JP2017183240A - 電池パックの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電池パックとしての大型化を抑えつつ、電池パックに収容された組電池を均一に冷却することができる電池パックの冷却構造を提供する。【解決手段】電池パックの冷却構造は、複数の電池モジュール２０をそれぞれ間隙を設けて積層させた組電池１１を複数の電池モジュール２０が並ぶ面の両側から吸気チャンバー１４及び排気チャンバー１５で挟んで、吸気チャンバー１４の積層方向の一端に設けられた吸気部１４Ａにファン１２から冷却風を供給する。電池パックの冷却構造では、吸気チャンバー１４は、チャンバー内の組電池１１に対向する面に組電池１１の方向に突出するチャンバー内突起３０を備え、チャンバー内突起３０は、電池モジュール２０の積層方向について組電池１１の中央から吸気部１４Ａ寄りであって、かつ、積層方向に対して直交するとともに、組電池１１に対向する面に沿う方向に延設されて冷却風の流れの一部を遮断する遮断部３１を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、電池パックに収容された組電池を冷却する電池パックの冷却構造に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車等の車載用電源としては、エネルギー密度の高さからニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池が用いられている。これらの二次電池は通常、複数の単電池から構成される電池モジュールを複数組み合わせた組電池として電池パックに収容されている。

ところで、単電池は充放電などに伴う温度上昇によりその性能が低下するため、組電池としても、各単電池の温度上昇に起因してその性能が低下する。そこで、電池パックは、冷却構造による空冷等により単電池の温度上昇を抑制することで、組電池の性能の維持が図られるようにしている。また、冷却構造としても組電池をむらなく均一に冷却する必要がある。そこで、組電池を均一に冷却することのできる冷却構造の一例が特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の冷却構造は、送風機から送風される冷却風を組電池（バッテリ）の各部に分配する分配室と、分配室の内壁のうち、組電池に対して対向した部位に位置する対向壁と、組電池の各部位を冷却した空気を集める集合室と、集合室の内壁のうち、組電池に対して対向した部位に位置する対向壁とを備えている。このうち、分配室の対向壁は、分配室の空気流入口から離れるほど組電池からの距離が大きくなるように、組電池に対して傾斜している。また、集合室の対向壁は、集合室の空気流出口から離れるほど組電池からの距離が大きくなるように、組電池に対して傾斜している。

特開２００２−３７３７０９号公報

特許文献１に記載の冷却構造によれば、組電池全体に略同量の冷却風を流通させることができるので、局部的に組電池の温度が上昇することを防止でき、ひいては組電池の寿命が低下してしまうことも抑制できるようになる。

ただし、特許文献１に記載の上記冷却構造は、組電池に対して対向壁を傾斜させる構造であるために、分配室や集合室に相応の大きさが必要になり、電池パックとしての大型化も避けられない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池パックとしての大型化を抑えつつ、電池パックに収容された組電池を均一に冷却することができる電池パックの冷却構造を提供することにある。

上記課題を解決する電池パックの冷却構造は、複数の電池モジュールをそれぞれ間隙を設けて積層された組電池と、前記組電池を前記複数の電池モジュールが並ぶ面の両側から挟んで配置された吸気チャンバー及び排気チャンバーと、前記吸気チャンバーの前記電池モジュールが積層される方向の一端に設けられた吸気部に冷却風を供給する供給部とを有し、前記複数の電池モジュールの間に設けられた間隙を介して前記吸気チャンバーから前記排気チャンバーに冷却風を流す電池パックの冷却構造であって、前記吸気チャンバーは、チャンバー内の前記組電池に対向する面に前記組電池の方向に突出するチャンバー内突起を備え、前記チャンバー内突起は、前記電池モジュールが積層される方向について前記組電池の中央から前記吸気部寄りであって、かつ、前記電池モジュールが積層される方向に対して直交するとともに、前記組電池に対向する面に沿う方向に延設されて前記冷却風の流れの一部を遮断する遮断部を有していることを特徴とする。

