特開 2022-27865 自己冷却電池装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022027865

(43)【公開日】2022-02-14

(54)【発明の名称】自己冷却電池装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6572 20140101AFI20220204BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20220204BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20220204BHJP

   H01M 10/6563 20140101ALI20220204BHJP

   H01M 10/6551 20140101ALI20220204BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6572

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/6563

H01M10/6551

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【公開請求】

(21)【出願番号】P 2021201290

(22)【出願日】2021-12-10

(71)【出願人】

【識別番号】506249347

【氏名又は名称】株式会社発明屋

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 謙治

(57)【要約】

【課題】電池自体のエネルギで電池を冷却する技術を提供する。
【解決手段】自己冷却電池装置５は電池１０と第１の冷却装置５０と第２の冷却装置６０とを備える。電池１０はモータ等電機に電力を供給する。第２の冷却装置６０は電池１０の電力を利用して電池１０を冷却する。第１の冷却装置５０は電池１０の熱で発電する熱電変換素子５１と熱電変換素子５１の電力で駆動されるファン５３とを有する。ファン５３は第２の冷却装置６０の放熱フィン６２（放熱部）に送風する。ファン５３からの送風により放熱フィン６２からの放熱が促進される。このように自己冷却電池装置５は電池１０の電力を利用して電池１０を冷却する第２の冷却装置６０の放熱部からの放熱を電池１０の電力を利用しない第１の冷却装置５０によって促進し得る。よって自己冷却電池装置５は電池１０の電力消費量を抑制しながら電池１０自体のエネルギで電池１０を冷却し得る。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池と、冷却手段と、を備え、
前記冷却手段は、第１の冷却手段及び第２の冷却手段のうちの少なくとも一方であり、
前記第１の冷却手段は、前記電池の熱を利用して前記電池を冷却するための冷却手段であり、
前記第２の冷却手段は、前記電池の電力を利用して前記電池を冷却するための冷却手段である、自己冷却電池装置。

【請求項2】

電池と、
前記電池の熱を利用して前記電池を冷却するための第１の冷却手段と、
前記電池の電力を利用して前記電池を冷却するための第２の冷却手段とを、備え、
前記第１の冷却手段は、前記電池の熱を利用して前記第２の冷却手段の放熱部からの放熱を促進する放熱促進手段を有する、自己冷却電池装置。

【請求項3】

複数の電池と冷却手段とを備え、
前記冷却手段は、第１の冷却手段及び第２の冷却手段のうちの少なくとも一方であり、
前記第１の冷却手段は、前記複数の電池のうちの少なくとも一の電池の熱を利用して当該少なくとも一の電池自体又は当該少なくとも一の電池以外の少なくとも一の電池を冷却するための冷却手段であり、
前記第２の冷却手段は、前記複数の電池のうちの少なくとも一の電池の電力を利用して当該少なくとも一の電池自体又は当該少なくとも一の電池以外の少なくとも一の電池を冷却するための冷却手段である、自己冷却電池装置。

【請求項4】

前記第１の冷却手段は、前記電池の熱で発電する熱電変換素子を有し、
前記熱電変換素子の電力を利用して前記電池を冷却する、請求項１乃至３のいずれか一項の自己冷却電池装置。

【請求項5】

前記個々の電池の温度を管理するための温度管理手段を備え、
前記冷却手段は前記第２の冷却手段を含み、
前記温度管理手段は、
前記電池の状態を検知する状態検知手段と、
前記状態検知手段により検知された状態が前記所定の状態である場合に、前記電池を冷却するべく前記第２の冷却手段を制御する制御手段と、を有する、請求項１乃至４のいずれか一項の自己冷却電池装置。

【請求項6】

前記状態検知手段は、前記電池の温度が所定の温度以上のときに通電し、所定の温度未満のときに断電するサーモスタットであり、
前記制御手段は、前記サーモスタットが通電状態にあるときに作動する、請求項５の自己冷却電池装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか一項に記載の自己冷却電池装置と、
前記電池の電力で駆動される電機と、を備えた電動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自己冷却電池装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電池が過剰に熱くならないように、当該電池を冷却する技術（以下、「電池冷却技術」と称す）は公知である（例えば、特許文献１）。

【0003】

半導体チップの熱を利用して当該半導体チップを冷却する技術（以下、「自己冷却技術」と称す）は公知である（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１６９７７号公報

【特許文献2】特開２０１１－６９８８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の電池冷却技術は、冷却対象である電池以外の電力供給源からの電力により駆動される冷却手段（電熱変換素子、冷媒循環系、等）を用いて電池を冷却する。

