JP7064703B2 - 車両用蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載する車両用蓄電装置に関する。

従来から、エンジンと電動モータによって駆動輪を駆動して走行するハイブリッド車両が広く利用されている。ハイブリッド車両は、エンジンと電動モータを車両の限られたスペースに搭載し、主としてエンジンで走行する。それ故、電動モータを駆動する場面は限られており、電動モータを駆動して走行するための電力を蓄える蓄電装置は小型で蓄電容量が小さいものが採用されている。

一方、走行中には二酸化炭素等を排出しない電気自動車（Electric Vehicle：ＥＶ）についても関心が高まっている。ＥＶは、電動モータと、電動モータを駆動して走行するための電力を蓄える蓄電装置を搭載しており、１回の充電で走行可能な距離を長くするためにハイブリッド車両よりも大きい蓄電容量ものが採用されている。また、蓄電装置は、制動装置や操舵装置、前照灯やエアコン等の電装品を作動させる電力も供給する。

ハイブリッド車両やＥＶの蓄電装置は、複数の蓄電池によって構成されている。蓄電池には、例えばアルミ合金製の直方体形状のケース内に正負の電極箔と電解液を密閉状に収容して構成された角型のリチウムイオン二次電池が使用されている。そして、直列に接続された複数の角型のリチウムイオン二次電池によって、電動モータを駆動するための高い出力電圧を有する蓄電装置が構成されている。ＥＶの蓄電装置では、複数のリチウムイオン二次電池を並列に接続すると共に直列に接続して、大きい蓄電容量且つ高い出力電圧を実現している。

蓄電装置を構成するリチウムイオン二次電池には、その優れた性能を発揮できる使用温度域があり、この使用温度域外での充放電は性能を発揮できないばかりでなく劣化を進行させる虞がある。そのため、蓄電池は、外気温度が低い場合にその影響を受け難くする必要があり、冷間時には使用温度域の下限温度よりも低温にならないように加温が必要である。また、蓄電池は、充放電時に発熱するので使用温度域の上限温度を超えないように冷却する必要がある。

蓄電装置を温める技術として、例えば特許文献１のように、角型の蓄電池の集合体底部側に配設されたヒータによって温める技術が知られている。また、特許文献２のように、セパレータ介して正極箔と負極箔を交互に重ねて絶縁フィルムで密封したラミネート型の蓄電池の間に、シート状のヒータを配設する技術が知られている。一方、蓄電装置の冷却技術として、送風ファン等によって冷却風を蓄電池の周囲に流通させることにより蓄電池の表面からの放熱を促進させる技術が知られている。

角型の蓄電池で構成された蓄電装置を温める場合、特許文献１のように、ヒータをケースに近接又は当接するように配設し、通電により発生するヒータのジュール熱をケースに伝えて蓄電池を温めるので、特許文献２のように電極箔の加温を効率的に行うことが困難である。具体的には、電極箔以外にケース等の熱容量があるため、ヒータの熱が正負の電極箔の加温以外にも使われる。

また、ヒータの熱を逃がさないために、及び外気温度の影響を小さくするために、ヒータと共に蓄電池を断熱部材で覆うことが考えられるが、ヒータはケースの所定の面から温めるので、電極箔を均一に温めることが困難である。一方、蓄電池の冷却は、冷却風によって蓄電池のケースの表面からの放熱を促進するので、ヒータと共に蓄電池を断熱部材で覆うと放熱が妨げられて冷却できない。

そのため、ケース内に、電力を蓄えるための蓄電体と、蓄電体の外周を覆う断熱部材と、蓄電体を温めるためのシート状のヒータと、蓄電体の熱をケースに移動させるためのシート状のヒートパイプを備えた角型の蓄電池を有する車両用蓄電装置を、本出願人は既に提案している（特願２０１８－８１１６９号等）。

