JP4822760B2

JP4822760B2 - Power supply

Info

Publication number: JP4822760B2
Application number: JP2005219719A
Authority: JP
Inventors: 英樹岡島; 貴史小田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2025-07-28
Also published as: JP2006244981A

Description

本発明は、主として車両に搭載されて車両を走行させるモーターを駆動する電源装置に関する。とくに、本発明は、電池の安全弁から排出される流体を速やかに外部に排気する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device that drives a motor that is mounted on a vehicle and travels the vehicle. In particular, the present invention relates to a power supply device that quickly exhausts fluid discharged from a safety valve of a battery to the outside.

電池は、過充電や過放電され、あるいは内部短絡や外部短絡されると内部でガスが発生する。発生したガスは、電池の内圧を上昇させる。内圧上昇で外装缶が破裂するのを防止するために、電池は安全弁を備える。安全弁は、内圧が設定圧力よりも高くなると、開弁してガスを外部に排出させる。電池から排出されるガスは、種々の弊害を発生させる原因となる。たとえば、ニッケル−水素二次電池から排出される水素ガスは、空気と所定の混合比で爆破することがある。また、ニッケル−水素二次電池に限らず、種々の電池から排出されるガスは、電装部品を腐食させる等の弊害の原因となる。 When a battery is overcharged, overdischarged, or internally shorted or externally shorted, gas is generated inside. The generated gas increases the internal pressure of the battery. In order to prevent the outer can from bursting due to an increase in internal pressure, the battery includes a safety valve. When the internal pressure becomes higher than the set pressure, the safety valve opens to discharge the gas to the outside. The gas discharged from the battery causes various harmful effects. For example, hydrogen gas discharged from a nickel-hydrogen secondary battery may blast at a predetermined mixing ratio with air. Moreover, the gas discharged from various batteries, not limited to nickel-hydrogen secondary batteries, causes adverse effects such as corrosion of electrical components.

本願出願人は、電池から排出されるガスを外部に排気する電池モジュールを開発した（特許文献１参照）。この公報の電池モジュールは、直線状に連結している二次電池の端部を絶縁筒に連結して、絶縁筒でもって二次電池の間に安全弁の排気孔に連結するガス排出室を設けている。絶縁筒は、互いに連結される二次電池の端部を挿入して連結する。この電池モジュールは、隣接するふたつの二次電池の端部を絶縁筒に挿入して、二次電池の間にガス排出室を設けている。さらに、絶縁筒は、このガス排出室に連通して排出口を開口し、排出口にホースを連結して、安全弁から排出されるガスをホースで外部に排気するようにしている。 The present applicant has developed a battery module that exhausts gas discharged from the battery to the outside (see Patent Document 1). In the battery module of this publication, the end of the secondary battery connected in a straight line is connected to an insulating cylinder, and a gas discharge chamber is provided between the secondary battery with the insulating cylinder and connected to the exhaust hole of the safety valve. ing. The insulating cylinders are connected by inserting end portions of secondary batteries connected to each other. In this battery module, the ends of two adjacent secondary batteries are inserted into an insulating cylinder, and a gas discharge chamber is provided between the secondary batteries. Further, the insulating cylinder communicates with the gas discharge chamber, opens a discharge port, connects a hose to the discharge port, and exhausts the gas discharged from the safety valve to the outside by the hose.

この構造の電池モジュールは、二次電池の間に多数のガス排出室ができるので、各々のガス排出室に設けた排出口にホースを連結するのに手間がかかる欠点がある。また、多数の排出口をホースで連結するので、振動等が原因でいずれかの排出口に連結しているホースが抜けると、ガスが内部に充満する欠点がある。 Since the battery module having this structure has a large number of gas discharge chambers between the secondary batteries, there is a drawback that it takes time to connect the hose to the discharge port provided in each gas discharge chamber. In addition, since a large number of outlets are connected by hoses, there is a drawback that the gas is filled inside when a hose connected to one of the outlets is disconnected due to vibration or the like.

また、複数の電池モジュールをバルクヘッドに挿入し、バルクヘッドで二次電池から排出されるガスを外部に排気する電源装置が開発されている（特許文献２参照）。この公報の電源装置は、バルクヘッドを二重壁構造として内部にガス排出室を設けている。電池モジュールは、シールリングを介して、バルクヘッドに設けた貫通孔に気密に挿通される。電池モジュールは、二次電池の連結部をバルクヘッドに挿通している。バルクヘッドの二重壁は、一方の壁を一方の二次電池の外周に、他方の壁を他方の二次電池の外周に気密に密着して、電池間をガス排出室に配置している。電池の安全弁から排出されるガスは、二次電池の間に排出されるので、このガスは、ガス排出室に排出される。ところで、５又は６本の二次電池を直列に連結している電池モジュールは、二次電池の間に４又は６列のバルクヘッドが設けられる。さらに、電池モジュールは、端部からもガスが排気されるので、電池モジュールの両端にもバルクヘッドが設けられる。全てのバルクヘッドはホースに連結されて、ガス排出室から流入するガスをホースで外部に排気する。
特開２００３−２２９１０２号公報特開平１０−２５５７３５号公報 In addition, a power supply device has been developed in which a plurality of battery modules are inserted into a bulkhead and gas discharged from the secondary battery is exhausted to the outside by the bulkhead (see Patent Document 2). The power supply apparatus of this publication has a gas discharge chamber inside a bulkhead having a double wall structure. The battery module is hermetically inserted through a through hole provided in the bulkhead via a seal ring. The battery module has the connecting part of the secondary battery inserted through the bulkhead. The double wall of the bulkhead is arranged in a gas discharge chamber with one wall in close contact with the outer periphery of one secondary battery and the other wall in airtight contact with the outer periphery of the other secondary battery. . Since the gas discharged from the safety valve of the battery is discharged between the secondary batteries, this gas is discharged into the gas discharge chamber. By the way, in a battery module in which 5 or 6 secondary batteries are connected in series, 4 or 6 rows of bulkheads are provided between the secondary batteries. Furthermore, since the gas is exhausted from the end of the battery module, bulkheads are also provided at both ends of the battery module. All the bulkheads are connected to a hose, and the gas flowing in from the gas discharge chamber is exhausted to the outside by the hose.
JP 2003-229102 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-255735

特許文献１と２の公報に記載される装置は、ガス排出室やバルクヘッドにホースを連結して、ガスを外部に排気する必要がある。このため、ホースの連結に手間がかかるばかりでなく、ホースが抜けるとガスが充満する欠点がある。また、特許文献２の電源装置は、各々のバルクヘッドにホースを連結する必要があり、また、各々のバルクヘッドを定位置に配置する必要があり、バルクヘッドの位置がずれると、ガスが外部に漏れる欠点がある。 The devices described in Patent Documents 1 and 2 need to exhaust a gas to the outside by connecting a hose to a gas discharge chamber or a bulkhead. For this reason, not only does it take time to connect the hose, but there is a drawback that the gas is filled when the hose comes off. In addition, the power supply device of Patent Document 2 needs to connect a hose to each bulkhead, and each bulkhead needs to be arranged at a fixed position. There is a fault leaking.

本発明は、このような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、複数の二次電池を連結して電池モジュールとし、さらに複数の電池モジュールをケースに収納する構造であって、ケース内にホース等を連結することなく、二次電池から排出されるガスを確実にケースの外部に排気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 such drawbacks. An important object of the present invention is a structure in which a plurality of secondary batteries are connected to form a battery module, and the plurality of battery modules are housed in a case, and the secondary battery is connected without connecting a hose or the like in the case. Another object of the present invention is to provide a power supply device that can reliably exhaust gas discharged from the outside of the case.

