JP5097167B2 - Assembled battery - Google Patents
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Description
本発明は組電池のガス排出装置に関し、詳しくは一定以上の内圧が発生したときにガスを放出する安全弁を備えた複数の単位電池を並列配置した組電池において、安全弁から放出されたガスを外部に放出するガス排出装置を備えた組電池に関するものである。 The present invention relates to a gas discharge device for an assembled battery, and more specifically, in an assembled battery in which a plurality of unit cells having a safety valve that releases gas when an internal pressure of a certain level or more is generated are arranged in parallel, the gas discharged from the safety valve is externally supplied. The present invention relates to an assembled battery provided with a gas discharge device that discharges to the surface.
電気自動車に搭載される駆動電源としては、密閉角形電池から成り一定以上の内圧が発生したときにガスを放出する安全弁を備えた複数の単位電池を並列配置した組電池が好適に用いられる。このような組電池においては、充放電時に発生した水素ガスによって単位電池の内圧が一定以上に上昇すると、安全弁が作動して水素ガスが放出されるので、着火防止などの安全対策のために水素ガスを外部の大気中に排出する必要があり、ガス排出装置が設けられている。 As a drive power source mounted on an electric vehicle, an assembled battery in which a plurality of unit cells are arranged in parallel, which is composed of a sealed rectangular battery and has a safety valve that releases gas when an internal pressure exceeding a certain level is generated, is preferably used. In such an assembled battery, when the internal pressure of the unit battery rises above a certain level due to the hydrogen gas generated during charging / discharging, the safety valve is activated and hydrogen gas is released. Therefore, for safety measures such as ignition prevention, It is necessary to discharge gas into the outside atmosphere, and a gas discharge device is provided.
従来の組電池のガス排出装置としては、例えば、特許文献1に開示されたようなものが知られている。図14、図15を参照して説明すると、組電池41は複数(図示例では24個)の単位電池43を図示例では2列(1列12個)に並列配置し、各列の単位電池群42a、42bにおいて各単位電池43のガスの放出口44を交互に千鳥状に配置して2列の排ガスライン45a、45b、45c、45dに交互に接続し、各排ガスラインの一端をそれぞれ大気排出部46に接続している。
As a conventional gas discharge device for an assembled battery, for example, a device disclosed in
単位電池43のガスの放出口44にはT字ジョイント47が設けられ、その両端に突設されたホースジョイント48間を排ガスチューブ49にて順次接続することにより排ガスライン45a〜45dが構成されている。
T-
なお、図14で示したものでは、一方の単位電池群42aと他方の単位電池群42bの排ガスライン45aと45d、45bと45cの他端同士を接続ライン50a、50bで接続し、排ガスライン45a〜45dの何れに目詰まりが生じても接続されている他の排ガスラインから放出できるようにしている。
In the case shown in FIG. 14, the
ところが、図14、図15に示したような従来のガス排出装置の構成では、ガス放出口44におけるT字ジョイント47両端のホースジョイント48に対して排ガスチューブ49を順次接続して排ガスライン45a〜45dを構成しているので、単位電池43が密閉角形電池からなり、その内圧上昇によって膨張してガス放出口44、44間の間隔が広がった場合に、ホースジョイント48から排ガスチューブ49が引き抜かれ、シールが不完全になったり、場合によって排ガスライン45a〜45dが破断してしまい、水素ガスが洩れる恐れがあるという問題がある。
However, in the configuration of the conventional gas discharge apparatus as shown in FIGS. 14 and 15, the
また、多数のホースジョイント48に対してそれぞれ排ガスチューブ49の端部をシールを確保した状態で接続する必要があり、組付時に多大な作業工数が必要になり、コスト高になるという問題がある。
Further, it is necessary to connect the end portions of the
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、単位電池が内圧の上昇によって膨張した場合でもシール性を確保でき、また組付時の作業工数を少なくできてコスト低下を図ることができるガス排出装置を備えた組電池を提供することを目的としている。 In view of the above-described conventional problems, the present invention can ensure sealing performance even when a unit cell expands due to an increase in internal pressure, and can reduce the number of work steps during assembly and reduce costs. It aims at providing the assembled battery provided with.
