特許 6969913 電池装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6969913

(24)【登録日】2021年11月1日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】電池装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6556 20140101AFI20211111BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20211111BHJP

   H01M 10/6568 20140101ALI20211111BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20211111BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20211111BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20211111BHJP

   H01M 50/244 20210101ALI20211111BHJP

   H01M 50/296 20210101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/6556

   H01M10/6554

   H01M10/6568

   H01M10/613

   H01M10/647

   H01M50/204 401H

   H01M50/244 A

   H01M50/296

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-124469(P2017-124469)

(22)【出願日】2017年6月26日

(65)【公開番号】特開2019-9022(P2019-9022A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2020年6月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】黒川 健也

(72)【発明者】

【氏名】阿部 達朗

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 麻友

【審査官】 早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１２−５０６１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６１７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８２０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４０３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５０４１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４３７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９５３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０３３４１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−１００１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９８６８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ１０／５２−１０／６６７

Ｈ０１Ｍ５０／２０−５０／２９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の筐体と、
前記第一の筐体に収容され、それぞれが複数の電池セルと、前記複数の電池セルを覆い当該複数の電池セルと熱的に接続された第一の壁部と、を有した複数の電池モジュールと、
前記第一の壁部のそれぞれと熱的に接続された状態に設けられ、当該第一の壁部との熱交換によって前記複数の電池セルを冷却する流体が流れる第一の流路が設けられた複数の冷却プレートと、
それぞれが前記電池モジュールと前記冷却プレートとを有し、第一の方向に並んだ複数のサブアセンブリと、
を備え、
前記第一の筐体には、前記第一の方向と交差した第二の方向の一方に開放された収容部が設けられ、
前記収容部の底部および前記サブアセンブリのうち一方には前記第二の方向に沿って凹んだ第一の位置決め部が設けられ、他方には前記第一の位置決め部との当接によって前記サブアセンブリの前記底部に沿った移動を制限する第二の位置決め部が設けられた、電池装置。

【請求項2】

第一の筐体と、
前記第一の筐体に収容され、それぞれが複数の電池セルと、前記複数の電池セルを覆い当該複数の電池セルと熱的に接続された第一の壁部と、を有した複数の電池モジュールと、
前記第一の壁部のそれぞれと熱的に接続された状態に設けられ、当該第一の壁部との熱交換によって前記複数の電池セルを冷却する流体が流れる第一の流路が設けられた複数の冷却プレートと、
それぞれが前記電池モジュールと前記冷却プレートとを有し、第一の方向に並んだ複数のサブアセンブリと、
を備え、
前記サブアセンブリには、前記第一の方向と交差した第二の方向の一端部より下方の他端部の近くに前記第一の流路の入口開口および出口開口が設けられ、前記他端部より上方の前記一端部の近くに前記電池モジュールの出力端子部が設けられた、電池装置。

【請求項3】

前記第一の筐体の内側に設けられ、前記冷却プレートのそれぞれの前記第一の流路を直列または並列に接続する接続部と、前記第一の筐体の外側に設けられ、前記接続部の下流側から流出した前記流体を冷却して前記接続部の上流側に戻す循環部と、を有した冷却ユニットを備えた、請求項１または２に記載の電池装置。

【請求項4】

前記第一の流路は、前記冷却プレートの周縁部よりも中心部の近くが上流側となり、前記中心部よりも前記周縁部の近くが下流側となるように設けられた、請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の電池装置。

【請求項5】

前記サブアセンブリは、前記第一の壁部が互いに面するように配置された二つの前記電池モジュールと、前記二つの第一の壁部の間に挟まれた状態で前記二つの電池モジュールと一体化された前記冷却プレートと、を有した第一のサブアセンブリを含む、請求項１または２に記載の電池装置。

【請求項6】

前記第一の筐体は、気密性を有した、請求項１〜５のうちいずれか一つに記載の電池装置。

【請求項7】

前記第一の筐体の内側に設けられた複数の前記冷却プレートのそれぞれの前記第一の流路を直列に接続する場合、前記第一の筐体の前記第一の方向中央部側に設けられた前記冷却プレートが上流側となり、前記第一の筐体の前記第一の方向端部側に設けられた前記冷却プレートが下流側となる、請求項１〜６のうちいずれか一つに記載の電池装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電池装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の電池セルを覆い当該複数の電池セルと熱的に接続された第一の壁部を有した電池モジュールと、第一の壁部と熱的に接続された状態に設けられた熱伝達デバイスと、を備えた電池装置が、知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−２０１２７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の電池装置では、例えば、電池モジュールを効率的に冷却することが可能な構成が得られれば、好ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の電池装置は、例えば、第一の筐体と、複数の電池モジュールと、複数の冷却プレートと、複数のサブアセンブリと、を備える。複数の電池モジュールは、第一の筐体に収容され、それぞれが複数の電池セルと、複数の電池セルを覆い当該複数の電池セルと熱的に接続された第一の壁部と、を有する。複数の冷却プレートは、第一の壁部のそれぞれと熱的に接続された状態に設けられ、当該第一の壁部との熱交換によって複数の電池セルを冷却する流体が流れる第一の流路が設けられる。複数のサブアセンブリは、それぞれが電池モジュールと冷却プレートとを有し、第一の方向に並ぶ。第一の筐体には、第一の方向と交差した第二の方向の一方に開放された収容部が設けられ、収容部の底部およびサブアセンブリのうち一方には第二の方向に沿って凹んだ第一の位置決め部が設けられ、他方には第一の位置決め部との当接によってサブアセンブリの底部に沿った移動を制限する第二の位置決め部が設けられる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、一つの実施形態の電池装置の例示的かつ模式的な構成図である。

