JP2018073559A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス流路の経路長が異なる二次電池であっても、温度センサの検出温度に基づいて二次電池の異常状態を正確に検出する。【解決手段】電源装置は複数の二次電池１の排気弁４から排出されるガス温度を検出する温度センサ２と、ガスを外部に排出する排出ダクト３とを備え、排出ダクト３には緩衝チャンバー５を設けて、この緩衝チャンバー５には、ガス流路の最短距離でガスの流動抵抗を特定する抵抗部９を設け、抵抗部９はガス流路の最短距離が短くなるにしたがってガスの流動抵抗を大きくしている。【選択図】図３

Description

本発明は、二次電池から排出されるガス温度を検出する温度センサを備える電源装置に関する。

二次電池を備える電源装置は、電池の外装缶が破裂するのを防止するために外装缶に排気弁を設けている。排気弁は、外装缶の内圧が閾値圧力よりも高くなると開弁して、内圧上昇による外装缶の破裂を防止する。開弁する排気弁から排出されるガスは温度が極めて高いので、安全性を確保するために排出ダクトを介して外部に排出される。この構造の電源装置は開発されている。（特許文献１参照）

これ等従来の電源装置は、電池の排気弁に排気ダクトを連結して高温のガスを外部に排出する。図１０は、円筒型のリチウムイオン二次電池の排気弁から排出される高温ガスの温度変化を示している。この図に示すように、排気弁から排出されるガスは、最高温度が７００℃以上と極めて高くなる。

一方、二次電池が異常状態となり、排気弁からガスが排出されると、排出されたガスは排気ダクトを通して外部へ排出される。そのため、排気ダクト内の温度を検出することで、排気弁の作動状態を判定し、二次電池の異常状態を検出することができる。しかしながら、特許文献１の電源装置のように、複数の二次電池の排気弁を共通の排気ダクトと連結する場合、排気弁から排出されたガスが温度センサまで到達するまでのガス流路の長さが、各々の電池セルで異なる構成となる。このような構成の場合、各二次電池と温度センサとのガス流路の長さが異なるので、電池によって排気弁から排出されたガスの検出温度が変わるという欠点がある。具体的には、ガス流路が長い二次電池から排出されたガスは、温度センサが検出するガスの検出温度が低くなる。一方、ガスを外部に排出する場合には、排気ダクト内を流れる間にガスの温度が充分に低下するように排気ダクトを設計する必要がある。このような場合、正常な状態で温度センサが検出する温度とガス流路が長い二次電池が異常状態となった場合に温度センサが検出する温度との差が少なくなり、温度センサが検出する温度に基づいてガス流路が長い二次電池の異常状態を検出することができなくなるおそれがある。

特開２０１１−６５９０６号公報

本発明は、従来の電源装置が有する以上の欠点を解決することを主な目的として開発されたものである。本発明の重要な目的は、ガス流路の経路長が異なる各二次電池から排出されるガス温度に基づいて二次電池の異常状態を正確に検出できる電源装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

電源装置は、閾値圧力より高くなると開弁してガスを排出する排気弁を有する複数の二次電池と、二次電池の排気弁から排出されるガス温度を検出する温度センサと、温度センサと二次電池との間に接続している排出ダクトとを備える。排出ダクトは排気弁からの排出ガスを通過させる緩衝チャンバーを備える。緩衝チャンバーは、排出ガスの流入口と、流入口から流入されるガスの排出口と、二次電池の排気弁から温度センサまでのガス流路の最短距離でガスの流動抵抗を特定する抵抗部を備える。抵抗部は、二次電池と温度センサとのガス流路の最短距離が短くなるにしたがって、ガスの流動抵抗を大きくする。

以上の電源装置は、ガス流路の流路長が異なる二次電池から排出されるガス温度に基づいて二次電池の異常状態を正確に検出できる特徴がある。それは、以上の電源装置が、排出ダクトに緩衝チャンバーを設けて、この緩衝チャンバーに、二次電池から排出されるガス流動抵抗を、二次電池と温度センサとのガス流路の最短距離で特定する抵抗部を設けており、この抵抗部が、二次電池と温度センサとのガス流路の最短距離が短くなるにしたがって、ガス流動抵抗を大きくする構造としているからである。

ひとつの温度センサで複数の二次電池の排気弁から排出されるガスの温度を検出する従来の電源装置は、温度センサ近くの二次電池からの排出ガスの温度を高く、遠くの二次電池からの排出ガスの温度を低く検出するので、ガス流路の流路長が異なる二次電池から排出されるガス温度を正確に検出できない。近くの二次電池から排出される排出ガスは、温度低下することなく温度センサに到達するが、遠くの二次電池から排出される排出ガスは、排出ダクトで温度が低下して温度センサに到達するからである。

上述のとおり、本発明のある態様の電源装置は、排出ダクトに経路長で流動抵抗を制御する抵抗部を備える緩衝チャンバーを設けて、二次電池と温度センサとの流路長による検出誤差を解消することができるようになっている。抵抗部は、二次電池と温度センサとの経路長の最短距離が長くなるにしたがって、ガスの流動抵抗を小さくする構造としている。そのため、温度センサの近くの二次電池からの排出ガスは、流動抵抗の大きい抵抗部を通過して温度センサに到達する。一方、温度センサから離れている二次電池からの排出ガスは、流動抵抗の小さい抵抗部をスムーズに通過して温度センサに到達する。これにより、温度センサに到達するまでの経路長の違いに起因する温度低下の差を少なくすることができ、温度センサによって検出されるガスの温度分布を狭めることができる。したがって、温度センサの検出温度に基づいて、二次電池の異常状態を正確に検出することができる。

