JP2018077932A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として、ハイブリッドカーや電気自動車等の自動車を駆動するモータの電源用、あるいは家庭用、工場用の蓄電用途等に使用される大電流用の電源として最適な電源装置に関し、特に電池セルのガス排出弁から排出されるガス等の排出ガスを排出ダクトで外部に排出する電源装置に関する。 The present invention mainly relates to a power supply device that is optimal as a power source for a motor that drives a vehicle such as a hybrid car or an electric vehicle, or a power source for large currents that is used for power storage for home use or factory use. The present invention relates to a power supply device that discharges exhaust gas such as gas discharged from a gas discharge valve of a cell to the outside through a discharge duct.
電源装置は、複数の電池セルを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し、電池セルの個数を増加して充放電できる容量を大きくしている。この電源装置は、安全性を向上するために、各々の電池セルにガス排出弁を設けている。ガス排出弁は、電池セルの内圧が異常に上昇すると開弁して、電池セルの外装缶が破壊されるのを防止する。開弁するガス排出弁から排出されるガス等を外部にスムーズに排出するために、ガス排出弁の排出口に排出ダクトを連結した電源装置は開発されている(特許文献1参照)。特に、電気自動車に搭載される電源装置では、容量が大きい電池セルが採用されるが、個々の電池セルの容量が増加すると、ガス排出弁が作動した際に排出されるガスの量も増加する。そのため、この種の用途で用いられる電源装置は、排出ダクトを介して、ガス排出弁から排出されるガス等を外部に誘導できるように構成されることが多い。 In the power supply device, a plurality of battery cells are connected in series to increase the output voltage, and connected in parallel to increase the output current, and the number of battery cells is increased to increase the chargeable / dischargeable capacity. In this power supply device, each battery cell is provided with a gas discharge valve in order to improve safety. The gas discharge valve opens when the internal pressure of the battery cell rises abnormally and prevents the outer can of the battery cell from being destroyed. In order to smoothly discharge the gas discharged from the gas discharge valve to be opened to the outside, a power supply device in which a discharge duct is connected to the discharge port of the gas discharge valve has been developed (see Patent Document 1). In particular, in a power supply device mounted on an electric vehicle, a battery cell having a large capacity is adopted. However, as the capacity of each battery cell increases, the amount of gas discharged when the gas discharge valve is activated also increases. . Therefore, the power supply device used in this type of application is often configured to be able to guide the gas discharged from the gas discharge valve to the outside through the discharge duct.
特許文献1の電源装置は、角形電池をガス排出弁の排出口が上面に位置するように積層して電池ブロックとしている。電池ブロックの上面には、各々のガス排出弁の排出口に排出ダクトを連結している。この構造の電源装置は、ガス排出弁から排出されるガスなどを排出ダクトで外部に排気することができる。
In the power supply device of
電池ブロックの上面に排出ダクトを配置する電源装置は、ガス排出弁から排出されるガスなどの排出ガスを漏れなく排出ダクトに流入させるのが難しい。とくに、多数の電池セルを積層している電池ブロックに排出ダクトを連結する構造は、電池セルの寸法誤差、経時的に発生する電池セルと排出ダクトとの相対的な位置ずれ、シール材を介して排出ダクトを連結する構造にあってはシール材の劣化等が原因で、長期間にわたって、排出ダクトを排出ガスが漏れない状態で電池ブロックの定位置に連結することが極めて難しい。 In the power supply device in which the discharge duct is disposed on the upper surface of the battery block, it is difficult to allow exhaust gas such as gas discharged from the gas discharge valve to flow into the discharge duct without leakage. In particular, the structure in which the discharge duct is connected to the battery block in which a large number of battery cells are stacked has a dimensional error of the battery cell, a relative positional deviation between the battery cell and the discharge duct, and a sealant. Therefore, it is extremely difficult to connect the exhaust duct to a fixed position of the battery block for a long period of time without exhaust gas leakage due to deterioration of the sealing material.
本発明は、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、電池セルの破断膜を排出ガスのガイドに併用して極めて簡単な構造としながら、開弁したガス排出弁から排出される排出ガスの漏れを少なくし排出ダクトに案内して外部に排出できる電源装置を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving the above drawbacks. An important object of the present invention is to use a rupture membrane of a battery cell in combination with an exhaust gas guide to make the structure extremely simple, while reducing leakage of exhaust gas exhausted from the opened gas exhaust valve and guiding it to the exhaust duct. It is another object of the present invention to provide a power supply device that can be discharged to the outside.
