专利名称：蓄电模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够蓄积并放出电能的蓄电模块。
背景技术：
具备可蓄积并放出电能的蓄电模块的电源装置的性能取决于如何抑制由构成蓄电模块的多个蓄电器的工作而产生的发热，换言之取决于如何高效率地冷却多个蓄电器。 通常，多个蓄电器的冷却是通过相对于电连接的多个蓄电器在并列方向或者正交方向上供给冷却介质而进行的，但为了高效率地冷却多个蓄电器，需要对多个蓄电器按均勻的流量高效率地分配冷却介质。另外，需要提高位于冷却介质下游侧的蓄电器的冷却性能。因此， 在现有技术中进行了以下技术改进，即，在蓄电器表面流动的冷却介质中产生紊流，由该紊流效果来提高冷却介质与蓄电器表面之间的热传导性能，或扩大从蓄电器向冷却介质的传热面积。以上所述的现有技术的冷却技术在专利文献1、2中公开。先前技术文献专利文献专利文献1 日本特开2006-310309号公报专利文献2 日本特开2000-2^228号公报
发明内容
发明要解决的问题为了实现蓄电器的高性能化，由冷却来降低蓄电器的温度以及使温度分布均勻 (消除温度梯度)是非常重要的。但是，现有技术的冷却技术虽考虑了蓄电器的温度降低， 但却没考虑到蓄电器的温度分布的均勻化。另外，现有技术的冷却技术也没考虑到蓄电器的电极端子的冷却。用于解决问题的手段本发明的第1方面的蓄电模块具有蓄电器块和冷却流路，该蓄电器块经由保持部件排列具有方形形状的多个蓄电器而构成，该冷却流路形成在蓄电器与保持部件之间， 用于冷却蓄电器的冷却介质在冷却流路中流通，将冷却流路的冷却介质流入口的一部分堵塞，以便流入冷却流路后的冷却介质的流速比流入冷却流路前的冷却介质的流速快。本发明的第2方面，在第1方面的蓄电模块中，也可以在冷却流路的冷却介质流入口设有堵塞部件，将冷却介质流入口的一部分堵塞。本发明的第3方面，在第1方面或第2方面的蓄电模块中，也可以在冷却流路的最上游侧，设有使冷却介质的流动偏向蓄电器的中心方向的导向部件。本发明的第4方面，在第3方面的蓄电模块中，也可以在冷却流路的最下游侧，设有使冷却介质的流动从蓄电器的中心方向偏向外侧的导向部件。本发明的第5方面，在第4方面的蓄电模块中，也可以使设在冷却流路的最上游侧的导向部件与设在冷却流路的最下游侧的导向部件相连结，分割冷却流路。
本发明的第6方面，在第1方面的蓄电模块中，也可以在冷却流路的冷却介质流入口，设有用于电连接蓄电器的导电性部件，以便将冷却介质流入口的一部分堵塞。本发明的第7方面，在第6方面的蓄电模块中，理想的是，在冷却流路的最上游侧或者最下游侧设有阻挡板。本发明的第8方面，在第6方面的蓄电模块中，也可以在冷却流路的最上游侧以及最下游侧设有阻挡板。本发明的第9方面，在第6到第8方面的蓄电模块中，理想的是，在冷却流路的最上游侧，设有使冷却介质的流动偏向蓄电器的中心方向的导向部件，在冷却流路的最下游侧，设有使冷却介质的流动从蓄电器的中心方向偏向外侧的导向部件。发明的效果根据作为代表性的本发明的一个方面，由于流入到形成于方形形状的蓄电器间的冷却流路后的冷却介质的流速比流入到冷却流路前的冷却介质的流速快，所以，可提高冷却介质和蓄电器的热传导性能。由此，根据作为代表性的本发明的一个方面，可以有效地降低蓄电器温度最高的区域、特别是蓄电器中心部的温度上升，能促进蓄电器的温度分布的均勻化。因此，由作为代表性的本发明的一个方面，可以提高各个蓄电器的能量的输入输出特性，实现寿命的延长，同时可降低多个蓄电器间的能量的输入输出特性、寿命的偏差，进而可使蓄电模块紧凑化，能实现可靠性的提高。
图1是表示作为本发明的第1实施方式的方形电池组构成的立体图。图2是表示作为本发明的第1实施方式的方形电池组构成的立体图。图3是表示图1及图2的电池架构成的平面图。图4是表示图1及图2的电池架构成的立体图。图5是表示图1及图2的方形电池单元的电池罐内部所收纳的卷绕组构成的立体图。图6是表示作为本发明的第2实施方式的方形电池组构成的立体图，是从冷却介质流出侧看的图。图7是表示图6的电池架构成的平面图。图8是表示图6的电池架构成的立体图。图9是表示作为本发明的第3实施方式的用于方形电池组的电池架构成的平面图。图10是表示作为本发明的第4实施方式的用于方形电池组的电池架构成的平面图。图11是表示作为本发明的第5实施方式的用于方形电池组的电池架构成的平面图。图12是表示作为本发明的第6实施方式的用于方形电池组的电池架构成的平面图。图13是表示图12的电池架构成的立体图。图14是表示有关第1到第6实施方式及比较例的最大温度上升的解析结果的图。
图15是表示作为本发明的第7实施方式的方形电池组构成的立体图，是从冷却介质流出侧看的图。图16是表示图15的电池架及汇流条构成的平面图。图17是表示作为本发明的第8实施方式的用于方形电池组的电池架及汇流条构成的平面图。图18是表示作为本发明的第9实施方式的用于方形电池组的电池架及汇流条构成的平面图。图19是表示作为本发明的第10实施方式的方形电池模块构成的立体图。图20是表示作为本发明的第11实施方式的方形电池模块构成的立体图。图21是表示作为本发明的第12实施方式的方形电池模块构成的立体图。图22是表示作为本发明的第13实施方式的方形电池模块构成的立体图。
