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(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】P2024124045
(43)【公開日】2024-09-12
(54)【発明の名称】組電池、及び電池盤
(51)【国際特許分類】
H01M 10/6556 20140101AFI20240905BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20240905BHJP
H01M 10/6569 20140101ALI20240905BHJP
H01M 10/6551 20140101ALI20240905BHJP
H01M 10/6563 20140101ALI20240905BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20240905BHJP
H01M 50/204 20210101ALI20240905BHJP
H01M 50/209 20210101ALI20240905BHJP
H01M 50/227 20210101ALI20240905BHJP
H01M 50/262 20210101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
H01M10/6556
H01M10/613
H01M10/6569
H01M10/6551
H01M10/6563
H01M10/647
H01M50/204 401H
H01M50/209
H01M50/227
H01M50/262
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023031951
(22)【出願日】2023-03-02
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(71)【出願人】
【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】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】近藤 敦美
(72)【発明者】
【氏名】坂本 浩太郎
(72)【発明者】
【氏名】冨樫 法仁
(72)【発明者】
【氏名】王 蕾
(72)【発明者】
【氏名】吉川 賢一
【テーマコード（参考）】
5H031
5H040
【Ｆターム（参考）】
5H031AA09
5H031KK01
5H031KK08
5H040AA28
5H040AS01
5H040AS07
5H040AT06
5H040AY05
5H040CC20
(57)【要約】
【課題】充放電により組電池のセルが温度上昇するときに、組電池の温度上昇を一時的に抑制し、かつ、組電池の温度を平滑化する。
【解決手段】セルを収容室に並列させて収容するケースと、セル下方に配設された金属板と、前記金属板により上面が接着封止される相変化材料充填部と、前記相変化材料充填部の下面に接着されるヒートシンクと、を備え、前記相変化材料充填部は、ケーシング内に配設された金属仕切り板によって仕切られた複数の充填空間と、複数の該充填空間に充填された相変化材料と、を備え、前記ヒートシンクは、シンク基部の下面に櫛状を形成するように複数並べて配設されたフィンを備え、複数の該フィンが、前記ケースに収容された複数の前記セルのうち温度が上昇しやすい該セルに対応するように、前記シンク基部の下面の中で該セルの高さ方向から見て十字状となるフィン群を形成する、組電池。
【選択図】図１
【解決手段】セルを収容室に並列させて収容するケースと、セル下方に配設された金属板と、前記金属板により上面が接着封止される相変化材料充填部と、前記相変化材料充填部の下面に接着されるヒートシンクと、を備え、前記相変化材料充填部は、ケーシング内に配設された金属仕切り板によって仕切られた複数の充填空間と、複数の該充填空間に充填された相変化材料と、を備え、前記ヒートシンクは、シンク基部の下面に櫛状を形成するように複数並べて配設されたフィンを備え、複数の該フィンが、前記ケースに収容された複数の前記セルのうち温度が上昇しやすい該セルに対応するように、前記シンク基部の下面の中で該セルの高さ方向から見て十字状となるフィン群を形成する、組電池。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の角柱セルと、
前記角柱セルを収容室に並列させて複数収容する樹脂ケースと、
前記角柱セルの下方に配設された金属板と、
前記金属板により上面が接着封止される相変化材料充填部と、
前記相変化材料充填部の下面に接着され前記角柱セルを冷却するヒートシンクと、を備え、
前記相変化材料充填部は、ケーシングと、前記ケーシング内に配設された金属仕切り板によって仕切られた複数の充填空間と、複数の該充填空間に充填された相変化材料と、を備え、
前記ヒートシンクは、平板状のシンク基部と、該シンク基部の下面に櫛状を形成するように複数並べて配設されたフィンと、隣り合う該フィン同士の間に形成された通風路と、を備え、
複数の該フィンが、前記樹脂ケースに収容された複数の前記角柱セルのうち温度が上昇しやすい該角柱セルに対応するように、前記シンク基部の下面の中で、空気の流れる方向における上流側の上流中央領域と、該上流中央領域につながるとともに該上流中央領域よりも広い中流領域と、該中流領域につながるとともに該空気の流れる方向における下流側の下流中央領域と、に配設されて、該角柱セルの高さ方向から見て十字状となるフィン群を形成する、組電池。
前記角柱セルを収容室に並列させて複数収容する樹脂ケースと、
前記角柱セルの下方に配設された金属板と、
前記金属板により上面が接着封止される相変化材料充填部と、
前記相変化材料充填部の下面に接着され前記角柱セルを冷却するヒートシンクと、を備え、
前記相変化材料充填部は、ケーシングと、前記ケーシング内に配設された金属仕切り板によって仕切られた複数の充填空間と、複数の該充填空間に充填された相変化材料と、を備え、
前記ヒートシンクは、平板状のシンク基部と、該シンク基部の下面に櫛状を形成するように複数並べて配設されたフィンと、隣り合う該フィン同士の間に形成された通風路と、を備え、
複数の該フィンが、前記樹脂ケースに収容された複数の前記角柱セルのうち温度が上昇しやすい該角柱セルに対応するように、前記シンク基部の下面の中で、空気の流れる方向における上流側の上流中央領域と、該上流中央領域につながるとともに該上流中央領域よりも広い中流領域と、該中流領域につながるとともに該空気の流れる方向における下流側の下流中央領域と、に配設されて、該角柱セルの高さ方向から見て十字状となるフィン群を形成する、組電池。
【請求項2】
前記ヒートシンクは、前記シンク基部の下面の中で、該シンク基部の下面の面方向において前記フィン群の側方に位置する領域に櫛状を形成するように複数並べて配設された側方フィンを備え、
隣り合う該側方フィンのピッチ幅は、前記フィン群を形成する前記フィンのピッチ幅よりも大きい、請求項１に記載の組電池。
隣り合う該側方フィンのピッチ幅は、前記フィン群を形成する前記フィンのピッチ幅よりも大きい、請求項１に記載の組電池。
【請求項3】
絶縁性能を有し前記角柱セルの一対の長側面及び底面をそれぞれ覆うように該角柱セルを把持した状態で該角柱セルと共に前記樹脂ケースに収容されるセル把持部と、
該セル把持部の下面に倣って変形可能であり、前記樹脂ケースの底板に貫通形成された枠孔に収容され、前記セル把持部の下面に密着した状態で前記金属板と該セル把持部とを接着する伝熱可塑性材料と、を備える請求項１に記載の組電池。
該セル把持部の下面に倣って変形可能であり、前記樹脂ケースの底板に貫通形成された枠孔に収容され、前記セル把持部の下面に密着した状態で前記金属板と該セル把持部とを接着する伝熱可塑性材料と、を備える請求項１に記載の組電池。
【請求項4】
前記充填空間は、正六角柱状であり、
前記相変化材料充填部は、複数の前記充填空間により形成されたハニカム構造を有する請求項１に記載の組電池。
前記相変化材料充填部は、複数の前記充填空間により形成されたハニカム構造を有する請求項１に記載の組電池。
【請求項5】
前記相変化材料充填部の複数の前記充填空間は、それぞれ矩形体状である請求項１に記載の組電池。
【請求項6】
前記金属板と前記相変化材料充填部との間にホットメルトフィルムが配設され、
該相変化材料充填部は、該金属板及び該ホットメルトフィルムにより上面が接着封止された請求項１に記載の組電池。
該相変化材料充填部は、該金属板及び該ホットメルトフィルムにより上面が接着封止された請求項１に記載の組電池。
【請求項7】
前記樹脂ケースは、前記収容室の外に設けられボルトが通る第１の貫通孔を備え、
前記金属板は、前記第１の貫通孔に連通するとともに前記ボルトが通る第２の貫通孔を備え、
前記相変化材料充填部は、前記第２の貫通孔に連通するとともに前記ボルトが通る第３の貫通孔を備え、
前記ヒートシンクは、前記第３の貫通孔に連通するとともに前記ボルトが螺合するボルト穴を備え、
前記第１の貫通孔、前記第２の貫通孔、前記第３の貫通孔に通されるとともに前記ボルト穴に螺合した前記ボルトによって、前記樹脂ケース、前記金属板、前記相変化材料充填部、及び前記ヒートシンクが締結固定される請求項１に記載の組電池。
前記金属板は、前記第１の貫通孔に連通するとともに前記ボルトが通る第２の貫通孔を備え、
前記相変化材料充填部は、前記第２の貫通孔に連通するとともに前記ボルトが通る第３の貫通孔を備え、
前記ヒートシンクは、前記第３の貫通孔に連通するとともに前記ボルトが螺合するボルト穴を備え、
前記第１の貫通孔、前記第２の貫通孔、前記第３の貫通孔に通されるとともに前記ボルト穴に螺合した前記ボルトによって、前記樹脂ケース、前記金属板、前記相変化材料充填部、及び前記ヒートシンクが締結固定される請求項１に記載の組電池。
【請求項8】
複数の角柱セル、及び該角柱セルを冷却するヒートシンクを備える複数の組電池と、
複数の前記組電池を収容し、正面板及び該正面板と反対側に位置する背面板を有する筐体と、
前記筐体内で上下方向に間隔を空けて並べて複数配設され、前記組電池がそれぞれ載置される棚板と、
前記筐体の正面板に形成された複数の吸気口と、
前記筐体内に複数の前記吸気口にそれぞれ対向するように配設され、前記吸気口から該筐体外の空気を該筐体内に吸い込み、該空気を前記組電池のヒートシンクに向けて送り該ヒートシンクを通過させるファンと、
前記筐体の背面板に形成され前記ヒートシンクを通過した前記空気を該筐体外に排気する排気口と、
前記棚板と前記上下方向において段状に隣り合う別の前記棚板との間に形成された盤内通風路と、を備え、
前記棚板は、前記上下方向に貫通形成された開口部を有し、
前記組電池に取り付けられ前記棚板の上面の面方向に沿って延在し、前記組電池の前記ヒートシンクを前記開口部を通過させ前記棚板の下面から下方に位置する前記盤内通風路に露出させた状態で、前記開口部よりも前記面方向における外側に張り出し前記棚板の上面で支持される被支持板を備え、
前記ファンにより前記吸気口から吸い込まれた前記空気を、前記棚板によって前記排気口側へ流れるようにガイドしつつ前記棚板の下面から露出した前記ヒートシンクを通過させた後に前記排気口から排気する、電池盤。
複数の前記組電池を収容し、正面板及び該正面板と反対側に位置する背面板を有する筐体と、
前記筐体内で上下方向に間隔を空けて並べて複数配設され、前記組電池がそれぞれ載置される棚板と、
前記筐体の正面板に形成された複数の吸気口と、
前記筐体内に複数の前記吸気口にそれぞれ対向するように配設され、前記吸気口から該筐体外の空気を該筐体内に吸い込み、該空気を前記組電池のヒートシンクに向けて送り該ヒートシンクを通過させるファンと、
前記筐体の背面板に形成され前記ヒートシンクを通過した前記空気を該筐体外に排気する排気口と、
前記棚板と前記上下方向において段状に隣り合う別の前記棚板との間に形成された盤内通風路と、を備え、
前記棚板は、前記上下方向に貫通形成された開口部を有し、
前記組電池に取り付けられ前記棚板の上面の面方向に沿って延在し、前記組電池の前記ヒートシンクを前記開口部を通過させ前記棚板の下面から下方に位置する前記盤内通風路に露出させた状態で、前記開口部よりも前記面方向における外側に張り出し前記棚板の上面で支持される被支持板を備え、
前記ファンにより前記吸気口から吸い込まれた前記空気を、前記棚板によって前記排気口側へ流れるようにガイドしつつ前記棚板の下面から露出した前記ヒートシンクを通過させた後に前記排気口から排気する、電池盤。
【請求項9】
前記組電池は、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の組電池である請求項８に記載の電池盤。
【請求項10】
前記正面板の内側面の前記上下方向における中間領域に上下に並べて配設された上入口偏向板と下入口偏向板とを備え、
