特許 7467960 電池ユニット保持台及び電池システム

(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】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】電池ユニット保持台及び電池システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6556 20140101AFI20240409BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240409BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20240409BHJP

   H01M 10/617 20140101ALI20240409BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240409BHJP

   H01M 10/6561 20140101ALI20240409BHJP

   H01M 10/6568 20140101ALI20240409BHJP

   H01M 50/20 20210101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6556

H01M10/613

H01M10/615

H01M10/617

H01M10/625

H01M10/6561

H01M10/6568

H01M50/20

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020019769

(22)【出願日】2020-02-07

(65)【公開番号】P2021125420

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2022-12-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】大岩 俊之

【審査官】下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１１０００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４５４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８４３１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／５２ － １０／６６７

Ｈ０１Ｍ ５０／２０ － ５０／２９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池ユニットを載置する平面状の載置面と、前記載置面と平行に配置された流体の通流路とが形成された、金属製で板状の座部を備え、
前記通流路の内面には、金属が露出した熱伝導面と樹脂が露出した樹脂面とが形成されている電池ユニット保持台。

【請求項2】

前記熱伝導面は、前記載置面に対向して配置され、
前記樹脂面は、前記熱伝導面よりも前記載置面から離間して配置されている請求項１に記載の電池ユニット保持台。

【請求項3】

前記通流路の延在方向に沿う形状に形成された嵌め込み部を有する樹脂製のスペーサ部材を更に備え、
前記嵌め込み部は、前記通流路内に嵌め込まれており、
前記樹脂面は前記嵌め込み部により構成されている請求項１又は２に記載の電池ユニット保持台。

【請求項4】

前記通流路は貫通孔であり、
前記スペーサ部材は、前記通流路を複数の流路に区画する区画部を有する請求項３に記載の電池ユニット保持台。

【請求項5】

前記通流路は、延在方向に垂直な断面が四角形状の複数の貫通孔であり、
それぞれの前記通流路の内面を構成する四面のうち前記載置面に対向している面は、前記載置面と平行であり、
前記スペーサ部材は、それぞれの前記通流路の内面を構成する四面のうち前記載置面に対向している面を除く三面に接するように嵌め込まれた四角柱状である請求項３又は４に記載の電池ユニット保持台。

【請求項6】

前記スペーサ部材は、前記座部と係合する係合部を有し、
前記係合部は、前記スペーサ部材における前記延在方向の移動を規制する請求項３から５の何れか一項に記載の電池ユニット保持台。

【請求項7】

前記スペーサ部材は、前記座部と係合する係合部を有し、
前記係合部は、前記スペーサ部材における前記熱伝導面と近接離間する方向の移動を規制する請求項３から６の何れか一項に記載の電池ユニット保持台。

【請求項8】

前記嵌め込み部において前記樹脂面を構成する面は、前記嵌め込み部と前記熱伝導面との間の距離が延在方向において変動するように形成されている請求項３から７の何れか一項に記載の電池ユニット保持台。

【請求項9】

前記嵌め込み部において前記樹脂面を構成する面は、前記嵌め込み部と前記熱伝導面との間の距離が延在方向において漸次減少するように形成されている請求項８に記載の電池ユニット保持台。

【請求項10】

請求項１から９の何れか一項に記載の電池ユニット保持台と、
前記電池ユニット保持台に配列された複数の前記電池ユニットと、を備え、
前記通流路は、複数の前記電池ユニットの配列方向に沿い形成されている電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池ユニット保持台及び電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の角形電池セル（本願の電池ユニット）を積層してなる電池積層体と、電池積層体の一面に熱結合状態に配置され、内部に冷媒を流すことで該電池積層体と熱交換を行うための冷却パイプ（本願の通流路）とを備えた電源装置が記載されている。この電源装置では、冷却パイプが、電池積層体の一面で複数本が互いに離間して配置されている。そして、離間された冷却パイプ同士の間には、樹脂部材が配置されている。電池積層体の一面は、断熱部材で冷却パイプを密閉状態にするように被覆されている。冷却パイプは、電池積層体と対向させる上面を平坦とした扁平型に形成されており、角型電池セルとの接触面積を増やして電池積層体との熱結合を確実なものとしている。これらより、電池積層体を冷却パイプで一面から冷却している。

【0003】

特許文献２には、充放電可能な２つ以上の電池セル（本願の電池ユニット）が積層されている電池セル積層体を含んでいる１つ以上の電池モジュールと、電池モジュールの外部を取り囲んでいるパックケースとを含んだ電池パックが記載されている。この電池パックでは、電池セルから伝導された熱を、パックケースの冷却によって除去している。パックケースは、パックケースの内部空間から隔離した液状冷媒で冷却している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１２／１３３７０７号パンフレット