本発明の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
電源装置は、端部に安全弁５０を有する複数の二次電池１０を直列に直線状に連結している電池モジュール１と、複数の電池モジュール１を平行に並べて収納しているホルダーケース２とを備える。電池モジュール１は、二次電池１０の連結部に、弾性と絶縁性とを有する絶縁筒３０を配設して、この絶縁筒３０に二次電池１０の端部をガス漏れしないように挿入して、二次電池１０の連結部にガス排出室３１を設けている。絶縁筒３０は、ガス排出室３１のガスを外部に排気する排出口３５を開口している。ホルダーケース２は、電池モジュール１の絶縁筒３０を支持する支持壁３を備えており、この支持壁３が絶縁筒３０を介して電池モジュール１を支持して、複数本の電池モジュール１をホルダーケース２の定位置に配置している。支持壁３は、内部にガス抜き経路４を有すると共に、絶縁筒３０の表面にガス漏れしないように密着して、ガス抜き経路４の開口端を絶縁筒３０の排出口３５に連結して、ガス抜き経路４をガス排出室３１に連結している。さらに、ホルダーケース２は、支持壁３のガス抜き経路４を連結するガス集合路５を電池モジュール１と平行な側面プレート２４に設けると共に、このガス集合路５に連通する集合排出口６を開口している。電源装置は、二次電池１０の安全弁５０から排出されるガスを、ガス排出室３１からガス抜き経路４とガス集合路５を介してホルダーケース２の外部に排気する。 The power supply device of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
The power supply device includes a battery module 1 in which a plurality of secondary batteries 10 each having a safety valve 50 at an end thereof are linearly connected in series, and a holder case 2 in which the plurality of battery modules 1 are stored in parallel. Prepare. In the battery module 1, an insulating cylinder 30 having elasticity and insulating properties is disposed at a connecting portion of the secondary battery 10, and the end of the secondary battery 10 is inserted into the insulating cylinder 30 so as not to leak gas. Thus, a gas discharge chamber 31 is provided at the connecting portion of the secondary battery 10. The insulating cylinder 30 opens a discharge port 35 for exhausting the gas in the gas discharge chamber 31 to the outside. The holder case 2 includes a support wall 3 that supports the insulating cylinder 30 of the battery module 1, and the support wall 3 supports the battery module 1 via the insulating cylinder 30 to hold a plurality of battery modules 1. The case 2 is arranged at a fixed position. The support wall 3 has a gas vent path 4 inside, is closely attached to the surface of the insulating cylinder 30 so as not to leak gas, and connects the open end of the gas vent path 4 to the discharge port 35 of the insulating cylinder 30; The gas vent path 4 is connected to the gas discharge chamber 31. Further, the holder case 2 is provided with a gas collecting path 5 for connecting the gas venting path 4 of the support wall 3 in the side plate 24 parallel to the battery module 1, and an opening for collecting and discharging the communicating port 6 communicating with the gas collecting path 5. is doing. The power supply device exhausts the gas discharged from the safety valve 50 of the secondary battery 10 from the gas discharge chamber 31 to the outside of the holder case 2 through the gas vent path 4 and the gas collecting path 5.

絶縁筒３０は、二次電池１０との接触面に凸条３２を設けて、この凸条３２を二次電池１０の表面に弾性的に押圧して、二次電池１０の表面にガス漏れしないように連結することができる。さらに、絶縁筒３０は、直列に接続される二次電池１０の間に挿入して、接続する二次電池１０を絶縁することができる。 The insulating tube 30 is provided with a ridge 32 on the contact surface with the secondary battery 10, and elastically presses the ridge 32 against the surface of the secondary battery 10 so that no gas leaks to the surface of the secondary battery 10. Can be linked together. Furthermore, the insulating cylinder 30 can be inserted between the secondary batteries 10 connected in series to insulate the connected secondary batteries 10.

本発明の電源装置は、排出口３５をガス排出室３１の上部に開口して、集合排出口６をガス集合路５の上部に開口することができる。
ただし、本明細書において、排出口３５を開口するガス排出室３１の上下方向と、集合排出口６を開口するガス集合路５の上下方向は、図１ないし図４における上下方向を意味するものとする。 In the power supply device of the present invention, the discharge port 35 can be opened above the gas discharge chamber 31, and the collective discharge port 6 can be opened above the gas collecting path 5.
However, in this specification, the vertical direction of the gas discharge chamber 31 that opens the discharge port 35 and the vertical direction of the gas collection path 5 that opens the collective discharge port 6 mean the vertical direction in FIGS. And

ホルダーケース２は、支持壁３のガス抜き経路４の上面を、側面プレート２４のガス集合路５に向かって上り勾配に傾斜させると共に、側面プレート２４のガス集合路５の上面を、集合排出口６に向かって上り勾配に傾斜させることができる。 The holder case 2 inclines the upper surface of the gas vent path 4 of the support wall 3 in an upward gradient toward the gas collecting path 5 of the side plate 24, and the upper surface of the gas collecting path 5 of the side plate 24 sets the upper surface of the gas collecting path 5 It is possible to incline upward toward 6.

さらに、本発明の電源装置は、絶縁筒３０で二次電池１０を連結している電池モジュール１の表面を絶縁チューブ８で被覆することができる。絶縁チューブ８は、二次電池１０と絶縁筒３０の表面を被覆すると共に、絶縁筒３０の被覆部には、ガスを透過させるガス透過穴９を設けることができる。絶縁チューブ８は、同一円周上に複数のガス透過穴９を開口することができる。さらにまた、絶縁チューブ８は、二次電池１０の表面を被覆して、絶縁筒３０の排出口３５の開口部を被覆しないように電池モジュール１を被覆することができる。 Furthermore, the power supply device of the present invention can cover the surface of the battery module 1 connecting the secondary battery 10 with the insulating cylinder 30 with the insulating tube 8. The insulating tube 8 covers the surfaces of the secondary battery 10 and the insulating cylinder 30, and a gas permeable hole 9 that allows gas to pass through can be provided in the covering portion of the insulating cylinder 30. The insulating tube 8 can open a plurality of gas permeable holes 9 on the same circumference. Furthermore, the insulating tube 8 can cover the battery module 1 so as to cover the surface of the secondary battery 10 and not cover the opening of the discharge port 35 of the insulating cylinder 30.

本発明の電源装置は、複数の二次電池からなる電池モジュールをケース内に収納して、各々の二次電池の安全弁から排出されるガス等の流体を、確実にケースの外部に排気できる特長がある。それは、本発明の電源装置が、複数の二次電池を絶縁筒で連結して連結部にガス排出室を設けている電池モジュールを、絶縁筒を支持する支持壁を備えるホルダーケースに収納しており、絶縁筒にはガス排出室のガスを外部に排気する排出口を設けると共に、支持壁の内部にはガス抜き経路を設けて、このガス抜き経路の開口端を絶縁筒の排出口に連結しており、さらに、支持壁のガス抜き経路をガス集合路で連結して、このガス集合路に連通する集合排出口を開口しているからである。この構造の電源装置は、電池モジュールの各二次電池の安全弁から排出されるガスを、ガス排出室から排出口を介して絶縁筒の外部に排気し、さらに、絶縁筒から排気されるガスを、ガス抜き経路とガス集合路を介して集合排出口からホルダーケースの外部に排気する。したがって、ケース内にホース等を連結することなく、二次電池から排出されるガスを確実にケースの外部に排気できる。 The power supply device of the present invention is characterized in that a battery module composed of a plurality of secondary batteries is housed in a case, and fluid such as gas discharged from a safety valve of each secondary battery can be reliably exhausted to the outside of the case. There is. In the power supply device of the present invention, a battery module in which a plurality of secondary batteries are connected by an insulating cylinder and a gas discharge chamber is provided at the connecting portion is housed in a holder case having a support wall that supports the insulating cylinder. In addition, the insulating cylinder is provided with a discharge port for exhausting the gas in the gas discharge chamber to the outside, and a degassing path is provided inside the support wall, and the open end of this degassing path is connected to the discharge port of the insulating cylinder Furthermore, it is because the gas venting path of the support wall is connected by a gas collecting path, and a collecting discharge port communicating with the gas collecting path is opened. The power supply device of this structure exhausts the gas discharged from the safety valve of each secondary battery of the battery module from the gas discharge chamber to the outside of the insulating cylinder through the discharge port, and further discharges the gas discharged from the insulating cylinder. Then, the gas is exhausted from the collecting outlet to the outside of the holder case through the gas venting path and the gas collecting path. Therefore, the gas discharged from the secondary battery can be reliably exhausted outside the case without connecting a hose or the like in the case.

