JP2014238928A - 蓄電ブロックおよび蓄電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】熱伝導シートから素子積層体に作用する圧縮反力を低減する。【解決手段】蓄電ブロックは、弾性を有する熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続される。蓄電ブロックは、複数の角形蓄電素子１０１が、隣り合う角形蓄電素子１０１の互いの幅広面１０９ｗ同士が対向するように積層配置された素子積層体１１と、素子積層体１１を伝熱プレート上に配置される熱伝導シートに向けて押圧する押圧装置とを備える。素子積層体１１は、少なくとも所定の角形蓄電素子１０１における一対の幅広面１０９ｗのうちの一方に当接する幅広面当接部１６１，１７１を有するホルダ１６０，１７０を備える。角形蓄電素子１０１の底板１０９ｂの外表面は、熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続される伝熱面とされ、この伝熱面は、幅広面当接部１６１，１７１の伝熱プレート側端面よりも伝熱プレート側に突出している。【選択図】図３

Description

本発明は、複数の蓄電素子を電気的に接続した蓄電ブロックおよび蓄電ブロックを熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続した蓄電モジュールに関する。

ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車などに搭載される蓄電モジュールは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の多数の蓄電素子を備えている。蓄電素子は、充放電の際、内部抵抗に起因した発熱が生じ、温度が上昇するほど、容量減少等の寿命に関する性能劣化が起こりやすくなる。

蓄電素子の温度上昇は、寿命の観点からできるだけ小さくすることが望ましい。蓄電素子を冷却する方法として、蓄電素子を弾性を有する熱伝導シートを介して伝熱プレートに熱的に接続する方法がある（特許文献１参照）。熱伝導シートを用いる場合、伝熱プレート上の熱伝導シートに蓄電素子を押し付けることで、熱伝導シートに蓄電素子を密着させる。

特開２０１１−３４７７５号公報

蓄電素子の伝熱面を熱伝導シートに密着させるためには、蓄電素子を熱伝導シートに向けて押圧し、熱伝導シートを圧縮させる必要がある。しかしながら、熱伝導シートを圧縮させる際に蓄電ブロックに大きな圧縮反力が作用するという問題があった。

請求項１に記載の蓄電ブロックは、弾性を有する熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続される蓄電ブロックであって、一対の第１幅狭面と、一対の第２幅狭面と、一対の幅広面とを有する複数の角形蓄電素子が、隣り合う角形蓄電素子の互いの幅広面同士が対向するように積層配置された素子積層体と、素子積層体を伝熱プレート上に配置される熱伝導シートに向けて押圧する押圧装置とを備え、素子積層体は、少なくとも所定の角形蓄電素子における一対の幅広面のうちの一方に当接する幅広面当接部を有するホルダを備え、角形蓄電素子における一対の第１幅狭面のうちの一方は、熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続される伝熱面とされ、角形蓄電素子の伝熱面は、幅広面当接部の伝熱プレート側端面よりも伝熱プレート側に突出していることを特徴とする。
請求項７に記載の蓄電モジュールは、請求項１または２に記載の蓄電ブロックと、蓄電ブロックと熱的に接続される伝熱プレートと、伝熱プレート上に配置され、蓄電ブロックと伝熱プレートとで挟まれる熱伝導シートとを備え、幅広面当接部の伝熱プレート側端面が熱伝導シートに対向して配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、熱伝導シートから素子積層体に作用する圧縮反力を低減することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る蓄電モジュールの外観斜視図。 蓄電モジュールの構成を示す分解斜視図。 素子積層体の構成を示す分解斜視図。 単電池を示す斜視図。 中間ホルダを示す斜視図。 端部ホルダを示す斜視図。 蓄電ブロックと熱伝導シートを下方から見た図。 （ａ）は蓄電ブロックと冷却構造体とが熱的に接続される前の状態を示す図、（ｂ）は蓄電ブロックと冷却構造体とが熱的に接続された後の状態を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係る蓄電モジュールの素子積層体の構成を示す分解斜視図。 素子積層体を構成する中間ホルダを示す斜視図。 端部ホルダを示す斜視図。 蓄電ブロックと熱伝導シートを下方から見た図。 （ａ）は蓄電ブロックと冷却構造体とが熱的に接続される前の状態を示す図、（ｂ）は蓄電ブロックと冷却構造体とが熱的に接続された後の状態を示す図。 本発明の第３の実施の形態に係る蓄電モジュールの構成を示す分解斜視図。 蓄電ブロックと熱伝導シートを下方から見た図。 素子積層体の構成を示す分解斜視図。 中間ホルダを示す斜視図。 素子積層体の後側端部ホルダを示す斜視図。 素子積層体の前側端部ホルダを示す斜視図。 第１の実施の形態の変形例に係る蓄電モジュールの素子積層体の構成を示す斜視図。 図２０の中間ホルダと単電池とを前方から見た図。 第２の実施の形態の変形例に係る蓄電モジュールの素子積層体の構成を示す斜視図。 第３の実施の形態の変形例に係る蓄電モジュールの素子積層体の構成を示す斜視図。 エンドプレートがＬ字金具により伝熱プレートに固定された蓄電モジュールの外観斜視図。 単電池ごとに熱伝導シートを配置した例を説明する図。

以下、図面を参照して、本発明をハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュールであって、蓄電素子として角形リチウムイオン二次電池（以下、単電池と記す）を複数備えた蓄電モジュールに適用した実施の形態について説明する。なお、説明の都合上、図示するように、蓄電モジュールの上下および前後左右方向を定義する。矢印で図示する上下方向、左右方向、および、前後方向は互いに直交している。

−第１の実施の形態−
図１は本発明の第１の実施の形態に係る蓄電モジュール１０の外観斜視図であり、図２は蓄電モジュール１０の構成を示す分解斜視図である。蓄電モジュール１０は、冷却構造体１９０と、蓄電ブロック１００とから構成されている。蓄電ブロック１００は、複数の単電池１０１が積層配置された素子積層体１１と、素子積層体１１を一体化する一体化機構と、素子積層体１１を冷却構造体１９０に向かって押圧する押圧装置としてのダクト装置１１０とを備えている。

図３は、素子積層体１１の構成を示す分解斜視図であり、素子積層体１１の一部を示している。図３に示すように、素子積層体１１は、複数の単電池１０１と、複数の電池ホルダ１６０，１７０とを備えている。各単電池１０１は、扁平な直方体形状であって、一対の幅広側板１０９ｗを有してる。素子積層体１１を構成する複数の単電池１０１は、隣り合う単電池１０１の互いの幅広側板１０９ｗ同士が対向するように積層配置されている。図１に示すように、隣接する単電池１０１同士は、電池蓋１０８に設けられた正極端子１０４および負極端子１０５の位置が逆転するように、向きが反転して配置されている。

図示しないが、隣り合う各単電池１０１の正極端子１０４と負極端子１０５とは金属製の平板状導電部材であるバスバーによって電気的に接続されている。すなわち、本実施の形態に係る蓄電ブロック１００を構成する複数の単電池１０１は、電気的に直列に接続されている。

図示しないが、前端に配置される単電池１０１の正極端子１０４、および、後端に配置される単電池１０１の負極端子１０５には、他の蓄電モジュールに電気的に直列または並列に導電部材により接続されるか、電力取り出し用の配線に導電部材により接続される。

素子積層体１１を構成する単電池１０１について説明する。複数の単電池１０１は、いずれも同様の構造である。図４は、単電池１０１を示す斜視図である。図４に示すように、単電池１０１は、電池缶１０９と電池蓋１０８とからなる角形の電池容器を備えている。電池缶１０９および電池蓋１０８の材質は、たとえばアルミニウムやアルミニウム合金である。電池缶１０９は、一端に開口部１０９ａを有する矩形箱状とされる。電池蓋１０８は、矩形平板状であって、電池缶１０９の開口部１０９ａを塞ぐようにレーザ溶接されている。つまり、電池蓋１０８は、電池缶１０９を封止している。

電池蓋１０８と電池缶１０９とからなる角形の電池容器は、中空の直方体形状とされている。電池容器は、電池容器を構成する側面のうちで最も面積の大きい面（幅広面）を有する一対の幅広側板１０９ｗ同士が対向し、電池容器を構成する側面のうちで最も面積の小さい面を有する一対の幅狭側板１０９ｎ同士が対向し、電池蓋１０８と電池缶１０９の底板１０９ｂとが対向している。

