JP4947075B2 - 蓄電装置の温度調節構造 - Google Patents

Description

本発明は、複数の蓄電素子が一方向に並んで配置された蓄電装置の温度を調節する温度調節構造に関するものである。

二次電池は充放電等によって発熱し、二次電池の温度上昇に応じて、電池特性（言い換えれば、入出力特性）が劣化してしまうおそれがある。そこで、二次電池に冷却用の空気を供給することにより、二次電池の温度上昇を抑制するようにしているものがある。

特開２００７−１８８７１５号公報

複数の単電池（二次電池）で構成された電池モジュール（組電池）を冷却する場合には、複数の単電池のそれぞれに対して冷却用の空気を供給することになる。

ここで、電池モジュールの構成としては、複数の単電池（いわゆる角形の単電池）を一方向に並べて配置したものがある。この構成では、電池モジュールのうち、単電池の配列方向における位置に応じて、放熱性が異なることがある。具体的には、単電池の配列方向に関して、電池モジュールの中央部は端部よりも放熱性が低く、中央部の温度が端部の温度よりも高くなってしまうことがある。

このような構成では、電池モジュールを構成する複数の単電池に対して、略均等に冷却用の空気を供給しても、複数の単電池において、温度のバラツキが発生しやすくなってしまう。

そこで、本発明の目的は、複数の蓄電素子における温度分布のバラツキを抑制することができる温度調節構造を提供することにある。

本発明は、複数の蓄電素子が所定方向に並んで一体的に構成された蓄電装置の温度を調節するための温度調節構造であって、温度調節用の気体を、蓄電装置のうち互いに異なる領域（第１領域および第２領域）を通過させる第１通路および第２通路を有している。ここで、第１通路は、第１領域において、温度調節用の気体を所定方向で隣り合う蓄電素子の間で通過させる。また、第２通路は、第２領域において、第１領域を通過した後の気体を、所定方向で隣り合う蓄電素子の間で、第１領域での気体の移動方向とは異なる方向で通過させる。

ここで、温度調節用の気体としては、例えば、空気を用いることができる。また、第２領域を通過する気体の主な移動方向を、第１領域を通過する気体の主な移動方向と相反する方向とすることができる。これにより、第１領域および第２領域において、気体をスムーズに移動させることができる。

第１領域としては、第２領域よりも放熱性が低い領域とすることができる。本願第１の発明では、第１領域として、蓄電装置のうち、所定方向における中央部に位置する少なくとも１つの蓄電素子を含む領域とし、第２領域として、蓄電装置のうち、第１領域に対して所定方向で両側に位置する少なくとも１つの蓄電素子を含む領域としている。また、本願第２の発明では、第１領域として、蓄電装置の上面に沿って所定方向に延びる平面内において中央部に位置する領域とし、第２領域として、上記平面内において第１領域よりも蓄電装置の外縁側に位置する領域としている。

本願第３の発明では、第１通路および第２通路に加えて、第３通路を設けている。第３通路は、蓄電装置のうち第２領域と隣り合う第３領域において、第２領域を通過した後の気体を、第２領域での気体の移動方向とは異なる方向で通過させる。ここで、第３領域としては、第１領域および第２領域よりも放熱性が高く、蓄電装置の外面を含む領域とすることができる。蓄電装置をより多くの領域（第１領域から第３領域）に区分けすれば、蓄電装置を構成する複数の蓄電素子における温度のバラツキを抑制しやすくすることができる。なお、第３領域を通過する気体の主な移動方向を、第１領域を通過する気体の主な移動方向と同一方向とすることができる。

本発明によれば、蓄電装置における第１領域および第２領域の温度特性に応じて、第１領域および第２領域を通過させる気体の状態を異ならせることができる。例えば、第１領域が第２領域よりも高温になりやすい環境では、温度調節用の気体を第１領域に最初に供給し、第１領域で熱交換された気体を第２領域に供給することができる。このように構成することにより、蓄電装置を構成する複数の蓄電素子における温度のバラツキを抑制することができる。

本発明の実施例１におけるバッテリの構成を示す外観図である。 実施例１である温度調節構造を示す外観図である。 実施例１の変形例において、バッテリケースの底面の構造を示す概略図である。 実施例１の他の変形例である温度調節構造を上方から見たときの図である。 本発明の実施例２である温度調節構造を示す上面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例１であるバッテリ（蓄電装置）の温度調節構造について、図１および図２を用いて説明する。図１は、バッテリの構成を示す斜視図であり、図２は、温度調節構造を示す斜視図である。図１および図２において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸であり、本実施例では、Ｚ軸を鉛直方向に相当する軸としている。

