JP2018018673A - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】高コスト化を避けつつ、収容部ごとに圧力を調整可能な電池モジュールを提供する。【解決手段】電池モジュール１は、セパレータ１３を介在させて第１方向Ｄ１に交互に積層された正極１１及び負極１２を含む複数の積層体１０と、第１方向Ｄ１に沿って配列され積層体１０をそれぞれ収容する複数の電槽（収容部）２０と、電槽２０の一端部２０ｃに設けられ、電槽２０の内部の圧力を調整するための圧力調整弁３０と、を備える。圧力調整弁３０は、一端部２０ｃとの間に空間ＳＰを形成する蓋体３１と、空間ＳＰ内に配置された弁体３２と、を有する。一端部２０ｃには、電槽２０の内部と空間ＳＰとを連通するとともに、弁体３２によって塞がれた連通孔２０ｈが設けられており、弁体３２は、互いに隣り合う少なくとも２つの連通孔２０ｈを一括して塞ぐように、空間ＳＰ内に配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、電池モジュールに関する。

特許文献１には、密閉式二次電池が記載されている。この密閉式二次電池は、連接された複数の電槽と、正極板と負極板とをセパレータを介して積層して構成され各電槽に収容された極板群と、各電槽に設けられ各電槽の内部圧力が所定以上になると開口するガス排出部と、各ガス排出部から流入したガスを外部に導出するガス集合部と、を備える。密閉式二次電池は、極板群が収容された電槽を含む単電池を直列接続することによって所要の電力容量を確保している。

特開２００４−１７８９０９号公報

上記の密閉式二次電池のような電池モジュールにおいては、複数の電槽に対して共通するガス集合部が設けられている。そのため、ある電槽から発生したガスは、ガス排出部及びガス集合部を介して他の電槽内に流入する場合がある。そのような場合、当該他の電槽を含む単電池の劣化が促進され、ＳＯＣ（state of charge）にばらつきが生じてしまうおそれがある。

このように、ＳＯＣにばらつきが生じることを抑制するためには、各ガス排出部からのガスをガス集合部に流入させずに、ガスを外部に導くための流路を各ガス排出部に設けることによって、各電槽内の圧力を個別に調整することが考えられる。しかしながら、個別に設けられた各ガス排出部に対して、さらに個別の流路を設けることとすると、高コスト化を招くこととなる。

そこで、本発明は、高コスト化を避けつつ、収容部ごとに圧力を調整可能な電池モジュールを提供することを目的とする。

セパレータを介在させて第１方向に交互に積層された正極及び負極を含む複数の積層体と、第１方向に沿って配列され積層体をそれぞれ収容する複数の収容部と、収容部の一端部に設けられ、収容部の内部の圧力を調整するための圧力調整弁と、を備え、圧力調整弁は、一端部との間に空間を形成する蓋体と、空間内に配置された弁体と、を有し、一端部には、収容部の内部と空間とを連通するとともに、弁体によって塞がれた連通孔が設けられており、弁体は、互いに隣り合う少なくとも２つの連通孔を一括して塞ぐように、空間内に配置されている。

この電池モジュールにおいては、電極（正極及び負極）の積層体を収容する収容部に設けられた圧力調整弁は、蓋体によって収容部の一端部に形成される空間内に配置された弁体を有している。各収容部の一端部には、その空間と収容部の内部とを連通する連通孔が形成されている。それぞれの連通孔は、圧力調整弁の弁体によって塞がれている。そのため、例えば、収容部の内部においてガスが発生して収容部の内部の圧力が上昇した際には、当該圧力に応じた弁体の変形及び／又は移動により、連通孔の閉塞が解除される。その結果、連通孔からガスの流出が生じ、収容部の内部の圧力が調整される。ここで、弁体は、少なくとも２つの連通孔を一括して塞ぐように、空間内に配置されている。これにより、それぞれの連通孔を個別に塞ぐ弁体を設けた場合と比較して、部材点数を削減することができる。このように、この電池モジュールによれば、高コスト化を避けつつ、収容部ごとに圧力を調整することが可能となる。

