特許 6365884 組電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6365884

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】組電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20180723BHJP

   H01G 11/18 20130101ALI20180723BHJP

   H01G 11/10 20130101ALI20180723BHJP

   H01G 2/02 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 A

   H01G11/18

   H01G11/10

   H01G2/02 101E

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-82491(P2015-82491)

(22)【出願日】2015年4月14日

(65)【公開番号】特開2016-201333(P2016-201333A)

(43)【公開日】2016年12月1日

【審査請求日】2017年7月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】特許業務法人 共立

(72)【発明者】

【氏名】草場 幸助

(72)【発明者】

【氏名】藤原 伸得

(72)【発明者】

【氏名】粕谷 仁

【審査官】 小森 重樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２４６９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２５１１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５３６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０５８１８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２２５３３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｇ ２／０２

Ｈ０１Ｇ １１／１０

Ｈ０１Ｇ １１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セルと、
複数の前記電池セルを内部に格納し、側壁に開口をもつ複数の通気部を有する組電池ケースとを備え、
前記通気部は、電池異常時以外は前記開口を開放し、電池異常時の過熱により変形して前記開口を閉塞する閉塞部材を有し、
前記閉塞部材は、前記通気部に配設された形状記憶合金及び／又はバイメタルからなる組電池。

【請求項2】

複数の電池セルと、
複数の前記電池セルを内部に格納し、側壁に開口をもつ複数の通気部を有する組電池ケースとを備え、
前記通気部は、電池異常時以外は前記開口を開放し、電池異常時の過熱により変形して前記開口を閉塞する閉塞部材を有し、
前記組電池ケース及び前記閉塞部材は樹脂材料から一体的に形成されており、
前記閉塞部材は、後加工で曲げ変形された組電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の電池セルを備える組電池に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、省資源や省エネルギーの観点から、繰り返し使用できる二次電池への需要が高まっている。例えばリチウムイオン二次電池は、軽量でありながら、起電力が高く高容量化を実現できるという特徴を有している。そのため、携帯電話やデジタルカメラ、ビデオカメラ、ノート型パソコンなどの様々な種類の携帯型電子機器や移動体通信機器の駆動用電源としての需要が拡大している。

【0003】

自動車等のモータ駆動用の電源としては、リチウムイオン二次電池のような高容量化を実現できる二次電池を複数用いた組電池への期待が大きくなっている。

【0004】

このような組電池の開発では、組電池を構成する電池セルの高容量化が進むに伴って、利用の形態によっては、電池セル自身が発熱して高温になる場合がある。ひいては、電池セルから組電池内部に高温ガスが放出される虞もある。このような場合には、組電池内に発生した高温ガスが組電池外に放出され、放出された高温ガスにより隣接する他の組電池を構成する電池セルが異常過熱する。つまり、異常過熱による不具合が拡大する虞が考えられる。したがって、電池セル自身の安全性を向上させるとともに、上記した不具合が拡大しないような組電池の実現が望まれている。

【0005】

特許文献１には、複数の単電池が接続された電池群を有する電池モジュールにおいて、単電池の両側端部に配設されているエンドカバーに、ガス排出機構を設けた技術が開示されている。

【0006】

しかしながら特許文献１では、電池セルにおいて、ガス排出機構を設けたエンドカバーに覆われていない部分が存在する。例えば、電池内圧の上昇等によりエンドカバーの覆われていない部分に破損が生じ、この破損部から電池セル内の高温ガスが放出されると、上記した不具合を生じさせる虞が考えられる。したがって、依然として安全性に対する問題が存在し得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−１６４０８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、過充電や過放電等の電池異常時においても安全性を向上させることができる組電池を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために本発明の組電池では、複数の電池セルと、複数の電池セルを内部に格納し、側壁に開口をもつ複数の通気部を有する組電池ケースとを備え、通気部は、電池異常時以外は開口を開放し、電池異常時の過熱により変形して開口を閉塞する閉塞部材を有することを特徴とする。

【0010】

上記構成によれば、電池異常時の過熱により変形して、組電池ケースの側壁に設けられた通気部の開口を閉塞する閉塞部材を有する。過充電や過放電等の電池異常時において、電池セル内から組電池ケース内に高温ガスが放出され得る。この高温ガスが高温のままさらに組電池外に放出されると、隣接する他の組電池を過熱させる虞がある。すなわち、隣接する他の組電池を構成する電池セルがこの高温ガスにより異常過熱する不具合を生じる虞がある。

