WO2017154077A1 - 電池装置および電池システム - Google Patents

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WO2017154077A1
WO2017154077A1 PCT/JP2016/056991 JP2016056991W WO2017154077A1 WO 2017154077 A1 WO2017154077 A1 WO 2017154077A1 JP 2016056991 W JP2016056991 W JP 2016056991W WO 2017154077 A1 WO2017154077 A1 WO 2017154077A1
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gap
battery
wall
housing
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PCT/JP2016/056991
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中濱　敬文
小林　武則
Original Assignee
株式会社東芝
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a battery device and a battery system.
  • a battery device including a plurality of batteries and a case containing a plurality of batteries is known. Such a battery device is desired to have improved cooling performance.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a battery device and a battery system capable of improving the cooling performance.
  • the battery device of the embodiment has a housing, a first module, and a second module.
  • the housing has a first wall provided with an air inlet.
  • the first module is housed in the housing and is disposed with a first gap between the first module and the first wall.
  • the second module is housed in the housing, is located on the opposite side of the first module from the first wall, and is disposed with a second gap between the first module and the second module. .
  • the first gap has a smaller ventilation cross-sectional area than the second gap.
  • Sectional drawing which shows the battery apparatus of 1st Embodiment The perspective view which shows the battery module of 1st Embodiment.
  • Sectional drawing which shows the battery apparatus of 2nd Embodiment The graph which shows the relationship between the lowest flow path height ratio and thermal resistance ratio.
  • Sectional drawing which shows the battery apparatus of 3rd Embodiment Sectional drawing which shows the battery apparatus of 4th Embodiment.
  • Sectional drawing which shows the battery system of 6th Embodiment Sectional drawing which shows the battery system of 7th Embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the battery device 1 of the first embodiment.
  • the battery device 1 of this embodiment is a device that includes a plurality of battery modules 13 arranged in multiple stages and a cooling structure that cools the plurality of battery modules 13.
  • the battery device 1 may be referred to as, for example, “storage battery device”, “assembled battery device”, “heating element cooling device”, and the like.
  • the battery device 1 is installed in various devices, machines, facilities, and the like, and is used as a power source for these various devices, machines, facilities, and the like.
  • the battery device 1 of this embodiment includes a housing 11, a plurality of support portions (support shelves) 12, and a plurality of battery modules (battery packs) 13.
  • the housing 11 is formed in, for example, a rectangular parallelepiped box shape, and integrally accommodates a plurality of battery modules 13 arranged in multiple stages in the vertical direction. More specifically, the housing 11 has an upper wall 11a, a lower wall (bottom wall) 11b, and four side walls 11c, 11d, 11e, and 11f.
  • the Z direction is a direction in which the plurality of battery modules 13 are arranged (a direction in which the battery modules 13 are arranged in multiple stages), for example, a substantially vertical direction.
  • the X direction and the Y direction are directions that intersect (for example, substantially orthogonal) with the Z direction, and are, for example, substantially horizontal directions.
  • the X direction is, for example, the longitudinal direction of each battery module 13 and is, for example, a direction in which a plurality of batteries 31 described later are arranged.
  • the Y direction is a direction that intersects (for example, substantially orthogonal) with the X direction.
  • the upper wall 11a is an example of a “first wall”.
  • the upper wall 11a is located at one end (upper end) of the battery device 1 in the Z direction.
  • the upper wall 11a is a flat wall along the X direction and the Y direction.
  • the upper wall 11 a has an intake port 21 and an exhaust port 22.
  • the intake port 21 is a ventilation port that opens to the outside of the housing 11 and allows cooling fluid (refrigerant, for example, air) to flow into the housing 11 from the outside of the housing 11.
  • the exhaust port 22 is a ventilation port that opens to the outside of the housing 11 and allows the cooling fluid that has passed through the inside of the housing 11 to flow out of the housing 11.
  • the intake port 21 and the exhaust port 22 are separately arranged on both sides of the battery module 13 (for example, an uppermost module 13A described later) in the X direction.
  • the intake port 21 and the exhaust port 22 are opened inside the housing 11 in the Z direction.
  • the lower wall 11b is an example of a “second wall”.
  • the lower wall 11b is located at the other end (lower end) of the battery device 1 in the Z direction.
  • the lower wall 11b is located on the opposite side of the upper wall 11a with respect to the plurality of battery modules 13 arranged in multiple stages.
  • the lower wall 11b is a flat wall along the X direction and the Y direction, and is substantially parallel to the upper wall 11a.
  • the lower wall 11 b is installed on the installation surface of the battery device 1.
  • the four side walls 11c, 11d, 11e, and 11f extend in a direction (Z direction) substantially orthogonal to the upper wall 11a and the lower wall 11b, and connect the edge of the upper wall 11a and the edge of the lower wall 11b, respectively. Yes.
  • the pair of side walls 11c and 11d are separated from each other in the Y direction and extend substantially parallel to each other along the X direction.
  • the pair of side walls 11e and 11f are separated from each other in the X direction and extend substantially parallel to each other along the Y direction.
  • the lower wall 11b and the four side walls 11c, 11d, 11e, and 11f are closed walls and do not have a ventilation port such as an intake port or an exhaust port.
  • each support portion 12 includes a pair of support pieces (support members) 12a and 12a.
  • the pair of support pieces 12a and 12a are, for example, prismatic members extending in the X direction.
  • the pair of support pieces 12a and 12a are separately attached to the inner surfaces of the pair of side walls 11c and 11d. In other words, the pair of support pieces 12a and 12a are disposed away from each other in the Y direction.
  • the plurality of battery modules 13 are placed on the support portion 12 so as to be accommodated in multiple stages in the housing 11.
  • Each battery module 13 is placed over the pair of support pieces 12a and 12a and supported from below by the pair of support pieces 12a and 12a. For this reason, the center part (the center part of case lower wall 34b mentioned later) of the lower surface of the battery module 13 is exposed inside the housing
  • FIG. 2 is a perspective view showing the battery module 13 of the present embodiment.
  • each battery module 13 includes a plurality of batteries (battery cells) 31, a plurality of bus bars (see FIG. 1) 32, a substrate 33 (see FIG. 1), and a case 34.
  • Each battery 31 is an example of a “heating element”.
  • the plurality of batteries 31 housed in one case 34 is an example of a “heating element group”.
  • Each of the plurality of batteries 31 is, for example, a lithium ion secondary battery.
  • the battery 31 may be another secondary battery such as a nickel metal hydride battery, a nickel cadmium battery, or a lead storage battery.
  • the plurality of batteries 31 are arranged in parallel to each other.
  • Each of the plurality of batteries 31 includes a battery body 41 and a pair of terminals 42A and 42B.
  • the battery body 41 has a case C that forms the outer shape of the battery body 41.
  • Case C the positive electrode, the negative electrode, the insulating film, the electrolyte, and the like, which are components of the battery 31, are accommodated.
  • Case C is formed in a flat rectangular parallelepiped shape.
  • the battery 31 (battery body 41) is formed in a flat rectangular parallelepiped shape.
  • the pair of terminals 42A and 42B are provided at one end (upper end) of the battery main body 41.
  • the pair of terminals 42A and 42B includes a positive terminal 42A and a negative terminal 42B.
  • the positive terminal 42A is electrically connected to the positive electrode in the case C.
  • the negative terminal 42B is electrically connected to the negative electrode in the case C.
  • the plurality of batteries 31 are arranged, for example, with a pair of terminals 42A and 42B facing in the same direction.
  • the plurality of batteries 31 need not have the terminals 42A and 42B facing in the same direction.
  • the plurality of batteries 31 may be arranged such that the terminals 42A and 42B are directed in different directions (for example, opposite directions).
  • the plurality of bus bars 32 are connected to terminals 42A and 42B of the plurality of batteries 31 as shown in FIG.
  • the plurality of bus bars 32 is an example of an “electrical connection unit”.
  • the plurality of bus bars 32 electrically connect the terminals 42 ⁇ / b> A and 42 ⁇ / b> B of the plurality of batteries 31.
  • the bus bar 32 electrically connects the positive terminal 42 ⁇ / b> A of one battery 31 and the negative terminal 42 ⁇ / b> B of another battery 31.
  • the plurality of batteries 31 are electrically connected in series or in parallel.
  • the board (circuit board) 33 is a monitoring board for monitoring the voltage and temperature of the battery 31, for example.
  • substrate 33 may be a control board which controls charging / discharging of the battery 31, and may be a board
  • the case 34 is formed in a rectangular parallelepiped shape and houses a plurality of batteries 31, a plurality of bus bars 32, and a substrate 33.
  • the case 34 has a case upper wall 34a, a case lower wall 34b, and four case side walls 34c, 34d, 34e, and 34f.
  • the case upper wall 34a is an example of a “first case wall”.
  • the case upper wall 34a is located at one end (upper end) of the battery module 13 in the Z direction.
  • the case upper wall 34a is a flat wall along the X direction and the Y direction.
  • the case upper wall 34a faces the plurality of bus bars 32 and the substrate 33 (see FIG. 1).
  • the case upper wall 34 a is warmed by the heat of the plurality of bus bars 32, the substrate 33, and the plurality of batteries 31.
  • the case lower wall 34b is an example of a “second case wall”.
  • the case lower wall 34b is located at the other end (lower end) of the battery device 1 in the Z direction.
  • the case lower wall 34b is a flat wall along the X direction and the Y direction.
  • the case lower wall 34 b faces the battery main bodies 41 of the plurality of batteries 31.
  • the case lower wall 34b is heated by the heat of the lower portions of the plurality of batteries 31, for example.
  • the four case side walls 34c, 34d, 34e, and 34f extend in a direction (Z direction) substantially orthogonal to the case upper wall 34a and the case lower wall 34b, and the edges of the case upper wall 34a and the case lower wall 34b respectively. Connecting the edges.
  • the case 34 of the present embodiment is formed by a battery case 51 and a terminal case 52.
  • a battery case (battery box, first case) 51 is formed in a box shape with one side opened, and integrally accommodates battery main bodies 41 of a plurality of batteries 31.