本発明に係る電池モジュールにおいて、弁体により一括して塞がれた互いに隣り合う２つの連通孔の縁同士の最短距離は、２つの連通孔のそれぞれの縁と弁体の外縁との最短距離よりも長くてもよい。この場合、連通孔から流出したガスは、１つの弁体により一括して塞がれている隣の連通孔の縁に到達するよりも先に、弁体の外縁に到達する。そのため、一の収容部の内部において発生したガスが、別の収容部の内部に流入することを抑制することができる。

本発明に係る電池モジュールにおいて、互いに隣り合う収容部の連通孔の位置は、第１方向から見て互いに異なっていてもよい。この場合、互いに隣り合う収容部の連通孔同士は、収容部の配列方向である第１方向とは異なる方向に沿って互いに隣り合っている。そのため、互いに隣り合う収容部の連通孔の位置が第１方向から見て互いに重複している場合と比較して、互いに隣り合う連通孔同士の間隔を大きく設定することができる。

本発明に係る電池モジュールにおいて、弁体は、第１方向に沿って互いに隣り合う少なくとも２つの連通孔を一括して塞ぐように、空間内に配置されていてもよい。上述したように、ここでは、第１方向に沿って互いに隣り合う収容部の連通孔の位置は、第１方向から見て互いに異なっている。したがって、ここでは、弁体が第１方向に沿って互いに隣り合う連通孔を一括して塞ぐとは、一の収容部の連通孔と、第１方向に沿ってその一の収容部に隣接しない別の収容部（一の収容部との間に１つ以上の収容部が介在する別の収容部）の連通孔とを一括して塞ぐことである。

本発明に係る電池モジュールにおいて、弁体は、第１方向に沿って互いに隣り合う少なくとも２つの収容部の連通孔を一括して塞ぐように、空間内に配置されていてもよい。上述したように、ここでは、第１方向に沿って互いに隣り合う収容部の連通孔の位置は、第１方向から見て互いに異なっている。したがって、ここでは、弁体が第１方向に沿って互いに隣り合う収容部の連通孔を一括して塞ぐとは、一の連通孔と、第１方向に沿ってその一の連通孔に隣接しない別の連通孔（一の連通孔と第１方向と異なる方向に沿って隣接する別の連通孔）とを一括して塞ぐことである。

本発明によれば、高コスト化を避けつつ、収容部ごとに圧力を調整可能な電池モジュールを提供することができる。

図１は、本実施形態に係る電池モジュールの平面図である。 図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。 図３は、図１のIII-III線に沿った断面図である。 図４は、図２に示された積層体及び電槽の分解斜視図である。 図５は、図２に示された積層体の概略断面図である。 図６（ａ）は、図３の部分VIAの拡大図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のVIB-VIB線に沿った断面図である。 図７は、電池モジュールの変形例を示す図である。 図８は、電池モジュールの別の変形例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る電池モジュールについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、各図には、理解の容易化のため、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、及び第３方向Ｄ３からなる直交座標系Ｓを示している。

図１は、本実施形態に係る電池モジュールの平面図である。図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。図３は、図１のIII-III線に沿った断面図である。図１〜３に示されるように、電池モジュール１は、複数（ここでは、１０個）の積層体１０と、第１方向Ｄ１に沿って配列され、積層体１０をそれぞれ収容する複数（ここでは、１０個）の電槽（収容部）２０と、電槽２０の内部の圧力を調整するための圧力調整弁３０と、を備えている。電池モジュール１は、例えば、ニッケル水素電池等の二次電池をモジュール化したものである。

それぞれの積層体１０は、電解液（不図示）とともに各電槽２０に収容されている。図４は、図２に示された積層体及び電槽の分解斜視図である。図５は、図２に示された積層体１０の概略断面図である。積層体１０は、複数の正極１１と、複数の負極１２と、正極１１と負極１２との間に配置された複数のセパレータ１３とを含む。正極１１及び負極１２は、セパレータ１３を介在させて第１方向Ｄ１に沿って交互に積層されている。正極１１、負極１２、及びセパレータ１３は、それぞれ正極１１及び負極１２の積層方向（すなわち、第１方向Ｄ１）に交差（直交）する方向（ここでは、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３）に延在するシート状を呈している。また、正極１１、負極１２、及びセパレータ１３は、それぞれ第１方向Ｄ１から見て、第３方向Ｄ３を長手方向とする長方形状を呈している。

