JP2022108141A - 電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書では、質量の増加と熱伝導材の使用量の増加とを抑制しつつ、セルスタックを冷却することができる技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示する電池ユニットは、セルスタックと複数のバスバと冷却器と熱伝導材とを備えている。セルスタックは、第１の面と、第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する。冷却器は、セルスタックの第２の面に対向する冷却面を有し、セルスタックを冷却する。熱伝導材は、セルスタックの第２の面と冷却器の冷却面との間に配置されており、セルスタックの熱を冷却器に伝える。冷却器の冷却面は、扁平な形状を有している。熱伝導材は、複数の電池セルに対向しながら、積層方向に沿って帯状に延びる複数の帯を有している。複数の帯は、積層方向に垂直な方向において互いに離間して位置している。複数の帯の少なくとも一つは、冷却面に直交する方向から見たときに、複数の電池セルのそれぞれの電極と重なる。【選択図】図２

Description

本明細書が開示する技術は、電池ユニットに関する。特に、複数のセルが積層方向に積層配置されているセルスタックと、冷却器と、熱伝導材と、を備えている電池ユニットに関する。

上述した電池ユニットが特許文献１に開示されている。セルスタック（特許文献１では、複数の電池セルと称している。）から発生した熱は、ゲル状の熱伝導材を介して冷却器に伝達される。特許文献１の冷却器のセルスタックと対向する面には、セルスタックとの間で熱伝導材を挟持する複数のメイン冷却面と、その間に位置しているとともにメイン冷却面よりもセルスタックから離間する凹部とが形成されている。これにより、セルスタックとメイン冷却面との間から押し出されたゲル状の熱伝導材が凹部に入り込む。押し出された熱伝導材が凹部によって保持されることで、熱伝導材が意図しない部位に移動することを防止することができる。

特開２０２０－０５３１４８号公報

特許文献１の電池ユニットでは、凹部に入り込んだ熱伝導材は、セルスタックと当接せず、セルスタックの冷却に寄与しない。その結果、冷却に寄与しない熱伝導材分の質量が増加する。また、セルスタックと当接させるために凹部を熱伝導材で満たした場合、熱伝導材の使用量が増加し、その質量が増加する。さらに、冷却面のセルスタックと対向する面に凹凸が形成されているため、冷却器の表面積が増加する。その結果、冷却器の質量が増加する。本明細書では、質量の増加と熱伝導材の使用量の増加とを抑制しつつ、セルスタックを冷却することができる技術を提供する。

本明細書が開示する電池ユニットは、セルスタックと、複数のバスバと、冷却器と、熱伝導材と、を備えている。セルスタックは、複数の電池セルが積層方向に沿って積層配置されており、各々の電池セルの電極が配列された第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する。複数のバスバは、各々が前記複数の電池セルの少なくとも一つの電極に接続され、前記複数の電池セルを電気的に接続する。冷却器は、前記セルスタックの前記第２の面に対向する冷却面を有し、前記セルスタックを冷却する。熱伝導材は、前記セルスタックの前記第２の面と前記冷却器の前記冷却面との間に配置されており、前記セルスタックの熱を前記冷却器に伝える。前記冷却器の前記冷却面は、扁平な形状を有している。前記熱伝導材は、前記複数の電池セルに対向しながら、前記積層方向に沿って帯状に延びる複数の帯を有している。前記複数の帯は、前記積層方向に垂直な方向において互いに離間して位置している。前記複数の帯の少なくとも一つは、前記冷却面に直交する方向から見たときに、前記複数の電池セルのそれぞれの前記電極と重なる。

