JP6780366B2 - Battery pack - Google Patents

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Description

本発明は、電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack.

従来の電池パックとしては、例えば特許文献1に記載されている技術が知られている。特許文献1に記載の電池パックは、複数のバッテリと、これらのバッテリが収容されるバッテリケースとを備える。バッテリケースのバッテリカバーの上面には、バッテリケースの内部圧力の上昇に伴って開口する圧力開放部が設けられている。バッテリカバーの上面の所定領域には、開口部が形成されている。圧力開放部は、開口部を封止する封止板と、この封止板を開口部の外周部でバッテリカバーに固定する締結部材とを有している。封止板で封止された開口部内の全域は、脆弱部となっている。封止板には、所定間隔で並設された2つのスリット状の貫通孔からなる破断部が、開口部を跨いで設けられている。バッテリの異常等によってガスが発生し、バッテリケース内にガスが充満して内部圧力が上昇すると、脆弱部に圧力がかかり、この圧力によって封止板が変形することで、破断部が破断して開口部が開口し、開口部から外部にガスが排出される。 As a conventional battery pack, for example, the technique described in Patent Document 1 is known. The battery pack described in Patent Document 1 includes a plurality of batteries and a battery case in which these batteries are housed. On the upper surface of the battery cover of the battery case, a pressure release portion that opens as the internal pressure of the battery case rises is provided. An opening is formed in a predetermined area on the upper surface of the battery cover. The pressure release portion has a sealing plate for sealing the opening and a fastening member for fixing the sealing plate to the battery cover at the outer peripheral portion of the opening. The entire area inside the opening sealed with the sealing plate is a fragile part. The sealing plate is provided with a break portion formed of two slit-shaped through holes arranged side by side at predetermined intervals so as to straddle the opening. When gas is generated due to an abnormality in the battery, the battery case is filled with gas, and the internal pressure rises, pressure is applied to the fragile part, and this pressure deforms the sealing plate, causing the broken part to break. The opening is opened, and gas is discharged to the outside from the opening.

特開2011−198570号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-198570

しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、何らかの要因により電池パックが着火すると、バッテリケース(筐体)の内圧が急激に上昇する。このとき、圧力開放部の圧力開放面積が小さいと、筐体内からのガスの噴出の勢いが増してしまう。 However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, when the battery pack is ignited for some reason, the internal pressure of the battery case (housing) rises sharply. At this time, if the pressure release area of the pressure release portion is small, the momentum of gas ejection from the inside of the housing increases.

本発明の目的は、筐体の内圧が急激に上昇したときに、筐体内からのガスの噴出の勢いを抑制することができる電池パックを提供することである。 An object of the present invention is to provide a battery pack capable of suppressing the momentum of gas ejection from the inside of a housing when the internal pressure of the housing rises sharply.

本発明の一態様の電池パックは、筐体と、筐体内に収容された電池セルと、筐体の上面に取り付けられ、筐体の内圧上昇時に筐体の内圧を開放する圧力開放ユニットとを備え、圧力開放ユニットは、筐体の上面に支持された金属部材と、金属部材の上に配置された樹脂板と、樹脂板の上に配置され、開口窓部を構成する金属製の枠体と、枠体を樹脂板及び金属部材を介して筐体の上面に固定する固定部とを有し、金属部材は、底板部と、底板部の縁部から立設され、底板部と協働して凹部を画成する側板部とを有し、側板部には、複数の孔部が設けられていることを特徴とする。 The battery pack according to one aspect of the present invention includes a housing, a battery cell housed in the housing, and a pressure release unit attached to the upper surface of the housing and releasing the internal pressure of the housing when the internal pressure of the housing rises. The pressure release unit includes a metal member supported on the upper surface of the housing, a resin plate arranged on the metal member, and a metal frame body arranged on the resin plate and forming an opening window portion. And a fixing portion for fixing the frame body to the upper surface of the housing via a resin plate and a metal member, and the metal member is erected from the bottom plate portion and the edge portion of the bottom plate portion and cooperates with the bottom plate portion. It is characterized in that it has a side plate portion for defining a concave portion, and the side plate portion is provided with a plurality of holes.

このような電池パックにおいては、電池セルからガスが放出されると、筐体内にガスが充満するため、筐体の内圧が上昇する。このとき、電池セルから放出されたガスは、金属部材の底板部に当たって筐体内で拡散し、その状態で金属部材の側板部に設けられた複数の孔部を通って凹部に入り込む。このため、ガスにより樹脂板及び金属製の枠体が弾性変形して、開口が形成される。そして、その開口からガスが外部に放出されることにより、筐体の内圧が開放される。一方、何らかの要因により電池パックが着火すると、筐体の内圧が急激に上昇する。このとき、樹脂板の樹脂が溶解することで、枠体の開口窓部が開口するため、樹脂板及び枠体が弾性変形するときに比べて、圧力開放ユニットの開口面積が大きくなる。これにより、筐体内からのガスの噴出の勢いが抑制される。また、筐体内におけるガスが流れる経路には、複数の孔部を有する側板部が配置されている。従って、ガスの流れによって電池パックの内部部品が筐体内を流れても、複数の孔部を有する側板部に内部部品が当たる。このため、圧力開放ユニットの開口面積が大きくなっても、電池パックの内部部品が外部に飛散することが防止される。 In such a battery pack, when the gas is discharged from the battery cell, the inside of the housing is filled with the gas, so that the internal pressure of the housing rises. At this time, the gas released from the battery cell hits the bottom plate portion of the metal member and diffuses in the housing, and in that state, enters the recess through the plurality of holes provided in the side plate portion of the metal member. Therefore, the resin plate and the metal frame are elastically deformed by the gas to form an opening. Then, the gas is released to the outside from the opening, so that the internal pressure of the housing is released. On the other hand, when the battery pack ignites for some reason, the internal pressure of the housing rises sharply. At this time, since the opening window portion of the frame body is opened by melting the resin of the resin plate, the opening area of the pressure release unit becomes larger than when the resin plate and the frame body are elastically deformed. As a result, the momentum of gas ejection from the inside of the housing is suppressed. Further, a side plate portion having a plurality of holes is arranged in the path through which the gas flows in the housing. Therefore, even if the internal parts of the battery pack flow through the housing due to the flow of gas, the internal parts hit the side plate portion having the plurality of holes. Therefore, even if the opening area of the pressure release unit becomes large, the internal parts of the battery pack are prevented from being scattered to the outside.

