JP2015133266A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 蓄電素子からのガスを排出させるときに、ガスの排出方向とは逆方向に沿って異物が移動して、異物がバスバーに到達することがある。【解決手段】 ケース(30)は、複数の蓄電素子(10)およびバスバー(41)を収容している。ケースは、ケースの内部に存在するガスをケースの外部に排出させる排出部(35)を備える。仕切り部材(33)は、ケースの内部におけるスペース(S1)を、第1スペース(S11)および第2スペース(S12)に仕切る。第1スペースには、バスバーが収容されている。第2スペースは、第1スペースよりも上方に位置しており、排出部とつながっている。第1スペースおよび第2スペースは、連通部(34)によって、つながっている。連通部は、鉛直方向において、バスバーと対向していない。これにより、排出部から連通部に到達した異物が、バスバーに向かって落下することを防止できる。【選択図】 図3
Description
本発明は、蓄電素子からのガスを排出させる構造を備えた蓄電装置に関する。
特許文献1には、複数の電池がケースに収容された電池モジュールにおいて、電池から排出されたガスをケースの外部に排出する排気ダクトが開示されている。排気ダクトは、隔壁によって、第1の空間および第2の空間に分けられている。電池から排出されたガスは、第1の空間に移動した後に、隔壁に形成された貫通孔を通過して、第2の空間に移動する。そして、ガスは、第2の空間からケースの外部に排出される。これにより、ケースから排出されるガスの温度を低下させている。
特許文献1において、ケースに収容された複数の電池は、バスバーによって電気的に接続される。ここで、バスバーは、第1の空間に配置されることがある。この場合には、バスバーの上方に、隔壁が配置される。
特許文献1では、ケースの外部にガスを排出している。このため、ケースの外部に存在する異物(埃など)がケースの内部に進入して、ガスの排出方向とは逆方向に沿って移動するおそれがある。ケースの内部に進入した異物は、第2の空間を移動して、隔壁の貫通孔から第1の空間に向かって落下することがある。
上述したように、隔壁の下方には、バスバーが配置されることがある。隔壁の貫通孔から異物が落下したときには、バスバーの上面に異物が付着してしまう。バスバーは、電池モジュールを充放電するときの電流経路の一部となり、通電によって発熱する。このため、バスバーに異物を付着させておくことは好ましくない。
本発明である蓄電装置は、複数の蓄電素子と、バスバーと、ケースと、仕切り部材とを有する。各蓄電素子には、弁が設けられている。弁は、蓄電素子の内部で発生したガスを蓄電素子の外部に排出させる。複数の蓄電素子は、鉛直方向と直交する平面内において、並べられている。バスバーは、複数の蓄電素子を電気的に接続するために用いられる。バスバーは、各蓄電素子の上端面に沿って配置されている。
ケースは、複数の蓄電素子およびバスバーを収容している。弁からガスが排出されたとき、ケースの内部にガスが存在する。ここで、ケースは、ケースの内部に存在するガスをケースの外部に排出させる排出部を備える。仕切り部材は、ケースの内部に配置され、ケースの内部におけるスペースを、第1スペースおよび第2スペースに分ける。第1スペースには、バスバーが収容されている。第2スペースは、第1スペースよりも上方に位置しており、排出部とつながっている。
第1スペースおよび第2スペースは、連通部を介して、つながっている。仕切り部材は、連通部の少なくとも一部を形成する。ここで、仕切り部材だけを用いて、連通部を形成することもできるし、仕切り部材およびケースを用いて、連通部を形成することもできる。連通部は、鉛直方向において、バスバーと対向していない。
本発明では、排出部から異物が進入したときに、ガスの移動方向とは逆方向に沿って異物が移動して、連通部に異物が到達するおそれがある。ここで、連通部およびバスバーは、鉛直方向において対向していないため、連通部から異物が落下することがあっても、バスバーから外れた位置に異物を落下させることができる。これにより、バスバーに異物が付着することを防止できる。
また、本発明では、上述したようにバスバーに異物が付着することを防止できるとともに、以下に説明するように排出部に到達したガスの温度を低下させることができる。ここで、弁から排出されたガスは、第1スペースおよび第2スペースを通過して排出部に到達する。すなわち、仕切り部材を用いることにより、ケース内のスペースにおいて、弁から排出されたガスを迂回させながら排出部に到達させることができる。ガスを迂回させる間に、ガスの熱を放出させることができ、排出部に到達したガスの温度を低下させることができる。
バスバーには、第1バスバーおよび第2バスバーを含めることができる。第1バスバーは、第1の蓄電素子の上端面に位置する電極端子に固定される。第2バスバーは、第1バスバーと隣り合う位置に配置されており、第2の蓄電素子の上端面に位置する電極端子に固定される。ここで、第1および第2の蓄電素子は、第1バスバーと、第1バスバーを第2の蓄電素子の下端面に位置する電極端子と電気的に接続させるリードとを介して、電気的に直列に接続されている。そして、連通部は、鉛直方向において、第1バスバーと第2バスバーとの間の境界部と対向していない位置に設けることができる。
第1バスバーおよび第2バスバーの間の境界部に、導電性を有する異物が付着すると、第1バスバーおよび第2バスバーが導通状態となる。このとき、第2バスバーが固定された第2の蓄電素子は、短絡してしまう。本発明のように、連通部が、鉛直方向において、第1バスバーおよび第2バスバーの間の境界部と対向していなければ、連通部から境界部に向かって異物が落下することを防止できる。これにより、第1バスバーおよび第2バスバーが異物によって導通状態となることを防止でき、第2の蓄電素子の短絡を防止できる。
排出部は、鉛直方向において、連通部と対向していない位置に設けることができる。排出部および連通部が鉛直方向で対向していると、排出部から異物が落下したときに、異物は、落下しながら連通部を通過してしまう。連通部と鉛直方向で対向しない位置に排出部を設ければ、排出部から落下した異物が、連通部も通過してしまうことを防止できる。具体的には、排出部から落下した異物を、仕切り部材の上面に留めることができる。
連通部は、仕切り部材およびケースの側面によって形成することができる。ここで、ケースの側面のうち、連通部から上方に延長した領域とは異なる領域に、排出部を設けることができる。連通部から上方に延長した領域に排出部を設けると、排出部から異物が落下したときに、異物は落下しながら連通部を通過してしまう。本発明のように排出部を形成すれば、排出部から落下した異物が、連通部も通過してしまうことを防止できる。具体的には、排出部から落下した異物を、仕切り部材の上面に留めることができる。
仕切り部材には、第1スペースの側に突出する屈曲部を設けることができる。これにより、第2スペースでは、屈曲部に対応した領域に凹みを形成することができる。ここで、排出部から異物が進入することがあっても、屈曲部の凹みに異物を留めておくことができる。また、屈曲部を設けることにより、仕切り部材の強度を向上させることができる。特に、弁から排出されたガスが仕切り部材に衝突するときには、仕切り部材の強度を向上させることにより、ガスの衝突によって仕切り部材が変形することを防止できる。
一方、仕切り部材は、壁部および本体部によって構成できる。壁部は、上方に延びており、ケースの側面および壁部によって連通部が形成される。本体部は、鉛直方向と直交する平面に対して傾斜しており、壁部および本体部の接続部分が最も下方に位置している。弁から排出されたガスは、上方に向かって移動しやすくなる。ここで、上述したように本体部を傾斜させることにより、本体部の下方に位置する第2スペースにガスを一時的に留めて、ガスの熱を放出させることができる。これにより、排出部に到達したときのガスの温度を低下させやすくなる。
