JP2015046321A - 電池冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部への熱伝導、対流、輻射放熱を改善でき、電池の効果的な冷却を実現できる電池冷却装置を提供する。【解決手段】電池冷却装置１は、複数の電池セル３と、複数の電池セル３を収容するケース２と、ケース２の内部に設けられ、複数の電池セル３を冷却する空気をケース２の内部に循環させる送風機４と、ケース２の内部に形成される循環通路５と、を備える。循環通路５は、ケース２の内部に形成され、送風機４から流出された空気が複数の電池セル３と熱交換した後、送風機４に吸い込まれる空気の一連の流通経路をなす。循環通路５は、複数の電池セル３と熱交換した後の空気が集合して送風機４に向かって同一方向に流れる集合通路５３を含んでいる。【選択図】図１

Description

本発明は、ケース内部に収容した複数個の電池セルを冷却する電池冷却装置に関する。

従来、電池を冷却するための電池冷却装置として、例えば、特許文献１に記載の装置が知られている。

特許文献１の装置は、ケースの内部に、複数の単電池と対流発生のためのファン装置とを備える。特許文献１の装置は、この構成により、ファン装置から送風された空気は、各単電池に接触しながらケースで密閉された内部空間を流れる対流を形成する。このように特許文献１では、ケースの内部で対流を形成して循環する空気の流れが開示されている。

特開２００９−２１１８２９号公報

特許文献１に記載の技術によると、ファン装置から送風された空気が、ファン装置と対向する位置にあるケースの内壁面に衝突して両側の内壁面へ分かれて流下する。この分流した空気は、電池セルと熱交換した後、両側の各内壁面に接触しながらファン装置に向かって流れ、ファン装置に吸い込まれるときに合流する。

このように特許文献１の装置では、電池セルを冷却した後の空気が複数の通路を通り、ファン装置に戻ってくる。このため、電池セルを冷却した後の空気は複数の流れを形成するので、流速を十分に確保することができない。したがって、電池セル冷却後の空気について、ケースの外部への輻射放熱量が不十分であり、放熱効率も好ましくない。このように特許文献１の装置は、電池の発熱をケース外部へ効果的に排出する点に関して、十分な効果が得られず、改善の余地がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、外部への熱伝導、対流、輻射放熱を改善でき、電池の効果的な冷却を実現する電池冷却装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、開示する電池冷却装置に係る発明のひとつは、複数の電池（３）と、複数の電池を収容する筐体（２）と、筐体の内部に設けられ、複数の電池を冷却する流体を筐体の内部に循環させる流体駆動手段（４）と、筐体の内部に形成される流体の循環通路であって、流体駆動手段から流出された流体が複数の電池と熱交換した後、流体駆動手段に吸い込まれる一連の流通経路をなす循環通路（５）と、を備え、
循環通路は、複数の電池と熱交換した後の流体が集合して流体駆動手段に向かって同一方向に流れる集合通路（５３、１５３）を含むことを特徴とする。

この発明によれば、電池から吸熱した後の流体を集合させ、かつ流体駆動手段に向かう同一方向に流下させることにより、吸熱後の流速を確保することができる。これにより、異なる方向に流下する複数の流れに起因する流速の低下を抑制することができ、ケースの外部への輻射放熱を促すことができる。

さらに、循環通路を取り囲むケースの壁面を放熱媒質として活用してケース外部へ放熱を促すことができる。これにより、電池の発熱を効果的にケース外部に排熱する熱経路を構築できる。すなわち、ケースの壁面全体を放熱面積として活用する効果的な電池冷却を実施できる。

したがって、この発明によれば、外部への輻射放熱を改善でき、複数の電池の効果的な冷却を実現する電池冷却装置を提供できる。

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

第１実施形態の電池冷却装置について、電池冷却のための空気の流れを説明するための概要図である。 各実施形態に係る電池冷却装置の車両搭載場所を説明するための概要図である。 第２実施形態の電池冷却装置について、電池冷却のための空気の流れを説明するための概要図である。

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合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合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合せることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態の電池冷却装置１について図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、電池冷却装置１における電池冷却のための流体流れを示し、ケース２の内部の構成を示す概要図である。図２は、電池冷却装置１を車両に搭載した場合の場所を示した概要図である。

電池冷却装置１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。電池冷却装置１に含まれる複数の電池セル３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る。