具体实施例方式以下，说明本发明的实施方式。在以下说明的实施方式，以把本发明适用于构成电动车辆特别是电动机动车的车载电源装置的蓄电装置的情况为例进行说明。作为电动机动车，以具备内燃机即发动机和电动机作为车辆驱动源的混合动力电动机动车为例进行说明，但也可以是以电动机为车辆唯一驱动源同时可在商用电源或充电站充电的单纯电动机动车、具备发动机和电动机作为车辆驱动源同时可在商用电源或充电站充电的插入式混合动力电动机动车等其他电动机动车。作为构成车载电源装置的蓄电装置，以具备方形形状的锂离子二次电池单元(以下称为“方形电池单元”)作为蓄电器的锂离子电池装置为例进行说明，但也可适用于可蓄积并放出电能的其他方形形状的蓄电器，例如具备镍氢电池、铅电池、电容设备、电容器等的装置。以下说明的实施方式的构成也可适用于其它的电动车辆例如混合动力电车等的铁道车辆、公共汽车等的乘用机动车、卡车等的运货机动车、电池式叉车等的产业车辆等中的构成车辆用电源装置的蓄电装置。另外，以下说明的实施方式的构成也可以适用于在计算机系统或服务器系统等中使用的备用电电源装置、用于家用发电设备的电源装置、在太阳光、风力、地热等自然能量的发电设备中使用的电源装置等电动车辆以外的构成电源装置的蓄电装置。以下，用附图具体地说明本发明的实施方式。-第1实施方式-基于图1到图5说明本发明的第1实施方式。本实施方式的锂离子电池装置(以下简单称为“电池装置”)构成为，在电池壳体内收纳方形电池模块、管理及控制方形电池模块的状态的控制装置、使冷却方形电池模块的冷却介质(例如冷却空气)循环的冷却风扇等。方形电池模块具备方形电池组(或者方形电池块)10。方形电池组10将纵向放置的方形电池单元1和电池架2交替地配置成一列，串联地电连接多个方形电池单元。在图1及图2中，图示了四个方形电池单元1，实际上可以由比这些多的方形电池单元1、例如八个或十二个方形电池单元1构成方形电池组10。
方形电池单元1具备电池罐1A、收纳于电池罐IA内部的发电元件组1B、一对正负极的电极端子4。电池罐IA是高度尺寸比纵向及横向尺寸小的扁平六面体或者短棱柱形的金属罐，具备面积最大的上表面及下表面、和面积比上表面及下表面小的四个侧面。上表面、下表面及侧面的形状都是矩形(长方形)。另外，方形电池单元1的纵向放置，是指使电池罐IA的上表面及下表面相对于方形电池单元1的设置面正交地放置方形电池单元1。另外，在电池罐IA的上表面及下表面相对于方形电池单元1的设置面平行地放置方形电池单元1时，称为横向放置。收纳在电池罐IA内部的发电元件组IB是隔着隔离件Ia卷绕了正极板Ic和负极板Ib的卷绕体，如图5所示，是把按隔离件la、负极板(负极片)lb、隔离件la、正极板(正极片)Ic的次序层积出的带状层积体卷绕成为卷绕截面为椭圆状或者长圆状的卷绕组。另夕卜，在电池罐IA的内部放入电解液。正极板Ic例如是厚度为20 μ m的薄集电体箔，具体的是，在铝箔的两面作为正极活性物质涂敷了锰酸锂等正极活性物质混合剂。负极板Ib例如是厚度为20 μ m的薄集电体箔，具体的是，在铜箔的两面作为负极活性物质涂敷了石墨等负极活性物质混合剂。隔离件 Ia例如是厚度为30 μ m的薄部件，具体的是，聚乙烯、聚丙烯等树脂制微多孔质绝缘薄膜。一对正负极的电极端子4是从电池罐IA的一个侧面即与成为方形电池单元1的设置面的侧面相反的那侧的侧面的、长度方向两端部突出的圆柱状或者螺栓状的导电性部件。正极侧的电极端子4与发电元件组IB的正极电连接。负极侧的电极端子4与发电元件组IB的负极电连接。另外，电极端子4也可以是前端部分为平板状的端子。多个方形电池单元1通过将相邻的方形电池单元1中的一方的正极侧的电极端子 4和另一方的负极侧的电极端子4电连接，形成串联电连接。在此，相邻的方形电池单元1 配置成以下状态以在方形电池单元1的设置方向(横向放置方形电池单元1时的铅直方向)延伸的中心轴为旋转轴，一方的方形电池单元1相对于另一方的方形电池单元1旋转 180度。这样，由于相邻的方形电池单元1中的一方的正极侧的电极端子4和与其电连接的另一方的负极侧的电极端子4的位置成为相同排列位置，所以，容易实现由作为导电性连接部件的汇流条达成的两者的连接。电池架2是凹凸部件，该凹凸部件对相邻的方形电池单元1之间进行电绝缘，而且在相邻的方形电池单元1之间形成一定的间隔，且用于把从方形电池单元1的排列方向 (横向放置方形电池单元1时的水平方向)对方形电池组10施加的压力(约束力或者保持力)传递到方形电池单元1，保持方形电池单元1。电池架2是由电绝缘部件形成的塑料制的成形件。电池架2具备平面部加及突部(凸条部)2b。平面部加是与方形电池单元1的上表面或者下表面相向的表面部位，具备与方形电池单元1的上表面或者下表面相同大小及相同形状的平面。