知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社の特許一覧
(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】P2024124877
(43)【公開日】2024-09-13
(54)【発明の名称】電池パック
(51)【国際特許分類】
H01M 10/6551 20140101AFI20240906BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20240906BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20240906BHJP
H01M 10/6556 20140101ALI20240906BHJP
H01M 10/651 20140101ALI20240906BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20240906BHJP
【ＦＩ】
H01M10/6551
H01M10/613
H01M10/647
H01M10/6556
H01M10/651
H01M10/625
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023032835
(22)【出願日】2023-03-03
(71)【出願人】
【識別番号】520184767
【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉田 直剛
(72)【発明者】
【氏名】福田 雅樹
(72)【発明者】
【氏名】内記 大輔
【テーマコード（参考）】
5H031
【Ｆターム（参考）】
5H031AA09
5H031HH08
5H031KK01
5H031KK08
(57)【要約】
【課題】複数の電池セルをより均等に冷却することを目的とする冷却設計において、各電池セルの冷却効率を自在に制御することが可能な電池パック、を提供する。
【解決手段】電池パックは、積層される複数の電池セル１１と、複数の電池セル１１と熱的に接続されるプレート部材３１とを備える。プレート部材３１は、冷媒が流通する冷媒通路４０を区画形成する内壁４７を含む。内壁４７には、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向において形状が変化する凹凸部４６が設けられる。
【選択図】図４
【解決手段】電池パックは、積層される複数の電池セル１１と、複数の電池セル１１と熱的に接続されるプレート部材３１とを備える。プレート部材３１は、冷媒が流通する冷媒通路４０を区画形成する内壁４７を含む。内壁４７には、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向において形状が変化する凹凸部４６が設けられる。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
積層される複数の電池セルと、
複数の前記電池セルと熱的に接続されるプレート部材とを備え、
前記プレート部材は、冷媒が流通する冷媒通路を区画形成する内壁を含み、
前記内壁には、前記冷媒通路がなす開口に対して凹形状および／または凸形状をなし、前記冷媒通路における冷媒の流れ方向において形状が変化する凹凸部が設けられる、電池パック。
複数の前記電池セルと熱的に接続されるプレート部材とを備え、
前記プレート部材は、冷媒が流通する冷媒通路を区画形成する内壁を含み、
前記内壁には、前記冷媒通路がなす開口に対して凹形状および／または凸形状をなし、前記冷媒通路における冷媒の流れ方向において形状が変化する凹凸部が設けられる、電池パック。
【請求項2】
前記冷媒通路は、第１通路領域と、前記第１通路領域よりも冷媒流れの下流側に位置する第２通路領域とを含み、
前記凹凸部は、前記冷媒通路における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、前記第２通路領域における前記内壁の表面積が、前記第１通路領域における前記内壁の表面積よりも大きくなるように設けられる、請求項１に記載の電池パック。
前記凹凸部は、前記冷媒通路における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、前記第２通路領域における前記内壁の表面積が、前記第１通路領域における前記内壁の表面積よりも大きくなるように設けられる、請求項１に記載の電池パック。
【請求項3】
所定方向に積層される複数の前記電池セルにより構成されるセル積層体を備え、
前記冷媒通路は、前記所定方向における前記セル積層体の端部と対向する第３通路領域と、前記所定方向における前記セル積層体の中間部と対向する第４通路領域とを含み、
