(57)【要約】【課題】  占有スペースを大きくすることなく断熱効果および排気通路を有する電池カバーを提供する。【解決手段】  単電池セル１３０の上部に取り付けられる電池カバー１００は、中空の被覆部材１１０と、断熱部材１２０とを含む。被覆部材の中空部１４０は、単電池セル１３０の排気口１５０から排出される水素ガスの排気通路を形成する。被覆部材１１０には、開口部１１２が形成される。断熱部材１２０は、排気通路以外の位置に配置され、単電池セル１３０が外気温の影響を受けないようにする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を覆う電池カバーであって、
前記電池から排出されるガスを排気するためのガス排気通路部および断熱部を有する、電池カバー。
【請求項２】
前記電池カバーは前記電池の上部に配置される、請求項１に記載の電池カバー。
【請求項３】
前記電池は、複数のモジュールから構成され、
前記断熱部は、各前記モジュールの上部が中空部となるように、前記ガス排気通路部に配置される、請求項１または２に記載の電池カバー。
【請求項４】
電池の上部に配置される電池カバーであって、
前記電池カバーはガス排気通路部を有し、
前記電池カバーは発泡樹脂から形成される、電池カバー。
【請求項５】
前記電池は、複数のモジュールから構成され、
前記ガス排気通路部は、各前記モジュールの上部に形成される、請求項４に記載の電池カバー。
【請求項６】
前記電池カバーはスペーサ機能を有する、請求項３または５に記載の電池カバー。
【請求項７】
各前記モジュールは間隔を形成するように配列され、
前記間隔には、整流部が前記電池カバーによって形成される、請求項３または５に記載の電池カバー。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の電池カバーを含む、二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池に取り付けられるカバーに関し、特に、電池から発生したガスの排出機能および断熱機能を有する電池カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池の出力特性は、電池の温度に依存する場合があるため、電池を適切に使用するためには、その温度が所定の温度領域に含まれるように維持する必要がある。また、電池の種類によっては、充電時に水素ガスその他のガスが発生する場合もあり、そのようなガスを漏出させることなく回収する必要がある。
【０００３】
そこで、たとえば特開２００２−１５１０２５号公報（特許文献１）は、集合電池パックに取り付けられる、冷却風の流路を有する電池カバーを開示する。図７を参照して、特許文献１に開示された電池カバー６００は、被覆部材６１０と、排気流路形成部材６３０，６３２とを含む。被覆部材６１０と排気流路形成部材６３０，６３２との間には、排気流路６５０，６５２が形成される。排気流路形成部材６３０，６３２には、排出ガス弁６４０，６４２が形成される。被覆部材６１０と電池カバー６００が取り付けられる単電池セル６２０との間には、冷却風が流れる流路６６０が形成される。
【０００４】
特許文献１に開示された電池カバー６００によると、集合電池パックを構成する単電池セル６２０から排出されるガスは、排出ガス弁６４０，６４２を介して排気流路６５０，６５２に流出する。排気流路６５０，６５２は、排出ガスを回収するための排出ガス回収部（図示しない）に繋がれており、集合電池パックが排出するガスは、外部に漏出することなく回収される。このようにすると、部品点数を増加することなく、集合電池パックから発生するガスを効率よく排出することができる。また、たとえば車両の走行時に、冷却風が流路６６０に流れるようにすると、単電池セル６２０の温度の上昇を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００２−１５１０２５号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された集合電池パックの電池カバー６００によると、冷却機能および排出ガスの排出機能が向上しても、電池自体の温度あるいは電池の雰囲気温度を適切に維持することができない場合がある。その結果、たとえば外気温が低いときには、外気の影響により集合電池パックが冷やされるため、起電力、充放電特性その他の性能が低下する可能性があった。
【０００６】
また、集合電池パックの温度を予め定められた範囲内に維持するために、そのパックをカバーで覆う方法も考えられる。しかしながら、このようなカバーにより集合電池パックの占有スペースが増加するため、スペースが制約される車両等に集合電池パックを搭載する場合に不利であった。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、スペース効率を低下させることなく、電池の保温機能および電池からの排出ガスを排気する機能を有する電池カバーおよびそのカバーを有する二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る電池カバーは、電池から排出されるガスを排気するためのガス排気通路部および断熱部を有する。
