JP5861657B2 - 電池パック - Google Patents

Description

本発明は、単位電池を成すセルを複数接続した電池パックに関する。特には、車両の走行用電力を蓄える電池パックの温度調整構造に関するものである。

従来、電池パックの冷却構造として、冷凍サイクルを構成する熱交換器を閉塞したケース内部にセルと送風機とを収納し、冷凍サイクルの冷凍能力により温度調整される上記熱交換器によってケース内部の温度管理を行うものが知られている。

この方式は、冷凍サイクルを必要としているため高価で構造が複雑である。つまり、冷凍サイクルを用いると、システム全体のコストが高くなり、製品化あるいは販売上の支障となる。また、電線に加え、冷媒配管の出入りがあり、密閉性確保のために、特別な構造や処置が必要となり、更に、コストアップを伴う結果となった。

このため、この特許文献１のように、電池パック内に外部から空気を流入させるものが用いられている。特許文献１は、複数の蓄電ユニットを備え、各蓄電ユニットにおける蓄電モジュールの温度調整を効率良く行うために、第１および第２の蓄電ユニットが並んで配置されている。

また、特許文献１の蓄電装置は、各蓄電ユニットが、複数の蓄電素子を有する蓄電モジュールと、蓄電素子との間で熱交換を行う熱交換媒体を蓄電モジュールに対して供給する供給ダクトと、を有している。かつ、蓄電素子との間で熱交換された熱交換媒体を排出させる排出ダクトを有している。そして、第１及び第２の蓄電ユニットにおける排出ダクトが隣り合って配置されている。この結果、特許文献１では、外部から吸気された空気がセル相互間に流され、排気通路から外気に空気が排出される。

特開２０１０−３３７９９号公報

上記特許文献１の技術によると、セルを空気で冷却する空冷の電池パックを開放式と呼ばれる方式で冷却するため、冷却の背反として、騒音が発生して外部に伝播する。また、電池パック内部に塵埃が侵入し易い。更に、結露が電池パック内部で発生し易い。かつ、快適性を確保するため、排気風の影響を考慮する必要がある等の問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、基本的に密閉された内部空間内にセルを収納する密閉式であり、かつセルから発生する熱を効率よく外気に放散することができる電池パックを得ることを目的とする。

従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、本発明では、複数の単位電池を構成するセル（３）をケース（４）の内部空間（５）内に収納した電池パック（１）において、次の特徴を有する。セル（３）から内部空間（５）へ熱を放散させる放熱手段（１１、３２）と、セル（３）および内部空間を密閉して包囲し、少なくとも６面を有する箱型の形状を有するケース（４）と、ケース（４）内に配置された内部送風機（９）とを備え、内部送風機（９）にて、ケース（４）内の流体を、ケース（４）の内面および放熱手段（１１、３２）を含むセル（３）の周囲を通過するように循環させ、ケース（４）の内壁から外部に放熱させ、ケースの６面は、直方体を形成し、内部送風機に隣接する第１面と、この第１面にセルを介して真正面に対向する第２面と、第１面に接続され第１面と直交して隣接しセルの上部又は下部に対面する第３面と、この第３面に真正面に対向する第４面と、第３面及び第４面に接続され第３面及び第４面と直交する第５面と、この第５面と真正面に対向する第６面とを含み、内部送風機から流れ出た風が第３面に沿って流れセル相互間の相対向する平面間又はセルと第２面との間の相対向する平面間を通過して第４面に沿って流れて内部送風機に戻る。

この発明によれば、複数の単位電池を構成するセル（３）をケース（４）の内部空間（５）内に収納した電池パック（１）が構成されている。また、セル（３）から内部空間（５）への放熱手段（１１、３２）が設けられている。ケース（４）内に内部送風機（９）が配置され、内部送風機（９）にて、ケース（４）内の流体を、ケース（４）の内面および放熱手段（１１、３２）を含むセル（３）の周囲を通過するように循環させている。そのため、内部送風機（９）にてケース（４）内を循環する流体がケース（４）内部のセル（３）の周りを四方八方から流動し、セル（３）から内部空間（５）へ放熱手段（１１、３２）を介して熱が伝達される。この熱がケース（４）の内壁全面に伝わり、このケース（４）の内壁全面から外部に放熱させることによりセル（３）を冷却することができる。

