JP6507921B2 - 電池パック - Google Patents

Description

本発明は、ケース内部に収容した複数個の電池セルを有する電池パックに関する。

従来、電池セルを有する電池パックとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載の電池パックは、複数の電池セルを収容する筐体内部に流体を循環させ、電池セルから熱を奪うことで、発熱した電池セルを冷却することができる。

特開２００９−２１１８２９号公報

特許文献１に記載の電池パックにおいては、一巡した流体が再度循環する過程で電池セルから熱を奪うために、一度電池セルから熱を受け取った流体は筐体内壁面に対して放熱する必要がある。たとえば、図１０に示す比較例のように、流体通路の全領域に流体の流れ方向と平行にフィン１０を形成することによって、内壁面に沿って流れる流体と内壁面との間における放熱面積を増やすことができる。以下、図１０の構成を比較例という。ここで、流体から内壁面への放熱熱量は、放熱面積のほか、流体と外気との温度差にも比例する。この点、図１０の領域Ｃにおいては流体と内壁面との温度差は十分大きいため、放熱量は大きい。しかし、フィン１０間を流体が流れる過程で流体の熱がフィン１０に奪われることにより、領域Ｄにおいては流体と外気との温度差は小さくなってしまい、フィン１０による十分な放熱量が確保できていない。つまり、領域Ｄにおけるフィン１０は、領域Ｃにおけるフィン１０と同等の放熱面積を有しているにもかかわらず、放熱量に違いが生まれることになり、放熱効率が悪い。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、筐体内壁面への放熱効率を向上できる電池パックを提供することを目的とする。

本発明のひとつである第１の発明、および本発明のひとつである第２の発明に係る電池パック（１）は、複数の電池（７）と、複数の電池を収容する筐体（２）と、筐体の内部に収容され、電池を冷却するための流体を筐体内で循環させる流体循環手段（４）と、筐体の内壁面を構成する第１内壁面（２２）と電池との間に、流体の流れる第１流体通路（５０）とを備え、第１内壁面には、流体と第１内壁面との間で熱交換をするための第１フィン（２２１、１５１）が形成されており、第１流体通路は、第１フィンが配置された空間である第１領域（５０１）と、第１フィンが形成されていない空間である第２領域（５０２）に区画されており、流体は第２領域から第１領域へ流入し、第１フィンは、流体が第１領域へ流入する流入口（２２３）から、流体が第１領域から流出する流出口（２２４）まで延びるように形成されており、流入口の面積は、流体の流れ方向にみた第１流体通路の断面積より大きい。
その上で、さらに第１の発明では、流体の流れ方向および第１内壁面の垂直方向の双方と直交する方向の第１領域の幅は、流体の流れ方向の下流側では、流体の流れ方向および第１内壁面の垂直方向の双方と直交する方向の第１流体通路の幅と等しい。
また、第２の発明では、第１内壁面とは異なる他の内壁面である第２内壁面（２４）と電池との間に形成され、第１流体通路から流体が連続して流れる第２流体通路（５２）を備え、第２流体通路は、流体と第２内壁面との間で熱交換するための第２フィン（２４１、１５２）が突出形成された第３領域（５２１）を備えており、第３領域は、第１領域から流体が連続して流れるように形成されており、第１領域への流体の流入口から、第３領域から流体が流出する流出口までの流体の経路長は、第１領域の流入口の位置によらず等しい。

第１および第２の発明の電池パックによれば、流入口の面積は、流体の流れ方向にみた第１流体通路の断面積より大きい。つまり、第１および第２の発明は比較例と比べて第１領域に流体が流入する流入口の面積が大きい。そのため、比較例よりも多くの数のフィンを形成することができ、どのフィンにも流体駆動手段から供給される温度の高い流体を流入させることができる。したがって、どのフィンにも、外気との間に十分な温度差を持った流体を流入させることができるため、フィン数を増やすことによって比較例と同等の放熱面積を確保できる場合には、比較例と比べて放熱効率の向上が図れる。

本発明のひとつである第３の発明に係る電池パックは、複数の電池（７）と、複数の電池を収容する筐体（２）と、電池を冷却するための流体を筐体内で循環させる送風機（４）と、筐体の内壁面（２２）と電池との間に形成される通路であって、内壁面に沿って所定方向に延びる流体通路（５０）と、内壁面から流体通路へ突出する複数のフィン（２２１、１５１）と、送風機に接続され、送風機から吹き出された流体を流体通路へ吹き出す吹出口（４６ａ）を有する送風ダクト（４６）と、を備え、吹出口は、所定方向に交差する方向に内壁面に沿って延びる形状であり、かつ、所定方向へ流体を吹き出す向きに配置され、吹出口から流出する流体が、複数のフィンの上流側端部によって形成される流入面（５０３）に対して斜めに流入するように構成される。

上記第３の発明の電池パックによれば、吹出口が、上記所定方向に交差する方向（通路幅方向）に内壁面に沿って延びる形状であり、かつ、所定方向へ流体を吹き出す向きに配置されている。そのため、流体通路のうちフィンに対して上流側に位置する部分では、通路幅方向の全体に亘って所定方向へ流体が流れる。そして、このように流れた流体は、その後、フィンの流入面に対して斜めに流入する。そのため、フィン間を流通する流体が所定方向に対して斜めになる向きにフィンを形成すれば、フィンピッチを上記比較例（図１０）に係るフィンピッチと同じにしつつも、比較例よりも多くの数のフィンを形成することができる。

ここで、フィンのうちの上流部分では流体と外気との温度差が大きいため、単位面積当りの放熱量が多く、放熱効率が良い。一方、フィンのうちの下流部分では、上流部分に比べて放熱効率が悪い。この点に着目すると、上記第３の発明では、先述したようにフィン数を多くできるので、放熱効率の良い部分を増やすことができる。したがって、複数のフィンの総面積が比較例と同じである場合には、比較例に比べて放熱量を増大できる。つまり、フィン数を増やすことによって放熱効率を向上できる。

なお、特許請求の範囲における括弧内の符号は、記載内容の理解を容易にすべく、後述する実施形態において対応する構成を例示するものに留まり、発明の内容を限定することを意図したものではない。

第１実施形態の電池パックの構成とケース内における流体の流れとを説明するための天壁側からみた概要図 図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図 図１における第１熱交換通路部を説明するための、図１におけるＩＩＩ矢視図から接続壁部を除去した概要図 第２実施形態における第２熱交換通路部を説明するための、天壁側から見た概要図 図４におけるＶＩ矢視図から接続壁部および第１熱交換通路部を除去した概要図 図４における第１熱交換通路部を説明するための、図４におけるＶＩ矢視図から接続壁部を除去した概要図 第２実施形態における、第１熱交換通路部と第２熱交換通路部内の流体の流れを説明するための概略図 他の実施形態の説明図 他の実施形態の説明図 比較例における放熱フィンの形成態様を説明するための、接続壁部側から見た概要図 第３実施形態に係るケースおよび内部フィンを示す分解斜視図 第３実施形態に係るケースおよび外部フィンを示す斜視図 第３実施形態に係るケースおよび外部ダクトを示す斜視図 第３実施形態に係る外部フィンを示す斜視図 第３実施形態において、内部フィン範囲と外部ダクト範囲の位置関係を模式的に示す断面図 第３実施形態において、内部フィン範囲と外部ダクト範囲の位置関係を模式的に示す正面図 第３実施形態において、内部フィンによる流体の流れを示す斜視図 第３実施形態において、外部フィンによる流体の流れを示す斜視図 第４実施形態において、内部フィン範囲と外部ダクト範囲の位置関係を模式的に示す断面図 第４実施形態において、内部フィン範囲と外部ダクト範囲の位置関係を模式的に示す正面図 第５実施形態において、内部フィン範囲と外部ダクト範囲の位置関係を模式的に示す断面図 第５実施形態において、内部フィン範囲と外部ダクト範囲の位置関係を模式的に示す正面図

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面に基づき説明する。図１および図２に示す電池パック１は、たとえば、電池に充電された電力によって駆動されるモータと内燃機関とを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、モータを走行駆動源とする電気自動車等に用いられる。電池パック１は、ケース２、複数の電池スタック３、送風機４、流体通路５、および集合ダクト８を備える。

