JP2007073222A - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 据置型電源に適用しても蓄電池の中心部と両端の端子部を効果的に冷却でき、蓄熱増による寿命特性の低下を抑制できる電池モジュールを提供する。
【解決手段】 ２枚の支持板１２に設けられた複数の貫通穴１３に複数のニッケル水素蓄電池１１の両端部をそれぞれ挿通させて一体化した電池群１４と、隣接した前記ニッケル水素蓄電池１１の両端面の端子同士を順次直列接続する複数の接続板１５と、前記電池群１４の上下面及び前記支持板１２が配置された側面の４面を覆うとともに前記支持板１２の少なくとも下縁が接するケース部１９と、ケース部１９の一方の開口面に配置されかつ通気孔２０が形成された正面部２１と、ケース部１９の他方の開口面に配置されかつファン２２を設けられた背面部２３とを備え、前記ニッケル水素蓄電池１１の両端面間の長さをＡ、前記支持板１２の１枚の厚さをＢとして、０．２≦２Ｂ／Ａ≦０．４とした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、バックアップ電源用に好適に適用できる電池モジュールに関し、特に複数のニッケル水素蓄電池をケース部内に配置した電池モジュールに関するものである。

ニッケル水素蓄電池は、クリーンで高容量な上、リチウムイオン二次電池に比べて長期信頼性に優れるため、各種電気自動車の主電源及び副電源などの移動用電源のほかに、例えば携帯電話の通信基地局におけるバックアップ電源のような据置型の電源や移動の少ない用途の電源として注目されており、公害物質を含む鉛蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池との代替が進みつつある。

ニッケル水素蓄電池の負極活物質には、水素吸蔵合金が用いられているが、この材料の特質として、高温になると充電時に吸蔵した水素を放出するために、充電効率が低下する傾向がある。さらには、正極活物質である水酸化ニッケルも高温下での充電効率が低いため、この電池を数セル以上直列接続して電池モジュールを構成する場合、電池を効率よく冷却して高温に至らないように配慮する必要がある。

冷却機能を設けた電池モジュールの構造として、ケース内に複数の電池を相互間に適当な通気路を形成する状態で並列配置し、ケースの一端から冷却風を送入し、ケースの他端から排出することで、ケース内に形成された通気路を流れる冷却風によって各電池を冷却するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
特開２００１−３１９６９７号公報 特開２００４−０１４４２１号公報

ところで、電気自動車などの移動体に設置される電源のように、大量の外気を取り入れて電池モジュールに冷却風として流通させるようにしているものと異なって、据置型電源においては、外気との換気が比較的に少ない閉空間に電池モジュールが設置されるので、その閉空間から取り入れた空気を電池モジュールのケース内に流通させても、ケース内部に配置された蓄電池を十分に冷却するのが困難であり、充放電を繰り返すことによる蓄熱増で寿命特性が著しく低下するという問題がある。

また、バックアップ用の据置型電源においては、微少電流にて常時充電し続けるトリクル充電を行って常に満充電状態を保つように構成されているので、蓄電池の中心部と端子周辺での蓄熱度合が大きく、そのため蓄電池を配置したケース内に冷却風を流通させても電池の外周面が冷却されるだけであり、そのため中心部の熱はある程度放熱できても両端の端子周辺の冷却は不十分になってしまい、蓄熱増で寿命特性が著しく低下するという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、据置型電源に適用しても蓄電池の中心部と両端の端子部を効果的に冷却でき、蓄熱増による寿命特性の低下を抑制できる電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の電池モジュールは、２枚の支持板に設けられた複数の貫通穴に複数のニッケル水素蓄電池の両端部をそれぞれ挿通させて一体化した電池群と、隣接した前記ニッケル水素蓄電池の両端面の端子同士を順次直列接続する複数の接続板と、前記電池群の上下面及び前記支持板が配置された側面の４面を覆うとともに前記支持板の少なくとも下縁が接するケース部と、ケース部の一方の開口面に配置されかつ通気孔が形成された正面部と、ケース部の他方の開口面に配置されかつファンを設けられた背面部とを備え、前記ニッケル水素蓄電池の両端面間の長さをＡ、前記支持板の１枚の厚さをＢとして、０．２≦２Ｂ／Ａ≦０．４としたものである。

