JP2020119730A

JP2020119730A - 電池装置

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Publication number: JP2020119730A
Application number: JP2019009237A
Authority: JP
Inventors: 吉朗加茂; Yoshiro Kamo; 伸得藤原; Nobuyoshi Fujiwara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2039-01-23
Also published as: US20200235445A1; CN111477779A; JP7074085B2; CN111477779B; US11283119B2

Abstract

【課題】温度調節部材に接触する弾性を有する伝熱部材に各電池セルをほぼ同じ大きさの力で接触させることが可能な電池装置の提供。【解決手段】第１エンド部材固定具４０、４５の両端より中央部側に位置する部位である第１中間部４０ｍ、４５ｍ及び第２エンド部材固定具５０、５５の両端より中央部側に位置する部位である第２中間部５０ｍ、５５ｍと対向する少なくとも一つの電池セルである特定電池セルを伝熱部材６０側に移動させる力を、第１中間部及び／又は第２中間部を介して特定電池セルに付与する外力付与装置１００と、を備える電池装置。【選択図】図１４

Description

本発明は電池の温度調節をし且つ保持するための電池装置に関する。

特許文献１には車両に搭載可能な電池装置が開示されている。この電池装置は、冷却器と、複数の電池セルを所定の直線方向に並べることにより構成され且つ冷却器の側方に配設された電池スタックと、冷却器及び電池スタックの外周面に接触する環状の拘束部材（固定部材）と、を備えている。

電池スタックの冷却器と反対側の端面の平面形状は略直線である。そのため拘束部材は、電池スタックの冷却器と反対側の端面に接触し且つ電池スタックの長手方向に直線的に延びる平板状の抑え部を有している。抑え部の両端部は拘束部材の２つの部位によって支持されている。即ち、抑え部はこの２つの部位によって両持ち支持されている。

この電池装置に、冷却器の側面と各電池セルの冷却器側の端面とによって挟まれる熱伝導性及び弾性を有する伝熱部材を設けることが考えられる。この場合は、拘束部材が冷却器及び電池スタックの外周面に及ぼす力によって、各電池セルの冷却器側の端面が伝熱部材に押し付けられ且つ伝熱部材が冷却器に押し付けられる。従って、各電池セルが放充電時に発熱すると、各電池セルの熱が伝熱部材を介して冷却器によって吸収されるので、各電池セルが過剰に高温になることが防止される。

特開２０１５−２１０８９４号公報

各電池セルが伝熱部材に押し付けられると、伝熱部材は各電池セルを伝熱部材から離間する方向に押圧する反力を発生する。すると各電池セルの伝熱部材と反対側の端面が抑え部に圧接する。

すると両持ち支持されている抑え部の中央部が両端部よりも大きく撓み、且つ、電池スタックの長手方向の中央部に位置する電池セルと冷却器との距離が両端部に位置する電池セルと冷却器との距離より僅かに長くなる。すると中央部に位置する電池セルと伝熱部材との間の接触力が両端部に位置する電池セルと伝熱部材との間の接触力より小さくなるので、中央部に位置する電池セルが両端部に位置する電池セルより高温になるおそれがある。

本発明は上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、温度調節部材に接触する弾性を有する伝熱部材に各電池セルをほぼ同じ大きさの力で接触させることが可能な電池装置を提供することにある。

本発明の電池装置は、
所定の直線方向に並べられた複数の電池セル（２２）を有する電池スタック（２１Ａ、２１Ｂ）と、
前記電池スタックを前記直線方向に挟み込む、互いに前記直線方向に離間した一対のエンド部材（３０）と、
一方の側面が前記電池スタックの一方の側面に接触し且つ前記直線方向に延びる、熱伝導性及び弾性を有する伝熱部材（６０）と、
前記伝熱部材の他方の側面に接触する熱交換部を側面に有し且つ内部を前記伝熱部材及び前記熱交換部を介して前記電池スタックと熱交換を行う流体が流れる、前記直線方向に沿って延びる温度調節部材（７０）と、
前記電池スタックの前記一方の側面と対向する、前記直線方向に延び且つ一対の前記エンド部材が固定される第１エンド部材固定具（４０、４５）と、
前記電池スタックの他方の側面と対向する、前記直線方向に延び且つ一対の前記エンド部材が固定される第２エンド部材固定具（５０、５５）と、
前記第１エンド部材固定具の前記直線方向の両端より中央部側に位置する部位である第１中間部（４０ｍ、４５ｍ）及び前記第２エンド部材固定具の前記直線方向の両端より中央部側に位置する部位である第２中間部（５０ｍ、５５ｍ）と対向する少なくとも一つの前記電池セルである特定電池セル（２２）を前記伝熱部材側に移動させる力を、前記第１中間部及び／又は前記第２中間部を介して前記特定電池セルに付与する外力付与装置（１００、１４０、１５０、１６０、１６５）と、
を備える。

本発明の電池装置では、外力付与装置が、特定電池セルを伝熱部材側に移動させる力を第１中間部及び／又は第２中間部を介して特定電池セルに付与する。従って、第１エンド部材固定具及び／又は第２エンド部材固定具のそれぞれの中間部がそれぞれの両端部よりも撓み難くなる。よって、特定電池セルの伝熱部材に対する接触力が、特定電池セル以外の電池セルの伝熱部材に対する接触力より小さくなり難い。従って、伝熱部材に各電池セルをほぼ同じ大きさの力で接触させることが可能である。

本発明の一側面の特徴は、
前記外力付与装置が、
前記電池スタック及び前記温度調節部材を外周側から囲みながら前記第２中間部の外面に圧接して前記第２中間部を前記電池スタックの前記他方の側面に押し付ける環状締め付け部材（１００）である。

本発明の一側面によれば、簡単な構造の外力付与装置によって、伝熱部材に各電池セルをほぼ同じ大きさの力で接触させられる。

本発明の一側面の特徴は、
互いに異なる前記伝熱部材を介して互いに異なる前記温度調節部材とそれぞれ熱交換を行い且つ互いに所定の水平方向に離間する２つの前記電池スタック（２１Ａ、２１Ｂ）と、
前記２つの電池スタックの前記他方の側面とそれぞれ対向し且つ隙間を形成しながら前記水平方向に対向する２つの前記第２エンド部材固定具（５０、５５）と、
を備え、
前記外力付与装置が、
前記隙間に位置しながら２つの前記第２中間部に圧接することにより、前記２つの第２中間部を互いに前記水平方向に離間するように押圧する楔部材（１４０、１５０）である。

本発明の一側面の特徴は、
前記温度調節部材の両側面に前記熱交換部が形成され、
前記温度調節部材の両側に、一対の前記伝熱部材及び一対の前記電池スタックが配設され、
前記外力付与装置が、
前記温度調節部材の両側に位置する前記一対の電池スタックの前記一方の側面とそれぞれ対向する２つの前記第１エンド部材固定具に前記第１中間部（４０ｍ、４５ｍ）に接続するように設けられ且つ貫通孔（４４ａ、４９ａ）を有する被圧接部（４４、４９）と、
２つの前記被圧接部の前記貫通孔を貫通し且つ一方の前記被圧接部の他方の前記被圧接部と反対側の面に接触する頭部（１６１）を有するボルト（１６０）と、
前記ボルトに螺合し且つ前記他方の前記被圧接部の前記一方の被圧接部と反対側の面に圧接することにより、２つの前記被圧接部同士を接近させるナット（１６５）と、
を備える。

