(57)【要約】  電池モジュールの安全性を高めるために、電池モジュールは、積層された複数の電池（４）を有する電池積層体（２）であって、各電池（４）が内部で発生するガスを放出する弁部（１８）、および出力端子（１６）を有する電池積層体（２）と、複数の電池（４）の出力端子（１６）どうしを電気的に接続するバスバー（２８）であって、複数の電池（４）を少なくとも２つの電池（４）で構成される複数の電池ユニット（３６）に組み分けて、各電池ユニット（３６）において電池（４）の出力端子（１６）どうしを並列接続し、電池ユニット（３６）どうしを直列接続する複数のバスバー（２８）と、弁部（１８）と出力端子（１６）とが並ぶ第１方向において、弁部（１８）と出力端子（１６）との間に配置され、且つ電池（４）の積層方向（Ｘ）において、バスバー（２８）のうち第１バスバーが固定される第１端子群に属する電池（４）の延在範囲内に配置される金属製フィルタ（３４）と、を備える。
2020059298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の電池を有する電池積層体であって、各電池が内部で発生するガスを放出する弁部、および出力端子を有する電池積層体と、
複数の前記電池の前記出力端子どうしを電気的に接続するバスバーであって、複数の前記電池を少なくとも２つの前記電池で構成される複数の電池ユニットに組み分けて、各電池ユニットにおいて前記電池の前記出力端子どうしを並列接続し、前記電池ユニットどうしを直列接続する複数のバスバーと、
前記弁部と前記出力端子とが並ぶ第１方向において、前記弁部と前記出力端子との間に配置され、且つ前記電池の積層方向において、前記バスバーのうち任意の第１バスバーが固定される第１端子群に属する電池の延在範囲内に配置される金属製フィルタと、を備えることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記電池の積層方向に延びて、複数の前記電池の各弁部に接続される排気ダクトをさらに備え、
前記排気ダクトは、前記第１バスバー側を向く壁面に排気ダクトの内外をつなぐ貫通孔を有し、
前記金属製フィルタは、前記弁部から前記第１バスバーまでの前記ガスの流通経路上に配置される請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記金属製フィルタは、前記第１方向において前記貫通孔と前記第１バスバーとで挟まれる領域に配置される請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記第１バスバーとは異なる第２バスバーが固定され、前記第１端子群に隣接する第２端子群と、を含み、
前記金属製フィルタは、前記積層方向において、前記第１端子群に属する電池のうち前記第２端子群に最も近い電池の延在範囲から外れるように配置される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記バスバーに隣接する絶縁壁をさらに備え、
前記金属製フィルタは、前記絶縁壁に固定される請求項１乃至４のいずれか１項に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、電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両用等の、高い出力電圧が要求される電源として、複数個の電池が電気的に接続された電池モジュールが知られている。このような電池モジュールとしては、複数の電池がバスバーによって並列接続されて複数の電池ユニットが構成されるとともに、電池ユニット同士が同じバスバーで直列接続された構造を有する電池モジュールが知られている。電池モジュールを構成する各電池には、内圧の上昇に応じて開弁する弁部が設けられている。電池内部での化学反応によってガスが発生し、電池内圧が高まると、高温高圧のガスが弁部から排出される。通常、各弁部には排気ダクトが接続され、電池内部から排出された高温高圧のガスは、排気ダクトから電池モジュール外に排出される。【０００３】