前記上入口偏向板は、前記正面板の内側面から前記筐体の内部側の斜め下方に向かって傾斜するように延在し、前記下入口偏向板は、前記正面板の内側面から前記筐体の内部側の斜め上方に向かって傾斜するように延在し、
前記上入口偏向板は、該上入口偏向板よりも前記上下方向において上方に位置する前記ファンが前記吸気口から吸い込んだ前記空気を、前記上下方向において段状に隣り合う１つの前記ヒートシンクと別の１つの前記ヒートシンクとに分配するように偏向し、
前記下入口偏向板は、該下入口偏向板よりも前記上下方向において下方に位置する前記ファンが前記吸気口から吸い込んだ前記空気を、前記上下方向において段状に隣り合う１つの前記ヒートシンクと別の１つの前記ヒートシンクとに分配するように偏向する、請求項８に記載の電池盤。
前記上入口偏向板は、前記正面板の内側面から前記筐体の内部側の斜め下方に向かって傾斜するように延在し、前記下入口偏向板は、前記正面板の内側面から前記筐体の内部側の斜め上方に向かって傾斜するように延在し、
前記上入口偏向板は、該上入口偏向板よりも前記上下方向において上方に位置する前記ファンが前記吸気口から吸い込んだ前記空気を、前記上下方向において段状に隣り合う１つの前記ヒートシンクと別の１つの前記ヒートシンクとに分配するように偏向し、
前記下入口偏向板は、該下入口偏向板よりも前記上下方向において下方に位置する前記ファンが前記吸気口から吸い込んだ前記空気を、前記上下方向において段状に隣り合う１つの前記ヒートシンクと別の１つの前記ヒートシンクとに分配するように偏向する、請求項８に記載の電池盤。
【請求項11】
前記組電池は、請求項７に記載の組電池であり、
前記被支持板は、前記樹脂ケースの前記第１の貫通孔、及び前記金属板の前記第２の貫通孔に連通するとともに前記ボルトが通る被支持板貫通孔を備え、
前記第１の貫通孔、前記被支持板貫通孔、前記第２の貫通孔、前記相変化材料充填部の前記第３の貫通孔に通されるとともに前記ヒートシンクの前記ボルト穴に螺合した前記ボルトによって、前記樹脂ケース、前記被支持板、前記金属板、前記相変化材料充填部、及び前記ヒートシンクが締結固定される請求項８に記載の電池盤。
前記被支持板は、前記樹脂ケースの前記第１の貫通孔、及び前記金属板の前記第２の貫通孔に連通するとともに前記ボルトが通る被支持板貫通孔を備え、
前記第１の貫通孔、前記被支持板貫通孔、前記第２の貫通孔、前記相変化材料充填部の前記第３の貫通孔に通されるとともに前記ヒートシンクの前記ボルト穴に螺合した前記ボルトによって、前記樹脂ケース、前記被支持板、前記金属板、前記相変化材料充填部、及び前記ヒートシンクが締結固定される請求項８に記載の電池盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、組電池、及び電池盤に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、組電池（電池モジュール）は、絶縁性を持たせた樹脂ケース内に複数のセル（電池）を収容し、所望の電圧電流となるように直並列にバスバー等で接続されたセル群を備えている。そして、セル群が正常な状態となっているか否かを監視する監視基板を、樹脂ケース等に収納し、該監視基板に主回路と通信ケーブル配線部とを配設する場合がある。該監視基板は、例えば、Ｃｅｌｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＭＵ）と呼ばれている。そして、組電池をさらに複数個直並列に配置することで、電池システム、電池盤、又は電池パックとして所望の電力、電圧、及び電流を得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許６８９２４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
非常走行用電池装置やＵＰＳ（無停電電源装置）用蓄電池盤に用いられ、充放電時において急速に温度上昇する電池システムがある。そして、電池システムのモジュール内において、他のセルよりも温度が高いセルがあると、そのセルだけ先に内部の劣化が加速する。そのため、内部抵抗が上昇し、且ジュール熱が上昇することで、セル温度が上昇して容量が減少する。例えば、リチウムイオン電池等はエネルギー密度が低いので、高密度に組電池、電池システム、電池盤、又は電池パックに複数配置することが多く、配置場所によって、セルの急速充放電により急速に温度上昇するホットスポットができやすい。そして、ホットスポットの発生は、上記電池システム等における全体の性能低下の原因となる。
【0005】
充放電によって、組電池のセルが例えば急激に温度上昇するときに、組電池の温度上昇を一時的にパッシブに抑制し、また、組電池の温度を平滑化するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための本実施形態の組電池は、複数の角柱セルと、前記角柱セルを収容室に並列させて複数収容する樹脂ケースと、前記角柱セルの下方に配設された金属板と、前記金属板により上面が接着封止される相変化材料充填部と、前記相変化材料充填部の下面に接着され前記角柱セルを冷却するヒートシンクと、を備え、前記相変化材料充填部は、ケーシングと、前記ケーシング内に配設された金属仕切り板によって仕切られた複数の充填空間と、複数の該充填空間に充填された相変化材料と、を備え、前記ヒートシンクは、平板状のシンク基部と、該シンク基部の下面に櫛状を形成するように複数並べて配設されたフィンと、隣り合う該フィン同士の間に形成された通風路と、を備え、複数の該フィンが、前記樹脂ケースに収容された複数の前記角柱セルのうち温度が上昇しやすい該角柱セルに対応するように、前記シンク基部の下面の中で、空気の流れる方向における上流側の上流中央領域と、該上流中央領域につながるとともに該上流中央領域よりも広い中流領域と、該中流領域につながるとともに該空気の流れる方向における下流側の下流中央領域と、に配設されて、該角柱セルの高さ方向から見て十字状となるフィン群を形成する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
（組電池の実施形態）
以下、図１～図５を用いて複数の角柱セル１０（以下、セル１０とする）を備える組電池４の例示的かつ模式的な実施形態を開示する。なお、以下の説明では、便宜上、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向が規定されている。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、互いに直交している。例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で形成される平面を水平面とし、Ｚ軸方向を鉛直方向とする。Ｘ軸方向は、組電池４の長手方向に沿う方向である。Ｙ軸方向は、組電池４の短手方向に沿う方向である。Ｚ軸方向は、組電池４の高さ方向に沿う方向である。Ｘ軸方向は、＋Ｘ方向と－Ｘ方向とを含む。Ｙ軸方向は、＋Ｙ方向と－Ｙ方向とを含む。Ｚ軸方向は、＋Ｚ方向（上方向）と－Ｚ方向（下方向）とを含む。なお、本実施形態における上下のような方向を示す表現は、便宜上の呼称であり、組電池４の位置、姿勢、及び使用態様を限定するものではない。
以下、図１～図５を用いて複数の角柱セル１０（以下、セル１０とする）を備える組電池４の例示的かつ模式的な実施形態を開示する。なお、以下の説明では、便宜上、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向が規定されている。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、互いに直交している。例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で形成される平面を水平面とし、Ｚ軸方向を鉛直方向とする。Ｘ軸方向は、組電池４の長手方向に沿う方向である。Ｙ軸方向は、組電池４の短手方向に沿う方向である。Ｚ軸方向は、組電池４の高さ方向に沿う方向である。Ｘ軸方向は、＋Ｘ方向と－Ｘ方向とを含む。Ｙ軸方向は、＋Ｙ方向と－Ｙ方向とを含む。Ｚ軸方向は、＋Ｚ方向（上方向）と－Ｚ方向（下方向）とを含む。なお、本実施形態における上下のような方向を示す表現は、便宜上の呼称であり、組電池４の位置、姿勢、及び使用態様を限定するものではない。
【0009】
実施形態の組電池４は、種々の装置や、機械、設備等に設置され、それら種々の装置や、機械、設備の電源として使用される。組電池４は、自動車や鉄道車両等の電源等、移動型の電源としても使用される他、例えば、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｓａｌｅｓ）システム用の電源等、定置型の電源としても使用されうる。また、種々の装置等には、複数の、本実施形態で示される組電池４を、直列あるいは並列に接続したセット（例えば棚状に上下に重ねたセット）として搭載することもできる。組電池４は、電池モジュールとも称される。
【0010】
図１に示すように、組電池４は、例えば、絶縁性能を有し複数のセル１０の一対の長側面１０９及び底面１０８をそれぞれ覆うように複数のセル１０を把持するセル把持部４１を、例えば３つ備えている。また、組電池４は、セル把持部４１により把持された複数のセル１０を並列させて収容する樹脂ケース５を備えている。
【0011】
図１において、樹脂ケース５は、組電池４の内部の構造を説明するために二点鎖線により簡略化して示している。樹脂ケース５は、電気的絶縁性を有する材料から形成される。樹脂ケース５を形成する材料としては、例えば、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の電気的絶縁性を有するエンプラ樹脂が挙げられる。そして、樹脂ケース５は、平面視矩形で蓋形状の上側ケース５Ａと、上側ケース５Ａと組み合わされる下側ケース５Ｂとを備えている。上側ケース５Ａは、即ち、組電池４の上蓋となる。
【0012】
図２において各部を詳しく説明するセル１０は、電池セル、単電池、又は電池等とも称される。セル１０は、例えば、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池であり、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された扁平又は略直方体形状の外装容器１００と、外装容器１００内に非水電解液と共に収容された図示しない発電要素と、を備えている。セル１０は、角柱型の缶セルである。
【0013】
外装容器１００は、有底矩形筒状の容器本体１０１と、容器本体１０１の上部側の開口に溶融等によって一体的に取り付けられた図示しない蓋と、を有する。そして、図示しない蓋のＺ軸方向における上面は、略平坦な端子面１０３となる。端子面１０３に、正極端子１０４と負極端子１０５との２種の端子が、Ｘ軸方向（長手方向）に間隔を空けて形成されている。
【0014】
セル１０は、端子面１０３の略中央に外装容器１００内に発生したガスを排出するラブチャー１０６、及び非水電解液を外装容器１００の内部に注入するための注液口１０７を備えている。ラブチャー１０６は、端子面１０３の正極端子１０４と負極端子１０５との間に位置する薄肉部にＸ字状の溝部を設けたものである。
【0015】
外装容器１００は、Ｚ軸方向において端子面１０３に対向する底面１０８と、底面１０８から連続的に立設する一対の短側面１０２と、底面１０８から連続に立設する一対の長側面１０９と、を有している。図１において、一対の短側面１０２はＸ軸方向において対向する側面であり、一対の長側面１０９はＹ軸方向において対向する側面である。セル１０の底面１０８、一対の短側面１０２、及び一対の長側面１０９は、略平坦面となっている。
【0016】
電流入出力用の正極端子１０４及び負極端子１０５は、端子面１０３にかしめ固定されるか、あるいは図示しない蓋を成形する際に鋳込まれることで、端子面１０３に取り付けられている。正極端子１０４及び負極端子１０５は、端子面１０３上において互いに電気的に絶縁されている。正極端子１０４及び負極端子１０５は、例えば、略平坦な平板状に形成されている。
【0017】
外装容器１００内に収容された図示しない発電要素は、その正極が正極端子１０４と電気的に接続している。発電要素の負極は、負極端子１０５と電気的に接続している。発電要素は例えば、倦回型電極群を含む。
【0018】
図示しない発電要素は、例えばコイルが巻回されて非水電解液とともに外装容器１００内に収納されているため、巻回方向、積層方向、及び面内方向によって熱伝導率が異なり、放熱のしやすさが角柱のセル１０のそれぞれの面によって異なる。そして、一般的にセル１０においては、セル１０の高さ方向（Ｚ軸方向）における例えば下半分が、熱抵抗が他の部分よりも低くなる傾向がある。
【0019】