筐体の上面と樹脂板との間には、シール部材が配置されており、金属部材は、側板部の上端から外側の側方に張り出すように設けられ、筐体の上面に載置されるフランジ部を更に有してもよい。この場合には、金属部材のフランジ部が、シール部材の圧縮率を規制する機能を兼ねることとなる。従って、シール部材の圧縮率を規制するスペーサ等の部品を別途設けなくて済むため、電池パックの部品点数を減らし、部品コストの低減を図ることができる。 A sealing member is arranged between the upper surface of the housing and the resin plate, and the metal member is provided so as to project outward from the upper end of the side plate portion and is placed on the upper surface of the housing. It may further have a flange portion. In this case, the flange portion of the metal member also has a function of regulating the compressibility of the seal member. Therefore, since it is not necessary to separately provide parts such as spacers that regulate the compression rate of the seal member, the number of parts of the battery pack can be reduced and the parts cost can be reduced.

固定部は、枠体の中央部を樹脂板及び金属部材を介して筐体の上面に固定し、凹部は、固定部を挟むように2つ並んで配置されていてもよい。この場合には、樹脂板及び枠体が弾性変形することで、固定部を挟んで2つの開口が形成されると共に、枠体、樹脂板及び金属部材を筐体の上面にバランス良く固定することができる。 As the fixing portion, the central portion of the frame body is fixed to the upper surface of the housing via the resin plate and the metal member, and two recesses may be arranged side by side so as to sandwich the fixing portion. In this case, the resin plate and the frame are elastically deformed to form two openings sandwiching the fixing portion, and the frame, the resin plate and the metal member are fixed to the upper surface of the housing in a well-balanced manner. Can be done.

側板部は、凹部の並設方向に対して平行に延び、互いに対向する1対の側壁を有し、複数の孔部は、1対の側壁にそれぞれ設けられていてもよい。この場合には、側板部全体に孔部を形成する加工を行わなくて済むため、金属部材の製作コストを抑えることができる。 The side plate portions extend parallel to the parallel direction of the recesses and have a pair of side walls facing each other, and a plurality of holes may be provided on the pair of side walls, respectively. In this case, since it is not necessary to perform the processing of forming the hole portion in the entire side plate portion, the manufacturing cost of the metal member can be suppressed.

樹脂板は、樹脂板の樹脂が溶解して凹部の底部に溜まったときに孔部を塞がないような体積を有していてもよい。この場合には、筐体の内圧が急激に上昇したときに、孔部が樹脂に塞がれることによる更なる内圧の上昇を確実に防ぐことができる。 The resin plate may have a volume that does not block the holes when the resin of the resin plate is melted and accumulated at the bottom of the recess. In this case, when the internal pressure of the housing suddenly rises, it is possible to reliably prevent a further rise in the internal pressure due to the holes being closed by the resin.

枠体は、リブを有していてもよい。この場合には、枠体が補強されると共に、樹脂板に外部からの衝撃が加わりにくくなる。 The frame may have ribs. In this case, the frame body is reinforced and the resin plate is less likely to be impacted from the outside.

本発明によれば、筐体の内圧が急激に上昇したときに、筐体内からのガスの噴出の勢いを抑制することができる。 According to the present invention, when the internal pressure of the housing rises sharply, the momentum of gas ejection from the housing can be suppressed.

本発明の一実施形態に係る電池パックの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance of the battery pack which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示された電池パックの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the battery pack shown in FIG. 図2に示された電池モジュールの平面図である。It is a top view of the battery module shown in FIG. 図1に示された圧力開放ユニットの拡大斜視図である。It is an enlarged perspective view of the pressure release unit shown in FIG. 図4に示された圧力開放ユニットの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the pressure release unit shown in FIG. 図4に示された圧力開放ユニットの断面図である。It is sectional drawing of the pressure release unit shown in FIG. 図5に示された金属部材の斜視図である。It is a perspective view of the metal member shown in FIG. 図5に示された樹脂板の斜視図である。It is a perspective view of the resin plate shown in FIG. 図5に示された樹脂板の樹脂が溶解して金属部材の凹部の底部に溜まった状態を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the resin of the resin plate shown in FIG. 5 is melted and accumulated at the bottom of a recess of a metal member. 図6に示された圧力開放ユニットを他の方向から見たときの詳細断面図である。6 is a detailed cross-sectional view of the pressure release unit shown in FIG. 6 when viewed from another direction.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る電池パックの外観を示す斜視図である。図2は、図1に示された電池パックの縦断面図である。図1及び図2において、本実施形態の電池パック1は、筐体2を備えている。 FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a battery pack according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the battery pack shown in FIG. In FIGS. 1 and 2, the battery pack 1 of the present embodiment includes a housing 2.

