JP2006244981A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として車両に搭載されて車両を走行させるモーターを駆動する電源装置に関する。とくに、本発明は、電池の安全弁から排出される流体を速やかに外部に排気する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device that drives a motor that is mounted on a vehicle and travels the vehicle. In particular, the present invention relates to a power supply device that quickly exhausts fluid discharged from a safety valve of a battery to the outside.
電池は、過充電や過放電され、あるいは内部短絡や外部短絡されると内部でガスが発生する。発生したガスは、電池の内圧を上昇させる。内圧上昇で外装缶が破裂するのを防止するために、電池は安全弁を備える。安全弁は、内圧が設定圧力よりも高くなると、開弁してガスを外部に排出させる。電池から排出されるガスは、種々の弊害を発生させる原因となる。たとえば、ニッケル−水素二次電池から排出される水素ガスは、空気と所定の混合比で爆破することがある。また、ニッケル−水素二次電池に限らず、種々の電池から排出されるガスは、電装部品を腐食させる等の弊害の原因となる。 When a battery is overcharged, overdischarged, or internally shorted or externally shorted, gas is generated inside. The generated gas increases the internal pressure of the battery. In order to prevent the outer can from bursting due to an increase in internal pressure, the battery includes a safety valve. When the internal pressure becomes higher than the set pressure, the safety valve opens to discharge the gas to the outside. The gas discharged from the battery causes various harmful effects. For example, hydrogen gas discharged from a nickel-hydrogen secondary battery may blast at a predetermined mixing ratio with air. Moreover, the gas discharged from various batteries, not limited to nickel-hydrogen secondary batteries, causes adverse effects such as corrosion of electrical components.
本願出願人は、電池から排出されるガスを外部に排気する電池モジュールを開発した(特許文献1参照)。この公報の電池モジュールは、直線状に連結している二次電池の端部を絶縁筒に連結して、絶縁筒でもって二次電池の間に安全弁の排気孔に連結するガス排出室を設けている。絶縁筒は、互いに連結される二次電池の端部を挿入して連結する。この電池モジュールは、隣接するふたつの二次電池の端部を絶縁筒に挿入して、二次電池の間にガス排出室を設けている。さらに、絶縁筒は、このガス排出室に連通して排出口を開口し、排出口にホースを連結して、安全弁から排出されるガスをホースで外部に排気するようにしている。 The present applicant has developed a battery module that exhausts gas discharged from the battery to the outside (see Patent Document 1). In the battery module of this publication, the end of the secondary battery connected in a straight line is connected to an insulating cylinder, and a gas discharge chamber is provided between the secondary battery with the insulating cylinder and connected to the exhaust hole of the safety valve. ing. The insulating cylinders are connected by inserting end portions of secondary batteries connected to each other. In this battery module, the ends of two adjacent secondary batteries are inserted into an insulating cylinder, and a gas discharge chamber is provided between the secondary batteries. Further, the insulating cylinder communicates with the gas discharge chamber, opens a discharge port, connects a hose to the discharge port, and exhausts the gas discharged from the safety valve to the outside by the hose.
この構造の電池モジュールは、二次電池の間に多数のガス排出室ができるので、各々のガス排出室に設けた排出口にホースを連結するのに手間がかかる欠点がある。また、多数の排出口をホースで連結するので、振動等が原因でいずれかの排出口に連結しているホースが抜けると、ガスが内部に充満する欠点がある。 Since the battery module having this structure has a large number of gas discharge chambers between the secondary batteries, there is a drawback that it takes time to connect the hose to the discharge port provided in each gas discharge chamber. In addition, since a large number of outlets are connected by hoses, there is a drawback that the gas is filled inside when a hose connected to one of the outlets is disconnected due to vibration or the like.
また、複数の電池モジュールをバルクヘッドに挿入し、バルクヘッドで二次電池から排出されるガスを外部に排気する電源装置が開発されている(特許文献2参照)。この公報の電源装置は、バルクヘッドを二重壁構造として内部にガス排出室を設けている。電池モジュールは、シールリングを介して、バルクヘッドに設けた貫通孔に気密に挿通される。電池モジュールは、二次電池の連結部をバルクヘッドに挿通している。バルクヘッドの二重壁は、一方の壁を一方の二次電池の外周に、他方の壁を他方の二次電池の外周に気密に密着して、電池間をガス排出室に配置している。電池の安全弁から排出されるガスは、二次電池の間に排出されるので、このガスは、ガス排出室に排出される。ところで、5又は6本の二次電池を直列に連結している電池モジュールは、二次電池の間に4又は6列のバルクヘッドが設けられる。さらに、電池モジュールは、端部からもガスが排気されるので、電池モジュールの両端にもバルクヘッドが設けられる。全てのバルクヘッドはホースに連結されて、ガス排出室から流入するガスをホースで外部に排気する。
特許文献1と2の公報に記載される装置は、ガス排出室やバルクヘッドにホースを連結して、ガスを外部に排気する必要がある。このため、ホースの連結に手間がかかるばかりでなく、ホースが抜けるとガスが充満する欠点がある。また、特許文献2の電源装置は、各々のバルクヘッドにホースを連結する必要があり、また、各々のバルクヘッドを定位置に配置する必要があり、バルクヘッドの位置がずれると、ガスが外部に漏れる欠点がある。
The devices described in
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、複数の二次電池を連結して電池モジュールとし、さらに複数の電池モジュールをケースに収納する構造であって、ケース内にホース等を連結することなく、二次電池から排出されるガスを確実にケースの外部に排気できる電源装置を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving such drawbacks. An important object of the present invention is a structure in which a plurality of secondary batteries are connected to form a battery module, and the plurality of battery modules are housed in a case, and the secondary battery is connected without connecting a hose or the like in the case. Another object of the present invention is to provide a power supply device that can reliably exhaust gas discharged from the outside of the case.
