JP2012174408A

JP2012174408A - 組電池

Info

Publication number: JP2012174408A
Application number: JP2011033387A
Authority: JP
Inventors: Kengo Matsuo; 研吾松尾
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2012-09-10
Anticipated expiration: 2031-02-18
Also published as: JP5644575B2

Abstract

【課題】電池セルの収容数やその大きさの変更に柔軟に対応することができる組電池の提供。
【解決手段】電池セルＣを２つ重ねて収容する収容空間Ｓを有する第１モジュール１０と、電池セルＣを２つ重ねて収容する第１収容空間Ｓ１と電池セルＣを１つ収容する第２収容空間Ｓ２とを有する第２モジュール２０と、の少なくともいずれか一方が、複数重ね合わせ可能なパッケージ構造（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）を有する組電池を採用する。
【選択図】図７

Description

本発明は、組電池に関するものである。

特許文献１には、放熱性と耐震性との向上を図った組電池モジュールが開示されている。この組電池モジュールは、外装ケースに複数の扁平形単電池（電池セル）を、各単電池間に伝熱板、扁平形ヒートパイプを挟みつつ隙間なく収容し、ヒートシンクを兼ねた外装ケースに各単電池間の熱を逃がす構成となっている。この構成によれば、単電池間に隙間が形成されないため耐震性に優れ、また、電池間で熱を蓄熱させることなく外装ケースから放熱できるので、放熱性に優れる。

特開２００９−１４０７１４号公報

ところで、組電池は、搭載される装置毎に設置スペース等の事情で、電池セルの収容数やその大きさの制限を受ける。しかしながら、上記従来技術では、電池セルの収容数やその大きさを変更するには、サイズの異なる外装ケースを別途用意しなければならないという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、電池セルの収容数やその大きさの変更に柔軟に対応することができる組電池の提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、電池セルを２つ重ねて収容する収容空間を有し、該収容空間の底面を形成する底壁部が側壁部に熱を伝導する熱伝導部から形成された第１モジュールと、電池セルを２つ重ねて収容する第１収容空間と電池セルを１つ収容する第２収容空間とを有し、該第１収容空間と該第２収容空間との間を隔てる隔壁部が側壁部に熱を伝導する熱伝導部から形成されると共に該第１収容空間と該第２収容空間とのいずれか一方の底面を形成する底壁部が側壁部に熱を伝導する熱伝導部から形成された第２モジュールと、の少なくともいずれか一方が、複数重ね合わせ可能なパッケージ構造を有する組電池を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、一方が２つの電池セルを収容し、他方が３つの電池セルを収容する、互いに重ね合わせ可能な、２種類のモジュールを用い、パッケージ構造を形成することで、電池セルの収容数やその大きさを柔軟に変更可能とさせる。また、電池セルの収容空間を形成する底壁部や隔壁部に熱伝導部を設け、収容された熱を側壁部に逃がすことで、電池セルの熱管理も可能とさせる。

また、本発明においては、上記パッケージ構造を形成する各モジュールの側壁部には、外方に突出するヒートシンクが設けられているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、側壁部に外方に突出するヒートシンクを設けて、放熱性能を向上させる。

また、本発明においては、上記パッケージ構造を形成する各モジュールの熱伝導部には、上記電池セルの中央と接する部位を通り上記側壁部まで延在するヒートパイプが設けられているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、電池セルの中央は最も熱が蓄熱され易いため、当該中央と接する部位を通って側壁部までヒートパイプを配設することにより、電池セルの熱を効率よく外部へ逃がすことができる。

また、本発明においては、上記パッケージ構造を形成する各モジュールを、該各モジュールの収容空間を重ね合わせ方向において貫通して、一体的に締め付ける締結部材を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、各モジュールを重ね合わせ方向で一体的化すると共に、各収容空間に収容された各電池セルに圧力をかけて、電池セルの劣化に繋がる熱による膨らみを防止する。

また、本発明においては、上記締結部材には、内部に冷媒を流通させる孔部が形成されているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、締結部材の内部を流通する冷媒が、各収容空間においてそれぞれ熱交換することにより、パッケージ構造全体の熱を奪うことができる。

