JP6464999B2 - In-vehicle battery device - Google Patents

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Description

本発明は、車載用バッテリ装置の構造に関する。   The present invention relates to a structure of an in-vehicle battery device.

近年、モータを駆動源とする電気自動車や、モータとエンジンを駆動源とするハイブリッド車両等の電動車両が多く用いられている。このような電動車両には、モータに電力を供給したり、モータが発電機として機能した際に発電した電力を充電したりする充放電可能なリチウムイオン電池等の二次電池が多く用いられている。リチウムイオン電池等の二次電池には過充電等によって発生したガスを放出するためのガス放出弁が設けられている。ガス放出弁から放出されたガスが車両内に流入すると、車両内のCO濃度が上昇してしまう。そのため、二次電池を収容する電池パックには、ガス放出弁から放出されたガスを車両外に排出するための排煙ダクトが接続されている。(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, an electric vehicle using a motor as a drive source and an electric vehicle such as a hybrid vehicle using a motor and an engine as drive sources are often used. In such an electric vehicle, a secondary battery such as a rechargeable lithium ion battery that supplies electric power to the motor or charges electric power generated when the motor functions as a generator is often used. Yes. A secondary battery such as a lithium ion battery is provided with a gas release valve for releasing a gas generated by overcharging or the like. When the gas released from the gas release valve flows into the vehicle, the CO concentration in the vehicle increases. Therefore, a smoke exhaust duct for discharging the gas released from the gas release valve to the outside of the vehicle is connected to the battery pack that houses the secondary battery. (For example, refer to Patent Document 1).

排煙ダクトは車両外に連通しているため、車両走行中に排煙ダクトの内部に外気や、異物が流入し、電池パック側へ流れていく場合がある。この場合、電池温度を検出するために配置されたサーミスタが実際の電池温度とは異なる外気温度を電池温度として読み取ってしまう可能性がある。また、排煙ダクトを介して電池パックの内部に異物が流入するおそれがある。このため、特許文献1に記載された電池パックの排煙構造では、一端が電池パックに接続され、他端が車両外に連通する排煙経路において、電池パック側の流路と、車両外部側の流路と、の間に流路断面積が小さい絞り流路を設けることで、電池パックの内部に外気、埃などの異物を入り難くすることが提案されている。   Since the smoke exhaust duct communicates with the outside of the vehicle, outside air or foreign matter may flow into the smoke exhaust duct while the vehicle is running, and may flow toward the battery pack. In this case, the thermistor arranged for detecting the battery temperature may read an outside air temperature different from the actual battery temperature as the battery temperature. Moreover, there is a possibility that foreign matter may flow into the battery pack through the smoke exhaust duct. For this reason, in the smoke removal structure for a battery pack described in Patent Document 1, a flow path on the battery pack side and a vehicle exterior side are provided in a smoke emission path in which one end is connected to the battery pack and the other end communicates with the outside of the vehicle. It has been proposed that a throttle channel having a small channel cross-sectional area is provided between the first and second channels to make it difficult for foreign matter such as outside air and dust to enter the battery pack.

特開2015−149146号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-149146

ところで、車両が渡川するときや、浸水路を走行するときなどに、排煙ダクトの車両外へのガス排出口である排気口を介して水が浸入する可能性がある。特許文献1に記載された電池パックの排煙構造では、浸入した水が電池パックにまで到達する可能性がある。電池パックが浸水した場合、電池パック内に収容された二次電池が水に浸かり故障するおそれがある。   By the way, when the vehicle crosses the river or travels through the flooded water, there is a possibility that water may enter through the exhaust port that is a gas exhaust port of the smoke exhaust duct to the outside of the vehicle. In the smoke removal structure of the battery pack described in Patent Document 1, the infiltrated water may reach the battery pack. When the battery pack is submerged, the secondary battery housed in the battery pack may be submerged in water and break down.

そこで、本発明は、車両内に配置された二次電池内部で発生したガスを車両外に排出する排煙ダクトの排気口から水が侵入した場合であっても、二次電池が浸水することを抑制することを目的とする。   In view of this, the present invention allows the secondary battery to be submerged even when water enters the exhaust port of the smoke exhaust duct that discharges the gas generated inside the secondary battery disposed in the vehicle to the outside of the vehicle. It aims at suppressing.

