する側面に沿う方向で電極端子が突出する方向を冷却流体の流れ方向Ｆとし、積層方向Ｘと冷却流体の流れ方向Ｆの両方に垂直な方向を複数の板状突部の並ぶ方向Ｙ（以下、単にＹ方向ともいう）とする。

複数個の電池セル２の集合体である電池パック１は、複数個の電池セル２の充電および放電または温度調節に用いられる電子部品（図示せず）によって制御され、図示しない送風部材による送風を受けて各電池セル２が冷却される。電池パック１は、電気的に直列接続された複数個の電池セル２をその側面を対向させるように並べて積層され、これらを一体化して構成されたものであり、図示しない筐体内に収納されている。上記の電子部品は、リレー、送風部材を駆動するモータ、インバータ等を制御する電子部品、各種の電子式制御装置等である。

当該筐体は、メンテナンスのために少なくとも一面を取り外し可能に構成された直方体状のケースであり、樹脂または鋼板等で形成されている。筐体には、車両側に筐体をボルト締め等により固定するための取付部、および機器収納ボックス（図示せず）が設けられている。

当該機器ボックスには、電池状態（例えば電圧、温度等）を監視する各種センサ等からの検出結果が入力される電池監視ユニット（図示せず）と、電池監視ユニットと通信可能に構成されリレーを制御するとともに、送風部材のモータの駆動を制御する制御装置と、各機器を接続するワイヤハーネス等と、が収納されている。電池監視ユニットは、各電池セル２の状態を監視する電池ＥＣＵ（電池の電子式制御ユニット）であり、電池パック１と多数の配線にて接続されている。

電池パック１は、積層方向Ｘに直交する電池セルの側面２ａ，２ｂ（方向Ｙ及び方向Ｆに平行な側面）が拘束装置（図示せず）によって押圧されることにより、積層された複数の角形状の電池セル２が一体に保持して形成される電池セル集合体である。電池パック１を構成する複数の電池セル２は、電池パック１の積層方向Ｘの両端部に設置された拘束板（図示せず）がロッド（図示せず）等によって連結されることにより、当該両端部から内側に向かう外力による圧縮力を受けて、拘束されることになる。例えば、複数の電池セル２は、４本の棒状のロッドによって圧縮力を受けて一体に固定されている。ロッドは、積層された複数の電池セル２を安定した力で押圧して一体化できるように、金属、硬質の樹脂等の強度に優れた材料で形成されている。

次に、電池パック１を構成する各電池セル２について説明する。各電池セル２は、外装ケースによってその外周面を被覆された扁平状直方体である。各電池セル２には、正極端子２１および負極端子２２からなる二つの電極端子がＹ方向に離れて配置されており、この電極端子は外装ケースから冷却流体の流れ方向Ｆに突出するように露出している。

このように筐体内全体に配されたすべての電池セル２は、電池パック１の積層方向Ｘの一方端部側に位置する電池セル２における負極端子２２から始まって、各電池セル２の電極端子間を接続する各バスバー（図示せず）によって、電池パック１内をＹ方向に往復しながら電池パック１の積層方向Ｘの他方端部側に位置する電池セル２の正極端子２１に至るまで通電可能に直列接続されている。このようにして積層方向Ｘに隣接する電池セル２間は電気的に接続されることになる。換言すれば、電池パック１を構成するすべての電池セル２は、積層方向Ｘの一方側端部に位置する電池セル２の電極端子から積層方向Ｘの他方側端部に位置する電池セル２の電極端子に至るまで、電流がジグザク状または蛇行状に流れるようにバスバーを介して電気的に直列接続される。

図１及び図２に示すように、積層方向Ｘに直交する電池セルの側面２ａ，２ｂのそれぞれには、冷却流体の流れ方向Ｆにそれぞれ延びる複数の板状突部２３，２４がそれぞれ設けられている。複数の板状突部２３，２４は、冷却流体の流れ方向Ｆに直交する方向Ｙに所定の間隔をあけて並んでいる。

