(57)【要約】      （修正有）【課題】蓄電装置内で発生するガスの処理を適切に行うことのできる技術を提供する。【解決手段】前記蓄電装置は、収容容器９０２内に収容された冷却液９０４中に蓄電素子９０３を浸漬させて構成され、例えば車両に搭載されたものである。蓄電部９内で発生するガスを蓄電部９外に導くガス排出路１０１と、排出路１０１により蓄電部９外に導かれたガスを気液分離するフィルタ部１０２と、捕集対象物の捕集もしくは触媒作用により浄化するガス浄化部１０４とを有する。【選択図】図１
2009289655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電部内で発生するガスを前記蓄電部外に導くガス排出路と、
前記ガス排出路により前記蓄電部外に導かれたガスを、捕集対象物の捕集もしくは触媒作用により浄化するガス浄化部と、
を有することを特徴とするガス処理装置。
【請求項２】
前記蓄電部は、収容容器内に収容された液体に蓄電素子を浸漬させて構成されるものであり、
前記ガス排出路における、前記蓄電部から前記ガス浄化部までの間に設けられ、前記ガス排出路内を流れるガスと液体を分離するフィルタ部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のガス処理装置。
【請求項３】
前記蓄電部は、正極板と負極板をセパレータを介して積層して構成された極板を、電解液と共に収容する単電池であり、
前記ガス排出路における、前記蓄電部から前記ガス浄化部までの間に設けられ、前記ガス排出路内を流れるガスと前記電解液を分離するフィルタ部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のガス処理装置。
【請求項４】
車両に備えられた蓄電部内で発生するガスを処理するガス処理装置であって、
捕集対象物の捕集もしくは触媒作用によるガスの浄化を行うガス浄化部と、
前記車両のエンジンからの排気ガスを前記ガス浄化部へと導く第１のガス排出路と、
前記蓄電部内で発生するガスを、前記第１のガス排出路内に流入させる第２のガス排出路と、
を有することを特徴とするガス処理装置。
【請求項５】
前記第２のガス排出路は、前記蓄電部内で発生するガスを、少なくとも１つの逆止弁を介して前記第１のガス排出路内に流入させることを特徴とする請求項４に記載のガス処理装置。
【請求項６】
前記蓄電部は、収容容器内に収容された液体に電池素子を浸漬させて構成されるものであり、
前記第２のガス排出路における、前記蓄電部から、前記第２のガス排出路と前記第１のガス排出路との合流位置までの間に設けられ、前記第２のガス排出路内を流れるガスと液体を分離するフィルタ部をさらに備えることを特徴とする請求項４または５に記載のガス処理装置。
【請求項７】
前記蓄電部は、正極板と負極板をセパレータを介して積層して構成された極板を、電解液と共に収容する単電池であり、
前記ガス排出路における、前記蓄電部から前記ガス浄化部までの間に設けられ、前記ガス排出路内を流れるガスと前記電解液を分離するフィルタ部をさらに備えることを特徴とする請求項４または５に記載のガス処理装置。
【請求項８】
前記第２のガス排出路は、少なくとも一部が耐熱性材料から形成されていることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載のガス処理装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のガス処理装置を備えたことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電部内で発生するガスの処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池パック等の蓄電装置において、当該蓄電装置内においてガスが発生した場合、このガスを蓄電装置外に排出する必要がある。（例えば、特許文献１〜特許文献６を参照。）。
【特許文献１】特開昭５８−１３３４６４号公報
【特許文献２】実開昭６３−６１７５８号公報
【特許文献３】実開平２−１２３０６４号公報
【特許文献４】特開平９−１２０８１２号公報
【特許文献５】特開平８−３０６３９４号公報