本発明の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
電源装置は、端部に安全弁50を有する複数の二次電池10を直列に直線状に連結している電池モジュール1と、複数の電池モジュール1を平行に並べて収納しているホルダーケース2とを備える。電池モジュール1は、二次電池10の連結部に、弾性と絶縁性とを有する絶縁筒30を配設して、この絶縁筒30に二次電池10の端部をガス漏れしないように挿入して、二次電池10の連結部にガス排出室31を設けている。絶縁筒30は、ガス排出室31のガスを外部に排気する排出口35を開口している。ホルダーケース2は、電池モジュール1の絶縁筒30を支持する支持壁3を備えており、この支持壁3が絶縁筒30を介して電池モジュール1を支持して、複数本の電池モジュール1をホルダーケース2の定位置に配置している。支持壁3は、内部にガス抜き経路4を有すると共に、絶縁筒30の表面にガス漏れしないように密着して、ガス抜き経路4の開口端を絶縁筒30の排出口35に連結して、ガス抜き経路4をガス排出室31に連結している。さらに、ホルダーケース2は、支持壁3のガス抜き経路4を連結するガス集合路5を電池モジュール1と平行な側面プレート24に設けると共に、このガス集合路5に連通する集合排出口6を開口している。電源装置は、二次電池10の安全弁50から排出されるガスを、ガス排出室31からガス抜き経路4とガス集合路5を介してホルダーケース2の外部に排気する。
The power supply device of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
The power supply device includes a
絶縁筒30は、二次電池10との接触面に凸条32を設けて、この凸条32を二次電池10の表面に弾性的に押圧して、二次電池10の表面にガス漏れしないように連結することができる。さらに、絶縁筒30は、直列に接続される二次電池10の間に挿入して、接続する二次電池10を絶縁することができる。
The
本発明の電源装置は、排出口35をガス排出室31の上部に開口して、集合排出口6をガス集合路5の上部に開口することができる。
ただし、本明細書において、排出口35を開口するガス排出室31の上下方向と、集合排出口6を開口するガス集合路5の上下方向は、図1ないし図4における上下方向を意味するものとする。
In the power supply device of the present invention, the
However, in this specification, the vertical direction of the
ホルダーケース2は、支持壁3のガス抜き経路4の上面を、側面プレート24のガス集合路5に向かって上り勾配に傾斜させると共に、側面プレート24のガス集合路5の上面を、集合排出口6に向かって上り勾配に傾斜させることができる。
The
さらに、本発明の電源装置は、絶縁筒30で二次電池10を連結している電池モジュール1の表面を絶縁チューブ8で被覆することができる。絶縁チューブ8は、二次電池10と絶縁筒30の表面を被覆すると共に、絶縁筒30の被覆部には、ガスを透過させるガス透過穴9を設けることができる。絶縁チューブ8は、同一円周上に複数のガス透過穴9を開口することができる。さらにまた、絶縁チューブ8は、二次電池10の表面を被覆して、絶縁筒30の排出口35の開口部を被覆しないように電池モジュール1を被覆することができる。
Furthermore, the power supply device of the present invention can cover the surface of the
本発明の電源装置は、複数の二次電池からなる電池モジュールをケース内に収納して、各々の二次電池の安全弁から排出されるガス等の流体を、確実にケースの外部に排気できる特長がある。それは、本発明の電源装置が、複数の二次電池を絶縁筒で連結して連結部にガス排出室を設けている電池モジュールを、絶縁筒を支持する支持壁を備えるホルダーケースに収納しており、絶縁筒にはガス排出室のガスを外部に排気する排出口を設けると共に、支持壁の内部にはガス抜き経路を設けて、このガス抜き経路の開口端を絶縁筒の排出口に連結しており、さらに、支持壁のガス抜き経路をガス集合路で連結して、このガス集合路に連通する集合排出口を開口しているからである。この構造の電源装置は、電池モジュールの各二次電池の安全弁から排出されるガスを、ガス排出室から排出口を介して絶縁筒の外部に排気し、さらに、絶縁筒から排気されるガスを、ガス抜き経路とガス集合路を介して集合排出口からホルダーケースの外部に排気する。したがって、ケース内にホース等を連結することなく、二次電池から排出されるガスを確実にケースの外部に排気できる。 The power supply device of the present invention is characterized in that a battery module composed of a plurality of secondary batteries is housed in a case, and fluid such as gas discharged from a safety valve of each secondary battery can be reliably exhausted to the outside of the case. There is. In the power supply device of the present invention, a battery module in which a plurality of secondary batteries are connected by an insulating cylinder and a gas discharge chamber is provided at the connecting portion is housed in a holder case having a support wall that supports the insulating cylinder. In addition, the insulating cylinder is provided with a discharge port for exhausting the gas in the gas discharge chamber to the outside, and a degassing path is provided inside the support wall, and the open end of this degassing path is connected to the discharge port of the insulating cylinder Furthermore, it is because the gas venting path of the support wall is connected by a gas collecting path, and a collecting discharge port communicating with the gas collecting path is opened. The power supply device of this structure exhausts the gas discharged from the safety valve of each secondary battery of the battery module from the gas discharge chamber to the outside of the insulating cylinder through the discharge port, and further discharges the gas discharged from the insulating cylinder. Then, the gas is exhausted from the collecting outlet to the outside of the holder case through the gas venting path and the gas collecting path. Therefore, the gas discharged from the secondary battery can be reliably exhausted outside the case without connecting a hose or the like in the case.