本発明の電源装置は、緩衝チャンバーの流入口を各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結して、抵抗部を流入口に設けている絞り開口とし、絞り開口が、温度センサまでの最短距離が短い二次電池との間に設けてなる流入口の開口面積を、温度センサまでの最短距離の長い二次電池との間に設けてなる流入口の開口面積よりも小さくすることができる。

以上の電源装置は、緩衝チャンバーに設けている抵抗部を、緩衝チャンバーに設けている各々の流入口に設けてなる絞り開口とし、この絞り開口の開口面積で流動抵抗を制御する。絞り開口は、温度センサから二次電池までの最短距離が短くなる流入口の開口面積を小さくしている流動抵抗を大きく、二次電池までの最短距離が長くなる流入口の開口面積を大きくして流動抵抗を小さくして、ガス流路の流路長が異なる二次電池から排出されるガス温度を温度センサで正確に検出する。温度センサの近くの二次電池から温度センサに流動する排出ガスは、開口面積の小さい絞り開口を通過するので、流入口を通過するガスの流速が速くなって、緩衝チャンバー内の空気を十分に撹拌し、撹拌されてチャンバー内の常温空気とガスとが十分に混合されて温度センサに到達する。緩衝チャンバー内の空気は排出ガスの温度よりも相当に低いので、排出ガスがチャンバー内の空気と撹拌されて温度が低下して温度センサに到達して、検出温度は低下される。

反対に温度センサから遠く離れた二次電池からの排出ガスは、開口面積の大きい絞り開口の流入口を通過して温度センサに到達するので、流入口を高速流動することなく通過して、緩衝チャンバー内の空気との混合による温度の低下が少なく排出口から排出される。温度センサに近い二次電池からの排出ガスは、開口面積の小さい流入口を高速流動して緩衝チャンバー内の空気に十分に混合されて温度が低下し、温度センサから離れた二次電池からの排出ガスは、高速流動することなく流入口を通過して緩衝チャンバー内の空気の混合が少なくなって、混合される空気による温度低下が少なくなるので、ガス流路の経路長が異なる二次電池であっても、温度センサの検出温度に基づいて二次電池の異常状態を正確に検出できる。

本発明の電源装置は、緩衝チャンバーの流入口を、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結し、抵抗部を、流入口のガス流動抵抗を制限する濾材とし、温度センサに近い二次電池との間の流入口に設けてなる濾材のガス流動抵抗を、温度センサに遠い二次電池との間の流入口のガス流動抵抗よりも大きくすることができる。

以上の電源装置は、ガス流動抵抗を制御する濾材を抵抗部として緩衝チャンバーに設けているので、ガス流路の経路長が異なる二次電池であっても、温度センサの検出温度に基づいて二次電池の異常状態を正確に検出できる特徴がある。それは、温度センサに近い二次電池との間の流入口に設けている濾材のガス流動抵抗が、温度センサに遠い二次電池との間の流入口のガス流動抵抗よりも大きい濾材としているからである。温度センサの近くの二次電池から温度センサに流動する排出ガスは、ガス流動抵抗の大きい濾材を通過するので、濾材を通過して拡散され、また流速が低下してチャンバー内の空気と十分に混合されて温度センサに到達する。緩衝チャンバー内の空気は排出ガスの温度よりも相当に低いので、排出ガスがチャンバー内の空気と混合されて温度が低下して温度センサに到達して、検出温度は低下する。

反対に温度センサから遠く離れた二次電池からの排出ガスは、ガス流動抵抗の小さい濾材を通過して温度センサに到達するので、濾材を通過しながら速やかに温度センサに到達して検出温度が低くなるのが防止される。

温度センサに近い二次電池からの排出ガスは、濾材でチャンバー内の空気と混合されて温度が低下し、温度センサから離れた二次電池からの排出ガスは濾材を通過しながらスムーズに温度センサに到達するので、ガス流路の経路長が異なる二次電池であっても、温度センサの検出温度に基づいて二次電池の異常状態をより正確に検出できる。

本発明の電源装置は、緩衝チャンバーの流入口を、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結し、抵抗部を、流入口から緩衝チャンバーに流入されるガスの通路にあって、ガスの流動方向に交差する姿勢で配置してなる邪魔板とし、温度センサとの最短距離が短い二次電池に連結してなる流入口と排出口との間に設けている邪魔板によるガス流動抵抗を、温度センサとの最短距離が長い二次電池に連結してなる流入口と排出口との間に設けてなる邪魔板のガス流動抵抗よりも大きくすることができる。

以上の電源装置は、ガス流動抵抗を制御する邪魔板を抵抗部として緩衝チャンバーに設けているので、ガス流路の経路長が異なる二次電池であっても、温度センサの検出温度に基づいて二次電池の異常状態を正確に検出できる特徴がある。それは、従来の装置では、温度が高く検出されて検出誤差が発生していた温度センサに近い二次電池からの排出ガスを、流入口と排出口との間に設けたガスの流動抵抗の大きい邪魔板でに通過させて温度センサに検出させるので、邪魔板を通過することによってストレートに温度センサに到達することなく、ガス流動抵抗の大きい邪魔板で十分に拡散されて、緩衝チャンバー内の空気と十分に混合されて温度センサに到達する。緩衝チャンバー内の空気は排出ガスの温度よりも低いので、排出ガスがガス流動抵抗の大きい邪魔板でチャンバー内の空気と混合されることで、温度が低下して温度センサに到達して、検出温度が低下される。

