蓄電モジュール
【課題】 激しく上下に震動する上部旋回体等に取り付けても十分な信頼性を持つ蓄電モジュールが望まれている。
【解決手段】 ｘｙｚ直交座標系を定義したとき、板状の複数の蓄電セルがｚ方向に積層されている。蓄電セルの間に、少なくとも１枚の伝熱板が配置されている。蓄電セルの積層構造の両端に一対の押さえ板が配置されている。押さえ板は、蓄電セルに、蓄電セルの積層方向の圧縮力を加える。第１の壁板及び第２の壁板が、積層体をｙ方向に挟む。伝熱板の位置が、第１の壁板及び第２の壁板に対して拘束されている。
【解決手段】 ｘｙｚ直交座標系を定義したとき、板状の複数の蓄電セルがｚ方向に積層されている。蓄電セルの間に、少なくとも１枚の伝熱板が配置されている。蓄電セルの積層構造の両端に一対の押さえ板が配置されている。押さえ板は、蓄電セルに、蓄電セルの積層方向の圧縮力を加える。第１の壁板及び第２の壁板が、積層体をｙ方向に挟む。伝熱板の位置が、第１の壁板及び第２の壁板に対して拘束されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセルを積層した蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
充電可能な二次電池やキャパシタ等の蓄電セルを用いた自動車や作業機械の開発が進められている（特許文献４）。自動車や作業機械に採用される蓄電セルとして、蓄電要素をフィルムで包み込んだ扁平状（板状）の蓄電セル（バッテリパック）が提案されている。正電極端子及び負電極端子が、蓄電セルの外周部から導出される。
【０００３】
複数の蓄電セルを積み重ねて、正電極端子、及び負電極端子に設けられた貫通孔にタイロッドを通すことにより、複数の蓄電セルが電気的に接続された蓄電モジュールが得られる（特許文献１）。積層された蓄電セルで発生した熱を外部に放熱する種々の構成が提案されている（特許文献２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公開公報２００７／０２０７３４９ Ａ１
【特許文献２】特開平８−１１１２４４号公報
【特許文献３】特開２００３−１３３１８８号公報
【特許文献４】特開２００１−１１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
作業機械は、自動車に比べて、路面の悪い砂利道での走行が多く、作業中における周囲の堆積物や構造物等への衝突も多い。このため、作業機械に搭載される蓄電モジュールには、振動や衝撃に耐え得る高い剛性が求められる。さらに、掘削を行う作業機械の場合、掘削時の衝撃による振動も大きいため、蓄電モジュールに、特に高い剛性が求められる。従来の蓄電モジュールでは、十分な剛性を得ることが困難であった。また、十分な冷却効率を達成することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によると、
ｘｙｚ直交座標系を定義したとき、
ｚ方向に積層された板状の複数の蓄電セル、
前記蓄電セルの間に配置された少なくとも１枚の伝熱板、及び
前記蓄電セルの積層構造の両端に配置され、前記蓄電セルに、該蓄電セルの積層方向の圧縮力を加える一対の押さえ板
を含む積層体と、
前記積層体をｙ方向に挟む第１の壁板及び第２の壁板と
を有し、
前記伝熱板の位置が、前記第１の壁板及び前記第２の壁板に対して拘束されている蓄電モジュールが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一対の押さえ板、第１の壁板、及び第２の壁板が、高剛性の構造を構成する。このため、蓄電モジュールの剛性を高めることができる。また、伝熱板、第１の壁板及び第２の壁板を通して、蓄電セルを効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１−１】図１Ａ及び図１Ｂは、実施例１による蓄電モジュールの断面図である。
【図１−２】図１Ｃ及び図１Ｄは、実施例１による蓄電モジュールの断面図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、実施例１による蓄電モジュールの冷媒流路をしめす概略図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、実施例２による蓄電モジュールの断面図である。
【図４】図４は、実施例３による蓄電モジュールの断面図である。
【図５】図５Ａは、実施例４による蓄電モジュールの断面図であり、図５Ｂは、実施例５による蓄電モジュールの断面図であり、図５Ｃは、実施例６による蓄電モジュールの断面図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、実施例７による蓄電モジュールの部分断面図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、実施例８による蓄電モジュールの断面図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｃは、実施例９による蓄電モジュールの部分断面図である。
【図９】図９は、実施例１０による蓄電モジュールの断面図である。
【図１０】図１０は、実施例１１による蓄電モジュールの断面図である。
【図１１】図１１Ａは、実施例１２による蓄電モジュールに用いられる蓄電セル及び支持枠の平面図であり、図１１Ｂは、図１１Ａの一点鎖線１１Ｂ−１１Ｂにおける断面図であり、図１１Ｃは、図１１Ａの一点鎖線１１Ｃ−１１Ｃにおける断面図である。
【図１２】図１２は、実施例１３によるハイブリッド型ショベルの概略平面図である。
【図１３】図１３は、実施例１３によるハイブリッド型ショベルの概略側面図である。
【図１４】図１４は、実施例１３によるハイブリッド型ショベルのブロック図である。
【図１５】図１５は、実施例１３によるハイブリッド型ショベルの蓄電回路の等価回路図である。
【図１６】図１６は、実施例１４による電動ショベルの概略平面図である。
【図１７】図１７は、実施例１４による電動ショベルのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を参照しながら、本願発明の実施例について説明する。
【００１０】
［実施例１］
図１Ａに、実施例１による蓄電モジュールの断面図を示す。理解を容易にするために、ｘｙｚ直交座標系を定義する。
【００１１】
板状の複数の蓄電セル２０と、伝熱板２５とが、その厚さ方向（ｚ方向）に交互に積層されている。両端には、蓄電セル２０が配置される。最も外側の蓄電セル２０の各々に、押さえ板３１が密着している。複数のタイロッド３３が、一方の押さえ板３１から他方の押さえ板３１まで貫通し、蓄電セル２０と伝熱板２５とに、積層方向（ｚ方向）の圧縮力を加えている。
【００１２】
蓄電セル２０の各々は、二次電池または電気二重層キャパシタ等の扁平状の蓄電要素を、一対のラミネートフィルムで挟み込んで封止したものである。蓄電セル２０は、その外周部に、ラミネートフィルム同士を融着した領域（融着部）を含む。また、蓄電セル２０は、一対の電極端子２１を含む。電極端子２１は、蓄電セル２０の相互に対向する外周部から、外部に導出されている。電極端子２１の一方は正電極であり、他方は負電極である。相互に隣り合う蓄電セル２０の電極端子２１を接続することにより、複数の蓄電セル２０が直列接続されている。
【００１３】
伝熱板２５には、例えばアルミニウムが用いられ、タイロッド３３及び押さえ板３１には、例えばステンレス鋼が用いられる。蓄電セル２０、伝熱板２５、押さえ板３１、及び
タイロッド３３を含む構造物を、積層体３０と呼ぶこととする。ｘ方向に関して積層体３０の両側に、すなわち積層体３０をｘ方向に挟むように、一対の壁板１３、１４が配置されている。壁板１３及び１４の各々は、ボルトで押さえ板３１に固定されている。
【００１４】
図１Ｂに、図１Ａの一点鎖線１Ｂ−１Ｂにおける断面図を示す。図１Ｂの一点鎖線１Ａ−１Ａにおける断面図が、図１Ａに相当する。蓄電セル２０及び伝熱板２５の平面形状は、ほぼ長方形である。相互に対向する辺（図１Ｂにおいて、上辺及び下辺）から、電極端子２１が導出されている。伝熱板２５は、平面視において、蓄電セル２０の縁よりも外側まで張り出している。
【００１５】
ｙ方向に関して積層体３０の両側に、すなわち積層体３０をｙ方向に挟むように、一対の壁板１１、１２が配置されている。壁板１１、１２は、伝熱板２５の端面に接触している。これにより、伝熱板２５が、壁板１１、１２に熱的に結合する。壁板１１及び１２の各々は、壁板１３及び１４に、ボルトで固定されている。壁板１１及び１２の内部に、冷媒を流すための流路１７が形成されている。
【００１６】
図１Ｃに、図１Ｂの一点鎖線１Ｃ−１Ｃにおける断面図を示す。相互に隣り合う蓄電セル２０から導出された電極端子２１が、伝熱板２５の縁よりも外側を通って、隣の蓄電セル２０の電極端子２１に接続されている。
【００１７】
図１Ｄに、図１Ｂの一点鎖線１Ｄ−１Ｄにおける断面図を示す。伝熱板２５が、その端面において、壁板１１及び１２に接触している。壁板１１及び１２の各々は、押さえ板３１にボルトで固定されている。
【００１８】
図１Ａ及び図１Ｄに示した蓄電セル２０の厚さには個体差がある。このため、一対の押さえ板３１の間隔は、製品によってばらつく。このばらつきは、壁板１１〜１４が、押さえ板３１の端面に接触する構造とし、かつ壁板１１〜１４に形成されているボルト用の穴を、ｚ方向に長い長穴にすることによって吸収することができる。
【００１９】
図２Ａに、壁板１１に形成された冷媒流路１７の形状を示す。冷媒流路１７は、導入路１７Ａ、複数の主経路１７Ｂ、及び排出路１７Ｃを含む。導入路１７Ａ及び排出路１７Ｃの各々は、ｚ方向に平行な１つの端面からｘ方向にそって壁板１１の内部に延びる。主経路１７Ｂの各々は、導入路１７Ａからｚ方向に延在し、排出路１７Ｃまで至る。導入路１７Ａ、主経路１７Ｂ、及び排出路１７Ｃは、例えば壁板１１の内部に配置され、表面に平行な方向に延在する細長い穴で構成される。導入路１７Ａ及び排出路１７Ｃは、ｙｚ面に平行な端面からドリルで穴開け加工することにより形成される。主経路１７Ｂは、ｘｙ面に平行な端面からドリルで穴開け加工した後、開口部を埋込プラグ１７Ｄで埋め込むことにより形成される。なお、壁板１１に冷媒が通る配管を密着させてもよい。
【００２０】
図２Ｂに、冷媒流路１７の他の例を示す。図２Ａに示した例では、導入路１７Ａから排出路１７Ｃに至る主経路１７Ｂが複数本配置されていた。図２Ｂに示した例では、主経路１７Ｂが、幅の広い１つの面状の流路で構成される。この壁板１１は、１枚の金属板に、冷媒流路１７に対応する凹部を形成した後、凹部を他の金属板で塞ぎ、２枚の金属板の外周を溶接することにより形成される。
【００２１】
実施例１に示した蓄電モジュールにおいては、タイロッド３３及び押さえ板３１により、蓄電セル２０及び伝熱板２５の積層構造が維持される。押さえ板３１、及び壁板１１〜１４が、直方体状の平行六面体構造をなし、平行六面体構造の隣り合う壁面同士は、ボルトで固定されている。このため、高い剛性を確保することができ、伝熱板２５の位置を、壁板１１及び１２に対して拘束することができる。蓄電セル２０から発生した熱が、伝熱
板２５を経由して壁板１１、１２に伝わる。このため、蓄電セル２０を効率的に冷却することができる。押さえ板３１により蓄電セル２０及び伝熱板２５に圧縮力を加えているため、蓄電セル２０と伝熱板２５との密着状態を高めることができる。これにより、蓄電セル２０と伝熱板２５との間の熱伝達効率を高めることができる。
【００２２】
蓄電セル２０及び伝熱板２５の積層構造を維持するための押さえ板３１が、平行六面体構造の壁面を兼ねている。平行六面体構造の壁板１１、１２が、蓄電セル２０を冷却するための吸熱板を兼ねている。このように、押さえ板３１及び壁板１１、１２に複数の機能を持たせたため、部品点数の削減が図られる。
【００２３】
実施例１では、蓄電セル２０と伝熱板２５とを交互に積層したが、伝熱板２５の枚数を削減してもよい。例えば、２枚の蓄電セル２０に対して１枚の伝熱板２５を配置してもよい。また、積層された蓄電セル２０のほぼ中央に、少なくとも１枚の伝熱板２５を配置してもよい。
【００２４】
ショベルは、ゴムタイヤで走行する自動車とは異なり、金属のクローラにより走行する。また、上部旋回体が下部走行体に、軸受けを介して支持されている。軸受けは、相対運動する金属部品を含み、ガタが皆無であるとはいえない。このため、走行時の下部走行体の振動が、上部旋回体に増幅して伝達される場合がある。従って、上部旋回体に搭載される蓄電モジュールには、共振を防止するために、高い固有振動数が要求される。
【００２５】
実施例１では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４を取り除いた構造としてもよい。
【００２６】
実施例１では、蓄電セル２０に電気二重層キャパシタ等を用いたが、リチウムイオンキャパシタを用いてもよい。リチウムイオンキャパシタは、電気的特性を維持するために、圧縮力を印加しておく必要はない。この場合には、圧縮力の印加は、蓄電セル２０から伝熱板２５への熱伝達効率を高めるという効果を有する。蓄電セルを機械的に支持するために必要な圧縮力、及び熱伝達効率を高めるために必要な圧縮力は、電気二重層キャパシタの電気的特性を維持するために必要な圧縮力よりも小さい。従って、蓄電セル２０にリチウムインキャパシタを用いる場合には、電気二重層キャパシタを用いる場合に比べて、圧縮力を小さくしてもよい。