正極１１は、金属箔１１ａと、金属箔１１ａの両面に設けられた正極活物質層１１ｂと、を含む。金属箔１１ａは、例えば、多孔性のニッケル箔等である。正極活物質層１１ｂは、例えば、水酸化ニッケルを含む。金属箔１１ａには、金属箔１１ａの第２方向Ｄ２の一端から突出するタブ部１１ｃが設けられている。

負極１２は、金属箔１２ａと、金属箔１２ａの両面に設けられた負極活物質層１２ｂと、を含む。金属箔１２ａは、例えば、多孔性のニッケル箔又はメッシュ状のニッケルめっき銅板（パンチングメタル）等である。負極活物質層１２ｂは、例えば、水素吸蔵合金を含む。金属箔１２ａには、金属箔１２ａの第２方向Ｄ２の一端から突出するタブ部１２ｃが設けられている。

セパレータ１３は、例えば、樹脂製の微多孔膜である。なお、セパレータ１３は、シート状に限定されない。セパレータ１３は、例えば、袋状であってもよい。セパレータ１３は、例えば、タブ部１１ｃを露出させた状態で正極１１を包んでいてもよく、タブ部１２ｃを露出させた状態で負極１２を包んでいてもよい。電解液は、例えば、水酸化カリウムを含む比重１．２〜１．４のアルカリ水溶液である。セパレータ１３には、電解液が含浸されている。電解液は、正極活物質層１１ｂ及び負極活物質層１２ｂにも含浸されている。

本実施形態では、例えば、２枚の正極１１と３枚の負極１２とが交互に積層されて積層体１０が構成されている。積層体１０において、各正極１１は、タブ部１１ｃの向きが揃うように積層され、各負極１２は、タブ部１２ｃの向きが揃うように積層されている。これにより、正極１１のタブ部１１ｃによって正極タブ群１４が構成され、負極１２のタブ部１２ｃによって負極タブ群１５が構成されている。正極タブ群１４及び負極タブ群１５は、第２方向Ｄ２における積層体１０の端部１０ｃに形成されている。

なお、正極タブ群１４及び負極タブ群１５の位置は、第１方向Ｄ１から見て互いに異なっている。例えば、正極タブ群１４は、第３方向Ｄ３における積層体１０の一方側に形成され、負極タブ群１５は、第３方向Ｄ３における積層体１０の他方側に形成されている。

また、本実施形態では、互いに隣り合う積層体１０の正極タブ群１４及び負極タブ群１５の位置は、第１方向Ｄ１から見て互いに異なっている。すなわち、一方側に正極タブ群１４が形成された積層体１０と、他方側に正極タブ群１４が形成された積層体１０と、が互いに隣り合うように、複数の積層体１０が配列されている。

図１〜図４に示されるように、電槽２０は、積層体１０を収容している。電槽２０は、第１方向Ｄ１に沿って配列されている。第１方向Ｄ１における電池モジュール１の端部に位置する一対の電槽２０は、第１方向Ｄ１に沿って互いに対向するプレート２２及び隔壁２３と、第２方向Ｄ２に沿って互いに対向する上壁２４及び底壁２５と、第３方向Ｄ３に沿って互いに対向する一対の側壁２６と、を有し、それらによって矩形箱状に形成されている。

一方、第１方向Ｄ１における電池モジュール１の端部に位置する一対の電槽２０以外の電槽２０は、第１方向Ｄ１に沿って互いに対向する一対の隔壁２３と、第２方向Ｄ２に沿って互いに対向する上壁２４及び底壁２５と、第３方向Ｄ３に沿って互いに対向する一対の側壁２６と、を有し、それらによって矩形箱状に形成されている。プレート２２、隔壁２３、上壁２４、底壁２５、及び、側壁２６は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、又は変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂材料により形成されている。

隔壁２３は、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３に延在する板状を呈している。また、隔壁２３は、第１方向Ｄ１から見て第３方向Ｄ３を長手方向とする長方形状を呈している。隔壁２３は、第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う積層体１０の間に介在している。ここで、２つの積層体１０の間には、１つの隔壁２３が介在している。すなわち、隔壁２３は、互いに隣り合う電槽２０において共有化されている。

