特許 6369380 組電池装置

(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】6369380

(24)【登録日】2018年7月20日

(45)【発行日】2018年8月8日

(54)【発明の名称】組電池装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/613 20140101AFI20180730BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20180730BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20180730BHJP

   H01M 10/637 20140101ALI20180730BHJP

   H01M 10/643 20140101ALI20180730BHJP

   H01M 10/653 20140101ALI20180730BHJP

   H01M 10/6571 20140101ALI20180730BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20180730BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/613

   H01M10/615

   H01M10/625

   H01M10/637

   H01M10/643

   H01M10/653

   H01M10/6571

   H01M2/10 E

   H01M2/10 A

【請求項の数】12

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-86584(P2015-86584)

(22)【出願日】2015年4月21日

(65)【公開番号】特開2016-207405(P2016-207405A)

(43)【公開日】2016年12月8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】木村 健治

【審査官】 辻丸 詔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２２１６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１２８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１１５４９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

１０／５２−１０／６６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池モジュールと、発熱体と、隔壁で囲まれ前記発熱体により加熱されることにより前記電池モジュールを昇温させ得る昇温閉空間と、を備える組電池装置であって、
前記昇温閉空間を囲む前記隔壁には、前記昇温閉空間の過熱を防止する過熱防止構造体が設けられ、
前記過熱防止構造体は、前記隔壁に設けられた開口形成部と、前記開口形成部に囲まれた開口と、前記開口を塞ぐ閉塞材とを備え、前記閉塞材は、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに前記開口を開けるように構成され、
前記閉塞材は、互いに接着剤で接着された一対の弾性部材からなり、引張り力が加わった状態で前記開口に充填されており、前記接着剤は、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに軟化又は溶融する性質をもつことを特徴とする組電池装置。

【請求項2】

電池モジュールと、発熱体と、隔壁で囲まれ前記発熱体により加熱されることにより前記電池モジュールを昇温させ得る昇温閉空間と、を備える組電池装置であって、
前記昇温閉空間を囲む前記隔壁には、前記昇温閉空間の過熱を防止する過熱防止構造体が設けられ、
前記過熱防止構造体は、前記隔壁に設けられた開口形成部と、前記開口形成部に囲まれた開口と、前記開口を塞ぐ閉塞材とを備え、前記閉塞材は、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに前記開口を開けるように構成され、
前記閉塞材は、前記開口に充填されており、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに膨張する膨張材を含む膨張材含有接着剤からなることを特徴とする組電池装置。

【請求項3】

電池モジュールと、発熱体と、隔壁で囲まれ前記発熱体により加熱されることにより前記電池モジュールを昇温させ得る昇温閉空間と、を備える組電池装置であって、
前記昇温閉空間を囲む前記隔壁には、前記昇温閉空間の過熱を防止する過熱防止構造体が設けられ、
前記過熱防止構造体は、前記隔壁に設けられた開口形成部と、前記開口形成部に囲まれた開口と、前記開口を塞ぐ閉塞材とを備え、前記閉塞材は、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに前記開口を開けるように構成され、
前記閉塞材は、前記開口を被覆する樹脂製の蓋体であって、前記蓋体は、前記開口を開いた状態で前記隔壁と一体に成形された後に前記開口を被覆するように曲げ加工が施されてなることを特徴とする組電池装置。

【請求項4】

電池モジュールと、発熱体と、隔壁で囲まれ前記発熱体により加熱されることにより前記電池モジュールを昇温させ得る昇温閉空間と、を備える組電池装置であって、
前記昇温閉空間を囲む前記隔壁には、前記昇温閉空間の過熱を防止する過熱防止構造体が設けられ、
前記過熱防止構造体は、前記隔壁に設けられた開口形成部と、前記開口形成部に囲まれた開口と、前記開口を塞ぐ閉塞材とを備え、前記閉塞材は、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに前記開口を開けるように構成され、
前記閉塞材は、第１金属板と、前記第１金属板よりも熱膨張係数の大きな第２金属板とを張り合わせてなるバイメタル材であって、
前記第２金属板を前記開口側に向けて配設された前記バイメタル材で前記開口が閉塞されていることを特徴とする組電池装置。

