JP7112377B2 - バッテリ - Google Patents

Description

本発明は、バッテリに関する。

電気自動車などに搭載されるバッテリは、複数個のバッテリセルを有するバッテリモジュールと、バッテリモジュールを冷却する冷却プレートとを有している。このようなバッテリにおいて、バッテリモジュールの冷却面と冷却プレートとの間に、変形可能な伝熱シートを挟持し、バッテリモジュールと冷却プレートの積層方向に圧縮応力を付与したものがある。変形可能な伝熱シートは、バッテリモジュールの冷却面と冷却プレートとの間の隙間をなくし、冷却面から冷却プレートへの熱伝達を促進し、バッテリモジュールの冷却性能を向上させる。

しかしながら、経時変化によって、変形可能な伝熱シートが変形して外側に向かって広がり、バッテリモジュールの冷却面と冷却プレートとの間から外側にはみ出ることがあった。この場合、バッテリモジュールの冷却面と冷却プレートとの間における外縁近傍に配置された伝熱シートは、その他の領域と比較して厚みが薄くなっている。このため、伝熱シートと、バッテリモジュールの冷却面および／または冷却プレートとの間に隙間が形成されやすく、伝熱シートを挟持させたことによる冷却面から冷却プレートへの熱伝達向上効果が十分に得られない場合があった。

伝熱シートの変形による外側への広がりを阻止する方法として、バッテリモジュールのセルホルダに、バッテリモジュールの冷却面から突出する突壁部を設ける方法がある。
例えば、特許文献１には、バッテリモジュールの中間ホルダおよび端部ホルダの下端に、バッテリモジュールの冷却面から下方に延び、かつ冷却面側に回り込むように突出する突壁部を、全周にわたって形成することが提案されている。

特開２０１３－１２２８１８号公報

しかしながら、従来のバッテリでは、複数個のバッテリセルを、長期に亘って均一に冷却することが要求されていた。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、複数個のバッテリセルを、長期に亘って均一に冷却できる冷却構造を有するバッテリを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
［１］複数個のバッテリセルを有し、各バッテリセルの一部が露出された冷却面を有するバッテリモジュールと、
前記冷却面を冷却する冷却構造とを有し、
前記冷却構造は、冷却プレートと、前記冷却面と前記冷却プレートとの間に挟持された圧力により変形可能な伝熱材料からなる複数の伝熱面と、各伝熱面を区画する型枠とを有し、各伝熱面は、前記冷却面に露出された各バッテリセルに対向してそれぞれ配置されているバッテリ。

［２］前記型枠の隣接する伝熱面間に配置された領域に開口部が形成されている［１］に記載のバッテリ。

［３］前記複数個のバッテリセルは、それぞれセルホルダによって保持され、
前記開口部は、前記冷却面に露出しているセルホルダに対向して配置されている［２］に記載のバッテリ。
［４］前記複数個のバッテリセル間にそれぞれセパレータが配置され、
前記開口部は、前記冷却面に露出しているセパレータに対向して配置されている［２］に記載のバッテリ。

［５］前記型枠が、前記冷却面と離間して配置されている［１］～［４］のいずれかに記載のバッテリ。
［６］前記型枠が、前記冷却プレートと一体成型されている［１］～［５］のいずれかに記載のバッテリ。

本発明のバッテリでは、冷却構造が、各バッテリセルの一部が露出されたバッテリモジュールの冷却面と冷却プレートとの間に挟持され、圧力により変形可能な伝熱材料からなる複数の伝熱面を有しており、各伝熱面が、冷却面に露出された各バッテリセルに対向してそれぞれ配置されている。このため、本発明のバッテリによれば、複数個のバッテリセルを均一に冷却できる。

しかも、本発明のバッテリにおける冷却構造は、各伝熱面を区画する型枠を有しているので、伝熱面の経時変化に伴う変形が型枠によって阻止される。このため、本発明のバッテリでは、伝熱面の平面形状および厚み寸法が精度よく保持され、伝熱面の経時変化に伴う変形による各バッテリセルに対する冷却性能の差が生じにくい。よって、本発明のバッテリによれば、複数個のバッテリセルを、長期に亘って均一に冷却できる。

