电池模块

技术领域

本公开涉及电池模块。

背景技术

例如作为车辆用等的、要求高输出电压的电源，已知的是具有串联多个电池的电池集合体的电池模块。关于这样的电池模块，专利文献1中公开了一种电池模块，其包括具有制冷剂流路的冷却板，以及被可热传导地结合于冷却板的表面的多个电池。

为了抑制各电池的充放电量的不均衡、维持电池模块的性能，期望均匀地冷却电池集合体的各电池。另一方面，在冷却板中存在温度边界层沿着制冷剂的流动而发展的情况。温度边界层是热交换的阻力因素。因此，温度边界层发展时，使得制冷剂流的表面侧制冷剂专门供热交换。因此，越是制冷剂流的下游侧、电池的冷却效率越低，难以均匀地冷却多个电池。

对此，在专利文献1中，在制冷剂流路中设置多个流路截面面积大的部分，通过反复增减制冷剂的流速，抑制温度边界层的发展。由此，实现制冷剂流动方向上的冷却效率的均匀化，均匀地冷却多个电池。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本国特开2013-16351号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

在上述的电池模块中，在制冷剂流路中设置流路截面面积大的部分，因此存在冷却板大型化的趋势。例如，大的截面面积部为向相邻的流路排列的方向扩展的形状的情况下，相邻的流路间的距离变大，冷却板的面积变大。另外，大的截面面积部为向冷却板与电池的层叠方向扩展的形状的情况下，冷却板的厚度变大。若冷却板大型化，则电池模块也大型化。

本公开是鉴于这样的状况而提出的，其目的在于提供一种用于避免电池模块的大型化的同时实现电池集合体的冷却均匀化的技术。

[用于解决技术问题的方法]

本公开的一方案为电池模块。该电池模块包括多个电池的集合体、以及被配置为能够对集合体进行热交换的冷却构件。冷却构件中设置有混合部，混合部中流动制冷剂，并且混合流动的制冷剂。

上述的构成要素的任意组合、以及将本公开的表现在方法、装置、系统等之间转换的方案作为本公开的方案也是有效的。

[发明效果]

根据本公开，可以避免电池模块的大型化的同时实现电池集合体冷却的均匀化。

附图说明

图1是实施方式1的电池模块的立体图。

图2是集合体的立体图。

图3是电池的立体图。

图4是示意性示出冷却构件的结构的截面图。

图5是示意性示出冷却构件的结构的截面图。

图6是示意性示出电池模块的结构的俯视图。

图7是实施方式2的电池模块的立体图。

图8是集合体的立体图。

图9是电池的立体图。

图10是示意性示出冷却构件的结构的截面图。

图11是示意性示出冷却构件的结构的截面图。

图12的(A)是示意性示出冷却构件的结构的截面图。图12的(B)是用于说明细流路的作用的示意图。

具体实施方式

以下，基于优选的实施方式参照附图说明本公开。实施方式并不限定本公开而是例示，实施方式中记载的全部特征或其组合并不在于限制本公开的本质。对于各附图所示的相同或同等的构成要素、构件、处理，标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。另外，各附图所示的各部分的比例尺或形状是为了容易说明而便利地设定的，在无特别说明的情况下并不进行限定性的解释。另外，在本说明书或权利要求中使用“第一”、“第二”等的语言的情况下，在无特别说明时该用语并不表示任何顺序或重要程度，而是用于区别某一构成与其它构成的。另外，在各附图中，在说明实施方式的基础上省略不重要的构件的一部分进行显示。

(实施方式1)

图1是实施方式1的电池模块的立体图。图2是集合体的立体图。图3是电池的立体图。此外，在图1中，仅图示出冷却构件的一部分。另外，在图2中，省略盖部件的图示。电池模块1包括集合体2和冷却构件4。

集合体2具有集合多个电池6的结构。本实施方式的集合体2采取层叠多个扁平的电池6的电池组的方案。集合体2具有多个电池6、多个隔板8、一对端板10、一对约束构件12。此外，在图1中仅图示出一个电池组，本实施方式的集合体2包括多个电池组3(参照图6)。

各电池6例如是锂离子电池、镍-氢电池、镍-镉电池等的可充电的二次电池。电池6是所谓的方形电池，具有扁平的长方体形状的外装罐14。在外装罐14的一面设置有未图示的大致长方形状的开口，电极体或电解液等经由该开口容纳在外装罐14中。外装罐14的开口处设置有密封外装罐14的封口板16。封口板16例如是矩形状的板。

封口板16中，在长度方向的靠近一端设置有正极的输出端子18，在靠近另一端设置有负极的输出端子18。一对输出端子18分别与构成电极体的正极板、负极板电连接。在下文中，根据情况将正极的输出端子18称为正极端子18a，将负极的输出端子18称为负极端子18b。另外，在不需要区别输出端子18的极性的情况下，将正极端子18a和负极端子18b统称为输出端子18。外装罐14和封口板16是导电体，例如为金属制。例如，外装罐14以及封口板16由铝、铁、不锈钢等构成。封口板16与外装罐14的开口例如通过激光接合。一对输出端子18分别插通于封口板16上所形成的贯通孔(未图示)。在一对输出端子18和各贯通孔之间，介入绝缘性的密封构件(未图示)。

在本实施方式的说明中，为了便利，将设置有封口板16的一侧的面作为电池6的上表面，将相反侧的面(外装罐14的底面)作为电池6的底面。另外，电池6具有连接上表面和底面的四个侧面。四个侧面中两个是与上表面和底面的长边连接的一对长侧面。该长侧面是电池6具有的六个面中面积最大的面。除去两个长侧面的剩余的两个侧面是与上表面和底面的短边连接的一对短侧面。另外，在集合体2中，将电池6的上表面侧的面作为集合体2的上表面，将电池6的底面侧的面作为集合体2的底面，将电池6的短侧面侧的面作为集合体2的侧面。另外，将集合体2的上表面侧作为铅直方向上方，将集合体2的底面侧作为铅直方向下方。这些方向和位置是为了便利而规定的。因此，例如在本公开中被规定为上表面的部分并不表示必须位于被规定为底面的部分的上方。

