JP2023059480A - power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両に搭載される蓄電装置に関する。 The present disclosure relates to a power storage device mounted on a vehicle.
従来の蓄電装置として、特開2016-012490号公報(特許文献1)には、電池モジュールの状態を検出する検出部が搭載された監視用基板と、蓄電モジュールを構成する複数の蓄電セルとの間に耐熱性部材が配置されたものが開示されている。耐熱性部材は、各蓄電セルに設けられた開放弁(排気弁)に対向するように配置されている。このため、蓄電セル内で異常が発生し、蓄電セルに設けられた開放弁(排気弁)から高温のガスが排出された場合には、高温のガスが直接監視用基板に当たることを抑制でき、監視用基板を保護することができる。 As a conventional power storage device, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2016-012490 (Patent Document 1) discloses a monitoring board on which a detection unit that detects the state of a battery module is mounted, and a plurality of power storage cells that constitute the power storage module. Disclosed is a heat-resistant member disposed therebetween. The heat-resistant member is arranged so as to face the open valve (exhaust valve) provided in each storage cell. Therefore, when an abnormality occurs in the storage cell and high-temperature gas is discharged from an open valve (exhaust valve) provided in the storage cell, the high-temperature gas can be prevented from directly hitting the monitoring substrate. A monitoring board can be protected.
しかしながら、特許文献1に開示の蓄電装置にあっては、耐熱性部材によって高温のガスが蓄電セルに向けて跳ね返るため、跳ね返った高温のガスによって他の蓄電セルの温度が上昇してしまう。
However, in the power storage device disclosed in
また、蓄電装置にあっては、蓄電セルから排出されたガスを外部に排出するための安全弁が、蓄電モジュールを収容する収容ケースに設けられる場合がある。このような構成において、蓄電モジュールの上方に監視用基板を配置しない場合、あるいは、蓄電モジュールの上方に監視用基板が配置されない部分もある。この場合に、何ら手立てがない場合には、蓄電セルから排出された高温のガスが直接アッパーケースに吹き当たり、アッパーケースが熱により破損することがある。 Further, in the power storage device, a safety valve for discharging gas discharged from the power storage cell to the outside may be provided in the housing case that houses the power storage module. In such a configuration, there is a case where the monitoring board is not arranged above the power storage module, or there is a part where the monitoring board is not arranged above the power storage module. In this case, if there is no countermeasure, the high-temperature gas discharged from the storage cell may directly blow against the upper case, resulting in thermal damage to the upper case.
本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、蓄電セルからガスが排出された場合に、熱によるアッパーケースの破損を抑制しつつ、他の蓄電セルの温度の上昇を抑制可能な蓄電装置を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to suppress damage to the upper case due to heat when gas is discharged from a storage cell, and to prevent other storage cells from being damaged. An object of the present invention is to provide a power storage device capable of suppressing an increase in the temperature of the battery.
本開示に基づく蓄電装置は、各々の上面に排気弁が設けられた複数の蓄電セルを含む蓄電スタックと、上方側から上記蓄電スタックを覆うアッパーケースと、上記排気弁から排気される排出ガスに対する耐熱性を有し、上記アッパーケースと上記蓄電スタックとの間に配置される第1耐熱シートおよび第2耐熱シートと、を備える。上記第1耐熱シートには、各々の上記排気弁と上下方向に重なる位置に複数の穴部が設けられている。上記第2耐熱シートは、上記複数の穴部を覆うように、上記第1耐熱シートの上方に配置されている。 A power storage device according to the present disclosure includes a power storage stack including a plurality of power storage cells each having an exhaust valve provided on the upper surface thereof, an upper case covering the power storage stack from above, and an exhaust gas discharged from the exhaust valve. A first heat-resistant sheet and a second heat-resistant sheet having heat resistance are provided between the upper case and the power storage stack. The first heat-resistant sheet is provided with a plurality of holes at positions overlapping the respective exhaust valves in the vertical direction. The second heat-resistant sheet is arranged above the first heat-resistant sheet so as to cover the plurality of holes.