本発明のバッテリの有する冷却構造を示した斜視図である。 本発明のバッテリを示した断面図である。図２（ａ）は、図１に示すバッテリの冷却構造のＡ－Ａ´線に沿って切断した位置の断面図である。図２（ｂ）は、図１に示すバッテリの冷却構造のＢ－Ｂ´線に沿って切断した位置の断面図である。 図２に示すバッテリの一部を拡大して示した拡大断面図であり、バッテリセルの積層方向に沿う断面図である。 圧縮応力が負荷される前の図２に示すバッテリの一部を示した拡大断面図であり、図３に示した位置に対応する位置の断面図である。 本発明のバッテリの他の例の有する冷却構造を示した断面図である。 本発明のバッテリの他の例を示した断面図である。図６（ａ）は、図１に示すバッテリの冷却構造のＡ－Ａ´線に沿って切断した位置の断面図である。図６（ｂ）は、図１に示すバッテリの冷却構造のＢ－Ｂ´線に沿って切断した位置の断面図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）の一部を拡大して示した拡大断面図である。

以下、本発明のバッテリについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合がある。このため、各構成要素の寸法比率などは、実際とは異なっていることがある。また、以下の説明において例示される材質、寸法等は一例である。したがって、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要件を変更しない範囲で適宜変更して実施できる。

［第１実施形態］
図１は、本発明のバッテリの有する冷却構造を示した斜視図である。図２は、本発明のバッテリを示した断面図である。図２（ａ）は、図１に示すバッテリの冷却構造のＡ－Ａ´線に沿って切断した位置の断面図である。図２（ｂ）は、図１に示すバッテリの冷却構造のＢ－Ｂ´線に沿って切断した位置の断面図である。図３は、図２に示すバッテリの一部を拡大して示した拡大断面図であり、バッテリセルの積層方向に沿う断面図である。

本実施形態のバッテリ１０は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、バッテリモジュール１と、冷却構造２とを有する。バッテリ１０には、バッテリセル１４の積層方向、およびバッテリモジュール１と冷却構造２との積層方向に、従来公知の方法により、所定の圧縮率となるように、所定の圧縮応力が負荷されている。

（バッテリモジュール）
バッテリモジュール１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、複数個のバッテリセル１４を有する。バッテリセル１４としては、公知のものを用いることができる。バッテリセル１４の種類および数は、バッテリ１０の用途などに応じて適宜変更でき、特に限定されない。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、各バッテリセル１４は、略直方体の形状を有している。各バッテリセル１４は、バッテリモジュール１を放電したり充電したりすることによって発熱する。

複数個のバッテリセル１４は、図２（ａ）に示すように、それぞれセルホルダ１５によって保持されて積層されている。図２（ｂ）に示すように、セルホルダ１５によって保持されたバッテリセル１４の積層方向に沿う４つの側面のうち、バッテリセル１４の側面が露出している対向する２つの面（図２（ｂ）における右側と左側の側面）には、一対のバッテリホルダ１１が配置されている。図２（ｂ）に示すように、各バッテリホルダ１１は、断面視Ｔ字型の形状を有している。各バッテリホルダ１１は、支持材１７上に接して配置された板状の基部１１ａと、基部１１ａから支持材１７と反対側に立設された板状の側面部１１ｂとを有する。バッテリホルダ１１および支持材１７としては、例えば、金属、合成樹脂などで形成されたものを用いることができる。バッテリホルダ１１および支持材１７は、バッテリセル１４を保持してバッテリ１０を図２（ａ）および図２（ｂ）における上下方向に複数段積層可能とするものである。したがって、本実施形態のバッテリ１０は、図２（ａ）および図２（ｂ）における上下方向に複数段積層されていてもよい。また、支持材１７は、車体の一部を兼ねていてもよい。

セルホルダ１５としては、例えば、合成樹脂からなるものなどが挙げられる。本実施形態では、バッテリセル１４の積層方向に沿う４つの側面のうち冷却構造２と反対側の側面（図２（ａ）、図２（ｂ）および図３においては上側の側面）は、各セルホルダ１５によって覆われている。また、バッテリセル１４の積層方向に沿う４つの側面のうち冷却構造２側の側面（図２（ａ）、図２（ｂ）および図３においては下側の側面）は、セルホルダ１５から露出して、バッテリモジュール１の冷却面１４ａの一部を形成している。本実施形態のバッテリ１０では、各セルホルダ１５から露出している各バッテリセル１４の平面形状は、長方形となっている。

