JP2010097836A - 電池パック、それを電源として用いた電子機器、及び電池パック用ケース - Google Patents

Abstract

【課題】電池パック用ケース内の他の電池への類焼を防止して、電池パックとしての発火を抑止する。
【解決手段】電池パック用ケース１と、第１の電池２と、第１の電池２に対して逆向きに配置された第２の電池２と、消火剤が封入され、第１の電池２及び第２の電池２に隣接するように配設された消火剤タンク３と、両電池２を直列に接続する接続板４とを備える。接続板４は、消火剤タンク３の壁面に当接または近接されていて、第１の電池２及び第２の電池２のうちの何れかの発熱に応じて、消火剤タンク３の壁面を溶かして、消火剤を放出させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電池パック、それを電源として用いた電子機器、及び電池パック用ケースにおいて、特に異常時対策を施した構成に関するものである。

電子機器、例えば自動車においては、その動力源として用いた駆動モータを、電池パックからの電力で駆動するものが開発され、省エネルギーの観点から脚光を浴びている。そして、年々、機器のサイズ、出力は増加、拡大傾向にあり、多くの電池を組み込む電池パックは特に安全性を満たすことが要求されている。

従来、ケース内に複数の電池が収容された電池パックが知られている。この電池パックは、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、ケース７０内で互いに逆向きに配置された第１の電池７１と第２の電池７２とを有している。そして、平板状の接続板７３により、隣り合う正極と負極とを接続することにより、第１の電池７１と第２の電池７２とが直列に接続されている。このため、第１の電池７１の封口板７１ａのすぐ側方に第２の電池７２の電池ケース底面７２ａが位置している。（特許文献１参照）
特開２００３−３３１８０３号公報

前記従来の電池パックでは、第１の電池７１の封口板７１ａと第２の電池７２の電池ケース底面７２ａとが隣接する配置となっているため、ケース７０を電池７１，７２の長手方向に大きくならないようにすることができ、電池パックの小型化という面から見ると有利である。しかしながら、このように第１の電池７１の封口板７１ａに隣接して第２の電池７２の電池ケースが存在する場合において、封口板７１ａには通常ガス排出口が設けられていてこのガス排出口を通して炎が噴出すると、第１の電池７１の発火によって第２の電池７２に類焼してしまう虞がある。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電池パック用ケース内の他の電池への類焼を防止して、電池パックとしての発火を抑止することにある。

前記の目的を達成するため、本発明は、電池パック用ケースと、前記電池パック用ケース内に配置された第１の電池と、前記電池パック用ケース内において、前記第１の電池と逆向きに配置された第２の電池と、消火剤が封入され、少なくとも前記第１の電池及び前記第２の電池に隣接するように配設された消火剤タンクと、前記第１の電池及び前記第２の電池のうちの何れかの発熱に応じて、前記消火剤タンクの消火剤を放出させる開放手段と、を備えている電池パックである。

本発明の電池パックでは、電池パック用ケース内において第１の電池と第２の電池とが互いに逆向きに配設されていて、これらの電池に隣接するように消火剤タンクが配設されている。そして、第１又は第２の電池が異常発熱した場合には、この発熱に応じて消火剤タンクの一部が開放手段によって開放されて、消火剤が電池に向かって放出される。このため、異常発熱した電池に隣接する電池が逆向きに配設さていても、隣接する電池への類焼を防止することができる。これにより万が一、予期せぬ異常モードによる異常発熱、発火があってもそれを最小限の空間で消火することができ、安全性を満たすことができるものである。

ここで、前記消火剤タンクの壁面は、所定以上の熱で溶ける合成樹脂により形成され、前記開放手段は、前記消火剤タンクの壁面に当接または近接される部位を有し、前記第１の電池と前記第２の電池とを電気的に接続する接続部材により構成されていてもよい。

この態様では、電池が発熱すると、その熱を接続部材が消火剤タンクの壁面へ伝達する。そして、所定以上の熱が消火剤タンクの壁面に伝達されると、壁面が溶けて消火剤が放出される。したがって、第１電池と第２電池とを接続する接続部材によって消火剤タンクの壁面が加熱されるようになっているので、部材の追加を抑えつつ、安全性を高めることができる。

また、前記開放手段は、バイメタルからなる操作体と、前記操作体に固定された針と、により構成されていてもよい。

この態様では、電池の温度が異常に上昇した場合に、その熱によってバイメタルからなる操作体が変形することにより、操作体に固定された針が消火剤タンクの壁面を突き破って実質的に開放し、これにより消火剤を放出することができる。したがって、昇温検知用の通電を伴うことなく、電池の熱を感知することができる。

また、前記開放手段は、形状記憶合金からなる操作体と、前記操作体に固定された針とにより構成されていてもよい。

この態様では、電池の温度が異常に上昇した場合に、その熱によって操作体が変形することにより針が消火剤タンクの壁面を突き破って実質的に開放し、これによって消火剤を放出することができる。したがって、昇温検知用の通電を伴うことなく、電池の熱を感知することができる。

