JP5910256B2 - 電池用温度調節機構及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、電池を複数並設し、電池の並設方向に隣り合う電池の間に形成された流路に熱媒体を流通させることで電池の温度調節を行う電池用温度調節機構に関する。

近年、二次電池（電池）の大電流での充電及び放電や二次電池の大容量化が要求されている。しかし、大電流での充電及び放電は二次電池内部の大きな発熱を伴うことから二次電池の温度が上昇し、二次電池の性能の劣化を促進してしまう。また、二次電池によっては環境温度が低いと放電性能が低下する。このため、二次電池を規定温度に温度調節することが必要である。二次電池の温度調節を行うものとして、例えば、特許文献１に記載の温度制御モジュールが挙げられる。

この温度制御モジュールにおいて、ケーシングの内部には、バッテリユニットが配設されている。また、ケーシングの内部には、ケーシングの内部の熱媒体を加熱又は冷却する熱電セル及び熱電セルによって加熱又は冷却された熱媒体をバッテリユニットに移送する移送装置が配設されている。そして、熱電セルによって加熱又は冷却された熱媒体によってバッテリユニットの温度調節が行われる。

特開２００９−３０２０５４号公報

ところで、熱電セルによって加熱又は冷却された熱媒体は、バッテリユニットまで移送される間に、ケーシングの外部に存在する外気と熱交換されることによってバッテリユニットに対する温度調節効率が低下するおそれがある。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、外気との熱交換による電池に対する温度調節効率の低下を抑制することができる電池用温度調節機構及び車両を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、電池を複数並設し、前記電池の並設方向に隣り合う電池の間に形成された流路に熱媒体を流通させることで前記電池の温度調節を行う電池用温度調節機構であって、前記流路に前記熱媒体を流入させる流入路と、仕切壁を介して前記流入路と隣り合う部分を有し、前記熱媒体を加熱又は冷却する温度調節装置と、前記温度調節装置によって加熱又は冷却された前記熱媒体を前記流入路に誘導する誘導部材と、を備える。

これによれば、温度調節装置によって加熱又は冷却された熱媒体は、誘導部材によって流入路に誘導される。流入路と温度調節装置は隣り合っているため、流入路を流通する熱媒体は、外気との熱交換が行われにくい。そして、流入路から流路に流入した熱媒体によって電池の温度調節が行われる。したがって、外気との熱交換による電池に対する温度調節効率の低下を抑制することができる。

また、請求項１に記載の発明は、前記電池は、ケースの内部に形成された収容領域に収容され、前記ケースの内部には、前記電池を挟むように一対の流入路が形成されるとともに、前記流路を流通した後の熱媒体が流出する共通の流出路が前記一対の流入路に挟まれるように形成され、前記各流入路と仕切壁を介して隣り合う部分を有するように前記温度調節装置を配設したことを要旨とする。

これによれば、流出路は、一対の流入路に挟まれるように形成されることで流入路と隣り合っている。したがって、流出路に流出した熱媒体が、流入路に至るまでに外気と熱交換されることが抑制される。

請求項２に記載の発明は、ケースの内部に形成された収容領域に電池を複数並設し、前記電池の並設方向に隣り合う電池の間に形成された流路に熱媒体を流通させることで前記電池の温度調節を行う電池用温度調節機構であって、前記流路に前記熱媒体を流入させる流入路と、仕切壁を介して前記流入路と隣り合う部分を有し、前記熱媒体を加熱又は冷却する温度調節装置と、前記ケース内において前記熱媒体を流通させて前記温度調節装置によって加熱又は冷却された前記熱媒体を前記流入路に供給する移送装置と、前記ケースの内面から前記電池側へと突出され、前記温度調節装置によって加熱又は冷却された前記熱媒体を前記流入路に誘導する誘導壁と、を備えたことを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電池用温度調節機構であって、前記ケースの内部には、前記電池を挟むように前記流入路と、前記流路を流通した後の熱媒体が流出する流出路と、が形成され、前記流入路及び前記流出路と仕切壁を介して隣り合う部分を有するように前記温度調節装置を配設したことを要旨とする。