電池蓋１０８には、正極端子１０４および負極端子１０５が設けられている。電池容器の内部には、充放電要素（不図示）が絶縁ケース（不図示）に覆われた状態で収納されている。図示しない充放電要素の正極電極は正極端子１０４に接続され、充放電要素の負極電極は負極端子１０５に接続されている。このため、正極端子１０４および負極端子１０５を介して外部機器に電力が供給され、あるいは、正極端子１０４および負極端子１０５を介して外部発電電力が充放電要素に供給されて充電される。

電池蓋１０８には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔が穿設されている。注液孔は、電解液注入後に注液栓１０８ａによって封止される。電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。

電池蓋１０８には、ガス排出弁１０８ｂが設けられている。ガス排出弁１０８ｂは、プレス加工によって電池蓋１０８を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０８ｂは、単電池１０１が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。

図１〜図３に示すように、複数の単電池１０１は、電池ホルダ１６０，１７０を介して、前後方向に積層配置されて素子積層体１１を構成している。電池ホルダ１６０，１７０の材質は、絶縁性および耐熱性を有する樹脂であり、たとえば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリカーボネイト（ＰＣ）等のエンジニアリングプラスチックやゴム等である。

電池ホルダ１６０，１７０は、隣り合う単電池１０１間に配置される中間ホルダ１６０と、前端に配置される単電池１０１とエンドプレート１２０との間、および、後端に配置される単電池１０１とエンドプレート１２０との間に配置される端部ホルダ１７０とを有している。なお、エンドプレート１２０の材質は、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属である。各単電池１０１同士の間に中間ホルダ１６０が介在しているため、隣り合う単電池１０１同士の絶縁性が確保されている。エンドプレート１２０と単電池１０１との間に端部ホルダ１７０が介在しているためエンドプレート１２０と単電池１０１との絶縁性が確保されている。

図５は、中間ホルダ１６０を示す斜視図である。中間ホルダ１６０は、幅広面当接部１６１と、幅広面当接部１６１の左右方向両端に設けられる一対の連結部１６３とを備えている。

幅広面当接部１６１は、矩形平板状とされ、図３に示すように隣り合う単電池１０１間に配置される。図３および図５に示すように、幅広面当接部１６１は、前面が中間ホルダ１６０の前方の単電池１０１における後側の幅広側板１０９ｗに当接される。幅広面当接部１６１は、後面が中間ホルダ１６０の後方の単電池１０１における前側の幅広側板１０９ｗに当接される。

図５に示すように、連結部１６３は、上下方向を長手方向とする略直方体形状とされている。右側の連結部１６３は、前面に上下方向に延在する嵌合凸部１６３ａが設けられ、後面に上下方向に延在する嵌合凹部１６３ｂが設けられている。左側の連結部１６３は、前面に上下方向に延在する嵌合凹部１６３ｂが設けられ、後面に上下方向に延在する嵌合凸部１６３ａが設けられている。

嵌合凸部１６３ａは、隣接する中間ホルダ１６０の嵌合凹部１６３ｂまたは隣接する後述の端部ホルダ１７０の嵌合凹部１７３ｂに嵌合される。嵌合凹部１６３ｂは、隣接する中間ホルダ１６０の嵌合凸部１６３ａまたは隣接する後述の端部ホルダ１７０の嵌合凸部１７３ａに嵌合される。

一対の連結部１６３における互いに対向する内側面１６３ｓは、それぞれ幅広面当接部１６１によって、前後方向に２分されている。前側の内側面１６３ｓは、中間ホルダ１６０の前方の単電池１０１の幅狭側板１０９ｎに当接される。後側の内側面１６３ｓは、中間ホルダ１６０の後方の単電池１０１の幅狭側板１０９ｎに当接される。

一対の連結部１６３の外側面には、左右外方に突出する凸部１６７ａが設けられている。凸部１６７ａには、後述のサイドフレーム１４０の開口部１４３に嵌合される。凸部１６７ａは上下方向中央部に設けられ、凸部１６７ａの上下方向両側のそれぞれには、後述のサイドフレーム１４０の側板１４１と当接する当接面部１６７ｂが設けられている。

幅広面当接部１６１の下部には、矩形状の切欠き部１６１ｃが形成されている。換言すれば、連結部１６３の下端部は、幅広面当接部１６１よりも下方に突出している。本実施の形態では、連結部１６３の下端面が、幅広面当接部１６１の下端面よりも距離ｈ１だけ下方に位置している。なお、図３に示すように、単電池１０１は、底板１０９ｂの外表面と連結部１６３の下端面とが同一平面上に位置するように配置される。つまり、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面は、幅広面当接部１６１の下端面から距離ｈ１だけ下方に位置している。

図６は、端部ホルダ１７０を示す斜視図である。端部ホルダ１７０は、幅広面当接部１７１と、幅広面当接部１７１の左右方向両端に設けられる一対の連結部１７３とを備えている。

端部ホルダ１７０は、図３に示すように前後方向、すなわち素子積層体１１の積層方向の両端に配置される単電池１０１と後述のエンドプレート１２０との間に配置される。素子積層体１１の前端に位置する端部ホルダ１７０と、素子積層体１１の後端に位置する端部ホルダ１７０とは同様の形状とされている。このため、以下、素子積層体１１の後端に位置する端部ホルダ１７０を代表して説明する。図６では、素子積層体１１の後端に位置する端部ホルダ１７０の姿勢を基準に上下左右および前後方向を示す矢印を記載している。

図３および図６に示すように、幅広面当接部１７１は、前面が端部ホルダ１７０の前方の単電池１０１における後側の幅広側板１０９ｗに当接される。幅広面当接部１７１は、後面がエンドプレート１２０に当接される。

図６に示すように、連結部１７３は、上下方向を長手方向とする略直方体形状とされている。右側の連結部１７３の前面には、上下方向に延在する嵌合凸部１７３ａが設けられ、左側の連結部１７３の前面には、上下方向に延在する嵌合凹部１７３ｂが設けられている。なお、図示しないが、素子積層体１１の前端に位置する端部ホルダ１７０は、図６に示す端部ホルダ１７０に対して１８０度向きが反転して配置されている。このため、素子積層体１１の前端に位置する端部ホルダ１７０において、右側の連結部１７３の後面には、上下方向に延在する嵌合凹部１７３ｂが設けられ、左側の連結部１７３の後面には、上下方向に延在する嵌合凸部１７３ａが設けられている。

嵌合凸部１７３ａは、隣接する中間ホルダ１６０の嵌合凹部１６３ｂに嵌合される。嵌合凹部１７３ｂは、隣接する中間ホルダ１６０の嵌合凸部１６３ａに嵌合される。

一対の連結部１７３は、幅広面当接部１７１から前方に突出するように設けられている。一対の連結部１７３における互いに対向する内側面１７３ｓは、単電池１０１の幅狭側板１０９ｎに当接される。

一対の連結部１７３の外側面には、左右外方に突出する凸部１７７ａが設けられている。凸部１７７ａには、後述のサイドフレーム１４０の開口部１４３が嵌合される。凸部１７７ａは上下方向中央部に設けられ、凸部１７７ａの上下方向両側のそれぞれには、後述のサイドフレーム１４０の側板１４１と当接する当接面部１７７ｂが設けられている。

幅広面当接部１７１の下部には、矩形状の切欠き部１７１ｃが形成されている。換言すれば、連結部１７３の下端部は、幅広面当接部１７１よりも下方に突出している。本実施の形態では、連結部１７３の下端面が、幅広面当接部１７１の下端面よりも距離ｈ１だけ下方に位置している。なお、単電池１０１は、底板１０９ｂの外表面と連結部１７３の下端面とが同一平面上に位置するように配置される。つまり、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面は、幅広面当接部１７１の下端面から距離ｈ１だけ下方に位置している。

図１および図２に示すように、素子積層体１１は、一体化機構により保持されている。一体化機構は、一対のエンドプレート１２０と一対のサイドフレーム１４０とを含んで構成され、電池ホルダ１６０，１７０を介して積層配置された複数の単電池１０１を固縛している。

