WO2022064856A1 - 電池パックおよび電池パックからガスを排出する機能を有する器具 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a battery pack and a device having a function of discharging gas from the battery pack.
- a plurality of non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion batteries are electrically connected and may be used in the form of a battery pack housed in a case. If there is an abnormality in the battery in this battery pack, a large amount of high-temperature flammable gas may be generated from the battery. If this gas is not properly discharged to the outside of the battery pack, the internal pressure of the battery pack may increase and the battery pack case may be damaged. Generally, it is required to make the battery pack case a sealed structure to prevent water and dust from entering the inside of the battery pack, but if a battery abnormality occurs and the internal pressure of the case rises, gas is promptly gas. Needs to be discharged to the outside.
- Patent Document 1 discloses a charger that opens a vent hole of a battery pack when the battery pack is charged.
- An object of the present disclosure is to provide a means for smoothly and safely discharging gas from a battery pack when an abnormality occurs in the battery and the internal pressure of the battery pack rises.
- the battery pack of the present disclosure includes a plurality of batteries and a case for accommodating the plurality of batteries, and the case has a discharge hole formed through the case and a bottom so as to surround the discharge hole inside the case.
- the partition wall has a vent hole forming a gas discharge path together with the discharge hole, and the sealing member is configured to move inward and open the discharge hole when pressed from the outside of the case. ing.
- the device having the gas discharge function of the present disclosure is applied to a battery pack including a plurality of batteries and a case provided with a discharge hole and a sealing member for closing the discharge holes and accommodating the plurality of batteries, and the battery pack is mounted on the battery pack.
- gas can be smoothly and safely discharged from the battery pack when an abnormality occurs in the battery and the internal pressure of the battery pack rises.
- FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of the battery pack in FIG. 1. It is sectional drawing which shows a part when the charger of this disclosure operates a discharge mechanism of a battery pack. It is sectional drawing which shows a part when the battery pack of this disclosure is placed on an electric device.
- FIG. 1 is an external view of the battery pack 10 according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
- the battery pack 10 includes a plurality of batteries 50 and a case 90.
- the case 90 has a case body 20 for accommodating a plurality of batteries 50, a case lid 30 for closing an opening of the case body 20, and a case bottom 40.
- the case 90 has a structure in which each opening of the case body 20 formed in the shape of a square cylinder is closed by the case lid 30 and the case bottom 40, respectively, and the internal space is sealed. Therefore, water and dust do not enter the inside of the case 90.
- the case lid 30 side of the case 90 is on the top
- the case bottom 40 side is on the bottom
- the direction in which the case lid 30, the case body 20, and the case bottom 40 are lined up is the vertical direction.
- the plurality of batteries 50 are electrically connected to each other to form an assembled battery.
- the assembled battery has, for example, a structure in which a plurality of battery groups in which a plurality of batteries 50 are connected in parallel are connected in series, and is configured to output a voltage suitable for the device to be used.
- the battery 50 is, for example, a cylindrical battery. Although a cylindrical battery is illustrated as the battery 50 in FIG. 2, the battery is not limited to the cylindrical battery, and may be a square battery, a laminated battery, or the like. Further, the battery 50 may be a water-based battery or a non-water-based battery. An example of a non-aqueous battery is a lithium ion battery.
- the battery 50 is a cylindrical battery having a bottomed cylindrical outer can and a sealing body that closes the opening of the outer can.
- an insulating gasket is provided between the outer can and the sealing body.
- the sealing body is generally a positive electrode terminal and the outer can is a negative electrode terminal.
- the sealing body is provided with an exhaust valve for discharging gas when an abnormality occurs in the battery 50 and the internal pressure rises.
- the exhaust valve may be provided at the bottom of the outer can.
- the plurality of batteries 50 are housed in the holder 51 in the case 90.
- the holder 51 fixes the arrangement of the battery 50 and maintains the form of the assembled battery.
