JP2012033299A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を向上させることができる蓄電装置の提供を課題とする。
【解決手段】上記課題は、サイドプレート１２０ａ，１２０ｂによって保持され、バスバー１６０によって電気的に接続された複数の電池セル１４０ａ，１４０ｂを取り囲むと共に、複数の電池セル１４０ａ，１４０ｂを冷却するための冷却媒体を導入してその冷却媒体を複数の電池セル１４０ａ，１４０ｂに流通し、この流通し終えた冷却媒体を排出するように冷却流路を形成する筐体を、金属材料の鋳造により形成された金属筐体１１０により構成することにより、解決できる。また、上記課題の解決にあたっては、金属筐体１１０に設けられた冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１の縁部の電池セル１４０ａ，１４０ｂとの対向部位に面取り加工を施すことが好ましい。
【選択図】 図６

Description

本発明は蓄電装置に関する。

蓄電装置に関する背景技術としては、例えば特許文献１に開示された技術が知られている。

特許文献１には、ホイールを含むスペアタイヤの内側にバッテリパックを搭載し、外部からの荷重や衝撃からバッテリパックを保護する車両搭載構造に関する技術が開示されている。

特開２００９−１２５７０号公報

近年、省エネ・環境問題が高まりつつあり、それらを背景に電動化が普及している。例えば自動車では、ハイブリッド自動車や電気自動車などの導入が普及してきており、近年、その普及率が大きい。また、鉄道車両や建設機器など、他の分野においても動力源の電動化（ハイブリッド化）が進められている。それらにおいては、電気的エネルギーを蓄積し、この蓄積した電気的エネルギーから機械的ネネルギー（車両駆動用動力など）を生成できるように、バッテリやキャパシタなどの蓄電装置を搭載している。それらに用いられる蓄電装置は高電圧であることから、それらに用いられる蓄電装置には外部からの荷重や衝撃に対する高い安全性が求められている。このため、例えば自動車においては、背景技術のように、スペアタイヤの内側にバッテリパックを搭載してバッテリパックを保護している。

しかし、蓄電装置の搭載位置は、自動車，鉄道車両，建設機器などの分野によって、さらには同一分野の中でも機種によって様々であり、必ずしも背景技術のような搭載構成が適用できるとは限らない。このような背景技術の課題を考慮すると、蓄電装置自身が安全性を高める構造になっていることが好ましい。

代表的な本発明の一つは、安全性を向上させることができる蓄電装置を提供する。

ここに、代表的な本発明の一つは、保持されて電気的に接続された複数の蓄電器を取り囲むと共に、複数の蓄電器の冷却媒体を導入してその冷却媒体を複数の蓄電器に流通し、この流通し終えた冷却媒体を排出するように冷却流路を形成する筐体を、金属材料の鋳造により形成された金属筐体により構成したことを特徴とする。

また、代表的な本発明の一つにおいて、冷却媒体を導入及び排出するための開口部が金属筐体に設けられており、その開口部の縁部の蓄電器との対向部位には面取り加工が施されていることが好ましい。

代表的な本発明の一つによれば、複数の蓄電器を取り囲む筐体を、金属鋳造により成形された金属筐体により構成したので、蓄電装置の強度を向上させることができ、外部からの荷重や衝撃に対する蓄電装置の安全性を自ら向上させることができる。

このような蓄電装置は、どの位置に搭載されても、蓄電装置の安全性を確保することができるので、蓄電装置の安全性向上及び搭載性向上の両立を図る上において好適な構造であるということができる。

