組電池
【課題】熱媒体の流れを妨げることなく、異なる電池に接続され隣り合って配置される接続部材間の絶縁を確保することができる組電池を提供する。
【解決手段】組電池１は、複数の電池１０と、バスバー１１〜１３と、絶縁板１４〜１６とから構成されている。複数の電池１０は、端子を同一方向に向け、一対の端子を結ぶ方向を同一方向に揃えた状態で並設され、バスバー１１〜１３によって電気的に接続されている。冷媒は、一対の端子を結ぶ方向に流れ、端子及びバスバー１１〜１３を冷却する。絶縁板１５，１６は、異なる電池１０に接続され隣接して配置されるバスバー間に配設されている。しかも、一対の端子を結ぶ方向に延在した状態で配設されている。そのため、従来のように、冷媒の流れに直交して延在することはない。従って、冷媒の流れを妨げることなく、異なる電池１０に接続され隣接して配置されるバスバー間の絶縁を確保することができる。
【解決手段】組電池１は、複数の電池１０と、バスバー１１〜１３と、絶縁板１４〜１６とから構成されている。複数の電池１０は、端子を同一方向に向け、一対の端子を結ぶ方向を同一方向に揃えた状態で並設され、バスバー１１〜１３によって電気的に接続されている。冷媒は、一対の端子を結ぶ方向に流れ、端子及びバスバー１１〜１３を冷却する。絶縁板１５，１６は、異なる電池１０に接続され隣接して配置されるバスバー間に配設されている。しかも、一対の端子を結ぶ方向に延在した状態で配設されている。そのため、従来のように、冷媒の流れに直交して延在することはない。従って、冷媒の流れを妨げることなく、異なる電池１０に接続され隣接して配置されるバスバー間の絶縁を確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池を接続部材によって電気的に接続した組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車駆動用の電源として、高出力、高エネルギー容量であるリチウム電池やニッケル電池が実用化されている。これらの電池は、電極体と、端子と、電池容器とを備えている。そして、複数個組合わされ、組電池として用いられる。自動車駆動用として組電池が使用される場合、激しい充放電が繰返されることとなる。そのため、化学反応に伴う電極体の発熱によって温度が上昇し、電池の性能が劣化してしまう可能性があった。
【０００３】
従来、このような温度上昇を抑えることができる組電池として、例えば特許文献１に開示されている組電池がある。図１２に示すように、この組電池Ａは、複数の単位電池Ｂと、複数のバスバーＣとから構成されている。単位電池Ｂの上面からは、一対の端子部材が突出している。複数の単位電池Ｂは、厚さ方向に積層されている。積層方向に隣接する単位電池Ｂの端子部材は、冷却フィンの形成されたバスバーＣによって直列接続されている。単位電池Ｂの上面に沿って積層方向に冷媒を流すことで、電極体で発生した熱が端子部材及びバスバーＣを介して冷媒へと放熱される。これにより、組電池Ａの温度上昇を抑えることができる。
【特許文献１】特開２００５−７１６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述した組電池Ａでは、発生した熱を冷媒に放熱することで、組電池Ａの温度上昇を抑えている。冷媒に含まれる湿気によってバスバーＣが結露した場合、又は、冷媒に異物が混入した場合、バスバーＣ間が短絡する可能性がある。そのため、特に、異なる単位電池Ｂに接続され積層方向に隣接して配置されるバスバーＣ間の絶縁を確保しておく必要がある。しかし、これらのバスバーＣ間の絶縁を確保しようとすると、図１３に示すように、冷媒の流れに対して直交方向に延在する絶縁部材Ｄを設けなければならない。そのため、冷媒の流れが妨げられ、冷却性能が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、熱媒体の流れを妨げることなく、異なる電池に接続され隣り合って配置される接続部材間の絶縁を確保することができる組電池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及び発明の効果】
【０００６】
そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、複数の電池の並設方向、及び、熱媒体の流通方向を工夫することで、熱媒体の流れを妨げることなく、接続部材間を絶縁する絶縁部材を配置できることを思いつき、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の組電池は、電池容器の一面から同一方向に突出する一対の端子を有する複数の電池と、端子に接続され、複数の電池を電気的に接続する接続部材と、を備えた組電池において、複数の電池は、電池容器の一面を同一方向に向け、一対の端子を結ぶ方向を同一方向に揃えた状態でそれぞれ並設され、端子及び接続部材は、電池容器の一面に沿って一対の端子を結ぶ方向に流れる熱媒体によって冷却又は加熱され、それぞれ異なる電池に電気的に接続され隣り合って配置される接続部材の間に、一対の端子を結ぶ方向に延在する絶縁部材を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、複数の電池は、端子を同一方向に向け、一対の端子を結ぶ方向を同一方向に揃えた状態で並設され、接続部材によって電気的に接続されている。熱媒体は、一対の端子を結ぶ方向に流れ、端子及び接続部材を冷却又は加熱する。ここで、絶縁部材は、異なる電池に接続され隣り合って配置される接続部材の間に配設されている。しかも、一対の端子を結ぶ方向に延在した状態で配設されている。そのため、従来のように、熱媒体の流れに直交して延在することはない。従って、熱媒体の流れを妨げることなく、異なる電池に接続され隣り合って配置される接続部材間の絶縁を確保することができる。
【０００９】
請求項２に記載の組電池は、請求項１に記載の組電池において、絶縁部材は、熱伝導性を有し、電池の間に、電池容器に熱的に接触した状態で配設されていることを特徴とする。この構成によれば、熱伝導性を有する絶縁部材を介して電池容器を冷却又は加熱することができる。そのため、組電池を効率よく冷却又は加熱することができる。なお、絶縁部材は、電池容器より高い熱伝導性を有していると好ましい。
【００１０】
請求項３に記載の組電池は、請求項１に記載の組電池において、絶縁部材は、断熱性を有し、電池の間に、電池容器に接触した状態で配設されていることを特徴とする。この構成によれば、断熱性を有する絶縁部材によって電池間の熱の伝達を遮断することができる。そのため、ある電池が異常発熱しても、隣接する電池を熱的影響から保護することができる。なお、絶縁部材は、電池容器より高い断熱性を有していると好ましい。さらに、一対の端子を結ぶ方向と直交する方向であって、複数の電池が並設される方向に断熱性を有しているとより好ましい。
【００１１】
請求項４に記載の組電池は、請求項１〜３のいずれかに記載の組電池において、絶縁部材は、一対の端子を結ぶ方向と直交する方向であって、複数の電池が並設される方向に弾性を有することを特徴とする。この構成によれば、各部の寸法のばらつきによってバスバー間の間隔が狭くなっても、絶縁部材が弾性変形するため、電池を確実に並設することができる。そのため、組付け性を向上させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の組電池は、請求項１〜４のいずれかに記載の組電池において、接続部材に熱的に接続され、一対の端子を結ぶ方向に延在する第１熱伝導部材を有することを特徴とする。この構成によれば、熱伝導性を有する第１熱伝導部材を介して接続部材を冷却又は加熱することができる。そのため、組電池を効率よく冷却又は加熱することができる。