特開２００８－１０３２０７号公報 特許第５６０９７９９号公報

上記のように、ＥＶの蓄電装置には高い出力電圧と大きい蓄電容量が要求される。ハイブリッド車両の蓄電装置は、ＥＶの蓄電装置と同程度の高い出力電圧が要求されるが、ＥＶの蓄電装置よりも小さい蓄電容量である。現状、蓄電池の製造コストは安価ではないので、ＥＶの蓄電装置に使用する蓄電池とハイブリッド車両の蓄電装置に使用する蓄電池をある程度共通化して製造コストの低減を図っている。

例えば、セパレータを介して正極箔と負極箔を巻回した巻回体を形成し、角型の蓄電池の蓄電体を１対の巻回体からなる少なくとも１組の巻回体ペアで構成してケースに収容し、これら複数の巻回体の接続態様によってＥＶ用の蓄電池とハイブリッド車両用の蓄電池とに作り分ける。複数の巻回体を並列接続すれば、蓄電容量が大きいＥＶ用の蓄電池を形成できる。また、複数の巻回体を直列接続すれば、高い出力電圧のハイブリッド車両用の蓄電池を形成できる。

このような巻回体ペアで構成された蓄電体を有する角型の蓄電池においても、蓄電体を加温及び冷却により適切な温度に調整する必要がある。しかし、近接する巻回体との間に絶縁のための部材が配設されるので巻回体間で伝熱し難く、蓄電体の全ての巻回体を均一に加温、冷却することができなかった。

本発明の目的は、巻回体ペアで構成された蓄電体の加温と冷却を均一に行うことができる蓄電池を備えた車両用蓄電装置を提供することである。

請求項１の発明は、直方体形状のケース内に、電力を蓄える蓄電体と、前記蓄電体の外周を覆う断熱部材と、前記蓄電体を温めるためのシート状のヒータと、前記蓄電体の熱を前記ケースに移動させるためのシート状のヒートパイプを備えた複数の蓄電池を有する車両用蓄電装置において、前記蓄電池の前記蓄電体は、１対の扁平状の巻回体からなる少なくとも１組の巻回体ペアを有し、前記巻回体は、正極箔と負極箔がセパレータを介して水平軸心周りに扁平状に巻回され且つ外周を絶縁部材に覆われ、前記巻回体ペアは、前記巻回体の平面部同士を対向状に近接させて構成され、前記ヒートパイプは、前記断熱部材の内側で前記巻回体ペアの対向する前記平面部に当接する吸熱部と、前記吸熱部から前記断熱部材の外側に延びて前記ケースの内壁に当接する放熱部を備え、前記ヒータは、前記断熱部材の内側で前記巻回体ペアの前記吸熱部が当接していない側の平面部に夫々当接するように配設されたことを特徴としている。

上記構成によれば、車両用蓄電装置は複数の蓄電池を有し、蓄電池はケース内に蓄電体を構成する少なくとも１組の巻回体ペアを有し、蓄電体の外周を覆う断熱部材によって外側の温度の影響が低減される。巻回体ペアの対向する平面部に当接するヒートパイプの吸熱部は、巻回体ペアから吸熱して放熱部に移動させ、放熱部がケースに熱を移動させることによって放熱を促進させることができる。また、ヒータは、ヒートパイプの吸熱部が当接していない側の平面部に巻回体ペアを挟むように配設され、巻回体ペアを広い平面部から均一に加温することができる。従って、車両用蓄電装置を構成する複数の蓄電池の巻回体ペアで構成された蓄電体の加温と冷却を均一に行うことができる。