本発明の車載用バッテリ装置は、内部で発生したガスを外部に排出する排ガス部をそれぞれ有する複数の二次電池と、前記各排ガス部から排出された前記ガスを収集する排煙流路と、前記各二次電池と前記排煙流路とを収容するケーシングと、を含み、車両内に搭載される電池パックと、一端が前記排煙流路に接続され、他端が車両外に連通し、前記ガスを前記車両外に排出する排煙ダクトと、前記車両内に配置された前記排煙ダクトの部分に設けられ、前記排煙ダクト内と前記車両内を連通する排水孔と、前記排煙ダクトに設けられる弁と、を備え、前記弁は、前記排煙ダクト内に配置された第1弁座と、前記排水孔の周囲に配置された第2弁座と、前記第1弁座または前記第2弁座に着座する1つの弁体と、を備え、前記ガスの発生が無い時には、前記弁体は前記第1弁座に着座して前記車両外と前記電池パックの間を塞ぎ、前記ガスが発生した際には、前記弁体は前記ガス圧力によって前記第1弁座から離れて前記電池パックと前記車両外との間を開き、かつ、前記第2弁座に着座して前記排水孔を塞ぐ、ことを特徴とする。   The in-vehicle battery device of the present invention includes a plurality of secondary batteries each having an exhaust gas part that exhausts the gas generated inside to the outside, a smoke exhaust channel that collects the gas exhausted from each exhaust gas part, A casing for accommodating each secondary battery and the smoke exhaust passage, and a battery pack mounted in the vehicle, one end connected to the smoke exhaust passage, and the other end communicating with the outside of the vehicle. A smoke exhaust duct for exhausting the gas to the outside of the vehicle, a drain hole provided in a portion of the smoke exhaust duct disposed in the vehicle, and a drain hole communicating the interior of the smoke exhaust duct with the interior of the vehicle; A valve provided in a smoke duct, the valve comprising: a first valve seat disposed in the smoke exhaust duct; a second valve seat disposed around the drain hole; and the first valve seat. Or a single valve body seated on the second valve seat, and generating no gas. Sometimes, the valve body is seated on the first valve seat to block between the outside of the vehicle and the battery pack, and when the gas is generated, the valve body is separated from the first valve seat by the gas pressure. The battery pack and the outside of the vehicle are opened apart, and seated on the second valve seat to close the drain hole.

本発明は、車両内に配置された二次電池内部で発生したガスを車両外に排出する排煙ダクトの排気口から水が侵入した場合であっても、二次電池が浸水することを抑制することができる。   The present invention suppresses infiltration of a secondary battery even when water enters from an exhaust port of a smoke exhaust duct that discharges gas generated inside the secondary battery disposed in the vehicle to the outside of the vehicle. can do.