さらに、本発明の請求項6と請求項8の電源装置は、絶縁筒で二次電池を連結している電池モジュールの表面を絶縁チューブで被覆しているので、組み立て時のハンドリング性を向上できると共に、短絡を有効に防止でき、しかも電池モジュールの表面に強制送風して冷却する状態で、冷却空気に混入される異物による短絡も有効に防止できる特長がある。さらに、これらの電源装置は、絶縁チューブで二次電池と絶縁筒の表面を被覆して、絶縁筒の被覆部にはガスを透過させるガス透過穴を設け、あるいは、絶縁チューブで二次電池の表面を被覆して、絶縁筒の排出口の開口部を被覆しないように電池モジュールを被覆しているので、絶縁筒の排出口から排出されるガスを、スムーズにガス排出室に排出できる特長がある。
Furthermore, since the power supply device of Claim 6 and
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a power supply device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the power supply device as follows.
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図1ないし図4に示す電源装置は、複数の電池モジュール1を平行に並べてホルダーケース2に収納している。電池モジュール1は、複数の二次電池10を直列に直線状に連結している。本発明の電源装置は、好ましくは、3個以上の二次電池10を直線状に連結している電池モジュール1を収納して、各二次電池10から排出されるガスをより効果的にケースの外部に排気できる。ただ、電池モジュールは、2個の二次電池を直線状に連結することもできる。二次電池10は、ニッケル−水素電池である。ただ、二次電池には、リチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム電池も使用できる。
The power supply apparatus shown in FIGS. 1 to 4 stores a plurality of
二次電池10は、図5と図6の断面図に示すように、端部に安全弁50を有する。この図の二次電池10は、外装缶11の開口部を封口板12で気密に密閉している。外装缶11と封口板12は金属板である。外装缶11は、金属板を底のある筒状にプレス成形して製作される。封口板12は、中央に凸部電極13を設けており、この凸部電極13に安全弁50を内蔵させている。安全弁50は、弾性体であるコイルスプリング51と、このコイルスプリング51に押圧されて封口板12の弁孔53に押し付けられている弁体52と、弁体52とコイルスプリング51を内蔵して凸部電極13を構成する金属蓋54とを備える。金属蓋54には、排気孔55を開口している。この構造の安全弁50は、二次電池10の内圧が上昇すると弁体52が弁孔53を開口する。弁孔53が開口されると、電池内のガスは、弁孔53と排気孔55を通過して電池外に排気される。通常の使用状態では、コイルスプリング51が弁体52を押圧して弁孔53を気密に閉塞している。
As shown in the sectional views of FIGS. 5 and 6, the
安全弁は、弁体に代わって、所定の圧力で破壊される金属箔等の薄膜を使用することもできる。この安全弁は、弁孔を気密に閉塞するように薄膜を固定する。この構造の安全弁は、二次電池の内圧が上昇すると薄膜が破損されて弁孔を開口する。弁孔が開口されると、電池内のガスは、弁孔と排気孔を通過して電池外に排気される。この構造の安全弁は、薄膜が弁孔を閉塞するので、コイルスプリングを使用する必要がなく、構造を簡単にできる。 The safety valve may use a thin film such as a metal foil that is broken at a predetermined pressure, instead of the valve body. This safety valve fixes the thin film so as to airtightly close the valve hole. In the safety valve of this structure, when the internal pressure of the secondary battery rises, the thin film is broken and the valve hole is opened. When the valve hole is opened, the gas in the battery is exhausted out of the battery through the valve hole and the exhaust hole. In the safety valve having this structure, since the thin film closes the valve hole, it is not necessary to use a coil spring, and the structure can be simplified.
