JP6504029B2 - 電池パック - Google Patents

Description

本発明は、電池セルが収容された電池モジュールが、電池パックケース内に複数収容されている電池パックに関する。

近年では、例えば一般車両や産業車両において、２次電池とモータを備えたハイブリッド車両や電気自動車等の普及が進んでいる。このような車両では、電池セルと呼ばれる２次電池を複数収容した電池モジュールを構成し、当該電池モジュールを複数収容した電池パックを構成し、当該電池パックを車両に搭載している。２次電池は充放電によって発熱して温度が上昇するが、所定温度以上に達すると特性が劣化してしまうので、所定温度に達しないように適切に冷却する必要がある。

例えば、特許文献１では、複数の単電池（電池セルに相当）にて電池モジュールを構成し、電池モジュールの両側に吸気ダクトと排気ダクトを備えた第１、第２の電池ユニットを構成し、第１の電池ユニットと第２の電池ユニットとを並列させて配置するとともに互いの排気ダクトが隣り合うように配置した蓄電装置（電池パックに相当）が記載されている。この構成では、各電池ユニットは、吸気ダクトの側から空気を取り込み、排気ダクトの側へと空気を排出して隣り合う単電池の隙間に空気を通過させ、単電池の温度を調節している。また、第１の電池ユニットの排気ダクトと、第２の電池ユニットの排気ダクトと、の間には、通電によって発熱するＤＣ／ＤＣコンバータ等の機器が配置されている。

特開２０１０−０３３７９９号公報

特許文献１に記載された蓄電装置では、第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットのそれぞれに、吸気専用の吸気ダクトを設け、さらに排気専用の排気ダクトも設けており、蓄電装置（電池パック）の体積が増大するので、あまり好ましくない。また、互いの排気ダクトが隣り合うように第１の電池ユニットと第２の電池ユニットを配置し、第１の電池ユニットの排気ダクトと第２の電池ユニットの排気ダクトとの間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の発熱する種々の機器を配置しており、さらに蓄電装置の体積が増大するので、あまり好ましくない。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、電池パックの体積の増大を抑制しながら、電池パック内の２次電池を効率良く冷却することが可能であり、シンプルで少ない部品点数であって且つ組み付け性が良い冷却機構、を有する電池パックを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る電池パックは次の手段をとる。まず、本発明の第１の発明は、電池セルが収容された電池モジュールが電池パックケース内に複数収容されている電池パックである。前記電池モジュールは矩形状の箱状であり、前記電池パックケースは矩形状であるとともに内部空間を有する箱状であり、複数の前記電池モジュールは、上下方向に積層された前記電池モジュールを含む複数の積層モジュールとされている。また、それぞれの前記積層モジュールにおいて、上下方向に隣り合う前記電池モジュールの間には、積層隙間が設けられており、それぞれの前記積層モジュールは、前記電池パックケース内において前後方向または左右方向に並列に配置され、隣り合う前記積層モジュールの間には、並列隙間が設けられ、前記電池パックケース内における一方端の位置に配置された前記積層モジュールである一方端積層モジュールと、前記電池パックケースの所定の側面の内壁である所定側面内壁と、の間には第１隙間が形成されており、前記一方端積層モジュールと、前記電池パックケースの上面の内壁である上面内壁と、の間には、第２隙間が形成されている。そして、前記第１隙間と前記第２隙間には、前記第１隙間に配置された第１隙間配置部と、前記第２隙間に配置された第２隙間配置部と、を有する逆Ｌ字状のファンブラケットが設けられており、前記ファンブラケットにおける前記第１隙間配置部には、前記電池パックケース内を冷却する気流を発生させるファンが設けられており、前記ファンブラケットは、前記一方端積層モジュールを前記電池パックケースに固定するための共締め部材にて、前記一方端積層モジュールとともに前記電池パックケースに共締めされている、電池パックである。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る電池パックであって、前記ファンブラケットは、前記第２隙間配置部が前記共締め部材にて共締めされており、前記電池パックケースの底面の内壁である底面内壁における前記ファンブラケットの前記第１隙間配置部の先端と対向する位置には、前記第１隙間配置部の先端が差し込まれる凹部または孔部である被差込部が形成されている、電池パックである。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る電池パックであって、前記第２隙間配置部は、上下方向において前記第２隙間を埋める形状を有している、電池パックである。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係る電池パックであって、前記電池パックケース内における前記一方端積層モジュールの配置位置に対して反対側の端部となる位置に配置された前記積層モジュールである他方端積層モジュールと、前記所定側面内壁と、の間には第３隙間が設けられており、前記他方端積層モジュールと、前記上面内壁と、の間には第４隙間が設けられており、前記第３隙間と前記第４隙間には、前記第３隙間に配置された第３隙間配置部と、前記第４隙間に配置された第４隙間配置部と、を有する逆Ｌ字状の流路形成ブラケットが設けられており、前記流路形成ブラケットは、前記他方端積層モジュールを前記電池パックケースに固定するための共締め部材にて、前記他方端積層モジュールとともに前記電池パックケースに共締めされている、電池パックである。

