(57)【要約】【課題】  排煙カバーに穴があくことを従来に比べて抑制できる電池モジュールの提供。【解決手段】排煙カバー６０から排煙ガス流路Ｒ内に突出して設けられており安全弁３３から放出されるガスが直接当たるリブ７０を有する。そのため、安全弁３３から放出されるガスの熱（熱エネルギー）の全部または一部をリブ７０にて吸収することができる。そのため、リブ７０が設けられていない場合（従来）に比べて、安全弁３３から放出されるガスで排煙カバー６０が溶けて排煙カバー６０に穴が開いてしまうことを抑制できる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）電池温度が上昇して電池内圧が所定値以上になったときにガスを電池外部に放出する安全弁を備える電池と、樹脂枠とが、交互に積層されて構成される積層体と、
（ｂ）前記安全弁を覆って前記積層体の積層方向に延びて設けられており、前記積層体との間に前記安全弁から放出されるガスが流れる排煙ガス流路を形成する排煙カバーと、
（ｃ）前記排煙カバーから前記排煙ガス流路内に突出し、少なくとも前記安全弁に対応する位置に設けられるリブと、
を有する、電池モジュール。
【請求項２】
前記リブは、前記排煙カバーの延び方向に延びて設けられている、請求項１記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記リブは、前記排煙カバーの延び方向に延びて１本のみ設けられている、請求項２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、電池の安全弁から放出されるガスを車外に排出するための排煙ガス流路を形成する排煙カバーを有する、電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８−２６２７３３号公報は、電池の安全弁を覆っており電池の積層方向に延びる排煙カバー（排気カバー）の少なくとも一部を、難燃性部材で排煙カバーの外側（上方）から覆う技術を開示している。
上記公報開示の技術によれば、電池の安全弁から放出される流体によって排煙カバーが溶かされて排煙カバーに穴があいた際に、電池モジュールの周囲の部材が電池の安全弁から放出される流体の影響を受けることを抑制できる。
【０００３】
しかし、上記公報開示の技術には、つぎの問題点がある。
電池の安全弁から放出される流体によって排煙カバーに穴があくことを抑制することができない。そのため、安全弁から放出される流体が排煙カバーに開いた穴から排煙カバーの外に流出することを抑制する点で改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６２７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、排煙カバーに穴があくことを従来に比べて抑制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】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  （ａ）電池温度が上昇して電池内圧が所定値以上になったときにガスを電池外部に放出する安全弁を備える電池と、樹脂枠とが、交互に積層されて構成される積層体と、
（ｂ）前記安全弁を覆って前記積層体の積層方向に延びて設けられており、前記積層体との間に前記安全弁から放出されるガスが流れる排煙ガス流路を形成する排煙カバーと、
（ｃ）前記排煙カバーから前記排煙ガス流路内に突出し、少なくとも前記安全弁に対応する位置に設けられるリブと、
を有する、電池モジュール。
（２）  前記リブは、前記排煙カバーの延び方向に延びて設けられている、（１）記載の電池モジュール。
（３）  前記リブは、前記排煙カバーの延び方向に延びて１本のみ設けられている、（２）記載の電池モジュール。
【発明の効果】
【０００７】
上記（１）の電池モジュールによれば、排煙カバーから排煙ガス流路内に突出し少なくとも安全弁に対応する位置に設けられるリブを有するため、つぎの効果を得ることができる。
安全弁から放出されるガスがリブに直接当たる。そのため、安全弁から放出されるガスの熱（熱エネルギー）の全部または一部をリブにて吸収することができる。そのため、リブが設けられていない場合（従来）に比べて、安全弁から放出されるガスで排煙カバーが溶けて排煙カバーに穴が開いてしまうことを抑制できる。
【０００８】
上記（２）の電池モジュールによれば、リブが排煙カバーの延び方向に延びて設けられているため、つぎの効果を得ることができる。
排煙カバーの剛性を向上させることができる。そのため、リブが排煙カバーの延び方向以外の方向に延びて設けられる場合に比べて、排煙カバーの変形を抑制することができる。