各々の電池セルでは、一方の電極から電流が流入し、他方の電極から電流が流出する。そのことから、各々の電池セルでは、電極に電流が密集しやすく、電極及びその付近で高温となりやすい。また、電池セルの電極にはバスバが接続されているため、発熱したバスバの熱によって、電極はさらに加熱されやすい。その結果、電池セルの電極及びその付近では、電池セルの他の部位に比して発熱量が大きくなりやすい。上述した電池ユニットでは、熱伝導材の複数の帯の少なくとも一つが、冷却面に直交する方向から見たときに、それぞれの電極と重なっている。これにより、電極及びその付近で発熱した熱が、電極と重なる位置の熱伝導材を介して冷却器に伝達されやすい。すなわち、高温となりやすい電極付近が、熱伝導材によって冷却されやすい。また、熱伝導材の帯は、積層方向に垂直な方向において互いに離間して位置している。これにより、冷却面全面に熱伝導材を配置するのに比して、熱伝導材の使用量を低減することができる。さらに、冷却器の冷却面を扁平形状とすることで、冷却面に凹凸が形成されている従来技術に比して、冷却器自体の質量を低減することができる。このように、本明細書が開示する電池ユニットによれば、質量の増加を抑制しつつ、発熱量が大きいセルとバスバの接続部位を比較的少量の熱伝導材で冷却することができる。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

第１実施例の電池ユニット１０ａの構成を示す斜視図を示す。 図１の線ＩＩ－ＩＩに沿った断面図を示す。 第２実施例の電池ユニット１０ｂの図２同様の断面図を示す。 第３実施例の電池ユニット１０ｃの図２同様の断面図を示す。

本技術の一実施例では、前記複数の帯は、第１の間隔で前記幅方向に離間している少なくとも一組の帯状部と、第２の間隔で前記幅方向に離間している他の少なくとも一組の帯状部と、を有してもよい。このような構成により、熱伝導材の配置の自由度が向上するため、発熱量が多い電極付近の位置に応じた熱伝導材の配置が容易となる。

本技術の一実施例では、前記熱伝導材は、ゲル状であってもよい。このような構成により、発熱量が多い電極付近の位置に応じて、比較的容易に熱伝導材を配置することができる。

本技術の一実施例では、前記熱伝導材は、前記冷却面を前記第１の側面に対して固定するための接着剤としても機能してもよい。このような構成により、冷却面と第１の側面との位置がずれることを抑制することができる。

本技術の一実施例では、前記複数のセルのそれぞれのセルは、前記積層方向に扁平な矩形形状を有している角型セルであってもよい。ただし、他の実施例では、例えば、円筒型のセルであってもよい。

本技術の一実施例では、前記冷却器内には、前記複数の電池セルに対向しながら前記積層方向に沿って延びるとともに、前記セルスタックを冷却する冷媒が循環する流路が形成されていてもよい。このような構成により、熱伝導材の複数の帯が、冷却器の流路に沿って延びることとなる。その結果、熱伝導材の複数の帯と冷却器の流路との接触面積が増加する。そのため、セルスタックの熱が、熱伝導材を介して、冷媒により伝達されやすくなる。

本技術の一実施例では、前記セルスタックの前記第２の面と前記冷却器の前記冷却面との間に配置され、前記冷却面を覆っている防水板をさらに備えていてもよい。その場合、前記熱伝導材は、前記セルスタックと前記防水板との間、又は、前記防水板と前記セルスタックとの間の一方に位置してもよい。このような構成により、冷却器から冷媒が漏れた場合に、漏れた冷媒がセルスタックに到達することを防止することができる。

さらに、その場合、前記セルスタックと前記防水板との間、又は、前記防水板と前記セルスタックとの間の他方に位置する第２熱伝導材をさらに備えてもよく、前記第２熱伝導材は、前記防水板を対称面として、前記熱伝導部材と対称に配列されていてもよい。このような構成により、セルスタックの熱がまず第１の側面と防水板との間に位置する熱伝導材に伝わり、その熱が冷却器と防水板との間に位置する熱伝導材とを介して冷却器に伝わる。さらに、熱伝導材が防水板に対して対称に配列されているため、それぞれの熱伝導材の間を熱が移動しやすい。