【００１３】
請求項６に記載の組電池は、請求項１〜５のいずれかに記載の組電池において、絶縁性を有し、一対の端子、及び、一対の端子に電気的に接続されている接続部材の少なくともいずれかにそれぞれ熱的に接続され、一対の端子を結ぶ方向に延在する第２熱伝導部材を有することを特徴とする。この構成によれば、熱伝導性を有する第２熱伝導部材を介して一対の端子を冷却又は加熱することができる。しかも、第２熱伝導部材は絶縁性を有している。そのため、一対に端子間を短絡することなく、組電池を効率よく冷却又は加熱することができる。
【００１４】
請求項７に記載の組電池は、請求項１〜６のいずれかに記載の組電池において、複数の電池は、接続部材によって直列接続されていることを特徴とする。この構成によれば、組電池の電圧をより高くすることができる。
【００１５】
請求項８に記載の組電池は、請求項１〜７のいずれかに記載の組電池において、複数の電池は、車両に搭載されていることを特徴とする。この構成によれば、車両に搭載される組電池において、異なる電池に接続され隣り合って配置される接続部材間の絶縁を確保することができる。
【００１６】
なお、前述した第１及び第２熱伝導部材は、熱伝導部材を区別するために便宜的に導入したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る組電池を、自動車等の車両に搭載されるリチウムイオン電池からなる組電池に適用した例を示す。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して組電池の構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態における組電池の斜視図である。図２は、図１に対して絶縁板が配設されていない状態の組電池の斜視図である。図３は、図１において右側から見た組電池の部分側面図である。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、組電池を説明するために便宜的に導入したものである。また、図中における白抜き矢印は、冷媒の流通方向を示すものである。
【００１９】
図１及び図２に示すように、組電池１は、複数の電池１０と、複数のバスバー１１〜１３（接続部材）と、複数の絶縁板１４と、複数の絶縁板１５、１６（絶縁部材）とから構成されている。
【００２０】
図２に示すように、電池１０は、直方体状のケース１００（電池容器）の一面から同一方向に突出する一対の端子、正極端子１０１（端子）と負極端子１０２（端子）とを備えている。複数の電池１０は、ケース１００の一面を上方に向け、一対の端子を結ぶ方向を同一方向、左右方向に揃えた状態で並設されている。具体的には、前後方向に並設されたものが、左右方向に２組並設されている。前後方向に並設される電池１０は、正極端子１０１と負極端子１０２とが、互いに前後方向に対向するように交互に反転して配置されている。また、左右方向に並設される電池１０は、正極端子１０１と負極端子１０２とが、互いに左右方向に対向するように配置されている。電池１０は、リチウムを吸蔵、放出可能な正極及び負極と、電解質塩を非水溶媒に溶解させてなる非水電解液とをケース１００に密封して構成されている。そして、正極が正極端子１０１に、負極が負極端子１０２にそれぞれ電気的に接続されている。
【００２１】
バスバー１１は、組電池１の左右方向の中央に配設され、左右方向に並設された電池１０間を電気的に直列接続するための導電性を有する、例えば金属からなる長方形板状の部材である。バスバー１１の一端部は正極端子１０１に、他端部は負極端子１０２にそれぞれ電気的に接続されている。バスバー１１の上面には、冷却フィン１１０（第１熱伝導部材）が配設されている。
【００２２】
冷却フィン１１０は、熱を効率的に放熱するためのバスバー１１より表面積が広く高い熱伝導性を有する、例えば金属からなる波板状の部材である。冷却フィン１１０は、波状に成形された両端部を右方及び左方に向け、左右方向に延在した状態でバスバー１１の上面に熱的に接続されている。
【００２３】
バスバー１２は、組電池１の右方に配置され、前後方向に並設された電池１０間を電気的に直列接続するための導電性を有する、例えば金属からなる正方形状の部材である。バスバー１３は、組電池１の左方に配置され、前後方向に並設された電池１０間を電気的に直列接続するための導電性を有する、例えば金属からなる正方形状の部材である。バスバー１２、１３の一端部は正極端子１０１に、他端部は負極端子１０２にそれぞれ電気的に接続されている。バスバー１２、１３の上面には、冷却フィン１２０、１３０（第１熱伝導部材）が配設されている。
【００２４】
冷却フィン１２０、１３０は、熱を効率的に放熱するためのバスバー１２、１３より表面積が広く高い熱伝導性を有する、例えば金属からなる波板状の部材である。冷却フィン１２０１３０は、波状に成形された両端部を右方及び左方に向け、左右方向に延在した状態でバスバー１２、１３の上面に熱的に接続されている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、絶縁板１４は、組電池１の最前部及び最後部の電池１０に電気的に接続されるバスバー１１〜１３及び冷却フィン１１０、１２０、１３０を外部から絶縁するための絶縁性を有する長方形板状の部材である。絶縁板１４は、最前部の電池１０に接続される冷却フィン１１０、１２０、１３０の配設されたバスバー１１〜１３の前方側のケースの上面に、左右方向に延在した状態で立設されている。また、最後部の電池１０に接続される冷却フィン１１０、１２０、１３０の配設されたバスバー１１〜１３の後方側のケースの上面に、左右方向に延在した状態で立設されている。絶縁板１４の高さは、冷却フィン１１０、１２０、１３０の上方端部までの高さより高く設定されている。
【００２６】
絶縁板１５、１６は、それぞれ異なる電池１０に電気的に接続され前後方向に隣接して配置される冷却フィン１１０の配設されたバスバー１１間、冷却フィン１２０の配設されたバスバー１２間、及び、冷却フィン１３０の配設されたバスバー１３間をそれぞれ絶縁するための絶縁性を有する長方形板状の部材である。図１〜図３に示すように、絶縁板１５は、前後方向に隣接して配置される冷却フィン１１０の配設されたバスバー１１間、及び、冷却フィン１２０の配設されたバスバー１２間のケース１００の上面に左右方向に延在した状態で立設されている。絶縁板１５の高さは、冷却フィン１１０、１２０の上方端部までの高さより高く設定されている。図１及び図２に示すように、絶縁板１６は、前後方向に隣接して配置される冷却フィン１１０の配設されたバスバー１１間、及び、冷却フィン１３０の配設されたバスバー１３間のケース１００の上面に左右方向に延在した状態で立設されている。絶縁板１６の高さは、冷却フィン１１０、１３０の上方端部までの高さより高く設定されている。
【００２７】
次に、図１及び図２を参照して組電池の冷却動作について説明する。
【００２８】
図１に示す組電池１は、車両内における使用に伴って激しい充放電が繰返される。そのため、電池１０内部の発熱によって温度が上昇する。図１及び図２に示すように、組電池１は、冷媒によって冷却されている。具体的には、白抜き矢印で示すように、ケース１００の上面に沿って右方から左方に向かって流れる冷媒、空気によって、正極端子１０１及び負極端子１０２、並びに、バスバー１１〜１３が冷却されている。バスバー１１〜１３の上面には、バスバー１１〜１３より熱伝導性の高い冷却フィン１１０、１２０、１３０が熱的に接続されている。そのため、電池１０内部で発生した熱を、正極端子１０１及び負極端子１０２並びにバスバー１１〜１３を介して冷媒に放熱することができる。さらに、冷却フィン１１０、１２０、１３０を介して効率的に冷媒に放熱することができる。なお、冷却フィン１１０、１２０、１３０は、冷媒が流れる左右方向に延在している。そのため、冷媒の流れを妨げることなく、放熱することができる。