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

本発明の第１実施形態を示す電池パックとインバータの接続部分を示す一部断面模式図である。 上記実施形態を示す電池パックの内部送風機の制御を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態を示す電池パックとインバータの接続部分を示す一部断面模式図である。 本発明の第３実施形態を示す電池パックの外観および内部構造を透視して示す内部構造透視斜視図である。 上記第３実施形態において、内部構造がわかり易くなるようにケースの上面等を一部省略して図示した内部構造透視斜視図である。 図５の矢印VI方向から見たケース側面の内部透視図である。 図５の矢印VII方向から見たケース側面の内部透視図である。 図７のセル上部の一部拡大図である。 図７のセル上部の一部拡大斜視図である。 図７のセル下部の一部拡大図である。 図１０にて示す部分の斜視図である。 本発明のその他の実施形態におけるケースの内面と外面に凹凸を設けて放熱面積を増加させたケースの一部断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示す電池パック１とインバータ２の接続部分を示している。複数の単位電池を構成するセル３をケース４の内部空間５内に収納して電池パック１が構成されている。電池パック１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ（ＤＤＣとも記す）６を介してインバータ２に接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ６はインバータ２の交流出力を適度な電圧の直流に変換する。

複数のセル３間には隙間７が設けられて、セル３が並んで配置されている。セル３から内部空間５へ熱を放散させる放熱手段の一部をセルの側面８が形成している。セル３の側面８同士が隙間７を介して相対向し、この間に流体となる空気が矢印Ｙ１のように流れる。

ケース４は、セル３を密閉して包囲する少なくとも６面を有する箱型の形状を有するアルミニウム板または鉄板の成型品であり、図１では省略しているが、アッパーケースとロアケースを接合することで内部に密閉空間５が形成されている。また、ケース４の内面または外面に放熱面積を大きくするために凹凸が形成されていることが好ましい。

ケース４内に内部送風機９が配置されている。この内部送風機９は、シロッコファンまたは軸流ファンで形成することができる。内部送風機９にて、ケース４内の空気を、ケース４の内面およびセル３の表面および隙間７を通過するように循環させる。これによりケース４の内壁全面から外部にセル３で発生した熱が放熱される。

内部送風機９は、ケース４の外部に流体となる空気を漏らすことなく循環させる。そのためケース４には、流体の入口および出口を有しない。内部送風機９を流れる流体は、内部送風機９によってケース４の内部を循環する。

セル３の放熱手段の他の一つは、セル３に接続され放熱のために湾曲した放熱用バスバー（湾曲バスバー）１１から成る。湾曲バスバー１１は、導電性の金属板から成り、隣接するセル３同士を電気的に接続するものである。この接続のために通常必要な長さを超える長さを持つように湾曲バスバー１１は、山型に大きく湾曲して形成されている。

内部送風機９は、セル監視部（セル監視モジュール）１２内に内蔵された制御装置（制御装置１２とも記す）によって制御される。セル３の温度をセル監視モジュール１２がモニターしているため、このセル３の温度に基づいて、内部送風機９の回転数が制御される。

セル３は、電池パック１から電流が取り出される出力時および電池パック１が充電される入力時に自己発熱する。このセル３の自己発熱により、セル３の温度を上げるときは、内部送風機９から第１風量が送風機から流れるように内部送風機９が運転されるか、または、内部送風機９が停止される。

一方、セル３を冷却してセル３の温度を下げるときは、第１風量よりも風量が多い第２風量が内部送風機９から流れるように内部送風機９が運転される。第２風量は、乱流効果を発揮させるために、予め実験（シュミレーションを含む）で定めた所定風量以上の風量である。