また、本発明においては、上記パッケージ構造を形成する各モジュールの収容空間には、スペーサ部材が設けられているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、各モジュールの収容空間に基準高さとなるスペーサ部材を設けることで、締結部材による過剰な締め付けを抑制することができる。

また、本発明においては、上記第１モジュールの底壁部が設けられる側と逆側の天部及び上記第２モジュールの底壁部が設けられる側と逆側の天部は、それぞれ開口しており、上記パッケージ構造は、上記開口を上記第１モジュールあるいは上記第２モジュールの底壁部で閉塞するように各モジュールを重ね合わせ、上記底壁部で閉塞されない上記開口を蓋部材で閉塞して形成されているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、各モジュールの開口を、熱伝導部から構成された底壁部で閉塞して重ね合わせることで、当該開口に臨む収容空間に収容された電池セルの熱も当該底壁部を介して側壁部へ逃がすことができる。

また、本発明においては、上記蓋部材には、外方に突出するヒートシンクが設けられているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、底壁部で閉塞されない開口を閉塞する蓋部材に外方に突出するヒートシンクを設けることで、放熱性能を向上させることができる。

本発明によれば、電池セルを２つ重ねて収容する収容空間を有し、該収容空間の底面を形成する底壁部が側壁部に熱を伝導する熱伝導部から形成された第１モジュールと、電池セルを２つ重ねて収容する第１収容空間と電池セルを１つ収容する第２収容空間とを有し、該第１収容空間と該第２収容空間との間を隔てる隔壁部が側壁部に熱を伝導する熱伝導部から形成されると共に該第１収容空間と該第２収容空間とのいずれか一方の底面を形成する底壁部が側壁部に熱を伝導する熱伝導部から形成された第２モジュールと、の少なくともいずれか一方が、複数重ね合わせ可能なパッケージ構造を有する組電池を採用することによって、電池セルの熱を管理しつつ、電池セルの収容数やその大きさを柔軟に変更することができる。

本発明の実施形態における組電池のパッケージ構造を形成する第１モジュールの構成を示す断面図である。本発明の実施形態における第１モジュールを上方から視た斜視図である。本発明の実施形態における第１モジュールを下方から視た斜視図である。本発明の実施形態における組電池のパッケージ構造を形成する第２モジュールの構成を示す断面図である。本発明の実施形態における第２モジュールを上方から視た斜視図である。本発明の実施形態における第２モジュールを下方から視た斜視図である。本発明の実施形態における組電池のパッケージ構造の構成を示す断面図である。本発明の別実施形態における組電池のパッケージ構造の構成を示す断面図である。本発明の別実施形態における組電池のパッケージ構造の構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１モジュール）
図１は、本発明の実施形態における組電池のパッケージ構造を形成する第１モジュール１０の構成を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態における第１モジュール１０を上方から視た斜視図である。図３は、本発明の実施形態における第１モジュール１０を下方から視た斜視図である。なお、図１は、図２におけるＡ−Ａ断面を示す。

第１モジュール１０は、図１に示すように、電池セルＣを２つ重ねて収容する収容空間Ｓを有する。本実施形態の電池セルＣは、ラミネート型リチウムイオン２次電池であり、平面視略矩形状の扁平形状を有する（図２参照）。電池セルＣは、収容空間Ｓから外部に導出する不図示の電圧端子と電気的に接続されている。

第１モジュール１０は、図１に示すように、底壁部（熱伝導部）１１と、側壁部１２とを有する。第１モジュール１０の底壁部１１と側壁部１２とは、一体で形成されている。第１モジュール１０の底壁部１１が設けられる側と逆側の天部は、開口しており、当該開口は、蓋部材３０によって閉塞されている。収容空間Ｓは、底壁部１１と、側壁部１２と、蓋部材３０とによって形成されている。

