(57)【要約】  電池モジュール（１０）は、上側空間（６０）と下側空間（７０）とを隔離する隔壁部（２０）と、隔壁部（２０）と共に上側空間（６０）を画定する第１プレート（４０）と、第１プレート（４０）との間に隙間（６１）をあけて第１プレート（４０）の上方に設けられた第２プレート（５０）とを備える。ケース（１４）には、隙間（６１）とケース（１４）の外部とを連通させる開口部が形成され、第１プレート（４０）には、上側空間（６０）と隙間（６１）を連通させる貫通孔（４１）が形成されている。電池モジュール（１０）は隔壁部（２０）及び各プレートを貫通して下側空間（７０）と第２プレート（５０）上の空間とを連通させる貫通路（５１）を備え、上側空間（６０）及び隙間（６１）が排気ダクトを、下側空間（７０）及び上部空間（７１）が冷却ダクトをそれぞれ構成している。
2018123573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全弁を有する複数の電池と、前記各電池を収容するケースとを備え、前記各電池が前記ケース内に配置されている電池モジュールであって、
前記ケースの前記各電池が収容される電池収容領域の上方の上側空間と、前記ケースの外部に連通し、前記上側空間の下方の前記電池収容領域内に形成される下側空間とを隔離する隔壁部と、
前記各電池を覆うように前記各電池の上方に設けられ、前記隔壁部と共に前記上側空間を画定する第１プレートと、
前記第１プレートとの間に隙間をあけて、前記第１プレートの上方に設けられた第２プレートと、
前記ケースに形成され、前記隙間と前記ケースの外部とを連通させる開口部と、
前記上側空間及び前記隙間と隔離され、前記隔壁部、前記第１プレート、及び前記第２プレートを貫通して前記下側空間と前記第２プレート上の空間とを連通させる貫通路と、
を備え、
前記第１プレートには、前記上側空間と前記隙間とを連通させる貫通孔が形成され、
前記上側空間及び前記隙間が排気ダクトを構成し、前記下側空間及び前記貫通路が冷却ダクトを構成する、電池モジュール。
【請求項２】
前記第１プレートは、金属で構成され、
前記第２プレートは、樹脂で構成されている、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記第２プレート上に設けられた回路部品を備える、請求項１又は２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記隙間に面する前記第２プレートの下面には、前記隙間を流れるガスの排気方向と交差する方向に仕切壁が形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記貫通孔は、前記第１プレートの周縁部の一端側に形成され、
前記開口部は、前記ケースのうち、前記第１プレートの周縁部の他端側に位置する部分に形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記ケースの長手方向両端部には、前記下側空間と前記ケースの外部とを連通させる下側開口部が形成され、
前記貫通路は、前記第１及び前記第２プレートの長手方向中央部を貫通して形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記各電池がそれぞれ収容される複数の電池ブロックを備え、
前記各電池ブロックは前記各電池が並ぶ方向と同一方向に並べられて配置され、
前記下側空間は前記各電池ブロックの間に形成され、前記電池は前記電池ブロックを介して前記下側空間に接する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電池をケース内に収容した電池モジュールにおいて、電池に異常が発生して安全弁からガスが噴出した場合に、ガスをケースの外部に導く排気ダクトを備えた電池モジュールが知られている。例えば、特許文献１には、電池の一端側に配置された平板とケースの外装板又は底部との間に設けられた隔壁によって第１の空間と第２の空間とを区画し、隔壁に形成された貫通孔を介して第１及び第２の空間を連通してなる排気ダクトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−６５９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電池の充放電に伴う発熱を抑制すべく、電池モジュールには冷却風を流す冷却ダクトが設けられる場合がある。かかる冷却ダクトは、排気ダクトと隔離されていることが望ましい。