JP2020095802A - 電池冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ることのできる低コストの電池冷却装置を提供する。【解決手段】電池セル本体２０と、電池セル本体２０から延出した電極タブ２２と、電極タブ２２の周囲に設けられた絶縁部材２４とを有する電池セル１６が複数積層されて構成された電池１０を冷却するための電池冷却装置１００であって、電池セル本体２０から延出した対向する電極タブ２２の間に渡って延びて配置され、絶縁部材２４と熱的に接続する伝熱部材１２と、伝熱部材１２と熱的に接続し、電池１０の外部に配置された冷却手段１４とを備えるようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、電池を冷却するための電池冷却装置に関するものである。

従来、電動自動車などには、電池セルを複数積層した電池が搭載されている。こうした電池を冷却する方法としては、電池セルの表面を冷却することで内部を冷やす表面冷却や、電池セルから延出した電極タブを冷やすことで内部を冷やすタブ冷却がある。表面冷却型の冷却装置としては、例えば特許文献１に示すような装置が知られている。また、タブ冷却型の冷却装置としては、例えば特許文献２に示すような装置が知られている。

特開２０１１−２４３３５８号公報 特開２００６−２１０２４５号公報

上述したように、電池セルを複数積層した電池と冷却装置は、電動自動車などに搭載されるが、軽量化の要請や設置自由度の観点から小型のものが望ましい。

しかし、上記の特許文献１は、各電池セルの間に伝熱部材を挟み込む表面冷却型の装置であるため、積層方向への小型化が難しい。また、上記の特許文献２は、ヒートパイプが電池の上部にあるため、上下方向への小型化が難しい。さらに、電極タブの上に新たに絶縁部材を設置する構造のため、コストおよび製造工程の面で不利という問題がある。このため、小型化を図ることのできる低コストの電池冷却装置が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化を図ることのできる低コストの電池冷却装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電池冷却装置は、電池セル本体と、前記電池セル本体から延出した電極タブと、前記電極タブの周囲に設けられた絶縁部材とを有する電池セルが複数積層されて構成された電池を冷却するための電池冷却装置であって、前記電池セル本体から延出した対向する前記電極タブの間に渡って延びて配置され、前記絶縁部材と熱的に接続する伝熱部材と、前記伝熱部材と熱的に接続し、前記電池の外部に配置された冷却手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る他の電池冷却装置は、上述した発明において、前記電極タブは、前記電池セル本体の縁部において幅方向に間隔をあけて配置された一対の正極タブと負極タブとからなり、前記伝熱部材は、前記正極タブと前記負極タブの間または外側の少なくとも一方の前記絶縁部材と熱的に接続するように配置され、前記電池セルの積層方向に延びて配置されていることを特徴とする。

また、本発明に係る他の電池冷却装置は、上述した発明において、前記電極タブは、前記電池セル本体の一方の縁部において配置された正極タブと、前記電池セル本体の他方の縁部において配置された負極タブとからなり、前記伝熱部材は、積層方向に隣接する前記電極タブの間、または、同じ前記電池セル本体の前記正極タブと前記負極タブとの間に渡って延びて配置されていることを特徴とする。

また、本発明に係る他の電池冷却装置は、上述した発明において、前記伝熱部材は、前記電池セルの幅方向に延びて配置され、前記電池セルごとに、または、前記電池セルの複数個おきに設けられていることを特徴とする。

また、本発明に係る他の電池冷却装置は、上述した発明において、前記伝熱部材は、少なくとも１つの曲げ部を経て前記電池セルの輪郭に沿って非直線状に配置されており、前記曲げ部の一部または全体が凝縮部であることを特徴とする。

また、本発明に係る他の電池冷却装置は、上述した発明において、前記伝熱部材は、丸管、扁平管またはこれらを組み合わせた形状からなり、前記電極タブの周囲に設けられた前記絶縁部材に応じた形状を有するヒートパイプであることを特徴とする。

