電源装置の冷却構造及びガイドユニット
【課題】複数の電池スタックを備えた電源装置の各電池スタックの冷却性能のバラツキを抑制する。
【解決手段】電源装置の冷却構造は、積層された複数の蓄電体からなる複数の電池スタックと、電池スタックそれぞれに対し、電池スタックの温度を調整するための温度調節媒体が流通する電池スタックの積層方向に隣接した流路を形成するガイドユニットとを含んで構成される。ガイドユニットは、並んで配置される電池スタック間のスペースに設けられ、当該スペースを電池スタックが並ぶ方向に区画して電池スタックそれぞれに対応する各流路を形成する流路形成部と、流路形成部の電池スタックが並ぶ方向への移動を許容する移動許容部とを含むスタック間ガイド部材を有する。
【解決手段】電源装置の冷却構造は、積層された複数の蓄電体からなる複数の電池スタックと、電池スタックそれぞれに対し、電池スタックの温度を調整するための温度調節媒体が流通する電池スタックの積層方向に隣接した流路を形成するガイドユニットとを含んで構成される。ガイドユニットは、並んで配置される電池スタック間のスペースに設けられ、当該スペースを電池スタックが並ぶ方向に区画して電池スタックそれぞれに対応する各流路を形成する流路形成部と、流路形成部の電池スタックが並ぶ方向への移動を許容する移動許容部とを含むスタック間ガイド部材を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池や電気二重層キャパシタ（コンデンサ）といった蓄電装置や燃料電池などの電源装置は、複数の単電池（電源体）が一定の方向に積層されて構成される電池スタックがケース内に収容されている。
【０００３】
電池スタック（組電池）の積層方向両側には、冷却風が流通するスペース（冷却経路）を形成するチャンバーが設けられ、冷却装置によって電源装置内に取り込まれた冷却風を、チャンバーによってガイドして電池スタックの周囲及び各単電池間を流通させる電源装置の冷却構造がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２３２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の電池スタックを有する電源装置では、各電池スタック毎にチャンバーを設け、各電池スタックに対して独立した冷却風が流通する冷却経路が形成されている。
【０００６】
一方で、吸気ダクトを流れる冷却風を分岐させて独立した冷却経路それぞれに冷却風を供給すると、固定された流路断面積の各冷却経路を流れる冷却風の流量が定まらず、例えば、圧力損失が生じて冷却風が流れにくくなり、電池スタック間の冷却（冷却性能）が不均一となってしまう。
【０００７】
本発明は、複数の電池スタックを備えた電源装置に設けられた冷却経路を流れる冷却風の圧力損失を抑制し、各電池スタックの冷却性能のバラツキを低減する電源装置の冷却構造及びガイドユニット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】
【０００８】
本発明は、積層された複数の蓄電体からなる複数の電池スタックと、前記電池スタックそれぞれに対し、前記電池スタックの温度を調整するための温度調節媒体が流通する前記電池スタックの積層方向に隣接した流路を形成するガイドユニットとを含んで構成され、前記ガイドユニットが、並んで配置される前記電池スタック間のスペースに設けられ、前記スペースを前記電池スタックが並ぶ方向に区画して前記電池スタックそれぞれに対応する前記各流路を形成する流路形成部と、前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容する移動許容部とを含むスタック間ガイド部材を有する。
【０００９】
ここで、前記移動許容部は、前記流路形成部によって形成された前記各流路に流れる前記温度調節媒体の流量が異なることで生じる圧力差によって前記並ぶ方向へ前記流路形成部が移動することを許容する。
【００１０】
また、前記流路形成部は、前記電池スタック間の一方の電池スタックに設けられ、前記スペースを区画する方向に延びる第１区画部と、前記電池スタック間の他方の電池スタックに設けられ、前記第１区画部に対して所定の間隔を空けて配置されて前記スペースを区画する方向に延びる第２区画部と、を有して構成できる。
【００１１】
また、前記第１区画部及び第２区画部ぞれぞれの前記スペースを区画する方向における一端側に、対応する前記電池スタックとの接合部を設けることができ、前記移動許容部は、前記電池スタックに対して前記接合部が接合した状態で前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容するスライド構造を有している。
【００１２】
また、前記第１区画部及び第２区画部それぞれの他端側が、前記並ぶ方向への変形を許容する変形部材と連結するように構成でき、また、前記第１区画部及び第２区画部に、前記並ぶ方向に変形する変形部を設けることができる。
【００１３】
また、前記ガイドユニットによって形成された前記電池スタックそれぞれの前記流路に前記温度調節媒体を供給する吸気ダクトをさらに含んで構成でき、前記吸気ダクトを流れる前記温度調節媒体が分岐して前記電池スタックそれぞれの前記流路に供給されるように構成することができる。
【００１４】
さらに、本発明は、積層された複数の蓄電体からなる電池スタックを複数有する電源装置の前記電池スタックそれぞれに対し、前記電池スタックの温度を調整するための温度調節媒体が流通する前記電池スタックの積層方向に隣接した流路を形成するガイドユニットであり、並んで配置される前記電池スタック間のスペースに設けられるスタック間ガイド部材を有する。前記スタック間ガイド部材は、前記スペースを前記電池スタックが並ぶ方向に区画して前記電池スタックそれぞれに対応する前記各流路を形成する流路形成部と、前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容する移動許容部と、を含んで構成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電池スタック間に設けられるスタック間ガイド部材が、電池スタック間のスペースを区画して電池スタックそれぞれの各流路を形成しつつ、電池スタックが並ぶ方向に移動するので、区画された各流路を流れる温度調節媒体（例えば、冷却風）の流量に応じて各冷却経路の大きさが変動し、冷却経路を流れる冷却風の圧力損失を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の複数の電池スタックを有する電源装置の断面図である。
【図２】実施例１の電源装置の冷却経路及び冷却経路を流れる冷却風の一例を示す図である。
【図３】実施例１のスタック間ガイド部材の斜視図（ａ）、及びスタック間ガイド部材の平面図（ｂ）である。
【図４】実施例１のスタック間ガイド部材が配置された複数の電池スタックを有する電源装置の斜視図である。
【図５】実施例１のスタック間ガイド部材によって形成された冷却経路を示す図である。
【図６】実施例１のスタック間ガイド部材によって形成された冷却経路が変動する様子を示した図である。
【図７】スタック間ガイド部材の変形例を示す図である。
【図８】複数の電池スタックを有する電源装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
【００１８】
図１から図８は、実施例１を示す図である。図１は、複数の電池スタック１０を有する電源装置１の断面図である。