【０００９】
上記（３）の電池モジュールによれば、リブが１本のみ設けられているため、つぎの効果を得ることができる。
リブが複数本設けられる場合に比べて、排煙ガス流路を流れるガス流れの圧力損失を低減できる。また、リブが複数本設けられる場合に比べて、材料コスト上有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明実施例の電池モジュールの、積層体のみの模式側面図である。
【図２】本発明実施例の電池モジュールの、電池の概略斜視図である。
【図３】本発明実施例の電池モジュールの、排煙カバーとシール部材の斜視図である。
【図４】本発明実施例の電池モジュールの、電池と排煙カバーとリブとシール部材との位置関係を示す模式拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明実施例の電池モジュールを、図１〜図４を参照して説明する。
本発明実施例の電池モジュール１０は、たとえば電気自動車に搭載される。電池モジュール１０は、図４に示すように、積層体２０と、排煙カバー６０と、リブ７０と、シール部材８０と、を有する。ただし、シール部材８０は、必須の構成要件ではない。
【００１２】
積層体２０は、図１に示すように、発熱体である電池３０と樹脂枠（樹脂プレート）４０が交互に積層されたものである。
積層体２０は、樹脂枠３０と電池４０に加えて、さらに、積層体２０の積層方向の両端部に設けられるエンドプレート５０、５０を備えている。積層体２０の積層方向の両端部のエンドプレート５０、５０どうしは、積層体２０の積層方向に延びる図示略の拘束バンドを用いてつながれている。積層体２０は、図示略の拘束バンドにより拘束されている。
【００１３】
電池３０は、図２に示すように、角形電池からなる。電池３０は、上部（上面）に設けられる正極端子３１および負極端子３２を除いて、正面視（積層体２０の積層方向から見たとき）ほぼ矩形の板状である。電池３０は、たとえばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池である。各電池３０は電気的に直列接続されている。
【００１４】
電池３０の上部（上面）には、電池３０の内部短絡等により電池３０の温度が上昇して電池３０の内圧が所定値以上になったときに、電池３０内のガスを電池３０の外部に放出する、安全弁３３が設けられている。以下、電池３０の、安全弁３３が設けられる面を、安全弁配置面３０ａという。
安全弁３３は、正極端子３１と負極端子３２の中央部（その近傍含む）に設けられている。安全弁３３は、たとえば、電池３０の内部と外部とを連通する図示略の孔（スリットを含む）を図示略の膜で覆うことにより形成されている。電池３０の温度が上昇して電池３０の内圧が所定値以上になったときに、図示略の膜が破れ、電池３０内のガスが図示略の孔を通って電池３０から放出される。安全弁３３からのガスは、安全弁配置面３０ａの面直方向に（上方に）向って放出される。
【００１５】
樹脂枠４０は、図１に示すように、積層体２０の積層方向で、隣り合う電池３０の間に配置されている。樹脂枠４０は、樹脂製で絶縁材（たとえばポリプロピレン製）からなる。樹脂枠４０は、射出成形品であり一部品構成である。ただし、樹脂枠４０は複数部品構成であってもよい。樹脂枠４０は、正面視（積層体２０の積層方向から見たとき）ほぼ矩形の板状である。樹脂枠４０の表裏一側面は、凹凸面とされており該一側面と対向する位置にあり接触する電池３０との間に冷媒流路を形成している。樹脂枠４０の表裏他側面は、積層体２０の積層方向距離を小にして積層体２０のコンパクト化を図るために、平面とされており該他側面と対向する位置にある電池３０と面接触している。ただし、樹脂枠４０の表裏他側面も、樹脂枠４０の表裏一側面と同様に凹凸面とされていてもよい。
【００１６】
排煙カバー６０は、電気的絶縁を可能にするとともにコストダウンを図るために、金属製ではなく、樹脂製で絶縁材からなる。排煙カバー６０は、型成形品である。排煙カバー６０は、複数部品構成であってもよいが、図３に示すように、部品点数削減のために一部品構成であることが望ましい。排煙カバー６０は、加熱されると軟化（溶融）する材料で構成されており、たとえば、熱可塑性樹脂製である。排煙カバー６０は、安全弁３３から電池３０の外部に放出されるガスの温度より低い温度で軟化（溶融）する材料で構成されている。
【００１７】
排煙カバー６０は、積層体２０の積層方向に延びて設けられており、安全弁３３を上方から覆っている。排煙カバー６０は、延び方向一端部（その近傍を含む）で、積層体２０の積層方向の一端部のエンドプレート５０に図示略のクリップ、リベット、ネジ、ビス、ボルト等を用いて固定して取付けられており、延び方向他端部（その近傍を含む）で、積層体２０の積層方向の他端部のエンドプレート５０に図示略のクリップ、リベット、ネジ、ビス、ボルト等を用いて固定して取付けられている。排煙カバー６０の延び方向一端部には、内部流路が車外に連通するチューブ６３が連結されている。