電池冷却装置１は、複数の電池セル３と、密閉空間を形成するケース２と、ケース２内で流体を循環させる流体駆動手段と、を備える。ケース２の内部には、複数の電池セル３と流体駆動手段の一例である送風機４とが収容されている。

ケース２の内部には、複数の電池セル３及び送風機４が収容される筐体である。ケース２は、電気的に直列接続し、かつ積層設置された複数の電池セル３を収容する。ケース２の内部には、送風機４によって強制的に流れる流体の循環経路をなす循環通路５が形成されている。循環通路５は、ケース２の内部に形成され、流体が循環する通路である。循環通路５は、送風機４により送風された流体が電池セル３と熱交換した後、送風機４に吸い込まれる一連の流体の流通経路をなす。図１に図示するように、循環通路５は、流入通路５４、吹出し通路５０、天壁側通路５１、電池通路５２及び集合通路５３を結ぶ一連の流通経路を構成する。

複数の電池セル３は、充電及び放電または温度調節に用いられる電子部品（図示せず）によって制御される。当該電子部品は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ、送風機４を駆動するモータ、インバータによって制御される電子部品、各種の電子式制御装置等であり、ケース２の内部に収容するようにしてもよい。また、当該電子部品は、ケース２の内部において循環通路５に設置されることにより、流体の循環によって電池セル３とともに冷却することができる。また、ケース２の内部に、電池セル３の少なくとも電圧と温度とを監視するセル監視ユニット、ジャンクションボックス、サービスプラグ等を内蔵するようにしてもよい。

ケース２は、内部の空間を包囲する複数の壁面からなる箱形を呈し、アルミニウム板または鉄板の成型品で形成されている。ケース２は、例えば少なくとも６面を有する筐体である。ケース２は、複数のケース体を接合して組み立てることにより、内部に箱体状の空間を形成して作製することができる。また、ケース２の複数の壁面のうち、所定の壁面には、放熱面積を大きくするために凸部または凹部を形成するようにしてもよい。

複数の電池セル３は、ケース２の内部空間において複数のセル積層体を構成する。セル積層体は、図１に図示するように、ケース２の内部空間において所定の間隔をあけて設置され、それぞれ電池ケース６０に周囲を囲まれるように収容されている。各電池ケース６０は、ケース２の天壁２０側がケース２の内部空間に向けて開口し、ケース２の底壁２２側が集合ダクト６１に接続されている。これにより、循環通路５の一部であり、各セル積層体が設置される電池ケース６０内の電池通路５２等の各通路は、天壁２０側でそれぞれ独立した流体の入口部を備え、底壁２２側で一つの集合通路５３に集まる流体の出口部を備える。

集合通路５３は、集合ダクト６１内に形成される通路であり、所定の間隔をあけて並ぶすべてのセル積層体の下方からケーシング４２の吸込み口までにわたって底壁２２に沿って延び、流入通路５４に繋がっている。循環通路５に含まれる集合通路５３は、複数の電池セル３と熱交換した後の流体が集合して流体駆動手段に向かって同一方向に流れる通路である。集合通路５３は、少なくとも、電池セル３の下流側端部３１と、集合ダクト６１の内壁とで形成される通路である。また、集合通路５３は、電池セル３の下流側端部３１と、流体を吸い込む流体駆動手段の吸込み部（例えば流入通路５４）と、を繋ぐ集合ダクト６１の内部に形成された通路である。

集合ダクト６１は、ケース２の底壁２２に接触しており、底壁２２に一体に設けられている。したがって、集合通路５３を流れる流体から放出される熱は、集合ダクト６１を介して底壁２２に伝達され、底壁２２を通してケース２の外部に排出される。流入通路５４は、循環通路５の一部であり、電池セル３と熱交換した後の流体が吸い込まれる通路である。

したがって、送風機４によって天壁側通路５１に達した流体は、電池ケース６０上部の入口部から各電池通路５２に流入する。電池通路５２は、隣り合う電池セルの間に形成したセル間通路とすることもできる。天壁側通路５１は、天壁２０と複数の電池セル３との間に形成される通路である。そして、循環通路５を流れる流体は、電池通路５２を流れるときに、各電池セル３の外表面から吸熱して各電池セル３を冷却する。各電池セル３を冷却した流体は、それぞれ、電池ケース６０下部の出口部から集合ダクト６１内の集合通路５３に集められ、流入通路５４を通して送風機４に吸入される。この場合、電池セル３の放熱手段の一つは、セルの外装ケース面である。

