WO2019151036A1 - 電池パック - Google Patents

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WO2019151036A1
WO2019151036A1 PCT/JP2019/001802 JP2019001802W WO2019151036A1 WO 2019151036 A1 WO2019151036 A1 WO 2019151036A1 JP 2019001802 W JP2019001802 W JP 2019001802W WO 2019151036 A1 WO2019151036 A1 WO 2019151036A1
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battery
cooling plate
battery pack
battery stack
heat
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智文 村山
慎也 本川
啓介 清水
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • This disclosure relates to a battery pack.
  • This battery pack includes a battery stack and a cooling plate.
  • the battery stack includes a plurality of prismatic batteries stacked in a stacking direction that is a linear extending direction. Further, the cooling plate is disposed on one side in the height direction of the rectangular battery in the battery stack.
  • the prismatic battery As the prismatic battery has an increased energy density, the prismatic battery is releasing a large amount of heat during abnormal heat generation. Therefore, a larger amount of heat is conducted from the abnormally heated prismatic battery in the stacking direction via the cooling plate, and other rectangular batteries are cooled from the rectangular battery that abnormally generated a larger amount of heat. There is also a growing risk of thermal damage from being received through the plate.
  • an object of the present disclosure is to provide a battery pack capable of suppressing heat conduction in the stacking direction via the cooling plate.
  • a battery pack according to the present disclosure extends in a battery stack including a plurality of stacked rectangular batteries and a stacking direction of the rectangular batteries in the battery stack or an orthogonal direction substantially orthogonal to the stacking direction. And a plurality of coolant passages through which the coolant flows, and one or more heat conduction suppression portions that suppress heat conduction in the stacking direction, extend in the stacking direction, and are arranged along the battery stack.
  • a cooling plate is arranged in a battery stack including a plurality of stacked rectangular batteries and a stacking direction of the rectangular batteries in the battery stack or an orthogonal direction substantially orthogonal to the stacking direction.
  • the battery pack according to the present disclosure can suppress heat conduction in the stacking direction via the cooling plate.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a part of a battery pack according to an embodiment of the present disclosure, and is a schematic perspective view of a part of the battery pack in a state where a lid portion of a housing of the battery pack is removed. It is a partial schematic cross section showing a part of AA schematic cross section of FIG. It is a schematic plan view when the cooling plate of the battery pack is viewed from above, and is a schematic diagram for explaining the positional relationship between the cooling plate and the trigger cell and the heat flow from the trigger cell when the illustration of the heat transfer sheet is omitted It is a top view.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG.
  • FIG. 4 is a schematic plan view corresponding to FIG. 3 in the battery pack of the reference example. It is a schematic diagram when a part of battery pack of a modification is seen from the side. It is a schematic diagram corresponding to FIG. 6 in the battery pack of another modification. It is a schematic plan view of the cooling plate of another modification. It is a schematic plan view of the cooling plate of the further modification.
  • the X direction is a stacking direction in which a plurality of rectangular batteries 31 are stacked in the battery stack 21
  • the Y direction is an orthogonal direction
  • the Z direction is the height of the rectangular battery 31.
  • the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to each other. It should be noted that the Z direction coincides with the thickness direction of the cooling plates 41, 141, 241, 341, 441 in the examples described below and in modifications other than the modification described last.
  • the case where the orthogonal direction coincides with the height direction of the prismatic battery and the thickness direction of the cooling plate is a direction perpendicular to both the stacking direction and the height direction of the prismatic battery is simple.
  • the upper side refers to the electrode terminal forming side in the Z direction in the prismatic battery 31
  • the lower side refers to the side opposite to the electrode terminal forming side in the Z direction in the rectangular battery 31.
  • symbol is attached
  • Each of the following drawings is a schematic diagram, and the dimension ratios of the vertical, horizontal, and height of each member do not match between different drawings.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a part of the battery pack 1 according to an embodiment of the present disclosure, and is a schematic perspective view of a part of the battery pack 1 in a state in which the lid of the housing 10 of the battery pack 1 is removed.
  • FIG. 1 illustration of the electrode terminal of the square battery 31 is abbreviate
  • the battery pack 1 includes a housing 10 and a plurality of battery modules 20.
  • the housing 10 includes a main body portion 11, a lid portion 12 (not shown), and a plurality of screws (not shown).
  • the main body portion 11 and the lid portion are made of a metal such as aluminum or iron, or a resin. Is done.
  • the main body 11 is a box-like member having a substantially rectangular parallelepiped recess 13, and the recess 13 has a rectangular opening 14 only on the upper side in the Z direction.
  • the main body 11 has an end face 15 on the upper side in the Z direction, and the end face 15 is provided with screw holes (not shown) at predetermined intervals.
  • the main body 11 includes a pair of wall portions 11a extending in the Y direction and a pair of wall portions 11b extending in the X direction, and the height of the wall portion 11a is the wall portion 11b. It is higher than the height.
  • the lid is a plate-like member that is rectangular in plan view.
  • the lid portion has a dimension in the X direction that is substantially the same length as the wall portion 11b, and has a thickness that substantially matches the difference in height between the wall portion 11a and the wall portion 11b.
  • the edge on the one side in the Y direction of the lid substantially coincides with the edge on the one side in the Y direction of the wall 11b on the one side in the X direction, and the other in the Y direction on the lid
  • the side edge is arranged so as to substantially coincide with the other side edge in the Y direction of the wall portion 11b on the other side in the X direction.
  • a screw (not shown) is fastened so as to fasten the lid and the pair of wall portions 11 b, and the lid is attached to the main body 11 to constitute the battery pack 1.
  • the height of the wall part 11a is higher than the height of the wall part 11b, it is not limited to this, Even if the height of the wall part 11b is made higher than the height of the wall part 11a It may be good or the same.
  • the plurality of battery modules 20 are arranged adjacent to the recess 13 in the Y direction.
  • the area of the plurality of battery modules 20 arranged so as to be adjacent to each other in the Y direction is slightly smaller than the area of the recess 13 in plan view.
  • the battery module 20 includes a battery stack 21, one side bind bar 22, the other side bind bar 23, and a pair of end plates 24.
  • the pair of end plates 24 coincides with the pair of wall portions 11a.
  • the pair of end plates may not coincide with the pair of wall portions extending in the Y direction in the housing.
  • the battery stack 21 includes a plurality of substantially rectangular parallelepiped prismatic batteries (cells) 31 and a plurality of inter-cell separators 32.
  • the plurality of prismatic batteries 31 are stacked so as to overlap in a row in the X direction, and the inter-cell separator 32 is disposed between two prismatic batteries 31 adjacent in the X direction.
  • the prismatic battery 31 is a rechargeable secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel-hydrogen battery, or a nickel-cadmium battery, and its main surface is covered with an insulating sheet such as a shrink tube.
  • the inter-cell separator 32 is a sheet-like member and is made of an insulating material such as resin. The inter-cell separator 32 is provided to ensure the insulation between the two rectangular batteries 31 adjacent in the X direction.
  • Each of the one and other side binding bars 22 and 23 is a plate member or a rectangular tube member made of a metal such as aluminum, iron, or stainless steel, and extends in the X direction.
  • the X direction dimension of each of the one and other side bind bars 22 and 23 is slightly longer than the X direction dimension of the battery stack 21.
  • the one side side bind bar 22 restrains one side of the battery stack 21 in the Y direction
  • the other side bind bar 23 restrains the other side of the battery stack 21 in the Y direction.
  • Each end plate 24 is a plate member made of a metal such as aluminum or iron, and extends in the Y direction.
  • the end plate 24 disposed on one side in the X direction restrains one side in the X direction of the battery stack 21, and the end plate 24 disposed on the other side in the X direction restrains the other side in the X direction of the battery stack 21.
  • the one and other side bind bars 22 and 23 are not limited to metal members, and may be plastic members such as CFRP (carbon fiber reinforced plastic) when weight reduction is more important than heat dissipation.
