二次電池モジュール
【課題】 単位電池の形状を維持し得る十分な強度を有するとともに，単位電池の温度制御を効率的に行うことの可能な隔壁を有する二次電池モジュールを提供する。
【解決手段】 二次電池モジュールに，互いに間隔をおいて配列される複数の単位電池１１と；突起２０を有し，上記複数の単位電池１１の間に配置される隔壁２０と；を備えた。
【解決手段】 二次電池モジュールに，互いに間隔をおいて配列される複数の単位電池１１と；突起２０を有し，上記複数の単位電池１１の間に配置される隔壁２０と；を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池に係り，より詳しくは，複数の単位電池から構成された二次電池モジュールおよびこの二次電池モジュールに使用される隔壁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は，充電の不可能な一次電池とは異なり，充電および放電が可能な電池である。低容量の二次電池は，主に携帯電話，ラップトップコンピュータ，およびカムコーダのような携帯可能な小型電子機器に使用される。大容量の二次電池は，ハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源として広く使用されている。
【０００３】
このような二次電池は，様々な形状に製造されているが，代表的な形状としては，円筒形，角形を挙げることができる。大電力を必要とする機器，たとえばハイブリッド自動車などのモータ駆動用として使用される場合は，大容量の二次電池モジュールが構成される。
【０００４】
このような二次電池モジュールは，一般的に，直列に連結される複数の二次電池（以下，便宜上単位電池と称する）からなる。各単位電池は，陽極と陰極がセパレータを介在して配置される電極群と，この電極群が内蔵される空間を有するケースと，このケースに結合されてケースを密閉するキャップ組立体とを含んで構成される。ここで，キャップ組立体は，陽極および陰極にそれぞれ電気的に連結され，ケースの内部および外部にわたって配置される端子を含む。
【０００５】
そして，単位電池が角形に形成される場合には，キャップ組立体の上部に突出した陽極端子が隣接する単位電池の陰極端子に連結され，同様にキャップ組立体の上部に突出した陰極端子が隣接する単位電池の陽極端子に連結されるように，複数の単位電池が，その陽極端子と陰極端子とが交互に位置するように配列される。その状態で，外周面の一部がネジ状となるように加工された陽極端子および陰極端子に導電体の連結具を連結し，ナットで締め付ける。それにより，複数の単位電池が互いに電気的に連結され，電池モジュールが構成される。
【０００６】
ここで，二次電池モジュールは，数個から数十個の単位電池を連結して一つの電池モジュールとして構成するため，各単位電池から発生する熱を容易に放出し得なければない。特に，単位電池が電動掃除機または電動スクーターまたは自動車用（電気自動車またはハイブリッド自動車）のモータ駆動用の大容量二次電池として適用される場合，上述のような熱放出は非常に重要である。
【０００７】
その理由は，電池モジュールにおいて，熱放出が正常に行われなければ，電池モジュールの温度が各単位電池で発生する熱により過度に上昇し，これにより，電池モジュールが適用された機器の誤作動が発生し得るからである。
【０００８】
したがって，通常，電池モジュールを構成するときは，単位電池と単位電池との間に隔壁を配置し，この隔壁により形成される単位電池間の空間を活用して，単位電池を冷却させる。さらに，この単位電池が熱膨張して変形することを防止する。
【０００９】
隔壁は，このような機能を果たすためには，十分な強度を有しなければならない。また，効果的な放熱構造を有しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし，従来の二次電池モジュールにおける隔壁は，上述した２つの条件を同時に満たすことができないため，消費者が望む良質の二次電池モジュールを構成し難かった。
【００１１】
すなわち，隔壁に十分な強度をもたせる場合には，冷却用空気の通行流路設計に制約があるという問題点がある。一方，隔壁に高い冷却効率をもたせる場合には，隔壁の構造が脆弱になるという問題点がある。
【００１２】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，単位電池の形状を維持し得る十分な強度を有するとともに，単位電池の温度制御を効率的に行うことの可能な隔壁を有する二次電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，互いに間隔をおいて配列される複数の単位電池と；突起を有し，複数の単位電池の間に配置される隔壁と；を備える二次電池モジュールが提供される。
【００１４】
上記隔壁は，板状のベースを含み，上記突起は，ベースに複数形成されてもよい。
【００１５】
上記複数の突起は，ベースの一面に配置されてもよい。つまり，複数の突起の全てが，ベースの片面に形成されていてもよい。
【００１６】
上記突起は，円錐形または角錐形に形成されてもよい。また，上記突起は，突起の基端（ベース側）から突起の先端に向かって径が小さくなるような，上狭下広の切頭円錐形に形成されてもよい。また，上記突起は，円柱形または角柱形に形成されてもよい。また，上記突起は，半球形に形成されてもよい。
【００１７】
上記二次電池モジュールは，隔壁と単位電池との間に配置される補助隔壁をさらに備えてもよい。
【００１８】
補助隔壁は，全面が平らな板状のベースを含んでもよい。つまり，補助隔壁のベースは，その両面が平らであってもよい。
【００１９】
補助隔壁は，板状のベースと；ベースに形成される複数の突起と；を備えてもよい。
【００２０】
上記隔壁と補助隔壁は互いに当接し，単位電池の間に配置されてもよい。
【００２１】
上記隔壁の突起は，補助隔壁のベースと接触しており，かつ，補助隔壁の突起は，隔壁のベースと接触していてもよい。一方，上記隔壁の突起と補助隔壁の突起が当接して配置されてもよい。
【００２２】
上記補助隔壁に備えられる突起は，円錐形または角錐形に形成されてもよい。また，上記補助隔壁に備えられる突起は，突起の基端（ベース側）から突起の先端に向かって径が小さくなるような，上狭下広の切頭円錐形に形成されてもよい。また，上記補助隔壁に備えられる突起は，円柱形または角柱形に形成されてもよい。また，上記補助隔壁に備えられる突起は，半球形に形成されてもよい。
【００２３】
上記隔壁に備えられる突起の内側に凹部が形成されてもよい。同様に，上記補助隔壁に備えられる突起の内側に凹部が形成されてもよい。
【００２４】
上記隔壁の厚さと補助隔壁の厚さが同一であってもよい。
【００２５】
上記隔壁に備えられる突起と補助隔壁に備えられる突起が，所定の軸に対して対称状に形成されてもよい。
【００２６】
上記隔壁に備えられる突起は，隔壁の一面に対して任意の角度をなす傾斜面を有していてもよい。その傾斜面の角度は，４５°以上９０°以下であることが望ましい。また，その傾斜面の角度は，５０°以上７０°以下であることがより望ましく，最も望ましくは，その傾斜面の角度は５５°以上６５°以下である。
【００２７】
上記隔壁に備えられる突起は，ベースに交互にずれた配列に形成されてもよい。つまり，ベースの長手方向に対して所定の角度をなす複数の配列状となるように，突起がベースに形成されてもよい。
【００２８】
任意の１列に位置する１つの突起を基準として，該任意の１列に隣接する他の列に位置するとともに，基準とした突起に各々隣接する他の２つの突起の間に形成される角度βが，３０°以上１５０°以下であってもよい。
【００２９】
上記隔壁に備えられる突起は，ベースに格子状に形成されてもよい。
【００３０】
上記単位電池は角形であってもよい。また，上記単位電池はモータ駆動用であってもよい。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように本発明によれば，隔壁に突起を備えることにより，単位電池の変形を防止し得る十分な強度を隔壁にもたせることができるとともに，単位電池の冷却を効率よく行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３３】
図１は，本発明の実施形態による二次電池モジュールを概略的に示す側断面図である。
【００３４】
図１に示すように，本発明の実施形態による二次電池モジュール１０は，互いに任意の間隔をおき，所定の距離だけ離隔して配列される複数の単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎを含む。
【００３５】