図１に示すセル把持部４１は、放熱材料であるアルミニウム等で形成されており、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向を短手方向とする矩形の底板４１２を備えている。底板４１２は、水平面（Ｘ軸Ｙ軸平面）に水平に延在している。そして、底板４１２の上面に、Ｙ軸方向に互いに等間隔を空けて仕切り板４１１が垂直又は略垂直に立設している。
【0020】
セル把持部４１は、例えば、底板４１２の表面及び各仕切り板４１１の表面に絶縁塗装（例えば、電着塗装）が施されていることによって、絶縁性能を有している。該絶縁塗装は、例えば数十μｍの厚さであり、セル１０が仕切り板４１１によって一対の長側面１０９が覆われて把持された状態における熱抵抗の影響が低くなる厚さに設定されている。
【0021】
セル把持部４１の絶縁塗装は、電着塗装に限定されず、例えば、エポキシ樹脂等の電気的絶縁性を有する樹脂が薄膜状に形成された塗装であってもよい。この場合の絶縁塗装は、液状樹脂をセル把持部４１の表面に塗布後に乾燥して一体化したものである。なお、該絶縁塗装は、例えば、セル把持部４１の表面に予めシート状のものを貼り付けて実現されてもよい。
なお、絶縁性能を有するセル把持部４１は、アルミニウム板に絶縁塗装を施した構成に限定されず、電気的絶縁性を有する所定の樹脂からなる樹脂板であってもよい。
なお、絶縁性能を有するセル把持部４１は、アルミニウム板に絶縁塗装を施した構成に限定されず、電気的絶縁性を有する所定の樹脂からなる樹脂板であってもよい。
【0022】
組電池４では、例えば、９枚の仕切り板４１１が底板４１２上に立設しており、Ｙ軸方向に隣り合う一枚の仕切り板４１１と別の一枚の仕切り板４１１との間に、セル１０が一つ配設される。そして、セル把持部４１の底板４１２にセル１０の底面１０８が当接し、かつ、セル把持部４１のＹ軸方向において隣り合う仕切り板４１１にセル１０の一対の長側面１０９が当接するように、セル把持部４１内にセル１０が嵌合する。即ち、セル把持部４１は、複数のセル１０をＹ軸方向両側から挟み込み把持して固定できるとともに、各セル１０を抜き取るように取り外すこともできる。
【0023】
図１に示すように、一つのセル把持部４１は、Ｙ軸方向に並ぶ８つのセル１０を把持している。Ｙ軸方向に並ぶ８つのセル１０を、セル列１０Ａとする。セル列１０Ａにおいて、Ｙ軸方向において隣り合う各セル１０は、各仕切り板４１１によって絶縁されている。組電池４は、セル把持部４１と一体となったセル列１０Ａを、Ｘ軸方向に並べて３つ有している。例えばリチウムイオン電池であるセル１０は、エネルギー密度が低いが、セル把持部４１に把持された複数のセル１０間の隙間はほとんど無く、セル１０を高密度に並べた状態とすることができる。
【0024】
なお、セル把持部４１は、図１に示す例に限定されるものではなく、例えば、一つのセル１０を一つのセル把持部が把持する構成となっていてもよい。この場合には、下側ケース５Ｂ内に、一つのセル１０を把持した一つのセル把持部がＹ軸方向に例えば８つ並べられて収容され、一つのセル列１０Ａを形成する。
また、例えば、図１に示す３つのセル把持部４１が一体となって一つのセル把持部を形成していてもよい。
また、例えば、図１に示す３つのセル把持部４１が一体となって一つのセル把持部を形成していてもよい。
【0025】
図３、図４において具体的な形状を示す下側ケース５Ｂは、長手方向（Ｘ軸方向）において対向する一対の側壁５２、樹脂ケース５の短手方向（Ｙ軸方向）において対向する一対の側壁５３、及び底板５５を備える。なお、図３においては、下側ケース５Ｂに上側ケース５Ａが嵌合した状態を示している。また、図４においては、下側ケース５Ｂのみを図示している。
【0026】
図４に示すように、下側ケース５Ｂの内部には、セル把持部４１に把持された複数のセル１０からなるセル列１０Ａを収容するための収容室５０が形成されている。一対の側壁５２と一対の側壁５３とは例えば一体的に接続されており、収容室５０側方全周を囲む。
【0027】
図４に示すように、下側ケース５Ｂは、例えば２つの仕切り壁をセパレータ５６として備えている。電気的絶縁性を備える各セパレータ５６は、Ｘ軸方向において一対の側壁５２の間に配置され、互いに対して離れて配置される。セパレータ５６のそれぞれは、収容室５０内において、高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って連続して延設される。そして、２つのセパレータ５６によって下側ケース５Ｂの収容室５０は、収容する図１に示す３つのセル列１０Ａと同数の３つの領域５０２に仕切られる。即ち、収容室５０は、セパレータ５６によって、Ｘ軸方向において３分割される。
【0028】
例えば、図１に示すセル把持部４１が複数のセル１０を把持するのではなく、一つのセル把持部が一つのセル１０を把持する構成となっている場合には、下側ケース５Ｂの収容室５０内に、一つのセル１０を把持したセル把持部がＹ軸方向に例えば８つ並べられて、一つのセル列１０Ａを形成する。この場合には、図４に示す下側ケース５Ｂの底板５５上に、複数の区分け板がＹ軸方向に等間隔を空けて立設していてもよい。領域５０２のそれぞれは、該区分け板によって、領域５０２に収容するセル１０を把持したセル把持部の数（例えば８つ）と同一の数に区分けされる。そして、区分け板によって、セル列１０Ａに含まれる複数のセル１０のＹ軸方向における適切な位置決めがなされるようにしてもよい。
【0029】
図３～図５に示す下側ケース５Ｂの底板５５は、Ｚ軸方向の下側から、複数のセル１０を把持したセル把持部４１を支持する。底板５５には、３つの枠孔５５４が貫通形成されている。底板５５では、枠孔５５４のそれぞれは、領域５０２の一つと対応する位置に形成される。枠孔５５４は、例えば、平面視略矩形状に貫通形成されている。
【0030】
図１、図４～図５に示す下側ケース５Ｂに収容されたセル列１０Ａのそれぞれでは、セル１０の長手方向が樹脂ケース５の長手方向（Ｘ軸方向）と平行又は略平行の状態に、セル１０が配列される。図４に示す３つの領域５０２では、複数のセル１０を把持するセル把持部４１の下面は、底板５５の枠孔５５４以外の領域によって支持される。また、セル列１０Ａでは、セル１０の短手方向が、樹脂ケース５の短手方向（Ｙ軸方向）と平行又は略平行の状態になる。そして、セル列１０Ａでは、セル１０のそれぞれの高さ方向が、樹脂ケース５の高さ方向（Ｚ軸方向）と平行又は略平行の状態になっている。また、セル列１０Ａの一つのセル１０は、別の一つのセル列１０ＡのＹ軸方向において同順番となる一つのセル１０と、互いにＹ軸方向及びＺ軸方向にほとんどずれることなく配列される。
【0031】
図４に示す収容室５０の領域５０２のそれぞれは、枠孔５５４の対応する一つを通して、下側ケース５Ｂの外部に対して開口する。領域５０２のそれぞれでは、全周に渡って内周側へ突出する状態に底板５５が形成され、枠孔５５４のそれぞれでは、底板５５の突出端によって、全周に渡ってその縁が形成される。
【0032】
図５に示す複数のセル１０を把持し下側ケース５Ｂに収容されたセル把持部４１の底板４１２の下面は、例えば、下側ケース５Ｂの底板５５の上面に図示しない接着剤、又は両面テープによって接着される。
【0033】
組電池４は、例えば、図３、図５に示すように、セル把持部４１の下面に倣って変形可能であり、下側ケース５Ｂの底板５５に貫通形成された枠孔５５４に収容され、セル把持部４１の下面に密着する伝熱可塑性材料７１（以下、可塑性材料７１とする。）を備えている。また、組電池４は、図１、図５に示すように、セル把持部４１の下方に配設され可塑性材料７１を介してセル把持部４１と接着された放熱用の金属板７２と、金属板７２の下方に配設され金属板７２によりその上面６０ａが接着封止される相変化材料充填部６と、を備えている。
【0034】
金属板７２の材質は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、又は銅板等である。金属板７２は、組電池４の高さ方向（Ｚ軸方向）について底板５５が位置する下側から、下側ケース５Ｂに取付けられる。なお、金属板７２は、図１、図５に示す例においては、相変化材料充填部６の上面６０ａを覆う大きさの平面視略矩形状に形成されているが、必要に応じて適切な寸法及び形状等に形成される。
【0035】
金属板７２は、例えば、その表面に絶縁層が形成されている。金属板７２の絶縁層は、例えば、電着塗装で形成されたもの、又は予め絶縁性能を有するシート状のものを貼り付けて形成されたものである。
【0036】
図３、図５に示すように、組電池４では、例えば、可塑性材料７１は３枚配設されている。そして、下側ケース５Ｂの枠孔５５４の形状に対応するように、可塑性材料７１は平面視略矩形状に形成されており、その全周が枠孔５５４に入る大きさに設定されている。
【0037】
可塑性材料７１のそれぞれは、下側ケース５Ｂ及び空気に比べて熱伝導性が高い。可塑性材料７１としては、シリコーン等の可塑性及び電気的絶縁性を有する樹脂が挙げられる。また、可塑性材料７１のそれぞれは、金属板７２に比べて、熱伝導性が低い。可塑性材料７１のそれぞれは、組電池４の高さ方向について、複数のセル１０を把持したセル把持部４１と、金属板７２との間で挟まれる。可塑性材料７１は、プレス加工機等によってＺ軸方向における上方から下方に向かって所定の押圧力がセル１０に加えられた場合に、セル把持部４１の略平坦な下面に倣って柔軟に変形可能である。また、可塑性材料７１は、セル把持部４１の下面及び金属板７２の上面に対して十分な粘着性、及び密着性を備えるものを選定する。
【0038】
可塑性材料７１のそれぞれは、枠孔５５４に収容された状態で収容室５０において領域５０２の対応する一つに配置される。また、可塑性材料７１のそれぞれは、領域５０２の対応する一つにおいて、Ｙ軸方向に並ぶ複数のセル１０で形成されるセル列１０Ａの対応する一つのセル把持部４１の下面に密着及び当接する。各セル１０は、セル把持部４１、下側ケース５Ｂ、及び可塑性材料７１等によって、金属板７２に対して、電気的に絶縁される。
【0039】
図１、図５に示す複数のセル１０が充放電することで発生した熱は、セル把持部４１、及び可塑性材料７１を通して金属板７２へ伝達される。したがって、セル把持部４１、及び可塑性材料７１によって、複数のセル１０から金属板７２への空気中を通らない伝熱経路が形成される。
【0040】
図１、図５に示すように、金属板７２の下方には、平面視が矩形となる相変化材料充填部６が配設されている。相変化材料充填部６は、ケーシング６０と、ケーシング６０内に配設された複数の金属仕切り板６１（以下、仕切り板６１とする）によって仕切られた複数の充填空間６２と、複数の充填空間６２に充填された相変化材料（ＰＣＭ：Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）６３と、を備える。
【0041】
図１に示すように、アルミニウム等の所定の金属で形成されたケーシング６０は、例えば、ケーシング６０の長手方向（Ｘ軸方向）において対向する一対の側壁６００と、ケーシング６０の短手方向（Ｙ軸方向）において対向する一対の側壁６０１と、底板６０５（図５参照）と、を備える。
【0042】
本実施形態の相変化材料充填部６では、図１、図６に示すように、ケーシング６０内に複数の仕切り板６１で仕切られて形成された充填空間６２は、正六角柱状である。即ち、相変化材料充填部６は、複数の仕切り板６１で形成された正六角柱状の複数の充填空間６２を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に隙間なく並べた構造（ハニカム構造）を備えている。相変化材料充填部６の上面６０ａは、主に複数の充填空間６２のＺ軸方向における上側開口で形成されている。また、相変化材料充填部６の下面６０ｂは、本実施形態においてはケーシング６０の底板６０５の下面である。
【0043】
なお、相変化材料充填部６は、複数の充填空間６２をＸ軸方向及びＹ軸方向に隙間なく並べたハニカム構造の代わりに、金属仕切り板によって仕切られた矩形体状の複数の充填空間が、ケーシング６０内にＸ軸方向及びＹ軸方向に隙間なく並べられた平面視略格子状となる構造を備えていてもよい。
【0044】
図１、図５に示す複数の充填空間６２には、一度溶かされて液体状態となっている相変化材料６３が充填される。該充填後、常温（例えば、摂氏２５℃）程度まで相変化材料６３が冷却されることで、相変化材料６３が各充填空間６２の中で充填されたまま固体になる。なお、図１においては、相変化材料６３の理解のために、各充填空間６２内で固体となった複数の正六角柱状の相変化材料６３の中から、一つを充填空間６２より抜き出して示している。
【0045】