バッテリモジュール１の上面には、各バッテリセル１４の端子が電気的に接続される図示しないバスバープレートが固定されている。バスバープレート上は、合成樹脂などで形成された図示しないカバーで覆われている。

（冷却構造）
冷却構造２は、バッテリモジュール１の冷却面１４ａを冷却する。図２（ａ）、図２（ｂ）および図３に示すように、冷却面１４ａには、バッテリセル１４の一部がセルホルダ１５から露出されている。冷却構造２は、図１～図３に示すように、冷却プレート１２と、複数の伝熱面２２と、型枠２３とを有する。

冷却プレート１２としては、従来公知のものを用いることができる。具体的には、図２（ｂ）に示すように、冷却プレート１２として、アルミニウムなどの金属で形成された中空部材１２ａからなり、内部に水、冷却空気などの冷媒が流れる通路１２ｂが形成されたものなどを用いることができる。冷却プレート１２の平面形状は、特に限定されないが、例えば、バッテリモジュール１の冷却面１４ａと略同じ形状とすることができる。

本実施形態のバッテリ１０では、図２（ａ）、図２（ｂ）および図３に示すように、各バッテリセル１４で発生した熱は、バッテリモジュール１の冷却面１４ａから伝熱面２２を介して冷却プレート１２に伝達される。冷却プレート１２に伝達された熱は、冷却プレート１２の冷媒との間で熱交換される。このことにより、各バッテリセル１４の冷却が図られる。

本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、バッテリホルダ１１の基部１１ａの厚みによって、基部１１ａの上面に載置されているバッテリモジュール１の冷却面１４ａと、支持材１７上に接して配置されている冷却構造２の外面との間の距離が決定されている。また、冷却面１４ａと冷却構造２の外面との間の距離に応じて、冷却面１４ａと冷却プレート１２の冷却面１４ａ側の面との間の距離も決定されている。

各伝熱面２２は、図２（ａ）、図２（ｂ）および図３に示すように、冷却面１４ａと冷却プレート１２との間に挟持されている。各伝熱面２２は、冷却面１４ａに露出された各バッテリセル１４に対向してそれぞれ配置されている。各伝熱面２２の厚みは、冷却面１４ａと、冷却プレート１２の冷却面１４ａ側の面との間の距離に応じて、それぞれ決定される。冷却面１４ａには、バッテリセル１４の寸法公差に起因する段差が存在している場合がある。本実施形態では、各伝熱面２２が、冷却面１４ａに露出された各バッテリセル１４に対向してそれぞれ配置されており、各伝熱面２２が各バッテリセル１４の形状に沿って密着している。このことにより、冷却面１４ａにバッテリセル１４の寸法公差に起因する段差が存在していても、バッテリセル１４の寸法公差に起因する段差が、冷却面１４ａから冷却構造２への熱の伝達に支障を来すことがない。

各伝熱面２２の平面形状は、冷却面１４ａに露出されたバッテリセル１４の平面形状に応じて適宜決定できる。本実施形態のバッテリ１０では、各伝熱面２２の平面形状は、平面視で冷却面１４ａに露出されたバッテリセル１４に覆われた形状とされている。各伝熱面２２の平面形状は、冷却面１４ａに露出されたバッテリセル１４の平面形状に類似する形状であることが好ましく、例えば、冷却面１４ａに露出されたバッテリセル１４の平面形状と相似形状であってもよいし、冷却面１４ａに露出されたバッテリセル１４の側面と略同じ長さの長辺を有する長方形であってもよい。

伝熱面２２は、圧力によって潰されることにより、任意の形状に変形可能な弾性を有する伝熱材料からなる。伝熱面２２としては、例えば、シリコーンゴムなどの合成樹脂で形成されたものを用いることができる。伝熱面２２としては、発泡ポリウレタンなどの多孔質部材からなるものを用いてもよい。

型枠２３は、図１、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、各伝熱面２２を区画する。型枠２３は、冷却プレート１２と別体であり、冷却プレート１２上の所定の位置に設置されている。型枠２３は、冷却面１４ａを形成しているセルホルダ１５（図２（ａ）、図２（ｂ）および図３参照）に対向して配置されている。型枠２３は、樹脂などで形成されている。樹脂からなる型枠２３は、軽量であり、好ましい。

