JP6075250B2 - 蓄電装置の温度調節構造及び温度調節方法 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電装置の温度調節構造及び温度調節方法に関する。

組電池は、複数の電池を積層して構成することができる。このとき、電池とスペーサとを交互に積層することで、積層配置される電池間に冷却風を流すための空間を形成することができる。スペーサによって形成された空間を冷却風が流れることで、組電池が冷却される（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−２３８６０３号公報 特開２０１３−０３０３４８号公報

特許文献１の冷却構造は、積層方向に隣り合う電池間にスペーサを配置して冷却風が流れる空間を設けるので、組電池が大型化してしまう。そこで、スペーサを設けずに電池を密接して積層して組電池を構成することができる。この場合、組電池の周囲、例えば、側面に冷却風を接触させて、組電池を冷却することができる。

しかしながら、単に組電池の積層方向に延びる側面に冷却風を流しても、効率良く冷却することができない。例えば、組電池の積層方向に一様に冷却風を流して冷却する場合、冷却風が流れる方向の下流側で冷却効率が低下してしまう。つまり、上流側に位置する電池と熱交換を行った冷却風がそのまま下流側の電池と熱交換を行うと、電池間で上流側の冷却風の温度上昇の影響を受けてしまう。

このように、積層方向に一様に流して組電池の側面に冷却風を接触させて冷却すると、冷却風が流れる方向に冷却風と接触する表面（冷却長）が長いため、温度境界層が下流に向かうにつれて厚くなり、組電池の冷却効率が低減してしまう。そこで、積層方向に直交する組電池（電池）の側面の長手方向に沿って一様に冷却風を流すことが考えられるが、冷却風が流れる方向に冷却長が長くなるので、上述した同様の理由から、効率良く冷却することができない。

そこで、本発明は、充放電を行う発電要素を収容するケースを備えた蓄電素子が複数積層された蓄電装置において、蓄電素子のケース側面に温度調節用の空気を接触させて蓄電素子の温度調節を効率良く行い、蓄電装置を小型化することができる温度調節構造を提供することにある。

本願第１の発明の蓄電装置の温度調節構造は、充放電を行う発電要素がケース内に収容された蓄電素子が所定の方向に複数並んで配置される蓄電装置の温度調節構造である。温度調節構造は、ケースの底面と底面に対向する面とが向かい合う方向に長手方向を有し、所定の方向から蓄電装置を見たときの水平方向両側に対応するケースの側面に設けられ、ケースとの間で熱交換を行う温度調節用の空気を長手方向に導く流通経路と、流通経路に流入する空気に、長手方向を回転軸として旋回する渦流を発生させる渦流生成部と、を有する。

本願第１の発明によれば、蓄電装置を構成する複数の各蓄電素子の側面に温度調節用の空気を接触させると共に、側面の長手方向を回転軸として旋回する空気の渦流を発生させる。したがって、旋回する渦流が、長手方向に直交する側面の幅方向を第１接触長として側面に接触するので接触長（冷却長）が短くなり、かつ長手方向に進む旋回する渦流が、ケース側面の長手方向における第２接触長の温度境界層の増加を抑制する。このため、積層される蓄電素子間に空気を接触させなくても、蓄電素子のケース側面で効率良く蓄電素子の温度調節を行うことができ、蓄電装置を小型化できる。

流通経路は、水平方向において側面と対向し、長手方向に延びる第１壁部と、水平方向と直交する幅方向において側面と第１壁部との間のスペースを覆い、長手方向に延びる第２壁部とを備えるように構成することができる。そして、渦流生成部は、流通経路内に空気を流入させる吹き出し口を備えることができる。吹き出し口は、流通経路の水平方向における流路断面の幅方向の長さ及び水平方向の長さそれぞれよりも幅方向に短い幅を有するように構成することができる。

このように構成することで、流通経路の水平方向における流路断面の幅方向の長さ及び水平方向の長さそれぞれよりも幅方向に短い幅を有する空気の層流が吹き出し口から流通経路内に流入し、長手方向を回転軸としてケースの側面の幅方向を接触長とする旋回渦流れを発生させることができる。

上記温度調節構造は、長手方向に沿って流通経路を区画する隔壁をさらに備えることができる。そして、吹き出し口は、隔壁によって区画された長手方向に延びる各流通経路それぞれに設けられるように構成することができる。このように構成することで、ケースの側面に対して長手方向を回転軸とした複数の旋回渦流れを発生させて、１つの旋回渦流れに対するケース側面との間の第１冷却長をより短くすることができ、冷却効率をさらに向上させることができる。

また、上記温度調節構造は、空気がケースの底面に対して略垂直な方向から供給されるように、空気を底面に導く供給通路と、供給通路から流入して底面と熱交換を行う空気を、底面に沿って流通させるガイド面と、をさらに備えることができる。そして、ガイド面によって底面を流通した空気を、渦流生成部を介して流通経路に供給されるように構成することができる。このように構成することで、蓄電装置の小型化を実現しつつ、効率良く蓄電素子の温度調節を行うことができる。

本願第２の発明の蓄電装置の温度調節方法は、充放電を行う発電要素がケース内に収容された蓄電素子が所定の方向に複数並んで配置される蓄電装置の温度調節方法である。温度調節方法は、ケースの底面と底面に対向する面とが向かい合う方向に長手方向を有し、所定の方向から蓄電装置を見たときの水平方向両側に対応するケースの側面に設けられ、ケースとの間で熱交換を行う温度調節用の空気を長手方向に導く流通経路を流れる空気に、長手方向を回転軸として旋回する渦流を発生させて、空気の渦流を側面に接触させることを特徴とする。本願第２の発明によれば、上記本願第１の発明と同様の効果を得ることができる。

実施例１において、電池パックの概略上面図である。 実施例１において、温度調節構造を備えた組電池の一例を示す概略斜視図である。 実施例１において、温度調節構造を構成するガイド部材の外観斜視図である。 実施例１において、ガイド部材を備えた単電池の積層方向視正面図であり、単電池の側面の温度調節方法を説明するための図である。 実施例１において、図４のＡ−Ａ断面図である。 実施例１において、旋回渦流れを発生させる吹き出し構造を説明するための図である。 実施例１において、図４のＢ−Ｂ断面図である。 実施例１において、渦流生成部の第１変形例を示す図である。 実施例１において、渦流生成部の第２変形例を示す図である。 実施例２において、組電池（単電池）の側面及び底面の温度調節構造を備えた電池パックの一例を示す概略斜視図である。 実施例２において、単電池及びガイド部材の外観斜視図である。 実施例２において、ガイド部材の上面図である。 実施例２において、図１２のＣ−Ｃ断面図である。 実施例２において、単電池の底面に対して第１ガイド部材によって空気が吸気される態様を示した一例である。 実施例２において、組電池（単電池）の底面の温度調節構造を示す図である。 実施例２において、図１２のＤ−Ｄ断面図であり、組電池（単電池）の底面の温度調節構造から側面の温度調節構造への空気の流れを説明するための図である。 実施例２において、第１ガイド部材から供給（排気）された空気が第２ガイド部材によって旋回渦流れとなる温度調節構造を説明するための図である。 実施例２において、組電池底面の温度調節構造の第１変形例を示す図である。 実施例２において、組電池底面の温度調節構造の第２変形例を示す図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
図１から図９は、本発明の第１実施例を示す図である。図１は、電池パックの温度調節構造の一例を示す概略上面図である。図１等において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸である。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の関係は、他の図面においても同様である。本実施例では、鉛直方向に相当する軸をＺ軸としている。

電池パック１は、車両に搭載することができる。電池パック１は、車両のフロアパネル（ボディ）に固定され、例えば、車室内のフロントシートやリアシート等のシート下のスペース、フロントシートのシート間のスペース、リアシート後方に位置するラゲッジスペースなどに、配置することができる。

