JP6693394B2 - 車載電池パック - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車などに搭載される車載電池パックに関する。

従来、ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両を駆動するモータの電源として、電池パックが搭載されている。車載電池パックは、一般に、複数の電池セルを積層して構成された電池スタックと、この電池パックを収容する電池ケースとを備える。

例えば、特許文献１には、複数の電池セルが積層される電池スタックを上下２段で金属製のケーシングに収容した電池パックが記載されている。このような電池パックでは、電池スタックを構成する電池セルの数が多くなるほどスタック長が積層方向に長くなる。そのため、電池スタックの積層方向両端部だけをケーシングに固定した場合、電池パックを搭載した車両の走行時の振動や衝突時の外力によって、電池スタックが積層方向と垂直な方向（例えば、車両上下方向、車両前後方向）に振動しやすくなる。このような振動を抑えるため、電池スタックの下面とケーシングの底部との間に着座部を設け、この着座部によって電池スタックの積層方向中央領域を下方から支持することが考えられる。

また、例えば極寒地向け仕様の車両に搭載される電池パックには、電池スタックを昇温するためのヒータが設けられることがある。電池スタックには、通常、積層方向に離れた位置に複数の温度センサが設置され、電池スタックの最高温度および最低温度を検出できるように構成される。この場合、ヒータは、電池スタックの最低温度が所定の下限温度以下の場合に作動して、電池スタックを昇温させる。また、電池スタックの最高温度が所定の上限温度を超えないように、例えばブロワ等を作動させて電池スタックを冷却する。

特開２０１６−１０３３２８号公報

上記のように電池スタックの温度を昇温させるヒータがケーシングの側壁外面に取り付けられることがある。この場合、電池スタックは、ケーシングを介して伝熱して昇温することになる。そのため、ケーシング底部に固定された電池スタックの積層方向両端部が昇温しやすくなる。また、上記のような着座部を電池スタックとケーシング底部との間に設けた場合には、ケーシング底部から着座部を介して電池スタックに伝熱することによって、電池スタックの積層方向中央領域が昇温しやすくなる。

一般に、低温環境中にある車両では、ケーシングに固定された電池スタックの積層方向両端部がケーシングから車体へと熱が逃げやすいために最低温度になる傾向にある。また、電池スタックが充放電する際には積層方向中央領域で最高温度になる傾向にある。したがって、電池スタックの最低温度及び最高温度を検出するために、電池スタックの端部に位置する電池セルと中央領域に位置する電池セルに温度センサをそれぞれ配置するのが有効である。

しかし、ケーシングの外面に設置したヒータで、上記のような着座部で支持された電池スタックを昇温させる場合、電池スタックの端部と中央とに配置した温度センサでは電池スタックの最低温度を正確に検出できない恐れがある。

本発明の目的は、ケーシングの側壁外面に設置したヒータで、ケーシング内で積層方向両端部が固定され積層方向中央領域が支持された電池スタックを昇温させる場合に、電池スタックの最低温度を正確に検出できる車載電池パックを提供することである。

本発明に係る車載電池パックは、各電池セル間にスペーサ部材を挟んで複数の電池セルが積層されている電池スタックと、前記電池スタックを収容するケーシングであって、前記電池セルの積層方向に沿って前記電池スタックの両側に配置される一対の側壁、前記一対の側壁の各下部に固定される底部、および、前記一対の側壁の上部に固定される天井部を少なくとも含み、前記電池スタックの前記積層方向の両端部が前記底部に固定されている、ケーシングと、前記電池スタックと前記底部との間であって、かつ、前記電池スタックの下面から突出した前記スペーサ部材の一部分である突部と前記側壁との間に配置された介在部材と、前記側壁のうち一方の側壁の外面に設置されたヒータと、前記電池スタックの前記積層方向の端部と中央領域とにそれぞれ設けられた複数の温度センサと、を備え、前記介在部材は前記積層方向の中央領域で前記電池スタックの下面に当接して支持する着座部を有しており、前記積層方向に関して前記温度センサと前記着座部との間であって、前記電池スタックの下面と前記介在部材の上面との間、および、前記介在部材の側面と前記ヒータが設置された側壁の内面との間に、弾性を有する伝熱部材が配置されていることを特徴とする。