本実施形態では、図３に示すように、型枠２３の上端と、冷却面１４ａとが、離間して配置されている。すなわち、型枠２３の高さは、冷却面１４ａと冷却プレート１２の冷却面１４ａ側の面との間の距離よりも短い寸法とされている。本実施形態では、型枠２３が冷却面１４ａと離間しているため、型枠２３にバッテリモジュール１の荷重による応力が付与されない。したがって、バッテリモジュール１の荷重による応力が、型枠２３を介して冷却プレート１２に付与されることによる冷却プレート１２の変形が生じない。また、例えば、型枠にバッテリモジュールの荷重による応力が付与される場合、型枠はバッテリモジュールからの荷重に耐える十分な強度を有している必要がある。これに対し、本実施形態では、バッテリモジュール１からの荷重を考慮することなく、多くの材料から型枠２３に使用する材料を適宜選択できる。また、冷却面１４ａには、バッテリセル１４の寸法公差に起因する段差が存在している場合がある。このため、型枠２３の上端と冷却面１４ａとの間の距離ｄ１は、冷却面１４ａにバッテリセル１４の寸法公差に起因する段差が存在していても、型枠２３の上端が冷却面１４ａに接触しないように、十分な距離を確保することが好ましい。

図１に示すように、型枠２３の隣接する伝熱面２２間に配置された領域には、型枠２３を貫通する開口部２４が形成されている。開口部２４は、図２（ａ）および図３に示すように、冷却面１４ａに露出しているセルホルダ１５に対向して配置されている。
型枠２３の隣接する伝熱面２２間に配置された領域の幅は、隣接する２つのバッテリセル１４間に存在するセルホルダ１５の厚み寸法以上であることが好ましい。型枠２３の隣接する伝熱面２２間に配置された領域の幅が、隣接する２つのバッテリセル１４間に存在するセルホルダ１５の厚み寸法以上であると、容易に冷却構造２とバッテリモジュール１とを位置合わせできる。また、型枠２３の隣接する伝熱面２２間に配置された領域の幅は、冷却面１４ａと伝熱面２２との接触面積を十分に確保できる寸法とされていることが好ましく、冷却構造２の冷却能力に応じて決定できる。

図１に示す冷却構造２では、各開口部２４の平面形状は、平面視長方形である伝熱面２２と、長辺方向を揃えた長方形とされている。開口部２４の平面形状は、長方形に限定されるものではなく、任意の形状とすることができ、例えば、正方形、六角形などの多角形であってもよいし、円形、長円形、楕円形などであってもよいし、平面視長方形である伝熱面２２の長辺方向に沿って形成されたスリット（溝）であってもよく、特に限定されない。また、型枠２３の隣接する伝熱面２２間に配置された各領域における開口部２４の数は、１つであってもよいし複数であってもよい。各領域における開口部２４の数が複数である場合、図１に示す例のように、開口部２４の形状は全て同じであってもよいし、一部または全部が異なっていてもよい。

型枠２３の隣接する伝熱面２２間に配置された各領域における開口部２４内には、空気が存在している。開口部２４内の空気は、隣接する伝熱面２２間における熱伝導を遮断する断熱層として機能する。このことにより、本実施形態のバッテリ１０では、隣接する伝熱面２２間における熱伝導の影響を受けにくく、冷却構造２における各バッテリセル１４に対する冷却能力がより均一となり、複数個のバッテリセル１４をより均一に冷却できる。また、型枠２３に開口部２４が形成されていることにより、バッテリ１０の軽量化に寄与できる。

（製造方法）
次に、本実施形態のバッテリ１０の製造方法の一例について、詳細に説明する。
本実施形態のバッテリ１０を製造するには、まず、従来公知の方法により、複数個のバッテリセル１４を製造する。その後、複数個のバッテリセル１４を、それぞれセルホルダ１５に収容して積層し、バッテリホルダ１１に保持させることにより、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すバッテリモジュール１を組み立てる。