次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明〜第４の発明のいずれか１つに係る電池パックであって、それぞれの前記積層モジュールは、最上部の前記電池モジュールから最下部の前記電池モジュールを超えて前記電池パックケースの底面に達する電池固定部材にて、前記電池パックケースの底面に固定されており、前記電池固定部材の少なくとも１つが、前記共締め部材である、電池パックである。

第１の発明によれば、第１隙間と第２隙間とに逆Ｌ字状のファンブラケットを設け、当該ファンブラケットの第１隙間配置部にファンを取り付けるので、吸気や排気の専用のダクトを設ける必要がない。また、第１隙間と第２隙間は、もともと形成されている隙間を利用できるので、電池パックの体積の増大を抑制することができる。また、冷却機構として、逆Ｌ字状のファンブラケットとファンを追加するだけでよいので、シンプルで少ない部品点数にて冷却機構を実現することができる。また、上下に隣り合う電池モジュールの間には積層隙間が設けられ、前後または左右に隣り合う積層モジュールの間には並列隙間が設けられている。従って、第１隙間、第２隙間、積層隙間、並列隙間、のそれぞれの隙間に気流を流すことで２次電池を効率良く冷却できる。さらに、一方端積層モジュールを電池パックケースに固定するための共締め部材にて、ファンブラケットが一方端積層モジュールと共締めされているので、冷却機構の組み付け性も良い。

第２の発明によれば、ファンブラケットにおける第１隙間配置部は、一方端積層モジュールに固定されていないが、第１隙間配置部の先端が、電池パックケースに設けられた被差込部に差し込まれることで固定されている。従って、シンプルな構成で、より組み付け性のよい冷却機構を実現することができる。

第３の発明によれば、ファンブラケットの第２隙間配置部で第２間隙の上下方向を埋めて空間を仕切ることで、冷却用の気流の流路を適切に形成することができるので、一方端積層モジュールを効率良く冷却することができる。

第４の発明によれば、電池パック内において、ファンブラケットの位置に対して反対側となる位置に、逆Ｌ字状の流路形成ブラケットが設けられている。つまり、ファンブラケットに設けられたファンから流路形成ブラケットに向けて気流を発生させることで、第１隙間から第３隙間へと流した気流を、流路形成ブラケットにてせき止め、第２隙間、第４隙間、そして積層隙間、並列隙間へと流すことができる。従って、電池パック内の２次電池を効率良く冷却することができる。

第５の発明によれば、電池固定部材によって、各積層モジュールを電池パックケースに固定可能であり、電池固定部材の少なくとも１つである共締め部材によって、ファンブラケット（及び流路形成ブラケット）が積層モジュールに共締めされているので、冷却機構の良好な組み付け性を実現できる。

電池セルが収容された電池モジュールの外観の例を説明する斜視図である。 電池モジュールの外観の例を説明する平面図である。 複数の電池モジュールを上下方向に積層する様子の例を説明する斜視図である。 複数の電池モジュールを上下方向に積層した積層モジュールの外観の例を説明する側面図である。 下方に電池モジュールを積層し、上方に周辺機器モジュールを積層して、混合積層モジュールを積層する様子の例を説明する斜視図である。 混合積層モジュールの外観の例（周辺機器モジュールは内部を透視した状態）を説明する側面図である。 電池パックケースの外観の例を説明する斜視図である。 ファンブラケットと流路形成ブラケットの外観の例と、ファンブラケットと流路形成ブラケットを共締めする様子の例を説明する斜視図である。 ファンブラケットの外観及び構造の例を説明する図である。 ファンブラケットのファン及び被共締部等の外観の例を説明する斜視図である。 流路形成ブラケットの外観及び構造の例を説明する図である。 流路形成ブラケットの被共締部等の外観の例を説明する斜視図である。 図１６においてＸＩＩＩ方向から見て内部を透視した図であり、かつファンブラケット及び流路形成ブラケットを省略した図であり、積層モジュールと電池パックケースの内壁との間に形成された各隙間を説明する図である。 図１６においてＸＩＶ方向から見て内部を透視した図であり、電池正面隙間と電池上面隙間を、ファンブラケットが埋めている様子を説明する図である。 図１６においてＸＶ方向から見て内部を透視した図であり、電池正面隙間と電池上面隙間を、流路形成ブラケットが埋めている様子を説明する図である。 ファンブラケット及びファンと、流路形成ブラケットによる、気流の流れの例を説明する斜視図（内部を透視した図）である。 図１６においてＸＶＩＩ方向から見て内部を透視した図であり、ファンブラケット及びファンと、流路形成ブラケットによる、気流の流れの例を説明する平面図（内部を透視した図）である。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。なお各図において、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｚ軸方向は鉛直上方かつ電池パック内の電池モジュールの積層方向を示し、Ｘ軸方向は水平方向かつ電池パック内の電池モジュールの長手方向を示し、Ｙ軸方向は水平方向かつ電池パック内の積層モジュールの並列方向を示している。