【図2】図２は、一つの実施形態の電池装置の電池パックの例示的かつ模式的な側面図である。

【図3】図３は、一つの実施形態の電池装置の電池パックの例示的かつ模式的な分解斜視図である。

【図4】図４は、一つの実施形態の電池装置の電池モジュールの例示的かつ模式的な分解斜視図である。

【図5】図５は、一つの実施形態の電池装置の第一のサブアセンブリの例示的かつ模式的な分解斜視図である。

【図6】図６は、一つの実施形態の電池装置の第一のサブアセンブリを上側から見た例示的かつ模式的な斜視図である。

【図7】図７は、一つの実施形態の電池装置の第一のサブアセンブリを下側から見た例示的かつ模式的な斜視図である。

【図8】図８は、一つの実施形態の電池装置の冷却プレートの例示的かつ模式的な分解斜視図である。

【図9】図９は、一つの実施形態の電池装置の第二のサブアセンブリの例示的かつ模式的な斜視図である。

【図10】図１０は、一つの実施形態の電池装置の電池パックを上側から見た例示的かつ模式的な斜視図である。

【図11】図１１は、図１０の一部の拡大図であって、コネクタカバーが取り外された状態の図である。

【図12】図１２は、一つの実施形態の電池装置の電池パックを下側から見た例示的かつ模式的な斜視図である。

【図13】図１３は、一つの実施形態の電池装置の電池パックにおける筐体の一部の例示的かつ模式的な分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。なお、本明細書では、序数は、部品や部材を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

【0008】

図１は、電池装置１の構成図である。図１に示されるように、電池装置１は、例えば、電池パック２と、制御装置３と、水冷ユニット４と、を備えている。電池装置１では、水冷ユニット４の経路内を循環する流体（冷却水）と電池パック２の電池モジュール６（図２参照）との熱交換によって、電池パック２が繰り返し冷却されるよう構成されている。水冷ユニット４は、冷却ユニットの一例である。なお、冷却ユニットは、この例には限定されず、例えば、空冷ユニットや、油冷ユニット等であってもよい。

【0009】

電池装置１は、自動車や電車等の種々の車両に搭載され、それら種々の車両の電源として使用されうる。制御装置３は、例えば、インバータとの組み合わせ等によって構成され、電池パック２から供給される直流電力を交流電力に変換して車両のモータ等を駆動する。電池装置１は、車両用電池装置の一例である。

【0010】

図２は、電池パック２の側面図である。なお、以下の各図では、便宜上、互いに直交する三方向が定義されている。Ｘ方向は、電池パック２の長手方向に沿うとともに、電池モジュール６の厚さ方向に沿う。Ｙ方向は、電池パック２の幅方向（短手方向）に沿うとともに、電池モジュール６の幅方向（短手方向）に沿う。Ｚ方向は、電池パック２の高さ方向に沿うとともに、電池モジュール６の長手方向に沿う。Ｘ方向は、第一の方向の一例であり、Ｚ方向は、第二の方向の一例である。

【0011】

図１，２に示されるように、水冷ユニット４は、例えば、複数の冷却プレート４１と、接続部４２と、循環部４３と、を有する。冷却プレート４１は、それぞれ、電池モジュール６と熱的に接続された状態に設けられている。各冷却プレート４１の内部には、電池モジュール６を冷却する流体が流れる流路４０（図８参照）が設けられている。水冷ユニット４は、例えば、Ｘ方向に互いに間隔をあけて並んだ四つの冷却プレート４１を有している。流路４０は、第一の流路の一例である。

【0012】

接続部４２は、複数の接続配管４２ａを有する。本実施形態では、例えば、複数の接続配管４２ａによって、冷却プレート４１の各流路４０が電池パック２内で直列に接続されている。なお、接続部４２は、この例には限定されず、例えば、複数の接続配管４２ａによって、冷却プレート４１の各流路４０が並列に接続されてもよいし、直列と並列との組み合わせによって接続されてもよい。