封口板16中，在一对输出端子18之间设置有安全阀20。安全阀20被构成为可以在外装罐14的内压上升至规定值以上时开阀，以放出内部的气体。各电池6的安全阀20被连接于未图示的气体管道，电池内部的气体从安全阀20被排出至气体管道中。此外，安全阀20例如也可以由被设置在封口板16的一部分的、厚度比其他部分薄的薄壁部和被形成在该薄壁部的表面的线状的槽构成。在该结构中，外装罐14的内压上升时，通过薄壁部以槽为起点开裂来开阀。

相邻的电池6的长侧面彼此相对地以预定的间隔并列设置多个电池6。在本实施方式中，将多个电池6排列的方向作为方向X。另外，各电池6的输出端子18被配置为彼此朝向相同方向。在本实施方式中，为了便利，各电池6的输出端子18被配置为朝向铅直方向上方。此外，各电池6的输出端子18也可以被配置为朝向不同的方向。相邻的两个电池6被层叠为一个电池6的正极端子18a与另一电池6的负极端子18b相邻。正极端子18a和负极端子18b经由来图示的汇流条电连接。此外，也可以通过汇流条并联相邻的多个电池6的同极性的输出端子18彼此，形成电池块，并串联电池块彼此。

隔板8也被称为绝缘分隔件，例如由具有绝缘性的树脂形成。隔板8被配置在相邻的两个电池6之间，使该两个电池6间电绝缘。另外，还有隔板8被配置在电池6和端板10之间，使电池6和端板10之间绝缘。作为构成隔板8的树脂，例示出聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、NORYL(注册商标)树脂(改性PPE)等的热塑性树脂。

另外，隔板8的一部分在方向X上延伸覆盖电池6的上表面。由此，可以确保彼此相邻的电池6间或电池6与端板10之间的爬电距离。另外，隔板8在与输出端子18及安全阀20对应的位置，以分别露出的方式具有开口。

并列设置的多个电池6和多个隔板8通过一对端板10夹持。一对端板10被配置为与位于方向X的两端的电池6经由隔板8相邻。端板10例如由金属板形成。在端板10中的与电池6的长侧面相对的面，设置有螺栓22螺合的螺孔(未图示)。

一对约束构件12也被称为接线杆，是将方向X作为长度方向的长条状的构件。在与方向X正交、与封口板的长度方向平行的方向Y中，一对约束构件12以彼此相向的方式排列。在一对约束构件12之间，存在多个电池6、多个隔板8以及一对端板10。各约束构件12具有与电池6的短侧面平行地延伸的矩形状的平面部12a和从平面部12a的各端边向电池6侧突出的四个庇护部12b。在方向X上彼此相对的两个庇护部12b，设置有插通螺栓22的贯通孔(未图示)。平面部12a中，设置有使电池6的短侧面露出的开口部12c。

在多个电池6和多个隔板8被交错排列、由一对端板10在方向X上夹持的状态下，它们由一对约束构件12在方向Y上夹持。各约束构件12以约束构件12的贯通孔与端板10的螺孔重合的方式对准。并且，螺栓22插通贯通孔，螺合于螺孔。这样，通过将一对约束构件12卡合于一对端板10，约束多个电池6。

多个电池6通过约束构件12在方向X上紧固，进行方向X的定位。另外，多个电池6的底面经由隔板8抵接于约束构件12的下侧的庇护部12b，上表面经由隔板8抵接于约束构件12的上侧的庇护部12b，从而进行上下方向的定位。作为一个示例，在这些定位结束后，将汇流条安装于各电池6的输出端子18，电连接各输出端子18。

集合体2的上表面由盖部件24覆盖。通过盖部件24，防止冷凝水或尘埃等接触于电池6的输出端子18、汇流条、安全阀20等。盖部件24例如由具有绝缘性的树脂形成。通过包含螺栓或公知的卡定结构的公知的固定结构(未图示)，将盖部件24固定在集合体2的上表面。

冷却构件4被配置为可以对集合体2进行热交换，冷却各电池6。本实施方式的冷却构件4是板状的冷却板，在其长侧面(或主表面)载置集合体2。集合体2使底面朝向冷却构件4侧，载置于冷却构件4。此时，电池6的底面介由约束构件12的庇护部12b被热连接于冷却构件4。为了进一步提高电池6和冷却构件4之间的热交换效率，可以在电池6的底面中没有用庇护部12b覆盖而露出的部分、与冷却构件4之间，介入具有良好的导热性的树脂片等。或者，也可以不设置位于电池6的底面侧的庇护部12b，使电池6的整个底面与冷却构件4经由上述的树脂片抵接。此时，冷却构件4承担位于电池6的底面侧的庇护部12b的功能。

冷却构件4具有板状部26，以及被配置在板状部26的内部、流动制冷剂的中空部27。中空部27具有被配置为在方向X上延伸的多个流路28。另外，在方向Y上隔开预定的间隔地排列多个流路28。未图示的制冷剂供给通路连接于方向X上的中空部27的一端，未图示的制冷剂排出通路连接在另一端。因此，中空部27的一端侧成为制冷剂流的上游，另一端侧成为制冷剂流的下游。

本实施方式的冷却构件4是平板状的管。板状部26具有面向集合体2的第一板部26a、第一板部26a相反侧的第二板部26b。第一板部26a和第二板部26b隔开预定的间隙相互对置。而且，中空部27被配置在第一板部26a和第二板部26b的间隙中。这样的冷却构件4可以通过组合挤压成形等的现有公知的方法来形成。

此外，冷却构件4也可以通过接合互相为单体的第一板部26a和第二板部26b来形成。例如，通过将形成有具有中空部27的形状的槽的板材与没有槽的板材通过钎焊等接合，可以得到在第一板部26a和第二板部26b之间具有中空部27的冷却构件4。此时，相比于打穿实心的板材形成中空部27的情况、通过挤压成形形成中空部27的情况，能够简单地制作冷却构件4。

板状部26由铝等的导热性高的材料构成。板状部26上，例如经由具有绝缘性以及导热性的上述树脂片等，载置集合体2。各电池6经由树脂片以及板状部26，与在流路28流动的水或乙二醇等的制冷剂进行热交换。由此，各电池6被冷却。板状部26具有在规定位置插通螺栓等的紧固构件36的插通部38(参照图5)。集合体2和冷却构件4通过将紧固构件36插通在插通部38中来互相固定。在后述的合流部30中呈浮岛状配置插通部38。此外，紧固构件36不仅用于集合体2和冷却构件4的固定，还可以用于将冷却构件4固定于模块箱。