【００２７】
［実施例２］
図３Ａ及び図３Ｂに実施例２による蓄電モジュールの断面図を示す。図３Ｂは、図３Ａの一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図であり、図３Ａは、図３Ｂの一点鎖線３Ａ−３Ａにおける断面図である。以下、実施例１による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
【００２８】
実施例１では、壁板１１及び壁板１２は、その外周部近傍において、図１Ｂに示した壁板１３、１４、及び図１Ｄに示した押さえ板３１に固定されている。壁板１１、１２と、伝熱板２５とが接触する位置においては、壁板１１、１２の剛性により、壁板１１、１２が伝熱板２５に押し付けられる。
【００２９】
実施例２においては、壁板１１から壁板１２まで、複数のタイロッド４０が貫通している。タイロッド４０は、蓄電セル２０及び伝熱板２５と、空間的に干渉しない位置に取り付けられる。タイロッド４０により、壁板１１及び壁板１２に、両者の間隔を狭める向きの力が加えられる。タイロッド４０が貫通する穴は、壁板１１、１２が、押さえ板３１及び壁板１３、１４に固定されている位置よりも内側に配置されている。このため、壁板１
１、１２を、伝熱板２５に、より大きな力で押し付けることができる。これにより、伝熱板２５から壁板１１、１２への熱伝達率を高めることができる。
【００３０】
図３Ａ及び図３Ｂでは、複数のタイロッド４０を取り付けた例を示したが、１本のタイロッド４０を取り付けてもよい。
【００３１】
実施例２では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、実施例１と同様に、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４を取り除いた構造としてもよい。
【００３２】
［実施例３］
図４に、実施例３による蓄電モジュールの断面図を示す。以下、実施例１による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
【００３３】
実施例３においては、蓄電セル２０の積層構造のほぼ中央の２枚の蓄電セル２０の間に、伝熱板に代えて、中間板４３が挿入されている。中間板４３には、鉄またはステンレス鋼が用いられ、中間板４３は、伝熱板２５よりも高い剛性を有する。
【００３４】
中間板４３は、その端面において壁板１１、１２に接触し、ボルトによって壁板１１、１２に固定されている。タイロッド３３は、中間板４３に形成された貫通孔を通過する。蓄電モジュールに衝撃が加わったとき、中間板４３は、タイロッド３３の、ｘ方向及びｙ方向への変位を禁止する。
【００３５】
タイロッド３３は、その両端で押さえ板３１によって支持された梁構造と考えることができる。タイロッド３３を、そのほぼ中央において中間板４３で支持することは、梁の長さが約半分になったことと等価である。このため、蓄電モジュールのｘ方向及びｙ方向に関する振動の固有振動数を高くすることができる。また、中間板４３は、それに接する蓄電セル２０のｚ方向への変位を禁止する。このため、蓄電モジュールのｚ方向に関する振動の固有振動数を高めることができる。これにより、蓄電モジュールの耐衝撃性が高まる。
【００３６】
［実施例４］
図５Ａに、実施例４による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例４による蓄電モジュールでは、図１Ｂに示した実施例１による蓄電モジュールと同一構造の３個の蓄電モジュールがｙ方向に配列している。相互に隣り合う積層体３０の間の壁板は、両側の蓄電モジュールで共有される。すなわち、一方の蓄電モジュールの壁板１２が、隣の蓄電モジュールの壁板１１を兼ねる。各積層体３０の伝熱板２５は、当該積層体３０をｙ方向に挟む２枚の壁板１１、１２に接触している。３個の積層体３０をｘ方向に挟む壁板１３、１４の各々は、連続した１枚の板部材で構成される。
【００３７】
蓄電セル２０に、内部で発生したガスを排出するためのガス抜き弁２７が設けられる場合がある。ガス抜き弁２７は、一般的に、蓄電セル２０の厚さに比べて大きいため、蓄電セル２０のｚ軸にほぼ垂直な端面に取り付けることは困難である。蓄電セル２０の電極端子２１が導出されている縁の近傍は、電極取り出しのためのリード線等が配置されるため、ｘｙ面に対して傾斜している。ガス抜き弁２７は、この傾斜した部分に取り付けられる場合が多い。
【００３８】
組み立て時には、ｙ方向に並べられた３個の蓄電モジュールにｙ方向の圧縮力を加えることにより、各積層体３０の伝熱板２５を両側の壁板に接触させる。この状態で、壁板１３と１４とを、ボルトで壁板１１、１２、及び積層体３０の押さえ板３１（図１Ｄ）に固
定する。
【００３９】
相互に隣り合う積層体３０Ａ〜３０Ｃの間の壁板が、両者で共有されるため、部品点数の削減を図ることができる。図５Ａでは３個の積層体３０を組み込んだが、２個の積層体３０を組み込んでもよいし、４個以上の積層体３０を組み込んでもよい。
【００４０】
蓄電セル２０内で発生したガスは、蓄電セル２０内の空間の上方に蓄積されるため、ガス抜き弁２７が鉛直上方に配置される姿勢を維持することが好ましい。実施例４による蓄電モジュールは、ｘ方向が鉛直方向に平行になる姿勢（ｙｚ面が水平になる姿勢）で作業機械に装着することが好ましい。実施例４による蓄電モジュールは、水平方向に広がっている装着スペースを持つ機器や作業機械への装着に適している。
【００４１】
［実施例５］
図５Ｂに、実施例５による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例５による蓄電モジュールは、実施例１による蓄電モジュールと同一構造の３個の積層体３０を含む。
【００４２】
３個の積層体３０は、各々の積層方向がｚ方向に平行になる姿勢で、ｘ方向に配列している。壁板１１、１２が、３つの積層体３０をｙ方向に挟む。壁板１３、１４が、３つの積層体３０をｘ方向に挟む。相互に隣り合う積層体３０の間に、隔壁１５が配置されている。壁板１３、１４及び隔壁１５は、ボルトによって壁板１１、１２に固定されている。また、積層体３０の押さえ板３１（図１Ｄ）は、実施例１の場合と同様に、ボルトによって壁板１１、１２に固定されている。さらに、押さえ板３１と隔壁１５も、ボルトによって相互に固定されている。積層体３０の各々の伝熱板２５は、壁板１１、１２に接触している。壁板１１、１２内に、冷媒流路１７が形成されている。
【００４３】
押さえ板３１、壁板１１〜１４が、平行六面体構造を構成する。このため、高い剛性を確保することができる。また、隔壁１５が、さらに剛性を高める役割を果たす。
【００４４】
実施例５においては、伝熱板２５は、壁板１１、１２に接触するため、壁板１１、１２を固定する際に、ｘ方向の圧縮力を加えておく必要はない。このため、実施例５による蓄電モジュールは、実施例４による蓄電モジュールに比べて、組み立て及びメンテナンスが容易である。
【００４５】
ガス抜き弁２７の配置を考慮すると、実施例５による蓄電モジュールも実施例４の場合と同様に、ｘ方向が鉛直方向に平行になる姿勢（ｙｚ面が水平になる姿勢）で作業機械に装着することが好ましい。実施例５による蓄電モジュールは、厚さ方向がほぼ水平方向を向く平たい装着スペースを持つ機器や作業機械への装着に適している。
【００４６】
［実施例６］
図５Ｃに、実施例６による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例６による蓄電モジュールでは、図１Ｂに示した実施例１による蓄電モジュールと同一構造の３個の蓄電モジュールがｙ方向に配列している。相互に隣り合う蓄電モジュールは、壁板１１、１２を共有しておらず、個別に壁板が設けられている。このため、隣り合う積層体３０の間に、２枚の壁板１１、１２が配置される。
【００４７】
実施例６では、積層体３０の各々に、壁板１１、１２を取り付けた後、壁板１１、１２に壁板１３、１４を固定すればよい。このため、壁板１３、１４を固定する際に、蓄電モジュールにｙ方向の圧縮力を加えておく必要はない。実施例６による蓄電モジュールは、図５Ａに示した実施例４の蓄電モジュールに比べて、部品点数は増加するが、組み立て及びメンテナンスは容易である。
【００４８】
ガス抜き弁２７の配置を考慮すると、実施例６による蓄電モジュールも実施例４の場合と同様に、ｘ方向が鉛直方向に平行になる姿勢（ｙｚ面が水平になる姿勢）で作業機械に装着することが好ましい。実施例６による蓄電モジュールは、水平方向に広がっている装着スペースを持つ機器や作業機械への装着に適している。
【００４９】
［実施例７］
図６Ａに、実施例７による蓄電モジュールの部分断面図を示す。以下、図１Ａ〜図１Ｄに示した実施例１による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
【００５０】
実施例１では、図１Ｄに示したように、伝熱板２５が壁板１１、１２に接触することにより、両者を熱的に結合させた。実施例７においては、伝熱板２５が壁板１１、１２に固着するように、接触個所において両者が熱伝導性接着剤４５で接着されている。伝熱板２５と壁板１１、１２との間に微小な隙間が形成されている場合には、この隙間が接着剤で埋め込まれる。このため、伝熱板２５と壁板１１、１２との間の熱伝達率を高めることができる。このように、伝熱板２５が壁板１１、１２に摺接しないように（伝熱板２５が壁板１１、１２に対して接触した状態で動かないように）することで、接触箇所における熱抵抗を小さくすることができる。これにより、伝熱板２５及び蓄電セル２０の冷却効率を向上させ、蓄電セル２０の温度の著しい上昇を抑制することができる。
【００５１】
図６Ｂに示すように、壁板１１、１２の各々の内側の表面に溝４６を形成してもよい。溝４６内に、伝熱板２５の縁が挿入されるとともに、熱伝導性接着剤４５が充填される。
【００５２】
実施例７では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、実施例１と同様に、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４（図１Ａ、図１Ｂ）を取り除いた構造としてもよい。
【００５３】
［実施例８］
図７Ａ及び図７Ｂに、実施例８による蓄電モジュールの断面図を示す。図７Ｂは、図７Ａの一点鎖線７Ｂ−７Ｂにおける断面図であり、図７Ａは、図７Ｂの一点鎖線７Ａ−７Ａにおける断面図である。以下、図３Ａ及び図３Ｂに示した実施例２による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
【００５４】
実施例１と同様に、押さえ板３１が蓄電セル２０に積層方向の圧縮力を加え、伝熱板２５の位置が、壁板１１、１２に対して拘束されている。壁板１１、１２の内側の表面に、ｚ方向に延在する３本の凹部５０が形成されている。凹部５０の各々は、深さ方向の寸法よりも幅方向の寸法の方が大きい。凹部５０内に、熱伝導性を有する弾性部材５１が装填されている。弾性部材５１には、例えば伝熱ゴムシートが用いられる。伝熱板２５の縁が、凹部５０と交差するか、または凹部５０と部分的に重なる。
【００５５】
弾性部材５１に外力が加わらない状態では、弾性部材５１の一部が凹部５０の開口面から突出している。例えば、弾性部材５１として、凹部５０の深さよりも厚い伝熱ゴムシートが用いられる。
【００５６】
図７Ａに示したように、凹部５０が形成されていない領域では、伝熱板２５が壁板１１、１２の内側の表面に接する。図７Ａ及び図７Ｂに示したように、伝熱板２５の縁が凹部５０と交差する領域、及び伝熱板２５の縁が凹部５０と重なる領域では、伝熱板２５が弾性部材５１を押しつぶしている。
【００５７】
伝熱板２５と壁板１１、１２とが、弾性部材５１を介して熱的に結合する。このため、
安定した熱的結合を確保することができる。このように、伝熱板２５が壁板１１、１２に摺接しないようにすることで、接触箇所における熱抵抗を小さくすることができる。これにより、伝熱板２５及び蓄電セル２０の冷却効率を向上させ、蓄電セル２０の著しい温度上昇を抑制することができる。
【００５８】
弾性部材５１のうち、凹部５０の開口面から突出している部分がつぶし代になる。弾性部材５１は、このつぶし代を越えて押しつぶされることはない。弾性部材５１の寸法（厚さ）と、凹部５０の深さとを調整することにより、つぶし代を所望の許容範囲内に納めることができる。このため、クリープひずみによる弾性部材５１の経年劣化を抑制することができる。
【００５９】
実施例８では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、実施例２と同様に、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４（図７Ａ）を取り除いた構造としてもよい。
【００６０】
［実施例９］