前記凹凸部は、前記冷媒通路における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、前記第４通路領域における前記内壁の表面積が、前記第３通路領域における前記内壁の表面積よりも大きくなるように設けられる、請求項１または２に記載の電池パック。
前記冷媒通路は、前記所定方向における前記セル積層体の端部と対向する第３通路領域と、前記所定方向における前記セル積層体の中間部と対向する第４通路領域とを含み、
前記凹凸部は、前記冷媒通路における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、前記第４通路領域における前記内壁の表面積が、前記第３通路領域における前記内壁の表面積よりも大きくなるように設けられる、請求項１または２に記載の電池パック。
【請求項4】
側部を有するケース体と、
前記ケース体に収容される電子部品ユニットと、
積層される複数の前記電池セルにより構成され、前記側部と隣り合う位置で前記ケース体に収容される第１セル積層体と、
積層される複数の前記電池セルにより構成され、前記電子部品ユニットと隣り合う位置で前記ケース体に収容される第２セル積層体とを備え、
前記冷媒通路は、前記第１セル積層体と対向する第５通路領域と、前記第２セル積層体と対向する第６通路領域とを含み、
前記凹凸部は、前記冷媒通路における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、前記第６通路領域における前記内壁の表面積が、前記第５通路領域における前記内壁の表面積よりも大きくなるように設けられる、請求項１または２に記載の電池パック。
前記ケース体に収容される電子部品ユニットと、
積層される複数の前記電池セルにより構成され、前記側部と隣り合う位置で前記ケース体に収容される第１セル積層体と、
積層される複数の前記電池セルにより構成され、前記電子部品ユニットと隣り合う位置で前記ケース体に収容される第２セル積層体とを備え、
前記冷媒通路は、前記第１セル積層体と対向する第５通路領域と、前記第２セル積層体と対向する第６通路領域とを含み、
前記凹凸部は、前記冷媒通路における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、前記第６通路領域における前記内壁の表面積が、前記第５通路領域における前記内壁の表面積よりも大きくなるように設けられる、請求項１または２に記載の電池パック。
【請求項5】
前記冷媒通路は、互いに平行に延び、冷媒流れの上流側から下流側に順に並ぶように接続される複数の通路領域を含み、
前記凹凸部の形状は、各前記通路領域において、前記冷媒通路における冷媒の流れ方向に変化せず、かつ、複数の前記通路領域の間で互いに異なる、請求項１または２に記載の電池パック。
前記凹凸部の形状は、各前記通路領域において、前記冷媒通路における冷媒の流れ方向に変化せず、かつ、複数の前記通路領域の間で互いに異なる、請求項１または２に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、電池パックに関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、国際公開第２０１９／１５０７０５号（特許文献１）には、複数の電池セルからなる電池ユニットと、電池セルに熱結合状態に固定され、電池セルの熱エネルギを放熱する冷却プレートとを備える電源装置が開示されている。冷却プレートの内部には、冷媒を循環させる冷媒通路が設けられている。
【0003】
また、特表２０１７－５３４１４３号公報（特許文献２）には、平板状の二次電池用冷却プレートが開示されている。二次電池用冷却プレート内には、その長手方向に沿って複数個の冷却部が互いに隔離して設けられている。冷却部の内側面には、複数個の補強リブが設けられている。
【0004】
また、中国実用新案公告第２１３８１６２５０号明細書（特許文献３）には、水冷プレートを備える電池コア放熱モジュールが開示されている。水冷プレート内には、少なくとも１つの通路が開設されている。通路には、複数本の放熱歯が設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第２０１９／１５０７０５号
【特許文献2】特表２０１７－５３４１４３号公報
【特許文献3】中国実用新案公告第２１３８１６２５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述の特許文献１～３に開示されるように、積層された複数の電池セルからなるセル積層体に対して冷却プレートを接続し、冷却プレート内に冷媒通路を設けた冷却機構を備える電池パックが知られている。しかしながら、セル積層体における電池セルの積層位置、冷媒の流れ方向における電池セルの位置、電池セルの周りの温度環境等の各種要因によって、複数の電池セルを均等に冷却することは難しい。このため、各電池セルの冷却効率を自在に制御する手法が求められる。
