JPWO2016203901A1 - 蓄電装置 - Google Patents

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Abstract

ガス排出管を通過して水等の流体が侵入するのを防ぐことができる蓄電装置を得ること。本発明の蓄電装置１００は、電池セルを収容した蓄電ケース２と、蓄電ケースの内部と外部との間を連通するガス排出管１５０と、ガス排出管１５０を通過して蓄電ケース２の外部から内部に流体が侵入するのを防止する侵入防止機構部１５３を有している。侵入防止機構部１５３は、蓄電ケース２の内部と外部との間を連通する流路を有する弁ケース１５３ｄと、弁ケース１５３ｄに収容されて閉塞位置と開放位置に選択的に移動可能な弁体１５３ｃと、弁体１５３ｃを流体の流れ方向に沿って移動可能に案内するガイド部材１５３ｅを備える。

Description

本発明は、蓄電装置に関する。
電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両には、動力源として蓄電装置が搭載される。
蓄電装置には、リチウムイオン二次電池等の蓄電素子を複数備えた蓄電モジュールが収容されている（特許文献１参照）。
特許文献１には、電池ブロック（蓄電モジュール）の少なくとも一つの単電池（蓄電素子）からガスが放出された場合に、ガス排出口に接続されたガス排出管を通してモジュール筐体の外部にガスを排出させる構造が記載されている。
特開２０１３−２３５８２７号公報
ところで、蓄電装置を自動車の居住空間などにあたる車室内に収容した場合、ガスの排出流路を確保するべく、上述のガス排出管の排出口を車室外にあたる位置に設置し、蓄電装置内に発生するガスやミストを車外に排出させることがある。しかしながら、蓄電装置の排出流路を車室外と連結させたり、蓄電装置の一部が車室外に通じていると、自動車が冠水路等の水溜りを走行したり、洪水・津波等により自動車が水に沈んだ場合に、上述の排出管を伝わり蓄電装置内部へ水等の流体が異物として侵入するおそれがある。
蓄電装置の内部に水等の流体が侵入すると、蓄電装置の性能低下や動作不良を引き起こす可能性がある。このため、ガス排出管を通過して蓄電装置の内部に流体が侵入するのを防ぐ必要がある。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガス排出管を通過して水等の流体が侵入するのを防ぐことができる蓄電装置を提供することである。
上記課題を解決する本発明の蓄電装置は、電池セルを収容した蓄電ケースと、該蓄電ケースの内部と外部との間を連通するガス排出管と、前記ガス排出管を通過して前記蓄電ケースの外部から内部に流体が侵入するのを防止する侵入防止機構部と、を有する蓄電装置であって、前記侵入防止機構部は、前記ガス排出管に接続されて前記蓄電ケースの内部と外部との間を連通する流路を有する弁ケースと、該弁ケースに収容されて前記流路を閉塞する閉塞位置と前記流路を開放する開放位置に選択的に移動可能な弁体と、該弁体を前記流体の流れ方向に沿って移動可能に案内するガイド部材と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、ガス排出管を通じて蓄電ケースの外部から内部に水等の流体が侵入するのを確実に防ぐことができる。
本発明に係る蓄電装置の一実施の形態の分解斜視図。 ガス排出管の斜視図。 ガス排出管の下端側取付部を示す断面模式図。 上端側取付部を前方から見た図。 侵入防止機構部を示す断面模式図。 排出流路を上方から見た図。 変形例に係る侵入防止機構部の排出流路を示す図。 変形例に係る侵入防止機構部を示す図。 変形例に係る侵入防止機構部の要部を拡大した断面図。 変形例に係る侵入防止機構部を示す図。
図面を参照して、本発明による蓄電装置の一実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る蓄電装置の一実施の形態の分解斜視図である。なお、以下の説明において、前後方向、左右方向、上下方向を図１、図２に図示する方向として説明する。