電池パック１は、車両の走行に用いられるエネルギを出力する。車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、車両を走行させるための動力源として、電池パック１に加えて、燃料電池や内燃機関といった他の動力源を備えた車両である。電気自動車は、車両の動力源として、電池パック１だけを備えた車両である。

電池パック１は、モータ・ジェネレータに接続されている。モータ・ジェネレータは、電池パック１からの電力を受けることにより、車両を走行させるための運動エネルギを生成することができる。モータ・ジェネレータは、車輪に接続されており、モータ・ジェネレータによって生成された運動エネルギは、車輪に伝達される。車両を減速させたり、停止させたりするとき、モータ・ジェネレータは、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギに変換する。モータ・ジェネレータによって生成された電気エネルギは、電池パック１に蓄えることができる。

電池パック１およびモータ・ジェネレータの間の電流経路には、ＤＣ／ＤＣコンバータやインバータを配置することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータを用いれば、電池パック１の出力電圧を昇圧して、モータ・ジェネレータに供給したり、モータ・ジェネレータからの電圧を降圧して電池パック１に供給したりすることができる。また、インバータを用いれば、電池パック１から出力された直流電力を交流電力に変換でき、モータ・ジェネレータとして、交流モータを用いることができる。

図１に示すように、組電池１００は、本発明の蓄電装置に相当する。組電池１００は、複数の単電池１０を有しており、複数の単電池１０は、所定の方向（Ｘ方向）に並んでいる。単電池１０は、本発明の蓄電素子に相当する。複数の単電池１０は、バスバーによって電気的に直列に接続されている。なお、組電池１００には、電気的に並列に接続された複数の単電池１０が含まれていてもよい。

単電池１０としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。

本実施例では、複数の単電池１０が一方向に並んでいるが、これに限るものではない。具体的には、２つ以上の単電池によって１つの電池モジュールを構成し、複数の電池モジュールをＸ方向に並べることができる。１つの電池モジュールに含まれる複数の単電池は、電気的に直列に接続することができる。

複数の単電池１０が並んで配置される配置方向（Ｘ方向）の組電池１００の両端には、一対のエンドプレート１０１が配置されている。一対のエンドプレート１０１は、組電池１００を構成する複数の単電池１０を挟んでおり、複数の単電池１０に対して拘束力を与えるために用いられる。拘束力とは、Ｘ方向において、単電池１０を挟む力である。単電池１０に拘束力を与えることにより、単電池１０の膨張を抑制することができ、単電池１０の入出力特性が劣化するのを抑制することができる。

具体的には、Ｘ方向に延びる拘束バンド１０２の両端が、一対のエンドプレート１０１に接続されている。これにより、一対のエンドプレート１０１は、複数の単電池１０に対して拘束力を与えることができる。拘束バンド１０２は、組電池１００の左右側面（Ｙ方向側面）に、後述するガイド部材５０を介して配置されている。拘束バンド１０２を配置する位置及び数は、適宜設定することができ、拘束バンド１０２の両端が一対のエンドプレート１０１に接続されていればよい。例えば、Ｚ方向おける組電池１００上側面に、拘束バンド１０２を配置することができる。

図２は、本実施例のガイド部材５０を備えた組電池１００の外観斜視図である。組電池１００を構成する各単電池１０に対し、電池パック１の温度調節構造を構成するガイド部材５０が配置されている。

図２に示すように、単電池１０は、発電要素２０が収容される電池ケース１１を有する。単電池１０は、いわゆる角型電池であり、電池ケース１１は、直方体に形成されている。電池ケース１１は、例えば、金属で形成することができる。

電池ケース１１の上面１１ａは、内部に収容される発電要素２０と接続される正極端子１２及び負極端子１３が設けられている。上面１１ａは、例えば、電池ケース１１が発電要素２０の収容空間を形成するケース本体と蓋とで構成されている場合、発電要素２０を組み込むためのケース本体の開口部を上方から塞ぐ蓋に相当する。蓋およびケース本体は、例えば、溶接によって固定することができ、電池ケース１１の内部は、密閉状態となる。

なお、上面１１ａには、電池ケース１１の内部でガスが発生したときに、電池ケース１１の外部にガスを排出するための弁を設けることができる（不図示）。また、上面１１ａには、注液口を設けることもできる（不図示）。注液口は、電池ケース１１の内部に電解液を注入するために用いられ、注液栓によって塞がれている。

発電要素２０は、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されるセパレータとを有する。正極素子は、集電板と、集電板の表面に形成された正極活物質層とを有する。負極素子は、集電板と、集電板の表面に形成された負極活物質層とを有する。セパレータ、正極活物質層および負極活物質層には、電解液がしみ込んでいる。なお、電解液の代わりに、固体電解質を用いることもできる。

本実施例の単電池１０において、正極端子１２及び負極端子１３が設けられる面が単電池１０の上面１１ａであり、Ｚ方向において発電要素２０を挟んで上面１１ａと対向する下面が底面１１ｂである。また、底面１１ｂと底面１１ｂに対向する上面１１ａとが向かい合うＺ方向に長手方向を有し、配列方向（Ｘ方向）から組電池１００を見たときの水平方向（Ｙ方向）両側に対応する各面が、電池ケース１１の側面１１ｃである。水平方向両側に離間する２つの側面１１ｃに対してＹ方向に延び、隣り合う他方の単電池１０と向かい合う面が積層面１１ｄである。

また、本実施例の単電池１０は、Ｙ方向に長尺状に形成されており、Ｙ方向に長さＬ、Ｘ方向に幅Ｄ、及びＺ方向に高さＨを有する形状に形成されている。単電池１０の上面１１ａ及び底面１１ｂそれぞれは、Ｙ方向に長さＬ及びＸ方向に幅Ｄを有し、側面１１ｃは、Ｘ方向に幅Ｄ及びＺ方向に高さＨを有している。積層面１１ｄは、Ｙ方向に長さＬ及びＺ方向に高さＨを有している。

また、図２の例において、組電池１００を構成する各単電池１０に設けられるガイド部材５０は、単電池１０の配列方向に直交する積層面１１ｄに接触し、積層方向（Ｘ方向）において単電池１０同士を電気的に絶縁する。本実施例では、隣り合って配置される２つの単電池１０の間が、ガイド部材５０によって塞がれおり、単電池１０間に温度調節用の空気が流通するスペースが設けられていない。本実施例の組電池１００を構成する各単電池１０は、積層方向においてガイド部材５０を介して密接して配置されている。ガイド部材５０は、樹脂等の絶縁材で構成することができる。

図１に戻り、ブロア４００は、電池パック１内に温度調節用の空気を供給する。ブロア４００の流出口には、吸気ダクト４０１が接続されている。吸気ダクト４０１は、Ｙ方向に２つに分岐しており、一方の分岐ダクト４０１ａは、組電池１００の一方の側面に配置され、積層方向に延びている。また、他方の分岐ダクト４０１ｂは、組電池１００の他方の側面に配置され、積層方向に延びている。

各分岐ダクト４０１ａ，４０１ｂは、各単電池１０に設けられるガイド部材５０に接続されている。ブロアモータを駆動することにより、ブロア４００は、車室内の空気を吸気口から取り込み、吸気ダクト４０１を通じて各ガイド部材５０に供給する。

温度調節用の空気は、単電池１０の外面、すなわち、電池ケース１１の表面に接触し、空気および発電要素が収容される電池ケース１１の間で熱交換を行う。例えば、単電池１０が充放電等によって発熱しているときには、冷却用の空気を単電池１０に接触させることにより、単電池１０の温度上昇を抑制することができる。また、単電池１０が過度に冷却されているときには、加温用の空気を単電池１０に接触させることにより、単電池１０の温度低下を抑制することができる。