【0013】

冷却プレート４１の各流路４０を直列に接続する場合には、Ｘ方向の中央部側に位置される冷却プレート４１が上流側となり、Ｘ方向の端部側に位置される冷却プレート４１が下流側となるように各流路４０を接続するのが好ましい。このような構成によれば、Ｘ方向の端部側よりも電池モジュール６の温度が高くなりやすいＸ方向の中央部側において、流路４０を流れる流体（冷却水）による電池モジュール６の冷却効果を高めることができる。よって、例えば、場所による電池モジュール６の温度ばらつきが抑制されやすく、ひいては電池パック２の寿命が長くなりやすい。

【0014】

図１に示されるように、循環部４３には、例えば、圧力計４４や、タンク４５、ポンプ４６、バルブ４７、ラジエータ４８、流量計４９等が設けられている。圧力計４４等の各部品は、循環部４３の接続配管４３ａを介して、互いに接続されている。循環部４３では、ポンプ４６が動作することで、電池パック２（接続部４２）の下流側から流出した流体が、ラジエータ４８を通過して電池パック２の上流側に戻される。流体は、ラジエータ４８を通過する過程で外気に熱を奪われることで冷却される。したがって、冷却された流体が電池パック２の上流側に戻されるため、電池パック２をより効率よく冷却することができる。ラジエータ４８は、熱交換器の一例である。なお、熱交換器は、この例には限定されず、例えば、タンク４５内に貯留された流体と熱交換を行うチラー等が設けられてもよい。

【0015】

図３は、電池パック２の分解斜視図である。図２，３に示されるように、電池パック２は、例えば、筐体５と、複数のサブアセンブリ１０と、を有する。サブアセンブリ１０は、少なくとも一つの電池モジュール６と冷却プレート４１とが一体化されたものである。換言すると、サブアセンブリ１０は、冷却プレート４１に対して二つの電池モジュール６が一体化された第一のサブアセンブリ１０Ａと、冷却プレート４１に対して一つの電池モジュール６が一体化された第二のサブアセンブリ１０Ｂと、を含む。筐体５には、例えば、三つの第一のサブアセンブリ１０Ａと一つの第二のサブアセンブリ１０ＢとがＸ方向に一列に並んだ状態で収容されている。電池パック２は、電池モジュール集合体等とも称されうる。筐体５は、第一の筐体の一例である。

【0016】

図４は、電池モジュール６の分解斜視図である。図４に示されるように、電池モジュール６は、例えば、筐体７と、複数の電池セル８と、導電部材（バスバー）９と、を有する。電池セル８、および導電部材９は、筐体７に収容される。複数の電池セル８は、複数の導電部材９によって互いに電気的に接続される。また、複数の電池セル８の電力、すなわち電池モジュール６の電力は、一対の出力端子部６ａ，６ｂを介して、外部に出力可能となっている。一対の出力端子部６ａ，６ｂのうち一方は正極端子であり、他方は負極端子である。電池モジュール６は、電池セル集合体や、組電池等とも称されうる。筐体７は、第二の筐体の一例である。

【0017】

筐体７は、Ｚ方向に長い直方体状に構成されている。筐体７は、複数の壁部７ａ〜７ｉを有する。壁部７ａおよび壁部７ｂは、いずれも、Ｘ方向と直交する方向（ＹＺ平面）に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部７ａは、底壁部や下壁部等と称され、壁部７ｂは、天壁部や上壁部等と称される。壁部７ａは、複数の電池セル８の下面と面している。壁部７ａは、複数の電池セル８が筐体７に収容された状態で、電池セル８のそれぞれと熱的に接続される。壁部７ａは、第一の壁部の一例である。

【0018】

壁部７ｃおよび壁部７ｅは、いずれも、Ｙ方向と直交する方向（ＸＺ平面）に沿って延びており、Ｙ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。また、壁部７ｄおよび壁部７ｆは、いずれも、Ｚ方向と直交する方向（ＸＹ平面）に沿って延びており、Ｚ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部７ｃ〜７ｆは、側壁部や周壁部等と称される。壁部７ｄ，７ｆには、それぞれ、複数のナット１６が設けられている。ナット１６は、例えば、インサート成形等によって、筐体７と一体に構成されている。

【0019】

壁部７ｇは、壁部７ａ，７ｂに沿って延びた長方形状の板状に構成されている。壁部７ｇは、壁部７ａと壁部７ｂとの間に位置され、壁部７ｃと壁部７ｅとの間、および壁部７ｄと壁部７ｆとの間に渡っている。壁部７ｇは、筐体７内をＸ方向、すなわち電池セル８側の空間と導電部材９側の空間とに仕切っている。壁部７ｇは、中間壁部や仕切壁等と称されうる。