突部2b是从平面部加的长度方向的一端向另一端呈直线状延伸的部位，形成为从平面部加的表背面上的三处、即从平面部加的宽度方向两端部(边缘部)及中央部向方形电池单元1垂直地突出。三个突部2b的突出高度相同。中央部的突部2b也作为从相向方向按压方形电池单元1的中央部、抑制在方形电池单元1的中央部产生膨胀的抑制部发挥功能。另外，作为电池架2，也可以是包着方形电池单元1的构成。在这种情况下，只要在设于电池架2的平面部加的宽度方向两端部的突部2b的外侧设置比突部2b更向方形电池单元1侧突出的突部即可。在电池架2和方形电池单元1之间，形成流通冷却方形电池单元1的冷却介质3、 例如冷却空气的冷却流路9。方形电池单元1的电池罐IA的上下表面由在方形电池单元1 的排列方向两侧形成的冷却流路9中流动的冷却介质3冷却。冷却流路9从方形电池单元 1的长度方向一侧端部侧向另一侧端部侧呈直线状地延伸，由电池架2的平面部加、突部2b 及方形电池单元1的上表面或下表面形成，以使冷却介质3从方形电池单元1的长度方向一侧端部侧向另一侧端部侧流通同时冷却电池罐IA的表面，且在方形电池单元1的宽度方向分割为两个。分割开的两个冷却流路9的宽度方向的宽度相等。在形成于方形电池单元1的长度方向一侧端部的冷却介质流入口 9a(冷却流路9 的最上游)设置阻挡板5。阻挡板5是以在设于电池架2的宽度方向中央部的突部2b的宽度方向一侧前端(方形电池单元1的长度方向一侧端部侧)与突部2b正交的方式、与电池架2形成一体的矩形(长方形)的平板部件。阻挡板5在电池架2的宽度方向中央部(在方形电池单元1的宽度方向分割形成的两个冷却流路9的边界部分)将冷却介质流入口 9a 的一部分堵塞。另外，阻挡板5设置成从电池架2的平面部加的表背面上朝向方形电池单元1垂直地突出。阻挡板5的突出高度与突部2b的突出高度相同。9b是冷却介质流出口。另外，阻挡板5既可以与突部2b形成一体，也可以分体形成。这样，在冷却流路9的上游侧、理想的是最上游，设置堵塞冷却流路9的一部分的部件、例如阻挡板5。阻挡板5通过与设于方形电池单元1间的电池架2形成一体，从而能够容易设置。若由阻挡板5堵塞冷却介质流入口 9a的一部分，则冷却介质流入口 9a的冷却介质3的流入面积，变得比形成于方形电池单元1的长度方向另一侧端部的冷却介质流出口 9b (冷却流路9的最下游)的流出面积或者冷却流路9内部的流通面积小。因此，当使与不设阻挡板5时相同流量的冷却介质3流入时，冷却流路9内部的冷却介质3的流速变得比从冷却介质流入口 9a流入冷却流路9的内部前的冷却介质3的流速快。若冷却介质3的流速加速，则冷却介质流入口 9a的下游侧区域的方形电池单元1 的上表面或者下表面的表面与冷却介质3之间的热传导率增大，可以减少冷却介质流入口 9a的下游侧的温度变高的区域、特别是方形电池单元1的中心部的由方形电池单元1充放电形成的温度上升。由此，由于能够使方形电池单元1的中心部、即温度最高的区域的温度接近其他区域的温度，所以可使方形电池单元1的温度分布接近均勻。因此，根据本实施方式的电池模块的冷却结构，相比现有技术可以提高方形电池单元1的冷却性能。由此，根据本实施方式的方形电池单元1，可以实现高性能化、例如充放电特性(或者输入输出特性)的提高、寿命延长等。另外，根据本实施方式的电池模块，通过提高冷却性能，可以降低多个方形电池单元1之间的充放电特性及寿命的偏差。进而，根据本实施方式的电池模块，通过提高冷却性能，可实现紧凑化、可靠性的提高。另外，在阻挡板5的正后方区域，冷却介质3的流速变慢，存在冷却效率有些降低的部分，但通过适当选择阻挡板5的大小，可以抑制并减小因冷却介质3的流速下降造成的冷却效率的降低。
另外，若能够实现上述的作用效果，则阻挡板5也可以是其他形状，例如是半圆形。另外，冷却介质3由省略图示的风机(冷却风扇)及通风管道引导向冷却介质流入口 9a，而且从冷却介质流出口 9b被排出。-第2实施方式-基于图6到图8说明本发明的第2实施方式。本实施方式是第1实施方式的改进例，电池架2的一部分的构成与第1实施方式不同。其他的构成与第1实施方式相同。因此，与第1实施方式相同的构成采用与第1实施方式相同的附图标记而省略其说明。在本实施方式，把与设于冷却介质流入口 9a的阻挡板5相同形状且相同大小的阻挡板6，与阻挡板5对称地设在作为冷却流路9的最下游的冷却介质流出口 9b上。由此，冷却介质流出口 9b在电池架2的宽度方向中央部(在方形电池单元1的宽度方向分割形成的两个冷却流路9的边界部分)被局部堵塞。阻挡板6是在设于电池架2的宽度方向中央部的突部2b的长度方向另一侧前端 (方形电池单元1的长度方向另一侧端部侧)、以与突部2b正交的方式与电池架2形成一体的矩形(长方形)的平板部件。另外，阻挡板6处于与阻挡板5对称的位置关系。另外， 阻挡板6设置成从电池架2的平面部加的表背面上朝向方形电池单元1垂直地突出(另夕卜，在图8中图示了只在单面设置了突部2b的情况，但实际上如说明的那样是设在两面上的)。