また、前記開放手段は、温度検出素子と、この温度検出素子による所定以上の検出温度によって通電され前記消火剤タンクの壁面が溶ける程度に加熱するヒータとにより構成されていてもよい。

この態様では、電池の温度が異常に上昇した場合に、温度検出素子がそれを検知し、ヒータを加熱させる。これにより消火剤タンクの壁面を開放され、消火剤を放出することできる。

また、前記開放手段は、温度検出素子と、この温度検出素子の所定以上の検出温度により前記消火剤タンクを開放する弁とにより構成されていてもよい。

この態様では、電池の温度が異常に上昇した場合に、温度検出素子がそれを検知し、消火剤タンクの弁を開放させる。この開放により消火剤を放出することができる。

本発明は、電池パック用ケースと、前記電池パック用ケース内に配置された第１の電池と、前記電池パック用ケース内において、前記第１の電池と逆向きに配置された第２の電池と、消火剤が封入され、少なくとも前記第１の電池及び前記第２の電池に隣接するように配設された消火剤タンクと、を備え、前記消火剤タンクの壁面は、前記第１の電池及び前記第２の電池のうちの何れかが発した所定以上の熱で溶ける合成樹脂によって構成されている電池パックである。

この電池パックでは、電池パック用ケース内において第１の電池と第２の電池とが互いに逆向きに配設されていて、これらの電池に隣接するように消火剤タンクが配設されている。そして、消火剤タンクの壁面が所定以上の熱で溶ける合成樹脂により形成されている。このため、第１又は第２の電池が異常発熱したとしても、その昇温した電池に対向する消火剤タンクの壁面が溶けることで消火剤タンクを実質的に開放させる。このため、温度上昇している電池に確実に消火剤を供給することができ、安全性の高いものとなる。そして、異常発熱した電池に隣接する電池が逆向きに配設されていても、隣接する電池への類焼を防止することができる。

本発明の電池パックにおいて、前記第１の電池及び前記第２の電池の封口板は、封口板本体と、この封口板本体から突出し且つガス排出口を有する突出部とを有し、前記第２の電池の底面が前記第１の電池の前記封口板本体よりも底面側に位置するように段差を設けて配置されていてもよい。

この態様では、ケース内で互いに逆向きに配置された２つの電池のうち、一方の電池（第２の電池）の電池ケース底面が、他方の電池（第１の電池）の封口板本体に対して電池ケース底面側に位置している。このため、第１の電池のガス排出口から何らかの原因で炎が出ることがあったとしても、その炎が第２の電池の電池ケースに直接ふりかかることを抑制することができる。しかも、その炎による熱によって消火剤タンクを実質的に開放するので、第２の電池への類焼を回避し易くすることができ、電池パックとしての発火を抑止することができる。

また、本発明の電池パックにおいて、前記第１の電池と前記第２の電池との間には、耐熱性の炎遮断部材が設けられていてもよい。

この態様では、第１の電池と第２の電池との間に炎遮断部材が配置されているため、例えば第１の電池のガス排出口から何らかの原因で炎が出ることがあったとしても、その炎が第２の電池の電池ケースに直接ふりかかることを抑制することができ、一方の電池から他方の電池への類焼をより効果的に抑制することができる。また、電池ケースの底面が隣の電池の封口板本体よりも引っ込むように両電池が配置されている場合には、仮に炎遮断部材が焼損することがあったとしても、効果的に類焼を防止することができる。

この好ましい態様において、前記開放手段は、前記消火剤タンクの壁面に当接または近接される部位を有し、前記第１の電池と前記第２の電池とを電気的に接続する接続部材により構成され、前記第１の電池及び前記第２の電池の封口板は、封口板本体と、この封口板本体から突出し且つガス排出口を有する突出部とを有し、前記第１の電池の底面と前記第２の電池の封口板の前記突出部とが略同じ位置になるように配置され、前記接続部材は前記炎遮断部材が位置する部分で外側に凸状に形成されていてもよい。

この態様では、例えば第１の電池のガス排出口から何らかの原因で炎が出ることがあったとしても、炎遮断部材によって第２の電池に炎が直接ふりかかることを抑制することが出来る。また熱伝導によって第２の電池が類焼すること抑制することが出来る。しかも、炎遮断部材の位置する部分で接続部材が凸状に形成されているので、接続部材が炎遮断部材の邪魔になることもない。

前記炎遮断部材は、少なくともその表面が絶縁性を有する金属製または耐熱性樹脂からなるものであるのが好ましい。この態様では、炎遮断部材による類焼を確実に防止することができる。

また、前記炎遮断部材は、両電池の前記封口板のガス排出口突出部よりも外側に超えない範囲に設けられているのが好ましい。この態様では、より小型化を狙うことができる構造となる。