このような構成によれば、チャンバー内突起を有することにより、特に吸気部から吸気チャンバーに供給されたばかりで上記電池モジュールが積層される方向（積層方向）へのベクトル（流速）の高い冷却風の同積層方向へのベクトルを小さくすること（速度を低下させること）ができる。よって、電池モジュールの積層方向において吸気部側に近い範囲おける静圧が高められるようになる。すなわち、適正な静圧に維持される範囲が広げられることによって吸気チャンバー全体の静圧差が小さくなり、組電池を均一に冷却することができるようになる。また、チャンバー内突起は冷却風にエネルギー損失を与えるが、この損失を静圧増加に利用することで損失による影響の低減が図られる。

好ましい構成として、前記チャンバー内突起は、前記遮断部両端からそれぞれ前記吸気部の反対方向に９０°未満の角度で延びる誘導部を更に有している。
このような構成によれば、誘導部を有することにより、冷却風の上記電池モジュールが積層される方向へのベクトル（速度）を低下させることができるので、より迅速に吸気部側に近い範囲おける静圧を高めることができるようになる。これにより、吸気チャンバー内の静圧差をより一層小さくさせ、組電池を均一に冷却することができる。

好ましい構成として、前記誘導部の角度は、前記遮断部の延設方向から５５°以上８５°以下である。
誘導部の角度が０°に近いと、流通負荷が高くなりすぎ冷却風の風量を減らしすぎるおそれがあり、逆に、誘導部の角度が９０°に近いと、誘導部が流速を低下させる効果が弱まるおそれがある。そこで、この構成によるように、誘導部の角度を遮断部の延設方向から５５°以上８５°以下とすることで、冷却風の積層方向のベクトルを好適に抑えることができる。

好ましい構成として、前記チャンバー内突起は、前記電池モジュールが積層される方向について、前記吸気チャンバーの長さの１０％以上２０％以下の長さを有する。
このような構成によれば、誘導部の長さを吸気チャンバーの長さの１０％以上２０％以下にすることで、冷却風の積層方向のベクトル（流速）を適切に抑え、かつ、２つの誘導部に挟まれる範囲に流れる冷却風も必要な量は確保できる。

好ましい構成として、前記遮断部は、前記電池モジュールが積層される方向から見て、前記吸気チャンバーの内部空間の断面積の１０％以上３０％以下の面積を有する。
遮断部は小さいと冷却風の積層方向へのベクトル（流速）を低下させる効果が小さく、逆に大きいと抵抗が高くなりファンから供給される冷却風の風量を減少させるおそれがある。そこで、この構成によるように、遮断部の面積を吸気チャンバーの内部空間の断面積の１０％以上３０％以下とすることで、冷却風の終端部側への送風量を十分確保しつつ、積層方向のベクトル（流速）が抑えられて吸気部側での静圧が高められるようになる。

好ましい構成として、前記チャンバー内突起は、前記電池モジュールが積層される方向から見て、前記吸気チャンバーの内部空間の断面積の１５％以上４０％以下の面積を有する。

このような構成によれば、遮断部と誘導部とを合わせて１５％以上４０％以下の面積とすることで、誘導部を備える場合であっても、冷却風の終端部側への送風量を十分確保しつつ、積層方向のベクトル（流速）が抑えられて吸気部側での静圧が高められるようになる。

好ましい構成として、前記チャンバー内突起は、前記吸気チャンバーの前記組電池に対向する面と前記組電池との間の間隔の５０％以上９０％以下の突出高さを有する。
チャンバー内突起は高すぎると流通負荷が高くなり冷却風の流れを滞らせるおそれがあり、逆に、低いと積層方向へのベクトル（流速）を低下させる効果が弱まるおそれがある。そこで、この構成によるように、チャンバー内突起の高さを吸気チャンバーの組電池に対向する面と組電池との間の間隔の５０％以上９０％以下の突出高さとすることで、冷却風の滞りを抑えつつ、積層方向へのベクトル（流速）を低下させる効果を維持することができる。

この電池パックの冷却構造によれば、電池パックとしての大型化を抑えつつ、電池パックに収容された組電池を均一に冷却することができる。

電池パックの冷却構造を備えて具体化した電池パックの一実施形態について、その断面構造を示す断面図。 同実施形態における組電池の一例を斜視構造で示す斜視図。 同実施形態における吸気チャンバーの吸気口側の上面構造を示す上面図。 同実施形態における吸気チャンバーの吸気口側の側面構造を示す側面図。 同実施形態における吸気チャンバー内の静圧の分布を模式的に示す模式図。 同実施形態における吸気チャンバー内の静圧の値を模式的に示すグラフ。 従来の吸気チャンバー内の静圧の分布を模式的に示す模式図。 従来の吸気チャンバー内の静圧の値を模式的に示すグラフ。