●［電池モジュールの構造（図１、図２）］
図１及び図２に示すように、電池モジュール２０は、単数または複数の電池セルを収容しており、矩形状の箱状の形状を有している。電池セルは、例えば、シート状の正極板と負極板とがセパレータを挟んで交互に積層された電極積層体と電解液とが収容された矩形状の箱状の形状を有しているリチウムイオン２次電池である。なお、電池モジュール２０内に収容される電池セルの数については、特に限定しない。また図示省略するが、電池モジュール２０内に収容されている各電池セルの正極、負極は、それぞれバスバーにて接続され、正極に接続されたバスバーは電池モジュール２０に設けられた正極端子に接続され、負極に接続されたバスバーは電池モジュール２０に設けられた負極端子に接続されている。また箱状の電池モジュール２０には、図示省略するが、放熱用の複数の通気孔等が設けられている。また電池モジュール２０の四隅の近傍には、上下方向の貫通孔２２を有している。

●［積層モジュール４０の外観（図３、図４）］
図３及び図４に示すように、複数の電池モジュール２０は、上下方向に積層された電池モジュール２０を含む積層モジュール４０とされて、複数の積層モジュールが、後述する電池パックケース５０内に収容されている（図８参照）。積層モジュール４０は、例えば４個の電池モジュール２０がスペーサ４１を挟んで上下方向に積層されて形成されている。そして積層モジュール４０は、各電池モジュール２０が、それぞれの貫通孔２２が同軸となるように積層されて形成されている。また、スペーサ４１は、例えばワッシャ状であり、上下に隣り合う電池モジュール２０の間、かつ、貫通孔２２と同軸となるように設けられている。スペーサ４１によって、上下方向に隣り合う電池モジュール２０の間には、積層隙間ＤＺが形成されている。例えば、積層隙間ＤＺは、５［ｍｍ］程度である。なお、最下部の電池モジュールの下にスペーサ４１を配置してもよい。

●［混合積層モジュール４０Ａの構造と外観（図５、図６）］
電池パック内には、電池モジュール２０だけでなく、端子台、電池コントローラ、サービスプラグ、電流値等を検出する各種センサ等を含む電池周辺機器を収容した周辺機器モジュール３０が設けられている。

図５及び図６に示す周辺機器モジュール３０のケースである機器ケース３０Ａの縦、横、高さのサイズは、例えば電池モジュール２０を２個積層したサイズと同等（縦、横、高さが同等）とされている。そして混合積層モジュール４０Ａは、２個の電池モジュール２０が上下に積層された上に、周辺機器モジュール３０が積層されて形成されている。これにより、混合積層モジュール４０Ａ（図６参照）の縦、横、高さは、積層モジュール４０（図４参照）とほぼ同じとなる。従って、図８に示すように電池パックケース５０内に積層モジュール４０と混合積層モジュール４０Ａを収容した際、積層モジュール４０と混合積層モジュール４０Ａとの隙間と、積層モジュール４０と積層モジュール４０との隙間である並列隙間ＤＹを同じにすることが可能である。各並列隙間ＤＹを同じにすることで、後述する冷却風を各隙間に均一に流して、効率良く積層モジュール４０及び混合積層モジュール４０Ａを冷却することができる。なお、混合積層モジュール４０Ａは、上下方向に積層された電池モジュール２０を含んでおり、積層モジュールに含まれる。

なお、周辺機器モジュール３０の四隅の近傍には、電池モジュール２０と同様に、上下方向の貫通孔３０Ｃを有している。また、スペーサ４１が、上下に隣り合う電池モジュール２０の間、かつ、貫通孔２２と同軸となるように設けられ、上下に隣り合う周辺機器モジュール３０と電池モジュール２０の間、かつ、貫通孔３０Ｃ及び貫通孔２２と同軸となるように設けられている。スペーサ４１によって、上下方向に隣り合う電池モジュール２０の間、及び周辺機器モジュール３０と電池モジュール２０の間には、積層隙間ＤＺが形成されている。なお、最下段の電池モジュールの下にスペーサ４１を配置してもよい。また、周辺機器モジュール３０の機器ケース３０Ａ内に収容されている電池周辺機器を冷却するために、機器ケース３０Ａに、図示しない通気孔を設けてもよい。

