(57)【要約】  脱水吸熱反応を呈する物質を混練した弾性体で構成され、電池が収納される電池収納部を有し、電池収納部の表面にスリットが形成されている電池ホルダである。図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水吸熱反応を呈する物質を混練した弾性体により構成され、
電池が収納される電池収納部を有し、
前記電池収納部の表面にスリットが形成されている電池ホルダ。
【請求項２】
前記スリットが前記電池の軸方向に沿って形成されている
請求項１に記載の電池ホルダ。
【請求項３】
前記電池は円筒形状を有し、
前記スリットが前記電池の円周方向に沿って形成されている
請求項１に記載の電池ホルダ。
【請求項４】
前記電池は円筒形状を有し、
前記スリットが前記電池の円周方向と軸方向とを組み合わせた格子状、又は、螺旋状に形成されている
請求項１に記載の電池ホルダ。
【請求項５】
前記電池は円筒形状を有し、
前記スリットの深さ方向が、前記電池の径方向に沿っている
請求項１に記載の電池ホルダ。
【請求項６】
前記電池は円筒形状を有し、
前記電池収納部は、円筒形状の前記電池を収納する中空の円筒形状を有し、
前記電池を収納していない状態における前記電池収納部の径の大きさが、前記電池の径の大きさ以下である
請求項１に記載の電池ホルダ。
【請求項７】
前記脱水吸熱反応を呈する物質は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム７水和物、水酸化カルシウム及びゼオライトのうちの少なくとも１つである
請求項１から６の何れかに記載の電池ホルダ。
【請求項８】
前記電池収納部を複数有する
請求項１から７の何れかに記載の電池ホルダ。
【請求項９】
請求項１から８の何れかに記載の電池ホルダと、
前記電池ホルダが有する電池収納部に収納される電池と、
前記電池ホルダを収納する筐体部と
を有する電池パック。
【請求項１０】
前記電池ホルダの外側表面が、前記筐体部の内側表面と密着している
請求項９に記載の電池パック。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の電池パックを有する電子機器。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載の電池パックを有する電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ホルダ、電池パック、電子機器及び電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器に限らず、自動車等にも用途が拡大しつつある電池として、リチウムイオン電池が知られている。リチウムイオン電池は高出力である一方、何らかのアクシデントによりリチウムイオン電池セル内部で発生した短絡等により、リチウムイオン電池が異常発熱する虞がある。このため、リチウムイオン電池の安全性に対する様々な研究開発が行われている。【０００３】
例えば、特許文献１には、電池ホルダを熱伝導性の材料で作製し、リチウムイオン電池セルを電池ホルダに挿入した際に生じる隙間に吸熱剤を設けた電池モジュールが記載されている。特許文献１に記載の技術では、あるリチウムイオン電池セルが異常発熱した場合に、その熱を周囲の吸熱剤が吸熱し、吸熱しきれなかった熱を電池ホルダに熱拡散することで、異常なリチウムイオン電池セルの更なる温度上昇を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１９１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、吸熱剤が電池ホルダの表面にしか存在せず、吸熱剤の量が僅かであるため、リチウムイオン電池が異常発熱した場合に吸熱剤により吸収される熱量が少なく、異常発熱したリチウムイオン電池を十分に冷却することができないという問題があった。そして、異常発熱したリチウムイオン電池の高温の熱が、当該リチウムイオン電池に隣接する他のリチウムイオン電池に伝搬してしまうという問題があった。【０００６】
従って、本発明は、リチウムイオン電池等の電池が異常発熱した場合でも、当該電池を効果的に冷却することができる電池ホルダ、電池パック、電子機器及び電動車両を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、例えば、
脱水吸熱反応を呈する物質を混練した弾性体により構成され、
電池が収納される電池収納部を有し、
電池収納部の表面にスリットが形成されている電池ホルダである。【０００８】
また、本発明は、例えば、
上述した電池ホルダと、
電池ホルダが有する電池収納部に収納される電池と、
電池ホルダを収納する筐体部と
を有する電池パックである。
本発明は、上述した電池パックを有する電子機器でも良い。