電池モジュール内の限られたスペースにおいて、互いに隔離された当該２つのダクトを効率良く形成することは重要な課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示に係る電池モジュールは、安全弁を有する複数の電池と、前記各電池が収容されるケースとを備え、前記各電池が前記ケース内に配置されている電池モジュールであって、前記ケースの前記各電池が収容される電池収容領域の上方の上側空間と、前記ケースの外部に連通し、前記上側空間の下方の前記電池収容領域内に形成される下側空間とを隔離する隔壁部と、前記各電池を覆うように前記各電池の上方に設けられ、前記隔壁部と共に前記上側空間を画定する第１プレートと、前記第１プレートとの間に隙間をあけて、前記第１プレートの上方に設けられた第２プレートと、前記ケースに形成され、前記隙間と前記ケースの外部とを連通させる開口部と、前記上側空間及び前記隙間と隔離され、前記隔壁部、前記第１プレート、及び前記第２プレートを貫通して前記下側空間と前記第２プレート上の空間とを連通させる貫通路とを備え、前記第１プレートには、前記上側空間と前記隙間とを連通させる貫通孔が形成され、前記上側空間及び前記隙間が排気ダクトを構成し、前記下側空間及び前記貫通路が冷却ダクトを構成する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示に係る電池モジュールによれば、互いに隔離された排気ダクトと冷却ダクトを効率良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態の一例である電池モジュールを前方から見た斜視図である。
【図２】実施形態の一例である電池モジュールを後方から見た斜視図である。
【図３】実施形態の一例である電池モジュールの分解斜視図である。
【図４】実施形態の一例である複数の電池ブロックから構成される電池ブロック群の斜視図である。
【図５】実施形態の一例である第１プレートを下面側から見た斜視図である。
【図６】実施形態の一例である第２プレートを下面側から見た斜視図である。
【図７】実施形態の他の一例である第２プレートを下面側から見た斜視図である。
【図８】図１中のＡＡ線断面図である。
【図９】図１中のＢＢ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
上述の通り、電池モジュール内の限られたスペースにおいて、互いに隔離された排気ダクトと冷却ダクトを効率良く形成することは重要な課題である。冷却ダクトを排気ダクトとして利用することも可能であるが、安全性の向上、回路部品等の保護などの観点から当該２つのダクトは分離されていることが好ましい。本開示に係る電池モジュールによれば、隔壁部、第１プレート、第２プレート、これらを貫通する貫通路を設けることにより、電池搭載量の減少、モジュールの大型化等を招くことなく、互いに隔離された排気ダクトと冷却ダクトを効率良く形成することができる。
【０００９】
本開示に係る電池モジュールの一態様によれば、第２プレート上の空間（冷却空間）内に回路部品を設置することで、電池だけでなく回路部品も冷却可能である。また、第２プレート上の空間には電池の安全弁から噴出される高温のガスは流入しないので、熱による回路部品の損傷を防止することができる。特に、第１プレートに金属板を適用し、第２プレートに樹脂板を適用すると、高温のガスが噴出した際の回路部品等に対する影響を抑制し易い。
【００１０】
以下、本開示の実施形態の一例について詳細に説明する。
実施形態の説明で参照する図面は模式的に記載されたものであるから、図面に描画された構成要素の寸法などは以下の説明を参酌して判断されるべきである。本明細書では、隔壁部、第１プレート、及び第２プレートが並ぶ方向を「上下方向」とし、複数の電池は各プレートよりも下方に配置されているものとする。
【００１１】
以下では、実施形態として電池モジュール１０を例示するが、本開示に係る電池モジュールはこれに限定されない。また、以下で説明する実施形態、変形例の一部同士を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【００１２】
図１は電池モジュール１０を前方から見た斜視図、図２は電池モジュール１０を後方から見た斜視図である。図３は、電池モジュール１０の分解斜視図である（ケーブル、バスバー、固定用のネジ等は図示省略）。なお、説明の便宜上、冷却風出口１８側を電池モジュール１０の「前方」、排気口１９側を電池モジュール１０の「後方」とし、冷却風出口１８と排気口１９が並ぶ方向を電池モジュール１０の「前後方向」とする。
【００１３】
図１〜図３に例示するように、電池モジュール１０は、安全弁１１ｂを有する複数の電池１１と、各電池１１を収容するケース１４とを備える。各電池１１はケース１４の下部に収容されている。ケース１４内には、安全弁１１ｂが設けられた部分を上方に向けた状態で各電池１１が配置される。電池１１は、円筒形の電池ケース１１ａを有する円筒形電池であって、電池ケース１１ａの軸方向が上下方向に沿った状態でケース１４内に収容されている。安全弁１１ｂは、例えば電池ケース１１ａの軸方向一方側の端面部に設けられており、電池１１がケース１４内に収容された状態で電池１１の上面部に位置している。
