JP7052302B2 - 電池パック - Google Patents

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Description

本明細書に記載の開示は、複数の電池を有する電池パックに関するものである。
特許文献1に示されるように、複数のラミネート型単電池を有してなる組電池モジュールと、電池温度を検出する温度センサと、を有する電池ユニットが知られている。
特許第6171606号公報
特許文献1に示される電池ユニットには、組電池モジュールの温度を温度センサによって検出する構成が開示されている。しかしながら組電池モジュールを構成する複数の単電池それぞれの温度を個別に検出する構成は開示されていない。
例えば複数の単電池それぞれに個別に温度センサを設けることで、複数の単電池(電池セル)それぞれの温度を個別に検出する構成を想定することができる。しかしながらこの構成の場合、部品点数の増大、という問題が生じる。
そこで本明細書に記載の開示物は、部品点数の増大を抑制しつつ、複数の電池セルそれぞれの温度を検出することのできる電池パックを提供することを目的とする。
開示の1つは、電気的に直列接続された3つ以上の電池セル(11~15)を有する組電池(10)と、
組電池を収納する電池ケース(60~62)と、
組電池の温度を検出する温度センサ(41,42)と、を有し、
組電池の一部が電池ケースの外に露出しており、
温度センサは、3つ以上の電池セルのうち、電池ケースの外に露出した面積の最も大きい電池セル(11,12)の温度を検出する第1温度センサ(41)と、電池ケースの外に露出した面積の最も小さい電池セル(13,14)の温度を検出する第2温度センサ(42)と、を有し、
電池ケースには電池セルの一部を電池ケースの外に露出させる開口窓(70~75)が形成され、
開口窓は、複数の電池セルそれぞれに対応して電池ケースに複数形成されており、
第1温度センサによって温度の検出される電池セルの一部を電池ケースの外に露出する開口窓(71,72)は他の開口窓よりも開口面積が広く、
第2温度センサによって温度の検出される電池セルの一部を電池ケースの外に露出する開口窓(73,74)は他の開口窓よりも開口面積が狭い。
他の開示の1つは、電気的に直列接続された3つ以上の電池セル(11~15)を有する組電池(10)と、
組電池を収納する電池ケース(60~62)と、
組電池の温度を検出する温度センサ(41,42)と、を有し、
組電池の一部が電池ケースの外に露出しており、
温度センサは、3つ以上の電池セルのうち、電池ケースの外に露出した面積の最も大きい電池セル(11,12)の温度を検出する第1温度センサ(41)と、電池ケースの外に露出した面積の最も小さい電池セル(13,14)の温度を検出する第2温度センサ(42)と、を有し、
3つ以上の電池セルが並んで配置されており、
第1温度センサによって温度の検出される電池セルは、複数の電池セルの並びの端側に位置し、
第2温度センサによって温度の検出される電池セルは、複数の電池セルの並びの内側に位置する。
他の開示の1つは、電気的に直列接続された3つ以上の電池セル(11~15)を有する組電池(10)と、
組電池を収納する電池ケース(60~62)と、
組電池の温度を検出する温度センサ(41,42)と、を有し、
組電池の一部が電池ケースの外に露出しており、
温度センサは、3つ以上の電池セルのうち、電池ケースの外に露出した面積の最も大きい電池セル(11,12)の温度を検出する第1温度センサ(41)と、電池ケースの外に露出した面積の最も小さい電池セル(13,14)の温度を検出する第2温度センサ(42)と、を有し、
3つ以上の電池セルは複数の配列(10j、10k)に分配され、
第1温度センサによって温度の検出される電池セルの分配される配列(10k)に含まれる電池セルの数は、第2温度センサによって温度の検出される電池セルの分配される配列(10j)に含まれる電池セルの数よりも少ない。
他の開示の1つは、電気的に直列接続された3つ以上の電池セル(11~15)を有する組電池(10)と、
組電池を収納する電池ケース(60~62)と、
組電池の温度を検出する温度センサ(41,42)と、を有し、
組電池の一部が電池ケースの外に露出しており、
温度センサは、3つ以上の電池セルのうち、電池ケースの外に露出した面積の最も大きい電池セル(11,12)の温度を検出する第1温度センサ(41)と、電池ケースの外に露出した面積の最も小さい電池セル(13,14)の温度を検出する第2温度センサ(42)と、を有し、
組電池、電池ケース、および、温度センサそれぞれを収納するケース(90)を有し、
ケースは、底壁(93)と底壁から環状に起立する側壁(94)を有する筐体(91)を有し、
第1温度センサによって温度の検出される電池セルは、第2温度センサによって温度の検出される電池セルよりも底壁側に位置する。
電池ケース(61)の外に露出した面積の最も大きい電池セル(11,12)は、その放熱性能が他の電池セルよりも高い。これに対して電池ケース(60~62)の外に露出した面積の最も小さい電池セル(13,14)は、その放熱性能が他の電池セルよりも低い。
したがって、第1温度センサ(41)によって3つ以上の電池セル(11~15)のうちの最も温度の低い電池セル(11,12)の温度(最低温度)を検出できることが期待される。また、第2温度センサ(42)によって3つ以上の電池セル(11~15)のうちの最も温度の高い電池セル(13,14)の温度(最高温度)を検出できることが期待される。他の電池セルの温度は、この最低温度と最高温度の間であることが期待される。したがって第1温度センサ(41)と第2温度センサ(42)で検出される温度によって、3つ以上の電池セル(11~15)それぞれの温度を推定することができる。これにより部品点数の増大を抑制しつつ、3つ以上の電池セル(11~15)それぞれの温度を検出することができる。
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
電源システムを説明するための回路図である。 電池パックの構成を説明するための断面図である。 電池ケースを示す正面図である。 電池ケースに組電池が収納された状態を示す正面図である。 電池ケースに配線ケースが連結された状態を示す正面図である。 組電池に連結バスバーが接続された状態を示す正面図である。 各電池セルの温度を示すプロファイルを示すグラフ図である。 電池ケースの変形例を示す正面図である。 電池ケースの変形例を示す正面図である。 電池ケースの変形例を示す正面図である。 給電バスバーの変形例を示す正面図である。 電池ケースの変形例を示す正面図である。 温度センサの配置の変形例を示す電池ケースの正面図である。 温度センサの配置の変形例を示す電池ケースの正面図である。 放熱フィンを説明するための電池ケースの正面図である。 電池ケースの変形例を示す正面図である。 電池パックの変形例を示す正面図である。 電池ケースの変形例を示す正面図である。 電池パックの変形例を示す正面図である。 電池ケースの変形例を示す正面図である。
以下、実施形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1~図7に基づいて本実施形態にかかる電池パック100、および、それを含む電源システム200を説明する。なお図2では後述の配線ケース62と連結バスバー80の図示を省略している。
<電源システムの概要>
電源システム200は車両に搭載される。電源システム200は車両に搭載された複数の車載機器と電池パック100とによって構成されている。車載機器の1つとして鉛蓄電池110がある。電池パック100は組電池10を有している。電源システム200はこれら鉛蓄電池110と組電池10とによって2電源システムを構築している。
他の車載機器としてエンジン140がある。電源システム200を搭載する車両は、所定の停止条件が満たされるとエンジン140を停止し、所定の始動条件が満たされるとエンジン140を再始動するアイドルストップ機能を有する。
図1に示すように電源システム200は、上記した鉛蓄電池110とエンジン140の他に、スタータモータ120、回転電機130、電気負荷150、上位ECU160、および、MGECU170を有する。鉛蓄電池110、スタータモータ120、および、電気負荷150それぞれは、第1ワイヤハーネス210を介して電池パック100と電気的に接続されている。回転電機130は第2ワイヤハーネス220を介して電池パック100と電気的に接続されている。
上位ECU160とMGECU170は図示しない配線を介して鉛蓄電池110と電池パック100それぞれと電気的に接続されている。同様にして、車両に搭載された他の各種ECUも図示しない配線を介して鉛蓄電池110と電池パック100それぞれと電気的に接続されている。
以上に示したように電源システム200は、鉛蓄電池110と電池パック100(組電池10)の2つを電源とする2電源システムを構築している。
<電源システムの構成要素>
鉛蓄電池110は化学反応によって起電圧を生成する。鉛蓄電池110は組電池10よりも蓄電容量が多い。
スタータモータ120はエンジン140を始動する。スタータモータ120はエンジン140の始動時にエンジン140と機械的に連結される。スタータモータ120の回転によってエンジン140のクランクシャフトが回転される。エンジン140のクランクシャフトの回転数が所定回転数を超えると、燃料噴射弁から燃焼室に霧状の燃料が噴射される。この際に点火プラグで火花が生成される。これにより燃料が爆発し、エンジン140が自律回転し始める。このエンジン140の動力によって車両の推進力が得られる。エンジン140が自律回転し始めると、スタータモータ120とエンジン140との機械的な連結が解除される。
回転電機130は力行と発電を行う。回転電機130には図示しないインバータが接続されている。このインバータが第2ワイヤハーネス220に電気的に接続されている。
インバータは鉛蓄電池110および電池パック100の組電池10のうちの少なくとも一方から供給された直流電圧を交流電圧に変換する。この交流電圧が回転電機130に供給される。これにより回転電機130は力行する。
回転電機130はエンジン140と連結されている。回転電機130とエンジン140とは、ベルトなどを介して相互に回転エネルギーを伝達可能になっている。回転電機130の力行によって生じた回転エネルギーはエンジン140に伝達される。これによりエンジン140の回転が促進される。この結果、車両走行がアシストされる。上記したように電源システム200を搭載する車両はアイドルストップ機能を有する。回転電機130は車両走行のアシストだけではなく、エンジン140の再始動時においてクランクシャフトを回転させる機能も果たす。
