JP2010108788A - バッテリシステム - Google Patents

Abstract

【課題】開弁したガス排出弁から噴射される高温・高圧の排出ガスによる排出ダクトの損傷を防止して、排出ガスを安全に外部に排出する。
【解決手段】バッテリシステムは、電池の内圧が設定値よりも高くなると開弁するガス排出弁１１を有する複数の素電池１からなる電池ブロック２と、この電池ブロック２を内蔵する外装ケース３と、電池ブロック２を構成する素電池１のガス排出弁１１のガス排出口１２に連結してなる排出ダクト４とを備えている。バッテリシステムは、開弁したガス排出弁１１の排出ガスを、排出ダクト４でもって外装ケース３の外部に排出している。さらに、バッテリシステムは、排出ダクト４内に、排出ガスを通過できる無数の空隙を有する緩衝材５を設けており、この緩衝材５に通過させてガス排出弁１１から排出される排出ガスを外装ケース３の外部に排出している。
【選択図】図４

Description

本発明は、主として、ハイブリッドカーや電気自動車等を走行させるモータに電力を供給する車両用の電源装置に使用されるバッテリシステムに関し、とくに、積層状態で固定してなる角形電池からなる素電池のガス排出弁から排出されるガスを安全に外部に排気できる排気ダクトを備えるバッテリシステムに関する。

バッテリシステムは、多数の素電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。モータに供給する電力を大きくするためである。この電源装置は、モータの供給電力を大きくし、また、急速充電することから極めて大きな電流で充放電される。また、温度などの外的条件も厳しい環境で使用されることから、素電池の安全性を確保する目的でガス排出弁を設けている。ガス排出弁は、電池の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁して、外装缶が破壊するのを防止する。開弁したガス排出弁の排出ガスを外部に排出するために、排出ダクトを設けているバッテリシステムは開発されている。（特許文献１参照）
特開２００７−１５７６３３号公報

引用文献１のバッテリシステムは、角形電池のガス排出弁の排出口に排気チューブを連結している。このバッテリシステムは、角形電池の排出ガスを排気チューブで外部に排気する。しかしながら、この構造のバッテリシステムは、ガス排出弁から排出される高温のガスを安全に外部に排出するのが難しい。それは、高温の排出ガスによって排気チューブが変形し、あるいは損傷されてガスを外部に漏らすからである。

本発明は、さらに以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、開弁したガス排出弁から噴射される高温・高圧の排出ガスによる排出ダクトの損傷を防止して、排出ガスを安全に外部に排出できるバッテリシステムを提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のバッテリシステムは、電池の内圧が設定値よりも高くなると開弁するガス排出弁１１を有する複数の素電池１からなる電池ブロック２と、この電池ブロック２を内蔵する外装ケース３と、電池ブロック２を構成する素電池１のガス排出弁１１のガス排出口１２に連結してなる排出ダクト４、４０とを備えている。バッテリシステムは、開弁したガス排出弁１１の排出ガスを、排出ダクト４、４０でもって外装ケース３の外部に排出している。さらに、バッテリシステムは、排出ダクト４、４０内に、排出ガスを通過できる無数の空隙を有する緩衝材５を設けており、この緩衝材５に通過させてガス排出弁１１から排出される排出ガスを外装ケース３の外部に排出している。

以上のバッテリシステムは、開弁したガス排出弁から噴射される排出ガスによる排出ダクトの損傷を防止して、排出ガスを安全に外部に排出できる特徴がある。それは、以上のバッテリシステムが、排出ダクトに緩衝材を設けており、この緩衝材の微細な空隙にガスを通過させることで、開弁したガス排出弁から勢いよく排出される高温の排出ガスのエネルギーを減衰し、エネルギーの減衰された排出ガスを排出ダクトで外部に排出するからである。