内部送風機９の風量が少ないと、一部のセル３にしか風が当たらなかったり、風の分布が不均一に成ったりする。風量を大きくしていくと、風がケース４内のいろいろな部分に当たり、乱流と成って、均一にセル３の群を冷却出来るようになる。これを本発明では乱流効果と称することにする。

更に、送風量を上げてもよいが、内部送風機９の電力消費量が増加する。従って、セル３の群を均一に冷却するために、予め乱流効果が発揮される最低風量を実験により求めておく。

ケース４の外周の一部を覆うカバー１３が設けられている。少なくともカバー１３の内面は平坦である。またカバー１３は、ケース４の隣接する２面１４、１５を覆う断面が屈曲した形状を有する。

カバー１３の内表面とケース４の外表面との間の外部隙間１６に、矢印Ｙ１２のように風を送る外部送風機１７を備えている。この外部送風機１７が回転すると、外部隙間１６が比較的単純な空気通路であるため、外部隙間１６に風がスムーズに流れる。つまり、通風抵抗が少ない。一般に通風抵抗が少ない部分に風を流すと送風機の騒音が小さいことが知られている。このため、騒音を少なくするには、外部隙間１６は、ケースの６面のうちの一面を覆う平坦な一枚のカバー１３とケース４の少なくとも一面１４の間に形成されていることが望ましい。

ケース４内部に、セル３の少なくとも電圧と温度とを監視するセル監視部を成すセル監視モジュール１２と、ジャンクションボックス（Ｊ／Ｂ）１３０と、サービスプラグ１４０とを内蔵している。

ジャンクションボックス１３０は、電池モジュール群を成すセル３の所定の接続端子間を連結する電流制御機器であり、絶縁カバーの内部に電流線を流れる電流をオンオフするリレーおよび抵抗類を収納する。

サービスプラグ１４０は、セル３の所定の接続端子間を連結する電流制御機器であり、電流線に接続されているセル３の群を非導通状態および導通状態にできる抜き取り式のプラグである。例えば、サービスプラグ１４０は、メンテナンス時に操作される非通電用のスイッチであり、プラグを抜けば電流が流れない状態を外部から目視できるものであり、電池パック１の回路を強制的に切断することができる。サービスプラグ１４０は、抜き取り可能な把手部を含むプラグがケース４の外部に露出する形態で、土台部がケース４に固定されている。

なお、図１では省略されているが、セル３とセル監視モジュール１２との間にはセル３の温度を検出する温度センサの配線が設けられている。また、放熱用バスバー１１とセル監視モジュール１２との間にはセルの電圧を検出する電圧センサの配線が設けられている。なお、放熱用バスバーの本来の目的は、セル３同士を電気的に接続し、組電池を形成することにある。

また、ケース４内は、密閉されている。このため、埃等の侵入を防止し、かつ、ケース４内の結露を防止できる。ケース４は、圧力弁（リリーフバルブ）１８を介して、ケース４内部で発生したガス等を安全な外部に排出するようにしている。

次に、内部送風機９の制御について説明する。図２において、制御がスタートすると、ステップＳ２１で、車両外部の温度である外気温度を外気温度センサの値から検出する。また、各セルの温度及びセル３群の平均温度を検出する。

次に、ステップＳ２２で、外気温度とセルの電流に応じて、第１風量と第２風量とを制御マップから求める。第１風量は、第２風量よりも弱い風量である。外気温度が高いほどケース４からの放熱が困難になるため、第１風量および第２風量が大きくなる。セルの電流に応じて第１風量と第２風量を求める理由は後述する。

第２風量は、ケース内で乱流効果が現れ、セル３の温度が均一にケース４の表面から放熱される風量である。ステップＳ２２で使用する制御マップは、予め実験によって決定されている。次に、ステップＳ２３において、現時点のセル温度（現セル温度）とセルの適正温度レベルとを比較し、セルの温度を上げるべきか否かを判定する。