接着，针对冷却构件4的结构进行更详细地说明。图4是示意性示出冷却构件4的结构的截面图。在图4中，图示出在方向X且方向Y上扩展的平面、即沿XY平面切断的冷却构件4的截面。图5是示意性示出冷却构件4的结构的截面图。在图5中，图示出在方向Y且方向Z(集合体2和冷却构件4排列的方向)上扩展的平面、即沿YZ平面切断的冷却构件4的截面。此外，在图4和图5中，仅图示出冷却构件4的一部分。另外，在图5中，简化集合体2的图示。

冷却构件4中设置有混合部，其中流动制冷剂，并且混合流动的制冷剂。更具体而言，冷却构件4的中空部27具有由多个流路28构成的分支部29、以及作为多个流路28合流的空间的合流部30。在各分支部29中，多个流路28在方向X延伸，且在方向Y上隔开预定的间隔地排列。本实施方式的中空部27具有从制冷剂流的上游侧向下游侧排列的多个分支部29，合流部30介于相邻的两个分支部29之间。也就是说，多个合流部30在流路28延伸的方向上隔开预定的间隔排列。各合流部30在与流路28延伸的方向相交的方向(在本实施方式中方向Y)上延伸，与各流路28相交。从各流路28流入的制冷剂在合流部30混合。因此，合流部30作为混合部发挥功能。本实施方式的冷却构件4可以理解为由从方向X的一端侧向另一端侧延伸的多个流路28、以及在各流路28的中途连接相邻的流路28彼此的合流部30构成。

在比合流部30更上游侧的各流路28内，存在位于流路28的壁面侧、与集合体2热交换后的制冷剂，和位于流路28的中心侧、未进行与集合体2的热交换的制冷剂。这些制冷剂到达合流部30后，与从其他流路28流入的制冷剂一起混合。由此，制冷剂整体的温度均匀化。合流部30中所混合的制冷剂被分流至位于合流部30的下游侧的各流路28中。

这样，通过在合流部30混合制冷剂，抑制制冷剂中的温度边界层的发展。通过抑制温度边界层的发展，可以减小冷却构件4的温度偏差，尤其可以减小制冷剂流动的方向上的温度偏差，进而能够减小各电池6的温度偏差。

制冷剂与板状部26的接触面积在合流部30中比多个流路28延伸的区域小。因此，冷却构件4在合流部30中与集合体2之间的热交换效率低。因此，合流部30优选在流路28的上游侧较少配置，在下游侧较多配置。由此，在流路的截面方向(平行于YZ平面的截面的扩展的方向)上的制冷剂温度整体性低、顺畅地引起集合体2和制冷剂的热交换的上游侧，可以抑制制冷剂和板状部26的接触面积低引起的冷却效率低。另一方面，在流路的截面方向上的制冷剂温度整体性高、存在妨碍该热交换的趋势的下游侧，通过增加在合流部30的制冷剂的混合次数，积极地混合位于流路28的壁面侧的温度相对高的制冷剂和位于流路28的中心侧的温度相对低的制冷剂。由此，在流路28的壁面侧和中心侧实现制冷剂温度的平均化，抑制流路28的壁面侧的制冷剂的过热。其结果，可以促进集合体2和制冷剂的热交换。

合流部30具有扰乱制冷剂的流动的至少一个流通阻碍部32。流通阻碍部32在合流部30内，包括从第一板部26a及第二板部26b中的一板部向另一板部延伸的侧壁。构成流通阻碍部32的侧壁具有在合流部30流动的制冷剂碰到的碰撞面。碰撞面在合流部30中的相对于制冷剂的入口30a向出口30b的方向(在本实施方式中方向X)相交的方向上扩展。碰撞面优选具有曲面形状。另外，流通阻碍部32也可以是圆管状或圆柱状，此时，侧壁由流通阻碍部32的周面构成。从各流路28流入合流部30的制冷剂碰到流通阻碍部32而促进混合。由此，可以进一步抑制温度边界层的发展。

在本实施方式中，一部分流通阻碍部32由在合流部30向方向Z突出、从第一板部26a向第二板部26b延伸的圆柱状的凸起34构成。因此，凸起34的周面相当于流通阻碍部32的侧壁。另外，凸起34的周面中的朝向合流部30的入口30a侧的区域相当于在与方向X相交的方向上扩展的曲面形状的碰撞面。

另外，另一部分的流通阻碍部32由插通有紧固构件36的、圆管状的插通部38构成。插通部38是被设置于第二板部26b、向第一板部26a突出的凹陷。此外，插通部38也可以被设置在第一板部26a，向第二板部26b突出。即，流通阻碍部32可以由被设置于一板部、向另一板部突出的凹陷构成。此时，插通部38的周面相当于流通阻碍部32的侧壁。另外，插通部38的周面中朝向合流部30的入口30a的区域相当于向与方向X相交的方向扩展的曲面形状的碰撞面。

通过流通阻碍部32具有曲面状的碰撞面，可以使流到碰撞面的制冷剂顺畅地向流通阻碍部32的下游侧流动。另外，通过以凸起34或插通部38的周面构成流通阻碍部32的壁面，可以形成流入流通阻碍部32的背面侧的制冷剂流，可以进一步搅拌制冷剂。

插通部38为有底筒状，底部38a连接于另一板部，在本实施方式中连接于第一板部26a。底部38a例如通过钎焊等接合于另一板部。而且，冷却构件4具有贯通底部38a和另一板部的贯通孔40。紧固构件36插通于贯通孔40。通过该结构，可以使流通阻碍部32具有将冷却构件4固定于集合体2的功能、或将冷却构件4固定于模块箱的功能。此外，在通过紧固构件36紧固于插通部38，将集合体2固定于冷却构件4的情况下，紧固构件36被连接于例如端板10或约束构件12。

在本实施方式中，沿着合流部30中的与从制冷剂的入口30a向出口30b的方向相交的方向，换言之沿着合流部30延伸的方向，多个流通阻碍部32隔开预定的间隔排列。由此，可以更均等地混合从各流路28流入合流部30的制冷剂。

