JP2015176783A - 電源モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 排気管の配置の自由度を向上させることが可能な電源モジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】 非水電解質二次電池１０と、非水電解質二次電池１０を収納する収納本体２０及び蓋部３０から構成される収納体とを備え、収納体は、非水電解質二次電池１０が配置される内部空間と外部とを連通可能な、開口３１ｂ１〜３１ｂ４、排気部材４０及び封止部材５０から構成される連通部を有し、連通部における内部空間と外部とを繋ぐ流路の向きが可変である、電源モジュール１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば二次電池その他の電池等の蓄電素子を備えてなる電源モジュールに関する。

二次電池は、一次電池の置きかえ用途はもとより、携帯電話、ＩＴ機器などの電子機器の電源として広く普及している。とりわけ、リチウムイオン二次電池等の二次電池は、電気自動車や、電源装置等の民生用・産業用大型電気機器への応用も進められており、この場合、高出力化、大容量化を意図して電源モジュールとしての使用が一般的になっている。

電源モジュールは、配列された複数の二次電池をセルとして収納体に封入された構成を有し、収納体内部で非水電解質二次電池のそれぞれの電極端子が接続されることにより、高電圧、大容量の一個の電源として機能している（例えば特許文献１、図７等を参照）。更に、収納体には、過充電、内部短絡が生じた場合等にセルの内部から発生するガスを外部へ排出するための排気口が設けられている。排気口は排気管により電源モジュールが搭載される負荷としての電気自動車等に接続され、ガスは負荷を介して外部へ排出される。

特開２０１３−２２９１８２号公報

本発明は、排気構造の自由度を向上させることが可能な電源モジュールを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、
蓄電素子と、
前記蓄電素子を収納する収納体とを備え、
前記収納体は、前記蓄電素子が配置される内部と外部とを連通可能な連通部を有し、
前記連通部における前記内部と前記外部とを繋ぐ流路の向き及び位置の少なくとも一方が可変である、
電源モジュールである。

本発明の第２の側面は、
前記収納体は、前記連通部を複数有し、
前記連通部は、前記内部と前記外部との連通の有無が調整可能である、
本発明の第１の側面の電源モジュールである。

本発明の第３の側面は、
前記連通部は前記収納体に脱着自在な排気部材を有する、
本発明の第１又は第２の側面の電源モジュールである。

本発明の第４の側面は、
前記収納体は六面体の外形を有し、
前記連通部は、少なくとも、前記六面体のいずれかの面の交差する辺に沿ってそれぞれ設けられている、
本発明の第３の側面の電源モジュールである。

本発明の第５の側面は、
前記内部と前記外部とを繋ぐ前記流路の断面積の総計は前記蓄電素子の容量に対応している、本発明の第１から第４のいずれかの側面の電源モジュールである。

以上のような本発明は、蓄電素子を有する電源モジュールにおいて、負荷への搭載時における排気管の配置の自由度を向上させることが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る電源モジュールの構成を模式的に示す斜視図 本発明の実施の形態１に係る電源モジュールの構成の要部を示す断面図 本発明の実施の形態１に係る電源モジュールの構成の要部を示す斜視図 （ａ）本発明の実施の形態１に係る電源モジュールにおける排気部材の構成を示す斜視図（ｂ）本発明の実施の形態１に係る電源モジュールにおける封止部材の構成を示す斜視図 （ａ）本発明の実施の形態１に係る電源モジュールを説明するための図（ｂ）本発明の実施の形態２に係る電源モジュールの他の構成例を説明するための図 本発明の実施の形態１に係る電源モジュールの他の構成例の要部を示す斜視図 本発明の実施の形態２に係る電源モジュールの構成の要部を示す斜視図 （ａ）本発明の実施の形態に係る電源モジュールの他の構成例を説明するための平面図（ｂ）本発明の実施の形態に係る電源モジュールの他の構成例を説明するための平面図 本発明の実施の形態に係る電源モジュールの他の構成例の要部を示す斜視図 本発明の実施の形態に係る電源モジュールの他の構成例の要部を示す斜視図

以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
（１．電源モジュール）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電源モジュール１の構成を示す分解斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態１の電源モジュール１は、外形角柱形状を有する複数の非水電解質二次電池１０と、非水電解質二次電池１０が収納される収納本体２０と、収納本体２０を塞ぐ蓋部３０とから主に構成される。