本実施形態において，単位電池１１は角形の二次電池からなる。この二次電池は，ケースの内部に，陽極，陰極およびセパレータからなる電極群を挿入して，ケースにキャップ組立体を取り付けることにより構成される。
【００３６】
この単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎの間には，単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎに連結されて単位電池を支持し，かつ，冷却媒体（本実施形態では空気）が単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎの間を流通可能とする隔壁２０が配置される。
【００３７】
このような単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎと隔壁２０は，締結板２２および締結棒２４により固定されて一つのアセンブリをなす。
【００３８】
このようなアセンブリは，空気が流入される流入口１２ａ，および単位電池１１を冷却させた空気が排出される排出口１２ｂを有するハウジング１２の内部に装着される。
【００３９】
流入口１２ａは，ハウジング１２の上端の一側に配置され，排出口１２ｂはハウジング１２の下端の他側に配置されている。しかし，ハウジング１２の構造は，本発明が適用される二次電池モジュールの一例であり，特にこの構造に限定されるものではない。
【００４０】
二次電池モジュール１０は，ハウジング１２の流入口１２ａを介してハウジング１２の内部に流入された空気が，ハウジング１２の上部から下部に流通し，ハウジング１２の排出口１２ｂを介してハウジング１２の外部に流出されるようにする。
【００４１】
この過程で，空気は隔壁２０を通過する。この際，単位電池１１から発生した熱はこの空気により熱交換されて冷却される。
【００４２】
以下，このような作用を可能にする，本発明の第１実施形態による二次電池モジュール１０について詳細に説明する。
【００４３】
（第１実施形態）
図２に示すように，上記のような二次電池モジュール１０において，隔壁２０は，板状のベース２０ａと，ベース２０ａに形成された複数の突起２０ｂとから主に構成される。板状のベース２０ａは，単位電池１１の側面と対応する大きさを有する。複数の突起２０ｂは，全て，ベース２０ａの片面に突設され，互いに所定の間隔をあけて配置される。
【００４４】
突起２０ｂは，図２に示すように，垂直方向または水平方向に対して交互にずれた配列をなしてもよい。または，図３に示すように，格子状の配列をなしてもよい。
【００４５】
また，ベース２０ａに突設される突起２０ｂは，その内部が詰まった形態であってもよい。または，突起２０ｂは，その内部が空洞であってもよい。または，突起２０ｂは，図４に示すように，ベース２０ａの一部に凹部２０ｃが形成された形態であってもよい。本実施形態においては，後者，つまり凹部２０ｃが形成された形態の突起２０ｂを採用する。
【００４６】
本実施形態において，突起２０ｂは，突起２０ｂの基端（ベース２０ａ側）から突起２０ｂの先端に向かって径が小さくなるような，上狭下広の切頭円錐形に形成されている。
【００４７】
このような隔壁２０は，単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎの間に配置される。そして，上述のようにアセンブリを構成する際に，突起２０ｂの先端を１つの単位電池１１の側面に密着させ，突起２０ｂの基端を，突起２０ｂの先端を密着させた単位電池と隣接する単位電池１１’の側面に密着させる。
【００４８】
このような隔壁２０の配置状態は，単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎの間に配置される全ての隔壁２０に適用される。
【００４９】
上記のように単位電池間に隔壁２０を設けることにより，単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎの間を所定の間隔に保つことができる。また，隔壁２０に突起２０ｂを設けることにより，単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎから発生する熱は，突起２０ｂ間に形成される空間を通過する空気により冷却される。
【００５０】
本実施形態において，突起２０ｂは，上狭下広の切頭円錐形である。つまり，突起２０ｂは，隔壁２０の一面，具体的にはベース２０ａに対して任意の角度αをなす傾斜面２００ｂを有する形に形成される（図４参照）。
【００５１】
ここで，角度αは，突起２０ｂが有するべき強度特性を考慮して設定される。すなわち，単位電池が熱膨張する際に単位電池の内部圧力が上昇して，突起２０ｂに圧縮応力が加わるとき，この突起２０ｂはこの応力に十分に耐え得る強度を有しなければならない。そうでなければ，隔壁２０が単位電池を堅固に支持することができない。そのような場合には，単位電池の安全装置である安全ベントが，既設定の圧力値で破断されず，より高い圧力値で破断されるため，不安定な動作が生じて電池モジュール全体を危険に曝すおそれがある。
【００５２】
このような点を考慮して，角度αは，突起２０ｂが十分な強度を有し得るように，４５°以上９０°以下に設定されることが好ましい。より好ましくは，角度αは，５０°以上７０°以下に設定される。最も好ましくは，角度αは，５５°以上６５°以下に設定される。
【００５３】
下記の表１は，本発明の実施例による隔壁の強度および冷却效率を示す。ここで，強度は応力値が小さいほど強いことを意味し，ｖｏｌｕｍｅ効率は，隔壁上に形成される冷却媒体の流動空間に対する突起の体積比（流動空間内の突起体積／流動空間）であって，その値が大きいほど冷却效率が高いことを意味する。
【００５４】
本発明の実施例による隔壁は，それぞれ上記角度αを，６０°または９０°にして突起を形成している。この時，実施例による隔壁はプレス加工または射出加工によって形成でき，これはアルミニウム材質（Ａｌ３００３系列）で形成されることができる。
【００５５】
【表１】
【００５６】
上記傾斜角が９０°より大きくなると，突起の形象に無理があるためこれを製造し難く，４５°より小さくなると，強度が弱くなって突起が破損する恐れが高い。
【００５７】
図５Ａ〜図７Ｃは本発明の第１実施形態の変形例を示すもので，この変形例は上記突起の形状を多様に変更して構成したものである。
【００５８】
まず，図５Ａおよび図５Ｂを参照すると，この隔壁３０は，ベース３０ａに形成される突起３０ｂの形状を半球形に形成している。
【００５９】
図６Ａ〜図６Ｃを参照すると，この隔壁４０は，ベース４０ａに形成される突起４０ｂの形状を円柱形（図６Ｂ参照）または四角柱形（図６Ｃ参照）などの角柱形にして構成している。ここで，角柱の傾斜面は上記角度αを満足するように形成される。
【００６０】
図７Ａ〜図７Ｃを参照すると，この隔壁５０は，ベース５０ａに形成される突起５０ｂの形状を三角錐形（図７Ｂ参照）などの角錐形または円錐形（図７Ｃ参照）にして構成している。この実施形態においても，角錐の傾斜面は上記角度αを満足するように形成される。
【００６１】
（第２実施形態）
図８〜図１１は本発明の第２実施形態による二次電池モジュールを示す断面図である。第２実施形態による二次電池モジュール６０は，基本的には上述した第１実施形態の二次電池モジュールと同様に構成される。第２実施形態では，単位電池６１と単位電池６１’との間に，第１実施形態のような隔壁６３とともに，補助隔壁６５をさらに配置して構成される点で，第１実施形態と相違している。
【００６２】
補助隔壁６５は，隔壁６３に対応する大きさを有し，全面が平らに形成された隔壁であって，隔壁６３と同一の材質および厚さを有するように形成される。
【００６３】
第２実施形態による電池モジュール６０においては，第１実施形態とは異なり，単位電池６１の側面に隔壁６３の突起６３ａが接触する代わりに，補助隔壁６５が接触する。そのため，補助隔壁６５をアルミニウムのような金属材質で形成する場合には，熱伝導性のある補助隔壁６５と単位電池６１とが接触することにより，単位電池６１に突起６３ａが接触する場合に比べて，単位電池６１と熱伝導性の部材との接触面積が増大する。従って，単位電池６１から発生する熱をより効果的に放出させることができる。さらに，単位電池６１の側面が突起６３ａにより押し付けられて変形することを防止することができる。
【００６４】
図９〜図１１は，図８の構造を基本にし，隔壁に形成される突起の形状が異なる第１変形例を示す。
【００６５】
図９は隔壁６５の突起６５ａが半球形に形成される例を，図１０は隔壁６７の突起６７ａが円柱形または角柱形に形成される例を，図１１は隔壁６９の突起６９ａが円錐形または角錐形に形成される例を示す。