エンドプレート１２０は、矩形平板状とされ、単電池１０１とほぼ同じ大きさに形成されている。一対のエンドプレート１２０は、素子積層体１１の前方および後方のそれぞれに配置され、素子積層体１１を前後方向、すなわち積層方向に挟持している。

一対のサイドフレーム１４０は、素子積層体１１の左方および右方において、左右対称に配置されている。図１に示すように、サイドフレーム１４０は、矩形状の平板に矩形状の開口部１４３が設けられた側板１４１と、側板１４１の前後方向両端のそれぞれで同方向に９０度屈曲された屈曲部１４２とを備えている。側板１４１は、前側のエンドプレート１２０と後側のエンドプレート１２０との間に亘って互いに平行に延在する一対の側面当接部１４１ａと、素子積層体１１の上端と下端との間に亘って互いに平行に延在する一対の係合部１４１ｂとを備え、左右方向から見たときに略ロ字状を呈している。サイドフレーム１４０は、所定の厚さのステンレス板や鋼板等の金属板を所定の幅に切り出した後、中央を矩形に打ち抜き、端部を折り曲げ加工して製作される。

中間ホルダ１６０の凸部１６７ａ（図５参照）および端部ホルダ１７０の凸部１７７ａ（図６参照）は、連結部１６３，１７３が連結されて素子積層体１１として組立てられたとき、全体として直方体形状の凸部１６８を構成する。開口部１４３は、凸部１６８の外形の形状に対応して設けられており、開口部１４３に凸部１６８が嵌入されると、側面当接部１４１ａが中間ホルダ１６０の当接面部１６７ｂ（図５参照）および端部ホルダ１７０の当接面部１７７ｂ（図６参照）に当接される。

開口部１４３における上下の開口縁部は、凸部１６８の上下の縁部に係合し、開口部１４３における前後の開口縁部は、端部ホルダ１７０の凸部１７７ａの前後の縁部に係合する。

屈曲部１４２は、エンドプレート１２０に当接された状態で、ねじ１５０によりエンドプレート１２０にねじ止めされる。屈曲部１４２がエンドプレート１２０にねじ止めされると、一対のエンドプレート１２０に挟まれた電池ホルダ１６０，１７０および単電池１０１が所定量圧縮された状態で保持される。このように、一体化機構により素子積層体１１が固縛されると、複数の中間ホルダ１６０および端部ホルダ１７０の上下および前後左右方向の位置が規制される。その結果、電池ホルダ１６０，１７０に挟まれる単電池１０１の前後方向の位置が規制され、電池ホルダ１６０，１７０の一対の連結部１６３，１７３に挟まれる単電池１０１の左右方向の位置が規制される。また、幅広面当接部１６１，１７１と単電池１０１の幅広側板１０９ｗとが当接され、連結部１６３，１７３の内側面１６３ｓ，１７３ｓと単電池１０１の幅狭側板１０９ｎとが当接されているため、接触面における摩擦力により、単電池１０１の上下方向の位置が規制される。

なお、本実施の形態では、ねじ１５０を用いてサイドフレーム１４０をエンドプレート１２０に固定する方法について説明したが、ボルト、リベットなどを用いて、あるいは、かしめ、溶接などにより、サイドフレーム１４０をエンドプレート１２０に固定してもよい。

一体化機構により固縛されて一体となった素子積層体１１は、冷却構造体１９０に組み付けられる。図２に示すように、冷却構造体１９０は、直方体形状の伝熱プレート１９１と、伝熱プレート１９１の内部に配設される冷却管１９２と、伝熱プレート１９１上に配置される熱伝導シート１８０とを有している。伝熱プレート１９１および冷却管１９２は、アルミニウムやアルミニウム合金などの熱伝導性に優れた金属材料により形成されている。

冷却管１９２は、断面円形の円筒管であって、内部にエチレングリコール水溶液などの冷却用の熱媒体（以下、冷媒と記す）が流れる冷媒流路を形成している。図示しないが冷却管１９２は、全体形状がＵ字状を呈しており、冷媒が１回Ｕターンされるように折り返し部が伝熱プレート１９１の後端近傍に設けられ、直管部が２本、前後方向に沿って配置されている。図２に示すように、伝熱プレート１９１の前端には、冷却管１９２の冷媒入口部と、冷媒出口部とが並設されている。

なお、図示しないが、冷却管１９２内を流れる冷媒は、ポンプ、ラジエータ、冷却ファン等からなる熱交換システムから冷媒入口部に供給される。冷媒出口部から排出された冷媒は熱交換システムに回収され、冷却される。

熱伝導シート１８０は、厚さが２ｍｍ程度であって、良好な熱伝導性と良好な電気的絶縁性を有している。熱伝導シート１８０には、たとえば熱伝導率１〜５Ｗ／ｍ・Ｋ程度のものを採用することが好ましい。また、熱伝導シート１８０は、弾性を有している。

図１および図２に示すように、素子積層体１１の上部には、複数の単電池１０１の各々のガス排出弁１０８ｂから排出されるガスを車両外部に案内するダクト装置１１０が設けられている。ダクト装置１１０は、ステンレス板や鋼板等の金属板により形成される。ダクト装置１１０は、素子積層体１１の積層方向、すなわち前後方向に沿って延在するガス案内部１１１を有している。ガス案内部１１１は、上板、下板および上板と下板とを接続する一対の側板によって矩形断面の流路を形成する中空矩形状の管部材である。図示しないが、ガス案内部１１１の下板には、各単電池１０１のガス排出弁１０８ｂに対応する位置にガス導入用の開口部が形成されている。

図２に示すように、ガス排出弁１０８ｂとガス案内部１１１との接続部には、絶縁性を有する樹脂からなるシール部材１１５が配設されている。シール部材１１５は、前側のエンドプレート１２０から後側のエンドプレート１２０に亘って、前後方向に延在している。シール部材１１５には、各単電池１０１のガス排出弁１０８ｂに対応する位置に開口部１１５ａが形成されている。

ダクト装置１１０は、ガス案内部１１１の前端から下方に延在する一対の脚部１１２と、ガス案内部１１１の後端から下方に延在する一対の脚部１１２とを有している。各脚部１１２には、伝熱プレート１９１にねじ１５１によりねじ止めされる脚部用取付片１１２ａが設けられている。ガス案内部１１１の前端近傍および後端近傍のそれぞれには、エンドプレート１２０にねじ１５２によりねじ止めされる案内部用取付片１１１ａが設けられている。

図１に示すように、脚部用取付片１１２ａが伝熱プレート１９１にねじ止めされ、案内部用取付片１１１ａがエンドプレート１２０の上面にねじ止めされると、一体化機構により一体化された素子積層体１１が伝熱プレート１９１上に配置される熱伝導シート１８０に向かって、すなわち下方に向かって押圧される。

各単電池１０１は、電池ホルダ１６０，１７０の幅広面当接部１６１，１７１に挟まれ、電池ホルダ１６０，１７０の一対の連結部１６３，１７３により挟まれている。このため、幅広面当接部１６１，１７１と単電池１０１の幅広側板１０９ｗとの接触面、ならびに、電池ホルダ１６０，１７０の連結部１６３，１７３の内側面１６３ｓ，１７３ｓと単電池１０１の幅狭側板１０９ｎとの接触面に、摩擦力が作用する。その結果、ダクト装置１１０によりエンドプレート１２０が下方に押圧されると、各単電池１０１の幅広側板１０９ｗの表面に作用する摩擦力と、各単電池１０１の幅狭側板１０９ｎの表面に作用する摩擦力とにより、各単電池１０１に対して下方に向かう押圧力が作用する。

さらに、シール部材１１５を介して、ガス案内部１１１から各単電池１０１の電池蓋１０２に対して下方に向かう押圧力が作用する。

このように、本実施の形態では、ダクト装置１１０が、素子積層体１１を伝熱プレート１９１上に配置される熱伝導シート１８０に向けて押圧する（換言すれば、伝熱プレート１９１を素子積層体１１に向けて押圧する）押圧装置として機能している。押圧装置としてのダクト装置１１０は、素子積層体１１と伝熱プレート１９１とで挟まれる熱伝導シート１８０を所定量だけ圧縮するように弾性変形させ、その状態を保持している。熱伝導シート１８０を圧縮させることで、素子積層体１１の伝熱面、および、伝熱プレート１９１の伝熱面の両者に熱伝導シート１８０を密着させて、効率よく熱交換を行うことができる。