これによれば、流入路に加え、流出路に隣り合うように温度調節装置が配設されるため、流出路を流通する熱媒体と、外気との熱交換が行われにくい。このため、流出路を流通する熱媒体が、流入路に至るまでに外気と熱交換されることが抑制される。したがって、温度調節装置による加熱又は冷却によって、熱媒体が所望の温度にならないことを抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか１項に記載の電池用温度調節機構であって、前記流入路を流通する前記熱媒体の流通方向における下流側に配設される電池ほど前記温度調節装置との離間距離が短いことを要旨とする。

これによれば、流入路において熱媒体の流通方向における下流側に配設される電池ほど温度調節装置と直接熱交換されやすい。このため、流入路において熱媒体の流通方向における下流側に配設される電池は、上流側に配設される電池に比べて熱媒体による温度調節効率を低下させても適切に温度調節される。したがって、下流側に配設される電池を温度調節する熱媒体が流通する流路ほど流路面積を小さくすることができる。このため、例えば、電池を複数並設して電池スタックを形成する場合に電池スタックの小型化が図られる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載の電池用温度調節機構であって、前記温度調節装置は、通電の極性に応じて吸熱と放熱の相反する作用を行う第１面及び第２面を有する熱電変換素子を備えることを要旨とする。

これによれば、通電の極性を変更することで、熱媒体を加熱するか冷却するかを変更することができる。したがって、単一の温度調節装置で熱媒体の加熱及び冷却の両方を行うことができる。

請求項６に記載の発明は、電池を電力源として走行を行う車両であって、前記電池には、請求項１〜請求項５のうちいずれか１項に記載の電池用温度調節機構が設けられることを要旨とする。

これによれば、電池は、電池用温度調節機構によって適切に温度調節され、車両は、電池からの電力により適切に走行することができる。

本発明によれば、外気との熱交換による電池に対する温度調節効率の低下を抑制することができる。

第１の実施形態における電池用温度調節機構を示す概要図。 第２の実施形態における電池用温度調節機構を示す概要図。 別例の電池用温度調節機構を示す概要図。 別例の電池用温度調節機構を示す概要図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図１にしたがって説明する。
図１に示すように、車両に搭載される電池パック１は、ケース１０の内部に第１電池スタック１１及び第２電池スタック１２を収容することで構成されている。ケース１０は、平面視四角状をなす底板１０ａと、底板１０ａの４辺から立設された側壁１０ｂ〜１０ｅと、図示しない天板と、からなる。第１電池スタック１１は、第１角形電池１３を、第１角形電池１３の厚み方向に複数並設することで形成されている。第２電池スタック１２は、第２角形電池１４を、第２角形電池１４の厚み方向に複数並設することで形成されている。第１角形電池１３及び第２角形電池１４は、全て同一寸法の角形電池である。本実施形態の電池用温度調節機構１５は、電池パック１に設けられ、ケース１０の内部に気体状の熱媒体を流通させることで角形電池１３，１４の温度調節を行う。なお、以下の説明において、底板１０ａの一辺から立設された側壁を第１側壁１０ｂ、第１側壁１０ｂと対向する側壁を第２側壁１０ｃ、第１側壁１０ｂ及び第２側壁１０ｃと交わる一側壁を第３側壁１０ｄ、第３側壁１０ｄと対向する側壁を第４側壁１０ｅとして説明を行う。

ケース１０の内部の中央には、第１電池スタック１１及び第２電池スタック１２が収容される収容領域Ｓ１が形成されている。収容領域Ｓ１と第１側壁１０ｂの間には、収容領域Ｓ１を流通した後の熱媒体が流通する第１温調流路２１を形成するための第１仕切壁３１が設けられている。第１仕切壁３１は、第１側壁１０ｂと略平行に設けられている。第１仕切壁３１は、長手方向の長さが第１側壁１０ｂの長手方向の長さよりも短くなっている。第１仕切壁３１の長手方向両端側には、収容領域Ｓ１と第１温調流路２１を連通するとともに収容領域Ｓ１を流通した後の熱媒体を第１温調流路２１に流入する流入部２２と、第１温調流路２１を流通した熱媒体を収容領域Ｓ１に戻す流出部２３が形成されている。