【００６６】
図１２〜図１５は，本発明の第２実施形態の第２変形例による二次電池モジュールの構造を示す断面図である。
【００６７】
図１２に示すように，第２変形例にかかる二次電池モジュール７０は，単位電池７１と単位電池７１’との間に，第２実施形態のように隔壁７３と補助隔壁７５が配置される。しかし，補助隔壁７５は，第２実施形態の補助隔壁のように全面が平らな構造でなく，隔壁７３と同様に，ベース７５ａに突起７５ｂを複数形成して構成される点で，第２実施形態と異なる。すなわち，第２変形例では，隔壁７３のベース７３ａに複数の突起７３ｂが形成されており，かつ，補助隔壁７５にも上述したような複数の突起７５ｂが形成されている。
【００６８】
ここで，突起７３ｂ，７５ｂの具体的な形状は上述した第１実施形態の突起とほぼ同様であるため説明を省略する。
【００６９】
隔壁７３と補助隔壁７５は，単位電池７１，７１’間に配置されるとき，互いに当接した状態を維持するが，第２変形例においては，突起７３ｂ，７５ｂが互いに干渉しないように配置される。すなわち，突起７３ｂと突起７５ｂが接触するのではなく，隔壁７３の突起７３ｂは補助隔壁７５のベース７５ａに接触し，補助隔壁７５の突起７５ｂは隔壁７３のベース７３ａに接触するように配置されている。このようにして，隔壁７３と補助隔壁７５が互いに結合される。
【００７０】
このような隔壁７３と補助隔壁７５の配置構造によると，両隔壁の突起７３ｂ，７５ｂが交互に配置されることにより，隔壁７３と補助隔壁７５の強度が上昇し，より安定した状態で単位電池７１，７１’を支持することができる。
【００７１】
図１３〜図１５は，図１２の構造を基本にするが，隔壁および補助隔壁に形成される突起の形状が異なる例を示す。
【００７２】
図１３は，隔壁７７の突起７７ａと補助隔壁７９の突起７９ａが半球形に形成される例を，図１４は，隔壁８１の突起８１ａと補助隔壁８３の突起８３ａが円柱形または角柱形に形成される例を，図１５は，隔壁８５の突起８５ａと補助隔壁８７の突起８７ａが円錐形または角錐形に形成される例を示す。
【００７３】
図１６〜図１９は本発明の第２実施形態の第３変形例による電池モジュールの構造を示す断面図である。
【００７４】
図１６に示すように，第２変形例においては，第２実施形態の第２変形例のように，単位電池９３と単位電池９３’との間に配置される隔壁８９および補助隔壁９１がともに突起８９ａ，９１ａを有するが，この突起８９ａ，９１ａが互いに当接した状態にある点で第２変形例と相違する。より詳細には，図１６に示すように本変形例では，隔壁８９の突起８９ａと補助隔壁９１の突起９１ａとが，隔壁８９のベース８９ｂと補助隔壁９１のベース９１ｂとの間の中央の線を中心に対称状に形成され，その一部が互いに接触している。
【００７５】
このような隔壁８９と補助隔壁９１の配置構造は，上述した第１実施形態と同様に，突起８９ａ，９１ａによる隔壁８９および補助隔壁９１の強度上昇により単位電池９３，９３’の支持力が強化される。さらに，本変形例によれば，空気流通路の拡張により，単位電池９３，９３’に対する冷却効率が上昇される。具体的には例えば，図１２〜図１５に示した場合よりも，突起８９ａや，突起９１ａとベースの間に形成される空気流通路が拡張される。により，単位電池９３，９３’に対する冷却効率が上昇される。
【００７６】
図１７〜図１９は，図１６の構造を基本にし，隔壁および補助隔壁に形成される突起の形状が異なる例を示す。
【００７７】
図１７は，隔壁９５の突起９５ａと補助隔壁９７の突起９７ａが半球形に形成される例を，図１８は，隔壁９の突起９９ａと補助隔壁１０１の突起１０１ａが円柱形または角柱形に形成される例を，図１は，隔壁１０３の突起１０３ａと補助隔壁１０５の突起１０５ａが円錐形または角錐形に形成される例を示す。
【００７８】
なお，本発明において，隔壁の突起がベース上に配列されるとき，この突起は次の条件を満足するように形成される。便宜上，図２に示す隔壁を基準に説明する。
【００７９】
図２０に示すように，突起２０ｂ，２０ｂ’，２０ｂ”がベース２０ａに垂直方向または水平方向に対して交互にずれて配列される場合，任意の一列に位置する一つの突起２０ｂを基準として，その任意の一列に隣接する他の列に位置するとともに，突起２０ｂに各々隣接する他の突起２０ｂ’，２０ｂ”の間に形成される角度をβとすると，この角度βは，３０°以上１５０°以下であることが望ましい。より好ましくは，角度βは，４５°以上６０°以下である。
【００８０】
このように突起２０ｂ，２０ｂ’，２０ｂ”を配列することにより，ハウジング１２の流入口１２ａを介して隔壁２０に流入された空気は，隔壁２０のいずれか一つの突起２０ｂ’に接すると，この突起２０ｂ’を中心に両側に分散される（図２０の矢印１，２参照）。
【００８１】
このように，隔壁２０を通過する空気は，隔壁２０の全ての突起により分散されてその進行経路を変更して流動する。この際，空気の流速は，単位電池の冷却効率に影響を与える要素として作用することができる。
【００８２】
すなわち，空気が適切な流速を有しなければ，この空気が，隔壁２０を通過するとき，隔壁２０内で円滑に分散できなくなるので，所望の熱交換が起こらなくて単位電池に対する冷却効率を低下させる。
【００８３】
また，空気が適切な流速を有しなければ，隔壁２０内の圧力が降下する。圧力の降下は，ハウジング１２内を通過する空気の流動に対する抵抗が増加することを意味する。従って，単位電池に対する冷却効率が低下することはもちろん，流速を高めるためにハウジング１２内に空気を提供する手段（たとえば，冷却ファン）の負荷が高くなり，これによりほかの問題点を引き起こす。
【００８４】
このような点を考慮して，本実施形態においては，角度βを上述の範囲内に設定して，空気を適切な流速で流動させることにより，単位電池に対する冷却を最も効果的に行うことができる。
【００８５】
本発明の発明者らは，数回の実験により，角度βが３０°より小さい場合は，熱交換効率が低くなり，角度βが１５０°より大きい場合は，空気の流速が遅くなって，満足すべき単位電池の冷却効率が得られないことが分かった。
【００８６】
以上の実施形態において，隔壁はアルミニウム材質からなるものと説明したが，本発明による隔壁は，アルミニウムのような金属材質だけでなく，プラスチックのような絶縁材質からも構成可能である。
【００８７】
上記実施形態によれば，隔壁に突起を備えることにより，単位電池の変形を防止し得る十分な強度を隔壁にもたせることができるとともに，単位電池の冷却を効率よく行える。また，隔壁の強度を上げるために隔壁に突起を設ければよいため，隔壁の強度を上げるために発生する費用を安く抑えることができる。
【００８８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明による二次電池モジュールは，高出力特性を要求するＨＥＶ（ハイブリッド自動車），ＥＶ（電気自動車），無線掃除機，電動自転車，電動スクーターなどのように，モータを使用して作動する機器に有用に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態による二次電池モジュールを概略的に示す側断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による隔壁を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による隔壁の突起のほかの配列状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による隔壁が適用された二次電池モジュールの部分断面図である。
【図５Ａ】本発明の第１実施形態において，突起形状を半球形に形成した例を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの部分斜視図である。
【図６Ａ】本発明の第１実施形態において，突起形状を円柱形に形成した例を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの部分斜視図である。
【図６Ｃ】本発明の第１実施形態において，突起形状を角柱形に形成した例を示す部分斜視図である。
【図７Ａ】本発明の第１実施形態において，突起形状を三角錐形に形成した例を示す断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの部分斜視図である。