車室内の空気は、車両に搭載された空調装置等によって、単電池１０の温度調節に適した温度となっている。したがって、車室内の空気を単電池１０に供給すれば、単電池１０の温度調節を行うことができる。単電池１０の温度を調節することにより、単電池１０の入出力特性が劣化してしまうのを抑制することができる。

本実施例の電池パック１は、不図示のアッパーケースおよびロアーケースを有しており、組電池１００が、アッパーケースおよびロアーケースによって囲まれた収容スペースに、ガイド部材５０と共に配置される。収容スペース内に組電池１００が収容された電池パック１に対してブロア４００から延設される吸気ダクト４０１が接続される。ブロア４００から供給される空気が電池パック１内を流通する。電池パック１内を流れる空気は、ガイド部材５０により各単電池１０の側面１１ｃに導かれる。側面１１ｃに導かれた空気は、単電池１０との間で熱交換を行い、電池パック１外に排気される。

図３は、本実施例のガイド部材５０の外観斜視図である。ガイド部材５０は、単電池１０の側面１１ｃとＹ方向において対向する面を形成し、側面１１ｃの長手方向（Ｚ方向）に延びる第１壁部５１と、単電池１０の積層面１１ｄとＹ方向に略平行に延びる２つの第２壁部５２と、単電池１０の底面１１ｂと接触する底部５３と、を含んで構成される。

第１壁部５１及び第２壁部５２は、単電池１０の高さＨと同じ高さを有する。第２壁部５２は、単電池１０において積層方向に並んで配置される２つの積層面１１ｄに対応して設けられ、積層面１１ｄのＹ方向端部に位置する側面１１ｃよりもＹ方向外側に距離Ｌ１分長く形成されている。一対の第２壁部５２は、Ｘ方向において単電池１０（ケース１１）の幅Ｄに対応する距離離間しており、第２壁部５２において側面１１ｃよりも外側に延設された端部に、第１壁部５１が設けられている。

本実施例の第２壁部５２は、単電池１０の積層面１１ｄのＹ方向長さＬよりも、長さＬ１×２分長く形成されている。本実施例のガイド部材５０は、側面１１ｃと第１壁部５１との間にのみ単電池１０に対して空気が流通するスペース（流通経路Ｓ１）が形成されるように、上面１１ａ以外の単電池１０の周囲を覆う形状に形成されている。

流通経路Ｓ１に対応して、底部５３も単電池１０の積層面１１ｄのＹ方向長さＬよりも長さＬ１×２分長く形成されている。流通経路Ｓ１は、単電池１０の底面１１ｂ側の端部が底部５３によって塞がれており、上面１１ａ側の端部が空気の排気口として開口している。

そして、ガイド部材５０は、流通経路Ｓ１に空気を供給する供給部５４をさらに備えている。供給部５４は、底部５３によって閉塞している流通経路Ｓ１の一端に設けることができる。供給部５４から流通経路Ｓ１内に流れ込んだ空気は、第１壁部５１によってガイドされ、流通経路Ｓ１上方の他端側の開口、すなわち、流通経路Ｓ１の排気口に向かって流れ、排気される。

図３に示すように、供給部５４は、例えば、側面１１ｃに沿ってＺ方向に延びる流通経路Ｓ１に対してＹ方向に延びる空気の供給経路Ｓ２を形成する。供給部５４は、流通経路Ｓ１内と連通する空気の流入口５４ａと、ブロア４００から延びる吸気ダクト４０１（４０１ａ又は４０１ｂ）と接続される接続口５４ｂと、を有する。供給部５４の供給経路Ｓ２と流通経路Ｓ１とは、ＹＺ平面視において略Ｌ字状に形成されており、流通経路Ｓ１（側面１１ｃ）に対してＹ方向から略鉛直に空気が供給される。

そして、本実施例の供給部５４は、流通経路Ｓ１に流入する空気に、側面１１ｃの長手方向を回転軸として旋回する渦流を発生させる渦流生成部５５を備えている。渦流生成部５５は、流入口５４ａに２つの吹き出し口５４１ａ，５４１ｂを形成し、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂによって形成される流通経路Ｓ１への空気の吹き出し構造によって、空気の旋回渦流れを生じさせる。

図４は、ガイド部材５０を備えた単電池１０の積層方向視正面図であり、単電池１０の側面１１ｃの温度調節方法を説明するための図である。図４に示すように、供給部５４は、Ｚ方向に延びる流通経路Ｓ１に対し、Ｙ方向から略鉛直に空気を供給する。供給部５４から流通経路Ｓ１内には、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂを介してＺ方向に高さＨ１を有する空気の層流が流れ込む。流通経路Ｓ１内に流れ込む空気は、流通経路Ｓ１に対する吹き出し口５４１ａ，５４１ｂによる吹き出し構造によって旋回渦流れとなり、側面１１ｃの長手方向を回転軸として側面１１ｃと接触しながら、単電池１０の上面１１ａ側の排気口に向かって流れる。

供給部５４は、例えば、第２壁部５２及び底部５３の一部を第１壁部５１よりもＹ方向外側に所定長さ延設して形成することができる。そして、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂのＺ方向上端に対応する位置において第１壁部５１から略鉛直にＹ方向に突出した壁部５１ａを設けることで、供給経路Ｓ２を形成することができる。

図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。図３及び図４に示したように、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂは、流通経路Ｓ１の底面１１ｂ側の端部から高さＨ１、Ｘ方向に所定の幅を有する矩形状の開口である。吹き出し口５４１ａ，５４１ｂは、供給経路Ｓ２から流通経路Ｓ１への流入口５４ａを構成し、図５に示すように、各吹き出し口５４１ａ，５４１ｂそれぞれの開口端から空気が供給される供給経路Ｓ２の上流側に向かって、第１ガイド面５４２及び第２ガイド面５５ａが設けられている。

第１ガイド面５４２は、供給部５４の供給経路Ｓ２を形成する第２壁部５２で構成することができる。第２壁部５２は、上述のように供給部５４の供給経路Ｓ２を形成するために、第２壁部５２の一部をＹ方向外側に延設することで形成することができる。そこで、各吹き出し口５４１ａ，５４１ｂに空気を導く第１ガイド面５４２とし、第２壁部５２を用いることができる。

第２ガイド面５５ａは、渦流生成部５５における第１ガイド面５４２とＸ方向において向かい合う面である。渦流生成部５５は、供給経路Ｓ２から流通経路Ｓ１への流入口５４ａとして吹き出し口５４１ａ，５４１ｂを形成するとともに、接続口５４ｂから流入する空気を分岐させてＸ方向に離間する２つの吹き出し口５４１ａ，５４１ｂに導く分岐部として構成される。分岐部における第１ガイド面５４２とＸ方向において対向する面が、第２ガイド面５５ａとなる。第２ガイド面５５ａは、第１ガイド面５４２から側面１１ｃのＸ方向（幅方向）内側に位置している。

図５の例のように、本実施例の渦流生成部５５は、供給部５４の供給経路Ｓ２を形成する一対の第１ガイド面５４２の間に配置され、供給経路Ｓ２の上流側に向かって凸状に形成することができる。例えば、図５の例のように、渦流生成部５５は、供給部５４の接続口５４ｂから吹き出し口５４１ａ，５４１ｂに向かって空気の供給経路が狭くなるように、テーパ状の傾斜面を有する台形形状に形成することができる。