【文献】特表２０１６－５１１５０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電池ユニットを流体で冷却もしくは加温（以下、単に温調と記載する場合がある）する場合、流体の熱伝達率を十分に確保する必要がある。熱伝達率を十分に確保するためには、例えば特許文献１に際されるように、流体の通流路を扁平形状とするとよい。ここで、通流路をより薄い扁平形状とすれば、熱伝達率を向上させることができるが、単に薄い扁平形状とするのみでは、通流路の加工難易度が上昇する場合や、流路の各部における熱伝達率の調整ができない場合がある。

【0006】

本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、簡易に流体の熱伝達率を向上させた電池ユニット保持台及び電池システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するための本発明に係る電池ユニット保持台の特徴構成は、電池ユニットを載置する平面状の載置面と、前記載置面と平行に配置された流体の通流路とが形成された、金属製で板状の座部を備え、前記通流路の内面には、金属が露出した熱伝導面と樹脂が露出した樹脂面とが形成されている点にある。

【0008】

上記構成によれば、電池ユニット保持台は、座部の載置面を介した熱伝導により電池ユニットを温調可能である。この際、電池ユニットは、座部の通流路を流れる流体で温調されるが、通流路の内面を、金属が露出して熱伝導率が高い熱伝導面と樹脂が露出して熱伝導率が低い樹脂面とで形成することで、座部と流体との熱伝導の方向を調整することができる。すなわち、流体から熱伝導面へ向かう方向への熱伝導を大きくすることができる。これにより、簡易に流体の熱伝達率を向上させることができる。なお、例えば通流路の内壁の一部を樹脂で形成するなどすれば、通流路の内面を樹脂面とすることができる。以下では、通流路の内面を、単に内面と記載する場合がある。

【0009】

本発明に係る電池ユニット保持台の更なる特徴構成は、前記熱伝導面は、前記載置面に対向して配置され、前記樹脂面は、前記熱伝導面よりも前記載置面から離間して配置されている点にある。

【0010】

上記構成によれば、内面における、熱伝導率の高い熱伝導面を電池ユニットに対向させて、流体と電池ユニットとの捏伝達率を向上させることができるとともに、電池ユニットに対向していない内面を介した、流体と電池ユニット以外との伝熱を阻害ないし抑制して、流体による電池ユニットの温調効率（冷却効率）を向上させることができる。

【0011】

本発明に係る電池ユニット保持台の更なる特徴構成は、前記通流路の延在方向に沿う形状に形成された嵌め込み部を有する樹脂製のスペーサ部材を更に備え、前記嵌め込み部は、前記通流路内に嵌め込まれており、前記熱伝導面から離間しており、前記樹脂面は前記嵌め込み部により構成されている点にある。

【0012】

上記構成によれば、スペーサ部材の嵌め込み部を通流路に嵌め込むという簡易な加工で、樹脂面を形成しつつ、通流路における熱伝導面とスペーサ部材との間を薄い扁平形状の流路とすることができる。例えば、薄い扁平形状の流路を、金属板への穴あけ加工や引き抜き加工で得るのは加工難易度が高いが、大きな貫通孔（通流路）を形成した後、これをスペーサ部材で狭めて薄く形成する加工は容易なものである。

【0013】

また、上記のようにして通流路を薄い扁平形状の流路とすることで電池ユニットと流体との熱伝達率を向上させることができる。また、スペーサ部材は樹脂で形成されており金属に比べて熱伝導率の低いものであるから、流体と電池ユニット以外との伝熱を阻害ないし抑制して、流体による電池ユニットの温調効率を向上させることができる。

【0014】

本発明に係る電池ユニット保持台の更なる特徴構成は、前記通流路は貫通孔であり、前記スペーサ部材は、前記通流路を複数の流路に区画する区画部を有する点にある。

【0015】

上記構成によれば、貫通孔としての１つの通流路を区画部で区画して複数の流路を形成できる。

【0016】

前記通流路は、延在方向に垂直な断面が四角形状の複数の貫通孔であり、それぞれの前記通流路の内面を構成する四面のうち前記載置面に対向している面は、前記載置面と平行であり、前記スペーサ部材は、それぞれの前記通流路の内面を構成する四面のうち前記載置面に対向している面を除く三面に接するように嵌め込まれた四角柱状である点にある。

【0017】

上記構成によれば、簡易な構造で熱伝導面とスペーサ部材との間を薄い扁平形状の流路とすることができる。

【0018】

本発明に係る電池ユニット保持台の更なる特徴構成は、前記スペーサ部材は、前記座部と係合する係合部を有し、前記係合部は、前記スペーサ部材における前記延在方向の移動を規制する点にある。

【0019】

上記構成によれば、係合部による係合によりスペーサ部材における通流路の延在方向への移動を防止可能である。

【0020】

本発明に係る電池ユニット保持台の更なる特徴構成は、前記スペーサ部材は、前記座部と係合する係合部を有し、前記係合部は、前記スペーサ部材における前記熱伝導面と近接離間する方向の移動を規制する点にある。

