(57)【要約】【課題】  リチウム電池パック内に、複数の円筒形状リチウム電池セルを横向きに配置したリチウム電池構造において、円筒形状リチウム電池セルの端子部に、上部ガス排出孔のみが形成されているので、端子部に形成されたガス排気孔の周囲には空間が存在するため、十分なガス抜きを行うことができる。さらに、上部ガス排気孔のみ形成されているので、電解液が漏れることがなく、かつガス排気孔同士から排出するガスが重なることがないため、ガスの排気効率を高くすることができるリチウム電池セルを提供すること。【解決手段】  リチウム電池パック内に、複数の円筒形状リチウム電池セルを横向きに配置すること、  前記円筒形状リチウム電池セル２の端子部２１に、上部ガス排出孔２１３のみが形成されていることを特徴とするリチウム電池構造。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウム電池パック内に、複数の円筒形状リチウム電池セルを横向きに配置すること、
前記円筒形状リチウム電池セルの端子部に、上部ガス排出孔のみが形成されていることを特徴とするリチウム電池構造。
【請求項２】
請求項１に記載するリチウム電池構造において、
前記上部ガス排出孔が、２個の円形孔を備えることを特徴とするリチウム電池構造。
【請求項３】
請求項１に記載するリチウム電池構造において、
前記上部ガス排出孔が、楕円形状であることを特徴とするリチウム電池構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リチウム電池パック内に、複数の円筒形状リチウム電池セルを横向きに配置するリチウム電池構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウム電池セルには、ガス抜き用のガス排出孔が設けられているものがある。
例えば、特許文献１には、リチウムイオン二次電池の端子を横方向にした時に、垂直方向にガス抜き穴を設けることが記載されている。
特許文献２には、リチウム電池において、筒状外装部表面に安全弁を設けることが記載されている。
特許文献３には、鉛蓄電池のガス排出部を、一方の隔壁から最も離れた位置に設け、電池が横置きされても、電解液が進入しにくいようにすることが記載されている。
特許文献４には、防爆型密閉蓄電池を横置きすると、一括排気ノズルが上を向くので、電解液が外部に漏出しないことが記載されている。
特許文献５には、凸状キャップの側面にガス排出孔が穿設された電池セルが記載されている。
特許文献６には、排出孔をセル端子において、斜め上向きに配置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006-236735号公報  段落(0024)、図５ａ
【特許文献２】再公表特許ＷＯ01/045185号公報  第16頁10〜12行、第8頁25行〜第9頁3行、図３
【特許文献３】特開平10-321209号公報  段落(0016)
【特許文献４】特開平10-208721号公報  段落(0010)
【特許文献５】再公表特許ＷＯ2004/068625号公報  図１、図１２
【特許文献６】特開2008-192570号公報  図１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に開示された発明では、次のような問題があった。
すなわち、円筒形状のリチウム電池セルが開示されているが、ガス抜き孔を円筒外周面に設けているため、リチウム電池パック内に複数の電池セルを収納しようとしたときに、ガス抜き孔の周囲の空間が狭くなり、十分なガス抜きができない恐れがあった。
その問題を解決するために、本出願人は、円筒形状の電池セルを横置きした場合に、端子部の垂直方向である上下位置に各々１箇所のガス排気孔を形成することを考えた。
図４において、端子部の垂直方向である上下位置に各々１箇所のガス排気孔を形成する上下排出孔電池セル３を示している。図５に示しているように、上下排出孔電池セル３は、円筒状のケース３０と、ケース３０の一端部から、円筒の中心線上を沿ってケース３０の外部方向に突出する端子部３１とで構成されている。また、端子部３１は、円柱状の端子部本体３１２と、端子部本体３１２の一端部から、円柱の中心線に沿って、さらに外部方向に突出する小径の円柱状の端子先端部３１１とで構成されている。
また、図４及び図５に示しているように、上下排出孔電池セル３を横置きした場合に、端子部本体３１２の円柱側面に、端子部３１の垂直方向Ｘ方向である上下位置に円形の上部ガス排出孔３１３及び下部ガス排出孔３１４を１箇所ずつ備えている。
しかしながら、端子部３１の垂直方向Ｘ方向の上下位置に各々１箇所のガス排気孔を形成すると、下部ガス排出孔３１４から電解液が漏れる問題があった。また、複数の上下排出孔電池セル３を重ねて収納した場合に、下に位置する上下排出孔電池セル３の上部ガス排気孔３１３と、上に位置する上下排出孔電池セル３の下部ガス排気孔３１４から同時にガスが排出するため、ガスの排出効率が低下する問題があった。
【０００５】
ここで、特許文献１乃至６には、円筒形状のリチウム電池セルの端子部にガス排気孔を形成することは、全く記載されていない。
また、特許文献１、特許文献３乃至６には、円筒形状のリチウム電池が記載されていない。
特許文献４には、外層からの電解液の漏れを防止することが開示されているが、電池からの電解液の漏れについては、開示されていない。
【０００６】
この発明は上記問題点を解決するためのものであって、リチウム電池パック内に、複数の円筒形状リチウム電池セルを横向きに配置するものであって、電解液の漏れのない、ガス排気効率の良いリチウム電池構造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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のリチウム電池構造は、次の構成を有している。