【００１９】
電池スタック１０は、複数の単電池（蓄電体）１５が一定の方向に積層された組電池であり、積層方向両端に不図示の一対のエンドプレートを設け、複数の単電池１５を拘束部材で積層方向に拘束して構成することができる。
【００２０】
電池スタック１０は、単電池の積層方向（Ｘ方向）に長尺状に形成される。本実施例の電源装置１は、少なくとも２つの電池スタック１０がＹ方向に並んで配置され、電池スタック１０それぞれに対し、電池スタック１０の温度を調整するための温度調節媒体、例えば、電池スタック１０を冷却する冷却風が流通する電池スタック１０の積層方向に隣接した各流路を形成するガイドユニット２０が設けられている。
【００２１】
電源装置１は、電池スタック１０及びガイドユニット２０を収容するケース部材３０、３１を含む。例えば、電池スタック１０は、ケース部材３１の上面に固定され、上方からケース部材３０が覆い被さるように電源装置１内に設けることができる。電源装置１は、ハイブリット自動車や電気自動車等に搭載される。
【００２２】
以下の説明では、図１の左側の電池スタックを１０ａ、右側の電池スタック１０ｂと称し、電池スタック１０を構成する単電池１５が積層される方向をＸ方向、Ｘ方向に直交し、電池スタック１０ａ、１０ｂが並んで配置される方向をＹ方向、電池スタック１０の上下方向であるＸＹ平面の鉛直方向をＺ方向として、説明する。
【００２３】
ガイドユニット２０は、電源装置１の冷却構造を構成し、左側電池スタックを１０ａ及び右側電池スタック１０ｂそれぞれの独立した冷却経路を形成する。ガイドユニット２０は、Ｙ方向に並んで配置される左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとの間のスペースに配置されるスタック間ガイド部材２１と、左側電池スタック１０ａとケース部材３０との間に配置されるガイド部材２２と、右側電池スタック１０ｂとケース部材３０との間に配置されるガイド部材２３とを含んで構成される
【００２４】
ガイド部材２２、２３は、電池スタック１０ａ、１０ｂのＹ方向側面であって、スタック間ガイド部材２１が配置される側面の反対側の側面に配置される流路形成部材である。つまり、ガイド２２、２３は、電池スタック１０とケース部材３０との間のスペースに、積層方向に隣接した各電池スタックの流路を形成する。
【００２５】
ガイド部材２２は、積層方向に延び、左側電池スタック１０ａの左側面に流路１１ａを形成する。例えば、ガイド部材は、図１に示すように略コの字状に形成することができる。なお、ガイド部材２２の形状は、略コの字状に限らず、単電池１５の側面の形状等に合わせたり、流路１１ａを流れる冷却風の流量を十分に確保できる断面積を有するように、適宜任意の形状に構成できる。
【００２６】
ガイド部材２２の上下方向（Ｚ方向）の両端部には、不図示の接合部が設けられ、左側電池スタック１０ａを構成する各単電池１５に設けられた延設部１５ａに、接合部を介して取り付けられる。なお、ガイド部材２２と左側電池スタック１０ａとの隙間に、シール部材を設けてもよい。また、各単電池１５はＸ方向に隣り合って積層されているので、各単電池１５の延設部１５ａが積層方向に連なって連続した１つの電池スタック１０ａの延設部として構成される。単電池１５の延設部１５ａは、左右方向（Ｙ方向）両側面それぞれ設けられている。
【００２７】
ガイド部材２３は、ガイド部材２２同様に、積層方向に延び、右側電池スタック１０ｂの右側面に流路１１ｂを形成するように略コの字状に形成されている。ガイド部材２３もその上下方向の両端部に不図示の接合部が設けられ、各単電池１５の延設部１５ａに、接合部を介して右側電池スタック１０ｂの右側面に取り付けられる。
【００２８】
スタック間ガイド部材２１は、所定の間隔を空けて並んで配置される左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとの間のスペースに配置され、このスペースを電池スタック１０ａ、１０ｂが並ぶ左右方向に区画して電池スタック１０ａ、１０ｂそれぞれに対応する流路１１ｃ、１１ｄを形成する。
【００２９】
図２は、本実施例の電源装置１の冷却経路を説明する図である。電源装置１は、吸気口２及び排気口３を有する。吸気口２には、不図示の冷却装置と接続する吸気ダクト４が接続される。排気口３には、電源装置１の外部に電池スタック１０の周囲及び単電池１５間を流通した冷却風を排気する排気ダクト５が接続される。
【００３０】
左側電池スタック１０ａの冷却経路は、流路１１ａ、流路１１ｃ及び流路１１ｅとで構成される。流路１１ｅは、流路１１ａと流路１１ｃとに挿通するＹ方向に延びる流路であり、左側電池スタック１０ａの積層方向端面とケース部材３０との間のスペースで構成されている。
【００３１】
流路１１ｃは、吸気ダクト４と挿通しており、吸気ダクト４を流れる冷却風のうち分岐部４ａによって分岐されて流路１１ｃ側に流入した冷却風が流通する。流路１１ａは、排気ダクト５と挿通しており、吸気ダクト４から分岐して流路１１ｃ側に流入し、左側電池スタック１０ａとの間で熱交換を行った冷却風が排気ダクト５に向かって流れる。
【００３２】
右側電池スタック１０ｂの冷却経路と、左側電池スタック１０ａの冷却経路とは、独立した冷却経路として構成される。右側電池スタック１０ｂの冷却経路は、流路１１ｂ、流路１１ｄ及び流路１１ｆとで構成される。流路１１ｆは、流路１１ｂと流路１１ｄとに挿通するＹ方向に延びる流路であり、右側電池スタック１０ｂの積層方向端面とケース部材３０との間のスペースで構成されている。
【００３３】
流路１１ｄは、吸気ダクト４と挿通しており、吸気ダクト４を流れる冷却風のうち分岐部４ａによって分岐されて流路１１ｄ側に流入した冷却風が流通する。流路１１ｂは、排気ダクト４と挿通しており、吸気ダクト４から分岐して流路１１ｄ側に流入し、右側電池スタック１０ｂとの間で熱交換を行った冷却風が排気ダクト５に向かって流れる。なお、左側電池スタック１０ａ及び右側電池スタック１０ｂの各冷却経路に接続される各排気ダクト５は、それぞれの排気口３から延設方向の途中で１つの排気ダクトに接続されるように、１つの排気ダクトが２つに分岐されて各排気口３を通じて各冷却経路を接続されるように構成してもよい。
【００３４】
また、吸気ダクト４から流れる冷却風を左側電池スタック１０ａの冷却経路及び右側電池スタック１０ｂの冷却経路それぞれに分岐させる分岐部４ａは、例えば、スタック間ガイド部材２１の吸気口側に設けることができる。また、分岐部４ａを設けずに吸気ダクト４の流出側を、電池スタック１０ａ、１０ｂのそれぞれの冷却経路に接続される２つの分岐したダクトに構成し、分岐された各ダクトと電池スタック１０ａ、１０ｂの各冷却経路をそれぞれ接続してもよい。
【００３５】
また、本実施例では、吸気ダクト４から冷却風が流路１１ｃ及び流路１１ｄに導かれる一例を示したが、これに限らず、例えば冷却ダクトからの冷却風を流路１１ａ及び流路１１ｂに導くようにしてもよい。さらに、電源装置１の吸気口２及び排気口３を電源装置１の１つの側面に配置しているが、例えば、吸気口２をＸ方向における一方の側面に、排気口３を他方の側面にそれぞれ配置し、左側電池スタック１０ａ及び右側電池スタック１０ｂの各冷却経路と接続するようにしてもよい。
【００３６】
次に、本実施例のスタック間ガイド部材２１について詳細に説明する。図３は、スタック間ガイド部材２１の斜視図である。
【００３７】
