JP2020113422A

JP2020113422A - 電池パック

Info

Publication number: JP2020113422A
Application number: JP2019002540A
Authority: JP
Inventors: 悠史近藤; Yuji Kondo; 信司鈴木; Shinji Suzuki
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2020-07-27
Anticipated expiration: 2039-01-10
Also published as: JP7099335B2

Abstract

【課題】二次電池の異常時にケース内に発生した一酸化炭素がケース外へ放出されることを抑制できる電池パックを提供すること。【解決手段】電池パック１４は、ケース１５の排出口２６に接続された排気ダクト２７と、排気ダクト２７に空気を流入させるために当該排気ダクト２７に設けられた給気口２７ｃと、を備える。また、電池パック１４は、逆止弁３０を有する。逆止弁３０は、排気ダクト２７の内圧が負圧となったときに給気口２７ｃから排気ダクト２７への空気の流入を許容する一方で、排気ダクト２７を流れる一酸化炭素が給気口２７ｃから排出されることを抑止する。電池パック１４は、二次電池２０の内圧が開放されたときのケース１５の内圧に対し、排気ダクト２７の内圧が負圧になるように開閉部２８を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、圧力開放弁を有する複数の二次電池を収容するケースを有する電池パックに関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が複数搭載されている。複数の二次電池は、直列接続又は並列接続された電池モジュールとして電池パックのケースに収容されている。また、二次電池の電池ケースには、正極及び負極の積層体である電極組立体、及び電解液が収容されている。二次電池の電池ケースにおける壁部には、電池ケース内の圧力を電池ケース外に開放させる圧力開放弁が設けられている。

二次電池では、正極と負極との内部短絡や、過充放電などによって、電極組立体の一部が発熱し、この電極組立体の発熱反応が制御不能に繰り返される状態、所謂熱暴走に陥ることがある。二次電池が熱暴走した状態では、二次電池の温度は自発的に上昇し続ける。すると、電解液が分解され、電池ケース内にガスが発生し、電池ケースの内圧が上昇する。そして、電池ケースの内圧が既定値を超えると、圧力開放弁が破断して、電池ケースの内圧が開放されるとともに、電池ケース内からガスが噴出する。ガスの噴出により、電池パックのケースの内圧が上昇するが、ケースの内圧上昇に伴う破損を抑制するため、例えば、特許文献１では、電池パックのケースに、ガスを排出するための機構を設けている。

特許文献１の組電池は、複数の二次電池から構成される電池群を収容したケースを備える。ケースは、電池群の周囲に冷却空気を流す冷却流路と、冷却流路から区画され、二次電池から放出されたガスを排気するガス排気流路と、冷却流路とガス排気流路とを連通する短絡流路と、を有する。また、組電池は、冷却流路の給気口及び排気口それぞれに設けられた開閉弁を有するとともに、短絡流路にリリーフ弁を有する。

そして、二次電池からガスが放出された場合、開閉弁が閉じられ、冷却流路が閉じられる。さらに、冷却流路の内圧が所定値以上に上昇すると、リリーフ弁が開放される。これにより、冷却流路は短絡流路を介してガス排気流路に連通し、冷却流路内の気体がガス排気流路を通して室外又は車外に排気される。その結果、ケースの内圧上昇が抑制され、ケースの破損が抑制される。

特開２０１０−１９２２０９号公報

ところが、電池パックのケース内において、二次電池の電池ケースから噴出したガスに引火することがある。このとき、ケース内は酸素欠乏状態となり、類焼が阻止されるが、ケース内が酸素欠乏状態となるため、ケース内には有害ガスである一酸化炭素が発生することがある。しかし、特許文献１に開示のガス排出機構においては、ケースの破損を抑制するため、ケース内のガスをそのままケースから室外又は車外に排出しており、上記のように一酸化炭素が発生した場合は、一酸化炭素がそのまま室外又は車外に排出されることとなり、環境的に好ましくない。