【特許文献６】特開２００５−３４７１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、蓄電装置内で発生するガスには、黒鉛ススやＣＯ等が含まれる場合があり、このようなガスをそのまま蓄電装置外に排出することは好ましいとは言い難い。
【０００４】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、蓄電装置内で発生するガスの処理を適切に行うことのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係るガス処理装置は、蓄電部内で発生するガスを前記蓄電部外に導くガス排出路と、前記ガス排出路により前記蓄電部外に導かれたガスを、捕集対象物の捕集もしくは触媒作用により浄化するガス浄化部と、を有することができる。
【０００６】
ここで、前記蓄電部は、収容容器内に収容された液体に蓄電素子を浸漬させて構成されるものであり、前記ガス排出路における、前記蓄電部から前記ガス浄化部までの間に設けられ、前記ガス排出路内を流れるガスと液体を分離するフィルタ部をさらに備えることができる。このような構成とすることにより、浄化対象であるガスがガス浄化部に到達する前に気液分離させることができ、ひいてはガス浄化部における浄化性能の維持に寄与することができる。
【０００７】
ここで、前記蓄電部は、正極板と負極板をセパレータを介して積層して構成された極板を、電解液と共に収容する単電池であり、前記ガス排出路における、前記蓄電部から前記ガス浄化部までの間に設けられ、前記ガス排出路内を流れるガスと前記電解液を分離するフィルタ部をさらに備えることができる。このような構成とすることにより、浄化対象であるガスがガス浄化部に到達する前に気液分離させることができ、ひいてはガス浄化部における浄化性能の維持に寄与することができる。
【０００８】
また、本発明に係るガス処理装置は、車両に備えられた蓄電部内で発生するガスを処理するガス処理装置であって、捕集対象物の捕集もしくは触媒作用によるガスの浄化を行うガス浄化部と、前記車両のエンジンからの排気ガスを前記ガス浄化部へと導く第１のガス排出路と、前記蓄電部内で発生するガスを、前記第１のガス排出路内に流入させる第２のガス排出路と、を有することができる。これによれば、蓄電部内で発生したガスの浄化のために、車両に通常備わっている排気ガス用のガス浄化部を兼用することにより、特別なガス浄化装置を追加する必要がなく、省スペース化、構成の簡略化および低コスト化に寄与することができる。
【０００９】
ここで、前記第２のガス排出路は、前記蓄電部内で発生するガスを、少なくとも１つの逆止弁を介して前記第１のガス排出路内に流入させることができる。これによれば、通常高圧となるエンジンからの排気ガスにより蓄電部側にガスが逆流してしまうことを防止することができる。
【００１０】
ここで、前記蓄電部は、収容容器内に収容された液体に電池素子を浸漬させて構成されるものであり、前記第２のガス排出路における、前記蓄電部から、前記第２のガス排出路と前記第１のガス排出路との合流位置までの間に設けられ、前記第２のガス排出路内を流れるガスと液体を分離するフィルタ部をさらに備えることができる。このような構成とすることにより、浄化対象であるガスがガス浄化部に到達する前に気液分離させることができ、ひいてはガス浄化部における浄化性能の維持に寄与することができる。
【００１１】
ここで、前記蓄電部は、正極板と負極板をセパレータを介して積層して構成された極板を、電解液と共に収容する単電池であり、前記ガス排出路における、前記蓄電部から前記ガス浄化部までの間に設けられ、前記ガス排出路内を流れるガスと前記電解液を分離するフィルタ部をさらに備えることができる。このような構成とすることにより、浄化対象であるガスがガス浄化部に到達する前に気液分離させることができ、ひいてはガス浄化部における浄化性能の維持に寄与することができる。
【００１２】
ここで、前記第２のガス排出路は、少なくとも一部が耐熱性材料から形成されていることができる。これにより、通常高熱となるエンジンからの排気ガスを通す第１のガス排出路からの伝熱により、第２のガス排出路が溶けてしまうといった事態を回避することができる。