電池の排ガスには、可燃性のガスが含まれる。また、排ガスには、電池構造物の破片等の微粒子も含まれる。モジュール外に可燃性ガスと高温の微粒子とが排出されて、可燃性ガス、高温微粒子、およびモジュール外の酸素が揃うと、発火に至るおそれがある。従来、このような発火への対策が種々検討されている。例えば、特許文献１には、電池からの高圧高温の排ガスをケース体の外部に排出する排気経路において、内部に複数の平板を配置して排ガスの流れ方向をジグザグ状に変更し、これにより排ガスの流路行程を長くする構造が開示されている。特許文献１では、排ガスの流路行程を長くすることで排ガスを低圧低温化し、これにより発火の防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１３６１９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、電池モジュールのさらなる高容量化が求められており、この要求を満たすために電池の高容量化が進んでいる。電池が高容量化すると、電池から排出されるガスの量が増える。このため、モジュール外で発火に至るおそれや発火の規模が増加し、電池モジュールの安全性が低下するおそれがあった。【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池モジュールの安全性を高めるための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、電池モジュールである。この電池モジュールは、積層された複数の電池を有する電池積層体であって、各電池が内部で発生するガスを放出する弁部、および出力端子を有する電池積層体と、複数の電池の出力端子どうしを電気的に接続するバスバーであって、複数の電池を少なくとも２つの電池で構成される複数の電池ユニットに組み分けて、各電池ユニットにおいて電池の出力端子どうしを並列接続し、電池ユニットどうしを直列接続する複数のバスバーと、弁部と出力端子とが並ぶ第１方向において、弁部と出力端子との間に配置され、且つ電池の積層方向において、バスバーのうち任意の第１バスバーが固定される第１端子群に属する電池の延在範囲内に配置される金属製フィルタと、を備える。【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電池モジュールの安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る電池モジュールが備える電池積層体の分解斜視図である。
【図２】電池モジュールの斜視図である。
【図３】電池モジュールの平面図である。
【図４】バスバープレートの一部を拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１２】
まず、本実施の形態の電池モジュールが備える電池積層体について、詳細に説明する。図１は、実施の形態に係る電池モジュールが備える電池積層体の分解斜視図である。電池モジュール１が備える電池積層体２は、複数の電池４と、セパレータ６と、一対のエンドプレート８と、一対の拘束部材１０と、を有する。
【００１３】
各電池４は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電可能な二次電池である。電池４は、いわゆる角形電池であり、扁平な直方体形状の外装缶１２を有する。外装缶１２の一面には図示しない略長方形状の開口が設けられ、この開口を介して外装缶１２に電極体や電解液等が収容される。外装缶１２の開口には、外装缶１２を封止する封口板１４が設けられる。
【００１４】
封口板１４には、長手方向の一端寄りに正極の出力端子１６が設けられ、他端寄りに負極の出力端子１６が設けられる。一対の出力端子１６はそれぞれ、電極体を構成する正極板、負極板と電気的に接続される。以下では適宜、正極の出力端子１６を正極端子１６ａと称し、負極の出力端子１６を負極端子１６ｂと称する。また、出力端子１６の極性を区別する必要がない場合、正極端子１６ａと負極端子１６ｂとをまとめて出力端子１６と称する。外装缶１２、封口板１４および出力端子１６は導電体であり、例えば金属製である。封口板１４と外装缶１２の開口とは、溶接等により接合される。各出力端子１６は、封口板１４に形成された図示しない貫通孔に挿通される。各出力端子１６と各貫通孔との間には、絶縁性の図示しないシール部材が介在する。
【００１５】
本実施の形態では、説明の便宜上、外装缶１２の封口板１４が設けられる側の面を電池４の上面、外装缶１２の上面に背向する面を電池４の底面とする。また、電池４は、上面および底面をつなぐ２つの主表面を有する。この主表面は、電池４が有する６つの面のうち面積の最も大きい面である。また、主表面は、上面および底面の長辺に接続される長側面である。上面、底面および２つの主表面を除いた残り２つの面は、電池４の側面とする。この側面は、上面および底面の短辺に接続される短側面である。また、電池積層体２において、電池４の上面側の面を電池積層体２の上面とし、電池４の底面側の面を電池積層体２の底面とし、電池４の短側面側の面を電池積層体２の側面とする。また、電池積層体２の上面側を鉛直方向上方とし、電池積層体２の底面側を鉛直方向下方とする。これらの方向および位置は、便宜上規定したものである。したがって、例えば、本発明において上面と規定された部分は、底面と規定された部分よりも必ず上方に位置することを意味するものではない。
【００１６】