非水電解質二次電池１０は、金属製（例としてアルミ、ステンレス等）の開口箱状の容器本体１１と、容器本体１１と同一材料による板状の蓋部１２から構成される容器を有し、容器内に電極体及び電解液を収納している。蓋部１２の主面上には内部の電極体と接続される正負の電極端子１３、容器の内圧が所定値以上になると開放され、容器内のガスを排出する安全弁１４、及び電解液の注液口を封止する封止栓１５が設けられている。

非水電解質二次電池１０は、容器本体１１の長手側、図中Ｚ−Ｙ平面に沿った長手側側面同士が対向するように収納本体２０内に配列される。

収納本体２０は、一対の長側面２１、一対の短側面２２及び底面２３を有し、非水電解質二次電池１０を挿入するための開口２０ｘが形成された、外形六面体としての直方体の開口箱形状を有する合成樹脂製の部材であり、内部にて配列された複数の非水電解質二次電池１０を一体に固定する。平面形状矩形である開口２０ｘの各頂点近傍には後述するボルト３２の受け穴２０ａが開口されている。

なお、収納本体２０の内部は図示を省略するが、非水電解質二次電池１０を等間隔で配置し、外部からの衝撃を緩衝するためのリブや凹部等を備えた構成とすることができる。更に、非水電解質二次電池１０を一体として挟持するエンドプレートその他締結部材を備えていてもよい。

蓋部３０は収納本体２０と同様の合成樹脂製の部材であり、収納本体２０の開口２０ｘを閉塞して収納体を完成するための部材である。蓋部３０は、開口２０ｘの輪郭に対応した外形矩形の主面３１の各周縁の中央近傍に配置され、後述する連通部を形成する排気部材４０及び封止部材５０を有する。主面３１の各頂角近傍には収納本体２０の受け穴２０ａに対応した貫通孔３１ａが開口されている。開口２０ｘに蓋部３０を重ねた後、貫通孔３１ａにボルト３２が挿入され、受け穴２０ａにネジ止めされることにより、蓋部３０が収納本体２０を密封して、図２に示す内部空間２０ｙが形成された収納体が完成される。

排気部材４０は収納体の内部から外部に連通する流路を有する部材であって、内部に流路が形成され、蓋部３０に装着される装着部４１及び装着部４１から延出して負荷側の排気管と接続するための接続筒４２とを有する。外部と収納体の内部空間２０ｙとは、蓋部３０及び蓋部３０上に設けられた封止部材５０により隔絶されるとともに、蓋部３０上に形成された開口を介することにより連通しており、排気部材４０の接続筒４２の開口４２ａを経由してガスや外気が流通する。封止部材５０は蓋部３０の開口を封止する手段である。

非水電解質二次電池１０の配列方向は、図１に示すＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の直交座標系においてＸ軸と平行な直線上にあり、収納体の各辺は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸とそれぞれ平行に位置する。以下の説明に際しては、図中矢印の方向を基準に奥から手前、右から左、並びに下から上を定める。

なお、図１以下の各図中においては、説明のため収納本体２０内に設けられる電源モジュール１全体の電極端子、充放電を管理する管理装置及び各非水電解質二次電池１０の電極端子１３同士を接続するバスバーその他の電気配線等を省略して示した。

（２．連通部）
図２は電源モジュール１の連通部を含む要部の構成を示す断面図であり、図３は連通部を分解図として示した蓋部３０の斜視図である。

上記各図に示すように、連通部は、蓋部３０の主面３１上に設けられた、平面形状を共通の矩形とする貫通孔である複数の開口３１ｂ１〜３１ｂ４と、排気部材４０及び封止部材５０のそれぞれとから構成される。開口３１ｂ１〜３１ｂ４は、図中Ｘ軸及びＹ軸にそれぞれ平行な、蓋部３０の主面３１の周縁のそれぞれの中央近傍に、短手側が周縁に平行をなすよう位置しており、全体としては主面３１上を互いに９０°単位で向きをシフトしながら放射状にレイアウトされている。したがって、上述した排気部材４０及び封止部材５０はこのような開口３１ｂ１〜３１ｂ４により位置決めされている。