図１〜図６に従って、電池パックの冷却構造を具体化した一実施形態について説明する。電池パック１０は、電気自動車もしくはハイブリッド自動車に搭載され、電動モータ等に電力を供給する。

図１に示すように、電池パック１０は、組電池１１を収容しており、供給部としてのファン１２で吸気した冷却用の空気（以下、冷却風）が吸気チャンバー１４から組電池１１に供給され、この組電池１１を冷却した冷却風が排気チャンバー１５から排出される冷却構造を備える。組電池１１は、複数の電池モジュール２０が積層配置されて構成される。電池モジュール２０は、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池であり、外形が直方体形状の密閉式電池である。

図２に示すように、組電池１１は、積層配置された複数の電池モジュール２０と、それら電池モジュール２０を電池モジュール２０が積層される方向（以下、積層方向）に挟むエンドプレート２３，２４と、それら２つのエンドプレート２３，２４を連結して積層方向に締め付ける連結バー２５，２６とを備えている。複数の電池モジュール２０は、当該モジュールの長手方向表面を積層方向に隣接する他の電池モジュール２０の長手方向表面に相対向させるように配列されている。

図１に示すように、隣接する電池モジュール２０は、それらの長手方向表面の間に所定の間隔を有する通風用通路２１を備えている。通風用通路２１は、電池モジュール２０を冷却する冷却風の通路として用いられる。つまり各電池モジュール２０はそれらの熱を、通風用通路２１を構成する各長手方向表面からその通風用通路２１に流される冷却風に放熱する。

電池パック１０は、組電池１１を複数の電池モジュール２０が並ぶ面の両側（図１の上側と下側）から挟むように、冷却風が流される吸気チャンバー１４と排気チャンバー１５とを配置させている。吸気チャンバー１４と排気チャンバー１５とはそれぞれ、２つのエンドプレート２３，２４の間で積層方向に延設されている。また、吸気チャンバー１４及び排気チャンバー１５はそれぞれ、組電池１１に対向する側が開口され、通風用通路２１に連通されている。

排気チャンバー１５は、吸気チャンバー１４側から排気チャンバー１５の方向に各通風用通路２１を通過した冷却風を集めて電池パック１０の外に排気させる通路である。排気チャンバー１５は、集めた冷却風を積層方向に移動させ、積層方向の一端から排出させる。

吸気チャンバー１４は、冷却風を組電池１１の各通風用通路２１に供給する通路である。吸気チャンバー１４は、積層方向の一端に設けられた吸気部１４Ａに、供給通路１３を介して冷却風を供給するファン１２が連結されている。ファン１２は、例えば遠心送風機であって、吸い込んだ電池パック外の空気からなる冷却風を供給通路１３を介して吸気チャンバー１４に供給する。つまり吸気チャンバー１４は、ファン１２から供給される冷却風を各電池モジュール２０の積層方向に流通させるとともに、排気チャンバー１５の方向に延びる各通風用通路２１へ分配する。

図３に示すように、供給通路１３はファン１２から吸気チャンバー１４へ供給する冷却風の流れる向きを積層方向に整えるとともに、吸気チャンバー１４の長手方向に沿う方向に流れる冷却風の向きに交差する方向（図３において上下方向）における風量の分布の差が小さくなるようにしている。ところで、エンドプレート２３は連結バー２６が吸気チャンバー１４側に突出しており、供給通路１３には、重ね合わされたエンドプレート２３の連結バー２６が収容される凹部１３Ｂが形成されている。このため供給通路１３は、凹部１３Ｂの部分に冷却風を流すことができない。また、電池パック１０の容積が大きくなってしまうため、供給通路１３を拡幅等することもできない。このため、積層方向に流れる冷却風は、凹部１３Ｂ近傍を高い流速で通るものの、凹部１３Ｂの下流側には供給されないことから凹部１３Ｂの下流側の静圧を低くする（図７の番号「１」の範囲参照）。