反対に温度センサから遠く離れた二次電池からの排出ガスは、ガス流動抵抗を小さくしている邪魔板をスムーズに通過して温度センサに到達し、邪魔板による空気との混合が少なくなって温度が低くなるのが防止される。

したがって、温度センサに近い二次電池からの排出ガスは、邪魔板でチャンバー内の空気と混合されて温度が低下して温度センサに温度検出され、温度センサから離れた二次電池からの排出ガスは邪魔板をスムーズに通過して温度センサに到達するので、邪魔板による温度低下が少なくなる。したがって、ガス流路の経路長が異なる二次電池であっても、温度センサの検出温度に基づいて二次電池の異常状態を、正確に検出できる。

本発明の電源装置は、緩衝チャンバーの流入口を、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結し、抵抗部を、流入口から緩衝チャンバーに流入するガスの流路に設けてなる邪魔板とし、この邪魔板でもって、流入口と邪魔板との間隔でガス流動抵抗を特定し、ガス流動抵抗の大きい邪魔板は、ガス流動抵抗の小さい邪魔板よりも流入口に接近させることができる。

以上の電源装置は、邪魔板を流入口に接近させる間隔でガス流動抵抗を特定し、邪魔板を流入口に接近してガス流動抵抗を大きく、流入口から離してガス流動抵抗を小さくしているので、邪魔板を配置する位置を二次電池と温度センサとの最短距離で特定して、ガス流路の経路長が異なる二次電池であっても、温度センサの検出温度に基づいて二次電池の異常状態を正確に検出できる特徴がある。

本発明の電源装置は、緩衝チャンバーの流入口を、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結し、抵抗部を、流入口から緩衝チャンバーに流入するガスの流路に設けてなる邪魔板とし、邪魔板の面積でガス流動抵抗を特定して、ガス流動抵抗の大きい邪魔板は、ガス流動抵抗の小さい邪魔板よりも大面積とすることができる。

以上の電源装置は、邪魔板の面積でガス流動抵抗を特定し、邪魔板を大きくしてガス流動抵抗を大きく、小さくしてガス流動抵抗を小さくするので、邪魔板の大きさを二次電池と温度センサとの最短距離で特定することで、ガス流路の経路長が異なる二次電池であっても、温度センサの検出温度に基づいて二次電池の異常状態を正確に検出できる特徴がある。

本発明の電源装置は、緩衝チャンバーの流入口を、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結し、抵抗部を、流入口から緩衝チャンバーに流入するガスの流路に設けてなる邪魔板とい、邪魔板のガスの流動方向に対する角度でガス流動抵抗を特定して、ガス流動抵抗の大きい邪魔板のガスの流動方向に対する角度を、ガス流動抵抗の小さい邪魔板よりもガスの流動方向に対して直交する姿勢とすることができる。

以上の電源装置は、邪魔板をガスの流動方向に対する角度でガス流動抵抗を特定し、邪魔板をガスの流動方向に直交する姿勢としてガス流動抵抗を大きく、ガスの流動方向に平行な姿勢としてガス流動抵抗を小さくしているので、邪魔板を配置する姿勢を二次電池と温度センサとの最短距離で特定して、ガス流路の経路長が異なる二次電池であっても、温度センサの検出温度に基づいて二次電池の異常状態を正確に検出できる特徴がある。

本発明の電源装置は、緩衝チャンバーの抵抗部を、流入口から排出口までの流路長を変更する壁体とし、温度センサに近い流入口の流路に設けてなる壁体を、温度センサに遠い流入口の流路に設けてなる壁体よりも流路を長くする位置に配置することができる。

以上の電源装置は、抵抗部の流路長を変更する壁体で特定し、邪魔板をガスの流動方向に直交する姿勢としてガス流動抵抗を大きく、ガスの流動方向に平行な姿勢としてガス流動抵抗を小さくしているので、邪魔板を配置する姿勢を二次電池と温度センサとの最短距離で特定して、ガス流路の経路長が異なる二次電池であっても、温度センサの検出温度に基づいて二次電池の異常状態を正確に検出できる特徴がある。

以上の電源装置は、温度センサを温度ヒューズとすることができる。

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電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置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やすいように、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。

図１と図２に示す電源装置は、複数の二次電池１と、各々の二次電池１の排気弁４から排出される排出ガスの温度を検出する温度センサ２と、この温度センサ２と二次電池１との間に連結されて、排出ガスを外部に排出する排出ダクト３とを備える。

二次電池１は直列に接続して出力電圧を高く、並列に接続して出力電流を大きくできるので、電源装置の用途に最適な出力電圧と出力電流とするために、二次電池１を直列に接続する個数と、並列に接続する数とを特定している。たとえば、ハイブリッドカーや電動車両に搭載されて走行モータに電力を供給する電源装置は、出力電圧を数百Ｖ、最大出力電流を数百Ａとするように二次電池１を接続している。電源装置は、温度センサ２はヒューズとし、設定温度よりも高い状態で温度ヒューズを溶断して安全に使用できる。ただ、温度センサ２は温度ヒューズには特定せず、たとえば、温度センサ２をサーミスタ等の温度検出素子とし、温度センサ２で検出される温度で別に設けたヒューズを溶断し、あるいは出力側に接続している出力リレーを遮断することもできる。