上述したように本体部を傾斜させると、排出部から進入した異物が、本体部に沿って移動し、連通部に向かって移動しやすくなってしまう。そこで、壁部を用いることにより、本体部の上面に異物を留めることができ、異物が連通部を通過してしまうことを防止できる。
第2スペースには、ガイド部材を設けることができる。また、ケースには、ガイド部を設けることができる。ガイド部材又はガイド部は、連通部を通過したガスを第2スペース内で迂回させながら排出部に導く。第2スペースにおいてガスを迂回させることにより、ガスの熱を放出させやすくなり、排出部に到達したガスの温度を低下させやすくなる。
ガイド部材は、仕切り部材と、仕切り部材と上下方向で対向するケースの上面とに固定することができる。これにより、ガイド部材が支柱としての機能を果たし、仕切り部材の変形を抑制することができる。ここで、第1スペースでは、弁から排出されたガスが仕切り部材に衝突することがある。この場合には、ガスが仕切り部材に衝突しても、仕切り部材の変形を抑制することができる。
仕切り部材は、連通部を通過したガスを、排出部の側とは反対側に導くガイド部を設けることができる。これにより、第2スペースにおいて、ガスを迂回させながら、排出部に到達させることができる。ガスを迂回させる間に、ガスの熱を放出させやすくなり、排出部に到達したガスの温度を低下させやすくなる。
複数の蓄電素子は、ホルダによって支持することができる。具体的には、各蓄電素子がホルダを貫通した状態において、ホルダは各蓄電素子を支持できる。ここで、ホルダは、鉛直方向と直交する平面内に配置される。また、蓄電素子の上端面には弁が設けられる。第1スペースは、ホルダの上端面および仕切り部材の間に形成されたスペースとなる。このように、ホルダを用いることにより、弁から排出されたガスを排出部に導くスペースを規定することができる。
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例1である電池モジュール(本発明の蓄電装置に相当する)について説明する。図1は、電池モジュールの上面図である。図2は、図1に示すY1−Y1断面図である。図1および図2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。本実施例では、鉛直方向に延びる軸をZ軸としている。なお、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。
電池モジュール1は、複数の単電池(本発明の蓄電素子に相当する)10と、ホルダ20と、モジュールケース(本発明のケースに相当する)30とを有する。電池モジュール1を構成する単電池10の数は、適宜設定することができる。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を用いることができる。
単電池10は、いわゆる円筒型電池である。円筒型電池とは、円筒形状の電池ケースと、この電池ケースに収容された発電要素とを有する電池である。電池ケースの内部は、密閉状態となっている。発電要素とは、充放電を行う要素である。発電要素は、正極板と、負極板と、正極板および負極板の間に配置されたセパレータとを有する。発電要素の構成は公知であるため、詳細な説明は省略する。
複数の単電池10は、X−Y平面内において並んでいる。各単電池10は、Z軸に沿った方向(Z方向)に延びている。すなわち、単電池10の長手方向がZ方向となる。X−Y平面における単電池10の外形は、円形に形成されている。ホルダ20は、X−Y平面内に配置されており、各単電池10を支持する。ホルダ20は、単電池10の外形(円形)に沿った開口部21を有しており、開口部21に単電池10が挿入されている。これにより、各単電池10は、ホルダ20によって支持される。なお、ホルダ20による単電池10の支持状態によっては、単電池10の長手方向に沿った軸がZ軸に対して傾斜することもある。図2に示すように、各単電池10の上端面11は、ホルダ20の上端面22に沿って配置されている。開口部21の数は、電池モジュール1を構成する単電池10の数と等しい。
単電池10および開口部21の間には、樹脂などの充填剤を設けることができる。これにより、単電池10を開口部21に固定しやすくなる。また、ホルダ20が導電性材料で形成されているときには、絶縁性材料の充填剤を用いることにより、単電池10およびホルダ20の間の絶縁性を確保することができる。なお、絶縁性材料で形成された層を単電池10の外面に形成することにより、単電池10およびホルダ20の間の絶縁性を確保することもできる。
本実施例では、単電池10毎に開口部21を形成しているが、これに限るものではない。すなわち、ホルダ20を用いて、電池モジュール1を構成する、すべての単電池10を支持することができればよい。例えば、1つの開口部21に複数の単電池10を挿入することにより、これらの単電池10を支持することができる。
単電池10は、充放電などによって発熱する。ここで、熱伝導性に優れた材料(金属など)を用いてホルダ20を形成すれば、単電池10から発生した熱をホルダ20に伝達しやすくなる。これにより、単電池10の放熱性を向上させることができ、単電池10の温度上昇を抑制できる。
単電池10の長手方向(Z方向)における両端面(上端面11および下端面12)は、正極端子(電極端子)および負極端子(電極端子)としてそれぞれ用いられる。すなわち、一方の端面を正極端子として用い、他方の端面を負極端子として用いることができる。ここでいう正極端子および負極端子とは、後述するバスバーと接続される部分(単電池10の一部)である。図2に示す構造において、正極端子および負極端子の向きは、適宜設定することができる。
単電池10およびホルダ20は、図2に示すように、モジュールケース30に収容される。モジュールケース30は、電池モジュール1の外装を構成する。モジュールケース30は、カバー31およびケース本体32を有する。カバー31およびケース本体32は、互いに固定したり、ホルダ20に固定したりすることができる。単電池10およびホルダ20は、モジュールケース30の内部において位置決めされる。なお、ホルダ20の位置決め状態によっては、ホルダ20がX−Y平面に対して傾いてしまうこともある。また、モジュールケース30が傾いてしまうことにより、ホルダ20がX−Y平面に対して傾いてしまうこともある。
モジュールケース30内のスペースは、ホルダ20によって分けられている。ここで、ホルダ20は、モジュールケース30の内壁面に接触している。ホルダ20およびカバー31によって囲まれたスペースS1は、後述するように、単電池10から排出されるガスの移動経路となる。本実施例では、ホルダ20およびカバー31によって、スペースS1を形成しているが、これに限るものではない。具体的には、スペースS1にホルダ20とは異なる部材を配置し、この部材およびカバー31によって、ガスの移動経路を形成することができる。
ホルダ20およびケース本体32によって囲まれたスペースS2は、単電池10の温度調節に用いられる熱交換媒体の移動経路となる。単電池10の温度が上昇しているとき、スペースS2において、冷却用の熱交換媒体を単電池10に接触させることにより、単電池10の温度上昇を抑制できる。また、単電池10の温度が低下しているとき、スペースS2において、加温用の熱交換媒体を単電池10に接触させることにより、単電池10の温度低下を抑制できる。
単電池10の入出力特性(充放電特性)は、単電池10の温度に依存する。このため、熱交換媒体を用いて単電池10の温度を調節することにより、単電池10の温度を所望の温度範囲内に維持することができる。これにより、単電池10の入出力特性が低下することを抑制できる。なお、熱交換媒体としては、気体(空気など)や液体を用いることができる。