本発明のバッテリシステムは、緩衝材５が、排出ガスの含有成分を吸着することができる。このバッテリシステムは、緩衝材で排出ガスのエネルギーを吸収することに加えて、排出ガスに含まれる含有成分を吸着して排出するので、たとえば、有害な含有成分が含まれる排出ガスを安全に外部に排出できる特徴がある。

本発明のバッテリシステムは、素電池１を、外周面１０にガス排出弁１１のガス排出口１２を設けてなる角形電池１Ａとして、この角形電池１Ａを、外周面１０を同一面とする姿勢で積層して電池ブロック２を構成することができる。さらに、バッテリシステムは、排出ダクト４、４０を角形電池１Ａの外周面１０に密着し、かつ角形電池１Ａからなる素電池１の積層方向に伸びるように配置して、排出ダクト４、４０の内部に、ガス排出弁１１のガス排出口１２の対向位置に緩衝材５を配置することができる。

以上のバッテリシステムは、排出ダクトの角形電池のガス排出口に対向して緩衝材を設けて、ガス排出口から排出される排出ガスを緩衝材に衝突させて運動エネルギーを減衰させる。このバッテリシステムは、ガス排出口から排出される高温、高圧の排出ガスの運動エネルギーを、ガス排出口の対向位置に緩衝材で低下させて排出ダクトから外部に排出する。運動エネルギーが小さくなった排出ガスは、勢いよく排出ダクトの内面に衝突することがない。このため、ガス排出口から排出ダクトに流入される高温・高圧のガスは、排出ダクトの内面に局部的に集中して衝突することがなく、排出ダクトに流入される排出ガスは運動エネルギーが減衰され、また、広い面積に拡散される。このため、排出ガスによる排出ダクトの変形や損傷が防止されて、排出ガスを安全に外部に排出できる。

本発明のバッテリシステムは、排出ダクト４の内部に配置してなる緩衝材５に、ガス排出弁１１のガス排出口１２を閉塞する溝型凹部５Ａを設けて、開弁したガス排出弁１１から排出される排出ガスを溝型凹部５Ａに案内し、溝型凹部５Ａから緩衝材５を透過して外部に排出することができる。
以上のバッテリシステムは、開弁したガス排出弁のガス排出口から、緩衝材に設けている溝型凹部に排出ガスが噴射される。ここに噴射された排出ガスは、溝型凹部に拡散し、さらに溝型凹部から緩衝材を透過してエネルギーが減衰される。緩衝材を透過してエネルギーの減衰された排出ガスが排出ダクトから外部に排気される。

本発明のバッテリシステムは、排出ダクト４、４０の内部に配置してなる緩衝材５を、横断面形状をＨ型として、ガス排出弁１１のガス排出口１２を閉塞する溝型凹部５Ａを設けることができる。
以上のバッテリシステムは、Ｈ型によってガス排出弁のガス排出口と対向して設けられる溝型凹部に排出ガスを噴射し、ここに噴射された排出ガスは、緩衝材を透過してエネルギーが減衰され、エネルギーの減衰された排出ガスは、Ｈ型の上方に設けられる溝部を通過して外部に排出される。このため、緩衝材でもって排出ガスのエネルギーを効率よく吸収しながら、エネルギーの減衰された排出ガスを排出ダクトでスムーズに外部に排出できる。

本発明のバッテリシステムは、緩衝材５を、セラミック製又は金属製とすることができる。以上のバッテリシステムは、セラミックや金属からなる耐熱特性に優れた緩衝材でもって、排出ガスのエネルギーを減衰する。このため、極めて高温の排出ガスのエネルギーを確実に安定して減衰させて外部に排出できる。

本発明のバッテリシステムは、緩衝材５を、連続気泡を有する発泡体、又は無数の線材を立体的に集合して線材の間に微細な隙間を設けている不織布状とすることができる。
以上のバッテリシステムは、発泡体の連続気泡に排出ガスを通過させ、あるいは立体的に集合している線材の隙間に排出ガスを通過させることで、排出ガスのエネルギーを効率よく吸収して排出できる。発泡体の連続気泡で設けられる微細な空隙、又は立体的に集合している線材で設けられる微細な空隙は、排出ガスを通過させる通路を直線的でなくて種々の方向に分岐、集合させることから、排出ガスが内部で衝突と分岐を繰り返して効果的にエネルギーが減衰される。