  • the end surfaces 35 on both sides in the X direction of the one and other side binding bars 22 and 23 are provided with screw holes (not shown) for fixing end plates extending in the X direction. Is provided with a through hole (screw hole).
  • the battery module 20 further includes an end separator (not shown), one side separator 27, and the other side separator 28. Each of the end separator, the one side separator 27, and the other side separator 28 is a sheet-like member, and is made of an insulating material such as a resin.
  • the end separator includes an end plate 24 disposed between one end in the X direction of the battery stack 21 and the end plate 24 disposed on one side, and an end plate 24 disposed on the other end and the other side of the battery stack 21 in the X direction.
  • the one and other side separators 27 and 28 extend in the X direction.
  • the X-direction lengths of the one-side and other-side side separators 27 and 28 are obtained by adding the X-direction length of the battery stack 21 and twice the X-direction length (thickness) of the end separator. Approximate length.
  • the one side separator 27 is disposed between one end of the battery stack 21 in the Y direction and the one side bind bar 22, and the other side separator 28 is disposed in the Y direction of the battery stack 21. It arrange
  • End separators are disposed between both ends of the battery stack 21 in the X direction and the end plate 24, and the side separators 27 and 28 are disposed between the end portions of the battery stack 21 in the Y direction and the side bind bars 22 and 23. Place between.
  • the screws are tightened into the through holes of the end plate 24 and the screw holes of the side bind bars 22 and 23 from the outside in the X direction of the end plate 24.
  • the battery module 20 is configured.
  • each battery stack 21 one side surface in the Y direction of each square battery 31 is positioned on substantially the same plane due to restraint by the one side side binding bar 22, and the other side surface in the Y direction of each square battery 31 is It is located on substantially the same plane due to the restraint by the other side binding bar 23.
  • the pair of end plates 24 are pressed from both sides with a press (not shown) and the battery stack 21 is compressed by the end plates 24, and the pair of end plates 24 are then bonded to the side bind bars 22. , 23 may be screwed to form the battery module 20.
  • the other side binding bar 23 disposed on the other side in the Y direction of the battery stack 21 on the one side in the Y direction is configured by the same shared side bind bar 38.
  • the other side bind bar disposed on the other side in the Y direction of the battery stack on the one side in the Y direction and one side in the Y direction of the battery stack on the other side in the Y direction may be configured independently of each other without being integrated.
  • the battery laminated body of each battery module 20 is shared by sharing one end plate 24 on one side with respect to the plurality of battery modules 20 overlapping when viewed from the Y direction.
  • the X direction one side of 21 was constrained, and the other end plate 24 on the other side was shared by one to restrain the other side in the X direction of the battery stack 21 of each battery module 20.
  • a one-side end plate that restrains may be adopted.
  • the battery stack 21 may include a plurality of inter-cell separators 32 that are alternately stacked with a plurality of rectangular batteries 31, and the adjacent rectangular batteries 31 are insulated by the inter-cell separators 32. Also good.
  • the battery stack 21 is disposed between the rectangular battery 31 at one end in the X direction and the end plate 24 on one side, and fills the gap between the rectangular battery 31 at one end and the end plate 24 on one side.
  • a separator may be included, and is disposed between the rectangular battery 31 on the other end in the X direction and the end plate 24 on the other side, and fills the gap between the rectangular battery 31 on the other end and the other end plate 24.
  • a separator may be included. In these configurations, the end separator may have elasticity.
  • the rectangular battery at the end in the X direction is caused by the end separator. 31 and the gap between at least one of the one end plate 24 and the other end plate 24 can be easily filled. Therefore, it is preferable that the battery stack 21 can be closely attached in the X direction.
  • the bottom plate portion of the housing includes a heat transfer sheet 40 and a cooling plate 41 made of a metal such as aluminum or an alloy thereof.
  • the heat transfer sheet 40 is composed of a sheet member having insulating properties and excellent thermal conductivity, and is composed of, for example, an epoxy resin sheet or a silicone rubber sheet.
  • the heat transfer sheet 40 has the same rectangular shape as the cooling plate 41 in plan view, is disposed on the upper surface of the cooling plate 41 on the battery module 20 side, and is sandwiched between the cooling plate 41 and the walls 11a and 11b.
  • the cooling plate 41 and the heat transfer sheet 40 are fixed to the walls 11a and 11b by tightening the screws from the lower side of the cooling plate 41 to the cooling plate 41, the heat transfer sheet 40, and the walls 11a and 11b. .
  • FIG. 2 is a diagram showing a part of a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • the cooling plate 41 has a plurality of coolant passages 42.
  • the plurality of coolant passages 42 are arranged at intervals in the X direction, and each coolant passage 42 extends linearly from one end to the other end of the cooling plate 41 in the Y direction.
  • Each coolant passage 42 is open at both ends in the Y direction.
  • a pipe in which a coolant (refrigerant) such as water to which fluid force is applied by a pump (not shown) extends in the X direction and is connected to each opening of each coolant passage 42. Through each coolant passage.
  • the cooling plate 41 is cooled by the coolant.
  • the cross-sectional shape in the XZ cross section in the coolant passage 42 is substantially rectangular.
  • the cross-sectional shape in the XZ cross section in the coolant passage may be a circle or the like, or any shape other than a rectangle.
  • the coolant passage 42 is disposed at a substantially central portion in the thickness direction (Z direction) of the cooling plate 41.
  • the plurality of coolant passages 42 are arranged in the cooling plate 41 so that one coolant passage 42 overlaps the central portion of each rectangular battery 31 in the X direction.
  • the cooling plate 41 further has a plurality of grooves 43.
  • the groove 43 constitutes a heat conduction suppressing part.
  • the groove 43 extends linearly in the Y direction from one end to the other end of the cooling plate 41 in the Y direction.
  • the groove 43 opens at both ends in the Y direction, and opens at the upper side in the Z direction (on the battery stack 21 side in the Z direction (thickness direction of the cooling plate 41)).
  • the groove 43 is disposed between each two adjacent coolant passages 42 in the X direction.
  • the plurality of grooves 43 include a plurality of grooves 43 a having portions overlapping the inter-cell separators 32 when viewed from the Z direction.
  • the groove 43a constitutes a separator overlap suppressing portion. Further, when viewed from the X direction, each groove 43 has a portion overlapping the coolant passage 42.
  • reference numeral 26 denotes the end separator.
  • FIG. 3 is a schematic plan view when the cooling plate 41 is viewed from above.
  • the illustration of the heat transfer sheet 40 is omitted, the positional relationship between the cooling plate 41 and the trigger cell 31a and the heat from the trigger cell 31a are illustrated.
  • It is a schematic plan view explaining a flow.
  • 4 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 2 in the battery pack 501 of the reference example which is different from the battery pack 1 only in that the groove 43 is not present
  • FIG. 5 is a battery pack 501 of the reference example.
  • FIG. 4 is a schematic plan view corresponding to FIG. 3.
  • the heat from the abnormally heated square battery (hereinafter referred to as trigger cell) 31 a is adjacent to the X direction in the direction indicated by the arrow F via the inter-cell separator 32. This is transmitted to the prismatic battery 31. Furthermore, the heat from the trigger cell 31 a is transmitted to the cooling plate 541 via the heat transfer sheet 40 in the direction indicated by the arrow G. Further, in the battery pack 501 of the reference example, since the groove 43 does not exist, most of the heat transferred to the cooling plate 541 is again adjacent to the square in the direction indicated by the arrow H via the heat transfer sheet 40. This is transmitted to the battery 31. Therefore, the adjacent rectangular batteries 31 receive a large amount of heat in the directions indicated by arrows G and H in addition to the heat in the direction indicated by arrows F from the trigger cell 31a, and are easily damaged by heat.
  • the amount of heat transferred from the trigger cell 31a in the X direction in the arrow H direction is increased from the trigger cell 31a in the Y direction in the arrow I direction.