【請求項5】

電池モジュールと、発熱体と、隔壁で囲まれ前記発熱体により加熱されることにより前記電池モジュールを昇温させ得る昇温閉空間と、を備える組電池装置であって、
前記昇温閉空間を囲む前記隔壁には、前記昇温閉空間の過熱を防止する過熱防止構造体が設けられ、
前記過熱防止構造体は、前記隔壁に設けられた開口形成部と、前記開口形成部に囲まれた開口と、前記開口を塞ぐ閉塞材とを備え、前記閉塞材は、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに前記開口を開けるように構成され、
複数の電池モジュールを備え、
前記各電池モジュールは、複数の電池と、前記複数の電池を保持するホルダと、前記複数の電池を収容する収容空間を形成するケースと、前記ケースの端部に設けられた前記隔壁と、前記隔壁の先端に設けられた前記開口形成部とを備え、
隣り合う前記電池モジュールの間には、隣り合う前記電池モジュールの前記ホルダと前記隔壁とにより囲まれた前記昇温閉空間が設けられており、
前記隣り合う前記電池モジュールの前記開口形成部の間には、前記閉塞材で閉塞された前記開口が設けられていることを特徴とする組電池装置。

【請求項6】

電池モジュールと、発熱体と、隔壁で囲まれ前記発熱体により加熱されることにより前記電池モジュールを昇温させ得る昇温閉空間と、を備える組電池装置であって、
前記昇温閉空間を囲む前記隔壁には、前記昇温閉空間の過熱を防止する過熱防止構造体が設けられ、
前記過熱防止構造体は、前記隔壁に設けられた開口形成部と、前記開口形成部に囲まれた開口と、前記開口を塞ぐ閉塞材とを備え、前記閉塞材は、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに前記開口を開けるように構成され、
前記電池モジュールは、電池から発生し得るガスを外部に流出させるガス通路を形成するカバーを備え、
前記カバーの下方には、前記昇温閉空間を隔てて下側隔壁が配設されており、
前記カバーは、前記下側隔壁とともに前記昇温閉空間を囲むカバー側隔壁を構成してなり、
前記下側隔壁と前記カバー側隔壁との相対する部分はそれぞれ前記開口形成部が設けられており、前記下側隔壁の前記開口形成部と前記カバー側隔壁の前記開口形成部との間には、前記閉塞材で閉塞された前記開口が設けられていることを特徴とする組電池装置。

【請求項7】

複数の電池モジュールを備え、
前記各電池モジュールは、複数の電池と、前記複数の電池を保持するホルダと、前記複数の電池を収容する収容空間を形成するケースと、前記ケースの端部に設けられた前記隔壁と、前記隔壁の先端に設けられた前記開口形成部とを備え、
隣り合う前記電池モジュールの間には、隣り合う前記電池モジュールの前記ホルダと前記隔壁とにより囲まれた前記昇温閉空間が設けられており、
前記隣り合う前記電池モジュールの前記開口形成部の間には、前記閉塞材で閉塞された前記開口が設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の組電池装置。

【請求項8】

前記電池モジュールは、電池から発生し得るガスを外部に流出させるガス通路を形成するカバーを備え、
前記カバーの下方には、前記昇温閉空間を隔てて下側隔壁が配設されており、
前記カバーは、前記下側隔壁とともに前記昇温閉空間を囲むカバー側隔壁を構成してなり、
前記下側隔壁と前記カバー側隔壁との相対する部分はそれぞれ前記開口形成部が設けられており、前記下側隔壁の前記開口形成部と前記カバー側隔壁の前記開口形成部との間には、前記閉塞材で閉塞された前記開口が設けられている請求項１又は２に記載の組電池装置。