この構成によると、背面部のファンを駆動することで正面部の通気孔からケース部外の空気がケース内に流入し、ケース部内を冷却風として流れて排出されることで、ニッケル水素蓄電池の外周面が冷却風にて冷却されてニッケル水素蓄電池の中心部の熱が放熱され、かつニッケル水素蓄電池の両端部の熱が支持板を介してケース部に伝達され、広い放熱面積を有するケース部から外部に放熱されるため、ニッケル水素蓄電池の中心部と両端の端子部がともに効果的に冷却され、蓄熱増による寿命特性の低下を効果的に抑制することができる。

特に、支持板の厚さを、ニッケル水素蓄電池の両端面間の長さの０．１〜０．２倍としていることで、端子部の熱が支持板を介してケース部に確実に伝達され、かつ支持板間に冷却風による冷却領域も十分に確保される。支持板の厚さが、上記範囲より小さいと端子周辺の冷却が不十分となり、上記範囲より大きいと中心部の冷却が不十分となる。かくして、上記構成によりニッケル水素蓄電池の中心部と両端端子部の放熱バランスが最適化され、両者の蓄熱をともに効果的に抑制することができる。

また、支持板は、熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍＫ以上で、少なくとも貫通穴部分が電気絶縁性を有すると、支持板を通じて放熱を効果的かつ確実に行うことができ、かつ蓄電池間の絶縁の確保が容易であるため好適である。支持板の熱伝導率が、０．３Ｗ／ｍＫ以上であるとより好ましい。この支持板の材質としては、熱伝導率の点からは金属が好適であるが、電気的絶縁性を確保するのが困難である。そこで、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリフェニレンオキサイドなどを主体として複合化した樹脂などの熱伝達率の高い樹脂が好ましい。

また、本発明はニッケル水素蓄電池の容量が３０Ａｈ以上のものに対して好適に適用される。すなわち、３０Ａｈ以上の蓄電池は、 特に蓄熱度合が高いので、大きな効果を発揮する。

また、ニッケル水素蓄電池が、水酸化ニッケルを活物質とする正極と、負極と、セパレータと、電解液と、電槽とからなり、前記正極中には少なくとも金属Ｃｏ及びＹｂが含まれているものであると、金属Ｃｏは正極中の導電ネットワークを築く導電剤として特に導電性が高いので、内部抵抗を大幅に減少でき、充放電時のジュール発熱を抑制することができ、またＹｂ化合物は充電時の正極の酸素発生過電圧を高めることができるので、特に高温域における充電時の反応抵抗を飛躍的に抑制し、電池の高温雰囲気下でのジュール発熱を抑制でき、ニッケル水素蓄電池自身が発熱抑制機能を持つことで、より一層大きな効果を発揮する。

また、金属Ｃｏの含有量が、前記水酸化ニッケル１００重量部に対して４〜８重量部であると、上記効果が確実に得られて好適である。金属Ｃｏの含有量が上記範囲より少ないと効果が十分に発揮されず、過多になると活物質である水酸化ニッケルの比率が低下して容量が低下する。

また、Ｙｂの含有量が、前記水酸化ニッケル１００重量部に対して１〜６重量部であると、上記効果が確実に得られて好適である。Ｙｂ化合物の含有量が上記範囲より少ないと効果が十分に発揮されず、過多になると活物質である水酸化ニッケルの比率が低下して容量が低下するとともに、導電性が低下する。