  • the battery case 51 includes the entire case lower wall 34b and a part of each of the four case side walls 34c, 34d, 34e, 34f.
  • the terminal part case (terminal box, second case) 52 is combined with the battery case 51 to close the internal space (accommodating part) of the battery case 51. That is, the terminal portion case 52 is attached to the battery case 51 from the side opposite to the case lower wall 34 b and covers the internal space of the battery case 51.
  • the terminal case 52 includes the entire case upper wall 34a and a part of each of the four case side walls 34c, 34d, 34e, 34f.
  • the terminal case 52 has a partition wall (partition plate) 52a.
  • the partition wall 52 a is located at the boundary between the battery case 51 and the terminal case 52.
  • the partition wall 52a is a flat wall substantially parallel to the case upper wall 34a.
  • the partition wall 52a has a plurality of insertion holes 54 through which the terminals 42A and 42B of the plurality of batteries 31 are passed.
  • the terminals 42 ⁇ / b> A and 42 ⁇ / b> B of the plurality of batteries are passed through the insertion holes 54 of the partition wall 52 a and are exposed inside the terminal portion case 52.
  • a plurality of bus bars 32 and a substrate 33 are accommodated in the terminal portion case 52.
  • the terminals 42 ⁇ / b> A and 42 ⁇ / b> B of the plurality of batteries 31 are electrically connected by a plurality of bus bars 32 accommodated in the terminal portion case 52.
  • the plurality of battery modules 13 of the present embodiment include an uppermost module 13A, at least one (for example, a plurality) middle module 13B, and a lowermost module 13C.
  • the middle module 13B shows only one middle module 13B as a representative.
  • the uppermost module 13A is a module arranged at the highest position among the plurality of battery modules 13.
  • the uppermost module 13A is an example of a “first module”.
  • the uppermost module 13 ⁇ / b> A is closest to the upper wall 11 a of the housing 11 among the plurality of battery modules 13.
  • the uppermost module 13A is arranged with a first gap (first ventilation gap, uppermost flow path) ⁇ h between the upper wall 11a of the housing 11 and the uppermost module 13A.
  • the first gap ⁇ h is formed between the upper wall 11a of the housing 11 and the case upper wall 34a of the uppermost module 13A.
  • the first gap ⁇ h extends in the X direction between the upper wall 11a of the housing 11 and the uppermost module 13A.
  • the case upper wall 34a of the uppermost module 13A is exposed in the first gap ⁇ h.
  • the middle module 13B is a module disposed between the uppermost module 13A and the lowermost module 13C among the plurality of battery modules 13.
  • the middle module 13B is located on the opposite side of the upper wall 11a of the housing 11 with respect to the uppermost module 13A.
  • the middle module 13B adjacent to the top module 13A (the middle module 13B located one level below the top module) is an example of a “second module”.
  • the middle module 13B is arranged with a second gap (second ventilation gap, middle channel) ⁇ m between the uppermost module 13A and the middle module 13B.
  • the second gap ⁇ m is formed between the case lower wall 34b of the uppermost module 13A and the case upper wall 34a of the middle module 13B.
  • the second gap ⁇ m extends in the X direction between the uppermost module 13A and the middle module 13B. In the second gap ⁇ m, the case lower wall 34b of the uppermost module 13A and the case upper wall 34a of the middle module 13B are exposed.
  • the plurality of middle-stage modules 13B are arranged with a second gap ⁇ m between them.
  • the second gap ⁇ m is formed between the case lower wall 34b of one middle module 13B and the case upper wall 34a of another middle module 13B.
  • the second gap ⁇ m extends between the plurality of middle modules 13B in the X direction. In the second gap ⁇ m, the case lower wall 34b of one middle module 13B and the case upper wall 34a of another middle module 13B are exposed.
  • the middle module 13B adjacent to the lowest module 13C has a second gap ⁇ m between the lower module 13C and the middle module 13B.
  • the second gap ⁇ m is formed between the case lower wall 34b of the middle module 13B and the case upper wall 34a of the lowermost module 13C.
  • the second gap ⁇ m extends in the X direction between the middle module 13B and the lowermost module 13C. In the second gap ⁇ m, the case lower wall 34b of the middle module 13B and the case upper wall 34a of the lowermost module 13C are exposed.
  • the lowermost module 13 ⁇ / b> C is a module arranged at the lowest position among the plurality of battery modules 13.
  • the lowermost module 13C is located on the opposite side of the uppermost module 13A with respect to the middle module 13B.
  • the lowermost module 13C is an example of a “third module”.
  • the lowermost module 13C corresponds to an example of “second module”.
  • the lowermost module 13 ⁇ / b> C is closest to the lower wall 11 b of the housing 11 among the plurality of battery modules 13.
  • the lowermost module 13C is arranged with a third gap (third ventilation gap, lowermost flow path) ⁇ l between the lower wall 11b of the housing 11 and the lowermost module 13C.
  • the third gap ⁇ l is formed between the case lower wall 34b of the lowermost module 13C and the lower wall 11b of the housing 11.
  • the third gap ⁇ l extends in the X direction between the lowermost module 13C and the lower wall 11b of the housing 11.
  • the case lower wall 34b of the lowermost module 13C is exposed in the second gap ⁇ m.
  • a first ventilation path (intake side ventilation path) 61 communicating with the intake port 21 is formed between the plurality of battery modules 13 and the side wall 11 e of the housing 11.
  • the first ventilation path 61 extends from the intake port 21 over the entire height of the battery device 1 along the Z direction. That is, the first ventilation path 61 is formed across the side of all the battery modules 13 (the sides of the first gap ⁇ h, the second gap ⁇ m, and the third gap ⁇ l).
  • the first ventilation path 61 communicates with each of the first gap ⁇ h, the second gap ⁇ m, and the third gap ⁇ l in the X direction.
  • a second ventilation path (exhaust side ventilation path) 62 communicating with the exhaust port 22 is formed between the plurality of battery modules 13 and the side wall 11 f of the housing 11.
  • the 2nd ventilation path 62 is extended over the full height of the battery apparatus 1 from the exhaust port 22 along the Z direction. That is, the second ventilation path 62 is formed across the side of all the battery modules 13 (the sides of the first gap ⁇ h, the second gap ⁇ m, and the third gap ⁇ l).
  • the second ventilation path 62 is located on the opposite side of the first ventilation path 61 with respect to the plurality of battery modules 13 (with respect to the first gap ⁇ h, the second gap ⁇ m, and the third gap ⁇ l).
  • the second ventilation path 62 has a first gap ⁇ h, a second gap ⁇ m, and a third gap from the side opposite to the first ventilation path 61 with respect to the first gap ⁇ h, the second gap ⁇ m, and the third gap ⁇ l. ⁇ l communicates with each other.
  • the cooling fluid flowing into the housing 11 from the air inlet 21 flows into the first gap ⁇ h, the second gap ⁇ m, and the third gap ⁇ l from the first ventilation path 61, and flows into the first gap ⁇ h, Each of the second gap ⁇ m and the third gap ⁇ l flows in the X direction. Then, the cooling fluid that has passed through the first gap ⁇ h, the second gap ⁇ m, and the third gap ⁇ l merges in the second ventilation path 62 and flows out of the housing 11 from the exhaust port 22.
  • the ventilation cross-sectional area of the first gap ⁇ h is smaller than the ventilation cross-sectional area of the second gap ⁇ m.
  • the ventilation cross-sectional area of the first gap ⁇ h is smaller than the ventilation cross-sectional area of the third gap ⁇ l.
  • the ventilation cross-sectional area referred to in the present application is a cross-sectional area along a direction substantially orthogonal to the flow direction of the cooling fluid (in this embodiment, a cross-sectional area along the Y direction and the Z direction), and the flow path through which the cooling fluid flows Cross-sectional area is meant.
  • the first gap ⁇ h, the second gap ⁇ m, and the third gap ⁇ l have substantially the same width in the Y direction (the width in the depth direction in FIG. 1). For this reason, in this embodiment, it can be said that the flow path height Hh of the first gap ⁇ h is smaller than the flow path height Hm of the second gap ⁇ m. Further, it can be said that the flow path height Hh of the first gap ⁇ h is smaller than the flow path height Hl of the third gap ⁇ l.
  • the “flow channel height” in the present application means a flow channel width (a flow channel width in the Z direction in the present embodiment) in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the cooling fluid.
  • the cooling fluid flowing into the housing 11 from the air inlet 21 flows into the first gap ⁇ h, the second gap ⁇ m, and the third gap ⁇ l from the first ventilation path 61, and flows into the first gap.
  • Each of ⁇ h, the second gap ⁇ m, and the third gap ⁇ l flows in the X direction.
  • the case upper wall 34a of the uppermost module 13A is cooled by being exposed to the cooling fluid flowing through the first gap ⁇ h. Thereby, heat dissipation of the bus bar 32, the board 33, and the upper part of the battery 31 of the uppermost module 13A is promoted.
  • the case lower wall 34b of the uppermost module 13A is cooled by being exposed to the cooling fluid flowing through the second gap ⁇ m. Thereby, the heat radiation of the lower part of the battery 31 of the uppermost module 13A is promoted.
  • the case upper wall 34a of the middle module 13B is cooled by being exposed to the cooling fluid flowing through the second gap ⁇ m. Thereby, heat dissipation of the bus bar 32, the substrate 33, and the upper part of the battery 31 of the middle module 13B is promoted.
  • the case lower wall 34b of the middle module 13B is cooled by being exposed to a cooling fluid flowing through another second gap ⁇ m. Thereby, the heat radiation of the lower part of the battery 31 of the middle module 13B is promoted.
  • case upper wall 34a of the lowermost module 13C is cooled by being exposed to the cooling fluid flowing through the second gap ⁇ m. Thereby, heat dissipation of the bus bar 32, the board 33, and the upper part of the battery 31 of the lowermost module 13C is promoted.