【００２９】
ところで、冷媒に含まれる湿気によってバスバー１１〜１３が結露した場合、又は、冷媒に異物が混入した場合、バスバー１１間、バスバー１２間及びバスバー１３間の短絡が懸念される。しかし、バスバー１１間、バスバー１２間及びバスバー１３間には、絶縁板１５、１６が立設されている。そのため、これらの間での絶縁を確保することができ、短絡を防止することができる。しかも、絶縁板１５、１６は、冷媒が流れる左右方向に延在している。そのため、冷媒の流れを妨げることなく絶縁を確保することができる。
【００３０】
最後に効果について説明する。第１実施形態によれば、複数の電池１０は、端子を同一方向に向け、一対の端子を結ぶ方向を同一方向に揃えた状態で並設され、バスバー１１〜１３によって電気的に接続されている。冷媒は、一対の端子を結ぶ方向に流れ、正極端子１０１及び負極端子１０２並びにバスバー１１０、１２０、１３０を冷却する。ここで、絶縁板１５、１６は、異なる電池１０に接続され隣接して配置されるバスバー１１間、バスバー１２間及びバスバー１３間に立設されている。しかも、一対の端子を結ぶ方向に延在した状態で立設されている。そのため、従来のように、冷媒の流れに直交して延在することはない。従って、車両に搭載される組電池１において冷媒の流れを妨げることなく、異なる電池１０に接続され隣接して配置されるバスバー１１間、バスバー１２間及びバスバー１３間の絶縁を確保することができる。
【００３１】
また、第１実施形態によれば、バスバー１１〜１３の上面には、熱伝導性の高い冷却フィン１１０、１２０、１３０が熱的に接続されている。そのため、冷却フィン１１０、１２０、１３０を介してバスバー１１〜１３を冷却することができる。従って、組電池１を効率よく冷却することができる。
【００３２】
さらに、第１実施形態によれば、複数の電池１は、バスバー１１〜１３によって直列接続されている。そのため、組電池１の電圧をより高くすることができる。
【００３３】
なお、第１実施形態では、絶縁板１５、１６が、絶縁性を有する板状の部材である例を挙げているが、これに限られるものではない。絶縁板は、絶縁性を有するとともに、一対の端子を結ぶ方向と直交する方向であって、電池１０が並設される方向、具体的には厚さ方向に弾性を有する部材であってもよい。この場合、各部の寸法のばらつきによってバスバー間の間隔が狭くなっても、絶縁板が弾性変形するため、電池を確実に並設することができる。そのため、組付け性を向上させることができる。具体的には、図４に示すように、絶縁板１７の端面に図１における左右方向に貫通する長方形状の孔部１７０を設けることで、厚さ方向に弾性を有するようにしてもよい。また、図５に示すように、絶縁板１８の上方端部に、図１における左右方向に延在する溝部１８０を設けることで、厚さ方向に弾性を有するようにしてもよい。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の組電池について説明する。第２実施形態の組電池は、第１実施形態の組電池に対して、絶縁板を熱伝導性をも有するものに変更するとともに、バスバー間だけでなく電池のケース間にも配設するようにしたものである。
【００３５】
まず、図６を参照して組電池の構成について説明する。ここで、図６は、第２実施形態における組電池の側面図である。なお、図中における前後方向及び上下方向は、組電池を説明するために便宜的に導入したものであり、第１実施形態と同一の方向を示すものである。ここでは、第１実施形態の組電池との相違部分である絶縁板について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００３６】
図６に示すように、組電池２は、絶縁板２５、２６（絶縁部材）を備えている。電池２０、ケース２００（電池容器）、正極端子２０１（端子）、負極端子２０２（端子）、バスバー２２（接続部材）、冷却フィン２２０（第１熱伝導部材）及び絶縁板２５、２６（絶縁部材）は、第１実施形態における電池１０、ケース１００、正極端子１０１、負極端子１０２、バスバー１２、冷却フィン１２０及び絶縁板１５、１６と同一構成である。
【００３７】
絶縁板２５、２６は、絶縁性を有するとともに、熱伝導性をも有し、第１実施形態の絶縁板１５、１６に比べ下方に大きく延在した長方形板状の部材である。具体的には、ケース２００よりも高い熱伝導性を有する部材である。絶縁板２５、２６の上方側は、第１実施形態の絶縁板１５、１６と同様に、冷却フィン２２０の配設されたバスバー２２間等に配設されている。これに対し、絶縁板２５、２６の下方側は、電池２０の間に、ケース２００の表面に熱的に接触した状態で配設されている。
【００３８】
次に、図６を参照して組電池の冷却動作及び効果について説明する。図６に示す組電池２は、第１実施形態の組電池１と同様にして電池２０内部で発生した熱を冷媒に放熱することができる。また、熱伝導性を有する絶縁板２５、２６を介してケース２００を冷却することができる。そのため、組電池２を効率よく冷却又は加熱することができる。
【００３９】
なお、第２実施形態では、絶縁板２５、２６が、絶縁性を有するとともに熱伝導性をも有する板状の部材である例を挙げているが、これに限られるものではない。第１実施形態に対す場合と同様に、絶縁板は、さらに、一対の端子を結ぶ方向と直交する方向であって、電池２０が並設される方向、具体的には厚さ方向に弾性を有する部材であってもよい。この場合、各部の寸法のばらつきによってバスバー間の間隔が狭くなっても、絶縁板が弾性変形するため、電池を確実に並設することができる。そのため、組付け性を向上させることができる。具体的には、図７に示すように、絶縁板２７の端面に左右方向に貫通する長方形状の孔部２７０を設けることで、厚さ方向に弾性を有するようにしてもよい。また、図８に示すように、絶縁板２８の上方端部に、左右方向に延在する溝部２８０を設けることで、厚さ方向に弾性を有するようにしてもよい。
【００４０】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の組電池について説明する。第３実施形態の組電池は、第２実施形態の組電池に対して、絶縁板を変更したものである。具体的には、絶縁性を有するとともに、断熱性を有するようにしたものである。
【００４１】
まず、図９を参照して組電池の構成について説明する。ここで、図９は、第３実施形態における組電池の絶縁板の断面図である。なお、図中における前後方向及び上下方向は、絶縁板を説明するために便宜的に導入したものであり、第２実施形態と同一の方向を示すものである。ここでは、第２実施形態の組電池との相違部分である絶縁板の構成についてのみ説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００４２】
組電池は、図９に示す絶縁板３５（絶縁部材）を備えている。絶縁板３５以外の構成要素は、第２実施形態における構成要素と同一構成である。絶縁板３５は、絶縁性を有するとともに、断熱性をも有する長方形板状の部材である。具体的には、一対の端子を結ぶ方向と直交する方向であって、電池が並設される方向、板厚方向にケースよりも高い断熱性を有する部材である。絶縁板３５は。断熱部３５０と、絶縁部３５１とから構成されている。断熱部３５０は、断熱性を有する長方形薄板状の部位である。絶縁部３５１は、絶縁性を有する長方形薄板状の部位である。絶縁部３５１は、断熱部３５０を挟んで前方及び後方にそれぞれ形成されている。絶縁板３５は、第２実施形態の絶縁板２５、２６と同様に、冷却フィンの配設されたバスバー間、及び電池のケース間にそれぞれ配設されている。