回転電機130はエンジン140の回転エネルギー、および、車両の車輪の回転エネルギーの少なくとも一方によって発電する機能も有する。回転電機130は発電によって交流電圧を生成する。この交流電圧がインバータによって直流電圧に変換される。この直流電圧が、電池パック100、鉛蓄電池110、および、電気負荷150それぞれに供給される。
エンジン140は燃料を燃焼駆動することで車両の推進力を生成する。上記したようにエンジン140の始動時においては、スタータモータ120によってクランクシャフトが回転される。しかしながらアイドルストップによってエンジン140が一度停止した後に再び始動する際に、上記の所定の始動条件が満たされる場合、回転電機130によってクランクシャフトが回転される。
電気負荷150は一般負荷151と保護負荷152を有する。一般負荷151には、シートヒータ、送風ファン、電動コンプレッサ、ルームライト、および、ヘッドライトなどの供給電力が一定でなくともよい車載機器が含まれる。保護負荷152には、電動シフトポジション、電動パワーステアリング(EPS)、ブレーキ(ABS)、ドアロック、ナビゲーションシステム、および、オーディオなどの供給電力が一定であることが求められる車載機器が含まれる。ここに例示した保護負荷152は供給電圧がリセット閾値を下回るとオン状態からオフ状態へと切り換わる性質を有する。保護負荷152には一般負荷151よりも車両走行に関連性の高い車載機器が含まれる。
上位ECU160とMGECU170は車両に搭載された各種ECUのうちの1つである。これら各種ECUはバス配線161を介して互いに電気的に接続され、車載ネットワークを構築している。各種ECUが協調制御することで、エンジン140の燃焼および回転電機130の力行や発電などが制御される。上位ECU160は電池パック100を制御する。MGECU170は回転電機130を制御する。
また図示しないが、電源システム200は、上記した各車載機器の他に、各種電圧や電流などの物理量、および、アクセルペダルの踏み込み量やスロットルバルブ開度などの車両情報を測定するためのセンサを有している。これら各種センサの検出した検出信号は、各種ECUに入力される。
<電池パックの概要>
図1に示すように電池パック100は、組電池10、回路基板20、スイッチ30、センサ部40、および、給電バスバー50を有する。また図2および図6に示すように電池パック100は、モジュールケース60、連結バスバー80、および、パックケース90を有する。
回路基板20は、配線基板21とBMU22を有する。この配線基板21にはスイッチ30の一部とBMU22が搭載されている。そしてこの回路基板20にスイッチ30の残りと組電池10とが給電バスバー50を介して電気的に接続されている。これにより電池パック100の電気回路が構成されている。この電気回路にセンサ部40が絶縁電線などを介して電気的に接続されている。
電池パック100の電気回路は図1において二重丸で示す外部接続端子と電気的に接続されている。この外部接続端子としては、第1外部接続端子100a、第2外部接続端子100b、第3外部接続端子100c、第4外部接続端子100d、および、第5外部接続端子100eがある。
第1外部接続端子100a、第4外部接続端子100d、および、第5外部接続端子100eは第1ワイヤハーネス210を介して鉛蓄電池110、スタータモータ120、および、電気負荷150それぞれと電気的に接続されている。第2外部接続端子100bは第2ワイヤハーネス220を介して回転電機130と電気的に接続されている。第3外部接続端子100cは車両のボディにボルト止めされている。この第3外部接続端子100cに挿入されるボルトが、電池パック100と車両のボディとを接続する機能を果たす。これにより電池パック100はボディアースされている。
なお図1に示すように第1ワイヤハーネス210は、鉛蓄電池110、スタータモータ120、および、一般負荷151を接続するものと、保護負荷152を接続するものとに分けられている。この鉛蓄電池110、スタータモータ120、および、一般負荷151を接続する第1ワイヤハーネス210の端部は二又に分かれている。二又に分かれた端部の一方が第1外部接続端子100aに接続され、他方が第5外部接続端子100eに接続される。保護負荷152を接続する第1ワイヤハーネス210の端部は第4外部接続端子100dに接続される。
図3および図5に示すようにモジュールケース60は電池ケース61と配線ケース62を有する。図4に示すように電池ケース61に組電池10が収納される。そして図5に示すように電池ケース61に配線ケース62が連結される。これにより電池ケース61と配線ケース62の中に組電池10が収納される。また図6に示すように、組電池10を構成する複数の電池セルの電極端子が連結バスバー80を介して電気的に直列接続される。
パックケース90は筐体91とカバー92を有する。この筐体91とカバー92とによって収納空間が構成されている。この収納空間に、組電池10、モジュールケース60、連結バスバー80、回路基板20、スイッチ30、センサ部40、および、給電バスバー50それぞれが収納されている。
<電池パックの構成要素>
組電池10は複数の電池セルを有する。この電池セルは具体的にはリチウムイオン電池である。リチウムイオン電池は化学反応によって起電圧を生成する。起電圧の生成により電池セルに電流が流れる。これにより電池セルは発熱してガスを発生する。そのために電池セルは膨張する。なお電池セルとしては上記例に限定されない。例えば電池セルとしては、ニッケル水素二次電池、有機ラジカル電池などの二次電池を採用することができる。
上記したように回路基板20は配線基板21とBMU22を有する。配線基板21は絶縁基板に導電材料からなる配線パターンの形成されたプリント基板である。絶縁基板の表面および内部の少なくとも一方に、配線パターンとして第1給電線23、第2給電線24、および、第3給電線25が形成されている。配線基板21は図示しないボルトなどを介して筐体91に固定される。図2に示すように配線基板21(回路基板20)は電池ケース61(モジュールケース60)とカバー92との間に設けられる。
配線基板21には配線パターンと電気的に接続される端子が形成されている。この端子としては、第1内部端子26a、第2内部端子26b、第3内部端子26c、および、第4内部端子26dがある。また配線基板21には上記の第5外部接続端子100eが設けられている。第5外部接続端子100eはコネクタである。この第5外部接続端子100eも配線パターンと電気的に接続されている。これら配線パターンと内部端子および第5外部接続端子100eそれぞれの電気的な接続の説明は、後の電池パック100の回路構成の説明の際に行う。
スイッチ30は、第1スイッチ31、第2スイッチ32、第3スイッチ33、第4スイッチ34、第5スイッチ35、および、第6スイッチ36を有する。第1スイッチ31と第2スイッチ32は筐体91に搭載される。第3スイッチ33と第4スイッチ34、および、第5スイッチ35と第6スイッチ36それぞれは配線基板21に搭載される。
第1スイッチ31~第4スイッチ34それぞれは半導体スイッチを有する。この半導体スイッチは具体的にはNチャネル型MOSFETである。したがって第1スイッチ31~第4スイッチ34それぞれはハイレベルの制御信号の入力によって閉状態になる。第1スイッチ31~第4スイッチ34それぞれはローレベルの制御信号の入力によって開状態になる。
この第1スイッチ31~第4スイッチ34の有する半導体スイッチとしてはIGBTなどを採用することもできる。この場合、IGBTにはダイオードが並列接続される。
第5スイッチ35と第6スイッチ36それぞれはメカニカルリレーである。詳しく言えば第5スイッチ35と第6スイッチ36それぞれはノーマリクローズ式の電磁リレーである。したがって第5スイッチ35と第6スイッチ36それぞれはハイレベルの制御信号の入力によって開状態になる。第5スイッチ35と第6スイッチ36それぞれはローレベルの制御信号の入力によって閉状態になる。換言すれば、第5スイッチ35と第6スイッチ36それぞれはハイレベルの制御信号の入力が途絶えると閉状態になる。
第1スイッチ31~第4スイッチ34それぞれは、2つのMOSFETが直列接続されてなる開閉部を少なくとも1つ有する。これら2つのMOSFETはソース電極同士が連結されている。2つのMOSFETのゲート電極は電気的に独立している。MOSFETは寄生ダイオードを有する。2つのMOSFETの寄生ダイオードは互いにアノード電極同士が連結されている。上記のゲート電極は図示しない内部導電部材を介して回路基板20と電気的に接続される。
第1スイッチ31と第2スイッチ32は複数の開閉部を有する。複数の開閉部は並列接続されている。複数の開閉部それぞれのソース電極は互いに電気的に接続されている。
第3スイッチ33は1つの開閉部を有する。第4スイッチ34は複数の開閉部を有する。第4スイッチ34の有する複数の開閉部は直列接続されている。
図1では第1スイッチ31と第2スイッチ32それぞれの並列接続された開閉部を2つ示している。第4スイッチ34の有する直列接続された開閉部を2つ示している。これら開閉部の数は電流量や冗長性などに応じて適宜定めることができる。
第1スイッチ31~第4スイッチ34それぞれは開閉部を被覆する樹脂部を有する。この樹脂部は直方体形状を成している。樹脂部は最も面積の広い2つの主面の間の長さ(厚さ)の薄い扁平形状を成している。
第1スイッチ31と第2スイッチ32それぞれの樹脂部には、2つの主面を貫通するボルト孔が形成されている。筐体91には樹脂部のボルト孔に対応する取付孔が形成されている。樹脂部のボルト孔と筐体91の取付孔にボルトが締結される。これにより第1スイッチ31と第2スイッチ32が筐体91に固定されるとともに熱的に連結される。なお樹脂部と放熱部との間には絶縁フィルムが設けられる。
上記したように電気回路にセンサ部40が電気的に接続されている。このセンサ部40は、組電池10とスイッチ30それぞれの状態を検出するセンサ素子を有する。センサ部40はセンサ素子として、温度センサ、電流センサ、および、電圧センサを有する。