これにより、蓄電ブロック１００の素子積層体１１と伝熱プレート１９１とが熱伝導シート１８０を介して熱的に接続される。なお、本明細書において、「熱的に接続される」とは、金属や樹脂などの熱伝導性のある固体材料により、２物体の熱の授受が可能な状態が形成されることを意味している。熱的に接続された２物体間では、熱平衡に達するまで、高温の物体から低温の物体に熱が流れる。

伝熱プレート１９１は、熱伝導シート１８０を介して各単電池１０１と熱交換することにより単電池１０１で発生した熱を吸収し、すなわち単電池１０１を冷却し、単電池１０１の温度上昇を抑制する。伝熱プレート１９１に伝わった熱は、冷却管１９２を介して冷媒に伝わり、冷媒によって熱交換システムに回収される。

ダクト装置１１０により素子積層体１１を伝熱プレート１９１上の熱伝導シート１８０に押し付けると、熱伝導シート１８０の圧縮量に応じて、圧縮反力が素子積層体１１を介してダクト装置１１０に作用する。このため、ダクト装置１１０は、圧縮反力に耐え得る剛性を確保できるように肉厚や形状、寸法、材質が設定されている。ダクト装置１１０に作用する反力を低減することができれば、ダクト装置１１０の軽量化を図ることができる。

本実施の形態では、熱伝導シート１８０に密着される素子積層体１１の伝熱面を、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面のみとすることで、熱伝導シート１８０を圧縮させることにより発生する圧縮反力を最小限に抑えている。図７は、蓄電ブロック１００と熱伝導シート１８０を下方から見た図である。すなわち、図７は、蓄電モジュール１０を下方から見た図において、伝熱プレート１９１の図示を省略した図である。図７では、ダクト装置１１０により素子積層体１１が下方に押圧され、熱伝導シート１８０が素子積層体１１と伝熱プレート１９１とにより挟まれ、所定量圧縮された状態の熱伝導シート１８０を示している。

熱伝導シート１８０は、矩形状のシートであって、前後方向の寸法が素子積層体１１の前後方向寸法と略同じであり、かつ、左右方向の寸法が素子積層体１１の左右方向寸法よりも僅かに小さい。

熱伝導シート１８０の圧縮量は、熱伝導シート１８０に永久ひずみが生じない範囲で管理される必要がある。本実施の形態では、熱伝導シート１８０に押し付けられる各単電池１０１の寸法のバラつきを考慮して、熱伝導シート１８０の圧縮量が０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度に設定されている。

図８（ａ）は蓄電ブロック１００と冷却構造体１９０とが熱的に接続される前の状態を示す図であり、図８（ｂ）は蓄電ブロック１００と冷却構造体１９０とが熱的に接続された後の状態を示す図である。図８は、蓄電モジュール１０を左方向から見た断面を模式的に示しており、部分拡大図を合わせて図示している。

素子積層体１１が熱伝導シート１８０に押し付けられると、熱伝導シート１８０が上下方向（すなわち厚み方向）に圧縮され、左右前後方向に拡張する。また、図８（ｂ）の部分拡大図に示されているように、隣り合う単電池１０１同士の隙間に熱伝導シート１８０の一部が逃げるように変形する。なお、熱伝導シート１８０の圧縮変形前の厚さをｔｓ１としたとき、幅広面当接部１６１の下端面に対する単電池１０１の底板１０９ｂの外表面の突出長さｈ１を熱伝導シート１８０の厚さｔｓ１以上に設定しておくことで（ｔｓ１≦ｈ１）、幅広面当接部１６１と熱伝導シート１８０とが接することを防止できる。同様に、端部ホルダ１７０の幅広面当接部１７１と熱伝導シート１８０とが接することを防止できる。

図７および図８（ｂ）に示すように、熱伝導シート１８０は、素子積層体１１の下面の全体に亘って配置された状態で圧縮される。このため、中間ホルダ１６０の幅広面当接部１６１の下端面が、熱伝導シート１８０に対向して配置されている。つまり、図８（ｂ）の部分拡大図に示すように、所定の上下方向に延在する仮想直線ＶＬ上に、幅広面当接部１６１と、熱伝導シート１８０とが配置されている。同様に、端部ホルダ１７０の幅広面当接部１７１の下端面が、熱伝導シート１８０に対向して配置されている。つまり、上下方向に延在する仮想直線上に、幅広面当接部１７１と、熱伝導シート１８０とが配置されている。

このように、熱伝導シート１８０上に幅広面当接部１６１，１７１が対向して配置されるが、幅広面当接部１６１，１７１の下部には切欠き部１６１ｃ，１７１ｃが設けられているため、素子積層体１１が熱伝導シート１８０に押し付けられたときに、熱伝導シート１８０と幅広面当接部１６１，１７１の下端面とは接しない。その結果、単電池１０１の電池缶１０９の底板１０９ｂのみを素子積層体１１の伝熱面として熱伝導シート１８０に密着させることができる。

電池缶１０９の底板１０９ｂの外表面と、幅広面当接部１６１，１７１の下端面とが同一平面上にある場合を比較例として、圧縮反力の低減の効果を検証した。本実施の形態では、幅広面当接部１６１，１７１が熱伝導シート１８０に接触しない分、比較例に比べて、熱伝導シート１８０と素子積層体１１との接触面積を小さくすることができる。すなわち、単電池１０１の底板１０９ｂの単位面積あたりにかかる力を大きくすることができる。

比較例と、本実施の形態とで、同一の圧縮率（たとえば、４０％）で熱伝導シート１８０を圧縮させたときの押圧力を比較した。本実施の形態において、圧縮率４０％で熱伝導シート１８０を圧縮させるために必要な押圧力（荷重）をＦａとし、比較例において、圧縮率４０％で熱伝導シート１８０を圧縮させるために必要な押圧力（荷重）をＦｂとすると、Ｆａ／Ｆｂは０．８程度となった。つまり、本実施の形態によれば、幅広面当接部１６１，１７１が熱伝導シート１８０に接する場合に比べて、熱伝導シート１８０の圧縮変形に伴う圧縮反力を２割程度低減させることができることがわかった。

なお、素子積層体１１を構成する複数の単電池１０１の全てを熱伝導シート１８０に密着させるために、各単電池１０１の寸法のバラツキを考慮して、押圧力を付与する必要がある。本実施の形態では、上記のとおり、圧縮反力を低減させることができるため、単電池１０１の寸法のバラツキがある場合であっても、安定して単電池１０１を熱伝導シート１８０を介して伝熱プレート１９１に熱的に接続することができる。

このように、第１の実施の形態では、素子積層体１１が、隣り合う単電池１０１同士の間に配置され、単電池１０１の幅広側板１０９ｗに当接される中間ホルダ１６０と、単電池１０１とエンドプレート１２０との間に配置され、単電池１０１の幅広側板１０９ｗに当接される端部ホルダ１７０とを備えている。単電池１０１の底板１０９ｂの外表面、すなわち単電池１０１の伝熱面は、幅広面当接部１６１，１７１の伝熱プレート１９１側端面よりも伝熱プレート１９１側に突出している。このため、ダクト装置１１０により素子積層体１１が伝熱プレート１９１上に配置される熱伝導シート１８０に向かって押圧されると、素子積層体１１のうち単電池１０１の底板１０９ｂのみが、熱伝導シート１８０を介して伝熱プレート１９１と熱的に接続される。

以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
本実施の形態では、単電池１０１の電池容器の一の面が熱伝導シート１８０に密着し、電池ホルダ１６０，１７０の幅広面当接部１６１，１７１が熱伝導シート１８０に接しない構成とされている。このため、熱伝導シート１８０から素子積層体１１に作用する圧縮反力を小さくすることができる。つまり、押圧装置としてのダクト装置１１０に作用する熱伝導シート１８０の圧縮反力を小さくすることができる。その結果、ダクト装置１１０や一体化機構の構造を簡素化することができ、蓄電モジュール１０の軽量化および低コスト化を図ることができる。また、単電池１０１と電池ホルダ１６０，１７０との接触面における摩擦力によって、単電池１０１の位置ずれが生じることを防止できる。