阻挡板6的突出高度与突部2b的突出高度相同。另外，阻挡板6既可以与突部2b形成一体，也可以分体形成。在本实施方式，可以具有与第1实施方式同样的作用效果，同时，由于与阻挡板5 对称地设置了阻挡板6，所以可使从电池架2施加于方形电池单元1的保持力均勻地作用。-第3实施方式-基于图9说明本发明的第3实施方式。本实施方式是第2实施方式的改进例，电池架2的一部分的构成与第2实施方式不同。其他的构成与第2实施方式相同。因此，与第2实施方式相同的构成采用与第2实施方式相同的附图标记而省略其说明。在本实施方式，在设于冷却介质流入口 9a的阻挡板5的附近设置一对导向板7。 一对导向板7是使冷却介质3的流动的一部分偏向电池架2的中心部(方形电池单元1的中心部)的矩形(长方形)的平板部件，与电池架2形成一体。另外，一对导向板7以设于电池架2的宽度方向中央部的突部2b为中心线配置成线对称。即，一对导向板7是随着从电池架2的长度方向一侧进入另一侧、而从电池架2的宽度方向端部侧向内侧倾斜的“八” 字形(A字形)的部件。换言之，一对导向板7是配置成随着从电池架2的长度方向另一侧进入一侧、打开成末端扩展状的部件。进而，一对导向板7设置成从电池架2的平面部加的表背面上向方形电池单元1垂直地突出。一对导向板7的突出高度与突部2b的突出高度相同。另外，若能达到上述的作用效果，则导向板7也可以是其他的形状，例如是1/4圆形的圆弧形。在本实施方式，可发挥与第2实施方式同样的作用效果，同时，由于设置一对导向板7，所以可使冷却介质3的流动偏向方形电池单元1的中心部。由此，在本实施方式，可以有效地冷却热量较多滞留的方形电池单元1的中心部，能进一步提高方形电池单元1的冷却性能。-第4实施方式-基于图10说明本发明的第4实施方式。本实施方式是第3实施方式的改进例，电池架2的一部分的构成与第3实施方式不同。其他的构成与第3实施方式相同。因此，与第3实施方式相同的构成采用与第3实施方式相同的附图标记而省略其说明。在本实施方式，与设于冷却介质流入口 9a的一对导向板7对称地，在作为冷却流路9的最下游的冷却介质流出口 ％，设置与一对导向板7配置形状不同的一对导向板8。一对导向板8设于在冷却介质流出口 9b设置的阻挡板6的附近。一对导向板8是使电池架2的中心部(方形电池单元1的中心部)的冷却介质3的流动的一部分偏向电池架2的宽度方向端部侧的矩形(长方形)的平板部件，与电池架2形成一体。另外，一对导向板8以设于电池架2的宽度方向中央部的突部2b为中心线配置成线对称。即，一对导向板8是随着从电池架2的长度方向一侧进入另一侧、而从电池架2的内侧向宽度方向端部侧倾斜的“八”字形(A字形)的部件。换言之，一对导向板8是配置成随着从电池架2的长度方向一侧进入另一侧而打开成末端扩展状的部件。进而，一对导向板8设置成从电池架2的平面部加的表背面上朝向方形电池单元1垂直地突出。一对导向板8的突出高度与突部2b的突出高度相同。另外，若能达到上述的作用效果，则下游侧的导向板8也可以是其他的形状，例如是1/4圆形的圆弧形。在本实施方式，可发挥与第3实施方式同样的作用效果，同时，由于设置一对导向板8，所以可使冷却介质3的流动从方形电池单元1的中心部偏向外侧。这样，对冷却介质 3的流动进行整流，可以进一步增加冷却介质3的流动速度。由此，在本实施方式，可以有效地冷却热量较多滞留的方形电池单元1的中心部，能进一步提高方形电池单元1的冷却性能。-第5实施方式-基于图11说明本发明的第5实施方式。本实施方式是第4实施方式的改进例，电池架2的一部分的构成与第4实施方式不同。其他的构成与第4实施方式相同。因此，与第4实施方式相同的构成采用与第4实施方式相同的附图标记而省略其说明。在本实施方式，把一对导向板7的一方(电池架2的宽度方向一侧)的导向板8侧端部与一对导向板8的一方(电池架2的宽度方向一侧)的导向板7侧端部，利用在电池架2的长度方向延伸的突部(凸条部)2c连结起来。另外，把一对导向板7的另一方(电池架2的宽度方向另一侧)的导向板8侧端部与一对导向板8的另一方(电池架2的宽度方向另一侧)的导向板7侧端部，利用在电池架2的长度方向延伸的突部(凸条部)2c连结。 由此，由电池架2的宽度方向中央部的突部2b在电池架2的宽度方向上分割成两部分的各冷却流路9，进而在电池架2的宽度方向再被分割成两部分。即，在本实施方式，形成了在电池架2的宽度方向被分割成四部分的冷却流路9。配置于电池架2的宽度方向中央部的两个冷却流路9 (形成在电池架2的宽度方向中央部的突部2b和突部2c之间的冷却流路9) 的各自宽度方向的宽度相等，比配置于电池架2的宽度方向两端部的两个冷却流路9 (形成在电池架2的宽度方向端部的突部2b和突部2c之间的冷却流路9)的宽度方向的宽度小。 配置于电池架2的宽度方向两端部的两个冷却流路9各自的宽度方向的宽度相等。突部2c 以从电池架2的平面部加向方形电池单元1的上表面或者下表面突出的方式，与电池架2 形成一体。