【0020】

壁部７ｈは、壁部７ｃ，７ｅに沿って延びた長方形状の板状に構成されている。壁部７ｈは、いずれも、壁部７ｃと壁部７ｅとの間に位置され、壁部７ｄと壁部７ｆとの間、および壁部７ａと壁部７ｇとの間に渡っている。また、壁部７ｉは、壁部７ｄ，７ｆに沿って延びた長方形状の板状に構成されている。壁部７ｉは、いずれも、壁部７ｄと壁部７ｆとの間に位置され、壁部７ｃと壁部７ｅとの間、および壁部７ａと壁部７ｇとの間に渡っている。本実施形態では、互いに交差した壁部７ｈおよび壁部７ｉによって、筐体７内に合計二十四個の収容室７ｊが設けられている。そして、各収容室７ｊに、一つずつ電池セル８が入れられている。壁部７ｈ，７ｉは、隔壁部や、仕切壁、分離壁等と称される。また、壁部７ｈ，７ｉは、絶縁部の一例である。

【0021】

また、筐体７は、複数の部品（分割体）が組み合わせられて構成されている。具体的には、筐体７は、例えば、ケース７１と、ミドルカバー７２と、トップカバー７３と、を有する。ケース７１は、少なくとも、壁部７ａと、壁部７ｃ〜７ｆの一部（下側部分）と、壁部７ｈ，７ｉと、を有する。ミドルカバー７２は、少なくとも、壁部７ｇと、壁部７ｃ〜７ｆの一部（上側部分）と、を有する。また、トップカバー７３は、少なくとも壁部７ｂを有する。

【0022】

ミドルカバー７２は、ケース７１における電池セル８の収容室７ｊを塞ぎ、ケース７１と一体化される。また、トップカバー７３は、ミドルカバー７２における導電部材９の収容部分を塞ぎ、ミドルカバー７２と一体化される。ケース７１、ミドルカバー７２、およびトップカバー７３は、例えば、スナップフィットや、結合具等によって互いに結合されうる。ケース７１は、第一筐体部材や下ケース等とも称され、ミドルカバー７２は、第二筐体部材や中ケース等とも称され、トップカバー７３は、第三筐体部材や蓋等とも称されうる。筐体７は、例えば、合成樹脂材料等の絶縁材料によって構成される。

【0023】

電池セル８は、例えば、リチウムイオン二次電池等で構成されている。なお、電池セル８は、ニッケル水素電池や、ニッケルカドミウム電他等、他の二次電池であってもよい。リチウムイオン二次電池は、非水電解質二次電池の一種であり、電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担う。正極材料としては、例えば、リチウムマンガン複合酸化物や、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、リチウムマンガンコバルト複合酸化物、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物等が用いられ、負極材料としては、例えば、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）等の酸化物系材料や、ニオブ複合酸化物等の酸化物材料等が用いられる。また、電解質（例えば、電解液）としては、フッ素系錯塩（例えばＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が配合された、例えば、炭酸エチレンや、炭酸プロピレン、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジメチル等の有機溶媒等が単独であるいは複数混合されて用いられる。電池セル８は、単電池等とも称される。

【0024】

電池セル８は、Ｙ方向に扁平な直方体状に構成されている。電池セル８の上面には、一対の電極部８ａ，８ｂが設けられている。一対の電極部８ａ，８ｂのうち一方は正極端子であり、他方は負極端子である。電池セル８は、例えば、アルミニウム等の金属材料によって構成されている。電池セル８は、所謂角型缶タイプのものであり、缶セル等とも称されうる。

【0025】

図５は、第一のサブアセンブリ１０Ａの分解斜視図であり、図６は、第一のサブアセンブリ１０Ａを上側から見た斜視図であり、図７は、第一のサブアセンブリ１０Ａを下側から見た斜視図である。図５〜７に示されるように、第一のサブアセンブリ１０Ａは、例えば、二つの電池モジュール６と、冷却プレート４１と、複数のブラケット１１，１２と、複数のボルト１３，１４と、複数のナット１５と、を有している。二つの電池モジュール６は、それぞれの壁部７ａが互いに面し、且つそれぞれの出力端子部６ａ，６ｂがＺ方向の一方（上方）に位置された状態で、冷却プレート４１と一体化される。

【0026】

図５に示されるように、冷却プレート４１は、例えば、ベース部４１ａと、第一の突出部４１ｂと、第二の突出部４１ｃと、を有する。ベース部４１ａは、Ｘ方向と直交する方向（ＹＺ平面）に沿って延びた長方形状の板状に構成されている。ベース部４１ａの大きさは、壁部７ａの大きさと略同じである。

【0027】

第一の突出部４１ｂは、ベース部４１ａからＺ方向の一方（上方）に突出している。第一の突出部４１ｂのＹ方向に沿った幅は、ベース部４１ａのＹ方向に沿った幅よりも狭い。図５，６に示されるように、第一の突出部４１ｂは、二つのブラケット１１の取付部１１ｂ同士の間に位置され、ボルト１４およびナット１５によって取付部１１ｂとともに結合される。

