JP2022003621A - 電池温調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積層配置された複数の電池セルの均温化を実現する電池温調装置を提供する。【解決手段】予め定められた積層方向に積層された複数の電池セル１１と、電池セル１１とともに積層されるとともに、熱媒体が流れる熱媒体流路１２０を形成する流路プレート１２と、電池セル１１および流路プレート１２を積層した状態で、積層方向の外側から拘束荷重をかけることにより固定する拘束部材１３と、を有する電池モジュール１０と、熱媒体が充填されるとともに、電池モジュール１０が収容されるケース２０と、を備え、電池セル１１および流路プレート１２は、熱媒体に浸漬されている。【選択図】図２

Description

本発明は、電池の温度を調整する電池温調装置に関する。

従来、気密な電池収容室を有する外ケースと、電池収容室内に設置されるとともに、電池収容室内に充填された液冷媒に浸漬される電池セルと、を備える電池温調装置が、特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載の電池温調装置では、複数の電池セルが電池収容室内に互いに隙間を空けて積層配置されている。そして、電池収容室内に充填された液冷媒が複数の電池同士の隙間を循環することにより、電池セルを冷却することができる。

特開２０１４−６００８８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の電池温調装置では、電池セル内部の正負極材料によっては、充電状態、温度環境、経時劣化によるガス発生等に起因して、電池セルが膨張収縮するおそれがある。この場合、複数の電池セル間の隙間を一定寸法に保つことができなくなり、複数の電池セルに対して均等な冷却を行うことが困難となる。その結果、各電池セルの温度にばらつきが生じてしまう。

本発明は、上記点に鑑みて、積層配置された複数の電池セルの均温化を実現する電池温調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の電池温調装置では、予め定められた積層方向に積層された複数の電池セル（１１）と、
電池セルとともに積層されるとともに、熱媒体が流れる熱媒体流路（１２０）を形成する流路プレート（１２）と、
電池セルおよび流路プレートを積層した状態で、積層方向の外側から拘束荷重をかけることにより固定する拘束部材（１３）と、を有する電池モジュール（１０）と、
熱媒体が充填されるとともに、電池モジュールが収容されるケース（２０）と、を備え、
電池セルおよび流路プレートは、熱媒体に浸漬されている。

これによれば、熱媒体流路を形成する流路プレートを電池セルとともに積層することで、複数の電池セル間の隙間を一定寸法に保つことができる。このため、積層配置された複数の電池セルの均温化を実現することが可能となる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態に係る電池温調装置を示す全体構成図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図２の模式的なＩＶ−ＩＶ断面図である。 第１実施形態における電池モジュールおよびケースを示す模式的な平面図である。 第１実施形態における電池モジュールの部分的な正面図である。 第１実施形態における流路プレートをセル積層方向から見た正面図である。 第１実施形態における流路プレートを幅方向から見た側面図である。 第１実施形態に電池セルおよび流路プレートを示す模式的な分解斜視図である。 図１のＸ−Ｘ断面図である。 第２実施形態における流路プレートをセル積層方向から見た正面図である。 第３実施形態における流路プレートをセル積層方向から見た正面図である。 第４実施形態における電池セルおよび流路プレートを示す模式的な拡大断面図である。 凹部幅寸法と流路減少量との関係を示す特性図である。 第５実施形態における流路プレートを幅方向から見た側面図である。 図１５のＸＶＩ部拡大図である。 図１５のＸＶＩＩ部拡大図である。 第６実施形態における電池モジュールおよびケースを示す模式的な断面図である。 第６実施形態における第１流路プレート１２Ａの一部を幅方向から見た側面図である。 第６実施形態における第２流路プレート１２Ｂの一部を幅方向から見た側面図である。 第７実施形態における流路プレートをセル積層方向から見た正面図である。 第８実施形態における流路プレートをセル積層方向から見た正面図である。 第９実施形態における流路プレートをセル積層方向から見た正面図である。 第１０実施形態における流路プレートをセル積層方向から見た正面図である。 第１１実施形態における流路プレートをセル積層方向から見た正面図である。 第１２実施形態における流路プレートをセル積層方向から見た正面図である。 第１３実施形態における電池モジュールおよびケースを示す模式的な平面図である。 図２７のＸＸＶＩＩＩ部拡大図である。 図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ断面図である。 第１３実施形態における流路プレートを幅方向から見た側面図である。 第１３実施形態に電池セルおよび流路プレートを示す模式的な分解斜視図である。 図２７のＸＸＸＩＩ−ＸＸＸＩＩ断面図である。 第１４実施形態における電池モジュールおよびケースを示す模式的な平面図である。 図３３のＸＸＸＩＶ矢視図である。 図３４のＸＸＸＶ−ＸＸＸＶ断面図である。 第１５実施形態におけるケースを示す模式的な斜視図である。 第１５実施形態における電池モジュールおよびケースを示す模式的な斜視図である。 第１６実施形態における電池モジュールおよびケースを示す模式的な平面図である。 図３８のＸＸＸＩＸ−ＸＸＸＩＸ断面図である。 図３８のＸＸＸＸ−ＸＸＸＸ断面図である。 第１７実施形態におけるケースを示す模式的な斜視図である。 第１８実施形態における電池モジュールおよびケースを示す模式的な平面図である。 図４２のＸＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＸＩＩＩ断面図である。 第１９実施形態に係る電池温調装置を示す全体構成図である。 第１９実施形態に係る電池温調装置の制御処理を示すフローチャートである。 第２０実施形態におけるケースの配置を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の電池温調装置１は、走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車に搭載される。電気自動車は、車両停車時に外部電源から供給された電力を、車両に搭載された二次電池に充電可能となっている。外部電源は例えば商用電源である。二次電池に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、電池温調装置１を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。

図１および図２に示すように、本実施形態の電池温調装置１は、二次電池を構成する電池モジュール１０と、ケース２０と、熱媒体循環回路３０と、を備えている。

ケース２０には、熱媒体が充填されるとともに、電池モジュール１０が収容される。ケース２０は、略直方体形状に形成されている。ケース２０には、ケース２０内に熱媒体を流入させる熱媒体入口２１と、ケース２０内から熱媒体を流出させる熱媒体出口２２と、が設けられている。

より詳細には、ケース２０は、開口部を有する箱状に形成された本体部２３と、開口部を閉塞する蓋部２４と、を有している。熱媒体入口２１および熱媒体出口２２は、本体部２３に設けられている。ケース２０（すなわち、本体部２３および蓋部２４）は、例えばアルミニウム材や、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材によって構成することができる。

熱媒体循環回路３０には、熱媒体ポンプ３１と、チラー３２と、が設けられている。熱媒体ポンプ３１は、熱媒体をケース２０の熱媒体入口２１側へ圧送する水ポンプである。したがって、熱媒体ポンプ３１は、ケース２０内における熱媒体入口２１から熱媒体出口２２へ熱媒体を循環させる循環部の一例に相当する。熱媒体ポンプ３１は、図示しない制御装置から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、圧送能力）が制御される電動ポンプである。

ケース２０の熱媒体出口２２には、チラー３２の入口側が接続されている。チラー３２は、ケース２０の熱媒体出口２２から流出した熱媒体と外部流体とを熱交換させることによって熱媒体を加熱または冷却する熱交換器である。外部流体としては、例えば、図示しない車両用空調装置の冷凍サイクルの冷媒を採用することができる。チラー３２の出口には、熱媒体ポンプ３１の入口側が接続されている。