突部2c的突出高度与突部2b的突出高度相同。另外，突部2c与导向板7及导向板8形成一体。另外，突部2c也可以与导向板7及导向板8分体地形成，与导向板7及导向板8 各自的端部接近或者相接。在本实施方式，可发挥与第4实施方式同样的作用效果，同时，由于利用突部2c把冷却流路9分成为电池架2的宽度方向端部侧与中央侧，所以可以使由导向板7使流动偏向电池架2的中心部(方形电池单元1的中心部)的冷却空气3切实地流过电池架2的中心部(方形电池单元1的中心部)。由此，在本实施方式，可以进一步有效地冷却热量比较多滞留的方形电池单元1的中心部，能进一步提高方形电池单元1的冷却性能。另外，在本实施方式，由于除了三个突部2b之外又形成了两个突部2c，所以可以把从方形电池单元1的排列方向施加在方形电池组10的压力(约束力或者保持力)从电池架2进一步分散地传递到各方形电池单元1，可进一步提高方形电池单元1的保持强度。 由此，在本实施方式，可以提高方形电池模块的耐振性及强度。进而，在本实施方式，由于方形电池单元1的中央部由电池架2的宽度方向中央部的突部2b及两个突部2c这三个突部从相向方向按压，所以可进一步增大用于对在方形电池单元1的中央部产生的膨胀加以抑制的力。由此，在本实施方式，可以进一步抑制方形电池单元1的膨胀，能进一步提高方形电池单元1的性能。-第6实施方式_基于图12及图13说明本发明的第6实施方式。本实施方式是第5实施方式的改进例，电池架2的一部分的构成与第5实施方式不同。其他的构成与第5实施方式相同。因此，与第5实施方式相同的构成采用与第5实施方式相同的附图标记而省略其说明。在本实施方式，把在设于电池架2的宽度方向端部的突部2b和突部2c之间形成的冷却流路9进一步在电池架2的宽度方向分割成两部分。为此，在本实施方式，在设于电池架2的宽度方向端部的突部2b与突部2c之间，设置具有与突部2b同样长度、高度及形状的突部(凸条部)2d。由此，在本实施方式，形成在电池架2的宽度方向被分割为六部分的冷却流路9。形成于电池架2的宽度方向两端部的突部2b与突部2d之间的两个冷却流路9各自的宽度方向的宽度相等，比形成于突部2d与突部2c之间的冷却流路9的宽度方向的宽度小，进而，比形成于电池架2的宽度方向中央部的突部2b与突部2c之间的冷却流路9的宽度方向的宽度小。形成于突部2d与突部2c之间的两个冷却流路9各自的宽度方向的宽度相等，比形成于电池架2的宽度方向中央部的突部2b与突部2c之间的冷却流路 9的宽度方向的宽度大。突部2d以从电池架2的平面部加向方形电池单元1的上表面或下表面突出的方式，与电池架2形成一体。突部2d的突出高度与突部2b、2c的突出高度相同。
在本实施方式，由于在除了五个突部2b、2c之外还形成两个突部2d，所以可以把从方形电池单元1的排列方向施加在方形电池组10的压力(约束力或者保持力)从电池架2进一步分散地传递到各方形电池单元1，可进一步提高方形电池单元1的保持强度。由此，在本实施方式，可以提高方形电池模块的耐振性及强度。另外，在本实施方式，通过由七个突部2b、2c、2d、阻挡板5、6和导向板7、8形成的冷却流路9，可以与方形电池单元1的温度分布吻合地适当设定冷却介质3的流路分配及流速，所以可使方形电池单元1的温度分布进一步均勻。即，与方形电池单元1的温度分布吻合地控制冷却介质3的冷却能力，使得在方形电池单元1的宽度方向中央部流动的冷却介质3的冷却能力为最大，在方形电池单元1的宽度方向两端部流动的冷却介质3的冷却能力为最小，方形电池单元1的宽度方向中央部与方形电池单元1的宽度方向两端部的中间部的冷却介质3的冷却能力为最大和最小的中间。由此，方形电池单元1的温度分布变得比第1到第5实施方式更为均勻。因此，在本实施方式，相比第1到第5实施方式可提高方形电池单元1的冷却性能。〔解析例〕基于图14说明使用通用的热流体解析软件进行的解析例。解析是针对第1到第6实施方式的电池组10、以及使用从第1实施方式的电池架 2拆下阻挡板5后的电池架构成电池组的比较例进行实施的。图14表示第1到第6实施方式及比较例的一个方形电池单元的由发热形成的最大温度上升(V)。作为主要的解析条件，分别设定冷却空气的温度为35°C，方形电池单元的发热量约为6W，冷却空气的流量为0. 03m3/分(方形电池单元的表面流速约为1.5!11/秒)，形成冷却流路9的突部的高度为2mm。解析的结果，以冷却空气的温度35°C为基准，方形电池单元的表面的最大温度，在比较例为49. I0C，与此相对，第1实施方式为48. 9°C，第2实施方式为48. 9°C，第3实施方式为46. 3°C，第4实施方式为44. 8°C，第5实施方式为45. 6°C，第6实施方式为42. 6V。所有的实施方式与比较例相比都得到了温度的降低效果。因此，使用阻挡板5、6、 导向板7、8等的第1到第6实施方式的冷却结构是提高方形电池单元的冷却能力的有效手段，可以提高方形电池单元的冷却效率，同时，可以实现方形电池单元的温度分布的均勻化。