本実施の形態に係る蓄電装置１００は、電動車両（たとえば電気自動車）の電動機駆動システムにおける車載電源装置に適用されるものである。なお、電気自動車の概念には、内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源として備えたハイブリッド電気自動車、および電動機を車両の唯一の駆動源とする純正電気自動車が含まれる。
図１において模式的に示される車体構造体１８０は、車両の骨格（フレーム）を構成する部材である。蓄電装置１００は、ブラケット１１９によって車体構造体１８０の上に固定される。
蓄電装置１００は、たとえば、リチウムイオンバッテリ装置であり、蓄電装置１００の筐体である蓄電ケース２内に、蓄電素子としてリチウムイオン電池等の複数の二次電池を備えた蓄電モジュールが複数収容されている。蓄電ケース２は、複数の部材により構成されており、部材同士の隙間は、接着剤やパッキン等により封止されている。蓄電モジュールは、蓄電ケース２によって密閉された密閉空間部内に収容されている。
蓄電ケース２には、ガス排出口１２ｇが設けられており、ガス排出管１５０が取り付けられている。蓄電装置１００内の複数の二次電池のうち、少なくとも一つの二次電池の開裂溝が開放され、蓄電ケース２内にガスが放出されると、放出されたガスは、蓄電ケース２のガス排出口１２ｇからガス排出管１５０に流れ込み、ガス排出管１５０から蓄電ケース２の外部に排出される。
ガス排出管１５０は、上下方向に沿って延在するように配置されており、ガス排出口１２ｇに上端側取付部１５７が接続され、下端側取付部１５１が車体構造体１８０の取付板１８１に保持されている。ガス排出口１２ｇから排出されたガスは、ガス排出管１５０内の流路を通って、車両内の所定の位置まで案内される。そして、車両内の所定位置まで案内されたガスは、車体構造体１８０のガス排出ダクト（不図示）を通って車外に排出される。
図１に示すように、ガス排出管１５０は、車体構造体１８０の取付板１８１にほぼ垂直に起立した状態で取り付けられて支持されている。取付板１８１は、平板状の金属板である。ガス排出管１５０は、流路断面が円形状の流路を内部に有する流路形成体であり、略円筒状に形成された内径Ｄｉ（図３参照）の管である。ガス排出管１５０の材料は、例えばクロロプレンゴム（ＣＲ）である。
図２は、ガス排出管の斜視図である。図２（ａ）は、ガス排出管１５０を一方から見た斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のガス排出管１５０を別の方向から見た斜視図である。
ガス排出管１５０は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、その流路途中に侵入防止機構部１５３が接続されている。ガス排出管１５０は、下端側に設けられた下端側取付部１５１と、下端側取付部１５１から上方（ほぼ鉛直方向）に延在する直線状円筒部１５２ａと、直線状円筒部１５２ａ，１５２ｂの中間位置に設けられた侵入防止機構部１５３と、直線状円筒部１５２ｂの上端に設けられた変形部１５４と、変形部１５４から前上方に向かって湾曲した湾曲状円筒部１５５と、湾曲状円筒部１５５の上端に設けられた重量部１５６と、重量部１５６の右側部に設けられた上端側取付部１５７とを有している。直線状円筒部１５２ａ，１５２ｂおよび湾曲状円筒部１５５は、それぞれ外径がＤｏ１（図３参照）である。
下端側取付部１５１は、車体構造体１８０の取付板１８１に取り付けられる部分である。直線状円筒部１５２ａ，１５２ｂは、その中間位置に侵入防止機構部１５３が設けられている。侵入防止機構部１５３は、ガス排出管１５０を通過して蓄電ケース２の外部から内部に流体が侵入するのを防止する構造を有する。侵入防止機構部１５３の構造については後で詳細に説明する。
変形部１５４は、直線状円筒部１５２ａ，１５２ｂや湾曲状円筒部１５５に比べて、ガス排出管１５０内のガスの流れ方向に直交する断面における断面係数や断面二次モーメントが小さく、曲げ剛性が小さい部位、すなわち屈曲変形しやすい部位とされている。