次に、単電池10から排出されるガスの移動経路について、図3および図4を用いて説明する。図3は、電池モジュール1の断面を示す概略図である。図4は、図3のZ1−Z1断面図である。図3では、電池モジュール1の構造を分かりやすくするために、図1および図2に示す構造に対して、単電池10の数を減らしている。
図3に示すように、単電池10の上端面11には、バスバー41が固定されており、単電池10の下端面12には、バスバー42が固定されている。ここで、バスバー41,42もモジュールケース30に収容されている。バスバー41は、各単電池10の上端面11に沿って配置されており、バスバー42は、各単電池10の下端面12に沿って配置されている。端面11,12に対するバスバー41,42の固定方法としては、例えば、溶接を用いることができる。バスバー41,42を用いることにより、電池モジュール1に含まれる複数の単電池10を電気的に直列又は並列に接続することができる。
すなわち、単電池10の端面11,12の向きや、バスバー41,42の配置を適宜設定することにより、複数の単電池10を電気的に直列に接続したり、電気的に並列に接続したりすることができる。例えば、複数の単電池10の上端面11が正極端子であるとき、これらの上端面11に1つのバスバー41を固定することにより、複数の単電池10を電気的に並列に接続することができる。ここで、複数の単電池10の下端面12は負極端子となり、これらの下端面12には1つのバスバー42が固定される。
単電池10の上端面11には、弁13が設けられている。弁13は、単電池10(電池ケース)の内部で発生したガスを、単電池10の外部に排出させる。単電池10(発電要素)の過充電などによって、単電池10(電池ケース)の内部にガスが溜まることがある。電池ケースは密閉状態であるため、ガスの発生に伴って、単電池10(電池ケース)の内部における圧力(内圧)が上昇する。
単電池10の内圧が上昇して、弁13の作動圧に到達すると、弁13は、閉じ状態から開き状態に変化する。これにより、単電池10の内部に存在するガスは、弁13を通過して、単電池10の外部に排出される。弁13の構造としては、公知の構造を適宜採用することができる。例えば、単電池10の内圧の上昇に応じて、弁13を破断又は変形させることにより、弁13を閉じ状態から開き状態に変化させることができる。
カバー31の側面31aには、仕切り板(本発明の仕切り部材に相当する)33が固定されている。カバー31は、4つの側面31aを有しており、4つの側面31aは、X−Y平面内において、仕切り板33やホルダ20を囲む壁面である。ただし、後述するように、仕切り板33の1つの端部33aは、側面31aから離れている。仕切り板33は、平板状に形成されており、X−Y平面内に配置されている。言い換えれば、仕切り板33は、ホルダ20と平行に配置されている。仕切り板33は、カバー31およびホルダ20によって囲まれたスペースS1を、2つのスペースS11,S12に仕切る。
スペース(本発明の第1スペースに相当する)S11は、仕切り板33、ホルダ20およびカバー31によって囲まれたスペースである。スペースS11は、仕切り板33と、ホルダ20の上端面22との間に位置する。スペースS11には、バスバー41が収容されている。
スペース(本発明の第2スペースに相当する)S12は、仕切り板33およびカバー31によって囲まれたスペースである。スペースS12は、スペースS11よりも上方(Z方向)に位置しており、カバー31の上面31bと、仕切り板33との間に位置する。
2つのスペースS11,S12は、連通部34を介して、つながっている。連通部34は、仕切り板33の端部33aと、X軸に沿った方向(X方向)において端部33aと対向するカバー31の側面31a(一部)とによって形成されている。言い換えれば、X−Y平面内において、端部33aおよび側面31aの一部の領域によって囲まれた部分が、連通部34となる。ここで、仕切り板33のうち、端部33a以外の端部は、カバー31の側面31aに接触している。
カバー31は、カバー31を貫通する排出部35を有する。すなわち、カバー31を貫通する壁面によって囲まれた部分が排出部35となる。排出部35は、スペースS12とつながっている。排出部35は、X方向において、連通部34が位置する側とは反対側に設けられている。すなわち、X方向における仕切り板33の一端(端部33a)には、連通部34が設けられ、X方向における仕切り板33の他端には、排出部35が設けられている。X−Y平面内において、排出部35は、図4に示す位置に設けられている。すなわち、Y軸に沿った方向(Y方向)におけるカバー31の中央に排出部35が設けられている。
図3に示す構造において、単電池10の弁13からガスが排出されたとき、このガスは、スペースS11に移動する。仕切り板33は、Z方向において、弁13と対向しているため、弁13から排出されたガスは、仕切り板33に衝突することがある。
スペースS11に排出されたガスは、連通部34に向かって移動する。そして、ガスは、連通部34を通過して、スペースS12に進入する。スペースS12に進入したガスは、排出部35に向かって移動した後に、排出部35を通過する。これにより、弁13から排出されたガスを、電池モジュール1の外部に排出することができる。ここで、排出部35にダクトを接続すれば、排出部35から排出されたガスをダクトに沿って移動させることができる。ダクトを所定位置まで延ばせば、排出部35から排出されたガスを所定位置に導くことができる。
本実施例によれば、仕切り板33を設けることにより、スペースS1内において、弁13から排出されたガスを迂回させながら排出部35に導くことができる。ここで、連通部34および排出部35は、X方向におけるカバー31の両端にそれぞれ配置されている。このため、単電池10(弁13)の位置にかかわらず、弁13から排出されたガスは、X方向におけるスペースS12の全体を移動する。
ガスを迂回させながら排出部35に導くことにより、排出部35に到達したガスの温度を低下させることができる。弁13から排出された直後のガスは、高温状態にある。このガスが迂回通路(スペースS11,S12)を移動する間に、ガスの熱が迂回通路に伝達される。迂回通路は、ホルダ20、仕切り板33およびカバー31によって形成されている。このため、ホルダ20、仕切り板33およびカバー31が、ガスの熱を吸収することができ、ガスの温度を低下させることができる。
一方、連通部34は、Z方向において、バスバー41と対向しない位置に設けられている。図3に示すように、仕切り板33の一部である領域R1は、Z方向において、バスバー41と対向している。連通部34は、X方向において、領域R1から外れた位置に設けられている。これにより、後述するように、連通部34からバスバー41に向かって異物が落下することを防止できる。そして、バスバー41に異物が付着してしまうことを防止できる。また、連通部34から異物が落下し続けると、バスバー41に異物が堆積してしまう。
排出部35からモジュールケース30の内部に、埃などの異物が進入するおそれがある。排出部35から進入した異物が連通部34に到達すると、連通部34から異物が落下してしまう。本実施例では、連通部34から異物が落下することがあったとしても、バスバー41から外れた位置に異物を落下させることができる。これにより、バスバー41の上面に異物が付着することを防止できる。バスバー41は、電池モジュール1を充放電するときの電流経路となるため、バスバー41に異物を付着させておくことは好ましくない。
なお、図3に示す構造では、仕切り板33の端部33aおよびカバー31によって、連通部34が形成されているが、これに限るものではない。具体的には、仕切り板33だけを用いて、連通部34を形成することができる。例えば、仕切り板33を貫通する孔を形成すれば、この孔によって囲まれた部分が連通部34となる。この場合であっても、連通部34は、Z方向において、バスバー41と対向しない位置に設ける必要がある。
また、X−Y平面内における連通部34の形状や位置は、適宜設定することができる。具体的には、連通部34がZ方向でバスバー41と対向しないことを条件として、X−Y平面内における連通部34の形状や位置を適宜設定することができる。