【００４３】
次に、図９を参照して組電池の冷却動作及び効果について説明する。組電池は、第１実施形態の組電池１と同様にして電池内部で発生した熱を冷媒に放熱することができる。また、断熱性を有する絶縁板３５によって電池間の熱の伝達を遮断することができる。そのため、ある電池が異常発熱しても、隣接する電池を熱的影響から保護することができる。
【００４４】
なお、第３実施形態では、絶縁板３５が、断熱部３５０と、絶縁部３５１とからなり、断熱部３５０が断熱性を有する例を挙げているが、これに限られるものではない。絶縁部３５１が熱伝導性を有していてもよい。この場合、断熱部３５０によって電池間での熱の伝達を遮断するとともに、絶縁部３５１を介して個々の電池を冷却することができる。
【００４５】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の組電池について説明する。第４実施形態の組電池は、第１実施形態の組電池のバスバー１１、１２間及びバスバー１１、１３間に、新たに冷却器を配設したものである。
【００４６】
まず、図１０及び図１１を参照して組電池の構成について説明する。ここで、図１０は、第４実施形態における最前部の絶縁板がない状態の組電池の正面図である。図１１は、図１０におけるａ−ａ矢視断面図である。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、組電池を説明するために便宜的に導入したものであり、第１実施形態と同一の方向を示すものである。ここでは、第１実施形態の組電池との相違部分である新たに配設される冷却器についてのみ説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００４７】
図１０及び図１１に示すように、組電池４は、複数の冷却器４９（第２熱伝導部材）を備えている。電池４０、ケース４００（電池容器）、正極端子４０１（端子）、負極端子４０２（端子）、バスバー４１〜４３（接続部材）、冷却フィン４１０、４２０、４３０（第１熱伝導部材）、絶縁板４４及び絶縁板４５、４６（絶縁部材）は、第１実施形態における電池１０、ケース１００、正極端子１０１、負極端子１０２、バスバー１１〜１３、冷却フィン１１０、１２０、１３０、絶縁板１４及び絶縁板１５、１６と同一構成である。
【００４８】
冷却器４９は、絶縁性を有し、熱を効率的に放熱するための熱伝導性を有する部材である。冷却器４９は、本体部４９０と、フィン部４９１とから構成されている。本体部４９０は、一対の端子、正極端子４０１と負極端子４０２にそれぞれ熱的に接続される長方形板状の部位である。フィン部４９１は、本体部４９０の上面に形成される波板状の部位である。フィン部４９１は、波状に成形された両端部を右方及び左方に向け、左右方向に延在した状態で本体部４９０の上面に形成されている。
【００４９】
次に、図１０及び図１１を参照して組電池の冷却動作及び効果について説明する。組電池４は、第１実施形態の組電池１と同様にして電池４０内部で発生した熱を冷媒に放熱することができる。また、熱伝導性を有する冷却器４９を介して正極端子４０１及び負極端子４０２を冷却することができる。しかも、冷却器４９は絶縁性を有している。そのため、正極端子４０１と負極端子４０２とを短絡することなく、組電池４を効率よく冷却することができる。
【００５０】
なお、第４実施形態では、冷却器４９の本体部４９０が正極端子４０１と負極端子４０２にそれぞれ接続されている例を挙げているが、これに限られるものではない。バスバー４１〜４３に熱的に接続されていてもよい。
【００５１】
ところで、前述した第１〜第４実施形態では、冷媒として空気を用いた例を挙げているが、これに限られるものではない。冷媒は、空気以外の気体であってもよい。また、液体であってもよい。
【００５２】
また、第１〜第４実施形態では、冷媒によって組電池を冷却する例を挙げているが、これに限られるものではない。温度の高い熱媒体によって組電池を加熱して温度を調整するようにしてもよい。
【００５３】
さらに、第１〜第４実施形態では、リチウムイオン電池からなる組電池の例を挙げているが、これに限られるものではない。他の２次電池からなる組電池であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態における組電池の構成図である。
【図２】図１に対して絶縁板が配設されていない状態の組電池の斜視図である。
【図３】図１において右側から見た組電池の部分側面図である。
【図４】変形形態における組電池の側面図である。
【図５】別の変形形態における組電池の側面図である。
【図６】第２実施形態における組電池の側面図である。
【図７】変形形態における組電池の側面図である。
【図８】別の変形形態における組電池の側面図である。
【図９】第３実施形態における組電池の絶縁板の断面図であるである。
【図１０】第４実施形態における最前部の絶縁板がない状態の組電池の正面図である。
【図１１】図１０におけるａ−ａ矢視断面図である。
【図１２】従来の組電池の上面図である。
【図１３】従来の組電池に絶縁部材を設けた場合の上面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１、２、４・・・組電池、１０、２０、４０・・・電池、１００、２００、４００・・・ケース（電池容器）、１０１、２０１、４０１・・・正極端子（端子）、１０２、２０２、４０２・・・負極端子（端子）、１１〜１３、２２、４１〜４３・・・バスバー（接続部材）、１１０、１２０、１３０、２２０、４１０、４２０、４３０・・・冷却フィン（第１熱伝導部材）、１４・・・絶縁板、１５〜１８、２５〜２８、３５、４５、４６・・・絶縁板（絶縁部材）、１７０、２７０・・・孔部、１８０、２８０・・・溝部、４９・・・冷却器（第２熱伝導部材）、４９０・・・本体部、４９１・・・フィン部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池を接続部材によって電気的に接続した組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車駆動用の電源として、高出力、高エネルギー容量であるリチウム電池やニッケル電池が実用化されている。これらの電池は、電極体と、端子と、電池容器とを備えている。そして、複数個組合わされ、組電池として用いられる。自動車駆動用として組電池が使用される場合、激しい充放電が繰返されることとなる。そのため、化学反応に伴う電極体の発熱によって温度が上昇し、電池の性能が劣化してしまう可能性があった。
【０００３】
従来、このような温度上昇を抑えることができる組電池として、例えば特許文献１に開示されている組電池がある。図１２に示すように、この組電池Ａは、複数の単位電池Ｂと、複数のバスバーＣとから構成されている。単位電池Ｂの上面からは、一対の端子部材が突出している。複数の単位電池Ｂは、厚さ方向に積層されている。積層方向に隣接する単位電池Ｂの端子部材は、冷却フィンの形成されたバスバーＣによって直列接続されている。単位電池Ｂの上面に沿って積層方向に冷媒を流すことで、電極体で発生した熱が端子部材及びバスバーＣを介して冷媒へと放熱される。これにより、組電池Ａの温度上昇を抑えることができる。
