JP7233020B2 - 蓄電池モジュール - Google Patents

Description

本開示は、蓄電池モジュールに関し、特に複数の蓄電池セルを収納する蓄電池モジュールに関する。

高容量、高電圧、高出力であって、かつ安全性の高い電池パックが求められている。一方、電池が異常な条件下に置かれることによって、内部から高温の可燃性ガスが噴出した場合、電池を収納している電池パックの筐体が破損や溶融、過熱したり、噴出した可燃性ガスが電池パックの外部に漏れ出したりするおそれがある。さらに、可燃性ガスの発する熱により、隣接する電池が次々と高温になり、電池パックの内部の全ての電池が異常になったり、電池パックの筐体が熱によって溶融したりする。これを防止するために、電池パックには、可燃性ガスを外部に放出するための開口部が設けられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９－１３５０８８号公報

電池パックが小型化される場合、可燃性ガスを噴出する電池と開口部との距離が短くなる。その結果、電池パックの開口部から外部に高温高圧ガスが放出される。

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、熱暴走した電池から噴出される高温高圧ガスの外部への放出を抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のある態様の蓄電池モジュールは、複数の蓄電池セルと、複数の蓄電池セルを収納する内側ケースと、内側ケースを収納する外側ケースとを備える。内側ケースには内側排気口が設けられ、外側ケースには外側排気口が設けられ、内側ケースと外側ケースとの間の空間には、内側排気口の第１位置から第２位置への第１排気経路と、第２位置から外側排気口の第３位置への第２排気経路とが設けられ、内側ケースは、外側ケースに対向する第１面と、外側ケースに対向しながら第１面に隣接する第２面とを備え、第１面上には、第１排気経路が形成され、第２面上には、第２排気経路が形成され、内側排気口は、第１面に設けられ、外側排気口は、第２面外に設けられ、第２排気経路は、第２面と外側排気口との間に配置される拡大空間を経由する。
本開示の別の態様もまた、蓄電池モジュールである。この蓄電池モジュールは、複数の蓄電池セルと、複数の蓄電池セルを収納する内側ケースと、内側ケースを収納する外側ケースと、内側ケースを収納するとともに、外側ケースに収納される中間ケースとを備える。内側ケースには内側排気口が設けられ、外側ケースには外側排気口が設けられ、内側ケースと外側ケースとの間の空間には、内側排気口の第１位置から第２位置への第１排気経路と、第２位置から外側排気口の第３位置への第２排気経路とが設けられ、中間ケースの第２位置には中間排気口が設けられ、内側ケースと中間ケースとの間の空間には、第１排気経路が形成され、中間ケースと外側ケースとの間の空間には、第２排気経路が形成される。

本開示によれば、熱暴走した電池から噴出される高温高圧ガスの外部への放出を抑制できる。

図１（ａ）－（ｄ）は、本実施例１に係る蓄電池モジュールの構造を示す斜視図である。 図１（ａ）－（ｄ）の蓄電池モジュールの構造を示す分解斜視図である。 図１（ａ）－（ｄ）の蓄電池モジュールの構造を示す断面図である。 図１（ａ）－（ｄ）の蓄電池モジュールの構造を示す別の部分斜視図である。 図１（ａ）－（ｄ）の蓄電池モジュールの構造を示す別の断面図である。 図６（ａ）－（ｂ）は、本実施例２に係る蓄電池モジュールの構造を示す斜視図である。 図７（ａ）－（ｄ）は、図６（ａ）－（ｂ）の蓄電池モジュールの構造を示す別の斜視図である。 図８（ａ）－（ｂ）は、図６（ａ）－（ｂ）の蓄電池モジュールにおける高温高圧ガスの排出経路を示す図である。

（実施例１）
本開示の実施例を具体的に説明する前に、実施例１の概要を説明する。本実施例は、複数の蓄電池セルが収納される蓄電池モジュールに関する。各蓄電池セルがリチウムイオン二次電池である場合、内部短絡等が発生すると蓄電池セル内にガスが発生する。また、ガスの発生により、蓄電池セル内の圧力が増加するが、安全機構によりガスが正極側から蓄電池セル外に放出される。このようなガスは高温高圧であり、ガスによる燃焼が生じると、蓄電池モジュール内の他の蓄電池セルも熱暴走（類焼）する。この類焼により、蓄電池モジュール全体、または製品全体が燃えてしまうおそれがある。ガスによる類焼を抑制するために、例えば、蓄電池モジュールに排気口を設け、ガスを排気口から蓄電池モジュールの外部に放出することが有効である。しかしながら、蓄電池モジュールが小型化される場合、各蓄電池セルと排気口との距離が短くなる。その結果、高温高圧のガスがそのまま排気口から放出されることになり、外部においても危険な状態が生じる。