続いて、本実施形態における電池モジュール１０の具体的な構成について、図２〜図５を参照しつつ説明する。なお、図５は、ケース２０の蓋部２４を取り外した状態を示している。また、図５では、後述するバスバー１０ｃの図示を省略している。

電池モジュール１０は、充放電可能な複数の電池セル１１と、流路プレート１２と、拘束部材１３と、を有する。複数の電池セル１１は、予め定められた積層方向に積層されている。以下、複数の電池セル１１の積層方向を、セル積層方向という。本実施形態では、電池モジュール１０は、１２個の電池セル１１を積層配置して構成されている。

電池モジュール１０では、複数の電池セル１１の同一面に正極１０ａと負極１０ｂが配置されている。そして、隣り合う電池セル１１の正極１０ａと負極１０ｂとがバスバー１０ｃによって接続されている。

以下、電池セル１１における正極１０ａおよび負極１０ｂが設けられている面が向く向きを上方といい、上方とは反対側の向きを下方といい、上方と下方とを含む方向を上下方向という。なお、これらの向きおよび方向は、本実施形態に係る電池温調装置１の構造を説明するための便宜的なものであり、電池温調装置１を使用する場合の電池温調装置１の向き等を規定するものではない。本実施形態では、上下方向は鉛直方向と平行である。

流路プレート１２は、電池セル１１とともに積層されるとともに、熱媒体が流れる熱媒体流路１２０を形成する。電池セル１１および流路プレート１２は積層体１００を構成している。拘束部材１３は、電池セル１１および流路プレート１２を積層した状態で、セル積層方向の外側から拘束荷重をかけることにより固定する。

電池モジュール１０において、電池セル１１は、平坦な板面１１ａを有する扁平形状に形成されている。本実施形態の電池セル１１は扁平な直方体形状であり、矩形状の板面１１ａを有している。複数の電池セル１１は、それぞれの板面１１ａが平行となるように並列配置されている。電池セル１１の板面１１ａは、セル積層方向と直交している。

電池セル１１は、任意の種類の電池を用いることができ、本実施形態ではリチウムイオン電池を用いている。リチウムイオン電池は充放電可能な二次電池である。この種の電池は、低温になると化学反応が進みにくく充放電に関して十分な性能を発揮することができない。一方、この種の電池は、高温になると劣化が進行しやすい。したがって、各電池セル１１の温度は、充分な性能を発揮できる適正な温度の範囲内に調整される。

また、電池セル１１としては、角型やラミネート型といった形状の電池を好適に用いることができる。このような形状の電池セル１１は、温度、ＳＯＣの変化あるいは使用に伴う劣化によって、板面の１１ａ中央付近が膨張するおそれがある。

電池セル１１と流路プレート１２とは、交互に積層して配置されている。隣り合う流路プレート１２の間には、１以上の電池セル１１が配置されている。本実施形態では、隣り合う流路プレート１２の間に１つの電池セル１１が配置されている。隣り合う電池セル１１の間には、流路プレート１２が１枚配置されている。流路プレート１２は、絶縁性を有する材質によって構成することができる。流路プレート１２は、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材によって構成することができる。

ここで、電池セル１１の板面１１ａは、電池セル１１および流路プレート１２を積層した状態で、流路プレート１２と対向している。すなわち、電池セル１１の板面１１ａは、電池セル１１および流路プレート１２を積層した状態で、流路プレート１２と対向する面である。

電池モジュール１０は、エンドプレート１４、１５を有している。具体的には、積層された電池セル１１のセル積層方向の両端に、一組のエンドプレート１４、１５が配置されている。エンドプレート１４、１５は、両端に位置する電池セル１１の外側に配置されている。エンドプレート１４、１５は、電池セル１１に対応した形状となっており、電池セル１１とともに積層されている。

一組のエンドプレート１４、１５は、拘束部材１３で接続されている。拘束部材１３は、一組のエンドプレート１４、１５の対応する角部同士を接続するように設けられている。積層された電池セル１１と流路プレート１２は、エンドプレート１４、１５の外側から所定の拘束荷重をかけられた状態で、拘束部材１３によって固定されている。

図４に示すように、エンドプレート１５と、エンドプレート１５と隣り合う電池セル１１との間部分には、シム１７が設けられている。シム１７は、エンドプレート１５と隣り合う電池セル１１との間部分におけるセル積層方向の距離を予め定めた基準範囲内となるように調整する調整用部材である。本実施形態では、シム１７は、一組のエンドプレート１４、１５のうち一方のエンドプレート１５と、当該一方のエンドプレート１５に隣り合う電池セル１１との間に配置されている。

続いて、本実施形態における流路プレート１２の具体的な構成について、図６〜図９を参照しつつ説明する。図６は、２つの電池セル１１と２つの流路プレート１２を示している。

流路プレート１２は、セル積層方向に垂直な板状に形成された基板部１２１を有している。基板部１２１の両面には、それぞれ、電池セル１１の板面１１ａに向かって突出する凸部１２２が設けられている。凸部１２２は、隣り合う電池セル１１の板面１１ａと接触する。凸部１２２は、電池セル１１に拘束部材１３からの拘束荷重を伝達する。

基板部１２１のうち、凸部１２２が設けられていない部位により、凹部１２３が形成されている。流路プレート１２を電池セル１１の間に配置した状態において、凹部１２３により熱媒体流路１２０が形成される。

以下、セル積層方向および上下方向の双方に直交する方向を、幅方向という。図７〜図９に示すように、本実施形態の流路プレート１２では、凸部１２２は、幅方向に延びる矩形状に形成されている。基板部１２１の両面の各々に、複数の凸部１２２が設けられている。複数の凸部１２２は、上下方向に所定間隔で並列配置されている。

隣り合う凸部１２２の間に、凹部１２３が形成されている。基板部１２１の両面の各々に、複数の凹部１２３が設けられている。複数の凹部１２３は、上下方向に所定間隔で並列配置されている。すなわち、複数の凹部１２３は、上下方向に並んで配置されている。なお、上下方向は、セル積層方向に直交する一方向（すなわち、セル積層方向に直交する所定方向）の一例に相当する。

以下、凸部１２２における上下方向の長さを「凸部幅寸法」という。凸部１２２における電池セル１１の板面１１ａと対向する面の面積を「凸面積」という。凹部１２３における上下方向の長さを「凹部幅寸法」という。凹部１２３におけるセル積層方向の長さを「深さ寸法」という。

本実施形態の流路プレート１２では、複数の凸部１２２における凸部幅寸法Ｗ１は、互いに等しい。このため、複数の凸部１２２の凸面積は、互いに等しい。また、複数の凹部１２３における凹部幅寸法Ｗ２は、互いに等しい。また、凹部１２３は、幅方向において深さ寸法が一定に形成されている。

流路プレート１２の下端部には、上下方向に垂直な矩形板状に形成された底面部１６が接続されている。底面部１６の上面には、電池セル１１が配置されている。底面部１６におけるセル積層方向の一端側に、流路プレート１２の下端部が接続されている。

図４に戻り、電池セル１１、流路プレート１２およびエンドプレート１４、１５の積層体は、ケース２０内に収容されている。図４の点ハッチングで示すように、ケース２０内には、熱媒体が充填されている。このため、電池セル１１および流路プレート１２は、熱媒体に浸漬されている。

