JP7355765B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想の具体例を示すものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
以上の電源装置は、第1の衝突プレートに衝突した流動方向の逆転された放出ガスを、サブプレートで分割して第2の衝突プレートに衝突できる。
以上の電源装置は、第1の衝突プレートと第2の衝突プレートと第2のガイドプレートと第1のガイドプレートを金属板とするので、放出ガスを第1の衝突プレートと第2の衝突プレートの表面に衝突させて熱エネルギーを効率よく吸収でき、さらに放出ガスを第1のガイドプレートと第2のガイドプレートに沿って高速流動させて、第1のガイドプレートと第2のガイドプレートにも熱エネルギーを効率よく吸収できる特徴がある。
以上の電源装置は、外装ケースに設けた複数の排出路から放出ガスをケース外に排気することで、外装ケースの各部位に配置する排出弁から噴出させる放出ガスを速やかにケース外に排気できる特徴がある。
以上の電源装置は、外装ケースのいずれの端部に設けた電池の排出弁から放出ガスが排出される状態においても、細長い直方体の端部から速やかに放出ガスをケース外に排気できる特徴がある。
以上の電源装置は、外装ケースの各々の端部の両側に排出路を設けているので、端部からより速やかに放出ガスをケース外に排気できる。
以上の電源装置は、配線排出路と非配線排出路とを外装ケースのダクトスペースに配置するので、配線排出路をリード線を配線スペースに併用して、リード線を電池を配置している電池の収納スペースからダクトスペースに配線できる特徴がある。
さらに、本発明の第17の発明の電源装置は、外装ケースが端面を有する長手方向に細長い直方体形状に形成され、ダクトスペースは外装ケースの短手方向の両端部にそれぞれ排出路を有し、各排出路はそれぞれ第1の衝突プレートを含み、第1の衝突プレート同士は、外装ケースの短手方向の中央に間隔を空けて配置されており、排出弁から排出されて各排出路を通過した放出ガスを、第1の衝突プレート同士の間に通過させて、排出路の排出側に設けられた空間に排出するようにしている。
さらに、本発明の第18の発明の電源装置は、外装ケースが端面を有する長手方向に細長い直方体形状に形成され、長手方向の中央部を電池収納スペースとし、電池収納スペースと外装ケースの両端面との間にそれぞれダクトスペースを設けており、各々のダクトスペースは、外装ケースの短手方向の両端部にそれぞれ排出路を有し、各排出路はそれぞれ第1の衝突プレートを含み、第1の衝突プレート同士は、外装ケースの短手方向の中央に間隔を空けて配置され、外装ケースの短手方向の端部に配置されている。
さらに、本発明の第19の発明の電源装置は、外装ケース端部を、外装ケースの端面に配置されて、複数の排気開口が開口された端面プレートで構成している。
図1ないし図3に示す電源装置100は、複数の充電できる電池1を外装ケース2に収納している。電池1は、排出弁を備える二次電池、好ましくはリチウムイオン電池等の非水系電解液二次電池である。非水系電解液二次電池は、重量と容積に対する充放電容量が大きいので、小形軽量化しながら充放電容量を大きくできる。ただ、本発明は、電池を非水系電解液二次電池に特定するものでなく、現在使用され、あるいはこれから開発される他の全ての二次電池が使用できる。電池1の排出弁は、内圧が設定圧力を越えると開弁する。排出弁は、内圧が設定圧力よりも高くなる状態で開弁して、電池ケースの破裂を防止する。排出弁は異常な状態で開弁し、ガスや火花を放出する。放出弁から放出される放出ガスは、温度が高く、しかも短時間に勢いよく噴出される。リチウムイオン電池は、開弁する排出弁から排出される放出ガスの温度が極めて高く、数百度よりも高くなる。放出ガスは、高温状態で外装ケース2の外部に排出されると、自己発火して安全性を阻害するおそれがある。また、放出ガスの温度が低下して、自己発火する危険性がなくても、排出弁から排出される火花等の引火源が存在すると、この引火源を起点として、外装ケース外部に放出されたガスが発火して安全性を阻害するおそれがある。
1…電池
2…外装ケース
2X…本体ケース
2A…底板
2B…側板
2Y…蓋ケース
2Z…端面プレート
3…電池ホルダー
4…排出路
4A…配線排出路
4B…非配線排出路
5…電池収納スペース
6…ダクトスペース
7…リード線
8…コネクタ