また、本発明に係る他の電池冷却装置は、上述した発明において、前記伝熱部材は、前記ヒートパイプと前記絶縁部材とを熱的に接続する接続部材からなり、前記接続部材は、単一の伝熱材または複数の伝熱材からなり、前記伝熱材は、少なくとも、はんだ、アルミニウムまたはグラファイトであることを特徴とする。

また、本発明に係る他の電池冷却装置は、上述した発明において、隣り合う前記電池セルの間に配置され、前記冷却手段に接続されている前記伝熱部材に熱的に接続する伝熱性の板状部材を有することを特徴とする。

また、本発明に係る他の電池冷却装置は、上述した発明において、前記板状部材は、隣り合う前記電池セルの間ごとに、または、前記電池セルの複数個おきに配置されていることを特徴とする。

また、本発明に係る他の電池冷却装置は、上述した発明において、前記冷却手段は、水冷式の冷却手段であることを特徴とする。

本発明に係る電池冷却装置によれば、電池セル本体から延出した対向する電極タブの間に渡って延びて配置され、絶縁部材と熱的に接続する伝熱部材と、伝熱部材と熱的に接続し、電池の外部に配置された冷却手段とを備え、伝熱部材を介して絶縁部材を冷却するので、電極タブの周囲の絶縁部材の間に伝熱部材が配置され、電池を電極タブの延出方向に小型化することが可能となる。また、電極タブの延出方向先端に新たな絶縁部材を設置する必要がないためコストと製造工程を削減できる。また、電池セル本体により近い電極タブの根元を冷やすことになるため、冷却性能が向上する。

図１は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態１を示す概略斜視図である。 図２は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態１を示す概略上面図である。 図３は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態２を示す概略上面図である。 図４は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態３を示す概略斜視図である。 図５は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態３を示す概略上面図である。 図６は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態３を示す要部側断面図である。 図７は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態４を示す概略上面図である。 図８は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態５を示す概略斜視図である。 図９は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態６を示す概略斜視図である。 図１０は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態６の変形例を示す概略斜視図である。 図１１は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態７を示す概略斜視図である。 図１２は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態７の変形例を示す概略斜視図である。 図１３は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態８を示す要部拡大側断面図である。 図１４は、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態９を示す要部拡大側断面図である。

本発明は、電池セルの積層方向への小型化に有利なタブ冷却による電池冷却装置において、絶縁部材を新たに設置するのではなく、電極タブ付近が絶縁部材で絶縁されていることを利用したものである。

以下に、本発明に係る電池冷却装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態では、電池セルが角型（板状）である場合と、ラミネート型である場合とに分けて説明する。また、伝熱部材がヒートパイプである場合を一例として説明するが、本発明の伝熱部材はヒートパイプに限るものではなく、伝熱性を有する部材であればいかなるものでもよい。

（実施の形態１：電池セルが角型(板状)の場合）
まず、電池が角型(板状)の場合の一例として本発明の実施の形態１について説明する。

図１に示すように、本実施の形態１に係る電池冷却装置１００は、詳細は後述するが、板状の電池セル本体２０と、電池セル本体２０から延出した電極タブ２２と、電極タブ２２の周囲に設けられた絶縁部材２４とを有する電池セル１６が複数積層されて構成された電池１０を冷却するための装置である。また、電池冷却装置１００は、絶縁部材２４の間に渡って延びて配置され、絶縁部材２４と熱的に接続する伝熱部材であるヒートパイプ１２と、ヒートパイプ１２と熱的に接続し、電池１０の外部に配置された冷却手段１４とを備える。また、ヒートパイプ１２と冷却手段１４とは、絶縁部材２４を介して電池セル１６を冷却する。例えば、電池冷却装置１００は、電動自動車に搭載された電池１０を冷却する。

具体的には、電池１０は、矩形板状の電池セル１６を前後方向Ｘ（積層方向）に複数積層配置したものである。各電池セル１６は、電気絶縁性のケース１８に被覆された電池セル本体２０と、電池セル本体２０の上からケース１８外部に延出した電極タブ２２と、電極タブ２２の周囲に設けられた絶縁部材２４とを有している。