図８Ａに、実施例９による蓄電モジュールの部分断面図を示す。以下、図１Ａ〜図１Ｄに示した実施例１による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
【００６１】
実施例９では、伝熱板２５の壁板１１、１２に接触する端部が、ｙｚ面に平行な断面においてほぼ直角に折り曲げられている。このため、伝熱板２５と壁板１１、１２との接触面積が大きくなる。これにより、両者の間の熱伝達率を高めることができる。
【００６２】
図８Ｂに示すように、折り曲げ部分にある程度の曲率を設けてもよい。また、図８Ｃに示すように、伝熱板２５の端部の断面をＴ字状にしてもよい。
【００６３】
［実施例１０］
図９に、実施例１０による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例１０では、図１Ｂに示した実施例１の冷媒流路１７に代えて、壁板１１、１２の外側の表面に放熱効率を高めるための凹凸５５が形成されている。凹凸５５の凹部が、例えば格子模様を構成している。他の構造は、実施例１による蓄電モジュールの構造と同一である。冷媒流路１７に代えて放熱用の凹凸５５を取り付けても、蓄電セル２０で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【００６４】
実施例１０では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、実施例１と同様に、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４（図１Ａ、図１Ｂ）を取り除いた構造としてもよい。
【００６５】
［実施例１１］
図１０に、実施例１１による蓄電モジュールの断面図を示す。以下の説明では、図７Ａ及び図７Ｂに示した実施例８との相違点に着目し、同一の構成については説明を省略する。
【００６６】
実施例１１においては、蓄電セル２０と伝熱板２５との積層構造に圧縮力を印加するために、タイロッド３３（図７Ａ、図７Ｂ）が用いられていた。実施例１１では、タイロッドが用いられておらず、ウェッジにより圧縮力が印加される。
【００６７】
図１０に示したように、押さえ板３１の、ｘ軸に平行な端面と、外側の表面とを接続する部分が面取りされ、斜面１１Ａが形成されている。壁板１１、１２に、斜面１１Ａに平行な斜面３１Ａが形成されている。締付具５６を構成するボルトが、一方の壁板１２の外
側の表面から、壁板１２、押さえ板３１、他方の壁板１１内をｙ軸方向に貫通して、壁板１１の外側の表面まで達している。締付具５６により、壁板１１と１２とに、ｙ軸方向の圧縮力が印加される。
【００６８】
この圧縮力により、伝熱ゴムシート５１が弾性変形し、伝熱板２５が、伝熱ゴムシート５１を介して壁板１１、１２に押し付けられる。これにより、伝熱板２５から壁板１１、１２に、効率的に熱を伝達することが可能になる。
【００６９】
さらに、壁板１１と１２とが近づくことにより、斜面１１Ａと斜面３１Ａとが接触し、一対の押さえ板３１に、両者が近づく向きの力が印加される。これにより、蓄電セル２０と伝熱板２５との積層構造に、ｚ軸方向の圧縮力が印加される。
【００７０】
実施例１１では、締付具５６が、伝熱板２５を壁板１１、１２に押し付けるｙ軸方向の圧縮力と、積層構造に印加するｚ軸方向の圧縮力とを印加することができる。ｚ軸方向の十分な圧縮力を印加するために、伝熱ゴムシート５１が弾性変形した状態で、押さえ板３１のｙ軸に垂直な端面と、壁板１１、１２の内側の表面との間に隙間が確保されるように、押さえ板３１のｙ軸方向の寸法を設定しておくことが好ましい。
【００７１】
実施例１１では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、実施例１と同様に、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４（図７Ａ）を取り除いた構造としてもよい。
【００７２】
［実施例１２］
図１１Ａに、実施例１２による蓄電モジュールに用いられる蓄電セル及び支持枠の平面図を示す。蓄電セル２０及び電極２１の構成は、実施例１のものと同一である。蓄電セル２０の相互に反対側の縁から、一対の電極２１が引き出されている。平面視において、蓄電セル２０を取り囲むように、支持枠６０が配置されている。支持枠６０には、例えば絶縁性の樹脂が用いられる。電極２１は、支持枠６０の外周側の縁よりも外側まで張り出している。
【００７３】
図１１Ｂに、図１１Ａの一点鎖線１１Ｂ−１１Ｂにおける断面図を示す。蓄電セル２０は、その外周部に、表裏のラミネートフィルム同士が溶着された薄い部分２０Ａを有する。支持枠６０の内周側の側面は、２段の階段状形状を有する。薄い部分２０Ａが、両面粘着テープ等により、支持枠６０の内周の踏み面６１に固定されている。支持枠６０は、蓄電セル２０よりも薄い。このため、支持枠６０と共に蓄電セル２０を厚さ方向に積層したとき、支持枠６０が、蓄電セル２０への圧縮力の印加を妨げることはない。
【００７４】
図１１Ｃに、図１１Ａの一点鎖線１１Ｃ−１１Ｃにおける断面図を示す。電極２１が、蓄電セル２０の薄い部分２０Ａの縁から外部に引き出されている。図１１Ａに示すように、平面視において、支持枠６０のうち電極２１と重なる領域においては、踏み面６１が支持枠の外周まで延在している。この踏み面６１上を経由して、電極２１が支持枠６０の外周よりも外側まで引き出されている。
【００７５】
実施例１２では、蓄電セル２０を厚さ方向に積み重ねる際に、支持枠６０の外周側の側面が、積層方向に直交する面内に関する位置合わせの基準面となる。このため、位置合わせを容易に行うことができる。また、蓄電セル２０を単体で取り扱う際に、支持枠６０が蓄電セル２０を保護する。このため、蓄電セル２０の損傷を防止または軽減することができる。
【００７６】
［実施例１３］
実施例１３では、実施例１〜実施例１２のいずれかの蓄電モジュールの少なくとも１つが搭載されるショベルが例示される。
【００７７】
図１２は、実施例１３による作業機械としてのハイブリッド型ショベルの概略平面図である。
【００７８】
上部旋回体７０に、旋回軸受け７３を介して、下部走行体（走行装置）７１が取り付けられている。上部旋回体７０に、エンジン７４、メインポンプ７５、電動モータ７６、油タンク７７、冷却ファン７８、座席７９、蓄電モジュール８０、及び電動発電機８３が搭載されている。エンジン７４は、燃料の燃焼により動力を発生する。エンジン７４、メインポンプ７５、及び電動発電機８３が、トルク伝達機構８１を介して相互にトルクの送受を行う。メインポンプ７５は、ブーム８２等の油圧シリンダに圧油を供給する。
【００７９】
電動発電機８３は、エンジン７４の動力によって駆動され、発電を行う（発電運転）。発電された電力は、蓄電モジュール８０に供給され、蓄電モジュール８０が充電される。また、電動発電機８３は、蓄電モジュール８０からの電力によって駆動され、エンジン７４をアシストするための動力を発生する（アシスト運転）。油タンク７７は、油圧回路の油を貯蔵する。冷却ファン７８は、油圧回路の油温の上昇を抑制する。操作者は、座席７９に着座して、ハイブリッド型ショベルを操作する。
【００８０】
図１３に、実施例１３によるハイブリッド型ショベルの側面図を示す。下部走行体７１に、旋回軸受け７３を介して上部旋回体７０が搭載されている。上部旋回体７０は、電動モータ７６（図１２）からの駆動力により、下部走行体７１に対して、時計回り、または反時計周りに旋回する。上部旋回体７０に、ブーム８２が取り付けられている。ブーム８２は、油圧駆動されるブームシリンダ１０７により、上部旋回体７０に対して上下方向に揺動する。ブーム８２の先端に、アーム８５が取り付けられている。アーム８５は、油圧駆動されるアームシリンダ１０８により、ブーム８２に対して前後方向に揺動する。アーム８５の先端にバケット８６が取り付けられている。バケット８６は、油圧駆動されるバケットシリンダ１０９により、アーム８５に対して上下方向に揺動する。
【００８１】
蓄電モジュール８０が、蓄電モジュール用マウント９０及びダンパ（防振装置）９１を介して、上部旋回体７０に搭載されている。蓄電モジュール８０には、上記実施例１〜１２による蓄電モジュールが用いられる。蓄電モジュール８０から供給される電力によって、旋回モータ７６（図１２）が駆動される。また、旋回モータ７６は、運動エネルギを電気エネルギに変換することによって回生電力を発生する。発生した回生電力によって、蓄電モジュール８０が充電される。
【００８２】
図１４に、実施例１３によるハイブリッド型ショベルのブロック図を示す。図１４において、機械的動力系を二重線で表し、高圧油圧ラインを太い実線で表し、電気系統を細い実線で表し、パイロットラインを破線で表す。
【００８３】
エンジン７４の駆動軸がトルク伝達機構８１の入力軸に連結されている。エンジン７４には、電気以外の燃料によって駆動力を発生するエンジン、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられる。エンジン７４は、作業機械の運転中は、常時駆動されている。
【００８４】
電動発電機８３の駆動軸が、トルク伝達機構８１の他の入力軸に連結されている。電動発電機８３は、電動（アシスト）運転と、発電運転との双方の運転動作を行うことができる。電動発電機８３には、例えば磁石がロータ内部に埋め込まれた内部磁石埋込型（ＩＰＭ）モータが用いられる。
【００８５】
トルク伝達機構８１は、２つの入力軸と１つの出力軸とを有する。この出力軸には、メインポンプ７５の駆動軸が連結されている。
【００８６】
エンジン７４に加わる負荷が大きい場合には、電動発電機８３がアシスト運転を行い、電動発電機８３の駆動力がトルク伝達機構８１を介してメインポンプ７５に伝達される。これにより、エンジン７４に加わる負荷が軽減される。一方、エンジン７４に加わる負荷が小さい場合には、エンジン７４の駆動力がトルク伝達機構８１を介して電動発電機８３に伝達されることにより、電動発電機８３が発電運転される。電動発電機８３のアシスト運転と発電運転との切り替えは、電動発電機８３に接続されたインバータ１１８により行われる。インバータ１１８は、制御装置１３０により制御される。
【００８７】
制御装置１３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１３０Ａ及び内部メモリ１３０Ｂを含む。ＣＰＵ１３０Ａは、内部メモリ１３０Ｂに格納されている駆動制御用プログラムを実行する。制御装置１３０は、表示装置１３５に、各種装置の劣化状態等を表示することにより、運転者の注意を喚起する。
【００８８】
メインポンプ７５は、高圧油圧ライン１１６を介して、コントロールバルブ１１７に油圧を供給する。コントロールバルブ１１７は、運転者からの指令により、油圧モータ１０１Ａ、１０１Ｂ、ブームシリンダ１０７、アームシリンダ１０８、及びバケットシリンダ１０９に油圧を分配する。油圧モータ１０１Ａ及び１０１Ｂは、それぞれ図１３に示した下部走行体７１に備えられた左右の２本のクローラを駆動する。
【００８９】
電動発電機８３の電気系統の入出力端子が、インバータ１１８を介して蓄電回路１９０に接続されている。インバータ１１８は、制御装置１３０からの指令に基づき、電動発電機８３の運転制御を行う。蓄電回路１９０には、さらに、他のインバータ１２０を介して旋回モータ７６が接続されている。蓄電回路１９０及びインバータ１２０は、制御装置１３０により制御される。
【００９０】
電動発電機８３がアシスト運転されている期間は、必要な電力が、蓄電回路１９０から電動発電機８３に供給される。電動発電機８３が発電運転されている期間は、電動発電機８３によって発電された電力が、蓄電回路１９０に供給される。
【００９１】
旋回モータ７６は、インバータ１２０からのパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号により交流駆動され、力行動作及び回生動作の双方の運転を行うことができる。旋回モータ７６には、例えばＩＰＭモータが用いられる。ＩＰＭモータは、回生時に大きな誘導起電力を発生する。
【００９２】
旋回モータ７６の力行動作中は、旋回モータ７６が、減速機１２４を介して、上部旋回体７０を旋回させる。この際、減速機１２４は、回転速度を遅くする。これにより、旋回モータ７６で発生した回転力が増大する。また、回生運転時には、上部旋回体７０の回転運動が、減速機１２４を介して旋回モータ７６に伝達されることにより、旋回モータ７６が回生電力を発生する。この際、減速機１２４は、力行運転の時とは逆に、回転速度を速める。これにより、旋回モータ７６の回転数を上昇させることができる。
【００９３】
レゾルバ１２２が、旋回モータ７６の回転軸の回転方向の位置を検出する。検出結果は、制御装置１３０に入力される。旋回モータ７６の運転前と運転後における回転軸の回転方向の位置を検出することにより、旋回角度及び旋回方向が導出される。
【００９４】
メカニカルブレーキ１２３が、旋回モータ７６の回転軸に連結されており、機械的な制動力を発生する。メカニカルブレーキ１２３の制動状態と解除状態とは、制御装置１３０
からの制御を受け、電磁的スイッチにより切り替えられる。
【００９５】