吹き出し口５４１ａ，５４１ｂの開口面と同一のＸＺ平面において流通経路Ｓ１内に面し、側面１１ｃと対向する面は、流通経路Ｓ１を構成する第１壁部５１のガイド面５１ｂである。ガイド面５１ｂは、Ｘ方向に略平行に延びており、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂの開口以外を流通経路Ｓ１と区画している。ＸＺ平面内において第１壁部５１と同一平面内に位置するガイド面５１ｂは、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂよりも側面１１ｃのＸ方向内側に配置されている。つまり、ガイド面５１ｂは、Ｘ方向において第１壁部５１の幅Ｄよりも短い幅を有しており、ガイド面５１ｂのＸ方向両端に、各吹き出し口５４１ａ，５４１ｂが形成されている。

第２ガイド面５５ａは、ガイド面５１ｂから流通経路Ｓ１への空気の供給経路Ｓ２の上流側に向かって延びるように一体的に構成することができる。本実施例では、１つの側面１１ｃにおいて、２つの吹き出し口５４１ａ，５４１ｂによって２つの旋回渦流れが形成されるように構成されている。

図５に示すように、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂに対し、流通経路Ｓ１を側面１１ｃの長手方向に沿ってＸ方向に区画する隔壁５６が設けられている。隔壁５６は、渦流生成部５５と一体的に設けることができ、ガイド面５１ｂから側面１１ｃに向かって延びている。

ここで、本実施例の吹き出し構造による旋回渦流れの発生原理について説明する。図５に示すように、ＸＹ平面視において、流通経路Ｓ１は、隔壁５６によって２つの流路Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに区画され、区画された各流通流路Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに対して吹き出し口５４１ａ，５４１ｂがそれぞれ設けられている。

図６は、旋回渦流れを発生させる吹き出し構造を説明するための図であり、区画された流通経路Ｓ１ａと吹き出し口５４１ａの拡大図である。図６に示すように、区画された流通流路Ｓ１ａは、Ｙ方向に長さｗ１、Ｘ方向に幅ｄ１を有する空間である。Ｘ方向の幅ｄ１は、例えば、側面１１ｃの幅Ｄの１／２に相当する。吹き出し口５４１ａは、Ｘ方向に幅ｄ２を有し、第１ガイド面５４２及び第２ガイド面５５ａで形成される供給経路Ｓ２と接続されている。

このとき、吹き出し口５４１ａの開口の幅ｄ２は、区画された流路Ｓ１ａの長さｗ１及び幅ｄ１よりも短く形成されている（ｄ２＜ｗ１，ｄ２＜ｄ１）。なお、流通流路Ｓ１ａの長さｗ１及び幅ｄ１の大小関係は、任意である。

つまり、図６に示すように、ＸＹ平面視において、吹き出し口５４１ａの流路断面（開口面）は、流通経路Ｓ１ａの流路断面よりも小さく形成され、吹き出し口５４１ａから流通経路Ｓ１ａの長さｗ１及び幅ｄ１よりも短い幅ｄ２（及び高さＨ１）の層流の空気が、流通経路Ｓ１ａ内に流入する吹き出し構造が形成されている。

そして、本実施例の吹き出し構造は、流通経路Ｓ１ａを形成する側面１１ｃ、第１壁部５１（５１ｂ）及び第２壁部５２において、第２壁部５２に沿って流通経路Ｓ１ａ内に流入させつつ、Ｚ方向に高さＨ１を有し、かつ流通経路Ｓ１ａのＹ方向における流路断面のＸ方向の長さｄ１及びＹ方向の長さｗ１それぞれよりも短いＸ方向の幅ｄ２を有する層流を流通経路Ｓ１ａに流入させる。

吹き出し口５４１ａから第２壁部５２に沿って流れる層流は、側面１１ｃに到達すると側面１１ｃに沿ってＸ方向に向きを変え、隔壁５６に向かって流れる。隔壁５６に到達した層流は、さらに隔壁５６に沿ってＹ方向に向きを変え、ガイド面５１ｂ（第１壁部５１）に向かって流れる。ガイド面５１ｂに到達した層流は、ガイド面５１ｂに沿って第２壁部５２に向かって流れる。このように、流通経路Ｓ１ａの内面に沿って層流の空気を旋回させて、側面１１ｃの長手方向を回転軸とし、側面１１ｃのＸ方向を冷却長とする旋回渦流れを発生させることができる。

吹き出し口５４１ｂも同様の吹き出し構造であり、流通経路Ｓ１ｂを形成する側面１１ｃ、第１壁部５１（５１ｂ）、第２壁部５２及び隔壁５６において、第２壁部５２に沿って流通経路Ｓ１ｂ内に流入させつつ、Ｚ方向に高さＨ１を有し、かつ流通経路Ｓ１ｂのＹ方向における流路断面のＸ方向の長さｄ１及びＹ方向の長さｗ１それぞれよりもＸ方向の幅ｄ２を有する層流を流通経路Ｓ１ｂに流入させる。流通経路Ｓ１ｂの内面に沿って層流の空気が旋回し、側面１１ｃの長手方向を回転軸として側面１１ｃのＸ方向を冷却長とする旋回渦流れを発生させることができる。

図７は、図４のＢ−Ｂ断面図である。図７に示すように、Ｚ方向に高さＨ１、Ｘ方向に幅ｄ２を有する吹き出し口５４１ａ，５４１ｂから流通経路Ｓ１ａ，Ｓ１ｂそれぞれに吹き出された層流の空気は、隔壁５６によって区画されて独立した旋回渦流れを形成する。側面１１ｃのＸ方向の幅Ｄに対してＺ方向を回転軸とする２つの旋回渦流れが形成される。

なお、隔壁５６は、図７の例のように、側面１１ｃの長手方向において、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂの高さＨ１よりも高くなっており、流通経路Ｓ１のＺ方向端部まで延びていない。２つの吹き出し口５４１ａ，５４１ｂそれぞれから吹き出される層流の空気が互いに混ざり合わずに独立した旋回渦流れを形成する高さとなるように、隔壁５６の高さを任意に設定することができる。なお、流通経路Ｓ１のＺ方向端部まで延設して高さＨを有する隔壁５６を設けることもできる。

各吹き出し口５４１ａ，５４１ｂによって形成された旋回渦流れそれぞれは、側面１１ｃの長手方向（Ｚ方向）を回転軸として旋回し、側面１１ｃの長手方向に直交する幅方向を第１冷却長（Ｄ／２）として側面１１ｃに接触しながら、側面１１ｃの長手方向に沿ってＺ方向に流れる。

したがって、旋回して流れる渦流れの空気は、側面１１ｃのＸ方向を第１冷却長として接触するため、側面１１ｃの長手方向に沿って空気を流すよりも冷却長が短くなり、効率良く温度調節を行うことができる。さらには、側面１１ｃの長手方向に進む旋回渦流れは、Ｘ方向に旋回しながら側面１１ｃの長手方向（Ｚ方向）に延びる第２冷却長を進む。このため、第２冷却長の長さ方向に対する温度境界層を乱し、側面１１ｃの長手方向に沿った温度境界層の増加を抑制することができ、効率良く温度調節を行うことができる。

特に、本実施例の渦流生成部５５（吹き出し口５４１ａ，５４１ｂ）は、乱流によって形成される渦流れではなく、Ｚ方向に高さＨ１及びＸ方向に幅ｄ２を有する層流を旋回させて渦流れを形成し、側面１１ｃの長手方向を回転軸として側面１１ｃのＸ方向を冷却長とする旋回渦流れを発生させることで、側面１１ｃと空気との熱交換を効率良く行えるようにしている。

