JP2018116816A - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、場所による温度のばらつきがより小さくなりやすい新規な構成の電池モジュールを得る。【解決手段】実施形態の電池モジュールは、例えば、電池セルと、筐体と、を備える。電池セルは、電極部が設けられ第一の方向に沿う短辺と第二の方向に沿う長辺とを有した長方形状の第一の面と、第一の面と交差し第一の方向を向いた第二の面と、を有する。筐体は、電池セルの第一の面とは反対側で第一の面に沿って延びた第一の壁部を有し、第二の面に沿って延びた流体の冷却通路が設けられる。第一の壁部の電池セルとは反対側で第一の壁部に沿って延び第二の方向に流体を導入する導入通路が設けられ、第一の壁部には、導入通路と冷却通路とを連通する第一の貫通孔が設けられ、第一の壁部の下流側領域における第一の貫通孔の第一の開口率が、第一の壁部の上流側領域における第一の貫通孔の第二の開口率よりも大きい。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電池モジュールに関する。

従来、電池セルと、複数の貫通孔が設けられた壁部を有した筐体と、を備えた電池モジュールが、知られている。

特開２００２−１４１１１４号公報

この種の電池モジュールでは、例えば、場所による温度のばらつきがより小さくなりやすい新規な構成が得られれば、好ましい。

実施形態の電池モジュールは、例えば、電池セルと、筐体と、を備える。電池セルは、電極部が設けられ第一の方向に沿う短辺と第二の方向に沿う長辺とを有した長方形状の第一の面と、第一の面と交差し第一の方向を向いた第二の面と、を有する。筐体は、電池セルの第一の面とは反対側で第一の面に沿って延びた第一の壁部を有し、第二の面に沿って延びた流体の冷却通路が設けられる。第一の壁部の電池セルとは反対側で第一の壁部に沿って延び第二の方向に流体を導入する導入通路が設けられ、第一の壁部には、導入通路と冷却通路とを連通する第一の貫通孔が設けられ、第一の壁部の第二の方向における中央位置よりも導入通路の下流側となる第一の壁部の下流側領域における第一の貫通孔の第一の開口率が、中央位置よりも導入通路の上流側となる第一の壁部の上流側領域における第一の貫通孔の第二の開口率よりも大きい。

図１は、第１実施形態の電池モジュールの例示的かつ模式的な断面図である。 図２は、図１のII−II断面図である。 図３は、図１のIII−III断面図である。 図４は、第１実施形態の電池セルの例示的かつ模式的な斜視図である。 図５は、第２実施形態の電池モジュールの例示的かつ模式的な断面図である。 図６は、第３実施形態の電池モジュールの例示的かつ模式的な断面図である。 図７は、第３実施形態の電池モジュールの第１変形例の例示的かつ模式的な断面図である。 図８は、第４実施形態の電池モジュールを備えた電池装置の例示的かつ模式的な断面図である。 図９は、第４実施形態の電池装置の第１変形例の例示的かつ模式的な断面図である。 図１０は、第４実施形態の電池装置の第２変形例の例示的かつ模式的な断面図である。 図１１は、第４実施形態の電池装置の第３変形例の例示的かつ模式的な断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。

また、以下に開示される複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれる。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。なお、以下の各図では、便宜上、互いに直交する三方向が定義されている。Ｘ方向は、電池セル２の厚さ方向に沿い、Ｙ方向は、電池セル２の幅方向に沿い、Ｚ方向は、電池セル２の高さ方向に沿う。Ｘ方向は、第一の方向の一例であり、Ｙ方向は、第二の方向の一例である。

＜第１実施形態＞
図１〜３に示されるように、電池モジュール１は、例えば、複数の電池セル２と、筐体３と、複数のガイド４〜６と、を備えている。電池モジュール１は、電池ユニットや、組電池等とも称され、電池セル２は、単電池や、電池等とも称されうる。また、ガイド４〜６は、通路部材や、覆部材、ダクト、フレーム等とも称されうる。なお、ガイド４〜６は、筐体３とは別体で構成されてもよいし、筐体３と一体、すなわち筐体３の一部として構成されてもよい。

電池モジュール１は、種々の装置や、機械、設備等に設置され、それら種々の装置や、機械、設備の電源として使用される。例えば、電池モジュール１は、自動車の電源等、移動型の電源としても使用される他、例えば、ＰＯＳ（Point Of Sales）システム用の電源等、定置型の電源としても使用されうる。なお、電池モジュール１に含まれる電池セル２の数や配置等は、本実施形態で開示されるものには限定されない。