スタック間ガイド部材２１は、隣り合って配置される２つの電池スタックの間のスペースを一方の電池スタックの冷却経路に対応するスペースと、他方の電池スタックの冷却経路に対応するスペースとに区画し、両電池スタックの独立したそれぞれの冷却風の流路を形成する流路形成部としての機能を担う。
【００３８】
スタック間ガイド部材２１は、左側電池スタック１０ａの右側面を積層方向に流れる流路１１ｃを形成する第１区画部２１ａを有する。第１区画部２１ａは、電池スタック１０ａ、１０ｂ間のスペースを区画する方向（電池スタック１０の上下方向（Ｚ方向））に所定の高さを有し、かつ積層方向（Ｘ）に延びる板状に形成されている。第１区画部２１ａは、電池スタック１０ａ、１１ｂの積層方向の長さと略同じ長さを有する。
【００３９】
また、スタック間ガイド部材２１は、第１区画部２１ａに対してＹ方向に所定の間隔Ｓを空けて位置し、右側電池スタック１０ｂの左側面を積層方向に流れる流路１１ｄを形成する第２区画部２１ｂを有する。第２区画部２１ｂは、第１区画部２１ａと同じ高さを有し、かつ積層方向に同じ長さで略平行に延びる板状に形成されている。間隔Ｓで離間する第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂの間は、間隔Ｓが空気層の役割を担い、流路１１ｃと流路１１ｄとの間の伝熱を抑制することができる。
【００４０】
第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂは、一体に形成されて所定の間隔Ｓが形成されるように、Ｚ方向に開口する略コの字状に構成でき、図３の例では、電池スタック１０の上方に開口した略コの字状に形成されている。略コの字状に形成された開口側と反対側の底部２１ｃは、間隔Ｓと同じ幅を有している。底部２１ｃ、つまり、第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂの他端側は、後述する変形部材４０と連結される。
【００４１】
図４に示すように、第１区画部２１ａは、略コの字状の開口側であって電池スタック１０の上方の延設部１５ａに対応する端部に、左側電池スタック１０ａとの接合部２２ａが設けられている。接合部２２ａは、延設部１５ａに設けられた取付部１５ｂと係合し、左側電池スタック１０ａに対して接合部２２ａが取付部１５ｂとの係合状態を維持したまま、左右方向（電池スタック１０ａ、１０ｂが並んで配置されるＹ方向）への移動を許容するスライド構造に形成されている。
【００４２】
例えば、突起状の取付部１５ｂと接合部２２ａに設けられた係合孔２３ａとが係合した状態で第１区画部２１ａが左右Ｙ方向に移動することを許容するように、係合孔２３ａが取付部１５ｂの逃げ領域（逃げ構造）を有したＹ方向に幅広の長い孔として構成し、取付部１５ｂと接合部２２ａとを、第１区画部２１ａ（スタック間ガイド部材２１）が左右Ｙ方向に移動することを許容するスライド構造に形成することができる。
【００４３】
また、取付部１５ｂの逃げ構造以外にも例えば、接合部２２ａと取付部１５ｂ（又は延設部１５）とが互いに嵌り合うように形成し、第１区画部２１ａが左側電池スタック１０ａから着脱せずに（Ｚ方向への移動が制限された状態で）、左右Ｙ方向への移動を許容するスライド構造とすることができる。
【００４４】
第２区画部２１ｂにも同様に接合部２２ｂが設けられ、右側電池スタック１０ｂに対して接合部２２ｂ（係合孔２３ｂ）が取付部１５ｂとの係合状態を維持したまま、左右方向への移動を許容するスライド構造に形成されている。
【００４５】
このように本実施例のスタック間ガイド部材２１は、第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂによって構成される流路形成部と、電池スタック１０ａ、１０ｂが並ぶ方向に流路形成部が移動することを許容するように、電池スタック１０ａ、１０ｂの取付部１５ｂに対して接合部２２ａ、２２ｂそれぞれがスライド構造に形成された移動許容部とを有するガイド部材として構成される。
【００４６】
図５は、左側電池スタック１０ａ及び右側電池スタック１０ｂとの間に設けられたスタック間ガイド部材２１を示す図であり、スタック間ガイド部材２１によって形成された冷却経路である流路１１ｃ、流路１１ｄを示している。
【００４７】
図５に示すように、接合部２２ａが第１区画部２１ａからＹ方向に延設され、単電池１５の延設部１５ａに設けられた取付部１５ｂと係合する係合孔２３ａが、取付部１５ｂに対する逃げ領域を有するようにＹ方向に長尺状に形成されている。接合部２２ｂについても同様であり、取付部１５ｂと係合する係合孔２３ｂが、取付部１５ｂに対する逃げ領域を有するようにＹ方向に長尺状に形成されている。
【００４８】
また、単電池１５の延設部１５ａのＹ方向の端面と第１区画部２１ａとの間には、シール部材２４が設けられている。シール部材２４は、例えば、ウレタン、ＥＰＤＭやスポンジ素材などの伸縮性を有する材料で構成することができる。同様に、単電池１５の延設部１５ａのＹ方向の端面と第１区画部２１ｂとの間にもシール部材２４が設けられている。
【００４９】
左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとの間のスペースの下方には、ケース部材３１に固定された台座３２が設けられている。台座３２は、左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとが載設される部材であるとともに、左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとの間のスペースの上下方向下方における開口領域を塞ぐ部材である。
【００５０】
台座３２は、開口領域よりも大きく形成され、これら左側電池スタック１０ａ及び右側電池スタック１０ｂそれぞれの延設部１５ａが載設された状態で、スタック間ガイド部材２１によって形成された流路１１ｃ、１１ｂを流れる冷却風が、上下方向下方における開口領域から外部に流れ出ないように当該開口領域を塞ぐシール部材としての役割を担う。
【００５１】
台座３２の上面には、スタック間ガイド部材２１と接着等によって連結する変形部材４０が設けられている。変形部材４０は、スタック間ガイド部材２１の底部２１ｃと連結し、スタック間ガイド部材２１の左右方向への移動に伴って同じ方向に変形する。
【００５２】
変形部材４０は、例えば、弾性を有するゴム材を用いることができる。図６に示すように、変形部材４０は、電池スタック１０ａ、１０ｂが並ぶ方向への流路形成部の移動によって同じ方向に変形（弾性変形）して、スタック間ガイド部材２１の左右方向への移動を補助する役割を担う。
【００５３】
図６は、スタック間ガイド部材２１によって形成された各電池スタックに対応する冷却経路（流路１１ｃ、１１ｄ）が変動する様子を示した図である。
【００５４】
流路１１ｃ及び流路１１ｄの流路断面積は、吸気ダクト４から流れ込む冷却風の流量に対して圧力損失を抑制するように最適化することが好ましいが、吸気ダクト４から分岐された冷却風の各流量は分岐によって変動するので、例えば、固定的な流路断面積を有する流路に対して、冷却風の流量の設定許容量を超えると圧力損失が高くなり、冷却風が流れにくくなってしまう。
【００５５】