各板状突部２３，２４は、積層方向Ｘに直交する電池セルの側面２ａ，２ｂそれぞれに、冷却流体の流れ方向Ｆに延びるレール形状であり、同方向の電池セルの側面２ａ，２ｂ全域にそれぞれ亘って延設されている。

複数の板状突部２３のそれぞれは、隣接する電池セル２から突出する板状突部２３と当接し合って、対向する電池セルの側面２ａと側面２ａとの間に流体通路１０を形成する。同様に、複数の板状突部２４のそれぞれは、隣接する電池セル２から突出する板状突部２４と当接し合って、対向する電池セルの側面２ｂと側面２ｂとの間に流体通路１０を形成する。すなわち、各板状突部２３は、隣接する電池セル２に設けられた板状突部２３に当接する位置に電池セルの側面２ａに形成され、各板状突部２４は、隣接する電池セル２に設けられた板状突部２４に当接する位置に電池セルの側面２ｂに形成されている。

複数の板状突部２３のそれぞれは、弧を描くように湾曲する湾曲部２３１を有し、全体または部分的に断面弓形状のフィンである。同様に、複数の板状突部２４のそれぞれは、それぞれ弧を描くように湾曲する湾曲部２４１を有し、全体または部分的に断面弓形状のフィンである。さらに、先端部分が互いに当接し合う複数の板状突部２３及び板状突部２４は、当接し合う板状突部のそれぞれが有する湾曲部２３１及び湾曲部２４１が電池セルの側面間で逆向きに膨ら状態で、流体通路１０を小通路１０ａに区画している。

このように、板状突部２３，２４は、隣接する電池セル２に設けられた板状突部２３，２４に接触して、対向する電池セルの側面２ａ間及び側面２ｂ間に流体通路１０を形成するとともに、冷却流体の流れ方向Ｆに平行な仮想軸周りに弧を描くように湾曲する湾曲部２３１，２４１を有して形成されている。各板状突部２３，２４は、流体通路１０を断面弓形状の複数の小通路１０ａに区画している。

各板状突部２３，２４は、拘束装置により積層方向Ｘの拘束力が作用した場合に隣接する電池セル２側の板状突部２３，２４と接触して当接するように配置されており、隣接する電池セル２からの作用力を受ける。電池セル２において、複数の板状突部２３，２４は、各電池セル２に作用する拘束力に対して耐えうる拘束強度を発揮する機能を有するとともに、流体通路１０を流通する冷却流体に接触することにより電池セル２の伝熱面積を拡大する部分であり、電池セル２の熱を冷却流体へ放出するための伝熱経路として機能する。

本実施形態の各板状突部２３，２４は、電池セル２の外装ケースと一体に形成されており、例えば外装ケースが金属（アルミニウム）製のケースである場合に、当該金属を削り出し加工することにより外装ケースと一体に形成することができる。これによれば、部品点数の低減及び生産コストの低減が図れる。

また他の形態では、各板状突部２３，２４は、電池セル２の外装ケースとは別部品である別個のプレート部材に形成するようにしてもよい。この場合、当該プレート部材は削り出し加工等により作成された金属製のフィン付きプレートであり、当該プレート部材を電池セルの側面に固定することにより、電池セルの側面から突出する複数個の板状突部２３，２４を構成できる。

また、電池セル２の外装ケースと各板状突部２３，２４とが導電性材料で形成されている場合には、互いに当接し合う板状突部２３のうちの少なくとも一方、及び互いに当接し合う板状突部２４のうちの少なくとも一方における接触部位には、絶縁性物質で被覆されていることが好ましい。当該部位における絶縁性物質の被覆は、蒸着、コーティング、一体成形等によって形成することができる。このような構成によれば、隣接する電池セル２間で接触する部位同士が絶縁性物質の被覆部分を介して接触するようになるため、電池セル２間の電気絶縁性が確保され、電池性能の発揮及び電気的安全性の確保を図ることができる。また、隣接する電池セル２間の電位差により、導電性材料部分が腐食する事態を抑制し得る。