【0011】

このような場合であっても、本発明の組電池によれば、電池異常時の過熱により変形した閉塞部材が組電池ケースの側壁に設けられた通気部の開口を閉塞する。したがって、高温ガスが組電池ケースの側壁より放出され隣接する他の組電池を過熱させることを抑制できる。すなわち、隣接する他の組電池を構成する電池セルが異常過熱することを抑制できる。

【0012】

以上のように、本発明の組電池は、過充電や過放電等の電池異常時においても安全性を向上させることに有利な組電池である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係る組電池の斜視図。

【図2】第１実施形態に係る組電池の分解斜視図。

【図3】第１実施形態に係る組電池において、通常時の通気部の断面を説明する模式図。

【図4】第１実施形態に係る組電池において、電池異常時の通気部の断面を説明する模式図。

【図5】第３実施形態に係る組電池において、通常時の通気部の断面を説明する模式図。

【図6】第３実施形態に係る組電池において、電池異常時の通気部の断面を説明する模式図。

【図7】第４実施形態に係る組電池において、通常時の通気部の断面を説明する模式図。

【図8】第４実施形態に係る組電池において、電池異常時の通気部の断面を説明する模式図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図１〜図８を参照しながら本発明の組電池の好適な実施形態について説明する。図面において同一の部材には同一の符号を付しており、重複した説明は省略される。当該明細書における上、下、左、右、前、後方向は説明の便宜上使用するものであり、図中に示した上、下、左、右、前、後方向を意味している。また、「並列」及び「直列」は、電気的接続状態を意味する。なお、発明の実施形態は本発明が実施される特に有用な形態として記載されるものであり、本発明がこれに限定されるものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事項は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

【0015】

（第１実施形態）
（構成）
第１実施形態に係る組電池８は、複数の電池セル１と、複数のホルダ孔２１を持つホルダ２と、複数のバスバー３と、バスバー３とホルダ２との間に介在する絶縁体４と、複数の電池セル１を格納する組電池ケース５を備えている。

【0016】

電池セル１は、軸方向の端部に正極及び負極の電極面１１をもち、正極の電極面１１には正極端子１１ｐ、負極の電極面１１には負極端子１１ｎの電極端子をもつ二次電池である。ここで、当該明細書における電池セル１の「軸方向」とは、図１及び図２に示す上下方向と平行な方向を意味するものとする。当実施形態において電池セル１は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに電気二重層キャパシタを用いることもできる。

【0017】

電池セル１の形状は特に限定されるものではないが、当実施形態においては円筒型電池を用いている。電池セル１は、円筒状のセルケースの内部に発電要素を収容して形成されている。複数の電池セル１は、軸方向を揃えて配列され電池群１０を構成している。

【0018】

ホルダ２は、例えば、アルミニウム、銅、鉄等の熱伝導性に優れた金属材料からなる板状体である。ホルダ２は、貫通孔であるホルダ孔２１を複数有する。各ホルダ孔２１は、電池セル１の外周面に沿った形状に形成されており、電池セル１の数と同数設けられている。

【0019】

複数のホルダ孔２１は、電池群１０の複数の電池セル１を熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の樹脂材料からなる接着剤を介して保持している。樹脂材料からなる接着剤は、電池セル１をホルダ孔２１に固定させるとともに、電池セル１とホルダ２とを絶縁状態としている。

【0020】

ホルダ２の配設場所は特に限定されるものではないが、当実施形態においては、電池セル１の軸方向における上端部に配設されている。そして、図２に示すように、ホルダ２は後述する組電池ケース５の開口した上面を覆うように配設されている。

【0021】

また、金属材料からなるホルダ２は、接着剤を介して保持する電池セル１の熱を放散させる散熱板としての効果を奏する。図２に示すように、ホルダ２は、上側の面であるホルダ上面２２において後述する絶縁体４と対面している。

【0022】

バスバー３は、電池群１０内の各電池セル１の端子間を電気的に接続する。バスバー３は、導電性金属の薄板から形成されている。バスバー３に用いられる導電性金属としては、例えば、銅、アルミ、鉄等が挙げられる。

【0023】

図１及び図２に示すように、当実施形態において複数のバスバー３からなるバスバー部３０によって各電池セル１は電気的に接続されている。各バスバー３は、電池群１０を構成する電池セル１の正極端子１１ｐと対面する正極タブ部３１ｐ及び負極端子１１ｎと対面する負極タブ部３１ｎと、正極タブ部３１ｐ及び負極タブ部３１ｎを電気的に接続する連結部３１ｃとから構成されている。