第１側壁１０ｂには、第１温調流路２１を流通する熱媒体を加熱又は冷却する温度調節装置４０が設けられている。温度調節装置４０は、放熱と吸熱の相反する作用を行う第１面４１ａ及び第２面４１ｂを有する複数（本実施形態では３個）の熱電変換素子４１と、第１面４１ａに接合された第１熱交換部材４２と、第２面４１ｂに接合された第２熱交換部材４７と、からなる。各熱交換部材４２，４７は、第１面４１ａ及び第２面４１ｂに接合される基部４３，４８及び基部４３，４８から立設する複数のフィン４４，４９と、からなる。熱電変換素子４１は、第１熱交換部材４２の基部４３及び第２熱交換部材４７の基部４８に挟持されるように一定間隔おきに接合されている。

第１側壁１０ｂには、第１熱交換部材４２の基部４３が嵌合される嵌合孔４５が形成されており、その嵌合孔４５に、第１熱交換部材４２の基部４３が嵌合されることで、フィン４４は第１温調流路２１内に突出している。基部４３と嵌合孔４５の間は、封止されており、ケース１０の内部から熱媒体がケース１０の外部に流出することが防止されている。ケース１０の外部には、第２熱交換部材４７の基部４８が嵌合する嵌合孔４６が形成されたダクト８０が設けられており、その嵌合孔４６に第２熱交換部材４７の基部４８が嵌合することで、フィン４９がダクト８０の内部に突出している。

第１電池スタック１１と第１仕切壁３１の間には、第１温調流路２１の流出部２３から流出した熱媒体が供給される第１流入路２４が形成されている。第１流入路２４において第１温調流路２１の流出部２３側には、第１流入路２４の流入部２５が形成されている。第１温調流路２１の流出部２３と第１流入路２４の流入部２５が連通することで、第１流入路２４には、熱媒体が流通するようになっている。収容領域Ｓ１に収容される第１電池スタック１１は、第１角形電池１３と、第１仕切壁３１とを結ぶ最短距離が、第１流入路２４を流通する熱媒体の流通方向における下流側に近づくにつれ短くなるように斜状に配設されている。第１流入路２４は、第１電池スタック１１が第１仕切壁３１に向けて傾くように配設されていることで、第１流入路２４を流通する熱媒体の流通方向における上流側から下流側に向けて、熱媒体の流通方向に直交する流路断面積が小さくなっていく。

第１流入路２４は、第１仕切壁３１を介して温度調節装置４０と隣り合っている。第１角形電池１３は、第１角形電池１３と温度調節装置４０とを結ぶ最短距離（離間距離）が、第１流入路２４を流通する熱媒体の流通方向における下流側に配設される第１角形電池１３ほど短くなっている。

第１角形電池１３は、その並設方向に隣り合う第１角形電池１３と所定の間隔をあけて配設されている。これにより、第１角形電池１３の並設方向に隣り合う第１角形電池１３同士の間には、第１流入路２４を流通した熱媒体が流入する第１流路２６が形成されている。第１角形電池１３の並設方向に隣り合う第１角形電池１３同士の間隔は、第１流入路２４を流通する熱媒体の流通方向における上流側から下流側に向けて小さくなる。したがって、第１流路２６を流通する熱媒体の流通方向に直交する流路断面積は、第１流入路２４を流通する熱媒体の流通方向における上流側から下流側に向けて短くなる。第１温調流路２１の流出部２３と、第１流入路２４の流入部２５の間には、第１温調流路２１で加熱又は冷却された熱媒体を第１流入路２４に供給する第１送風機２７が配設されている。

第１温調流路２１の流出部２３から第１流入路２４に至る流路上には、第１温調流路２１を流通した後の熱媒体、すなわち、温度調節装置４０によって加熱又は冷却された熱媒体を、第１流入路２４に誘導する誘導部材としての誘導壁５１が形成されている。誘導壁５１は、第３側壁１０ｄと一体となっており、誘導壁５１の先端は、第１流入路２４を流通する熱媒体の流通方向において最も上流側に配設されている第１角形電池１３に当接している。

そして、本実施形態の電池パック１は、第３側壁１０ｄ及び第４側壁１０ｅの長手方向中央を中心として、対称となる。具体的にいえば、収容領域Ｓ１と、第１側壁１０ｂに対向する第２側壁１０ｃとの間には、収容領域Ｓ１を流通した後の熱媒体が流通する第２温調流路６１を形成するための第２仕切壁３２が設けられている。第２仕切壁３２は、第２側壁１０ｃと略平行に設けられている。第２仕切壁３２は、長手方向の長さが第２側壁１０ｃの長手方向の長さよりも短くなっている。第２仕切壁３２の長手方向両端側には、収容領域Ｓ１と第２温調流路６１を連通するとともに収容領域Ｓ１を流通した後の熱媒体を第２温調流路６１に流入する流入部６２と、第２温調流路６１を流通した熱媒体を収容領域Ｓ１に戻す流出部６３が形成されている。