- the battery pack 10 includes, for example, a terminal board for electrically connecting a plurality of batteries 50.
- the terminal board includes a positive electrode side terminal board that is electrically connected to the sealing body that is the positive electrode terminal of each battery 50 and a negative electrode side terminal board that is electrically connected to the outer can that is the negative electrode terminal of each battery 50. included.
- the terminal board may be integrated with the holder 51.
- the case 90 is provided with an external terminal (not shown) electrically connected to each battery 50.
- the external terminal is provided on the bottom 40 of the case, for example, and is used as a terminal for supplying a DC voltage when the battery pack 10 is mounted and incorporated into a device to be used.
- the external terminal is also used when charging the battery pack 10 (battery 50).
- the gas discharge function of the battery pack 10 will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 2.
- the case 90 constituting the battery pack 10 has a case main body 20, a case lid 30, and a case bottom 40, and is formed in a rectangular parallelepiped shape long in the vertical direction.
- the case 90 may be made of resin or metal.
- the case body 20 is formed in a square cylinder shape with both upper and lower ends open.
- the case 90 has a structure in which the opening on the upper end side of the case body 20 is closed by the case lid 30, and the opening on the lower end side is closed by the case bottom 40.
- the plurality of batteries 50 are arranged with the sealing body facing the case lid 30, but the number and arrangement of the batteries are limited to those illustrated in FIG. Not done.
- the case bottom 40 is formed with a discharge hole 41 that penetrates the case bottom 40.
- the discharge hole 41 is, for example, a circular hole.
- a bottomed cylindrical partition wall 44 is formed in the direction of the case body 20 so as to surround the discharge hole 41.
- a spring (urging member) 42 and a sealing member 43 are housed in the partition wall 44.
- the spring 42 presses the sealing member 43 toward the discharge hole 41.
- the sealing member 43 has the same shape as the discharge hole 41 in a plan view and is slightly larger, and closes the discharge hole 41.
- a ventilation hole 45 is formed at a position above the sealing member 43 in the upward direction of the partition wall 44 from the discharge hole 41.
- the spring 42 urges the sealing member 43 so as to close the discharge hole 41 in a normal state, and prevents gas from being discharged from the case bottom 40.
- the sealing member 43 can be pushed in from the outside against the elastic force of the spring 42. When the sealing member 43 is pushed beyond the position of the ventilation hole 45, the discharge hole 41 is opened and a gas discharge path is formed together with the ventilation hole 45.
- a battery pack 10 that maintains a sealed state in a normal state and can form a gas discharging means by pressing from the outside.
- the sizes of the discharge holes 41 and the ventilation holes 45 are determined so that the gas discharge state is appropriate.
- the gas discharge rate is determined by the pressure of the case 90 and the opening areas of the discharge holes 41 and the ventilation holes 45. Since the discharged gas contains a flammable component, it is necessary to prevent ignition when the gas is discharged from the case 90. As a result of the study by the present inventors, it has been found that the gas discharge rate is an important factor in suppressing ignition, and that the ignition suppressing effect becomes higher when a predetermined threshold value is exceeded. Therefore, it is preferable to set the opening areas of the discharge holes 41 and the ventilation holes 45 so that the gas discharge rate exceeds this threshold value.
- the discharge hole 41 is an opening for receiving a pressing portion from the outside, it is preferable to adjust the opening area of the ventilation hole 45.
- the discharge speed can be set by appropriately setting the discharge area of the ventilation hole 45.
- the ventilation hole 45 may be formed as a part of the partition wall 44 as a mesh structure.
- the mesh structure means a structure having a grid-like or mesh-like structure and having fine line-like partitions arranged periodically.
- the gap between each fine line partition serves as an opening for gas discharge.
- the width of the partition is smaller than the width of the opening, and the aperture ratio (total area of the openings) of the mesh structure is set to be larger than 50%.
- the mesh structure is preferably made of metal.