  • case lower wall 34b of the lowermost module 13C is cooled by being exposed to the cooling fluid flowing through the third gap ⁇ l. Thereby, the heat radiation of the lower part of the battery 31 of the lowermost module 13C is promoted.
  • the cooling performance of the battery device 1 can be improved.
  • the ventilation cross-sectional area of the first gap ⁇ h, the ventilation cross-sectional area of the second gap ⁇ m, and the ventilation cross-sectional area of the third gap ⁇ l are all the same. In this case, the air flow rate distribution and the air temperature distribution flowing in the vicinity of the plurality of battery modules 13 are not uniform.
  • the flow rate and temperature differ between the cooling fluid flowing through the first gap ⁇ h, the cooling fluid flowing through the second gap ⁇ m, and the cooling fluid flowing through the third gap ⁇ l.
  • the heat passage rates from the battery module 13 to the cooling fluid are different.
  • temperature variations occur in the plurality of battery modules 13, and the maximum temperature increase is greater than when the plurality of battery modules 13 are uniformly cooled.
  • the cooling resistance for example, the thermal resistance (unit: K / W) obtained by dividing the heating element maximum temperature rise by the calorific value may deteriorate.
  • the ventilation cross-sectional area of the first gap ⁇ h is set smaller than the ventilation cross-sectional area of the second gap ⁇ m.
  • the cooling fluid flows into the first gap ⁇ h by forming the first gap ⁇ h closest to the air inlet 21 among the plurality of gaps ⁇ h, ⁇ m, ⁇ l. It becomes difficult. In other words, the flow rate of the cooling fluid flowing into the second gap ⁇ m can be increased.
  • the cooling fluid flowing through the second gap ⁇ m receives heat from the plurality of battery modules 13 on both sides of the gap.
  • the cooling fluid flowing through the first gap ⁇ h receives heat from only one battery module 13.
  • the temperature rise of the cooling fluid flowing through the first gap ⁇ h is higher than the temperature rise of the cooling fluid flowing through the second gap ⁇ m.
  • the first gap ⁇ h has a small cross-sectional area of ventilation, but the flow rate of the cooling fluid that flows in is also reduced.
  • the average flow velocity of the cooling fluid in the first gap ⁇ h and the average flow velocity of the cooling fluid in the second gap ⁇ m are close to each other.
  • only the uppermost module 13 ⁇ / b> A does not have a lower temperature than the other battery modules 13, and temperature variations among the plurality of battery modules 13 can be reduced. Thereby, the maximum temperature rise in the plurality of battery modules 13 is reduced, and the resistance is reduced. Thereby, the cooling performance of the battery apparatus 1 can be improved.
  • the case 34 of the uppermost module 13A has a case upper wall 34a that faces the substrate 33 and is exposed to the first gap ⁇ h, and a case bottom that faces the plurality of batteries 31 and is exposed to the second gap ⁇ m. Wall 34b.
  • the cooling fluid flowing through the first gap ⁇ h and the cooling fluid flowing through the second gap ⁇ m promote the heat radiation of the upper and lower portions of the uppermost module 13A.
  • temperature variations are less likely to occur in the battery device 1, and the cooling performance can be further improved.
  • the air inlet 21 and the air outlet 22 are provided on the same wall, and are provided separately on both sides of the battery module 13. According to such a configuration, a uniform flow of the cooling fluid is easily realized in the battery device 1. Therefore, temperature variations are less likely to occur in the battery device 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the battery device 1 of the present embodiment.
  • the battery device 1 of this embodiment includes a fan 71.
  • the fan 71 is provided at the intake port 21 as an air supply fan.
  • the fan 71 causes the cooling fluid to flow into the housing 11 from the air inlet 21.
  • the fan 71 sends cooling air along the direction in which the first ventilation path 61 extends.
  • the place where the fan 71 is provided is not limited to the air inlet 21 but may be in the middle of the first ventilation path 61.
  • the ventilation cross-sectional area (flow path height Hl) of the third gap ⁇ l is set to a size that is approximately 1 ⁇ 2 times or more than the ventilation cross-sectional area (flow path height Hm) of the second gap ⁇ m. ing. Furthermore, the ventilation cross-sectional area (flow path height Hl) of the third gap ⁇ l is approximately 1 ⁇ 2 times or more and less than approximately 1.0 times the ventilation cross-sectional area (flow path height Hm) of the second gap ⁇ m. Is set to the size of
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the lowermost flow path height ratio and the thermal resistance ratio obtained by experiments by the present inventors.
  • the “thermal resistance ratio” here refers to the thermal resistance of the battery device 1 when the lowermost channel height ratio is various, and the battery device 1 when the lowermost channel height ratio is 1.0. It is a dimensionless index obtained by dividing by thermal resistance.
  • the battery modules 13 are arranged in 12 rows in the Z direction and in three rows in the Y direction, the channel height Hm of the second gap ⁇ m is 13 mm, the channel height Hh of the first gap ⁇ h is 0 mm,
  • the flow path width Hi in the X direction of the first ventilation path 61 is 336 mm, the flow path width Ho in the X direction of the second ventilation path is 460 mm, and a uniform cooling fluid flows in from the inlet 21 (for example, the fan 71 When installed) based on a model with vents open to the atmosphere.
  • the heat resistance ratio is relatively small in a region where the flow path height Hl of the third gap ⁇ l is approximately 1 ⁇ 2 times or more the flow path height Hm of the second gap ⁇ m.
  • the thermal resistance ratio increases rapidly. For this reason, in this embodiment, the thermal resistance of the battery device 1 is reduced by setting the flow path height Hl of the third gap ⁇ l to be approximately 1 ⁇ 2 times or more the flow path height Hm of the second gap ⁇ m. Yes.
  • the cooling performance can be improved as in the first embodiment.
  • a fan 71 is provided to allow cooling fluid to flow into the housing 11 from the air inlet 21.
  • the ventilation cross-sectional area of the 3rd clearance gap (delta) l is set to the magnitude
  • a sufficient amount of cooling fluid can be allowed to flow in the third gap ⁇ l even in a flow environment in the housing 11 in which the cooling fluid hardly flows into the third gap ⁇ l far from the intake port 21. it can.
  • the heat radiation of the lowermost module 13C can be promoted, and the temperature variation in the plurality of battery modules 13 including the lowermost module 13C can be further reduced.
  • the ventilation cross-sectional area of the third gap ⁇ l is set to a size that is approximately 1 ⁇ 2 times or more and less than approximately 1.0 of the ventilation cross-sectional area of the second gap ⁇ m. According to such a configuration, the battery device 1 can be downsized while improving the cooling performance.
  • the ventilation cross-sectional area of the third gap ⁇ l may be set to approximately 0.8 times the ventilation cross-sectional area of the second gap ⁇ m. According to such a configuration, as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the battery device 1 of the present embodiment.
  • the battery device 1 of this embodiment includes a plurality of heat sinks 80.
  • the plurality of heat sinks 80 are disposed in the second gap ⁇ m and the third gap ⁇ l, respectively.
  • the plurality of heat sinks 80 are provided on each stage of the support portion 12.
  • the battery module 13 at each stage is placed on the heat sink 80 and is thermally connected to the heat sink 80.
  • the term “thermally connected” as used in the present application refers to a case where two members are in direct contact with each other or a case where a member for heat connection (such as a heat conductive sheet) is provided between the two members. means.
  • the heat sink 80 has a base 81 and a plurality of fins 82.
  • the base 81 is formed in a flat plate shape along the X direction and the Y direction.
  • the base 81 is attached so as to be stretched over the pair of support pieces 12a and 12a.
  • the battery module 13 is placed on the base 81 and is thermally connected to the base 81.
  • the plurality of fins 82 are provided on the base 81 and are thermally connected to the base 81.
  • Each fin 82 rises in a plate shape from the base 81 along the Z direction and extends in the X direction.
  • the plurality of fins 82 extend substantially parallel to each other along the X direction.
  • the cooling fluid flows between the plurality of fins 82 in the X direction.
  • the battery device 1 includes a heat sink 80 disposed in the second gap ⁇ m and the third gap ⁇ l.
  • the heat sink 80 has a plurality of fins 82 along the X direction. According to such a configuration, the heat radiation area for radiating heat from the battery module 13 is increased, and the heat passage rate from the battery module 13 to the cooling fluid can be increased. Thereby, the maximum temperature rise in the plurality of battery modules 13 is reduced, and the cooling performance can be improved.
  • the heat sink 80 may be attached to the inner surface of the housing 11 or the battery module 13 instead of being attached to the support portion 12.
  • the heat sink 80 may be thermally connected to both of the plurality of battery modules 13 positioned above and below the heat sink 80.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the battery device 1 of the present embodiment.
  • the second gap ⁇ m includes a first region A1 and a second region A2.
  • the first area A ⁇ b> 1 is a space area (so-called inter-fin area) located between the plurality of fins 82.
  • the second region A2 is a region that is adjacent to the first region A1 in the Z direction and is located outside the plurality of fins 82.
  • the second region A2 is located outside the plurality of fins 82 and overlaps the first region A1 when seen in a plan view along the Z direction.
  • the second region A2 is a space region between the tips of the plurality of fins 82 of the heat sink 80 and the case upper wall 34a of the battery module 13 that the heat sink 80 faces.
  • region A1 is set larger than the ventilation cross-sectional area of 2nd area
  • the ventilation cross-sectional area of the first region refers to a plurality of fins 82 formed between three or more fins 82 when, for example, three or more fins 82 are provided in one heat sink 80. This is the total cross-sectional area of the space.
  • the third gap ⁇ l has a first region A1 and a second region A2.
  • the definition of the first area A1 and the second area A2 of the third gap ⁇ l is the same as the definition of the first area A1 and the second area A2 of the second gap ⁇ m.
  • region A1 of 3rd clearance gap (delta) l is set larger than the ventilation cross-sectional area of 2nd area
  • region A1 is set larger than the ventilation cross-sectional area of 2nd area
  • a large amount of cooling fluid can flow between the plurality of fins 82 of the heat sink 80. That is, even if the ventilation resistance of the first region A1 is larger than that of the second region A2 due to the presence of the fins 82, a large amount of cooling fluid is caused to flow into the first region A1 and between the plurality of fins 82.