まず、本実施例におけるバッテリの構成について、図１を用いて説明する。本実施例のバッテリ１０は、車両に搭載されており、この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、車両の走行に用いられるエネルギを出力する動力源として、内燃機関や燃料電池の他に、バッテリ１０を用いた車両である。また、電気自動車とは、車両の動力源として、バッテリ１０だけを用いた車両である。

バッテリ１０から出力された電力は、モータに供給され、モータにおいて、車両の走行に用いられる運動エネルギが生成される。また、車両の制動時には、モータによって生成された回生電力をバッテリ１０に蓄えることができる。さらに、車両の外部から電力を供給することにより、バッテリ１０を充電することができる。

バッテリ１０は、Ｘ方向に並んで配置された複数の電池モジュール（蓄電素子）１１を有している。各電池モジュール１１の内部には、複数の単電池（不図示）が、電気的に直列に接続された状態で、Ｙ方向に並んで配置されている。本実施例では、単電池として、ニッケル水素電池を用いているが、これに限るものではなく、リチウムイオン電池といった他の二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。さらに、本実施例では、複数の単電池を含む電池モジュール１１をＸ方向に並べて配置しているが、単電池（蓄電素子）をＸ方向に並べて配置することもできる。

電池モジュール１１は、第１側面１１ａおよび第２側面１１ｂを有している。第１側面１１ａは、電池モジュール１１の配列方向と直交する面（Ｙ−Ｚ平面）を構成しており、各電池モジュール１１において２つ設けられている。また、第２側面１１ｂは、電池モジュール１１の配列方向と平行な面（Ｘ−Ｚ平面）を構成しており、各電池モジュール１１において２つ設けられている。各電池モジュール１１の第１側面１１ａは、隣り合って配置された他の電池モジュール１１の第１側面１１ａとＸ方向で向かい合っており、互いに向かい合う２つの第１側面１１ａの間には、後述するように、空気を移動させるためのスペースが形成されている。具体的には、Ｘ方向で隣り合う電池モジュール１１の間には、上述したスペースを形成するためのスペーサ（不図示）が配置されている。

また、電池モジュール１１における２つの第２側面１１ｂには、正極端子１１ｃおよび負極端子１１ｄが設けられている。なお、図１では、バッテリ１０のうち、両端に位置する電池モジュール１１を除く他の電池モジュール１１については、正極端子１１ｃおよび負極端子１１ｄを省略している。

各電池モジュール１１における２つの第２側面１１ｂと対向する位置には、２つのバスバーモジュール１２が配置されている。各バスバーモジュール１２は、隣り合って配置された２つの電池モジュール１１のうち、一方の電池モジュール１１の正極端子１１ｃと、他方の電池モジュール１１の負極端子１１ｄとを電気的に接続する。そして、バッテリ１０を構成する複数の電池モジュール１１は、電気的に直列に接続されている。なお、バスバーモジュール１２は、正極端子１１ｃおよび負極端子１１ｄを電気的に接続するためのバスバーを複数有している。

複数の電池モジュール１１を挟む位置には、一対のエンドプレート１３が配置されており、一対のエンドプレート１３には、Ｘ方向に延びる拘束ロッド（不図示）が接続される。拘束ロッドの両端を一対のエンドプレート１３に接続することによって、複数の電池モジュール１１に対して拘束力を与えることができる。この拘束力は、Ｘ方向で隣り合って配置された２つの電池モジュール１１を互いに近づかせる力となる。

なお、本実施例では、電池モジュール１１の上面側および下面側に対して、２つずつ拘束ロッドを配置しているが、拘束ロッドの数は、適宜設定することができる。また、複数の電池モジュール１１に対して、上述した拘束力を与える構造は、本実施例で説明した構造に限るものではなく、上述した拘束力を与えることができれば、いかなる構造であってもよい。さらに、複数の電池モジュール１１に対して拘束力を与える構造を備えていなくてもよい。

