(57)【要約】【課題】電池モジュールが火事になっても、電池モジュールの修理の範囲を限定できる電池パックを提供する。【解決手段】電池パックは、複数の電池モジュールが容器に収容された電池パックであって、不活性ガスが高圧で充填されたガスボンベと、ガスボンベに接続され、容器の内部にノズルが開口するガス配管と、電池モジュールの火事を検出可能な検出部と、ガス配管に設けられた流路を塞ぐ一方、検出部が電池モジュールの火事を検出した場合に、流路を開放させるバルブとを備える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池モジュールが容器に収容された電池パックであって、
不活性ガスが高圧で充填されたガスボンベと、
前記ガスボンベに接続され、前記容器の内部に開口するガス配管と、
前記電池モジュールの火事を検出可能な検出部と、
前記ガス配管に設けられ、前記ガス配管に設けられた流路を塞ぐ一方、前記検出部が前記電池モジュールの火事を検出した場合に前記流路を開くバルブと
を備えることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記検出部は、前記火事を前記火事による発熱によって検出可能であって、
前記発熱は、前記検出部からの熱伝導によって前記バルブに伝えられ、
前記バルブは、前記熱伝導によって前記流路を開くことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記バルブは、前記流路を塞ぐ弁と、前記検出部からの熱伝導によって前記弁を開作動するアクチュエータとを備えることを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記バルブは、前記流路を開放した場合に車両に設けられた警告灯を点灯させる電気接点を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、隙間を有する状態で積層してなる複数の電池と、複数の電池の間の隙間に配管を介して連結してなる消火剤又は冷却剤からなる異常発熱低減剤を充填してなる密閉タンクとを備える電源装置が開示されている。かかる電源装置の配管は、設定温度以上に加熱されると溶融される熱溶融部を介して電池間の隙間に連結され、設定温度よりも高くなる過熱電池の隙間に連結してなる熱溶融部が溶融されて、密閉タンクに充填している異常発熱低減剤が電池間の隙間に供給されるようにしている。
【０００３】
特許文献２には、複数の単電池と消火剤を同一の外筐体に収容して構成される電池パックが開示されている。かかる電池パックは、外筐体の中において、複数の単電池を複数の内筐体に分けて収容すると共に、消火剤を内容器に収容し、単電池が上限温度以上に発熱したときに、上限温度以上に発熱した単電池を収容した内筐体の中へ消火剤を投入するための消火剤投入手段を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５１２６３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５２９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１が開示する電源装置では、消火の際に消火剤（例えば、炭酸水素ナトリウムを主成分とする粉末状や絶縁オイル等の不活性な液体）によって複数の電池（電池モジュール）の機能が損なわれ、修理する範囲が拡大する場合がある。
【０００６】
特許文献２が開示する電池パックでは、消火の際に消火剤（タンパク泡、水性膜泡又は合成界面活性剤泡当の泡消火剤）によって複数の単電池（電池モジュール）の機能が損なわれ、修理する範囲が拡大する場合がある。
【０００７】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、電池モジュールが火事になっても、電池モジュールの修理の範囲を限定できる電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る電池パックは、複数の電池モジュールが容器に収容された電池パックであって、不活性ガスが高圧で充填されたガスボンベと、前記ガスボンベに接続され、前記容器の内部に開口するガス配管と、前記電池モジュールの火事を検出可能な検出部と、前記ガス配管に設けられ、前記ガス配管に設けられた流路を塞ぐ一方、前記検出部が前記電池モジュールの火事を検出した場合に前記流路を開くバルブとを備える。
【０００９】
上記（１）の構成によれば、検出部が電池モジュールの火事を検出した場合にバルブがガス配管に設けられた流路を開くので、ガスボンベからガス配管を通り容器の内部に不活性ガスが噴射され、不活性ガスが電池モジュールの火事を窒息消火する。不活性ガスが電池モジュールの火事を窒息消火しても、不活性ガスには電気に絶縁性があり、電池モジュールに消火剤が残らないので、電池モジュールの修理の範囲を限定できる。
【００１０】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記検出部は、前記火事を前記火事による発熱によって検出可能であって、前記発熱は、前記検出部からの熱伝導によって前記バルブに伝えられ、前記バルブは、前記熱伝導によって前記流路を開く。
【００１１】