上記構成によれば、排気弁と対応する位置に穴部が設けられた第1耐熱シートの上方に第2耐熱シートを配置することにより、穴部を通るように排気弁から排出されたガスを、第2耐熱シートによってせき止めることができる。これにより、直接アッパーケースにガスが吹き当たり、アッパーケースが破損することを抑制できる。また、第2耐熱シートの下方に第1耐熱シートが配置されていることにより、第2耐熱シートによってせき止められたガスが、発熱していない他の蓄電セルに接触することを抑制し、他の蓄電セルの温度が上昇することを抑制することができる。 According to the above configuration, by arranging the second heat-resistant sheet above the first heat-resistant sheet provided with the hole at the position corresponding to the exhaust valve, the gas discharged from the exhaust valve passes through the hole. , can be blocked by the second heat-resistant sheet. As a result, it is possible to prevent the upper case from being damaged by the gas blowing directly against the upper case. In addition, since the first heat-resistant sheet is arranged below the second heat-resistant sheet, the gas blocked by the second heat-resistant sheet is prevented from coming into contact with other non-heat-generating storage cells. It is possible to suppress an increase in the temperature of the storage cell.
本開示によれば、蓄電セルからガスが排出された場合に、熱によるアッパーケースの破損を抑制しつつ、他の蓄電セルの温度の上昇を抑制可能な蓄電装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a power storage device capable of suppressing temperature rise of other power storage cells while suppressing damage to the upper case due to heat when gas is discharged from the power storage cells.
以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments shown below, the same or common parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will not be repeated.
(実施の形態)
図1は、実施の形態に係る蓄電装置の概略断面図である。図2は、実施の形態に係る蓄電装置において、蓄電スタック、第1耐熱シート、および第2耐熱シートを上方側から見た平面図である。図1および図2を参照して、実施の形態に係る蓄電装置100について説明する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a power storage device according to an embodiment. FIG. 2 is a top plan view of the power storage stack, the first heat-resistant sheet, and the second heat-resistant sheet in the power storage device according to the embodiment. A
実施の形態に係る蓄電装置100は、モータとエンジンとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両、または、電気エネルギによって得られた駆動力で走行する電動車両に搭載される。
図1および図2に示すように、蓄電装置100は、蓄電スタック1、収容ケース20、第1耐熱シート31、および第2耐熱シート32を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2 ,
蓄電スタック1は、複数の蓄電セル10と、一対のエンドプレート15とを含む。複数の蓄電セル10は、所定の配列方向に配列されている。一対のエンドプレート15は、上記配列方向において、蓄電スタック1の両端に配置されている。一対のエンドプレート15は、複数の蓄電セル10を挟み込んだ状態で、拘束部材(不図示)とともに複数の蓄電セル10を拘束している。複数の蓄電セル10の各々の間の隙間には、スペーサ(不図示)が配置されている。