- the ventilation holes 45 By forming the ventilation holes 45 with a mesh structure, sparks can be easily trapped while ensuring smooth gas discharge performance. When sparks are efficiently trapped by the mesh structure, the effect of suppressing ignition is further enhanced.
- FIG. 1 shows a charger 60 for charging the battery pack 10.
- the charger 60 includes a pedestal 61 for mounting the battery pack 10 and a connection terminal 67 for connecting to the charging terminal of the battery pack 10.
- the pedestal 61 serves as a pedestal on which the battery pack 10 is placed during charging.
- the pedestal 61 is provided with a gas introduction hole 62.
- a discharge duct 64 which is connected to the gas introduction hole 62, passes through the inside of the charger 60, and has an opening to the outside is provided.
- the pedestal 61 preferably has a shape corresponding to the bottom surface of the case bottom 40 of the battery pack 10. By forming in this way, when the battery pack 10 is placed, gas is smoothly discharged from the gas introduction hole 62 described below without forming a gap between the case bottom 40 and the pedestal 61. Will be possible.
- the gas introduction hole 62 overlaps with the discharge hole 41 of the battery pack 10, introduces the gas discharged from the gas discharge path of the battery pack 10, and guides the gas to the discharge duct 64.
- the discharge duct 64 discharges the gas guided from the gas introduction hole 62 to the outside of the charger 60.
- the opening 66 is provided on the side surface of the charger 60.
- the openings 66 may be provided on both opposing sides of the charger 60, or may be on only one side.
- a pressing portion 63 for pushing up the sealing member 43 of the battery pack 10 protrudes toward the battery pack 10 above the surface of the pedestal 61.
- the pressing portion 63 extends from the discharge duct 64 through the gas introduction hole 62 and penetrates to the surface of the pedestal 61.
- the configuration of the pressing portion 63 is not limited to this, and the pressing portion 63 protruding toward the battery pack 10 may be configured in the gas introduction hole 62.
- the charger 60 opens the gas discharge path of the battery pack 10 when the battery pack 10 is placed on the charger 60, and gas is discharged by the path as shown by the arrow in FIG. It is possible to discharge to the outside of the charger 60. As a result, the generated gas does not stay in the gap between the battery pack and the charger, and there is no risk of ignition.
- a fire extinguishing agent 65 may be installed in the discharge duct 64.
- the location where the fire extinguishing agent 65 is installed is preferably near the opening 66.
- a fire extinguishing agent composed of hydrogen carbonates or phosphates can be considered.
- the discharge duct 64 may be provided with a mesh-like flame-extinguishing structure at the opening 66.
- the mesh structure is preferably made of metal.
- sparks can be easily trapped while ensuring smooth gas discharge performance. When sparks are efficiently trapped by the mesh structure, the effect of suppressing ignition is further enhanced.
- the flame extinguishing structure is provided in one of the openings 66 of the discharge duct 64 in FIG. 3, it may be provided in both openings 66. Further, it may be provided in the discharge duct 64, or may be provided at a plurality of places.
- FIG. 4 shows a case where the battery pack 10 is installed in the electric device 80 in which the battery pack 10 is used, and is a cross-sectional view including the electric device 80 and the gas discharge mechanism of the battery pack 10.
- the gas discharge mechanism of the battery pack 10 is not operating when it is installed in the electric device 80. Therefore, as shown in FIG. 4, the sealing member 43 closes the discharge hole 41, and the battery pack 10 maintains the sealed state.
- An abnormality may occur in the battery pack 10 due to an abnormality in the electric device 80 or the influence of the ambient temperature, and the internal pressure of the battery pack 10 may increase.
- the sealing member 43 which is a gas discharge mechanism provided in the battery pack 10, can be pushed up to discharge the gas generated inside the battery pack 10 to the outside.
- the pressing portion that pushes up the sealing member 43 is usually housed inside the electric device 80, and it is preferable to configure it in a movable manner that appears when an abnormality in the battery pack 10 is detected.