筐体2は、略矩形箱状を有する本体部3と、この本体部3の上方に配置された突出部4と、本体部3を挟むように本体部3に固定された側壁部5,6とを有している。側壁部5,6は、本体部3の上面3aよりも上方まで延びている。筐体2は、金属(例えば鉄)で形成されている。本体部3の内部には、複数の電池モジュール7が収容されている。電池モジュール7は、側壁部5,6の内壁面に固定されている。 The housing 2 has a main body portion 3 having a substantially rectangular box shape, a protruding portion 4 arranged above the main body portion 3, and side wall portions 5 and 6 fixed to the main body portion 3 so as to sandwich the main body portion 3. And have. The side wall portions 5 and 6 extend above the upper surface 3a of the main body portion 3. The housing 2 is made of metal (for example, iron). A plurality of battery modules 7 are housed inside the main body 3. The battery module 7 is fixed to the inner wall surface of the side wall portions 5 and 6.

電池モジュール7は、図3に示されるように、一方向に配列された複数の電池セル8と、複数の電池セル8を電池セル8の配列方向に拘束する拘束具9とを備えている。電池セル8は、セルホルダ10に保持されている。 As shown in FIG. 3, the battery module 7 includes a plurality of battery cells 8 arranged in one direction, and a restraint 9 for restraining the plurality of battery cells 8 in the arrangement direction of the battery cells 8. The battery cell 8 is held in the cell holder 10.

電池セル8は、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル8は、特に図示はしないが、直方体形状のケースと、このケース内に収容された電極組立体とを有している。電極組立体は、複数の正極シートと複数の負極シートとがセパレータを介して交互に積層された構造を有している。なお、ケース内には、電解液が充填されている。 The battery cell 8 is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery. Although not particularly shown, the battery cell 8 has a rectangular parallelepiped-shaped case and an electrode assembly housed in the case. The electrode assembly has a structure in which a plurality of positive electrode sheets and a plurality of negative electrode sheets are alternately laminated via a separator. The case is filled with an electrolytic solution.

電池セル8は、正極端子11及び負極端子12を有している。正極端子11は、電池セル8の上面の一端側に設けられ、電極組立体の正極シートと電気的に接続されている。負極端子12は、電池セル8の上面の他端側に設けられ、電極組立体の負極シートと電気的に接続されている。複数の電池セル8の正極端子11及び負極端子12は、電池セル8の配列方向に沿って交互に配置されている。つまり、隣り合う2つの電池セル8は、正極端子11及び負極端子12が互いに逆向きとなるように配置されている。隣り合う2つの電池セル8の正極端子11及び負極端子12同士は、バスバー13によって電気的に接続されている。 The battery cell 8 has a positive electrode terminal 11 and a negative electrode terminal 12. The positive electrode terminal 11 is provided on one end side of the upper surface of the battery cell 8 and is electrically connected to the positive electrode sheet of the electrode assembly. The negative electrode terminal 12 is provided on the other end side of the upper surface of the battery cell 8 and is electrically connected to the negative electrode sheet of the electrode assembly. The positive electrode terminals 11 and the negative electrode terminals 12 of the plurality of battery cells 8 are alternately arranged along the arrangement direction of the battery cells 8. That is, the two adjacent battery cells 8 are arranged so that the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 are opposite to each other. The positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 of two adjacent battery cells 8 are electrically connected to each other by a bus bar 13.

また、電池セル8の上面における正極端子11と負極端子12との間には、安全弁14が設けられている。安全弁14は、電池セル8の内部でガスが発生することで、電池セル8の内圧が規定圧力まで上昇したときに、電池セル8の内部に存在するガスを外部に放出する。 Further, a safety valve 14 is provided between the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 on the upper surface of the battery cell 8. The safety valve 14 releases the gas existing inside the battery cell 8 to the outside when the internal pressure of the battery cell 8 rises to a specified pressure due to the generation of gas inside the battery cell 8.

拘束具9は、複数の電池セル8を電池セル8の配列方向に挟む1対のエンドプレート15と、これらのエンドプレート15同士を締結することにより、複数の電池セル8に電池セル8の配列方向の拘束荷重を加える複数組のボルト16及びナット17とを有している。エンドプレート15は、金属(例えば鉄)で形成されている。一方のエンドプレート15と電池セル8との間には、電池セル8の膨張を吸収するためのゴム等の弾性部材18が配置されている。 The restraint 9 arranges the battery cells 8 in the plurality of battery cells 8 by fastening the pair of end plates 15 sandwiching the plurality of battery cells 8 in the arrangement direction of the battery cells 8 to each other. It has a plurality of sets of bolts 16 and nuts 17 that apply a directional restraint load. The end plate 15 is made of metal (eg iron). An elastic member 18 such as rubber for absorbing the expansion of the battery cell 8 is arranged between the end plate 15 and the battery cell 8.

図1及び図2に戻り、突出部4の内部には、各電池モジュール7と接続されたハーネス等を含む電力供給系19が収容されている。また、本体部3の長手方向(X方向)の一端側には、充電コネクタ(図示せず)が配置されている。 Returning to FIGS. 1 and 2, a power supply system 19 including a harness and the like connected to each battery module 7 is housed inside the protrusion 4. Further, a charging connector (not shown) is arranged on one end side of the main body 3 in the longitudinal direction (X direction).