封口板１４には、一対の出力端子１６の間に弁部１８が設けられる。弁部１８は、安全弁とも呼ばれ、電池４の内部で発生するガスを放出するための機構である。弁部１８は、外装缶１２の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、内部のガスを放出できるように構成される。弁部１８は、例えば、封口板１４の一部に設けられる、他部よりも厚さが薄い薄肉部と、この薄肉部の表面に形成される線状の溝とで構成される。この構成では、外装缶１２の内圧が上昇すると、溝を起点に薄肉部が裂けることで開弁される。
【００１７】
電池４内で発生するガスとしては、電解液が分解されて生成される炭酸ガス等が挙げられる。また、外装缶１２の外に放出されるガスには、電池構造物（例えば電極体）の破片等の微粒子も含まれる。各電池４の弁部１８は、後述する排気ダクト３０に接続され、電池内部のガスは弁部１８から排気ダクト３０に排出される。
【００１８】
複数の電池４は、隣り合う電池４の主表面同士が対向するようにして所定の間隔で積層される。なお、「積層」は、任意の１方向に複数の部材を並べることを意味する。したがって、電池４の積層には、複数の電池４を水平に並べることも含まれる。また、各電池４は、出力端子１６が同じ方向を向くように配置される。本実施の形態では便宜上、各電池４は、出力端子１６が鉛直方向上方を向くように配置される。隣接する電池４は、出力端子１６どうしが後述するバスバー２８を介して電気的に接続される。
【００１９】
セパレータ６は、絶縁スペーサとも呼ばれ、例えば絶縁性を有する樹脂からなる。セパレータ６を構成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノリル（登録商標）樹脂（変性ＰＰＥ）等の熱可塑性樹脂が例示される。
【００２０】
セパレータ６は、複数の第１絶縁部材６ａと、一対の第２絶縁部材６ｂとを有する。各第１絶縁部材６ａは、隣接する２つの電池４の間に配置されて当該２つの電池４間を電気的に絶縁する。各第２絶縁部材６ｂは、電池４の積層方向Ｘに延びて各電池４の側面に当接する。これにより、各電池４と拘束部材１０とが電気的に絶縁される。なお、必要に応じて、第２絶縁部材６ｂにより、後述するバスバー２８と拘束部材１０とが電気的に絶縁されるように構成してもよい。
【００２１】
第２絶縁部材６ｂの電池４側を向く面には、電池４の積層方向Ｘに並ぶ複数のリブ６ｃが設けられている。隣り合うリブ６ｃの間隔は、電池４の主表面間の寸法に対応する。第２絶縁部材６ｂが電池４の側面に嵌め合わされると、複数のリブ６ｃが各電池４の底面を押圧する。これにより、各電池４の方向Ｚにおける位置決めがなされる。
【００２２】
積層された複数の電池４は、一対のエンドプレート８で挟まれる。一対のエンドプレート８は、電池４の積層方向Ｘにおいて両端に位置する電池４と、第１絶縁部材６ａを介して隣り合うように配置される。エンドプレート８は、例えば金属板からなる。エンドプレート８と電池４との間に第１絶縁部材６ａが配置されることで、両者が絶縁される。
【００２３】
拘束部材１０は、バインドバーとも呼ばれ、電池４の積層方向Ｘに長い長尺状の部材である。本実施の形態では、電池４の積層方向Ｘと直交する方向Ｙ、つまり正極端子１６ａ、弁部１８および負極端子１６ｂが並ぶ方向に、一対の拘束部材１０が配列される。一対の拘束部材１０の間には、複数の電池４、セパレータ６および一対のエンドプレート８が配置される。各拘束部材１０は、電池４の側面に平行な矩形状の平面部１０ａと、平面部１０ａの上辺および下辺から電池４側に突出する庇部１０ｂとを有する。
【００２４】
各拘束部材１０の平面部１０ａに一対のエンドプレート８が係合することで、複数の電池４が積層方向Ｘに挟み込まれる。平面部１０ａにおける各エンドプレート８と対向する表面には、コンタクトプレート２０が溶接等により固定されている。コンタクトプレート２０は、電池４の上面と底面が並ぶ方向Ｚに長い部材であり、エンドプレート８と対向する面に溝部２０ａを有する。溝部２０ａの底面には、コンタクトプレート２０における平面部１０ａに接する面まで至る貫通孔２０ｂが設けられている。本実施の形態では、３つの貫通孔２０ｂが方向Ｚに所定の間隔をあけて、溝部２０ａ内に配置されている。
【００２５】
平面部１０ａには、コンタクトプレート２０の貫通孔２０ｂに対応する位置に、貫通孔１１が設けられている。また、エンドプレート８は、平面部１０ａと対向する面に、方向Ｚに長い凸部８ａを有する。凸部８ａの形状は、溝部２０ａの形状に対応する。凸部８ａには、コンタクトプレート２０の貫通孔２０ｂに対応する位置に、締結孔８ｂが設けられている。
【００２６】