本発明の電源装置は電池ブロック1の上面に、ガスの排出ダクト2を連結している。電池ブロック1は、トッププレート3にガス排出弁4の排出口5を設けている複数の電池セル6を、トッププレート3を同一平面に配置する姿勢で積層している。排出ダクト2は、トッププレート3の上面に、複数の電池セル6の積層方向に延びる姿勢で配置されて、トッププレート3との対向面に設けている流入開口部7を各々の電池セル6の排出口5に連結している。ガス排出弁4は、トッププレート3の内側に固定されて、排出口5を気密に密閉する破断膜8を備える。ガス排出弁4は、電池セル6の内圧が設定圧力よりも高くなる状態で破断膜8を破断して、電池セル6内のガスを排出口5から排出ダクト2に排気する。破断膜8は、電池セル6の内圧が設定圧力よりも高くなる状態で破断される破断ライン10を設けている。破断膜8は、破断されてガス排出弁4を開弁する状態で、破断して分離された破断縁8Aを排出ダクト2の下端縁よりも上方に配置して、排出ガスを排出ダクト2に誘導するようにしている。
In the power supply device of the present invention, a
以上の電源装置は、破断された破断膜を、排出されるガスを排出ダクトに誘導するガイドに併用して、排出ガスを漏れなく排出ダクトに流入でき、長期間にわたって排出ガスを漏れなく排出ダクトで外部に排出できる特徴がある。とくに、以上の電源装置は、開弁したガス排出弁から排出されるガスを排出ダクトに漏れなく誘導するために専用の部材を設ける必要がなく、破断された破断膜のガスを排出ダクトに誘導してガス漏れを遮断するガイドに併用するので、極めて簡単な構造としながら漏れなくガスを排出ダクトか外部に排出できる。さらに、以上の電源装置は、電池セルの内圧で破断された破断膜を、破断して分離された破断縁を排出ダクトの下端縁よりも上方に配置して排出ガスを排出ダクトに誘導するので、分離された各々の破断膜が、排出されるガスを排出ダクトの下端縁よりも上方に排出して、排出ダクトと電池セルとの隙間からのガス漏れを遮蔽してガス漏れを有効に阻止する。 The above power supply device can use the ruptured rupture film together with a guide that guides the exhausted gas to the exhaust duct, allowing the exhaust gas to flow into the exhaust duct without leaking, and discharging the exhaust gas without leaking over a long period of time. It can be discharged outside. In particular, the above power supply apparatus does not require a dedicated member to guide the gas discharged from the opened gas discharge valve to the discharge duct without leakage, and guides the gas of the broken membrane to the discharge duct. Since it is also used as a guide for blocking gas leakage, the gas can be discharged to the outside of the discharge duct without leakage while having an extremely simple structure. Further, the above power supply device guides the exhaust gas to the exhaust duct by disposing the rupture film, which is ruptured by the internal pressure of the battery cell, with the rupture edge separated by breaking above the lower end edge of the exhaust duct. Each separated rupture membrane discharges the discharged gas above the lower edge of the discharge duct, effectively blocking the gas leak from the gap between the discharge duct and the battery cell. To do.
さらにまた、以上の電源装置は、破断膜でガスを排出ダクトに誘導して漏れを防止するので、寸法誤差や経時的な劣化や位置ずれが原因で排出ダクトと電池ブロックとの間に隙間が生じても、ガス漏れを少なくしながら排出ダクトに誘導して外部に排出できる特徴も実現する。 Furthermore, since the above power supply device prevents gas leakage by guiding the gas to the discharge duct with a rupture film, there is a gap between the discharge duct and the battery block due to dimensional errors, deterioration over time, and displacement. Even if it occurs, a feature that it can be guided to the discharge duct and discharged to the outside while reducing gas leakage is realized.