（実施例）
図面を参照して実施例の電池ユニットについて説明する。図１は、第１実施例の電池ユニット１０ａの斜視図を示す。なお、図１では、電池ユニット１０ａの構成を理解しやすくするため、各構成部品を分解して記載している。電池ユニット１０ａは、例えば、電気自動車のフロアパネル（図示省略）の下方に搭載される。電池ユニット１０ａは、電気自動車を駆動させる電力を蓄えるバッテリーを構成する。なお、図１では、電池ユニット１０ａの一部のみを記載する。電池ユニット１０ａは、電気自動車の幅方向（すなわち、図１の矢印Ｒｈ方向）にさらに延びている。電池ユニット１０ａは、電気自動車のフロアパネルの下方全域にわたって配置されている。なお、本明細書では、図面における矢印Ｆｒは、電気自動車の前後方向（長手方向）における前方を示し、矢印Ｒｈは、左右方向（幅方向）における右方をしめし、矢印Ｕｐは、上下方向（高さ方向）における上方を示す。

電池ユニット１０ａは、セルスタック２と、複数のバスバ４ｖ、４ｃと、ロアケース６と、冷却器２０と、アンダーパネル８と、セル側熱伝導材３０ａと、冷却側熱伝導材３０ｂと、を備えている。セルスタック２は、複数の電池セル２ｃが、幅方向（すなわち、矢印Ｒｈ方向）に沿って積層配置されることで構成される。図１では、セルスタック２を構成する複数の電池セル２ｃのうち、４個の電池セル２ｃのみを記載しているが、実際には、さらに複数の電池セル２ｃが積層配置される。電池セル２ｃのそれぞれは、その積層方向（すなわち、矢印Ｒｈ方向）で扁平な矩形形状を有している。すなわち、電池セル２ｃのそれぞれは、いわゆる角型セルである。セルスタック２を構成する複数の電池セル２ｃのそれぞれは、同一の構造を有しているため、以下では、１個の電池セル２ｃについて説明する。

図示は省略したが、電池セル２ｃは、その内部に負極材料と、正極材料と、それらを分離するセパレータ等が収容している二次電池である。電池セル２ｃは、正極材料にリチウムを含む酸化物が用いられるリチウムイオン電池である。電池セル２ｃの上面の一方の端部には正極電極２ｐが設けられている。電池セル２ｃの上面の他方の端部には負極電極２ｎが設けられている。電池セル２ｃ内のリチウムイオン（図示省略）が正極電極２ｐから負極電極２ｎに向かって移動することで、電池セル２ｃ内に電力が蓄えられる。電池セル２ｃ内のリチウムイオン（図示省略）が負極電極２ｎから正極電極２ｐに向かって移動することで、電池セル２ｃ内の電力が放出される。

図１に示されるように、複数の電池セル２ｃが幅方向に積層配置されると、セルスタック２の上面２ｕには、各々の電池セル２ｃの電極２ｐ、２ｎが、積層方向に沿って交互に配列される。各電池セル２ｃの電極２ｐ、２ｎには、銅板で構成されるバスバが接続されている。図１の最も左側（すなわち、紙面手前側）に位置する電池セル２ｃの正極電極２ｐには、機器側バスバ４ｖが配置されている。機器側バスバ４ｖは、その前方で電力変換器（図示省略）と接続される。また、隣接する電池セル２ｃの正極電極２ｐと負極電極２ｎとは、接続バスバ４ｃによって接続されている。すなわち、各電池セル２ｃは、直列で接続されている。機器側バスバ４ｖ、接続バスバ４ｃを介して、各電池セル２ｃに電流が流れる。その結果、セルスタック２が発熱する。

セルスタック２の上面２ｕの反対側に位置する下面２ｄの下方には、ロアケース６の底壁が配置される。図１では、ロアケース６の底壁のみを示しているが、ロアケース６は、セルスタック２を下方から覆う箱状の板金部品である。詳細は後述するが、ロアケース６の下方に配置される冷却器２０内には、冷媒が循環している。ロアケース６でセルスタック２を下方から覆うことで、冷却器２０内の冷媒が漏洩した場合であっても、冷媒がセルスタック２に付着することを防止することができる。また、ロアケース６とセルスタック２との間には、セル側熱伝導材３０ａが配置される。セル側熱伝導材３０ａは、前後方向に帯状に延びる１本の帯３１ｂと、幅方向（すなわち、電池セル２ｃの積層方向）に帯状に延びる４本の帯３１ａと、を備えている。帯３１ｂは、ロアケース６の上面６ｕの左端部を前後方向に延びている。４本の帯３１ａは、セルスタック２の複数の電池セル２ｃを幅方向に跨るように延びている。その結果、４本の帯３１ａは、複数の電池セル２ｃと対向している。また、４本の帯３１ａは、互いに平行となるように幅方向に延びている。すなわち、４本の帯３１ａは、ロアケース６の上面６ｕにおいて、垂直な方向に互いに離間している。セル側熱伝導材３０ａは、上面６ｕに帯状に配置される際、半流動体（すなわち、ゲル状）である。このため、セル側熱伝導材３０ａは、ロアケース６の上面６ｕに配置しやすい。セル側熱伝導材３０ａの配置の詳細については、図２を参照して、後述する。