【特許文献１】特開２００５−７１６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述した組電池Ａでは、発生した熱を冷媒に放熱することで、組電池Ａの温度上昇を抑えている。冷媒に含まれる湿気によってバスバーＣが結露した場合、又は、冷媒に異物が混入した場合、バスバーＣ間が短絡する可能性がある。そのため、特に、異なる単位電池Ｂに接続され積層方向に隣接して配置されるバスバーＣ間の絶縁を確保しておく必要がある。しかし、これらのバスバーＣ間の絶縁を確保しようとすると、図１３に示すように、冷媒の流れに対して直交方向に延在する絶縁部材Ｄを設けなければならない。そのため、冷媒の流れが妨げられ、冷却性能が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、熱媒体の流れを妨げることなく、異なる電池に接続され隣り合って配置される接続部材間の絶縁を確保することができる組電池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及び発明の効果】
【０００６】
そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、複数の電池の並設方向、及び、熱媒体の流通方向を工夫することで、熱媒体の流れを妨げることなく、接続部材間を絶縁する絶縁部材を配置できることを思いつき、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の組電池は、電池容器の一面から同一方向に突出する一対の端子を有する複数の電池と、端子に接続され、複数の電池を電気的に接続する接続部材と、を備えた組電池において、複数の電池は、電池容器の一面を同一方向に向け、一対の端子を結ぶ方向を同一方向に揃えた状態でそれぞれ並設され、端子及び接続部材は、電池容器の一面に沿って一対の端子を結ぶ方向に流れる熱媒体によって冷却又は加熱され、それぞれ異なる電池に電気的に接続され隣り合って配置される接続部材の間に、一対の端子を結ぶ方向に延在する絶縁部材を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、複数の電池は、端子を同一方向に向け、一対の端子を結ぶ方向を同一方向に揃えた状態で並設され、接続部材によって電気的に接続されている。熱媒体は、一対の端子を結ぶ方向に流れ、端子及び接続部材を冷却又は加熱する。ここで、絶縁部材は、異なる電池に接続され隣り合って配置される接続部材の間に配設されている。しかも、一対の端子を結ぶ方向に延在した状態で配設されている。そのため、従来のように、熱媒体の流れに直交して延在することはない。従って、熱媒体の流れを妨げることなく、異なる電池に接続され隣り合って配置される接続部材間の絶縁を確保することができる。
【０００９】
請求項２に記載の組電池は、請求項１に記載の組電池において、絶縁部材は、熱伝導性を有し、電池の間に、電池容器に熱的に接触した状態で配設されていることを特徴とする。この構成によれば、熱伝導性を有する絶縁部材を介して電池容器を冷却又は加熱することができる。そのため、組電池を効率よく冷却又は加熱することができる。なお、絶縁部材は、電池容器より高い熱伝導性を有していると好ましい。
【００１０】
請求項３に記載の組電池は、請求項１に記載の組電池において、絶縁部材は、断熱性を有し、電池の間に、電池容器に接触した状態で配設されていることを特徴とする。この構成によれば、断熱性を有する絶縁部材によって電池間の熱の伝達を遮断することができる。そのため、ある電池が異常発熱しても、隣接する電池を熱的影響から保護することができる。なお、絶縁部材は、電池容器より高い断熱性を有していると好ましい。さらに、一対の端子を結ぶ方向と直交する方向であって、複数の電池が並設される方向に断熱性を有しているとより好ましい。
【００１１】
請求項４に記載の組電池は、請求項１〜３のいずれかに記載の組電池において、絶縁部材は、一対の端子を結ぶ方向と直交する方向であって、複数の電池が並設される方向に弾性を有することを特徴とする。この構成によれば、各部の寸法のばらつきによってバスバー間の間隔が狭くなっても、絶縁部材が弾性変形するため、電池を確実に並設することができる。そのため、組付け性を向上させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の組電池は、請求項１〜４のいずれかに記載の組電池において、接続部材に熱的に接続され、一対の端子を結ぶ方向に延在する第１熱伝導部材を有することを特徴とする。この構成によれば、熱伝導性を有する第１熱伝導部材を介して接続部材を冷却又は加熱することができる。そのため、組電池を効率よく冷却又は加熱することができる。
【００１３】
請求項６に記載の組電池は、請求項１〜５のいずれかに記載の組電池において、絶縁性を有し、一対の端子、及び、一対の端子に電気的に接続されている接続部材の少なくともいずれかにそれぞれ熱的に接続され、一対の端子を結ぶ方向に延在する第２熱伝導部材を有することを特徴とする。この構成によれば、熱伝導性を有する第２熱伝導部材を介して一対の端子を冷却又は加熱することができる。しかも、第２熱伝導部材は絶縁性を有している。そのため、一対に端子間を短絡することなく、組電池を効率よく冷却又は加熱することができる。
【００１４】
請求項７に記載の組電池は、請求項１〜６のいずれかに記載の組電池において、複数の電池は、接続部材によって直列接続されていることを特徴とする。この構成によれば、組電池の電圧をより高くすることができる。
【００１５】
請求項８に記載の組電池は、請求項１〜７のいずれかに記載の組電池において、複数の電池は、車両に搭載されていることを特徴とする。この構成によれば、車両に搭載される組電池において、異なる電池に接続され隣り合って配置される接続部材間の絶縁を確保することができる。
【００１６】
なお、前述した第１及び第２熱伝導部材は、熱伝導部材を区別するために便宜的に導入したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る組電池を、自動車等の車両に搭載されるリチウムイオン電池からなる組電池に適用した例を示す。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して組電池の構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態における組電池の斜視図である。図２は、図１に対して絶縁板が配設されていない状態の組電池の斜視図である。図３は、図１において右側から見た組電池の部分側面図である。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、組電池を説明するために便宜的に導入したものである。また、図中における白抜き矢印は、冷媒の流通方向を示すものである。
【００１９】
図１及び図２に示すように、組電池１は、複数の電池１０と、複数のバスバー１１〜１３（接続部材）と、複数の絶縁板１４と、複数の絶縁板１５、１６（絶縁部材）とから構成されている。
【００２０】
図２に示すように、電池１０は、直方体状のケース１００（電池容器）の一面から同一方向に突出する一対の端子、正極端子１０１（端子）と負極端子１０２（端子）とを備えている。複数の電池１０は、ケース１００の一面を上方に向け、一対の端子を結ぶ方向を同一方向、左右方向に揃えた状態で並設されている。具体的には、前後方向に並設されたものが、左右方向に２組並設されている。前後方向に並設される電池１０は、正極端子１０１と負極端子１０２とが、互いに前後方向に対向するように交互に反転して配置されている。また、左右方向に並設される電池１０は、正極端子１０１と負極端子１０２とが、互いに左右方向に対向するように配置されている。電池１０は、リチウムを吸蔵、放出可能な正極及び負極と、電解質塩を非水溶媒に溶解させてなる非水電解液とをケース１００に密封して構成されている。そして、正極が正極端子１０１に、負極が負極端子１０２にそれぞれ電気的に接続されている。
【００２１】