セルの温度を上げると判定されたとき（ＹＥＳの時）は、ステップＳ２４において第１風量が出るレベルの駆動電圧を内部送風機９の駆動用電動機に印加する。これによって第１風量で内部送風機９を運転する。

これにより、ケース４を介しての放熱量が減少し、セル３の群の発熱量が放熱量より多いときは、セル３の温度が上昇する。例えば、セル３の温度が適正温度より低い場合は、セル３の温度を上げたほうが電池としての効率が良くなる。

セル３の温度が上がるか否かは、上記放熱量のみでなくセル３に流れる電流の大きさ（セルの自己発熱量）にも関係する。従って、ステップＳ２２では、外気温度とセルの電流に応じて第１風量と第２風量とが決定される。

次に、ステップＳ２５で、運転スイッチ（イグニッションスイッチ）がＯＦＦされたか否かを判定する。運転スイッチがＯＦＦされた場合は、制御を終了し、そうでない場合は、ステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２３において、セルの温度を上げるべきでないと判定されたとき（ＮＯの時）は、ステップＳ２６において、第２風量が出るレベルの駆動電圧を内部送風機９の駆動用電動機に印加する。これによって第２風量で内部送風機９を運転する。

これにより、ケース４を介しての放熱量が増加し、かつケース４内では風の乱流効果が発揮される。なお、複数のセル３の最高温度と最低温度間の差が大きく、セル３の群の間で温度のばらつきが大きいと判断されたときも、ステップＳ２３でＮＯと判定される。

セル３の群の発熱量が放熱量より少ないときは、セル３の温度が下降する。例えば、セル３の温度が適正温度より高い場合は、セル３の温度を下げたほうが電池としての効率が良くなる。

セル３の温度が下がるか否かは、上記放熱量のみでなくセル３に流れる電流の大きさにも関係する。従って、ステップＳ２２では、外気温度とセルの電流に応じて第２風量が決定されている。また、特定のセル３が高温で別のセル３が低温のように温度差が大きいときも、第２風量による乱流効果でケース４内のセル３の温度の均一化をおこなう。

（第１実施形態の作用効果）
上記第１実施形態においては、複数の単位電池を構成するセル３をケース４の内部空間５内に収納した電池パック１において、セル３と、放熱手段１１と、ケース４と、内部送風機９とを備える。複数のセル３は、互いに対向して並置されている。放熱手段１１は、セル３から内部空間５へ熱を放散させる。ケース４は、セル３および内部空間５を密閉して包囲し、少なくとも６面を有する箱型の形状を有する。内部送風機９は、ケース４内に配置されている。この内部送風機９にて、ケース４内の流体を、ケース４の内面および放熱手段１１を含むセル４の周囲を通過するように循環させ、ケース４の内壁から外部に放熱させる。

これによれば、複数の単位電池を構成するセル３をケース４の内部空間５内に収納した電池パック１が構成されている。また、セル３から内部空間５への放熱手段１１が設けられている。ケース４内に内部送風機９が配置され、内部送風機９にて、ケース４内の流体を、ケース４の内面および放熱手段１１を含むセル３の周囲を通過するように循環させている。そのため、内部送風機９にてケース４内を循環する流体がケース４内部のセル３の周りを四方八方から流動し、セル３から内部空間５へ放熱手段１１を介して熱が伝達される。この熱がケース４の内壁全面に伝わり、このケース４の内壁全面から外部に放熱させることによりセル３を冷却することができる。

また、内部送風機９は、ケース４の外部に流体を漏らすことなく循環させる。従って、ケース４の６面から効率良く放熱させることができる。そして、ケース４からの騒音や煙等が、意図しない外部に発生するのを防止することができる。

更に、ケース４には、流体の入口および出口を有せず、内部送風機９を流れる流体は、内部送風機９によってケース４の内部を循環する。これによれば、ケース４は、セル３を密閉して包囲するから、外部に音が漏れることがない。また、ケース４内に塵埃が侵入することがない。更に、ケース４内部で結露することがない。