車両に搭載された本発明の実施形態における車載用バッテリ装置の車両上方から見た部分平面図である。It is the fragmentary top view seen from the vehicle upper direction of the vehicle-mounted battery apparatus in embodiment of this invention mounted in the vehicle. 車両に搭載された本発明の実施形態における車載用バッテリ装置の車両前方から見た部分側面図である。It is the partial side view seen from the vehicle front of the vehicle-mounted battery apparatus in embodiment of this invention mounted in the vehicle. 本発明の実施形態における車載用バッテリ装置の排煙ダクトの一部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a part of the smoke exhaust duct of the in-vehicle battery device in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における車載用バッテリ装置の排煙ダクトに設けられる弁の断面図である。It is sectional drawing of the valve provided in the smoke exhaust duct of the vehicle-mounted battery apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における排煙ダクトへ水が侵入した時の弁の状態と水の排出経路を示す図である。It is a figure which shows the state of the valve when water penetrate | invades into the smoke exhaust duct in embodiment of this invention, and the discharge path | route of water. 本発明の実施形態におけるガス発生時の弁の状態とガスの排出経路を示す図である。It is a figure which shows the state of the valve at the time of gas generation in embodiment of this invention, and the discharge route of gas.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態の車載用のバッテリ装置100について説明する。図1は、車両40に搭載された本発明の実施形態における車載用バッテリ装置100の車両40上方から見た部分平面図であり、内部に収容されたリチウムイオン電池10が見えるようにケーシング15の一部を切り欠いて示してある。図2は、車両40に搭載された本発明の実施形態における車載用バッテリ装置100の車両40前方から見た部分側面図であり、内部に収容されたリチウムイオン電池10が見えるようにケーシング15の一部を切り欠いて示してある。図1,2に示すように、本実施形態のバッテリ装置100は、ケーシング15の中に、二次電池であるリチウムイオン電池10と排煙流路13とを収容し車両40内に搭載された電池パック20と、排煙流路13に接続される排煙ダクト17と、車両40内に配置された排煙ダクト17の部分に設けられ、排煙ダクト17内と車両40内を連通する排水孔36と、排煙ダクト17の中に設けられた弁30とを備えている。図1,2に示すように、電池パック20と、排煙ダクト17とは、車両後方部80、例えば、トランク下部の車両40内に搭載されている。なお、図1〜6において、上下、左右、前後の表示は、車両40の上下、左右、前後の各方向を示す。   Hereinafter, an in-vehicle battery device 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial plan view of an in-vehicle battery device 100 mounted on a vehicle 40 as viewed from above the vehicle 40 and shows the casing 15 so that the lithium ion battery 10 accommodated therein can be seen. A part is cut away. FIG. 2 is a partial side view of the in-vehicle battery device 100 mounted on the vehicle 40 as viewed from the front of the vehicle 40 and shows the casing 15 so that the lithium ion battery 10 accommodated therein can be seen. A part is cut away. As shown in FIGS. 1 and 2, the battery device 100 of the present embodiment accommodates a lithium ion battery 10 as a secondary battery and a smoke exhaust passage 13 in a casing 15 and is mounted in a vehicle 40. The battery pack 20, the smoke exhaust duct 17 connected to the smoke exhaust passage 13, and the exhaust duct 17 disposed in the vehicle 40, and drainage that communicates between the smoke exhaust duct 17 and the vehicle 40. A hole 36 and a valve 30 provided in the smoke exhaust duct 17 are provided. As shown in FIGS. 1 and 2, the battery pack 20 and the smoke exhaust duct 17 are mounted in a vehicle rear portion 80, for example, a vehicle 40 below the trunk. 1 to 6, the vertical and horizontal displays and the front and rear displays indicate the vertical and horizontal and front and rear directions of the vehicle 40.

リチウムイオン電池10は、正極活物質層を含む正極板と、負極活物質層を含む負極板との間にセパレータを挟んで積層して渦巻き状に巻回した発電要素を、電解液と共に厚さの薄い角型の容器の中に収納したものである。図1,2に示すように、リチウムイオン電池10の容器の上面中央には、容器内の圧力が上昇すると破断、開口し、容器内のガスを容器の外部に逃がす排ガス部11が取り付けられている。ケーシング15には、リチウムイオン電池10が厚さ方向に複数積層されて収納され、積層されたリチウムイオン電池10の容器に取り付けられた排ガス部11の上部には、排ガス部11が破断、開口した際に容器の中から吹き出したガスが収集される排煙流路13が取り付けられている。図1,2に示すように、排煙流路13は、角型断面のダクト形状で、その一端はケーシング15から外部に突出した出口ノズル14となっている。   The lithium ion battery 10 includes a power generation element having a thickness of a positive electrode plate including a positive electrode active material layer and a negative electrode plate including a negative electrode active material layer sandwiched between layers and wound in a spiral shape together with an electrolyte. It is housed in a thin square container. As shown in FIGS. 1 and 2, an exhaust gas section 11 is attached to the center of the upper surface of the container of the lithium ion battery 10 to break and open when the pressure in the container rises, and to release the gas in the container to the outside of the container. Yes. A plurality of lithium ion batteries 10 are stacked and stored in the casing 15 in the thickness direction, and the exhaust gas part 11 is broken and opened above the exhaust gas part 11 attached to the container of the stacked lithium ion battery 10. At this time, a smoke exhaust passage 13 for collecting the gas blown out from the container is attached. As shown in FIGS. 1 and 2, the smoke exhaust passage 13 has a duct shape with a square cross section, and one end thereof is an outlet nozzle 14 projecting from the casing 15 to the outside.