- This configuration is not particularly limited.
- the temperature of the battery pack 10 is measured by the electric device 80, and when the temperature exceeds a predetermined range, it is detected as an abnormality.
- the temperature of the battery pack 10 can be estimated by measuring the temperature of the surface outside the case or the temperature at another place. Further, the abnormality of the battery pack 10 can also be detected by detecting the output voltage of the battery pack 10 or the like.
- the appearance of the battery pack is a rectangular parallelepiped, but the appearance is not limited to this, and may be cylindrical, and other shapes are not excluded.
- each side surface of the rectangular parallelepiped has substantially the same shape, the size and shape of the adjacent surfaces may be different.
- the ratio of the dimensions of the case lid and the case body is not limited to that disclosed in the drawings.
- protrusions, dents, handles, terminals, etc. may be provided around it, but it is within the range that does not affect the operation of the discharge mechanism described in this disclosure. It does not affect the operation of the discharge mechanism of the present embodiment.
- the battery pack according to the present disclosure can be used as a power supply component for electronic devices.
- battery packs for notebook computers battery packs for cleaners, battery packs for power tools, and the like. It can also be applied to the battery of a bicycle with electric assist. Other than those listed here, it can be applied as long as the battery pack is used.
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Abstract
複数の電池(50)と、排出孔(41)および排出孔(41)を塞ぐ封止部材(43)が設けられ、複数の電池(50)を収容するケース(90)とを備える電池パック(10)に適用されるケース(90)からガスを排出する機能を有する器具は、電池パックが載置される台座(61)と、台座(61)に形成された孔であって、電池パックの排出孔(41)と重なる位置に形成されたガス導入孔(41)と、台座(61)に形成された通気経路であって、ガス導入孔(41)と連通し、電池パック(10)から排出されるガスを器具外部に導くための排出ダクト(64)と、ガス導入孔(61)から突出して、電池パック(10)の封止部材(43)を押圧する押圧部(63)を備える。
Description