また、電解液が、塩としてＮａＯＨ、ＫＯＨ及びＬｉＯＨを含み、その溶解量はモル比でＮａＯＨ≧ＫＯＨ＞ＬｉＯＨであるのが好適である。通常は解離度、すなわちイオン伝導性が最も高いＫＯＨを主体として電解液が構成されるが、このように高温充電効率を高める効果を有するＮａＯＨをＫＯＨと同等以上にすることで、特に高温域における充電時の反応抵抗を飛躍的に抑制することができて、 電池の高温雰囲気下でのジュール発熱を抑制でき、さらに正極利用率を高める効果を有するＬｉＯＨを少量加えていることで、反応抵抗を大幅に減少でき、充放電時のジュール発熱を総合的に抑制できる。

本発明の電池モジュールによれば、ケース部内を流通する冷却風にてニッケル水素蓄電池の外周面が確実に冷却されてニッケル水素蓄電池の中心部の熱が放熱され、かつニッケル水素蓄電池の両端部の熱が所要の厚みを有する支持板を介して確実にケース部に伝達され、広い放熱面積を有するケース部から外部に放熱されるため、ニッケル水素蓄電池の中心部と両端の端子部がともに効果的に冷却され、蓄熱増による寿命特性の低下を効果的に抑制することができる。

以下、本発明の電池モジュールの一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。

図１において、１は携帯電話の通信基地局のバックアップ用電源であり、その筐体２内の上部に充電器や放電器、制御基板などを配置する機器配置空間３が設けられ、筐体２内の下部に電池配置空間４が設けられ、４個の電池モジュール１０から成る電源用電池５が２セット並列して配置されている。各電源用電池５は、４個の電池モジュール１０を直列接続して構成され、各電池モジュール１０は、それぞれ１０個の円筒型ニッケル水素蓄電池１１を直列接続して構成されている。円筒型ニッケル水素蓄電池１１の出力電圧は１．２Ｖであるので、電源用電池５の出力電圧は４８Ｖである。

電池モジュール１０においては、図２〜図４に示すように、１０個の円筒型ニッケル水素蓄電池１１の両端部が、２枚の支持板１２に設けられた貫通穴１３にそれぞれ挿通されて一体化され、電池群１４が構成されている。この電池群１４において、隣接する円筒型ニッケル水素蓄電池１１の両端の端子同士を順次直列接続するために、支持板１２の外側面に沿って複数の接続板１５が配置されている。なお、接続板１５と支持板１２との間に隙間を設けることにより、支持板１２が導電性を有する場合にも両者を電気的に絶縁することができる。また、直列接続した円筒型ニッケル水素蓄電池１１における両端の端子にはそれぞれ接続端子１６が接合されている。これら接続板１５及び接続端子１６には、鉄、ニッケルなどの導電性の高い材質からなる薄板を用いることができる。

電池群１４の上面及び支持板１２と平行する両側面を覆うように上部ケース１７が配設され、電池群１４の下面に接して下部ケース１８が配設され、これら上部ケース１７と下部ケース１８にて電池群１４の上下面及び両側面の４面を覆うケース部１９が構成されている。ケース部１９の一方の開口面には、通気孔２０を設けた正面部２１が配置され、ケース部１９の他方の開口面には、ファン２２を設けた背面部２３が配置されている。また、背面部２３には、接続端子１６を外部に突出される端子開口２４が設けられている。なお、支持板１２は、図３に示すように、その上縁と上部ケース１７の天井面との間に間隔があくように構成してもよいが、図４に示すように、上縁が上部ケース１７の天井面に接触し、支持板１２から上部ケース１７に直接伝熱されるようにするのが好適である。

電池群１４が、ケース部１９と正面部２１と背面部２３にて囲まれた空間に収容配置された状態で、各円筒型ニッケル水素蓄電池１１、１１間、及び円筒型ニッケル水素蓄電池１１と、ケース部１９や正面部２１や背面部２３との間には、冷却通路２５となる隙間が形成されている。これにより、ファン２４を作動することで、正面部２１の通気孔２０から導入された外部の空気が冷却通路２５を通って背面部２３から外部に排出され、その際各円筒型ニッケル水素蓄電池１１の支持板１２、１２間の外周面が、冷却通路２５を流通する空気流にて冷却される。