本発明の電源装置の破断膜8は、破断ライン10の両端部に連結して、破断ライン10と交差する方向であって、破断ライン10の両側に延びる両端破断ライン11を設けて、破断ライン10が破断される状態で、両端破断ライン11も破断して、ガス排出弁4を開弁状態とすることができる。
The
以上の電源装置は、よりスムーズに排出ガスを排出ダクトに誘導して漏れなく外部に排出できる特徴がある。それは、破断膜が破断ラインと両端破断ラインの両方で破断されて、排出ガスを排出ダクトに漏れない誘導できる理想的な形状に変形されるからである。 The power supply device described above has a feature that exhaust gas can be more smoothly guided to the discharge duct and discharged to the outside without leakage. This is because the rupture membrane is broken at both the rupture line and the both-end rupture line, and is transformed into an ideal shape that can guide the exhaust gas without leaking into the exhaust duct.
本発明の電源装置は、破断ライン10の両端に配置している両端破断ライン11の先端を連結するように、折曲ライン12を設けて、破断ライン10が破断される状態で、両端破断ライン11も破断し、折曲ライン12を折曲して、ガス排出弁4を開弁状態とすることができる。
The power supply device of the present invention is provided with a
以上の電源装置は、さらにスムーズに排出ガスを排出ダクトに誘導して漏れなく外部に排出できる特徴がある。それは、破断膜が破断ラインと両端破断ラインの両方で破断され、さらに折曲ラインで折曲されることで、排出ガスを排出ダクトに漏れないように誘導できるより理想的な形状に変形されるからである。 The power supply device described above has a feature that exhaust gas can be more smoothly guided to the discharge duct and discharged to the outside without leakage. It is deformed into a more ideal shape that can guide the exhaust gas not to leak into the exhaust duct by breaking the break membrane at both the break line and the break line at both ends and then folding at the folding line Because.
本発明の電源装置は、排出ダクト2の流入開口部7に、ガス排出弁4の排出口5に挿入される連結筒13を設けて、連結筒13を排出口5に挿入して、排出ダクト2の流入開口部7にガス排出弁4の排出口5を連結することができる。
In the power supply device of the present invention, a connecting
以上の電源装置は、さらにスムーズに排出ガスを排出ダクトに誘導して漏れなく外部に排出できる特徴がある。それは、排出ダクトの連結筒をガス排出弁の排出口に挿入しているので、破断されて破断膜の先端部が連結筒の内側に挿入され、この形状に変形した破断膜が排出ガスを排出ダクトにさらに漏れないように誘導できるからである。また、排出ダクトの連結筒をガス排出弁の排出口に挿入する構成とすると、連結筒の変形により、電池セルの積層構造に伴う位置ずれを吸収する効果も期待できる。 The power supply device described above has a feature that exhaust gas can be more smoothly guided to the discharge duct and discharged to the outside without leakage. Because the connecting cylinder of the exhaust duct is inserted into the exhaust port of the gas exhaust valve, the tip of the ruptured membrane is inserted inside the connecting cylinder, and the ruptured membrane transformed into this shape discharges the exhaust gas. This is because it can be guided so as not to leak further into the duct. Moreover, if it is set as the structure which inserts the connection cylinder of a discharge duct in the discharge port of a gas exhaust valve, the effect which absorbs the position shift accompanying the laminated structure of a battery cell by deformation | transformation of a connection cylinder can also be anticipated.
本発明の電源装置は、連結筒13の外形をガス排出弁4の排出口5の内形よりも小さくして、連結筒13をガス排出弁4の排出口5に挿入する状態で、連結筒13と排出口5との間に、寸法誤差を吸収する隙間を設けることができる。
The power supply device according to the present invention is configured so that the outer shape of the
以上の電源装置は、多数の電池セルを積層する電池ブロックにおいても、寸法誤差のある各々の電池セルのガス排出弁の排出口に確実に連結筒を挿入してよりスムーズに排出ガスを排出ダクトに誘導して漏れなく外部に排出できる特徴がある。とくに、寸法誤差によって、連結筒と排出口との間に漏れ隙間が発生しても、排出ダクトの連結筒をガス排出弁の排出口に挿入しているので、破断された破断膜の先端部を連結筒の内側に挿入して、排出ガスを排出ダクトにさらに漏れないように誘導できる。 Even in the battery block in which a large number of battery cells are stacked, the above power supply apparatus reliably inserts a connecting cylinder into the discharge port of the gas discharge valve of each battery cell having a dimensional error, thereby discharging the exhaust gas more smoothly. It has the characteristic that it can be discharged to the outside without being leaked by guiding it. In particular, even if a leak gap occurs between the connecting cylinder and the discharge port due to a dimensional error, the connecting tube of the discharge duct is inserted into the discharge port of the gas discharge valve, so that the tip of the broken membrane is broken. Can be inserted inside the connecting cylinder to guide the exhaust gas from leaking further into the exhaust duct.