本開示は、電池パックおよび電池パックからガスを排出する機能を有する器具に関する。
リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池は、複数個が電気的に接続され、ケースに収容された電池パックの形態で使用される場合がある。この電池パック内の電池に異常があった場合、電池から多量の高温の可燃性ガスが発生する可能性がある。このガスを電池パック外に適切に排出しなければ、電池パックの内圧が上昇して電池パックケースが破損するおそれがある。一般的には、電池パック内部への水や粉塵の侵入を防ぐために電池パックケースを密閉構造にすることが求められるが、電池の異常が発生してケースの内圧が上昇した場合、速やかにガスを外部に排出する必要がある。
電池の異常は、充電器に取り付けられた充電中に発生することが多い。例えば、特許文献1には、電池パックの充電の際に、電池パックの通気孔を開放状態にする充電器が開示されている。
しかし、特許文献1の充電器においては、電池パックから排出されたガスは、電池パックと充電器の隙間の空間に滞留し、電池パックからのガスがスムーズに排出されないことが想定される。また、電池パックと充電器の隙間の空間には、充電用の電極接点が存在している。ガスが勢いよく排出された場合に、接点の接触不良が発生する可能性があり、発生ガスは可燃性であるので、場合によっては着火して発火するおそれがある。
本開示の目的は、電池に異常が発生して電池パックの内圧が上昇したときに、電池パックからガスをスムーズかつ安全に排出できる手段を提供することである。
本開示の電池パックは、複数の電池と、複数の電池を収容するケースとを備え、ケースは、ケースを貫通して形成された排出孔と、ケースの内部において排出孔を囲むように有底筒状に形成された隔壁と、隔壁の筒内に設けられ、排出孔を塞ぐ封止部材と、隔壁の筒内に設けられ、封止部材を排出孔の方向に付勢する付勢部材とを有し、隔壁は、排出孔とともにガス排出経路を形成する通気孔を有し、封止部材は、ケースの外側から押圧されたときに内側に移動して排出孔を開放するように構成されている。
本開示のガス排出機能を有する器具は、複数の電池と、排出孔および排出孔を塞ぐ封止部材が設けられ、複数の電池を収容するケースとを備える電池パックに適用され、電池パックが載置される台座と、台座に形成された孔であって、電池パックの排出孔と重なる位置に形成されたガス導入孔と、台座に形成された通気経路であって、ガス導入孔と連通し、電池パックから排出されるガスを器具外部に導くための排出ダクトと、ガス導入孔から突出して、電池パックの封止部材を押圧する押圧部を備える。
本開示に係る電池パックおよびガス排出機能を有する器具によれば、電池に異常が発生して電池パックの内圧が上昇したときに、電池パックからガスをスムーズかつ安全に排出できる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、方向、数値等は、本開示の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができる。
(第1実施形態)
図1は、本開示の第1実施形態に係る電池パック10の外観図である。図2は、図1中のAA線断面図である。図1および図2に示すように、電池パック10は、複数の電池50と、ケース90とを備える。ケース90は、複数の電池50を収容するケース本体20と、ケース本体20の開口部を塞ぐケース蓋30とケース底40を有する。ケース90は、角筒状に形成されたケース本体20の各開口部が、ケース蓋30とケース底40によりそれぞれ閉じられ、内部空間が密閉された構造を有する。このため、ケース90内部に水や粉塵が侵入しないようになっている。以下では、説明の便宜上、ケース90のケース蓋30側を上、ケース底40側を下とし、ケース蓋30、ケース本体20、およびケース底40が並ぶ方向を上下方向とする。
図1は、本開示の第1実施形態に係る電池パック10の外観図である。図2は、図1中のAA線断面図である。図1および図2に示すように、電池パック10は、複数の電池50と、ケース90とを備える。ケース90は、複数の電池50を収容するケース本体20と、ケース本体20の開口部を塞ぐケース蓋30とケース底40を有する。ケース90は、角筒状に形成されたケース本体20の各開口部が、ケース蓋30とケース底40によりそれぞれ閉じられ、内部空間が密閉された構造を有する。このため、ケース90内部に水や粉塵が侵入しないようになっている。以下では、説明の便宜上、ケース90のケース蓋30側を上、ケース底40側を下とし、ケース蓋30、ケース本体20、およびケース底40が並ぶ方向を上下方向とする。