【0024】

図２に示すように正極タブ部３１ｐ及び負極タブ部３１ｎは、左右方向及び前後方向からなる平面に沿った平板状に形成されている。正極タブ部３１ｐは、電池セル１の正極端子１１ｐを露出させるための正極タブ孔３２ｐを複数有する。正極タブ孔３２ｐは、その周縁から延出した正極端子タブ３３ｐを有する。正極端子タブ３３ｐは、電池セル１の正極端子１１ｐと溶接等によって電気的に接続されている。負極タブ部３１ｎも正極タブ部３１ｐと同様に、複数の負極タブ孔３２ｎと、電池セル１の負極端子１１ｎと電気的に接続される負極端子タブ３３ｎを有する。

【0025】

正極タブ部３１ｐは、正極タブ孔３２ｐの数に相当する電池セル１を並列に接続している。また、負極タブ部３１ｎは、負極タブ孔３２ｎの数に相当する電池セル１を並列に接続している。当実施形態において、正極タブ部３１ｐ及び負極タブ部３１ｎは５つの電池セル１を並列に接続している。

【0026】

図２に示すように、連結部３１ｃは上下方向及び前後方向からなる平面に沿った平板状に形成されている。当実施形態において連結部３１ｃは、複数の電池セル１を並列に接続した正極タブ部３１ｐと複数の電池セル１を並列に接続した負極タブ部３１ｎを電気的に接続し、これらを直列に接続している。

【0027】

具体的には図１及び図２に示すように、１つのバスバー３において、正極タブ部３１ｐが並列に接続する複数の電池セル１と、負極タブ部３１ｎが並列に接続する複数の電池セル１とは互いに異なる電池セル１である。すなわち、５つの電池セル１からなるブロックが、隣り合う別の５つの電池セル１からなるブロックとバスバー３を介して直列に接続されている。

【0028】

電池群１０の両端部に位置するバスバー３は、正極タブ部３１ｐ又は負極タブ部３１ｎのどちらか一方とリード端子部とから構成されている。図２に示すように、当実施形態においては、電池群１０の前端部に位置するバスバー３は、負極タブ部３１ｎとリード端子３４ｎから構成されている。図１に示すように、リード端子３４ｎは組電池の負極８ｎと電気的に接続されている。また、電池群１０の後端部に位置するバスバー３は、正極タブ部３１ｐとリード端子３４ｐから構成されている。図１に示すように、リード端子３４ｐは組電池の正極８ｐと電気的に接続されている。

【0029】

正極タブ部３１ｐは後述する絶縁体４を介してホルダ上面２２に配設されている。また、正極タブ部３１ｐは、各正極タブ孔３２ｐがそれぞれに対応する絶縁体４の絶縁体孔４１及びホルダ孔２１と連通するように配設されている。そして、電池セル１の正極端子１１ｐが正極タブ孔３２ｐに設けられた正極端子タブ３３ｐと接続している。

【0030】

負極タブ部３１ｎは後述する組電池ケース５の底面５１外側に沿って配設されている。また、負極タブ部３１ｎは、各負極タブ孔３２ｎがそれぞれに対応する後述する支持孔５２と連通するように配設されている。そして、電池セル１の負極端子１１ｎが負極タブ孔３２ｎに設けられた負極端子タブ３３ｎと組電池ケース５の底面５１に設けられた支持孔５２を介して接続している。

【0031】

バスバーの数や、１つのバスバーにおける正極タブ部３１ｐに設けられている正極タブ孔３２ｐ及び負極タブ部３１ｎに設けられている負極タブ孔３２ｎの数は、特に限定されるものではなく、電池群１０を構成する電池セル１の数、所望とする電池容量に応じて適宜設計することが可能である。

【0032】

絶縁体４は、樹脂等の絶縁材料からなりホルダ２のホルダ上面２２に配設されている。絶縁体４は、ホルダ２とバスバー３の正極タブ部３１ｐとの間に介在し、ホルダ２とバスバー３とを絶縁している。絶縁体４は、ホルダ孔２１と連通する絶縁体孔４１を有する。