【図７Ｃ】本発明の第１実施形態において，突起形状を円錐形に形成した例を示す部分斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態による隔壁が適用された二次電池モジュールの部分断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態において，突起形状を半球形に形成した第１変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態において，突起形状を円柱形に形成した第１変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態において，突起形状を円錐形または角錐形に形成した第１変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の切頭円錐形突起が交互に形成された第２変形例を示す断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の半球形突起が交互に形成された第２変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の円柱形または角柱形突起が交互に形成された第２変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の円錐形または角錐形突起が交互に形成された第２変形例を示す断面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の切頭円錐形突起が対応して形成された第３変形例を示す断面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の半球形突起が対応して形成された第３変形例を示す断面図である。
【図１８】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の円柱形または角柱形突起が対応して形成された第３変形例を示す断面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の円錐形または角錐形突起が対応して形成された第３変形例を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施形態による隔壁の作用を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１００ 装置
１０２ 部品
１０，６０，７０ 二次電池モジュール
１１，１１’，・・・，１１ｎ，６１，６１’，７１，７１’，９３，９３’ 単位電池
１２ ハウジング
１２ａ 流入口
１２ｂ 排出口
２０，３０，４０，５０，６３，６７，６９，７３，７７，８１，８５，８９，９５，９，１０３ 隔壁
２０ａ，３０ａ，４０ａ，５０ａ，７３ａ，７５ａ ベース
２０ｂ，３０ｂ，４０ｂ，５０ｂ，６３ａ，６５ａ，６７ａ，６９ａ，７３ｂ，７５ｂ，７７ａ，７９ａ，８１ａ，８３ａ，８５ａ，８７ａ，８９ａ，９１ａ，９５ａ，９７ａ，９９ａ，１０１ａ，１０３ａ，１０５ａ 突起
６５，７５，７９，８３，８７，９１，９７，１０１，１０５ 補助隔壁
２００ｂ 傾斜面
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池に係り，より詳しくは，複数の単位電池から構成された二次電池モジュールおよびこの二次電池モジュールに使用される隔壁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は，充電の不可能な一次電池とは異なり，充電および放電が可能な電池である。低容量の二次電池は，主に携帯電話，ラップトップコンピュータ，およびカムコーダのような携帯可能な小型電子機器に使用される。大容量の二次電池は，ハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源として広く使用されている。
【０００３】
このような二次電池は，様々な形状に製造されているが，代表的な形状としては，円筒形，角形を挙げることができる。大電力を必要とする機器，たとえばハイブリッド自動車などのモータ駆動用として使用される場合は，大容量の二次電池モジュールが構成される。
【０００４】
このような二次電池モジュールは，一般的に，直列に連結される複数の二次電池（以下，便宜上単位電池と称する）からなる。各単位電池は，陽極と陰極がセパレータを介在して配置される電極群と，この電極群が内蔵される空間を有するケースと，このケースに結合されてケースを密閉するキャップ組立体とを含んで構成される。ここで，キャップ組立体は，陽極および陰極にそれぞれ電気的に連結され，ケースの内部および外部にわたって配置される端子を含む。
【０００５】
そして，単位電池が角形に形成される場合には，キャップ組立体の上部に突出した陽極端子が隣接する単位電池の陰極端子に連結され，同様にキャップ組立体の上部に突出した陰極端子が隣接する単位電池の陽極端子に連結されるように，複数の単位電池が，その陽極端子と陰極端子とが交互に位置するように配列される。その状態で，外周面の一部がネジ状となるように加工された陽極端子および陰極端子に導電体の連結具を連結し，ナットで締め付ける。それにより，複数の単位電池が互いに電気的に連結され，電池モジュールが構成される。
【０００６】
ここで，二次電池モジュールは，数個から数十個の単位電池を連結して一つの電池モジュールとして構成するため，各単位電池から発生する熱を容易に放出し得なければない。特に，単位電池が電動掃除機または電動スクーターまたは自動車用（電気自動車またはハイブリッド自動車）のモータ駆動用の大容量二次電池として適用される場合，上述のような熱放出は非常に重要である。
【０００７】
その理由は，電池モジュールにおいて，熱放出が正常に行われなければ，電池モジュールの温度が各単位電池で発生する熱により過度に上昇し，これにより，電池モジュールが適用された機器の誤作動が発生し得るからである。
【０００８】
したがって，通常，電池モジュールを構成するときは，単位電池と単位電池との間に隔壁を配置し，この隔壁により形成される単位電池間の空間を活用して，単位電池を冷却させる。さらに，この単位電池が熱膨張して変形することを防止する。
【０００９】
隔壁は，このような機能を果たすためには，十分な強度を有しなければならない。また，効果的な放熱構造を有しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし，従来の二次電池モジュールにおける隔壁は，上述した２つの条件を同時に満たすことができないため，消費者が望む良質の二次電池モジュールを構成し難かった。
【００１１】
すなわち，隔壁に十分な強度をもたせる場合には，冷却用空気の通行流路設計に制約があるという問題点がある。一方，隔壁に高い冷却効率をもたせる場合には，隔壁の構造が脆弱になるという問題点がある。
【００１２】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，単位電池の形状を維持し得る十分な強度を有するとともに，単位電池の温度制御を効率的に行うことの可能な隔壁を有する二次電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，互いに間隔をおいて配列される複数の単位電池と；突起を有し，複数の単位電池の間に配置される隔壁と；を備える二次電池モジュールが提供される。
【００１４】
上記隔壁は，板状のベースを含み，上記突起は，ベースに複数形成されてもよい。
【００１５】
上記複数の突起は，ベースの一面に配置されてもよい。つまり，複数の突起の全てが，ベースの片面に形成されていてもよい。
【００１６】
上記突起は，円錐形または角錐形に形成されてもよい。また，上記突起は，突起の基端（ベース側）から突起の先端に向かって径が小さくなるような，上狭下広の切頭円錐形に形成されてもよい。また，上記突起は，円柱形または角柱形に形成されてもよい。また，上記突起は，半球形に形成されてもよい。
【００１７】
上記二次電池モジュールは，隔壁と単位電池との間に配置される補助隔壁をさらに備えてもよい。
【００１８】
補助隔壁は，全面が平らな板状のベースを含んでもよい。つまり，補助隔壁のベースは，その両面が平らであってもよい。
【００１９】
補助隔壁は，板状のベースと；ベースに形成される複数の突起と；を備えてもよい。
【００２０】
上記隔壁と補助隔壁は互いに当接し，単位電池の間に配置されてもよい。
【００２１】
上記隔壁の突起は，補助隔壁のベースと接触しており，かつ，補助隔壁の突起は，隔壁のベースと接触していてもよい。一方，上記隔壁の突起と補助隔壁の突起が当接して配置されてもよい。
【００２２】
上記補助隔壁に備えられる突起は，円錐形または角錐形に形成されてもよい。また，上記補助隔壁に備えられる突起は，突起の基端（ベース側）から突起の先端に向かって径が小さくなるような，上狭下広の切頭円錐形に形成されてもよい。また，上記補助隔壁に備えられる突起は，円柱形または角柱形に形成されてもよい。また，上記補助隔壁に備えられる突起は，半球形に形成されてもよい。