二次電池１はリチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池などの非水系電解液二次電池は重量と体積に対する充放電容量が大きく、電源装置を小型軽量化して充放電容量を大きくできる。ただし、本発明の電源装置は、二次電池をリチウムイオン二次電池などの非水系電解液二次電池には特定せず、現在使用されあるいはこれから開発される全ての二次電池を使用できる。リチウムイオン二次電池などの非水系電解液二次電池は排出されるガスの温度が特に高いので、ガスの温度を低くして排出して安全に排出できるが、他の二次電池においても、排気弁は異常な使用環境で開弁することから、排気弁４から排出されるガスは、ガス温度を低下して排出することは安全性を向上できる効果がある。

排出ダクト３は、ひとつの温度センサ２でもって、ガス流路の流路長が異なる複数の二次電池１の排気弁４から排出されるガス温度を正確に検出するために緩衝チャンバー５を設けている。排出ガスは、緩衝チャンバー５を通過して温度センサ２でガス温度が検出される。従って、温度センサ２は緩衝チャンバー５の排出側に設けられて緩衝チャンバー５から排出されるガスの温度を検出する。図の排出ダクト３は、緩衝チャンバー５の排出側に膨張チャンバー６を連結し、緩衝チャンバー５から排出されるガスの温度を膨張チャンバー６で低下させて外部に排出する。

図１と図２の緩衝チャンバー５は、複数の二次電池１の排気弁４を流入口７に連結して、開弁する排気弁４から排出されるガスを緩衝チャンバー５に流入して、排出口８に配置している温度センサ２で排出ガスの温度を検出する。緩衝チャンバーは、二次電池の排気弁を直接に流入口に連結し、あるいは、図示しないが、流入口に二次電池の排気弁を直接には連結することなく、ダクトを介して連結し、あるいは複数の二次電池を電池ユニットとして、電池ユニットに連結している排出ダクトを流入口に連結して、複数の電池ユニットから排出されるガス温度を温度センサで検出することもできる。

さらに、これ等の図の緩衝チャンバー５は、側面に複数の流入口７を設けて、端部に排出口８を設けている。図１の緩衝チャンバー５は、一端に排出口８を設けてここに温度センサ２を配置し、図２の緩衝チャンバー５は両端に排出口８を設けて各々の排出口８に温度センサ２を配置している。これ等の図に示す緩衝チャンバー５は端部に排出口８を設けて、排出口８に設けた温度センサ２で各二次電池１から排出される排出ガスの温度を検出しているが、排出口８は緩衝チャンバー５の中央部に設けることもできる。

図１に示すように、ひとつの温度センサ２で全ての二次電池１からの排出ガスの温度を検出する装置は、温度センサ２から各二次電池１の排気弁４までの距離（Ｌ１〜Ｌ２）を最短距離とし、図２に示すように、複数の温度センサ２で全ての二次電池１からの排出ガスの温度を検出する装置は、各々の二次電池１の排気弁４から各温度センサ２までの距離（Ｌ１〜Ｌ２、Ｌ１’〜Ｌ２’）であって、短い距離を最短距離として、抵抗部のガスの流動抵抗を特定する。また、二次電池１の排気弁４から温度センサ２までの間に複数の経路がある装置にあっても、最短経路における距離を最短距離として抵抗部のガスの流動抵抗を特定する。排気弁４から最短距離にある通過を通過するガスが、最初に温度センサ２に到達して最高温度として検出されるからである。

図３ないし図９は緩衝チャンバー５の概略断面図である。これらの図に示す緩衝チャンバー５は、中央部に排出口８を設けて各流入口７から流入されるガスを中央部の排出口８から排出する。緩衝チャンバー５は、ガス流路の最短距離で抵抗部のガスの流動抵抗を調整しているが、この最短距離は、図１と図２の鎖線で示すように、抵抗部を設けない緩衝チャンバー５において流入口７から温度センサ２に至る最短距離（Ｌ１〜Ｌ６、Ｌ１’〜Ｌ６’）である。

緩衝チャンバー５は、二次電池１の排気弁４から温度センサ２までのガス流路の最短距離でもって、ガスの流動抵抗を制御する抵抗部９を備える。抵抗部９は、二次電池１と温度センサ２とのガス流路の最短距離が短くなるにしたがって、ガスの流動抵抗を大きくする構造として、温度センサ２が、ガス流路の流路長が異なる各二次電池１から排出されるガスの温度を正確に検出する。抵抗部９を設けることなく温度センサ２にガス温度を検出すると、最短距離の短い温度センサ２に近い位置の二次電池１から排出されるガスの温度を高く検出し、最短距離の長い温度センサ２から離れた位置の二次電池１から排出されるガス温度を低く検出するからである。