本実施例のガイドユニット２０は、並んで配置される左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとの間に、第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂによって構成される流路形成部と、これら電池スタック１０ａ、１０ｂが並ぶ方向に流路形成部が移動することを許容する移動許容部とを有するスタック間ガイド部材２１が配置されるので、流路形成部によって形成された各流路１１ｃ、１１ｄに流れる冷却風の各流量が相違しても、相違する各流量によって生じる圧力差によって流路形成部が移動し、流路１１ｃ及び流路１１ｄの各流路断面積が変動する。
【００５６】
図６に示すように、流路１１ｃを流れる冷却風の流量が、流路１１ｄを流れる冷却風の流量よりも大きくなった場合、圧力損失の発生又は上昇によって流路１１ｃ内の圧力が流路１１ｄ内の圧力よりも高くなるが、この圧力差によって生じる右方向への力によって流路形成部が右方向に移動して流路１１ｃの流路断面積が流路１１ｄの流路断面積よりも大きくなり、流路１１ｃに流れる冷却風の流量に対して流路断面積を増加、すなわち、流路断面積が変化する前に所定の圧力損失以内で流通可能であった冷却風の許容量を増加させることができる。
【００５７】
このように本実施例の電源装置１の冷却構造は、スタック間ガイド部材２１によって各流路１１ｃ、１１ｄを流れる冷却風の流量が変化しても、流量の変化に対して流路断面積が大きくなったり、小さくなったりと可変するので、冷却風の流量に対して最適な流路１１ｃ、１１ｄを可変的に形成することができる。
【００５８】
本実施例の電源装置１の冷却構造は、図６の例のように、流路１１ｃを流れる冷却風の圧力損失が流路断面積の変動（流路断面積が大きくなること）によって抑制され、流路１１ｃに冷却風が流れにくくなることを抑制でき、各電池スタック１０ａ、１０ｂの各冷却性能のバラツキを低減させることができる。
【００５９】
また、図６に示すように、第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂの間には、上下方向に間隔Ｓが設けられているので、第１区画部２１ａ又は第２区画部２１ｂは、流路１１ｃ又は流路１１ｄ内の圧力によって左右方向に変形することができる。このため、流路形成部の移動による断面積の増加と変形による増加により、冷却風の流量に対して最適な流路１１ｃ、１１ｄをより可変的に形成することができる。
【００６０】
なお、図６に示すように、シール部材２４は伸縮性を有するので、流路形成部が右方向に移動して流路１１ｃの断面積が流路１１ｄの断面積よりも大きくなっても、第１区画部２１ａ側のシール部材２４がＹ方向の伸長し、第２区画部２１ｂ側のシール部材２４がＹ方向に縮んで、シール性を損なうことはない。
【００６１】
このシール部材２４は、図５で示した変形部材４０に適用することができる。例えば、第１区画部２１ａ（第２区画部２１ｂ）を単電池１５の下方の延設部１５ａのＹ方向の端面まで延設し、単電池１５の下方の延設部１５ａのＹ方向の端面と第１区画部２１ａ（第２区画部２１ｂ）との間にシール部材２４を設けることで、電池スタック１０ａ、１０ｂが並ぶ方向への流路形成部の移動によってＹ方向に伸縮して、スタック間ガイド部材２１の左右方向への移動を補助するように構成することができる。この場合、シール部材２４は、スタック間ガイド部材２１の左右方向への移動を補助する機能とともに、スタック間ガイド部材２１によって形成された流路１１ｃ、１１ｂを流れる冷却風が、電池スタック１０ａ、１０ｂ間の下方の領域から漏れることを防止するシール機能を担うことができる。
【００６２】
図７及び図８は、本実施例の変形例を示す図である。
【００６３】
図７は、スタック間ガイド部材２１の変形例を示す図であり、第１区画部２１ａ又は第２区画部２１ｂには、流路１１ｃ又は流路１１ｄ内の圧力による左右方向への変形をしやすくするために、上下方向の任意の箇所に変形部２５が設けられている。変形部２５は、例えば、壁部の一部を蛇腹状に形成することで第１区画部２１ａ又は第２区画部２１ｂに設けることができる。
【００６４】
図８は、電池スタック１０が上下方向に並んで配置された電源装置１の変形例を示す図である。図８に示すように、上述した左側電池スタック１０ａ及び右側電池スタック１０ｂが、上下方向（Ｚ方向）に並んで配置され、上下の電池スタック１０ａ、１０ｂの間のスペースに、スタック間ガイド部材２１が設けられた冷却構造の一例である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 電源装置
１０ 電池スタック
２０ ガイドユニット
２１ スタック間ガイド部材
２１ａ 第１区画部
２１ｂ 第２区画部
２２ａ、２２ｂ 接合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池や電気二重層キャパシタ（コンデンサ）といった蓄電装置や燃料電池などの電源装置は、複数の単電池（電源体）が一定の方向に積層されて構成される電池スタックがケース内に収容されている。
【０００３】
電池スタック（組電池）の積層方向両側には、冷却風が流通するスペース（冷却経路）を形成するチャンバーが設けられ、冷却装置によって電源装置内に取り込まれた冷却風を、チャンバーによってガイドして電池スタックの周囲及び各単電池間を流通させる電源装置の冷却構造がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２３２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の電池スタックを有する電源装置では、各電池スタック毎にチャンバーを設け、各電池スタックに対して独立した冷却風が流通する冷却経路が形成されている。
【０００６】
一方で、吸気ダクトを流れる冷却風を分岐させて独立した冷却経路それぞれに冷却風を供給すると、固定された流路断面積の各冷却経路を流れる冷却風の流量が定まらず、例えば、圧力損失が生じて冷却風が流れにくくなり、電池スタック間の冷却（冷却性能）が不均一となってしまう。
【０００７】
本発明は、複数の電池スタックを備えた電源装置に設けられた冷却経路を流れる冷却風の圧力損失を抑制し、各電池スタックの冷却性能のバラツキを低減する電源装置の冷却構造及びガイドユニット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】
【０００８】
本発明は、積層された複数の蓄電体からなる複数の電池スタックと、前記電池スタックそれぞれに対し、前記電池スタックの温度を調整するための温度調節媒体が流通する前記電池スタックの積層方向に隣接した流路を形成するガイドユニットとを含んで構成され、前記ガイドユニットが、並んで配置される前記電池スタック間のスペースに設けられ、前記スペースを前記電池スタックが並ぶ方向に区画して前記電池スタックそれぞれに対応する前記各流路を形成する流路形成部と、前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容する移動許容部とを含むスタック間ガイド部材を有する。
【０００９】
ここで、前記移動許容部は、前記流路形成部によって形成された前記各流路に流れる前記温度調節媒体の流量が異なることで生じる圧力差によって前記並ぶ方向へ前記流路形成部が移動することを許容する。
【００１０】
また、前記流路形成部は、前記電池スタック間の一方の電池スタックに設けられ、前記スペースを区画する方向に延びる第１区画部と、前記電池スタック間の他方の電池スタックに設けられ、前記第１区画部に対して所定の間隔を空けて配置されて前記スペースを区画する方向に延びる第２区画部と、を有して構成できる。
【００１１】
