組電池装置
【課題】均一的温度に抑制される単位セルを複数有する組電池装置を提供すること。
【解決手段】第１の単位セル群は、矩形の厚板状の形状を有する単位セルを複数備え、その側面どうしが対向するように該複数の単位セルがひとつの方向に並べて配置されている。第２の単位セル群は、第１のバッテリ群と同様の構成を有し、第１の単位セル群とは離間して、互いに背面と腹面とが、または背面どうしが、または腹面どうしが対向するように配置されている。熱容量具有部材は、第１、第２の単位セル群のそれぞれ複数の単位セルの側面どうしの間に設けられている。圧縮力付与機構は、第１、第２の単位セル群のそれぞれ複数の単位セルのうちのもっとも外側に位置する第１の単位セルと、第１の単位セルとは反対の側のもっとも外側に位置する第２の単位セルとが互いに近づく方向に変位するように圧縮力を与えている。
【解決手段】第１の単位セル群は、矩形の厚板状の形状を有する単位セルを複数備え、その側面どうしが対向するように該複数の単位セルがひとつの方向に並べて配置されている。第２の単位セル群は、第１のバッテリ群と同様の構成を有し、第１の単位セル群とは離間して、互いに背面と腹面とが、または背面どうしが、または腹面どうしが対向するように配置されている。熱容量具有部材は、第１、第２の単位セル群のそれぞれ複数の単位セルの側面どうしの間に設けられている。圧縮力付与機構は、第１、第２の単位セル群のそれぞれ複数の単位セルのうちのもっとも外側に位置する第１の単位セルと、第１の単位セルとは反対の側のもっとも外側に位置する第２の単位セルとが互いに近づく方向に変位するように圧縮力を与えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、単位セルを複数有する組電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＥＶ（hybrid electric vehicle）、ＥＶ（electric vehicle）などの車両で使われる組電池装置は、必要な容量や出力電力を確保するため単位セルが複数組み合わされた構成になっている。単位セルそれぞれで見ると、熱容量は大きくはなく温度上昇が起こりやすい。また、単位セルどうしの電気的な接続によっては、必ずしも、単位セルそれぞれで同じように発熱するとは言えないため、温度の不均一性も発生しやすい。
【０００３】
過度の温度上昇は、安全性のため単位セルとして許容できない。したがって、単位セルを複数有する組電池装置としても、一般に、温度上昇を抑制する機能部分が必要であり、その場合でもその機能部分の効率上、均一的温度に抑制されることが望まれると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１１３４９号公報
【特許文献２】特開平７−３２０７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、温度上昇を抑制し、温度上昇が抑制された結果として均一的温度に抑制がされ得る、単位セルを複数有する組電池装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の組電池装置は、第１の単位セル群と、第２の単位セル群と、熱容量具有部材と、圧縮力付与機構とを持つ。第１の単位セル群は、矩形の厚板状の形状を有する単位セルを複数備え、該複数の単位セルの側面どうしが対向するように該複数の単位セルがひとつの方向に並べて配置されている。また、第２の単位セル群は、矩形の厚板状の形状を有する単位セルを複数備え、該複数の単位セルの側面どうしが対向するように該複数の単位セルがひとつの方向に並べて配置され、前記第１の単位セル群とは離間して、互いに背面と腹面とが、または背面どうしが、または腹面どうしが対向するように配置されている。
【０００７】
また、熱容量具有部材は、前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルの前記側面どうしの間に設けられている。また、圧縮力付与機構は、前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルのうちのもっとも外側に位置する第１の単位セルと、前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルのうちの、前記第１の単位セルとは反対の側のもっとも外側に位置する第２の単位セルとが互いに近づく方向に変位するように圧縮力を与えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態である組電池装置の構成を示す縦断面図。
【図２】図１中に示すＡ−Ａa位置における矢視方向の縦断面図。
【図３】別の実施形態である組電池装置の構成を示す縦断面図。
【図４】さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【図５】さらに別の（第４の）実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【図６】さらに別の（第５の）実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【図７】さらに別の（第６の）実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【図８】さらに別の（第７の）実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【図９】さらに別の（第８の）実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以上を踏まえ、以下では実施形態の組電池装置を図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態である組電池装置の構成を示す縦断面図である。図２は、図１中に示すＡ−Ａa位置における矢視方向の縦断面図である。これらの図中、対応する部分には同一符号を付してある。以下、図１の参照を中心に説明するが、適宜図２を参照すれば理解はより容易である。なお、図１の図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。この方向の設置はひとつの好ましい使用姿勢である。
【００１０】
図１、図２に示すように、この組電池装置は、単位セル１、端子接続部２、熱容量具有部材（金属塊）５、両端近傍雄ねじ付き棒１１、ナット１２、１３、両端近傍雄ねじ付き棒１４、ナット１５、１６、両端近傍雄ねじ付き棒１７、ナット１８、１９、スリット付き剛性板２７、２８、箱体３１を有する。なお、図示では見えないが、両端近傍雄ねじ付き棒およびふたつのナットが、組でもうひと組存在する。