外装缶11は、電極17を内蔵しており、さらに、電解液も充填している。外装缶11は、開口部の端部をかしめ加工して封口板12を気密に固定している。封口板12は、ガスケット14を介して外装缶11のかしめ部に挟着されて気密に固定される。ガスケット14は絶縁材のゴム状弾性体で、封口板12と外装缶11とを絶縁すると共に、封口板12と外装缶11との隙間を気密に閉塞する。この構造の二次電池10は、封口板12をかしめて挟着するために、封口板12を設けている端部に、周囲に沿って溝部15が設けられる。さらに、封口板12の周縁にはカシメ凸条16が設けられる。この二次電池10は、封口板12を第1の電極として、外装缶11を第2の電極としている。ニッケル−水素二次電池は、第1の電極を正極として第2の電極を負極としている。二次電池は、第1の電極を負極として第2の電極を正極とすることもできる。
The outer can 11 has a built-in
二次電池10は、図5と図6に示すように、接続体40を介して直列に直線状に連結される。接続体40は導電性の金属プレートで、二次電池10の封口板12と外装缶11に溶接されて二次電池10を連結する。図7ないし図10は接続体40を示す。図7と図8に示す接続体40は、同心円状に内側と外側に溶接凸部41を設けている。内側の溶接凸部41は、図において下方の二次電池10の封口板12に溶接され、外側の溶接凸部41は、図において上方の二次電池10の外装缶11の底面に溶接されて、二次電池10を連結する。図9と図10の接続体40は、上下に突出して溶接凸部41を有する。上下の溶接凸部41は、上下に配設される二次電池10の電池端面に溶接されて、二次電池10を直列に直線状に連結する。さらに、図示しないが、接続体は、外装缶の底部外周面に溶接して、外装缶と封口板とを接続することもできる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
電池モジュール1は、端部と、二次電池10の連結部に、弾性と絶縁性とを有する絶縁筒30を配設している。連結部の絶縁筒30は、二次電池10の端部をガス漏れしないように挿入して、二次電池10の連結部にガス排出室31を設けている。絶縁筒30は、軟質ウレタンやEVA等の軟質の合成樹脂、あるいは天然又は合成ゴムで、全体を一体的に成形して製作される。
In the
図の電池モジュール1は、二次電池10を円筒型電池とする。したがって、絶縁筒30は円筒状に成形されて、両端に二次電池10の端部を挿入している。絶縁筒30は、二次電池10の表面に弾性的に押圧されて、二次電池10との間のガス漏れを防止する。図の絶縁筒30は、二次電池10との接触面に表面に凸条32を設けている。凸条32は、二次電池10の円周方向に連続する形状に成形される。凸条32の内径は、二次電池10の外径よりも小さい。この絶縁筒30は、凸条32を二次電池表面に弾性的に押圧して、二次電池表面にガス漏れしないように連結される。この構造の絶縁筒30は、凸条32を二次電池10の表面に隙間なく密着して、ガス漏れを確実に阻止できる。ただ、絶縁筒は、必ずしも内面に凸条を設ける必要はない。凸条のない絶縁筒は、内径を二次電池の外径よりも小さくする。この絶縁筒は、二次電池を挿入する状態で弾性的に伸長される。伸長された絶縁筒は、収縮力で内面を二次電池の表面にガス漏れしないように密着させる。
In the illustrated
絶縁筒30は、中間に絶縁リング33を一体的に成形して設けている。絶縁リング33は、直列に接続される二次電池10の外装缶11が接触してショートするのを防止する。図に示すように、接続体40を介して直列に接続される二次電池10は、外装缶11の間に電位差ができる。上下の二次電池10の外装缶11が接触すると、図において下側の二次電池10が接続体40を介してショートする。絶縁リング33は、上下の外装缶11の間に配設されて、外装缶11のショートを防止する。したがって、絶縁リング33のある絶縁筒30は、二次電池10の間に密閉されたガス排出室31を設けると共に、直列に接続される二次電池10の外装缶11のショートを防止する。
The insulating
絶縁リング33は、直列に接続される外装缶11の間、すなわち図において、上の二次電池10の外装缶11の底面と、下の二次電池10のカシメ凸条16の上面との間に配設される。さらに図の絶縁リング33は、内周縁に沿って係止リング34を一体的に成形して設けている。係止リング34は、下の二次電池10のカシメ凸条16の内側に配設されて、絶縁リング33が二次電池10の間から抜けるのを阻止する。
The insulating
絶縁リング33のある絶縁筒30は、絶縁リング33を二次電池10の間に挟着して、軸方向のずれを阻止できる。このため、絶縁リング33のある絶縁筒30は、位置ずれしないように、二次電池10の間に配置できる。
The insulating
図11と図12は、電池モジュール1の端部、すなわち凸部電極側の端部の構造を示す。図11の電池モジュール1は、端部の凸部電極13に接続体40を介して出力端子25を連結して、出力端子25と二次電池10との間に、絶縁筒30でもって密閉されたガス排出室31を設けている。出力端子25は、二次電池10との対向側の外形を二次電池10の外装缶11と同じ形状とし、表面側を、バスバー26を連結する形状としている。出力端子25は、二次電池10を直列に接続する接続体40で二次電池10に接続される。また、出力端子25と二次電池10は、二次電池10の間に連結される絶縁筒30と同じ絶縁筒30に挿入されて、出力端子25と二次電池10との間に密閉構造のガス排出室31を設けている。この構造の電池モジュール1は、二次電池10の連結部と同じ構造で、電池モジュール1の端部にガス排出室31を設けることができる。出力端子25は、表面側に、バスバー26を連結する止ネジ27がねじ込まれて、バスバー26が固定される。
11 and 12 show the structure of the end of the