【００１８】
図４に示すように、排煙カバー６０の延び方向両端部を除く部分の横断面形状は、たとえば、積層体２０側に開口するＵ字状（ほぼＵ字状、コ字状、ほぼコ字状を含む）である。排煙カバー６０は、排煙カバー６０の延び方向両端部を除く部分の横断面視で、積層体２０から離れる方向に延びる一対の側壁６１，６１と、該一対の側壁６１，６１の延び方向先端部同士をつなぐ天井壁６２と、を備える。
【００１９】
一対の側壁６１，６１は、それぞれ、積層体２０側の端部に、積層体２０との接触面積を大にして積層体２０と排煙カバー６０との間の隙間のシール性を高めるフランジ部６１ａを備える。一対の側壁６１、６１は、それそれ、排煙カバー６０の横断面視で、積層体２０から離れる方向に、直線状に延びていてもよく、少なくとも１つの湾曲部または屈曲部を備えて延びていてもよい。
【００２０】
天井壁６２の一部は、安全弁配置面３０ａの面直方向で、安全弁３３と対向する位置にある。天井壁６２の一部は、安全弁３３の真上にある。天井壁６２は、排煙カバー６０の横断面視で、一対の側壁６１，６１の一方から他方に向って、直線状に延びていてもよく、少なくとも１つの湾曲部または屈曲部を備えて延びていてもよい。
【００２１】
排煙カバー６０は、図４に示すように、積層体２０との間に安全弁３３から放出されるガスが流れる排煙ガス流路Ｒを形成している。排煙ガス流路Ｒは、排煙カバー６０の延び方向である積層体２０の積層方向に延びている。排煙ガス流路Ｒは、図３に示すように、延び方向の一端のみが開放端Ｒ１とされており、排煙ガス流路Ｒの延び方向の他端は閉塞端Ｒ２とされている。排煙ガス流路Ｒの開口端Ｒ１は、排煙カバー６０の延び方向一端部に位置しており、排煙ガス流路Ｒの閉塞端Ｒ２は、排煙カバー６０の延び方向他端部に位置している。排煙ガス流路Ｒは、チューブ６３内流路に連通している。
安全弁３３から電池３０の外部に放出されたガスは、排煙ガス流路Ｒに流入し、排煙ガス流路Ｒを流れて開放端Ｒ１からチューブ６３内流路に流入し、チューブ６３内流路を流れて車外に排出される。
【００２２】
リブ７０は、図４に示すように、排煙カバー６０に設けられる。リブ７０は、排煙カバー６０と別体に形成されて排煙カバー６０に固定して取付けられていてもよいが、部品点数削減、排煙カバー６０の成形時のヒケによる変形（反り）抑制を含む排煙カバー６０の変形抑制等の点で、排煙カバー６０と一体に形成されている（一体成形されている）ことが望ましい。リブ７０は、加熱されると軟化（溶融）する材料で構成されており、たとえば、熱可塑性樹脂製である。リブ７０は、安全弁３３から電池３０の外部に放出されるガスの温度より低い温度で軟化（溶融）する材料で構成されている。
【００２３】
リブ７０は、排煙カバー６０の天井壁６２の安全弁３３に対向する面（排煙ガス流路Ｒ側の面、排煙ガス流路Ｒに接する面であり、以下、安全弁対向面という）６２ａに設けられている。リブ７０は、少なくとも安全弁３３に対応する位置に設けられている。なお、安全弁に対応する位置とは、安全弁３３から放出されるガスが直接当たる位置である。リブ７０は、安全弁対向面６２ａから排煙ガス流路Ｒ内に安全弁３３に接近する方向（下方、安全弁３３から放出されるガスの放出方向と反対方向）に突出して設けられており、安全弁３３から放出されるガスが突出方向先端（下端）に直接当たるようになっている。
リブ７０の幅は、突出方向先端にいくにつれて（下方にいくにつれて）小となっている。リブ７０の突出方向先端（下端）は、リブ７０により安全弁３３を破壊することを抑制するために、電池３０と非接触とされている。
【００２４】
リブ７０は、排煙カバー６０の延び方向両端部を除いて、排煙カバー６０の延び方向に連続して延びて設けられている。リブ７０は、複数本設けられていてもよいが、排煙ガス流路Ｒを流れるガス流れの圧力損失を低減するために、１本のみ設けられていることが望ましい。
【００２５】
シール部材８０は、積層体２０と排煙カバー６０との間に圧縮変形した状態で双方に面接触させて配置されており、積層体２０と排煙カバー６０との間の隙間をシールしている。シール部材８０は、積層体２０および排煙カバー６０とは別体に形成されている。シール部材８０は、複数部品構成であってもよいが、部品点数削減のために一部品構成であることが望ましい。シール部材８０の、積層体２０に接触する面は、樹脂枠４０だけでなく、電池３０にも接触している。
【００２６】