本実施形態の電池パック１がもたらす作用効果について述べる。電池パック１は、積層方向Ｘに対向する電池セルの側面２ａ，２ｂに間隔をあけて並んで設けられ、それぞれが冷却流体の流れ方向Ｆに延びる形状である複数の板状突部２３，２４を備える。板状突部２３，２４は、隣接する電池セル２の板状突部２３，２４に接触して、対向する電池セルの側面間（側面２ａ同士の間、側面２ｂ同士の間）に流体通路１０を形成するとともに、冷却流体の流れ方向Ｆに平行な仮想軸周りに弧を描くように湾曲する湾曲部２３１，２４１を有して形成される。

この構成によれば、板状突部２３，２４は対向する電池セル２側に接触して電池セルの側面間に流体通路１０を形成するため、各電池セル２に対して拘束力を安定的に加えることができ、冷却用の通路を形成することに寄与する。さらに板状突部２３，２４は、冷却流体の流れ方向Ｆに平行な仮想軸周りに弧を描くように湾曲する湾曲部２３１，２４１を有していることにより、複数の板状突部２３，２４によって電池セル２において冷却機能を果たす伝熱面積が大きくなるため、電池セル２の冷却性能の向上が図れる。したがって、各電池セル２を拘束する機能と、流通抵抗を抑制による電池セル２の冷却性能の向上との両方が実現できるのである。また、この板状突部２３，２４は板状であるため冷却性能を十分発揮できる範囲で可能な限り薄くできるので、流体通路１０の断面積をほとんど小さくすることなく、伝熱面積を拡大することができるため、より少ない冷却媒体の流量で、より小さな流体機器の動力で、またより低い騒音で、必要な冷却性能を発揮することができる。

また、このような作用効果を奏することにより、電池寿命の向上、電池セル数の低減、電池パック１の小型化及び低コスト化が図れるのである。

また、電池パック１によれば、それぞれ冷却流体の流れ方向Ｆに延び、冷却流体の流れ方向Ｆと直交する方向Ｙに並ぶ板状突部によって、電池セル２の側面における冷却機能を果たす伝熱面積が大きくなるため冷却性能を高めることができる。

また、複数の板状突部２３，２４のそれぞれは、隣接する電池セル２から突出し、対応する板状突部２３，２４と当接し合って電池セルの側面間に流体通路１０を形成する。この構成によれば、対向する電池セル２間の流体通路１０には、各電池セル２から突出する複数の板状突部２３，２４同士が当接し合うため、流体通路１０における伝熱面積が向上し、さらなる電池セル２の冷却性能向上に寄与する。

また、板状突部２３，２４は湾曲部２３１，２４１を有して形成しているが、フィンとしての伝熱面積拡大の機能とともに、湾曲部を有しないフィンと同等に板状突部２３，２４自体の強度を確保している。したがって、必要な拘束強度を確保できる拘束用リブとしての機能を十分に備え、振動等による影響を受けにくい電池パックを提供できる。したがって、電池セル２の冷却性能の向上と電池セル２に与える拘束強度確保の両立を図ることができる。

また、湾曲部２３１，２４１を有する板状突部２３，２４を採用することにより、板状突部２３，２４を冷却性能が十分発揮できる範囲で可能な限り薄くすることができる。このため、流体通路１０の断面積をほとんど小さくすることなく、伝熱面積を拡大することができるため、より少ない冷却媒体の流量で、より小さな流体機器の動力で、またより低い騒音で、必要な冷却性能を発揮することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態に対して他の形態である電池セル３と電池セル３Ａを用いる電池パック１Ａについて図３及び図４を参照して説明する。第１実施形態の電池パック１と異なる構成、作用効果についてのみ、以下に述べる。図３は、第２実施形態の電池パック１Ａにおける電池セル３，３Ａの積層構造を説明するために、隣接する２個の電池セル３，３Ａを電極端子の突出側から見たときの平面図である。図４は図３の電池セル３をＩＶ方向に見たときの正面図である。なお、図３は、電池セル３と電池セル３Ａの各構造を容易に理解するために、あえて電池セル３と電池セル３Ａを拘束せず、両者を離した状態を示している。なお、正極端子３１は第１実施形態の正極端子２１に、負極端子３２は第１実施形態の負極端子２２に、それぞれ対応する。

