JP2014216113A - 蓄電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】熱伝導部材から蓄電素子に作用する圧縮反力を低減する。【解決手段】蓄電モジュール１０は、蓄電素子１０１と熱交換を行う伝熱プレート１７０と、蓄電素子１０１と伝熱プレート１７０との間に配置される熱伝導部材１６０と、伝熱プレート１７０を蓄電素子１０１に向かって押圧し、熱伝導部材１６０を弾性変形させた状態で保持する押圧保持機構とを備える。蓄電素子１０１の１の伝熱面における所定の仮想直線上および伝熱面に対向する伝熱プレート１７０の対向部における所定の仮想直線上の少なくとも一方には、伝熱面あるいは対向部に当接する熱伝導部材１６０の当接部が２つ以上配置され、隣り合う当接部同士の間には、熱伝導部材１６０の当接部の弾性変形を許容するための空間部１４０が形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、蓄電モジュールに関し、特に蓄電モジュールの冷却構造に関する。

ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車などに搭載される蓄電モジュールは、たとえば複数または単一の組電池を備えている。組電池は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の多数の二次電池（以下、単電池と記す）を備えている。蓄電素子である単電池は、充放電の際、内部抵抗に起因した発熱が生じ、温度が上昇するほど、容量減少等の寿命に関する性能劣化が起こりやすくなる。

単電池の温度上昇は、電池寿命の観点からできるだけ小さくすることが望ましい。組電池を冷却する方法として、組電池を構成する単電池と冷却プレートを熱的に接続する方法がある（特許文献１、２参照）。

特許文献１、２に記載の組電池では、単電池と冷却プレートとの間に弾性を有する熱伝導シートを配置し、単電池と冷却プレートとを熱伝導シートを介して熱的に接続している。熱伝導シートを用いる場合、熱伝導シートを単電池と冷却プレートとで押圧することで、熱伝導シートを単電池と冷却プレートに密着させる。

特開２０１３−１２４４１号公報 特開２０１１−３４７７５号公報

熱伝導シートを単電池および伝熱プレートに密着させるためには、熱伝導シートを単電池と冷却プレートで挟み、熱伝導シートを圧縮させる必要がある。しかしながら、熱伝導シートを圧縮させる際に単電池に大きな圧縮反力が作用するという問題があった。

請求項１に記載の蓄電モジュールは、複数の蓄電素子を有する蓄電モジュールであって、蓄電素子と熱交換を行う伝熱プレートと、蓄電素子と伝熱プレートとの間に配置され、弾性を有する熱伝導部材と、伝熱プレートを蓄電素子に向かって押圧し、熱伝導部材を弾性変形させた状態で保持する押圧保持機構とを備え、蓄電素子の１の伝熱面における所定の仮想直線上および伝熱面に対向する伝熱プレートの対向部における所定の仮想直線上の少なくとも一方には、伝熱面あるいは対向部に当接する熱伝導部材の当接部が２つ以上配置され、隣り合う当接部同士の間には、熱伝導部材の当接部の弾性変形を許容するための空間部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、熱伝導部材から蓄電素子に作用する圧縮反力を低減することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る蓄電モジュールの外観斜視図。 （ａ）は図１の蓄電モジュールの構成を示す分解斜視図、（ｂ）は組電池を示す部分拡大図。 図１の組電池を構成する単電池を示す斜視図。 図２（ａ）の冷却構造体と単電池とが熱的に接続された状態を示す断面模式図。 （ａ）は図４（ａ）のＶａ−Ｖａ線矢視図、（ｂ）は図４（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線矢視図。 （ａ）は本実施の形態に係る熱伝導シートを示す模式図、（ｂ）は（ａ）の比較例を示す図。 （ａ）は本実施の形態に係る熱伝導シートを示す模式図、（ｂ）は（ａ）の比較例を示す図。 第１の実施の形態の変形例を示す図。 第１の実施の形態の変形例を示す図。 第２の実施の形態に係る蓄電モジュールの伝熱プレートと冷却管を示す斜視図。 第２の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる冷却構造体と単電池とが熱的に接続された状態を示す断面模式図。 第３の実施の形態に係る蓄電モジュールの伝熱プレートと冷却管を示す斜視図。 第３の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる冷却構造体と単電池とが熱的に接続された状態を示す断面模式図。 第４の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる冷却構造体と単電池とが熱的に接続された状態を示す断面模式図。 第４の実施の形態の変形例を示す図。 （ａ）は第５の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる熱伝導シートを示す斜視図、（ｂ）は第５の実施の形態の変形例を示す図。 第５の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる冷却構造体と単電池とが熱的に接続された状態を示す断面模式図。 図１７のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線矢視図。 第６の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる熱伝導シートを示す斜視図。 図１９に示す仮想直線Ｖ１上で切断した断面模式図。 第６の実施の形態の変形例（１）を示す図。 第６の実施の形態の変形例（２）を示す図。 図２２の熱伝導シートの変形前後の形状を説明するための模式図（図２２のＺ方向矢視図）。 第７の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる熱伝導シートを示す斜視図。 第７の実施の形態の変形例を示す図。 変形例に係る蓄電モジュールに用いられる冷却構造体と単電池とが熱的に接続された状態を示す断面模式図。 絶縁層と熱伝導層とを有する熱伝導シートの断面模式図。

以下、図面を参照して、本発明をハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュールであって、蓄電素子として角形リチウムイオン二次電池（以下、単電池と記す）を複数備えた蓄電モジュールに適用した実施の形態について説明する。なお、各図において示すように、蓄電モジュール１０の長手方向、すなわち組電池１００を構成する単電池１０１の配列方向をＸ方向とする。Ｘ方向に直交する単電池１０１の長手方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに直交する方向をＺ方向とする。

−第１の実施の形態−
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電モジュール１０の外観斜視図である。図２（ａ）は蓄電モジュール１０の構成を示す分解斜視図であり、図２（ｂ）は組電池１００を示す部分拡大図である。なお、図２（ｂ）ではサイドプレート１２１が取り外された状態を示している。図１および図２（ａ）に示すように、蓄電モジュール１０は、冷却構造体１９０と、組電池１００とから構成されている。図２（ａ）に示すように、組電池１００は、複数の単電池１０１が電気的に接続された蓄電素子群である。図示しないが、各単電池１０１の外部端子は、蓄電モジュール１０におけるＺ方向一方側（以下、Ｚ方向の一方側を＋Ｚ側と記す）に配置され、冷却構造体１９０は、蓄電モジュール１０におけるＺ方向他方側（以下、Ｚ方向の他方側を−Ｚ側と記す）に配置されている。

本実施の形態の組電池１００は、２つの電池ブロック１００ａ，１００ｂが結合されてなる。電池ブロック１００ａ，１００ｂは、それぞれ１２個の単電池１０１を有している。電池ブロック１００ａ，１００ｂは、それぞれ一対のエンドプレート１２０と、中間プレート１２３と、一対のサイドプレート１２１と、複数の連結部材１２２と、ボルト等の締結部材とを含んで構成される一体化機構を備えている。電池ブロック１００ａ，１００ｂを構成する複数の単電池１０１は、積層配置され、一体化機構により一体的に組み立てられている。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、各単電池１０１は、扁平な直方体形状であって、側面のうちで面積の広い面を有する幅広側板１０９ｗ同士が対向するように並べて配置されている。隣接する単電池１０１同士は、単電池１０１の電池蓋１０８から突設される正極端子１０４および負極端子１０５（図３参照）の位置が逆転するように、向きが反転して配置されている。隣り合う各単電池１０１の正極端子１０４と負極端子１０５とは金属製の平板状導電部材であるバスバー（不図示）によって電気的に接続されている。

図２（ａ）に示すように、エンドプレート１２０および中間プレート１２３は、それぞれ単電池１０１の幅広側板１０９ｗに対応した矩形平板状とされている。エンドプレート１２０は、電池ブロック１００ａのＸ方向両端側、および、電池ブロック１００ｂのＸ方向両端側に配置されている。電池ブロック１００ａのＸ方向一方側（以下、Ｘ方向の一方側を＋Ｘ側と記す）のエンドプレート１２０と、電池ブロック１００ｂのＸ方向他方側（以下、Ｘ方向の他方側を−Ｘ側と記す）のエンドプレート１２０とは、ボルトなどの締結部材により連結されている。