電池冷却装置１は、車両７に固定される固定用ブラケット８０を備える。固定用ブラケット８０は、ケース２の底壁２２に一体に設けられている。固定用ブラケット８０は、溶接、ろう付け接合、接着、嵌め合い等によりケース２の壁に外部から結合することで、ケース２に一体に設けられる。

固定用ブラケット８０は、ボルト８等の締結手段を用いて、車両側固定部材８１に結合される。これにより、固定用ブラケット８０は、車両７に一体に固定されることなる。また、車両側固定部材８１は、車両７に固定されて部品であってもよいし、フレーム等の車両７の一部であってもよい。また、固定用ブラケット８０は、ケース２の底壁２２だけでなくケース２の側壁に一体に設けるようにしてもよい。

また、ケース２の壁、固定用ブラケット８０、車両側固定部材８１は、剛性を有し、アクリル系放熱材、金属等の熱伝導性に優れた材料で形成することが好ましい。また、ケース２の壁、固定用ブラケット８０、車両側固定部材８１には熱伝導性に優れた放熱材料を塗布したり、当該放熱材料を部材間に介在させたりすることが好ましい。

また、流体は、正極端子、負極端子からなる電池セル３の電極端子３０や、異極端子間を電気的に接続するバスバーにも接触するため、電極端子３０やバスバーも放熱手段の一つを構成しうる。電極端子３０やバスバーは、電池ケース６０内において、上部側、流体流れの上流側に位置している。したがって、送風機４から流出した流体は、電極端子３０の周囲を通過した後、集合通路５３に流入する。

送風機４は、ケース２に収容された複数個の電池セル３を冷却する流体を、ケース２に構成された循環通路５に循環させる流体駆動手段の一例である。電池冷却のための流体としては、例えば、空気、各種のガス、水、冷媒を用いることができる。ここでは、送風機４は、循環通路５に空気を強制的に循環させる流体駆動手段とする。送風機４は、モータ４１と、モータ４１により回転されるシロッコファン４０と、シロッコファン４０を内蔵するケーシング４２とを備える。また、ケーシング４２は、循環通路５の一部である流入通路５４を形成する。複数の電池セル３は、充電及び放電または温度調節に用いられる電子部品（図示せず）によって制御される。

送風機４は、例えば、セル監視ユニット内に内蔵された制御装置によって制御される。電池セル３は、電流が取り出される出力時及び充電される入力時に自己発熱する。セル監視ユニットは、電池セル３の温度を常時モニターし、電池セル３の温度に基づいて送風機４の運転を制御する。

流入通路５４は、ケーシング４２の吸込み口を含み、シロッコファン４０の回転軸方向に延びる通路で、シロッコファン４０によって吸い込まれる空気が通る。シロッコファン４０は、図１に図示するように、ケース２の内部空間の下部であってケース２の側壁２１に近接するように設置されている。モータ４１は、側壁２１とシロッコファン４０との間に設置されている。シロッコファン４０の回転軸は、ケース２の天壁２０及び底壁２２に平行となる姿勢で設置される。流入通路５４は、電池セル３側に位置する通路であり、集合通路５３に接続される。すなわち、ケーシング４２の吸込み口は、集合通路５３を形成する集合ダクト６１に接続される。

さらにケーシング４２は、循環通路５の一部である吹出し通路５０を形成する。吹出し通路５０は、シロッコファン４０の回転軸に直交するファンの遠心方向に延びる通路である。吹出し通路５０は、流入通路５４に直交する方向に延びる通路である。したがって、吹出し通路５０は、ケース２の内部空間において上方に延びる。ケーシング４２の吹出し部は、上方に延びる送風ダクト４３に接続される。送風ダクト４３は、ケース２の天壁２０近くの部位で開口する。この構成により、吹出し通路５０は、ケース２の内部空間において天壁２０近くの部位まで連通する。

循環通路５は、送風ダクト４３、電池ケース６０、集合ダクト６１及びケーシング４２によって形成された通路ではケース２の壁面に露出せず、天壁側通路５１においてケース２の壁面に対して露出する通路を構成する。したがって、循環流は、天壁側通路５１を流れるときに、ケース２の壁面に接触する。循環通路５は、送風機４の運転によってケース２内を循環する循環流が、ケース２を形成する複数の壁面のうち、少なくとも一つの壁面に接触しながら流れる通路部分を含む。