先に述べたように、電流によりセルスタック２が発熱するため、ロアケース６の下方には、セルスタック２を冷却するための冷却器２０が配置されている。冷却器２０には、冷媒が循環する冷媒循環路（図示省略）が接続されている。冷却器２０は、左側流路２０ｓと、前側流路２０ｆと、後側流路２０ｒとを備えている。各流路２０ｓ、２０ｆ、２０ｒは、中空であり、その内部を冷媒が循環する。冷却器２０の左側の端部に位置する左側流路２０ｓは、長手方向（すなわち、図１の紙面左右方向）に延びている。前側流路２０ｆおよび後側流路２０ｒは、左右方向（すなわち、図１の紙面手前奥方向）に延びている。前側流路２０ｆおよび後側流路２０ｒは、セルスタック２の複数の電池セル２ｃを幅方向に跨るように延びている。その結果、前側流路２０ｆおよび後側流路２０ｒは、複数の電池セル２ｃと対向する。冷媒循環流路から冷却器２０に流入（破線矢印Ｆ１参照）した冷媒は、前側流路２０ｆを通過して右方向（破線矢印Ｆ２参照）に流れる。同様に、前側流路２０ｆを通過した冷媒も、後側流路２０ｒを通過して右方向（破線矢印Ｆ３参照）に流れる。前側流路２０ｆおよび後側流路２０ｒを通過した冷媒は、セルスタック２の右側端部に位置する右側流路（図示省略）を通過して前方向（破線矢印Ｆ５参照）に流れる。このように、冷却器２０内を冷媒が、梯子を描くように循環することで、セルスタック２が冷却される。

冷却器２０の上面である冷却面２０ｕは、セルスタック２の下面２ｄと対向している。冷却面２０ｕには、冷却側熱伝導材３０ｂが配置されている。冷却側熱伝導材３０ｂは、上述したセル側熱伝導材３０ａと同様の材質で構成されている。冷却側熱伝導材３０ｂも、セル側熱伝導材３０ａと同様に、前後方向に帯状に延びる１本の帯３２ｂと、幅方向（すなわち、電池セル２ｃの積層方向）に帯状に延びる４本の帯３２ａと、を備えている。冷却器２０の左側の端部に位置する帯３２ｂは、前後方向に延びている。４本の帯３２ａは、セルスタック２の複数の電池セル２ｃを幅方向に跨るように延びている。その結果、４本の帯３２ａは、複数の電池セル２ｃと対向する。また、４本の帯３２ａは、互いに平行となるように幅方向に延びている。すなわち、４本の帯３２ａは、冷却面２０ｕにおいて、垂直な方向に互いに離間している。このように、冷却側熱伝導材３０ｂの４本の帯３２ａは、セル側熱伝導材３０ａの４本の帯３１ａと同様に配置されている。その結果、４本の帯３２ａは、ロアケース６を対称面として、４本の帯３１ａと対称に配列される。

冷却器２０の下方には、アンダーパネル８が配置されている。アンダーパネル８は、板金部品で構成されており、冷却器２０を下方から覆っている。

図２を参照して、電池ユニット１０ａの構造の詳細について説明する。図２は、セルスタック２（図１参照）が備えている複数の電池セル２ｃのうちの１個の電池セル２ｃの断面図であるが、他の電池セル２ｃについても同様の構造を有している。また、図を理解しやすくするために、図２～図４では、電池セル２ｃのハッチングが省略されている。