本実施例に係る蓄電池モジュールは、複数の蓄電池セルを内側ケースに収納し、内側ケースを外側ケースに収納する。内側ケースには内側排気口が設けられ、外側ケースには外側排気口が設けられる。また、内側ケースと外側ケースとの間には、高温高圧ガスが循環するような排気経路が設けられる。このような構造により、蓄電池セルから噴出された高温高圧ガスは、内側ケース内を移動して内側排気口から内側ケース外に放出される。また、内側ケース外に放出された高温高圧ガスは、排気経路を通って外側排気口から外側ケース外に放出される。その結果、蓄電池モジュール内において高温高圧ガスが通る経路が長くなるとともに、外側ケースおよび内側ケースと、高温高圧ガスとの接触面積が大きくなる。これにより、蓄電池モジュール内において高温高圧ガスが冷却される。以下の説明において、「平行」、「垂直」は、完全な平行、垂直だけではなく、誤差の範囲で平行、垂直からずれている場合も含む。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。

図１（ａ）－（ｄ）は、蓄電池モジュール１０００の構造を示す斜視図である。図１（ａ）－（ｄ）に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を含む直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、蓄電池モジュール１０００の底面内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、蓄電池モジュール１０００の高さ（垂直）方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図１（ａ）－（ｄ）における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。また、ｘ軸の正方向側を「前側」あるいは「正面側」、ｘ軸の負方向側を「後側」あるいは「背面側」、ｚ軸の正方向側を「上側」あるいは「天面側」、ｚ軸の負方向側を「下側」あるいは「底面側」ということもある。さらに、ｙ軸方向の正方向側を「右側」、ｙ軸の負方向側を「左側」ということもある。

図１（ａ）は、蓄電池モジュール１０００の外観を示す。蓄電池モジュール１０００は、外側ケース１００、上側ケース４００、下側ケース５００を含む。ここで、外側ケース１００と同様に上側ケース４００、下側ケース５００も外部に露出しているので、これらも外側ケース１００に含まれてもよい。外側ケース１００、上側ケース４００、下側ケース５００の組合せは、上下方向に長い箱形状を有する。外側ケース１００は、第１外側板１１０ａ、第２外側板１１０ｂ、第３外側板１１０ｃ、第４外側板１１０ｄ（図示せず）と総称される外側板１１０を含み、箱形状の側面に位置する。各外側板１１０は矩形の板形状を有し、例えば、金属により形成される。

上側ケース４００は、外側ケース１００の上側に接続され、外側ケース１００の蓋部に相当する。上側ケース４００には、上側に突出したアーチ形状の取っ手４１０が設けられる。上側ケース４００は、例えば、樹脂、金属により形成される。下側ケース５００は、外側ケース１００の下側に接続され、外側ケース１００の底部に相当する。下側ケース５００は、外側ケース１００からさらに下側に突出した形状を有する。下側ケース５００は、例えば、樹脂により形成される。

図１（ｂ）は、図１（ａ）から外側ケース１００を外した構造を示す。外側ケース１００の内側には、前側ケース２４０、後側ケース２５０とが配置される。前側ケース２４０は、前側ケース前面２４２、前側ケース側面２４４を含む。前側ケース前面２４２は、ｘ－ｙ平面上に広がる矩形の板形状を有し、前側ケース側面２４４は、ｚ－ｘ平面状に広がる矩形の板形状を有する。また、前側ケース側面２４４は、前側ケース前面２４２の右側端から後側に延びるように配置される。後側ケース２５０は、後側ケース後面２５２、後側ケース側面２５４を含む。後側ケース後面２５２は、ｘ－ｙ平面上に広がる矩形の板形状を有し、後側ケース側面２５４は、ｚ－ｘ平面状に広がる矩形の板形状を有する。また、後側ケース側面２５４は、後側ケース後面２５２の右側端から前側に延びるように配置される。

ここで、前側ケース側面２４４の後側端と、後側ケース側面２５４の前側端とが接するように、前側ケース側面２４４と後側ケース側面２５４とが接続される。その結果、前側ケース側面２４４と後側ケース側面２５４とにより１つの面が形成され、その面は第２面２７２と呼ばれる。第２面２７２に対応して、前側ケース前面２４２は第１面２７０と呼ばれ、後側ケース後面２５２は第３面２７４と呼ばれる。ここで、第１面２７０は、外側ケース１００の第１外側板１１０ａに対向する。第２面２７２は、外側ケース１００の第２外側板１１０ｂに対向しながら、第１面２７０に隣接する。また、第３面２７４は、外側ケース１００の第３外側板１１０ｃに対向し、かつ第２面２７２に隣接し、かつ第１面２７０とは反対を向く。つまり、前側ケース２４０と後側ケース２５０の組合せは、３つの矩形状の面を有する。前側ケース２４０と後側ケース２５０は、例えば、金属により形成される。前側ケース２４０と後側ケース２５０における構造の詳細は後述する。

