WO2017002325A1 - 電源装置 - Google Patents

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小村　哲司
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三洋電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a power supply device having a cooling mechanism.
  • a vehicle BEV: Battery Electric Vehicle
  • HEV Hybrid electric Vehicle
  • a power supply device mounted on these electric vehicles a plurality of battery cells are used.
  • Each battery cell is a secondary battery that can be charged and discharged, such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery.
  • a typical electric vehicle power supply device includes a plurality of assembled batteries including a plurality of battery cells. By assembling a plurality of battery cells to form an assembled battery, the assemblability of the power supply device can be improved. The number of battery cells of the assembled battery is appropriately determined in consideration of assemblability and workability.
  • the power supply device disclosed in Patent Document 1 below includes an assembled battery and a cooling mechanism.
  • the assembled battery includes a plurality of assembled battery cells.
  • the cooling mechanism includes a plate on which the assembled battery is placed and a cooling pipe for heat exchange. When the temperature of the battery cell rises, the heat of the battery cell is transferred to the plate. Heat exchange between the plate and the cooling pipe is performed via the refrigerant flowing inside the cooling pipe. With the above configuration, the power supply device of Patent Document 1 can cool a plurality of battery cells.
  • a main object of the present invention is to provide a technique for preventing a short circuit of an assembled battery caused by blowing of a refrigerant.
  • a power supply device includes a plurality of assembled batteries and a plurality of cooling mechanisms for cooling each assembled battery.
  • Each cooling mechanism includes a first plate having a placement surface that is in thermal contact with a corresponding battery pack, a second plate fixed to a surface opposite to the placement surface, the first plate, and the first plate.
  • the first plate has a side wall that surrounds a region where the seal portion is disposed. The tip of the side wall extends in a direction perpendicular to the mounting surface to a position farther from the corresponding assembled battery than the position of the seal portion.
  • the position of the seal portion can be specified as a location where the refrigerant may blow out.
  • the refrigerant blown out from the seal portion is blocked by the first plate including the side wall.
  • contact between the adjacent assembled battery and the refrigerant can be prevented.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the cooling mechanism of FIG. 9.
  • the power supply device 1 includes a plurality of assembled batteries 2 and a plurality of cooling mechanisms 3.
  • the plurality of cooling mechanisms 3 are disposed on the frame 4.
  • the plurality of assembled batteries 2 are arranged on each cooling mechanism 3.
  • the frame 4 includes an exterior case of the power supply device 1 and a vehicle body frame.
  • the some assembled battery 2 is located in a matrix form. With such an efficient arrangement, an increase in size of the power supply device 1 is suppressed.
  • FIGS. 1 and 2 schematically show the assembled battery 2 and can take various forms as shown in FIGS.
  • these assembled batteries 2 have a common cooling surface for heat exchange.
  • the cooling surface of the assembled battery 2 is in thermal contact with the cooling mechanism 3.
  • Heat exchange between the assembled battery 2 and the cooling mechanism 3 is performed on the cooling surface of the assembled battery.
  • An insulating heat conducting member may be disposed between the assembled battery 2 and the cooling mechanism 3. Specifically, heat conducting members such as sheets and gels are known.
  • the battery pack 2A has a battery pack 20A and a fastening portion 25A.
  • the battery stack 20A includes a plurality of battery cells and a plurality of insulating spacers 24A.
  • Each battery cell is a rectangular battery 21A having a flat rectangular parallelepiped exterior body 22A and an output terminal provided on one surface of the exterior body 22A.
  • the exterior body 22A of the prismatic battery 21A is made of metal and has a potential.
  • the surface of the outer package 22A may be covered with an insulating layer such as an insulating shrink tube.
  • the plurality of prismatic batteries 21A are stacked in one direction so that the wide surfaces of the exterior bodies 22A face each other.
  • Each insulating spacer 24A is interposed between adjacent rectangular batteries 21A to prevent contact between the outer casings 22A of adjacent rectangular batteries 21A.
  • the fastening portion 25A includes a pair of end plates 26A and a plurality of restraining members 27A.
  • the pair of end plates 26A is disposed on each end surface of the battery stack 20A in the stacking direction.
  • Each restraining member 27A is fixed to the pair of end plates 26A and extends in the stacking direction of the battery stack 20A.
  • the plurality of exterior bodies 22A are formed on the cooling surface of the assembled battery 2. Therefore, each battery cell can be cooled by heat exchange between the assembled battery 2 and the cooling mechanism 3 performed on the cooling surface of the assembled battery 2.
  • the assembled battery 2 of an aspect shown in FIG. 5 includes a plurality of battery cells, a rectangular parallelepiped holding portion 23B that holds the plurality of battery cells, and a pair of connection portions 24B for connecting the battery cells.
  • Each battery cell is a cylindrical battery 21B having a cylindrical exterior body 22B and an output terminal provided on each end face in the axial direction of the exterior body 22B.
