JP2022078643A - 二次電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】容易に冷却配管から冷媒が漏洩しているか否かを判断することを目的とする。【解決手段】二次電池システム１０は、作業員が入り込める作業空間に開口する収容開口２２を有し、内部に収容空間２１が形成され、収容開口２２からのみ収容空間２１にアクセス可能なラック２０と、収容空間２１に収容される二次電池モジュール３０と、内部に二次電池モジュール３０を冷却する冷媒が流通し、冷媒を導入する供給口４４と、冷媒を排出する排出口４５と、を有し、二次電池モジュール３０と熱的に接触し、ラック内に設けられる冷却配管４０と、を備えている。供給口４４及び排出口４５は、作業空間側に配置されている。冷却配管４０は、一体物である。【選択図】図３

Description

本開示は、二次電池システムに関するものである。

リチウムイオン二次電池などの二次電池は、充放電時に発熱を伴う。このため、二次電池は、充放電を繰り返すことで温度が上昇し、所定温度を超えると劣化が進み、二次電池の寿命が短くなる。そのため、二次電池の通常使用時において、二次電池を冷却し、適切な温度範囲に保つ技術が開発されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１には、複数の冷却ファンによって、二次電池モジュールを冷却する二次電池システムが開示されている。

特開２０１５－５６３５４号公報

二次電池システムを利用する際は、設置コスト及び設置面積を低減するために、セルの高密度化を行う場合がある。高密度化を行う場合には、二次電池システムは、セルを密に並べたモジュール単位で用いられることがある。このようなセルを高密度に並べた二次電池モジュールは、充放電時の発熱量が多い。このため、二次電池システム等を冷却する冷却装置として、冷却能力の高いものが望まれている。
一般に冷却水等の液相の冷却媒体を用いた冷却装置は、気相の冷却媒体を用いる冷却装置よりも、冷却能力が高い。しかしながら、液相の冷却媒体を用いた冷却装置は、冷媒が漏洩することで短絡が発生する可能性がある。このため、冷媒の漏洩に注意を払う必要がある。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、冷却配管から冷媒が漏洩しているか否かを容易に判断することができる二次電池システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の二次電池システムは以下の手段を採用する。
本開示の一態様に係る二次電池システムは、作業員が入り込める作業空間に開口する収容開口を有し、内部に収容空間が形成され、前記収容開口からのみ前記収容空間にアクセス可能な収容部と、前記収容空間に収容される二次電池と、内部に前記二次電池を冷却する冷媒が流通し、前記冷媒を導入する供給口と、前記冷媒を排出する排出口と、を有し、前記二次電池と熱的に接触し、前記収容部内に設けられる冷却配管と、を備え、前記供給口及び前記排出口は、前記作業空間側に配置され、前記冷却配管は、一体物である。

本開示によれば、冷却配管から冷媒が漏洩しているか否かを容易に判断することができる。

本開示の実施形態に係る二次電池システムを及び作業空間を示す模式的な上面図である。 本開示の実施形態に係る二次電池システムを及び作業空間を示す模式的な側面図である。 本開示の第１実施形態に係る二次電池システムの一部を示す正面図である。 図３の二次電池システムを示す斜視図である。 図４の要部を示す斜視図である。 図５の正面図である。 図４の上面図である。 本開示の第２実施形態に係る二次電池システムを示す正面図である。 図８の二次電池システムの要部を示す斜視図である。

以下に、本開示に係る二次電池システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面では、上下方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向の直行する方向のうちの一方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向及びＸ軸方向と直行する方向をＹ軸方向としている。

〔第１実施形態〕
以下、本開示の第１実施形態について、図１から図７を用いて説明する。
本実施形態に係る二次電池システム１０は、例えば、設置スペースに制限がある装置に設けられる。具体的には、例えば、図１及び図２に示すように、二次電池システム１０は、作業員２００が入り込める作業空間１００に面するように設置される。詳細には、二次電池システム１０は、後述するラック２０の収容開口２２が作業空間１００に開口するように設置されている。

作業空間１００は、作業員２００が所定の作業を行える程度の広さの空間である。所定の作業とは、例えば、二次電池システム１０のメンテナンス作業等が挙げられる。
二次電池システム１０が設置される空間（以下、「設置空間３００」と称する）は、図２に示すように、上下方向（Ｚ軸方向）が底面部３０１及び天井部３０２によって規定されているとともに、Ｙ軸方向の両端が側壁部３０３によって規定されている。また、図１に示すように、設置空間３００は、Ｘ軸方向についても、作業空間１００に面していない側については、側壁部３０３によって規定されている。二次電池システム１０は、設置空間３００いっぱいに設置されている。すなわち、二次電池システム１０は、底面部３０１、天井部３０２及び側壁部３０３との間に、可及的に隙間が形成されないように設置されている。すなわち、二次電池システム１０よりも奥側には、作業員等が立ち入ることができないように、設置空間３００に二次電池システム１０が設置されている。