この空気循環の過程で空気が接触する壁面の一つが天壁２０であり、天壁２０に接触しながら空気が流れる通路部分の一つが天壁側通路５１である。送風機４の運転によって吹出し通路５０を通って天壁２０近くに至った空気は、電池セル３に接触等して熱交換した後、天壁側通路５１を流れる空気である。この循環空気は、天壁側通路５１を流れ、さらに各電池ケース６０の入口部から各電池通路５２に流入し、再び電池セル３と熱交換することになる。したがって、送風機４から流出した空気は、ケース２の天壁２０に接触してから各電池セル３と熱交換する。

循環空気は天壁側通路５１を流れる際に、電池セル３との熱交換時に吸熱した熱を天壁２０を通してケース２の外部に放熱する。天壁２０を通して放出された熱は、自然対流によってケース２の外部に放熱される。したがって、天壁２０の全体が、ケース２内に収容された電池セル３の熱を外部に放出する際の放熱面として機能することになる。

また、循環通路５を循環する空気が天壁側通路５１を流れる際に接触する天壁２０は、ケース２を形成する複数の壁面のうち、最も大きい表面積を有する壁面であることが好ましい。放熱面である天壁２０がケース２の壁面において表面積の最も大きい壁面であることにより、外部への放熱効果を大きくでき、電池の効果的な冷却を実施できるからである。例えば、ケース２が直方体である場合など、最も大きい表面積を有する壁面が複数ある場合には、その一つが天壁２０に相当する。

また、ケース２の底壁２２は、ケース２を形成する複数の壁面のうち、最も大きい表面積を有する壁面であることが好ましい。底壁２２がケース２の壁面において表面積の最も大きい壁面であることにより、電池セル３を冷却した後の集合通路５３を流れる空気が外部への放熱する効果を大きくでき、電池の効果的な冷却を実施できるからである。例えば、ケース２が直方体である場合などでは、底壁２２及び天壁２０は、最も大きい表面積を有する壁面となる。

圧力弁６２は、ケース２の内部空間と外部とを連通する開放通路を形成する。開放通路は、なんらかの原因によりケース２の内部圧力が高まった場合、圧力弁６２が作動することにより、循環通路５からあふれた空気が外部に排出されるときに通る通路となる。開放通路は、循環する空気が天壁側通路５１を流れる際に接触する天壁２０を除く他の壁面に開口する通路である。例えば、開放通路は、図１に示すように、底壁２２を貫通するように設けられ、循環通路５から漏れたケース２内部の空気が流出する位置に設けられる。開放通路は、ケーシング４２に直面する位置で底壁２２を貫通してケース２の内部と外部とを連通する。

開放通路は、ケース２を貫通する小径の穴によって形成され、さらにこの穴の周囲には、他の部分よりも薄肉の円環部が形成されている。この小径の穴は、外部の空気がケース２の内部に取り込まれず、ケース２の内部空気が循環通路５を循環し続ける状況では、開放通路を通して空気が外部に排出されない大きさに設定されている。したがって、ケース２の内部空間は、開放通路を除き、密閉された空間を形成する。

図２に示すように、電池冷却装置１は、車両７の車室内７０に設けられる後部座席７３の下方に設置することができる。電池冷却装置１は、さらに、複数個の電池セル３よりも集合通路５３を下側にした姿勢で後部座席７３の下方に設置される。後部座席７３の下方の電池冷却装置１を設置する空間は、トランクルーム７１よりも下方のトランクルーム裏空間７２に連通させるようにしてもよい。また当該設置空間は、車外に連通するようにも構成できる。

次に、電池冷却装置１がもたらす作用効果について説明する。電池冷却装置１は、複数の電池セル３と、複数の電池セル３を収容するケース２と、ケース２の内部に設けられ、複数の電池セル３を冷却する流体をケース２の内部に循環させる流体駆動手段と、ケース２の内部に形成される流体の循環通路５と、を備える。循環通路５は、流体駆動手段から流出された流体が複数の電池セル３と熱交換した後、流体駆動手段に吸い込まれる一連の流通経路をなす。循環通路５は、複数の電池セル３と熱交換した後の流体が集合して流体駆動手段に向かって同一方向に流れる集合通路５３を含む。

この集合させる流れは、電池セル３と熱交換した流体が集合通路５３から全く漏れることなく流れることだけに限定されない。すなわち、電池セル３と熱交換した後の流体のほとんどが集合通路５３を通って流体駆動手段に向かって同じ方向に流れる大きな流れが形成されるものであればよく、以下に示す作用効果を奏する。