さらに、本発明のバッテリシステムは、素電池１を、リチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池とすることができる。
以上のバッテリシステムは、リチウムイオン電池などから排出される極めて高温の排出ガスをエネルギーを減衰することで安全に外部に排出できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリシステムを例示するものであって、本発明はバッテリシステムを以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

以下の実施例に示すバッテリシステムは、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーや、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただし、ハイブリッドカーや電気自動車以外の車両に使用され、また電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。

図１ないし図５に示すバッテリシステムは、電池の内圧が設定値よりも高くなると開弁するガス排出弁１１を有する複数の素電池１からなる電池ブロック２と、この電池ブロック２を内蔵する外装ケース３と、電池ブロック２を構成する素電池１のガス排出弁１１のガス排出口１２に連結してなる排出ダクト４とを備えている。このバッテリシステムは、開弁したガス排出弁１１の排出ガスを、排出ダクト４でもって外装ケース３の外部に排出する。

電池ブロック２は、複数の角形電池１Ａからなる素電池１を積層して固定している。電池ブロック２を図６の斜視図と図７の分解斜視図に示している。この電池ブロック２は、複数の角形電池１Ａを積層してなる電池ユニット２２と、この電池ユニット２２の両端面にあって複数の角形電池１Ａを積層方向に挟着して積層状態に固定する一対のエンドプレート２０と、電池ユニット２２の両端に配設される一対のエンドプレート２０を連結する連結具２１とを備える。図の電池ブロック２は、複数の角形電池１Ａを、垂直姿勢で水平面内で積層するように並べている。角形電池１Ａは、図に示すように、ガス排出口１２を設けている外周面１０を同一面に配置する姿勢として積層して電池ブロック２としている。この電池ブロック２を構成する角形電池１Ａのガス排出口１２に連結するように、ガス排出口１２から排出されるガスを外部に排気する中空状の排出ダクト４を配置している。図の角形電池１Ａは、ガス排出弁１１を設けている外周面１０を上面とする姿勢で積層されている。

角形電池１Ａは、図７に示すように、厚さに比べて幅が広い、言い換えると幅よりも薄い角形の電池で、厚さ方向に積層されて電池ブロック２としている。この角形電池１Ａは、リチウムイオン二次電池である。ただし、角形電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池とすることもできる。図の角形電池１Ａは、幅の広い両表面を四角形とする電池で、両表面を対向するように積層して電池ブロック２としている。図の角形電池１Ａは、上面の両端部に正負の電極端子１３を突出して設けて、中央部にはガス排出弁１１のガス排出口１２を設けている。

ガス排出弁１１は、角形電池１Ａの内圧が設定圧力よりも高くなると開弁して、内圧の上昇を防止する。このガス排出弁１１は、ガス排出口１２を閉塞する弁体（図示せず）を内蔵している。弁体は、設定圧力で破壊される薄膜、あるいは設定圧力で開弁するように弾性体で弁座に押圧されている弁である。ガス排出弁１１が開弁されると、ガス排出口１２を介して角形電池１Ａの内部が外部に開放され、内部のガスを放出して内圧の上昇が防止される。

隣接する角形電池１Ａは、正負の電極端子１３を接続して互いに直列に接続される。バッテリシステムは、隣接する角形電池１Ａの正負の電極端子１３を互いに直列に接続している。電極端子は、止ネジ１７とナット１８を介して接続している。隣接する角形電池１Ａを互いに直列に接続するバッテリシステムは、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただし、バッテリシステムは、隣接する角形電池を並列に接続することもできる。