電極２２タブは、電池セル本体２０の縁部において幅方向に間隔をあけて配置された一対の正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂとからなる。具体的には、正極タブ２２Ａ、負極タブ２２Ｂは、電池セル本体２０の上端部（板縁部）において互いに左右方向Ｙ（板幅方向）に間隔をあけて配置される。

絶縁部材２４は、図２に示すように、正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂの下側周囲を一体的に囲んだ上面視で楕円状の電気絶縁性の部材である。なお、絶縁部材２４は、楕円状に限られない。絶縁部材２４は、ケース１８上面から上方に突出している。絶縁部材２４と、電池セル本体２０を被覆するケース１８は一体物でもよいし、別体物でもよい。

ヒートパイプ１２は、正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂの間または外側の少なくとも一方の絶縁部材２４と熱的に接続するように配置され、電池セル１６の積層方向に延びて配置されている。具体的には、ヒートパイプ１２は、図１および図２に示すように、各電池セル１６の正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂの間の絶縁部材２４の上面に当接配置されるとともに、各絶縁部材２４間に渡って積層方向Ｘに延びて配置される。また、このヒートパイプ１２は、図１および図２のように、少なくとも１つの曲げ部２６を経て電池セル１６の輪郭に沿って非直線状に配置されていてもよい。曲げ部２６は、積層方向Ｘの両最外側の電池セル１６のケース１８の隅角部で下方に略直角に屈曲する。ヒートパイプ１２は、そこからケース１８外面（輪郭）に沿ってケース１８下端部まで延びている。したがって、ヒートパイプ１２は、左右方向Ｙから見て略Ｕ字状（非直線状）に配置される。各絶縁部材２４と当接する部分がヒートパイプ１２の吸熱部（蒸発部）、両最外側のケース１８下端部側がヒートパイプ１２の放熱部（凝縮部）となる。

ヒートパイプ１２の曲げ部２６は、図１のように２つでもよいし、ヒートパイプ１２がケース１８外面の輪郭に沿った配置になるものであれば１つ（略Ｌ字状）や３つ以上でもよい。このようにすれば、電池セル１６から離れる側ヘのスペースを要しないので、小型化を図るのに有利である。また、曲げ部２６の一部または全体がヒートパイプ１２の放熱部（凝縮部）であってもよい。

ヒートパイプ１２としては、密閉した容器（コンテナ）や管路の内部に水などの作動流体を封入した周知の構造を用いることができる。本実施の形態では、円管を押圧して薄型に扁平加工した扁平ヒートパイプを用いている。

冷却手段１４は、ヒートパイプ１２の放熱部に当接配置されたベース部２８と、フィン部３０と、図示しない冷風部とを含んで構成される。フィン部３０は、上下方向に間隔を隔てて配列された複数の金属板３０Ａからなる。金属板３０Ａの基部は、金属板であるベース部２８に固定されている。図示しない冷風部が、フィン部３０に冷却風を吹き付けることでフィン部３０を冷却可能である。なお、本発明の冷却手段はこれに限るものではなく、水冷式の冷却手段でもよい。例えば冷却手段を水冷ジャケットを用いて構成してもよい。

上記構成の動作および作用について説明する。
各電池セル１６で発生した熱は、各絶縁部材２４を介してヒートパイプ１２に吸熱されてフィン部３０または水冷ジャケットなどの冷却部に輸送、放熱される。これにより、各電池セル１６を効率的に冷却することができる。

本実施の形態によれば、ヒートパイプ１２を各電池セル１６の正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂの間の絶縁部材２４の上面に当接配置しているので、電池１０を上下方向に小型化することが可能となる。また、電極タブ２２の上端に新たな絶縁部材を設置する必要がないためコストと製造工程を削減できる。また、電池セル本体２０により近い電極タブ２２の根元を冷やすことになるため、冷却性能が向上する。