例えば、電池セル２ｃに電力を蓄える場合、接続バスバ４ｃを介して正極電極２ｐに伝達された電流は、電池セル２ｃ内のリチウムイオンを正極電極２ｐから負極電極２ｎへ移動させながら、負極電極２ｎを介して接続バスバ４ｃに流れる。このため、図２の破線矢印Ｉに示されるように、電流は、正極電極２ｐから電池セル２ｃ内に入った後、電池セル２ｃ内で上下方向に一旦広がる。広がった電流は、負極電極２ｎで再度集束し、接続バスバ４ｃを介して隣接する電池セル２ｃに流れる。そのため、各電極２ｐ、２ｎ付近では、電池セル２ｃのその他の部位に比して流れる電流が密集しやすい。その結果、各電極２ｐ、２ｎ付近では、電池セル２ｃの他の部位に比して高温となりやすい。さらに、各電極２ｐ、２ｎは、接続バスバ４ｃに接続されている。先に述べたように、接続バスバ４ｃは、銅板で構成されているため、電流が流れることで発熱する。接続バスバ４ｃの熱は、各電極２ｐ、２ｎを介して電池セル２ｃに伝達される。その結果、電池セル２ｃ内の温度は、各電極２ｐ、２ｎ付近で最も高くなる。電池セル２ｃの温度が部分的に上昇すると、電池セル２ｃ内のリチウムイオンが偏って移動するため、電池セル２ｃの寿命が短くなることがある。

本実施例の電池ユニット１０ａ（図１参照）では、セルスタック２の下面２ｄと、ロアケース６の上面６ｕとの間に、セル側熱伝導材３０ａが配置されている。図１を参照して説明したように、セル側熱伝導材３０ａは、４本の帯３１ａを備えており、各帯３１ａは、長手方向（すなわち、図２の紙面左右方向）に離間して配置されている。４本の帯３１ａは、正極電極２ｐ側の一組の帯状部３５ａと、負極電極２ｎ側の一組の帯状部３５ａとに分けて配置されている。なお、第１実施例の電池ユニット１０ａは、長手方向の中心を対称面として左右対称の形状を有している。このため、以下では、主に正極電極２ｐ側の一組の帯状部３５ａについて説明する。また、以下では、正極電極２ｐ側の一組の帯状部３５ａを単に「帯状部３５ａ」と称することがある。

正極電極２ｐ付近の熱は、図２の円弧Ｈに示されるように、長手方向に広がりながら、正極電極２ｐから冷却器２０に向かって電池セル２ｃ内に伝達される。帯状部３５ａの右側の帯３１ａは、正極電極２ｐの直下に配置されている。右側の帯３１ａは、ロアケース６の上面６ｕに直交する方向（すなわち、矢印Ｕｐ方向）から見たときに、正極電極２ｐと距離ｒ１だけ重なっている。別言すれば、右側の帯３１ａは、上面６ｕにおいて正極電極２ｐから最も距離が近くなる位置に配置されている。そのため、正極電極２ｐ付近の熱は、右側の帯３１ａに伝達されやすい。そのため、正極電極２ｐ付近の熱は、電池セル２ｃ内の他の部位に伝達されにくい。すなわち、電池セル２ｃ内の他の部位は、正極電極２ｐ付近の熱によって高温となりにくい。

また、正極電極２ｐ付近の熱は、円弧Ｈ上に電池セル２ｃ内に広がる。このため、正極電極２ｐの直下の付近では、その温度が上昇する場合がある。帯状部３５ａは、右側の帯３１ａから長手方向（すなわち、帯３１ａの幅方向）に間隔ｄ１だけ離間した左側の帯３１ａを備えている。正極電極２ｐ付近の熱は、その直下付近に配置されている帯状部３５ａの２本の帯３１ａに伝達されやすい。

