(57)【要約】【課題】複数の電池セルが所定方向に並べられてケース内に収納された電池パックにおいて、電池セルの放電を短時間で容易に行う。【解決手段】電池セルの脆弱部が電池ケース１０の挿入穴２０から遠くなるに従って大きくなることで、挿入穴２０から遠い電池セルであっても、挿入穴２０から電池ケース１０内に挿入した短絡放電用の釘３０をより確実に電池セルの脆弱部に突き刺すことができる。したがって、釘３０を電池セル１２−１〜１２−３に突き刺す際の抵抗を低減することができ、電池セル１２−１〜１２−３の短絡放電を容易に行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルが所定方向に並べられてケース内に収納された電池パックであって、
各電池セルは、電槽及び極板を有し、
前記所定方向において隣接する電池セルの電槽及び極板同士が互いに対向配置され、
各電池セルの電槽及び極板には、脆弱部が前記所定方向に沿って並ぶように設けられ、
ケースには、穴が各電池セルの脆弱部と前記所定方向に沿って並ぶように設けられ、
ケースの穴から遠い電池セルほど、脆弱部が大きい、電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池セルが所定方向に並べられてケース内に収納された電池パックに関し、特に、電池セルの放電を行うための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、廃棄スイッチを押すと電池セルと電極間が切断される電池パック構造が開示されている。また、下記特許文献２には、電池の釘刺しが行われた場合に短絡時の放電を抑制するための導電性基体構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８３５９２号公報
【特許文献２】特開平１０−１９９５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
使用済みの電池パックについては、リサイクル等のために電池セルの放電を行う必要があるが、その際には、電池セルの放電を短時間で容易に行えることが望ましい。特許文献１では、使用済みの電池パックについて、廃棄スイッチを押すと電池セルと電極間が切断されるようにしているが、電池セルの放電を短時間で容易に行うことについては考慮されていない。
【０００５】
本発明は、複数の電池セルが所定方向に並べられてケース内に収納された電池パックにおいて、電池セルの放電を短時間で容易に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電池パックは、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明に係る電池パックは、複数の電池セルが所定方向に並べられてケース内に収納された電池パックであって、各電池セルは、電槽及び極板を有し、前記所定方向において隣接する電池セルの電槽及び極板同士が互いに対向配置され、各電池セルの電槽及び極板には、脆弱部が前記所定方向に沿って並ぶように設けられ、ケースには、穴が各電池セルの脆弱部と前記所定方向に沿って並ぶように設けられ、ケースの穴から遠い電池セルほど、脆弱部が大きいことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、短絡放電用の部材を穴からケース内に挿入して電池セルの短絡放電を行う場合に、短絡放電用の部材を電池セルに突き刺しやすくなり、電池セルの短絡放電を短時間で容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る電池パックの内部構成を示す図である。
【図２】電池セルに設ける脆弱部の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る電池パックの内部構成を示す図である。本実施形態に係る電池パックにおいては、複数（図１の例では３つ）の電池セル１２−１〜１２−３が所定方向（図１の左右方向）に並べられて電池ケース１０内に収納されている。図１の例では、電池ケース１０内には、複数（図１の例では３つ）の枠体１４−１〜１４−３が所定方向に並んで設けられ、電池セル１２−１〜１２−３が枠体１４−１〜１４−３内にそれぞれ収納されている。所定方向の一端側から他端側（図１の左側から右側）にかけて、電池セル１２−１（枠体１４−１）、電池セル１２−２（枠体１４−２）、電池セル１２−３（枠体１４−３）の順に配置されている。電池ケース１０の所定方向一端側の壁板１０ａと枠体１４−１との間には電池拘束部１５−１が設けられ、電池ケース１０の所定方向他端側の壁板１０ｂと枠体１４−３との間には電池拘束部１５−２が設けられている。