【００１１】
単位セル１は、それぞれ、矩形の厚板状の形状を有しており、このような単位セル１の側面どうしが対向するように複数の単位セル１がひとつの方向に並べて配置されて、ひとつの単位セル群をなしている（図の場合は単位セル１が４つでひとつの単位セル群）。このような単位セル群は、図１の図示左右方向に互いに離間するように複数（図の場合は７つ）ある。単位セル群を構成する単位セル１の数、および組電池装置を構成する単位セル群の数は例示であり、必要な容量や出力電圧、あるいは放熱的に均一性をより高くすることを考慮して、ほかの数とすることもできる。
【００１２】
隣り合う単位セル群は、その含まれる単位セル１どうしで見ると、互いに背面と腹面とが、または背面どうしが、または腹面どうしが対向するように配置されている。単位セル１間の電気的な接続は、端子接続部２（図２）に対向する面に設けられている、単位セル１それぞれの端子を介してなされている。単位セル１間の電気的接続態様（直列、並列、またはそれらの混合）や電気的に接続するための部材の配置の都合いかんによって、隣り合う単位セル群どうしでの単位セル１間の対向は、背面と腹面、背面どうし、腹面どうし、いかようもあり得る。
【００１３】
端子接続部２は、単位セル１間を電気的に接続している部材を総括的に示している。このような端子接続部２として、より具体的には、各単位セル１が有する正極端子および負極端子を、それぞれ、別の単位セル１が有する正極端子または負極端子に電気的につなぐように渡る橋状構造の板（バスバー）を用い得る。
【００１４】
熱容量具有部材５は、単位セル群それぞれの単位セル１の間に設けられている。この部材５は、例えば、熱伝導率がよくかつある程度大きな熱容量をもった、銅などの金属の塊であり、単位セル１と導熱的に接続、配置されることで、単位セル１での発熱を吸収する機能を有している。このような発熱の吸収により、各単位セル１の温度上昇を抑制することができる。また、部材５により各単位セル群内で複数の単位セル１が導熱的に接続されることで、温度上昇が抑制された結果として、それらの温度は均一的温度に抑制され得る。連続充電時や連続放電時に特に好適である。
【００１５】
なお、単位セル１の外面どうしを互いに電気絶縁する必要がある場合には、熱容量具有部材５として、絶縁性の材料でできたもの（例えば、フィラーを混ぜて熱伝導性を改善した樹脂など）を用いることができる。または、同様の目的のため、導電性材料の表面を絶縁性の層で覆ったものも用い得る。いずれの場合も、部材５と単位セル１との熱的な接続を向上するため、それらの間に熱伝導性のよいグリースを介在させてもよい。
【００１６】
また、熱容量具有部材５は、図示するように、単位セル群それぞれのもっとも外側に位置する単位セル１と、スリット付き剛性板２７、２８との間にも設け得る。これによれば、それらの、外側に配置された熱容量具有部材５にも単位セル１での発熱を吸収する機能を持たせることでき、さらに、その外側に配置された熱容量具有部材５を介してスリット付き剛性板２７、２８にも同様の機能を持たせることができる。
【００１７】
スリット付き剛性板２７、２８と、両端近傍雄ねじ付き棒１１、ナット１２、１３、両端近傍雄ねじ付き棒１４、ナット１５、１６、両端近傍雄ねじ付き棒１７、ナット１８、１９、加えて図示されていない両端近傍雄ねじ付きおよびふたつのナットとは、圧縮力付与機構として存在している。以下では、この図示されていないものをも含めるときに「等」を付けて表現する。
【００１８】
スリット付き剛性板２７、２８は、それぞれの単位セル群のもっとも外側の単位セル１の各外側に位置する。そして、隣り合う単位セル群の間の離間した空間につながるように、それぞれ、スリット２７ａ、２８ａが設けられている。スリット付き剛性板２７、２８は、その配置された位置により、単位セル群のもっとも両外側の単位セルが互いに近づく方向に変位するように圧縮力を与える板として機能する。このような機能に適合させるように、剛性板２７、２８は、曲げに対抗する十分な剛性を有する材質や断面形状のものを用いる。
【００１９】
両端近傍雄ねじ付き棒１１、ナット１２、１３、両端近傍雄ねじ付き棒１４、ナット１５、１６、両端近傍雄ねじ付き棒１７、ナット１８、１９、並びに図示されていない両端近傍雄ねじ付きおよびふたつのナットは、各ナットを締めていくことで、スリット付き剛性板２７と同２８とを互いに近づけるように、これらの剛性板に２７、２８に変位を与えることができる。これにより、スリット付き剛性板２７、２８は、上記のような圧縮力を発揮する。
【００２０】
より具体的に、スリット付き剛性板２７、２８には、それぞれ、両端近傍雄ねじ付き棒１１、１４、１７等を貫通させるための孔がそれらの四隅近傍に設けられており、それらの孔に、両端近傍雄ねじ付き棒１１、１４、１７等が貫通される。両端近傍雄ねじ付き棒１１、１４、１７等の各両端近傍には、雄ねじが切られており、したがって、これらの雄ねじにナット１２、１３、１５、１６、１８、１９等を螺合させ締めていくことで、スリット付き剛性板２７と同２８とは互いに近づくように変位する。
【００２１】
なお、上記のような圧縮力付与機構の構成は、一例であり、これに限られるわけではない。要は、各単位セル群での熱容量具有部材５を介した導熱接続が良好に保たれるように圧縮力を加え得る機構であればよい。例えば、両端近傍雄ねじ付き棒１１等、ナット１２、１３等は一切設けず、箱体３１とスリット付き剛性板２７、２８との間に圧縮させたばねを配置するようにしても同様の機能を果たすことができる。
【００２２】
箱体３１は、すべての単位セル群および圧縮力付与機構を囲うように設けられた、この組電池装置としての収容ケースである。図示の下側に設けられた入気孔３１ａから空気が入り込むことができ、入り込んだ空気は、スリット付き剛性板２８に設けられたスリット２８ａ、隣り合う単位セル群の間の離間した空間、スリット付き剛性板２７に設けられたスリット２７ａ、図示の上側に設けられた出気孔３１ｂを順に通過して、箱体３１の外側に出ることができる。このような空気の流れは下から上であるため、この組電池装置として自然対流による放熱が可能である。このように箱体３１の壁面には、隣り合う単位セル群の離間した空間に気流を流す仕組みを備えさせることができる。
【００２３】
入気孔３１ａ、出気孔３１ｂには、その外側に配管を接続できるように、フランジなどの接続機構を設けるようにしてもよい。場合によってこの接続機構に配管を接続し、外部から強制的に冷気を送り込み、放熱を時間集中的に行うことが可能になる。
【００２４】