従来技術のように、電池から吸熱した後の流体が複数の通路を通って、例えば異なる方向に流れ、流体駆動手段に向かう場合には、複数の分流が形成されることで、総流路断面積が大きくなり、その結果、流体駆動手段に向かう流速が低下することになる。そこで、電池冷却装置１によれば、電池セル３から吸熱した後の流体を集合させる流れを形成し、かつ流体駆動手段に向かう同一方向に流下させることにより、吸熱後の流速を確保することができる。これにより、電池セル３を冷却後、流体駆動手段に向かう冷却用流体について、流速の低下を抑制することができるので、ケースの外部への輻射放熱を促すことができる。したがって、ケース２の外部への輻射放熱を改善でき、電池セル３の効果的な冷却を実現する電池冷却装置１が得られる。

また、ケース２の内部に設けられた循環通路５は、ケース２を形成する複数の壁面に囲まれている。このように、循環通路５を取り囲むケース２の複数の壁面を放熱媒質として活用することができるので、外部への放熱面積を大きくでき、ケース２の外部へ放熱を促進することができる。これにより、電池の発熱を効果的にケース２の外部に排熱する熱経路を構築するこができる。すなわち、ケース２の壁面を広く放熱面積として活用する効果的な電池冷却を実現できるのである。

また、循環通路５は、循環する流体が、ケース２を形成する複数の壁面のうち、少なくとも一つの壁面（例えば、天壁２０、底壁２２と一体の集合ダクト６１）に接触しながら流れる通路部分（例えば、天壁側通路５１、集合通路５３）を含んでいる。この構成によれば、循環流体が天壁側通路５１や集合通路５３を流れる際に、天壁２０や底壁２２を通じてケース２の外部に放熱させることができる。このようにケース２の少なくとも一つの壁面を放熱媒質として活用することができるので、外部への放熱面積を確保でき、電池セル３の発熱を効果的にケース２の外部に排熱する熱経路を構築できる。

また、集合通路５３は、電池セル３の下流側端部３１と、流体を吸い込む流体駆動手段の吸込み部と、を繋ぐ集合ダクト６１の内部に形成された通路である。この構成によれば、電池セル３から吸熱した後の流体を確実に集合させる流れを形成でき、さらに流体駆動手段に向かって同一方向に流下させる円滑な流れを形成できる。

また、各電池通路５２を通過した後の流体は、流体駆動手段に吸い込まれることにより、各電池セル３の周囲を通過する流量の均一化を図ることができる。

さらに、集合ダクト６１は、底壁２２に一体に設けられている。これらの構成によれば、循環流体が集合通路５３を流れる際に、集合ダクト６１と一体である底壁２２を通じてケース２の外部に放熱させることができる。このようにケース２の底壁２２を放熱媒質として活用することができるので、外部への放熱面積を確保でき、電池セル３の発熱を効果的にケース２の外部に排熱する熱経路を構築できる。

また、固定用ブラケット８０は、ケース２の底壁２２及び側壁の少なくとも一方に一体に設けられる部材であって、車両７に固定される。この構成によれば、循環流体が集合通路５３を流れる際に、流体の熱が底壁２２や底壁２２に隣接する側壁を通して固定用ブラケット８０に伝達される。さらに固定用ブラケット８０に伝達された熱は、車両７に伝わることで、ケース２の外部に放出される。このようにケース２の集合通路５３との間で熱伝達通路を有する固定用ブラケット８０を車両７に接続することにより、電池セル３の発熱を効果的にケース２の外部に排熱する熱経路を構築できる。

また、ケース２は、循環通路５を含む密閉空間を形成する。この密閉空間によれば、従来の冷却用の空気を大量に外部から取り入れ、電池を冷却した後、排気する方式に比べ、ケースに流体の流入口及び流出口がなく、また流体の排出に伴って外部へ音が伝搬することがない。したがって、送風機４等から発生する騒音がケース２の外部へ伝搬することを抑制することができる。また、循環通路５に埃が侵入しにくく、結露も生じにくい。さらに密閉空間に設けられた通路を循環するため、電池セル３の熱を十分に吸熱するための空気の循環流量を確保することも可能である。また、密閉空間に形成される循環流によって、ケース２の内部を十分にかき混ぜることができるため、電池セル３に対する吸熱効果を高めることが可能である。