【0033】

図２に示すように、組電池ケース５は、上面が開口した容器であり、電池群１０を構成する複数の電池セル１を内部に格納している。組電池ケース５の材質は樹脂等の絶縁材料が望ましい。より望ましくは、電池異常時の過熱により溶融しない絶縁材料であることが望ましい。例えば、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、或いは、ポリエチレンテレフタレートを主原料にガラス繊維及びマイカ材を充填複合した熱可塑性ポリエステル系複合材料樹脂等であることが望ましい。

【0034】

組電池ケース５は、左右方向で対面する側壁５３、５４と、前後方向で対面する側壁５５、５６と、底面５１からなる。組電池ケース５の底面５１には、複数の貫通孔である支持孔５２が形成されている。支持孔５２は、電池セル１の数だけ設けられている。電池セル１は支持孔５２に挿入されることにより、組電池ケース５に対して、各電池セル１を位置決めすることができる。このように、本実施形態では、電池セル１の軸方向における両端が、組電池ケース５の支持孔５２が設けられた底面５１及びホルダ２によってそれぞれ位置決めされることとなる。したがって、各電池セル１同士が互いに接触してしまうことを抑制している。

【0035】

組電池ケース５の側壁５３には、前後方向に並んで配置された複数のスリット５３ａが形成されている。各スリット５３ａは、上下方向に延びており、細長い矩形状の開口によって形成されている。

【0036】

スリット５３ａは、組電池ケース５の内部に外気を導入及び排出する通気部６である。すなわち、通気部６であるスリット５３ａは電池セル１を冷却する冷却風を導入し、また、熱せられた空気を排出する外気の通り道である。

【0037】

組電池ケース５の側壁５４には、側壁５３と同様に前後方向に並んで配置された通気部６である複数のスリット５４ａが形成されている。

【0038】

図３及び図４に示すように通気部６であるスリット５３ａ及び５４ａには、閉塞部材７が設けられている。閉塞部材７は、電池異常時の過熱により変形して通気部６を閉塞する平板状の蓋部材である。閉塞部材７は、スリット５３ａ及び５４ａと同じ上下方向長さで上下方向に延びている。

【0039】

当実施形態における閉塞部材７は、全ての通気部６に配設されている。閉塞部材７の材質は、樹脂材料であれば特に限定されるものではないが、組電池ケース５と同様の樹脂材料からなることが望ましい。また、閉塞部材７は、射出成形等により通気部６と一体的に形成されることが望ましい。

【0040】

当実施形態における閉塞部材７は次のように成形されている。まず、閉塞部材７の一端は、通気部６の前後方向に対向する一方の周縁６ａと射出成形により一体的に設けられ、他端は、他方の周縁６ｂと接触するように成形される。すなわち、図４に示すように、閉塞部材７は通気部６の開口を閉塞するようにして成形される。

【0041】

その後、一方の周縁６ａと閉塞部材７の一端との接続部７ａを組電池ケース５の内側すなわち左方向に後加工で曲げ変形させる。すなわち、図３に示すように閉塞部材７は、通気部６の周縁６ａから組電池ケース５の内側すなわち電池群１０（図３において左方向）に向かって延びるように曲げ変形される。

【0042】

このようにして、閉塞部材７は通常時において通気部６の開口を開放するように通気部６の周縁６ａに成形されている。

【0043】

（作用効果）
以下、当実施形態における作用効果について以下に説明する。

【0044】

図３に示すように電池異常時でない通常時において、閉塞部材７は通気部６の開口を開放している。すなわち、通常時において通気部６は組電池ケース５内に外気を導入し又は組電池ケース５内の熱を組電池ケース５外に放出している。

【0045】

次に閉塞部材７の作用について説明する。閉塞部材７は、上記したように射出成型後の後加工で曲げ変形されている。これにより、閉塞部材７の接続部７ａには、通気部６の開口を閉塞する方向すなわち右方向に向かう残留応力が導入されている。

【0046】

図４に示すように電池異常時において、電池セル１から放出された高温ガスが閉塞部材７を過熱することにより、接続部７ａに導入されている残留応力が作用し、閉塞部材７が通気部６の開口を閉塞する。つまり、電池異常時の過熱により、閉塞部材７の接続部７ａが収縮し、閉塞部材７が通気部６の開口を閉塞する。したがって当実施形態において、電池異常時の過熱よる閉塞部材７の変形とは、電池異常時の過熱により閉塞部材７に導入された残留応力が作用して閉塞部材７が収縮し変形することを意味する。