底壁部１１の一方の面１１ａは、収容空間Ｓの底面を形成する。底壁部１１の一方の面１１ａには、２つ重ねて収容された電池セルＣの一方が接する構成となっている。底壁部１１の他方の面１１ｂ側には、脚部１３が設けられている。脚部１３は、側壁部１２の内側に形成された開口縁部１４と係合可能な構成となっている。また、脚部１３は、後述する第２モジュール２０の側壁部２２の内側に形成された開口縁部２４（図４参照）とも係合可能な構成となっている。

側壁部１２には、外方に突出し、熱を放熱するヒートシンク１５が設けられている。底壁部１１は、側壁部１２に熱を伝導する伝熱材として機能する金属材から形成されている。本実施形態の底壁部１１と側壁部１２とは、アルミダイキャストにより一体成形されている。したがって、底壁部１１で受けた熱は、側壁部１２に伝熱され、ヒートシンク１５を介して外部に放熱される。

底壁部１１には、扁平形のヒートパイプ１６が埋設されている（図３参照）。ヒートパイプ１６は、周知のように熱伝導性の高い金属製パイプの中に揮発性の液体を封入したものであり、当該液体が、パイプ中の高温部において加熱されて蒸発し、また、パイプ中の低温部で冷却され凝縮するサイクルを繰り返すことで、熱を移動させる構成となっている。ヒートパイプ１６は、底壁部１１において電池セルＣの中央と接する部位を通りヒートシンク１５が設けられた側壁部１２まで延在している。電池セルＣの中央は最も熱が蓄熱され易いため、当該中央と接する部位（高温部）を通って側壁部１２（低温部）までヒートパイプ１６を配設することにより、電池セルＣの熱を効率よく外部へ逃がすことが可能となる。

蓋部材３０は、外部に面する一方の面３０ａと逆側の他方の面３０ｂ側に、係合部３１を有する。係合部３１は、側壁部１２の内側に形成された開口縁部１４と係合可能な構成となっている。また、係合部３１は、後述する第２モジュール２０の側壁部２２の内側に形成された開口縁部２４（図４参照）とも係合可能な構成となっている。

蓋部材３０の他方の面３０ｂは、収容空間Ｓの天面を形成する。蓋部材３０の他方の面３０ｂは、２つ重ねて収容された電池セルＣの他方が接する構成となっている。蓋部材３０は、側壁部１２に熱を伝導する伝熱材として機能する金属材から形成されている。本実施形態の蓋部材３０は、アルミダイキャストにより成形されている。したがって、蓋部材３０で受けた熱は、側壁部１２に伝熱され、ヒートシンク１５を介して外部に放熱される。

蓋部材３０と底壁部１１との間は、厚み方向（図１において紙面上下方向）において挿通する締結部材４０によって締め付けられている。締結部材４０は、平面視略矩形状の四隅に対応する部位に設けられた孔部を挿通して、４箇所設けられている（図２及び図３参照）。締結部材４０は、蓋部材３０と底壁部１１との間に挟み込まれた２つの電池セルＣに圧力をかけて熱による膨らみを防止する。

収容空間Ｓには、図１に示すように、スペーサ部材４１が設けられている。スペーサ部材４１は、締結部材４０の周りを囲う円筒形状を有する。スペーサ部材４１は、収容空間Ｓの基準高さを規定し、電池セルＣにかかる圧力を管理すると共に、締結部材４０による過剰な締め付けを抑制する。

（第２モジュール）
図４は、本発明の実施形態における組電池のパッケージ構造を形成する第２モジュール２０の構成を示す断面図である。図５は、本発明の実施形態における第２モジュール２０を上方から視た斜視図である。図６は、本発明の実施形態における第２モジュール２０を下方から視た斜視図である。なお、図４は、図５におけるＢ−Ｂ断面を示す。

第２モジュール２０は、図４に示すように、電池セルＣを２つ重ねて収容する第１収容空間Ｓ１と、電池セルＣを１つ収容する第２収容空間Ｓ２とを有する。第１収容空間Ｓ１と第２収容空間Ｓ２とは、隔壁部２７を挟んで隔てられている。電池セルＣは、第１収容空間Ｓ１及び第２収容空間Ｓ２からそれぞれ外部に導出する不図示の電圧端子と電気的に接続されている。