【0021】

上記構成によれば、係合部による係合によりスペーサ部材と熱伝導面との距離を一定に保つことができる。

【0022】

本発明に係る電池ユニット保持台の更なる特徴構成は、前記嵌め込み部において前記樹脂面を構成する面は、前記嵌め込み部と前記熱伝導面との距離が延在方向において変動するように形成されている点にある。

【0023】

上記構成によれば、スペーサ部材の嵌め込み部の嵌め込みにより通流路を扁平形状の流路とした際の当該流路の厚みを、通流路の延在方向の各部において異ならせることができる。これにより、通流路の延在方向各部における熱伝達率を任意に調整可能となる。例えば、通流路における熱伝達率を向上させたい部分は嵌め込み部の樹脂面と前記熱伝導面との距離が短くなるように嵌め込み部を形成し、熱伝達率を抑制させたい部分は嵌め込み部の樹脂面と前記熱伝導面との距離が長くなるように嵌め込み部を形成する。

【0024】

本発明に係る電池ユニット保持台の更なる特徴構成は、前記嵌め込み部において前記樹脂面を構成する面は、前記嵌め込み部と前記熱伝導面との距離が延在方向において漸次減少するように形成されている点にある。

【0025】

上記構成によれば、通流路の一方（例えば、流体の入口側）から他方（例えば、流体の出口側）に向けて、熱伝達率を漸次大きくすることができる。流体は、入口から出口に向けてその温度が上昇するため、流体の入口側から出口側に向けて漸次熱伝達率が大きくなるように設計すれば、結果として、通流路各部における電池ユニットの温調状態を均質化して、電池の温調を適切に行える。

【0026】

上記目的を達成するための本発明に係る電池システムの特徴構成は、上記の電池ユニット保持台と、前記電池ユニット保持台に配列された複数の前記電池ユニットと、を備え、前記通流路は、複数の前記電池ユニットの配列方向に沿い形成されている点にある。

【0027】

上記構成によれば、電池システムは、二以上の電池ユニットが電池ユニット保持台上に配列され、当該電池ユニットの配列方向に沿い通流路が形成される。これにより、配列された二以上の電池ユニットを一群として通流路と対応させて、電池ユニットの一群ごとに温調制御を行える。

【発明の効果】

【0028】

流体の熱伝達率を向上させた電池ユニット保持台及び電池システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】保持台を含む電池システムの全体構成を示す図である。

【図2】図１に示す電池システムのＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】山部における突起部の構成を示す電池システムの断面図である。

【図4】山部における傾斜部の構成を示す電池システムの断面図である。

【図5】複数の電池システムを並列配置して車両に搭載した場合のレイアウトを示す平面図である。

【図6】温調機構のフロー図である。

【図7】保持台の別の構成を説明する断面図である。

【図8】保持台の別の構成を説明する断面図である。

【図9】保持台の別の構成を説明する断面図である。

【図10】貫通孔の別の構成を説明する断面図である。

【図11】貫通孔の別の構成を説明する断面図である。

【図12】貫通孔の別の構成を説明する断面図である。

【図13】保持台の別の構成を説明する断面図である。

【図14】電池システムの別の構成を説明する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

図面に基づいて、本発明の実施形態に係る電池ユニット保持台及び電池システムについて説明する。以下で説明する電池システムは、例えば、電気自動車（いわゆるＥＶ）や、ハイブリッド車（いわゆるＨＶ）などの蓄電装置として利用される。

【0031】

図１、図２には、電池ユニット保持台１００（以下、保持台１００と記載する）上に複数の電池ユニット９を直線上に配列して載置した電池システムＳを示している。保持台１００と電池ユニット９との間には伝熱媒体３が敷設されている。以下では、鉛直方向における上方を単に上、その逆を単に下と記載する。図１は、電池システムＳを、斜め上から見た斜視図である。図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。

【0032】

保持台１００は、内部を通流する流体（冷媒や熱媒となる液体や流体）により、載置された電池ユニット９を冷却もしくは加温（以下、単に温調と記載する場合がある）する。保持台１００は、電池ユニット９に設置した温度センサの検出温度などを参照しつつ、充放電により発熱した電池ユニット９を冷却し、また、例えば外気温の影響を受けて、充放電を行うには低温すぎる電池ユニット９を加温する。これにより、電池ユニット９を充放電に適した温度範囲に保持可能となる。

【0033】

保持台１００に用いる流体は、熱を吸収ないし放出可能なものであればよく、液体（例えば、水）や気体（例えば、空気）なども用いることができるが、液体であればＬＬＣなどの不凍液、気体であればフロンガスなどのエアコンガスを用いると便宜である。これら流体の温調については後述する。

【0034】

保持台１００は、流体を通流させる貫通孔２（通流路の一例）が内部に形成されており、伝熱媒体３を介して電池ユニット９を載置する座部１と、貫通孔２に嵌め込まれるスペーサ５（スペーサ部材の一例）を備えている。