本発明は、上述した電池パックを有する電動車両でも良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の少なくとも実施の形態によれば、リチウムイオン電池等の電池が異常発熱した場合でも、当該電池を効果的に冷却することができる。なお、本明細書で例示された効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態に係る電池パックの構成例を説明するための分解斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る電池ホルダの構成例を説明するための分解斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る電池ホルダの構成例を説明するための図である。
【図４】図４は、実施の形態により得られる効果を説明する際の比較例として参照される図である。
【図５】図５は、実施の形態により得られる効果を説明する際に参照される図である。
【図６】図６は、変形例を説明するための図である。
【図７】図７は、応用例を説明するための図である。
【図８】図８は、応用例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜実施の形態＞
＜変形例＞
＜応用例＞
以下に説明する実施の形態等は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施の形態等に限定されるものではない。
【００１２】
本発明の実施の形態では、電池の一例として、円筒形状のリチウムイオン二次電池セルを例にして説明する。勿論、リチウムイオン二次電池以外の他の電池や円筒形状以外の電池が用いられても良い。電池パックは、１又は複数のリチウムイオン電池セルを有している。なお、以下の説明では、同一、同質の構成、処理等に対しては同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜、省略する。また、図示が煩雑となることを防止するために、一部の構成にのみ参照符号を付す場合がある。
【００１３】
＜実施の形態＞
［電池パックの構成例］
図１は、実施の形態に係る電池パック（電池パック１）の構成例を説明するための分解斜視図である。電池パック１は、電池（電池５）を収納、保持する電池ホルダ２と、内部に電池ホルダ２を収納する筐体部としてのケース３を有している。ケース３は、例えば、上下方向に上ケース３ａと下ケース３ｂとに分離可能とされている。例えば、電池ホルダ２が下ケース３ｂの所定位置に収納された後、上ケース３ａと下ケース３ｂとを係合させることで、電池ホルダ２がケース３の内部に収納される。
【００１４】
ケース３は、高い熱伝導率および輻射率を有する材料を用いることが好ましい。これにより、優れた放熱性を得ることができ、ケース３内の温度上昇を抑制することができる。ケース３の材料としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金または銅または銅合金を例示することができる。
【００１５】
ケース３内に電池ホルダ２が収納された状態で、電池ホルダ２の外周面（外側表面）とケース３の内側表面とが密着する。なお、本明細書における密着とは、必ずしも電池ホルダ２の外周面全てとケース３の内側表面の全てとが接触している必要はなく、空隙を介して隣接して設けられる場合等も含む。例えば、電池５の正極及び負極に対してタブを接続できるようなスペースや、リード線を導出するスペース等が確保される程度に、電池ホルダ２の外周面とケース３の内側表面とが接していることも本明細書における密着に含まれる。
【００１６】
［電池ホルダ］
（電池ホルダの構成例）
図２及び図３を参照して、実施の形態に係る電池ホルダ２の構成例について説明する。電池ホルダ２は、例えば、ケース３の分離可能な方向と略直交する方向に、第１電池ホルダ２ａ及び第２電池ホルダ２ｂに分離可能とされる。第１電池ホルダ２ａ及び第２電池ホルダ２ｂを係合させることにより、電池５が収納、保持される。
【００１７】
電池ホルダ２は、１又は複数の電池５を収納、保持するための中空の円筒形状の電池収納部１１を複数、有している。電池収納部１１の両端には、円形状の孔部７が形成されており、電池５が挿入された状態では各電池の電極が孔部７を介して電池ホルダ２から露出するようになっている。孔部７を介して露出した電池５の電極に、タブ（不図示）等が適宜、接続される。
【００１８】
本実施の形態に係る電池ホルダ２には、一例として、電池収納部１１が２段４列に配列され、８本の電池が収納可能とされている。例えば、同段に収納された隣接する電池同士は、正極面および負極面の向きが互い違いとなるように配置される。また、各電池収納部１１は互いに所定の間隔を置いて設けられており、収納された電池５同士を絶縁することができる。
【００１９】
より具体的には、第１電池ホルダ２ａ及び第２電池ホルダ２ｂのそれぞれに電池収納部が２段４列に形成されている。例えば、第１電池ホルダ２ａの所定位置に中空の円筒形状である第１電池収納部１１ａが形成され、第２電池ホルダ２ｂの第１電池収納部１１ａに対応する位置に中空の円筒形状である第２電池収納部１１ｂが形成されている。第１電池ホルダ２ａと第２電池ホルダ２ｂとを係合させた状態では、第１電池収納部１１ａと第２電池収納部１１ｂとが連通して電池収納部１１が形成され、係る電池収納部１１に１個の電池５が収納可能となる。