  • the outer package 22B of the cylindrical battery 21B is made of metal and has a potential.
  • the surface of the exterior body 22B may be covered with an insulating layer such as an insulating shrink tube.
  • the holding part 23B is an insulating member having a plurality of through holes.
  • the plurality of cylindrical batteries 21B are inserted through the respective through holes of the holding portion 23B.
  • the holding unit 23B holds the cylindrical batteries 21B with the output terminals at both ends exposed.
  • Each connecting portion 24B includes a conductive plate 25B for connecting the output terminals of the plurality of cylindrical batteries 21B, a bus bar holder 26B for holding the conductive plate 25B, and a cover plate 27B fitted to the bus bar holder 26B.
  • the bus bar holder 26B has a plurality of through holes corresponding to the respective cylindrical batteries 21B.
  • the bus bar holder 26B is coupled to the end of the holding portion 23B so that the plurality of cylindrical batteries 21B are inserted into the plurality of through holes of the bus bar holder 26B.
  • the bus bar holder 26B and the cover plate 27B define an accommodation space for accommodating the conductive plate 25B.
  • the accommodation space is filled with resin (not shown).
  • the resin filled in the accommodation space has thermal conductivity and insulating properties. Further, the resin filled in the accommodation space is in thermal contact with the plurality of cylindrical batteries 21B and the cover plate 27B.
  • one cover plate 27B is positioned on the cooling surface of the assembled battery 2. As described above, the heat of the plurality of cylindrical batteries 21B is transmitted to the cover plate 27B through the resin filled in the accommodation space. Therefore, each battery cell can be cooled by heat exchange between the assembled battery 2 and the cooling mechanism 3 performed on the cooling surface of the assembled battery 2.
  • the battery 6 has a battery stack 20C and a fastening portion 25C.
  • the battery stack 20C includes a plurality of battery cells, a plurality of heat transfer plates 23C, and a plurality of frames 24C.
  • Each battery cell is a pouch battery 21 ⁇ / b> C having a flat sheet-shaped exterior body 22 ⁇ / b> C.
  • the exterior body 22C of the pouch battery 21C is formed of a laminate film.
  • the laminate film is a composite material in which a resin layer and a metal layer are combined, and has an insulating property. After the power generation element is wrapped with the laminate film, the peripheral portion of the laminate film is thermally welded. In this way, the sealing portion 28C is formed on the periphery of the exterior body 22C.
  • An accommodating portion 29C for accommodating the power generation element is formed at the center of the exterior body 22C.
  • the plurality of frames 24C are stacked in one direction.
  • a pair of pouch batteries 21C that hold one heat transfer plate 23C is disposed between adjacent frame bodies 24C.
  • Each frame 24C has an opening at the center. Thereby, a pair of frame 24C avoids the accommodating part 29C of the exterior body 22C, and holds the sealing part 28C.
  • the heat transfer plate 23C is in contact with the accommodating portion 29C of the pair of pouch batteries 21C. That is, each heat transfer plate 23C is in thermal contact with the corresponding pair of pouch batteries 21C.
  • the fastening portion 25C includes a pair of end plates 26C and a pair of restraining members 27C.
  • the pair of end plates 26C is disposed at each end in the stacking direction of the battery stack 20C.
  • Each restraining member 27C is fixed to a pair of end plates 26C.
  • the restraining member 27C of the assembled battery 2 in FIG. 5 is formed of a metal plate.
  • Each heat transfer plate 23 ⁇ / b> C has an L-shaped cross section so as to be in thermal contact with one restraining member 27 ⁇ / b> C.
  • one restraining member 27C is positioned on the cooling surface of the assembled battery 2. As described above, the heat of the plurality of pouch batteries 21C is transmitted to the restraining member 27C via each heat transfer plate 23C. Therefore, each battery cell can be cooled by heat exchange between the assembled battery 2 and the cooling mechanism 3 performed on the cooling surface of the assembled battery 2.
  • Each of the cooling mechanisms 3 shown in FIGS. 7 to 10 includes a first plate 30, a second plate 31, and a seal portion 32.
  • the first plate 30 is a metal plate on which the assembled battery 2 is placed.
  • the assembled battery 2 may be fixed to the first plate 30.
  • As means for fixing there are screwing members such as bolts and nuts.
  • the first plate 30 has a mounting surface on which the assembled battery 2 is mounted and a flow path forming surface for forming a cooling flow path 34 located on the opposite side of the mounting surface.
  • the first plate 30 has a side wall 33 that protrudes from the surface opposite to the placement surface.
  • the second plate 31 is fixed to a surface opposite to the mounting surface of the first plate 30.
  • the first plate 30 and the second plate 31 are in contact with each other in a region adjacent to the flow path forming surface so that the cooling flow path 34 is formed inside.