熱媒体は、ケース２０内を循環している。具体的には、熱媒体入口２１からケース２０内に流入した熱媒体は、流路プレート１２により形成された熱媒体流路１２０を幅方向の一方側から他方側に向かって流れた後、熱媒体出口２２からケース２０の外部へ流出する。

このとき、電池モジュール１０においては、流路プレート１２の熱媒体流路１２０を流通する熱媒体と電池セル１１との間で熱交換が行われる。これにより、電池セル１１が冷却または加熱され、電池セル１１が温度調整される。なお、熱媒体としては、絶縁性を有する液体を用いることができる。熱媒体としては、例えばフッ素系不活性液体やシリコンオイルを用いることができる。

ところで、図１に示すように、本実施形態の電池温調装置１では、ケース２０は、上下方向からからみた外形が四角形状（より詳細には長方形状）である。図１０に示すように、本実施形態では、ケース２０の本体部２３および蓋部２４は、ボルト４１、４２によって締結固定されている。

ここで、ボルト４１、４２のうち、ケース２０を上下方向から見た際に四角形状の四隅に配置されるボルトを外側ボルト４１といい、外側ボルト４１よりも幅方向の内側に配置されるボルトを内側ボルト４２という。蓋部２４には、外側ボルト４１が挿通される第１貫通孔２４１と、内側ボルト４２が挿通される第２貫通孔２４２とが形成されている。

本体部２３には、外側ボルト４１が挿通される貫通孔である外側貫通孔２３１が形成されている。蓋部２４および本体部２３は、第１貫通孔２４１および外側貫通孔２３１を貫通する外側ボルト４１、および外側ボルト４１に締め付けられるナット４３によって締結固定されている。

さらに、蓋部２４は、エンドプレート１４、１５と共に本体部２３に共締めされている。具体的には、エンドプレート１４、１５には、内側ボルト４２が挿通される貫通孔である内側貫通孔１５１が形成されている。本体部２３の底面（すなわち、下方側の面）には、内側ボルト４２が螺合する受部２３２が設けられている。蓋部２４およびエンドプレート１４、１５は、内側ボルト４２によって本体部２３の受部２３２に共締めされて固定されている。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、ケース２０内に熱媒体流路１２０を形成する流路プレート１２を電池セル１１とともに積層している。これによれば、電池セル１１が膨張収縮した場合であっても、複数の電池セル１１間の隙間を一定寸法に保つことができる。このため、積層配置された複数の電池セル１１の均温化を実現することが可能となる。その結果、電池セル１１の劣化を抑制できる。

また、本実施形態の電池温調装置１では、電池セル１１は、ケース２０内に充填された熱媒体に浸漬されている。これにより、電池セル１１を効率よく冷却することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。以下、流路プレート１２のうち、電池セル１１の板面１１ａの中央部に対向する部位を、中央対向部１２５という。

図１１に示すように、本実施形態の流路プレート１２では、複数の凸部１２２は、中央対向部１２５に近いもの程、凸部幅寸法Ｗ１が大きくなるように形成されている。このため、複数の凸部１２２は、中央対向部１２５に近いもの程、凸面積が大きくなるように形成されている。

本実施形態では、複数の凹部１２３における凹部幅寸法Ｗ２は、互いに等しい。また、凹部１２３は、幅方向において深さ寸法が一定に形成されている。

ところで、経時劣化等により電池セル１１が膨張すると、板面１１ａが流路プレート１２に向かって膨らむ。電池セル１１が膨張した場合、板面１１ａの中央部の膨らみが最も大きくなる。

これに対し、本実施形態の電池温調装置１では、流路プレート１２の複数の凸部１２２を、中央対向部１２５に近いもの程、凸面積が大きくなるように形成している。これによれば、電池セル１１の板面１１ａのうち膨張量が多い部位と流路プレート１２との接触面積を大きくできる。このため、電池セル１１のうち膨張量が多い部位に対して、拘束部材１３による拘束荷重が印加される面積を大きくできる。その結果、拘束部材１３による電池セル１１の拘束によって安定した電池性能を確保することができる。

さらに、本実施形態によれば、電池セル１１が膨張することによって熱媒体流路１２０の流路断面積が小さくなることを抑制できる。その結果、複数の電池セル１１の温度にばらつきが生じることを抑制できる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。

図１２に示すように、本実施形態の流路プレート１２では、複数の凹部１２３は、中央対向部１２５に近いもの程、凹部幅寸法Ｗ２が小さくなるように形成されている。本実施形態では、複数の凸部１２２における凸部幅寸法Ｗ１は、互いに等しい。また、凹部１２３は、幅方向において深さ寸法が一定に形成されている。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、複数の凹部１２３は、中央対向部１２５に近いもの程、凹部幅寸法Ｗ２が小さくなるように形成されている。これによれば、流路プレート１２の電池セル１１に対抗する面において、中央対向部１２５に近づくほど、単位面積に占める凸部１２２の面積割合が多くなる。その結果、電池セル１１の板面１１ａのうち膨張量が多い部位と流路プレート１２との接触面積を大きくできるので、上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。なお、図１３は、電池モジュール１０およびケース２０における幅方向に垂直な断面を示している。また、図１３では、電池セル１１が膨張した場合の板面１１ａを破線で示している。

図１３に示すように、電池セル１１が膨張すると、板面１１ａが流路プレート１２に向かって膨らむ。電池セル１１が膨張した場合には、板面１１ａのうち、流路プレート１２の各凹部１２３の中央部に対応する部位の膨らみが最も大きくなる。また、電池セル１１が膨張した場合、板面１１ａが膨らむため、凹部１２３によって形成される熱媒体流路１２０の流路断面積が小さくなる。

ここで、流路プレート１２の凸部１２２におけるセル積層方向の長さを、凸部高さ寸法Ｈ１という。また、電池セル１１が膨張した場合の各凹部１２３の中央部におけるセル積層方向の長さを、膨張時深さ寸法Ｈ２という。また、凸部高さ寸法Ｈ１と膨張時深さ寸法Ｈ２の差を、流路縮小量（Ｈ１−Ｈ２）という。

続いて、拘束部材１３による拘束荷重を変化させた場合の凹部幅寸法Ｗ２と流路縮小量（Ｈ１−Ｈ２）との関係を図１４に示す。本例では、電池セル１１の外装部材（すなわち電池ケース）は、一般的なアルミニウム製であり、板厚は１ｍｍである。また、図１４中、実線のグラフは拘束荷重が１０ｋＮの場合を示しており、破線のグラフは拘束荷重が５ｋＮの場合を示している。

図１４に示すように、拘束荷重の大きさに関わらず、凹部幅寸法Ｗ２が小さくなる程、流路縮小量（Ｈ１−Ｈ２）が小さくなる。そして、凹部幅寸法Ｗ２が５ｍｍ以下のとき、流路縮小量（Ｈ１−Ｈ２）は非常に小さくなる。すなわち、凹部幅寸法Ｗ２が５ｍｍ以下のとき、流路縮小量（Ｈ１−Ｈ２）はほぼ０になる。

したがって、本実施形態では、流路プレート１２において、凹部幅寸法Ｗ２を５ｍｍ以下としている。これにより、電池セル１１が膨張した場合でも、熱媒体流路１２０の流路断面積が小さくなることを効果的に抑制できる。すなわち、電池セル１１が膨張した場合でも、熱媒体流路１２０の流路断面積が小さくなるという影響を最小限に抑えることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。