【００２０】
（スリットについて）
電池収納部１１の表面には、複数のスリットが形成されている。本実施の形態では、電池収納部１１の表面に、当該電池収納部１１の一方の開放端から他方の開放端に向かって、電池５の軸方向と略平行に延在するスリット１５が形成されている。より具体的には、第１電池収納部１１ａの表面に第１スリット１５ａが形成され、第２電池収納部１１ｂの表面に第２スリット１５ｂが形成されている。第１電池ホルダ２ａと第２電池ホルダ２ｂとを係合させた状態で、所定の第１スリット１５ａと、それに対応する第２スリット１５ｂにより、直線状のスリット１５が形成される。ここで、電池収納部の表面とは、電池収納部のうち、電池と接する側の面をいう。また、軸方向とは、電池の中心軸を意味し、例えば円筒形状の電池の場合、正極端子の中央部と負極端子の中央部を結ぶ方向である。
【００２１】
スリット１５の幅は、例えば０．５ｍｍ以下であり、スリット１５の深さは、例えば１〜２ｍｍ程度である。スリット１５の幅を微小な幅とすることにより、電池収納部１１の表面と電池５の周面とが接触する面積が極端に減少してしまうことを防止することができ、電池収納部１１による電池５の保持力が低下してしまうことを抑制することができる。
【００２２】
スリット１５の深さ方向は、例えば、電池５の径方向に沿う方向、換言すれば、円形状の電池５の端面の中心から外側に放射する放射方向である。より具体的には、所定のスリット１５の深さ方向は、例えば、電池５の所定の径方向、換言すれば、円形状の電池５の端面の中心から外側に放射する放射方向のうちの所定の方向に対して略平行となる方向である。
【００２３】
スリット１５は、適宜な方法により形成することができる。例えば、電池ホルダ２を射出成型で形成する場合には、金型に形成されたスリット１５に対応する形状を転写することによりスリット１５を形成することができる。電池ホルダ２に対して、レーザ、カッター、水圧等により切り込みを入れることで、スリット１５が形成されても良い。
【００２４】
（電池ホルダの材質）
電池ホルダ２は、熱伝導性を有する弾性材料を含む弾性体により形成されている。弾性材料には、例えば、電気絶縁性を有するシリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム（EPDM）、フッ素ゴム（FKM）等の合成ゴムまたは熱可塑性エラストマ樹脂を用いることができる。更に、電池ホルダ２を構成する弾性体には、吸熱物質、より具体的には、脱水吸熱する物質（以下、脱水吸熱物質と適宜、称する）が混練されている。係る脱水吸熱物質として、本実施の形態では、水酸化アルミニウムを用いている。
【００２５】
（電池ホルダの組立）
電池ホルダ２は、例えば以下のようにして組み立てられる。始めに、所定の電池５の一端側を第１電池ホルダ２ａの第１電池収納部１１ａに挿入する。他の電池５も同様に挿入される。その後、所定の電池５の他端側を第２電池ホルダ２ｂの第２電池収納部１１ｂに挿入する。他の電池５も同様に挿入される。第１電池ホルダ２ａと第２電池ホルダ２ｂとが係合し、ネジによる締結等、適宜な方法で第１電池ホルダ２ａと第２電池ホルダ２ｂとが固定される。これにより電池ホルダ２が組み立てられ、電池ホルダ２により電池５が収納、保持される。勿論、始めに電池５を第２電池ホルダ２ｂの電池収納部に挿入しても良いし、電池５を、第１電池ホルダ２ａの電池収納部及び第２電池ホルダ２ｂの電池収納部のそれぞれに同時に挿入しても良い。
【００２６】
［電池ホルダの動作］
次に、電池ホルダ２の動作例について説明する。電池ホルダ２に収納された複数の電池５のうち少なくとも１個の電池５が異常発熱（例えば、数百度から５００℃程度）する場合を想定する。電池５の異常発熱により電池ホルダ２の温度が上昇する。上述したように、電池ホルダ２には、水酸化アルミニウムが混練されている。電池ホルダ２に含まれる水酸化アルミニウムの温度がその分解温度（例えば、２００℃）に達すると、電池ホルダ２に含まれる水酸化アルミニウムが脱水吸熱反応を起こしてアルミナに化学変化する。係る脱水吸熱反応により、高温となった電池５が冷却される。吸熱反応後にできたアルミナは熱伝導性が良く、高温になった電池５の放熱に役立つ。
【００２７】
水酸化アルミニウムの脱水吸熱反応により生成された水分は、異常発熱した電池５の温度により蒸発する。水分の気化熱によっても異常発熱した電池５を冷却することができる。なお、異常発熱した電池５の温度によっては、水酸化アルミニウムが脱水吸熱反応を呈する際に、結晶水（水蒸気）を放出する場合もあるが、係る場合でも上述と同様の原理で異常発熱した電池５を冷却することができる。なお、水蒸気は、例えば、スリット１５及び電池ホルダ２の孔部７を介して、電池パック１の外部に適宜、放出される。
【００２８】
