(57)【要約】【課題】異常が発生した電池を適切に放電することのできる電池装置を提供すること。【解決手段】発電要素を内包するフィルム状の外装部材から、前記発電要素と電気的に接続された一対の電極タブ２０４，２０５が導出した電池２ａ〜２ｄと、一対の前記電極タブ同士を外部短絡させるための外部短絡回路を備える短絡手段６ａ〜６ｄと、を備え、前記短絡手段６ａ〜６ｄは、前記電池２ａ〜２ｄが膨張した場合に、前記電池２ａ〜２ｄの膨張に伴って機械的に変形することで、一対の前記電極タブ２０４，２０５と接触し、前記外部短絡回路を介して、一対の前記電極タブ２０４，２０５同士を外部短絡させることを特徴とする電池装置。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素を内包するフィルム状の外装部材から、前記発電要素と電気的に接続された一対の電極タブが導出した電池と、
一対の前記電極タブ同士を外部短絡させるための外部短絡回路を備える短絡手段と、を備え、
前記短絡手段は、前記電池が膨張した場合に、前記電池の膨張に伴って機械的に変形することで、一対の前記電極タブと接触し、前記外部短絡回路を介して、一対の前記電極タブ同士を外部短絡させることを特徴とする電池装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池装置において、
前記電池を挟持する一対の板状部材をさらに備え、
前記短絡手段は、一対の前記板状部材に連結されており、前記電池の膨張に伴い一対の前記板状部材間の間隔が変化することで、機械的に変形するようになっていることを特徴とする電池装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電池装置において、
一対の前記板状部材には、前記短絡手段が連結されている側と反対側における一対の前記板状部材間の距離を固定するための固定部材が設けられていることを特徴とする電池装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電池装置において、
前記短絡手段は、一対の前記電極タブの周囲を囲う導電部材からなり、
前記導電部材は、前記電池が膨張する前の状態においては、一対の前記電極タブから離間して配置され、前記電池が膨張した際には、前記電池の膨張に伴って、前記導電部材の少なくとも一部が、一対の前記電極タブに近づいていくように変形することを特徴とする電池装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電池装置において、
前記導電部材は、一対の前記電極タブから離れる方向に屈曲した屈曲部を有し、
前記屈曲部は、前記電池が膨張した際に、前記電池の膨張に伴って、屈曲角度が大きくなるように変形しながら、一対の前記電極タブに近づいていくように変形することを特徴とする電池装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載の電池装置において、
前記電池装置は、前記電池を複数有するとともに、
複数の前記電池への電力の供給および出力を行なうための強電回路と、
前記強電回路に設けられ、ヒューズ回路とインダクタ回路とが並列に接続されてなる並列回路と、をさらに備えており、
前記短絡手段は、前記電池が膨張した場合に、複数の前記電池に備えられた一対の電極タブのうち、一方の電極タブと接触するための第１導電部材と、他方の電極タブと接触するための第２導電部材とを備え、
前記第１導電部材および前記第２導電部材が、前記並列回路を介して、電気的に接続されていることを特徴とする電池装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電池装置において、
前記第１導電部材および前記第２導電部材は、複数の前記電池に備えられた一対の電極タブのそれぞれに対応する位置において、一対の前記電極タブから離れる方向に屈曲した屈曲部を有し、