パイロットポンプ１１５が、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生する。発生したパイロット圧は、パイロットライン１２５を介して操作装置１２６に供給される。操作装置１２６は、レバーやペダルを含み、運転者によって操作される。操作装置１２６は、パイロットライン１２５から供給される１次側の油圧を、運転者の操作に応じて、２次側の油圧に変換する。２次側の油圧は、油圧ライン１２７を介してコントロールバルブ１１７に伝達されると共に、他の油圧ライン１２８を介して圧力センサ１２９に伝達される。
【００９６】
圧力センサ１２９で検出された圧力の検出結果が、制御装置１３０に入力される。これにより、制御装置１３０は、下部走行体７１、旋回モータ７６、ブーム８２、アーム８５、及びバケット８６の操作の状況を検知することができる。特に、実施例１３によるハイブリッド型ショベルでは、旋回モータ７６が旋回軸受け７３を駆動する。このため、旋回モータ７６を制御するためのレバーの操作量を高精度に検出することが望まれる。制御装置１３０は、圧力センサ１２９を介して、このレバーの操作量を高精度に検出することができる。
【００９７】
さらに、制御装置１３０は、下部走行体７１、旋回モータ７６、ブーム８２、アーム８５、及びバケット８６のいずれも運転されておらず、蓄電回路１９０への電力の供給及び蓄電回路１９０からの電力の強制的な取り出しのいずれも行われていない状態（非運転状態）を検出することができる。
【００９８】
図１５に、蓄電回路１９０の等価回路図を示す。蓄電回路１９０は、蓄電モジュール８０、コンバータ２００、及びＤＣバスライン２１０を含む。コンバータ２００の一対の電源接続端子２０３Ａ、２０３Ｂに蓄電モジュール８０が接続されており、一対の出力端子２０４Ａ、２０４ＢにＤＣバスライン２１０が接続されている。一方の電源接続端子２０３Ｂ、及び一方の出力端子２０４Ｂは接地されている。蓄電モジュール８０には、上記実施例１〜実施例１０による蓄電モジュールが用いられる。
【００９９】
ＤＣバスライン２１０は、インバータ１１８、１２０を介して、電動発電機８３及び旋回モータ７６に接続されている。ＤＣバスライン２１０に発生している電圧が、電圧計２１１により測定され、測定結果が制御装置１３０に入力される。
【０１００】
昇圧用の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）２０２Ａのコレクタと、降圧用のＩＧＢＴ２０２Ｂのエミッタとが相互に接続された直列回路が、出力端子２０４Ａと２０４Ｂとの間に接続されている。昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａのエミッタが接地され、降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂのコレクタが、高圧側の出力端子２０４Ａに接続されている。昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａと降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂの相互接続点が、リアクトル２０１を介して、高圧側の電源接続端子２０３Ａに接続されている。
【０１０１】
昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂに、それぞれダイオード２０２ａ、２０２ｂが、エミッタからコレクタに向かう向きが順方向になる向きで並列接続されている。出力端子２０４Ａと２０４Ｂとの間に、平滑用のコンデンサ２０５が挿入されている。
【０１０２】
電源接続端子２０３Ａと２０３Ｂとの間に接続された電圧計２０６が、蓄電モジュール８０の端子間電圧を測定する。リアクトル２０１に直列に挿入された電流計２０７が、蓄電モジュール８０の充放電電流を測定する。電圧及び電流の測定結果は、制御装置１３０に入力される。
【０１０３】
温度検出器１３６が、蓄電モジュール８０の温度を検出する。検出された温度データは、制御装置１３０に入力される。温度検出器１３６は、例えば蓄電モジュール８０を構成する複数の蓄電セルから選択された４個の蓄電セルに対応して準備された４個の温度計を含む。制御装置１３０は、例えば、４個の温度計で取得された４個の温度データの平均を算出し、平均値を蓄電モジュール８０の温度とする。なお、キャパシタの過熱状態を判定する際には、４個の温度データが示す温度のうち最も高い温度を、蓄電モジュールの温度として採用してもよい。逆に、蓄電モジュールの温度が低下し過ぎた状態の判定には、４個の温度データが示す温度のうち最も低い温度を、蓄電モジュールの温度として採用してもよい。
【０１０４】
制御装置１３０が、昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂのゲート電極に、制御用のパルス幅変調（ＰＷＭ）電圧を印加する。
【０１０５】
以下、昇圧動作（放電動作）について説明する。昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａのゲート電極にＰＷＭ電圧を印加する。昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａのオフ時に、リアクトル２０１に、高圧側の電源接続端子２０３Ａから昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａのコレクタに向かって電流を流す向きの誘導起電力が発生する。この起電力が、ダイオード２０２ｂを介してＤＣバスライン２１０に印加される。これにより、ＤＣバスライン２１０が昇圧される。
【０１０６】
次に、降圧動作（充電動作）について説明する。降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂのゲート電極に、ＰＷＭ電圧を印加する。降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂのオフ時に、リアクトル２０１に、降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂのエミッタから高圧側の電源接続端子２０３Ａに向かって電流を流す向きの誘導起電力が発生する。この誘導起電力により、蓄電モジュール８０が充電される。
【０１０７】
蓄電モジュール８０に、上記実施例１〜１０による蓄電モジュールが用いられているため、振動や衝撃による蓄電モジュール８０の破壊が抑制される。特に、旋回軸受け７３（図１２、図１３）のガタに起因して上部旋回体７０が上下に震動する際に、ダンパ９１（図１３）で吸収しきれない振動による蓄電モジュール８０の破壊を抑制することができる。さらに、蓄電セルからの効率的な放熱を実現することができる。
【０１０８】
［実施例１４］
実施例１４では、実施例１〜実施例１２のいずれかの蓄電モジュールの少なくとも１つが搭載されるショベルが例示される。
【０１０９】
図１６及び図１７は、それぞれ実施例１４による作業機械としての電動ショベルの概略平面図、及びブロック図である。以下の説明では、図１２、図１４に示した実施例１３との相違点に着目し、同一の構成については説明を省略する。
【０１１０】
実施例１４による電動ショベルでは、エンジン７４（図１２、図１４）が搭載されていない。蓄電モジュール８０を充電するための電圧コンバータ８８及び外部電源接続プラグ８７が準備されている。外部電源から、外部電源接続プラグ８７及び電圧コンバータ８８を介して、蓄電モジュール８０を充電することができる。電動発電機８３は、発電機として動作せず、蓄電モジュール８０（蓄電回路１９０）から供給される電力により、電動機としてのみ動作する。
【０１１１】
電圧コンバータ８８は、外部電源の電圧を蓄電モジュール８０の電圧に適合させるための電圧変換を行う。
【０１１２】
実施例１〜１０による蓄電モジュールは、ハイブリッド型ショベルのみならず、電動シ
ョベルにも適用することが可能である。
【０１１３】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【０１１４】
上記実施例に基づいて、さらに、以下の付記を開示する。
【０１１５】
（付記１）
ｘｙｚ直交座標系を定義したとき、
各々が、
ｚ方向に積層された板状の複数の蓄電セル、
前記蓄電セルの積層構造の両端に配置された一対の押さえ板、
前記一対の押さえ板を連結し、前記蓄電セルの積層構造にｚ方向の圧縮力を加える第１のタイロッド、及び
前記蓄電セルの間に挟まれた少なくとも１枚の伝熱板
を含み、ｘ方向に配列する複数の積層体と、
複数の前記積層体をｙ方向に挟み、前記積層体の押さえ板に固定された第１の壁板及び第２の壁板と、
複数の前記積層体をｘ方向に挟み、前記第１の壁板及び前記第２の壁板に固定された第３の壁板及び第４の壁板と
を有し、
ｘ方向に関して一方の端に配置された前記積層体の前記押さえ板が、前記第３の壁板に固定され、他方の端に配置された前記積層体の前記押さえ板が、前記第４の壁板に固定されており、
前記伝熱板が、前記第１の壁板及び前記第２の壁板に熱的に結合している作業機械用蓄電モジュール。
【０１１６】
（付記２）
さらに、ｘ方向に隣り合う前記積層体の間に配置された隔壁を有し、
前記隔壁は、前記第１の壁板、前記第２の壁板、及び該隔壁の両側の前記積層体の前記押さえ板に固定されている付記１に記載の作業機械用蓄電モジュール。
【０１１７】
（付記３）
付記１または２に記載の作業機械用蓄電モジュールと、
前記蓄電モジュールから供給される電力で駆動されるとともに、運動エネルギを電気エネルギに変換することによって回生電力を発生し、前記蓄電モジュールを充電するモータを有するショベル。
【０１１８】
（付記４）
さらに、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と
を有し、前記モータは、前記上部旋回体を旋回させる付記３に記載のショベル。
【０１１９】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【０１２０】
１１、１２、１３、１４ 壁板
１５ 隔壁
１７ 冷媒流路
２０ 蓄電セル
２０Ａ 薄い部分
２１ 電極
２５ 伝熱板
２７ ガス抜き弁
３０ 積層体
３１ 押さえ板
３３ タイロッド（第１のタイロッド）
４０ タイロッド（第２のタイロッド）
４３ 中間板
４５ 熱伝導性接着剤
４６ 溝
５０ 溝
５１ 伝熱ゴムシート
５５ 凹凸
５６ 締付具
６０ 支持枠
６１ 踏み面
７０ 上部旋回体
７１ 下部走行体（基体）
７３ 旋回軸受け
７４ エンジン
７５ メインポンプ
７６ 旋回モータ
７７ 油タンク
７８ 冷却ファン
７９ 座席
８０ 蓄電モジュール
８１ トルク伝達機構
８２ ブーム
８３ 電動発電機
８５ アーム
８６ バケット
８７ 外部電源接続プラグ
８８ 電圧コンバータ
９０ 蓄電モジュールマウント
９１ ダンパー（防振装置）
１０１Ａ、１０１Ｂ 油圧モータ
１０７ ブームシリンダ
１０８ アームシリンダ
１０９ バケットシリンダ
１１４ メインポンプ
１１５ パイロットポンプ
１１６ 高圧油圧ライン
１１７ コントロールバルブ
１１８ インバータ
１１９ キャパシタ
１２０ インバータ
１２２ レゾルバ
１２３ メカニカルブレーキ
１２４ 減速機
１２５ パイロットライン
１２６ 操作装置
１２７、１２８ 油圧ライン
１２９ 圧力センサ
１３０ 制御装置
１３５ 表示装置
１３６ 温度検出器
２００ コンバータ
２０１ リアクトル
２０２Ａ 昇圧用ＩＧＢＴ
２０２Ｂ 降圧用ＩＧＢＴ
２０２ａ、２０２ｂ ダイオード
２０３Ａ、２０３Ｂ 電源接続端子
２０４Ａ、２０４Ｂ 出力端子
２０５ 平滑用コンデンサ
２０６ 電圧計
２０７ 電流計
２１１ 電圧計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセルを積層した蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
充電可能な二次電池やキャパシタ等の蓄電セルを用いた自動車や作業機械の開発が進められている（特許文献４）。自動車や作業機械に採用される蓄電セルとして、蓄電要素をフィルムで包み込んだ扁平状（板状）の蓄電セル（バッテリパック）が提案されている。正電極端子及び負電極端子が、蓄電セルの外周部から導出される。
【０００３】
複数の蓄電セルを積み重ねて、正電極端子、及び負電極端子に設けられた貫通孔にタイロッドを通すことにより、複数の蓄電セルが電気的に接続された蓄電モジュールが得られる（特許文献１）。積層された蓄電セルで発生した熱を外部に放熱する種々の構成が提案されている（特許文献２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公開公報２００７／０２０７３４９ Ａ１
【特許文献２】特開平８−１１１２４４号公報
【特許文献３】特開２００３−１３３１８８号公報
【特許文献４】特開２００１−１１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