次に、図２～図４を用いて、バッテリモジュール１と冷却構造２とを一体化する方法について説明する。
図４は、圧縮応力が負荷される前の図２に示すバッテリの一部を示した拡大断面図であり、図３に示した位置に対応する位置の断面図である。
まず、冷却プレート１２上の所定の位置に型枠２３を設置する。型枠２３は、位置ずれを防止するために、冷却プレート１２上に接着剤などを用いて固定してもよい。

次に、型枠２３に囲まれた伝熱面２２を形成する各領域に、それぞれ伝熱面２２となる伝熱部材２５を配置する。このとき、図４に示すように、伝熱部材２５を設置する面積を、型枠２３に囲まれた伝熱面２２となる面積よりも小さくするとともに、伝熱部材２５の厚みを、型枠２３の高さよりも高くする。図４に示す伝熱部材２５の厚みと型枠２３の高さとの差ｄ０は、型枠２３に囲まれた伝熱面２２となる領域の面積と、型枠２３に囲まれた伝熱面２２となる領域に配置される伝熱部材２５の体積と、冷却面１４ａと冷却プレート１２の冷却面１４ａ側の面との間の距離と、伝熱部材２５の材質とに応じて決定される。伝熱部材２５を設置する面積は、所定の圧縮応力が付与されることによる伝熱部材２５の圧縮率、変形しやすさなどの特性に応じて適宜決定できる。本実施形態では、冷却面１４ａと冷却プレート１２の冷却面１４ａ側の面との間の距離は、バッテリホルダ１１の基部１１ａの厚みによって、予め決定されている。

本実施形態では、型枠２３に囲まれた伝熱面２２を形成する領域に配置される伝熱部材２５の体積を、型枠２３に囲まれた伝熱面２２となる領域の体積以上とすることが好ましい。このことにより、圧縮応力を負荷することにより、冷却面１４ａと伝熱面２２との接触面積を確保しやすくなり、冷却構造２による各バッテリセル１４に対する冷却能力がより良好となる。また、伝熱部材２５の体積が、型枠２３に囲まれた伝熱面２２となる領域の体積以上であると、圧縮応力を負荷することによって、伝熱面２２となる領域内に空気が閉じ込められにくくなる。したがって、伝熱面２２内の空気によって伝熱面２２の熱伝導性が低下することを防止でき、冷却構造２による各バッテリセル１４に対する冷却能力がより均一となる。

次に、バッテリモジュール１の冷却面１４ａと、冷却プレート１２上の型枠２３および伝熱部材２５が設置された面とを対向配置する。このとき、図４に示すように、各伝熱面２２となる領域が、冷却面１４ａに露出された各バッテリセル１４と対向してそれぞれ配置され、開口部２４が、冷却面１４ａに露出しているセルホルダ１５に対向して配置されるように位置決めをする。その後、バッテリモジュール１と冷却構造２との積層方向に、所定の圧縮応力を付与する。このことにより、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、バッテリホルダ１１の基部１１ａの厚みによって、基部１１ａの上面に載置されているバッテリモジュール１の冷却面１４ａと、支持材１７上に接して配置されている冷却構造２の外面との間の距離が略一定の寸法とされる。
以上の工程により、図１～図３に示す本実施形態のバッテリ１０が得られる。

本実施形態のバッテリ１０を製造する場合、バッテリモジュール１と冷却構造２との積層方向に、所定の圧縮応力が付与されると、図４に示す伝熱部材２５が圧縮されて押し潰される。このことにより、伝熱部材２５は、冷却面１４ａおよび冷却プレート１２の表面形状に沿って隙間なく接触しながら、冷却プレート１２上を外側に向かって広がり、伝熱面２２となる領域を囲む型枠２３に押し付けられて堰き止められる。

型枠２３によって堰き止められた伝熱部材２５は、型枠２３内に存在していた空気を押し上げつつ外側に押し出し、型枠２３の上端と冷却面１４ａとの間からの空気の排出を促進する。したがって、本実施形態では、伝熱面２２内に空気が閉じ込められにくい。よって、本実施形態では、冷却面１４ａ側の表面全域が、冷却面１４ａの表面形状に沿って密着して接触し、冷却プレート１２側の表面全域が、冷却プレート１２の表面形状に沿って接触していて、空気を含まない伝熱面２２が形成されやすい。