排煙流路13の出口ノズル14にはフランジ16を介して排煙ダクト17が接続されている。排煙ダクト17は、フランジ16に近い側の直線部17aとフランジ16から遠い側の湾曲部17bとを備えている。直線部17aは、出口ノズル14から車両左側に向って延び、湾曲部17bは、直線部17aから車両40のフロアパネル41に設けられた孔42に向って下方向に湾曲する。湾曲部17bの先端部分は、孔42に差し込まれ、排煙ダクト17の排気口18は車両40の外部に突出している。直線部17aには、第1弁座31と、第2弁座35と、弁体32とを含む弁30が配置されている。   A smoke exhaust duct 17 is connected to the outlet nozzle 14 of the smoke exhaust passage 13 via a flange 16. The smoke exhaust duct 17 includes a straight portion 17 a on the side close to the flange 16 and a curved portion 17 b on the side far from the flange 16. The straight portion 17a extends from the outlet nozzle 14 toward the left side of the vehicle, and the curved portion 17b curves downward from the straight portion 17a toward the hole 42 provided in the floor panel 41 of the vehicle 40. The distal end portion of the curved portion 17 b is inserted into the hole 42, and the exhaust port 18 of the smoke exhaust duct 17 protrudes outside the vehicle 40. A valve 30 including a first valve seat 31, a second valve seat 35, and a valve body 32 is disposed in the straight portion 17a.

図3は、排煙ダクト17の直線部17aの一部を分解して示した分解斜視図であり、一部は透視して描かれている。図3に示すように、直線部17aの弁30が配置されている部分の断面形状は、底板17cと、天井板17dと、車両前側側板17eと、車両後側側板17fとで構成される略四角断面を有している。直線部17aは、弁30から車両左側に向かう途中において、その断面形状が略四角断面から円形断面に変化している。直線部17aは、完全な水平では無く、電池パック20側が排気口18側に比べて若干低くなっている。車両前側側板17eには、排水孔36が設けられている。直線部17aは車両40内に配置されており、排水孔36は、排煙ダクト17内と車両40内を連通させる孔である。図4は、直線部17aの弁30が配置されている部分の断面図である。図3,4に示すように、弁30の第1弁座31は、平板状で中央に開口33を有する基板31aと、基板31aの開口33の周縁に形成された突出部であるシール部31bとを含んで構成されている。弁30の第2弁座35は、排水孔36の周囲の車両前側側板17eと、車両前側側板17eの排水孔36の周縁に形成された突出部であるシール部35aを含んで構成されている。弁30の弁体32は、平板状の弁体本体32aと細長状のヒンジ部32bを含んで構成されている。   FIG. 3 is an exploded perspective view showing a part of the straight line portion 17a of the smoke exhaust duct 17 in an exploded manner, and a part of the straight part 17a is drawn through. As shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the portion of the straight portion 17a where the valve 30 is arranged is substantially composed of a bottom plate 17c, a ceiling plate 17d, a vehicle front side plate 17e, and a vehicle rear side plate 17f. It has a square cross section. In the middle of the straight line portion 17a from the valve 30 toward the left side of the vehicle, the cross-sectional shape changes from a substantially square cross section to a circular cross section. The straight portion 17a is not completely horizontal, and the battery pack 20 side is slightly lower than the exhaust port 18 side. A drain hole 36 is provided in the vehicle front side plate 17e. The straight line portion 17 a is disposed in the vehicle 40, and the drain hole 36 is a hole that allows the smoke exhaust duct 17 and the vehicle 40 to communicate with each other. FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion where the valve 30 of the straight portion 17a is disposed. As shown in FIGS. 3 and 4, the first valve seat 31 of the valve 30 includes a flat plate-like substrate 31 a having an opening 33 in the center, and a seal portion 31 b that is a protrusion formed at the periphery of the opening 33 of the substrate 31 a. It is comprised including. The second valve seat 35 of the valve 30 includes a vehicle front side plate 17e around the drain hole 36 and a seal portion 35a that is a protrusion formed at the periphery of the drain hole 36 of the vehicle front side plate 17e. . The valve body 32 of the valve 30 includes a flat valve body main body 32a and an elongated hinge portion 32b.

図3に示すように、直線部17aには、第1弁座31の基板31aが、底板17cに対して略垂直に接続されている。また、第1弁座31の基板31aは、直線部17aのダクト軸方向に対して45°程度傾斜して接続されている。図3の矢印91及び図4に示すように、弁体32の細長状のヒンジ部32bは、第1弁座31の基板31aと車両前側側板17eとの接続部分の近傍の位置に、底板17cに対して略垂直に取り付けられている。   As shown in FIG. 3, the substrate 31a of the first valve seat 31 is connected to the straight portion 17a substantially perpendicularly to the bottom plate 17c. Moreover, the board | substrate 31a of the 1st valve seat 31 inclines about 45 degrees with respect to the duct axial direction of the linear part 17a, and is connected. As shown by the arrow 91 in FIG. 3 and FIG. 4, the elongated hinge portion 32b of the valve body 32 is located at a position near the connection portion between the base plate 31a of the first valve seat 31 and the vehicle front side plate 17e. It is attached substantially perpendicular to.

