JP2014157756A - バッテリユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ケースに内包されたバッテリを熱媒体により加熱または冷却する際において、熱媒体の漏出によるバッテリの漏電を防止することができ、さらに、温調効率に優れたバッテリユニットを提供すること。
【解決手段】バッテリ１０を内包するケース４０に、内部に向かって突出することで形成された凹部を設け、内部に熱媒体２３が流れる調温手段２０を、ケース外部の該凹部によって形成されたスペース６０内に配置し、該調温手段２０によりバッテリ１０を加熱または冷却することを特徴とするバッテリユニット。
【選択図】 図２

Description

本発明は、バッテリユニットに関するものである。

バッテリと、バッテリの周囲に配置された熱交換チャネルとをケースに内包してなるバッテリユニットにおいて、熱交換チャネル内に冷却液を流すことにより、バッテリを冷却する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００５−２２２９３９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、ケース内において熱交換チャネルから冷却液が漏れた場合に、バッテリの端子に冷却液が掛かるという問題があった。これに対し、熱交換チャネルをケースの外側に配置して、ケースの外側からバッテリを冷却する方法が考えられるが、このような方法においては、熱交換チャネルとバッテリとの間にケースが介在することとなるため、冷却効率が低下してしまうという問題がある。なお、これらの問題は、熱交換チャネルに冷却液を流してバッテリを冷却する場合に限らず、熱交換チャネルに加熱用熱媒体を流してバッテリを加熱する場合にも同様に発生する。

本発明が解決しようとする課題は、ケースに内包されたバッテリを熱媒体により加熱または冷却する際において、熱媒体の漏出によるバッテリの漏電を防止することができ、さらに、温調効率に優れたバッテリユニットを提供することである。

本発明は、バッテリ用ケースの外部に、内部に向かって突出した凹部を形成し、該凹部によって形成されたスペース内に、内部に熱媒体が流れる調温手段を配置することにより、上記課題を解決する。

本発明によれば、内部に熱媒体が流れる調温手段を、バッテリを収納するためのケースの外部に形成された凹部のスペース内に配置するため、熱媒体の漏出によるバッテリの漏電を防止することができ、さらに、バッテリを加熱または冷却する際の温調効率を向上させることができる。

図１は、本実施形態のバッテリユニットを接続してなるバッテリ温調システムを示す構成図である。 図２は、第１実施形態におけるバッテリユニットを示す構成図である。 図３は、図２に示すバッテリユニットのケースの斜視図である。 図４は、第２実施形態におけるバッテリユニットを示す構成図である。 図５は、第３実施形態におけるバッテリユニットを示す構成図である。 図６は、第４実施形態におけるバッテリユニットを示す構成図である。 図７は、第４実施形態におけるバッテリユニットの変形例を示す構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

<<第１実施形態>>
図１は、本実施形態のバッテリユニットを接続してなるバッテリ温調システムを示す構成図である。本実施形態のバッテリユニットを接続してなるバッテリ温調システムは、車両に搭載されたバッテリを温度調整するためのシステムであり、図１に示すように、電池モジュール群を内包するバッテリユニット１と、温調回路２００と、車両用空調システム３００とから構成される。

本実施形態においては、バッテリ温調システムは、図１に示すように、バッテリユニット１に備えられたウォータジャケット２０と、温調回路２００とが連結されている。また、図１に示すバッテリ温調システムにおいては、温調回路２００内に、熱を移動させるために使用される流体である熱媒体が流れている。そのため、温調回路２００内に流れている熱媒体がウォータジャケット２０内に供給され、これにより、ウォータジャケット２０は、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を加熱または冷却することができる。

温調回路２００は、バッテリユニット１のウォータジャケット２０との間で熱媒体を循環させ、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を加熱または冷却するための回路であり、図１に示すように、低温媒体生成器２１０と、電気ヒータ２２０と、媒体温度センサ２３０と、ポンプ２４０と、これらを接続し、内部に熱媒体が流れる熱媒体通路２５０と、制御装置２６０と、電池温度センサ２７０とから構成される。

低温媒体生成器２１０は、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体と、後述する車両用空調システム３００内を流れる冷媒とを熱交換させ、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させる熱交換器である。

電気ヒータ２２０は、図示しない電源から電力の供給を受けて駆動し、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を加熱して、熱媒体の温度を上昇させるヒータである。