複数の前記電池のうち一部の電池が膨張した際には、膨張した前記電池に対応する屈曲部が、該電池の膨張に伴って、屈曲角度が大きくなるように変形しながら、膨張した前記電池の一対の電極タブに近づいていくように変形することを特徴とする電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池を有する電池装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池からの発生磁界の変化、出力電圧の変化、内部圧力の変化、内部温度の変化、音の変化、または振動の変化を、バッテリコントローラにより測定することで、過充電などにより電池内の温度が高くなるなど異常が発生した場合に、電池の異常の検出を行い、異常が検出された場合には、異常が検出された電池を放電する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、たとえば、発生磁界の変化、出力電圧の変化、または内部圧力の変化を検出する方法では、センサと異常発生部との距離によって検出値が異なるため、検出閾値によっては、異常を適切に検出することができないという問題がある。また、出力電圧の変化を検出する方法においては、そもそも異常発生に伴う電池の電圧変化は微量であるため、この方法においても、異常を適切に検出することができないという問題がある。さらには、音の変化、または振動の変化を検出する方法においては、他の装置から発せられる音や振動（たとえば、自動車に搭載される場合には、自動車車体の音や振動）の影響により、誤検出してしまうという問題がある。
加えて、上記従来技術においては、センサやバッテリコントローラに不具合が発生した場合には、電池の異常を検出できず、そのため、異常が検出された電池を適切に放電することができないという問題もある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、異常が発生した電池を適切に放電することのできる電池装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電池が膨張した場合に、電池の膨張に伴って機械的に変形することで、電池に備えられた一対の電極タブと接触することで、一対の電極タブ同士を外部短絡させる短絡手段を備えることで、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電池が膨張した場合に、短絡手段が、電池の膨張に伴って機械的に変形することで、短絡手段により一対の電極タブ同士を外部短絡させることができ、これにより、異常が発生し、膨張した電池を適切に放電することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る電池装置の側面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る電池装置を構成する電池の断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る電池装置を構成する電池の平面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る電池装置の正面図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る電池装置において、一つの電池が膨張した状態を示す側面図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る電池装置において、一つの電池が膨張した状態を示す正面図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る電池装置の回路構成を示す図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係る電池装置において、一つの電池が膨張した場合における回路構成を示す図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る電池装置の正面図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係る電池装置の回路構成を示す図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係る電池装置において、一つの電池が膨張した状態を示す正面図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係る電池装置において、一つの電池が膨張した場合における回路構成を示す図である。