また、前記第１区画部及び第２区画部ぞれぞれの前記スペースを区画する方向における一端側に、対応する前記電池スタックとの接合部を設けることができ、前記移動許容部は、前記電池スタックに対して前記接合部が接合した状態で前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容するスライド構造を有している。
【００１２】
また、前記第１区画部及び第２区画部それぞれの他端側が、前記並ぶ方向への変形を許容する変形部材と連結するように構成でき、また、前記第１区画部及び第２区画部に、前記並ぶ方向に変形する変形部を設けることができる。
【００１３】
また、前記ガイドユニットによって形成された前記電池スタックそれぞれの前記流路に前記温度調節媒体を供給する吸気ダクトをさらに含んで構成でき、前記吸気ダクトを流れる前記温度調節媒体が分岐して前記電池スタックそれぞれの前記流路に供給されるように構成することができる。
【００１４】
さらに、本発明は、積層された複数の蓄電体からなる電池スタックを複数有する電源装置の前記電池スタックそれぞれに対し、前記電池スタックの温度を調整するための温度調節媒体が流通する前記電池スタックの積層方向に隣接した流路を形成するガイドユニットであり、並んで配置される前記電池スタック間のスペースに設けられるスタック間ガイド部材を有する。前記スタック間ガイド部材は、前記スペースを前記電池スタックが並ぶ方向に区画して前記電池スタックそれぞれに対応する前記各流路を形成する流路形成部と、前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容する移動許容部と、を含んで構成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電池スタック間に設けられるスタック間ガイド部材が、電池スタック間のスペースを区画して電池スタックそれぞれの各流路を形成しつつ、電池スタックが並ぶ方向に移動するので、区画された各流路を流れる温度調節媒体（例えば、冷却風）の流量に応じて各冷却経路の大きさが変動し、冷却経路を流れる冷却風の圧力損失を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の複数の電池スタックを有する電源装置の断面図である。
【図２】実施例１の電源装置の冷却経路及び冷却経路を流れる冷却風の一例を示す図である。
【図３】実施例１のスタック間ガイド部材の斜視図（ａ）、及びスタック間ガイド部材の平面図（ｂ）である。
【図４】実施例１のスタック間ガイド部材が配置された複数の電池スタックを有する電源装置の斜視図である。
【図５】実施例１のスタック間ガイド部材によって形成された冷却経路を示す図である。
【図６】実施例１のスタック間ガイド部材によって形成された冷却経路が変動する様子を示した図である。
【図７】スタック間ガイド部材の変形例を示す図である。
【図８】複数の電池スタックを有する電源装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
【００１８】
図１から図８は、実施例１を示す図である。図１は、複数の電池スタック１０を有する電源装置１の断面図である。
【００１９】
電池スタック１０は、複数の単電池（蓄電体）１５が一定の方向に積層された組電池であり、積層方向両端に不図示の一対のエンドプレートを設け、複数の単電池１５を拘束部材で積層方向に拘束して構成することができる。
【００２０】
電池スタック１０は、単電池の積層方向（Ｘ方向）に長尺状に形成される。本実施例の電源装置１は、少なくとも２つの電池スタック１０がＹ方向に並んで配置され、電池スタック１０それぞれに対し、電池スタック１０の温度を調整するための温度調節媒体、例えば、電池スタック１０を冷却する冷却風が流通する電池スタック１０の積層方向に隣接した各流路を形成するガイドユニット２０が設けられている。
【００２１】
電源装置１は、電池スタック１０及びガイドユニット２０を収容するケース部材３０、３１を含む。例えば、電池スタック１０は、ケース部材３１の上面に固定され、上方からケース部材３０が覆い被さるように電源装置１内に設けることができる。電源装置１は、ハイブリット自動車や電気自動車等に搭載される。
【００２２】
以下の説明では、図１の左側の電池スタックを１０ａ、右側の電池スタック１０ｂと称し、電池スタック１０を構成する単電池１５が積層される方向をＸ方向、Ｘ方向に直交し、電池スタック１０ａ、１０ｂが並んで配置される方向をＹ方向、電池スタック１０の上下方向であるＸＹ平面の鉛直方向をＺ方向として、説明する。
【００２３】
ガイドユニット２０は、電源装置１の冷却構造を構成し、左側電池スタックを１０ａ及び右側電池スタック１０ｂそれぞれの独立した冷却経路を形成する。ガイドユニット２０は、Ｙ方向に並んで配置される左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとの間のスペースに配置されるスタック間ガイド部材２１と、左側電池スタック１０ａとケース部材３０との間に配置されるガイド部材２２と、右側電池スタック１０ｂとケース部材３０との間に配置されるガイド部材２３とを含んで構成される
【００２４】
ガイド部材２２、２３は、電池スタック１０ａ、１０ｂのＹ方向側面であって、スタック間ガイド部材２１が配置される側面の反対側の側面に配置される流路形成部材である。つまり、ガイド２２、２３は、電池スタック１０とケース部材３０との間のスペースに、積層方向に隣接した各電池スタックの流路を形成する。
【００２５】
ガイド部材２２は、積層方向に延び、左側電池スタック１０ａの左側面に流路１１ａを形成する。例えば、ガイド部材は、図１に示すように略コの字状に形成することができる。なお、ガイド部材２２の形状は、略コの字状に限らず、単電池１５の側面の形状等に合わせたり、流路１１ａを流れる冷却風の流量を十分に確保できる断面積を有するように、適宜任意の形状に構成できる。
【００２６】
ガイド部材２２の上下方向（Ｚ方向）の両端部には、不図示の接合部が設けられ、左側電池スタック１０ａを構成する各単電池１５に設けられた延設部１５ａに、接合部を介して取り付けられる。なお、ガイド部材２２と左側電池スタック１０ａとの隙間に、シール部材を設けてもよい。また、各単電池１５はＸ方向に隣り合って積層されているので、各単電池１５の延設部１５ａが積層方向に連なって連続した１つの電池スタック１０ａの延設部として構成される。単電池１５の延設部１５ａは、左右方向（Ｙ方向）両側面それぞれ設けられている。
【００２７】
ガイド部材２３は、ガイド部材２２同様に、積層方向に延び、右側電池スタック１０ｂの右側面に流路１１ｂを形成するように略コの字状に形成されている。ガイド部材２３もその上下方向の両端部に不図示の接合部が設けられ、各単電池１５の延設部１５ａに、接合部を介して右側電池スタック１０ｂの右側面に取り付けられる。
【００２８】
スタック間ガイド部材２１は、所定の間隔を空けて並んで配置される左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとの間のスペースに配置され、このスペースを電池スタック１０ａ、１０ｂが並ぶ左右方向に区画して電池スタック１０ａ、１０ｂそれぞれに対応する流路１１ｃ、１１ｄを形成する。
【００２９】
図２は、本実施例の電源装置１の冷却経路を説明する図である。電源装置１は、吸気口２及び排気口３を有する。吸気口２には、不図示の冷却装置と接続する吸気ダクト４が接続される。排気口３には、電源装置１の外部に電池スタック１０の周囲及び単電池１５間を流通した冷却風を排気する排気ダクト５が接続される。