ケース２は、送風機側壁部２０、反送風機側壁部２１、２つの接続壁部２２、２３、天壁２４、底壁２５を有している。以下、これら２０〜２５を「６壁面」と総称する。送風機側壁部２０は、後述する送風機４に隣接した壁である。反送風機側壁部２１は、後述する複数の電池セル７を介して送風機４とは反対側に形成されている壁である。２つの接続壁部２２、２３は、送風機側壁部２０と反送風機側壁部２１を接続する壁である。つまり、送風機側壁部２０、反送風機側壁部２１、および２つの接続壁部２２、２３によって、４方向が覆われて空間（以下、第１空間という）を形成している。２つの接続壁部２２，２３は、図１における上下方向が短辺であり、前後方向が長辺である。天壁２４は、図２における上側から、第１空間を閉塞する壁面である。底壁２５は、図２における下側から、第１空間を閉塞する壁面である。つまり、ケース２は、６壁面からなる箱形を呈している。６壁面によって囲まれた空間に後述する複数の電池スタック３および送風機４を収容している。また、ケース２は、アルミニウム板または鉄板の成形品で形成されている。なお、ケース２は、特許請求の範囲における「筐体」に相当する。

複数の電池スタック３は、複数の電池ケース６および複数の電池セル７を有する。電池スタック３は、所定の間隔をあけて送風機側壁部２０から反送風機側壁部２１へ向かう方向へ複数並べて配置されている。以下、この方向を並び方向という。

電池ケース６は、後述する複数の電池セル７を内部に収容している。各電池ケース６は、図１における天側が開口しており、地側が後述する集合ダクト８に接続されている。

複数の電池セル７は、充電および放電または温度調節に用いられる電子部品（図示せず）によって制御される。当該電子部品は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ、送風機４を駆動するモータ、インバータによって制御される電子部品、各種の電子式制御装置等である。当該電子部品は、ケース２に収容される形態でもよいし、ケース２に直付けされて外部に設置される形態でもよい。各電池セル７は、負極端子と正極端子からなる電極端子７１を有しており、隣り合う二つの電池セルにおける異極端子間は図示しないバスバによって電気的に接続されている。電池セル７は、電池ケース６内において、一方の接続壁部２２から他方の接続壁部２３に向かう方向に複数個積層されて配置されている。以下、この方向を積層方向という。

送風機４は、ケース２内に収容された複数の電池セル７を冷却するための流体を、後述する流体通路５に循環させる役割を担う。電池セル７を冷却するための流体としては、たとえば、空気、各種ガス、水、冷媒を用いることができる。送風機４は、特許請求の範囲における「流体循環手段」の一例に相当する。送風機４は、モータ４１、モータ４１により駆動されるシロッコファン４２、シロッコファン４２を内蔵するケーシング４３を備え、送風機４の吹出口には送風ダクト４４が接続されている。

シロッコファン４２は、各図に図示するように、ケース２の内部空間の下部であってケース２の送風機側壁部２０に近接するように設置されている。モータ４１は、送風機側壁部２０とシロッコファン４２との間に設置されている。シロッコファン４２の回転軸は、ケース２の天壁２４及び底壁２５の長手方向と平行になる姿勢で設置される。ケーシング４３は、後述する流体通路５の一部である流入通路５５および吹き出し通路５６を形成する。送風ダクト４４は、ケーシング４３の上方に接続されて天壁２４付近まで延設されており、ケース２の天壁２４付近で開口する開口部４５を有している。

送風ダクト４４には、図示しない二股状のダクトが接続されている。二股状のダクトの一方は後述する接続壁側通路５０に連通しており、他方は後述する接続壁側通路５１に連通している。二股状のダクトによって流体を接続壁側通路５０，５１それぞれに送ることができる。

送風機４は、図示しない電池監視ユニットを含む制御装置によって制御される。電池セル７は、電流が取り出される出力時及び充電される入力時に自己発熱する。制御装置は、電池セル７の温度を常時モニターし、電池セル７の温度に基づいて送風機４の運転を制御する。

流体通路５は、複数の電池セル７を冷却するための流体が循環する経路である。流体通路５は、接続壁側通路５０、５１、天壁側通路５２、底壁側通路５３、複数のスタック内通路５４、流入通路５５、吹き出し通路５６、反送風機側通路５７を有する。接続壁側通路５０，５１は、それぞれ接続壁部２２、２３、複数の電池スタック３、送風機側壁部２０、反送風機側壁部２１および集合ダクト８によって囲まれた空間である。天壁側通路５２は、天壁２４、複数の電池スタック３、接続壁側通路５０、５１、送風機側壁部２０および反送風機側壁部２１によって囲まれた空間である。天壁側通路５２は、積層方向および並び方向の双方向に直交する方向（以下、鉛直方向という）において電池セル７からみて電極端子７１側に形成されている。底壁側通路５３は、底壁２５、後述する集合ダクト８、接続壁側通路５０、５１、送風機側壁部２０および反送風機側壁部２１によって囲まれた空間である。底壁側通路５３は、鉛直方向において電池セル７からみて電極端子７１と反対側（以下、反電極端子側という）に形成されている。

スタック内通路５４は、隣り合う電池セル７の間に形成された空間である。流入通路５５は、ケーシング４３の吸込み口を含み、シロッコファン４２の回転軸方向に延びるシロッコファン４２の吸入部であり、シロッコファン４２によって吸い込まれる空気が通る。

吹き出し通路５６は、シロッコファン４２の回転軸に直交するファンの遠心方向に延びる通路であり、送風機４の吐出部でもある。吹き出し通路５６は、流入通路５５に直交する方向に延びる通路である。

反送風機側通路５７は、並び方向における反送風機側端部にある電池スタック３と、反送風機側壁部２１との間に形成されている空間である。接続壁側通路５０、５１は天壁側通路５２と連通している。天壁側通路５２は、複数のスタック内通路５４と連通している。複数のスタック内通路５４は、底壁側通路５３と連通している。反送風機側通路５７は、２つの接続壁側通路５０、５１および天壁側通路５２と連通している。２つの接続壁側通路５０，５１は、鉛直方向が短辺、並び方向が長辺となっている。

集合ダクト８は、各電池セル７の反電極端子側端部７２と、流入通路５５と、底壁２５と、接続壁部２２，２３とを繋ぐダクトである。集合ダクト８は、電池スタック３の下方からケーシング４３までにわたって底壁２５に沿って延びており、流入通路５５につながっている。また、集合ダクト８は、底壁側通路５３と、接続壁側通路５０，５１との間の仕切り板としての役割も果たしている。つまり、集合ダクト８によって、底壁側通路５３と、接続壁側通路５０，５１とは隔離されている。

次に、電池パック１内における流体の流れを説明する。吹き出し通路５６から流出した流体は、接続壁側通路５０，５１を送風機側壁部２０側から反送風機側壁部２１側へ向かう方向に接続壁部２２、２３に沿って流れる。以下、接続壁側通路５０，５１を流体が流れる過程において、上流側を流れ方向上流側、下流側を流れ方向下流側という。接続壁側通路５０，５１を流れる流体のその後の流れは、天壁側通路５２へ直接流入するものと、反送風機側通路５７を経由してから天壁側通路５２へ流入するものがある。そして、天壁側通路５２からスタック内通路５４へ流体は流入する。つまり、電池セル７からみて天壁側通路５２は上流側の流体通路である。また、天壁側通路５２においては、接続壁側通路５０から天壁側通路５２に流入した流体にとって、接続壁部２２側が上流であり、接続壁部２３側が下流である。一方で、接続壁側通路５１から天壁側通路５２に流入した流体にとって、接続壁部２３側が上流であり、接続壁部２２側が下流である。

スタック内通路５４においては、電池セル７の電極端子７１から反電極端子側端部７２へ向かう方向に流体が流れる。主にスタック内通路５４を流体が流れる過程において、流体は各電池セル７から熱を吸熱する。それによって、発熱した電池セル７は冷却される。スタック内通路５４における反電極端子側端部７２付近に達した流体は、底壁側通路５３に流入する。つまり、電池セル７からみて底壁側通路５３は下流側の通路である。

底壁側通路５３においては、反送風機側壁部２１側から送風機側壁部２０側へ向かう方向に底壁２５に沿って流れる。底壁側通路５３を流下した流体は、流入通路５５からシロッコファン４２によって吸い込まれる。流体通路５を流れる過程において、流体は、２つの接続壁部２２，２３、天壁２４、底壁２５と接触する。したがって、流体は、２つの接続壁部２２，２３、天壁２４、底壁２５と熱交換を行う。接続壁側通路５０、５１に流れた流体が天壁側通路５２へ流れてから底壁側通路５３に流れるような一連の流れになる理由は、底壁側通路５３が流入通路５５と連通しており、いわば負圧領域となっているからである。