本実施例では、排出部35を図3および図4に示す位置に設けているが、これに限るものではない。具体的には、図5および図6に示すカバー31の領域R2内であれば、排出部35を設けることができる。図5は、図3に対応した図である。図6は、電池モジュール1の上面図である。なお、図5および図6では、排出部35の位置(一例)として、図3および図4に示す排出部35と同じ位置を示している。
領域R2は、スペースS12(図3参照)を形成するカバー31の一部の領域である。具体的には、領域R2は、図5から分かるように、カバー31の上面31bのうち、仕切り板33とZ方向で対向する領域を含む。また、領域R2は、図5および図6から分かるように、カバー31の4つの側面31bのそれぞれにおいて、スペースS12を形成する一部の領域を含む。ただし、側面31aの一部の領域がスペースS12を形成していても、連通部34の真上(Z方向)に位置する領域は、領域R2に含まれない。本実施例では、側面31aが連通部34を形成しているが、この連通部34から上方(Z方向)に延長した側面31aの領域は、領域R2に含まれない。
領域R2から外れた位置に排出部35を設けると、ガスが連通部34を通過した直後に、排出部35に到達してしまう。例えば、カバー31の上面31bのうち、領域R2から外れた位置に排出部35を設けると、連通部34を通過したガスが上方に移動するだけで、排出部35に到達してしまう。この場合には、仕切り板33およびカバー31の上面31bの間に位置するスペースS12にガスが移動しにくくなり、このスペースS12を利用して、ガスの温度を低下させることができなくなってしまう。領域R2内に排出部35を設ければ、仕切り板33およびカバー31の上面31bの間に位置するスペースS12において、ガスを移動させやすくなり、ガスの温度を低下させやすくなる。
また、領域R2から外れた位置に排出部35を設けると、排出部35から進入した異物が連通部34に向かってしまう。すなわち、異物が排出部35を通過すると、連通部34も通過してしまう。例えば、カバー31の上面31bのうち、領域R2から外れた位置に排出部35を設けると、排出部35および連通部34がZ方向で対向するため、排出部35から異物が落下したときに、異物は、落下しながら連通部34を通過してしまう。一方、領域R2内に排出部35を設けると、排出部35から連通部34までの異物の移動経路上に仕切り板33が位置する。これにより、異物が排出部35を通過したとしても、この異物を仕切り板33の上面に留めやすくなる。
本実施例では、単電池10の上端面11に弁13を設けているが、これに限るものではない。具体的には、単電池10の下端面12に弁13を設けることができる。この場合において、スペースS2は、熱交換媒体の移動経路として用いることはできない。下端面12に設けられた弁13からガスを排出するときには、このガスをスペースS2からスペースS11に移動させることができればよい。これにより、ガスは、スペースS11,S12を通過して、排出部35に到達することができる。
例えば、ホルダ20およびモジュールケース30の間にスペースを形成すれば、スペースS2からスペースS11にガスを移動させることができる。また、ホルダ20を貫通するスペースを形成すれば、スペースS2からスペースS11にガスを移動させることができる。
本発明の実施例2である電池モジュールについて説明する。ここで、実施例1で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例1と異なる点について、主に説明する。
実施例1では、1つの連通部34を設けているが、本実施例では、2つの連通部34を設けている。図7は、本実施例の電池モジュールの構造を示しており、図3に対応した図である。
X方向における仕切り板33の両端部33aは、カバー31の側面31aから離れている。そして、実施例1と同様に、各端部33aおよびカバー31の側面31aによって、連通部34が形成されている。なお、仕切り板33のうち、両端部33aを除く端部は、側面31aに固定されている。連通部34は、実施例1と同様に、バスバー41と対向する仕切り板33の領域R1から外れた位置に設けられている。排出部35は、カバー31の上面31bに設けられている。ここで、2つの連通部34からの距離が等しい位置に、排出部35が設けられている。
本実施例において、弁13から排出されたガスはスペースS11に移動する。スペースS11は、仕切り板33およびホルダ20の間に形成されている。スペースS11内のガスは、2つの連通部34の少なくとも一方を通過して、スペースS12に移動する。スペースS12は、仕切り板33およびカバー31の上面31bの間に形成されている。スペースS12内のガスは、排出部35に向かい、排出部35を通過する。
本実施例においても、実施例1と同様の効果を得ることができる。すなわち、弁13から排出されたガスを迂回させながら排出部35に導くことにより、排出部35に到達したガスの温度を低下させることができる。また、各連通部34は、Z方向でバスバー41と対向していないため、連通部34から落下した異物が、バスバー41に付着してしまうことを防止できる。
本実施例では、図7に示す位置に排出部35を設けているが、これに限るものではない。具体的には、図7に示すカバー31の領域R3内に排出部35が設けられていればよい。領域R3は、カバー31の上面31bのうち、Z方向で仕切り板33と対向する領域である。領域R3から外れた位置に排出部35を設けると、実施例1で説明した場合と同様に、異物は、排出部35を通過した直後に連通部34を通過してしまう。領域R3内に排出部35を設ければ、異物が排出部35を通過したとしても、この異物を仕切り板33の上面に留めておくことができる。
本実施例では、2つの連通部34を設けているが、連通部34の数は、適宜設定することができる。実施例1で説明したように、連通部34は、Z方向でバスバー41と対向していなければよく、この条件を満たす限り、連通部34の数は、適宜設定することができる。例えば、X方向における仕切り板33の両端部に、2つの連通部34を設けるとともに、Y方向における仕切り板33の両端部に、2つの連通部34を設けることができる。
本発明の実施例3である電池モジュールについて説明する。ここで、実施例1で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例1と異なる点について、主に説明する。
実施例1では、仕切り板33が平板状に形成されているが、本実施例では、仕切り板33が屈曲部(本発明の屈曲部に相当する)33bを有する。具体的には、仕切り板33は、屈曲部33bと、ホルダ20と平行に配置される本体部33cとを有する。仕切り板33の曲げ加工などによって、屈曲部33bが形成されている。屈曲部33bは、Z方向において、弁13と対向している。
屈曲部33bは、スペースS11において、弁13に向かって突出している。言い換えれば、屈曲部33bは、スペースS12において、弁13に向かって凹んでいる。屈曲部33bは、弁13に向かって突出していればよく、屈曲部33bの具体的な形状は、適宜設定することができる。例えば、屈曲部33bの形状を、円錐又は円錐台に沿った形状とすることができる。
仕切り板33に屈曲部33bを設けることにより、平板状の仕切り板33と比べて、仕切り板33の強度を向上させることができる。弁13からガスが排出されたときには、ガスが仕切り板33に衝突することがある。ここで、仕切り板33の強度を向上させることにより、ガスの衝突によって、仕切り板33が変形することを抑制できる。
また、屈曲部33bによって凹んだ領域は、スペースS12において、排出部35および連通部34の間に位置している。このため、排出部35から異物が進入したときには、この凹んだ領域(屈曲部33bの内側)に異物を留めておくことができ、異物が連通部34に向かうことを抑制できる。なお、実施例2で説明した構造においても、本実施例で説明した仕切り板33(屈曲部33bを備えた仕切り板33)を用いることができる。