  • the seal portion 32 is provided in a region where the first plate 30 and the second plate 31 are in contact with each other, and seals the cooling flow path 34.
  • a through hole for fixing the first plate 30 and the frame 4 may be provided in the side wall 33.
  • the through hole of the side wall 33 extends toward the frame 4.
  • the screw member 39 ⁇ / b> A is inserted through the through hole of the side wall 33 to fix the first plate 30 and the frame 4.
  • the second plate 31 is indirectly fixed to the frame 4 by being fixed to the first plate 30.
  • sticker part 32 is suppressed.
  • the above-described fixing structure of the cooling mechanism 3 is only an example. When sufficient strength can be expected, the structure for fixing the cooling mechanism 3 may be different from the above-described structure.
  • a pair of pipes 35 serving as an inflow port and an outflow port are attached to each end of the cooling flow path 34.
  • the pair of pipes 35 protrudes downward from the bottom surface of the second plate 31.
  • the cooling flow path 34 is connected to an external pump (not shown) via a hose (not shown) connected to each pipe 35.
  • the pair of pipes 35 are not necessarily provided on the bottom surface of the second plate 31.
  • the second plate 31 has a wall portion 37 ⁇ / b> A that protrudes toward the first plate 30.
  • the wall portion 37 ⁇ / b> A is annularly provided on the second plate 31.
  • the wall portion 37A surrounds the region of the flow path forming surface.
  • the wall portion 37A is brazed to the first plate 30.
  • an alloy having a lower melting point than the first plate 30 and the second plate 31 is disposed between the first plate 30 and the wall portion 37 ⁇ / b> A of the second plate 31.
  • the first plate 30 and the wall portion 37A can be joined by melting the alloy.
  • a seal portion 32 is formed at the boundary between the first plate 30 and the second plate 31.
  • the seal part 32 seals the cooling flow path 34.
  • the rigidity of the seal portion 32 formed of an alloy having a low melting point is smaller than that of the first plate 30 and the second plate 31. According to the above configuration, the position of the seal portion 32 can be specified as a location where the refrigerant may blow out.
  • the second plate 31 has a wall portion 37 ⁇ / b> B that protrudes toward the first plate 30.
  • the wall portion 37 ⁇ / b> B is provided on the second plate 31 in an annular shape.
  • the wall portion 37B includes a flange portion 38B having an insertion hole.
  • the first plate 30 and the second plate 31 are fixed via a screwing member 39B such as a bolt inserted into the insertion hole of the flange portion 38B.
  • a screwing member 39B such as a bolt inserted into the insertion hole of the flange portion 38B.
  • An elastic member is disposed between the first plate 30 and the wall 37 ⁇ / b> B of the second plate 31.
  • the first plate 30 and the second plate 31 are fixed via the screwing member 39B, whereby the elastic member is held between the first plate 30 and the wall portion 37B of the second plate 31.
  • a seal portion 32 is formed at the boundary between the first plate 30 and the second plate 31.
  • the seal part 32 seals the cooling flow path 34.
  • the rigidity of the seal portion 32 made of an elastic member is smaller than that of the first plate 30 and the second plate 31. According to the above configuration, the position of the seal portion 32 can be specified as a location where the refrigerant may blow out.
  • the elastic member there is a resin member such as an O-ring.
  • the first plate 30 has an inner peripheral wall 37 ⁇ / b> C that protrudes toward the second plate 31.
  • the inner peripheral wall 37 ⁇ / b> C is an annular wall and is provided inside the side wall 33.
  • the inner peripheral wall 37C protrudes from the same plane as the side wall 33.
  • the height of the inner peripheral wall 37 ⁇ / b> C is smaller than the height of the side wall 33. Since the inner peripheral wall 37C is fixed to the second plate 31, the inner peripheral wall 37C surrounds the region of the flow path forming surface.
  • the inner peripheral wall 37C is brazed to the second plate.
  • an alloy having a lower melting point than the first plate 30 and the second plate 31 is disposed between the inner peripheral wall 37 ⁇ / b> C of the first plate 30 and the second plate 31.
  • the first plate 30 and the inner peripheral wall 37C can be joined by melting the alloy.
  • a seal portion 32 is formed at the boundary between the first plate 30 and the second plate 31.
  • the seal part 32 seals the cooling flow path 34.
  • the rigidity of the seal portion 32 formed of an alloy having a low melting point is smaller than that of the first plate 30 and the second plate 31. According to the above configuration, the position of the seal portion 32 can be specified as a location where the refrigerant may blow out.
  • the tip of the side wall 33 extends downward from the position where the seal portion 32 is provided.
  • the tip of the side wall 33 may be configured to extend below the second plate 31 fixed to the first plate 30.
  • the first plate 30 including the side wall 33 is interposed between the seal portion 32 and the corresponding assembled battery 2 in the direction of the straight line connecting each assembled battery 2 from the seal portion 32. Therefore, even if the refrigerant blows out from the position of the seal portion 32, the first plate 30 prevents contact between the assembled battery 2 and the refrigerant.