バスバー１１は、組電池１の左右方向の中央に配設され、左右方向に並設された電池１０間を電気的に直列接続するための導電性を有する、例えば金属からなる長方形板状の部材である。バスバー１１の一端部は正極端子１０１に、他端部は負極端子１０２にそれぞれ電気的に接続されている。バスバー１１の上面には、冷却フィン１１０（第１熱伝導部材）が配設されている。
【００２２】
冷却フィン１１０は、熱を効率的に放熱するためのバスバー１１より表面積が広く高い熱伝導性を有する、例えば金属からなる波板状の部材である。冷却フィン１１０は、波状に成形された両端部を右方及び左方に向け、左右方向に延在した状態でバスバー１１の上面に熱的に接続されている。
【００２３】
バスバー１２は、組電池１の右方に配置され、前後方向に並設された電池１０間を電気的に直列接続するための導電性を有する、例えば金属からなる正方形状の部材である。バスバー１３は、組電池１の左方に配置され、前後方向に並設された電池１０間を電気的に直列接続するための導電性を有する、例えば金属からなる正方形状の部材である。バスバー１２、１３の一端部は正極端子１０１に、他端部は負極端子１０２にそれぞれ電気的に接続されている。バスバー１２、１３の上面には、冷却フィン１２０、１３０（第１熱伝導部材）が配設されている。
【００２４】
冷却フィン１２０、１３０は、熱を効率的に放熱するためのバスバー１２、１３より表面積が広く高い熱伝導性を有する、例えば金属からなる波板状の部材である。冷却フィン１２０１３０は、波状に成形された両端部を右方及び左方に向け、左右方向に延在した状態でバスバー１２、１３の上面に熱的に接続されている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、絶縁板１４は、組電池１の最前部及び最後部の電池１０に電気的に接続されるバスバー１１〜１３及び冷却フィン１１０、１２０、１３０を外部から絶縁するための絶縁性を有する長方形板状の部材である。絶縁板１４は、最前部の電池１０に接続される冷却フィン１１０、１２０、１３０の配設されたバスバー１１〜１３の前方側のケースの上面に、左右方向に延在した状態で立設されている。また、最後部の電池１０に接続される冷却フィン１１０、１２０、１３０の配設されたバスバー１１〜１３の後方側のケースの上面に、左右方向に延在した状態で立設されている。絶縁板１４の高さは、冷却フィン１１０、１２０、１３０の上方端部までの高さより高く設定されている。
【００２６】
絶縁板１５、１６は、それぞれ異なる電池１０に電気的に接続され前後方向に隣接して配置される冷却フィン１１０の配設されたバスバー１１間、冷却フィン１２０の配設されたバスバー１２間、及び、冷却フィン１３０の配設されたバスバー１３間をそれぞれ絶縁するための絶縁性を有する長方形板状の部材である。図１〜図３に示すように、絶縁板１５は、前後方向に隣接して配置される冷却フィン１１０の配設されたバスバー１１間、及び、冷却フィン１２０の配設されたバスバー１２間のケース１００の上面に左右方向に延在した状態で立設されている。絶縁板１５の高さは、冷却フィン１１０、１２０の上方端部までの高さより高く設定されている。図１及び図２に示すように、絶縁板１６は、前後方向に隣接して配置される冷却フィン１１０の配設されたバスバー１１間、及び、冷却フィン１３０の配設されたバスバー１３間のケース１００の上面に左右方向に延在した状態で立設されている。絶縁板１６の高さは、冷却フィン１１０、１３０の上方端部までの高さより高く設定されている。
【００２７】
次に、図１及び図２を参照して組電池の冷却動作について説明する。
【００２８】
図１に示す組電池１は、車両内における使用に伴って激しい充放電が繰返される。そのため、電池１０内部の発熱によって温度が上昇する。図１及び図２に示すように、組電池１は、冷媒によって冷却されている。具体的には、白抜き矢印で示すように、ケース１００の上面に沿って右方から左方に向かって流れる冷媒、空気によって、正極端子１０１及び負極端子１０２、並びに、バスバー１１〜１３が冷却されている。バスバー１１〜１３の上面には、バスバー１１〜１３より熱伝導性の高い冷却フィン１１０、１２０、１３０が熱的に接続されている。そのため、電池１０内部で発生した熱を、正極端子１０１及び負極端子１０２並びにバスバー１１〜１３を介して冷媒に放熱することができる。さらに、冷却フィン１１０、１２０、１３０を介して効率的に冷媒に放熱することができる。なお、冷却フィン１１０、１２０、１３０は、冷媒が流れる左右方向に延在している。そのため、冷媒の流れを妨げることなく、放熱することができる。
【００２９】
ところで、冷媒に含まれる湿気によってバスバー１１〜１３が結露した場合、又は、冷媒に異物が混入した場合、バスバー１１間、バスバー１２間及びバスバー１３間の短絡が懸念される。しかし、バスバー１１間、バスバー１２間及びバスバー１３間には、絶縁板１５、１６が立設されている。そのため、これらの間での絶縁を確保することができ、短絡を防止することができる。しかも、絶縁板１５、１６は、冷媒が流れる左右方向に延在している。そのため、冷媒の流れを妨げることなく絶縁を確保することができる。
【００３０】
最後に効果について説明する。第１実施形態によれば、複数の電池１０は、端子を同一方向に向け、一対の端子を結ぶ方向を同一方向に揃えた状態で並設され、バスバー１１〜１３によって電気的に接続されている。冷媒は、一対の端子を結ぶ方向に流れ、正極端子１０１及び負極端子１０２並びにバスバー１１０、１２０、１３０を冷却する。ここで、絶縁板１５、１６は、異なる電池１０に接続され隣接して配置されるバスバー１１間、バスバー１２間及びバスバー１３間に立設されている。しかも、一対の端子を結ぶ方向に延在した状態で立設されている。そのため、従来のように、冷媒の流れに直交して延在することはない。従って、車両に搭載される組電池１において冷媒の流れを妨げることなく、異なる電池１０に接続され隣接して配置されるバスバー１１間、バスバー１２間及びバスバー１３間の絶縁を確保することができる。
【００３１】
また、第１実施形態によれば、バスバー１１〜１３の上面には、熱伝導性の高い冷却フィン１１０、１２０、１３０が熱的に接続されている。そのため、冷却フィン１１０、１２０、１３０を介してバスバー１１〜１３を冷却することができる。従って、組電池１を効率よく冷却することができる。
【００３２】
さらに、第１実施形態によれば、複数の電池１は、バスバー１１〜１３によって直列接続されている。そのため、組電池１の電圧をより高くすることができる。
【００３３】
なお、第１実施形態では、絶縁板１５、１６が、絶縁性を有する板状の部材である例を挙げているが、これに限られるものではない。絶縁板は、絶縁性を有するとともに、一対の端子を結ぶ方向と直交する方向であって、電池１０が並設される方向、具体的には厚さ方向に弾性を有する部材であってもよい。この場合、各部の寸法のばらつきによってバスバー間の間隔が狭くなっても、絶縁板が弾性変形するため、電池を確実に並設することができる。そのため、組付け性を向上させることができる。具体的には、図４に示すように、絶縁板１７の端面に図１における左右方向に貫通する長方形状の孔部１７０を設けることで、厚さ方向に弾性を有するようにしてもよい。また、図５に示すように、絶縁板１８の上方端部に、図１における左右方向に延在する溝部１８０を設けることで、厚さ方向に弾性を有するようにしてもよい。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の組電池について説明する。第２実施形態の組電池は、第１実施形態の組電池に対して、絶縁板を熱伝導性をも有するものに変更するとともに、バスバー間だけでなく電池のケース間にも配設するようにしたものである。
【００３５】