図３に示すように、電池セル３と電池セル３Ａに係る積層構造は、図１に示す電池セル２の積層構造に対して、拘束装置により積層方向Ｘの拘束力が作用した場合に、隣接する電池セル３と電池セル３Ａとの間で、板状突部３４と板状突部３４Ａ及び板状突部３３と板状突部３３Ａがそれぞれ、第１実施形態のように直接に接触するのではなく、各板状突部３３，３３Ａ，３４，３４Ａは電池セルの側面に接触して拘束力に耐え得る拘束強度を発揮する点で相違する。具体的には、電池セル３と電池セル３Ａとでは、図３に示すように、各湾曲部３３１，３４１の膨らむ向きが逆向きになるように、板状突部３３と板状突部３３Ａ、及び板状突部３４と板状突部３４Ａが各電池セルの側面に設けられている。すなわち電池セル３と電池セル３Ａは別の構成を有するセルである。

各板状突部３３，３３Ａのそれぞれは、隣接する電池セルの側面３ａに当接して、対向する電池セルの側面３ａ間に流体通路１０を形成する。同様に、各板状突部３４，３４Ａのそれぞれは、隣接する電池セルの側面３ｂに当接して、対向する電池セルの側面３ｂ間に流体通路１０を形成する。すなわち、電池セルの側面３ａ間に形成される流体通路１０において、板状突部３３と板状突部３３Ａは、交互に流体通路１０を仕切るように配され、方向Ｙに複数個並ぶ小通路１０ａに区画している。同様に、電池セルの側面３ｂ間に形成される流体通路１０において、板状突部３４と板状突部３４Ａは、交互に流体通路１０を仕切るように配され、方向Ｙに複数個並ぶ小通路１０ａに区画している。

このように、各板状突部３３，３３Ａは、隣接する電池セルの側面３ａに接触して、対向する電池セルの側面３ａ間に、小通路１０ａに区画される流体通路１０を形成するとともに、冷却流体の流れ方向Ｆに平行な仮想軸周りに、同じ側に膨らむ弧を描くように湾曲する湾曲部３３１が配される。同様に、各板状突部３４，３４Ａは、隣接する電池セルの側面３ｂに接触して、対向する電池セルの側面３ｂ間に、小通路１０ａに区画される流体通路１０を形成するとともに、冷却流体の流れ方向Ｆに平行な仮想軸周りに、同じ側に膨らむ弧を描くように湾曲する湾曲部３４１が配される。

各板状突部３３，３３Ａ，３４，３４Ａは、拘束装置により積層方向Ｘの拘束力が作用した場合に隣接する電池セルの側面３ａ，３ｂに当接するように配置されており、隣接する電池セル３，３Ａからの作用力を受ける。複数の板状突部３３，３３Ａ，３４，３４Ａは、各電池セル３，３Ａに作用する拘束力に対して耐えうる拘束強度を発揮する機能を有するとともに、流体通路１０を流通する冷却流体に接触することにより電池セル３，３Ａの伝熱面積を拡大する部分であり、電池セル３，３Ａの熱を冷却流体へ放出するための伝熱経路として機能する。

本実施形態の電池パック１Ａがもたらす作用効果について述べる。電池パック１Ａを構成する電池セル３，３Ａに設けられる複数の板状突部３３，３３Ａ，３４，３４Ａは、対向する電池セル３，３Ａの外装ケースに当接して電池セルの側面間に流体通路１０を形成する。これにより、対向する電池セル間の流体通路１０には、各電池セル３，３Ａから突出する複数の板状突部３３，３３Ａ，３４，３４Ａが電池セル３，３Ａの外装ケースに当接するため、対向する電池セル３，３Ａにおける所定の位置関係がずれた状態で積層された場合や、電池セル３，３Ａにおける各部の製造上の寸法関係が所定の関係を満足できない場合であっても、各電池セル３，３Ａに対して拘束力を安定的に加えることができ、電池セル３，３Ａを拘束する効果を確実に発揮させることができる。