  • the cooling mechanism 3 of this configuration ensures that the seal portion 32 is the first plate. 30 is advantageous.
  • the shape of the second plate 31 can be a flat plate, and thus there is an advantage that the manufacturing cost of the cooling mechanism 3 is lower than that of the cooling mechanism 3 of FIG. .
  • the cooling mechanism 3 may have a water leakage discharge path 36 provided between the side wall 33 and the second plate 31.
  • the size of the second plate 31 is smaller than that of the first plate 30. Therefore, the second plate 31 is disposed inside the region surrounded by the side wall 33. According to this configuration, a gap is formed between the side wall 33 of the first plate 30 and the second plate 31. This gap communicates with the space in which the seal portion 32 is provided, and functions as a water leakage discharge path 36.
  • the refrigerant blocked by the first plate 30 is quickly discharged to the outside of the cooling mechanism 3 through the water leakage discharge path 36.
  • the discharge side path of the water leakage discharge path 36 is configured to extend in a direction perpendicular to the mounting surface of the first plate 30. According to this configuration, even if a large amount of refrigerant leaks, the refrigerant discharged from the water leakage discharge path 36 is guided in a direction away from the assembled battery 2.
  • SYMBOLS 1 Power supply device 2 assembled battery, 3 cooling mechanism, 4 frame, 20A battery laminated body, 21A prismatic battery, 22A exterior body, 24A insulating spacer, 25A fastening part, 26A end plate, 27A constraining member, 21B cylindrical battery, 22B Exterior body, 23B holding part, 24B connection part, 25B conductive plate, 26B bus bar holder, 27B cover plate, 20C battery stack, 21C pouch battery, 22C exterior body, 23C heat transfer plate, 24C frame body, 25C fastening part, 26C End plate, 27C restraining member, 28C sealing part, 29C housing part, 30 1st plate, 31 2nd plate, 32 sealing part, 33 side wall, 34 cooling flow path, 35 piping, 36 water leakage discharge path, 37A wall part, 39A screwing member, 37B wall, 8B the flange portion, 39B screwed member, 37C in the circumferential wall

Abstract