電池セル２は、例えば、リチウムイオン二次電池等で構成されうる。なお、電池セル２は、ニッケル水素電池や、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等、他の二次電池であってもよい。リチウムイオン二次電池は、非水電解質二次電池の一種であり、電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担う。正極材料としては、例えば、リチウムマンガン複合酸化物や、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、リチウムマンガンコバルト複合酸化物、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物等が用いられ、負極材料としては、例えば、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）等の酸化物系材料や、ニオブ複合酸化物等の酸化物材料等が用いられる。また、電解質（例えば、電解液）としては、フッ素系錯塩（例えばＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が配合された、例えば、炭酸エチレンや、炭酸プロピレン、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジメチル等の有機溶媒等が単独であるいは複数混合されて用いられる。

図４に示されるように、電池セル２は、筐体２０と、電極部としての正極端子２３および負極端子２４と、を有する。筐体２０は、例えば、アルミニウム等の金属材料によって構成されている。電池セル２は、所謂角型缶タイプのものであり、缶セル等とも称されうる。

筐体２０は、例えば、ケース２１と、蓋２２と、を有する。ケース２１は、一端側（上端側）が開放された直方体状の箱型に構成されている。蓋２２は、長方形状の板状に構成され、ケース２１の開放された部分を塞いでいる。ケース２１と蓋２２とは、例えば、溶接等によって互いに結合され、結合された部分から液体や気体等が漏れるのが抑制されている。ケース２１は、第一筐体部材や、下ケース等とも称され、蓋２２は、第二筐体部材や、上ケース、カバー等とも称されうる。

また、筐体２０の内部には、例えば、電極体や、電解液等が収容されている。電極体は、例えば、正極シートと、負極シートと、絶縁層（セパレータ）と、を有する。電極体は、正極シート、負極シート、および絶縁層が巻回されて、扁平形状に構成されうる。電極体は、電極群であって発電要素として機能する。

正極端子２３は、筐体２０内で電極体の正極シートと電気的に接続され、負極端子２４は、筐体２０内で電極体の負極シートと電気的に接続されている。なお、蓋２２の正極端子２３と負極端子２４との間には、弁部が設けられうる。弁部は、筐体２０内の圧力が閾値よりも高くなった場合に開放され、当該筐体２０内の圧力を低下させる。

また、筐体２０は、互いに別の方向を向いた複数の面２０ａ〜２０ｆ（外面）を有する。面２０ａは、筐体２０のうち蓋２２に設けられ、Ｚ方向を向いている。面２０ａには、正極端子２３および負極端子２４が露出している。面２０ａは、端子面や上面等と称されうる。面２０ａは、第一の面の一例である。

面２０ｂは、筐体２０のうちケース２１に設けられ、Ｚ方向の反対方向を向いている。面２０ｂは、面２０ａとは反対側の面であり、底面や下面等と称されうる。面２０ａ，２０ｂは、Ｚ方向の視線では、Ｙ方向に長い長方形状に構成されている。

面２０ｃ〜２０ｆは、筐体２０のうちケース２１に設けられている。面２０ｃ，２０ｅは、Ｘ方向およびその反対方向を向き、面２０ｄ，２０ｆは、Ｙ方向およびその反対方向を向いている。面２０ｃ〜２０ｆは、面２０ａ，２０ｂと交差した面であり、側面等と称されうる。また、面２０ｃ，２０ｅは、長側面等とも称され、面２０ｄ，２０ｆは、短側面等とも称されうる。面２０ｃ，２０ｅは、第二の面の一例である。

図１〜３に示されるように、筐体３は、例えば、Ｙ方向に横長の直方体状の箱型に構成されている。筐体３は、複数の壁部３ａ〜３ｆを有する。図２に示されるように、壁部３ａおよび壁部３ｂは、いずれも、Ｚ方向と直交する方向（ＸＹ平面）に沿って延びており、Ｚ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部３ａは、底壁部や下壁部等と称され、壁部３ｂは、天壁部や上壁部等と称されうる。壁部３ａは、第一の壁部の一例である。

図１に示されるように、壁部３ｃおよび壁部３ｅは、いずれも、Ｘ方向と直交する方向（ＹＺ平面）に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。また、壁部３ｄおよび壁部３ｆは、いずれも、Ｙ方向と直交する方向（ＸＺ平面）に沿って延びており、Ｙ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部３ｃ〜３ｆは、周壁部や、側壁部等と称されうる。壁部３ｄ，３ｆは、第三の壁部の一例である。

また、図２，３に示されるように、筐体３は、壁部３ａ，３ｂに沿った壁部３ｇを有する。壁部３ｇは、壁部３ａと壁部３ｂとの間に位置され、壁部３ｃと壁部３ｆとの間、および壁部３ｄと壁部３ｆとの間に架け渡されている。壁部３ｇには、電池セル２の正極端子２３および負極端子２４が貫通する開口部が設けられうる。壁部３ｇは、隔壁部や、分離壁、仕切壁等とも称されうる。壁部３ｇは、第二の壁部の一例である。