本発明に係る車載電池パックでは、ヒータから、ケーシングの側壁、伝熱部材、介在部材、伝熱部材、電池スタックへと順に伝熱して、電池スタックのうち端部と中央領域との間に位置する電池セルを効果的に昇温させることができる。また、ケーシングの底部に固定された電池スタックの端部は、側壁から底部を介して昇温しやすい。したがって、ケーシングの側壁外面に設置したヒータで、ケーシング内で積層方向両端部が固定され積層方向中央領域が支持された電池スタックを昇温させる場合に、電池スタックの中央領域に配置した温度センサによって電池スタックの最低温度を正確に検出することができる。

本発明の一実施形態である車載電池パックの断面図である。 図１中のＡ−Ａ断面図である。 図１に示した車載電池パックに含まれる下側吸気トレイを示す斜視図である。 図１に示した車載電池パックに含まれる上側吸気トレイを示す斜視図である。 電池パックを各電池スタックのスペーサ部材の位置で切断した断面を示す図である。 図１中のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）電池温度が高温になったときの電池セルの温度分布を示すグラフであり、（ｂ）は電池温度が低温になったときの電池セルの温度分布を示すグラフである。 （ａ）ヒータ使用時で伝熱部材がない場合における電池セルの温度分布を示すグラフであり、（ｂ）は本実施形態の電池パックにおけるヒータ使用時の電池セルの温度分布を示すグラフである。

以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの構成を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。

以下においては、２つの電池スタックが上下２段でケーシング内に収容固定されている車載電池パックについて説明するが、本発明は１つの電池スタックがケーシング内に収容固定された車載電池パックに適用されてもよい。

図１は、本発明の一実施形態である車載電池パック（以下、単に「電池パック」という。）１０の断面図である。図１には、電池パック１０における電池セルの積層方向（紙面奥行方向）が車両の幅方向に沿って搭載されたときの車両上下方向および車両前後方向が矢印で示されている。また、図２には、車両の上方向および右方向が矢印で示されている。

電池パック１０は、ハイブリッド自動車や電気自動車などに搭載されて、走行用動力を出力するモータに電力供給する電源として用いることができる。また、電池パック１０は、車両後部に設けられるラゲージルーム（またはトランクルーム）と車室内の後部シートとの間に設置されてもよい。

電池パック１０は、上下２段に配置された電池スタック１２，１４と、電池スタック１２，１４を収容するケーシング５０とを備える。電池スタック１２，１４は、同一の構成を有する。そのため、下記では、下段に配置された電池スタック１２を例に説明し、上段の電池スタック１４についての詳細な説明を省略する。

図２に示すように、電池スタック１２は、多数の電池セル１８が一方向に積層されて構成されている。本実施形態では、電池セル１８は、例えば、扁平角形のリチウムイオン電池が好適に用いられる。以下において、電池セル１８が積層される方向を積層方向Ｘという。

図１及び図２に示すように、各電池セル１８間には、スペーサ部材２０が挟まれた状態で設けられている。スペーサ部材２０は、例えば、絶縁性の樹脂部材によって好適に形成される。スペーサ部材２０は、各電池セル１８間を電気的に絶縁するとともに、各電池セル１８間に冷却流路２２（図５参照）を形成するものである。また、電池スタック１２の両側面には、スペーサ部材２０の冷却通路２２から冷却空気を排気するための排気口または開口が形成されている。