【００１２】
電池セル１２−１においては、電槽１６−１内に極板群１８−１が収納されている。同様に、電池セル１２−２（１２−３）においても、電槽１６−２（１６−３）内に極板群１８−２（１８−３）が収納されている。各極板群１８−１〜１８−３については、正極板と負極板との間にセパレータが挟まれたものを所定方向に複数積み重ねて構成される。所定方向に隣接する電池セル１２−１，１２−２において、電槽１６−１及び極板群１８−１が電槽１６−２及び極板群１８−２と所定方向に対向配置され、所定方向に隣接する電池セル１２−２，１２−３において、電槽１６−２及び極板群１８−２が電槽１６−３及び極板群１８−３と所定方向に対向配置されている。
【００１３】
電池セル１２−１の電槽１６−１には、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部２２−１ａ，２２−１ｂが設けられている。同様に、電池セル１２−２の電槽１６−２にも、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部２２−２ａ，２２−２ｂが設けられ、電池セル１２−３の電槽１６−３にも、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部２２−３ａ，２２−３ｂが設けられている。各脆弱部２２−１ａ，２２−１ｂ，２２−２ａ，２２−２ｂ，２２−３ａ，２２−３ｂについては、例えば切れ目が設けられることで他の部分に比べて厚さの薄い薄肉部により構成することが可能である（図２に脆弱部２２−１ａの一例を示す）。電池セル１２−１においては、脆弱部２２−１ａが脆弱部２２−１ｂより所定方向一端側に配置され、電池セル１２−２においては、脆弱部２２−２ａが脆弱部２２−２ｂより所定方向一端側に配置され、電池セル１２−３においては、脆弱部２２−３ａが脆弱部２２−３ｂより所定方向一端側に配置されている。
【００１４】
さらに、電池セル１２−１の極板群１８−１にも、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部が設けられている。同様に、電池セル１２−２の極板群１８−２にも、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部が設けられ、電池セル１２−３の極板群１８−３にも、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部が設けられている。各極板群１８−１〜１８−３の脆弱部についても、例えば他の部分に比べて厚さの薄い薄肉部により構成することが可能である。電槽１６−１〜１６−３の脆弱部２２−１ａ，２２−１ｂ，２２−２ａ，２２−２ｂ，２２−３ａ，２２−３ｂ、及び極板群１８−１〜１８−３の脆弱部は、所定方向に沿って並ぶように一直線上に配置されている。
【００１５】
枠体１４−１の所定方向一端側の壁板１４−１ａには、貫通穴２４−１ａが脆弱部２２−１ａと所定方向に対向して形成され、枠体１４−１の所定方向他端側の壁板１４−１ｂには、貫通穴２４−１ｂが脆弱部２２−１ｂと所定方向に対向して形成されている。同様に、枠体１４−２の所定方向一端側の壁板１４−２ａには、貫通穴２４−２ａが脆弱部２２−２ａと所定方向に対向して形成され、枠体１４−２の所定方向他端側の壁板１４−２ｂには、貫通穴２４−２ｂが脆弱部２２−２ｂと所定方向に対向して形成され、枠体１４−３の所定方向一端側の壁板１４−３ａには、貫通穴２４−３ａが脆弱部２２−３ａと所定方向に対向して形成され、枠体１４−３の所定方向他端側の壁板１４−３ｂには、貫通穴２４−３ｂが脆弱部２２−３ｂと所定方向に対向して形成されている。さらに、電池ケース１０の所定方向一端側の壁板１０ａには、挿入穴２０が貫通穴２４−１ａ及び脆弱部２２−１ａと所定方向に対向して形成されている。挿入穴２０及び貫通穴２４−１ａ，２４−１ｂ，２４−２ａ，２４−２ｂ，２４−３ａ，２４−３ｂは、電槽１６−１〜１６−３の脆弱部２２−１ａ，２２−１ｂ，２２−２ａ，２２−２ｂ，２２−３ａ，２２−３ｂ、及び極板群１８−１〜１８−３の脆弱部に対して、所定方向に沿って一直線上に並ぶように設けられている。図１の例では、挿入穴２０、貫通穴２４−１ａ，２４−１ｂ，２４−２ａ，２４−２ｂ，２４−３ａ，２４−３ｂ、電槽１６−１〜１６−３の脆弱部２２−１ａ，２２−１ｂ，２２−２ａ，２２−２ｂ，２２−３ａ，２２−３ｂ、及び極板群１８−１〜１８−３の脆弱部が、所定方向と垂直方向（図１の上下方向）において中央位置に配置されている。