［本実施の形態の利点］
本実施の形態により得られる効果の一例について説明する。本実施の形態では、電池ホルダ２全体に脱水吸熱物質を混練している。従って、異常発熱した電池５を効果的に冷却することができると共に、異常発熱した電池５の熱が、隣接する電池等に対して伝搬してしまうことを抑制することができる。
【００２９】
本実施の形態では、電池５の周面と接触する電池収納部１１の表面にスリット１５を形成している。係るスリット１５を形成することにより、電池収納部１１の表面の表面積を増加させることができる。従って、電池ホルダ２が脱水吸熱する際の脱水する面積（水分が摘出する面積）を増加させることができ、吸熱効果を向上させることができる。
【００３０】
ここで、電池収納部１１の表面の表面積を増加させるために、スリット１５に変えて、図４に示すような凹凸２１を設けることも考えられる。しかしながら、係る技術では、電池収納部１１の表面と電池５の周面とが直接接触する面積が減少し、接触部分の熱伝導性が下がるため、放熱効果が低下する。従って、異常発熱した電池５を効果的に冷却することができない。また、電池収納部１１が電池５を点接触で支持するような状態になるので、電池ホルダ２の電池５の保持力が低下する虞もある。しかしながら、本実施の形態では、電池収納部１１の表面に、例えば、０．５ｍｍ以下の微小な幅のスリット１５とすることにより、電池収納部１１の表面の表面積を増加させることができる。また、スリット１５の幅が微小であるため、電池収納部１１による電池５の保持力が低下してしまうほど、電池収納部１１の表面と電池５の周面との接触面積が低下してしまうことを防止することができる。
【００３１】
ところで、一般に、電池を収納していない状態における電池収納部の径は電池の径に対して同等又は若干小さく設計されていることが多い。これは、電池を電池収納部に圧入した際に、電池ホルダには弾性があるので、電池収納部の表面が少し圧縮されて電池に密着させるためである。本実施形態においても、電池５を収納していない状態における電池収納部１１の径の大きさが、電池５の径の大きさ以下に設定されている。
【００３２】
ここで、本実施の形態では、スリット１５の深さ方向を、例えば、電池５の径方向、換言すれば、円形状の電池５の端面の中心から外側に放射する放射方向としている。このため、図５に模式的に示すように、電池５を電池収納部１１に圧入する際に電池収納部１１の外側に向かう力（図中、矢印で示される方向に向かう力）によってスリット１５が潰れてしまうことを防止することができる。従って、スリット１５が潰れてしまうことによる不都合、例えば、吸熱効果の低下や脱水吸熱反応の際に生じる水蒸気の排出経路が閉塞してしまうことを防止することができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、電池ホルダ２の外周面とケース３の内側表面とを密着させている。ここで、本実施の形態に係るケース３は、熱放熱性に優れた材質により構成されている。従って、電池ホルダ２に収納された電池５が異常発熱した場合でも、その熱が電池ホルダ２及びケース３を介して外部に排出されやすくすることができる。
【００３４】
さらに、正極肩部をカバーしタブを押し付けることにより電池ホルダが密着し、正極部への水の浸入を防ぐ効果がある。外力による衝撃を弾性体である電池ホルダ２で吸収できるため、例えば落下などの衝撃耐性が向上する効果がある。また、電池ホルダ２が脱水吸熱作用を有しているため、外部に熱を放出するための熱伝導部材を不要とすることができる。
【実施例】
【００３５】
以下、ゴムまたはエラストマに水酸化アルミニウムを混錬した電池ホルダを用い、電池収納部におけるスリットの有無による冷却性能の違いを比較した実施例に基づいて、本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。【００３６】
［実施例１］
電池ホルダとしては、図２に示される形状の電池ホルダを使用した。電池ホルダの電池収納部の表面に、１つの電池分につき、電池の軸方向に沿ってほぼ等間隔に１６本のスリットを形成した。スリットの深さを約１．５ｍｍとした。【００３７】
［実施例２］
電池ホルダとしては、図２に示される形状の電池ホルダを使用した。電池ホルダの電池収納部の表面に、１つの電池分につき、電池の軸方向に沿ってほぼ等間隔に２７本のスリットを形成した。スリットの深さを約１．５ｍｍとした。【００３８】
［比較例］
電池ホルダとしては、図２に示される形状の電池ホルダを使用した。電池収納部にスリットが１つもない状態にした。【００３９】
なお、実施例１、２及び比較例では、直径が１８ｍｍであり、軸方向に沿った長さが６５ｍｍである電池収納部を有する電池ホルダを使用した。【００４０】
［評価］
上述した電池ホルダについて評価を行った。評価は、スリットの数を変化させることにより、電池ホルダの脱水吸熱有効面積を変化させて行った。また、電池ホルダの中の一つの電池を異常発熱させた。そして、水酸化アルミニウム（脱水吸熱反応後はアルミナに変化）が異常発熱した電池に対する冷却にどれほど寄与するかを評価するため、異常発熱させた電池に隣接する電池の温度が最大温度から１００℃まで下がるのに要する時間（秒）を計測した。さらに、異常発熱させた電池に隣接する電池の延焼の有無について観察した。結果を下記の表１に示す。【００４１】