【0028】

第二の突出部４１ｃは、ベース部４１ａからＺ方向の他方（下方）に突出している。第二の突出部４１ｃのＹ方向に沿った幅は、第一の突出部４１ｂのＹ方向に沿った幅と略同じである。図５，７に示されるように、第二の突出部４１ｃは、二つのブラケット１２の取付部１２ｂ同士の間に位置され、ボルト１４およびナット１５によって取付部１２ｂとともに結合される。

【0029】

また、第二の突出部４１ｃには、流路４０の入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂが設けられている。入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂは、第二の突出部４１ｃの露出部分、すなわち取付部１２ｂとＹ方向にずれた位置に設けられている。入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂは、互いにＸ方向の反対側に向けて開放されている。入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂには、それぞれ、接続部４２（図２参照）の接続配管４２ａが接続される。

【0030】

図８は、冷却プレート４１の分解斜視図である。図８に示されるように、冷却プレート４１は、例えば、Ｘ方向に分割された二つの分割体４１Ａ，４１Ｂを有している。分割体４１Ａの厚さは、分割体４１Ｂの厚さよりも厚い。分割体４１Ａには、流路４０を構成する凹部４０ｘが設けられている。凹部４０ｘは、分割体４１Ａの内面４１ｅ、すなわち分割体４１Ｂ側を向いた面に設けられ、分割体４１Ｂから離れる方向に凹んでいる。

【0031】

凹部４０ｘは、第二の突出部４１ｃ内に位置される二つの端部４０ｃを有している。凹部４０ｘは、一方の端部４０ｃから冷却プレート４１の略中心部４１ｆを通るようにＺ方向に延びて往復し、且つ冷却プレート４１の周縁部４１ｇを通るように周状に延びて他方の端部４０ｃと接続される。換言すると、凹部４０ｘ（流路４０）は、冷却プレート４１の周縁部４１ｇよりも中心部４１ｆの近くが上流側となり、中心部４１ｆよりも周縁部４１ｇの近くが下流側となるように延びている。凹部４０ｘの他方の端部４０ｃは、出口開口４０ｂと接続されている。出口開口４０ｂは、分割体４１ＡをＸ方向に貫通している。

【0032】

また、凹部４０ｘの一方の端部４０ｃは、入口開口４０ａと接続されている。入口開口４０ａは、分割体４１ＢをＸ方向に貫通している。分割体４１Ｂは、凹部４０ｘを覆った状態で、結合具４１Ｃによって分割体４１Ａと結合（一体化）される。

【0033】

また、分割体４１Ａと分割体４１Ｂとの間には、不図示のシール部材が設けられている。シール部材は、例えば、分割体４１Ａの内面４１ｅに塗布される液状ガスケット（嫌気性硬化樹脂）等である。シール部材によって、流路４０の周囲から流体（冷却水）が漏れるのが抑制される。なお、内面４１ｅの凹部４０ｘの周囲には、液体状のシール部材を捕捉するための凹部が設けられている。これにより、分割体４１Ａ，４１Ｂの結合時に内面４１ｅに沿って広がるシール部材が凹部４０ｘ内に浸入するのが抑制されている。

【0034】

図５に示されるように、冷却プレート４１は、入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂがＺ方向の他方（下方）、すなわち出力端子部６ａ，６ｂとは反対側に位置された状態で、二つの電池モジュール６と一体化される。換言すると、入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂは、第一のサブアセンブリ１０Ａの上端部１０ａよりも下端部１０ｂの近くに設けられ、出力端子部６ａ，６ｂは、第一のサブアセンブリ１０Ａの下端部１０ｂよりも上端部１０ａの近くに設けられている。上端部１０ａは、一端部の一例であり、下端部１０ｂは、他端部の一例である。

【0035】

また、壁部７ａと冷却プレート４１との間には、それぞれ、不図示の熱伝導層が設けられている。熱伝導層は、例えば、熱伝導グリスや、熱伝導シート等である。熱伝導層によって、壁部７ａと冷却プレート４１との間の熱伝達性が向上し、ひいては冷却プレート４１による壁部７ａ（複数の電池セル８）の冷却効果を高めることができる。

【0036】

図５，６に示されるように、ブラケット１１は、それぞれ、複数の取付部１１ａ〜１１ｃを有している。取付部１１ａは、壁部７ｄに沿って延びた四角形状の板状に形成されている。また、取付部１１ａのＹ方向の両端部には、壁部７ｄから離れる方向に屈曲した屈曲部１１ｄが設けられている。屈曲部１１ｄは、壁部７ｄに露出した複数のナット１６とＺ方向に並ぶ。本実施形態では、これらのナット１６に、屈曲部１１ｄを間に挟んだ状態でボルト１３が結合されることにより、ブラケット１１が電池モジュール６に固定される。取付部１１ａは、第一の取付部や、底壁部、ベース部等とも称される。