【0035】

電池ユニット９は、例えば直方体状にパッケージされた蓄電池（例えば、リチウムイオン電池）のユニットである。電池ユニット９は、一つ、もしくは複数の電池セルを有してよく、当該電池セルの充放電を制御する制御回路等を有してもよい。本実施形態では、パッケージとして一体に形成されたものを一つの電池ユニット９と定義している。

【0036】

電池ユニット９は、座部１（保持台１００）上に敷設された伝熱媒体３上に載置されており、電池ユニット９の少なくとも一面（本実施形態では鉛直方向における下面）が伝熱媒体３と密に接している。それぞれの電池ユニット９は、最も大きな表面積を有する面同士を対向させた状態で隣接させて配置されている。電池ユニット９は、後述するように、座部１の長手方向に沿い、例えば一列に配列されている。

【0037】

伝熱媒体３は、例えば弾力性と高い熱伝導性を有するゲル状、且つ、シート状の熱伝導シートなどであり、保持台１００と電池ユニット９との間の空隙を埋めて熱伝導性を向上させている。伝熱媒体３は、熱伝導シートに代えて伝熱グリスなどを用いてもよい。

【0038】

座部１は、図２に示すように、上下方向が厚み方向となる平面視（上面視）が矩形状の板状の部材である。座部１は、電池ユニット９を載置する平面状の載置面１０と、載置面１０と平行に配置された貫通孔２とが形成された金属製で板状の部材である。座部１は、例えば押し出し工法により形成されている。

【0039】

載置面１０は、貫通孔２の上面２８（熱伝導面の一例）側の板面である。載置面１０は、平面状に形成されている。載置面１０には、上記のごとく伝熱媒体３が敷設される。載置面１０は、伝熱媒体３を介して電池ユニット９を下方から支持している。

【0040】

貫通孔２は、載置面１０に沿い形成されている。貫通孔２は、矩形状の座部１における長手方向の一端から他端に向けて貫通して形成されている。貫通孔２は、その延在方向に沿って見た場合の断面形状が略矩形状（矩形状の内周の一部に凹凸が形成された形状）の孔である。また、貫通孔２の当該断面形状は、板状の座部１を長手方向で見た場合の外側形状に沿うものである。貫通孔２の上面２８に複数のリブ２１が形成されている。貫通孔２における、幅方向（座部１の短手方向に同じ）両側面には、当該幅方向外側に向けて凹む溝（以下、孔溝２２と記載する）が形成されている。図２では、座部１に一つの貫通孔２が形成されており、さらにその貫通孔２にリブ２１が６つ、孔溝２２が２つ形成されている場合を図示している。

【0041】

リブ２１は、貫通孔２の上面２８（熱伝導面の一例）から下方に向けて垂下し、貫通孔２の延在方向（座部１の長手方向）に沿い形成されている。リブ２１は、例えば、貫通孔２の延在方向における一端から他端に至るまでの全範囲に形成されている。

【0042】

孔溝２２は、貫通孔２の延在方向に沿い形成されている。孔溝２２は、例えば、貫通孔２の延在方向における一端から他端に至るまでの全範囲に形成されている。

【0043】

スペーサ５は、吸水率が小さい素材で形成された、上下方向が厚み方向となる、上面視で矩形状の板状の部材である。スペーサ５は、本実施形態では樹脂製であるが、アルミやアルミ合金などの他の金属や金属合金で形成してもよい。スペーサ５は、例えば一体成型されている。スペーサ５の長手方向の長さは、貫通孔２の延在方向の長さと同じである。スペーサ５は、その下面を貫通孔２の下面に沿わせて貫通孔２に挿通される。

【0044】

本実施形態では、一つの貫通孔２に対して一つのスペーサ５が挿通される態様で嵌め込まれる。スペーサ５の挿通により、貫通孔２は複数の流体流路２０に区画される。これにより、流体流路２０の延在方向（貫通孔２の延在方向に同じ）に沿って見た断面が、上下方向の厚みが薄い扁平形状の矩形状に形成される。

【0045】

貫通孔２の内面、すなわち流体流路２０の内面は、金属が露出し、且つ、載置面１０に対向する上面２８（熱伝導面の一例）と、上面２８よりも載置面１０から離間しており、且つ、樹脂製のスペーサ５の上面５８（樹脂面の一例）とを含んで構成される。流体流路２０の詳細は後述する。

【0046】

スペーサ５の上面視における長手方向は座部１の長手方向（貫通孔２の延在方向）に沿っており、スペーサ５の上面視における短手方向は座部１の短手方向（貫通孔２の幅方向）に沿っている。スペーサ５の上面側にはリブ状の山部５０（嵌め込み部の一例）と溝状の谷部５１（係合部の一例、区画部の一例）とがスペーサ５の短手方向において交互に複数形成されている。スペーサ５の短手方向両側面には、短手方向外側に向けて凸になるリブ状のレール５２（係合部の他の一例）が形成されている。