【００１４】
電池モジュール１０は、各電池１１をそれぞれ収容する複数の電池ブロック１２を備える。本実施形態では、それぞれ１２個の電池１１を収容する電池ブロック１２が４つ設けられている。例えば、各電池ブロック１２に収容された複数の電池１１は一対の集電板１３によって並列接続されており、複数の電池ブロック１２は集電板１３によって直列接続されている。なお、電池１１及び電池ブロック１２の数、接続形態等はこれに限定されない。
【００１５】
電池１１は、例えばリチウムイオン二次電池であるが、電池の種類は特に限定されない。また、電池１１は円筒形電池に限定されず、角形電池等の他の形態であってもよく、電池ブロック１２に収容されずケース１４に直接収容されていてもよい。
【００１６】
電池モジュール１０は、ケース１４の上部に収容された回路部品２２を備える。また、ケース１４の上部には冷却ダクトに冷却風を供給するためのファン２４が収容されている。本実施形態では、後述する第２プレート５０の上に回路部品２２及びファン２４が設置されている。即ち、回路部品２２及びファン２４は第２プレート５０上の空間である上部空間７１内に設置されている。上部空間７１は冷却風が流れる冷却空間であって、冷却ダクトの一部を構成しているといえる。回路部品２２は、例えば電池モジュール１０の入出力電力の制御、各電池１１の状態の監視等の機能を有する制御基板を含み、支持部材２３を介して第２プレート５０上に設置されている。
【００１７】
電池モジュール１０は、ケース１４の前方から引き出された電気ケーブルを有する。電気ケーブルとしては、例えば回路部品２２を介して各電池１１に接続される電力ケーブル２５、回路部品２２に接続される信号ケーブル２６、及びファン２４に接続されるファン用ケーブル２７が設けられる。一般的に、これらの電気ケーブルは図示しないコントローラ等に接続される。
【００１８】
電池モジュール１０は、ケース１４の各電池１１が収容される電池収容領域１４Ａの上方の上側空間６０（後述の図８，９参照）と、ケース１４の外部に連通し、上側空間６０の下方の電池収容領域１４Ａ内に形成される下側空間７０（後述の図８参照）とを隔離する隔壁部２０を備える。下側空間７０は各電池ブロック１２の間に形成され、電池１１は電池ブロック１２を介して下側空間７０に接している。詳しくは後述するが、隔壁部２０は各電池ブロック１２のアッパーホルダー３２が組み合わさって形成される。
【００１９】
電池モジュール１０は、さらに、第１プレート４０と、第２プレート５０とを備える。第１プレート４０は、各電池１１を覆うように各電池１１の上方に設けられ、隔壁部２０と共に上側空間６０を画定する。第１プレート４０には、上側空間６０と隙間６１とを連通させる貫通孔４１が形成されている。第２プレート５０は、第１プレート４０との間に隙間６１（後述の図７，８参照）をあけて、第１プレート４０の上方に設けられる。また、電池モジュール１０は、ケース１４に形成され、隙間６１とケース１４の外部とを連通させる開口部である排気口１９を備える。
【００２０】
電池モジュール１０は、さらに、上側空間６０及び隙間６１と隔離され、隔壁部２０、第１プレート４０、及び第２プレート５０を貫通して下側空間７０と第２プレート５０上の空間である上部空間７１とを連通させる貫通路５１を備える。本実施形態では、隙間６１に面する第２プレート５０の下面から下方に延出した筒状部５６（後述の図６参照）によって貫通路５１が形成されている。本実施形態では、第１プレート４０及び第２プレート５０の長手方向中央部を貫通して貫通路５１が形成されている。
【００２１】
詳しくは後述するが、電池モジュール１０では、上側空間６０及び隙間６１が排気ダクトを構成し、下側空間７０及び貫通路５１が冷却ダクトを構成している。排気ダクトと冷却ダクトは隔離されているため、通常、電池１１の安全弁１１ｂから噴出した高温のガスが冷却ダクトに流入することはない。つまり、冷却ダクトの一部を構成する上部空間７１に高温のガスは流入せず、回路部品２２及びファン２４が高温のガスに曝されることはない。また、排気ダクトに冷却風が流入することもなく、高い安全性が得られる。
【００２２】
以下、図１〜図３に加え、図４〜図６を適宜参照しながら、電池モジュール１０の各構成要素について、さらに詳説する。
【００２３】
図１〜図３に例示するように、ケース１４は、アッパーケース１５と、ロアーケース１６とで構成されている。ケース１４は、上下方向及び横方向よりも前後方向に長い略直方体形状を有する。ここで、「横方向」とは上下方向及び前後方向に直交する方向を意味する。ケース１４は、例えば金属製又は樹脂製の筐体によって構成される。本実施形態では、複数の電池ブロック１２がロアーケース１６に収容され、回路部品２２及びファン２４がアッパーケース１５に収容されている。第１プレート４０と第２プレート５０は、アッパーケース１５とロアーケース１６の境界部又はその近傍に収容されている。なお、ロアーケース１６の複数の電池ブロック１２が収容される部分が電池収容領域１４Ａとなる。