前記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態に係るカバー、ラッシングベルト、クッション部材及び固定用ブラケットを省略して示す電池装置の斜視図である。図１に示した電池セルと、電池セルに装着されるカバーと、の分解斜視図である。図２に示した電池セル及びカバーの斜視図である。図１に示したカバーを省略して示す電池モジュールの模式的な分解斜視図である。図１に示した電池モジュールの模式的な斜視図である。図４に示した電池スタック及び絶縁伝熱シートの正面図である。図４に示したエンド部材の拡大斜視図である。図４に示した第１上側エンド部材固定具、第１下側エンド部材固定具、第２上側エンド部材固定具及び第２下側エンド部材固定具の拡大斜視図である。本発明の実施形態に係る電池モジュールの一方の端部の斜視図である。図４に示した接続アタッチメントの拡大斜視図である。図４に示した連結用ブラケットの拡大斜視図である。図４に示した固定用ブラケットの拡大斜視図である。本発明の実施形態に係るケース本体の底板部、電池モジュール、クッション部材及び固定用ブラケットの側面図である。図５のXIV−XIV矢線に沿う模式的な断面図である。本発明の実施形態に係るエンド部材、第２上側エンド部材固定具（第２下側エンド部材固定具）及びラッシングベルトの模式的な平面図である。本発明の第１の変形例の図１４に対応する模式的な断面図である。本発明の第２の変形例の図１４に対応する模式的な断面図である。本発明の第３の変形例の図１４に対応する模式的な断面図である。本発明の第４の変形例の図１４に対応する模式的な断面図である。本発明の第５の変形例の図１４に対応する模式的な断面図である。本発明の第５の変形例の動作を説明するための模式的な平面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係る電池装置１０について説明する。本実施形態の電池装置１０は、電気自動車（ＥＶ）及びハイブリッド車両（ＨＶ又はＰＨＶ）等の車両に搭載される。図１に示すように電池装置１０は、主要な構成要素として、４つの電池モジュール２０と、流体循環ユニット１２０と、を備えている。電池モジュール２０のそれぞれは、第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂを含む。第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂのそれぞれは、多数の電池セル２２（及び後述するカバー２３）を備える。

電池セル２２は二次電池である。電池セル２２は、図２に示すように、ケース２２ａ、正極端子２２ｂ及び負極端子２２ｃを備える。ケース２２ａは、金属からなり、略直方体である。正極端子２２ｂ及び負極端子２２ｃは、ケース２２ａの上面に設けられている。

図２及び図３に示すように、第２電池スタック２１Ｂが備える電池セル２２のそれぞれにはカバー２３が装着される。カバー２３は、絶縁材（例えば、樹脂）からなり、ケース２２ａ（電池セル２２）と同様に略直方体である。

カバー２３は、基板部２３ａ、底板部２３ｂ、外側部２３ｃ、内側部２３ｄ、天井部２３ｅ及び蓋板２３ｆを備える。

基板部２３ａはカバー２３の右側壁を構成している。底板部２３ｂは基板部２３ａの下端に接続された底壁を構成している。外側部２３ｃは底板部２３ｂの後端から上方に延びる外側壁を構成している。内側部２３ｄは底板部２３ｂの前端から上方に延びる内側壁を構成している。内側部２３ｄの上下両端部を除く部位にはシート装着用開口ＳＯが形成されている。天井部２３ｅは基板部２３ａの上端に接続された上壁を構成している。天井部２３ｅの後端部は外側部２３ｃの上端部と接続され、天井部２３ｅの前端部は内側部２３ｄの上端部に接続されている。天井部２３ｅの前後両端部を除く部位には電極露出用開口ＵＯが形成されている。基板部２３ａの前側の端面２３ａ１は内側部２３ｄより僅かに後方に位置する。

電池セル２２にカバー２３が装着されると、ケース２２ａの右側面が基板部２３ａの左側面に接触し、ケース２２ａの底面が底板部２３ｂによって覆われる。ケース２２ａの後面が外側部２３ｃによって覆われ、且つ、ケース２２ａの前面の上下両端部が内側部２３ｄによって覆われる。ケース２２ａの上面の前後両端部が天井部２３ｅによって覆われる。さらに正極端子２２ｂ及び負極端子２２ｃが電極露出用開口ＵＯを通してカバー２３の上方に露出する。カバー２３の左側面の開口部には、その開口部と同形状且つカバー２３と同材質の蓋板２３ｆが装着される。よって、ケース２２ａの左側面は蓋板２３ｆの右面に接触する。
なお、図示は省略するが、第１電池スタック２１Ａを構成する電池セル２２のそれぞれには、図２に示したカバー２３と前後対称の形状を有するカバーが同様に装着される。

図４に示すように、各電池モジュール２０は、第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂに加え、エンド部材３０、第１上側エンド部材固定具４０、第１下側エンド部材固定具４５、第２上側エンド部材固定具５０、第２下側エンド部材固定具５５、絶縁伝熱シート６０、温度調節部材７０、接続アタッチメント８０、連結用ブラケット９０及びラッシングベルト１００を有している。なお、以下において、第１上側エンド部材固定具４０、第１下側エンド部材固定具４５、第２上側エンド部材固定具５０及び第２下側エンド部材固定具５５は、第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５と、それぞれ称呼される。第１上側エンド部材固定具４０、第１下側エンド部材固定具４５、第２上側エンド部材固定具５０及び第２下側エンド部材固定具５５は何れも金属製である。さらに第１上側エンド部材固定具４０、第１下側エンド部材固定具４５、第２上側エンド部材固定具５０及び第２下側エンド部材固定具５５の板厚及び左右寸法は互いに同一である。

第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂのそれぞれは、多数の電池セル２２（カバー２３が装着された電池セル２２）が左右方向に直線状に並べられることにより構成されたセル群である。なお、図１においては、第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂのそれぞれを構成する電池セル２２の数が図４及び図５における電池セル２２の数よりも少なく描かれている。さらに、簡素化のため、図１、図４及び図５ではカバー２３の図示は省略されている。

第１電池スタック２１Ａは後述する温度調節部材７０の前面と対向するように配設される。第２電池スタック２１Ｂは後述する温度調節部材７０の後面と対向するように配設される。

第１電池スタック２１Ａは、その前面が前方の「第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５」と対向し、且つ、その後面が前方の「第１上側固定具４０及び第１下側固定具４５」と対向するように、配設されている。
第２電池スタック２１Ｂは、その前面が後方の「第１上側固定具４０及び第１下側固定具４５」と対向し、且つ、その後面が後方の「第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５」と対向するように、配設されている。

第１電池スタック２１Ａを構成する各電池セル２２の正極端子２２ｂ及び負極端子２２ｃは図示を省略したバスバーによって互いに接続される。同様に、第２電池スタック２１Ｂを構成する各電池セル２２の正極端子２２ｂ及び負極端子２２ｃは図示を省略したバスバーによって互いに接続される。第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂは車両に搭載された図示を省略した充電器及び電気負荷（例えば、インバータ）にスイッチング回路を介して接続されている。充電器に外部電源が接続され、第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂが充電器に接続されると、第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂの各電池セル２２が充電される。第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂが電気負荷に接続されると、第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂの各電池セル２２が放電する。

第２電池スタック２１Ｂにおいて、図６に示すように、あるカバー２３の蓋板２３ｆの左側面には、そのカバーに隣接するカバー２３の基板部２３ａの右側面が接触する。隣接するカバー２３のシート装着用開口ＳＯは互いに左右方向に連続する。この点について、第１スタック２１Ａも同様である。即ち、第１電池スタック２１Ａにおいて、隣接するカバーのシート装着用開口ＳＯは互いに左右方向に連続する。

図４に示すように、電池モジュール２０は４つのエンド部材３０を備える。より具体的に述べると、第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂのそれぞれは、一対のエンド部材３０の間に位置する。

図７に示すように、エンド部材３０は金属製であり且つ全体形状は直方体である。エンド部材３０の前後寸法、上下寸法及び左右寸法（厚み）はケース２３と実質的に同一である。エンド部材３０は中実部材であり且つエンド部材３０の厚み方向の外力に対する剛性はケース２２ａに比較して高い。但し、エンド部材３０の左右寸法をケース２２ａと異ならせてもよい。さらにエンド部材３０は中空部材であってもよい。

図４及び図７に示すように、第１電池スタック２１Ａの左側のエンド部材３０の左側面の四隅には４つの雌ねじ孔３１が形成され、後側の２つの雌ねじ孔３１の間には雌ねじ孔３２が形成され、且つ下側の２つの雌ねじ孔３１の間には２つの雌ねじ孔３３が形成されている。第２電池スタック２１Ｂの左側のエンド部材３０の左側面には、４つの雌ねじ孔３１、１つの雌ねじ孔３２及び２つの雌ねじ孔３３が、第１電池スタック２１Ａの左側のエンド部材３０と前後対称をなすように形成されている。図示は省略してあるが、第１電池スタック２１Ａの右側のエンド部材３０の右側面には、４つの雌ねじ孔３１、１つの雌ねじ孔３２及び２つの雌ねじ孔３３が、第１電池スタック２１Ａの左側のエンド部材３０と左右対称をなすように形成されている。同様に、第２電池スタック２１Ｂの右側のエンド部材３０の右側面には、４つの雌ねじ孔３１、１つの雌ねじ孔３２及び２つの雌ねじ孔３３が、第２電池スタック２１Ｂの左側のエンド部材３０と左右対称をなすように形成されている。