  • the flow rate of the cooling fluid through can be increased. Thereby, the heat passage rate from the battery module 13 to the cooling fluid can be increased. Thereby, the maximum temperature rise in the plurality of battery modules 13 is reduced, and the cooling performance can be improved.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the battery device 1 of the present embodiment.
  • the plurality of battery modules 13 include a plurality of battery modules (a plurality of uppermost modules 13A) belonging to the first group G1, and a plurality of battery modules 13 (a plurality of battery modules 13 belonging to the second group G2).
  • the plurality of uppermost modules 13A belonging to the first group G1 are arranged side by side in the Y direction (for example, substantially horizontal direction).
  • the plurality of uppermost modules 13A are arranged so as to contact each other in the Y direction and are thermally connected to each other.
  • Each of the plurality of uppermost modules 13A is an example of a “fourth module”.
  • the plurality of middle modules 13B belonging to the second group G2 are arranged side by side in the Y direction (for example, substantially horizontal direction).
  • the plurality of middle-stage modules 13B are arranged so as to be in contact with each other in the Y direction, and are thermally connected to each other.
  • the plurality of lowermost modules 13C belonging to the third group G3 are arranged side by side in the Y direction (for example, substantially horizontal direction).
  • the plurality of lowermost modules 13C are arranged so as to contact each other in the Y direction and are thermally connected to each other.
  • a plurality of battery modules 13 are arranged in the Y direction and are thermally connected to each other.
  • the side surface in the Y direction of each battery module 13 is substantially insulative (state in which heat does not move), and the temperature of the battery 31 between the plurality of battery modules 13 arranged in the Y direction. The difference becomes smaller. Thereby, the temperature variation in the some battery module 13 becomes small, and the improvement of cooling performance can be aimed at.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the battery system 91 of the present embodiment.
  • the battery system 91 of the present embodiment includes a plurality of battery devices 1.
  • the battery system 91 may be referred to as a “battery cooling system”, a “heating element cooling system”, or the like.
  • the plurality of battery devices 1 are arranged side by side in the Y direction (for example, substantially horizontal direction).
  • the plurality of battery devices 1 are arranged in contact with each other in the Y direction and are thermally connected to each other.
  • the plurality of battery devices 1 are arranged in the Y direction and are thermally connected to each other. According to such a configuration, as in the fifth embodiment, the temperature difference of the battery 31 between the plurality of battery devices 1 arranged in the Y direction becomes small. Thereby, the cooling performance can be improved.
  • a seventh embodiment will be described with reference to FIG.
  • the present embodiment is different from the fourth embodiment in that a plurality of battery devices 1 are provided integrally with each other with the intake sides of the plurality of battery devices 1 facing each other.
  • the configuration other than that described below is the same as the configuration of the fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the battery system 91 of the present embodiment.
  • the battery system 91 includes a plurality of battery devices 1.
  • the plurality of battery devices 1 are arranged side by side in the Y direction.
  • the plurality of battery devices 1 are provided integrally with each other with the intake sides of the plurality of battery devices 1 facing each other.
  • casing 11 and the support part 12 of the some battery apparatus 1 are provided integrally.
  • the air inlets 21 of the plurality of battery devices 1 are integrally provided.
  • the air inlet 21 is provided at a boundary portion of the plurality of battery devices 1.
  • the fan 71 is provided at the exhaust port 22 as an exhaust fan.
  • the fan 71 causes the cooling fluid in the housing 11 to flow out from the exhaust port 22.
  • the internal pressure of the housing 11 decreases, and a new cooling fluid flows into the housing 11 from the air inlet 21.
  • the place where the fan 71 is provided is not limited to the exhaust port 22 but may be in the middle of the second ventilation path 62.
  • the battery system 91 includes one housing 11, a plurality of uppermost modules 13A, a plurality of middle modules 13B, and a plurality of lowermost modules 13C.
  • the plurality of uppermost modules 13 ⁇ / b> A, the plurality of middle modules 13 ⁇ / b> B, and the plurality of lowermost modules 13 ⁇ / b> C are accommodated in the housing 11.
  • the plurality of uppermost modules 13A are arranged separately on both sides of the air inlet 21 in the X direction.
  • the plurality of middle-stage modules 13B are separately arranged on both sides of the air inlet 21 in the X direction.