本実施形態のバッテリ１０は、バッテリセル１４の一部が露出されたバッテリモジュール１の冷却面１４ａを冷却する冷却構造２を有する。そして、冷却構造２が、冷却プレート１２と、冷却面１４ａと冷却プレート１２との間に挟持された圧力により変形可能な伝熱材料からなる複数の伝熱面２２と、各伝熱面２２を区画する型枠２３とを有し、各伝熱面２２が、冷却面１４ａに露出された各バッテリセル１４に対向してそれぞれ配置されている。このため、本実施形態のバッテリ１０の有する冷却構造２は、バッテリモジュール１の各バッテリセル１４から冷却プレート１２に効率よく熱を伝達でき、複数個のバッテリセル１４を均一に冷却できる。

しかも、本実施形態のバッテリ１０における冷却構造２は、各伝熱面２２を区画する型枠２３を有する。このため、製造時には、型枠２３に囲まれた領域内に型枠２３の形状に沿って、変形可能な伝熱材料からなる所定の形状を有する伝熱面２２が形成され、使用時には、伝熱面２２の経時変化に伴う変形が型枠２３によって阻止される。よって、製造時にも使用時にも、各伝熱面２２の平面形状および厚み寸法には、伝熱面２２の変形による個体差が生じにくい。したがって、本実施形態のバッテリ１０における伝熱面２２は、精度よく所定の形状に形成されており、その形状が長期に亘って保持される。よって、本実施形態のバッテリ１０は、各伝熱面２２の各バッテリセル１４に対する冷却性能が均一であり、伝熱面２２の経時変化に伴う変形による各バッテリセル１４に対する冷却性能の差が生じにくく、複数個のバッテリセル１４を長期に亘って均一に冷却できる。

［第２実施形態］
図５は、本発明のバッテリの他の例の有する冷却構造を示した断面図である。図５に示す第２実施形態のバッテリ３０が、図１～図３に示す第１実施形態のバッテリ１０と異なるところは、型枠３３および冷却プレート１２のみである。

具体的には、第１実施形態のバッテリ１０では、型枠２３が樹脂からなるものであり、冷却プレート１２と別体であり、冷却プレート１２上の所定の位置に設置されている。
これに対し、第２実施形態のバッテリ３０では、図５に示すように、型枠３３が冷却プレート１２と一体成型されている。第２実施形態のバッテリ３０においては、型枠３３は、冷却プレート１２と同様の金属で形成されていることが好ましい。また、第２実施形態のバッテリ３０では、第１実施形態のバッテリ１０とは異なり、型枠３３に設けられた開口部３４は、底面を有する穴である。開口部３４の深さは、特に限定されないが、例えば、型枠３３の厚み寸法と同程度とすることができる。

第２実施形態のバッテリ３０において、第１実施形態のバッテリ１０と同じ部材については、同じ符号を付し、説明を省略する。

次に、本実施形態のバッテリ３０の製造方法の一例について、詳細に説明する。
本実施形態のバッテリ３０を製造するには、まず、第１実施形態のバッテリ１０と同様にして、図１に示すバッテリモジュール１を組み立てる。

また、従来公知の方法により、型枠３３が一体成型されている冷却プレート１２を製造する。その後、第１実施形態のバッテリ１０と同様にして、型枠３３に囲まれた伝熱面２２を形成する各領域に、それぞれ伝熱面２２となる伝熱部材を配置する。
次に、第１実施形態のバッテリ１０と同様にして、バッテリモジュール１の冷却面１４ａと、冷却プレート１２上の型枠３３および伝熱部材が設置された面とを対向配置する。
その後、第１実施形態のバッテリ１０と同様にして、バッテリモジュール１と冷却構造２との積層方向に、所定の圧縮応力を付与する。
以上の工程により、図５に示す本実施形態のバッテリ３０が得られる。

本実施形態のバッテリ３０は、第１実施形態のバッテリ１０と同様に、型枠３３によって区画された領域内に形成された、冷却プレート１２と、冷却面１４ａと冷却プレート１２との間に挟持された圧力により変形可能な伝熱材料からなる複数の伝熱面２２と、各伝熱面２２を区画する型枠３３とを有し、各伝熱面２２が、冷却面１４ａに露出された各バッテリセル１４に対向してそれぞれ配置されている。このため、本実施形態のバッテリ３０においても、バッテリモジュール１の各バッテリセル１４から冷却プレート１２に効率よく熱を伝達でき、複数個のバッテリセル１４を均一に冷却できる。