  • the amount of heat is the same as the amount of heat transferred to. Therefore, other prismatic batteries 31 belonging to the same battery stack 21 as the trigger cell 31a are likely to receive heat from the trigger cell 31a, and are easily damaged by the heat.
  • heat through the inter-cell separator 32 indicated by the arrow B is conducted to the rectangular battery 31 adjacent in the X direction to the same extent as the battery pack 501.
  • the heat transferred from the trigger cell 31 a to the lower side in the Z direction via the heat transfer sheet 40 in the direction of arrow C is prevented by the grooves 43 in the X direction. Therefore, a part of the heat conducted in the arrow C direction cannot get over the groove 43, and the heat reduced from the heat transmitted in the arrow C direction is the X direction in the direction indicated by the arrow D. Is conducted to the adjacent rectangular battery 31.
  • the heat from the cooling plate 41 conducted to the rectangular battery 31 adjacent to the trigger cell 31a in the X direction can be greatly reduced.
  • the amount of heat conducted in the X direction from the trigger cell 31 a indicated by the arrow D is indicated by the arrow E. It becomes smaller than the amount of heat conducted in the Y direction from the trigger cell 31a shown. As a result, it is possible to suppress or prevent the possibility that the adjacent rectangular batteries 31 are thermally damaged.
  • the heat conduction path in the cooling plate 41 from the trigger cell 31a to the rectangular battery 31 adjacent to the trigger cell 31a of the battery stack 21 in the row adjacent to the battery stack 21 having the trigger cell 31a in the Y direction is the trigger cell 31a. Is longer than the adjacent rectangular battery 31 of the battery stack 21 to which the battery belongs. Therefore, by reducing the amount of heat conducted due to the length of the heat conduction path, it is possible to suppress or prevent the possibility that the rectangular batteries 31 of the battery stacks 21 in the adjacent rows are thermally damaged by the heat from the trigger cell 31a. Is planned.
  • the inter-cell separator 32 is made of resin such as polypropylene (PP), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (PC). These resins act as heat insulating materials between the cells. That is, by using a heat insulating material as the inter-cell separator 32, the amount of heat (arrow B) conducted between the adjacent rectangular batteries 31 via the inter-cell separator 32 can be reduced. Therefore, coupled with a reduction in the amount of heat conducted between the adjacent rectangular batteries 31 via the cooling plate 41, it is advantageous to suppress or prevent the possibility that the adjacent rectangular batteries 31 from the trigger cell 31a cause thermal damage. In addition, it is preferable to use a heat insulating material having better heat insulating performance than the resin as the inter-cell separator 32.
  • PP polypropylene
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • a heat insulating material having a structure in which a porous material such as silica xerogel is supported in the void of a structural material having a void such as a fiber sheet made of a nonwoven fabric or the like can be used.
  • This heat insulating material has a thermal conductivity of about 0.018 to 0.024 W / m ⁇ K, and is used at a thickness of, for example, 1 to 2 mm in consideration of a decrease in energy density as a battery module.
  • the battery pack 1 includes the battery stack 21 including the plurality of prismatic batteries 31 stacked in the X direction.
  • the battery pack 1 includes a plurality of coolant passages 42 that extend in the Y direction substantially orthogonal to both the X direction and the Z direction and in which the coolant flows, and a plurality of grooves that suppress heat conduction in the X direction.
  • a cooling plate 41 having 43 is provided.
  • the groove 43 can suppress heat from being conducted through the cooling plate 41 in the X direction. Therefore, the heat conducted to the other prismatic battery 31 belonging to the same battery stack 21 as the trigger cell 31a can be suppressed, and the thermal damage of the other prismatic battery 31 can be suppressed or prevented.
  • each groove 43 may open to the upper side in the Z direction (on the battery stack 21 side in the thickness direction of the cooling plate 41) and extend in the Y direction.
  • the heat in the X direction on the upper side of the cooling plate 41 can be suppressed by the groove 43. Therefore, the wraparound in the depth direction of the groove 43 in the heat transmitted from the trigger cell 31a to the adjacent rectangular battery 31 via the cooling plate 41 can be increased, and the effect of reducing the heat transfer can be increased.
  • the cooling plate 41 may have a plurality of coolant passages 42.
  • channel 43 may be arrange
  • the groove 43 does not overlap the coolant passage 42 when viewed from the Z direction. Therefore, even if the groove 43 is provided, the coolant flowing through the coolant passage 42 can maintain a good performance for cooling the battery stack 21.
  • the battery stack 21 may include an inter-cell separator 32 that is disposed between each of the two rectangular batteries 31 adjacent in the X direction and has an insulating property.
  • the plurality of grooves 43 may include one or more grooves 43a having a portion overlapping the inter-cell separator 32 when viewed from the Z direction.
  • the one or more grooves 43a are arranged between the X direction of the rectangular batteries 31. Therefore, the heat transmitted from the trigger cell 31a to the adjacent rectangular battery 31 in the groove 43a can be efficiently suppressed, and the effect of suppressing heat conduction obtained by forming the groove 43a can be made remarkable.
  • the groove 43 may extend in the Y direction and open on the battery stack 21 side in the Z direction. Further, the groove 43 may have a portion that overlaps the coolant passage 42 when viewed from the Z direction.
  • the depth of the groove 43 is increased to the extent that the groove 43 overlaps the coolant passage 42 when viewed from the Z direction. Therefore, the heat wraparound can be increased, and the amount of heat conducted in the X direction beyond the groove 43 can be effectively suppressed.
  • the coolant passage 42 extends linearly in the Y direction from one end to the other end of the cooling plate 41 in the Y direction.
  • the groove 43 also extends linearly in the Y direction from one end to the other end of the cooling plate 41 in the Y direction.
  • the bottom of the groove 43 is located above the lower end of the coolant passage 42 on the lower side in the Z direction.
  • FIG. 6 that is, a schematic view when a part of the battery pack 101 of the modification is viewed from the side, in the cooling plate 141, the bottom of the groove 143 is the lower side in the Z direction of the coolant passage 42. It may be located below the lower end of the Z direction. In this way, the wraparound heat amount may be further reduced to further increase the effect of suppressing heat transfer in the X direction.
  • the coolant passage 42 exists in the central portion of the cooling plate 41 in the thickness direction.
  • FIG. 7 that is, a schematic diagram corresponding to FIG. 6 in the battery pack 201 of another modified example, the first surface (upper surface) 241 a on the side of the battery stack 21 in the Z direction in the cooling plate 241 and the cooling.
  • the distance a to the agent passage 242 may be shorter than the distance b between the second surface (lower surface) 241 b opposite to the first surface in the Z direction in the cooling plate 241 and the coolant passage 242.
  • the cooling plate 41 is provided with the groove 43 extending in the Y direction from one end to the other end in the Y direction has been described.
  • the cooling plate may have a groove that at least one end portion in the Y direction does not open in the Y direction.
  • FIG. 8 that is, a schematic plan view of a cooling plate 341 of another modification, a plurality of through holes 343 having elongated openings extending in the Y direction may be provided in the cooling plate 341. Good.
  • a plurality of through holes 343 may be arranged at intervals in the X direction, and each through hole 343 may penetrate the cooling plate 341 from one end to the other end in the Z direction.
  • the region in which heat is conducted in the X direction is limited to both end portions 351 in the Y direction which are located on the end side in the Y direction with respect to the substantially through-hole 343. Therefore, heat conduction in the X direction can be greatly suppressed.
  • the cooling plate has a plurality of coolant passages, and the through hole is disposed between two coolant passages adjacent to each other in the X direction with respect to the X direction.
  • the battery stack includes an inter-cell separator that is disposed between each two rectangular batteries adjacent in the X direction and has an insulating property, and when viewed from the Z direction, the one or more through-holes are formed between the cells. It is preferable that one or more separator overlapping through holes having a portion overlapping with the separator are included. Needless to say, the through hole 343 constitutes a heat conduction suppressing portion.