【0047】

ここで、電池異常時の過熱とは、外的要因により起こる電池セル１の異常発熱や、電池セル１の外装フィルムの破裂により放出される過熱されたガスの熱等を意味し、具体的には１５０℃〜３００℃以上の熱を指す。すなわち、当該実施形態における閉塞部材７は、上記した温度により初めて通気部６の開口を閉塞するものである。つまり、電池異常時でない通常時における電池セル１の熱によっては、閉塞部材７は通気部６の開口を閉塞しない。当該実施形態の閉塞部材７が通気部６の開口を閉塞する電池異常時の過熱の温度として、より望ましくは２５０℃以上である。

【0048】

したがって、上記した電池異常時の過熱温度で初めて後加工で導入された残留応力が作用することにより閉塞部材７の接続部７ａが収縮して通気部６の開口を閉塞するように、当該実施形態における閉塞部材７は設けられている。

【0049】

以上のように、電池セル１の電池異常時において、電池セル１から過熱されたガスが発生すると、閉塞部材７の接続部７ａに生じている残留応力により閉塞部材７は収縮し通気部６の開口を閉塞する。これにより、電池セル１から発生した高温ガスが組電池ケース５の側壁５３、５４より放出され隣接する他の組電池を過熱させることを抑制できる。すなわち、隣接する他の組電池を構成する電池セルが異常過熱することを抑制できる。

【0050】

また、電池異常時において、理論上考えられる最たる異常事態は電池セル１の発煙・発火である。本発明の組電池８によれば、電池異常時の過熱により閉塞部材７が通気部６の開口を閉塞する。すなわち、通気部６から組電池８内に導入される酸素を遮断することができる。したがって、当該実施形態の組電池８であれば、このような電池異常時における最たる異常事態を未然に防止することも可能である。

【0051】

以上のように、本発明の組電池は、過充電や過放電等の電池異常時においても安全性を向上させることに有利な組電池である。

【0052】

また、当該実施形態によれば、閉塞部材７を組電池ケース５と一体的に設けることができる。したがって、製造工程及び部品点数を減らすことができ製造コスト削減に有利となる。

【0053】

（第２実施形態）
第２実施形態に係る組電池８では、第１実施形態と閉塞部材７の材料において異なる。すなわち、当該実施形態の閉塞部材７では、第１実施形態における閉塞部材７の樹脂材料に代えて金属材料とする点で第１実施形態と異なる。それ以外は第１実施形態と概略同じである。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。

【0054】

（構成）
当該実施形態における閉塞部材７は、電池異常時の過熱により変形する金属材料からなる。すなわち、閉塞部材７は、電池異常時の過熱により通気部６の開口を閉塞することができる金属材料からなる。この金属材料としては、形状記憶合金やバイメタルを用いることができる。つまり、当実施形態において、電池異常時の過熱よる閉塞部材７の変形とは、電池異常時の過熱により形状記憶合金やバイメタルの特性により閉塞部材７が変形することを意味する。閉塞部材７は、インサート成形により組電池ケース５の通気部６と一体的に成形されることが望ましい。

【0055】

（作用効果）
形状記憶合金は、ある温度（変態温度）以上になると記憶させた形状に回復する特性をもつ。閉塞部材７が形状記憶合金からなるものであれば、電池異常時の過熱により形状記憶合金の形状記憶効果の性質を利用して、電池異常時に閉塞部材７が通気部６の開口を閉塞するように閉塞部材７を設けることができる。

【0056】

具体的には、閉塞部材７を通気部６の開口を閉塞する状態に形状を記憶させる。そして、電池異常時でない通常時において、閉塞部材７は通気部６の開口を開放するように成形する。

【0057】

電池異常時においては、電池セル１から発生した過熱されたガスにより閉塞部材７が過熱され、閉塞部材７が記憶された形状に回復する。つまり、電池異常時の過熱により閉塞部材７は通気部６の開口を閉塞する。このような形状記憶合金としては、電池異常時の過熱により形状記憶効果が発揮されるものであれば特に限定されないが、例えばチタンとニッケルの合金を用いることができる。

【0058】

バイメタルは、線膨張係数が異なる金属を貼り合わせてなり、温度変化により曲がり方が変化する特性をもつ。閉塞部材７がバイメタルからなるものであれば、このバイメタルの特性を利用して、電池異常時の過熱により閉塞部材７が通気部６の開口を閉塞するように閉塞部材７を設けることができる。