隣接する組電池と冷媒との接触を防止するために、電源装置は、複数の組電池（２）と各々の組電池（２）を冷却するための複数の冷却機構とを備える。各々の冷却機構は、対応する組電池（２）に熱的接触する載置面を有する第１プレート（３０）と、載置面の反対側の面に固定される第２プレート（３１）と、第１プレート（３０）と第２プレート（３１）の間に形成される冷却流路（３４）と、冷却流路（３４）を封止するために第１プレート（３０）と第２プレート（３１）の間に配置されるシール部（３２）と、を含んでいる。第１プレート（３０）は、シール部（３２）が配置される領域を囲う側壁（３３）を有している。側壁（３３）の先端は、載置面に対して垂直な方向において、シール部（３２）の位置よりも対応する組電池（２）から遠ざかる位置まで延在している。

Description

電源装置
　本発明は、冷却機構を有する電源装置に関する。
　近年、推進用の電源装置を使用する電気自動車が普及している。電気自動車は、様々な構成が知られており、例えば、駆動用のモータを搭載する車両（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）や、モータに加えてエンジンを搭載しているハイブリッドカー（ＨＥＶ：Hybrid electric Vehicle）などがある。これらの電気自動車に搭載される電源装置では、複数の電池セルが用いられる。各々の電池セルは、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の充放電が可能な二次電池である。
　典型的な電気自動車用の電源装置は、複数の電池セルからなる複数の組電池を備えている。複数の電池セルを集合化して組電池を形成することで、電源装置の組立性を向上させることができる。組電池の電池セルの数は、組立性や作業性等を考慮して適宜決められる。
　この分野において、複数の電池セルを冷却するための技術は重要である。例えば、高温の状態で充放電されると、電池セルは電池特性が著しく劣化することが知られている。このような問題に鑑みて、下記の特許文献１に記載の通り、冷却機構を有する電源装置が提案されている。
　下記特許文献１に開示されている電源装置は、組電池と、冷却機構を備えている。組電池は、集合化された複数の電池セルを含んでいる。冷却機構は、組電池を載置するためのプレートと、熱交換用の冷却パイプを含んでいる。電池セルの温度が上昇すると、電池セルの熱がプレートに伝わる。冷却パイプの内部を流れる冷媒を介して、プレートと冷却パイプの熱交換が行われる。以上の構成により、特許文献１の電源装置は、複数の電池セルを冷却することができるようになっている。
特開２０１２－２２７１４８号公報
　電気自動車では、走行に伴う強い衝撃や振動が電源装置に加わる。特許文献１の電源装置に強い衝撃や振動が加わると、冷却パイプが破損するおそれがある。冷却パイプ内の水圧のため、破損した箇所から冷媒が吹き出す。冷媒が組電池に接触すると、組電池が短絡するおそれがある。
　本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、冷媒の吹き出しに起因する組電池の短絡を防止する技術を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の電源装置は、複数の組電池と各々の組電池を冷却するための複数の冷却機構とを備える。各々の冷却機構は、対応する組電池に熱的接触する載置面を有する第１プレートと、前記載置面の反対側の面に固定される第２プレートと、前記第１プレートと前記第２プレートの間に形成される冷却流路と、前記冷却流路を封止するために前記第１プレートと前記第２プレートの間に配置されるシール部と、を含んでいる。前記第１プレートは、前記シール部が配置される領域を囲う側壁を有している。前記側壁の先端は、前記載置面に対して垂直な方向において、前記シール部の位置よりも前記対応する組電池から遠ざかる位置まで延在している。
　本発明のある態様の構成によれば、シール部の位置を冷媒が吹き出すおそれのある箇所として特定することができる。シール部から吹き出す冷媒は、側壁を含む第１プレートによってさえぎられる。特に、隣接する組電池とシール部との間に位置する側壁を備えることで、隣接する組電池と冷媒との接触を防止することができるようになっている。
本発明の実施形態における電源装置の斜視図である。 図１の冷却機構の構造を説明するための分解斜視図である。 図１の組電池の一例を示す斜視図である。 図３の組電池の分解斜視図である。 図１の組電池の他の一例を示す分解斜視図である。 図１の組電池の他の一例を示す分解斜視図である。 図２の冷却機構の断面を示す電源装置の断面図である。 図２の冷却機構の変形例を示す電源装置の断面図である。 図２の冷却機構の他の変形例を示す電源装置の断面図である。 図９の冷却機構の分解斜視図である。
　図１および図２に示すように、本発明のある態様の電源装置１は、複数の組電池２と、複数の冷却機構３とを備える。複数の冷却機構３は、フレーム４の上に配置される。複数の組電池２は、それぞれの冷却機構３の上に配置される。フレーム４には、電源装置１の外装ケースや車体フレームが含まれる。また、複数の組電池２は、マトリックス状に並んでいる。このような効率的な配置により、電源装置１の大型化が抑制される。