作業機械は、自動車に比べて、路面の悪い砂利道での走行が多く、作業中における周囲の堆積物や構造物等への衝突も多い。このため、作業機械に搭載される蓄電モジュールには、振動や衝撃に耐え得る高い剛性が求められる。さらに、掘削を行う作業機械の場合、掘削時の衝撃による振動も大きいため、蓄電モジュールに、特に高い剛性が求められる。従来の蓄電モジュールでは、十分な剛性を得ることが困難であった。また、十分な冷却効率を達成することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によると、
ｘｙｚ直交座標系を定義したとき、
ｚ方向に積層された板状の複数の蓄電セル、
前記蓄電セルの間に配置された少なくとも１枚の伝熱板、及び
前記蓄電セルの積層構造の両端に配置され、前記蓄電セルに、該蓄電セルの積層方向の圧縮力を加える一対の押さえ板
を含む積層体と、
前記積層体をｙ方向に挟む第１の壁板及び第２の壁板と
を有し、
前記伝熱板の位置が、前記第１の壁板及び前記第２の壁板に対して拘束されている蓄電モジュールが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一対の押さえ板、第１の壁板、及び第２の壁板が、高剛性の構造を構成する。このため、蓄電モジュールの剛性を高めることができる。また、伝熱板、第１の壁板及び第２の壁板を通して、蓄電セルを効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１−１】図１Ａ及び図１Ｂは、実施例１による蓄電モジュールの断面図である。
【図１−２】図１Ｃ及び図１Ｄは、実施例１による蓄電モジュールの断面図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、実施例１による蓄電モジュールの冷媒流路をしめす概略図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、実施例２による蓄電モジュールの断面図である。
【図４】図４は、実施例３による蓄電モジュールの断面図である。
【図５】図５Ａは、実施例４による蓄電モジュールの断面図であり、図５Ｂは、実施例５による蓄電モジュールの断面図であり、図５Ｃは、実施例６による蓄電モジュールの断面図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、実施例７による蓄電モジュールの部分断面図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、実施例８による蓄電モジュールの断面図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｃは、実施例９による蓄電モジュールの部分断面図である。
【図９】図９は、実施例１０による蓄電モジュールの断面図である。
【図１０】図１０は、実施例１１による蓄電モジュールの断面図である。
【図１１】図１１Ａは、実施例１２による蓄電モジュールに用いられる蓄電セル及び支持枠の平面図であり、図１１Ｂは、図１１Ａの一点鎖線１１Ｂ−１１Ｂにおける断面図であり、図１１Ｃは、図１１Ａの一点鎖線１１Ｃ−１１Ｃにおける断面図である。
【図１２】図１２は、実施例１３によるハイブリッド型ショベルの概略平面図である。
【図１３】図１３は、実施例１３によるハイブリッド型ショベルの概略側面図である。
【図１４】図１４は、実施例１３によるハイブリッド型ショベルのブロック図である。
【図１５】図１５は、実施例１３によるハイブリッド型ショベルの蓄電回路の等価回路図である。
【図１６】図１６は、実施例１４による電動ショベルの概略平面図である。
【図１７】図１７は、実施例１４による電動ショベルのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を参照しながら、本願発明の実施例について説明する。
【００１０】
［実施例１］
図１Ａに、実施例１による蓄電モジュールの断面図を示す。理解を容易にするために、ｘｙｚ直交座標系を定義する。
【００１１】
板状の複数の蓄電セル２０と、伝熱板２５とが、その厚さ方向（ｚ方向）に交互に積層されている。両端には、蓄電セル２０が配置される。最も外側の蓄電セル２０の各々に、押さえ板３１が密着している。複数のタイロッド３３が、一方の押さえ板３１から他方の押さえ板３１まで貫通し、蓄電セル２０と伝熱板２５とに、積層方向（ｚ方向）の圧縮力を加えている。
【００１２】
蓄電セル２０の各々は、二次電池または電気二重層キャパシタ等の扁平状の蓄電要素を、一対のラミネートフィルムで挟み込んで封止したものである。蓄電セル２０は、その外周部に、ラミネートフィルム同士を融着した領域（融着部）を含む。また、蓄電セル２０は、一対の電極端子２１を含む。電極端子２１は、蓄電セル２０の相互に対向する外周部から、外部に導出されている。電極端子２１の一方は正電極であり、他方は負電極である。相互に隣り合う蓄電セル２０の電極端子２１を接続することにより、複数の蓄電セル２０が直列接続されている。
【００１３】
伝熱板２５には、例えばアルミニウムが用いられ、タイロッド３３及び押さえ板３１には、例えばステンレス鋼が用いられる。蓄電セル２０、伝熱板２５、押さえ板３１、及び
タイロッド３３を含む構造物を、積層体３０と呼ぶこととする。ｘ方向に関して積層体３０の両側に、すなわち積層体３０をｘ方向に挟むように、一対の壁板１３、１４が配置されている。壁板１３及び１４の各々は、ボルトで押さえ板３１に固定されている。
【００１４】
図１Ｂに、図１Ａの一点鎖線１Ｂ−１Ｂにおける断面図を示す。図１Ｂの一点鎖線１Ａ−１Ａにおける断面図が、図１Ａに相当する。蓄電セル２０及び伝熱板２５の平面形状は、ほぼ長方形である。相互に対向する辺（図１Ｂにおいて、上辺及び下辺）から、電極端子２１が導出されている。伝熱板２５は、平面視において、蓄電セル２０の縁よりも外側まで張り出している。
【００１５】
ｙ方向に関して積層体３０の両側に、すなわち積層体３０をｙ方向に挟むように、一対の壁板１１、１２が配置されている。壁板１１、１２は、伝熱板２５の端面に接触している。これにより、伝熱板２５が、壁板１１、１２に熱的に結合する。壁板１１及び１２の各々は、壁板１３及び１４に、ボルトで固定されている。壁板１１及び１２の内部に、冷媒を流すための流路１７が形成されている。
【００１６】
図１Ｃに、図１Ｂの一点鎖線１Ｃ−１Ｃにおける断面図を示す。相互に隣り合う蓄電セル２０から導出された電極端子２１が、伝熱板２５の縁よりも外側を通って、隣の蓄電セル２０の電極端子２１に接続されている。
【００１７】
図１Ｄに、図１Ｂの一点鎖線１Ｄ−１Ｄにおける断面図を示す。伝熱板２５が、その端面において、壁板１１及び１２に接触している。壁板１１及び１２の各々は、押さえ板３１にボルトで固定されている。
【００１８】
図１Ａ及び図１Ｄに示した蓄電セル２０の厚さには個体差がある。このため、一対の押さえ板３１の間隔は、製品によってばらつく。このばらつきは、壁板１１〜１４が、押さえ板３１の端面に接触する構造とし、かつ壁板１１〜１４に形成されているボルト用の穴を、ｚ方向に長い長穴にすることによって吸収することができる。
【００１９】
図２Ａに、壁板１１に形成された冷媒流路１７の形状を示す。冷媒流路１７は、導入路１７Ａ、複数の主経路１７Ｂ、及び排出路１７Ｃを含む。導入路１７Ａ及び排出路１７Ｃの各々は、ｚ方向に平行な１つの端面からｘ方向にそって壁板１１の内部に延びる。主経路１７Ｂの各々は、導入路１７Ａからｚ方向に延在し、排出路１７Ｃまで至る。導入路１７Ａ、主経路１７Ｂ、及び排出路１７Ｃは、例えば壁板１１の内部に配置され、表面に平行な方向に延在する細長い穴で構成される。導入路１７Ａ及び排出路１７Ｃは、ｙｚ面に平行な端面からドリルで穴開け加工することにより形成される。主経路１７Ｂは、ｘｙ面に平行な端面からドリルで穴開け加工した後、開口部を埋込プラグ１７Ｄで埋め込むことにより形成される。なお、壁板１１に冷媒が通る配管を密着させてもよい。
【００２０】
図２Ｂに、冷媒流路１７の他の例を示す。図２Ａに示した例では、導入路１７Ａから排出路１７Ｃに至る主経路１７Ｂが複数本配置されていた。図２Ｂに示した例では、主経路１７Ｂが、幅の広い１つの面状の流路で構成される。この壁板１１は、１枚の金属板に、冷媒流路１７に対応する凹部を形成した後、凹部を他の金属板で塞ぎ、２枚の金属板の外周を溶接することにより形成される。
【００２１】
実施例１に示した蓄電モジュールにおいては、タイロッド３３及び押さえ板３１により、蓄電セル２０及び伝熱板２５の積層構造が維持される。押さえ板３１、及び壁板１１〜１４が、直方体状の平行六面体構造をなし、平行六面体構造の隣り合う壁面同士は、ボルトで固定されている。このため、高い剛性を確保することができ、伝熱板２５の位置を、壁板１１及び１２に対して拘束することができる。蓄電セル２０から発生した熱が、伝熱
板２５を経由して壁板１１、１２に伝わる。このため、蓄電セル２０を効率的に冷却することができる。押さえ板３１により蓄電セル２０及び伝熱板２５に圧縮力を加えているため、蓄電セル２０と伝熱板２５との密着状態を高めることができる。これにより、蓄電セル２０と伝熱板２５との間の熱伝達効率を高めることができる。
【００２２】
蓄電セル２０及び伝熱板２５の積層構造を維持するための押さえ板３１が、平行六面体構造の壁面を兼ねている。平行六面体構造の壁板１１、１２が、蓄電セル２０を冷却するための吸熱板を兼ねている。このように、押さえ板３１及び壁板１１、１２に複数の機能を持たせたため、部品点数の削減が図られる。
【００２３】
実施例１では、蓄電セル２０と伝熱板２５とを交互に積層したが、伝熱板２５の枚数を削減してもよい。例えば、２枚の蓄電セル２０に対して１枚の伝熱板２５を配置してもよい。また、積層された蓄電セル２０のほぼ中央に、少なくとも１枚の伝熱板２５を配置してもよい。
【００２４】
ショベルは、ゴムタイヤで走行する自動車とは異なり、金属のクローラにより走行する。また、上部旋回体が下部走行体に、軸受けを介して支持されている。軸受けは、相対運動する金属部品を含み、ガタが皆無であるとはいえない。このため、走行時の下部走行体の振動が、上部旋回体に増幅して伝達される場合がある。従って、上部旋回体に搭載される蓄電モジュールには、共振を防止するために、高い固有振動数が要求される。
【００２５】
実施例１では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４を取り除いた構造としてもよい。
【００２６】
実施例１では、蓄電セル２０に電気二重層キャパシタ等を用いたが、リチウムイオンキャパシタを用いてもよい。リチウムイオンキャパシタは、電気的特性を維持するために、圧縮力を印加しておく必要はない。この場合には、圧縮力の印加は、蓄電セル２０から伝熱板２５への熱伝達効率を高めるという効果を有する。蓄電セルを機械的に支持するために必要な圧縮力、及び熱伝達効率を高めるために必要な圧縮力は、電気二重層キャパシタの電気的特性を維持するために必要な圧縮力よりも小さい。従って、蓄電セル２０にリチウムインキャパシタを用いる場合には、電気二重層キャパシタを用いる場合に比べて、圧縮力を小さくしてもよい。
【００２７】
［実施例２］
図３Ａ及び図３Ｂに実施例２による蓄電モジュールの断面図を示す。図３Ｂは、図３Ａの一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図であり、図３Ａは、図３Ｂの一点鎖線３Ａ−３Ａにおける断面図である。以下、実施例１による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
【００２８】
実施例１では、壁板１１及び壁板１２は、その外周部近傍において、図１Ｂに示した壁板１３、１４、及び図１Ｄに示した押さえ板３１に固定されている。壁板１１、１２と、伝熱板２５とが接触する位置においては、壁板１１、１２の剛性により、壁板１１、１２が伝熱板２５に押し付けられる。
【００２９】
実施例２においては、壁板１１から壁板１２まで、複数のタイロッド４０が貫通している。タイロッド４０は、蓄電セル２０及び伝熱板２５と、空間的に干渉しない位置に取り付けられる。タイロッド４０により、壁板１１及び壁板１２に、両者の間隔を狭める向きの力が加えられる。タイロッド４０が貫通する穴は、壁板１１、１２が、押さえ板３１及び壁板１３、１４に固定されている位置よりも内側に配置されている。このため、壁板１
１、１２を、伝熱板２５に、より大きな力で押し付けることができる。これにより、伝熱板２５から壁板１１、１２への熱伝達率を高めることができる。
【００３０】
図３Ａ及び図３Ｂでは、複数のタイロッド４０を取り付けた例を示したが、１本のタイロッド４０を取り付けてもよい。
【００３１】
実施例２では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、実施例１と同様に、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４を取り除いた構造としてもよい。
【００３２】
［実施例３］
図４に、実施例３による蓄電モジュールの断面図を示す。以下、実施例１による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
【００３３】
実施例３においては、蓄電セル２０の積層構造のほぼ中央の２枚の蓄電セル２０の間に、伝熱板に代えて、中間板４３が挿入されている。中間板４３には、鉄またはステンレス鋼が用いられ、中間板４３は、伝熱板２５よりも高い剛性を有する。