  • the cooling plate 441 may be provided with a plurality of recesses 443 whose Y direction matches the depth direction.
  • a plurality of recesses 443 are arranged at intervals in the X direction so that each recess 443 passes through the cooling plate 441 from one end to the other end in the Z direction, and only one side in the Y direction opens in the Y direction. It may be.
  • the opening side in the Y direction of each of the two recesses 443 adjacent in the X direction may be set in the opposite direction. In this case, although heat is conducted in the X direction, the cooling plate 441 can only be conducted in a meandering manner.
  • the region in which heat is conducted in the X direction is limited to only one end portion 451 in the Y direction located on the end side in the Y direction with respect to the concave portion 443. Therefore, the effect of suppressing the conduction of heat in the X direction can be made remarkable. Furthermore, the rigidity of the cooling plate 441 can be increased as compared with the modified example in which the opening side in the Y direction of each of the two recesses 443 adjacent in the X direction is the same side in the Y direction. In addition, it is preferable that the cooling plate has a plurality of coolant passages and the recesses are arranged between two coolant passages adjacent to each other in the X direction with respect to the X direction.
  • the battery stack includes an inter-cell separator that is disposed between each two rectangular batteries adjacent in the X direction and has an insulating property, and the one or more recesses have an inter-cell separator when viewed from the Z direction. It is preferable that one or more separator overlapping concave portions having a portion overlapping each other are included. Needless to say, the concave portion 443 constitutes a heat conduction suppressing portion.
  • the cooling plates 41, 141, 241, 341, 441 have a plurality of identical heat conduction suppressing portions.
  • the cooling plate includes two or more of the grooves 43 and 143 described with reference to FIGS. 2 and 6, the through-hole 343 described with reference to FIG. 8, and the recess 443 described with reference to FIG. 9. You may have a heat conduction suppression part.
  • the cooling plate 41 has a plurality of heat conduction suppressing portions.
  • the cooling plate may have only one heat conduction suppression unit.
  • the case where the heat conduction suppression unit extends in the Y direction has been described.
  • the cooling plate may have a heat conduction suppressing portion that extends at least partially in a direction inclined with respect to the Y direction. Further, the case where the cooling plate 41 forms a part of the bottom plate portion of the casing of the battery pack 1 has been described. However, the cooling plate may be separate from the bottom plate portion of the battery pack housing, or may be disposed on the lower side of the bottom plate portion in the Z direction.
  • the X direction which is the stacking direction, matches the short direction (thickness direction) of the square battery 31.
  • the X direction which is the stacking direction, may coincide with the longitudinal direction of the prismatic battery.
  • the cooling plates 41, 141, 241, 341, 441 are arranged on one side in the Z direction (the lower side in the Z direction) in the battery stack 21 has been described, and the case where the cooling plates 41 extend in the X direction has been described. Further, the case where the cooling plates 41, 141, 241, 341, 441 have the coolant passages 42, 242 extending in the Y direction has been described.
  • the cooling plate is disposed on at least one side of the battery stack so that the thickness direction coincides with the direction perpendicular to both the height direction and the stacking direction of the rectangular battery, and extends in the stacking direction. May be present.