次に、放熱手段は、セル３に電気的に接続された放熱用バスバー１１から成る。これによれば、放熱用バスバー１１を介してセル３が放熱するから、セル３の放熱能力を高くすることができる。

また、内部送風機９を制御する制御装置をセル監視モジュール１２内に備えている。この制御装置（１２）は、セル３の自己発熱によりセル３の温度を上げるときは、内部送風機９から第１風量が流れるように内部送風機９を制御する。セル３を冷却してセル３の温度を下げるときは、内部送風機９から第１風量よりも風量が多い第２風量が流れるように内部送風機９を制御する。これによれば、セル３を加熱するときは送風機を比較的低風量で運転するから、外部への放熱を防いで内部のセルを昇温させることができる。

更に、第２風量は、予め実験で定めた所定風量以上の風量である。従って、内部送風機９にてケース４内を循環する流体がケース４内部のセル３の周りを四方八方から均一に流動する。これにより、セル３から内部空間５へ放熱手段１１を介して熱が均一に伝達される。この熱がケース４の内壁に均一伝わり、このケース４の内壁から外部に効率よく放熱させることによりセル３を均一に冷却することができる。

次に、ケース４の外周の一部を覆うカバー１３と、カバー１３とケース４の外表面との間の外部隙間１６に風を送る外部送風機１７とが備えられている。これによれば、ケース４の外表面に風が流れにくい状況において強制的に外部送風機１７にてケース４の表面に沿って風を流し、ケース４を冷却することができる。

また、外部隙間１６は、ケース４の６面のうちの一面を覆う平坦なカバー１３と一面の間に形成されている。従って、外部隙間１６は通風抵抗の少ない空気通路を形成しており、外部送風機１７の騒音を少なくすることができる。

更に、外部隙間１６の一部にＤＣ−ＤＣコンバータ６が配設され、このＤＣ−ＤＣコンバータ６が、外部送風機１７にて冷却される。従って、電池パック１のケース４とＤＣ−ＤＣコンバータ６とを、外部送風機１７にて冷却することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。なお、第２実施形態以下については、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明が援用される。

図３は、本発明の第２実施形態を示す電池パック１とインバータ２の接続部分を示している。図３において、セル３の放熱手段は、バスバーにフィンを形成した放熱用バスバー（フィン形成バスバー）１１から成る。

バスバーにフィンを形成してフィン形成バスバー１１を構成するためには、バスバーを構成する銅部材を鍛造したり切り起こしたりして形成することができる。また、バスバーに別体のフィンを接合（溶接）してもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる部分を説明する。図４は、本発明の第３実施形態を示す電池パック１の外観および内部構造を透視して示している。図４において、電池パック１のケース４は、６面を持つ直方体である。ケース４は、上部に細かい波状の凹凸部２１が形成されており、ケース４の外表面からの熱放散をよくしている。

電池パック１は、複数の単位電池を構成するセル３をケース４の内部空間内に収納している。この際に複数のセル３は２つの群である第１モジュール２２と第２モジュール２４に分けられている。体積は３７．２３リットルである。第１モジュール２２と第２モジュール２４合計の容量は１．９１ｋｗｈである。

第１モジュール２２と第２モジュール２４間には、空気が流れるモジュール間隙間２５が存在する。セルは３．７ボルト、２１．５Ａｈの出力特性を持つ。第１モジュール２２と第２モジュール２４に、夫々１２個のセルが収納されている。

図５は、上記第３実施形態において内部構造がわかり易くなるようにケース４の上面等を一部省略して図示している。第１モジュール２２の側面には、リレー２３が設けられている。また、第１モジュール２２と第２モジュール２４との上部には、セル３の少なくとも電圧と温度とを監視するセル監視部１２を成すセル監視基盤が設けられている。