図１（ｃ）は、図１（ｂ）から前側ケース２４０を外した構造を示す。前側ケース２４０と後側ケース２５０の内側には、電池ホルダ２３０が配置される。電池ホルダ２３０は、上下方向に長い箱形状を有する。電池ホルダ２３０は、絶縁性を有する材料、例えば樹脂により形成される。図１（ｄ）は、図１（ｃ）における電池ホルダ２３０を除いた構造を示す。電池ホルダ２３０の内部には、蓄電池集合体２００と総称される第１蓄電池集合体２００ａ、第２蓄電池集合体２００ｂ、第３蓄電池集合体２００ｃ、第４蓄電池集合体２００ｄが上下方向に並べられる。各蓄電池集合体２００には、８つの蓄電池セル２１０が含まれる。ここで、蓄電池集合体２００の数は「４」に限定されず、１つの蓄電池集合体２００に含まれる蓄電池セル２１０の数は「８」に限定されない。

図２は、蓄電池モジュール１０００の構造を示す分解斜視図である。蓄電池モジュール１０００は、外側ケース１００、電池ホルダ２３０、前側ケース２４０、後側ケース２５０、上側ケース４００、下側ケース５００、上側パッキン６００、下側パッキン６１０を含む。これらの各構成要素は、ネジ、溶接、接着材等で接続されているが、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

電池ホルダ２３０は、前述のごとく、上下方向に長い箱形状を有し、第１蓄電池集合体２００ａから第４蓄電池集合体２００ｄを収納する。各蓄電池集合体２００には、複数の蓄電池セル２１０が含まれる。蓄電池セル２１０は、例えば、円柱形のリチウムイオン二次電池である。蓄電池セル２１０における円柱形の両端には、互いに反対を向いた正極２１２と負極２１４とが配置される。蓄電池セル２１０には公知の技術が使用されればよく、内部短絡等の発生により内部の圧力が上昇した場合、高温高圧ガスを外部に放出する安全機構が備えられる。一般的に、高温高圧ガスは正極２１２側から放出される。複数の蓄電池セル２１０の一部は、正極２１２を前側に向けて配置され、複数の蓄電池セル２１０の残りは、負極２１４を前側に向けて配置される。前者は、正極２１２を第１面２７０に向けて配置されることに相当し、後者は、負極２１４を第１面２７０に向けて配置されることに相当する。例えば、前者のように配置される蓄電池セル２１０の数と、後者のように配置される蓄電池セル２１０の数は同一である。

電池ホルダ２３０の前側の面と右側の面の一部は、前側ケース２４０によって覆われ、電池ホルダ２３０の後側の面と右側の面の残りは、後側ケース２５０によって覆われる。ここで、電池ホルダ２３０、前側ケース２４０、後側ケース２５０との組合せが、内側ケース２２０であり、内側ケース２２０は、複数の蓄電池セル２１０を内部に収納する。

前側ケース２４０における第１面２７０の左側の縁部には、上下方向に延びる左側壁２８０が設けられる。左側壁２８０は、外側ケース１００の第１外側板１１０ａに接するように前側に突出する。前側ケース２４０における第１面２７０の右側の縁部には、上下方向に延びる右側壁２８２が設けられる。右側壁２８２も、外側ケース１００の第１外側板１１０ａに接するように前側に突出する。ここで、左側壁２８０は、第１面２７０の上下方向の略全部にわたって延びるが、右側壁２８２は、左側壁２８０よりも短い長さで延び、右側壁２８２の上側には通過溝２８４が設けられる。通過溝２８４によって、第１面２７０と第２面２７２が連続的につながる。第１面２７０の左側壁２８０と右側壁２８２とに挟まれた領域の下側には、左右方向に延びる第１内側排気口２６０ａが設けられる。第１内側排気口２６０ａは、第１面２７０を貫通する。

一方、後側ケース２５０における第３面２７４は、第１面２７０と同様の構造を有する。そのため、第１面２７０における通過溝２８４と同様に、第３面２７４には通過溝２９４が設けられ、通過溝２９４によって、第３面２７４と第２面２７２が連続的につながる。第１面２７０における第１内側排気口２６０ａと対応するように、第３面２７４の下側の部分には、左右方向に延びる第２内側排気口２６０ｂが設けられる。第２内側排気口２６０ｂは、第３面２７４を貫通する。

さらに、図１（ｂ）にも示されるように、第２面２７２の下側の部分には、左右方向に延びる中間排気口２６４が設けられる。中間排気口２６４は、下側ケース５００の内側に設けられた拡大空間５１０につながるように開口する。拡大空間５１０は、上側が開口された空間である。拡大空間５１０の開口は、中間排気口２６４につながる部分以外において、電池ホルダ２３０、前側ケース２４０、後側ケース２５０によってふさがれる。また、拡大空間５１０は、下側ケース５００に設けられる外側排気口（図示せず）につながる。下側ケース５００は、下側パッキン６１０を挟んで外側ケース１００に接続され、外側ケース１００は、上側パッキン６００を挟んで上側ケース４００に接続される。このように、外側ケース１００は、電池ホルダ２３０、前側ケース２４０、後側ケース２５０を収納する。