センサ部40は組電池10の温度、電流、および、電圧を検出する。センサ部40はそれを組電池10の状態信号としてBMU22に出力する。またセンサ部40はスイッチ30の温度、電流、および、電圧を検出する。センサ部40はそれをスイッチ30の状態信号としてBMU22に出力する。図2では、これら各種センサのうちの代表として第1温度センサ41と第2温度センサ42を示している。
なおセンサ部40は上記の各種センサの他に水没センサを有する。この水没センサは2つの対向電極を有する。2つの対向電極の間に水があると、2つの対向電極間が通電する。それによって2つの対向電極間の抵抗が変化する。この抵抗の変化が状態信号としてBMU22に入力される。BMU22は抵抗の変化が所定時間継続されるか否かに基づいて、電池パック100の水没を検出する。
BMU22はセンサ部40の状態信号、および、上位ECU160からの指令信号の少なくとも一方に基づいてスイッチ30を制御する。BMUはbattery management unitの略である。
BMU22はセンサ部40の状態信号に基づいて組電池10の充電状態(SOC)やスイッチ30の異常を判定する。SOCはstate of chargeの略である。BMU22はこれらSOCや異常を判定した信号(判定情報)を上位ECU160に出力する。
上位ECU160はBMU22から入力された判定情報、および、他の各種ECUから入力された車両情報に基づいてスイッチ30の制御を決定する。そして上位ECU160はその決定したスイッチ30の制御を含む指令信号をBMU22に出力する。
BMU22は上位ECU160からの指令信号に基づいてスイッチ30を制御する。なお、BMU22は水没センサの状態信号により電池パック100が水没したと判断した場合、スイッチ30への制御信号の出力の停止を独断で実行する。これにより組電池10の電気的な接続が遮断される。
給電バスバー50は銅などの導電材料から成る。給電バスバー50は例えば以下に列挙する方法で製造することができる。給電バスバー50は1枚の平板を屈曲加工することで製造することができる。給電バスバー50は複数の平板が一体的に連結されることで製造することができる。給電バスバー50は複数の平板を溶接することで製造することができる。給電バスバー50は鋳型に溶融状態の導電材料を流し込むことで製造することができる。以上に列挙した製造方法とは異なる製造方法によっても給電バスバー50を製造することができる。給電バスバー50の製造方法としては特に限定されない。さらに言えば、給電バスバー50としては、例えば絶縁電線を採用することもできる。
電池パック100は給電バスバー50として、第1給電バスバー51、第2給電バスバー52、第3給電バスバー53、および、第4給電バスバー54を有する。これら複数の給電バスバーによって回路基板20と組電池10、および、回路基板20と外部接続端子とが電気的に接続されている。図1ではこれら給電バスバーそれぞれを配線基板21の給電線よりも太くして図示している。
上記したようにモジュールケース60は電池ケース61と配線ケース62を有する。これら電池ケース61と配線ケース62それぞれは絶縁性の樹脂材料からなる。電池ケース61と配線ケース62それぞれの比熱は空気よりも高くなっている。この電池ケース61と配線ケース62とによって構成される空間に組電池10が収納される。このモジュールケース60の構成は後述する。
上記したようにパックケース90は筐体91とカバー92を有する。この筐体91はアルミダイカストで製造することができる。また筐体91は鉄やステンレスをプレス加工することによっても製造することができる。筐体91は、底壁93と、底壁93から環状に起立した側壁94と、を有する。環状の側壁94によって開口部が構成されている。車両が水平面に停車している場合、筐体91の開口部は鉛直方向に開口している。この開口部がカバー92によって覆われる。これにより収納空間が構成される。カバー92は樹脂製若しくは金属製である。
図示しないが、底壁93には第3外部接続端子100cに相当する孔が形成されている。また底壁93には車両のボディと連結するためのフランジが連結されている。このフランジと車両のボディとがボルトを介して機械的および熱的に連結される。これにより電池パック100が車両に固定される。
本実施形態のパックケース90(電池パック100)は車両の座席下方に設けられる。しかしながら電池パック100の配置としてはこれに限定されない。電池パック100は、例えば後部座席とトランクルームとの間の空間、および、運転席と助手席の間の空間などに配置することもできる。
<電池パックの回路構成>
図1に示すように第1外部接続端子100aと第1スイッチ31の一端とが第1給電バスバー51を介して電気的に接続されている。この第1給電バスバー51から一部が分岐している。この第1給電バスバー51の分岐部位51aが配線基板21の第1内部端子26aと電気的に接続されている。
第1スイッチ31の他端と第2外部接続端子100bとが第2給電バスバー52を介して電気的に接続されている。この第2給電バスバー52から一部が分岐している。この第2給電バスバー52の分岐部位52aが第2スイッチ32の一端と接続されている。
また第2給電バスバー52における第1スイッチ31の他端と分岐部位52aとの連結部位との間から一部が分岐している。この分岐部位52bが配線基板21の第4内部端子26dと電気的に接続されている。
第2スイッチ32の他端と組電池10の正極とが第3給電バスバー53を介して電気的に接続されている。この第3給電バスバー53から一部が分岐している。この第3給電バスバー53の分岐部位53aが配線基板21の第2内部端子26bと電気的に接続されている。なお組電池10の負極は第3外部接続端子100cと電気的に接続されている。
配線基板21の第1内部端子26aと第2内部端子26bとは第1給電線23を介して電気的に接続されている。この第1給電線23に、第1内部端子26aから第2内部端子26bに向かって順に第3スイッチ33と第4スイッチ34とが直列接続されている。
配線基板21の第3内部端子26cと第4内部端子26dとは第2給電線24を介して電気的に接続されている。そして第3内部端子26cは第4給電バスバー54を介して第4外部接続端子100dと電気的に接続されている。
第2給電線24には第6スイッチ36が設けられている。そして第2給電線24における第3内部端子26cと第6スイッチ36との間の中点が、第1給電線23における第3スイッチ33と第4スイッチ34との間の中点と連結されている。これにより第6スイッチ36は第3スイッチ33と並列接続されている。
また第2給電線24における第4内部端子26dと第6スイッチ36との間の中点が、第3給電線25を介して第5外部接続端子100eと電気的に接続されている。この第3給電線25に第5スイッチ35が設けられている。これにより第5スイッチ35は第1スイッチ31と並列接続されている。
以上により、第1スイッチ31、第2スイッチ32、第4スイッチ34、および、第3スイッチ33が順に環状に接続されている。第1スイッチ31と第2スイッチ32の中点が第2外部接続端子100bに接続されている。第2スイッチ32と第4スイッチ34の中点が組電池10に接続されている。第4スイッチ34と第3スイッチ33の中点が第4外部接続端子100dに接続されている。第3スイッチ33と第1スイッチ31の中点が第1外部接続端子100aに接続されている。
また、第1スイッチ31と第2スイッチ32との中点が第6スイッチ36を介して第4スイッチ34と第3スイッチ33の中点に接続されている。第1スイッチ31と第2スイッチ32との中点が第5スイッチ35を介して第5外部接続端子100eに接続されている。
以上の電気的な接続構成により、第1スイッチ31を開閉制御することで第1外部接続端子100aと第2外部接続端子100bとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第1スイッチ31を開閉制御することで鉛蓄電池110と回転電機130との電気的な接続が制御される。
第2スイッチ32を開閉制御することで第2外部接続端子100bと組電池10との電気的な接続が制御される。換言すれば、第2スイッチ32を開閉制御することで回転電機130と組電池10との電気的な接続が制御される。
第4スイッチ34を開閉制御することで第2内部端子26bと第3内部端子26cとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第4スイッチ34を開閉制御することで組電池10と保護負荷152との電気的な接続が制御される。
第3スイッチ33を開閉制御することで第1内部端子26aと第3内部端子26cとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第3スイッチ33を開閉制御することで鉛蓄電池110と保護負荷152との電気的な接続が制御される。
また、第6スイッチ36を開閉制御することで第4内部端子26dと第3内部端子26cとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第6スイッチ36を開閉制御することで回転電機130と保護負荷152との電気的な接続が制御される。
第5スイッチ35を開閉制御することで第4内部端子26dと第5外部接続端子100eとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第5スイッチ35を開閉制御することで回転電機130と鉛蓄電池110との電気的な接続が制御される。
さらに言えば、第5スイッチ35と第6スイッチ36を同時に開閉制御することで第3内部端子26cと第5外部接続端子100eとの電気的な接続が制御される。換言すれば、第5スイッチ35と第6スイッチ36を同時に開閉制御することで保護負荷152と鉛蓄電池110との電気的な接続が制御される。
なお、上記した各給電バスバーと各スイッチとの接続はレーザ溶接によって行われる。各給電バスバーと外部接続端子との接続はボルト締めによって行われる。そして各給電バスバーと回路基板20との接続はろう接によって行われる。
<組電池の構成>
次に、組電池10の構成を説明する。それにあたって、以下においては互いに直交の関係にある3方向を、横方向、縦方向、および、高さ方向と示す。横方向は車両の左右方向に沿っている。高さ方向は車両の天地方向に沿っている。車両が水平面に停車している場合、高さ方向は鉛直方向に沿う。横方向と縦方向は水平方向に沿う。