媒体温度センサ２３０は、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体のうち、バッテリユニット１のウォータジャケット２０に流入する直前の熱媒体の温度を検出するセンサである。

ポンプ２４０は、図示しない電源から電力の供給を受けて駆動し、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を圧送するためのポンプであり、バッテリユニット１のウォータジャケット２０から排出された熱媒体を、低温媒体生成器２１０、電気ヒータ２２０、および媒体温度センサ２３０を通過させた後に、再度、ウォータジャケット２０内に流入させる。

熱媒体通路２５０は、内部に熱媒体が流れており、バッテリユニット１のウォータジャケット２０に形成された接続管２１，２２と接続され、ウォータジャケット２０内に熱媒体を供給することができる。

なお、熱媒体通路２５０と、接続管２１，２２とを接続する方法は、特に限定されないが、たとえば、ゴムホースなどの柔軟性がある部材を用いて接続する方法が挙げられる。柔軟性がある部材を用いて接続することにより、図１に示すバッテリ温調システムが搭載された車両が振動して熱媒体通路２５０と、ウォータジャケット２０との間の距離が変化した場合においても、接続部に加わる応力を緩和し、接続管２１，２２の破損などによる熱媒体の漏出を防止することができる。

電池温度センサ２７０は、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の温度を検出するセンサである。

制御装置２６０は、電池温度センサ２７０から送信される信号に基づき、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の加熱または冷却の要否を判断するとともに、電池モジュール群を加熱または冷却する必要があると判断した場合には、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を調整し、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の温度を制御する装置である。

車両用空調システム３００は、車両の車室内の室温を調整する空調システムであるとともに、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させる回路でもあり、図１に示すように、コンプレッサ３１０と、コンデンサ３２０と、蒸発器３３０と、流路切換えバルブ３４０と、逆止弁３５０と、これらを接続し、内部に冷媒が流れる冷媒通路３６０とから構成される。

コンプレッサ３１０は、冷媒通路３６０内を流れる冷媒を圧縮するコンプレッサであり、圧縮された冷媒はコンデンサ３２０に送られる。

コンデンサ３２０は、コンプレッサ３１０により圧縮されて温度が上昇した冷媒と、外気とを熱交換させることにより冷媒の温度を下げ、冷媒を液化させる熱交換器である。なお、コンデンサ３２０の近傍には、外気をコンデンサ３２０に送り込むためのファン３２０ｆが設けられている。

蒸発器３３０は、車両の車室内の室温を調整するための熱交換器であり、図示しない減圧機構により内部が減圧されており、コンデンサ３２０によって液化された冷媒と、車両内の空気とを熱交換させ、低温の空気を作り出すことができる。本実施形態においては、このような蒸発器３３０によって作り出された低温の空気が、図示しないヒータによって作り出された高温の空気と混合され、これが車室内に供給されることで、車室内の室温が調整される。

流路切換えバルブ３４０は、コンデンサ３２０により液化された冷媒の進行方向を制御するためのバルブである。本実施形態においては、車両用空調システム３００によって熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させようとする場合には、流路切換えバルブ３４０は、冷媒が低温媒体生成器２１０に送られる状態となるようにする。なお、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を低下させると同時に、車室内の室温を調整する場合には、流路切換えバルブ３４０は、冷媒が低温媒体生成器２１０および蒸発器３３０の両方に送られる状態となるようにする。また、単に車室内の室温の調整のみを行う場合には、冷媒が蒸発器３３０のみに送られる状態となるようにする。

逆止弁３５０は、蒸発器３３０を通過した冷媒が低温媒体生成器２１０に流入するのを阻止するための弁であり、冷媒通路３６０内の冷媒の流れ方向について、低温媒体生成器２１０からコンプレッサ３１０への方向のみ許容する。

次いで、図１に示すバッテリ温調システムにより、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を加熱または冷却する具体的な方法について説明する。

本実施形態においては、まず、温調回路２００の制御装置２６０が、電池温度センサ２７０により送信された信号に基づいて、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群の加熱または冷却の要否を判断する。電池モジュール群の加熱または冷却の要否を判断する方法としては、たとえば、電池温度センサ２７０により検出された電池モジュール群の温度が、所定の上限閾値より大きければ、電池モジュール群を冷却する必要があると判断し、一方、所定の下限閾値より小さければ、電池モジュール群を加熱する必要があると判断する方法が挙げられる。