【００２３】
上記隔壁に備えられる突起の内側に凹部が形成されてもよい。同様に，上記補助隔壁に備えられる突起の内側に凹部が形成されてもよい。
【００２４】
上記隔壁の厚さと補助隔壁の厚さが同一であってもよい。
【００２５】
上記隔壁に備えられる突起と補助隔壁に備えられる突起が，所定の軸に対して対称状に形成されてもよい。
【００２６】
上記隔壁に備えられる突起は，隔壁の一面に対して任意の角度をなす傾斜面を有していてもよい。その傾斜面の角度は，４５°以上９０°以下であることが望ましい。また，その傾斜面の角度は，５０°以上７０°以下であることがより望ましく，最も望ましくは，その傾斜面の角度は５５°以上６５°以下である。
【００２７】
上記隔壁に備えられる突起は，ベースに交互にずれた配列に形成されてもよい。つまり，ベースの長手方向に対して所定の角度をなす複数の配列状となるように，突起がベースに形成されてもよい。
【００２８】
任意の１列に位置する１つの突起を基準として，該任意の１列に隣接する他の列に位置するとともに，基準とした突起に各々隣接する他の２つの突起の間に形成される角度βが，３０°以上１５０°以下であってもよい。
【００２９】
上記隔壁に備えられる突起は，ベースに格子状に形成されてもよい。
【００３０】
上記単位電池は角形であってもよい。また，上記単位電池はモータ駆動用であってもよい。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように本発明によれば，隔壁に突起を備えることにより，単位電池の変形を防止し得る十分な強度を隔壁にもたせることができるとともに，単位電池の冷却を効率よく行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３３】
図１は，本発明の実施形態による二次電池モジュールを概略的に示す側断面図である。
【００３４】
図１に示すように，本発明の実施形態による二次電池モジュール１０は，互いに任意の間隔をおき，所定の距離だけ離隔して配列される複数の単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎを含む。
【００３５】
本実施形態において，単位電池１１は角形の二次電池からなる。この二次電池は，ケースの内部に，陽極，陰極およびセパレータからなる電極群を挿入して，ケースにキャップ組立体を取り付けることにより構成される。
【００３６】
この単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎの間には，単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎに連結されて単位電池を支持し，かつ，冷却媒体（本実施形態では空気）が単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎの間を流通可能とする隔壁２０が配置される。
【００３７】
このような単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎと隔壁２０は，締結板２２および締結棒２４により固定されて一つのアセンブリをなす。
【００３８】
このようなアセンブリは，空気が流入される流入口１２ａ，および単位電池１１を冷却させた空気が排出される排出口１２ｂを有するハウジング１２の内部に装着される。
【００３９】
流入口１２ａは，ハウジング１２の上端の一側に配置され，排出口１２ｂはハウジング１２の下端の他側に配置されている。しかし，ハウジング１２の構造は，本発明が適用される二次電池モジュールの一例であり，特にこの構造に限定されるものではない。
【００４０】
二次電池モジュール１０は，ハウジング１２の流入口１２ａを介してハウジング１２の内部に流入された空気が，ハウジング１２の上部から下部に流通し，ハウジング１２の排出口１２ｂを介してハウジング１２の外部に流出されるようにする。
【００４１】
この過程で，空気は隔壁２０を通過する。この際，単位電池１１から発生した熱はこの空気により熱交換されて冷却される。
【００４２】
以下，このような作用を可能にする，本発明の第１実施形態による二次電池モジュール１０について詳細に説明する。
【００４３】
（第１実施形態）
図２に示すように，上記のような二次電池モジュール１０において，隔壁２０は，板状のベース２０ａと，ベース２０ａに形成された複数の突起２０ｂとから主に構成される。板状のベース２０ａは，単位電池１１の側面と対応する大きさを有する。複数の突起２０ｂは，全て，ベース２０ａの片面に突設され，互いに所定の間隔をあけて配置される。
【００４４】
突起２０ｂは，図２に示すように，垂直方向または水平方向に対して交互にずれた配列をなしてもよい。または，図３に示すように，格子状の配列をなしてもよい。
【００４５】
また，ベース２０ａに突設される突起２０ｂは，その内部が詰まった形態であってもよい。または，突起２０ｂは，その内部が空洞であってもよい。または，突起２０ｂは，図４に示すように，ベース２０ａの一部に凹部２０ｃが形成された形態であってもよい。本実施形態においては，後者，つまり凹部２０ｃが形成された形態の突起２０ｂを採用する。
【００４６】
本実施形態において，突起２０ｂは，突起２０ｂの基端（ベース２０ａ側）から突起２０ｂの先端に向かって径が小さくなるような，上狭下広の切頭円錐形に形成されている。
【００４７】
このような隔壁２０は，単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎの間に配置される。そして，上述のようにアセンブリを構成する際に，突起２０ｂの先端を１つの単位電池１１の側面に密着させ，突起２０ｂの基端を，突起２０ｂの先端を密着させた単位電池と隣接する単位電池１１’の側面に密着させる。
【００４８】
このような隔壁２０の配置状態は，単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎの間に配置される全ての隔壁２０に適用される。
【００４９】
上記のように単位電池間に隔壁２０を設けることにより，単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎの間を所定の間隔に保つことができる。また，隔壁２０に突起２０ｂを設けることにより，単位電池１１，１１’，・・・，１１ｎから発生する熱は，突起２０ｂ間に形成される空間を通過する空気により冷却される。
【００５０】
本実施形態において，突起２０ｂは，上狭下広の切頭円錐形である。つまり，突起２０ｂは，隔壁２０の一面，具体的にはベース２０ａに対して任意の角度αをなす傾斜面２００ｂを有する形に形成される（図４参照）。
【００５１】
ここで，角度αは，突起２０ｂが有するべき強度特性を考慮して設定される。すなわち，単位電池が熱膨張する際に単位電池の内部圧力が上昇して，突起２０ｂに圧縮応力が加わるとき，この突起２０ｂはこの応力に十分に耐え得る強度を有しなければならない。そうでなければ，隔壁２０が単位電池を堅固に支持することができない。そのような場合には，単位電池の安全装置である安全ベントが，既設定の圧力値で破断されず，より高い圧力値で破断されるため，不安定な動作が生じて電池モジュール全体を危険に曝すおそれがある。
【００５２】
このような点を考慮して，角度αは，突起２０ｂが十分な強度を有し得るように，４５°以上９０°以下に設定されることが好ましい。より好ましくは，角度αは，５０°以上７０°以下に設定される。最も好ましくは，角度αは，５５°以上６５°以下に設定される。
【００５３】
下記の表１は，本発明の実施例による隔壁の強度および冷却效率を示す。ここで，強度は応力値が小さいほど強いことを意味し，ｖｏｌｕｍｅ効率は，隔壁上に形成される冷却媒体の流動空間に対する突起の体積比（流動空間内の突起体積／流動空間）であって，その値が大きいほど冷却效率が高いことを意味する。
【００５４】
本発明の実施例による隔壁は，それぞれ上記角度αを，６０°または９０°にして突起を形成している。この時，実施例による隔壁はプレス加工または射出加工によって形成でき，これはアルミニウム材質（Ａｌ３００３系列）で形成されることができる。
【００５５】
【表１】
【００５６】
上記傾斜角が９０°より大きくなると，突起の形象に無理があるためこれを製造し難く，４５°より小さくなると，強度が弱くなって突起が破損する恐れが高い。
【００５７】
図５Ａ〜図７Ｃは本発明の第１実施形態の変形例を示すもので，この変形例は上記突起の形状を多様に変更して構成したものである。
