(57)【要約】【課題】部品点数を増加させることなくケース内にガス放出部を区画すること。【解決手段】電池モジュール１０は、連通孔を有する電池２０と、この電池２０を収容するケース１１と、ケース１１内をガス放出部３１と温調流路３２とに区画するとともに、電池２０の負極２０ｂと電気的に接続される区画板３０と、を備える。区画板３０は、電池２０の負極２０ｂと接続されることにより、電池２０の電極として機能する。区画板３０は、電池２０に接続される必須部品であるため、電池モジュール１０の部品点数が増加しない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池内で発生したガスを電池外に放出するガス抜き部を有する電池と、
前記電池を収容するケースと、
前記ケース内を前記ガスが放出されるガス放出部と前記電池の温度調節を行う熱媒体を流通させる温調流路とに区画するとともに前記電池の電極と電気的に接続される区画板とを備えたことを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記電池は前記ケースの底板と対向する面である底面から立設する側面が極性を持つように構成され、
前記区画板には前記電池が挿通される挿通孔が形成されるとともに、前記区画板は前記電池の側面と電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記ガス放出部に露出する前記電池の前記側面は絶縁部材により覆われていることを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記区画板に形成される前記挿通孔の孔径は前記電池を圧入できるように形成されていることを特徴とする請求項２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、ガス抜き部を有する電池がケースに収容されてなる電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池をケース内に収容してなる電池モジュールにおいては、電池には、電池内で発生したガスを電池外に放出するガス抜き部が設けられ、このガスはケース内に放出される。通常、ケース内には、電池の温度調節（以下、単に「温調」という。）を行うための熱媒体が流通されている。このため、電池からガスが放出されると、ケース内で熱媒体とガスが混合されてしまい、ガスが電池の温調の妨げになっていた。
【０００３】
そこで、特許文献１では、区画板によりケース内を電池室と排気室に区画し、電池から放出されたガスを電池室に流入させることなく排気室に放出するようにしている。このように、ケース内に区画板を設けることで、ガスが温調の妨げになることを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１では、ケース内に排気室を区画するために区画板を設けており、電池モジュールの部品点数が増加してしまっている。
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を増加させることなくケース内にガス放出部を区画することができる電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、電池内で発生したガスを電池外に放出するガス抜き部を有する電池と、前記電池を収容するケースと、前記ケース内を前記ガスが放出されるガス放出部と前記電池の温度調節を行う熱媒体を流通させる温調流路とに区画するとともに前記電池の電極と電気的に接続される区画板とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
本発明によれば、区画板は、ケース内を温調流路とガス放出部に区画する。このため、区画板により、ガス放出部に放出されたガスが温調流路を流通する熱媒体に混合することが防止され、ガスが熱媒体による電池の温調を妨げることが防止される。また、区画板は、電池の電極と電気的に接続される。すなわち、区画板は、電池に接続される必須部品であるため、電池モジュールの部品点数が増加しない。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電池モジュールにおいて、前記電池は前記ケースの底板と対向する面である底面から立設する側面が極性を持つように構成され、前記区画板には前記電池が挿通される挿通孔が形成されるとともに、前記区画板は前記電池の側面と電気的に接続されることを要旨とする。
【０００９】
本発明によれば、電池の側面は極性を持つとともに、区画板には電池が挿通される挿通孔が形成される。このため、電池を区画板に挿通した状態で、電池の側面と区画板を電気的に接続することにより、区画板は電極として機能する。区画板は電池の側方に配置されることになるため、電池の側面が極性を持つことにより、容易に電池の電極と区画板を接続することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電池モジュールにおいて、前記ガス放出部に露出する前記電池の前記側面は絶縁部材により覆われていることを要旨とする。
本発明によれば、ガス放出部での電極同士の電気的接続を防止でき、短絡が防止される。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の電池モジュールにおいて、前記区画板に形成される前記挿通孔の孔径は前記電池を圧入できるように形成されていることを要旨とする。
【００１２】
本発明によれば、電池が挿通孔に圧入されることにより、電池の側面が挿通孔に密着する。このため、電池と挿通孔の間に隙間が生じることが防止され、挿通孔を介してガス放出部と温調流路が連通されることを防止できる。また、電池と区画板が、密着するため電池の側面と区画板は電気的に接続される。