第２側壁１０ｃには、第２温調流路６１を流通する熱媒体を加熱又は冷却する温度調節装置４０が設けられている。温度調節装置４０は、第１側壁１０ｂに設けられる温度調節装置４０と同一の構成となっている。

第２側壁１０ｃには、第１側壁１０ｂと同様に、第１熱交換部材４２の基部４３が嵌合する嵌合孔４５が形成されており、その嵌合孔４５に、第１熱交換部材４２の基部４３が嵌合されることで、フィン４４は第２温調流路６１内に突出している。基部４３と嵌合孔４５の間は、封止されており、ケース１０の内部から熱媒体がケース１０の外部に流出することが防止されている。ケース１０の外部には、第２熱交換部材４７の基部４８が嵌合する嵌合孔４６が形成されたダクト８０が設けられており、その嵌合孔４６に第２熱交換部材４７の基部４８が嵌合することで、フィン４９がダクト８０の内部に突出している。

第２電池スタック１２と第２仕切壁３２の間には、第２温調流路６１の流出部６３から流出した熱媒体が供給される第２流入路６４が形成されている。第２流入路６４において第２温調流路６１の流出部６３側には、第２流入路６４の流入部６５が形成されている。第２温調流路６１の流出部６３と第２流入路６４の流入部６５が連通することで、第２流入路６４には、熱媒体が流通するようになっている。収容領域Ｓ１に収容される第２電池スタック１２は、第２角形電池１４と、第２仕切壁３２とを結ぶ最短距離が、第２流入路６４を流通する熱媒体の流通方向における下流側に近づくにつれ短くなるように斜状に配設されている。したがって、第１電池スタック１１と第２電池スタック１２は、平面視Ｖ字状をなすように収容領域Ｓ１に配設されている。第２流入路６４は、第２電池スタック１２が第２仕切壁３２に向けて傾くように配設されていることで、第２流入路６４を流通する熱媒体の流通方向における上流側から下流側に向けて、熱媒体の流通方向に直交する流路断面積が小さくなっていく。

第２流入路６４は、第２仕切壁３２を介して温度調節装置４０と隣り合っている。第２角形電池１４は、第２角形電池１４と温度調節装置４０とを結ぶ最短距離（離間距離）が、第２流入路６４を流通する熱媒体の流通方向における下流側に配設される第２角形電池１４ほど短くなっている。

第２角形電池１４は、その並設方向に隣り合う第２角形電池１４と所定の間隔をあけて配設されている。これにより、第２角形電池１４の間には、第２流入路６４を流通した熱媒体が流入する第２流路６６が形成されている。第２角形電池１４の並設方向に隣り合う第２角形電池１４同士の間隔は、第２流入路６４を流通する熱媒体の流通方向における上流側から下流側に向けて短くなる。したがって、第２流路６６を流通する熱媒体の流通方向に直交する流路断面積は、第２流入路６４を流通する熱媒体の流通方向における上流側から下流側に向けて小さくなる。第２温調流路６１の流出部６３と、第２流入路６４の流入部６５間には、第２流入路６４に第２温調流路６１を流通した熱媒体、すなわち、温度調節装置４０によって加熱又は冷却された熱媒体を、第２流入路６４に供給する第２送風機６７が配設されている。

第２温調流路６１の流出部６３から第２流入路６４に至る流路上には、第２温調流路６１を流通した後の熱媒体、すなわち、温度調節装置４０によって加熱又は冷却された熱媒体を、第２流入路６４に誘導する誘導部材としての誘導壁５２が形成されている。誘導壁５２は、第３側壁１０ｄと一体となっており、誘導壁５２の先端は、第２流入路６４を流通する熱媒体の流通方向において最も上流側に配設されている第２角形電池１４に当接している。