まず、図６を参照して組電池の構成について説明する。ここで、図６は、第２実施形態における組電池の側面図である。なお、図中における前後方向及び上下方向は、組電池を説明するために便宜的に導入したものであり、第１実施形態と同一の方向を示すものである。ここでは、第１実施形態の組電池との相違部分である絶縁板について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００３６】
図６に示すように、組電池２は、絶縁板２５、２６（絶縁部材）を備えている。電池２０、ケース２００（電池容器）、正極端子２０１（端子）、負極端子２０２（端子）、バスバー２２（接続部材）、冷却フィン２２０（第１熱伝導部材）及び絶縁板２５、２６（絶縁部材）は、第１実施形態における電池１０、ケース１００、正極端子１０１、負極端子１０２、バスバー１２、冷却フィン１２０及び絶縁板１５、１６と同一構成である。
【００３７】
絶縁板２５、２６は、絶縁性を有するとともに、熱伝導性をも有し、第１実施形態の絶縁板１５、１６に比べ下方に大きく延在した長方形板状の部材である。具体的には、ケース２００よりも高い熱伝導性を有する部材である。絶縁板２５、２６の上方側は、第１実施形態の絶縁板１５、１６と同様に、冷却フィン２２０の配設されたバスバー２２間等に配設されている。これに対し、絶縁板２５、２６の下方側は、電池２０の間に、ケース２００の表面に熱的に接触した状態で配設されている。
【００３８】
次に、図６を参照して組電池の冷却動作及び効果について説明する。図６に示す組電池２は、第１実施形態の組電池１と同様にして電池２０内部で発生した熱を冷媒に放熱することができる。また、熱伝導性を有する絶縁板２５、２６を介してケース２００を冷却することができる。そのため、組電池２を効率よく冷却又は加熱することができる。
【００３９】
なお、第２実施形態では、絶縁板２５、２６が、絶縁性を有するとともに熱伝導性をも有する板状の部材である例を挙げているが、これに限られるものではない。第１実施形態に対す場合と同様に、絶縁板は、さらに、一対の端子を結ぶ方向と直交する方向であって、電池２０が並設される方向、具体的には厚さ方向に弾性を有する部材であってもよい。この場合、各部の寸法のばらつきによってバスバー間の間隔が狭くなっても、絶縁板が弾性変形するため、電池を確実に並設することができる。そのため、組付け性を向上させることができる。具体的には、図７に示すように、絶縁板２７の端面に左右方向に貫通する長方形状の孔部２７０を設けることで、厚さ方向に弾性を有するようにしてもよい。また、図８に示すように、絶縁板２８の上方端部に、左右方向に延在する溝部２８０を設けることで、厚さ方向に弾性を有するようにしてもよい。
【００４０】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の組電池について説明する。第３実施形態の組電池は、第２実施形態の組電池に対して、絶縁板を変更したものである。具体的には、絶縁性を有するとともに、断熱性を有するようにしたものである。
【００４１】
まず、図９を参照して組電池の構成について説明する。ここで、図９は、第３実施形態における組電池の絶縁板の断面図である。なお、図中における前後方向及び上下方向は、絶縁板を説明するために便宜的に導入したものであり、第２実施形態と同一の方向を示すものである。ここでは、第２実施形態の組電池との相違部分である絶縁板の構成についてのみ説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００４２】
組電池は、図９に示す絶縁板３５（絶縁部材）を備えている。絶縁板３５以外の構成要素は、第２実施形態における構成要素と同一構成である。絶縁板３５は、絶縁性を有するとともに、断熱性をも有する長方形板状の部材である。具体的には、一対の端子を結ぶ方向と直交する方向であって、電池が並設される方向、板厚方向にケースよりも高い断熱性を有する部材である。絶縁板３５は。断熱部３５０と、絶縁部３５１とから構成されている。断熱部３５０は、断熱性を有する長方形薄板状の部位である。絶縁部３５１は、絶縁性を有する長方形薄板状の部位である。絶縁部３５１は、断熱部３５０を挟んで前方及び後方にそれぞれ形成されている。絶縁板３５は、第２実施形態の絶縁板２５、２６と同様に、冷却フィンの配設されたバスバー間、及び電池のケース間にそれぞれ配設されている。
【００４３】
次に、図９を参照して組電池の冷却動作及び効果について説明する。組電池は、第１実施形態の組電池１と同様にして電池内部で発生した熱を冷媒に放熱することができる。また、断熱性を有する絶縁板３５によって電池間の熱の伝達を遮断することができる。そのため、ある電池が異常発熱しても、隣接する電池を熱的影響から保護することができる。
【００４４】
なお、第３実施形態では、絶縁板３５が、断熱部３５０と、絶縁部３５１とからなり、断熱部３５０が断熱性を有する例を挙げているが、これに限られるものではない。絶縁部３５１が熱伝導性を有していてもよい。この場合、断熱部３５０によって電池間での熱の伝達を遮断するとともに、絶縁部３５１を介して個々の電池を冷却することができる。
【００４５】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の組電池について説明する。第４実施形態の組電池は、第１実施形態の組電池のバスバー１１、１２間及びバスバー１１、１３間に、新たに冷却器を配設したものである。
【００４６】
まず、図１０及び図１１を参照して組電池の構成について説明する。ここで、図１０は、第４実施形態における最前部の絶縁板がない状態の組電池の正面図である。図１１は、図１０におけるａ−ａ矢視断面図である。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、組電池を説明するために便宜的に導入したものであり、第１実施形態と同一の方向を示すものである。ここでは、第１実施形態の組電池との相違部分である新たに配設される冷却器についてのみ説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００４７】
図１０及び図１１に示すように、組電池４は、複数の冷却器４９（第２熱伝導部材）を備えている。電池４０、ケース４００（電池容器）、正極端子４０１（端子）、負極端子４０２（端子）、バスバー４１〜４３（接続部材）、冷却フィン４１０、４２０、４３０（第１熱伝導部材）、絶縁板４４及び絶縁板４５、４６（絶縁部材）は、第１実施形態における電池１０、ケース１００、正極端子１０１、負極端子１０２、バスバー１１〜１３、冷却フィン１１０、１２０、１３０、絶縁板１４及び絶縁板１５、１６と同一構成である。
【００４８】
冷却器４９は、絶縁性を有し、熱を効率的に放熱するための熱伝導性を有する部材である。冷却器４９は、本体部４９０と、フィン部４９１とから構成されている。本体部４９０は、一対の端子、正極端子４０１と負極端子４０２にそれぞれ熱的に接続される長方形板状の部位である。フィン部４９１は、本体部４９０の上面に形成される波板状の部位である。フィン部４９１は、波状に成形された両端部を右方及び左方に向け、左右方向に延在した状態で本体部４９０の上面に形成されている。
【００４９】
次に、図１０及び図１１を参照して組電池の冷却動作及び効果について説明する。組電池４は、第１実施形態の組電池１と同様にして電池４０内部で発生した熱を冷媒に放熱することができる。また、熱伝導性を有する冷却器４９を介して正極端子４０１及び負極端子４０２を冷却することができる。しかも、冷却器４９は絶縁性を有している。そのため、正極端子４０１と負極端子４０２とを短絡することなく、組電池４を効率よく冷却することができる。
【００５０】
なお、第４実施形態では、冷却器４９の本体部４９０が正極端子４０１と負極端子４０２にそれぞれ接続されている例を挙げているが、これに限られるものではない。バスバー４１〜４３に熱的に接続されていてもよい。