【0007】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、複数の電池セルをより均等に冷却することを目的とする冷却設計において、各電池セルの冷却効率を自在に制御することが可能な電池パックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
［１］積層される複数の電池セルと、複数の上記電池セルと熱的に接続されるプレート部材とを備え、上記プレート部材は、冷媒が流通する冷媒通路を区画形成する内壁を含み、上記内壁には、上記冷媒通路がなす開口に対して凹形状および／または凸形状をなし、上記冷媒通路における冷媒の流れ方向において形状が変化する凹凸部が設けられる、電池パック。
【0009】
このように構成された電池パックによれば、冷媒通路を区画形成する内壁に凹凸部を設けつつ、その凹凸部の形状を冷媒の流れ方向において変化させることによって、冷媒通路を流れる冷媒と、内壁との接触面積を変化させる。これにより、複数の電池セルをより均等に冷却することを目的とする冷却設計において、各電池セルの冷却効率を自在に制御することができる。
【0010】
［２］上記冷媒通路は、第１通路領域と、上記第１通路領域よりも冷媒流れの下流側に位置する第２通路領域とを含み、上記凹凸部は、上記冷媒通路における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、上記第２通路領域における上記内壁の表面積が、上記第１通路領域における上記内壁の表面積よりも大きくなるように設けられる、［１］に記載の電池パック。
【0011】
このように構成された電池パックによれば、第２通路領域は、第１通路領域よりも冷媒流れの下流側に位置するため、第２通路領域には、相対的に高温の冷媒が流れ、第１通路領域には、相対的に低温の冷媒が流れる。この場合に、凹凸部を、第２通路領域における内壁の表面積が第１通路領域における内壁の表面積よりも大きくなるように設けることによって、第２通路領域と対向する電池セルの冷却効率を高めることができる。
【0012】
［３］所定方向に積層される複数の上記電池セルにより構成されるセル積層体を備え、上記冷媒通路は、上記所定方向における上記セル積層体の端部と対向する第３通路領域と、上記所定方向における上記セル積層体の中間部と対向する第４通路領域とを含み、上記凹凸部は、上記冷媒通路における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、上記第４通路領域における上記内壁の表面積が、上記第３通路領域における上記内壁の表面積よりも大きくなるように設けられる、［１］または［２］に記載の電池パック。
【0013】
このように構成された電池パックによれば、セル積層体の中間部に配置される電池セルは、セル積層体の端部に配置される電池セルよりも放熱し難いため、高温となる。この場合に、凹凸部を、セル積層体の中間部と対向する第４通路領域における内壁の表面積が、セル積層体の端部と対向する第３通路領域における内壁の表面積よりも大きくなるように設けることによって、セル積層体の中間部の冷却効率を高めることができる。
【0014】
［４］側部を有するケース体と、上記ケース体に収容される電子部品ユニットと、積層される複数の上記電池セルにより構成され、上記側部と隣り合う位置で上記ケース体に収容される第１セル積層体と、積層される複数の上記電池セルにより構成され、上記電子部品ユニットと隣り合う位置で上記ケース体に収容される第２セル積層体とを備え、上記冷媒通路は、上記第１セル積層体と対向する第５通路領域と、上記第２セル積層体と対向する第６通路領域とを含み、上記凹凸部は、上記冷媒通路における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、上記第６通路領域における上記内壁の表面積が、上記第５通路領域における上記内壁の表面積よりも大きくなるように設けられる、［１］から［３］のいずれかに記載の電池パック。
【0015】
このように構成された電池パックによれば、第２セル積層体は、発熱体である電子部品ユニットと隣り合って配置されるため、相対的に高温となり、第１セル積層体は、ケース体の側部と隣り合って配置されるため、相対的に低温となる。この場合に、凹凸部を、第２セル積層体と対向する第６通路領域における内壁の表面積が、第１セル積層体と対向する第５通路領域における内壁の表面積よりも大きくなるように設けることによって、第２セル積層体の冷却効率を高めることができる。
【0016】
［５］上記冷媒通路は、互いに平行に延び、冷媒流れの上流側から下流側に順に並ぶように接続される複数の通路領域を含み、上記凹凸部の形状は、各上記通路領域において、上記冷媒通路における冷媒の流れ方向に変化せず、かつ、複数の上記通路領域の間で互いに異なる、［１］から［４］のいずれかに記載の電池パック。
【0017】