（実施の形態２：電池セルが角型(板状)の場合）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。

図３に示すように、本実施の形態２に係る電池冷却装置２００は、上記の実施の形態１の変形例であり、正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂの間と、正極タブ２２Ａの外側と、負極タブ２２Ｂの外側とに、ヒートパイプ３２、３４、３６をそれぞれ電池セル１６の積層方向Ｘに延びるように３本配置したものである。

ここで、本実施の形態の絶縁部材２４は、正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂのそれぞれの下側周囲に分離独立して設けているが、上記の実施の形態１と同様に正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂの下側周囲を一体的に囲むものでもよい。

各ヒートパイプ３２、３４、３６は、各絶縁部材２４の左右側部に当接配置され、最外側の電池セル１６のケース１８の隅角部である曲げ部２６を経由してケース１８外面に沿って下方に延び、図示しない冷却手段１４に熱的に接続している。

本実施の形態によれば、ヒートパイプ３２、３４、３６を各絶縁部材２４の左右側部に当接配置したので、電池１０を上下方向に小型化することが可能となる。また、電極タブ２２の上端に新たな絶縁部材を設置する必要がないためコストと製造工程を削減できる。また、電池セル本体２０により近い電極タブ２２の根元を冷やすことになるため、冷却性能が向上する。

（実施の形態３：電池セルが角型(板状)の場合）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。

図４〜図６に示すように、本実施の形態３に係る電池冷却装置３００は、上記の実施の形態２の変形例であり、ヒートパイプ３８を、電池セル１６ごとに個別に配置したものである。なお、図５では、冷却手段１４の図示を省略している。

このヒートパイプ３８は、各電池セル１６における正極タブ２２Ａの周囲の絶縁部材２４と負極タブ２２Ｂの周囲の絶縁部材２４の間に渡って、電池セル１６の左右方向Ｙ（幅方向）に延びて配置される。具体的には、ヒートパイプは、各電池セル１６の境界上を延びて各絶縁部材２４の前後側部に当接配置され、ケース１８の隅角部である曲げ部２６を経由してケース１８外面に沿って下方に延び、冷却手段１４に熱的に接続している。したがって、ヒートパイプ３８は、積層方向Ｘから見て略Ｕ字状（非直線状）に配置される。

本実施の形態によれば、ヒートパイプ３８を各絶縁部材２４の前後側部に当接配置したので、電池１０を上下方向に小型化することが可能となる。また、電極タブ２２の上端に新たな絶縁部材を設置する必要がないためコストと製造工程を削減できる。また、電池セル本体２０により近い電極タブ２２の根元を冷やすことになるため、冷却性能が向上する。

なお、本実施の形態では、ヒートパイプ３８が電池セル１６ごとに設けられる場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、ヒートパイプ３８が電池セル１６の複数個おきに設けられていてもよい。このようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。

（実施の形態４：電池セルが角型(板状)の場合）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。

図７に示すように、本実施の形態４に係る電池冷却装置４００は、上記の実施の形態３のヒートパイプ３８の形状を、電極タブ２２の周囲の絶縁部材２４に応じた形状にしたヒートパイプ４０を備えるものである。

このヒートパイプ４０は、丸管、扁平管またはこれらを組み合わせた形状からなり、電極タブ２２の周囲に設けられた絶縁部材２４に応じた形状を有する。具体的には、ヒートパイプ４０は、延在方向に丸管と扁平管を組み合わせた形状からなり、上面視で略Ｕ字状に窪んだ凹部４２を備えている。この凹部４２は、正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂの周囲の絶縁部材２４の形状に合わせた形状となっている。絶縁部材２４の前側半分、後側半分は、積層方向Ｘに隣り合うヒートパイプ４０の凹部４２に収容される態様となる。積層方向Ｘに隣り合うヒートパイプ４０は、凹部４２以外の部分で互いに当接配置されるが、近接配置してもよい。また、ヒートパイプ４０と絶縁部材２４の間の接触面積を増大させるため、凹部４２の隅の部分に、はんだ、アルミニウム、グラファイトなどの伝熱材またはこれらを組み合わせたものを用いて埋め込んでもよい。