相変化材料６３は、例えば、常温である２５℃付近では個体の状態であり、かつ、固体から液体へ相変化を起こす融点が４５℃～６５℃である不燃性の材料が用いられる。また、相変化材料６３は、例えば、熱伝導率が約０．２［Ｗ／ｍＫ］～約０．４［Ｗ／ｍＫ］である。本実施形態では、相変化材料６３として例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を用いている。より具体的には、相変化材料６３は、例えば、融点６０℃程度であるポリエチレングリコールを用いる。なお、相変化材料６３は、ポリエチレングリコールに限定されず、酢酸ナトリウム三水和物を用いてもよい。酢酸ナトリウム三水和物は、例えば、融点が５８℃であり、融解熱、即ち固体から液体に相転移する時に必要な熱量が２６４ｊ／ｇであり、難燃性である。
【0046】
上記のように、相変化材料６３が各充填空間６２の中に充填され正六角柱状の固体になった状態で、例えば、図５に示すホットメルトフィルム１７によって、相変化材料充填部６の上面６０ａと、セル１０及びセル把持部４１が一体となった金属板７２の下面とが加熱接着される。そして、図５に示すように、複数の充填空間６２のＺ軸方向における上側開口が封止され、固体から相転移して液体になった場合の相変化材料６３が充填空間６２から流出してしまうことが無いようになる。
【0047】
図５に示すホットメルトフィルム１７は、例えば、熱可塑性材料であるナイロン系材料で構成されており、熱伝導率が一例として約０．４［Ｗ／ｍＫ］である。また、ホットメルトフィルム１７は、例えば絶縁性能を有している。ホットメルトフィルム１７は、例えば、厚さが約５０μｍに設定されており、発熱体であるセル１０に比べて熱抵抗が十分に低くなっている。そのため、一つのセル１０当たりの発熱量［Ｗ］を１Ｗ～数Ｗと仮定した場合に、セル１０から相変化材料充填部６に対する伝熱がホットメルトフィルム１７によって妨げられることはほとんどない。なお、ホットメルトフィルム１７の材質、熱伝導率、及び厚さは、上記例に限定されるものではない。また、相変化材料充填部６の上面６０ａに対する金属板７２の接着は、ホットメルトフィルム１７を用いた形態に限定されない。
【0048】
（実施例１のヒートシンク）
組電池４は、相変化材料充填部６の下面６０ｂに接着される図１、図５、及び図７に示すヒートシンク１５を備えている。ヒートシンク１５には、相変化材料充填部６を通してセル１０の熱が伝わり、セル１０の熱を外部に放熱する役割を果たす。ヒートシンク１５を、実施例１のヒートシンクとする。
組電池４は、相変化材料充填部６の下面６０ｂに接着される図１、図５、及び図７に示すヒートシンク１５を備えている。ヒートシンク１５には、相変化材料充填部６を通してセル１０の熱が伝わり、セル１０の熱を外部に放熱する役割を果たす。ヒートシンク１５を、実施例１のヒートシンクとする。
【0049】
ヒートシンク１５は、例えば水平方向に延在する平板状のシンク基部１５４と、シンク基部１５４の下面１５６に櫛状を形成するように複数並べて配設されたフィン１５０と、隣り合うフィン１５０とフィン１５０との間に形成された通風路１５３と、を備えている。
ヒートシンク１５は、例えば銅、又はアルミニウムで形成されているが、公知の放熱用の材料であればよい。
ヒートシンク１５は、例えば銅、又はアルミニウムで形成されているが、公知の放熱用の材料であればよい。
【0050】
シンク基部１５４は、例えば、相変化材料充填部６と略同一の大きさの平面視略矩形状に形成されているが、必要に応じて適切な寸法及び形状等に形成される。シンク基部１５４の上面１５５は、略平坦面となっている。
【0051】
複数のフィン１５０のそれぞれは、例えば、シンク基部１５４の下面１５６から－Ｚ方向に沿って垂下するとともに、Ｘ軸方向に沿って延在する板状である。そして、複数のフィン１５０はＹ軸方向に並列するように配置されており、複数のフィン１５０により櫛状を形成する。
【0052】
組電池４では、図１、図７、図８に示すように、ヒートシンク１５の各通風路１５３の空気の流れる方向は、Ｘ軸方向となり、各通風路１５３に空気が流れ込む上流側は－Ｘ方向側であり、通風路１５３から空気が流れ出る下流側は＋Ｘ方向側となる。
【0053】
図７、図８に示すように、複数のフィン１５０は、下側ケース５Ｂに収容された複数のセル１０のうち温度が上昇しやすいセル１０に対応するように、シンク基部１５４の下面１５６の中で、空気の流れる方向における上流側の上流中央領域１５６ａと、該上流中央領域１５６ａにつながるとともに該上流中央領域よりも広い中流領域１５６ｂと、該中流領域１５６ｂにつながるとともに空気の流れる方向における下流側の下流中央領域１５６ｃと、に配設されている。そして、シンク基部１５４の下面１５６に配設された複数のフィン１５０によって、セル１０の高さ方向（Ｚ軸方向）から見て十字状となるフィン群１５０Ａを形成する。
【0054】
実施例１のヒートシンク１５では、シンク基部１５４の下面１５６全域に沿って流れる空気の一部は、十字状のフィン群１５０Ａの各通風路１５３を通過することで、十字状のフィン群１５０Ａを通過しない空気よりも、図１、図５に示すセル１０の熱をより吸収する。
【0055】
図７、図８に示すように、実施例１のヒートシンク１５では、例えば、シンク基部１５４の下面１５６における中流領域１５６ｂは、Ｙ軸方向における下面１５６の一方の外周縁から他方の外周縁までを占める領域となっている。そして、中流領域１５６ｂには、複数のフィン１５０が、下面１５６のＹ軸方向における一方の外周縁から他方の外周縁までの等間隔を空けて略全域に配設されている。
【0056】
図８に示すように、フィン群１５０Ａを形成する１枚のフィン１５０と別の隣り合う１枚のフィン１５０とのピッチ幅ｄ１、即ち、各通風路１５３のＹ軸方向における幅ｄ１は、同一に設定されている。
【0057】
図５に示すように、組電池４では、ヒートシンク１５と相変化材料充填部６との間に、例えば、ホットメルトフィルム１６が配設されている。そして、ホットメルトフィルム１６によって、ヒートシンク１５の上面１５５と相変化材料充填部６の下面６０ｂとが加熱接着される。ホットメルトフィルム１６は、ホットメルトフィルム１７と例えば同一のものを用いるため、材質等についての説明は省略する。
【0058】
（実施例２のヒートシンク）
組電池４は、図１、図７、図８に示す実施例１のヒートシンク１５に代えて、図９に示す実施例２のヒートシンク１５Ｂを備えていてもよい。図９は、実施例２のヒートシンク１５Ｂのフィン１５０が形成された下面１５６を示す説明図である。なお、実施例２のヒートシンク１５Ｂにおいて、実施例１のヒートシンク１５と同様の構成については、実施例１のヒートシンク１５と同様の符号を付して説明する。
組電池４は、図１、図７、図８に示す実施例１のヒートシンク１５に代えて、図９に示す実施例２のヒートシンク１５Ｂを備えていてもよい。図９は、実施例２のヒートシンク１５Ｂのフィン１５０が形成された下面１５６を示す説明図である。なお、実施例２のヒートシンク１５Ｂにおいて、実施例１のヒートシンク１５と同様の構成については、実施例１のヒートシンク１５と同様の符号を付して説明する。
【0059】
例えば、銅、又はアルミニウムで形成された実施例２のヒートシンク１５Ｂは、シンク基部１５４と、複数のフィン１５０からなりセル１０の高さ方向（Ｚ軸方向）から見て十字状となるフィン群１５０Ａと、フィン１５０とフィン１５０との間に形成された通風路１５３と、を備える。さらに、ヒートシンク１５Ｂは、シンク基部１５４の下面１５６の中で、下面１５６の面方向（Ｙ軸方向）においてフィン群１５０Ａの側方に位置する領域１５６ｄ、領域１５６ｅ、及び領域１５６ｆに、複数の側方フィン１５８が並べて配設されている。
【0060】
複数の側方フィン１５８は、例えば、シンク基部１５４の下面１５６から－Ｚ方向に沿って垂下するとともに、Ｘ軸方向に沿って延在する板状を呈する。そして、複数の側方フィン１５８はＹ軸方向に並列に配置されており、櫛状を呈する。側方フィン１５８と側方フィン１５８との間は、空気が流れる通風路１５８ｈとなる。
【0061】
図９において、下面１５６中における領域１５６ｄは、上流中央領域１５６ａのＹ軸方向における側方に位置している。また、下面１５６中における領域１５６ｅ及び領域１５６ｆは、下流中央領域１５６ｃのＹ軸方向における側方にそれぞれ位置している。
【0062】
領域１５６ｄ、領域１５６ｅ、又は領域１５６ｆに配設された１枚の側方フィン１５８と該１枚の側方フィン１５８とのピッチ幅は、図８、図９に示すフィン群１５０Ａを形成する１枚のフィン１５０と該１枚のフィン１５０とのピッチ幅ｄ１よりも大きく設定されている。
【0063】
例えば、図９に示す領域１５６ｄに櫛状を呈するように複数配設された側方フィン１５８のピッチ幅ｄ２は、フィン群１５０Ａにおけるフィン１５０のピッチ幅ｄ１の６倍の大きさに設定されている。なお、実施例２のヒートシンク１５Ｂでは、シンク基部１５４の下面１５６の中で、領域１５６ｄには、複数の側方フィン１５８を配設しない構成としてもよい。
【0064】
領域１５６ｅに櫛状を呈するように複数配設された側方フィン１５８のピッチ幅ｄ３は、一例として、フィン群１５０Ａにおけるフィン１５０のピッチ幅ｄ１の３倍の大きさに設定されている。なお、領域１５６ｅに櫛状を呈するように複数配設された側方フィン１５８のピッチ幅ｄ３を、フィン群１５０Ａにおけるフィン１５０のピッチ幅ｄ１の２倍の大きさに設定してもよい。
【0065】
例えば、図９に示す領域１５６ｆに櫛状を呈するように複数配設された側方フィン１５８のピッチ幅ｄ４は、一例として、フィン群１５０Ａにおけるフィン１５０のピッチ幅ｄ１の２倍の大きさに設定されている。なお、図９に示す領域１５６ｆに櫛状を呈するように複数配設された側方フィン１５８のピッチ幅ｄ４を、フィン群１５０Ａにおけるフィン１５０のピッチ幅ｄ１の３倍の大きさに設定してもよい。
【0066】
図１、図７、図８、図１０に示す組電池４における実施例１のヒートシンク１５のフィン群１５０Ａと、下側ケース５Ｂに収容された複数のセル１０との対応関係について説明する。
図１０は、組電池４における温度上昇をしやすいセル１０を説明する斜視図である。組電池４の中央付近に位置する例えば４つのセル１０は、組電池４において最も温度が高くなりやすいホットスポットとなるセルである。即ち、図１０において、Ｘ軸方向に３つ並ぶセル列１０Ａの中で、２列目となる中央のセル列１０Ａの３番目から６番目のセル１０が、最も温度が高くなりやすいセルである。これは、セル１０内部の発電要素のコイルの熱伝導率の異方性と、高い熱容量と、周囲が他のセル１０に囲まれて隣接するセル１０による熱逃げ悪化が生じることと、を要因とする。例えば、１列目のセル列１０Ａ（－Ｘ方向側に位置するセル列１０Ａ）の各セル１０や３列目のセル列１０Ａ（＋Ｘ方向側に位置するセル列１０Ａ）の各セル１０では、セル１０の短側面１０２側からの放熱があるが、２列目のセル列１０Ａの各セル１０は、セル１０の短側面１０２側からの放熱が１列目のセル列１０Ａ及び３列目のセル列１０Ａによって妨げられる。
図１０は、組電池４における温度上昇をしやすいセル１０を説明する斜視図である。組電池４の中央付近に位置する例えば４つのセル１０は、組電池４において最も温度が高くなりやすいホットスポットとなるセルである。即ち、図１０において、Ｘ軸方向に３つ並ぶセル列１０Ａの中で、２列目となる中央のセル列１０Ａの３番目から６番目のセル１０が、最も温度が高くなりやすいセルである。これは、セル１０内部の発電要素のコイルの熱伝導率の異方性と、高い熱容量と、周囲が他のセル１０に囲まれて隣接するセル１０による熱逃げ悪化が生じることと、を要因とする。例えば、１列目のセル列１０Ａ（－Ｘ方向側に位置するセル列１０Ａ）の各セル１０や３列目のセル列１０Ａ（＋Ｘ方向側に位置するセル列１０Ａ）の各セル１０では、セル１０の短側面１０２側からの放熱があるが、２列目のセル列１０Ａの各セル１０は、セル１０の短側面１０２側からの放熱が１列目のセル列１０Ａ及び３列目のセル列１０Ａによって妨げられる。
【0067】
組電池４では、ヒートシンク１５における空気の流れる方向は、－Ｘ方向側（上流側）から＋Ｘ方向側（下流側）となる。そして、２列目の中央のセル列１０Ａよりも該空気の流れる方向において下流側（＋Ｘ方向側）に位置する３列目のセル列１０Ａの３番目から６番目のセル１０が、次に温度が高くなりやすいセルである。これは、ヒートシンク１５を上流側から下流側に向かって流れる空気が、１列目のセル列１０Ａのセル１０及び２列目のセル列１０Ａのセル１０の熱を吸収しており、該熱を吸収して温度が上昇した空気が、３列目のセル列１０Ａに対応するヒートシンク１５を通過するためである。
【0068】
この次に温度が高くなりやすいセルは、２列目の中央のセル列１０Ａの最も温度が高くホットスポットになりやすいセル１０よりも、組電池４の外側に位置するセル１０である。即ち、２列目の中央のセル列１０Ａの１番目、２番目、７番目、及び８番目のセル１０である。
次いで、中央のセル列１０Ａよりも該空気の流れる方向において上流側（－Ｘ方向側）に位置する１列目のセル列１０Ａの３番目から６番目のセル１０が、温度が高くなりやすいセルとなる。