凸部８ａが溝部２０ａに嵌め込まれることで、拘束部材１０とエンドプレート８とが連結される。凸部８ａが溝部２０ａに嵌め込まれた状態で、拘束部材１０の貫通孔１１、コンタクトプレート２０の貫通孔２０ｂおよびエンドプレート８の締結孔８ｂが重なり合う。ここに、ねじ等の締結部材２２が挿通されることで、エンドプレート８と拘束部材１０とが固定される。
【００２７】
電池４の膨張によって積層方向Ｘにおける電池積層体２の寸法が大きくなると、凸部８ａには剪断方向の力がかかる。また、拘束部材１０には、両端が引っ張られる方向の力がかかる。これにより、電池積層体２の寸法の増大、ひいては電池４の膨張を押さえ込むことができる。一般に金属は、曲げ強さよりも引っ張り強さのほうが強い。
【００２８】
積層方向Ｘにおける拘束部材１０の両端部には、固定部２４が配置される。電池積層体２は、固定部２４によって電池パックの筐体や車体などの固定対象に固定される。固定部２４は、図示しない締結部材が挿通される貫通孔２４ａを有する。固定対象は図示しない締結孔を有し、この締結孔と貫通孔２４ａとが重ね合わされ、ここに締結部材が挿通されることで、電池積層体２が固定対象に固定される。なお、固定部２４は、溶接等の他の方法によって固定対象に固定されてもよい。
【００２９】
続いて、上述の電池積層体２を備える電池モジュール１について、詳細に説明する。図２は、電池モジュールの斜視図である。図３は、電池モジュールの平面図である。図４は、バスバープレートの一部を拡大して示す斜視図である。
【００３０】
電池モジュール１は、電池積層体２と、バスバープレート２６と、複数のバスバー２８と、排気ダクト３０と、絶縁壁３２と、複数の金属製フィルタ３４と、を備える。本実施の形態では、バスバープレート２６、排気ダクト３０および絶縁壁３２は、一体成形されている。
【００３１】
電池積層体２の上面には、バスバープレート２６が積層される。バスバープレート２６の上方には、さらに図示しないトップカバーが積層される。したがって、バスバープレート２６は、電池積層体２とトップカバーとの間に介在する。バスバープレート２６は、例えば絶縁性を有する樹脂で構成される板状の部材である。バスバープレート２６は、各電池４の弁部１８に対応する位置に、開口部２６ａを有する。また、バスバープレート２６は、各電池４の出力端子１６に対応する位置に、図示しない開口部を有する。これにより、電池積層体２の上面がバスバープレート２６で覆われた状態で、出力端子１６および弁部１８が露出する。
【００３２】
複数のバスバー２８は、バスバープレート２６に搭載される。各バスバー２８は、本体部３８と、複数の接続部４０と、を有する。本体部３８は、電池４の積層方向Ｘに延びる帯状の部分である。複数の接続部４０は、各電池４の出力端子１６に固定される部分である。各接続部４０は、本体部３８の延びる方向に所定の間隔をあけて配置され、本体部３８から積層方向Ｘと交わる方向Ｙに突出している。したがって、各バスバー２８は櫛歯状である。本実施の形態のバスバー２８は、本体部３８が出力端子１６よりも方向Ｙにおける電池４の外側に位置し、接続部４０が電池４の中心側に向かって突出するように配置される。
【００３３】
バスバー２８は、銅やアルミニウム等の金属で構成される。バスバー２８は、複数の電池４を少なくとも２つの電池４で構成される複数の電池ユニット３６に組み分ける。そして、各電池ユニット３６において電池４の出力端子１６どうしを並列接続する。また、電池ユニット３６どうしを直列接続する。本実施の形態では、４つの電池４の同極の出力端子１６どうしが隣り合うように積層されて、第１電池ユニット３６ａ、第２電池ユニット３６ｂおよび第３電池ユニット３６ｃが形成されている。第１電池ユニット３６ａ、第２電池ユニット３６ｂおよび第３電池ユニット３６ｃは、電池４の積層方向Ｘにおいて、この順に並んでいる。
【００３４】
また、第１電池ユニット３６ａは、各電池４の正極端子１６ａが方向Ｙにおける電池モジュール１の第１端１ａ側に配置され、各電池４の負極端子１６ｂが方向Ｙにおける電池モジュール１の第２端１ｂ側に配置される。第２電池ユニット３６ｂは、各電池４の負極端子１６ｂが電池モジュール１の第１端１ａ側に配置され、各電池４の正極端子１６ａが電池モジュール１の第２端１ｂ側に配置される。第３電池ユニット３６ｃは、各電池４の正極端子１６ａが電池モジュール１の第１端１ａ側に配置され、各電池４の負極端子１６ｂが電池モジュール１の第２端１ｂ側に配置される。
【００３５】
また、バスバー２８は、第１端側長バスバー２８ａ、第１端側短バスバー２８ｂ、第２端側長バスバー２８ｃおよび第２端側短バスバー２８ｄを含む。第１端側長バスバー２８ａおよび第１端側短バスバー２８ｂは、電池モジュール１の第１端１ａ側に配置される。第２端側長バスバー２８ｃおよび第２端側短バスバー２８ｄは、電池モジュール１の第２端１ｂ側に配置される。
【００３６】