以下では、蓄電池セル２１０が熱暴走した場合に、蓄電池セル２１０から噴出した高温高圧ガスが蓄電池モジュール１０００から排気される経路を説明する。図３は、蓄電池モジュール１０００の構造を示す断面図であり、図１（ａ）のＡ－Ａ’線の断面図である。前述のごとく、電池ホルダ２３０には、複数の蓄電池セル２１０が並べられているが、そのうちの１つが第１蓄電池セル２１０ａと示される。第１蓄電池セル２１０ａは、正極２１２を前側に向け、負極２１４を後側に向けて配置される。

第１蓄電池セル２１０ａが熱暴走した場合、第１蓄電池セル２１０ａは、高温高圧ガスを正極２１２から噴出する。電池ホルダ２３０と第１面２７０との間の空間は、第１内側排気口２６０ａにおいて開口するので、高温高圧ガスは、第１面２７０に接しながら第１内側排気口２６０ａに向かう。第１面２７０に接することによって高温高圧ガスの温度が低減される。ここで、蓄電池セル２１０から、第１内側排気口２６０ａが配置された第１位置３００までの経路は、第１内側排気経路３３０ａと呼ばれる。

高温高圧ガスは、第１内側排気口２６０ａから、第１面２７０と第１外側板１１０ａとの間の空間に放出され、第１面２７０と第１外側板１１０ａとに接しながら、第２位置３０２に向かう。第１面２７０と第１外側板１１０ａとに接することによって高温高圧ガスの温度が低減される。第２位置３０２は、第２面２７２につながる部分であり、例えば、通過溝２８４と通過溝２９４とを含む。ここで、第１位置３００から第２位置３０２までの経路は、第１排気経路３３２と呼ばれる。つまり、第１排気経路３３２は、第１内側排気口２６０ａを含みながら、第１面２７０上に形成される。

第１蓄電池セル２１０ａに隣接した蓄電池セル２１０が第２蓄電池セル２１０ｂと示される。第２蓄電池セル２１０ｂは、正極２１２を後側に向け、負極２１４を前側に向けて配置される。第２蓄電池セル２１０ｂが熱暴走した場合、第２蓄電池セル２１０ｂは、高温高圧ガスを正極２１２から噴出する。電池ホルダ２３０と第３面２７４との間の空間は、第２内側排気口２６０ｂにおいて開口するので、高温高圧ガスは、第３面２７４に接しながら第２内側排気口２６０ｂに向かう。第３面２７４に接することによって高温高圧ガスの温度が低減される。ここで、蓄電池セル２１０から、第２内側排気口２６０ｂが配置された第３位置３０４までの経路は、第２内側排気経路３３０ｂと呼ばれる。

高温高圧ガスは、第２内側排気口２６０ｂから、第３面２７４と第３外側板１１０ｃとの間の空間に放出され、第３面２７４と第３外側板１１０ｃとに接しながら、第２位置３０２に向かう。第３面２７４と第３外側板１１０ｃとに接することによって高温高圧ガスの温度が低減される。ここで、第３位置３０４から第２位置３０２までの経路は、第３排気経路３３６と呼ばれる。つまり、第３排気経路３３６は、第２内側排気口２６０ｂを含みながら、第３面２７４上に形成される。

図４は、蓄電池モジュール１０００の構造を示す部分斜視図であり、蓄電池モジュール１０００の上側部分を示す。第１排気経路３３２に沿って進む高温高圧ガスは、通過溝２８４から第２面２７２に移動する。一方、第３排気経路３３６に沿って進む高温高圧ガスは、通過溝２９４から第２面２７２に移動する。通過溝２８４と通過溝２９４を含む部分は、前述のごとく、第２位置３０２と示されるので、高温高圧ガスは、第２面２７２と第２外側板１１０ｂとに接しながら、第２位置３０２から進む。第２面２７２と第２外側板１１０ｂとに接することによって高温高圧ガスの温度が低減される。ここで、第２位置３０２からの経路は、第２排気経路３３４と呼ばれる。つまり、第２排気経路３３４は、第２面２７２上に形成される。

図５は、蓄電池モジュール１０００の構造を示す別の断面図であり、図１（ａ）のＢ－Ｂ’線の断面図である。第２位置３０２からの高温高圧ガスは、第２面２７２と第２外側板１１０ｂとに接しながら、中間排気口２６４に進み、中間排気口２６４から拡大空間５１０に放出される。拡大空間５１０は、内側排気経路３３０、第１排気経路３３２、これまでの第２排気経路３３４、第３排気経路３３６よりも広い空間である。拡大空間５１０に進入することによって、高温高圧ガスの圧力が低減され、高温高圧ガスの温度が低減される。また、下側ケース５００の下側の部分には、拡大空間５１０に接続された外側排気口５２０が設けられる。外側排気口５２０は、下側ケース５００を貫通する。拡大空間５１０の高温高圧ガスは、外側排気口５２０から外部に放出される。ここで、第２位置３０２から、外側排気口５２０が位置される第３位置３０４までの経路が、第２排気経路３３４である。