図１５〜図１７に示すように、本実施形態の流路プレート１２では、凹部１２３は、中央対向部１２５に近づく程、深さ寸法が大きくなるように形成されている。具体的には、複数の凹部１２３の各々は、幅方向において深さ寸法Ｄｐが一定に形成されている。複数の凹部１２３は、上下方向において中央対向部１２５の近くに配置される凹部１２３程、深さ寸法Ｄｐが大きく形成されている。

このため、複数の凹部１２３のうち、上下方向において中央対向部１２５から最も近い凹部１２３の深さ寸法Ｄｐ１は、上下方向の外側に位置する凹部１２３の深さ寸法Ｄｐ２よりも大きい。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、流路プレート１２の凹部１２３を、中央対向部１２５に近づく程、深さ寸法が大きくなるように形成している。これによれば、複数の熱媒体流路１２０のうち、電池セル１１が膨張した場合に電池セル１１の膨張量が大きくなる部位の熱媒体流路１２０の流路断面積を大きくすることができる。このため、電池セル１１が膨張した場合でも、熱媒体流路１２０の流路断面積が小さくなることを効果的に抑制できる。すなわち、電池セル１１が膨張した場合でも、熱媒体流路１２０の流路断面積が小さくなるという影響を軽減できる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。なお、図１８は、電池モジュール１０およびケース２０における幅方向に垂直な断面を示している。

図１８〜図２０に示すように、本実施形態の電池モジュール１０では、複数の流路プレート１２として、深さ寸法が互いに異なる二種類の流路プレート１２である第１流路プレート１２Ａおよび第２流路プレート１２Ｂを用いている。図１９および図２０に示すように、第１流路プレート１２Ａにおける凹部１２３の深さ寸法Ｄｐ３は、第２流路プレート１２Ｂにおける凹部１２３の深さ寸法Ｄｐ４よりも大きい。

図１８に示すように、第２流路プレート１２Ｂは、第１流路プレート１２Ａに対して、セル積層方向の外側に配置されている。本例では、第１流路プレート１２Ａおよび第２流路プレート１２Ｂは、互いに同数程度配置されている。

具体的には、第１流路プレート１２Ａは、電池モジュール１０のセル積層方向の中央周辺に複数（本例では７枚）配置されている。第２流路プレート１２Ｂは、第１流路プレート１２Ａよりもセル積層方向外側に配置されている。つまり、第２流路プレート１２Ｂは、複数の第１流路プレート１２Ａに対して、セル積層方向の両外側に配置されている。

ここで、複数の電池セル１１のうち、セル積層方向の内側に配置される電池セル１１は、セル積層方向の外側に配置される電池セル１１よりも熱が籠りやすく、高温になりやすい。したがって、複数の電池セル１１のうちセル積層方向の内側に配置される電池セル１１を積極的に冷却する必要がある。

これに対し、本実施形態の電池温調装置１では、凹部１２３の深さ寸法Ｄｐ４が大きい第１流路プレート１２Ａを、凹部１２３の深さ寸法Ｄｐ４が小さい第２流路プレート１２Ｂに対して、セル積層方向の内側に配置している。これにより、セル積層方向の内側に配置される第２流路プレート１２Ｂにより形成される熱媒体流路１２０に、熱媒体がより流れやすくなる。したがって、複数の電池セル１１のうち高温になりやすいセル積層方向の内側に配置される電池セル１１を、確実に冷却することが可能となる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。

図２１に示すように、本実施形態の流路プレート１２では、凸部１２２は、セル積層方向（すなわち、紙面垂直方向）から見た平面視において、長方形状に形成されている。凸部１２２は、長方形状の長辺が幅方向に沿って配置されているとともに、長方形状の短辺が上下方向に沿って配置されている。

複数の凸部１２２は、幅方向および上下方向に複数並んで配置されている。より詳細には、複数の凸部１２２は、熱媒体の流れに沿って千鳥状に配置されている。つまり、複数の凸部１２２は、幅方向に沿って千鳥状に配置されている。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、流路プレート１２の凸部１２２を、熱媒体の流れに沿って千鳥状に配置している。これによれば、熱媒体流路１２０が断続的となるので、熱媒体流路１２０に混入した空気の排出を促進できる。さらに、熱媒体流路の乱流強度を高めることができるので、熱媒体および電池セル１１間の熱伝達率を向上できる。その結果、電池セル１１の冷却性能を向上できる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。

図２２に示すように、本実施形態の流路プレート１２では、凸部１２２および凹部１２３の各々は、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に傾斜している。したがって、本実施形態の熱媒体流路１２０は、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に傾斜する傾斜部１２６を有している。

本実施形態によれば、熱媒体流路１２０に傾斜部１２６を設けることで、熱媒体流路１２０に混入した空気の排出を促進できる。

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第７実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。

図２３に示すように、本実施形態の流路プレート１２では、複数の凸部１２２の各々は、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に傾斜している。このため、複数の凸部１２２間の凹部１２３により形成される熱媒体流路１２０は、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に傾斜する傾斜部１２６を有している。

本実施形態によれば、熱媒体流路１２０に傾斜部１２６を設けることで、熱媒体流路１２０に混入した空気の排出を促進できる。

（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第９実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。

図２４に示すように、本実施形態の流路プレート１２では、複数の凸部１２２として、傾斜方向が互いに異なる二種類の凸部１２２である第１凸部１２２Ａおよび第２凸部１２２Ｂを用いている。

第１凸部１２２Ａは、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に傾斜している。第２凸部１２２Ｂは、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向下方側に傾斜している。第１凸部１２２Ａおよび第２凸部１２２Ｂは、熱媒体の流れ方向に沿って、間隔を空けて交互に配置されている。

第１凸部１２２Ａ同士は、上下方向に間隔を空けて隣り合うように配置されている。第２凸部１２２Ｂ同士は、上下方向に間隔を空けて隣り合うように配置されている。

そして、上下方向に隣り合う第１凸部１２２Ａ間の凹部１２３により形成される熱媒体流路１２０は、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に傾斜する傾斜部１２６を有している。

本実施形態によれば、熱媒体流路１２０に傾斜部１２６を設けることで、熱媒体流路１２０に混入した空気の排出を促進できる。

（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１０実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。

図２５に示すように、本実施形態の流路プレート１２では、第１凸部１２２Ａおよび第２凸部１２２Ｂは、熱媒体の流れ方向に沿って、間隔を空けずに交互に配置されている。第１凸部１２２Ａおよび第２凸部１２２Ｂは、幅方向に沿って、間隔を空けずに交互に配置されている。

本実施形態においても、上下方向に隣り合う第１凸部１２２Ａ間の凹部１２３により形成される熱媒体流路１２０は、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に傾斜する傾斜部１２６を有している。

本実施形態によれば、熱媒体流路１２０に傾斜部１２６を設けることで、熱媒体流路１２０に混入した空気の排出を促進できる。

（第１２実施形態）
次に、本発明の第１２実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第８実施形態と比較して、流路プレート１２の形状が異なる。

図２６に示すように、本実施形態の流路プレート１２では、凸部１２２は、セル積層方向から見た平面視において、二つの直線状部位により構成されるＶ字状に形成されている。

具体的には、凸部１２２は、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向下方側に傾斜する第１直線部１２２Ｃと、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に傾斜する第２直線部１２２Ｄとを有している。第１直線部１２２Ｃと第２直線部１２２Ｄとは、流路プレート１２の幅方向の略中央部で接続されている。

このため、上下方向に隣り合う第２直線部１２２Ｄ間の凹部１２３により形成される熱媒体流路１２０は、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に傾斜する傾斜部１２６を有している。