上壁２４、底壁２５、及び一対の側壁２６は、隔壁２３における積層体１０が配置される領域を囲むように、隔壁２３に一体的に設けられている。上壁２４は、第２方向Ｄ２における隔壁２３の一端部２３ｃに設けられている。隔壁２３の一端部２３ｃは、第２方向Ｄ２について、積層体１０の端部１０ｃ及び電槽２０の一端部２０ｃと同じ側の端部である。すなわち、電槽２０は、一端部２０ｃにおいて上壁２４を有している。底壁２５は、第２方向Ｄ２における隔壁２３の他端部２３ｄに設けられている。一対の側壁２６は、第３方向Ｄ３における隔壁２３の両端部にそれぞれ設けられている。

また、上壁２４、底壁２５、及び一対の側壁２６は、隔壁２３の第１方向Ｄ１に交差する一対の面のうちの一方の面２３ｓに設けられている。隔壁２３の一方の面２３ｓからの上壁２４、底壁２５、及び側壁２６の高さは、互いに等しい。また、隔壁２３の一方の面２３ｓからの上壁２４、底壁２５、及び側壁２６の高さは、第１方向Ｄ１における積層体１０の厚みより僅かに大きい。このように、第１方向Ｄ１に沿って配列された隔壁２３と、隔壁２３に設けられた上壁２４、底壁２５、及び一対の側壁２６と、によって、内部に積層体１０を収容する電槽２０が構成されている。

また、隔壁２３には、一方の面２３ｓ側に開口する一対の窓部２３ｗが形成されている。窓部２３ｗは、第３方向Ｄ３における隔壁２３の一方側と他方側とに互いに離間して形成されている。窓部２３ｗは、例えば、第３方向Ｄ３の一方側及び他方側においてそれぞれ当該第３方向Ｄ３に延びる長方形状を呈している。

隔壁２３には、一対の集電板２７が埋設されている。集電板２７は、例えば、金属等によって構成されている。集電板２７は、第３方向Ｄ３における隔壁２３の一方側と他方側とに互いに離間して設けられている。集電板２７は、隔壁２３の窓部２３ｗから露出した露出部２７ａと、隔壁２３の一端部２３ｃ側において隔壁２３から突出した突出部２７ｂと、を含む。隔壁２３の窓部２３ｗは、電槽２０内に形成されている。したがって、露出部２７ａは、窓部２３ｗを介して、電槽２０の内部において隔壁２３から露出している。突出部２７ｂは、隔壁２３の一端部２３ｃ側において、第２方向Ｄ２に沿って突出している。すなわち、突出部２７ｂは、電槽２０の一端部２０ｃ側において、電槽２０から突出している。

第１方向Ｄ１から見て、積層体１０の正極タブ群１４は一方側の窓部２３ｗから露出する集電板２７の露出部２７ａに重なり、負極タブ群１５は他方側の窓部２３ｗから露出する集電板２７の露出部２７ａに重なっている。正極タブ群１４及び負極タブ群１５は、露出部２７ａにおいて集電板２７に電気的に接続されている。正極タブ群１４及び負極タブ群１５は、例えば、溶接によって集電板２７の露出部２７ａにそれぞれ接合されている（図１の二点鎖線によって示される部分拡大図を参照）。溶接としては、例えば、抵抗シーム溶接、レーザによる貫通溶接などが用いられる。

第１方向Ｄ１において互いに隣り合う突出部２７ｂ同士は、電気的に接続されている。突出部２７ｂ同士の接続には、例えば、平板状の接続部材２８が用いられる。突出部２７ｂと接続部材２８とは、例えば溶接によって接合され、接続部２９が構成される。１つの隔壁２３から突出する一対の突出部２７ｂに着目すると、その一方の突出部２７ｂは、第１方向Ｄ１の一方側において当該突出部２７ｂに隣接する別の（隔壁２３の）突出部２７ｂに接続され、その他方の突出部２７ｂは、第１方向Ｄ１の他方側において当該突出部２７ｂに隣接するさらに別の（隔壁２３の）突出部２７ｂに接続される。これにより、電池モジュール１では、積層体１０同士が電気的に直列に接続されている。