【表１】
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【００４２】
電池収納部にスリットを入れない場合（比較例）の脱水吸熱有効面積は、電池収納部の表面積に等しく、３．１４×１８×６５＝３６７４ｍｍ2である。実施例１の脱水吸熱有効面積は、比較例で求めた面積にスリットの面積を足して、３６７４＋１．５×６５×２（スリットの中で両側に壁があることの乗算）×１６（スリットの数）＝６７９４ｍｍ2になる（比較例の約１．８倍）。また、実施例２の脱水吸熱有効面積は、同様に計算し、３６７４＋１．５×６５×２×２７＝８９３９ｍｍ2になる（比較例の約２．４倍）。即ち、スリットが形成されることにより脱水吸熱有効面積が増加した。実施例１と実施例２では、異常発熱させた電池に隣接する電池が延焼しなかったのに対し、比較例では延焼した。なお、異常発熱させた電池の最高温度は約６００℃であり、異常加熱させた電池に隣接する電池の最大温度は３００℃から４００℃くらいであった。異常加熱させた電池に隣接する電池の温度が最大温度から１００℃まで下がるのに要する時間は、実施例１では１０７０秒、実施例２では９８０秒であった。比較例では、異常加熱させた電池に隣接する電池が延焼したため計測不能であった。【００４３】
以上の結果より、実施例１および実施例２では、１つの電池が異常発熱したときでも隣接電池の延焼を防止することができた。さらに、電池収納部の表面に複数のスリットを配置する場合、電池セルの表面付近のホルダの表面積が増加し、電池の異常発熱の際に、脱水吸熱反応による吸熱量が増加するため、スリット無しの場合より多くの熱を吸収できる効果があると言える。スリットの数を増やすことで脱水吸熱有効面積が増加し、異常発熱した電池に隣接する電池を速やかに冷却することができた。また、電池と接触する面の加工形状をスリットとすることにより、電池と密着する面積はスリット無しの場合から殆ど減少させず、効率良く放熱することができた。【００４４】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明の内容は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。【００４５】
図６は、変形例を説明するための図である。図６に示すように、電池ホルダ２が上下方向に分離可能とされても良い。また、電池ホルダ２は、第１、第２電池ホルダ２ａ、２ｂ内に収納される電池支持体２５を有している。電池支持体２５の上下４列には、半円状の凹部２６が形成されている。【００４６】
例えば、第２電池ホルダ２ｂに形成されている４箇所の半円状の凹部に対して、４本の電池５がそれぞれ収納される。そして、電池支持体２５の下側の凹部２６が電池５の上側半分に被せられる。そして、電池支持体２５の上側の凹部２６に、４本の電池５が収納される。第１電池ホルダ２ａを第２電池ホルダ２ｂに係合させることにより、８本の電池５が電池ホルダ２内に収納される。【００４７】
第１、第２電池ホルダ２ａ、２ｂ及び電池支持体２５の、少なくとも電池５の周面と接触する表面に、スリット１５が形成される。具体的には、第１電池ホルダ２ａの表面に第１スリット１５ａが形成され、第２電池ホルダ２ｂの表面に第２スリット１５ｂが形成され、電池支持体２５の表面に第３スリット１５ｃが形成される。【００４８】
各スリットは、実施の形態と同様のスリットでも良いが、本例における第１、第２、第３スリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃは、電池５の円周方向に沿って形成されている。このように、スリット１５の形状は、実施の形態で説明した形状に限定されるものではない。また、スリット１５を電池の円周方向及び軸方向を組み合わせた格子状に形成しても良い。スリット１５の数を増加させることができ、脱水吸熱効果を向上させることができる。また、例えば雌ねじ溝のように螺旋状（渦巻き状）に沿って１本または複数のスリット１５が形成されても良い。なお、スリット１５の本数は、脱水吸熱有効面積を増加させる観点及びスリット１５を形成する加工の容易性等を考慮して適切に設定される。【００４９】
電池ホルダに収納できる電池セルの数は８本に限らず、７本以下でも９本以上でも良く、その数に対応した電池収納部の数で良い。電池ホルダの素材をゴムまたはエラストマとしていたが、弾性体であれば何でも良い。電池収納部及び電池セルの形状を円筒形状としていたが、角形形状や薄板状であっても良い。【００５０】