一方、屈曲部33bは、傾斜面33b1を有する。傾斜面33b1は、X−Y平面に対して傾いている。傾斜面33b1を設けることにより、X方向における屈曲部33bの長さは、弁13に近づくほど小さくなる。屈曲部33b(傾斜面33b1を含む)はZ方向で弁13と対向しているため、弁13から排出されたガスは、傾斜面33b1に衝突する。これにより、ガスの移動方向が変わり、屈曲部33bの周囲にガスを拡散させることができる。なお、傾斜面33b1は、Z方向で弁13と対向していなくても、ガスを拡散させることができる。具体的には、弁13から排出されたガスは、弁13から離れるにつれて広がることがある。この場合には、傾斜面33b1がZ方向で弁13と対向していなくても、弁13から排出されたガスを傾斜面33b1に衝突させることができる。
屈曲部33bの形状を、円錐又は円錐台に沿った形状にすれば、傾斜面33b1に衝突した後のガスを、屈曲部33bから放射状に拡散させることができる。これにより、仕切り板33の全体にガスを拡散させて、仕切り板33の全体にガスの熱を伝達しやすくなる。そして、仕切り板33の受熱によって、ガスの温度を低下させやすくなる。
屈曲部33bの数は、弁13の数と同じであってもよいし、異なっていてもよい。屈曲部33bの数および弁13の数が異なるときには、特定の弁13とZ方向で対向する位置には、屈曲部33bが設けられないことがある。一方、本実施例では、図8に示すように、1つの屈曲部33bにおいて、X方向の両側に傾斜面33b1を設けているが、これに限るものではない。具体的には、1つの屈曲部33bにおいて、X方向の片側だけに、傾斜面33b1を設けることもできる。この場合であっても、傾斜面33b1を用いて、ガスを拡散させることができる。
本発明の実施例4である電池モジュールについて説明する。ここで、実施例1で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例1と異なる点について、主に説明する。
実施例1では、仕切り板33がホルダ20の上端面22と平行に配置されている。一方、本実施例では、図9に示すように、仕切り板33の本体部33cがホルダ20の上端面22(言い換えれば、X−Y平面)に対して傾いている。具体的には、連通部34に近づくほど、本体部33cがホルダ20に近づいている。言い換えれば、排出部35に近づくほど、本体部33cがホルダ20から離れている。ここで、本体部33cは、平板状に形成されている。
また、仕切り板33は、X方向における本体部33cの一端において、上方(Z方向)に延びる壁部33dを有する。壁部33dは、本体部33cと一体的に形成されており、壁部33dおよび本体部33cの接続部分は、最も下方に位置している。壁部33dは、X方向において、カバー31の1つの側面31aと対向しており、この側面31aの一部(壁部33dとX方向で対向する領域)および壁部33dによって、連通部34が形成されている。
本実施例によれば、排出部35から進入した異物を、仕切り板33(本体部33c)の上面に留めておくことができる。排出部35から進入した異物は、本体部33cの上面に沿って下方に移動することがある。ここで、壁部33dは、本体部33cの上面に沿って移動する異物を止めることができる。すなわち、壁部33dによって、本体部33cの上面に異物を留めることができる。これにより、排出部35から進入した異物が連通部34を通過することを抑制できる。
一方、上述したように本体部33cを傾斜させることにより、弁13から排出されたガスを、スペースS11に一時的に留めることができる。ここで、弁13から排出されたガスは、上方(Z方向)に向かって移動して、本体部33cに衝突することがある。上述したように本体部33cが傾斜していると、本体部33cに衝突したガスを、連通部34の側とは反対側に移動させることができる。これにより、弁13から排出されたガスを、本体部33cおよびホルダ20の間に形成されたスペースS11に一時的に留めることができる。
スペースS11にガスを留めることにより、スペースS11を形成する部材(仕切り板33など)にガスの熱を伝達させやすくなり、ガスの温度を低下させやすくなる。スペースS11にガスが溜まるにつれて、ガスは、連通部34を通過して、スペースS12に移動する。実施例1と同様に、スペースS12内でガスを移動させることにより、ガスの温度を低下させることができる。
本実施例で説明した構造は、実施例2で説明した構造(図7参照)や、実施例3で説明した構造(図8参照)においても適用することができる。実施例2では、2つの連通部34を設けている。本実施例を実施例2に適用したとき、2つの連通部34に近づくにつれて、仕切り板33の本体部33cがホルダ20に近づくことになる。ここで、本体部33cのうち、Z方向で排出部35と対向する領域は、ホルダ20から最も離れる。また、2つの連通部34に対応した仕切り板33の両端部には、本実施例で説明した壁部33dが設けられる。
本実施例を実施例3に適用したとき、図8に示す本体部33cが、本実施例の本体部33cと同様に傾斜する。ここで、図8に示す本体部33cを傾斜させるだけでもよいが、この場合には、屈曲部33bが突出する方向が、図8で説明した方向と変わってしまう。実施例3で説明したように、屈曲部33bの内側に異物を留めやすくするためには、図8に示す本体部33cを傾斜させた上で、屈曲部33bを弁13に向かって突出させることができる。また、図8において、連通部34に対応した仕切り板33の端部には、本実施例で説明した壁部33dが設けられる。
本実施例の変形例について、図10および図11を用いて説明する。図10は、電池モジュール1の上方から見たときの仕切り板33の構造を示す。図11は、図10のY2−Y2断面図である。
仕切り板33は、第1領域33eと、2つの第2領域33fと、2つの第3領域33gと、第4領域33hとを有する。第1領域33eは、平坦な面で構成されており、本実施例の本体部33cと同様に、ホルダ20に対して傾いている。すなわち、X方向において排出部35から離れるほど、第1領域33eがホルダ20に近づいている。ここで、X方向に関して、第1領域33eの両端は、カバー31の側面31a(X方向で対向する側面31a)に接触している。一方、Y方向に関して、第1領域33eの両端は、カバー31の側面31a(Y方向で対向する側面31a)から離れている。
また、Y方向における第1領域33eの長さは、X方向における位置に応じて異なっている。具体的には、Y方向における第1領域33eの長さは、X方向における第1領域33eの一端(排出部35の側の端)から他端に向かって大きくなっている。ここで、X方向における第1領域33eの一端では、Y方向における第1領域33eの長さが、Y方向における排出部35の長さと等しい。
なお、Y方向における第1領域33eの長さは、X方向における位置にかかわらず、等しくすることもできる。ここで、Y方向における第1領域33eの長さは、Y方向における排出部35の長さ以上とすることが好ましい。これにより、排出部35から進入した異物を、第1領域33eに導くことができる。後述するように、第1領域33eは、異物を溜めるために用いられるため、排出部35から進入した異物を第1領域33eに導くことが好ましい。
第2領域33fは、ホルダ20と平行に配置されている。また、第2領域33fの一部(仕切り板33の外縁に相当する部分)は、カバー31の側面31aに接触している。X方向に関して、第2領域33fの一端は、カバー31の側面31aから離れている。これにより、連通部34が形成されている。
第3領域33gは、Y方向における第1領域33eの両端に接続されており、第1領域33eから上方(Z方向)に延びている。Y方向に関して、第3領域33gは、カバー31の側面31aから離れている。第3領域33gの一部は、第2領域33fと接続されている。第3領域33gのうち、第2領域33fと接続されていない部分は、連通部34の一部を形成する。ここで、連通部34を形成する第3領域33gの一部は、本発明における壁部に相当する。