第１電池スタック１１と第２電池スタック１２の間には、第１流路２６及び第２流路６６を流通した熱媒体が流出する共通の流出路２９が形成されている。流出路２９は、第１流入路２４及び第２流入路６４（一対の流入路２４，６４）に挟まれている。流出路２９は、第１電池スタック１１が第１仕切壁３１に向けて斜状に配設され、第２電池スタック１２が第２仕切壁３２に向けて斜状に配設されているため、斜状の流出路２９となり、第１流入路２４及び第２流入路６４とは逆に、熱媒体の流通方向における下流側に向けて熱媒体の流通方向に直交する流路断面積が大きくなる。流出路２９は、第１温調流路２１を介して第１流入路２４と連通している。また、流出路２９は、第２温調流路６１を介して第２流入路６４と連通している。これにより、流出路２９を流通した熱媒体は、第１流入路２４及び第２流入路６４に供給されるようになっている。

次に、本実施形態における電池用温度調節機構１５の作用について説明する。
電池パック１が使用される場合、寒冷地や冬季など、環境温度が角形電池１３，１４の放電に支障をきたすほど低いときには、角形電池１３，１４の加熱が行われる。具体的に言えば、熱電変換素子４１の第１面４１ａが放熱を行い、熱電変換素子４１の第２面４１ｂが吸熱を行うように熱電変換素子４１に通電を行うことで、第１温調流路２１及び第２温調流路６１を流通する熱媒体の加熱を行う。

一方、角形電池１３，１４の使用に伴う発熱などにより、角形電池１３，１４の温度が放電に支障をきたすほど上昇したときには、角形電池１３，１４の冷却が行われる。具体的に言えば、熱電変換素子４１の第１面４１ａが吸熱を行い、熱電変換素子４１の第２面４１ｂが放熱を行うように熱電変換素子４１に通電を行うことで、第１温調流路２１及び第２温調流路６１を流通する熱媒体の冷却を行う。

そして、第１温調流路２１で加熱又は冷却された熱媒体は、第１送風機２７によって第１流入路２４に供給され、第１流入路２４を流通する。この際、熱媒体は、誘導壁５１によって第１流入路２４に誘導され、適切に第１流入路２４に流入する。温度調節装置４０で加熱又は冷却された熱媒体は、短い距離で第１流入路２４に到達するため、外気の影響を受けにくい。

また、第１流入路２４を流通する熱媒体は、各第１流路２６に入流し、第１角形電池１３の温度調節を行う。第１流入路２４と隣り合うように温度調節装置４０を設けていることから、第１流入路２４を流通する熱媒体は、ケース１０の外部に存在する外気と熱交換されにくい。

したがって、温度調節装置４０によって熱交換された熱媒体が第１流入路２４に流入するまでに外気と熱交換される領域は、第１温調流路２１の流出部２３から第１流入路２４の流入部２５の間のみとなる。

同様に、温度調節装置４０によって熱交換された熱媒体が第２流入路６４に流入するまでに外気と熱交換される領域は、第２温調流路６１の流出部６３から第２流入路６４の流入部６５の間のみとなる。

したがって、上記実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）第１流路２６に熱媒体を流入させる第１流入路２４に隣り合うように温度調節装置４０を配設している。そして、温度調節装置４０によって加熱又は冷却された熱媒体を第１流入路２４に誘導する誘導壁５１を形成している。同様に、第２流路６６に熱媒体を流入させる第２流入路６４に隣り合うように温度調節装置４０を配設している。そして、温度調節装置４０によって加熱又は冷却された熱媒体を第２流入路６４に誘導する誘導壁５２を形成している。このため、温度調節装置４０によって加熱又は冷却された熱媒体は、誘導壁５１，５２によって各流入路２４，６４に誘導される。したがって、温度調節装置４０によって熱交換された熱媒体が第１流入路２４に流入するまでに外気と熱交換される領域は、第１温調流路２１の流出部２３から第１流入路２４の流入部２５の間のみとなる。同様に、温度調節装置４０によって熱交換された熱媒体が第２流入路６４に流入するまでに外気と熱交換される領域は、第２温調流路６１の流出部６３から第２流入路６４の流入部６５の間のみとなる。このため、外気との熱交換による第１角形電池１３及び第２角形電池１４に対する温度調節効率の低下を抑制することができる。