脱水吸熱反応を呈する物質として水酸化アルミニウムを例に挙げたが、他の例としては、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム７水和物、水酸化カルシウム、ゼオライトなどが挙げられる。これらの物質に限らず、脱水吸熱反応を呈する物質であれば何でも良い。吸熱する物質の反応として、脱水吸熱反応を例に挙げていたが、他には例えば、脱水素吸熱反応、脱炭酸吸熱反応、脱窒素吸熱反応、脱酸素吸熱反応などが挙げられる。吸熱する物質であれば、どのような反応を呈する物質でも良い。【００５１】
電池の表面の保護部材やラミネート型の電池内部の所定の層に、脱水吸熱物質が混練されスリットが形成された弾性体を設けても良い。係る構成によれば、電池の耐衝撃性を向上させることができると共に、電池が異常発熱した場合に当該電池を効果的に冷却することができる。また、電池を基板等に接続する接続部材等に対して、脱水吸熱物質が混練されスリットが形成された弾性体を使用しても良い。【００５２】
なお、本明細書では、円筒形状のリチウムイオン二次電池を例に説明したが、それ以外にも、ナトリウムイオン電池や、アルミニウムイオン電池、マグネシウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池などのあらゆる電池（二次電池であるか一次電池であるかを問わない。）を適用することができる。また、円筒形状に限らず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、角型電池、多角形状電池などの他の形状の電池も適用し得る。【００５３】
上述の実施の形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。また、実施の形態および変形例で説明した事項は、技術的な矛盾が生じない限り相互に組み合わせることができる。【００５４】
＜応用例＞
［応用例としての電子機器］
次に、本発明の応用例について説明する。なお、本発明は、以下に例示する応用例に限定されるものではない。図７は、電子機器１６０１の構成例を示す。本例における電子機器１６０１は、例えば、パーソナルコンピュータを想定している。電子機器１６０１は、コントローラＩＣ１６１５と、センサー１６２０と、電子機器１６０１を統括的に制御するホスト機器１６１６と、表示装置１６１２と、電源としての電池パック１６１７とを備える。センサー１６２０がコントローラＩＣ１６１５を含んでいてもよい。【００５５】
センサー１６２０は、例えば、ユーザを撮影可能なカメラである。センサー１６２０は、ユーザの生体情報や電子機器１６０１の周囲の環境（温度や湿度等）を測定するものでも良い。センサー１６２０は、検出した出力信号をコントローラＩＣ１６１５に出力する。コントローラＩＣ１６１５は、センサー１６２０からの出力信号に基づき、各種の制御を実行する。【００５６】
ホスト機器１６１６は、コントローラＩＣ１６１５から供給される情報に基づき、各種の処理を実行する。例えば、表示装置１６１２に対する文字情報や画像情報等の表示、表示装置１６１２に表示されたカーソルの移動、画面のスクロール等の処理を実行する。【００５７】
表示装置１６１２は、例えばフレキシブルな表示装置であり、ホスト機器１６１６から供給される映像信号や制御信号等に基づき、画面を表示する。表示装置１６１２としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：ＥＬ）ディスプレイ、電子ペーパー等が挙げられるが、これに限定されるものではない。【００５８】
電池パック１６１７は、上述の実施の形態又はその変形例に係る電池パックである。このように、実施の形態又は変形例に係る電池パックは、電子機器が有する電池パックとして適用することができる。【００５９】
本発明は電池を備える種々の電子機器に適用可能であり、上述の応用例で説明した電子機器１６０１に限定されるものではない。上述の応用例以外の電子機器としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（例えばスマートフォン等）、携帯情報端末（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）、表示装置（ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ、電子ペーパ等）、撮像装置（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等）、オーディオ機器（例えばポータブルオーディオプレイヤー）、ゲーム機器、ユニバーサルクレジットカード、センサーネットワーク端末、スマートウオッチ、メガネ型端末（ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等）、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動ドライバやチェーンソー等の電動工具、電気シェーバー、ドローン等の電動飛行体、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機、例示した以外のモバイル機器（例えば、人体に着脱可能なウエアラブル機器）等が挙げられるが、これらに限定されるものでなない。【００６０】