電池ブロック１００ａのＸ方向中央には中間プレート１２３が配置されている。同様に、電池ブロック１００ｂのＸ方向中央には中間プレート１２３が配置されている。中間プレート１２３と、中間プレート１２３のＸ方向両側に配置される一対のエンドプレート１２０のそれぞれとは連結部材１２２により連結されている。

単電池１０１間にはセルホルダ１２５が配置されている。セルホルダ１２５は、単電池１０１間に配置される絶縁板（不図示）と、絶縁板の−Ｚ側に設けられる底板保持部１２６と、絶縁板の＋Ｚ側に設けられる電池蓋保持部（不図示）とを備えている。セルホルダ１２５は、絶縁性を有する材料により形成されており、絶縁板（不図示）により隣接する単電池１０１を電気的に絶縁している。単電池１０１は、底板１０９ｂが底板保持部１２６により保持され、電池蓋１０２が電池蓋保持部（不図示）により保持されている。複数の単電池１０１およびセルホルダ１２５の絶縁板（不図示）は、エンドプレート１２０と中間プレート１２３により挟持された状態で、単電池の四隅の外側に配置される連結部材１２２およびＹ方向両側に配置されるサイドプレート１２１によって固縛されている。

組電池１００を構成する単電池１０１について説明する。複数の単電池１０１は、いずれも同様の構造である。図３は、単電池１０１を示す斜視図である。図３に示すように、単電池１０１は、電池缶１０９と電池蓋１０８とからなる角形の電池容器を備えている。電池缶１０９および電池蓋１０８の材質は、いずれもアルミニウムである。電池缶１０９は、一端部に開口１０９ａを有する矩形箱状とされる。電池蓋１０８は、矩形平板状であって、電池缶１０９の開口１０９ａを塞ぐようにレーザ溶接されている。つまり、電池蓋１０８は、電池缶１０９を封止している。

電池容器は、中空の直方体形状とされ、幅の広い面を有する幅広側板１０９ｗ同士が対向し、幅の狭い面を有する幅狭側板１０９ｎ同士が対向し、電池蓋１０８と電池缶１０９の底板１０９ｂとが対向している。

電池蓋１０８には、正極端子１０４および負極端子１０５が設けられている。電池容器の内部には、充放電要素（不図示）が絶縁ケース（不図示）に覆われた状態で収納されている。図示しない充放電要素の正極電極は正極端子１０４に接続され、充放電要素の負極電極は負極端子１０５に接続されている。このため、正極端子１０４および負極端子１０５を介して外部機器に電力が供給され、あるいは、正極端子１０４および負極端子１０５を介して外部発電電力が充放電要素に供給されて充電される。

電池蓋１０８には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔が穿設されている。注液孔は、電解液注入後に注液栓１０８ａによって封止される。電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。

電池蓋１０８には、ガス排出弁１０８ｂが設けられている。ガス排出弁１０８ｂは、プレス加工によって電池蓋１０８を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０８ｂは、単電池１０１が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。

蓄電モジュール１０の冷却構造について説明する。図１および図２（ａ）に示すように、冷却構造体１９０は、伝熱プレート１７０と冷却管１８０と、熱伝導シート１６０と、絶縁シート１５０とを有している。伝熱プレート１７０および冷却管１８０は、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属材料により形成されている。伝熱プレート１７０は、組電池１００を構成する各単電池１０１の底板１０９ｂを覆うように配置されている。

冷却管１８０は、断面円形の円筒管であって、内部にエチレングリコール水溶液などの冷却用の熱媒体（以下、冷媒と記す）が流れる冷媒流路を形成している。冷却管１８０は、全体形状がＵ字状を呈しており、冷媒が１回Ｕターンされるように折り返し部１８２が蓄電モジュール１０の＋Ｘ側の端部に設けられ、直管部１８１が２つ、Ｘ方向に沿って配置されている。冷却管１８０の一端には冷媒が導入される冷媒入口部が設けられ、冷却管１８０の他端には冷媒が排出される冷媒出口部が設けられている。

図２（ａ）に示すように、伝熱プレート１７０は矩形状の平板であり、伝熱プレート１７０の−Ｚ側の面には、Ｘ方向の全長に亘って延在する直線状の溝１７１が２つ形成されている。図４は冷却構造体１９０と単電池１０１とが熱的に接続された状態を示す断面模式図である。なお、組電池１００の構成については、単電池１０１の電池容器とセルホルダ１２５のみを図示している。図４（ｂ）および図４（ｃ）は、図４（ａ）のＡ部拡大図である。図４（ｂ）は後述の押圧保持機構により伝熱プレート１７０が単電池１０１側に押圧される前の状態を示す図であり、図４（ａ）および図４（ｃ）は後述の押圧保持機構により伝熱プレート１７０が単電池１０１側に押圧された後の状態を示す図である。図４に示すように、各溝１７１の断面形状は、冷却管１８０の外径とほぼ同じ大きさの径を有する半円弧状である。冷却管１８０は、溝１７１に嵌合された状態で固定されている。なお、図示しないが、冷却管１８０と伝熱プレート１７０との間に熱伝導性に優れた熱伝導シートや熱伝導性ゲル、熱伝導性接着剤等を介在させてもよい。

押圧保持機構について説明する。押圧保持機構は、伝熱プレート１７０を単電池１０１に向かって押圧し、熱伝導シート１６０を弾性変形させた状態で保持するものであり、本実施の形態では、図２（ａ）に示すように、複数のねじ１９９とエンドプレート１２０および中間プレート１２３によって構成される。伝熱プレート１７０には、Ｚ方向に貫通する貫通孔１７９が複数設けられている。これらの貫通孔１７９は、エンドプレート１２０および中間プレート１２３のそれぞれにおける−Ｚ側の面に設けられたねじ孔１２９に対向して設けられている。

伝熱プレート１７０の貫通孔１７９にねじ１９９が挿通され、エンドプレート１２０および中間プレート１２３のねじ孔１２９にねじ１９９が螺着されることで、図１に示すように冷却構造体１９０が組電池１００に締結される。

図２（ａ）、図２（ｂ）および図４に示すように、伝熱プレート１７０と単電池１０１との間には、矩形状の熱伝導シート１６０が配置されている。熱伝導シート１６０は、たとえばシリコンを基材としたシートであって、複数の単電池１０１のそれぞれに２つずつ設けられている。熱伝導シート１６０の熱伝導率は、たとえば１〜３０Ｗ／ｍ・Ｋ程度とすることが好ましい。熱伝導シート１６０は、適度な弾性を有し、表裏両面には粘着層が形成されている。

熱伝導シート１６０は、図２（ｂ）に示す収容部１２７に配置されている。なお、図２（ｂ）では、熱伝導シート１６０の収容部１２７を示すために、いくつかの単電池１０１に配置される熱伝導シート１６０の図示を省略している。収容部１２７は、図２（ｂ）に示すように、隣り合うセルホルダ１２５の底板保持部１２６の側面１２８と、単電池１０１の底板１０９ｂと、伝熱プレート１７０上の絶縁シート１５０とによって形成される。収容部１２７の体積は、押圧保持機構により伝熱プレート１７０が組電池１００に締結され、熱伝導シート１６０が弾性変形した後の体積と同一か、わずかに大きくなるように設定されている。

収容部１２７には２枚の熱伝導シート１６０が所定の間隔をあけてＹ方向に並べて配置されている。隣り合う熱伝導シート１６０間には、熱伝導シート１６０が弾性変形する際に、熱伝導シート１６０のＹ方向への伸長を許容するための空間部１４０が設けられている。空間部１４０と反対側の熱伝導シート１６０のＹ方向端面と、セルホルダ１２５の底板保持部１２６の側面１２８との間には、熱伝導シート１６０のＹ方向への伸長を許容するための空間部１４２が設けられている。熱伝導シート１６０のＸ方向両端面のそれぞれと、セルホルダ１２５の底板保持部１２６の側面１２８との間には、熱伝導シート１６０のＸ方向の伸長を許容するための空間部１４３が設けられている。