【0059】

具体的には、電池異常時でない通常時において、閉塞部材７は通気部６の開口を開放するように成形する。

【0060】

電池異常時においては、電池セル１から発生した過熱されたガスにより閉塞部材７が過熱され、バイメタルの特性により閉塞部材７が変形し通気部６の開口を閉塞する。このようなバイメタルとしては、電池異常時の過熱により通気部６の開口を閉塞するように曲がるものであれば特に限定されないが、例えば高膨張側をＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅを含む合金とし、低膨張側をＮｉ−Ｆｅを含む合金とするバイメタルを用いることができる。

【0061】

このように、閉塞部材７を電池異常時の過熱により変形する形状記憶合金やバイメタルといった金属材料を用いることで、当該実施形態における閉塞部材７は、本発明の作用効果を奏し得る。また、当該実施形態によれば、閉塞部材７を別部品として成形するため設計上の自由度を高くすることに有利となる。

【0062】

（第３実施形態）
第３実施形態に係る組電池８では、第１実施形態と閉塞部材７の形状及び閉塞方法において異なる。それ以外は第１実施形態と概略同じである。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。

【0063】

（構成）
図５に示すように、当該実施形態における通気部６の開口には、通気部６の前後方向に対向する周縁６ａ、６ｂからそれぞれ延出する２つの延出部６１ａ、６１ｂが存在している。２つの延出部６１ａ、６１ｂは、通気部６であるスリット５３ａ及び５４ａと同じ上下方向長さで上下方向に延びている。それぞれの延出部６１ａ、６１ｂの先端は対向する側の周縁には接触していない。また、それぞれの延出部６１ａ、６１ｂは互いに接触していない。

【0064】

通気部６の開口において、一方の延出部６１ａは他方の延出部６１ｂよりも組電池ケース５の内側に位置し、他方の延出部６１ｂは一方の延出部６１ａよりも組電池ケース５の外側に位置している。このように通気部６の開口に２つの延出部６１ａ、６１ｂが形成されていることにより、図５に示すように、通気部６の開口はクランク状に形成されている。当該実施形態において、組電池ケース５の内側に位置する一方の延出部６１ａが閉塞部材７に相当する。

【0065】

当該実施形態の閉塞部材７は、電池異常時の過熱により溶融する樹脂材料を用いることが望ましい。たとえば、電池異常時の過熱の温度と同等以下の融点をもつ熱可塑性樹脂等を用いることができる。また、閉塞部材７は、たとえば二色成形法等を用いれば組電池ケース５と一体的に成形することが可能である。

【0066】

（作用効果）
図５に示すように、電池異常時でない通常時において、閉塞部材７は通気部６の開口を開放している。すなわち、通常時において通気部６は組電池ケース５内に外気を導入し又は組電池ケース５内の熱を組電池ケース５外に放出している。

【0067】

電池異常時において、当該実施形態の閉塞部材７は電池異常時の過熱により自身が溶融する。また、過熱により電池セル１から組電池ケース５内にガスが放出されることに起因して組電池ケース５の内圧が上昇する。これにより、閉塞部材７の延出部６１ａが組電池ケース５の外側すなわち右方向に押されて変形し、溶融した閉塞部材７の延出部６１ａが他方の延出部６１ｂに接触し接着する。こうして、図６に示すように、閉塞部材７は通気部６の開口を閉塞している。つまり、当実施形態において、電池異常時の過熱よる閉塞部材７の変形とは、電池異常時の過熱により閉塞部材７が溶融して変形することを意味する。

【0068】

このように当該実施形態の閉塞部材７は、電池異常時の過熱により自身が溶融するとともに電池セル１から放出されるガスに起因して上昇する組電池ケース５の内圧により押されて変形し、通気部６の開口を閉塞する。したがって、電池異常時において組電池ケース５内の高温ガスが組電池ケース５外に放出され、隣接する他の組電池を過熱することを抑制できる。また、通気部６の開口を閉塞部材７が閉塞することにより、通気部６の開口から導入される酸素を遮断できる。したがって、当該実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏し得る。

【0069】

（第４実施形態）
第４実施形態に係る組電池８では、第１実施形態と閉塞部材７が異なる。それ以外は第１実施形態と概略同じである。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。

【0070】

（構成）
当該実施形態における閉塞部材７は、通気部６に配設された発泡部材７ａである。具体的には、図７に示すように閉塞部材７は通気部６の前後方向に対向するそれぞれの周縁６ａ、６ｂに配設されている。