本実施の形態によれば、ヒートパイプ４０の上面視の形状を、電極タブ２２周囲の絶縁部材２４の形状に合わせることによって双方の接触面積が増大するので、効率的な冷却が可能となる。また、電池セル１６上部におけるヒートパイプ４０間の隙間をなくすことが可能な安定した構造であるため、電池１０を堅牢に固定する効果を有している。

なお、本実施の形態では、ヒートパイプ４０が電池セル１６ごとに設けられる場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、ヒートパイプ４０が電池セル１６の複数個おきに設けられていてもよい。このようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。

（実施の形態５：電極タブが両タブの場合）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態は、正極タブ、負極タブが電池セル本体の上下両端側から延出している場合を想定している。

図８に示すように、電極タブ２２は、電池セル１６の上縁（一方の縁部）において配置された正極タブ２２Ａと、電池セル１６の下縁（他方の縁部）において配置された負極タブ２２Ｂとからなる。正極タブ２２Ａ、負極タブ２２Ｂの周囲には絶縁部材２４が配置されている。

ヒートパイプ１２は、積層方向に隣接する電極タブ２２の間、または、同じ電池セル本体２０の正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂとの間に渡って延びて配置されている。具体的には、図８に示すように、ヒートパイプ１２は、積層方向Ｘに隣接する正極タブ２２Ａの間と、負極タブ２２Ｂの間に渡って延びて配置されている。なお、正極タブ２２Ａと負極タブ２２Ｂとは、積層される電池セル１６ごとに交互に構成されてもよい。具体的には、ある電池セル１６の上縁が正極タブ２２Ａであり、下縁が負極タブ２２Ｂである場合には、当該電池セル１６に隣接する電池セル１６では、上縁が負極タブ２２Ｂであり、下縁が正極タブ２２Ａである。

ヒートパイプ１２は、各絶縁部材２４の側部に当接配置され、最外側の電池セル１６のケース１８の隅角部である曲げ部２６を経由してケース１８外面に沿って延び、冷却手段１４に熱的に接続している。なお、図８の例では、上下各１本のヒートパイプ１２を各絶縁部材２４の片側（右側部）に配置した場合を示しているが、各絶縁部材２４の両側（左右側部）に配置してあってもよい。また、ヒートパイプ１２は、各電池セル１６における正極タブ２２Ａ、負極タブ２２Ｂの周囲の絶縁部材２４の側部に当接するとともに側部に沿って、それぞれ左右方向Ｙに延びて配置されてもよい。

本実施の形態によれば、ヒートパイプ１２を各絶縁部材２４の側部に当接配置したので、電池１０を上下方向に小型化することが可能となる。また、電極タブ２２の上端に新たな絶縁部材を設置する必要がないためコストと製造工程を削減できる。また、電池セル本体２０により近い電極タブ２２の根元を冷やすことになるため、冷却性能が向上する。

（実施の形態６：電池セルがラミネート型の場合）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態は、電池セルがラミネート型の場合を想定している。

図９に示すように、電池セル１６は、ケース１８と絶縁部材２４が一体となったラミネート型である。正極タブ２２Ａ、負極タブ２２Ｂは、それぞれ電池セルの上縁、下縁に配置される。本実施の形態６に係る電池冷却装置６００のヒートパイプ３８は、上記の実施の形態３と同様に、電池セル１６ごとに個別に配置される。

ヒートパイプ３８は、各電池セル１６における正極タブ２２Ａ、負極タブ２２Ｂの周囲の絶縁部材２４の側部に当接するとともに側部に沿って、それぞれ左右方向Ｙに延びて配置される。ヒートパイプ３８は、それぞれケース１８の隅角部である曲げ部２６を経由してケース１８外面に沿って延び、冷却手段１４に熱的に接続している。なお、ヒートパイプ３８は、積層方向Ｘに隣接する正極タブ２２Ａの間と、負極タブ２２Ｂの間に渡って延びて配置されてもよい。

