JP4872280B2

JP4872280B2 - 組電池、及び単位電池

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Publication number: JP4872280B2
Application number: JP2005257829A
Authority: JP
Inventors: 義明尾形; 豊彦江藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2025-09-06
Also published as: JP2007073298A

Description

本発明は、単位電池及びこれを用いた組電池に関し、特に、安全弁を備える単位電池、及びこれを用いた組電池に関する。

従来より、安全弁を有する単位電池を、複数備えた組電池が知られている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。ここで、安全弁とは、単電池などの電池ケースの内圧が上昇し、所定値を超えた場合に、電池ケース内のガスを外部に排出する装置をいう。

特開２００１−１１０３７７号特開２００２−２１６７３１号

特許文献１に開示されている組電池は、安全弁を有する単位電池（６つの単電池を一体成形した電池）を複数、一列に積層した組電池である。この組電池では、各安全弁に、外部の排気部に接続される排ガスチューブが接続されて、ガス排出路を形成している。具体的には、排ガスチューブは、複数の放出口接続部を有し、各々の放出口接続部を各々の安全弁のガス放出口に嵌合させることにより、安全弁に接続されている。

このような組電池では、電池ケースの内圧が所定値を超えると、安全弁が作動して、ガスをガス放出口から排ガスチューブに排出する。その後、ガスは、排ガスチューブを通って、外部の排気部から組電池の外部へ排出される。このように、各々の安全弁から排出されたガスを集めて外部へ排出することで、ガスへの引火防止などの安全対策を図ることができる。

しかしながら、特許文献１の組電池では、排ガスチューブと安全弁との接続に関して、上述のように、安全弁ごとに、ガス放出口や放出口接続部などの接続部材を設けていたため、コスト高を招いていた。さらには、ガス排出路を形成するにあたり、上述のように、単位電池を複数、一列に積層した後、排ガスチューブの各放出口接続部を、各々の安全弁のガス放出口に嵌合させていたため、作業性が悪く、コスト高を招いていた。特に、単電池（発電要素を収容する収容部）ごとに安全弁を備える組電池の場合には、多数の排ガスチューブが必要となるため、部品点数が多くなり、一層コスト高となっていた。しかも、単位電池ごとに、安全弁と排ガスチューブの放出口接続部とを接続しなければならないため、組電池の製造が簡易ではなかった。

これに対し、特許文献２では、各単位電池に、ガス排出口（安全弁）に連結するパイプ形状のガス排出部材を設けている。これにより、単位電池を積層したとき、隣り合う単位電池に備えられたガス排出部材の連結部が互いに連結されて、ガス排出通路を構成することを可能としている。すなわち、特許文献２では、排ガスチューブなどの連結管が不要となり、さらに、排ガスチューブなどの連結管を連結する手間も省くことが可能となる。しかしながら、単電池（収容部）ごとに安全弁を備える単位電池を用いる場合には、各安全弁ごとにガス排出部材が必要となるため、部品点数が多くなり、コスト高を招いてしまう。しかも、安全弁ごとにガス排出部材を接続しなければならないため、組み付け作業が煩雑になってしまう課題があった。

また、特許文献２では、単位電池を複数、プラス端子とマイナス端子とが積層方向に交互に並ぶように、積層方向に一列に積層して組電池を構成している。ところが、ガス排出部材を適切に連結してガス排出路を構成するためには、２種類の単位電池を用意し、この２種類の単位電池を交互に積層しなければならなかった。すなわち、各単位電池にガス排出部材を１種類しか設けていないため、１種類の単位電池を上述のように積層した場合には、ガス排出部材の向きも交互に逆向きになってしまうので、一方の連結部（嵌め入れ型連結部）と他方の連結部（受け型連結部）とを連結することができなくなる。このため、特許文献２では、ガス排出部材を逆向きに配置した２種類の単位電池を用意し、これらを交互に積層しなければならなかった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ガス排出路を備えた安価な組電池、及び簡易に且つ安価に、ガス排出路を備えた組電池を製造できる単位電池を提供することを目的とする。

その解決手段は、複数の発電要素と、上記発電要素をそれぞれ収容する収容部を列置方向に複数列置してなり、上記列置方向に平行な第１外表面及び、上記第１外表面に平行な第２外表面を含む６つの外表面を有する直方体形状の電池ケースと、上記電池ケースの内圧が所定値を超えると、上記電池ケース内のガスを外部に排出する１または複数の安全弁と、を備える単位電池を複数、その上記列置方向を交互に逆向きとして、上記第１外表面同士と上記第２外表面同士とを交互に対向させて、積層方向に一列に積層してなる組電池であって、上記安全弁から排出されたガスを外部に排出するガス排出路を構成するガス排出路構成部を有し、各々の上記単位電池は、第１部分ガス排出路、及び上記第１部分ガス排出路と上記安全弁とを連通させる第１連通路を構成する第１ガス排出部と、当該単位電池の上記安全弁と連通しない第２部分ガス排出路を構成する第２ガス排出部と、を備え、上記ガス排出路構成部は、上記積層方向に隣り合う単位電池の上記第１ガス排出部と上記第２ガス排出部とを交互に連結することにより、上記第１部分ガス排出路と上記第２部分ガス排出路とを交互に連ねて構成されてなる組電池である。

本発明の組電池では、各々の単位電池が、第１部分ガス排出路、及び第１部分ガス排出路と自身の安全弁とを連通させる第１連通路を構成する第１ガス排出部と、自身の安全弁と連通しない第２部分ガス排出路を構成する第２ガス排出部とを備えている。そして、積層方向に隣り合う単位電池の第１ガス排出部と第２ガス排出部とを交互に連結することにより、第１部分ガス排出路と第２部分ガス排出路とを交互に連ねて、ガス排出路をなすガス排出路構成部を構成している。

すなわち、本発明の組電池では、排ガスチューブなどの部材を用いることなく、各々の単位電池の組み合わせにより、適切にガス排出路が形成されている。しかも、本発明の組電池を製造するにあたり、単位電池を積層した後、排ガスチューブなどを、各々の安全弁のガス放出口に接続する手間もかからない。

また、本発明の組電池は、単位電池を複数、その列置方向を交互に逆向きとして、第１外表面同士と第２外表面同士とを交互に対向させて、積層方向に一列に積層してなる。このため、例えば、電池ケースの一方端側から突出する正極端子と、他方端側から突出する負極端子とを備える単位電池を用いて積層した場合には、正極端子と負極端子とを積層方向に交互に配列することができるので、簡易に、各単位電池を直列に接続することが可能となる。

しかも、本発明の組電池では、各単位電池に、安全弁と連通する第１ガス排出部の他に、安全弁と連通しない第２ガス排出部を設けている。そして、この単位電池を上述のように交互に逆向きに積層したときに、この２種類のガス排出部（第１ガス排出部と第２ガス排出部）が連結されて、ガス排出路をなすガス排出路構成部が構成されている。すなわち、単位電池を上述のように交互に逆向きに積層したときに、第１ガス排出部と第２ガス排出部とが互いに連結できるように配置された単位電池を用いて、組電池を構成している。このため、本発明の組電池は、１種類の単位電池のみで構成することができるので、２種類の単位電池を用いて製造する場合に比べて、安価となる。

なお、本発明の組電池を構成する単位電池としては、例えば、両端部に嵌め入れ型連結部を備える筒状の第１ガス排出部と、両端部に受け型連結部を備える筒状の第２ガス排出部とを有する単位電池を挙げることができる。この単位電池は、上述のように交互に逆向きに積層することにより、第１ガス排出部及び第２ガス排出部の向きが交互に逆向きになったとしても、第１ガス排出部の嵌め入れ型連結部と第２ガス排出部の受け型連結部とを、適切に連結することができる。