【０００９】
第１の発明によると、電池カバーは電池を覆いつつ（たとえば、電池全体を覆ったり、電池の上部あるいは側面などを覆ったりすることにより）、電池から排出されるガスを排気することができる。したがって、専用のガス排気通路部（たとえばチューブ）を取り付ける場合に比べて、電池カバーの占有スペースを小さくすることができる。また、この電池カバーは断熱部を有するため、電池と外部（すなわち電池カバーの外側）とを断熱することができる。この断熱部は、たとえば空気層、断熱機能を有する部材等である。このようにすると、外気の温度が低い場合にも電池の温度の低下を抑制することができる。これにより、スペース効率を低下させることなく、電池の保温機能および電池から排出されるガスを排気する機能を有する電池カバーを提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る電池カバーは、第１の発明の構成に加えて、電池の上部に配置されるものである。
【００１１】
第２の発明によると、ガス排気通路部が電池の上部に位置することになるため、電池の上部から排出されるガス、あるいは空気より比重の軽いガス、たとえば水素を効率よく排気することができる。
【００１２】
第３の発明に係る電池カバーは、第１または第２の発明の構成に加えて、複数のモジュールから構成される電池を覆う。断熱部は、各モジュールの上部が中空部となるように、ガス排気通路部に配置される。
【００１３】
第３の発明によると、電池を構成する各モジュールの上部には、電池カバーのガス排気通路部が位置するため、モジュールから発生する水素その他のガスを効率よく排気することができる。また、各モジュールの間には断熱部が配置されるため、電池の温度低下を防止することができる。
【００１４】
第４の発明に係る電池カバーは、電池の上部に配置される。この電池カバーはガス排気通路部を有する。電池カバーは発泡樹脂から形成される。
【００１５】
第４の発明によると、電池の上部に配置される電池カバーは発泡樹脂から形成され、発泡樹脂は断熱機能を有する。したがって、このような電池カバーは電池と外部とを断熱することができる。また、この電池カバーはガス排気通路部を有するため、電池から排出されるガスを効率よく排気することができる。このようにすると、専用の排気部材（たとえば、チューブ）を電池カバーに取り付ける場合に比べて、電池カバーの占有スペースの増加を抑制することができる。これにより、スペース効率を低下させることなく、電池の保温機能および電池から排出されるガスを排気する機能を有する電池カバーを提供することができる。
【００１６】
第５の発明に係る電池カバーは、第４の発明の構成に加えて、複数のモジュールから構成される電池を覆う。ガス排気通路部は、各モジュールの上部に形成される。
【００１７】
第５の発明によると、電池を構成する各モジュールの上部には、発泡樹脂からなる電池カバーのガス排気通路部が位置するため、電池を保温しつつ、電池から排出されるガスを排気することができる。このようにすると、専用の排気部材を取り付ける場合に比べて、電池カバーの占有スペースを小さくすることができる。
【００１８】
第６の発明に係る電池カバーは、第３または第５の発明の構成に加えて、電池カバーはスペーサ機能を有する。
【００１９】
第６の発明によると、電池カバーの有するスペーサ機能により、各モジュール間の冷却通路を確保したり、金属電槽におけるモジュール同士を電気的に絶縁することができる。このスペーサ機能は、たとえばモジュール同士の間隔が一定以上に維持されることによって実現される。その結果、電池性能の低下を防止することができる。
【００２０】
第７の発明に係る電池カバーは、第３または第５の発明の構成に加えて、各モジュールは間隔を形成するように配列されるものである。その間隔には、整流部が電池カバーによって形成される。
【００２１】
第７の発明によると、複数のモジュールの間に位置するように電池カバーに形成される整流部は、モジュール間の空気の流れを整えることができる。このようにすると、空気流による圧力損失を低減することができる。
【００２２】
第８の発明に係る二次電池は、第１〜第７のいずれかの発明に係る電池カバーを含む。
【００２３】