ハイブリッド自動車に搭載された、バッテリ装置を含む車載用電機システム（車両駆動システム）の構成を示すブロック図。 図１のバッテリ装置の外観構成を示す斜視図。 図２のバッテリ装置を構成する一つの電池ブロック全体の外観構成を示す斜視図。 図３の電池ブロックの構成を示す斜視図であり、組電池（複数の電池セル）と側板との位置関係を示す。 図３の電池ブロックの構成を示す斜視図であり、バスバー（接続導体）による組電池の電気的な接続関係を示す。 図３の電池ブロックの構成の一部を示す拡大斜視図であり、筐体の開口部の縁部の電池セルとの対向部位に施したＣ面取り部分の形状を示す。 図３の電池ブロックの構成の一部を示す拡大斜視図であり、筐体の開口部の縁部の電池セルとの対向部位に施したＲ面取り部分の形状を示す。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下に説明する実施例では、電動車両、特に電気自動車の車載電源装置を構成すると共に、蓄電器として二次電池、特にリチウムイオン電池を備えたバッテリ装置（蓄電装置）に本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。

電気自動車は、内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源として備えたハイブリッド電気自動車及び電動機を車両の唯一の駆動源とする純正電気自動車などを含む。

以下に説明するバッテリ装置に適用した構成は、蓄電器としてキャパシタやコンデンサなどの容量性機器を備えた蓄電装置に適用しても構わない。

また、蓄電器としては、ニッケル水素電池などの他の二次電池を採用しても構わない。

まず、図１を用いて、バッテリ装置を含む車載電機システム（電動機駆動システム）の構成について説明する。

車載電機システムは、モータジェネレータ１０，インバータ装置２０，車両全体を制御する車両コントローラ３０、および車載電源装置を構成するバッテリ装置１０００を含む複数の電装機器を備える。バッテリ装置１０００は、複数の蓄電器を備えており、例えば複数のリチウムイオン電池を備えたリチウムイオンバッテリ装置として構成される。

モータジェネレータ１０は、三相交流機である。三相交流機としては同期機と誘導機とがあるが、どちらを採用しても構わない。モータジェネレータ１０は、車両の力行時及び内燃機関であるエンジンを始動する時など、回転動力が必要な運転モードでは、モータ駆動し、発生した回転動力を車輪及びエンジンなどの被駆動体に供給する。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０に、バッテリ装置１０００から電力変換装置であるインバータ装置２０を介して、直流電力を三相交流電力に変換して供給する。

また、モータジェネレータ１０は、車両の減速時や制動時などの回生時及びバッテリ装置１０００の充電が必要な時など、発電が必要な運転モードでは、車輪或いはエンジンからの駆動力によって駆動し、ジェネレータとして三相交流電力を発生させる。この場合、車載電機システムは、モータジェネレータ１０からの三相交流電力をインバータ装置２０を介して直流電力に変換し、バッテリ装置１０００に供給する。これにより、バッテリ装置１０００には電力が蓄積される。

インバータ装置２０は、前述した電力変換、すなわち直流電力から三相交流電力への変換、及び三相交流電力から直流電力への変換をスイッチング半導体素子の作動（オン・オフ）によって制御する電子回路装置である。インバータ装置２０は、パワーモジュール２１，ドライバ回路２２，モータコントローラ２３を備えている。

パワーモジュール２１は、６つのスイッチング半導体素子を備え、この６つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作（オン・オフ）によって、前述した電力変換を行うための電力変換回路を構成する半導体装置である。

直流正極側モジュール端子は直流正極側外部端子に、直流負極側モジュール端子は直流負極側外部端子にそれぞれ電気的に接続されている。直流正極側外部端子及び直流負極側外部端子は、バッテリ装置１０００との間において直流電力を授受するための電源側端子であり、バッテリ装置１０００から延びる電源ケーブル６１０，６２０が電気的に接続されている。交流側モジュール端子は交流側外部端子に電気的に接続されている。交流側外部端子は、モータジェネレータ１０との間において三相交流電力を授受するための負荷側端子であり、モータジェネレータ１０から延びる負荷ケーブルが電気的に接続されている。

モータコントローラ２３は、電力変換回路を構成する６つのスイッチング半導体素子のスイッチング動作を制御するための電子回路装置である。モータコントローラ２３は、上位制御装置、例えば車両全体を制御する車両コントローラ３０から出力されたトルク指令に基づいて、６つのスイッチング半導体素子に対するスイッチング動作指令信号（例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号）を生成する。この生成された指令信号はドライバ回路２２に出力される。