図４及び図５に示すように、第１電池スタック２１Ａには前側の第１上側固定具４０が装着され、第２電池スタック２１Ｂには後側の第１上側固定具４０が装着される。これら前後の第１上側固定具４０は互いに前後対称である。第１上側固定具４０は、図８に示すように、前後方向に対して直交する平板部である側面部４１（図９参照）と、側面部４１の上縁部に接続し且つ上下方向に対して直交する平板部である天井部４２と、側面部４１及び天井部４２の左右両端部にそれぞれ接続し且つ左右方向に対して直交する平板部である左右一対の端面部４３と、を有している。左右の端面部４３には貫通孔４３ａがそれぞれ形成されている。

図４及び図５に示すように、第１電池スタック２１Ａには前側の第１下側固定具４５が装着され、第２電池スタック２１Ｂには後側の第１下側固定具４５が装着される。これら前後の第１下側固定具４５は互いに前後対称である。さらに前側の第１下側固定具４５は前側の第１上側固定具４０と上下対称であり、且つ、後側の第１下側固定具４５は後側の第１上側固定具４０と上下対称である。図８に示すように、前側の第１下側固定具４５は、前後方向に対して直交する平板部である側面部４６と、側面部４６の下縁部に接続し且つ上下方向に対して直交する平板部である底板部４７と、側面部４６及び底板部４７の左右両端にそれぞれ接続し且つ左右方向に対して直交する平板部である左右一対の端面部４８と、を有している。左右の端面部４８には貫通孔４８ａがそれぞれ形成されている。

図４及び図５に示すように、第１電池スタック２１Ａには前側の第２上側固定具５０が装着され、第２電池スタック２１Ｂには後側の第２上側固定具５０が装着される。これら前後の第２上側固定具５０は互いに前後対称である。さらに前側の第２上側固定具５０は前側の第１上側固定具４０と前後対称であり、且つ、後側の第２上側固定具５０は後側の第１上側固定具４０と前後対称である。図８に示すように、第２上側固定具５０は、前後方向に対して直交する平板部である側面部５１と、側面部５１の上縁部に接続し且つ上下方向に対して直交する平板部である天井部５２と、側面部５１及び天井部５２の左右両端部にそれぞれ接続し且つ左右方向に対して直交する平板部である左右一対の端面部５３と、を有している。左右の端面部５３には貫通孔５３ａがそれぞれ形成されている。

図４及び図５に示すように、第１電池スタック２１Ａには前側の第２下側固定具５５が装着され、第２電池スタック２１Ｂには後側の第２下側固定具５５が装着される。これら前後の第２下側固定具５５は互いに前後対称である。さらに前側の第２下側固定具５５は前側の第１下側固定具４５と前後対称であり、且つ、後側の第２下側固定具５５は後側の第１下側固定具４５と前後対称である。図８に示すように、第２下側固定具５５は、前後方向に対して直交する平板部である側面部５６と、側面部５６の下縁部に接続し且つ上下方向に対して直交する平板部である底板部５７と、側面部５６及び底板部５７の左右両端にそれぞれ接続し且つ左右方向に対して直交する平板部である左右一対の端面部５８と、を有している。左右の端面部５８には貫通孔５８ａがそれぞれ形成されている。

図４に示すように、第１電池スタック２１Ａの左端の電池セル２２に装着された蓋板２３ｆの左側面にエンド部材３０が接触させられ且つ第１電池スタック２１Ａの右端の電池セル２２に装着されたカバー２３の右側面にエンド部材３０が接触させられる。

前側の第１上側固定具４０は、その左右の端面部４３の間に「第１電池スタック２１Ａ及び左右のエンド部材３０」が位置し、且つ、「第１電池スタック２１Ａ及び左右のエンド部材３０」の後端部の上側角部と対向するように配置される。
前側の第１下側固定具４５は、その左右の端面部４８の間に「第１電池スタック２１Ａ及び左右のエンド部材３０」が位置し、且つ、「第１電池スタック２１Ａ及び左右のエンド部材３０」の後端部の下側角部と対向するように配置される。
前側の第２上側固定具５０は、その左右の端面部５３の間に「第１電池スタック２１Ａ及び左右のエンド部材３０」が位置し、且つ、「第１電池スタック２１Ａ及び左右のエンド部材３０」の前端部の上側角部と対向するように配置される。
前側の第２下側固定具５５は、その左右の端面部５８の間に「第１電池スタック２１Ａ及び左右のエンド部材３０」が位置し、且つ、「第１電池スタック２１Ａ及び左右のエンド部材３０」の前端部の下側角部と対向するように配置される。

そして、左側のエンド部材３０の左側面に左側の端面部４３、４８、５３、５８を接触させ、且つ、右側のエンド部材３０の右側面に右側の端面部４３、４８、５３、５８を接触させる。その結果、左右のエンド部材３０によって第１電池スタック２１Ａが左右方向に挟み込まれる。このとき、左右のエンド部材３０に端面部４３、４８、５３、５８を接触させるために、必要に応じて、例えば右側のエンド部材３０と隣接するカバー２３との間又は隣接するカバー２３の間に図示を省略したスペーサを入れてもよい。

さらに、左側の端面部４３の貫通孔４３ａ、左側の端面部４８の貫通孔４８ａ、左側の端面部５３の貫通孔５３ａ及び左側の端面部５８の貫通孔５８ａにそれぞれ挿入したボルトＢ１を左側のエンド部材３０の対応する雌ねじ孔３１にそれぞれ螺合し且つ各ボルトＢ１の頭部Ｂ１ａを端面部４３、４８、５３、５８に圧接させる（図９を参照。）。同様に、図示は省略してあるが、右側の貫通孔４３ａ、６８ａ、７３ａ、７８ａにそれぞれ挿入したボルトＢ１を右側のエンド部材３０の対応する雌ねじ孔３１にそれぞれ螺合し且つ各ボルトＢ１の頭部Ｂ１ａを端面部４３、４８、５３、５８に圧接させる。その結果、左右のエンド部材３０が第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５によって互いに固定され、且つ、第１電池スタック２１Ａの隣接するカバー２３と蓋板２３ｆとの接触状態が保持される。

同様に、図５及び図９から理解されるように、後側の「第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５」が「第２電池スタック２１Ｂ及びその左右両側に位置する一対のエンド部材３０」の４つの角部と対向するように配置される。そして、後側の「第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５」が、８つのボルトＢ１によって左右のエンド部材３０に固定される。これにより、第２電池スタック２１Ｂの隣接するカバー２３と蓋板２３ｆとの接触状態が保持される。

この状態において、各第１上側固定具４０の天井部４２の下面が「カバー２３及びエンド部材３０」の上面に接触し、且つ、各第１下側固定具４５の底板部４７の上面が「カバー２３及びエンド部材３０」の下面に接触する。一方、各第１上側固定具４０の側面部４１及び各第１下側固定具４５の側面部４６は「カバー２３及びエンド部材３０」の側面から僅かに離間する。各第２上側固定具５０の天井部５２の下面が「カバー２３及びエンド部材３０」の上面に接触し、且つ、各第２下側固定具５５の底板部５７の上面が「カバー２３及びエンド部材３０」の下面に接触する。各第２上側固定具５０の側面部５１及び各第２下側固定具５５の側面部５６が「カバー２３及びエンド部材３０」の側面に接触する。

電池装置１０は、図４に示す一対の絶縁伝熱シート６０を備えている。絶縁伝熱シート６０は絶縁性及び熱伝導性を有する弾性材料からなる。絶縁伝熱シート６０は、左右方向に延びる長尺部材（帯状のシート）である。絶縁伝熱シート６０の左右寸法（長さ）は第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂのそれぞれと略同一である。図６に示すように、絶縁伝熱シート６０の上下寸法（幅）はシート装着用開口ＳＯの上下寸法より僅かに小さい。さらに絶縁伝熱シート６０の前後寸法（厚み）はシート装着用開口ＳＯを構成している板厚（内側部２３ｄの厚み）より大きい。

絶縁伝熱シート６０は、図６に示すように、第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂのそれぞれにおいて、連続するシート装着用開口ＳＯに沿って配設される。このとき、絶縁伝熱シート６０の一部（温度調節部材７０との対向する側の部分）が開口ＳＯよりもカバー２３の外側に位置する。

従って、前側の（即ち、第１電池スタック２１Ａに装着された）絶縁伝熱シート６０の前面は、第１電池スタック２１Ａの各電池セル２２の後面に接触する。前側の絶縁伝熱シート６０の後面は、第１電池スタック２１Ａの各カバー２３よりも後側に位置する（図１３及び図１４を参照。）。