また、流体通路１０を形成する複数の板状突部３３，３３Ａ，３４，３４Ａのそれぞれが有する湾曲部３３１，３４１は、対向する電池セルの側面間（側面３ａ間及び側面３ｂ間）で同一側に向けて膨らむ形状で配置されている。この構成によれば、各流体通路１０において複数の板状突部３３，３３Ａ，３４，３４Ａによって仕切られる小通路１０ａは同様な断面形状を呈するようになる。したがって、各流路断面積が均一な小通路１０ａが得られ、冷却流体の流通抵抗の抑制が図れる。したがって、さらなる電池セル３，３Ａの冷却性能向上が期待できる。

本実施形態の各板状突部３３，３４および３３Ａ，３４Ａはそれぞれ、電池セル３及び３Ａの外装ケースと一体に形成されていても良いし、別部品である別個のプレート部材に形成するようにしてもよいのは第１実施形態と同様である。各板状突部３３，３４及び３３Ａ，３４Ａがそれぞれ、電池セル３及び３Ａの外装ケースに一体形成される形態の場合は部品点数の低減及び生産コストの低減が図れる。

また、電池セル３，３Ａの外装ケース及び複数の板状突部３３，３３Ａ，３４，３４Ａは導電性材料で形成されており、当該複数の板状突部における隣接する電池セル側との接触部位及び当該隣接する電池セル側における複数の板状突部との接触部位の少なくとも一方は、絶縁性物質で被覆されている。当該部位における絶縁性物質の被覆は、第１の実施形態と同様にして形成できる。このような構成によれば、隣接する電池セル３，３Ａ間で接触する部位同士が絶縁性物質の被覆部分を介して接触するようになるため、電池セル３，３Ａ間の電気絶縁性が確保され、電池性能の発揮及び電気的安全性の確保を図ることができる。また、隣接する電池セル３，３Ａ間の電位差により、導電性材料部分が腐食する事態を抑制し得る。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態に対して他の形態である電池セル４を用いる電池パック１Ｂについて図５及び図６を参照して説明する。第１実施形態の電池パック１と異なる構成、作用効果についてのみ、以下に述べる。図５は、第３実施形態の電池パック１Ｂにおける電池セル４の積層構造を説明するために、隣接する２個の電池セル４を電極端子の突出側から見たときの平面図である。図６は図５の上側に位置する方の電池セル４をＶＩ方向に見たときの正面図である。

図６に示すように、電池セル４は、図２に示す電池セル２に対して、板状突部４３，４４，４５のそれぞれが冷却流体の流れ方向Ｆに複数個点在して並ぶことにより、列をなす点で相違する。具体的には、一方の電池セルの側面４ａから突出する複数の板状突部４３，４４，４５は、冷却流体の流れ方向Ｆについて所定の間隔をあけて並んで設けられている。当該所定の間隔は、板状突部４３，４４，４５の方向Ｆの長さ（寸法Ｐ_Ｆ）の略２個分に相当する。例えば、図６に示す形態では、当該所定の間隔は、２個分、つまり寸法２Ｐ_Ｆに設定されている。

また、電池セルの側面４ａから突出する複数の板状突部４３，４４，４５は、当該冷却流体の流れ方向Ｆに直交する方向Ｙについて所定の間隔（寸法Ｐ_Ｙ）をあけて並んで設けられている。

さらに、冷却流体の流れ方向Ｆに直交する方向Ｙに複数の列が並ぶように配置されている板状突部４３，４４，４５のそれぞれは、当該直交する方向Ｙに隣り合う列同士が冷却流体の流れ方向Ｆにずれている。当該複数の列は、冷却流体の流れ方向Ｆに沿ってそれぞれ並ぶ複数の板状突部４３（第１の列）、複数の板状突部４４（第２の列）、複数の板状突部４５（第３の列）等によって構成されている。