支持板１２は、熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍＫ以上のものが好適に用いられ、その厚さＢは、円筒型ニッケル水素蓄電池１１の両端の端子面の間の長さをＡとして、０．２≦２Ｂ／Ａ≦０．４の範囲に設定される。これにより、円筒型ニッケル水素蓄電池１１の中心部は上記冷却通路２５を流通する空気流にて冷却され、円筒型ニッケル水素蓄電池１１の両端部の端子近傍は、支持板１２を介してケース部１９に伝熱されることで、ケース部１９から外部放熱されて外気冷却される。支持板１２の厚さＢが上記範囲より小さいと、円筒型ニッケル水素蓄電池１１の端子近傍の冷却が不十分となり、逆にこの範囲より大きいと、円筒型ニッケル水素蓄電池１１の中心部の冷却が不十分となり、この範囲に設定することで、円筒型ニッケル水素蓄電池１１の端子近傍と中心部がバランス良く冷却される。

支持板１２としては、高い熱伝導率を有するものが好適であることから、一般的には金属製のものが考えられるが、電気的絶縁性を構造上確保するのが困難である。そこで、一般の樹脂は熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ程度であるのに対して、上記のように熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍＫ以上、より好ましくは０．３Ｗ／ｍＫ以上の樹脂を用いるのが良い。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリフェニレンオキサイドなどを主体として複合化した樹脂などが好適に用いられる。具体例としては、株式会社キョードー製の商品名「ユニレート」（ＰＥＴとガラス繊維とマイカの混合物）が挙げられ、その熱伝導率は０．３１〜０．５１Ｗ／ｍＫである。また、ケース部１９としては放熱性の高い鉄系素材が好適である。

本実施形態では、電気的絶縁性を有する樹脂板を用いた例を示したが、アルミ合金などの熱伝導性の高い金属製の板材や、薄鋼板などの金属薄板のプレス成形品や板金製品を用い、貫通穴１３の部分に電気絶縁性と高い熱伝導性を有する材料を複合させた構成とすることもできる。さらに、円筒型ニッケル水素蓄電池１１と貫通穴１３の間や、支持板１２とケース部１９の間の接触面間に熱伝導性の高いシール材料を介装して、接触面間での熱伝達率を向上するのが好適である。

円筒型ニッケル水素蓄電池１１は、図５に示すように、正極板３１と負極板３２をセパレータ３３を介して巻回してなる極板群３４を電解液とともに金属製の円筒型ケース３５内に収容し、円筒型ケース３５の開口部を、安全弁３６を設けた封口板３７にて円筒型ケース３５に対して電気的に絶縁された状態で密閉することにより構成されている。なお、負極板３２の最外周を円筒型ケース３５の内周に接触されて、円筒型ケース３５の底面が負極端子を構成しており、正極板３１がリード（図示せず）を介して封口板３７に接続されて、封口板３７が正極端子を構成している。円筒型ケース３５は、鉄にニッケルメッキを施したものが好適であり、その外周面を絶縁性フィルムにて被覆することにより、円筒型ニッケル水素蓄電池１１と支持板１２やケース部１９とを容易かつ確実に電気的に絶縁することができる。

正極板３１は、Ｎｉの発泡メタルに、水酸化ニッケル（本明細書では、Ｃｏなどを固溶、コートしたものなどについても、Ｎｉ（ＯＨ）₂ と記す）を主材料とする正極材料を塗着保持させて構成されている。本実施形態では、水酸化ニッケルを主体とする正極材料に金属ＣｏとＹｂ₂ Ｏ₃ やＹｂ（ＯＨ）₃ などのＹｂ化合物を含んでいる。具体的には、金属Ｃｏは、Ｎｉ（ＯＨ）₂ １００重量部に対して４〜８重量部含有し、Ｙｂ化合物は、Ｎｉ（ＯＨ）₂ １００重量部に対して１〜６重量部含有している。具体例を示すと、Ｎｉ（ＯＨ）₂ ：１００重量部、金属Ｃｏ：５重量部、Ｙｂ₂ Ｏ₃ ：４重量部、ＺｎＯ：２．５重量部にて正極材料が構成されている。