本実施の形態によれば、ヒートパイプ３８を各絶縁部材２４の側部に当接配置したので、電池１０を上下方向に小型化することが可能となる。また、電極タブ２２の上端に新たな絶縁部材を設置する必要がないためコストと製造工程を削減できる。また、電池セル本体２０により近い電極タブ２２の根元を冷やすことになるため、冷却性能が向上する。

なお、ヒートパイプ３８および冷却手段１４の配置は、これに限るものではない。例えば、図１０に示すように、ヒートパイプ３８をケース１８の隅角部から離れる方向に上下に延ばし、各延出端に冷却手段１４を配置してもよい。この場合、ヒートパイプ３８の延出端と冷却手段１４の位置を、電極タブ２２の延出高さに収まる位置に配置することが上下方向の小型化を図る上で望ましい。

また、本実施の形態では、ヒートパイプ３８が電池セル１６ごとに設けられる場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、ヒートパイプ３８が電池セル１６の複数個おきに設けられていてもよい。このようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。

（実施の形態７：電池セルがラミネート型の場合）
次に、本発明の実施の形態７について説明する。本実施の形態は、電池セルがラミネート型の場合を想定している。

図１１に示すように、本実施の形態７に係る電池冷却装置７００は、上記の実施の形態６のヒートパイプ３８を直線状にしたものである。すなわち、本実施の形態は曲げ部２６がない。

具体的には、ヒートパイプ３８は、各電池セル１６における正極タブ２２Ａ、負極タブ２２Ｂの周囲の絶縁部材２４の側部に当接するとともに側部に沿って、それぞれ左右方向Ｙに延びて配置される。ヒートパイプ３８の一方の端部がケース１８よりも左右方向外側に延出しており、冷却手段１４はこの延出端の上面、下面に配置される。より詳細には、正極タブ２２Ａ側の冷却手段１４はヒートパイプ３８の延出端の上面に配置され、負極タブ２２Ｂ側の冷却手段１４はヒートパイプ３８の延出端の下面に配置される。なお、ヒートパイプ３８は、積層方向Ｘに隣接する正極タブ２２Ａの間と、負極タブ２２Ｂの間に渡って延びて配置されてもよい。

本実施の形態によれば、ヒートパイプ３８を各絶縁部材２４の側部に当接配置したので、電池１０を上下方向に小型化することが可能となる。また、電極タブ２２の上端に新たな絶縁部材を設置する必要がないためコストと製造工程を削減できる。また、電池セル本体２０により近い電極タブ２２の根元を冷やすことになるため、冷却性能が向上する。

なお、冷却手段１４の位置は、これに限るものではなく、図１２に示すように、ヒートパイプ３８の延出端の下面、上面に配置してもよい。より詳細には、正極タブ２２Ａ側の冷却手段１４を、ヒートパイプ３８の延出端の下面に配置し、負極タブ２２Ｂ側の冷却手段１４をヒートパイプ３８の延出端の上面に配置してもよい。このようにしても、上記と同様の作用効果を奏することが可能である。

また、本実施の形態では、ヒートパイプ３８が電池セル１６ごとに設けられる場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、ヒートパイプ３８が電池セル１６の複数個おきに設けられていてもよい。このようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。

（実施の形態８：電池セルがラミネート型の場合）
次に、本発明の実施の形態８について説明する。本実施の形態は、電池セルがラミネート型の場合を想定している。

図１３に示すように、本実施の形態８に係る電池冷却装置８００は、伝熱部材が、ヒートパイプ３８（またはヒートパイプ４０）と絶縁部材２４とを熱的に接続する接続部材４４からなるものである。接続部材４４は、単一の伝熱材または複数の伝熱材からなり、この伝熱材は、少なくとも、はんだ、アルミニウムまたはグラファイトである。具体的には、接続部材４４は、ヒートパイプ３８と絶縁部材２４の間の隙間に設けられる。