【0037】

取付部１１ｂは、取付部１１ａの冷却プレート４１側の端部からＺ方向の一方（上方）に突出し、Ｙ方向に細長く延びている。取付部１１ｂは、それぞれ、第一の突出部４１ｂとＸ方向に重ねられている。本実施形態では、図５，６に示されるナット１５に、二つの取付部１１ｂおよび第一の突出部４１ｂを間に挟んだ状態でボルト１４が結合されることにより、ブラケット１１を介して二つの電池モジュール６と冷却プレート４１とが一体化される。取付部１１ｂは、第二の取付部や、立壁部等とも称される。

【0038】

取付部１１ｃは、それぞれ、屈曲部１１ｄからＺ方向の一方（上方）に突出し、Ｘ方向に細長く延びている。取付部１１ｃは、第一のサブアセンブリ１０Ａと筐体５（図３，１３参照）との固定に用いられる。取付部１１ｃは、第三の取付部や、立壁部等とも称される。

【0039】

図７に示されるように、ブラケット１２は、それぞれ、複数の取付部１２ａ，１２ｂを有している。取付部１２ａは、壁部７ｆに沿って延びた四角形状の板状に形成されている。また、取付部１２ａのＹ方向の両端部には、壁部７ｆから離れる方向に屈曲した屈曲部１２ｃが設けられている。屈曲部１２ｃは、壁部７ｆに露出した複数のナット１６とＺ方向に並ぶ。本実施形態では、これらのナット１６に、屈曲部１２ｃを間に挟んだ状態でボルト１３が結合されることにより、ブラケット１２が電池モジュール６に固定される。取付部１２ａは、第一の取付部や、底壁部、ベース部等とも称される。

【0040】

取付部１２ｂは、取付部１２ａの冷却プレート４１側の端部からＺ方向の他方（下方）に突出している。取付部１２ｂは、それぞれ、第二の突出部４１ｃとＸ方向に重ねられている。本実施形態では、図７に示されるナット１５に、二つの取付部１２ｂおよび第二の突出部４１ｃを間に挟んだ状態でボルト１４が結合されることにより、ブラケット１２を介して二つの電池モジュール６と冷却プレート４１とが一体化される。取付部１２ｂは、第二の取付部や、立壁部等とも称される。

【0041】

図９は、第二のサブアセンブリ１０Ｂの斜視図である。図９に示されるように、第二のサブアセンブリ１０Ｂは、例えば、電池モジュール６と、冷却プレート４１と、ブラケット１１，１２と、複数のボルト１３，１４と、複数のナットと、を有している。なお、図９では、便宜上、ボルト１４と結合されるナットは図示省略されている。第二のサブアセンブリ１０Ｂの構成は、電池モジュール６が一つの点以外は、第一のサブアセンブリ１０Ａの構成と同じである。なお、本実施形態では、第二のサブアセンブリ１０Ｂが設けられた場合が例示されるが、これには限定されず、例えば、すべてが第一のサブアセンブリ１０Ａであってもよい。サブアセンブリ１０（電池モジュール６）の数は、電池装置１が搭載される車両に応じて種々に変更可能である。

【0042】

図１０は、電池パック２を上側から見た斜視図であり、図１１は、図１０の一部の拡大図であって、コネクタカバー５４が取り外された状態の図である。電池パック２には、上述した第一のサブアセンブリ１０Ａや、第二のサブアセンブリ１０Ｂ、導電部材（バスバー）、制御基板等が収容される。複数の電池モジュール６は、導電部材によって互いに電気的に接続される。複数の電池モジュール６の電力、すなわち電池パック２の電力は、導電部材およびコネクタ２１，２２を介して、外部に出力可能となっている。コネクタ２１，２２のうち一方は正極コネクタであり、他方は負極コネクタである。コネクタ２１，２２には、電力ケーブル３１（図１参照）のコネクタが接続される。

【0043】

また、図１１に示されるように、電池パック２の二つのコネクタ２１，２２の間には、コネクタ２３，２４が設けられている。コネクタ２３，２４は、通信コネクタである。コネクタ２３，２４には、ＬＡＮケーブル等の通信ケーブル３２（図１参照）のコネクタが接続される。電池パック２は、通信ケーブル３２を介して、制御装置３に制御される。

【0044】

図１２は、電池パック２を下側から見た斜視図である。図１２に示されるように、電池パック２の筐体５は、Ｘ方向に長い直方体状に構成されている。筐体５は、例えば、複数の壁部５ａ〜５ｆを有する。壁部５ａおよび壁部５ｂは、いずれも、Ｚ方向と直交する方向（ＸＹ平面）に沿って延びており、Ｚ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部５ａは、底壁部や下壁部等と称され、壁部５ｂは、天壁部や上壁部等と称される。