  • the plurality of lowermost modules 13C are arranged separately on both sides of the air inlet 21 in the X direction.
  • the plurality of battery devices 1 are provided integrally with each other with the intake sides of the plurality of battery devices 1 facing each other. According to such a configuration, it is possible to achieve a battery system 91 that is compact and has high cooling performance.
  • the battery device includes a first gap disposed between the housing having the first wall provided with the air inlet and the first wall.
  • One module and a second module disposed with a second gap between the first module and the first module.
  • the first gap has a smaller ventilation cross-sectional area than the second gap. According to such a configuration, it is possible to improve the cooling performance.

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Abstract

　実施形態の電池装置は、筐体と、第１モジュールと、第２モジュールとを持つ。前記筐体は、吸気口が設けられた第１壁を有する。前記第１モジュールは、前記筐体に収容され、前記第１壁との間に第１隙間を空けて配置されている。前記第２モジュールは、前記筐体に収容され、前記第１モジュールに対して前記第１壁とは反対側に位置し、前記第１モジュールとの間に第２隙間を空けて配置されている。前記第１隙間は、前記第２隙間に比べて通風断面積が小さい。

Description

電池装置および電池システム
　本発明の実施形態は、電池装置および電池システムに関する。
　複数のバッテリと、複数のバッテリを収容したケースとを備えた電池装置が知られている。
　このような電池装置は、冷却性能の向上が望まれている。
日本国特開２０１２－８４４８６号公報
　本発明が解決しようとする課題は、冷却性能の向上を図ることができる電池装置および電池システムを提供することである。
　実施形態の電池装置は、筐体と、第１モジュールと、第２モジュールとを持つ。前記筐体は、吸気口が設けられた第１壁を有する。前記第１モジュールは、前記筐体に収容され、前記第１壁との間に第１隙間を空けて配置されている。前記第２モジュールは、前記筐体に収容され、前記第１モジュールに対して前記第１壁とは反対側に位置し、前記第１モジュールとの間に第２隙間を空けて配置されている。前記第１隙間は、前記第２隙間に比べて通風断面積が小さい。
第１の実施形態の電池装置を示す断面図。 第１の実施形態の電池モジュールを示す斜視図。 第２の実施形態の電池装置を示す断面図。 最下段流路高さ比と熱抵抗比との関係を示すグラフ。 第３の実施形態の電池装置を示す断面図。 第４の実施形態の電池装置を示す断面図。 第５の実施形態の電池装置を示す断面図。 第６の実施形態の電池システムを示す断面図。 第７の実施形態の電池システムを示す断面図。
　以下、実施形態の電池装置および電池システムを、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、略同じまたは類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
（第１の実施形態）
　まず、図１および図２を参照して、第１の実施形態について説明する。
　図１は、第１の実施形態の電池装置１を示す断面図である。
　図１に示すように、本実施形態の電池装置１は、多段に配置された複数の電池モジュール１３と、これら複数の電池モジュール１３を冷却する冷却構造とを備えた装置である。電池装置１は、例えば、「蓄電池装置」、「組電池装置」、「発熱体冷却装置」などと称されてもよい。電池装置１は、種々の装置や、機械、設備などに設置され、それら種々の装置、機械、設備などの電源として使用される。
　図１に示すように、本実施形態の電池装置１は、筐体１１と、複数の支持部（支持棚）１２と、複数の電池モジュール（バッテリパック）１３とを備えている。
　筐体１１は、例えば直方体状の箱状に形成されて、鉛直方向で多段に配置される複数の電池モジュール１３を一体に収容する。詳しく述べると、筐体１１は、上壁１１ａ、下壁（底壁）１１ｂ、および４つの側壁１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆを有する。
　ここで、Ｚ方向、Ｘ方向、およびＹ方向について定義する。Ｚ方向は、複数の電池モジュール１３が並ぶ方向（多段に配置された方向）であり、例えば略鉛直方向である。Ｘ方向およびＹ方向は、Ｚ方向とは交差する（例えば略直交する）方向であり、例えば略水平方向である。Ｘ方向は、例えば各電池モジュール１３の長手方向であり、例えば後述する複数のバッテリ３１が並ぶ方向である。Ｙ方向は、Ｘ方向とは交差する（例えば略直交する）方向である。
　上壁１１ａは、「第１壁」の一例である。上壁１１ａは、Ｚ方向において電池装置１の一方の端部（上端部）に位置する。例えば、上壁１１ａは、Ｘ方向およびＹ方向に沿う平壁である。上壁１１ａは、吸気口２１と、排気口２２とを有する。吸気口２１は、筐体１１の外部に開口し、冷却流体（冷媒、例えば空気）を筐体１１の外部から筐体１１の内部に流入させる通風口である。一方で、排気口２２は、筐体１１の外部に開口し、筐体１１の内部を通過した冷却流体を筐体１１の外部に流出させる通風口である。吸気口２１および排気口２２は、Ｘ方向において、電池モジュール１３（例えば後述する最上段モジュール１３Ａ）の両側に分かれて配置されている。吸気口２１および排気口２２は、それぞれＺ方向で筐体１１の内部に開口している。
　下壁１１ｂは、「第２壁」の一例である。下壁１１ｂは、Ｚ方向において電池装置１の他方の端部（下端部）に位置する。言い換えると、下壁１１ｂは、多段に配置された複数の電池モジュール１３に対して上壁１１ａとは反対側に位置する。例えば、下壁１１ｂは、Ｘ方向およびＹ方向に沿う平壁であり、上壁１１ａと略平行である。例えば、下壁１１ｂは、電池装置１の設置面に設置される。
　４つの側壁１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、上壁１１ａおよび下壁１１ｂとは略直交する方向（Ｚ方向）に延びており、それぞれ上壁１１ａの縁と下壁１１ｂの縁とを繋いでいる。一対の側壁１１ｃ，１１ｄは、Ｙ方向で互いに離れるとともに、Ｘ方向に沿って互いに略平行に延びている。一対の側壁１１ｅ，１１ｆは、Ｘ方向で互いに離れるとともに、Ｙ方向に沿って互いに略平行に延びている。なお本実施形態では、下壁１１ｂおよび４つの側壁１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、それぞれ閉じられた壁であり、吸気口や排気口のような通風口を有しない。
　複数の支持部１２は、筐体１１の一対の側壁１１ｃ，１１ｄの内面に設けられている。複数の支持部１２は、筐体１１内で複数の高さに分かれて配置されている。各支持部１２の上には、電池モジュール１３が載置される。本実施形態では、各支持部１２は、一対の支持片（支持部材）１２ａ，１２ａを有する。一対の支持片１２ａ，１２ａは、例えばＸ方向に延びた角柱部材である。一対の支持片１２ａ，１２ａは、一対の側壁１１ｃ，１１ｄの内面に分かれて取り付けられている。言い換えると、一対の支持片１２ａ，１２ａは、Ｙ方向に互いに離れて配置されている。
　複数の電池モジュール１３は、それぞれ支持部１２の上に載置されることで、筐体１１内で多段に分かれて収容されている。各電池モジュール１３は、一対の支持片１２ａ，１２ａの上に亘って載せられて、一対の支持片１２ａ，１２ａによって下方から支持される。このため、電池モジュール１３の下面の中央部（後述するケース下壁３４ｂの中央部）は、一対の支持片１２ａ，１２ａの間の空間を通じて筐体１１の内部に露出している。
　次に、各電池モジュール１３の構成について説明する。
　図２は、本実施形態の電池モジュール１３を示す斜視図である。
　図２に示すように、各電池モジュール１３は、複数のバッテリ（電池セル）３１と、複数のバスバー（図１参照）３２と、基板３３（図１参照）と、ケース３４とを有する。各バッテリ３１は、「発熱体」の一例である。また１つのケース３４に収容される複数のバッテリ３１は、「発熱体群」の一例である。
　複数のバッテリ３１の各々は、例えばリチウムイオン二次電池である。これに代えて、バッテリ３１は、ニッケル水素電池や、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池など、他の二次電池であってもよい。複数のバッテリ３１は、互いに略平行に並べて配置されている。複数のバッテリ３１の各々は、バッテリ本体４１と、一対の端子４２Ａ，４２Ｂとを有する。
　バッテリ本体４１は、該バッテリ本体４１の外形を形成するケースＣを有する。ケースＣの内部には、バッテリ３１の構成要素である正極、負極、絶縁フィルム、および電解質などが収容されている。ケースＣは、扁平な直方体状に形成されている。言い換えると、バッテリ３１（バッテリ本体４１）は、扁平な直方体状に形成されている。
　一対の端子４２Ａ，４２Ｂは、バッテリ本体４１の一端部（上端部）に設けられている。一対の端子４２Ａ，４２Ｂは、正極端子４２Ａと、負極端子４２Ｂとを含む。正極端子４２Ａは、ケースＣ内の正極に電気的に接続されている。負極端子４２Ｂは、ケースＣ内の負極に電気的に接続されている。複数のバッテリ３１は、例えば一対の端子４２Ａ，４２Ｂを同じ方向に向けて配置されている。なお、複数のバッテリ３１は、端子４２Ａ，４２Ｂが同じ方向に向いている必要はない。複数のバッテリ３１は、端子４２Ａ，４２Ｂを互いに異なる方向（例えば反対方向）に向けて並べられてもよい。
　複数のバスバー３２は、図１に示すように、複数のバッテリ３１の端子４２Ａ，４２Ｂに接続されている。複数のバスバー３２は、「電気接続部」の一例である。複数のバスバー３２は、複数のバッテリ３１の端子４２Ａ，４２Ｂ同士を電気的に接続している。例えば、バスバー３２は、あるバッテリ３１の正極端子４２Ａと、別のバッテリ３１の負極端子４２Ｂとを電気的に接続している。これにより、複数のバッテリ３１は、電気的に直列または並列に接続されている。
　基板（回路基板）３３は、例えば、バッテリ３１の電圧や温度を監視する監視基板である。なお基板３３は、バッテリ３１の充放電を制御する制御基板でもよく、その他の機能を有する基板でもよい。
　ケース３４は、図２に示すように、直方体状に形成されて、複数のバッテリ３１、複数のバスバー３２、および基板３３を収容している。ケース３４は、ケース上壁３４ａ、ケース下壁３４ｂ、および４つのケース側壁３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆを有する。
　ケース上壁３４ａは、「第１ケース壁」の一例である。ケース上壁３４ａは、Ｚ方向において電池モジュール１３の一方の端部（上端部）に位置する。例えば、ケース上壁３４ａは、Ｘ方向およびＹ方向に沿う平壁である。ケース上壁３４ａは、複数のバスバー３２および基板３３に面する（図１参照）。ケース上壁３４ａは、複数のバスバー３２や基板３３、複数のバッテリ３１の上部が持つ熱によって温められる。