以下、緩衝チャンバー５の具体例を図１〜図７に示す。
図３の緩衝チャンバー５は、各流入口７に抵抗部９を設けて、抵抗部９で通過するガスの流動抵抗を制御する。流入口７の抵抗部９は、開口面積でガスの流動抵抗を特定する絞り開口９Ａである。絞り開口９Ａは、開口面積を大きくしてガスの流動抵抗を小さく、開口面積を小さくしてガスの流動抵抗を大きくする。温度センサ２は、温度センサ２までの最短距離が短い二次電池１から排出されるガスの温度を高く検出するので、抵抗部９の絞り開口９Ａは、最短距離の短い二次電池１に連結している流入口７の開口面積を小さくしてガスの流動抵抗を大きくしている。反対に、温度センサ２は、最短距離が長い二次電池１から排出されるガスの温度を低く検出するので、抵抗部９の絞り開口９Ａは、最短距離の長い二次電池１に連結している流入口７の開口面積を大きくして、ガスの流動抵抗を大きくしている。

図３の緩衝チャンバー５は、温度センサ２の近くの二次電池１から排出されるガスを、ガスの流動抵抗の大きい開口面積の小さい絞り開口９Ａに通過させて緩衝チャンバー５に流入させる。小さい流入口７を通過する排出ガスは高速流動して緩衝チャンバー５内に流入される。高速流動して緩衝チャンバー５に流入される排出ガスは、温度の低い緩衝チャンバー５内の空気を撹拌し、十分に混合されて温度が低下して排出口８から排出される。反対に温度センサ２から遠く離れた二次電池１からの排出ガスは、ガスの流動抵抗の小さい大きな流入口７から緩衝チャンバー５内に高速流動することなく流入されて、緩衝チャンバー５内の空気との混合が少なく、緩衝チャンバー５内の空気に混合されて温度が低下することなく排出口８から排出される。

以上の緩衝チャンバー５は、二次電池１からの排出ガスを、緩衝チャンバー５内の常温空気に混合して排出するが、温度センサ２に近い二次電池１からの排出ガスは常温空気との混合率が高くなって、常温空気による温度低下が大きく、反対に温度センサ２から離れた二次電池１からの排出ガスは常温空気との混合率が少なく、常温空気による温度低下が小さくなる。温度センサ２に近くてガス温度を高く検出される二次電池１からの排出ガスは、緩衝チャンバー５での温度低下が大きく、温度センサ２から離れてガス温度を低く検出する二次電池１からの排出ガスは、緩衝チャンバー５で温度低下が小さくなるので、温度センサ２は最短距離が異なる複数の二次電池１からの排出ガスの温度を正確に検出する。

図４の緩衝チャンバー５は、各流入口７に抵抗部９を設けて、抵抗部９で通過するガスの流動抵抗を制御するが、抵抗部９は流入口７のガス流動抵抗を制限する濾材９Ｂである。この緩衝チャンバー５は、温度センサ２に近い二次電池１との間の流入口７に設けている濾材９Ｂのガス流動抵抗を、温度センサ２に遠い二次電池１との間の流入口７に設けている濾材９Ｂよりもガスの流動抵抗を大きくしている。なお、本発明の実施形態において濾材は、流路抵抗を増加させる構造、例えばメッシュ構造などを有するものであればよく、特に濾材を構成する材料はどのようなものであっても良い。

濾材９Ｂは、ガスを通過させる空隙の大きさや空隙率でガスの流動抵抗を調整している。濾材９Ｂは空隙を小さく、空隙率を小さくしてガスの流動抵抗を大きくする。温度センサ２は、温度センサ２までの最短距離が短い二次電池１から排出されるガスの温度を高く検出するので、抵抗部９の絞り開口９Ａは、最短距離の短い二次電池１に連結している流入口７の濾材９Ｂのガスの流動抵抗を大きくしている。反対に、温度センサ２は、最短距離が長い二次電池１から排出されるガスの温度を低く検出するので、抵抗部の絞り開口９Ａは、最短距離の長い二次電池１に連結している流入口７の濾材９Ｂのガスの流動抵抗を小さくしている。

以上の緩衝チャンバー５は、流入口７に濾材９Ｂを設けて、濾材９Ｂを抵抗部９としてガスの流動抵抗を特定する。この緩衝チャンバー５は、温度センサ２の近くの二次電池１から排出ガスを、ガス流動抵抗の大きい濾材９Ｂに通過させる。通過抵抗の大きい網目の小さい濾材９Ｂは、排出ガスを勢いよくストレートに通過させることなく、ガスを拡散して通過させて、チャンバー内の常温空気と十分に混合して、常温空気での温度低下を大きくする。

反対に温度センサ２から遠く離れた二次電池１からの排出ガスは、ガス流動抵抗の小さい、すなわち網目の大きい濾材９Ｂをスムーズに通過するので、濾材９Ｂを通過して緩衝チャンバー５内の常温空気に十分に混合されず、常温空気に混合されることによる温度低下が少なくなる。温度センサ２に近い二次電池１からの排出ガスは、濾材９Ｂを通過して常温空気との混合による温度低下が大きく、温度センサ２から離れた二次電池１からの排出ガスは濾材９Ｂを通過して常温空気との混合による温度低下が小さくなるので、ひとつの温度センサ２で、ガス流路の流路長が異なる複数の二次電池１の排出ガスの温度をより正確に検出できる。

図５の緩衝チャンバー５は、二次電池１の排気弁４から温度センサ２までのガス流路の最短距離によって、ガスの流動抵抗を調整するために、邪魔板９Ｃからなる抵抗部を備える。邪魔板９Ｃは、流入口７から緩衝チャンバー５に流入されるガスの通路にあって、流入ガスを衝突させる状態でガスの流動抵抗を制御する。