【００３４】
中間板４３は、その端面において壁板１１、１２に接触し、ボルトによって壁板１１、１２に固定されている。タイロッド３３は、中間板４３に形成された貫通孔を通過する。蓄電モジュールに衝撃が加わったとき、中間板４３は、タイロッド３３の、ｘ方向及びｙ方向への変位を禁止する。
【００３５】
タイロッド３３は、その両端で押さえ板３１によって支持された梁構造と考えることができる。タイロッド３３を、そのほぼ中央において中間板４３で支持することは、梁の長さが約半分になったことと等価である。このため、蓄電モジュールのｘ方向及びｙ方向に関する振動の固有振動数を高くすることができる。また、中間板４３は、それに接する蓄電セル２０のｚ方向への変位を禁止する。このため、蓄電モジュールのｚ方向に関する振動の固有振動数を高めることができる。これにより、蓄電モジュールの耐衝撃性が高まる。
【００３６】
［実施例４］
図５Ａに、実施例４による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例４による蓄電モジュールでは、図１Ｂに示した実施例１による蓄電モジュールと同一構造の３個の蓄電モジュールがｙ方向に配列している。相互に隣り合う積層体３０の間の壁板は、両側の蓄電モジュールで共有される。すなわち、一方の蓄電モジュールの壁板１２が、隣の蓄電モジュールの壁板１１を兼ねる。各積層体３０の伝熱板２５は、当該積層体３０をｙ方向に挟む２枚の壁板１１、１２に接触している。３個の積層体３０をｘ方向に挟む壁板１３、１４の各々は、連続した１枚の板部材で構成される。
【００３７】
蓄電セル２０に、内部で発生したガスを排出するためのガス抜き弁２７が設けられる場合がある。ガス抜き弁２７は、一般的に、蓄電セル２０の厚さに比べて大きいため、蓄電セル２０のｚ軸にほぼ垂直な端面に取り付けることは困難である。蓄電セル２０の電極端子２１が導出されている縁の近傍は、電極取り出しのためのリード線等が配置されるため、ｘｙ面に対して傾斜している。ガス抜き弁２７は、この傾斜した部分に取り付けられる場合が多い。
【００３８】
組み立て時には、ｙ方向に並べられた３個の蓄電モジュールにｙ方向の圧縮力を加えることにより、各積層体３０の伝熱板２５を両側の壁板に接触させる。この状態で、壁板１３と１４とを、ボルトで壁板１１、１２、及び積層体３０の押さえ板３１（図１Ｄ）に固
定する。
【００３９】
相互に隣り合う積層体３０Ａ〜３０Ｃの間の壁板が、両者で共有されるため、部品点数の削減を図ることができる。図５Ａでは３個の積層体３０を組み込んだが、２個の積層体３０を組み込んでもよいし、４個以上の積層体３０を組み込んでもよい。
【００４０】
蓄電セル２０内で発生したガスは、蓄電セル２０内の空間の上方に蓄積されるため、ガス抜き弁２７が鉛直上方に配置される姿勢を維持することが好ましい。実施例４による蓄電モジュールは、ｘ方向が鉛直方向に平行になる姿勢（ｙｚ面が水平になる姿勢）で作業機械に装着することが好ましい。実施例４による蓄電モジュールは、水平方向に広がっている装着スペースを持つ機器や作業機械への装着に適している。
【００４１】
［実施例５］
図５Ｂに、実施例５による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例５による蓄電モジュールは、実施例１による蓄電モジュールと同一構造の３個の積層体３０を含む。
【００４２】
３個の積層体３０は、各々の積層方向がｚ方向に平行になる姿勢で、ｘ方向に配列している。壁板１１、１２が、３つの積層体３０をｙ方向に挟む。壁板１３、１４が、３つの積層体３０をｘ方向に挟む。相互に隣り合う積層体３０の間に、隔壁１５が配置されている。壁板１３、１４及び隔壁１５は、ボルトによって壁板１１、１２に固定されている。また、積層体３０の押さえ板３１（図１Ｄ）は、実施例１の場合と同様に、ボルトによって壁板１１、１２に固定されている。さらに、押さえ板３１と隔壁１５も、ボルトによって相互に固定されている。積層体３０の各々の伝熱板２５は、壁板１１、１２に接触している。壁板１１、１２内に、冷媒流路１７が形成されている。
【００４３】
押さえ板３１、壁板１１〜１４が、平行六面体構造を構成する。このため、高い剛性を確保することができる。また、隔壁１５が、さらに剛性を高める役割を果たす。
【００４４】
実施例５においては、伝熱板２５は、壁板１１、１２に接触するため、壁板１１、１２を固定する際に、ｘ方向の圧縮力を加えておく必要はない。このため、実施例５による蓄電モジュールは、実施例４による蓄電モジュールに比べて、組み立て及びメンテナンスが容易である。
【００４５】
ガス抜き弁２７の配置を考慮すると、実施例５による蓄電モジュールも実施例４の場合と同様に、ｘ方向が鉛直方向に平行になる姿勢（ｙｚ面が水平になる姿勢）で作業機械に装着することが好ましい。実施例５による蓄電モジュールは、厚さ方向がほぼ水平方向を向く平たい装着スペースを持つ機器や作業機械への装着に適している。
【００４６】
［実施例６］
図５Ｃに、実施例６による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例６による蓄電モジュールでは、図１Ｂに示した実施例１による蓄電モジュールと同一構造の３個の蓄電モジュールがｙ方向に配列している。相互に隣り合う蓄電モジュールは、壁板１１、１２を共有しておらず、個別に壁板が設けられている。このため、隣り合う積層体３０の間に、２枚の壁板１１、１２が配置される。
【００４７】
実施例６では、積層体３０の各々に、壁板１１、１２を取り付けた後、壁板１１、１２に壁板１３、１４を固定すればよい。このため、壁板１３、１４を固定する際に、蓄電モジュールにｙ方向の圧縮力を加えておく必要はない。実施例６による蓄電モジュールは、図５Ａに示した実施例４の蓄電モジュールに比べて、部品点数は増加するが、組み立て及びメンテナンスは容易である。
【００４８】
ガス抜き弁２７の配置を考慮すると、実施例６による蓄電モジュールも実施例４の場合と同様に、ｘ方向が鉛直方向に平行になる姿勢（ｙｚ面が水平になる姿勢）で作業機械に装着することが好ましい。実施例６による蓄電モジュールは、水平方向に広がっている装着スペースを持つ機器や作業機械への装着に適している。
【００４９】
［実施例７］
図６Ａに、実施例７による蓄電モジュールの部分断面図を示す。以下、図１Ａ〜図１Ｄに示した実施例１による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
【００５０】
実施例１では、図１Ｄに示したように、伝熱板２５が壁板１１、１２に接触することにより、両者を熱的に結合させた。実施例７においては、伝熱板２５が壁板１１、１２に固着するように、接触個所において両者が熱伝導性接着剤４５で接着されている。伝熱板２５と壁板１１、１２との間に微小な隙間が形成されている場合には、この隙間が接着剤で埋め込まれる。このため、伝熱板２５と壁板１１、１２との間の熱伝達率を高めることができる。このように、伝熱板２５が壁板１１、１２に摺接しないように（伝熱板２５が壁板１１、１２に対して接触した状態で動かないように）することで、接触箇所における熱抵抗を小さくすることができる。これにより、伝熱板２５及び蓄電セル２０の冷却効率を向上させ、蓄電セル２０の温度の著しい上昇を抑制することができる。
【００５１】
図６Ｂに示すように、壁板１１、１２の各々の内側の表面に溝４６を形成してもよい。溝４６内に、伝熱板２５の縁が挿入されるとともに、熱伝導性接着剤４５が充填される。
【００５２】
実施例７では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、実施例１と同様に、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４（図１Ａ、図１Ｂ）を取り除いた構造としてもよい。
【００５３】
［実施例８］
図７Ａ及び図７Ｂに、実施例８による蓄電モジュールの断面図を示す。図７Ｂは、図７Ａの一点鎖線７Ｂ−７Ｂにおける断面図であり、図７Ａは、図７Ｂの一点鎖線７Ａ−７Ａにおける断面図である。以下、図３Ａ及び図３Ｂに示した実施例２による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
【００５４】
実施例１と同様に、押さえ板３１が蓄電セル２０に積層方向の圧縮力を加え、伝熱板２５の位置が、壁板１１、１２に対して拘束されている。壁板１１、１２の内側の表面に、ｚ方向に延在する３本の凹部５０が形成されている。凹部５０の各々は、深さ方向の寸法よりも幅方向の寸法の方が大きい。凹部５０内に、熱伝導性を有する弾性部材５１が装填されている。弾性部材５１には、例えば伝熱ゴムシートが用いられる。伝熱板２５の縁が、凹部５０と交差するか、または凹部５０と部分的に重なる。
【００５５】
弾性部材５１に外力が加わらない状態では、弾性部材５１の一部が凹部５０の開口面から突出している。例えば、弾性部材５１として、凹部５０の深さよりも厚い伝熱ゴムシートが用いられる。
【００５６】
図７Ａに示したように、凹部５０が形成されていない領域では、伝熱板２５が壁板１１、１２の内側の表面に接する。図７Ａ及び図７Ｂに示したように、伝熱板２５の縁が凹部５０と交差する領域、及び伝熱板２５の縁が凹部５０と重なる領域では、伝熱板２５が弾性部材５１を押しつぶしている。
【００５７】
伝熱板２５と壁板１１、１２とが、弾性部材５１を介して熱的に結合する。このため、
安定した熱的結合を確保することができる。このように、伝熱板２５が壁板１１、１２に摺接しないようにすることで、接触箇所における熱抵抗を小さくすることができる。これにより、伝熱板２５及び蓄電セル２０の冷却効率を向上させ、蓄電セル２０の著しい温度上昇を抑制することができる。
【００５８】
弾性部材５１のうち、凹部５０の開口面から突出している部分がつぶし代になる。弾性部材５１は、このつぶし代を越えて押しつぶされることはない。弾性部材５１の寸法（厚さ）と、凹部５０の深さとを調整することにより、つぶし代を所望の許容範囲内に納めることができる。このため、クリープひずみによる弾性部材５１の経年劣化を抑制することができる。
【００５９】
実施例８では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、実施例２と同様に、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４（図７Ａ）を取り除いた構造としてもよい。
【００６０】
［実施例９］
図８Ａに、実施例９による蓄電モジュールの部分断面図を示す。以下、図１Ａ〜図１Ｄに示した実施例１による蓄電モジュールとの相違点について説明する。
【００６１】
実施例９では、伝熱板２５の壁板１１、１２に接触する端部が、ｙｚ面に平行な断面においてほぼ直角に折り曲げられている。このため、伝熱板２５と壁板１１、１２との接触面積が大きくなる。これにより、両者の間の熱伝達率を高めることができる。
【００６２】
図８Ｂに示すように、折り曲げ部分にある程度の曲率を設けてもよい。また、図８Ｃに示すように、伝熱板２５の端部の断面をＴ字状にしてもよい。
【００６３】
［実施例１０］
図９に、実施例１０による蓄電モジュールの断面図を示す。実施例１０では、図１Ｂに示した実施例１の冷媒流路１７に代えて、壁板１１、１２の外側の表面に放熱効率を高めるための凹凸５５が形成されている。凹凸５５の凹部が、例えば格子模様を構成している。他の構造は、実施例１による蓄電モジュールの構造と同一である。冷媒流路１７に代えて放熱用の凹凸５５を取り付けても、蓄電セル２０で発生した熱を効率よく放熱することができる。
【００６４】
実施例１０では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、実施例１と同様に、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４（図１Ａ、図１Ｂ）を取り除いた構造としてもよい。
【００６５】
［実施例１１］
図１０に、実施例１１による蓄電モジュールの断面図を示す。以下の説明では、図７Ａ及び図７Ｂに示した実施例８との相違点に着目し、同一の構成については説明を省略する。
【００６６】
実施例１１においては、蓄電セル２０と伝熱板２５との積層構造に圧縮力を印加するために、タイロッド３３（図７Ａ、図７Ｂ）が用いられていた。実施例１１では、タイロッドが用いられておらず、ウェッジにより圧縮力が印加される。
【００６７】
図１０に示したように、押さえ板３１の、ｘ軸に平行な端面と、外側の表面とを接続する部分が面取りされ、斜面１１Ａが形成されている。壁板１１、１２に、斜面１１Ａに平行な斜面３１Ａが形成されている。締付具５６を構成するボルトが、一方の壁板１２の外
側の表面から、壁板１２、押さえ板３１、他方の壁板１１内をｙ軸方向に貫通して、壁板１１の外側の表面まで達している。締付具５６により、壁板１１と１２とに、ｙ軸方向の圧縮力が印加される。
【００６８】
この圧縮力により、伝熱ゴムシート５１が弾性変形し、伝熱板２５が、伝熱ゴムシート５１を介して壁板１１、１２に押し付けられる。これにより、伝熱板２５から壁板１１、１２に、効率的に熱を伝達することが可能になる。