複数の電池50は、互いに電気的に接続されて、組電池を構成している。組電池は、例えば、複数の電池50が並列接続されてなる電池群が複数個直列に接続された構造を有し、使用する機器に適した電圧を出力するように構成されている。電池50は、例えば円筒形電池である。なお、図2では電池50として円筒形電池を例示しているが、電池は円筒形電池に限定されず、角形電池、ラミネート電池等であってもよい。また、電池50は、水系電池であってもよく、非水系電池であってもよい。非水系電池の一例としては、リチウムイオン電池が挙げられる。
電池50は、有底円筒状の外装缶と、外装缶の開口部を塞ぐ封口体とを有する円筒形電池である。また、外装缶と封口体の間には、絶縁性のガスケットが設けられている。円筒形電池では、一般的に、封口体が正極端子、外装缶が負極端子となる。封口体には、電池50に異常が発生して内圧が上昇したときにガスを排出するための排気弁が設けられている。なお、排気弁は、外装缶の底に設けられていてもよい。
複数の電池50は、ケース90内においてホルダー51に収容されている。ホルダー51は、電池50の配置を固定し、組電池の形態を維持する。また、電池パック10は、例えば、複数の電池50を電気的に接続する端子板を備える。端子板には、各電池50の正極端子である封口体と電気的に接続される正極側端子板と、各電池50の負極端子である外装缶と電気的に接続される負極側端子板が含まれる。端子板は、ホルダー51と一体化されていてもよい。
ケース90には、各電池50と電気的に接続された外部端子(図示せず)が設けられている。外部端子は、例えば、ケース底40に設けられ、電池パック10を搭載して使用する機器に組み込まれた際に直流電圧を供給する端子として使用される。また、外部端子は、電池パック10(電池50)を充電する際にも使用される。
図1~図2を参照して、電池パック10のガス排出機能について詳説する。
図1~図2に示すように、電池パック10を構成するケース90は、ケース本体20と、ケース蓋30とケース底40を有し、上下方向に長い直方体状に形成されている。ケース90は、樹脂製であってもよく、金属製であってもよい。ケース本体20は、上述のように、上下両端が開口した角筒状に形成されている。ケース90は、ケース本体20の上端側の開口部がケース蓋30で塞がれ、下端側の開口部がケース底40で塞がれた構造を有する。密閉されたケース本体20の内部空間において、複数の電池50は封口体がケース蓋30の方向を向いた状態で配置されているが、電池の数、配置等は図2に例示するものに限定されない。
ケース底40には、ケース底40を貫通する排出孔41が形成されている。排出孔41は、例えば円形の孔である。ケース底40の内部で、ケース本体20の方向に、排出孔41を囲むように、有底円筒状の隔壁44が形成されている。隔壁44には、バネ(付勢部材)42と封止部材43が収納されている。バネ42は、封止部材43を排出孔41の方向に押し付けている。封止部材43は、平面視が排出孔41と同形状でやや大きく、排出孔41を塞いでいる。隔壁44には、封止部材43が押し付けられた状態において、排出孔41から隔壁44の上方向で、封止部材43より上の位置に通気孔45が形成されている。
ケース底40は、通常の状態でバネ42が、排出孔41を塞ぐように封止部材43を付勢しており、ケース底40からのガス排出を防いでいる。
封止部材43は、バネ42の弾性力に逆らって、外部から押し込むことが可能である。封止部材43が、通気孔45の位置を超えて押し込まれることで、排出孔41が開放され、通気孔45とともにガス排出経路が形成される。
以上より、通常状態では密閉状態を維持しており、外部からの押圧によって、ガス排出手段を形成可能な電池パック10となっている。
排出孔41及び通気孔45の大きさは、ガスの排出状態が適切となるように決められる。ガスの排出速度は、ケース90の圧力、排出孔41および通気孔45の開口面積によって決まる。なお、排出されるガスには可燃性成分が含まれるため、ガスがケース90から排出されたときに発火を防止する必要がある。本発明者らの検討の結果、ガスの排出速度は発火を抑制する上で重要なファクターであり、所定の閾値を超えると発火抑制効果が高くなることが分かっている。このため、ガスの排出速度がこの閾値を超えるように、排出孔41と通気孔45の開口面積を設定することが好ましい。