図１に示すように、スペーサ部材２０の上部および下部には、それぞれ、一対のバンド挿通部（突部）２４が突出して一体に形成されている。バンド挿通部２４は、スペーサ部材２０の一部分を構成する。一対のバンド挿通部２４は、所定間隔をおいて設けられている。また、バンド挿通部２４の内部には、拘束バンド３０を挿通するための空間が形成されている。

図２に示すように、電池スタック１２の積層方向Ｘの両端には、例えば金属板等で形成された一対のエンドプレート２６が配置されている。各エンドプレート２６は、その下部に、略Ｌ字状に曲がって形成された２つの取付部２７を有する。取付部２７には、ボルト挿通孔が形成されている。

拘束バンド３０は、例えば、長尺帯状をなす金属板で構成される。拘束バンド３０は、スペーサ部材２０を間に挟んだ状態で積層された多数の電池セル１８を一対のエンドプレート２６で押圧または拘束して一体化するものである。拘束バンド３０は、スペーサ部材２０の上部および下部に形成されたバンド挿通部２４を貫いて挿通され、両端部がエンドプレート２６に例えば溶接等によって固定される。これにより、電池パック１０が一体の構造物として構成される。

電池スタック１２の上面には、複数（本実施形態では３つ）の温度センサＳ１，Ｓ２が配置されている。温度センサＳ１，Ｓ２は、電池スタック１２の最高温度および最低温度を検出するために設けられている。より詳しくは、温度センサＳ１は、電池スタック１２の積層方向中央領域に位置する電池セル１８の温度を検出する。また、２つの温度センサＳ２は、電池スタック１２の積層方向両端部に位置する電池セル１８の温度を検出する。温度センサＳ１，Ｓ２によって検出された温度は、後述する機器４２に含まれる制御装置へ送信され、電池スタック１２の昇温や冷却の判定に用いられる。

電池スタック１２の上方には、機器設置プレート３２が配置されている。機器設置プレート３２の長手方向（積層方向Ｘ）の両端は、エンドプレート２６の上部にそれぞれ固定されている。これにより、機器設置プレート３２の上面には、機器４２が例えばねじ留め等によって設置されている。機器４２としては、電池スタック１２の電圧を検出する電圧センサ、電池スタック１２の電流を検出する電流センサ、これらセンサおよび温度センサＳ１，Ｓ２からの情報に基づき電池スタック１２の状態を監視および制御する制御装置等がある。

次に、電池スタック１２，１４を収容するケーシング５０について説明する。図１に示すように、ケーシング５０は、電池スタック１２，１４の車両前後方向両側に電池セル１８の積層方向Ｘに沿って配置される一対の側壁５２ａ，５２ｂ、両側壁５２ａ，５２ｂの下部に固定される底部５４、および、両側壁５２ａ，５２ｂの上部に固定される天井部５６を含む。

図１に示すように、一対の側壁５２ａ，５２ｂは、例えばアルミニウム合金等の金属材料からなる中空構造の板材によって構成されて、強度および剛性が確保されている。これにより、車両前後方向に対向する側壁５２ａ，５２ｂに車両衝突による衝突外力が作用した場合でも、側壁５２ａ，５２ｂが変形しにくく、内部に収容された電池スタック１２，１４を有効に保護することができる。また、底部５４および天井部５４も、例えばアルミニウム合金等の金属材料で形成されている。

両側壁５２ａ，５２ｂのうち車両後方側に位置する側壁５２ｂの外面には、ヒータ８０が設置されている。ヒータ８０は、１枚のシート状の加熱部材によって構成される。また、ヒータ８０は、車両後方側から見て側壁５２ｂよりも少し小さめの長方形状に形成されている。ヒータは、温度センサＳ１，Ｓ２によって検出される電池スタック１２の温度が所定の下限温度よりも低い場合に作動して、ケーシング５０の側壁５２ｂ等を介して電池スタック１２を昇温させる機能を有する。ヒータ８０は、例えば、図示しない押さえ部材を介して側壁５２ｂにネジ留め固定されるか、または、接着固定されてもよい。なお、ヒータ８０は、上下に分割された２枚のシート状の加熱部材で構成され、独立してオンオフ制御可能に構成されてもよい。