在实施方式中，第6实施方式的效果好，可以说是提高方形电池单元的冷却能力的最有效手段。-第7实施方式_基于图15及图16说明本发明的第7实施例。本实施方式是将第1实施方式变型、实现第2实施方式构成的实例，在方形电池单元1的电极端子4的位置和电池架2的配置上与第1实施方式不同。其他的构成与第1实施方式相同。因此，与第1实施方式相同的构成采用与第1实施方式相同的附图标记而省略其说明。在本实施方式，分别在方形电池单元1的长度方向一端部的侧面的长度方向中央部设置电极端子4的一个极(例如正极的电极端子4)，在方形电池单元1的长度方向另一端部的侧面的长度方向中央部设置电极端子4的另一极(例如负极的电极端子4)。隔着电池架2邻接的两个方形电池单元1的长度方向一端侧的电极端子4彼此及长度方向另一端侧的电极端子4彼此极性分别不同。为此，多个方形电池单元1的排列(方形电池组10) 的方形电池单元1的长度方向一端侧的电极端子4的极性及另一端侧的电极端子4的极性根据方形电池单元1的排列次序交替地不同。隔着电池架2邻接的两个方形电池单元1，在长度方向一端侧的侧面或另一端侧的侧面中任何一方的长度方向中央部，电极端子4彼此利用汇流条11电连接。另外，隔着电池架2相邻的两个方形电池单元1的长度方向一端侧的侧面或另一端侧的侧面中任何另一个电极端子4分别由汇流条11与在另一侧邻接的方形电池单元1的不同极性的电极端子4电连接。为此，在多个方形电池单元1的排列(方形电池组10)中的邻接的两个方形电池单元1的长度方向一端侧的电极端子4彼此的连接部以及另一端侧的电极端子4彼此的连接部，按照方形电池单元1的排列次序设置成一个放置方式。即，在多个方形电池单元 1的排列(方形电池组10)中的邻接的两个方形电池单元1的长度方向一端侧的电极端子 4彼此的连接部与另一端侧的电极端子4彼此的连接部，按照方形电池单元1的排列次序交替地设置成交错状。汇流条11是长条形的铜制或铝制的导电性部件，在方形电池单元1的宽度方向中央部，以堵塞的方式横跨冷却流路9的冷却介质流入口 9a或冷却介质流出口 9b，设于邻接的方形电池单元1之间。另外，方形电池单元1的宽度方向上的汇流条11的尺寸是与阻挡板5大体相同的大小。为此，汇流条11可以起到与电池架2的阻挡板5同样的作用，同时， 可以由冷却介质3冷却汇流条11。汇流条11与电极端子4的连接可以采用由焊接形成的接合，也可以使用由螺纹部件形成的固定。因此，在本实施方式，电池架2的阻挡板5以配置在与配置有汇流条11的那侧相反的一侧的方式，配置在邻接的方形电池单元1之间。即，在图15所示的近前侧的邻接的方形电池单元1之间(省略最靠近前侧的方形电池单元1的图示)，冷却流路9的冷却介质流入口 9a的中央部由阻挡板5堵塞，冷却流路9的冷却介质流出口 9b的中央部由汇流条11堵塞。在接下来的邻接的方形电池单元1之间，冷却流路9的冷却介质流入口 9a的中央部由汇流条11 (未图示)堵塞，冷却流路9的冷却介质流出口 9b的中央部由阻挡板5 堵塞。在接下来的邻接的方形电池单元1之间，冷却流路9的冷却介质流入口 9a的中央部由阻挡板5(未图示)堵塞，冷却流路9的冷却介质流出口 9b的中央部由汇流条11堵塞。 这样，作为把堵塞冷却流路9的冷却介质流入口 9a及冷却介质流出口 9b的中央部的手段， 按照方形电池单元1的排列次序，交替地分开使用电池架2的阻挡板5和汇流条11。在本实施方式，使电连接相邻的方形电池单元1间的电极端子4的连接部件、即汇流条(导电性部件)11也作为堵塞设于冷却流路9的上游侧、理想的是最上游的冷却流路 9的一部分的部件发挥作用。这样，在本实施方式，可将第1实施方式变型而得到与第2实施方式同样的构成，所以具有与第2实施方式同样的作用效果。另外，在本实施方式，由于能由冷却介质3冷却汇流条11，所以方形电池单元1的热量可经由汇流条11从电极端子4 放出，可进一步提高方形电池单元1的冷却性能。-第8实施方式_基于图17说明本发明的第8实施方式。本实施方式是第7实施方式的改进例，是把形成有阻挡板5、6的第2实施方式的电池架2适用到第7实施方式的方形电池组10的电池架2中的例子。其他的构成与第7实施方式相同。因此，与第7实施方式相同的构成采用与第7实施方式相同的附图标记而省略其说明。如图17所示，汇流条11设置成将形成有阻挡板5、6的电池架2的冷却介质流入口 9a或冷却介质流出口 9b的一部分堵塞。由此，在本实施方式，可达成与第7实施方式同样的作用效果，同时，可由阻挡板5、6支撑汇流条11，可以提高汇流条11的支撑强度。-第9实施方式_基于图18说明本发明的第9实施方式。本实施方式是第7实施方式的改进例，是把第6实施方式的电池架2适用到第7 实施方式的方形电池组10的电池架2中的例子。其他的构成与第7实施方式相同。因此， 与第7实施方式相同的构成采用与第7实施方式相同的附图标记而省略其说明。另外，在本实施方式，将形成于电池架2的阻挡板5、6的尺寸设定得比汇流条11 的尺寸小。