このように構成された電池パックによれば、押し出し成形を用いことによって、プレート部材に、凹凸形状が変化する複数の通路領域を含む冷媒通路を容易に設けることができる。
【発明の効果】
【0018】
以上に説明したように、この発明に従えば、複数の電池セルをより均等に冷却することを目的とする冷却設計において、各電池セルの冷却効率を自在に制御することが可能な電池パックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】この発明の実施の形態１における電池パックの分解組み立て図である。
【図6】この発明の実施の形態２における電池パックを示す断面図である。
【図10】この発明の実施の形態３における電池パックを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【0021】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における電池パックの分解組み立て図である。図２は、図１中の電池パックを構成する電池セルを示す斜視図である。図３および図４は、図１中の電池パックを示す断面図である。図３中に示される電池パックの断面は、図１中のＩＩＩ－ＩＩＩ線上の矢視方向に見た電池パックの断面に対応し、図４中に示される電池パックの断面は、図３中のＩＶ－ＩＶ線上の矢視方向に見た電池パックの断面に対応している。
図１は、この発明の実施の形態１における電池パックの分解組み立て図である。図２は、図１中の電池パックを構成する電池セルを示す斜視図である。図３および図４は、図１中の電池パックを示す断面図である。図３中に示される電池パックの断面は、図１中のＩＩＩ－ＩＩＩ線上の矢視方向に見た電池パックの断面に対応し、図４中に示される電池パックの断面は、図３中のＩＶ－ＩＶ線上の矢視方向に見た電池パックの断面に対応している。
【0022】
図１から図４を参照して、電池パック１００は、ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）または電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）などの車両の駆動用電源として用いられる。
【0023】
本明細書においては、電池パック１００の構造を説明する便宜上、後述する複数の電池セル１１の積層方向、かつ、水平方向に延びる軸を「Ｙ軸」といい、Ｙ軸に直交する方向、かつ、水平方向に延びる軸を「Ｘ軸」といい、上下方向に延びる軸を「Ｚ軸」という。
【0024】
まず、電池パック１００の全体構造について説明する。電池パック１００は、複数の電池セル１１を有する。複数の電池セル１１は、Ｙ軸方向に積層されている。電池セル１１は、リチウムイオン電池である。電池セル１１は、角形であり、直方体の薄板形状を有する。複数の電池セル１１は、Ｙ軸方向が電池セル１１の厚み方向となるように積層されている。
【0025】
電池セル１１は、外装体１２を有する。外装体１２は、直方体形状の筐体からなり、電池セル１１の外観をなしている。外装体１２には、電極体および電解液が収容されている。
【0026】
外装体１２は、第１側面１３と、第２側面１４と、頂面１５と、底面１６とを有する。第１側面１３および第２側面１４の各側面は、Ｙ軸に直交する平面からなる。第１側面１３および第２側面１４は、Ｙ軸方向において、互いに反対側を向いている。第１側面１３および第２側面１４の各側面は、外装体１２が有する複数の側面のうちで最も大きい面積を有する。
【0027】
頂面１５および底面１６の各面は、Ｚ軸に直交する平面からなる。頂面１５は、上方を向いている。底面１６は、下方を向いている。頂面１５には、外装体１２の内部で発生したガスにより外装体１２の内圧が所定値以上となった場合に、そのガスを外装体１２の外部に排出するためのガス排出弁１７が設けられている。
【0028】
電池セル１１は、正極端子１８Ｐおよび負極端子１８Ｎが対となった電極端子１８をさらに有する。電極端子１８は、頂面１５に設けられている。正極端子１８Ｐおよび負極端子１８Ｎは、Ｘ軸方向において、互いに離れて設けられている。正極端子１８Ｐおよび負極端子１８Ｎは、Ｘ軸方向におけるガス排出弁１７の両側にそれぞれ設けられている。
【0029】
複数の電池セル１１は、Ｙ軸方向に隣り合う電池セル１１，１１の間において、第１側面１３同士が向かい合わせとなり、第２側面１４同士が向かい合わせとなるように積層されている。これにより、複数の電池セル１１が積層されるＹ軸方向において、正極端子１８Ｐと負極端子１８Ｎとが、交互に並んでいる。Ｙ軸方向に隣り合う電池セル１１，１１の間において、Ｙ軸方向に並ぶ正極端子１８Ｐと負極端子１８Ｎとが、図示されないバスバーにより、互いに接続されている。複数の電池セル１１は、互いに電気的に直列に接続されている。
【0030】