【0047】

谷部５１は、貫通孔２の延在方向に沿い延在するように形成されている。谷部５１は、貫通孔２の延在方向に沿い形成されている。谷部５１は、例えば、スペーサ５の長手方向における一端から他端に至るまでの全範囲に形成されている。

【0048】

谷部５１には、貫通孔２のリブ２１が嵌り、谷部５１の底面にリブ２１の下面が当接している。これにより、貫通孔２は複数の流体流路２０に区画される。

【0049】

山部５０は、貫通孔２の延在方向に沿い形成されている。山部５０は、例えば、スペーサ５の長手方向における一端から他端に至るまでの全範囲に形成されている。山部５０は、隣接する２つの谷部５１により、又は谷部５１とレール５２とにより形成されている。

【0050】

山部５０の上面はおよそ平面状に形成されているが、一部の区間（例えば、図１の区間Ａや区間Ｂ）においては、山部５０の上面の一部を隆起させた突起部５５（図３参照）や、当該上面の一部を陥没させて一方向の傾斜を設けた傾斜部５９（図４参照）が形成されていてもよい。突起部５５や傾斜部５９については後述する。なお、図３、図４は、流体流路２０（貫通孔２）の延在方向に沿い、且つ、載置面１０に交差する、流体流路２０を含む断面図である。

【0051】

図２に示すように、山部５０の幅は、流体流路２０の幅と略同一に形成されており、山部５０は流体流路２０に嵌るようになっている。この際、山部５０の上面は、貫通孔２の上面２８と離間している。これにより、流体流路２０は、厚み方向が薄い扁平形状の流路となり、流体流路２０を通流する流体から座部１を介した電池ユニット９への熱伝達率を増大させることができる。なお、流体流路２０の厚みは、山部５０の高さを変更することで調整可能である。具体的には、山部５０の高さを低くすれば流体流路２０の厚みが厚くなり、山部５０の高さを高くすれば流体流路２０の厚みが薄くなる。

【0052】

レール５２は、貫通孔２の延在方向に沿い形成されている。レール５２は、貫通孔２の延在方向に沿い形成されている。レール５２は、例えば、スペーサ５の長手方向における一端から他端に至るまでの全範囲に形成されている。レール５２は、孔溝２２に密に嵌るようになっている。

【0053】

本実施形態では、レール５２の上下面をそれぞれ、孔溝２２の上下面と当接させている。これにより、スペーサ５が座部１に対し、上下方向において固定支持される。そのため、スペーサ５が貫通孔２の上面２８と近接離間する動きを規制して座部１に固定することができ、流体流路２０を通流する流体の熱伝達率の変動を抑制できる。

【0054】

また本実施形態では、レール５２の側面（スペーサ５における短手方向に向く面）を、孔溝２２の底面（貫通孔２における幅方向に向く面）と当接させている。これにより、スペーサ５が座部１に対し、短手方向において固定支持される。そのため、スペーサ５の幅方向のがたつきを防止できる。

【0055】

加えて、上記のごとくレール５２の上下面及び側面が、それぞれ孔溝２２の上下面及び側面と当接することで、それぞれの面に摩擦力が生じ、スペーサ５における、その長手方向（貫通孔２の延在方向）への移動を規制して座部１に固定することができる。

【0056】

なお、スペーサ５の座部１への固定をさらに確実ならしめるために、レール５２に加えて、もしくはレール５２に代えて、スペーサ５に、座部１ないし貫通孔２に引っ掛ける構造（例えば、スナップフィット構造）を設けるなどしてもよい。

【0057】

図３に示すように、突起部５５は、流体流路２０を通流する流体に渦流などの乱流を生じさせるための障害物（いわゆる邪魔板）である。突起部５５は、例えば、流体の通流方向における後方側（上流側）が単調、且つ、前方側に向かうにつれて緩やかに立ち上がる傾斜面で、前方側（下流側）が単調、且つ、前方側に向かうにつれて急激に下る傾斜面を有し、その陵部が流体の通流方向に交差する向きに配置される山状に形成される。流体流路２０において、流体が突起部５５を超えて通流する際に、流体の通流方向における突起部５５の前方側で乱流が生じることで、流体流路２０を通流する流体から座部１を介した電池ユニット９への熱伝達率を増大させることができる。突起部５５は、その高さを高くするほどより激しい乱流が生じて熱伝達率が増大する。突起部５５は、その高さが低い場合には緩やかな乱流しか生じないが熱伝達率が微増する。

【0058】

突起部５５は、流体流路２０における、熱伝達率を高めたい位置に設けるとよい。突起部５５は、例えば、図１、図５に示すような、流体の通流方向（座部１の長手方向）における保持台１００の中間部分（図１及び図５の区間Ｂ）の流体流路２０に配置するとよい。保持台１００の中間部分上に載置された電池ユニット９は、両面を他の電池ユニット９に挟み込まれており、最も自然冷却されにくく昇温しやすい（熱がこもりやすい）ことから、区間Ｂの熱伝達率を増大させることで、それぞれの電池ユニット９の冷却状態を均質化することができる。これにより、電池ユニット９を良好に温調できる。