本体部3のX方向他端側(突出部4に対して充電コネクタの反対側)の上面3aには、筐体2の内圧上昇時に筐体2の内圧を開放する圧力開放ユニット20が取り付けられている。 A pressure release unit 20 that releases the internal pressure of the housing 2 when the internal pressure of the housing 2 rises is attached to the upper surface 3a of the main body 3 on the other end side in the X direction (opposite the charging connector to the protruding portion 4). ing.

図4は、圧力開放ユニット20の拡大斜視図である。図5は、圧力開放ユニット20の分解斜視図である。図6は、圧力開放ユニット20の断面図である。図4〜図6において、圧力開放ユニット20は、筐体2の本体部3の上面3aに支持された金属部材21と、この金属部材21の上に配置された樹脂板22と、この樹脂板22の上に配置され、開口窓部23aを構成する金属製の枠体23とを有している。 FIG. 4 is an enlarged perspective view of the pressure release unit 20. FIG. 5 is an exploded perspective view of the pressure release unit 20. FIG. 6 is a cross-sectional view of the pressure release unit 20. In FIGS. 4 to 6, the pressure release unit 20 includes a metal member 21 supported on the upper surface 3a of the main body 3 of the housing 2, a resin plate 22 arranged on the metal member 21, and the resin plate. It has a metal frame 23 which is arranged on the 22 and constitutes the opening window portion 23a.

本体部3の上面3aには、図5に示されるように、筐体2の長手方向(X方向)に並んで配置された2つの矩形状の開口窓部24が設けられている。本体部3の上面3aにおける各開口窓部24の間には、雌ネジが切られた複数のネジ穴25(図5では1つのみ図示)が設けられている。ネジ穴25には、後述するネジ40がねじ込まれる。ネジ穴25は、筐体2の幅方向(Y方向)に沿って交互にX方向にずれた状態で配列されている。なお、筐体2の幅方向は、筐体2の長手方向に垂直な方向である。 As shown in FIG. 5, the upper surface 3a of the main body 3 is provided with two rectangular opening window portions 24 arranged side by side in the longitudinal direction (X direction) of the housing 2. A plurality of screw holes 25 with female threads (only one is shown in FIG. 5) are provided between the opening window portions 24 on the upper surface 3a of the main body portion 3. A screw 40, which will be described later, is screwed into the screw hole 25. The screw holes 25 are arranged in a state of being alternately displaced in the X direction along the width direction (Y direction) of the housing 2. The width direction of the housing 2 is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing 2.

金属部材21は、例えば鉄で形成されている。金属部材21は、図7にも示されるように、2つの矩形状の底板部26と、この底板部26の縁部から上側(樹脂板22側)に立設され、底板部26と協働して断面矩形状の凹部27を画成する2つの矩形状の側板部28と、各側板部28の上端同士を連結する連結部29と、各側板部28の上端及び連結部29から外側の側方に張り出すように設けられ、筐体2の本体部3の上面3aに載置される矩形状のフランジ部30とを有している。 The metal member 21 is made of, for example, iron. As shown in FIG. 7, the metal member 21 is erected on two rectangular bottom plate portions 26 and above the edge portion of the bottom plate portion 26 (on the resin plate 22 side), and cooperates with the bottom plate portion 26. Two rectangular side plate portions 28 that define a concave portion 27 having a rectangular cross section, a connecting portion 29 that connects the upper ends of the side plate portions 28 to each other, and an outer end of each side plate portion 28 and the connecting portion 29. It is provided so as to project laterally, and has a rectangular flange portion 30 mounted on the upper surface 3a of the main body portion 3 of the housing 2.

底板部26は、各電池セル8の安全弁14から放出されたガスが当たるように配置されている。凹部27の底面は、平面状を呈している。側板部28は、筐体2の幅方向(Y方向)に対向する1対の側壁28aと、筐体2の長手方向(X方向)に対向する1対の側壁28bとを有している。側壁28aは、2つの凹部27の並設方向に対して平行に延びている。 The bottom plate portion 26 is arranged so as to be exposed to the gas released from the safety valve 14 of each battery cell 8. The bottom surface of the recess 27 has a flat surface. The side plate portion 28 has a pair of side walls 28a facing the width direction (Y direction) of the housing 2 and a pair of side walls 28b facing the longitudinal direction (X direction) of the housing 2. The side wall 28a extends parallel to the parallel direction of the two recesses 27.

側壁28aには、複数の断面円形状の孔部31が設けられている。孔部31は、複数列(例えば2列)で規則的に配列されている。側壁28aは、例えばパンチングメタルとして構成されている。なお、孔部31は、1列で配列されていてもよいし、或いは3列以上で配列されていてもよい。また、孔部31は、ランダムに配列されていてもよい。 The side wall 28a is provided with a plurality of holes 31 having a circular cross section. The holes 31 are regularly arranged in a plurality of rows (for example, two rows). The side wall 28a is configured as, for example, a punching metal. The holes 31 may be arranged in one row, or may be arranged in three or more rows. Further, the holes 31 may be randomly arranged.