ここで、冷却風の流速と静圧との関係について説明する。
一般的に吸気チャンバー１４内の冷却風は、その静圧の高さに応じてその近傍の通風用通路２１へ流れ込む量が増加する傾向にある。ところで、吸気チャンバー１４の一端に吸気部１４Ａがある場合、冷却風は、吸気チャンバー１４に流入した直後の吸気部１４Ａの辺りでは積層方向への流速が高く、吸気チャンバー１４を進むにつれて流速は低くなり、吸気部１４Ａからみて吸気チャンバー１４が行き止まりとなる終端では流速が「０」になる。また、吸気チャンバー１４内の圧力は、下記式（１）で示される。このとき、動圧は流速に依存する関係式「１／２・ｍｖ^２［Ｎ］」で示される。

全圧（一定）＝動圧（流速依存）＋静圧…（１）
つまり、全圧が一定であるとすると、流速が高い部分は「静圧」が「低く」なり、流速が低い部分は「静圧」が「高く」なる関係にある。

そこで、図７及び図８を参照して、従来の吸気チャンバー１４における静圧の分布について説明する。
図７は、静圧の高さをハッチングの細かさで示している。つまり、番号「１」〜「５」は数が大きいほど静圧が高いことを示しており、番号「３」〜「５」に区分される範囲は、通風用通路２１に多量の冷却風を流すことができる静圧の範囲を示し、番号「１」〜「２」に区分される範囲は、番号「３」〜「５」よりも通風用通路２１に少ない量の冷却風を流す静圧の範囲を示している。図示するように、大まかに、給気部側の静圧が低く、給気部側の静圧に比べて終端側の静圧が高いことが示されている。

すなわち図８に示すように、吸気チャンバー１４の延設方向における静圧及び流速がそれぞれグラフＰｂ、グラフＶｂで示される。グラフＶｂに示すように、吸気チャンバー１４の「流速」は、給気部側で「高く」終端側で「低い」、換言すれば、「静圧」は給気部側で「低く」終端側で「高い」。つまり、吸気チャンバー１４に流れ込んだ冷却風は給気部側から離れるにつれて急速に減速し、これに伴って静圧も上昇する。この静圧の分布から、通風用通路２１へ供給される冷却風は、吸気部に近い位置では少なく、終端に近づくにつれて多くなることになる。そのため、複数の電池モジュール２０のうち、終端に近いモジュールは多量の冷却風によって十分に冷却されるが、吸気部に近いモジュールは冷却風が必要最低限の量にとどまるため冷却量も少なくなる。これによって、組電池１１としては、終端に近い側では均一に放熱される一方、吸気部に近い側では多少の温度上昇が発生し、全体として均一な放熱がなされないこととなる。

こうしたことから、組電池１１の均一な冷却を図るためには、吸気部に近い部分、例えば、図７において番号「１」〜「２」に区分される範囲における静圧を高めればよい。
そこで、図３及び図４に示すように、本実施形態では、吸気チャンバー１４の吸気部１４Ａ側の静圧を上昇させるために、吸気チャンバー１４にチャンバー内突起３０を設けた。チャンバー内突起３０は、吸気チャンバー１４の組電池１１に対向する面において組電池１１の方向に突出する。

図３に示すように、チャンバー内突起３０は、吸気チャンバー１４において電池モジュールの積層方向に対して直交するとともに、組電池１１に対向する面に沿う方向である直交方向に延設される遮断部３１と、遮断部３１の延設方向両端部からそれぞれ積層方向に延設される２つの誘導部３２とを備えている。

このうち遮断部３１は、直交方向への冷却風の流れの一部を遮断する。遮断部３１は、積層方向に対応する吸気チャンバー１４の延設方向において、吸気部１４Ａから第１距離Ｌａだけ離れた位置に設けられている。また、遮断部３１は、吸気チャンバー１４の直交方向断面に揃う面としても延設されている。遮断部３１は、積層方向から見て、吸気チャンバー１４が組電池１１とともに直交方向断面に区画する内部空間の断面積に対して１０％以上３０％以下の面積を有する。