流通阻碍部32阻碍制冷剂的流动。因此，优选地，流通阻碍部32在被配置于制冷剂流的上游侧的合流部30处较少，在被配置于下游侧的合流部30较多地设置。由此，在流路的截面方向上的制冷剂温度整体较低、顺畅地引起集合体2和制冷剂的热交换的上游侧，可以抑制制冷剂的流动被阻碍的情况。另一方面，在流路的截面方向上的制冷剂温度整体较高、存在妨碍该热交换的趋势的下游侧，进一步混合制冷剂，通过温度相对高的制冷剂和温度相对低的制冷剂的混合来平均制冷剂温度，可以促进集合体2和制冷剂的热交换。

此外，流通阻碍部32可以被配置在合流部30内的上游侧，也可以被配置在中游侧，还可以被配置在下游侧。另外，在被排列在流路28的上游-下游方向的多个合流部30中，流通阻碍部32也可以以在与上游-下游方向相交的方向上错开的方式配置。例如，流通阻碍部32在XY平面上交错地配置。由此，在整个冷却构件4中可以更均匀地混合制冷剂。

另外，至少一部分合流部30以如下的方式配置。图6是示意性示出电池模块1的结构的俯视图。在图6中，仅图示出电池模块1的一部分，简化集合体2的图示。

即，从集合体2和冷却构件4排列的方向(在本实施方式中方向Z)观察，合流部30的至少一部分被设置在与电池6不重合的位置。作为与电池6不重合的位置、换言之避开电池6的位置，从集合体2和冷却构件4排列的方向观察，可举出与相邻的电池组3的间隙A重合的位置、与端板10重合的位置、或者与约束构件12重合的位置。在本实施方式中，合流部30主要被设置在与相邻的电池组3的间隙A以及端板10重合的位置。

如上所述，冷却构件4在合流部30中与集合体2之间的热交换效率降低。因此，通过使合流部30从主要的发热源即电池6离开，能够抑制集合体2的冷却效率降低。

如以上说明，本实施方式的电池模块1包括多个电池6的集合体2、以及被配置为能够对集合体2进行热交换的冷却构件4。冷却构件4具有流动制冷剂的中空部27。中空部27具有由多个流路28所构成的分支部29、作为多个流路合流的空间的合流部30。

这样在本实施方式中，在流路28的中途设置合流部30，通过在合流部30混合制冷剂抑制温度边界层的发展。因此，与现有的电池模块那样在流路中设置大的流路截面面积部的情况不同，可以避免流路的尺寸增大。因此，根据本实施方式，可以避免电池模块1的大型化的同时实现集合体2的冷却的均匀化。另外，通过集合体2的均匀的冷却，能够抑制电池模块1的性能降低。另外，相比于以往那样增减制冷剂的流速抑制温度边界层的发展的情况相比，可以通过更简单的结构，有效地抑制温度边界层的发展。

另外，从集合体2和冷却构件4排列的方向观察，合流部30的至少一部分被设置在与电池6不重合的位置。并且，从集合体2和冷却构件4排列的方向观察，合流部30被设置在相邻的电池组3的间隙、与端板10或约束构件12重合的位置。由此，可以降低合流部30的热交换效率的降低对电池6的影响，从而能够进一步提高集合体2的冷却效率。

另外，合流部30具有扰乱制冷剂的流动的流通阻碍部32。由此，能够进一步抑制温度边界层的发展，从而可以更均匀地冷却集合体2。另外，流通阻碍部32例如包括固定集合体2和冷却构件4的紧固构件36的插通部38。这样，通过使集合体2和冷却构件4的紧固结构、或冷却构件4和模块箱的紧固结构作为流通阻碍部32发挥功能，相比于在中空部27的外侧设置与其他构件的紧固机构的冷却构件，能够使结构简化且小型化。因此，能够实现电池模块1的结构的简化。

另外，本实施方式的冷却构件4是平板状的管，具有面向集合体2的第一板部26a、以及第一板部26a相反侧的第二板部26b。流通阻碍部32包括在合流部30内从一板部向另一板部延伸的侧壁。侧壁具有在合流部30中流动的制冷剂碰到的碰撞面。碰撞面在相对于合流部30中的从制冷剂的入口30a向出口30b的方向相交的方向上扩展。另外，碰撞面具有曲面形状。另外，流通阻碍部32是圆管状或圆柱状，侧壁由流通阻碍部32的周面构成。

另外，沿着与合流部30中的从制冷剂的入口30a向出口30b的方向相交的方向，隔开预定的间隔地排列多个流通阻碍部32。另外，一部分流通阻碍部32是第一板部以及第二板部中被设置于一板部，且向另一板部突出的凹陷。根据该构成，相比于由在内部填充金属材料的柱体或突起构成的流通阻碍部，可以认为流通阻碍部的形成变得容易。另外，可以使流通阻碍部轻化，进而可以使电池模块1轻化。

凹陷为有底筒状，底部38a被连接于另一板部。冷却构件4具有贯通底部38a和另一板部的贯通孔40。另外，第一板部26a和第二板部26b隔开规定的间隙彼此相对，中空部27被配置在两个板部的间隙中。另外，中空部27具有从制冷剂流的上游侧向下游侧排列的多个分支部29，合流部30介于相邻的两个分支部29之间。

以上，针对本公开的实施方式进行了详细地说明。前述的实施方式仅表示实施本公开的具体示例。实施方式的内容并不限定本公开的技术性范围，在不脱离权利要求书所规定的本公开的思想的范围内，可以进行构成要素的变更、增加、删除等许多设计变更。施以设计变更的新的实施方式兼具有所组合的实施方式以及变形各自的效果。在前述的实施方式中，关于可以进行这样的设计变更的内容，赋予“本实施方式的”、“在本实施方式中”等的记述进行强调，但没有这样的记述的内容也允许设计变更。针对以上的结构要素的任意组合作为本公开的实施方式是有效的。附图的截面中标记的阴影并不限定标记阴影的对象的材质。

在实施方式1中，电池6为方形电池，但电池6的形状并没有特别的限定，也可以是圆筒状等。另外，集合体2具有的电池6和电池组3的数量也没有特别的限定。流路28沿着方向X延伸，但其方向并没有特别的限定。另外，集合体2和冷却构件4也可以直接抵接。隔板8的形状、以及包括端板10和约束构件12的紧固构造在内的集合体2的各部分的结构没有特别的限定。另外，也可以并非多个流路28全部在合流部30中合流。只要至少两个流路28在合流部30连结，则在该两个流路28，就可以抑制温度边界层的发展。