　図１および図２には、組電池２が模式的に図示されており、図３から図６に示すように様々な形態をとり得る。一方で、これらの組電池２は、熱交換するための冷却面を共通して有している。組電池２の冷却面は、冷却機構３に熱的に接触している。組電池２と冷却機構３の間の熱交換が組電池の冷却面において行われる。なお、組電池２と冷却機構３の間に絶縁性の熱伝導部材を配置してもよい。具体的には、シートやゲルなどの熱伝導部材が知られている。
　図３および図４に示すある態様の組電池２は、電池積層体２０Ａと、締結部２５Ａと、を有している。電池積層体２０Ａは、複数の電池セルと、複数の絶縁スペーサ２４Ａを含んでいる。各々の電池セルは、扁平な直方体形状の外装体２２Ａと、外装体２２Ａの一面に設けられる出力端子を有する角形電池２１Ａである。角形電池２１Ａの外装体２２Ａは、金属で形成され、電位を有している。結露水等による短絡を防止するために、外装体２２Ａの表面を絶縁性のシュリンクチューブ等の絶縁層で覆ってもよい。互いの外装体２２Ａの幅広面が対向するように、複数の角形電池２１Ａは一方向に積層される。各々の絶縁スペーサ２４Ａは、隣接する角形電池２１Ａの間に介在し、隣接する角形電池２１Ａの外装体２２Ａ同士の接触を防止している。締結部２５Ａは、一対のエンドプレート２６Ａと、複数の拘束部材２７Ａと、を含んでいる。一対のエンドプレート２６Ａは、積層方向における電池積層体２０Ａのそれぞれの端面に配置される。各々の拘束部材２７Ａは、一対のエンドプレート２６Ａに固定され、電池積層体２０Ａの積層方向に延在している。
　上述の構成によると、複数の外装体２２Ａが組電池２の冷却面に形成される。従って、組電池２の冷却面において行われる組電池２と冷却機構３の間の熱交換により、各々の電池セルを冷却することができる。
　図５に示すある態様の組電池２は、複数の電池セルと、複数の電池セルを保持する直方体形状の保持部２３Ｂと、電池セルを接続するための一対の接続部２４Ｂを有している。各々の電池セルは、円筒形状の外装体２２Ｂと、外装体２２Ｂの軸方向のそれぞれの端面に設けられる出力端子を有する円筒形電池２１Ｂである。円筒形電池２１Ｂの外装体２２Ｂは、金属で形成され、電位を有している。結露水等による短絡を防止するために、外装体２２Ｂの表面を絶縁性のシュリンクチューブ等の絶縁層で覆ってもよい。保持部２３Ｂは、複数の貫通孔を有する絶縁部材である。複数の円筒形電池２１Ｂは、保持部２３Ｂのそれぞれの貫通孔に挿通される。保持部２３Ｂは、両端の出力端子を露出させた状態でそれぞれの円筒形電池２１Ｂを保持している。
　各々の接続部２４Ｂは、複数の円筒形電池２１Ｂの出力端子を接続するための導電プレート２５Ｂと、導電プレート２５Ｂを保持するためのバスバーホルダ２６Ｂと、バスバーホルダ２６Ｂに嵌合するカバープレート２７Ｂを含んでいる。バスバーホルダ２６Ｂは、各々の円筒形電池２１Ｂに対応する複数の貫通孔を有している。バスバーホルダ２６Ｂの複数の貫通孔に複数の円筒形電池２１Ｂを挿入するように、バスバーホルダ２６Ｂが保持部２３Ｂの端部に連結される。バスバーホルダ２６Ｂとカバープレート２７Ｂは、導電プレート２５Ｂを収納するための収容空間を区画している。導電プレート２５Ｂを複数の円筒形電池２１Ｂの出力端子に接続した後、収容空間に樹脂（図示せず）が充填される。収容空間に充填される樹脂は、熱伝導性および絶縁性を有している。また、収容空間に充填される樹脂は、複数の円筒形電池２１Ｂおよびカバープレート２７Ｂに熱的に接触している。
　上述の構成によると、一方のカバープレート２７Ｂが組電池２の冷却面に位置する。上述の通り、収容空間に充填される樹脂を介して、複数の円筒形電池２１Ｂの熱はカバープレート２７Ｂに伝わる。従って、組電池２の冷却面において行われる組電池２と冷却機構３の間の熱交換により、各々の電池セルを冷却することができる。
　図６に示すある態様の組電池２は、電池積層体２０Ｃと、締結部２５Ｃと、を有している。電池積層体２０Ｃは、複数の電池セルと、複数の伝熱板２３Ｃと、複数の枠体２４Ｃと、を含んでいる。各々の電池セルは、扁平なシート形状の外装体２２Ｃを有するパウチ電池２１Ｃである。パウチ電池２１Ｃの外装体２２Ｃは、ラミネートフィルムで形成されている。ラミネートフィルムは、樹脂層と金属層を組み合わせた複合材料であり、絶縁性を有している。発電要素をラミネートフィルムで包んだ後、ラミネートフィルムの周縁部分を熱溶着する。このようにして、封止部２８Ｃが外装体２２Ｃの周縁に形成される。また、発電要素を収容するための収容部２９Ｃが外装体２２Ｃの中央に形成される。
　複数の枠体２４Ｃは、一方向に積層されている。一つの伝熱板２３Ｃを挾持する一対のパウチ電池２１Ｃが、隣接する枠体２４Ｃの間に配置される。各々の枠体２４Ｃは中央に開口が形成されている。これにより、一対の枠体２４Ｃが外装体２２Ｃの収容部２９Ｃを避けて封止部２８Ｃを挾持する。伝熱板２３Ｃは、一対のパウチ電池２１Ｃの収容部２９Ｃと当接している。つまり、各々の伝熱板２３Ｃは、対応する一対のパウチ電池２１Ｃに熱的に接触している。
　締結部２５Ｃは、一対のエンドプレート２６Ｃと、一対の拘束部材２７Ｃとを含んでいる。一対のエンドプレート２６Ｃは、電池積層体２０Ｃの積層方向におけるそれぞれの端部に配置される。各々の拘束部材２７Ｃは、一対のエンドプレート２６Ｃに固定される。図５の組電池２の拘束部材２７Ｃは、金属板で形成されている。各々の伝熱板２３Ｃは、一方の拘束部材２７Ｃに熱的に接触するように、断面がＬ字の形状に成形されている。