　一方で、ケース下壁３４ｂは、「第２ケース壁」の一例である。ケース下壁３４ｂは、Ｚ方向において電池装置１の他方の端部（下端部）に位置する。例えば、ケース下壁３４ｂは、Ｘ方向およびＹ方向に沿う平壁である。ケース下壁３４ｂは、複数のバッテリ３１のバッテリ本体４１に面する。ケース下壁３４ｂは、例えば複数のバッテリ３１の下部が持つ熱によって温められる。
　４つのケース側壁３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆは、ケース上壁３４ａおよびケース下壁３４ｂとは略直交する方向（Ｚ方向）に延びており、それぞれケース上壁３４ａの縁とケース下壁３４ｂの縁とを繋いでいる。
　図２に示すように、本実施形態のケース３４は、バッテリケース５１と、端子部ケース５２とによって形成されている。バッテリケース（バッテリボックス、第１ケース）５１は、一方が開放された箱状に形成され、複数のバッテリ３１のバッテリ本体４１を一体に収容している。バッテリケース５１は、ケース下壁３４ｂの全部と、４つのケース側壁３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆのそれぞれ一部とを含む。
　一方で、端子部ケース（端子ボックス、第２ケース）５２は、バッテリケース５１と組み合わされ、バッテリケース５１の内部空間（収容部）を閉じている。すなわち、端子部ケース５２は、ケース下壁３４ｂとは反対側からバッテリケース５１に取り付けられ、バッテリケース５１の内部空間を覆っている。端子部ケース５２は、ケース上壁３４ａの全部と、４つのケース側壁３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆのそれぞれ一部とを含む。
　また図１に示すように、端子部ケース５２は、仕切壁（仕切板）５２ａを有する。仕切壁５２ａは、バッテリケース５１と端子部ケース５２との境界部に位置する。例えば、仕切壁５２ａは、ケース上壁３４ａと略平行な平壁である。仕切壁５２ａは、複数のバッテリ３１の端子４２Ａ，４２Ｂが通される複数の挿通穴５４を有する。複数のバッテリの端子４２Ａ，４２Ｂは、仕切壁５２ａの挿通穴５４に通されて、端子部ケース５２の内部に露出している。端子部ケース５２の内部には、複数のバスバー３２および基板３３が収容されている。複数のバッテリ３１の端子４２Ａ，４２Ｂは、端子部ケース５２に収容された複数のバスバー３２によって電気的に接続されている。
　次に、複数の電池モジュール１３の配置構造について説明する。
　図１に示すように、本実施形態の複数の電池モジュール１３は、最上段モジュール１３Ａと、少なくとも１つ（例えば複数）の中段モジュール１３Ｂと、最下段モジュール１３Ｃとを含む。なお図１および図３以降の図では、中段モジュール１３Ｂを１つのみ代表して示している。
　最上段モジュール１３Ａは、複数の電池モジュール１３のなかで、最も高い位置に配置されたモジュールである。最上段モジュール１３Ａは、「第１モジュール」の一例である。最上段モジュール１３Ａは、複数の電池モジュール１３のなかで、筐体１１の上壁１１ａに最も近い。最上段モジュール１３Ａは、筐体１１の上壁１１ａと該最上段モジュール１３Ａとの間に第１隙間（第１通風隙間、最上段流路）δｈを空けて配置されている。第１隙間δｈは、筐体１１の上壁１１ａと最上段モジュール１３Ａのケース上壁３４ａとの間に形成されている。第１隙間δｈは、筐体１１の上壁１１ａと最上段モジュール１３Ａとの間をＸ方向に延びている。第１隙間δｈには、最上段モジュール１３Ａのケース上壁３４ａが露出している。
　中段モジュール１３Ｂは、複数の電池モジュール１３のなかで、最上段モジュール１３Ａと最下段モジュール１３Ｃとの間に配置されたモジュールである。中段モジュール１３Ｂは、最上段モジュール１３Ａに対して筐体１１の上壁１１ａとは反対側に位置する。最上段モジュール１３Ａと隣り合う中段モジュール１３Ｂ（最上段モジュールの１つ下に位置した中段モジュール１３Ｂ）は、「第２モジュール」の一例である。中段モジュール１３Ｂは、最上段モジュール１３Ａと該中段モジュール１３Ｂとの間に第２隙間（第２通風隙間、中段流路）δｍを空けて配置されている。第２隙間δｍは、最上段モジュール１３Ａのケース下壁３４ｂと中段モジュール１３Ｂのケース上壁３４ａとの間に形成されている。第２隙間δｍは、最上段モジュール１３Ａと中段モジュール１３Ｂとの間をＸ方向に延びている。第２隙間δｍには、最上段モジュール１３Ａのケース下壁３４ｂと、中段モジュール１３Ｂのケース上壁３４ａとが露出している。
　また、Ｚ方向に複数の中段モジュール１３Ｂが設けられる場合、複数の中段モジュール１３Ｂは、互いの間に第２隙間δｍを空けて配置されている。第２隙間δｍは、１つの中段モジュール１３Ｂのケース下壁３４ｂと別の中段モジュール１３Ｂのケース上壁３４ａとの間に形成されている。第２隙間δｍは、複数の中段モジュール１３Ｂの間をＸ方向に延びている。第２隙間δｍには、１つの中段モジュール１３Ｂのケース下壁３４ｂと別の中段モジュール１３Ｂのケース上壁３４ａとが露出している。
　また、最下段モジュール１３Ｃに隣り合う中段モジュール１３Ｂ（最下段モジュール１３Ｃの１つ上に位置した中段モジュール１３Ｂ）は、最下段モジュール１３Ｃと該中段モジュール１３Ｂとの間に第２隙間δｍを空けて配置されている。第２隙間δｍは、中段モジュール１３Ｂのケース下壁３４ｂと最下段モジュール１３Ｃのケース上壁３４ａとの間に形成されている。第２隙間δｍは、中段モジュール１３Ｂと最下段モジュール１３Ｃとの間をＸ方向に延びている。第２隙間δｍには、中段モジュール１３Ｂのケース下壁３４ｂと最下段モジュール１３Ｃのケース上壁３４ａとが露出している。
　最下段モジュール１３Ｃは、複数の電池モジュール１３のなかで、最も低い位置に配置されたモジュールである。最下段モジュール１３Ｃは、中段モジュール１３Ｂに対して最上段モジュール１３Ａとは反対側に位置する。最下段モジュール１３Ｃは、「第３モジュール」の一例である。なお、中段モジュール１３Ｂが１つも無い場合（Ｚ方向に２つの電池モジュール１３のみが配置された場合）、最下段モジュール１３Ｃは、「第２モジュール」の一例に該当する。最下段モジュール１３Ｃは、複数の電池モジュール１３のなかで、筐体１１の下壁１１ｂに最も近い。最下段モジュール１３Ｃは、筐体１１の下壁１１ｂと該最下段モジュール１３Ｃとの間に第３隙間（第３通風隙間、最下段流路）δｌを空けて配置されている。すなわち、第３隙間δｌは、最下段モジュール１３Ｃのケース下壁３４ｂと筐体１１の下壁１１ｂとの間に形成されている。第３隙間δｌは、最下段モジュール１３Ｃと筐体１１の下壁１１ｂとの間をＸ方向に延びている。第２隙間δｍには、最下段モジュール１３Ｃのケース下壁３４ｂが露出している。
　また図１に示すように、複数の電池モジュール１３は、筐体１１の側壁１１ｅから離れて配置されている。これにより、複数の電池モジュール１３と筐体１１の側壁１１ｅとの間には、吸気口２１に通じる第１通風路（吸気側通風路）６１が形成されている。第１通風路６１は、Ｚ方向に沿って吸気口２１から電池装置１の全高に亘って延びている。すなわち、第１通風路６１は、全ての電池モジュール１３の側方（第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌの側方）に亘って形成されている。第１通風路６１は、Ｘ方向において、第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌのそれぞれに連通している。
　同様に、複数の電池モジュール１３は、筐体１１の側壁１１ｆから離れて配置されている。これにより、複数の電池モジュール１３と筐体１１の側壁１１ｆとの間には、排気口２２に通じる第２通風路（排気側通風路）６２が形成されている。第２通風路６２は、Ｚ方向に沿って排気口２２から電池装置１の全高に亘って延びている。すなわち、第２通風路６２は、全ての電池モジュール１３の側方（第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌの側方）に亘って形成されている。第２通風路６２は、複数の電池モジュール１３に対して（第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌに対して）、第１通風路６１とは反対側に位置する。第２通風路６２は、第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌに対して第１通風路６１とは反対側から、第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌのそれぞれに連通している。
　これにより、吸気口２１から筐体１１内に流入する冷却流体は、第１通風路６１から第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌに分かれて流入し、第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌのそれぞれをＸ方向に流れる。そして、第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌを通った冷却流体は、第２通風路６２で合流し、排気口２２から筐体１１の外部に流出する。
　ここで図１に示すように、本実施形態では、第１隙間δｈの通風断面積は、第２隙間δｍの通風断面積よりも小さい。また本実施形態では、第１隙間δｈの通風断面積は、第３隙間δｌの通風断面積よりも小さい。なお本願で言う通風断面積とは、冷却流体の流れ方向に対して略直交する方向に沿う断面積（本実施形態ではＹ方向およびＺ方向に沿う断面積）であり、冷却流体が流れる流路断面積を意味する。なお本実施形態では、第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌのＹ方向の幅（図１中の紙面奥行き方向の幅）は、互いに略同じである。このため本実施形態では、第１隙間δｈの流路高さＨｈは、第２隙間δｍの流路高さＨｍよりも小さいと言える。また、第１隙間δｈの流路高さＨｈは、第３隙間δｌの流路高さＨｌよりも小さいと言える。なお本願で言う「流路高さ」とは、冷却流体の流れ方向に対して略直交する方向における流路幅（本実施形態ではＺ方向の流路幅）を意味する。
　次に、電池装置１の作用について説明する。
　上述のように、吸気口２１から筐体１１内に流入する冷却流体は、第１通風路６１から第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌに分かれて流入し、第１隙間δｈ、第２隙間δｍ、および第３隙間δｌのそれぞれをＸ方向に流れる。この過程で、最上段モジュール１３Ａのケース上壁３４ａは、第１隙間δｈを流れる冷却流体に晒されて冷却される。これにより、最上段モジュール１３Ａのバスバー３２や基板３３、バッテリ３１の上部の放熱が促進される。一方で、最上段モジュール１３Ａのケース下壁３４ｂは、第２隙間δｍを流れる冷却流体に晒されて冷却される。これにより、最上段モジュール１３Ａのバッテリ３１の下部の放熱が促進される。
　同様に、中段モジュール１３Ｂのケース上壁３４ａは、第２隙間δｍを流れる冷却流体に晒されて冷却される。これにより、中段モジュール１３Ｂのバスバー３２や基板３３、バッテリ３１の上部の放熱が促進される。一方で、中段モジュール１３Ｂのケース下壁３４ｂは、別の第２隙間δｍを流れる冷却流体に晒されて冷却される。これにより、中段モジュール１３Ｂのバッテリ３１の下部の放熱が促進される。
　また、最下段モジュール１３Ｃのケース上壁３４ａは、第２隙間δｍを流れる冷却流体に晒されて冷却される。これにより、最下段モジュール１３Ｃのバスバー３２や基板３３、バッテリ３１の上部の放熱が促進される。一方で、最下段モジュール１３Ｃのケース下壁３４ｂは、第３隙間δｌを流れる冷却流体に晒されて冷却される。これにより、最下段モジュール１３Ｃのバッテリ３１の下部の放熱が促進される。