本発明の目的は、二次電池の異常時にケース内に発生した一酸化炭素がケース外へ放出されることを抑制できる電池パックを提供することにある。

上記問題点を解決するための電池パックは、電池ケース内に電解液及び電極組立体が収容され、前記電池ケースの内圧が規定圧力を超えた場合に前記電池ケースの内圧を開放する圧力開放弁を有する複数の二次電池と、複数の前記二次電池を収容する密閉状のケースと、前記ケース内に発生した一酸化炭素を当該ケースの外へ排出するために前記ケースに設けられた排出口と、前記排出口に接続され、当該排出口から前記ケースの外へ排出された前記一酸化炭素が流れる排気ダクトと、前記排気ダクトに空気を流入させるために当該排気ダクトに設けられた給気口と、前記排気ダクトの内圧が負圧となったときに前記給気口から前記排気ダクトへの空気の流入を許容する一方で、前記排気ダクトを流れる前記一酸化炭素が前記給気口から排出されることを抑止する逆止弁と、を有し、前記圧力開放弁によって前記電池ケースの内圧が開放されたときの前記ケースの内圧に対し前記排気ダクトの内圧が負圧になるように設定されていることを要旨とする。

これによれば、電池パックのケース内において、いずれかの二次電池に熱暴走が発生し、圧力開放弁によって二次電池の内圧が開放されると、二次電池の電池ケースからガスが電池ケース外に噴出し、噴出したガスに引火することがある。このとき、密閉状のケース内は酸素欠乏状態となり、類焼が阻止されるが、ケース内が酸素欠乏状態となるため、ケース内には有害ガスである一酸化炭素が発生する。

ケースの内圧に対し排気ダクトの内圧が負圧になると、ケース内の一酸化炭素は排気ダクトに流れ込む。排気ダクト内が負圧になると、逆止弁が開き、給気口から排気ダクト内に空気が供給される。すると、排気ダクトを流れる一酸化炭素に空気が混合され、二酸化炭素が発生する。その結果、二次電池の異常時にケース内に発生した一酸化炭素がケース外へ放出されることを抑制できる。

また、電池パックについて、前記排出口を開閉する開閉部を備え、前記排気ダクトは、前記開閉部を介して前記排出口に接続されていてもよい。
これによれば、開閉部が閉じた状態にあるときに二次電池からガスが噴出すると、ケースの内圧は上昇する一方で排気ダクトの内圧は大気圧のままである。このため、ケースの内圧に対し、排気ダクトの内圧が負圧になるまで開閉弁を閉じた状態に維持することにより、ケースの内圧と排気ダクトの内圧に差圧を生じさせやすくなる。そして、開閉部が開いたときには、ケースから排気ダクトに一酸化炭素を流しやすくなる。

また、電池パックについて、前記電池パックは、車両に搭載されるとともに前記給気口に接続される給気ダクトを備え、前記給気ダクトの入口は、前記車両の前方に向けて開口していてもよい。

これによれば、車両の走行中には、給気ダクトの入口に空気が自然に流入してくる。このため、給気ダクトから給気口を介して排気ダクト内に効率良く空気を供給できる。
また、電池パックについて、前記電池パックは、車両に搭載されるとともに前記給気口に接続される給気ダクトを備え、前記ケースから排出された前記一酸化炭素が前記排気ダクトを流れる方向を排気方向とし、前記給気ダクトにおいて前記給気口に向けて空気の流れる方向を給気方向とすると、前記給気ダクトは、前記給気方向が前記排気方向に沿うように前記給気口に接続されていてもよい。

これによれば、逆止弁が開弁し、給気ダクトから給気口に向けて空気が流れたとき、給気ダクトから給気口に流れ込む空気は、排気ダクトにおける排気方向に沿うようになり、排気ダクトを流れる一酸化炭素に対し、給気ダクトから空気が供給しやすく、混ざりやすくなる。

また、電池パックについて、前記電池パックは、車両に搭載されるとともに前記給気口に接続される給気ダクトを備え、前記給気ダクトの入口に向けて空気を送る給気ファンを備えていてもよい。

これによれば、給気ファンから送られた空気が、給気ダクト内に強制的に供給される。このため、排気ダクトを流れる一酸化炭素に対し、給気ダクトから空気が供給しやすく、混ざりやすくなる。

本発明によれば、二次電池の異常時にケース内に発生した一酸化炭素がケース外へ放出されることを抑制できる。

車両における車室空間及び電池パックの配置を模式的に示す図。実施形態の電池パックを模式的に示す部分縦断面図。実施形態の電池パックを模式的に示す平断面図。二次電池を示す斜視図。排気ダクト、開閉部及び給気口付近を示す部分縦断面図。開閉部及び逆止弁が開弁したときの状態を示す部分縦断面図。別例の電池パックを車両に搭載した状態を示す模式図。別例の電池パックを示す模式図。