ここで、制御装置２６０が、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を冷却する必要があると判断した場合には、制御装置２６０は、まず、車両用空調システム３００の流路切換えバルブ３４０に対し、冷媒通路３６０を流れる冷媒を、低温媒体生成器２１０に供給させるように指令する。これにより、本実施形態においては、冷媒通路３６０内を流れる冷媒が、低温媒体生成器２１０において、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体と熱交換され、これにより、熱媒体通路２５０の熱媒体が冷却される。

なお、この際において、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体を冷却するのと同時に、車両用空調システム３００により車室内の室温を調整する場合には、制御装置２６０は、流路切換えバルブ３４０に対し、冷媒通路３６０を流れる冷媒を、低温媒体生成器２１０に加えて蒸発器３３０に供給させるように指令する。これにより、本実施形態においては、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体が冷却されるとともに、蒸発器３３０によって車室内の室温が調整される。

そして、制御装置２６０は、ポンプ２４０に対して、このように冷却された熱媒体通路２５０内の熱媒体をウォータジャケット２０に供給するように指令し、これにより、ウォータジャケット２０内に冷却された熱媒体が流れ、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群が冷却される。

なお、電池モジュール群が冷却されている間には、制御装置２６０は、図示しない電源に対して、電気ヒータ２２０に電力を供給しないよう指令し、電気ヒータ２２０を駆動させないようにする。

また、電池モジュール群が冷却されている間には、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体通路２５０内の熱媒体の温度を監視し、必要に応じて、熱媒体の温度が電池モジュール群の冷却に適した温度となるように制御する。

具体的には、まず、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体の温度が、電池モジュール群の冷却に適した温度範囲内であるか否かを判定する。

ここで、制御装置２６０は、熱媒体の温度が電池モジュール群の冷却に適した温度範囲内にないと判定した場合には、車両用空調システム３００に備えられた車両用空調システム用制御装置（不図示）に対して、冷媒通路３６０内を流れる冷媒の温度を調整するように指令し、冷媒通路３６０内を流れる冷媒の温度を調整させる。

本実施形態においては、このように冷媒通路３６０内を流れる冷媒の温度を調整することにより、低温媒体生成器２１０において冷媒通路３６０内を流れる冷媒と熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体とを熱交換させる際に、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を、電池モジュール群の冷却に適した温度に制御することができる。

一方、制御装置２６０が、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群を加熱する必要があると判断した場合には、制御装置２６０は、図示しない電源に対し、電気ヒータ２２０に電力を供給するように指令し、電気ヒータ２２０により熱媒体通路２５０内の熱媒体を加熱する。

そして、制御装置２６０は、ポンプ２４０に対して、このように加熱された熱媒体通路２５０内の熱媒体をウォータジャケット２０に供給するように指令し、これにより、ウォータジャケット２０内に加熱された熱媒体が流れ、バッテリユニット１に備えられた電池モジュール群が加熱される。

なお、電池モジュール群が加熱されている間には、制御装置２６０は、流路切換えバルブ３４０に対して、冷媒通路３６０内を流れる冷媒を低温媒体生成器２１０に流入させないように指令する。

また、電池モジュール群が加熱されている間には、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体の温度を監視し、必要に応じて、熱媒体の温度がバッテリの加熱に適した温度となるように制御する。

具体的には、まず、制御装置２６０は、媒体温度センサ２３０によって検出された熱媒体の温度が、電池モジュール群の加熱に適した温度範囲内であるか否かを判定する。

ここで、制御装置２６０は、熱媒体の温度が電池モジュール群の加熱に適した温度範囲内にないと判定した場合には、図示しない電源に対し、電気ヒータ２２０に供給される電力を制御するように指令し、これにより電気ヒータ２２０の温度を変化させ、熱媒体通路２５０内を流れる熱媒体の温度を制御する。

次いで、本実施形態のバッテリユニット１の具体的な構成について説明する。

図２は、本実施形態のバッテリユニット１を示す構成図である。図２に示すように、本実施形態におけるバッテリユニット１は、複数の電池モジュール１１を積層してなる電池モジュール群１０と、ウォータジャケット２０と、伝熱性ゲル層３０と、ケース４０とから構成される。