続けて、圧力調整弁３０について説明する。圧力調整弁３０は、電槽２０の内部の圧力を調整する。圧力調整弁３０は、第２方向Ｄ２における電槽２０の一端部２０ｃに設けられている。また、圧力調整弁３０は、後述する連通孔２０ｈが設けられている領域に対応した位置に設けられている。第３方向Ｄ３についての圧力調整弁３０の位置は、第３方向Ｄ３についての突出部２７ｂの位置と異なる。例えば、第２方向Ｄ２から見たとき、隔壁２３の一方側及び他方側から突出する突出部２７ｂ同士の間に、圧力調整弁３０が設けられている。圧力調整弁３０は、蓋体３１と、弁体３２と、を有している。

蓋体３１は、電槽２０の一端部２０ｃとの間に空間ＳＰを形成している。蓋体３１は、電池モジュール１における複数（例えば、１０個）の電槽２０の全体に架け渡されるように設けられている。蓋体３１は、複数（例えば、１０個）の電槽２０に対して、共通する１つの空間ＳＰを形成している。蓋体３１は、被覆部３３と、通気部３４と、シール部３５と、を含む。

被覆部３３は、第２方向Ｄ２における電池モジュール１の端部（電槽２０の一端部２０ｃの集合）から第２方向Ｄ２に沿って延びる筒状（例えば、角筒状）の側部３３ａと、第２方向Ｄ２における側部３３ａの端部において側部３３ａによって囲まれた領域を塞ぐ板状（例えば、矩形板状）の頂部３３ｂと、を含む。通気部３４は、頂部３３ｂの中央部において、頂部３３ｂを貫通するように設けられている。通気部３４は、例えば、第２方向Ｄ２に沿って延びる円柱形状を呈している。シール部３５は、側部３３ａの周囲に突設され、電槽２０に接合される。シール部３５は、例えば、側部３３ａの全周に亘る矩形環状を呈している。

空間ＳＰは、蓋体３１の被覆部３３（側部３３ａ及び頂部３３ｂ）によって囲まれた領域に形成されている。また、通気部３４によって空間ＳＰは外部に連通している。蓋体３１は、例えば、樹脂によって形成されている。蓋体３１のシール部３５は、例えば、溶接等によって電槽２０の一端部２０ｃに接合されている。

弁体３２は、空間ＳＰ内に配置されている。弁体３２は、例えば直方体状を呈している。弁体３２は、空間ＳＰ内に充填するように配置され、弾性部材（例えば、ゴム）によって形成されている。弁体３２は、空間ＳＰ内において、通気部３４を塞ぐように配置されている。弁体３２は、蓋体３１によって電槽２０の一端部２０ｃに押圧されている。なお、弁体３２の詳細については後述する。

ここで、図１及び図３に示されるように、電槽２０の一端部２０ｃには、それぞれの電槽２０の内部と空間ＳＰとを連通する連通孔２０ｈが設けられている。連通孔２０ｈは、各電槽２０において上壁２４に設けられている。連通孔２０ｈは、空間ＳＰ側から（すなわち、電槽２０の外部側から）弁体３２によって塞がれている。そのため、電槽２０の内部の圧力が高くなると、圧力によって電槽２０の内部側から空間ＳＰ側に弁体３２が押圧される。これにより、弁体３２が弾性変形し、連通孔２０ｈ及び通気部３４の閉塞が解除される。したがって、空間ＳＰを介して電槽２０の内部と外部空間とが連通する。

連通孔２０ｈは、例えば、第２方向Ｄ２から見て正方形状に形成されている。なお、連通孔２０ｈの形状は正方形状に限定されず、例えば、長方形状、円形状等であってもよい。連通孔２０ｈは、上壁２４の一部に電槽２０の内部から空間ＳＰまで貫通する切り欠きを設けることにより形成されていてもよい。

連通孔２０ｈは、第１方向Ｄ１に沿って一定の間隔で配列されている。ここでは、互いに隣り合う電槽２０の連通孔２０ｈの位置は、第１方向Ｄ１から見て互いに異なっている。また、一部（ここでは、半数）の連通孔２０ｈ同士は、第１方向Ｄ１から見て互いに重複している。ただし、第１方向Ｄ１から見て互いに重複する位置に連通孔２０ｈが設けられた電槽２０同士の間には、第１方向Ｄ１から見て当該連通孔２０ｈと異なる位置に連通孔２０ｈが設けられた電槽２０が１つ以上（ここでは、１つ）介在している。