【0006】

しかし、電池の使用状況、充電状態、等によっては、電池自体の電力で電池を冷却することが理にかなっていることもある。例えば、冷却のために電池の電力を消費してしまうという不利益よりも、過熱による電池の発火、劣化等を抑制するという利益が優先される状況においては、電池自体の電力で電池を冷却することが有効である。

【0007】

また、従来の自己冷却技術においては、電力（エネルギ）の供給を受けて機能を発揮するとともに発熱するもの（半導体チップ等）が冷却対象であり、電力を外部に供給（放電）するものである電池は冷却対象ではない。

【0008】

本開示では、電池自体のエネルギを利用して電池を冷却し得る自己冷却電池装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一実施形態の自己冷却電池装置は、電池と、前記電池のエネルギを利用して前記電池を冷却するための冷却手段と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

一実施形態によれば、電池自体のエネルギを利用して電池を冷却し得る自己冷却電池装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態の自己冷却電池装置の概念図である。

【図2】第２実施形態の自己冷却電池装置の概念図である。

【図3】第３実施形態の自己冷却電池装置の概念図である。

【図4】第４実施形態の自己冷却電池装置の概念図である。

【図5】第５実施形態の自己冷却電池装置の概念図である。

【図6】第６実施形態の電動装置の概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

この明細書は、少なくとも以下の構成を開示する。
構成１－１：
電池と、
前記電池の熱を利用して前記電池を冷却するための冷却手段（第１の冷却手段）と、を備える、自己冷却電池装置。

【0013】

構成１によれば、自己冷却電池装置は、電池自体のエネルギ（熱エネルギ）を利用して電池を冷却し得る。また、構成１の自己冷却電池装置は、電池を冷却するための制御系なしで電池を冷却し得る。

【0014】

構成１－２：
電池と、
前記電池の電力を利用して前記電池を冷却するための冷却手段（第２の冷却手段）と、を備える、自己冷却電池装置。

【0015】

構成１－２によれば、自己冷却電池装置は、電池自体のエネルギ（電力）を利用して電池を冷却し得る。

【0016】

構成１－３：
電池と、
前記電池の熱を利用して前記電池を冷却するための第１の冷却手段と、
前記電池の電力を利用して前記電池を冷却するための第２の冷却手段と、を備える、自己冷却電池装置。

【0017】

構成１－３によれば、自己冷却電池装置は、電池自体のエネルギ（熱エネルギと電力の少なくとも一方）を利用して電池を冷却し得る。

【0018】

また、構成１－３によれば、自己冷却電池装置は、電池の熱を利用して冷却することが可能又は比較的有利な場合には第１の冷却手段を用いて電池を冷却し得る。また、自己冷却電池装置は、電池の電力を利用して冷却することが可能又は比較的有利な場合には第２の冷却手段を用いて電池を冷却し得る。また、自己冷却電池装置は、電池の熱及び電力を利用して冷却することが可能又は比較的有利な場合には第１の冷却手段及び第２の冷却手段の両方を用いて電池を冷却し得る。このように、構成１－３によれば、自己冷却電池装置は、三種類の方法で電池を冷却し得る。したがって、構成３－１の自己冷却装置は、実効性が高い。

【0019】

また、構成１－３によれば、自己冷却電池装置は、電池の熱を利用することができない場合でも、電池の電力を利用して電池を冷却し得る可能性がある。また、自己冷却電池装置は、電池の電力を利用することができない場合でも、電池の熱を利用して電池を冷却し得る可能性がある。したがって、構成１－３の自己冷却電池装置は、可用性が高い。

【0020】

構成２：
電池と、
前記電池の熱を利用して前記電池を冷却するための第１の冷却手段と、
前記電池の電力を利用して前記電池を冷却するための第２の冷却手段と、を備え、
前記第１の冷却手段は、前記第２の冷却手段の放熱部からの放熱を促進する放熱促進手段を有する、自己冷却電池装置。
前記第２の冷却手段は、例えば、前記電池の電力により前記電池の熱を吸熱し放熱することにより前記電池を冷却するための電熱変換素子（ペルチェ素子）を有する。

【0021】

構成２によれば、自己冷却電池装置は、電池自体のエネルギ（熱エネルギと電力の両方）を利用して電池を冷却し得る。構成２によれば、自己冷却電池装置は、電池の電力を利用して電池を冷却する第２の冷却手段の放熱部からの放熱を、電池の電力を利用しない第１の冷却手段により促進することができるので、電池１０の電力消費量を抑制しつつ、電池を効率良く冷却し得る。