電池モジュール群１０を構成する各電池モジュール１１は、それぞれ、複数の単電池を積層することにより構成される。電池モジュール１１を構成する単電池としては、特に限定されず、たとえば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などの各種二次電池が挙げられる。また、電池モジュール１１を構成する単電池の数は特に限定されず、複数の単電池としてもよく、単一の単電池としてもよい。

電池モジュール群１０は、複数の電池モジュール１１を積層して得た積層体を、缶体やラミネートフィルムなどの外装部材で覆い、各電池モジュール１１と接続された電極端子（不図示）を外装部材の外周縁に設けることにより形成される。なお、図２中においては、電池モジュール群１０が、７個の電池モジュール１１からなる構成を例示したが、電池モジュール群１０を構成する電池モジュール１１の数は特に限定されず、複数の電池モジュール１１としてもよく、１個の電池モジュール１１としてもよい。

ケース４０は、電池モジュール群１０を収容するための部材である。また、ケース４０は、ケース４０の斜視図である図３に示すように、その一部が内部に向かって突出することで形成された四角錐台形状の凸部５０を有している。そして、本実施形態においては、図２に示すように、このような凸部５０によってケース４０の外側に形成された凹部状のケース外空間６０に、ウォータジャケット２０が設けられている。

なお、図２，３においては、ケース４０の下側部分、すなわち、電池モジュール群１０を収容する部分や、凸部５０が形成された部分のみ図示し、ケース４０の上側部分の記載は省略した。ケース４０の上側部分の形状としては、特に限定されず、上面が閉じた形状であってもよいし、上面が解放された形状であってもよい。ケース４０の上側部分の形状を、上面が解放された形状とした場合には、ケース４０とは別の部材によって上面を塞いでもよい。

本実施形態においては、ケース４０にこのような凸部５０を形成し、凸部５０によって形成された凹部状のケース外空間６０にウォータジャケット２０を設けているため、ウォータジャケット２０と電池モジュール群１０との熱交換効率を向上させることができる。すなわち、ケース４０外面の平坦な部分にウォータジャケット２０が設けられている場合には、ウォータジャケット２０におけるケース４０と接する面以外の面からの熱損失が大きくなってしまうが、本実施形態においては、図２に示すように、ウォータジャケット２０がケース４０の凸部５０を構成する各面に囲まれているため、このような熱損失を低減することができ、その結果として、ウォータジャケット２０の温度と電池モジュール群１０との熱交換効率を向上させることができる。

なお、図２，３に示すバッテリユニット１においては、ケース４０に四角錐台形状の凸部５０を形成した例を示したが、凸部５０の形状は、特に限定されず、ウォータジャケット２０を設置できる形状であれば何でもよい。

ウォータジャケット２０は、上述したように、ケース４０の凸部５０によって形成された凹部状のケース外空間６０に設けられ、内部に熱媒体２３を供給することができる空洞部分を有し、電池モジュール群１０の温度調整をするものである。具体的には、ウォータジャケット２０は、ケース４０の外側のケース外空間６０に設けられ、蓋４１によって固定されることで、ケース４０を介して電池モジュール群１０と熱的に接触し、これにより、電池モジュール群１０の温度調整をする。

ここで、ウォータジャケット２０内を流れる熱媒体２３は、上述した温調回路２００によって加熱や冷却が行われた熱媒体通路２５０内の熱媒体が、ポンプ２４０により圧送されてウォータジャケット２０内に流入したものである。そのため、本実施形態においては、ウォータジャケット２０内を流れる熱媒体２３は、温調回路２００により適度に温度調整されたものであり、ウォータジャケット２０は、このような熱媒体２３を用いて、電池モジュール群１０の温度を適切に調整することができる。

本実施形態においては、図２に示すように、ウォータジャケット２０がケース４０の外部に設けられているため、仮にウォータジャケット２０の接続管２１，２２の損傷などによってウォータジャケット２０内を流れる熱媒体２３が漏出した場合であっても、電池モジュール群１０の漏電を防止することができる。すなわち、本実施形態においては、ウォータジャケット２０がケース４０の外部に設けられているため、ウォータジャケット２０から漏出した熱媒体２３をケース４０によって遮ることができ、これにより、電池モジュール群１０の電極端子への熱媒体２３の付着を防止し、電池モジュール群１０の漏電を防ぐことができる。