（２）第１仕切壁３１と第１電池スタック１１の間に第１流入路２４を形成し、第２仕切壁３２と第２電池スタック１２の間に第２流入路６４を形成している。そして、各流入路２４，６４に隣り合うように温度調節装置４０を配設している。このため、第１流入路２４又は第２流入路６４のどちらか一方にのみ隣り合うように温度調節装置４０を配設する場合に比べて、熱媒体を効率よく加熱又は冷却することができ、角形電池１３，１４に対する温度調節効率が向上される。

（３）第１角形電池１３は、温度調節装置４０との離間距離（最短距離）が、第１流入路２４を流通する熱媒体の流通方向における下流側に配設される第１角形電池１３ほど短くなっている。同様に、第２角形電池１４は、温度調節装置４０との離間距離（最短距離）が、第２流入路６４を流通する熱媒体の流通方向における下流側に配設される第２角形電池１４ほど短くなっている。このため、各流入路２４，６４において熱媒体の流通方向における下流側に配設される角形電池１３，１４ほど温度調節装置４０との距離が短くなり、直接熱交換されやすい。したがって、各流入路２４，６４において熱媒体の流通方向における下流側に配設される角形電池１３，１４は、上流側に配設される角形電池１３，１４に比べて熱媒体による温度調節効率を低下させても適切に温度調節される。したがって、各流入路２４，６４において熱媒体の流通方向における下流側の各流路２６，６６の流路断面積を小さくすることができる。このため、各電池スタック１１，１２の小型化が図られ、ひいては、電池パック１全体の小型化が図られる。

（４）温度調節装置４０は、熱電変換素子４１の第１面４１ａ及び第２面４１ｂに通電を行うことで、第１温調流路２１及び第２温調流路６１を流通する熱媒体を加熱又は冷却する。このため、熱電変換素子４１への通電の極性を変更することで、熱媒体を加熱するか冷却するかを変更することができる。したがって、単一の温度調節装置を用いて熱媒体の加熱及び冷却を行うことができる。

（５）車両に搭載される電池パック１には、電池用温度調節機構１５が設けられている。このため、電池を電力源として走行を行う車両は、角形電池１３，１４は、電池用温度調節機構１５によって適切に温度調節され、電池パック１を搭載した車両は、角形電池１３，１４からの電力により適切に走行することができる。

（６）熱電変換素子４１の第１面４１ａ及び第２面４１ｂに熱交換部材４２，４７を接合している。このため、第１面４１ａ及び第２面４１ｂと、熱媒体との熱交換が促進される。

（７）流出路２９は、第１流入路２４及び第２流入路６４に挟まれるように形成され、第１流入路２４及び第２流入路６４と隣り合っている。このため、流出路２９に流出した熱媒体が各温調流路２１，６１に至るまでに外気と熱交換される領域が少なくなる。したがって、外気との熱交換による第１角形電池１３及び第２角形電池１４に対する温度調節効率の低下を抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を図２にしたがって説明する。
以下に説明する実施形態は、既に説明した実施形態と同一構成について同一符号を付すなどしてその重複する説明を省略又は簡略する。

図２に示すように、収容領域Ｓ１と第４側壁１０ｅの間には、第１温調流路２１に連通する連通路７１を形成するための仕切壁７２が設けられている。仕切壁７２は、第１仕切壁３１における第１温調流路２１の流入部２２側の先端から収容領域Ｓ１に向けて第１温調流路２１に直交するように延設されている。仕切壁７２は、第４側壁１０ｅと略平行をなしている。また、本実施形態では、第１の実施形態における第２仕切壁３２が設けられていない。

収容領域Ｓ１には、第１電池スタック１１及び第２電池スタック１２が配設されている。本実施形態では、第１電池スタック１１及び第２電池スタック１２は、第１仕切壁３１と略平行に配設されている。したがって、本実施形態における第１流入路２４は、熱媒体の流通方向に直交する方向の流路断面積が、上流側から下流側まで均一となっている。

本実施形態では、第１角形電池１３の並設方向に隣り合う第１角形電池１３同士の間隔は、同一間隔となっている。したがって、各第１流路２６において熱媒体の流通する方向に直交する流路断面積は、同一となる。

第２角形電池１４は、その幅方向に第１角形電池１３が隣り合うように配設されている。第２角形電池１４の並設方向に隣り合う第２角形電池１４の間隔は、同一間隔となっている。そして、第１流路２６と第２流路６６が隣り合うことで、第１流路２６を流通した熱媒体は、第２流路６６に流入するようになっている。