図４（ａ）に示すように、排気部材４０は、装着部４１において開口３１ｂ１との対向面に、開口３１ｂ１の周縁に対応する図中一点鎖線により示す輪郭Ｏに沿って形成された矩形の筒状の嵌合部４４と、嵌合部４４内に配置されたフィルタ４３を有する。嵌合部４４は装着部４１と一体成形され、更に短手側の両辺に、先端が図中輪郭Ｏからはみ出す向きに突出するくさび型の係止爪４４ａを有する。

フィルタ４３は金属メッシュ、多孔質材料等により作成され、図２に示す装着部４１及び接続筒４２内の内部空間４０ｘと収納体の内部空間２０ｙとの間を、ガスのみを選択的に流通させるよう閉塞する手段である。

次に図４（ｂ）に示すように、封止部材５０は、開口３１ｂ２の外形よりも大きい本体部５１と、排気部材４０の嵌合部４４と同一形状、同一寸法の嵌合部５２とを備える。嵌合部５２は係止爪４４ａと同様の係止爪５２ａを有する。

排気部材４０及び封止部材５０は、図３に示すように、それぞれの嵌合部４４及び５２が開口３１ｂ１〜３１ｂ４に挿入される向きにて蓋部３０に装着される。排気部材４０を例にとり、装着時、係止爪４４ａは開口３１ｂの縁に沿って摺動することにより開口３１ｂ１の形状に沿って互いに閉じる向きに変形する。係止爪４４ａは開口３１ｂ１から蓋部３０の裏面へ突き抜けると広がって形状を復元する。

その結果、係止爪４４ａが開口３１ｂ１の縁に係止し、排気部材４０は嵌合部４４が開口３１ｂ１に嵌り込んだ状態で蓋部３０に固定され、図２に示すように、収納体の内部空間２０ｙから接続筒４２の開口４２ａまで連通する流路Ｆが形成される。封止部材５０の開口３１ｂ２〜３１ｂ３への装着も排気部材４０と同様に行われ、開口に装着されることにより収納体の気密を保持する。

上記の構成における連通部の作用として、収納体の内部と外部は、開口３１ｂ２〜３１ｂ３が封止部材５０による閉塞により隔絶されるとともに、開口３１ｂ１が排気部材４０に装着されることにより、流路Ｆを介して連通した状態におかれる。

排気部材４０及び封止部材５０の各開口からの分離は、蓋部３０の裏面から係止爪４４ａ又は５２ａを開口側へ押圧して縁との係止を解除することにより行う。

以上のように、連通部は開口３１ｂ１〜３１ｂ４とこれら開口に装着される排気部材４０及び封止部材５０との組合せによって、蓋部３０上における位置を変えながら内部空間２０ｙと外部との連通の有無を調整する機能を有する。

なお、装着部４１及び本体部５１と蓋部３０の主面３１との間には開口３１ｂ１〜３１ｂ４の輪郭に対応した矩形の枠状のガスケット６０が挿入され、収納体の気密性を確保するようにしている。

以上の構成において、電源モジュール１は本発明の電源モジュールに相当し、非水電解質二次電池１０は本発明の蓄電素子に相当し、収納本体２０及び蓋部３０から構成される収納体は、本発明の収納体に相当する。開口３１ｂ１〜３１ｂ４と排気部材４０及び封止部材５０それぞれとの組合せは、本発明の連通部に相当する。排気部材４０は本発明の排気部材に相当する。収納本体の内部空間２０ｙは本発明の収納体の内部に相当し、収納体が配置される空間は本発明の収納体の外部に相当し、内部空間２０ｙから連通部内に形成される流路Ｆは本発明の流路に相当する。

このような構成を有する、電源モジュール１は、収納体の内部空間２０ｙと収納体の外部との連通の有無が調整され、且つ蓋部３０における位置を可変とする連通部を備えたことにより、以下の効果を奏する。

すなわち、複数の開口３１ｂ１〜３１ｂ４は同一形状であって蓋部３０の主面３１上における配置が異なっている。これにより、ガスの排出口となる排気部材４０の接続筒４２の位置を装着対象となる開口３１ｂ１〜３１ｂ４の位置に応じて異ならせることができる。図１及び図３に示すように、排気部材４０の位置を変えることにより接続筒４２に接続される負荷の排気管の位置を収納本体２０の長側面２１寄り又は短側面２２寄りに変化させることができる。