また、電池ケースは、複数の収容部が列置方向に一列に列置されてなるもの（収容部の集合体）であれば、いずれの形態であっても良い。例えば、樹脂等により、複数の収容部を一体に成形した一体型の電池ケースを例示することができる。また、金属等により直方体形状に成形した収容部を、複数個、列置方向に一列に結合して、電池ケースとしても良い。
また、発電要素は、電池の機能を奏するために収容部内に配置されるものであり、例えば、電極、セパレータ、電解液などが含まれる。

さらに、上記の組電池であって、各々の前記単位電池において、前記第１ガス排出部は、前記第１部分ガス排出路を構成する筒形状の第１パイプ部を含み、前記第２ガス排出部は、前記第２部分ガス排出路を構成する第２パイプ部であって、上記第１パイプ部と嵌合する筒形状をなす第２パイプ部を含み、上記列置方向の仮想中心線について対称な位置に、上記第１パイプ部と上記第２パイプ部とを、少なくとも一対備え、上記積層方向に隣り合う単位電池の上記第１パイプ部と上記第２パイプ部とを交互に連結することにより、上記第１ガス排出部と上記第２ガス排出部とを交互に連結してなる組電池とすると良い。

本発明の組電池では、積層方向に隣り合う単位電池の第１パイプ部と第２パイプ部とが交互に連結されることにより、第１ガス排出部と第２ガス排出部とが交互に連結されている。これにより、本発明の組電池は、排ガスチューブなどの部材を用いることなく、各々の単位電池の組み合わせにより、適切にガス排出路が形成された組電池となる。
しかも、第１パイプ部と第２パイプ部とは、収容部の列置方向の仮想中心線について対称な位置に配置されているので、両パイプ部を連結してなる組電池は、適切に、単位電池が積層方向に一列に積層された組電池となる。

さらに、上記いずれかの組電池であって、各々の前記単位電池において、前記第１外表面及び第２外表面を除いた４つの外表面のうち、表面積が小さい外表面を第３外表面及び第４外表面としたとき、前記第１ガス排出部は、前記第１部分ガス排出路が、上記第３外表面の外方に配置されてなり、且つ、前記第２ガス排出部は、前記第２部分ガス排出路が、上記第４外表面の外方に配置されてなる組電池とすると良い。

組電池をなす各々の単位電池は、充放電に伴い発熱するため、外部から冷却風を送風して、各々の単位電池を冷却するのが好ましい。しかしながら、ガス排出路を設けた組電池では、このガス排出路によって、冷却風の流れが妨げられ、適切に、各々の単位電池を冷却できない虞がある。

これに対し、本発明の組電池では、各々の単位電池において、第１部分ガス排出路（ガス排出路の一部分）を、第１外表面及び第２外表面を除いた４つの外表面のうち、表面積が小さい第３外表面の外方に配置している。同様に、第２部分ガス排出路（第１部分ガス排出路と交互に連なって、ガス排出路をなす部分）についても、表面積が小さい第４外表面の外方に配置している。ここで、第３外表面の外方とは、第３外表面の表面を含めて、第３外表面をその法線方向に投影した領域内の任意の位置をいう。第４外表面についても同様である。

このように、ガス排出路をなす第１部分ガス排出路及び第２部分ガス排出路を、電池ケースの外表面のうち表面積が小さい第３外表面及び第４外表面の外方に配置することにより、他の面積の大きな電池ケースの外表面については、冷却風の流れを妨げることなく、適切に、冷却することができる。従って、本発明の組電池では、各々の単位電池を、適切に冷却することができる。

さらに、上記いずれかの組電池であって、各々の前記単位電池において、前記安全弁は、前記電池ケースの壁部のうち安全弁配置壁部に、複数配置されてなり、前記第１ガス排出部は、上記複数の安全弁のいずれをも覆い、各々の上記安全弁を前記第１部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部であって、上記安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、上記安全弁配置壁部上に位置する排気ダクト部を含む組電池とすると良い。

本発明の組電池では、各々の単位電池が、安全弁配置壁部に複数配置された安全弁のいずれをも覆い、安全弁を第１部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部を備えている。これにより、いずれの安全弁から排出されたガスについても、適切に、第１部分ガス排出路を通じて、外部に排出することができる。

ところで、このような排気ダクト部を、安全弁配置壁部全体を覆うようにして配置した場合には、冷却風を安全弁配置壁部に直接当てることができなくなるので、その分、各々の単位電池を冷却することが難しくなる。これに対し、本発明の組電池では、各々の単位電池において、排気ダクト部が、安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、安全弁配置壁部上に位置している。これにより、安全弁配置壁部のうち、少なくとも露出している部分については、冷却風を直接当てることができるので、安全弁配置壁部を通じても、各々の単位電池を冷却することができる。従って、各々の単位電池を、適切に冷却することができる。

なお、単位電池としては、発電要素を収容する収容部が複数、一体成形された電池ケースを備え、この収容部ごとに安全弁が配置された電池モジュールを例示することができる。また、単位電池として、安全弁を有する単電池を複数、組電池の積層方向と直交する方向に、一列に連結した電池モジュールを用いるようにしても良い。

他の解決手段は、複数の発電要素と、上記複数の発電要素を内部に収容する電池ケースと、上記電池ケースの内圧が所定値を超えると、上記電池ケース内のガスを外部に排出する複数の安全弁と、を備える単位電池を複数、積層方向に一列に積層してなる組電池であって、上記安全弁から排出されたガスを外部に排出するガス排出路を構成するガス排出路構成部を有し、各々の上記単位電池は、部分ガス排出路を構成する筒形状のパイプ部と、当該単位電池の上記複数の安全弁のいずれをも覆い、上記複数の安全弁を上記部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部と、を有するガス排出部を備え、上記ガス排出路構成部は、上記積層方向に隣り合う単位電池の上記パイプ部同士を互いに連結することにより、上記部分ガス排出路を連ねつつ上記ガス排出部同士を連結して構成されてなる組電池である。

本発明の組電池では、積層方向に隣り合う単位電池のパイプ部同士を互いに連結することにより、部分ガス排出路を連ねつつガス排出部同士を連結して、ガス排出路をなすガス排出路構成部を構成している。すなわち、本発明の組電池は、従来の組電池と異なり、排ガスチューブなどの部材を用いることなく、各々の単位電池の組み合わせにより、適切にガス排出路が形成されている。しかも、本発明の組電池を製造するにあたり、単位電池を積層した後、排ガスチューブなどを、各々の安全弁のガス放出口に接続する手間もかからない。

しかも、本発明の組電池では、各々の単位電池が、部分ガス排出路を構成するパイプ部と、当該単位電池の複数の安全弁のいずれをも覆い、複数の安全弁を部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部とを有するガス排出部を備えている。このため、複数の安全弁を備える単位電池により構成された組電池においても、各々の単位電池に１つずつ設けられたガス排出部を連結するだけで、適切にガス排出路を構成することができる。従って、本発明の組電池は、安価な組電池となる。

なお、単位電池としては、発電要素を収容する収容部が複数、一体成形された電池ケースを備え、複数の安全弁が配置された電池モジュールを例示することができる。また、単位電池として、安全弁を有する単電池を複数、組電池の積層方向と直交する方向に、一列に連結した電池モジュールを用いるようにしても良い。

さらに、上記の組電池であって、各々の前記単位電池は、前記複数の安全弁が、いずれも、前記電池ケースの壁部のうち安全弁配置壁部に配置されてなり、前記排気ダクト部が、上記安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、上記安全弁配置壁部上に位置してなる組電池とすると良い。

排気ダクト部を、安全弁配置壁部全体を覆うようにして配置した場合には、冷却風を安全弁配置壁部に直接当てることができなくなるので、その分、各々の単位電池を冷却することが難しくなる。これに対し、本発明の組電池では、各々の単位電池において、排気ダクト部が、安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、安全弁配置壁部上に位置している。これにより、安全弁配置壁部のうち、少なくとも露出している部分については、冷却風を直接当てることができるので、安全弁配置壁部を通じても、各々の単位電池を冷却することができる。従って、各々の単位電池を、適切に冷却することができる。