内部送風機９は、３台に分割して設けられ、傾斜して配設された軸流ファンから構成されている。この内部送風機９は、ケース４外部に空気を漏らすことなく、空気を循環させる。つまり、ケース４には、空気の入口および出口を有せず、内部送風機９を流れる空気は、ケース４の内部を循環する。

セル３の自己発熱によりセル３の温度を上げるときは、内部送風機９から第１風量が吹出されるように内部送風機９を運転するか、または、内部送風機９を停止させる。セル３を冷却してセル３の温度を下げるときは、内部送風機９を第１風量よりも風量が多い第２風量が吹出されるよう運転する。第２風量は、予め実験で定めた所定風量以上の風量である。

図６は、図５の矢印VI方向から見たケース４の側面を示している。内部送風機９の風の一部は、内部送風機９前面から出てケース４の内面で反射し、基本的には、ケース４の天井面および底面に沿って矢印Ｙ６１、Ｙ６２のように流れ、内部送風機９の背面に戻る。

しかし、内部送風機９の送風量が多いセル３の冷却時は、ケース４の内面で反射する空気流は乱流と成っている。ケース４の外表面には、放熱面積を大きくするための凹凸部２１がケース成型時に加工されている。ケース４はセル３を密閉して包囲する少なくとも６面を有する箱型の形状を有し、ケース４内に配置された内部送風機９にて、ケース内の空気から成る流体を、ケース４の内面およびセル３の周囲およびモジュール間隙間２５を通過するように循環させる。

図７は、図５の矢印VII方向から見たケース４の側面を図示している。つまり、図７は、ケース４の側面を除去し内部のセル３の集合である第１モジュール２２の正面が見えるように図示されている。図８は、図７のセル上部を一部拡大して示している。図９は、図７のセル上部を一部拡大して示している。図１０は、図７のセル下部を一部拡大して示している。

図７において、各セル３は、各セル３を半分包み込む樹脂部材２６内に把持されている。よって、セル３とセル３の間には樹脂部材２６が介在し、セル３同士が絶縁されている。セル３の表面は導電性の部材で形成されており、帯電している。複数のセル３は強固な一対の押し当て板２７、２８に挟まれている。

二本の通しシャフト２９、３０が押し当て板２７、２８間を結び、複数のセル３を挟みこみ、セル３発熱時の膨張を抑制している。セル３は膨張すると電池としての効率が低下する。

図７の下部には、複数の空気通路３１が形成されている。セル３の表面には、このセルの３表面に密接したアルミニウム製の放熱プレート３２が存在する。放熱プレート３２には、セル３と共に、一対の押し当て板２７、２８に挟まれて保持されている。放熱プレート３２には、セル３の表面から熱が伝達される。

放熱プレート３２の一部は、各空気通路３１内まで延長されている。この各空気通路３１内で、放熱プレート３２が効率よく空気通路を流れる空気と熱交換するように、放熱プレート３２の一部が波状に屈曲された屈曲放熱部３３を形成している。

図８のように、セル相互間を接続する放熱用バスバー１１は、Ｍ字状に湾曲して形成されている。このバスバーのＭ字状湾曲部３４は、セル３から内部空間５（図７）へ熱を放散させる放熱手段３４を形成する。つまり、セル３の放熱手段３４は、セル３に接続され放熱のために湾曲したＭ字状湾曲部３４から成る。

図９は、図８のセル上部の一部を拡大して示している。セル３からはボルト３５とナット３６の形状を有する電極部３７が導出されている。この電極部３７相互間を、Ｍ字状湾曲部３４を持つバスバーで接続している。また、電極部３７の周囲の３方は、樹脂部材２６と一体のＵ字状の覆い部３８によって囲まれている。

図８のように、相対向するＵ字状の覆い部３８相互間にバスバーのＭ字状湾曲部３４が位置する、これにより、Ｕ字状の覆い部３８によって内部送風機９からの空気の流れが阻害される。つまり、Ｕ字状の覆い部３８は、風流れに対する邪魔板の作用を成す。その分、Ｕ字状の覆い部３８相互間に位置するバスバーのＭ字状湾曲部３４には、風が強く当たる。これによって、バスバーのＭ字状湾曲部３４の放熱作用が更に高められている。