【００２４】
ケース１４には、下側空間７０とケース１４の外部とを連通させる冷却風入口１７と、上部空間７１とケース１４の外部とを連通させる冷却風出口１８とが形成されている。また、ケース１４には、上述の通り、隙間６１とケース１４の外部とを連通させる排気口１９が形成されている。
【００２５】
冷却風入口１７は、冷却ダクトの入口となる開口部であって、ロアーケース１６の前後２箇所に形成されることが好ましい。冷却風入口１７は、ロアーケース１６の前面部及び後面部の横方向中央部において、上下方向に長いスリット状に形成されている。詳しくは後述するが、下側空間７０は横方向に並ぶ２つの電池ブロック１２の間に形成されるので、冷却風入口１７は当該各ブロックの間に対応する位置に形成される。
【００２６】
冷却風出口１８は、冷却ダクトの出口となる開口部であって、ケース１４の前方側の１箇所に形成されることが好ましい。冷却風出口１８は、例えばアッパーケース１５の前面部の横方向中央部において、円形状に形成されている。電池モジュール１０では、冷却風出口１８と隣接する位置にファン２４が設置されている。ファン２４は、冷却風入口１７から冷却風を吸引してケース１４内に導入する。冷却風入口１７から導入された冷却風は、冷却ダクトを通って冷却風出口１８から排出される。なお、ケース１４内にファン２４を設けず、冷却風出口１８の外側にダクト部材を接続し、外部のファン等を用いて冷却ダクトに冷却風を供給してもよい。
【００２７】
排気口１９は、排気ダクトの出口となる開口部であって、ケース１４の後方側の１箇所に形成されることが好ましい。本実施形態では、ケース１４の長手方向において、排気口１９は冷却風出口１８と反対側に形成されている。排気口１９は、ケース１４の後面部の横方向中央部において、アッパーケース１５及びロアーケース１６に跨り、横方向に長い略長方形状に形成されている。
【００２８】
図４は、４つの電池ブロック１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ）によって構成される電池ブロック群２８の斜視図である。図４に例示するように、電池ブロック群２８は、前後方向及び横方向に２つずつ電池ブロック１２が並ぶように、４つの電池ブロック１２を集積して構成されている。電池ブロック群２８を構成する各電池ブロック１２同士は、後述の各ホルダー等を利用して係合されていてもよく、ネジ等を用いて互いに固定されていてもよい。電池ブロック群２８は、ケース１４と同様に前後方向に長い略直方体形状を有し、ケース１４の側壁部との間に大きな隙間を形成することなくロアーケース１６内の電池収容領域１４Ａに収容されている。なお、電池収容領域１４Ａが形成されるロアーケース１６の側壁内面には電池ブロック群２８をロアーケース１６内の所定位置に位置決めして収容可能とする複数のリブが形成されている（図３参照）。
【００２９】
４つの電池ブロック１２は同様の形状を有するが、例えば電池ブロック群２８の対角線上に位置する電池ブロック１２Ａ，１２Ｄに同じ形状のブロックが用いられ、電池ブロック１２Ｂ，１２Ｃに同じ形状のブロックが用いられる。ここで、電池ブロック１２Ａを例にその構成を説明する。なお、電池ブロック群２８から抜き出して示す電池ブロック１２Ａでは、集電板１３等の図示を省略している。
【００３０】
電池ブロック１２Ａは、電池１１がそれぞれ挿入される複数の収容部３１を含むブロック本体３０と、ブロック本体３０を収容するケース状に形成されたロアーホルダー３３とを有する。また、電池ブロック１２は、ブロック本体３０の上に取り付けられ、ロアーホルダー３３にネジ止めされるアッパーホルダー３２を有する。即ち、ブロック本体３０はアッパーホルダー３２とロアーホルダー３３とによって上下から挟まれている。ブロック本体３０は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金等の金属によって構成されるブロック状の部材である。
【００３１】
アッパーホルダー３２及びロアーホルダー３３は、金属製であってもよいが、好ましくは樹脂製である。ロアーホルダー３３は、ブロック本体３０の下に配置され、複数の開口部３８が形成された底板部３７と、底板部３７上に立設する側壁部３９とを有する。底板部３７の開口部３８は、電池１１の外部端子となる電池ケース１１ａの底面部を露出させ、集電板１３との電気的接続を可能にする。側壁部３９は、ブロック本体３０の前後と横方向一方側の各側面を覆い、ブロック本体３０の三方を囲むように形成されている。
【００３２】