図２に示されるように、壁部３ｇと壁部３ｂとの間の空間部には、発熱部品７が収容されている。発熱部品７は、例えば、電池セル２の電圧や温度を監視するための監視基板や、電池制御のための制御基板等である。なお、発熱部品７は、この例には限定されず、例えば、複数の電池セル２を電気的に接続するための導電部材（バスバー）等を含む。

また、筐体３は、複数の部品（分割体）が組み合わせられて構成されている。具体的には、筐体３は、例えば、ケース３１と、カバー３２と、を有する。ケース３１は、少なくとも、壁部３ａと、壁部３ｃ〜３ｆの一部（下側部分）と、を有する。カバー３２は、少なくとも、壁部３ｇと、壁部３ｃ〜３ｆの一部（上側部分）と、壁部３ｂと、を有する。また、カバー３２は、例えば、壁部３ｂを含むトップカバーと、壁部３ｇと壁部３ｃ〜３ｆの一部（上側部分）とを含むミドルカバーと、に分割可能である。

カバー３２は、ケース３１における電池セル２の収容部分を塞ぎ、ケース３１と一体化される。ケース３１とカバー３２とは、例えば、結合具や、溶接、接着剤等によって互いに結合されうる。ケース３１は、第一筐体部材や、下ケース等とも称され、カバー３２は、第二筐体部材や、上ケース、蓋等とも称されうる。筐体３は、例えば、合成樹脂材料等の絶縁材料によって構成されうる。

図１〜３に示されるように、複数の電池セル２は、それぞれの面２０ａが同じ方向（Ｚ方向）を向いた姿勢で、Ｘ方向に並べられている。また、本実施形態では、複数（例えば、四つ）の電池セル２がＸ方向に並んだ列Ｌ１と、列Ｌ１のＹ方向、すなわち図１の左側で複数（例えば、四つ）の電池セル２がＸ方向に並んだ列Ｌ２と、列Ｌ２のＹ方向で複数（例えば、四つ）の電池セル２がＸ方向に並んだ列Ｌ３と、が設けられている。列Ｌ１は、第一の列の一例であり、列Ｌ２は、第二の列の一例であり、列Ｌ３は、第三の列の一例である。

複数の電池セル２は、互いにＸ方向に隙間Ｓ１をあけた状態で、筐体３に支持されている。隙間Ｓ１は、電池セル２の面２０ｃ，２０ｅ（長側面）に沿って、すなわちＹ方向およびＺ方向に沿って、広がっている。また、各列Ｌ１〜Ｌ３の、Ｘ方向の端部、すなわち図１で最も上側の電池セル２と壁部３ｅとの間、およびＸ方向の反対方向の端部、すなわち図１で最も下側の電池セル２と壁部３ｃとの間には、隙間Ｓ２が設けられている。隙間Ｓ２は、電池セル２の面２０ｃ，２０ｅおよび壁部３ｃ，３ｅに沿って、すなわちＹ方向およびＺ方向に沿って、広がっている。隙間Ｓ１，Ｓ２は、冷却通路の一例である。

本実施形態では、例えば、壁部３ａや壁部３ｇ等の隙間Ｓ１，Ｓ２と対向する部分には、Ｚ方向の中心側に向かって僅かに突出するリブ等が設けられうる。筐体３は、このリブによって隙間Ｓ１，Ｓ２を保持した状態で、複数の電池セル２を支持することができる。図１に示されるように、隙間Ｓ１のＸ方向に沿った幅と、隙間Ｓ２のＸ方向に沿った幅とは、略同じである。なお、隙間Ｓ１，Ｓ２は、この例には限定されず、例えば、二つの電池セル２に臨む隙間Ｓ１を隙間Ｓ２よりも大きくしてもよい。

また、壁部３ａには、複数の貫通孔３ｓが設けられている。貫通孔３ｓは、隙間Ｓ１，Ｓ２に臨んでおり、貫通孔３ｓと隙間Ｓ１，Ｓ２とは、Ｚ方向に並んでいる。複数の貫通孔３ｓは、Ｘ方向およびＹ方向に互いに間隔をあけて設けられている。なお、図３に示されるように、壁部３ａの電池セル２の面２０ｂと対向する部分には、貫通孔３ｓは設けられていない。すなわち、電池セル２の面２０ｂは、壁部３ａによって覆われている。貫通孔３ｓは、第一の貫通孔の一例である。

また、図１に示されるように、壁部３ｄ，３ｆには、複数の貫通孔３ｔが設けられている。貫通孔３ｔは、隙間Ｓ１，Ｓ２に臨んでおり、貫通孔３ｔと隙間Ｓ１，Ｓ２とは、Ｙ方向に並んでいる。複数の貫通孔３ｔは、Ｘ方向に互いに間隔をあけて設けられている。貫通孔３ｔは、例えば、Ｚ方向に沿って細長く延びるスリット状に構成されうる。なお、壁部３ｄ，３ｆの電池セル２の面２０ｄ，２０ｆ（短側面）と対向する部分には、貫通孔３ｔは設けられていない。すなわち、電池セル２の面２０ｄ，２０ｆは、壁部３ｄ，３ｆによって覆われている。貫通孔３ｔは、第二の貫通孔の一例である。