●［電池パックケースの構造（図７）］
電池パックケース５０は、図７に示すように、矩形状であるとともに内部空間５０Ｋを有する箱状であり、例えば上側電池パックケース５０Ａと下側電池パックケース５０Ｂとで上下に分割された構成とされている。上側電池パックケース５０Ａは、上面５２、正面５３、背面５４、右側面５５、左側面５６、を有している。また、上面５２の内壁を上面内壁５２Ａとする。

下側電池パックケース５０Ｂは、底面５１、正面５３、背面５４、右側面５５、左側面５６、を有している。また、底面５１の内壁を底面内壁５１Ａ、正面５３の内壁を正面内壁５３Ａ（所定側面内壁に相当）、背面５４の内壁を背面内壁５４Ａ、右側面５５の内壁を右側面内壁５５Ａ、左側面５６の内壁を左側面内壁５６Ａ、とする。また底面内壁５１Ａには、積層モジュール４０や混合積層モジュール４０Ａを取り付けるためのスペースである電池取付エリア５０１〜５０４が設けられている。そして電池取付エリア５０１〜５０４のそれぞれの四隅の近傍には、積層モジュール４０（または混合積層モジュール４０Ａ）の四隅の近傍の貫通孔２２と対向する位置に、電池取付孔５１Ｂが設けられている。

また電池取付エリア５０１における正面内壁５３Ａと対向する位置であって右側面内壁５５Ａに近い位置には、凹部または孔部となるように形成された被差込部５１Ｃが設けられている。この被差込部５１Ｃには、図８に示すように、ファンブラケット６０の第１隙間配置部６１の先端である差込先端部６５が差し込まれる。同様に、電池取付エリア５０４における正面内壁５３Ａと対向する位置であって左側面内壁５６Ａに近い位置には、凹部または孔部となるように形成された被差込部５１Ｄが設けられている。この被差込部５１Ｄには、図８に示すように、流路形成ブラケット７０の第３隙間配置部７１の先端である差込先端部７５が差し込まれる。

●［電池パックの構造と冷却機構の組み付け方法（図８）と、ファンブラケット６０の構造（図９、図１０）と、流路形成ブラケット７０の構造（図１１、図１２）］
電池パックケース５０の下側電池パックケース５０Ｂには、図８に示すように、３個の積層モジュール４０と、１個の混合積層モジュール４０Ａと、ファンブラケット６０と、流路形成ブラケット７０と、が共締めボルトＢによって組み付けられている。なお、ファンブラケット６０及びファン６８と、流路形成ブラケット７０と、にて冷却機構が構成されている。また、図８の例では、積層モジュール４０（４０１）におけるファンブラケット６０が共締めされない側の電池固定ボルト、積層モジュール４０（４０２）及び混合積層モジュール４０Ａ（４０３）を組み付ける電池固定ボルト、積層モジュール４０（４０４）における流路形成ブラケット７０が共締めされない側の電池固定ボルト、の記載を省略している。電池パックケース内において、積層モジュール４０及び混合積層モジュール４０Ａは、前後方向または左右方向に並列に配置（本実施の形態の例では左右方向に並列に配置）され、隣り合う積層モジュール（混合積層モジュールも積層モジュールとみなす）の間には、並列隙間ＤＹが設けられている。なお、電池固定ボルトは電池固定部材に相当しており、共締めボルトは共締め部材に相当している。また例えば、並列隙間ＤＹは、積層隙間ＤＺの５［ｍｍ］よりもやや大きな隙間とされている。

積層モジュール及び混合積層モジュールを電池パックケースに固定する各電池固定ボルトは、各積層モジュールの最上部の電池モジュール（混合積層モジュールの場合は最上部の周辺機器モジュール）から最下部の電池モジュールを超えて電池パックケースの底面に達する長さを有している。そして電池固定ボルトの少なくとも１つである共締めボルトＢは、ファンブラケット６０の貫通孔６４及び積層モジュール４０の貫通孔２２に挿通された後、下側電池パックケース５０Ｂにおいて対応する電池取付孔５１Ｂ（図７参照）に固定される。なお、ファンブラケット６０と積層モジュール４０（４０１）とを電池パックケースに共締めしている電池固定ボルトと、流路形成ブラケット７０と積層モジュール４０（４０４）とを電池パックケースに共締めしている電池固定ボルトが、共締めボルトＢである。図８に示す状態に組み付けた後、下側電池パックケース５０Ｂの上方に上側電池パックケース５０Ａ（図７参照）が組み付けられて電池パック１（図１６参照）ができあがる。