【００３０】
左側電池スタック１０ａの冷却経路は、流路１１ａ、流路１１ｃ及び流路１１ｅとで構成される。流路１１ｅは、流路１１ａと流路１１ｃとに挿通するＹ方向に延びる流路であり、左側電池スタック１０ａの積層方向端面とケース部材３０との間のスペースで構成されている。
【００３１】
流路１１ｃは、吸気ダクト４と挿通しており、吸気ダクト４を流れる冷却風のうち分岐部４ａによって分岐されて流路１１ｃ側に流入した冷却風が流通する。流路１１ａは、排気ダクト５と挿通しており、吸気ダクト４から分岐して流路１１ｃ側に流入し、左側電池スタック１０ａとの間で熱交換を行った冷却風が排気ダクト５に向かって流れる。
【００３２】
右側電池スタック１０ｂの冷却経路と、左側電池スタック１０ａの冷却経路とは、独立した冷却経路として構成される。右側電池スタック１０ｂの冷却経路は、流路１１ｂ、流路１１ｄ及び流路１１ｆとで構成される。流路１１ｆは、流路１１ｂと流路１１ｄとに挿通するＹ方向に延びる流路であり、右側電池スタック１０ｂの積層方向端面とケース部材３０との間のスペースで構成されている。
【００３３】
流路１１ｄは、吸気ダクト４と挿通しており、吸気ダクト４を流れる冷却風のうち分岐部４ａによって分岐されて流路１１ｄ側に流入した冷却風が流通する。流路１１ｂは、排気ダクト４と挿通しており、吸気ダクト４から分岐して流路１１ｄ側に流入し、右側電池スタック１０ｂとの間で熱交換を行った冷却風が排気ダクト５に向かって流れる。なお、左側電池スタック１０ａ及び右側電池スタック１０ｂの各冷却経路に接続される各排気ダクト５は、それぞれの排気口３から延設方向の途中で１つの排気ダクトに接続されるように、１つの排気ダクトが２つに分岐されて各排気口３を通じて各冷却経路を接続されるように構成してもよい。
【００３４】
また、吸気ダクト４から流れる冷却風を左側電池スタック１０ａの冷却経路及び右側電池スタック１０ｂの冷却経路それぞれに分岐させる分岐部４ａは、例えば、スタック間ガイド部材２１の吸気口側に設けることができる。また、分岐部４ａを設けずに吸気ダクト４の流出側を、電池スタック１０ａ、１０ｂのそれぞれの冷却経路に接続される２つの分岐したダクトに構成し、分岐された各ダクトと電池スタック１０ａ、１０ｂの各冷却経路をそれぞれ接続してもよい。
【００３５】
また、本実施例では、吸気ダクト４から冷却風が流路１１ｃ及び流路１１ｄに導かれる一例を示したが、これに限らず、例えば冷却ダクトからの冷却風を流路１１ａ及び流路１１ｂに導くようにしてもよい。さらに、電源装置１の吸気口２及び排気口３を電源装置１の１つの側面に配置しているが、例えば、吸気口２をＸ方向における一方の側面に、排気口３を他方の側面にそれぞれ配置し、左側電池スタック１０ａ及び右側電池スタック１０ｂの各冷却経路と接続するようにしてもよい。
【００３６】
次に、本実施例のスタック間ガイド部材２１について詳細に説明する。図３は、スタック間ガイド部材２１の斜視図である。
【００３７】
スタック間ガイド部材２１は、隣り合って配置される２つの電池スタックの間のスペースを一方の電池スタックの冷却経路に対応するスペースと、他方の電池スタックの冷却経路に対応するスペースとに区画し、両電池スタックの独立したそれぞれの冷却風の流路を形成する流路形成部としての機能を担う。
【００３８】
スタック間ガイド部材２１は、左側電池スタック１０ａの右側面を積層方向に流れる流路１１ｃを形成する第１区画部２１ａを有する。第１区画部２１ａは、電池スタック１０ａ、１０ｂ間のスペースを区画する方向（電池スタック１０の上下方向（Ｚ方向））に所定の高さを有し、かつ積層方向（Ｘ）に延びる板状に形成されている。第１区画部２１ａは、電池スタック１０ａ、１１ｂの積層方向の長さと略同じ長さを有する。
【００３９】
また、スタック間ガイド部材２１は、第１区画部２１ａに対してＹ方向に所定の間隔Ｓを空けて位置し、右側電池スタック１０ｂの左側面を積層方向に流れる流路１１ｄを形成する第２区画部２１ｂを有する。第２区画部２１ｂは、第１区画部２１ａと同じ高さを有し、かつ積層方向に同じ長さで略平行に延びる板状に形成されている。間隔Ｓで離間する第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂの間は、間隔Ｓが空気層の役割を担い、流路１１ｃと流路１１ｄとの間の伝熱を抑制することができる。
【００４０】
第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂは、一体に形成されて所定の間隔Ｓが形成されるように、Ｚ方向に開口する略コの字状に構成でき、図３の例では、電池スタック１０の上方に開口した略コの字状に形成されている。略コの字状に形成された開口側と反対側の底部２１ｃは、間隔Ｓと同じ幅を有している。底部２１ｃ、つまり、第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂの他端側は、後述する変形部材４０と連結される。
【００４１】
図４に示すように、第１区画部２１ａは、略コの字状の開口側であって電池スタック１０の上方の延設部１５ａに対応する端部に、左側電池スタック１０ａとの接合部２２ａが設けられている。接合部２２ａは、延設部１５ａに設けられた取付部１５ｂと係合し、左側電池スタック１０ａに対して接合部２２ａが取付部１５ｂとの係合状態を維持したまま、左右方向（電池スタック１０ａ、１０ｂが並んで配置されるＹ方向）への移動を許容するスライド構造に形成されている。
【００４２】
例えば、突起状の取付部１５ｂと接合部２２ａに設けられた係合孔２３ａとが係合した状態で第１区画部２１ａが左右Ｙ方向に移動することを許容するように、係合孔２３ａが取付部１５ｂの逃げ領域（逃げ構造）を有したＹ方向に幅広の長い孔として構成し、取付部１５ｂと接合部２２ａとを、第１区画部２１ａ（スタック間ガイド部材２１）が左右Ｙ方向に移動することを許容するスライド構造に形成することができる。
【００４３】
また、取付部１５ｂの逃げ構造以外にも例えば、接合部２２ａと取付部１５ｂ（又は延設部１５）とが互いに嵌り合うように形成し、第１区画部２１ａが左側電池スタック１０ａから着脱せずに（Ｚ方向への移動が制限された状態で）、左右Ｙ方向への移動を許容するスライド構造とすることができる。
【００４４】
第２区画部２１ｂにも同様に接合部２２ｂが設けられ、右側電池スタック１０ｂに対して接合部２２ｂ（係合孔２３ｂ）が取付部１５ｂとの係合状態を維持したまま、左右方向への移動を許容するスライド構造に形成されている。
【００４５】
このように本実施例のスタック間ガイド部材２１は、第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂによって構成される流路形成部と、電池スタック１０ａ、１０ｂが並ぶ方向に流路形成部が移動することを許容するように、電池スタック１０ａ、１０ｂの取付部１５ｂに対して接合部２２ａ、２２ｂそれぞれがスライド構造に形成された移動許容部とを有するガイド部材として構成される。
【００４６】
図５は、左側電池スタック１０ａ及び右側電池スタック１０ｂとの間に設けられたスタック間ガイド部材２１を示す図であり、スタック間ガイド部材２１によって形成された冷却経路である流路１１ｃ、流路１１ｄを示している。
【００４７】