バッテリ装置１０００は、電気エネルギーを蓄積及び放出（直流電力を充放電）するための電池モジュール（蓄電モジュール）１００、及び電池モジュール１００の状態を管理及び制御するための制御装置９００を備えている。

電池モジュール１００は二つの電池ブロック（或いは電池パック）、すなわち電気的に直列に接続される高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂから構成されている。各電池ブロックには組電池が収納されている。各組電池は、複数のリチウムイオン電池セル（以下、単に「電池セル」と略称する）を電気的に直列に接続した接続体から構成されている。各電池ブロックの構成については後述する。

高電位側電池ブロック１００ａの負極側（低電位側）と低電位側電池ブロック１００ｂの正極側（高電位側）との間にはＳＤ（サービスディスコネクト）スイッチ７００が設けられている。ＳＤスイッチ７００はバッテリ装置１０００の保守，点検時の安全性を確保するために設けられた安全装置であって、スイッチとヒューズとを電気的に直列に接続した電気回路から構成されており、サービスマンによって保守，点検時に操作される。

制御装置９００は、上位（親）に相当するバッテリコントローラ３００及び下位（子）に相当するセルコントローラ２００から構成されている。

バッテリコントローラ３００は、バッテリ装置１０００の状態を管理及び制御すると共に、上位制御装置である車両コントローラ３０やモータコントローラ２３にバッテリ装置１０００の状態や許容充放電電力などの充放電制御指令を通知する。バッテリ装置１０００の状態の管理及び制御には、バッテリ装置１０００の電圧及び電流の計測、バッテリ装置１０００の蓄電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）及び劣化状態（ＳＯＨ：State Of Health）などの演算、各電池ブロックの温度の計測、セルコントローラ２００に対する指令（例えば各電池セルの電圧を計測するための指令、各電池セルの蓄電量を調整するための指令など）の出力などがある。

セルコントローラ２００は、バッテリコントローラ３００からの指令によって複数の電池セルの状態の管理及び制御を行う、いわゆるバッテリコントローラ３００の手足であり、複数の集積回路（ＩＣ）によって構成されている。複数の電池セルの状態の管理及び制御には、各電池セルの電圧の計測，各電池セルの蓄電量の調整などがある。各集積回路は、対応する複数の電池セルが決められており、対応する複数の電池セルに対して状態の管理及び制御を行う。

セルコントローラ２００を構成する集積回路の電源には、対応する複数の電池セルを用いている。このため、セルコントローラ２００と電池モジュール１００の両者は接続線８００を介して電気的に接続されている。各集積回路には、対応する複数の電池セルの最高電位の電圧が接続線８００を介して印加されている。

高電位側電池ブロック１００ａの正極端子とインバータ装置２０の直流正極側外部端子との両者は正極側電源ケーブル６１０を介して電気的に接続されている。低電位側電池ブロック１００ｂの負極端子とインバータ装置２０の直流負極側外部端子との間は負極側電源ケーブル６２０を介して電気的に接続されている。

電源ケーブル６１０，６２０の途中にはジャンクションボックス４００，負極側メインリレー４１２が設けられている。ジャンクションボックス４００の内部には、正極側メインリレー４１１及びプリチャージ回路４２０から構成されたリレー機構が収納されている。リレー機構は、電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を電気的に導通及び遮断するための開閉部であり、車載電機システムの起動時には電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を導通、車載電機システムの停止時及び異常時には電池モジュール１００とインバータ装置２０との間を遮断する。このように、バッテリ装置１０００とインバータ装置２０との間をリレー機構によって制御することにより、車載電機システムの高い安全性を確保できる。

リレー機構の駆動はモータコントローラ２３により制御される。モータコントローラ２３は、車載電機システムの起動時には、バッテリ装置１０００の起動完了の通知をバッテリコントローラ３００から受けることにより、リレー機構に対して導通の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。また、モータコントローラ２３は、車載電機システムの停止時にはイグニションキースイッチからオフの出力信号を受けることにより、また、車載電機システムの異常時には車両コントローラからの異常信号を受けることにより、リレー機構に対して遮断の指令信号を出力してリレー機構を駆動させる。