第８の発明によると、占有スペースを大きくすることなく、断熱機能および排出ガスを排気する機能を備えた二次電池を提供することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、スペース効率を低下させることなく、電池の保温機能および電池からの排出ガスを排気する機能を有する電池カバーおよびそのカバーを有する二次電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２６】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る電池カバー１００およびそのカバーが取り付けられる電池パック１０００について説明する。図１（Ａ）は、電池カバー１００の一部を表わす外観図である。図１（Ｂ）は、その電池カバー１００が取り付けられる電池パック１０００の一部を表わす外観図である。
【００２７】
なお、電池カバー１００および電池パック１０００の組合せは、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示した態様に限られず、その組合せが複数あってもよい。これにより、求められる出力に応じて二次電池を構成することができる。
【００２８】
図１（Ａ）を参照して、電池カバー１００は、電池パック１０００およびその他の部分（たとえば、電池パックに取り付けられる配管部など）を一体として覆うように成型される。この電池カバー１００は、電池パック１０００から排出される水素ガスを回収するための排気通路を有する。この排気通路については、図２において詳述する。
【００２９】
図１（Ｂ）を参照して、電池パック１０００は、電池モジュールを構成する複数の単電池セル１３０を含む。各単電池セル１３０は、その上部に水素ガスを排出するための排気口１５０を有する。
【００３０】
なお、電池パック１０００を構成する電池モジュールの数は、特に限られない。電池モジュールを構成する単電池セルの数も、特に限られない。
【００３１】
＜第１の実施の形態＞
図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る電池カバー１００について説明する。図２は、複数の単電池セル１３０を配列した電池モジュールに取り付けられる電池カバー１００の断面図である。単電池セル１３０はたとえば鉛蓄電池であるが、これに限られない。
【００３２】
この電池カバー１００は、中空部１４０を有する被覆部材１１０と、断熱部材１２０とを含む。中空部１４０は、単電池セル１３０の配列方向に、単電池セル１３０から排出されるガスが流れる排気通路を形成する。電池カバー１００は、図２に示すように、たとえば電池モジュールの上部を覆うように配置されているが、このような配置に限られない。たとえば、電池モジュールの側面まで覆う形状であってもよい。
【００３３】
被覆部材１１０には、開口部１１２が形成される。単電池セル１３０の排気口１５０は、開口部１１２を介して被覆部材１１０に取り付けられる。また、被覆部材１１０には、保持部１６０が形成される。この保持部１６０は、たとえば被覆部材１６０の成型時に形成される。単電池セル１３０，１３０の間に形成される間隔は、この保持部１６０により予め定められた間隔に維持される。
【００３４】
被覆部材１１０の断面形状は、単電池セル１３０側に凹凸を有する形状となる。なお、保持部１６０の輪郭は、図２に示したものに限られない。
【００３５】
断熱部材１２０は、たとえばウレタン系の樹脂が成型されたものであるが、特にこれに限られず、断熱性能を有するものであればよい。たとえば、空気を含む断熱層であってもよい。
【００３６】
後述するように、単電池セル１３０から排出される水素ガスは、中空部１４０を流れる。そのため、被覆部材１１０あるいは断熱部材１２０の素材は、その排出ガスにより劣化の影響を受けない（耐腐食性などを有する）ものが好ましい。
【００３７】
単電池セル１３０は、その作動時に水素ガスを発生する。この水素ガスによる圧力が予め定められた圧力を超えると、安全弁（図示しない）が開かれ、水素ガスが排気口１５０から中空部１４０に排出される。この水素ガスは、中空部１４０が形成する排気通路を流れ、電池カバー１００の端部に予め設けられた排出ガス回収部（図示しない）において回収される。
【００３８】
このようにすると、電池カバー１００が取り付けられた各単電池セル１３０は、被覆部材１１０の内部に配置された断熱部材１２０によって保温される。したがって、たとえば外気の温度が低い場合には、単電池セル１３０の温度の低下が防止される。
【００３９】
また、被覆部材１１０に形成された中空部１４０は、単電池セル１３０から排出される水素ガスの排気通路を形成する。また、中空部１４０が単電池セル１３０の上部に位置するため、空気よりも比重の軽い水素ガスは効率よく排出される。したがって、水素ガスは漏出することなく容易に回収される。
【００４０】
以上のようにして、本実施の形態に係る電池カバー１００によると、被覆部材１１０の排気通路に断熱部材１２０が配置されるため、電池の保温機能を断熱部材１２０により維持しつつ、単電池セル１３０にて発生する水素ガスを効率よく排出することができる。また、専用の排気通路が不要となるため、電池カバー１００の占有スペースの増加を抑制することができる。
【００４１】
＜第２の実施の形態＞