請求項２の発明は、直方体形状のケース内に、電力を蓄える蓄電体と、前記蓄電体の外周を覆う断熱部材と、前記蓄電体を温めるためのシート状のヒータと、前記蓄電体の熱を前記ケースに移動させるためのシート状のヒートパイプを備えた複数の蓄電池を有する車両用蓄電装置において、前記蓄電池の前記蓄電体は、１対の扁平状の巻回体からなる少なくとも１組の巻回体ペアを有し、前記巻回体は、正極箔と負極箔がセパレータを介して水平軸心周りに扁平状に巻回され且つ外周を絶縁部材に覆われ、前記巻回体ペアは、前記巻回体の平面部同士を対向状に近接させて構成され、前記ヒータは、前記断熱部材の内側で前記巻回体ペアの対向する前記平面部に当接するように配設され、前記ヒートパイプは、前記断熱部材の内側で前記巻回体ペアの前記ヒータが当接していない側の平面部に夫々当接するように配設された吸熱部と、前記吸熱部から前記断熱部材の外側に延びて前記ケースの内壁に当接する放熱部を備えたことを特徴としている。

上記構成によれば、車両用蓄電装置は複数の蓄電池を有し、蓄電池はケース内に蓄電体を構成する少なくとも１組の巻回体ペアを有し、蓄電体の外周を覆う断熱部材によってその外側の温度の影響が低減される。ヒータは、巻回体ペアの対向する平面部に当接するように配設され、巻回体ペアを広い平面部から均一に加温することができる。また、ヒータが当接していない側の平面部に巻回体ペアを挟むようにヒートパイプの吸熱部が配設され、巻回体ペアの熱を吸熱部が夫々当接した平面部から吸熱して放熱部に移動させ、放熱部がケースに熱を移動させて放熱を促進させることができる。従って、車両用蓄電装置を構成する複数の蓄電池の巻回体ペアで構成された蓄電体の加温と冷却を均一に行うことができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記ヒートパイプは前記巻回体ペア毎に配設されたことを特徴としている。
上記構成によれば、蓄電池を構成する巻回体ペアを増やして蓄電池の容量又は出力電圧を容易に増加させることができる。

請求項４の発明は、請求項１～３の何れか１項の発明において、複数の前記蓄電池を所定の間隔を空けて整列させて前記蓄電池同士の間に形成された冷却風通路を有することを特徴としている。
上記構成によれば、ヒートパイプがケースに移動させた巻回体ペアの熱の外部への放熱を、冷却風通路に面したケースの側面部から冷却風通路を流通する冷却風によって促進させることができるので、車両用蓄電装置の放熱を促進させて冷却することができる。

本発明の車両用蓄電装置によれば、巻回体ペアで構成された蓄電体を有する蓄電池の加温と冷却を均一に行うことができる。

本発明の実施例に係る車両の構成を説明するブロック図である。 本発明の実施例に係る蓄電装置の要部分解斜視図である。 本発明の実施例に係る蓄電モジュールの要部分解斜視図である。 図３のIV－IV線断面図である。 本発明の実施例に係る蓄電池の要部分解斜視図である。 図５の蓄電体の１例を示すVI－VI線断面図である。 図６の巻回体を説明する図である。 図６のヒートパイプの斜視図である。 図５の蓄電体の他の例を示すIX－IX線断面図である。 図９のヒートパイプの斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

ＥＶの駆動用の電力を供給する大容量の車両用蓄電装置の例について説明する。
ＥＶは、図１に示すように、車両側負荷１として車両駆動用の電動モータ２、制動装置３、車速センサ４、温度センサ５等を含む各種センサ、冷却ファン６、これらに供給する直流電力の電圧を調整するＤＣＤＣコンバータ７等を備えている。そして、車両側負荷１に供給する車両駆動用の電力を蓄える蓄電装置１０（車両用蓄電装置）と、車両側負荷１及び蓄電装置１０を制御する制御部（ＥＣＵ８）を備えている。

温度センサ５は、蓄電装置１０の温度を検知する。冷却ファン６は、蓄電装置１０を冷却するための冷却風を送風する。ＥＣＵ８は、ＣＰＵと各種プログラムを記憶するメモリと入出力装置等を備えたコンピュータにより構成されている。このＥＣＵ８は、各種センサから周期的に出力される信号を処理して、蓄電装置１０、電動モータ２、制動装置３、冷却ファン６等に対して適切に作動させるための制御信号を出力する。ＥＣＵ８は蓄電装置１０の充電状態（ＳＯＣ）を管理し、運転者に現在のＳＯＣや走行可能距離等を報知する。蓄電装置１０は、駐車時に外部電源からの供給電力により充電され、回生ブレーキによって車輪の回転力で電動モータ２を回転させて発電した電力によっても充電される。