第１端側長バスバー２８ａは、第１電池ユニット３６ａの各電池４の正極端子１６ａと、第２電池ユニット３６ｂの各電池４の負極端子１６ｂとに固定される。これにより、第１電池ユニット３６ａの各電池４の正極端子１６ａどうしが並列接続され、第２電池ユニット３６ｂの各電池４の負極端子１６ｂどうしが並列接続される。さらに、第１電池ユニット３６ａの４つの正極端子１６ａと第２電池ユニット３６ｂの４つの負極端子１６ｂとが直列接続される。第１電池ユニット３６ａの４つの正極端子１６ａと第２電池ユニット３６ｂの４つの負極端子１６ｂとは、第１端側長バスバー２８ａが固定される第１端側大端子群４２ａを構成する。
【００３７】
第３電池ユニット３６ｃの各電池４の正極端子１６ａは、第１端側短バスバー２８ｂによって並列接続される。第１端側短バスバー２８ｂは、電池４の積層方向Ｘにおいて電池モジュール１の外側を向く端部に、外部接続端子４４を有する。外部接続端子４４は、電池モジュール１の外部に引き回される配線を介して外部負荷に接続される。第３電池ユニット３６ｃの４つの正極端子１６ａは、第１端側短バスバー２８ｂが固定され、第１端側大端子群４２ａに隣接する第１端側小端子群４２ｂを構成する。
【００３８】
第２端側長バスバー２８ｃは、第２電池ユニット３６ｂの各電池４の正極端子１６ａと、第３電池ユニット３６ｃの各電池４の負極端子１６ｂとに固定される。これにより、第２電池ユニット３６ｂの各電池４の正極端子１６ａどうしが並列接続され、第３電池ユニット３６ｃの各電池４の負極端子１６ｂどうしが並列接続される。さらに、第２電池ユニット３６ｂの４つの正極端子１６ａと第３電池ユニット３６ｃの４つの負極端子１６ｂとが直列接続される。第２電池ユニット３６ｂの４つの正極端子１６ａと第３電池ユニット３６ｃの４つの負極端子１６ｂとは、第２端側長バスバー２８ｃが固定される第２端側大端子群４２ｃを構成する。
【００３９】
第１電池ユニット３６ａの各電池４の負極端子１６ｂは、第２端側短バスバー２８ｄによって並列接続される。第２端側短バスバー２８ｄは、電池４の積層方向Ｘにおいて電池モジュール１の外側を向く端部に、外部接続端子４４を有する。外部接続端子４４は、電池モジュール１の外部に引き回される配線を介して外部負荷に接続される。第１電池ユニット３６ａの４つの負極端子１６ｂは、第２端側短バスバー２８ｄが固定され、第２端側大端子群４２ｃに隣接する第２端側小端子群４２ｄを構成する。
【００４０】
排気ダクト３０は、電池４の積層方向Ｘに延びて、複数の電池４の各弁部１８に接続される。排気ダクト３０は、方向Ｚにおいて各弁部１８と重なるように配置される。したがって、排気ダクト３０は、方向Ｙにおいて各電池４の正極端子１６ａと負極端子１６ｂとの間に配置される。言い換えれば、排気ダクト３０は方向Ｙにおいて、電池モジュール１の第１端１ａ側に配置されるバスバー２８と、電池モジュール１の第２端１ｂ側に配置されるバスバー２８との間に配置される。
【００４１】
排気ダクト３０は、バスバープレート２６の開口部２６ａを囲うように配置される。具体的には、排気ダクト３０は、方向Ｚにおいて開口部２６ａと重なる上壁３０ａと、方向Ｙにおいて開口部２６ａの両側に配置される一対の側壁３０ｂと、を有する。一対の側壁３０ｂは、バスバープレート２６の上面から方向Ｚに突出する。上壁３０ａは、電池積層体２の上面と平行に延びて、一対の側壁３０ｂの上端をつなぐ。これにより、各弁部１８の上方には、電池４の積層方向Ｘに延びるガス流路が形成される。
【００４２】
排気ダクト３０は、上壁３０ａの内面側に図示しない金属プレートを有する。金属プレートによって上壁３０ａの強度と耐熱性とが高められている。弁部１８から噴出したガスは、最初に上壁３０ａに当たり、その後に排気ダクト３０内に拡散していく。排気ダクト３０は、電池４の積層方向Ｘにおける両端に開口部３０ｃを有する。開口部３０ｃは、電池モジュール１の外部に接続される。また、排気ダクト３０は、バスバー２８側を向く壁面に排気ダクト３０の内外をつなぐ貫通孔４６を有する。排気ダクト３０内のガスは、少なくとも一部が貫通孔４６から排気ダクト３０外に漏出する。排気ダクト３０外に漏出したガスは、電池積層体２とトップカバーとの間の空間に滞留する。
【００４３】
絶縁壁３２は、バスバー２８に隣接するように配置される。絶縁壁３２は、バスバープレート２６の上面から方向Ｚに突出するとともに積層方向Ｘに延びて、複数の出力端子１６および複数の接続部４０の列を囲う。これにより、出力端子１６および接続部４０の、周囲に対する絶縁性を高めることができる。絶縁壁３２の少なくとも一部は、方向Ｙにおいて弁部１８とバスバー２８との間、言い換えれば排気ダクト３０とバスバー２８との間に介在する。
【００４４】