二次電池システム１０は、図３に示すように、ラック（収容部）２０と、ラック２０に収容される複数の二次電池モジュール（二次電池）３０と、複数の二次電池モジュール３０を冷却する複数（本実施形態では、一例として５本）の冷却配管４０と、を備えている。なお、図３は、作業空間１００から二次電池システム１０を見た状態を示している。

ラック２０は、設置空間３００に設置され、内部に複数の収容空間２１を形成している。本実施形態では、図１に示すように、ラック２０の内部には、Ｙ軸方向に沿って５つの収容空間２１が設けられているとともに、図２に示すように、Ｚ軸方向に沿って４つの収容空間２１が設けられている。各収容空間２１の形状は略同一とされている。

ラック２０は、図１及び図２に示すように、収容空間２１のＸ軸方向の一端に形成されて作業空間１００に開口する収容開口２２と、収容空間２１のＸ軸方向の他端を規定する奥壁部２３と、を有している。また、ラック２０は、収容空間２１のＺ軸方向の両端部を規定する水平壁部２４と、収容空間２１のＹ軸方向の両端部を規定する鉛直壁部２５と、を有している。

収容空間２１は、Ｘ軸方向に延在する直方体状の空間である。収容空間２１は、Ｘ軸方向の一面のみが収容開口２２として開口しており、他の五面が各壁部によって閉鎖されている。したがって、収容空間２１には、収容開口２２からのみアクセスすることができる。各収容空間２１には、図４に示すように、Ｘ軸方向に並んで配置される４つの二次電池モジュール３０が収容されている。なお、各収容空間２１に収容される二次電池モジュール３０の数は一例であり、４つに限定されない。例えば、各収容空間２１に収容される二次電池モジュール３０の数は、１つであってもよく、４つ以外の複数であってもよい。なお、以下の説明では、４つの二次電池モジュール３０をまとめて、二次電池モジュール３０群と称する場合もある。
水平壁部２４は、図２に示すように、Ｚ軸方向に隣接する収容空間２１同士を隔てている。鉛直壁部２５は、図１に示すように、Ｙ軸方向に隣接する収容空間２１同士を隔てている。

複数の二次電池モジュール３０は、Ｘ軸方向に並んで配置されている。複数の二次電池モジュール３０は、各二次電池モジュール３０が備えるモジュールケース３２のケース側壁部３２ｂの外周面が面一となるように配置されている。各二次電池モジュール３０の構造は同一とされている。

二次電池モジュール３０は、図４及び図５に示すように、Ｘ軸方向に沿って延在している。二次電池モジュール３０は、複数のセル３１と、複数のセル３１を収容するモジュールケース３２と、隣接するセル３１同士の間に設けられる複数の冷却プレート３３と、を有している。なお、図４及び図５では、モジュールケース３２を破線で図示し、モジュールケース３２を透過するように図示している。
なお、二次電池モジュール３０に設けられるセル３１は、必ずしも複数でなくてもよい。二次電池モジュール３０は、セル３１を１つのみ備えていてもよい。

複数のセル３１は、Ｘ軸方向に並んで配置されている。Ｘ軸方向に隣接するセル３１同士は、冷却プレート３３を介して接続されている。各セル３１は、例えば、リチウムイオン二次電池などの二次電池である。なお、セル３１は、リチウム二次電池に限定されず、例えば、鉛二次電池、ニッケル水素二次電池などであってもよい。セル３１は、直方体状の本体部３１ａと、本体部３１ａの上部から上方に突出する２つの端子３１ｂを有している。

モジュールケース３２は、図５に示すように、箱状の部材である。モジュールケース３２は、熱伝導率の高い金属材料（例えば、アルミニウム）で形成されている。図５及び図６に示すように、モジュールケース３２の内側には、複数のセル３１を収容する内部空間が形成されている。モジュールケース３２は、内部空間の下方を規定するケース底面部３２ａと、内部空間のＸ軸方向及びＹ軸方向を規定するケース側壁部３２ｂとを有している。モジュールケース３２の上方は、開放されている。
図６に示すように、モジュールケース３２のケース側壁部３２ｂの内周面と、内部空間に収容されるセル３１のＹ軸方向の両端部との間には、隙間Ｇが形成されている。

