(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラミネートフィルムによって覆われ、厚み方向に積層される複数の平板状の電池セル（１０）と、
積層された複数の前記電池セルを収容する電池ケース（１５）と、
弾性を有し、積層された前記電池セルの前記厚み方向の外方から、前記電池セルを弾性力によって押圧して複数の前記電池セルを支持する弾性部材（１７）と、を含み、
前記電池ケースは積層された前記電池セルの前記厚み方向の外方に前記電池セルと間隔をあけて設けられており、
前記電池ケースと前記電池セルとの前記間隔は、積層された前記電池セルのうち少なくとも１つが異常時に膨張した場合、前記厚み方向の外方に位置する前記電池セルが前記電池ケースに接触するように設定され、
前記電池ケースの熱容量は、膨張した前記電池セルの発熱量が前記電池ケースに放熱されて、膨張した前記電池セルの温度が所定温度以下となるように設定されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
ラミネートフィルムによって覆われる平板状の１つの電池セル（１０）と、
前記電池セルを収容する電池ケース（１５）と、
弾性を有し、前記電池セルの厚み方向の外方から、前記電池セルを弾性力によって押圧して前記電池セルを支持する弾性部材（１７）と、を含み、
前記電池ケースは前記電池セルの前記厚み方向の外方に前記電池セルと間隔をあけて設けられており、
前記電池ケースと前記電池セルとの前記間隔は、前記電池セルが異常時に膨張した場合、前記電池セルが前記電池ケースに接触するように設定され、
前記電池ケースの熱容量は、膨張した前記電池セルの発熱量が前記電池ケースに放熱されて、膨張した前記電池セルの温度が所定温度以下となるように設定されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項３】
前記電池セルの異常を検出する検出手段（２０）と、
前記電池セルの充電および放電を制御する制御手段（２１）と、をさらに含み、
前記制御手段は、前記検出手段によって前記異常が検出された場合には、前記電池セルの充電および放電を停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
複数の前記電池セルは、電気的に直列に接続されており、
積層された前記電池セルのうち少なくとも１つが異常時に膨張した場合、直列に接続された複数の前記電池セルの総正極と総負極とを短絡する短絡部（３０）をさらに含み、
前記短絡部が短絡したときの前記総正極と前記総負極との間の電気抵抗は、短絡したときの前記電池セルの発熱温度が所定温度以下となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池セルが１セルまたは複数積層されて構成される電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池モジュールは、小型化および軽量化するため、パウチ型電池が用いられている。パウチ型電池は、外殻がアルミニウムからなるラミネートシートが用いられている。これによってパウチ型電池は、軽量で、製造費用が低く、かつ形状変形が容易であるというメリットを有している。
【０００３】
このような電池モジュールを構成する電池セル等は充放電が可能な二次電池で構成されているので、充放電過程において多量の熱を発生する。特に、電池モジュールに広く用いられるパウチ型電池ラミネートシートは、熱伝導性の低い高分子物質で表面がコーティングされているので、電池セル全体の温度を効果的に冷却することが難しい。
【０００４】
充放電過程で発生する電池モジュールの熱が効果的に除去されないと、熱蓄積が生じ、結果として電池モジュールの劣化が加速される。したがって電池モジュールを冷却する冷却システムが必要である。
【０００５】
特許文献１には、電池モジュールの冷却システムとして、積層される電池セルの間に放熱板を設けている。これによって電池セルからの放熱が放熱板に伝わり、放熱板から外部に放熱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１２−５２３０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の特許文献１に記載の構成では、電池セルの短絡および電池セルの制御に異常が起きて発熱した場合、短時間で冷却することができないという問題がある。そのため、電池セルに異常が起き膨張した場合には、内部圧力が上昇してセルが開封して破損するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、電池セルに異常が起きて膨張した場合であっても、電池セルを冷却することができる電池モジュール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】