【請求項9】

前記閉塞材は、前記開口に充填されており、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに軟化又は溶融する熱可塑性樹脂からなる請求項５又は６に記載の組電池装置。

【請求項10】

前記閉塞材は、前記開口に充填されており、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに軟化又は溶融する樹脂材からなる発泡体である請求項５又は６に記載の組電池装置。

【請求項11】

前記閉塞材は、前記開口に充填されており、前記昇温閉空間が所定温度以上となったときに熱分解するか又は熱溶融する熱硬化性樹脂からなる請求項５又は６に記載の組電池装置。

【請求項12】

前記閉塞材は、所定温度以上で軟化、溶融、又は燃焼する薄膜であって、前記開口を被覆している請求項５に記載の組電池装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、昇温機能付きの組電池装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電動機の駆動力で走行する電気自動車や、内燃機関と電動機との双方の駆動力で走行するハイブリッド車には、電源装置として、複数の電池を配置した組電池装置が搭載されている。組電池装置は、常温又は高温で効率よく作動する。このため、低温環境下では、組電池装置を昇温させることが必要とされる。

【0003】

そこで、従来、特許文献１に開示されているように、電池の温度を上昇させるために、金属板を介して発熱体から電池に熱を伝えることが開示されている。特許文献１では、発熱体の温度を制御することにより、過熱による電池の破損は生じないとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−３０６５５２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では、発熱体が制御不良を起こした時には、電池が過熱し続け、熱により電池が破損する可能性がある。

【0006】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、発熱体制御不良の際に電池の過熱を防止することができる組電池装置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】

【0007】

本発明の組電池装置は、電池モジュールと、発熱体と、隔壁で囲まれ前記発熱体により加熱されることにより前記電池モジュールを昇温させ得る昇温閉空間と、を備える組電池装置であって、前記昇温閉空間を囲む前記隔壁には、前記昇温閉空間の過熱を防止する過熱防止構造体が設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、昇温閉空間を区画する隔壁には、昇温閉空間の過熱を防止する過熱防止構造体が設けられている。このため、発熱体制御不良の際に過熱防止構造体により昇温閉空間の過熱が防止される。ゆえに、電池の過熱を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１の実施形態の組電池装置の断面図である。

【図2】第１の実施形態の組電池装置の平面図である。

【図3】第１の実施形態の過熱防止構造体の断面図である。

【図4】第１の実施形態において、過熱防止構造体を製造するために、弾性部材を固定した開口形成部の断面図である。

【図5】図４に続く、弾性部材同士を接着したときの開口形成部の断面図である。

【図6】第１の実施形態において、過熱時に弾性部材間の接着剤が破断したときの開口形成部の断面図である。

【図7】第２の実施形態の過熱防止構造体の断面図である。

【図8】第３の実施形態の過熱防止構造体の断面図である。

【図9】第４の実施形態の過熱防止構造体の断面図である。

【図10】第６の実施形態の過熱防止構造体の断面図である。

【図11】第６の実施形態において、過熱防止構造体を製造するために、隔壁と共に成形された蓋体の断面図である。

【図12】第７の実施形態の過熱防止構造体の断面図である。

【図13】第７の実施形態において、過熱時に変形したバイメタル材の断面図である。

【図14】第８の実施形態の過熱防止構造体の断面図である。

【図15】第９の実施形態の組電池装置の断面図である。

【図16】第９の実施形態において、過熱により閉塞材が破壊したときの組電池装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の組電池装置は、図１に示すように、複数の電池モジュール１と、発熱体５と、隔壁で囲まれた昇温閉空間５０と、過熱防止構造体６とを備える。

【0011】

図１、図２に示すように、複数の電池モジュール１は、互いに直列に配列されている。各電池モジュール１は、電池群１１、ホルダ１２、セパレータ１３、バスバー１４、１５及びケース２を有する。電池群１１は、複数の電池１０からなる。複数の電池１０は、長手方向を引き揃えて互いに並列に配列されている。電池群１１の中の電池１０は、円筒形をなし、軸方向両側の端部にそれぞれ端子１０ａをもつ。