また、本実施形態のバッテリ３０においても、第１実施形態のバッテリ１０と同様に、各伝熱面２２を区画する型枠３３を有する。このため、本実施形態のバッテリ３０においても伝熱面２２が、精度よく所定の形状に形成されており、その形状が長期に亘って保持される。よって、本実施形態のバッテリ３０は、各伝熱面２２の各バッテリセル１４に対する冷却性能が均一であり、伝熱面２２の経時変化に伴う変形による各バッテリセル１４に対する冷却性能の差が生じにくく、複数個のバッテリセル１４を長期に亘って均一に冷却できる。

［第３実施形態］
図６は、本発明のバッテリの他の例を示した断面図である。図６（ａ）は、図１に示すバッテリの冷却構造のＡ－Ａ´線に沿って切断した位置の断面図である。図６（ｂ）は、図１に示すバッテリの冷却構造のＢ－Ｂ´線に沿って切断した位置の断面図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）の一部を拡大して示した拡大断面図である。
図６に示す第３実施形態のバッテリ２０は、図１～図３に示す第１実施形態のバッテリ１０と同様に、図１に示す冷却構造２を備えている。

図１～図３に示す第１実施形態のバッテリ１０では、バッテリモジュール１の複数個のバッテリセル１４が、それぞれセルホルダ１５によって保持されている。これに対し、図６に示す第３実施形態のバッテリ２０では、バッテリモジュール１９の複数個のバッテリセル１４間にそれぞれセパレータ１６が配置されている。また、第３実施形態のバッテリ２０では、第１実施形態のバッテリ１０と異なり、バッテリセル１４とバッテリホルダ１１の側面部１１ｂとの間に、絶縁部材１８が設置されているとともに、バッテリセル１４とバッテリホルダ１１の基部１１ａとの間に、スペーサ１３が設置されている。

第３実施形態のバッテリ２０において、第１実施形態のバッテリ１０と同じ部材については、同じ符号を付し、説明を省略する。

第３実施形態のバッテリ２０では、第１実施形態のバッテリ１０とは異なり、複数個のバッテリセル１４間にそれぞれセパレータ１６が配置されている。このため、冷却構造２の開口部２４は、図６（ａ）に示すように、冷却面１４ａに露出しているセパレータ１６対向して配置されている。

また、第３実施形態のバッテリ２０では、第１実施形態のバッテリ１０とは異なり、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように、バッテリホルダ１１の基部１１ａおよびスペーサ１３の厚みによって、スペーサ１３上に載置されているバッテリモジュール１の冷却面１４ａと、支持材１７上に接して配置されている冷却構造２の外面との間の距離が決定されている。このことにより、冷却面１４ａと、冷却プレート１２の冷却面１４ａ側の面との間の距離が決定されるとともに、型枠２３の上端と、冷却面１４ａとの間の距離ｄ２が決定されている。

次に、本実施形態のバッテリ２０の製造方法の一例について、詳細に説明する。
本実施形態のバッテリ２０を製造するには、まず、従来公知の方法により、複数個のバッテリセル１４を製造する。その後、複数個のバッテリセル１４間にそれぞれセパレータ１６を配置して積層し、積層体とする。そして、積層体におけるバッテリホルダ１１の側面部１１ｂとの対向面に絶縁部材１８を設置するとともに、バッテリホルダ１１の基部１１ａとの対向面にスペーサ１３を設置し、積層体をバッテリホルダ１１に保持させる。このことにより、図６（ａ）～図６（ｃ）に示すバッテリモジュール１９を組み立てる。

その後、第１実施形態のバッテリ１０と同様にして、型枠２３に囲まれた伝熱面２２を形成する各領域に、それぞれ伝熱面２２となる伝熱部材を配置する。
次に、第１実施形態のバッテリ１０と同様にして、バッテリモジュール１の冷却面１４ａと、冷却プレート１２上の型枠２３および伝熱部材が設置された面とを対向配置する。このとき、図６（ａ）に示すように、各伝熱面２２となる領域が、冷却面１４ａに露出された各バッテリセル１４と対向してそれぞれ配置され、開口部２４が、冷却面１４ａに露出しているセパレータ１６に対向して配置されるように位置決めをする。
その後、第１実施形態のバッテリ１０と同様にして、バッテリモジュール１９と冷却構造２との積層方向に、所定の圧縮応力を付与する。
以上の工程により、図６に示す本実施形態のバッテリ２０が得られる。