［応用例としてのハイブリッド車両］
本発明を車両用の蓄電システムに適用した例について、図８を参照して説明する。図８に、本発明が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。【００６１】
このハイブリッド車両７２００には、エンジン７２０１、発電機７２０２、電力駆動力変換装置７２０３、駆動輪７２０４ａ、駆動輪７２０４ｂ、車輪７２０５ａ、車輪７２０５ｂ、蓄電装置７２０８、車両制御装置７２０９、各種センサー７２１０、充電口７２１１が搭載されている。蓄電装置７２０８は、上述の実施の形態およびその変形例のいずれかにおける電池パックを備える。【００６２】
ハイブリッド車両７２００は、電力駆動力変換装置７２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置７２０３の一例は、モーターである。蓄電装置７２０８の電力によって電力駆動力変換装置７２０３が作動し、この電力駆動力変換装置７２０３の回転力が駆動輪７２０４ａ、７２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流変換（ＤＣ−ＡＣ変換）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置７２０３が交流モーターでも直流モーターでも適用可能である。各種センサー７２１０は、車両制御装置７２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサー７２１０には、速度センサー、加速度センサー、エンジン回転数センサー等が含まれる。【００６３】
エンジン７２０１の回転力は発電機７２０２に伝えられ、その回転力によって発電機７２０２により生成された電力を蓄電装置７２０８に蓄積することが可能である。【００６４】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置７２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置７２０３により生成された回生電力が蓄電装置７２０８に蓄積される。【００６５】
蓄電装置７２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口７２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。【００６６】
図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていてもよい。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置等がある。【００６７】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モーターで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモーターの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本発明は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モーターのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本発明は有効に適用可能である。【００６８】
以上、本発明に係る技術が適用され得るハイブリッド車両７２００の一例について説明した。本発明に係る技術は、以上説明した構成のうち、蓄電装置７２０８に好適に適用され得る。なお、本発明は、上述したハイブリッド車両以外の電動車両、具体的には、電動自転車、電動三輪車、電動カート等に対しても適用され得る。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・電池パック、２・・・電池ホルダ、３・・・ケース、５・・・電池、１１，１１ａ,１１ｂ・・・電池収納部、１５,１５ａ,１５ｂ・・・スリット
【図１】
2020031467.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020031467.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
2020031467.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月22日(2020.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水吸熱反応を呈する物質を含む弾性体により構成され、
電池が収納される電池収納部を有し、
前記電池収納部の表面にスリットが形成されている電池ホルダ。
【請求項２】
前記スリットが前記電池の軸方向に沿って形成されている
請求項１に記載の電池ホルダ。