【0012】

ホルダ１２は、アルミニウムなどの金属からなり、電池１０の数に対応した保持穴１２aをもつ。保持穴１２ａには、電池１０の下部が挿入されている。保持穴１２ａの内周面には、接着剤１６により電池１０の下部が固定されている。

【0013】

ホルダ１２の上側には、絶縁樹脂製のケース２が配設されている。ケース２は、天井壁２１と、側壁２２と、側壁２２から延設された隔壁２３と、天井壁２１及び側壁２２により囲まれた収容空間１７とを有する。収容空間１７には電池群１１が収容されている。側壁２２の下端には、収容空間１７と反対側に向けて屈曲された隔壁２３が設けられている。隔壁２３の収容空間１７に近い部分は、ホルダ１２の上面周縁に当接している。

【0014】

ホルダ１２の下側には、絶縁樹脂製のセパレータ１３が配置されている。セパレータ１３と、ケース２の天井壁２１には、各電池１０の端子を露出させる開口穴１３ａ、２１ａが形成されている。セパレータ１３の下側及びケース２の天井壁２１の上側には、それぞれバスバー１４、１５が配置されている。バスバー１４、１５は、電池１０の端子１０ａが位置する部分に接続用穴１４ａ、１５ａが開口している。バスバー１４、１５は、接続用穴１４ａ、１５ａを通じて、タブやボンディングワイヤーなどの図略の導電部材により電池１０の端子１０ａと電気的に接続されている。

【0015】

図１に示すように、隣り合う電池モジュール１の間には、金属製の基板５１が配設されている。基板５１の両端部は、隣り合う電池モジュール１のセパレータ１３の端縁部に接着剤により固定されている。基板５１の上面には発熱体５が固定されている。発熱体５は、電池１０を作動に適した温度（例えば、−１０〜１０℃）にする。

【0016】

隣り合う電池モジュール１のホルダ１２と隔壁２３と基板５１とは、発熱体５を収容した昇温閉空間５０を囲み、昇温閉空間５０と外部とを区画している。昇温閉空間５０は、発熱体５により所定の温度に加熱される。

【0017】

昇温閉空間５０は、ケース２に設けられた隔壁２３で囲まれている。隣り合う電池モジュール１を組み付けることで昇温閉空間５０が形成される。昇温閉空間５０は、隣り合う電池モジュール１の間に配置されており、しかも金属製で熱伝導性のよいホルダ１２に囲まれている。

【0018】

発熱体５は、発熱体５の過熱を防止する機能を備えている。しかし、発熱体５の過熱防止機能が故障した時には、発熱体５によって昇温閉空間５０が過剰な高温となる場合がある。昇温閉空間５０を囲む隔壁２３には、昇温閉空間５０の過熱を防止する過熱防止構造体６が設けられている。過熱防止構造体６は、昇温閉空間５０の過熱を防止する構造を有する。この場合、過熱防止構造体６は、昇温閉空間５０の過熱を防止する。

【0019】

図３に示すように、過熱防止構造体６は、開口形成部２５と、開口形成部２５に設けられた開口６０と、開口６０を閉塞する閉塞材７とを備えている。開口形成部２５は、隔壁２３の先端を屈曲して形成されている。隣り合う電池モジュール１の開口形成部２５は、開口６０を介して互いに向かい合っている。

【0020】

閉塞材７は、開口６０を閉塞している。閉塞材７は、昇温閉空間５０が所定温度以上（例えば１００℃以上）となったときに開口６０を開けるように構成されている。閉塞材７は、開口６０に配置された一対の弾性部材７１からなる。一対の弾性部材７１は、張力が加わった状態で、一対の弾性部材７１の互いに向かい合う一端同士で互いに接着されている。一対の弾性部材７１の他端は、それぞれ開口形成部２５に固定されている。