(实施方式2)

图7是实施方式2的电池模块的立体图。图8是集合体的立体图。图9是电池的立体图。此外，在图7中，仅图示冷却构件的一部分。另外，在图8中，省略盖构件的图示。电池模块1包括集合体2和冷却构件4。

集合体2具有多个电池6集合的结构。本实施方式的集合体2采取层叠多个扁平的电池6的电池组的方案。集合体2具有多个电池6、多个隔板8、一对端板10、一对约束构件12。

各电池6例如是锂离子电池、镍-氢电池、镍-镉电池等的可充电的二次电池。电池6是所谓的方形电池，具有扁平的长方体形状的外装罐14。在外装罐14的一面设置有未图示的大致长方形状的开口，电极体或电解液等经由该开口容纳在外装罐14中。在外装罐14的开口处，设置有密封外装罐14的封口板16。封口板16例如是矩形状的板。

封口板16上，在长度方向的靠近一端设置有正极的输出端子18，在靠近另一端设置有负极的输出端子18。一对输出端子18分别与构成电极体的正极板、负极板电连接。在下文中，根据情况将正极的输出端子18称为正极端子18a，将负极的输出端子18称为负极端子18b。另外，在不需要区别输出端子18的极性的情况下，将正极端子18a和负极端子18b统称为输出端子18。外装罐14和封口板16是导电体，例如是金属制。例如，外装罐14和封口板16由铝、铁、不锈钢等构成。封口板16和外装罐14的开口例如通过激光接合。一对输出端子18分别插通于封口板16上所形成的贯通孔(未图示)。在一对输出端子18和各贯通孔之间，介入绝缘性的密封构件(未图示)。

在本实施方式的说明中，为了便利，将设置有封口板16的一侧的面作为电池6的上表面，将相反侧的面(外装罐14的底面)作为电池6的底面。另外，电池6具有连接上表面和底面的四个侧面。四个侧面中的两个是与上表面和底面的长边连接的一对长侧面。该长侧面是电池6具有的六个面中面积最大的面。除去两个长侧面的剩余的两个侧面是与上表面和底面的短边连接的一对短侧面。另外，在集合体2中，将电池6的上表面侧的面作为集合体2的上表面，将电池6的底面侧的面作为集合体2的底面，将电池6的短侧面侧的面作为集合体2的侧面。另外，将集合体2的上表面侧作为铅直方向上方，将集合体2的底面侧作为铅直方向下方。这些方向和位置是为了便利而规定的。因此，例如在本公开中被规定为上表面的部分并不表示必须位于被规定为底面的部分的上方。

封口板16上，在一对输出端子18之间设置有安全阀20。安全阀20被构成为可以在外装罐14的内压上升至规定值以上时开阀，以放出内部的气体。各电池6的安全阀20连接于未图示的气体管道，电池内部的气体从安全阀20被排出至气体管道中。此外，安全阀20例如也可以由被设置在封口板16的一部分的、厚度比其他部分薄的薄壁部和被形成在该薄壁部的表面的线状的槽构成。在该结构中，外装罐14的内压上升时，通过薄壁部以槽为起点开裂来开阀。

多个电池6以相邻的电池6的长侧面彼此相对的方式按预定的间隔并列设置。在本实施方式中，将多个电池6排列的方向作为方向X。另外，各电池6的输出端子18被配置为彼此朝向相同方向。在本实施方式中，为了便利，各电池6的输出端子18被配置为朝向铅直方向上方。此外，各电池6的输出端子18也可以被配置为朝向不同的方向。相邻的两个电池6以一电池6的正极端子18a和另一电池6的负极端子18b相邻的方式层叠。正极端子18a和负极端子18b经由未图示的汇流条电连接。此外，也可以通过汇流条并联相邻的多个电池6的同极性的输出端子18彼此形成电池块，串联电池块彼此。

隔板8也被称为绝缘分隔件，例如由具有绝缘性的树脂形成。隔板8被配置在相邻的两个电池6之间，使该两个电池6间电绝缘。另外，还有隔板8被配置在电池6和端板10之间，使电池6和端板10之间绝缘。作为构成隔板8的树脂，例示出聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、NORYL(注册商标)树脂(改性PPE)等的热塑性树脂。

另外，隔板8的一部分在方向X上延伸覆盖电池6的上表面。由此，可以确保彼此相邻的电池6间或电池6与端板10之间的爬电距离。另外，隔板8在与输出端子18及安全阀20对应的位置，以分别露出的方式具有开口。

并列设置的多个电池6和多个隔板8通过一对端板10夹持。一对端板10被配置为与位于方向X的两端的电池6经由隔板8相邻。端板10例如由金属板形成。在端板10中的与电池6的长侧面相对的面，设置有供螺栓22螺合的螺孔(未图示)。

一对约束构件12也被称为接线杆，是将方向X作为长度方向的长条状的构件。在与方向X正交、与封口板的长度方向平行的方向Y上，一对约束构件12以彼此相向的方式排列。在一对约束构件12之间，存在多个电池6、多个隔板8以及一对端板10。各约束构件12具有与电池6的短侧面平行地延伸的矩形状的平面部12a和从平面部12a的各端边向电池6侧突出的四个庇护部12b。在方向X上彼此相对的两个庇护部12b，设置有插通螺栓22的贯通孔(未图示)。在平面部12a中，设置有使电池6的短侧面露出的开口部12c。

在多个电池6和多个隔板8被交错排列、由一对端板10在方向X上被夹持的状态下，它们通过一对约束构件12在方向Y上被夹持。各约束构件12以约束构件12的贯通孔与端板10的螺孔重合的方式对准。并且，螺栓22插通于贯通孔，螺合于螺孔。这样，通过将一对约束构件12卡合于一对端板10，约束多个电池6。

多个电池6通过约束构件12在方向X上紧固，来进行方向X的定位。另外，多个电池6的底面经由隔板8抵接于约束构件12的下侧的庇护部12b，上表面经由隔板8抵接于约束构件12的上侧的庇护部12b，从而进行上下方向的定位。作为一个示例，在这些定位结束后，将汇流条安装于各电池6的输出端子18，电连接各输出端子18。