以下、電池パックを具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、車両１０は、車室空間１０ａの中に座席１１を前後方向に２列に備える。なお、車両１０は、座席１１を前後方向に１列備えていてもよいし、前後方向に３列備えていてもよい。車両１０は、車室空間１０ａにおける後部の座席１１の下方に配置された電池パック１４を備える。

図２又は図３に示すように、電池パック１４は、四角箱状のケース１５と、ケース１５の内部に収容された複数の二次電池２０を有している。ケース１５は、矩形平板状の底板１６と、底板１６の短手方向に対向する一対の端縁から立設する第１側壁１７と、底板１６の長手方向に対向する一対の端縁から立設する第２側壁１８と、一対の第１側壁１７及び一対の第２側壁１８の上端に支持された天板１９と、を有する。収容空間Ｓは、底板１６と、一対の第１側壁１７と、一対の第２側壁１８と、天板１９とによって区画されている。

ケース１５は、収容空間Ｓを気密に略密閉し、後述する排出口２６以外の箇所での気体の出入りが抑止された構造を有する。そして、気密に略密閉された収容空間Ｓに複数の二次電池２０が収容されている。ここで「略密閉」とは、ケース１５内が酸素欠乏状態となり、二次電池２０の類焼が阻止される状態を意味する。

なお、二次電池２０はリチウムイオン二次電池である。図４に示すように、二次電池２０は、電池ケース２１を備える。二次電池２０の電池ケース２１は、扁平な四角箱状である。複数の二次電池２０は、底板１６の長手方向に電池ケース２１の厚さ方向が沿うように並べられている。よって、ケース１５の長手方向と二次電池２０の並設方向とが一致する。なお、複数の二次電池２０は並列接続されていてもよいし、直列接続されていてもよい。

電池ケース２１には電極組立体２１ａ及び図示しない電解液が収容されている。電極組立体２１ａは正極と負極を備えている。電池ケース２１は、電極組立体２１ａを収容する有底箱状のケース本体２２と、ケース本体２２の開口部を閉塞する板状の蓋部２３とから構成されている。蓋部２３には、接続端子２４が設けられている。接続端子２４は、図示しない導電部材を介して電極組立体２１ａに電気的に接続されている。

二次電池２０では、正極と負極との内部短絡や、過充放電などによって、電極組立体２１ａの一部が発熱し、この電極組立体２１ａの発熱反応が制御不能に繰り返される状態、所謂、熱暴走に陥ることがある。二次電池２０が熱暴走した状態では、二次電池２０の温度は自発的に上昇し続ける。すると、電解液が分解され、電池ケース２１内にガスが発生し、電池ケース２１の内圧が上昇する。

蓋部２３には、電池ケース２１の内圧が規定圧力を超えるまで上昇したときに、破断して電池ケース２１の内圧を開放するための圧力開放弁２５が設けられている。なお、「規定圧力」は、電池ケース２１の内圧が高まったときに、電池ケース２１の内圧によって電池ケース２１が破損する前に圧力開放弁２５が破断するような圧力に設定される。そして、電池ケース２１の内圧が上昇し、圧力開放弁２５が破断すると、電池ケース２１内からガスが噴出する。

図２又は図３に示すように、電池パック１４のケース１５は、上記したように気密な略密閉状である。このため、万一、電池ケース２１からガスが噴出し、ガスに引火したとしても、即座にケース１５内が酸素欠乏状態となり、類焼が阻止されるようになっている。しかし、ケース１５内には、有害ガスである一酸化炭素（ＣＯ）が発生する。