電池ブロック１２Ａは、側壁部３９に覆われずに露出したブロック本体３０の側面（以下、露出側面という）をケース１４の横方向中央側、即ち電池ブロック１２Ｂ側に向けた状態でケース１４内に配置されている。電池ブロック１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄについても同様に、ブロック本体３０の露出側面を横方向に隣接する他の電池ブロック１２側に向けた状態で配置される。上述のように、冷却ダクトとなる下側空間７０は各電池ブロック１２の間に形成されるため、各ブロック本体３０の露出側面は下側空間７０側に向いている。これにより、熱伝導性の高い金属製のブロック本体３０に冷却風が直接当たるようになるため、効率良くブロック本体３０に収容された電池１１を冷却することができる。
【００３３】
本実施形態では、前後方向に並ぶ電池ブロック１２Ａ，１２Ｃのロアーホルダー３３同士、及び電池ブロック１２Ｂ，１２Ｄのロアーホルダー３３同士が、それぞれ密接している。このため、電池ブロック１２Ａ，１２Ｃの間、及び電池ブロック１２Ｂ，１２Ｄの間には、冷却ダクトとなる下側空間７０は形成されず、横方向に並ぶ電池ブロック１２Ａ，１２Ｂの間、及び電池ブロック１２Ｃ，１２Ｄの間に下側空間７０が形成される。つまり、下側空間７０はケース１４の前後方向に延びる空間となる。そして、ロアーケース１６において、下側空間７０の長手方向両端に対応する部分には冷却風入口１７が形成されている。
【００３４】
アッパーホルダー３２は、ブロック本体３０の上に配置され、複数の開口部３５が形成された板状の基部３４と、基部３４の周縁の一部が窪んで形成された凹部３６とを有する。基部３４の開口部３５は、電池１１の外部端子となる電池ケース１１ａの上面部を露出させ、集電板１３との電気的接続を可能にする。また、安全弁１１ｂは、例えば電池ケース１１ａの上面部に形成されているので、開口部３５によって安全弁１１ｂを露出させることができる。なお、開口部３５から露出した安全弁１１ｂと接する空間は、排気ダクトの一部を構成する上側空間６０である。
【００３５】
基部３４は、前後方向に長い平面視略長方形状を有する。そして、例えば基部３４の長辺に沿って、長手方向一端側から長辺の長さの５０％以下の長さで凹部３６が形成されている。基部３４の長手方向に凹部３６と隣接する部分は、ブロック本体３０上から延出した張り出し部３４ｐとなっている。なお、凹部３６の長さは特に限定されないが、好ましくは基部３４の長辺の長さの１０％〜４０％である。凹部３６の長さを変更することで、後述する隔壁部２０の開口部２１の長さを調節できる。
【００３６】
電池ブロック１２Ａは、この張り出し部３４ｐ及び凹部３６をケース１４の横方向中央側、即ち電池ブロック１２Ｂ側に向けた状態でケース１４内に配置される。電池ブロック１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄについても、張り出し部３４ｐ及び凹部３６が横方向に隣接する他の電池ブロック１２側に向いた状態で配置される。このように各電池ブロック１２を配置して電池ブロック群２８を構成すると、各電池ブロック１２の凹部３６が電池ブロック群２８の中央に集まって組み合わされ、１つの開口部２１が形成される。
【００３７】
また、横方向に隣接する電池ブロック１２の張り出し部３４ｐ同士が接触することで、張り出し部３４ｐの下には各ブロック本体３０の露出側面の間に隙間が形成されると共に、当該隙間の上方が張り出し部３４ｐによって塞がれた状態となる。本実施形態では、かかる隙間が冷却ダクトを構成する下側空間７０となり、下側空間７０の上を塞ぐアッパーホルダー３２の張り出し部３４ｐが隔壁部２０となる。また、開口部２１に後述の筒状部５６が挿入されることで、貫通路５１が形成される。
【００３８】
電池ブロック群２８は、アッパーホルダー３２上に取り付けられるスペーサ２９（図３参照）を有していてもよい。スペーサ２９は、例えば電池ブロック群２８の上面の周縁部に立設する壁部であって、平面視において各電池ブロック１２に収容された全ての電池１１を囲むように取り付けられる。スペーサ２９を設けた場合は、スペーサ２９が上側空間６０の上下方向に沿った側壁となり、例えばロアーケース１６の側壁を上側空間６０の側壁とする場合よりも上側空間６０の側方の気密性が向上する。上側空間６０は、各電池１１の安全弁１１ｂに接する空間であって、隔壁部２０を含む電池ブロック群２８の上面と、スペーサ２９と、第１プレート４０の下面とに囲まれた空間である。
【００３９】
なお、電池ブロック群２８には、その上に配置される第１プレート４０、第２プレート５０等をネジ止めするためのネジ穴が形成された締結部が設けられていてもよい。締結部は、例えばアッパーホルダー３２及びロアーホルダー３３に設けられる。また、ロアーホルダー３３には、電池ブロック群２８をロアーケース１６に固定するための締結部が設けられていてもよい。電池ブロック群２８は、例えばロアーケース１６の外部から底板を貫通して取り付けられるネジによって当該ケースに固定される。
【００４０】
図５は、第１プレート４０を下面側から見た斜視図である。