負極板３２は、Ｎｉのパンチングメタルに水素吸蔵合金を主材料とする負極材料を塗着保持させて構成されている。セパレータ３３は、ポリアミド系やポリオレフィン系の不織布に、必要に応じて親水化処理（スルホン化処理など）を施したものにて構成されている。

電解液は、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨの３成分の混合液にて構成し、かつその組成をＮａＯＨ≧ＫＯＨ＞ＬｉＯＨとしている。具体例を示すと、ＮａＯＨ：ＫＯＨ：ＬｉＯＨ＝４：２．５：１としている。なお、電解液の濃度は、７．５ｍｏｌ／Ｌとしている。

以上の構成の円筒型ニッケル水素蓄電池１１においては、正極板３１の添加材料に金属Ｃｏを含んでいるため、正極板３１の面積が大きくても、 導電性の高い金属Ｃｏの存在によって正極板３１の電気抵抗を小さくできて充放電時の発熱を抑制し、電池の長期信頼性を高めることができる。

また、正極板３１の添加材料にＹｂ化合物を含んでいることで、充電時の正極の酸素発生過電圧を高めることができ、特に高温域における充電時の発熱を飛躍的に抑制し、電池の高温雰囲気下での寿命特性を向上させることができる。

さらに、電解液が、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨの３成分から成り、その組成をＮａＯＨ：ＫＯＨ：ＬｉＯＨ＝４：２．５：１とし、高温における導電性が高いＮａＯＨの量を多くしているので、特に高温域での充電時の発熱を抑制し、電池の高温雰囲気下での寿命特性を向上させることができる。

以下に、本発明に係る電池モジュールの実施例と比較例について説明する。

（実施例１）
正極板３１は、水酸化ニッケル１００重量部に対し、金属Ｃｏ５重量部、Ｙｂ₂ Ｏ₃ ４重量部、フッ素樹脂０．５重量部を加えた合剤を発泡ニッケル三次元多孔体に充填して作製した。負極板３２は、一般式ＭｍＮｉ_3.55Ｃｏ_0.75Ｍｎ_0.4 Ａｌ_0.3 （Ｍｍは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒの混合物）で表される水素吸蔵合金１００重量部に対し、アセチレンブラック０．３重量部、スチレン−ブタジエン共重合体０．７重量部、カルボキシメチルセルロース０．２重量部を加えた合剤を鉄にニッケルメッキを施したパンチングメタルに塗布して作製した。セパレータ３３はポリプロピレンの不織布にスルホン化処理したものを用いた。これら正極板３１と負極板３２をセパレータ３３を介して巻回して極板群３４を構成し、これを鉄にニッケルメッキを施した円筒型ケース３５に収納した後、ＮａＯＨ：ＫＯＨ：ＬｉＯＨ＝４：２．５：１の組成の電解液を注入し、直径６０ｍｍ、長さ（両端子間距離）１７６ｍｍの円筒型ニッケル水素蓄電池１１を作製した。

上記円筒型ニッケル水素蓄電池１１を１０個、それぞれの両端部を厚さ２０ｍｍ（２Ｂ／Ａ＝０．２３）の２枚の支持板１２（「ユニレート」、詳細は前述）に設けられた貫通穴１３に挿入嵌合させ、電池間の隙間が５ｍｍとなるように横５列、縦２列に配設し、接続板１５で直列接続して電池群１４を構成した。この電池群１４を下部ケース１８上に設置し、電池群１４の上面及び両側面を覆う上部ケース１７を配置してケース部１９にて電池群１４の４面を覆い、さらにその両端開口に前面部２１と背面部２３を配置して電池モジュール１０を作製した。