図５に示すように、接合部２２ａが第１区画部２１ａからＹ方向に延設され、単電池１５の延設部１５ａに設けられた取付部１５ｂと係合する係合孔２３ａが、取付部１５ｂに対する逃げ領域を有するようにＹ方向に長尺状に形成されている。接合部２２ｂについても同様であり、取付部１５ｂと係合する係合孔２３ｂが、取付部１５ｂに対する逃げ領域を有するようにＹ方向に長尺状に形成されている。
【００４８】
また、単電池１５の延設部１５ａのＹ方向の端面と第１区画部２１ａとの間には、シール部材２４が設けられている。シール部材２４は、例えば、ウレタン、ＥＰＤＭやスポンジ素材などの伸縮性を有する材料で構成することができる。同様に、単電池１５の延設部１５ａのＹ方向の端面と第１区画部２１ｂとの間にもシール部材２４が設けられている。
【００４９】
左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとの間のスペースの下方には、ケース部材３１に固定された台座３２が設けられている。台座３２は、左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとが載設される部材であるとともに、左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとの間のスペースの上下方向下方における開口領域を塞ぐ部材である。
【００５０】
台座３２は、開口領域よりも大きく形成され、これら左側電池スタック１０ａ及び右側電池スタック１０ｂそれぞれの延設部１５ａが載設された状態で、スタック間ガイド部材２１によって形成された流路１１ｃ、１１ｂを流れる冷却風が、上下方向下方における開口領域から外部に流れ出ないように当該開口領域を塞ぐシール部材としての役割を担う。
【００５１】
台座３２の上面には、スタック間ガイド部材２１と接着等によって連結する変形部材４０が設けられている。変形部材４０は、スタック間ガイド部材２１の底部２１ｃと連結し、スタック間ガイド部材２１の左右方向への移動に伴って同じ方向に変形する。
【００５２】
変形部材４０は、例えば、弾性を有するゴム材を用いることができる。図６に示すように、変形部材４０は、電池スタック１０ａ、１０ｂが並ぶ方向への流路形成部の移動によって同じ方向に変形（弾性変形）して、スタック間ガイド部材２１の左右方向への移動を補助する役割を担う。
【００５３】
図６は、スタック間ガイド部材２１によって形成された各電池スタックに対応する冷却経路（流路１１ｃ、１１ｄ）が変動する様子を示した図である。
【００５４】
流路１１ｃ及び流路１１ｄの流路断面積は、吸気ダクト４から流れ込む冷却風の流量に対して圧力損失を抑制するように最適化することが好ましいが、吸気ダクト４から分岐された冷却風の各流量は分岐によって変動するので、例えば、固定的な流路断面積を有する流路に対して、冷却風の流量の設定許容量を超えると圧力損失が高くなり、冷却風が流れにくくなってしまう。
【００５５】
本実施例のガイドユニット２０は、並んで配置される左側電池スタック１０ａと右側電池スタック１０ｂとの間に、第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂによって構成される流路形成部と、これら電池スタック１０ａ、１０ｂが並ぶ方向に流路形成部が移動することを許容する移動許容部とを有するスタック間ガイド部材２１が配置されるので、流路形成部によって形成された各流路１１ｃ、１１ｄに流れる冷却風の各流量が相違しても、相違する各流量によって生じる圧力差によって流路形成部が移動し、流路１１ｃ及び流路１１ｄの各流路断面積が変動する。
【００５６】
図６に示すように、流路１１ｃを流れる冷却風の流量が、流路１１ｄを流れる冷却風の流量よりも大きくなった場合、圧力損失の発生又は上昇によって流路１１ｃ内の圧力が流路１１ｄ内の圧力よりも高くなるが、この圧力差によって生じる右方向への力によって流路形成部が右方向に移動して流路１１ｃの流路断面積が流路１１ｄの流路断面積よりも大きくなり、流路１１ｃに流れる冷却風の流量に対して流路断面積を増加、すなわち、流路断面積が変化する前に所定の圧力損失以内で流通可能であった冷却風の許容量を増加させることができる。
【００５７】
このように本実施例の電源装置１の冷却構造は、スタック間ガイド部材２１によって各流路１１ｃ、１１ｄを流れる冷却風の流量が変化しても、流量の変化に対して流路断面積が大きくなったり、小さくなったりと可変するので、冷却風の流量に対して最適な流路１１ｃ、１１ｄを可変的に形成することができる。
【００５８】
本実施例の電源装置１の冷却構造は、図６の例のように、流路１１ｃを流れる冷却風の圧力損失が流路断面積の変動（流路断面積が大きくなること）によって抑制され、流路１１ｃに冷却風が流れにくくなることを抑制でき、各電池スタック１０ａ、１０ｂの各冷却性能のバラツキを低減させることができる。
【００５９】
また、図６に示すように、第１区画部２１ａ及び第２区画部２１ｂの間には、上下方向に間隔Ｓが設けられているので、第１区画部２１ａ又は第２区画部２１ｂは、流路１１ｃ又は流路１１ｄ内の圧力によって左右方向に変形することができる。このため、流路形成部の移動による断面積の増加と変形による増加により、冷却風の流量に対して最適な流路１１ｃ、１１ｄをより可変的に形成することができる。
【００６０】
なお、図６に示すように、シール部材２４は伸縮性を有するので、流路形成部が右方向に移動して流路１１ｃの断面積が流路１１ｄの断面積よりも大きくなっても、第１区画部２１ａ側のシール部材２４がＹ方向の伸長し、第２区画部２１ｂ側のシール部材２４がＹ方向に縮んで、シール性を損なうことはない。
【００６１】
このシール部材２４は、図５で示した変形部材４０に適用することができる。例えば、第１区画部２１ａ（第２区画部２１ｂ）を単電池１５の下方の延設部１５ａのＹ方向の端面まで延設し、単電池１５の下方の延設部１５ａのＹ方向の端面と第１区画部２１ａ（第２区画部２１ｂ）との間にシール部材２４を設けることで、電池スタック１０ａ、１０ｂが並ぶ方向への流路形成部の移動によってＹ方向に伸縮して、スタック間ガイド部材２１の左右方向への移動を補助するように構成することができる。この場合、シール部材２４は、スタック間ガイド部材２１の左右方向への移動を補助する機能とともに、スタック間ガイド部材２１によって形成された流路１１ｃ、１１ｂを流れる冷却風が、電池スタック１０ａ、１０ｂ間の下方の領域から漏れることを防止するシール機能を担うことができる。
【００６２】
図７及び図８は、本実施例の変形例を示す図である。
【００６３】
図７は、スタック間ガイド部材２１の変形例を示す図であり、第１区画部２１ａ又は第２区画部２１ｂには、流路１１ｃ又は流路１１ｄ内の圧力による左右方向への変形をしやすくするために、上下方向の任意の箇所に変形部２５が設けられている。変形部２５は、例えば、壁部の一部を蛇腹状に形成することで第１区画部２１ａ又は第２区画部２１ｂに設けることができる。
【００６４】
図８は、電池スタック１０が上下方向に並んで配置された電源装置１の変形例を示す図である。図８に示すように、上述した左側電池スタック１０ａ及び右側電池スタック１０ｂが、上下方向（Ｚ方向）に並んで配置され、上下の電池スタック１０ａ、１０ｂの間のスペースに、スタック間ガイド部材２１が設けられた冷却構造の一例である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 電源装置
１０ 電池スタック
２０ ガイドユニット
２１ スタック間ガイド部材
２１ａ 第１区画部
２１ｂ 第２区画部