【００１３】
また、第２のガス排出路を断熱材料から形成することにより、第１のガス排出路から伝達される熱により蓄電部に影響が及ぶことを回避することもできる。
【００１４】
また、本発明に係る車両は、上述のような構成のガス処理装置を備えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上に詳述したように本発明によれば、蓄電装置内で発生するガスの処理を適切に行うことのできる技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（実施例１）
まず、本発明の実施例１について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施例１によるガス処理装置について説明するための概略構成図である。
【００１９】
本実施例によるガス処理装置１ａは、例えば車両に配置され、当該車両に搭載される蓄電部９内で発生するガスを処理（浄化など）する役割を有している。
【００２０】
蓄電部９において、複数の円筒型電池９０３からなる組電池は、ハイブリッド車両の駆動用または補助電源として使用され、蓋体９０１により密閉される収容容器９０２内に収容されている。収容容器９０２には組電池を冷却するための冷却液（液状の熱交換媒体）９０４が収容されており、この冷却液９０４の中に組電池（蓄電素子に相当）が浸漬されている。具体的に、液状の熱交換媒体としての冷却液９０４には、例えば、オートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）を採用することができる。
【００２１】
本実施例によるガス処理装置１ａは、ガス排出路１０１、フィルタ部１０２、逆止弁１０３およびガス浄化部１０４を備えている。
【００２２】
ガス排出路１０１は、蓄電部９内で発生するガスを蓄電部９外に導く役割を有している。ここでのガス排出路１０１は、例えば、蓄電部９の蓋体９０１に設けられた、いわゆる破壊型の弁や復帰型の弁を介して蓄電部９内部からのガスを受け入れ可能となっている。ここで、破壊型の弁としては、収容容器の壁に局所的に圧力変化に弱い部分を設け、例えば内圧の上昇により破壊されて内部のガスを排出する構成の弁等が相当する。また、復帰型の弁としては、収容容器の壁に設けられたガス排出口に対してバネ等によって弾性的に押し当てられている栓が、内圧の上昇に伴って開栓し、内部のガスを排出する構成の弁等が相当する。
【００２３】
フィルタ部１０２は、ガス排出路１０１における、蓄電部９からガス浄化部１０４までの経路上に設けられ、ガス排出路１０１内を流れるガスと冷却液９０４を分離する機能を有している。このような構成とすることにより、浄化対象であるガスがガス浄化部に到達する前に気液分離させることができ、ひいてはガス浄化部１０４における浄化性能の維持および性能の安定化に寄与することができる。
【００２４】
逆止弁１０３は、同図に示すように、フィルタ部１０２からガス浄化部１０４までのガス排出路上に配置されており、ガス浄化部１０４から蓄電部９側へのガスの逆流を防止している。
【００２５】
ガス浄化部１０４は、ガス排出路１０１により蓄電部９外に導かれたガスを、捕集対象物である黒鉛スス等の捕集もしくは例えば酸化触媒やＮＯＸ触媒等による触媒作用により浄化する機能を有している。なお、ここでのガス浄化部１０４によるガスの浄化機能は、蓄電部９から排出されるガスを必要な状態まで浄化することができるものであればよく、上記した例に限定されるものではない（例えば、遠心分離機能等を含むこともできる。）。
【００２６】
なお、本実施例では、蓄電部が電池パックに相当する構成である例を示したが、これに限られるものではない。例えば、蓄電部を、正極板と負極板をセパレータを介して積層して構成された極板を、電解液と共にケーシングに収容する単電池とし、当該単電池のケーシングに上記破壊型の弁や復帰型の弁を設け、この弁を介して第１のガス排出路にガスを排出する構成としてもよい。この場合、蓄電部９からガス浄化部１０４までの経路上に設けられるフィルタ部１０２は、ガス排出路１０１内を流れるガスと上記電解液を分離する。このような構成とすることにより、浄化対象であるガスがガス浄化部に到達する前に気液分離させることができ、ひいてはガス浄化部における浄化性能の維持に寄与することができる。