さらに、本発明の請求項６と請求項８の電源装置は、絶縁筒で二次電池を連結している電池モジュールの表面を絶縁チューブで被覆しているので、組み立て時のハンドリング性を向上できると共に、短絡を有効に防止でき、しかも電池モジュールの表面に強制送風して冷却する状態で、冷却空気に混入される異物による短絡も有効に防止できる特長がある。さらに、これらの電源装置は、絶縁チューブで二次電池と絶縁筒の表面を被覆して、絶縁筒の被覆部にはガスを透過させるガス透過穴を設け、あるいは、絶縁チューブで二次電池の表面を被覆して、絶縁筒の排出口の開口部を被覆しないように電池モジュールを被覆しているので、絶縁筒の排出口から排出されるガスを、スムーズにガス排出室に排出できる特長がある。 Furthermore, since the power supply device of Claim 6 and Claim 8 of this invention has coat | covered the surface of the battery module which has connected the secondary battery with the insulation cylinder with the insulation tube, it can improve the handleability at the time of an assembly. In addition, there is a feature that it is possible to effectively prevent a short circuit, and to effectively prevent a short circuit due to a foreign substance mixed in the cooling air in a state where the air is forcedly blown to the surface of the battery module to cool it. Furthermore, these power supply devices cover the surface of the secondary battery and the insulating cylinder with an insulating tube, and provide a gas permeable hole for allowing gas to permeate the covering portion of the insulating cylinder, or use an insulating tube for the secondary battery. Since the battery module is covered so that it covers the surface and does not cover the opening of the outlet of the insulating cylinder, the gas discharged from the outlet of the insulating cylinder can be smoothly discharged into the gas discharge chamber. is there.

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。 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.

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。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

図１ないし図４に示す電源装置は、複数の電池モジュール１を平行に並べてホルダーケース２に収納している。電池モジュール１は、複数の二次電池１０を直列に直線状に連結している。本発明の電源装置は、好ましくは、３個以上の二次電池１０を直線状に連結している電池モジュール１を収納して、各二次電池１０から排出されるガスをより効果的にケースの外部に排気できる。ただ、電池モジュールは、２個の二次電池を直線状に連結することもできる。二次電池１０は、ニッケル−水素電池である。ただ、二次電池には、リチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム電池も使用できる。 The power supply apparatus shown in FIGS. 1 to 4 stores a plurality of battery modules 1 in parallel in a holder case 2. In the battery module 1, a plurality of secondary batteries 10 are linearly connected in series. The power supply apparatus of the present invention preferably houses the battery module 1 in which three or more secondary batteries 10 are connected in a straight line, and the gas discharged from each secondary battery 10 is more effectively a case. Can be exhausted outside. However, the battery module can also connect two secondary batteries in a straight line. The secondary battery 10 is a nickel-hydrogen battery. However, a lithium ion secondary battery or a nickel cadmium battery can be used as the secondary battery.

二次電池１０は、図５と図６の断面図に示すように、端部に安全弁５０を有する。この図の二次電池１０は、外装缶１１の開口部を封口板１２で気密に密閉している。外装缶１１と封口板１２は金属板である。外装缶１１は、金属板を底のある筒状にプレス成形して製作される。封口板１２は、中央に凸部電極１３を設けており、この凸部電極１３に安全弁５０を内蔵させている。安全弁５０は、弾性体であるコイルスプリング５１と、このコイルスプリング５１に押圧されて封口板１２の弁孔５３に押し付けられている弁体５２と、弁体５２とコイルスプリング５１を内蔵して凸部電極１３を構成する金属蓋５４とを備える。金属蓋５４には、排気孔５５を開口している。この構造の安全弁５０は、二次電池１０の内圧が上昇すると弁体５２が弁孔５３を開口する。弁孔５３が開口されると、電池内のガスは、弁孔５３と排気孔５５を通過して電池外に排気される。通常の使用状態では、コイルスプリング５１が弁体５２を押圧して弁孔５３を気密に閉塞している。 As shown in the sectional views of FIGS. 5 and 6, the secondary battery 10 has a safety valve 50 at the end. In the secondary battery 10 in this figure, the opening of the outer can 11 is hermetically sealed with a sealing plate 12. The outer can 11 and the sealing plate 12 are metal plates. The outer can 11 is manufactured by press-molding a metal plate into a cylindrical shape with a bottom. The sealing plate 12 is provided with a convex electrode 13 in the center, and a safety valve 50 is built in the convex electrode 13. The safety valve 50 includes a coil spring 51 that is an elastic body, a valve body 52 that is pressed against the valve hole 53 of the sealing plate 12 by being pressed by the coil spring 51, a valve body 52, and the coil spring 51. And a metal lid 54 constituting the partial electrode 13. An exhaust hole 55 is opened in the metal lid 54. In the safety valve 50 having this structure, the valve body 52 opens the valve hole 53 when the internal pressure of the secondary battery 10 increases. When the valve hole 53 is opened, the gas in the battery passes through the valve hole 53 and the exhaust hole 55 and is exhausted outside the battery. In a normal use state, the coil spring 51 presses the valve body 52 and airtightly closes the valve hole 53.

安全弁は、弁体に代わって、所定の圧力で破壊される金属箔等の薄膜を使用することもできる。この安全弁は、弁孔を気密に閉塞するように薄膜を固定する。この構造の安全弁は、二次電池の内圧が上昇すると薄膜が破損されて弁孔を開口する。弁孔が開口されると、電池内のガスは、弁孔と排気孔を通過して電池外に排気される。この構造の安全弁は、薄膜が弁孔を閉塞するので、コイルスプリングを使用する必要がなく、構造を簡単にできる。 The safety valve may use a thin film such as a metal foil that is broken at a predetermined pressure, instead of the valve body. This safety valve fixes the thin film so as to airtightly close the valve hole. In the safety valve of this structure, when the internal pressure of the secondary battery rises, the thin film is broken and the valve hole is opened. When the valve hole is opened, the gas in the battery is exhausted out of the battery through the valve hole and the exhaust hole. In the safety valve having this structure, since the thin film closes the valve hole, it is not necessary to use a coil spring, and the structure can be simplified.

外装缶１１は、電極１７を内蔵しており、さらに、電解液も充填している。外装缶１１は、開口部の端部をかしめ加工して封口板１２を気密に固定している。封口板１２は、ガスケット１４を介して外装缶１１のかしめ部に挟着されて気密に固定される。ガスケット１４は絶縁材のゴム状弾性体で、封口板１２と外装缶１１とを絶縁すると共に、封口板１２と外装缶１１との隙間を気密に閉塞する。この構造の二次電池１０は、封口板１２をかしめて挟着するために、封口板１２を設けている端部に、周囲に沿って溝部１５が設けられる。さらに、封口板１２の周縁にはカシメ凸条１６が設けられる。この二次電池１０は、封口板１２を第１の電極として、外装缶１１を第２の電極としている。ニッケル−水素二次電池は、第１の電極を正極として第２の電極を負極としている。二次電池は、第１の電極を負極として第２の電極を正極とすることもできる。 The outer can 11 has a built-in electrode 17 and is also filled with an electrolytic solution. The outer can 11 has a sealing plate 12 hermetically fixed by caulking the end of the opening. The sealing plate 12 is sandwiched between the caulked portions of the outer can 11 via the gasket 14 and is hermetically fixed. The gasket 14 is a rubber-like elastic body made of an insulating material. The gasket 14 insulates the sealing plate 12 and the outer can 11 and airtightly closes the gap between the sealing plate 12 and the outer can 11. In the secondary battery 10 having this structure, a groove portion 15 is provided along the periphery at the end portion where the sealing plate 12 is provided in order to crimp the sealing plate 12 and sandwich it. Further, crimping ridges 16 are provided on the periphery of the sealing plate 12. The secondary battery 10 uses the sealing plate 12 as a first electrode and the outer can 11 as a second electrode. The nickel-hydrogen secondary battery uses a first electrode as a positive electrode and a second electrode as a negative electrode. In the secondary battery, the first electrode can be a negative electrode and the second electrode can be a positive electrode.

二次電池１０は、図５と図６に示すように、接続体４０を介して直列に直線状に連結される。接続体４０は導電性の金属プレートで、二次電池１０の封口板１２と外装缶１１に溶接されて二次電池１０を連結する。図７ないし図１０は接続体４０を示す。図７と図８に示す接続体４０は、同心円状に内側と外側に溶接凸部４１を設けている。内側の溶接凸部４１は、図において下方の二次電池１０の封口板１２に溶接され、外側の溶接凸部４１は、図において上方の二次電池１０の外装缶１１の底面に溶接されて、二次電池１０を連結する。図９と図１０の接続体４０は、上下に突出して溶接凸部４１を有する。上下の溶接凸部４１は、上下に配設される二次電池１０の電池端面に溶接されて、二次電池１０を直列に直線状に連結する。さらに、図示しないが、接続体は、外装缶の底部外周面に溶接して、外装缶と封口板とを接続することもできる。 As shown in FIGS. 5 and 6, the secondary battery 10 is linearly connected in series via a connection body 40. The connection body 40 is a conductive metal plate and is welded to the sealing plate 12 of the secondary battery 10 and the outer can 11 to connect the secondary battery 10. 7 to 10 show the connection body 40. The connection body 40 shown in FIGS. 7 and 8 is provided with welding convex portions 41 on the inner side and the outer side concentrically. The inner welding convex portion 41 is welded to the sealing plate 12 of the lower secondary battery 10 in the drawing, and the outer welding convex portion 41 is welded to the bottom surface of the outer can 11 of the upper secondary battery 10 in the drawing. The secondary battery 10 is connected. The connection body 40 in FIGS. 9 and 10 protrudes in the vertical direction and has a welding convex portion 41. The upper and lower welding projections 41 are welded to the battery end faces of the secondary battery 10 disposed above and below, and connect the secondary batteries 10 in a straight line in series. Further, although not shown, the connection body can be welded to the outer peripheral surface of the bottom of the outer can to connect the outer can and the sealing plate.