同様に、後側の（即ち、第２電池スタック２１Ｂに装着された）絶縁伝熱シート６０の前面は、第２電池スタック２１Ｂの各カバー２３よりも前側に位置する。後側の絶縁伝熱シート６０の後面は、第２電池スタック２１Ｂの各電池セル２２の前面に接触する（図１３及び図１４を参照。）。

図４に示す温度調節部材７０は金属製の一体成形品であり、且つ、第１電池スタック２１Ａ（前側の絶縁伝熱シート６０）と第２電池スタック２１Ｂ（後側の絶縁伝熱シート６０）との間に位置する。温度調節部材７０は略直方体形状であり且つ左右方向に延びている。温度調節部材７０の左右方向長は第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂより長い。図１４に示すように温度調節部材７０は中空である。さらに図４に示すように温度調節部材７０の左端面の上下方向の中央部より下方に位置する部位には第１接続孔７１が形成されている。図１４に示すように温度調節部材７０の右端面の上下方向の中央部より上方に位置する部位には第２接続孔７２が形成されている。さらに温度調節部材７０の前面全体は熱交換部７３であり、温度調節部材７０の後面全体は熱交換部７４である。

続いて、図５、図９及び図１３に示すように、第１電池スタック２１Ａ、第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０、第２下側固定具５５及びエンド部材３０を有する一体物を温度調節部材７０の前側に位置させ、且つ、前側の絶縁伝熱シート６０を第１電池スタック２１Ａの後面及び熱交換部７３に接触させる。同様に、第２電池スタック２１Ｂ、第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０、第２下側固定具５５及びエンド部材３０を有する一体物を温度調節部材７０の後側に位置させ、且つ、後側の絶縁伝熱シート６０を第２電池スタック２１Ｂの前面及び熱交換部７４に接触させる。

さらに図４に示す「２つの接続アタッチメント８０及び４つの連結用ブラケット９０」を用いて温度調節部材７０と各エンド部材３０とを互いに固定する（図９を参照。）。

接続アタッチメント８０は金属製である。図１０に示すように、接続アタッチメント８０は、直方体形状のチューブ接続部８１と、チューブ接続部８１に突設された接続突部８２と、を備える。接続アタッチメント８０には、チューブ接続部８１及び接続突部８２を貫通する図示を省略した流体用貫通孔が形成されている。チューブ接続部８１の前後両面には雌ネジ孔８１ａが有底孔として形成されており（前側の雌ネジ孔８１ａのみ図示）、チューブ接続部８１の上面にはチューブ接続孔８１ｂが貫通孔として形成されている。

連結用ブラケット９０は金属製である。図１１に示すように、連結用ブラケット９０は第１連結片９１と、第１連結片９１に接続された第２連結片９２と、を備えている。連結用ブラケット９０の断面形状はＬ字形である。第１連結片９１にはボルト挿入孔９１ａが形成されており、第２連結片９２にはボルト挿入孔９２ａが形成されている。

温度調節部材７０の第１接続孔７１に接続突部８２を嵌合することにより、図５及び図９に示すように左側の接続アタッチメント８０が温度調節部材７０に接続される。左側の接続アタッチメント８０を温度調節部材７０に接続すると、雌ネジ孔８１ａ及びチューブ接続孔８１ｂが左側のエンド部材３０より左側に位置する。同様に、第２接続孔７２に接続突部８２を嵌合することにより、図５に示すように右側の接続アタッチメント８０が温度調節部材７０に接続される。右側の接続アタッチメント８０を温度調節部材７０に接続すると、雌ネジ孔８１ａ及びチューブ接続孔８１ｂが右側のエンド部材３０より右側に位置する。

さらに図９に示すように、２つの連結用ブラケット９０が、左側の接続アタッチメント８０のチューブ接続部８１の前後両側に配設される。このとき、一方の第１連結片９１がチューブ接続部８１の前面に接触させられ、他方の第１連結片９１がチューブ接続部８１の後面に接触させられる。さらに、前後のエンド部材３０の左側面に各第２連結片９２が接触させられる。そして各ボルト挿入孔９１ａに挿入されたボルトＢ２が雌ネジ孔８１ａに螺合され且つボルトＢ２の頭部Ｂ２ａが第１連結片９１に圧接される。さらにボルト挿入孔９２ａに挿入されたボルトＢ３がエンド部材３０の雌ねじ孔３２に螺合され且つボルトＢ３の頭部Ｂ３ａが第２連結片９２に圧接される。その結果、温度調節部材７０の左端部及び前後のエンド部材３０が、左側の接続アタッチメント８０及び前後の連結用ブラケット９０を介して互いに固定される。

同様に、２つの連結用ブラケット９０が右側の接続アタッチメント８０のチューブ接続部８１の前後両側に配設される。そして、その２つの連結用ブラケット９０がボルトＢ２及びボルトＢ３によって、右側の接続アタッチメント８０及び右側のエンド部材３０に固定される。その結果、温度調節部材７０の右端部及び前後のエンド部材３０が、右側の接続アタッチメント８０及び前後の連結用ブラケット９０を介して互いに固定される。

このように２つの接続アタッチメント８０及び４つの連結用ブラケット９０を利用することにより、第１電池スタック２１Ａ、第２電池スタック２１Ｂ、４つのエンド部材３０、一対の第１上側固定具４０、一対の第１下側固定具４５、一対の第２上側固定具５０、一対の第２下側固定具５５、一対の絶縁伝熱シート６０及び温度調節部材７０が一体化される。以下、これらを便宜上「一体化物」と称呼する。この結果、前側の絶縁伝熱シート６０と温度調節部材７０の熱交換部７３との接触状態及び後側の絶縁伝熱シート６０と熱交換部７４との接触状態が保持される。

図４、図５及び図１４に示すラッシングベルト１００は、ベルト１０１と、ベルト１０１の一方の端部に固定されたラチェットバックル１０２と、ラチェットバックル１０２に回転可能に接続された解除レバー１０３と、を備えている。ベルト１０１はポリパラフェニレンテレフタルアミド製であり可撓性を有している。ベルト１０１の幅は、電池セル２２（カバー２３）の左右寸法と略同一である。ラチェットバックル１０２は図示を省略したラチェット機構を備えている。解除レバー１０３は、図５及び図１４に示す初期位置と、図４に示す解除位置と、の間をラチェットバックル１０２に対して相対回転可能である。なお、ラチェットバックル１０２及び解除レバー１０３と同等の機能を有する装置は、例えば、特開２０００−０９５２６８号公報及び特開２０１１−２４６１６１号公報に開示されているように周知である。

図５及び図１４に示すように、上記一体化物（２１Ａ、２１Ｂ、３０、４０、４５、５０、５５、６０、７０、８０及び９０）の左右方向の中央部にベルト１０１が巻きつけられる。即ち、ベルト１０１が各第１上側固定具４０の左右方向の中央部４０ｍの外面、各第１下側固定具４５の左右方向の中央部４５ｍの外面、各第２上側固定具５０の左右方向の中央部５０ｍの外面及び各第２下側固定具５５の左右方向の中央部５５ｍの外面に接触する。ベルト１０１は第１電池スタック２１Ａ、第２電池スタック２１Ｂ、エンド部材３０、絶縁伝熱シート６０及び温度調節部材７０には接触しない。なお、中央部４０ｍ、４５ｍ、５０ｍ、５５ｍの左右寸法は電池セル２２（カバー２３）の左右寸法と略同一である。

図１４に示すように、ベルト１０１のラチェットバックル１０２と反対側の端部１０１ａがラチェットバックル１０２を通り抜けた状態で解除レバー１０３を初期位置に位置させると、ラチェットバックル１０２の働きによってベルト１０１とラチェットバックル１０２との相対位置が固定される。従って、端部１０１ａのラチェットバックル１０２からの突出量を所定量以上の大きさにし且つ解除レバー１０３を初期位置に位置させると、ベルト１０１の端部１０１ａを除く部分が、緊張しながら各第２上側固定具５０の側面部５１及び各第２下側固定具５５の側面部５６に強い力で接触する。

このようにしてラッシングベルト１００が巻きつけられると、上記一体化物（２１Ａ、２１Ｂ、３０、４０、４５、５０、５５、６０、７０、８０及び９０）及びラッシングベルト１００を有する電池モジュール２０が完成する。