【図１３】図１３は、第２実施形態に係る電池装置において、一つの電池が膨張した場合における回路構成を示す図である。
【図１４】図１４は、他の実施形態に係る電池装置の一例を示す側面図である。
【図１５】図１５は、他の実施形態に係る電池装置の作用を説明するための図である。
【図１６】図１６は、他の実施形態に係る電池装置の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
<<第１実施形態>>
図１は、本実施形態に係る電池装置１を示す側面図である。図１に示すように、本実施形態の電池装置１は、４つの電池２ａ〜２ｄを、板状部材４を介して積層することにより構成されている。すなわち、４つの電池２ａ〜２ｄは、それぞれ一対の板状部材４，４により上下から挟持された状態で、互いに積層されている。これら４つの電池２ａ〜２ｄは、正極タブ２０４および負極タブ２０５（図１において不図示）を介して、バスバ等の接続手段により、電池２ａ〜２ｄの順に、互いに直列接続されている。なお、図１においては、本実施形態に係る電池装置１が４つの電池２ａ〜２ｄを備えるような構成を例示したが、電池装置１を構成する電池の数は４個に限定されず、適宜変更することができる。また、本実施形態においては、電池２ａ〜２ｄが互いに直列接続されている例を示しているが、直列接続に特に限定されず、並列接続されているものであってもよい。
【００１１】
まず、本実施形態の電池装置１を構成する電池２ａ〜２ｄについて説明する。本実施形態の電池装置１を構成する電池２ａ〜２ｄは、同様の構成を有するものであるため、以下においては、電池２ａ〜２ｄについて個別に説明することに代えて、図２、図３に示す電池２ａの構成を代表して説明する。
【００１２】
電池２ａは、図２に示すように、扁平型の電池である。この電池２ａとしては、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池を挙げることができる。なお、電池２ａは、ラミネートフィルムによって発電要素（後述）を内包させた構造の電池であれば、特に限定されない。以下においては、電池２ａがリチウムイオン二次電池である場合の構成について詳細に説明する。
【００１３】
電池２ａは、図２に示すように、３枚の正極板２０１と、５枚のセパレータ２０２と、３枚の負極板２０３と、正極タブ２０４と、負極タブ２０５（図２において不図示）と、上部外装部材２０６と、下部外装部材２０７と、特に図示しない電解質と、から構成されている。本実施形態では、このうちの正極板２０１、セパレータ２０２、負極板２０３および電解質を特に発電要素２０８と称する。
【００１４】
この発電要素２０８は、セパレータ２０２を介して、正極板２０１と負極板２０３とが交互に積層されることにより構成されている。そして、３枚の正極板２０１は、正極側集電体２０１ａを介して、金属箔製の正極タブ２０４にそれぞれ接続されており、３枚の負極板２０３は、負極側集電体２０３ａを介して、同様に金属箔製の負極タブ２０５にそれぞれ接続されている。
【００１５】
また、正極板２０１は、図２に示すように、正極タブ２０４まで延びている正極側集電体２０１ａの一部に正極層２０１ｂ,２０１ｃを積層したものであり、同様に、負極板２０３は、負極タブ２０５（同図において不図示）まで延びている負極側集電体２０３ａの一部に負極層２０３ｂ,２０３ｃを積層したものである。
【００１６】
なお、発電要素２０８を構成する正極板２０１、セパレータ２０２、および負極板２０３は、上記の枚数に何ら限定されない。例えば、１枚の正極板、３枚のセパレータ、１枚の負極板でも発電要素を構成することができ、必要に応じて、正極板、セパレータおよび負極板の枚数を選択して構成することができる。
【００１７】
ここで、本実施形態における電池２ａは、図３に示すように、外装部材２０６,２０７の一辺から正極タブ２０４と負極タブ２０５とが、並んで導出している。このため、図２では、発電要素２０８の正極板２０１から正極タブ２０４に至る断面を図示し、負極板２０３から負極タブ２０５に至る断面の図示を省略しているが、負極板２０３および負極タブ２０５も、図２に示す正極板２０１および正極タブ２０４と実質的に同一の構造となっている。ただし、発電要素２０８の積層電極体（相互に積層された正極板２０１、セパレータ２０２および負極板２０３）の端部から正極タブ２０４に至る間の正極板２０１（正極側集電体２０１ａ）、および、積層電極体の端部から負極タブ２０５に至る間の負極板２０３（負極側集電体２０３ａ）は、図３に示す平面視において、互いに接触することがないように、半分以下に切り欠かれている。