更に、本実施の形態１においては、複数の開口３１ｂ１〜３１ｂ４は同一形状であって蓋部３０の主面３１上における向きを互いに異ならせたことにより、流路Ｆの向きとなる排気部材４０の開口４２ａの向きを装着対象となる開口３１ｂ１〜３１ｂ４ごとに異ならせることができる。すなわち、排気部材４０の向きを規定する接続筒４２の開口４２ａは、放射状に配置された開口３１ｂ１〜３１ｂ４に応じて主面３１上を回転し、接続筒４２の開口４２ａは常に長側面２１又は短側面２２に平行な向きで配置されることとなる。

具体例としては、図５（ａ）に示すように、開口３１ｂ１〜３１ｂ４は互いに９０°シフトした状態で配置されているため、図１に示す装着位置（開口３１ｂ１が対応する）から隣接する開口３１ｂ２にシフトして装着させた排気部材４０の接続筒４２の開口４２ａの向きは、図中矢印Ｄにて示すように、Ｘ軸方向からＹ軸方向へ回転する。

したがって、これらにより、接続筒４２に接続される負荷の排気管の最短距離をとるレイアウトは、収納本体２０の短側面２２側から引き回される態様から長側面２１側から引き回される態様へ変更される。なお、従前に排気部材４０が配置されていた開口３１ｂ１は封止部材５０により封止される。

このように、本実施の形態１の電源モジュール１は、負荷への搭載時における排気管のレイアウトや長さを、排気部材４０及び封止部材５０の組合せにより、排気部材４０の装着位置である開口３１ｂ１〜３１ｂ４に応じて容易に最適化することができる。

すなわち、従来の電源モジュールにおいては、負荷に繋がる排気管と接続される排気口の位置は収納体上にて一意に定まっている。特に、本実施の形態１の収納本体２０とも共通して、慣用される外形が直方体である電源モジュールにおいては、電源モジュールが搭載される負荷（例えば車）の周辺機器の構造によって、搭載位置において収納体の向き（図１中Ｘ−Ｙ平面上における向き）の変更が制約を受ける恐れがある。つまり、排気口を排気管に接続し易い位置に変更するためには収納体の向きを変える必要があるが、電源モジュールの近傍に配置された周辺機器と干渉する等の原因から、収納体の向きを変えるための空間的な余裕は限られている。

したがって、電源モジュールと負荷との間の排気管の引き回しの態様は負荷側における電源モジュールの配置に応じた制約を受ける。その結果、排気管の引き回しが長大になり、ガスの排出において圧損が生ずる、排気管の占有スペースや重量が大きくなってしまう等の不具合が生ずる恐れがあった。

これに対し、本実施の形態１においては、排気管との接続箇所である排気部材４０の位置及び開口４２ａの向きを、電源モジュールが搭載される負荷の種類や配置の状態に応じて変更することができ、排気管の引き回し態様の自由度を向上させることができる。図１、図３に示す例では、排気部材４０の開口４２ａは主面３１上を９０°単位で回転することとなり、電源モジュール１が配置される空間内の奥行き方向及び左右方向において排気管を最短距離で引き回すことが可能となっている。

これにより、ガス排気時の圧損の低減、電源モジュールを含めた負荷の軽量化、排気管の占有スペースを削減し、電源モジュールの大型化、負荷の小型化を実現することが可能となる。あるいは、排気部材４０を作業性が良好な位置に定めて、排気管と排気部材との接続を容易に行うことができる。ひいては、電源モジュールを利用した負荷としての電気自動車等の高性能化、生産性の向上が可能となる。

更に、本実施の形態１の電源モジュールは、連通部として、係止爪４４ａ又は５２ａによって開口３１ｂ１〜３１ｂ４に脱着自在に係止する排気部材４０及び封止部材５０を有することにより、排気部材４０による流路の形成を簡易な構成で実現するとともに、負荷の排気管との取付を容易にして、電源モジュールの負荷への搭載の工程を簡略化することができる。更に、排気部材４０の位置及びガスが排出される開口４２ａの位置の変更を容易なものとしている。

なお、排気部材４０及び封止部材５０は、開口３１ｂ１〜３１ｂ４に脱着自在に固定することができれば、係止爪によるもののほか、ネジ止めその他周知の技術的手段を用いることができ、具体的な構成に限定されない。

更に、上記の説明においては、連通部を構成する開口３１ｂ１〜３１ｂ４、排気部材４０及び封止部材５０は収納体の上面である蓋部３０の主面３１上に設けるものとしたが、連通部は収納体の側面、底面といった任意の面に設けるようにしてもよい。さらに、収納体の複数の面にまたがって設けるようにしてもよい。