【０００９】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
本発明は、弾性を有し、積層された電池セル（１０）の厚み方向の外方から、電池セルを弾性力によって押圧して複数の電池セルを支持する弾性部材（１７）と、積層された複数の電池セルを収容し、積層された電池セルの厚み方向の外方に電池セルと間隔をあけて設けられる電池ケース（１５）と、を含み、電池ケースと電池セルとの間隔は、積層された電池セルのうち少なくとも１つが異常時に膨張した場合、厚み方向の外方に位置する電池セルが電池ケースに接触するように設定されていることを特徴とする電池モジュールである。
【００１１】
このような本発明に従えば、積層された電池セルは、厚み方向の外方から弾性部材の弾性力によって押圧されている。したがって積層された電池セルは、弾性部材によって支持されている。電池セルは、ラミネートフィルムによって覆われている。したがって電池セルに過電流など異常が発生した場合には厚み方向に膨張する場合がある。電池セルの膨張力が弾性部材の弾性力よりも大きいと、電池セルの厚みが大きくなる。したがって膨張をさせない拘束構造よりも、膨張を許容することによって、電池セルの内部ガス温度の低下、および内部圧力を低下することができる。
【００１２】
また電池ケースと電池セルとの間隔は、積層された電池セルのうち少なくとも１つが異常時に膨張した場合、厚み方向の外方に位置する電池セルが電池ケースに接触するように設定されている。電池ケースの熱容量は、膨張した電池セルの発熱量が電池ケースに放熱されて、膨張した電池セルの温度が所定温度以下となるように設定されている。したがって電池セルが膨張して電池ケースに接触すると、電池ケースと熱的に接合されることになる。これによって発熱した電池セルの発熱量を電池ケースに伝熱することができる。これによって発熱した電池セルの熱量を電池ケースに逃がして、電池セルの過度の熱上昇を抑制することができる。
【００１３】
また本発明のさらなる特徴は、弾性を有し、１つの電池セル（１０）の厚み方向の外方から、電池セルを弾性力によって押圧して電池セルを支持する弾性部材（１７）と、電池セルを収容し、電池セルの厚み方向の外方に電池セルと間隔をあけて設けられる電池ケース（１５）と、を含み、電池ケースと電池セルとの間隔は、電池セルが異常時に膨張した場合、電池セルが電池ケースに接触するように設定されていることである。
【００１４】
このような本発明に従えば、電池セルは、厚み方向の外方から弾性部材の弾性力によって押圧されている。したがって電池セルは、弾性部材によって支持されている。電池セルは、ラミネートフィルムによって覆われている。したがって電池セルに過電流など異常が発生した場合には厚み方向に膨張する場合がある。電池セルの膨張力が弾性部材の弾性力よりも大きいと、電池セルの厚みが大きくなる。したがって膨張をさせない拘束構造よりも、膨張を許容することによって、電池セルの内部ガス温度の低下、および内部圧力を低下することができる。
【００１５】
また電池ケースと電池セルとの間隔は、電池セルが異常時に膨張した場合、電池セルが電池ケースに接触するように設定されている。電池ケースの熱容量は、膨張した電池セルの発熱量が電池ケースに放熱されて、膨張した電池セルの温度が所定温度以下となるように設定されている。したがって電池セルが膨張して電池ケースに接触すると、電池ケースと熱的に接合されることになる。これによって発熱した電池セルの発熱量を電池ケースに伝熱することができる。これによって発熱した電池セルの熱量を電池ケースに逃がして、電池セルの過度の熱上昇を抑制することができる。
【００１６】
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電池モジュール１１を示す断面図である。
【図２】電池セル１０の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】電池モジュール１１の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】異常時の電池モジュール１１を示す断面図である。
【図５】第２実施形態の電池モジュール１１２を示す断面図である。
【図６】第３実施形態の電池モジュール１１３を示す断面図である。
【図７】異常時の電池モジュール１１３を示す断面図である。