図３に示すように、一方の接続壁側通路５０は、第１領域５０１および第２領域５０２を有する。第１領域５０１においては、対向する接続壁部２２の内壁面から電池パック１内部に向かって複数のフィン２２１が突出形成されている。図１に示すように、第１領域５０１において形成されているフィン２２１は、電池スタック３の接続壁側通路５０側の端部に近接するまで突出形成されている。具体的には、電池スタック３の接続壁側通路５０側の端部とフィン２２１との間隔は、フィン２２１の突出長さより小さく、その隙間に多くの流体が流入することを抑制できるようになっている。なお、フィン２２１は接続壁部２２の内壁面に一体的に形成してあってもよいし、別途接着等によって取り付けてもよい。第２領域５０２においては、接続壁部２２から電池パック１内部に向かってフィン２２１が突出しておらず、壁面は平面である。なお、接続壁部２２が、特許請求の範囲における「第１内壁面」および「内壁面」に相当し、接続壁側通路５０が「第１流体通路」および「流体通路」に相当する。また、フィン２２１が特許請求の範囲における「第１フィン」および「フィン」に、第１領域５０１が「第１領域」に、第２領域５０２が「第２領域」にそれぞれ相当する。

第１領域５０１および第２領域５０２は、接続壁部２２，２３の壁面に垂直な方向から見て略三角形状を呈している。接続壁側通路５０における流体流れ方向の上流側から下流側にいくにしたがって、第１領域５０１の鉛直方向の幅が徐々に大きくなっている。つまり、接続壁部２２，２３の面に垂直な方向から見て第１領域５０１と第２領域５０２との境界部５０３は斜面となっている。この境界部５０３は、複数のフィン２２１の上流側端部によって形成される流入面に相当する。

接続壁側通路５０の下流側においては、第１領域５０１の鉛直方向の幅は、接続壁側通路５０の鉛直方向の幅と等しい。また、接続壁側通路５０における流体流れ方向の上流側から下流側にいくにしたがって、第２領域５０２の鉛直方向の幅が徐々に小さくなっている。接続壁側通路５０の下流側において、第２領域５０２の鉛直方向の幅は、零となる。第１領域５０１は鉛直方向からみたときに、並び方向における一端の電池スタック３に対向する位置から、他端の電池スタック３に対向する位置まで形成されている。第１領域５０１は、積層方向からみたときに、吹き出し通路５６より電池スタック３側に形成されている。

複数のフィン２２１は、ストレートフィンであって、互いに平行に所定の間隔をあけて形成されている。フィン２２１は、互いの間に流体が通過することで流体との熱交換を促進させるためのものである。ここでいうストレートフィンとは、略直線状のフィンのことを指す。フィン２２１はアルミニウムや鉄など比較的熱伝導性の良い材料で形成されている。なお、フィン２２１の種類としてはストレートフィンのほか、ルーバフィンなどでもよい。フィン２２１は、境界部５０３（流入面）から接続壁部２２の天壁側端部２２２まで略直線状に形成されているものと、天壁側端部２２２まで形成されていないものがある。天壁側端部２２２まで形成されていないフィンは、接続壁側通路５０の最下流域に存在する。また、複数のフィン間に流体が流入する入口である流入口２２３が、接続壁側通路５０における流体流れ方向の上流側を向くように、かつ接続壁側通路５０における流体流れ方向と非平行な方向を向くようにフィン２２１は傾斜している。つまり、流体が第１領域５０１（フィン２２１の流入口）に流入する方向（以下、流入方向という）と反対の方向が接続壁側通路５０における流体流れ方向の上流側を向いている。したがって、各フィン２２１の長さは、接続壁側通路５０の長辺の長さよりも短い。

流体は、第２領域から第１領域へ流入する。つまり、接続壁側通路５０を流れる過程で境界部５０３（流入面）に設けた流入口２２３から第１領域５０１に流入する。第１領域５０１に流入した流体は、流入方向と平行にフィン２２１間を流下して流出口２２４から第１領域５０１を脱する。天壁側端部２２２まで形成されているフィンの間から第１領域５０１を脱した流体は、天壁側通路５２に直接流入する。一方で、天壁側端部２２２まで形成されていないフィンの間から第１領域５０１を脱した流体は、反送風機側通路５７へ流入してから天壁側通路５２へ流入する。フィン２２１間を流れる過程で流体は、フィン２２１に対して熱を放熱する。なお、接続壁側通路５０において、送風機側壁部２０から反送風機側壁部２１へ向かう方向が、特許請求の範囲における「流体の流れ方向」に相当する。また、鉛直方向が特許請求の範囲における「流体の流れ方向および第１内壁面の垂直方向の双方と直交する方向」に相当する。特許請求の範囲における「流入方向」とは、流体が第１領域５０１へ流入する方向であり、流入口２２３における流体の流れる方向を指す。

次に本実施形態の電池パック１がもたらす作用効果について説明する。

（１）流入口２２３の面積は、流体の流れ方向にみた第１流体通路の断面積より大きい。つまり、比較例と比べて第１領域５０１に流体が流入する流入口２２３の面積が大きい。そのため、比較例よりも多くの数のフィン２２１を形成することができ、どのフィン２２１にも送風機４から供給される温度の高い流体を流入させることができる。したがって、どのフィン２２１にも、外気との間に十分な温度差を持った流体を流入させることができるため、フィン数を増やすことによって比較例と同等の放熱面積を確保できる場合には、比較例と比べて放熱効率の向上が図れる。

（２）比較例のように、接続壁側通路５０の全領域に流体流れ方向と平行に第１領域５０１、つまりフィン２２１を形成することによって、流体と接続壁部２２の内壁面間における放熱面積を増やすことができる。ここで、流体から内壁面への放熱熱量は、放熱面積のほか、第１領域５０１に流入する流体の流量にも比例する。また、流量は流体の通過する断面積に比例するため、放熱性能を向上させるには、断面積を増加する必要がある。その点、比較例では流体の通過する断面積は、流体流れ方向における接続壁側通路５０の断面積（以下、比較断面積という）と等しい。一方、本実施形態においては、第１領域５０１と第２領域５０２との境界部５０３の面積は、流体流れ方向からみた接続壁側通路５０の断面積より大きく、かつ第１領域５０１への流入方向は流体流れ方向と平行でない。そのため、第１領域５０１を流体が通過する断面積は、比較断面積より大きくなる。したがって、本発明は、比較例と比べて、より多くの流量の流体を第１領域５０１に誘導することができ、放熱性能の向上が図れる。

（３）第１領域５０１への流体の流入方向は、接続壁側通路５０における流体流れ方向と平行でなく、フィン２２１間における流体の流れる方向は流入方向と平行である。つまり、フィン２２１間を流体が流れる方向は接続壁側通路５０における流体流れ方向と平行でない。また、接続壁側通路５０は流体流れ方向が長辺である。そのため、比較例のように、接続壁側通路５０に対向する接続壁部２２全面に流体流れ方向と平行にフィンを形成する場合のフィンの長さと比較して、本実施形態のフィン２２１の長さは短くなる。よって、フィン２２１間を流体が流れる過程で、流体とフィン２２１との間で熱交換が行われて流体の温度が下がっていっても、比較例と比べると本実施形態においては、フィンの下流付近における流体と内壁面との温度差は十分大きい。そのため、フィンの下流側においても流体と内壁面との間での熱交換は十分行われる。したがって、第１領域５０１の占める空間体積を小さくしつつも、放熱効率を高めることができる。

（４）上述したように、比較例と比べてフィン２２１の長さは短い。そのため、フィン２２１間の流路の抵抗は比較例より小さい。したがって、比較例と比べて多くの流量の流体を第１領域５０１へ誘導することができ、放熱性能の向上が図れる。

（５）フィン２２１の流入口２２３は、接続壁側通路５０における流体流れ方向の上流側を向くように、かつ接続壁側通路５０における流体流れ方向と非平行な方向を向くように傾斜している。そのため、流入口２２３が接続壁側通路５０における流体流れ方向と直交する方向を向く場合や、接続壁側通路５０における流体流れ方向の下流側を向く場合と比較して、流入口２２３に流体が流入する際の流入抵抗が小さい。したがって、第１領域５０１にスムーズに流体を誘導することができ、ひいては放熱性能の向上が図れる。

（６）接続壁側通路５０の下流側においては、第１領域５０１の鉛直方向の幅は、接続壁側通路５０の鉛直方向の幅と等しい。そのため、接続壁側通路５０を流れる流体は、接続壁側通路５０の上流から最下流に達するまでに第１領域５０１に流入する。したがって、流体が接続壁側通路５０の最下流に達するまでに第１領域５０１の鉛直方向の幅が、接続壁側通路５０の鉛直方向の幅と等しくなることがない場合と比較して、第１領域５０１に流入しない流体を減少させることができる。ひいては、放熱性能の向上が図れる。