具体的是，将冷却介质3的流通方向的阻挡板5、6的面积、即沿电池架2的宽度方向的阻挡板5、6的面积，设定得比汇流条11的面积小。根据这样的构成，可以从冷却介质3的流通方向侧、即汇流条11的上游侧，局部地冷却配置于冷却流路9的冷却介质流出口 9b侧的汇流条11的一部分。在本实施方式，可达成与第7实施方式同样的作用效果，同时，可以从冷却介质3 的流通方向侧局部地冷却配置在冷却流路9的冷却介质流出口 9b侧的汇流条11的一部分。由此，可以在本实施方式解决在第8实施方式中难以冷却配置在冷却流路9的冷却介质流出口 9b侧的汇流条11这样的问题。-第10实施方式_基于图19说明本发明的第10实施方式。在本实施方式，表示使用第1到第9实施方式中任一种方形电池组10构成方形电池模块100的实例。另外，在图19中，作为代表，图示了第6实施方式的方形电池组10。另外，在图19 中省略了方形电池单元1的电极端子4的图示。本实施方式的方形电池组10通过纵向放置八个方形电池单元1、使方形电池单元 1和电池架2交替地配置为一列、串联地电连接八个方形电池单元1而构成。在方形电池单元1的排列方向的方形电池组10的两端部配置电池架2'。在电池架2'的更外侧配置端面板110。由方形电池组10、电池架2'及端面板110向构成的排列体由四个连接板120
夹持并固定。电池架2'是的单面凹凸部件，该单面凹凸部件将配置于方形电池组10的两端部的方形电池单元1与端面板110之间电绝缘，而且用于把从端面板110传递来的压力(约束力或者保持力)传递到配置于方形电池组10的两端部的方形电池单元1上，保持方形电池单元1。电池架2'是与电池架2同样由电绝缘部件形成的塑料制的成形件。S卩，电池架 2'是与电池架2的平面部加同样大小的成形件，是以下凹凸部件在方形电池单元1侧与电池架2同样地形成了突部2b、2c、2d、阻挡板5、6、导向板7、8，而端面板110侧成为平面。若在配置于方形电池组10两端部的方形电池单元1的与其他方形电池单元1邻接侧的相反侧配置电池架2’的凹凸侧，则在配置于方形电池组10两端部的方形电池单元 1的与其他方形电池单元1邻接侧的相反侧，形成与在邻接的方形电池单元1之间形成的冷却流路9同样的冷却流路9。端面板110是金属制部件，该金属制部件在由方形电池组10、电池架2'构成的排列体上从其排列方向两侧均勻地施加连接板120的紧固力，具有与方形电池单元1的上下表面及电池架2'的平面相同大小的平面。连接板120是在由方形电池组10、电池架2'及端面板110构成的排列体的排列方向延伸、跨在两个端面板110之间的金属制部件，是两端部向同一方向弯曲成直角的细长的帽形的板部件。四个连接板120，以从相对于由方形电池组10、电池架2'及端面板110 构成的排列体的排列方向及冷却介质3的流通方向垂直的方向(图19的上下方向)、以及排列体的排列方向(图19的左右方向)夹着排列体的方式，设于冷却介质3的流通方向上的排列体的两端部(四角)。即，四个连接板120在端面板110的与电池架2'侧相反的那侧的四个角，从排列体的排列方向两侧按压排列体，而且，从相对于排列体的排列方向及冷却介质3的流通方向垂直的方向按压排列体。从连接板120向端面板110施加的压力由端面板110均勻分散，传递到由方形电池组10及电池架2'构成的排列体。由此，可以牢固地保持八个方形电池单元1。在本实施方式，由于搭载了可以提高方形电池单元1的冷却性能的第1到第9实施方式中任一个方形电池组10，所以可达成与第1到第9实施方式同样的作用效果，可以实现方形电池模块100的紧凑化及方形电池模块100的可靠性提高。-第11实施方式_基于图20说明本发明的第11实施方式。本实施方式是第10实施方式的改进例，在把管理及控制蓄电模块100的状态的控制装置130与蓄电模块100形成一体的构成方面与第10实施方式不同。其他的构成与第 10实施方式相同。因此，与第10实施方式相同的构成采用与第10实施方式相同的附图标记而省略其说明。控制装置130具备单元控制装置及电池控制装置，该单元控制装置进行八个方形电池单元1各自的电压检测、充电状态调整、过度充放电检测等，该电池控制装置对方形电池组10的充放电电压、电流、温度进行检测，而且演算方形电池组10的充电状态、劣化状态、用于控制方形电池组10的充放电的允许充放电电力或电流，将该演算信息输出给其他控制装置。构成单元控制装置及电池控制装置的多个电子部件，例如集成电路、微型计算机、电阻、半导体开关、光电耦合器等安装在配线基板上并收纳在金属壳体的内部。金属壳体被搭载并固定于蓄电模块100的上部(相对于由方形电池组10、电池架2'及端面板110 构成的排列体的排列方向及冷却介质3的流通方向垂直的方向上的、方形电池模块100的一侧)。在本实施方式，可以达成与第10实施方式同样的作用效果。-第12实施方式-基于图21说明本发明的第12实施方式。本实施方式是第10实施方式的改进例，与第10实施方式不同的构成在于方形电池单元1的气体排出机构。其他的构成与第10实施方式相同。