また、上述したように、連通孔２０ｈが設けられている領域は、圧力調整弁３０が設けられている位置に対応している。したがって、第３方向Ｄ３についての連通孔２０ｈの位置は、第３方向Ｄ３についての突出部２７ｂの位置と異なる。ここでは、第２方向Ｄ２から見たとき、隔壁２３の一方側から突出する突出部２７ｂを含む領域と隔壁２３の他方側から突出する突出部２７ｂを含む領域との間（電池モジュール１の中央部）に、連通孔２０ｈが設けられている。

次に、図６を併せて参照し、弁体３２について詳細に説明する。図６（ａ）は、図３の部分VIAの拡大図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のVIB-VIB線に沿った断面図である。

弁体３２は、１つの蓋体３１によって形成される１つの共通する空間ＳＰ内に１つ配置されている。また、弁体３２は、互いに隣り合う少なくとも２つの連通孔２０ｈを一括して塞ぐように、空間ＳＰ内に配置されている。ここでは、電池モジュール１における複数（１０個）の電槽２０の連通孔２０ｈの全てを一括して塞ぐように、空間ＳＰ内に配置されている。すなわち、ここでは、１つの電池モジュール１は、１つの弁体３２（圧力調整弁３０）を備えている。

また、弁体３２は、第３方向Ｄ３における空間ＳＰの中央部に配置されている。弁体３２は、第３方向Ｄ３における蓋体３１の両方の側部３３ａとの間にそれぞれ隙間Ｇを形成するように、空間ＳＰ内に配置されている。ここで、弁体３２により一括して塞がれた互いに隣り合う２つの連通孔２０ｈの縁同士の最短距離Ｌ１は、当該２つの連通孔２０ｈのそれぞれの縁と弁体３２の外縁との最短距離Ｌ２よりも長い。

最短距離Ｌ１は、隣り合う方向（ここでは、第１方向Ｄ１）における２つの連通孔２０ｈの互いに最も近い位置Ｐ１，Ｐ２間の距離である。最短距離Ｌ２は、ここでは、第３方向Ｄ３における連通孔２０ｈの隙間Ｇに最も近い位置Ｐ３から、第３方向Ｄ３における弁体３２の隙間Ｇ側の外縁の位置Ｐ４までの距離である。

上述したように、弁体３２は、蓋体３１によって電槽２０の一端部２０ｃに押圧されている。そのため、電槽２０の内外の圧力差が所定値以内（例えば、０．４ＭＰａ以下）の場合、電槽２０の一端部２０ｃと弁体３２とは接触している。言い換えると、最短距離Ｌ１は、２つの連通孔２０ｈの縁同士の間において連続する接触領域の最短距離である。最短距離Ｌ２は、連通孔２０ｈのそれぞれの縁と弁体３２の隙間Ｇ側の外縁との間において連続する接触領域の最短距離である。ここでは、最短距離Ｌ１が最短距離Ｌ２よりも長いため、連通孔２０ｈから流出したガスは、１つの弁体３２により一括して塞がれている隣の連通孔２０ｈの縁に到達するよりも先に、弁体３２の外縁（隙間Ｇ）に到達する。

以上説明した電池モジュール１においては、電極（正極１１及び負極１２）の積層体１０を収容する電槽（収容部）２０に設けられた圧力調整弁３０は、蓋体３１によって電槽２０の一端部２０ｃに形成される空間ＳＰ内に配置された弁体３２を有している。各電槽２０の一端部２０ｃには、その空間ＳＰと電槽２０の内部とを連通する連通孔２０ｈが形成されている。それぞれの連通孔２０ｈは、圧力調整弁３０の弁体３２によって塞がれている。そのため、例えば、電槽２０の内部においてガスが発生して電槽２０の内部の圧力が上昇した際には、当該圧力に応じた弁体３２の変形及び／又は移動により、連通孔２０ｈの閉塞が解除される。その結果、連通孔２０ｈからガスの流出が生じ、電槽２０の内部の圧力が調整される。ここで、弁体３２は、少なくとも２つの連通孔２０ｈを一括して塞ぐように、空間ＳＰ内に配置されている。これにより、それぞれの連通孔２０ｈを個別に塞ぐ弁体３２を設けた場合と比較して、部材点数を削減することができる。このように、この電池モジュール１によれば、高コスト化を避けつつ、電槽２０ごとに圧力を調整することが可能となる。