第4領域33hは、X方向における第1領域33eの他端に接続されており、第1領域33eから上方(Z方向)に延びている。第4領域33hは、第3領域33gにも接続されているとともに、カバー31の1つの側面31aに接触している。なお、第4領域33hは、側面31aから離すこともできる。
本変形例では、図10に示すように、2つの連通部34が設けられている。図10に示すように、カバー31の側面31aと、第2領域33fと、第3領域33gとによって囲まれた部分が連通部34となる。この連通部34は、Z方向において、バスバー41と対向していない。本変形例によれば、第1領域33e、第3領域33gおよび第4領域33hによって囲まれた凹みを用いて、排出部35から進入した異物を溜めることができる。すなわち、第1領域33eの上面に異物を溜めることができる。なお、第4領域33hを省略し、第1領域33e、第3領域33gおよび側面31aによって、異物を溜めるための凹みを形成することもできる。
本発明の実施例5である電池モジュールについて説明する。ここで、実施例1で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例1と異なる点について、主に説明する。
本実施例では、実施例1で説明したスペースS12において、ガスを迂回させる通路を形成している。この通路について、図12を用いて説明する。図12では、カバー31の上面31bを省略している。図12に示す構造において、スペースS11のガスは、実施例1で説明した連通部34を通過して、スペースS12に進入する。
スペースS12には、複数のガイド板(本発明のガイド部材に相当する)51a〜51cが配置されている。各ガイド板51a〜51cの下端部は、仕切り板33に固定されており、各ガイド板51a〜51cの上端部は、カバー31の上面31bに固定されている。
図12に示す点線は、ガスの移動経路(一例)を示している。ガイド板51aはY方向に延びているため、スペースS12に進入したガスは、ガイド板51aに沿ってY方向に移動する。Y方向におけるガイド板51aの両端は、Y方向で対向する側面31aから離れている。したがって、ガイド板51aに沿ってY方向に移動したガスは、Y方向におけるガイド板51aの両端および側面31aの間を通過する。ガイド板51aおよび側面31aの間を通過したガスは、ガイド板51bに沿って移動する。
2つのガイド板51bは、Y方向において離れている。また、各ガイド板51bの一端は、カバー31の側面31aに接続されている。このため、ガイド板51bに沿って移動するガスは、Y方向におけるカバー31の中央に導かれる。2つのガイド板51bの間を通過したガスは、ガイド板51cに到達する。ここで、ガイド板51cは、Y方向に延びているため、ガスは、ガイド板51cに沿ってY方向に移動する。ガイド板51cは、側面31aから離れているため、ガイド板51cに沿って移動したガスは、ガイド板51cおよび側面31aの間を通過する。ガイド板51cおよび側面31aの間を通過したガスは、排出部35に到達し、排出部35を通過する。
本実施例によれば、スペースS12において、ガスを迂回させる通路を形成しているため、この通路を用いて、ガスの熱を吸収することができる。したがって、排出部35に到達したガスの温度を低下させやすくなる。
一方、排出部35から進入する異物は、上述したガスの移動経路と逆の経路を移動しなければ、連通部34に到達することができない。これにより、ガスを迂回させる通路を用いて、排出部35から進入した異物が、連通部34に到達することを抑制できる。異物が連通部34に到達することを抑制すれば、異物が連通部34を通過することを抑制できる。
本実施例では、X−Y平面内において、各ガイド板51a〜51cが曲げられている。具体的には、X−Y平面内において、連通部34の側に向かって凸となるように、各ガイド板51a〜51cが曲げられている。これにより、排出部35から進入した異物を、各ガイド板51a〜51cの凹んだ領域に留めることができる。
一方、カバー31の上面31bおよび仕切り板33の間に、ガイド板51a〜51cを配置することにより、仕切り板33の強度を向上させることができる。ガイド板51a〜51cは、上面31bおよび仕切り板33の間の支柱として機能するため、仕切り板33の変形を抑制することができる。これにより、弁13から排出されたガスが仕切り板33に衝突しても、仕切り板33の変形を抑制できる。
なお、スペースS12において、ガスを迂回させる通路は、図12に示す通路に限るものではない。ガスが連通部34から排出部35に到達するまでの間において、ガスを迂回させる構造であれば、いかなる構造であってもよい。そして、ガイド板の形状や数は、適宜設定することができる。
本実施例は、各実施例2〜4においても適用することができる。各実施例2〜4において、ガスを迂回させる通路をスペースS12に形成し、連通部34から排出部35に向かって、ガスが直線的に移動することを防止すればよい。これにより、各実施例2〜4においても、本実施例と同様の効果を得ることができる。
本発明の実施例6である電池モジュールについて説明する。ここで、実施例1で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例1と異なる点について、主に説明する。
図13は、本実施例の電池モジュールにおいて、バスバーの配置を説明する図である。図13は、仕切り板33からバスバーを見たときのバスバーの配置を示す。本実施例では、2つのバスバー41a,41bが設けられている。2つのバスバー41a,41bは、X−Y平面内において、隣り合う位置に配置されている。
図13において、バスバー(本発明の第1バスバーに相当する)41aとZ方向で重なっている複数の単電池10(電池グループ10A)は、バスバー41aに固定されている。また、バスバー(本発明の第2バスバーに相当する)41bとZ方向で重なっている複数の単電池10(電池グループ10B)は、バスバー41bに固定されている。電池グループ10Aに含まれる単電池10が本発明における第1の蓄電素子に相当し、電池グループ10Bに含まれる単電池10が本発明における第2の蓄電素子に相当する。なお、本実施例では、各電池グループ10A,10Bに複数の単電池10が含まれているが、各電池グループ10A,10Bが1つの単電池10によって構成されていてもよい。
バスバー41a,41bは、複数の単電池10を電気的に並列に接続するために用いられる。図14に示すように、電池グループ10Aにおいて、各単電池10の正極端子はバスバー41aに固定され、各単電池10の負極端子はバスバー42aに固定されている。ここで、電池グループ10Aに含まれるすべての単電池10では、正極端子が上方に配置され、負極端子が下方に配置されている。電池グループ10Bにおいて、各単電池10の正極端子はバスバー41bに固定され、各単電池10の負極端子はバスバー42bに固定されている。ここで、電池グループ10Bに含まれるすべての単電池10では、正極端子が上方に配置され、負極端子が下方に配置されている。
電池グループ10A,10Bは、電気的に直列に接続されている。具体的には、図14に示すように、バスバー41aは、Z方向に延びるリード43を介して、バスバー42bに接続されている。これにより、電池グループ10A,10Bを電気的に直列に接続することができる。
なお、電池グループ10A,10Bを電気的に直列に接続する構造は、図14に示す構造に限るものではない。具体的には、電池グループ10A,10Bでは、すべての単電池10の負極端子を上方に配置することができる。この場合において、バスバー41aは、電池グループ10Aに含まれるすべての単電池10の負極端子に固定され、バスバー42aは、電池グループ10Aに含まれるすべての単電池10の正極端子に固定される。また、バスバー41bは、電池グループ10Bに含まれるすべての単電池10の負極端子に固定され、バスバー42bは、電池グループ10Bに含まれるすべての単電池10の正極端子に固定される。このような構造であっても、バスバー41a,42bおよびリード43を介して、電池グループ10A,10Bを電気的に直列に接続することができる。