図２に示すように、ケーシング５０は、電池スタック１２，１４の積層方向Ｘの両端に対向する一対の端壁５８ａ，５８ｂをさらに含む。両端壁５８ａ，５８ｂは、下部と上部が底部５４及び天井部５６に固定されるとともに、車両前後方向の端縁部が両側壁５２ａ，５２ｂに固定されている。このようにしてケーシング５０は、一対の側壁５２ａ，５２ｂ、底部５４、天井部５６及び一対の端壁５８ａ，５８ｂによって、略直方体状の筐体として構成される。

また、ケーシング５０の端壁５８ａ，５８ｂは、ケーシング５０の内側に突出する底端部フレーム６０および上側端部フレーム６２を有する。底端部フレーム６０には、下段の電池スタック１２の両端部がエンドプレート２６の取付部２７を介して固定されている。上側端部フレーム６２には、上段の電池スタック１４の両端部がエンドプレート２６の取付部２７を介して固定されている。

ケーシング５０は、図１及び図２に示すように、電池スタック１２，１４の積層方向中央に対応する位置に、底中央フレーム６４及び上側中央フレーム６６を有する。底中央フレーム６４及び上側中央フレーム６６の両端部は、一対の側壁５２ａ，５２ｂの内壁にそれぞれ固定されている。このように底中央フレーム６４及び上側中央フレーム６６によって一対の側壁５２ａ，５２ｂが連結されることで、ケーシング５０の強度が向上する。ここで、底中央フレーム６４は、底端部フレーム６０とともに、下段の電池スタック１２についての底部５４を構成する。また、上側中央フレーム６６は、上側端部フレーム６２とともに、上段の電池スタック１４についての底部を構成する。

次に、図１及び図２に加えて、図３ないし図６を参照して、本実施形態の電池パック１０における吸気トレイについて説明する。図３は、電池パック１０に含まれる下側吸気トレイ７０ａを示す斜視図である。図４は、電池パック１０に含まれる上側吸気トレイ７０ｂを示す斜視図である。また、図５は、電池パック１０を電池スタック１２，１４のスペーサ部材２０の位置で切断した断面を示す図である。さらに、図６は、図１中のＢ−Ｂ断面図である。

まず、下側吸気トレイ７０ａについて説明する。図１に示すように、下側吸気トレイ７０ａは、下段の電池スタック１２とケーシング５０の底部５４との間に配置されている。下側吸気トレイ７０ａは、図３に示すように、矩形筒状をなすダクト部７２と、ダクト部７２の両側に設けられた一対の支持部７４と、ダクト部７２及び支持部７４と一体に形成されている流路形成部７６と、流路形成部７６と一体に形成されている波板部（介在部材）７８とを有する。下側吸気トレイ７０ａは、例えば樹脂材料によって形成することができる。また、波板部７８の上面および端面には、弾性を有する伝熱部材８２が配置されている。

ダクト部７２は、電池スタック１２の積層方向Ｘの中央に対応して設けられている。ダクト部７２は、電池パック１０が組み立てられたとき、図５に示すように、一方の側壁である前側壁５２ａから車両前方側に突出して配置され、ダクト部材６８の下端部が接続される。これにより、電池パック１０の外側から冷却空気が電池パック１０内に送り込まれて、下段の電池スタック１２に供給される。

支持部７４は、ダクト部７２の両側にあって流路形成部７６と一体に形成されている。支持部７４は、直方体状に形成され、上方に突出している。支持部７４は、図２に示すように、その下面が底中央フレーム６４上に載って支持されている。支持部７４の上面は、図１及び図２に示すように、電池スタック１２の積層方向中央領域であって車両前方側の下面に当接している。これにより、支持部７４は、両端部のエンドプレート２６が底端部フレーム６０に固定された電池スタック１２の中央領域を押し上げるように突っ張った状態で支持する着座部となっている。