熱伝導シート１６０と伝熱プレート１７０との間には、絶縁性を有する矩形状の絶縁シート１５０が配置されている。絶縁シート１５０の表裏両面には粘着層が形成されている。なお、熱伝導シート１６０と絶縁シート１５０の配置関係は、逆にしてもよい。

ねじ１９９がエンドプレート１２０および中間プレート１２３のねじ孔１２９にねじ込まれると、各ねじ１９９の頭部により伝熱プレート１７０が単電池１０１に向かって押圧される。伝熱プレート１７０が単電池１０１に向かって押圧されると、熱伝導シート１６０に伝熱プレート１７０から単電池１０１に向かう押圧力が作用し、熱伝導シート１６０が弾性変形する。各ねじ１９９のねじ孔１２９に対するねじ込み量（ねじ込み長さ）が増加するほど、伝熱プレート１７０から熱伝導シート１６０に作用する押圧力（換言すれば、単電池１０１から熱伝導シート１６０に作用する押圧力）は大きくなり、熱伝導シート１６０の圧縮量が増加する。

図４（ｂ）に示すように、熱伝導シート１６０に押圧力が作用する前、すなわち熱伝導シート１６０が弾性変形する前の状態では、熱伝導シート１６０は厚さｔ２を有している。一方、ねじ１９９がねじ孔１２９に所定量ねじ込まれると、図４（ｃ）に示すように、熱伝導シート１６０は、厚さｔ１となるまで圧縮される（ｔ１＜ｔ２）。

本実施の形態では、単電池１０１の電池容器の底板１０９ｂにおけるセルホルダ１２５の底板保持部１２６との当接面を除く表面全体が、単電池１０１の１の伝熱面を構成している。底板１０９ｂには、２枚の熱伝導シート１６０が当接されている。伝熱プレート１７０には絶縁シート１５０が当接され、熱伝導シート１６０は絶縁シート１５０上に配置されている。つまり、単電池１０１と伝熱プレート１７０とは、熱伝導シート１６０および絶縁シート１５０を介して熱的に接続されている。なお、本明細書において、「熱的に接続される」とは、金属や樹脂などの熱伝導性のある固体材料により、２物体の熱の授受が可能な状態が形成されることを意味している。熱的に接続された２物体間では、熱平衡に達するまで、高温の物体から低温の物体に熱が流れる。このように、単電池１０１と伝熱プレート１７０とが熱的に接続されることで、単電池１０１と伝熱プレート１７０との間で熱交換が行われ、単電池１０１が冷却される。なお、単電池１０１から伝熱プレート１７０に伝えられた熱は、冷却管１８０を介して冷媒に放熱される。

図４（ｂ）に示すように、熱伝導シート１６０が圧縮される前の状態では、２枚の熱伝導シート１６０間に、熱伝導シート１６０の弾性変形を許容するための空間部１４０、すなわち熱伝導シート１６０のつぶし代としての隙間が形成されている。空間部１４０は、絶縁シート１５０と、２枚の熱伝導シート１６０において互いに対向する端面と、単電池１０１の底板１０９ｂとで画成される。

熱伝導シート１６０が伝熱プレート１７０と単電池１０１とで挟まれ、Ｚ方向に圧縮されると、熱伝導シート１６０はＸＹ平面方向に伸長するように、すなわち表面積が拡大するように弾性変形する。これにより、隣り合う熱伝導シート１６０の端部同士が近づくように熱伝導シート１６０の端部が変位し、図４（ｃ）に示すように厚さｔ１となるまで熱伝導シート１６０が圧縮されると、隣り合う熱伝導シート１６０の端部同士が接触し、空間部１４０が熱伝導シート１６０によって埋められる。

図５を参照して、熱伝導シート１６０における単電池１０１に対する当接面１６１、ならびに、熱伝導シート１６０における伝熱プレート１７０に対する当接面１６２について説明する。図５（ａ）では当接面１６１および当接面１６２を模式的にハッチングで示している。図５（ａ）は図４（ａ）のＶａ−Ｖａ線矢視図であり、図５（ｂ）は図４（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線矢視図である。なお、図５は、熱伝導シート１６０が弾性変形する前の状態を示している。

図５（ａ）に示すように、単電池１０１の底板１０９ｂの表面における所定の仮想直線Ｖ１上には、底板１０９ｂに当接する熱伝導シート１６０の当接面１６１が２つ配置されている。なお、仮想直線Ｖ１は、底板１０９ｂの一方の短辺から他方の短辺に亘って延在する仮想的な直線であり、矩形状の底板１０９ｂの短辺中央において、底板１０９ｂの長辺に平行となるように配置されている。

同様に、図５（ｂ）に示すように、単電池１０１の底板１０９ｂに対向する伝熱プレート１７０の対向領域（以下、対向部１７２と記す）には、伝熱プレート１７０に当接する熱伝導シート１６０の当接面１６２が２つ配置されている。２つの当接面１６２は、それぞれ対向部１７２における所定の仮想直線Ｖ２上に配置されている。なお、仮想直線Ｖ２は、対向部１７２の一方の短辺から他方の短辺に亘って延在する仮想的な直線であり、矩形状の対向部１７２の短辺中央において、対向部１７２の長辺に平行となるように配置されている。

このように、熱伝導シート１６０の＋Ｚ側の面は単電池１０１と当接する当接面１６１とされ、熱伝導シート１６０の−Ｚ側の面は絶縁シート１５０を介して伝熱プレート１７０と当接する当接面１６２とされている。

第１の実施の形態による蓄電モジュール１０は、単電池１０１と熱交換を行う伝熱プレート１７０と、単電池１０１と伝熱プレート１７０との間に配置され、弾性を有する熱伝導シート１６０と、伝熱プレート１７０を単電池１０１に向かって押圧し、熱伝導シート１６０を弾性変形させた状態で保持する押圧保持機構とを備えている。単電池１０１の１の伝熱面を構成する底板１０９ｂの表面における所定の仮想直線Ｖ１上には、底板１０９ｂに当接する熱伝導シート１６０の当接面１６１が２つ配置されている。底板１０９ｂに対向する伝熱プレート１７０の対向部１７２における所定の仮想直線Ｖ２上には、熱伝導シート１６０の当接面１６２が２つ配置されている。隣り合う熱伝導シート１６０との間には、熱伝導シート１６０の弾性変形を許容するための空間部１４０が形成されている。

上述した第１の実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）熱伝導シート１６０の弾性変形を許容するための空間部１４０を設けたので、熱伝導シート１６０を圧縮させたときに単電池１０１に作用する圧縮反力を低減することができる。

上記（１）の作用効果を、比較例と比較して具体的に説明する。
図６（ａ）は本実施の形態に係る熱伝導シート１６０を模式的に示す図であり、単電池１０１が伝熱プレート１７０に１２個配列され、単電池１０１ごとに２枚ずつ熱伝導シート１６０が配置された例を示している。図６（ｂ）は図６（ａ）の比較例を示す図である。なお、図６では、絶縁シート１５０の図示は省略している。図６（ａ）に示すように、本実施の形態では、１の単電池１０１に対し、熱伝導シート１６０が２枚配置されている。これに対して、比較例では、図６（ｂ）に示すように、１の単電池１０１に対し、熱伝導シート９６０ａが１枚配置されている。

図６（ｂ）に示すように、比較例では、単電池１０１ごとに１枚の熱伝導シート９６０ａが配置されており、弾性変形を許容するための空間部１４０が設けられていない。このため、熱伝導シート９６０ａがＺ方向に圧縮されたとき、伝熱プレート１７０上の絶縁シート１５０と熱伝導シート９６０ａとの接触面や、単電池１０１の底板１０９ｂと熱伝導シート９６０ａとの接触面における摩擦力、ならびに、熱伝導シート９６０ａの弾性率により、熱伝導シート９６０ａの弾性変形が制限される。特に、Ｙ方向への熱伝導シート９６０ａの伸長が制限される。Ｙ方向への伸長が制限された状態で、熱伝導シート９６０ａをＺ方向に所定量（ｔ２−ｔ１）だけ圧縮させるためには、本実施の形態に比べて大きな押圧力を要する。このため、比較例では、単電池１０１に大きな圧縮反力が作用することになる。その結果、単電池１０１や単電池１０１を保持する部材の強度を本実施の形態よりも高くする必要がある。