本願発明の第1発明の組電池は、一定以上の内圧が発生したときにガスを放出する安全弁を備えた複数の単位電池を並列配置した組電池であって、安全弁は、各単位電池に、その長手方向の中心線から一端側に離れた位置に配設され、単位電池の配置方向に沿って配設されるとともに外部の排気部に接続された1又は複数の排ガスチューブに各単位電池の安全弁の放出口を接続し、単位電池間に冷却媒体が排ガスチューブへ向けて流れるように冷却媒体通路を設け、各単位電池は、安全弁が単位電池の配列方向に千鳥状に位置するように順次反対向きに並列され、放出口は、単位電池の配列方向に沿って1つおきに配列されており、排ガスチューブの放出口接続部間の部分に伸縮可能な蛇腹部を設け、排ガスチューブの単位電池間に設けた冷却媒体通路に対向する部分の水平方向の径寸法が、その他の部分よりも小さいガス排出装置を備えたもので、排ガスチューブの配設箇所での単位電池の冷却性能の低下を最小限に抑制できる。The assembled battery of the first invention of the present invention is an assembled battery in which a plurality of unit cells each having a safety valve that discharges gas when an internal pressure of a certain level or more is generated are arranged in parallel. Each unit battery is disposed in one or a plurality of exhaust gas tubes that are disposed at one end side away from the longitudinal center line, are disposed along the unit cell arrangement direction, and are connected to an external exhaust unit. Connect the discharge port of the safety valve, and provide a cooling medium passage between the unit cells so that the cooling medium flows toward the exhaust gas tube. Each unit battery is sequentially arranged so that the safety valves are staggered in the unit cell arrangement direction. The exhaust ports are arranged in parallel in the opposite direction, and every other discharge port is arranged along the arrangement direction of the unit cells, and an expandable bellows portion is provided in a portion between the exhaust port connection portions of the exhaust gas tube. Cooling provided between batteries With a gas discharge device that has a smaller diameter in the horizontal direction at the part facing the medium passage than at the other parts, it is possible to minimize the deterioration of the cooling performance of the unit cell at the location where the exhaust gas tube is installed. .
また、単位電池の上面と排ガスチューブの下端との間の間隔を、単位電池間に設けた冷却媒体通路から流出する冷却流体の排ガスチューブによる流通抵抗の増加が10%より小さくなる範囲の寸法に設定したガス排出装置を備えたものであり、排ガスチューブを配設してもその箇所で単位電池の冷却性能が大きく低下するのを防止でき、単位電池の冷却性能に悪影響を与えないようにできる。 Further, intervals, dimensions ranging increase in flow resistance due to the exhaust gas tube of the cooling fluid flowing from the cooling medium passage provided between the unit cells is less than 10% between the lower end of the unit of the upper surface and the exhaust gas tube of the battery In order to prevent the cooling performance of the unit battery from greatly deteriorating at that location even if an exhaust gas tube is installed, so that the cooling performance of the unit battery is not adversely affected. I can .
また、第2発明の組電池は、単位電池の配列方向における単位電池の温度勾配に応じて、温度の低い方から高い方に向けて排ガスチューブの水平方向の径寸法が漸次小さくなるように、排ガスチューブの水平方向の径寸法を変化させたガス排出装置を備えたものであり、組電池における各単位電池の冷却性能を全体に均一化することができる。 Further, in the assembled battery of the second invention, in accordance with the temperature gradient of the unit cells in the arrangement direction of the unit cells, the diameter dimension in the horizontal direction of the exhaust gas tube gradually decreases from the lower temperature to the higher one. A gas discharge device in which the horizontal diameter of the exhaust gas tube is changed is provided, and the cooling performance of each unit battery in the assembled battery can be made uniform throughout .