上記したように組電池10は複数の電池セルを有する。この電池セルは直方体形状を成している。そのために電池セルは6面を有する。図2に示すように電池セルは高さ方向に面する第1主面10aと第2主面10bを有する。電池セルは横方向に面する第1側面10cと第2側面10dを有する。電池セルは縦方向に面する上端面10eを有する。また図示しないが電池セルは縦方向に面する下端面も有する。これら6面のうち第1主面10aと第2主面10bは他の4面よりも面積が大きくなっている。そして電池セルは第1主面10aと第2主面10bとの間の長さ(厚さ)の薄い扁平形状を成している。
電池セルの上端面10eに電極端子としての正極端子10gと負極端子10hが形成されている。正極端子10gと負極端子10hは直方体形状を成し、上端面10eから縦方向に沿って外側に突起している。
正極端子10gと負極端子10hは横方向に離間して並んでいる。正極端子10gは第1側面10c側に位置する。負極端子10hは第2側面10d側に位置する。
上端面10eにおける正極端子10gと負極端子10hとの間には、図4に示すようにパッキン10iが設けられる。パッキン10iはゴムなどの弾性材料から成る。パッキン10iは縦方向に開口する環状を成している。パッキン10iは正極端子10gおよび負極端子10hそれぞれよりも縦方向の長さが長くなっている。パッキン10iは電池ケース61と配線ケース62とが連結される際に電池セルの上端面10eと配線ケース62との間で挟持される。
本実施形態の組電池10は第1電池セル11、第2電池セル12、第3電池セル13、第4電池セル14、および、第5電池セル15を有する。これら複数の電池セルが並ぶことで電池セルの配列が構成されている。すなわち複数の電池セルが並ぶことで電池スタックが構成されている。
本実施形態では第1電池スタック10jと第2電池スタック10kが構成されている。第1電池スタック10jに5つの電池セルのうちの第1電池セル11、第4電池セル14、および、第5電池セル15が分配されている。第2電池スタック10kには残りの第2電池セル12と第3電池セル13が分配されている。
図2に示すように、第1電池スタック10jでは、高さ方向において筐体91の底壁93からカバー92側に向かって順に第1電池セル11、第4電池セル14、および、第5電池セル15が並んでいる。第2電池スタック10kでは、高さ方向において底壁93からカバー92側に向かって順に第2電池セル12と第3電池セル13が並んでいる。これら電池スタックが電池ケース61に収納される。
<モジュールケースの構成>
次に、モジュールケース60の構成を説明する。上記したようにモジュールケース60は電池ケース61と配線ケース62を有する。
図3および図4に示すように電池ケース61は縦方向に開口する箱形状を成している。電池ケース61は縦方向に面する底壁63、および、底壁63から縦方向に環状に起立した周壁64を有する。この周壁64は高さ方向に並ぶ上壁64aと下壁64b、および、横方向に並ぶ左壁64cと右壁64dを有する。縦方向まわりの周方向で、上壁64a、右壁64d、下壁64b、および、左壁64cが順に連結されて環状を成している。
また電池ケース61は環状の周壁64によって囲まれた領域を横方向で2つに分ける第1区画壁65を有する。この第1区画壁65によって、電池ケース61の周壁64によって囲まれた領域は、第1電池スタック10jを収納する第1スタック収納空間66と、第2電池スタック10kを収納する第2スタック収納空間67と、に分けられている。
さらに電池ケース61は、スタック収納空間を各電池セルに応じた個別の収納空間に分けるための第2区画壁68を有する。第1スタック収納空間66には2つの第2区画壁68が設けられている。これら2つの第2区画壁68は、第1スタック収納空間66内において高さ方向で離間して並んでいる。そしてこれら2つの第2区画壁68は第1区画壁65と右壁64dとを連結している。これにより第1スタック収納空間66は高さ方向で並ぶ3つの収納空間に区画されている。すなわち第1スタック収納空間66は、高さ方向において下壁64bから上壁64a側に向かって順に並ぶ第1収納空間66a、第4収納空間66b、および、第5収納空間66cに区画されている。
第2スタック収納空間67には1つの第2区画壁68が設けられている。この1つの第2区画壁68は、第2スタック収納空間67内において上壁64aと下壁64bとの間に位置している。そしてこの1つの第2区画壁68は左壁64cと第1区画壁65とを連結している。これにより第2スタック収納空間67は高さ方向で並ぶ2つの収納空間に区画されている。すなわち第2スタック収納空間67は、高さ方向において下壁64bから上壁64a側に向かって順に並ぶ第2収納空間67aと第3収納空間67bに区画されている。以上に示した5つの収納空間それぞれの収納面積は同一になっている。
上記の第1収納空間66aと第2収納空間67aは横方向に並んでいる。第4収納空間66bと第3収納空間67bは横方向に並んでいる。第5収納空間66cの横方向における第3収納空間67b側に、1つの収納空間分の空き空間が構成されている。図2に示すように、この空き空間に回路基板20の少なくとも一部が設けられる。そのために回路基板20の少なくとも一部は第5収納空間66cと横方向で並んでいる。
これら5つの収納空間それぞれは縦方向に開口している。この収納空間の開口に電池セルが挿入される。各電池セルは、対応する収納空間に対して、電池セルの下端面が電池ケース61の底壁63と接触するまで挿入される。この挿入状態で、各電池セルの正極端子10gと負極端子10hが収納空間の外に飛び出している。また電池セルの第1主面10a、第2主面10b、第1側面10c、および、第2側面10dそれぞれの上端面10e側も電池ケース61の外に飛び出している。これにより各電池セルの一部は電池ケース61の開口から外に露出されている。
第1スタック収納空間66では、第1電池セル11と第4電池セル14それぞれの第2主面10bが高さ方向で対向している。第4電池セル14と第5電池セル15それぞれの第1主面10aが高さ方向で互いに対向している。これにより正極端子10gと負極端子10hが高さ方向で交互に並んでいる。
第2スタック収納空間67では、第2電池セル12と第3電池セル13それぞれの第2主面10bが高さ方向で互いに対向している。これにより正極端子10gと負極端子10hが高さ方向で交互に並んでいる。
そして第1電池セル11の正極端子10gと第2電池セル12の負極端子10hが横方向で並んでいる。第4電池セル14の負極端子10hと第3電池セル13の正極端子10gが横方向で並んでいる。
図5に示すように配線ケース62は横方向に延びた形状を成している。そして配線ケース62の中央は縦方向において電池ケース61から離れる方向に凹んでいる。配線ケース62は電池ケース61の収納空間の開口部を閉塞するとともに、電池セルにおける電池ケース61の開口から外に飛び出した部位を覆うように電池ケース61と機械的に連結される。この連結状態において、配線ケース62は電池ケース61の縦方向への投影面内に収められている。
図示しないが、電池ケース61と配線ケース62それぞれには縦方向に沿う複数のねじ孔が形成されている。電池ケース61の開口部を閉塞するように、電池ケース61に配線ケース62が設けられると、配線ケース62のねじ孔と電池ケース61のねじ孔とが縦方向で並ぶ。この縦方向に並ぶことで構成される複数の合成ねじ孔それぞれにねじ部材が締結される。これにより電池ケース61と配線ケース62とが互いに縦方向に近づく態様で機械的に接続される。なお配線ケース62と電池ケース61の少なくとも一方のねじ孔にねじ溝が形成されていればよい。
このねじ締結により、電池セルの上端面10eに設けられたパッキン10iは、電池セルと配線ケース62との間で縦方向に圧縮される。これにより縦方向に沿ってパッキン10iから離れる方向に向かう復元力がパッキン10iに発生する。この復元力により電池セルが縦方向に押圧される。電池セルはパッキン10iと電池ケース61の底壁63との間で挟持される。これにより電池セルの縦方向の変位が抑制されている。電池セルの縦方向の膨張も抑制されている。
なお、上記したように電池セルは高さ方向に面する第1主面10aと第2主面10bを有する。この第1主面10aと第2主面10bは他面よりも面積が大きくなっている。そのために電池セルはそれぞれ高さ方向に膨張しやすくなっている。この電池セルの高さ方向の膨張を抑制するための抑え板95が、図2に示すように電池ケース61の上壁64aとカバー92との間に設けられている。この抑え板95はボルトなどによって筐体91の底壁93に連結されている。これにより組電池10を収納するモジュールケース60は抑え板95と底壁93との間に設けられる。この抑え板95と底壁93とによって、複数の電池セルによって構成される組電池10、および、この組電池10を収納するモジュールケース60それぞれの高さ方向の膨張が抑制されている。
後述するように上壁64aには開口窓70が形成される。抑え板95には、この開口窓70に対応する高さ方向に貫く貫通孔が形成されている。したがって上壁64aに形成された開口窓70はこの抑え板95の貫通孔を介してパックケース90内の空間と連通している。
図5に示すように、配線ケース62には第1電池セル11~第5電池セル15と連結バスバー80とを電気的に接続するための複数の開口部が形成されている。これら複数の開口部は、縦方向に沿って配線ケース62を貫通している。すなわち、配線ケース62の縦方向に面する外面62aとその裏面とを開口部は貫通している。
配線ケース62には開口部として、第1開口部69a、第2開口部69b、第3開口部69c、第4開口部69d、第5開口部69e、および、第6開口部69fが形成されている。第1開口部69aと第6開口部69fは、組電池10の出力としての機能を果たす正極端子10gと負極端子10hに対応して配線ケース62に形成されている。第2開口部69b~第5開口部69eは、複数の電池セルの電気的な直列接続に関連する正極端子10gと負極端子10hに対応して配線ケース62に形成されている。
電池ケース61に配線ケース62が連結された状態において、第1開口部69aは、配線ケース62における第1電池セル11の負極端子10hと縦方向で対向する部位に形成されている。第2開口部69bは、配線ケース62における第1電池セル11の正極端子10gと縦方向で対向する部位、および、第2電池セル12の負極端子10hと縦方向で対向する部位それぞれに形成されている。