図５に例示するように、第１プレート４０は、平面視略長方形状を呈し、長手方向一端部に形成された貫通孔４１を有する。第１プレート４０は、電池ブロック群２８を覆うように電池ブロック群２８の上方に設けられ、アッパーホルダー３２により形成される隔壁部２０と共に、排気ダクトとなる上側空間６０を画定する。第１プレート４０は、例えば電池ブロック群２８と略同じ前後方向長さ（長さ）及び横方向長さ（幅）を有し、電池ブロック群２８の上面との間に上側空間６０をあけて電池ブロック群２８の上に配置され、電池ブロック群２８の上面の略全体を覆う。
【００４１】
第１プレート４０は、樹脂製であってもよいが、樹脂よりも耐熱性、熱伝導性に優れる金属で構成されることが好ましい。電池１１の異常により発生し得る高温のガスは、通常、安全弁１１ｂから上方に向かって噴出し、第１プレート４０には高温のガスが直接当たるため、好適な第１プレート４０は耐熱性の高い金属板である。また、金属製の第１プレート４０を用いることで、例えばガスの熱を素早く拡散してガスの温度を下げることができる。
【００４２】
第１プレート４０は、平坦な金属板であってもよいが、好ましくは下面の周縁部に形成された壁部４２を有する。壁部４２は、例えば第１プレート４０を構成する金属板の端部を下方に折り曲げて、下面に対して略垂直に形成される。壁部４２は、例えば電池ブロック群２８のスペーサ２９の内側又は外側に重ねられて上側空間６０の側壁を形成する。或いは、壁部４２をスペーサ２９上に配置して上側空間６０の側壁を形成してもよい。
【００４３】
第１プレート４０の貫通孔４１は、上述のように、第２プレート５０との間に形成される隙間６１と、上側空間６０とを連通させる。隙間６１は排気口１９によってケース１４の外部と連通しているので、第１プレート４０に貫通孔４１を形成することで、隙間６１が排気ダクトとなり、安全弁１１ｂから上側空間６０に噴出された高温のガスは隙間６１を通って排気口１９から外部に排出される。貫通孔４１の形状、大きさは、特に限定されない。貫通孔４１は、例えば第１プレート４０の幅方向（横方向）に長い略長方形状を有する。
【００４４】
本実施形態では、貫通孔４１がケース１４の前方側に形成され、排気口１９がケース１４の後方側に形成されている。即ち、排気口１９の反対側であるケース１４の前方側に貫通孔４１が位置するように第１プレート４０が配置される。貫通孔４１は、後述の開口部４３と干渉しないように第１プレート４０に形成されればよいが、好ましくは第１プレート４０の周縁部の一端側に形成され、例えば第１プレート４０の長手方向一端部に形成される。排気口１９は、ケース１４のうち、第１プレート４０の周縁部の他端側となる第１プレート４０の周縁部の他端側に位置する部分（ケース１４の後面部）に形成されるので、貫通孔４１を周縁部の一端側に形成すると、中央部に形成した場合と比べて排気ダクトを長くすることができる。排気ダクトが長くなると、例えばケース１４の外部に排出されるガスの温度が下がるため、電池モジュール１０の周辺機器の損傷を防止できる。特に、本実施形態のように、第１プレート４０の長手方向の周縁部の一端側に貫通孔４１を形成すると共に、第１プレート４０の長手方向の周縁部の他端側に位置する部分に排気口１９を形成することにより排気ダクトの長さを確保するのに有利である。
【００４５】
第１プレート４０の中央部には、開口部４３が形成されている。開口部４３は、貫通孔４１と同様に、第１プレート４０を厚み方向に貫通して形成される。開口部４３は、貫通路５１を形成する筒状部５６が挿通される部分であって、筒状部５６の形状に合わせて形成される。筒状部５６は、第２プレート５０の下面に沿った方向の断面形状が前後方向（長手方向）に長い略長方形状であるため、開口部４３も長手方向に長い略長方形状を有する。なお、第１プレート４０には、当該プレート又は他の部品を電池ブロック群２８等に固定するためのネジが挿通される貫通孔が形成されていてもよい。
【００４６】
図６は、第２プレート５０を下面側から見た斜視図である。
図６に例示するように、第２プレート５０は、平面視略長方形状を呈し、第１プレート４０との間に隙間６１をあけて第１プレート４０の上方に配置される。第２プレート５０は、第１プレート４０の上面の略全域と対向するように配置され、第１プレート４０と共に排気ダクトとなる空間を画定する。互いに対面する第１プレート４０の上面及び第２プレート５０の下面は、例えば略平行である。本実施形態では、第２プレート５０に設けられた筒状部５６によって、下側空間７０と第２プレート５０上の空間である上部空間７１とを連通させる貫通路５１が形成される。
【００４７】
