(57)【要約】      （修正有）【課題】安全弁から電池の外部に放出されたガスが排煙カバーと積層体との間の隙間および／または積層体の構成部品間の隙間から漏れ出ることを、従来に比べて抑制できる、積層体への排煙カバー取付け構造の提供。【解決手段】積層体２０と、排煙カバー６０と、シール部材７０と、を有し、積層体２０は、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ており、排煙カバー６０は、安全弁を覆って積層体２０の積層方向に延びて設けられており、積層体２０との間に安全弁から放出されるガスが流れる排煙ガス流路Ｒを形成しており、シール部材７０は、積層体２０と排煙カバー６０との間の隙間をシールしており、安全弁から電池の外部に放出されたガスからの熱および／または電池自体からの熱で溶融する熱可塑性樹脂あるいはゴムにより構成される、積層体への排煙カバー取付け構造１０。【選択図】図３
2013098101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層体と、排煙カバーと、シール部材と、を有し、
前記積層体は、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ており、
前記排煙カバーは、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しており、
前記シール部材は、前記積層体と前記排煙カバーとの間に配置されており、前記積層体と前記排煙カバーとの間の隙間をシールしており、
前記シール部材は、前記安全弁から前記電池の外部に放出されたガスからの熱および／または前記電池自体からの熱で溶融する熱可塑性樹脂、あるいはゴムにより構成される、積層体への排煙カバー取付け構造。
【請求項２】
前記シール部材は、前記電池に接触して配置されている、請求項１記載の積層体への排煙カバー取付け構造。
【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、電池と樹脂枠とが交互に積層された積層体に取付ける、積層体への排煙カバー取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８−２６２７３３号公報は、複数の電池の積層体に、電池の積層方向に延びる排煙カバー（排気カバー）を、電池の安全弁を覆うようにして電池に直接接触させて設ける技術を開示している。
【０００３】
しかし、上記公報開示の技術には、つぎの問題点がある。
排煙カバーの公差や積層体の公差等により、安全弁から電池の外部に放出されたガスが、排煙カバーによって形成される排煙ガス流路を流れずに、排煙カバーと積層体との間の隙間および／または積層体を構成する電池間に存在する微小隙間等から漏れ出るおそれがある。
【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、安全弁から電池の外部に放出されたガスが排煙カバーと積層体との間の隙間および／または積層体の構成部品間の隙間から漏れ出ることを、従来に比べて抑制できる、積層体への排煙カバー取付け構造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）  積層体と、排煙カバーと、シール部材と、を有し、
前記積層体は、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ており、
前記排煙カバーは、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しており、
前記シール部材は、前記積層体と前記排煙カバーとの間に配置されており、前記積層体と前記排煙カバーとの間の隙間をシールしており、
前記シール部材は、前記安全弁から前記電池の外部に放出されたガスからの熱および／または前記電池自体からの熱で溶融する熱可塑性樹脂、あるいはゴムにより構成される、積層体への排煙カバー取付け構造。
（２）  前記シール部材は、前記電池に接触して配置されている、（１）記載の積層体への排煙カバー取付け構造。
【発明の効果】
【０００７】
上記（１）の積層体への排煙カバー取付け構造によれば、つぎの効果を得ることができる。
シール部材が、積層体と排煙カバーとの間に配置されており、積層体と排煙カバーとの間の隙間をシールしているため、シール部材が弾性変形することにより、積層体や排煙カバーの公差を吸収できる。そのため、シール部材が設けられていない場合（従来）に比べて、安全弁から電池外部に放出されたガスが積層体と排煙カバーとの間の隙間および／または積層体の構成部品間の隙間から漏れ出ることを抑制できる。
また、シール部材が、安全弁から電池の外部に放出されたガスからの熱および／または電池自体からの熱で溶融する熱可塑性樹脂、あるいはゴムにより構成されるため、電池温度が上昇して電池内圧が所定値以上になって電池の安全弁が開弁したときに、シール部材が、安全弁から電池外部に放出されるガスからの熱および／または電池自体からの熱で溶融し、積層体と排煙カバーとの間の隙間および／または積層体の構成部品間の隙間に流入する。そのため、シール部材が設けられていない場合（従来）に比べて、安全弁から電池外部に放出されたガスが積層体と排煙カバーとの間の隙間および／または積層体の構成部品間の隙間から漏れ出ることを抑制できる。
【０００８】
上記（２）の積層体への排煙カバーの取付け構造によれば、シール部材が電池に接触して配置されているため、シール部材が電池に接触して配置されていない場合に比べて、シール部材が電池からの熱を受けやすくなる。そのため、シール部材が電池に接触して配置されていない場合に比べて、早期に、シール部材を電池自体からの熱で溶融させて積層体と排煙カバーとの間の隙間および／または積層体の構成部品間の隙間に流入させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明実施例の、積層体への排煙カバーの取付け構造の、積層体のみの模式側面図である。
【図２】本発明実施例の、積層体への排煙カバーの取付け構造の、電池の概略斜視図である。
【図３】本発明実施例の、積層体への排煙カバーの取付け構造の、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、積層体への排煙カバーの取付け構造の、電池と排煙カバーとシール部材との位置関係を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、積層体への排煙カバーの取付け構造（装置）を、図１〜図４を参照して説明する。
本発明実施例の、積層体への排煙カバーの取付け構造（装置）１０は、たとえば電気自動車に搭載される。積層体への排煙カバーの取付け構造１０は、図３に示すように、積層体２０と、排煙カバー６０と、シール部材７０と、を有する。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
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３３が設けられる電池３０の面（上面）の面直方向に（上方に）向って放出される。
【００１４】