一例として図６に示す電源モジュール２は、収納本体２０の長側面２１にも開口３１ｂ１〜３１ｂ４と同様の位置、形状で開口を設け、排気部材４０及び封止部材５０を配置したものである。この場合、排気部材４０の開口４２ａは長側面２１の周縁を９０°単位で回転することとなり、電源モジュール１が配置される空間内の奥行き方向及び上下方向を基準に排気管を最短距離で引き回すことが可能となる。

この構成により、負荷における電源モジュールの搭載の向きや、電源モジュールとともに負荷に搭載される周囲機器の配置に変更があった場合でも、当該変更に追従して、排気部材４０を収納体上の最適な場所に移動させて、排気管を好適にレイアウトすることが可能となる。

なお、開口３１ｄ１〜３１ｄ４は、図４に示すように収納体の蓋部３０の主面３１の周縁にそれぞれ配置するものとしたが、連通部を構成する開口の個数は任意であってよい。しかしながら、電源モジュールにおいて慣用される収納体の形状が直方体であることに鑑み、同一面に複数個の開口を設けることは、負荷における電源モジュールの搭載の向きや、電源モジュールとともに負荷に搭載される周囲機器の配置の変更に対応して、排気管のレイアウト変更の効果を最も奏しやすく、好適である。

更に、図６に示すように、蓋部３０の矩形状の主面３１の周縁に沿って、平行に位置する短辺Ｌ１及びＬ３、並びに長辺Ｌ２及びＬ４のうち、互いに頂角を挟んで隣接する短辺Ｌ１と長辺Ｌ２、長辺Ｌ２と短辺Ｌ３、短辺Ｌ３と長辺Ｌ４又は長辺Ｌ４と短辺Ｌ１のいずれかの組合せにおいて、各辺上に開口を設けることが好ましい。図６には、蓋部３０の主面３１上に２つの封止部材５０を長辺Ｌ２と短辺Ｌ３とにそれぞれ隣接した例を示した。つまり、封止部材５０は主面３１の頂角を挟んだ周縁に沿って配置されることとなる。

これにより、少なくとも９０°単位で排気部材４０の開口４２ａの向きを変更させることができ、負荷における電源モジュールの搭載の向きの変更等に追従して、排気部材４０を収納体上の最適な場所に移動させることが可能となる。

なお、上記の説明において、封止部材５０の配置対象となる短辺Ｌ１及びＬ３、並びに長辺Ｌ２及びＬ４に隣接する主面３１の周縁は、本発明の六面体のいずれかの面の辺に相当する。

更に、上記の説明においては、開口３１ｂ１〜３１ｂ４は互いに９０°シフトした状態で配置される構成であるとしたが、全部又は一部が同一の向きにて配置されるものとしてもよい。この場合、少なくとも蓋部３０の主面上における排気部材４０の開口４２ａの位置を移動（並進）させることができ、本発明の効果を奏する。

以上により、接続筒４２に接続される負荷の排気管の最短距離をとるレイアウトは、収納本体２０の短側面２２側から引き回される態様から長側面２１側から引き回される態様へ変更される。なお、従前に排気部材４０が配置されていた開口３１ｂ１は封止部材５０により封止される。

（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２に係る電源モジュールの要部である蓋部３０の構成を示す斜視図である。以下、図を参照して説明を行う。ただし、図１、図２等と同一又は相当する構成については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。以下の説明も同様である。

本実施の形態２における連通部は、実施の形態１と同様の開口３１ｂ３及び３１ｂ４を備えるとともに、更に開口３１ｂ３及び３１ｂ４よりも開口面積の大きい開口３１ｃ１及び３１ｃ２と、これら開口に対応した、排気部材４０よりも大きい流路を有する排気部材７０及び封止部材８０を更に備えたことを特徴とする。

すなわち、排気部材７０の機能は排気部材４０と同一であって、装着部４１、接続筒４２、フィルタ４３、嵌合部４４にそれぞれ対応し、開口３１ｃ１又は３１ｃ２に対応して寸法がより大きい装着部７１、接続筒７２、フィルタ７３（図中死角により表示されない）、嵌合部７４を備える。これにより開口３１ｃ１又は３１ｃ２から接続筒７２の開口７２ａまで形成される流路の断面積は、開口３１ｂ３又は３１ｂ４と排気部材４０とにより形成される流路の断面積よりも大きくなっている。