Ｙ軸方向に積層された複数の電池セル１１により、セル積層体１０（１０Ａ，１０Ｂ）が構成されている。セル積層体１０は、直方体形状をなしている。典型的な例として、Ｙ軸方向におけるセル積層体１０の長さは、Ｚ軸方向におけるセル積層体１０の長さよりも大きく、Ｘ軸方向におけるセル積層体１０の長さよりも大きい。セル積層体１０Ａおよびセル積層体１０Ｂは、互いに間隔を開けてＸ軸方向に並んでいる。
【0031】
電池パック１００は、ケース体２１をさらに有する。ケース体２１は、全体として、直方体形状の外観を有する箱体からなる。ケース体２１の内部（内部空間７０）には、複数の電池セル１１が収容されている。
【0032】
ケース体２１は、プレート部材３１と、ケース側部２３と、ケース頂部２４と、ケース底部２２とを有する。プレート部材３１は、ケース側部２３およびケース頂部２４とともに内部空間７０を区画形成している。ケース底部２２は、ケース体２１の底に配置されている。
【0033】
プレート部材３１は、Ｚ軸方向が厚み方向となり、Ｘ軸－Ｙ軸平面に平行に延在する板材からなる。ケース側部２３は、プレート部材３１の上面から上方に向けて立ち上がり、その先で開口部をなしている。ケース頂部２４は、Ｚ軸方向において、内部空間７０を挟んでプレート部材３１と対向している。ケース頂部２４は、ケース側部２３の上端部がなす開口を塞いでいる。
【0034】
ケース体２１は、金属から形成されている。プレート部材３１は、ケース側部２３およびケース底部２２とは異なる種類の金属から形成されている。プレート部材３１を形成する金属の熱伝導率は、ケース側部２３およびケース底部２２を形成する金属の熱伝導率よりも大きい。一例として、プレート部材３１は、アルミニウムから形成され、ケース側部２３およびケース底部２２は、（鋼板）から形成されている。
【0035】
複数の電池セル１１は、プレート部材３１上に載置されている。プレート部材３１は、複数の電池セル１１と熱的に接続されている。プレート部材３１は、複数の電池セル１１およびプレート部材３１の間で熱伝達が可能なように、複数の電池セル１１と接続されている。電池セル１１の底面１６およびプレート部材３１の間には、伝熱部材２５が介挿されている。伝熱部材２５は、接着性の材料（接着剤）から構成されてもよいし、非接着性の材料から構成されてもよい。
【0036】
複数の電池セル１１は、Ｙ軸方向における両端において、ケース側部２３により拘束されている。ケース側部２３は、複数の電池セル１１に対して、Ｙ軸方向における拘束力（圧縮力）を作用させている。
【0037】
なお、ケース体２１は、ケース側部２３、ケース頂部２４およびケース底部２２により内部空間７０が区画形成されるように構成されてもよい。この場合に、プレート部材３１は、内部空間７０の外側からケース底部２２に接続されてもよい。
【0038】
複数の電池セル１１で発生した熱は、プレート部材３１の内部を流通する冷媒を介して外部に放熱される。以下、プレート部材３１のより具体的な構造について説明する。
【0039】
プレート部材３１は、内壁４７を有する。内壁４７は、冷媒が流通する冷媒通路４０を区画形成している。冷媒は、電池セル１１で発生した熱を外部に移動させることが可能な流体であり、液体であってもよいし、気体であってもよい。冷媒通路４０は、プレート部材３１が延在する平面（Ｘ軸－Ｙ軸平面）内で延びている。冷媒通路４０は、上下方向において、複数の電池セル１１と対向して延びている。
【0040】
冷媒通路４０は、複数の通路領域４１（４１ｐ，４１ｑ，４１ｒ，４１ｓ）を含む。通路領域４１ｐ、通路領域４１ｑ、通路領域４１ｒおよび通路領域４１ｓは、挙げた順に、冷媒通路４０における冷媒流れの上流側から下流側に並んでいる。通路領域４１ｐ、通路領域４１ｑ、通路領域４１ｒおよび通路領域４１ｓの各通路領域４１は、Ｙ軸方向に延びている。通路領域４１ｐ、通路領域４１ｑ、通路領域４１ｒおよび通路領域４１ｓは、＋Ｙ軸方向および－Ｙ軸方向に交互に反転して延びながらＸ軸方向に沿って蛇行している。
【0041】
通路領域４１ｐおよび通路領域４１ｑは、上下方向において、セル積層体１０Ａと対向している。通路領域４１ｒおよび通路領域４１ｓは、上下方向において、セル積層体１０Ｂと対向している。
【0042】
内壁４７には、凹凸部４６が設けられている。凹凸部４６は、冷媒通路４０がなす開口に対して凹形状および凸形状をなしている。凹凸部４６は、内壁４７の表面積を増大させるように設けられている。凹凸部４６は、冷媒通路４０をなす内壁４７の上面に設けられている。冷媒通路４０は、Ｚ軸方向において、凹凸部４６を挟んで複数の電池セル１１（内部空間７０）の反対側に位置している。プレート部材３１が冷媒通路４０における冷媒流れに直交する平面（Ｘ軸－Ｚ軸平面）により切断された場合に、凹凸部４６は、櫛歯形状をなしている。凹凸部４６は、Ｘ軸方向において互いに間隔を開けて並ぶ複数のリブから構成されている。各リブにより、－Ｚ軸方向に突出し、Ｙ軸方向に延びる凸形状が形成され、Ｘ軸方向に隣り合うリブ間に、＋Ｚ軸方向に凹み、Ｙ軸方向に延びる凹形状が形成されている。
【0043】