第２プレート５０は、金属製であってもよいが、金属よりも成形性、断熱性に優れる樹脂で構成されることが好ましい。第２プレート５０を成形性の良い樹脂製とすることで、後述するラビリンス構造のガス流路５４を容易に形成できる。また、隙間６１に面する第２プレート５０の下面は高温のガスに曝されるが、樹脂製の第２プレート５０を用いることで、第２プレート５０の温度上昇が抑制され、回路部品２２等に対する熱の影響を防止し易くなる。第２プレート５０を構成する樹脂は、耐熱性、難燃性、成形性が良好な樹脂が好ましい。好適な樹脂の一例としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が挙げられる。樹脂には、耐熱性、難燃性等を向上させるフィラー、添加剤などが含有されていてもよい。
【００４８】
第２プレート５０は、平坦な樹脂板であってもよいが、好ましくは下面の周縁部に形成された壁部５２を有する。壁部５２は、例えば第２プレート５０の下面の周縁部から下方に延出し、下面に対して略垂直に形成されている。壁部５２は、第１プレート４０の上面に当接し、排気空間である隙間６１の側壁を構成する。壁部５２の一部には、流路出口部５５が形成されている。流路出口部５５は、隙間６１に形成されるガス流路５４の出口となる開口部であって、好ましくは第２プレート５０の長手方向端部に形成される。第２プレート５０は、流路出口部５５をケース１４の後方に向けて流路出口部５５が排気口１９と隣接するように設置される。
【００４９】
第２プレート５０の下面には、隙間６１を流れるガスの排気方向と交差する方向に仕切壁５３が形成されている。仕切壁５３は、例えば第２プレート５０の下面から壁部５２と同じ長さで下方に延出し、下面に対して略垂直に形成されている。電池１１の安全弁１１ｂから噴出した高温のガスは、隙間６１において、第１プレート４０の貫通孔４１の真上に位置する第２プレート５０の長手方向一端側から流路出口部５５が設けられた第２プレート５０の長手方向他端側に流れる。即ち、隙間６１におけるガスの排気方向は第２プレート５０の長手方向となる。隙間６１には、仕切壁５３によって、所謂ラビリンス構造と呼ばれるような蛇行したガス流路５４が形成される。
【００５０】
仕切壁５３は、例えば第２プレート５０の幅方向に沿って、即ちガスの排気方向に略直交して複数形成される。第２プレート５０の中央部には筒状部５６が存在し、また一部の仕切壁５３が筒状部５６とプレートの長手方向に並んで形成されるので、隙間６１には２本の蛇行したガス流路５４が形成される。ガスの排気方向に隣り合う仕切壁５３は、一方が壁部５２との間に隙間をあけて筒状部５６から壁部５２側に延び、他方が筒状部５６との間に隙間をあけて壁部５２から筒状部５６側に延びている。仕切壁５３をこのように繰り返し形成することで、隙間６１には蛇行したガス流路５４が２本形成される。
【００５１】
第２プレート５０の中央部に形成される筒状部５６は、第１プレート４０及び隔壁部２０を貫通して貫通路５１を形成する。筒状部５６は、第２プレート５０の長手方向及び幅方向の中央部に設けられる。筒状部５６は、例えば下面に対して略垂直に形成され、第２プレート５０の下面から壁部５２の下端を超えて下方に延出している。また、筒状部５６は、第２プレート５０を厚み方向に貫通して形成され、その筒内空間は上下両端（軸方向両端）が塞がれずに開口している。筒状部５６は、上述のように、第２プレート５０の下面に沿った方向の断面が前後方向に長い略長方形の角筒状に形成されている。
【００５２】
筒状部５６は、第１プレート４０の開口部４３及び隔壁部２０の開口部２１に挿通され、その筒内空間が、冷却風入口１７によって外部と連通する下側空間７０と、冷却風出口１８によって外部と連通する上部空間７１とをつなぐ貫通路５１となる。筒状部５６の一部は、排気ダクトを構成する上側空間６０及び隙間６１内に配置されるが、筒状部５６の側面には開口部が形成されていないため、通常、貫通路５１内に排気ダクトを流れるガスが流入することはない。筒状部５６の下端部を開口部２１に挿し込む、或いは開口部２１の周縁部に接続することで、下側空間７０と上部空間７１がつながり、互いに隔離された冷却ダクトと排気ダクトが形成される。
【００５３】
図７では、ラビリンス構造のガス流路を形成しない第２プレート５０Ｘを例示している。第２プレート５０Ｘは、流路出口部５５の近傍のみに仕切壁５３Ｘが形成されている点で、第２プレート５０と異なる。仕切壁５３Ｘは、第２プレート５０Ｘの幅方向に沿って形成され、例えば流路出口部５５と略同じ長さで、流路出口部５５との間に隙間をあけて対向配置される。この場合、隙間６１に蛇行したガス流路が形成されないので、第２プレート５０を用いた場合と比べて排気がスムーズになり、例えばケース１４内の圧力上昇が抑制される。第２プレート５０Ｘにおいても、仕切壁５３Ｘの一部が筒状部５６とプレートの長手方向に並んで形成されるので、隙間６１には２本のガス流路５４Ｘが形成される。但し、ガス流路５４Ｘは、流路出口部５５の近傍を除き、第２プレート５０Ｘの長手方向に略真っ直ぐに延びる流路である。
【００５４】
ここで、図８及び図９を参照しながら、隔壁部２０及び上記２枚のプレート等によって形成される冷却ダクト及び排気ダクトについて説明する。図８は図１中のＡＡ線断面図、図９は図１中のＢＢ線断面図である。