図３に示すように、下側吸気トレイ７０ａの流路形成部７６は、電池スタック１２の積層方向Ｘに沿って略長方形状に延伸している。流路形成部７６の上面には、ダクト部７２から送り込まれた冷却空気を積層方向両側へ分岐させて流すための溝７７が形成されている。

流路形成部７６は、図１に示すように、電池スタック１２の下面から突出する一対のバンド挿通部２４の間の空間の下方を閉じるように配置される。これにより、電池スタック１２の下面と、一対のバンド挿通部２４と、流路形成部７６とによって、吸気チャンバ２５が区画形成される。

図３に示すように、流路形成部７６の両端下面には、位置決めピン７１が下方に突出して形成されている。位置決めピン７１は、下側吸気トレイ７０ａがケーシング５０の底部５４に組付けられるとき、底端部フレーム６０に形成された位置決め孔（図示せず）に挿入される。これにより、下側吸気トレイ７０ａが正確に位置決めされて組み付けられる。その後、下段の電池スタック１２が下側吸気トレイ７０ａ上に載置されて両端が底端部フレーム６０に固定されると、下側吸気トレイ７０ａは電池スタック１２と底部５４とに挟持されて固定される。

図５に示すように、ダクト部７２から送り込まれた冷却空気は、吸気チャンバ２５を介して各電池セル１８間にあるスペーサ部材２０よって形成された冷却流路２２を略Ｔ字状に流れる。これにより、電池スタック１２を構成する各電池セル１８が所定の上限温度を超えないように冷却される。そして、冷却空気は、電池スタック１２の車両前後方向の側面から排気され、ケーシング５０に設けられた隙間や開口を介して電池パック１０外に放出される。

図３を再び参照すると、流路形成部７６と一体に形成されている波板部７８は、電池スタック１２の積層方向Ｘに沿って延伸して形成され、電池スタック１２と略同じ長さを有している。波板部７８は、図６に示すように、略台形状の凸状屈曲部７９ａ，７９ｂ，７９ｃが連続する波板形状に形成されている。このように波板部７８を形成することで、樹脂材料の使用量を低減しながら波板部７８の強度を増すことができる。ただし、波板部７８に代えて、所定の強度が確保できる厚みを有する平板部等を介在部材としてもよい。

図６に示すように、波板部７８を構成する凸状屈曲部のうち、電池スタック１２の積層方向中央領域に位置する複数の凸状屈曲部７９ａは、その下面が底中央フレーム６４上に載って支持されている。そして、これらの凸状屈曲部７９ａの上面は、電池スタック１２の積層方向中央領域であって車両後方側の下面に当接している。これにより、凸状屈曲部７９ａは、電池スタック１２の積層方向中央領域を押し上げた状態で支持する着座部となっている。底中央フレーム６４に載っている凸状屈曲部７９ａの間に位置する凸状屈曲部７９ｂもまた、その上面が電池スタック１２の下面に当接している。これに対し、凸状屈曲部７９ａよりも電池スタック１２の積層方向端部側に位置する凸状屈曲部７９ｃは、電池スタック１２の下面に対して隙間を空けて離間している。

このように波板部７８が電池スタック１２の積層方向中央領域を支持する着座部を有することで、電池スタック１２は、上述した下側吸気ダクト７０ａの支持部７４と共に波板部７８の凸状屈曲部７９ａによって、両端部のエンドプレート２６が底端部フレーム６０に固定された電池スタック１２の中央領域を押し上げるように突っ張った状態で支持される。ここで、支持部７４は電池スタック１２の下面のうち車両前方側の端部に当接しており、波板部７８の凸状屈曲部７９ａは車両後方側の端部に当接している。このように積層方向Ｘと直交する方向に間隔を空けて配置された支持部７４および凸状屈曲部７９ａによって電池スタック１２が支持されることで、電池スタック１２が、積層方向Ｘを中心として電池スタック１２が回転する方向であるねじれ方向に変位するのを効果的に抑制することができる。