また、底壁２２は、ケース２を形成する複数の壁面のうち、最も大きい表面積を有する壁面を構成することが好ましい。この構成によれば、電池冷却後の流体について、放熱面を構成する壁面がケース２の壁面において表面積の最も大きい壁面であることにより、外部への放熱効果を大きくでき、電池冷却の効果を大きくできる。

また、圧力弁６２は、所定値以上の圧力が作用したときに開放する通路を備えることにより、所定の圧力条件を満たした場合にケース２の外部への空気の排出が行われる。これにより、不必要な空気の排出を防止でき、騒音抑制効果を奏する。

電池冷却装置１は、当該設置空間に複数の電池セル３よりも集合通路５３を下側にした姿勢で設置されることにより、ケース２の底壁２２よりも下方には、放熱を妨げる車両の部材が存在しにくい。したがって、集合通路５３を流通する流体の熱が底壁２２を通じてケース２の外部へ放出されるときに、熱抵抗となる部材が少ないため、効率的な放熱を行うことができる。

また、電池冷却装置１は、底壁２２を下側にした姿勢で設置されることにより、ケース２の内部圧力が高くなり圧力弁６２が作動した場合に、ケース２の内部の空気を開放通路からスムーズに排出することができる。すなわち、圧力弁６２が設けられる底壁２２よりも下方に空間を大きく確保できるため、空気排出の際の空気抵抗を格段に低下することができる。

また、複数の電池セル３は、少なくとも、ケース２の天壁２０に沿う方向に並んで設けられている。流体駆動手段から流出した流体は、天壁２０に沿って流れ、さらに下方に向けて流下して各電池セル３と熱交換する。

また、流体駆動手段から流出した流体を天壁２０に接触させ、さらに天壁２０に沿って並ぶ複数の電池セル３に向けて流下させるため、各電池セル３へ流れる流量のばらつきを抑制し、均一化が図れる。また、この構成によれば、流体駆動手段から流出した流体の熱を、電池セル３と熱交換する前に、天壁２０を通じてケース２の外部に放出することができる。このように、流体駆動手段に吸い込まれる前に外部に放出できなかった電池セル３の発熱を電池セル３と熱交換する前にケース２の外部に排熱する熱経路を構築するこができる。

また、複数の電池セル３は、電極端子３０を上にした姿勢で設けられる。流体駆動手段から流出した流体は、電極端子３０の周囲を通過した後、集合通路５３に流入する。この構成によれば、各電池セル３の発熱が集まりやすい電極端子３０を冷却した後、電池セル３の外装ケースを冷却することができる。したがって、効率的な電池冷却を実施できる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態の他の形態である電池冷却装置１０１について図３を参照して説明する。図３において、第１実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。また、第２実施形態において第１実施形態と同様の構成を有するものは、第１実施形態で説明した同様の作用、効果を奏するものとする。

電池冷却装置１０１は、第１実施形態の電池冷却装置１に対して、集合通路１５３を形成する構成が異なる。電池冷却装置１０１が有する集合通路１５３は、少なくとも、各電池セル３の下流側端部３１と、底壁２２と、底壁２２に隣接する複数の側壁２３，２４等と、で形成される通路である。

各電池ケース６０は、底壁２２側が集合ダクト１６１に接続されている。集合ダクト１６１は、各電池セル３の下流側端部３１と、ケーシング４２の吸込み部（例えば流入通路５４）と、底壁２２と、底壁２２に隣接する複数の側壁２３，２４等とを繋ぐダクトである。集合ダクト１６１は、各電池通路５２を流出した空気が底壁２２及び複数の側壁２３，２４等に接触しうる集合通路１５３を形成する。

集合通路１５３は、所定の間隔をあけて並ぶすべてのセル積層体の下方からケーシング４２の吸込み口までにわたって底壁２２に沿って延び、流入通路５４に繋がっている。循環通路５に含まれる集合通路１５３は、複数の電池セル３と熱交換した後の流体が集合して流体駆動手段に向かって同一方向に流れる通路である。

各電池セル３を冷却した流体は、それぞれ、電池ケース６０下部の出口部から集合ダクト１６１内の集合通路１５３に集められ、底壁２２、複数の側壁２３，２４等に接触しながら集合通路１５３を流れ、流入通路５４を通して送風機４に吸入される。