本実施形態によれば、熱媒体流路１２０に傾斜部１２６を設けることで、熱媒体流路１２０に混入した空気の排出を促進できる。

（第１３実施形態）
次に、本発明の第１３実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、ケース２０のシール構造が異なる。なお、図２７および図２８では、蓋部２４の図示を省略している。

図２７〜図２９に示すように、本実施形態の電池温調装置１では、ケース２０内に、下室２０１および上室２０２が設けられている。上室２０２は、下室２０１の上方側に配置されている。本実施形態では、上室２０２は、下室２０１に対して鉛直方向上方側に配置されている。

下室２０１には、複数の電池セル１１、複数の流路プレート１２、エンドプレート１４、１５および熱媒体が収容されている。本実施形態では、下室２０１は、ケース２０の本体部２３により形成されている。上室２０２は、ケース２０の蓋部２４により形成されている。下室２０１と上室２０２との間には、下室２０１を液密に密閉するシール部材であるガスケット２０３、弾性被膜２０４およびプレートシール部１２４が設けられている。

具体的には、ガスケット２０３は、エラストマで形成されている。ガスケット２０３は、本体部２３と蓋部２４との間、本体部２３と流路プレート１２との間、本体部２３と電池セル１１との間、および流路プレート１２と蓋部２４との間に設けられている。さらに、ガスケット２０３は、本体部２３とエンドプレート１４、１５との間、および蓋部２４とエンドプレート１４との間に設けられている。

これにより、電池セル１１、本体部２３、蓋部２４、流路プレート１２およびエンドプレート１４、１５の各々と、ガスケット２０３との接触部が、液密にシールされる。これにより、下室２０１を密閉することができる。その結果、下室２０１内に、熱媒体が流れる流路を密閉された状態で形成することができる。

さらに、電池セル１１、本体部２３、蓋部２４、流路プレート１２およびエンドプレート１４、１５の各々と、ガスケット２０３との間の一部には、弾性被膜２０４が形成されている。弾性被膜２０４は、乾燥した状態の液状ガスケットである。

図３０および図３１に示すように、流路プレート１２の上端部には、流路プレート１２の上端部と電池セル１１との間を液密にシールするためのプレートシール部１２４が設けられている。プレートシール部１２４は、エラストマで形成されている。プレートシール部１２４は、幅方向に延びる帯状に形成されている。プレートシール部１２４は、流路プレート１２の上端部において、両面にそれぞれ配置されている。

図３２に示すように、拘束部材１３におけるセル積層方向の端部（以下、拘束端部１３０という）は、下方側に向かって折り曲げられている。拘束端部１３０は、セル積層方向に垂直な平面状に形成されている。拘束端部１３０には、後述するボルト１３５が挿通される貫通孔１３１が形成されている。

エンドプレート１４、１５は、エンドプレート１４、１５の上面から下方側に延びる穴部１５２を有している。穴部１５２には、拘束部材１３の拘束端部１３０、ボルト１３５、および後述するボルトシール１３６が収容されている。

拘束端部１３０は、ボルト１３５によりエンドプレート１４、１５に締結固定されている。これにより、拘束部材１３は、穴部１５２においてエンドプレート１４、１５に固定されている。

ボルト１３５、エンドプレート１４、１５およびケース２０の本体部２３の間は、ボルトシール１３６によりシールされている。ボルトシール１３６は、エラストマ等の弾性部材で形成されている。これにより、穴部１５２は、拘束部材１３の拘束端部１３０が収容された状態でシールされている。つまり、穴部１５２は、拘束部材１３の拘束端部１３０が収容された状態で密閉されている。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、ケース２０に、複数の電池セル１１等の電池モジュール１０および熱媒体が収容される下室２０１と、上室２０２とを設けている。そして、下室２０１と上室２０２との間に、下室２０１を液密に密閉するシール部材であるガスケット２０３、弾性被膜２０４およびプレートシール部１２４を設けている。

これによれば、ケース２０内の熱媒体収容部分を完全に密閉することができる。その結果、電池温調装置１の搭載時に、ケース２０の下室２０１を真空引きした後、熱媒体を充填することができるので、熱媒体収容部分に空気が混入することを抑制できる。また、ケース２０内の熱媒体の液面が動くことによる音の発生を抑制できる。さらに、電池温調装置１の搭載後、ケース２０が傾斜した際の熱媒体の偏りの発生を抑制できる。

（第１４実施形態）
次に、本発明の第１４実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、電気配線１０ｃ、１０ｄの取り出し構造が異なる。なお、図３３では、蓋部２４の図示を省略している。

図３３〜図３５に示すように、電池モジュール１０には、電気配線として、バスバー１０ｃおよび電池側ハーネス１０ｄを有している。複数の電池セル１１の各々には、バスバー１０ｃおよび電池側ハーネス１０ｄが接続されている。バスバー１０ｃおよび電池側ハーネス１０ｄは、ケース２０内の上室２０２に配置されている。

電池側ハーネス１０ｄは、レセプタクル６０を介して、電池モジュール１０外部の電気配線である外部側ハーネス７０に接続されている。したがって、電池側ハーネス１０ｄは、レセプタクル６０を介してケース２０外部に取り出し可能に構成されている。

具体的には、図３５に示すように、電池側ハーネス１０ｄの端部には、電池側メスピン１０ｅを有する電池側プラグ１０ｆが接続されている。外部側ハーネス７０の端部には、外部側メスピン７１を有する外部側プラグ７２が接続されている。電池側プラグ１０ｆおよび外部側プラグ７２の双方が、レセプタクル６０に接続されている。これにより、電池側ハーネス１０ｄは、レセプタクル６０を介して、外部側ハーネス７０に接続される。

レセプタクル６０は、絶縁性および密閉性の双方を有している。具体的には、レセプタクル６０は、金属製のシェル６１内部を絶縁体６２で封止することにより構成されている。絶縁体６２からは、オスピン（すなわち、ピンインサート）６３が、電池モジュール１０側および外部端子側の両側に取り出されている。

両側に取り出されたオスピン６３のうち、一方のオスピン６３には、電池側プラグ１０ｆの電池側メスピン１０eが差し込まれている。両側に取り出されたオスピン６３のうち、他方のオスピン６３には、外部側プラグ７２の外部側メスピン７１が差し込まれている。

図３４に示すように、ケース２０の蓋部２４には、バスバー貫通孔２４３およびレセプタクル貫通孔２４４が設けられている。

バスバー貫通孔２４３は、蓋部２４におけるセル積層方向の両側面に設けられている。バスバー貫通孔２４３には、バスバー１０ｃが挿通されている。バスバー１０ｃは、バスバー貫通孔２４３を介してケース２０外部に取り出されている。

レセプタクル貫通孔２４４は、蓋部２４におけるセル積層方向の一側面に設けられている。レセプタクル貫通孔２４４には、レセプタクル６０が挿通されている。

バスバー１０ｃとバスバー貫通孔２４３との隙間、およびレセプタクル６０とレセプタクル貫通孔２４４との隙間は、それぞれ、シール材にて液密に封止されている。シール材としては、例えば樹脂を用いることができる。これにより、バスバー１０ｃとバスバー貫通孔２４３との隙間、およびレセプタクル６０とレセプタクル貫通孔２４４との隙間から、熱媒体がケース２０外部に流出することを防止できる。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、電池モジュール１０の電池側ハーネス１０ｄを、絶縁性および密閉性の双方を有するレセプタクル６０を介して、ケース２０の外部に取り出している。これによれば、ケース２０における電池側ハーネス１０ｄの取り出し部分から熱媒体が外部に漏れることを抑制できる。