弁体32の弁体本体32aは、ヒンジ部32bを回転軸として、回転可能となっている。弁体本体32aは回転移動し、第1弁座31のシール部31bの表面に当接して開口33を覆うことが可能である。すなわち、弁体32は、開口33を開閉可能である。また、弁体本体32aは回転移動し、第2弁座35のシール部35aの表面に当接して排水孔36を覆うことが可能である。すなわち、排水孔36は、弁体32によって覆うことができる位置に配置されており、弁体32によって開閉可能である。   The valve body 32a of the valve body 32 is rotatable about the hinge portion 32b as a rotation axis. The valve body 32 a rotates and can contact the surface of the seal portion 31 b of the first valve seat 31 to cover the opening 33. That is, the valve body 32 can open and close the opening 33. Further, the valve body 32a can rotate and contact the surface of the seal portion 35a of the second valve seat 35 to cover the drain hole 36. That is, the drain hole 36 is disposed at a position where it can be covered by the valve body 32 and can be opened and closed by the valve body 32.

リチウムイオン電池10のガスの発生が無い時、つまり、通常の状態においては、弁体本体32aは、第1弁座31のシール部31bの表面に当接して開口33を覆っている。これは次の理由による。前述したように、弁30が設けられている直線部17aは、完全な水平では無く、電池パック20側が排気口18側に比べて若干低くなっている。したがって、弁体本体32aは、自重によって第1弁座31のシール部31bの表面に押し付けられることになるためである。また、車両40が走行すると、車両40内が負圧となり、車両40の外の空気である外気が排煙ダクト17の排気口18から車両40の中に配置されている電池パック20に向かって逆流し、電池パック20の内部に流れ込もうとする。すると、自重によって第1弁座31のシール部31bの表面に当接している弁体本体32aの電池パック20の側と排気口18の側に差圧が発生し、この差圧により、弁体本体32aは、さらに第1弁座31のシール部31bの表面に押し付けられることになる。   When no gas is generated in the lithium ion battery 10, that is, in a normal state, the valve body 32 a contacts the surface of the seal portion 31 b of the first valve seat 31 and covers the opening 33. This is due to the following reason. As described above, the linear portion 17a provided with the valve 30 is not completely horizontal, and the battery pack 20 side is slightly lower than the exhaust port 18 side. Therefore, the valve body 32a is pressed against the surface of the seal portion 31b of the first valve seat 31 by its own weight. Further, when the vehicle 40 travels, the inside of the vehicle 40 becomes negative pressure, and the outside air that is the air outside the vehicle 40 is directed from the exhaust port 18 of the smoke exhaust duct 17 toward the battery pack 20 disposed in the vehicle 40. It flows backward and tries to flow into the battery pack 20. Then, a differential pressure is generated between the battery pack 20 side and the exhaust port 18 side of the valve body 32a in contact with the surface of the seal portion 31b of the first valve seat 31 by its own weight. The main body 32 a is further pressed against the surface of the seal portion 31 b of the first valve seat 31.