また、図１に示すように、波板部７８は、電池スタック１２の下面とケーシング５０の底部５４との間であって、かつ、電池スタック１２の下面から突出する車両後方側のバンド挿通部２４とケーシング５０の後側壁５２ｂとの間に介在して配置された介在部材となっている。このように波板部７８が介在されていることで、電池スタック１２の積層方向中央領域が車両前後方向に撓んだり振動したりするのを効果的に抑制できる。したがって、電池スタック１２の両端にエンドプレート２６の取付部２７を介して衝突外力が加わった場合でも、電池スタック１２がケーシング５０の後側壁５２ｂに衝突干渉するのを抑制できる。

さらに、図１に示すように、波板部７８の車両後方側の端部は、電池スタック１２の側面よりもケーシング５０の後側壁５２ｂに近接して配置されている。具体的には、波板部７８と後側壁５２ｂとの間の隙間は例えば２ｍｍに設定され、電池スタック１２と後側壁５２ｂとの間の隙間は例えば７ｍｍに設定されている。このように波板部７８を電池スタック１２よりも後側壁５２ｂに近接して配置したことで、衝突外力がケーシング５０の後側壁５２ｂに加わったとき、衝突外力の少なくとも一部は波板部７８や電池スタック１２のバンド挿通部２４によって受け止められて軽減される。したがって、ケーシング５０の後側壁５２ｂが電池スタック１２にぶつかって電池セル１８が破損するのを抑制できる。

なお、図５に示すように、電池スタック１２，１４の積層方向中央領域の上方に弾性部材３８を設けて、弾性部材３８によって機器設置プレート３２を介して各電池スタック１２，１４の積層方向中央領域域が下向きに押圧されるようにしてもよい。この構成によれば、電池スタック１２，１４の積層方向中央領域が上下両方から押圧支持されるため、電池スタック１２，１４の共振周波数が増加することによって車両振動に対する共振を効果的に抑制することができる。

図３に示すように、下側吸気トレイ７０ａの波板部７８には、弾性を有する伝熱部材８２が２箇所に配置されている。伝熱部材８２は、波板部７８において、着座部となる凸状屈曲部７９ａよりも両端部側に位置する凸状屈曲部７９ｃの上面および端面に例えば接着等によって固定されている。

より詳しくは、伝熱部材８２は、図６に示すように、下側吸気トレイ７０ｂが電池パック１０に組付けられた状態で、電池スタック１２の積層方向Ｘに関して温度センサＳ１，Ｓ２と着座部となる凸状屈曲部７９ａとの間に対応する位置に設けられる。また、伝熱部材８２は、図１に示すように、電池スタック１２の下面と波板部７８の上面との間、および、波板部７８の側面とヒータ８０が設置された側壁５２ｂの内面との間に、密接した状態で設けられる。弾性を有する伝熱部材８２には、例えば、ＥＰＤＭ系スポンジ（熱伝導率＝０．３６Ｗ／ｍＫ）を好適に用いることができる。

このように伝熱部材８２を設けたことで、ヒータ８０から側壁５２ｂ、伝熱部材８２、波板部７８、伝熱部材８２、電池スタック１２の順で熱が伝わり易くなり、伝熱部材８２に対応する位置での電池スタック１２の昇温を効率良く行うことができる。

図１及び図２に示すように、上側吸気トレイ７０ｂは、上段の電池スタック１４に冷却空気を供給するための吸気部材である。上側吸気トレイ７０ｂは、積層方向両端が電池スタック１４のエンドプレート２６と上側端部フレーム６２とに挟持されて固定され、積層方向中央領域では電池スタック１４と上側中央フレーム６６との間に支持部７４及び波板部７８の凸状屈曲部７９ａが挟持されて固定される。