図１に示すように、４つの電池モジュール２０は金属製の収納ケース１１０の内部に配設される。収納ケース１１０は、車両の車体に固定され且つ上面のみが開口した箱型のケース本体１１１と、ケース本体１１１の上面開口を着脱可能に塞ぐ蓋部１１２と、を備えている。図１、図１３及び図１４に示すようにケース本体１１１の底板部１１１ａは水平板によって構成されている。

底板部１１１ａには図４及び図１３に示す複数のクッション部材１１３Ａ、１１３Ｂが固定されている。クッション部材１１３Ａ及びクッション部材１１３Ｂのそれぞれは、長尺の板状部材である。より具体的に述べると、図４に示すように、１つの電池モジュール２０に対して、４つのクッション部材１１３Ａ及び２つのクッション部材１１３Ｂが配設される。４つのクッション部材１１３Ａは、左側に位置する２つのクッション部材１１３Ａと右側に位置する２つのクッション部材１１３Ａである。左側のクッション部材１１３Ａと右側のクッション部材１１３Ａとの間には隙間Ｓが形成されている。左右一対のクッション部材１１３Ｂは、前方に位置する２つのクッション部材１１３Ａと後方に位置する２つのクッション部材１１３Ａとの間に配置されている。クッション部材１１３Ｂの前後方向の寸法（幅）は、クッション部材１１３Ａの前後方向の寸法よりも大きい。左右のクッション部材１１３Ｂの間にも隙間Ｓが形成されている。

図１３に示すように、電池モジュール２０の前方の第２下側固定具５５は前方の左右のクッション部材１１３Ａの上面に載せられ、且つ、後方の第２下側固定具５５は後方の左右のクッション部材１１３Ａの上面に載せられる。さらに図示は省略してあるが、前後の第１下側固定具４５が左右のクッション部材１１３Ｂの上面に載せられている。図４及び図１４に示すようにベルト１０１の下部は各隙間Ｓに位置している。

図４に示すように、電池装置１０は複数の固定用ブラケット１１４を備える。固定用ブラケット１１４は金属製である。固定用ブラケット１１４は、図１２に示すように、底部片１１４ａと、起立片１１４ｂと、接触回避部１１４ｃと、を備えている。左側の固定用ブラケット１１４の接触回避部１１４ｃの平面形状は略Ｕ字形である。この接触回避部１１４ｃの前端部の右側縁部に前側の起立片１１４ｂの後縁部が接続され、且つ、接触回避部１１４ｃの後端部の右側縁部に後側の起立片１１４ｂの前縁部が接続されている。左側の固定用ブラケット１１４の底部片１１４ａの右側縁部の形状は左右の起立片１１４ｂ及び接触回避部１１４ｃからなる一体物の平面形状と同一であり、左右の起立片１１４ｂ及び接触回避部１１４ｃの下端部が底部片１１４ａの右側縁部に接続されている。底部片１１４ａの前部及び後部には２つの貫通孔１１４ｄがそれぞれ形成され、且つ、前後の起立片１１４ｂには２つの貫通孔１１４ｅがそれぞれ形成されている。右側の固定用ブラケット１１４は左側の固定用ブラケット１１４と左右対称である。

図９及び図１３に示すように、左側の固定用ブラケット１１４は、その接触回避部１１４ｃが左側の接続アタッチメント８０のチューブ接続部８１の直下に位置するように配置される。このとき、前後の起立片１１４ｂが前後のエンド部材３０の左側面にそれぞれ接触させられる。この状態において、前後の第１下側固定具４５の左側の端面部４８の貫通孔４８ａに挿入されたボルトＢ１の頭部Ｂ１ａは、前後の端面部４８と接触回避部１１４ｃとの間の空間に位置し且つ接触回避部１１４ｃに接触しない。そして、４本のボルトＢ４が、前後の起立片１１４ｂの各貫通孔１１４ｅに挿入され、前後のエンド部材３０の雌ねじ孔３３にそれぞれ螺合される。その結果、各ボルトＢ４の頭部Ｂ４ａが起立片１１４ｂに圧接される。さらに４本のボルトＢ５が左側の固定用ブラケット１１４の底部片１１４ａに形成された４つの貫通孔１１４ｄに挿入され、底板部１１１ａに形成された４つの図示を省略した雌ねじ孔にそれぞれ螺合される。その結果、各ボルトＢ５の頭部Ｂ５ａが底部片１１４ａの上面に圧接させられる。このように、電池モジュール２０の左端部（左側のエンド部材３０）は左側の固定用ブラケット１１４を利用して底板部１１１ａに固定される。同様に、図示は省略してあるが、電池モジュール２０の右端部（右側のエンド部材３０）は右側の固定用ブラケット１１４を利用して底板部１１１ａに固定される。

図１に示すように、流体循環ユニット１２０が「底板部１１１ａに固定された各電池モジュール２０」に接続される。流体循環ユニット１２０は、送出用チューブ１２１、戻し用チューブ１２２及び熱交換装置１２３を備えている。

送出用チューブ１２１は、４つの電池モジュール２０の左側面に沿うように、且つ、左側の複数の接続アタッチメント８０の上方を通るように、前後方向に延設されている。送出用チューブ１２１は、最も前方の電池モジュールよりも前方の位置から、最も後方の電池モジュール２０の「第１電池スタック２１Ａと第２電池スタック２１Ｂとの間」の位置にまで伸び、その後方の端部は閉じられている。送出用チューブ１２１の下面の複数箇所には図示を省略した接続通路部が形成されている。その接続通路部は、左側の各接続アタッチメント８０のチューブ接続孔８１ｂに液密状態で接続されている。

戻し用チューブ１２２は、４つの電池モジュール２０の右側面に沿うように、且つ、右側の複数の接続アタッチメント８０の上方を通るように、前後方向に延設されている。戻し用チューブ１２２は、最も前方の電池モジュールよりも前方の位置から、最も後方の電池モジュール２０の「第１電池スタック２１Ａと第２電池スタック２１Ｂとの間」の位置にまで伸び、その後方の端部は閉じられている。戻し用チューブ１２２の下面の複数箇所には図示を省略した接続通路部が形成されている。その接続通路部は、右側の各接続アタッチメント８０のチューブ接続孔８１ｂに気密状態で接続されている。

送出用チューブ１２１の前方の端部及び戻し用チューブ１２２の前方の端部は、ケース本体１１１に形成された図示を省略した貫通孔を通り抜け且つ熱交換装置１２３に接続されている。熱交換装置１２３は収納ケース１１０の外側且つ左側の各接続アタッチメント８０よりも上方に位置するように車体に固定される。さらに熱交換装置１２３は車両の外側に露出していて、車両外側の外気と熱交換を行うことが可能である。

温度調節部材７０の内部空間、左右の接続アタッチメント８０、送出用チューブ１２１、戻し用チューブ１２２及び熱交換装置１２３が環状をなす一つの冷媒循環路１２４を構成している。そして冷媒循環路１２４に図１４に示す所定量の冷媒ＲＦが貯留される。冷媒ＲＦは温度によって液相状又は気相状になる。

続いて電池装置１０の動作について説明する。

電池装置１０の各電池モジュール２０の各電池セル２２が充電動作又は放電動作を行うと各電池セル２２が発熱するので、各電池セル２２の温度が上昇する。すると冷媒循環路１２４を流れる冷媒ＲＦによって各電池セル２２が冷却される。冷媒ＲＦ、温度調節部材７０及び流体循環ユニット１２０による冷却原理は、特許第５９４２９４３号公報に開示されているように周知である。そのため、本明細書ではこの冷却原理について詳細な説明は行わず、以下で簡単に説明する。

図１４に示すように温度調節部材７０の内部空間の下部に液相状の冷媒ＲＦが存在し且つ送出用チューブ１２１内に液相状の冷媒ＲＦが存在する。液相状の冷媒ＲＦは電池セル２２より低温である。各電池セル２２が発熱すると、各電池セル２２で発生した熱は絶縁伝熱シート６０から熱交換部７３及び熱交換部７４を介して温度調節部材７０内の冷媒ＲＦに伝わる。すると温度調節部材７０内の冷媒ＲＦが各電池セル２２が発生した熱によって加熱され、且つ、冷媒ＲＦによって熱を奪われた各電池セル２２が冷却される。そのため、各電池セル２２の温度が所定の適正温度範囲内に維持されるので、電池セル２２は効率よく充電動作及び放電動作を実行できる。