なお、ウォータジャケット２０における、熱媒体２３を流すための空洞部分の形状および数は特に限定されず、たとえば、２以上の任意の形状の空洞部分であってもよいし、単一の大きな空洞部分であってもよい。また、空洞部分の内部には、熱媒体２３の流れる方向を制御するための仕切り板を設けてもよい。

伝熱性ゲル層３０は、伝熱性を有するゲル状物質により形成され、電池モジュール群１０とケース４０との間に設けられる。本実施形態においては、電池モジュール群１０とケース４０との間に、このような伝熱性を有する伝熱性ゲル層３０を設けることにより、伝熱性ゲル層３０によって、ウォータジャケット２０の熱が、電池モジュール群１０に効率よく伝えられ、熱交換の効率を向上させることができる。

本実施形態のバッテリユニット１は、以上のように構成される。

本実施形態におけるバッテリユニット１は、電池モジュール群１０の温度を調整するためのウォータジャケット２０が、ケース４０の外側に設けられたものである。そのため、本実施形態においては、仮にウォータジャケット２０内の熱媒体２３が漏れた場合であっても、電池モジュール群１０の電極端子に熱媒体２３が付着することを防止し、電池モジュール群１０の漏電を防ぐことができる。

なお、本実施形態のバッテリユニット１においては、ケース４０の凸部５０は、ケース４０外面のいずれの面に形成されたものであってもよいが、図２に示すようにケース４０の底面に形成することにより、ウォータジャケット２０がケース４０の底面に配置されることとなり、そのため、仮にウォータジャケット２０内の熱媒体２３が漏れた場合であっても、漏出した熱媒体２３が、重力にしたがって電池モジュール群１０から遠ざかる方向に移動するため、電池モジュール群１０への熱媒体２３の付着を防止して漏電を防ぐことができる。

また、本実施形態におけるバッテリユニット１は、車両中のどこに搭載してもよいが、車両の床下に搭載することにより、仮にバッテリユニット１のウォータジャケット２０内を流れる熱媒体２３が漏出した場合においても、漏出した熱媒体２３が車両の床下から、車外の路面へと排出されるため、電池モジュール群１０の電極端子に熱媒体２３が付着することを防止し、電池モジュール群１０の漏電を防ぐことができる。

加えて、本実施形態においては、ケース４０の凸部５０によって形成された凹部状のケース外空間６０にウォータジャケット２０を設けることにより、ウォータジャケット２０が、ケース４０の凸部５０を構成する各面に囲まれることとなり、ウォータジャケット２０によって電池モジュール群１０を加熱または冷却する際の温調効率を向上させることができる。すなわち、ウォータジャケット２０が、ケース４０の凸部５０を構成する各面に囲まれることにより、ウォータジャケット２０がケース４０と接しない方向への熱損失を低減することができ、その結果として、電池モジュール群１０の温調効率を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、ウォータジャケット２０の厚みは、特に限定されないが、ケース４０の凸部５０によって形成された凹部の深さと略等しいものとすることにより、ウォータジャケット２０のケース４０と接しない方向への熱損失を低減することができ、これにより、電池モジュール群１０の温調効率を向上させることができる。

<<第２実施形態>>
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態におけるバッテリユニット１ａは、図４に示すような構成を有しており、ケース４０に代えて、凸部５０にリブ４２が形成されたケース４０ａを用いるという点、およびウォータジャケット２０に代えて、ケース外空間６０自体に熱媒体２３を供給する構成としている点において異なる以外は、第１実施形態に係るバッテリユニット１と同様の構成を有する。

本実施形態のバッテリユニット１ａは、図４に示すように、ケース４０ａの凸部５０に、ケース４０ａ外部に向かって突出するリブ４２が複数形成され、この複数のリブ４２によりケース４０ａの強度が補強された構成となっている。また、本実施形態のバッテリユニット１ａにおいては、図４に示すように、伝熱性ゲル層３０ａがケース４０ａの底面の形状に合わせて形成されている。