一方、電池セル２ｃの長手方向（すなわち、図２の紙面左右方向）の中央部は、正極電極２ｐから離間している。このため、中央部には、正極電極２ｐ付近の熱が伝達されにくい。電池セル２ｃの長手方向の中央部に位置する一組の帯状部３３ａのそれぞれの帯３１ａは、長手方向（すなわち、帯３１ａの幅方向）にお互いに間隔ｄ２だけお互いに離間している。図２に示されるように、間隔ｄ２は、間隔ｄ１よりも長い。電池ユニット１０ａは、セル側熱伝導材３０ａの４本の帯３１ａを、高温になりやすい各電極２ｐ、２ｎの直下付近では狭い間隔ｄ１で一組の帯状部３５ａとして配置し、高温になりにくい中央部付近では広い間隔ｄ２で一組の帯状部３３ａとして配置する。電池ユニット１０ａは、高温になりやすい各電極２ｐ、２ｎの直下付近に帯３１ａを密集させて配置し、それ以外の部位では帯３１ａの本数を減少させて配置している。これにより、電池ユニット１０ａは、比較的少量のセル側熱伝導材３０ａによって、高温になりやすい電池セル２ｃの各電極２ｐ、２ｎ付近を効率的に冷却することができる。

４本の帯３１ａに伝達された熱は、ロアケース６を介して冷却側熱伝導材３０ｂの４本帯３２ａに伝えられる。先に述べたように、冷却側熱伝導材３０ｂの４本の帯３２ａは、ロアケース６を対称面として、セル側熱伝導材３０ａの４本の帯３１ａと対称に配列されている。その結果、各帯３２ｂは、対称となる帯３１ａの直下に配置される。このため、各帯３１ａに伝達された熱は、その直下に配置される帯３２ａに伝達されやすい。その結果、冷却側熱伝導材３０ｂは、４本の帯３２ａによって、セル側熱伝導材３０ａの熱を効率的に冷却器２０に伝達することができる。冷却側熱伝導材３０ｂの４本の帯３２ａに伝達された熱は、冷却器２０の冷却面２０ｕを介して、冷却器２０内の冷媒Ｒ１、Ｒ２に伝達される。その結果、各電極２ｐ、２ｎ付近の熱が冷媒に放出され、電池セル２ｃが冷却される。

図２に示されるように、冷却器２０の冷却面２０ｕには凹凸が形成されていない。即ち、冷却面２０ｕは、扁平な形状を有している。これにより、電池ユニット１０ａの製造時に、ゲル状の帯３２ａがロアケース６の下面と冷却面２０ｕとにより押圧された場合に、帯３２ａが長手方向（すなわち、幅方向）に延びやすい。その結果、冷却側熱伝導材３０ｂの使用量を増加させることなく、ロアケース６の下面と冷却面２０ｕとの間で冷却側熱伝導材３０ｂが介在する範囲を拡大することができる。これにより、冷却側熱伝導材３０ｂの使用量を増加させることなく、冷却効率を向上させることができる。さらに、冷却面２０ｕを扁平な形状とすることで、冷却器２０の断面積の増加を抑えることができる。その結果、冷却器２０の質量の増加を抑制することができる。なお、ここでいう「扁平な形状」とは、少なくとも、各熱伝導材３０ａ、３０ｂの厚みよりも高い凹凸が設けられていない形状を示す。

また、ゲル状のセル側熱伝導材３０ａおよび冷却側熱伝導材３０ｂは、接着剤としても機能する。そのため、セル側熱伝導材３０ａによって、セルスタック２（図１参照）の下面２ｄとロアケース６の上面６ｕとが固定される。さらに、冷却側熱伝導材３０ｂによって、ロアケース６の下面と冷却器２０の冷却面２０ｕとが固定される。各熱伝導材３０ａ、３０ｂが接着剤としても機能するため、セルスタック２と、ロアケース６と、冷却器２０と、の位置が相対的にずれにくい。

第１実施例では、間隔ｄ１が、「第１の間隔」の一例であり、間隔ｄ２が、「第２の間隔」の一例である。セルスタック２の上面２ｕが、「第１の面」の一例であり、下面２ｄが、「第２の面」の一例である。セル側熱伝導材３０ａが、「第２の熱伝導材」の一例である。ロアケース６が、「防水板」の一例である。