互いに積層される角形電池１Ａは、図４に示すように、角形電池１Ａの金属製の外装缶の表面を絶縁被膜１４で覆って絶縁している。この絶縁被膜１４には、プラスチック製の熱収縮チューブや絶縁塗料が使用できる。さらに、角形電池は、外装缶をプラスチックなどの絶縁材とすることができる。ただ、電池ブロックは、積層している角形電池の間にスペーサを挟着して、隣接する角形電池を絶縁することもできる。このスペーサは、図示しないが、両面に角形電池を嵌着して定位置に配置する形状として、隣接する角形電池を位置ずれしないように積層できる。スペーサで絶縁して積層される角形電池は、外装缶をアルミニウムなどの金属製にできる。角形電池の間に絶縁セパレータを挟着する構造は、絶縁セパレータをプラスチック等の熱伝導率の小さい材質で製作して、隣接する角形電池の熱暴走を効果的に防止できる効果もある。

図６と図７の電池ブロック２は、２列の電池ユニット２２を角形電池１Ａの積層方向を平行とする姿勢に並べて、その両端をエンドプレート２０で挟着して固定している。エンドプレート２０は、プラスチック製又は金属製で、外側面には、縦横に伸びる補強リブ２０ａを一体的に成形して設けている。エンドプレートは、補強金具を固定して補強することができる。さらに、この補強金具に連結具を固定することができる。この構造は、エンドプレートを補強金具で補強して強固な構造にでき、また、連結具を強固に連結できる特徴がある。とくに、この構造は、エンドプレートをプラスチックで成形して、それ自体を強固にできる特徴がある。ただ、エンドプレートは、必ずしも補強金具で補強する必要はなく、たとえばエンドプレートを金属製として、補強金具を設けることなく、連結具を直接に固定することもできる。

エンドプレート２０は、２列の電池ユニット２２を両側から挟着して固定するので、２列の電池ユニット２２の両端面を挟着できる幅としている。さらに、図の電池ブロック２は、２列の電池ユニット２２の間に中間セパレータ２３を配設しているので、エンドプレート２０は、電池ユニット２２の幅の２倍に、中間セパレータ２３の厚さを加算した幅としている。図の電池ブロック２は、２列の電池ユニット２２を平行に並べて、一対のエンドプレート２０が両端面を挟着しているが、電池ブロックは、１列の電池ユニットの両端を一対のエンドプレートで挟着することも、３列以上の電池ユニットを平行に並べて、一対のエンドプレートで挟着することもできる。

一対のエンドプレート２０は、電池ユニット２２の外側にあって両端部に連結している端部連結具２１Ａと、エンドプレート２０の中間部を連結している中間連結具２１Ｂとで連結される。端部連結具２１Ａと中間連結具２１Ｂに連結するために、エンドプレート２０は、両端部の上下に端部連結具２１Ａの止ネジ２７をねじ込むネジ孔２０ｂを設けて、中間部の上下に中間連結具２１Ｂの固定具２８を挿通する貫通孔２０ｃを設けている。端部連結具２１Ａは、両端を内側に折曲している金属板２６と、この金属板２６をエンドプレート２０に固定する止ネジ２７を備える。この端部連結具２１Ａは、金属板２６の両端の折曲部２６Ａに設けた貫通孔２６ａに止ネジ２７を挿通して、この止ネジ２７で金属板２６をエンドプレート２０に固定する。エンドプレート２０は、止ネジ２７をねじ込んで固定するナット（図示せず）をインサート成形して埋設しており、あるいは内側面にナットを配設する嵌着凹部（図示せず）を設けている。止ネジ２７は、金属板２６の貫通孔２６ａとエンドプレート２０のネジ孔２０ｂに挿通され、ナットにねじ込まれて、金属板２６をエンドプレート２０に固定する。