凹凸部４６の形状は、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向において変化する。このような構成により、冷媒通路４０を流れる冷媒と、凹凸部４６が設けられる内壁４７との接触面積を変化させて、プレート部材３１から冷媒に向けた熱伝達の効率を調整することができる。これにより、複数の電池セル１１をより均等に冷却することを目的とする冷却設計において、各電池セル１１の冷却効率を自在に制御することができる。
【0044】
より具体的には、凹凸部４６の形状は、通路領域４１ｐと、通路領域４１ｐよりも冷媒通路４０における冷媒流れの下流側に位置する通路領域４１ｑとの境界で変化し、通路領域４１ｑと、通路領域４１ｑよりも冷媒通路４０における冷媒流れの下流側に位置する通路領域４１ｒとの境界で変化し、通路領域４１ｒと、通路領域４１ｒよりも冷媒通路４０における冷媒流れの下流側に位置する通路領域４１ｓとの境界で変化する。凹凸部４６の形状は、通路領域４１ｐ、通路領域４１ｑ、通路領域４１ｒおよび通路領域４１ｓの各通路領域４１においては、変化しない。
【0045】
凹凸部４６は、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、冷媒通路４０における冷媒流れの下流側に位置する通路領域４１における内壁４７の表面積が、冷媒通路４０における冷媒流れの上流側に位置する通路領域４１における内壁４７の表面積よりも大きくなるように設けられている。
【0046】
通路領域４１ｑにおいて凹凸部４６をなすリブの数は、通路領域４１ｐにおいて凹凸部４６をなすリブの数よりも大きい。これにより、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、通路領域４１ｑにおける内壁４７の表面積は、通路領域４１ｐにおける内壁４７の表面積よりも大きい。通路領域４１ｒにおいて凹凸部４６をなすリブの数は、通路領域４１ｑにおいて凹凸部４６をなすリブの数よりも大きい。これにより、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、通路領域４１ｒにおける内壁４７の表面積は、通路領域４１ｑにおける内壁４７の表面積よりも大きい。通路領域４１ｓにおいて凹凸部４６をなすリブの数は、通路領域４１ｒにおいて凹凸部４６をなすリブの数よりも大きい。これにより、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、通路領域４１ｓにおける内壁４７の表面積は、通路領域４１ｒにおける内壁４７の表面積よりも大きい。
【0047】
冷媒は、冷媒通路４０を流れる間に複数の電池セル１１から受熱する。このため、冷媒通路４０における冷媒流れの上流側から下流側に移動するほど、冷媒の温度が上昇して、電池セル１１が均等に冷却されない可能性がある。これに対して、凹凸部４６を、冷媒流れの下流側に位置する通路領域４１における内壁４７の表面積が、冷媒流れの上流側に位置する通路領域４１における内壁４７の表面積よりも大きくなるように設けることによって、冷媒流れの下流側に位置する通路領域４１において、プレート部材３１から冷媒通路４０を流れる冷媒への熱伝達を促進させる。これにより、複数の電池セル１１をより均等に冷却することができる。
【0048】
また、凹凸部４６の形状は、通路領域４１ｐ、通路領域４１ｑ、通路領域４１ｒおよび通路領域４１ｓの各通路領域４１において、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向に変化せず、かつ、通路領域４１ｐ、通路領域４１ｑ、通路領域４１ｒおよび通路領域４１ｓの間で互いに異なる。このような構成により、プレート部材３１をアルミニウム等の金属の押し出し材から構成することが可能となる。
【0049】
図５は、図４中のプレート部材に設けられた凹凸部の変形例を示す断面図である。図５を参照して、本変形例では、凹凸部４６が、冷媒通路４０がなす開口に対して円弧状の凹形状をなしている。通路領域４１ｑにおいて凹凸部４６をなす円弧の曲率は、通路領域４１ｐにおいて凹凸部４６をなす円弧の曲率よりも大きい。これにより、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、通路領域４１ｑにおける内壁４７の表面積は、通路領域４１ｐにおける内壁４７の表面積よりも大きい。
【0050】
このような構成によっても、冷媒流れの下流側に配置される通路領域４１ｑにおいて、プレート部材３１から冷媒通路４０を流れる冷媒への熱伝達をより促進させることができる。
【0051】
なお、本実施の形態では、凹凸部４６の形状が、断続的に（冷媒通路４０における冷媒の流れ方向に沿った一定間隔ごとに）変化する場合を説明したが、これに限られず、本発明における凹凸部の形状は、冷媒通路における冷媒の流れ方向において連続的に変化してもよい。また、複数の電池セルをより均等に冷却することを目的とする冷却設計において、内壁の表面積に加えて、冷媒通路の開口面積がさらに調整されてもよい。