図３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る電池カバー２００について説明する。図３は、電池カバー２００を単電池セル１３０の配列方向に垂直な面で切断した断面図である。
【００４２】
電池カバー２００は、高発泡樹脂からなる、中空部２３０を有する被覆部材２１０により形成される。高発泡樹脂は、たとえばポリエチレンフォームその他のプラスチックフォームであるが、これに限られない。また、発泡倍率は特に限られない。
【００４３】
中空部２３０は、後述するように、単電池セル１３０から排出されるガスが流れる排気通路を形成する。被覆部材２１０の底面（単電池セル１３０に向かい合う面）には、開口部２２０が形成される。また、単電池セル１３０，１３０の間隔には、保持部２６０が形成される。
【００４４】
単電池セル１３０の排気口１５０は、開口部２２０を介して中空部２３０につながる。中空部２３０は、電池カバー２００の端部に取り付けられた排出ガス回収部（図示しない）までの流路（排気通路）を形成する。したがって、単電池セル１３０から排出される水素ガスは、その排出ガス回収部において回収される。
【００４５】
保持部２６０は、単電池セル１３０，１３０に形成される間隔の変化を抑制するように形成される。このようにすると、振動などによる単電池セル１３０の位置ずれを防止することができる。また、被覆部材２１０が単電池セル１３０の側面まで覆うことができるため、断熱効果を高めることができる。
【００４６】
なお、被覆部材２１０の断面形状は特に限られず、取り付けられる単電池セル１３０の温度の低下を抑制することができるものであればよい。また、被覆部材２１０の素材は高発泡樹脂が好ましいが、これに限られず、単電池セル１３０と外部との間を断熱することができる素材（たとえば、ポリプロピレン系、ポリエチレン系等）であってもよい。
【００４７】
また、発泡樹脂は電気絶縁性を有することが多いため、静電気が発生する場合がある。したがって、発泡樹脂の材料に導電性の添加剤を加えてもよい。これにより、電池カバー２００の着脱時等において、静電気の発生が防止される。
【００４８】
また、被覆部材２１０の厚さは特に限られず、凹凸部（単電池セル１３０に向き合う側）を他の部分よりも厚くしてもよい。これにより、たとえば単電池セル１３０との取付部分の近傍における強度が高められる。
【００４９】
以上のようにして、本実施の形態に係る電池カバー２００によると、この電池カバー２００を構成する被覆部材２１０が発泡樹脂から形成されるため、被覆部材２１０の下側（すなわち単電池セル１３０に向かい合う側）と上側（外気に触れる側）との間を断熱することができる。その結果、たとえば外気温が低い場合であっても、単電池セル１３０の雰囲気温度の低下が抑制されるため、電池性能の低下を防止することができる。
【００５０】
また、単電池セル１３０から排出される水素ガスを中空部２３０を介して確実に回収することができるため、排出ガスの拡散による環境への影響を防止することができる。これにより、スペース効率を低下させることなく、電池の保温機能および排出ガスの回収機能を有する電池カバーを提供することができる。
【００５１】
＜第３の実施の形態＞
図４を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る電池カバー３００について説明する。図４は、電池カバー３００を単電池セル１３０の配列方向に垂直な面で切断した断面図である。
【００５２】
この電池カバー３００は、高発泡樹脂からなる被覆部材３１０により構成される。被覆部材３１０には、中空部３４０が形成される。この中空部３４０は、単電池セル１３０に取り付けられ、排気通路を形成する。被覆部材３１０には、開口部３５０が形成される。単電池セル１３０の開口部１５０は、この開口部３５０を介して取り付けられる。このようにすると、単電池セル１３０から排出される水素ガスを中空部３４０を介して回収しつつ、単電池セル１３０の内部と外部との断熱機能を保持することができる。
【００５３】
被覆部材３１０は、予め定められた強度を維持しつつ、各単電池セル１３０の空間が広くなるように形成される。これにより、空気（たとえば走行風）は、各単電池セル１３０の間をスムーズに流れることができる。この空気の流れを冷却風とすることにより、各単電池セル１３０の温度上昇を抑制することができる。
【００５４】
以上のようにして、本実施の形態に係る電池カバー３００によると、高発泡樹脂により形成される被覆部材３１０には、排出ガスを回収するための排気通路が形成され、また取り付けられる単電池セル１３０の間隔が広くなるように形成される。このようにすると、専用の排気通路を形成する場合に比べて、電池カバー３００が取り付けられる部分のスペース効率を向上させつつ、単電池セル１３０からの排出ガスを確実に回収し、さらには、冷却風により単電池セル１３０の温度上昇を抑制することができる。
【００５５】
＜第４の実施の形態＞