本発明の組電池によれば、以上の説明から明らかなように、一定以上の内圧が発生したときにガスを放出する安全弁を備えた複数の単位電池を並列配置した組電池であって、安全弁は、各単位電池に、その長手方向の中心線から一端側に離れた位置に配設され、単位電池の配置方向に沿って配設されるとともに外部の排気部に接続された1又は複数の排ガスチューブに各単位電池の安全弁の放出口を接続し、単位電池間に冷却媒体が排ガスチューブへ向けて流れるように冷却媒体通路を設け、各単位電池は、安全弁が単位電池の配列方向に千鳥状に位置するように順次反対向きに並列され、放出口は、単位電池の配列方向に沿って1つおきに配列されており、排ガスチューブの放出口接続部間の部分に伸縮可能な蛇腹部を設け、排ガスチューブの単位電池間に設けた冷却媒体通路に対向する部分の水平方向の径寸法が、その他の部分よりも小さいガス排出装置を備えたもので、排ガスチューブの配設箇所での単位電池の冷却性能の低下を最小限に抑制できる。 As is apparent from the above description, the assembled battery of the present invention is an assembled battery in which a plurality of unit batteries including a safety valve that discharges gas when an internal pressure exceeding a certain level is generated are arranged in parallel. Is arranged in each unit battery at a position distant from the longitudinal center line to one end side, arranged along the arrangement direction of the unit battery and connected to an external exhaust unit The discharge port of the safety valve of each unit battery is connected to the exhaust gas tube, and a cooling medium passage is provided between the unit cells so that the cooling medium flows toward the exhaust gas tube. The discharge ports are arranged in every other direction along the arrangement direction of the unit cells, and the bellows portions that can be expanded and contracted between the discharge port connection portions of the exhaust gas tubes. The exhaust gas chew The cooling capacity of the unit battery at the location where the exhaust gas tube is installed is equipped with a gas discharge device in which the horizontal dimension of the part facing the cooling medium passage provided between the unit batteries is smaller than the other part. Can be minimized.
また、単位電池の上面と排ガスチューブの下端との間の間隔を、単位電池間に設けた冷却媒体通路から流出する冷却流体の排ガスチューブによる流通抵抗の増加が10%より小さくなる範囲の寸法に設定すると、排ガスチューブを配設してもその箇所で単位電池の冷却性能が大きく低下するのを防止でき、単位電池の冷却性能に実質的な影響を与えないようにできる。 Further, the distance between the upper surface of the unit battery and the lower end of the exhaust gas tube is set to a dimension in which the increase in the flow resistance by the exhaust gas tube of the cooling fluid flowing out from the cooling medium passage provided between the unit cells is less than 10%. If set, even if an exhaust gas tube is provided, the cooling performance of the unit battery can be prevented from greatly decreasing at that location, and the cooling performance of the unit battery can be prevented from being substantially affected .
また、単位電池の配列方向における単位電池の温度勾配に応じて、温度の低い方から高い方に向けて排ガスチューブの水平方向の径寸法が漸次小さくなるように、排ガスチューブの水平方向の径寸法を変化させると、組電池における各単位電池の冷却性能を全体に均一化することができる。 Also, according to the temperature gradient of the unit cells in the arrangement direction of the unit cells, the horizontal diameter of the exhaust gas tube is gradually reduced so that the horizontal diameter of the exhaust tube gradually decreases from the lower temperature to the higher temperature. Is changed, the cooling performance of each unit battery in the assembled battery can be made uniform throughout.
以下、本発明を電気自動車の駆動電源として用いられる組電池に適用した一実施形態について、図1〜図11を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an assembled battery used as a drive power source of an electric vehicle will be described with reference to FIGS.