湾曲状円筒部１５５は、重量部１５６と変形部１５４とを連結する連結部として機能している。湾曲状円筒部１５５は、前上方に湾曲しているため、ガス排出管１５０の重心位置が変形部１５４よりも前方に位置している。
重量部１５６は、直線状円筒部１５２ａ，１５２ｂや湾曲状円筒部１５５に比べて単位長さあたりの質量が大きくなるように形成されている。
図３は、下端側取付部１５１を示す断面模式図である。図３（ａ）は、下端側取付部１５１が車体構造体１８０の取付板１８１に取り付けられる前の状態を示し、図３（ｂ）は、下端側取付部１５１が車体構造体１８０の取付板１８１に取り付けられた後の状態を示している。下端側取付部１５１は、円環状のフランジ１５１ａと円環状の係合突起１５１ｂとを有している。
フランジ１５１ａおよび係合突起１５１ｂは、それぞれ、直線状円筒部１５２ａの外径Ｄｏ１よりも大きい径となるように、直線状円筒部１５２ａから径方向外方に突出して設けられている。フランジ１５１ａと係合突起１５１ｂとは、車体構造体１８０の取付板１８１の肉厚とほぼ同じ寸法だけ離間しており、フランジ１５１ａと係合突起１５１ｂとの間が溝１５１ｃとされている。なお、フランジ１５１ａの下方に配置される係合突起１５１ｂは、下端側から上方に向かって徐々に外径が大きくなるテーパ状とされている。
車体構造体１８０の取付板１８１には、円形状の貫通孔である取付孔１８２が設けられ、この取付孔１８２にガス排出管１５０の下端側取付部１５１が挿入され、溝１５１ｃに取付孔１８２の開口周縁部が嵌合されることで、ガス排出管１５０が車体構造体１８０に取り付けられる。このように、ガス排出管１５０は、下端側取付部１５１のフランジ１５１ａと係合突起１５１ｂとによって取付孔１８２の開口周縁部を挟むようにして取り付けられ、車体構造体１８０によって支持されている。
図４は、上端側取付部１５７を前方から見た図である。上端側取付部１５７は、円環状のフランジ１５７ａと円環状の係合突起１５７ｂとを有している。上端側取付部１５７と重量部１５６の右側側面とは連結筒部１５７ｄにより連結されている。フランジ１５７ａと係合突起１５７ｂとは、蓄電装置１００のサイドカバー１２の肉厚とほぼ同じ寸法だけ離間しており、フランジ１５７ａと係合突起１５７ｂとの間が溝１５７ｃとされている。溝１５７ｃの底部の外径は、フランジ１５７ａや係合突起１５７ｂの外径よりも小さい。なお、フランジ１５７ａの右方に配置される係合突起１５７ｂは、右端側から左方に向かって徐々に外径が大きくなるテーパ状とされている。
サイドカバー１２のガス排出口１２ｇにガス排出管１５０の上端側取付部１５７が挿入され、溝１５７ｃにガス排出口１２ｇの開口周縁部が嵌合されることで、ガス排出管１５０が蓄電装置１００に取り付けられる。ガス排出管１５０は、上端側取付部１５７のフランジ１５７ａと係合突起１５７ｂとによってガス排出口１２ｇの開口周縁部を挟むようにして取り付けられる。
図５は、侵入防止機構部１５３を示す断面模式図である。図５（ａ）は、ガス排出管１５０の常態図すなわち侵入防止機構部１５３の非作動状態を示し、図５（ｂ）は、逆流防止時の状態すなわち侵入防止機構部１５３の作動状態を示している。侵入防止機構部１５３は、円筒形状の弁ケース１５３ｄと、非貫通である円筒形状の弁体１５３ｃと、弁ケース１５３ｄ内で弁体１５３ｃを流体の流れ方向に沿って移動可能に案内するガイド部材１５３ｅを有している。
弁ケース１５３ｄは、ガス排出管１５０に接続されて蓄電ケース２の内部と外部との間を連通するガス排出流路（流路)１５８を有する。弁ケース１５３ｄは、軸方向一方側の端部が蓄電ケース２の内部に連通し、軸方向他方側の端部が外部に連通している。ガス排出流路１５８は、弁ケース１５３ｄの軸方向に沿って設けられている。
弁体１５３ｃは、ガス排出流路１５８を閉塞する閉塞位置と開放する開放位置に選択的に配置可能に弁ケース１５３ｄに収容されている。弁体１５３ｃは、軸方向一方側に移動することによって閉塞位置に配置され、軸方向他方側に移動することによって開放位置に配置される。弁体１５３ｃは、蓄電ケース２の外部から侵入する流体によって開放位置から閉塞位置に移動される。ガイド部材１５３ｅは、弁ケース１５３ｄと弁体１５３ｃとの間に配置されて、弁体１５３ｃを弁ケース１５３ｄの軸方向に沿って閉塞位置と開放位置との間で往復移動可能に案内する。