このように本実施例の温度調節構造は、積層される単電池１０間に空気を接触させなくても、単電池１０のケース１１の側面１１ｃを効率良く温度調節することができる。このため、電池パック１のＸ方向（単電池１０が並ぶ方向）の小型化を図ることができる。また、ガイド部材５０への空気の供給経路が、電池パック１の側面に位置するため、電池パック１のＺ方向（高さ）の小型化も図ることができる。なお、図７等の例のように、本実施例では、側面１１ｃのＸ方向（幅方向）においてＺ方向を回転軸とする２つの旋回渦流れを発生させているため、各旋回渦流れの側面１１ｃのＸ方向における第１冷却長は、１／２となり、さらに効率良く温度調節を行うことができる。

また、ブロア４００から供給される温度調節用の空気が、ガイド部材５０によって、組電池１００を構成する各単電池１０それぞれの側面１１ｃに対して並列に（個別に）吸排気される。このため、下流側の冷却風が上流側の冷却風の温度上昇の影響を受けることがない。したがって、各単電池１０それぞれの冷却効率を均一化することができ、単電池１０間での温度バラツキを抑制することができる。

図８及び図９は、本実施例の温度調節構造の吹き出し構造の変形例を示す図である。図８の例は、流通経路Ｓ１を隔壁５６で区画せずに、流通経路Ｓ１に対して１つの吹き出し口５４１ｃを設け、側面１１ｃの長手方向（Ｚ方向）を回転軸として旋回し、側面１１ｃの長手方向に直交する幅Ｄを第１冷却長として側面１１ｃに接触しながら、側面１１ｃの長手方向に沿ってＺ方向に流れる吹き出し構造である。

図８の変形例においても、図６に示したように、吹き出し口５４１ｃの開口の幅ｄ３が、ＸＹ平面における流通経路Ｓ１の流路断面の長さ（ｗ１×２）及び幅（ｄ１×２）よりも短く形成されている。そして、Ｚ方向に高さＨ１及びＸ方向に幅ｄ３を有する層流の空気が、流通経路Ｓ１を形成する側面１１ｃ、第１壁部５１（５１ｂ）及び第２壁部５２において、第２壁部５２に沿って流通経路Ｓ１内に流入するので、流通経路Ｓ１の内面に沿って層流の空気が旋回し、側面１１ｃの長手方向を回転軸として側面１１ｃのＸ方向を冷却長とする旋回渦流れを発生させることができる。

次に、図９に示す変形例は、流通経路Ｓ１を区画する隔壁５６に沿って吹き出し口５４１ａ，５４１ｂから層流の空気を、流通経路Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに流入させる吹き出し構造の一例である。

上述したように、流通経路Ｓ１ａは、側面１１ｃ、第１壁部５１（５１ｂ）、第２壁部５２及び隔壁５６によって囲まれているので、隔壁５６を第１壁部５１ｂよりも供給経路Ｓ２の上流側に延設し、隔壁５６側に吹き出し口５４１ａを形成することができる。

つまり、図９の例において、図５に示した隔壁５６によって区画される流通経路Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに対して吹き出し口５４１ａ，５４１ｂの位置関係が、Ｘ方向において隔壁５６を挟んで隣り合うように配置されている。そして、隔壁５６が、図５に示した吹き出し構造の第２壁部５２に相当し、隔壁５６によって流通経路Ｓ１が区画される場合、流通経路Ｓ１ａにおいて、側面１１ｃと第１壁部５１との間のスペースを覆う第２壁部５２は、Ｙ方向に長さＬ１延設された部分と、隔壁５６とで構成されることになる。

このように図９の変形例では、隔壁５６に沿って流通経路Ｓ１ａ内に流入させつつ、Ｚ方向に高さＨ１を有し、かつ流通経路Ｓ１ａのＹ方向における流路断面のＸ方向の長さｄ１及びＹ方向の長さｗ１それぞれよりもＸ方向の幅ｄ２を有する層流を流通経路Ｓ１ａに流入させる。流通経路Ｓ１ａの内面に沿って層流の空気が旋回し、側面１１ｃの長手方向を回転軸とし、かつ側面１１ｃのＸ方向における第１冷却長を１／２とする旋回渦流れを発生させることができる。吹き出し口５４１ｂについても同様である。

なお、本実施例において、矩形状の流通経路Ｓ１を一例に説明しているが、これに限るものではない。例えば、ＸＹ平面の断面形状が曲線を有する円弧状の流通経路であってもよい。また、第１ガイド面５４２、第２ガイド面５５ａは、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂそれぞれに対して、Ｙ方向に略平行なガイド面として構成することもできる。つまり、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂの開口の幅と同じ幅を有し、Ｙ方向外側に延びる各供給経路Ｓ２を設けるように構成してもよい。また、第１ガイド面５４２は、第２壁部５２に対してＸ方向外側に傾斜して設けることも可能である。

また、供給部５４及び渦流生成部５５は、流通経路Ｓ１に対して別体で構成することもできる。この場合、例えば、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂが形成される流入口５４ａを第１壁部５１に形成しておき、供給部５４及びガイド面５１ｂを有する渦流生成部５５を流入口５４ａに接続することで、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂによる吹き出し構造を形成することができる。

また、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂは、第２壁部５２に設けることもできる。すなわち、供給経路Ｓ２は、流通経路Ｓ１に対してＹ方向と略平行に空気を供給するように流通経路Ｓ１と接続することができる。この場合、吹き出し口５４１ａ，５４１ｂを介して流通経路Ｓ１に流入する層流の空気は、ガイド面５１ｂ（第１壁部５１）又は側面１１ｃに沿って流通経路Ｓ１内に流入することになる。

なお、本実施例のガイド部材５０は、１つの単電池１０の２つの積層面１１ｄに対応して一対の第２壁部５２が設けられており、側面１１ｃの長手方向に延びる流通経路Ｓ１は、Ｘ方向において、ガイド部材５０の２つの第２壁部５２で塞がれているが、Ｘ方向に隣り合う他方の単電池１０のガイド部材５０の第２壁部５２を利用して、側面１１ｃの長手方向に延びる流通経路Ｓ１を形成することができる。

例えば、図３の例では、隣接する各単電池１０に対応して設けられるガイド部材５０の第２壁部５２それぞれが、Ｘ方向に積層配置される単電池１０間に２重に配置されているが、２つの第２壁部５２のうち１つの第２壁部５２を省略して、単電池１０の積層面１１ｄとＹ方向に略平行に延びる１つの第２壁部５２のＹ方向両端側に、第１壁部５１が形成されるように、ガイド部材５０を構成することができる。

この場合、Ｘ方向に単電池１０と共に挟まれて積層される一方の単電池１０のガイド部材５０の第２壁部５２が、Ｘ方向に隣り合う他方の単電池１０の積層面１１ｄに配置され、積層方向に隣り合う一方の単電池１０及び他方の単電池１０が、一枚の第２壁部５２を隔てて（挟んで）密接して配置されるようになる。そして、１つの単電池１０の側面１１ｃと第１壁部５１との間のスペースが、Ｘ方向において、ガイド部材５０の第２壁部５２と、Ｘ方向に隣り合う他の単電池１０におけるガイド部材５０の第２壁部５２とで塞がれるように構成することができる。したがって、側面１１ｃの長手方向に延びる流通経路Ｓ１を形成することができる。

なお、本実施例の底部５３は、単電池１０の底面１１ｂ全体を覆う形状でなくてもよい。例えば、少なくとも流通経路Ｓ１に対応した単電池１０の底面１１ｂ側の端部を塞ぐように、底面１１ｂのＹ方向端部から外側に長さＬ１の底部５３を各側面１１ｃに対応して設けることができる。また、第２壁部５２は、単電池１０の高さＨよりも高く形成し、単電池１０の上面１１ａからＺ方向に突出するように設けることができる。このように構成することで、単電池１０間の絶縁性をより向上させることができる。