さらに、他の解決手段は、複数の発電要素と、上記発電要素をそれぞれ収容する収容部を列置方向に複数列置してなり、上記列置方向に平行な第１外表面及び、上記第１外表面に平行な第２外表面を含む６つの外表面を有する直方体形状の電池ケースと、上記電池ケースの内圧が所定値を超えると、上記電池ケース内のガスを外部に排出する１または複数の安全弁と、を備える単位電池であって、第１部分ガス排出路、及び上記第１部分ガス排出路と上記安全弁とを連通させる第１連通路を構成する第１ガス排出部と、上記安全弁と連通しない第２部分ガス排出路を構成する第２ガス排出部と、を備え、上記第１ガス排出部及び上記第２ガス排出部は、複数の単位電池を、その上記列置方向を交互に逆向きとして、上記第１外表面同士と上記第２外表面同士とを交互に対向させて、積層方向に一列に積層すると共に、上記積層方向に隣り合う単位電池の上記第１ガス排出部と上記第２ガス排出部とを交互に連結することにより、上記第１部分ガス排出路と上記第２部分ガス排出路とを交互に連ねて、上記安全弁から排出されたガスを外部に排出するガス排出路をなすガス排出路構成部を構成可能な形態とされてなる単位電池である。

本発明の単位電池は、第１部分ガス排出路、及び第１部分ガス排出路と自身の安全弁とを連通させる第１連通路を構成する第１ガス排出部と、自身の安全弁と連通しない第２部分ガス排出路を構成する第２ガス排出部とを備えている。この第１ガス排出部及び上記第２ガス排出部は、複数の単位電池を、その列置方向を交互に逆向きとして、第１外表面同士と第２外表面同士とを交互に対向させて、積層方向に一列に積層すると共に、積層方向に隣り合う単位電池の第１ガス排出部と第２ガス排出部とを交互に連結することにより、第１部分ガス排出路と第２部分ガス排出路とを交互に連ねて、ガス排出路をなすガス排出路構成部を構成可能な形態とされている。

すなわち、本発明の単位電池は、組電池を製造するにあたり、従来の単位電池と異なり、排ガスチューブなどの部材を用いることなく、各々の単位電池の組み合わせにより、適切にガス排出路を形成することができる。しかも、単位電池を積層した後、排ガスチューブなどを、各々の安全弁のガス放出口に接続する手間もない。従って、本発明の単位電池によれば、簡易に且つ安価に、ガス排出路を備えた組電池を製造できる。

しかも、本発明の単位電池は、安全弁と連通する第１ガス排出部の他に、安全弁と連通しない第２ガス排出部を有している。そして、この単位電池を上述のように交互に逆向きに積層したときに、この２種類のガス排出部（第１ガス排出部と第２ガス排出部）が連結されて、ガス排出路をなすガス排出路構成部を構成することができる。すなわち、本発明の単位電池では、上述のように交互に逆向きに積層したときに、第１ガス排出部と第２ガス排出部とが、互いに連結できるように配置されている。このため、本発明の単位電池によれば、１種類の単位電池のみで組電池を構成することができるので、２種類の単位電池を用いて製造する場合に比べて、安価となる。

なお、本発明の単位電池としては、例えば、両端部に嵌め入れ型連結部を備える筒状の第１ガス排出部と、両端部に受け型連結部を備える筒状の第２ガス排出部とを有する単位電池を挙げることができる。この単位電池は、上述のように交互に逆向きに積層することにより、第１ガス排出部及び第２ガス排出部の向きが交互に逆向きになったとしても、第１ガス排出部の嵌め入れ型連結部と第２ガス排出部の受け型連結部とを、適切に連結することができる。

また、電池ケースは、複数の収容部が列置方向に一列に列置されてなるもの（収容部の集合体）であれば、いずれの形態であっても良い。例えば、樹脂等により、複数の収容部を一体に成形した一体型の電池ケースを例示することができる。また、金属等により直方体形状に成形した収容部を、複数個、列置方向に一列に結合して、電池ケースとしても良い。

さらに、上記の単位電池であって、前記第１ガス排出部は、前記第１部分ガス排出路を構成する筒形状の第１パイプ部を含み、前記第２ガス排出部は、前記第２部分ガス排出路を構成する第２パイプ部であって、上記第１パイプ部と嵌合する筒形状をなす第２パイプ部を含み、上記列置方向の仮想中心線について対称な位置に、上記第１パイプ部と上記第２パイプ部とを、少なくとも一対備え、上記第１ガス排出部及び上記第２ガス排出部は、複数の単位電池を、その前記列置方向を交互に逆向きとして、前記第１外表面同士と前記第２外表面同士とを交互に対向させて、前記積層方向に一列に積層すると共に、上記積層方向に隣り合う単位電池の上記第１パイプ部と上記第２パイプ部とを交互に連結することにより、上記第１部分ガス排出路と上記第２部分ガス排出路とを交互に連ねて、前記ガス排出路構成部を構成可能な形態とされてなる単位電池とすると良い。

本発明の単位電池では、第１ガス排出部の第１パイプ部と第２ガス排出部の第２パイプ部とが、収容部の列置方向の仮想中心線について対称な位置に配置されている。このため、上述のように複数の単位電池を積層したときには、適切に、積層方向に隣り合う単位電池の第１パイプ部と第２パイプ部とを交互に連結して、ガス排出路構成部を構成することができる。従って、本発明の単位電池によれば、排ガスチューブなどの部材を用いることなく、各々の単位電池の組み合わせにより、適切にガス排出路が形成された組電池を構成することができる。

さらに、上記いずれかの単位電池であって、前記電池ケースにおいて、前記第１外表面及び前記第２外表面を除いた４つの外表面のうち、表面積が小さい外表面を第３外表面及び第４外表面としたとき、前記第１ガス排出部は、前記第１部分ガス排出路が、上記第３外表面の外方に配置されてなり、且つ、前記第２ガス排出部は、前記第２部分ガス排出路が、上記第４外表面の外方に配置されてなる単位電池とすると良い。

前述のように、組電池をなす各々の単位電池は、充放電に伴い発熱するため、外部から冷却風を送風して、各々の単位電池を冷却するのが好ましい。しかしながら、ガス排出路を設けた組電池では、このガス排出路によって、冷却風の流れが妨げられ、適切に、各々の単位電池を冷却できない虞がある。

これに対し、本発明の単位電池では、第１部分ガス排出路（ガス排出路の一部分）を、第１外表面及び第２外表面を除いた４つの外表面のうち、表面積が小さい第３外表面の外方に配置している。同様に、第２部分ガス排出路（第１部分ガス排出路と交互に連なって、ガス排出路をなす部分）についても、表面積が小さい第４外表面の外方に配置している。ここで、第３外表面の外方とは、第３外表面の表面を含めて、第３外表面をその法線方向に投影した領域内の任意の位置をいう。第４外表面についても同様である。

このような本発明の単位電池を複数、積層方向に一列に積層して組電池を形成すれば、電池ケースのうち面積の大きな外表面については、その外方にガス排出路が配置されないので、冷却風の流れを妨げることなく、適切に、冷却することができる。従って、本発明の単位電池によれば、これを用いた組電池において、各々の単位電池を、適切に冷却することが可能となる。

さらに、上記いずれかの単位電池であって、前記安全弁は、前記電池ケースの壁部のうち安全弁配置壁部に、複数配置されてなり、前記第１ガス排出部は、上記複数の安全弁のいずれをも覆い、各々の上記安全弁を前記第１部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部であって、上記安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、上記安全弁配置壁部上に位置する排気ダクト部を含む単位電池とすると良い。

本発明の単位電池は、安全弁配置壁部に複数配置された安全弁のいずれをも覆い、安全弁を第１部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部を備えている。これにより、いずれの安全弁から排出されたガスについても、適切に、第１部分ガス排出路を通じて、外部に排出することができる。
しかも、本発明の単位電池では、複数の安全弁を設けつつも、組電池を形成する際は、各々の単位電池に１つずつ設けられた第１ガス排出部と第２ガス排出部とを連結するだけで、ガス排出路をなすガス排出路構成部を構成することができる。従って、本発明の単位電池によれば、安価に且つ簡易に、組電池を形成することができる。