  • the cooling plate may have one or more coolant passages extending in the stacking direction.
  • the orthogonal direction preferably coincides with the height direction, and one or more heat conduction suppressing portions extend in the orthogonal direction (height direction), and the battery stack side in the thickness direction of the cooling plate
  • the direction (height direction) preferably coincides with the depth direction, and preferably includes at least one of one or more recesses that are open on both sides in the thickness direction of the cooling plate.
  • the one or more heat conduction suppressing portions include one or more separator overlap suppressing portions having a portion overlapping with the inter-cell separator when viewed from the thickness direction of the cooling plate.
  • the distance between the first surface of the cooling plate in the thickness direction of the cooling plate in the thickness direction of the battery stack and the coolant passage is the first side of the cooling plate opposite to the first surface in the thickness direction. It is preferable that the distance is shorter than the distance between the two surfaces and the coolant passage.

Abstract

電池パックが、積層された複数の角形電池を含む電池積層体を備える。また、電池パックが、電池積層体における角形電池の積層方向に延在する冷却プレートを備える。また、冷却プレートが、複数の冷却剤通路と、複数の溝を有する。冷却剤通路は角形電池の積層方向と略直交する直交方向に延在し、冷却剤が冷却剤通路内を流動する。溝は、角形電池の積層方向の熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部を構成する。

Description

電池パック
　本開示は、電池パックに関する。
　従来、電池パックとしては、特許文献１に記載されているものがある。この電池パックは、電池積層体と、冷却プレートを備える。電池積層体は、直線の延在方向である積層方向に積層された複数の角形電池を含む。また、冷却プレートは、電池積層体における角形電池の高さ方向の一方側に配置される。
特開２００９－１３４９０１号公報
　角形電池が高エネルギー密度化されるにしたがって、角形電池が異常発熱時に大熱量の熱を放出するようになってきている。したがって、より大熱量の熱が、異常発熱した角形電池から冷却プレートを介して積層方向に伝導するようになっており、他の角形電池が、より大熱量の熱を異常発熱した角形電池から冷却プレートを介して受けて熱損傷する虞も高まってきている。
　そこで、本開示の目的は、冷却プレートを介した積層方向の熱の伝導を抑制できる電池パックを提供することにある。
　上記課題を解決するため、本開示の電池パックは、積層された複数の角形電池を含む電池積層体と、電池積層体の角形電池の積層方向か又は積層方向に略直交する直交方向に延在すると共に冷却剤が流動する複数の冷却剤通路、及び積層方向の熱の伝導を抑制する１以上の熱伝導抑制部を有し、積層方向に延在し、電池積層体に沿って配置される冷却プレートと、を備える。
　本開示に係る電池パックによれば、冷却プレートを介した積層方向の熱の伝導を抑制できる。
本開示の一実施形態に係る電池パックの一部の模式斜視図であり、電池パックの筐体の蓋部が取り外された状態の電池パックの一部の模式斜視図である。 図１のＡ‐Ａ線模式断面図の一部を表す部分模式断面図である。 上記電池パックの冷却プレートを上側から見たときの模式平面図であり、伝熱シートの図示を省略した場合における、冷却プレートとトリガセルとの位置関係、及びトリガセルからの熱の流れについて説明する模式平面図である。 上記電池パックとの比較において溝が存在しないことだけが異なる参考例の電池パックの図２に対応する模式断面図である。 上記参考例の電池パックにおける図３に対応する模式平面図である。 変形例の電池パックの一部を側方から見たときの模式図である。 他の変形例の電池パックにおける図６に対応する模式図である。 別の変形例の冷却プレートの模式平面図である。 更なる変形例の冷却プレートの模式平面図である。
　以下に、本開示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。なお、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、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築することは当初から想定されている。また、以下の説明及び図面において、Ｘ方向は、電池積層体２１において複数の角形電池３１が積層される積層方向であり、Ｙ方向は、直交方向であり、Ｚ方向は、角形電池３１の高さ方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は、互いに直交する。なお、以下で説明する実施例、及び最後に説明する変形例以外の変形例では、Ｚ方向は、冷却プレート４１，１４１，２４１，３４１，４４１の厚さ方向に一致する。また、明細書の最後で、直交方向が、角形電池の高さ方向に一致し、冷却プレートの厚さ方向が、積層方向及び角形電池の高さ方向の両方向に垂直な方向となる場合について簡単に説明する。また、以下の説明において、上側とは、角形電池３１におけるＺ方向の電極端子形成側をさし、下側とは、角形電池３１におけるＺ方向の電極端子形成側とは反対側をさす。また、以下の図面では、同一の要素（構成）には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の各図は、模式図であり、異なる図間において、各部材における、縦、横、高さの寸法比は、一致しない。
　図１は、本開示の一実施形態に係る電池パック１の一部の模式斜視図であり、電池パック１の筐体１０の蓋部が取り外された状態の電池パック１の一部の模式斜視図である。なお、図１では、角形電池３１の電極端子の図示を省略する。図１に示すように、電池パック１は、筐体１０と、複数の電池モジュール２０を備える。筐体１０は、本体部１１、蓋部１２（図示せず）、及び複数のねじ（図示せず）を含み、本体部１１、及び蓋部は、アルミニウムや鉄等の金属、又は樹脂で構成される。本体部１１は、略直方体状の凹部１３を有する箱状部材であり、凹部１３は、矩形状の開口１４をＺ方向上側のみに有する。本体部１１は、Ｚ方向上側に端面１５を有し、端面１５には、図示しないねじ孔が所定間隔毎に設けられる。
　図１に示すように、本体部１１は、一対のＹ方向に延在する壁部１１ａと、一対のＸ方向に延在する壁部１１ｂを含み、壁部１１ａの高さが、壁部１１ｂの高さよりも高くなっている。蓋部は、平面視が矩形の板状部材である。蓋部は、壁部１１ｂと略同じ長さのＸ方向寸法を有し、壁部１１ａと壁部１１ｂの高さの差と略一致する厚さを有する。複数の電池モジュール２０等を凹部１３内に適切に収容した後、蓋部を、一対の壁部１１ｂのＸ方向の間に配置する。また、蓋部を、Ｚ方向から見たとき、蓋部のＹ方向一方側の縁が、Ｘ方向一方側の壁部１１ｂのＹ方向一方側の縁に略一致し、蓋部のＹ方向他方側の縁が、Ｘ方向他方側の壁部１１ｂのＹ方向他方側の縁に略一致するように配置する。その後、図示しないねじを、蓋部及び一対の壁部１１ｂを締結するように締め込んで、蓋部を本体部１１に取り付け、電池パック１を構成する。なお、本実施形態において、壁部１１ａの高さが壁部１１ｂの高さよりも高くなっているが、これに限定されず壁部１１ｂの高さを壁部１１ａの高さよりも高くしても良いし、あるいは同一にしても良い。