また、１つの単電池１０それぞれに設けられる複数のガイド部材５０は、一体に構成することもできる。つまり、本実施例のガイド部材５０は、組電池１００を構成する複数の単電池１０に対応して積層方向に複数設けたり、積層方向に複数設けられる各ガイド部材５０を一体に構成することもできる。

（実施例２）
図１０から図１９は、本発明の第２実施例を示す図である。本実施例は、上記実施例１の側面１１ｃの温度調節構造に加えて、ケース１１の底面１１ｂの温度調節構造をさらに備えており、組電池１００を構成する単電池１０の底面１１ｂ及び側面１１ｃに空気を接触させて温度調節を行う。

図１０は、本実施例の電池パック１の温度調節構造の概略斜視図である。ガイド部材５００は、組電池１００の底面（下面）側とロアーケース３００との間に配置される第１ガイド部材５０Ａと、単電池１０が並んで配置されるＸ方向から組電池１００を見たときのＹ方向（水平方向）両側に対応する側面に設けられる第２ガイド部材５０Ｂとで構成されている。

本実施例において、第２ガイド部材５０Ｂが、上記実施例１のガイド部材５０に相当する。以下の説明において、第２ガイド部材５０Ｂについては、上記実施例１で示した各図と同じ符号を付して説明を省略する。また、本実施例のガイド部材５００は、一例として、第１ガイド部材５０Ａ及び第２ガイド部材５０Ｂが一体的に構成された態様を示しているが、個別に各ガイド部材を組み合わせて構成することもできる。

ブロア４００は、Ｘ方向において組電池１００と隣り合って配置することができる。ブロア４００の流出口に接続される吸気ダクト４０２は、ガイド部材５０Ａによって形成される組電池１００の底面側の吸気経路Ｐに接続される。吸気経路Ｐは、Ｘ方向に延びている。なお、ブロア４００は、Ｘ方向に組電池１００と並んで配置しなくてもよい。例えば、Ｙ方向に並んで配置することもできる。この場合、ブロア４００の流出口や吸気ダクト４０２がＸ方向に延びる吸気経路Ｐの端部に接続されるように、任意の形状に構成することができる。

図１１は、本実施例のガイド部材５００の一例を示す図である。本実施例のガイド部材５００は、組電池１００を構成する１つの単電池１０それぞれに対して設けられる。なお、図１０等の例では、１つの単電池１０それぞれに設けられる複数のガイド部材５００を個別に複数設けているが、各ガイド部材５００を一体に構成することもできる。

図１１に示すように、ガイド部材５００を構成する第１ガイド部材５０Ａは、単電池１０の底面１１ｂの幅Ｄと略同一の幅を有するとともに、単電池１０（底面１１ｂ）のＹ方向の長さＬに対応して長尺状に形成されている。ガイド部材５０Ａは、底面１１ｂ側に設けられるガイド部本体７１と、ガイド部本体７１とロアーケース３００との間に配置される一対の脚部７７と、を備える。

脚部７７は、ガイド部本体７１からロアーケース３００に向かって延び、端部がロアーケース３００の上面に接触する。脚部７７は、ガイド部本体７１と一体的に又は個別に設けることができる。脚部７７は、ロアーケース３００とガイド部本体７１との間に空気が流通する空間を形成する。一対の脚部７７は、Ｙ方向において所定距離離間して配置されている。一対の脚部７７の間の空間は、単電池１０（組電池１００）のＸ方向に向かう温度調節用の空気の吸気経路Ｐとなる。

図１２は、ガイド部材５００の上面図である。図１３は、図１２のＣ−Ｃ断面図である。ガイド部本体７１は、組電池１００を構成する各単電池１０の底面１１ｂに空気を供給する供給通路７２と、供給通路７２から供給された空気をＸ方向において底面１１ｂに沿って単電池１０の外側に導くガイド面７３と、底面１１ｂと熱交換を行った空気の排出通路７４と、底面１１ｂの少なくとも一部が接触する設置面７５と、を備えている。

設置面７５は、ガイド部本体７１の上面に設けられ、単電池１０の底面１１ｂのＹ方向端部の一部が接触する領域である。設置面７５は、ガイド部本体７１の上面におけるＹ方向端部それぞれに、底面１１ｂの各端部に対応する位置に設けられている（図１４参照）。

供給通路７２は、一対の脚部７７によって形成される吸気経路Ｐを流れる空気を、底面１１ｂに導く通路である。供給通路７２は、離間した一対の壁部７３ａによって形成することができ、ガイド部本体７１においてＺ方向に吸気経路Ｐから底面１１ｂに向かって挿通する通路である。供給通路７２は、Ｙ方向に延びており、底面１１ｂと略同一の長さを有する。

ガイド面７３は、底面１１ｂと対向する面であり、底面１１ｂよりもＺ方向下方に位置する壁部７３ａの上面である。ガイド面７３は、Ｙ方向に延びる供給通路７２を挟んでＸ方向にそれぞれ設けられている。図１３に示すように、供給通路７２は、底面１１ｂのＸ方向中央付近に設けられ、Ｙ方向に延びる供給通路７２から底面１１ｂに導かれた空気は、ガイド面７３によって底面１１ｂのＸ方向両側に導かれる。

ガイド面７３は、Ｙ方向に延びる供給通路７２と略同一の長さを有し、かつＸ方向に底面１１ｂの幅Ｄに応じた幅を有している。本実施例では、Ｙ方向に長尺状の底面１１ｂに対して、長さが短い幅方向に沿って供給通路７２から導かれた空気を接触させて単電池１０の温度調節を行う。

つまり、単電池１０の底面１１ｂに対して長さＬの幅を有する空気が供給通路７２から供給されて底面１１ｂの幅方向に流れる。このため、長さＬを有する一様な空気の流れが底面１１ｂに沿ってＸ方向に流れて底面１１ｂと接触するので、底面１１ｂのＹ方向の長さ方向に空気を流すよりも冷却長が短くなり、冷却効率が向上する。

排出通路７４は、底面１１ｂと熱交換を行う空気を排出する通路であり、互いに離間した壁部７３ａと壁部７４ａとによって形成される。排出通路７４は、供給通路７２とＸ方向において隣り合う位置に、壁部７３ａによって供給通路７２と区画して設けられる。ガイド部材５０Ａの排出通路７４は、ガイド面７３を介して供給通路７２と接続されており、Ｘ方向両側に２つ配置されている。

ガイド面７３は、供給通路７２から底面１１ｂに流入して底面１１ｂと熱交換を行った空気を、底面１１ｂに沿って供給通路７２とＸ方向で隣り合う排出通路７４に向かって導く。このとき、供給通路７２と排出通路７４とは壁部７３ａによって区画され、排出通路７４のＺ方向下側は、壁部７４ａによって塞がれており、吸気経路Ｐに対して区画されている。

排出通路７４は、Ｙ方向両端部において、第２ガイド部材５０Ｂの流通経路Ｓ１それぞれと接続されている。つまり、本実施例のガイド部材５００は、第１ガイド部材５０ＡのＹ方向端部両側に、単電池１０の側面１１ｃそれぞれに対応して第２ガイド部材５０Ｂが設けられている。

第２ガイド部材５０Ｂは、排出通路７４を空気の供給経路（Ｓ２）として、単電池１０の側面１１ｃにＺ方向に延びる流通経路Ｓ１に、底面１１ｂと熱交換を行った空気を流入させる。各排出経路７４は、Ｙ方向端部において左右の第２ガイド部材５０Ｂに接続されており、排出経路７４のＹ方向端部の開口が、流通経路Ｓ１に対する吹き出し口５４１ａ，５４１ｂとして構成される。