電池パック１４は、ケース１５内に発生した一酸化炭素をケース１５外へ排出するための構成を有する。以下、一酸化炭素をケース１５外へ排出する構成について説明する。
電池パック１４は、ケース１５の一対の第２側壁１８のうちの一方に、当該一方の第２側壁１８の一部が円形状に開口した排出口２６を備える。排出口２６は、ケース１５の内外を連通させる。排出口２６は、ケース１５内に発生した一酸化炭素をケース１５外へ排出するために設けられる。排出口２６は、並設された複数の二次電池２０のうち、並設方向の一端に配置された二次電池２０に対向する第２側壁１８に設けられている。排出口２６は、第２側壁１８の上端縁より僅かに下方で、かつ並設方向一端の二次電池２０の蓋部２３より上方に設けられている。また、排出口２６は、ケース１５の短手方向の中央に設けられている。複数の二次電池２０の圧力開放弁２５上を通過し、かつ並設方向に延びる仮想線をＭとすると、排出口２６は、排出口２６の中心軸と、この仮想線Ｍとが一致するように配置されている。

電池パック１４は、一方の第２側壁１８から筒状に突出した接続部１８ａを備える。接続部１８ａは、一方の第２側壁１８に開口した排出口２６を囲むように形成されている。接続部１８ａは、接続部１８ａの中心軸と排出口２６の中心軸が一致するように配置されている。本実施形態では、排出口２６の口径と接続部１８ａの内径は一致している。なお、排出口２６の口径と接続部１８ａの内径は一致していなくてもよく、排出口２６の口径に対して接続部１８ａの内径が小さくてもよいし、大きくてもよい。

電池パック１４は、第２側壁１８の接続部１８ａを介して排出口２６に接続される排気ダクト２７を備える。排気ダクト２７は、金属製の細長筒状である。排気ダクト２７内の容積は、ケース１５内の容積より小さい。排気ダクト２７の軸線Ｌ１は、水平方向に延びる。排気ダクト２７の入口２７ａは、後述する開閉部２８を介して排出口２６に連通し、排気ダクト２７の出口２７ｂは、車室空間１０ａより外であり、車両１０の外に向けて開口するように配置されている。

図５に示すように、電池パック１４は、排出口２６を開閉するための開閉部２８を排気ダクト２７上に備える。開閉部２８は内部に圧力開放部２８ａを備える。接続部１８ａと開閉部２８、及び排気ダクト２７と開閉部２８はねじ締結により接合されている。なお、それぞれの接合方法はねじ締結に限定されず、溶接等の通常用いられる接合方法でもよい。開閉部２８の圧力開放部２８ａは、ケース１５の内圧が一定値まで上昇したときに破断し、開閉部２８が開いた状態になってケース１５の内圧を開放する。「一定値」は、ケース１５の内圧が高まったときに、ケース１５の内圧によってケース１５が破損する前に開閉部２８が破断するような圧力に設定される。

上述したように、圧力開放弁２５が破断し、二次電池２０からガスが噴出したとき、開閉部２８が閉じた状態にあると、ケース１５の内圧は上昇する。このとき、排気ダクト２７の内圧は大気圧のままであり、排気ダクト２７の内圧は上昇しない。そして、ケース１５の内圧が排気ダクト２７の内圧より高くなり、ケース１５と排気ダクト２７との間に差圧が生じる。ケース１５の内圧が一定値まで上昇して圧力開放部２８ａが破断し、開閉部２８が開くと、排出口２６を介してケース１５と排気ダクト２７とが連通し、ケース１５内の一酸化炭素が排気ダクト２７に流入する。排気ダクト２７において、一酸化炭素が流れる方向を排気方向Ｘとする。

図２又は図５に示すように、排気ダクト２７は、排気ダクト２７の外周面の一部が円形状に開口した給気口２７ｃを備える。給気口２７ｃは、排気ダクト２７の内外を連通させる。給気口２７ｃは、排気ダクト２７の外周面から下方に向けて開口している。給気口２７ｃの中心軸は、排気ダクト２７の軸線Ｌ１と直交している。給気口２７ｃは、排気方向Ｘにおける開閉部２８よりも下流側に位置する。

排気ダクト２７は、長手方向の一部の外周面から下方に向けて筒状に突出した給気接続部２７ｄを備える。給気接続部２７ｄは、給気口２７ｃを囲むように形成されている。給気接続部２７ｄは、給気接続部２７ｄの中心軸と給気口２７ｃの中心軸が一致するように配置されている。本実施形態では、給気口２７ｃの口径と給気接続部２７ｄの内径は一致している。なお、給気口２７ｃの口径と給気接続部２７ｄの内径は一致していなくてもよく、給気口２７ｃの口径に対して給気接続部２７ｄの内径が小さくてもよいし、大きくてもよい。