　図１に示すように、複数の電池モジュール２０は、凹部１３にＹ方向に隣り合うように配置される。Ｙ方向に隣り合うように配置された複数の電池モジュール２０の平面視における面積は、凹部１３の平面視における面積よりも僅かに小さい。その結果、複数の電池モジュール２０を凹部１３に収容した状態で、各電池モジュール２０は、凹部１３に対してＸ方向及びＹ方向に略相対移動不可能な状態になる。
　電池モジュール２０は、電池積層体２１、一方側サイドバインドバー２２、他方側サイドバインドバー２３、及び一対のエンドプレート２４を備える。本実施例では、一対のエンドプレート２４が、一対の壁部１１ａに一致するが、一対のエンドプレートは、筐体においてＹ方向に延在する一対の壁部に一致しなくてもよい。電池積層体２１は、複数の略直方体状の角形電池（Ｃｅｌｌ）３１と、複数のセル間セパレータ３２を含む。複数の角形電池３１は、Ｘ方向に一列に重なるように積層され、セル間セパレータ３２は、Ｘ方向に隣り合う２つの角形電池３１間に配置される。角形電池３１は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル－水素電池、ニッケル－カドミウム電池等の充電可能な二次電池であり、主表面がシュリンクチューブ等の絶縁シートで被覆される。セル間セパレータ３２は、シート状部材であり、樹脂等の絶縁性を有する材料で構成される。セル間セパレータ３２は、Ｘ方向に隣り合う２つの角形電池３１間の絶縁性を確実に確保するために設けられる。
　一方及び他方側サイドバインドバー２２，２３の夫々は、アルミニウムや鉄、ステンレス鋼等の金属で構成される板部材又は角形管部材であり、Ｘ方向に延在する。一方及び他方側サイドバインドバー２２，２３の夫々のＸ方向寸法は、電池積層体２１のＸ方向寸法よりも僅かに長い。一方側サイドバインドバー２２は、電池積層体２１のＹ方向一方側を拘束し、他方側サイドバインドバー２３は、電池積層体２１のＹ方向他方側を拘束する。また、各エンドプレート２４は、アルミニウムや鉄等の金属で構成される板部材であり、Ｙ方向に延在する。Ｘ方向一方側に配置されるエンドプレート２４は、電池積層体２１のＸ方向一方側を拘束し、Ｘ方向他方側に配置されるエンドプレート２４は、電池積層体２１のＸ方向他方側を拘束する。なお、一方及び他方側サイドバインドバー２２，２３は、金属部材に限定されず、放熱性より軽量化を重視する場合、ＣＦＲＰ（carbon fiber reinforced plastic）等のプラスチック部材であっても良い。
　一方及び他方側サイドバインドバー２２，２３の夫々のＸ方向の両側の端面３５には、Ｘ方向に延びるエンドプレート固定用のねじ孔（図示せず）が設けられ、一対のエンドプレート２４の夫々には、貫通孔（ねじ孔）が設けられる。また、電池モジュール２０は、更に、図示しないエンド用セパレータ、一方側サイド用セパレータ２７、及び他方側サイド用セパレータ２８を備える。エンド用セパレータ、一方側サイド用セパレータ２７、及び他方側サイド用セパレータ２８の夫々は、シート状部材であり、樹脂等の絶縁性を有する材料で構成される。エンド用セパレータは、電池積層体２１のＸ方向の一端と一方側に配置されたエンドプレート２４との間、及び電池積層体２１のＸ方向の他端と他方側に配置されたエンドプレート２４との間に配置される。他方、一方及び他方側サイド用セパレータ２７，２８は、Ｘ方向に延在する。一方及び他方側サイド用セパレータ２７，２８の夫々のＸ方向長さは、電池積層体２１のＸ方向長さと、エンド用セパレータのＸ方向長さ（厚さ）の２倍の長さとを足した長さに略一致する。一方側サイド用セパレータ２７は、電池積層体２１のＹ方向一方側の端部と、一方側サイドバインドバー２２との間に配置され、他方側サイド用セパレータ２８は、電池積層体２１のＹ方向他方側の端部と、他方側サイドバインドバー２３との間に配置される。エンド用セパレータを電池積層体２１のＸ方向の両端とエンドプレート２４との間に配置し、サイド用セパレータ２７，２８を電池積層体２１のＹ方向の端部とサイドバインドバー２２，２３との間に配置する。そして、この状態で、ねじを、エンドプレート２４の上記貫通孔及びサイドバインドバー２２，２３の上記ねじ孔に、エンドプレート２４のＸ方向外側から締め込む。このねじの締め込みで、電池積層体２１、一方及び他方側サイドバインドバー２２，２３、一対のエンドプレート２４、２つのエンド用セパレータ、及び一方及び他方側サイド用セパレータ２７，２８が一体化され、電池モジュール２０が構成される。各電池積層体２１に関し、各角形電池３１のＹ方向の一方側側面は、一方側サイドバインドバー２２による拘束で略同一平面上に位置し、各角形電池３１のＹ方向の他方側側面は、他方側サイドバインドバー２３による拘束で略同一平面上に位置する。また、一方及び他方側の一対のエンドプレート２４を両側からプレス機（図示せず）で押圧して、エンドプレート２４により電池積層体２１を圧縮した状態で一対のエンドプレート２４をサイドバインドバー２２，２３にねじ止めして電池モジュール２０を構成してもよい。
　なお、図１に示す実施例では、Ｙ方向に隣り合う２つの電池積層体２１において、Ｙ方向一方側の電池積層体２１のＹ方向他方側に配置される他方側サイドバインドバー２３と、Ｙ方向他方側の電池積層体２１のＹ方向一方側に配置される一方側サイドバインドバー２２を、同一の共有サイドバインドバー３８で構成している。しかし、Ｙ方向に隣り合う２つの電池積層体において、Ｙ方向一方側の電池積層体のＹ方向他方側に配置される他方側サイドバインドバーと、Ｙ方向他方側の電池積層体のＹ方向一方側に配置される一方側サイドバインドバーを一体構造とせずに互いに独立に構成してもよい。
　また、図１に示す実施例では、Ｙ方向から見たときに重なる複数の電池モジュール２０に関し、１つで一体の一方側のエンドプレート２４を共有させることで、各電池モジュール２０の電池積層体２１のＸ方向一方側を拘束し、１つで一体の他方側のエンドプレート２４を共有させることで、各電池モジュール２０の電池積層体２１のＸ方向他方側を拘束した。しかし、Ｙ方向から見たときに重なる複数の電池モジュールに関し、１つで一体の一方側エンドプレートを共有する構造を採用しなくてもよく、各電池モジュールの電池積層体のＸ方向一方側のみを拘束する一方側エンドプレートを採用してもよい。また、同様に、Ｙ方向から見たときに重なる複数の電池モジュールに関し、１つで一体の他方側エンドプレートを共有する構造を採用しなくてもよく、各電池モジュールの電池積層体のＸ方向他方側のみを拘束する他方側エンドプレートを採用してもよい。
　また、上述のように、電池積層体２１は、複数の角形電池３１と交互に積層される複数のセル間セパレータ３２を含んでもよく、セル間セパレータ３２により隣り合う角形電池３１間を絶縁してもよい。また、電池積層体２１は、Ｘ方向の一端の角形電池３１と一方側のエンドプレート２４との間に配置されて、一端の角形電池３１と一方側のエンドプレート２４との隙間を埋めるエンド用セパレータを含んでもよく、Ｘ方向の他端の角形電池３１と他方側のエンドプレート２４との間に配置されて、他端の角形電池３１と他方側のエンドプレート２４との隙間を埋めるエンド用セパレータを含んでもよい。また、これらの構成で、エンド用セパレータは、弾性を有してもよい。この場合、Ｘ方向の端の角形電池３１と、一方及び他方側のエンドプレート２４のうちの少なくとも一方との隙間の寸法変化があったとしても、エンド用セパレータによって、Ｘ方向の端の角形電池３１と、一方及び他方側のエンドプレート２４のうちの少なくとも一方との隙間を容易に埋めることができる。よって、電池積層体２１をＸ方向に密着配置できて好ましい。
　図１の参照を続けて、本実施例では、筐体の底板部は、伝熱シート４０と、アルミニウムやその合金等の金属で構成される冷却プレート４１を含む。伝熱シート４０は、絶縁性を有すると共に熱伝導性に優れるシート部材で構成され、例えば、エポキシ樹脂シートやシリコーンゴムシート等で構成される。伝熱シート４０は、平面視において冷却プレート４１と同一の矩形形状を有し、冷却プレート４１の電池モジュール２０側の上面に配置され、冷却プレート４１と壁部１１ａ，１１ｂとで挟持される。ねじを、冷却プレート４１の下側から、冷却プレート４１、伝熱シート４０、及び壁部１１ａ，１１ｂに締め込むことで、冷却プレート４１及び伝熱シート４０を、壁部１１ａ，１１ｂに固定する。
　図２は、図１のＡ‐Ａ線模式断面図の一部を表す図である。図２に示すように、冷却プレート４１は、複数の冷却剤通路４２を有する。複数の冷却剤通路４２は、Ｘ方向に間隔をおいて配置され、各冷却剤通路４２は、冷却プレート４１のＹ方向の一端から他端までＹ方向に直線状に延在する。各冷却剤通路４２は、Ｙ方向の両端が開口する。例えば、図示しないポンプ等によって、流動力が付与された水等の冷却剤（冷媒）が、Ｘ方向に延在すると共に各冷却剤通路４２のそれぞれの開口に連結される配管（図示せず）を介して各冷却剤通路内を流動する。冷却プレート４１は、当該冷却剤によって冷却される。