同様に、封止部材８０の機能は封止部材５０と同一であって、本体部５１、嵌合部５２にそれぞれ対応し、開口３１ｃ１又は３１ｃ２を完全に封止できるよう、より大きな寸法を有する本体部８１及び嵌合部８２を備える。なお、排気部材７０と開口３１ｃ１の周縁の間及び封止部材８０と開口３１ｃ２の周縁の間にはガスケット６１が設けられ、収納体の気密性を確保している。

以上の構成を有する本実施の形態２に係る電源モジュールは、以下の効果を奏する。すなわち、電源モジュールの性能は、内蔵されるセルとしての非水電解質二次電池１０の性能に依存し、セルの容量が大きくなった場合、当該セルからのガスの排出量も対応して大きくなり、したがって電源モジュール全体の連通部の排気性能もこれに応じて向上させる必要がある。

本実施の形態２は、開口面積のより大きい開口３１ｃ１及び３１ｃ２と、排気部材７０及び封止部材８０とにより連通部を構成したことにより、実施の形態１の効果に更に加えて、セルとして内蔵する非水電解質二次電池１０の容量の大小に対応して、断面積の異なる流路を有する連通部を選択的に使い分けるようにしている。

一例としては、開口３１ｃ１及び３１ｃ２のそれぞれの面積を、開口３１ｂ３又は３１ｂ４の２倍の寸法に設定する。これにより、電源モジュールにおけるセルの容量を２倍に変更した場合には、流路の断面積が２倍となるよう、連通部の構成を、排気部材４０と開口３１ｂ３又は３１ｂ４との組から、排気部材７０と開口３１ｃ１又は３１ｃ２との組に変更する。

なお、上記の説明においては、開口及び排気部材の組合せによりセルの容量の増加に対応して流路の断面積を大きくなるよう異ならせるものとしたが、複数の開口及び排気部材の各寸法は、その全部又は一部が異なる態様であってもよい。また、図５（ｂ）に示すように、実施の形態１と同様、同一寸法の開口３１ｂ１〜３１ｂ４を有する構成において、複数の開口に対してそれぞれ排気部材４０を装着することにより、ガスの流路の断面積の総計を異ならせるようにしてもよい。要するに、本発明は、収納体の内部と外部とを繋ぐ流路の断面積の総計が、電源モジュールに搭載されるセルの容量に対応して拡張されるような構成であれば、開口及び排気部材それぞれの個数や寸法に限定されるものではない。

このように、本実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加えて、電源モジュールを構成するセルの容量の大小に対応した連通部の排気性能の向上を容易に実現することが可能となる。

以上のように、本発明の実施の形態による電源モジュールは、納体の内部空間２０ｙと収納体の外部との連通の有無が調整され、且つ蓋部３０における位置を可変とする連通部を備えたことにより、負荷への搭載時における排気管の配置の自由度を向上させることが可能になる。

しかしながら、本発明は、上記の各実施の形態に限定されるものではない。

上記の各実施の形態においては、本発明の排気部材は、蓋部３０の主面３１に設けられた外形矩形の開口３１ｂ１〜３１ｂ４等の形状に対応して形成された嵌合部４４を有する装着部４１を備えたものとしたが、これは開口への装着時において接続筒４２の開口４２ａの向きを一意に定めて、開口４２ａの位置決めを容易に実現できる効果を奏するものである。

一方で、本発明の連通部は、排気部材の開口の向きを、収納体の開口の形状に応じて調整できるものとしてもよい。一例として、図８（ａ）に示すように、実施の形態１と同様に蓋部３０の主面３１に矩形の開口を設けた構成において、開口３１ｂ２は矩形であるため、排気部材４０は図中Ｙ軸方向に沿って互いに正対する向きに装着して、開口３１ｂ２の向きをＹ軸＋方向又は−方向に変更することができる。この場合、主面３１上に開口４２ａを位置させることにより、排気管を蓋部３０の直上にレイアウトすることが可能となっている。

更に、図８（ｂ）に示す開口３１ｄ２のように、正六角形の形状を有する構成においては、対応して排気部材４０の嵌合部４４の平面形状を同一とすることにより、同一の開口において６０°単位で排気部材４０の接続筒４２の開口４２ａの向きを変更（回転）することができる。