（第１５実施形態）
次に、本発明の第１５実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、熱媒体入口２１および熱媒体出口２２の配置が異なる。なお、図３７では、蓋部２４の図示を省略している。

図３６に示すように、本実施形態の電池温調装置１では、熱媒体入口２１は、ケース２０における幅方向に垂直な一方の側面２０Ａのうち、セル積層方向の一端側かつ鉛直方向下方側に配置されている。熱媒体出口２２は、ケース２０における幅方向に垂直な他方の側面２０Ｂのうち、セル積層方向の他端側かつ鉛直方向上方側に配置されている。

図３７に示すように、本実施形態の電池モジュール１０は、複数の電池セル１１の積層体１００に対して熱媒体を流入させる熱媒体流入部１０１と、積層体１００から熱媒体を流出させる熱媒体流出部１０２と、を有している。

熱媒体流入部１０１は、ケース２０の熱媒体入口２１と対応する位置に配置されている。熱媒体流出部１０２は、ケース２０の熱媒体出口２２と対応する位置に配置されている。

本実施形態では、熱媒体流入部１０１は、積層体１００における幅方向に垂直な一方の側面のうち、セル積層方向の一端側かつ鉛直方向下方側に配置されている。熱媒体流出部１０２は、積層体１００における幅方向に垂直な他方の側面のうち、セル積層方向の他端側かつ鉛直方向上方側に配置されている。これにより、本実施形態では、熱媒体流出部１０２は、熱媒体流入部１０１よりも鉛直方向上方側に配置されている。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、熱媒体流出部１０２を、熱媒体流入部１０１よりも鉛直方向上方側に配置している。これにより、電池温調装置１の搭載時に熱媒体を充填する際に、熱媒体をケース２０の鉛直方向下方側から流入させて、鉛直方向上方側から外部へ流出させることができる。その結果、ケース２０内に空気が入り込んで残存することを抑制できるので、好適に熱媒体を充填することができる。

（第１６実施形態）
次に、本発明の第１６実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１５実施形態と比較して、熱媒体流入部１０１および熱媒体流出部１０２の配置が異なる。なお、図３８〜図４０では、蓋部２４の図示を省略している。

図３８〜図４０に示すように、本実施形態の電池温調装置１では、熱媒体入口２１および熱媒体出口２２は、ケース２０の下方側に位置するとともに上下方向に垂直な面である底面２０Ｃに設けられている。

熱媒体入口２１は、ケース２０の底面２０Ｃのうち、セル積層方向の一端側かつ幅方向の一端側に配置されている。熱媒体出口２２は、ケース２０の底面２０Ｃのうち、セル積層方向の他端側かつ幅方向の他端側に配置されている。

ここで、一対のエンドプレート１４、１５のうち、セル積層方向の一端側（図３８〜図４０の紙面左側）に配置されるエンドプレートを、第１エンドプレート１４という。一対のエンドプレート１４、１５のうち、セル積層方向の他端側（図３８〜図４０の紙面右側）に配置されるエンドプレートを、第２エンドプレート１５という。

また、複数の流路プレート１２のうち、第１エンドプレート１４と対向する流路プレート１２を、一端流路プレート１２Ｃという。複数の流路プレート１２のうち、第２エンドプレート１５と対向する流路プレート１２を、他端流路プレート１２Ｄという。

図３９に示すように、第１エンドプレート１４は、第１エンドプレート１４の下面から上方側に延びる第１穴部１４３を有している。第１穴部１４３は、熱媒体入口２１と連通している。

第１エンドプレート１４における一端流路プレート１２Ｃと対向する面には、熱媒体流入部１０１が形成されている。熱媒体流入部１０１は、第１穴部１４３と、一端流路プレート１２Ｃにより形成される熱媒体流路１２０とを連通させる連通部である。

熱媒体入口２１から流入した熱媒体は、第１穴部１４３および熱媒体流入部１０１を介して一端流路プレート１２Ｃにより形成される熱媒体流路１２０に流入する。

本実施形態では、熱媒体流入部１０１は、第１エンドプレート１４における一端流路プレート１２Ｃと対向する面のうち、下方側に配置されている。

図４０に示すように、第２エンドプレート１５は、第２エンドプレート１５の下面から上方側に延びる第２穴部１５３を有している。第２穴部１５３は、熱媒体出口２２と連通している。

第２エンドプレート１５における他端流路プレート１２Ｄと対向する面には、熱媒体流出部１０２が形成されている。熱媒体流出部１０２は、第２穴部１５３と、他端流路プレート１２Ｄにより形成される熱媒体流路１２０とを連通させる連通部である。

他端流路プレート１２Ｄにより形成される熱媒体流路１２０から熱媒体流出部１０２を介して流出した熱媒体は、第２穴部１５３を流れて、熱媒体出口２２からチラー３２の入口側へ流出する。

本実施形態では、熱媒体流出部１０２は、第２エンドプレート１５における他端流路プレート１２Ｄと対向する面のうち、上方側に配置されている。このため、熱媒体流出部１０２は、熱媒体流入部１０１よりも鉛直方向上方側に配置されている。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、熱媒体流出部１０２を、熱媒体流入部１０１よりも鉛直方向上方側に配置している。これにより、電池温調装置１の搭載時に熱媒体を充填する際に、熱媒体を積層体１００の鉛直方向下方側から流入させて、積層体１００の鉛直方向上方側から第２穴部１５３を介して外部へ流出させることができる。その結果、ケース２０内に空気が入り込んで残存することを抑制できるので、好適に熱媒体を充填することができる。

さらに、本実施形態の電池温調装置１では、熱媒体入口２１および熱媒体出口２２の双方をケース２０の底面２０Ｃに設けている。これにより、ケース２０に接続される熱媒体配管の取り回しの自由度を向上させることができる。

（第１７実施形態）
次に、本発明の第１７実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１５実施形態と比較して、熱媒体流入部１０１および熱媒体流出部１０２の配置が異なる。なお、図４１中の一点鎖線は、ケース２０内における熱媒体流路１２０の鉛直方向上方側の端面を示している。

図４１に示すように、本実施形態の電池温調装置１では、熱媒体入口２１は、ケース２０における幅方向に垂直な一方の側面２０Ａのうち、セル積層方向の中央部かつ鉛直方向下方側に配置されている。熱媒体流入部１０１は、積層体１００における幅方向に垂直な一方の側面のうち、セル積層方向の中央部かつ鉛直方向下方側に配置されている。

熱媒体出口２２は、ケース２０における幅方向に垂直な他方の側面２０Ｂのうち、セル積層方向の中央部かつ鉛直方向上方側に配置されている。熱媒体流出部１０２は、積層体１００における幅方向に垂直な他方の側面のうち、セル積層方向の中央部かつ鉛直方向上方側に配置されている。

これにより、本実施形態では、熱媒体流出部１０２は、熱媒体流入部１０１よりも鉛直方向上方側に配置されている。さらに、熱媒体流出部１０２は、ケース２０内における熱媒体流路１２０の鉛直方向上方側の端面と、鉛直方向における同一位置に配置されている。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、熱媒体流出部１０２を、熱媒体流入部１０１よりも鉛直方向上方側に配置している。これにより、電池温調装置１の搭載時に熱媒体を充填する際に、熱媒体をケース２０の鉛直方向下方側から流入させて、鉛直方向上方側から外部へ流出させることができる。このため、第１５実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態の電池温調装置１では、熱媒体流出部１０２を、ケース２０内における熱媒体流路１２０の鉛直方向上方側の端面と、鉛直方向における同一位置に配置している。これによれば、ケース２０内に混入した空気の排出性を向上できる。