（実施例２、３）
支持板１２の厚さを、それぞれ１３ｍｍ（２Ｂ／Ａ＝０．１５）、３５ｍｍ（２Ｂ／Ａ＝０．４）に変えた以外は、実施例１と同様の電池モジュール１０を作製した。

（実施例４〜７）
正極板の合剤における金属Ｃｏの添加量を、それぞれ３重量部、４重量部、８重量部、１０重量部に変えた以外は、実施例１と同様の電池モジュール１０を作製した。

（実施例８〜１１）
正極板の合剤におけるＹｂ₂ Ｏ₃ の添加量を、それぞれ０．５重量部、１重量部、６重量部、８重量部に変えた以外は、実施例１と同様の電池モジュール１０を作製した。

（実施例１２〜１４）
電解液の組成（ＮａＯＨ：ＫＯＨ：ＬｉＯＨ）を、それぞれ３．２５：３．２５：１、２．５：４：１、４：１．５：１に変えた以外は、実施例１と同様の電池モジュール１０を作製した。

（比較例１、２）
支持板１２の厚さを、それぞれ１０ｍｍ（２Ｂ／Ａ＝０．１１）、４０ｍｍ（２Ｂ／Ａ＝０．４５）に変えた以外は、実施例１と同様の電池モジュール１０を作製した。

以上の実施例１〜１４、及び比較例１、２の電池モジュール１０について、レート特性評価と、寿命特性評価を行った。

レート特性評価は、２５℃雰囲気下で、各電池モジュール１０に対して２０Ａの電流値にて５時間の充電後、１９Ａにて１０Ｖに達するまで放電した。その後、同様に充電した後、９５Ａで１０Ｖに達するまで放電した。その際の１９Ａ放電容量に対する９５Ａ放電容量の比率（％）を測定した。９０％以上を優、８５％以上を良、８０％以上を可と評価した。

寿命特性評価は、５０℃雰囲気下においた各電池モジュール１０に対して、２０Ａの電流値にて５時間の充電後、３０Ａの電流値にて放電（終止電圧は１０Ｖ）を行う充放電サイクルを繰り返し、３００サイクル経過後の放電容量の維持率（初期容量に対する比率）（％）を測定した。なお、電池モジュール１０の冷却に用いるファン２２としては、最大風量１．５ｍ³ ／分の能力を持つ冷却ファンを使用した。８４％以上を優、８３％を良、８０％以上を可、８０％未満を不可と評価した。

以上の実施例１〜１４及び比較例１、２について、電池の理論容量と、正極合剤における金属ＣｏとＹｂ₂ Ｏ₃ の添加重量部と、電解液の組成と、両端子間距離Ａと、支持板の厚さＢと、２Ｂ／Ａと、レート特性評価と寿命特性評価の評価結果を表１に示した。

表１の各実施例と比較例から、２Ｂ／Ａが０．２から０．４の範囲内の各実施例では寿命特性評価が良好であるのに対して、比較例のようにその範囲より小さくても、範囲より大きくても不可の評価となることが分かる。また、実施例１〜３から、上記範囲の上下限に近くなると寿命特性評価が低下し、中間が最良であることが分かる。

また、実施例１及び４〜７から、金属Ｃｏの添加量が３〜１０重量部で、レート特性評価及び寿命特性評価が「可」の結果が得られるが、実施例１、５、６のように４〜８重量部にすることで、レート特性評価及び寿命特性評価が「良」ないし「優」の結果が得られることが分かる。

また、実施例１及び８〜１１から、Ｙｂ₂ Ｏ₃ の添加量が０．５〜８重量部でレート特性評価及び寿命特性評価として「可」の結果が得られるが、実施例１、９、１０のように１〜６重量部にすることで、レート特性評価及び寿命特性評価が「良」ないし「優」の結果が得られることが分かる。また、実施例８と１１からＹｂ₂ Ｏ₃ の添加量が少ないと寿命特性評価が低下し、多くなるとレート特性評価が低下することが分かる。