The
蓄電セル10は、外装体11、排気弁12、正極端子13および負極端子14を含む。外装体11は、内部に電池要素を収容する。外装体11には、排気弁12が設けられている。排気弁12は、外装体11の上面11aに設けられている。当該上面11aは、蓄電セル10の上面に相当する。
The
排気弁12は、たとえば、正極端子13および負極端子14との間に設けられている。排気弁12は、蓄電セル10の発熱に伴って外装体11内に発生するガスによって外装体11内の圧力が所定以上となった場合に、外装体11内から外装体11外にガスを排気する。
複数の蓄電セル10は、正極端子13と負極端子14とが交互に配置されるように、一つずつ反転させて配列方向に沿って配置されている。複数の蓄電セル10は、配列方向に互いに隣り合う正極端子13と負極端子14とが、蓄電セル10の幅方向の両端側で交互に電気的に接続されることで、直列に接続される。
The plurality of
蓄電セル10は、たとえば、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池等の二次電池である。蓄電セル10は、たとえば角型形状を有する。二次電池は、液状の電解質を用いるものであってもよいし、固体状の電解質を用いるものであってもよい。
収容ケース20は、内部に、蓄電スタック1、第1耐熱シート31、および第2耐熱シート32を収容する。収容ケース20は、アッパーケース21およびロアケース22を有する。
アッパーケース21は、下方に向けて開放された略箱型形状を有する。アッパーケース21は、上方側から蓄電スタック1を覆うように配置されている。アッパーケース21は、天井部211、周壁部212および鍔部213を有する。
The
天井部211は、蓄電スタック1の上面に対向するように配置されている。天井部211には、安全弁23が設けられている。安全弁23は、収容ケース20内の圧力が所定以上となった場合に、収容ケース20内から収容ケース外にガス等の気体を排出する。
周壁部212は、天井部211の周縁から下方に向けて延在するように設けられている。鍔部213は、周壁部212の下端から外側に張り出すように設けられている。
The
ロアケース22は、上方に向けて開放された略箱型形状を有する。ロアケース22は、下方側から蓄電スタック1を覆うように配置されている。ロアケース22は、底部221、周壁部222、および鍔部223を有する。
The
底部221は、蓄電スタック1の下面に対向するように配置されている。周壁部222は、底部221の周縁から上方に向けて延在するように設けられている。鍔部223は、周壁部222の上端から外側に張り出すように設けられている。
アッパーケース21の鍔部213とロアケース22の鍔部223とは、それらの間にシール部材(不図示)を挟み込んだ状態で締結されている。これにより、収容ケース20内が気密あるいは液密に維持されている。
The
第1耐熱シート31および第2耐熱シート32は、上記排気弁12から排出される高温のガスに対する耐熱性を有する。第1耐熱シート31および第2耐熱シート32は、アッパーケース21と蓄電スタック1との間に配置される。
The first heat-
第1耐熱シート31は、蓄電スタック1の上方に配置されている。第1耐熱シート31は、平面方向に広がる形状を有する。第1耐熱シート31は、複数の蓄電セル10の各々の上面11aに対向するように配置されている。第1耐熱シート31には、各々の排気弁12と上下方向に重なる位置に複数の穴部31aが設けられている。穴部31aは、排気弁12の大きさと略同等、あるいは排気弁12の大きさよりも大きくなるように設けられている。
The first heat-
第2耐熱シート32は、平面方向に広がる形状を有する。第2耐熱シート32は、複数の穴部31aを覆うように第1耐熱シート31の上方に配置されている。第2耐熱シート32は、第1耐熱シート31と略同等の大きさを有していてもよい。
The second heat-
第1耐熱シート31および第2耐熱シート32は、たとえば、ケイ酸マグネシウムを主原料とする(ケイ酸マグネシウムを75重量%~85重量%程度含む)シート部材、あるいは、シリカを主原料とするシート部材によって構成されていてもよい。また、第1耐熱シート31および第2耐熱シート32は、樹脂部材あるいはマイカ板等によって構成されていてもよい。第1耐熱シート31および第2耐熱シート32は、難燃性UL94HB規格と同程度以上の難燃性を有する。第2耐熱シート32は、排気弁12から排出されるガスによって上方に押し上げられるように設けられている。
The first heat-
図3は、実施の形態に係る蓄電装置において、蓄電セルからガスが排出された場合の様子を模式的に示す図である。 FIG. 3 is a diagram schematically showing how gas is discharged from a storage cell in the power storage device according to the embodiment.