次に、本実施例の温度調節構造について、図２を用いて説明する。図２に示す矢印は、空気の移動方向を示している。

バッテリ１０は、Ｘ方向における中央に位置する第１の電池ブロック１０Ａと、第１の電池ブロック１０Ａに対してＸ方向の両側に位置する第２の電池ブロック１０Ｂおよび第３の電池ブロック１０Ｃとで構成されている。各電池ブロック１０Ａ〜１０Ｃは、複数の電池モジュール１１で構成されており、第２の電池ブロック１０Ｂを構成する電池モジュール１１の数は、第３の電池ブロック１０Ｃを構成する電池モジュール１１の数と等しくなっている。また、第１の電池ブロック１０Ａを構成する電池モジュール１１の数は、第２の電池ブロック１０Ｂ（又は第３の電池ブロック１０Ｃ）を構成する電池モジュール１１の数よりも多くなっている。

なお、各電池ブロック１０Ａ〜１０Ｃを構成する電池モジュール１１の数は、適宜設定することができる。例えば、各電池ブロック１０Ａ〜１０Ｃを構成する電池モジュール１１の数を等しくしたり、互いに異ならせたりすることができる。具体的には、バッテリ１０を構成する各電池モジュール１１の放熱性等を考慮して、３つの電池ブロック１０Ａ〜１０Ｃに分ければよい。

バッテリ１０は、バッテリケース２０で覆われており、バッテリケース２０の上部側面には、接続口２０ａが形成されている。接続口２０ａには、吸気ダクト３１の一端が接続されており、吸気ダクト３１の他端に形成された開口部（吸気口）は、車室内に面している。これにより、車室内の空気を吸気ダクト３１内に取り込むことができる。ここで、車室とは、乗員の乗車するスペースをいう。また、吸気ダクト３１には、ファン４０が配置されており、ファン４０を駆動することにより、車室内の空気を、吸気ダクト３１を介してバッテリケース２０内に移動させることができる。

バッテリ１０の上面およびバッテリケース２０の上面の間には、接続口２０ａに接続された第１の仕切り板２１ａおよび第２の仕切り板２１ｂが設けられている。第１の仕切り板２１ａは、Ｚ方向から見たときに、第１の電池ブロック１０Ａおよび第２の電池ブロック１０Ｂの境界上に位置している。また、第２の仕切り板２１ｂは、Ｚ方向から見たときに、第１の電池ブロック１０Ａおよび第３の電池ブロック１０Ｃの境界上に位置している。

吸気ダクト３１からの空気は、接続口２０ａを通過して、第１の電池ブロック１０Ａの上方に形成されたスペースＳ１に到達する。スペースＳ１は、第１の仕切り板２１ａおよび第２の仕切り板２１ｂによって挟まれたスペースである。スペースＳ１に移動した空気は、第１の電池ブロック１０Ａを通過しながら下方に移動する。具体的には、Ｘ方向で隣り合う電池モジュール１１の間に形成されたスペースを空気が移動する。

ここで、第１および第２の仕切り板２１ａ，２１ｂを設けることにより、吸気ダクト３１からの空気が第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃに向かうのを阻止し、第１の電池ブロック１０Ａにのみ移動するようにしている。これにより、第１の電池ブロック１０Ａを構成する電池モジュール１１にのみ、吸気ダクト３１からの空気が直接、接触することになる。

空気を電池モジュール１１に接触させることにより、空気および電池モジュール１１の間で熱交換を行うことができる。具体的には、電池モジュール１１が充放電等によって発熱している場合には、冷却用の空気を電池モジュール１１に接触させることにより、電池モジュール１１の温度上昇を抑制することができる。また、電池モジュール１１が過度に冷えている場合には、加温用の空気を電池モジュール１１に接触させることにより、電池モジュール１１の温度低下を抑制することができる。このように電池モジュール１１の温度を特定の温度範囲内に維持させることにより、電池モジュール１１の入出力特性（充放電に関する特性）が劣化してしまうのを抑制することができる。

第１の電池ブロック１０Ａを構成する電池モジュール１１と熱交換された空気は、第１の電池ブロック１０Ａの下方に位置するスペースＳ２に移動する。ここで、バッテリ１０（電池モジュール１１）の底面は、バッテリケース２０の底面に対して上方に離れており、スペースＳ２が形成されている。