また、前記炎遮断部材は、前記接続部材と接触しているのが好ましい。この態様では、接続部材の間から入り込もうとする炎の侵入を防ぐことができる。

また、前記消火剤は、前記消火剤タンク内に加圧状態で充填されているのが好ましい。この態様では、電池が異常昇温した場合に、当該電池に勢いよく消火剤を噴出させることができるので、安全性をより高めることができる。

また、前記消火剤タンクは、電池毎に独立して設けられていてもよい。この態様では、温度上昇する電池毎の安全性を高めることができる。

本発明は、前記電池パックを、電源として用いた電子機器である。この電子機器によれば、安全性を高めることができる。

また、本発明は、前記電池パックに用いられる電池パック用ケースであって、前記第２の電池の底面が前記第１の電池の前記封口板本体よりも底面側に位置するように段差を設けて各電池を保持する電池保持リブが設けられている電池パック用ケースである。この電池パック用ケースによれば、安全性の高い電池パックの組立てが容易になる。

以上説明したように、本発明によれば、電池パック用ケース内の他の電池への類焼を防止でき、また出た炎を最小限の体積にて消火することが可能となる。これにより電池パックとしての発火を抑止することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１は、電子機器の一例として用いた自動車の動力用モータを駆動するための電池パックを示している。この図１は、電池パックの内部を側方から見た図である。

第１実施形態の電池パックは、図１に示すように、電池パック用ケース１と、この電池パック用ケース１内に配設された複数の電池２と、これら複数の電池２それぞれに対向する横長形状の消火剤タンク３と、を備えている。この電池パックでは、５つの電池２が図１において縦方向（上下方向）に長くなる姿勢で横方向（水平方向）に並ぶように配置され、消火剤タンク３はケース１内において電池２の長手方向における各電池２の外側（図１における上側及び下側）にそれぞれ配設されている。そして、消火剤タンク３は、横方向に並んだ全ての電池２に亘る大きさを有している。したがって、消火剤タンク３は、各電池２の端部に隣接するように配設されている。

電池パック用ケース１は、図示していないが、例えば自動車のエンジンルーム内に設置される。この電池パックでは、互いに隣り合う２つの電池２が、接続部材としての接続板４によって直列接続されており、この状態で得られる電圧を昇圧器（図示せず）により昇圧し、自動車の動力用モータ（図示せず）が駆動される。なお、接続板４は、３つ以上の電池２を電気的に接続する構成としてもよく、あるいは、電池２を並列接続する構成としてもよい。

消火剤タンク３は、一方向に長い形状で中空の容器を備えている。容器は、電池２の発熱等による異常温度上昇により軟化し、やがては溶ける、例えばポリプロピレン等の合成樹脂により形成されている。この容器の内部には消火剤５が加圧状態で封入されている。「消火剤５を加圧状態で封入する」とは、下記の（１）及び（２）の場合があり得るが、本実施形態では（２）番目の場合を採用している。

（１）消火剤タンク３の容器内に消火剤５を圧入することにより、容器を、その合成樹脂の弾力性を利用して押し広げ、その状態で容器内に消火剤５を一杯に封入する。

（２）図１に示す如く、消火剤タンク３の容器内に消火剤５を容積の約９０％〜９５％の状態で入れた後に、その液面上に空気を圧入することにより、容器をその合成樹脂の弾力性を利用して押し広げた状態で封入する。

消化剤５としては、水、保冷材等を例示することができる。保冷材の成分は、例えば水９８％、添加剤２％とすることができ、添加剤の内訳は、例えば、ＣＭＣ（安定剤）、防腐剤、着色剤（青色１号）とすることができる。

接続板４は、互いに隣り合う電池２，２同士を電気的に接続するものである。本実施形態では、隣り合う電池２，２が互いに逆向きとなるように配設されているので、接続板４の一端部は、一方の電池（第１の電池）２の正極に接続され、接続板４の他端部は、もう一方の電池（第２の電池）２の負極に接続されている。

接続板４は、消火剤タンク３の消火剤５を放出させる開放手段としても機能し得る。具体的には、消火剤タンク３の容器壁面が熱で溶ける合成樹脂により形成されており、接続板４は、当該接続板４に繋がっている電池２とそれに対向する消火剤タンク３との間に配置されていて、その一部が、消火剤タンク３における電池側の壁面に当接又は近接している。そして、接続板４は、これらの電池２の発熱に応じて、消火剤タンク３を実質的に開放させる。すなわち、電池２の異常発熱によって接続板４が加熱されると、この接続板４の熱によって消火剤タンク３の容器壁面の一部を開放させて、容器内に封入された消火剤５を放出させる。言い換えると、接続板４は、対応する電池２の発熱を感知できる。