第3開口部69cは、配線ケース62における第2電池セル12の正極端子10gと縦方向で対向する部位、および、第3電池セル13の負極端子10hと縦方向で対向する部位それぞれに形成されている。第4開口部69dは、配線ケース62における第3電池セル13の正極端子10gと縦方向で対向する部位、および、第4電池セル14の負極端子10hと縦方向で対向する部位それぞれに形成されている。
第5開口部69eは、配線ケース62における第4電池セル14の正極端子10gと縦方向で対向する部位、および、第5電池セル15の負極端子10hと縦方向で対向する部位それぞれに形成されている。第6開口部69fは、配線ケース62における第5電池セル15の正極端子10gと縦方向で対向する部位に形成されている。
<連結バスバー>
次に、連結バスバー80を説明する。連結バスバー80は給電バスバー50と同等の製造方法によって形成される。連結バスバー80は、第1連結バスバー81、第2連結バスバー82、第3連結バスバー83、第4連結バスバー84、第5連結バスバー85、および、第6連結バスバー86を有する。これら第1連結バスバー81~第6連結バスバー86は、図6に示すように配線ケース62の外面62aに設けられる。そしてその一部が対応する開口部に設けられる。
第1連結バスバー81は第1開口部69aを閉塞する態様で配線ケース62の外面62aに設けられる。この第1連結バスバー81における第1開口部69aに設けられた部位が第1電池セル11の負極端子10hとレーザ溶接などによって機械的および電気的に接続される。第1連結バスバー81はグランド電位に接続される。
第1連結バスバー81には図示しないマイナス接続端子が形成されている。このマイナス接続端子が組電池10のマイナスの出力端子としての機能を果たす。
第2連結バスバー82は第2開口部69bを閉塞する態様で配線ケース62の外面62aに設けられる。第2連結バスバー82は横方向に延びた形状を成している。この第2連結バスバー82における第2開口部69bに設けられた部位が第1電池セル11の正極端子10gおよび第2電池セル12の負極端子10hそれぞれとレーザ溶接などによって機械的および電気的に接続される。これにより第1電池セル11と第2電池セル12とが第2連結バスバー82を介して直列接続される。
第3連結バスバー83は第3開口部69cを閉塞する態様で配線ケース62の外面62aに設けられる。第3連結バスバー83は高さ方向に延びた形状を成している。この第3連結バスバー83における第3開口部69cに設けられた部位が第2電池セル12の正極端子10gおよび第3電池セル13の負極端子10hそれぞれとレーザ溶接などによって機械的および電気的に接続される。これにより第2電池セル12と第3電池セル13とが第3連結バスバー83を介して直列接続される。
第4連結バスバー84は第4開口部69dを閉塞する態様で配線ケース62の外面62aに設けられる。第4連結バスバー84は横方向に延びた形状を成している。この第4連結バスバー84における第4開口部69dに設けられた部位が第3電池セル13の正極端子10gおよび第4電池セル14の負極端子10hそれぞれとレーザ溶接などによって機械的および電気的に接続される。これにより第3電池セル13と第4電池セル14とが第4連結バスバー84を介して直列接続される。
第5連結バスバー85は第5開口部69eを閉塞する態様で配線ケース62の外面62aに設けられる。第5連結バスバー85は高さ方向に延びた形状を成している。この第5連結バスバー85における第5開口部69eに設けられた部位が第4電池セル14の正極端子10gおよび第5電池セル15の負極端子10hそれぞれとレーザ溶接などによって機械的および電気的に接続される。これにより第4電池セル14と第5電池セル15とが第5連結バスバー85を介して直列接続される。
第6連結バスバー86は第6開口部69fを閉塞する態様で配線ケース62の外面62aに設けられる。この第6連結バスバー86における第6開口部69fに設けられた部位が第5電池セル15の正極端子10gとレーザ溶接などによって機械的および電気的に接続される。
第6連結バスバー86には図示しないプラス接続端子が形成されている。このプラス接続端子が組電池10のプラスの出力端子としての機能を果たす。
<電池セルの放熱性>
図3に示すように電池ケース61には通電によって電池セルから発生する熱を放熱するための開口窓70が形成されている。図4に示すように第1電池セル11~第5電池セル15それぞれの一部は、開口窓70を介して電池ケース61の外に露出されている。
なお、上記したように第1電池セル11~第5電池セル15それぞれの上端面10e側はもともと電池ケース61の開口から外に露出されてもいる。したがって第1電池セル11~第5電池セル15それぞれの電池ケース61の外に露出された面積(露出面積)は、電池ケース61の開口から外に飛び出した部位と開口窓70を介した部位の総和になっている。
開口窓70は、電池ケース61における電池セルを個別に収納する収納空間を区画する壁に形成されている。この収納空間は、電池ケース61の底壁63、周壁64、第1区画壁65、および、第2区画壁68によって区画される。本実施形態の開口窓70は、これら収納空間を区画する壁のうちの外壁に相当する底壁63と周壁64に形成されている。
開口窓70は、第1開口窓71、第2開口窓72、第3開口窓73、第4開口窓74、および、第5開口窓75を有する。第1開口窓71は第1収納空間66aの一部を区画する底壁63と周壁64に形成されている。第2開口窓72は第2収納空間67aの一部を区画する底壁63と周壁64に形成されている。第3開口窓73は第3収納空間67bの一部を区画する底壁63と周壁64に形成されている。第4開口窓74は第4収納空間66bの一部を区画する底壁63と周壁64に形成されている。第5開口窓75は第5収納空間66cの一部を区画する底壁63と周壁64に形成されている。
図3に示すように底壁63に形成された第1開口窓71~第5開口窓75それぞれの開口面積は同一になっている。そのためにこの底壁63の開口窓から外に露出される第1電池セル11~第5電池セル15それぞれの露出面積は同一になっている。
しかしながら周壁64に形成された第1開口窓71~第5開口窓75それぞれの開口面積にはばらつきがある。そのために周壁64の開口窓から外に露出される第1電池セル11~第5電池セル15それぞれの露出面積にはばらつきがある。なお図2~図4ではこれら周壁64に形成された第1開口窓71~第5開口窓75が周壁64の開口よりも底壁63側に形成されていることを示すために、周壁64に形成された第1開口窓71~第5開口窓75を破線で示している。
周壁64において、第1開口窓71は下壁64bに形成されている。そのためにこの第1開口窓71を介して第1電池セル11の第1主面10aが電池ケース61の外に露出される。
周壁64において、第2開口窓72は下壁64bと左壁64cそれぞれに形成されている。そのためにこの第2開口窓72を介して第2電池セル12の第1主面10aと第1側面10cが電池ケース61の外に露出される。後述するようにこの左壁64cの第2開口窓72に第1温度センサ41が設けられる。この第2開口窓72における第2温度センサ42の非占有領域を介して、第4電池セル14の第1側面10cが電池ケース61の外に露出されている。
周壁64において、第3開口窓73は上壁64aに形成されている。そのためにこの第3開口窓73を介して第3電池セル13の第1主面10aが電池ケース61の外に露出される。下壁64bの第2開口窓72と上壁64aの第3開口窓73の少なくとも一部が高さ方向で並んでいる。なおもちろんではあるが、下壁64bの第2開口窓72と上壁64aの第3開口窓73とが高さ方向で並ばない構成を採用することもできる。
周壁64において、第4開口窓74は右壁64dに形成されている。そのためにこの第4開口窓74を介して第4電池セル14の第1側面10cが電池ケース61の外に露出される。後述するようにこの第4開口窓74に第2温度センサ42が設けられる。この第4開口窓74によって構成される空間の大部分は、第2温度センサ42によって埋められる。そのために第4電池セル14の第1側面10cが電池ケース61の外に露出される面積はわずかになっている。
周壁64において、第5開口窓75は上壁64aに形成されている。そのためにこの第5開口窓75を介して第5電池セル15の第2主面10bが電池ケース61の外に露出される。下壁64bの第1開口窓71と上壁64aの第5開口窓75の少なくとも一部が高さ方向で並んでいる。なおもちろんではあるが、下壁64bの第1開口窓71と上壁64aの第5開口窓75とが高さ方向で並ばない構成を採用することもできる。
図3に明示するように、下壁64bに形成された第1開口窓71、上壁64aに形成された第3開口窓73、上壁64aに形成された第5開口窓75それぞれの開口面積は同一になっている。しかしながら下壁64bに形成された第2開口窓72はこれらよりも開口面積が広くなっている。そして左壁64cに形成された第2開口窓72は、右壁64dに形成された第4開口窓74よりも開口面積が広くなっている。
まとめると、この周壁64に形成された第1開口窓71~第5開口窓75それぞれの開口面積は以下の関係となっている。すなわち、第1開口窓71、第3開口窓73、および、第5開口窓75それぞれの開口面積は同一となっている。これに対して第2開口窓72の開口面積は他の4つの開口面積よりも広くなっている。第4開口窓74の開口面積は他の4つの開口面積よりも狭くなっている。
上記したように底壁63に形成された第1開口窓71~第5開口窓75それぞれの開口面積は同一になっている。そのために各開口窓の総開口面積は、上記の周壁64に形成された第1開口窓71~第5開口窓75それぞれの開口面積と同一の関係になっている。
以上により、第1電池セル11、第3電池セル13、および、第5電池セル15それぞれの開口窓を介した露出面積は同一になっている。第2電池セル12は他の4つの電池セルよりも露出面積が広くなっている。第4電池セル14は他の4つの電池セルよりも露出面積が狭くなっている。
したがって、第2電池セル12は他の4つの電池セルよりも放熱性能が高くなっている。第4電池セル14は他の4つの電池セルよりも放熱性能が低くなっている。
また上記したように第1電池スタック10jでは3つの電池セルが高さ方向に並んでいる。第2電池スタック10kでは2つの電池セルが高さ方向に並んでいる。この並ぶ電池セルの数が多いほどに、その電池スタックの発熱量が高まる。逆に、並ぶ電池セルの数が少ないほどに、その電池スタックの発熱量が低まる。