次にファンブラケット６０（図９、図１０参照）の構造等について説明する。図８に示すように、電池パックケース５０内における一方端の位置（この場合、最も右側面内壁５５Ａに近い位置）に配置された積層モジュールである一方端積層モジュール４０１と、正面内壁５３Ａ（所定側面内壁に相当）と、の間には、電池正面隙間Ｓ１（第１隙間に相当）が形成されている。また図１３に示すように、一方端積層モジュール４０１と、上面内壁５２Ａと、の間には、電池上面隙間Ｓ２（第２隙間に相当）が形成されている。そして図１４に示すように、ファンブラケット６０は、電池正面隙間Ｓ１に配置された第１隙間配置部６１と、電池上面隙間Ｓ２に配置された第２隙間配置部６２と、を有して、逆Ｌ字状の形状を有している。

また図９及び図１０に示すように、ファンブラケット６０の第２隙間配置部６２には、貫通孔６４を有する被共締部６３が設けられている。この被共締部６３が、一方端積層モジュール４０１の貫通孔２２に共締めされることで、第２隙間配置部６２が共締めボルトＢにて共締めされる（図８参照）。また被共締部６３には、ファン６８の配線６８Ａを保持する配線クランプ６９を固定するためのクランプ取付部６３Ａ及びクランプ取付孔６４Ａが設けられている。またファンブラケット６０の第１隙間配置部６１には、ファン用の貫通孔６８Ｂが複数形成されており、それぞれの貫通孔６８Ｂには、ファン６８が取り付けられている。また第１隙間配置部６１の先端には、下側電池パックケース５０Ｂに設けられた被差込部５１Ｃ（図８参照）に差し込まれる差込先端部６５が設けられている。従って、ファンブラケット６０は、第２隙間配置部６２が共締めボルトＢによって固定され、第１隙間配置部６１が被差込部５１Ｃによって固定されている。なお、ファンブラケット６０は、例えば金属板で形成されており、第１隙間配置部６１、第２隙間配置部６２、被共締部６３、クランプ取付部６３Ａ、差込先端部６５、が一体成形されている。なお各ファン６８は、電池コントローラ（周辺機器モジュール３０内の電池周辺機器）から制御される。また、差込先端部６５には、被差込部５１Ｃに差し込まれた際に被差込部５１Ｃとの隙間を埋めるシール材６０Ｓが設けられている。シール材６０Ｓは、弾性力を有し、シール用の樹脂や発泡ゴム材等にて形成されている。

図９及び図１０に示すように、ファンブラケット６０において、電池パック内に取り付けられた際（図１４参照）に一方端積層モジュール４０１と対向する位置には、弾性力を有するシール材６６（シール用の樹脂や発泡ゴム材等）が設けられている。またファンブラケット６０において、電池パック内に取り付けられた際（図１４参照）に電池パックケースの内壁（この場合、上面内壁と正面内壁）と対向する位置には、弾性力を有するシール材６７（シール用の樹脂や発泡ゴム材等）が設けられている。また図９に示す第１隙間配置部６１の幅６１Ｗは、図１４に示す電池正面隙間Ｓ１の幅ＷＳ１よりも少し大きく設定されている。同様に、図９に示す第２隙間配置部６２の幅６２Ｗは、図１４に示す電池上面隙間Ｓ２の幅ＷＳ２よりも少し大きく設定されている。つまり、シール材６６、６７を含めて、第１隙間配置部６１は前後方向（または左右方向）において電池正面隙間Ｓ１を埋める形状を有しており、第２隙間配置部６２は上下方向において電池上面隙間Ｓ２を埋める形状を有している。そして、シール材６６は、電池パック内において、ファンブラケット６０と一方端積層モジュール４０１との間の隙間を埋め、シール材６７は、電池パック内において、ファンブラケット６０と電池パックケースの内壁との間の隙間を埋める。

次に流路形成ブラケット７０（図１１、図１２参照）の構造等について説明する。図８に示すように、電池パックケース５０内において、一方端積層モジュール４０１の配置位置に対して反対側の端部となる位置（この場合、最も左側面内壁５６Ａに近い位置）に配置された他方端積層モジュール４０４と、正面内壁５３Ａ（所定側面内壁に相当）と、の間には、電池正面隙間Ｓ３（第３隙間に相当）が形成されている。また図１３に示すように、他方端積層モジュール４０４と、上面内壁５２Ａと、の間には、電池上面隙間Ｓ４（第４隙間に相当）が形成されている。そして図１５に示すように、流路形成ブラケット７０は、電池正面隙間Ｓ３に配置された第３隙間配置部７１と、電池上面隙間Ｓ４に配置された第４隙間配置部７２と、を有して、逆Ｌ字状の形状を有している。

