JP2007328926A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】大量の電解液が漏液した場合にも外部への流出を確実に防止でき、しかも構成が簡単でかつ強固な組み付けを作業性良く実現できる電池パックを提供する。
【解決手段】複数個の電池を接続して成る電池モジュールと、外郭を形成するケースと、電池モジュールをケースに固定するための電池モジュール固定台９と、液受け皿１０とを備えた電池パックにおいて、液受け皿１０の平面形状を電池モジュールの平面投影外形より大きく形成しかつ電池モジュール及び電池モジュール固定台９を液受け皿１０の上方に配置し、電池モジュール固定台９に、液受け皿１０の立ち上げ周壁１１を乗り越える倒立Ｕ字状又は倒立Ｖ字状の折り返し部１３を介してケースに対する固定フランジ部１４を設けた。
【選択図】図４

Description

本発明は電池パックに関し、特に電解液が漏液した際の電解液流出を確実に防止するようにした電池パックに関するものである。

例えば、バックアップ用電源として使用される電池パックとして、大容量で長寿命タイプの電解液の多い単電池を複数接続して一体化した電池モジュールを、外郭を形成するケース内に収容配置したものが知られており、かつこの種の電池パックにおいては、漏液した電解液が電池パック外に流出した場合には、電池パックを搭載している装置を破損させたり、活電部に触れた場合には短絡、発火の原因にもなる場合があり危険であるため、万一に電池モジュールから漏液が発生した場合でも電池パック外に電解液を流出させない対策が従来から取られている。例えば、電池モジュールを内蔵しているケースの底面の隙間やねじ締結部等の穴のあいた箇所をシリコンゴム等のコーキング材で埋めることで防水処理を施していた。また、吸液部材等を電池モジュールの下面に装着して液溜機能を持たせていた。

また、電池ケース内に電池セルを配置した電池パックにおいて、電池セルに接触又は近接して電解液を吸収する吸液部材を配置し、配線に対して電解液が長時間湿潤するのを防止するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。また、電池パック内に保護シートを配置して、電解液が制御回路基板に付着するのを防止するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。また、電池パックのパックケース内の、電池の封口部が臨む部位に、溝を列設して成る液溜構造を設けたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００１−３５１５８８号公報 特開２００５−１４９７４７号公報 特開２００２−２１６７２１号公報

ところが、ケースの底面の隙間や穴をコーキング材で防水処理した構成では、コーキング材の塗布作業に時間と手間がかかり、また塗布作業に熟練を必要とするとともに作業バラツキが発生する恐れがあって高い信頼性が得られないなどの問題がある。また、液受け容器を装着した構成では液受け容器が邪魔になって電池モジュールをケースの下面に締結固定することが困難であり、そのためケースの側面や上面に締結固定した構成が採用されているが、組立バラツキの影響で位置決めが困難であったり、強固な締結固定が困難であるという問題があり、また液受け容器が複雑な形状になってしまうなどの問題がある。

また、特許文献１や特許文献２に記載された構成では、吸液部材で電解液を吸収して保持したり、保護シートで電解液の移動を阻止したりして、配線や制御回路基板に電解液が接触するのを防止しているが、大量の電解液が漏液するような電池パックにおいて電解液が外部に流出するのを確実に防止できる構造ではなく、また特許文献３に記載された構成でも、樹脂ケースに設けた液溜構造では、保持できる液量が少なくかつ安定的に液溜できるものではないので、大量に漏液した電解液が外部に流出するのを防止することはできないという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、大量の電解液が漏液した場合にも外部への流出を確実に防止でき、しかも構成が簡単でかつ強固な組み付けを作業性良く実現できる電池パックを提供することを目的とする。

本発明の電池パックは、複数個の電池を接続して成る電池モジュールと、外郭を形成するケースと、電池モジュールをケースに固定するための電池モジュール固定台と、電池モジュールから電解液が漏液した際に保持する液受け皿とを備えた電池パックにおいて、液受け皿の平面形状を電池モジュールの平面投影外形より大きく形成しかつ電池モジュール及び電池モジュール固定台の電池モジュール固定部を液受け皿の上方に配置したものである。

この構成によると、電池モジュールから電解液が漏液した場合に、電池モジュール及び電池モジュール固定台が液受け皿の上方に配置されているので、電解液は確実に液受け皿に収容保持され、電解液が電池パックの外部への流出を確実に防止できる。