メインリレーは正極側メインリレー４１１及び負極側メインリレー４１２から構成されている。正極側メインリレー４１１は正極側電源ケーブル６１０の途中に設けられ、バッテリ装置１０００の正極側とインバータ装置２０の正極側との間の電気的な接続を制御する。負極側メインリレー４１２は負極側電源ケーブル６２０の途中に設けられ、バッテリ装置１０００の負極側とインバータ装置２０の負極側との間の電気的な接続を制御する。

プリチャージ回路４２０は、プリチャージリレー４２１及び抵抗４２２を電気的に直列に接続した直列回路であり、正極側メインリレー４１１に電気的に並列に接続されている。

車載電機システムの起動時にあたっては、まず、負極側メインリレー４１２が投入され、この後に、プリチャージリレー４２１が投入される。これにより、バッテリ装置１０００から供給された電流が抵抗４２２によって制限された後、インバータ搭載の平滑コンデンサに供給されて充電される。平滑コンデンサが所定の電圧まで充電された後、正極側メインリレー４１１が投入され、プリチャージリレー４２１が開放される。これにより、バッテリ装置１０００から正極側メインリレー４１１を介してインバータ装置２０に主電流が供給される。

また、ジャンクションボックス４００の内部には電流センサ４３０が収納されている。電流センサ４３０は、バッテリ装置１０００からインバータ装置２０に供給される電流を検出するために設けられたものである。電流センサ４３０の出力線はバッテリコントローラ３００に電気的に接続されている。バッテリコントローラ３００は、電流センサ４３０から出力された信号に基づいて、バッテリ装置１０００からインバータ装置２０に供給された電流を検出する。この電流検出情報は、バッテリコントローラ３００からモータコントローラ２３や車両コントローラ３０などに通知される。

電流センサ４３０はジャンクションボックス４００の外部に設置しても構わない。バッテリ装置１０００の電流の検出部位は、正極側メインリレー４１１のインバータ装置２０側のみらならず、正極側メインリレー４１１の電池モジュール１００側であってもよい。

尚、ジャンクションボックス４００の内部にはバッテリ装置１０００の電圧を検出するための電圧センサを収納してもよい。バッテリコントローラ３００は、電圧センサの出力信号に基づいてバッテリ装置１０００の全体の電圧を検出する。この電圧検出情報はモータコントローラ２３や車両コントローラ３０に通知される。バッテリ装置１０００の電圧の検出部位は、リレー機構の電池モジュール１００側或いはインバータ装置２０側のどちらでもよい。

次に、図２乃至図７を用いて、バッテリ装置１０００の構成を説明する。

図２に示すように、バッテリ装置１０００は、電池モジュール１００と制御装置９００の２つのユニットから構成されている。

電池モジュール１００は、高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂから構成されている。高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂは電気的に直列に接続されている。

高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂは、直方体形状をした組立体であり、各ブロックの長手方向に延びる軸線同士が平行となるように、互いに隣接して並列に配置されている。高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂは、モジュールベース１０１上に並置され、ボルトなどの固定手段により固定されている。モジュールベース１０１は、各ブロックの短手方向（ブロックの並置方向）に三分割された剛性のある薄肉の金属板（例えば鉄板）により構成されており、車両に固定されている。すなわちモジュールベース１０１は、各ブロックの短手方向（ブロックの並置方向）の両端部と中央部に配置された３つの部材から構成されている。

このような構成によれば、モジュールベース１０１の面を各電池ブロック１００ａ，１００ｂの下面と面一にでき、電池モジュール１００の高さ方向の寸法をさらに低減することができる。

高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂの上部には制御装置９００が跨って載置されている。高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂのそれぞれには、制御装置９００を構成する一つの筐体９１０（導電性を有する金属材料、例えばアルミニウム合金から形成した金属筺体）が固定されている。これにより、高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂは制御装置９００によって固定されている。