また、バッテリ１０の底面およびバッテリケース２０の底面の間には、第３の仕切り板２１ｃおよび第４の仕切り板２１ｄが配置されている。スペースＳ２は、第３の仕切り板２１ｃおよび第４の仕切り板２１ｄによって挟まれたスペースである。第３の仕切り板２１ｃは、バッテリ１０のうちＸ方向における一端に位置する側面と同一面内に配置されている。また、第４の仕切り板２１ｄは、バッテリ１０のうちＸ方向における他端に位置する側面と同一面内に配置されている。

スペースＳ２に移動した空気は、バッテリケース２０の底面で移動方向を変更して、第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃに向かって移動する。ここで、第１の電池ブロック１０ＡからスペースＳ２に移動した空気は、第２の電池ブロック１０Ｂに向かう空気と、第３の電池ブロック１０Ｃに向かう空気とに分けられる。

なお、本実施例では、バッテリケース２０の底面を平坦な面で構成しているが、第１の電池ブロック１０Ａからの空気を第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃに導きやすくするために、バッテリケース２０の底面にガイド面を設けることができる。例えば、図３に示すように、２つの傾斜面（ガイド面）５１を有する突起部５０をバッテリケース２０の底面に設けることができる。なお、図３に示す矢印は、空気の移動方向を示している。また、傾斜面５１は、平面で構成することもできるし、曲面で構成することもできる。

第２の電池ブロック１０Ｂに向かった空気は、第２の電池ブロック１０Ｂを通過しながら上方に移動する。具体的には、空気は、第２の電池ブロック１０Ｂのうち、Ｘ方向で隣り合う２つの電池モジュール１１の間に形成されたスペースを移動する。同様に、第３の電池ブロック１０Ｃに向かった空気は、第３の電池ブロック１０Ｃを通過しながら上方に移動する。具体的には、空気は、第３の電池ブロック１０Ｃのうち、Ｘ方向で隣り合う２つの電池モジュール１１の間に形成されたスペースを移動する。ここで、空気が第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃを通過する際に、電池モジュール１１および空気の間で熱交換が行われる。また、第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃを通過する空気の移動方向は、第１の電池ブロック１０Ａを通過する空気の移動方向と逆方向となっている。

第２の電池ブロック１０Ｂとの間で熱交換された空気は、第２の電池ブロック１０Ｂの上方に位置するスペースＳ３に移動する。そして、スペースＳ３に到達した空気は、バッテリケース２０の上面で移動方向を変更（反転）した後、第２の電池ブロック１０Ｂおよびバッテリケース２０の側面（Ｙ−Ｚ平面）の間に形成されたスペースにおいて、下方（後述する接続口２０ｂ）に向かって移動する。このとき、空気は、第２の電池ブロック１０Ｂのうち、バッテリケース２０の側面（Ｙ−Ｚ平面）と対向する領域との間で熱交換を行う。ここで、第２の電池ブロック１０Ｂのうち、バッテリケース２０の側面と対向する領域には、エンドプレート１３（図１参照）が位置している。

バッテリケース２０の底面には、接続口２０ｂが形成されており、接続口２０ｂには、第１の排気ダクト３２の一端が接続されている。これにより、第２の電池ブロック１０Ｂの側面との間で熱交換された空気は、接続口２０ｂを通過して、第１の排気ダクト３２に導かれる。第１の排気ダクト３２の他端に形成された排気口（不図示）は、車両の外面に位置しているため、第１の排気ダクト３２内に進入した空気は、車両の外部（大気中）に排出される。

一方、第３の電池ブロック１０Ｃとの間で熱交換された空気は、第３の電池ブロック１０Ｃの上方に位置するスペースＳ４に移動する。そして、スペースＳ４に到達した空気は、バッテリケース２０の上面で移動方向を変更（反転）した後、第３の電池ブロック１０Ｃおよびバッテリケース２０の側面（Ｙ−Ｚ平面）の間に形成されたスペースにおいて、下方（後述する接続口２０ｃ）に向かって移動する。このとき、空気は、第３の電池ブロック１０Ｃのうち、バッテリケース２０の側面（Ｙ−Ｚ平面）と対向する領域との間で熱交換を行う。ここで、第３の電池ブロック１０Ｃのうち、バッテリケース２０の側面と対向する領域には、エンドプレート１３（図１参照）が位置している。