これに対して、本実施の形態では、単電池１０１ごとに２分割されてなる一対の熱伝導シート１６０が配置され、Ｙ方向に隣り合う熱伝導シート１６０間に熱伝導シート１６０の弾性変形を許容するための空間部１４０が設けられている。このため、本実施の形態では、熱伝導シート１６０が所定量（ｔ２−ｔ１）だけＺ方向に圧縮されたときに、Ｙ方向に十分に伸長することができ、単電池１０１に作用する圧縮反力を低減させることができる。その結果、単電池１０１や単電池１０１を保持する部材の強度を高めるための構造を簡素化することができ、蓄電モジュール１０の軽量化および低コスト化を図ることができる。

（２）さらに、本実施の形態では、熱伝導シート１６０を隣り合う単電池１０１の間で分割するようにした。これにより、複数の単電池１０１を跨るように熱伝導シートが配置される場合に比べて、単電池１０１に作用する圧縮反力を低減することができる。

上記（２）の作用効果を、比較例と比較して具体的に説明する。
図７（ａ）は本実施の形態に係る熱伝導シート１６０を示す模式的に示す図であり、単電池１０１が伝熱プレート１７０に１２個配列され、単電池１０１ごとに２枚ずつ熱伝導シート１６０が配置された例を示している。図７（ｂ）は図７（ａ）の比較例を示す図である。なお、図７では、絶縁シート１５０の図示は省略している。図７（ａ）に示すように、本実施の形態では、隣り合う単電池１０１間においても、熱伝導シート１６０の弾性変形を許容するための空間部１４１が設けられている。これに対して、比較例では、図７（ｂ）に示すように、伝熱プレート１７０に配置される複数の単電池１０１の全てに当接する１枚の熱伝導シート９６０ｂが配置されている。

図７（ｂ）に示すように、比較例では、熱伝導シート９６０ｂが伝熱プレート１７０の全体に亘って配置されており、弾性変形を許容するための空間部１４０，１４１が設けられていない。このため、熱伝導シート９６０ｂがＺ方向に圧縮されたとき、伝熱プレート１７０上の絶縁シート１５０と熱伝導シート９６０ｂとの接触面や、単電池１０１の底板１０９ｂと熱伝導シート９６０ｂとの接触面における摩擦力、ならびに、熱伝導シート９６０ｂの弾性率により、ＸＹ平面方向への熱伝導シート９６０ｂの拡がりが制限される。ＸＹ平面方向への拡がりが制限された状態で、熱伝導シート９６０ｂをＺ方向に所定量（ｔ２−ｔ１）だけ圧縮させるためには、本実施の形態に比べて大きな押圧力を要する。このため、比較例では、単電池１０１に大きな圧縮反力が作用することになる。その結果、単電池１０１や単電池１０１を保持する部材の強度を本実施の形態よりも高くする必要がある。

これに対して、本実施の形態では、隣り合う単電池１０１間において分割されてなる熱伝導シート１６０が配置され、Ｘ方向に隣り合う熱伝導シート１６０間に熱伝導シート１６０の弾性変形を許容するための空間部１４１が設けられている。このため、本実施の形態では、熱伝導シート１６０が所定量（ｔ２−ｔ１）だけＺ方向に圧縮されたときに、Ｘ方向に十分に伸長することができ、単電池１０１に作用する圧縮反力を低減させることができる。その結果、単電池１０１や単電池１０１を保持する部材の強度を高めるための構造を簡素化することができ、蓄電モジュール１０の軽量化および低コスト化を図ることができる。

（３）図４（ａ）および図４（ｃ）に示すように、伝熱プレート１７０が単電池１０１に向かって押圧されることで、隣り合う熱伝導シート１６０同士を接触させるようにした。空間部１４０を熱伝導シート１６０で埋めることで、伝熱プレート１７０と単電池１０１との間に熱抵抗となる空気が介在することを防止できる。さらに、当接面１６１，１６２の面積を拡大することで、冷却効果を高めることができる。なお、空間部１４０は、Ｘ方向端部で開放されているため、熱伝導シート１６０が圧縮され、空間部１４０の体積が減少する際に、空間部１４０内の空気を排出することができる。

（４）図６（ａ）に示す本実施の形態の複数の熱伝導シート１６０の総体積は、図６（ｂ）に示す複数の熱伝導シート９６０ａの総体積や図７（ｂ）に示す熱伝導シート９６０ｂの体積に比べて小さい。このため、本実施の形態では、熱伝導シート１６０の熱抵抗が比較例よりも小さく、効率よく単電池１０１を冷却することができる。

（５）単電池１０１と伝熱プレート１７０との間に絶縁シート１５０を設けるようにした。絶縁シート１５０により沿面距離を確保することができるため、金属フィラーや炭素系の添加物を含む、高い熱伝導率を有する熱伝導シート１６０を用いることができる。

−第１の実施の形態の変形例−
（１）上記した第１の実施の形態では、単電池１０１ごとに２枚の熱伝導シート１６０を配置する例に説明したが、熱伝導シート１６０の配列の態様は、単電池１０１の伝熱面の形状などに応じて、種々の態様を採用することができる。
（１−１）図８（ａ）に示すように、単電池１０１ごとに３枚以上の熱伝導シート１６０を配置してもよい。

（１−２）図８（ｂ）に示すように、単電池１０１の底板１０９ｂの短辺に沿って熱伝導シート１６０を配列してもよい。図８（ｂ）に示す仮想直線Ｖ１は、底板１０９ｂの一方の長辺から他方の長辺に亘って延在する仮想的な直線であり、矩形状の底板１０９ｂの長辺中央において、底板１０９ｂの短辺に平行となるように配置されている。

（１−３）図８（ｃ）に示すように、単電池１０１の底板１０９ｂの長辺に沿って熱伝導シート１６０を配列し、かつ、底板１０９ｂの短辺に沿って熱伝導シート１６０を配列してもよい。

（１−４）図９に示すように、複数の単電池１０１を跨るように熱伝導シート１６０を配置してもよい。図９に示す熱伝導シート１６０は、ハッチングで示すように、仮想直線Ｖ１（Ｖ２）上に熱伝導シート１６０の当接面１６１（１６２）が２つ配置されている。

（２）熱伝導シート１６０の形状は、矩形状に限定されず、たとえば楕円形状としてもよい。熱伝導シート１６０の形状は、単電池１０１の伝熱面の形状に合わせ、伝熱面の接触面積を広くとれる形状とすることが好ましい。

（３）第１の実施の形態では、図４（ｂ）に示すように、熱伝導シート１６０の弾性変形前の状態において、空間部１４０を構成する熱伝導シート１６０の端面がＸ−Ｚ平面に平行な平面とされた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。熱伝導シート１６０の空間部１４０を構成する端面の形状は、様々な形状を採用することができる。なお、熱伝導シート１６０の空間部１４０を構成する端面の形状は、Ｘ方向に平行な空間部１４０の中心軸に対し、対称形状とすることが密着性向上の観点から好ましい。

−第２の実施の形態−
図１０および図１１を参照して第２の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる伝熱プレートについて説明する。図１０は第２の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる伝熱プレート２７０と冷却管２８０を示す斜視図である。図１１は、図４と同様の図であり、第２の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる冷却構造体２９０と単電池１０１とが熱的に接続された状態を示す断面模式図である。図１１（ｂ）および図１１（ｃ）は、図１１（ａ）のＢ部拡大図である。図１１（ｂ）は押圧保持機構により伝熱プレート２７０が単電池１０１側に押圧される前の状態を示す図であり、図１１（ａ）および図１１（ｃ）は押圧保持機構により伝熱プレート２７０が単電池１０１側に押圧された後の状態を示す図である。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