これにより、排気管のレイアウトを更に精密に調整することができ、特に排気管として可撓性が低いパイプを用いる場合などでも、引き回しをより容易に行うことを可能としている。更に蓋部３０側の開口及び排気部材４０の嵌合部４４の平面形状を円形としてもよく、この場合は開口４２ａの向きを無段階にて回転させることができる。

上記の各実施の形態においては、排気管の接続先である流路として機能させる連通部の位置の変化は、実施の形態１の開口３１ｂ１〜３１ｂ４のような、複数の開口に対する単一の排気部材の選択的な装着により可変させるものとしたが、本発明の連通部の位置は、収納体が有する開口の個数に依存せず可変させるものとしてもよい。

一例として、図９に示す構成例における連通部は、蓋部３０の主面３１上に設けられた、平面形状を扁平な矩形のスリットとする単一の開口３１ｅと、排気部材４０並びに封止部材９０ａ及び９０ｂのそれぞれとから構成される。封止部材９０ａ及び９０ｂは、封止部材５０の本体部５１、係合部５２にそれぞれ相当する本体部９０ａ１及び９０ｂ１並びに係合部９０ａ２及び９０ｂ２をそれぞれ備える。開口３１ｅは、図中Ｙ軸方向に平行に延伸しており、排気部材４０は開口３１ｅの延伸方向である図中矢印Ｔに沿って移動して、主面３１上に位置決めすることができる。

開口３１ｅにおいて排気部材４０の左右に隣接する残りの空隙は、対応した形状を有する封止部材９０ａ及び９０ｂによって塞がれる。実施の形態１と同様、排気部材４０並びに封止部材９０ａ及び９０ｂと蓋部３０の主面３１との間にはガスケット６２が挿入され、収納体の気密性を確保するようにしている。

なお、開口３１ｅは単体であるとしたが、複数のスリット状の開口を設けるようにしてもよい。更に複数の開口を設ける場合においては、図６に示すように、蓋部３０の矩形状の主面３１の周縁に平行な四辺Ｌ１〜Ｌ３に沿った形状とすることにより、排気部材４０の位置を精密に定めることが可能となる。

他の一例として、図１０に示す構成例における連通部は、蓋部３０の主面３１上に設けられた平面形状円形の単一の取付孔３１ｆ、取付孔３１ｆに嵌り込む二重円筒形の外形を有する基台部３３、及び排気部材４０から構成される。基台部３３は取付孔３１ｆに対応した底面を有する円柱形の基台本体３３ａと基台本体３３ａと同軸で寸法のより大きい円盤状の保持板３３ｂを有する。基台本体３３ａの主面３３ａ１上には、実施の形態１の開口３１ｂ１〜ｂ４と平面形状が同一であって、保持板３３ｂの裏面まで貫通する開口３３ａ２が設けられる。

基台部３３は、蓋部３０に裏面側から装着された状態において、主面３３ａ１が蓋部３０の主面３１と面一となっており、排気部材４０は取付孔３１ｆ内に露出する開口３３ａ２に装着される。基台部３３の基台本体３３ａは、保持板３３ｂと排気部材４０の装着部４１とに挟まれることで、取付孔３１ｆ内にて図中Ｘ−Ｙ平面上を回動自在に固定される。

これにより、排気部材４０は蓋部３０上の位置を固定したまま図中Ｚ軸周りの矢印Ｒに沿って開口４２ａの向きを変更することができる。なお、図示省略したが、保持板３３ｂと蓋部３０との間には、ガスケット６０と同様のガスケットを挿入し、収納体の気密性を確保することが望ましい。なお、図９の構成同様、基台部３３及び取付孔３１ｆに相当する構成を複数設けるようにしてもよい。更に、蓋部３０側の開口は上記他の実施の形態と同様固定して、排気部材４０側が回動自在な構成であるとしてもよい。

このように、本発明の連通部は、収納体上において収納体の内部と外部とを連通する流路の向きを可変とすることができれば、その具体的な構成によって限定されるものではない。

上記の各実施の形態においては、連通部は、収納本体２０及び蓋部３０から構成される収納体上に設けられた開口３１ｂ１〜３１ｂ４等の開口と、これら開口に脱着自在な排気部材４０他の排気部材、及び封止部材５０他の封止部材とから構成されるものとしたが、排気部材を省略して、開口を介して収納体が直接排気管を接続できる構成であるとしてもよい。