図12の電池モジュール1は、出力端子25を直接に二次電池10の凸部電極側に溶接等の方法で連結している。この電池モジュール1は、端部に絶縁筒30を挿入している。さらに、この電池モジュール1は、出力端子25の表面に、バスバー26を連結する止ネジ27をねじ込んで、バスバー26を出力端子25に固定している。この電源装置は、バスバー26をホルダーケース2の内側に配設する。したがって、出力端子25をガス排出室31の外部に突出させる必要がなく、ホルダーケース2の構造を簡単にできる。
In the
絶縁筒30は、ガス排出室31のガスを外部に排気する排出口35を開口している。排出口35は、図1ないし図4に示すように、電池モジュール1を水平な姿勢でホルダーケース2に収納する状態で、ガス排出室31の上部と下部に開口される。この構造によると、ニッケル−水素電池の安全弁50からガス排出室31に排出される空気よりも軽い水素ガスをスムーズに排出できる。また、安全弁50から排出される電解液もスムーズに排出できる。ガス排出室31の上部と下部に開口されるふたつの排出口35は、一方の排出口35に対して、他方の排出口35の位置が180度ずれた位置となる。ただし、ふたつの排出口は、一方に対して他方の排出口の位置が135度〜225度ずれた位置に開口することもできる。また、絶縁筒は、2個以上の排出口を設けて、いずれかひとつを上に配置することができる。さらに、2個以上の排出口を設けて、いずれかひとつを上に配置して、いずれかひとつを下に配置することもできる。この絶縁筒は、上の排出口が水素を排気して、下の排出口が電解液を排出する。
The insulating
排出口35の内径は1mm以上である。この排出口35は、ガスや電解液をスムーズに排出できる。排出口35は、ホルダーケース2に設けた支持壁3のガス抜き経路4の内部に開口される。排出口35が大き過ぎると、ガス抜き経路4の外部に配置されやすくなるので、排出口35の内径は10mmよりも小さく、好ましくは5mmよりも小さくする。
The inner diameter of the
さらに、図13の電池モジュール1は、絶縁筒30で二次電池10を連結している電池モジュール1の表面を絶縁チューブ8で被覆している。絶縁チューブ8は、プラスチックシートを筒状に成形した熱収縮チューブである。この絶縁チューブ8は、所定の長さに切断された状態で電池モジュール1を挿入し、加熱、収縮されて電池モジュール1の表面に密着する。この図の絶縁チューブ8は、二次電池10と絶縁筒30の表面を被覆する。絶縁筒30の排出口35から排出されるガスをスムーズに透過させるために、絶縁チューブ8は、絶縁筒30の被覆部に、ガスを透過させるガス透過穴9を設けている。
Further, in the
図の絶縁チューブ8は、同一円周上に複数の、好ましくは5個以上のガス透過穴9を開口している。この絶縁チューブ8は、対向する位置にある排出口35から排出されるガスを、よりスムーズに透過させる。ガス透過穴9が、排出口35の近傍に、あるいは排出口35の位置に開口されるからである。
The illustrated insulating
さらに、図14の電池モジュール1は、電池モジュール1の表面を絶縁チューブ8で被覆するが、絶縁チューブ8は、二次電池10の表面を被覆して、絶縁筒30の排出口35の開口部を被覆しない。この絶縁チューブ8は、排出口35の開口部となる部分に切り欠きやミシン目を設け、熱収縮チューブを加熱して収縮させるときに、切り欠きやミシン目を切り離して、排出口35の開口部を被覆しないようにする。
Furthermore, the
以上のように、ガス透過穴9を設け、あるいは排出口35の開口部を被覆しない熱収縮チューブは、加熱して収縮するときに絶縁チューブ8内の空気をスムーズに排気して、絶縁チューブ8を二次電池10や絶縁筒30の表面に密着できる。
As described above, the heat-shrinkable tube that is provided with the gas
以上の電池モジュール1は、絶縁チューブ8で表面を絶縁するので、組み立て時のハンドリング性を向上して、とくに短絡を有効に防止でき、しかも二次電池10の表面に強制送風して冷却する状態で、冷却空気に混入される異物による短絡も有効に防止できる。さらに、絶縁チューブ8は、絶縁筒30の排出口35から排出されるガスを、ガス透過穴9からガス排出室31にスムーズに排出し、あるいはこの部分を被覆しない構造として、排出口35のガスをスムーズにガス排出室31に排出できる。
Since the
ホルダーケース2は、複数本の電池モジュール1を水平な姿勢で平行に並べて収納する。ホルダーケース2に収納される電池モジュール1は、両端にバスバー26を連結して電気接続される。各々のバスバー26を同一面に配置できるように、複数の電池モジュール1は、その両端部を同一面に配置して、ホルダーケース2に収納される。両端面を同一面に配置する電池モジュール1は、二次電池10の連結部も同一面に配置される。
The
図のホルダーケース2は、上下2段に電池モジュール1を収納する。このホルダーケース2は、平面形状を四角形とする天板21と底板22の周囲に、端面プレート23と側面プレート24を連結して、閉鎖構造の箱形としている。端面プレート23は電池モジュール1の両端部に位置し、側面プレート24は電池モジュール1の両外側に位置する。このホルダーケース2は、天板21と底板22と端面プレート23と側面プレート24とで囲まれる箱形の内部に電池モジュール1を収納する。さらに、図のホルダーケース2は、上下に3分割して、上ケース2Aと下ケース2Bと中間ケース2Cとで構成している。ホルダーケース2はプラスチック等の絶縁材で成形している。
The
さらに、ホルダーケース2は、その内部に、電池モジュール1の絶縁筒30を支持する支持壁3を設けている。支持壁3は、電池モジュール1の連結部を支持するので、二次電池10の個数よりもひとつ少ない。したがって、図3と図4に示すように、3個の二次電池10を直列に接続している電池モジュール1を収納するホルダーケース2は、2列の支持壁3を備える。2個の二次電池を直列に接続する電池モジュールを収納するホルダーケースは、1列の支持壁を備える。また、5又は6個の二次電池を直列に接続する電池モジュールを収納するホルダーケースは、4又は5列の支持壁を備える。