なお、このラミネート型の電池セルの場合には、ケース１８と絶縁部材２４が一体であるため、電極タブ２２付近のケース１８（ラミネート）にヒートパイプ３８（伝熱部材）を付着させる構成になる。この構成は、上記の実施の形態１〜４（電池セルが角型(板状)の場合）で示した絶縁部材に伝熱部材を接触させる構成と同義である。

接続部材４４としては、例えば、はんだ、アルミニウム、グラファイトなどの伝熱材またはこれらを組み合わせたものを用いて構成することができる。接続部材４４を設ける方法としては、あらかじめブロック状の接続部材４４を製造しておき、これをヒートパイプ３８の下側に接合して一体化したものを絶縁部材２４の上に配置する方法や、絶縁部材２４の上にブロック状の接続部材４４を配置した後、接続部材４４の上にヒートパイプ３８を配置する方法、絶縁部材２４の上にヒートパイプ３８を配置した後、双方の隙間に接続部材４４を充填する方法などが考えられる。

本実施の形態によれば、接続部材４４によってヒートパイプ３８と絶縁部材２４の接触面積が増大するので、冷却性能が向上する。また、ヒートパイプ３８と絶縁部材２４間の隙間がなくなるので、ヒートパイプ３８を配置する部分の強度が増すという効果を有している。

（実施の形態９：電池セルがラミネート型の場合）
次に、本発明の実施の形態９について説明する。本実施の形態は、電池セルがラミネート型の場合を想定している。

図１４に示すように、本実施の形態９に係る電池冷却装置９００は、上記の実施の形態８において、隣り合う電池セル１６の間に配置され、図示しない冷却手段１４に接続されているヒートパイプ３８に熱的に接続する伝熱性の板状部材４６を有するものである。

板状部材４６は、アルミニウム板４８とグラファイトシート５０を積層配置したものである。アルミニウム板４８は接続部材４４の底部に接続している。グラファイトシート５０は、アルミニウム板４８の両面に接面配置され、電池セル１６のケース１８に接面する。グラファイトシート５０の上部は接続部材４４の側面に接面している。

なお、本発明の板状部材はこれに限るものではなく、アルミニウム板、グラファイトシートのいずれか一方を配置したものでもよい。また、伝熱性の板状部材であればいかなる材料を用いてもよい。

また、板状部材４６は、隣り合う電池セル１６の間ごとに、または、電池セル１６の複数個おきに配置されていてもよい。

本実施の形態によれば、ヒートパイプ３８によるタブ冷却に加えて、伝熱性の板状部材４６によって電池セル１６の表面を冷却することができる。したがって、表面冷却との組み合わせにより冷却性能が向上する。また、タブ冷却によって電池セル１６の熱の一部を吸熱し、電池セル１６表面から吸熱する熱の量を減らすことができ、電池セル１６間に挟み込む伝熱性の板状部材４６を薄くすることができるため、積層方向Ｘの小型化が図れる。

なお、上記の実施の形態においては、冷却手段がフィン部に冷却風を吹き付ける空冷式の冷却手段である場合を例にとり説明したが、本発明の冷却手段はこれに限るものではなく、例えば水冷ジャケットなどを用いた水冷式の冷却手段で構成してもよい。このようにして、上記と同様の作用効果を奏することができる。

以上説明したように、本発明に係る電池冷却装置によれば、電池セル本体から延出した対向する電極タブの間に渡って延びて配置され、絶縁部材と熱的に接続する伝熱部材と、伝熱部材と熱的に接続し、電池の外部に配置された冷却手段とを備え、伝熱部材を介して絶縁部材を冷却するので、電極タブの周囲の絶縁部材の間に伝熱部材が配置され、電池を電極タブの延出方向に小型化することが可能となる。また、電極タブの延出方向先端に新たな絶縁部材を設置する必要がないためコストと製造工程を削減できる。また、電池セル本体により近い電極タブの根元を冷やすことになるため、冷却性能が向上する。