10…電池ブロック
11…第1の衝突プレート
12…第2の衝突プレート
13…第1のガイドプレート
14…第2のガイドプレート
14a…固定片
15…サブプレート
16…流入ダクト
17…反射ダクト
18…排出ダクト
19…傾斜隅部
20…閉塞プレート
21…上下隙間
22…上縁隙間
23…配線隙間
24…通過隙間
25…固定プレート
26…連結プレート
29…排気開口
Claims (19)
- 内圧が設定圧力よりも高くなると開弁する排出弁を備える複数の電池と、
前記電池を収納してなる外装ケースとを備え、
前記外装ケースが、前記排出弁からの放出ガスを外部に排出するガスの衝突構造の排出路を備え、
前記排出路が、
前記排出弁からの放出ガスを表面に衝突させて流動方向を逆方向に逆転させる第1の衝突プレートと、
前記第1の衝突プレートと対向して配置してなる第2の衝突プレートとを備え、
前記外装ケースが、
複数の電池を定位置に配置してなる電池ブロックを収納してなる電池収納スペースと、
前記電池収納スペースと外装ケース端部との間に設けてなるダクトスペースとを有し、
前記ダクトスペースは、
前記排出路と、
前記排出路の排出側に設けられて、前記外装ケースに開口された排気開口を介して前記外装ケースの外部と連通された空間であって、前記排出路を通過した放出ガスを拡散させる空間と、
を備え、
前記排出弁からの放出ガスが、前記第1の衝突プレートと前記第2の衝突プレートに衝突して前記排出路から排出されて前記空間内で拡散され、さらに前記排気開口を介して前記外装ケースの外部に排出されるようにしてなる電源装置。 - 請求項1に記載する電源装置であって、
前記排出路の流入側に設けてなる流入ダクトと、
前記排出路の排出側に設けてなる排出ダクトとを備え、
前記流入ダクトを通過した放出ガスが前記第1の衝突プレートの表面に衝突され、
前記第2の衝突プレートに衝突した放出ガスが前記排出ダクトから前記外装ケースの外部に排出されるようにしてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項2に記載する電源装置であって、
前記排出路が、
前記第1の衝突プレートに衝突して方向転換した放出ガスを前記第2の衝突プレートに案内する反射ダクトと、
前記流入ダクトと前記反射ダクトとを区画してなる第2のガイドプレートとを備えることを特徴とする電源装置。 - 請求項3に記載する電源装置であって、
前記第1の衝突プレートに固定され、かつ前記排出ダクト内に配置されて、放出ガスの流動方向に伸びる第1のガイドプレートを備え、
前記第1のガイドプレートが、前記第1の衝突プレートに衝突して方向転換した放出ガスを第2の衝突プレートに案内することを特徴とする電源装置。 - 請求項4に記載される電源装置であって、
前記第2のガイドプレートと前記第1のガイドプレートとの間にサブプレートを配置しており、
前記サブプレートが、前記第1の衝突プレートとの間に放出ガスを通過させる上下隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項5に記載する電源装置であって、
前記第1の衝突プレートと、
前記第2の衝突プレートと、
前記第2のガイドプレートと、
前記第1のガイドプレートの上側の開口部が閉塞され、
前記サブプレートの上縁と前記外装ケースとの間に上縁隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項6に記載する電源装置であって、
前記第1の衝突プレートと、
前記第2の衝突プレートと、
前記第2のガイドプレートと、
前記第1のガイドプレートと、
前記サブプレートが金属板であることを特徴とする電源装置。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載する電源装置であって、
前記外装ケースに複数の前記排出路を設けてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項8に記載する電源装置であって、
前記外装ケースが横幅(W)よりも長さ(L)の長い直方体で、
長手方向の両端部に前記排出路を設けてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項9に記載する電源装置であって、
前記外装ケースの各々の端部の両側に前記排出路を設けてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項2に記載する電源装置であって、