弁ケース１５３ｄは、ロアーケース１５３ａとアッパーケース１５３ｂによって構成される。弁ケース１５３ｄは、弁ケース１５３ｄの軸方向一方側の端部であるアッパーケース１５３ｂが、軸方向他方側の端部であるロアーケース１５３ａよりも上方に配置され、本実施の形態では、軸方向が上下に延在するように、ほぼ鉛直に配置される。そして、ロアーケース１５３ａは、下側の直線状円筒部１５２ａに連通して接続され、アッパーケース１５３ｂは、上側の直線状円筒部１５２ｂに連通して接続される。
ロアーケース１５３ａは、直線状円筒部１５２ａに接続される小径部と、小径部から軸方向に離間する方向に移行するにしたがって漸次拡径されるテーパ部と、テーパ部に連続して一定径で軸方向に連続する大径部を有している。
アッパーケース１５３ｂは、直線状円筒部１５２ｂに接続される小径部と、小径部から軸方向に離間する方向に移行するにしたがって漸次拡径されるテーパ部と、テーパ部に連続して一定径で軸方向に連続する大径部を有している。アッパーケース１５３ｂは、ロアーケース１５３ａ側から見ると、ロアーケース１５３ａの大径部と同一径で連続する大径部と、大径部から漸次縮径されるテーパ部と、テーパ部に連続して一定径で軸方向に連続し、直線状円筒部１５２ｂに接続される小径部を有している。
ロアーケース１５３ａの小径部と、アッパーケース１５３ｂの小径部は互いに同一の内径を有している。ロアーケース１５３ａの大径部とアッパーケース１５３ｂの大径部は、互いに同一の内径を有している。弁ケース１５３ｄは、ロアーケース１５３ａの大径部とアッパーケース１５３ｂの大径部をつなぎ合わせて、ロアーケース１５３ａの上部にアッパーケース１５３ｂを連続して接続することによって組み立てられ、内部に一定の内径で軸方向に連続する弁室を形成する。
弁体１５３ｃは、弁ケース１５３ｄの弁室に収容されており、ガイド部材１５３ｅを介して弁ケース１５３ｄの内周面と常に接していることで、弁体１５３ｃの姿勢を保持している。すなわち、弁ケース１５３ｄの中心軸と弁体１５３ｃの中心軸とが一致していることで、弁体１５３ｃは軸方向のみ移動可能とされている。侵入防止機構部１５３の材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）である。
弁体１５３ｃは、ロアーケース１５３ａ及びアッパーケース１５３ｂの大径部よりも小径で且つロアーケース１５３ａ及びアッパーケース１５３ｂの小径部よりも大径の外径寸法と、弁ケース１５３ｄにより形成される弁室内でロアーケース１５３ａ側の領域からアッパーケース１５３ｂ側の領域に亘って延在しかつ軸方向に往復移動可能な軸方向長さを有している。弁体１５３ｃの上端部は、閉塞されており、凸球面形状の当接部を有している。
弁体１５３ｃは、上端部が閉塞された円筒形状を有しているので、弁ケース１５３ｄの弁室に下方から水等の流体が侵入してきた場合に、内部に空気が溜まり、浮力が発生する。そして、その空気の浮力により弁ケース１５３ｄの弁室内を上方に移動し、当接部がアッパーケース１５３ｂのテーパ部に接触して、弁ケース１５３ｄのガス排出流路１５８を閉塞する。一方、通常時は、自重によって弁室内の下方に位置し、当接部がアッパーケース１５３ｂのテーパ部から離間して、弁ケース１５３ｄのガス排出流路１５８を開放している。
本実施例では、弁ケース１５３ｄの下部に対して、弁ケース１５３ｄの軸方向に連続するように車体構造体１８０側の直線状円筒部１５２ａが接続されている。したがって、弁ケース１５３ｄの下部から弁ケース１５３ｄ内に流体が侵入した際に、弁ケース１５３ｄ内の弁体１５３ｃに直接外力を加えることができる。したがって、水等の液体だけでなく、弁ケース１５３ｄに流入する一定量の気体に対しても弁体１５３ｃを浮動させて、ガス排出流路１５８を塞ぐことができる。したがって、例えば気体に混じってダストが蓄電ケース２に流入するのを防ぐことができる。