また、電池モジュール固定台が、液受け皿の立ち上げ周壁を乗り越える倒立Ｕ字状又は倒立Ｖ字状の折り返し部を介してケースに対する固定部を有すると、電池モジュールと液受け皿を液受け皿に穴を開けることなくケースに強固に固定することができ、簡単な構成にて電池モジュールの強固な組み付け状態を作業性良く実現することができる。

また、電池モジュール固定台は、漏液した際の電解液を液受け皿に落下させるスリットを有すると、漏液した電解液が電池モジュール固定台上に多く溜まって電池と長時間接触することなく、速やかに液受け皿に収容することができる。

また、電池の安全弁配置面が臨む電池モジュールの外面に対向させて電池モジュールの上端近傍からカバーを垂下し、カバーの下端を液受け皿内に位置させると、電池の安全弁から電解液が噴出した場合にも、周囲に飛散して外部に流出する恐れなく、噴出した電解液を円滑かつ確実に液受け皿に収容することができる。

また、液受け皿が、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンから選択された単一材料又は複合材料から成ると、ニッケル水素二次電池に代表される強アルカリ性の電解液を使用する電池モジュールに好適であり、また液受け皿が、ポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレートから成ると、リチウムイオン電池に代表される非水電解液を使用する電池モジュールに好適である。

本発明の電池パックによれば、電池モジュールから電解液が漏液した場合に、電池モジュール及び電池モジュール固定台が液受け皿の上方に配置されているので、電解液は確実に液受け皿に収容保持され、電解液が電池パックの外部への流出を確実に防止できる。

以下、本発明の電池パックの一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。

図１、図２において、１は電池パックで、その外郭を形成する直方体状のケース２における一側面と底面を構成する側面視Ｌ字状のケース本体３上に電池モジュール４が固定設置されている。なお、図１、図２ではケース２の残りの４面をカバーするケースカバー（図示せず）を除去した状態を示している。電池モジュール４は、複数の電池５を複数列複数段（図示例では５列、２段）に配列するとともに、各電池５の両端部を電池ホルダー６にて保持して構成されている。各電池５は、隣接する端部同士が互いに異極になるように交互に逆向きに配列され、隣接する端部同士を順次接続部材７にて接続することで直列に接続されている。また、電池ホルダー６は電池５の配列方向に電池５の中心位置で分割された分割ホルダー６ａにて構成されるとともに、その上端に沿って延設された断面Ｌ字状の固定レール８に各分割ホルダー６ａを締結固定することで一体化されている。また、電池ホルダー６の各分割ホルダー６ａの下端が、電池モジュール固定台９に締結固定されることで、電池モジュール４が電池モジュール固定台９に固定されている。

電池モジュール４と電池モジュール固定台９の下には、電池モジュール４の平面投影外形より大きな平面形状の液受け皿１０が配置され、電池モジュール４の任意の電池５から電解液が漏液した際に、その電解液が収容保持されるように構成されている。

次に、電池モジュール固定台９と液受け皿１０の詳細構成及びケース本体３に対する固定構造について、図３、図４を参照して説明する。

液受け皿１０は、所要の深さの角皿状で、その四周に立ち上げ周壁１１が設けられ、底面にはその面強度が確保できるように長手方向に沿う一対の補強突状１２が適当間隔あけて突出成形されている。液受け皿１０の材質としては、電池モジュール４を構成する電池５が、ニッケル水素二次電池に代表される強アルカリ性の電解液を使用する電池の場合は、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンから選択された単一材料又は複合材料を用いるのが好適である。また、電池５が、リチウムイオン電池に代表される非水電解液を使用する電池の場合は、ポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレートを用いるのが好適である。

電池モジュール固定台９は、液受け皿１０の底面上に配置され、かつその両端部は液受け皿１０の立ち上げ周壁１１を乗り越える倒立Ｕ字状又は倒立Ｖ字状の折り返し部１３を介して、液受け皿１０の外部にケース本体３に対する固定フランジ部１４が設けられている。１５は固定フランジ部１４に設けられた固定ボルト穴である。また、電池モジュール固定台９には、液受け皿１０の補強突状１２との干渉を避けるとともに、電解液が電池モジュール固定台９上から液受け皿１０内に円滑に流動するように、補強突状１２が隙間をあけて内部に位置するように一対のスリット１６が設けられている。１７は、電池ホルダー６の各分割ホルダー６ａの下端を締結固定する皿ボルト（図示せず）の頭部が嵌入係合するように、電池モジュール固定台９の両側縁部に形成された皿ボルト穴である。