冷却プレート３３は、図５及び図６に示すように、平板状の部材である。冷却プレート３３は、熱伝導率の高い金属材料（例えば、アルミニウム）で形成されている。冷却プレート３３は、図５に示すように、Ｘ軸方向に隣接するセル３１同士の間に設けられる。冷却プレート３３は、板面がＸ軸方向及びＹ軸方向で形成される面となるように配置されている。冷却プレート３３の両板面は、各々、セル３１のＸ軸方向の端面と面接触している。
図６に示すように、冷却プレート３３のＹ軸方向の長さは、セル３１のＹ軸方向の長さよりも長い。したがって、冷却プレート３３とセル３１とが面接触した状態において、セル３１のＹ軸方向の両端部は、セル３１のＹ軸方向の端部よりもＹ軸方向に突出している。セル３１のＹ軸方向の両端は、ケース側壁部３２ｂの内周面に接触している。

複数の冷却配管４０は、図３及び図４に示すように、Ｚ軸方向に所定の間隔で並んで配置されている。各冷却配管４０の構造は同一とされている。複数の冷却配管４０は、収容空間２１に収容されている。なお、図４では、ラック２０を省略して図示している。

冷却配管４０は、内部を冷却水（冷媒）が流通している。また、冷却配管４０は、流路断面が矩形の配管部材である。なお、冷却配管４０の流路断面の形状は一例であり、これに限定されない。例えば、冷却配管４０の流路断面の形状は、円形状であってもよく、楕円形状や長円形状であってもよい。冷却配管４０は、図４及び図７に示すように、Ｘ軸方向（所定方向）に沿って延在する往路部４１と、Ｘ軸方向に沿って延在する復路部４２と、往路部４１の下流端と復路部４２の上流端を接続する接続部４３と、を一体的に有している。
冷却配管４０は、熱伝導率の高い金属（例えば、アルミニウム）で形成されている。冷却配管４０は、一体物である。換言すれば、冷却配管４０は、複数の配管を溶接等で接続したものではなく、接続部分等を有していない１本の配管である。したがって、往路部４１と接続部４３及び復路部４２と接続部４３との間に接続部分等は存在しない。冷却配管４０は、二次電池モジュール３０（セル３１）と熱的に接触している。

往路部４１は、直線状に形成されている。往路部４１は、二次電池モジュール３０に沿って配置されている。往路部４１内を流通する冷媒は、Ｘ軸方向の一側（作業空間１００側）から、他側（奥壁部２３側）に向かって流通している。往路部４１は、モジュールケース３２のケース側壁部３２ｂの外面と接触するように設けられている。詳細には、往路部４１は、面一に配置された４つの二次電池モジュール３０のケース側壁部３２ｂの全てと接触するように設けられている。往路部４１の上流端には供給口４４が形成されている。往路部４１の下流端には、接続部４３の上流端が接続されている。また、往路部４１の外面（ケース側壁部３２ｂと接触する面とは反対側の面）は、ラック２０の鉛直壁部２５の内周面と接触している（図３参照）。

供給口４４は、冷却配管４０内を流通する冷却水を導入する。供給口４４には、冷却水を冷却配管４０へ供給する供給配管（図示省略）が接続されている。供給配管には、冷却水を流通させる駆動源であるポンプ（図示省略）が設けられている。供給配管は、収容空間２１には配置されていない。供給配管は、例えば、作業空間１００に配置されている。供給口４４は、作業空間１００に開口している。すなわち、供給口４４は、作業空間１００からアクセス可能な位置に配置されている。

復路部４２は、直線状に形成されている。復路部４２は、二次電池モジュール３０に沿って配置されている。復路部４２内を流通する冷媒は、Ｘ軸方向の他側（奥壁部２３側）から、一側（作業空間１００側）に向かって流通している。復路部４２は、モジュールケース３２のケース側壁部３２ｂ（往路部４１が接触するケース側壁部３２ｂと対向するケース側壁部３２ｂ）の外面と接触するように設けられている。詳細には、復路部４２は、面一に配置された４つの二次電池モジュール３０のケース側壁部３２ｂの全てと接触するように設けられている。復路部４２の下流端には排出口４５が形成されている。復路部４２の上流端には、接続部４３の下流端が接続されている。また、復路部４２の外面（ケース側壁部３２ｂと接触する面とは反対側の面）は、ラック２０の鉛直壁部２５の内周面と接触している（図３参照）。

排出口４５は、冷却配管４０内を流通した冷却水を排出する。排出口４５には、冷却配管４０から排出された冷却水が流通する排出配管（図示省略）が接続されている。排出配管は、収容空間２１には配置されていない。排出配管は、例えば、作業空間１００に配置されている。排出口４５は、作業空間１００に開口している。すなわち、排出口４５は、作業空間１００からアクセス可能な位置に配置されている。