ガイド部材１５３ｅは、弁ケース１５３ｄと弁体１５３ｃの少なくとも一方に設けられていればよく、本実施例では弁体１５３ｃに設けられている。ガイド部材１５３ｅは、弁体１５３ｃの円筒部の外周面から径方向外側に向かって放射状に突出して弁体１５３ｃの軸方向に沿って延在する複数の板状の外リブによって構成されている。ガイド部材１５３ｅの外リブは、互いに１２０度の角度間隔をあけて３枚が設けられているが、その枚数は３枚に限定されず、弁体１５３ｃを弁ケース１５３ｄの軸方向に移動可能に案内することができれば良く、例えば２枚、あるいは４枚以上でもよい。
ガイド部材１５３ｅの外リブの上端は、弁体１５３ｃが上方に移動した際にアッパーケース１５３ｂのテーパ部との干渉を避けるために、弁体１５３ｃの円筒部の上端よりも下側にオフセットした位置に配置されている。一方、ガイド部材１５３ｅの外リブの下端は、弁体１５３ｃが下方に移動した場合にロアーケース１５３ａのテーパ部に当接して常に開弁させておくように、弁体１５３ｃよりも下方に突出している。
ガイド部材１５３ｅの外リブは、上部と下部が径方向外側に突出しており、中間部が径方向内側に引っ込んだ形状を有している。ガイド部材１５３ｅの下部は、ロアーケース１５３ａの内周面に対向して当接し、ガイド部材１５３ｅの上部は、アッパーケース１５３ｂの内周面に対向して当接する。ガイド部材１５３ｅの中間部は、ロアーケース１５３ａとアッパーケース１５３ｂの接合部分から弁体１５３ｃの径方向中心に向かって離間した位置に配置される。そして、弁ケース１５３ｄ内を弁体１５３ｃが上下方向に移動した場合にガイド部材１５３ｅがロアーケース１５３ａとアッパーケース１５３ｂとの接合部分に接触して引っかかるのを防ぎ、弁体１５３ｃを円滑に移動させることができる。
図６は、ロアーケース１５３ａと弁体１５３ｃのみを、上方から見た図である。ロアーケース１５３ａの円筒内径と弁体１５３ｃの円筒外径の差分により弁ケース１５３ｄ内にはガス排出流路１５８が形成されている。このガス排出流路１５８の流路面積Ｄａは、略円筒状に形成された内径Ｄｉの流路面積以上であり（Ｄａ≧Ｄｉ）、排出流路の抵抗を抑えることができる。なお、ガイド部材を構成するリブは、図６に示すような板状に限定されることはなく、例えば図７に示すように、三角柱状の凸部からなるリブを有するガイド部材１５３ｇを設けてもよい。
本実施の形態では、侵入防止機構部１５３の内部に弁体１５３ｃが収容されている場合においても、ガス排出流路１５８は常に開放された状態にあり流路が確保されている。このため蓄電装置内部に発生した低圧力なガス、ミストの場合においても通過させることができ、所定位置まで円滑に導いて排出できる。
次に本実施の形態での侵入防止機構部の効果について説明する。上述のように、例えば自動車が冠水路等を走行して車体構造体１８０の周囲が水等の流体によって覆われている場合、下端側取付部１５１の下方からガス排出管１５０内に流体が侵入する。流体は、下端側取付部１５１から直線状円筒部１５２ａを通過し、侵入防止機構部１５３に到達する。
侵入防止機構部１５３に流体が到達した場合、弁体１５３ｃの円筒部の内部に溜まっている空気によって浮力が発生し、その浮力によって弁体１５３ｃが弁ケース１５３ｄ内を軸方向に沿って上方に移動する。そして、弁体１５３ｃの上端部がアッパーケース１５３ｂのテーパ部と当接し、ガス排出流路１５８を閉塞する。したがって、直線状円筒部１５２ａから侵入した流体をガス排出流路１５８で留まらせることができ、流体が侵入防止機構部１５３よりも蓄電ケース２側の直線状円筒部１５２ｂまで到達するのを防止できる。したがって、侵入防止機構部１５３により、ガス排出管１５０の流路を塞ぎ、蓄電装置１００の内部に流体が侵入するのを防ぐことができる。
そして、自動車が冠水路を脱出する等してガス排出流路１５８内に流体がなくなった場合、及び外力が除かれた場合には、弁体１５３ｃは自重によって下がり、自動復帰し、アッパーケース１５３ｂのテーパ部から離間し、開弁させる。したがって、ガス排出管１５０の流路を開放し、蓄電装置１００から排出されるガスを排出させることができる。
弁体１５３ｃが外力によって移動し排出流路を塞ぐか否か、すなわち侵入防止機構部１５３により流体の侵入防止ができるか否かは、弁体１５３ｃの材質、弁体１５３ｃの外径および内径からなる浮力、弁体１５３ｃの質量、ならびに、弁体１５３ｃとロアーケース１５３ａおよびアッパーケース１５３ｂよる摩擦抵抗等によって決定される。