電池モジュール１は、端部と、二次電池１０の連結部に、弾性と絶縁性とを有する絶縁筒３０を配設している。連結部の絶縁筒３０は、二次電池１０の端部をガス漏れしないように挿入して、二次電池１０の連結部にガス排出室３１を設けている。絶縁筒３０は、軟質ウレタンやＥＶＡ等の軟質の合成樹脂、あるいは天然又は合成ゴムで、全体を一体的に成形して製作される。 In the battery module 1, an insulating cylinder 30 having elasticity and insulating properties is disposed at an end portion and a connecting portion of the secondary battery 10. The insulating cylinder 30 of the connecting portion is inserted so as not to leak gas at the end of the secondary battery 10, and a gas discharge chamber 31 is provided at the connecting portion of the secondary battery 10. The insulating cylinder 30 is manufactured by integrally molding the whole with a soft synthetic resin such as soft urethane or EVA, or natural or synthetic rubber.

図の電池モジュール１は、二次電池１０を円筒型電池とする。したがって、絶縁筒３０は円筒状に成形されて、両端に二次電池１０の端部を挿入している。絶縁筒３０は、二次電池１０の表面に弾性的に押圧されて、二次電池１０との間のガス漏れを防止する。図の絶縁筒３０は、二次電池１０との接触面に表面に凸条３２を設けている。凸条３２は、二次電池１０の円周方向に連続する形状に成形される。凸条３２の内径は、二次電池１０の外径よりも小さい。この絶縁筒３０は、凸条３２を二次電池表面に弾性的に押圧して、二次電池表面にガス漏れしないように連結される。この構造の絶縁筒３０は、凸条３２を二次電池１０の表面に隙間なく密着して、ガス漏れを確実に阻止できる。ただ、絶縁筒は、必ずしも内面に凸条を設ける必要はない。凸条のない絶縁筒は、内径を二次電池の外径よりも小さくする。この絶縁筒は、二次電池を挿入する状態で弾性的に伸長される。伸長された絶縁筒は、収縮力で内面を二次電池の表面にガス漏れしないように密着させる。 In the illustrated battery module 1, the secondary battery 10 is a cylindrical battery. Therefore, the insulating cylinder 30 is formed in a cylindrical shape, and the end portions of the secondary battery 10 are inserted at both ends. The insulating cylinder 30 is elastically pressed against the surface of the secondary battery 10 to prevent gas leakage with the secondary battery 10. The insulating cylinder 30 in the figure has a protrusion 32 on the surface on the contact surface with the secondary battery 10. The ridges 32 are formed into a shape that is continuous in the circumferential direction of the secondary battery 10. The inner diameter of the ridge 32 is smaller than the outer diameter of the secondary battery 10. The insulating cylinder 30 is connected to the surface of the secondary battery so as not to leak gas by elastically pressing the ridges 32 against the surface of the secondary battery. The insulating cylinder 30 having this structure can prevent the gas leakage reliably by closely attaching the ridge 32 to the surface of the secondary battery 10 without a gap. However, the insulating cylinder does not necessarily need to be provided with protrusions on the inner surface. Insulating cylinders without protrusions have an inner diameter smaller than the outer diameter of the secondary battery. This insulating cylinder is elastically extended in a state where the secondary battery is inserted. The expanded insulating cylinder is brought into close contact with the surface of the secondary battery by contraction force so as not to leak gas.

絶縁筒３０は、中間に絶縁リング３３を一体的に成形して設けている。絶縁リング３３は、直列に接続される二次電池１０の外装缶１１が接触してショートするのを防止する。図に示すように、接続体４０を介して直列に接続される二次電池１０は、外装缶１１の間に電位差ができる。上下の二次電池１０の外装缶１１が接触すると、図において下側の二次電池１０が接続体４０を介してショートする。絶縁リング３３は、上下の外装缶１１の間に配設されて、外装缶１１のショートを防止する。したがって、絶縁リング３３のある絶縁筒３０は、二次電池１０の間に密閉されたガス排出室３１を設けると共に、直列に接続される二次電池１０の外装缶１１のショートを防止する。 The insulating cylinder 30 is provided with an insulating ring 33 integrally formed in the middle. The insulating ring 33 prevents the outer can 11 of the secondary battery 10 connected in series from contacting and short-circuiting. As shown in the figure, the secondary battery 10 connected in series via the connection body 40 has a potential difference between the outer cans 11. When the outer cans 11 of the upper and lower secondary batteries 10 come into contact with each other, the lower secondary battery 10 in FIG. The insulating ring 33 is disposed between the upper and lower outer cans 11 to prevent the outer can 11 from being short-circuited. Therefore, the insulating cylinder 30 with the insulating ring 33 provides a gas discharge chamber 31 sealed between the secondary batteries 10 and prevents a short circuit of the outer can 11 of the secondary batteries 10 connected in series.

絶縁リング３３は、直列に接続される外装缶１１の間、すなわち図において、上の二次電池１０の外装缶１１の底面と、下の二次電池１０のカシメ凸条１６の上面との間に配設される。さらに図の絶縁リング３３は、内周縁に沿って係止リング３４を一体的に成形して設けている。係止リング３４は、下の二次電池１０のカシメ凸条１６の内側に配設されて、絶縁リング３３が二次電池１０の間から抜けるのを阻止する。 The insulating ring 33 is between the outer cans 11 connected in series, that is, between the bottom surface of the outer can 11 of the upper secondary battery 10 and the upper surface of the caulking ridge 16 of the lower secondary battery 10 in the drawing. It is arranged. Further, the insulating ring 33 shown in the figure is provided by integrally forming a locking ring 34 along the inner peripheral edge. The locking ring 34 is disposed inside the caulking ridge 16 of the lower secondary battery 10 to prevent the insulating ring 33 from coming out between the secondary batteries 10.

絶縁リング３３のある絶縁筒３０は、絶縁リング３３を二次電池１０の間に挟着して、軸方向のずれを阻止できる。このため、絶縁リング３３のある絶縁筒３０は、位置ずれしないように、二次電池１０の間に配置できる。 The insulating cylinder 30 with the insulating ring 33 can prevent the axial displacement by sandwiching the insulating ring 33 between the secondary batteries 10. For this reason, the insulating cylinder 30 with the insulating ring 33 can be disposed between the secondary batteries 10 so as not to be displaced.

図１１と図１２は、電池モジュール１の端部、すなわち凸部電極側の端部の構造を示す。図１１の電池モジュール１は、端部の凸部電極１３に接続体４０を介して出力端子２５を連結して、出力端子２５と二次電池１０との間に、絶縁筒３０でもって密閉されたガス排出室３１を設けている。出力端子２５は、二次電池１０との対向側の外形を二次電池１０の外装缶１１と同じ形状とし、表面側を、バスバー２６を連結する形状としている。出力端子２５は、二次電池１０を直列に接続する接続体４０で二次電池１０に接続される。また、出力端子２５と二次電池１０は、二次電池１０の間に連結される絶縁筒３０と同じ絶縁筒３０に挿入されて、出力端子２５と二次電池１０との間に密閉構造のガス排出室３１を設けている。この構造の電池モジュール１は、二次電池１０の連結部と同じ構造で、電池モジュール１の端部にガス排出室３１を設けることができる。出力端子２５は、表面側に、バスバー２６を連結する止ネジ２７がねじ込まれて、バスバー２６が固定される。 11 and 12 show the structure of the end of the battery module 1, that is, the end on the convex electrode side. The battery module 1 of FIG. 11 has an output terminal 25 connected to the protruding electrode 13 at the end via a connecting body 40 and is sealed with an insulating cylinder 30 between the output terminal 25 and the secondary battery 10. A gas discharge chamber 31 is provided. The output terminal 25 has the same outer shape as the outer can 11 of the secondary battery 10 on the side facing the secondary battery 10, and the front side has a shape that connects the bus bar 26. The output terminal 25 is connected to the secondary battery 10 by a connection body 40 that connects the secondary batteries 10 in series. Further, the output terminal 25 and the secondary battery 10 are inserted into the same insulating cylinder 30 as the insulating cylinder 30 connected between the secondary batteries 10, and have a sealed structure between the output terminal 25 and the secondary battery 10. A gas discharge chamber 31 is provided. The battery module 1 having this structure has the same structure as the connecting portion of the secondary battery 10, and a gas discharge chamber 31 can be provided at the end of the battery module 1. The output terminal 25 is screwed with a set screw 27 for connecting the bus bar 26 to the surface side, and the bus bar 26 is fixed.