【0052】
（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２における電池パックを示す断面図である。図６は、実施の形態１における図３に対応している。図７は、図６中のＶＩＩ－ＶＩＩ線上の矢視方向に見た電池パックを示す断面図である。図８は、図６中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線上の矢視方向に見た電池パックを示す断面図である。図９は、図６中のＩＸ－ＩＸ線上の矢視方向に見た電池パックを示す断面図である。
図６は、この発明の実施の形態２における電池パックを示す断面図である。図６は、実施の形態１における図３に対応している。図７は、図６中のＶＩＩ－ＶＩＩ線上の矢視方向に見た電池パックを示す断面図である。図８は、図６中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線上の矢視方向に見た電池パックを示す断面図である。図９は、図６中のＩＸ－ＩＸ線上の矢視方向に見た電池パックを示す断面図である。
【0053】
本実施の形態における電池パックは、実施の形態１における電池パック１００と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【0054】
図６から図９を参照して、本実施の形態における電池パックは、複数の電池セル１１と、プレート部材３１（３１Ａ、３１Ｂ，３１Ｃ）とを有する。Ｙ軸方向に積層された複数の電池セル１１により、セル積層体１０が構成されている。プレート部材３１Ａ、プレート部材３１Ｂおよびプレート部材３１Ｃは、Ｙ軸方向に並べられ、Ｙ軸方向に隣り合うプレート部材３１同士が接続されている。プレート部材３１Ａ、プレート部材３１Ｂおよびプレート部材３１Ｃの各プレート部材３１は、アルミニウム等の金属の押し出し材からなる。
【0055】
プレート部材３１（３１Ａ、３１Ｂ，３１Ｃ）には、Ｙ軸方向に延びる冷媒通路４０が形成されている。冷媒通路４０は、複数の通路領域４２（４２ｐ，４２ｑ，４２ｒ）を含む。通路領域４２ｐ、通路領域４２ｑおよび通路領域４２ｒは、それぞれ、プレート部材３１Ａ、プレート部材３１Ｂおよびプレート部材３１Ｃに形成された冷媒通路４０の区間に対応している。通路領域４２ｐ、通路領域４２ｑおよび通路領域４２ｒは、挙げた順に、冷媒通路４０における冷媒流れの上流側から下流側に並んでいる。通路領域４２ｐおよび通路領域４２ｒは、上下方向において、Ｙ軸方向におけるセル積層体１０の両端部と対向している。通路領域４２ｑは、上下方向において、Ｙ軸方向におけるセル積層体１０の中間部と対向している。
【0056】
凹凸部４６の形状は、通路領域４２ｐおよび通路領域４２ｑの境界で変化し、通路領域４２ｑおよび通路領域４２ｒの境界で変化する。凹凸部４６の形状は、通路領域４２ｐ、通路領域４２ｑおよび通路領域４２ｒの各通路領域４２においては、変化しない。
【0057】
凹凸部４６は、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、Ｙ軸方向におけるセル積層体１０の中間部と対向する通路領域４２ｑにおける内壁４７の表面積が、Ｙ軸方向におけるセル積層体１０の両端部と対向する通路領域４２ｐおよび通路領域４２ｒの各通路領域４２における内壁４７の表面積よりも大きくなるように設けられている。通路領域４２ｑにおいて凹凸部４６をなすリブの数は、通路領域４２ｐおよび通路領域４２ｒの各通路領域４２において凹凸部４６をなすリブの数よりも大きい。
【0058】
このような構成によれば、放熱し易いセル積層体１０の両端部よりも、放熱し難いセル積層体１０の中間部において、電池セル１１から通路領域４２ｑを流れる冷媒への熱伝達を促進させることによって、複数の電池セル１１をより均等に冷却することができる。
【0059】
また、凹凸部４６は、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、冷媒通路４０における冷媒流れの下流側に位置する通路領域４２ｒにおける内壁４７の表面積が、冷媒通路４０における冷媒流れの上流側に位置する通路領域４２ｐにおける内壁４７の表面積よりも大きくなるように設けられている。通路領域４２ｒにおいて凹凸部４６をなすリブの数は、通路領域４２ｐにおいて凹凸部４６をなすリブの数よりも大きい。
【0060】
このような構成により、冷媒流れの上流側および下流側の間の冷媒温度の差に起因する冷却効率のばらつきも抑制することができる。
【0061】
【0062】
本実施の形態における電池パックは、実施の形態１における電池パック１００と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【0063】