　本実施例では、冷却剤通路４２におけるＸＺ断面での断面形状が、略矩形になっている。しかし、冷却剤通路におけるＸＺ断面での断面形状は、円形等であってもよく、矩形以外の如何なる形状であってもよい。冷却剤通路４２は、冷却プレート４１の厚さ方向（Ｚ方向）の略中央部に配置される。Ｚ方向から見たとき、１つの冷却剤通路４２が各角形電池３１のＸ方向中央部に重なるように、複数の冷却剤通路４２が冷却プレート４１に配置される。冷却プレート４１は、更に複数の溝４３を有する。溝４３は、熱伝導抑制部を構成する。溝４３は、冷却プレート４１のＹ方向の一端から他端までＹ方向に直線状に延在する。溝４３は、Ｙ方向の両端が開口すると共に、Ｚ方向上側（Ｚ方向（冷却プレート４１の厚さ方向）の電池積層体２１側）が開口する。溝４３は、Ｘ方向に関して、隣り合う各２つの冷却剤通路４２の間に配置される。複数の溝４３には、Ｚ方向から見たとき、セル間セパレータ３２に重なる部分を有する複数の溝４３ａが含まれる。溝４３ａは、セパレータ重なり抑制部を構成する。また、Ｘ方向から見たとき、各溝４３は、冷却剤通路４２に重なる部分を有している。なお、図２において、参照番号２６は、上記エンド用セパレータである。
　次に、図２～図５を用いて、溝４３を設けることによって得られる作用効果について説明する。図３は、冷却プレート４１を上側から見たときの模式平面図であり、伝熱シート４０の図示を省略した場合における、冷却プレート４１とトリガセル３１ａとの位置関係、及びトリガセル３１ａからの熱の流れについて説明する模式平面図である。また、図４は、電池パック１との比較において溝４３が存在しないことだけが異なる参考例の電池パック５０１における図２に対応する模式断面図であり、図５は、参考例の電池パック５０１における図３に対応する模式平面図である。
　図４に示すように、参考例の電池パック５０１では、異常発熱した角形電池（以下、トリガセルという）３１ａからの熱は、矢印Ｆで示す方向にセル間セパレータ３２を介してＸ方向に隣り合う角形電池３１に伝達する。更には、トリガセル３１ａからの熱は、矢印Ｇに示す方向に伝熱シート４０を介して冷却プレート５４１に伝達する。また、参考例の電池パック５０１では、溝４３が存在しないため、冷却プレート５４１に伝達した熱のうちの大部分が、矢印Ｈに示す方向に、再度、伝熱シート４０を介して隣り合う角形電池３１に伝達する。したがって、隣り合う角形電池３１が、トリガセル３１ａから矢印Ｆで示す方向の熱に加えて、矢印Ｇ及びＨで示す方向の大きな熱量の熱を受けて、熱損傷し易くなる。
　また、図５に示すように、参考例の電池パック５０１では、溝４３が存在しないため、トリガセル３１ａから矢印Ｈ方向にＸ方向に伝達する熱の熱量が、トリガセル３１ａから矢印Ｉ方向にＹ方向に伝達する熱の熱量と比較して同程度の熱量となる。よって、トリガセル３１ａと同じ電池積層体２１に所属する他の角形電池３１が、トリガセル３１ａからの熱を受け易く、当該熱で熱損傷し易くなる。
　これに対し、本実施例の電池パック１では、矢印Ｂで示すセル間セパレータ３２を介する熱は、電池パック５０１と同程度、Ｘ方向に隣り合う角形電池３１に伝導する。しかし、トリガセル３１ａから矢印Ｃ方向に伝熱シート４０を介してＺ方向下側に伝達した熱は、Ｘ方向の伝導が溝４３によって妨げられる。よって、矢印Ｃ方向に伝導した熱のうちの一部の熱は、溝４３を乗り越えることができず、矢印Ｃ方向に伝達した熱から低減された熱が、矢印Ｄで示す方向に、Ｘ方向に伝導した後、隣り合う角形電池３１に伝導する。よって、参考例の電池パック５０１との比較で、トリガセル３１ａにＸ方向に隣り合う角形電池３１に伝導する冷却プレート４１からの熱を大きく低減できる。また、図３に示すように、本実施例の電池パック１では、伝熱を抑制できる溝４３が存在するため、矢印Ｄで示すトリガセル３１ａからＸ方向に伝導する熱の熱量が、矢印Ｅで示すトリガセル３１ａからＹ方向に伝導する熱の熱量よりも小さくなる。その結果、当該隣り合う角形電池３１が熱損傷を起こす虞を抑制できるか又は防止できる。なお、トリガセル３１ａを有する電池積層体２１に対してＹ方向に隣り合う列の電池積層体２１のトリガセル３１ａに隣り合う角形電池３１へのトリガセル３１ａからの冷却プレート４１における熱伝導経路は、トリガセル３１ａが所属する電池積層体２１の隣り合う角形電池３１に比べて長い。したがって、その熱伝導経路の長さによる伝導される熱量の低減により、トリガセル３１ａからの熱で隣り合う列の電池積層体２１の角形電池３１が熱損傷を起こす虞を抑制すること又は防止することが図られている。
　ところで、セル間セパレータ３２は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂により構成される。これらの樹脂はセル間の断熱材として作用する。すなわち、セル間セパレータ３２として断熱材を使用することによりセル間セパレータ３２を介して隣り合う角形電池３１間で伝導される熱量（矢印Ｂ）を低減できる。そのため、冷却プレート４１を介して隣り合う角形電池３１間で伝導される熱量の低減と相まってトリガセル３１ａから隣り合う角形電池３１が熱損傷を起こす虞を抑制できるか又は防止するのに有利となる。また、セル間セパレータ３２として前記樹脂より断熱性能に優れる断熱材を用いると好ましい。例えば、セル間セパレータ３２として、不織布等からなる繊維シート等の空隙を有する構造材の前記空隙にシリカキセロゲル等の多孔質材が担持された構造を有する断熱材を用いることができる。この断熱材は、熱伝導率が約０．０１８～０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋであり、電池モジュールとしてのエネルギー密度の低下を考慮して例えば１～２ｍｍの厚さで使用される。
　以上、電池パック１は、Ｘ方向に積層された複数の角形電池３１を含む電池積層体２１を備える。また、電池パック１は、Ｘ方向とＺ方向の両方に略直交するＹ方向に延在すると共に冷却剤が流動する複数の冷却剤通路４２、及びＸ方向の熱の伝導を抑制する複数の溝４３を有する冷却プレート４１を備える。
　したがって、溝４３によって、熱が冷却プレート４１をＸ方向に伝導することを抑制できる。したがって、トリガセル３１ａと同一の電池積層体２１に所属する他の角形電池３１に伝導する熱を抑制でき、当該他の角形電池３１の熱損傷を抑制又は防止できる。
　また、各溝４３は、Ｚ方向上側（冷却プレート４１の厚さ方向の電池積層体２１側）に開口し、Ｙ方向に延在してもよい。
　上記構成によれば、溝４３で冷却プレート４１の上側における熱のＸ方向の伝達を抑制できる。よって、トリガセル３１ａからそれに隣り合う角形電池３１に冷却プレート４１を介して伝達する熱における溝４３の深さ方向の回り込みを大きくでき、熱の伝達の低減効果を大きくできる。
　また、冷却プレート４１は、複数の冷却剤通路４２を有してもよい。そして、溝４３が、Ｘ方向に関して、Ｘ方向に隣り合う各２つの冷却剤通路４２の間に配置されてもよい。
　上記構成によれば、Ｚ方向から見たとき、溝４３が、冷却剤通路４２に重なることがない。したがって、溝４３が設けられたとしても、冷却剤通路４２を流れる冷却剤が、電池積層体２１を冷却する性能を良好なものに維持できる。
　また、電池積層体２１は、Ｘ方向に隣り合う各２つの角形電池３１の間に配置されると共に絶縁性を有するセル間セパレータ３２を含んでもよい。また、複数の溝４３には、Ｚ方向から見たとき、セル間セパレータ３２に重なる部分を有する１以上の溝４３ａが含まれてもよい。
　上記構成によれば、１以上の溝４３ａが角形電池３１のＸ方向の間に配置されることになる。したがって、溝４３ａでトリガセル３１ａから隣り合う角形電池３１に伝達する熱を効率的に抑制でき、溝４３ａを形成することで得られる熱伝導抑制の作用効果を顕著なものとできる。
　また、溝４３は、Ｙ方向に延在すると共にＺ方向の電池積層体２１側が開口してもよい。また、Ｚ方向から見たとき、溝４３が、冷却剤通路４２に重なる部分を有してもよい。
　上記構成によれば、溝４３の深さが、Ｚ方向から見たとき溝４３が冷却剤通路４２に重なる程度に深くなる。したがって、熱の回り込みを大きくでき、溝４３を超えてＸ方向に伝導する熱の熱量を効果的に抑制できる。
　更には、電池パック１では、冷却剤通路４２が、冷却プレート４１をＹ方向の一端から他端までＹ方向に直線状に延在する。また、溝４３も、冷却プレート４１をＹ方向の一端から他端までＹ方向に直線状に延在する。その結果、冷却プレート４１を押出成形を用いて簡単安価に形成できる。
　尚、本開示は、上記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の均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。
　例えば、上記実施形態では、図２に示すように、溝４３の底が、冷却剤通路４２のＺ方向下側の下端よりもＺ方向上側に位置している。しかし、図６、すなわち、変形例の電池パック１０１の一部を側方から見たときの模式図に示すように、冷却プレート１４１において、溝１４３の底が冷却剤通路４２のＺ方向下側の下端よりもＺ方向下側に位置してもよい。このようにして、回り込み熱量を更に小さくして、Ｘ方向への熱の伝達の抑制効果を更に大きくしてもよい。