本実施形態の組電池1は、図1に示すように、ニッケル・水素二次電池の密閉角形電池から成る複数(図示例では38個)の単位電池2を並列配置し、その配置方向両端にエンドプレート3を配置し、両エンドプレート3を拘束バンド(図示せず)で連結して単位電池2群を拘束し、かつ各単位電池2をバスバーモジュール(図示せず)にて直列接続して構成されている。
As shown in FIG. 1, the assembled
各単位電池2は、図2に示すように、幅の狭い短側面と幅の広い長側面とを有する直方体状の複数(本実施形態では6つ)の電槽4をその短側面を共用して相互に一体化して一体電槽5に構成するとともに各電槽4内に発電要素(図示せず)を収容して単電池を構成し、かつ一体電槽5内部で各単電池を直列接続して構成されている。また、一体電槽5内の各電槽4、4間は相互に連通され、各電槽4の内圧が同一となるように構成されている。
As shown in FIG. 2, each
一体電槽5の長側面には、各電槽4の両側端に対応する位置に突設された上下方向に延びるリブ状突部やリブ状突部間に適当ピッチ間隔でマトリックス状に突設された多数の円形突部などの通路形成突部6が設けられ、隣接する単位電池2の通路形成突部6の先端同士を当接させることで単位電池2、2間に冷却媒体通路7が形成されている。また、一体電槽2の長側面には、単位電池2のその長側面を重ねて並列配置したときに互いに嵌合して単位電池2の長手方向の相対位置を位置決めする突部8と凹部9が設けられている。
On the long side surface of the integrated
各単位電池2の一体電槽5の上壁には、その長手方向の中心線から一端側に適当距離離れた位置に安全弁10が配設され、充放電によって発生した水素ガスによって一体電槽5内の内圧が一定以上になると、水素ガスを放出するように構成されている。この安全弁10は、底面に弁口11aを形成した弁ケース11内にゴム状弾性体から成る弁体12を収容し、この弁体12を圧縮した状態でその上部を弁蓋13にて閉鎖するとともに、弁蓋13に形成した貫通穴13aに連通させて弁蓋13上に筒状の放出口14を突設して構成され、放出口14の上端外周には傘型突出部15が設けられている。
On the upper wall of the integrated
組電池1の上部には、図1に示すように、各単位電池2の安全弁10から放出された水素ガスを一括して排出するためのガス排出装置16が配設されている。組電池1において、各単位電池2は直列接続するため両端に位置する正極と負極の接続端子が交互に隣り合って位置するように順次反対向きにして並列されており、そのため安全弁10は単位電池2の配列方向に千鳥状に位置し、その放出口14は単位電池2の配列方向に沿って1つおきに2列状に配列されている。そのため、ガス排出装置16は、単位電池2の配列方向にほぼ全長にわたって配設された一対の排ガスチューブ17と、これら排ガスチューブ17のエンドプレート3の外側に突出された一端が接続された外部排出用チューブ18と、外部排出用チューブ18の一端に接続されたドレンホース19にて構成されている。外部排出用チューブ18はその中間部が支持クリップ20にて支持されている。また、ドレンホース19の先端の排出部19aは組電池1の下部位置で開放されている。
As shown in FIG. 1, a
排ガスチューブ17には、図2〜図5に示すように、安全弁10の放出口14に対応する位置の下部に平面視略方形状の放出口接続部21が下方に突設されている。また、放出口接続部21、21間には伸縮可能な蛇腹部22が形成され、単位電池2の膨張による安全弁10の放出口14、14の間隔変化を吸収するように構成されている。なお、図4において、38はエンドプレート3に形成された排ガスチューブ17の一端部の貫通穴から組電池1内の冷却媒体が外部に流出するのを防止するために、排ガスチューブ17の周囲の間隙を覆うように形成されたシール鍔であり、エンドプレート3の形状が異なる場合に共用できるように適当間隔あけて2箇所に設けられている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
放出口接続部21には、排ガスチューブ17の軸芯方向に対して垂直に接続穴23が形成され、この接続穴23が放出口14にシール状態で嵌合するように構成されている。この接続穴23の中間部内周には、高いシール性を確保するためにシール突起24が突設されている。また、図5(b)に示すように、接続穴23と放出口14の嵌合部の長さLは、放出口14の直径Dと同等ないしそれ以上に設定され、排ガスチューブ17が外力で傾いてもシール状態が確保されるように構成されている。また、接続穴23と放出口14の嵌合状態で、接続穴23の上端面に傘型突出部15の下端段面が係合され、放出口接続部21の抜け出しが防止されている。
A