この実施形態の組電池装置によれば、特に、熱容量具有部材５が単位セル群内それぞれの単位セル１間に設けられているので、その部材５の熱容量により、各単位セル１の温度上昇を抑制することができる。また、圧縮力付与機構により、各単位セル群内で複数の単位セル１が確実に導熱的に接続されるので、温度上昇が抑制された結果として、それらの温度は均一的温度に抑制がされ得る。単位セル１間の電気的な接続によっては、必ずしも単位セル１それぞれで同じように発熱するとは言えないため、このような均一的温度への抑制効果は、温度上昇を抑制する構成として効率がよいと言える。
【００２５】
以上説明した実施形態の変形例として、より放熱効率を高めるため、以下のように構成することも可能である。図１での図示では、単位セル群どうしの間の空間の幅（およびスリット付き剛性板２７、２８のスリット２７ａ、２８ａの幅）が、同一に構成されている。これを変更し、端に位置する単位セル群が面する空間の幅（およびこれにつながるスリット２７ａ、２８ａの幅）を単位セル群間の他の離間した空間の幅（およびこれにつながるスリット２７ａ、２８ａの幅）より、狭く（例えば１／２に）構成する。
【００２６】
これによれば、相対的に、端に位置する単位セル群よりそうでない単位セル群のほうが高い放熱効果を得る。端に位置する単位セル群は、単位セル群間相互の熱輻射の影響が相対的に小さいので、このような放熱効果によれば、多数の単位セル群を有する組電池装置全体としてより均一的温度への抑制になる。熱輻射について同様の考えをさらに適用し、上記の空間の幅（およびこれにつながるスリット２７ａ、２８ａの幅）を、中央に位置する空間ほど幅を広くするように分布的に設定するようにしてもよい。
【００２７】
次に、別の実施形態について図３を参照して説明する。図３は、別の実施形態である組電池装置の構成を示す縦断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当するような縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００２８】
この組電池装置は、一例として金属塊である熱容量具有部材５に代えて、単位セル１それぞれの腹面、背面、および側面に連続して複数回巻き付けられ構成された、巻き付け薄板金属である熱容量具有部材５Ａを使用している点が上記の組電池装置の場合と異なる点である。この点以外は上記の組電池装置の場合と同様である。このような構成の熱容量具有部材５Ａによっても、各単位セル１の温度上昇が抑制され得る点、および、温度上昇が抑制された結果として、それらの温度が均一的温度に抑制がされ得る点は同様である。
【００２９】
巻き付け薄板金属である熱容量具有部材５Ａは、各単位セル１単体においてあらかじめ設けておくことができる。したがって、組電池装置として組み立てるときの手間はその分小さくできる。組み立て時に、隣り合う部材５Ａどうしの熱的な接続を向上するため、それらの間に熱伝導性のよいグリースを介在させてもよい。また、この組電池装置は、熱容量具有部材５Ａが、単位セル群それぞれの腹面上および背面上にも設けられている点で、上記の組電池装置の場合よりその熱容量を増加し得る。よって、その分、単位セル１での発熱の吸収を増加させ、各単位セル１の温度上昇抑制効果を増強できる。
【００３０】
なお、単位セル１の外面どうしを互いに電気絶縁する必要がある場合には、隣り合う単位セル１に設けられた熱容量具有部材５Ａどうしの間に、絶縁シートを介在させるように構成することができる。また、部材５Ａが積層構造になることから、この積層方向の熱的な接続を向上するため、薄板金属間に熱伝導性のよいグリースを介在させ巻き付け熱容量具有部材５Ａを構成してもよい。部材５Ａと単位セル１の外面との間も同様である。
【００３１】
次に、さらに別の実施形態について図４を参照して説明する。図４は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００３２】
図４の図示は、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００３３】
この組電池装置は、使用姿勢の点以外に、図１に示した組電池装置における、箱体３１の出気孔３１ｂの場所に、排気ファン４１を設けた点が、図１に示した組電池装置の場合と異なる点である。すなわち、排気ファン４１を設けて内部に強制的に気流を作ることにより、組電池装置として放熱を可能としている。組電池装置内部における気流の通過の順は、図１や図３に示した組電池装置と同様である。このように強制的な放熱を可能としたことから、上で説明したように使用姿勢の自由度が増加している。
【００３４】
次に、さらに別の実施形態について図５を参照して説明する。図５は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００３５】
図５の図示は、図４の図示と同様に、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００３６】
この組電池装置は、使用姿勢の点以外に、図１に示した組電池装置における、箱体３１の入気孔３１ａの場所に、吸気ファン５１を設けた点が、図１に示した組電池装置の場合と異なる点である。すなわち、吸気ファン５１を設けて内部に強制的に気流を作ることにより、組電池装置として放熱を可能としている。組電池装置内部における気流の通過の順は、図１や図３に示した組電池装置と同様である。このように強制的な放熱を可能としたことから、上で説明したように使用姿勢の自由度が増加している。また、吸気ファン５１は、排気ファン４１の場合より低温の空気を通過させることになるので、使用環境として小負荷であり、この結果、より長寿命を期待できる。
【００３７】
次に、さらに別の実施形態について図６を参照して説明する。図６は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００３８】
図６の図示は、図４、図５の図示と同様に、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００３９】
この組電池装置は、使用姿勢の点以外に、図１に示した組電池装置における、箱体３１の入気孔３１ａの場所に、吸排気ファン５１Ａを設けた点が、図１に示した組電池装置の場合と異なるひとつの点である。さらに、内部の気流の上流側および下流側に相当する単位セル１面上の位置に温度センサ６１、６２を設けている。
【００４０】
吸排気ファン５１Ａを設けることで、ひとつの動作として、吸気動作ができる。これにより、図５に示した組電池装置と同様に放熱動作が可能である。また、もうひとつの動作として、排気動作ができる。これにより、内部の気流の向きをまったく逆にして、やはり放熱動作を行うことが可能である。
【００４１】