（１）リチウム電池パック内に、複数の円筒形状リチウム電池セルを横向きに配置したリチウム電池構造において、円筒形状リチウム電池セルの端子部に、上部ガス排出孔のみが形成されている。
（２）（１）に記載するリチウム電池構造において、前記上部ガス排出孔が、２個の円形孔を備えることを特徴とする。
（３）（１）に記載するリチウム電池構造において、前記上部ガス排出孔が、楕円形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
次に、上記構成を有する本発明のリチウム電池構造の作用・効果について説明する。
（１）本発明のリチウム電池構造は、リチウム電池パック内に、複数の円筒形状リチウム電池セルを横向きに配置したリチウム電池構造において、円筒形状リチウム電池セルの端子部に、上部ガス排出孔のみが形成されているので、端子部に形成されたガス排気孔の周囲には空間が存在するため、十分なガス抜きを行うことができる。さらに、上部ガス排気孔のみ形成されているので、電解液が漏れることがなく、かつガス排気孔同士から排出するガスが重なることがないため、ガスの排気効率を高くすることができる。
（２）（１）に記載するリチウム電池構造において、前記上部ガス排出孔が、２個の円形孔を備えることを特徴とするので、上下位置に各々１箇所のガス排気孔を形成したのと同レベルでガスの排気を行うことができる。
（３）（１）に記載するリチウム電池構造において、前記上部ガス排出孔が、楕円形状であることを特徴とするので、２箇所の円形孔より開口面積を大きくできるため、ガス抜きの効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】リチウム電池パック１内に横向き配置するリチウム電池セル２の上視図である。
【図２】横向き配置するリチウム電池セル２の下視図である。
【図３】楕円形上部ガス排出孔を有するリチウム電池セル２を示す図である。
【図４】横向き配置する上下排出孔電池セル３の上視図である。
【図５】横向き配置する上下排出孔電池セル３の下視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明におけるリチウム電池構造を具体化した一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１において、リチウム電池パック１内に、２本の円筒形状のリチウム電池セル２Ａ，２Ｂを横向きに配置されている。図１では、２本のリチウム電池セル２Ａ，２Ｂを示しているが、実際には、多くのリチウム電池セル２が使用されている。
図１に示しているように、上側に配置するリチウム電池セル２Ａは、円筒状のケース２０Ａと、ケース２０Ａの一端部から、円筒の中心線上に沿ってケース２０Ａの外部方向に突出する端子部２１Ａとで構成されている。
端子部２１Ａは、円柱状の端子部本体２１２Ａと、端子部本体２１２Ａの一端部から、円柱の中心線を沿って、さらに外部方向に突出する小径の円柱状の端子先端部２１１Ａとで構成されている。また、端子部本体２１２Ａの円柱側面に、２箇所円形の上部ガス排出孔２１３Ａ及び２１４Ａを備えている。ここで、リチウム電池パック１は、例えば、自動車に設置される場合、常に特定する方向（図１に示している矢印Ｘ）を上向きとして設置されるため、図１乃至図５において、上側又は上部は図１の矢印Ｘの方向をいう。
また、下側に配置するリチウム電池セル２Ｂは、上側に配置するリチウム電池セル２Ａと同じ構成である。
【００１１】
図４及び図５に示す上下排出孔電池セル３に比べて、リチウム電池セル２は、端子部本体２１の円柱側面に形成されるガス排出孔の数は同じく２つであるが、下部ガス排出孔が形成されておらず、上部ガス排出孔２１３及び２１４が２箇所形成されている。
この構成をとることにより、リチウム電池セル２に備えるガス排出孔は、円筒状のケース２０の側面に形成されておらず、端子部２１の端子部本体２１２に形成されるため、ガス排気孔の周囲には空間が存在するため、十分なガス抜きを行うことができる。
また、リチウム電池セル２に備えるガス排出孔の数は、図４及び図５に示す上下排出孔電池セル３と同じであるため、同じレベルのガスを排出できる。
【００１２】
しかしながら、複数のリチウム電池セル２が上下に配置する場合、例えば、図１に示しているように、上側に配置するリチウム電池セル２Ａと、下側に配置するリチウム電池セル２Ｂとが上下に配置する場合、上側のリチウム電池セル２Ａに下部ガス排出孔が形成されていないため、下部ガス排出孔から漏れた電解液により下側のリチウム電池セル２Ｂを損傷させることはない。
また、リチウム電池セル２は、上部ガス排出孔２１３及び２１４のみ形成されているため、上部ガス排出孔２１３及び２１４からの上側向きガスしか排出されていない。したがって、図４及び図５に示す上側の上下排出孔電池セル３Ａに備える下部ガス排出孔３１４Ａからの下向きガスと、下側の上下排出孔電池セル３Ｂに備える上部ガス排出孔３１３Ｂからの上向きガスとのぶつかりあいがなく、お互いのガス排出を妨げることが防止でき、ガスの排気効率を高くすることができる。
【００１３】
第２実施例について説明する。
第２実施例では、図３に示しているように、円筒形状のリチウム電池セル２０において、端子部本体２１２の円柱側面に、１箇所のみの楕円形上部ガス排出孔２１５が形成されている。
この構成をとることにより、１箇所の楕円形上部ガス排出孔２１５が、２箇所の円形孔より開口面積を大きくできるため、ガス抜きの効率を高くすることができる。
【符号の説明】
【００１４】
１  リチウム電池パック
２  リチウム電池セル
３  上下排出孔電池セル
２１、３１  端子部
２１１、３１１  端子先端部  
２１２、３１２  端子部本体
２１３、２１４、３１３  上部ガス排出孔
３１４  下部ガス排出孔
２１５  楕円形上部ガス排出孔
Ｘ  リチウム電池パックの設置する方向
【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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