図１０は、図７のセル３の下部の一部を拡大して示している。上述のように、セル３の表面には、このセル３の表面に密接したアルミニウム製の放熱プレート３２が存在する。放熱プレート３２には、セル３の表面からの熱が伝達される。

放熱プレート３２の一部は、溝状の各空気通路３１内まで延長されている。この各空気通路３１内で、放熱プレート３２が効率よく空気通路３１を流れる空気と熱交換するように、放熱プレート３２の一部が波状に屈曲された屈曲放熱部３３として形成されている。

図１１は、図１０にて示す部分を斜めから見た状態を示している。放熱プレート３２が波状に屈曲された屈曲放熱部３３は、放熱プレート３２の一部をプレスで波状に成型加工したものである。この屈曲放熱部３３の周囲を主として図６の矢印Ｙ６２にて示した空気流が流れ、放熱プレート３２が冷却され、ひいては、放熱プレート３２が密接したセル３が冷却される。

（第３実施形態の作用効果）
上記第３実施形態によれば、放熱手段は、セル３の側面８から放熱させるためにセル３に密接して配置された放熱プレート３２、または、セル３に電気的に接続された放熱用バスバー１１から成る。これによれば、放熱用バスバー１１または放熱プレート３２を介してセル３が放熱するから、セル３の放熱能力を高くすることができる。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。

ケース４内の内部送風機９は、軸流ファンのほかシロッコファン、ターボファン等を使用できる。またモータの左右両端から夫々突出した回転軸の夫々に、シロッコファンを取付けてもよい。これにより、モータの両側にファンを持つ軸方向に長い内部送風機が得られる。また、ケース内の流体は空気としたが、その他のガスでもよい。

また、内部送風機９を制御する制御装置をセル監視モジュール１２内に備えたが、この制御装置は、ジャンクションボックス１３０内に設けたり、ケース４の外部に設けたりしてもよい。

更に、上記実施形態の放熱手段は、セル３の側面８から放熱させるためにセル３に密接して配置された放熱プレート３２またはセル３に電気的に接続された放熱用バスバー１１が採用されているが、セル３の側面８自体が放熱手段とされても良い。あるいは、これらの放熱手段を組み合わせても良い。

次に、複数のセル３は互いに対向させて並べて配置しているが、対向させる必要は無い。また、並行に整列していなくてもよい。ケースの内部の風を強制循環させ、複数のセル３を均一に冷却することができればよい。

また、ケースの外面のみでなく、ケースの内面に凹凸を設けても良い。図１２の（ａ）および（ｂ）は、ケースの内面と外面に凹凸を設けて放熱面積を増加させたものである。
図１２の（ａ）は、千鳥状に突起を配列している。図２の（ｂ）は、交互に突起を配列したものである。この凹凸は、例えば図１の矢印Ｙ１２と並行に走る筋状として形成しても良い。同様に、カバー１３にも凹凸を設けても良い。

１ 電池パック
３ 単位電池となるセル
４ ケース
５ 内部空間
７ セル間の隙間
９ 内部送風機
１１、３２ 放熱手段を成す放熱用バスバー１１または放熱プレート３２
１２ セル監視部
１３ カバー
１６ 外部隙間

Claims (9)