誘導部３２は、遮断部３１の両端から、遮断部３１の延設方向に対してそれぞれ吸気部１４Ａの反対方向に９０°未満の角度で延びている。誘導部３２の延設される角度は、遮断部３１の延設方向から５５°以上８５°以下の範囲であり、好ましくは７５°以上８５°以下の範囲である。

また、誘導部３２は、吸気チャンバー１４の延設方向において第１距離Ｌａの位置からより吸気部１４Ａから離れる第２距離Ｌｂの位置まで延設されることで、その積層方向に長さＬ１を有している。誘導部３２の積層方向の長さＬ１は、吸気チャンバー１４の延設方向の長さＬに対して１０％以上２０％以下の長さである。

誘導部３２の先端の位置である第２距離Ｌｂは、吸気チャンバー１４の延設方向における中央の位置から吸気部１４Ａ寄りの位置である。つまり、チャンバー内突起３０は、吸気チャンバー１４の延設方向における中央の位置から吸気部１４Ａ寄りに配置されている。

また、遮断部３１は、直交方向に幅Ｗ１で延設されているとともに、直交方向において吸気チャンバー１４の略中央に設けられている。さらに誘導部３２は、吸気部１４Ａから吸気チャンバー１４の延設方向である冷却風の流れる方向に見ると、遮断部３１の左端からは左外側に長さＷｂだけ広がり、遮断部３１の右端から右外側に長さＷａだけ広がるようになっている。つまり遮断部３１の左右に配置される２つの誘導部３２の間隔は、第１距離Ｌａの位置では遮断部３１と同じ幅Ｗ１であり、第２距離Ｌｂの位置では幅Ｗ１よりも広い幅Ｗ２となっている。なお、本実施形態では、幅Ｗ２は、直交方向において吸気チャンバー１４の略中央に設けられているとともに、吸気チャンバー１４の直交方向の幅よりも短い幅であり、各誘導部３２の先端が吸気チャンバー１４の側面に到達しないようになっている。例えば、遮断部３１と各誘導部３２とを積層方向から見たとき、遮断部３１と各誘導部３２とが積層方向に形成する見た目の面積は、吸気チャンバー１４が組電池１１とともに直交方向断面に区画する内部空間の断面積に対して１５％以上４０％以下の面積を有する。

図４に示すように、遮断部３１は、その高さＨ２が、吸気チャンバー１４の組電池１１に対向する面から組電池１１までの高さＨ１よりも低い。例えば、チャンバー内突起３０の高さＨ２は、吸気チャンバー１４の組電池１１に対向する面と組電池１１との間の高さＨ１の５０％以上９０％以下の突出高さを有する。これにより、遮断部３１と組電池１１との間には隙間が確保され、遮断部３１は、それがある部分において冷却風の積層方向への流れを完全には妨げないようになっている。同様に、誘導部３２も、その高さＨ２が吸気チャンバー１４の組電池１１に対向する面の組電池１１までの高さＨ１よりも低い。これにより、誘導部３２と組電池１１との間には隙間が確保され、誘導部３２は、それがある部分において冷却風の積層方向への流れを完全には妨げないようになっている。

よって、チャンバー内突起３０は、吸気部１４Ａから第１距離Ｌａの位置にある遮断部３１で冷却風の流れの一部を妨げる。また、遮断部３１の幅Ｗ１は、吸気チャンバー１４の直交方向の幅よりも短い幅であるとともに、遮断部３１の両端は、吸気チャンバー１４の直交方向端部の側面に到達しないことから、遮断部３１は、その両端より外側では冷却風の積層方向への流れを妨げないようにしている。同様に、誘導部３２は、直交方向においてその先端より外側での冷却風の積層方向への流れを妨げないようにしている。また、誘導部３２は、第１距離Ｌａから第２距離Ｌｂに進むにつれて幅が広くなる。このような誘導部３２により、冷却風の積層方向の流速（ベクトル）を抑えることができる。つまり、誘導部３２は、冷却風の流速の低下を早めることができる。それにより、終端部側の静圧の高い範囲を広げることができる。