接続部４３は、往路部４１の下流端から略直角に曲折してＹ軸方向に沿って直線状に延在している。復路部４２は、二次電池モジュール３０に沿って配置されている。詳細には、接続部４３は、収容部の最も奥に配置された二次電池モジュール３０のケース側壁部３２ｂ（往路部４１及び復路部４２が接触するケース側壁部３２ｂと直交するケース側壁部３２ｂ）の外面と接触するように設けられている。また、接続部４３の外面（ケース側壁部３２ｂと接触する面とは反対側の面）は、ラック２０の奥壁部２３の内周面と接触している。

次に、本実施形態における冷却水の流れについて説明する。
供給配管（図示省略）から供給口４４を介して冷却配管４０内に流入した冷却水は、まず往路部４１内を流通する。往路部４１を流通する冷却水は、収容部のＸ軸方向の他端（奥壁部２３近傍）まで流通した後に、往路部４１の下流端から接続部４３へ流入する。接続部４３に流入した冷却水は、接続部４３の下流端から復路部４２へ流入する。復路部４２を流通する冷却水は、収容部のＸ軸方向の他端（奥壁部２３近傍）から一端まで流通した後に、排出口４５を介して冷却配管４０から排出される。冷却配管４０から排出された冷却水は、排出配管（図示省略）内を流通する。

このように、冷却配管４０内を流通する冷却水は、まず、収容部のＸ軸方向の一端から他端まで流通し（図７の矢印Ａ１参照）、その後に、収容部の他端で折り返して（図７の矢印Ａ２参照）、他端から一端に戻ってくるように流通する（図７の矢印Ａ３参照）。

また、冷却配管４０内を流通する冷却水は、冷却配管４０、モジュールケース３２及び冷却プレート３３を介して、セル３１と熱交換を行っている。冷却水は、セル３１と熱交換することで、セル３１を冷却している。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
一般的に、配管内を流通する流体は、配管同士の接続部分から漏洩し易い。一方、本実施形態では、冷却配管４０が一体物として形成されている。これにより、冷却配管４０において、冷却水が漏洩し易い部分を、供給口４４及び排出口４５のみとすることができる。したがって、供給口４４及び排出口４５からの冷却水の漏洩を検知するだけで、冷却配管４０から冷却水が漏洩しているか否かを判断することができる。したがって、冷却配管４０の全体に亘って冷却水の漏洩を検知する場合と比較して、容易に冷却配管４０から冷却水が漏洩しているか否かを判断することができる。

また、本実施形態では、収容開口２２からのみしか収容空間２１にアクセスすることができない。したがって、収容空間２１に二次電池モジュール３０が収容された状態において、ラック２０内に設けられる冷却配管４０には、アクセスし難い。したがって、冷却配管４０は、冷却水の漏洩を検知し難い。一方、本実施形態では、冷却配管４０の供給口４４及び排出口４５が、作業空間１００側に配置されている。これにより、冷却水が漏洩し易い供給口４４及び排出口４５に、作業員２００等が容易にアクセスすることができるので、供給口４４及び排出口４５からの冷却水の漏洩を容易に検知することができる。したがって、収容開口２２からのみしか収容空間２１にアクセスすることができないような場合であっても、冷却配管４０から冷却水が漏洩しているか否かを容易に判断することができる。よって、冷却水が漏洩する事態の発生を抑制することができるので、冷却水の漏洩に起因した短絡の発生も抑制することができる。

また、本実施形態では、冷却配管４０の接続部４３が二次電池モジュール３０群のＸ軸方向の他端に設けられている。これにより、供給口４４から導入された冷却水は、往路部４１内を流通し、二次電池モジュール３０群の他端に設けられた接続部４３に流入する。接続部４３内を流通することで折り返した冷却水は、復路部４２を流通した後に排出口４５から排出される。このように、冷却水が二次電池モジュール３０群の他端まで流通するので、冷却水が二次電池モジュール３０群の他端まで流通しない構成と比較して、二次電池モジュール３０群のＸ軸方向の全域を冷却することができる。したがって、二次電池モジュール３０群を好適に冷却することができる。