尚、高電位側電池ブロック１００ａと低電位側電池ブロック１００ｂは全く同じ構成を有している。このため、図３乃至図７には、高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂを代表して、高電位側電池ブロック１００ａ側のみを示している。また、これ以降においては、高電位側電池ブロック１００ａ側の構成についてのみ説明する。

図３に示すように、高電位側電池ブロック１００ａの外装（ハウジング）は直方体（６面体）形状をしており、上面部と、これに対向する底面部と、直方体の長手方向に対向する二つの側面部により形成された金属筐体１１０と、直方体の短手方向に対向する、サイドプレート１２０と呼ばれる二つの平板状部材と、直方体の短手方向に対向し、前記サイドプレート１２０の外側に配置されている、サイドカバー１３０と呼ばれる二つの平板状部材とを構成部材としている。

金属筐体１１０は鋳物であり、板金の曲げ加工により作られる筐体に比べて厚みを有するため、外部からの荷重や衝撃に対してより高い強度を持つと共に、ねじ穴や加工面の寸法精度も板金加工に比べて高いため他の部品との組み立て性もよい。具体的には、金属筐体１１０は、アルミニウム合金を加熱して溶融し、この溶融したものを金属の鋳型に流し込んで冷却し、凝固させることにより一体に形成された金型鋳造品（成型品）である。

尚、金属筐体１１０は、上記と同様に鋳造された２つ以上の部材から構成されていてもよく、例えば底面部及び長手方向の側面部の一方が一体に形成された第１部材と、上面部及び長手方向の側面部の他方が一体に成形された第２部材とを、ボルトなどで締結した構造であってもよい。また、金属材料としては、導電性を有し、かつ鋳造可能な金属材料であれば、アルミニウム合金以外の金属材料を用いてもよい。ここで、金属筺体１１０に用いられる金属材料が導電性を有するのは、前述した制御装置９００を車体に接地するための導電路の一部を金属筺体１１０が担っているからである。すなわちバッテリ装置１０００は、モジュールベース１０１，金属筺体１１０，サイドカバー１３０、制御装置９００の筺体９１０が電気的に接続されて車体に電気的に接続（接地）され、これによって、車体と同電位になっている。

このように、金属材料の鋳造により得られた金属筐体１１０を採用して高電位側電池ブロック１００ａ及び低電位側電池ブロック１００ｂを構成した本実施例のバッテリ装置１０００によれば、バッテリ装置１０００の強度を大きくし、電池セルの保護性能を大きくできるので、バッテリ装置１０００の安全性及び信頼性を向上させることができる。

金属筐体１１０の内部は円筒型の複数の電池セル１４０ａ，１４０ｂが収納される収納室となっている。この収納室は、後述するように複数の電池セル１４０ａ，１４０ｂの冷却室としても機能する。複数の電池セル１４０ａ，１４０ｂは、円筒の軸心方向が電池ブロックの短手方向を向いて整列配置された組電池１４０の状態で金属筐体１１０の内部に収納されている。

サイドプレート１２０は、電気的な絶縁性を有するＰＢＴなどの樹脂を成型してできた成型体であり、金属筐体１１０の短手方向に向かい合うように配置され、ボルトなどの固定手段により金属筐体１１０に固定されている。

組電池１４０は、図４に示すように、各電池セルがサイドプレート１２０によって挟持されて固定されており、金属筐体１１０とは絶縁されている。

組電池１４０は、複数の電池セル１４０ａを並列に配置して構成した第１電池列と、第１電池列と同様に、同数の電池セル１４０ｂを並列に配置して構成した第２電池列とを、金属筐体１１０の高さ方向に積層することによって構成されている。第１電池列と第２電池列とを積層した時の位置関係は特に限定されず、垂直であってもよいし、俵積みであってもよい。本実施例では、第１及び第２電池列を金属筐体１１０の長手方向にずらした、すなわち第１電池列を、後述する冷却媒体入口１８０側に、第２電池列を、後述する冷却媒体出口１８１側に、それぞれずらした場合を例に挙げている。組電池１４０を構成する各電池セル１４０ａ，１４０ｂは周辺部品や他の電池との絶縁のため、電池缶の周側面が樹脂チューブ１５０で覆われている。サイドプレート１２０には各電池セル１４０ａ，１４０ｂの軸と中心が一致する部分に短手方向の貫通孔が設けられており、貫通孔の直径は電池セル１４０ａ，１４０ｂの直径よりも小さい。