電池ホルダ２３０における後側の面は、第４面２７６と示される。第４面２７６は、外側ケース１００の第４外側板１１０ｄに対向し、かつ第１面２７０および第３面２７４に隣接し、かつ第２面２７２とは反対を向く。第１面２７０に設けられた左側壁２８０等により、第４面２７６と第４外側板１１０ｄとの間の空間には、高温高圧ガスが進入しない。そのため、第４面２７６と第４外側板１１０ｄとの間の空間は、高温高圧ガスによって温度上昇されにくい。この第４面２７６上には、制御回路２７８が配置される。制御回路２７８は、例えば、蓄電池モジュール１０００に対する充電あるいは放電を制御するための回路である。また、下側ケース５００の下側の部分において、外側排気口５２０の近傍には接続端子５３０が設けられる。接続端子５３０は、蓄電池モジュール１０００を充電する際に、充電台（図示せず）に接続される部分である。接続端子５３０と蓄電池セル２１０は、ケーブル５４０によって接続される。

本実施例によれば、蓄電池セル２１０から噴出した高温高圧ガスが第１排気経路３３２と第２排気経路３３４を通って外側排気口５２０から放出されるので、蓄電池モジュール１０００内において高温高圧ガスが通る経路を長くできる。また、蓄電池モジュール１０００内において高温高圧ガスが通る経路を長くなるので、高温高圧ガスを冷却できる。また、高温高圧ガスが冷却されるので、熱暴走した電池から噴出される高温高圧ガスの外部への放出を抑制できる。また、内側ケース２２０における第１面２７０上には第１排気経路３３２が形成され、第２面２７２上には、第２排気経路３３４が形成されるので、第１排気経路３３２と第２排気経路３３４とを効率的に配置できる。また、第１排気経路３３２と第２排気経路３３４とが効率的に配置されるので、蓄電池モジュール１０００を小型化できる。

また、第２排気経路３３４は、第２面２７２と外側排気口５２０との間に配置される拡大空間５１０を経由するので、高温高圧ガスの圧力を低減できる。また、高温高圧ガスの圧力が低減されるので、高温高圧ガスを冷却できる。また、正極２１２を第１面２７０側に向けた蓄電池セル２１０と、正極２１２を第３面２７４側に向けた蓄電池セル２１０とを配置できる。また、第１面２７０から第３面２７４とは別の面に第４面２７６を配置させるので、第４面２７６において高温高圧ガスの影響を低減できる。また、第４面２７６において高温高圧ガスの影響が低減されるので、制御回路２７８の高温化を抑制できる。また、第４面２７６に制御回路２７８を配置させるので、配置を効率ができる。また、配置が効率化されるので、蓄電池モジュール１０００を小型化できる。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の蓄電池モジュール（１０００、２０００）は、複数の蓄電池セル（２１０、２２１０）と、複数の蓄電池セル（２１０、２２１０）を収納する内側ケース（２２０、２２２０）と、内側ケース（２２０、２２２０）を収納する外側ケース（１００、２１００）とを備える。内側ケース（２２０、２２２０）には内側排気口（２６０、２２６０）が設けられ、外側ケース（１００、２１００）には外側排気口（５２０、２５２０）が設けられ、内側ケース（２２０、２２２０）と外側ケース（１００、２１００）との間の空間には、内側排気口（２６０、２２６０）の第１位置（３００、２３００）から第２位置（３０２、２３０２）への第１排気経路（３３２、２３３２）と、第２位置（３０２、２３０２）から外側排気口（５２０、２５２０）の第３位置（３０４、２３０４）への第２排気経路（３３４、２３３４）とが設けられる。

内側ケース（２２０）は、外側ケース（１００）に対向する第１面（２７０）と、外側ケース（１００）に対向しながら第１面（２７０）に隣接する第２面（２７２）とを備えてもよい。第１面（２７０）上には、第１排気経路（３３２）が形成され、第２面（２７２）上には、第２排気経路（３３４）が形成される。

内側排気口（２６０）は、第１面（２７０）に設けられ、外側排気口（５２０）は、第２面（２７２）外に設けられ、第２排気経路（３３４）は、第２面（２７２）と外側排気口（５２０）との間に配置される拡大空間（５１０）を経由する。

内側ケース（２２０）は、外側ケース（１００）に対向し、かつ第２面（２７２）に隣接し、かつ第１面（２７０）とは反対を向く第３面（２７４）をさらに備えてもよい。複数の蓄電池セル（２１０）の一部は、内側ケース（２２０）内において正極（２１２）を第１面（２７０）側に向けて配置され、複数の蓄電池セル（２１０）の残りは、内側ケース（２２０）内において正極（２１２）を第３面（２７４）側に向けて配置され、内側排気口（２６０）は、第１面（２７０）に設けられる第１内側排気口（２６０ａ）と、第３面（２７４）に設けられる第２内側排気口（２６０ｂ）とを有してもよい。第１排気経路（３３２）は、第１内側排気口（２６０ａ）を含んでもよい。内側ケース（２２０）と外側ケース（１００）との間の空間における第３面（２７４）上には、第２内側排気口（２６０）から第２排気経路（３３４）に合流するための第３排気経路（３３６）が設けられる。