電池モジュール１において、弁体３２により一括して塞がれた互いに隣り合う２つの連通孔２０ｈの縁同士の最短距離Ｌ１は、２つの連通孔２０ｈのそれぞれの縁と弁体３２の外縁との最短距離Ｌ２よりも長い。これにより、連通孔２０ｈから流出したガスは、１つの弁体３２により一括して塞がれている隣の連通孔２０ｈの縁に到達するよりも先に、弁体３２の外縁（隙間Ｇ）に到達する。そのため、一の電槽２０の内部において発生したガスが、別の電槽２０の内部に流入することを抑制することができる。

電池モジュール１において、互いに隣り合う電槽２０の連通孔２０ｈの位置は、第１方向Ｄ１から見て互いに異なる。これにより、互いに隣り合う電槽２０の連通孔２０ｈ同士は、電槽２０の配列方向である第１方向Ｄ１とは異なる方向に沿って互いに隣り合っている。そのため、互いに隣り合う電槽２０の連通孔２０ｈの位置が第１方向Ｄ１から見て互いに重複している場合と比較して、互いに隣り合う連通孔２０ｈ同士の間隔を大きく設定することができる。

以上の実施形態は、本発明に係る電池モジュールの一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る電池モジュールは、上記の電池モジュール１に限定されない。本発明に係る電池モジュールは、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上記の電池モジュール１を任意に変更したものとすることができる。図７及び図８は、電池モジュールの変形例である。

例えば、本実施形態の電池モジュール１は、全ての連通孔２０ｈを一括して塞ぐように１つの空間ＳＰ内に配置された１つの弁体３２を有する１つの圧力調整弁３０を備えていた。しかしながら、圧力調整弁３０の数量及び態様はこれに限定されない。例えば、電池モジュール１が２つ以上の圧力調整弁３０を備えていてもよいし、１つの圧力調整弁３０が複数の弁体３２を有していてもよい。すなわち、電池モジュール１は、互いに隣り合う少なくとも２つの連通孔２０ｈを一括して塞ぐように空間ＳＰ内に配置された弁体３２を有する圧力調整弁３０を備えていればよい。

図７は、電池モジュールの変形例を示す図である。図７に示されるように、ここでの電池モジュール１は、２つの圧力調整弁３０を備えている。それぞれの圧力調整弁３０は、１つの蓋体３１と１つの弁体３２とを有する。蓋体３１のそれぞれは、第１方向Ｄ１に沿って全ての電槽２０に架け渡されるように延びている。蓋体３１のそれぞれによって形成される空間ＳＰは、第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う５つの連通孔２０ｈに連通しており、且つ、互いに独立している。

蓋体３１は、第３方向Ｄ３に沿って配列されている。したがって、２つの蓋体３１は、第１方向Ｄ１に沿って延び、第３方向Ｄ３に沿って配列された２列の空間ＳＰを形成している。弁体３２は、第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う複数（ここで５つ）の連通孔２０ｈを一括して塞ぐように、それぞれの空間ＳＰ内に配置されている。上述したように、ここでは、第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う電槽２０の連通孔２０ｈの位置は、第１方向Ｄ１から見て互いに異なっている。したがって、ここでは、弁体３２が第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う連通孔２０ｈを一括して塞ぐとは、一の電槽２０の連通孔２０ｈと、第１方向Ｄ１に沿ってその一の電槽２０に隣接しない別の電槽２０（一の電槽２０との間に１つ以上の電槽２０介在する別の電槽２０）の連通孔２０ｈとを一括して塞ぐことである。

図８は、電池モジュールの別の変形例を示す図である。図８に示されるように、ここでの電池モジュール１は、５つの圧力調整弁３０を備えている。それぞれの圧力調整弁３０は、１つの蓋体３１と１つの弁体３２とを有する。蓋体３１のそれぞれは、第１方向Ｄ１に沿って一部の（ここでは２つの）電槽２０に架け渡されるように延びている。蓋体３１のそれぞれによって形成される空間ＳＰは、第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う２つの電槽２０の連通孔２０ｈに連通しており、且つ、互いに独立している。したがって、第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う連通孔２０ｈ同士は、互いに異なる空間ＳＰに連通している。