　このような構成によれば、電池装置１の冷却性能の向上を図ることができる。ここで比較のため、第１隙間δｈの通風断面積と、第２隙間δｍの通風断面積と、第３隙間δｌの通風断面積とが全て同じである構成について考える。この場合、複数の電池モジュール１３の近傍を流れる空気流量分布や空気温度分布は一様ではなくなる。この理由は、（ａ）吸気口２１および排気口２２に近い最上段モジュール１３Ａの近傍は空気が流れやすく、吸気口２１および排気口２２から遠い他の電池モジュール１３の近傍は空気が流れにくく、全体として不均一な流量分布となるため、（ｂ）第１隙間δｈおよび第３隙間δｌを流れる冷却流体は、それぞれ１つの電池モジュール１３のみから受熱するが、第２隙間δｍを流れる冷却流体は、上下に配置された複数の電池モジュールから受熱するため、すなわち流路によって受熱量が異なるため、そして（ｃ）冷却流体の昇温は、電池モジュール１３の表面から放出される熱量に比例し、その電池モジュール１３の近傍を流れる冷却流体の流量に反比例するため、である。
　このため、第１隙間δｈを流れる冷却流体と、第２隙間δｍを流れる冷却流体と、第３隙間δｌを流れる冷却流体とで流量および温度が異なる。このため、複数の隙間δｈ，δｍ，δｌにおいて電池モジュール１３から冷却流体への熱通過率が異なる。その結果、複数の電池モジュール１３において温度のばらつきが生じ、複数の電池モジュール１３が一様に冷却される場合に比べて最大温度上昇が大きくなる。このため、冷却性能、例えば発熱体最大温度上昇を発熱量で除算することで得られる熱抵抗（単位はＫ／Ｗ）が悪くなる場合がある。
　そこで本実施形態の電池装置１は、第１隙間δｈの通風断面積が第２隙間δｍの通風断面積よりも小さく設定されている。このような構成によれば、複数の隙間δｈ，δｍ，δｌのなかで吸気口２１に最も近い第１隙間δｈが相対的に狭く形成されることで、第１隙間δｈに冷却流体が流入しにくくなる。言い換えると、第２隙間δｍに流入する冷却流体の流量を増加させることができる。ここで、第２隙間δｍを流れる冷却流体は、その隙間の両側の複数の電池モジュール１３から受熱する。一方で、第１隙間δｈを流れる冷却流体は、１つの電池モジュール１３のみから受熱する。このため、第１隙間δｈに流入する冷却流体の流量が相対的に少なくなっても、第１隙間δｈを流れる冷却流体の温度上昇は、第２隙間δｍを流れる冷却流体の温度上昇に比べて大きくなりにくい。また、第１隙間δｈは、通風断面積が小さいが、流入する冷却流体の流量も少なくなる。このため、第１隙間δｈの冷却流体の平均流速と、第２隙間δｍの冷却流体の平均流速とは互いに近くなる。このため、最上段モジュール１３Ａのみが他の電池モジュール１３に比べて温度が低くなることがなく、複数の電池モジュール１３における温度ばらつきを小さくすることができる。これにより、複数の電池モジュール１３における最大温度上昇が小さくなり、抵抗が下がる。これにより、電池装置１の冷却性能を向上させることができる。
　本実施形態では、最上段モジュール１３Ａのケース３４は、基板３３に面するとともに第１隙間δｈに露出したケース上壁３４ａと、複数のバッテリ３１に面するとともに第２隙間δｍに露出したケース下壁３４ｂとを有する。このような構成によれば、第１隙間δｈを流れる冷却流体と第２隙間δｍを流れる冷却流体とによって最上段モジュール１３Ａの上部および下部の放熱がそれぞれ促進される。このような構成によれば、電池装置１内で温度ばらつきがさらに生じにくくなり、冷却性能のさらなる向上を図ることができる。
　本実施形態では、吸気口２１および排気口２２は、同じ壁に設けられるとともに、電池モジュール１３の両側に分かれて設けられている。このような構成によれば、電池装置１内で冷却流体の一様な流れが実現されやすい。そのため、電池装置１内で温度ばらつきがさらに生じにくくなる。
　（第２の実施形態）
　次に、図３および図４を参照して、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、ファン７１が設けられた点、および第３隙間δｌの通風断面積が所定の大きさに設定される点で、第１の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態の構成と同様である。
　図３は、本実施形態の電池装置１を示す断面図である。
　図３に示すように、本実施形態の電池装置１は、ファン７１を備える。本実施形態では、ファン７１は、給気ファンとして、吸気口２１に設けられている。ファン７１は、吸気口２１から筐体１１内に冷却流体を流入させる。ファン７１は、第１通風路６１が延びた方向に沿って冷却空気を送る。なお、ファン７１が設けられる場所は、吸気口２１に限らず、第１通風路６１の途中でもよい。
　本実施形態では、第３隙間δｌの通風断面積（流路高さＨｌ）は、第２隙間δｍの通風断面積（流路高さＨｍ）の略１／２倍以上の大きさに設定されている。さらに言えば、第３隙間δｌの通風断面積（流路高さＨｌ）は、第２隙間δｍの通風断面積（流路高さＨｍ）の略１／２倍以上、略１．０倍未満の大きさに設定されている。
　ここで、図４は、本願発明者らによる実験によって得られた最下段流路高さ比と熱抵抗比との関係を示すグラフである。なお、「最下段流路高さ比」とは、第２隙間δｍの流路高さＨｍに対する第３隙間δｌの流路高さＨｌの大きさの比率（＝Ｈｌ／Ｈｍ）である。またここで言う「熱抵抗比」とは、最下段流路高さ比が種々の場合における電池装置１の熱抵抗を、最下段流路高さ比が１．０の場合における電池装置１の熱抵抗で除算されることで得られる無次元化された指標である。なお上記実験は、電池モジュール１３をＺ方向に１２段、Ｙ方向に３列で配置し、第２隙間δｍの流路高さＨｍを１３ｍｍ、第１隙間δｈの流路高さＨｈを０ｍｍ、第１通風路６１のＸ方向の流路幅Ｈｉを３３６ｍｍ、第２通風路のＸ方向の流路幅Ｈｏを４６０ｍｍとし、吸気口２１から一様な冷却流体の流入があり（例えばファン７１が設置された場合）、排気口が大気開放されたモデルに基づいて行われた。
　図４に示すように、第３隙間δｌの流路高さＨｌが第２隙間δｍの流路高さＨｍの略１／２倍以上の領域では、熱抵抗比が比較的小さい。一方で、第３隙間δｌの流路高さＨｌが第２隙間δｍの流路高さＨｍの略１／２倍未満の領域では、熱抵抗比が急激に増加している。このため本実施形態では、第３隙間δｌの流路高さＨｌを第２隙間δｍの流路高さＨｍの略１／２倍以上にすることで、電池装置１の熱抵抗が低減されている。
　このような構成によれば、第１実施形態と同様に、冷却性能の向上を図ることができる。また本実施形態では、吸気口２１から筐体１１内に冷却流体を流入させるファン７１が設けられている。そして、第３隙間δｌの通風断面積は、第２隙間δｍの通風断面積の略１／２倍以上の大きさに設定されている。このような構成によれば、吸気口２１から遠い第３隙間δｌには冷却流体が流れにくいという筐体１１内の流動環境においても、第３隙間δｌに十分な量の冷却流体を流すことができる。これにより、最下段モジュール１３Ｃの放熱を促進し、最下段モジュール１３Ｃを含む複数の電池モジュール１３における温度ばらつきをさらに小さくすることができる。
　また、例えば、第３隙間δｌの通風断面積は、第２隙間δｍの通風断面積の略１／２倍以上、略１．０未満の大きさに設定される。このような構成によれば、冷却性能を高めつつ、電池装置１の小型化を図ることができる。具体的な一例では、第３隙間δｌの通風断面積は、第２隙間δｍの通風断面積の略０．８倍近傍に設定されてもよい。このような構成によれば、図４に示すように、電池装置１の小型化を図りつつ、最下段流路高さ比が１．０の場合（第３隙間δｌの通風断面積と第２隙間δｍの通風断面積とが同じ場合）に比べて、冷却性能を高めることができる。
　（第３の実施形態）
　次に、図５を参照して、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、ヒートシンク８０が設けられた点で、第２の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第２の実施形態の構成と同様である。
　図５は、本実施形態の電池装置１を示す断面図である。
　図５に示すように、本実施形態の電池装置１は、複数のヒートシンク８０を備える。複数のヒートシンク８０は、第２隙間δｍと第３隙間δｌとにそれぞれ配置されている。例えば、複数のヒートシンク８０は、各段の支持部１２に設けられている。各段の電池モジュール１３は、ヒートシンク８０の上に載置され、ヒートシンク８０に熱的に接続されている。なお本願で言う「熱的に接続」とは、２つの部材が直接に接している場合や、２つの部材の間に熱接続用の部材（熱伝導シートなど）が設けられている場合などを意味する。
　詳しく述べると、ヒートシンク８０は、ベース８１と、複数のフィン８２とを有する。ベース８１は、例えばＸ方向およびＹ方向に沿う平板状に形成されている。ベース８１は、一対の支持片１２ａ，１２ａの上に掛け渡されるように取り付けられている。電池モジュール１３は、ベース８１の上に載置され、ベース８１に熱的に接続されている。複数のフィン８２は、ベース８１に設けられて、ベース８１に熱的に接続されている。各フィン８２は、ベース８１からＺ方向に沿って板状に起立するとともに、Ｘ方向に延びている。複数のフィン８２は、Ｘ方向に沿って互いに略平行に延びている。冷却流体は、複数のフィン８２の間を通ってＸ方向に流れる。
　このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、冷却性能の向上を図ることができる。また本実施形態では、電池装置１は、第２隙間δｍおよび第３隙間δｌに配置されたヒートシンク８０を備える。ヒートシンク８０は、Ｘ方向に沿う複数のフィン８２を有する。このような構成によれば、電池モジュール１３からの熱を放熱する放熱面積が増加し、電池モジュール１３から冷却流体への熱通過率を大きくすることができる。これにより、複数の電池モジュール１３における最大温度上昇が小さくなり、冷却性能の向上を図ることができる。なお、ヒートシンク８０は、支持部１２に取り付けらえる代わりに、筐体１１の内面または電池モジュール１３に取り付けられてもよい。また、ヒートシンク８０は、該ヒートシンク８０の上下に位置する複数の電池モジュール１３の両方に熱的に接続されてもよい。
　（第４の実施形態）
　次に、図６を参照して、第４の実施形態について説明する。本実施形態は、ヒートシンク８０のフィン８２が所定以上の大きさを有する点で、第３の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第３の実施形態の構成と同様である。
　図６は、本実施形態の電池装置１を示す断面図である。
　図６に示すように、本実施形態では、第２隙間δｍは、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とを含む。第１領域Ａ１は、複数のフィン８２の間に位置した空間領域（いわゆるフィン間領域）である。一方で、第２領域Ａ２は、Ｚ方向で第１領域Ａ１と隣り合うとともに、複数のフィン８２の外部に位置した領域である。別の観点で見ると、第２領域Ａ２は、複数のフィン８２の外部に位置するとともに、Ｚ方向に沿って見た平面視で第１領域Ａ１と重なる領域である。例えば、第２領域Ａ２は、ヒートシンク８０の複数のフィン８２の先端部と、該ヒートシンク８０が面する電池モジュール１３のケース上壁３４ａとの間の空間領域である。
　そして本実施形態では、第１領域Ａ１の通風断面積は、第２領域Ａ２の通風断面積よりも大きく設定される。なお、「第１領域の通風断面積」とは、例えば１つのヒートシンク８０に３つ以上のフィン８２が設けられている場合には、それら３つ以上のフィン８２の間に形成される複数の空間部の通風断面積の合計である。
　同様に、本実施形態では、第３隙間δｌは、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とを有する。なお第３隙間δｌの第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の定義は、第２隙間δｍの第１領域Ａ１および第２領域Ａ２の定義と同様である。そして本実施形態では、第３隙間δｌの第１領域Ａ１の通風断面積は、第３隙間δｌの第２領域Ａ２の通風断面積よりも大きく設定される。
　このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、冷却性能の向上を図ることができる。また本実施形態では、第１領域Ａ１の通風断面積は、第２領域Ａ２の通風断面積よりも大きく設定される。このような構成によれば、ヒートシンク８０の複数のフィン８２の間に多くの冷却流体を流入させることができる。すなわち、フィン８２が存在するために第２領域Ａ２に比べて第１領域Ａ１の通風抵抗が大きい場合であっても、第１領域Ａ１に多くの冷却流体を流入させ、複数のフィン８２の間を通る冷却流体の流速を増加させることができる。これにより、電池モジュール１３から冷却流体への熱通過率を大きくすることができる。これにより、複数の電池モジュール１３における最大温度上昇が小さくなり、冷却性能の向上を図ることができる。
　（第５の実施形態）
　次に、図７を参照して、第５の実施形態について説明する。本実施形態は、複数の電池モジュール１３が略水平方向に並べられた点で、第４の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第４の実施形態の構成と同様である。
　図７は、本実施形態の電池装置１を示す断面図である。
　図７に示すように、本実施形態では、複数の電池モジュール１３は、第１群Ｇ１に属する複数の電池モジュール（複数の最上段モジュール１３Ａ）、第２群Ｇ２に属する複数の電池モジュール１３（複数の中段モジュール１３Ｂ）、および第３群Ｇ３に属する複数の電池モジュール１３（複数の最下段モジュール１３Ｃ）を含む。
　第１群Ｇ１に属する複数の最上段モジュール１３Ａは、Ｙ方向（例えば略水平方向）に並べて配置されている。複数の最上段モジュール１３Ａは、Ｙ方向で互いに接するように配置され、互いに熱的に接続されている。複数の最上段モジュール１３Ａの各々は、「第４モジュール」の一例である。
　同様に、第２群Ｇ２に属する複数の中段モジュール１３Ｂは、Ｙ方向（例えば略水平方向）に並べて配置されている。複数の中段モジュール１３Ｂは、Ｙ方向で互いに接するように配置され、互いに熱的に接続されている。
　また、第３群Ｇ３に属する複数の最下段モジュール１３Ｃは、Ｙ方向（例えば略水平方向）に並べて配置されている。複数の最下段モジュール１３Ｃは、Ｙ方向で互いに接するように配置され、互いに熱的に接続されている。
　このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、冷却性能の向上を図ることができる。また本実施形態では、複数の電池モジュール１３がＹ方向に並べて配置され互いに熱的に接続されている。このような構成によれば、各電池モジュール１３のＹ方向の側面は実質的に断熱状態（熱が移動しない状態）となり、Ｙ方向に並べられた複数の電池モジュール１３の間でバッテリ３１の温度差が小さくなる。これにより、複数の電池モジュール１３における温度ばらつきが小さくなり、冷却性能の向上を図ることができる。
　（第６の実施形態）
　次に、図８を参照して、第６の実施形態について説明する。本実施形態は、複数の電池装置１を備えた電池システムに関するという点で、第５の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第５の実施形態の構成と同様である。
　図８は、本実施形態の電池システム９１を示す断面図である。
　図８に示すように、本実施形態の電池システム９１は、複数の電池装置１を含む。電池システム９１は、「バッテリ冷却システム」、「発熱体冷却システム」などと称されてもよい。
　図８に示すように、複数の電池装置１は、Ｙ方向（例えば略水平方向）に並べて配置されている。複数の電池装置１は、Ｙ方向で互いに接するように配置され、互いに熱的に接続されている。
　このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、冷却性能の向上を図ることができる。また本実施形態では、複数の電池装置１がＹ方向に並べて配置され互いに熱的に接続されている。このような構成によれば、第５の実施形態と同様に、Ｙ方向に並べられた複数の電池装置１の間でバッテリ３１の温度差が小さくなる。これにより、冷却性能の向上を図ることができる。
　（第７の実施形態）
　次に、図９を参照して、第７の実施形態について説明する。本実施形態は、複数の電池装置１が当該複数の電池装置１の吸気側を対向させて互いに一体に設けられた点で、第４の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第４の実施形態の構成と同様である。
　図９は、本実施形態の電池システム９１を示す断面図である。
　図９に示すように、電池システム９１は、複数の電池装置１を含む。複数の電池装置１は、Ｙ方向に並べて配置されている。複数の電池装置１は、当該複数の電池装置１の吸気側を対向させて互いに一体に設けられている。本実施形態では、複数の電池装置１の筐体１１および支持部１２は、一体に設けられている。また、複数の電池装置１の吸気口２１は、一体に設けられている。吸気口２１は、複数の電池装置１の境界部に設けられている。
　本実施形態では、ファン７１は、排気ファンとして、排気口２２に設けられている。ファン７１は、筐体１１内の冷却流体を排気口２２から流出させる。これにより、筐体１１の内圧が下がり、吸気口２１から新しい冷却流体が筐体１１内に流入する。なお、ファン７１が設けられる場所は、排気口２２に限らず、第２通風路６２の途中でもよい。
　また別の観点で見ると、本実施形態の電池システム９１は、１つの筐体１１、複数の最上段モジュール１３Ａ、複数の中段モジュール１３Ｂ、および複数の最下段モジュール１３Ｃを備えている。複数の最上段モジュール１３Ａ、複数の中段モジュール１３Ｂ、および複数の最下段モジュール１３Ｃは、筐体１１に収容されている。複数の最上段モジュール１３Ａは、Ｘ方向において、吸気口２１の両側に分かれて配置されている。同様に、複数の中段モジュール１３Ｂは、Ｘ方向において、吸気口２１の両側に分かれて配置されている。複数の最下段モジュール１３Ｃは、Ｘ方向において、吸気口２１の両側に分かれて配置されている。
　このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、冷却性能の向上を図ることができる。また本実施形態では、複数の電池装置１が当該複数の電池装置１の吸気側を対向させて互いに一体に設けられている。このような構成によれば、コンパクトで冷却性能の高い電池システム９１を実現することができる。
　以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、電池装置は、吸気口が設けられた第１壁を有した筐体と、前記第１壁との間に第１隙間を空けて配置された第１モジュールと、前記第１モジュールとの間に第２隙間を空けて配置された第２モジュールとを備えている。前記第１隙間は、前記第２隙間に比べて通風断面積が小さい。このような構成によれば、冷却性能の向上を図ることができる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　１…電池装置、１１…筐体、１１ａ…上壁（第１壁）、１１ｂ…下壁（第２壁）、１３…電池モジュール、１３Ａ…最上段モジュール（第１モジュール）、１３Ｂ…中段モジュール（第２モジュール）、１３Ｃ…最下段モジュール（第３モジュール）、２１…吸気口、２２…排気口、７１…ファン、８０…ヒートシンク、８２…フィン、９１…電池システム、δｈ…第１隙間、δｍ…第２隙間、δｌ…第３隙間、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域。

Claims (9)

  1. 　吸気口が設けられた第１壁を有した筐体と、
    　前記筐体に収容され、前記第１壁との間に第１隙間を空けて配置された第１モジュールと、
    　前記筐体に収容され、前記第１モジュールに対して前記第１壁とは反対側に位置し、前記第１モジュールとの間に第２隙間を空けて配置された第２モジュールと、
    　を備え、
    　前記第１隙間は、前記第２隙間に比べて通風断面積が小さい、
    　電池装置。
  2. 　前記第１モジュールは、複数のバッテリと、基板と、前記複数のバッテリおよび前記基板を収容したケースとを有し、
    　前記ケースは、前記基板に面するとともに前記第１隙間に露出した第１ケース壁と、前記複数のバッテリに面するとともに前記第２隙間に露出した第２ケース壁とを有した、
    　請求項１に記載の電池装置。
  3. 　前記第１壁は、排気口を有し、
    　前記吸気口および前記排気口は、前記第１モジュールと前記第２モジュールとが並ぶ方向とは交差する方向で前記第１モジュールの両側に分かれて設けられた、
    　請求項１に記載の電池装置。
  4. 　前記筐体に収容され、前記第２モジュールに対して前記第１モジュールとは反対側に位置した第３モジュールと、
    　前記吸気口から前記筐体内に冷却流体を流入させる吸気ファンと、
    　をさらに備え、
    　前記筐体は、前記第１壁とは反対側に位置して前記第３モジュールとの間に第３隙間を空けた第２壁を有し、
    　前記第３隙間の通風断面積は、前記第２隙間の通風断面積の略１／２倍以上の大きさである、
    　請求項１に記載の電池装置。
  5. 　前記第２隙間に配置され、前記第１モジュールおよび前記第２モジュールの少なくとも一方に熱的に接続されたヒートシンクをさらに備え、
    　前記ヒートシンクは、前記第１モジュールと前記第２モジュールとが並ぶ方向とは交差する方向に沿う複数のフィンを有した、
    　請求項１に記載の電池装置。
  6. 　前記第２隙間は、前記複数のフィンの間に位置した第１領域と、前記第１モジュールと前記第２モジュールとが並ぶ方向で前記第１領域と隣り合うとともに前記複数のフィンの外部に位置した第２領域とを含み、
    　前記第１領域は、前記第２領域に比べて通風断面積が大きい、
    　請求項５に記載の電池装置。
  7. 　前記第１モジュールと前記第２モジュールとが並ぶ方向とは交差する方向で前記第１モジュールと並ぶ第４モジュールをさらに備え、
    　前記第１モジュールと前記第４モジュールとは、互いに熱的に接続された、
    　請求項１に記載の電池装置。
  8. 　複数の電池装置を備え、
    　前記複数の電池装置の各々は、(i)吸気口が設けられた第１壁を有した筐体と、(ii)前記筐体に収容され、前記第１壁との間に第１隙間を空けて配置された第１モジュールと、(iii)前記筐体に収容され、前記第１モジュールに対して前記第１壁とは反対側に位置し、前記第１モジュールとの間に第２隙間を空けて配置された第２モジュールとを備え、前記第１隙間は、前記第２隙間に比べて通風断面積が小さく、
    　前記複数の電池装置は、前記第１モジュールと前記第２モジュールとが並ぶ方向とは交差する方向に並べられて互いに熱的に接続された、
    　電池システム。
  9. 　吸気口が設けられた第１壁を有した筐体と、
    　前記筐体に収容され、前記第１壁との間に第１隙間を空けて配置された複数の第１モジュールと、
    　前記筐体に収容され、前記複数の第１モジュールに対して前記第１壁とは反対側に位置し、前記複数の第１モジュールとの間に第２隙間を空けて配置された複数の第２モジュールと、
    　を備え、
    　前記第１隙間は、前記第２隙間に比べて通風断面積が小さく、
    　前記複数の第１モジュールは、該複数の第１モジュールが並ぶ方向において、前記吸気口の両側に分かれて配置され、
    　前記複数の第２モジュールは、該複数の第２モジュールが並ぶ方向において、前記吸気口の両側に分かれて配置された、
    　電池システム。
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