【図８】比較例の電池モジュール１１４を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図４を用いて説明する。複数個の電池セル１０は、電気的に接続されて一体の電池モジュール１１を構成する。電池モジュール１１は、例えば、電動機のみによって走行する電気自動車（ＥＶ）、電動機と内燃機関とを併用して走行駆動力とするプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）等に搭載される車両用蓄電池として用いられる。また電池モジュール１１は、たとえば住宅における蓄電池用の定置用蓄電池として用いることができる。
【００２０】
電池セル１０は、走行により生成した電力や外部の給電装置等から供給される電力を充電することができ、さらに蓄電力を外部に放電して負荷機器を動作させることができる蓄電池である。電池セル１０は、電極体（図示せず）と、電極体を内部に収容する外装ケース１２と、正極端子１３と、負極端子１４と、を備えている。
【００２１】
電極体は、発電部であって、正極活物質を有する正極層と、負極活物質を有する負極層と、正極層と負極層の間に介在する媒体である電解質層と、正極層と負極層とを電気的に短絡しないように別々に仕切って配されるセパレータとを含む。電極体は、正極層、負極層、電解質層およびセパレータを積層、捲回または扁平することにより構成されている。電池セル１０は、例えば、外形が四角形状をなして平板状（扁平状）に形成された充放電可能な二次電池であり、本実施形態では、リチウムイオン電池とする。電池セル１０は、1セルでも複数個でもよく、セル数は問わない。また、ニッケル水素電池等の他の二次電池で構成してもよい。
【００２２】
正極端子１３は、電極体の正極層に接続された端子であって外装ケース１２から突出するように設けられている。正極端子１３は、アルミニウムを含む金属からなり、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。
【００２３】
負極端子１４は、電極体の負極層に接続された端子であって外装ケース１２から突出するように設けられている。負極端子１４は、たとえば銅を含む金属からなり、たとえば銅または銅合金からなる。また各端子は、断面が四角形状の薄板状であることにより、それぞれ可撓性を有している。
【００２４】
外装ケース１２は、外観が平板状であり、例えば、二つ折りにされたラミネートフィルムの周縁部同士を熱溶着することによって周縁部同士を封止して熱溶着部分を形成し、電池セル１０内部に密閉された内部空間を形成している。周縁部は、外装ケース１２の外周全体に所定幅の寸法で形成されている。周縁部は、電極体を収容する内部空間である密閉空間を形成するとともに、正極端子１３および負極端子１４を安定的に保持する。
【００２５】
ラミネートフィルムは、例えば、アルミニウム層とポリプロピレン層とを交互に積層したシートである。厚み方向の両端の表面層はポリプロピレン層であり、ポリプロピレン層が熱溶着されてラミネートフィルム同士が貼り合わされることになる。なお、ポリプロピレン層は、たとえばポリエチレン層およびポリエチレンテレフタラート層等であってもよい。
【００２６】
電池セル１０の内部空間には、電極体、電極体と正極端子１３及び負極端子１４の接続部分が収容されている。また、熱溶着部分は、熱溶着されるラミネートフィルムの周縁部同士を合わせて加圧した状態で、適正な所定温度かつ所定時間、加熱処理または超音波処理すること等により実施する。これによって繰り返しの充放電によって電池特性が低下しない所望の気密性能を得ることができる。
【００２７】
１つの電池モジュール１１は、電池ケース１５内に複数の電池セル１０を収容している。電池セル１０は、図１に示すように正極端子１３および負極端子１４を折りたたむことによって、電池ケース１５内で、電池セル１０の板厚方向（厚さ方向）に積層されている。
【００２８】
電池ケース１５内に積層配置された複数の電池セル１０は、それぞれの電池セル１０から延出した薄板状（箔状）の端子同士を例えば超音波溶接等により接合して、互いに電気的に直列に接続されている。一方の端部に位置する正極端子１３は、総正極（総＋）であり、正極総端子（図示せず）に接続される。正極総端子は、正極端子１３と同じアルミニウムを含む金属からなる。また他方の端部に位置する負極端子１４は、総負極（総−）であり、負極総端子（図示せず）に接続される。負極総端子は、負極端子１４と同じ銅を含む金属からなる。
【００２９】
積層された電池セル１０の積層方向の両端部には、平板状の拘束プレート１６が設けられている。また上下の拘束プレート１６と電池ケース１５の内壁との間には、弾性部材１７が複数、設けられている。弾性部材１７は、弾性を有し、弾性力によって積層された電池セル１０を支持している。したがって拘束プレート１６は、通常時は電池ケース１５の内壁に接触していない。拘束プレート１６は、弾性部材１７からの弾性力を電池セル１０に対して均一化するための部材である。したがって電池セル１０は、通常時、弾性部材１７によって均一荷重で拘束されている。