このため、何らかの異常事態の発生で、電池２が異常に温度上昇した場合には、それに近接する消火剤タンク３の容器壁面が溶けることで開放し、この結果、異常温度上昇している電池２に向けて消火剤５が集中して噴出され、これにより異常温度上昇を止める。したがって、本実施形態の電池パックでは、安全性を高めることができるものとなる。

そして、複数の電池２を電気的に接続する接続板４が消火剤タンク３の壁面に当接又は近接されており、この接続板４は、温度上昇している電池２の熱を消火剤タンク３に伝達し易い。その結果として安全性の高いものとなっている。

また、消火剤タンク３には、消火剤５が上述のごとく圧入されているので、消火剤５は、異常温度上昇している電池２に勢いよく噴出されることになる。

ここで、電池パック内の電池２の配置及び固定方法について詳細に説明する。

図２に示すように、電池パック用ケース１は、矩形箱型に形成されていて、上面が開放された下ケース５４と、この下ケース５４に被せられる上ケース５３とを備えている。そして、上ケース５３と下ケース５４とを結合して得られる内部が空洞の電池パック用ケース１内に複数の電池２が配設されている。

電池２は何れも同じものであり、図３に示すように、各電池２は、それぞれ一端が開放された円筒状の電池ケース２２と、この電池ケース２２の一端を塞ぐ封口板２４とを有している。封口板２４は正極を構成し、電池ケース２２は負極を構成している。そして、電池２は、例えば直径約１８ｍｍ、高さ約６５ｍｍの大きさであり、その内部に比較的に多くの電解液が封入され、エネルギー密度が１５０Ｗｈ／ｋｇ程度とされている。なお電池２には、図示省略しているが、電池ケース２２を径方向の外側から囲繞する絶縁性のカバーが被せられている。

封口板２４は、電池ケース２２の一端に図略の絶縁材を介装した状態で結合される封口板本体２４ａと、この封口板本体２４ａから電池２の長手方向外側に突出する突出部２４ｂとを備えている。突出部２４ｂは、その突出高さが１〜２ｍｍ程度であり、その側面にはガス排出口２４ｃが設けられている。ガス排出口２４ｃは、何らかの原因によって電池２内で生じた高圧ガスを排出する安全弁として設けられるものであり、通常閉鎖されている。

前述したように、各電池２は、隣接する電池２と逆向きになる姿勢で配設されている。すなわち、各電池２は何れも互いに平行に配設されており、例えば図４の右端の電池２は、図の上向き、すなわち突出部２４ｂが図の上を向き、電池ケース２２の底面２２ａが図の下を向く姿勢で配設されている。そして、この右端の電池２の隣に配置される電池２は、図の下向き、すなわち突出部２４ｂが図の下を向き、電池ケース２２の底面２２ａが図の上を向く姿勢で配設されている。さらに、その隣の電池２は上向きに配設され、その次の電池２は下向きというように、互いに隣り合う電池２は、互いに反対方向を向いている。

そして、ある１つの電池（第１の電池）２に対し、その隣の逆向きの電池（第２の電池）２は、電池２の長手方向に少し位置ずれしている。具体的には、第１の電池２は、その電池ケース２２の底面２２ａが第２の電池２の封口板本体２４ａよりも第２の電池２における電池ケース２２の底面２２ａ側に位置するように段差を設けて配置されている。言い換えると、電池ケース２２の底面２２ａが、隣の電池２の封口板本体２４ａよりも電池２の長手方向内側となり、封口板本体２４ａが、隣の電池２の電池ケース２２の底面２２ａよりも長手方向外側に位置している。

電池パック用ケース１には、両電池２をこのような位置関係に保持する電池保持リブ２８が設けられている。電池保持リブ２８は、電池２を長手方向の両側から挟み込むように配置されており、電池２の封口板本体２４ａに当接する電池保持リブ２８と電池ケース２２の底面２２ａに当接する電池保持リブ２８とからなる。封口板本体２４ａに当接する電池保持リブ２８は、電池ケース２２の底面２２ａに当接する電池保持リブ２８よりも、電池２の長さ方向外側に配設されている。電池２は接続板４によって互いに結合されるため、接続板４によって位置関係が決まるが、接続板４は撓むこともあるため、電池保持リブ２８によって電池２の位置決めを確実なものとしている。

接続板４は、例えば突出部２４ｂの外径と同程度の幅を有しており、一端部が一方の電池２の正極に固定（溶接）される一方、他端部が他方の電池２の負極に固定（溶接）されている。この電池２の正極に接続される接続板４の一端部は、一方の電池２の突出部２４ｂの先端面に沿って延びており、接続板４の他端部は他方の電池２の電池ケース２２の底面２２ａに沿って延びている。そして、接続板４は、この一端部と他端部との間の中間部位に段差部４ａが形成されている。すなわち、突出部２４ｂの先端面と電池ケース２２の底面２２ａとが電池２の長手方向に位置ずれしているので、それ位置ずれ量に応じた段差部４ａが接続板４に設けられている。段差部４ａは、接続板４を２箇所で厚み方向に折り曲げることによって形成されて、電池長手方向に延びる形状となっている。なお、接続板４は、電池２をケース１内にセットする前に電池２に接続するようにしておく。