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。
【００１５】
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、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６１が連結されている。
【００１６】
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は、チューブ６１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６１内流路に流入し、チューブ６１内流路を流れて車外に排出される。
【００１７】
シール部材７０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７０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７０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７０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。
【００１８】
シール部材７０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７０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７０が熱可塑性樹脂で構成される場合、熱可塑性樹脂は、たとえば、付加重合系のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、ポリメタクリル酸メチルなど、重縮合系のポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、重付加系の熱可塑性ポリウレタン、開環重合系のポリアセタールなどである。また、シール部材７０がゴムで構成される場合、ゴムは、たとえば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）である。シール部材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。
【００１９】
シール部材７０は、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７０には、シール部材７０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７０を厚み方向に貫通する貫通孔７１が設けられている。貫通孔７１は、１つの貫通穴７１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７１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７１が１つの貫通穴７１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。
【００２０】
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
（Ａ）  本発明実施例では、シール部材７０が、積層体２０と排煙カバー６０との間に配置されており、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ため、つぎの作用を得ることができる。
シール部材７０が弾性変形することにより、積層体２０や排煙カバー６０の公差（寸法誤差、組付誤差を含む）を吸収できる。そのため、シール部材７０が設けられていない場合（従来）に比べて、安全弁３３から電池３０の外部に放出されたガスが積層体２０と排煙カバー６０との間の隙間および／または積層体２０の構成部品間の隙間（たとえば電池３０と樹脂枠４０との間の隙間）から漏れ出ることを抑制できる。
【００２１】
（Ｂ）  シール部材７０が、安全弁３３から電池３０の外部に放出されたガスからの熱および／または電池３０自体からの熱で溶融する熱可塑性樹脂、あるいはゴムにより構成されるため、つぎの作用を得ることができる。
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て電池３０の安全弁３３が開弁したときに、シール部材７０が、安全弁３３から電池３０の外部に放出されるガスからの熱および／または電池３０自体からの熱で溶融し、ガス流れとともに流れて積層体２０と排煙カバー６０との間の隙間および／または積層体２０の構成部品間の隙間に流入し該隙間を埋める。そのため、シール部材７０が設けられていない場合（従来）に比べて、安全弁３３から電池３０の外部に放出されたガスが積層体２０と排煙カバー６０との間の隙間および／または積層体２０の構成部品間の隙間から漏れ出ること（量）を抑制できる。
【００２２】
（Ｃ）  シール部材７０が電池３０に接触して配置されているため、つぎの作用を得ることができる。
シール部材７０が電池３０に接触して配置されていない場合に比べて、シール部材７０が電池３０からの熱を受けやすくなる。そのため、シール部材７０が電池３０に接触して配置されていない場合（樹脂枠４０のみに接触して配置されている場合）に比べて、早期に、シール部材７０を電池３０自体からの熱で溶融させて積層体２０と排煙カバー６０との間の隙間および／または積層体２０の構成部品間の隙間に流入させることができる。
【００２３】
（Ｄ）  積層体２０が電池３０だけでなく樹脂枠４０を備えているため、樹脂枠４０を、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）する材料であって、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）する材料で構成することにより、つぎの作用を得ることができる。
樹脂枠４０が、安全弁３３から電池３０の外部に放出されるガスからの熱および／または電池３０自体からの熱で溶融し、ガス流れとともに流れて積層体２０と排煙カバー６０との間の隙間および／または積層体２０の構成部品間の隙間に流入し該隙間を埋める。そのため、積層体２０が電池３０のみで構成されており樹脂枠４０を備えていない場合に比べて、安全弁３３から電池３０の外部に放出されたガスが積層体２０と排煙カバー６０との間の隙間および／または積層体２０の構成部品間の隙間から漏れ出ること（量）を、さらに抑制できる。
【００２４】
（Ｅ）  シール部材７０や樹脂枠４０などが軟化（溶融）するため、溶融時の潜熱により熱エネルギーを吸収して発煙の規模を低減できる。
【符号の説明】
【００２５】
１０  積層体への排煙カバーの取付け構造
２０  積層体
３０  電池
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  チューブ
７０  シール部材
７１  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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