図５を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る電池カバーについて説明する。図５は、電池カバー４００を単電池セル１３０の配列方向に垂直な面で切断した断面図である。
【００５６】
この電池カバー４００は、高発泡樹脂からなる被覆部材４１０により構成される。被覆部材４１０には、開口部４５０が形成される。被覆部材４１０の下部（単電池セル１３０に向き合う面）には、整流作用を有する部材４６０，４７０が形成される。
【００５７】
開口部４５０は、単電池セル１３０の排気口１５０が貫通できる形状であればよい。また、単電池セル１３０からの排出ガスが漏出しないように、シール部材を開口部４５０に取り付けてもよい。
【００５８】
整流作用を有する部材４６０，４７０は、たとえば図５に示すように、被覆部材４１０と一体成型されたものであるが、これに限られず、別に製造されたものを被覆部材４１０の予め定められた位置（単電池セル１３０の間）に取り付けてもよい。また、整流作用を有する部材４６０，４７０の断面形状、長さなどは特に限られず、単電池セル１３０が配置されるスペースの制約、使用条件などに基づいて設定するようにしてもよい。このようにすると、整流作用を有する部材４６０，４７０は、単電池セル１３０間の空気の流れを整えることができるため、単電池セル１３０間における圧力損失を低減することができる。
【００５９】
以上のようにして、本実施の形態に係る電池カバー４００によると、占有スペースを大きくすることなく、外部との間の断熱機能を保持しつつ、単電池セル１３０間に空気をスムーズに流すことができる。その結果、単電池セル１３０の温度を予め定められた温度領域に維持することができる。このとき、空気の流れは整流作用を有する部材４６０，４７０により整えられるため、圧力損失を抑制することができる。
【００６０】
＜第４の実施の形態  変形例＞
図６を参照して、本発明の第４の実施の形態の変形例について説明する。図６は、図５において説明した構成と同様の構成を有する電池カバーが取り付けられた電池から、被覆部材を図示することなく、整流作用を有する部材５６０，５６２，５６４および単電池セル５３０を表わした図である。
【００６１】
複数の整流作用を有する部材５６０，５６２，５６４は、各単電池セル５３０の間に位置するように被覆部材（図示しない）に形成される。この部材の数あるいは形状、位置、向き等は特に限られず、自由に設定することができる。また、電池の仕様あるいは使用条件に基づいて、部材の形状、位置、向き等を設定するようにしてもよい。
【００６２】
以上のようにして、本変形例に係る整流作用を有する部材５６０，５６２，５６４が形成される電池カバーによると、単電池セル５３０間の空気の流れが整えられるため、単電池セル５３０間における圧力損失を低減しつつ、単電池セル５３０の温度上昇を抑制することができる。その結果、単電池セル５３０の性能の低下を防止することができる。
【００６３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態に係る電池カバーを説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電池カバーの断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る電池カバーの断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る電池カバーの断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る電池カバーの断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の変形例を説明するための図である。
【図７】従来の電池カバーの断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００，２００，３００，４００，６００  電池カバー、１１０，２１０，３１０，４１０，６１０  被覆部材、１２０  断熱部材、１３０，５３０，６２０  単電池セル、１４０，２３０，３４０  中空部、１５０  排気口、１１２，２２０，３５０，４５０  開口部、１６０，２６０  保持部、４６０，４７０，５６０，５６２，５６４  整流作用を有する部材、６３０，６３２  排気流路形成部材、６４０，６４２  排出ガス弁、６５０，６５２  排気流路、６６０  流路、１０００  電池パック。
【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】
2005071917.tif 000007
【図６】
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【図７】
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