第２モジュール２０は、図４に示すように、底壁部（熱伝導部）２１と、側壁部２２と、隔壁部（熱伝導部）２７とを有する。第２モジュール２０の側壁部２２と隔壁部２７は、一体で形成されており、底壁部２１は別体で形成されている。第２モジュール２０の底壁部２１が設けられる側と逆側の天部は、開口しており、当該開口は、蓋部材３０によって閉塞されている。第１収容空間Ｓは、底壁部２１と、側壁部２２と、隔壁部２７とによって形成されている。第２収容空間Ｓは、側壁部２２と、隔壁部２７と、蓋部材３０とによって形成されている。

底壁部２１の一方の面２１ａは、第１収容空間Ｓ１の底面を形成する。底壁部２１の一方の面２１ａには、第１収容空間Ｓ１に２つ重ねて収容された電池セルＣの一方が接する構成となっている。底壁部２１の他方の面２１ｂ側には、脚部２３が設けられている。脚部２３は、側壁部２２の内側に形成された開口縁部２４と係合可能な構成となっている。また、脚部２３は、前述した第１モジュール１０の側壁部１２の内側に形成された開口縁部１４（図１参照）とも係合可能な構成となっている。

隔壁部２７の一方の面２７ａは、第２収容空間Ｓ２の底面を形成する。隔壁部２７の一方の面２７ａには、第２収容空間Ｓ２に収容された電池セルＣが接する構成となっている。隔壁部２７の他方の面２７ｂは、第１収容空間Ｓ１の天面を形成する。隔壁部２７の他方の面２７ｂには、第１収容空間Ｓ１に２つ重ねて収容された電池セルＣの他方が接する構成となっている。

側壁部２２には、外方に突出し、熱を放熱するヒートシンク２５が設けられている。底壁部２１及び隔壁部２７は、側壁部２２に熱を伝導する伝熱材として機能する金属材から形成されている。本実施形態の側壁部２２と隔壁部２７は、アルミダイキャストにより一体成形されている。また、本実施形態の底壁部２１は、アルミダイキャストにより成形されている。したがって、底壁部２１及び隔壁部２７で受けた熱は、側壁部２２に伝熱され、ヒートシンク２５を介して外部に放熱される。

底壁部２１には、扁平形のヒートパイプ２６が埋設されている（図６参照）。ヒートパイプ２６は、底壁部２１において電池セルＣの中央と接する部位（高温部）を通りヒートシンク２５が設けられた側壁部２２（低温部）まで延在している。また、不図示であるが、隔壁部２７にも同構成の扁平形のヒートパイプ１６が埋設されている。このヒートパイプも、隔壁部２７において電池セルＣの中央と接する部位（高温部）を通りヒートシンク２５が設けられた側壁部２２（低温部）まで延在している。

蓋部材３０の他方の面３０ｂは、第２収容空間Ｓ２の天面を形成する。蓋部材３０の他方の面３０ｂは、第２収容空間Ｓ２に収容された電池セルＣが接する構成となっている。
蓋部材３０と隔壁部２７の間と、底壁部２１と隔壁部２７との間は、厚み方向（図４において紙面上下方向）において挿通する締結部材４０によって締め付けられている。締結部材４０は、平面視略矩形状の四隅に対応する部位に設けられた孔部を挿通して、４箇所設けられている（図５及び図６参照）。

第１収容空間Ｓ１及び第２収容空間Ｓ２には、図４に示すように、スペーサ部材４１が設けられている。スペーサ部材４１は、締結部材４０の周りを囲う円筒形状を有する。スペーサ部材４１は、第１収容空間Ｓ１及び第２収容空間Ｓ２の基準高さを規定し、電池セルＣにかかる圧力を管理すると共に、締結部材４０による過剰な締め付けを抑制する。