【0071】

発泡部材７ａは、接着性を有する樹脂材料からなるマトリックスに電池異常時の過熱により発泡する発泡剤が分散されているものを用いることができる。これにより、接着性を有する樹脂材料が発泡部材７ａを通気部６の周縁に固定する機能を果たす。また、電池異常時の過熱により発泡剤が発泡し、発泡部材７ａが膨張して通気部６の開口を閉塞することができる。

【0072】

発泡部材７ａに用いられる樹脂材料は、特に限定されるものではないが、例えばポリオレフィン系樹脂組成物等を使用することができる。

【0073】

発泡剤は、熱による分解や膨張といった発泡の開始する温度が電池異常時の過熱の温度であるものを選択する。また、発泡剤は、熱分解型化学発泡剤、熱膨張型マイクロカプセルまたはこれらの混合物であることが好ましい。

【0074】

熱分解型化学発泡剤としては、電池異常時の過熱により分解しガスを放出する化学発泡剤であれば特に限定するものではなく、例えば有機、無機系の各種があり、有機系にはアゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ´−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｐ．Ｐ´−オキシベンゼンスルフォニルヒドラジドなど、無機系には重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、カルシウムアジドなどが例示され、それぞれ単独あるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。

【0075】

熱膨張型マイクロカプセルは外殻と外殻に内包された常温で液体の材料からなる。このような熱膨張型マイクロカプセルの外殻としては、熱により内包された液体が気化することで膨張するものであれば特に限定するものではなく、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル−アクリル酸メチル共重合体などが例示され、それぞれ単独あるいは２種類以上を組み合わせて使用することもできる。また、内包された液体としては、電池異常時の過熱と同じ沸点をもつ炭化水素等を用いることができる。

【0076】

（作用効果）
図７に示すように、電池異常時でない通常時において、閉塞部材７は通気部６の開口を開放している。すなわち、通常時において通気部６は組電池ケース５内に外気を導入し又は組電池ケース５内の熱を組電池ケース５外に放出している。

【0077】

図８に示すように、電池異常時において、当該実施形態の閉塞部材７は電池異常時の過熱により通気部６の周縁６ａ、６ｂに設けられた閉塞部材７が膨張し、通気部６の開口を閉塞している。これにより、閉塞部材７は通気部６の開口を閉塞している。つまり、当実施形態において、電池異常時の過熱よる閉塞部材７の変形とは、電池異常時の過熱により閉塞部材７が膨張し変形することを意味する。

【0078】

このように、当該実施形態の閉塞部材７は電池異常時の過熱により膨張し、通気部６の開口を閉塞する。したがって、電池異常時において組電池ケース５内の高温ガスが組電池ケース５外に放出され、隣接する他の組電池を過熱することを抑制できる。また、通気部６の開口を閉塞部材７が閉塞することにより、通気部６の開口から導入される酸素を遮断できる。したがって、当該実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏し得る。

【0079】

また、閉塞部材７は接着性を有する樹脂材料で構成されているため、塗布により通気部６の周縁に容易に配設することができる。また、閉塞部材７の塗布量を通気部６の開口に応じて調節することができるため、種々の通気部に対応することが可能である。

【0080】

以上、本発明の一実施形態に係る組電池を説明したが、本発明に係る組電池は上述した実施形態に限定されない。

【0081】

例えば、第１〜３実施形態における閉塞部材７は、電池異常時に組電池ケース５内の圧力が上昇することにより閉塞するものであってもよい。一般に、電池異常時に組電池８を構成する電池セル１が過熱されると組電池ケース５内の圧力は上昇する。この電池異常時に生じる組電池ケース５内の上昇した圧力により、閉塞部材７が通気部６の開口を閉塞する。したがって、このような場合であっても本発明と同様の作用効果を奏し得る。

【0082】

また、第３実施形態における閉塞部材７は溶融し変形させているが、これに代えて第１実施形態と同様に残留応力によって通気部６の開口を閉塞するものであってもよい。また、第３実施形態における閉塞部材７は第２実施形態と同様に形状記憶合金又はバイメタルの特性を用いて通気部６の開口を閉塞するものであってもよい。このような場合であっても、本発明と同様の作用効果を奏し得る。

【符号の説明】

【0083】

１：電池セル ５：組電池ケース ６：通気部 ７：閉塞部材 ７ａ：発泡部材
８：組電池 ５３、５４：側壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】