（７）電池スタック３の接続壁側通路５０側の端部とフィン２２１との間隔は、フィン２２１の突出長さより小さく、その隙間に多くの流体が流入することを抑制できるようになっている。そのため、より確実に流体を第１領域５０１に導入させることができる。したがって、接続壁側通路５０において、流体がフィン２２１と接触しないことを抑制でき、放熱性能の向上が図れる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について図に基づいて説明する。なお、第１実施形態と重複する部分については説明を簡略化または省略する。

図４に示すように、天壁側通路５２は、第３領域５２１および第４領域５２２を有する。第３領域５２１においては、天壁２４の内壁面から電池パック１の内部に向かって複数のフィン２４１が突出形成されている。図５に示すように、第３領域５２１において形成されているフィン２４１は、電池スタック３の天壁側通路５２側の端部に近接するまで突出形成されている。具体的には、電池スタック３の天壁側通路５２側の端部とフィン２４１との間隔は、フィン２４１の突出長さより小さく、その隙間に多くの流体が流入することを抑制できるようになっている。なお、フィン２４１は天壁２４の内壁面に一体的に形成してあってもよいし、別途取り付けてもよい。第４領域５２２においては、天壁２４から電池パック１内部に向かってフィン２２１が突出しておらず、壁面は平面である。なお、天壁２４が、特許請求の範囲における「第２内壁面」に相当し、天壁側通路５２が「第２流体通路」に相当する。また、フィン２４１が特許請求の範囲における「第２フィン」に、第３領域５２１が「第３領域」にそれぞれ相当する。

第３領域５２１および第４領域５２２は、天壁２４の壁面に垂直な方向から見て略三角形状を呈している。第３領域５２１は、第１領域５０１と連続して形成されている。第４領域５２２は、天壁側通路５２における第３領域５２１以外の部分である。ここでいう連続とは、フィン２２１とフィン２４１との間に間隙が形成されていないことをいう。天壁２４の壁面に垂直な方向から見たときに、第３領域５２１は接続壁側通路５０側に形成されている。一方で、天壁２４の壁面に垂直な方向から見たときに、第４領域５２２は接続壁側通路５１側に形成されている。接続壁側通路５０から天壁側通路５２に流入した流体にとっての天壁側通路５２における上流側である接続壁部２２側から、下流側である接続壁部２３側にいくにしたがって、第３領域５２１の並び方向の幅は徐々に小さくなる。以下、鉛直方向から見たときの第３領域５２１の３辺のうち、接続壁部２２側を第１辺、送風機側壁部２０側を第２辺、反送風機側壁部２１側を第３辺と称する。

複数のフィン２４１は、ストレートフィンであって、互いに平行に所定の間隔をあけて形成されている。フィン２４１は、互いの間を流体が通過することで流体との熱交換を促進させるためのものである。ここでいうストレートフィンとは、略直線状のフィンのことを指す。なお、フィン２４１の種類としては、ルーバフィンなどでもよい。フィン２４１はアルミニウムや鉄など比較的熱伝導性の良い材料で形成されている。フィン２４１は、第１辺から第３辺まで略直線状に形成されている。また、鉛直方向から見たときの、フィン２４１の積層方向に対する傾き角度βは、フィン２２１の鉛直方向に対する傾き角度αと同じ角度である。図５に示すように、積層方向から見たときの鉛直方向に対するフィン２４１の傾き角度γは、フィン２２１の鉛直方向に対する傾き角度αと同じ角度である。つまり、積層方向から見たときの鉛直方向に対するフィン２４１の傾き角度γは、鉛直方向から見たときの、フィン２４１の積層方向に対する傾き角度βと等しい。

天壁側端部２２２において、フィン２４１はフィン２２１の積層方向から見た形成位置に対向する位置に形成されている。つまり、第１領域５０１における流体の流路となるフィン２２１の間の空間と、第３領域５２１における流体の流路となるフィン２４１の間の空間は、互いに対向した位置に形成されている。

図６に示すように、フィン２２１のうち、フィン２２１間を通って流体が直接天壁側通路５２へ流れない箇所のフィンは、第１領域５０１における複数のフィン２２１のうち最長のフィン２２５と同じ長さだけ形成されている。

次に、第１領域５０１および第３領域５２１における流体の流れについて図７に基づいて説明する。第１領域５０１を流下した流体は、各フィン２２１の間の空間と対向したフィン２４１間の空間に流入する。それによって、流体は第３領域５２１に流入したことになる。第３領域５２１を流下した流体は、第３辺から第３領域５２１を脱し、適宜、スタック内通路５４に流入する。もちろん、第３辺に達する前に、第３領域５２１を流れる途中でスタック内通路５４に流入する流体も存在する。フィン２４１間を流れる過程で、流体はフィン２４１に対して熱を放熱する。

第１領域５０１における流体の経路長と、各経路に対向する位置に形成された、第３領域５２１における流体の経路長の和は、第１領域５０１のどの流入口から流体が流入したかによらず等しい。つまり、第１領域５０１の流入口から流体が流入してから、第３領域５２１の第３辺から流体が流出までの流体が通過する距離が流入口によらず等しい。なお、この場合の「等しい」とは完全一致でなくとも、後述するように、流入口２２３の位置によって通風抵抗のばらつきが所定範囲内となる程度に同じであればよい。所定範囲は、電池パック１の性能上、適宜設定される数値範囲である。

次に、本実施形態の電池パック１がもたらす作用効果について説明する。

（１）一般に流体の経路長が短い経路ほど流通抵抗は小さい。そのため、第１実施形態の第１領域５０１のように流体の経路長が流入口の位置によって異なる場合、経路長の短い経路、つまり図３における領域Ａに集中的に流体が流入する可能性がある。この場合、第１領域５０１における経路長が長い経路、つまり図３における領域Ｂでの熱交換を促進させることができず、非効率である。そこで本実施形態においては、第１領域５０１における流体の経路長と、各経路に対向する位置に形成された、第３領域５２１における流体の経路長の和は、第１領域５０１のどの流入口から流体が流入したかによらず等しい。そのため、流入口の位置による流通抵抗のばらつきを抑制でき、特定の流入口に流体が集中的に流入することを防止できる。したがって、第１領域５０１に形成されているフィン２２１全体を効率的に活用でき、放熱性能を向上することができる。

（２）積層方向から見たときに、フィン２４１は、フィン２２１の鉛直方向に対する傾きと同じ角度傾いて形成されている。そのため、傾きが異なる場合と比較して、第１領域５０１から第３領域５２１へスムーズに流体を誘導することができる。したがって、放熱性能を向上することができる。

（３）本実施形態では、第１領域５０１に加え、第３領域５２１を形成した。そのため、第１実施形態と比較して、流体との熱交換用のフィンが多く形成されている。したがって、第１実施形態と比較して放熱性能の向上が図れる。

（４）電池スタック３の天壁側通路５２側の端部とフィン２４１との間隔は、フィン２４１の突出長さより小さく、その隙間に多くの流体が流入することを抑制できるようになっている。そのため、より確実に流体を第３領域５２１に導入させることができる。したがって、天壁側通路５２において、流体がフィン２４１と接触しないことを抑制でき、放熱性能の向上が図れる。

その他、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態について図１１〜１８に基づいて説明する。なお、先述した実施形態と重複する部分については説明を簡略化または省略する。

本実施形態に係る電池パックにおいては、ケース２の内面に、内部フィン１５０（１５１、１５２）が、またケース２の外面に外部フィン１６０（１６１、１６２）が設けられている（図１１、図１２）。さらに、ケース２の外面には外部ダクト１７０および外部送風機１７２が取り付けられている（図１３）。外部フィン１６０は、外部ダクト１７０の内部に位置する。外部送風機１７２は、ケース２外部の空気を外部ダクト１７０へ送風する。

尚、本実施形態では、図１１〜図１３において、Ｆｒは車両前方側を示し、Ｒｒは車両後方側を示し、ＲＨは車両右側を示し、ＬＨは車両左側を示している。電池パック１００における方向を示す際に、Ｆｒ−Ｒｒの方向を前後方向、ＲＨ−ＬＨの方向を左右方向と呼ぶことにする。また、重力の作用方向を上下方向と呼ぶことにする。

内部フィン１５０は、図１１に示すように、ケース２の内側に設けられた熱交換促進用のフィンであり、第１内部フィン１５１、および第２内部フィン１５２を有している。各内部フィン１５１、１５２は、熱伝導性に優れるアルミニウム材、あるいは鉄材等から形成されている。

第１内部フィン１５１は、ケース２の前後方向を向く中心線に対して対称となるように接続壁部２２側と、接続壁部２３側とに設けられている。また、第２内部フィン１５２は、ケース２の前後方向を向く中心線に対して対称となるように、天壁２４の接続壁部２２側、および接続壁部２３側となる２箇所に設けられている。第１内部フィン１５１が特許請求の範囲における「第１フィン」および「フィン」に、第２内部フィン１５２が「第２フィン」にそれぞれ相当する。