集合体2的上表面由盖部件24覆盖。通过盖部件24，防止冷凝水或尘埃等接触于电池6的输出端子18、汇流条、安全阀20等。盖部件24例如由具有绝缘性的树脂形成。通过包含螺栓或公知的卡止结构的公知的固定结构(未图示)，将盖部件24固定于集合体2的上表面。

冷却构件4被配置为可以对集合体2进行热交换，冷却各电池6。本实施方式的冷却构件4是板状的冷却板，在该长侧面(或主表面)载置集合体2。集合体2使底面朝向冷却构件4侧，被载置于冷却构件4。此时，电池6的底面介由约束构件12的庇护部12b被热连接于冷却构件4。为了进一步提高电池6和冷却构件4之间的热交换效率，可以在电池6的底面中不被庇护部12b覆盖而露出的部分，与冷却构件4之间，介入具有良好的导热性的树脂片等。或者，也可以不设置位于电池6的底面侧的庇护部12b，使电池6的整个底面与冷却构件4经由上述的树脂片抵接。此时，冷却构件4承担位于电池6的底面侧的庇护部12b的功能。

冷却构件4具有中空的板状部26，以及被配置在板状部26的内部、流动制冷剂的流路28。在本实施方式中，在板状部26的内部设置有一个流路28。流路28被配置为在方向X上延伸。未图示的制冷剂供给通路连接在方向X上的流路28的一端，未图示的制冷剂排出通路连接于另一端。因此，流路28的一端侧成为制冷剂流的上游，另一端侧成为制冷剂流的下游。此外，冷却构件4也可以具有多个流路28。此时，多个流路28分别在方向X上延伸，并且在水平方向Y上排列。

也就是说，本实施方式的冷却构件4是平板状的管。板状部26具有与集合体2面对的第一板部26a、以及第一板部26a相反侧的第二板部26b。第一板部26a和第二板部26b隔开预定的间隙彼此对置。而且，在该间隙中配置有流路28。这样的冷却构件4可以通过组合挤压成形等的以往公知的方法来形成。

此外，冷却构件4也可以通过接合彼此为单体的第一板部26a和第二板部26b来形成。例如，通过将具有立设于方向Y的两端边的外壁的第一板材与在主表面设置有后述的突起部132的第二板材通过钎焊等接合，可以得到在第一板部26a和第二板部26b之间具有流路28的冷却构件4。第一板材和第二板材的接合位置例如是外壁的前端与第二板材的端边相接的位置。此时，相比于打穿实心的板材形成流路28的情况、或挤压成形的情况，可以简单地制作冷却构件4。此外，外壁和突起部132也可以被设置在同一板材上。

板状部26由铝等的导热性高的材料构成。板状部26上，例如经由具有绝缘性以及导热性的上述的树脂片等，载置集合体2。各电池6经由树脂片以及板状部26，与在流路28流动的水或乙二醇等制冷剂进行热交换。由此，各电池6被冷却。板状部26具有在规定位置插通螺栓等紧固构件142的插通部144(参照图12的(A))。集合体2和冷却构件4通过将紧固构件142插通于插通部144中来互相固定。在流路28中浮岛状地配置插通部144。此外，紧固构件142不仅用于集合体2和冷却构件4的固定，还可以用于将冷却构件4固定于模块箱。另外，优选地，从集合体2与冷却构件4排列的方向Z观察，插通部144被设置在与电池6不重合的位置。另外，在通过紧固构件142紧固于插通部144将集合体2固定于冷却构件4的情况下，紧固构件142连接于例如端板10或约束构件12。

接着，针对冷却构件4的结构更详细地说明。图10是示意性示出冷却构件4的结构的截面图。在图10中，图示出沿在方向X且方向Z(电池6的上表面-底面方向)上扩展的平面、即XZ平面切断的冷却构件4的截面。另外，仅图示冷却构件4的一部分，简化集合体2的图示。

冷却构件4具有被配置在流路28的中途的混合部130。混合部130扰乱至少一部分制冷剂的流动，在集合体2和冷却构件4排列的方向Z，产生对集合体2接近或离凯的方向的制冷剂流。在下文中，将从流路28的上游侧向下游侧的制冷剂的流动作为主流S，将对集合体2接近/离开的方向的制冷剂的流动作为乱流S1。

本实施方式的混合部130由被配置在流路28的内壁面中位于集合体2侧的第一壁面28a的突起部132构成。第一壁面28a是第一板部26a的表面中、划分流路28的表面。突起部132从第一壁面28a向流路28的中心侧，即从集合体2离开的方向突出。因此，制冷剂的主流S碰到突起部132时，其一部分成为向从集合体2离开的方向行进的乱流S1。换言之，制冷剂的主流S在流路28向下游行进的同时，其一部分流动通过突起部132在上下方向上改变朝向。

由此，位于第一壁面28a侧的与集合体2热交换后的制冷剂，与位于流路28的中心侧未与集合体2热交换的制冷剂得以混合。其结果，抑制温度边界层的发展。通过抑制温度边界层的发展，可以减小冷却构件4的温度偏差，尤其可以减小制冷剂流动的方向上的温度偏差，进而能够减小各电池6的温度偏差。

冷却构件4在突起部132与流路28的内壁面中的与第一壁面28a相对的第二壁面28b之间具有间隙。即，从第一板部26a突出的突起部132没有抵接于第二板部26b。由此，可以抑制产生乱流S1并且由突起部132阻碍制冷剂的流动。第二壁面28b是第二板部26b的表面中的划分流路28的表面。

在图10中如以虚线所示，也可以是，突起部132中朝向流路28或主流S的上游侧的前表面132a随着接近突起部132的突出方向的前端而以朝向下游侧的方式倾斜。由此，可以抑制产生乱流S1并且阻碍制冷剂的流动。另外，也可以是，朝向流路28或主流S的下游侧的后表面132b随着接近突起部132的突出方向的前端，以朝向上游侧的方式倾斜。由此，在由后表面132b和第一壁面28a所形成的角部容易流动制冷剂。因此，可以促进集合体2和制冷剂的热交换。

此外，突起部132也可以被设置在与第一壁面28a相对的第二壁面28b，即位于与集合体2相反侧的第二壁面28b。此时，主流S碰到突起部132时，其一部分形成向接近集合体2的方向行进的乱流S1。在这种情况下，也可以混合位于第一壁面28a侧、与集合体2热交换后的制冷剂与位于流路28的中心侧、未进行与集合体2的热交换的制冷剂。