このようなふたつの放熱動作は、以下のように使い分けることができる。すなわち、温度センサ６１、６２で検知される温度に基づき、その温度の高い側の位置が気流の上流になるように、吸排気ファン５１Ａの吸気、排気を切り替える。外部から取り入れられる空気は当初はより低い温度であるため、熱交換効果が高く、下流に行くに従い温度が上昇するので徐々に熱交換効果が低下する。したがって、温度センサ６１、６２のうち検出温度が高い側が気流の上流になるように吸排気ファン５１Ａの吸気、排気を切り替えれば、単位セル１間での温度均一性をより高めることができる。これは放熱動作としてより効率的である。
【００４２】
次に、さらに別の実施形態について図７を参照して説明する。図７は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００４３】
図７の図示は、図４、図５、図６の図示と同様に、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００４４】
この組電池装置は、使用姿勢の点以外に、図１に示した組電池装置における、箱体３１の入気孔３１ａの場所に吸排気ファン５１Ａを設け、さらに、出気孔３１ｂの場所にも吸排気ファン４１Ａを設けた点が、図１に示した組電池装置の場合と異なる点である。さらに、内部の気流の上流側および下流側に相当する単位セル１面上の位置に温度センサ６１、６２を設けている。これは、図６に示した組電池装置の場合と同様である。
【００４５】
吸排気ファン４１Ａは、吸排気ファン５１Ａの動作状態に従い、内部の気流を一方の方向に形成するように吸気、排気が切り替えられる。これにより、図６に示した組電池装置の場合と同様に、効率のよい放熱動作ができる。加えて、この組電池装置の場合、上流側にも下流側にも常にファンが設けられることで、気流形成能力が高く、その分放熱効果を高めることができる。
【００４６】
次に、さらに別の実施形態について図８を参照して説明する。図８は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００４７】
図８の図示は、図４ないし図７の図示と同様に、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００４８】
この組電池装置は、図６に示した組電池装置を変形させたものである。図６に示した組電池装置の場合は、吸排気ファン５１Ａを設けているが、この組電池装置では、吸気ファン５１と排気ファン４１とを別々に並べて設けるように構成している。吸気ファン５１を動作させるときには、排気ファン４１を動作させず、逆に排気ファン４１を動作させるときには、吸気ファン５１は動作させない。これにより、図６に示した組電池装置の場合と同様に、種々の効果を得ることができる。
【００４９】
次に、さらに別の実施形態について図９を参照して説明する。図９は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００５０】
図９の図示は、図４ないし図８の図示と同様に、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００５１】
この組電池装置は、図８に示した組電池装置をさらに変形させたものである。すなわち、新たに、吸気ファン５１に気流遮断カバー７１を設け、排気ファン４１にも気流遮断カバー７２を設けている。気流遮断カバー７１は、吸気ファン５１を動作させない場合に、吸気ファン５１の吸気経路を閉じるように位置し、吸気ファン５１を動作させる場合に、吸気ファン５１の吸気経路が確保されるように位置する。同様に、気流遮断カバー７２は、排気ファン４１を動作させない場合に、排気ファン４１の排気経路を閉じるように位置し、排気ファン４１を動作させる場合に、排気ファン４１の排気経路が確保されるように位置する。
【００５２】
吸気ファン５１と排気ファン４１とが同時には動作しない点は、図８に示した組電池装置の場合と同様である。上記のように気流遮断カバー７１、７２を設けることにより、吸気ファン５１から取り入れられた空気が排気ファン４１から漏れ出して内部の放熱効果を劣化させることを確実に防止できる。また、排気ファン４１から放出される空気の一部が吸気ファン５１から入り込んだ空気で占められて内部の放熱効果を劣化させることも確実に防止できる。
【００５３】
以上説明の各実施形態では、共通して、熱容量具有部材５（または同５Ａ）が単位セル群内それぞれの単位セル１間に設けられているので、その部材５の熱容量により、各単位セル１の温度上昇を抑制することができる。また、圧縮力付与機構により、各単位セル群内で複数の単位セル１が確実に導熱的に接続されるので、温度上昇が抑制された結果として、それらの温度は均一的温度に抑制がされ得る。
【００５４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１…単位セル、２…端子接続部、５…熱容量具有部材（金属塊）、５Ａ…熱容量具有部材（巻き付け薄板金属）、１１…両端近傍雄ねじ付き棒、１２，１３…ナット、１４…両端近傍雄ねじ付き棒、１５，１６…ナット、１７…両端近傍雄ねじ付き棒、１８，１９…ナット、２７，２８…スリット付き剛性板、２７ａ，２８ａ…スリット、３１…箱体、３１ａ…入気孔、３１ｂ…出気孔、４１…排気ファン、４１Ａ…吸排気ファン、５１…吸気ファン、５１Ａ…吸排気ファン、６１，６２…温度センサ、７１，７２…気流遮断カバー。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、単位セルを複数有する組電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＥＶ（hybrid electric vehicle）、ＥＶ（electric vehicle）などの車両で使われる組電池装置は、必要な容量や出力電力を確保するため単位セルが複数組み合わされた構成になっている。単位セルそれぞれで見ると、熱容量は大きくはなく温度上昇が起こりやすい。また、単位セルどうしの電気的な接続によっては、必ずしも、単位セルそれぞれで同じように発熱するとは言えないため、温度の不均一性も発生しやすい。
【０００３】
過度の温度上昇は、安全性のため単位セルとして許容できない。したがって、単位セルを複数有する組電池装置としても、一般に、温度上昇を抑制する機能部分が必要であり、その場合でもその機能部分の効率上、均一的温度に抑制されることが望まれると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１１３４９号公報