連結部29には、後述するネジ40の軸部40aが通る複数の断面円形状のバカ穴32が設けられている。バカ穴32は、Y方向に沿って交互にX方向にずれた状態で配列されている。バカ穴32の径は、ネジ40の軸部40aの径よりも大きい。 The connecting portion 29 is provided with a plurality of stupid holes 32 having a circular cross section through which the shaft portion 40a of the screw 40, which will be described later, passes. The stupid holes 32 are arranged in a state of being alternately displaced in the X direction along the Y direction. The diameter of the stupid hole 32 is larger than the diameter of the shaft portion 40a of the screw 40.

樹脂板22は、図8にも示されるように、平面視矩形状を呈している。樹脂板22は、例えばABS樹脂(アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合合成樹脂)等の樹脂で形成されている。 As shown in FIG. 8, the resin plate 22 has a rectangular shape in a plan view. The resin plate 22 is made of a resin such as ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer synthetic resin).

樹脂板22のX方向中央部には、後述するネジ40の軸部40aが通る複数のバカ穴33が設けられている。バカ穴33は、Y方向に沿って交互にX方向にずれた状態で配列されている。バカ穴33には、金属カラー34が嵌め込まれている。バカ穴33の径は、ネジ40の軸部40aの径よりも大きい。 A plurality of stupid holes 33 through which the shaft portion 40a of the screw 40, which will be described later, passes are provided in the central portion of the resin plate 22 in the X direction. The stupid holes 33 are arranged in a state of being alternately displaced in the X direction along the Y direction. A metal collar 34 is fitted in the stupid hole 33. The diameter of the stupid hole 33 is larger than the diameter of the shaft portion 40a of the screw 40.

樹脂板22は、図9に示されるように、電池パック1の着火等によって樹脂板22の樹脂Sが溶解して金属部材21の凹部27の底部に溜まったときに、側板部28に設けられた孔部31を樹脂Sが完全に塞がないような体積を有している。つまり、樹脂板22の樹脂Sが溶解して凹部27の底部に溜まったときの樹脂Sの厚みdは、凹部27の底面から孔部31までの距離d以下である。なお、常温(20℃)時における樹脂板22の板厚は、例えば3mm程度である。 As shown in FIG. 9, the resin plate 22 is provided on the side plate portion 28 when the resin S of the resin plate 22 is melted by ignition of the battery pack 1 or the like and accumulates at the bottom of the recess 27 of the metal member 21. The hole 31 has a volume so that the resin S does not completely block it. That is, the thickness d 2 of the resin S when the resin S of the resin plate 22 is melted and accumulated at the bottom of the recess 27 is the distance d 1 or less from the bottom surface of the recess 27 to the hole 31. The thickness of the resin plate 22 at room temperature (20 ° C.) is, for example, about 3 mm.

枠体23は、樹脂板22の強度を補強する部材であり、例えば鉄で形成されている。枠体23は、平面視矩形状の外枠35と、この外枠35のX方向中央部同士を連結するようにY方向に延びる延在部36と、外枠35のY方向中央部と延在部36のY方向中央部と連結するようにX方向に延びる1対のリブ37とを有している。従って、枠体23は、4つの開口窓部23aを構成することとなる。 The frame body 23 is a member that reinforces the strength of the resin plate 22, and is made of, for example, iron. The frame body 23 has a rectangular outer frame 35 in a plan view, an extending portion 36 extending in the Y direction so as to connect the central portions of the outer frame 35 in the X direction, and an extending portion 36 extending in the Y direction of the outer frame 35. It has a pair of ribs 37 extending in the X direction so as to be connected to the central portion of the existing portion 36 in the Y direction. Therefore, the frame body 23 constitutes the four opening window portions 23a.

延在部36には、後述するネジ40の軸部40aが通る複数のバカ穴38が設けられている。バカ穴38は、Y方向に沿って交互にX方向にずれた状態で配列されている。バカ穴38の径は、ネジ40の軸部40aの径よりも大きい。 The extending portion 36 is provided with a plurality of stupid holes 38 through which the shaft portion 40a of the screw 40, which will be described later, passes. The stupid holes 38 are arranged in a state of being alternately displaced in the X direction along the Y direction. The diameter of the stupid hole 38 is larger than the diameter of the shaft portion 40a of the screw 40.

また、圧力開放ユニット20は、枠体23を樹脂板22及び金属部材21を介して筐体2の本体部3の上面3aに固定する固定部39を有している。固定部39は、本体部3の上面3aに設けられた各ネジ穴25にねじ込まれる複数のネジ40を主として有している。また、金属部材21の連結部29に設けられた複数のバカ穴32と、樹脂板22に設けられた複数のバカ穴33と、枠体23の延在部36に設けられた複数のバカ穴38とは、固定部39の一部を構成する。複数のネジ40の軸部40aがバカ穴38,33,32を通してネジ穴25にねじ込まれることにより、枠体23が樹脂板22及び金属部材21を介して本体部3の上面3aに固定される。 Further, the pressure release unit 20 has a fixing portion 39 for fixing the frame body 23 to the upper surface 3a of the main body portion 3 of the housing 2 via the resin plate 22 and the metal member 21. The fixing portion 39 mainly has a plurality of screws 40 screwed into each screw hole 25 provided on the upper surface 3a of the main body portion 3. Further, a plurality of stupid holes 32 provided in the connecting portion 29 of the metal member 21, a plurality of stupid holes 33 provided in the resin plate 22, and a plurality of stupid holes provided in the extending portion 36 of the frame body 23. 38 constitutes a part of the fixing portion 39. The shaft portions 40a of the plurality of screws 40 are screwed into the screw holes 25 through the stupid holes 38, 33, 32, so that the frame body 23 is fixed to the upper surface 3a of the main body portion 3 via the resin plate 22 and the metal member 21. ..