バッテリケース２０の底面には、接続口２０ｃが形成されており、接続口２０ｃには、第２の排気ダクト３３の一端が接続されている。これにより、第３の電池ブロック１０Ｃの側面との間で熱交換された空気は、接続口２０ｃを通過して、第２の排気ダクト３３に導かれる。第２の排気ダクト３３の他端に形成された排気口（不図示）は、車両の外面に位置しているため、第２の排気ダクト３３内に進入した空気は、車両の外部（大気中）に排出される。

なお、本実施例では、第１および第２の排気ダクト３２，３３の排気口を互いに異なる位置に配置しているが、これに限るものではない。例えば、第１および第２の排気ダクト３２，３３を互いに接続し、１つの排気口から空気を排出させることができる。

本実施例のバッテリ１０のように、複数の電池モジュール１１をＸ方向に並べて配置した構成では、Ｘ方向における中央部に位置する電池モジュール１１と、Ｘ方向における両端に位置する電池モジュール１１とで、放熱性が異なることがある。すなわち、端部に位置する電池モジュール１１では、この電池モジュール１１で発生した熱が外部に逃げやすいが、中央部に位置する電池モジュール１１では、この電池モジュール１１で発生した熱が外部に逃げにくくなっている。このため、中央部に位置する電池モジュール１１の温度が、端部に位置する電池モジュール１１の温度よりも高くなってしまうことがある。

本実施例では、中央部に位置する第１の電池ブロック１０Ａに対して冷却用の空気が最初に接触するようになっている。このため、第１の電池ブロック１０Ａを構成する複数の電池モジュール１１を効率良く冷却することができる。

また、第１の電池ブロック１０Ａに対してＸ方向の両側に位置する第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃには、第１の電池ブロック１０Ａで熱交換された空気が接触するようになっている。ここで、第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃは、第１の電池ブロック１０Ａよりも放熱性が高いため、第１の電池ブロック１０Ａで熱交換された空気を接触させても、第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃを冷却させるうえでは十分である。

さらに、本実施例では、第２の電池ブロック１０Ｂ（又は、第３の電池ブロック１０Ｃ）で熱交換された空気を、第２の電池ブロック１０Ｂ（又は、第３の電池ブロック１０Ｃ）の側面に沿って移動させて、この側面での熱交換を行わせている。ここで、第２の電池ブロック１０Ｂの側面は、最も放熱性が高くなっているため、第２の電池ブロック１０Ｂで熱交換された空気を接触させても、冷却性能の点では十分である。

上述したように各電池ブロック１０Ａ〜１０Ｃに空気を導くことにより、バッテリ１０を構成するすべての電池モジュール１１において、温度のバラツキを抑制することができる。電池モジュール１１の温度のバラツキを抑制できれば、バッテリ１０を構成するすべての電池モジュール１１を効率良く充放電させることができる。

ここで、電池モジュール１１の温度にバラツキが生じてしまうと、電池モジュール１１の入出力特性にもバラツキが生じてしまい、入出力特性の最も劣化した電池モジュール１１を基準として、バッテリ１０の充放電制御を行わなければならないことがある。一方、本実施例のように、電池モジュール１１の温度のバラツキを抑制して、入出力特性のバラツキも抑制できれば、バッテリ１０の充放電を効率良く行うことができる。

なお、本実施例では、吸気ダクト３１にファン４０を設けているが、これに限るものではなく、バッテリケース２０内において、上述した空気の流れを発生させることができればよい。具体的には、排気ダクト３２，３３にファン４０を設けることができる。

また、本実施例では、バッテリ１０の上方から空気を供給するようにしているが、これに限るものではない。すなわち、吸気ダクトからの空気を第１の電池ブロック１０Ａに最初に接触させた後に、第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃに接触させることができればよい。

具体的には、図２に示す構成を上下逆の構成とすることができる。この場合には、バッテリ１０の下方から供給された空気が、第１の電池ブロック１０Ａを通過しながら上方に向かって移動する。そして、第１の電池ブロック１０Ａの上方に到達した空気は、第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃに向かい、各電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃを通過しながら下方に向かって移動する。各電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃを通過した空気は、移動方向を変更して、各電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃの側面に沿って上方に移動した後に、排気ダクトに導かれる。