【００１８】
上述した発電要素２０８は、図２に示すように、上部外装部材２０６と、下部外装部材２０７との間に収容されて、封止されている。本実施形態における上部外装部材２０６および下部外装部材２０７としては、特に図示しないが、内側樹脂層、金属層、および外側樹脂層から成るラミネートフィルムで構成されている。
【００１９】
このラミネートフィルムの内側樹脂層としては、例えば、ポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、または、アイオノマー等の耐電解液性および熱融着性に優れた樹脂フィルムで構成することができる。また、金属層としては、たとえば、アルミニウム等の金属箔で構成することができ、外側樹脂層としては、たとえば、ポリアミド系樹脂やポリエステル系樹脂等の電気絶縁性に優れた樹脂フィルムで構成することができる。
【００２０】
そして、これらの外装部材２０６,２０７によって、電極タブ２０４,２０５の一部と発電要素２０８を包み込み、当該外装部材２０６,２０７により形成される空間に、有機液体溶媒に過塩素酸リチウムやホウフッ化リチウム、六フッ化リン酸リチウム等のリチウム塩を溶質とした液体電解質を注入しながら、当該空間を真空状態とした後に、電極タブ２０４,２０５を導出させた状態で外装部材２０６,２０７の外周部分を熱プレスにより熱融着することで、外装部材２０６,２０７の間に、電極タブ２０４,２０５の一部および発電要素２０８が収容されて封止された電池２ａを得ることができる。
【００２１】
そして、図１に示すように、本実施形態の電池装置１は、以上に説明した電池２ａおよびこれと同様の構成を有する電池２ｂ〜２ｄが、板状部材４を介して互いに積層して構成されている。なお、板状部材４としては、特に限定されないが、たとえば、所定厚みを有する金属板や樹脂製の板などが挙げられる。
【００２２】
また、本実施形態の電池装置１は、図１、図４に示すように、各電池２ａ〜２ｄごとに、各電池２ａ〜２ｄの正極タブ２０４および負極タブ２０５の周囲を囲う外部短絡部材６ａ〜６ｄを備えている。なお、これら外部短絡部材６ａ〜６ｄは、金属などの導電性を有する部材より構成されている。また、図４は、本実施形態の電池装置１を、各電池２ａ〜２ｄの正極タブ２０４および負極タブ２０５側からみた正面図である。
【００２３】
ここで、これら外部短絡部材６ａ〜６ｄのうち、外部短絡部材６ｃを例示して説明すると、図１、図４に示すように、外部短絡部材６ｃは、その上部および下部において、電池２ｃの上下に位置する一対の板状部材４，４に、樹脂接着剤などによりそれぞれ固定された状態で、電池２ｃの正極タブ２０４および負極タブ２０５から所定距離だけ離間されて、電池２ｃの正極タブ２０４および負極タブ２０５の周囲を囲うように配置されている。また、外部短絡部材６ｃは、屈曲部Ｘにて、正極タブ２０４および負極タブ２０５から離れる方向に所定角度だけ屈曲された状態となっている（図４中においては、外部短絡部材６ｃの屈曲部のみを符号「Ｘ」で示した。）。
【００２４】
そして、たとえば、図５に示すように、電池２ｃにおいて、過充電や内部短絡等の異常が発生し、これにより、電池２ｃ内部でガスが発生して、ガス発生により電池２ｃ内部の圧力が上昇し、結果として、電池２ｃが膨張した場合を例示する。このような場合には、電池２ｃの膨張に伴い、電池２ｃを上下から挟持している一対の板状部材４，４が電池２ｃに押されて、一対の板状部材４，４間の距離が広がることとなる。そして、この場合には、図５、図６に示すように、外部短絡部材６ｃは、その上部および下部が、上下に位置する一対の板状部材４，４に、それぞれ固定されているため、外部短絡部材６ｃが、一対の板状部材４，４間の距離の広がりに応じて、その上部および下部において、一対の板状部材４，４に引っ張られることとなる。
【００２５】