Further, the
支持壁3は、図2の断面図に示すように、絶縁筒30を嵌入する部分に湾曲凹部7を設けている。支持壁3は、湾曲凹部7に電池モジュール1を入れ、上下で挟着して電池モジュール1を定位置に配置する。さらに支持壁3は、内部にガス抜き経路4を設けている。図3の支持壁3は、中間に隙間を設けている二重壁構造として、中間にガス抜き経路4を設けている。この支持壁3は、図2に示すように、二重壁3Aに設けた湾曲凹部7を、絶縁筒30の表面にガス漏れしないように密着している。絶縁筒30の排出口35は、二重壁3Aの間に開口されて、いいかえると、排出口35が二重壁3Aの間に位置するように、支持壁3を絶縁筒30に密着させて、ガス抜き経路4の開口端が絶縁筒30の排出口35に連結される。この状態で、ガス抜き経路4は、絶縁筒30の排出口35を介してガス排出室31に連結される。したがって、安全弁50からガス排出室31に排出されるガスや電解液は、排出口35を通過してガス抜き経路4に流入される。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the
ホルダーケース2には、たとえば、3個以上の二次電池10を直列に接続している電池モジュール1を収納している。したがって、ホルダーケース2には、2列以上の支持壁3が設けられる。各々の支持壁3のガス抜き経路4は、ホルダーケース2に設けたガス集合路5で互いに連結される。ホルダーケース2は、複数列の支持壁3のガス抜き経路4を連結するガス集合路5を、電池モジュール1と平行な側面プレート24に設けている。図2のホルダーケース2は、図において右端に位置する側面プレート24の内部にガス集合路5を設けている。ガス集合路5は、流入されるガスや電解液等の流体を外部に排出するために、これに連通して集合排出口6を開口している。図2のホルダーケース2は、一方の側面プレート24にガス集合路5を設けているが、両方の側面プレートにガス集合路を設けることもできる。
The
図1のホルダーケース2は、ケースから突出する筒状の集合排出口6を設けている。この集合排出口6は、ガスや電解液を排気するホースやダクト等の排気路を簡単に連結できる。排気路は、電池モジュール1を冷却する空気の強制排気側に連結され、あるいは車外に連結される。強制排気側に連結される排気路は、集合排出口6から排出されるガスや電解液を、電池モジュール1を冷却する空気でもって、速やかに強制排気させる。
The
図2の断面図に示す支持壁3のガス排出室31は、側面プレート24のガス集合路5に向かって上面を上り勾配に傾斜させている。このガス排出室31は、水素のように空気よりも軽いガスをスムーズに側面プレート24のガス集合路5に移送できる。また、図4の断面図に示す側面プレート24のガス集合路5は、集合排出口6に向かって上面を上り勾配に傾斜させている。この構造のガス集合路5は、ガス排出室31から流入される空気よりも軽い水素ガスをスムーズに集合排出口6から排気できる。
The
端面プレート23は、支持壁3と同じように二重壁構造として、内壁23Aと外壁23Bの内部にガス抜き経路4を設けている。端面プレート23のガス抜き経路4は、側面プレート24のガス集合路5に連結されて、電池モジュール1の端部から排出されるガスや電解液等の流体を外部に排出する。図11の端面プレート23は、二次電池10と出力端子25の間に設けたガス排出室31をガス抜き経路4に連結している。この端面プレート23は、電池モジュール1の端部の安全弁50から排出されるガス等の流体を、絶縁筒30と二次電池10と出力端子25とで囲まれるガス排出室31からガス抜き経路4に流入して外部に排気する。この構造のホルダーケース2は、安全弁50から排出されるガス等の流体を、バスバー26等の電気接続部分から隔離して排出できる。このため、安全性を高くできる特長がある。
The
図12の端面プレート23は、電池モジュール1の端部をガス抜き経路4の内部に配置している。この端面プレート23は、電池モジュール1の端部にガス排出室を設けることなく、安全弁50から排出されるガス等を直接にガス抜き経路4に排出し、ガス抜き経路4からガス集合路5と集合排出口6を介して外部に排気する。この構造は、二重壁構造である端面プレート23の一方の壁である内壁23Aのみを絶縁筒30の表面に密着する。他方の壁である外壁には、電池モジュール1を挿通する必要がない。端面プレート23の外壁23Bは貫通孔のない板状に成形することができる。このため、端面プレート23の構造を簡単にできる、また、バスバー26等の接続部品をホルダーケース2の内部に収納できる。
In the
図1のホルダーケース2は、端面プレート23と側面プレート24と支持壁3とを上下に3分割して、上ケース2Aと下ケース2Bと中間ケース2Cとしている。端面プレート23と側面プレート24と支持壁3は、電池モジュール1の上下の中間で分割している。したがって、上ケース2Aは、天板21の周囲に端面プレート23と側面プレート24と支持壁3とを一体的に成形して設けている。下ケース2Bは、底板22の周囲に端面プレート23と側面プレート24と支持壁3とを一体的に成形して設けている。中間ケース2Cは、端面プレート23と側面プレート24を四角形に連結し、さらに、側面プレート24に支持壁3の両端を連結する形状として、全体を一体的に成形している。3分割されたホルダーケース2は、図2ないし図4に示すように、電池モジュール1の上下の中心線で分割している。
In the