【００６９】
さらに、壁板１１と１２とが近づくことにより、斜面１１Ａと斜面３１Ａとが接触し、一対の押さえ板３１に、両者が近づく向きの力が印加される。これにより、蓄電セル２０と伝熱板２５との積層構造に、ｚ軸方向の圧縮力が印加される。
【００７０】
実施例１１では、締付具５６が、伝熱板２５を壁板１１、１２に押し付けるｙ軸方向の圧縮力と、積層構造に印加するｚ軸方向の圧縮力とを印加することができる。ｚ軸方向の十分な圧縮力を印加するために、伝熱ゴムシート５１が弾性変形した状態で、押さえ板３１のｙ軸に垂直な端面と、壁板１１、１２の内側の表面との間に隙間が確保されるように、押さえ板３１のｙ軸方向の寸法を設定しておくことが好ましい。
【００７１】
実施例１１では、平行六面体構造による高剛性の蓄電モジュールの例を示したが、実施例１と同様に、作業機械に求められる剛性、若しくは固有振動数を満足することができる場合には、壁板１３及び１４（図７Ａ）を取り除いた構造としてもよい。
【００７２】
［実施例１２］
図１１Ａに、実施例１２による蓄電モジュールに用いられる蓄電セル及び支持枠の平面図を示す。蓄電セル２０及び電極２１の構成は、実施例１のものと同一である。蓄電セル２０の相互に反対側の縁から、一対の電極２１が引き出されている。平面視において、蓄電セル２０を取り囲むように、支持枠６０が配置されている。支持枠６０には、例えば絶縁性の樹脂が用いられる。電極２１は、支持枠６０の外周側の縁よりも外側まで張り出している。
【００７３】
図１１Ｂに、図１１Ａの一点鎖線１１Ｂ−１１Ｂにおける断面図を示す。蓄電セル２０は、その外周部に、表裏のラミネートフィルム同士が溶着された薄い部分２０Ａを有する。支持枠６０の内周側の側面は、２段の階段状形状を有する。薄い部分２０Ａが、両面粘着テープ等により、支持枠６０の内周の踏み面６１に固定されている。支持枠６０は、蓄電セル２０よりも薄い。このため、支持枠６０と共に蓄電セル２０を厚さ方向に積層したとき、支持枠６０が、蓄電セル２０への圧縮力の印加を妨げることはない。
【００７４】
図１１Ｃに、図１１Ａの一点鎖線１１Ｃ−１１Ｃにおける断面図を示す。電極２１が、蓄電セル２０の薄い部分２０Ａの縁から外部に引き出されている。図１１Ａに示すように、平面視において、支持枠６０のうち電極２１と重なる領域においては、踏み面６１が支持枠の外周まで延在している。この踏み面６１上を経由して、電極２１が支持枠６０の外周よりも外側まで引き出されている。
【００７５】
実施例１２では、蓄電セル２０を厚さ方向に積み重ねる際に、支持枠６０の外周側の側面が、積層方向に直交する面内に関する位置合わせの基準面となる。このため、位置合わせを容易に行うことができる。また、蓄電セル２０を単体で取り扱う際に、支持枠６０が蓄電セル２０を保護する。このため、蓄電セル２０の損傷を防止または軽減することができる。
【００７６】
［実施例１３］
実施例１３では、実施例１〜実施例１２のいずれかの蓄電モジュールの少なくとも１つが搭載されるショベルが例示される。
【００７７】
図１２は、実施例１３による作業機械としてのハイブリッド型ショベルの概略平面図である。
【００７８】
上部旋回体７０に、旋回軸受け７３を介して、下部走行体（走行装置）７１が取り付けられている。上部旋回体７０に、エンジン７４、メインポンプ７５、電動モータ７６、油タンク７７、冷却ファン７８、座席７９、蓄電モジュール８０、及び電動発電機８３が搭載されている。エンジン７４は、燃料の燃焼により動力を発生する。エンジン７４、メインポンプ７５、及び電動発電機８３が、トルク伝達機構８１を介して相互にトルクの送受を行う。メインポンプ７５は、ブーム８２等の油圧シリンダに圧油を供給する。
【００７９】
電動発電機８３は、エンジン７４の動力によって駆動され、発電を行う（発電運転）。発電された電力は、蓄電モジュール８０に供給され、蓄電モジュール８０が充電される。また、電動発電機８３は、蓄電モジュール８０からの電力によって駆動され、エンジン７４をアシストするための動力を発生する（アシスト運転）。油タンク７７は、油圧回路の油を貯蔵する。冷却ファン７８は、油圧回路の油温の上昇を抑制する。操作者は、座席７９に着座して、ハイブリッド型ショベルを操作する。
【００８０】
図１３に、実施例１３によるハイブリッド型ショベルの側面図を示す。下部走行体７１に、旋回軸受け７３を介して上部旋回体７０が搭載されている。上部旋回体７０は、電動モータ７６（図１２）からの駆動力により、下部走行体７１に対して、時計回り、または反時計周りに旋回する。上部旋回体７０に、ブーム８２が取り付けられている。ブーム８２は、油圧駆動されるブームシリンダ１０７により、上部旋回体７０に対して上下方向に揺動する。ブーム８２の先端に、アーム８５が取り付けられている。アーム８５は、油圧駆動されるアームシリンダ１０８により、ブーム８２に対して前後方向に揺動する。アーム８５の先端にバケット８６が取り付けられている。バケット８６は、油圧駆動されるバケットシリンダ１０９により、アーム８５に対して上下方向に揺動する。
【００８１】
蓄電モジュール８０が、蓄電モジュール用マウント９０及びダンパ（防振装置）９１を介して、上部旋回体７０に搭載されている。蓄電モジュール８０には、上記実施例１〜１２による蓄電モジュールが用いられる。蓄電モジュール８０から供給される電力によって、旋回モータ７６（図１２）が駆動される。また、旋回モータ７６は、運動エネルギを電気エネルギに変換することによって回生電力を発生する。発生した回生電力によって、蓄電モジュール８０が充電される。
【００８２】
図１４に、実施例１３によるハイブリッド型ショベルのブロック図を示す。図１４において、機械的動力系を二重線で表し、高圧油圧ラインを太い実線で表し、電気系統を細い実線で表し、パイロットラインを破線で表す。
【００８３】
エンジン７４の駆動軸がトルク伝達機構８１の入力軸に連結されている。エンジン７４には、電気以外の燃料によって駆動力を発生するエンジン、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられる。エンジン７４は、作業機械の運転中は、常時駆動されている。
【００８４】
電動発電機８３の駆動軸が、トルク伝達機構８１の他の入力軸に連結されている。電動発電機８３は、電動（アシスト）運転と、発電運転との双方の運転動作を行うことができる。電動発電機８３には、例えば磁石がロータ内部に埋め込まれた内部磁石埋込型（ＩＰＭ）モータが用いられる。
【００８５】
トルク伝達機構８１は、２つの入力軸と１つの出力軸とを有する。この出力軸には、メインポンプ７５の駆動軸が連結されている。
【００８６】
エンジン７４に加わる負荷が大きい場合には、電動発電機８３がアシスト運転を行い、電動発電機８３の駆動力がトルク伝達機構８１を介してメインポンプ７５に伝達される。これにより、エンジン７４に加わる負荷が軽減される。一方、エンジン７４に加わる負荷が小さい場合には、エンジン７４の駆動力がトルク伝達機構８１を介して電動発電機８３に伝達されることにより、電動発電機８３が発電運転される。電動発電機８３のアシスト運転と発電運転との切り替えは、電動発電機８３に接続されたインバータ１１８により行われる。インバータ１１８は、制御装置１３０により制御される。
【００８７】
制御装置１３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１３０Ａ及び内部メモリ１３０Ｂを含む。ＣＰＵ１３０Ａは、内部メモリ１３０Ｂに格納されている駆動制御用プログラムを実行する。制御装置１３０は、表示装置１３５に、各種装置の劣化状態等を表示することにより、運転者の注意を喚起する。
【００８８】
メインポンプ７５は、高圧油圧ライン１１６を介して、コントロールバルブ１１７に油圧を供給する。コントロールバルブ１１７は、運転者からの指令により、油圧モータ１０１Ａ、１０１Ｂ、ブームシリンダ１０７、アームシリンダ１０８、及びバケットシリンダ１０９に油圧を分配する。油圧モータ１０１Ａ及び１０１Ｂは、それぞれ図１３に示した下部走行体７１に備えられた左右の２本のクローラを駆動する。
【００８９】
電動発電機８３の電気系統の入出力端子が、インバータ１１８を介して蓄電回路１９０に接続されている。インバータ１１８は、制御装置１３０からの指令に基づき、電動発電機８３の運転制御を行う。蓄電回路１９０には、さらに、他のインバータ１２０を介して旋回モータ７６が接続されている。蓄電回路１９０及びインバータ１２０は、制御装置１３０により制御される。
【００９０】
電動発電機８３がアシスト運転されている期間は、必要な電力が、蓄電回路１９０から電動発電機８３に供給される。電動発電機８３が発電運転されている期間は、電動発電機８３によって発電された電力が、蓄電回路１９０に供給される。
【００９１】
旋回モータ７６は、インバータ１２０からのパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号により交流駆動され、力行動作及び回生動作の双方の運転を行うことができる。旋回モータ７６には、例えばＩＰＭモータが用いられる。ＩＰＭモータは、回生時に大きな誘導起電力を発生する。
【００９２】
旋回モータ７６の力行動作中は、旋回モータ７６が、減速機１２４を介して、上部旋回体７０を旋回させる。この際、減速機１２４は、回転速度を遅くする。これにより、旋回モータ７６で発生した回転力が増大する。また、回生運転時には、上部旋回体７０の回転運動が、減速機１２４を介して旋回モータ７６に伝達されることにより、旋回モータ７６が回生電力を発生する。この際、減速機１２４は、力行運転の時とは逆に、回転速度を速める。これにより、旋回モータ７６の回転数を上昇させることができる。
【００９３】
レゾルバ１２２が、旋回モータ７６の回転軸の回転方向の位置を検出する。検出結果は、制御装置１３０に入力される。旋回モータ７６の運転前と運転後における回転軸の回転方向の位置を検出することにより、旋回角度及び旋回方向が導出される。
【００９４】
メカニカルブレーキ１２３が、旋回モータ７６の回転軸に連結されており、機械的な制動力を発生する。メカニカルブレーキ１２３の制動状態と解除状態とは、制御装置１３０
からの制御を受け、電磁的スイッチにより切り替えられる。
【００９５】
パイロットポンプ１１５が、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生する。発生したパイロット圧は、パイロットライン１２５を介して操作装置１２６に供給される。操作装置１２６は、レバーやペダルを含み、運転者によって操作される。操作装置１２６は、パイロットライン１２５から供給される１次側の油圧を、運転者の操作に応じて、２次側の油圧に変換する。２次側の油圧は、油圧ライン１２７を介してコントロールバルブ１１７に伝達されると共に、他の油圧ライン１２８を介して圧力センサ１２９に伝達される。
【００９６】
圧力センサ１２９で検出された圧力の検出結果が、制御装置１３０に入力される。これにより、制御装置１３０は、下部走行体７１、旋回モータ７６、ブーム８２、アーム８５、及びバケット８６の操作の状況を検知することができる。特に、実施例１３によるハイブリッド型ショベルでは、旋回モータ７６が旋回軸受け７３を駆動する。このため、旋回モータ７６を制御するためのレバーの操作量を高精度に検出することが望まれる。制御装置１３０は、圧力センサ１２９を介して、このレバーの操作量を高精度に検出することができる。
【００９７】
さらに、制御装置１３０は、下部走行体７１、旋回モータ７６、ブーム８２、アーム８５、及びバケット８６のいずれも運転されておらず、蓄電回路１９０への電力の供給及び蓄電回路１９０からの電力の強制的な取り出しのいずれも行われていない状態（非運転状態）を検出することができる。
【００９８】
図１５に、蓄電回路１９０の等価回路図を示す。蓄電回路１９０は、蓄電モジュール８０、コンバータ２００、及びＤＣバスライン２１０を含む。コンバータ２００の一対の電源接続端子２０３Ａ、２０３Ｂに蓄電モジュール８０が接続されており、一対の出力端子２０４Ａ、２０４ＢにＤＣバスライン２１０が接続されている。一方の電源接続端子２０３Ｂ、及び一方の出力端子２０４Ｂは接地されている。蓄電モジュール８０には、上記実施例１〜実施例１０による蓄電モジュールが用いられる。
【００９９】
ＤＣバスライン２１０は、インバータ１１８、１２０を介して、電動発電機８３及び旋回モータ７６に接続されている。ＤＣバスライン２１０に発生している電圧が、電圧計２１１により測定され、測定結果が制御装置１３０に入力される。
【０１００】
昇圧用の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）２０２Ａのコレクタと、降圧用のＩＧＢＴ２０２Ｂのエミッタとが相互に接続された直列回路が、出力端子２０４Ａと２０４Ｂとの間に接続されている。昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａのエミッタが接地され、降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂのコレクタが、高圧側の出力端子２０４Ａに接続されている。昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａと降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂの相互接続点が、リアクトル２０１を介して、高圧側の電源接続端子２０３Ａに接続されている。