また、本実施形態では、図２に示すように、電池モジュール４の両側面、即ち各電池５の安全弁配置端面が臨む側面である電池ホルダー６の外側面にカバー１８が配設されている。カバー１８は、上端部が断面Ｌ字状の固定レール８の外側縁から垂下されている鍔８ａと電池ホルダー６の上端部との間で挟持された状態で下方に向けて垂設され、その下端が液受け皿１０内に位置している。

以上の構成の電池パック１によれば、電池モジュール４の任意の電池５から万一電解液が漏液した場合でも、電池モジュール４及び電池モジュール固定台９が液受け皿１０の上方に配置されているので、電解液は確実に液受け皿１０に収容保持され、電解液が電池パック１の外部に流出するのを確実に防止できる。

また、電池モジュール固定台９に、液受け皿１０の立ち上げ周壁１１を乗り越える倒立Ｕ字状又は倒立Ｖ字状の折り返し部１３を介してケース本体３に対する固定フランジ部１４を設けているので、液受け皿１０に穴を開けることなく、電池モジュール４を固定フランジ部１４にてケース本体３に強固に固定することができるとともに、同時に液受け皿１０を固定することができ、簡単な構成にて電池モジュール４のケース本体３に対する強固な組み付け状態を作業性良く実現することができる。

また、電池モジュール固定台９に、電解液を液受け皿１０に落下させるスリット１６を形成しているので、漏液した電解液が電池モジュール固定台９上に多く溜まって電池５と長時間接触することなく、速やかに液受け皿１０に収容することができ、またこのスリット１６にて液受け皿１０に設けた補強突条１２と電池モジュール固定台９との干渉を避けることができ、構成のコンパクト化を図ることができる。

また、電池５の安全弁配置面が臨む電池モジュール４の外面に対向させて電池モジュール４の上端近傍からカバー１８を垂下し、カバー１８の下端を液受け皿１０内に位置させているので、電池５の安全弁から電解液が噴出した場合にも、周囲に飛散して外部に流出する恐れなく、噴出した電解液を円滑かつ確実に液受け皿１０内に収容することができる。

本発明の電池パックは、電池モジュール及び電池モジュール固定台が液受け皿の上方に配置されているので、電池モジュールから電解液が漏液した場合にも電解液は確実に液受け皿内に収容保持され、電池パックの外部に電解液が流出するのを確実に防止できるため、大容量で長寿命タイプで電解液の多い単電池からなる電池モジュールを用いたバックアップ電源用の電池パックなどに特に有用である。

本発明の一実施形態の電池パックを、そのケースカバーを取り外して示した斜視図。 同実施形態の電池パックを、図１のＡ−Ａ線で断面した拡大斜視図。 同実施形態の電池パックにおける電池モジュール固定台と液受け皿を示し、（ａ）は設置状態の斜視図、（ｂ）は分解斜視図。 図３の要部構成を示し、（ａ）は設置状態の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）は分解斜視図。

符号の説明

１ 電池パック
２ ケース
３ ケース本体
４ 電池モジュール
５ 電池
９ 電池モジュール固定台
１０ 液受け皿
１１ 立ち上げ周壁
１３ 折り返し部
１４ 固定フランジ部
１６ スリット
１８ カバー

Claims (6)

1. 複数個の電池を接続して成る電池モジュールと、外郭を形成するケースと、電池モジュールをケースに固定するための電池モジュール固定台と、電池モジュールから電解液が漏液した際に保持する液受け皿とを備えた電池パックにおいて、液受け皿の平面形状を電池モジュールの平面投影外形より大きく形成しかつ電池モジュール及び電池モジュール固定台を液受け皿の上方に配置したことを特徴とする電池パック。
2. 電池モジュール固定台は、液受け皿の立ち上げ周壁を乗り越える倒立Ｕ字状又は倒立Ｖ字状の折り返し部を介してケースに対する固定部を有することを特徴とする請求項１記載の電池パック。
3. 電池モジュール固定台は、漏液した際の電解液を液受け皿に落下させるスリットを有することを特徴とする請求項１又は２記載の電池パック。
4. 電池の安全弁配置面が臨む電池モジュールの外面に対向させて電池モジュールの上端近傍からカバーを垂下し、カバーの下端を液受け皿内に位置させたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電池パック。
5. 液受け皿は、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンから選択された単一材料又は複合材料から成ることを特徴とする請求項１記載の電池パック。
6. 液受け皿は、ポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレートから成ることを特徴とする請求項１記載の電池パック。

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