図の邪魔板９Ｃは、流入ガスを衝突させるために流動方向に交差する姿勢であって、流入口７との対向位置に配置される。この邪魔板９Ｃは、流入口７に接近して流入口７との隙間を狭くしてガスの流動抵抗を大きく、流入口７から離されて流入口７との隙間を広くしてガスの流動抵抗を小さくしている。

邪魔板９Ｃは、排気弁４から温度センサ２までのガス流路の最短距離が短い二次電池１に連結してる流入口７の対向位置に配置している邪魔板９Ｃのガス流動抵抗を、ガス流路の最短距離が長い二次電池１に連結している流入口７の対向位置に配置している邪魔板９Ｃのガス流動抵抗よりも大きくしている。図３の緩衝チャンバー５は、流入口７と邪魔板９Ｃとの間隔でガス流動抵抗を特定するので、ガス流路の最短距離が短い二次電池１に連結している流入口７の対向位置に配置している邪魔板９Ｃは流入口７に接近して、ガスの流動抵抗を大きく、ガス流路の最短距離が長い二次電池１に連結している流入口７の対向位置に配置している邪魔板９Ｃは流入口７から離してガスの流動抵抗を小さくしている。

以上の緩衝チャンバー５は、ガス流路の最短距離が短い二次電池１からの排出ガスを、流入口７と邪魔板９Ｃとの狭い隙間に通過させて、すなわちガスの流動抵抗の大きい抵抗部９を通過させて、排出ガスの温度を低くして温度センサ２に至らせる。排出ガスが流入口７と邪魔板９Ｃとの狭い隙間を通過して、緩衝チャンバー５にある温度の低い空気、すなわち常温空気に強く拡散され、常温空気と十分に混合されるからである。

反対にガス流路の最短距離の長い二次電池１から排出されるガスは、二次電池１からの排出ガスを、流入口７と邪魔板９Ｃとの広い隙間に通過させて、すなわちガスの流動抵抗の小さい抵抗部９を通過して温度センサ２に到達する。広い隙間を通過して温度センサ２に至る排出ガスは、緩衝チャンバー５内の常温空気に十分に混合されず、常温空気に混合されて温度が低下する割合が少なく、抵抗部９による温度低下が小さい状態で温度センサ２で温度検出される。

したがって、ガス流路の最短距離の短い二次電池１からの排出ガスは、緩衝チャンバー５内の常温空気に十分に混合されて温度が低下して温度センサ２に検出され、ガス流路の最短距離の長い二次電池１からの排出ガスは、常温空気との混合による温度の低下を少なくして緩衝チャンバー５を通過して温度センサ２に温度検出される。以上の電源装置は、温度センサ２の近くにあって検出温度が高く検出されていた排出ガスの温度を緩衝チャンバー５で大きく低下し、温度センサ２から離れて検出温度が低く検出されていた排出ガスの温度低下を小さくして、温度センサ２は最短距離の長さの違いによらず正確に検出できる。

図６の緩衝チャンバー５の抵抗部９は、流入口７の対向位置に設けた邪魔板９Ｄの大きさでガスの流動抵抗を調整する。この緩衝チャンバー５は、邪魔板９Ｄの大きさでガス流動抵抗を特定するので、ガス流路の最短距離が短い二次電池１に連結している流入口７の対向位置に配置している邪魔板９Ｄは大きくしてガスの流動抵抗を大きく、ガス流路の最短距離が長い二次電池１に連結している流入口７の対向位置に配置している邪魔板９Ｄは小さくしてガスの流動抵抗を小さくする。

以上の緩衝チャンバー５は、ガス流路の最短距離が短い二次電池１からの排出ガスは、大きな邪魔板９Ｄに衝突させてガスの流動抵抗を大きくする。大きい邪魔板９Ｄに衝突した排出ガスは、両側に分散され、緩衝チャンバー５内の常温空気により効果的に混合させて大きく温度低下する。反対にガス流路の最短距離の長い二次電池１から排出されるガスは、二次電池１からの排出ガスを、小さい邪魔板９Ｄに衝突させるので、緩衝チャンバー５内の常温空気に十分に混合されず、常温空気に混合されて温度が低下する割合が少なくなる。

したがって、ガス流路の最短距離の短い二次電池１からの排出ガスは、緩衝チャンバー５内の常温空気に十分に混合されて温度が低下して温度センサ２に検出され、ガス流路の最短距離の長い二次電池１からの排出ガスは、常温空気との混合による温度の低下を少なくして緩衝チャンバー５を通過して温度センサ２に温度検出される。以上の電源装置は、温度センサ２の近くにあって検出温度が高く検出されていた排出ガスの温度を緩衝チャンバー５で大きく低下し、温度センサ２から離れて検出温度が低く検出されていた排出ガスの温度低下を小さくして、温度センサ２は最短距離の長さの違いによらず正確に検出できる。

図７の緩衝チャンバー５の抵抗部９は、流入口７の対向位置に設けた邪魔板９Ｅの姿勢、すなわちガスの流動方向に対する角度でガスの流動抵抗を調整する。この緩衝チャンバー５は、邪魔板９Ｅの角度でガス流動抵抗を特定するので、ガス流路の最短距離が短い二次電池１に連結している流入口７の対向位置に配置している邪魔板９Ｅは、排出ガスの衝突による運動のエネルギーの損失が大きく、衝突後に流速を低下させて排出口８に流動させるために、ガスの流動方向に対して垂直方向となる姿勢としてガスの流動抵抗を大きくする。ガス流路の最短距離の長い二次電池１に連結している邪魔板９Ｅは、衝突して方向転換する排出ガスの流動方向が排出口８に向くように、ガスの流動方向に対して垂直方向から傾斜する角度として、ガスの流動抵抗を小さくする。