内側ケース（２２０）は、外側ケース（１００）に対向し、かつ第１面（２７０）および第３面（２７４）に隣接し、かつ第２面（２７２）とは反対を向く第４面（２７６）をさらに備えてもよい。第４面（２７６）には、制御回路（２７８）が配置される。

（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、複数の蓄電池セルが収納される蓄電池モジュールに関する。実施例１では、内側ケースの異なった面を使用して、第１排気経路と第２排気経路とを形成する。一方、第２実施例は、外側ケースと内側ケースとの間に中間ケースを配置し、内側ケースと中間ケースとの間の空間に第１排気経路を形成し、中間ケースと外側ケースとの間の空間に第２排気経路を形成する。以下では、実施例１との差異を中心に説明する。

図６（ａ）－（ｂ）は、蓄電池モジュール２０００の構造を示す斜視図である。図６（ａ）は、蓄電池モジュール２０００の外観を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、蓄電池モジュール２０００を下側から見た斜視図である。蓄電池モジュール２０００は、外側ケース２１００、下側ケース２５００を含む。ここで、外側ケース２１００と同様に下側ケース２５００も外部に露出しているので、これも外側ケース２１００に含まれてもよい。外側ケース２１００は、上下方向に長い箱形状を有する。外側ケース２１００は、第１外側板２１１０ａ、第２外側板２１１０ｂ、第３外側板２１１０ｃ、第４外側板２１１０ｄと総称される外側板２１１０、外側ケース下面２１２０、外側ケース上面２１３０を含む。各外側板２１１０、外側ケース下面２１２０、外側ケース上面２１３０は矩形の板形状を有し、例えば、金属により形成される。

外側ケース上面２１３０には、上側に突出したアーチ形状の取っ手２４１０が設けられる。下側ケース２５００は、箱形状を有し、外側ケース２１００の外側ケース下面２１２０に接続される。下側ケース２５００の底面には、接続端子２５３０が配置されるとともに、接続端子２５３０を挟むように２つの外側排気口２５２０が配置される。接続端子２５３０、外側排気口２５２０は、実施例１の接続端子５３０、外側排気口５２０に対応する。下側ケース２５００は、例えば、樹脂により形成される。

図６（ａ）は、外側ケース２１００の内部を透過して示す。外側ケース２１００の内部には、中間ケース２６００が配置される。中間ケース２６００は、外側ケース２１００と同様に上下方向に長い箱形状を有し、例えば、金属により形成される。外側ケース２１００の構造については後述する。

図７（ａ）－（ｄ）は、蓄電池モジュール２０００の構造を示す別の斜視図である。図７（ａ）は、外側ケース２１００と下側ケース２５００の構造を示し、図１（ａ）と同様に示される。図７（ｂ）は、外側ケース２１００に収納される中間ケース２６００の構造を示す。中間ケース２６００は、中間ケース前面２６４０、中間ケース右面２６４２、中間ケース後面２６４４、中間ケース左面２６４６、中間ケース上面２６４８、中間ケース下面２６５０を含む。これらは、矩形の板形状を有し、例えば、金属により形成される。中間ケース上面２６４８には、矩形状の中間排気口２２６４が設けられる。中間排気口２２６４は、中間ケース上面２６４８を貫通する。

図７（ｃ）は、中間ケース２６００に収納される内側ケース２２２０の構造を示す。内側ケース２２２０は、内側ケース前面２２４０、内側ケース右面２２４２、内側ケース後面２２４４、内側ケース左面２２４６、内側ケース上面２２４８、内側ケース下面２２５０を含む。これらは、矩形の板形状を有し、例えば、金属により形成される。内側ケース下面２２５０には、矩形状の内側排気口２２６０が２つ設けられる。内側排気口２２６０は、実施例１の内側排気口２６０に対応し、内側ケース下面２２５０を貫通する。

図７（ｄ）は、内側ケース２２２０に収納される電池ホルダ２２３０の構造を示す。電池ホルダ２２３０には、複数の蓄電池集合体２２００が収納され、各蓄電池集合体２２００は複数の蓄電池セル２２１０を含む。複数の蓄電池セル２２１０のうちの一部が正極２２１２を前側に向け、複数の蓄電池セル２２１０のうちの残りが負極２２１４を前側に向ける。蓄電池集合体２２００、蓄電池セル２２１０、正極２２１２、負極２２１４、電池ホルダ２２３０は、実施例１の蓄電池集合体２００、蓄電池セル２１０、正極２１２、負極２１４、電池ホルダ２３０に対応する。

以下では、蓄電池セル２２１０が熱暴走した場合に、蓄電池セル２２１０から噴出した高温高圧ガスが蓄電池モジュール２０００から排気される経路を説明する。図８（ａ）－（ｂ）は、蓄電池モジュール２０００における高温高圧ガスの排出経路を示す。図８（ａ）は、蓄電池モジュール２０００の構造を示す断面図であり、図６（ａ）のＣ－Ｃ’線の断面図である。前述のごとく、電池ホルダ２２３０には、複数の蓄電池セル２２１０が並べられているが、そのうちの１つが第１蓄電池セル２２１０ａと示される。第１蓄電池セル２２１０ａは、正極２２１２を前側に向け、負極２１４を後側に向けて配置される。