（パッケージ構造）
図７は、本発明の実施形態における組電池のパッケージ構造の構成を示す断面図である。図７（ａ）に示すパッケージ構造１００Ａは、第１モジュール１０を２つ重ね合わせて形成されている。図７（ｂ）に示すパッケージ構造１００Ｂは、第１モジュール１０と第２モジュール２０とをそれぞれ一つずつ重ね合わせて形成されている。図７（ｃ）に示すパッケージ構造１００Ｃは、第１モジュール１０を３つ重ね合わせて形成されている。

パッケージ構造１００Ａは、図７（ａ）に示すように、２つの収容空間Ｓを有し、各収容空間Ｓに電池セルＣを２つずつ、計４つ収容する構成となっている。パッケージ構造１００Ａは、第１モジュール１０（以下、下の第１モジュール１０と称する）の開口縁部１４に、もう一つの第１モジュール１０（以下、上の第１モジュール１０と称する）の脚部１３を係合させ、下の第１モジュール１０の天部の開口を、上の第１モジュール１０の底壁部１１で閉塞し、上の第１モジュール１０の天部の開口を、蓋部材３０で閉塞して形成されている。

これにより、下の収容空間Ｓに２つ重ねて収容された電池セルＣのうち一方は、下の第１モジュール１０の底壁部１１の一方の面１１ａ側と接し、電池セルＣのうち他方は、上の第１モジュール１０の底壁部１１の他方の面１１ｂ側と接する。また、上の収容空間Ｓに２つ重ねて収容された電池セルＣのうち一方は、上の第１モジュール１０の底壁部１１の一方の面１１ａ側と接し、電池セルＣのうち他方は、蓋部材３０の他方の面３０ｂ側と接する。

締結部材４０は、パッケージ構造１００Ａを形成する各モジュールを、該各モジュールの収容空間Ｓを重ね合わせ方向において貫通して、一体的に締め付ける。これにより、各モジュールを重ね合わせ方向で一体的化すると共に、各収容空間Ｓに収容された各電池セルＣに圧力をかけて、電池セルＣの劣化に繋がる熱による膨らみを防止する。また、スペーサ部材４１は、各モジュールの収容空間Ｓにおける基準高さを規定し、締結部材４０による過剰な締め付けを抑制すると共に、圧力を適正に管理する。

パッケージ構造１００Ｂは、図７（ｂ）に示すように、３つの収容空間（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２）を有し、収容空間Ｓに電池セルＣを２つ、第１収容空間Ｓ１に電池セルＣを２つ、第２収容空間Ｓ２に電池セルＣを１つ、計５つ収容する構成となっている。パッケージ構造１００Ｂは、第２モジュール２０の開口縁部２４に、第１モジュール１０の脚部１３を係合させ、第２モジュール２０の天部の開口を、第１モジュール１０の底壁部１１で閉塞し、第１モジュール１０の天部の開口を、蓋部材３０で閉塞して形成されている。

これにより、第１収容空間Ｓ１に２つ重ねて収容された電池セルＣのうち一方は、第２モジュール２０の底壁部２１の一方の面２１ａ側と接し、電池セルＣのうち他方は、第２モジュール２０の隔壁部２７の他方の面２７ｂ側と接する。また、第２収容空間Ｓ１に収容された電池セルＣは、第２モジュール２０の隔壁部２７の一方の面２７ａ側と接すると共に、第１モジュール１０の底壁部１１の他方の面１１ｂ側と接する。さらに、収容空間Ｓに２つ重ねて収容された電池セルＣのうち一方は、第１モジュール１０の底壁部１１の一方の面１１ａ側と接し、電池セルＣのうち他方は、蓋部材３０の他方の面３０ｂ側と接する。

締結部材４０は、パッケージ構造１００Ｂを形成する各モジュールを、該各モジュールの収容空間（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２）を重ね合わせ方向において貫通して、一体的に締め付ける。これにより、各モジュールを重ね合わせ方向で一体的化すると共に、各収容空間（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２）に収容された各電池セルＣに圧力をかけて、電池セルＣの劣化に繋がる熱による膨らみを防止する。また、スペーサ部材４１は、各モジュールの収容空間（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２）における基準高さを規定し、締結部材４０による過剰な締め付けを抑制すると共に、圧力を適正に管理する。