次いで、中央のセル列１０Ａよりも該空気の流れる方向において上流側（－Ｘ方向側）に位置する１列目のセル列１０Ａの３番目から６番目のセル１０が、温度が高くなりやすいセルとなる。
【0069】
上記のように、組電池４において、樹脂ケース５に収容された状態で充放電を行うことで温度上昇しやすい複数のセル１０は、セル１０の高さ方向から見て十字状のセル群に含まれるセルである。そして、実施形態の組電池４においては、セル１０の高さ方向から見て十字状のセル群に対応するように、図７、図８に示すヒートシンク１５の十字状のフィン群１５０Ａが形成されている。
【0070】
例えば、図３、図４に示すように、下側ケース５Ｂの一対の側壁５２の外側面の４角となる部分には、外側から内側に向かって略矩形の切り欠き５２０が形成されており、切り欠き５２０内に、下側ケース５Ｂ外側における底板５５の上面が一部露出している。切り欠き５２０内で露出する底板５５には、外側へ突出する突出端５５５が設けられている。そして、下側ケース５Ｂの４角の４つの突出端５５５には、その上面から底板５５の下面に至る第１の貫通孔５５１が形成されている。このように第１の貫通孔５５１は、下側ケース５Ｂの収容室５０の外側であり、下側ケース５Ｂの例えば４角となる位置にそれぞれ形成されている。各第１の貫通孔５５１には、図４に示すボルト５７が挿通される。
【0071】
図１に示すように、例えば、金属板７２の４角近傍部分には、下側ケース５Ｂの底板５５の４つの第１の貫通孔５５１に、Ｚ軸方向においてそれぞれ対応して連通する第２の貫通孔７２２が形成されている。
【0072】
例えば、相変化材料充填部６のケーシング６０の４角部分には、下側ケース５Ｂの第１の貫通孔５５１及び金属板７２の第２の貫通孔７２２に対応するように、第３の貫通孔６０８が一対の側壁６００をＺ軸方向に貫通形成されている。なお、ケーシング６０の４角部分に、Ｘ軸方向においてケーシング６０から突出する突片を形成し、該突片に第３の貫通孔６０８を貫通形成する構成としてもよい。
【0073】
図１に示すように、ヒートシンク１５の４角部分には、対応する下側ケース５Ｂの第１の貫通孔５５１、金属板７２の第２の貫通孔７２２、相変化材料充填部６の第３の貫通孔６０８からずれることなく配置されたボルト穴１５７が形成されている。
【0074】
図４、図５に示すボルト５７が、第１の貫通孔５５１、第２の貫通孔７２２、及び第３の貫通孔６０８に通されてボルト穴１５７に螺合される。下側ケース５Ｂの４角全てで同様にボルト５７の挿通及び螺合がなされることで、下側ケース５Ｂ、金属板７２、相変化材料充填部６、及びヒートシンク１５が締結固定されて一体化する。したがって、ヒートシンク１５は、ボルト５７による上記締結固定を解除し、さらに、金属板７２との可塑性材料７１との接着を解除することで、相変化材料充填部６及びヒートシンク１５等と、樹脂ケース５とが分離可能である。
【0075】
図５に示す組電池４では、下側ケース５Ｂに複数のセル１０が収容された状態で、複数のセル１０の各端子面１０３全体を覆う図示しない中蓋が、複数のセル１０上に配設される。図示しない中蓋は、セル１０の正極端子１０４及び負極端子１０５を上方に露出させるための端子露出孔を複数備えている。そして、該端子露出孔から該中蓋の上方に露出した各セル１０の正極端子１０４及び負極端子１０５に、図５に破線で簡略化して示すバスバー４２を取り付け可能となっている。
【0076】
図５に示すバスバー４２は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金を平板状に形成したものである。バスバー４２は、例えば、図１に示すＹ軸方向に隣り合う各セル１０の正極端子１０４及び負極端子１０５に、ろう材を用いてレーザ溶接される。具体的には、セル列１０Ａの一つのセル１０の正極端子１０４に、バスバー４２の一端部が溶接され、Ｙ軸方向における隣のセル１０の負極端子１０５に、該バスバー４２の他端部が溶接される。また、該一つのセル１０の負極端子１０５は、前記の隣とは反対側の隣のセル１０の正極端子１０４とバスバー４２によって溶接される。
【0077】
複数のセル１０のうち、樹脂ケース５内において、例えば、－Ｙ方向における端位置に位置するセル１０のバスバー４２で接続されていない正極端子１０４は、バスバーを介して図示しない正極の電源入出力用端子と接続される。また、樹脂ケース５内において＋Ｙ方向における端位置に位置するセル１０のバスバー４２で接続されていない負極端子１０５は、バスバーを介して図示しない負極の電源入出力用端子と接続される。図示しない正極の電源入出力用端子及び図示しない負極の電源入出力用端子が、充電電源や負荷と接続されることで、組電池４の充放電等の利用がなされる。
【0078】
複数のセル１０は、複数のバスバー４２により、例えば直列に接続されて組電池４となる。なお、電気的に並列に接続されている複数のセル１０を含む組電池４では、負極端子１０５同士がバスバー４２により接続されるとともに正極端子１０４同士がバスバー４２により接続されることで、複数のセル１０が電気的に接続され得る。また、組電池４において、図１、図５に示すＸ軸方向において隣り合うセル１０同士が、バスバー４２で接続されてもよい。
【0079】
図５に示すように、組電池４は、監視基板４４を備えている。監視基板４４は、例えば各バスバー４２を介して各セル１０と電気的に接続され、セル１０の温度及び電圧等の測定、及びセル１０の制御等を行う。例えば、監視基板４４は、矩形板状に形成されており、ＣＭＵ（Ｃｅｌｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｕｎｉｔ）基板とも称される。監視基板４４は、セル監視ＩＣ等を搭載しており、図示しない固定部材によって各バスバー４２に接続される。そして監視基板４４は、セル１０の電圧及び温度を測定し、例えば図示しない上位制御装置とデータ授受可能に構成される。上位制御装置の一例としては、ＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）である。
【0080】
図３に示すように、例えば、上側ケース５Ａには、外部通信用コネクタ５９４が配設されており、この外部通信用コネクタ５９４を通して、監視基板４４は上位制御装置とデータの授受を行う。
【0081】
下側ケース５Ｂ内のセル把持部４１に把持された複数のセル１０からなる３つのセル列１０Ａ（図１参照）に、図５に示す監視基板４４が接続された状態で、監視基板４４の上方から、図３、図５に示す上側ケース５Ａが下側ケース５Ｂに装着される。即ち、下側ケース５Ｂが上側ケース５Ａによって蓋をされた状態となる。
【0082】
【0083】
図３、図５に示す上側ケース５Ａは、矩形平板状の天板５９０と、天板５９０の外周縁から－Ｚ方向に垂下する４枚の側壁５９１と、を備えている。例えば、図５に示すように、４枚の側壁５９１の下端側は、上側ケース５Ａの内部側に向かって一段の段差を生む凸部５９３が形成されている。
【0084】
例えば、図５に示すように、上側ケース５Ａは下側ケース５Ｂに嵌合する。即ち、上側ケース５Ａの４枚の側壁５９１が、下側ケース５Ｂの収容室５０内に入り込む。そして、下側ケース５Ｂの一対の側壁５２及び一対の側壁５３に形成された凹部５８と、上側ケース５Ａの各側壁５９１の凸部５９３とがラビリンス状には嵌り合う。上側ケース５Ａと下側ケース５Ｂとがラビリンス状に嵌合することで、例えば、セル１０の端子面１０３上から上側ケース５Ａの側壁５９１側に流れる外部短絡が、樹脂ケース５外部に達してしまうことを防止できる。なお、セル１０の底面１０８側からの外部短絡を防止するために、図５に示す下側ケース５Ｂの下部外周縁に、相変化材料充填部６の外側面を囲繞するように垂下する壁を設けてもよい。
【0085】
電源から図１、図３、図５又は図１０等に示す組電池４に電力が供給されることにより、組電池４が充電される。また、組電池４から負荷へ電力が供給されることにより、組電池４が放電する。以下に、組電池４が例えば急速な充放電を繰り返すことで発熱する場合における、組電池４の温度上昇を抑制する機能について説明する。
【0086】
図１１は、図１、図５に示す相変化材料充填部６を備える実施形態の組電池４のセル１０の温度の上昇と、相変化材料充填部６を備えていない従来の組電池のセルの温度の上昇とを比較するためのグラフである。図１１において、実線で示すグラフＧ１は、実施形態の組電池４におけるセル１０の温度と時間との関係を示すグラフである。また、破線で示すグラフＧ２は、相変化材料充填部６を備えていない、換言すれば、図１に示す相変化材料６３による温度上昇の抑制がなされない組電池におけるセルの温度と時間との関係を示すグラフである。図１１において、横軸は時間［秒］を示し、縦軸は温度［℃］を示している。
【0087】
組電池４は、例えば、ＵＰＳ用蓄電池盤に組み込まれて使用される。ＵＰＳ用蓄電池盤は、バッテリマネジメントユニット（ＢＭＵ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）、ＢＭＵの上位制御手段であり組電池４を含む電池盤のその他の各部の多重制御を行うコントローラ、防火壁、又は消火設備等の少なくとも一つを備えている。しかし、図１１に示すグラフＧ１及びグラフＧ２は、セルに対する監視基板４４等による監視制御が失われてしまったり、外部事故による圧力でセルが内部短絡してしまったりする場合におけるセルの温度と時間との関係を示している。
【0088】
例えば、図１１に示す温度Ｔ１を、図１に示すセル１０の発熱する前の開始温度Ｔ１として、開始温度Ｔ１からセル１０の温度が充放電等を行うことで上昇していく。即ち、充放電の反復によって、主に内部抵抗と充放電電流の２乗との積でジュール熱と反応熱とが発生して、セル１０の温度が上昇していく。
【0089】
セル１０は、監視基板４４等による監視制御等が失われている場合には、途中から熱暴走状態となり、例えば電解液沸点温度Ｔ２を超えると、外装容器１００内の電解液が沸騰する。これによって、ラブチャー１０６がひらき、霧状になった非水電解液がセル１０外部に噴出する。そして、噴出した非水電解液の気中濃度が所定条件を満たし、かつ噴出した非水電解液が発火点温度Ｔ３になると火災が起きる可能性がある。
【0090】
図１１に示す時間Ｓ０における所定の温度Ｔ４をセル１０の保護温度とし、温度Ｔ５を火災予兆とみなす温度だとする。温度Ｔ５は、例えば、約６５℃～約７５℃である。実施形態の組電池４におけるセル１０の温度と時間との関係を示すグラフＧ１と、温度上昇抑制がなされない組電池におけるセルの温度と時間との関係を示すグラフＧ２とを比較すると、実施形態の組電池４におけるセル１０は、温度Ｔ４から温度Ｔ５に到達する間で温度上昇が抑制されている。即ち、温度上昇抑制がなされない組電池におけるセルが火災予兆とみなす温度Ｔ５に到達する時間Ｓ１よりも、組電池４におけるセル１０が温度Ｔ５に到達する時間Ｓ２は遅く（長く）なっている。また、温度上昇抑制がなされない組電池におけるセルが電解液沸点温度Ｔ２に到達する時間Ｓ１１よりも、組電池４におけるセル１０が電解液沸点温度Ｔ２に到達する時間Ｓ２１は遅くなっている。
【0091】
例えば、組電池４が組み込まれたＵＰＳ用蓄電池盤の傍にいる作業者、運転者、又は乗員等が、該ＵＰＳ用蓄電池盤から退避する場合等に、退避時間を時間Ｓ０から開始すると考える。そして、実施形態の組電池４におけるセル１０は、温度上昇抑制がなされない組電池におけるセルよりも、時間Ｓ１と時間Ｓ１よりも遅い時間Ｓ２との間の差分時間ΔＳａを、上記退避時間のために多く充てることが可能となる。即ち、実施形態の組電池４では、セル１０の例えば急速な充放電を行った場合等に、急激な温度上昇が起きることを抑制でき、発熱時の退避時間を差分時間ΔＳａ分増加させることができる。
【0092】
図１、図５、及び図１０に示す組電池４が、上記のように退避時間を増加させることができる理由について説明する。本実施形態の図１、図５に示す組電池４では、セル１０が発熱すると、セル１０の熱が、セル把持部４１、可塑性材料７１、及び金属板７２を介して、セル１０の下方に配設された相変化材料充填部６に伝えられる。
【0093】
相変化材料充填部６は、ケーシング６０内に配設された複数の金属仕切り板６１によって仕切られた複数の充填空間６２を備えており、複数の充填空間６２によりハニカム構造を形成している。そして、各充填空間６２には、例えば、常温である２５℃程度においては個体であり、融点が６０℃程度の相変化材料６３が充填されている。そのため、相変化材料充填部６で、セル１０から伝わってきた熱を個体の状態から融解する際の潜熱として相変化材料６３が吸収する。該熱吸収によって、セル１０の例えば急速な充放電を行った場合等における急激な温度上昇を抑制できる。
【0094】