このとき、固定部39は、枠体23のX方向中央部を樹脂板22及び金属部材21を介して本体部3の上面3aに固定する。このため、金属部材21の凹部27は、固定部39を挟むように2つ並んで配置されている。 At this time, the fixing portion 39 fixes the central portion of the frame 23 in the X direction to the upper surface 3a of the main body 3 via the resin plate 22 and the metal member 21. Therefore, two recesses 27 of the metal member 21 are arranged side by side so as to sandwich the fixing portion 39.

また、圧力開放ユニット20は、図10に示されるように、筐体2の本体部3の上面3aと樹脂板22との間に配置された矩形環状のシール部材41(図5及び図6では省略)を有している。シール部材41は、ゴム等で形成されている。金属部材21のフランジ部30は、シール部材41の圧縮率を規制する機能も有している。従って、シール部材41の厚みは、フランジ部30の厚みに設定される。筐体2の本体部3の内壁面3bと金属部材21の側板部28の側壁28aとの間には、隙間が形成されている。 Further, as shown in FIG. 10, the pressure release unit 20 is a rectangular annular seal member 41 (in FIGS. 5 and 6) arranged between the upper surface 3a of the main body 3 of the housing 2 and the resin plate 22. Omitted). The seal member 41 is made of rubber or the like. The flange portion 30 of the metal member 21 also has a function of regulating the compressibility of the seal member 41. Therefore, the thickness of the seal member 41 is set to the thickness of the flange portion 30. A gap is formed between the inner wall surface 3b of the main body 3 of the housing 2 and the side wall 28a of the side plate 28 of the metal member 21.

以上のように構成された電池パック1において、電池セル8内で発生したガスが安全弁14から放出されると、筐体2内にガスが充満するため、筐体2の内圧が上昇する。このとき、安全弁14から放出されたガスは、金属部材21の底板部26に当たって筐体2の内部で拡散される。そして、当該ガスは、筐体2の本体部3の内壁面3bと金属部材21の側板部28の側壁28aとの間の隙間に回り込み、側壁28aに設けられた各孔部31を通って金属部材21の凹部27内に入り込む。このため、樹脂板22及び枠体23における固定部39の両側部分がガスによって筐体2の上方に弾性変して、開口が形成される。そして、その開口からガスが外部に放出されることにより、筐体2の内圧が開放される。 In the battery pack 1 configured as described above, when the gas generated in the battery cell 8 is released from the safety valve 14, the housing 2 is filled with the gas, so that the internal pressure of the housing 2 rises. At this time, the gas released from the safety valve 14 hits the bottom plate portion 26 of the metal member 21 and is diffused inside the housing 2. Then, the gas wraps around in the gap between the inner wall surface 3b of the main body 3 of the housing 2 and the side wall 28a of the side plate 28 of the metal member 21, and passes through the holes 31 provided in the side wall 28a to metal. It enters the recess 27 of the member 21. Therefore, both side portions of the fixed portion 39 in the resin plate 22 and the frame body 23 is elastically deformation above the housing 2 by the gas, an opening is formed. Then, the internal pressure of the housing 2 is released by releasing the gas to the outside through the opening.

また、何らかの要因により電池パック1が着火したときは、筐体2の内圧が急激に上昇する。このとき、樹脂板22の樹脂Sが溶解して金属部材21の凹部27に融け落ちるため、枠体23の開口窓部23aが開口する。そして、その開口からガスが外部に放出されることにより、筐体2の内圧が開放される。 Further, when the battery pack 1 is ignited for some reason, the internal pressure of the housing 2 rises sharply. At this time, since the resin S of the resin plate 22 melts and melts down into the recess 27 of the metal member 21, the opening window portion 23a of the frame body 23 opens. Then, the internal pressure of the housing 2 is released by releasing the gas to the outside through the opening.

このように本実施形態によれば、筐体2の内圧が急激に上昇しても、樹脂板22の樹脂Sが溶解することで、枠体23の開口窓部23aが開口するため、樹脂板22及び枠体23が弾性変形するときに比べて、圧力開放ユニット20の開口面積が大きくなる。これにより、筐体2内からのガスの噴出の勢いが抑制される。従って、電池パック1の外部に放出されるガスの流速を下げることができる。また、圧力開放ユニット20の開口面積が大きくなるため、筐体2の破損等を防ぐことができる。 As described above, according to the present embodiment, even if the internal pressure of the housing 2 rises sharply, the resin S of the resin plate 22 melts to open the opening window portion 23a of the frame body 23, so that the resin plate The opening area of the pressure release unit 20 is larger than that when the 22 and the frame 23 are elastically deformed. As a result, the momentum of gas ejection from the inside of the housing 2 is suppressed. Therefore, the flow velocity of the gas discharged to the outside of the battery pack 1 can be reduced. Further, since the opening area of the pressure release unit 20 becomes large, it is possible to prevent damage to the housing 2.

また、筐体2内におけるガスが流れる経路には、複数の孔部31を有する側板部28が配置されている。従って、ガスの流れによって電池パック1の内部部品が筐体2内を流れても、複数の孔部31を有する側板部28に内部部品が当たる。このため、圧力開放ユニット20の開口面積が大きくなっても、電池パック1の内部部品が外部に飛散することが防止される。 Further, a side plate portion 28 having a plurality of hole portions 31 is arranged in the path through which the gas flows in the housing 2. Therefore, even if the internal parts of the battery pack 1 flow through the housing 2 due to the flow of gas, the internal parts hit the side plate portion 28 having the plurality of holes 31. Therefore, even if the opening area of the pressure release unit 20 becomes large, the internal parts of the battery pack 1 are prevented from being scattered to the outside.