【発明の効果】
【００１３】
部品点数を増加させることなくケース内にガス放出部を区画すること。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態における電池モジュールの斜視図。
【図２】実施形態における電池モジュールの断面図。
【図３】実施形態における区画板の平面図。
【図４】別例を示す電池モジュールの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の電池モジュールを具体化した一実施形態について図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、電池モジュール１０の一部をなすケース１１は、平面視矩形状をなす底板１２の四辺から立設された側壁１３と、底板１２と対向する方向に位置する天板１４とから形成されている。底板１２及び側壁１３は、樹脂、絶縁性コーティング膜が形成された金属、シリコン等によって形成されている。天板１４は導電性の高い金属（例えば、銅やアルミ）によって形成されるとともに、天板１４には、楕円形状の貫通孔１４ａが複数形成されている。
【００１６】
図２に示すように、底板１２の短辺から立設する側壁１３には、ケース１１の外部に開口する開口部１３ａが形成されている。なお、本実施形態では、底板１２及び側壁１３で囲まれる領域をケース１１の内部領域とする。また、底板１２の短辺から立設する側壁１３には、図示しない温調装置が取り付けられるとともに、開口部１３ａからケース１１内に熱媒体が供給されるように構成されている。ケース１１の内部領域には、円柱状の電池２０が、その軸線が底板１２と直交し、かつ互いに隣接する電池２０との間隔が一定間隔となるような状態で収容されている。また、ケース１１の内部領域には、複数枚（本実施形態では９枚）の平板状のフィン２１が電池２０の軸方向に配置されるとともに、各フィン２１には、電池２０が挿通されている。このフィン２１により電池２０の熱伝導面積を大きくしている。
【００１７】
図１に示すように、電池２０の軸方向第１端部（底板１２と接していない端部）には正極２０ａが設けられるとともに、電池２０は、軸方向第２端部（底面）でケース１１の底板１２に支持されている。また、電池２０においてケース１１の底板１２と対向する底面から立設する側面には、負極２０ｂが設けられている。電池２０は、異常な状態で放電などされた場合に、その内部にガスが発生するおそれがある。電池２０内には、ガスの発生に伴い電池２０内の圧力が高まったときに開弁するとともに、ガスの放出に伴い電池２０内の圧力が低くなると閉弁する安全弁２２が設けられている。また、電池２０の軸方向第１端部には、電池２０の外部と電池２０の内部を連通させるガス抜き部としての連通孔２３が形成されている。したがって、電池２０は、電池２０内で発生したガスを電池２０外に放出する連通孔２３を有する構成とされている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、ケース１１の内部領域には、平面視矩形状の区画板３０が収容されている。区画板３０は、導電性の高い金属（例えば、銅やアルミ）からなる。区画板３０の長辺寸法は、ケース１１を平面視したときのケース１１の内部領域における長辺寸法とほぼ同一とされているとともに、その短辺寸法は、ケース１１を平面視したときのケース１１の内部領域における短辺寸法とほぼ同一とされている。
【００１９】
区画板３０には、電池２０が挿通される複数の挿通孔３０ａが形成されている。
挿通孔３０ａの直径（孔径）は、電池２０の直径よりわずかに小さく設定されており、挿通孔３０ａに電池２０が挿入されると、電池２０の負極２０ｂと、挿通孔３０ａの内周面とが密着するようになっている。すなわち、区画板３０に形成される挿通孔３０ａの直径は、電池２０を圧入できるように形成されている。そして、電池２０は区画板３０の挿通孔３０ａに圧入される。
【００２０】
区画板３０は、その短辺側に取り付けられた導電部材３３によりケース１１内の上部に取り付けられるとともに、挿通孔３０ａに電池２０が挿通されている。ケース１１内は、区画板３０によりケース１１の底板１２側と天板１４側の二つの領域に区画されている。区画板３０より天板１４側の領域には、挿通孔３０ａに挿通された電池２０の軸方向第１端部側が突出している。よって、本実施形態では、天板１４側（上側）に位置する領域を電池２０内部で発生するガスが放出されるガス放出部３１とし、底板１２側に位置する領域を電池２０の温度調節を行う熱媒体が流通される温調流路３２としている。すなわち、区画板３０は、ケース１１内をガスが放出されるガス放出部３１と、電池２０の温度調節を行う熱媒体を流通させる温調流路３２とに区画している。
【００２１】
区画板３０の四側縁は、側壁１３と密着した状態でケース１１内に取り付けられるとともに、各挿通孔３０ａは、電池２０の負極２０ｂに密着している。このため、区画板３０は、ガス放出部３１と温調流路３２を非連通状態としている。
【００２２】
また、区画板３０の天板１４側の表面には、ゴムシート３４が貼られている。このゴムシート３４により、ガス放出部３１と温調流路３２のシール性が高められている。
電池２０は正極２０ａがガス放出部３１に突出するとともに、負極２０ｂと区画板３０は電気的に接続されている。また、電池２０の正極２０ａは、図示しない導電部材を介して天板１４に電気的に接続されている。したがって、本実施形態では、電池２０は天板１４及び区画板３０により並列接続されるとともに、天板１４は正極用の電極を構成し、区画板３０は負極用の電極を構成している。そして、区画板３０は、導電部材３３を介して、接続対象と接続されるように構成されている。よって、本実施形態では、電池２０と、電池２０を収容するケース１１と、区画板３０とから電池モジュール１０が構成されている。