次に、図5を用いて、リチウムイオン電池10のガスの発生が無い、通常の状態において、排煙ダクト17に水が浸入した時の、弁30の状態と水の排出経路ついて説明する。前述した通り、通常の状態においては、図5に示すように、弁体本体32aは、第1弁座31のシール部31bの表面に当接して開口33を覆っている。すなわち、弁体32が第1弁座31に着座して車両40外と電池パック20の間を塞いでいる。また、弁体32が第2弁座35から離れて排水孔36を開いている。図5における、白抜きの矢印は、水の経路を示している。車両40が浸水路等を走行したことによって、排煙ダクト17の排気口18から水が入ると、水は排煙ダクト17内を、電池パック20側に向かって進んでくる。開口33は弁体32によって塞がれているので、排煙ダクト17内に浸入した水は、排煙ダクト17の車両前側側板17eに設けられた排水孔36を通って、排煙ダクト17外に速やかに排出される。したがって、水が電池パック20まで侵入することがなく、リチウムイオン電池10の故障を防ぐことができる。また、排煙ダクト17内部に侵入した水の量が多い場合や、水圧が高い場合であっても、水が、弁30を越えて、電池パック20まで侵入することを防ぐことができる。   Next, the state of the valve 30 and the water discharge path when water enters the smoke exhaust duct 17 in a normal state where no gas is generated in the lithium ion battery 10 will be described with reference to FIG. As described above, in a normal state, as shown in FIG. 5, the valve body 32 a contacts the surface of the seal portion 31 b of the first valve seat 31 and covers the opening 33. That is, the valve body 32 is seated on the first valve seat 31 to block the space between the vehicle 40 and the battery pack 20. Further, the valve body 32 is separated from the second valve seat 35 and opens the drain hole 36. The white arrow in FIG. 5 indicates the path of water. When water enters from the exhaust port 18 of the smoke exhaust duct 17 due to the vehicle 40 traveling on the flooded channel or the like, the water proceeds in the smoke exhaust duct 17 toward the battery pack 20 side. Since the opening 33 is blocked by the valve body 32, the water that has entered the smoke exhaust duct 17 passes through the drain hole 36 provided in the vehicle front side plate 17 e of the smoke exhaust duct 17 and is outside the smoke exhaust duct 17. Quickly discharged. Therefore, water does not enter the battery pack 20 and the failure of the lithium ion battery 10 can be prevented. Further, even when the amount of water entering the smoke exhaust duct 17 is large or when the water pressure is high, it is possible to prevent water from entering the battery pack 20 beyond the valve 30.

次に、図6を用いて、リチウムイオン電池10からガスが発生した際の、弁30の状態とガスの排出経路ついて説明する。短絡等によりリチウムイオン電池10の内部でガスが発生し、容器内部の圧力が上昇した際には、容器の上面中央に設けられた排ガス部11が破断、開口し、ガスは排煙流路13を通って排煙ダクト17に流れる。この際、ガスの圧力によって弁体本体32aは、図6に示すように車両前側側板17eに向けて回転し、第2弁座35のシール部35aの表面に押し付けられた状態となる。すなわち、弁体32が第2弁座35に着座した状態となり、排水孔36が塞がれる。また、弁体32が第1弁座31から離れて電池パック20と車両40外との間が開いた状態となる。図6における、太線の黒の矢印は、ガスの経路を示している。ガスは、弁体本体32aが車両前側側板17eに回転したことにより解放された開口33を通って、排煙ダクト17の排気口18に向かって流れ、車両40の外部に排出される。また、排煙ダクト17内と車両40内を連通している排水孔36は塞がれているため、ガスが、排水孔36を通って、車両40内に流出されることを防ぐ。   Next, the state of the valve 30 and the gas discharge path when gas is generated from the lithium ion battery 10 will be described with reference to FIG. When a gas is generated inside the lithium ion battery 10 due to a short circuit or the like and the pressure inside the container rises, the exhaust gas part 11 provided at the center of the upper surface of the container is broken and opened, and the gas flows into the smoke exhaust passage 13. Flows to the flue gas duct 17. At this time, the valve body 32a is rotated toward the vehicle front side plate 17e by the pressure of the gas, and is pressed against the surface of the seal portion 35a of the second valve seat 35 as shown in FIG. That is, the valve body 32 is seated on the second valve seat 35 and the drain hole 36 is closed. Further, the valve body 32 is separated from the first valve seat 31 and the space between the battery pack 20 and the outside of the vehicle 40 is opened. In FIG. 6, thick black arrows indicate gas paths. The gas flows through the opening 33 released by the rotation of the valve body 32 a to the vehicle front side plate 17 e, flows toward the exhaust port 18 of the smoke exhaust duct 17, and is discharged outside the vehicle 40. In addition, since the drain hole 36 communicating the inside of the smoke exhaust duct 17 and the inside of the vehicle 40 is blocked, the gas is prevented from flowing out into the vehicle 40 through the drain hole 36.