ここで、図５及び図６を参照して、本実施形態の吸気チャンバー１４における静圧の分布について説明する。
図５には、図７と同様に、静圧の高さがハッチングの細かさにより示されており、番号「１」〜「５」は数が大きいほど静圧が高いことを示している。すなわち、大まかに、給気部側の静圧が低く、給気部側の静圧に比べて終端側の静圧が高いことを示している。このとき、番号「３」〜「５」に区分される範囲は、通風用通路２１に多量の冷却風を流すことができる静圧の範囲を示し、番号「１」〜「２」に区分される範囲は、番号「３」〜「５」の範囲よりも通風用通路２１に少ない量の冷却風を流す静圧の範囲を示している。このとき、遮断部３１から吸気部１４Ａの間には、番号「５」〜「３」に区分される静圧の範囲が生じる。例えば、図７と比較すると、図７では番号「２」である範囲に、図５では番号「５」〜「３」の静圧の範囲が大きく食い込んで確保されている。つまり、本実施形態では、広く確保された番号「５」〜「３」の静圧の範囲から通風用通路２１に多量の冷却風が供給される。なお、図５では、図７に比べて、遮断部３１の終端側の一部に番号「２」の部分が広がっている。しかし、番号「２」の静圧の範囲を一部に含む通風用通路２１であっても、番号「３」の静圧の範囲から多量の冷却風が供給されるとともに、それより少ない量であれ番号「２」の静圧の範囲からも冷却風が供給されるので冷却性能は大きく低下しない。

さらに、本実施形態では、図７と比較すると、図７では番号「１」の静圧である範囲に、図５では、番号「５」〜「３」の静圧の範囲の広がりに押されるような態様で、吸気部１４Ａに近い位置まで番号「２」の静圧の範囲が広がる。これにより、番号「５」〜「３」の静圧の範囲よりも少ない量であるが、番号「１」の静圧の範囲よりも多い量の冷却風が吸気部１４Ａに近い通風用通路２１にも供給される。これにより、吸気部１４Ａに近い電池モジュール２０の温度上昇も抑制される。

つまり、図７に示す従来に比べて、図５に示す本実施形態では、より吸気部１４Ａ寄りの電池モジュール２０が冷却されるため、組電池１１としてもその全体がより均一に冷却されるようになる。

図６には、吸気チャンバー１４の延設方向における静圧及び流速がそれぞれグラフＰａ、グラフＶａで示されている。吸気チャンバー１４は、グラフＶａに示すように「流速」が給気部側で「高く」終端側で「低い」、換言すれば、「静圧」は給気部側で「低く」終端側で「高い」。さらに、本実施形態では、吸気部１４Ａ寄りに遮断部３１を設けたことから流路負荷が吸気部１４Ａ寄りで少し上昇するため、供給される冷却風の流速が少し低下し、終端部との間での冷却風の流速差が小さくなる。すなわち、終端側の静圧と吸気部１４Ａ側の静圧との間の静圧差が小さくなる。これにより、吸気部１４Ａ寄りの通風用通路２１にも多くの冷却風が流れるようになるから、温度上昇が抑制されるようになる。

また、本実施形態であっても、番号「１」又は「２」の静圧の範囲が生じるとともに、その範囲に電池モジュール２０が配置されるが、そうした電池モジュール２０に隣接する他の電池モジュール２０が好適に冷却されることから熱が拡散しやすくなる。よって、番号「１」又は「２」の静圧範囲に配置される電池モジュール２０であってもその温度上昇が抑制されるようになる。つまり、組電池１１の均一な冷却が図られるようになる。

ところで、図３に示すように、吸気部１４Ａから遮断部３１までの間には、積層方向に延設され、略遮断部３１の直交方向の幅Ｗ１を有し、吸気チャンバー１４の組電池１１に対向する面を組電池１１に近づける盛上部１４Ｂが設けられている。盛上部１４Ｂは、吸気チャンバー１４の直交方向の断面積を小さくすることで、遮断部３１までの冷却風の流量を減らすことにより、遮断部３１による流速の減速効果を高める。

また、吸気チャンバー１４は、直交方向の断面積において盛上部１４Ｂの上部の空間に比較して左右の空間が広くなる。これにより、盛上部１４Ｂの左右の空間の冷却風の流量を増加させるため、凹部１３Ｂの下流側にも冷却風が供給されやすくなる。