また、電極タブの上ではなく、電極タブ間に伝熱部材があることで、上記の従来の装置に比べて、振動に強く、壊れにくいという効果が得られる。電池がラミネート型の場合は、電極タブ部分が集箔しているため電池の上下方向中央部に比べて薄くなっている。そこで、本発明に係る電池冷却装置では、この電極タブ間のスペースを有効活用して、このスペースに伝熱部材を入れる構成である。よって、本発明に係る電池冷却装置は、スペースに伝熱部材を入れても電池の見掛けの体積は増加しないので、小型化に寄与することができる。

１０ 電池
１２，３２，３４，３６，３８，４０ ヒートパイプ（伝熱部材）
１４ 冷却手段
１６ 電池セル
１８ ケース
２０ 電池セル本体
２２ 電極タブ
２２Ａ 正極タブ
２２Ｂ 負極タブ
２４ 絶縁部材
２６ 曲げ部
２８ ベース部
３０ フィン部
３０Ａ 金属板
４２ 凹部
４４ 接続部材
４６ 板状部材
４８ アルミニウム板
５０ グラファイトシート
１００〜９００ 電池冷却装置
Ｘ 積層方向（前後方向）
Ｙ 左右方向

Claims (10)

1. 電池セル本体と、前記電池セル本体から延出した電極タブと、前記電極タブの周囲に設けられた絶縁部材とを有する電池セルが複数積層されて構成された電池を冷却するための電池冷却装置であって、
   前記電池セル本体から延出した対向する前記電極タブの間に渡って延びて配置され、前記絶縁部材と熱的に接続する伝熱部材と、前記伝熱部材と熱的に接続し、前記電池の外部に配置された冷却手段とを備えたことを特徴とする電池冷却装置。
2. 前記電極タブは、前記電池セル本体の縁部において幅方向に間隔をあけて配置された一対の正極タブと負極タブとからなり、
   前記伝熱部材は、前記正極タブと前記負極タブの間または外側の少なくとも一方の前記絶縁部材と熱的に接続するように配置され、前記電池セルの積層方向に延びて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電池冷却装置。
3. 前記電極タブは、前記電池セル本体の一方の縁部において配置された正極タブと、前記電池セル本体の他方の縁部において配置された負極タブとからなり、
   前記伝熱部材は、積層方向に隣接する前記電極タブの間、または、同じ前記電池セル本体の前記正極タブと前記負極タブとの間に渡って延びて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電池冷却装置。
4. 前記伝熱部材は、前記電池セルの幅方向に延びて配置され、前記電池セルごとに、または、前記電池セルの複数個おきに設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電池冷却装置。
5. 前記伝熱部材は、少なくとも１つの曲げ部を経て前記電池セルの輪郭に沿って非直線状に配置されており、前記曲げ部の一部または全体が凝縮部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の電池冷却装置。
6. 前記伝熱部材は、丸管、扁平管またはこれらを組み合わせた形状からなり、前記電極タブの周囲に設けられた前記絶縁部材に応じた形状を有するヒートパイプであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の電池冷却装置。
7. 前記伝熱部材は、前記ヒートパイプと前記絶縁部材とを熱的に接続する接続部材からなり、
   前記接続部材は、単一の伝熱材または複数の伝熱材からなり、
   前記伝熱材は、少なくとも、はんだ、アルミニウムまたはグラファイトであることを特徴とする請求項６に記載の電池冷却装置。
8. 隣り合う前記電池セルの間に配置され、前記冷却手段に接続されている前記伝熱部材に熱的に接続する伝熱性の板状部材を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の電池冷却装置。
9. 前記板状部材は、隣り合う前記電池セルの間ごとに、または、前記電池セルの複数個おきに配置されていることを特徴とする請求項８に記載の電池冷却装置。
10. 前記冷却手段は、水冷式の冷却手段であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の電池冷却装置。
    

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