放出口接続部21は、接続穴23の周囲の肉厚が排ガスチューブ17の他の部分の肉厚よりも大きく設定されて剛性が高くされている。なお、ゴム自体の硬度を変えて剛性を高くしてもよい。また、放出口接続部21の両側部には、排ガスチューブ17の外周より突出する押圧段部21aが設けられ、図5(b)に仮想線で示すように、この押圧段部21aを排ガスチューブ17の上部を跨ぐ押圧具Fにて上方から押圧することにより、放出口14に接続穴23を嵌合させ、接続口14と排ガスチューブ17を接続できるように構成されている。また、放出口接続部21の放出口14に嵌合する部分の長さ、即ち図示例では接続穴23の長さLは、放出口14の傘型突出部15より下部の長さNより短く設定され、安全弁10の放出口14の基端と放出口接続部21の下端の間に隙間Sが形成されるようにして、放出口接続部21を上方から押圧するだけで、放出口14に接続穴23を完全にかつ確実に嵌合させ得るとともに嵌合完了を感触で確認できるようにしている。
The discharge
また、以上のように各安全弁10の放出口14に排ガスチューブ17を接続した状態で、図2に示すように、排ガスチューブ17の単位電池2、2間の冷却媒体通路7上に対向する部分は、放出口接続部21と蛇腹部22の間の水平方向の径寸法が最も小さい部分となるように構成され、冷却媒体通路7を通って矢印のように流れる冷却媒体の流通にできるだけ悪影響を与えないようにしている。また、単位電池2の一体電槽5の上端面と排ガスチューブ17の下端との間の間隔Hを、冷却媒体通路7から流出する冷却流体の排ガスチューブ17による流通抵抗の増加が10%より小さくなる範囲の寸法に設定している。さらに、このように排ガスチューブ17の下端を単位電池2の上面から離間させるために、図5(b)に示すように、排ガスチューブ17を下端部が平坦なトンネル形状に形成し、かつ冷却媒体の流通抵抗をできるだけ小さくするようにその両側角部は丸みを持たせている。
Further, in the state where the
また、放出口接続部21の両側に押圧段部21aを突出形成する代わりに、図5(a)、(b)に示すように、排ガスチューブ17内において放出口接続部21の上面上に接続穴23の周囲を取り囲むように、放出口14の上端よりも突出するように硬度の高い肩部25を突設してもよい。こうすることにより、排ガスチューブ17の上部を押圧することにより、放出口接続部21の接続穴23を放出口14に簡単かつ確実に嵌合させることができる。なお、肩部25は、接続穴23のチューブ軸芯方向の両側部に、両端が排ガスチューブ17の両側壁に接続するように突設してもよい。
Further, instead of forming the
また、図2〜図5においては、安全弁10の放出口14と放出口接続部21の接続構造として、放出口14の上端外周に傘型突出部15を突設した例を示したが、図6に示すように、安全弁10の放出口14の軸芯方向中間部の外周に傘型突出部15を設け、放出口接続部21の接続穴23は、その傘型突出部15より上部を大径にしてその上部内周に、放出口14の先端部外周に圧接する環状リップ26を設けた構成にしてもよい。
2 to 5 show an example in which an umbrella-shaped protruding
上記外部排出用チューブ18は、図7に示すように、一端と他端近傍に1対の排ガスチューブ17を接続するための接続口27がL字状に屈曲又はT字状に分岐して形成されている。27aはその外周に突設されたシール突起である。また接続口27、27間には、この外部排出用チューブ18を支持する支持クリップ20の嵌着部28と排ガスチューブ17、17間の間隔のばらつきを調整する蛇腹部29が設けられている。
As shown in FIG. 7, the
支持クリップ20は、図8に示すように、ばね性を有する帯状板31の一端に、固定部材であるエンドプレート3とその上端に接合固定された組電池1のカバー部材30に対してクリップ状に嵌着する嵌着部32が形成され、湾曲部34を介して他端に外部排出用チューブ18を包み込むように保持する保持部33が形成され、外部排出用チューブ18を仮想線で示すようにエンドプレート3側に所定の変位量dだけ無理なく変位できるように支持している。
As shown in FIG. 8, the
また、本実施形態では、ドレンホース19の排出部19aを組電池1の下部に配置しているので、排ガスチューブ17内に水素ガスが滞留した状態で組電池1の閉空間内の雰囲気を強制排気しないまま放置すると、排ガスチューブ17内の水素ガスが徐々に排ガスチューブ17を透過して組電池1の閉空間の水素ガス濃度が上昇し、閉空間内の水素ガス濃度が4%以上の爆発限界に達する恐れがある。
Moreover, in this embodiment, since the