−第２の実施の形態−
図９〜図１３を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

図９は図３と同様の図であり、本発明の第２の実施の形態に係る蓄電モジュールの素子積層体２１の構成を示す分解斜視図である。図１０は、図９の素子積層体２１を構成する中間ホルダ２６０を示す斜視図である。図１０では、素子積層体２１の右端に位置する中間ホルダ２６０を図示しており、中間ホルダ２６０に当接する単電池１０１の一部を二点鎖線で示している。図１１は、端部ホルダ１７０を示す斜視図である。

第１の実施の形態では、中間ホルダ１６０が一対の連結部１６３と一対の連結部１６３間に設けられる幅広面当接部１６１とにより構成されていた（図５参照）。これに対して、第２の実施の形態では、図９および図１０に示すように、中間ホルダ２６０に単電池１０１の幅広側板１０９ｗに当接する幅広面当接部が設けられていない。第２の実施の形態では、単電池１０１の電池容器の外表面に絶縁性を有する絶縁フィルム（不図示）が固着されており、絶縁フィルムを介して、隣り合う単電池１０１同士が接触している。

図９および図１０に示すように、中間ホルダ２６０は、上下方向を長手方向とする略直方体形状とされ、単電池１０１の幅狭側板１０９ｎに当接するように各単電池１０１の左右に一対ずつ配置される。中間ホルダ２６０には、前後方向一方側に上下方向に延在する嵌合凸部１６３ａが設けられ、前後方向他方側に上下方向に延在する嵌合凹部１６３ｂが設けられている。なお、左右一対の中間ホルダ２６０は同様の形状とされている。左右一対の中間ホルダ２６０は、１８０度向きが反転して配置されている。つまり、右側の中間ホルダ２６０には、前側に嵌合凸部１６３ａが設けられ、後側に嵌合凹部１６３ｂが設けられている。これに対して、左側の中間ホルダ２６０には、前側に嵌合凹部１６３ｂが設けられ、後側に嵌合凸部１６３ａが設けられている。

嵌合凸部１６３ａは、隣接する中間ホルダ２６０の嵌合凹部１６３ｂまたは隣接する端部ホルダ２７０の嵌合凹部２７３ｂに嵌合される。嵌合凹部１６３ｂは、隣接する中間ホルダ２６０の嵌合凸部１６３ａまたは隣接する端部ホルダ２７０の嵌合凸部２７３ａに嵌合される。

一対の中間ホルダ２６０のそれぞれの外側面には、左右外方に突出する凸部１６７ａが設けられている。凸部１６７ａには、サイドフレーム１４０の開口部１４３が嵌合される。凸部１６７ａは上下方向中央部に設けられ、凸部１６７ａの上下方向両側のそれぞれには、後述のサイドフレーム１４０の側板１４１と当接する当接面部１６７ｂが設けられている。

図１１に示すように、端部ホルダ２７０は、幅広面当接部２７１と、幅広面当接部２７１の左右方向両端に設けられる一対の連結部２７３とを備えている。

端部ホルダ２７０は、ほぼ矩形平板状とされ、図９に示すように前後方向、すなわち素子積層体２１の積層方向の両端に配置される単電池１０１とエンドプレート１２０との間に配置される。素子積層体２１の前端に位置する端部ホルダ２７０と、素子積層体２１の後端に位置する端部ホルダ２７０とは同様の形状とされている。このため、以下、素子積層体２１の後端に位置する端部ホルダ２７０を代表して説明する。図１１では、素子積層体２１の後端に位置する端部ホルダ２７０の姿勢を基準に上下左右および前後方向を示す矢印を記載している。

図９および図１１に示すように、幅広面当接部２７１は、前面が端部ホルダ２７０の前方の単電池１０１における後側の幅広側板１０９ｗに当接される。幅広面当接部２７１は、後面が端部ホルダ２７０のエンドプレート１２０に当接される。

図１１に示すように、右側の連結部２７３の前面には、上下方向に延在する嵌合凸部２７３ａが設けられ、左側の連結部２７３の前面には、上下方向に延在する嵌合凹部２７３ｂが設けられている。なお、図示しないが、素子積層体２１の前端に位置する端部ホルダ２７０は、図１１に示す端部ホルダ２７０に対して１８０度向きが反転して配置されている。このため、素子積層体２１の前端に位置する端部ホルダ２７０において、右側の連結部２７３の後面には、上下方向に延在する嵌合凹部２７３ｂが設けられ、左側の連結部２７３の後面には、上下方向に延在する嵌合凸部２７３ａが設けられている。

嵌合凸部２７３ａは、隣接する中間ホルダ２６０の嵌合凹部１６３ｂに嵌合される。嵌合凹部２７３ｂは、隣接する中間ホルダ２６０の嵌合凸部１６３ａに嵌合される。

一対の連結部２７３の左右側面には、左右外方に突出する凸部２７７ａが設けられている。凸部２７７ａには、サイドフレーム１４０の開口部１４３が嵌合される。凸部２７７ａは上下方向中央部に設けられ、凸部２７７ａの上下方向両側のそれぞれには、サイドフレーム１４０の側板１４１と当接する当接面部２７７ｂが設けられている。

幅広面当接部２７１の下部には、矩形状の切欠き部２７１ｃが形成されている。換言すれば、連結部２７３の下端部は、幅広面当接部２７１よりも下方に突出している。本実施の形態では、連結部２７３の下端面が、幅広面当接部２７１の下端面よりも距離ｈ１だけ下方に位置している。なお、単電池１０１は、底板１０９ｂの外表面と連結部２７３の下端面とが同一平面上に位置するように配置される。つまり、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面は、幅広面当接部２７１の下端面から距離ｈ１だけ下方に位置している。

図１２は、図７と同様の図であり、蓄電ブロック２００と熱伝導シート１８０を下方から見た図である。図１３は、図８と同様の図である。図１３（ａ）は蓄電ブロック２００と冷却構造体１９０とが熱的に接続される前の状態を示す図であり、図１３（ｂ）は蓄電ブロック２００と冷却構造体１９０とが熱的に接続された後の状態を示す図である。

図１２に示すように、端部ホルダ２７０の幅広面当接部２７１の下端面は、熱伝導シート１８０に対向して配置されている。

第２の実施の形態では、中間ホルダ１６０には幅広面当接部が設けられていない。また、端部ホルダ２７０は、第１の実施の形態と同様に切欠き部２７１ｃが設けられている。このため、蓄電ブロック２００と冷却構造体１９０とが熱的に接続されたときに、幅広面当接部２７１が熱伝導シート１８０と接することが防止されている。

このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。

−第３の実施の形態−
図１４〜図１９を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。図１４は本発明の第３の実施の形態に係る蓄電モジュール３０の構成を示す分解斜視図であり、図１５は蓄電ブロック３００と熱伝導シート１８０を下方から見た図である。

第１の実施の形態では、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面が熱伝導シート１８０に密着される伝熱面とされ、底板１０９ｂに対向する電池蓋１０２に正極端子１０４および負極端子１０５が設けられていた（図１参照）。

これに対して、第３の実施の形態では、図１４および図１５に示すように、単電池１０１の一対の幅狭側板１０９ｎのうちの一方が熱伝導シート１８０に密着される伝熱面とされている。第３の実施の形態では、正極端子１０４および負極端子１０５が素子積層体３１の側面に配置されている。

図１６は、図３と同様の図であり、素子積層体３１の構成を示す分解斜視図である。図１７は中間ホルダ３６０を示す斜視図であり、図１８および図１９は、素子積層体３１の後側端部ホルダ３７０Ｒおよび前側端部ホルダ３７０Ｆを示す斜視図である。

図１６に示すように、中間ホルダ３６０は、幅広面当接部３６１と、幅広面当接部３６１の上端および右端に沿って設けられる第１連結部３６３と、幅広面当接部３６１の左端に設けられる一対の第２連結部３６４とを有している。

幅広面当接部３６１は、矩形平板状とされ、図１６に示すように隣り合う単電池１０１間に配置される。図１７に示すように、幅広面当接部３６１は、前面が中間ホルダ３６０の前方の単電池１０１における後側の幅広側板１０９ｗに当接される。幅広面当接部３６１は、後面が中間ホルダ３６０の後方の単電池１０１における前側の幅広側板１０９ｗに当接される。