一方、図４に示すように、第１の電池ブロック１０Ａに対して、電池モジュール１１の第２側面１１ｂの側（図１参照）から空気を供給することもできる。ここで、図４は、バッテリ１０を上方から見たときの図であり、空気の移動方向を矢印で示している。図４に示す構成でも、吸気ダクトからの空気は、第１の電池ブロック１０Ａを通過した後、第２および第３の電池ブロック１０Ｂ，１０Ｃを通過することになる。このような構成であっても、本実施例と同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では、各電池ブロック１０Ａ〜１０Ｃを通過する空気をＺ方向（上方向又は下方向）に移動させるようにしているが、これに限るものではない。例えば、第１の電池ブロック１０Ａを通過する空気の移動方向をＺ方向としたときに、第２の電池ブロック１０Ｂを通過する空気の移動方向をＹ方向とすることができる。このような空気の流れは、バッテリケース２０内に配置される仕切り板の位置や形状等を適宜設定することにより、達成することができる。

本実施例では、バッテリ１０を構成する複数の電池モジュール１１を、３つの電池ブロック１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに分けているが、これに限るものではなく、電池ブロックの数は適宜設定することができる。具体的には、バッテリ１０を構成する複数の電池モジュール１１のうち、Ｘ方向の中央に位置する１つ以上の電池モジュール１１を第１の電池ブロックとし、第１の電池ブロックに対してＸ方向の両側それぞれに、複数の電池ブロックを配置することができる。ここで、第１の電池ブロックに対してＸ方向の両側に配置される電池ブロックの数は、等しくしてもよいし、互いに異ならせてもよい。このような場合でも、バッテリケース内で空気の移動方向を変更しながら、Ｘ方向で隣り合う２つの電池ブロックにおいて、互いに異なる方向（例えば、上下方向）に空気を移動させればよい。

本発明の実施例２である温度調節構造について、図５から図７を用いて説明する。ここで、図５は、本実施例の温度調節構造の構成を示す上面図である。図６は、図５のＡ−Ａ断面図であり、図７は、図５のＢ−Ｂ断面図である。なお、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。

バッテリケース２０の上面およびバッテリ１０の上面の間には、第１の仕切り板２３ａが配置されており、第１の仕切り板２３ａには、吸気ダクト３１の一端が接続されている。第１の仕切り板２３ａは、鉛直方向から見たときに、楕円状に形成されており（図５参照）、吸気ダクト３１に取り込まれた空気は、第１の仕切り板２３ａで囲まれたスペースＳ１に到達する。

スペースＳ１に導かれた空気は、バッテリ１０のうち、スペースＳ１に対応した領域Ｒ１を通過しながら下方に移動する。領域Ｒ１とは、バッテリ１０を鉛直方向から見たときに、スペースＳ１と重なる領域である。実施例１と同様に、空気は、Ｘ方向で隣り合う２つの電池モジュール１１の間に形成されたスペースを移動することになるが、本実施例では、このスペースのうち、領域Ｒ１に含まれるスペースだけを空気が移動できるようになっている。

具体的には、隣り合う２つの電池モジュール１１の間に配置されたスペーサ（一部）によって、領域Ｒ１に対応したスペースだけを空気が移動できるようになっており、このスペーサは、電池モジュール１１の上端面から下端面まで延びている。図６および図７に示す領域Ｒ１，Ｒ２の境界線は、上述したスペーサを示している。

空気がバッテリ１０の領域Ｒ１を通過することにより、領域Ｒ１に含まれる電池モジュール１１および空気の間で熱交換が行われる。バッテリ１０の領域Ｒ１で熱交換された空気は、バッテリ１０の下方に形成されたスペースＳ２に移動する。ここで、バッテリケース２０の下面およびバッテリ１０の下面の間には、第２の仕切り板２３ｂが配置されており、第２の仕切り板２３ｂによってスペースＳ２が形成されている。第２の仕切り板２３ｂは、鉛直方向から見たときに、楕円状に形成されている（図５参照）。

スペースＳ２に到達した空気は、バッテリケース２０の底面で移動方向を変更した後、バッテリ１０の領域Ｒ２を通過しながら上方に移動する。ここで、領域Ｒ２は、バッテリ１０を鉛直方向から見たときに、第１の仕切り板２３ａおよび第２の仕切り板２３ｂによって挟まれた領域である。また、空気が領域Ｒ２を通過することとは、隣り合う２つの電池モジュール１１の間に形成されたスペースのうち、領域Ｒ２に含まれるスペースを空気が移動することである。これにより、領域Ｒ２に含まれる電池モジュール１１と空気との間で熱交換が行われる。