電池パック１４は、給気接続部２７ｄを介して給気口２７ｃに接続される給気ダクト２９を備える。給気ダクト２９の軸線Ｌ２は、上下方向に延び、給気ダクト２９の軸線Ｌ２は、排気ダクト２７の軸線Ｌ１に直交している。給気ダクト２９の入口２９ａは、下を向き、車両１０の外で大気に開口している。給気ダクト２９の出口２９ｂは、後述する逆止弁３０を介して給気口２７ｃに連通している。電池パック１４は、給気口２７ｃを開閉する逆止弁３０を給気ダクト２９上に備える。給気接続部２７ｄと逆止弁３０、及び給気ダクト２９と逆止弁３０はねじ締結により接合されている。なお、それぞれの接合方法はねじ締結に限定されず、溶接等の通常用いられる接合方法でもよい。

逆止弁３０は、内部に弁体３１を備える。排気ダクト２７の内圧が負圧となり、給気ダクト２９の内圧より低くなると、排気ダクト２７と給気ダクト２９との間に一定の差圧が生じる。すると、逆止弁３０の弁体３１は開弁状態となり、給気ダクト２９から排気ダクト２７への空気の流入を許容する。一方で、逆止弁３０の弁体３１は、排気ダクト２７の内圧が、給気ダクト２９の内圧より高いときは閉弁状態となり、給気口２７ｃを介した排気ダクト２７からの一酸化炭素の排出を抑止し、給気ダクト２９への一酸化炭素の排出を阻止する。

図６に示すように、逆止弁３０の弁体３１が開弁すると、給気ダクト２９の入口２９ａから給気ダクト２９内に空気が流入し、空気は給気口２７ｃに向けて流れ、給気ダクト２９の出口２９ｂから給気口２７ｃを介して排気ダクト２７内に流入する。逆止弁３０の開弁時に給気ダクト２９を空気が流れる方向を給気方向Ｙとする。本実施形態では、給気方向Ｙは、給気ダクト２９の軸線Ｌ２の延びる方向と一致する。

次に、電池パック１４の作用を記載する。
図６に示すように、電池パック１４が備える複数の二次電池２０の中の一つにおいて、電極組立体２１ａに熱暴走が発生し、電池ケース２１の内圧が規定圧力を超えると、圧力開放弁２５が破断する。すると、電池ケース２１の内圧が開放されるとともに、破断した圧力開放弁２５から電池ケース２１内のガスが噴出する。このとき、ガスに引火したとしても、ケース１５内が酸素欠乏状態となり、類焼が阻止される一方で、ケース１５内には有害ガスである一酸化炭素が発生する。

圧力開放弁２５が破断した直後は、ケース１５の内圧は比較的低く、図５に示すように、開閉部２８は閉じた状態にある。その後、ケース１５の内圧が上昇して排気ダクト２７の内圧より高くなる一方で、排気ダクト２７の内圧は大気圧のままであるため、ケース１５と排気ダクト２７との間に差圧が生じる。すると、圧力開放部２８ａが破断して開閉部２８が開き、図６に示すように、排出口２６を介してケース１５と排気ダクト２７とが連通する。ケース１５内の一酸化炭素は排気ダクト２７に流れ込み、一定の流速が生じると、排気ダクト２７内に負圧が発生する。そして、排気ダクト２７の内圧と給気ダクト２９との内圧との間に一定の差圧が生じると、逆止弁３０が開弁し、給気ダクト２９の入口２９ａと給気口２７ｃとが連通し、給気ダクト２９から排気ダクト２７内に空気が供給される。すると、排気ダクト２７を流れる一酸化炭素に空気中の酸素（Ｏ_２）が混合され、一酸化炭素が酸化される。その結果、一酸化炭素が二酸化炭素（ＣＯ_２）となり、二酸化炭素が車両１０から大気へ排出される。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ケース１５の排出口２６に接続した排気ダクト２７に給気口２７ｃを設けた。そして、ケース１５内の一酸化炭素が排気ダクト２７の出口２７ｂから大気へ排出される前に給気口２７ｃから排気ダクト２７内に空気を供給できる。このため、一酸化炭素を酸化して、二酸化炭素としてケース１５外へ排出でき、有害な一酸化炭素がケース１５外の大気へ放出されることを抑制できる。