加熱された冷媒ＲＦは蒸発して気相となり、温度調節部材７０の内部空間の上部へ上昇する。気相状の冷媒ＲＦは高圧であるため、気相状の冷媒ＲＦによって各温度調節部材７０の内部空間が高圧状態（例えば２ＭＰａ）になる。さらに気相状となった冷媒ＲＦは第２接続孔７２、右側の接続アタッチメント８０の流体用貫通孔及び戻し用チューブ１２２を通って熱交換装置１２３へ流れる。気相状の冷媒ＲＦが熱交換装置１２３に到達すると、気相状の冷媒ＲＦより低温である外気によって冷却されている熱交換装置１２３によって冷媒ＲＦが冷却される。すると熱交換装置１２３の内部で冷媒ＲＦの温度が外気温と同じ温度まで低下するので、冷媒ＲＦが凝縮されて液相状に変化する。液相状となった冷媒ＲＦは熱交換装置１２３から送出用チューブ１２１へ流れ且つ重力によって左側の各接続アタッチメント８０を介して各温度調節部材７０の内部空間へ流れる。このように冷媒循環路１２４内の冷媒ＲＦは、電池セル２２と外気との間の温度差及び左側の接続アタッチメント８０と熱交換装置１２３との間の高度差を利用して冷媒循環路１２４内を循環する。

ところで、温度調節部材７０内の冷媒ＲＦとの熱交換によって各電池セル２２を均一に冷却するためには、各電池セル２２を略同一の力で絶縁伝熱シート６０に接触させる必要がある。

第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂは側面部５１及び側面部５６と絶縁伝熱シート６０とによって前後方向に挟み込まれているため、弾性を有する前後の絶縁伝熱シート６０は図１４に矢印で示された方向の力Ｆ１を発生する。そのため力Ｆ１によって第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂが側面部５１及び側面部５６に押し付けられる。各第２上側固定具５０及び各第２下側固定具５５はその両端が左右のエンド部材３０によって支持された両持ち梁と見做せる。そのため、図１５に仮想線Ｌｏで示すように、この力Ｆ１により、平面視において第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５が温度調節部材７０から離れる方向に撓もうとする。そのため仮に電池モジュール２０にラッシングベルト１００が巻き付けられていない場合は、第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５の撓み量Ａｂは第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５の両端が最も小さく且つ両端から中央部５０ｍ、５５ｍに近づくにつれて徐々に大きくなる。即ち、撓み量Ａｂは中央部５０ｍ、５５ｍで最大になる。

第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５がこの態様で撓むと、第１電池スタック２１Ａの左右方向の中央部に位置する（中央部５０ｍ、５５ｍと対向する）１つの電池セル２２（以下、特定電池セル２２と称する）の前後方向位置が第１電池スタック２１Ａのその他の電池セル２２と比べて前方となる。さらに第２電池スタック２１Ｂの左右方向の中央部に位置する（中央部５０ｍ、５５ｍと対向する）１つの特定電池セル２２の前後方向位置が第２電池スタック２１Ｂのその他の電池セル２２と比べて後方となる。即ち、この場合は第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂの特定電池セル２２の絶縁伝熱シート６０に対する接触力が、特定電池セル２２以外の電池セル２２と比べて小さくなる。従って、第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂの各電池セル２２を均一に冷却できなくなる。

しかし本実施形態では、引張強度が強い材料であるポリパラフェニレンテレフタルアミドによって製造されたベルト１０１が、第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５の中央部５０ｍ、５５ｍに力を及ぼすことにより、中央部５０ｍ、５５ｍが仮想線Ｌｏで示すように撓むことを実質的に規制している。換言すると、撓み量Ａｂは第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５の長手方向のいずれの位置においても略同一になる。従って、前後の絶縁伝熱シート６０が力Ｆ１を発生しても第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂの各電池セル２２は略同一の力で絶縁伝熱シート６０に接触するので、各電池セル２２が均一に冷却される。従って、各電池セル２２の性能が安定する。

さらに本実施形態では第１電池スタック２１Ａ、第２電池スタック２１Ｂ及び温度調節部材７０が水平方向に並んでいる。換言すると、温度調節部材７０が第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂの直下又は直上に位置しない。従って、電池モジュール２０の上下寸法を小さくすることが可能である。

さらに各第１上側固定具４０の天井部４２及び各第２上側固定具５０の天井部５２が各カバー２３の上面に接触し且つ各第１下側固定具４５の底板部４７及び各第２下側固定具５５の底板部５７が各カバー３０の下面に接触する。第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５は、エンド部材３０と一体化され、且つ、エンド部材３０は固定用ブラケット１１４を利用して「車体に固定された収納ケース１１０」の底板部１１１ａに固定されている。従って、車両が走行するときに各電池セル２２が温度調節部材７０に対して上下方向に大きく振動することが各第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５によって防止される。

以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、本発明を図１６に示す第１変形例の態様で実施してもよい。この第１変形例の第２上側固定具５０Ａ及び第２下側固定具５５Ａの板厚は互いに同一であり、且つ、第１上側固定具４０及び第１下側固定具４５の板厚より厚い。そのため第２上側固定具５０Ａの中央部５０ｍ及び第２下側固定具５５Ａの中央部５５ｍにベルト１０１を巻きつけると、ベルト１０１は第１上側固定具４０及び第１下側固定具４５から外周側に離間する。但し、ベルト１０１が緊張しながら各側面部５１及び各側面部５６に強い力で接触するので、第１変形例は上記実施形態と同様の作用効果を発揮する。

本発明を図１７に示す第２変形例の態様で実施してもよい。この第２変形例では温度調節部材７０の熱交換部７３にのみ絶縁伝熱シート６０が接触し且つこの絶縁伝熱シート６０に第１電池スタック２１Ａが接触している。即ち、１つの電池スタック（第１電池スタック２１Ａ）、１枚の絶縁伝熱シート６０、温度調節部材７０、第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０、第２下側固定具５５、左右一対のエンド部材３０、左右一対の接続アタッチメント８０、左右一対の連結用ブラケット９０及びラッシングベルト１００によって各電池モジュール２０が構成されている。この場合、各電池モジュール２０のエンド部材３０が、図示しないＬ字状のブラケットを介して底板部１１１ａに固定される。この第２変形例も上記実施形態と同様の作用効果を発揮する。なお、温度調節部材７０の熱交換部７４にのみ絶縁伝熱シート６０が接触し且つこの絶縁伝熱シート６０に第２電池スタック２１Ｂが接触する態様で第２変形例を実施してもよい。

本発明を図１８に示す第３変形例の態様で実施してもよい。第３変形例では、温度調節部材７０、前後一対の第１上側固定具４０及び前後一対の第１下側固定具４５が一体化されている。換言すると、第３変形例の電池モジュール２０は、温度調節部材７０と、温度調節部材７０の上下両端に固定され且つ温度調節部材７０よりも前後幅が広い上下一対の接続片１３１、１３２と、上側の接続片１３１に下端部が固定された前後一対の第１上側固定具４０と、下側の接続片１３２に上端部が固定された前後一対の第１下側固定具４５と、を一体的に有する長尺部材１３０を備える。この第３変形例も上記実施形態と同様の作用効果を発揮する。さらに温度調節部材７０、前後一対の第１上側固定具４０及び前後一対の第１下側固定具４５が一体化されているので、電池モジュール２０の組み立て作業を上記実施形態より容易に行える。

本発明を図１９に示す第４変形例の態様で実施してもよい。以下に詳述するように、第４変形例は、ベルト１０１を使用する代わりに、下側楔部材１４０及び上側楔装置１５０を使用することにより、各電池セル２２を略同一の力で絶縁伝熱シート６０に接触させる。

図１９に示すように、隣接する２つの電池モジュール２０にそれぞれ設けられ且つ前後方向に対向する２つの第２上側固定具５０の側面部５１同士の前後方向の距離はＬ１である。同様に、隣接する２つの電池モジュール２０にそれぞれ設けられ且つ前後方向に対向する２つの第２下側固定具５５の側面部５６同士の前後方向の距離もＬ１である。第４変形例では、隣接する電池モジュール２０同士の各空間とそれぞれ対応する底板部１１１ａ上の３か所に金属製の下側楔部材１４０がそれぞれ溶接により固定されている（図１９に下側楔部材１４０が一つのみ図示されている）。さらに図示は省略してあるが、最も前方に位置する第１電池スタック２１Ａの直前位置及び最も後方に位置する第２電池スタック２１Ｂの直後位置とそれぞれ対応する底板部１１１ａ上の２か所にも下側楔部材１４０がそれぞれ溶接されている。各下側楔部材１４０は軸線が左右方向に延びる三角柱形状であり、その底面が底板部１１１ａに固定されている。下側楔部材１４０の底面の前後寸法はＬ１より大きいＬ２である。各下側楔部材１４０の軸線に直交する断面の形状は二等辺三角形である。さらに各下側楔部材１４０の軸線方向長（左右寸法）は電池セル２２（カバー２３）の左右方向寸法と略同一である。各下側楔部材１４０は各第２下側固定具５５の中央部５５ｍと前後方向に対向する。さらに各下側楔部材１４０の前後両側に位置する一対の第２下側固定具５５の側面部５６と底板部５７との間の角部５５ａが下側楔部材１４０の前後両面にそれぞれ圧接する。換言すると、下側楔部材１４０が前後の角部５５ａの間に食い込んでいる。そのため図１９に示すように、各下側楔部材１４０と接触する前後の側面部５６がカバー２３に対して矢印で示された方向の力Ｆ２を付与する。