上記（２）の構成によれば、検出部は、火事を火事による発熱によって検出し、発熱は、検出部からの熱伝導によってバルブに伝えられるので、火事に検出部からバルブに確実に伝えることができる。また、バルブは、検出部からの熱伝導によって流路を開くので、流路を確実に開放することができる。
【００１２】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、前記バルブは、前記流路を塞ぐ弁と、前記検出部からの熱伝導によって前記弁を開作動するアクチュエータとを備える。
【００１３】
上記（３）の構成によれば、検出部からの熱伝導によってアクチュエータが弁を開作動し、弁が流路を開放させるので、弁が流路を確実に開くことができる。
【００１４】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）から（３）のいずれか一つの構成において、前記バルブは、前記流路を開いた場合に車両に設けられた警告灯を点灯させる電気接点を有する。
【００１５】
上記（４）の構成によれば、バルブは、ガス配管に設けられた流路を開いた場合に電気接点が車両に設けられた警告灯を点灯させるので、乗員は警告灯の点灯にしたがって車両から避難できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、不活性ガスが電池モジュールの火事を窒息消火しても、不活性ガスには電気に絶縁性があり、電池モジュールに消火剤が残らないので、電池モジュールの修理の範囲を限的できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電池パックが搭載される電動車両を概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電池パックを概略的に示す斜視図である。
【図３】図２に示した電池パックのカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】図３に示した電池パックのガスボンベ、ガス配管、検出部及びバルブを概略的に示す図である。
【図５】図４に示したバルブの要部を概略的に示す断面図である。
【図６】車両に設けられた警告灯の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示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、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る電池パックは、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ，ＰＨＥＶ）等の電動車両のほか、エネルギーの回生が行われる自動車に搭載される。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る電池パック１が搭載される電動車両１００を概略的に示す図である。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る電池パック１は、電動車両１００の床下（フロアパネルの下）に設置されるが、これに限られるものではなく、例えば、電動車両１００の車室内又は荷室内に設置されるものであってもよい。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に係る電池パック１を概略的に示す斜視図である。図３は、図２に示した電池パック１のカバー３２を取り外した状態を示す斜視図である。図４は、図２に示した電池パック１のガスボンベ４、ガス配管５、検出部６及びバルブ７を概略的に示す図である。図５は、図３に示したバルブ７の要部を概略的に示す断面図である。図６は、車両に設けられた警告灯１１１の一例を示す図である。
【００２２】
図２及び図３に示すように、本発明の一実施形態に係る電池パック１は、複数の電池モジュール２が容器３に収容された電池パックである。図３に示すように、複数の電池モジュール２は、それぞれ、複数の電池セル２１を一塊にまとめたものであり、電池モジュール２を構成する複数の電池セル２１は、例えば、並列に接続されている。図２及び図３に示すように、容器３は、例えば、トレイ３１とカバー３２で構成される。トレイ３１は、例えば、上面が開口した平面視略矩形の浅い箱状の容器である。カバー３２は、トレイ３１と略同じ大きさの容器であって、例えば、下面が開口した平面矩形の浅い箱状の容器である。
【００２３】
図４に示すように、本発明の一実施形態に係る電池パック１は、複数の電池モジュール２のほかに、ガスボンベ４、ガス配管５、検出部６及びバルブ７を備える。
【００２４】
ガスボンベ４は、高圧容器であり、不活性ガスが高圧で充填されている。不活性ガスは、例えば、二酸化炭素、窒素、アルゴン等の希ガスであり、二酸化炭素は、例えば、液化されてガスボンベ４に充填されている。ガスボンベ４の接続口の周りには、雄ネジ４１１が設けられており、ガス配管５が接続可能となっている。ガスボンベ４は、例えば、容器３の内部に設置されるが、容器３の内部に設置されるものに限るものではなく、容器３の外部に設置されてもよい。
【００２５】