【特許文献２】特開平７−３２０７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、温度上昇を抑制し、温度上昇が抑制された結果として均一的温度に抑制がされ得る、単位セルを複数有する組電池装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の組電池装置は、第１の単位セル群と、第２の単位セル群と、熱容量具有部材と、圧縮力付与機構とを持つ。第１の単位セル群は、矩形の厚板状の形状を有する単位セルを複数備え、該複数の単位セルの側面どうしが対向するように該複数の単位セルがひとつの方向に並べて配置されている。また、第２の単位セル群は、矩形の厚板状の形状を有する単位セルを複数備え、該複数の単位セルの側面どうしが対向するように該複数の単位セルがひとつの方向に並べて配置され、前記第１の単位セル群とは離間して、互いに背面と腹面とが、または背面どうしが、または腹面どうしが対向するように配置されている。
【０００７】
また、熱容量具有部材は、前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルの前記側面どうしの間に設けられている。また、圧縮力付与機構は、前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルのうちのもっとも外側に位置する第１の単位セルと、前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルのうちの、前記第１の単位セルとは反対の側のもっとも外側に位置する第２の単位セルとが互いに近づく方向に変位するように圧縮力を与えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態である組電池装置の構成を示す縦断面図。
【図２】図１中に示すＡ−Ａa位置における矢視方向の縦断面図。
【図３】別の実施形態である組電池装置の構成を示す縦断面図。
【図４】さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【図５】さらに別の（第４の）実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【図６】さらに別の（第５の）実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【図７】さらに別の（第６の）実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【図８】さらに別の（第７の）実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【図９】さらに別の（第８の）実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以上を踏まえ、以下では実施形態の組電池装置を図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態である組電池装置の構成を示す縦断面図である。図２は、図１中に示すＡ−Ａa位置における矢視方向の縦断面図である。これらの図中、対応する部分には同一符号を付してある。以下、図１の参照を中心に説明するが、適宜図２を参照すれば理解はより容易である。なお、図１の図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。この方向の設置はひとつの好ましい使用姿勢である。
【００１０】
図１、図２に示すように、この組電池装置は、単位セル１、端子接続部２、熱容量具有部材（金属塊）５、両端近傍雄ねじ付き棒１１、ナット１２、１３、両端近傍雄ねじ付き棒１４、ナット１５、１６、両端近傍雄ねじ付き棒１７、ナット１８、１９、スリット付き剛性板２７、２８、箱体３１を有する。なお、図示では見えないが、両端近傍雄ねじ付き棒およびふたつのナットが、組でもうひと組存在する。
【００１１】
単位セル１は、それぞれ、矩形の厚板状の形状を有しており、このような単位セル１の側面どうしが対向するように複数の単位セル１がひとつの方向に並べて配置されて、ひとつの単位セル群をなしている（図の場合は単位セル１が４つでひとつの単位セル群）。このような単位セル群は、図１の図示左右方向に互いに離間するように複数（図の場合は７つ）ある。単位セル群を構成する単位セル１の数、および組電池装置を構成する単位セル群の数は例示であり、必要な容量や出力電圧、あるいは放熱的に均一性をより高くすることを考慮して、ほかの数とすることもできる。
【００１２】
隣り合う単位セル群は、その含まれる単位セル１どうしで見ると、互いに背面と腹面とが、または背面どうしが、または腹面どうしが対向するように配置されている。単位セル１間の電気的な接続は、端子接続部２（図２）に対向する面に設けられている、単位セル１それぞれの端子を介してなされている。単位セル１間の電気的接続態様（直列、並列、またはそれらの混合）や電気的に接続するための部材の配置の都合いかんによって、隣り合う単位セル群どうしでの単位セル１間の対向は、背面と腹面、背面どうし、腹面どうし、いかようもあり得る。
【００１３】
端子接続部２は、単位セル１間を電気的に接続している部材を総括的に示している。このような端子接続部２として、より具体的には、各単位セル１が有する正極端子および負極端子を、それぞれ、別の単位セル１が有する正極端子または負極端子に電気的につなぐように渡る橋状構造の板（バスバー）を用い得る。
【００１４】
熱容量具有部材５は、単位セル群それぞれの単位セル１の間に設けられている。この部材５は、例えば、熱伝導率がよくかつある程度大きな熱容量をもった、銅などの金属の塊であり、単位セル１と導熱的に接続、配置されることで、単位セル１での発熱を吸収する機能を有している。このような発熱の吸収により、各単位セル１の温度上昇を抑制することができる。また、部材５により各単位セル群内で複数の単位セル１が導熱的に接続されることで、温度上昇が抑制された結果として、それらの温度は均一的温度に抑制され得る。連続充電時や連続放電時に特に好適である。
【００１５】
なお、単位セル１の外面どうしを互いに電気絶縁する必要がある場合には、熱容量具有部材５として、絶縁性の材料でできたもの（例えば、フィラーを混ぜて熱伝導性を改善した樹脂など）を用いることができる。または、同様の目的のため、導電性材料の表面を絶縁性の層で覆ったものも用い得る。いずれの場合も、部材５と単位セル１との熱的な接続を向上するため、それらの間に熱伝導性のよいグリースを介在させてもよい。
【００１６】
また、熱容量具有部材５は、図示するように、単位セル群それぞれのもっとも外側に位置する単位セル１と、スリット付き剛性板２７、２８との間にも設け得る。これによれば、それらの、外側に配置された熱容量具有部材５にも単位セル１での発熱を吸収する機能を持たせることでき、さらに、その外側に配置された熱容量具有部材５を介してスリット付き剛性板２７、２８にも同様の機能を持たせることができる。
【００１７】