排気ガスチューブ17を透過する水素ガス量について検討すると、排気ガスチューブ17の表面積をA、厚さをL、水素透過係数をα(×10-17 m4 /N・S)、圧力差をΔp、水素透過時間をtとすると、t時間の水素透過量Wは、W=α・Δp・t・A/Lで与えられる。水素透過係数αは、温度と材質に大きく依存するので、組電池1内の実際の水素ガス濃度は使用温度と排気ガスチューブ17のゴム材質によって大きく変化する。そこで、常温での各種ゴムの水素透過係数αが20〜40、50℃でのゴムの水素透過係数αが30〜560であることを考慮して、α=20、50、100、560の場合について、実際の組電池1内の水素濃度と水素透過時間tとの関係を計算した。その結果を図9に示す。図9から、最悪の使用条件で水素透過係数αが560の場合には、水素ガス濃度がその爆発限界である4%を安全率2で除した2%になるのは0.25年である。そこで、本実施形態の排ガスチューブ17においては、この排ガスチューブ17を透過した水素ガスによって組電池1を覆っている閉空間内の水素ガス濃度が0.25年以内で2%以上になる可能性が無いように、排ガスチューブの径、肉厚、材質を選択している。
Considering the amount of hydrogen gas permeating through the
以上の構成のガス排出装置16によれば、単位電池2の一体電槽5が内圧上昇によって膨張し、安全弁10の放出口14の間隔が広がった場合には、排ガスチューブ17の蛇腹部22が伸長することによって吸収することができ、排ガスチューブ17と放出口14の接続部に無理な力が作用してその間のシールが不完全になる恐れが無く、水素ガスの洩れを確実に防止できる。
According to the
また、両排ガスチューブ17の一端を接続した外部排出用チューブ18を支持クリップ20にて単位電池2の配列方向に変位可能に取付けているので、エンドプレート3に隣接する単位電池2が膨張して排ガスチューブ17の一端がエンドプレート3から抜け出す方向に移動した場合でも、図8に仮想線で示すように、外部排出用チューブ18が追従して変位するので、排ガスチューブ17の一端と外部排出用チューブ18の接続部に無理な力が作用してその間のシールが不完全になる恐れも無く、水素ガスの洩れを確実に防止できる。また、その支持クリップ20はばね性を有する帯状板31にて構成しているので、簡単で安価な構成にて上記作用を得ることができる。
Further, since the
また、排ガスチューブ17の放出口接続部21に、安全弁10の放出口14がシール状態で嵌合する接続穴23を排ガスチューブ17の長手方向の軸芯に対して垂直に形成しているので、放出口接続部21を放出口14に向けて押圧するだけで放出口14に接続穴23が嵌合し、組付時の作業工数を少なくできてコスト低下を図ることができ、その際に放出口接続部21の剛性をその他の部分より高くしているので、上記接続時に放出口接続部21が不用意に変形して接続作業が困難になることがなく、接続作業性が向上する。
In addition, since a
また、排ガスチューブ17の放出口接続部21におけるチューブ内側端の上部に、安全弁10の放出口14の先端より上方に長く突出する硬度の高い肩部25を突出すると、接続時に排ガスチューブ17の放出口接続部21の上方部分を押圧することにより、肩部25にて放出口14の上端と干渉することなく放出口接続部21を放出口14と完全に嵌合するまで押圧することができ、簡単にかつ作業性良く接続することができる。
Further, if a
また、排ガスチューブ17の放出口接続部21の下端と放出口14の基部との間に隙間Sが形成されるようにしているので、放出口接続部21の下端が安全弁10の基部に当たって放出口14に完全に嵌合しないというような事態が発生せず、接続穴23が傘型突出部15を乗り越えた状態で完全な接続状態が得られるとともに乗り越えた時の感触によって適切に接続が完了したことを確認することができる。
Further, since the gap S is formed between the lower end of the discharge
また、その接続状態で放出口14の上端の傘型突出部15が放出口接続部21の上端面に係合するので、排ガスチューブ17に上向きの外力が作用した場合でも不測に抜け出すのを防止できる。
Moreover, since the umbrella-shaped
また、図6に示したように、安全弁10の放出口14の軸芯方向中間部の外周に傘型突出部15を設け、接続穴23のチューブ内側端部内周に、放出口14の先端部外周に圧接する環状リップ26を設けると、排ガスチューブ17の不測に抜け出しを防止できるとともに、安全弁10が作動してガスが放出されたときにその部分の圧力が急激に上昇した場合にも、そのガス圧によって環状リップ26がシール性能をより強く発揮するため、高圧でガスが放出されたときにも高いシール性を確保できる。
As shown in FIG. 6, an umbrella-shaped
また、単位電池2の上面と排ガスチューブ17の下端との間の間隔Hを、単位電池2、2間に設けた冷却媒体通路7から流出する冷却流体の排ガスチューブ17による流通抵抗の増加が10%より小さくなる範囲の寸法に設定しているので、排ガスチューブ17を配設してもその箇所で単位電池2の冷却性能が大きく低下するのを防止でき、単位電池2の冷却性能に実質的な影響を与えないようにできる。また、排ガスチューブ17の冷却媒体通路7に対向する部分には、放出口接続部21や蛇腹部22を設けずに、水平方向の径寸法が最小の部分が対向するようにしているので、排ガスチューブ17の配設箇所での単位電池の冷却性能の低下を最小限に抑制できる。