また、充填空間６２に充填されている相変化材料６３は、熱伝導率が約０．２［Ｗ／ｍＫ］～約０．４［Ｗ／ｍＫ］と低いが、ケーシング６０内において金属仕切り板６１によって周囲を囲繞された状態になっているため、セル１０から伝わった熱を熱伝導率が高い金属仕切り板６１を介して、効率よく吸収することができ、相変化における潜熱により、セル１０の温度上昇を抑える効果を最大限に引き出すことができる。さらに、相変化材料充填部６は、セル１０の熱抵抗がより低くなる底面１０８の下方に配設されているため、セル１０から相変化材料６３が熱をより吸収しやすくなっている。また、相変化材料充填部６の下面６０ｂには、例えば実施例１のヒートシンク１５が接着されているため、相変化材料６３が潜熱を使い終えた後においても、ヒートシンク１５による吸熱がなされ、セル１０の温度上昇を抑える効果を最大限に引き出すことが可能になる。
【0095】
相変化材料充填部６において、複数の充填空間６２からなるハニカム構造は、せん断方向（Ｘ軸Ｙ軸平面方向）における剛性が低い。しかし、相変化材料充填部６の上面６０ａをホットメルトフィルム１７及び金属板７２で接着封止しているため、相変化材料６３のケーシング６０からの流出を防ぎつつ、剛性を上げることができる。また、組電池４では、相変化材料充填部６は、複数の充填空間６２に相変化材料６３を充填しているため、従来よりも組電池全体の軽量化を図ることができる。
【0096】
図１２は、相変化材料充填部６を備える組電池４の温度の上昇と、相変化材料充填部６を備えていない組電池の温度の上昇とを比較するためのグラフである。図１２において、下段側に実線で示すグラフＧ４は、本実施形態の組電池４の温度と時間との関係を示すグラフである。また、下段側に破線で示すグラフＧ５は、相変化材料充填部６を備えず相変化材料６３による温度上昇抑制がなされない組電池の温度と時間との関係を示すグラフである。グラフＧ４及びグラフＧ５において、横軸は時間を示し、縦軸は温度［℃］を示している。また、図１２における上段側に実線で示すグラフＧ６は、組電池４の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）と時間との関係を示している。グラフＧ６において、横軸は時間を示し、縦軸はＳＯＣ［％］を示している。
【0097】
組電池４が組み込まれるＵＰＳ用蓄電池盤は、通電中は高い充電率で保持され、電源喪失時に、停電から電源が復旧するまでの数分間から数十分間に、高いＣレートで放電、又は電力を供給する機能がある。Ｃレートとは、充電及び放電のスピードのことであり、定電流充放電測定の場合、セルの理論容量を１時間で完全充電（または放電）させる電流の大きさは１Ｃで定義される。
【0098】
ＵＰＳ用蓄電池盤の動作中において、図１２に示す時間Ｓ６から高いＣレート（例えば、５Ｃ）で放電していると、組電池の各セルの温度上昇が進行する。ここで、グラフＧ４とグラフＧ５との比較から確認できるように、相変化材料充填部６を備える組電池４は、相変化材料充填部６を備えていない組電池よりも、相変化材料６３が相変化している時間（時間Ｓ６から時間Ｓ７まで間）における温度上昇を抑えることができる。
【0099】
時間Ｓ７に５ＣのＣレートで行う放電が終了し、これ以降は、セル回復のためにＣレートを例えば１Ｃ以下として低いＣレートで充電を行う。低いＣレートの充電ならば、組電池４の温度がこれ以上上昇することは無い。そして、常温（約２５℃）までに組電池４の各セル１０の温度が下がる過程で、相変化材料６３が液体から固体に相変化し元に戻る。
【0100】
図１、図５に示す実施形態の組電池４は、例えば実施例１のヒートシンク１５を備えているため、組電池４全体における温度の平滑化を実現できる。ヒートシンク１５は、例えば、相変化材料６３がセル１０の熱を吸収して個体から液体に相変化した後に、相変化材料６３を介して伝わるセル１０を吸収して、図７、図８に示す通風路１５３を通過する空気と共に放熱する。そして、図７～図８、及び図１０に示すように、ヒートシンク１５は、複数のフィン１５０が、樹脂ケース５に収容された複数のセル１０のうち温度が上昇しやすいセル１０（Ｚ軸方向から見て十字状のセル群に含まれるセル１０）に対応するように、シンク基部１５４の下面１５６の中で、－Ｘ方向から＋Ｘ方向への空気の流れる方向における上流側の上流中央領域１５６ａと、上流中央領域１５６ａにつながるとともに上流中央領域１５６ａよりも広い中流領域１５６ｂと、中流領域１５６ｂにつながるとともに空気の流れる方向における下流側の下流中央領域１５６ｃと、に配設されている。そして、複数のフィン１５０によって、セル１０の高さ方向（Ｚ軸方向）から見て十字状となるフィン群１５０Ａを形成している。
【0101】
仮に、ヒートシンク１５において、シンク基部１５４の下面１５６の全域に櫛状を形成するようにフィン１５０が配設されている場合を想定する。この場合に、上流側（－Ｘ方向側）から下流側（＋Ｘ方向）にフィン１５０間の通風路１５３を通過する空気は、セル１０の熱を吸収しつつ移動する。そして、空気の流れる方向における上流側のセル１０の熱を吸収して温度上昇した空気が、下流に流れることで、下流側にあるセル１０の温度をヒートシンク１５が吸収して放熱しきれず、組電池４全体では、空気の流れる方向（Ｘ軸方向）における上流側と下流側とで温度勾配が発生する。即ち、仮にヒートシンク１５のシンク基部１５４の下面１５６の全面に櫛状を形成するようにフィン１５０が配設されている場合、組電池４全体では、温度分布の平滑化をなし得ず、空気の流れる方向における下流側の複数のセル１０の温度が高くなり劣化が速まる。その結果、組電池４において、例えば上流側の複数のセル１０が上限温度に到達していないのに、組電池４の監視基板４４（図５参照）等から保護信号が発せられることになる。そして、組電池４が組み込まれているＵＰＳ用蓄電池盤全体に充放電制限をかけることとなり、性能の低下を引き起こす。
【0102】
これに対して、本実施形態の組電池４のヒートシンク１５では、セル１０の高さ方向（Ｚ軸方向）から見て十字状となるフィン群１５０Ａは、シンク基部１５４の下面１５６におけるフィン１５０が形成されていない領域よりも優先的に空気が流れやすい各通風路１５３を形成する。そして、フィン群１５０Ａは、図１０に示すホットスポットとなる複数のセル１０及び温度上昇を起こしやすい複数のセル１０に対応しているため、空気の流れる方向（Ｘ軸方向）における上流側と下流側のセル１０の温度分布を平滑化させることができる。即ち、図７、図８、図１０に示すように、ヒートシンク１５の空気の流れる上流側に位置する１列目のセル列１０Ａでは、３番目乃至６番目の各セル１０の底面１０８側だけに複数のフィン１５０及び通風路１５３が形成されているため、１列目のセル列１０Ａでは、温度が高くなりやすい３番目乃至６番目の各セル１０のヒートシンク１５に対する熱伝達率が高くなり、１列目のセル列１０Ａの１番目、２番目、７番目、及び８番目のセル１０と比較してヒートシンク１５による吸熱が促進される。したがって、１列目のセル列１０Ａにおける温度分布の平滑化がなされる。
【0103】
２列目のセル列１０Ａでは、１番目乃至８番目の全てのセル１０の底面１０８側に複数のフィン１５０及び通風路１５３が形成されているため、２列目のセル列１０Ａの全てのセル１０でヒートシンク１５による吸熱が促進される。ヒートシンク１５では、１列目のセル列１０Ａの熱を吸収して温度上昇した空気が、２列目のセル列１０Ａに対応する通風路１５３に入ってくるので、フィン群１５０Ａにおいて１列目のセル列１０Ａに対応する部分よりも２列目のセル列１０Ａに対応する部分の熱伝達率を、フィン１５０の配設枚数を増やすことで上げている。これによって、１列目のセル列１０Ａと２列目のセル列１０Ａとの温度差を小さくすることができ、温度分布が平滑化される。
【0104】
－Ｘ方向から＋Ｘ方向へ向かう空気の流れる方向において、３列目（最後列）のセル列１０Ａでは、１列目のセル列１０Ａに対応する通風路１５３及び２列目のセル列１０Ａに対応する通風路１５３を通過して温度上昇した空気が、対応する通風路１５３を通過することになる。しかし、２列目のセル列１０Ａのセル１０とは異なり、３列目のセル列１０Ａではセル１０の短側面１０２側からの放熱がなされる。そして、３番目乃至６番目の各セル１０の底面１０８側だけに複数のフィン１５０及び通風路１５３が形成されているため、３列目のセル列１０Ａでは、温度が高くなりやすい３番目乃至６番目の各セル１０のヒートシンク１５に対する熱伝達率が高くなり、３列目のセル列１０Ａの１番目、２番目、７番目、及び８番目のセル１０と比較してヒートシンク１５による吸熱が促進される。したがって、３列目のセル列１０Ａにおける温度分布の平滑化がなされる。
【0105】
本実施形態の組電池４が、実施例１のヒートシンク１５に代えて、図９に示す実施例２のヒートシンク１５Ｂを備えている場合にも、組電池４全体の温度分布の平滑化を図ることができる。
－Ｘ方向から＋Ｘ方向へ向かう空気の流れる方向において、図１や図１０に示す１列目のセル列１０Ａに対応する通風路１５３及び２列目のセル列１０Ａに対応する通風路１５３を通過して温度上昇した空気が、３列目のセル列１０Ａに対応する通風路１５３を通過することになる。したがって、例えば、１列目のセル列１０Ａの１番目、２番目、７番目、及び８番目のセル１０よりも、３列目のセル列１０Ａの１番目、２番目、７番目、及び８番目のセル１０は温度が高くなりがちである。
－Ｘ方向から＋Ｘ方向へ向かう空気の流れる方向において、図１や図１０に示す１列目のセル列１０Ａに対応する通風路１５３及び２列目のセル列１０Ａに対応する通風路１５３を通過して温度上昇した空気が、３列目のセル列１０Ａに対応する通風路１５３を通過することになる。したがって、例えば、１列目のセル列１０Ａの１番目、２番目、７番目、及び８番目のセル１０よりも、３列目のセル列１０Ａの１番目、２番目、７番目、及び８番目のセル１０は温度が高くなりがちである。
【0106】
そこで、図９に示すヒートシンク１５Ｂは、シンク基部１５４の下面１５６の中で、シンク基部１５４の下面１５６の面方向においてフィン群１５０Ａの側方に位置する領域１５６ｅに、櫛状を呈するように複数の側方フィン１５８を備えている。そして、側方フィン１５８のピッチ幅ｄ３は、一例として、フィン群１５０Ａにおけるフィン１５０のピッチ幅ｄ１の３倍の大きさに設定されている。また、図９に示す領域１５６ｆに櫛状を呈するように複数配設された側方フィン１５８のピッチ幅ｄ４は、一例として、フィン群１５０Ａにおけるフィン１５０のピッチ幅の２倍の大きさに設定されている。フィン群１５０Ａを形成するフィン１５０のピッチ幅ｄ１よりも、領域１５６ｅや領域１５６ｆに配設された側方フィン１５８のピッチ幅は大きいので、熱伝達率がフィン群１５０Ａのフィン１５０よりも側方フィン１５８の方が下がる。そのため、組電池４において、セル１０の高さ方向から見て十字状のセル群を形成する各セル１０よりもやや温度が上がりやすいセル１０、即ち、３列目のセル列１０Ａの１番目、２番目、７番目、及び８番目のセル１０に対して、ピッチ幅を大きくして熱伝達率をフィン群１５０Ａよりも下げた複数の側方フィン１５８を対応させることで、組電池４全体ついて温度分布を平滑化できる。
以上で、実施形態の組電池４についての説明を終了する。
以上で、実施形態の組電池４についての説明を終了する。
【0107】
（電池盤の実施形態１）
上記のような組電池４を１単位として、複数の組電池４を直並列に配線接続して、さらに盤（筐体）に収容した電池システムは、電池盤と称される。以下、図１３を用いて複数の組電池４を備える電池盤２の例示的かつ模式的な実施形態１を開示する。なお、以下の説明では、便宜上、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向が規定されている。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、互いに直交している。例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で形成される平面を水平面とし、Ｚ軸方向を鉛直方向とする。Ｘ軸方向は、＋Ｘ方向と－Ｘ方向とを含む。Ｙ軸方向は、＋Ｙ方向と－Ｙ方向とを含む。Ｚ軸方向は、＋Ｚ方向（上方向）と－Ｚ方向（下方向）とを含む。なお、本実施形態における上下のような方向を示す表現は、便宜上の呼称であり、電池盤２の位置、姿勢、及び使用態様を限定するものではない。
上記のような組電池４を１単位として、複数の組電池４を直並列に配線接続して、さらに盤（筐体）に収容した電池システムは、電池盤と称される。以下、図１３を用いて複数の組電池４を備える電池盤２の例示的かつ模式的な実施形態１を開示する。なお、以下の説明では、便宜上、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向が規定されている。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、互いに直交している。例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で形成される平面を水平面とし、Ｚ軸方向を鉛直方向とする。Ｘ軸方向は、＋Ｘ方向と－Ｘ方向とを含む。Ｙ軸方向は、＋Ｙ方向と－Ｙ方向とを含む。Ｚ軸方向は、＋Ｚ方向（上方向）と－Ｚ方向（下方向）とを含む。なお、本実施形態における上下のような方向を示す表現は、便宜上の呼称であり、電池盤２の位置、姿勢、及び使用態様を限定するものではない。