【００５１】
ところで、前述した第１〜第４実施形態では、冷媒として空気を用いた例を挙げているが、これに限られるものではない。冷媒は、空気以外の気体であってもよい。また、液体であってもよい。
【００５２】
また、第１〜第４実施形態では、冷媒によって組電池を冷却する例を挙げているが、これに限られるものではない。温度の高い熱媒体によって組電池を加熱して温度を調整するようにしてもよい。
【００５３】
さらに、第１〜第４実施形態では、リチウムイオン電池からなる組電池の例を挙げているが、これに限られるものではない。他の２次電池からなる組電池であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態における組電池の構成図である。
【図２】図１に対して絶縁板が配設されていない状態の組電池の斜視図である。
【図３】図１において右側から見た組電池の部分側面図である。
【図４】変形形態における組電池の側面図である。
【図５】別の変形形態における組電池の側面図である。
【図６】第２実施形態における組電池の側面図である。
【図７】変形形態における組電池の側面図である。
【図８】別の変形形態における組電池の側面図である。
【図９】第３実施形態における組電池の絶縁板の断面図であるである。
【図１０】第４実施形態における最前部の絶縁板がない状態の組電池の正面図である。
【図１１】図１０におけるａ−ａ矢視断面図である。
【図１２】従来の組電池の上面図である。
【図１３】従来の組電池に絶縁部材を設けた場合の上面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１、２、４・・・組電池、１０、２０、４０・・・電池、１００、２００、４００・・・ケース（電池容器）、１０１、２０１、４０１・・・正極端子（端子）、１０２、２０２、４０２・・・負極端子（端子）、１１〜１３、２２、４１〜４３・・・バスバー（接続部材）、１１０、１２０、１３０、２２０、４１０、４２０、４３０・・・冷却フィン（第１熱伝導部材）、１４・・・絶縁板、１５〜１８、２５〜２８、３５、４５、４６・・・絶縁板（絶縁部材）、１７０、２７０・・・孔部、１８０、２８０・・・溝部、４９・・・冷却器（第２熱伝導部材）、４９０・・・本体部、４９１・・・フィン部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池容器の一面から同一方向に突出する一対の端子を有する複数の電池と、
前記端子に接続され、複数の前記電池を電気的に接続する接続部材と、
を備えた組電池において、
複数の前記電池は、前記電池容器の前記一面を同一方向に向け、一対の前記端子を結ぶ方向を同一方向に揃えた状態でそれぞれ並設され、
前記端子及び前記接続部材は、前記電池容器の前記一面に沿って一対の前記端子を結ぶ方向に流れる熱媒体によって冷却又は加熱され、
それぞれ異なる前記電池に電気的に接続され隣り合って配置される前記接続部材の間に、一対の前記端子を結ぶ方向に延在する絶縁部材を有することを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記絶縁部材は、熱伝導性を有し、前記電池の間に、前記電池容器に熱的に接触した状態で配設されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記絶縁部材は、断熱性を有し、前記電池の間に、前記電池容器に接触した状態で配設されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項４】
前記絶縁部材は、一対の前記端子を結ぶ方向と直交する方向であって、複数の前記電池が並設される方向に弾性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組電池。
【請求項５】
前記接続部材に熱的に接続され、一対の前記端子を結ぶ方向に延在する第１熱伝導部材を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の組電池。
【請求項６】
絶縁性を有し、一対の前記端子、及び、一対の前記端子に電気的に接続されている前記接続部材の少なくともいずれかにそれぞれ熱的に接続され、一対の前記端子を結ぶ方向に延在する第２熱伝導部材を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の組電池。
【請求項７】
複数の前記電池は、前記接続部材によって直列接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の組電池。
【請求項８】
複数の前記電池は、車両に搭載されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の組電池。
【請求項１】
電池容器の一面から同一方向に突出する一対の端子を有する複数の電池と、
前記端子に接続され、複数の前記電池を電気的に接続する接続部材と、
を備えた組電池において、
複数の前記電池は、前記電池容器の前記一面を同一方向に向け、一対の前記端子を結ぶ方向を同一方向に揃えた状態でそれぞれ並設され、
前記端子及び前記接続部材は、前記電池容器の前記一面に沿って一対の前記端子を結ぶ方向に流れる熱媒体によって冷却又は加熱され、
それぞれ異なる前記電池に電気的に接続され隣り合って配置される前記接続部材の間に、一対の前記端子を結ぶ方向に延在する絶縁部材を有することを特徴とする組電池。
【請求項２】
前記絶縁部材は、熱伝導性を有し、前記電池の間に、前記電池容器に熱的に接触した状態で配設されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記絶縁部材は、断熱性を有し、前記電池の間に、前記電池容器に接触した状態で配設されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
【請求項４】
前記絶縁部材は、一対の前記端子を結ぶ方向と直交する方向であって、複数の前記電池が並設される方向に弾性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組電池。
【請求項５】
前記接続部材に熱的に接続され、一対の前記端子を結ぶ方向に延在する第１熱伝導部材を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の組電池。
【請求項６】
絶縁性を有し、一対の前記端子、及び、一対の前記端子に電気的に接続されている前記接続部材の少なくともいずれかにそれぞれ熱的に接続され、一対の前記端子を結ぶ方向に延在する第２熱伝導部材を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の組電池。
【請求項７】
複数の前記電池は、前記接続部材によって直列接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の組電池。
【請求項８】
複数の前記電池は、車両に搭載されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の組電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２１２００５（Ｐ２００９−２１２００５Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５３６９（Ｐ２００８−５５３６９）
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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