蓋体３１は、第１方向Ｄ１に沿って配列されている。したがって、５つの蓋体３１は、第１方向Ｄ１に沿って配列された５つの空間ＳＰを形成している。弁体３２は、第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う複数（ここでは２つ）の電槽２０の連通孔２０ｈを一括して塞ぐように、それぞれの空間ＳＰ内に配置されている。上述したように、ここでは、第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う電槽２０の連通孔２０ｈの位置は、第１方向Ｄ１から見て互いに異なっている。ここでは、弁体３２が第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う電槽２０の連通孔２０ｈを一括して塞ぐとは、一の連通孔２０ｈと、第１方向Ｄ１に沿ってその一の連通孔２０ｈに隣接しない別の連通孔２０ｈ（一の連通孔２０ｈと第１方向Ｄ１と異なる方向に沿って隣接する別の連通孔２０ｈ）とを一括して塞ぐことである。

さらに、電池モジュール１にあっては、１つの圧力調整弁３０が複数の弁体３２を有していてもよい。例えば、１つの圧力調整弁３０においては、蓋体３１が１つの空間ＳＰを形成すると共に、２つ以上の連通孔２０ｈを一括して塞ぐように当該１つの空間ＳＰ内に２つ以上の弁体３２が配置されていてもよい。また、１つの圧力調整弁３０においては、１つの蓋体３１が、互いに独立した２つ以上の空間ＳＰを形成すると共に、２つ以上の連通孔２０ｈを一括して塞ぐように、それぞれの空間ＳＰ内に２つ以上の弁体３２が配置されていてもよい。このように、電池モジュール１にあっては、圧力調整弁３０の数、及び、態様は任意である。

また、第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う電槽２０の連通孔２０ｈの位置は、第１方向Ｄ１から見て互いに異なっている場合に限定されない。第１方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う電槽２０の連通孔２０ｈの位置は、第１方向Ｄ１から見て少なくとも部分的に互いに重複していてもよい。

また、本実施形態の電池モジュール１は、ニッケル水素電池等の二次電池をモジュール化したものによって構成されていたが、電池モジュールは、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池をモジュール化したものによって構成されていてもよい。

また、本実地形態の電池モジュール１における積層体１０は、一種類の金属箔の一方の面に正極活物質を、他方の面に負極活物質を、それぞれ塗工されたバイポーラ型であってもよい。この場合、「正極」は「正極活物質層自体」を意味し、「負極」は「負極活物質層自体」を意味する。

１…電池モジュール、１０…積層体、１１…正極、１２…負極、１３…セパレータ、２０…電槽（収容部）、２０ｃ…一端部、２０ｈ…連通孔、３０…圧力調整弁、３１…蓋体、３２…弁体、Ｄ１…第１方向、Ｌ１…最短距離、Ｌ２…最短距離、ＳＰ…空間。

Claims (5)

1. セパレータを介在させて第１方向に交互に積層された正極及び負極を含む複数の積層体と、
   前記第１方向に沿って配列され前記積層体をそれぞれ収容する複数の収容部と、
   前記収容部の一端部に設けられ、前記収容部の内部の圧力を調整するための圧力調整弁と、を備え、
   前記圧力調整弁は、前記一端部との間に空間を形成する蓋体と、前記空間内に配置された弁体と、を有し、
   前記一端部には、前記収容部の内部と前記空間とを連通するとともに、前記弁体によって塞がれた連通孔が設けられており、
   前記弁体は、互いに隣り合う少なくとも２つの前記連通孔を一括して塞ぐように、前記空間内に配置されている、
   電池モジュール。
2. 前記弁体により一括して塞がれた互いに隣り合う２つの前記連通孔の縁同士の最短距離は、前記２つの連通孔のそれぞれの縁と前記弁体の外縁との最短距離よりも長い、
   請求項１に記載の電池モジュール。
3. 互いに隣り合う前記収容部の前記連通孔の位置は、前記第１方向から見て互いに異なっている、
   請求項１又は２に記載の電池モジュール。
4. 前記弁体は、前記第１方向に沿って互いに隣り合う少なくとも２つの前記連通孔を一括して塞ぐように、前記空間内に配置されている、
   請求項３に記載の電池モジュール。
5. 前記弁体は、前記第１方向に沿って互いに隣り合う少なくとも２つの前記収容部の前記連通孔を一括して塞ぐように、前記空間内に配置されている、
   請求項３又は４に記載の電池モジュール。

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