前記電池ブロックにリード線を介して連結してなるコネクタを備え、
前記コネクタが前記ダクトスペースを閉塞してなる前記外装ケースに固定されて、
前記リード線が前記ダクトスペースに設けてなる前記排出路の前記流入ダクトと前記排出ダクトに配置されてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項11に記載する電源装置であって、
前記ダクトスペースに、
前記リード線を配置してなる配線排出路と、
前記リード線の配置されない非配線排出路とを設けてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項12に記載する電源装置であって、
前記第1の衝突プレートに衝突して方向転換した放出ガスを前記第2の衝突プレートに案内する反射ダクトと、
前記第1の衝突プレートに固定され、かつ前記排出ダクト内に配置されて、放出ガスの流動方向に伸びる第1のガイドプレートと、
前記流入ダクトと前記反射ダクトとを区画してなる第2のガイドプレートとを備え、
前記配線排出路において、
前記第1のガイドプレートの端縁と前記第2の衝突プレートとの間と、
前記第2のガイドプレートの端縁と前記第1の衝突プレートとの間に、配線隙間を設けており、
前記第1のガイドプレートの前記第2の衝突プレートとの対向縁と、
前記第2のガイドプレートの前記第1の衝突プレートとの対向縁が、金属板をU曲してなり、
前記配線隙間に前記リード線が配置されてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項12に記載する電源装置であって、
前記第1の衝突プレートに衝突して方向転換した放出ガスを前記第2の衝突プレートに案内する反射ダクトと、
前記流入ダクトと前記反射ダクトとを区画してなる第2のガイドプレートとを備え、
前記非配線排出路において、
前記第2のガイドプレートが前記第1の衝突プレートに固定され、
前記第2のガイドプレートの下縁と前記外装ケースとの間に放出ガスの通過隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項2ないし7、及び11~14のいずれかに記載する電源装置であって、
前記外装ケース内に、複数の電池を定位置に配置してなる電池ホルダーを配置しており、
前記流入ダクトが、上下方向に伸びる縦長開口部を有することを特徴とする電源装置。 - 請求項12または13に記載する電源装置であって、
前記配線排出路の前記流入ダクトに、上下方向に伸びる縦長開口部を設けてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項1に記載の電源装置であって、
前記外装ケースは端面を有する長手方向に細長い直方体形状に形成され、
前記ダクトスペースは前記外装ケースの短手方向の両端部にそれぞれ前記排出路を有し、各排出路はそれぞれ前記第1の衝突プレートを含み、
前記第1の衝突プレート同士は、前記外装ケースの短手方向の中央に間隔を空けて配置されており、
前記排出弁から排出されて各排出路を通過した放出ガスが、前記第1の衝突プレート同士の間を通過して、前記空間に排出されるようにしてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項1に記載の電源装置であって、
前記外装ケースは端面を有する長手方向に細長い直方体形状に形成され、
長手方向の中央部を前記電池収納スペースとし、前記電池収納スペースと前記外装ケースの両端面との間にそれぞれ前記ダクトスペースを設けており、
各々の前記ダクトスペースは、前記外装ケースの短手方向の両端部にそれぞれ前記排出路を有し、各排出路はそれぞれ前記第1の衝突プレートを含み、
前記第1の衝突プレート同士は、前記外装ケースの短手方向の中央に間隔を空けて配置され、前記外装ケースの短手方向の端部に配置されてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項1ないし18のいずれかに記載の電源装置であって、
前記外装ケース端部が、前記外装ケースの端面に配置されて、複数の前記排気開口が開口された端面プレートで構成されてなる電源装置。
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