また図１１及び図１２に示すように、流路形成ブラケット７０の第４隙間配置部７２には、貫通孔７４を有する被共締部７３が設けられている。この被共締部７３は、他方端積層モジュール４０４の貫通孔２２に共締めされる（図８参照）。また第３隙間配置部７１の先端には、電池パックケースに設けられた被差込部５１Ｄ（図８参照）に差し込まれる差込先端部７５が設けられている。従って、流路形成ブラケット７０は、第４隙間配置部７２が共締めボルトＢによって固定され、第３隙間配置部７１が被差込部５１Ｄによって固定されている。なお、流路形成ブラケット７０は、例えば金属板で形成されており、第３隙間配置部７１、第４隙間配置部７２、被共締部７３、差込先端部７５、が一体成形されている。また、差込先端部７５には、被差込部５１Ｄに差し込まれた際に被差込部５１Ｄとの隙間を埋めるシール材７０Ｓが設けられている。シール材７０Ｓは、弾性力を有し、シール用の樹脂や発泡ゴム材等にて形成されている。

図１１及び図１２に示すように、流路形成ブラケット７０において、電池パック内に取り付けられた際（図１５参照）に他方端積層モジュール４０４と対向する位置には、弾性力を有するシール材７６（シール用の樹脂や発泡ゴム材等）が設けられている。また流路形成ブラケット７０において、電池パック内に取り付けられた際（図１５参照）に電池パックケースの内壁（この場合、上面内壁と正面内壁）と対向する位置には、弾性力を有するシール材７７（シール用の樹脂や発泡ゴム材等）が設けられている。また図１１に示す第３隙間配置部７１の幅７１Ｗは、図１５に示す電池正面隙間Ｓ３の幅ＷＳ３よりも少し大きく設定されている。同様に、図１１に示す第４隙間配置部７２の幅７２Ｗは、図１５に示す電池上面隙間Ｓ４の幅ＷＳ４よりも少し大きく設定されている。つまり、シール材７６、７７を含めて、第３隙間配置部７１は前後方向（または左右方向）において電池正面隙間Ｓ３を埋める形状を有しており、第４隙間配置部７２は上下方向において電池上面隙間Ｓ４を埋める形状を有している。そして、シール材７６は、電池パック内において、流路形成ブラケット７０と他方端積層モジュール４０４との間の隙間を埋め、シール材７７は、電池パック内において、流路形成ブラケット７０と電池パックケースの内壁との間の隙間を埋める。

●［電池パック内における気流の流れ（図１６、図１７）］
図１６は、以上の説明によって組み立てられた電池パック１の内部を透視した斜視図であり、図１７は当該電池パック１の内部を透視した平面図であり、各図中に、気流の流れの例を太矢印で示す。

図１６及び図１７に示すように、各ファン６８は、電池パックケース５０の右側面５５の側から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を左側面５６の側へと吐出する。従って、ファン６８によって、電池パックケース５０の正面５３の正面内壁と、積層モジュール４０及び混合積層モジュール４０Ａとの間の隙間（電池正面隙間Ｓ１、Ｓ３を含む隙間）に、電池パックケース５０の底面５１及び正面５３の双方の面にほぼ平行な気流ＡＦ１が発生する。

気流ＡＦ１は、流路形成ブラケット７０にて進行方向が遮られている。流路形成ブラケット７０の第３隙間配置部７１は、図１５に示すように、電池パックケース５０の正面内壁５３Ａから他方端積層モジュール４０４までの隙間を遮蔽している。また、流路形成ブラケット７０の第４隙間配置部７２は、図１５に示すように、電池パックケース５０の上面内壁５２Ａから他方端積層モジュール４０４までの隙間を遮蔽している。これにより、流路形成ブラケット７０は、電池パックケース５０の底面５１及び正面５３の双方の面にほぼ平行な気流ＡＦ１の方向を、電池パックケース５０の底面５１及び右側面５５（または左側面５６）の双方の面にほぼ平行な気流ＡＦ２の方向に変換する。なお、気流ＡＦ２は、積層モジュール４０や混合積層モジュール４０Ａの上面だけに流れるのではなく、積層された電池モジュールの上下方向の隙間である積層隙間ＤＺや、積層モジュール４０と積層モジュール４０（または混合積層モジュール４０Ａ）との左右方向の隙間である並列隙間ＤＹにも流れる。従って、各電池モジュールの上下左右に気流ＡＦ２が流れるので、各電池モジュールを適切に冷却することができる。なお、ファンブラケット６０の第２隙間配置部６２は、図１４に示すように、電池パックケース５０の上面内壁５２Ａから一方端積層モジュール４０１までの隙間を遮蔽しており、図１６に示すように、電池上面隙間Ｓ２を流れる気流ＡＦ２が電池右側面隙間Ｓ７へ流れることを防止して、電池上面隙間Ｓ２を流れる気流ＡＦ２を、電池パックケース５０の背面５４へと導く。