スリット付き剛性板２７、２８と、両端近傍雄ねじ付き棒１１、ナット１２、１３、両端近傍雄ねじ付き棒１４、ナット１５、１６、両端近傍雄ねじ付き棒１７、ナット１８、１９、加えて図示されていない両端近傍雄ねじ付きおよびふたつのナットとは、圧縮力付与機構として存在している。以下では、この図示されていないものをも含めるときに「等」を付けて表現する。
【００１８】
スリット付き剛性板２７、２８は、それぞれの単位セル群のもっとも外側の単位セル１の各外側に位置する。そして、隣り合う単位セル群の間の離間した空間につながるように、それぞれ、スリット２７ａ、２８ａが設けられている。スリット付き剛性板２７、２８は、その配置された位置により、単位セル群のもっとも両外側の単位セルが互いに近づく方向に変位するように圧縮力を与える板として機能する。このような機能に適合させるように、剛性板２７、２８は、曲げに対抗する十分な剛性を有する材質や断面形状のものを用いる。
【００１９】
両端近傍雄ねじ付き棒１１、ナット１２、１３、両端近傍雄ねじ付き棒１４、ナット１５、１６、両端近傍雄ねじ付き棒１７、ナット１８、１９、並びに図示されていない両端近傍雄ねじ付きおよびふたつのナットは、各ナットを締めていくことで、スリット付き剛性板２７と同２８とを互いに近づけるように、これらの剛性板に２７、２８に変位を与えることができる。これにより、スリット付き剛性板２７、２８は、上記のような圧縮力を発揮する。
【００２０】
より具体的に、スリット付き剛性板２７、２８には、それぞれ、両端近傍雄ねじ付き棒１１、１４、１７等を貫通させるための孔がそれらの四隅近傍に設けられており、それらの孔に、両端近傍雄ねじ付き棒１１、１４、１７等が貫通される。両端近傍雄ねじ付き棒１１、１４、１７等の各両端近傍には、雄ねじが切られており、したがって、これらの雄ねじにナット１２、１３、１５、１６、１８、１９等を螺合させ締めていくことで、スリット付き剛性板２７と同２８とは互いに近づくように変位する。
【００２１】
なお、上記のような圧縮力付与機構の構成は、一例であり、これに限られるわけではない。要は、各単位セル群での熱容量具有部材５を介した導熱接続が良好に保たれるように圧縮力を加え得る機構であればよい。例えば、両端近傍雄ねじ付き棒１１等、ナット１２、１３等は一切設けず、箱体３１とスリット付き剛性板２７、２８との間に圧縮させたばねを配置するようにしても同様の機能を果たすことができる。
【００２２】
箱体３１は、すべての単位セル群および圧縮力付与機構を囲うように設けられた、この組電池装置としての収容ケースである。図示の下側に設けられた入気孔３１ａから空気が入り込むことができ、入り込んだ空気は、スリット付き剛性板２８に設けられたスリット２８ａ、隣り合う単位セル群の間の離間した空間、スリット付き剛性板２７に設けられたスリット２７ａ、図示の上側に設けられた出気孔３１ｂを順に通過して、箱体３１の外側に出ることができる。このような空気の流れは下から上であるため、この組電池装置として自然対流による放熱が可能である。このように箱体３１の壁面には、隣り合う単位セル群の離間した空間に気流を流す仕組みを備えさせることができる。
【００２３】
入気孔３１ａ、出気孔３１ｂには、その外側に配管を接続できるように、フランジなどの接続機構を設けるようにしてもよい。場合によってこの接続機構に配管を接続し、外部から強制的に冷気を送り込み、放熱を時間集中的に行うことが可能になる。
【００２４】
この実施形態の組電池装置によれば、特に、熱容量具有部材５が単位セル群内それぞれの単位セル１間に設けられているので、その部材５の熱容量により、各単位セル１の温度上昇を抑制することができる。また、圧縮力付与機構により、各単位セル群内で複数の単位セル１が確実に導熱的に接続されるので、温度上昇が抑制された結果として、それらの温度は均一的温度に抑制がされ得る。単位セル１間の電気的な接続によっては、必ずしも単位セル１それぞれで同じように発熱するとは言えないため、このような均一的温度への抑制効果は、温度上昇を抑制する構成として効率がよいと言える。
【００２５】
以上説明した実施形態の変形例として、より放熱効率を高めるため、以下のように構成することも可能である。図１での図示では、単位セル群どうしの間の空間の幅（およびスリット付き剛性板２７、２８のスリット２７ａ、２８ａの幅）が、同一に構成されている。これを変更し、端に位置する単位セル群が面する空間の幅（およびこれにつながるスリット２７ａ、２８ａの幅）を単位セル群間の他の離間した空間の幅（およびこれにつながるスリット２７ａ、２８ａの幅）より、狭く（例えば１／２に）構成する。
【００２６】
これによれば、相対的に、端に位置する単位セル群よりそうでない単位セル群のほうが高い放熱効果を得る。端に位置する単位セル群は、単位セル群間相互の熱輻射の影響が相対的に小さいので、このような放熱効果によれば、多数の単位セル群を有する組電池装置全体としてより均一的温度への抑制になる。熱輻射について同様の考えをさらに適用し、上記の空間の幅（およびこれにつながるスリット２７ａ、２８ａの幅）を、中央に位置する空間ほど幅を広くするように分布的に設定するようにしてもよい。
【００２７】
次に、別の実施形態について図３を参照して説明する。図３は、別の実施形態である組電池装置の構成を示す縦断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当するような縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００２８】
この組電池装置は、一例として金属塊である熱容量具有部材５に代えて、単位セル１それぞれの腹面、背面、および側面に連続して複数回巻き付けられ構成された、巻き付け薄板金属である熱容量具有部材５Ａを使用している点が上記の組電池装置の場合と異なる点である。この点以外は上記の組電池装置の場合と同様である。このような構成の熱容量具有部材５Ａによっても、各単位セル１の温度上昇が抑制され得る点、および、温度上昇が抑制された結果として、それらの温度が均一的温度に抑制がされ得る点は同様である。
【００２９】
巻き付け薄板金属である熱容量具有部材５Ａは、各単位セル１単体においてあらかじめ設けておくことができる。したがって、組電池装置として組み立てるときの手間はその分小さくできる。組み立て時に、隣り合う部材５Ａどうしの熱的な接続を向上するため、それらの間に熱伝導性のよいグリースを介在させてもよい。また、この組電池装置は、熱容量具有部材５Ａが、単位セル群それぞれの腹面上および背面上にも設けられている点で、上記の組電池装置の場合よりその熱容量を増加し得る。よって、その分、単位セル１での発熱の吸収を増加させ、各単位セル１の温度上昇抑制効果を増強できる。
【００３０】