第１の実施の形態では、矩形平板状の伝熱プレート１７０の−Ｚ側の面に設けられた半円弧状の溝１７１に冷却管１８０を嵌合する構成とした（図２（ａ）および図４参照）。これに対して、第２の実施の形態では、図１０および図１１に示すように、伝熱プレート２７０の＋Ｚ側の面に設けられたＵ字状の凹部２７１に冷却管２８０を嵌合する構成とされている。伝熱プレート２７０は、＋Ｚ側の面が組電池１００に当接される当接面とされ、当接面から−Ｚ方向に窪むように凹部２７１が設けられている。このため、第２の実施の形態では、熱伝導シート２６０に冷却管２８０が直接に接触する。なお、伝熱プレート２７０は、一枚の矩形平板状部材にプレス加工を施すことにより形成することができる。

第２の実施の形態に係る冷却構造体２９０は、熱伝導シート２６０と、伝熱プレート２７０と、冷却管２８０とで構成されている。第２の実施の形態では、熱伝導シート２６０が絶縁性を有しており、絶縁シート１５０（図４参照）が省略されている。

図１０に示すように、冷却管２８０は、全体形状がＳ字形状を呈しており、冷媒が２回Ｕターンされるように折り返し部２８２がＸ方向両端部に設けられ、各直管部２８１がそれぞれＸ方向に沿って配置されている。

凹部２７１は、伝熱プレート２７０のＸ方向の一端から他端に亘ってＸ方向に沿って設けられている。凹部２７１には冷却管２８０の直管部２８１が圧入され、凹部２７１によって冷却管２８０が保持されている。図１１に示すように、凹部２７１は、底面が冷却管２８０の外径とほぼ同じ径を有する半円弧状に形成され、凹部２７１の底面が冷却管２８０の−Ｚ側の面に当接されている。

図１１（ｂ）に示すように、熱伝導シート２６０が圧縮される前の状態では、２枚の熱伝導シート２６０間に、熱伝導シート２６０の弾性変形を許容するための空間部２４０、すなわち熱伝導シート２６０のつぶし代としての隙間が形成されている。空間部２４０は、２枚の熱伝導シート２６０において互いに対向する端面と、単電池１０１の底板１０９ｂと、冷却管２８０の外表面とで画成される。

熱伝導シート２６０が伝熱プレート２７０と単電池１０１とで挟まれ、Ｚ方向に圧縮されると、熱伝導シート２６０はＸＹ平面方向に伸長するように、すなわち表面積が拡大するように弾性変形する。これにより、隣り合う熱伝導シート２６０の端部同士が近づくように熱伝導シート２６０の端部が変位し、図１１（ｃ）に示すように熱伝導シート２６０が所定量圧縮されると、隣り合う熱伝導シート２６０の端部同士が接触し、空間部２４０が熱伝導シート２６０によって埋められる。

このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（１）〜（４）と同様の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
（６）冷却管２８０が伝熱プレート２７０を介さずに、熱伝導シート２６０を介して単電池１０１に熱的に接続されるようにしたので、さらに効率よく単電池１０１を冷却することができる。

−第３の実施の形態−
図１２および図１３を参照して第３の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる伝熱プレートについて説明する。図１２は第３の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる伝熱プレート３７０と冷却管２８０を示す斜視図である。図１３は、図１１と同様の図であり、第３の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる冷却構造体３９０と単電池１０１とが熱的に接続された状態を示す断面模式図である。図１３（ｂ）および図１３（ｃ）は、図１３（ａ）のＣ部拡大図である。図１３（ｂ）は押圧保持機構により伝熱プレート３７０が単電池１０１側に押圧される前の状態を示す図であり、図１３（ａ）および図１３（ｃ）は押圧保持機構により伝熱プレート３７０が単電池１０１側に押圧された後の状態を示す図である。図中、第２の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第２の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

第２の実施の形態では、冷却管２８０が伝熱プレート２７０の凹部２７１に圧入されていた（図１０参照）。これに対して、第３の実施の形態に係る伝熱プレート３７０には、第２の実施の形態の凹部２７１に代えて、図１２および図１３に示すように、冷却管２８０を保持する断面Ｊ字状の保持片３７７が複数設けられている。

各保持片３７７は、たとえば、一枚の矩形平板状部材にプレスおよび曲げ加工を施すことにより形成することができる。伝熱プレート３７０には、冷却管２８０のＹ方向の一方側（＋Ｙ側）の面を支持する保持片３７７と、Ｙ方向の他方側（−Ｙ側）の面を支持する保持片３７７とが、Ｘ方向に沿って、所定間隔をあけて交互に設けられている。伝熱プレート３７０における冷却管２８０の＋Ｚ側には、矩形状の開口部３７８が形成されている。

図１３に示すように、熱伝導シート３６０は開口部３７８に押入され、冷却管２８０に密着されている。これにより、冷却管２８０の＋Ｚ側の面が、伝熱プレート３７０を介さずに、熱伝導シート３６０を介して単電池１０１の底板１０９ｂに熱的に接続される。

図１３（ｂ）に示すように、熱伝導シート３６０が圧縮される前の状態では、２枚の熱伝導シート３６０間に、熱伝導シート３６０の弾性変形を許容するための空間部３４０、すなわち熱伝導シート３６０のつぶし代としての隙間が形成されている。

熱伝導シート３６０が伝熱プレート３７０と単電池１０１とで挟まれ、Ｚ方向に圧縮されると、熱伝導シート３６０はＸＹ平面方向に伸長するように、すなわち表面積が拡大するように弾性変形する。これにより、隣り合う熱伝導シート３６０の端部同士が近づくように熱伝導シート３６０の端部が変位し、図１３（ｃ）に示すように熱伝導シート３６０が所定量圧縮されると、隣り合う熱伝導シート３６０の端部同士が接触し、空間部３４０が熱伝導シート３６０によって埋められる。

熱伝導シート３６０は、伝熱プレート３７０と単電池１０１とにより挟まれ、圧縮されると、開口部３７８に入り込むように弾性変形して、冷却管２８０の表面に直接に接触する。

このような第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の作用効果を奏する。

−第４の実施の形態−
図１４を参照して第４の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる伝熱プレートについて説明する。図１４は、図１１と同様の図であり、第４の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる冷却構造体４９０と単電池１０１とが熱的に接続された状態を示す断面模式図である。なお、セルホルダ１２５の図示は省略している。図１４（ｂ）および図１４（ｃ）は、図１４（ａ）のＤ部拡大図である。図１４（ｂ）は押圧保持機構により伝熱プレート４７０が単電池１０１側に押圧される前の状態を示す図であり、図１４（ａ）および図１４（ｃ）は押圧保持機構により伝熱プレート４７０が単電池１０１側に押圧された後の状態を示す図である。図中、第２の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第２の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

図１４に示すように、第４の実施の形態に係る伝熱プレート４７０は、断面がジグザグ状となるように、両面のそれぞれに凸面と凹面とが交互に配置された形状とされている。伝熱プレート４７０は一枚の矩形平板状部材にプレス加工を施すことにより、あるいは、押出成形などにより形成することができる。伝熱プレート４７０の＋Ｚ側の面および−Ｚ側の面のそれぞれには複数の凹部４７５が形成されている。各凹部４７５は、Ｘ方向に沿って、伝熱プレート４７０の一端から他端に亘って延設されている。

組電池１００は、冷却構造体４９０の＋Ｚ側および−Ｚ側の両方に１つずつ配置されている。すなわち、冷却構造体４９０は、両面で単電池１０１を冷却できる構成とされている。

複数の凹部４７５は、それぞれ断面コ字状を呈しており、いずれも冷却管２８０を保持できる形状とされている。伝熱プレート４７０に設けられた複数の凹部４７５のいくつかには冷却管２８０が配置され、冷却管２８０と単電池１０１との間に熱伝導部材４６０ａが配置されている。冷却管２８０が配置されていない凹部４７５には熱伝導部材４６０ｂが嵌合されている。凹部４７５に嵌合された熱伝導部材４６０は、端部が単電池１０１側に突出しており、熱伝導部材４６０間に熱伝導部材４６０の弾性変形を許容する空間部４４０、すなわち熱伝導部材４６０のつぶし代としての隙間が設けられている。

図１４（ｂ）に示すように、熱伝導部材４６０が圧縮される前の状態では、隣り合う熱伝導部材４６０間に、熱伝導部材４６０の弾性変形を許容するための空間部４４０が形成されている。空間部４４０は、隣り合う熱伝導部材４６０において互いに対向する端面と、単電池１０１の底板１０９ｂと、伝熱プレート４７０とで画成される。