すなわち、冷却流体の流れ方向Ｆに列をなす板状突部４３は、電池セルの側面４ａにおいて、板状突部４３〜４５の中で最も電極端子（正極端子４１及び負極端子４２）寄りに位置する板状突部であり、最も電極端子から遠い位置にあるのは板状突部４５である。板状突部４４は、方向Ｆについて板状突部４３と板状突部４５の間に位置しており、複数の電池セル４が積層されて電池パック１Ｂが形成された場合に、板状突部４４のみが、当該隣接する電池セル４から突出する板状突部４４と当接し合って、電池セルの側面４ａ間の流体流路１０においてＹ方向に閉塞されていない複数の小通路１０ａを形成することになる。

他方の電池セルの側面４ｂから突出する複数の板状突部４６，４７，４８は、それぞれ上記の板状突部４３，４４，４５に対応する位置、構成、機能、作用効果等を備える。したがって、方向Ｆに列をなす板状突部４６は、電池セルの側面４ｂにおいて、板状突部４６〜４８の中で最も電極端子（正極端子４１及び負極端子４２）寄りに位置する板状突部であり、最も電極端子から遠い位置にあるのは板状突部４８である。板状突部４７は、方向Ｆについて板状突部４６と板状突部４８の間に位置している。

これにより、隣接する電池セル４間における板状突部４４同士及び板状突部４７同士は、互いの頂面が当接し合う位置関係にあり、各板状突部４４及び板状突部４７は電池セル４に作用する拘束力を電池セル４間で受ける拘束用リブとして機能する。また、各板状突部４３，４４，４５は、電池セルの側面４ａにおいてオフセット状に配列され、各板状突部４６，４７，４８は、電池セルの側面４ｂにおいてオフセット状に配列されるのである。

本実施形態の電池パック１Ｂがもたらす作用効果について述べる。複数の板状突部４３，〜４５及び４６〜４８は、積層方向Ｘに対向する電池セルの側面４ａ及び側面４ｂに、冷却流体の流れ方向Ｆ及び当該冷却流体の流れ方向Ｆに直交する方向Ｙのそれぞれについて所定の間隔をあけて並んで設けられている。さらに、方向Ｙに複数の列が並ぶように位置する板状突部４３〜４５及び４６〜４８のそれぞれは、方向Ｙに隣り合う列同士が冷却流体の流れ方向Ｆにずれるように配置されている。

この構成によれば、各板状突部４３，４４，４５，４６，４７，４８は、方向Ｙに隣り合う列同士が冷却流体の流れ方向Ｆにずれるように配置されることにより、当該各板状突部の後流側には板状突部が存在していない通路領域が形成されることになる。このような通路領域の形成により、電池セル４間の流体通路１０では蛇行するような流れを形成することが可能である。このため、電池セル壁面および板状突部の壁面での冷却流体流れの境界層の拡大抑制（あるいは冷却流体流れの境界層の薄形化）や各板状突部の後流側での熱伝達向上の効果が得られるので、電池セル４の冷却性能を向上させることができる。

また、板状突部４３〜４８のそれぞれは、板状突部の長さの略２個分に相当する間隔をあけて冷却流体の流れ方向Ｆに並んでいる。この構成によれば、各板状突部４３〜４８は方向Ｆに相当程度の間隔で点在しているため、各板状突部４３〜４８の後流側には板状突部が存在しない領域を十分に確保することができる。したがって、冷却流体流れの境界層の拡大抑制（あるいは冷却流体流れの境界層の薄形化）や各板状突部の後流側での熱伝達向上の効果がさらに期待できるのである。

また、各板状突部４３〜４５，４６〜４８は、放熱用のフィン部材として機能し得る。このため、その板厚を可能な限り薄くすることにより、流体通路１０の断面積の拡大が可能になることに加え、各板状突部４３〜４５，４６〜４８からの放熱量が増加して冷却性能の向上が図れる。

また、各板状突部４３〜４５，４６〜４８は、電池セル４の外装ケースに一体形成するようにしても良いし、別部品である別個のプレート部材に形成するようにしてもよいのは第１実施形態と同様である。各板状突部４３〜４５，４６〜４８が電池セル４の外装ケースに一体形成される形態の場合は、部品点数の低減及び生産コストの低減が図れる。