ここで、隣り合う２つの電池モジュール１１の間に形成されたスペーサ（一部）によって、領域Ｒ２に対応したスペースだけを空気が移動できるようになっており、このスペーサは、電池モジュール１１の上端面から下端面まで延びている。図７に示す領域Ｒ２，Ｒ３の境界線は、上述したスペーサを示している。

バッテリ１０の領域Ｒ２で熱交換された空気は、バッテリ１０の上方に形成されたスペースＳ３に移動する。そして、スペースＳ３に到達した空気は、バッテリケース２０の上面で移動方向を変更した後に、バッテリ１０のうち、領域Ｒ１，Ｒ２とは異なる領域Ｒ３を通過しながら下方に移動する。

領域Ｒ３は、バッテリ１０を鉛直方向から見たときに、バッテリ１０の外縁と第２の仕切り板２３ｂとの間に位置する領域である。また、空気が領域Ｒ３を通過することとは、隣り合う２つの電池モジュール１１の間に形成されたスペースのうち、領域Ｒ３に含まれるスペースを空気が移動したり、バッテリ１０の外面に沿って空気が移動したりすることである。これにより、領域Ｒ３に含まれる電池モジュール１１と空気との間で熱交換が行われ、熱交換後の空気は、排気ダクト３２，３３に沿って移動して車両の外部に排出される。

本実施例では、上述したように、Ｘ−Ｙ平面内の位置に応じて、空気を順番に接触させる領域を分けるようにしている。なお、実施例１では、Ｘ方向における電池モジュール１１の位置に応じて、空気を順番に接触させる領域（電池ブロック１０Ａ〜１０Ｃ）を分けるようにしている。

本実施例によれば、Ｘ方向における電池モジュール１１の位置に応じて、電池モジュール１１に接触させる空気の状態を異ならせることができ、バッテリ１０を構成する複数の電池モジュール１１における温度のバラツキを抑制することができる。ここでいう空気の状態とは、電池モジュール１１との間で熱交換されているか否かの状態をいう。

また、本実施例では、電池モジュール１１の位置（Ｙ方向の位置）に応じて、接触させる空気の状態を異ならせることができる。具体的には、各電池モジュール１１のうち、放熱しにくい部分では、吸気ダクトからの空気を積極的に接触させ、放熱しやすい部分では、放熱しにくい部分で熱交換された後の空気を接触させるようにしている。これにより、電池モジュール１１内における温度のバラツキを抑制することができる。特に、本実施例では、電池モジュール１１の内部に複数の単電池がＹ方向に並んで配置されているため、これらの単電池における温度のバラツキを抑制することができる。

なお、本実施例では、図５に示すように、第１および第２の仕切り板２３ａ，２３ｂを楕円状に形成しているが、これに限るものではなく、バッテリ１０におけるＸ−Ｙ平面内の温度分布に基づいて、仕切り板２３ａ，２３ｂの形状を適宜設定することができる。すなわち、Ｘ−Ｙ平面内において、放熱性の異なる領域（本実施例の領域Ｒ１〜Ｒ３）を特定しておき、この領域に沿って仕切り板２３ａ，２３ｂを配置すればよい。また、仕切り板２３ａ，２３ｂの位置に応じて、電池モジュール１１の間に配置されるスペーサの位置も決定すればよい。

また、本実施例では、バッテリ１０を３つの領域Ｒ１〜Ｒ３に分けているが、これに限るものではなく、４つ以上の領域に分けることもできる。この場合においても、本実施例と同様に、Ｘ−Ｙ平面内で放熱性の最も低い領域に対して、吸気ダクトからの空気を直接、接触させ、他の領域に対しては、熱交換後の空気を接触させればよい。そして、バッテリケース２０内で空気の移動方向を変更しながら、Ｘ−Ｙ平面内で隣り合う２つの領域において、空気の移動方向を互いに異ならせればよい。