よって、隙間Ｓ１，Ｓ２には、図２に示されるように、貫通孔３ｓが設けられたＺ方向の反対方向の壁部３ａと、開口部が設けられない閉じられたＺ方向の壁部３ｇとが臨んでおり、隙間Ｓ１，Ｓ２のＹ方向およびその反対方向は開放されている。したがって、空気流は、ガイド４内から貫通孔３ｓを介して隙間Ｓ１，Ｓ２内に流れ、隙間Ｓ１，Ｓ２内でＺ方向からＹ方向およびその反対方向に向けて曲がり、隙間Ｓ１，Ｓ２内から貫通孔３ｔを介してガイド５，６内に流れる。

図２に示されるように、ガイド４は、壁部３ａの電池セル２とは反対側、すなわちＺ方向の反対方向から壁部３ａを覆っている。ガイド４は、例えば、複数の壁部４ａ〜４ｄを有する。壁部４ａは、壁部３ａ（ＸＹ平面）に沿って延びており、壁部３ａのＺ方向の反対方向に間隔をあけて設けられている。また、壁部４ｂは、壁部３ｆ（ＸＺ平面）に沿って延びており、壁部４ａのＹ方向の反対方向の端部と壁部３ｆとの間に渡っている。壁部４ｂは、壁部３ｆの一部を構成しうる。

図３に示されるように、壁部４ｃおよび壁部４ｄは、いずれも、壁部３ｃ，３ｅ（ＹＺ平面）に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部４ｃは、壁部４ａのＸ方向の反対方向の端部と壁部３ｃとの間に渡り、壁部４ｄは、壁部４ａのＸ方向の端部と壁部３ｅとの間に渡っている。壁部４ｃ，４ｄは、壁部３ｃ，３ｅの一部を構成しうる。

よって、ガイド４には、図２，３に示されるように、壁部４ａ〜４ｄおよび壁部３ａによって囲まれ、Ｙ方向に向けて開放された導入通路Ｐ１が設けられている。換言すると、壁部３ａは、壁部４ｂ〜４ｄによって、壁部４ａとの間に導入通路Ｐ１が設けられた状態で支持されている。また、導入通路Ｐ１は、貫通孔３ｓに臨んでおり、導入通路Ｐ１と貫通孔３ｓとは、Ｚ方向に並んでいる。よって、ガイド４内に導入された空気（冷却風）は、導入通路Ｐ１を経由して、貫通孔３ｓから隙間Ｓ１，Ｓ２内に流れ出ることができる。

図２に示されるように、ガイド５は、壁部３ｄの電池セル２とは反対側、すなわちＹ方向から壁部３ｄを覆っている。ガイド５は、例えば、複数の壁部５ａ〜５ｅを有する。壁部５ａは、壁部３ｄ（ＸＺ平面）に沿って延びており、壁部３ｄのＹ方向に間隔をあけて設けられている。

壁部５ｂおよび壁部５ｃは、いずれも、壁部３ａ，３ｂ（ＸＹ平面）に沿って延びており、Ｚ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部５ｂは、壁部５ａのＺ方向の反対方向の端部と壁部３ａとの間に渡っている。壁部５ｂは、例えば、ガイド４の壁部４ｃ，４ｄ上に支持されうる。

また、壁部５ｃは、壁部３ｂのＺ方向に間隔をあけて設けられており、壁部５ａのＺ方向の端部と接続されている。壁部５ｃのＹ方向に沿った幅は、壁部５ｂおよび壁部３ｂのＹ方向に沿った幅の合計と、略同じである。

図１〜３に示されるように、壁部５ｄおよび壁部５ｅは、いずれも、壁部３ｃ，３ｅ（ＹＺ）平面に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部５ｄ，５ｅは、Ｘ方向（図２）の視線では、略Ｌ字の帯板状に構成されている。そして、壁部５ｄ，５ｅは、それぞれ、壁部５ａと壁部３ｄとの間、および壁部５ｃと壁部３ｂとの間に渡っている。壁部５ｄ，５ｅは、壁部３ｃ，３ｅの一部を構成し、壁部５ｂは、壁部３ａの一部を構成しうる。

よって、ガイド５には、図２に示されるように、壁部５ａ〜５ｅおよび壁部３ｄ，３ｂによって囲まれ、Ｙ方向の反対方向に向けて開放された略Ｌ字状の排出通路Ｐ２が設けられている。すなわち、排出通路Ｐ２には、壁部３ｄに沿って延びる第一の通路Ｐ２１と、第一の通路Ｐ２１と繋がるとともに壁部３ｂに沿って延びる第二の通路Ｐ２２と、が含まれている。第二の通路Ｐ２２は、区間の一例である。