本実施形態のバッテリ２０は、第１実施形態のバッテリ１０と同様に、型枠２３によって区画された領域内に形成された、冷却プレート１２と、冷却面１４ａと冷却プレート１２との間に挟持された圧力により変形可能な伝熱材料からなる複数の伝熱面２２と、各伝熱面２２を区画する型枠２３とを有し、各伝熱面２２が、冷却面１４ａに露出された各バッテリセル１４に対向してそれぞれ配置されている。このため、本実施形態のバッテリ２０においても、バッテリモジュール１の各バッテリセル１４から冷却プレート１２に効率よく熱を伝達でき、複数個のバッテリセル１４を均一に冷却できる。

また、本実施形態のバッテリ２０においても、第１実施形態のバッテリ１０と同様に、各伝熱面２２を区画する型枠２３を有する。このため、本実施形態のバッテリ２０においても伝熱面２２が、精度よく所定の形状に形成されており、その形状が長期に亘って保持される。よって、本実施形態のバッテリ２０は、各伝熱面２２の各バッテリセル１４に対する冷却性能が均一であり、伝熱面２２の経時変化に伴う変形による各バッテリセル１４に対する冷却性能の差が生じにくく、複数個のバッテリセル１４を長期に亘って均一に冷却できる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、第１実施形態では、冷却プレート１２上の所定の位置に型枠２３を設置してから、伝熱部材２５を配置する場合を例に挙げて説明したが、冷却プレート１２上の所定の位置に伝熱部材２５を配置してから、型枠２３を設置してもよい。
また、上述した第１実施形態～第３実施形態では、バッテリモジュール１を１つのみ有するバッテリを例に挙げて説明したが、バッテリモジュールを２個以上有していてもよい。
また、上述した第１実施形態～第３実施形態では、冷却構造２の型枠の隣接する伝熱面２２間に配置された領域に、開口部が形成されている場合を例に挙げて説明したが、開口部はなくてもよい。

１、１９ バッテリモジュール
２ 冷却構造
１０、２０、３０ バッテリ
１１ バッテリホルダ
１１ａ 基部
１１ｂ 側面部
１２ 冷却プレート
１２ａ 中空部材
１２ｂ 通路
１３ スペーサ
１４ バッテリセル
１４ａ 冷却面
１５ セルホルダ
１６ セパレータ
１７ 支持材
１８ 絶縁部材
２２ 伝熱面
２３、３３ 型枠
２４、３４ 開口部
２５ 伝熱部材

Claims (5)

1. 複数個のバッテリセルを有し、各バッテリセルの一部が露出された冷却面を有するバッテリモジュールと、
   前記冷却面を冷却する冷却構造とを有し、
   前記冷却構造は、冷却プレートと、前記冷却面と前記冷却プレートとの間に挟持された圧力により変形可能な伝熱材料からなる複数の伝熱面と、各伝熱面を区画する型枠とを有し、各伝熱面は、前記冷却面に露出された各バッテリセルに対向してそれぞれ配置されており、
   前記伝熱面の厚みは、前記型枠の高さよりも高く、前記伝熱面の体積は、前記型枠に囲まれた領域の体積以上であり、
   前記型枠の隣接する伝熱面間に配置された領域に開口部が形成されている、バッテリ。
2. 前記複数個のバッテリセルは、それぞれセルホルダによって保持され、
   前記開口部は、前記冷却面に露出しているセルホルダに対向して配置されている請求項１に記載のバッテリ。
3. 前記複数個のバッテリセル間にそれぞれセパレータが配置され、
   前記開口部は、前記冷却面に露出しているセパレータに対向して配置されている請求項１に記載のバッテリ。
4. 前記型枠が、前記冷却面と離間して配置されている請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のバッテリ。
5. 前記型枠が、前記冷却プレートと一体成型されている請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のバッテリ。

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