図１２の電池モジュール１は、出力端子２５を直接に二次電池１０の凸部電極側に溶接等の方法で連結している。この電池モジュール１は、端部に絶縁筒３０を挿入している。さらに、この電池モジュール１は、出力端子２５の表面に、バスバー２６を連結する止ネジ２７をねじ込んで、バスバー２６を出力端子２５に固定している。この電源装置は、バスバー２６をホルダーケース２の内側に配設する。したがって、出力端子２５をガス排出室３１の外部に突出させる必要がなく、ホルダーケース２の構造を簡単にできる。 In the battery module 1 of FIG. 12, the output terminal 25 is directly connected to the convex electrode side of the secondary battery 10 by a method such as welding. This battery module 1 has an insulating cylinder 30 inserted at its end. Further, in the battery module 1, a set screw 27 for connecting the bus bar 26 is screwed into the surface of the output terminal 25, and the bus bar 26 is fixed to the output terminal 25. In this power supply device, the bus bar 26 is disposed inside the holder case 2. Therefore, it is not necessary to project the output terminal 25 to the outside of the gas discharge chamber 31, and the structure of the holder case 2 can be simplified.

絶縁筒３０は、ガス排出室３１のガスを外部に排気する排出口３５を開口している。排出口３５は、図１ないし図４に示すように、電池モジュール１を水平な姿勢でホルダーケース２に収納する状態で、ガス排出室３１の上部と下部に開口される。この構造によると、ニッケル−水素電池の安全弁５０からガス排出室３１に排出される空気よりも軽い水素ガスをスムーズに排出できる。また、安全弁５０から排出される電解液もスムーズに排出できる。ガス排出室３１の上部と下部に開口されるふたつの排出口３５は、一方の排出口３５に対して、他方の排出口３５の位置が１８０度ずれた位置となる。ただし、ふたつの排出口は、一方に対して他方の排出口の位置が１３５度〜２２５度ずれた位置に開口することもできる。また、絶縁筒は、２個以上の排出口を設けて、いずれかひとつを上に配置することができる。さらに、２個以上の排出口を設けて、いずれかひとつを上に配置して、いずれかひとつを下に配置することもできる。この絶縁筒は、上の排出口が水素を排気して、下の排出口が電解液を排出する。 The insulating cylinder 30 opens a discharge port 35 for exhausting the gas in the gas discharge chamber 31 to the outside. As shown in FIGS. 1 to 4, the discharge port 35 is opened at the upper and lower portions of the gas discharge chamber 31 in a state where the battery module 1 is stored in the holder case 2 in a horizontal posture. According to this structure, hydrogen gas lighter than the air discharged from the safety valve 50 of the nickel-hydrogen battery to the gas discharge chamber 31 can be discharged smoothly. In addition, the electrolyte discharged from the safety valve 50 can be discharged smoothly. The two discharge ports 35 opened at the upper and lower portions of the gas discharge chamber 31 are located at positions where the position of the other discharge port 35 is shifted by 180 degrees with respect to the one discharge port 35. However, the two outlets can also be opened at a position where the position of the other outlet is shifted from 135 degrees to 225 degrees relative to one. Moreover, an insulation cylinder can provide two or more discharge ports, and any one can be arrange | positioned upwards. Furthermore, it is also possible to provide two or more outlets, one of which is disposed on the top and one of which is disposed on the bottom. In this insulating cylinder, the upper discharge port exhausts hydrogen, and the lower discharge port discharges the electrolyte.

排出口３５の内径は１ｍｍ以上である。この排出口３５は、ガスや電解液をスムーズに排出できる。排出口３５は、ホルダーケース２に設けた支持壁３のガス抜き経路４の内部に開口される。排出口３５が大き過ぎると、ガス抜き経路４の外部に配置されやすくなるので、排出口３５の内径は１０ｍｍよりも小さく、好ましくは５ｍｍよりも小さくする。 The inner diameter of the discharge port 35 is 1 mm or more. The discharge port 35 can smoothly discharge gas and electrolyte. The discharge port 35 is opened inside the gas vent path 4 of the support wall 3 provided in the holder case 2. If the discharge port 35 is too large, it is likely to be disposed outside the gas vent path 4, so that the inner diameter of the discharge port 35 is smaller than 10 mm, preferably smaller than 5 mm.

さらに、図１３の電池モジュール１は、絶縁筒３０で二次電池１０を連結している電池モジュール１の表面を絶縁チューブ８で被覆している。絶縁チューブ８は、プラスチックシートを筒状に成形した熱収縮チューブである。この絶縁チューブ８は、所定の長さに切断された状態で電池モジュール１を挿入し、加熱、収縮されて電池モジュール１の表面に密着する。この図の絶縁チューブ８は、二次電池１０と絶縁筒３０の表面を被覆する。絶縁筒３０の排出口３５から排出されるガスをスムーズに透過させるために、絶縁チューブ８は、絶縁筒３０の被覆部に、ガスを透過させるガス透過穴９を設けている。 Further, in the battery module 1 of FIG. 13, the surface of the battery module 1 in which the secondary battery 10 is connected by the insulating cylinder 30 is covered with the insulating tube 8. The insulating tube 8 is a heat-shrinkable tube obtained by forming a plastic sheet into a cylindrical shape. The insulating tube 8 is inserted into the battery module 1 in a state of being cut to a predetermined length, and is heated and contracted to be in close contact with the surface of the battery module 1. The insulating tube 8 in this figure covers the surfaces of the secondary battery 10 and the insulating cylinder 30. In order to allow the gas discharged from the discharge port 35 of the insulating cylinder 30 to permeate smoothly, the insulating tube 8 is provided with a gas permeable hole 9 through which the gas is transmitted in the covering portion of the insulating cylinder 30.

図の絶縁チューブ８は、同一円周上に複数の、好ましくは５個以上のガス透過穴９を開口している。この絶縁チューブ８は、対向する位置にある排出口３５から排出されるガスを、よりスムーズに透過させる。ガス透過穴９が、排出口３５の近傍に、あるいは排出口３５の位置に開口されるからである。 The illustrated insulating tube 8 has a plurality of, preferably five or more, gas permeation holes 9 on the same circumference. The insulating tube 8 allows the gas discharged from the discharge port 35 located at the opposite position to pass more smoothly. This is because the gas transmission hole 9 is opened in the vicinity of the discharge port 35 or at the position of the discharge port 35.

さらに、図１４の電池モジュール１は、電池モジュール１の表面を絶縁チューブ８で被覆するが、絶縁チューブ８は、二次電池１０の表面を被覆して、絶縁筒３０の排出口３５の開口部を被覆しない。この絶縁チューブ８は、排出口３５の開口部となる部分に切り欠きやミシン目を設け、熱収縮チューブを加熱して収縮させるときに、切り欠きやミシン目を切り離して、排出口３５の開口部を被覆しないようにする。 Furthermore, the battery module 1 in FIG. 14 covers the surface of the battery module 1 with the insulating tube 8, and the insulating tube 8 covers the surface of the secondary battery 10, and the opening of the discharge port 35 of the insulating cylinder 30. Do not coat. The insulating tube 8 is provided with a notch or perforation at the opening portion of the discharge port 35, and when the heat shrinkable tube is heated and contracted, the cutout and the perforation are separated to open the discharge port 35. Do not cover the part.