【００５８】
まず，図５Ａおよび図５Ｂを参照すると，この隔壁３０は，ベース３０ａに形成される突起３０ｂの形状を半球形に形成している。
【００５９】
図６Ａ〜図６Ｃを参照すると，この隔壁４０は，ベース４０ａに形成される突起４０ｂの形状を円柱形（図６Ｂ参照）または四角柱形（図６Ｃ参照）などの角柱形にして構成している。ここで，角柱の傾斜面は上記角度αを満足するように形成される。
【００６０】
図７Ａ〜図７Ｃを参照すると，この隔壁５０は，ベース５０ａに形成される突起５０ｂの形状を三角錐形（図７Ｂ参照）などの角錐形または円錐形（図７Ｃ参照）にして構成している。この実施形態においても，角錐の傾斜面は上記角度αを満足するように形成される。
【００６１】
（第２実施形態）
図８〜図１１は本発明の第２実施形態による二次電池モジュールを示す断面図である。第２実施形態による二次電池モジュール６０は，基本的には上述した第１実施形態の二次電池モジュールと同様に構成される。第２実施形態では，単位電池６１と単位電池６１’との間に，第１実施形態のような隔壁６３とともに，補助隔壁６５をさらに配置して構成される点で，第１実施形態と相違している。
【００６２】
補助隔壁６５は，隔壁６３に対応する大きさを有し，全面が平らに形成された隔壁であって，隔壁６３と同一の材質および厚さを有するように形成される。
【００６３】
第２実施形態による電池モジュール６０においては，第１実施形態とは異なり，単位電池６１の側面に隔壁６３の突起６３ａが接触する代わりに，補助隔壁６５が接触する。そのため，補助隔壁６５をアルミニウムのような金属材質で形成する場合には，熱伝導性のある補助隔壁６５と単位電池６１とが接触することにより，単位電池６１に突起６３ａが接触する場合に比べて，単位電池６１と熱伝導性の部材との接触面積が増大する。従って，単位電池６１から発生する熱をより効果的に放出させることができる。さらに，単位電池６１の側面が突起６３ａにより押し付けられて変形することを防止することができる。
【００６４】
図９〜図１１は，図８の構造を基本にし，隔壁に形成される突起の形状が異なる第１変形例を示す。
【００６５】
図９は隔壁６５の突起６５ａが半球形に形成される例を，図１０は隔壁６７の突起６７ａが円柱形または角柱形に形成される例を，図１１は隔壁６９の突起６９ａが円錐形または角錐形に形成される例を示す。
【００６６】
図１２〜図１５は，本発明の第２実施形態の第２変形例による二次電池モジュールの構造を示す断面図である。
【００６７】
図１２に示すように，第２変形例にかかる二次電池モジュール７０は，単位電池７１と単位電池７１’との間に，第２実施形態のように隔壁７３と補助隔壁７５が配置される。しかし，補助隔壁７５は，第２実施形態の補助隔壁のように全面が平らな構造でなく，隔壁７３と同様に，ベース７５ａに突起７５ｂを複数形成して構成される点で，第２実施形態と異なる。すなわち，第２変形例では，隔壁７３のベース７３ａに複数の突起７３ｂが形成されており，かつ，補助隔壁７５にも上述したような複数の突起７５ｂが形成されている。
【００６８】
ここで，突起７３ｂ，７５ｂの具体的な形状は上述した第１実施形態の突起とほぼ同様であるため説明を省略する。
【００６９】
隔壁７３と補助隔壁７５は，単位電池７１，７１’間に配置されるとき，互いに当接した状態を維持するが，第２変形例においては，突起７３ｂ，７５ｂが互いに干渉しないように配置される。すなわち，突起７３ｂと突起７５ｂが接触するのではなく，隔壁７３の突起７３ｂは補助隔壁７５のベース７５ａに接触し，補助隔壁７５の突起７５ｂは隔壁７３のベース７３ａに接触するように配置されている。このようにして，隔壁７３と補助隔壁７５が互いに結合される。
【００７０】
このような隔壁７３と補助隔壁７５の配置構造によると，両隔壁の突起７３ｂ，７５ｂが交互に配置されることにより，隔壁７３と補助隔壁７５の強度が上昇し，より安定した状態で単位電池７１，７１’を支持することができる。
【００７１】
図１３〜図１５は，図１２の構造を基本にするが，隔壁および補助隔壁に形成される突起の形状が異なる例を示す。
【００７２】
図１３は，隔壁７７の突起７７ａと補助隔壁７９の突起７９ａが半球形に形成される例を，図１４は，隔壁８１の突起８１ａと補助隔壁８３の突起８３ａが円柱形または角柱形に形成される例を，図１５は，隔壁８５の突起８５ａと補助隔壁８７の突起８７ａが円錐形または角錐形に形成される例を示す。
【００７３】
図１６〜図１９は本発明の第２実施形態の第３変形例による電池モジュールの構造を示す断面図である。
【００７４】
図１６に示すように，第２変形例においては，第２実施形態の第２変形例のように，単位電池９３と単位電池９３’との間に配置される隔壁８９および補助隔壁９１がともに突起８９ａ，９１ａを有するが，この突起８９ａ，９１ａが互いに当接した状態にある点で第２変形例と相違する。より詳細には，図１６に示すように本変形例では，隔壁８９の突起８９ａと補助隔壁９１の突起９１ａとが，隔壁８９のベース８９ｂと補助隔壁９１のベース９１ｂとの間の中央の線を中心に対称状に形成され，その一部が互いに接触している。
【００７５】
このような隔壁８９と補助隔壁９１の配置構造は，上述した第１実施形態と同様に，突起８９ａ，９１ａによる隔壁８９および補助隔壁９１の強度上昇により単位電池９３，９３’の支持力が強化される。さらに，本変形例によれば，空気流通路の拡張により，単位電池９３，９３’に対する冷却効率が上昇される。具体的には例えば，図１２〜図１５に示した場合よりも，突起８９ａや，突起９１ａとベースの間に形成される空気流通路が拡張される。により，単位電池９３，９３’に対する冷却効率が上昇される。
【００７６】
図１７〜図１９は，図１６の構造を基本にし，隔壁および補助隔壁に形成される突起の形状が異なる例を示す。
【００７７】
図１７は，隔壁９５の突起９５ａと補助隔壁９７の突起９７ａが半球形に形成される例を，図１８は，隔壁９の突起９９ａと補助隔壁１０１の突起１０１ａが円柱形または角柱形に形成される例を，図１は，隔壁１０３の突起１０３ａと補助隔壁１０５の突起１０５ａが円錐形または角錐形に形成される例を示す。
【００７８】
なお，本発明において，隔壁の突起がベース上に配列されるとき，この突起は次の条件を満足するように形成される。便宜上，図２に示す隔壁を基準に説明する。
【００７９】
図２０に示すように，突起２０ｂ，２０ｂ’，２０ｂ”がベース２０ａに垂直方向または水平方向に対して交互にずれて配列される場合，任意の一列に位置する一つの突起２０ｂを基準として，その任意の一列に隣接する他の列に位置するとともに，突起２０ｂに各々隣接する他の突起２０ｂ’，２０ｂ”の間に形成される角度をβとすると，この角度βは，３０°以上１５０°以下であることが望ましい。より好ましくは，角度βは，４５°以上６０°以下である。
【００８０】
このように突起２０ｂ，２０ｂ’，２０ｂ”を配列することにより，ハウジング１２の流入口１２ａを介して隔壁２０に流入された空気は，隔壁２０のいずれか一つの突起２０ｂ’に接すると，この突起２０ｂ’を中心に両側に分散される（図２０の矢印１，２参照）。
【００８１】
このように，隔壁２０を通過する空気は，隔壁２０の全ての突起により分散されてその進行経路を変更して流動する。この際，空気の流速は，単位電池の冷却効率に影響を与える要素として作用することができる。
【００８２】
すなわち，空気が適切な流速を有しなければ，この空気が，隔壁２０を通過するとき，隔壁２０内で円滑に分散できなくなるので，所望の熱交換が起こらなくて単位電池に対する冷却効率を低下させる。
【００８３】
また，空気が適切な流速を有しなければ，隔壁２０内の圧力が降下する。圧力の降下は，ハウジング１２内を通過する空気の流動に対する抵抗が増加することを意味する。従って，単位電池に対する冷却効率が低下することはもちろん，流速を高めるためにハウジング１２内に空気を提供する手段（たとえば，冷却ファン）の負荷が高くなり，これによりほかの問題点を引き起こす。
【００８４】
このような点を考慮して，本実施形態においては，角度βを上述の範囲内に設定して，空気を適切な流速で流動させることにより，単位電池に対する冷却を最も効果的に行うことができる。
【００８５】
本発明の発明者らは，数回の実験により，角度βが３０°より小さい場合は，熱交換効率が低くなり，角度βが１５０°より大きい場合は，空気の流速が遅くなって，満足すべき単位電池の冷却効率が得られないことが分かった。
【００８６】
以上の実施形態において，隔壁はアルミニウム材質からなるものと説明したが，本発明による隔壁は，アルミニウムのような金属材質だけでなく，プラスチックのような絶縁材質からも構成可能である。
【００８７】