【0021】

弾性部材７１は、過熱時の所定の温度領域で軟化又は溶融しない耐熱性弾性部材であることがよく、耐熱性弾性部材としては、例えば、ゴム、シリコーンが挙げられる。弾性部材７１の厚みは１ｍｍ〜１０ｍｍであるとよく、本実施形態では６ｍｍとする。

【0022】

過熱防止構造体６を形成するために、図４に示すように、隣り合う電池モジュール１の開口形成部２５に、弾性部材７１を固定する。弾性部材７１の開口形成部２５への固定手段は、接着剤、両面テープなどがあるが、本実施形態では、接着剤８１を用いる。

【0023】

次に、図５に示すように、開口形成部２５に固定した弾性部材７１、７１同士を、接着剤８２により貼り合わせる。接着剤８２は、昇温閉空間５０が所定温度以上（例えば、１００℃以上）となったときに軟化又は溶融する性質を有する。接着剤８２としては、例えば、シアノアクリレートを用いる。なお、弾性部材７１の開口形成部２５への固定手段としての接着剤８１の融点は１５０℃以上であり、弾性部材７１、７１同士を貼り合わせる接着剤８２よりも融点が高い。

【0024】

次に、図３に示すように、弾性部材７１に対して厚み方向に引張り力を印加する。このとき、弾性部材７１の伸び率は１００％を超えて大きく４００％以下とするとよく、更に１１０％以上３００％以下とすることが好ましい。本実施形態では、弾性部材７１の伸び率は２００％とする。

【0025】

図１に示すように、隣り合う電池モジュール１の間に、発熱体５を固定した基板５１を配置し、基板５１を電池モジュール１のセパレータ１３の縁端部に図略の接着剤により固定する。弾性部材７１に対して厚み方向に引張り力を印加した状態で電池モジュール１間の間隔を保持するように、複数の電池モジュール１の上部を図略のアッパケースで固定し、電池モジュール１の下部を図略のロアケースで固定する。

【0026】

過熱防止構造体６の作動について説明する。図６に示すように、発熱体５の過熱防止機能が故障して昇温閉空間５０が過熱されて１００℃以上となったときには、弾性部材７１、７１間の接着剤８２が溶融する。接着剤８２の接着力が弱まり、弾性部材７１の弾性力により弾性部材７１が元の厚みに戻るように小さくなり、弾性部材７１、７１同士が離れ、弾性部材７１の間に隙間６１が形成される。

【0027】

弾性部材７１は、弾性力をもつため、引張り力から解放されたときに元の厚みに回復しようとする。このため、弾性部材７１は、弾性をもたない材料に比べて、弾性部材７１、７１間に隙間６１を形成させて、開口６０をすばやく開く。昇温閉空間５０内の温度を迅速に下降させ、電池１０の過熱を防止できる。

【0028】

本実施形態では、弾性部材７１、７１間に所定温度で溶融する接着剤８２を塗布したが、弾性部材７１と開口形成部２５との間に当該接着剤８２を塗布してもよい。この場合には、昇温閉空間５０の過熱時には、弾性部材７１と開口形成部２５との間の接着剤８２が溶融して弾性部材７１と開口形成部２５との間に隙間６１が開き、当該隙間６１を通じて、過熱された昇温閉空間５０の高温気体を外部に放出させる。過熱された昇温閉空間５０は冷却されて、電池１０の過熱を抑制できる。

【0029】

また、閉塞材７は、２つの弾性部材７１を貼り合わせたものではなく、１つの弾性部材７１からなる場合であってもよい。この場合、１つの弾性部材７１は、引張り力を加えた状態で、その一端が一方の電池モジュール１の開口形成部２５に固定され、他端は他方の電池モジュール１の開口形成部２５に固定される。開口形成部２５と弾性部材７１とは、所定温度で溶融する接着剤８２で固定される。この場合、過熱時には、弾性部材７１と開口形成部２５との間が破断して、開口６０が開く。