また、本実施形態では、往路部４１及び復路部４２が何れもＸ軸方向に沿って延在している。すなわち、往路部４１及び復路部４２が、二次電池モジュール３０の延在方向に沿って延在している。また、冷却配管４０が二次電池モジュール３０群の他端側で折り返している。
これにより、二次電池モジュール３０群の一端側は、往路部４１のうち供給口４４に近い部分と熱交換を行うとともに、復路部４２のうち排出開口に近い部分と熱交換を行う。冷却配管４０内を流通する冷却水は、二次電池モジュール３０群と熱交換することで昇温するため、供給口４４に近い領域を流通する冷却水ほど温度が低く、排出口４５に近い領域を流通する冷却水ほど温度が高い。よって、二次電池モジュール３０群の一端側は、供給口４４から導入された直後の比較的温度の低い冷却水と熱交換するとともに、排出口４５から排出される直前の比較的温度の高い冷却水と熱交換する。
一方、二次電池モジュール３０群の他端側は、往路部４１及び復路部４２の何れにおいても、接続部４３に近い部分と熱交換を行う。すなわち、二次電池モジュール３０群の他端側は、往路部４１及び復路部４２の何れにおいても、中程度の温度の冷却水と熱交換する。
このように、本実施形態では、冷却配管４０が折り返していない場合と比較して、二次電池モジュール３０群の一端側の冷却度合いと二次電池モジュール３０群の他端側との冷却度合いとを近いものとすることができる。これにより、Ｘ軸方向における二次電池モジュール３０群の冷却度合いの分布が小さくなる。したがって、Ｘ軸方向において二次電池モジュール３０群を均一に冷却することができる。よって、二次電池モジュール３０を構成するセル３１毎冷却度合いを均一化することができる。以上から、各セル３１の製品寿命のバラつきを抑制することができるので、二次電池モジュール３０の製品寿命を長寿命化することができる。

本実施形態では、収容空間２１に収容されている冷却配管４０内を流通する冷却水によって二次電池モジュール３０を冷却することができる。すなわち、冷却配管４０と二次電池モジュール３０とが同じ収容空間２１に収容されている。これにより、冷却配管４０が収容空間２１に収容されていない場合と比較して、冷却配管４０と二次電池モジュール３０との距離を短くすることができる。したがって、冷却配管４０と二次電池モジュール３０とを熱的に接触させ易い。よって、二次電池モジュール３０を好適に冷却することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本開示の第２実施形態について、図８及び図９を用いて説明する。
本実施形態では、冷却配管６０が水平壁部５４に埋め込まれている点、及び、冷却配管６０の形状が、第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

本実施形態に係る冷却配管６０は、図８に示すように、ラック２０の水平壁部５４（隔壁）に埋め込まれている。なお、冷却配管６０と水平壁部５４とは一体的に形成されていてもよく、別体として形成されていてもよい。

冷却配管６０は、図９に示すように、Ｘ軸方向（所定方向）に沿って延在する往路部６１と、Ｘ軸方向に沿って延在する復路部６２と、往路部６１の下流端と復路部６２の上流端を接続する接続部６３と、を一体的に有している。なお、図９では、冷却配管６０を実線で示し、ラック２０を破線で示している。また、ラック２０及び冷却配管６０以外の二次電池システム５０を構成する部材を省略して図示している。
本実施形態に係る冷却配管６０も、第１実施形態と同様に、熱伝導率の高い金属（例えば、アルミニウム）で形成されている一体物である。なお、本実施形態に係る冷却配管６０は、後述のように、二次電池モジュール３０が載置される水平壁部５４に埋め込まれるため、二次電池モジュール３０からの荷重によって変形しない程度の強度を有することが望ましい。この点を考慮して、冷却配管６０を強度部材である鋼等で形成してもよい。

また、本実施形態でも、供給口６４及び排出口６５は、作業空間１００に開口している。すなわち、供給口６４及び排出口６５は、作業空間１００からアクセス可能な位置に配置されている。

本実施形態では、図９に示すように、複数の冷却配管６０が、Ｙ軸方向に並んで配置されている。また、複数の冷却配管６０は、内側に配置されるものほど、接続部６３のＹ軸方向の長さが短い。
また、本実施形態では、往路部６１が設けられる水平壁部５４が規定する収容空間２１と、復路部６２が設けられる水平壁部５４が規定する収容空間２１とは異なっている。往路部６１が設けられる水平壁部５４が規定する収容空間２１と、復路部６２が設けられる水平壁部５４が規定する収容空間２１とは、Ｙ軸方向に隣接している。

また、図８に示すように、二次電池モジュール３０の下方の水平壁部５４に埋め込まれる冷却配管６０の冷却水の流通方向と、二次電池モジュール３０の上方の水平壁部５４に埋め込まれる冷却配管６０の冷却水の流通方向とは、反対となっている。すなわち、作業空間１００から二次電池システム５０を見た際に、二次電池モジュール３０の下方の水平壁部５４に供給口６４が形成されている場合には、当該二次電池モジュール３０の上方の水平壁部５４には、排出口６５が形成される。また、同様に、二次電池モジュール３０の上方の水平壁部５４に供給口６４が形成されている場合には、当該二次電池モジュール３０の下方の水平壁部５４には、排出口６５が形成される。