電池２の長手方向（図４の上下方向）において、電池ケース２２の底面２２ａは、隣の電池２の封口板本体２４ａから５ｍｍ以上位置ずれしている。５ｍｍ以上位置ずれさせることにより、突出部２４ｂのガス排出口２４ｃから何らかの原因で炎が出ることがあっても、その炎によって電池ケース２２の底面２２ａが類焼を誘発する程度に加熱されることを抑制することができる。つまり、炎は封口板本体２４ａに沿って噴出するので、隣の電池２の底面２２ａに直接ふりかかることが困難となり、類焼し難くなる。

電池２，２間には、炎遮断部材３３が設けられている。炎遮断部材３３は、互いに隣り合う電池２間の間隙に配置されるとともに、電池２の長手方向に延びる形状となっている。

炎遮断部材３３は、耐熱性のある樹脂製である。例えばガラス繊維の入ったフェノール樹脂等が該当する。そして、水酸化マグネシウム、水和アルミナ等の吸熱性のある充填材や、臭素系やリン系の難燃剤を含有させることにより、難燃性を高めることができる。

炎遮断部材３３は、電池２の長手方向において、近接する封口板２４の突出部２４ｂを外側に超えない範囲に配置されている。このように、炎遮断部材３３の外端部が電池２の長手方向において封口板２４の突出部２４ｂを外側に超えない範囲に配置できるのは、前述したように、電池ケース２２の底面２２ａが隣接する電池２の封口板本体２４ａよりも電池２の長手方向において内側に位置しているからである。つまり、封口板２４の突出部２４ｂの側面にガス排出口２４ｃが設けられていて、このガス排出口２４ｃから炎が噴出して炎遮断部材３３を超えることがあったとしても、電池ケース２２の底面２２ａが封口板本体２４ａよりも内側に位置しているため、炎は隣の電池２の電池ケース２２に届き難くなる。また炎遮断部材３３が焼損した場合でも炎は電池ケース２２に届き難い。したがって、炎遮断部材３３の外端部が封口板２４の突出部２４ｂを超える範囲に設けなくても隣接する電池２への類焼を抑制することができる。

炎遮断部材３３は、電池２の側面に沿って配設される縦部３３ａと、突出部２４ｂを外側に超えない範囲に位置する縦部３３ａの外端部から縦部３３ａとは直交する方向に突出する横部３３ｂとを有する。横部３３ｂは、電池ケース２２の底面２２ａと平行になっていて、横部３３ｂの先端部は接続板４と接触している。これにより、ガス排出口２４ｃから炎が噴出することがあったとしても、電池ケース２２の底面２２ａに届き難くなっている。

以上説明したように、本実施形態では、電池パック用ケース１内において第１の電池２と第２の電池２とが互いに逆向きに配設されていて、これらの電池２，２に隣接するように消火剤タンク３が配設されている。そして、第１又は第２の電池２，２が異常発熱した場合には、この発熱に応じて消火剤タンク３の一部が開放手段によって開放されて、消火剤５が電池２に向かって放出される。このため、異常発熱した電池２に隣接する電池２が逆向きに配設さていても、隣接する電池２への類焼を防止することができる。これにより万が一、予期せぬ異常モードによる異常発熱、発火があってもそれを最小限の空間で消火することができ、安全性を満たすことができる。

特に本実施形態では、電池２が異常発熱した場合には、その熱を接続板４が消火剤タンク３の壁面へ伝達する。そして、所定以上の熱が消火剤タンク３の壁面に伝達されると、壁面が溶けて消火剤５が放出される。すなわち、第１電池２と第２電池２とを接続する接続板４が開放手段としても機能し、接続板４の熱によって消火剤タンク３の壁面が加熱されるようになっている。このため、部材の追加を抑えつつ、安全性を高めることができる。

また本実施形態では、消火剤５が消火剤タンク３に加圧状態で充填されているので、電池２が異常昇温した場合に、当該電池２に勢いよく消火剤５を噴出させることができる。したがって、安全性をより高めることができる。

また本実施形態では、ケース１内で互いに逆向きに配置された２つの電池２のうち、一方の電池２の電池ケース２２の底面２２ａが、電池２の長手方向において他方の電池２の封口板本体２４ａよりも内側に位置している。このため、電池２のガス排出口２４ｃから何らかの原因で炎が出ることがあったとしても、その炎が隣の電池２の電池ケース２２に直接ふりかかることを抑制することができる。しかも、その炎による熱によって消火剤タンク３を実質的に開放するので、隣の電池２への類焼を回避し易くすることができ、電池パックとしての発火を抑止することができる。