以上のように、ガス透過穴９を設け、あるいは排出口３５の開口部を被覆しない熱収縮チューブは、加熱して収縮するときに絶縁チューブ８内の空気をスムーズに排気して、絶縁チューブ８を二次電池１０や絶縁筒３０の表面に密着できる。 As described above, the heat-shrinkable tube that is provided with the gas permeable hole 9 or does not cover the opening of the discharge port 35 smoothly exhausts the air in the insulating tube 8 when heated and contracts, and the insulating tube 8 Can be adhered to the surface of the secondary battery 10 or the insulating cylinder 30.

以上の電池モジュール１は、絶縁チューブ８で表面を絶縁するので、組み立て時のハンドリング性を向上して、とくに短絡を有効に防止でき、しかも二次電池１０の表面に強制送風して冷却する状態で、冷却空気に混入される異物による短絡も有効に防止できる。さらに、絶縁チューブ８は、絶縁筒３０の排出口３５から排出されるガスを、ガス透過穴９からガス排出室３１にスムーズに排出し、あるいはこの部分を被覆しない構造として、排出口３５のガスをスムーズにガス排出室３１に排出できる。 Since the above battery module 1 is insulated on the surface by the insulating tube 8, the handling property at the time of assembling can be improved, in particular, a short circuit can be effectively prevented, and the surface of the secondary battery 10 is forcedly blown and cooled. Thus, it is possible to effectively prevent a short circuit due to foreign matters mixed in the cooling air. Further, the insulating tube 8 is configured to smoothly discharge the gas discharged from the discharge port 35 of the insulating cylinder 30 from the gas permeation hole 9 to the gas discharge chamber 31, or to cover the portion, so that the gas in the discharge port 35 Can be smoothly discharged into the gas discharge chamber 31.

ホルダーケース２は、複数本の電池モジュール１を水平な姿勢で平行に並べて収納する。ホルダーケース２に収納される電池モジュール１は、両端にバスバー２６を連結して電気接続される。各々のバスバー２６を同一面に配置できるように、複数の電池モジュール１は、その両端部を同一面に配置して、ホルダーケース２に収納される。両端面を同一面に配置する電池モジュール１は、二次電池１０の連結部も同一面に配置される。 The holder case 2 stores a plurality of battery modules 1 arranged in parallel in a horizontal posture. The battery module 1 housed in the holder case 2 is electrically connected by connecting bus bars 26 to both ends. The plurality of battery modules 1 are housed in the holder case 2 with both ends thereof arranged on the same surface so that each bus bar 26 can be arranged on the same surface. In the battery module 1 in which both end surfaces are arranged on the same surface, the connecting portion of the secondary battery 10 is also arranged on the same surface.

図のホルダーケース２は、上下２段に電池モジュール１を収納する。このホルダーケース２は、平面形状を四角形とする天板２１と底板２２の周囲に、端面プレート２３と側面プレート２４を連結して、閉鎖構造の箱形としている。端面プレート２３は電池モジュール１の両端部に位置し、側面プレート２４は電池モジュール１の両外側に位置する。このホルダーケース２は、天板２１と底板２２と端面プレート２３と側面プレート２４とで囲まれる箱形の内部に電池モジュール１を収納する。さらに、図のホルダーケース２は、上下に３分割して、上ケース２Ａと下ケース２Ｂと中間ケース２Ｃとで構成している。ホルダーケース２はプラスチック等の絶縁材で成形している。 The holder case 2 shown in the figure stores the battery modules 1 in two upper and lower stages. The holder case 2 has a box shape with a closed structure by connecting an end face plate 23 and a side plate 24 around a top plate 21 and a bottom plate 22 having a square planar shape. The end face plates 23 are located at both ends of the battery module 1, and the side face plates 24 are located at both outer sides of the battery module 1. The holder case 2 houses the battery module 1 in a box shape surrounded by a top plate 21, a bottom plate 22, an end face plate 23, and a side plate 24. Further, the holder case 2 shown in the figure is divided into three parts in the vertical direction, and is composed of an upper case 2A, a lower case 2B, and an intermediate case 2C. The holder case 2 is formed of an insulating material such as plastic.

さらに、ホルダーケース２は、その内部に、電池モジュール１の絶縁筒３０を支持する支持壁３を設けている。支持壁３は、電池モジュール１の連結部を支持するので、二次電池１０の個数よりもひとつ少ない。したがって、図３と図４に示すように、３個の二次電池１０を直列に接続している電池モジュール１を収納するホルダーケース２は、２列の支持壁３を備える。２個の二次電池を直列に接続する電池モジュールを収納するホルダーケースは、１列の支持壁を備える。また、５又は６個の二次電池を直列に接続する電池モジュールを収納するホルダーケースは、４又は５列の支持壁を備える。 Further, the holder case 2 is provided with a support wall 3 for supporting the insulating cylinder 30 of the battery module 1 therein. Since the support wall 3 supports the connecting portion of the battery module 1, the support wall 3 is one less than the number of the secondary batteries 10. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, the holder case 2 that houses the battery module 1 in which three secondary batteries 10 are connected in series includes two rows of support walls 3. A holder case that houses a battery module that connects two secondary batteries in series includes a row of support walls. In addition, the holder case that houses the battery modules that connect five or six secondary batteries in series includes four or five rows of support walls.

支持壁３は、図２の断面図に示すように、絶縁筒３０を嵌入する部分に湾曲凹部７を設けている。支持壁３は、湾曲凹部７に電池モジュール１を入れ、上下で挟着して電池モジュール１を定位置に配置する。さらに支持壁３は、内部にガス抜き経路４を設けている。図３の支持壁３は、中間に隙間を設けている二重壁構造として、中間にガス抜き経路４を設けている。この支持壁３は、図２に示すように、二重壁３Ａに設けた湾曲凹部７を、絶縁筒３０の表面にガス漏れしないように密着している。絶縁筒３０の排出口３５は、二重壁３Ａの間に開口されて、いいかえると、排出口３５が二重壁３Ａの間に位置するように、支持壁３を絶縁筒３０に密着させて、ガス抜き経路４の開口端が絶縁筒３０の排出口３５に連結される。この状態で、ガス抜き経路４は、絶縁筒３０の排出口３５を介してガス排出室３１に連結される。したがって、安全弁５０からガス排出室３１に排出されるガスや電解液は、排出口３５を通過してガス抜き経路４に流入される。 As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the support wall 3 is provided with a curved recess 7 in a portion where the insulating cylinder 30 is inserted. The support wall 3 puts the battery module 1 in the curved recess 7 and sandwiches the battery module 1 at the top and bottom to place the battery module 1 at a fixed position. Further, the support wall 3 is provided with a gas vent path 4 therein. The support wall 3 in FIG. 3 has a gas vent path 4 in the middle as a double wall structure in which a gap is provided in the middle. As shown in FIG. 2, the support wall 3 has the curved recess 7 provided in the double wall 3 A in close contact with the surface of the insulating cylinder 30 so as not to leak gas. The discharge port 35 of the insulating cylinder 30 is opened between the double walls 3A. In other words, the support wall 3 is brought into close contact with the insulating cylinder 30 so that the discharge port 35 is located between the double walls 3A. The open end of the gas vent path 4 is connected to the discharge port 35 of the insulating cylinder 30. In this state, the gas vent path 4 is connected to the gas discharge chamber 31 through the discharge port 35 of the insulating cylinder 30. Therefore, the gas or electrolyte discharged from the safety valve 50 to the gas discharge chamber 31 passes through the discharge port 35 and flows into the gas vent path 4.

ホルダーケース２には、たとえば、３個以上の二次電池１０を直列に接続している電池モジュール１を収納している。したがって、ホルダーケース２には、２列以上の支持壁３が設けられる。各々の支持壁３のガス抜き経路４は、ホルダーケース２に設けたガス集合路５で互いに連結される。ホルダーケース２は、複数列の支持壁３のガス抜き経路４を連結するガス集合路５を、電池モジュール１と平行な側面プレート２４に設けている。図２のホルダーケース２は、図において右端に位置する側面プレート２４の内部にガス集合路５を設けている。ガス集合路５は、流入されるガスや電解液等の流体を外部に排出するために、これに連通して集合排出口６を開口している。図２のホルダーケース２は、一方の側面プレート２４にガス集合路５を設けているが、両方の側面プレートにガス集合路を設けることもできる。 The holder case 2 houses, for example, a battery module 1 in which three or more secondary batteries 10 are connected in series. Therefore, the holder case 2 is provided with two or more rows of support walls 3. The degassing paths 4 of the support walls 3 are connected to each other by a gas collecting path 5 provided in the holder case 2. In the holder case 2, gas collecting paths 5 that connect the gas vent paths 4 of the plurality of rows of support walls 3 are provided on the side plate 24 parallel to the battery module 1. The holder case 2 in FIG. 2 is provided with a gas collecting path 5 inside a side plate 24 located at the right end in the drawing. The gas collecting path 5 communicates therewith and opens a collecting discharge port 6 in order to discharge a fluid such as an inflowing gas or an electrolytic solution to the outside. In the holder case 2 of FIG. 2, the gas collecting path 5 is provided on one side plate 24, but the gas collecting path may be provided on both side plates.