第２電池スタック１２と第２側壁１０ｃの間には、各第２流路６６を流通した熱媒体が流出する流出路７３が形成されている。流出路７３は、熱媒体の流通方向における上流側から下流側まで、熱媒体の流通方向と直交する方向の流路断面積が均一となっている。流出路７３は、連通路７１を介して第１流入路２４と連通している。これにより、流出路７３を流通した熱媒体は、第１流入路２４に供給されるようになっている。温度調節装置４０は、流出路７３と隣り合うように配設されている。流出路７３には、連通路７１に熱媒体を供給する送風機７４が配設されている。

次に、本実施形態における電池用温度調節機構１５の作用について説明する。
第１温調流路２１で温度調節装置４０によって加熱又は冷却された熱媒体は、第１送風機２７によって第１流入路２４に供給され、第１流入路２４を流通する。第１流入路２４を流通した熱媒体は、第１流路２６に流入する。この際、熱媒体は、仕切壁７２によって適切に第１流路２６に誘導される。第１流路２６を流通した熱媒体は、第２流路６６に流入する。第２流路６６を流通した熱媒体は、流出路７３に流出する。流出路７３に流出した熱媒体は、温度調節装置４０によって熱交換された後に連通路７１を流通する。

したがって、上記実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１），（４），（５），（６）に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（８）第１仕切壁３１を介して第１流入路２４に隣り合うように温度調節装置４０を設けている。また、流出路７３に隣り合うように温度調節装置４０を設けている。流出路７３に隣り合うように温度調節装置４０を設けない場合、流出路７３を流通する熱媒体は、外気と熱交換される。この結果、熱媒体を第１温調流路２１で加熱又は冷却しても、熱媒体の温度を所望の温度にできないおそれがある。本実施形態のように、第１流入路２４に加え、流出路７３に隣り合うように温度調節装置４０を配設することで、流出路７３に流入した熱媒体が、第１温調流路２１に至るまでに外気と熱交換される領域が少なくなり、第１温調流路２１で加熱又は冷却された熱媒体が所望の温度にならないことを抑制することができる。なお、所望の温度とは、角形電池１３，１４の温度を、角形電池１３，１４の劣化を促進しない温度に維持できる温度のことである。

（９）仕切壁７２を形成している。このため、第１流入路２４を流通する熱媒体は、第１流路２６に適切に誘導される。
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。

○ 第１の実施形態において、図３に示すように、第１角形電池１３を、第１流入路２４を流通する熱媒体の流通方向における上流側から下流側に向けて徐々に第１仕切壁３１と第１角形電池１３との最短距離が短くなるように配設してもよい。この場合も、第１流入路２４において熱媒体の流通方向における下流側に配設される第１角形電池１３ほど、温度調節装置４０との離間距離が短くなる。同様に、第２角形電池１４を、第２流入路６４を流通する熱媒体の流通方向における上流側から下流側に向けて徐々に第２仕切壁３２と第２角形電池１４との最短距離が短くなるように配設してもよい。この場合も、第２流入路６４において熱媒体の流通方向における下流側に配設される第２角形電池１４ほど、温度調節装置４０との離間距離が短くなる。

○ 第１の実施形態において、図４に示すように、第１流入路２４を流通する熱媒体の流通方向における最も上流側に配設される第１角形電池１３と第３側壁１０ｄを当接させることで、温度調節装置４０によって加熱又は冷却された熱媒体を第１流入路２４に誘導してもよい。同様に、第２流入路６４において熱媒体の流通方向における最も上流側に配設される第２角形電池１４と第３側壁１０ｄを当接させることで温度調節装置４０によって加熱又は冷却された熱媒体を第２流入路６４に誘導してもよい。この場合、最も上流側に配設される第１角形電池１３及び第２角形電池１４が誘導部材として機能する。

○ 第１及び第２の実施形態において、ケース１０の内部に熱媒体を流通させることができれば、送風機２７，６７，７４の配設位置を変更してもよい。
○ 第１及び第２の実施形態において、液状の熱媒体（例えば、冷却水や有機溶媒など）を流通させることで角形電池１３，１４の温度調節を行ってもよい。この場合、送風機２７，６７，７４に代えてポンプを用いることで液状の熱媒体を流通させる。