ホルダーケース2は、下ケース2Bの湾曲凹部7に電池モジュール1を配置して平行に並べ、下ケース2Bの上に中間ケース2Cを配置し、その後、中間ケース2Cの湾曲凹部7に電池モジュール1を配置して平行に並べ、中間ケース2Cの上に上ケース2Aを載せ、最後に下ケース2Bと中間ケース2Cと上ケース2Aとを連結して組み立てられる。バスバー26を端面プレート23の外側に配置するホルダーケース2は、下ケース2Bと中間ケース2Cと上ケース2Aとを連結した後、バスバー26で電池モジュール1を連結する。バスバー26を端面プレート23の内部に配置するホルダーケース2は、下ケース2Bに電池モジュール1を配置してバスバー26を連結し、その後、下ケース2Bに中間ケース2Cを載せ、さらに、中間ケース2Cに電池モジュール1を載せてバスバー26で連結して、中間ケース2Cに上ケース2Aを載せて、下ケース2Bと中間ケース2Cと上ケース2Aとを連結する。
In the
1…電池モジュール
2…ホルダーケース 2A…上ケース
2B…下ケース
2C…中間ケース
3…支持壁 3A…二重壁
4…ガス抜き経路
5…ガス集合路
6…集合排出口
7…湾曲凹部
8…絶縁チューブ
9…ガス透過穴
10…二次電池
11…外装缶
12…封口板
13…凸部電極
14…ガスケット
15…溝部
16…カシメ凸条
17…電極
21…天板
22…底板
23…端面プレート 23A…内壁
23B…外壁
24…側面プレート
25…出力端子
26…バスバー
27…止ネジ
30…絶縁筒
31…ガス排出室
32…凸条
33…絶縁リング
34…係止リング
35…排出口
40…接続体
41…溶接凸部
50…安全弁
51…コイルスプリング
52…弁体
53…弁孔
54…金属蓋
55…排気孔
DESCRIPTION OF
2B ... Lower case
2C ...
23B ...
Claims (8)
電池モジュール(1)は、二次電池(10)の連結部に、弾性と絶縁性とを有する絶縁筒(30)を配設して、この絶縁筒(30)に二次電池(10)の端部をガス漏れしないように挿入して、二次電池(10)の連結部にガス排出室(31)を設けており、
絶縁筒(30)は、ガス排出室(31)のガスを外部に排気する排出口(35)を開口しており、
ホルダーケース(2)は、電池モジュール(1)の絶縁筒(30)を支持する支持壁(3)を備えており、この支持壁(3)が絶縁筒(30)を介して電池モジュール(1)を支持して、複数本の電池モジュール(1)をホルダーケース(2)の定位置に配置しており、
支持壁(3)は、内部にガス抜き経路(4)を有すると共に、絶縁筒(30)の表面にガス漏れしないように密着して、ガス抜き経路(4)の開口端を絶縁筒(30)の排出口(35)に連結して、ガス抜き経路(4)をガス排出室(31)に連結しており、
さらに、ホルダーケース(2)は、支持壁(3)のガス抜き経路(4)を連結するガス集合路(5)を電池モジュール(1)と平行な側面プレート(24)に設けると共に、このガス集合路(5)に連通する集合排出口(6)を開口しており、
二次電池(10)の安全弁(50)から排出されるガスを、ガス排出室(31)からガス抜き経路(4)とガス集合路(5)を介してホルダーケース(2)の外部に排気するようにしてなる電源装置。 A battery module (1) in which a plurality of secondary batteries (10) having a safety valve (50) at the end are linearly connected in series, and a holder for storing a plurality of battery modules (1) arranged in parallel A power supply device comprising a case (2),
In the battery module (1), an insulating cylinder (30) having elasticity and insulation is disposed at a connecting portion of the secondary battery (10), and the secondary battery (10) is connected to the insulating cylinder (30). Insert the end so as not to leak gas, and provide a gas discharge chamber (31) at the connecting part of the secondary battery (10),
The insulating cylinder (30) has an exhaust port (35) for exhausting the gas in the gas discharge chamber (31) to the outside,
The holder case (2) includes a support wall (3) that supports the insulating cylinder (30) of the battery module (1), and the support wall (3) is connected to the battery module (1) via the insulating cylinder (30). ), And a plurality of battery modules (1) are arranged in a fixed position on the holder case (2),
The support wall (3) has a gas vent path (4) inside and is in close contact with the surface of the insulating cylinder (30) so as not to leak gas, and the opening end of the gas vent path (4) is connected to the insulating cylinder (30 ) Is connected to the discharge port (35), and the gas vent path (4) is connected to the gas discharge chamber (31).