【0022】

構成３：
複数の電池と、冷却手段と、を備え、
前記冷却手段は、第１の冷却手段及び第２の冷却手段のうちの少なくとも一方であり、
前記第１の冷却手段は、前記複数の電池のうちの少なくとも一の電池の熱を利用して当該少なくとも一の電池自体又は当該少なくとも一の電池以外の少なくとも一の電池を冷却するための冷却手段であり、
前記第２の冷却手段は、前記複数の電池のうちの少なくとも一の電池の電力を利用して当該少なくとも一の電池自体又は当該少なくとも一の電池以外の少なくとも一の電池を冷却するための冷却手段である、自己冷却電池装置。

【0023】

構成３によれば、自己冷却電池装置は、電池自体のエネルギ（熱エネルギと電力の少なくとも一方）を利用して電池を冷却し得る。

【0024】

また、構成３において、自己冷却電池装置が第１の冷却手段及び第２の冷却手段の両方を備えるものとすれば、構成１－３と同様、自己冷却電池装置は三種類の方法で電池を冷却し得る。したがって、構成３の自己冷却電池装置は、実効性が高い。

【0025】

また、構成３において、自己冷却電池装置が第２の冷却手段を備えるものとすれば、自己冷却電池装置は、冷却すべき電池の電力を利用して当該冷却すべき電池を冷却することができない場合でも、当該冷却すべき電池以外の電池の電力を利用して当該冷却すべき電池を冷却し得る。したがって、構成３の自己冷却電池装置は、可用性が高い。

【0026】

また、構成３において、自己冷却電池装置が第１の冷却手段及び第２の冷却手段の両方を備えるものとすれば、自己冷却電池装置は、電池の熱を利用することができない場合でも、当該電池の電力を利用して当該電池又は当該電池以外の少なくとも一の電池を冷却し得る可能性がある。また、自己冷却電池装置は、電池の電力を利用することができない場合でも、当該電池の熱を利用して当該電池又は当該電池以外の少なくとも一の電池を冷却し得る可能性がある。したがって、構成３の自己冷却電池装置は、可用性が高い。

【0027】

構成４：
構成１乃至構成３のいずかか一の自己冷却電池装置において、
前記第１の冷却手段は、前記電池の熱で発電する熱電変換素子を有し、
前記熱電変換素子の電力（熱起電力）を利用して前記電池を冷却する、自己冷却電池装置。

【0028】

構成４によれば、自己冷却電池装置は、電池自体の熱で発電する熱電変換素子の電力を利用して電池を冷却し得る。

【0029】

構成５－１：
構成１乃至４のいずれか一の自己冷却電池装置であって、
前記個々の電池の温度を管理するための温度管理手段を備え、
前記冷却手段は前記第２の冷却手段を含み、
前記温度管理手段は、
前記電池の状態を検知する状態検知手段と、
前記状態検知手段により検知された状態が前記所定の状態である場合に、前記電池を冷却するべく前記第２の冷却手段を制御する制御手段と、を有する、自己冷却電池装置。

【0030】

構成５－１によれば、自己冷却電池装置は、電池の状態が所定の状態である場合に、電池自体の電力で電池を冷却する。電池の状態が所定の状態である場合に、電池を冷却することにより、電池の劣化を効果的に抑制し得る。

【0031】

構成５－２：
構成１乃至４のいずれか一の自己冷却電池装置であって、
複数の電池と、
前記複数の電池に含まれる個々の電池の電力を利用して当該個々の電池を冷却するための冷却手段と、
前記個々の電池の温度を管理するための温度管理手段と、を備え、
前記温度管理手段は、
前記個々の電池の状態を検知する状態検知手段と、
前記状態検知手段により検知された状態が前記所定の状態である前記個々の電池を冷却するべく前記冷却手段を制御する制御手段と、を有する自己冷却電池装置。

【0032】

構成５－２によれば、自己冷却電池装置は、電池自体の電力で電池を冷却し得る。また、構成５－２によれば、自己冷却電池装置は、複数の電池の温度を、個々の電池の状態に基づいて、個々の電池毎に個別に管理し得るので、個々の電池の劣化を効果的に抑制し得る。

【0033】

構成６：
構成５－１又は構成５－２の自己冷却電池装置であって、
前記状態検知手段は、前記電池の温度が所定の温度以上のときに通電し、所定の温度未満のときに断電するサーモスタットを有し、
前記制御手段は、前記サーモスタットが通電状態にあるときに作動する、自己冷却電池装置。