気流ＡＦ２は、電池パックケース５０の背面５４に到達すると、電池パックケース５０の底面５１及び背面５４（または正面５３）の双方の面にほぼ平行な気流ＡＦ３の方向へと、方向を変更する。なお気流ＡＦ２は、流路形成ブラケット７０によって隙間が閉鎖されている電池左側面隙間Ｓ５の方向には流れていかない。図１７に示すように、気流ＡＦ３は、電池パックケース５０の背面内壁５４Ａから積層モジュール４０（または混合積層モジュール４０Ａ）までの隙間である電池背面隙間Ｓ６内を、左側面５６から右側面５５に向かう方向に流れる。

気流ＡＦ３は、電池パックケース５０の右側面５５に到達すると、電池パックケース５０の底面５１及び右側面５５（または左側面５６）の双方の面にほぼ平行な気流ＡＦ４の方向へと方向を変更する。図１７に示すように、気流ＡＦ４は、電池パックケース５０の右側面内壁５５Ａから一方端積層モジュール４０１までの隙間である電池右側面隙間Ｓ７内を、背面５４から正面５３に向かう方向に流れる。そして気流ＡＦ４が流れた先にはファン６８が配置されており、ファン６８は気流ＡＦ４を吸い込み、気流ＡＦ１を発生させる。

以上に説明したように、ファンブラケット６０、ファン６８、流路形成ブラケット７０にて非常にシンプルな構成で実現された冷却機構によって、図１６及び図１７に示すように、気流ＡＦ１−＞気流ＡＦ２−＞気流ＡＦ３−＞気流ＡＦ４−＞気流ＡＦ１へと循環する循環気流を発生させる。そして、積層モジュールと電池パックケースとの間の隙間や、電池モジュールの上下方向の隙間である積層隙間ＤＺや、積層モジュールの並列方向の隙間である並列隙間ＤＹ等に循環気流を流すことで、各電池モジュール及び周辺機器モジュールを適切に、かつ効率良く冷却することができる。

ファンブラケット６０、流路形成ブラケット７０は、すでに電池パック内に形成されている隙間を利用して設けられており、電池パックの体積を増大させることなく、電池パック内の２次電池を効率良く冷却することができる。また、ファンブラケット６０、流路形成ブラケット７０を、積層モジュールに共締して固定しているので、より組み付け性のよい冷却機構を実現している。

なお、ファンブラケット６０のシール材６６、６７や、流路形成ブラケット７０のシール材７６、７７を省略してもよい。また、流路形成ブラケット７０を省略してもよい。

本発明の電池パック１は、本実施の形態で説明した構成、構造、外観、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えばファン６８の個数は３個に限定されるものではない。

本実施の形態の説明では、積層モジュール４０の１つを一方端積層モジュール４０１にして、積層モジュール４０の１つを他方端積層モジュール４０４としたが、混合積層モジュール４０Ａを電池取付エリア５０１に配置して一方端積層モジュールとしてもよいし、混合積層モジュールを電池取付エリア５０４に配置して他方端積層モジュールとしてもよい。また、本実施の形態にて説明したとおり、１つの電池モジュールに収容されている電池セルの数は、単一（単数）でもよいし複数でもよい。また電池セルの形状は、矩形状に限定されず、どのような形状であってもよい。

また、本発明の電池パック１に設けたファンブラケット６０及び流路形成ブラケット７０は、リチウムオイン２次電池を収容した電池パックに限定されず、ニッケル水素２次電池等、種々の電池を収容している電池パックに適用することが可能である。