本発明の電源装置は、排出ダクト2の流入開口部7をシール材14を介してガス排出弁4の排出口5に連結することができる。この電源装置は、シール材で排出ガスの漏れをより少なくして排出ダクト2に挿入して外部に排出できる。シール材は、トッププレート3の表面と排出ダクト2との間に設けることができる。
In the power supply device of the present invention, the inflow opening 7 of the
本発明の電源装置は、電池セルを非水系電解液二次電池とすることがでる。この電源装置は、充放電容量を大きい非水系電解液二次電池を使用して、電池ブロック全体の充放電容量を大きくできる。 In the power supply device of the present invention, the battery cell can be a non-aqueous electrolyte secondary battery. This power supply device can increase the charge / discharge capacity of the entire battery block by using a non-aqueous electrolyte secondary battery having a large charge / discharge capacity.
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。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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a power supply device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the power supply device as follows. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図1に示す電源装置は、複数の電池セル6を積層している電池ブロック1に、電池セル6のガス排出弁4から排出される排出ガスを外部に排出する排出ダクト2を連結している。
In the power supply device shown in FIG. 1, a
電池ブロック1は、対向面を角形とする角形電池の電池セル6を積層している。電池セル6は、厚さに比べて幅が広い、言い換えると幅よりも薄い対向面を四角形とする角形電池で、厚さ方向に積層されて電池ブロック1としている。電池セル6はリチウムイオン二次電池である。ただし、電池セル6は、リチウムイオン二次電池などの非水系電解液二次電池のみでなく、充電できる他のすべての二次電池を使用できる。
The
電池ブロック1は、トッププレート3の上面に固定される排出ダクト2に、各々の電池セル6のガス排出弁4から排出されるガスを流入できるように、複数の電池セル6を、トッププレート3を同一平面に配置し、かつ各々の電池セル6のガス排出弁4を積層方向に直線状に並べる姿勢で積層している。
In the
図1の電池セル6は、外装缶の上方開口部を封口板で気密に密閉している。上面のトッププレート3は封口板で、その両端部に正負の電極端子15を突出して設けて、中央部にガス排出弁4の排出口5を設けている。外装缶と封口板はアルミニウムやアルミニウム合金などの金属製で、外装缶は金属板をプレス加工して製作され、封口板は、外装缶の上方開口部に固定されて外装缶を気密に密閉している。トッププレート3の封口板は、その両端部に正負の電極端子15を固定して、正負の電極端子15の中間にガス排出弁4を設けている。ガス排出弁4は、封口板の排出口5の内面に破断膜8を固定して封口板に設けている。
The
積層される複数の電池セル6は、正負の電極端子15を介して、直列及び/又は並列に接続される。隣接する電池セル6の正負の電極端子15は、バスバー16を介して互いに直列及び/又は並列に接続され、あるいは電極端子を直接に連結して接続される。隣接する電池セルを直列に接続している電源装置は、出力電圧を高くでき、隣接する電池セルを並列に接続して、充放電の電流を大きくできる。直列に接続される電池セル6は、電池セル6の間に絶縁セパレータ(図示せず)を挟んで、あるいは電池セル6の表面を絶縁して互いに絶縁状態で積層される。ただし、電池セル6は外装缶をプラスチック等の絶縁材として、絶縁することなく積層できる。図1に示す電池ブロック1は、複数の電池セル6を、トッププレート3を同一面に配置する姿勢で積層して、各々の電池セル6の排出口5を直線状に配置している。複数の電池セル6を積層している電池ブロック1は、その両端面にエンドプレート17を配置し、一対のエンドプレート17を連結具(図示せず)で連結して、電池セル6を積層状態に固定している。
The plurality of
ガス排出弁4は、トッププレート3の内側、すなわち封口板の内側に固定している破断膜8を備える。破断膜8は、電池セル6の内圧が設定圧力よりも高くならない状態では破断されず、排出口5を気密に密閉してガス排出弁4を閉弁状態とする。電池セル6の内圧が設定圧力よりも高くなると、破断膜8は破断されてガス排出弁4を開弁状態とする。ガス排出弁4が開弁されると、排出口5を通過して電池セル6の内部が外部に開放され、内部からガスを排出ダクト2に放出して内圧の上昇を防止する。
The