さらに、エンドプレート２０の中間を連結する中間連結具２１Ｂは、隣接する電池ユニット２２の間に配設している中間セパレータ２３と、エンドプレート２０を中間セパレータ２３に固定する固定具２８を備える。中間セパレータ２３は、隣接して配列される複数列の電池ユニット２２を絶縁している。したがって、中間セパレータ２３は、プラスチック等の絶縁材を成形して製作される。中間セパレータ２３は、電池１を積層している電池ユニット２２の積層方向の長さ、すなわち電池ユニット２２の長さに等しく、エンドプレート２０の内面との対向面をエンドプレート２０に密閉する形状に成形している。内面を平面状とするエンドプレート２０を連結する中間セパレータ２３は、エンドプレート２０との対向面を平面状に成形している。エンドプレート２０を中間セパレータ２３に固定する固定具は、エンドプレートを貫通して挿通される止ネジ２８と、中間セパレータ２３に設けられて、止ネジ２８がねじ込まれるナット（図示せず）とからなる。中間セパレータ２３は、エンドプレート２０を貫通する止ネジ２８をねじ込むナットをインサート成形して固定している。止ネジ２８は、エンドプレート２０に設けた貫通孔２０ｃに挿通され、中間セパレータ２３に固定しているナットにねじ込んで、エンドプレート２０を中間セパレータ２３に連結する。ただ、ナットは、必ずしも中間セパレータにインサート成形して固定する必要はない。中間セパレータにナットを配設する上方開口の凹部を設け、この凹部に連結されるように、エンドプレートに止ネジを挿通する貫通孔を設け、エンドプレートの貫通孔に挿通される止ネジを凹部のナットにねじ込んでエンドプレートを中間セパレータに固定することもできる。

図３と図４に示すバッテリシステムは、各々の電池ブロック２の上面に排出ダクト４を配置している。排出ダクト４は、内部を中空状として、ガス排出口１２から流入される排出ガスを外部に排出する。排出ダクト４は、金属板を下方に開口してなる溝型として、下方の開口部を角形電池１Ａのガス排出口１２に連結している。さらに、図５の排出ダクト４は、開口縁を角形電池１Ａの上面の外周面１０に隙間なく密着するために、角形電池１Ａの外周面１０との間にパッキン９を挟着している。パッキン９を定位置に配置するために、排出ダクト４の開口縁にはパッキン溝４Ａを設けている。パッキン９は、パッキン溝４Ａに案内されて、排出ダクト４の開口縁と角形電池１Ａの外周面１０との間に挟着されて、排出ダクト４を角形電池１Ａの外周面１０に隙間なく密着している。

排出ダクトは、図８に示すように、各々の角形電池１Ａのガス排出口１２に連結される連結開口４１を設けて、この連結開口４１をガス排出口１２に連結することもできる。この排出ダクト４０は、連結開口４１の周囲にＯリングなどのパッキン４９を配置する。このパッキン４９は、排出ダクト４０の連結開口４１と角形電池１Ａの外周面１０とに挟着されて、連結開口４１とガス排出口１２とをガス漏れしない構造で連結する。排出ダクト４０の下面、すなわち角形電池１Ａの外周面１０との対向面には、パッキン４９を定位置に配置するパッキン溝４０Ａを設け、ここにパッキン４９を案内して、角形電池１Ａの外周面１０に密着できる。この構造は、角形電池１Ａのガス排出口１２から噴き出される排出ガスを漏らすことなく、排出ダクト４０に流入して外部に排気できる。ただし、排出ダクトと角形電池との間には必ずしもパッキンを挟着する必要はない。排出ダクトと角形電池との対向面を互いに密着させることで、連結開口をガス排出口にガス漏れしないように連結できるからである。

さらに、図４、図５、及び図６に示す排出ダクト４、４０は、ガス排出口１２から排出されるガスのエネルギーを減衰させるために、内部に緩衝材５を設けている。この緩衝材５は、ガス排出口１２から噴射される排出ガスを通過させて運動エネルギーを低下させる。したがって、内部に緩衝材５を設けている排出ダクト４、４０は、ガス排出口１２から噴射される排出ガスの運動エネルギーを減衰させて外部に排出できる。