1. 複数の単位電池を構成するセル（３）をケース（４）の内部空間（５）内に収納した電池パック（１）において、
   前記セル（３）から前記内部空間（５）へ熱を放散させる放熱手段（１１、３２）と、
   前記セル（３）および前記内部空間を密閉して包囲し、少なくとも６面を有する箱型の形状を有する前記ケース（４）と、
   前記ケース（４）内に配置された内部送風機（９）と、を備え、
   前記内部送風機（９）にて、前記ケース（４）内の流体を、前記ケース（４）の内面および前記放熱手段（１１、３２）を含む前記セル（３）の周囲を通過するように循環させ、前記ケース（４）の内壁から外部に放熱させ、
   前記ケースの前記６面は、直方体を形成し、前記内部送風機に隣接する第１面と、この第１面に前記セルを介して真正面に対向する第２面と、前記第１面に接続され前記第１面と直交して隣接し前記セルの上部又は下部に対面する第３面と、この第３面に真正面に対向する第４面と、前記第３面及び前記第４面に接続され前記第３面及び前記第４面と直交する第５面と、この第５面と真正面に対向する第６面とを含み、
   前記内部送風機から流れ出た風が前記第３面に沿って流れセル相互間の相対向する平面間又は前記セルと前記第２面との間の相対向する平面間を通過して前記第４面に沿って流れて前記内部送風機に戻ることを特徴とする電池パック。
2. 複数の単位電池を構成するセル（３）をケース（４）の内部空間（５）内に収納した電池パック（１）において、
   前記セル（３）から前記内部空間（５）へ熱を放散させる放熱手段（１１、３２）と、
   前記セル（３）および前記内部空間を密閉して包囲し、少なくとも６面を有する箱型の形状を有する前記ケース（４）と、
   前記ケース（４）内に配置された内部送風機（９）と、を備え、
   前記内部送風機（９）にて、前記ケース（４）内の流体を、前記ケース（４）の内面および前記放熱手段（１１、３２）を含む前記セル（３）の周囲を通過するように循環させ、前記ケース（４）の内壁から外部に放熱させ、
   更に、前記内部送風機（９）を制御する制御装置（１２）を備え、
   前記制御装置（１２）は、前記セル（３）の自己発熱により前記セル（３）の温度を上げるときは、前記内部送風機（９）から第１風量が流れるように前記内部送風機（９）を制御し、前記セル（３）を冷却して前記セル（３）の温度を下げるときは前記内部送風機（９）から前記第１風量よりも風量が多い第２風量が流れるように前記内部送風機（９）を制御することを特徴とする電池パック。
3. 前記内部送風機（９）は前記ケース（４）の外部に前記流体を漏らすことなく循環させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池パック。
4. 前記放熱手段（１１、３２）は、前記セル（３）の側面（８）から放熱させるために前記セル（３）に密接して配置された放熱プレート（３２）と、前記セル（３）に電気的に接続された放熱用バスバー（１１）と、前記セル（３）の側面（８）自体とのうち、少なくとも一つから成ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電池パック。
5. 前記第２風量は、予め定めた所定風量以上の風量であることを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
6. 前記ケース（４）の外周の一部を覆うカバー（１３）と、
   前記カバー（１３）と前記ケース（４）の外表面との間の外部隙間（１６）に風を送る外部送風機（１７）とを、更に備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電池パック。
7. 前記外部隙間（１６）は、前記ケース（４）の前記６面のうちの一面を覆う平坦な前記カバー（１３）と前記一面の間に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電池パック。
8. 前記外部隙間（１６）の一部にＤＣ−ＤＣコンバータ（６）が配設され、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ（６）が、前記外部送風機（１７）にて冷却されることを特徴とする請求項６又は７に記載の電池パック。
9. 前記制御装置は、外気温度と前記セルに流れるセル電流とを検出する手段（Ｓ２１）と、
   前記外気温度と前記セル電流に応じて前記第１風量と前記第２風量とを決定する手段（Ｓ２２）と、
   現時点の前記セルの温度と前記セルの適正温度レベルとを比較し、前記セルの温度を上げるべきか否かを判定する手段（Ｓ２３）と、
   前記セルの温度を上げるべきと判定された場合に前記第１風量で前記内部送風機（９）を運転する手段（Ｓ２４）と、
   前記セルの温度を上げるべきでないと判定された場合に前記第２風量で前記内部送風機（９）を運転する手段（Ｓ２６）と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の電池パック。

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