【０１０１】
昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂに、それぞれダイオード２０２ａ、２０２ｂが、エミッタからコレクタに向かう向きが順方向になる向きで並列接続されている。出力端子２０４Ａと２０４Ｂとの間に、平滑用のコンデンサ２０５が挿入されている。
【０１０２】
電源接続端子２０３Ａと２０３Ｂとの間に接続された電圧計２０６が、蓄電モジュール８０の端子間電圧を測定する。リアクトル２０１に直列に挿入された電流計２０７が、蓄電モジュール８０の充放電電流を測定する。電圧及び電流の測定結果は、制御装置１３０に入力される。
【０１０３】
温度検出器１３６が、蓄電モジュール８０の温度を検出する。検出された温度データは、制御装置１３０に入力される。温度検出器１３６は、例えば蓄電モジュール８０を構成する複数の蓄電セルから選択された４個の蓄電セルに対応して準備された４個の温度計を含む。制御装置１３０は、例えば、４個の温度計で取得された４個の温度データの平均を算出し、平均値を蓄電モジュール８０の温度とする。なお、キャパシタの過熱状態を判定する際には、４個の温度データが示す温度のうち最も高い温度を、蓄電モジュールの温度として採用してもよい。逆に、蓄電モジュールの温度が低下し過ぎた状態の判定には、４個の温度データが示す温度のうち最も低い温度を、蓄電モジュールの温度として採用してもよい。
【０１０４】
制御装置１３０が、昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａ及び降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂのゲート電極に、制御用のパルス幅変調（ＰＷＭ）電圧を印加する。
【０１０５】
以下、昇圧動作（放電動作）について説明する。昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａのゲート電極にＰＷＭ電圧を印加する。昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａのオフ時に、リアクトル２０１に、高圧側の電源接続端子２０３Ａから昇圧用ＩＧＢＴ２０２Ａのコレクタに向かって電流を流す向きの誘導起電力が発生する。この起電力が、ダイオード２０２ｂを介してＤＣバスライン２１０に印加される。これにより、ＤＣバスライン２１０が昇圧される。
【０１０６】
次に、降圧動作（充電動作）について説明する。降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂのゲート電極に、ＰＷＭ電圧を印加する。降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂのオフ時に、リアクトル２０１に、降圧用ＩＧＢＴ２０２Ｂのエミッタから高圧側の電源接続端子２０３Ａに向かって電流を流す向きの誘導起電力が発生する。この誘導起電力により、蓄電モジュール８０が充電される。
【０１０７】
蓄電モジュール８０に、上記実施例１〜１０による蓄電モジュールが用いられているため、振動や衝撃による蓄電モジュール８０の破壊が抑制される。特に、旋回軸受け７３（図１２、図１３）のガタに起因して上部旋回体７０が上下に震動する際に、ダンパ９１（図１３）で吸収しきれない振動による蓄電モジュール８０の破壊を抑制することができる。さらに、蓄電セルからの効率的な放熱を実現することができる。
【０１０８】
［実施例１４］
実施例１４では、実施例１〜実施例１２のいずれかの蓄電モジュールの少なくとも１つが搭載されるショベルが例示される。
【０１０９】
図１６及び図１７は、それぞれ実施例１４による作業機械としての電動ショベルの概略平面図、及びブロック図である。以下の説明では、図１２、図１４に示した実施例１３との相違点に着目し、同一の構成については説明を省略する。
【０１１０】
実施例１４による電動ショベルでは、エンジン７４（図１２、図１４）が搭載されていない。蓄電モジュール８０を充電するための電圧コンバータ８８及び外部電源接続プラグ８７が準備されている。外部電源から、外部電源接続プラグ８７及び電圧コンバータ８８を介して、蓄電モジュール８０を充電することができる。電動発電機８３は、発電機として動作せず、蓄電モジュール８０（蓄電回路１９０）から供給される電力により、電動機としてのみ動作する。
【０１１１】
電圧コンバータ８８は、外部電源の電圧を蓄電モジュール８０の電圧に適合させるための電圧変換を行う。
【０１１２】
実施例１〜１０による蓄電モジュールは、ハイブリッド型ショベルのみならず、電動シ
ョベルにも適用することが可能である。
【０１１３】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【０１１４】
上記実施例に基づいて、さらに、以下の付記を開示する。
【０１１５】
（付記１）
ｘｙｚ直交座標系を定義したとき、
各々が、
ｚ方向に積層された板状の複数の蓄電セル、
前記蓄電セルの積層構造の両端に配置された一対の押さえ板、
前記一対の押さえ板を連結し、前記蓄電セルの積層構造にｚ方向の圧縮力を加える第１のタイロッド、及び
前記蓄電セルの間に挟まれた少なくとも１枚の伝熱板
を含み、ｘ方向に配列する複数の積層体と、
複数の前記積層体をｙ方向に挟み、前記積層体の押さえ板に固定された第１の壁板及び第２の壁板と、
複数の前記積層体をｘ方向に挟み、前記第１の壁板及び前記第２の壁板に固定された第３の壁板及び第４の壁板と
を有し、
ｘ方向に関して一方の端に配置された前記積層体の前記押さえ板が、前記第３の壁板に固定され、他方の端に配置された前記積層体の前記押さえ板が、前記第４の壁板に固定されており、
前記伝熱板が、前記第１の壁板及び前記第２の壁板に熱的に結合している作業機械用蓄電モジュール。
【０１１６】
（付記２）
さらに、ｘ方向に隣り合う前記積層体の間に配置された隔壁を有し、
前記隔壁は、前記第１の壁板、前記第２の壁板、及び該隔壁の両側の前記積層体の前記押さえ板に固定されている付記１に記載の作業機械用蓄電モジュール。
【０１１７】
（付記３）
付記１または２に記載の作業機械用蓄電モジュールと、
前記蓄電モジュールから供給される電力で駆動されるとともに、運動エネルギを電気エネルギに変換することによって回生電力を発生し、前記蓄電モジュールを充電するモータを有するショベル。
【０１１８】
（付記４）
さらに、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と
を有し、前記モータは、前記上部旋回体を旋回させる付記３に記載のショベル。
【０１１９】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【０１２０】
１１、１２、１３、１４ 壁板
１５ 隔壁
１７ 冷媒流路
２０ 蓄電セル
２０Ａ 薄い部分
２１ 電極
２５ 伝熱板
２７ ガス抜き弁
３０ 積層体
３１ 押さえ板
３３ タイロッド（第１のタイロッド）
４０ タイロッド（第２のタイロッド）
４３ 中間板
４５ 熱伝導性接着剤
４６ 溝
５０ 溝
５１ 伝熱ゴムシート
５５ 凹凸
５６ 締付具
６０ 支持枠
６１ 踏み面
７０ 上部旋回体
７１ 下部走行体（基体）
７３ 旋回軸受け
７４ エンジン
７５ メインポンプ
７６ 旋回モータ
７７ 油タンク
７８ 冷却ファン
７９ 座席
８０ 蓄電モジュール
８１ トルク伝達機構
８２ ブーム
８３ 電動発電機
８５ アーム
８６ バケット
８７ 外部電源接続プラグ
８８ 電圧コンバータ
９０ 蓄電モジュールマウント
９１ ダンパー（防振装置）
１０１Ａ、１０１Ｂ 油圧モータ
１０７ ブームシリンダ
１０８ アームシリンダ
１０９ バケットシリンダ
１１４ メインポンプ
１１５ パイロットポンプ
１１６ 高圧油圧ライン
１１７ コントロールバルブ
１１８ インバータ
１１９ キャパシタ
１２０ インバータ
１２２ レゾルバ
１２３ メカニカルブレーキ
１２４ 減速機
１２５ パイロットライン
１２６ 操作装置
１２７、１２８ 油圧ライン
１２９ 圧力センサ
１３０ 制御装置
１３５ 表示装置
１３６ 温度検出器
２００ コンバータ
２０１ リアクトル
２０２Ａ 昇圧用ＩＧＢＴ
２０２Ｂ 降圧用ＩＧＢＴ
２０２ａ、２０２ｂ ダイオード
２０３Ａ、２０３Ｂ 電源接続端子
２０４Ａ、２０４Ｂ 出力端子
２０５ 平滑用コンデンサ
２０６ 電圧計
２０７ 電流計
２１１ 電圧計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｘｙｚ直交座標系を定義したとき、
ｚ方向に積層された板状の複数の蓄電セル、
前記蓄電セルの間に配置された少なくとも１枚の伝熱板、及び
前記蓄電セルの積層構造の両端に配置され、前記蓄電セルに、該蓄電セルの積層方向の圧縮力を加える一対の押さえ板
を含む積層体と、
前記積層体をｙ方向に挟む第１の壁板及び第２の壁板と
を有し、
前記伝熱板の位置が、前記第１の壁板及び前記第２の壁板に対して拘束されている蓄電モジュール。
【請求項２】
さらに、前記第１の壁板及び前記第２の壁板を冷却するための冷媒流路を有する請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記冷媒流路は、ｚ方向に延在し、かつ相互に平行に配置された複数の流路部分を含む請求項２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記冷媒流路は、前記第１の壁板及び前記第２の壁板の各々の内部に配置されており、前記冷媒流路の両端は、前記第１の壁板及び前記第２の壁板の各々の、１つの端面に開口している請求項２または３に記載の蓄電モジュール。
【請求項５】
前記蓄電セルは、一対の電極端子を有し、前記蓄電セルの電極端子は、前記伝熱板の縁よりも外側を通って、隣の蓄電セルの電極端子に接続されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項６】
さらに、前記蓄電セル及び前記伝熱板が密閉空間に配設される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項１】
ｘｙｚ直交座標系を定義したとき、
ｚ方向に積層された板状の複数の蓄電セル、
前記蓄電セルの間に配置された少なくとも１枚の伝熱板、及び
前記蓄電セルの積層構造の両端に配置され、前記蓄電セルに、該蓄電セルの積層方向の圧縮力を加える一対の押さえ板
を含む積層体と、
前記積層体をｙ方向に挟む第１の壁板及び第２の壁板と
を有し、
前記伝熱板の位置が、前記第１の壁板及び前記第２の壁板に対して拘束されている蓄電モジュール。
【請求項２】
さらに、前記第１の壁板及び前記第２の壁板を冷却するための冷媒流路を有する請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記冷媒流路は、ｚ方向に延在し、かつ相互に平行に配置された複数の流路部分を含む請求項２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記冷媒流路は、前記第１の壁板及び前記第２の壁板の各々の内部に配置されており、前記冷媒流路の両端は、前記第１の壁板及び前記第２の壁板の各々の、１つの端面に開口している請求項２または３に記載の蓄電モジュール。
【請求項５】
前記蓄電セルは、一対の電極端子を有し、前記蓄電セルの電極端子は、前記伝熱板の縁よりも外側を通って、隣の蓄電セルの電極端子に接続されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【請求項６】
さらに、前記蓄電セル及び前記伝熱板が密閉空間に配設される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の蓄電モジュール。
【図１−１】
【図１−２】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１−２】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−３８４３９（Ｐ２０１３−３８４３９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２１６６２１（Ｐ２０１２−２１６６２１）
【出願日】平成２４年９月２８日（２０１２．９．２８）
【分割の表示】特願２０１１−５４５０７７（Ｐ２０１１−５４５０７７）の分割
【原出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月２８日（２０１２．９．２８）
【分割の表示】特願２０１１−５４５０７７（Ｐ２０１１−５４５０７７）の分割
【原出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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