１ 電池パック
２０ 電池モジュール
２２ 貫通孔
３０ 周辺機器モジュール
３０Ａ 機器ケース
３０Ｃ 貫通孔
４０ 積層モジュール
４０Ａ 混合積層モジュール
４０１ 一方端積層モジュール
４０４ 他方端積層モジュール
４１ スペーサ
５０ 電池パックケース
５０１〜５０４ 電池取付エリア
５１ 底面
５１Ａ 底面内壁
５１Ｂ 電池取付孔
５１Ｃ、５１Ｄ 被差込部
５２ 上面
５２Ａ 上面内壁
５３ 正面
５３Ａ 正面内壁
５４ 背面
５４Ａ 背面内壁
５５ 右側面
５５Ａ 右側面内壁（所定側面内壁）
５６ 左側面
５６Ａ 左側面内壁
６０ ファンブラケット
６０Ｓ シール材
６１ 第１隙間配置部
６２ 第２隙間配置部
６３ 被共締部
６４ 貫通孔
６５ 差込先端部
６６、６７ シール材
６８ ファン
６８Ａ 配線
６９ 配線クランプ
７０ 流路形成ブラケット
７０Ｓ シール材
７１ 第３隙間配置部
７２ 第４隙間配置部
７３ 被共締部
７４ 貫通孔
７５ 差込先端部
７６、７７ シール材
ＡＦ１〜ＡＦ４ 気流
Ｂ 共締めボルト（共締め部材）
ＤＹ 並列隙間
ＤＺ 積層隙間
Ｓ１ 電池正面隙間（第１隙間）
Ｓ２ 電池上面隙間（第２隙間）
Ｓ３ 電池正面隙間（第３隙間）
Ｓ４ 電池上面隙間（第４隙間）
Ｓ５ 電池左側面隙間
Ｓ６ 電池背面隙間
Ｓ７ 電池右側面隙間

Claims (5)

1. 電池セルが収容された電池モジュールが電池パックケース内に複数収容されている電池パックであって、
   前記電池モジュールは矩形状の箱状であり、
   前記電池パックケースは矩形状であるとともに内部空間を有する箱状であり、
   複数の前記電池モジュールは、上下方向に積層された前記電池モジュールを含む複数の積層モジュールとされており、
   それぞれの前記積層モジュールにおいて、上下方向に隣り合う前記電池モジュールの間には、積層隙間が設けられており、
   それぞれの前記積層モジュールは、前記電池パックケース内において前後方向または左右方向に並列に配置され、隣り合う前記積層モジュールの間には、並列隙間が設けられており、
   前記電池パックケース内における一方端の位置に配置された前記積層モジュールである一方端積層モジュールと、前記電池パックケースの所定の側面の内壁である所定側面内壁と、の間には第１隙間が形成されており、
   前記一方端積層モジュールと、前記電池パックケースの上面の内壁である上面内壁と、の間には、第２隙間が形成されており、
   前記第１隙間と前記第２隙間には、前記第１隙間に配置された第１隙間配置部と、前記第２隙間に配置された第２隙間配置部と、を有する逆Ｌ字状のファンブラケットが設けられており、
   前記ファンブラケットにおける前記第１隙間配置部には、前記電池パックケース内を冷却する気流を発生させるファンが設けられており、
   前記ファンブラケットは、前記一方端積層モジュールを前記電池パックケースに固定するための共締め部材にて、前記一方端積層モジュールとともに前記電池パックケースに共締めされている、
   電池パック。
2. 請求項１に記載の電池パックであって、
   前記ファンブラケットは、前記第２隙間配置部が前記共締め部材にて共締めされており、
   前記電池パックケースの底面の内壁である底面内壁における前記ファンブラケットの前記第１隙間配置部の先端と対向する位置には、前記第１隙間配置部の先端が差し込まれる凹部または孔部である被差込部が形成されている、
   電池パック。
3. 請求項１または２に記載の電池パックであって、
   前記第２隙間配置部は、上下方向において前記第２隙間を埋める形状を有している、
   電池パック。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池パックであって、
   前記電池パックケース内における前記一方端積層モジュールの配置位置に対して反対側の端部となる位置に配置された前記積層モジュールである他方端積層モジュールと、前記所定側面内壁と、の間には第３隙間が設けられており、
   前記他方端積層モジュールと、前記上面内壁と、の間には第４隙間が設けられており、
   前記第３隙間と前記第４隙間には、前記第３隙間に配置された第３隙間配置部と、前記第４隙間に配置された第４隙間配置部と、を有する逆Ｌ字状の流路形成ブラケットが設けられており、
   前記流路形成ブラケットは、前記他方端積層モジュールを前記電池パックケースに固定するための共締め部材にて、前記他方端積層モジュールとともに前記電池パックケースに共締めされている、
   電池パック。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池パックであって、
   それぞれの前記積層モジュールは、最上部の前記電池モジュールから最下部の前記電池モジュールを超えて前記電池パックケースの底面に達する電池固定部材にて、前記電池パックケースの底面に固定されており、
   前記電池固定部材の少なくとも１つが、前記共締め部材である、
   電池パック。
   
   

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