また、実施例１から電解液の組成がＮａＯＨ＞ＫＯＨ＞ＬｉＯＨの場合には、レート特性評価及び寿命特性評価が「優」となり、実施例１２からＮａＯＨ＝ＫＯＨ＞ＬｉＯＨの場合には、寿命特性評価は「優」となるが、レート特性評価が多少劣ることになり、実施例１３のようにＮａＯＨ＜ＫＯＨ≫ＬｉＯＨの場合には、逆にレート特性評価は「優」となるが、寿命特性評価がかなり劣ることになり、実施例１４のようにＮａＯＨ≫ＫＯＨ＜ＬｉＯＨの場合には、レート特性評価がかなり劣り、寿命特性評価も多少劣ることが分かる。

本発明の電池モジュールは、ニッケル水素蓄電池の中心部の熱がケース部内を流通する冷却風にて放熱され、かつ両端部の熱が所要の厚みを有する支持板を介して確実にケース部に伝達されて外部に放熱されるため、ニッケル水素蓄電池の中心部と両端の端子部がともに効果的に冷却され、蓄熱増による寿命特性の低下を効果的に抑制することができるので、据置型のバックアップ電源用の電池電源に有用である。

本発明に係る電池モジュールが適用されるバックアップ用電源の要部構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断側面図。 本発明の一実施形態の電池モジュールの構成を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は外観斜視図。 同実施形態の電池モジュールを図２とは反対側から見た縦断側面図。 図３のＡ−Ａ矢視部分断面図。 同実施形態の電池モジュールにおける円筒型ニッケル水素蓄電池の部分分解斜視図。

符号の説明

１０ 電池モジュール
１１ 円筒型ニッケル水素蓄電池
１２ 支持板
１３ 貫通穴
１４ 電池群
１５ 接続板
１９ ケース部
２０ 通気孔
２１ 前面部
２２ ファン
２３ 背面部

Claims (7)

1. ２枚の支持板に設けられた複数の貫通穴に複数のニッケル水素蓄電池の両端部をそれぞれ挿通させて一体化した電池群と、隣接した前記ニッケル水素蓄電池の両端面の端子同士を順次直列接続する複数の接続板と、前記電池群の上下面及び前記支持板が配置された側面の４面を覆うとともに前記支持板の少なくとも下縁が接するケース部と、ケース部の一方の開口面に配置されかつ通気孔が形成された正面部と、ケース部の他方の開口面に配置されかつファンを設けられた背面部とを備え、前記ニッケル水素蓄電池の両端面間の長さをＡ、前記支持板の１枚の厚さをＢとして、０．２≦２Ｂ／Ａ≦０．４としたことを特徴とする電池モジュール。
2. 前記支持板は、熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍＫ以上で、少なくとも貫通穴部分が電気絶縁性を有することを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
3. 前記ニッケル水素蓄電池は、容量が３０Ａｈ以上であることを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
4. 前記ニッケル水素蓄電池は、水酸化ニッケルを活物質とする正極と、負極と、セパレータと、電解液と、電槽とからなり、前記正極中には少なくとも金属Ｃｏ及びＹｂが含まれていることを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
5. 金属Ｃｏの含有量は、前記水酸化ニッケル１００重量部に対して４〜８重量部であることを特徴とする請求項４記載の電池モジュール。
6. 前記Ｙｂの含有量は、前記水酸化ニッケル１００重量部に対して１〜６重量部であることを特徴とする請求項４記載の電池モジュール。
7. 前記電解液は、塩としてＮａＯＨ、ＫＯＨ及びＬｉＯＨを含み、その溶解量はモル比でＮａＯＨ≧ＫＯＨ＞ＬｉＯＨであることを特徴とする請求項４記載の電池モジュール。

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