【００３０】
弾性部材１７は、電池ケース１５の内壁に形成されている凹部１８に一端部が収容されている。そして弾性部材１７の他端部は、電池ケース１５の内部空間に露出している。弾性部材１７の他端部に拘束プレート１６が接触している。
【００３１】
電池ケース１５は、内部に複数の電池セル１０および拘束プレート１６などを収容する内部空間を形成する。電池ケース１５は、放熱部材であって、通常時は内壁が拘束プレート１６と間隔をあけた構成である。電池ケース１５は、熱伝導率が高く、熱容量が大きい材料、たとえばアルミニウムからなる。電池ケース１５の熱容量は、膨張した電池セル１０の発熱量が電池ケース１５に放熱されて、膨張した電池セル１０の温度が所定温度、たとえば６０℃以下となるように設定されている。膨張時の電池セル１０の発熱量がたとえば８００Ｊ／Ｋである。この場合、電池セル１０の発熱量より大きくなるように電池ケース１５の熱容量を１５５０Ｊ／Ｋに設定している。
【００３２】
電池ケース１５と電池セル１０との間隔、積層された電池セル１０のうち少なくとも１つが異常時に膨張した場合、厚み方向の外方に位置する電池セル１０が電池ケース１５の内壁に接触するように設定されている。電池ケース１５と電池セル１０との間隔は、本実施形態では電池ケース１５の内壁と電池セル１０に一体に設けられる拘束プレート１６との間隔である。
【００３３】
具体的には、弾性部材１７の弾性力の強度によって、拘束プレート１６と電池ケース１５の内壁との間隔が設定されている。弾性部材１７には、たとえばバネが用いられる。たとえばバネ定数が９．８Ｎ／ｍｍであり、バネの長さが２５ｍｍのバネを片側４個、合計８個使用している。定常時にはバネが約２．５ｍｍ収縮させて約１００Ｎの圧力を電池セル１０に加えている。定常時は、上下に拘束プレート１６と電池ケース１５の内壁との間には、２．５ｍｍの間隔がある。そして電池セル１０が膨張してさらにバネが５ｍｍ収縮した時、すなわち約３００Ｎの荷重が加わった時、拘束プレート１６が電池ケース１５の内壁に接触する。
【００３４】
次に、電池セル１０の製造方法に関して図２を用いて説明する。まず正極と負極とセパレータとを用意し、ステップＳ２１に移る。ステップＳ２１では、正極、セパレータ、負極の順に積層し、ステップＳ２２に移る。ステップＳ２２では、電解液と積層された材料とがラミネートフィルムによって密閉され、ステップＳ２３に移る。
【００３５】
正極としては、活物質としてＬｉＦｅＰＯ４、導電材としてカーボンブラック、バインダとしてＰＶｄＦ、集電体としてＡｌ箔１５μｍを用いる。また電極厚みが７１μｍであり、電極サイズが９２×１１０ｍｍであり、電極枚数が４６枚である。
【００３６】
負極としては、活物質として黒鉛、バインダとしてＣＭＣ／ＳＢＲ、集電体としてＣｕ箔１０μｍを用いる。また電極厚みが５３μｍであり、電極サイズが９６×１１５ｍｍであり、電極枚数が４７枚である。
【００３７】
また電解液は、１ＭのＬｉＰＦ６／ＥＣ，ＤＭＣ，ＥＭＣを用いる。セル外装としては、ラミネートシートを用いる。セルサイズは、１０６×１４５×８ｍｍ（電極部）とする。セパレータは、ＰＥ微多孔性膜を用いる。
【００３８】
ステップＳ２３では、初充電を行い、初充電時に発生するガスを電池セル１０から放出し、再度封止し、ステップＳ２４に移る。ステップＳ２４では、電解液を均一に浸透させたり、負極の皮膜を安定化させる等で電池特性を安定化させるためのエージング工程を実施し、電池セル１０の製造を終了する。
【００３９】
このように製造された電池セル１０は、容量が５．２Ａｈであり、抵抗が３．２ｍΩである。抵抗は、０．５Ｃ、１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、５Ｃ、７Ｃの電流を流した時の１０秒後の電圧を測定して、電流と電圧の波形の傾きから算出した。
【００４０】
次に、電池モジュール１１の製造方法に関して図３を用いて説明する。まず、図２で製造された電池セル１０を４つ用意し、ステップＳ３１に移る。ステップＳ３１では、４つの電池セル１０を積層し、直列接続となるように各端子を溶接し、ステップＳ３２に移る。ステップＳ３２では、拘束プレート１６によって挟んだ状態で電池ケース１５内に収容し、弾性部材１７によって押圧した状態にし、電池モジュール１１の製造を終了する。
【００４１】