次に、蓄電装置１０について説明する。
蓄電装置１０は、図２に示すようにＥＶの車室フロアパネルの下方空間に配設するための耐振性（剛性）と耐水性（防水性）を確保するために、支持パネル部材１２とカバー部材１３からなる蓄電装置ケース内に収容されている。図中の矢印Ｕは上方を示し、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｌは車両左方を示す。蓄電装置１０から発生する熱は、図示外の冷却ファン６を作動させて蓄電装置ケース内に前側から支持パネル部材１２に沿って流通するように導入されて後方に排出される冷却風によって、蓄電装置ケース外に排出される。温度センサ５は、蓄電装置１０の温度を検知して温度データをＥＣＵ８に出力し、ＥＣＵ８は蓄電装置１０の過度の温度上昇を防ぐために冷却ファン６の送風量を調整する。

蓄電装置１０は、複数（例えば１６個）の蓄電モジュール１１を複数のバスバー１４によって直列に接続してＥＶの車両駆動用の電力を供給するように構成されている。尚、蓄電装置１０を構成する蓄電モジュール１１の数は、その蓄電装置１０が搭載されるＥＶの仕様等に応じて適宜設定される。

次に蓄電モジュール１１について説明する。
図３に示すように、蓄電モジュール１１は、複数（例えば６個）の蓄電池２０を備えている。この複数の蓄電池２０を所定の間隔（例えば１０ｍｍの間隔）を空けて水平方向に１列に整列させた状態を維持するように、１対の支持部材１５と１対のエンドプレート１６を連結して固定している。尚、蓄電モジュール１１は必要な出力電圧等に応じた数の蓄電池２０で構成することができる。

１対の支持部材１５には、蓄電池２０同士の間に所定の間隔を維持して冷却風通路１７を確保するための複数のスペーサ部材１５ａが装備されている。また、エンドプレート１６と蓄電池２０の間にも冷却風通路１７が設けられている。複数の蓄電池２０は複数のバスバー１８によって直列に接続され、その両端部に蓄電モジュール１１の正極端子１１ａと負極端子１１ｂを備えている。図４に示すように、蓄電モジュール１１の蓄電池２０と支持パネル部材１２の間には、各冷却風通路１７に冷却風を供給するための通路１９を備えている。

次に、図５～図７に基づいて蓄電池２０について説明する。
蓄電池２０は、直方体形状のケース２２を有し、蓋部材である上面部２２ａに蓄電池２０の正極端子２３と負極端子２４が配設されている。ケース２２は、冷却風通路１７に面する互いに平行な第１側面部２２ｂ及び第２側面部２２ｃと、これら第１，第２側面部２２ｂ，２２ｃに直交し且つ互いに平行な第３側面部２２ｄ及び第４側面部２２ｅと、上面部２２ａに対向する底面部２２ｆを有し、それらの内壁は絶縁処理されている。

ケース２２内には、蓄電体２５と、蓄電体２５の外周部を覆う断熱部材２６と、シート状のヒートパイプ２７と、シート状のヒータ２８と、電解液（図示略）が収容され、蓋部材で密閉されている。蓄電体２５は、１対の巻回体３０からなる少なくとも１組の巻回体ペア３２を有し、例えば２組の巻回体ペア３２により構成されている。尚、蓄電体２５は３組以上又は１組の巻回体ペア３２で構成することもできる。

巻回体３０は、多孔性のシート状のセパレータ（図示略）を介して正極箔３０ａと負極箔３０ｂが水平軸心周りに扁平状に巻回され、その外周を絶縁部材３１で覆われて構成され、１対の平面部３０ｄを備えている。絶縁部材３１は、合成樹脂材料（例えばポリプロピレンやポリエチレン）により可撓性を備えたシート状に形成され、巻回体３０の平面部３０ｄに当接するヒータ２８を収容するための袋状の収容部（図示略）を備えている。