その結果、外部短絡部材６ｃの屈曲部Ｘの屈曲角が広がっていくとともに、屈曲部Ｘが、正極タブ２０４および負極タブ２０５側へと移動していき、最終的に、図６に示すように、電池２ｃの正極タブ２０４および負極タブ２０５と接触することとなる。そして、これにより、「正極タブ２０４→外部短絡部材６ｃ→負極タブ２０５」からなる外部短絡回路が形成され、正極タブ２０４と負極タブ２０５とが、外部短絡部材６ｃを介して短絡し、電池２ｃの放電が行なわれることとなる。このようにして、本実施形態では、電池２ｃに異常が生じた場合に、当該電池２ｃの異常の進行を抑制することができる。
【００２６】
なお、上記においては、電池２ｃの正極タブ２０４および負極タブ２０５の周囲に設けられた外部短絡部材６ｃを例示して説明したが、外部短絡部材６ｃ以外の外部短絡部材６ａ，６ｂ，６ｄも同様の構成となっており、同様に作用する。すなわち、外部短絡部材６ａは、電池２ａに異常が発生し、電池２ａが膨張した場合には、上述した外部短絡部材６ｃと同様に、電池２ａの正極タブ２０４と負極タブ２０５とを外部短絡させるように作用する。同様に、外部短絡部材６ｂ，６ｄも、電池２ｂまたは電池２ｄに異常が発生し、膨張した場合に、同様に、電池２ｂまたは２ｄの正極タブ２０４と負極タブ２０５とを外部短絡させるように作用する。
【００２７】
ここで、図７に、本実施形態の電池装置１の回路構成図を示す。図７に示すように、電池装置１を構成する各電池２ａ〜２ｄは、バスバ等を介して直列接続され、負荷（あるいは、電源）１００に接続されており、これら各電池２ａ〜２ｄには、外部短絡部材６ａ〜６ｄに対応する外部短絡用の回路が設けられている。そして、図８に示すように、たとえば、電池２ｃに異常が発生し、電池２ｃが膨張することで、電池２ｃの正極タブ２０４と負極タブ２０５とが外部短絡部材６ｃにより短絡すると（図５、図６参照）、外部短絡部材６ｃにより形成される外部短絡回路（図８中、破線で示した部分に対応する回路）を介して、短絡電流が流れることとなる。そして、これにより、異常が発生した電池２ｃにおいて放電が行なわれることとなる。
【００２８】
本実施形態においては、電池装置１を構成する各電池２ａ〜２ｄのいずれかにおいて、過充電や内部短絡等の異常が発生し、これにより、電池内部でガスが発生して、ガス発生により電池内部の圧力が上昇し、結果として、電池が膨張した場合に、異常が発生した電池の上下に位置する一対の板状部材４，４の間隔が広くなり、これに伴い、異常が発生した電池に対応する外部短絡部材が機械的に変形する。そして、その結果、一対の板状部材４，４の間隔が所定の閾値以上となった場合に、該外部短絡部材が、異常が発生した電池の正極タブ２０４および負極タブ２０５に接触することで、外部短絡部材を介して短絡し、異常が発生した電池の放電が行なわれることとなる。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、異常が発生した電池の膨張を利用して、異常が発生した電池に対応する外部短絡部材が変形することで、外部短絡部材を、異常が発生した電池の正極タブ２０４および負極タブ２０５に接触させ、これにより、異常が発生した電池を放電させるため、電池の内部状態を検出することなく、異常が発生した電池を適切に放電させることができる。特に、過充電や内部短絡等の異常が発生した電池は、電池内部でガスが発生し、これにより膨張することが多い傾向にあるため、本実施形態のように、異常が発生した電池の膨張を利用することで、異常が発生した電池の異常の進行を適切に抑制することが可能となる。また、本実施形態に係る外部短絡部材６ａ〜６ｄは、比較的簡易な部材で構成されたものであり、そのため、低コストで、異常が発生した電池の異常の進行を適切に抑制する効果を得ることができる。
【００３０】
加えて、本実施形態によれば、電池装置１内の比較的狭いスペース（すなわち、正極タブ２０４および負極タブ２０５の周囲のスペース）を利用して、異常が発生した電池の正極タブ２０４および負極タブ２０５を外部短絡させるための外部短絡部材６ａ〜６ｄを配置し、これを用いて、異常が発生した電池の放電を行なうものであるため、外部短絡部材６ａ〜６ｄを設けたことに伴う電池装置１の大型化を抑制することができる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、各種方法により電池の内部状態を検出し、該検出結果に基づいて、異常が発生した電池を検出する方法と比較して、異常が発生したか否かを判定する判定回路やマイクロコンピュータが不要となり、さらには、このような方法において問題となる、判定回路やマイクロコンピュータの故障に起因する不作動や誤作動の問題も有効に解決することができる。