幅広面当接部３６１の下部には、矩形状の切欠き部３６１ｃが形成されている。換言すれば、第１連結部３６３の下端部は、幅広面当接部３６１よりも下方に突出している。本実施の形態では、第１連結部３６３の下端面が、幅広面当接部３６１の下端面よりも距離ｈ１だけ下方に位置している。なお、図１６に示すように、単電池１０１は、下側に配置される幅狭側板１０９ｎの外表面と第１連結部３６３の下端面とが同一平面上に位置するように配置される。つまり、単電池１０１の下側の幅狭側板１０９ｎの外表面は、幅広面当接部３６１の下端面から距離ｈ１だけ下方に位置している。

第１連結部３６３は、前後方向から見たときに略Ｌ字状を呈している。第１連結部３６３の前面には第１連結部３６３の一端から他端に亘って嵌合凹部３６３ｂが設けられ、後面には第１連結部３６３の一端から他端に亘って嵌合凸部３６３ａが設けられている。

一対の第２連結部３６４は、同様の形状とされ、それぞれ略直方体形状とされている。第２連結部３６４の前面には上下方向に延在する嵌合凹部３６４ｂが設けられ、第２連結部３６４の後面には上下方向に延在する嵌合凸部３６４ａが設けられている。

嵌合凸部３６３ａは、隣接する中間ホルダ３６０の嵌合凹部３６３ｂまたは隣接する後述の後側端部ホルダ３７０Ｒの嵌合凹部３７３ｂに嵌合される。嵌合凹部３６３ｂは、隣接する中間ホルダ３６０の嵌合凸部３６３ａまたは隣接する後述の前側端部ホルダ３７０Ｆの嵌合凸部３７３ａに嵌合される。

第１連結部３６３の内側面３６３ｓは、幅広面当接部３６１によって、前後方向に２分されている。前側の内側面３６３ｓは、中間ホルダ３６０の前方の単電池１０１における一対の幅狭側板１０９ｎのうちの一方および底板１０９ｂに当接される。後側の内側面３６３ｓは、中間ホルダ３６０の後方の単電池１０１における一対の幅狭側板１０９ｎのうちの一方および底板１０９ｂに当接される。

図１６に示すように、第２連結部３６４の内側面３６４ｓも同様に、幅広面当接部３６１によって、前後方向に２分されている。前側の内側面３６４ｓは、中間ホルダ３６０の前方の単電池１０１の電池蓋１０８に当接される。後側の内側面３６４ｓは、中間ホルダ３６０の後方の単電池１０１の電池蓋１０８に当接される。

図１７に示すように、第１連結部３６３の外側面には、右方に突出する凸部３６７ａが４つ設けられている。上から数えて１番目の凸部３６７ａと２番目の凸部３６７ａとの間には、サイドフレーム１４０の側面当接部１４１ａが嵌合される嵌合凹部３６７ｂが形成されている。同様に、上から数えて３番目の凸部３６７ａと４番目の凸部３６７ａとの間には、サイドフレーム１４０の側面当接部１４１ａが嵌合される嵌合凹部３６７ｂが形成されている。

一対の第２連結部３６４は、所定の間隔をあけて配置されている。一対の第２連結部３６４間には、電池蓋１０８のガス排出弁１０８ｂが配置される。各第２連結部３６４には、サイドフレーム１４０の側面当接部１４１ａが嵌合される嵌合凹部３６８ｂが設けられている。

図１８および図１９に示すように、素子積層体３１の後端に配置される後側端部ホルダ３７０Ｒと、素子積層体３１の前端に配置される前側端部ホルダ３７０Ｆとは、前後方向に直交する平面に関して、略面対称形状とされている。このため、図１６および図１８を参照して、後側端部ホルダ３７０Ｒを代表して説明し、前側端部ホルダ３７０Ｆについては、後側端部ホルダ３７０Ｒと異なる部分についてのみ説明する。

図１８に示すように、後側端部ホルダ３７０Ｒは、幅広面当接部３７１と、幅広面当接部３７１の上端および右端に沿って設けられる第１連結部３７３と、幅広面当接部３７１の左端に設けられる一対の第２連結部３７４とを有している。

幅広面当接部３７１は、矩形平板状とされ、図１６に示すように単電池１０１とエンドプレート１２０との間に配置される。図１６および図１８に示すように、幅広面当接部３７１は、前面が後側端部ホルダ３７０Ｒの前方の単電池１０１における後側の幅広側板１０９ｗに当接される。幅広面当接部３７１は、後面がエンドプレート１２０に当接される。

幅広面当接部３７１の下部には、矩形状の切欠き部３７１ｃが形成されている。換言すれば、第１連結部３７３の下端部は、幅広面当接部３７１よりも下方に突出している。本実施の形態では、第１連結部３７３の下端面が、幅広面当接部３７１の下端面よりも距離ｈ１だけ下方に位置している。なお、単電池１０１は、下側に配置される幅狭側板１０９ｎの外表面と第１連結部３７３の下端面とが同一平面上に位置するように配置される。つまり、単電池１０１の下側の幅狭側板１０９ｎの外表面は、幅広面当接部３７１の下端面から距離ｈ１だけ下方に位置している。

第１連結部３７３は、前方向から見たときに略Ｌ字状を呈している。第１連結部３７３の前面には第１連結部３７３の一端から他端に亘って嵌合凹部３７３ｂが設けられている。嵌合凹部３７３ｂは、隣接する中間ホルダ３６０の嵌合凸部３６３ａに嵌合される。

一対の第２連結部３７４は、同様の形状とされ、それぞれ略直方体形状とされている。第２連結部３７４の前面には上下方向に延在する嵌合凹部３７４ｂが設けられている。嵌合凹部３７４ｂは、隣接する中間ホルダ３６０の嵌合凸部３６４ａに嵌合される。

第１連結部３７３は、幅広面当接部３６１から前方に突出するように設けられている。第１連結部３７３の内側面３７３ｓは、中間ホルダ３６０の前方の単電池１０１における一対の幅狭側板１０９ｎのうちの一方および底板１０９ｂに当接される。

図１６に示すように、第２連結部３７４も同様に、幅広面当接部３７１から前方に突出するように設けられている。第２連結部３７４の内側面３６４ｓは、中間ホルダ３６０の前方の単電池１０１の電池蓋１０８に当接される。

図１８に示すように、第１連結部３７３の外側面には、右方に突出する凸部３７７ａが４つ設けられている。上から数えて１番目の凸部３７７ａと２番目の凸部３７７ａとの間には、サイドフレーム１４０の側面当接部１４１ａが嵌合される嵌合凹部３７７ｂが形成されている。同様に、上から数えて３番目の凸部３７７ａと４番目の凸部３７７ａとの間には、サイドフレーム１４０の側面当接部１４１ａが嵌合される嵌合凹部３７７ｂが形成されている。

一対の第２連結部３６４は、所定の間隔をあけて配置されている。一対の第２連結部３７４間には、電池蓋１０８のガス排出弁１０８ｂが配置される。各第２連結部３７４には、サイドフレーム１４０の側面当接部１４１ａが嵌合される嵌合凹部３７８ｂが設けられている。

図１９に示すように、前側端部ホルダ３７０Ｆは、前後方向に直交する平面に関して、図１８に示す後側端部ホルダ３７０Ｒと略対称形状とされている。異なる部分は、後側端部ホルダ３７０Ｒは、第１連結部３７３および第２連結部３７４の前面に嵌合凹部３７３ｂおよび嵌合凹部３７４ｂが設けられていたのに対し、前側端部ホルダ３７０Ｆは、第１連結部３７３および第２連結部３７４の後面に嵌合凸部３７３ａ，３７４ａが設けられている点である。

素子積層体３１は、第１連結部３６３，３７３および第２連結部３６４，３７４が連結されることで一体となる。素子積層体３１の嵌合凹部３６８ｂおよび嵌合凹部３７８ｂには、左側のサイドフレーム１４０の側面当接部１４１ａが嵌合される（図１４参照）。素子積層体３１の嵌合凹部３６７ｂおよび嵌合凹部３７７ｂには、右側のサイドフレーム１４０の側面当接部１４１ａが嵌合される（図１４参照）。