巻回体ペア３２は、１対の扁平状の巻回体３０の平面部３０ｄ同士を対向状に近接させて構成されている。２組の巻回体ペア３２で構成された蓄電体２５は、巻回体ペア３２の対向していない外側の平面部３０ｄの一方を他の巻回体ペア３２の外側の平面部３０ｄに対向状に近接させて、４つの巻回体３０を水平方向に１列に整列させて構成されている。

蓄電体２５の４つの巻回体３０の正極箔３０ａに連なる正極集電タブ３３が第３側面部２２ｄ側に配設されて蓄電池２０の正極端子２３に接続され、４つの巻回体３０の負極箔３０ｂに連なる負極集電タブ３４が第４側面部２２ｅ側に配設されて蓄電池２０の負極端子２４に接続されている。即ち、ケース２２内に４つの巻回体３０が並列接続された蓄電体２５が収容され、ＥＶ用の大きい蓄電容量の蓄電池２０が形成されている。尚、蓄電体２５を構成する巻回体３０が直列接続され、その直列接続の正極側端部の正極箔３０ａに正極集電タブ３３を接続し、負極側端部の負極箔３０ｂに負極集電タブ３４を接続することにより、例えばハイブリッド車両用の高い出力電圧の蓄電池２０を形成することができる。

蓄電体２５は、少なくともその外周部の過半領域をシート状の断熱部材２６によって覆われている。断熱部材２６は、例えばシリカエアロゲル系の中空構造体をその中空構造が外部に対して閉じるように且つ屈曲可能なシート状に形成したものである。この断熱部材２６は、絶縁部材３１よりも巻回体３０とケース２２の間の熱伝導を抑える効果が高く、電解液が浸潤せず絶縁性を有している。

蓄電体２５の各巻回体ペア３２には、巻回体ペア３２の熱をケース２２に移動させるシート状のヒートパイプ２７と、巻回体３０を平面部３０ｄから温めるシート状のヒータ２８が配設されている。巻回体ペア３２の対向する平面部３０ｄにヒートパイプ２７の吸熱部２７ａが当接し、吸熱部２７ａが当接していない側の平面部３０ｄには、ヒータ２８が絶縁部材３１の収容部に収容されて当接している。換言すると、吸熱部２７ａは１対の巻回体３０の対向する平面部３０ｄに挟まれ、この１対の巻回体３０、即ち巻回体ペア３２を挟むように外側の平面部３０ｄにヒータ２８が配設されている。巻回体ペア３２同士が近接する平面部３０ｄのヒータ２８は、何れか一方の巻回体ペア３２に装備されたヒータ２８を共用してヒータ２８の数を少なくしているが、夫々の巻回体ペア３２に装備させてもよい。

ヒートパイプ２７は、蓄電体２５を覆う断熱部材２６の内側で巻回体ペア３２の平面部３０ｄに当接する吸熱部２７ａから断熱部材２６の外側に延びて、ケース２２の内壁（第１側面部２２ｂ又は第２側面部２２ｃの内壁）に当接する放熱部２７ｂを有する。ヒートパイプ２７は容易に曲げることができ、図示を省略するがその内部に作動液及び作動液の毛細管現象を生じさせるウィックが封入され、気化した作動液の通路が形成されている。ヒートパイプ２７の表面は、電解液から保護するための絶縁性の保護膜で覆われている。

吸熱部２７ａにおいて巻回体３０から吸熱して気化した作動液は、吸熱部２７ａよりも気圧が低い放熱部２７ｂに移動する。放熱部２７ｂにおいて放熱して凝縮し液化した作動液は、毛細管現象によってウィックを伝って吸熱部２７ａに戻る。この作動液の循環により巻回体ペア３２の熱を断熱部材２６の外側に移動させて、蓄電体２５が冷却される。