ところで、このような排気ダクト部を、安全弁配置壁部全体を覆うようにして配置した場合には、冷却風を安全弁配置壁部に直接当てることができなくなるので、その分、単位電池を冷却することが難しくなる。これに対し、本発明の単位電池では、排気ダクト部が、安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、安全弁配置壁部上に位置している。これにより、安全弁配置壁部のうち、少なくとも露出している部分については、冷却風を直接当てることができるので、安全弁配置壁部を通じても、各々の単位電池を冷却することができる。従って、本発明の単位電池によれば、これを用いた組電池において、各々の単位電池を、適切に冷却することが可能となる。

なお、本発明の単位電池としては、発電要素を収容する収容部が複数、一体成形された電池ケースを備え、この収容部ごとに安全弁が配置された電池モジュールを例示することができる。また、本発明の単位電池は、安全弁を有する単電池を複数、組電池の積層方向と直交する方向に、一列に連結した電池モジュールであっても良い。

他の解決手段は、複数の発電要素と、上記複数の発電要素を内部に収容する電池ケースと、上記電池ケースの内圧が所定値を超えると、上記電池ケース内のガスを外部に排出する複数の安全弁と、を備える単位電池であって、部分ガス排出路を構成する筒形状のパイプ部と、上記複数の安全弁のいずれをも覆い、上記複数の安全弁を上記部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部と、を有するガス排出部であって、複数の単位電池を積層方向に一列に積層すると共に、上記積層方向に隣り合う単位電池の上記パイプ部同士を互いに連結することにより、上記部分ガス排出路を連ねつつ上記ガス排出部同士を連結して、上記安全弁から排出されたガスを外部に排出するガス排出路をなすガス排出路構成部を構成可能な形態とされてなるガス排出部を備える単位電池である。

本発明の単位電池は、複数の単位電池を積層方向に一列に積層すると共に、積層方向に隣り合う単位電池のパイプ部同士を互いに連結することにより、ガス排出路をなすガス排出路構成部を構成するガス排出部を備えている。すなわち、本発明の単位電池は、従来と異なり、排ガスチューブなどの部材を用いることなく、各々の単位電池の組み合わせにより、適切にガス排出路を形成することができる。しかも、単位電池を積層した後、排ガスチューブなどを、各々の安全弁のガス放出口に接続する手間もない。

しかも、本発明の単位電池は、部分ガス排出路を構成するパイプ部と、当該単位電池の複数の安全弁のいずれをも覆い、複数の安全弁を部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部とを有するガス排出部を備えている。このため、本発明の単位電池によれば、各単位電池に複数の安全弁を設けつつも、組電池を形成する際は、各々の単位電池に１つずつ設けられたガス排出部を連結するだけで、適切にガス排出路を構成することができる。従って、本発明の単位電池によれば、安価に且つ簡易に、組電池を形成することができる。

さらに、上記の単位電池であって、前記複数の安全弁は、いずれも、前記電池ケースの壁部のうち安全弁配置壁部に配置されてなり、前記排気ダクト部は、上記安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、上記安全弁配置壁部上に位置してなる単位電池とすると良い。

排気ダクト部を、安全弁配置壁部全体を覆うようにして配置した場合には、冷却風を安全弁配置壁部に直接当てることができなくなるので、その分、単位電池を冷却することが難しくなる。これに対し、本発明の単位電池では、排気ダクト部が、安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、安全弁配置壁部上に位置している。これにより、安全弁配置壁部のうち、少なくとも露出している部分については、冷却風を直接当てることができるので、安全弁配置壁部を通じても、各々の単位電池を冷却することができる。従って、本発明の単位電池によれば、これを用いた組電池において、各々の単位電池を、適切に冷却することが可能となる。

次に、本発明の実施形態（実施例１，２）について、図面を参照しつつ説明する。

まず、本実施例１の単位電池１００について説明する。本実施例１の単位電池１００は、図１に示すように、直方体形状をなし、第１〜第６外表面１２２ｂ〜１２２ｇを有する電池ケース１０１と、正極端子１６１と、負極端子１６２と、第１ガス排出部材１１０とを備える、密閉型のニッケル水素蓄電池である。なお、各図において図示を省略しているが、電池ケース１０１の第１外表面１２２ｂ及び第２外表面１２２ｃには、小さな突起部が多数設けられている。

電池ケース１０１は、樹脂製で矩形略箱形状をなす電槽１０２と、樹脂製で矩形略板形状をなす蓋体１０３とを有している。このうち、電槽１０２は、図２に示すように、その内部が、隔壁部１２５によって、６つの収容部１２４に区分されている。それぞれの収容部１２４内には、極板群１５０（正極板１５１、負極板１５２、セパレータ１５３）と、電解液（図示しない）とが収容されている。各収容部１２４内に収容されている極板群１５０は、それぞれ、直列に接続されている。従って、本実施例１の単位電池１００は、６つの単電池が直列に接続された電池モジュールを構成している。なお、極板群１５０と電解液（図示しない）とは、発電要素に相当する。

ここで、正極板１５１としては、例えば、水酸化ニッケルを含む活物質と、発泡ニッケルなどの活物質支持体とを備える電極板を用いることができる。負極板１５２としては、例えば、水素吸蔵合金を負極構成材として含む電極板を用いることができる。セパレータ１５３としては、例えば、親水化処理された合成繊維からなる不織布を用いることができる。電解液としては、例えば、ＫＯＨを含む比重１．２〜１．４のアルカリ水溶液を用いることができる。

また、電槽１０２のうち、電池ケース１０１の第４外表面１２２ｅをなす部位には、筒形状をなし、第２部分ガス排出路Ｇ１２（円柱形状の貫通孔）を構成する第２ガス排出部１２８が、第４外表面１２２ｅから突出して設けられている。なお、本実施例１では、第２ガス排出部１２８は、電槽１０２と一体に成形されている。

電池ケース１０１（蓋体１０３）の安全弁配置壁部１２１ｄには、図２に示すように、収容部１２４ごとに、安全弁１３０が設けられている。従って、本実施例１の単位電池１００は、安全弁配置壁部１２１ｄに、６つの安全弁１３０が配置された単位電池である。安全弁１３０は、公知の安全弁であり、電池ケース１０１の内圧が所定値を超えた場合に作動し、電池ケース１０１の内部のガス（水素ガス等）を外部に排出し、内圧上昇を抑制する。

第１ガス排出部材１１０は、樹脂からなり、図１に示すように、安全弁配置壁部１２１ｄ上に固着された排気ダクト部１１１と、この排気ダクト部１１１から延出し、屈曲して、電池ケース１０１の第３外表面１２２ｄの外方にまで延びるダクト延出部１１５とを有している。このうち、排気ダクト部１１１は、図２に示すように、中空略円錐台形状をなし、安全弁配置壁部１２１ｄから突出する各々の安全弁１３０を包囲する包囲部１１２と、隣り合う包囲部１１２同士を連通させる連通部１１４（第１連通路Ｇ１４を構成する）とを有している。この排気ダクト部１１１は、自身と安全弁配置壁部１２１ｄとの間に、ガス排出路Ｇの一部をなす第２ガス排出路Ｇ２を構成している。

ダクト延出部１１５は、円筒形状をなし、第１部分ガス排出路Ｇ１１を構成する第１パイプ部１１８（嵌め入れ型連結部）と、略Ｌ字状をなし、排気ダクト１１１の第１包囲部１１２ｂと第１パイプ部１１８とを連通させる筒状の連通部１１６とを有している。なお、後述するが、第１パイプ部１１８（嵌め入れ型連結部）の外径は、第２ガス排出部１２８（受け型連結部）の内側に嵌合する寸法としている。
このような第１ガス排出部材１１０は、蓋体１０３の安全弁配置壁部１２１ｄ上に熱溶着されており、各々の安全弁１３０から排出されたガスを、包囲部１１２，連通部１１４，１１６を通じて、第１パイプ部１１８にまで導くことができる。