突起部132会一定程度地阻碍制冷剂的流动。因此，突起部132优选在主流S的上游侧较少配置，在下游侧较多配置。由此，由于制冷剂的温度整体上较低，从而在顺畅引起集合体2和制冷剂的热交换的上游侧，可以抑制制冷剂的流动被阻碍的情况。另一方面，在相对于主流S的流动方向垂直的流路截面中的制冷剂温度整体上较高，存在妨碍该热交换的趋势的下游侧，由于产生更多乱流S1，使流路截面中的制冷剂温度平均化。由此，降低第一壁面28a侧的制冷剂的温度，能够促进集合体2和制冷剂的热交换。

本实施方式的突起部132由以下说明的带状构件的一部分构成。图11是示意性示出冷却构件4的结构的截面图。在图11中，图示出沿在方向Y且方向Z上扩展的平面、即YZ平面切断的冷却构件4的截面。并且，仅图示冷却构件4的一部分，简化集合体2的图示。

冷却构件4在流路28内，具有在与流路28延伸的方向相交的方向(本实施方式中方向Y)上延伸的带状构件134。在本实施方式中，在流路28的上下游方向上以预定的间隔排列多个带状构件134。各带状构件134具有多个第一部分134a和第二部分134b。各第一部分134a与第一壁面28a相接构成突起部132。因此，本实施方式的突起部132是在与流路28相交的方向Y、且与第一壁面28a平行的方向上长的长条状。由此，可以搅拌更多的制冷剂。

第二部分134b在相邻的第一部分134a之间，向与第一壁面28a相对的第二壁面28b突出，前端部136抵接于第二壁面28b。第一部分134a抵接于第一壁面28a，第二部分134b的前端部136抵接于第二壁面28b，从而带状构件134被固定在流路28内。因此，第二部分134b构成将突起部132固定在流路28内的支承部。另外，第二部分134b的前端部136还作为从第二壁面28b突出的突起部132发挥功能。

第二部分134b具有连结第一部分134a和前端部136的一对侧壁138。各侧壁138从第一壁面28a向第二壁面28b倾斜地延伸。即，侧壁138以随着接近第二壁面28b而在方向Y上错开的方式延伸。这样，通过使侧壁138倾斜，带状构件134容易向第一部分134a与前端部136接近/离开的方向挠曲。由此，可以吸收带状构件134的尺寸公差，可以将带状构件134更可靠地固定于流路28。

另外，冷却构件4具有细流路140。图12的(A)是示意性示出冷却构件4的结构的剖面图。图12的(B)是用于说明细流路140的作用的示意图。在图12的(A)中，图示出沿着YZ平面的冷却构件4的截面。在图12的(B)中，图示出沿着在方向X且方向Y扩展的平面、即XY平面的冷却构件4的截面。另外，在图12的(A)及图12的(B)中，仅图示出冷却构件4的一部分。另外，在图12的(A)中，简化集合体2的图示。

在流路28内配置细流路140。细流路140随着从流路28的上游侧向下游侧行进，以在与流路28相交的方向、即与方向X相交的方向、且与第一壁面28a平行的方向上偏移的方式，倾斜地延伸。在本实施方式中，细流路140以随着向方向X行进而在方向Y上偏移的方式倾斜地延伸。

本实施方式的细流路140由被设置在第二部分134b的槽部148构成。槽部148随着从流路28的上游侧向下游侧行进，以在与流路28相交的方向且与第一壁面28a平行的方向上偏移的方式延伸，向第一壁面28a侧开口。具体而言，第二部分134b的前端部136由一对侧壁138连结于第一部分134a。在带状构件134延伸的方向上排列一对侧壁138。另外，一对侧壁138随着从流路28的上游侧向下游侧行进，以在与流路28相交的方向、且与第一壁面28a平行的方向上偏移的方式，倾斜地延伸。即，侧壁138以随着在方向X行进、在方向Y上偏移的方式延伸。而且，槽部148由前端部136和一对侧壁138构成。槽部148向第一壁面28a侧开口。该开口由第一壁面28a堵塞。因此，细流路140由前端部136、一对侧壁138及第一壁面28a划分而成。

细流路140在相对于朝向集合体2的冷却构件4侧的面2a平行的方向、即沿着集合体2的底面或第一壁面28a的面方向上，可以改变制冷剂流的朝向。制冷剂的主流S在流路28中朝向下游行进的同时，通过细流路140改变左右方向的朝向。由此，通过流路28的整体可以实现制冷剂流量的均匀化。其结果，能够更均匀地冷却集合体2。

另外，冷却构件4例如具有插通有固定集合体2和冷却构件4的紧固构件142的、圆管状的插通部144。插通部144是被设置于第二板部26b在流路28内向第一板部26a突出的凹陷。此外，插通部144也可以被设置在第一板部26a向第二板部26b突出。插通部144是有底筒状，底部144a被连接于另一板部，在本实施方式中被连接于第一板部26a。例如通过钎焊等将底部144a接合于另一板部。而且，冷却构件4具有贯通底部144a和另一板部的贯通孔146。紧固构件142插通贯通孔146。

至少一部分第二部分134b、换言之细流路140被配置在比固定集合体2和冷却构件4的紧固构件142的插通部144更靠制冷剂流的下游侧。在流路28流动的制冷剂由插通部144阻碍流动。对此，制冷剂流动的方向上，通过在插通部144的背后配置第二部分134b，可以由细流路140向插通部144的背面侧输送制冷剂。由此，可以通过流路28的整体实现制冷剂流量的均匀化。其结果，能够更均匀地冷却集合体2。

另外，冷却构件4具有多个细流路140，彼此相邻的两个细流路140以随着从流路28的上游侧向下游侧行进而彼此接近的方式延伸。由此，可以进一步搅拌流路28中流动的制冷剂。另外，通过在该两个细流路140的上游侧、且该两个细流路140之间配置插通部144，可以向插通部144的背面侧输送制冷剂。

此外，被排列在流路28的上游-下游方向上的多个带状构件134可以以细流路140在与上游-下游方向相交的方向偏移的方式，具有第二部分134b。例如，在XY平面上交错配置细流路140。由此，通过流路28的整体可以使制冷剂流量更均匀。