ここでは、各内部フィン１５１、１５２は、例えば、流体に対する流通抵抗を比較的小さく設定することのできるストレートフィンが採用されている。ストレートフィンは、薄肉板状の基板部から垂直に突出する薄肉板状のフィン部が平行となるように多数並び、各フィン部の間に流体用の通路が形成されるフィンとなっている。尚、各内部フィン１５１、１５２としては、上記ストレートフィンに限らず、他のコルゲートフィン（ルーバあり、なし）、オフセットフィン等とすることもできる。

第１内部フィン１５１の基板部は、細長い直角三角形状Ａ、Ｂ、Ｃを成しており、角Ａ−Ｂ−Ｃがほぼ直角となっている。前後方向に延びる長辺Ａ−Ｂの長さは、電池スタック３の積層方向長さと同等に設定されている。また、上下方向に延びる短辺Ｂ−Ｃの長さは、接続壁部２２、２３の上下方向の寸法に対して多少小さく成るように設定されている。基板部は、前後方向の位置が、電池スタック３の位置に対応するように配置されている。そして、短辺Ｂ−Ｃが反送風機側壁部２１側に位置し、短辺Ｂ−Ｃに対向する頂角Ｂ−Ａ−Ｃが送風機側壁部２０側に位置し、長辺Ａ−Ｂが接続壁部２２、２３の上側の辺に沿うように配置されている。基板部は、接続壁部２２、２３の内側の面にそれぞれ接合されている。よって、基板部の斜辺Ｃ−Ａは、送風機側壁部２０側から反送風機側壁部２１側に向けて、下方向に傾斜する辺となっている。

第１内部フィン１５１のフィン部は、基板部から複数の電池セル７側に向けて垂直に突出しており、フィン部の内部により多くの流体が流通するように、突出した先端部は複数の電池セル７の側面に近接する位置まで延びている。またフィン部の板面は、上下方向に対して、下側から上側に向けて、反送風機側壁部２１側に傾くように設定されている。また、フィン部による流体通路の長さは、送風機側壁部２０側から反送風機側壁部２１側に向かうほど、長くなっている。

一方、第２内部フィン１５２の基板部は、細長い三角形状Ｄ、Ｅ、Ｆを成している。前後方向に延びる長辺Ｄ−Ｅの長さは、第１内部フィン１５１の基板部の長辺Ａ−Ｂと同等に設定されている。第２内部フィン１５２の基板部は、前後方向の位置が、第１内部フィン１５１の位置に対応するように配置されている。そして、短辺Ｅ−Ｆが送風機側壁部２０側に位置し、また短辺Ｅ−Ｆに対向する頂角Ｅ−Ｄ−Ｆが反送風機側壁部２１側に位置し、長辺Ｄ−Ｅが天壁２４における前後方向の辺に沿うように配置される。第２内部フィン１５２の基板部は、第１内部フィン１５１のフィン部と隣り合うように、天壁２４の内側の面に接合されている。

第２内部フィン１５２のフィン部は、基板部から複数の電池セル７側に向けて垂直に突出しており、フィン部の内部により多くの流体が流通するように、突出した先端部は、複数の電池セル７の上面に近接する位置まで延びている。またフィン部の板面は、左右方向に対して、ケース２の中心側に向かうほど、反送風機側壁部２１側に傾くように設定されている。フィン部による流体通路の長さは、送風機側壁部２０側から反送風機側壁部２１側に向かうほど、短くなっている。そして、第２内部フィン１５２のフィン部による流体通路は、第１内部フィン１５１のフィン部による流体通路と連続するように接続されている。

外部フィン１６０は、図１２に示すように、ケース２の外側に設けられた熱交換促進用のフィンであり、第１外部フィン１６１、および第２外部フィン１６２を有している。各外部フィン１６１、１６２は、熱伝導性に優れるアルミニウム材、あるいは鉄材等から形成されている。

第１外部フィン１６１は、ケース２の前後方向を向く中心線に対して対称となるように接続壁部２２側と、接続壁部２３側とに設けられている。また、第２外部フィン１６２は、ケース２の前後方向を向く中心線に対して対称となるように、天壁２４の接続壁部２２側、および接続壁部２３側となる２箇所に設けられている。

ここでは、各外部フィン１６１、１６２は、例えば、流体に対する流熱伝達性能を比較的大きく設定することのできるコルゲートフィンが採用されている（図１４）。コルゲートフィンは、全体形状が波状を成して、波状の互いに対向する面には多数のルーバ１６０ａが形成されている。波状の互いに対向する面の間には流体用の通路であるコルゲート通路１６０ｂが形成される。また、コルゲート通路１６０ｂを流通する流体の一部は、波状の板面を貫通する方向にルーバ１６０ａを通過して流れる。コルゲート通路１６０ｂを流体が流通する方向であってコルゲート通路１６０ｂが延びる方向と、波の連続する方向Ｌａとは直交する。

第１外部フィン１６１は、複数本（ここでは２本）が一組となって設けられている。第１外部フィン１６１は、接続壁部２２、２３において、第１内部フィン１５１と対応する領域内で、波の連続する方向（Ｌａ）が前後方向を向くように、且つ、多少、反送風機側壁部２１側にオフセットされるように配置されている。

第２外部フィン１６２は、複数本（ここでは２本）が一組となって設けられている。第２外部フィン１６２は、天壁２４の接続壁部２２、２３側において、第２内部フィン１５２と対応する領域内で、波の連続する方向が前後方向を向くように、且つ、第１外部フィン１６１よりも多少、送風機側壁部２０側となるように配置されている。

外部ダクト１７０は、図１３および図１５に示すように、冷却用の流体を、ケース２の外側表面に沿うように流通させるダクトとなっている。冷却用の流体は、例えば、車室内の空調された空気（冷房された冷却空気）が使用される。

外部ダクト１７０は、断面形状が扁平に形成されて、ケース２の外側表面、具体的には、接続壁部２２、２３領域、天壁２４の接続壁部２２、２３側の領域、および送風機側壁部２０領域に設けられている。外部ダクト１７０は、各外部フィン１６１、１６２を内包する（覆う）ように形成されている。外部ダクト１７０の内部は、主に、接続壁部２２、２３領域、天壁２４の接続壁部２２、２３側領域、および送風機側壁部２０領域の順に繋がる流路となっている。

外部ダクト１７０の反送風機側壁部２１側の両端部（接続壁部２２、２３側）が、空調空気を吸い込む吸込み部となっている。そして、この吸込み部の直後となる下流側には、吸込んだ空調空気を第１外部フィン１６１の下側、および第２外部フィン１６２のケース２中央側に分流させる風向装置１７１が設けられている。

また、外部ダクト１７０の送風機側壁部２０側の中央には、外部送風機１７２が設けられており、外部送風機１７２の上部、および下部が空調空気を吹出す吹出し部となっている。外部送風機１７２には、例えば、ターボファンが使用されている。

図１６は、接続壁部２２を内側から見た模式図であり、図中の一点鎖線は、第１外部フィン１６１、外部ダクト１７０および風向装置１７１が接続壁部２２に取り付けられる位置を示す。図１５および図１６に例示するように、接続壁部２２、２３のうち、第１内部フィン１５１が設けられている範囲を内部フィン範囲Ａ１とする。また、接続壁部２２、２３のうち、外部ダクト１７０で覆われている部分を外部ダクト範囲Ａ２とする。

そして本実施形態では、内部フィン範囲Ａ１の全体が外部ダクト範囲Ａ２に含まれるよう、第１外部フィン１６１および外部ダクト１７０が配置されている。さらに、天壁２４のうち第２内部フィン１５２が設けられている範囲の全体が、天壁２４のうち外部ダクト１７０で覆われている部分と重複する。つまり、ケース２のうち内部フィン１５０が設けられている範囲の全体が外部ダクト１７０で覆われている。

また、第１外部フィン１６１は、接続壁部２２、２３の壁面に対して垂直方向から見て、第１内部フィン１５１と重複する位置に配置されている。具体的には、第１外部フィン１６１の全体が、第１内部フィン１５１と重複する。第２外部フィン１６２は、天壁２４の壁面に対して垂直方向から見て、第２内部フィン１５２と重複する位置に配置されている。具体的には、第２外部フィン１６２の全体が、第２内部フィン１５２と重複する。