熱伝導部材４６０ａが冷却管２８０と単電池１０１とで挟まれてＺ方向に圧縮され、熱伝導部材４６０ｂが伝熱プレート４７０と単電池１０１とで挟まれてＺ方向に圧縮されると、各熱伝導部材４６０はＸＹ平面方向に伸長するように、すなわち表面積が拡大するように弾性変形する。これにより、隣り合う熱伝導部材４６０の端部同士が近づくように熱伝導部材４６０の端部が変位し、図１４（ｃ）に示すように、空間部４４０の容積が減少する。

このような第４の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様に、熱伝導部材４６０が圧縮されたときに、単電池１０１に対して作用する圧縮反力を低減することができる。

−第４の実施の形態の変形例−
第４の実施の形態を次のように変形して実施することもできる。
（１）図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、図１４に示す伝熱プレート４７０を重ねて使用してもよい。伝熱プレート４７０を重ねて使用する場合、図１５（ａ）に示すように、２枚の伝熱プレート４７０のそれぞれの凹部４７５のいくつかに冷却管２８０を配設してもよいし、図１５（ｂ）に示すように、２枚の伝熱プレート４７０のうちのいずれか一方の凹部４７５のいくつかに冷却管２８０を配設してもよい。

（２）図１４に示す複数の熱伝導部材４６０ａ，４６０ｂのうちのいくつかを省略することもできる。この場合、熱伝導部材４６０ａ，４６０ｂが配置されていない凹部４７５を、伝熱プレート４７０で発生した結露水をＸ方向端部から滴下させるための排水溝として機能させることができる。これにより、結露水の滴下位置を蓄電モジュール１０の両端に設定することができ、不特定位置で結露水が滴下され、回路が短絡することを防止できる。

−第５の実施の形態−
図１６（ａ）、図１７および図１８を参照して第５の実施の形態に係る蓄電モジュールについて説明する。図１６（ａ）は本発明の第５の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる熱伝導シート５６０を示す斜視図である。なお、図１６（ａ）では、単電池１０１の底板１０９ｂ上の仮想直線Ｖ１を合わせて図示している。図１７は、図４と同様の図であり、第５の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる冷却構造体５９０と単電池１０１とが熱的に接続された状態を示す断面模式図である。図１７（ｂ）および図１７（ｃ）は、図１７（ａ）のＥ部拡大図である。図１７（ｂ）は押圧保持機構により伝熱プレート１７０が単電池１０１側に押圧される前の状態を示す図であり、図１７（ａ）および図１７（ｃ）は押圧保持機構により伝熱プレート１７０が単電池１０１側に押圧された後の状態を示す図である。図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢視図である。なお、図１８は、熱伝導シート５６０が弾性変形する前の状態を示している。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

第１の実施の形態では、熱伝導シート１６０の一方の面が単電池１０１と当接する当接面１６１とされ、熱伝導シート１６０の他方の面が絶縁シート１５０を介して伝熱プレート１７０と当接する当接面１６２とされていた（図５参照）。換言すれば、第１の実施の形態では、熱伝導シート１６０の全体が、単電池１０１と当接する当接部であり、かつ、伝熱プレート１７０と当接する当接部であった。

これに対して、第５の実施の形態では、１枚の熱伝導シート５６０に単電池１０１に当接する当接部５６０ａが複数設けられている。図１６（ａ）および図１７に示すように、第５の実施の形態では、１の単電池１０１に対して１枚の熱伝導シート５６０が配置されている。熱伝導シート５６０は、伝熱プレート１７０に当接する基部５６０ｂと、基部５６０ｂから突出する当接部５６０ａが複数設けられている。隣り合う当接部５６０ａ同士の間には、Ｘ方向に平行なスリット５６３が形成されている。スリット５６３は、断面がコ字状であり、熱伝導シート５６０の一方の長辺から他方の長辺に亘って延在している。なお、第５の実施の形態では、熱伝導シート５６０が絶縁性を有しており、絶縁シート１５０（図４参照）が省略されている。

第５の実施の形態では、図１８に示すように、単電池１０１の底板１０９ｂにおける所定の仮想直線Ｖ１上に、底板１０９ｂに当接する熱伝導シート５６０の当接部５６０ａが９つ配置されている。

図１７（ｂ）に示すように、熱伝導シート５６０の＋Ｚ側に単電池１０１の底板１０９ｂが配置され、熱伝導シート５６０の−Ｚ側に伝熱プレート１７０が配置されると、スリット５６３と単電池１０１の底板１０９ｂとで空間部５４０、すなわち熱伝導シート５６０のつぶし代としての隙間が形成される。

押圧保持機構により伝熱プレート１７０が単電池１０１に向かって押圧され、図１７（ｃ）に示すように、熱伝導シート５６０がＺ方向に圧縮されると、隣り合う当接部５６０ａのＹ方向端部同士が近づくように当接部５６０ａの端部が変位する。熱伝導シート５６０が所定量圧縮されると、隣り合う当接部５６０ａ同士が接触し、空間部５４０が当接部５６０ａによって埋められる。

第５の実施の形態では、単電池１０１に当接する当接部５６０ａ間に当接部５６０ａの弾性変形を許容する空間部５４０が設けられている。このため、第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、熱伝導シート５６０が圧縮されたときに、単電池１０１に対して作用する圧縮反力を低減することができる。

−第５の実施の形態の変形例−
第５の実施の形態を次のように変形して実施することもできる。
（１）スリット５６３の形状は、断面コ字状とする場合に限定されない。たとえば、図１６（ｂ）に示すように、断面Ｖ字状のスリット５６３Ａとしてもよい。熱伝導シート５６０ＡがＺ方向に圧縮されたとき、スリット５６３Ａを構成する一対の傾斜面同士が密着し、伝熱プレート１７０と単電池１０１との間に熱抵抗となる空気が介在することを防止できる。なお、スリット５６３の形状は、断面Ｗ字状や断面Ｉ字状などの様々な形状を採用することができる。スリット５６３の形状は、Ｘ方向に平行なスリット５６３の中心軸に対し、対称形状とすることが密着性向上の観点から好ましい。
（２）図示しないが、当接部５６０ａを伝熱プレート１７０に当接させ、基部５６０ｂを単電池１０１に当接させるようにしてもよい。

−第６の実施の形態−
図１９および図２０を参照して第６の実施の形態に係る蓄電モジュールについて説明する。図１９は本発明の第６の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる熱伝導シート６６０を示す斜視図である。なお、図１９では、単電池１０１の底板１０９ｂ上の仮想直線Ｖ１を合わせて図示している。図２０は図１９に示す仮想直線Ｖ１上で切断した断面模式図である。なお、図２０では、伝熱プレート１７０と単電池１０１を合わせて図示している。図２０（ｂ）および図２０（ｃ）は、図２０（ａ）のＦ部拡大図である。図２０（ｂ）は押圧保持機構により伝熱プレート１７０が単電池１０１側に押圧される前の状態を示す図であり、図２０（ａ）および図２０（ｃ）は押圧保持機構により伝熱プレート１７０が単電池１０１側に押圧された後の状態を示す図である。図中、第５の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第５の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

第５の実施の形態では、単電池１０１の底板１０９ｂの長辺に平行な仮想直線Ｖ１上に当接部５６０ａを複数並べて配置するようにした。これに対して、第６の実施の形態では、図１９に示すように、単電池１０１の底板１０９ｂの短辺に平行な仮想直線Ｖ１上に当接領域６６１が２つ配置されている。

熱伝導シート６６０には、仮想直線Ｖ１に直交するように、すなわちＹ方向に沿って、複数のスリット６６３が設けられている。スリット６６３は、Ｙ方向に平行な２本の直線の両端にそれぞれ円弧を接続したレーシングトラック形状とされ、Ｚ方向に貫通している。熱伝導シート６６０は、＋Ｚ側の面が単電池１０１に当接され、−Ｚ側の面が伝熱プレート１７０に当接される。図２０（ｂ）に示すように、熱伝導シート６６０の＋Ｚ側に単電池１０１の底板１０９ｂが配置され、熱伝導シート６６０の−Ｚ側に伝熱プレート１７０が配置されると、スリット６６３と単電池１０１の底板１０９ｂと伝熱プレート１７０とで空間部６４０、すなわち熱伝導シート６６０のつぶし代としての隙間が形成される。