２２ａ、２２ｂ 接合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の蓄電体からなる複数の電池スタックと、
前記電池スタックそれぞれに対し、前記電池スタックの温度を調整するための温度調節媒体が流通する前記電池スタックの積層方向に隣接した流路を形成するガイドユニットと、を含み、
前記ガイドユニットは、並んで配置される前記電池スタック間のスペースに設けられ、前記スペースを前記電池スタックが並ぶ方向に区画して前記電池スタックそれぞれに対応する前記各流路を形成する流路形成部と、前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容する移動許容部とを含むスタック間ガイド部材を有することを特徴とする電源装置の冷却構造。
【請求項２】
前記移動許容部は、前記流路形成部によって形成された前記各流路に流れる前記温度調節媒体の流量が異なることで生じる圧力差によって前記流路形成部が前記並ぶ方向へ移動することを許容することを特徴とする請求項１に記載の電源装置の冷却構造。
【請求項３】
前記流路形成部は、前記電池スタック間の一方の電池スタックに設けられ、前記スペースを区画する方向に延びる第１区画部と、前記電池スタック間の他方の電池スタックに設けられ、前記第１区画部に対して所定の間隔を空けて配置されて前記スペースを区画する方向に延びる第２区画部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置の冷却構造。
【請求項４】
前記第１区画部及び第２区画部ぞれぞれの前記スペースを区画する方向における一端側には、対応する前記電池スタックとの接合部が設けられ、
前記移動許容部は、前記電池スタックに対して前記接合部が接合した状態で前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容するスライド構造を有することを特徴とする請求項３に記載の電源装置の冷却構造。
【請求項５】
前記第１区画部及び第２区画部それぞれの他端側が、前記並ぶ方向への変形を許容する変形部材と連結していることを特徴とする請求項４に記載の電源装置の冷却構造。
【請求項６】
前記第１区画部及び第２区画部は、前記並ぶ方向への変形する変形部を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の電源装置の冷却構造。
【請求項７】
前記ガイドユニットによって形成された前記電池スタックそれぞれの前記流路に前記温度調節媒体を供給する吸気ダクトをさらに含み、
前記吸気ダクトを流れる前記温度調節媒体が分岐して前記電池スタックそれぞれの前記流路に供給されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の電源装置の冷却構造。
【請求項８】
積層された複数の蓄電体からなる電池スタックを複数有する電源装置の前記電池スタックそれぞれに対し、前記電池スタックの温度を調整するための温度調節媒体が流通する前記電池スタックの積層方向に隣接した流路を形成するガイドユニットであって、
並んで配置される前記電池スタック間のスペースに設けられるスタック間ガイド部材を有し、
前記スタック間ガイド部材は、
前記スペースを前記電池スタックが並ぶ方向に区画して前記電池スタックそれぞれに対応する前記各流路を形成する流路形成部と、
前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容する移動許容部と、
を含むことを特徴とするガイドユニット。
【請求項１】
積層された複数の蓄電体からなる複数の電池スタックと、
前記電池スタックそれぞれに対し、前記電池スタックの温度を調整するための温度調節媒体が流通する前記電池スタックの積層方向に隣接した流路を形成するガイドユニットと、を含み、
前記ガイドユニットは、並んで配置される前記電池スタック間のスペースに設けられ、前記スペースを前記電池スタックが並ぶ方向に区画して前記電池スタックそれぞれに対応する前記各流路を形成する流路形成部と、前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容する移動許容部とを含むスタック間ガイド部材を有することを特徴とする電源装置の冷却構造。
【請求項２】
前記移動許容部は、前記流路形成部によって形成された前記各流路に流れる前記温度調節媒体の流量が異なることで生じる圧力差によって前記流路形成部が前記並ぶ方向へ移動することを許容することを特徴とする請求項１に記載の電源装置の冷却構造。
【請求項３】
前記流路形成部は、前記電池スタック間の一方の電池スタックに設けられ、前記スペースを区画する方向に延びる第１区画部と、前記電池スタック間の他方の電池スタックに設けられ、前記第１区画部に対して所定の間隔を空けて配置されて前記スペースを区画する方向に延びる第２区画部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置の冷却構造。
【請求項４】
前記第１区画部及び第２区画部ぞれぞれの前記スペースを区画する方向における一端側には、対応する前記電池スタックとの接合部が設けられ、
前記移動許容部は、前記電池スタックに対して前記接合部が接合した状態で前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容するスライド構造を有することを特徴とする請求項３に記載の電源装置の冷却構造。
【請求項５】
前記第１区画部及び第２区画部それぞれの他端側が、前記並ぶ方向への変形を許容する変形部材と連結していることを特徴とする請求項４に記載の電源装置の冷却構造。
【請求項６】
前記第１区画部及び第２区画部は、前記並ぶ方向への変形する変形部を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の電源装置の冷却構造。
【請求項７】
前記ガイドユニットによって形成された前記電池スタックそれぞれの前記流路に前記温度調節媒体を供給する吸気ダクトをさらに含み、
前記吸気ダクトを流れる前記温度調節媒体が分岐して前記電池スタックそれぞれの前記流路に供給されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の電源装置の冷却構造。
【請求項８】
積層された複数の蓄電体からなる電池スタックを複数有する電源装置の前記電池スタックそれぞれに対し、前記電池スタックの温度を調整するための温度調節媒体が流通する前記電池スタックの積層方向に隣接した流路を形成するガイドユニットであって、
並んで配置される前記電池スタック間のスペースに設けられるスタック間ガイド部材を有し、
前記スタック間ガイド部材は、
前記スペースを前記電池スタックが並ぶ方向に区画して前記電池スタックそれぞれに対応する前記各流路を形成する流路形成部と、
前記流路形成部の前記並ぶ方向への移動を許容する移動許容部と、
を含むことを特徴とするガイドユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−５８３７３（Ｐ２０１３−５８３７３Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５７２４（Ｐ２０１１−１９５７２４）
【出願日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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