　上述の構成によると、一方の拘束部材２７Ｃが組電池２の冷却面に位置する。上述の通り、各々の伝熱板２３Ｃを介して、複数のパウチ電池２１Ｃの熱は拘束部材２７Ｃに伝わる。従って、組電池２の冷却面において行われる組電池２と冷却機構３の間の熱交換により、各々の電池セルを冷却することができる。
　次に、図７から図１０に基づいて、いくつかの変形例を含む冷却機構３について説明する。図７から図１０に示す冷却機構３はいずれも、第１プレート３０と、第２プレート３１と、シール部３２と、を含んでいる。第１プレート３０は、組電池２を載置するための金属板である。組電池２は、第１プレート３０に固定してもよい。固定する手段としては、ボルトやナットなどの螺合部材などがある。第１プレート３０は、組電池２が載置される載置面と、載置面の反対側に位置する冷却流路３４を形成するための流路形成面を有している。また、第１プレート３０は、載置面の反対側の面から突出する側壁３３を有している。
　第２プレート３１は、第１プレート３０の載置面の反対側の面に固定される。第１プレート３０と第２プレート３１は、内側に冷却流路３４が形成されるように、流路形成面に隣接する領域において当接している。シール部３２は、第１プレート３０と第２プレート３１が当接している領域に設けられ、冷却流路３４を封止している。
　なお、図７に示すように、第１プレート３０とフレーム４を固定するための貫通孔を側壁３３に設けてもよい。側壁３３の貫通孔は、フレーム４に向かって延在している。螺合部材３９Ａが側壁３３の貫通孔に挿通され、第１プレート３０とフレーム４を固定する。上述の構成によると、第２プレート３１は、第１プレート３０に固定されることで、フレーム４に間接的に固定される。これにより、車両の振動等が電源装置に加わった場合であっても、シール部３２に対する負荷集中が抑制される。なお、上述の冷却機構３の固定構造は、一例に過ぎない。充分な強度が期待できるような場合には、冷却機構３の固定構造が上述の構成とは異なる構成であってもよい。
　また、流入口と流出口となる一対の配管３５が、冷却流路３４のそれぞれの端部に取り付けられている。一対の配管３５は、第２プレート３１の底面から下方へ突出している。それぞれの配管３５に接続されるホース（図示せず）を介して、冷却流路３４が外部のポンプ（図示せず）に接続される。なお、一対の配管３５は、必ずしも第２プレート３１の底面に設ける必要はない。
　図７に示すように、ある態様の冷却機構３では、第２プレート３１は、第１プレート３０に向かって突出する壁部３７Ａを有している。壁部３７Ａは、第２プレート３１上に環状に設けられている。壁部３７Ａが第１プレート３０に固定されることで、壁部３７Ａが流路形成面の領域を囲む。壁部３７Ａは、第１プレート３０にロウ付けされる。具体的には、第１プレート３０や第２プレート３１よりも融点の低い合金が、第１プレート３０と第２プレート３１の壁部３７Ａの間に配置される。合金を溶かすことで第１プレート３０および壁部３７Ａを接合することができる。
　これにより、第１プレート３０と第２プレート３１との境界にシール部３２が形成される。シール部３２は、冷却流路３４を封止している。融点の低い合金で形成されるシール部３２の剛性は、第１プレート３０や第２プレート３１と比較して小さい。以上の構成によると、シール部３２の位置を冷媒が吹き出す可能性のある箇所として特定することができる。
　図８に示すように、ある態様の冷却機構３では、第２プレート３１は、第１プレート３０に向かって突出する壁部３７Ｂを有している。壁部３７Ｂは、第２プレート３１上に環状に設けられている。また、壁部３７Ｂは、挿通孔を有するフランジ部３８Ｂを含んでいる。フランジ部３８Ｂの挿通孔に挿通されるボルト等の螺合部材３９Ｂを介して、第１プレート３０と第２プレート３１が固定される。壁部３７Ｂが第１プレート３０に固定されることで、壁部３７Ｂが流路形成面の領域を囲む。また、弾性部材が第１プレート３０と第２プレート３１の壁部３７Ｂの間に配置される。第１プレート３０および第２プレート３１は螺合部材３９Ｂを介して固定されることで、弾性部材が第１プレート３０と第２プレート３１の壁部３７Ｂにより挾持される。
　これにより、第１プレート３０と第２プレート３１との境界にシール部３２が形成される。シール部３２は、冷却流路３４を封止している。弾性部材で構成されるシール部３２の剛性は、第１プレート３０や第２プレート３１と比較して小さい。以上の構成によると、シール部３２の位置を冷媒が吹き出す可能性のある箇所として特定することができる。なお、弾性部材としては、Oリング等の樹脂部材がある。
　図９および図１０に示すように、ある態様の冷却機構３では、第１プレート３０は、第２プレート３１に向かって突出する内周壁３７Ｃを有している。内周壁３７Ｃは、環状に設けられた壁であり、側壁３３の内側に設けられている。内周壁３７Ｃは、側壁３３と同一面から突出している。内周壁３７Ｃの高さは、側壁３３の高さよりも小さい。内周壁３７Ｃが第２プレート３１に固定されることで、内周壁３７Ｃが流路形成面の領域を囲む。内周壁３７Ｃは、第２プレートにロウ付けされる。具体的には、第１プレート３０および第２プレート３１よりも融点の低い合金が、第１プレート３０の内周壁３７Ｃと第２プレート３１の間に配置される。合金を溶かすことで第１プレート３０および内周壁３７Ｃを接合することができる。