（第１８実施形態）
次に、本発明の第１８実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、ケース２０の構成が異なる。なお、図４２および図４３では、蓋部２４の図示を省略している。

図４２および図４３に示すように、本実施形態の電池温調装置１は、ケース２０の内部と外部との熱移動を抑制する断熱部２５を有している。断熱部２５は、ケース２０の外部に設けられている。本実施形態では、断熱部２５として、密閉された空気断熱層または真空断熱層を採用している。なお、断熱部２５として、断熱材を採用してもよい。

本実施形態によれば、ケース２０に断熱部２５を設けることで、ケース２０の外部からの熱の授受を抑制できる。その結果、温度調整制御時における温度調整精度を向上できる。さらに、ソーク時に電池セル１１の保温を行うことができる。

（第１９実施形態）
次に、本発明の第１９実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、電池温調装置１の制御処理が異なる。

図４４に示すように、本実施形態の電池温調装置１は、制御装置３００を備えている。制御装置３００は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置３００は、そのＲＯＭ内に記憶された電池温調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器３１等の作動を制御する。本実施形態では、制御装置３００の出力側には、制御対象機器として熱媒体ポンプ３１が接続されている。

制御装置３００の入力側には、液面センサ３５等が接続されている。制御装置３００には、液面センサ３５等の検出信号が入力される。液面センサ３５は、ケース２０内おける熱媒体の液面高さＨｗを検出する液面検出部である。

次に、図４５を用いて、上記構成における本実施形態の電池温調装置１の作動を説明する。図４５のフローチャートに示す制御処理は、電池温調制御プログラムのメインルーチンに対するサブルーチンとして実行される。

まず、ステップＳ１では、液面センサ３５により、ケース２０内おける熱媒体の液面高さＨｗを検出する。次に、ステップＳ２では、液面センサ３５により検出された液面高さＨｗが、あらかじめ定めた基準液面高さＫＨｗ以下となったか否かを判定する。

ステップＳ２にて、液面高さＨｗが基準液面高さＫＨｗ以下となっていないと判定された場合は、電池温調制御プログラムのメインルーチンに戻る。一方、ステップＳ２にて、液面高さＨｗが基準液面高さＫＨｗ以下となったと判定された場合は、液面高さＨｗが異常値であると判断し、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、熱媒体ポンプ３１の回転数を増大させて、ケース２０内に流入する熱媒体の流量を増加させる。さらに、ステップＳ３では、電池セル１１の充放電電流を抑制し、電池セル１１の充放電を抑制する。その後、電池温調制御プログラムのメインルーチンに戻る。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、ケース２０内おける熱媒体の液面高さＨｗを検出する液面センサ３５を備えている。車両の走行時やソーク時にケース２０内へ空気が混入すると、ケース２０内おける熱媒体の液面高さＨｗが低下する。このため、液面センサ３５を設けることで、ケース２０内への空気の混入を検出することができる。

また、本実施形態の電池温調装置１では、液面センサ３５により検出された液面高さＨｗが基準液面高さＫＨｗ以下となった際に、ケース２０内に流入する熱媒体の流量を増加させるとともに、電池セル１１の充放電を抑制する。これにより、ケース２０内の熱媒体量を増加させて、液面高さＫＨｗを通常値（すなわち、基準液面高さＫＨｗより高い値）とすることができる。

（第２０実施形態）
次に、本発明の第２０実施形態について図に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、電池モジュール１０およびケース２０の配置が異なる。以下、電池モジュール１０をケース２０に収容したものを、電池パック４０という。

図４６に示すように、本実施形態の電池温調装置１では、複数の電池パック４０が台座５０に固定されている。複数の電池パック４０の各々は、熱媒体入口２１がケース２０よりも鉛直方向下方側に位置するとともに、熱媒体出口２２がケース２０よりも鉛直方向上方側に位置するように、台座５０に固定されている。

本実施形態では、複数の電池パック４０の各々は、ケース２０の上方側から下方側に向かうにつれて、鉛直方向上方側に位置するように、傾斜して配置されている。これにより、電池モジュール１０は、ケース２０内における熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に位置するように傾斜して配置されている。

以上説明したように、本実施形態の電池温調装置１では、電池パック４０全体を傾斜させることで、電池モジュール１０を、ケース２０内における熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に位置するように傾斜して配置している。これによれば、熱媒体流路１２０に混入した空気の排出を促進できる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、例えば以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

（１）上述した実施形態においては、電池モジュール１０を１２個の電池セル１１によって構成していたが、この態様に限定されるものではない。電池モジュール１０を構成する電池セル１１の数は適宜変更することができる。

（２）上述した実施形態においては、シム１７を、一組のエンドプレート１４、１５のうち一方のエンドプレート１５と、当該一方のエンドプレート１５に隣り合う電池セル１１との間に配置したが、この態様に限定されるものではない。

例えば、シム７を、一組のエンドプレート１４、１５のうち他方のエンドプレート１４と、当該他方のエンドプレート１４に隣り合う電池セル１１との間に配置してもよい。また、シム１７を、電池セル１１と流路プレート１２との間部分に配置してもよい。また、シム１７を、電池セル１１とエンドプレート１４、１５との間部分、および電池セル１１と流路プレート１２との間部分の双方に配置してもよい。

（３）上述した実施形態においては、熱媒体循環回路３０に熱媒体ポンプ３１およびチラー３２を設けたが、この態様に限定されるものではない。

例えば、熱媒体循環回路３０に、熱媒体を加熱する電気ヒータ等の加熱部を設けてもよい。熱媒体循環回路３０に加熱部を設けることで、電池セル１１の暖機を行うことができる。この場合、加熱部を、熱媒体循環回路３０におけるチラー３２と熱媒体入口２１との間に設けてもよい。

（４）上述した第１９実施形態における電池温調装置１の制御では、液面高さＨｗが基準液面高さＫＨｗ以下となった際に、ケース２０内に流入する熱媒体の流量の増加、および、電池セル１１の充放電の抑制の双方を行うが、これに限定されない。例えば、液面高さＨｗが基準液面高さＫＨｗ以下となった際に、ケース２０内に流入する熱媒体の流量の増加、および、電池セル１１の充放電の抑制のうち、いずれか一方を行ってもよい。

（５）上述した第１３実形態においては、下室２０１と上室２０２との間にシール部材であるガスケット２０３を設けたが、この態様に限定されるものではない。

例えば、下室２０１と上室２０２との間にガスケット２０３を設けなくてもよい。この場合、エポキシ系パテ材等で蓋部２４をモールドして、下室２０２を液密に密閉してもよい。

１０ 電池モジュール
１１ 電池セル
１２ 流路プレート
１３ 拘束部材
２０ ケース
１２０ 熱媒体流路

Claims (23)