円筒形状の電池セル１４０ａ，１４０ｂは、電池筐体内部に電池素子（発電素子），電解液及び安全弁などの部品が収納され、電池蓋によって密閉されている。電池素子は、正極材，絶縁材であるセパレータ，負極材及びセパレータを４層に積層した積層体をロール状に巻いた捲回体である。電池筐体は金属製の円筒缶である。電池蓋は、電池筐体内部に電池素子，電解液及び安全弁などの部品が収納された後、電池筐体の開放端側に取り付けられて電池筐体の開放端側を塞ぐ封止部材であり、正極が形成されている。負極は、電池筐体の開放端側とは反対側端部の閉塞端側に形成されている。安全弁は、電池筐体の内部の圧力が高くなった時に開放され、電池筐体の内部に発生した発生媒体（ガス）を外部に放出するガス抜き弁である。リチウム単電池１１の出力電圧は３.０〜４.２ｖである。その平均出力電圧は３.６ｖである。

図５に示すように、組電池１４０は、バスバー１６０と呼ばれる複数の導電部材（接続導体）により複数の電池セル１４０ａ，１４０ｂが電気的に直列に接続されている。バスバー１６０は薄肉の長方形状（短冊形状）の金属板（例えば銅板）で構成されている。バスバー１６０はサイドプレート１２０には一体にインサートモールドせず、サイドプレート１２０とは別体の構成になっている。バスバー１６０の両端部の平面部位は２つの電池セルの電極部に溶接により接合されている。バスバー１６０の中央部の平面部部位（２つの電池セルとの溶接部位間を渡る渡り部）は、電池セルとの溶接部位よりも高い位置に配置されてサイドプレート１２０を避けるように、電池セルとの溶接部位から直角に折り曲げられて、サイドプレート１２０の貫通孔間の壁を跨げる位置まで持ち上げられている。

尚、組電池１４０を構成する二次電池は、充放電可能な二次電池であれば特に限定されず、ニッケル水素電池でもリチウムイオン電池であってもよい。

また、バスバー１６０と電池セルとの接続方法は、電気的に接続されていれば特に限定されず、溶接による接続であってもよいしボルト固定による接続であってもよい。

サイドプレート１２０には、複数の電池セル１４０ａ，１４０ｂのそれぞれの電圧を検出するための複数の電圧検出導体（図示省略）がインサートモールドされている。複数の電圧検出導体の一端は、バスバー１６０に溶接されてバスバー１６０と電気的に接続されており、他端は、ヒューズ（図示省略）を介してセルコントローラ２００に電気的に接続されている。

サイドプレート１２０の外周部分は外側、すなわち組電池１４０の収納室とは反対側に突き出した構造になっており、全周に渡り外周壁を構成している。外周壁の外側は平面形状であり、バスバー１６０の中央部よりも外側に突き出している。

電気的に直列に接続された組電池１４０から電圧を取り出すために、組電池１４０の最も電位の高い電池セルの正極端子に直流正極側入力端子１７０ａが電気的に接続されていると共に、最も電位の低い電池セルの負極端子に負極側入力端子１７０ｂが電気的に接続されている。直流正極側入力端子１７０ａ及び直流負極側入力端子１７０ｂは、金属筐体１１０の長手方向に並んでサイドプレート１２０の上部の縁から突出するように設けられている。直流正極側入力端子１７０ａ及び直流負極側入力端子１７０ｂは薄肉の金属板（例えば銅版）で構成されている。直流正極側入力端子１７０ａ及び直流負極側入力端子１７０ｂの中央部分はサイドプレート１２０の内部にインサート成型されている。このように、直流正極側入力端子１７０ａ及び負極側入力端子１７０ｂはサイドプレート１２０にインサートモールドされてサイドプレート１２０と一体に構成されている。直流正極側入力端子１７０ａ及び負極側入力端子１７０ｂが電気的に接続される電池セルは、第一電池列を構成する複数の電池セルのうち、第一電池列の一方側端部の隣接した２つの電池セルとしたが、これに特に限定されず、どの電池セルを選択してもよい。