【0045】

また、壁部５ａには、車両への取り付け用の複数のナット１７が設けられている。ナット１７は、壁部５ａの周縁部、すなわちアンダカバー５３とＹ方向にずれた位置に設けられている。ナット１７は、例えば、インサート成形等によって、筐体５と一体に構成されている。また、壁部５ａのＸ方向の両側の端面には、循環部４３の接続配管４３ａ（図２参照）と接続可能なコネクタ２５が設けられている。

【0046】

図１３は、電池パック２の筐体５の一部の分解斜視図である。図１３に示されるように、壁部５ａには、接続部４２の接続配管４２ａ（図２参照）の設置スペースとなる開口部５ｒが設けられている。開口部５ｒは、壁部５ａのＹ方向の中央部に位置され、Ｘ方向に沿って延びている。また、開口部５ｒは、壁部５ａをＺ方向に貫通している。開口部５ｒには、接続配管４２ａおよびサブアセンブリ１０（冷却プレート４１）の第二の突出部４１ｃ（図２，７参照）が設置（収容）される。開口部５ｒのＹ方向の両側の端部と第二の突出部４１ｃとの当接によって、サブアセンブリ１０の壁部５ａに対するＹ方向への移動が制限される。開口部５ｒは、図１２に示されるアンダカバー５３によって、Ｚ方向の他方（下方）から覆われる。

【0047】

また、図１３に示されるように、壁部５ａのＺ方向の一方（上方）、すなわち収容部５ｊ側を向いた面には、凹部５ｘが設けられている。凹部５ｘは、収容部５ｊ側に向けて開放され、収容部５ｊから離れる方向に凹んでいる。凹部５ｘには、サブアセンブリ１０の屈曲部１２ｃ（図７，１３参照）が収容（嵌合）される。凹部５ｘの側面と屈曲部１２ｃとの当接によって、サブアセンブリ１０の壁部５ａ（ＸＹ平面）に沿った移動が制限される。サブアセンブリ１０の取付部１１ｃは、凹部５ｘと屈曲部１２ｃとが互いに位置決めされた状態で、ボルトおよびナットによって筐体５に結合される。壁部５ａは、底部の一例である。また、凹部５ｘは、第一の位置決め部の一例であり、屈曲部１２ｃは、第二の位置決め部の一例である。

【0048】

図１０に示されるように、壁部５ｃおよび壁部５ｅは、いずれも、Ｙ方向と直交する方向（ＸＺ平面）に沿って延びており、Ｙ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。また、壁部５ｄおよび壁部５ｆは、いずれも、Ｘ方向と直交する方向（ＹＺ平面）に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部５ｃ〜５ｆは、側壁部や周壁部等と称される。壁部５ｃ，５ｅには、それぞれ、車両への取り付け用の複数のナット１９、および補強用の複数のビード２０が設けられている。また、壁部５ｂにも、補強用の複数のビード１８が設けられている。ビード１８，２０は、それぞれ、Ｘ方向に沿って細長く延びている。

【0049】

また、筐体５は、複数の部品（分割体）が組み合わせられて構成されている。具体的には、筐体５は、例えば、ケース５１や、トップカバー５２、アンダカバー５３（図１２参照）、コネクタカバー５４等を有する。ケース５１は、少なくとも、壁部５ａ，５ｂの一部（周縁部）と、壁部５ｃ〜５ｅと、を有する。また、図１３に示されるように、ケース５１は、壁部５ｃ，５ｅの少なくとも一部が、フレーム部材に対して取り外し可能に構成されている。

【0050】

図１０，１２に示されるように、トップカバー５２は、少なくとも、壁部５ｂの一部（中心部）を有し、アンダカバー５３は、少なくとも、壁部５ａの一部（中心部）を有する。トップカバー５２およびアンダカバー５３は、それぞれ、ケース５１にシール部材５６（図１２参照）を介して、結合（一体化）されている。すなわち、シール部材５６によって、ケース５１の周縁部が気密および液密に塞がれている。

【0051】

コネクタカバー５４は、トップカバー５２に対して着脱可能に構成されている。コネクタカバー５４は、トップカバー５２の上面に設けられたコネクタ２１〜２４を覆っている。ケース５１、トップカバー５２、アンダカバー５３、およびコネクタカバー５４は、例えば、結合具や、溶接、接着剤等によって互いに結合されうる。筐体５は、例えば、金属材料や、合成樹脂材料等によって構成される。

【0052】

以上のように、本実施形態では、例えば、電池装置１は、壁部７ａのそれぞれと熱的に接続された状態に設けられ、当該壁部７ａとの熱交換によって複数の電池セル８を冷却する流体が流れる流路４０が設けられた複数の冷却プレート４１を備える。このような構成によれば、例えば、複数の冷却プレート４１のそれぞれにおいて、壁部７ａとの熱交換により、複数の電池セル８を冷却することができる。よって、例えば、より簡単な構成でより多くの電池セル８を冷却することの可能な電池装置１を得ることができる。