第一の通路Ｐ２１は、貫通孔３ｔに臨んでおり、第一の通路Ｐ２１と貫通孔３ｔとは、Ｙ方向に並んでいる。よって、貫通孔３ｔを介して隙間Ｓ１，Ｓ２からガイド５内に導入された空気は、第一の通路Ｐ２１および第二の通路Ｐ２２を経由して、ガイド５外に流れ出ることができる。このように、本実施形態では、排出通路Ｐ２に第二の通路Ｐ２２が設けられているため、第二の通路Ｐ２２を流れる空気と壁部３ｂとの熱交換によって、壁部３ｂひいてはカバー３２内に収容される発熱部品７を冷却することができる。

ガイド６は、壁部３ｆの電池セル２とは反対側、すなわちＹ方向の反対方向から壁部３ｆを覆っている。ガイド６は、例えば、複数の壁部６ａ〜６ｄを有する。壁部６ａは、壁部３ｆ（ＸＺ平面）に沿って延びており、壁部３ｆのＹ方向の反対方向に間隔をあけて設けられている。また、壁部６ｂは、壁部３ａ（ＸＹ平面）に沿って延びており、壁部６ａのＺ方向の反対方向の端部と壁部３ａとの間に渡っている。壁部６ｂは、例えば、ガイド４の壁部４ｂから張り出したフランジ等によって支持されうる。

図１に示されるように、壁部６ｃおよび壁部６ｄは、いずれも、壁部３ｃ，３ｅ（ＹＺ平面）に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部６ｃは、壁部６ａのＸ方向の反対方向の端部と壁部３ｃとの間に渡り、壁部６ｄは、壁部６ａのＸ方向の端部と壁部３ｅとの間に渡っている。壁部６ｃ，６ｄは、壁部３ｃ，３ｅの一部を構成し、壁部６ｂは、壁部３ａの一部を構成しうる。

よって、ガイド６には、図２に示されるように、壁部６ａ〜６ｄおよび壁部３ｆによって囲まれ、Ｚ方向に向けて開放された排出通路Ｐ２が設けられている。排出通路Ｐ２は、貫通孔３ｔに臨んでおり、排出通路Ｐ２と貫通孔３ｔとは、Ｙ方向に並んでいる。よって、貫通孔３ｔを介して隙間Ｓ１，Ｓ２からガイド６内に導入された空気は、排出通路Ｐ２を経由して、ガイド６外に流れ出ることができる。ガイド５，６の排出通路Ｐ２の出口は、共用されている。

ガイド４〜６と筐体３とは、例えば、結合具や、溶接、接着剤等によって互いに結合されうる。ガイド４は、第一のガイドの一例であり、ガイド５は、第二のガイドの一例であり、ガイド６は、第三のガイドの一例である。ガイド４〜６は、例えば、金属材料や、合成樹脂材料等によって構成されうる。

ここで、図１に示されるように、本実施形態では、貫通孔３ｓのＹ方向に沿った幅は、各列Ｌ１〜Ｌ３の電池セル２とＸ方向に対向した範囲において、Ｙ方向の中央の列Ｌ２、Ｙ方向の反対方向の列Ｌ１、Ｙ方向の列Ｌ３、の順に大きくなっている。このような構成により、本実施形態では、壁部３ａのＹ方向の中央位置Ｃ（中央線）よりも導入通路Ｐ１の下流側となる壁部３ａの下流側領域Ｔ１における貫通孔３ｓの第一の開口率が、中央位置Ｃよりも導入通路Ｐ１の上流側となる壁部３ａの上流側領域Ｔ２における貫通孔３ｓの第二の開口率よりも大きくなる。ここで、開口率とは、壁部３ａの面積に対する貫通孔３ｓ（開口部）の面積の比率である。すなわち、第一の開口率は、下流側領域Ｔ１の長さに対する当該下流側領域Ｔ１に設けられた全ての貫通孔３ｓのＹ方向に沿った幅の合計値の比率に略等しく、第二の開口率は、上流側領域Ｔ２の長さに対する当該上流側領域Ｔ２に設けられた全ての貫通孔３ｓのＹ方向に沿った幅の合計値の比率に略等しい。なお、下流側領域Ｔ１は、壁部３ａの中央位置ＣとＹ方向の反対方向の端部（壁部３ｆ）との間の領域であり、上流側領域Ｔ２は、壁部３ａの中央位置ＣとＹ方向の端部（壁部３ｄ）との間の領域である。