【0030】

昇温閉空間５０は、隣り合う電池モジュール１の間に配置されており、しかも金属製で熱伝導性のよいホルダ１２に囲まれている。このため、隣り合う電池モジュール１の電池１０を作動に適した温度に加熱することができる。

【0031】

また、昇温閉空間５０は、ケース２に設けられた隔壁２３で囲まれている。隣り合う電池モジュール１を組み付けることで昇温閉空間５０が形成される。このため、昇温閉空間５０を形成するための別個の部材を必要としない。昇温閉空間５０を形成するための工数も必要とせず、組電池装置の製造を簡素にすることができる。

【0032】

なお、本実施形態では、弾性部材７１は過熱時の所定の温度で軟化又は溶融しない樹脂材料を用いたが、過熱時の所定の温度で軟化又は溶融する樹脂材料を用いてもよい。この場合には、過熱時には弾性部材７１自体が軟化又は溶融するため、両者を接着する接着剤８２は所定の温度で溶融又は軟化する材料でなくてもよい。

【0033】

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、図７に示すように、閉塞材７が膨張材含有接着剤７２からなる点で、第１の実施形態と相違する。

【0034】

閉塞材７は、開口形成部２５に設けられた開口６０に充填されている。閉塞材７は、接着剤と膨張材とからなる膨張材含有接着剤７２である。接着剤は、一般的な接着剤でよく、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂を用いる。膨張材は、昇温閉空間５０が所定温度以上となったときに膨張する。膨張材としては、マイクロカプセル、発泡剤があげられる。

【0035】

マイクロカプセルは、例えば、樹脂製の殻に液体炭化水素を内包している。発泡剤は、加熱により分解してガスを発生させるものであり、例えば、炭素数７以下の脂肪族炭化水素、炭素数４以下の脂肪族アルコール、炭素数２以上８以下の脂肪族エーテル、及び二酸化炭素から選択される１種以上で構成されるものが好ましく用いられる。発泡剤としては、具体的には、液状炭化水素を用いる。

【0036】

膨張材含有接着剤７２を１００質量％としたとき、膨張材の含有量は５〜１００質量％がよい。膨張材が過少の場合には、過熱時に閉塞材７が開口形成部２５から剥離しないおそれがある。膨張材が過大の場合には、正常時の閉塞材７の開口形成部２５に対する接着力が低下するおそれがある。

【0037】

本実施形態においては、膨張材含有接着剤７２は、エポキシ樹脂と、液状炭化水素を内包したマイクロカプセルとからなる。膨張材含有接着剤７２を１００質量％としたときに、マイクロカプセルの含有量は５０質量％である。

【0038】

発熱体５の過熱防止機能の故障により昇温閉空間５０が過熱されて所定温度以上（例えば、１００℃以上）となったときには、膨張材含有接着剤７２は、膨張材の膨張力により膨らみ、その結果開口形成部２５から剥離する。このため、開口形成部２５間の開口６０が開き、昇温閉空間５０が冷却される。

【0039】

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、図８に示すように、閉塞材７が、昇温閉空間５０が所定温度以上となったときに溶融する熱可塑性樹脂７３からなる点で、第２の実施形態と相違する。

【0040】

熱可塑性樹７３の融点は、過熱された昇温閉空間５０の温度と同じか又はそれ以下であるとよい。例えば、熱可塑性樹脂７３の融点は、８０〜１５０℃がよい。かかる熱可塑性樹脂７３としては、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレンがあげられる。

【0041】

発熱体５の過熱防止機能の故障により昇温閉空間５０が過熱されたときには、閉塞材７としての熱可塑性樹脂７３は、軟化又は溶融して、開口形成部２５から剥離する。このため、開口形成部２５に設けた開口６０が開き、昇温閉空間５０が冷却される。