特に、本実施例１の単位電池１００は、図３に示すように、収容部１２４の列置方向（正極端子１６１から負極端子１６２に向かう方向、図３において右方向または左方向）の仮想中心線ＫＣについて対称な位置に、第１パイプ部１１８と第２ガス排出部１２８（第２パイプ部）とを一対備えている。このため、収容部１２４の列置方向を交互に逆向きとして、電池ケース１０１の第１外表面１２２ｂ同士と第２外表面１２２ｃ同士とを交互に対向させて、単位電池１００を複数、積層方向（図３において上下方向）に一列に積層したときに、適切に、第１パイプ部１１８と第２ガス排出部１２８（第２パイプ部）とを連結することができる。

次に、本実施例１の組電池２００について説明する。本実施例１の組電池２００は、図３に示すように、上述した単位電池１００を複数（本実施例１では、３０個）、積層方向（図３において上下方向）に一列に積層してなる組電池である。具体的には、単位電池１００を複数、収容部１２４の列置方向（正極端子１６１から負極端子１６２に向かう方向）を交互に逆向きとして、電池ケース１０１の第１外表面１２２ｂ同士と第２外表面１２２ｃ同士とを交互に対向させて、積層方向（図３において上下方向）に一列に積層している。このとき、単位電池１００の正極端子１６１と負極端子１６２とが、積層方向（図３において上下方向）に交互に並ぶこととなる。なお、図３では、組電池２００を構成する単位電池１００のうち、４ヶの単位電池１００のみを示し、他の単位電池１００については図示を省略している。

また、積層方向に隣り合う単電池１００の正極端子１６１と負極端子１６２とは、図示しない接続部材により電気的に接続されている。これにより、本実施例１の組電池２００は、各々の単位電池１００が直列に接続された組電池をなしている。
また、図示を省略しているが、電池ケース１０１の第１外表面１２２ｂ及び第２外表面１２２ｃに位置する、図示しない多数の突起部は、積層方向に隣り合う単位電池１００の突起部と当接している。これにより、本実施例１の組電池２００では、隣り合う単位電池１００同士の間に、間隙が形成されている。

さらに、組電池２００では、積層方向（図３において上下方向）に隣り合う単位電池１００の第１ガス排出部材１１０と第２ガス排出部１２８とが、交互に連結されている。詳細には、第１ガス排出部材１１０の第１パイプ部１１８を、第２ガス排出部１２８内に嵌入させて、両者を連結している。このような形態で、第１部分ガス排出路Ｇ１１と第２部分ガス排出路Ｇ１２とが交互に連なって第１ガス排出路Ｇ１を構成すると共に、この第１ガス排出路Ｇ１と第２ガス排出路Ｇ２とが連通してなるガス排出路Ｇをなすガス排出路構成部２１０が構成されている。これにより、いずれの安全弁１３０から排出されたガスについても、適切に、ガス排出路Ｇを通じて、外部に排出することができる。

このように、本実施例１の組電池２００は、従来の組電池と異なり、排ガスチューブなどの部材を用いることなく、各々の単位電池１００の組み合わせにより、適切にガス排出路Ｇが形成されている。しかも、本実施例１の組電池を製造するにあたり、単位電池１００を積層した後、排ガスチューブなどを、各々の安全弁のガス放出口に接続する手間もない。従って、本実施例１の組電池２００は、ガス排出路Ｇを備えた安価な組電池となる。特に、本実施例１の組電池２００は、１種類の単位電池１００のみで構成することができるので、２種類の単位電池を用いて製造する場合に比べて、安価となる。
なお、ガス排出路Ｇの気密性を高めるために、第１パイプ部１１８と第２ガス排出部１２８との間に、Ｏリング等のシール部材を介在させるようにしても良い。

ところで、組電池２００をなす各々の単位電池１００は、充放電に伴い発熱するため、外部から冷却風を送風して、各々の単位電池１００を冷却するのが好ましい。しかしながら、ガス排出路を設けた組電池では、このガス排出路の配置位置によっては、冷却風の流れが妨げられ、適切に、各々の単位電池を冷却できない虞がある。また、各々の単位電池１００において、排気ダクト部を、安全弁配置壁部１２１ｄの全体を覆うようにして配置した場合には、冷却風を安全弁配置壁部１２１ｄに直接当てることができなくなるので、各々の単位電池１００を、適切に冷却することができなくなる虞がある。

これに対し、本実施例１の組電池２００では、図１に示すように、各々の単位電池１００において、第１部分ガス排出路Ｇ１１を、電池ケース１０１の第３外表面１２２ｄの外方に配置している。また、第２部分ガス排出路Ｇ１２を、電池ケース１０１の第４外表面１２２ｅの外方に配置している。すなわち、第１ガス排出路Ｇ１をなす第１部分ガス排出路Ｇ１１及び第２部分ガス排出路Ｇ１２を、それぞれ、電池ケース１０１の積層方向に沿って平行に延びる２組の外表面である第１，２外表面１２２ｂ，１２２ｃ及び第３，４外表面１２２ｄ，１２２ｅのうち、表面積が小さい１組の外表面である第１，２外表面１２２ｂ，１２２ｃの外方に配置している。特に、本実施例１の単位電池１００では、電池ケース１０１の３組の外表面のうち、表面積が最も小さい第３外表面１２２ｄ及び第４外表面１２２ｅの外方に配置している。これにより、電池ケース１０１のうち、他の面積の大きな外表面については、冷却風の流れを妨げることなく、適切に、冷却することができる。

その上、本実施例１の組電池２００では、図１に示すように、各々の単位電池１００において、排気ダクト部１１１を、安全弁配置壁部１２１ｄの一部を露出させつつ、安全弁配置壁部１２１ｄ上に配置している。これにより、本実施例１の組電池２００では、安全弁配置壁部１２１ｄのうち、少なくとも露出している部分については、冷却風を直接当てることができるので、安全弁配置壁部１２１ｄを通じても、各々の単位電池１００を冷却することができる。

しかも、本実施例１の組電池２００では、図３に示すように、積層方向（図３において上下方向）に隣り合う単位電池１００に関し、排気ダクト部１１１同士の間隙Ｈが、排気ダクト部１１１の長手方向（図３において左右方向）にわたって概ね等しくなるように、排気ダクト部１１１を構成している。これにより、安全弁配置壁部１２１ｄの外表面に沿って、排気ダクト部１１１の長手方向（図３において左右方向）に、冷却風をスムーズに流すことができる。
以上より、本実施例１の組電池２００では、各々の単位電池１００を、適切に冷却することができる。

次に、本実施例１の単位電池１００及び組電池２００の製造方法について説明する。
まず、６つの収容部１２４と第２ガス排出部１２８とを有する電槽１０２（図１、図２参照）を用意する。この電槽１０２は、例えば、樹脂の射出成形により、一体成形することができる。次いで、電槽１０２の各収容部１２４内に、図２に示すように、極板群１５０（正極板１５１、負極板１５２、セパレータ１５３）を配置すると共に、電解液（図示しない）を注入する。次いで、安全弁１３０を備える蓋体１０３と電槽１０２とを、熱溶着により一体とする。

また、排気ダクト部１１１及びダクト延出部１１５を有する第１ガス排出部材１１０を用意する（図１参照）。この第１ガス排出部材１１０は、例えば、樹脂の射出成形により、一体成形することができる。次いで、排気ダクト部１１１の各包囲部１１２により、安全弁配置壁部１２１ｄから突出する各々の安全弁１３０を包囲する位置で、第１ガス排出部材１１０を安全弁配置壁部１２１ｄ上に熱溶着する。これにより、図１に示すような、第１ガス排出部材１１０（第１部分ガス排出路Ｇ１１）及び第２ガス排出部１２８（第２部分ガス排出路Ｇ１２）を備える単位電池１００が完成する。