図15は、カバー31の上面31bから仕切り板33を見たときの仕切り板33の構造を示す。仕切り板33には、4つの凹部33iが形成されている。X−Y平面内における仕切り板33の外縁は、カバー31の4つの側面31aに接触している。ただし、凹部33iは、カバー31の側面31aから離れている。
凹部33iおよびカバー31の側面31aによって囲まれた部分が連通部34となる。連通部34は、Z方向においてバスバー41a,41bと対向していない。凹部33iを設ける位置や、X−Y平面内における凹部33iの形状は、適宜設定することができる。ただし、連通部34がバスバー41a,41bとZ方向で対向しないように、凹部33iを形成する必要がある。
図16は、カバー31の上面図である。カバー31の上面31bには、排出部35が設けられている。排出部35は、X−Y平面において、上面31bの中央に設けられている。上面31bは、上面31bの一部を屈曲させることによって形成された2つのガイド部(本発明のガイド部材に相当する)31cを有する。図16に示すように、各ガイド部31cは、X方向に延びている。ただし、ガイド部31cは、X方向で対向するカバー31の側面31aまでは延びていない。2つのガイド部31cの間には、排出部35が設けられている。
図17は、電池モジュール1の一部の断面図である。図17は、図13、図15および図16に示すX1−X1断面図である。ガイド部31cは、仕切り板33に向かって突出しており、ガイド部31cの先端は、仕切り板33の上面に接触している。ガイド部31cは、スペースS12において、ガスを迂回させる通路を形成するために用いられる。
弁13から排出されたガスは、連通部34を通過して、スペースS12に進入する。ここで、図17の点線で示すように、連通部34を通過したガスは、ガイド部31cおよびカバー31の側面31aの間に位置するスペースS12に進入する。そして、図18の点線で示すように、ガスは、ガイド部31cに沿って移動する。すなわち、ガイド部31cによって、ガスが迂回している。ここで、ガスは、ガイド部31cおよび側面31aの間に位置するスペースS12から、2つのガイド部31cの間に位置するスペースS12に移動し、排出部35に向かう。
本実施例によれば、カバー31の一部(ガイド部31c)を用いることにより、スペースS12において、ガスを迂回させる通路を形成している。これにより、実施例5(図12に示す構造)と同様の効果を得ることができる。
本実施例では、2つのバスバー41a,41bの間に、異物が落下することを抑制するようにしている。各連通部34は、Z方向において、バスバー41a,41bの境界部とは対向していない。境界部とは、バスバー41a,41bの間に位置する部分である。連通部34がバスバー41a,41bの境界部とZ方向で対向していると、連通部34から異物が落下してしまったとき、バスバー41a,41bの境界部上に異物が付着してしまう。この異物によって、バスバー41a,41bが導通状態となるおそれがある。
図14を用いて説明したように、電池グループ10Aの正極端子に固定されたバスバー41aは、リード43を介して、電池グループ10Bの負極端子に固定されたバスバー42bと接続されている。異物によってバスバー41a,41bが導通状態になると、バスバー41b、リード43およびバスバー42bを介して、電池グループ10Bに含まれる単電池10が短絡してしまう。本実施例では、上述したように、バスバー41a,41bの境界部上に異物が落下しないようにしている。これにより、異物によって、バスバー41a,41bが導通状態となることを防止でき、電池グループ10Bの単電池10が短絡することを防止できる。
なお、実施例1〜実施例5においても、異物による単電池10の短絡を防止することを考慮して、連通部34の位置を設定することができる。具体的には、Z方向において、2つのバスバー41の境界部と対向しないように、連通部34を設けることができる。
図19は、本実施例の変形例を示す。図19は、図18に対応した図である。
ガイド部31c1,31c2は、本実施例のガイド部31cに相当する。本変形例においても、ガイド部31c1,31c2がX方向に延びている。ガイド部31c1は、図19の点線で示すように、連通部34A(本実施例の連通部34に相当する)から排出部35に到達するガスを迂回させるために用いられる。連通部34Aは、図19に示すように、X方向の左側に片寄って配置されている。連通部34Aから排出部35までのガスの移動距離をできるだけ延ばすために、ガイド部31c1は、カバー31の側面31aまで延びている。具体的には、ガイド部31c1は、X方向で対向する2つの側面31aのうち、連通部34Aに近い側の側面31aまで延びている。
ガイド部31c2は、図19の点線で示すように、連通部34B(本実施例の連通部34に相当する)から排出部35に到達するガスを迂回させるために用いられる。連通部34Bは、図19に示すように、X方向の右側に片寄って配置されている。連通部34Bから排出部35までのガスの移動距離をできるだけ延ばすために、ガイド部31c2は、カバー31の側面31aまで延びている。具体的には、ガイド部31c2は、X方向で対向する2つの側面31aのうち、連通部34Bに近い側の側面31aまで延びている。
本変形例においても、スペースS12において、ガスを迂回させることができ、本実施例と同様の効果を得ることができる。ガイド部31c(ガイド部31c1,31c2を含む)を設ける位置は、本実施例および本変形例で説明した位置に限るものではない。本実施例で説明したように、ガイド部31cは、連通部34から排出部35に移動するガスを迂回させることができればよい。すなわち、連通部34および排出部35の位置関係を考慮して、ガイド部31cを設ける位置を適宜決めることができる。
本実施例では、図13に示す2つの電池グループ10A,10Bがモジュールケース30に収容されている。ここで、図20に示すように、仕切り板33に、屈曲部33jを設けることができる。屈曲部33jは、2つの電池グループ10A,10Bの境界線上に配置されている。また、屈曲部33jは、Y方向における仕切り板33の両端まで延びている。なお、図20では、連通部34を省略している。
図21に示すように、屈曲部33jは、下方に向かって突出している。図21は、図20のY3−Y3断面図であって、一部の断面を示している。図21では、仕切り板33およびバスバー41a,41bの位置関係を示している。屈曲部33jは、2つのバスバー41a,41bの間に位置している。屈曲部33jの下方(Z方向)にはホルダ20が配置されるが、屈曲部33jの先端は、ホルダ20の上端面22に接触していてもよいし、上端面22から離れていてもよい。
電池グループ10A,10Bの一方に含まれる単電池10の弁13からガスが排出されることがある。ここで、屈曲部33jを設けることにより、一方の電池グループから排出されたガスが、他方の電池グループに移動することを抑制できる。本実施例では、仕切り板33の曲げ加工などによって、屈曲部33jを設けているが、これに限るものではない。例えば、平板状の仕切り板33の下端面に、屈曲部33jと同様の機能を有する板部材を取り付けることができる。
本実施例で説明した電池モジュール1を複数用いるときには、図22に示すように、複数の電池モジュール1を所定方向(X方向又はY方向)に並べることができる。各電池モジュール1の排出部35には、図22の点線Lに沿って配置されるダクトを接続することができる。これにより、排出部35から排出されたガスの移動経路を1つの経路にまとめることができる。