【００５５】
図８では、冷却風が流れる経路を矢印で示している。冷却風は、ケース１４の上部に収容されたファン２４を作動させることで、ロアーケース１６の前面部及び後面部に形成された冷却風入口１７（下側開口部）からケース１４内に吸引される。そして、ケース１４の下部に収容された電池ブロック１２の間、より詳しくは電池ブロック群２８を構成する電池ブロック１２Ａ，１２Ｂの間及び電池ブロック１２Ｃ，１２Ｄの間（図４参照）に形成される下側空間７０を流れる。下側空間７０には、ロアーホルダー３３に覆われずに露出したブロック本体３０の側面が接しているので、ブロック本体３０に収容された電池１１を効率良く冷却することができる。
【００５６】
下側空間７０は、各電池ブロック１２のアッパーホルダー３２が組み合わさって形成された隔壁部２０によって上側空間６０と隔離されているので、通常、冷却風が上側空間６０に流入することはない。下側空間７０は、ケース１４の中央に形成された隔壁部２０の開口部２１に第２プレート５０の筒状部５６を接続して形成された貫通路５１によって回路部品２２等が設置された上部空間７１と連通している。このため、下側空間７０を流れる冷却風はこの貫通路５１を通って上部空間７１に流れ、アッパーホルダー３２の前面部に形成された冷却風出口１８から外部に排出される。
【００５７】
電池モジュール１０では、上述のように、下側空間７０と貫通路５１が冷却ダクトを構成している。また、回路部品２２等が設置される上部空間７１も冷却風により冷却される冷却空間であって、冷却ダクトの一部を構成しているといえる。本実施形態の冷却ダクトでは、ケース１４（電池ブロック群２８）の長手方向両端から電池ブロック群２８の中央を通って冷却風が流れるので、例えば各電池ブロック１２を均等に冷却でき、また送風距離の短縮によるファン２４の小型化を図ることができる。
【００５８】
図９では、電池１１Ｔの安全弁１１ｂから高温のガスが噴出した場合の排気経路を矢印で示している。隙間６１には蛇行したガス流路５４が形成されているが、図９では排気経路を直線で図示する。図９に例示するように、電池１１Ｔの安全弁１１ｂが開くと、高温のガスは上側空間６０に噴出される。上側空間６０は、隔壁部２０によって下側空間７０と隔離されているため、通常、高温のガスが冷却ダクトに侵入することはない。このため、上部空間７１に設置された回路部品２２等が高温のガスに曝されることはない。また、上側空間６０は隔壁部２０と共に、スペーサ２９及び第１プレート４０によって区画されているので、通常、高温のガスが排気口１９以外から漏れることはない。
【００５９】
上側空間６０に噴出された高温のガスは、上側空間６０を通ってケース１４の前方側に流れ、第１プレート４０の貫通孔４１から隙間６１に流入する。隙間６１に流入した高温のガスは、第２プレート５０の仕切壁５３によって形成されたガス流路５４に沿って蛇行しながらケース１４の後方に形成された流路出口部５５に流れ、排気口１９から外部に排出される。このように、隙間６１に蛇行した長いガス流路５４を形成し、また第１プレート４０に熱伝導性の高い金属板を適用することで、排気口１９から排出されるガスの温度を十分に下げることができる。
【００６０】
電池モジュール１０では、上述のように、上側空間６０と隙間６１によって二層構造の排気ダクトが構成されている。上記構成を備えた電池モジュール１０によれば、電池１１の搭載量の減少、モジュールの大型化等を招くことなく、互いに隔離された排気ダクトと冷却ダクトを効率良く形成することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  電池モジュール、１１  電池、１１ａ  電池ケース、１１ｂ  安全弁、１２，１２Ａ，１２Ｂ、１２Ｃ，１２Ｄ  電池ブロック、１３  集電板、１４  ケース、１４Ａ  電池収納領域、１５  アッパーケース、１６  ロアーケース、１７  冷却風入口、１８  冷却風出口、１９  排気口、２０  隔壁部、２１  開口部、２２  回路部品、２３  支持部材、２４  ファン、２５  電力ケーブル、２６  信号ケーブル、２７  ファン用ケーブル、２８  電池ブロック群、２９  スペーサ、３０  ブロック本体、３１  収容部、３２  アッパーホルダー、３３  ロアーホルダー、３４  基部、３４ｐ  張り出し部、３５  開口部、３６  凹部、３７  底板部、３８  開口部、３９  側壁部、４０  第１プレート、４１  貫通孔、４２  壁部、４３  開口部、５０  第２プレート、５１  貫通路、５２  壁部、５３  仕切壁、５４  ガス流路、５５  流路出口部、５６  筒状部、６０  上側空間、６１  隙間、７０  下側空間、７１  上部空間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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