以上説明したように、本実施形態の電池パックの冷却構造によれば、以下に記載するような効果が得られるようになる。
（１）チャンバー内突起３０を有することにより、特に吸気部１４Ａから吸気チャンバー１４に供給されたばかりで積層方向への流速（ベクトル）の高い冷却風の同積層方向への速度を低く（ベクトルを小さく）することができる。よって、積層方向において吸気部１４Ａ側に近い範囲おける静圧が高められるようになる。すなわち、適正な静圧に維持される範囲が広げられることによって吸気チャンバー１４全体の静圧差が小さくなり、組電池１１を均一に冷却することができるようになる。また、チャンバー内突起３０は冷却風にエネルギー損失を与えるが、この損失を静圧増加に利用することで損失による影響の低減が図られる。

（２）誘導部３２を有することにより、冷却風の積層方向への速度を低下させることができるので、より迅速に吸気部１４Ａ側に近い範囲おける静圧を高めることができるようになる。これにより、吸気チャンバー１４内の静圧差をより一層小さくさせ、組電池１１を均一に冷却することができる。

（３）誘導部３２の角度を遮断部３１の延設方向から５５°以上８５°以下、好ましくは７５°以上８５°以下とすることで、冷却風の積層方向のベクトルを好適に抑えることができる。

（４）遮断部３１の面積を吸気チャンバー１４の内部空間の断面積の１０％以上３０％以下とする。これにより、冷却風の終端部側への送風量を十分確保（多量と）しつつ、積層方向の流速（ベクトル）が抑えられて吸気部側での静圧が高められるようになる。換言すると、上記範囲を下回ると、冷却風の積層方向の流速（ベクトル）を抑え、吸気部側での静圧を高める効果が不十分になり、他方、上記範囲を上回ると、終端部側に冷却風を十分に送れなくなり、終端部側の冷却を十分に行えなくなる。

（５）遮断部３１と誘導部３２とを合わせて１５％以上４０％以下の面積とすることで、誘導部３２を備える場合であっても、冷却風の終端部側への送風量を十分確保（多量と）しつつ、積層方向の流速（ベクトル）が抑えられて吸気部側での静圧が高められるようになる。

（６）誘導部３２の長さを吸気チャンバーの長さの１０％以上２０％以下にすることで、冷却風の積層方向の流速（ベクトル）を適切に抑え、かつ、２つの誘導部３２に挟まれる範囲に流れる冷却風を必要量確保できる。詳述すると、吸気チャンバーの長さが１０％未満であると冷却風の積層方向の流速（ベクトル）を十分に抑えることができない。また、２つの誘導部３２に挟まれる範囲には冷却風が流れにくいので、吸気チャンバーの長さが２０％を超えると冷却風が流れない範囲が増加しすぎて、その部分が好適に冷却できなくなる。

（７）チャンバー内突起３０の高さＨ２を吸気チャンバー１４の組電池１１に対向する面と組電池１１との間の間隔の５０％以上９０％以下の突出高さとすることで、冷却風の滞りを抑えつつ、流速（ベクトル）を低下させる効果を維持することができる。

（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、電池パックにおいて、排気チャンバー１５の排気位置と、吸気チャンバー１４の吸気部１４Ａの位置とが同じ側にある場合について例示した。しかしこれに限らず、排気チャンバーの排気位置と、吸気チャンバーの吸気部の位置とが異なる側にあってもよい。

・上記実施形態では、供給通路１３は凹部１３Ｂを備える場合について例示したが、これに限らず、供給通路は組電池の構造に対応した構造であればよく、例えば供給通路は凹部を備えなくてもよい。

・上記実施形態では、図１において吸気チャンバー１４が下側に設けられる場合について例示したが、これに限らず、図１において上側にファンと吸気チャンバーとを設け、下側に排気チャンバーを設けてもよい。

・上記実施形態では、吸気チャンバー１４の組電池１１に対向する面に盛上部１４Ｂが設けられている場合について例示した。しかしこれに限らず、吸気チャンバーには盛上部が設けられていなくてもよい。盛上部が設けられていないとしても遮断部は流速を低下させることができるし、遮断部による負荷が供給通路に凹部があったとしてもその下流側に冷却風を供給させるようになる。