【００２７】
このような構成により、蓄電部内で発生したガスに含まれる黒鉛ススやＣＯ等を減少させて車両外に排出することが可能となる。
【００２８】
（実施例２）
続いて、本発明の実施例２について説明する。
【００２９】
本発明の実施例２は、上述した実施例１の変形例である。本実施例と実施例１とは、ガス浄化部直前に設けられる逆止弁の数が異なっている。以下、上述の実施例にてすでに説明した部分と同様な機能を有する部分については、同一符号を付し、説明は割愛する。
【００３０】
図２は、本発明の実施例２によるガス処理装置１ｂについて説明するための概略構成図である。
【００３１】
同図に示すように、本実施例では、３つの逆止弁１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃがフィルタ部１０２からガス浄化部１０４までのガス排出路上に配置されており、ガス浄化部１０４から蓄電部９側へのガスの逆流を防止している。
【００３２】
このように、複数の逆止弁を設ける構成としたことにより、例えば、これら複数の逆止弁の内のいずれかが破損したような場合でも、残りの逆止弁が正常に機能していれば、ガスの蓄電部９への逆流を防止することができ、実施例１に比べてさらにガスの逆流防止効果を高めることができる。
【００３３】
（実施例３）
続いて、本発明の実施例３について説明する。
【００３４】
本発明の実施例３は、上述した実施例１の変形例である。本実施例と実施例１とは、ガス浄化部の配置、およびガスをガス浄化部まで導く経路が異なっている。以下、上述の実施例にてすでに説明した部分と同様な機能を有する部分については、同一符号を付し、説明は割愛する。
【００３５】
図３は、本発明の実施例３によるガス処理装置１ｃについて説明するための概略構成図である。
【００３６】
本実施例によるガス処理装置１ｃは、フィルタ部１０２、逆止弁１０３、ガス浄化部１０４、第１のガス排出路１０５および第２のガス排出路１０６を備えている。
【００３７】
本実施例において、第１のガス排出路１０５は、例えば、金属や耐熱樹脂等の耐熱材料からなる管路から構成されており、蓄電部９およびガス処理装置１ｃを搭載した車両のエンジン２からの排気ガスをガス浄化部１０４へと導く役割を有している。
【００３８】
また、第２のガス排出路１０６は、蓄電部９内で発生するガスを、第１のガス排出路１０５内に流入させる管路として構成されている。
【００３９】
これによれば、蓄電部９内で発生したガスの浄化のために、車両に通常備わっている排気ガス用のガス浄化部１０４を兼用することにより、蓄電部９にて発生するガス専用の特別なガス浄化装置を追加する必要がなく、装置全体としての省スペース化、構成の簡略化および低コスト化に寄与することができる。
【００４０】
なお、第２のガス排出路１０６は、蓄電部９内で発生するガスを、逆止弁１０３を介して第１のガス排出路１０５内に流入させることができる。これによれば、通常高圧となるエンジン２からの排気ガスにより蓄電部９側にガスが逆流してしまうことを防止することができる。
【００４１】
なお、本実施例では、蓄電部が電池パックに相当する構成である例を示したが、これに限られるものではない。例えば、蓄電部を、正極板と負極板をセパレータを介して積層して構成された極板を、電解液と共にケーシングに収容する単電池とし、当該単電池のケーシングに上記破壊型の弁や復帰型の弁を設け、この弁を介して第２のガス排出路１０６にガスを排出する構成としてもよい。この場合、蓄電部９からガス浄化部１０４までの経路上に設けられるフィルタ部１０２は、第２のガス排出路１０６内を流れるガスと上記電解液を分離する。このような構成とすることにより、浄化対象であるガスがガス浄化部に到達する前に気液分離させることができ、ひいてはガス浄化部における浄化性能の維持に寄与することができる。
【００４２】
また、本実施例において、第２のガス排出路１０６は、少なくとも一部が金属や耐熱性樹脂等の耐熱性材料から形成されていることが好ましい。これにより、通常高熱となるエンジン２からの排気ガスを通す第１のガス排出路１０５からの伝熱により、第２のガス排出路１０６が溶けたり変形したりしてしまうといった事態を回避することができる。