図４に示すように、上側吸気トレイ７０ｂの波板部７６にも、下側吸気トレイ７０ａと同様に伝熱部材８２が設けられている。上側吸気トレイ７０ｂのダクト部７２は、図５に示すように、電池パック１０においてケーシング５０の前側壁５２ａの内側に位置し、ダクト部材６８の上端部がケーシング５０に挿入されて連結される点で、下側吸気トレイ７０ａと相違する。上側吸気トレイ７０ｂの他の構成は、上述した下側吸気トレイ７０ａと同様であるため、同一構成には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。

図７（ａ）は電池スタック１２が高温になったときの電池セル１８の温度分布を示すグラフであり、図７（ｂ）は電池スタック１２が低温になったときの電池セル１８の温度分布を示すグラフである。図７に示す２つのグラフでは、横軸が電池セル１８の番号を表し、縦軸がセル温度を表している。ここでは、電池スタック１２が４２個の電池セル１８で構成される場合を例示する。

図７（ａ）に示すように、電池スタック１２が例えば充放電すること等によって高温になった場合、電池スタック１２の積層方向Ｘの中央に位置する第２１番や第２２番の電池セル１８が最も高温となり、そこから電池スタック１２の両端側へ行くにしたがって電池セル１８の温度が低くなり、両端部に位置する第１番目および第４２番目の電池セル１８が最も低い温度になる。これには、積層方向中央では熱が籠り易く、端部に行くほど熱が逃げやすいことによる。この場合には、積層方向Ｘの中央領域に配置した温度センサＳ１によって電池スタック１２の最高温度を検出でき、積層方向Ｘの端部に配置した温度センサＳ２によって電池スタック１２の最低温度を検出できる。

一方、図７（ｂ）に示すように、電池パック１０を搭載した車両が例えば−２５℃以下の極低温環境下に置かれていることで電池スタック１２が低温になった場合には、車体からケーシング５０を介して冷却（熱引き）される積層方向端部の第１番目および第４２番目の電池セル１８が最も低温になり易く、積層方向中央領域に位置する電池セル１８が最も高温になり易い。したがって、この場合には、積層方向端部に配置した温度センサＳ２によって電池スタック１８の最低温度を検出でき、積層方向中央領域に配置した温度センサＳ１によって電池スタック１２の最高温度を検出できる。

図８（ａ）はヒータ使用時で伝熱部材が無い場合における電池セル１８の温度分布を示すグラフであり、図８（ｂ）は本実施形態の電池パック１０におけるヒータ使用時の電池セル１８の温度分布を示すグラフである。これらのグラフの横軸および縦軸は、図７に示したグラフと同様に、電池セル番号およびセル温度を表している。

図８（ａ）に示すように、ヒータ８０を作動して電池スタック１２を昇温させる場合であって伝熱部材が無い場合には、ヒータ８０の熱が金属製のケーシング５０および電池スタック１２の金属製のエンドプレート２６（図２参照）に迅速に伝わって、積層方向端部に位置する第１番目および第４２番目の電池セル１８が最も高温になる。また、電池スタック１２の積層方向中央領域では、ケーシング５０の底部５４を構成する底中央フレーム６４から波板部７８の凸状屈曲部７９ａ，７９ｂを介してヒータ８０の熱が伝わることで、比較的昇温され易い。

他方、波板部７８の凸状屈曲部７９ｃは、金属製の底部５４に接触しておらず、かつ、電池スタック１２の下面からも離間している。したがって、この場合には、図８（ａ）中の２つの長円８４，８６で囲んだ第５〜１２番目の電池セル１８や第３１〜３８番目の電池セル１８にはヒータ８０の熱が伝わりにくく、電池スタック１２が最も低温となる恐れがある。そうすると、温度センサＳ１で電池スタックの最高温度は検出できても、温度センサＳ２では電池スタック１２の最低温度を検出できない状態になり、電池スタック１２の放電開始等のタイミングを適切に判断することができない。