さらに本実施形態では炎遮断部材３３が設けられているので、電池２から噴出した炎が隣の電池２に及び難くなっており、一方の電池２から他方の電池２への類焼をより効果的に抑制することができる。また、仮に炎遮断部材３３が焼損することがあったとしても、電池ケース２２の底面２２ａが引っ込むように両電池２が配置されているので、炎遮断部材３３の焼損時によってもより効果的に類焼を防止することができ、また消火剤５によって鎮火することもできる。

また本実施形態では、炎遮断部材３３が電池２の長さ方向において両電池２の突出部２４ｂを外側に超えない範囲に設けられているので、電池パック用ケース１が大型化するのを防止することができる。しかも、電池２の長さ方向において電池ケース２２の底面２２ａが隣の電池２の封口板本体２４ａよりも内側になるように複数の電池２が配置されているので、炎遮断部材３３が突出部２４ｂを外側に超えない範囲に設けられる構成であっても、一方の電池２の封口板２４の突出部２４ｂから噴出した炎が他方の電池２の電池ケース２２に到達するのを抑制することができる。これにより、より小型化を狙うことができる構造を実現しつつ、炎遮断部材３３によって類焼を効果的に防止することができる。

また本実施形態では、炎遮断部材３３が接続板４と接触しているので、炎遮断部材３３と接続板４との間から入り込もうとする炎の侵入を防ぐことができる。

また本実施形態の電池パック用ケース１では、電池保持リブ２８が設けられているので、電池パックの振動等によっても電池２を所定位置に確実に保持することができる。

なお、第１実施形態では、接続板４が消火剤タンク３の壁面に当接又は近接し、消火剤タンク３の消火剤５を放出させる開放手段として機能する構成としたが、消火剤タンク３の容器が電池２の異常発熱時の熱を直接受けても溶けるような合成樹脂で構成されていれば、接続板４が消火剤タンク３の壁面に当接又は近接していなくもよい。

また、消火剤タンク６は、電池２の数に対応した数だけ設けられ、各消火剤タンク６が電池２ごとにそれぞれ独立した構成としてもよい。この場合には、温度上昇する電池２ごとの安全性を高めることができる。

（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態における電池パックは、電池パック用ケース１と、この電池パック用ケース１内に設けられた複数の電池２と、消火手段７とを備えている。

電池パック用ケース１は、図示していないが、自動車のエンジンルーム内に設置される。この電池パックでは、互いに隣り合う２つの電池２が、接続部材としての接続板４によって直列接続または並列接続されており、この状態で得られる電圧を昇圧し、自動車の動力用モータ（図示せず）が駆動される。

消火手段７は、図５に示すように、互いに独立した複数の消火剤タンク６を有しており、各消火剤タンク６は、それぞれ複数の電池２に対向している。すなわち、消火剤タンク６は、２つ以上の電池２に対応するように配設されている。消火剤タンク６は個々には独立した構成となっているが、消火手段７は全体としては水平方向において一体化されている。なお、消火剤タンク６は、電池２ごとにそれぞれ独立して設けられるようにしてもよい。この場合には、温度上昇する電池２ごとの安全性を高めることができる。

また、消火剤タンク６とそれに対向する電池２との間には、対応する電池２の熱を感知して消火剤タンク６を実質的に開放する開放手段８が設けられている。開放手段８は、消火剤タンク６の数に応じた数だけ設けられている。

開放手段８は、図６に示すように、一端側が電池パック用ケース１に固定されたバイメタルからなる操作体９と、この操作体９に固定された針１０とを備えている。すなわち、開放手段８は、実施形態１と異なり、接続板４と別個に設けられている。

各操作体９は、電池２に当接した状態で設置されており、したがって該当する電池２が異常温度上昇すると、消火剤タンク６側に大きく伸び、その結果として針１０が消火剤タンク６の容器壁面を破裂させて消火剤タンク６を開放させる。

消火剤タンク６の容器はゴム製で、その内部には消火剤５が加圧状態で充填されており、またその液面上には加圧空気層５ａが存在する。さらに、この消火剤タンク６の容器は薄肉状態とされているので、上記該当する電池２が異常温度上昇し、針１０が消火剤タンク６に突き刺さると、容器を大きく破裂開放させ、その結果として消火剤５を勢い良く該当する電池２に噴出させる。したがって、本第２実施形態の電池パックも安全性の高いものとなっている。

なお、この消火剤タンク６は、消火剤５と空気が加圧状態で充填された後に、上面開口に設けられた蓋１１によって気密性を有した状態で容器を閉塞している。

また、消火剤タンク６は、電池パック用ケース１に設けられた保持板１２によって保持されている。この保持板１２には、針１０の延長路上に、バイメタル９を挿通可能な大きさの開口１３が設けられている。