以上説明した実施形態のバッテリ装置100によれば、リチウムイオン電池10内部で発生したガスを車両40外に排出する排煙ダクト17の排気口18から水が侵入した場合であっても、電池パック20の中に水が浸入することを抑制できるため、リチウムイオン電池10の故障を防ぐことができる。したがって、車両40の信頼性向上、安全性向上につながる。また、電池パック20に対して防水用の保護部品が不要であるため、電池パック20の重量低減、小型化が可能になる。また、ガスを車両40外に排出する時は、弁体32が車両40外と電池パック20の間を開き、ガスを確実に車両40外に排出させるとともに、弁体32が排煙ダクト17内と車両40内を連通する排水孔36を塞ぐので、車両40内にガスが流出されることが無く安全である。   According to the battery device 100 of the embodiment described above, even when water enters from the exhaust port 18 of the smoke exhaust duct 17 that discharges the gas generated inside the lithium ion battery 10 to the outside of the vehicle 40, the battery pack. Since water can be prevented from entering 20, failure of the lithium ion battery 10 can be prevented. Therefore, the reliability and safety of the vehicle 40 are improved. Further, since no waterproof protective component is required for the battery pack 20, the weight and size of the battery pack 20 can be reduced. When the gas is discharged out of the vehicle 40, the valve body 32 opens between the vehicle 40 and the battery pack 20, and the gas is reliably discharged out of the vehicle 40, and the valve body 32 is in the smoke exhaust duct 17. Since the drain hole 36 communicating with the inside of the vehicle 40 is closed, gas is not leaked into the vehicle 40 and is safe.

以上説明した実施形態のバッテリ装置100では、図3に示すように、車両前側側板17eに設けられた排水孔36は、天井板17dと底板17cのそれぞれからの距離が同じ程度、すなわち、上下方向において真ん中程度に設けられている。別の構成として、排水孔36を、弁体32が覆うことができる範囲で、なるべく底板17cに近い部分に設ける構成であってもよい。この構成の場合、排水孔36からより効果的に水の排出が行われ、電池パック20側への水の浸入が抑制される。   In the battery device 100 according to the embodiment described above, as shown in FIG. 3, the drain holes 36 provided in the vehicle front side plate 17e have the same distance from the ceiling plate 17d and the bottom plate 17c, that is, in the vertical direction. In the middle. As another configuration, the drain hole 36 may be provided in a portion as close to the bottom plate 17c as possible within a range that the valve body 32 can cover. In the case of this configuration, water is more effectively discharged from the drain hole 36, and water intrusion to the battery pack 20 side is suppressed.

また、以上説明した実施形態のバッテリ装置100では、リチウムイオン電池10のガスの発生が無い、通常の状態においては、弁体本体32aは、自重によって第1弁座31のシール部31bの表面に当接するものとして説明したが、以下説明するように、単に自重で当接させるのみでなく、弱い吸着力で弁体本体32aを第1弁座31のシール部31bに吸着させてもよい。   Further, in the battery device 100 of the embodiment described above, in a normal state where the gas of the lithium ion battery 10 is not generated, the valve body 32a is placed on the surface of the seal portion 31b of the first valve seat 31 by its own weight. Although described as abutting, as will be described below, the valve body 32a may be attracted to the seal portion 31b of the first valve seat 31 with a weak attracting force as well as simply abutting by its own weight.

この場合、図4に示す第1弁座31の基板31aとシール部31bをポリプロピレン(PP)製とし、弁体本体32aをオレフィン系エラストマー(TPO)製とする。すると、自重で弁体本体32aが第1弁座31のシール部31bに接している間に、ポリプロピレン(PP)製のシール部31bとオレフィン系エラストマー(TPO)製の弁体本体32aとの間に弱い吸着力が発生する。この吸着力は、リチウムイオン電池10のガスの発生が無い、通常の状態において、車両40の走行による振動で弁体本体32aがバタつかない程度の吸着力であり、リチウムイオン電池10の内部で発生したガスが排煙ダクト17に流入する際の圧力によって剥がれる程度の吸着力である。   In this case, the substrate 31a and the seal portion 31b of the first valve seat 31 shown in FIG. 4 are made of polypropylene (PP), and the valve body 32a is made of olefin elastomer (TPO). Then, while the valve body 32a is in contact with the seal portion 31b of the first valve seat 31 by its own weight, the space between the seal portion 31b made of polypropylene (PP) and the valve body main body 32a made of olefin elastomer (TPO). A weak adsorption force is generated. This adsorption force is an adsorption force that does not cause the valve body 32a to flutter due to vibration caused by running of the vehicle 40 in a normal state where there is no gas generation in the lithium ion battery 10, and within the lithium ion battery 10 The adsorption force is such that the generated gas is peeled off by the pressure when flowing into the smoke exhaust duct 17.