破断膜8は、電池セル6の内圧が設定圧力よりも高くなると破断して、ガス排出弁4を開弁状態とする。破断膜8は、ガス排出弁4の開閉をコントロールする弁体の作用に加えて、排出口5から排出されるガスを排出ダクト2に誘導してガス漏れを防止するガイドの作用にも併用される。破断膜8は、破断状態で特定の姿勢に変形して、排出口5から排出されるガスを排出ダクト2に誘導するように、破断ライン10を設けている。図1の電池セル6は電池セル積層方向、すなわち電池セルの厚さ方向に延びるように破断ライン10を設けている。
The
破断膜8の破断された状態を図2の拡大断面図の鎖線で示している。この図に示すように、破断膜8は、電池セル6の内圧に押されて破断するので、分離された破断縁8Aが上方に移動して、破断縁8Aと折曲部との間を排出ダクト2の両側に設けている側壁18の下端縁に接触させる。この形状に変形された破断膜8は、破断縁8Aを排出ダクト2の下端縁よりも上方に配置して、排出されるガスの流動方向を矢印で示すように上方に誘導する。排出されるガスは、上窄みテーパー状に変形する破断膜8に沿って流れて、分離された破断縁8Aの間から矢印で示すように、上方に流動される。破断された破断膜8で上方に誘導される排出ガスは、排出ダクト2の内部に向かって流れて、排出ダクト2と電池セル6との隙間から漏れることなく、外部に排出される。流動する気体は流速が速くなるに従って圧力が低下するので、分離された破断縁8Aの隙間を高速流動する排出ガスは圧力が低下して、排出ダクト2と電池セル6との隙間からの漏れを防止する。
The broken state of the
さらに、図1の電池セルの破断膜8は、電池セル6の積層方向に延びるように破断ライン10を設けているので、破断された状態では、図2に示すように、電池セル6の内圧に押されて両側の破断縁8Aを排出ダクト2の下端縁よりも上方に配置する。破断してこの形状に変形した破断膜8は、排出ダクト2の両側にあって、電池セル6の積層方向に延びる側壁18の内側でハ字状に変形して、排出ダクト2と電池セル6との間の隙間からのガス漏れを遮蔽する。分離された破断縁8Aが側壁18の下端縁よりも上方にあって、排出ガスを破断縁8Aから上方に排出して、排出ガスが側壁18と電池セル6との間の隙間に流入するのを阻止するからである。すなわち、排出ガスは、破断されてハ字状に変形した両側の破断膜8の隙間を通過して、破断膜8の破断縁8Aから上方に排出される。ガスを排出する破断縁8Aは、排出ダクト2の両側に設けている側壁18の下端縁よりも上方に位置するので、破断膜8でもって排出ガスは排出ダクト2と電池セル6との隙間よりも上方に排出されて、排出ダクト2の側壁18と電池セル6との隙間に流入するのを阻止する。すなわち、破断した破断膜が隙間に流入するガスを遮蔽して、ガス漏れを防止する。
Further, since the
図6と図7のガス排出弁4の破断膜8は、破断状態における形状をより理想的な形状に制御するために、破断ライン10の両端部に連結して両端破断ライン11を設けている。図6の破断膜8は、電池セル6の積層方向に延びるように破断ライン10を設けている。図7の破断膜8は、電池セル6の幅方向に延びるように破断ライン10を設けている。両端破断ライン11は、図6と図7の平面図に示すように、破断ライン10と交差する方向、図にあっては破断ライン10と直交する方向であって、破断ライン10の両側に延びるように設けている。この破断膜8は、破断ライン10と両端破断ライン11の両方が破断されるので、破断縁8Aの全体を排出ダクト2の下端縁よりも上方に配置して、排出ガスをよりスムーズに排出ダクト2に誘導できる。
The
さらに、図6と図7の破断膜8は、破断ライン10に加えて折曲ライン12も設けている。折曲ライン12は、破断ライン10の両端に連結している両端破断ライン11の先端部を連結するように設けている。図6の破断膜8は、排出口5の内縁と破断ライン10との間であって、排出口5の内縁と破断ライン10の中央部よりも排出口5の内縁に接近する位置に折曲ライン12を設けている。この破断膜8は、破断する状態では折曲ライン12で折曲されて、よりスムーズに排出ガスを排出ダクト2に誘導する。それは、図3ないし図5の拡大断面図で示すように、破断された破断膜8を、より垂直姿勢に近い大きな傾斜角に変形して、排出ガスをスムーズに排出ダクト2に誘導できるからである。とくに、折曲ライン12のある破断膜8は、折曲ライン12の位置を調整して、破断状態における傾斜角度を調整できるので、破断した破断膜8の形状を、排出口5の大きさや排出ダクト2の形状に最適な形状にできる特徴も実現できる。
Further, the
排出ダクト2は、各々の電池セル6のガス排出弁4から排出されるガスを流入させて外部に排出する。排出ダクト2は、図2ないし図5に示すように、下方に流入開口部7を有する筒形又は溝形で、トッププレート3の上面に、複数の電池セル6の積層方向に延びる姿勢で配置されて、トッププレート3との対向面に、電池セル6のガス排出弁4の排出口5に流入開口部7を連結している。排出ダクト2は、両側に設けている側壁18の下端縁を電池セル6のトッププレート3に連結して、流入開口部7を各々の電池セル6のガス排出弁4に連結している。
The
図2と図3の横断面図に示す排出ダクト2を下側からみた斜視図を図8に示している。この図に示す排出ダクト2は、全体を四角筒状として底には、ガス排出弁4の排出口5に挿入される連結筒13を下面に突出して設けている。この排出ダクト2は、連結筒13を排出口5に挿入して、ガス排出弁4から排出されるガスをより確実に排出ダクト2に誘導できる。この形状の排出ダクト2に連結される電池セル6は、図6と図7に示す破断膜8を使用して、ガス漏れを防止できる。ガス排出弁4の排出口5に連結筒13を挿入しているので、破断された破断膜8が連結筒13の対向する周壁の内面に上向きに折曲されて、排出ガスを排出ダクト2に誘導するからである。