熱伝導シート６６０にスリット６６３が設けられているため、図２０（ｂ）に示すように、仮想直線Ｖ１上には、当接領域６６１が２つ配置され、仮想直線Ｖ２上には当接領域６６２が２つ配置される。つまり、スリット６６３のＸ方向両側には、単電池１０１と当接し、かつ、伝熱プレート１７０と当接する当接部６６０ａが配置されている。

押圧保持機構により伝熱プレート１７０が単電池１０１に向かって押圧され、図２０（ｃ）に示すように、熱伝導シート６６０がＺ方向に圧縮されると、隣り合う当接部６６０ａのＸ方向端部同士が近づくように当接部６６０ａの端部が変位する。熱伝導シート６６０が所定量圧縮されると、隣り合う当接部６６０ａ同士が接触し、空間部６４０が当接部６６０ａによって埋められる。

第６の実施の形態では、単電池１０１および伝熱プレート１７０に当接する当接部６６０ａ間に当接部６６０ａの弾性変形を許容する空間部６４０が設けられている。このため、第６の実施の形態によれば、第５の実施の形態と同様に、熱伝導シート６６０が圧縮されたときに、単電池１０１に対して作用する圧縮反力を低減することができる。

第６の実施の形態を次のように変形して実施することもできる。
（１）スリット６６３の形状は、種々の形状を採用することができる。たとえば、図２１に示すように、スリット６６３の形状は矩形状としてもよい。

（２）図２１に示すように、スリット６６３から熱伝導シート６６０ＡのＸ方向端部に亘る切れ込み６６９ａ，６６９ｂ，６６９ｃ，６６９ｄを形成してもよい。切れ込みの形状は、種々の形状を採用することができ、たとえば直線状の切れ込み６６９ａ，６６９ｂ，６６９ｃを形成してもよいし、ジグザグ状の切れ込み６６９ｄを形成してもよい。図示しないが、曲線状の切れ込みを形成してもよい。なお、図２１では、切れ込みの例として、各スリット６６３に異なる形状の切れ込みを図示したが、製造上の観点から１の熱伝導シート６６０Ａに設けられる切れ込みは、同じ形状を採用することが好ましい。また、切れ込みは、図２１に示すように、Ｚ方向に貫通させない場合に限定されず、Ｚ方向に貫通させてもよい。

このように、切れ込み６６９ａ，６６９ｂ，６６９ｃ，６６９ｄを形成することで、次のような作用効果を奏する。
熱伝導シート６６０Ａが圧縮され、空間部６４０（図２０参照）の体積が減少する際に、空間部６４０内の空気を切れ込み６６９ａ，６６９ｂ，６６９ｃ，６６９ｄを介して排出できる。その結果、空間部６４０の体積の減少に応じて、空間部６４０内の空気が、熱伝導シート６６０Ａと単電池１９１あるいは伝熱プレート１７０との接触境界面に導入されることを防止できる。熱伝導シート６６０Ａと単電池１９１あるいは伝熱プレート１７０との接触境界面に空気（気泡）が発生することを防止できるため、冷却効率を向上することができる。さらに、切れ込みを設けることで、熱伝導シート６６０Ａを単電池１０１に貼り付ける際に発生する気泡を、切れ込みを介して排出できるという効果も奏する。

（３）図２２に示すように、熱伝導シート６６０Ｂの長辺側側面に、Ｖ字状の切り欠き部６６８を設けてもよい。これにより、図２３（ａ）に示すように、熱伝導シート６６０Ｂが圧縮されると、切り欠き部６６８の内側の隙間が閉じられるように熱伝導シート６６０Ｂが弾性変形する。このように、切り欠き部６６８を設けることで、熱伝導シート６６０ＢのＹ方向の伸長が許容されるため、熱伝導シート６６０Ｂが圧縮されたときに発生する熱伝導シート６６０Ｂの圧縮反力をより低減することができる。

（４）図１９に示したスリット６６３はＺ方向に貫通した貫通孔であるが、スリット６６３の形状を、底部を有する凹形状としてもよい。スリット６６３の幅（Ｘ方向寸法）や長さ（Ｙ方向寸法）、スリット６６３の深さ（Ｚ方向寸法）は、任意の寸法に設定できる。たとえば、スリット６６３の幅を広くして、熱伝導シート６６０が圧縮されたときに、当接部６６０ａ同士が接触しないようにしてもよい。また、熱伝導シート６６０を圧縮させたときに、単電池１０１の底板１０９ｂが凹形状のスリット６６３の底部に当接するように、スリット６６３の深さを浅めに設定し、図１９のスリット６６３に比べて幅を広く設定してもよい。この場合、スリット６６３の底部によって単電池１０１と熱伝導シート６６０との接触面積を増加させることができる。

−第７の実施の形態−
図２４を参照して第７の実施の形態に係る蓄電モジュールについて説明する。図２４は本発明の第７の実施の形態に係る蓄電モジュールに用いられる熱伝導シート７６０を示す斜視図である。なお、図２４では、単電池１０１の底板１０９ｂ上の仮想直線Ｖ１を合わせて図示している。図中、第５の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第５の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

第５の実施の形態ではスリット５６３がＸ方向に沿って複数設けられていた。これに対して、第７の実施の形態では、スリット５６３に代えて、Ｙ方向に沿ってスリット７６３が複数設けられている。また、熱伝導シート７６０の長辺側側面に、Ｖ字状の切り欠き部が設けられている。

複数のスリット７６３を設けることで、単電池１０１の底板１０９ｂに当接する当接部を７６１を複数形成することができる。スリット７６３と単電池１０１の底板１０９ｂによって熱伝導シート７６０の当接部７６１の弾性変形を許容するための空間部、すなわち熱伝導シート７６０のつぶし代としての隙間を形成することができる。このような第７の実施の形態によれば、第５の実施の形態と同様に、熱伝導シート７６０が圧縮されたときに、単電池１０１に対して作用する圧縮反力を低減することができる。

−第７の実施の形態の変形例−
第７の実施の形態を次のように変形して実施することもできる。
スリット７６３の深さや幅は、適宜設定することができる。たとえば、図２５に示すように、Ｘ方向中央に設けられるスリット７６３ｂの深さおよび幅を、スリット７６３ｂの両側に設けられる一対のスリット７６３ａの深さおよび幅と異なるものとすることができる。図２５に示す熱伝導シート７６０Ａは、スリット７６３ｂの深さに対して一対のスリット７６３ａのそれぞれの深さの方が大きく、スリット７６３ｂの幅に対して一対のスリット７６３ａのそれぞれの幅の方が小さい。

なお、次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
（１）上記した実施の形態では、単電池１０１の底板１０９ｂの表面全体が１の伝熱面とされている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図２６に示すように、単電池１０１の容量が大きい場合、単電池１０１の底板１０９ｂの長手方向中央に、沿面距離を確保するための絶縁部材８２５ｂを配置することがある。この場合、絶縁部材８２５ｂを境界として単電池１０１の底板１０９ｂに２つの伝熱面８０９ａが形成される。図２６に示すように、１の伝熱面８０９ａに対して熱伝導シート８６０の当接部を２つ設けることで、１の伝熱面に対して熱伝導シートの当接部を１つ設けた場合（たとえば、特許文献２の図１３参照）に比べて、熱伝導シート８６０を圧縮させたときの圧縮反力を低減できる。

（２）第１の実施の形態では、絶縁シート１５０と熱伝導シート１６０とが別部材とされ、熱伝導シート１６０に比べて絶縁性の高い絶縁層が絶縁シート１５０によって形成され、絶縁シート１５０に比べて熱伝導性の高い熱伝導層が熱伝導シート１６０によって形成されていたが、本発明はこれに限定されない。図２７（ａ）に示すように、熱伝導層１６１Ａの内部に絶縁層１５１Ａが形成された熱伝導シート１６０Ａを用いてもよいし、図２７（ｂ）に示すように、絶縁層１５１Ｂと熱伝導層１６１Ｂとが一体となった熱伝導シート１６０Ｂを用いてもよい。図２７（ｃ）に示すように、第５の実施の形態の熱伝導シート５６０の基部５６０ｂを絶縁層５５１Ｂで構成し、当接部５６０ａを熱伝導層５６１Ｂで構成してもよい。