以上説明したように、第２実施形態では、電池２の温度が異常に上昇した場合に、その熱によってバイメタル９が変形することにより、バイメタル９に固定された針１０が消火剤タンク６の壁面を突き破って実質的に開放し、これにより消火剤５を放出することができる。したがって、昇温検知用の通電を伴うことなく、電池２の熱を感知することができる。

なお、本第２実施形態では、開放手段８をバイメタルからなる操作体９と、この操作体９に固定された針１０とにより構成したが、この開放手段８として例えば次の（Ａ）〜（Ｃ）のようなものが利用できる。

（Ａ）開放手段８は、形状記憶合金よりなる操作体９と、この操作体９に固定された針１０とにより構成されていてもよい。すなわち、図６のバイメタルからなる操作体９に代えて形状記憶合金よりなる操作体９を設けたものである。この形態では、該当する電池２が異常温度上昇すると、操作体９が形状記憶状態に戻って、針１０を消火剤タンク６の壁面に突き刺させ、大きく破裂開放させる。この結果、消火剤５が勢い良く、該当する電池２に噴出されることになる。

（Ｂ）開放手段８は、温度検出素子と、この温度検出素子による検出温度により通電されるヒータ（図示せず）とにより構成されていてもよい。すなわち、図６のバイメタル９に代えて温度検出素子（図示せず）が設けられる。この形態では、温度検出素子により該当する電池２の異常温度上昇を検出すると、ヒータに通電され、このヒータに当接する消火剤タンク６の底面又は側面をヒータの熱により大きく破裂開放させる。この結果、消火剤５は勢い良く、該当する電池２に噴出されることになる。

（Ｃ）開放手段８は、温度検出素子と、温度検出素子の検出温度により消火剤タンク６を開放する弁とにより構成されていてもよい。すなわち、図６の操作体９に代えて温度検出により開放する弁（図示せず）が設けられる。この形態では、該当する電池２が異常温度上昇すると、弁を開放し、消火剤５を勢い良く、該当する電池２に噴出させる。

すなわち、消火剤タンクを実質的に開放させる態様としては、熱で容器を溶けさせて消火剤を放出させる態様、容器を物理的に破壊して消火剤を放出させる態様、及び容器に開口が形成されていて、この開口を弁体で開放して消火剤を放出させる態様等が、可能である。

（その他の実施形態）
なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、封口板２４を正極、電池ケース２２を負極としたが、これとは逆に、封口板２４が負極、電池ケース２２が正極となるように電池２を構成してもよい。

また前記実施形態では、電池２が５つ設けられる構成を示したが、少なくとも２つの電池が配設されているものであればよい。また、電池２は横に一列に並べられる構成に限られず、複数列に並ぶ構成としてもよい。

また前記実施形態では、炎遮断部材３３は、耐熱性のある樹脂製としたが、これに代えて、炎遮断部材３３は、金属又はセラミックによって構成してもよく、あるいはアラミド繊維等の難燃繊維によって構成してもよい。また、炎遮断部材３３を省略してもよい。

また前記実施形態では、電池ケース２２の底面２２ａが、その隣の電池２の封口板本体２４ａよりも底面側に位置する構成としたが、これに代え、図７に示すように、電池２の底面２２ａがその隣の電池２の封口板２４の突出部２４ｂと略同じ位置になるように配置されていてもよい。この場合、炎遮断部材３３は、電池ケース２２の底面２２ａよりも外側まで配設させることが必要である。そして、接続板４は炎遮断部材３３が位置する部分で外側に凸状に形成されていて、この部位で消化剤タンク３に接触又は近接している。

この形態では、例えば第１の電池２のガス排出口２４ｃから何らかの原因で炎が出ることがあったとしても、炎遮断部材３３によって第２の電池２に炎が直接ふりかかることを抑制することが出来る。また熱伝導によって第２の電池２が類焼すること抑制することが出来る。しかも、炎遮断部材３３の位置する部分で接続板４が凸状に形成されているので、接続板４が炎遮断部材３３の邪魔になることもない。

なお、図７の炎遮断部材３３は、その長さ方向（図７の上下方向）に２つに分割されている形態を示しているが、これに限られるものではない。

以上のごとく本発明は、異常温度上昇した電池に対応する部分の消火剤タンクから確実に消火剤を噴出することができ、安全性の高い電池パックを達成できるものである。したがって、各種電子機器、例えば自動車、非常用電力設備等に活用が期待されるものとなる。

本発明の第１実施形態に係る電池パックのケース内を示す側面図である。 前記電池パックの斜視図である。 前記電池パックに収納される電池の部分斜視図である。 前記電池パックに収納される複数の電池の位置関係を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る電池パックのケース内を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る電池パックを概略的に示す要部拡大図である。 本発明のその他の実施形態に係る電池パックを概略的に示す要部拡大図である。 （ａ）従来の電池パックを示す正面図であり、（ｂ）同上面図であり、（ｃ）同底面図である。