上述した構成により、図１，２に示されるように、隙間Ｓ１，Ｓ２のうち壁部３ａの下流側領域Ｔ１に臨んだ領域での空気流量が、隙間Ｓ１，Ｓ２のうち壁部３ａの上流側領域Ｔ２に臨んだ領域での空気流量よりも多くなる。したがって、本実施形態によれば、例えば、導入通路Ｐ１を流れる空気（冷却風）が上流側領域Ｔ２の電池セル２に触れて暖められること等によって生じる下流側領域Ｔ１の電池セル２の冷却性の低下が、抑制されうる。よって、例えば、上流側領域Ｔ２よりも電池セル２の温度が高くなりやすい下流側領域Ｔ１において、空気流による電池セル２の冷却性、すなわち電池セル２からの放熱性が、高まりやすい。また、本実施形態では、貫通孔３ｓの開口率がＹ方向の中央の列Ｌ２に対応した部分において最も大きいため、複数の列Ｌ１〜Ｌ３のうち最も温度が高くなりやすい中央の列Ｌ２の空気流による電池セル２の冷却性も高めることができる。

なお、本実施形態では、複数の電池セル２が、４行３列で配置された場合が例示されたが、これには限られず、例えば、１〜３行でも５行以上でもよいし、１〜２列でも４列以上でもよい。

以上のように、本実施形態では、例えば、壁部３ａ（第一の壁部）のＹ方向（第二の方向）における中央位置Ｃよりも導入通路Ｐ１の下流側となる壁部３ａの下流側領域Ｔ１における貫通孔３ｓ（第一の貫通孔）の第一の開口率が、中央位置Ｃよりも導入通路Ｐ１の上流側となる壁部３ａの上流側領域Ｔ２における貫通孔３ｓの第二の開口率よりも大きい。よって、本実施形態によれば、例えば、隙間Ｓ１，Ｓ２のうち壁部３ａの下流側領域Ｔ１に臨んだ領域での空気流量が、隙間Ｓ１，Ｓ２のうち壁部３ａの上流側領域Ｔ２に臨んだ領域での空気流量よりも多くなる。よって、例えば、上流側領域Ｔ２よりも電池セル２の温度が高くなりやすい下流側領域Ｔ１において、空気流による電池セル２の冷却性が高まりやすい。よって、例えば、場所による電池セル２の温度のばらつきが抑制されやすく、ひいては電池モジュール１の寿命が長くなりやすい。

また、本実施形態では、例えば、Ｘ方向（第一の方向）に隙間Ｓ１をあけて並んだ複数の電池セル２を含む列Ｌ１（第一の列）と、列Ｌ１のＹ方向（第二の方向）に位置され、Ｘ方向に隙間Ｓ１をあけて並んだ複数の電池セル２を含む列Ｌ２（第二の列）と、列Ｌ２のＹ方向に位置され、Ｘ方向に隙間Ｓ１をあけて並んだ複数の電池セル２を含む列Ｌ３（第三の列）と、を備える。よって、本実施形態によれば、例えば、電池セル２の列Ｌ１〜Ｌ３がＹ方向に３列設けられた構成において、下流側領域Ｔ１に配置される電池セル２の冷却性を高めることができる。

また、本実施形態では、例えば、筐体３は、電池セル２の壁部３ａとは反対側で面２０ａ（第一の面）に沿って延び、隙間Ｓ１，Ｓ２の壁部３ａとは反対側を閉じた壁部３ｇ（第二の壁部）、を有する。よって、本実施形態によれば、例えば、壁部３ｇによって、貫通孔３ｓから隙間Ｓ１，Ｓ２内に入った空気は、壁部３ｇに沿って流れる。これにより、例えば、電池セル２の正極端子２３および負極端子２４（電極部）に近い側の冷却性を高めることができる。

また、本実施形態では、例えば、筐体３は、電池セル２のＹ方向またはその反対方向に位置され、隙間Ｓ１，Ｓ２に臨む貫通孔３ｔが設けられた壁部３ｄ，３ｆ（第三の壁部）、を有し、壁部３ｄ，３ｆの電池セル２とは反対側には、壁部３ｄ，３ｆに沿って延び貫通孔３ｔを介して隙間Ｓ１，Ｓ２と連通する排出通路Ｐ２が設けられている。よって、本実施形態によれば、例えば、隙間Ｓ１，Ｓ２内で熱交換を行った空気を、貫通孔３ｔから排出通路Ｐ２を経由して、排出することができる。

また、本実施形態では、例えば、筐体３は、壁部３ｇを電池セル２とは反対側から覆うとともに発熱部品７を収容したカバー３２を有し、排出通路Ｐ２は、カバー３２に沿って延びた第二の通路Ｐ２２（区間）を含む。よって、本実施形態によれば、第二の通路Ｐ２２によって、貫通孔３ｔから排出された空気をカバー３２に沿ってガイドすることができるため、カバー３２ひいてはカバー３２内に収容される発熱部品７の冷却性が高まりやすい。

＜第２実施形態＞
図５に示される実施形態の電池モジュール１Ａは、上記第１実施形態の電池モジュール１と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。