なお、単位セル１の外面どうしを互いに電気絶縁する必要がある場合には、隣り合う単位セル１に設けられた熱容量具有部材５Ａどうしの間に、絶縁シートを介在させるように構成することができる。また、部材５Ａが積層構造になることから、この積層方向の熱的な接続を向上するため、薄板金属間に熱伝導性のよいグリースを介在させ巻き付け熱容量具有部材５Ａを構成してもよい。部材５Ａと単位セル１の外面との間も同様である。
【００３１】
次に、さらに別の実施形態について図４を参照して説明する。図４は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００３２】
図４の図示は、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００３３】
この組電池装置は、使用姿勢の点以外に、図１に示した組電池装置における、箱体３１の出気孔３１ｂの場所に、排気ファン４１を設けた点が、図１に示した組電池装置の場合と異なる点である。すなわち、排気ファン４１を設けて内部に強制的に気流を作ることにより、組電池装置として放熱を可能としている。組電池装置内部における気流の通過の順は、図１や図３に示した組電池装置と同様である。このように強制的な放熱を可能としたことから、上で説明したように使用姿勢の自由度が増加している。
【００３４】
次に、さらに別の実施形態について図５を参照して説明する。図５は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００３５】
図５の図示は、図４の図示と同様に、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００３６】
この組電池装置は、使用姿勢の点以外に、図１に示した組電池装置における、箱体３１の入気孔３１ａの場所に、吸気ファン５１を設けた点が、図１に示した組電池装置の場合と異なる点である。すなわち、吸気ファン５１を設けて内部に強制的に気流を作ることにより、組電池装置として放熱を可能としている。組電池装置内部における気流の通過の順は、図１や図３に示した組電池装置と同様である。このように強制的な放熱を可能としたことから、上で説明したように使用姿勢の自由度が増加している。また、吸気ファン５１は、排気ファン４１の場合より低温の空気を通過させることになるので、使用環境として小負荷であり、この結果、より長寿命を期待できる。
【００３７】
次に、さらに別の実施形態について図６を参照して説明する。図６は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００３８】
図６の図示は、図４、図５の図示と同様に、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００３９】
この組電池装置は、使用姿勢の点以外に、図１に示した組電池装置における、箱体３１の入気孔３１ａの場所に、吸排気ファン５１Ａを設けた点が、図１に示した組電池装置の場合と異なるひとつの点である。さらに、内部の気流の上流側および下流側に相当する単位セル１面上の位置に温度センサ６１、６２を設けている。
【００４０】
吸排気ファン５１Ａを設けることで、ひとつの動作として、吸気動作ができる。これにより、図５に示した組電池装置と同様に放熱動作が可能である。また、もうひとつの動作として、排気動作ができる。これにより、内部の気流の向きをまったく逆にして、やはり放熱動作を行うことが可能である。
【００４１】
このようなふたつの放熱動作は、以下のように使い分けることができる。すなわち、温度センサ６１、６２で検知される温度に基づき、その温度の高い側の位置が気流の上流になるように、吸排気ファン５１Ａの吸気、排気を切り替える。外部から取り入れられる空気は当初はより低い温度であるため、熱交換効果が高く、下流に行くに従い温度が上昇するので徐々に熱交換効果が低下する。したがって、温度センサ６１、６２のうち検出温度が高い側が気流の上流になるように吸排気ファン５１Ａの吸気、排気を切り替えれば、単位セル１間での温度均一性をより高めることができる。これは放熱動作としてより効率的である。
【００４２】
次に、さらに別の実施形態について図７を参照して説明する。図７は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００４３】
図７の図示は、図４、図５、図６の図示と同様に、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００４４】
この組電池装置は、使用姿勢の点以外に、図１に示した組電池装置における、箱体３１の入気孔３１ａの場所に吸排気ファン５１Ａを設け、さらに、出気孔３１ｂの場所にも吸排気ファン４１Ａを設けた点が、図１に示した組電池装置の場合と異なる点である。さらに、内部の気流の上流側および下流側に相当する単位セル１面上の位置に温度センサ６１、６２を設けている。これは、図６に示した組電池装置の場合と同様である。
【００４５】
吸排気ファン４１Ａは、吸排気ファン５１Ａの動作状態に従い、内部の気流を一方の方向に形成するように吸気、排気が切り替えられる。これにより、図６に示した組電池装置の場合と同様に、効率のよい放熱動作ができる。加えて、この組電池装置の場合、上流側にも下流側にも常にファンが設けられることで、気流形成能力が高く、その分放熱効果を高めることができる。
【００４６】
次に、さらに別の実施形態について図８を参照して説明する。図８は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００４７】
図８の図示は、図４ないし図７の図示と同様に、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００４８】
この組電池装置は、図６に示した組電池装置を変形させたものである。図６に示した組電池装置の場合は、吸排気ファン５１Ａを設けているが、この組電池装置では、吸気ファン５１と排気ファン４１とを別々に並べて設けるように構成している。吸気ファン５１を動作させるときには、排気ファン４１を動作させず、逆に排気ファン４１を動作させるときには、吸気ファン５１は動作させない。これにより、図６に示した組電池装置の場合と同様に、種々の効果を得ることができる。
【００４９】
次に、さらに別の実施形態について図９を参照して説明する。図９は、さらに別の実施形態である組電池装置の構成を示す横断面図である。同図において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには、同一符号を付してある。その部分については加えるべき事項がない限り説明を省略する。なお、図２に相当する縦断面の図示は、容易に推考できるので省略する。
【００５０】