パッケージ構造１００Ｃは、図７（ｃ）に示すように、３つの収容空間Ｓを有し、各収容空間Ｓに電池セルＣを２つずつ、計６つ収容する構成となっている。パッケージ構造１００Ｃは、第１モジュール１０（以下、下の第１モジュール１０と称する）の開口縁部１４に、もう一つの第１モジュール１０（以下、中の第１モジュール１０と称する）の脚部１３を係合させ、下の第１モジュール１０の天部の開口を、中の第１モジュール１０の底壁部１１で閉塞し、さらに、中の第１モジュール１０の開口縁部１４に、もう一つの第１モジュール１０（以下、上の第１モジュール１０と称する）の脚部１３を係合させ、中の第１モジュール１０の天部の開口を、上の第１モジュール１０の底壁部１１で閉塞し、上の第１モジュール１０の天部の開口を、蓋部材３０で閉塞して形成されている。

これにより、下の収容空間Ｓに２つ重ねて収容された電池セルＣのうち一方は、下の第１モジュール１０の底壁部１１の一方の面１１ａ側と接し、電池セルＣのうち他方は、中の第１モジュール１０の底壁部１１の他方の面１１ｂ側と接する。また、中の収容空間Ｓに２つ重ねて収容された電池セルＣのうち一方は、中の第１モジュール１０の底壁部１１の一方の面１１ａ側と接し、電池セルＣのうち他方は、上の第１モジュール１０の底壁部１１の他方の面１１ｂ側と接する。また、上の収容空間Ｓに２つ重ねて収容された電池セルＣのうち一方は、上の第１モジュール１０の底壁部１１の一方の面１１ａ側と接し、電池セルＣのうち他方は、蓋部材３０の他方の面３０ｂ側と接する。

締結部材４０は、パッケージ構造１００Ｃを形成する各モジュールを、該各モジュールの収容空間Ｓを重ね合わせ方向において貫通して、一体的に締め付ける。これにより、各モジュールを重ね合わせ方向で一体的化すると共に、各収容空間Ｓに収容された各電池セルＣに圧力をかけて、電池セルＣの劣化に繋がる熱による膨らみを防止する。また、スペーサ部材４１は、各モジュールの収容空間Ｓにおける基準高さを規定し、締結部材４０による過剰な締め付けを抑制すると共に、圧力を適正に管理する。

このように、パッケージ構造（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）においては、内部に収容された各電池セルＣの一面は、少なくとも、側壁部１２、側壁部２２に熱を伝導可能な底壁部１１、底壁部２１、隔壁部２７、あるいは、蓋部材３０と接する。したがって、電池セルＣの熱は、側壁部１２、側壁部２２に伝熱され、ヒートシンク１５、ヒートシンク２５を介して外部に放熱される。
外部に面しない底壁部１１（図７（ａ）〜（ｃ）参照）及び、隔壁部２７（図７（ｂ）参照）においては、他の部位よりも熱を蓄熱し易いが、当該底壁部１１あるいは隔壁部２７には、伝導効率上げるヒートパイプ（例えば図３参照）が設けられているため、電池セルＣから受けた熱を、効果的に側壁部１２に伝熱させ、ヒートシンク１５を介して外部に放熱することができる。
これにより、電池セルＣの間にそれぞれ伝熱材を挟みこむことなく、放熱性能を確保できるため、パッケージ構造の厚みを小さく抑えることが可能となる。さらに、第１モジュール１０と、第２モジュール２０とを任意に重ね合わせてパッケージ構造を形成することができるため、電池セルＣの収容数やパッケージ構造の大きさの変更に柔軟に対応することができる。