【0034】

構成６によれば、電池の温度が所定の温度以上のときのみ（所定の状態のときのみ）制御手段が作動するので、制御手段が常時作動している場合と比較して、電池の消費電力を抑制できる。

【0035】

構成７：
構成１乃至６のいずれか一の自己冷却電池装置と、
前記電池の電力で駆動される電機と、を備えた電動装置。

【0036】

構成７によれば、電動装置は、電池自体の電力で電池を冷却し得る。

【0037】

［実施形態］
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。この実施形態の自己冷却電池装置が備える電池には、二次電池又は燃料電池が含まれる。この実施形態において、電池を冷却することは、電池が過剰に熱くならないようにすることを意味する。この実施形態において、電池が二次電池（例えば、リチウムイオン電池）である場合、冷却対象は二次電池セル又は複数の二次電池セルをパッケージングしたバッテリパックである。この場合、電池を二次電池セル又はバッテリパックと読み替えることができる。この実施形態において、電池が燃料電池である場合、冷却対象となる部分は、燃料電池スタックである。この場合、電池を燃料電池スタックと読み替えることができる。この実施形態の自己冷却電池装置は、電池が燃料電池である場合、燃料電池スタックに燃料を供給する手段（燃料タンク、燃料配管、等）を備える

【0038】

［第１実施形態］
図１に示す自己冷却電池装置１は、電池１０と、電池１０の熱を利用して電池１０を冷却するための冷却装置（冷却手段、第１の冷却手段）２０と、を備える。

【0039】

電池１０は、モータ等電機（不図示）に電力を供給する。モータ等電機（不図示）は自己冷却電池装置１の外部に設けられている。

【0040】

冷却装置２０は、熱電変換素子２１と、放熱フィン２２と、ファン２３と、とを有する。

【0041】

熱電変換素子２１は、電池１０に面する吸熱面２１ａと、放熱フィン２２に面する放熱面２１ｂと、を有する。熱電変換素子２１は、電池１０及び放熱フィン２２の双方と熱交換可能である。

【0042】

熱電変換素子２１は、吸熱面２１ａと放熱面２１ｂとの間の温度差により発電する（ゼーベック効果）。

【0043】

放熱フィン２２には、電池１０の放熱面２１ｂから熱が伝わる。放熱フィン２２は、熱電変換素子２１の放熱面２１ｂよりも格段に大きい表面積を有している。

【0044】

ファン２３は、熱電変換素子２１が発電した電力Ｐ１により駆動される。そして、ファン２３は、放熱フィン２２に冷気（電池１０よりも低温の空気）を送風する。

【0045】

放熱フィン２２に冷気が送風されることにより、放熱フィン２２の表面からの放熱が促進される。その結果、放熱フィン２２を介した電池１０からの放熱が促進され、電池１０が冷却される。

【0046】

このように、第１実施形態の自己冷却電池装置１は、電池１０の熱を利用して電池１０を冷却し得る。また、第１実施形態の自己冷却電池装置１は、電池１０を冷却するための制御系を別途備えることなく、電池１０を冷却し得る。すなわち、第１実施形態の自己冷却電池装置１は、熱電変換素子２１が所定の電力（ファン２３の駆動に必要な電力）を出力し得ることを条件として、冷却装置２０により常時電池１０を冷却し得る。電池１０を冷却することにより、電池１０の発火、電池１０の劣化等、電池１０が熱くなり過ぎることによる悪影響を抑制する効果が得られる可能性がある。

【0047】

［第２実施形態］
図２に示す自己冷却電池装置２は、電池１０と、電池１０の電力Ｐ２を利用して電池１０を冷却するための冷却手段（冷却手段、第２の冷却手段）３０と、を備える。

【0048】

電池１０は、モータ等電機（不図示）に電力を供給する。モータ等電機（不図示）は自己冷却電池装置１の外部に設けられている。

【0049】

冷却装置（冷却手段）３０は、電熱変換素子３１と、放熱フィン（放熱部）３２と、ファン３３と、を有する。

【0050】

電熱変換素子３１は、電池１０に面する吸熱面３１ａと、放熱フィン３２に面する放熱面（放熱部）３１ｂと、を有する。電熱変換素子３１は、電池１０及び放熱フィン３２の双方と熱交換可能である。