以上の緩衝チャンバー５は、ガス流路の最短距離が短い二次電池１からの排出ガスは、ガスの流動方向に対して垂直方向の邪魔板９Ｅに衝突して両側に分散され、緩衝チャンバー５内の常温空気により効果的に混合させて大きく温度低下する。反対にガス流路の最短距離の長い二次電池１から排出されるガスは、二次電池１からの排出ガスの流動方向を排出口８の方向に方向転換するので、緩衝チャンバー５内の常温空気に十分に混合されず、常温空気による温度低下の割合が少なくなる。

したがって、ガス流路の最短距離の短い二次電池１からの排出ガスは、緩衝チャンバー５内の常温空気に十分に混合されて温度が低下して温度センサ２に検出され、ガス流路の最短距離の長い二次電池１からの排出ガスは、常温空気との混合による温度の低下を少なくして緩衝チャンバー５を通過して温度センサ２に温度検出される。以上の電源装置は、温度センサ２の近くにあって検出温度が高く検出されていた排出ガスの温度を緩衝チャンバー５で大きく低下し、温度センサ２から離れて検出温度が低く検出されていた排出ガスの温度低下を小さくして、温度センサ２は最短距離の長さによらず正確に検出できる。

図８の緩衝チャンバー５の抵抗部９は、流入口７の対向位置に設けた複数の邪魔板９Ｆでガスの流動抵抗を調整する。この緩衝チャンバー５は、ガス流路に複数の邪魔板９Ｆを設け、邪魔板９Ｆの間にガスを通過させてガス流動抵抗を特定する。この緩衝チャンバー５は、ガス流路に多数の邪魔板９Ｆを設け、ガスを狭い邪魔板９Ｆ間に通過させてガスの流動抵抗を大きくする。したがって、最短距離の短い二次電池１に連結している流入口７と排出口８との間には多数の邪魔板９Ｆを設けて邪魔板９Ｆ間の隙間を狭くして、排出ガスを狭い邪魔板９Ｆの間に通過させてガスの流動抵抗を大きくする。ガス流路の最短距離の大きい二次電池１のガス流路には、邪魔板９Ｆを配置することなく、あるいは少ない邪魔板９Ｆを設けて邪魔板９Ｆの間の隙間を広くしてガスの流動抵抗を小さくする。

以上の緩衝チャンバー５は、ガス流路の最短距離が小さい二次電池１からの排出ガスは、多数の邪魔板９Ｆの間を通過することで、長い経路を通過し、また長い経路を流れて緩衝チャンバー５内の常温空気と十分に混合されて大きく温度低下する。反対にガス流路の最短距離の大きい二次電池１から排出されるガスは、邪魔板９Ｆの間を通過することなく、あるいは少ない邪魔板９Ｆの広い隙間を通過してガス流路が短くなり、さらに緩衝チャンバー５内の常温空気と混合が少なくなって、常温空気による温度低下の割合が少なくなる。

したがって、ガス流路の最短距離の小さい二次電池１からの排出ガスは、長い流路を通過し、また緩衝チャンバー５内の常温空気に十分に混合されて温度が低下して温度センサ２に検出され、ガス流路の最短距離の長い二次電池１からの排出ガスは、邪魔板９Ｆでガス流路が長くなることがなく、また常温空気との混合による温度の低下を少なくして緩衝チャンバー５を通過して温度センサ２に温度検出される。したがつて、以上の電源装置は、温度センサ２の近くにあって検出温度が高く検出されていた排出ガスの温度を緩衝チャンバー５で大きく低下し、温度センサ２から離れて検出温度が低く検出されていた排出ガスの温度低下を小さくして、温度センサ２は最短距離の大きさによらずガス温度を正確に検出できる。

図９の緩衝チャンバー５の抵抗部９は、各流入口７から排出口８までの流路長を壁体１０で変更してガスの流動抵抗を調整する。壁体１０は、ガス流路の最短距離が小さい流入口７から排出口８までの流路長を、ガス流路の最短距離の大きい流入口７から排出口８までの流路長よりも長くしている。排出ガスは、緩衝チャンバー５内の流路を流れるときに周囲に熱が奪われて温度が低下する。このことから、排出ガスが長い流路を流れて温度センサ２に温度検出されると、温度センサ２の検出温度は低くなり、反対に排出ガスが短い流路を流れて温度センサ２に温度検出されると、温度センサ２の検出温度は高く検出される。このため、温度センサ２までの最短距離が短い二次電池１からの排出ガスは、温度センサ２で高く検出され、温度センサ２までの最短距離が長い二次電池１からの排出ガスは、温度センサ２で低く検出されるので、図の緩衝チャンバー５は、内部に設けた壁体１０でもって、ガス流路の最短距離が小さい流入口７から排出口８までの流路長を、ガス流路の最短距離の大きい流入口７から排出口８までの流路長よりも長くして、複数の二次電池１からの排出ガスの温度を少ない検出誤差で正確に検出する。