次に、電池セル１０に異常が発生し、膨張した場合に関して図４を用いて説明する。図４では、最も上方に位置する電池セル１０に異常が発生し膨張した場合を示している。電池セル１０が膨張すると、弾性部材１７を圧縮し、電池ケース１５に接触する。具体的には、膨張して３００Ｎの膨張力が発生すると、上下合わせてさらにバネが５ｍｍ収縮し、電池セル１０が電池ケース１５に接触する。これによって電池セル１０の発熱量が電池ケース１５に放熱される。
【００４２】
膨張することによって、電池セル１０の内部の電極間で抵抗が上昇し発熱抑制することができる。また膨張による内部ガス温度を低下し、内部圧力の低下することができる。さらに電池ケース１５への熱伝達経路による放熱促進することができる。これによって異常が発生した電池セル１０の温度上昇が抑制され安全性が向上することができる。
【００４３】
以上説明したように本実施形態の電池セル１０は、厚み方向の外方から弾性部材１７の弾性力によって押圧されている。したがって積層された電池セル１０は、弾性部材１７によって支持されている。電池セル１０は、ラミネートフィルムによって覆われている。したがって電池セル１０に過電流など異常が発生した場合には厚み方向に膨張する場合がある。電池セル１０の膨張力が弾性部材１７の弾性力よりも大きいと、電池セル１０の厚みが大きくなる。したがって膨張を禁止する拘束構造よりも、弾性部材１７によって膨張を許容することによって、電池セル１０の内部ガス温度の低下、および内部圧力を低下することができる。
【００４４】
また電池ケース１５と電池セル１０との間隔は、積層された電池セル１０のうち少なくとも１つが異常時に膨張した場合、厚み方向の外方に位置する電池セル１０が電池ケース１５に接触するように設定されている。したがって電池セル１０が膨張して電池ケース１５に接触すると、電池ケース１５と熱的に接合されることになる。これによって発熱した電池セル１０の発熱量を電池ケース１５に伝熱することができる。したがって発熱した電池セル１０の熱量を電池ケース１５に逃がして、電池セル１０の過度の熱上昇を抑制することができる。
【００４５】
また本実施形態では、電池ケース１５の熱容量は、膨張した電池セル１０の発熱量が電池ケース１５に放熱されて、膨張した電池セル１０の温度が所定温度以下となるように設定されている。これによって膨張して電池ケース１５に放熱された際には、電池ケース１５の充分な熱容量によって電池セル１０を円滑に放熱させることができる。したがって電池セル１０の過度の温度上昇を抑制することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図５を用いて説明する。本実施形態では、電池セル１０の異常を検出する検出部２０を有する点に特徴を有する。
【００４７】
図５に示すように、電池ケース１５の内部には検出部２０が設けられている。検出部２０は、検出手段であって、電池セル１０の異常を検出する。検出部２０は、電池セル１０の変位、圧力または電位を検出して、モジュール単位で電池セル１０の膨張を検出する。
【００４８】
検出部２０は、たとえば圧電素子および導通センサによって実現される。圧電素子は、電池セル１０の膨張によって検出面に対する圧力を検出して、電池セル１０の膨張を検出する。導通センサは、電池セル１０の膨張によって検出面に電池セル１０の表面が接触したときに、接触したことを導通によって検出する。検出部２０が検出した情報は、制御装置２１に与えられる。制御装置２１は、電池モジュール１１２の充電および放電を制御する。
【００４９】
制御装置２１は、制御手段であって、検出部２０によって電池セル１０の異常が検出された場合には、電池セル１０の充電および放電を停止するように制御する。これによって異常が発生している電池セル１０に、外部からの電気的負荷がなくなる。したがって異常を充電または放電によって、さらに悪化することを抑制することができる。
【００５０】
また制御装置２１は、検出部２０によって電池セル１０の異常が検出された場合には、異常に対処する他の制御を実施してもよい。たとえば電池ケース１５の内部に冷却ファンを有する場合には、冷却ファンによって冷却するように制御する。またたとえば電池ケース１５内のガスを外部に排出する排気機構がある場合には、排気機構を動作するように制御する。
【００５１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図６〜図８を用いて説明する。本実施形態では、電池セル１０の異常時に、外部短絡する短絡部３０を有する点に特徴を有する。
【００５２】
短絡部３０は、導電性を有し、上方の拘束プレート１６と総正極とを接続している。また短絡部３０は、厚みが非常に薄い。したがって電池セル１０が膨張し、拘束プレート１６が電池ケース１５の内壁に接触したときに、図８に示すように短絡部３０の拘束プレート１６に配置されている部分が電池ケース１５に接触する。本実施形態では、理解を容易にするため、短絡部３０の拘束プレート１６に配置されている部分を収容可能な空間が、電池ケース１５に形成されている。