【0108】
図１３は、電池盤２の内部構造を示す側面図である。電池盤２は、複数の組電池４を備えている。組電池４は、図１及び図５等に示す組電池４と同一である。なお、電池盤２に含まれる組電池４の数や配置等は、本実施形態で開示されるものには限定されず、組電池４とは別の複数の組電池を電池盤２が備えていてもよい。なお、図１３以下に示す電池盤２の説明においては、図１から図５に示す組電池４の各部の構成を簡略化して示している。
【0109】
電池盤２は、複数の組電池４を収容する筐体２０を備えている。全体が例えば矩形体状の筐体２０は、金属製であり、また、表面に絶縁処理が施されている。
筐体２０は、例えば矩形板状の底板２０１と、Ｙ軸方向において対向する図示しない一対の側壁と、筐体２０の正面側（－Ｘ方向側）に位置する正面板２０３と、天板２０４と、筐体２０の背面側（＋Ｘ方向側）に位置する背面板２０５と、を備えている。正面板２０３及び背面板２０５は、例えば丁番等を介して手動の開閉が可能となっている。また、筐体２０内には、複数の組電池４を収容可能な収容室２００が形成されている。
筐体２０は、例えば矩形板状の底板２０１と、Ｙ軸方向において対向する図示しない一対の側壁と、筐体２０の正面側（－Ｘ方向側）に位置する正面板２０３と、天板２０４と、筐体２０の背面側（＋Ｘ方向側）に位置する背面板２０５と、を備えている。正面板２０３及び背面板２０５は、例えば丁番等を介して手動の開閉が可能となっている。また、筐体２０内には、複数の組電池４を収容可能な収容室２００が形成されている。
【0110】
本実施形態では、Ｘ軸方向を筐体２０の奥行方向とする。また、Ｙ軸方向を筐体２０の幅方向とする。さらに、Ｚ軸方向は、電池盤２の上下方向（高さ方向）に沿う方向である。電池盤２においては、主に－Ｘ方向から＋Ｘ方向に向かって組電池４のヒートシンク１５を空気が通過していくものとする。
【0111】
筐体２０内には、組電池４が単数又は複数載置され、上下方向（Ｚ軸方向）に間隔を空けて複数並べて図１３、図１４に示す棚板２１が配設されている。棚板２１は、筐体２０内に上下方向に略等間隔を空けて、例えば８枚配設されている。即ち、棚板２１によって、筐体２０内には上下方向に８段の棚が形成される。
【0112】
各棚板２１は、例えば、筐体２０を形成する図示しない一対の側壁にＹ軸方向における両端が固定されており、水平面（Ｘ軸Ｙ軸平面）に沿って略平行に延在している。例えば、図１４に示すように、棚板２１は平面視矩形に形成されている。そして、筐体２０内において、棚板２１の長手方向は、Ｙ軸方向と平行となっており、棚板２１の短手方向は、Ｘ軸方向と平行となっている。
【0113】
筐体２０内における１枚の棚板２１と、該１枚の棚板２１と上下方向において段状に隣り合う別の１枚の棚板２１との間の空間は、空気の通過を許容する盤内通風路２６となる。
【0114】
図１３、図１４に示すように、棚板２１に載置された複数の組電池４は、組電池４の長手方向がＸ軸方向と平行又は略平行の状態となる。また、それぞれの組電池４の短手方向がＹ軸方向と平行又は略平行の状態になる。さらに、組電池４のそれぞれの高さ方向が、筐体２０の高さ方向（Ｚ軸方向）と平行又は略平行の状態になっている。なお、図１４は、図１３に示す筐体２０内に配設される棚板２１と、棚板２１に載置される組電池４とを示す分解斜視図である。
【0115】
図１３、図１４に示すように、棚板２１は、例えば、組電池４のヒートシンク１５を棚板２１の下面２１０側に露出させて載置するための開口部２１３を備えている。図１４に示すように、開口部２１３は、棚板２１の長手方向（Ｙ軸方向）に等間隔を空けて、棚板２１を厚さ方向に貫通している。図１４に示すように、開口部２１３は、例えば、棚板２１に３か所形成されている。開口部２１３は、本実施形態においては、Ｘ軸方向を長手方向としＹ軸方向を短手方向とする略長方形の開口である。開口部２１３は、少なくとも組電池４のヒートシンク１５全体を通過可能な大きさに設定されている。
【0116】
電池盤２は、組電池４に一体的に取り付けられ棚板２１の上面２１１の面方向（Ｘ軸Ｙ軸平面方向）に沿って延在し、組電池４のヒートシンク１５を棚板２１の開口部２１３を通過させ棚板２１の下面２１０から下方に位置する盤内通風路２６に露出させた状態で、開口部２１３よりも該面方向における外側に張り出し棚板２１の上面２１１で支持される被支持板３１（以下、実施例１の被支持板３１とする）を備えている。
【0117】
実施例１の被支持板３１は、例えば、放熱材料であるアルミニウム等で形成されており、図１４に示すように、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｘ軸方向を短手方向とする矩形の平板である。被支持板３１の表面全体には、例えば絶縁塗装がなされている。被支持板３１は、例えば、金属板７２、相変化材料充填部６、ヒートシンク１５、及び棚板２１の開口部２１３より大きく形成されている。
【0118】
被支持板３１は、例えば、図３、図１４に示す組電池４の高さ方向（Ｚ軸方向）について下側（－Ｚ方向側）から、樹脂ケース５の下側ケース５Ｂに取付けられる。即ち、電池盤２に配設される組電池４では、下側ケース５Ｂの枠孔５５４に収容された可塑性材料７１（図３、図５参照）のそれぞれは、組電池４の高さ方向（Ｚ軸方向）について、複数のセル１０を把持したセル把持部４１と、被支持板３１との間で挟まれる。また、図１３、図１４に示す被支持板３１の下面３１０には、図示しない接着剤、又は両面テープ等を介して金属板７２が接着される。図１３、図１４に示す金属板７２、相変化材料充填部６、及びヒートシンク１５の接続については、図５等を用いて説明した組電池４と同様となっている。
【0119】
図１４に示すように、被支持板３１は、長方形の開口部２１３よりも大きく形成されており、図１３に示す組電池４のヒートシンク１５が開口部２１３を上下方向に通過して棚板２１の下面２１０から下方の盤内通風路２６内に露出した状態で、被支持板３１の下面３１０の外周縁近傍の領域が、開口部２１３よりも面方向外側に張り出して棚板２１の上面２１１に当接する。そして、被支持板３１が棚板２１によって支持されることで、棚板２１上に被支持板３１と一体となっている組電池４が載置された状態になる。
【0120】
本実施形態では、図１４に示すように、１つの棚板２１上にＹ軸方向に間隔を空けて３つの組電池４が上記のように載置される。なお、棚板２１に載置される組電池４の配設数は４つ以上であってもよい。また、棚板２１上に載置された３つの組電池４間に、Ｙ軸方向における間隔をほとんど設けずに、組電池４を高密度にＹ軸方向に並べた状態としてもよい。
【0121】
図１５に示す３つの組電池４Ｅは、電池盤２に配設するために、その構成の一部を変更した組電池４の別例である。即ち、３つの組電池４Ｅでは、図１４に示す金属板７２のサイズを大きくして、図１５に示すようにＹ軸方向において隣り合う３つの組電池４Ｅ間で一体的に併用される金属板７２Ｅを備えている。また、３つの組電池４Ｅは、図１４に示す相変化材料充填部６のサイズを大きくして、図１５に示すようにＹ軸方向において隣り合う３つの組電池４Ｅ間で一体的に併用される相変化材料充填部６Ｅを備えている。なお、金属板７２Ｅ及び相変化材料充填部６Ｅのサイズ以外の構成は、先に説明した金属板７２及び相変化材料充填部６と同様となっている。
【0122】
３つの組電池４Ｅは、図１４に示すヒートシンク１５のサイズを大きくして、図１５に示すようにＹ軸方向において隣り合う３つの組電池４Ｅ間で一体的に併用されるヒートシンク１５Ｅを備えている。ヒートシンク１５Ｅにおいては、シンク基部１５４Ｅの下面に高さ方向（Ｚ軸方向）から見て３つの組電池４Ｅ全体にわたって、複数のフィン１５０を有し十字状となるフィン群１５０Ｅを形成する。
【0123】
図１５に示す被支持板３１Ｅ（以下、実施例２の被支持板３１Ｅとする）は、図１４に示す実施例１の被支持板３１のサイズを大きくすることで、Ｙ軸方向において隣り合う３つの組電池４Ｅ間で一体的に併用される態様となっている。そして、図１５に示す棚板２１Ｅは、サイズを大きくしたヒートシンク１５Ｅ全体を通過可能に収容できる大きさの１つの開口部２１３Ｅを備えている。
【0124】
組電池４Ｅにおける樹脂ケース５と被支持板３１Ｅとの接続、被支持板３１Ｅと金属板７２Ｅとの接続、金属板７２Ｅと相変化材料充填部６Ｅとの接続、及び相変化材料充填部６Ｅとヒートシンク１５Ｅとの接続、ヒートシンク１５Ｅを棚板２１Ｅの開口部２１３Ｅを通過させて棚板２１Ｅから下方の盤内通風路２６（図１３参照）に露出させる配置、並びに組電池４Ｅ及び被支持板３１Ｅの機能等については、図５、図１４等に示す組電池４等と略同様となっているため、説明を省略する。そして、図１３に示す電池盤２の筐体２０内には、組電池４及び実施例１の被支持板３１等に代えて、組電池４Ｅ及び実施例２の被支持板３１Ｅ等を収容してもよい。
【0125】
図１３に示すように、筐体２０の底板２０１上に、操作盤２２が例えばＺ軸方向に沿って壁状に立設している。そして、操作盤２２には、上下方向に略等間隔を空けて、複数のファン２４が取り付けられている。
【0126】
本実施形態１の電池盤２では、操作盤２２には、図１６に示すように、Ｙ軸方向に３つのファン２４が並べて取り付けられている。即ち、ファン２４の電池盤２の高さ方向（Ｚ軸方向）における配設数は、筐体２０内に配設された８枚の棚板２１に載置される組電池４に対して、それぞれ１つずつ対応するように８つとなっている。また、ファン２４の筐体２０の幅方向（Ｙ軸方向）における配設数は、筐体２０内に配設された１枚の棚板２１に載置された３つの組電池４にそれぞれ１つずつ対応するように３つとなっている。即ち、本実施形態１の電池盤２では、８×３で計２４つのファン２４が筐体２０内に配設されている。なお、ファン２４の配設数は、上記例に限定されるものではない。
【0127】
図１６に示すファン２４は、図示しないモータから伝達される動力に基づいてＸ軸方向を軸方向とする回転軸２４１を中心として動翼２４２が回転することにより、回転軸２４１の軸心線に沿った方向の空気流を形成する、いわゆる軸流式のファンである。なお、ファン２４のタイプは軸流式に限定されるものではなく、クロスフローファン等であってもよい。
【0128】
図１３に示す電池盤２では、ヒートシンク１５の空気Ｆ１の流れる方向は、おおよそＸ軸方向に沿う方向となる。そして、各ヒートシンク１５に空気Ｆ１が流れ込む上流側は－Ｘ方向側であり、ヒートシンク１５から空気Ｆ１が流れ出る下流側は＋Ｘ方向側となる。そして、棚板２１に載置された状態の組電池４では、ヒートシンク１５の略全体が、棚板２１の下面２１０よりも下方の盤内通風路２６内に露出している。また、図１３に示すように、ヒートシンク１５に対して－Ｘ方向側に所定距離離れた位置に、ファン２４が配設されている。
【0129】
例えば、図１３、図１６に示す操作盤２２に複数取り付けられたファン２４に対して、－Ｘ方向側に所定距離離れて筐体２０の正面板２０３が位置しており、正面板２０３のＸ軸方向において各ファン２４と対向する領域に、吸気口２０６が貫通形成されている。吸気口２０６は、本実施形態においては、正面板２０３の上下方向に略等間隔を空けて８つ形成されている。
【0130】
吸気口２０６は、例えば、図１６に示すように矩形状に正面板２０３に開口しているが、形状は矩形に限定されるものではない。例えば、各吸気口２０６には、筐体２０内部にほこり等が入り込むことを防止するために、防塵用のフィルタ又はルーバーを配設してもよい。本実施形態では、例えば、筐体２０内において冷却用の空気が主に流れる方向であるＸ軸方向において、Ｙ軸方向に所定間隔を空けて並ぶ３つのファン２４と１つの吸気口２０６とは正対している。
【0131】
図１３に示すように、各棚板２１に載置された組電池４に対して＋Ｘ方向側に所定距離離れて筐体２０の背面板２０５が位置している。そして、背面板２０５のＸ軸方向において組電池４のヒートシンク１５と対向する領域には、排気口２０８がそれぞれ貫通形成されている。排気口２０８は、本実施形態においては、背面板２０５の上下方向に略等間隔を空けて８つ形成されている。なお、排気口２０８に、防塵用のフィルタ等を取り付けてもよい。
【0132】
電源から図１３、図１４に示す電池盤２の各組電池４に電力が供給されることにより、各組電池４が充電される。また、各組電池４から負荷へ電力が供給されることにより、各組電池４が放電する。以下に、各組電池４が例えば急速な充放電を繰り返すことで発熱する場合に、電池盤２全体における温度上昇の分布の偏りの発生を低減し、電池盤２全体で温度上昇が平滑化される電池盤２の機能について説明する。
【0133】