そのために第1電池スタック10jは第2電池スタック10kよりも高温になりやすくなっている。この第1電池スタック10jに第4電池セル14が含まれている。そのために第4電池セル14は温度が上昇しやすくなっている。第2電池スタック10kに第2電池セル12が含まれている。そのために第2電池セル12は温度が上昇しがたくなっている。
さらに言えば、第4電池セル14は3つの電池セルが高さ方向に配列される第1電池スタック10jの内側に位置している。第4電池セル14は第1電池セル11と第5電池セル15の間に位置している。そのために第4電池セル14は放熱しがたく、温度が上昇しやすくなっている。
第2電池セル12は2つの電池セルが高さ方向に配列される第2電池スタック10kの端に位置している。第2電池セル12は第3電池セル13と高さ方向で並んでいる。そのために第2電池セル12は放熱しやすく、温度が上昇しがたくなっている。
第2電池セル12は横方向で第1電池セル11と並んでいる。第4電池セル14は横方向で第3電池セル13と並んでいる。このように第2電池セル12は横方向で第4電池セル14と並んでいない。そのために第2電池セル12には第4電池セル14の熱が伝達されがたくなっている。
また図2に示すように、第2電池セル12は筐体91の底壁93側に位置している。第4電池セル14は筐体91の開口側(カバー92側)に位置している。より正確に言えば、第4電池セル14は底壁93側に位置しているものの、第2電池セル12よりもカバー92側に位置している。
パックケース90内の温度は、高さ方向において底壁93からカバー92側へと行くにしたがって高くなりやすい。そのために第4電池セル14は温度が高くなりやすくなっている。第2電池セル12は温度が高くなりがたくなっている。
以上に示した構成により、第2電池セル12は他の4つの電池セルよりも放熱しやすく、その温度が上昇しがたくなっている。第4電池セル14は他の4つの電池セルよりも放熱しがたく、その温度が上昇しやすくなっている。
したがって第2電池セル12の温度を検出することで、組電池10を構成する複数の電池セルのうちの最も低い温度(最低温度)を検出できることが期待される。第4電池セル14の温度を検出することで、組電池10を構成する複数の電池セルのうちの最も高い温度(最高温度)を検出できることが期待される。
図7に、各電池セルの温度を示す。この図7に示す結果は、組電池10の充放電を行った結果得られた電池セルの温度を示している。このように各電池セルの温度は、第2電池セル12、第1電池セル11、第3電池セル13、第5電池セル15、第4電池セル14の順に高くなっている。
<温度センサ>
図2に示すように、第1温度センサ41が第2電池セル12に設けられる。詳しく言えば、第1温度センサ41は左壁64cに形成された第2開口窓72を介して外に露出された第2電池セル12の第1側面10cに設けられる。この第1温度センサ41の温度を検出する検温部位(サーミスタ)が第2電池セル12の第1側面10cに接触している。この検温部位を保持する保持部位が左壁64cに連結される。保持部位によって検温部位は第2電池セル12の第1側面10cに押し付けられている。これにより第1温度センサ41によって最低温度を検出できることが期待される。
第2温度センサ42が第4電池セル14に設けられる。詳しく言えば、第2温度センサ42は右壁64dに形成された第4開口窓74を介して外に露出された第4電池セル14の第1側面10cに設けられる。この第2温度センサ42の検温部位が第4電池セル14の第1側面10cに接触している。この検温部位を保持する保持部位が右壁64dに連結される。保持部位によって検温部位は第4電池セル14の第1側面10cに押し付けられている。これにより第2温度センサ42によって最高温度を検出できることが期待される。
なおこの各温度センサの電池ケース61への連結形態は、接着、かしめ、ねじ止めなどを採用することができる。若しくは上記の検温部位を電池セルに直接貼り付けたりしてもよい。温度センサの電池セルに対する固定方法は特に限定されない。
第1温度センサ41と第2温度センサ42それぞれの検温部位は図示しない絶縁配線などを介してBMU22と電気的に接続されている。したがってBMU22にはこれら第1温度センサ41と第2温度センサ42それぞれの出力が入力される。
第2電池セル12と第4電池セル14以外の電池セルの温度は、第1温度センサ41と第2温度センサ42によって検出される最低温度と最高温度の間であることが期待される。そのためにBMU22はこれら最低温度と最高温度に基づいて他の電池セルの温度を推定することができる。
電池セルの温度は、その内部抵抗、劣化、および、SOCなどに相関がある。BMU22は推定した温度や他の電流センサや電圧センサなどの出力に基づいて、各電池セルの内部抵抗、劣化、および、SOCを推定することができる。
電池セルの内部抵抗はその温度が低いと高い性質を有する。したがって第1温度センサ41で検出された最低温度が著しく低い場合、第2電池セル12の内部抵抗も著しく低くなっている。組電池10はこの第2電池セル12を含む5つの電池セルが直列接続されてなる。したがって第2電池セル12の内部抵抗が著しく低い場合、組電池10から放電によって出力される電力も著しく低くなる。そのためにこのような場合、回転電機130などの車両負荷の要求する電力量を組電池10から供給することができない。
そこでBMU22は、組電池10の放電を行うにあたって、第2電池セル12の温度が著しく低くなっていないか否かを判定する。この判定を行うための閾値として、BMU22は低温閾値を記憶している。低温閾値は予め実測による実験やシミュレーションなどによって適宜予め決定される。
BMU22は第1温度センサ41で検出された最低温度が低温閾値を下回っている場合、組電池10の放電を制限する。具体的に言えば、BMU22は第2スイッチ32と第4スイッチ34を開状態に固定する。逆に第1温度センサ41で検出された最低温度が低温閾値を上回る場合、BMU22は組電池10の放電の制限を解除する。BMU22は第2スイッチ32と第4スイッチ34の開状態の固定を解除する。なお、回転電機130によって発電される場合、そして組電池10の充電が必要と判断した場合、BMU22は第1温度センサ41の出力にかかわらずに、第2スイッチ32を閉状態にする。BMU22は制御部に相当する。
このような最低温度が低温閾値を下回るか否かを判定する具体的な状況は、例えば回転電機130によってエンジン140を再始動する場合である。このような状況において、BMU22は組電池10から回転電機130に電力供給を行ってもよいか否かを、第1温度センサ41で検出された最低温度が低温閾値を下回るか否かに基づいて決定する。
なお、例えばスタータモータ120によってエンジン140を始動する場合、最低温度が低温閾値を下回っている可能性があるため、BMU22は組電池10からスタータモータ120への給電を禁止している。
上記したように電池セルの温度はその劣化と相関がある。温度が高いと劣化が急速に進む性質を有する。したがって第2温度センサ42で検出された最高温度が著しく高い場合、第4電池セル14の劣化が急速に進行している虞がある。組電池10はこの第4電池セル14を含む5つの電池セルが直列接続されてなる。そのために第4電池セル14の劣化が急速に進行すると、組電池10の寿命も急速に縮まる虞がある。
そこでBMU22は、組電池10の充電と放電を行う場合、第4電池セル14の温度が著しく高くなっていないか否かを判定する。この判定を行うための閾値として、BMU22は高温閾値を記憶している。高温閾値は予め実測による実験やシミュレーションなどによって適宜予め決定される。
BMU22は第2温度センサ42で検出された最高温度が高温閾値を上回っている場合、組電池10の充電と放電を制限する。具体的に言えば、BMU22は第2スイッチ32と第4スイッチ34を開状態に固定する。逆に第2温度センサ42で検出された最高温度が高温閾値を下回る場合、BMU22は組電池10の充電と放電の制限を解除する。具体的に言えば、BMU22は第2スイッチ32と第4スイッチ34の開状態の固定を解除する。
<作用効果>
上記したように第2電池セル12は他の電池セルよりも露出面積が広くなっている。第2電池セル12は配列される電池セルの数の少ない第2電池スタック10kに含まれている。第2電池セル12は複数の電池セルが高さ方向に配列される第2電池スタック10kの端に位置している。第2電池セル12は横方向で第4電池セル14と並んでいない。第2電池セル12はパックケース90内において温度の高くなりがたい底壁93側に位置している。
以上により第2電池セル12は他の電池セルよりも放熱しやすくなっている。第2電池セル12は他の電池セルよりも温度が上昇しがたくなっている。この第2電池セル12に第1温度センサ41が設けられている。したがって、組電池10を構成する複数の電池セルのうちの最も温度の低い電池セルの温度(最低温度)を第1温度センサ41によって検出できることが期待される。
これに対して第4電池セル14は他の電池セルよりも露出面積が狭くなっている。第4電池セル14は配列される電池セルの数の多い第1電池スタック10jに含まれている。第4電池セル14は複数の電池セルが高さ方向に配列される第1電池スタック10jの内側に位置している。第4電池セル14はパックケース90内において温度の高くなりやすいカバー92側に位置している。
以上により第4電池セル14は他の電池セルよりも放熱しがたくなっている。第4電池セル14は他の電池セルよりも温度が上昇しやすくなっている。この第4電池セル14に第2温度センサ42が設けられている。したがって、組電池10を構成する複数の電池セルのうちの最も温度の高い電池セルの温度(最高温度)を第2温度センサ42によって検出できることが期待される。
他の電池セルの温度は、この最低温度と最高温度の間であることが期待される。したがって第1温度センサ41と第2温度センサ42で検出される温度によって、他の3つの電池セルそれぞれの温度を推定することができる。
以上に示したように2つの温度センサによって3つ以上の電池セルそれぞれの温度を推定することができる。これにより部品点数の増大を抑制しつつ、3つ以上の電池セルそれぞれの温度を検出することができる。
BMU22は第1温度センサ41で検出された温度(最低温度)が低温閾値を下回っている場合、組電池10の放電を制限する。これにより回転電機130などの車両負荷に組電池10から電力供給した際に、その要求電力量を組電池10から供給することが適わなくなることが避けられる。