緩衝材５は、排出ガスを通過できる無数の空隙を有し、無数の空隙に排出ガスを通過させて、ガス排出弁１１から排出される排出ガスのエネルギーを減衰して外装ケース３の外部に排出する。緩衝材５は、セラミック製又は金属製で、連続気泡を有する発泡体、あるいは無数の線材を立体的に集合して線材の間に微細な隙間を設けている不織布状のものが使用できる。この緩衝材５は、微細な空隙に排出ガスを通過させてエネルギーを吸収する。発泡体は、連続気泡によって設けられる複雑な形状の無数の微細な空隙に排出ガスを通過させてエネルギーを減衰させる。また、金属やセラミックからなる細い線材を立体的に集合している不織布状の緩衝材５は、線材の間にできる微細な空隙に排出ガスを通過させてエネルギーを減衰させる。発泡体の連続気泡や線材間の微細な空隙を通過する排出ガスは、内部で衝突を繰り返し、あるいは狭い空隙を通過する通過抵抗によって運動のエネルギーを減衰させる。また、通過するときに緩衝材５に熱を吸収されて熱エネルギーも減衰される。緩衝材５を通過してエネルギーの減衰された排出ガスが、排出ダクト４の内部を流れて外部に排出される。

さらに、緩衝材５が、排出ガスの含有成分を吸着する構造として、有毒な成分を含む排出ガスを安全に排出することもできる。この緩衝材５は、たとえば、極めて微細な空隙を有するように焼成されたセラミックで、微細な空隙に含有成分を吸着して分離する。この緩衝材５は、排出ガスのエネルギーを減衰できることに加えて、含有成分を吸着することで安全性の高いガスとして排出できる。

図４と図５に示す排出ダクト４の内部に設けている緩衝材５は、ガス排出弁１１のガス排出口１２の対向位置に配置されて、各々のガス排出口１２から噴出される排出ガスを効率よく通過させる。さらに、図の緩衝材５は、ガス排出弁１１のガス排出口１２を閉塞する溝型凹部５Ａを設けている。図の緩衝材５は、横断面形状をＨ型として、図において上下に溝型凹部５Ａを設けている。下側に設けている溝型凹部５Ａは、ガス排出弁１１のガス排出口１２を閉塞する。すなわち、下側の溝型凹部５Ａの内側にガス排出口１２を配置している。さらに、図に示すＨ型の緩衝材５は、排出ダクト４の内面と角形電池１Ａの外周面１０とに挟着されて、排出ダクト４内の定位置に配置している。さらに、図の緩衝材５は、Ｈ型の外幅を排出ダクト４の内幅よりも狭くして、緩衝材５の両側に排出通路６を設けている。この緩衝材５は、ガス排出口１２と対向するように、すなわち、ガス排出口１２を閉塞する下側の溝型凹部５Ａに排出ガスが流入される。ここに流入された排出ガスは、緩衝材５を通過してエネルギーが減衰され、エネルギーの減衰された排出ガスが、上側の溝型凹部５Ａと、緩衝材５の両側に設けられた排出通路６を通過して外部に排出される。したがって、この構造の緩衝材５は、ガス排出口１２から噴出される排出ガスを、スムーズに透過させて排出通路６に案内し、排出通路６から安全に外部に排出できる特徴がある。

緩衝材５の溝型凹部５Ａに噴出される排出ガスは、緩衝材５を透過するときに、微細な空隙を通過するときに内部で衝突し、あるいは拡散され、さらに狭い空隙を通過する圧力損失で運動のエネルギーを失い、さらに緩衝材５に熱吸収されて熱エネルギーを失い、エネルギーが低下された状態で排出ダクト４を通過して外部に排出される。したがって、緩衝材５は、ガス排出口１２から噴出される高温・高圧の排出ガスのエネルギーを吸収し、排出ガスが排出ダクト４を損傷する弊害を防止できる。