このように、本実施の形態では、ガス排出流路１５８を確保し、かつ、弁体１５３ｃの浮力と外力によりガス排出流路１５８を塞ぎ、侵入防止ができるように、弁体１５３ｃの円筒部径、および、略円筒状に形成された内径Ｄｉ、弁体１５３ｃの質量が決定されている。
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。ガス排出管１５０は、外部からの流体の侵入を防ぐ侵入防止機構部１５３を有しており、侵入防止機構部１５３は、上下方向に軸が延在するように配置される弁ケース１５３ｄと、弁ケース１５３ｄの中に収容された弁体１５３ｃと、弁体１５３ｃを弁ケース１５３ｄの軸方向に沿ってのみ移動可能に案内するガイド部材１５３ｅを備えている。
そして、弁体１５３ｃの自重によって開弁しておき、外部から弁体１５３ｃに圧力が作用したとき、弁体１５３ｃを外部からの圧力によって浮動させる。その際、ガイド部材１５３ｅによって弁体１５３ｃを弁ケース１５３ｄの軸方向に案内し、閉弁させる。
したがって、弁ケース１５３ｄに流体が進入する方向や流体の勢いに影響を受けること無く、弁体１５３ｃを軸方向に案内して移動させて閉弁し、ガス排出流路１５８を確実に塞ぐことができる。したがって、外部から流体の侵入がある場所においても、蓄電装置１００の収納位置やガス排出管１５０の取り付け位置を制限することがなく、種々の場所に配置することが可能である。
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
上述した実施例では、ガイド部材１５３ｅを弁体１５３ｃに設けた構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。ガイド部材は、弁体１５３ｃと弁ケース１５３ｄの少なくとも一方に設けられていれば良い。
図８は、変形例に係る侵入防止機構部を示す図である。例えば、図８に示すように、ガイド部材１５３ｆを弁ケース１５３ｄに設けることもできる。図８に示す構造の場合、弁体１５３ｃは、マスが小さい簡素な形状にすることができる。
ガイド部材１５３ｆは、弁ケース１５３ｄの内周面から中心軸に向かって突出する板状の内リブによって構成されている。内リブは、周方向に所定間隔をおいて複数枚が設けられている。弁体１５３ｃは、円筒部を有しており、円筒部の外周面が弁ケース１５３ｄに設けたガイド部材１５３ｆの内リブに当接することによって弁ケース１５３ｄの弁室内を軸方向に沿ってのみ上下に往復移動可能に案内される。
（変形例２）
上述した実施例では、弁体１５３ｃの円筒部の上端部がアッパーケース１５３ｂのテーパ部に接触して弁室を閉塞する構造について説明したが、円筒部の上端部は凸球面形状の当接部を有しており、テーパ部に対して線接触となる。したがって、より確実に塞ぐために、面接触となる構成としても良い。
図９は、変形例に係る侵入防止機構部の要部を拡大した断面模式図である。図９（ａ）は、ガス排出管１５０の常態図すなわち侵入防止機構部１５３の非作動状態を示し、図９（ｂ）は、逆流防止時の状態すなわち侵入防止機構部１５３の作動状態を示している。
アッパーケース１５３ｂは、テーパ部の代わりに、軸方向に直交する方向に広がる平面部１５３ｈを有している。弁体１５３ｃは、上端部から径方向外側に突出して周状に連続し平面部１５３ｈに対向するフランジ部１５３ｉを有している。
侵入防止機構部１５３の非作動状態では、図９（ａ）に示すように、弁体１５３ｃが自重により下方に移動しており、アッパーケース１５３ｂの平面部１５３ｈと弁体１５３ｃのフランジ部１５３ｉとの間は離れており、ガス排出流路１５８は開放されている。一方、侵入防止機構部１５３の作動状態では、図９（ｂ）に示すように、弁体１５３ｃが浮上して上方に移動し、アッパーケース１５３ｂの平面部１５３ｈと弁体１５３ｃのフランジ部１５３ｉとが接面してガス排出流路１５８は閉塞されている。