【請求項３】
前記電池は円筒形状を有し、
前記スリットが前記電池の円周方向に沿って形成されている
請求項１に記載の電池ホルダ。
【請求項４】
前記電池は円筒形状を有し、
前記スリットが前記電池の円周方向と軸方向とを組み合わせた格子状、又は、螺旋状に形成されている
請求項１に記載の電池ホルダ。
【請求項５】
前記電池は円筒形状を有し、
前記スリットの深さ方向が、前記電池の径方向に沿っている
請求項１に記載の電池ホルダ。
【請求項６】
前記電池は円筒形状を有し、
前記電池収納部は、円筒形状の前記電池を収納する中空の円筒形状を有し、
前記電池を収納していない状態における前記電池収納部の径の大きさが、前記電池の径の大きさ以下である
請求項１に記載の電池ホルダ。
【請求項７】
前記脱水吸熱反応を呈する物質は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム７水和物、水酸化カルシウム及びゼオライトのうちの少なくとも１つである
請求項１から６の何れかに記載の電池ホルダ。
【請求項８】
前記電池収納部を複数有する
請求項１から７の何れかに記載の電池ホルダ。
【請求項９】
請求項１から８の何れかに記載の電池ホルダと、
前記電池ホルダが有する電池収納部に収納される電池と、
前記電池ホルダを収納する筐体部と
を有する電池パック。
【請求項１０】
前記電池ホルダの外側表面が、前記筐体部の内側表面と密着している
請求項９に記載の電池パック。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の電池パックを有する電子機器。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載の電池パックを有する電動車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、例えば、
脱水吸熱反応を呈する物質を含む弾性体により構成され、
電池が収納される電池収納部を有し、
電池収納部の表面にスリットが形成されている電池ホルダである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
（電池ホルダの材質）
電池ホルダ２は、熱伝導性を有する弾性材料を含む弾性体により形成されている。弾性材料には、例えば、電気絶縁性を有するシリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム（EPDM）、フッ素ゴム（FKM）等の合成ゴムまたは熱可塑性エラストマ樹脂を用いることができる。更に、電池ホルダ２を構成する弾性体には、吸熱物質、より具体的には、脱水吸熱する物質（以下、脱水吸熱物質と適宜、称する）が含まれている（混練されている）。係る脱水吸熱物質として、本実施の形態では、水酸化アルミニウムを用いている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
［電池ホルダの動作］
次に、電池ホルダ２の動作例について説明する。電池ホルダ２に収納された複数の電池５のうち少なくとも１個の電池５が異常発熱（例えば、数百度から５００℃程度）する場合を想定する。電池５の異常発熱により電池ホルダ２の温度が上昇する。上述したように、電池ホルダ２には、水酸化アルミニウムが含まれている。電池ホルダ２に含まれる水酸化アルミニウムの温度がその分解温度（例えば、２００℃）に達すると、電池ホルダ２に含まれる水酸化アルミニウムが脱水吸熱反応を起こしてアルミナに化学変化する。係る脱水吸熱反応により、高温となった電池５が冷却される。吸熱反応後にできたアルミナは熱伝導性が良く、高温になった電池５の放熱に役立つ。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
［本実施の形態の利点］
本実施の形態により得られる効果の一例について説明する。本実施の形態では、電池ホルダ２全体に脱水吸熱物質が含まれている。従って、異常発熱した電池５を効果的に冷却することができると共に、異常発熱した電池５の熱が、隣接する電池等に対して伝搬してしまうことを抑制することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
電池の表面の保護部材やラミネート型の電池内部の所定の層に、脱水吸熱物質が含まれスリットが形成された弾性体を設けても良い。係る構成によれば、電池の耐衝撃性を向上させることができると共に、電池が異常発熱した場合に当該電池を効果的に冷却することができる。また、電池を基板等に接続する接続部材等に対して、脱水吸熱物質が含まれスリットが形成された弾性体を使用しても良い。
【国際調査報告】
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2020031467.tif 000013
2020031467.tif 000014
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