また、本実施形態では、筐体2の上面3aと樹脂板22との間にはシール部材41が配置されていると共に、金属部材21のフランジ部30は筐体2の上面3aに載置される。このため、フランジ部30は、シール部材41の圧縮率を規制する機能を兼ねることとなる。従って、シール部材41の圧縮率を規制するスペーサ等の部品を別途設けなくて済むため、電池パック1の部品点数を減らし、部品コストの低減を図ることができる。 Further, in the present embodiment, the seal member 41 is arranged between the upper surface 3a of the housing 2 and the resin plate 22, and the flange portion 30 of the metal member 21 is placed on the upper surface 3a of the housing 2. To. Therefore, the flange portion 30 also has a function of regulating the compressibility of the seal member 41. Therefore, since it is not necessary to separately provide parts such as spacers that regulate the compressibility of the seal member 41, the number of parts of the battery pack 1 can be reduced and the parts cost can be reduced.

また、本実施形態では、固定部39は、枠体23の中央部を樹脂板22及び金属部材21を介して筐体2の上面3aに固定する。このため、樹脂板22及び枠体23が弾性変形することで、固定部39を挟んで2つの開口が形成されると共に、枠体23、樹脂板22及び金属部材21を筐体2の上面3aにバランス良く固定することができる。 Further, in the present embodiment, the fixing portion 39 fixes the central portion of the frame body 23 to the upper surface 3a of the housing 2 via the resin plate 22 and the metal member 21. Therefore, the resin plate 22 and the frame 23 are elastically deformed to form two openings sandwiching the fixing portion 39, and the frame 23, the resin plate 22 and the metal member 21 are placed on the upper surface 3a of the housing 2. Can be fixed in a well-balanced manner.

また、本実施形態では、複数の孔部31は、側板部28の対向する1対の側壁28aにそれぞれ設けられている。従って、側板部28全体に孔部31を形成する加工を行わなくて済むため、金属部材21の製作コストを抑えることができる。 Further, in the present embodiment, the plurality of holes 31 are provided on the pair of side walls 28a facing each other of the side plate 28. Therefore, since it is not necessary to perform the processing of forming the hole portion 31 in the entire side plate portion 28, the manufacturing cost of the metal member 21 can be suppressed.

また、本実施形態では、樹脂板22は、樹脂板22の樹脂Sが溶解して金属部材21の凹部27の底部に溜まったときに孔部31を塞がないような体積を有している。このため、筐体2の内圧が急激に上昇したときに、孔部31が樹脂Sに塞がれることによる更なる内圧の上昇を確実に防ぐことができる。 Further, in the present embodiment, the resin plate 22 has a volume that does not block the hole 31 when the resin S of the resin plate 22 is melted and accumulated at the bottom of the recess 27 of the metal member 21. .. Therefore, when the internal pressure of the housing 2 suddenly rises, it is possible to reliably prevent a further rise in the internal pressure due to the hole 31 being closed by the resin S.

また、本実施形態では、枠体23はリブ37を有しているので、枠体23が補強されると共に、樹脂板22に外部からの衝撃が加わりにくくなる。 Further, in the present embodiment, since the frame body 23 has the ribs 37, the frame body 23 is reinforced and the resin plate 22 is less likely to be impacted from the outside.

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、金属部材21の凹部27の底面が平面状を呈しているが、凹部27の形状としては、特にそれに限られず、例えば凹部27の中央部に向かって深くなるような断面V字状等であってもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the bottom surface of the recess 27 of the metal member 21 is flat, but the shape of the recess 27 is not particularly limited to that, and the cross section V becomes deeper toward the center of the recess 27, for example. It may be in the shape of a character or the like.

また、上記実施形態では、枠体23は1対のリブ37を有しているが、リブ37の数としては、特にそれには限られず、2対以上であってもよいし、或いは枠体23の強度が確保されるのであれば、無くてもよい。 Further, in the above embodiment, the frame body 23 has a pair of ribs 37, but the number of ribs 37 is not particularly limited to that, and may be two or more pairs, or the frame body 23. It is not necessary as long as the strength of is ensured.

また、上記実施形態では、樹脂板22は、樹脂板22の樹脂Sが溶解して凹部27の底部に溜まったときに孔部31を完全に塞がないような体積を有しているが、特にその形態には限られない。例えば、樹脂板22は、樹脂板22の樹脂Sが溶解して凹部27の底部に溜まったときに孔部31を僅か(例えば、孔部31の開口面積の数%以下程度)塞ぐような体積を有していてもよい。 Further, in the above embodiment, the resin plate 22 has a volume that does not completely close the hole 31 when the resin S of the resin plate 22 is melted and accumulated at the bottom of the recess 27. It is not particularly limited to that form. For example, the resin plate 22 has a volume that slightly closes the hole 31 (for example, about a few percent or less of the opening area of the hole 31) when the resin S of the resin plate 22 melts and accumulates at the bottom of the recess 27. May have.