本実施形態のバッテリユニット１ａは、ケース外空間６０に熱媒体２３が供給されることにより、電池モジュール群１０を加熱または冷却する。具体的には、本実施形態のバッテリユニット１ａにおいては、ケース外空間６０を蓋４１で閉じた部分に熱媒体２３が流れることにより、熱媒体２３と電池モジュール群１０とが、ケース４０ａの凸部５０を形成する面のうち、リブ４２が形成されていない面、およびリブ４２の突出高さを規定する面などにおいて熱的に接触し、これにより、電池モジュール群１０が加熱または冷却される。

第２実施形態によれば、上述した第１実施形態による効果に加えて、次の効果を奏する。
すなわち、第２実施形態によれば、ケース４０ａの凸部５０によって形成された凹部状のケース外空間６０を利用して、電池モジュール群１０を加熱または冷却しているため、ウォータジャケット２０を別途用意する必要がなく、バッテリユニット１ａをコスト的に優れたものとすることができる。さらに、第２実施形態によれば、ケース４０ａの凸部５０にリブ４２を形成したことにより、ケース４０ａの強度を向上させることができ、加えて、ケース４０ａの凸部５０の表面積が増大し、これにより、熱媒体２３と電池モジュール群１０との熱交換効率が向上し、電池モジュール群１０の温調効率を向上させることができる。

<<第３実施形態>>
次いで、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態におけるバッテリユニット１ｂは、図５（Ａ）に示すような構成を有しており、ウォータジャケット２０に代えて、熱媒体２３の流路であるパイプ２４と、伝熱性のゲル状物質により形成された伝熱性ゲル部２５とからなるウォータジャケット２０ａが、ケース外空間６０に設けられているという点において異なる以外は、第１実施形態に係るバッテリユニット１と同様の構成を有する。

本実施形態のバッテリユニット１ｂは、図５（Ａ）に示すように、ウォータジャケット２０ａのパイプ２４に熱媒体２３が供給されることにより、電池モジュール群１０が加熱または冷却される。

ここで、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＶｂ-Ｖｂ線に沿ったバッテリユニット１ｂの断面図である。なお、図５（Ａ）に示すバッテリユニット１ｂの実際の断面図にはケース４０が存在するが、説明を簡略化するため、図５（Ｂ）においてはケース４０の記載を省略した。本実施形態においては、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、ウォータジャケット２０ａは、蛇行して配置されたパイプ２４と、パイプ２４の周囲に充填された伝熱性ゲル部２５とからなり、ケース外空間６０に収容され、蓋４１により固定されている。なお、パイプ２４は、金属材料などの伝熱性のよい素材で構成することができる。また、伝熱性ゲル部２５は、上述した伝熱性ゲル層３０，３０ａと同様のゲル状物質により構成されている。本実施形態においては、パイプ２４に熱媒体２３が流れることにより、熱媒体２３の熱が伝熱性ゲル部２５によって電池モジュール群１０に伝わり、電池モジュール群１０を加熱または冷却することができる。

第３実施形態によれば、上述した第１実施形態による効果に加えて、次の効果を奏する。
すなわち、第３実施形態によれば、ウォータジャケット２０ａを、パイプ２４と伝熱性ゲル部２５とからなるものとするため、パイプ２４により所望の方向に熱媒体２３を流すことができ、これにより、電池モジュール群１０の温調効率をより向上させることができる。

なお、本実施形態においては、パイプ２４の形状としては、図５（Ｂ）に示すような形状に限定されず、電池モジュール群１０を適切に加熱または冷却することができるものであれば任意の形状とすることができる。

<<第４実施形態>>
次いで、本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態におけるバッテリユニット１ｃは、図６に示すような構成を有しており、ウォータジャケット２０に代えて、外力に応じて変形可能な部材により形成されたウォータジャケット２０ｂが、ケース外空間６０に設けられているという点において異なる以外は、第１実施形態に係るバッテリユニット１と同様の構成を有する。

本実施形態のバッテリユニット１ｃは、図６に示すように、ケース外空間６０に、外力に応じて変形可能なウォータジャケット２０ｂが設けられており、ウォータジャケット２０ｂに熱媒体２３が供給されることにより、電池モジュール群１０を加熱または冷却することができる。なお、ウォータジャケット２０ｂとしては、外力に応じて変形可能であり、かつ、内部に熱媒体２３を供給可能な物であれば何でもよく、たとえば、フィルムを袋状としたものや、フィルムの表面をアルミニウムなどの金属でコーティングした部材を袋状としたものなどを用いることができる。