図９の図示は、図４ないし図８の図示と同様に、平面図（上面図または底面図）に相当する図示であるか、あるいはこの図示における上下で、この装置の通常使用時の上下を示している。これらの設置姿勢は、それぞれ、この組電池装置の望ましい使用姿勢であるが、使用姿勢がこれらに限られるわけではない。例えば、図１に示した組電池装置と同様の姿勢でも使用できる。
【００５１】
この組電池装置は、図８に示した組電池装置をさらに変形させたものである。すなわち、新たに、吸気ファン５１に気流遮断カバー７１を設け、排気ファン４１にも気流遮断カバー７２を設けている。気流遮断カバー７１は、吸気ファン５１を動作させない場合に、吸気ファン５１の吸気経路を閉じるように位置し、吸気ファン５１を動作させる場合に、吸気ファン５１の吸気経路が確保されるように位置する。同様に、気流遮断カバー７２は、排気ファン４１を動作させない場合に、排気ファン４１の排気経路を閉じるように位置し、排気ファン４１を動作させる場合に、排気ファン４１の排気経路が確保されるように位置する。
【００５２】
吸気ファン５１と排気ファン４１とが同時には動作しない点は、図８に示した組電池装置の場合と同様である。上記のように気流遮断カバー７１、７２を設けることにより、吸気ファン５１から取り入れられた空気が排気ファン４１から漏れ出して内部の放熱効果を劣化させることを確実に防止できる。また、排気ファン４１から放出される空気の一部が吸気ファン５１から入り込んだ空気で占められて内部の放熱効果を劣化させることも確実に防止できる。
【００５３】
以上説明の各実施形態では、共通して、熱容量具有部材５（または同５Ａ）が単位セル群内それぞれの単位セル１間に設けられているので、その部材５の熱容量により、各単位セル１の温度上昇を抑制することができる。また、圧縮力付与機構により、各単位セル群内で複数の単位セル１が確実に導熱的に接続されるので、温度上昇が抑制された結果として、それらの温度は均一的温度に抑制がされ得る。
【００５４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１…単位セル、２…端子接続部、５…熱容量具有部材（金属塊）、５Ａ…熱容量具有部材（巻き付け薄板金属）、１１…両端近傍雄ねじ付き棒、１２，１３…ナット、１４…両端近傍雄ねじ付き棒、１５，１６…ナット、１７…両端近傍雄ねじ付き棒、１８，１９…ナット、２７，２８…スリット付き剛性板、２７ａ，２８ａ…スリット、３１…箱体、３１ａ…入気孔、３１ｂ…出気孔、４１…排気ファン、４１Ａ…吸排気ファン、５１…吸気ファン、５１Ａ…吸排気ファン、６１，６２…温度センサ、７１，７２…気流遮断カバー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の厚板状の形状を有する単位セルを複数備え、該複数の単位セルの側面どうしが対向するように該複数の単位セルがひとつの方向に並べて配置された第１の単位セル群と、
矩形の厚板状の形状を有する単位セルを複数備え、該複数の単位セルの側面どうしが対向するように該複数の単位セルがひとつの方向に並べて配置され、前記第１の単位セル群とは離間して、互いに背面と腹面とが、または背面どうしが、または腹面どうしが対向するように配置された、第２の単位セル群と、
前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルの前記側面どうしの間に設けられた熱容量具有部材と、
前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルのうちのもっとも外側に位置する第１の単位セルと、前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルのうちの、前記第１の単位セルとは反対の側のもっとも外側に位置する第２の単位セルとが互いに近づく方向に変位するように圧縮力を与える圧縮力付与機構と
を具備することを特徴とする組電池装置。
【請求項２】
前記熱容量具有部材が、前記第１、第２の単位セル群それぞれの前記腹面上および前記背面上にも設けられていることを特徴とする請求項１記載の組電池装置。
【請求項３】
前記第１、第２の単位セル群を囲う壁面を有する箱体をさらに具備し、
前記箱体が、前記壁面に、前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記第１の単位セルから前記第２の単位セルの方向に、該第１の単位セル群と該第２の単位セル群との離間した空間に気流を流すように仕組みを備えていること
を特徴とする請求項１記載の組電池装置。
【請求項１】
矩形の厚板状の形状を有する単位セルを複数備え、該複数の単位セルの側面どうしが対向するように該複数の単位セルがひとつの方向に並べて配置された第１の単位セル群と、
矩形の厚板状の形状を有する単位セルを複数備え、該複数の単位セルの側面どうしが対向するように該複数の単位セルがひとつの方向に並べて配置され、前記第１の単位セル群とは離間して、互いに背面と腹面とが、または背面どうしが、または腹面どうしが対向するように配置された、第２の単位セル群と、
前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルの前記側面どうしの間に設けられた熱容量具有部材と、
前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルのうちのもっとも外側に位置する第１の単位セルと、前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記複数の単位セルのうちの、前記第１の単位セルとは反対の側のもっとも外側に位置する第２の単位セルとが互いに近づく方向に変位するように圧縮力を与える圧縮力付与機構と
を具備することを特徴とする組電池装置。
【請求項２】
前記熱容量具有部材が、前記第１、第２の単位セル群それぞれの前記腹面上および前記背面上にも設けられていることを特徴とする請求項１記載の組電池装置。
【請求項３】
前記第１、第２の単位セル群を囲う壁面を有する箱体をさらに具備し、
前記箱体が、前記壁面に、前記第１、第２の単位セル群のそれぞれ前記第１の単位セルから前記第２の単位セルの方向に、該第１の単位セル群と該第２の単位セル群との離間した空間に気流を流すように仕組みを備えていること
を特徴とする請求項１記載の組電池装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−４３７５８（Ｐ２０１２−４３７５８Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８６６７３（Ｐ２０１０−１８６６７３）
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]