一方、図23に示すように、2つの電池モジュール1の排出部35が対向するように、電池モジュール1を配置することができる。各電池モジュール1の排出部35には、図23の点線Lに沿って配置されるダクトを接続することができる。これにより、排出部35から排出されたガスの移動経路を1つの経路にまとめることができる。
本発明の実施例7である電池モジュールについて説明する。ここで、実施例1,6で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例6と異なる点について、主に説明する。
図24は、カバー31の上面31bから仕切り板33を見たときの仕切り板33の構造を示す。図24は、図15に対応した図である。仕切り板33には、2つのガイド部(本発明のガイド部材に相当する)33kが設けられている。2つのガイド部33kは、2つの電池グループ10A,10Bに対応して設けられている。すなわち、ガイド部33kは、Z方向において、バスバー41a,41bと対向していない。図25は、カバー31の上面図である。カバー31の1つの側面31aには、図25に示す位置に排出部35が設けられている。
図26は、本実施例の電池モジュール1の一部の断面図である。図26は、図13、図24および図25に示すX1−X1断面図である。図26の点線は、ガスの移動方向(一例)を示している。図26に示すように、仕切り板33には、連通部34が形成されている。連通部34には、ガイド部33kが接続されている。ガイド部33kの開口面33k1を除き、ガイド部33kは連通部34に接続されている。
ガイド部33kは、連通部34から排出部35に移動するガスを迂回させるために用いられる。ガイド部33kの開口面33k1は、Y方向に関して、排出部35の側とは反対側を向いている。これにより、連通部34を通過したガスは、ガイド部33kによって、排出部35の側とは反対側に移動する。ガイド部33kの開口面33k1を通過したガスは、カバー31の上面31bおよびガイド部33kの間を通過して、排出部35に向かう。
本実施例によれば、ガイド部33kを用いて、ガスを迂回させることにより、ガスの温度を低下させやすくなる。また、排出部35および連通部34を結ぶ直線経路上には、ガイド部33kが位置している。このため、ガイド部33kを用いることにより、排出部35から進入した異物が連通部34に到達することを抑制できる。
なお、本実施例においても、連通部34は、Z方向において、バスバー41a,41bの境界部と対向していない。このため、本実施例でも、実施例6と同様に、バスバー41a,41bに異物が付着することにより単電池10が短絡することを防止できる。
本実施例では、各電池グループ10A,10Bに対して、1つのガイド部33k(連通部34)を設けているが、これに限るものではない。すなわち、各電池グループ10A,10Bに対して、複数のガイド部33k(連通部34)を設けることができる。
また、本実施例では、カバー31に1つの排出部35を設けているが、複数の排出部35を設けることもできる。ここで、ガイド部33kの開口面33k1が、排出部35の側とは反対側を向くことを条件として、排出部35を設ける位置を適宜設定することができる。言い換えれば、排出部35の位置を設定したときには、開口面33k1が排出部35の側とは反対側を向くように、ガイド部33kを設けることができる。
本実施例で説明した電池モジュール1を複数用いるときには、例えば、図27に示すように、2つの複数の電池モジュール1を所定方向(X方向又はY方向)に並べることができる。ここで、2つの電池モジュール1の排出部35を、所定方向で対向させることができる。そして、各電池モジュール1の排出部35には、図27の点線Lに沿って配置されるダクトを接続することができる。これにより、排出部35から排出されたガスの移動経路を1つの経路にまとめることができる。
1:電池モジュール、10:単電池、13:弁、20:ホルダ、21:開口部、
30:モジュールケース、31:カバー、32:ケース本体、33:仕切り板、
34:連通部、35:排出部、41,42:バスバー
30:モジュールケース、31:カバー、32:ケース本体、33:仕切り板、
34:連通部、35:排出部、41,42:バスバー
Claims (10)
- 鉛直方向と直交する平面内で並べられており、ガスを排出する弁をそれぞれ備えた複数の蓄電素子と、
前記各蓄電素子の上端面に沿って配置され、前記複数の蓄電素子を電気的に接続するバスバーと、
前記複数の蓄電素子および前記バスバーを収容するケースであって、このケースの外部に前記ガスを排出させる排出部を備えたケースと、
前記ケース内のスペースを、前記バスバーが収容される第1スペースと、前記第1スペースよりも上方に位置し、前記排出部とつながる第2スペースとに仕切る仕切り部材と、を有し、
前記仕切り部材は、前記第1スペースおよび前記第2スペースをつなぐ連通部の少なくとも一部を形成し、
前記連通部は、鉛直方向において、前記バスバーと対向していないことを特徴とする蓄電装置。 - 前記バスバーは、
第1の前記蓄電素子の上端面に位置する電極端子に固定された第1バスバーと、
前記第1バスバーと隣り合う位置に配置され、第2の前記蓄電素子の上端面に位置する電極端子に固定された第2バスバーと、を含んでおり、
前記第1および第2の蓄電素子は、前記第1バスバーと、前記第1バスバーを前記第2の蓄電素子の下端面に位置する電極端子と電気的に接続させるリードとを介して、電気的に直列に接続されており、
前記連通部は、鉛直方向において、前記第1バスバーと前記第2バスバーとの間の境界部と対向していないことを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記排出部は、鉛直方向において、前記連通部と対向していないことを特徴とする請求項1又は2に記載の蓄電装置。
- 前記連通部は、前記仕切り部材および前記ケースの側面によって形成されており、
前記排出部は、前記側面のうち、前記連通部から上方に延長した領域とは異なる領域に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の蓄電装置。 - 前記仕切り部材は、前記第1スペースの側に突出する屈曲部を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の蓄電装置。
- 前記仕切り部材は、
上方に延びて、前記ケースの側面との間で前記連通部を形成する壁部と、
前記平面に対して傾斜し、前記壁部との接続部分が最も下方に位置する本体部と、
を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の蓄電装置。 - 前記第2スペースに設けられ、前記連通部を通過した前記ガスを前記第2スペース内で迂回させながら前記排出部に導くガイド部材を有し、
前記ガイド部材は、前記仕切り部材と、前記仕切り部材と鉛直方向で対向する前記ケースの上面とに固定されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の蓄電装置。 - 前記ケースは、前記連通部を通過した前記ガスを前記第2スペース内で迂回させながら前記排出部に導くガイド部を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の蓄電装置。
- 前記仕切り部材は、前記連通部を通過した前記ガスを、前記排出部の側とは反対側に導くガイド部を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の蓄電装置。
- 前記平面内に配置されており、前記各蓄電素子を貫通させた状態で前記各蓄電素子を支持するホルダを有しており、
前記弁は、前記蓄電素子の前記上端面に設けられており、
前記第1スペースは、前記ホルダの上端面と前記仕切り部材との間に形成されたスペースであることを特徴とする請求項1から9のいずれか1つに記載の蓄電装置。
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