第１蓄電池セル２２１０ａが熱暴走した場合、第１蓄電池セル２２１０ａは、高温高圧ガスを正極２２１２から噴出する。電池ホルダ２２３０と内側ケース前面２２４０との間の空間は、内側排気口２２６０において開口するので、高温高圧ガスは、内側ケース前面２２４０に接しながら内側排気口２２６０に向かう。内側ケース前面２２４０に接することによって高温高圧ガスの温度が低減される。ここで、蓄電池セル２２１０から、内側排気口２２６０が配置された第１位置２３００までの経路は、内側排気経路２３３０と呼ばれる。

高温高圧ガスは、内側排気口２２６０から、内側ケース前面２２４０と中間ケース前面２６４０との間の空間、内側ケース後面２２４４と中間ケース後面２６４４との間の空間に放出される。図８には省略されるが、内側ケース右面２２４２と中間ケース右面２６４２との間の空間、内側ケース左面２２４６と中間ケース左面２６４６との間の空間にも高温高圧ガスが放出される。高温高圧ガスは、内側ケース前面２２４０から内側ケース左面２２４６、中間ケース前面２６４０から中間ケース左面２６４６に接しながら、第２位置２３０２に向かう。第２位置２３０２には、中間排気口２２６４が配置される。内側ケース前面２２４０から内側ケース左面２２４６、中間ケース前面２６４０から中間ケース左面２６４６に接することによって高温高圧ガスの温度が低減される。ここで、第１位置２３００から第２位置２３０２までの経路は、第１排気経路２３３２と呼ばれる。つまり、第１排気経路２３３２は、内側排気口２２６０を含みながら、内側ケース２２２０と中間ケース２６００との間の空間に形成される。

高温高圧ガスは、中間排気口２２６４から、中間ケース前面２６４０と第１外側板２１１０ａの間の空間、中間ケース後面２６４４と第３外側板２１１０ｃの間の空間に放出される。図８には省略されるが、中間ケース右面２６４２と第２外側板２１１０ｂの間の空間、中間ケース左面２６４６と第４外側板２１１０ｄの間の空間にも高温高圧ガスが放出される。高温高圧ガスは、中間ケース前面２６４０から中間ケース左面２６４６、外側板２１１０に接しながら、第３位置２３０４に向かう。第３位置２３０４には、外側排気口２５２０が配置される。中間ケース前面２６４０から中間ケース左面２６４６、外側板２１１０に接することによって高温高圧ガスの温度が低減される。ここで、第２位置２３０２から第３位置２３０４までの経路は、第２排気経路２３３４と呼ばれる。つまり、第２排気経路２３３４は、中間排気口２２６４、外側排気口２５２０を含みながら、中間ケース２６００と外側ケース２１００との間の空間に形成される。また、第２排気経路２３３４は、当該空間と、外側排気口２５２０との間に配置される拡大空間２５１０を経由する。拡大空間２５１０は、実施例１の拡大空間５１０に対応する。拡大空間２５１０に進入することによって、高温高圧ガスの圧力が低減され、高温高圧ガスの温度が低減される。

図８（ｂ）は、中間ケース２６００の変形例である。中間ケース２６００には、内側に向かって突出する複数の突出部２６７０が設けられる。複数の突出部２６７０によって、第１排気経路２３３２が、内側ケース２２２０と中間ケース２６００との間の空間によって螺旋状に形成される。その結果、第１排気経路２３３２の長さが長くなることによって、高温高圧ガスの温度がさらに低減される。

本実施例によれば、内側ケース２２２０と中間ケース２６００との間の空間に第１排気経路２３３２を形成し、中間ケース２６００と外側ケース２１００との間の空間に第２排気経路２３３４を形成するので、高温高圧ガスが通る経路を長くできる。また、蓄電池モジュール１０００内において高温高圧ガスが通る経路を長くなるので、高温高圧ガスを冷却できる。また、高温高圧ガスが冷却されるので、熱暴走した電池から噴出される高温高圧ガスの外部への放出を抑制できる。また、第２排気経路２３３４は、中間ケース２６００と外側ケース２１００との間の空間と、外側排気口２５２０との間に配置される拡大空間２５１０を経由するので、高温高圧ガスの圧力を低減できる。また、高温高圧ガスの圧力が低減されるので、高温高圧ガスを冷却できる。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。内側ケース（２２２０）を収納するとともに、外側ケース（２１００）に収納される中間ケース（２６００）をさらに備えてもよい。中間ケース（２６００）の第２位置（２３０２）には中間排気口（２２６４）が設けられ、内側ケース（２２２０）と中間ケース（２６００）との間の空間には、第１排気経路（２３３２）が形成され、中間ケース（２６００）と外側ケース（２１００）との間の空間には、第２排気経路（２３３４）が形成される。