【0053】

また、本実施形態では、例えば、電池装置１は、冷却プレート４１のそれぞれの流路４０を直列または並列に接続する接続部４２と、接続部４２の下流側から流出した流体を冷却して接続部４２の上流側に戻す循環部４３と、を有した水冷ユニット４を備える。このような構成によれば、例えば、水冷ユニット４によって、冷却プレート４１と壁部７ａとの熱交換を繰り返し行うことができるため、複数の電池セル８をより長期に亘って効率よく冷却することができる。

【0054】

また、本実施形態では、例えば、流路４０は、冷却プレート４１の周縁部４１ｇよりも中心部４１ｆの近くが上流側となり、中心部４１ｆよりも周縁部４１ｇの近くが下流側となるように設けられている。このような構成によれば、例えば、周縁部４１ｇよりも壁部７ａの温度が高くなりやすい中心部４１ｆ側において、流路４０を流れる流体（冷却水）による壁部７ａ（電池セル８）の冷却効果を高めることができる。よって、例えば、場所による電池セル８の温度ばらつきが抑制されやすく、ひいては電池モジュール６および電池装置１の寿命が長くなりやすい。

【0055】

また、本実施形態では、例えば、電池装置１は、それぞれが電池モジュール６と冷却プレート４１とを有し、Ｘ方向に並んだ複数のサブアセンブリ１０を備えている。このような構成によれば、例えば、複数のサブアセンブリ１０によって、電池装置１がより簡素化されやすく、ひいては電池装置１の製造（組立作業）に要する手間が減りやすい。

【0056】

また、本実施形態では、例えば、サブアセンブリ１０は、壁部７ａが互いに面するように配置された二つの電池モジュール６と、二つの壁部７ａの間に挟まれた状態で二つの電池モジュール６と一体化された冷却プレート４１と、を有した第一のサブアセンブリ１０Ａを含む。このような構成によれば、例えば、第一のサブアセンブリ１０Ａの冷却プレート４１と二つの壁部７ａとの熱交換によって、より多くの電池セル８を効率よく冷却することができる。

【0057】

また、本実施形態では、例えば、サブアセンブリ１０には、上端部１０ａよりも下端部１０ｂの近くに流路４０の入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂが設けられ、下端部１０ｂよりも上端部１０ａの近くに電池モジュール６の出力端子部６ａ，６ｂが設けられている。このような構成によれば、例えば、入口開口４０ａおよび出口開口４０ｂと出力端子部６ａ，６ｂとがＺ方向に互いにより離れて配置されやすい。よって、例えば、出力端子部６ａ，６ｂに生じる不都合が抑制されやすく、ひいては電池装置１の安全性が高まりやすい。

【0058】

また、本実施形態では、例えば、壁部５ａにはＺ方向に沿って凹んだ凹部５ｘが設けられ、サブアセンブリ１０には凹部５ｘとの当接によってサブアセンブリ１０の壁部５ａに沿った移動を制限する屈曲部１２ｃが設けられている。このような構成によれば、例えば、凹部５ｘと屈曲部１２ｃとの位置決めによって、サブアセンブリ１０を筐体５に設置する作業が、より容易に、より円滑に、あるいはより迅速に行われやすい。

【0059】

また、本実施形態では、例えば、筐体５は、気密性を有する。このような構成によれば、例えば、筐体５内への気体や、塵芥、水滴等の侵入を抑制することができる。また、筐体５内への気体の侵入が抑制されるため、例えば、冷却プレート４１や、接続部４２、電池モジュール６等に結露が生じ難くなる。

【0060】

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、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、組み合わせ、変更を行うことができる。上記実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。本発明は、上記実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成（技術的特徴）によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。また、各構成要素のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

【符号の説明】

【0061】

１…電池装置、４…水冷ユニット（冷却ユニット）、５…筐体（第一の筐体）、５ａ…壁部（底部）、５ｊ…収容部、５ｘ…凹部（第一の位置決め部）、６…電池モジュール、６ａ，６ｂ…出力端子部、７ａ…壁部（第一の壁部）、８…電池セル、１０…サブアセンブリ、１０Ａ…第一のサブアセンブリ、１０ａ…上端部（一端部）、１０ｂ…下端部（他端部）、１２ｃ…屈曲部（第二の位置決め部）、４０…流路（第一の流路）、４０ａ…入口開口、４０ｂ…出口開口、４１…冷却プレート、４１ｆ…中心部、４１ｇ…周縁部、４２…接続部、４３…循環部、Ｘ…第一の方向、Ｚ…第二の方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】