ただし、本実施形態では、例えば、図５に示されるように、カバー３２に複数の開口部３ｍ，３ｎが設けられている点が、上記第１実施形態と相違している。開口部３ｍ，３ｎは、例えば、カバー３２の壁部３ｄ，３ｆのそれぞれをＹ方向に貫通した貫通孔である。開口部３ｍ，３ｎは、排出通路Ｐ２のそれぞれとカバー３２の内部空間とを連通している。開口部３ｍは、導入口の一例であり、開口部３ｎは、排出口の一例である。本実施形態によれば、開口部３ｍからカバー３２内に導入され、開口部３ｎからカバー３２外に排出される空気流を生成することができる。よって、本実施形態によれば、例えば、開口部３ｍ，３ｎによって、カバー３２内に収容される発熱部品７の冷却性がより一層高まりやすい。

＜第３実施形態＞
図６に示される実施形態の電池モジュール１Ｂは、上記第１実施形態の電池モジュール１と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。

ただし、本実施形態では、例えば、図６に示されるように、電池モジュール１Ｂの外部接続端子８が排出通路Ｐ２を横断するように設けられている点が、上記第１実施形態と相違している。外部接続端子８は、例えば、Ｘ方向に互いに間隔をあけて設けられる正極端子および負極端子を含む。外部接続端子８は、複数の電池セル２の正極端子２３および負極端子２４と導電部材（バスバー）を介して電気的に接続されている。よって、本実施形態によれば、例えば、外部接続端子８の少なくとも一部が排出通路Ｐ２に臨むため、外部接続端子８の冷却性が高まりやすい。なお、外部接続端子８の配置は、この例には限定されず、例えば、図７に示される第１変形例の電池モジュール１Ｃように、ガイド５の排出通路Ｐ２を横断するように設けられてもよいし、ガイド５，６の排出通路Ｐ２のそれぞれを横断するように設けられてもよい。

＜第４実施形態＞
図８に示される実施形態の電池モジュール１Ｄは、上記第１実施形態の電池モジュール１と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。

ただし、本実施形態では、例えば、図８に示されるように、筐体３のＹ方向の反対方向の端部にガイド６が設けられていない点が、上記第１実施形態と相違している。また、本実施形態では、複数の電池モジュール１Ｄが互いに積層されて電池装置１０が構成されている。電池装置１０は、蓄電池装置や、組電池装置、電池ラック等とも称されうる。

電池装置１０は、例えば、複数の電池モジュール１Ｄと、ガイド１１と、ファン１２と、を備えている。なお、本実施形態では、複数の電池モジュール１ＤがＺ方向（鉛直方向）に並べられた場合が例示されるが、これには限定されず、例えば、Ｘ方向（水平方向）に並べられてもよい。また、電池モジュール１Ｄの数は、３つには限定されず、２つあるいは４つ以上でもよい。

ガイド１１は、複数の電池モジュール１ＤのＹ方向に位置されている。ガイド１１は、例えば、複数の壁部１１ａ，１１ｂを有する。壁部１１ａは、Ｚ方向の視線では、電池モジュール１Ｄ側に向けて開放された略Ｕ字状に構成されている。壁部１１ｂは、壁部４ａ（ＸＹ平面）に沿って延びており、壁部１１ａのＺ方向の反対方向の端部を閉じている。よって、ガイド１１には、壁部１１ａ，１１ｂおよび電池モジュール１Ｄによって囲まれ、Ｚ方向に向けて開放された分配通路Ｐ３が設けられている。分配通路Ｐ３は、導入通路Ｐ１のそれぞれに臨んでおり、分配通路Ｐ３と導入通路Ｐ１とは、Ｙ方向に並んでいる。よって、ガイド１１内に導入された空気（冷却風）は、分配通路Ｐ３を経由して、導入通路Ｐ１に流れ出ることができる。

ファン１２は、ガイド１１のＺ方向の端部、すなわち分配通路Ｐ３の上流側の端部に位置されている。ファン１２は、ガイド１１の外側の空気（外気）を分配通路Ｐ３内に吸入する吸気ファンである。よって、本実施形態によれば、ファン１２およびガイド１１によって、空気流による複数の電池モジュール１Ｄの冷却性が高まりやすい。

なお、ガイド１１およびファン１２の配置は、この例には限定されず、例えば、図９に示される第１変形例の電池装置１０Ａように、複数の電池モジュール１ＤのＹ方向の反対方向、すなわち排出通路Ｐ２の下流側に位置されてもよい。この場合、ガイド１１内には、排出通路Ｐ２のそれぞれに臨む集約通路Ｐ４が設けられるとともに、ファン１２は、集約通路Ｐ４内の空気をガイド１１の外側に排出する排気ファンとして構成されうる。