【００３２】
さらに、本実施形態によれば、異常が発生した電池を放電させる際には、正極タブ２０４と負極タブ２０５とを短絡させるものであるため、たとえば、外装部材を突き破って発電要素を短絡させる方法と比較して、不用意に電池を損傷（電解質の流出等）させることを抑制することができる。
【００３３】
<<第２実施形態>>
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態に係る電池装置１ａの正面図である。第２実施形態に係る電池装置１ａは、外部短絡部材６ａ〜６ｄに代えて、外部短絡部材６０ａ，６０ｂを有しているとともに、後述するように、第１実施形態に係る電池装置１とは異なる回路構成を有する以外は、上述した第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同様の作用を奏する。
【００３４】
本実施形態に係る電池装置１ａは、図９に示すように、一対の外部短絡部材６０ａ，６０ｂを備えており、これらのうち、外部短絡部材６０ａは、電池装置１ａを構成する各電池２ａ〜２ｄを挟持している板状部材４を貫通する一つの導電材料で構成され、電池装置１ａを構成する全ての電池２ａ〜２ｄの正極タブ２０４近傍に配置されてなる。
【００３５】
ここで、外部短絡部材６０ａにおいて、板状部材４を貫通する部分を貫通部Ｐ（図９中においては、電池２ｃと電池２ｄとの間に位置する板状部材４の貫通部のみを符号「Ｐ」で示した。）とした場合に、外部短絡部材６０ａは、貫通部Ｐにおいて、各板状部材４と固定されている。たとえば、板状部材４が金属製である場合には、外部短絡部材６０ａと板状部材４とが直接接触しないように、外部短絡部材６０ａは、樹脂接着剤などの絶縁層を介して板状部材４に固定される。あるいは、板状部材４が樹脂製である場合には、外部短絡部材６０ａは、樹脂接着剤などの絶縁層を介して、あるいは、直接、板状部材４に固定される。また、外部短絡部材６０ａは、最上層に位置する電池２ａの上面側に板状部材４とも、同様に、樹脂接着剤などを介して互いに固定されている。なお、外部短絡部材６０ａにおいても、各正極タブ２０４に対応する位置において、屈曲部Ｘにて各正極タブ２０４から離れる方向に所定角度だけ屈曲された状態となっている（図９中においては、電池２ｃの正極タブ２０４に対応する屈曲部のみを符号「Ｘ」で示した。）。
【００３６】
同様に、外部短絡部材６０ｂは、電池装置１ａを構成する全ての電池２ａ〜２ｄの負極タブ２０５近傍に配置されている以外は、上述した外部短絡部材６０ａと同様となっている。
【００３７】
ここで、図１０に、本実施形態に係る電池装置１ａの回路構成図を示す。図１０に示すように、本実施形態に係る電池装置１ａにおいては、上述した外部短絡部材６０ａ，６０ｂは、それぞれ、電池装置１ａを構成する全ての電池２ａ〜２ｄの正極タブ２０４および負極タブ２０５近傍に配置されていると共に、外部短絡部材６０ａ，６０ｂは、ヒューズ１１と、抵抗１２およびコイル１３からなる回路とが並列に接続されてなる並列回路を介して電気的に接続されている。ここで、本実施形態においては、図１０に示すように、ヒューズ１１と、抵抗１２およびコイル１３からなる回路とが並列に接続されてなる並列回路は、電池装置１ａを構成する各電池２ａ〜２ｄの充放電を行なうための強電回路の一部を構成している。すなわち、通常使用時には、電池装置１ａを構成する各電池２ａ〜２ｄから、負荷１００への充放電は、ヒューズ１１の抵抗値が非常に低いため、ヒューズ１１を介して行なわれることとなる。
【００３８】
そして、たとえば、上述した第１実施形態と同様に、図１１に示すように、電池２ｃにおいて、過充電や内部短絡等の異常が発生し、これにより、電池２ｃ内部でガスが発生して、ガス発生により電池２ｃ内部の圧力が上昇し、結果として、電池２ｃが膨張した場合を例示する。このような場合には、電池２ｃの膨張に伴い、電池２ｃを上下から挟持している一対の板状部材４，４が押されて、一対の板状部材４，４間の距離が広がることとなる。そして、この場合には、図１１に示すように、外部短絡部材６０ａ，６０ｂは、各板状部材４に固定されているため、外部短絡部材６０ａ，６０ｂのうち、電池２ｃに対応する部分が、電池２ｃの上下に位置する一対の板状部材４，４間の距離の広がりに応じて、一対の板状部材４，４に引っ張られることとなる。