サイドプレート１２０の外側、すなわち組電池１４０の収納室と反対側には、サイドカバーと呼ばれる覆い部材１３０が設けられている。覆い部材１３０は、ボルトなどの固定手段によってサイドプレート１２０に固定されている。覆い部材１３０はサイドプレート１２０の外周壁部分に固定されており、バスバー１６０，直流正極側入力端子１７０ａ及び直流負極側入力端子１７０ｂと接触せず、電気的に絶縁されている。覆い部材１３０は、鉄あるいはアルミニウムなどの金属板をプレス加工した平板であり、サイドプレート１２０の平面形状とほぼ同じ面形状に構成されている。覆い部材１３０としては、ＰＢＴなどの樹脂を成型して形成した平板を用いてもよい。サイドプレート１２０と覆い部材１３０との間にはＯリングなどのシール部材が設けられており、サイドプレート１２０と覆い部材１３０との間に形成された空間、すなわち電池セル１４０ａ，１４０ｂから排出されたミスト状のガス（前述した発生媒体）を貯留して排出するガス排出室の気密性を高めている。

金属筐体１１０の長手方向一方側の側面部には、図３に示すように、冷却媒体である冷却空気の金属筐体１１０内部への導入口を構成する冷却媒体入口１８０が形成されている。また、冷却媒体入口１８０から金属筐体１１０内部に取り入れられた冷却空気を排出するための冷却媒体出口１８１が、金属筐体１１０の長手方向他方側の側面部（冷却媒体入口１８０が形成された側面部とは反対側の側面部）に形成されている。冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１は長方形状の貫通孔であり、お互いに金属筐体１１０の高さ方向にずれて配置されている。本実施例では、冷却媒体入口１８０が冷却媒体出口１８１よりも高い位置に形成した場合を示しているが、逆の位置関係になっていても構わない。

金属筐体１１０の内部に組電池１４０が配置された状態において、金属筐体を構成する各部（上面部，底面部，２つの側面部）と組電池１４０との間には隙間が形成されている。また、組電池１４０を構成する複数の電池セル１４０ａ，１４０ｂ間にも隙間が形成されている。それらの隙間は連通しており、冷却媒体入口１８０から導入された冷却空気が冷却流路を形成している。冷却媒体入口１８０から導入された冷却空気は、その冷却流路を分流して流れ、複数の電池セル１４０ａ，１４０ｂを冷却し、冷却媒体出口１８１から排出される。

冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１が形成された金属筐体１１０は、前述したように金属材料の鋳造により得られたものである。また、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１は平面に対して垂直に貫通している。このため、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１の縁の組電池１４０側（金属筐体１１０の内側）及びその反対側（金属筐体１１０の外側）は直角形状の角部になっている。また、組電池１４０、特に金属筐体１１０の長手方向両端部に配置された電池セルは冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１に対して近接して配置されている。さらに、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１の縁のうち、金属筐体１１０の高さ方向の２つの縁（上下の縁）は、その少なくとも一方が最も近接した電池セルの直径の範囲（電池セル１４０ａ，１４０ｂに対する金属筐体１１０の長手方向からの対向領域のうち、金属筐体１１０の高さ方向における対向領域範囲）内に配置されている。このため、金属筐体１１０を変形させる程の大きな外力が金属筐体１１０の長手方向端面に外側から内側（組電池１４０）に向かって作用し、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１の縁うち、金属筐体１１０の高さ方向の２つの縁（上下の縁）の少なくとも一方の角部（電池セルとの対向部位）が、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１に最も近接する電池セルの外周表面に当接した場合、電池セルの樹脂チューブ１５０やセル缶を破損まで至らせる可能性が大きいと考えられる。