・上記実施形態では、遮断部３１や誘導部３２の高さＨ２が一定である場合について例示した。しかしこれに限らず、遮断部や誘導部はその一部の高さが変化していてもよい。
・上記実施形態では、遮断部３１と誘導部３２とが同じ高さＨ２である場合について例示した。しかしこれに限らず、遮断部と誘導部とが違う高さであってもよい。

・上記実施形態では、誘導部３２が積層方向に長さＬ１である場合について例示したが、このとき、長さＬ１は「０」であるか、もしくは「０」に近くてもよい。これによっても、遮断部による冷却風の減速の効果により、静圧の均一性が高められ、冷却も均一化がはかられるようになる。このとき、第１距離と第２距離とが略同じになるとともに、遮断部が吸気チャンバーの延設方向における中央の位置から吸気部寄りの位置に配置されることになる。

・上記実施形態では、冷却風は冷却用の空気である場合について例示したが、これに限らず、冷却風は、空気以外の気体からなる冷媒であってもよい。
・上記実施形態では、電池モジュール２０はリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池である場合について例示したが、これに限らず、その他の二次電池であってもよい。

・上記実施形態では、電池パック１０が電気自動車もしくはハイブリッド自動車に搭載される場合について例示したが、これに限らず、二次電池は、ガソリン自動車やディーゼル自動車等の車両に搭載されてもよい。また二次電池は、移動体や固定設置の電源として用いられてもよい。例えば、電源の適用先としては、鉄道、船舶、航空機やロボット等の移動体や、情報処理装置等の電気製品等が挙げられる。

１０…電池パック、１１…組電池、１２…ファン、１３…供給通路、１３Ｂ…凹部、１４…吸気チャンバー、１４Ａ…吸気部、１４Ｂ…盛上部、１５…排気チャンバー、２０…電池モジュール、２１…通風用通路、２３…エンドプレート、２４…エンドプレート、２５…連結バー、２６…連結バー、３０…チャンバー内突起、３１…遮断部、３２…誘導部。

Claims (7)

1. 複数の電池モジュールをそれぞれ間隙を設けて積層された組電池と、前記組電池を前記複数の電池モジュールが並ぶ面の両側から挟んで配置された吸気チャンバー及び排気チャンバーと、前記吸気チャンバーの前記電池モジュールが積層される方向の一端に設けられた吸気部に冷却風を供給する供給部とを有し、前記複数の電池モジュールの間に設けられた間隙を介して前記吸気チャンバーから前記排気チャンバーに冷却風を流す電池パックの冷却構造であって、
   前記吸気チャンバーは、チャンバー内の前記組電池に対向する面に前記組電池の方向に突出するチャンバー内突起を備え、
   前記チャンバー内突起は、前記電池モジュールが積層される方向について前記組電池の中央から前記吸気部寄りであって、かつ、前記電池モジュールが積層される方向に対して直交するとともに、前記組電池に対向する面に沿う方向に延設されて前記冷却風の流れの一部を遮断する遮断部を有している
   ことを特徴とする電池パックの冷却構造。
2. 前記チャンバー内突起は、前記遮断部両端からそれぞれ前記吸気部の反対方向に９０°未満の角度で延びる誘導部を更に有している
   請求項１に記載の電池パックの冷却構造。
3. 前記誘導部の角度は、前記遮断部の延設方向から５５°以上８５°以下である
   請求項２に記載の電池パックの冷却構造。
4. 前記チャンバー内突起は、前記電池モジュールが積層される方向について、前記吸気チャンバーの長さの１０％以上２０％以下の長さを有する
   請求項２又は３に記載の電池パックの冷却構造。
5. 前記遮断部は、前記電池モジュールが積層される方向から見て、前記吸気チャンバーの内部空間の断面積の１０％以上３０％以下の面積を有する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池パックの冷却構造。
6. 前記チャンバー内突起は、前記電池モジュールが積層される方向から見て、前記吸気チャンバーの内部空間の断面積の１５％以上４０％以下の面積を有する
   請求項５に記載の電池パックの冷却構造。
7. 前記チャンバー内突起は、前記吸気チャンバーの前記組電池に対向する面と前記組電池との間の間隔の５０％以上９０％以下の突出高さを有する
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池パックの冷却構造。