FIG. 8 is a perspective view of the
図4に示す排出ダクト2は、全体の形状を溝形として、スリット状に連続する流入開口部7を下面に設けている。この排出ダクト2は、図6に示すように、破断ライン10を電池セル6の積層方向に延びるように設けている電池セル6を使用して、効果的にガス漏れを防止できる。破断された破断膜8を図4の断面図に示すように、排出ダクト2両側の側壁18の内面に配置して、ガス漏れを遮蔽できるからである。この図の排出ダクト2は、両側の側壁18の下端面をトッププレート3の上面に接触して、流入開口部7をガス排出弁4の排出口5に連結する。この構造の排出ダクト2は、図4と、図6及び図7の鎖線で示すように、電池セル6の上面との間に、ゴム状弾性シートのシール材14を挟着して、電池セル6との隙間を少なくできる。これ等の図に示すシール材14は、ガス排出弁4の排出口5を設けている位置に貫通孔を設けており、貫通孔を介して排出口5を排出ダクト2の流入開口部7に連結する。
The
図5の排出ダクト2は、連結筒13の下端面を傾斜面として、上窄みテーパー状としている。この排出ダクト2は、連結筒13を排出口5に挿入して、破断した破断膜8をより垂直姿勢としてガスをよりスムーズに排出ダクト2内に流入できる。
The
連結筒13を設けた排出ダクト2は、連結筒13の外形を排出口5の内形よりも小さくして、連結筒13を排出口5に挿入する状態で、連結筒13と排出口5との間に、電池セル6の寸法誤差を吸収する隙間を設けることができる。電池セル6は、厚さや排出口5の位置に寸法誤差が発生する。電池セル6の寸法誤差は、複数の電池セル6を積層して排出口5の位置ずれの原因となる。連結筒13の外形を排出口5の内形よりも小さくしている排出ダクト2は、寸法誤差のある電池セル6の排出口5に無理なく挿入して組み立てできる。ただ、連結筒13と排出口5との間に設けた隙間は、ガス漏れの原因となる。本発明の電源装置は、破断した破断膜8で排出ガスを排出ダクト2に誘導して漏れを防止する独得の構造としているので、連結筒13と排出口5との間に隙間があっても、ガス漏れを防止して排出ガスを排出ダクト2に流入できる。この構造の電源装置は、排出ダクト2と電池セル6上面との間にシール材14を挟着して、隙間を少なくしてガス漏れをより完全に防止することもできる。
The
以上の通り、図1ないし図8に基づいて、本発明の実施の形態にかかる電源装置の構成を説明したが、本発明の実施の形態の電源装置は、上述の構成に加えて、複数の電池セル6を冷却するための冷却機構を備える構成とすることもできる。
冷却機構は、ファンなどを用いて冷却風を導入する空冷式の冷却装置や、冷媒を利用した液冷式の冷却装置などがある。特に、空冷式の冷却装置を備える場合、冷却風が流れる流路を形成する必要があり、車内の空気を導入する構成となることが多い。このような構成の場合、電源装置が配置されている空間と、車内の空間とが連通することになる。
As described above, the configuration of the power supply device according to the embodiment of the present invention has been described based on FIG. 1 to FIG. 8, but the power supply device according to the embodiment of the present invention has a plurality of configurations in addition to the above configuration. It can also be set as the structure provided with the cooling mechanism for cooling the
The cooling mechanism includes an air cooling type cooling device that introduces cooling air using a fan or the like, and a liquid cooling type cooling device that uses a refrigerant. In particular, when an air-cooled cooling device is provided, it is necessary to form a flow path through which cooling air flows, and in many cases, the air is introduced into the vehicle. In such a configuration, the space in which the power supply device is disposed communicates with the space in the vehicle.
本発明の実施の形態では、上述の排出ダクト2を備える構成となっているため、電源装置が配置されている空間と、ガス排出弁4から排出されるガスが流れる流路とは、排出ダクト2を介して区画されるため、ガス排出弁4から排出されるガスが車内へ流入することを防止できる。
In the embodiment of the present invention, since the