以下、図３および図４を参照して、他の実施例の電池ユニット１０ｂ、１０ｃについて説明する。図３に示される第２実施例の電池ユニット１０ｂは、第１実施例の電池ユニット１０ａに対して、ロアケース６を備えていない点と、セル側熱伝導材３０ｃの配列とが異なる。図４に示される第３実施例の電池ユニット１０ｃは、第１実施例の電池ユニット１０ａのセル側熱伝導材３０ａを、セル側熱伝導材３０ｄに変更したものある。それ以外の部位では、第２実施例の電池ユニット１０ｂおよび第３実施例の電池ユニット１０ｃは、第１実施例の電池ユニット１０ａと同様である。

図３に示されるように、第２実施例の電池ユニット１０ｂでは、セルスタック２の下面２ｄが、ロアケース６（図２参照）を介さず冷却器２０の冷却面２０ｕと対向している。その結果、セル側熱伝導材３０ｃが、セルスタック２の下面２ｄおよび冷却器２０の冷却面２０ｕの双方に当接する。セル側熱伝導材３０ｃは、６本の帯３１ｃを備えている。６本の帯３１ｃは、正極電極２ｐ側の３本の帯３１ｃで構成される一組の帯状部３５ｃと、負極電極２ｎ側の３本の帯３１ｃで構成される一組の帯状部３５ｃとに分けて配置されている。第２実施例の電池ユニット１０ｂは、その長手方向の中心を対称面とした左右対称の形状を有している。このため、ここでは、主に正極電極２ｐ側の帯状部３５ｃについて、単に帯状部３５ｃとして説明する。

帯状部３５ｃのそれぞれの帯３１ｃは、長手方向（すなわち、帯３１ｃの幅方向）にお互いに間隔ｄ３だけ離間して位置している。また、帯状部３５ｃの右端の帯３２ａは、正極電極２ｐの直下に配置されている。冷却器２０の冷却面２０ｕに直交する方向（すなわち、矢印Ｕｐ方向）から見たときに、右端の帯３２ａは、正極電極２ｐと距離ｒ２だけ重なっている。このため、先に述べたように、右端の帯３２ａは、正極電極２ｐ付近の熱を、その熱が電池セル２ｃの他の部位に伝達される前に、冷却器２０に伝達することができる。

また、図３に示されるように、電池セル２ｃの中央部に位置する一組の帯状部３３ｃのそれぞれの帯３１ｃは、その幅方向に間隔ｄ４だけお互いに離間して配置されている。間隔ｄ４は、間隔ｄ３よりも長い。第２実施例の電池ユニット１０ｂは、正極電極２ｐの直下付近では、狭い間隔ｄ３で帯３１ｃを密集させ、高温になりにくい中央部付近では広い間隔ｄ４で配置する。これにより、電池ユニット１０ｂは、比較的少量のセル側熱伝導材３０ｃによって、高温になりやすい電池セル２ｃの各電極２ｐ、２ｎ付近を効率的に冷却することができる。

第２実施例では、間隔ｄ３が、「第１の間隔」の一例であり、間隔ｄ４が、「第２の間隔」の一例である。

図４に示される第３実施例の電池ユニット１０ｃは、第１実施例の電池ユニット１０ａのセル側熱伝導材３０ａに代えて、セル側熱伝導材３０ｄを備えている。セル側熱伝導材３０ｄは、２枚の熱伝導シート３１ｄを備えている。各熱伝導シート３１ｄは、帯３２ａと同様に、積層方向（すなわち、図４の紙面手前奥方向）に延びている。なお、２枚の熱伝導シート３１ｄは、長手方向（すなわち、図２の紙面左右方向）の中心を対称面として左右対称に配置されている。そのため、下記では、主に正極電極２ｐの熱伝導シート３１ｄについて説明する。