以上のように構成される電池パック１００の作動について、図１６〜図１８を参照しながら説明する。

電池セル７は、電流が取り出される出力時、および充電される入力時に自己発熱する。また、電池セル７は、季節に応じてケース２外部の温度の影響を受ける。電池管理ユニットは、温度検出器によって電池パック１００内の電池セル７の温度を常時モニターし、電池セル７の温度に基づいて各送風機４、および外部送風機１７２の作動を制御するようになっている。なお、上記第１実施形態では、ケース２内に収容された全ての電池セル７に対して、１つの送風機４で流体を循環させていたが、本実施形態では、２つの送風機４で循環させている。具体的には、ケース２内に形成された流体通路５のうち、接続壁部２２側の領域と接続壁部２３の領域とを、各送風機４で分担して循環させる。

送風機４の吹出口には送風ダクト４６が接続されている。図１１に示すように、送風ダクト４６は、送風機４から吹き出された流体を接続壁側通路５０、５１へ導く。接続壁側通路５０、５１は、ケース２の接続壁部２２、２３（内壁面）と電池セル７との間に形成される通路であって、接続壁部２２に沿って所定方向に延びる流体通路に相当する。上記所定方向とは、図１１に示す前後方向のことであり、上記第１実施形態に係る流れ方向および並び方向に相当する。

送風ダクト４６の吹出口４６ａは、送風ダクト４６の所定方向に交差する方向に接続壁部２２、２３に沿って延びる形状であり、かつ、所定方向へ流体を吹き出す向きに配置される。吹出口４６ａは、所定方向へ流体を吹き出す向きに配置されている。要するに、吹出口４６ａからの流体の吹出方向Ｄ１（図１１、図１６参照）は、接続壁側通路５０、５１の長手方向（所定方向）と一致する。また、吹出口４６ａは、所定方向に交差する方向（通路幅方向）に接続壁部２２、２３に沿って延びる形状である。図１１の例では、通路幅方向は上下方向である。

そして、吹出口４６ａから流出する流体が、複数の第１内部フィン１５１の上流側端部によって形成される流入面、つまり境界部５０３に対して、斜めに流入するように構成されている。そして、複数の第１内部フィン１５１間を流れる流体の流通方向は、吹出方向Ｄ１に対して交差する。換言すると、第１内部フィン１５１の長手方向が、吹出方向Ｄ１に対して交差するよう、第１内部フィン１５１の向きは設定されている。

電池管理ユニットは、電池セル７の温度に応じて、各送風機４に電圧を印加して、シロッコファン４２を作動させる。また、電池セル７の温度が所定温度以上であれば、各送風機４と共に外部送風機１７２を作動させる場合がある。

具体的には、電池管理ユニットは、外部送風機１７２を停止させつつ各送風機４を作動させる低放熱モードと、外部送風機１７２および各送風機４の両方を作動させる高放熱モードとに切り替える。

上記のように、低放熱モードにおいて、各送風機４のみが作動された場合、ケース２内における内部の流体は、図１７に示すように流体通路を循環する。

即ち、各送風機４から吹出される流体は、それぞれ接続壁側通路５０、および接続壁側通路５１に流入する。そして、各接続壁側通路５０、５１に流入した流体は、第１内部フィン１５１の傾斜配置されたフィン部に沿って、下側（底壁２５側）から上側（天壁２４側）に向けてスムーズに流れる。各接続壁側通路５０、５１は、各接続壁側通路５０、５１の長辺に沿って長く延びる断面扁平な通路となっている。流体が流通する際の入口断面積としては、他の天壁側通路５２、スタック内通路５４、および底壁側通路５３よりも小さくなっており、流体の流速がある程度得られ、ここでは、動圧が主体的な場となる。よって、各接続壁側通路５０、５１において、流速を伴う流体の熱は、第１内部フィン１５１に効果的に伝達され、更に接続壁部２２、２３を介して外部に放出される。

次に、流体は、第１内部フィン１５１と連続的に接続される第２内部フィン１５２のフィン部にスムーズに流れ、このフィン部に沿って、天壁側通路５２に流入する。天壁側に流入する際の入口断面積は、上記接続壁側通路５０、５１に流入する際の入口断面積よりも格段に大きくなっており、流体の流速は小さく、ここでは、静圧が主体的な場となる。よって、各接続壁側通路５０、５１側から天壁側通路５２に流入した流体は、天壁側通路５２内に均等に拡がる。

図１７に示すように、接続壁側通路５０から天壁側通路５２内に流入した流体は、主に接続壁部２２側の２つの電池スタック３の領域に拡がる。また、接続壁側通路５１から天壁側通路５２内に流入した流体は、主に接続壁部２３側の２つの電池スタック３の領域に拡がる。そして、天壁側通路５２内に流入した流体の熱は、第２内部フィン１５２から天壁２４へ伝達され、あるいは天壁２４に直接的に伝達され、外部に放出される。

次に、天壁側通路５２内に流入した流体は、各電池セル７の間に形成されたスタック内通路５４を通り、底壁側通路５３に至る。ここで、各接続壁側通路５０、５１、および天壁側通路５２は、各送風機４の吹出しによって、陽圧空間となる。また、底壁側通路５３は、各送風機４の吸込みによって陰圧空間となり、両者の圧力差によって、天壁側通路５２側から底壁側通路５３側への流体の移動が継続的に行われることになる。そして、流体がスタック内通路５４を通る際に、各電池セル７の熱が流体に伝達される。

次に、底壁側通路５３に流入した流体は、各梁１１８の長手方向に沿うように移動して、各送風機４の吸込み口に至る。そして、底壁側通路５３内に流入した流体の熱は、底壁２５に伝達され、外部に放出される。

なお、送風機４から吹出された流体の全量が、各接続壁側通路５０、５１、天壁側通路５２、スタック内通路５４、底壁側通路５３を順に流通するように流体通路５は形成されている。つまり、これらの通路をバイパスして流体が流れることのないよう、流体通路５は形成されている。

上記のように、ケース２内の流体通路５を流体が循環することで、主に、面積の広い天壁２４、および底壁２５から流体の熱、即ち電池セル７の熱が外部に放出される。このとき、各内部フィン１５１、１５２によって、熱交換が促進されるようになっている。よって、各電池セル７は、適切な温度に調節される。

また、上記のように、高放熱モードでは、各送風機４の作動に加えて、外部ダクト１７０における外部送風機１７２が作動される。この場合は、車室内の空調空気が外部ダクト１７０の吸込み部から外部ダクト１７０内に吸込まれる。

吸込み口から吸込まれた空調空気は、図１８に示すように、風向装置１７１によって、分流され、第１外部フィン１６１の下側と、第２外部フィン１６２のケース２の中央側に向け分流される。そして、それぞれの流れは、各外部フィン１６１、１６２を横切るようにコルゲート通路１６０ｂを通過し、合流通路部１７５で合流して、外部送風機１７２の上下部に設けられた吹出し部から吹出される。

このとき、ケース２内の流体の熱は、各内部フィン１５１、１５２、接続壁部２２、２３、天壁２４、各外部フィン１６１、１６２を介して空調空気に伝達されて、外部に放出される。よって、ケース２内の流体の熱は、各内部フィン１５１、１５２に加えて、各外部フィン１６１，１６２によって、熱交換が更に促進されるようになっている。そして、各電池セル７は、短時間で適切な温度に強制冷却される。

外部フィン１６０に沿う空調空気の流れについて、より詳細に説明する。風向装置１７１によって下側に分流された流体は、外部ダクト１７０と接続壁部２２に囲まれた接続壁外部通路１７３に流入し、２つの第１外部フィン１６１を直列に通過する。風向装置１７１によって上側に分流された流体は、外部ダクト１７０と天壁２４に囲まれた天壁側外部通路１７４に流入し、２つの第２外部フィン１６２を直列に通過する。

接続壁外部通路１７３および天壁側外部通路１７４から流出した流体は、外部ダクト１７０と接続壁部２２に囲まれた合流通路部１７５へ流入して合流する。つまり、第１外部フィン１６１および第２外部フィン１６２を流体は並列に通過する。合流通路部１７５は、接続壁部２２、２３の長手方向に沿って水平に延びる形状である。換言すれば、２つの第１外部フィン１６１のうちの下流側に位置する第１外部フィン１６１は、コルゲートの方向Ｌａが接続壁部２２、２３の長手方向に沿って水平に延びる向きとなるように配置されている。

以上により、本実施形態によれば、吹出口４６ａが、接続壁部２２、２３の通路幅方向に延びる形状であり、かつ、接続壁部２２、２３の長手方向（所定方向）へ流体を吹き出す向きに配置されている。そのため、接続壁側通路５０、５１のうち第１フィン２２１に対して上流側に位置する部分では、通路幅方向の全体に亘って所定方向へ流体が流れる（図１６参照）。そして、このように流れた流体は、その後、第１フィン２２１の流入面に対して斜めに流入する。そして、フィン間を流通する流体が吹出方向Ｄ１（所定方向）に対して斜めになる向きに第１フィン２２１は配置されている。そのため、フィンピッチを比較例（図１０）に係るフィンピッチと同じにしつつも、比較例よりも多くの数の第１フィン２２１を形成することができる。