左側のサイドフレーム１４０の前側の係合部１４１ｂには、前側端部ホルダ３７０Ｆの第２連結部３７４が係合し、左側のサイドフレーム１４０の後側の係合部１４１ｂには、後側端部ホルダ３７０Ｒの第２連結部３７４が係合する。図示しないが、右側のサイドフレーム１４０の前側の係合部１４１ｂには、前側端部ホルダ３７０Ｆの第１連結部３７３の凸部３７７ａが係合し、左側のサイドフレーム１４０の後側の係合部１４１ｂには、後側端部ホルダ３７０Ｒの第１連結部３７３の凸部３７７ａが係合する。

サイドフレーム１４０の屈曲部１４２はエンドプレート１２０にねじ１５０によりねじ止めされる。素子積層体３１は、一対のエンドプレート１２０により積層方向に所定量圧縮された状態で挟持される。ダクト装置１１０は、案内部用取付片１１１ａがエンドプレート１２０にねじ１５２によりねじ止めされ、脚部用取付片１１２ａが伝熱プレート１９１にねじ１５１によりねじ止めされる。ダクト装置１１０がねじ締結されることで、素子積層体３１は、下方に押圧されて、素子積層体３１の下側面を構成する単電池１０１の幅狭側板１０９ｎが熱伝導シート１８０に密着する。なお、電池ホルダ３６０，３７０Ｆ，３７０Ｒの幅広面当接部３６１，３７１には、切欠き部３６１ｃ，３７１ｃが設けられている。このため、蓄電ブロック３００と冷却構造体１９０とが熱的に接続されたときに、幅広面当接部３６１，３７１が熱伝導シート１８０と接することが防止されている。

このような第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。

（１）第１の実施の形態では、中間ホルダ１６０の連結部１６３の下端面と、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面とが同一平面上に位置していたが（図３参照）、本発明はこれに限定されない。図２０に示すように、中間ホルダ１６０の連結部１６３の下部を単電池１０１の底板１０９ｂよりも伝熱プレート１９１側に突出させてもよい。本変形例では、連結部１６３の下端面が、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面よりも距離ｈ２だけ下方に位置している。なお、図示しないが、本変形例では、端部ホルダ１７０の連結部１７３の下端面、ならびに、エンドプレート１２０の下端面についても、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面に対して距離ｈ２だけ下方に位置しているが、中間ホルダ１６０を代表して説明する。

図２１は、図２０の中間ホルダ１６０と単電池１０１とを前方から見た図である。図２１に示すように、本変形例では、底板１０９ｂの外表面より連結部１６３の下端面が、下方に位置している。換言すれば、連結部１６３の下端部が、単電池１０１の伝熱面よりも伝熱プレート１９１側に突出されたプレート当接部とされている。本変形例では、蓄電ブロック１００が冷却構造体１９０に熱的に接続され、熱伝導シート１８０が所定量だけ圧縮されたときに、連結部１６３の下端面が伝熱プレート１９１の表面に直接に当接する。

連結部１６３の下端面が伝熱プレート１９１に当接すると、連結部１６３の内側面１６３ｓおよび連結部１７３の内側面１７３ｓと、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面と、伝熱プレート１９１と、一対のエンドプレート１２０とで囲まれる空間Ａが形成される。熱伝導シート１８０は、空間Ａに配置される。

連結部１６３の下端面と、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面との距離ｈ２は、熱伝導シート１８０の圧縮率を考慮して設定される。熱伝導シート１８０の圧縮前の厚さをｔｓ１としたとき、熱伝導シート１８０を圧縮させるためには、０＜ｈ２＜ｔｓ１を満たす必要がある。なお、本変形例では、連結部１６３の下端面が伝熱プレート１９１に当接するまで熱伝導シート１８０を圧縮させる。このため、圧縮後の熱伝導シート１８０の厚さｔｓ２＝ｈ２となる。熱伝導シート１８０は、圧縮率＝（ｔｓ１−ｔｓ２）×１００／ｔｓ１（％）圧縮される。

熱伝導シート１８０は、上下方向（厚み方向）に圧縮する際、前後左右方向に拡張するように変形する。このため、圧縮後の前後左右方向の寸法が、空間Ａに収まるように、空間Ａの前後左右方向寸法よりもわずかに小さい寸法の熱伝導シート１８０を採用する。

このような変形例によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果に加えて次の作用効果を奏する。熱伝導シート１８０の圧縮後の厚さｔｓ２を距離ｈ２とすることができる。熱伝導シート１８０が永久歪を生じないように圧縮率を管理する必要があるが、本変形例によれば、熱伝導シート１８０の圧縮後の厚さｔｓ２は、連結部１６３，１７３およびエンドプレート１２０の突出長さｈ２によって決定されるので、圧縮率の管理が容易となる。さらに、電池ホルダ１６０，１７０やエンドプレート１２０が伝熱プレート１９１に当接されるため、第１の実施の形態に比べて、蓄電モジュール１０に作用する振動や衝撃に対する安定性が向上している。

同様に、図２２に示すように、第２の実施の形態において、中間ホルダ２６０の下端面を伝熱プレート１９１に当接させるために、中間ホルダ２６０の下端面を、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面よりも下方に位置させるようにしてもよい。また、図示しないが、第２の実施の形態において、端部ホルダ２７０の連結部２７３の下端面を伝熱プレート１９１に当接させるために、端部ホルダ２７０の連結部２７３の下端面を、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面よりも下方に位置させるようにしてもよい。

同様に、図２３に示すように、第３の実施の形態において、中間ホルダ３６０の第１連結部３６３の下端面を、単電池１０１の幅狭側板１０９ｎの外表面よりも下方に位置させるようにしてもよい。また、図示しないが、第３の実施の形態において、端部ホルダ３７０Ｆ，３７０Ｒの第１連結部３７３の下端面を伝熱プレート１９１に当接させるために、端部ホルダ３７０Ｆ，３７０Ｒの第１連結部３７３の下端面を、単電池１０１の幅狭側板１０９ｎの外表面よりも下方に位置させるようにしてもよい。

（２）ダクト装置１１０と伝熱プレート１９１の接続方法は、上記した実施の形態に限定されない。たとえば、図２４に示すように、第１の実施の形態において、いわゆるＬ字金具４９９とネジ４９８を用いて、エンドプレート１２０を伝熱プレート１９１に固定してもよい。図２４に示す蓄電モジュールでは、一対のエンドプレート１２０のそれぞれに２つずつＬ字金具４９９が取り付けられている。

（３）上述した実施の形態では、一枚の熱伝導シート１８０を伝熱プレート１９１上に配置する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第１の実施の形態の熱伝導シート１８０に代えて、図２５に示すように、単電池１０１ごとに、底板１０９ｂに対応した短冊状の熱伝導シート５８０を配置してもよい。このような変形例によれば、中間ホルダ１６０の幅広面当接部１６１や端部ホルダ１７０の幅広面当接部１７１が熱伝導シート５８０に接することがなく、単電池１０１の底板１０９ｂのみを熱伝導シート５８０に密着させることができ、圧縮反力の低減を図ることができる。

（４）上述した実施の形態では、熱伝導シート１８０が良好な熱伝導性と良好な電気的絶縁性を有しているものを例に説明したが、本発明はこれに限定されない。良好な熱伝導性を有する熱伝導シートと、良好な電気的絶縁性を有する絶縁シートとを重ね合せて用いるようにしてもよい。

（５）素子積層体１１，２１，３１は、複数の単電池１０１と、電池ホルダ１６０，１７０，２６０，２７０，３６０，３７０Ｆ，３７０Ｒとで構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第１の実施の形態において、素子積層体１１の長手方向（積層方向）の寸法を調整するために、端部ホルダ１７０と単電池１０１との間、あるいは、端部ホルダ１７０とエンドプレート１２０との間にスペーサを配置してもよい。第２および第３の実施の形態においても、同様に、スペーサを配置してもよい。また、エンドプレート１２０あるいは単電池１０１の電池容器に絶縁性を持たせることで、端部ホルダ１７０，２７０，３７０Ｆ，３７０Ｒを省略することもできる。

（６）上述した実施の形態では、素子積層体１１，２１，３１における熱伝導シート１８０と密着する伝熱面を単電池１０１の一側面のみである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。幅広面当接部１６１，１７１，２７１，３６１，３７１の下端面に対して、単電池１０１の伝熱面が下方に突出していればよい。たとえば、第１の実施の形態において、単電池１０１が熱伝導シート１８０に圧縮されることで、単電池１０１間に逃げるように弾性変形した熱伝導シート１８０の一部に幅広面当接部１６１の下端面が接してもよい。これにより、幅広面当接部１６１，１７１の下端面と、単電池１０１の底板１０９ｂの外表面とが同一平面上にある場合に比べて、圧縮反力を低減することができる。