したがって、上述の本実施形態によれば、電池セルＣを２つ重ねて収容する収容空間Ｓを有し、該収容空間Ｓの底面を形成する底壁部１１が側壁部１２に熱を伝導する熱伝導部から形成された第１モジュール１０と、電池セルＣを２つ重ねて収容する第１収容空間Ｓ１と電池セルＣを１つ収容する第２収容空間Ｓ２とを有し、該第１収容空間Ｓ１と該第２収容空間Ｓ２との間を隔てる隔壁部２７が側壁部２２に熱を伝導する熱伝導部から形成されると共に該第１収容空間Ｓ１と該第２収容空間Ｓ２とのいずれか一方の底面を形成する底壁部２１が側壁部２２に熱を伝導する熱伝導部から形成された第２モジュール２０と、の少なくともいずれか一方が、複数重ね合わせ可能なパッケージ構造（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）を有する組電池を採用することによって、電池セルＣの熱を適切に管理しつつ、電池セルＣの収容数やその大きさを柔軟に変更することができる。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、図８に示すパッケージ構造１００Ａ´のように、底壁部１１で閉塞されない開口を閉塞する蓋部材３０の一方の面３０ａ側にヒートシンク３２を設けることで、放熱性能を向上させることができる。

また、例えば、図９に示すパッケージ構造１００Ｂ´のように、締結部材４０の内部に孔部４２を形成し、図９中矢印で示すように冷媒（空気や水等）を流通させることで、冷媒が、各収容空間（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２）においてそれぞれ熱交換することにより、パッケージ構造１００Ｂ´全体の熱を奪うことができる。この場合、スペーサ部材４１は、伝熱性を有する金属材から形成することが好ましい。

また、例えば、本発明によれば、電池セルＣが４つ、５つ、６つ収容する構成に限定されず、２以上であれば他の数量を電池セルＣを収容する構成にも適用できる。

１０…第１モジュール、１１…底壁部、１２…側壁部、１５…ヒートシンク、１６…ヒートパイプ、２０…第２モジュール、２１…底壁部、２２…側壁部、２６…ヒートパイプ、２７…隔壁部、３０…蓋部材、３２…ヒートシンク、４０…締結部材、４１…スペーサ部材、４２…孔部、１００Ａ…パッケージ構造、１００Ｂ…パッケージ構造、１００Ｃ…パッケージ構造、１００Ａ´…パッケージ構造、１００Ｂ´…パッケージ構造、Ｃ…電池セル、Ｓ…収容空間、Ｓ１…第１収容空間、Ｓ２…第２収容空間

Claims

電池セルを２つ重ねて収容する収容空間を有し、該収容空間の底面を形成する底壁部が側壁部に熱を伝導する熱伝導部から形成された第１モジュールと、
電池セルを２つ重ねて収容する第１収容空間と電池セルを１つ収容する第２収容空間とを有し、該第１収容空間と該第２収容空間との間を隔てる隔壁部が側壁部に熱を伝導する熱伝導部から形成されると共に該第１収容空間と該第２収容空間とのいずれか一方の底面を形成する底壁部が側壁部に熱を伝導する熱伝導部から形成された第２モジュールと、
の少なくともいずれか一方が、複数重ね合わせ可能なパッケージ構造を有することを特徴とする組電池。
前記パッケージ構造を形成する各モジュールの側壁部には、外方に突出するヒートシンクが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
前記パッケージ構造を形成する各モジュールの熱伝導部には、前記電池セルの中央と接する部位を通り前記側壁部まで延在するヒートパイプが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の組電池。
前記パッケージ構造を形成する各モジュールを、該各モジュールの収容空間を重ね合わせ方向において貫通して、一体的に締め付ける締結部材を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の組電池。
前記締結部材には、内部に冷媒を流通させる孔部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の組電池。
前記パッケージ構造を形成する各モジュールの収容空間には、スペーサ部材が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の組電池。
前記第１モジュールの底壁部が設けられる側と逆側の天部及び前記第２モジュールの底壁部が設けられる側と逆側の天部は、それぞれ開口しており、
前記パッケージ構造は、前記開口を前記第１モジュールあるいは前記第２モジュールの底壁部で閉塞するように各モジュールを重ね合わせ、前記底壁部で閉塞されない前記開口を蓋部材で閉塞して形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の組電池。
前記蓋部材には、外方に突出するヒートシンクが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の組電池。