そこで、本実施例では、図６に示すように、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１の縁うち、金属筐体１１０の高さ方向の２つの内側の縁（組電池１４０側の上下の縁）の一方或いは両方の角部（電池セルとの対向部位）の全域に対して、切削加工により、金属筐体１１０の部材の厚さ（肉厚）よりも小さいＣ面取り１９０を施している。ここで、Ｃ面取りとは、２面の直交する部分（角部）を角度４５度で平面状に切削する面取り加工を意味する。このように、面取り加工を施せば、金属筐体１１０を変形させる程の大きな荷重や衝撃が外部から作用して金属筐体１１０が長手方向外側から内側（組電池１４０側）に変形し、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１の縁が、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１に最も近接する電池セルの外周表面に当接した場合、その当接は面での当接となり、角での当接に比べて、電池セルの樹脂チューブ１５０やセル缶を破損まで至らせる可能性を小さくできる。

このように、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１の縁に面取り加工を施した本実施例のバッテリ装置１０００によれば、外力に対する電池セルの保護性能をさらに大きくでき、バッテリ装置１０００の安全性及び信頼性をさらに向上させることができる。

また、本実施例によれば、バッテリ装置１０００自身の構成によってバッテリ装置１０００の安全性を向上させることができるので、バッテリ装置１０００の安全性を向上させるために、車両に対するバッテリ装置１０００の搭載位置が著しく制限されるようなことはなく、車両に対するバッテリ装置１０００の搭載自由度を高くすることができる。

また、図７に示すように、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１の縁に施した面取りをＣ面取り１９０（図６参照）ではなく、金属筐体１１０の部材の厚さ（肉厚）よりも小さいＲ面取り１９１としてもよい。ここで、Ｒ面取りとは、２面の直交する部分（角部）を丸形状に切削する面取り加工を意味する。このように、Ｒ面取り１９１を施しても、Ｃ面取り１９０と同様の作用効果を奏することができる。

さらに、冷却媒体入口１８０及び冷却媒体出口１８１の縁に施したＣ面取り部１９０或いはＲ面取り部１９１の表面に、表面が樹脂のテープなどの絶縁材料を接着したり、樹脂材を塗布したりすることにより、バッテリ装置１０００の安全性をさらに向上させることができる。

Claims (5)

1. 電気的に接続された複数の蓄電器と、
   前記複数の蓄電器を保持する保持部材と、
   前記保持部材によって保持された前記複数の蓄電器を取り囲むと共に、前記複数の蓄電器を冷却するための冷却媒体を導入してその冷却媒体を複数の蓄電器に流通し、この流通し終えた冷却媒体を排出するように冷却流路を形成する筐体と、を有し、
   前記筐体は、金属材料の鋳造により形成された金属筐体である、
   ことを特徴とする蓄電装置。
2. 請求項１に記載の蓄電装置において、
   前記金属筐体には、前記冷却媒体を導入するための導入口及び前記冷却媒体を排出するための排出口が形成されており、
   前記導入口及び前記排出口の縁部の前記蓄電器との対向部位には面取りが施されている、
   ことを特徴とする蓄電装置。
3. 請求項２に記載の蓄電装置において、
   前記面取りはＣ面取りであり、
   前記Ｃ面取りは、前記金属筐体の厚さ以下の大きさで施されている、
   ことを特徴とする蓄電装置。
4. 請求項２に記載の蓄電装置において、
   前記面取りはＲ面取りであり、
   前記Ｒ面取りは、前記金属筐体の厚さ以下の大きさで施されている、
   ことを特徴とする蓄電装置。
5. 請求項３又は４に記載の蓄電装置において、
   前記面取り加工が施された部位の表面には、樹脂製の絶縁材料が接着或いは塗布されている、
   ことを特徴とする蓄電装置。

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