符号の説明

１ 電池パック用ケース
２ 電池
３ 消火剤タンク
４ 接続板
４ａ 段差部
５ 消火剤
５ａ 加圧空気層
６ 消火剤タンク
７ 消火手段
８ 開放手段
９ バイメタル
１０ 針
１１ 蓋
１２ 保持板
１３ 開口
２２ 電池ケース
２２ａ 底面
２４ 封口板
２４ａ 封口板本体
２４ｂ 突出部
２４ｃ ガス排出口
２８ 電池保持リブ
３３ 炎遮断部材
３３ａ 縦部
３３ｂ 横部
５３ 上ケース
５４ 下ケース

Claims (17)

1. 電池パック用ケースと、
   前記電池パック用ケース内に配置された第１の電池と、
   前記電池パック用ケース内において、前記第１の電池と逆向きに配置された第２の電池と、
   消火剤が封入され、少なくとも前記第１の電池及び前記第２の電池に隣接するように配設された消火剤タンクと、
   前記第１の電池及び前記第２の電池のうちの何れかの発熱に応じて、前記消火剤タンクの消火剤を放出させる開放手段と、を備えている電池パック。
2. 前記消火剤タンクの壁面は、所定以上の熱で溶ける合成樹脂により形成され、
   前記開放手段は、前記消火剤タンクの壁面に当接または近接される部位を有し、前記第１の電池と前記第２の電池とを電気的に接続する接続部材により構成されている請求項１に記載の電池パック。
3. 前記開放手段は、バイメタルからなる操作体と、前記操作体に固定された針と、により構成されている請求項１に記載の電池パック。
4. 前記開放手段は、形状記憶合金からなる操作体と、前記操作体に固定された針とにより構成されている請求項１に記載の電池パック。
5. 前記開放手段は、温度検出素子と、この温度検出素子による所定以上の検出温度によって通電され前記消火剤タンクの壁面が溶ける程度に加熱するヒータとにより構成されている請求項１に記載の電池パック。
6. 前記開放手段は、温度検出素子と、この温度検出素子の所定以上の検出温度により前記消火剤タンクを開放する弁とにより構成されている請求項１に記載の電池パック。
7. 電池パック用ケースと、
   前記電池パック用ケース内に配置された第１の電池と、
   前記電池パック用ケース内において、前記第１の電池と逆向きに配置された第２の電池と、
   消火剤が封入され、少なくとも前記第１の電池及び前記第２の電池に隣接するように配設された消火剤タンクと、を備え、
   前記消火剤タンクの壁面は、前記第１の電池及び前記第２の電池のうちの何れかが発した所定以上の熱で溶ける合成樹脂によって構成されている電池パック。
8. 前記第１の電池及び前記第２の電池の封口板は、封口板本体と、この封口板本体から突出し且つガス排出口を有する突出部とを有し、
   前記第２の電池の底面が前記第１の電池の前記封口板本体よりも底面側に位置するように段差を設けて配置されている請求項１又は７に記載の電池パック。
9. 前記第１の電池と前記第２の電池との間には、耐熱性の炎遮断部材が設けられている請求項１又は７に記載の電池パック。
10. 前記開放手段は、前記消火剤タンクの壁面に当接または近接される部位を有し、前記第１の電池と前記第２の電池とを電気的に接続する接続部材により構成され、
    前記第１の電池及び前記第２の電池の封口板は、封口板本体と、この封口板本体から突出し且つガス排出口を有する突出部とを有し、
    前記第１の電池の底面と前記第２の電池の封口板の前記突出部とが略同じ位置になるように配置され、前記接続部材は前記炎遮断部材が位置する部分で外側に凸状に形成されている請求項９に記載の電池パック。
11. 前記炎遮断部材は、少なくともその表面が絶縁性を有する金属製または耐熱性樹脂からなる請求項９に記載の電池パック。
12. 前記炎遮断部材は、両電池の前記封口板のガス排出口突出部よりも外側に超えない範囲に設けられている請求項１０に記載の電池パック。
13. 前記炎遮断部材は、前記接続部材と接触している請求項１０に記載の電池パック。
14. 前記消火剤は、前記消火剤タンク内に加圧状態で充填されている請求項１から１３のいずれか１項に記載の電池パック。
15. 前記消火剤タンクは、電池毎に独立して設けられている請求項１から１４のいずれか１項に記載の電池パック。
16. 請求項１から１５のいずれか１項に記載の電池パックを、電源として用いた電子機器。
17. 請求項８に記載の電池パックに用いられる電池パック用ケースであって、
    前記第２の電池の底面が前記第１の電池の前記封口板本体よりも底面側に位置するように段差を設けて各電池を保持する電池保持リブが設けられている電池パック用ケース。

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