図3に示すように、複数の蓄電セル10のうち所定の蓄電セル10が発熱して、所定の蓄電セル10の排気弁12から高温のガスGが排出された場合には、ガスGは、排気弁12に対応する位置に設けられた穴部31aを通って第2耐熱シート32に吹き当たる。これにより、ガスGが第2耐熱シート32によってせき止められる。この結果、ガスGがアッパーケース21に直接吹き当たり、アッパーケース21が熱によって破損することを抑制することができる。
As shown in FIG. 3, when a
また、ガスGが第2耐熱シート32に吹き当たることで、第2耐熱シート32は、第1耐熱シート31から離れるように上方に押し上げられる。これにより、ガスGは、図3中矢印AR1で示すように、第1耐熱シート31と第2耐熱シート32との間を通って、安全弁23から収容ケース20外に排出される。この際、第2耐熱シート32と蓄電スタック1との間に第1耐熱シート31が配置されていることにより、第2耐熱シート32にせき止められたガスGが、発熱していない他の蓄電セル10に接触することを抑制することができる。これにより、他の蓄電セル10の温度が上昇することを抑制することができる。
In addition, the second heat-
以上のように、実施の形態に係る蓄電装置100にあっては、蓄電セル10からガスGが排出された場合に、熱によるアッパーケース21の破損を抑制しつつ、他の蓄電セル10の温度の上昇を抑制することができる。
As described above, in the
(比較の形態)
図4は、比較の形態に係る蓄電装置の概略断面図である。図4を参照して、比較の形態に係る蓄電装置100Xについて説明する。
(form of comparison)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a power storage device according to a comparative example. A
図4に示すように、比較の形態に係る蓄電装置100Xは、実施の形態に係る蓄電装置100と比較した場合に、第2耐熱シートが設けられていない点、および第1耐熱シート31Xの構成が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
As shown in FIG. 4 ,
第1耐熱シート31Xには、実施の形態に係る第1耐熱シート31と比較して、複数の穴部31aが設けられていない。第1耐熱シート31Xは、蓄電スタック1を上方側から覆うように配置されている。第1耐熱シート31Xは、複数の排気弁12に対向するように配置されている。
Unlike the first heat-
図5は、比較の形態に係る蓄電装置において、蓄電セルからガスが排出された場合の様子を模試的に示す図である。 FIG. 5 is a diagram schematically showing a state in which gas is discharged from a storage cell in a power storage device according to a comparative embodiment.
図5に示すように、所定の蓄電セル10からガスGが排出された場合には、第1耐熱シート31Xには穴部が設けられていないため、ガスGは、第1耐熱シート31Xに吹き当たる。これにより、ガスGが、第1耐熱シート31Xによってせき止められる。このため、ガスGがアッパーケース21に直接吹き当たり、アッパーケース21が熱によって破損することを抑制することができる。
As shown in FIG. 5, when the gas G is discharged from the
一方で、ガスGは、図5中矢印AR2で示すように、第1耐熱シート31Xと蓄電スタック1との間通って、安全弁23から収容ケース20外に排出される。この際、ガスGが、他の蓄電セル10に接触し、他の蓄電セル10の温度が上昇してしまう。このように、比較の形態に係る蓄電装置100においては、アッパーケース21の破損を抑制できるが、他の蓄電セル10の温度は上昇してしまう。
On the other hand, the gas G passes between the first heat-
以上、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 As described above, the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, and includes all modifications within the meaning and scope of equivalence to the scope of claims.
1 蓄電スタック、10 蓄電セル、11 外装体、11a 上面、12 排気弁、13 正極端子、14 負極端子、15 エンドプレート、20 収容ケース、21 アッパーケース、22 ロアケース、23 安全弁、31,31X 第1耐熱シート、31a 穴部、32 第2耐熱シート、100,100X 蓄電装置、211 天井部、212 周壁部、213 鍔部、221 底部、222 周壁部、223 鍔部。
1
Claims (1)
上方側から前記蓄電スタックを覆うアッパーケースと、
前記排気弁から排気される排出ガスに対する耐熱性を有し、前記アッパーケースと前記蓄電スタックとの間に配置される第1耐熱シートおよび第2耐熱シートと、を備え、
前記第1耐熱シートには、各々の前記排気弁と上下方向に重なる位置に複数の穴部が設けられており、
前記第2耐熱シートは、前記複数の穴部を覆うように、前記第1耐熱シートの上方に配置されている、蓄電装置。 an electricity storage stack including a plurality of electricity storage cells each provided with an exhaust valve on the top surface thereof;
an upper case covering the power storage stack from above;
a first heat-resistant sheet and a second heat-resistant sheet having heat resistance against the exhaust gas discharged from the exhaust valve and disposed between the upper case and the electricity storage stack;
The first heat-resistant sheet is provided with a plurality of holes at positions overlapping each of the exhaust valves in the vertical direction,
The power storage device, wherein the second heat-resistant sheet is arranged above the first heat-resistant sheet so as to cover the plurality of holes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021169530A JP2023059480A (en) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | power storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021169530A JP2023059480A (en) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | power storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=86096516
Family Applications (1)
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JP2021169530A Pending JP2023059480A (en) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | power storage device |
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Country | Link |
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- 2021-10-15 JP JP2021169530A patent/JP2023059480A/en active Pending
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