【００５３】
また総負極は、図７に示すように、電池ケース１５に電気的に接続されている。したがって電池セル１０のうち少なくとも１つが膨張して、短絡部３０が電池ケース１５に接触すると、電池ケース１５を介して直列に接続された複数の電池セル１０の総正極と総負極とが短絡される。これによって電池セル１０を短絡部３０および電池ケース１５によって放電することができる。したがって電池セル１０の異常時に、強制的に放電することができる。
【００５４】
また短絡部３０が短絡したときの総正極と総負極との間の電気抵抗（短絡抵抗）は、短絡したときの電池セル１０の発熱温度が所定温度以下、たとえば６０℃以下となるように設定されてる。短絡抵抗は、たとえば１０ｍΩ以上となるように設定される。短絡抵抗は、電池ケース１５および短絡部３０の材質および形状を選択することによって調整することができる。
【００５５】
次に、第１実施形態の電池モジュール１１と第３実施形態の電池モジュール１１３と比較例の電池モジュール１１４とを評価結果に関して表１を用いて説明する。比較例の電池モジュール１１４は、図８に示すように、弾性部材１７を有さずに厚み方向が一定でボルト３１とナット３２によって拘束されている。換言すると、電池セル１０に異常が発生しても電池セル１０が膨張することなく、拘束状態が維持される。
【００５６】
各電池モジュール１１を評価するにあたって、電池セル１０に異常を発生させるために、電池ケース１５と拘束プレート１６に直径１０ｍｍの穴を形成している。穴は、上方の中央に形成されている。そして電池セル１０は、満充電（ＳＯＣ１００％）としている。そして最も上方に位置する電池セル１０に、電池ケース１５などに形成した穴を介して、直径３ｍｍの釘を刺した状態で充電する。このとき熱挙動を解析するため釘を刺した位置から２０ｍｍ離れた位置で温度を検出した。その結果を表１に示す。
【表１】
0006344245.tif 000002
【００５７】
表１に示すように、比較例だと電池セル１０の最大温度が１８０℃と最も高く、放熱がされずに高温になっていることがわかる。これに対して、第１実施形態および第３実施形態では、膨張を許容して電池セル１０の発熱を電池ケース１５によって放熱しているので、最大温度が比較例の約半分に抑えられている。また電解液の重量減少率も、比較例の約７分の１に抑えている。
【００５８】
さらに第１実施形態よりも第３実施形態の方が最大温度が低く、重量減少率も小さい。したがって強制放電によって、さらに効果があることがわかる。
【００５９】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００６０】
上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００６１】
前述の第１実施形態では、電池セル１０の間に冷却板を有しない構成であったが、電池セル１０の間に冷却板を設けて、通常時の冷却性能を向上する構成であってもよい。また同様に、電池ケース１５内に冷却ファンを設けてもよい。
【００６２】
前述の第１実施形態では、電池ケース１５によって放熱しているが、電池ケース１５に限るものではない。たとえば電池ケース１５の内部に、電池ケース１５とは別に放熱部材を設け、異常時に放熱部材に接触するような構成であってもよい。
【００６３】
また前述の第１実施形態では、電池モジュール１１は、複数の電池セル１０から構成されているが、複数の電池セル１０に限るものではない。電池モジュールは、１つの電池セル１０から構成されてもよい。電池セル１０が１つであっても膨張に対して、同様の作用および効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０…電池セル                １１…電池モジュール
１２…外装ケース              １３…正極端子
１４…負極端子                １５…電池ケース（放熱部材）
１６…拘束プレート            １７…弾性部材
１８…凹部                    ２０…検出部（検出手段）
２１…制御装置（制御手段）    ３０…短絡部
【図１】
0006344245.tif 000003
【図２】
0006344245.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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