ヒートパイプ２７を機能させるために、吸熱部２７ａの面積に対して十分大きい放熱面積を確保している。放熱部２７ｂの面積は吸熱部２７ａの面積の１０倍以上にすることが好ましい。放熱部２７ｂをケース２２の底面部２２ｆにも当接させて放熱面積を一層大きくし、底面部２２ｆの下側近傍を通る冷却風も利用して放熱を促進させてもよい。

ヒートパイプ２７は、上記の吸熱部２７ａと放熱部２７ｂの面積比率を有するように様々な形態で構成可能である。例えば図６，図８に示すように、ヒートパイプ２７は、平面部３０ｄに当接する吸熱部２７ａから下方の断熱部材２６の外側に延び、断熱部材２６の外側の放熱部２７ｂに連結されている。そして巻回体ペア３２毎にヒートパイプ２７を有している。従って、蓄電池２０を構成する巻回体ペア３２を増やして蓄電容量又は出力電圧を増加させることが容易である。蓄電体２５が３組以上の巻回体ペア３２で構成される場合には、各巻回体ペア３２の放熱部２７ｂを重ならないように底面部２２ｆ等にも適宜配設する。

また、ヒートパイプ２７は、吸熱部２７ａから断熱部材２６の外側に水平方向に延びて放熱部２７ｂに連結されてもよい。例えば図９，図１０に示すように、巻回体ペア３２の対向する平面部３０ｄに絶縁部材３１の収容部に収容されたヒータ２８が当接し、ヒータ２８が当接していない側の平面部３０ｄにヒートパイプ３７Ａ又は３７Ｂの吸熱部３７ａが当接する。換言すると、ヒータ２８が１対の巻回体３０の対向する平面部３０ｄに挟まれ、この１対の巻回体３０、即ち巻回体ペア３２を挟むように外側の平面部３０ｄにヒートパイプ３７Ａ又はヒートパイプ３７Ｂの吸熱部３７ａが配設されている。これにより、蓄電池２０のヒータ２８の数を少なくすることができ、巻回体ペア３２同士が近接する平面部３０ｄにヒートパイプ３７Ａ，３７Ｂの夫々の吸熱部３７ａを重ならないように配設することによって、巻回体ペア３２同士が近接する平面部３０ｄにおける吸熱を促進させている。

ヒートパイプ３７Ａ，３７Ｂは、平面部３０ｄに当接する１対の吸熱部３７ａから断熱部材２６の外側に水平方向に延び、断熱部材２６の外側の放熱部３７ｂに連結されている。そして、２組の巻回体ペア３２が夫々ヒートパイプ３７Ａ又はヒートパイプ３７Ｂを有している。蓄電体２５が３組以上の巻回体ペア３２で構成される場合にも同様に、巻回体ペア３２同士が近接する平面部３０ｄに各巻回体ペア３２のヒートパイプの吸熱部が重ならないように配設し、各巻回体ペア３２のヒートパイプの放熱部が重ならないように底面部２２ｆ等にも適宜配設する。

蓄電体２５がケース２２に収容されてその側面部（第１側面部２２ｂ，第２側面部２２ｃ）を押圧する力及びその側面部からの反力の作用により、吸熱部２７ａ（３７ａ）は巻回体３０の平面部３０ｄに密着し、放熱部２７ｂ（３７ｂ）はケース２２の第１側面部２２ｂ又は第２側面部２２ｃの内壁に密着する。それ故、巻回体３０の熱は、吸熱部２７ａ（３７ａ）が密着した平面部３０ｄからスムーズに吸熱され、放熱部２７ｂ（３７ｂ）が密着した第１側面部２２ｂ、第２側面部２２ｃにスムーズに放熱（伝熱）される。吸熱部２７ａ（３７ａ）は各巻回体３０に密着するので、各巻回体３０から均一に吸熱される。