これに対し、本実施形態の電池バック１０では、上記第５〜１２番目の電池セル１８および第３１〜３８番目の電池セル１８に相当する位置に伝熱部材８２は配置されている。そのため、ヒータ８０の熱が、側壁５２ｂ→伝熱部材８２→波板部７８の凸状屈曲部７９ｃ→伝熱部材８２→電池スタック１２の第５〜１２番目および第３１〜３８番目の電池セル１８に効率良く伝わって昇温する。その結果、図８（ｂ）中の長円８８，９０で囲んだ領域で示されるように、これらの電池セル１８の温度が、積層方向中央に位置する第２１番目の電池セル１８よりも高温となり、上記第２１番目の電池セル１８が電池スタック１２における最低温度になる。よって、本実地形態の電池パック１０によれば、ヒータ８０を作動させて電池スタック１２を昇温させる場合に、積層方向中央領域に配置した温度センサＳ１によって電池スタック１２の最低温度を正確に検出することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびそれと均等な範囲内において、種々の変更や改良が可能である。

例えば、上記においては電池スタック１２，１４の下面から突出した突部が一方のバンド挿通部２４である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、樹脂製のスペーサ部材２０から突出する他の突部であってもよい。

また、上記においては介在部材となる波板部７８が吸気ダクト７０ａ，７０ｂと一体に形成されている例について説明したが、介在部材は吸気ダクト７０ａ，７０ｂとは別の部材として形成されてもよい。

１０ 電池パック、１２，１４ 電池スタック、１８ 電池セル、２０ スペーサ部材、２２ 冷却流路、２４ バンド挿通部、２５ 吸気チャンバ、２６ エンドプレート、２７ 取付部、３０ 拘束バンド、３２ 機器設置プレート、３８ 弾性部材、４２ 機器、５０ ケーシング、５２ａ，５２ｂ 一対の側壁（前側壁、後側壁）、５４ 底部、５６ 天井部、５８ａ，５８ｂ 端壁、６０ 底端部フレーム、６２ 上側端部フレーム、６４ 底中央フレーム、６６ 上側中央フレーム、６７ 天井中央フレーム、６８ ダクト部材、７０ａ 下側吸気トレイ、７０ｂ 上側吸気トレイ、７１ 位置決めピン、７２ ダクト部、７４ 支持部、７６ 流路形成部、７７ 溝、７８ 波板部（介在部材）、７９ａ，７９ｂ，７９ｃ 凸状屈曲部、８０ ヒータ、８２ 伝熱部材、Ｘ 積層方向。

Claims (1)

1. 各電池セル間にスペーサ部材を挟んで複数の電池セルが積層されている電池スタックと、
   前記電池スタックを収容するケーシングであって、前記電池セルの積層方向に沿って前記電池スタックの両側に配置される一対の側壁、前記一対の側壁の各下部に固定される底部、および、前記一対の側壁の上部に固定される天井部を少なくとも含み、前記電池スタックの前記積層方向の両端部が前記底部に固定されている、ケーシングと、
   前記電池スタックと前記底部との間であって、かつ、前記電池スタックの下面から突出した前記スペーサ部材の一部分である突部と前記側壁との間に配置された介在部材と、
   前記側壁のうち一方の側壁の外面に設置されたヒータと、
   前記電池スタックの前記積層方向の端部と中央領域とにそれぞれ設けられた複数の温度センサと、を備える電池パックであって、
   前記介在部材は前記積層方向の中央領域で前記電池スタックの下面に当接して支持する着座部を有しており、
   前記積層方向に関して前記温度センサと前記着座部との間であって、前記電池スタックの下面と前記介在部材の上面との間、および、前記介在部材の側面と前記ヒータが設置された側壁の内面との間に、弾性を有する伝熱部材が配置されていることを特徴とする、車載電池パック。

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