【００２３】
次に、本実施形態における電池モジュール１０の作用について説明する。
電池モジュール１０において、電池２０内で発生したガスは、連通孔２３を介してガス放出部３１に放出される。この際、ガス放出部３１と温調流路３２は、区画板３０により非連通状態とされていることから、電池２０から放出されたガスは、温調流路３２に流入することがない。
【００２４】
また、区画板３０は、電池２０の負極２０ｂと電気的に接続されている。したがって、区画板３０は、ケース１１内をガス放出部３１と温調流路３２に区画するだけでなく、電池２０の電極（負極）を構成している。
【００２５】
したがって、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）区画板３０は、ケース１１内をガス放出部３１と温調流路３２に区画している。このため、電池２０から放出されるガスは、温調流路３２に流入することが防止され、温調流路３２を流通する熱媒体と、電池２０から放出されたガスが混合されることが防止される。したがって、熱媒体による電池２０の温調はガスによって妨げられることがない。そして、区画板３０は、電池２０の負極（電極）２０ｂと電気的に接続されることにより、電池２０の電極として機能し、電池モジュール１０に必須の構成である。よって、電池モジュール１０の部品点数を増加させることなく、ケース１１内をガス放出部３１と温調流路３２に区画できる。
【００２６】
（２）電池２０の側面を負極２０ｂとしている。また、区画板３０に挿通孔３０ａを形成することにより、挿通孔３０ａに電池２０を挿通できるように構成している。このため、区画板３０は、電池２０の側方に配置されることになる。したがって、電池２０の側面が負極２０ｂとなっていることにより、容易に負極２０ｂと、区画板３０を電気的に接続することができる。
【００２７】
（３）電池２０は、区画板３０の挿通孔３０ａに圧入されている。これにより電池２０と挿通孔３０ａの間に隙間が生じることが防止される。このため、挿通孔３０ａと電池２０の間にシール部材を介在させることなく、ガス放出部３１と温調流路３２を非連通状態とすることができる。
【００２８】
（４）区画板３０に挿通孔３０ａを形成し、その挿通孔３０ａに電池２０を圧入している。電池２０を圧入する際に、複数本の電池２０を配置するとともに、その上部から区画板３０を設置することにより、複数本の電池２０を組み付ける場合でも１工程で組み付けが可能とされている。
【００２９】
（５）区画板３０の天板１４側の表面にゴムシート３４を貼り付けている。このため、ガス放出部３１と温調流路３２のシール性が確保されている。したがって、電池モジュール１０に衝撃が加わった場合など、電池２０と挿通孔３０ａに隙間が形成された場合であっても、ガス放出部３１と温調流路３２の非連通状態を維持することができる。
【００３０】
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○  実施形態において、図４に示すように、ガス放出部３１に露出している電池２０の負極２０ｂ（電池２０の側面）を絶縁部材３５で覆ってガス放出部３１での負極２０ｂと、正極２０ａとの電気的接続を防止するようにしてもよい。このように構成することにより、正極２０ａと負極２０ｂは、電気的に接続されることが防止される。また、絶縁部材は、電池２０の側面を覆うようなコーティング膜であってもよい。
【００３１】
○  実施形態では、区画板３０に、別体の導電部材３３を取り付けて一体化したが、区画板３０に導電部材３３を一体成形してもよい。
○  実施形態において、電池２０の軸方向第２端部（底板１２と接している端部）に形成される面をなす底面が負極を形成していてもよい。この場合、電池２０の底面と区画板３０を導線などの導電部材で接続するなど、電池２０の底面と区画板３０が電気的に接続されるように構成すればよい。
【００３２】
○  実施形態において、区画板３０に形成された挿通孔３０ａの内周縁にシール部材を設けてもよい。
○  実施形態において、電池２０の側面が正極を、電池２０の軸方向第１端部が負極を構成するようにしてもよい。
【００３３】
○  実施形態において、フィン２１と区画板３０を電気的に接続することにより区画板３０が負極を構成するようにしてもよい。この場合、フィン２１は導電性の材料から形成されている必要がある。
【００３４】
○  実施形態において、区画板３０に凹部を形成するとともに、凹部に電池２０を収容することにより区画板３０と電池２０の負極２０ｂが電気的に接続されるようにしてもよい。また、この場合、電池２０の底面に負極が構成されていてもよい。
【００３５】
○  実施形態において、電池２０は、円柱状以外の形状のものであってもよい。例えば、角型電池やラミネート型の電池であってもよい。すなわち、電池内で発生したガスを抜く構造を有している電池であれば、どのような形状のものであってもよい。
【００３６】
○  実施形態において、底板１２側（下側）に位置する領域を電池２０内部で発生するガスが放出されるガス放出部３１とし、天板１４側（上側）に位置する領域を電池２０の温度調節を行う熱媒体が流通される温調流路３２としてもよい。この場合、連通孔２３は、電池２０の軸方向第２端部（底面）に形成される。
【符号の説明】
【００３７】
１０…電池モジュール、１１…ケース、２０…電池、２０ａ…正極、２０ｂ…負極、２３…連通孔、３０…区画板、３０ａ…挿通孔、３１…ガス放出部、３２…温調流路、３５…絶縁部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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