次に、上述した単位電池１００を複数（本実施例１では、３０個）用意する。次いで、単位電池１００を複数、収容部１２４の列置方向（正極端子１６１から負極端子１６２に向かう方向）を交互に逆向きとして、電池ケース１０１の第１外表面１２２ｂ同士と第２外表面１２２ｃ同士とを交互に対向させて、積層方向（図３において上下方向）に一列に積層する。このとき、単位電池１００の正極端子１６１と負極端子１６２とが、積層方向（図３において上下方向）に交互に並ぶこととなる。

さらに、このとき、積層方向（図３において上下方向）に隣り合う単位電池１００の第１ガス排出部材１１０と第２ガス排出部１２８とを、交互に連結する。詳細には、第１ガス排出部材１１０の第１パイプ部１１８を、第２ガス排出部１２８内に嵌入させて、両者を連結する。これにより、第１部分ガス排出路Ｇ１１と第２部分ガス排出路Ｇ１２とが交互に連なって第１ガス排出路Ｇ１を構成すると共に、この第１ガス排出路Ｇ１と第２ガス排出路Ｇ２とが連通してなるガス排出路Ｇをなすガス排出路構成部２１０が構成される。

このように、本実施例１では、各々単位電池１００に、複数（６つ）の安全弁１３０を設けつつも、組電池２００を形成する際は、各々の単位電池１００に１つずつ設けられた第１ガス排出部材１１０の第１パイプ部１１８と第２ガス排出部１２８とを連結するだけで、ガス排出路Ｇをなすガス排出路構成部２１０を構成することができる。このため、各安全弁ごとにガス排出部材を設けた単位電池を用いて組電池を構成する場合と比較して、部品点数（ガス排出部材の数）を低減できると共に、組み付け作業が簡易となる。従って、本実施例１の単位電池１００によれば、安価に且つ簡易に、組電池２００を形成することができる。

その後、図示しない接続部材により、積層方向に隣り合う単電池１００の正極端子１６１と負極端子１６２とを電気的に接続して、各々の単位電池１００が直列に接続された組電池２００（図３参照）が完成する。

次に、実施例２の単位電池３００，５００について、図面を参照しつつ説明する。本実施例２の単位電池３００，５００は、実施例１の単位電池１００と比較して、ガス排出部の形態が異なり、その他の部分についてはほぼ同様である。従って、以下においては、実施例１と異なる部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略または簡略化する。

本実施例２の単位電池３００は、図４に示すように、実施例１と異なる電池ケース３０１とガス排出部３１０とを備える、密閉型のニッケル水素蓄電池である。なお、各図において図示を省略しているが、実施例１の単位電池１００と同様に、電池ケース３０１の第１外表面３２２ｂ及び第２外表面３２２ｃには、小さな突起部が多数設けられている。

電池ケース３０１は、樹脂製で矩形略箱形状をなす電槽３０２と、樹脂製で矩形略板形状をなす蓋体３０３とを有している。このうち、電槽３０２は、図１と図４とを比較するとわかるように、実施例１の電槽１０２と比較して、第２ガス排出部１２８が設けられていない点のみが異なり、その他に部分ついては電槽１０２と同様である。

また、蓋体３０３の安全弁配置壁部３２１ｄには、図４に破線で示すように、実施例１と同じく収容部１２４（図２参照）ごとに、安全弁１３０が設けられている。但し、本実施例２では、実施例１と比較して、安全弁１３０の位置が異なっている。具体的には、実施例１の単位電池１００では、図２に示すように、安全弁配置壁部３２１ｄの長手方向（図２において左右方向）に見て、正極端子１６１寄り（図２において右寄り）で、略等間隔に安全弁１３０を配置した。これに対し、本実施例２の単位電池３００では、図４に破線で示すように、安全弁配置壁部３２１ｄの長手方向に見て、その中央位置について対称な位置に、各々の安全弁１３０を配置している。しかも、安全弁配置壁部３２１ｄの中央部と両端部とに、安全弁１３０を２つずつ接近するように配置している。

ガス排出部３１０は、樹脂からなり、図４に示すように、安全弁配置壁部３２１ｄ上に固着された排気ダクト部３１１と、この排気ダクト部３１１に連通するダクト連通部３１５とを有している。このうち、排気ダクト部３１１は、図４に示すように、扁平円筒形状をなし、安全弁配置壁部３２１ｄから突出する各々の安全弁１３０を包囲する包囲部３１２と、隣り合う包囲部３１２同士を連通させる連通部３１４とを有している。この排気ダクト部３１１は、図６，図７に示すように、自身と安全弁配置壁部３２１ｄとの間に、ガス排出路Ｇの一部をなす第２ガス排出路Ｇ２を構成している。

ダクト連通部３１５は、略円筒形状をなし、部分ガス排出路Ｇ３１を構成するパイプ部３１８と、中空略三角形板状をなし、排気ダクト３１１の包囲部３１２とパイプ部３１８とを連通させる連通部３１６とを有している。このうち、パイプ部３１８は、大径で円管状の大径部３１８ｂと、小径で円管状をなし、大径部３１８ｂの内部に挿入可能な外径寸法を有する小径部３１８ｃとを備えている。
なお、パイプ部３１８は、ガス排出部３１０の長手方向中央位置に設けられている。すなわち、ガス排出部３１０は、パイプ部３１８の中心軸について、対称な形状をなしている。

このようなガス排出部３１０は、各々の包囲部３１２の側面に設けられた爪状の係止部３１２ｃを、蓋体３０３の凹部３０３ｃに係合させて、蓋体３０３の安全弁配置壁部３２１ｄ上に固設されている。詳細には、例えば、図６に示すように、排気ダクト部３１１のうち、安全弁配置壁部３２１ｄと接する接触部３１５を尖形状とし、この接触部３１５を安全弁配置壁部３２１ｄに形成した溝部３２５内に嵌入させることで、排気ダクト部３１１と安全弁配置壁部３２１ｄとの間に、気密な第２ガス排出路Ｇ２を構成している。

このように、ガス排出部３１０を、蓋体３０３の安全弁配置壁部３２１ｄ上に設けることにより、各々の安全弁１３０から排出されたガスを、包囲部３１２，連通部３１４を通じて、パイプ部３１８にまで導くことができる。
なお、本実施例２の単位電池３００では、電池ケース３０１（安全弁配置壁部３２１）の長手方向中央位置に、パイプ部３１８の中心軸が位置するように、ガス排出部３１０が設けられている。

あるいは、図７に示すように、排気ダクト部３１１のうち、安全弁配置壁部３２１ｄと接する接触部３１５を、安全弁配置壁部３２１ｄに熱溶着することで、排気ダクト部３１１と安全弁配置壁部３２１ｄとの間に、気密な第２ガス排出路Ｇ２を構成するようにしても良い。なお、排気ダクト部３１１の接触部３１５を熱溶着する場合は、接触部３１５及びその近傍が溶融することから、前述のように、接触部３１５を溝部３２５内に嵌入する場合に比べて、第２ガス排出路Ｇ２の高さ寸法（図７において上下方向の寸法）が小さくなり、断面積が小さくなってしまう虞がある。そこで、安全弁配置壁部３２１ｄのうち排気ダクト部３１１を熱溶着する溶着部３２６を、図７に示すように、突出形状としておくのが好ましい。これにより、第２ガス排出路Ｇ２の高さ寸法を適切に確保し、その断面積を、適切な大きさとすることができる。

また、本実施例２の単位電池５００は、図５に示すように、上述した単位電池３００と比較して、電池ケース３０１に対するガス排出部３１０（パイプ部３１８）の向きのみが異なり、構成部品は全て同一である。なお、図４では、単位電池３００を、右側に正極端子１６１、左側に負極端子１６２が位置する向きで示したが、図５では、これとは反対に、単位電池５００を、右側に負極端子１６２、左側に正極端子１６１が位置する向きで示している。