緩衝材５は、無数の空隙を小さくして、エネルギーをより小さく、また排出ガスをより広い範囲に拡散できる。ただ、空隙が小さすぎると、排出ガスの通過抵抗が大きくなって、開弁したガス排出弁１１から排出されるガスをスムーズに通過できなくなる。したがって、緩衝材５に設けられる空隙は、ガスをスムーズに通過させながら、エネルギーを低下できるように設計される。

図１ないし図４に示すバッテリシステムは、電池ブロック２を外装ケース３に収納して固定している。図の外装ケース３は、下ケース３Ａと上ケース３Ｂとで構成している。図の外装ケース３は、下ケース３Ａを上方開口の箱形の容器形状として、上ケース３Ｂを、箱形の下ケース３Ａの開口部を閉塞できるプレート状としている。図の下ケース３Ａは、上面に排出ダクト４を固定してなる電池ブロック２を収納できる深さとしている。この外装ケース３は、プラスチックで製造され、あるいは金属で製造される。

図の外装ケース３は、下ケース３Ａと上ケース３Ｂの四隅に突出部３１、３２を設けており、この突出部３１、３２にねじ込まれる止ネジ３３を介して互いに連結している。外装ケース３は、上ケース３Ｂの突出部３２を貫通する止ネジ３３を下ケース３Ａの突出部３１にねじ込んで、上ケース３Ｂを下ケース３Ａに固定している。さらに、図の外装ケース３は、下ケース３Ａと上ケース３Ｂの外周縁部において、パッキン３８を介して連結しており、下ケース３Ａの上方開口部を上ケース３Ｂで水密に閉塞している。図の下ケース３Ａは、外周壁の開口縁に沿って、外側に突出する凸条３４を設けており、この凸条３４の上面に、パッキン３８を定位置に固定するパッキン溝３５を設けている。この外装ケース３は、上ケース３Ｂが下ケース３Ａに固定される状態で、下ケース３Ａの開口縁に配置されるパッキン３８を介して水密に閉塞される。

このように、外装ケース３を水密構造とするバッテリシステムは、外装ケース３の内部に絶縁オイルを充填して、この絶縁オイル中に電池ブロックを配置することができる。このバッテリシステムは、収納される電池ブロックの素電池を絶縁オイルで冷却し、あるいは加温することができる。このバッテリシステムは、外装ケースの内部に熱交換器を配置して、この熱交換器を介して絶縁オイルを冷却又は加温し、あるいは、絶縁オイルを外装ケースの外部に循環させて、外部に設けた熱交換器を介して冷却又は加温して、収納される素電池を冷却又は加温できる。ただ、バッテリシステムは、外装ケースに絶縁オイルを充填することなく、電池ブロックの下面に、素電池を冷却又は加温する機構を配置して、収納される電池ブロックを冷却又は加温することもできる。

さらに、図に示す外装ケース３は、排出ダクト４の端部に連結している排出管３７を外装ケース３の外部に引き出す排出部３９を設けている。図に示す外装ケース３は、下ケース３Ａの外周壁の上端部を切欠して排出部３９を設けており、この排出部３９に嵌着したパッキン３８に貫通させて、排出管３７を水密に配置している。排出管３７は、一端を排出ダクト４に連結しており、ガス排出口１２から噴出される排出ガスを、排出ダクト４から排出管３７に通過させて外装ケース３の外部に排出している。

本発明の一実施例にかかるバッテリシステムの斜視図である。 図１に示すバッテリシステムの平面図である。 図１に示すバッテリシステムの内部構造を示す斜視図である。 図２に示すバッテリシステムのＡ−Ａ線断面図である。 図４に示すバッテリシステムの排出ダクトの拡大断面図である。 図３に示すバッテリシステムの電池ブロックの斜視図である。 図６に示す電池ブロックの分解斜視図である。 排出ダクトの他の一例を示す断面斜視図である