第２排気経路（２３３４）は、中間ケース（２６００）と外側ケース（２１００）との間の空間と、外側排気口（２５２０）との間に配置される拡大空間（２５１０）を経由する。

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例において、複数の蓄電池セル２１０あるいは複数の蓄電池セル２２１０は、２種類の方向を向いて並べられる。しかしながらこれに限らず例えば、複数の蓄電池セル２１０あるいは複数の蓄電池セル２２１０は、同一方向を向いて並べられてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

１００ 外側ケース、 １１０ 外側板、 ２００ 蓄電池集合体、 ２１０ 蓄電池セル、 ２１２ 正極、 ２１４ 負極、 ２２０ 内側ケース、 ２３０ 電池ホルダ、 ２４０ 前側ケース、 ２４２ 前側ケース前面、 ２４４ 前側ケース側面、 ２５０ 後側ケース、 ２５２ 後側ケース後面、 ２５４ 後側ケース側面、 ２６０ 内側排気口、 ２６４ 中間排気口、 ２７０ 第１面、 ２７２ 第２面、 ２７４ 第３面、 ２７６ 第４面、 ２７８ 制御回路、 ２８０ 左側壁、 ２８２ 右側壁、 ２８４，２９４ 通過溝、 ３００ 第１位置、 ３０２ 第２位置、 ３０４ 第３位置、 ３３０ 内側排気経路、 ３３２ 第１排気経路、 ３３４ 第２排気経路、 ３３６ 第３排気経路、 ４００ 上側ケース、 ４１０ 取っ手、 ５００ 下側ケース、 ５１０ 拡大空間、 ５２０ 外側排気口、 ５３０ 接続端子、 ５４０ ケーブル、 ６００ 上側パッキン、 ６１０ 下側パッキン、 １０００ 蓄電池モジュール。

Claims (5)

1. 複数の蓄電池セルと、
   前記複数の蓄電池セルを収納する内側ケースと、
   前記内側ケースを収納する外側ケースとを備え、
   前記内側ケースには内側排気口が設けられ、
   前記外側ケースには外側排気口が設けられ、
   前記内側ケースと前記外側ケースとの間の空間には、前記内側排気口の第１位置から第２位置への第１排気経路と、前記第２位置から前記外側排気口の第３位置への第２排気経路とが設けられ、
   前記内側ケースは、前記外側ケースに対向する第１面と、前記外側ケースに対向しながら前記第１面に隣接する第２面とを備え、
   前記第１面上には、前記第１排気経路が形成され、
   前記第２面上には、前記第２排気経路が形成され、
   前記内側排気口は、前記第１面に設けられ、
   前記外側排気口は、前記第２面外に設けられ、
   前記第２排気経路は、前記第２面と前記外側排気口との間に配置される拡大空間を経由する、
   蓄電池モジュール。
2. 前記内側ケースは、前記外側ケースに対向し、かつ前記第２面に隣接し、かつ前記第１面とは反対を向く第３面をさらに備え、
   前記複数の蓄電池セルの一部は、前記内側ケース内において正極を前記第１面側に向けて配置され、
   前記複数の蓄電池セルの残りは、前記内側ケース内において正極を前記第３面側に向けて配置され、
   前記内側排気口は、前記第１面に設けられる第１内側排気口と、前記第３面に設けられる第２内側排気口とを有し、
   前記第１排気経路は、前記第１内側排気口を含み、
   前記内側ケースと前記外側ケースとの間の空間における前記第３面上には、前記第２内側排気口から前記第２排気経路に合流するための第３排気経路が設けられる、
   請求項１に記載の蓄電池モジュール。
3. 前記内側ケースは、前記外側ケースに対向し、かつ前記第１面および前記第３面に隣接し、かつ前記第２面とは反対を向く第４面をさらに備え、
   前記第４面には、制御回路が配置される、
   請求項２に記載の蓄電池モジュール。
4. 複数の蓄電池セルと、
   前記複数の蓄電池セルを収納する内側ケースと、
   前記内側ケースを収納する外側ケースと、
   前記内側ケースを収納するとともに、前記外側ケースに収納される中間ケースとを備え、
   前記内側ケースには内側排気口が設けられ、
   前記外側ケースには外側排気口が設けられ、
   前記内側ケースと前記外側ケースとの間の空間には、前記内側排気口の第１位置から第２位置への第１排気経路と、前記第２位置から前記外側排気口の第３位置への第２排気経路とが設けられ、
   前記中間ケースの前記第２位置には中間排気口が設けられ、
   前記内側ケースと前記中間ケースとの間の空間には、前記第１排気経路が形成され、
   前記中間ケースと前記外側ケースとの間の空間には、前記第２排気経路が形成される、
   蓄電池モジュール。
5. 前記第２排気経路は、前記中間ケースと前記外側ケースとの間の空間と、前記外側排気口との間に配置される拡大空間を経由する、
   請求項４に記載の蓄電池モジュール。

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