因此，与第10实施方式相同的构成采用与第10实施方式相同的附图标记而省略其说明。在方形电池单元1设置气体排出阀。气体排出阀是一种安全阀，其在方形电池单元1产生任何异常、电解液气化而内压上升的情况下，在规定的内压下动作，向电池罐IA的外部放出雾状的气体，以保护电池罐1A。雾状的气体可以与冷却介质3 —起从方形电池模块100向排出，但有时也根据电池装置的设置场所而与冷却介质3分离地进行排出。在这种情况下，在方形电池单元1的气体排出阀连接气体排出配管140，在气体排出阀动作的情况下，经由该气体排出管140，将从方形电池单元1放出的气体排出到外部。在本实施方式， 使气体排出管140向蓄电模块100的上部(相对于由方形电池组10、电池架2'及端面板 110构成的排列体的排列方向及冷却介质3的流通方向垂直的方向上的、方形电池模块100 的一侧)突出。气体排出管140与方形电池单元1的排列对应，配置成在方形电池单元1 的排列方向排成一列。在本实施方式，能够达成与第10实施方式同样的作用效果。-第13实施方式_基于图22说明本发明的第13实施方式。本实施方式是第10实施方式的改进例，是组合了第11实施方式与第12实施方式的实例。其他的构成与第10实施方式相同。因此，与第10实施方式相同的构成采用与第 10实施方式相同的附图标记而省略其说明。在本实施方式，把第12实施方式所示的气体排出配管140配置在方形电池模块 100的上部(相对于由方形电池组10、电池架2'及端面板110构成的排列体的排列方向及冷却介质3的流通方向垂直的方向上的、方形电池模块100的一侧)，把第11实施方式所示的控制装置130配置于方形电池模块100的下部(相对于由方形电池组10、电池架2'及端面板110构成的排列体的排列方向及冷却介质3的流通方向垂直的方向上的、方形电池模块100的另一侧)。气体排出配管140通过在由方形电池组10、电池架2'及端面板110构成的排列体的排列方向上延伸的气体排出通道150覆盖(为便于说明，图示出了从气体排出通道150 可以看见气体排出配管140，但实际上气体排出通道150的端面由壁堵塞)。在气体排出通道150的一侧的前端设置气体导出配管160。从气体排出配管140向气体排出通道150被放出的气体，经由气体导出配管160被引导并排出至车外。在本实施方式，能够达成与第10实施方式相同的作用效果。在上述内容中，对各种实施方式及变型例进行了说明，但本发明不限于上述内容。 被认为处在本发明的技术构思范围内的其他方式也包含在本发明的范围内。本申请以日本专利申请2009-225949号(2009年9月30日申请)为基础，其内容作为引用内容被组入于此。
权利要求
1.一种蓄电模块，该蓄电模块具有蓄电器块和冷却流路，上述蓄电器块经由保持部件排列具有方形形状的多个蓄电器而构成，上述冷却流路形成在上述蓄电器与上述保持部件之间，用于冷却上述蓄电器的冷却介质在上述冷却流路中流通，将上述冷却流路的冷却介质流入口的一部分堵塞，以便流入上述冷却流路后的冷却介质的流速比流入上述冷却流路前的冷却介质的流速快。
2.如权利要求1所述的蓄电模块，其特征在于，在上述冷却流路的上述冷却介质流入口设有堵塞部件，将上述冷却介质流入口的一部分堵塞。
3.如权利要求1或2所述的蓄电模块，其特征在于，在上述冷却流路的最上游侧，设有使上述冷却介质的流动偏向上述蓄电器的中心方向的导向部件。
4.如权利要求3所述的蓄电模块，其特征在于，在上述冷却流路的最下游侧，设有使上述冷却介质的流动从上述蓄电器的中心方向偏向外侧的导向部件。
5.如权利要求4所述的蓄电模块，其特征在于，设在上述冷却流路的最上游侧的上述导向部件与设在上述冷却流路的最下游侧的上述导向部件相连结，分割了上述冷却流路。
6.如权利要求1所述的蓄电模块，其特征在于，在上述冷却流路的冷却介质流入口，设有用于电连接上述蓄电器的导电性部件，以便将上述冷却介质流入口的一部分堵塞。
7.如权利要求6所述的蓄电模块，其特征在于，在上述冷却流路的最上游侧或者最下游侧设有阻挡板。
8.如权利要求6所述的蓄电模块，其特征在于，在上述冷却流路的最上游侧以及最下游侧设有阻挡板。
9.如权利要求6到8中的任一项所述的蓄电模块，其特征在于，在上述冷却流路的最上游侧，设有使上述冷却介质的流动偏向上述蓄电器的中心方向的导向部件，在上述冷却流路的最下游侧，设有使上述冷却介质的流动从上述蓄电器的中心方向偏向外侧的导向部件。
全文摘要
蓄电模块具有经由保持部件排列具有方形形状的多个蓄电器而构成的蓄电器块；形成于蓄电器与保持部件之间、用于冷却蓄电器的冷却介质所流通的冷却流路。堵塞冷却流路的冷却介质流入口的一部分，以使流入冷却流路后的冷却介质的流速比流入冷却流路前的冷却介质的流速快。
文档编号H01M10/50GK102473981SQ20108003644
公开日2012年5月23日 申请日期2010年8月12日 优先权日2009年9月30日
发明者中村真行, 久保谦二, 原田进, 河野龙治 申请人:日立车辆能源株式会社, 株式会社日立制作所