（３）上記した実施の形態では、冷却構造体１９０，２９０，３９０，４９０，５９０を単電池１０１の底板１０９ｂに熱的に接続した構造について説明したが、本発明はこれに限定されない。単電池１０１の積層方向（Ｘ方向）に沿って配置される電池容器の側面である幅狭側板１０９ｎに冷却構造体１９０，２９０，３９０，４９０，５９０を熱的に接続してもよい。

（４）押圧保持機構（締結機構）は、上述した例に限定されない。第１の実施の形態では、ねじ１９９により、伝熱プレート１７０をエンドプレート１２０および中間プレート１２３に締結したが、ねじ１９９に代えて、図示しないクリップ（弾性部材）による弾性力によって、冷却構造体１９０と組電池１００とを圧接させた状態で保持する構成とすることもできる。

（５）上記した実施の形態では、冷却管１８０は断面円形の円筒管としたが、本発明はこれに限定されない。断面矩形、断面多角形、断面扁平形の中空筒状管等であってもよい。

（６）上記した実施の形態では、電池ブロック１００ａと電池ブロック１００ｂとが結合されてなる組電池１００を１つ、あるいは２つ備えた蓄電モジュール１０について説明したが、本発明はこれに限定されない。
（７）冷却構造体１９０，２９０，３９０，４９０，５９０に対する単電池１０１の配置は、上述の実施の形態に限定されない。

（８）上記した実施の形態では、電池容器の形状を角形としたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、断面長円形状の扁平形電池容器としてもよい。

（９）リチウムイオン二次電池を蓄電素子の一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。さらに、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタを蓄電素子とした蓄電モジュールなどにも本発明を適用できる。

（１０）伝熱プレート１７０，２７０，３７０，４７０や冷却管１８０，２８０の材質は、アルミニウムに限定されない。アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス等の金属、または熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の樹脂等の熱伝導性の良好な種々の材料を採用することができる。

（１１）上記した実施の形態では、絶縁シート１５０を介して、あるいは絶縁性を有する熱伝導シート１６０Ａ，１６０Ｂ，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０，７６０，８６０を介して、単電池１０１の底板１０９ｂと伝熱プレート１７０，２７０，３７０，４７０とを熱的に接続させるようにしたが、本発明はこれに限定されない。単電池１０１の電池容器が絶縁性を有している場合、絶縁性を有しない熱伝導シートを介して、単電池１０１の底板１０９ｂと伝熱プレートとを熱的に接続することができる。

（１２）上記した実施の形態では、冷却管１８０，２８０を伝熱プレート１７０，２７０，３７０，４７０に配置する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。伝熱プレート１７０，２７０，３７０，４７０を加熱するための熱媒体を流通する加熱管を伝熱プレート１７０，２７０，３７０，４７０に配置してもよい。加熱管を設けることで、寒冷地や冬季に使用される蓄電モジュールにおいて、使用前に蓄電モジュールの性能を充分に発揮できる温度にまで暖めておくことができる。さらに、加熱管と冷却管１８０，２８０とを備えることで、単電池１０１に適した温度範囲において温度を調整することができる。

（１３）冷却管１８０，２８０に冷媒を流すことにより、単電池１０１から伝熱プレート１７０，２７０，３７０，４７０に伝わった熱を、冷媒に放熱する水冷式の冷却構造体を採用する場合に限定されない。伝熱プレートからの熱を冷却風に放熱する空冷式の冷却構造体を採用してもよい。

本発明は、上記した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

１０ 蓄電モジュール、１００ 組電池、１０１ 単電池、１０４ 正極端子、１０５ 負極端子、１０８ 電池蓋、１０９ 電池缶、１０９ｂ 底板、１０９ｎ 幅狭側板、１０９ｗ 幅広側板、１２０ エンドプレート、１２１ サイドプレート、１２２ 連結部材、１２３ 中間プレート、１２５ セルホルダ、１２６ 底板保持部、１２７ 収容部、１２８ 側面、１２９ ねじ孔、１４０ 空間部、１４１ 空間部、１５０ 絶縁シート、１６０ 熱伝導シート、１６１ 当接面、１６２ 当接面、１７０ 伝熱プレート、１７１ 溝、１７２ 対向部、１７９ 貫通孔、１８０ 冷却管、１８１ 直管部、１８２ 折り返し部、１９０ 冷却構造体、１９１ 単電池、２４０ 空間部、２６０ 熱伝導シート、２７０ 伝熱プレート、２７１ 凹部、２８０ 冷却管、２８１ 直管部、２８２ 折り返し部、２９０ 冷却構造体、３４０ 空間部、３６０ 熱伝導シート、３７０ 伝熱プレート、３７７ 保持片、３７８ 開口部、３９０ 冷却構造体、４４０ 空間部、４６０ 熱伝導部材、４７０ 伝熱プレート、４７５ 凹部、４９０ 冷却構造体、５４０ 空間部、５６０ 熱伝導シート、５６０ａ 当接部、５６０ｂ 基部、５６３ スリット、５９０ 冷却構造体、６４０ 空間部、６６０ 熱伝導シート、６６０ａ 当接部、６６１ 当接領域、６６２ 当接領域、６６３ スリット、６６８ 切り欠き部、７６０ 熱伝導シート、７６１ 当接部、７６３ スリット、８０９ａ 伝熱面、８２５ｂ 絶縁部材、８６０ 熱伝導シート、９６０ａ，９６０ｂ 熱伝導シート

Claims (8)

1. 複数の蓄電素子を有する蓄電モジュールであって、
   前記蓄電素子と熱交換を行う伝熱プレートと、
   前記蓄電素子と前記伝熱プレートとの間に配置され、弾性を有する熱伝導部材と、
   前記伝熱プレートを前記蓄電素子に向かって押圧し、前記熱伝導部材を弾性変形させた状態で保持する押圧保持機構とを備え、
   前記蓄電素子の１の伝熱面における所定の仮想直線上および前記伝熱面に対向する前記伝熱プレートの対向部における所定の仮想直線上の少なくとも一方には、前記伝熱面あるいは前記対向部に当接する前記熱伝導部材の当接部が２つ以上配置され、
   隣り合う前記当接部同士の間には、前記熱伝導部材の前記当接部の前記弾性変形を許容するための空間部が形成されていることを特徴とする蓄電モジュール。
2. 請求項１に記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記伝熱プレートが前記蓄電素子に向かって押圧されることで、前記隣り合う当接部同士が接触していることを特徴とする蓄電モジュール。
3. 請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記蓄電素子は、角形の容器を備え、
   前記伝熱面は、前記角形の容器を構成する一の矩形状の側面であり、
   前記所定の仮想直線は、前記蓄電素子における矩形状の前記伝熱面あるいは前記伝熱プレートにおける矩形状の前記対向部の一辺から他辺に亘って延在していることを特徴とする蓄電モジュール。
4. 請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
   複数の前記熱伝導部材が前記蓄電素子と前記伝熱プレートとの間に配置されていることを特徴とする蓄電モジュール。
5. 請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記熱伝導部材には、前記所定の仮想直線に直交するスリットが設けられ、
   前記スリットの両側に前記当接部が配置されていることを特徴とする蓄電モジュール。
6. 請求項５に記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記熱伝導部材には、前記スリットから前記熱伝導部材の端部に亘る切れ込みが形成されていることを特徴とする蓄電モジュール。
7. 請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記熱伝導部材と前記伝熱プレートとの間、あるいは、前記熱伝導部材と前記蓄電素子との間に絶縁性を有する絶縁層が設けられていることを特徴とする蓄電モジュール。
8. 請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
   前記伝熱プレートには、熱媒体が流通する流路を形成する金属製の伝熱管が接続され、
   前記伝熱管は、前記伝熱プレートを介さずに、前記熱伝導部材を介して前記蓄電素子に熱的に接続されていることを特徴とする蓄電モジュール。

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