【0051】

電熱変換素子３１は、電池１０の電力Ｐ２により吸熱面３１ａから吸熱するとともに放熱面３１ｂから放熱する（ペルチェ効果）。

【0052】

放熱フィン３２には、電熱変換素子３１の放熱面３１ｂから熱が伝わる。放熱フィン２２は、熱電変換素子２１の放熱面２１ｂよりも格段に大きい表面積を有している。

【0053】

ファン３３は、電池１０の電力Ｐ２により駆動される。そして、ファン３３は、放熱フィン３２に冷気（電池１０よりも低温の空気）を送風する。

【0054】

ファン３３から放熱フィン３２に冷気が送風されることにより、放熱フィン３２の表面からの放熱が促進される。その結果、電熱変換素子３１及び放熱フィン３２を介した電池１０からの放熱が促進され、電池１０が冷却される。すなわち、電池１０の熱が、ペルチェ効果により電熱変換素子３１の吸熱面３１ａに能動的に吸熱され、電熱変換素子３１の放熱面３１ｂから放熱フィン３２を介して能動的に放熱される。その結果、電池１０が冷却される。

【0055】

このように、第２実施形態の自己冷却電池装置２は、電池１０の電力を利用して電池１０を冷却し得る。この場合、電池１０の冷却のために電池１０の電力を消費することになるが、電池１０が冷却されることにより、電池１０の劣化を抑制するという効果が得られる可能性がある。したがって、第２実施形態の自己冷却電池装置２は、電池１０の冷却のために電池１０の電力を消費するという不利益よりも、電池１０の劣化を抑制するという利益が優先される場合に有効に機能する。すなわち、この場合、電池１０自体の電力１０で電池を冷却することは理にかなっている。

【0056】

［第３実施形態］
図３に示す自己冷却電池装置３は、図２に示す自己冷却電池装置２の構成に加えて、電池１０の温度を管理するための温度管理装置４０を備える。温度管理装置４０は電池１０の電力を用いて動作する。

【0057】

温度管理装置４０は、状態検知部（状態検知手段）４１と、制御部４２と、備える。

【0058】

状態検知部４１は、電池１０の状態を検知するための機能ブロックである。

【0059】

制御部４２は、状態検知部４１による検知結果に基づいて冷却装置３０を制御するための機能ブロックである。状態検知部４１及び制御部４２は、温度管理装置４０の演算部（図示せず）が温度管理装置４０の記憶部（図示せず）に記憶された所定のプログラムを実行することにより実現され得る。

【0060】

制御部４２は、状態検知部４１により検知された状態が所定の状態である場合に、冷却装置３０を作動させる。すなわち、制御部４２は、状態検知部４１により検知された状態が所定の状態である場合に、電池１０の電力を電熱変換素子３１及びファン３３に供給させる。

【0061】

所定の状態の例として、温度が所定値以上（例えば、異常過熱）の状態、充電状態（充電率）が所定値以上の状態、温度が所定値以上であり且つ充電状態（充電率）が所定値以上の状態、放電量が所定値以上（例えば、過放電）の状態、温度が所定値以上であり且つ放電量が所定値以上の状態、サイクル充電回数が所定値以上の状態、温度が所定値以上であり且つサイクル充電回数が所定値以上の状態、等、を挙げることができる。

【0062】

このように、第３実施形態の自己冷却電池装置３は、電池１０の状態に基づいて、すなわち、電池１０の状態が所定の状態である場合に、電池１０自体の電力を利用して電池１０を冷却し得る。電池１０の状態が所定の状態である場合に、電池１０を冷却することにより、電池１０の劣化をより抑制するという効果が得られる可能性がある。したがって、第３実施形態の自己冷却電池装置３は、電池１０の冷却のために電池１０の電力を消費するという不利益よりも、電池１０の劣化を抑制するという利益が優先される場合に有効である。すなわち、この場合、電池１０自体の電力１０で電池を冷却することは理にかなっている。

【0063】

［第４実施形態］
図４に示す自己冷却電池装置４は、図１に示した冷却装置（第１の冷却手段）２０と、図３に示した冷却装置（第２の冷却手段）３０及び温度管理装置４０と、を備える。冷却装置（第１の冷却手段）２０は電池１０の一方の面に取り付けられている。冷却装置（第２の冷却手段）３０は電池１０の他方の面に取り付けられている。この構成により、自己冷却電池装置４は、二種類の冷却装置（第１の冷却手段）２０及び冷却装置（第２の冷却手段）３０を用いて電池１０を冷却し得る。