図１のホルダーケース２は、ケースから突出する筒状の集合排出口６を設けている。この集合排出口６は、ガスや電解液を排気するホースやダクト等の排気路を簡単に連結できる。排気路は、電池モジュール１を冷却する空気の強制排気側に連結され、あるいは車外に連結される。強制排気側に連結される排気路は、集合排出口６から排出されるガスや電解液を、電池モジュール１を冷却する空気でもって、速やかに強制排気させる。 The holder case 2 of FIG. 1 is provided with a cylindrical collective discharge port 6 protruding from the case. The collective discharge port 6 can easily connect an exhaust path such as a hose or a duct for exhausting gas or electrolyte. The exhaust path is connected to the forced exhaust side of the air that cools the battery module 1 or is connected to the outside of the vehicle. The exhaust path connected to the forced exhaust side quickly forcibly exhausts the gas or the electrolyte discharged from the collective discharge port 6 with air for cooling the battery module 1.

図２の断面図に示す支持壁３のガス排出室３１は、側面プレート２４のガス集合路５に向かって上面を上り勾配に傾斜させている。このガス排出室３１は、水素のように空気よりも軽いガスをスムーズに側面プレート２４のガス集合路５に移送できる。また、図４の断面図に示す側面プレート２４のガス集合路５は、集合排出口６に向かって上面を上り勾配に傾斜させている。この構造のガス集合路５は、ガス排出室３１から流入される空気よりも軽い水素ガスをスムーズに集合排出口６から排気できる。 The gas discharge chamber 31 of the support wall 3 shown in the sectional view of FIG. 2 has an upper surface inclined upwardly toward the gas collecting path 5 of the side plate 24. The gas discharge chamber 31 can smoothly transfer a gas lighter than air, such as hydrogen, to the gas collecting path 5 of the side plate 24. Further, the upper surface of the gas collecting path 5 of the side plate 24 shown in the cross-sectional view of FIG. The gas collecting path 5 having this structure can smoothly exhaust hydrogen gas that is lighter than the air flowing in from the gas discharge chamber 31 from the collective discharge port 6.

端面プレート２３は、支持壁３と同じように二重壁構造として、内壁２３Ａと外壁２３Ｂの内部にガス抜き経路４を設けている。端面プレート２３のガス抜き経路４は、側面プレート２４のガス集合路５に連結されて、電池モジュール１の端部から排出されるガスや電解液等の流体を外部に排出する。図１１の端面プレート２３は、二次電池１０と出力端子２５の間に設けたガス排出室３１をガス抜き経路４に連結している。この端面プレート２３は、電池モジュール１の端部の安全弁５０から排出されるガス等の流体を、絶縁筒３０と二次電池１０と出力端子２５とで囲まれるガス排出室３１からガス抜き経路４に流入して外部に排気する。この構造のホルダーケース２は、安全弁５０から排出されるガス等の流体を、バスバー２６等の電気接続部分から隔離して排出できる。このため、安全性を高くできる特長がある。 The end face plate 23 has a double-wall structure like the support wall 3 and has a gas vent path 4 inside the inner wall 23A and the outer wall 23B. The gas venting path 4 of the end face plate 23 is connected to the gas collecting path 5 of the side face plate 24 and discharges fluid such as gas and electrolyte discharged from the end of the battery module 1 to the outside. 11 connects the gas discharge chamber 31 provided between the secondary battery 10 and the output terminal 25 to the gas vent path 4. This end face plate 23 is configured to remove a fluid such as a gas discharged from the safety valve 50 at the end of the battery module 1 from the gas discharge chamber 31 surrounded by the insulating cylinder 30, the secondary battery 10, and the output terminal 25. To the outside and exhaust to the outside. The holder case 2 having this structure can discharge a fluid such as a gas discharged from the safety valve 50 while being isolated from an electrical connection portion such as the bus bar 26. For this reason, there is a feature that can increase safety.

図１２の端面プレート２３は、電池モジュール１の端部をガス抜き経路４の内部に配置している。この端面プレート２３は、電池モジュール１の端部にガス排出室を設けることなく、安全弁５０から排出されるガス等を直接にガス抜き経路４に排出し、ガス抜き経路４からガス集合路５と集合排出口６を介して外部に排気する。この構造は、二重壁構造である端面プレート２３の一方の壁である内壁２３Ａのみを絶縁筒３０の表面に密着する。他方の壁である外壁には、電池モジュール１を挿通する必要がない。端面プレート２３の外壁２３Ｂは貫通孔のない板状に成形することができる。このため、端面プレート２３の構造を簡単にできる、また、バスバー２６等の接続部品をホルダーケース２の内部に収納できる。 In the end face plate 23 of FIG. 12, the end of the battery module 1 is disposed inside the gas vent path 4. This end face plate 23 directly discharges the gas discharged from the safety valve 50 to the gas vent path 4 without providing a gas exhaust chamber at the end of the battery module 1, and from the gas vent path 4 to the gas collecting path 5. Exhaust to the outside through the collective discharge port 6. In this structure, only the inner wall 23 A which is one wall of the end face plate 23 having a double wall structure is brought into close contact with the surface of the insulating cylinder 30. It is not necessary to insert the battery module 1 into the outer wall which is the other wall. The outer wall 23B of the end face plate 23 can be formed into a plate shape without a through hole. For this reason, the structure of the end face plate 23 can be simplified, and connecting parts such as the bus bar 26 can be accommodated in the holder case 2.

図１のホルダーケース２は、端面プレート２３と側面プレート２４と支持壁３とを上下に３分割して、上ケース２Ａと下ケース２Ｂと中間ケース２Ｃとしている。端面プレート２３と側面プレート２４と支持壁３は、電池モジュール１の上下の中間で分割している。したがって、上ケース２Ａは、天板２１の周囲に端面プレート２３と側面プレート２４と支持壁３とを一体的に成形して設けている。下ケース２Ｂは、底板２２の周囲に端面プレート２３と側面プレート２４と支持壁３とを一体的に成形して設けている。中間ケース２Ｃは、端面プレート２３と側面プレート２４を四角形に連結し、さらに、側面プレート２４に支持壁３の両端を連結する形状として、全体を一体的に成形している。３分割されたホルダーケース２は、図２ないし図４に示すように、電池モジュール１の上下の中心線で分割している。 In the holder case 2 of FIG. 1, an end face plate 23, a side face plate 24, and a support wall 3 are divided into three parts in the vertical direction to form an upper case 2A, a lower case 2B, and an intermediate case 2C. The end face plate 23, the side face plate 24, and the support wall 3 are divided at the upper and lower middle of the battery module 1. Therefore, the upper case 2 A is provided by integrally molding the end face plate 23, the side face plate 24, and the support wall 3 around the top plate 21. The lower case 2 B is provided by integrally molding an end face plate 23, a side face plate 24, and a support wall 3 around the bottom plate 22. The intermediate case 2 C is integrally formed as a whole so that the end face plate 23 and the side face plate 24 are connected in a square shape, and further, both ends of the support wall 3 are connected to the side face plate 24. The holder case 2 divided into three is divided at the upper and lower center lines of the battery module 1 as shown in FIGS.