ここで、ガイド部本体７１のガイド面７３及び設置面７５の位置関係について説明する。ガイド面７３は、図１１に示すように、単電池１０の底面１１ｂが接触する設置面７５よりもＺ方向下方に位置し、底面１１ｂとガイド面７３との間に空気がＸ方向に流れる空間が形成されている。このため、設置面７５とガイド面７３との間にはＺ方向において段差が形成されており、設置面７５は、ガイド面７３のＹ方向端部の領域に設けられている。

また、図１３に示すように本実施例の供給通路７２は、ノズル状に構成することができる。つまり、供給通路７２は、底面１１ｂに向かってＺ方向に延びる通路の幅（Ｘ方向の幅）が、底面１１ｂに近づくほど、狭くなるように形成することができる。供給通路７２が吸気経路Ｐから単電池１０の底面１１ｂに向かってノズル状に形成されることで、底面１１ｂに供給される空気の流速を高めることができ、底面１１ｂに対して空気を衝突させるように供給することができる。このような構成により、底面１１ｂに接触する空気の熱交換が促進され、冷却効率が向上する。なお、ノズル先端の幅（底面１１ｂに面する供給通路７２のＸ方向における開口幅）は、任意の設定することができる。

次に、第１ガイド部材５０Ａの温度調節構造における空気の流れについて説明する。図１４は、単電池１０の底面１１ｂに対して第１ガイド部材５０Ａによって空気が吸気される態様を示した一例である。ブロア４００から供給された空気は、一対の脚部７７とロアーケース３００とで形成される吸気経路ＰをＸ方向に流れる。吸気経路ＰをＸ方向に流れる空気は、吸気経路ＰからＺ方向上方に流れ、Ｘ方向に平面状の底面１１ｂに対してＺ方向から略垂直に接触する。

図１５は、吸気経路Ｐを流動する空気がガイド部材５０Ａによって組電池１００を構成する各単電池１０に導かれる態様を示した図である。

Ｘ方向に並んで配置される組電池１００の各単電池１０には、ガイド部材５００がそれぞれ設けられているので、Ｘ方向に流れる空気が、ガイド部材５０Ａによって吸気経路ＰのＺ方向上側に位置する各供給通路７２に並列に流れ込む。このため、吸気経路Ｐの上流側と下流側とで空気の温度は同じとなり、吸気経路Ｐの下流側で供給通路７２に流れ込む空気は、上流側の単電池１０との熱交換によって温められた空気の影響を受けない。

供給通路７２は、単電池１０の底面１１ｂに対して開口しており、底面１１ｂに対して空気を略垂直な方向に導く。図１５に示すように、空気は、吸気経路ＰからＺ方向上方に流れ、Ｘ方向に平面状の底面１１ｂに対してＺ方向から略垂直に接触する。

底面１１ｂに対して略垂直に接触した空気は、略９０度向きを変え、供給通路７２のＸ方向両側のガイド面７３と底面１１ｂとの間の空間を、底面１１ｂの幅方向に流れる。ガイド面７３によって底面１１ｂを幅方向に流れたＹ方向に長さＬを有する空気は、ガイド面７３を介して供給通路７２のＸ方向両側に設けられた排出通路７４それぞれに導かれる。

図１６は、単電池１０の底面１１ｂに接触した空気が排出通路７４によって排気されて、第２ガイド部材５０Ａの流通経路Ｓ１に流入する態様を示した一例である。図１６に示すように、ガイド面７３から排出通路７４に流入する空気は、ガイド面７３に対してＺ方向下方に流れ、単電池１０のＹ方向端部（Ｙ方向外側）に向かって流れる。排出通路７４のＹ方向端部には、側面１１ｃに対する空気の流通経路Ｓ１が設けられているので、第１ガイド部材５０Ａから排気される空気は、排出通路７４を流れて流通経路Ｓ１に流入する。

このように本実施例では、単電池１０の底面１１ｂに対してＺ方向から略垂直に空気が吸気され、さらに底面１１ｂに対してＺ方向下方に空気が排気される。ガイド部材５０Ａは、１つの単電池１０に対して供給通路７２、ガイド面７３及び排出通路７４それぞれが底面１１ｂに対応して設けられ、単電池１０に対する温度調節用の吸排気が、１つの底面１１ｂで行われることを可能にしている。

つまり、本実施例では、単電池１０の底面１１ｂに対してＺ方向から略垂直に空気が吸気され、かつ底面１１ｂに対してＺ方向下方に流れてＹ方向に空気が排気されるので、吸排気が１つの底面１１ｂに対して完結している。

また、ガイド部材５０Ａの排出通路７４は、側面１１ｃに設けられる第２ガイド部材５０Ｂの流通経路Ｓ１と連通しており、排出通路７４を流れる空気は、流通経路Ｓ１を排気経路として、側面１１ｃのＺ方向上方の排気口から排気される。

したがって、単電池１０の底面１１ｂそれぞれに導かれた空気が、吸気経路Ｐを流れる空気との接触がない区画された流通経路Ｓ１に流れ、１つの単電池１０に対して独立した吸排気が構成される。このため、吸気経路Ｐの下流側で単電池１０の底面１１ｂに導かれる空気は、例えば、上流側で単電池１０の底面１１ｂに導かれる空気と略同一の温度となる。ブロア４００から供給される温度調節用の空気が、組電池１００を構成する各単電池１０それぞれの底面１１ｂに対して並列に（個別に）吸排気される。

図１７は、排出通路７４を供給経路Ｓ２とした第２ガイド部材５０Ｂの温度調節構造を説明するための図である。図１７に示すように、排出通路７４のＹ方向端部と流通経路Ｓ１とが連通しており、流通経路Ｓ１に対して排出通路７４の開口が吹き出し口５４１ａ，５４１ｂとして構成されている。

排出通路７４のＹ方向端部の開口として形成される吹き出し口５４１ａ、５４１ｂは、第１ガイド部材５０ＡのＹ方向端部の側面に設けられ、排気通路７４のＸ方向の幅に対応する幅ｄ４及びＺ方向の高さＨ２に対応する大きさの開口である。上記実施例１の図６等で示したように、隔壁５６によって区画された流通経路Ｓ１の各流通経路Ｓ１ａ，Ｓの長さ及び幅よりも、各吹き出し口５４１ａ，５４１ｂの幅ｄ４が短く形成されている。

本実施例の吹き出し構造においても、流通経路Ｓ１ａを形成する側面１１ｃ（ガイド面５１ｂ）、第１壁部５１及び第２壁部５２において、第２壁部５２に沿って流通経路Ｓ１ａ内に流入させつつ、Ｚ方向に高さＨ２を有し、かつ流通経路Ｓ１ａのＹ方向における流路断面のＸ方向の長さ及びＹ方向の長さそれぞれよりも短い幅ｄ４を有する層流を流通経路Ｓ１ａに流入させる。なお、図１７の例において、第１ガイド部材５０ＡのＹ方向端部の側面が、上記実施例１のガイド面５１ｂに相当する。

第１ガイド部材５０Ａの排出通路７４のＹ方向端部の開口である吹き出し口５４１ａから第２壁部５２に沿って流れる層流は、第１壁部５１に到達すると第１壁部５１に沿ってＸ方向に向きを変え、隔壁５６に向かって流れる。隔壁５６に到達した層流は、さらに隔壁５６に沿ってＹ方向に向きを変え、ガイド面５１ｂ（側面１１ｃ）に向かって流れる。ガイド面５１ｂに到達した層流は、ガイド面５１ｂに沿って第２壁部５２に向かって流れる。このように、流通経路Ｓ１ａの内面に沿って層流の空気を旋回させて、側面１１ｃの長手方向を回転軸とし、側面１１ｃのＸ方向を冷却長とする旋回渦流れを発生させることができる。吹き出し口５４１ｂについても同様である。