さらに、上記実施形態では、固定部39は、枠体23の中央部を樹脂板22及び金属部材21を介して筐体2の上面3aに固定しているが、固定部39による枠体23の固定箇所としては、特にそれには限られず、枠体23の中央部から筐体2の長手方向(X方向)にずれた位置であってもよい。 Further, in the above embodiment, the fixing portion 39 fixes the central portion of the frame body 23 to the upper surface 3a of the housing 2 via the resin plate 22 and the metal member 21, but the fixing portion 39 of the frame body 23 The fixing location is not particularly limited to that, and may be a position deviated from the central portion of the frame body 23 in the longitudinal direction (X direction) of the housing 2.

また、上記実施形態では、筐体2は、略矩形箱状を有する本体部3と、この本体部3の上方に配置された突出部4とを有しているが、筐体2としては、特にそれに限られず、突出部が無い略矩形箱状を有する構造であってもよい。 Further, in the above embodiment, the housing 2 has a main body portion 3 having a substantially rectangular box shape and a protruding portion 4 arranged above the main body portion 3, but the housing 2 has a main body portion 4. The structure is not particularly limited to this, and a structure having a substantially rectangular box shape without a protruding portion may be used.

1…電池パック、2…筐体、3a…上面、8…電池セル、20…圧力開放ユニット、21…金属部材、22…樹脂板、23…枠体、23a…開口窓部、26…底板部、27…凹部、28…側板部、28a…側壁、30…フランジ部、31…孔部、37…リブ、39…固定部、41…シール部材、S…樹脂。 1 ... Battery pack, 2 ... Housing, 3a ... Top surface, 8 ... Battery cell, 20 ... Pressure release unit, 21 ... Metal member, 22 ... Resin plate, 23 ... Frame body, 23a ... Opening window, 26 ... Bottom plate , 27 ... recess, 28 ... side plate, 28a ... side wall, 30 ... flange, 31 ... hole, 37 ... rib, 39 ... fixing, 41 ... sealing member, S ... resin.

Claims (6)

筐体と、
前記筐体内に収容された電池セルと、
前記筐体の上面に取り付けられ、前記筐体の内圧上昇時に前記筐体の内圧を開放する圧力開放ユニットとを備え、
前記圧力開放ユニットは、
前記筐体の上面に支持された金属部材と、
前記金属部材の上に配置された樹脂板と、
前記樹脂板の上に配置され、開口窓部を構成する金属製の枠体と、
前記枠体を前記樹脂板及び前記金属部材を介して前記筐体の上面に固定する固定部とを有し、
前記金属部材は、底板部と、前記底板部の縁部から立設され、前記底板部と協働して凹部を画成する側板部とを有し、
前記側板部には、複数の孔部が設けられており、
前記樹脂板及び前記枠体は、前記筐体の内圧上昇時に前記電池セルから放出されたガスにより弾性変形して開口を形成し、
前記樹脂板は、前記樹脂板の樹脂が溶解することで、前記開口窓部を開口させることを特徴とする電池パック。
With the housing
The battery cell housed in the housing and
It is provided with a pressure release unit that is attached to the upper surface of the housing and releases the internal pressure of the housing when the internal pressure of the housing rises.
The pressure release unit is
A metal member supported on the upper surface of the housing and
A resin plate placed on the metal member and
A metal frame that is placed on the resin plate and constitutes the opening window,
It has a fixing portion for fixing the frame body to the upper surface of the housing via the resin plate and the metal member.
The metal member has a bottom plate portion and a side plate portion that is erected from the edge portion of the bottom plate portion and cooperates with the bottom plate portion to define a recess.
The side plate portion is provided with a plurality of holes .
The resin plate and the frame are elastically deformed by the gas released from the battery cell when the internal pressure of the housing rises to form an opening.
The resin plate is a battery pack characterized in that the opening window portion is opened by dissolving the resin of the resin plate .
前記筐体の上面と前記樹脂板との間には、シール部材が配置されており、
前記金属部材は、前記側板部の上端から外側の側方に張り出すように設けられ、前記筐体の上面に載置されるフランジ部を更に有することを特徴とする請求項1記載の電池パック。
A sealing member is arranged between the upper surface of the housing and the resin plate.
The battery pack according to claim 1, wherein the metal member is provided so as to project from the upper end of the side plate portion to the outer side, and further has a flange portion mounted on the upper surface of the housing. ..
前記固定部は、前記枠体の中央部を前記樹脂板及び前記金属部材を介して前記筐体の上面に固定し、
前記凹部は、前記固定部を挟むように2つ並んで配置されていることを特徴とする請求項1または2記載の電池パック。
In the fixing portion, the central portion of the frame body is fixed to the upper surface of the housing via the resin plate and the metal member.
The battery pack according to claim 1 or 2, wherein the recesses are arranged side by side so as to sandwich the fixing portion.
前記側板部は、前記凹部の並設方向に対して平行に延び、互いに対向する1対の側壁を有し、
前記複数の孔部は、前記1対の側壁にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項3記載の電池パック。
The side plate portion extends parallel to the parallel direction of the recess and has a pair of side walls facing each other.
The battery pack according to claim 3, wherein the plurality of holes are provided on the pair of side walls, respectively.
前記樹脂板は、前記樹脂板の樹脂が溶解して前記凹部の底部に溜まったときに前記孔部を塞がないような体積を有していることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項記載の電池パック。 Any of claims 1 to 4, wherein the resin plate has a volume that does not block the hole when the resin of the resin plate is melted and accumulated at the bottom of the recess. The battery pack described in item 1. 前記枠体は、リブを有していることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項記載の電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 5, wherein the frame body has ribs.
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