金属製フィルタ３４は、金属製メッシュや、パンチングメタル、エキスパンドメタル等の多孔質金属板等で構成される。金属製フィルタ３４は、弁部１８と出力端子１６とが並ぶ第１方向、つまり積層方向Ｘと交わる方向において、弁部１８と出力端子１６との間に配置される。また、金属製フィルタ３４は、電池４の積層方向Ｘにおいて、バスバー２８のうち任意の第１バスバーが固定される第１端子群に属する電池４の延在範囲内に配置される。第１端子群とは、同じバスバー（第１バスバー）に連結された出力端子１６の集合である。また、第１端子群に属する電池４とは、自身の出力端子１６が第１端子群に含まれる電池４を意味する。
【００４５】
また、金属製フィルタ３４は、弁部１８から第１バスバーまでのガスの流通経路上に配置される。本実施の形態では、弁部１８から、排気ダクト３０の貫通孔４６を経て、バスバー２８に至るガスの流通経路Ｇがバスバープレート２６上に形成されている。金属製フィルタ３４は、この流通経路Ｇと交わるように配置される。また、金属製フィルタ３４は、第１方向において貫通孔４６と第１バスバーとで挟まれる領域に配置される。したがって、金属製フィルタ３４は、電池４の積層方向Ｘから見て排気ダクト３０から離間し、且つ方向Ｙから見て貫通孔４６と重なるように配置される。
【００４６】
さらに、金属製フィルタ３４は、絶縁壁３２に固定される。具体的には、絶縁壁３２は、方向Ｙにおいて排気ダクト３０とバスバー２８との間に介在する領域に、切り欠き３２ａを有する。金属製フィルタ３４は、この切り欠き３２ａに嵌め込まれている。
【００４７】
また、電池モジュール１は、第１バスバーが固定される第１端子群と、第１バスバーとは異なる第２バスバーが固定され、第１端子群に隣接する第２端子群と、を含む。そして、金属製フィルタ３４は、電池４の積層方向Ｘにおいて、第１端子群に属する電池４のうち第２端子群に最も近い電池４の延在範囲から外れるように配置される。つまり、金属製フィルタ３４は、第１方向から見て、第２端子群に最も近い電池４と重ならないように配置される。
【００４８】
本実施の形態では、第１端側長バスバー２８ａが第１バスバーに相当し、第１端側大端子群４２ａが第１端子群に相当し、方向Ｙが第１方向に相当する。つまり、一部の金属製フィルタ３４は、弁部１８と出力端子１６とが並ぶ方向Ｙにおいて、電池モジュール１の第１端１ａ側に位置する出力端子１６と弁部１８との間に配置される。また、この金属製フィルタ３４は、電池４の積層方向Ｘにおいて、第１端側長バスバー２８ａが固定される第１端側大端子群４２ａに属する電池４の延在範囲内に配置される。つまり、金属製フィルタ３４は、弁部１８よりも第１端１ａ側の領域において、方向Ｙについては弁部１８と出力端子１６との間に配置され、積層方向Ｘについては第１電池ユニット３６ａおよび第２電池ユニット３６ｂの延在範囲内に配置される。
【００４９】
また、本実施の形態では、第１端側短バスバー２８ｂが第２バスバーに相当し、第１端側小端子群４２ｂが第２端子群に相当する。つまり、金属製フィルタ３４は、電池４の積層方向Ｘにおいて、第１端側大端子群４２ａに属する電池４のうち第１端側小端子群４２ｂに最も近い電池４、具体的には、第２電池ユニット３６ｂの電池４のうち第３電池ユニット３６ｃに最も近い電池４の延在範囲から外れるように配置される。さらに、本実施の形態の金属製フィルタ３４は、第２電池ユニット３６ｂの電池４のうち第３電池ユニット３６ｃに近い側の２つの電池４の延在範囲から外れている。
【００５０】
あるいは、本実施の形態では、第２端側長バスバー２８ｃが第１バスバーに相当し、第２端側大端子群４２ｃが第１端子群に相当し、方向Ｙが第１方向に相当する。つまり、一部の金属製フィルタ３４は、弁部１８と出力端子１６とが並ぶ方向Ｙにおいて、電池モジュール１の第２端１ｂ側に位置する出力端子１６と弁部１８との間に配置される。また、この金属製フィルタ３４は、電池４の積層方向Ｘにおいて、第２端側長バスバー２８ｃが固定される第２端側大端子群４２ｃに属する電池４の延在範囲内に配置される。つまり、金属製フィルタ３４は、弁部１８よりも第２端１ｂ側の領域において、方向Ｙについては弁部１８と出力端子１６との間に配置され、積層方向Ｘについては第２電池ユニット３６ｂおよび第３電池ユニット３６ｃの延在範囲内に配置される。
【００５１】
また、本実施の形態では、第２端側短バスバー２８ｄが第２バスバーに相当し、第２端側小端子群４２ｄが第２端子群に相当する。つまり、金属製フィルタ３４は、電池４の積層方向Ｘにおいて、第２端側大端子群４２ｃに属する電池４のうち第２端側小端子群４２ｄに最も近い電池４、具体的には、第２電池ユニット３６ｂの電池４のうち第１電池ユニット３６ａに最も近い電池４の延在範囲から外れるように配置される。さらに、本実施の形態の金属製フィルタ３４は、第２電池ユニット３６ｂの電池４のうち第１電池ユニット３６ａに近い側の２つの電池４の延在範囲から外れている。
【００５２】