本実施例の電池パック１の温度調節構造は、単電池１０の底面１１ｂに空気を接触させて温度調節を行う第１温度調節構造と、単電池１０の側面１１ｃに空気を接触させて温度調節を行う第２温度調節構造と、を有し、第１温度調節構造の排気経路（排出通路７４）が第２温度調節構造の供給経路（Ｓ２）となっている。

そして、組電池１００の底面に形成されるＸ方向に延びる吸気経路Ｐから各単電池１０の底面１１ｂそれぞれに対して略鉛直に供給される空気は、隣り合う他の単電池１０間を流れることなく、各々独立して単電池１０の底面１１ｂ及び側面１１ｃを流れて単電池１０との間で熱交換を行う。

本実施例によれば、単電池１０に接触する温度調節用の空気が、単電池１０の底面１１ｂと接触しつつ、底面１１ｂと接触した空気がさらに側面１１ｃと接触して熱交換を行うので、側面１１ｃのみに空気を接触させる場合に比べて、単電池１０をさらに効率良く温度調節することができる。また、電池パック１のＸ方向（単電池１０が並ぶ方向）の小型化も図ることができる。

図１８及び図１９は、本実施例の変形例を示す図である。図１８は、第１ガイド部材５０Ａの供給通路７２の変形例を示す断面図である。図１８に示すように、Ｘ方向における供給通路７２の配置を変更し、供給通路７２が、単電池１０の底面１１ｂのＸ方向における中央付近ではなく、底面１１ｂのＸ方向端部側に配置されている。供給通路７２は、単電池１０の底面１１ｂのＸ方向の一端側に設けられ、排出通路７４は、ガイド面７３を介して他端側に設けられている。供給通路７２から底面１１ｂに導かれた空気はＸ方向の一端側から他端側に向かって流れる。この場合であっても、長さＬを有する一様な空気がＸ方向に流れて熱交換を行う経路長が短くなり、効率良く単電池１０を冷却することができる。

なお、図１８に示した底面１１ｂの温度調節構造には、上記実施例１の図８に示した側面１１ｃの温度調節構造の変形例を適用することができ、本実施例のガイド部材５００を構成することができる。

次に、図１９は、上述した底面１１ｂの温度調節構造の変形例を示す図である。図１９の変形例では、単電池１０の底面１１ｂに対してＺ方向から略垂直に供給される空気が、単電池１０の長さ方向（Ｙ方向）に流通して単電池１０と接触する。

図１９の変形例のガイド部材５００は、左右対称の２つのガイド部材で構成することができる。例えば、図１１で示したガイド部材５００を、一対の脚部７７間の領域で第１ガイド部５０Ａ（ガイド部本体７１）をＸ方向に切り離し、それぞれの第１ガイド部材５０Ａを単電池１０の底面１１ｂに対してＹ方向に間隔を開けて配置することができる。

また、Ｙ方向に互いに離間して配置される２つのガイド部材５０Ａの各脚部７７間に、吸気経路Ｐが形成され、２つのガイド部材５０Ａ間の単電池１０の底面１１ｂに対する開口が、供給通路７２を形成している。また、ガイド面７３は、Ｘ方向において単電池１０の底面１１ｂと略同一の幅を有し、Ｙ方向に延びている。各ガイド面７３のＹ方向端部には、排出通路７４が設けられおり、Ｙ方向を単電池１０の底面１１ｂに沿って流通した空気が排出経路７４に導かれる。

また、ガイド面７３は、設置面７５よりもＺ方向下方に位置し、底面１１ｂとガイド面７３との間に空気がＹ方向に流れる空間が形成されている。設置面７５とガイド面７３との間にはＺ方向において段差が形成されており、設置面７５は、ガイド面７３のＹ方向端部の領域に設けられている。

図１９に示すように、空気は、吸気経路ＰからＺ方向上方に流れ、Ｘ方向に平面状の底面１１ｂに対してＺ方向から略垂直に接触する。底面１１ｂに対して略垂直に接触した空気は、略９０度向きを変え、供給通路７２のＹ方向両側の各ガイド面７３と底面１１ｂとの間の空間を、底面１１ｂの長さ方向に流れる。ガイド面７３によって底面１１ｂを長さ方向に流れたＸ方向に幅Ｄを有する空気は、単電池１０のＹ方向端部に向かって流れる。各ガイド部材５０ＡのＹ方向端部それぞれには、第２ガイド部材５０Ｂの流通経路Ｓ１に対する吹き出し口５４１ａ，５４１ｂを有する排出通路７４が設けられているので、図１１の例と同様に、空気は、ガイド面７３を流れた後に側面１１ｃを流れて流通経路Ｓ１の排気口から排気される。なお、図１９に示した底面１１ｂの温度調節構造には、上記実施例１の図５又は図８に示した側面１１ｃの温度調節構造を適用することができる。

１：電池パック、１０：単電池、１１ｂ：底面、１１ｃ：側面、５０，５００：ガイド部材、５１：第１壁部、５２：第２壁部、５３：底部、５４：供給部、５４１ａ，５４１ｂ，５４１ｃ：吹き出し口、５５：渦流生成部、５６：隔壁、７２：供給通路、７３：ガイド面、７４：排出通路、Ｓ１：流通経路、Ｓ２：供給経路、Ｐ：吸気経路、１００：組電池

Claims (5)

1. 充放電を行う発電要素がケースに収容された蓄電素子が所定の方向に複数並んで配置される蓄電装置の温度調節構造であって、
   前記ケースの底面と前記底面に対向する面とが向かい合う方向に長手方向を有し、前記所定の方向から前記蓄電装置を見たときの水平方向両側に対応する前記ケースの側面に設けられ、前記ケースとの間で熱交換を行う温度調節用の空気を前記長手方向に導く流通経路と、
   前記流通経路に流入する前記空気に、前記長手方向を回転軸として旋回する渦流を発生させる渦流生成部と、
   を有することを特徴とする蓄電装置の温度調節構造。
2. 前記流通経路は、前記水平方向において前記側面と対向し、前記長手方向に延びる第１壁部と、前記水平方向と直交する幅方向において前記側面と前記第１壁部との間のスペースを覆い、前記長手方向に延びる第２壁部と、を備え、
   前記渦流生成部は、前記流通経路内に前記空気を流入させる吹き出し口を備え、
   前記吹き出し口は、前記流通経路の前記水平方向における流路断面の前記幅方向の長さ及び前記水平方向の長さそれぞれよりも前記幅方向に短い幅を有することを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置の温度調節構造。
3. 前記長手方向に沿って前記流通経路を区画する隔壁をさらに備え、
   前記吹き出し口は、前記隔壁によって区画された前記長手方向に延びる各流通経路それぞれに設けられることを特徴とする請求項２に記載の蓄電装置の温度調節構造。
4. 前記空気が前記ケースの底面に対して略垂直な方向から供給されるように、前記空気を前記底面に導く供給通路と、
   前記供給通路から流入して前記底面と熱交換を行う前記空気を、前記底面に沿って流通させるガイド面と、を備え、
   前記ガイド面によって前記底面を流通した前記空気が、前記渦流生成部を介して前記流通経路に供給されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の蓄電装置の温度調節構造。
5. 充放電を行う発電要素がケース内に収容された蓄電素子が所定の方向に複数並んで配置される蓄電装置の温度調節方法であって、
   前記ケースの底面と前記底面に対向する面とが向かい合う方向に長手方向を有し、前記所定の方向から前記蓄電装置を見たときの水平方向両側に対応する前記ケースの側面に設けられ、前記ケースとの間で熱交換を行う温度調節用の空気を前記長手方向に導く流通経路を流れる前記空気に、前記長手方向を回転軸として旋回する渦流を発生させて、前記空気の渦流を前記側面に接触させることを特徴とする蓄電装置の温度調節方法。

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