図８に示すように、セル３１（本体部３１ａ）の下端と、当該セル３１の下方の水平壁部５４とはケース底面部３２ａを介して接触している。また、セル３１（本体部３１ａ）の上端と、当該セル３１の上方の水平壁部５４とは接触している。なお、セル３１（本体部３１ａ）の上端と、当該セル３１の上方の水平壁部５４とは、離間していてもよい。その場合には、セル３１（本体部３１ａ）と水平壁部５４とを接続するフィンを設けてもよい。
なお、モジュールケース３２の上方が開放されている例（図５参照）について説明したが、本実施形態の二次電池モジュール３０はこれに限定されない。例えば、モジュールケース３２は、上方が天井壁部によって閉鎖され、側方のうちの一方向が開放されていてもよい。この場合に、セル３１（本体部３１ａ）と、鉛直壁部２５とが接触せずに離間している場合には、セル３１（本体部３１ａ）と鉛直壁部２５とを接続するフィンを設けてもよい。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、ラック２０の水平壁部５４に埋め込まれている冷却配管６０内を流通する冷媒によって、二次電池モジュール３０群が冷却される。
また、本実施形態では、冷却配管６０が水平壁部５４に埋め込まれているので、水平壁部５４とは別に冷却配管６０を設ける場合と比較して、省スペース化することができる。したがって、二次電池システム５０を小型化することができる。また、二次電池システム５０を小型化しない場合には、同じ大きさでより多くのセル３１を備えることができるので、二次電池システム５０の容量を増大さセル３１ことができる。

また、本実施形態では、二次電池モジュール３０の下方の水平壁部５４に埋め込まれる冷却配管６０の冷却水の流通方向と、二次電池モジュール３０の上方の水平壁部５４に埋め込まれる冷却配管６０の冷却水の流通方向とは、反対となっている。これにより、二次電池モジュール３０群の一端側は、往路部６１のうち供給口６４に近い部分と熱交換を行うとともに、復路部６２のうち排出開口に近い部分と熱交換を行う。一方、二次電池モジュール３０群の他端側は、往路部６１及び復路部６２の何れにおいても、接続部６３に近い部分と熱交換を行う。したがって、第１実施形態と同様に、Ｘ軸方向における二次電池モジュール３０群の冷却度合いの分布が小さくなる。したがって、Ｘ軸方向において二次電池モジュール３０群を均一に冷却することができる。

なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記各実施形態では、モジュールケース３２のケース側壁部３２ｂの内周面と、内部空間に収容されるセル３１のＹ軸方向の両端部との間に、隙間Ｇが形成される例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、モジュールケース３２のケース側壁部３２ｂの内周面と、内部空間に収容されるセル３１のＹ軸方向の両端部との間に隙間が存在せずに、ケース側壁部３２ｂの内周面とセル３１とが接触していてもよい。ケース側壁部３２ｂの内周面とセル３１とが接触している場合には、冷却プレート３３を設けなくてもよい。

また、上記各実施形態では、冷媒として冷却水を用いる例について説明したが、本開示はこれに限定されない。冷媒として、冷却水以外を用いてもよい。

また、上記第１実施形態では、各冷却配管４０内を流通する冷却水の流通方向が同一である例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、Ｚ軸方向に隣接する冷却配管４０同士の冷却水の流通方向を反対としてもよい。すなわち、この場合には、複数の冷却配管４０は、供給口４４と排出口４５とがＺ軸方向に交互に並ぶように配置される。このように配置することで、二次電池モジュール３０をＹ軸方向にも均一に冷却することができる。

また、上記第２実施形態では、ラック２０の水平壁部５４に冷却配管６０が埋め込まれている例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、ラックの鉛直壁部等に冷却配管を埋め込んでもよい。この場合には、冷却配管は、Ｚ軸方向に折り返してもよく（すなわち、接続配管がＺ軸方向に延在してもよく）、Ｙ軸方向に折り返してもよい（すなわち、接続配管がＹ軸方向に延在してもよい）。Ｙ軸方向に折り返す場合には、冷却配管の接続部は、奥壁部に埋め込まれる。
また、冷却配管を水平壁部及び鉛直壁部に埋め込んでもよい。