【0042】

（第４の実施形態）
第４の実施形態は、図９に示すように、閉塞材７が発泡体７４である点で、第２の実施形態と相違する。閉塞材７としての発泡体７４は、独立気泡７４ａをもつ樹脂材からなる。発泡体７４を構成する樹脂材は、所定温度以上で軟化又は溶融する樹脂材からなる。発泡体７４としては、例えば、発泡スチレン、発泡エチレン、発泡シリコーンがあげられる。

【0043】

発熱体５の過熱防止機能の故障により昇温閉空間５０が過熱されたときには、発泡体７４は、樹脂材の軟化又は溶融により、気泡が潰れ、破壊する。このため、開口６０を急速に開放させ、昇温閉空間５０をすばやく冷却することができる。

【0044】

（第５の実施形態）
第５の実施形態は、閉塞材７が、昇温閉空間５０が所定温度以上となったときに熱分解又は溶融する熱硬化性樹脂からなる点で、第２の実施形態と相違する。

【0045】

かかる熱分解性又は溶融型の熱硬化性樹脂は、公知のものを用いることができ、所定温度以上となったときに熱分解したり、再溶融したりする。熱溶融型の熱硬化性樹脂としては、例えば、熱溶融エポキシ樹脂があげられる。熱分解性の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂があげられる。

【0046】

発熱体５の過熱防止機能の故障により昇温閉空間５０が過熱されたときには、閉塞材７としての熱分解性又は溶融型の熱硬化性樹脂は、熱分解したり、軟化又は溶融したりして、開口形成部２５から剥離する。このため、開口形成部２５に設けた開口６０が開き、昇温閉空間５０が冷却される。

【0047】

（第６の実施形態）
第６の実施形態は、図１０に示すように、閉塞材７が、開口６０を閉塞する蓋体７５である点で、第１の実施形態と相違する。

【0048】

図１１に示すように、蓋体７５は、開口形成部２５に設けた開口６０を開いた状態で隔壁２３と一体に射出成形される。成形後に、蓋体７５は、開口６０を閉塞するように曲げ加工が施される。曲げ加工を行うために、開いた状態で成形された蓋体７５を一旦所定温度まで加熱して、蓋体７５を曲げて開口６０を閉塞させる。その後、蓋体７５を閉塞位置に保持しながら蓋体７５を冷却する。

【0049】

本実施形態では、開口形成部２５は、隔壁２３の先端の端面に設けられており、第１の実施形態とは異なり隔壁２３の先端は屈曲されておらず平面方向に延びている。隣り合う電池モジュール１の開口形成部２５の間に開口６０が形成されている。

【0050】

蓋体７５の特に開口形成部２５と連結しているヒンジ部７５ａには、曲げ加工により応力が蓄積されている。過熱時に蓋体７５が所定温度以上になると、ヒンジ部７５ａの樹脂が軟化して残留応力により変形前の元の形状に戻り、蓋体７５が開口６０を開く。

【0051】

（第７の実施形態）
第７の実施形態は、図１２に示すように、閉塞材７がバイメタル材７６からなる点で、第６の実施形態と相違する。

【0052】

バイメタル材７６は、第１金属板７６ａと、第１金属板７６ａよりも熱膨張係数の大きな第２金属板７６ｂとを張り合わせてなる。バイメタル材７６は、第２金属板７６ｂを開口形成部２５に設けた開口６０に向けて、開口６０を閉塞している。第１金属板７６ａは、例えばＮｉ−Ｆｅ合金などの低膨張材料からなり、第２金属板７６ｂは、Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｕ合金などの高膨張材料からなる。バイメタル材７６の一端部は、一対の電池モジュール１の隔壁２３の端部に接着剤８３により固定されている。

【0053】

図１３に示すように、バイメタル材７６は、通常温度では開口６０を閉塞しており、所定温度で熱膨張差により変形して、開口６０を開放させる。過熱時には、バイメタル材７６の変形により、接着剤８３で固定されていない方の隔壁２３とバイメタル材７６との間に隙間６１が形成されて開口６０が開く。開口６０を通じて内部の高温空気が外部に放出されることで、昇温閉空間５０は冷却される。