Further, the holder case (2) is provided with a gas collecting path (5) connecting the gas venting path (4) of the support wall (3) in the side plate (24) parallel to the battery module (1), and this gas. The collective outlet (6) communicating with the collective path (5) is opened,
The gas discharged from the safety valve (50) of the secondary battery (10) is exhausted from the gas discharge chamber (31) to the outside of the holder case (2) through the gas venting path (4) and the gas collecting path (5). A power supply unit configured to do so.
The surface of the battery module (1) connecting the secondary battery (10) with the insulating cylinder (30) is covered with an insulating tube (8), and this insulating tube (8) is connected to the secondary battery (10). The power supply device according to claim 1, wherein the battery module (1) is covered so as not to cover the opening of the discharge port (35) of the insulating cylinder (30).
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009057266A1 (en) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Panasonic Corporation | Battery pack, and battery-mounting device |
JP2011014321A (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery system |
JP2012084422A (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | Power storage module and power storage device |
WO2012081137A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | パナソニック株式会社 | Battery pack |
JP2012169275A (en) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Dr Ing Hcf Porsche Ag | Vehicular electrical energy storage device |
JP2016062757A (en) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 三菱重工業株式会社 | Battery module |
WO2016067517A1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | 三洋電機株式会社 | Battery pack and heat dissipating holder |
US9614210B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-04-04 | Johnson Controls Technology Company | Battery module vent system and method |
CN111864130A (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-30 | 本特勒尔汽车技术有限公司 | Battery support with press-riveting connection |
WO2023171187A1 (en) * | 2022-03-10 | 2023-09-14 | パナソニックエナジ-株式会社 | Battery pack |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57148770U (en) * | 1981-03-14 | 1982-09-18 | ||
JPH0565054U (en) * | 1992-02-07 | 1993-08-27 | 富士電気化学株式会社 | Cylindrical assembled battery |
JPH10255736A (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-25 | Toyota Motor Corp | Battery module |
JP2003100273A (en) * | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Yazaki Corp | Power supply |
JP2003229102A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
JP2005123069A (en) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
-
2005
- 2005-07-28 JP JP2005219719A patent/JP4822760B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57148770U (en) * | 1981-03-14 | 1982-09-18 | ||
JPH0565054U (en) * | 1992-02-07 | 1993-08-27 | 富士電気化学株式会社 | Cylindrical assembled battery |
JPH10255736A (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-25 | Toyota Motor Corp | Battery module |
JP2003100273A (en) * | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Yazaki Corp | Power supply |
JP2003229102A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
JP2005123069A (en) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009057266A1 (en) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Panasonic Corporation | Battery pack, and battery-mounting device |
JP2011014321A (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery system |
KR101319798B1 (en) | 2010-10-13 | 2013-10-17 | 히다치 비클 에너지 가부시키가이샤 | Electrical storage module and electrical storage device |
JP2012084422A (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | Power storage module and power storage device |
US8859121B2 (en) | 2010-10-13 | 2014-10-14 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Battery module, and electricity storage device |
WO2012081137A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | パナソニック株式会社 | Battery pack |
JP2012169275A (en) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Dr Ing Hcf Porsche Ag | Vehicular electrical energy storage device |
JP2016062757A (en) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 三菱重工業株式会社 | Battery module |
US9614210B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-04-04 | Johnson Controls Technology Company | Battery module vent system and method |
WO2016067517A1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | 三洋電機株式会社 | Battery pack and heat dissipating holder |
CN111864130A (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-30 | 本特勒尔汽车技术有限公司 | Battery support with press-riveting connection |
CN111864130B (en) * | 2019-04-04 | 2022-09-23 | 本特勒尔汽车技术有限公司 | Battery support with press-riveting connection |
WO2023171187A1 (en) * | 2022-03-10 | 2023-09-14 | パナソニックエナジ-株式会社 | Battery pack |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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