また、上記各実施形態において、冷却配管に供給する冷却水量を調整する調整手段を設けてもよい。冷却水量を調整することで、二次電池モジュール３０群を均一に冷却することができる。具体的には、可及的に冷却水量を多くすることで、二次電池モジュール３０群を均一に冷却することができる。

以上説明した実施形態に記載の二次電池システムは、例えば以下のように把握される。
本開示の一態様に係る二次電池システムは、作業員（２００）が入り込める作業空間（１００）に開口する収容開口（２２）を有し、内部に収容空間（２１）が形成され、前記収容開口からのみ前記収容空間にアクセス可能な収容部（２０）と、前記収容空間に収容される二次電池（３０）と、内部に前記二次電池を冷却する冷媒が流通し、前記冷媒を導入する供給口（４４）と、前記冷媒を排出する排出口（４５）と、を有し、前記二次電池と熱的に接触し、前記収容部内に設けられる冷却配管（４０）と、を備え、前記供給口及び前記排出口は、前記作業空間側に配置され、前記冷却配管は、一体物である。

配管内を流通する流体は、配管同士の接続部分から漏洩し易い。一方、上記構成では、冷却配管が一体物として形成されている。これにより、冷却配管において、冷媒が漏洩し易い部分を、供給口及び排出口のみとすることができる。したがって、供給口及び排出口からの冷媒の漏えいを検知するだけで、冷却配管から冷媒が漏洩しているか否かを判断することができる。したがって、冷却配管の全体に亘って冷媒の漏えいを検知する場合と比較して、容易に冷却配管から冷媒が漏えいしているか否かを判断することができる。なお、一体物とは、例えば、接続部分等を設けずに一本の配管で形成されていること等を意味している。

また、上記構成では、収容開口からのみしか収容空間にアクセスすることができない。したがって、収容空間に二次電池が収容された状態において、収容部内に設けられる冷却配管には、アクセスし難い。特に、冷却配管が二次電池よりも奥側に配置されている場合には、当該冷却配管にアクセスし難い。アクセスし難い箇所に配置された冷却配管は、冷媒の漏えいを検知し難い。一方、上記構成では、冷却配管の供給口及び排出口が、作業空間側に配置されている。これにより、冷媒が漏洩し易い供給口及び排出口に、作業員等が容易にアクセスすることができるので、供給口及び排出口からの冷媒の漏えいを容易に検知することができる。したがって、収容開口からのみしか収容空間にアクセスすることができないような場合であっても、冷却配管から冷媒が漏えいしているか否かを容易に判断することができる。よって、冷媒が漏洩する事態の発生を抑制することができるので、冷媒の漏えいに起因した短絡の発生も抑制することができる。
なお、収容開口からのみしか収容空間にアクセスすることができない場合とは、例えば、二次電池システムをスペースに制限がある装置に設ける場合等である。

また、本開示の一態様に係る二次電池システムは、前記収容開口は、前記収容部の所定方向（Ｘ軸方向）の一端側に設けられていて、前記二次電池は、前記所定方向に沿って延在していて、前記冷却配管は、前記所定方向に沿って延在し上流端に前記供給口が形成される往路部（４１）と、前記所定方向に沿って延在し下流端に前記排出口が形成される復路部（４２）と、前記往路部の下流端と前記復路部の上流端を接続する接続部（４３）と、を一体的に有し、前記接続部は、前記二次電池の前記所定方向の他端側に設けられている。

上記構成では、冷却配管の接続部が二次電池の所定方向の他端側に設けられている。これにより、供給口から導入された冷媒は、往路部内を流通し、二次電池の他端側に設けられた接続部に流入する。接続部内を流通することで折り返した冷媒は、復路部を流通した後に排出口から排出される。このように、冷媒が二次電池の他端側まで流通するので、冷媒が二次電池の他端側まで流通しない構成と比較して、所定方向において広い範囲で二次電池を冷却することができる。したがって、二次電池を好適に冷却することができる。

また、上記構成では、往路部及び復路部が何れも所定方向に沿って延在している。すなわち、往路部及び復路部が、二次電池の延在方向に沿って延在している。また、冷却配管が二次電池の他端側で折り返している。
これにより、二次電池の一端側は、往路部のうち供給開口に近い部分と熱交換を行うとともに、復路部のうち排出開口に近い部分と熱交換を行う。冷却配管内を流通する冷媒は、二次電池と熱交換することで昇温するため、供給口に近い領域を流通する冷媒ほど温度が低く、排出口に近い領域を流通する冷媒ほど温度が高い。よって、二次電池の一端側は、供給口から導入された直後の比較的温度の低い冷媒と熱交換するとともに、排出口から排出される直前の比較的温度の高い冷媒と熱交換する。
一方、二次電池の他端側は、往路部及び復路部の何れにおいても、接続部に近い部分と熱交換を行う。すなわち、二次電池の他端側は、往路部及び復路部の何れにおいても、中程度の温度の冷媒と熱交換する。
このように、上記構成では、冷却配管が折り返していない場合と比較して、二次電池の一端側の冷却度合いと二次電池の他端側との冷却度合いとを近いものとすることができる。これにより、所定方向における二次電池の冷却度合いの分布が小さくなる。したがって、所定方向において二次電池を均一に冷却することができる。よって、二次電池の劣化を抑制し、二次電池を長寿命化することができる。