【0059】

図４に示すように、傾斜部５９は、流体流路２０における上下方向の厚みを増大させるために設ける。傾斜部５９は、流体流路２０における、流体の入口側（図１及び図５の区間Ａ）に配置し、流体の通流方向前方（下流側）に向かうにつれて単調に立ち上がる傾斜面とする。これにより、流体流路２０の入口近傍における流体流路２０の厚みを増大させて、当該入口近傍における、流体流路２０を通流する流体から座部１を介した電池ユニット９への熱伝達率を減少させることができる。電池ユニット９を冷却ないし加温する場合は、流体流路２０における入口側の流体の温度が最も低く、もしくは高く、出口側の流体の温度が最も高く、もしくは低くなることから、流体流路２０の入口近傍における熱伝達率を減少させることで、流体の通流方向の各部における流体から座部１を介した電池ユニット９への熱伝達率を均質化することができる。これにより、電池ユニット９を良好に温調できる。

【0060】

図５には、車両（たとえば、ＥＶ）の車体Ｃに電池システムＳを搭載した場合における、保持台１００へ流体を供給排出するための配管等に関する配置の一例を示している。図５では、車体Ｃの長手方向（車両の走行方向）に、複数の電池システムＳの長手方向側面を隣接させて、一列に配列している。それぞれの電池システムＳは、車体Ｃの長手方向と交差する方向に電池システムＳの電池ユニット９が配列される位置関係で、車体Ｃに搭載されている。

【0061】

電池システムＳは、流体を温調する温調装置Ｔ（図６参照）と接続されており、温調された流体が循環する循環路６が接続されている。温調装置Ｔは、循環路６を循環する流体を冷却もしくは加温することで、電池ユニット９を冷却もしくは加温する。

【0062】

図５に示すように、循環路６は、第一導入ヘッダパイプ６１と、第二導入ヘッダパイプ６２と、電池システムＳのそれぞれの流体流路２０に接続されており、電池システムＳに流体を供給する導入路６３と、それぞれの流体流路２０に接続されており、電池システムＳから流体を排出される排出路６４と、第二排出ヘッダパイプ６５と、第一排出ヘッダパイプ６６とを備えている。

【0063】

第二導入ヘッダパイプ６２は、それぞれの電池システムＳ（保持台１００）毎に設けられ、その保持台１００に接続された複数の導入路６３のそれぞれに流体を分配する分岐配管ユニットである。

【0064】

第一導入ヘッダパイプ６１は、それぞれの電池システムＳ（保持台１００）毎に設けられた第二導入ヘッダパイプ６２のそれぞれに流体を分配する分岐配管ユニットである。

【0065】

第二排出ヘッダパイプ６５は、それぞれの電池システムＳ（保持台１００）毎に設けられ、その保持台１００に接続された複数の排出路６４のそれぞれから流体を集約する分岐配管ユニットである。

【0066】

第一排出ヘッダパイプ６６は、それぞれの電池システムＳ（保持台１００）毎に設けられた第二排出ヘッダパイプ６５のそれぞれから流体を集約する分岐配管ユニットである。

【0067】

エアコンやラジエータで温調された流体は、循環路６の上流側から第一導入ヘッダパイプ６１へ供給されて、それぞれの第二導入ヘッダパイプ６２に分配される。更に流体は、第二導入ヘッダパイプ６２からそれぞれの導入路６３に分配される。更に流体は、導入路６３から流体流路２０へ供給されて、それぞれの電池ユニット９と熱交換した後、排出路６４へ排出される。排出された流体は、第二排出ヘッダパイプ６５及び第一排出ヘッダパイプ６６で集約されて循環路６の下流側へ戻されて、再びエアコンやラジエータで温調される。

【0068】

なお、図１、図２などに示すように、流体流路２０における下面側に熱伝導率の小さい樹脂製のスペーサ５が配置されているため、図５に示すように電池システムＳを車両の車体Ｃに搭載した状態では、路面（地面）から電池システムＳへの輻射熱の伝熱や、電池システムＳから車体の底面を介した車外への放熱（外気による冷却）を抑制することができる。これにより、電池ユニット９の温調の効率が向上する。

【0069】

図６には、保持台１００（循環路６）を循環させる流体（図６ではＬＬＣ）の温調機構Ｔを示している。図６では、ポンプＰにより流体を循環路６に循環させている。

【0070】

ポンプＰの下流側には第一導入ヘッダパイプ６１（図５参照）を介して複数の電池システムＳが接続されており、以下順に下流側に向けて、切換え弁Ｖ、ラジエータＲ、ヒートポンプシステムＨＰ、及びヒータＨが接続されている。ヒータＨの下流側はポンプＰの上流側に接続されており、循環路流路としての循環路６を構成している。