具体的には、図４に示すように、単位電池３００では、正極端子１６１が右側、負極端子１６２が左側に位置する向きとしたとき、ガス排出部３１０のパイプ部３１８が、大径部３１８ｂを手前側、小径部３１８ｃを奥側とした向きとなるように、電池ケース３０１に対し、ガス排出部３１０が設けられている。これに対し、単位電池５００では、図５に示すように、正極端子１６１が左側、負極端子１６２が右側に位置する向き（図４とは反対向き）としたときに、ガス排出部３１０のパイプ部３１８が、大径部３１８ｂを手前側、小径部３１８ｃを奥側とした向きとなるように、電池ケース３０１に対し、ガス排出部３１０が設けられている。

ところで、前述のように、ガス排出部３１０は、パイプ部３１８の中心軸について対称な形状をなしている。このため、単位電池５００では、電池ケース３０１に対するガス排出部３１０（パイプ部３１８）の向きを、単電池３００と反対向きとしても、単位電池３００と同様に、単位電池電池ケース３０１（安全弁配置壁部３２１）の長手方向中央位置に、パイプ部３１８の中心軸を位置させることができる。

このような単位電池３００と単位電池５００とは、後述するが、正極端子１６１と負極端子１６２とが積層方向（図８において上下方向）に交互に並ぶように、両電池を交互に積層すると、パイプ部３１８の大径部３１８ｂと小径部３１８ｃとが、積層方向に交互に一列に並ぶこととなる。このため、各々の単位電池３００，５００のパイプ部３１８を、大径部３１８ｂ内に小径部３１８ｃを挿入させて連結することができる。すなわち、部分ガス排出路Ｇ３１を連ねて、第１ガス排出路Ｇ１を構成することが可能となる。

次に、本実施例２の組電池４００について説明する。本実施例２の組電池４００は、図８に示すように、上述した単位電池３００と単位電池５００とを交互に、複数（本実施例１では、３０個）、積層方向（図３において上下方向）に一列に積層してなる組電池である。具体的には、正極端子１６１と負極端子１６２とが、積層方向（図８において上下方向）に交互に並ぶように、電池ケース３０１の第１外表面３２２ｂ同士と第２外表面３２２ｃ同士とを交互に対向させて、単位電池３００と単位電池５００とを交互に、積層方向に一列に積層している。

なお、積層方向に隣り合う正極端子１６１と負極端子１６２とは、実施例１の組電池２００と同様に、図示しない接続部材により、電気的に接続されている。これにより、本実施例２の組電池４００は、複数の単位電池３００と単位電池５００とが、直列に接続された組電池をなしている。
また、図８において図示を省略しているが、実施例１の組電池２００と同様に、電池ケース３０１の第１外表面３２２ｂ及び第２外表面３２２ｃに位置する多数の突起部は、積層方向に隣り合う電池ケース３０１の突起部と当接している。これにより、本実施例２の組電池４００では、隣り合う単位電池３００と単位電池５００との間に、間隙が形成されている。

さらに、組電池４００では、積層方向（図８において上下方向）に隣り合う、単位電池３００のガス排出部３１０と単位電池５００のガス排出部３１０とが、互いに連結されている。詳細には、図９に示すように、パイプ部３１８の大径部３１８ｂの内部に、積層方向（図９において左右方向）に隣り合うパイプ部３１８の小径部３１８ｃが挿入されて、ガス排出部３１０同士が連結されている。

なお、大径部３１８ｂの内周面には、円環状で、その断面が径方向内側に向かって尖形状をなして突出するシール部３１８ｄが形成されている。このシール部３１８ｄは、小径部３１８ｃが大径部３１８ｂ内に挿入されると、小径部３１８ｃの外周面に倣って変形すると共に、小径部３１８ｃの外周面と隙間なく密接して、大径部３１８ｂと小径部３１８ｃとの間の気密を保持することができる。

このような形態で、部分ガス排出路Ｇ３１が連なって、第１ガス排出路Ｇ１を構成すると共に、この第１ガス排出路Ｇ１と第２ガス排出路Ｇ２とが連通してなるガス排出路Ｇをなすガス排出路構成部４１０が構成されている。これにより、いずれの安全弁１３０から排出されたガスについても、適切に、ガス排出路Ｇを通じて、外部に排出することができる。

このように、本実施例２の組電池４００でも、従来の組電池と異なり、排ガスチューブなどの部材を用いることなく、各々の単位電池３００，５００の組み合わせにより、適切にガス排出路Ｇが形成されている。しかも、本実施例２の組電池を製造するにあたり、単位電池３００，５００を積層した後、排ガスチューブなどを、各々の安全弁のガス放出口に接続する手間もない。従って、本実施例２の組電池４００も、ガス排出路Ｇを備えた安価な組電池となる。

その上、本実施例２では、単位電池３００，５００のそれぞれに、複数（６つ）の安全弁１３０を設けつつも、組電池４００を形成する際は、各々の単位電池３００，５００に１つずつ設けられたパイプ部３１８を連結するだけで、適切にガス排出路Ｇを構成することができる。このため、各安全弁ごとにガス排出部材を設けた単位電池を用いて組電池を構成する場合と比較して、部品点数（ガス排出部材の数）を低減できると共に、組み付け作業が簡易となる。従って、本実施例２の単位電池３００，５００によれば、安価に且つ簡易に、組電池４００を形成することができる。

また、本実施例２の組電池４００でも、図４，図５に示すように、単位電池３００，５００において、排気ダクト部３１１を、安全弁配置壁部３２１ｄの一部を露出させつつ、安全弁配置壁部３２１ｄ上に配置している。これにより、本実施例２の組電池４００でも、安全弁配置壁部３２１ｄのうち、少なくとも露出している部分については、冷却風を直接当てることができるので、安全弁配置壁部３２１ｄを通じても、各々の単位電池３００，５００を冷却することができる。従って、本実施例２の組電池４００でも、各々の単位電池３００，５００を、適切に冷却することができる。

以上において、本発明を実施例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例１，２では、単位電池として、６つの収容部１２４が一体成形された電池ケース１０１，３０１を備える単位電池１００，３００，５００を用いた。しかしながら、電池ケースは、複数の収容部が一体成形された一体型の電池ケースに限らず、例えば、金属等により直方体形状に成形した収容部を、複数個、列置方向に一列に結合して、電池ケースとしても良い。

また、実施例１，２では、単位電池として、樹脂製の電池ケース１０１などを備える単位電池を用いたが、電池ケースの材質は、樹脂に限らず、金属などの他の材質であっても良い。
また、実施例１，２では、単位電池として、ニッケル水素蓄電池を用いたが、本発明は、リチウムイオン電池など他の電池についても、適用することができる。

実施例１にかかる単位電池１００の斜視図である。実施例１にかかる単位電池１００の縦断面図である。実施例１にかかる組電池２００の平面図である。実施例２にかかる単位電池３００の斜視図である。実施例２にかかる単位電池５００の斜視図である。実施例２にかかる単位電池３００，５００のＢ−Ｂ断面図である。実施例２にかかる単位電池３００，５００のＢ−Ｂ断面図である。実施例２にかかる組電池４００の平面図である。実施例２にかかる組電池４００のＣ−Ｃ断面図である。

符号の説明

１００，３００，５００単位電池
１０１，３０１電池ケース
１１０第１ガス排出部材（第１ガス排出部）
１１１，３１１排気ダクト部
１１８第１パイプ部
１２１ｄ，３２１ｄ安全弁配置壁部
１２２ｂ，３２２ｂ第１外表面
１２２ｃ，３２２ｃ第２外表面
１２２ｄ第３外表面
１２２ｅ第４外表面
１２４収容部
１２８第２ガス排出部（第２パイプ部）
１３０安全弁
２００，４００組電池
２１０，４１０ガス排出路構成部
３１０ガス排出部材（ガス排出部）
３１８パイプ部
Ｇガス排出路
Ｇ１１第１部分ガス排出路
Ｇ１２第２部分ガス排出路