上記実施形態によれば，隔壁に突起を備えることにより，単位電池の変形を防止し得る十分な強度を隔壁にもたせることができるとともに，単位電池の冷却を効率よく行える。また，隔壁の強度を上げるために隔壁に突起を設ければよいため，隔壁の強度を上げるために発生する費用を安く抑えることができる。
【００８８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明による二次電池モジュールは，高出力特性を要求するＨＥＶ（ハイブリッド自動車），ＥＶ（電気自動車），無線掃除機，電動自転車，電動スクーターなどのように，モータを使用して作動する機器に有用に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態による二次電池モジュールを概略的に示す側断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による隔壁を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による隔壁の突起のほかの配列状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による隔壁が適用された二次電池モジュールの部分断面図である。
【図５Ａ】本発明の第１実施形態において，突起形状を半球形に形成した例を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの部分斜視図である。
【図６Ａ】本発明の第１実施形態において，突起形状を円柱形に形成した例を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの部分斜視図である。
【図６Ｃ】本発明の第１実施形態において，突起形状を角柱形に形成した例を示す部分斜視図である。
【図７Ａ】本発明の第１実施形態において，突起形状を三角錐形に形成した例を示す断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの部分斜視図である。
【図７Ｃ】本発明の第１実施形態において，突起形状を円錐形に形成した例を示す部分斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態による隔壁が適用された二次電池モジュールの部分断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態において，突起形状を半球形に形成した第１変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態において，突起形状を円柱形に形成した第１変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態において，突起形状を円錐形または角錐形に形成した第１変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の切頭円錐形突起が交互に形成された第２変形例を示す断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の半球形突起が交互に形成された第２変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の円柱形または角柱形突起が交互に形成された第２変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の円錐形または角錐形突起が交互に形成された第２変形例を示す断面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の切頭円錐形突起が対応して形成された第３変形例を示す断面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の半球形突起が対応して形成された第３変形例を示す断面図である。
【図１８】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の円柱形または角柱形突起が対応して形成された第３変形例を示す断面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態において，隔壁および補助隔壁の両側に複数の円錐形または角錐形突起が対応して形成された第３変形例を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施形態による隔壁の作用を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１００ 装置
１０２ 部品
１０，６０，７０ 二次電池モジュール
１１，１１’，・・・，１１ｎ，６１，６１’，７１，７１’，９３，９３’ 単位電池
１２ ハウジング
１２ａ 流入口
１２ｂ 排出口
２０，３０，４０，５０，６３，６７，６９，７３，７７，８１，８５，８９，９５，９，１０３ 隔壁
２０ａ，３０ａ，４０ａ，５０ａ，７３ａ，７５ａ ベース
２０ｂ，３０ｂ，４０ｂ，５０ｂ，６３ａ，６５ａ，６７ａ，６９ａ，７３ｂ，７５ｂ，７７ａ，７９ａ，８１ａ，８３ａ，８５ａ，８７ａ，８９ａ，９１ａ，９５ａ，９７ａ，９９ａ，１０１ａ，１０３ａ，１０５ａ 突起
６５，７５，７９，８３，８７，９１，９７，１０１，１０５ 補助隔壁
２００ｂ 傾斜面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔をおいて配列される複数の単位電池と；
突起を有し，前記複数の単位電池の間に配置される隔壁と；
を備えることを特徴とする二次電池モジュール。
【請求項２】
前記隔壁は，板状のベースを含み，
前記突起は，前記ベースに複数形成されることを特徴とする，請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項３】
前記複数の突起は，前記ベースの一面に配置されることを特徴とする，請求項２に記載の二次電池モジュール。
【請求項４】
前記突起は，円錐形または角錐形に形成されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項５】
前記突起は，上狭下広の切頭円錐形に形成されることを特徴とする，請求項４に記載の二次電池モジュール。
【請求項６】
前記突起は，円柱形または角柱形に形成されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項７】
前記突起は，半球形に形成されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項８】
前記二次電池モジュールは，前記隔壁と前記単位電池との間に配置される補助隔壁をさらに備えることを特徴とする，請求項１〜７のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項９】
前記補助隔壁は，両面が平らな板状のベースを含むことを特徴とする，請求項８に記載の二次電池モジュール。
【請求項１０】
前記補助隔壁は，
板状のベースと；
前記ベースに形成される複数の突起と；
を備えることを特徴とする，請求項８に記載の二次電池モジュール。
【請求項１１】
前記隔壁と前記補助隔壁は互いに当接し，前記単位電池の間に配置されることを特徴とする，請求項１０に記載の二次電池モジュール。
【請求項１２】
前記隔壁の突起は，前記補助隔壁の前記ベースと接触しており，かつ，
前記補助隔壁の突起は，前記隔壁の前記ベースと接触している
ことを特徴とする，請求項１１に記載の二次電池モジュール。
【請求項１３】
前記隔壁の突起と前記補助隔壁の突起が当接して配置されることを特徴とする，請求項１１に記載の二次電池モジュール。
【請求項１４】
前記補助隔壁に備えられる突起は，円錐形または角錐形に形成されることを特徴とする，請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１５】
前記補助隔壁に備えられる突起は，上狭下広の切頭円錐形に形成されることを特徴とする，請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１６】
前記補助隔壁に備えられる突起は，円柱形または角柱形に形成されることを特徴とする，請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１７】
前記補助隔壁に備えられる突起は，半球形に形成されることを特徴とする，請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１８】