ガス配管５は、ガスボンベ４に接続され、容器３の内部に開口する。ガス配管５には、流路５１が設けられる。ガス配管５は、例えば、基端部分が他の部分よりも太く、その内側に流路５１に連続する雌ネジ５１１が設けられている。雌ネジ５１１には、ガスボンベ４の接続口の周りに設けられた雄ネジ４１１が嵌合可能であり、雌ネジ５１１にガスボンベ４の接続口の周りに設けられた雄ネジ４１１が嵌合することにより、ガス配管５にガスボンベ４が接続される。また、ガス配管５は、例えば、先端部分が他の部分よりも細く、流路５１が窄まっており、その径方向外側に延びるノズル５２を有している。ノズル５２の先端は、容器３の内部に開口することにより、不活性ガスを容器３の内部に噴射可能である。ノズル５２の数は、例えば、二つであるが、ノズル５２の数は二つに限られるものではなく、限られた時間で容器３の内部に十分な量の不活性ガスを噴射できるのであれば一つであってもよいし、三つ以上であってもよい。
【００２６】
検出部６は、電池モジュール２の火事を検出可能である。検出部６は、例えば、複数の電池モジュール２の少なくとも一つの火事を火事による発熱によって検出可能であって、発熱は検出部６からの熱伝導によってバルブ７に伝えられる。検出部６は、例えば、熱伝導に優れた銅等の金属材料で構成される。
【００２７】
バルブ７は、ガス配管５に設けられ、ガス配管５に設けられた流路５１を塞ぐ一方、火事を検出した場合に流路５１を開く。バルブ７は、例えば、検出部６からの熱伝導によって流路５１を開く。バルブ７は、例えば、ガス配管５に設けられた流路５１を塞ぐ弁７１と、検出部６からの熱伝導によって弁７１を開作動するアクチュエータ７３とを備える。弁７１は、例えば、ガス配管５に設けられた窄まった流路５１を塞ぐ弁体７１１と弁体７１１を貫通する弁棒７１２とを有し、弁棒７１２のガスボンベ側にバネ７２を備えている。バネ７２は、例えば、圧縮コイルバネであり、弁体７１１に弾性復元力が作用することで、ガス配管５に設けられた窄まった流路５１を塞ぐようになっている。アクチュエータ７３は、例えば、熱伝導率の異なる金属を貼り合わせたバイメタルで構成され、検出部６からの熱伝導によってガスボンベ４と反対側から弁棒７１２を押すことによって弁７１を開作動する。
【００２８】
また、図５に示すように、バルブ７は、例えば、ガス配管５に設けられた流路５１を開いた場合に電動車両１００に設けられた警告灯１１１を点灯させる電気接点８を有する。電気接点８は、弁棒７１２とガス配管５との間に設けられる。電気接点８は、例えば、弁体７１１がガス配管５に設けられた窄まった流路５１を塞いでいる場合に接点が閉じ、弁体７１１がガス配管５に設けられた窄まった流路５１を開いた場合に接点が開くＢ接点で構成される。例えば、電気接点８は、ガス配管５側に設けられるガス配管側接点８１，８２と、弁棒７１２側に設けられる弁棒側接点８３とにより構成される。弁棒側接点８３は、バネ８４を介して弁棒７１２に取り付けられ、弁棒側接点８３は、バネ８４の弾性復元力によって、ガス配管側接点８１，８２に接している。これにより、バルブ７は、バネ８４の自然長を超えて開放されたときに接点が開くようになっている。
【００２９】
図６に示すように、警告灯１１１は、例えば、車両に設けられたメータ１１０の内部に設けられる。メータ１１０に設けられる警告灯１１１は、例えば、電池パック火災と避難を促す表示で構成される。
【００３０】
上述した本発明の一実施形態に係る電池パック１によれば、検出部６が電池モジュール２の火事を検出した場合にバルブ７がガス配管５に設けられた流路を開くので、ガスボンベ４からガス配管５を通り容器３の内部に不活性ガスが噴射され、不活性ガスが電池モジュール２の火事を窒息消火する。不活性ガスが電池モジュール２の火事を窒息消火しても、不活性ガスには電気に絶縁性があり、電池モジュール２に消火剤が残らないので、電池モジュール２の修理の範囲を限定できる。
【００３１】
また、検出部６は、複数の電池モジュール２の少なくとも一つの火事を火事による発熱によって検出し、発熱は検出部６からの熱伝導によってバルブ７に伝えられるので、火事を検出部６からバルブ７に確実に伝えることができる。また、バルブ７は、検出部６からの熱伝導によって流路５１を開放するので、流路５１を確実に開放できる。
【００３２】
また、検出部６からの熱伝導によってアクチュエータ７３が弁７１を開作動し、弁７１が流路５１を開放させるので、弁７１が流路５１を確実に開放することができる。
【００３３】
また、バルブ７は、ガス配管５に設けられた流路５１を開放した場合に電気接点８が電動車両１００に設けられた警告灯１１１を点灯させるので、乗員は警告灯１１１の点灯にしたがって電動車両１００から避難できる。
【００３４】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【００３５】
１    電池パック
２    電池モジュール
２１    電池セル
３    容器
３１    トレイ
３２    カバー
４    ガスボンベ
４１１    雄ネジ
５    ガス配管
５１    流路
５１１    雌ネジ
５２    ノズル
６    検出部
７    バルブ
７１    弁
７１１    弁体
７１２    弁棒
７２    バネ
７３    アクチュエータ
８    電気接点
８１，８２    ガス配管側接点
８３    弁棒側接点
８４    バネ
１００    電動車両
１１０    メータ
１１１    警告灯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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