BMU22は第2温度センサ42で検出された温度(最高温度)が高温閾値を上回っている場合、組電池10の充電と放電を制限する。これにより第4電池セル14の劣化が急速に進行することが抑制される。またそれとともに、この第4電池セル14を含む5つの電池セルが直列接続されてなる組電池10の寿命が急速に縮まることも抑制される。
以上、本開示物の好ましい実施形態について説明したが、本開示物は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示物の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
(第1の変形例)
本実施形態では、開口窓70によって、電池ケース61の外に露出される電池セルの露出面積が決定される例を示した。しかしながら電池ケース61にはこの開口窓70が形成されていなくともよい。
上記したように第1電池セル11~第5電池セル15は電池ケース61の収納空間の開口から外に一部が飛び出している。例えば図8に示すように、この収納空間の一部を区画する周壁64の開口を構成する縁部に縦方向に沿う凹部76を形成することで、電池ケース61の開口から外に露出される電池セルの露出面積を決定してもよい。図8では凹部76が周壁64の開口に形成されているので、開口窓70とは異なり、凹部76を実線で示している。
この変形例の場合、配線ケース62は電池セルにおける電池ケース61の開口から外に飛び出した部位の一部を覆う。したがってモジュールケース60からは第1電池セル11~第5電池セル15それぞれの一部が凹部76を介して外に露出される。なおもちろんではあるが、この縁部の凹部76と開口窓70とによって、モジュールケース60から外に露出される電池セルの露出面積を決定してもよい。
(第2の変形例)
本実施形態では、周壁64に形成された開口窓70によって電池セルの露出面積の大小関係が決定される例を示した。しかしながら例えば図9に示すように、底壁63に形成された開口窓70によって電池セルの露出面積の大小関係が決定される構成を採用することもできる。
底壁63における第1開口窓71、第3開口窓73、および、第5開口窓75それぞれの開口面積は同一になっている。これに対して第2開口窓72の開口面積は他の4つの開口窓よりも開口面積が広くなっている。第4開口窓74の開口面積は他の4つの開口窓よりも開口面積が狭くなっている。
なお図9では説明を簡明とするために、第1温度センサ41と第2温度センサ42を設けるための開口窓についてはその図示を省略している。これらの開口窓を介した第2電池セル12と第4電池セル14の露出面積を加味しても、上記の5つの電池セルの露出面積の大小関係に変わりはない。
(第3の変形例)
本実施形態では底壁63と周壁64それぞれに開口窓70が形成された例を示した。しかしながら例えば図10に示すように、底壁63に開口窓70が形成されていない構成を採用することもできる。
(第4の変形例)
本実施形態では複数の電池セルを直列接続する第2連結バスバー82~第5連結バスバー85それぞれの大きさについて特に言及していなかった。しかしながら、例えば図11に示すように第2電池セル12に連結される第2連結バスバー82と第3連結バスバー83それぞれを第4連結バスバー84および第5連結バスバー85それぞれよりも大きくしてもよい。これにより第2電池セル12のバスバーを介した放熱性が他の電池セルよりも向上される。
図11では、第2連結バスバー82と第3連結バスバー83それぞれの横幅が第4連結バスバー84および第5連結バスバー85それぞれの横幅よりも長い形態を示している。この横幅は、配線ケース62の外面62aにおいて、バスバーが正極端子10gと負極端子10hとを連結する方向に対して直交する長さに相当する。なお図示しないが、各電池セルの放熱性に応じて、バスバーの縦方向の長さ(厚さ)を変えてもよい。
(第5の変形例)
本実施形態では、周壁64に形成された第1開口窓71、第3開口窓73、および、第5開口窓75それぞれの開口面積が同一である例を示した。しかしながら例えば図12に示すように左壁64cに第3開口窓73が形成されることで、第3開口窓73が第1開口窓71と第5開口窓75それぞれよりも開口面積が広い構成を採用することもできる。これによれば第2電池セル12と高さ方向で並ぶ第3電池セル13の放熱性能が第1電池セル11と第5電池セル15よりも高まる。そのために第3電池セル13から第2電池セル12に伝熱されがたくなる。これにより第2電池セル12の温度が上昇しがたくなる。
(第6の変形例)
本実施形態では、温度センサが電池セルの第1側面10cに設けられる例を示した。しかしながら例えば図13に示すように温度センサは電池セルの第1主面10aに設けられた構成を採用することもできる。
上記したようにパックケース90内の温度は、高さ方向において底壁93からカバー92側へと行くにしたがって高くなりやすい。また、電池セルは側面よりも面積の広い主面で温度が高くなりやすい。そのために第2温度センサ42を第4電池セル14におけるカバー92側の第1主面10aに設ける。すなわち第2温度センサ42を第4電池セル14における第5電池セル15側の第1主面10aと、第4収納空間66bの一部を区画する第2区画壁68との間に設ける。このような構成を採用することで最高温度の検出精度を高めることができる。
パックケース90内の温度は高さ方向において底壁93側のほうが低い。また電池セルの温度は側面よりも主面のほうで大きく変化しやすい。そのため、図13に示すように第1温度センサ41を第2電池セル12の底壁93側の第1主面10aに設けてもよい。第1温度センサ41は第2収納空間67aの一部を区画する下壁64bと第2電池セル12との間に設けられる。なお第1温度センサ41の一部は下壁64bの第2開口窓72に設けられてもよい。
(第7の変形例)
また図14に示すように、温度センサは2つの電池セルの間に設けられた構成を採用することもできる。このような構成を採用する場合、第2区画壁68に高さ方向に貫通する溝68aを形成する。この溝68aに温度センサが設けられる。
図14に示す変形例では、第2収納空間67aと第3収納空間67bとの間に位置する第2区画壁68に第1温度センサ41を設けるための溝68aが形成されている。この溝68aに設けられた第1温度センサ41は第2電池セル12と第3電池セル13の双方に接触している。
また第4収納空間66bと第5収納空間66cとの間に位置する第2区画壁68に第2温度センサ42を設けるための溝68aが形成されている。この溝68aに設けられた第2温度センサ42は第4電池セル14と第5電池セル15の双方に接触している。
以上に示したように温度センサは電池セルの側面と主面に設けることができる。なお図示しないが、温度センサは電池セルの端面に設けてもよい。
(第8の変形例)
図15に示すように第2電池セル12に放熱フィン77が連結された構成を採用することもできる。この放熱フィン77の一端が第2電池セル12の第1主面10aに接触し、他端が電池ケース61の外に露出されている。これにより第2電池セル12の放熱性能が高められる。
(第9の変形例)
本実施形態では組電池10が5つの電池セルを有する例を示した。しかしながら組電池10は3つ以上の電池セルを有すればよく、上記例に限定されない。例えば図16に示すように組電池10が4つの電池セルを有する構成を採用することもできる。この変形例においても、第2電池セル12の露出面積が他の電池セルよりも広くなっている。第4電池セル14の露出面積が他の電池セルよりも狭くなっている。
(第10の変形例)
本実施形態では組電池10が2つの電池スタックを有する例を示した。しかしながら電池スタックの数としても、2つではなく1つ若しくは3つ以上を採用することもできる。例えば図17~図20に示すように組電池10が1つの電池スタックを有する構成を採用することもできる。
(第11の変形例)
図17に示す変形例では、5つの電池セルが横方向に並んでいる。この横方向に並ぶ5つの電池セルを収納する電池ケース61は第1区画壁65と第2区画壁68とのうち第1区画壁65を有する。
電池ケース61は4つの第1区画壁65を有する。4つの第1区画壁65は周壁64によって囲まれた領域において横方向に離間して並んでいる。第1区画壁65は上壁64aと下壁64bとを連結している。これにより周壁64によって囲まれた領域は横方向で5つの収納空間に分けられている。
右壁64dから左壁64cへと向かって順に、第1収納空間66a、第2収納空間67a、第3収納空間67b、第4収納空間66b、第5収納空間66cが並んでいる。これにより右壁64dから左壁64cへと向かって順に、第1電池セル11、第2電池セル12、第3電池セル13、第4電池セル14、および、第5電池セル15が並んでいる。
図18に示すように本変形例では、第1区画壁65に個別の収納空間の間を連通するための連通孔78が形成されている。この連通孔78は、第1収納空間66aと第2収納空間67aとの間に位置する第1区画壁65に形成されている。また連通孔78は、第4収納空間66bと第5収納空間66cとの間に位置する第1区画壁65に形成されている。これに反して第3収納空間67bの一部を区画する2つの第1区画壁65それぞれに連通孔78は形成されていない。
また本変形例においても、底壁63と周壁64それぞれに開口窓70が形成されている。底壁63には、第1開口窓71、第2開口窓72、第4開口窓74、および、第5開口窓75が形成されている。そしてそれぞれの開口面積は同一になっている。
周壁64の右壁64dには第1開口窓71が形成されている。また下壁64bにも第1開口窓71が形成されている。そして左壁64cには第5開口窓75が形成されている。最後に上壁64aには第3開口窓73が形成されている。
以上に示したように電池ケース61には第1開口窓71~第5開口窓75が形成されている。しかしながら、その開口面積にはばらつきがある。すなわち、広い方から順に、第1開口窓71、第5開口窓75、第2開口窓72と第4開口窓74、第3開口窓73の開口面積が大きくなっている。そのために各電池セルの電池ケース61の外に露出される面積は、広い方から順に、第1電池セル11、第5電池セル15、第2電池セル12と第4電池セル14、第3電池セル13となっている。
また第1電池セル11は5つの電池セルの並びの端に位置し、第3電池セル13はその内側に位置している。そして上記したように第3収納空間67bの一部を区画する2つの第1区画壁65それぞれには連通孔78が形成されていない。