前記隔壁に備えられる突起の内側に凹部が形成されることを特徴とする，請求項１〜１７のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１９】
前記補助隔壁に備えられる突起の内側に凹部が形成されることを特徴とする，請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項２０】
前記隔壁の厚さと前記補助隔壁の厚さが同一であることを特徴とする，請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項２１】
前記隔壁に備えられる突起と前記補助隔壁に備えられる突起が，対称状に形成されることを特徴とする，請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項２２】
前記隔壁に備えられる突起は，前記隔壁の一面に対して任意の角度をなす傾斜面を有することを特徴とする，請求項１〜２１のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項２３】
前記傾斜面の角度は，４５°以上９０°以下であることを特徴とする，請求項２２に記載の二次電池モジュール。
【請求項２４】
前記傾斜面の角度は，５０°以上７０°以下であることを特徴とする，請求項２３に記載の二次電池モジュール。
【請求項２５】
前記傾斜面の角度は，５５°以上６５°以下であることを特徴とする，請求項２４に記載の二次電池モジュール。
【請求項２６】
前記隔壁に備えられる突起は，前記ベースに交互にずれた配列に形成されることを特徴とする，請求項２に記載の二次電池モジュール。
【請求項２７】
任意の１列に位置する１つの突起を基準として，該任意の１列に隣接する他の列に位置するとともに，前記基準とした突起に各々隣接する他の２つの突起の間に形成される角度βが，３０°以上１５０°以下であることを特徴とする，請求項２６に記載の二次電池モジュール。
【請求項２８】
前記隔壁に備えられる突起は，前記ベースに格子状に形成されることを特徴とする，請求項２に記載の二次電池モジュール。
【請求項２９】
前記単位電池は角形であることを特徴とする，請求項１〜２８のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項３０】
前記単位電池はモータ駆動用であることを特徴とする，請求項１〜２９のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１】
互いに間隔をおいて配列される複数の単位電池と；
突起を有し，前記複数の単位電池の間に配置される隔壁と；
を備えることを特徴とする二次電池モジュール。
【請求項２】
前記隔壁は，板状のベースを含み，
前記突起は，前記ベースに複数形成されることを特徴とする，請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項３】
前記複数の突起は，前記ベースの一面に配置されることを特徴とする，請求項２に記載の二次電池モジュール。
【請求項４】
前記突起は，円錐形または角錐形に形成されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項５】
前記突起は，上狭下広の切頭円錐形に形成されることを特徴とする，請求項４に記載の二次電池モジュール。
【請求項６】
前記突起は，円柱形または角柱形に形成されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項７】
前記突起は，半球形に形成されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項８】
前記二次電池モジュールは，前記隔壁と前記単位電池との間に配置される補助隔壁をさらに備えることを特徴とする，請求項１〜７のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項９】
前記補助隔壁は，両面が平らな板状のベースを含むことを特徴とする，請求項８に記載の二次電池モジュール。
【請求項１０】
前記補助隔壁は，
板状のベースと；
前記ベースに形成される複数の突起と；
を備えることを特徴とする，請求項８に記載の二次電池モジュール。
【請求項１１】
前記隔壁と前記補助隔壁は互いに当接し，前記単位電池の間に配置されることを特徴とする，請求項１０に記載の二次電池モジュール。
【請求項１２】
前記隔壁の突起は，前記補助隔壁の前記ベースと接触しており，かつ，
前記補助隔壁の突起は，前記隔壁の前記ベースと接触している
ことを特徴とする，請求項１１に記載の二次電池モジュール。
【請求項１３】
前記隔壁の突起と前記補助隔壁の突起が当接して配置されることを特徴とする，請求項１１に記載の二次電池モジュール。
【請求項１４】
前記補助隔壁に備えられる突起は，円錐形または角錐形に形成されることを特徴とする，請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１５】
前記補助隔壁に備えられる突起は，上狭下広の切頭円錐形に形成されることを特徴とする，請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１６】
前記補助隔壁に備えられる突起は，円柱形または角柱形に形成されることを特徴とする，請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１７】
前記補助隔壁に備えられる突起は，半球形に形成されることを特徴とする，請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１８】
前記隔壁に備えられる突起の内側に凹部が形成されることを特徴とする，請求項１〜１７のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１９】
前記補助隔壁に備えられる突起の内側に凹部が形成されることを特徴とする，請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項２０】
前記隔壁の厚さと前記補助隔壁の厚さが同一であることを特徴とする，請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項２１】
前記隔壁に備えられる突起と前記補助隔壁に備えられる突起が，対称状に形成されることを特徴とする，請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項２２】
前記隔壁に備えられる突起は，前記隔壁の一面に対して任意の角度をなす傾斜面を有することを特徴とする，請求項１〜２１のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項２３】
前記傾斜面の角度は，４５°以上９０°以下であることを特徴とする，請求項２２に記載の二次電池モジュール。
【請求項２４】
前記傾斜面の角度は，５０°以上７０°以下であることを特徴とする，請求項２３に記載の二次電池モジュール。
【請求項２５】
前記傾斜面の角度は，５５°以上６５°以下であることを特徴とする，請求項２４に記載の二次電池モジュール。
【請求項２６】
前記隔壁に備えられる突起は，前記ベースに交互にずれた配列に形成されることを特徴とする，請求項２に記載の二次電池モジュール。
【請求項２７】
任意の１列に位置する１つの突起を基準として，該任意の１列に隣接する他の列に位置するとともに，前記基準とした突起に各々隣接する他の２つの突起の間に形成される角度βが，３０°以上１５０°以下であることを特徴とする，請求項２６に記載の二次電池モジュール。
【請求項２８】
前記隔壁に備えられる突起は，前記ベースに格子状に形成されることを特徴とする，請求項２に記載の二次電池モジュール。
【請求項２９】
前記単位電池は角形であることを特徴とする，請求項１〜２８のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【請求項３０】
前記単位電池はモータ駆動用であることを特徴とする，請求項１〜２９のいずれか１項に記載の二次電池モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００６−１２８４７（Ｐ２００６−１２８４７Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８７４２６（Ｐ２００５−１８７４２６）
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
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