本実施形態の電池パック10においては、後述するように、排出孔41は外部からの押圧部を受けいれる開口であるため、通気孔45の開口面積を調整することが好適である。通気孔45の排出面積を適度に設定することで、排出速度の設定が可能である。
通気孔45は、隔壁44の一部をメッシュ構造として形成してもよい。メッシュ構造とは、格子状ないし網目状の構造であって、周期的に並んだ細線状の仕切りを有する構造を意味する。なお、各細線状の仕切りの間隙がガス排出のための開口となる。例えば、仕切りの幅は当該開口の幅よりも小さく、メッシュ構造の開口率(開口の総面積)は50%より大きく設定される。また、メッシュ構造は金属で構成されることが好ましい。
通気孔45をメッシュ構造で形成することで、スムーズなガスの排出性能を確保しつつ、火花を容易にトラップすることができる。メッシュ構造により火花が効率良くトラップされると、発火の抑制効果がさらに高くなる。
(第2実施形態)
次に、図1および図3を参照して、電池パックのガスを排出する機能を有する器具について説明する。本実施形態では、器具の例として、電池パックの充電器である場合について説明する。
次に、図1および図3を参照して、電池パックのガスを排出する機能を有する器具について説明する。本実施形態では、器具の例として、電池パックの充電器である場合について説明する。
図1は、電池パック10を充電するための充電器60を示している。充電器60は電池パック10を載置するための台座61と、電池パック10の充電端子に接続するための接続端子67を備えている。
台座61は、充電時に電池パック10を載置するための台となる。台座61には、ガス導入孔62が設けられている。台座61の下部には、ガス導入孔62と繋がり、充電器60の内部を通り、外部へ開口を有する排出ダクト64が設けられている。
台座61は、電池パック10のケース底40の底面に対応した形状とすることが好ましい。このように形成することで、電池パック10を載置したときに、ケース底40と台座61の間に隙間を形成することなく、次に説明するガス導入孔62からガスをスムーズに排出することが可能になる。
ガス導入孔62は、電池パック10を載置したとき、電池パック10の排出孔41と重なり、電池パック10のガス排出経路から排出されるガスを導入し、排出ダクト64へと導く。
排出ダクト64は、ガス導入孔62から導かれたガスを充電器60の外部へ排出する。本実施形態では、充電器60の側面に開口部66を設けている。開口部66は充電器60の対抗する側面の両方に設けてもよいし、片方の側面だけでもよい。
ガス導入孔62からは、電池パック10の封止部材43を押し上げるための押圧部63が、台座61の表面より上方で、電池パック10側へ突出している。本実施形態においては、押圧部63は、排出ダクト64からガス導入孔62を介して延出し、台座61の表面へ貫通している。しかし、押圧部63の構成は、これに限定されるものではなく、ガス導入孔62に、電池パック10側へ突出する押圧部63を構成するようにしてもよい。
充電器60は、上述の構成を有することにより、充電器60に電池パック10が載置されたとき、電池パック10が有するガス排出経路を開き、図3の矢印で示すような経路でガスを充電器60の外部へ排出することが可能である。これにより、発生ガスは電池パックと充電器の隙間に滞留することがなく、発火のおそれもない。
排出ダクト64には、消火剤65を設置するようにしてもよい。消火剤65の設置箇所は、開口部66の近くが好ましい。これによって、ガスが発火した場合でも速やかに消火でき、火が電池パック10内へ伝搬するのを防ぐことができる。消火剤65の例としては、炭酸水素塩類或いはリン酸塩類から成る消火剤が考えられる。
排出ダクト64には、開口部66にメッシュ状の消炎構造を設けてもよい。メッシュ構造は金属で構成されることが好ましい。排出ダクト64にメッシュ状の消炎構造を設けることで、スムーズなガスの排出性能を確保しつつ、火花を容易にトラップすることができる。メッシュ構造により火花が効率良くトラップされると、発火の抑制効果がさらに高くなる。尚、図3では、消炎構造は排出ダクト64の開口部66の一方に設けているが、両方の開口部66に設けてもよい。また、排出ダクト64の中に設けてもよく、複数箇所設けてもよい。
(その他の応用例)
図4を参照して、その他の応用例について説明する。図4は、電池パック10が使用される電気機器80に設置された場合を示し、電気機器80と電池パック10のガス排出機構を含む断面図である。
図4を参照して、その他の応用例について説明する。図4は、電池パック10が使用される電気機器80に設置された場合を示し、電気機器80と電池パック10のガス排出機構を含む断面図である。