【0064】

自己冷却電池装置４は、熱電変換素子２１が所定の電力（ファン２３の駆動に必要な電力）を出力し得ることを条件として、冷却装置（第１の冷却手段）２０により常時電池１０を冷却し得る。そして、自己冷却電池装置４は、電池１０の状態が所定の状態である場合に、冷却装置（第２の冷却手段）３０により電池１０を冷却し得る。

【0065】

また、自己冷却電池装置４は、電池１０の熱を利用して冷却することが可能又は比較的有利な場合には冷却装置（第１の冷却手段）２０を用いて電池を冷却し得る。また、自己冷却電池装置４は、電池１０の電力を利用して冷却することが可能又は比較的有利な場合には冷却装置（第２の冷却手段）３０を用いて電池を冷却し得る。また、自己冷却電池装置４は、電池１０の熱及び電力を利用して冷却することが可能又は比較的有利な場合には冷却装置（第１の冷却手段）２０及び冷却装置（第２の冷却手段）３０の両方を用いて電池１０を冷却し得る。このように、自己冷却電池装置４は、三種類の方法で電池１０を冷却し得る。したがって、自己冷却電池装置４は実効性が高い。

【0066】

また、自己冷却電池装置４は、電池１０の熱を利用することができない場合でも、電池１０の電力を利用して電池１０を冷却し得る可能性がある。また、自己冷却電池装置４は、電池１０の電力を利用することができない場合でも、電池１０の熱を利用して電池１０を冷却し得る可能性がある。したがって、自己冷却電池装置４は可用性が高い。

【0067】

［第５実施形態］
図５に示す自己冷却電池装置５は、第１の冷却装置（第１の冷却手段）５０と、第２の冷却装置（第２の冷却手段）６０及び温度管理装置７０と、を備える。第１の冷却装置５０は電池１０の一方の面に取り付けられている。第２の冷却装置６０は電池１０の他方の面に取り付けられている。

【0068】

第１の冷却装置５０は、熱電変換素子５１と、放熱フィン５２と、ファン５３と、を有する。

【0069】

熱電変換素子５１は、電池１０に面する吸熱面５１ａと、放熱フィン５２に面する放熱面５１ｂと、を有する。熱電変換素子５１は、電池１０及び放熱フィン５２の双方と熱交換可能である。

【0070】

熱電変換素子５１は、吸熱面５１ａと放熱面５１ｂとの間の温度差により発電する（ゼーベック効果）。

【0071】

放熱フィン５２には、電池１０の放熱面５１ｂから熱が伝わる。放熱フィン５２は、熱電変換素子５１の放熱面５１ｂよりも格段に大きい表面積を有している。

【0072】

ファン５３は、熱電変換素子５１が発電した電力Ｐ１により駆動される。そして、ファン５３は、第２の冷却装置６０の放熱部（放熱フィン６２）に冷気（電池１０よりも低温の空気）を送風する。ファン５３は、第２の冷却装置６０の放熱部（放熱面６１ｂ、放熱フィン６２）からの放熱を促進する放熱促進手段である。

【0073】

第２の冷却装置６０は、電熱変換素子６１と、放熱フィン６２と、を有する。

【0074】

電熱変換素子６１は、電池１０に面する吸熱面６１ａと、放熱フィン２２に面する放熱面（放熱部）６１ｂと、を有する。電熱変換素子６１は、電池１０及び放熱フィン６２の双方と熱交換可能である。

【0075】

電熱変換素子６１は、電池１０の電力Ｐ２により吸熱面６１ａから吸熱するとともに放熱面６１ｂから放熱する（ペルチェ効果）。

【0076】

放熱フィン６２には、電熱変換素子６１の放熱面６１ｂから熱が伝わる。放熱フィン６２は、電熱変換素子６１の放熱面（放熱部）６１ｂよりも格段に大きい表面積を有している。

【0077】

第１の冷却装置５０のファン５３から第２の冷却装置６０の放熱フィン６２に冷気が送風されることにより、第２の冷却装置６０の放熱フィン６２の表面からの放熱が促進される。その結果、放熱フィン６２を介した電池１０からの放熱が促進され、電池１０が冷却される。

【0078】

温度管理装置７０は、状態検知部（状態検知手段）７１と、制御部７２と、備える。

【0079】

状態検知部７１は、電池１０の状態を検知するための機能ブロックである。

【0080】

制御部７２は、状態検知部７１による検知結果に基づいて第２の冷却装置６０を制御するための機能ブロックである。状態検知部７１及び制御部７２は、温度管理装置７０の演算部（図示せず）が温度管理装置７０の記憶部（図示せず）に記憶された所定のプログラムを実行することにより実現され得る。