【００４３】
さらに、第２のガス排出路１０６を、断熱材料から形成したり、ガスの流れ方向における中間位置に断熱材料を挟みこむ構成としたりすることにより、第１のガス排出路１０５から蓄電部９への伝熱を抑制し、蓄電部９に排気ガスの熱の影響が及ぶことを回避することもできる。
【００４４】
（実施例４）
続いて、本発明の実施例４について説明する。
【００４５】
本発明の実施例４は、上述した実施例３の変形例である。本実施例と実施例３とは、ガス浄化部直前に設けられる逆止弁の数が異なっている。以下、上述の実施例にてすでに説明した部分と同様な機能を有する部分については、同一符号を付し、説明は割愛する。
【００４６】
図４は、本発明の実施例４によるガス処理装置について説明するための概略構成図である。
【００４７】
同図に示すように、本実施例では、３つの逆止弁１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃが、フィルタ部１０２から第１のガス排出路１０５と第２のガス排出路１０６との合流位置までのガス排出路上に配置されており、ガス浄化部１０４側もしくはエンジン２側からの蓄電部９側へのガスの逆流を防止している。
【００４８】
このように、複数の逆止弁を設ける構成としたことにより、例えば、これら複数の逆止弁の内のいずれかが破損したような場合でも、残りの逆止弁が正常に機能していれば、ガスの蓄電部９への逆流を防止することができ、実施例３に比べてさらにガスの逆流防止効果を高めることができる。
【００４９】
（実施例５）
続いて、本発明の実施例５について説明する。
【００５０】
以下、上述の実施例にてすでに説明した部分と同様な機能を有する部分については、同一符号を付し、説明は割愛する。
【００５１】
図５は、従来の電池処理方法について説明するための概略図である。
【００５２】
従来、ＡＴＦのような液状の熱交換媒体により冷却等を行う蓄電装置（上述の蓄電部９に相当）を廃棄する場合、廃棄処理に先立って、蓄電装置に内蔵されている電池を完全放電させることが好ましい。
【００５３】
従来の電池処理方法では、図５に示すように、蓄電装置の外部電極に抵抗回路を接続し、完全放電させていた。しかし、当該従来の電池処理方法では、蓄電装置内の電池の電池容量がばらついている場合に、過放電してしまう可能性がある。
【００５４】
そこで、本発明の実施例５では、上記従来の電池処理方法における問題点を解決することのできる電池処理方法について説明する。
【００５５】
図６は、本発明の実施例５による電池処理方法について説明するための概略図である。
【００５６】
同図に示すように、本実施例による電池処理方法では、廃棄対象となる蓄電装置内の冷却液に導電性物質からなる粒子を混入させる。なお、ここでの冷却液への粒子の混入は、蓄電装置内に収容されている冷却液の外部への漏れ出しを防止するため、例えば、蓄電装置のケーシングの蓋に粒子混入用の（栓等により閉塞可能な）取り込み口を設け、当該取り込み口から行うようにしてもよい。
【００５７】
このように、導電性物質からなる粒子を蓄電装置内の冷却液に混入させることで、蓄電装置内の電池が当該粒子によって短絡し、過放電を引き起こすことなく、完全放電させることができる。
【００５８】
（実施例６）
続いて、本発明の実施例６について説明する。
【００５９】
以下、上述の実施例にてすでに説明した部分と同様な機能を有する部分については、同一符号を付し、説明は割愛する。
【００６０】
図７は、従来の蓄電装置の収容容器への電池収容構造を示す概略斜視図である。
【００６１】
図７に示すように、従来の蓄電装置９Ｊでは、複数の円筒型電池９０３を、電池拘束板９０５により所定の位置関係で拘束し、当該拘束された電池群を収容容器９０２Ｊ内に収容する。
【００６２】
電池拘束板９０５は収容容器９０２Ｊを密閉するための蓋体９０１側に突出する突起部９０５ａを備えており、蓋体９０１の収容容器９０２Ｊに当接する側の面には、突起部９０５ａに対応する位置に穴部が形成されている。
【００６３】
このような構成により、収容容器９０２Ｊ内に収容された電池群は、収容容器９０２Ｊを蓋体９０１によって密閉することにより、収容容器９０２Ｊに対して相対移動不能に固定される。