如上文说明，本实施方式的电池模块1包括多个电池6的集合体2、和被配置为能够对集合体2进行热交换的冷却构件4。而且，冷却构件4具有流动制冷剂的流路28；以及被配置在流路28的中途，在集合体2和冷却构件4排列的方向Z上，产生对集合体2接近或离开的方向的制冷剂流的混合部130。

这样在本实施方式中，在流路28的中途，即流路28内设置混合部130，通过混合部130混合制冷剂，从而抑制温度边界层的发展。因此，与如现有的电池模块那样在流路中设置大的流路截面面积部的情况不同，可以避免流路的尺寸增大。因此，根据本实施方式，能够避免电池模块1的大型化的同时实现集合体2的冷却的均匀化。另外，通过集合体2的均匀的冷却，能够抑制电池模块1的性能降低。

另外，在电池模块1中，介由位于集合体2侧的第一壁面28a的制冷剂与集合体2的热交换优先于介由其他壁面的热交换而发生。因此，温度边界层容易沿着第一壁面28a发展。对此，在本实施方式中，通过混合部130，产生对于集合体2接近或离开的方向的制冷剂流。由此，能够尤其抑制沿着第一壁面28a的温度边界层的发展。因此，相比于以往那样的增减制冷剂的流速来抑制温度边界层发展的情况，可以通过更简单的结构有效地抑制温度边界层的发展。

另外，本实施方式的混合部130由被配置在流路28的内壁面中的位于集合体2侧的第一壁面28a的突起部132构成。由此，可以通过更简单的结构抑制温度边界层的发展。

另外，冷却构件4在流路28内具有在与流路28相交的方向上延伸的带状构件134。并且，带状构件134具有：与第一壁面28a相接构成突起部132的多个第一部分134a；以及在相邻的第一部分134a之间，朝向与第一壁面28a相对的第二壁面28b突出，前端部136抵接于第二壁面28b的第二部分134b。这样，通过使一个部件具有作为突起部132的功能和将突起部132固定在流路28内的功能，可以通过更简单的结构抑制温度边界层的发展。

另外，突起部132是在与流路28相交的方向、且与第一壁面28a平行的方向上长的长条状。另外，冷却构件4具有细流路140，其随着从流路28的上游侧向下游侧行进，以在与流路28相交的方向且与第一壁面28a平行的方向上偏移的方式延伸。通过细流路140，可以对于朝向集合体2的冷却构件4侧的面2a在平行的方向上改变制冷剂流的朝向。由此，可以通过冷却构件4的整体实现制冷剂流量的均匀化。其结果，能够更均匀地冷却集合体2。

另外，在本实施方式的第二部分134b设置有槽部148，其随着从流路28的上游侧向下游侧行进，以与流路28相交的方向且与第一壁面28a平行的方向偏移的方式延伸，向第一壁面28a侧开口，细流路140由槽部148构成。另外，第二部分134b具有抵接于第二壁面28b的前端部136、以及连结第一部分134a和前端部136的一对侧壁138。一对侧壁138随着从流路28的上游侧向下游侧行进，以与流路28相交的方向且与第一壁面28a平行的方向偏移的方式延伸。而且，槽部148由前端部136和一对侧壁138构成。

此外，被设置于第二部分134b的细流路140并不限定于上述结构。例如也可以是，在第二部分134b为实心的柱体的情况下，在该柱体的外表面，设置与槽部148同样地倾斜延伸的线状的槽，将由该槽和第一壁面28a划分的流路、或由该槽与第二壁面28b划分的流路作为细流路140。

另外，本实施方式的冷却构件4具有多个细流路140。相邻的两个细流路140以随着从流路28的上游侧向下游侧行进而彼此接近的方式延伸。另外，第二部分134b具有抵接于第二板部26b的前端部136、连结第一部分134a和前端部136的一对侧壁138，侧壁138从第一壁面28a向第二壁面28b倾斜地延伸。另外，冷却构件4是平板状的管，具有与集合体2面对的第一板部26a、第一板部26a的相反侧的第二板部26b、被设置于一板部而在流路28内向另一板部突出的凹陷。而且，细流路140被配置在比凹陷更靠制冷剂流的下游侧。由此，能够通过冷却构件4的整体实现制冷剂流量的均匀化。其结果，能够更均匀地冷却集合体2。

另外，凹陷为有底筒状，底部144a被连接于另一板部。而且，冷却构件4具有贯通底部144a和另一板部的贯通孔146。另外，冷却构件4在突起部132和流路28的内壁面中的与第一壁面28a相对的第二壁面28b之间具有间隙。另外，冷却构件4具有隔开预定的间隙彼此对置的第一板部26a和第二板部26b，流路28被配置在间隙中。

以上，针对本公开的实施方式进行了详细地说明。前述的实施方式仅表示实施本公开的具体示例。实施方式的内容并不限定本公开的技术性范围，在不脱离权利要求书所规定的本公开的思想的范围内，可以进行构成要素的变更、增加、删除等许多设计变更。施以设计变更的新的实施方式兼具有所组合的实施方式以及变形各自的效果。在前述的实施方式中，关于可以进行这样的设计变更的内容，赋予“本实施方式的”、“在本实施方式中”等的记述进行强调，但没有这样的记述的内容也允许设计变更。针对以上的结构要素的任意组合作为本公开的实施方式是有效的。附图的截面中标记的阴影并不限定标记阴影的对象的材质。

在实施方式2中，电池6为方形电池，但电池6的形状并不特别限定，也可以是圆筒状等。另外，集合体2包括的电池6的数量也没有特别的限定。流路28沿着方向X延伸，但其方向并不特别限定。另外，集合体2和冷却构件4也可以直接抵接。包括隔板8的形状或端板10和约束构件12的紧固构造的、集合体2的各部分的结构并没有特别的限定。

[工业上的可利用性]

本公开能够利用于电池模块。

[附图标记说明]

1电池模块、2集合体、3电池组、4冷却构件、6电池、10端板、12约束构件、28流路、28a第一壁面、28b第二壁面、30合流部、32流通阻碍部、36紧固构件、38插通部、130混合部、132突起部、134带状构件、134a第一部分、134b第二部分、136前端部、140细流路、142紧固构件、144插通部。