また、電池セル４の外装ケースと各板状突部４３〜４５，４６〜４８とが導電性材料で形成されている場合には、互いに当接し合う板状突部４４のうちの少なくとも一方、及び互いに当接し合う板状突部４７のうちの少なくとも一方における接触部位には、絶縁性物質で被覆されていることが好ましい。当該部位における絶縁性物質の被覆は、蒸着、コーティング、一体成形等によって形成することができる。このような構成によれば、隣接する電池セル４間で接触する部位同士が絶縁性物質の被覆部分を介して接触するようになるため、電池セル４間の電気絶縁性が確保され、電池性能の発揮及び電気的安全性の確保を図ることができる。また、隣接する電池セル４間の電位差により、導電性材料部分が腐食する事態を抑制し得る。

１，１Ａ，１Ｂ…電池パック
２，３，３Ａ，４…電池セル
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ…電池セルの側面
１０…流体通路
１０ａ…小通路
２３，２４，…板状突部
３３，３３Ａ，３４，３４Ａ…板状突部
４３，４４，４５，４６，４７，４８…板状突部
２３１，２４１…湾曲部
３３１，３４１…湾曲部
４３１，４４１，４５１，４６１，４７１，４８１…湾曲部
Ｆ…冷却流体の流れ方向
Ｘ…積層方向
Ｙ…複数の板状突部の並ぶ方向（冷却流体の流れ方向Ｆに直交する方向）

Claims

積層した複数の電池セル（２）を一体に保持して構成され、隣接する前記電池セル間に形成される流体通路（１０）に冷却流体が流通して前記各電池セルを冷却する電池パック（１）において、
積層方向（Ｘ）に対向する電池セルの側面（２ａ，２ｂ）に間隔をあけて並んで設けられ、それぞれが前記冷却流体の流れ方向（Ｆ）に延びる形状である複数の板状突部（２３，２４）を備え、
前記板状突部は、対向する電池セルの外装ケース、または隣接する電池セルの前記板状突部に接触して、前記対向する電池セルの側面間に前記流体通路を形成するとともに、前記冷却流体の流れ方向（Ｆ）に平行な仮想軸周りに弧を描くように湾曲する湾曲部（２３１，２４１）を有して形成されていることを特徴とする電池パック。
前記複数の板状突部（２４）は、隣接する電池セルから突出する前記複数の板状突部と当接し合って前記対向する電池セルの側面間に前記流体通路を形成することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
前記複数の板状突部（３４，３４Ａ）は、前記対向する電池セル（３，３Ａ）の外装ケースに当接して前記対向する電池セルの側面間に前記流体通路を形成することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
前記流体通路を形成する前記複数の板状突部（３４，３４Ａ）が有する前記湾曲部（３４１）は、前記対向する電池セルの側面間で同一側に向けて膨らむ形状であることを特徴とする請求項３に記載の電池パック。
前記複数の板状突部（４３，４４，４５）は、前記積層方向（Ｘ）に対向する電池セルの側面（４ａ，４ｂ）に、前記冷却流体の流れ方向（Ｆ）及び当該冷却流体の流れ方向（Ｆ）に直交する方向（Ｙ）のそれぞれについて所定の間隔をあけて並んで設けられており、
さらに、前記冷却流体の流れ方向（Ｆ）に直交する方向（Ｙ）に複数の列が並ぶように位置する前記板状突部（４３，４４，４５）のそれぞれは、当該直交する方向（Ｙ）に隣り合う列同士が前記冷却流体の流れ方向（Ｆ）にずれるように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電池パック。
前記冷却流体の流れ方向（Ｆ）に並ぶ前記板状突部（４３）は、前記板状突部の長さの２個分に相当する間隔をあけて前記冷却流体の流れ方向（Ｆ）に並んでいることを特徴とする請求項５に記載の電池パック。
前記電池セルの外装ケース及び前記複数の板状突部は導電性材料で形成されており、
前記複数の板状突部における前記隣接する電池セル側との接触部位及び前記隣接する電池セル側における前記複数の板状突部との接触部位の少なくとも一方は、絶縁性物質で被覆されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電池パック。