【００６４】
図８は、従来の蓄電装置における蓄電部が収容容器に収容された状態を示す概略斜視図である。
【００６５】
上述した従来の蓄電装置９Ｊにおける電池群の収容構造では、例えば蓄電装置９Ｊに対して大きな衝撃（例えば、１５０Ｇの衝撃など）や振動が加わった場合に、電池拘束板９０５が変形もしくは破損し、電池拘束板９０５により拘束されていた複数の円筒型電池９０３の端子部分が収容容器の内面に接触してしまい、電池の端子同士の短絡や端子の変形を引き起こす可能性がある。
【００６６】
図９は、本発明の実施例６による蓄電装置（蓄電部）における収容容器の構造を示す概略斜視図である。
【００６７】
本実施例による蓄電装置９では、収容容器９０２の内部空間の側壁に、樹脂やゴム等の絶縁材料からなる絶縁層Ｈ１を形成し、例え電池拘束板９０５の変形等によって電池の端子が収容容器９０２の内壁に接触したとしても、短絡等の不具合を生じないような構成となっている。また、この絶縁層にある程度の厚みを持たせることにより、衝撃等による電池の端子の破損や変形を抑制することもできる。
【００６８】
図１０は、本発明の実施例６による蓄電装置における収容容器の他の構造（蓄電装置９’）を示す概略斜視図である。
【００６９】
図１０に示すように、収容容器９０２’の内壁に絶縁層を設ける面は、必ずしも側壁全面（４面）である必要はなく、少なくとも蓄電装置９が衝撃等を受けた際に、電池の端子が接触する可能性のある領域に設けられていればよい（同図に示す絶縁層Ｈ２を参照）。同図に示す例では、収容容器９０２’の内壁の内の、電池拘束板９０５と対向する面のみに絶縁層を形成している。もちろん、ある方向を向く矩形の壁面全面に絶縁層を設ける必要はなく、電池拘束板９０５により拘束された電池群を収容容器９０２’内に収容した際における、電池群の各端子の近傍にのみ絶縁層を形成するようにしてもよい。また、当該絶縁層は、電池群におけるすべての端子の近傍に設ける必要はなく、特に、収容容器内壁に当接する可能性の高い箇所（例えば、電池拘束板９０５における破損もしくは変形しやすい箇所近傍）にのみ形成するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例１によるガス処理装置について説明するための概略構成図である。
【図２】本発明の実施例２によるガス処理装置について説明するための概略構成図である。
【図３】本発明の実施例３によるガス処理装置について説明するための概略構成図である。
【図４】本発明の実施例４によるガス処理装置について説明するための概略構成図である。
【図５】従来の電池処理方法について説明するための概略図である。
【図６】本発明の実施例５による電池処理方法について説明するための概略図である。
【図７】従来の蓄電装置の蓄電部の収容容器への収容構造を示す概略斜視図である。
【図８】従来の蓄電装置における蓄電部が収容容器に収容された状態を示す概略斜視図である。
【図９】本発明の実施例６による蓄電装置における収容容器の構造を示す概略斜視図である。
【図１０】本発明の実施例６による蓄電装置における収容容器の他の構造を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００７１】
１ａ〜１ｄ  ガス処理装置
９  蓄電部
９０１  蓋体
９０２  収容容器
９０３  円筒型電池
９０４  冷却液
１０１  ガス排出路
１０２  フィルタ部
１０３，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ  逆止弁
１０４  ガス浄化部
【図１】
2009289655.tif 000003
【図２】
2009289655.tif 000004
【図３】
2009289655.tif 000005
【図４】
2009289655.tif 000006
【図５】
2009289655.tif 000007
【図６】
2009289655.tif 000008
【図７】
2009289655.tif 000009
【図８】
2009289655.tif 000010
【図９】
2009289655.tif 000011
【図１０】
2009289655.tif 000012