【0071】

ヒートポンプシステムＨＰは、環状の流路であって、内部にフロンガスなどの流体（以下、冷媒ガスと記載する）を循環させる循環路７と、循環路７上に直列に接続されたコンプレッサＣＰと、コンデンサＣＤと、及び膨張弁ＢＶとをこの順に備える。コンプレッサＣＰで断熱圧縮された冷媒ガスは、コンデンサＣＤで冷却されて凝縮し、膨張弁ＢＶへ供給されて減圧される。膨張弁ＢＶで減圧された冷媒ガスは、エバポレータＥで断熱膨張してその温度を低下させ、循環路６を通流する流体を冷却（熱交換）する。この熱交換により温度上昇した冷媒ガスはコンプレッサＣＰへ戻される。

【0072】

切換え弁Ｖは、ラジエータＲを迂回してヒートポンプシステムＨＰに接続されたバイパス路６ｂと接続されており、電池システムＳから排出された流体を、ラジエータＲもしくはヒートポンプシステムＨＰに供給する。切換え弁Ｖは、上流側から供給された流体を下流側の２つの流路のいずれか一方に供給するように流路を切替え可能な弁（本実施形態ではいわゆる三方弁）である。

【0073】

電池システムＳから排出された流体を冷却する場合は、切換え弁Ｖの流路を、流体がラジエータＲに供給されるように設定する。ラジエータＲでは、流体を外気と熱交換させて冷却する。その後、流体はヒートポンプシステムＨＰで冷却される。

【0074】

電池システムＳから排出された流体を加温する場合は、切換え弁Ｖにより、流体をヒートポンプシステムＨＰに直接供給する。この場合、ヒートポンプシステムＨＰのコンプレッサＣＰは動作させず、流体はそのまま（ヒートポンプシステムＨＰで熱交換せず）ヒータＨに供給し、ヒータＨで加温する。

【0075】

以上のようにして、流体の熱伝達率を向上させた電池ユニット保持台及び電池システムを提供することができる。

【0076】

〔別実施形態〕
（１）上記第実施形態では、保持台１００は、座部１に一つの貫通孔２が形成されている場合を説明したが、貫通孔２は座部１に複数形成可能である。この場合、それぞれの貫通孔２に対してそれぞれ別個のスペーサ５が嵌め込まれる。個々の貫通孔２の形状は、同一でなくてもよい。例えば、幅の異なる複数の貫通孔２を座部１に形成してもよい。

【0077】

（２）上記実施形態では、保持台１００は、貫通孔２の上面２８にリブ２１が６つ（複数）形成されている場合を説明したが、リブ２１は、図７に示すように、例えば貫通孔２の幅が狭い場合は設けない場合もある。図７には、リブ２１を有さない４つ（複数）の幅の狭い貫通孔２（貫通孔２Ａ～２Ｄ）が座部１に形成されており、それぞれの貫通孔２に別個のスペーサ５（スペーサ５Ａ～５Ｄ）が嵌め込まれている場合を示している。この場合では、一つの貫通孔２に対して一つの流体流路２０が形成される。図７に示すスペーサ５は、谷部５１が形成されていない。

【0078】

図７に示す保持台１００の変形例として、例えば、リブ２１を複数有する貫通孔２と、リブ２１を有さない貫通孔２とを混在させて座部１に形成してもよい。例えば、流体流路２０を5つ形成する場合、リブ２１を３つ有する１つの貫通孔２と、リブ２１を有さない一つの貫通孔２とを混在させてもよい。

【0079】

（３）上記実施形態では、保持台１００は、スペーサ５の短手方向両側面にレール５２が形成されている場合を説明したが、図８に示すように、レール５２が省略してもよい。なお、レール５２が省略する場合は、図８に示すように、貫通孔２の孔溝２２も省略可能である。

【0080】

（４）上記実施形態では、保持台１００は、スペーサ５の短手方向両側面にレール５２が形成されている場合を説明したが、図８に示すように、レール５２が省略してもよい。なお、レール５２が省略する場合は、図８に示すように、貫通孔２の孔溝２２も省略可能である。

【0081】

（５）上記実施形態では、保持台１００における座部１の一つの貫通孔２に対して一つのスペーサ５が挿通される場合を説明した。また、スペーサ５が一体成型されている場合を説明した。しかし、一つの貫通孔２に対して、分割されたスペーサ５を挿通してもよい。図９には、スペーサ５がピース５ａ～５ｄの集合で構成されており、一つの貫通孔２に対してピース５ａ～５ｄがスペーサ５として嵌め込まれている場合を図示している。図９では、スペーサ５の長手方向で見たピース５ａ～５ｄの断面形状が同一である場合を図示しているが、ピース５ａ～５ｄの断面形状は異ならせてもよい。

【0082】

（６）上記実施形態では、保持台１００における座部１の貫通孔２は、その延在方向で見た場合の断面形状が略矩形状の穴であり、また、板状の座部１を長手方向で見た場合の外側形状に沿うものである場合を説明した。しかし、貫通孔２の断面形状は矩形状に限られず、また、座部１の外側形状に沿うものでなくてもよい。