すなわち、電池モジュール１は、積層方向Ｘに並ぶ複数の弁部１８の列と、電池モジュール１の第１端１ａ側で積層方向Ｘに並ぶ複数の出力端子１６の第１列と、電池モジュール１の第２端１ｂ側で積層方向Ｘに並ぶ複数の出力端子１６の第２列と、を有する。一部の金属製フィルタ３４は、弁部１８の列と、出力端子１６の第１列との間に配置される。したがって、この金属製フィルタ３４は、方向Ｙについて弁部１８に対して第１端１ａ側にずれている。そして、この金属製フィルタ３４は、金属製フィルタ３４がずれた側と同じ側に配置される１つのバスバーで連結される電池群の並ぶ範囲内に配置される。あるいは、金属製フィルタ３４は、金属製フィルタ３４がずれた側と同じ側に配置される１つのバスバーの延びる範囲に収まるように配置される。
【００５３】
また、他の一部の金属製フィルタ３４は、弁部１８の列と、出力端子１６の第２列との間に配置される。したがって、この金属製フィルタ３４は、方向Ｙについて弁部１８に対して第２端１ｂ側にずれている。そして、この金属製フィルタ３４は、金属製フィルタ３４がずれた側と同じ側に配置される１つのバスバーで連結される電池群の並ぶ範囲内に配置される。あるいは、金属製フィルタ３４は、金属製フィルタ３４がずれた側と同じ側に配置される１つのバスバーの延びる範囲に収まるように配置される。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態に係る電池モジュール１は、積層された複数の電池４を有する電池積層体２と、複数のバスバー２８と、金属製フィルタ３４と、を備える。各電池４は、内部で発生するガスを放出する弁部１８、および出力端子１６を有する。バスバー２８は、複数の電池４の出力端子１６どうしを電気的に接続する。具体的には、バスバー２８は、複数の電池４を少なくとも２つの電池４で構成される複数の電池ユニット３６に組み分けて、各電池ユニット３６において電池４の出力端子１６どうしを並列接続し、電池ユニット３６どうしを直列接続する。金属製フィルタ３４は、弁部１８と出力端子１６とが並ぶ第１方向において、弁部１８と出力端子１６との間に配置され、且つ電池４の積層方向Ｘにおいて、バスバー２８のうち任意の第１バスバーが固定される第１端子群に属する電池４の延在範囲内に配置される。
【００５５】
電池積層体２上に金属製フィルタ３４を設けることで、弁部１８から噴出したガスに含まれる微粒子を金属製フィルタ３４で捕捉することができる。これにより、電池４の高容量化にともなって電池モジュール外で発火に至るおそれや発火の規模が増加してしまうことを抑制することができる。よって、電池モジュール１の安全性を高めることができる。また、メッシュを金属製とすることで、高温のガスでメッシュが溶けて目詰まりしてしまうことを抑制することができる。これにより、メッシュを設けることでガスの流通が阻害されることを抑制することができる。また、金属製フィルタ３４を弁部１８と出力端子１６との間に配置することで、金属製フィルタ３４の設置にともなう電池モジュール１の大型化を回避することができる。
【００５６】
一方で、弁部１８と出力端子１６との間に金属製フィルタ３４を配置すると、噴出したガスの圧力で金属製フィルタ３４が出力端子１６側に吹き飛ばされるおそれがある。この場合、吹き飛ばされた金属製フィルタ３４が、隣り合う２つのバスバー２８にまたがって、これらに接触するおそれがある。もしくは、金属製フィルタ３４は、別々のバスバー２８が固定される２つの出力端子１６にまたがって、これらに接触するおそれがある。金属製フィルタ３４がこれら２つのバスバー２８、もしくはこれら２つの出力端子１６に接触すると、本来であれば直に連結されない出力端子１６間が短絡してしまう。この短絡を防ぐ方法としては、金属メッシュの表面に絶縁樹脂を被覆することが考えられる。しかしながら、この方法ではコストの増加をともない、また被覆した樹脂がガスの熱で溶けるおそれもある。
【００５７】
これに対し、本実施の形態では、第１バスバーが固定される第１端子群に属する電池４が並ぶ範囲内に金属製フィルタ３４が配置される。つまり、金属製フィルタ３４は、同じバスバーで固定される出力端子１６が並ぶ範囲内に配置される。このため、仮に金属製フィルタ３４が出力端子１６側に吹き飛ばされたとしても、金属製フィルタ３４は第１バスバーのみに接触する。もしくは、金属製フィルタ３４は、第１バスバーで直列接続もしくは並列接続された同電位の出力端子１６のみに接触する。したがって、金属製フィルタ３４によって上述した出力端子１６間の短絡が生じることを抑制することができる。よって、本実施の形態によれば、電池モジュール１の信頼性を保ちながら、安全性を高めることができる。また、金属製フィルタ３４とバスバー２８との絶縁距離を考慮する必要がないため、金属製フィルタ３４の配置自由度を高めることができる。