本発明の電源装置は、複数の電池セル6を積層して容量を大きくしている電源であって、高い安全性の要求される用途に最適に使用され、とくに、異常時に電池セル6のガス排出弁4が開弁して排出されるガスを漏れないように外部に排出して、安全性を改善することが要求される電動車両などに特に便利に使用できる。
The power supply apparatus according to the present invention is a power supply in which a plurality of
1…電池ブロック
2…排出ダクト
3…トッププレート
4…ガス排出弁
5…排出口
6…電池セル
7…流入開口部
8…破断膜 8A…破断縁
10…破断ライン
11…両端破断ライン
12…折曲ライン
13…連結筒
14…シール材
15…電極端子
16…バスバー
17…エンドプレート
18…側壁
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記トッププレートの上面に、複数の電池セルの積層方向に延びる姿勢で配置されて、前記トッププレートとの対向面に設けてなる流入開口部を各々の電池セルの前記排出口に連結してなる排出ダクトとを備え、
前記ガス排出弁は、前記トッププレートの内側に固定されて、前記排出口を気密に密閉する破断膜を備え、
前記ガス排出弁は、前記電池セルの内圧が設定圧力よりも高くなる状態で前記破断膜を破断して、前記電池セル内のガスを前記排出口から前記排出ダクトに排気するようにしてなる電源装置であって、
前記破断膜は、前記電池セルの内圧が設定圧力よりも高くなる状態で破断される破断ラインを設けており、
前記破断膜は、破断されて前記ガス排出弁を開弁する状態で、破断して分離された破断縁を前記排出ダクトの下端縁よりも上方に配置して、排出ガスを前記排出ダクトに誘導するようにしてなることを特徴とする電源装置。 A battery block formed by laminating a plurality of battery cells, each having a gas discharge valve outlet on the top plate, in a posture in which the top plate is arranged in the same plane;
An upper surface of the top plate is arranged in a posture extending in the stacking direction of a plurality of battery cells, and an inflow opening formed on a surface facing the top plate is connected to the discharge port of each battery cell. A discharge duct,
The gas discharge valve includes a rupture membrane fixed inside the top plate and hermetically sealing the discharge port,
The gas discharge valve is a power source configured to break the rupture film in a state where the internal pressure of the battery cell is higher than a set pressure, and to exhaust the gas in the battery cell from the discharge port to the discharge duct. A device,
The rupture membrane is provided with a rupture line that is ruptured in a state where the internal pressure of the battery cell is higher than a set pressure,
In the state where the rupture membrane is ruptured and the gas discharge valve is opened, the rupture edge separated by rupture is disposed above the lower end edge of the discharge duct to guide the exhaust gas to the discharge duct. A power supply device characterized by comprising:
前記破断膜が、前記破断ラインの両端部に連結して、前記破断ラインと交差する方向であって、前記破断ラインの両側に延びる両端破断ラインを設けており、
前記破断ラインが破断される状態で、前記両端破断ラインも破断されて、前記ガス排出弁を開弁状態とするようにしてなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1,
The rupture membrane is connected to both ends of the rupture line, and is provided in a direction intersecting the rupture line and extending on both sides of the rupture line.