さらに、隣接する２つの電池モジュール２０にそれぞれ設けられた２つの第２上側固定具５０の天井部５２の上面には、上側楔装置１５０がそれぞれ固定されている（図１９に上側楔装置１５０が一つのみ図示されている）。各上側楔装置１５０は共に金属製の連結部材１５１及び楔部材１５５を有している。連結部材１５１は、前後方向に延びる支持部１５２と、支持部１５２の前後両端部に接続された断面Ｌ字形且つ一対の被固定部１５３と、を備えている。さらに支持部１５２の下面に楔部材１５５の上面が固定されている。楔部材１５５は下側楔部材１４０と上下対称形状である。即ち、楔部材１５５の上面の前後寸法はＬ２である。連結部材１５１の左右寸法は楔部材１５５と同一であり、連結部材１５１の左端位置は楔部材１５５と一致し且つ連結部材１５１の右端位置は楔部材１５５と一致している。

各連結部材１５１の各被固定部１５３の下面が、隣接する２つの電池モジュール２０にそれぞれ設けられた２つの第２上側固定具５０の天井部５２の上面に溶接により固定されている。その結果、各楔部材１５５は各第２上側固定具５０の中央部５０ｍと前後方向に対向する。さらに各楔部材１５５の前後両側に位置する一対の第２上側固定具５０の側面部５１と天井部５２との間の角部５０ａが楔部材１５５の前後両面にそれぞれ圧接する。換言すると、楔部材１５５が前後の角部５０ａの間に食い込んでいる。そのため図１９に示すように、各楔部材１５５と接触する前後の側面部５１がカバー２３に対して矢印で示された方向の力Ｆ３を付与する。

このように下側楔部材１４０及び上側楔装置１５０が中央部５０ｍ、５５ｍに力Ｆ２、Ｆ３を及ぼすことにより、図１５で説明した撓み量Ａｂが第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５の長手方向のいずれの位置においても略同一になる。従って、前後の絶縁伝熱シート６０が力Ｆ１を発生しても第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂの各電池セル２２は略同一の力で絶縁伝熱シート６０に接触するので、各電池セル２２の性能が安定する。

本発明を図２０及び図２１に示す第５変形例の態様で実施してもよい。以下に詳述するように、第５変形例は、ベルト１０１を使用する代わりに、被圧接部４４、被圧接部４９、ボルト１６０及びナット１６５を使用することにより、各電池セル２２を略同一の力で絶縁伝熱シート６０に接触させる。なお、本変形例において「内側」とは第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂから見て温度調節部材７０側の方向である。さらに「外側」とは第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂから見てそれぞれに対応する側面部５１、５６側の方向である。

図２０に示すように、本変形例の電池モジュール２０の第１上側固定具４０の中央部４０ｍには側面部４１の上端から上方に延びる被圧接部４４が設けられている。同様に、第１下側固定具４５の中央部４５ｍには側面部４６の下端から下方に延びる被圧接部４９が設けられている。被圧接部４４及び被圧接部４９の左右方向寸法は電池セル２２（カバー２３）の左右方向寸法と略同一である。さらに被圧接部４４には貫通孔４４ａが形成され且つ被圧接部４９には貫通孔４９ａが形成されている。さらに底板部１１１ａの３か所には凹部１１１ｂが形成されている（一つのみ図示）。

さらに接続アタッチメント８０及び連結用ブラケット９０（図２０及び図２１では図示略）によって第１電池スタック２１Ａ、第２電池スタック２１Ｂ、エンド部材３０、第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０、第２下側固定具５５、絶縁伝熱シート６０及び温度調節部材７０が一体化された後であり且つ後述するボルト１６０及びナット１６５が被圧接部４４、４９同士を接近させる前の時点において、各側面部４１及び各側面部４６は各カバー２３から内側に離間している。

図２０に示すように、前後の被圧接部４４の貫通孔４４ａには前方から金属製のボルト１６０が挿入され且つ後方の被圧接部４４の直後に位置する金属製のナット１６５がボルト１６０に螺合されている。そしてボルト１６０の頭部１６１が前方の被圧接部４４の前面に圧接し且つナット１６５が後方の被圧接部４４の後面に圧接している。そのため図２１に示すように、ボルト１６０及びナット１６５が被圧接部４４に取り付けられる前は実線で示すように平面視において略直線形状であった第１上側固定具４０が、仮想線で示すように内側に湾曲する。さらにボルト１６０及びナット１６５が被圧接部４４に取り付けられる前と比べて、前後の第１上側固定具４０の左端部同士の前後方向距離及び前後の第１上側固定具４０の右端部同士の前後方向距離が微小距離だけ短くなる。

さらに図２０に示すように、前後の被圧接部４９の貫通孔４９ａには前方からボルト１６０が挿入され且つ後方の被圧接部４９の直後に位置するナット１６５がボルト１６０に螺合されている。そして頭部１６１が前方の被圧接部４９の前面に圧接し且つナット１６５が後方の被圧接部４９の後面に圧接している。そのため図２１に示すように、ボルト１６０及びナット１６５が被圧接部４９に取り付けられる前は実線で示すように平面視において略直線形状であった第１下側固定具４５が、仮想線で示すように内側に湾曲する。さらにボルト１６０及びナット１６５が被圧接部４９に取り付けられる前と比べて、前後の第１下側固定具４５の左端部同士の前後方向距離及び前後の第１下側固定具４５の右端部同士の前後方向距離が微小距離だけ短くなる。即ち、前後のエンド部材３０が前後方向（内側）に微小距離だけ移動する。なお、図２０に示すように凹部１１１ｂに被圧接部４９の下部、ボルト１６０及びナット１６５が位置する。

このように各第１上側固定具４０及び各第１下側固定具４５が変形すると、各第１上側固定具４０及び各第１下側固定具４５の両端に固定された左右のエンド部材３０同士の左右方向距離が僅かに短くなる。そのため図２１に示すように、ボルト１６０及びナット１６５が被圧接部４４、４９に取り付けられる前は実線で示すように平面視において略直線形状であった第２上側固定具５０及び第２下側固定具５５が仮想線で示すように外側に僅かに湾曲する。

このように左右のエンド部材３０同士の左右方向距離が短くなるので、第１電池スタック２１Ａの左右のエンド部材３０が第１電池スタック２１Ａを挟み込む力、及び、第２電池スタック２１Ｂの左右のエンド部材３０が第２電池スタック２１Ｂを挟み込む力が大きくなる。そのためエンド部材３０が上述のように前後方向（内側）に移動するときに、各電池セル２２（カバー２３）が対応するエンド部材３０と同じ方向（内側）に略同一距離だけ移動する。換言すると、各エンド部材３０が内側に移動することに起因して、各電池セル２２（カバー２３）に図２０及び図２１に矢印で示された方向の力Ｆ４が発生する。この力Ｆ４によって第１電池スタック２１Ａ及び第２電池スタック２１Ｂが対応する絶縁伝熱シート６０に接触するので、各絶縁伝熱シート６０は図２０及び図２１に矢印で示された方向の力Ｆ１’（＞力Ｆ１）を発生する。しかし力Ｆ４を受けている各電池セル２２が略同一の力で絶縁伝熱シート６０に接触するので、各電池セル２２が均一に冷却される。従って、各電池セル２２の性能が安定する。