【００５８】
また、電池モジュール１は、電池４の積層方向Ｘに延びて、複数の電池４の各弁部１８に接続される排気ダクト３０をさらに備える。排気ダクト３０は、第１バスバー側を向く壁面に、排気ダクト３０の内外をつなぐ貫通孔４６を有する。したがって、電池モジュール１には、弁部１８から、排気ダクト３０の貫通孔４６を経て、第１バスバーに至るガスの流通経路Ｇが形成される。そして、金属製フィルタ３４は、この流通経路Ｇ上に配置される。これにより、電池４から排出されるガス中に含まれる微粒子を、より効率よく捕捉することができる。また、電池４から排出されたガスを貫通孔４６から漏出させることで、ガスの流れを複数に分岐させることができ、またガスをバスバー２８等に接触させることができる。これにより、電池モジュール１外に排出される際のガスの温度を下げることができる。
【００５９】
また、金属製フィルタ３４は、弁部１８と出力端子１６とが並ぶ第１方向において、貫通孔４６と第１バスバーとで挟まれる領域に配置される。つまり、金属製フィルタ３４は、弁部１８や排気ダクト３０から離間している。これにより、電池４から噴出するガスの圧力で金属製フィルタ３４が吹き飛ばされるおそれを低減することができる。また、金属製フィルタ３４が排気ダクト３０の一部を構成する場合、排気ダクト３０の開口率が増えて排気ダクト３０から漏出するガスの量が過剰になり得るが、本実施の形態によればこのような過剰量のガス漏出を抑えることができる。さらに、弁部１８の直上に金属製フィルタ３４を配置する構造では金属製フィルタ３４と排気ダクト３０との積層構造によって電池モジュール１が大型化し得るが、本実施の形態によればこのような大型化を回避することができる。
【００６０】
また、電池モジュール１は、第１バスバーに接続される第１端子群と、第１バスバーとは異なる第２バスバーに接続され、第１端子群に隣接する第２端子群と、を含む。そして、金属製フィルタ３４は、電池４の積層方向Ｘにおいて、第１端子群に属する電池４のうち第２端子群に最も近い電池４の延在範囲から外れるように配置される。これにより、金属製フィルタ３４によって上述した出力端子１６間の短絡が生じることをより確実に抑制することができる。よって、電池モジュール１の信頼性をより高めることができる。
【００６１】
また、電池モジュール１は、バスバー２８に隣接する絶縁壁３２を備え、金属製フィルタ３４は、絶縁壁３２に固定される。これにより、金属製フィルタ３４の支持構造を別途設ける必要がないため、電池モジュール１の構造の複雑化を抑制することができる。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明した。前述した実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施の形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。設計変更が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形それぞれの効果をあわせもつ。前述の実施の形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「本実施の形態の」、「本実施の形態では」等の表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。以上の構成要素の任意の組み合わせも、本発明の態様として有効である。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。
【００６３】
金属製フィルタ３４は、第１端側短バスバー２８ｂに接続される第１端側小端子群４２ｂに属する電池４の延在範囲内や、第２端側短バスバー２８ｄに接続される第２端側小端子群４２ｄに属する電池４の延在範囲内に配置されてもよい。電池４の形状は特に限定されず、円筒状等であってもよい。電池積層体２が備える電池４の数、電池ユニット３６を構成する電池４の数、電池ユニット３６の数、金属製フィルタ３４の数などは、特に限定されない。セパレータ６の形状やエンドプレート８と拘束部材１０との締結構造などを含む、電池積層体２の各部の構造は、特に限定されない。
【符号の説明】
【００６４】
１  電池モジュール、  ２  電池積層体、  ４  電池、  １６  出力端子、  １８  弁部、  ２８  バスバー、  ３０  排気ダクト、  ３２  絶縁壁、  ３４  金属製フィルタ、  ３６  電池ユニット、  ４６  貫通孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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