In addition, the distance H between the upper surface of the
以上の実施形態においては、排ガスチューブ17に放出口接続部21と蛇腹部22が設けられて軸芯方向に断面形状が大きく変化し、インジェクション成型によって作製する例を示したが、図10に示すように、全長にわたって同一断面の排ガスチューブ35を用いると、押し出し成型によって安価に作製することもできる。この排ガスチューブ35は、下端に肉厚の大きい平面部を形成したトンネル形状に構成され、その平面部に安全弁10の放出口14を嵌合する接続穴36が所定ピッチ間隔Qで形成されている。この排ガスチューブ35の接続穴36のピッチ間隔Qは、単位電池2を正常に配置した時の放出口14のピッチ間隔Pよりも長く設定されており、配設時には、図11に示すように、屈曲状態で配設され、単位電池2の膨張による安全弁10の放出口14の間隔変化を排ガスチューブ35の伸展によって吸収するようにしている。
In the above embodiment, the exhaust
また、上記実施形態では、組電池1の単位電池2配列方向に沿って排ガスチューブの断面寸法が均等である例を示したが、図12に示すように、単位電池2の配置方向に沿って径Dn(n=1〜n)が漸次変化する排ガスチューブ37を配設してもよい。即ち、組電池1の配置状態や冷却媒体の流通方向によって、組電池1内で並列配置された各単位電池2(電池番号M(M=1〜n)の温度がその配置位置によって漸次変化しており、その温度勾配に応じて温度の低い方から高い方に向けて排ガスチューブ37の水平方向の径寸法が漸次小さくなるように変化させ、温度の高い方では排ガスチューブ37による冷却媒体の流通抵抗を小さくして冷却性能を高め、温度の低い方では排ガスチューブ37による冷却媒体の流通抵抗を相対的に大きくして冷却性能を低くすることによって全体の冷却性能を平均化するようにしている。
Moreover, in the said embodiment, although the cross-sectional dimension of the exhaust gas tube was equal along the arrangement direction of the
このように構成すると、図13に示すように、水平方向の径寸法を変化させない排ガスチューブ17の場合には単位電池2の配列方向に温度勾配が生じていたのに対して、水平方向の径寸法を変化させた排ガスチューブ37を配設した場合には、組電池1における各単位電池2の冷却性能を全体に均一化することができる。
With this configuration, as shown in FIG. 13, in the case of the
1 組電池
2 単位電池
7 冷却媒体通路
10 安全弁
14 放出口
15 傘型突出部
16 ガス排出装置
17 排ガスチューブ
18 外部排出用チューブ
20 支持クリップ
21 放出口接続部
22 蛇腹部
23 接続穴
24 シール突起
25 肩部
26 環状リップ
31 帯状板
32 嵌着部
33 保持部
35 排ガスチューブ
36 接続穴
37 排ガスチューブ
1 assembled
Claims (3)
前記安全弁は、各単位電池に、その長手方向の中心線から一端側に離れた位置に配設され、
単位電池の配置方向に沿って配設されるとともに外部の排気部に接続された1又は複数の排ガスチューブに各単位電池の安全弁の放出口を接続し、単位電池間に冷却媒体が排ガスチューブへ向けて流れるように冷却媒体通路を設け、
各単位電池は、前記安全弁が単位電池の配列方向に千鳥状に位置するように順次反対向きに並列され、前記放出口は、単位電池の配列方向に沿って1つおきに配列されており、 前記排ガスチューブの放出口接続部間の部分に伸縮可能な蛇腹部を設け、排ガスチューブの単位電池間に設けた冷却媒体通路に対向する部分の水平方向の径寸法が、その他の部分よりも小さいガス排出装置を備えたことを特徴とする組電池。 An assembled battery in which a plurality of unit batteries having a safety valve that discharges gas when an internal pressure exceeding a certain level is generated are arranged in parallel,
The safety valve is disposed in each unit battery at a position away from the longitudinal center line to one end side,