本発明の電源装置は、多数の二次電池１を備える大出力の電源装置として有効に使用できる。

本発明の実施例にかかる電源装置の概略断面図である。 本発明の他の実施例にかかる電源装置の概略断面図である。 本発明の実施例にかかる緩衝チャンバーの断面図である。 本発明の他の実施例にかかる緩衝チャンバーの断面図である。 本発明の他の実施例にかかる緩衝チャンバーの断面図である。 本発明の他の実施例にかかる緩衝チャンバーの断面図である。 本発明の他の実施例にかかる緩衝チャンバーの断面図である。 本発明の他の実施例にかかる緩衝チャンバーの断面図である。 本発明の他の実施例にかかる緩衝チャンバーの断面図である。 二次電池から排出される排出ガスの温度変化を示すグラフである。

１…二次電池
２…温度センサ
３…排出ダクト
４…排気弁
５…緩衝チャンバー
６…膨張チャンバー
７…流入口
８…排出口
９…抵抗部
９Ａ…絞り開口
９Ｂ…濾材
９Ｃ…邪魔板（図５）
９Ｄ…邪魔板（図６）
９Ｅ…邪魔板（図７）
９Ｆ…邪魔板（図８）
１０…壁体

Claims (9)

1. 閾値圧力より高くなると開弁してガスを排出する排気弁を有する複数の二次電池と、
   前記二次電池の前記排気弁から排出されるガス温度を検出する温度センサと、
   前記温度センサと前記二次電池との間に接続してなる排出ダクトとを備える電源装置であって、
   前記排出ダクトが前記排気弁からの排出ガスを通過させる緩衝チャンバーを備え、
   前記緩衝チャンバーは、前記排出ガスの流入口と、前記流入口から流入されるガスの排出口と、前記二次電池の前記排気弁から前記温度センサまでのガス流路の最短距離でガスの流動抵抗を特定する抵抗部を備え、
   前記抵抗部が、前記二次電池と前記温度センサとのガス流路の最短距離が短くなるにしたがって、ガスの流動抵抗を大きくする構造としてなることを特徴とする電源装置。
2. 請求項１に記載される電源装置であって、
   前記緩衝チャンバーの前記流入口が、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結され、
   前記抵抗部が、前記流入口に設けてなる絞り開口で、
   前記絞り開口が、前記温度センサまでの最短距離が小さい前記二次電池との間に設けてなる前記流入口の開口面積を、前記温度センサまでの最短距離の大きい前記二次電池との間に設けてなる前記流入口の開口面積よりも小さくしてなることを特徴とする電源装置。
3. 請求項１に記載される電源装置であって、
   前記緩衝チャンバーの前記流入口が、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結され、
   前記抵抗部が、前記流入口のガス流動抵抗を制限する濾材で、
   前記温度センサに近い前記二次電池との間の前記流入口に設けてなる濾材のガス流動抵抗が、前記温度センサに遠い前記二次電池との間の前記流入口のガス流動抵抗よりも大きいことを特徴とする電源装置。
4. 請求項１に記載される電源装置であって、
   前記緩衝チャンバーの前記流入口が、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結され、
   前記抵抗部が、前記流入口から緩衝チャンバーに流入されるガスの通路にあって、ガスの流動方向に交差する姿勢で配置してなる邪魔板で、
   前記温度センサとの最短距離が短い二次電池に連結してなる前記流入口と排出口との間に設けている邪魔板によるガス流動抵抗が、前記温度センサとの最短距離が長い二次電池に連結してなる前記流入口と排出口との間に設けてなる邪魔板のガス流動抵抗よりも大きいことを特徴とする電源装置。
5. 請求項４に記載される電源装置であって、
   前記緩衝チャンバーの前記流入口が、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結され、
   前記抵抗部が、前記流入口から緩衝チャンバーに流入するガスの流路に設けてなる邪魔板で、
   前記邪魔板が、前記流入口と前記邪魔板との間隔でガス流動抵抗を特定しており、
   ガス流動抵抗の大きい邪魔板は、ガス流動抵抗の小さい邪魔板よりも流入口に接近してなることを特徴とする抵抗部。
6. 請求項４記載される電源装置であって、
   前記緩衝チャンバーの前記流入口が、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結され、
   前記抵抗部が、前記流入口から緩衝チャンバーに流入するガスの流路に設けてなる邪魔板で、
   前記邪魔板の面積でガス流動抵抗を特定しており、
   ガス流動抵抗の大きい邪魔板は、ガス流動抵抗の小さい邪魔板よりも大面積としてなることを特徴とする電源装置。
7. 請求項４に記載される電源装置であって、
   前記緩衝チャンバーの前記流入口が、各々の二次電池の排気弁に直接又は間接に連結され、
   前記抵抗部が、前記流入口から緩衝チャンバーに流入するガスの流路に設けてなる邪魔板で、
   前記邪魔板のガスの流動方向に対する角度でガス流動抵抗を特定しており、
   ガス流動抵抗の大きい邪魔板のガスの流動方向に対する角度が、ガス流動抵抗の小さい邪魔板よりもガスの流動方向に対して直交する姿勢としてなることを特徴とする電源装置。
8. 請求項１に記載される電源装置であって、
   前記緩衝チャンバーの抵抗部が、前記流入口から前記排出口までの流路長を変更する壁体で、
   前記温度センサに近い前記流入口の流路に設けてなる壁体が、前記温度センサに遠い前記流入口の流路に設けてなる壁体よりも流路を長くする位置に配置されてなることを特徴とする電源装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載される電源装置であって、
   前記温度センサが温度ヒューズである電源装置。

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