【0081】

制御部７２は、状態検知部７１により検知された状態が所定の状態である場合に、第２の冷却装置６０を作動させる。すなわち、制御部７２は、状態検知部７１により検知された状態が所定の状態である場合に、電池１０の電力を電熱変換素子６１に供給させる。

【0082】

自己冷却電池装置５は、熱電変換素子５１が所定の電力（ファン６３の駆動に必要な電力）を出力し得ることを条件として、第１の冷却装置５０により常時第２の冷却装置６０の放熱フィン６２に冷却風を送風し得る。そして、自己冷却電池装置５は、電池１０の状態が所定の状態である場合に、第２の冷却装置６０により電池１０を冷却し得る。

【0083】

このように、電池１０の電力を利用して電池１０を冷却する第２の冷却装置６０の放熱部（放熱面６１ｂ、放熱フィン６２）からの放熱を、電池１０の電力を利用しない第１の冷却装置５０により促進し得るすることにより、電池１０の電力消費量を抑制しつつ、電池１０を効率良く冷却し得る。すなわち、第４実施形態のように第２の冷却装置３０のファン３３を、電池１０の電力Ｐ２により駆動する場合と比較して、電池１０の電力消費量を抑制し得る。

【0084】

［第６実施形態］
図６に示す電動装置１００は、自己冷却電池装置６と、電池１０の電力で駆動されるモータ（電機）８０と、を備える。自己冷却電池装置６は、図１乃至図５に例示する自己冷却電池装置１乃至５のうちのいずれかである。例えば、電動装置１００は、モータ８０の動力で移動（走行、飛行、航行、等）する移動体である。

【0085】

移動体の例として、電動車両、電動飛行機、電動船舶、等を挙げることができる。電動車両には、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車及び燃料電池自動車が含まれる。電動飛行機には、電動航空機、ハイブリッド航空機、電動飛行船、ドローン、等が含まれる。電動船舶には、電動船、電動潜水艦、等が含まれる。電動船にはドローン船が含まれる。電動潜水艦にはハイブリッド艦、ドローン艦、等が含まれる。

【0086】

この電動装置１００は、電池１０自体のエネルギを利用して電池１０を冷却し得る。

【0087】

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、第１実施形態では、冷却装置（冷却手段）２０は、放熱フィン２２を有しているが、放熱フィン２２がなくともファン２３からの送風によって放熱面２１ｂから十分に放熱させることが可能であれば、放熱フィン２２は省略可能である。

【0088】

また、第２実施形態では、冷却装置（冷却手段）３０は、ファン３３を有しているが、ファン３３がなくとも放熱フィン３２に十分な気流（自然風、電動装置が走行時の外気、電動装置が飛行時の外気、電動装置が航行時の外気、等）が作用し得る条件下であれば、ファン３３は省略可能である。

【0089】

また、第２実施形態において、電熱変換素子３１を省略することも可能である。すなわち、放熱フィン３２を電池１０と熱交換可能に配置し、ファン３３から放熱フィン３２への送風のみにより、電池１０を冷却するようにしてもよい。

【0090】

また、第２実施形態又は第３実施形態において、自己冷却電池装置２、３が冷却対象である電池１０を複数備えるものである場合、複数の電池１０のうちの少なくとも一の電池１０の電力を利用して、当該少なくとも一の電池１０以外の電池１０を冷却し得るように、冷却装置（冷却手段）３０を構成してもよい。この場合も、自己冷却電池装置２、３は、電池１０自体の電力を利用して電池１０を冷却し得る。

【0091】

また、第３実施形態において、自己冷却電池装置３が電池１０を複数備えるものである場合、各電池１０を個別に冷却し得るように冷却装置（冷却手段）３０を構成するとともに、状態検知部４１が各電池１０の状態を検知し、各電池１０の状態に基づいて、例えば検知結果が所定の結果である電池１０を冷却するべく、制御部４２が冷却装置（冷却手段）３０を制御するようにしてもよい。この構成によれば、自己冷却電池装置３が備える複数の電池１０の温度を、各電池１０の状態に基づいて、電池１０毎に個別に管理し得るので、個々の電池１０の劣化を効果的に抑制し得る。