正極電極２ｐ側の熱伝導シート３１ｄは、正極電極２ｐ側の２本の帯３２ａの直上に配置されている。その結果、正極電極２ｐ側の熱伝導シート３１ｄは、正極電極２ｐの直下に位置する。すなわち、正極電極２ｐ側の熱伝導シート３１ｄは、ロアケース６の上面６ｕに直交する方向（すなわち、矢印Ｕｐ方向）から見たときに、正極電極２ｐと距離ｒ１だけ重なっている。図２を参照して説明したように、そのため、正極電極２ｐ付近の熱は、電池セル２ｃ内の他の部位に伝達される前に、正極電極２ｐ側の熱伝導シート３１ｄに伝達される。正極電極２ｐ側の熱伝導シート３１ｄに伝達された熱は、ロアケース６および冷却側熱伝導材３０ｂを介して、冷却器２０に伝達される。これにより、セルスタック２が冷却される。このように、セル側熱伝導材３０ｄと冷却側熱伝導材３０ｂとの配列および材質を変えることで、電池ユニット１０ｃの製造工程における自由度を向上させることができる。

第３実施例では、セル側熱伝導材３０ｄが、「第２の熱伝導材」の一例である。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２ ：セルスタック
２ｃ ：電池セル
２ｄ ：下面
２ｎ ：負極電極
２ｐ ：正極電極
２ｕ、６ｕ ：上面
４ｃ ：接続バスバ
４ｖ ：機器側バスバ
６ ：ロアケース
８ ：アンダーパネル
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ ：電池ユニット
２０ ：冷却器
２０ｆ ：前側流路
２０ｒ ：後側流路
２０ｓ ：左側流路
２０ｕ ：冷却面
３０ａ、３０ｃ、３０ｄ ：セル側熱伝導材
３０ｂ ：冷却側熱伝導材
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３２ａ、３２ｂ ：帯
３１ｄ ：熱伝導シート
３３ａ、３３ｃ、３５ａ、３５ｃ ：帯状部
ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４ ：間隔
ｒ１、ｒ２ ：距離

Claims (8)

1. 複数の電池セルが積層方向に沿って積層配置されており、各々の電池セルの電極が配列された第１の面と、前記第１の面の反対側に位置する第２の面とを有する、セルスタックと、
   各々が前記複数の電池セルの少なくとも一つの電極に接続され、前記複数の電池セルを電気的に接続する複数のバスバと、
   前記セルスタックの前記第２の面に対向する冷却面を有し、前記セルスタックを冷却する冷却器と、
   前記セルスタックの前記第２の面と前記冷却器の前記冷却面との間に配置されており、前記セルスタックの熱を前記冷却器に伝える熱伝導材と、
   を備え、
   前記冷却器の前記冷却面は、扁平な形状を有しており、
   前記熱伝導材は、前記複数の電池セルに対向しながら、前記積層方向に沿って帯状に延びる複数の帯を有しており、
   前記複数の帯は、前記積層方向に垂直な方向において互いに離間して位置しており、
   前記複数の帯の少なくとも一つは、前記冷却面に直交する方向から見たときに、前記複数の電池セルのそれぞれの前記電極と重なる、電池ユニット。
2. 前記複数の帯は、
   第１の間隔で前記幅方向に離間している少なくとも一組の帯状部と、
   第２の間隔で前記幅方向に離間している他の少なくとも一組の帯状部と、を有する、請求項１に記載の電池ユニット。
3. 前記熱伝導材は、ゲル状である、請求項１または２に記載の電池ユニット。
4. 前記熱伝導材は、前記冷却面を前記第１の側面に対して固定するための接着剤としても機能する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電池ユニット。
5. 前記複数のセルのそれぞれは、前記積層方向に扁平な矩形形状を有している角型セルである、請求項１から４のいずれか一項に記載の電池ユニット。
6. 前記冷却器内には、前記複数の電池セルに対向しながら前記積層方向に沿って延びるとともに、前記セルスタックを冷却する冷媒が循環する流路が形成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の電池ユニット。
7. 前記セルスタックの前記第２の面と前記冷却器の前記冷却面との間に配置され、前記冷却面を覆っている防水板をさらに備えており、
   前記熱伝導材は、前記セルスタックと前記防水板との間、又は、前記防水板と前記セルスタックとの間の一方に位置する、請求項６に記載の電池ユニット。
8. 前記セルスタックと前記防水板との間、又は、前記防水板と前記セルスタックとの間の他方に位置する第２熱伝導材をさらに備え、
   前記第２熱伝導材は、前記防水板を対称面として、前記熱伝導部材と対称に配列されている、請求項７に記載の電池ユニット。
   

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