電池冷却装置１０１によれば、集合通路１５３は、ケース２を形成する構成する壁面のうち少なくとも一つを通路を形成する壁面として共有する。この構成によれば、循環流体が集合通路１５３を流れる際に、ケース２を形成する構成する壁面の少なくとも一つを通じてケース２の外部に放熱させることができる。このようにケース２の少なくとも一つの壁面を電池冷却後の流体からの放熱の媒質として活用することができるので、電池セル３の発熱を効果的に外部に排熱できる。

さらに、集合通路１５３は、少なくとも、電池セル３の下流側端部３１と、底壁２２と、底壁２２に隣接する複数の側壁２３，２４等と、で形成される通路である。この構成によれば、循環流体が集合通路１５３を流れる際に、底壁２２、複数の側壁２３，２４等を通じてケース２の外部に放熱させることができる。このようにケース２の少なくとも一つの壁面を放熱媒質として活用することができるので、外部への放熱面積を確保でき、電池セル３の発熱を効果的にケース２の外部に排熱する熱経路を構築できる。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。

上記実施形態の電池冷却装置１は、圧力弁６２を備えず、ケース２の内部に対して流体の出入りがなく、ケース２の内部空間を密閉空間とするものでもよい。

ケース２の内部に設けられる送風機４には、シロッコファンの他、軸流ファン、ターボファン等を用いることができる。

また、ケース２において、最も表面積の大きい壁面は、各ケースの天面や底面に限定されず、側面やその他の面であってもよい。

１…電池冷却装置
２…ケース（筐体）
３…電池セル（電池）
４…送風機（流体駆動手段）
５…循環通路
５３、１５３…集合通路

Claims (11)

1. 複数の電池（３）と、
   前記複数の電池を収容する筐体（２）と、
   前記筐体の内部に設けられ、前記複数の電池を冷却する流体を前記筐体の内部に循環させる流体駆動手段（４）と、
   前記筐体の内部に形成される前記流体の循環通路であって、前記流体駆動手段から流出された流体が前記複数の電池と熱交換した後、前記流体駆動手段に吸い込まれる一連の流通経路をなす循環通路（５）と、
   を備え、
   前記循環通路は、前記複数の電池と熱交換した後の前記流体が集合して前記流体駆動手段に向かって同一方向に流れる集合通路（５３，１５３）を含むことを特徴とする電池冷却装置。
2. 前記集合通路は、前記筐体を形成する構成する壁面のうち少なくとも一つを通路を形成する壁面として共有することを特徴とする請求項１に記載の電池冷却装置。
3. 前記集合通路は、少なくとも、前記電池の下流側端部（３１）と、前記筐体の底壁（２２）と、当該底壁に隣接する前記筐体の複数の側壁（２３，２４）と、で形成される通路であることを特徴とする請求項２に記載の電池冷却装置。
4. 前記筐体の底壁及び前記筐体の側壁の少なくとも一方に一体に設けられる部材であって、車両（７）に固定される固定用ブラケット（８０）を備えることを特徴とする請求項３に記載の電池冷却装置。
5. 前記複数の電池セルよりも前記集合通路を下側にした姿勢で、車両（７）における座席（７３）の下方に設置されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の電池冷却装置。
6. 前記集合通路は、前記電池の下流側端部（３１）と、前記流体を吸い込む前記流体駆動手段の吸込み部（５４）と、を繋ぐダクト（６１）の内部に形成された通路であることを特徴とする請求項１に記載の電池冷却装置。
7. 前記ダクトは、前記筐体の底壁（２２）に一体に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の電池冷却装置。
8. 前記筐体の底壁は、前記筐体を形成する複数の壁面のうち、最も大きい表面積を有する壁面を構成することを特徴とする請求項３、４、５、７のいずれか一項に記載の電池冷却装置。
9. 前記筐体は、前記循環通路を含む密閉空間を形成することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電池冷却装置。
10. 前記複数の電池セルは、少なくとも、前記筐体の天壁（２０）に沿う方向に並んで設けられており、
    前記流体駆動手段から流出した前記流体は、前記天壁に沿って流れ、さらに下方に向けて流下して前記各電池セルと熱交換することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電池冷却装置。
11. 前記複数の電池のそれぞれは、電極端子（３０）を有し、
    前記複数の電池は、前記電極端子を上にした姿勢で設けられ、
    前記流体駆動手段から流出した前記流体は、前記電極端子の周囲を通過した後、前記集合通路に流入することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電池冷却装置。

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