また、ヒータ２８も吸熱部２７ａ（３７ａ）が当接していない平面部３０ｄに密着するので、ヒータ２８の熱が巻回体３０にスムーズに伝わる。ヒータ２８は通電によりジュール熱が発生するように構成されている。そして所定の温度未満で蓄電池２０の電力を使って加温するように、例えば図５に示すように、各ヒータ２８の電源線２８ａが所定の温度未満で通電するように切替わる温度スイッチ２９を介して正極端子２３に接続され、電源線２８ｂが負極端子２４に接続されている。尚、図示を省略するが、合成樹脂製の絶縁フィルムで挟んで密封したヒータ２８を、対向状に近接する巻回体３０の平面部３０ｄ同士で挟持させる、又は平面部３０ｄと断熱部材２６で挟持させることもできる。

温度スイッチ２９は、蓄電池２０の温度として上面部２２ａの温度又はケース２２内の温度を検知し、検知した温度が所定の温度未満の場合に通電する。これにより蓄電池２０は、蓄電体２５に蓄えられた電力によりヒータ２８を作動させて所定の温度を維持する。所定の温度は例えば－２０℃であり、蓄電池２０の仕様（使用温度域の下限値）によって適宜設定される。

ヒータ２８の抵抗値は、ジュール熱及びヒータ２８作動時の電力を供給する蓄電池２０の自己発熱により、断熱部材２６で覆われた蓄電体２５が所定の温度を維持可能なように設定されている。蓄電池２０の仕様によって放熱量等が異なるので、この抵抗値は蓄電池２０の仕様等に応じて適宜設定する。これによりヒータ２８の電力消費を最小限にしてＳＯＣの低下を緩やかにしている。

ＥＣＵ８は、温度センサ５の温度データに基づいて、蓄電装置１０がその所定の使用温度域内で性能を発揮できるように冷却ファン６による冷却を制御する。例えば温度センサ５が、使用温度域の上限温度（例えば６０℃）以上の温度を検知又は検知温度の上昇度合いからその上限温度を超えることが予測される場合に、ＥＣＵ８がその使用温度域の上限温度より低い温度を維持するように冷却ファン６の送風量を調整する。これにより各蓄電池２０のケース２２に移動させた熱を冷却風によって外部に排出して、使用温度域の上限温度を超えないように蓄電装置１０を冷却する。

次に、本発明の作用、効果について説明する。
蓄電装置１０は複数の蓄電池２０を有し、蓄電池２０はケース２２内に蓄電体２５を構成する少なくとも１組の巻回体ペア３２を有し、蓄電体２５の外周を覆う断熱部材２６によって断熱部材２６よりも外側の温度の影響が低減される。また、断熱部材２６の内側で巻回体ペア３２に配設したヒータ２８によって巻回体ペア３２を広い平面部３０ｄから加温できると共に、そのヒータ２８の熱を断熱部材２６によって逃がさないようにしている。その上、充放電により蓄電体２５が高温になった場合に、巻回体ペア３２の熱をヒートパイプ２７（３７Ａ，３７Ｂ）によってケース２２の第１側面部２２ｂ、第２側面部２２ｃに移動させ、冷却風によって外部に排出することができる。従って、蓄電装置１０を構成する複数の蓄電池２０の巻回体ペア３２で構成された蓄電体２５の加温と冷却を均一に行うことができる。

また、ヒートパイプ２７（３７Ａ，３７Ｂ）は巻回体ペア３２毎に配設されているので、蓄電池２０を構成する巻回体ペア３２を容易に増やすことができ、蓄電池２０の蓄電容量又は出力電圧を容易に増加させることができる。

その上、複数の蓄電池２０を所定の間隔を空けて整列させて蓄電池２０同士の間に形成された冷却風通路１７を有している。従って、ヒートパイプ２７がケース２２に移動させた蓄電体２５の熱を、冷却風通路１７に面したケース２２の側面部（第１，第２側面部２２ｂ，２２ｃ）から冷却風通路１７を流通する冷却風によって外部に放熱させることができるので、蓄電装置１０の放熱を促進させて冷却することができる。