符号の説明

１…素電池 １Ａ…角形電池
２…電池ブロック
３…外装ケース ３Ａ…下ケース
３Ｂ…上ケース
４…排出ダクト ４Ａ…パッキン溝
５…緩衝材 ５Ａ…溝型凹部
６…排出通路
９…パッキン
１０…外周面
１１…ガス排出弁
１２…ガス排出口
１３…電極端子
１４…絶縁被膜
１７…止ネジ
１８…ナット
２０…エンドプレート ２０ａ…補強リブ
２０ｂ…ネジ孔
２０ｃ…貫通孔
２１…連結具 ２１Ａ…端部連結具
２１Ｂ…中間連結具
２２…電池ユニット
２３…中間セパレータ
２６…金属板 ２６Ａ…折曲部
２６ａ…貫通孔
２７…止ネジ
２８…止ネジ
３１…突出部
３２…突出部
３３…止ネジ
３４…凸条
３５…パッキン溝
３６…パッキン
３７…排出管
３８…パッキン
３９…排出部
４０…排出ダクト ４０Ａ…パッキン溝
４１…連結開口
４９…パッキン

Claims (8)

1. 電池の内圧が設定値よりも高くなると開弁するガス排出弁(11)を有する複数の素電池(1)からなる電池ブロック(2)と、この電池ブロック(2)を内蔵する外装ケース(3)と、前記電池ブロック(2)を構成する素電池(1)のガス排出弁(11)のガス排出口(12)に連結してなる排出ダクト(4)、(40)とを備えており、開弁した前記ガス排出弁(11)の排出ガスが排出ダクト(4)、(40)でもって外装ケース(3)の外部に排出されるようにしてなるバッテリシステムであって、
   前記排出ダクト(4)、(40)内に、排出ガスを通過できる無数の空隙を有する緩衝材(5)を設けており、この緩衝材(5)に通過させてガス排出弁(11)から排出される排出ガスを外装ケース(3)の外部に排出するようにしてなるバッテリシステム。
2. 前記緩衝材(5)が、排出ガスの含有成分を吸着する請求項１に記載されるバッテリシステム。
3. 前記素電池(1)が、外周面(10)にガス排出弁(11)のガス排出口(12)を設けてなる角形電池(1A)で、この角形電池(1A)は、外周面(10)を同一面とする姿勢で積層されて電池ブロック(2)を構成しており、前記排出ダクト(4)、(40)が角形電池(1A)の外周面(10)に密着し、かつ角形電池(1A)からなる素電池(1)の積層方向に伸びるように配置され、さらに前記排出ダクト(4)、(40)の内部には、ガス排出弁(11)のガス排出口(12)の対向位置に緩衝材(5)を配置している請求項１に記載されるバッテリシステム。
4. 前記排出ダクト(4)、(40)の内部に配置してなる緩衝材(5)が、ガス排出弁(11)のガス排出口(12)を閉塞する溝型凹部(5A)を有し、開弁したガス排出弁(11)から排出される排出ガスが溝型凹部(5A)に案内され、溝型凹部(5A)から緩衝材(5)を透過して外部に排出されるようにしてなる請求項３に記載されるバッテリシステム。
5. 前記排出ダクト(4)、(40)の内部に配置してなる緩衝材(5)が、横断面形状をＨ型として、ガス排出弁(11)のガス排出口(12)を閉塞する溝型凹部(5A)を設けてなる請求項４に記載されるバッテリシステム。
6. 前記緩衝材(5)が、セラミック製又は金属製である請求項１に記載されるバッテリシステム。
7. 前記緩衝材(5)が、連続気泡を有する発泡体、又は無数の線材を立体的に集合して線材の間に微細な隙間を設けている不織布状である請求項１又は６に記載されるバッテリシステム。
8. 前記素電池(1)がリチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池である請求項１に記載されるバッテリシステム。

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