この場合、連通部の作用として、収納体の内部空間２０ｙと外部は、開口３１ｂ１〜３１ｂ４のいずれかが封止部材５０による閉塞により隔絶されるとともに、残りの開口が露出することにより連通した状態におかれる。また、本発明の流路は、蓋部３０の開口３１ｂ１〜３１ｂ４等の各開口の内部空間として構成される。

なお、蓋部３０上における開口を、主面３１上に突出する筒状の態様として構成してもよい。この場合、開口により形成される各流路の向きを、個別に異ならせる構成とすることができる。したがって、排気部材の付加がなくとも、電源モジュールにおける流路の向きを封止部材５０等による開口の選択的な閉塞に対応して変更することが可能となる。

更に、封止部材５０は収納本体２０又は蓋部３０から分離することなく開口３１ｂ１〜３１ｂ４等の開口を開閉自在に封止できるフラップ状の構成であってもよい

要するに、本発明の連通部は収納体の内部と外部との連通の有無を調整可能な流路を形成できるものであれば、その具体的な構成に依って限定されるものではない。

上記の説明においては、本発明の収納体は、合成樹脂製の収納本体２０及び蓋部３０から構成される、外形が直方体の容器であるとした。一方で、収納体は金属その他の材料及びこれらの組合せとして実現してもよく、更に、３つ以上の部材の組合せとして実現してもよい。更に、収納体の外形は立方体、円筒形、または多角柱状の形状であってもよい。要するに、本発明の収納部は連通部を備えていればよく、その形状、具体的な材料または構成によって限定されるものではない。

上記の説明においては、本発明の蓄電素子は、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池１０であるとしたが、電気化学反応により充放電可能な電池であれば、ニッケル水素電池その他各種の二次電池を用いてもよい。又、一次電池であってもよい。更には電気二重層キャパシタその他のキャパシタであってもよい。要するに、本発明の蓄電素子は発電要素と電解液を容器内に封入してなる電気を蓄積可能な素子であれば、起電力を発生させるための具体的な方式によって限定されるものではない。

なお、本発明の電源モジュールが搭載される負荷としては、電気自動車、電源装置等の民生用・産業用大型電気機器のほか、ハイブリッド車や内燃機関を主な動力とする自動車一般を対象とすることができる。

要するに、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、蓄電素子を有する電源モジュールにおいて負荷への搭載時において排気管の配置の自由度を向上させることが可能になるという効果を奏し、例えば二次電池を有する電源モジュールにおいて有用である。

１ 電源モジュール
１０ 非水電解質二次電池
１１ 容器本体
１２ 蓋部
１３ 電極端子
１４ 安全弁
１５ 封止栓
１２，３０ 蓋部
２０ 収納本体
２０ａ 受け穴
２０ｘ 開口
２０ｙ 内部空間
２１ 長側面
２２ 短側面
２３ 底面
３０ 蓋部
３１ 主面
３１ａ 貫通孔
３１ｂ１〜３１ｂ４ 開口
４０ 排気部材
４１ 装着部
４２ 接続筒
４３ フィルタ
４４ 嵌合部
４４ａ 係止爪
５０ 封止部材
５１ 本体部
５２ 嵌合部
５２ａ 係止爪
６０ ガスケット

Claims (5)

1. 蓄電素子と、
   前記蓄電素子を収納する収納体とを備え、
   前記収納体は、前記蓄電素子が配置される内部と外部とを連通可能な連通部を有し、
   前記連通部における前記内部と前記外部とを繋ぐ流路の向き及び位置の少なくとも一方が可変である、
   電源モジュール。
2. 前記収納体は、前記連通部を複数有し、
   前記連通部は、前記内部と前記外部との連通の有無が調整可能である、
   請求項１に記載の電源モジュール。
3. 前記連通部は前記収納体に脱着自在な排気部材を有する、
   請求項１又は２に記載の電源モジュール。
4. 前記収納体は六面体の外形を有し、
   前記連通部は、少なくとも、前記六面体のいずれかの面の交差する辺に沿ってそれぞれ設けられている、
   請求項３に記載の電源モジュール。
5. 前記内部と前記外部とを繋ぐ前記流路の断面積の総計は前記蓄電素子の容量に対応している、請求項１から４のいずれかに記載の電源モジュール。

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