【００３９】
その結果、外部短絡部材６０ａ，６０ｂのうち、電池２ｃに対応する部分の屈曲部Ｘの屈曲角が広がっていくとともに、屈曲部Ｘが、正極タブ２０４側および負極タブ２０５側にそれぞれ移動していき、最終的に、図１１に示すように、電池２ｃの正極タブ２０４および負極タブ２０５とそれぞれ接触することとなる。
【００４０】
そして、本実施形態では、図１１、図１２に示すように、正極タブ２０４が、外部短絡部材６０ａを介して、ヒューズ１１と、抵抗１２およびコイル１３からなる回路とが並列に接続されてなる並列回路と電気的に接続され、同様に、負極タブ２０５が、外部短絡部材６０ｂを介して、該並列回路と電気的に接続され、これにより、電池２ｃの放電が行なわれることとなる。なお、この場合においては、電池２ｃの放電による突入電流（放電初期に流れる比較的大きな放電電流）は、並列回路を構成する、ヒューズ１１と、抵抗１２およびコイル１３からなる回路とに向かうこととなるが、抵抗１２およびコイル１３からなる回路は、コイル１３を備えるものであるため、突入電流は流れず、図１２中において破線で示すように、ヒューズ１１のみに突入電流は流れ、熱として消費されることとなる。そして、ヒューズ１１が溶断した後は、電池２ｃからの放電電流は、抵抗１２およびコイル１３からなる回路に流れて、抵抗１２にて熱として消費されることとなる。
【００４１】
また、この場合において、ヒューズ１１が溶断した後においては、電池２ｃよりも積層方向上側（外部短絡部材６０ａ，６０ｂの上流側）に位置する電池２ａ，２ｂ（図９参照）は、図１３中において一点鎖線で示すような回路を介して、通常通り充放電が継続して行なわれるようになる。その一方で、電池２ｃよりも積層方向下側（外部短絡部材６０ａ，６０ｂの下流側）に位置する電池２ｄは、図１３中において二点鎖線で示すような短絡回路を介して、放電されることとなる。
【００４２】
なお、上記においては、電池２ｃが膨張した場合を例示して説明したが、電池２ｃ以外の電池２ａ，２ｂ，２ｄが膨張した場合でも、同様に作用する。
【００４３】
第２実施形態によれば、上述した第１実施形態による効果に加えて、次の効果を奏する。
すなわち、第２実施形態によれば、電池装置１ａを構成する各電池２ａ〜２ｄのいずれかにおいて、過充電や内部短絡等の異常が発生し、これにより、電池内部でガスが発生して、ガス発生により電池内部の圧力が上昇し、結果として、電池が膨張した場合に、異常が発生した電池の上下に位置する一対の板状部材４，４の間隔が広くなり、これに伴い、外部短絡部材６０ａ，６０ｂのうち、異常が発生した電池に対応する部分が機械的に変形する。そして、その結果、一対の板状部材４，４の間隔が所定の閾値以上となった場合に、外部短絡部材６０ａ，６０ｂのうち、異常が発生した電池に対応する部分が、異常が発生した電池の正極タブ２０４および負極タブ２０５に接触し、外部短絡部材６０ａ，６０ｂを介して、正極タブ２０４および負極タブ２０５がヒューズ１１を介して接続され、これにより、異常が発生した電池の放電が行なわれることとなる。
【００４４】
また、第２実施形態においては、ヒューズ１１が溶断した後においては、異常が発生した電池よりも外部短絡部材６０ａ，６０ｂの上流側に位置する電池は、通常通り充放電が継続して行なわれるようになり、その一方で、異常が発生した電池よりも外部短絡部材６０ａ，６０ｂの下流側に位置する電池については、短絡回路が形成され、放電されることとなる。そのため、第２実施形態によれば、ヒューズ１１が溶断した後において、通常通り充放電を継続して行なうことができる電池により形成される回路の端子電圧、たとえば、図１３中の点Ａと、電池２ａの正極側の任意の点との間の端子電圧を測定することで、いずれの電池で異常が発生したのかを検知することができる。加えて、本実施形態によれば、ヒューズ１１の溶断によって、異常が発生した電池への入出力を防止することもできる。すなわち、充電時には、異常が発生した電池への入力を防止することができ、放電時には、異常が発生した電池からの出力を防止することができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００４６】