また、本開示の一態様に係る二次電池システムは、前記冷却配管は、前記収容空間に収容され、前記二次電池の側面に沿って設けられている。

上記構成では、収容空間に収容されている冷却配管内を流通する冷媒によって二次電池を冷却することができる。すなわち、冷却配管と二次電池とが同じ収容空間に収容されている。これにより、冷却配管が収容空間に収容されていない場合と比較して、冷却配管と二次電池との距離を短くすることができる。したがって、冷却配管と二次電池とを熱的に接触させ易い。よって、二次電池を好適に冷却することができる。

また、本開示の一態様に係る二次電池システムは、前記収容部は複数設けられていて、複数の前記収容部は並んで配置されていて、前記収容部は、隣接する前記収容空間同士を隔てる隔壁（５４）を有し、前記冷却配管は、前記隔壁に埋め込まれている。

上記構成では、隔壁に埋め込まれている冷却配管内を流通する冷媒によって、隔壁を介して収容部に収容された二次電池が冷却される。
また、上記構成では、冷却配管が隔壁に埋め込まれているので、隔壁とは別に冷却配管を設ける場合と比較して、省スペース化することができる。したがって、二次電池システムを小型化することができる。また、二次電池システムを小型化しない場合には、同じ大きさでより多くの二次電池を備えることができるので、二次電池システムの容量を増大させることができる。

１０ ：二次電池システム
２０ ：ラック（収容部）
２１ ：収容空間
２２ ：収容開口
２３ ：奥壁部
２４ ：水平壁部
２５ ：鉛直壁部
３０ ：二次電池モジュール（二次電池）
３１ ：セル
３１ａ ：本体部
３１ｂ ：端子
３２ ：モジュールケース
３２ａ ：ケース底面部
３２ｂ ：ケース側壁部
３３ ：冷却プレート
４０ ：冷却配管
４１ ：往路部
４２ ：復路部
４３ ：接続部
４４ ：供給口
４５ ：排出口
５０ ：二次電池システム
５４ ：水平壁部
６０ ：冷却配管
６１ ：往路部
６２ ：復路部
６３ ：接続部
６４ ：供給口
６５ ：排出口
１００ ：作業空間
２００ ：作業員
３００ ：設置空間
３０１ ：底面部
３０２ ：天井部
３０３ ：側壁部
Ｇ ：隙間

Claims (4)

1. 作業員が入り込める作業空間に開口する収容開口を有し、内部に収容空間が形成され、前記収容開口からのみ前記収容空間にアクセス可能な収容部と、
   前記収容空間に収容される二次電池と、
   内部に前記二次電池を冷却する冷媒が流通し、前記冷媒を導入する供給口と、前記冷媒を排出する排出口と、を有し、前記二次電池と熱的に接触し、前記収容部内に設けられる冷却配管と、を備え、
   前記供給口及び前記排出口は、前記作業空間側に配置され、
   前記冷却配管は、一体物である二次電池システム。
2. 前記収容開口は、前記収容部の所定方向の一端側に設けられていて、
   前記二次電池は、前記所定方向に沿って延在していて、
   前記冷却配管は、前記所定方向に沿って延在し上流端に前記供給口が形成される往路部と、前記所定方向に沿って延在し下流端に前記排出口が形成される復路部と、前記往路部の下流端と前記復路部の上流端を接続する接続部と、を一体的に有し、
   前記接続部は、前記二次電池の前記所定方向の他端側に設けられている請求項１に記載の二次電池システム。
3. 前記冷却配管は、前記収容空間に収容され、前記二次電池の側面に沿って設けられている請求項１または請求項２に記載の二次電池システム。
4. 前記収容部は複数設けられていて、
   複数の前記収容部は並んで配置されていて、
   前記収容部は、隣接する前記収容空間同士を隔てる隔壁を有し、
   前記冷却配管は、前記隔壁に埋め込まれている請求項１または請求項２に記載の二次電池システム。
   

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