シール部材８０は、電気的絶縁を可能にするとともにコストダウンを図るために、金属製ではなく、非金属材料製であり絶縁材からなる。シール部材８０は、弾性変形可能で加熱されると軟化（溶融）する材料で構成されており、たとえば、熱可塑性樹脂（スポンジ含む）、ゴムなどで構成されている。シール部材８０は、安全弁３３から電池３０の外部に放出されるガスの温度より低い温度で軟化（溶融）する材料であり、安全弁３３が開弁する際の電池３０の表面温度より低い温度で軟化（溶融）する材料であり、さらに、排煙カバー６０の融点よりも低い温度で軟化（溶融）する材料で、構成されている。
【００２７】
シール部材８０は、図３に示すように、積層体２０の積層方向を長手方向とする板状（ほぼ板状を含む）形状とされている。シール部材８０には、シール部材８０で安全弁３３を覆ってしまい安全弁３３から放出されるガスの排煙ガス流路Ｒへの流れを阻害することを抑制するために、シール部材８０を厚み方向に貫通する貫通孔８１が設けられている。貫通孔８１は、１つの貫通穴８１で１つの安全弁３３に対応できるように安全弁３３と同数設けられていてもよく、１つの貫通孔８１で複数の安全弁３３に対応できるように積層体２０の積層方向に延びる長穴形状にすることで安全弁３３より少数設けられていてもよい。なお、図示例では、貫通孔８１が１つの貫通穴８１で１つの安全弁３３に対応できるように安全弁３３と同数設けられている場合を示している。
【００２８】
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
（Ａ）  排煙カバー６０から排煙ガス流路Ｒ内に突出し少なくとも安全弁３３に対応する位置に設けられるリブ７０を有するため、つぎの作用を得ることができる。
（Ａ１）  安全弁３３から放出されるガスを、先ず、排煙カバー６０ではなくリブ７０に当てることができる。そのため、安全弁３３から放出されるガスの熱（熱エネルギー）の全部または一部をリブ７０にて（リブ７０の軟化（溶融）にて）吸収することができる。そのため、リブ７０が設けられていない場合（従来）に比べて、安全弁３３から放出されるガスで排煙カバー６０が溶けて排煙カバー６０に穴が開いてしまうことを抑制できる。
（Ａ２）  安全弁３３から放出されるガスの熱の全部または一部をリブ７０にて吸収でき、その結果安全弁３３から放出されるガスで排煙カバー６０が溶けて排煙カバー６０に穴が開いてしまうことを抑制できるため、排煙カバー６０の厚みを従来に比べて薄くすることができる。そのため、電池モジュール１０のコスト上、質量上、スペース上で有利である。
【００２９】
（Ｂ）  リブ７０が排煙カバー６０の延び方向に延びて設けられているため、つぎの作用を得ることができる。
排煙カバー６０の剛性を向上させることができる。そのため、リブ７０が排煙カバー６０の延び方向以外の方向に延びて設けられる場合に比べて、排煙カバー６０の成形時のヒケによる変形（反り）を含む排煙カバー６０の変形を効果的に抑制できる。
【００３０】
（Ｃ）リブ７０が１本のみ設けられているため、つぎの作用を得ることができる。
リブ７０が複数本設けられる場合に比べて、排煙ガス流路Ｒを流れるガス流れの圧力損失を低減できる。また、リブ７０が複数本設けられる場合に比べて、材料コスト上、金型成形コスト上で有利である。
【００３１】
（Ｄ）  リブ７０が排煙カバー６０に一体に設けられているため、排煙カバー６０と別体の部材を用いて排煙カバー６０に穴があくことを抑制する場合に比べて、部品点数を削減できコスト上有利である。
【００３２】
（Ｅ）  リブ７０が排煙ガス流路Ｒ内に設けられているため、リブ７０が排煙ガス流路Ｒの外に設けられる場合に比べて、電池モジュール１０のスペース上有利である。
【００３３】
（Ｆ）  リブ７０にて、安全弁３３から放出されるガスをリブ７０の一側と他側に分けることができる（２分割できる）。そのため、安全弁３３から放出されるガスの熱、圧力を分散でき、安全弁３３から放出されるガスの熱、圧力が一局集中することを抑制できる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  積層体への排煙カバーの取付け構造
２０  積層体
３０  電池
３０ａ  安全弁配置面
３１  正極端子
３２  負極端子
３３  安全弁
４０  樹脂枠
５０  エンドプレート
５２  拘束バンド
６０  排煙カバー
６１  側壁
６２  天井壁
６２ａ  安全弁対向面
６３  チューブ
７０  リブ
８０  シール部材
８１  貫通孔
Ｒ  排煙ガス流路
Ｒ１  排煙ガス流路の開放端
Ｒ２  排煙ガス流路の閉塞端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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