ホルダーケース２は、下ケース２Ｂの湾曲凹部７に電池モジュール１を配置して平行に並べ、下ケース２Ｂの上に中間ケース２Ｃを配置し、その後、中間ケース２Ｃの湾曲凹部７に電池モジュール１を配置して平行に並べ、中間ケース２Ｃの上に上ケース２Ａを載せ、最後に下ケース２Ｂと中間ケース２Ｃと上ケース２Ａとを連結して組み立てられる。バスバー２６を端面プレート２３の外側に配置するホルダーケース２は、下ケース２Ｂと中間ケース２Ｃと上ケース２Ａとを連結した後、バスバー２６で電池モジュール１を連結する。バスバー２６を端面プレート２３の内部に配置するホルダーケース２は、下ケース２Ｂに電池モジュール１を配置してバスバー２６を連結し、その後、下ケース２Ｂに中間ケース２Ｃを載せ、さらに、中間ケース２Ｃに電池モジュール１を載せてバスバー２６で連結して、中間ケース２Ｃに上ケース２Ａを載せて、下ケース２Ｂと中間ケース２Ｃと上ケース２Ａとを連結する。 In the holder case 2, the battery module 1 is arranged in the curved recess 7 of the lower case 2B and arranged in parallel, the intermediate case 2C is arranged on the lower case 2B, and then the battery module 1 is placed in the curved recess 7 of the intermediate case 2C. Are arranged in parallel, the upper case 2A is placed on the intermediate case 2C, and finally the lower case 2B, the intermediate case 2C and the upper case 2A are connected and assembled. The holder case 2 in which the bus bar 26 is arranged outside the end face plate 23 connects the battery case 1 with the bus bar 26 after connecting the lower case 2B, the intermediate case 2C, and the upper case 2A. In the holder case 2 in which the bus bar 26 is arranged inside the end face plate 23, the battery module 1 is arranged in the lower case 2B to connect the bus bar 26, and then the intermediate case 2C is mounted on the lower case 2B. The battery module 1 is placed on and connected by the bus bar 26, the upper case 2A is placed on the intermediate case 2C, and the lower case 2B, the intermediate case 2C, and the upper case 2A are connected.

本発明の一実施例にかかる電源装置の斜視図である。It is a perspective view of the power supply device concerning one Example of this invention. 図１に示す電源装置のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the power supply device shown in FIG. 図１に示す電源装置のＢ−Ｂ線断面図であって、図２のＢ−Ｂ線断面に相当する図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of the power supply device illustrated in FIG. 1, corresponding to a cross section taken along the line BB of FIG. 2. 図１に示す電源装置のＣ−Ｃ線断面図であって、図２のＣ−Ｃ線断面に相当する図ある。It is CC sectional view taken on the line of the power supply device shown in FIG. 1, Comprising: It is a figure corresponded in CC line cross section of FIG. 電池モジュールの一例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing an example of a battery module. 電池モジュールの他の一例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows another example of a battery module. 図５に示す電池モジュールの接続体を示す平面図である。It is a top view which shows the connection body of the battery module shown in FIG. 図７に示す接続体のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the connection body shown in FIG. 図６に示す電池モジュールの接続体を示す平面図である。It is a top view which shows the connection body of the battery module shown in FIG. 図９に示す接続体のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line AA of the connection body illustrated in FIG. 9. 電池モジュールの端部の連結構造の一例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows an example of the connection structure of the edge part of a battery module. 電池モジュールの端部の連結構造の他の一例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows another example of the connection structure of the edge part of a battery module. 電池モジュールの他の一例を示す断面側面図である。It is a cross-sectional side view which shows another example of a battery module. 電池モジュールの他の一例を示す断面側面図である。It is a cross-sectional side view which shows another example of a battery module.

Explanation of symbols

１…電池モジュール
２…ホルダーケース２Ａ…上ケース
２Ｂ…下ケース
２Ｃ…中間ケース
３…支持壁３Ａ…二重壁
４…ガス抜き経路
５…ガス集合路
６…集合排出口
７…湾曲凹部
８…絶縁チューブ
９…ガス透過穴
１０…二次電池
１１…外装缶
１２…封口板
１３…凸部電極
１４…ガスケット
１５…溝部
１６…カシメ凸条
１７…電極
２１…天板
２２…底板
２３…端面プレート２３Ａ…内壁
２３Ｂ…外壁
２４…側面プレート
２５…出力端子
２６…バスバー
２７…止ネジ
３０…絶縁筒
３１…ガス排出室
３２…凸条
３３…絶縁リング
３４…係止リング
３５…排出口
４０…接続体
４１…溶接凸部
５０…安全弁
５１…コイルスプリング
５２…弁体
５３…弁孔
５４…金属蓋
５５…排気孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery module 2 ... Holder case 2A ... Upper case
2B ... Lower case
2C ... Intermediate case 3 ... Supporting wall 3A ... Double wall 4 ... Gas vent path 5 ... Gas collecting path 6 ... Collecting outlet 7 ... Curved recess 8 ... Insulating tube 9 ... Gas permeation hole 10 ... Secondary battery 11 ... Exterior can DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Sealing plate 13 ... Convex part electrode 14 ... Gasket 15 ... Groove part 16 ... Caulking protrusion 17 ... Electrode 21 ... Top plate 22 ... Bottom plate 23 ... End surface plate 23A ... Inner wall
23B ... Outer wall 24 ... Side plate 25 ... Output terminal 26 ... Bus bar 27 ... Set screw 30 ... Insulating cylinder 31 ... Gas discharge chamber 32 ... Rub 33 ... Insulating ring 34 ... Locking ring 35 ... Discharge port 40 ... Connector 41 ... Welding convex part 50 ... Safety valve 51 ... Coil spring 52 ... Valve body 53 ... Valve hole 54 ... Metal lid 55 ... Exhaust hole

Claims

A battery module (1) in which a plurality of secondary batteries (10) having a safety valve (50) at the end are linearly connected in series, and a holder for storing a plurality of battery modules (1) arranged in parallel A power supply device comprising a case (2),
In the battery module (1), an insulating cylinder (30) having elasticity and insulation is disposed at a connecting portion of the secondary battery (10), and the secondary battery (10) is connected to the insulating cylinder (30). Insert the end so as not to leak gas, and provide a gas discharge chamber (31) at the connecting part of the secondary battery (10),
The insulating cylinder (30) has an exhaust port (35) for exhausting the gas in the gas discharge chamber (31) to the outside,
The holder case (2) includes a support wall (3) that supports the insulating cylinder (30) of the battery module (1), and the support wall (3) is connected to the battery module (1) via the insulating cylinder (30). ), And a plurality of battery modules (1) are arranged in a fixed position on the holder case (2),
The support wall (3) has a gas vent path (4) inside and is in close contact with the surface of the insulating cylinder (30) so as not to leak gas, and the opening end of the gas vent path (4) is connected to the insulating cylinder (30). ) Is connected to the discharge port (35), and the gas vent path (4) is connected to the gas discharge chamber (31).
Further, the holder case (2) is provided with a gas collecting path (5) connecting the gas venting path (4) of the support wall (3) in the side plate (24) parallel to the battery module (1), and this gas. The collective outlet (6) communicating with the collective path (5) is opened,
The gas discharged from the safety valve (50) of the secondary battery (10) is exhausted from the gas discharge chamber (31) to the outside of the holder case (2) through the gas venting path (4) and the gas collecting path (5). A power supply unit configured to do so.

The insulating tube (30) is provided with protrusions (32) on the contact surface with the secondary battery (10), and the protrusions (32) are elastically pressed against the surface of the secondary battery (10), The power supply device according to claim 1, wherein the insulating cylinder (30) is connected to the surface of the secondary battery (10) so as not to leak gas.

The power supply device according to claim 1, wherein the insulating cylinder (30) is inserted between the secondary batteries (10) connected in series to insulate the connected secondary battery (10).

The power supply device according to claim 1, wherein the discharge port (35) is opened at an upper portion of the gas discharge chamber (31), and the collective discharge port (6) is opened at an upper portion of the gas collecting passage (5).

The holder case (2) inclines the upper surface of the gas vent path (4) of the support wall (3) in an upward slope toward the gas collecting path (5) of the side plate (24) and the side plate (24). The power supply device according to claim 1, wherein the upper surface of the gas collecting passage (5) is inclined upwardly toward the collecting outlet (6).

The surface of the battery module (1) connecting the secondary battery (10) with the insulating cylinder (30) is covered with the insulating tube (8), and the insulating tube (8) is insulated from the secondary battery (10). The power supply device according to claim 1, wherein the surface of the cylinder (30) is covered, and a gas permeable hole (9) for allowing gas to pass therethrough is provided in a covering portion of the insulating cylinder (30).

The power supply device according to claim 6, wherein the insulating tube (8) has a plurality of gas permeation holes (9) opened on the same circumference.

The surface of the battery module (1) connecting the secondary battery (10) with the insulating cylinder (30) is covered with an insulating tube (8), and this insulating tube (8) is connected to the secondary battery (10). The power supply device according to claim 1, wherein the battery module (1) is covered so as not to cover the opening of the discharge port (35) of the insulating cylinder (30).