【0083】

貫通孔２は、例えば図１０や図１１に示すような、その延在方向で見た場合の断面形状が、長径方向が載置面１０と平行になる長円形状（図１０）や楕円形状（図１１）であってもよい。なお、図１０、図１１には、一つの貫通孔２に対して一つの流体流路２０が形成される場合を示しており、一つの貫通孔２に対して一つのスペーサ５が挿通されている。

【0084】

図１０、図１１に示すスペーサ５は、レール５２を省略する代わりに、スペーサ５の上下方向における厚みを貫通孔２の鉛直方向による厚みの半分よりも厚く形成されている。更に、スペーサ５の幅方向における両端部を貫通孔２の長円形状もしくは楕円形状の頂部（幅方向におけるもっとも幅が広くなる部分）に当接させている。これにより、スペーサ５は、座部１に対して上下方向において固定支持されている。

【0085】

また、貫通孔２は、例えば図１２に示すような、その延在方向で見た場合の断面形状が、短辺が載置面１０と平行になる台形状であってもよい。なお、図１２には、一つの貫通孔２に対して一つの流体流路２０が形成される場合を示しており、一つの貫通孔２に対して一つのスペーサ５が挿通されている。

【0086】

図１２に示すスペーサ５は、レール５２を省略する代わりに、スペーサ５の下方側（図１１の場合は、スペーサ５の底辺）の幅が上方側の幅よりも幅広に形成されている。更に、スペーサ５の底辺の両端部を貫通孔２の幅方向における両方の頂部に当接させいる。これにより、スペーサ５は、座部１に対して上下方向において固定支持されている。

【0087】

（７）上記実施形態では、保持台１００が流体を通流させる貫通孔２が形成された座部１を備えている場合を説明した。しかし、座部１は、貫通孔２に代えて、図１３に示すように、流路溝２Ｘ（通流路の他の一例）を備えてもよい。

【0088】

図１３には、座部１における、載置面１０と反対側の面（以下、下面と記載する）に、流路溝２Ｘが複数形成されている場合を示している。この場合、スペーサ５は、その上面５８の内、短手方向における両側部の上面（レール５２の上面）を座部１の下面に対して密に当接させた状態で、その山部５０をリブ２１に沿わせて流路溝２Ｘに嵌め込むことで、厚み方向が薄い扁平形状の流体流路２０を形成することができる。図１２では、レール５２と座部１との間にガスケットなどのシール材Ｇを挟み込むことで、スペーサ５の上面５８を座部１の下面に密に当接させてシール（封を）して、流路溝２Ｘからの流体の漏れを防止している。

【0089】

（８）上記実施形態では、保持台１００における座部１の貫通孔２の上面２８にリブ２１が６つ（複数）形成されており、且つ、貫通孔２における、幅方向（座部１の短手方向に同じ）両側面には、当該幅方向外側に向けて凹む孔溝２２が形成されている場合を説明した。しかしながら、図１３に示すように、孔溝２２を設けない場合もある。

【0090】

図１４には、リブ２１及び孔溝２２を有さない４つ（複数）の幅の狭い貫通孔２（貫通孔２α～２δ）が座部１に形成されており、それぞれの貫通孔２に別個のスペーサ５（スペーサ５α～５δ）が嵌め込まれている場合を示している。この場合では、一つの貫通孔２に対して一つの流体流路２０が形成される。

【0091】

それぞれの貫通孔２は、その延在方向に垂直な断面が四角形状（矩形状）である。貫通孔２の内面を構成する四面のうち載置面１０に対向している上面２８は、載置面１０と平行である。スペーサ５は、貫通孔２の内面を構成する四面のうち載置面１０に対向している上面２８を除く三面に接するように嵌め込まれた四角柱状である。

【0092】

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0093】

本発明は、電池ユニット保持台及び電池システムに適用できる。

【符号の説明】

【0094】

１ ：座部
２ ：貫通孔（通流路）
２Ａ ：貫通孔（通流路）
２Ｂ ：貫通孔（通流路）
２Ｃ ：貫通孔（通流路）
２Ｄ ：貫通孔（通流路）
２Ｘ ：流路溝（通流路）
２α ：貫通孔（通流路）
２β ：貫通孔（通流路）
２γ ：貫通孔（通流路）
２δ ：貫通孔（通流路）
３ ：伝熱媒体
５ ：スペーサ
５α ：スペーサ
５β ：スペーサ
５γ ：スペーサ
５δ ：スペーサ
６ ：循環路
９ ：電池ユニット
１０ ：載置面
２０ ：流体流路（流路）
２８ ：上面（熱伝導面）
５０ ：山部（嵌め込み部）
５１ ：谷部（係合部、区画部）
５２ ：レール（係合部）
５５ ：突起部
５８ ：上面（樹脂面）
１００ ：保持台
Ｓ ：電池システム

【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】