（２）電池パック１４は、ケース１５の排出口２６に開閉部２８を備える。開閉部２８が閉じた状態にあるときに二次電池２０からガスが噴出すると、ケース１５の内圧は上昇する一方で排気ダクト２７の内圧は大気圧のままである。このため、開閉部２８を設けることで、ケース１５の内圧と排気ダクト２７の内圧に差圧を生じさせやすく、開閉部２８が開いたときには、ケース１５から排気ダクト２７に一酸化炭素を流しやすくして流速を速め、排気ダクト２７に負圧を発生させやすくなる。その結果、逆止弁３０を開いて給気ダクト２９から排気ダクト２７に空気を供給しやすくなる。

（３）給気口２７ｃは、ケース１５の排出口２６及び排気ダクト２７の入口２７ａよりも排気方向Ｘの下流側に設けられ、排気方向Ｘに沿って排出口２６及び入口２７ａから離れた位置にある。このため、給気ダクト２９から供給された空気は、入口２７ａ及び排出口２６を介してケース１５内に流入しにくい。よって、二次電池２０の熱暴走時に空気がケース１５内に取り込まれて熱暴走を加速させることを防止できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図７に示すように、給気ダクト２９の入口２９ａが、車両１０の前方に向けて開口するように、給気ダクト２９の軸線Ｌ２を斜めに傾けて設けてもよい。このように構成した場合、車両１０の走行中には、給気ダクト２９の入口２９ａに空気が自然に流入してくる。このため、二次電池２０の異常時、給気ダクト２９から排気ダクト２７内に効率良く空気を供給できる。

なお、給気ダクト２９の入口２９ａが、車両１０の前方に向けて開口していれば、給気ダクト２９の軸線Ｌ２が、排気ダクト２７の軸線Ｌ１に対し斜めに交差するように給気ダクト２９が設けられていてもよい。又は、給気ダクト２９の軸線Ｌ２のほとんどが排気ダクト２７の軸線Ｌ１に直交して鉛直方向に延びつつ、入口２９ａ付近のみが屈曲していてもよい。

○ 給気ダクト２９の軸線Ｌ２が排気ダクト２７の軸線Ｌ１に対し斜めに交差するように、給気ダクト２９を配置する。このとき、給気ダクト２９の入口２９ａを給気口２７ｃよりも排気方向Ｘの上流側で開口するように給気ダクト２９を斜めにする。そして、給気ダクト２９の給気方向Ｙが排気ダクト２７における排気方向Ｘに沿うように、給気ダクト２９を給気口２７ｃに接続する。

このように構成した場合、逆止弁３０が開弁し、給気ダクト２９の入口２９ａから給気口２７ｃに空気が流れると、給気ダクト２９における給気方向Ｙが、排気ダクト２７における排気方向Ｘに沿うようになり、排気ダクト２７を流れる一酸化炭素に対し、給気ダクト２９から空気が供給しやすく、混ざりやすい。

○ 図８に示すように、電池パック１４のケース１５内に圧力センサ５０を配置し、ケース１５の内圧を圧力センサ５０によって検出するようにする。また、排気ダクト２７における開閉部を電磁弁５１によって構成するとともに、逆止弁も電磁弁５２により構成する。電池パック１４を制御する制御部５３に電磁弁５１，５２を信号接続するとともに、圧力センサ５０を信号接続する。さらに、給気ダクト２９の入口２９ａ付近に給気ファン５４を配置するとともに、給気ファン５４も制御部５３に信号接続する。また、排気ダクト２７内にダクト用圧力センサ５５を配置し、排気ダクト２７の内圧をダクト用圧力センサ５５によって検出するようにする。このダクト用圧力センサ５５も制御部５３に信号接続する。

そして、制御部５３は、圧力センサ５０から取得した測定値が一定値を超えると、電磁弁５１を開弁させる。すると、排出口２６を介してケース１５と排気ダクト２７とが連通するとともに、ケース１５内の一酸化炭素は排気ダクト２７に流れ込む。