図１０を参照して、本実施の形態における電池パックは、複数の電池セル１１と、プレート部材３１と、電子部品ユニット８１とを有する。Ｙ軸方向に積層された複数の電池セル１１により、セル積層体１０（１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ）が構成されている。セル積層体１０Ｃ、セル積層体１０Ｄおよびセル積層体１０Ｅは、互いに間隔を開けて、挙げた順にＸ軸方向に並んでいる。セル積層体１０Ｅは、Ｘ軸方向において、ケース側部２３と隣り合う位置に配置されている。セル積層体１０Ｄは、Ｘ軸方向において、セル積層体１０Ｃおよびセル積層体１０Ｅの間に配置されている。
【0064】
電子部品ユニット８１は、メインリレー、シャント抵抗器、セメント抵抗器、バスバーおよび電流センサ等と、これら電子部品を収容するケースとを含む。電子部品ユニット８１は、ケース体２１に収容されている。セル積層体１０Ｃは、Ｘ軸方向において、電子部品ユニット８１と隣り合う位置に配置されている。セル積層体１０Ｃは、Ｘ軸方向において、セル積層体１０Ｄおよび電子部品ユニット８１の間に配置されている。
【0065】
プレート部材３１には、冷媒通路４０が形成されている。冷媒通路４０は、複数の通路領域４３（４３ｐ，４３ｑ，４３ｒ）を含む。通路領域４３ｐ、通路領域４３ｑおよび通路領域４３ｒは、挙げた順に、冷媒通路４０における冷媒流れの上流側から下流側に並んでいる。通路領域４３ｐ、通路領域４３ｑおよび通路領域４３ｒの各通路領域４３は、Ｙ軸方向に延びている。通路領域４３ｐ、通路領域４３ｑおよび通路領域４３ｒは、＋Ｙ軸方向および－Ｙ軸方向に交互に反転して延びながらＸ軸方向に沿って蛇行している。通路領域４３ｐ、通路領域４３ｑおよび通路領域４３ｒは、上下方向において、セル積層体１０Ｃ、セル積層体１０Ｄおよびセル積層体１０Ｅと対向している。
【0066】
凹凸部４６の形状は、通路領域４３ｐおよび通路領域４３ｑの境界で変化し、通路領域４３ｑおよび通路領域４３ｒの境界で変化する。凹凸部４６の形状は、通路領域４３ｐ、通路領域４３ｑおよび通路領域４３ｒの各通路領域４３においては、変化しない。
【0067】
凹凸部４６は、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、上下方向においてセル積層体１０Ｃと対向する通路領域４３ｐにおける内壁４７の表面積が、上下方向においてセル積層体１０Ｅと対向する通路領域４３ｒにおける内壁４７の表面積よりも大きくなるように設けられている。通路領域４３ｐにおいて凹凸部４６をなすリブの数は、通路領域４３ｒにおいて凹凸部４６をなすリブの数よりも大きい。
【0068】
このような構成によれば、ケース側部２３を通じて放熱し易いセル積層体１０Ｅよりも、電子部品ユニット８１からの放熱の影響を受け易いセル積層体１０Ｃにおいて、電池セル１１から通路領域４３ｐを流れる冷媒への熱伝達を促進させることによって、複数の電池セル１１をより均等に冷却することができる。
【0069】
凹凸部４６は、冷媒通路４０における冷媒の流れ方向の単位距離当たりにおいて、通路領域４３ｑにおける内壁４７の表面積が、通路領域４３ｐにおける内壁４７の表面積よりも小さく、通路領域４３ｒにおける内壁４７の表面積よりも大きくなるように設けられている。通路領域４３ｑにおいて凹凸部４６をなすリブの数は、通路領域４３ｐにおいて凹凸部４６をなすリブの数よりも小さく、通路領域４３ｒにおいて凹凸部４６をなすリブの数よりも大きい。
【0070】
このような構成により、セル積層体１０Ｃよりも電子部品ユニット８１からの放熱の影響を受け難いが、セル積層体１０Ｅよりもケース側部２３を通じて放熱し難いセル積層体１０Ｄにおいて、電池セル１１から通路領域４３ｑを流れる冷媒への熱伝達を、電池セル１１から通路領域４３ｐを流れる冷媒への熱伝達と、電池セル１１から通路領域４３ｒを流れる冷媒への熱伝達との間の効率に調整することによって、複数の電池セル１１をさらに均等に冷却することができる。
【0071】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0072】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ セル積層体、１１ 電池セル、１２ 外装体、１３ 第１側面、１４ 第２側面、１５ 頂面、１６ 底面、１７ ガス排出弁、１８ 電極端子、１８Ｎ 負極端子、１８Ｐ 正極端子、２１ ケース体、２２ ケース底部、２３ ケース側部、２４ ケース頂部、２５ 伝熱部材、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ プレート部材、４０ 冷媒通路、４１，４１ｐ，４１ｑ，４１ｒ，４１ｓ，４２，４２ｐ，４２ｑ，４２ｒ，４３，４３ｐ，４３ｑ，４３ｒ 通路領域、４６ 凹凸部、４７ 内壁、７０ 内部空間、８１ 電子部品ユニット、１００ 電池パック。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】