上記実施形態及び各変形例において、流体循環ユニット１２０に図示を省略した電動ポンプを設け、且つ、流体循環ユニット１２０の内部に冷媒ＲＦの代わりに冷却水を設けてもよい。この場合は、電動ポンプが作動すると、電動ポンプが発生する力によって、冷却水が流体循環ユニット１２０内を循環する。すると各電池セル２２で発生した熱が各カバー２３、絶縁伝熱シート６０及び熱交換部７３、７４から温度調節部材７０内の冷却水に伝わる。すると温度調節部材７０内の冷却水が各電池セル２２が発生した熱によって加熱され、且つ、冷却水によって熱を奪われた各電池セル２２が冷却される。そのため、各電池セル２２の温度が上記適正温度範囲内に維持されるので、電池セル２２は効率よく充電動作及び放電動作を実行できる。さらに温度調節部材７０内の加熱された冷却水は戻し用チューブ１２２を通って熱交換装置１２３に流れる。すると、加熱された冷却水より低温である外気によって冷却されている熱交換装置１２３によって冷却水が冷却されるため、熱交換装置１２３の内部で冷却水の温度が外気温と同じ温度まで低下する。低温となった冷却水は電動ポンプが発生する力によって、送出用チューブ１２１を通って温度調節部材７０の内部空間に流れる。

車両に設けられた図示を省略した電動式の冷却装置に熱交換装置１２３を接触させてもよい。例えば、上記実施形態及び上記各変形例をこの態様で実施すると、外気温が極めて高温（例えば５０℃）である場合に、熱交換装置１２３を介して冷却装置へ放熱した冷媒ＲＦ又は冷却水が温度調節部材７０内へ流入し且つ温度調節部材７０、絶縁伝熱シート６０及びカバー２３を介して各電池セル２２を冷却する。従って、外気温が極めて高温の場合においても各電池セル２２の温度が上記適正温度範囲内に維持される。

車両に設けられた図示を省略した電動式の加熱装置に熱交換装置１２３を接触させてもよい。例えば、上記実施形態及び上記各変形例をこの態様で実施すると、外気温が極めて低温（例えば−１０℃）である場合に、加熱装置から熱交換装置１２３を介して熱を受けた冷媒ＲＦ又は冷却水が温度調節部材７０内へ流入し且つ温度調節部材７０、絶縁伝熱シート６０及びカバー２３を介して各電池セル２２を加熱する。従って、外気温が極めて低温の場合においても各電池セル２２の温度が上記適正温度範囲内に維持される。

各第１上側固定具４０の天井部４２及び／又は各第２上側固定具５０の天井部５２と各カバー２３の上面との間に微小隙間を形成してもよい。同様に、各第１下側固定具４５の底板部４７及び／又は各第２下側固定具５５の底板部５７と各カバー２３の下面との間に微小隙間を形成してもよい。

電池モジュール２０が、絶縁伝熱シート６０の代わりに、熱伝導性を有する伝熱シート及び絶縁性を有する絶縁シートを有してもよい。この場合は、伝熱シートと絶縁シートとを両者の厚み方向に重ねて、例えば絶縁シートを熱交換部７３、７４に接触させ且つ伝熱シートを第１電池スタック２１Ａ及び／又は第２電池スタック２１Ｂに接触させる。

ベルト１０１をポリパラフェニレンテレフタルアミドとは別の引張強度が高い材料によって製造してもよい。

電池モジュール２０におけるラッシングベルト１００、下側楔部材１４０、上側楔装置１５０、ボルト１６０及びナット１６５の取付位置は、第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０、第２下側固定具５５の両端部より中央部４０ｍ、４５ｍ、５０ｍ、５５ｍ側の位置であれば、中央部４０ｍ、４５ｍ、５０ｍ、５５ｍとは異なる位置であってもよい。

特定電池セル２２が互いに隣接する複数の電池セル２２を含むセル群であってよい。この場合、中央部４０ｍ、４５ｍ、５０ｍ、５５ｍの左右寸法が、そのセル群の左右寸法と略同一になる。換言すると、ラッシングベルト１００の幅、下側楔部材１４０の左右寸法、上側楔装置１５０の左右寸法及び被圧接部４４、４９の左右寸法がこの特定電池セル２２の左右寸法と略同一になる。

第１上側固定具４０、第１下側固定具４５、第２上側固定具５０、第２下側固定具５５、下側楔部材１４０、上側楔装置１５０、ボルト１６０及び／又はナット１６５を金属ではない硬質材料（例えば、硬質樹脂）により製造してもよい。

電池モジュール２０が被圧接部４４、被圧接部４９、ラッシングベルト１００、ボルト１６０及びナット１６５を備えてもよい。
同様に、電池モジュール２０が被圧接部４４、被圧接部４９、下側楔部材１４０、上側楔装置１５０、ボルト１６０及びナット１６５を備えてもよい。

電池装置１０を車両とは別の物（装置）に搭載してもよい。

１０・・・電池装置、２０・・・電池モジュール、２１Ａ・・・第１電池スタック、２１Ｂ・・・第２電池スタック、２２・・・電池セル、３０・・・エンド部材、４０・・・第１上側エンド部材固定具、４５・・・第１下側エンド部材固定具、５０・・・第２上側エンド部材固定具、５５・・・第２下側エンド部材固定具、６０・・・絶縁伝熱シート、７０・・・温度調節部材、７３、７４・・・熱交換部、８０・・・接続アタッチメント、１００・・・ラッシングベルト（締め付け部材）、１０１・・・ベルト、１０１ａ・・・端部、１０２・・・ラチェットバックル、１０３・・・解除レバー、１１４・・・固定用ブラケット、１２０・・・流体循環ユニット、１４０・・・下側楔部材、１５０・・・上側楔装置、１６０・・・ボルト、１６５・・・ナット。

Claims

所定の直線方向に並べられた複数の電池セルを有する電池スタックと、
前記電池スタックを前記直線方向に挟み込む、互いに前記直線方向に離間した一対のエンド部材と、
一方の側面が前記電池スタックの一方の側面に接触し且つ前記直線方向に延びる、熱伝導性及び弾性を有する伝熱部材と、
前記伝熱部材の他方の側面に接触する熱交換部を側面に有し且つ内部を前記伝熱部材及び前記熱交換部を介して前記電池スタックと熱交換を行う流体が流れる、前記直線方向に沿って延びる温度調節部材と、
前記電池スタックの前記一方の側面と対向する、前記直線方向に延び且つ一対の前記エンド部材が固定される第１エンド部材固定具と、
前記電池スタックの他方の側面と対向する、前記直線方向に延び且つ一対の前記エンド部材が固定される第２エンド部材固定具と、
前記第１エンド部材固定具の前記直線方向の両端より中央部側に位置する部位である第１中間部及び前記第２エンド部材固定具の前記直線方向の両端より中央部側に位置する部位である第２中間部と対向する少なくとも一つの前記電池セルである特定電池セルを前記伝熱部材側に移動させる力を、前記第１中間部及び／又は前記第２中間部を介して前記特定電池セルに付与する外力付与装置と、
を備える、
電池装置。
請求項１に記載の電池装置において、
前記外力付与装置が、
前記電池スタック及び前記温度調節部材を外周側から囲みながら前記第２中間部の外面に圧接して前記第２中間部を前記電池スタックの前記他方の側面に押し付ける環状締め付け部材である、
電池装置。
請求項１に記載の電池装置において、
互いに異なる前記伝熱部材を介して互いに異なる前記温度調節部材とそれぞれ熱交換を行い且つ互いに所定の水平方向に離間する２つの前記電池スタックと、
前記２つの電池スタックの前記他方の側面とそれぞれ対向し且つ隙間を形成しながら前記水平方向に対向する２つの前記第２エンド部材固定具と、
を備え、
前記外力付与装置が、
前記隙間に位置しながら２つの前記第２中間部に圧接することにより、前記２つの第２中間部を互いに前記水平方向に離間するように押圧する楔部材である、
電池装置。
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の電池装置において、
前記温度調節部材の両側面に前記熱交換部が形成され、
前記温度調節部材の両側に、一対の前記伝熱部材及び一対の前記電池スタックが配設され、
前記外力付与装置が、
前記温度調節部材の両側に位置する前記一対の電池スタックの前記一方の側面とそれぞれ対向する２つの前記第１エンド部材固定具に前記第１中間部に接続するように設けられ且つ貫通孔を有する被圧接部と、
２つの前記被圧接部の前記貫通孔を貫通し且つ一方の前記被圧接部の他方の前記被圧接部と反対側の面に接触する頭部を有するボルトと、
前記ボルトに螺合し且つ前記他方の前記被圧接部の前記一方の被圧接部と反対側の面に圧接することにより、２つの前記被圧接部同士を接近させるナットと、
を備える、
電池装置。