【００１６】
本実施形態では、電池ケース１０（壁板１０ａ）の挿入穴２０から遠い電池セルほど、脆弱部が大きい。つまり、電池セル１２−３における電槽１６−３の脆弱部２２−３ａ，２２−３ｂ及び極板群１８−３の脆弱部の径が、電池セル１２−２における電槽１６−２の脆弱部２２−２ａ，２２−２ｂ及び極板群１８−２の脆弱部の径より大きい。そして、電池セル１２−２における電槽１６−２の脆弱部２２−２ａ，２２−２ｂ及び極板群１８−２の脆弱部の径が、電池セル１２−１における電槽１６−１の脆弱部２２−１ａ，２２−１ｂ及び極板群１８−１の脆弱部の径より大きい。さらに、電池ケース１０の挿入穴２０から遠い枠体ほど、貫通穴径が大きい。つまり、枠体１４−３の貫通穴２４−３ａ，２４−３ｂの径が枠体１４−２の貫通穴２４−２ａ，２４−２ｂの径より大きく、枠体１４−２の貫通穴２４−２ａ，２４−２ｂの径が枠体１４−１の貫通穴２４−１ａ，２４−１ｂの径より大きい。
【００１７】
なお、電池セル１２−１において、脆弱部２２−１ｂの径を脆弱部２２−１ａの径より大きくする等、挿入穴２０から遠くなるに従って脆弱部を大きくすることも可能である。同様に、電池セル１２−２において、脆弱部２２−２ｂの径を脆弱部２２−２ａの径より大きくし、電池セル１２−３において、脆弱部２２−３ｂの径を脆弱部２２−３ａの径より大きくする等、挿入穴２０から遠くなるに従って脆弱部を大きくすることも可能である。そして、枠体１４−１において、貫通穴２４−１ｂの径を貫通穴２４−１ａの径より大きくし、枠体１４−２において、貫通穴２４−２ｂの径を貫通穴２４−２ａの径より大きくし、枠体１４−３において、貫通穴２４−３ｂの径を貫通穴２４−３ａの径より大きくすることも可能である。
【００１８】
寿命等で使用できなくなった電池パックについては、リサイクルするために、電池セル１２−１〜１２−３の放電を行う必要がある。本実施形態では、電池セル１２−１〜１２−３の放電を行う際には、図１の矢印に示すように、短絡放電用の棒状金属部材である釘３０を挿入穴２０から電池ケース１０内に挿入する。電池ケース１０内の電池セル１２−１〜１２−３は、電池ケース１０内に挿入された釘３０によって突き刺されることで短絡し、強制的に放電が行われる。その際には、電池セルの脆弱部が挿入穴２０から遠くなるに従って大きくなることで、挿入穴２０から遠い電池セル（例えば電池セル１２−３）であっても、釘３０をより確実に脆弱部（例えば脆弱部２２−３ａ，２２−３ｂ）に突き刺すことができるので、釘３０を電池セル１２−１〜１２−３に突き刺す際の抵抗を低減することができる。さらに、枠体の貫通穴が挿入穴２０から遠くなるに従って大きくなることによっても、釘３０の挿入抵抗を低減することができる。したがって、本実施形態によれば、釘３０を電池セル１２−１〜１２−３に突き刺しやすくなり、電池セル１２−１〜１２−３の短絡放電を容易に行うことができる。その結果、電池セル１２−１〜１２−３の放電を短時間で行うことができ、電池パックのリサイクル性を向上させることができる。さらに、本実施形態では、電槽１６−１〜１６−３の脆弱部２２−１ａ，２２−１ｂ，２２−２ａ，２２−２ｂ，２２−３ａ，２２−３ｂ、及び極板群１８−１〜１８−３の脆弱部を、所定方向と垂直方向において中央位置に配置することで、極板群１８−１〜１８−３の電荷をより短時間で放電することができる。
【００１９】
なお、枠体１４−１，１４−２，１４−３には、貫通穴２４−１ａ，２４−１ｂ，２４−２ａ，２４−２ｂ，２４−３ａ，２４−３ｂに代えて、他の部分に比べて剛性・強度の低い脆弱部を設けることも可能である。その場合は、電池ケース１０の挿入穴２０から遠い枠体ほど、脆弱部を大きくすることが好ましい。
【００２０】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  電池ケース、１２−１〜１２−３  電池セル、１４−１〜１４−３  枠体、１５−１，１５−２  電池拘束部、１６−１〜１６−３  電槽、１８−１〜１８−３  極板群、２０  挿入穴、２２−１ａ，２２−１ｂ，２２−２ａ，２２−２ｂ，２２−３ａ，２２−３ｂ  脆弱部、２４−１ａ，２４−１ｂ，２４−２ａ，２４−２ｂ，２４−３ａ，２４−３ｂ  貫通穴、３０  釘。
【図１】
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【図２】
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