1. 予め定められた積層方向に積層された複数の電池セル（１１）と、
   前記電池セルとともに積層されるとともに、熱媒体が流れる熱媒体流路（１２０）を形成する流路プレート（１２）と、
   前記電池セルおよび前記流路プレートを積層した状態で、前記積層方向の外側から拘束荷重をかけることにより固定する拘束部材（１３）と、を有する電池モジュール（１０）と、
   前記熱媒体が充填されるとともに、前記電池モジュールが収容されるケース（２０）と、を備え、
   前記電池セルおよび前記流路プレートは、前記熱媒体に浸漬されている電池温調装置。
2. さらに、前記ケース内に前記熱媒体を流入させる熱媒体入口（２１）と、
   前記ケース内から前記熱媒体を流出させる熱媒体出口（２２）と、
   前記ケース内に前記熱媒体を循環させる循環部（３１）と、を備える請求項１に記載の電池温調装置。
3. 前記電池モジュールは、積層された前記複数の電池セルの前記積層方向における両端に設けられたエンドプレート（１４、１５）を有しており、
   積層された前記電池セルおよび前記流路プレートは、前記エンドプレートの外側から前記拘束荷重をかけられた状態で、前記拘束部材によって固定されており、
   前記ケースは、開口部を有する箱状に形成された本体部（２３）と、前記開口部を閉塞する蓋部（２４）と、を有しており、
   前記蓋部は、前記エンドプレートと共に前記本体部に共締めされている請求項１または２に記載の電池温調装置。
4. 前記電池モジュールは、積層された前記複数の電池セルの前記積層方向における両端に設けられたエンドプレート（１４、１５）を有しており、
   積層された前記電池セルおよび前記流路プレートは、前記エンドプレートの外側から前記拘束荷重をかけられた状態で、前記拘束部材によって固定されており、
   前記電池セルと前記エンドプレートとの間部分、および前記電池セルと前記流路プレートとの間部分の少なくとも１つの間部分には、前記間部分における前記積層方向の距離を予め定めた基準範囲内となるように調整する調整用部材（１７）が設けられている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池温調装置。
5. 前記流路プレートは、
   隣り合う前記電池セルと接触するとともに、前記電池セルに前記拘束部材からの前記拘束荷重を伝達する凸部（１２２）と、
   前記熱媒体流路を形成する凹部（１２３）と、を有する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電池温調装置。
6. 前記流路プレートは、前記凸部を複数有しており、
   前記電池セルのうち、前記流路プレートと対向する面を板面（１１ａ）とし、
   前記流路プレートのうち、前記板面の中央部に対向する部位を中央対向部（１２５）とし、
   前記凸部における前記板面と対向する面の面積を、凸面積としたとき、
   複数の前記凸部は、前記中央対向部に近いもの程、前記凸面積が大きくなるように形成されている請求項５に記載の電池温調装置。
7. 前記流路プレートは、前記凹部を複数有しており、
   複数の前記凹部は、前記積層方向に直交する一方向に並んで配置されており、
   前記電池セルのうち、前記流路プレートと対向する面を板面（１１ａ）とし、
   前記流路プレートのうち、前記板面の中央部に対向する部位を中央対向部（１２５）とし、
   前記凹部における前記一方向の長さを、凹部幅寸法としたとき、
   複数の前記凹部は、前記中央対向部に近いもの程、前記凹部幅寸法が小さくなるように形成されている請求項５または６に記載の電池温調装置。
8. 前記凹部幅寸法は５ｍｍ以下である請求項７に記載の電池温調装置。
9. 前記電池セルのうち、前記流路プレートと対向する面を板面（１１ａ）とし、
   前記流路プレートのうち、前記板面の中央部に対向する部位を中央対向部（１２５）とし、
   前記凹部における前記積層方向の長さを、深さ寸法としたとき、
   前記凹部は、前記中央対向部に近づく程、前記深さ寸法が大きくなるように形成されている請求項５ないし８のいずれか１つに記載の電池温調装置。
10. 前記流路プレートは、前記凸部を複数有しており、
    複数の前記凸部は、前記熱媒体の流れに沿って千鳥状に配置されている請求項５ないし９のいずれか１つに記載の電池温調装置。
11. 前記熱媒体流路は、熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に傾斜する傾斜部（１２６）を有している請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電池温調装置。
12. 前記ケース内には、前記複数の電池セル、前記流路プレートおよび前記熱媒体が収容される下室（２０１）と、前記下室の上方側に配置される上室（２０２）とが設けられている請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の電池温調装置。
13. 前記下室と前記上室との間には、前記下室を液密に密閉するシール部材（１２４、２０３、２０４）が設けられている請求項１２に記載の電池温調装置。
14. 前記複数の電池セル、前記流路プレートおよび前記ケースの各々と、前記シール部材との間の少なくとも一部には、弾性被膜（２０４）が形成されている請求項１３に記載の電池温調装置。
15. 前記電池モジュールは、積層された前記複数の電池セルの前記積層方向における両端に設けられたエンドプレート（１４、１５）を有しており、
    積層された前記電池セルおよび前記流路プレートは、前記エンドプレートの外側から前記拘束荷重をかけられた状態で、前記拘束部材によって固定されており、
    前記エンドプレートは、前記拘束部材における前記積層方向の端部（１３０）が収容される穴部（１５２）を有しており、
    前記拘束部材は、前記穴部において前記エンドプレートに固定されており、
    前記穴部は、前記拘束部材の前記端部が収容された状態でシールされている請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の電池温調装置。
16. 前記複数の電池セルの各々には、電気配線（１０ｃ、１０ｄ）が接続されており、
    前記電気配線は、前記上室に配置されるとともに、レセプタクル（６０）を介して前記ケースの外部に取り出し可能に構成されており、
    前記レセプタクルは、絶縁性および密閉性の双方を有している請求項１２ないし１４のいずれか１つに記載の電池温調装置。
17. 前記電池モジュールは、前記複数の電池セルの積層体（１００）に対して前記熱媒体を流入させる熱媒体流入部（１０１）と、前記積層体から前記熱媒体を流出させる熱媒体流出部（１０２）と、を有しており、
    前記熱媒体流出部は、前記熱媒体流入部よりも鉛直方向上方側に配置される請求項１ないし１６のいずれか１つに記載の電池温調装置。
18. 前記電池モジュールは、前記複数の電池セルの積層体（１００）に対して前記熱媒体を流入させる熱媒体流入部（１０１）と、前記積層体から前記熱媒体を流出させる熱媒体流出部（１０２）と、を有しており、
    前記熱媒体流出部は、前記熱媒体流路の鉛直方向上方側の端面と、鉛直方向における同一位置に配置されている請求項１ないし１７のいずれか１つに記載の電池温調装置。
19. 前記ケースは、前記ケースの内部と外部との熱移動を抑制する断熱部（２５）を有している請求項１ないし１８のいずれか１つに記載の電池温調装置。
20. さらに、前記ケース内おける前記熱媒体の液面高さ（Ｈｗ）を検出する液面検出部（３５）を備える請求項１ないし１９のいずれか１つに記載の電池温調装置。
21. 前記液面検出部によって検出された前記熱媒体の液面高さ（Ｈｗ）が予め定めた基準液面高さ（ＫＨｗ）以下となった際に、前記ケース内に流入する前記熱媒体の流量を増加させる請求項２０に記載の電池温調装置。
22. 前記液面検出部によって検出された前記熱媒体の液面高さが予め定めた基準液面高さ（ＫＨｗ）以下となった際に、前記電池セルの充放電を抑制する請求項２０または２１に記載の電池温調装置。
23. 前記電池モジュールは、前記ケース内における熱媒体の流れ方向の下流側に向かうにつれて鉛直方向上方側に位置するように傾斜して配置される請求項１ないし２２のいずれか１つに記載の電池温調装置。

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