電気機器80に設置された状態では、通常、電池パック10のガス排出機構は作動していない。このため、図4に示すように封止部材43は排出孔41を塞いでおり、電池パック10は密閉状態を維持している。
電気機器80の異常や周囲温度の影響で、電池パック10内に異常が発生して、電池パック10の内圧が上昇する場合がある。この場合、電池パック10に設けたガス排出機構である封止部材43を押し上げて、電池パック10の内部に発生したガスを外に排出できることが好ましい。
この場合、封止部材43を押し上げる押圧部は、通常、電気機器80の内部に収納されており、電池パック10の異常を検知した場合に表れる可動式に構成すると好適である。この構成については、特に限定しない。
電池パック10の異常については、例えば、電気機器80で電池パック10の温度を計測し、所定の範囲を超えたとき、異常と検知することが考えられる。電池パック10の温度は、ケース外部の表面の温度、或いは他の箇所で温度を測定することで推定可能である。また、電池パック10の出力電圧などを検出することでも電池パック10の異常は検知可能である。
以上、本開示の実施形態を説明したが、これらはあくまで例示であって、上記以外の構成を除外するものではない。例えば、上記実施形態では、電池パックの外観が直方体となっているが、外観はこれに限らず、円柱状でもよいし、他の形状を排除するものではない。また、直方体の各側面をほぼ同形状としたが、隣り合う面の大きさや形状は異なってもよい。ケース蓋とケース本体の寸法の比率は、図面で開示したものに限らない。また、実際に電池パックを使用する際の形状としては、周囲に突起や凹み、取手、端子等を施される場合があるが、本開示で説明した排出機構の動作に影響がない範囲で行われるものであり、本実施形態の排出機構の作用には影響しない。
本開示に係る電池パックは、電子機器への電力供給部品として使用可能である。一例をあげると、ノートパソコン用の電池パック、クリーナー用の電池パック、パワーツール用の電池パック等がある。また、電動アシスト付き自転車のバッテリーにも適用可能である。ここに挙げた以外であっても、電池パックの使用用途であれば適用可能である。
なお、本開示は上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能であることは勿論である。
10 電池パック、20 ケース本体、30 ケース蓋、40 ケース底、41 排出孔、42 バネ(付勢部材)、43 封止部材、44 隔壁、45 通気孔、50 電池、51 ホルダー、60 充電器、61 台座、62 ガス導入孔、63 押圧部、64 排出ダクト、65 消化剤、66 開口部、67 接続端子、70 ガス排出器具、80 電気機器、90 ケース
Claims (6)
- 複数の電池と、
前記複数の電池を収容するケースと、
を備え、
前記ケースは、
前記ケースを貫通して形成された排出孔と、
前記ケースの内部において前記排出孔を囲むように有底筒状に形成された隔壁と、
前記隔壁の筒内に設けられ、前記排出孔を塞ぐ封止部材と、
前記隔壁の筒内に設けられ、前記封止部材を前記排出孔の方向に付勢する付勢部材と、
を有し、
前記隔壁は、前記排出孔とともにガス排出経路を形成する通気孔を有し、
前記封止部材は、前記ケースの外側から押圧されたときに内側に移動して前記排出孔を開放するように構成されている、
電池パック。 - 前記隔壁の一部は、メッシュ構造で形成され、前記通気孔を形成する、
請求項1に記載の電池パック。 - 複数の電池と、排出孔および前記排出孔を塞ぐ封止部材が設けられ、前記複数の電池を収容するケースとを備える電池パックに適用され、前記ケースからガスを排出する機能を有する器具であって、
前記電池パックが載置される台座と、
前記台座に形成された孔であって、前記電池パックの前記排出孔と重なる位置に形成されたガス導入孔と、
前記台座に形成された通気経路であって、前記ガス導入孔と連通し、前記電池パックから排出されるガスを器具外部に導くための排出ダクトと、
前記ガス導入孔から突出して、前記電池パックの前記封止部材を押圧する押圧部と、
を備える、器具。 - 前記排出ダクトには、消炎剤が設置されている、
請求項3に記載の器具。 - 前記排出ダクトには、メッシュ構造の消炎構造が設置されている、
請求項3に記載の器具。 - 前記器具は、前記電池パックを充電するための充電器である、
請求項3~5のいずれか1項に記載の器具。
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