The discharge port of the safety valve of each unit battery is connected to one or a plurality of exhaust gas tubes arranged along the arrangement direction of the unit cells and connected to the external exhaust section, and the cooling medium is connected to the exhaust gas tubes between the unit cells. A cooling medium passage is provided to flow toward the
The unit cells are sequentially arranged in opposite directions so that the safety valves are arranged in a staggered manner in the arrangement direction of the unit cells, and the discharge ports are arranged every other unit direction along the arrangement direction of the unit cells, An expandable bellows portion is provided between the exhaust port connection portions of the exhaust gas tube, and the horizontal dimension of the portion facing the cooling medium passage provided between the unit cells of the exhaust gas tube is smaller than the other portions. An assembled battery comprising a gas discharge device.
単位電池の配置方向に沿って配設されるとともに外部の排気部に接続された1又は複数の排ガスチューブに各単位電池の安全弁の放出口を接続し、単位電池間に冷却媒体が排ガスチューブへ向けて流れるように冷却媒体通路を設け、単位電池の配列方向における単位電池の温度勾配に応じて、温度の低い方から高い方に向けて排ガスチューブの水平方向の径寸法が漸次小さくなるように、排ガスチューブの水平方向の径寸法を変化させたガス排出装置を備えたことを特徴とする組電池。 An assembled battery in which a plurality of unit batteries having a safety valve that discharges gas when an internal pressure exceeding a certain level is generated are arranged in parallel,
The discharge port of the safety valve of each unit battery is connected to one or a plurality of exhaust gas tubes arranged along the arrangement direction of the unit cells and connected to the external exhaust section, and the cooling medium is connected to the exhaust gas tubes between the unit cells. A cooling medium passage is provided so as to flow in the direction of the unit cell, and the diameter dimension of the exhaust gas tube in the horizontal direction gradually decreases from the lower temperature to the higher temperature in accordance with the temperature gradient of the unit cells in the arrangement direction of the unit cells. An assembled battery comprising a gas discharge device in which the horizontal diameter of the exhaust gas tube is changed.
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