○ 第１及び第２の実施形態において、電池として円筒形電池やラミネート形状の電池を用いてもよい。
○ 第１及び第２実施形態において、第１送風機２７及び第２送風機６７によって適切に第１流入路２４、第２流入路６４に熱媒体を供給できれば、誘導壁５１，５２を形成しなくてもよい。この場合、第１送風機２７及び第２送風機６７が誘導部材として機能する。

○ 第１及び第２実施形態において、熱電変換素子４１のみで十分に熱媒体の加熱又は冷却ができる場合には、第１面４１ａに第１熱交換部材４２を接合しなくてもよい。同様に、第２面４１ｂに第２熱交換部材４７を接合しなくてもよい。

○ 第１及び第２の実施形態において、温度調節装置として熱電変換素子４１以外の、ヒータや冷却装置などに熱交換部材を接合したものを用いてもよい。
○ 第１及び第２の実施形態において、ケース１０の内部に収容される電池スタックの数を変更してもよい。

○ 第１及び第２の実施形態において、ダクトなどによって第１流入路２４、第２流入路６４及び流出路７３を形成してもよい。
○ 第１及び第２の実施形態において、熱電変換素子４１の数を変更してもよい。

１３…第１角形電池、１４…第２角形電池、１５…電池用温度調節機構、２４…第１流入路、２６…第１流路、３１…第１仕切壁、３２…第２仕切壁、４０…温度調節装置、４１…熱電変換素子、４１ａ…第１面、４１ｂ…第２面、４２…第１熱交換部材、４７…第２熱交換部材、５１，５２…誘導壁、６４…第２流入路、６６…第２流路。

Claims (6)

1. 電池を複数並設し、前記電池の並設方向に隣り合う電池の間に形成された流路に熱媒体を流通させることで前記電池の温度調節を行う電池用温度調節機構であって、
   前記流路に前記熱媒体を流入させる流入路と、
   仕切壁を介して前記流入路と隣り合う部分を有し、前記熱媒体を加熱又は冷却する温度調節装置と、
   前記温度調節装置によって加熱又は冷却された前記熱媒体を前記流入路に誘導する誘導部材と、を備え、
   前記電池は、ケースの内部に形成された収容領域に収容され、前記ケースの内部には、前記電池を挟むように一対の流入路が形成されるとともに、前記流路を流通した後の熱媒体が流出する共通の流出路が前記一対の流入路に挟まれるように形成され、前記各流入路と仕切壁を介して隣り合う部分を有するように前記温度調節装置を配設したことを特徴とする電池用温度調節機構。
2. ケースの内部に形成された収容領域に電池を複数並設し、前記電池の並設方向に隣り合う電池の間に形成された流路に熱媒体を流通させることで前記電池の温度調節を行う電池用温度調節機構であって、
   前記流路に前記熱媒体を流入させる流入路と、
   仕切壁を介して前記流入路と隣り合う部分を有し、前記熱媒体を加熱又は冷却する温度調節装置と、
   前記ケース内において前記熱媒体を流通させて前記温度調節装置によって加熱又は冷却された前記熱媒体を前記流入路に供給する移送装置と、
   前記ケースの内面から前記電池側へと突出され、前記温度調節装置によって加熱又は冷却された前記熱媒体を前記流入路に誘導する誘導壁と、を備えたことを特徴とする電池用温度調節機構。
3. 前記ケースの内部には、前記電池を挟むように前記流入路と、前記流路を流通した後の熱媒体が流出する流出路と、が形成され、前記流入路及び前記流出路と仕切壁を介して隣り合う部分を有するように前記温度調節装置を配設したことを特徴とする請求項２に記載の電池用温度調節機構。
4. 前記流入路を流通する前記熱媒体の流通方向における下流側に配設される電池ほど前記温度調節装置との離間距離が短いことを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか１項に記載の電池用温度調節機構。
5. 前記温度調節装置は、通電の極性に応じて吸熱と放熱の相反する作用を行う第１面及び第２面を有する熱電変換素子を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載の電池用温度調節機構。
6. 電池を電力源として走行を行う車両であって、
   前記電池には、請求項１〜請求項５のうちいずれか１項に記載の電池用温度調節機構が設けられることを特徴とする車両。