したがって、アッパーケース１５３ｂの平面部１５３ｈと弁体１５３ｃのフランジ部１５３ｉとを面接触させることができ、上述の実施例よりも接触面積を大きくすることができる。したがって、排気経路を確実に塞ぐことができ、流体の蓄電ケース２への流入を防止できる。
（変形例３）
図１０は、他の変形例に係る侵入防止機構部を示す図である。上述した実施例では、弁体１５３ｃが自重により弁ケース１５３ｄの下方に配置される場合について説明したが、付勢手段を設けて弁体１５３ｃを下方に付勢する構成としても良い。付勢手段には、弁体１５３ｃが浮力により上方に移動するのを妨げない程度の付勢力を有するスプリング１５３ｊを用いることができる。
スプリング１５３ｊは、例えばアッパーケース１５３ｂの平面部１５３ｈと弁体１５３ｃのガイド部材１５３ｅとの間に介在されており、弁体１５３を弁ケース１５３ｄの軸方向一方側である上方から軸方向他方側である下方に向かって付勢している。アッパーケース１５３ｂは、平面部１５３ｈからケース内に向かって軸方向に突出する円筒部１５３ｋを有している。円筒部１５３ｋは、先端側に移行するにしたがって内径が大きくなるテーパ状の内周面を有しており、弁体１５３ｃの上端部が当接することによって閉塞される。
かかる構成によれば、通常時はスプリング１５３ｊの付勢力によって弁体１５３ｃを開放位置に保持しておくことができる。したがって、例えば蓄電装置１００が車両に搭載されている場合には、走行中の振動によって弁体１５３ｃが音を発生させたり、疲労破壊するのを防ぐことができる。そして、弁ケース１５３ｄの下方から流体が侵入してきた場合には、弁体１５３ｃは、浮力によってスプリング１５３ｊの付勢力に抗して上方に移動し、閉塞位置に配置され、弁体１５３ｃの上端部が円筒部１５３ｋのテーパ状の内周面と当接して、ガス排出流路１５８を閉塞し、流体の侵入を防ぐことができる。
上述した実施の形態では、侵入防止機構部１５３に加わる外力入力位置を弁ケース１５３ｄの下方に設けて、弁体１５３ｃに直接外力が加わるようにすることで流入する一定量の気体に対しても弁体１５３ｃが浮動する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。つまり、侵入防止機構部１５３の弁ケース１５３ｄの側面に穴を設け、侵入防止機構部１５３に流入する液体に対して弁体１５３ｃに浮力を発生させるようにし、逆流防止としてもよい。
また、上述した実施の形態では、侵入防止機構部１５３を上下方向に延在するように垂直に保持した場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。侵入防止機構部１５３は、蓄電ケース２側の端部が車体構造体１８０側の端部よりも上方に配置されていれば良く、弁ケース１５３ｄが斜めに配置されてもよい。
そして、上述した実施の形態では、侵入防止機構部１５３を３部品の樹脂からなる構成の例として説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば弁体１５３ｃと管の接触する面をゴムやスポンジなどの材料を用いて、接触音を低減させてもよい。また円筒部を１部品として構成数を低減してもよい。
そして、上述した実施の形態では、リチウムイオン二次電池を蓄電素子の一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。さらに、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタを蓄電素子とした場合にも本発明を適用できる。
また、上述した実施の形態では、電気自動車に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、これに限定されない。他の電動車両、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両の車両用電源装置を構成する蓄電装置にも本発明を適用できる。
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
２ 蓄電ケース
１００ 蓄電装置
１５０ ガス排出管
１５１ 下端側取付部
１５３ 侵入防止機構部