以上説明した実施形態は、リチウムイオン電池10のガスの発生が無い、通常の状態において、弁体本体32aの第1弁座31のシール部31bへの当接が好適に維持され、車両40外と電池パック20との間を塞いだ状態が維持されるので、排煙ダクト17内に浸入した水が、弁30を越えて、電池パック20まで侵入することを効果的に抑制することができる。   In the embodiment described above, the contact of the valve body 32a with the seal portion 31b of the first valve seat 31 is suitably maintained in a normal state where there is no gas generation in the lithium ion battery 10, and the vehicle 40 outside Since the state in which the space between the battery pack 20 and the battery pack 20 is maintained is maintained, it is possible to effectively prevent water that has entered the smoke exhaust duct 17 from entering the battery pack 20 beyond the valve 30. .

10 リチウムイオン電池、11 排ガス部、13 排煙流路、14 出口ノズル、15 ケーシング、16 フランジ、17 排煙ダクト、17a 直線部、17b 湾曲部、17c 底板、17d 天井板、17e 車両前側側板、17f 車両後側側板、18 排気口、20 電池パック、30 弁、31 第1弁座、31a 基板、31b シール部、32 弁体、32a 弁体本体、32b ヒンジ部、33 開口、35 第2弁座、35a シール部、36 排水孔、40 車両、41 フロアパネル、42 孔、50 車室、61 本体、62 上半部分、80 車両後方部、91,92 矢印、100 バッテリ装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lithium ion battery, 11 Exhaust part, 13 Exhaust flow path, 14 Outlet nozzle, 15 Casing, 16 Flange, 17 Exhaust duct, 17a Straight part, 17b Curved part, 17c Bottom plate, 17d Ceiling plate, 17e Vehicle front side plate, 17f Vehicle rear side plate, 18 exhaust port, 20 battery pack, 30 valve, 31 first valve seat, 31a substrate, 31b seal part, 32 valve body, 32a valve body body, 32b hinge part, 33 opening, 35 second valve Seat, 35a Sealing part, 36 Drain hole, 40 Vehicle, 41 Floor panel, 42 hole, 50 Car compartment, 61 Main body, 62 Upper half part, 80 Vehicle rear part, 91, 92 Arrow, 100 Battery device.

Claims (1)

車載用バッテリ装置であって、
内部で発生したガスを外部に排出する排ガス部をそれぞれ有する複数の二次電池と、前記各排ガス部から排出された前記ガスを収集する排煙流路と、前記各二次電池と前記排煙流路とを収容するケーシングと、を含み、車両内に搭載される電池パックと、
一端が前記排煙流路に接続され、他端が車両外に連通し、前記ガスを前記車両外に排出する排煙ダクトと、
前記車両内に配置された前記排煙ダクトの部分に設けられ、前記排煙ダクト内と前記車両内を連通する排水孔と、
前記排煙ダクトに設けられる弁と、
を備え、
前記弁は、前記排煙ダクト内に配置された第1弁座と、前記排水孔の周囲に配置された第2弁座と、前記第1弁座または前記第2弁座に着座する1つの弁体と、を備え、
前記ガスの発生が無い時には、前記弁体は前記第1弁座に着座して前記車両外と前記電池パックの間を塞ぎ、
前記ガスが発生した際には、前記弁体は前記ガス圧力によって前記第1弁座から離れて前記電池パックと前記車両外との間を開き、かつ、前記第2弁座に着座して前記排水孔を塞ぐ
ことを特徴とする車載用バッテリ装置。
An in-vehicle battery device,
A plurality of secondary batteries each having an exhaust gas part for discharging gas generated inside to the outside, a smoke exhaust passage for collecting the gas exhausted from each of the exhaust gas parts, each secondary battery and the exhaust gas A casing for housing the flow path, and a battery pack mounted in the vehicle,
One end is connected to the smoke exhaust passage, the other end communicates with the outside of the vehicle, and a smoke exhaust duct for discharging the gas to the outside of the vehicle;
A drainage hole provided in a portion of the smoke exhaust duct disposed in the vehicle, and communicating between the smoke exhaust duct and the vehicle;
A valve provided in the smoke exhaust duct;
With
The valve includes a first valve seat disposed in the smoke exhaust duct, a second valve seat disposed around the drain hole, and one seated on the first valve seat or the second valve seat. A valve body,
When the gas is not generated, the valve body is seated on the first valve seat to block between the outside of the vehicle and the battery pack,
When the gas is generated, the valve body is separated from the first valve seat by the gas pressure, opens between the battery pack and the outside of the vehicle, and sits on the second valve seat to An in-vehicle battery device characterized by closing a drain hole.
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