蓄電体２５は、巻回体３０を上下方向に１列に整列させて構成されていてもよい。各巻回体３０の平面部３０ｄに当接する吸熱部を備えたヒートパイプを巻回体３０毎に装備させることもできる。その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく上記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はその種の変更形態をも包含するものである。

２ ：電動モータ
５ ：温度センサ
６ ：冷却ファン
８ ：ＥＣＵ
１０ ：蓄電装置
１１ ：蓄電モジュール
１５ ：支持部材
１６ ：エンドプレート
１７ ：冷却風通路
２０ ：蓄電池
２２ ：ケース
２２ｂ ：第１側面部
２２ｃ ：第２側面部
２３ ：正極端子
２４ ：負極端子
２５ ：蓄電体
２６ ：断熱部材
２７，２７Ａ，２７Ｂ ：ヒートパイプ
２７ａ ：吸熱部
２７ｂ ：放熱部
２８ ：ヒータ
２９ ：温度スイッチ
３０ ：巻回体
３０ａ ：正極箔
３０ｂ ：負極箔
３０ｄ ：平面部
３１ ：絶縁部材
３２ ：巻回体ペア
３３ ：正極集電タブ
３４ ：負極集電タブ

Claims (4)

1. 直方体形状のケース内に、電力を蓄える蓄電体と、前記蓄電体の外周を覆う断熱部材と、前記蓄電体を温めるためのシート状のヒータと、前記蓄電体の熱を前記ケースに移動させるためのシート状のヒートパイプを備えた複数の蓄電池を有する車両用蓄電装置において、
   前記蓄電池の前記蓄電体は、１対の扁平状の巻回体からなる少なくとも１組の巻回体ペアを有し、
   前記巻回体は、正極箔と負極箔がセパレータを介して水平軸心周りに扁平状に巻回され且つ外周を絶縁部材に覆われ、
   前記巻回体ペアは、前記巻回体の平面部同士を対向状に近接させて構成され、
   前記ヒートパイプは、前記断熱部材の内側で前記巻回体ペアの対向する前記平面部に当接する吸熱部と、前記吸熱部から前記断熱部材の外側に延びて前記ケースの内壁に当接する放熱部を備え、
   前記ヒータは、前記断熱部材の内側で前記巻回体ペアの前記吸熱部が当接していない側の平面部に夫々当接するように配設されたことを特徴とする車両用蓄電装置。
2. 直方体形状のケース内に、電力を蓄える蓄電体と、前記蓄電体の外周を覆う断熱部材と、前記蓄電体を温めるためのシート状のヒータと、前記蓄電体の熱を前記ケースに移動させるためのシート状のヒートパイプを備えた複数の蓄電池を有する車両用蓄電装置において、
   前記蓄電池の前記蓄電体は、１対の扁平状の巻回体からなる少なくとも１組の巻回体ペアを有し、
   前記巻回体は、正極箔と負極箔がセパレータを介して水平軸心周りに扁平状に巻回され且つ外周を絶縁部材に覆われ、
   前記巻回体ペアは、前記巻回体の平面部同士を対向状に近接させて構成され、
   前記ヒータは、前記断熱部材の内側で前記巻回体ペアの対向する前記平面部に当接するように配設され、
   前記ヒートパイプは、前記断熱部材の内側で前記巻回体ペアの前記ヒータが当接していない側の平面部に夫々当接するように配設された吸熱部と、前記吸熱部から前記断熱部材の外側に延びて前記ケースの内壁に当接する放熱部を備えたことを特徴とする車両用蓄電装置。
3. 前記ヒートパイプは前記巻回体ペア毎に配設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用蓄電装置。
4. 複数の前記蓄電池を所定の間隔を空けて整列させて前記蓄電池同士の間に形成された冷却風通路を有することを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の車両用蓄電装置。

Images