第４実施形態によれば、上述した第１実施形態による効果に加えて、次の効果を奏する。
すなわち、第４実施形態によれば、ウォータジャケット２０ｂが、外力に応じて変形可能なもの、すなわち、柔軟性を有するものであるため、ケース４０の凸部５０の形状に応じて適切に密着させることができ、これにより、ウォータジャケット２０ｂ内を流れる熱媒体２３の熱を電池モジュール群１０に効率的に伝えることができ、電池モジュール群１０の温調効率を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、図７に示すバッテリユニット１ｄのように、ケース４０に代えて、リブ４２を有するケース４０ａを用いた構成としてもよい。なお、バッテリユニット１ｄのケース４０ａの形状は、上述した図４に示すバッテリユニット１ａのケース４０ａと同様である。本実施形態においては、このようにケース４０ａの凸部５０にリブ４２を設けた場合においても、ウォータジャケット２０ｂは、柔軟性を有するものであるため、凸部５０に良好に密着することができる。

これにより、本実施形態においては、ケース４０ａの凸部５０にリブ４２を形成したことにより、ケース４０ａの凸部５０の表面積が増大し、また、このような凸部５０にウォータジャケット２０ｂが良好に密着しているため、ウォータジャケット２０ｂ内を流れる熱媒体２３の熱が電池モジュール群１０にさらに効率的に伝わり、電池モジュール群１０の温調効率をより向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

たとえば、上述したバッテリ温調システムにおいては、熱媒体通路２５０内の熱媒体を冷却するために車両用空調システム３００を用いる例を示したが、熱媒体を冷却することができるシステムであれば、車両用空調システム３００に代えて別のシステムを用いてもよい。そして、この場合においては、バッテリ温調システムは、車両に搭載されたバッテリの温度調節の用途に限定されず、任意のバッテリの温度調節をするために用いることができる。

なお、上述した実施形態において、電池モジュール群１０は本発明のバッテリに、ウォータジャケット２０，２０ａ，２０ｂは本発明の温調手段に、パイプ２４は本発明の流路に、それぞれ相当する。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…バッテリユニット
１０…電池モジュール群
１１…電池モジュール
２０，２０ａ，２０ｂ…ウォータジャケット
２１，２２…接続管
２３…熱媒体
２４…パイプ
２５…伝熱性ゲル部
３０，３０ａ…伝熱性ゲル層
４０，４０ａ…ケース
４１…蓋
４２…リブ
５０…凸部
６０…ケース外空間

Claims (7)

1. バッテリと、
   表面の少なくとも一部に、内部に向かって突出することで形成された凹部を有し、前記バッテリを内包するケースと、
   前記凹部によって形成されたスペース内に設けられ、内部に熱媒体が供給される調温手段と、を備え、
   前記バッテリと前記調温手段とが、前記ケースの前記凹部を形成する面のうち、少なくとも一つの面において熱的に接触することで、前記バッテリが加熱または冷却されることを特徴とするバッテリユニット。
2. 請求項１に記載のバッテリユニットにおいて、
   前記凹部は、前記ケースの底面に形成されていることを特徴とするバッテリユニット。
3. 請求項１または２に記載のバッテリユニットにおいて、
   車両の床下に搭載されることを特徴とするバッテリユニット。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のバッテリユニットにおいて、
   前記調温手段の厚みと、前記凹部の深さとが略等しいことを特徴とするバッテリユニット。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のバッテリユニットにおいて、
   前記凹部には、前記ケースの外部に向かって突出するリブが形成されており、
   前記バッテリと前記調温手段とが、前記ケースの前記凹部を形成する面のうち、前記リブが形成されていない面、および前記リブの突出高さを規定する面において熱的に接触することで、前記バッテリが加熱または冷却されることを特徴とするバッテリユニット。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のバッテリユニットにおいて、
   前記調温手段は、熱媒体を流すための流路を有し、
   前記流路に、熱媒体が供給されることで、前記バッテリが加熱または冷却されることを特徴とするバッテリユニット。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のバッテリユニットにおいて、
   前記調温手段は、外力に応じて形状が変化する部材の内部に、熱媒体が供給されて形成されることを特徴とするバッテリユニット。

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