また、複数の電池モジュール１Ｄは、例えば、図１０に示される第２変形例のように、ガイド１１に取付可能なフランジ部５ｘ，４ｘを有していてもよい。フランジ部５ｘ，４ｘは、ガイド５，４のＹ方向の反対方向の端部から、Ｚ方向およびその反対方向に張り出している。ガイド１１の壁部１１ａは、Ｚ方向の視線では、矩形の枠状に構成されており、電池モジュール１Ｄと対応する部分には、排出通路Ｐ２および貫通孔３ｔに臨む開口部１１ｃが設けられている。フランジ部５ｘ，４ｘとガイド１１とは、例えば、ねじ等の結合具によって互いに結合されうる。結合具によるフランジ部５ｘ，４ｘとガイド１１との締結によって、電池モジュール１Ｄとガイド１１との間、すなわち集約通路Ｐ４に隙間が生じるのが抑制されやすい。

また、フランジ部５ｘ（４ｘ）とガイド１１とは、例えば、図１１に示される第３変形例のように、中間部材としての壁部１０ａを介して、互いに結合されてもよい。壁部１０ａは、例えば、複数の電池モジュール１Ｄが収容される筐体（ラック）の後壁部等である。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。上記実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。本発明は、上記実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成（技術的特徴）によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。また、各構成要素のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

１…電池モジュール、２…電池セル、３…筐体、３ａ…壁部（第一の壁部）、３ｄ，３ｆ…壁部（第三の壁部）、３ｇ…壁部（第二の壁部）、３ｍ，３ｎ…開口部、３ｓ…貫通孔（第一の貫通孔）、３ｔ…貫通孔（第二の貫通孔）、７…発熱部品、８…外部接続端子、２０ａ…面（第一の面）、２０ｃ，２０ｅ…面（第二の面）、２３…正極端子（電極部）、２４…負極端子（電極部）、３２…カバー、Ｃ…中央位置、Ｌ１…第一の列、Ｌ２…第二の列、Ｌ３…第三の列、Ｐ１…導入通路、Ｐ２…排出通路、Ｐ２２…第二の通路（区間）、Ｓ１，Ｓ２…隙間（冷却通路）、Ｔ１…下流側領域、Ｔ２…上流側領域、Ｘ…第一の方向、Ｙ…第二の方向。

Claims (7)

1. 電極部が設けられ第一の方向に沿う短辺と第二の方向に沿う長辺とを有した長方形状の第一の面と、前記第一の面と交差し前記第一の方向を向いた第二の面と、を有した電池セルと、
   前記電池セルの前記第一の面とは反対側で前記第一の面に沿って延びた第一の壁部を有し、前記第二の面に沿って延びた流体の冷却通路が設けられた、筐体と、
   を備え、
   前記第一の壁部の前記電池セルとは反対側で前記第一の壁部に沿って延び前記第二の方向に流体を導入する導入通路が設けられ、
   前記第一の壁部には、前記導入通路と前記冷却通路とを連通する第一の貫通孔が設けられ、
   前記第一の壁部の前記第二の方向における中央位置よりも前記導入通路の下流側となる前記第一の壁部の下流側領域における前記第一の貫通孔の第一の開口率が、前記中央位置よりも前記導入通路の上流側となる前記第一の壁部の上流側領域における前記第一の貫通孔の第二の開口率よりも大きい、電池モジュール。
2. 前記第一の方向に前記冷却通路をあけて並んだ複数の前記電池セルを含む第一の列と、
   前記第一の列の前記第二の方向に位置され、前記第一の方向に前記冷却通路をあけて並んだ複数の前記電池セルを含む第二の列と、
   前記第二の列の前記第二の方向に位置され、前記第一の方向に前記冷却通路をあけて並んだ複数の前記電池セルを含む第三の列と、
   を備えた、請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記筐体は、前記電池セルの前記第一の壁部とは反対側で前記第一の面に沿って延び、前記冷却通路の前記第一の壁部とは反対側を閉じた第二の壁部、を有した、請求項１または２に記載の電池モジュール。
4. 前記筐体は、前記電池セルの前記第二の方向またはその反対方向に位置され、前記冷却通路に臨む第二の貫通孔が設けられた第三の壁部、を有し、
   前記第三の壁部の前記電池セルとは反対側で前記第三の壁部に沿って延び前記第二の貫通孔を介して前記冷却通路と連通する排出通路が設けられた、請求項３に記載の電池モジュール。
5. 前記筐体は、前記第二の壁部を前記電池セルとは反対側から覆うとともに発熱部品を収容したカバーを有し、
   前記排出通路は、前記カバーに沿って延びた区間を含む、請求項４に記載の電池モジュール。
6. 前記カバーには、前記排出通路と前記カバー内とを連通する複数の開口部が設けられた、請求項５に記載の電池モジュール。
7. 複数の前記電池セルの前記電極部と電気的に接続された外部接続端子を備え、
   前記外部接続端子は、前記排出通路を横断するように配置された、請求項４〜６のうちいずれか一つに記載の電池モジュール。

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