制御部５３は、ダクト用圧力センサ５５から取得した測定値が、給気ダクト２９の内圧である大気圧より低くなり、一定の差圧が生じると、制御部５３は電磁弁５２を開弁させるとともに、給気ファン５４を駆動させる。すると、給気ダクト２９の入口２９ａと給気口２７ｃとが連通し、給気ファン５４から送られた空気が、給気ダクト２９内に強制的に供給されるとともに、その空気が排気ダクト２７内に供給される。すると、排気ダクト２７を流れる一酸化炭素に空気が混合され、一酸化炭素が酸化され、二酸化炭素が発生し、二酸化炭素として車室空間１０ａに排出される。

○ 給気口２７ｃを排気ダクト２７の排気方向Ｘに沿って複数設けるとともに、各給気口２７ｃに給気ダクト２９を接続し、排気ダクト２７に対し、複数箇所から給気してもよい。

○ 電池パック１４は、車室空間１０ａではなく、車両１０における車室空間１０ａの外側に搭載してもよい。この場合、排気ダクト２７の出口２７ｂは、車両１０の外にむけて開口していてもよいし、車両１０内で開口していてもよい。

○ 開閉部２８は無くてもよい。この場合、ケース１５の排出口２６は排気ダクト２７の入口２７ａと常に連通し、二次電池２０からガスが放出されていないときは、ケース１５の内圧及び排気ダクト２７の内圧は大気圧である。

しかし、圧力開放弁２５が破断し、二次電池２０からガスが放出されたとき、ケース１５の内圧に対し排気ダクト２７の内圧が負圧になるように、排気ダクト２７の流路断面積を調節する。

○ 二次電池２０は、リチウムイオン二次電池に限定されず、ニッケル水素二次電池など、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。

○ 排出口２６の位置は、ケース１５の上端以外の場所であってもよい。
○ 給気ダクト２９を削除し、給気口２７ｃから排気ダクト２７に直接給気を行うようにしてもよい。

Ｘ…排気方向、Ｙ…給気方向、１０…車両、１４…電池パック、１５…ケース、２０…二次電池、２１…電池ケース、２１ａ…電極組立体、２５…圧力開放弁、２６…排出口、２７…排気ダクト、２９ａ…入口、２７ｃ…給気口、２８…開閉部、２９…給気ダクト、３０…逆止弁、５４…給気ファン。

Claims

電池ケース内に電解液及び電極組立体が収容され、前記電池ケースの内圧が規定圧力を超えた場合に前記電池ケースの内圧を開放する圧力開放弁を有する複数の二次電池と、
複数の前記二次電池を収容する密閉状のケースと、
前記ケース内に発生した一酸化炭素を当該ケースの外へ排出するために前記ケースに設けられた排出口と、
前記排出口に接続され、当該排出口から前記ケースの外へ排出された前記一酸化炭素が流れる排気ダクトと、
前記排気ダクトに空気を流入させるために当該排気ダクトに設けられた給気口と、
前記排気ダクトの内圧が負圧となったときに前記給気口から前記排気ダクトへの空気の流入を許容する一方で、前記排気ダクトを流れる前記一酸化炭素が前記給気口から排出されることを抑止する逆止弁と、を有し、
前記圧力開放弁によって前記電池ケースの内圧が開放されたときの前記ケースの内圧に対し前記排気ダクトの内圧が負圧になるように設定されている電池パック。
前記排出口を開閉する開閉部を備え、前記排気ダクトは、前記開閉部を介して前記排出口に接続されている請求項１に記載の電池パック。
前記電池パックは、車両に搭載されるとともに前記給気口に接続される給気ダクトを備え、前記給気ダクトの入口は、前記車両の前方に向けて開口している請求項１又は請求項２に記載の電池パック。
前記電池パックは、車両に搭載されるとともに前記給気口に接続される給気ダクトを備え、前記ケースから排出された前記一酸化炭素が前記排気ダクトを流れる方向を排気方向とし、前記給気ダクトにおいて前記給気口に向けて空気の流れる方向を給気方向とすると、前記給気ダクトは、前記給気方向が前記排気方向に沿うように前記給気口に接続されている請求項１又は請求項２に記載の電池パック。
前記電池パックは、車両に搭載されるとともに前記給気口に接続される給気ダクトを備え、前記給気ダクトの入口に向けて空気を送る給気ファンを備える請求項１又は請求項２に記載の電池パック。