電池盤２における各組電池４の個々の温度上昇の抑制機能は、組電池４の実施形態において既に説明しているため、説明を省略する。先に説明してきたように、一般的に組電池４のセル１０（図１参照）においては、セル１０のＺ軸方向における例えば下半分が、熱抵抗が他の部分よりも低くなる傾向がある。したがって、組電池４全体でも、組電池４のＺ軸方向における例えば下半分について、熱抵抗が他の部分よりも低くなる傾向がある。
【0134】
電池盤２においては、図１３に示すように、各ファン２４が、吸気口２０６から筐体２０外部の空気Ｆ１を吸って、空気Ｆ１を各段の組電池４の棚板２１の下面２１０から下方の盤内通風路２６に露出した状態のヒートシンク１５に向けて＋Ｘ方向に送り出す。
【0135】
筐体２０内に吸い込まれた空気Ｆ１は、棚板２１の下面２１０に当たることで、その進行方向が－Ｘ方向から＋Ｘ方向に向かうように整えられる。即ち、下面２１０に沿って流れるように整えられる。そして、図１３に示す整流化された空気Ｆ１は、ヒートシンク１５の各通風路１５３（図１４参照）に流入していく。即ち、各ファン２４により各吸気口２０６から吸われた空気Ｆ１が、棚板２１によって排気口２０８側へ流れるようにガイドされつつ棚板２１の下面２１０から露出したヒートシンク１５を通過するようになる。棚板２１は、空気Ｆ１の流れを所望の方向に偏向して整える機能、即ち、組電池４の熱抵抗が低くなる下半分側に接続されたヒートシンク１５と通過させる機能を有している。
【0136】
電池盤２では、組電池４の熱抵抗が低く放熱しやすい下側部分に接続されているヒートシンク１５に対して、棚板２１の存在により優先的にファン２４により吸い込まれた空気Ｆ１が通過していくことで、組電池４の熱が冷却用の空気Ｆ１に効率よく吸収される。そして、空気Ｆ１は、各ヒートシンク１５を通過し組電池４の熱を効率よく吸収した後に、各棚板２１の下面２１０に沿ってガイドされて、筐体２０の背面板２０５に形成された各排気口２０８から筐体２０外部に排気される。
【0137】
上記のように、本実施形態１の電池盤２では、棚板２１は、上下方向（Ｚ軸方向）に貫通形成された開口部２１３を有している。また、電池盤２は、組電池４に一体的に取り付けられ棚板２１の上面２１１の面方向（Ｘ軸Ｙ軸平面方向）に沿って延在し、組電池４のヒートシンク１５を開口部２１３を通過させ棚板２１の下面２１０から下方に位置する盤内通風路２６に露出させた状態で、開口部２１３よりも面方向における外側に張り出し棚板２１の上面２１１で支持される被支持板３１を備え、ファン２４により吸気口２０６から吸われた空気Ｆ１を、棚板２１によって排気口２０８側へ流れるようにガイドしつつ棚板２１の下面２１０から露出したヒートシンク１５を通過させた後に排気口２０８から排気する。そのため、筐体２０内の各組電池４のヒートシンク１５を通過する空気Ｆ１の温度を平滑化することができ、これに伴って、筐体２０内に収容した複数の組電池４の温度の平滑化も実現できる。
【0138】
また、本実施形態１の電池盤２は、図１～図７に示す相変化材料充填部６及びフィン群１５０Ａを備える組電池４を備えているため、組電池単位での温度分布の平滑化や充放電による温度上昇のパッシブな抑制効果を得ることができる。よって、電池盤２の一台あたりのＣレートを上げることができ、急速な充電や放電を行う用途において、システム上の電池盤２の並列数を減らすことが可能になる。
【0139】
（電池盤の実施形態２）
以下に、図１７～図１９を用いて、実施形態２の電池盤２Ｃについて説明する。実施形態２の電池盤２Ｃは、図１３～図１６を用いて説明した実施形態１の電池盤２の構成の一部を変更したものであり、実施形態１の電池盤２と同様の構成については、電池盤２と同様の符号を付して説明する。
以下に、図１７～図１９を用いて、実施形態２の電池盤２Ｃについて説明する。実施形態２の電池盤２Ｃは、図１３～図１６を用いて説明した実施形態１の電池盤２の構成の一部を変更したものであり、実施形態１の電池盤２と同様の構成については、電池盤２と同様の符号を付して説明する。
【0140】
電池盤において、上下方向において多段に複数配設されるファン２４の個数に比例して、ファン２４の駆動音による騒音が問題となる場合がある。また、ファン２４の数が多くなることに比例して、複数のファン２４の駆動電力も大きくなる。図１７に示す実施形態２の電池盤２Ｃは、図１３に示す実施形態１の電池盤２に比べてファン２４の配設個数を減らし、かつ、複数の組電池４に対する冷却機能は維持することを目的とするものである。
【0141】
実施形態２の電池盤２Ｃでは、操作盤２２の上下方向に並べて配設されたファン２４の個数を、実施形態１の電池盤２よりも少なくしている。即ち、図１７、及び図１８に示すように、ファン２４の電池盤２の高さ方向（Ｚ軸方向）における配設数は、６つとなっており、また、ファン２４の筐体２０の幅方向（Ｙ軸方向）における配設数は、１枚の棚板２１に載置された３つの組電池４にそれぞれ１つずつ対応するように３つとなっている。即ち、本実施形態１の電池盤２では、６×３で計１８つのファン２４が筐体２０内に配設されている。
【0142】
電池盤２Ｃでは、Ｚ軸方向における上側から見て１段目から３段目の棚板２１にそれぞれ載置された組電池４の棚板２１から下方の盤内通風路２６に露出するヒートシンク１５に対応するように、操作盤２２の上部側に３つのファン２４が略等間隔を空けて並べて配設されている。そして、操作盤２２の中間部分には、実施形態１の電池盤２では備えていた２段分のファン２４を配設していない。さらに、Ｚ軸方向における上側から見て６段目から８段目の棚板２１にそれぞれ載置された組電池４の棚板２１から下方の盤内通風路２６に露出するヒートシンク１５に対応するように、操作盤２２の下部側に３つのファン２４が略等間隔を空けて並べて配設されている。
【0143】
図１７、図１８に示すように、電池盤２Ｃの筐体２０の正面板２０３Ｃは、Ｚ軸方向において操作盤２２の上部側に上下に３段並べて配設されたファン２４に対応する吸気口２０６、及び操作盤２２の下部側に上下に３段並べて配設されたファン２４に対応する吸気口２０６が、計６つ形成されている。そして、図１３に示す実施形態１の電池盤２の正面板２０３と異なり、図１７、図１８に示すように、正面板２０３Ｃの中間部分に２つの吸気口２０６は形成されていない。
【0144】
図１７に示すように、正面板２０３Ｃの筐体２０内側となる内側面の上下方向（Ｚ軸方向）における中間領域には、例えば、上入口偏向板２７１と下入口偏向板２７２とが上下に所定距離離して配設されている。上入口偏向板２７１は、正面板２０３Ｃの内側面から筐体２０内部の操作盤２２側に向かって斜め下方に傾斜するように配設されている。下入口偏向板２７２は、正面板２０３Ｃの内側面から筐体２０内部の操作盤２２側に向かって斜め上方に傾斜するように配設されている。
【0145】
上入口偏向板２７１の筐体２０内部側の端部２７１ａは、例えば、上下方向において４段目に位置する組電池４のヒートシンク１５よりも少しだけ下方となる高さに位置付けられている。また、下入口偏向板２７２の筐体２０内部側の端部２７２ａは、例えば、上下方向において５段目に位置する組電池４のヒートシンク１５よりも少しだけ上方となる高さに位置付けられている。
【0146】
例えば、実施形態２の電池盤２Ｃでは、実施形態１の電池盤２において用いられている図１４に示す被支持板３１に代えて、図１９に示す被支持板貫通孔３１５を形成した被支持板３１Ｃを用いている。即ち、平面視矩形の被支持板３１Ｃの例えば４角近傍部分には、樹脂ケース５の第１の貫通孔５５１、及び金属板７２の第２の貫通孔７２２に連通するとともにボルト５７が通る被支持板貫通孔３１５が、厚さ方向に貫通形成されている。
【0147】
図１９、図２０に示すボルト５７が、第１の貫通孔５５１、被支持板貫通孔３１５、第２の貫通孔７２２、及び第３の貫通孔６０８に通されてボルト穴１５７に螺合される。下側ケース５Ｂの４角全てで同様にボルト５７の挿通及び螺合がなされることで、下側ケース５Ｂ、金属板７２、相変化材料充填部６、及びヒートシンク１５が締結固定されて一体化する。該一体化がなされた後、組電池４のヒートシンク１５が棚板２１の開口部２１３を上下方向に通過して棚板２１の下面２１０から下方の盤内通風路２６内に露出した状態で、被支持板３１Ｃの下面３１０の外周縁近傍の領域が、開口部２１３よりも面方向外側に張り出して棚板２１の上面２１１に当接させる。そして、被支持板３１Ｃが棚板２１によって支持されることで、棚板２１上に組電池４が載置された状態になる。即ち、図１９、図２０に示すボルト５７による上記締結固定を解除し、さらに、可塑性材料７１と被支持板３１Ｃとの接着を解除することで、樹脂ケース５に複数収容されたセル１０の再利用時等において、樹脂ケース５側と被支持板３１Ｃ側とを分離可能である。
【0148】
実施形態２の電池盤２Ｃにおいては、図１７に示すように、６つのファン２４が、吸気口２０６から筐体２０外部の空気Ｆ１を吸って、空気Ｆ１を組電池４の棚板２１の下面２１０から下方の盤内通風路２６に露出した状態のヒートシンク１５に向けて＋Ｘ方向に送り出す。
【0149】
また、例えば、上入口偏向板２７１の上方に位置する３つのファン２４によって、上側３つの吸気口２０６から吸い込まれた空気Ｆ１の一部は、筐体２０内で－Ｚ方向に向かっても流れる。そして、該一部の空気Ｆ１は、上入口偏向板２７１の上面に接触することで、ファン２４がＸ軸方向において対向していない上から４段目の組電池４のヒートシンク１５に向かって偏向される、即ち、分配される。同時に、下入口偏向板２７２の下方に位置する３つのファン２４によって、下側３つの吸気口２０６から吸い込まれた空気Ｆ１の一部は、筐体２０内で＋Ｚ方向に向かっても流れる。そして、該一部の空気Ｆ１は、下入口偏向板２７２の下面に接触することで、ファン２４がＸ軸方向において対向していない上から５段目の組電池４のヒートシンク１５に向かって偏向される、即ち、分配される。
【0150】
上記のように、実施形態２の電池盤２Ｃでは、実施形態１の電池盤２と比較して、例えば、ファン２４の数を２つ減らしても、８段の組電池４のそれぞれのヒートシンク１５に空気Ｆ１が流れるようにすることが可能である。そして、空気Ｆ１は、棚板２１の下面２１０に当たることで、棚板２１によって空気Ｆ１の進行方向が－Ｘ方向から＋Ｘ方向に向かうように整えられる。組電池４の熱抵抗が低く放熱しやすい下側部分に接続されているヒートシンク１５に対して、棚板２１の存在により優先的に空気Ｆ１が通過していくことで、組電池４の熱が冷却用の空気Ｆ１に効率よく吸収される。そして、空気Ｆ１は、ヒートシンク１５を通過した後に、棚板２１によってガイドされて筐体２０の背面板２０５に形成された排気口２０８から筐体２０外部に排気される。
【0151】
本実施形態の電池盤２Ｃは、上記のように、実施形態２の電池盤２Ｃは、実施形態１の電池盤２に比べてファン２４の配設個数を減らし、かつ、複数の組電池４に対する冷却機能は適切維持することが可能である。
【0152】
以上、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。これらの新規な実施形態は、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。
【符号の説明】
【0153】
１０：セル
１５：ヒートシンク
１５０：フィン １５３：通風路 １５４：シンク基部 １５０Ａ：フィン群
１５Ｂ：ヒートシンク １５８：側方フィン
１６，１７：ホットメルトフィルム
４：組電池
４１：セル把持部 ４２：バスバー ４４：監視基板
５：樹脂ケース
５Ａ：上側ケース
５Ｂ：下側ケース ５０：収容室 ５６：セパレータ
６：相変化材料充填部
６０：ケーシング ６１：金属仕切り板 ６２：充填空間 ６３：相変化材料
７１：可塑性材料 ７２：金属板
２：実施形態１の電池盤
２０：筐体 ２０３：正面板 ２０５：背面板 ２０６：吸気口 ２０８：排気口
２１：棚板 ２１３：開口部
２２：操作盤 ２４：ファン ２６：盤内通風路
２Ｃ：実施形態２の電池盤
２７１：上入口偏向板 ２７２：下入口偏向板
１５：ヒートシンク
１５０：フィン １５３：通風路 １５４：シンク基部 １５０Ａ：フィン群
１５Ｂ：ヒートシンク １５８：側方フィン
１６，１７：ホットメルトフィルム
４：組電池
４１：セル把持部 ４２：バスバー ４４：監視基板
５：樹脂ケース
５Ａ：上側ケース
５Ｂ：下側ケース ５０：収容室 ５６：セパレータ
６：相変化材料充填部
６０：ケーシング ６１：金属仕切り板 ６２：充填空間 ６３：相変化材料
７１：可塑性材料 ７２：金属板
２：実施形態１の電池盤
２０：筐体 ２０３：正面板 ２０５：背面板 ２０６：吸気口 ２０８：排気口
２１：棚板 ２１３：開口部
２２：操作盤 ２４：ファン ２６：盤内通風路
２Ｃ：実施形態２の電池盤
２７１：上入口偏向板 ２７２：下入口偏向板
【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】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】