（７）熱伝導シート１８０は、シリコンオイル等の絶縁性の熱伝導ゲルと併用して用いることができる。熱伝導ゲルを使用することで、より安定した面接触状態で、素子積層体１１，２１，３１の伝熱面および伝熱プレート１９１の表面を熱伝導シート１８０に密着させることができる。さらに、熱伝導シート１８０と熱伝導ゲルを併用する場合には、熱伝導ゲルが単電池１０１の電池容器の寸法のバラつきを吸収する役割を果たす。このため、熱伝導シート１８０を単体で使用する場合と比較して熱伝導シート１８０の圧縮量を小さくすることができる。

（８）上述した実施の形態では、冷却管１９２を伝熱プレート１９１に配置する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。冷却管１９２に代えて、伝熱プレート１９１を加熱するための熱媒体を流通する加熱管を伝熱プレート１９１に配置してもよい。加熱管を設けることで、寒冷地や冬季に使用される蓄電モジュールにおいて、使用前に蓄電モジュールの性能を充分に発揮できる温度にまで暖めておくことができる。さらに、加熱管と冷却管１９２とを備えることで、単電池１０１に適した温度範囲において温度を調整することができる。

（９）上述した実施の形態では、ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュール１０について説明したが本発明はこれに限定されない。他の電動車両（移動体）、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、ターレット車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両、クレーンやショベルカーなどの建設機械、無人移動車両、ゴルフカートなどの蓄電装置に利用可能な蓄電モジュールに本発明を適用してもよい。定置用の蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュールに本発明を適用してもよい。医療機器、電力貯蔵システム、エレベータなどの電源として、本発明を適用することもできる。家庭用、業務用、産業用を問わずに、太陽光発電や風力発電等で発電された電力で蓄電素子を充電して蓄電する蓄電システムとして使用することができる。夜間の深夜電力を利用して蓄電素子を充電して蓄電する蓄電システムとして使用することができる。宇宙ステーション、宇宙船、宇宙基地などの地上以外で利用可能な蓄電システムとして使用することもできる。

（１０）リチウムイオン二次電池を蓄電素子の一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。さらに、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタを蓄電素子とした蓄電モジュールなどにも本発明を適用できる。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１０ 蓄電モジュール、１１ 素子積層体、２１ 素子積層体、３０ 蓄電モジュール、３１ 素子積層体、１００ 蓄電ブロック、１０１ 単電池、１０２ 電池蓋、１０４ 正極端子、１０５ 負極端子、１０８ 電池蓋、１０８ａ 注液栓、１０８ｂ ガス排出弁、１０９ 電池缶、１０９ａ 開口部、１０９ｂ 底板、１０９ｎ 幅狭側板、１０９ｗ 幅広側板、１１０ ダクト装置、１１１ ガス案内部、１１１ａ 案内部用取付片、１１２ 脚部、１１２ａ 脚部用取付片、１１５ シール部材、１１５ａ 開口部、１２０ エンドプレート、１４０ サイドフレーム、１４１ 側板、１４１ａ 側面当接部、１４１ｂ 係合部、１４２ 屈曲部、１４３ 開口部、１６０ 中間ホルダ、１６１ 幅広面当接部、１６１ｃ 切欠き部、１６３ 連結部、１６３ａ 嵌合凸部、１６３ｂ 嵌合凹部、１６３ｓ 内側面、１６７ａ 凸部、１６７ｂ 当接面部、１６８ 凸部、１７０ 端部ホルダ、１７１ 幅広面当接部、１７１ｃ 切欠き部、１７３ 連結部、１７３ａ 嵌合凸部、１７３ｂ 嵌合凹部、１７３ｓ 内側面、１７７ａ 凸部、１７７ｂ 当接面部、１８０ 熱伝導シート、１９０ 冷却構造体、１９１ 伝熱プレート、１９２ 冷却管、２００ 蓄電ブロック、２６０ 中間ホルダ、２７０ 端部ホルダ、２７１ 幅広面当接部、２７１ｃ 切欠き部、２７３ 連結部、２７３ａ 嵌合凸部、２７３ｂ 嵌合凹部、２７７ａ 凸部、２７７ｂ 当接面部、３００ 蓄電ブロック、３６０ 中間ホルダ、３６１ 幅広面当接部、３６１ｃ 切欠き部、３６３ 第１連結部、３６３ａ 嵌合凸部、３６３ｂ 嵌合凹部、３６３ｓ 内側面、３６４ 第２連結部、３６４ａ 嵌合凸部、３６４ｂ 嵌合凹部、３６４ｓ 内側面、３６７ａ 凸部、３６７ｂ 嵌合凹部、３６８ｂ 嵌合凹部、３７０Ｆ 前側端部ホルダ、３７０Ｒ 後側端部ホルダ、３７１ 幅広面当接部、３７１ｃ 切欠き部、３７３ 第１連結部、３７３ａ 嵌合凸部、３７３ｂ 嵌合凹部、３７３ｓ 内側面、３７４ 第２連結部、３７４ｂ 嵌合凹部、３７７ａ 凸部、３７７ｂ 嵌合凹部、３７８ｂ 嵌合凹部、４９８ ネジ、４９９ Ｌ字金具、５８０ 熱伝導シート

Claims (7)

1. 弾性を有する熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続される蓄電ブロックであって、
   一対の第１幅狭面と、一対の第２幅狭面と、一対の幅広面とを有する複数の角形蓄電素子が、隣り合う角形蓄電素子の互いの幅広面同士が対向するように積層配置された素子積層体と、
   前記素子積層体を前記伝熱プレート上に配置される熱伝導シートに向けて押圧する押圧装置とを備え、
   前記素子積層体は、少なくとも所定の前記角形蓄電素子における一対の幅広面のうちの一方に当接する幅広面当接部を有するホルダを備え、
   前記角形蓄電素子における一対の第１幅狭面のうちの一方は、前記熱伝導シートを介して前記伝熱プレートと熱的に接続される伝熱面とされ、
   前記角形蓄電素子の前記伝熱面は、前記幅広面当接部の前記伝熱プレート側端面よりも前記伝熱プレート側に突出していることを特徴とする蓄電ブロック。
2. 請求項１に記載の蓄電ブロックにおいて、
   前記ホルダは、前記蓄電ブロックが前記伝熱プレートに熱的に接続されたときに前記伝熱プレートに直接に当接するように、前記角形蓄電素子の前記伝熱面よりも前記伝熱プレート側に突出されたプレート当接部を有していることを特徴とする蓄電ブロック。
3. 請求項１または２に記載の蓄電ブロックにおいて、
   前記ホルダは、隣り合う前記角形蓄電素子間に、前記幅広面当接部が配置される中間ホルダであることを特徴とする蓄電ブロック。
4. 請求項１または２に記載の蓄電ブロックにおいて、
   前記素子積層体を積層方向に挟持する一対のエンドプレートを備え、
   前記ホルダは、前記素子積層体の積層方向両端に配置される角形蓄電素子と前記エンドプレートとの間に、前記幅広面当接部が配置される端部ホルダであることを特徴とする蓄電ブロック。
5. 請求項１または２に記載の蓄電ブロックにおいて、
   前記角形蓄電素子は、前記伝熱面に対向する前記第１幅狭面に正極端子および負極端子が設けられていることを特徴とする蓄電ブロック。
6. 請求項１または２に記載の蓄電ブロックにおいて、
   前記角形蓄電素子は、前記一対の第２幅狭面のうちの一方に正極端子および負極端子が設けられていることを特徴とする蓄電ブロック。
7. 請求項１または２に記載の蓄電ブロックと、
   前記蓄電ブロックと熱的に接続される伝熱プレートと、
   前記伝熱プレート上に配置され、前記蓄電ブロックと前記伝熱プレートとで挟まれる熱伝導シートとを備え、
   前記幅広面当接部の前記伝熱プレート側端面が前記熱伝導シートに対向して配置されていることを特徴とする蓄電モジュール。
   

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