以上に示した構成により、第1電池セル11は他の4つの電池セルよりも放熱しやすく、その温度が上昇しがたくなっている。第3電池セル13は他の4つの電池セルよりも放熱しがたく、その温度が上昇しやすくなっている。
そこで、本変形例では第1電池セル11に第1温度センサ41が設けられる。第3電池セル13に第2温度センサ42が設けられる。
(第12の変形例)
図19に示す変形例では、5つの電池セルが高さ方向に並んでいる。この高さ方向に並ぶ5つの電池セルを収納する電池ケース61は第1区画壁65と第2区画壁68とのうち第2区画壁68を有する。
電池ケース61は4つの第2区画壁68を有する。4つの第2区画壁68は周壁64によって囲まれた領域において高さ方向に離間して並んでいる。第2区画壁68は左壁64cと右壁64dとを連結している。これにより周壁64によって囲まれた領域は高さ方向で5つの収納空間に分けられている。
下壁64bから上壁64aへと向かって順に、第1収納空間66a、第2収納空間67a、第3収納空間67b、第4収納空間66b、第5収納空間66cが並んでいる。これにより下壁64bから上壁64aへと向かって順に、第1電池セル11、第2電池セル12、第3電池セル13、第4電池セル14、および、第5電池セル15が並んでいる。
図20に示すように本変形例では、第2区画壁68に個別の収納空間の間を連通するための連通孔78が形成されている。この連通孔78は、第1収納空間66aと第2収納空間67aとの間に位置する第2区画壁68に形成されている。また連通孔78は、第4収納空間66bと第5収納空間66cとの間に位置する第2区画壁68に形成されている。これに反して第3収納空間67bの一部を区画する2つの第2区画壁68それぞれに連通孔78は形成されていない。
本変形例においても、底壁63には、第1開口窓71、第2開口窓72、第4開口窓74、および、第5開口窓75が形成されている。これらの開口面積は同一になっている。
周壁64の下壁64bには第1開口窓71が形成されている。また右壁64dにも第1開口窓71が形成されている。右壁64dには第3開口窓73も形成されている。最後に上壁64aには第5開口窓75が形成されている。
本変形例においても、広い方から順に、第1開口窓71、第5開口窓75、第2開口窓72と第4開口窓74、第3開口窓73の開口面積が大きくなっている。したがって第1電池セル11が他の4つの電池セルよりも露出面積が大きくなっている。第3電池セル13が他の4つの電池セルよりも露出面積が大きくなっている。
そして第1電池セル11は5つの電池セルの並びの端に位置し、第3電池セル13はその内側に位置している。第1電池セル11は底壁93側に位置し、第3電池セル13はカバー92側に位置している。また第3収納空間67bの一部を区画する2つの第2区画壁68それぞれに連通孔78が形成されていない。
以上に示した構成により、第11の変形例と同様にして、第1電池セル11は他の4つの電池セルよりも放熱しやすく、その温度が上昇しがたくなっている。また第3電池セル13は他の4つの電池セルよりも放熱しがたく、その温度が上昇しやすくなっている。そのため、第1電池セル11に第1温度センサ41が設けられる。第3電池セル13に第2温度センサ42が設けられる。
なお、開口窓70の開口面積を調整することで、例えば第5電池セル15の露出面積を最も広くしてもよい。同様にして、第2電池セル12や第4電池セル14の露出面積を最も狭くしてもよい。
(その他の変形例)
本実施形態では電池ケース61に開口窓70が形成される例を示した。しかしながら配線ケース62に開口窓70が形成された構成を採用することもできる。この場合、配線ケース62が電池ケースに相当する。また、電池ケース61と配線ケース62の両方に開口窓70が形成された構成を採用することもできる。簡単に言えば、モジュールケース60に開口窓70が形成された構成を採用することもできる。この場合、モジュールケース60が電池ケースに相当する。
本実施形態では電源システム200を搭載する車両がアイドルストップ機能を有する例を示した。しかしながら電源システム200を搭載する車両としては上記例に限定されない。例えばハイブリッド自動車や電気自動車を採用することができる。この場合、本実施形態で示したスタータモータ120や回転電機130は、モータジェネレータに代わる。
10…組電池、10j…第1電池スタック、10k…第2電池スタック、11…第1電池セル、12…第2電池セル、13…第3電池セル、14…第4電池セル、15…第5電池セル、20…回路基板、21…配線基板、22…BMU、40…センサ部、41…第1温度センサ、42…第2温度センサ、60…モジュールケース、61…電池ケース、62…配線ケース、70…開口窓、71…第1開口窓、72…第2開口窓、73…第3開口窓、74…第4開口窓、75…第5開口窓、77…放熱フィン、90…パックケース、91…筐体、92…カバー、93…底壁、94…側壁、100…電池パック、110…鉛蓄電池、120…スタータモータ、130…回転電機、140…エンジン、200…電源システム

Claims (7)

  1. 電気的に直列接続された3つ以上の電池セル(11~15)を有する組電池(10)と、
    前記組電池を収納する電池ケース(60~62)と、
    前記組電池の温度を検出する温度センサ(41,42)と、を有し、
    前記組電池の一部が前記電池ケースの外に露出しており、
    前記温度センサは、3つ以上の前記電池セルのうち、前記電池ケースの外に露出した面積の最も大きい前記電池セル(11,12)の温度を検出する第1温度センサ(41)と、前記電池ケースの外に露出した面積の最も小さい前記電池セル(13,14)の温度を検出する第2温度センサ(42)と、を有し、
    前記電池ケースには前記電池セルの一部を前記電池ケースの外に露出させる開口窓(70~75)が形成され、
    前記開口窓は、複数の前記電池セルそれぞれに対応して前記電池ケースに複数形成されており、
    前記第1温度センサによって温度の検出される前記電池セルの一部を前記電池ケースの外に露出する前記開口窓(71,72)は他の前記開口窓よりも開口面積が広く、
    前記第2温度センサによって温度の検出される前記電池セルの一部を前記電池ケースの外に露出する前記開口窓(73,74)は他の前記開口窓よりも開口面積が狭い電池パック。
  2. 電気的に直列接続された3つ以上の電池セル(11~15)を有する組電池(10)と、
    前記組電池を収納する電池ケース(60~62)と、
    前記組電池の温度を検出する温度センサ(41,42)と、を有し、
    前記組電池の一部が前記電池ケースの外に露出しており、
    前記温度センサは、3つ以上の前記電池セルのうち、前記電池ケースの外に露出した面積の最も大きい前記電池セル(11,12)の温度を検出する第1温度センサ(41)と、前記電池ケースの外に露出した面積の最も小さい前記電池セル(13,14)の温度を検出する第2温度センサ(42)と、を有し、
    3つ以上の前記電池セルが並んで配置されており、
    前記第1温度センサによって温度の検出される前記電池セルは、複数の前記電池セルの並びの端側に位置し、
    前記第2温度センサによって温度の検出される前記電池セルは、複数の前記電池セルの並びの内側に位置する電池パック。
  3. 電気的に直列接続された3つ以上の電池セル(11~15)を有する組電池(10)と、
    前記組電池を収納する電池ケース(60~62)と、
    前記組電池の温度を検出する温度センサ(41,42)と、を有し、
    前記組電池の一部が前記電池ケースの外に露出しており、
    前記温度センサは、3つ以上の前記電池セルのうち、前記電池ケースの外に露出した面積の最も大きい前記電池セル(11,12)の温度を検出する第1温度センサ(41)と、前記電池ケースの外に露出した面積の最も小さい前記電池セル(13,14)の温度を検出する第2温度センサ(42)と、を有し、
    3つ以上の前記電池セルは複数の配列(10j、10k)に分配され、
    前記第1温度センサによって温度の検出される前記電池セルの分配される前記配列(10k)に含まれる前記電池セルの数は、前記第2温度センサによって温度の検出される前記電池セルの分配される前記配列(10j)に含まれる前記電池セルの数よりも少ない電池パック。
  4. 電気的に直列接続された3つ以上の電池セル(11~15)を有する組電池(10)と、
    前記組電池を収納する電池ケース(60~62)と、
    前記組電池の温度を検出する温度センサ(41,42)と、を有し、
    前記組電池の一部が前記電池ケースの外に露出しており、
    前記温度センサは、3つ以上の前記電池セルのうち、前記電池ケースの外に露出した面積の最も大きい前記電池セル(11,12)の温度を検出する第1温度センサ(41)と、前記電池ケースの外に露出した面積の最も小さい前記電池セル(13,14)の温度を検出する第2温度センサ(42)と、を有し、
    前記組電池、前記電池ケース、および、前記温度センサそれぞれを収納するケース(90)を有し、
    前記ケースは、底壁(93)と前記底壁から環状に起立する側壁(94)を有する筐体(91)を有し、
    前記第1温度センサによって温度の検出される前記電池セルは、前記第2温度センサによって温度の検出される前記電池セルよりも前記底壁側に位置する電池パック。
  5. 前記電池ケースには前記電池セルの一部を前記電池ケースの外に露出させる開口窓(70~75)が形成されている請求項2~4いずれか1項に記載の電池パック。
  6. 前記第1温度センサと前記第2温度センサの検出する温度に基づいて前記組電池の充電と放電を制御する制御部(22)を有し、
    前記電池セルは化学反応によって電力を生成する二次電池であり、
    前記制御部は、前記第1温度センサで検出された温度が記憶している低温閾値を下回る場合に前記組電池の放電を制限し、前記第2温度センサで検出された温度が記憶している高温閾値を上回る場合に前記組電池の充電と放電を制限する請求項1~5いずれか1項に記載の電池パック。
  7. 前記組電池の熱を放熱する放熱フィン(77)を有し、
    前記放熱フィンは前記第1温度センサによって温度の検出される前記電池セルと熱的に接続されている請求項1~いずれか1項に記載の電池パック。
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