一方、本実施例では、バッテリ１０自体の放熱性を考慮して、バッテリ１０をＸ−Ｙ平面内で複数の領域Ｒ１〜Ｒ３に分けているが、これに限るものではない。

例えば、バッテリ１０の近傍に熱源（エンジン等）が配置されている場合には、バッテリ１０のうち、熱源に最も近い部分を基準として、バッテリ１０を複数の領域に分けることができる。すなわち、バッテリ１０のうち、最も熱源に近い領域に対して、吸気ダクトからの空気を導くようにし、他の領域に対しては、熱源に最も近い領域で熱交換された後の空気を接触させることができる。ここで、空気を移動させる経路は、実施例１，２と同様に、バッテリケース２０内で空気の移動方向を変更しつつ、Ｘ−Ｙ平面内で隣り合う２つの領域を通過する空気の移動方向を互いに異ならせればよい。

また、実施例１，２では、バッテリ１０に対して、温度調節用の空気を供給するようにしているが、これに限るものではなく、空気以外の気体を用いることもできる。

１０：バッテリ（蓄電装置） １０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：電池ブロック
１１：電池モジュール（蓄電素子） １１ａ：第１側面
１１ｂ：第２側面 １１ｃ：正極端子
１１ｄ：負極端子 １２：バスバーモジュール
１３：エンドプレート ２０：バッテリケース
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ：接続口 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ：仕切り板
３１：吸気ダクト ３２，３３：排気ダクト
４０：ファン ５０：突起部
５１：ガイド面 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４：スペース
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：領域

Claims (7)

1. 複数の蓄電素子が所定方向に並んで一体的に構成された蓄電装置の温度を調節するための温度調節構造であって、
   前記蓄電装置の第１領域において、温度調節用の気体を前記所定方向で隣り合う前記蓄電素子の間で通過させる第１通路と、
   前記蓄電装置のうち前記第１領域と隣り合う第２領域において、前記第１領域を通過した後の前記気体を、前記所定方向で隣り合う前記蓄電素子の間で、前記第１領域での前記気体の移動方向とは異なる方向で通過させる第２通路と、を有し、
   前記第１領域は、前記蓄電装置のうち、前記所定方向における中央部に位置する少なくとも１つの前記蓄電素子を含む領域であり、
   前記第２領域は、前記蓄電装置のうち、前記第１領域に対して前記所定方向で両側に位置する少なくとも１つの前記蓄電素子を含む領域であることを特徴とする温度調節構造。
2. 複数の蓄電素子が所定方向に並んで一体的に構成された蓄電装置の温度を調節するための温度調節構造であって、
   前記蓄電装置の第１領域において、温度調節用の気体を前記所定方向で隣り合う前記蓄電素子の間で通過させる第１通路と、
   前記蓄電装置のうち前記第１領域と隣り合う第２領域において、前記第１領域を通過した後の前記気体を、前記所定方向で隣り合う前記蓄電素子の間で、前記第１領域での前記気体の移動方向とは異なる方向で通過させる第２通路と、を有し、
   前記第１領域は、前記蓄電装置の上面に沿って前記所定方向に延びる平面内において中央部に位置する領域であり、
   前記第２領域は、前記平面内において前記第１領域よりも前記蓄電装置の外縁側に位置する領域であることを特徴とする温度調節構造。
3. 複数の蓄電素子が所定方向に並んで一体的に構成された蓄電装置の温度を調節するための温度調節構造であって、
   前記蓄電装置の第１領域において、温度調節用の気体を前記所定方向で隣り合う前記蓄電素子の間で通過させる第１通路と、
   前記蓄電装置のうち前記第１領域と隣り合う第２領域において、前記第１領域を通過した後の前記気体を、前記所定方向で隣り合う前記蓄電素子の間で、前記第１領域での前記気体の移動方向とは異なる方向で通過させる第２通路と、
   前記蓄電装置のうち前記第２領域と隣り合う第３領域において、前記第２領域を通過した後の前記気体を、前記第２領域での前記気体の移動方向とは異なる方向で通過させる第３通路と、を有することを特徴とする温度調節構造。
4. 前記第３領域は、前記第１領域および前記第２領域よりも放熱性が高く、前記蓄電装置の外面を含む領域であることを特徴とする請求項３に記載の温度調節構造。
5. 前記第３領域を通過する前記気体の移動方向は、前記第１領域を通過する前記気体の移動方向と同一方向であることを特徴とする請求項３又は４に記載の温度調節構造。
6. 前記第１領域は、前記第２領域よりも放熱性が低い領域であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の温度調節構造。
7. 前記第２領域を通過する前記気体の移動方向は、前記第１領域を通過する前記気体の移動方向に対して相反する方向であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の温度調節構造。

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