ここで、第１フィン２２１のうちの上流部分では流体と外気との温度差が大きいため、単位面積当りの放熱量が多く、放熱効率が良い。一方、第１フィン２２１のうちの下流部分では、上流部分に比べて放熱効率が悪い。この点に着目すると、本実施形態では、先述したようにフィン数を多くできるので、放熱効率の良い部分を増やすことができ、放熱効率を向上できる。

さらに本実施形態では、外部フィン１６０、外部ダクト１７０および外部送風機１７２を備えるので、ケース２内の流体の熱は、各内部フィン１５１、１５２に加えて、各外部フィン１６１，１６２によって、熱交換が更に促進される。よって、短時間で適切な温度に冷却させることを促進できる。

さらに本実施形態によれば、ケース２のうち内部フィン範囲Ａ１の全体が、外部ダクト範囲Ａ２に含まれている。そのため、第１内部フィン１５１を通じてケース２に伝わった熱が、第１外部フィン１６１に伝わり易くなる。そして、第１外部フィン１６１に伝わった熱は、外部送風機１７２により外部ダクト１７０を流通する空気（空調空気）と熱交換して放熱されることとなる。よって、単位時間あたりの放熱量を増大でき、電池セル７の冷却を促進できる。このような放熱量増大の効果は、高放熱モードで外部送風機１７２を作動させた際に特に顕著に発揮される。

（第４実施形態）
上記第３実施形態では、内部フィン範囲Ａ１の全体が、外部ダクト範囲Ａ２に含まれている。これに対し本実施形態では、図１９および図２０に示すように、内部フィン範囲Ａ１の全体が、外部ダクト範囲Ａ２の外に位置する。さらに、天壁２４のうち第２内部フィン１５２が設けられている範囲の全体が、天壁２４のうち外部ダクト１７０で覆われている範囲の外に位置する。つまり、ケース２のうち内部フィン１５０が設けられている範囲の全体が外部ダクト１７０の外に位置する。

また、第１外部フィン１６１は、接続壁部２２、２３の壁面に対して垂直方向から見て、第１内部フィン１５１から外れた位置に配置されている。具体的には、第１外部フィン１６１の全体が、第１内部フィン１５１から外れた位置に配置される。第２外部フィン１６２は、天壁２４の壁面に対して垂直方向から見て、第２内部フィン１５２から外れた位置に配置されている。具体的には、第２外部フィン１６２の全体が、第２内部フィン１５２から外れた位置に配置される。

先述したように、高放熱モードでは、各送風機４を作動させるとともに、外部送風機１７２を作動させる。一方、低放熱モードでは、各送風機４を作動させる一方で外部送風機１７２を停止させる。

さて、外部送風機１７２はケース２の外部に配置されており、外部送風機１７２の吸込口および吹出口はケース２の外部に開放されているため、内部の送風機４に比べて騒音がユーザに聞こえやすくなる。この点を鑑み、電池セル７の温度が所定温度よりも低い場合には、上述の如く外部送風機１７２を停止させることは、騒音低下の点で望ましい。しかしながら、外部送風機１７２を停止させている状況下では、外部ダクト１７０に空気が流れないため、外部ダクト１７０内で高温の空気が溜まってしまい、外部ダクト１７０がケース２からの放熱の妨げとなる。

この点を鑑みた本実施形態では、内部フィン範囲Ａ１の全体が、外部ダクト範囲Ａ２の外に位置する。そのため、外部送風機１７２を停止させている状況下において、外部ダクト１７０がケース２からの放熱の妨げとなることを抑制できる。よって、外部送風機１７２の停止時において、ケース２からの放熱量を増大できる。

（第５実施形態）
上記第３実施形態では、内部フィン範囲Ａ１の全体が、外部ダクト範囲Ａ２に含まれている。これに対し本実施形態では、図２１および図２２に示すように、内部フィン範囲Ａ１が部分的に、外部ダクト範囲Ａ２に含まれている。さらに、天壁２４のうち第２内部フィン１５２が設けられている範囲が部分的に、天壁２４のうち外部ダクト１７０で覆われている範囲に含まれている。つまり、ケース２のうち内部フィン１５０が設けられている範囲が部分的に外部ダクト１７０の範囲に含まれている。

また、第２外部フィン１６１は、接続壁部２２、２３の壁面に対して垂直方向から見て、第１内部フィン１５１と部分的に重複する位置に配置されている。具体的には、第１外部フィン１６１が部分的に、第１内部フィン１５１と重複する位置に配置される。第２外部フィン１６２は、天壁２４の壁面に対して垂直方向から見て、第２内部フィン１５２と部分的に重複する位置に配置されている。

以上により、本実施形態によれば、内部フィン範囲Ａ１が部分的に、外部ダクト範囲Ａ２に含まれている。そのため、外部送風機１７２を停止させている状況下においては、内部フィン範囲Ａ１の全体が外部ダクト範囲Ａ２に位置する場合に比べて、外部ダクト１７０がケース２からの放熱の妨げとなることを抑制できる。それでいて、外部送風機１７２を作動させている状況下においては、内部フィン範囲Ａ１の全体が外部ダクト範囲Ａ２の外に位置する場合に比べて、第１内部フィン１５１を通じてケース２に伝わった熱が、第１外部フィン１６１に伝わり易くなる。よって、ケース２からの放熱量を増大できる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り、以下のように変形させてもよい。

・上記第１実施形態においては、接続壁側通路５０に第１領域５０１が形成されているが、流体通路５の少なくとも一つに形成されていればよい。

・上記第１実施形態においては、第１領域５０１内を流体は流入方向と略平行に天壁側端部２２２まで流れるが、その途中で湾曲等して平行でない箇所があってもよい。

・上記第１実施形態においては、接続壁側通路５０の下流端５０Ａにおいては、第１領域５０１の鉛直方向の幅は、接続壁側通路５０の鉛直方向の幅と等しい。しかし、図８に示すように、接続壁側通路５０の下流端５０Ａにおいて、第１領域５０１の鉛直方向の幅は、接続壁側通路５０の鉛直方向の幅より小さくてもよい。この場合、第１領域５０１の反送風機側壁部２１側の端部と底壁２５との間に詰め部材９が配置されている。詰め部材９は、第１領域５０１の反送風機側壁部２１側の端部と底壁２５との間に流体が流入することを防ぐためのものであり、材質は問わない。

・上記実施形態においては、第１領域５０１および第３領域５２１はそれぞれ特定の方向から見たときに略三角形状を呈しているが、図９に示すように、階段形状となっていてもよい。

・上記実施形態においては、フィン２２１、２４１としてプレートフィンの例を示したが、流体が流入口２２３に流入する流入方向と略平行にフィン間を通過できれば、ルーバフィンなど他の種類のフィンでもよい。

・上記第２実施形態においては、積層方向から見たときの第１領域５０１の形状が第１実施形態における略三角形状とは異なるが、第１実施形態と同一形状としてもよい。

・上記第２実施形態においては、第３領域５２１は第１領域５０１と連続して形成されているが、近接していてもよい。この場合、第３領域５２１と第１領域５０１との間に一部、第４領域５２２が存在することとなる。

・上記第２実施形態においては、傾き角度α、β、γがすべて同じ角度であるが、異なっていてもよい。

・上記第３実施形態に係る外部フィン１６０は、ルーバ１６０ａが形成されたコルゲートフィンであるが、ルーバ１６０ａに替えてスリットが形成されたコルゲートフィンであってもよいし、ルーバ１６０ａが形成されていないコルゲートフィンであってもよい。また、外部フィン１６０は、内部フィン１５１、１５２のようなストレートフィンであってもよい。

・第１フィン２２１および内部フィン１５０は、ストレートフィンに限定されるものではなく、例えばピン形状のフィンであってもよいし、コルゲートフィンであってもよい。

・ケース２の内部に設けられる送風機４が内蔵するファンには、上記第１実施形態に記載するシロッコファンの他、軸流ファン、ターボファン等を用いることができる。

・前述の各実施形態におけるフィン２２１、２４１、内部フィン１５０及び外部フィン１６０は、ケース２の壁に対して別体の部品であるフィンを固定したものでもよいし、ケース２の壁の一部をフィン形状に形成してフィンとするものでもよい。