　また、図２に示すように、冷却剤通路４２が、冷却プレート４１の厚さ方向の中央部に存在する場合について説明した。しかし、図７、すなわち、他の変形例の電池パック２０１における図６に対応する模式図に示すように、冷却プレート２４１におけるＺ方向の電池積層体２１側の第１面（上面）２４１ａと冷却剤通路２４２との距離ａが、冷却プレート２４１におけるＺ方向の上記第１面側とは反対側の第２面（下面）２４１ｂと冷却剤通路２４２との距離ｂよりも短くてもよい。このようにして、冷却剤通路２４２を流れる冷却剤による電池積層体２１の冷却効果を大きくすると共に冷却プレート２４１において冷却剤通路２４２のＺ方向上側をＸ方向に伝導する熱の熱量を低減してもよい。
　また、冷却プレート４１にＹ方向に一端から他端までＹ方向に延在する溝４３を設ける場合について説明した。しかし、冷却プレートは、少なくともＹ方向の一方側端部が、Ｙ方向に開口しない溝を有してもよい。また、図８、すなわち、他の変形例の冷却プレート３４１の模式平面図に示すように、冷却プレート３４１にＹ方向に延在する長尺形状の開口を有する複数の貫通孔３４３を設けてもよい。そして、複数の貫通孔３４３を、Ｘ方向に間隔をおいて配置し、各貫通孔３４３が、冷却プレート３４１をＺ方向の一端から他端まで貫通するようにしてもよい。この場合、熱がＸ方向に伝導する領域が、略貫通孔３４３よりもＹ方向の端側に位置するＹ方向の両端部３５１に限られる。よって、熱のＸ方向の伝導を大きく抑制できる。なお、冷却プレートが、複数の冷却剤通路を有し、貫通孔が、Ｘ方向に関して、Ｘ方向に隣り合う各２つの冷却剤通路の間に配置されると好ましい。また、電池積層体がＸ方向に隣り合う各２つの角形電池の間に配置されると共に絶縁性を有するセル間セパレータを含み、１以上の貫通孔には、Ｚ方向から見たとき、セル間セパレータに重なる部分を有する１以上のセパレータ重なり貫通孔が含まれると好ましい。また、貫通孔３４３が、熱伝導抑制部を構成することは言うまでもない。
　又は、図９、すなわち、更なる変形例の冷却プレート４４１の模式平面図に示すように、冷却プレート４４１にＹ方向が深さ方向に一致する複数の凹部４４３を設けてもよい。そして、複数の凹部４４３を、Ｘ方向に間隔をおいて配置し、各凹部４４３が、冷却プレート４４１をＺ方向の一端から他端まで貫通し、Ｙ方向の片側のみがＹ方向に開口するようにしてもよい。また、Ｘ方向に隣接する各２つの凹部４４３のＹ方向の開口側を逆方向としてもよい。この場合、熱がＸ方向に伝導するのに、冷却プレート４４１を蛇行するように伝導するしかない。また、熱がＸ方向に伝導する領域が、凹部４４３よりもＹ方向の端側に位置するＹ方向の一方端部４５１のみに限られる。したがって、熱のＸ方向の伝導の抑制効果を顕著なものにできる。更には、Ｘ方向に隣接する各２つの凹部４４３のＹ方向の開口側をＹ方向の同じ側とする変形例と比較して、冷却プレート４４１の剛性も大きなものにできる。なお、冷却プレートが、複数の冷却剤通路を有し、凹部が、Ｘ方向に関して、Ｘ方向に隣り合う各２つの冷却剤通路の間に配置されると好ましい。また、電池積層体がＸ方向に隣り合う各２つの角形電池の間に配置されると共に絶縁性を有するセル間セパレータを含み、１以上の凹部には、Ｚ方向から見たとき、セル間セパレータに重なる部分を有する１以上のセパレータ重なり凹部が含まれると好ましい。また、凹部４４３が、熱伝導抑制部を構成することは言うまでもない。
　また、冷却プレート４１，１４１，２４１，３４１，４４１が、複数の同一の熱伝導抑制部を有する場合について説明した。しかし、冷却プレートは、図２及び図６のいずれかで説明した溝４３，１４３と、図８を用いて説明した貫通孔３４３と、図９を用いて説明した凹部４４３のうちの２以上の熱伝導抑制部を有してもよい。また、冷却プレート４１が、複数の熱伝導抑制部を有する場合について説明した。しかし、冷却プレートは、１つのみの熱伝導抑制部を有してもよい。また、熱伝導抑制部が、Ｙ方向に延在する場合について説明した。しかし、冷却プレートは、少なくとも一部がＹ方向に対して傾斜する方向に延在する熱伝導抑制部を有してもよい。また、冷却プレート４１が、電池パック１の筐体の底板部の一部をなす場合について説明した。しかし、冷却プレートは、電池パックの筐体の底板部と別体であってもよく、底板部のＺ方向下側に配置されてもよい。また、略直方体状の角形電池の方向を、短手方向、長手方向、及び高さ方向で定義するとき、積層方向であるＸ方向が、角形電池３１の短手方向（厚さ方向）に一致する場合について説明した。しかし、積層方向であるＸ方向は、角形電池の長手方向に一致してもよい。
　また、冷却プレート４１，１４１，２４１，３４１，４４１が、電池積層体２１におけるＺ方向一方側（Ｚ方向下側）に配置される場合について説明し、Ｘ方向に延在する場合について説明した。また、冷却プレート４１，１４１，２４１，３４１，４４１が、Ｙ方向に延在する冷却剤通路４２，２４２を有する場合について説明した。しかし、冷却プレートは、電池積層体の少なくとも一方側の側方に、厚さ方向が角形電池の高さ方向及び積層方向の両方向に垂直な方向に一致するように配置されて、積層方向に延在してもよい。また、冷却プレートは、積層方向に延在する１以上の冷却剤通路を有してもよい。なお、この場合においては、直交方向が、高さ方向に一致すると好ましく、１以上の熱伝導抑制部が、直交方向（高さ方向）に延在し、冷却プレートの厚さ方向の電池積層体側が開口する１以上の溝、直交方向（高さ方向）が長手方向に一致する長尺形状の開口を有し、冷却プレートの厚さ方向に冷却プレートを貫通する１以上の貫通孔、及び直交方向（高さ方向）が深さ方向に一致し、冷却プレートの厚さ方向の両側が開口する１以上の凹部のうちの少なくとも１つを含むと好ましい。また、この場合においても、１以上の熱伝導抑制部に、冷却プレートの厚さ方向から見たとき、セル間セパレータに重なる部分を有する１以上のセパレータ重なり抑制部が含まれると好ましい。また、この場合においても、冷却プレートにおける冷却プレートの厚さ方向の電池積層体側の第１面と冷却剤通路との距離が、冷却プレートにおける厚さ方向の第１面側とは反対側の第２面と冷却剤通路との距離よりも短いと好ましい。
　１，１０１，２０１　電池パック
　２１　電池積層体
　３１　角形電池
　３２　セル間セパレータ
　４１，１４１，２４１，３４１，４４１　冷却プレート
　４２，２４２　冷却剤通路
　４３，４３ａ，１４３　溝
　２４１ａ　冷却プレートの第１面
　２４１ｂ　冷却プレートの第２面
　３４３　貫通孔
　４４３　凹部
　ａ　冷却プレートの上面と冷却剤通路との距離
　ｂ　冷却プレートの下面と冷却剤通路との距離
　Ｘ方向　積層方向
　Ｙ方向　直交方向
　Ｚ方向　角形電池の高さ方向

Claims (7)

  1. 　積層された複数の角形電池を含む電池積層体と、
    　前記電池積層体の前記角形電池の積層方向か又は前記積層方向に略直交する直交方向に延在すると共に冷却剤が流動する１以上の冷却剤通路、及び前記積層方向の熱の伝導を抑制する１以上の熱伝導抑制部を有し、前記積層方向に延在し、前記電池積層体に沿って配置される冷却プレートと、を備える電池パック。
  2. 　前記１以上の熱伝導抑制部は、前記直交方向に延在し、前記冷却プレートの厚さ方向の前記電池積層体側が開口する１以上の溝、前記直交方向が長手方向に一致する長尺形状の開口を有し、前記冷却プレートの厚さ方向に前記冷却プレートを貫通する１以上の貫通孔、及び前記直交方向が深さ方向に一致し、前記冷却プレートの厚さ方向の両側が開口する１以上の凹部のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の電池パック。
  3. 　前記電池積層体は、前記積層方向に隣り合う各２つの前記角形電池の間に配置されると共に絶縁性を有するセル間セパレータを含み、
    　前記１以上の熱伝導抑制部には、前記冷却プレートの厚さ方向から見たとき、前記セル間セパレータに重なる部分を有する１以上のセパレータ重なり抑制部が含まれる、請求項１又は２に記載の電池パック。
  4. 　前記セル間セパレータは、断熱材により構成される、請求項３に記載の電池パック。
  5. 　前記冷却プレートは、前記電池積層体における前記角形電池の高さ方向の一方側に配置されると共に、複数の前記冷却剤通路を有し、
    　前記冷却剤通路は、前記直交方向に延在し、
    　前記熱伝導抑制部は、前記積層方向に関して前記積層方向に隣り合う２つの前記冷却剤通路の間に配置される、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の電池パック。
  6. 　前記熱伝導抑制部が、前記直交方向に延在して前記冷却プレートの厚さ方向の前記電池積層体側が開口する溝であり、
    　前記積層方向から見たとき、前記溝が、前記冷却剤通路に重なる部分を有する、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の電池パック。
  7. 　前記冷却プレートにおける前記冷却プレートの厚さ方向の前記電池積層体側の第１面と前記冷却剤通路との距離が、前記冷却プレートにおける前記厚さ方向の前記第１面側とは反対側の第２面と前記冷却剤通路との距離よりも短い、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の電池パック。
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