【0092】

また、自己冷却電池装置が冷却対象である電池１０を複数備えるものである場合、複数の電池１０のうちの少なくとも一の電池１０は第１実施形態の冷却装置（第１の冷却手段）２０により冷却し、その他の少なくとも一の電池１０は第２実施形態又は第３実施形態の冷却装置（第２の冷却手段）３０により冷却するようにしてもよい。この場合も、自己冷却電池装置は、自己冷却電池装置が備える電池１０自体のエネルギ（熱エネルギと電力の少なくとも一方）を利用して電池１０を冷却し得る。

【0093】

また、第３乃至第５実施形態において、状態検知部４１、６１の例として、電池１０の温度が所定の温度以上のときに通電し、所定の温度未満のときに断電するサーモスタットを挙げることができる。状態検知部４１、６１がサーモスタットである場合、制御部４２、６２は、サーモスタットが通電状態にあるときに作動する。これにより、制御部４２、６２が常時作動している場合と比較して、電池１０の消費電力を抑制できる。

【0094】

また、第３乃至第５実施形態では、自己冷却電池装置３、４、５がその構成要素として温度管理装置４０、７０を備えているが、温度管理装置４０、７０は自己冷却電池装置３、４、５の外部装置であってもよい。温度管理装置４０、７０が自己冷却電池装置３、４、５の外部装置である場合、温度管理装置４０、７０には、自己冷却電池装置３、４、５の外部の電力供給源から電力が供給されてもよい。

【0095】

また、第１乃至第５実施形態において、放熱フィンの代わりにヒートシンク又はヒートパイプを用いてもよい。

【0096】

また、第５実施形態では、第１の冷却装置５０のファン５３（放熱促進手段）からの送風により、第２の冷却装置６０の放熱フィン６２（放熱部）からの放熱を促進させているが、この構成に限定されない。放熱促進手段は、例えば、第２の冷却装置６０の電熱変換素子６１の放熱面６１ｂ（放熱部）と熱交換する冷媒が流れる冷媒流路（冷媒管）と、冷媒流路内に冷媒の流れを生じさせる冷媒流発生手段（ポンプ等）を備え、放熱面６１ｂと冷媒との熱交換により放熱面６１ｂからの放熱を促進させるものであってもよい。この場合、第１の冷却装置５０の熱電変換素子５１の電力（熱起電力）により冷媒流発生手段が駆動される。放熱面６１ｂ（放熱部）と第１の冷却装置５０の冷媒との熱交換は、放熱面６１ｂからの熱を伝える介在物（放熱フィン、ヒートシンク、ヒートパイプ、冷媒管、等）を介して実現されてもよい。

【0097】

また、上記実施形態では、第２の冷却手段の例として、ペルチェ効果により電池を冷却するものを示したが、第２の冷却手段はこれに限定されない。第２の冷却手段は、例えば、電池と熱交換可能に冷媒を流し、電池と冷媒との熱交換により電池を冷却するものであってもよい。この場合、第２の冷却手段は、冷媒が流れる冷媒流路（冷媒管）に設けた冷媒流発生手段（ポンプ等）を、電池の電力を利用して駆動させるものとして実現され得る。電池と第２の冷却手段の冷媒との熱交換は、電池からの熱を伝える介在物（放熱フィン、ヒートシンク、ヒートパイプ、冷媒管、等）を介して実現されてもよい。

【符号の説明】

【0098】

１ 自己冷却電池装置
２ 自己冷却電池装置
３ 自己冷却電池装置
４ 自己冷却電池装置
５ 自己冷却電池装置
６ 自己冷却電池装置
１０ 電池
２０ 冷却手段（第１の冷却手段）
２１ 熱電変換素子
２１ａ 吸熱面
２１ｂ 放熱面
２２ 放熱フィン
２３ ファン
３０ 冷却手段（第２の冷却手段）
３１ 電熱変換素子
３１ａ 吸熱面
３１ｂ 放熱面（放熱部）
３２ 放熱フィン（放熱部）
３３ ファン
４０ 温度管理装置
４１ 状態検知部（状態検知手段）
４２ 制御部（制御手段）
５０ 第１の冷却装置（第１の冷却手段）
５１ 熱電変換素子
５１ａ 吸熱面
５１ｂ 放熱面
５２ 放熱フィン
５３ ファン（放熱促進手段）
６０ 第２の冷却装置（第２の冷却手段）
６１ 電熱変換素子
６１ａ 吸熱面
６１ｂ 放熱面（放熱部）
６２ 放熱フィン（放熱部）
７０ 温度管理装置
７１ 状態検知部（状態検知手段）
７２ 制御部
８０ モータ（電機）
１００ 電動装置
Ｐ１ 電力
Ｐ２ 電力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】