・前述の各実施形態では、ケース２は６面体、直方体を形成するが、発明に含まれる筐体はこの形状に限定されない。例えば、ケース２は、６面を超える多面体であってもよいし、少なくとも一つの面が曲面を含む面であってもよい。また、ケース２は、天壁が湾曲面を含むドーム状に形成されてもよいし、筐体の縦断面形状が台形状を呈するものでもよい。また、ケース２において天壁は、底壁に対して対向する位置関係にある壁であり、その形状は平面、曲面のいずれの形状を含むものでもよい。また、ケース２において側壁は、底壁に対して交差する方向に底壁から延びる壁であってもよいし、天壁に対して交差する方向に天壁から延びる壁であってもよい。ケース２における天壁と側壁との境界部は角部を形成してもよいし、曲面を形成してもよい。ケース２における底壁と側壁との境界部は角部を形成してもよいし、曲面を形成してもよい。

・前述の各実施形態では、電池パックに含まれる電池スタック３は、４個であるが、この個数に限定されない。すなわち、電池パックに含まれる電池スタック３は、筐体の内部において、１個だけ収容される場合、一方向に複数個並んで設置される場合、当該一方向と交差する他の方向にも複数個並んで設置される場合も含むものである。

・前述の各実施形態では、電極端子７１が天壁２４に対向する向きに、電池スタック３をケース２内に配置している。これに対し、電極端子７１が送風機側壁部２０、反送風機側壁部２１または接続壁部２２、２３に対向する向きに、電池スタック３をケース２内に配置してもよい。

１ 電池パック、２２，２３ 接続壁部、１５１ 第１内部フィン、１５２ 第２内部フィン、２２１、２４１ フィン、２２３ 流入口、２２４ 流出口、３ 電池スタック、４ 送風機、４２ シロッコファン、５ 流体通路、５０，５１ 接続壁側通路、５０１ 第１領域、５０２ 第２領域、５２ 天壁側通路、５２１ 第３領域、５２２ 第４領域、７ 電池セル、８ 集合ダクト

Claims (10)

1. 複数の電池（７）と、
   複数の電池を収容する筐体（２）と、
   前記筐体の内部に収容され、前記電池を冷却するための流体を前記筐体内で循環させる流体循環手段（４）と、
   前記筐体の内壁面を構成する第１内壁面（２２）と前記電池との間に、流体の流れる第１流体通路（５０）とを備え、
   前記第１内壁面には、流体と前記第１内壁面との間で熱交換をするための第１フィン（２２１、１５１）が突出形成されており、
   前記第１流体通路は、前記第１フィンが配置された空間である第１領域（５０１）と、前記第１フィンが配置されていない空間である第２領域（５０２）に区画されており、
   流体は前記第２領域から前記第１領域へ流入し、
   前記第１フィンは、流体が前記第１領域へ流入する流入口（２２３）から、流体が前記第１領域から流出する流出口（２２４）まで延びるように形成されており、
   前記流入口の面積は、流体の流れ方向にみた前記第１流体通路の断面積より大きく、
   前記流体の流れ方向および前記第１内壁面の垂直方向の双方と直交する方向の前記第１領域の幅は、流体の流れ方向の下流側では、前記流体の流れ方向および前記第１内壁面の垂直方向の双方と直交する方向の前記第１流体通路の幅と等しいこと、
   を特徴とする電池パック。
2. 前記第１流体通路は、流体の流れ方向が長辺、流体の流れ方向および前記第１内壁面の垂直方向の双方と直交する方向が短辺となっており、
   前記第１フィンは、流体が前記第１領域内を、前記第１領域への流入方向と平行に流れるように形成されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の電池パック。
3. 前記電池と前記第１フィンとの間の間隔は、前記第１フィンの突出長さよりも小さいこと、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の電池パック。
4. 前記第１内壁面とは異なる他の内壁面である第２内壁面（２４）と前記電池との間に形成され、前記第１流体通路から流体が連続して流れる第２流体通路（５２）を備え、
   前記第２流体通路は、流体と前記第２内壁面との間で熱交換するための第２フィン（２４１、１５２）が突出形成された第３領域（５２１）を備えており、
   前記第３領域は、前記第１領域から流体が連続して流れるように形成されており、
   前記第１領域への流体の流入口から、前記第３領域から流体が流出する流出口までの流体の経路長は、前記第１領域の流入口の位置によらず等しいこと、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池パック。
5. 複数の電池（７）と、
   複数の電池を収容する筐体（２）と、
   前記筐体の内部に収容され、前記電池を冷却するための流体を前記筐体内で循環させる流体循環手段（４）と、
   前記筐体の内壁面を構成する第１内壁面（２２）と前記電池との間に、流体の流れる第１流体通路（５０）と、
   前記第１内壁面とは異なる他の内壁面である第２内壁面（２４）と前記電池との間に形成され、前記第１流体通路から流体が連続して流れる第２流体通路（５２）と、
   を備え、
   前記第１内壁面には、流体と前記第１内壁面との間で熱交換をするための第１フィン（２２１、１５１）が突出形成されており、
   前記第１流体通路は、前記第１フィンが配置された空間である第１領域（５０１）と、前記第１フィンが配置されていない空間である第２領域（５０２）に区画されており、
   流体は前記第２領域から前記第１領域へ流入し、
   前記第１フィンは、流体が前記第１領域へ流入する流入口（２２３）から、流体が前記第１領域から流出する流出口（２２４）まで延びるように形成されており、
   前記流入口の面積は、流体の流れ方向にみた前記第１流体通路の断面積より大きく、
   前記第２流体通路は、流体と前記第２内壁面との間で熱交換するための第２フィン（２４１、１５２）が突出形成された第３領域（５２１）を備えており、
   前記第３領域は、前記第１領域から流体が連続して流れるように形成されており、
   前記第１領域への流体の流入口から、前記第３領域から流体が流出する流出口までの流体の経路長は、前記第１領域の流入口の位置によらず等しいこと、
   を特徴とする電池パック。
6. 前記電池と前記第２フィンとの間の間隔は、前記第２フィンの突出長さより小さいこと、
   を特徴とする請求項４又は５に記載の電池パック。
7. 前記筐体の外面に取り付けられた外部ダクト（１７０）と、
   前記外部ダクトへ送風する外部送風機（１７２）と、
   前記外部ダクトの内部に位置し、前記筐体の外面から突出する外部フィン（１６０）と、
   を備え、
   前記筐体のうち、前記第１フィンが形成されている範囲を内部フィン範囲（Ａ１）、前記外部ダクトで覆われている部分を外部ダクト範囲（Ａ２）とした場合に、前記内部フィン範囲の全体が前記外部ダクト範囲に含まれていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電池パック。
8. 前記筐体の外面に取り付けられた外部ダクト（１７０）と、
   前記外部ダクトへ送風する外部送風機（１７２）と、
   前記外部ダクトの内部に位置し、前記筐体の外面から突出する外部フィン（１６０）と、
   を備え、
   前記筐体のうち、前記第１フィンが形成されている範囲を内部フィン範囲（Ａ１）、前記外部ダクトで覆われている部分を外部ダクト範囲（Ａ２）とした場合に、前記内部フィン範囲が部分的に前記外部ダクト範囲に含まれていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電池パック。
9. 前記筐体の外面に取り付けられた外部ダクト（１７０）と、
   前記外部ダクトへ送風する外部送風機（１７２）と、
   前記外部ダクトの内部に位置し、前記筐体の外面から突出する外部フィン（１６０）と、
   を備え、
   前記筐体のうち、前記第１フィンが形成されている範囲を内部フィン範囲（Ａ１）、前記外部ダクトで覆われている部分を外部ダクト範囲（Ａ２）とした場合に、前記内部フィン範囲の全体が前記外部ダクト範囲の外に位置する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電池パック。
10. 複数の電池（７）と、
    複数の電池を収容する筐体（２）と、
    前記電池を冷却するための流体を前記筐体内で循環させる送風機（４）と、
    前記筐体の内壁面（２２）と前記電池との間に形成される通路であって、前記内壁面に沿って所定方向に延びる流体通路（５０、５１）と、
    前記内壁面から前記流体通路へ突出する複数のフィン（２２１、１５１）と、
    前記送風機に接続され、前記送風機から吹き出された流体を前記流体通路へ吹き出す吹出口（４６ａ）を有する送風ダクト（４６）と、
    を備え、
    前記吹出口は、前記所定方向に交差する方向に前記内壁面に沿って延びる形状であり、かつ、前記所定方向へ流体を吹き出す向きに配置され、
    前記吹出口から流出する流体が、複数の前記フィンの上流側端部によって形成される流入面（５０３）に対して斜めに流入するように構成されること、
    を特徴とする電池パック。

Images