Claims

複数の発電要素と、
上記発電要素をそれぞれ収容する収容部を列置方向に複数列置してなり、上記列置方向に平行な第１外表面及び、上記第１外表面に平行な第２外表面を含む６つの外表面を有する直方体形状の電池ケースと、
上記電池ケースの内圧が所定値を超えると、上記電池ケース内のガスを外部に排出する１または複数の安全弁と、
を備える単位電池を複数、その上記列置方向を交互に逆向きとして、上記第１外表面同士と上記第２外表面同士とを交互に対向させて、積層方向に一列に積層してなる
組電池であって、
上記安全弁から排出されたガスを外部に排出するガス排出路を構成するガス排出路構成部を有し、
各々の上記単位電池は、
第１部分ガス排出路、及び上記第１部分ガス排出路と上記安全弁とを連通させる第１連通路を構成する第１ガス排出部と、
当該単位電池の上記安全弁と連通しない第２部分ガス排出路を構成する第２ガス排出部と、を備え、
上記ガス排出路構成部は、
上記積層方向に隣り合う単位電池の上記第１ガス排出部と上記第２ガス排出部とを交互に連結することにより、上記第１部分ガス排出路と上記第２部分ガス排出路とを交互に連ねて構成されてなる
組電池。
請求項１に記載の組電池であって、
各々の前記単位電池において、
前記第１ガス排出部は、前記第１部分ガス排出路を構成する筒形状の第１パイプ部を含み、
前記第２ガス排出部は、前記第２部分ガス排出路を構成する第２パイプ部であって、上記第１パイプ部と嵌合する筒形状をなす第２パイプ部を含み、
上記列置方向の仮想中心線について対称な位置に、上記第１パイプ部と上記第２パイプ部とを、少なくとも一対備え、
上記積層方向に隣り合う単位電池の上記第１パイプ部と上記第２パイプ部とを交互に連結することにより、上記第１ガス排出部と上記第２ガス排出部とを交互に連結してなる
組電池。
請求項１または請求項２に記載の組電池であって、
各々の前記単位電池において、前記第１外表面及び第２外表面を除いた４つの外表面のうち、表面積が小さい外表面を第３外表面及び第４外表面としたとき、
前記第１ガス排出部は、
前記第１部分ガス排出路が、上記第３外表面の外方に配置されてなり、且つ、
前記第２ガス排出部は、
前記第２部分ガス排出路が、上記第４外表面の外方に配置されてなる
組電池。
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の組電池であって、
各々の前記単位電池において、
前記安全弁は、前記電池ケースの壁部のうち安全弁配置壁部に、複数配置されてなり、
前記第１ガス排出部は、
上記複数の安全弁のいずれをも覆い、各々の上記安全弁を前記第１部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部であって、上記安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、上記安全弁配置壁部上に位置する排気ダクト部を含む
組電池。
複数の発電要素と、
上記複数の発電要素を内部に収容する電池ケースと、
上記電池ケースの内圧が所定値を超えると、上記電池ケース内のガスを外部に排出する複数の安全弁と、
を備える単位電池を複数、積層方向に一列に積層してなる
組電池であって、
上記安全弁から排出されたガスを外部に排出するガス排出路を構成するガス排出路構成部を有し、
各々の上記単位電池は、
部分ガス排出路を構成する筒形状のパイプ部と、
当該単位電池の上記複数の安全弁のいずれをも覆い、上記複数の安全弁を上記部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部と、を有するガス排出部を備え、
上記ガス排出路構成部は、
上記積層方向に隣り合う単位電池の上記パイプ部同士を互いに連結することにより、上記部分ガス排出路を連ねつつ上記ガス排出部同士を連結して構成されてなる
組電池。
請求項５に記載の組電池であって、
各々の前記単位電池は、
前記複数の安全弁が、いずれも、前記電池ケースの壁部のうち安全弁配置壁部に配置されてなり、
前記排気ダクト部が、上記安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、上記安全弁配置壁部上に位置してなる
組電池。
複数の発電要素と、
上記発電要素をそれぞれ収容する収容部を列置方向に複数列置してなり、上記列置方向に平行な第１外表面及び、上記第１外表面に平行な第２外表面を含む６つの外表面を有する直方体形状の電池ケースと、
上記電池ケースの内圧が所定値を超えると、上記電池ケース内のガスを外部に排出する１または複数の安全弁と、
を備える単位電池であって、
第１部分ガス排出路、及び上記第１部分ガス排出路と上記安全弁とを連通させる第１連通路を構成する第１ガス排出部と、
上記安全弁と連通しない第２部分ガス排出路を構成する第２ガス排出部と、を備え、
上記第１ガス排出部及び上記第２ガス排出部は、
複数の単位電池を、その上記列置方向を交互に逆向きとして、上記第１外表面同士と上記第２外表面同士とを交互に対向させて、積層方向に一列に積層すると共に、上記積層方向に隣り合う単位電池の上記第１ガス排出部と上記第２ガス排出部とを交互に連結することにより、上記第１部分ガス排出路と上記第２部分ガス排出路とを交互に連ねて、上記安全弁から排出されたガスを外部に排出するガス排出路をなすガス排出路構成部を構成可能な形態とされてなる
単位電池。
請求項７に記載の単位電池であって、
前記第１ガス排出部は、前記第１部分ガス排出路を構成する筒形状の第１パイプ部を含み、
前記第２ガス排出部は、前記第２部分ガス排出路を構成する第２パイプ部であって、上記第１パイプ部と嵌合する筒形状をなす第２パイプ部を含み、
上記列置方向の仮想中心線について対称な位置に、上記第１パイプ部と上記第２パイプ部とを、少なくとも一対備え、
上記第１ガス排出部及び上記第２ガス排出部は、
複数の単位電池を、その前記列置方向を交互に逆向きとして、前記第１外表面同士と前記第２外表面同士とを交互に対向させて、前記積層方向に一列に積層すると共に、上記積層方向に隣り合う単位電池の上記第１パイプ部と上記第２パイプ部とを交互に連結することにより、上記第１部分ガス排出路と上記第２部分ガス排出路とを交互に連ねて、前記ガス排出路構成部を構成可能な形態とされてなる
単位電池。
請求項７または請求項８に記載の単位電池であって、
前記電池ケースにおいて、前記第１外表面及び前記第２外表面を除いた４つの外表面のうち、表面積が小さい外表面を第３外表面及び第４外表面としたとき、
前記第１ガス排出部は、
前記第１部分ガス排出路が、上記第３外表面の外方に配置されてなり、且つ、
前記第２ガス排出部は、
前記第２部分ガス排出路が、上記第４外表面の外方に配置されてなる
単位電池。
請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の単位電池であって、
前記安全弁は、前記電池ケースの壁部のうち安全弁配置壁部に、複数配置されてなり、
前記第１ガス排出部は、
上記複数の安全弁のいずれをも覆い、各々の上記安全弁を前記第１部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部であって、上記安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、上記安全弁配置壁部上に位置する排気ダクト部を含む
単位電池。
複数の発電要素と、
上記複数の発電要素を内部に収容する電池ケースと、
上記電池ケースの内圧が所定値を超えると、上記電池ケース内のガスを外部に排出する複数の安全弁と、
を備える単位電池であって、
部分ガス排出路を構成する筒形状のパイプ部と、
上記複数の安全弁のいずれをも覆い、上記複数の安全弁を上記部分ガス排出路に連通させる排気ダクト部と、
を有するガス排出部であって、
複数の単位電池を積層方向に一列に積層すると共に、上記積層方向に隣り合う単位電池の上記パイプ部同士を互いに連結することにより、上記部分ガス排出路を連ねつつ上記ガス排出部同士を連結して、上記安全弁から排出されたガスを外部に排出するガス排出路をなすガス排出路構成部を構成可能な形態とされてなるガス排出部を備える
単位電池。
請求項１１に記載の単位電池であって、
前記複数の安全弁は、いずれも、前記電池ケースの壁部のうち安全弁配置壁部に配置されてなり、
前記排気ダクト部は、上記安全弁配置壁部の少なくとも一部を露出させつつ、上記安全弁配置壁部上に位置してなる
単位電池。