１５３ａ ロアーケース
１５３ｂ アッパーケース
１５３ｃ 弁体
１５３ｄ 弁ケース
１５３ｅ，１５３ｇ ガイド部材（外リブ）
１５３ｆ ガイド部材（内リブ）
１５３ｈ 平面部
１５３ｉ フランジ部
１５３ｊ スプリング(付勢手段)
１５８ ガス排出流路
１８０ 車体構造体
１８１ 取付板

Claims (9)

  1. 電池セルを収容した蓄電ケースと、該蓄電ケースの内部と外部との間を連通するガス排出管と、前記ガス排出管を通過して前記蓄電ケースの外部から内部に流体が侵入するのを防止する侵入防止機構部と、を有する蓄電装置であって、
    前記侵入防止機構部は、
    前記ガス排出管に接続されて前記蓄電ケースの内部と外部との間を連通する流路を有する弁ケースと、
    該弁ケースに収容されて前記流路を閉塞する閉塞位置と前記流路を開放する開放位置に選択的に移動可能な弁体と、
    該弁体を前記流体の流れ方向に沿って移動可能に案内するガイド部材と、を備えることを特徴とする蓄電装置。
  2. 前記弁ケースは、円筒形状を有しており、軸方向一方側の端部が前記蓄電ケースの内部に連通し、軸方向他方側の端部が前記蓄電ケースの外部に連通し、前記流路が前記弁ケースの軸方向に沿って設けられ、
    前記弁体は、前記軸方向一方側に移動することによって前記閉塞位置に配置され、前記軸方向他方側に移動することによって前記開放位置に配置され、
    前記ガイド部材は、前記弁ケースと前記弁体の少なくとも一方に設けられており、前記弁体を前記弁ケースの軸方向に沿って移動可能に案内することを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 前記弁ケースと前記弁体との間の流路面積が、前記ガス排出管の流路面積以上であることを特徴とする請求項２に記載の蓄電装置。
  4. 前記弁ケースは、前記軸方向一方側の端部が前記軸方向他方側の端部よりも上方に配置され、
    前記弁体は、前記弁ケースに前記軸方向他方側の端部から流体が侵入してきた場合に、浮力により上方に移動して前記閉塞位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載の蓄電装置。
  5. 前記弁体を前記弁ケースの軸方向一方側から軸方向他方側に向かって付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項４に記載の蓄電装置。
  6. 前記弁ケースは、前記軸方向一方側の端部が漸次縮径されるテーパ部を有しており、
    前記弁体は、前記閉塞位置で前記弁ケースのテーパ部に当接して前記流路を閉塞する凸球面形状の当接部を有することを特徴とする請求項５に記載の蓄電装置。
  7. 前記弁ケースは、前記軸方向一方側の端部が前記軸方向に直交する方向に広がる平面部を有しており、
    前記弁体は、前記閉塞位置で前記弁ケースの平面部に接面して前記流路を閉塞するフランジ部を有することを特徴とする請求項５に記載の蓄電装置。
  8. 前記弁体は、円筒形状を有し、
    前記ガイド部材は、前記弁体の外周面から径方向外側に向かって放射状に突出する複数の外リブと、前記弁ケースの内周面から径方向中心に向かって突出して周方向に所定間隔をおいて設けられる複数の内リブの少なくとも一方を有することを特徴とする請求項４に記載の蓄電装置。
  9. 前記弁ケースは、ロアーケースと、該ロアーケースの上部に連続して接続されるアッパーケースとを有し、
    前記弁体は、前記ロアーケースから前記アッパーケースに亘って延在する長さを有し、
    前記ガイド部材は、前記弁体の外周面から径方向外側に向かって放射状に突出する複数の外リブを有し、
    該外リブは、前記ロアーケースに当接する下部と、前記アッパーケースに当接する上部と、前記ロアーケースと前記アッパーケースとの接合部分から前記弁体の径方向中心に向かって離間した位置に配置される中間部とを有することを特徴とする請求項４に記載の蓄電装置。
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