たとえば、上述した電池装置１において、図１４に示すように、正極タブ２０４、負極タブ２０５が導出している側と反対側に、電池２ａを挟持する一対の板状部材４，４を固定するための固定部材８を設けてもよい。このような固定部材８を設けることにより、たとえば、図１５に示すように、電池２ａ内部でガスが発生して、電池２ａが膨張した際に、均一に膨張が起こらなかった等の理由により、電池２ａを挟持する一対の板状部材４，４の間隔が、正極タブ２０４、負極タブ２０５が導出している側と反対側において優先的に広くなってしまい、結果として、外部短絡部材６ａによる正極タブ２０４および負極タブ２０５の短絡が発生せず、電池２ａの放電が行なわれなくなるという不具合を有効に防止することができる。また、図１５に示すような例に加えて、板状部材４が変形してしまった等の理由により、電池２ａが膨張した場合でも、電池２ａを挟持する一対の板状部材４，４の間隔が広がらないような場合においても、同様に、電池２ａの放電が行なわれなくなるという不具合を有効に防止することができる。
【００４７】
あるいは、図１６に示すように、固定部材８を設ける代わりに、電池２ａと、電池２ａを挟持する一対の板状部材４，４とを、正極タブ２０４、負極タブ２０５が導出している側から離れた部分において、樹脂接着剤等で接着するような構成としてもよく、この場合においても、図１４に示す例と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
なお、図１４、図１６においては、電池２ａのみを例示して説明したが、電池２ａ以外の電池２ｂ〜２ｄにおいても同様の構成とすることももちろん可能である。また、図１４、図１６においては、第１実施形態で説明した電池装置１に適用した例を示したが、第２実施形態で説明した電池装置１ａにも適用できることはもちろんである。
【００４９】
また、上述した第１実施形態においては、外部短絡部材６ａ〜６ｄを、電池装置１を構成する全ての電池２ａ〜２ｄのそれぞれに対応して設けるような構成を例示したが、たとえば、２つ以上の電池に１つの外部短絡部材を設けるような構成としてもよい。あるいは、電池装置１が、複数の電池からなるモジュールを複数有するような構成である場合には、モジュールごとに１つの外部短絡部材を設けるような構成としてもよい。
【００５０】
さらに、上述した第１実施形態、第２実施形態においては、電池装置１を構成する全ての電池２ａ〜２ｄを、一対の板状部材４，４で挟持してなる構成を例示したが、２つ以上の電池を、一対の板状部材４，４で挟持するような構成としてもよい。あるいは、電池装置１，１ａが、複数の電池からなるモジュールを複数有するような構成である場合には、モジュールごとに一対の板状部材４，４で挟持するような構成としてもよい。
【００５１】
また、上述した第１実施形態、第２実施形態においては、電池装置１，１ａを構成する全ての電池２ａ〜２ｄについて、正極タブ２０４および負極タブ２０５が同じ方向から導出されるように配置する例を示したが、このような構成に何ら限定されるものではなく、たとえば、正極タブ２０４および負極タブ２０５の導出位置が互い違いとなるように配置してもよい。なお、この場合においては、図９に示す電池装置１ａにおいては、外部短絡部材６０ａ，６０ｂを、板状部材４の内部や、上部、下部を配策させることなどにより、外部短絡部材６０ａ，６０ｂが、正極タブ２０４および負極タブ２０５に応じて、互い違いに位置するように配置すればよい。
【００５２】
なお、上述の実施形態において、電池２ａ〜２ｄは本発明の電池に、外部短絡部材６ａ〜６ｄ，６０ａ，６０ｂは短絡手段に、板状部材４は本発明の板状部材に、それぞれ相当する。
【符号の説明】
【００５３】
１，１ｂ…電池装置
２ａ〜２ｄ…電池
２０４…正極タブ
２０５…負極タブ
４…板状部材
６ａ〜６ｄ，６０ａ，６０ｂ…外部短絡部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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