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the both-end broken line is also broken while the broken line is broken, so that the gas discharge valve is opened.
前記破断ラインの両端に配置されてなる両端破断ラインの先端を連結するように、折曲ラインを設けており、
前記破断ラインが破断される状態で、前記両端破断ラインが破断されて、前記折曲ラインが折曲されて、前記ガス排出弁を開弁状態とするようにしてなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 2,
A bending line is provided so as to connect the ends of the both-end breaking lines arranged at both ends of the breaking line,
The power supply apparatus, wherein the both-end broken line is broken and the bent line is bent to open the gas discharge valve in a state where the broken line is broken. .
前記排出ダクトの流入開口部に、前記ガス排出弁の排出口に挿入される連結筒を設けており、前記連結筒が前記排出口に挿入されて、前記排出ダクトの前記流入開口部が前記ガス排出弁の排出口に連結されてなる電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 3,
A connecting cylinder to be inserted into the outlet of the gas exhaust valve is provided at the inlet opening of the exhaust duct, the connecting cylinder is inserted into the outlet, and the inlet opening of the exhaust duct is connected to the gas A power supply unit connected to the discharge port of the discharge valve.
前記連結筒の外形が前記ガス排出弁の排出口の内形よりも小さく、前記連結筒が前記ガス排出弁の排出口に挿入された状態で、前記連結筒と前記排出口との間に、寸法誤差を吸収する隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。 It is a power supply device described in Claim 4, Comprising:
The outer shape of the connecting tube is smaller than the inner shape of the discharge port of the gas discharge valve, and the connecting tube is inserted into the discharge port of the gas discharge valve, between the connecting tube and the discharge port, A power supply device comprising a gap for absorbing a dimensional error.
前記排出ダクトの流入開口部がシール材を介して前記ガス排出弁の排出口に連結されてなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 5,
An inflow opening of the exhaust duct is connected to an exhaust port of the gas exhaust valve via a sealing material.
前記シール材が、前記トッププレートの表面と前記排出ダクトとの間に設けられてなることを特徴とする電源装置。 It is a power supply device described in Claim 6, Comprising:
The power supply device, wherein the sealing material is provided between a surface of the top plate and the discharge duct.
前記電池セルが非水系電解液二次電池とすることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 7,
The battery cell is a non-aqueous electrolyte secondary battery.
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US20130330579A1 (en) * | 2011-03-25 | 2013-12-12 | Hitachi Vehicle Energy, Ltd. | Battery block and power supply device |
JP6223978B2 (en) * | 2012-08-09 | 2017-11-01 | 三洋電機株式会社 | Power supply device, electric vehicle including the same, and power storage device |
JP5929670B2 (en) * | 2012-09-26 | 2016-06-08 | 株式会社豊田自動織機 | Battery module and battery pack |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021145646A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Gas venting device and battery pack comprising same |
WO2022065211A1 (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 三洋電機株式会社 | Battery module |
JP7378632B2 (en) | 2021-07-29 | 2023-11-13 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | Batteries, electrical devices, battery manufacturing methods and manufacturing equipment |
US11955657B2 (en) | 2021-07-29 | 2024-04-09 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Battery, powered device, method for preparing battery, and device for preparing battery |
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