　これにより、第１プレート３０と第２プレート３１との境界にシール部３２が形成される。シール部３２は、冷却流路３４を封止している。融点の低い合金で形成されるシール部３２の剛性は、第１プレート３０や第２プレート３１と比較して小さい。以上の構成によると、シール部３２の位置を冷媒が吹き出す可能性のある箇所として特定することができる。
　図７から図１０に示すいずれの態様の冷却機構３においても、側壁３３の先端は、シール部３２が設けられる位置よりも下方に延在している。なお、側壁３３の先端は、第１プレート３０に固定されている第２プレート３１よりも下方に延在するように構成してもよい。
　上述の構成によると、シール部３２からそれぞれの組電池２を結ぶ直線の方向において、側壁３３を含む第１プレート３０がシール部３２と対応する組電池２の間に介在する。そのため、シール部３２の位置から冷媒が吹き出したとしても、第１プレート３０が組電池２と冷媒との接触を防止するようになっている。
　加えて、図７および図８の構成によると、シール部３２が側壁の先端よりも組電池２に近い位置に設けられるため、この構成の冷却機構３は、シール部３２が確実に第１プレート３０によって覆われるという利点がある。一方、図９および図１０の構成によると、第２プレート３１の形状を平板状とすることができるため、冷却機構３の製造コストが図７の冷却機構３と比べて安くなるという利点がある。
　また、図７から図１０に示すように、冷却機構３は、側壁３３と第２プレート３１の間に設けられる漏水排出経路３６を有していてもよい。図７から図１０に例示する冷却機構３は、第２プレート３１の寸法が第１プレート３０よりも小さい。そのため、第２プレート３１は、側壁３３に囲われる領域の内側に配置される。この構成によると、第１プレート３０の側壁３３と第２プレート３１の間には空隙が形成される。この空隙は、シール部３２が設けられる空間と連通されており、漏水排出経路３６として機能する。
　上述の構成によると、第１プレート３０によって遮られた冷媒は、漏水排出経路３６を通じて冷却機構３の外部へ速やかに排出される。なお、漏水排出経路３６の排出側の経路は、第１プレート３０の載置面に対して垂直な方向に延在するように構成することが好ましい。この構成によると、大量の冷媒が漏れ出した場合であっても、漏水排出経路３６から排出される冷媒は組電池２から離間する方向に誘導される。
　以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各々の構成要素や各々の処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　１　電源装置、２　組電池、３　冷却機構、４　フレーム、２０Ａ　電池積層体、２１Ａ　角形電池、２２Ａ　外装体、２４Ａ　絶縁スペーサ、２５Ａ　締結部、２６Ａ　エンドプレート、２７Ａ　拘束部材、２１Ｂ　円筒形電池、２２Ｂ　外装体、２３Ｂ　保持部、２４Ｂ　接続部、２５Ｂ　導電プレート、２６Ｂ　バスバーホルダ、２７Ｂ　カバープレート、２０Ｃ　電池積層体、２１Ｃ　パウチ電池、２２Ｃ　外装体、２３Ｃ　伝熱板、２４Ｃ　枠体、２５Ｃ　締結部、２６Ｃ　エンドプレート、２７Ｃ　拘束部材、２８Ｃ　封止部、２９Ｃ　収容部、３０　第１プレート、３１　第２プレート、３２　シール部、３３　側壁、３４　冷却流路、３５　配管、３６　漏水排出経路、３７Ａ　壁部、３９Ａ　螺合部材、３７Ｂ　壁部、３８Ｂ　フランジ部、３９Ｂ　螺合部材、３７Ｃ　内周壁

Claims (5)

  1. 　複数の組電池と各々の組電池を冷却するための複数の冷却機構とを備える電源装置において、
    　各々の冷却機構は、対応する組電池に熱的接触する載置面を有する第１プレートと、前記載置面の反対側の面に固定される第２プレートと、前記第１プレートと前記第２プレートの間に形成される冷却流路と、前記冷却流路を封止するために前記第１プレートと前記第２プレートの間に配置されるシール部と、を含む冷却機構であって、
    　前記第１プレートが、前記シール部が配置される領域を囲う側壁を有し、かつ、前記側壁の先端が、前記載置面に対して垂直な方向において、前記シール部の位置よりも前記対応する組電池から遠ざかる位置まで延在していることを特徴とする電源装置。
  2. 　請求項１に記載の電源装置において、
    　前記側壁の先端が、前記載置面に対して垂直な方向において、前記第２プレートの位置よりも前記対応する組電池から遠ざかる位置まで延在していることを特徴とする電源装置。
  3. 　請求項１に記載の電源装置において、
    　各々の冷却機構は、さらに、前記側壁と前記第２プレートの間に形成される漏水排出経路を有しており、前記漏水排出経路が、前記載置面に対して垂直方向に延在していることを特徴とする電源装置。
  4. 　請求項１から３のいずれかに記載の電源装置において、
    　前記シール部が、前記第１プレートと前記第２プレートを接合する合金であることを特徴とする電源装置。
  5. 　請求項１から３のいずれかに記載の電源装置において、
    　前記シール部が、前記第１プレートと前記第２プレートの間に介在される弾性部材であることを特徴とする電源装置。
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