【0054】

（第８の実施形態）
第８の実施形態は、図１４に示すように、閉塞材７が薄膜７７である点で、第６の実施形態と相違する。

【0055】

薄膜７７の両端部は、一対の電池モジュール１の隔壁２３の端部に接着剤８３により固定されている。薄膜７７は、開口形成部２５に設けた開口６０を塞ぎ、所定温度以上で軟化、溶融、又は燃焼する材料からなる。かかる材料は、ポリアミド系、オレフィン系などの一般的なフィルム用の樹脂材料、紙があげられる。薄膜７７の厚みは例えば１μｍ〜５ｍｍ、更に１０μｍ〜１ｍｍであり、非常に薄い。このため、僅かでも軟化、溶融又は燃焼した場合には、薄膜７７が破壊される。このため、過熱時に開口６０が開き、昇温閉空間５０をすばやく冷却することができる。

【0056】

（第９の実施形態）
第９の実施形態は、図１５に示すように、昇温閉空間５０が電池モジュール１の下部に配置され、閉塞材７が、電池モジュール１に設けられたカバー２６と隔壁との間に設けられている点が、第１の実施形態と相違する。

【0057】

電池モジュール１を構成している電池１０は、リチウムイオン二次電池であり、電池１０内部の空気膨張や電解液の揮発ガス発生により電池１０内部の圧力が上昇した際にガスを逃がす弁を軸方向の端部に設けている。ホルダ１２上のバスバー１５の下には、ガスを逃がすガス通路２０を隔ててカバー２６が配置されている。カバー２６の下部には、昇温閉空間５０を隔てて下側隔壁２７が設けられている。下側隔壁２７の上面には発熱体５が固定されている。カバー２６は、下側隔壁２７とともに昇温閉空間５０を囲むカバー側隔壁２６ａを構成している。下側隔壁２７とカバー側隔壁２６ａとの相対する部分はそれぞれ開口形成部２７ｂ、２６ｂが設けられており、下側隔壁２７の開口形成部２７ｂとカバー側隔壁２６ａの開口形成部２６ｂとの間には、閉塞材７で閉塞された開口６０が設けられている。

【0058】

電池モジュール１の下部及び上部は、それぞれ所定の間隔をもつ空間３０を隔ててロアケース３及び図略のアッパケースにより被覆されている。電池モジュール１の下部とロアケース３との間の空間３０は、電池モジュール１の直列方向の両端部で外部に開放されている。

【0059】

下側隔壁２７とカバー側隔壁２６ａとの間には、閉塞材７が設けられている。本実施形態の閉塞材７としては、第１〜第５の実施形態の閉塞材７を用いることができる。

【0060】

図１６に示すように、過熱時には、閉塞材７は開口６０を開き、下側隔壁２７は自重により落下し、下方のロアケース３上に留まる。発熱体５を収容した昇温閉空間５０は開放される。昇温閉空間５０は空間３０を通じて外部の空気が流入して冷却される。

【0061】

（１）第１〜第９の実施形態の組電池装置は、電池モジュール１と、発熱体５と、隔壁（隔壁２３又は下側隔壁２７及びカバー側隔壁２６ａ）で囲まれ前記発熱体５により加熱されることにより前記電池モジュール１を昇温させ得る昇温閉空間５０と、を備える組電池装置であって、昇温閉空間５０を囲む隔壁には、昇温閉空間５０の過熱を防止する過熱防止構造体６が設けられていることを特徴とする。

【0062】

上記構成によれば、昇温閉空間５０を囲む隔壁には、昇温閉空間５０の過熱を防止する過熱防止構造体６が設けられている。このため、発熱体５制御不良の際に過熱防止構造体６により昇温閉空間５０の過熱が防止される。ゆえに、電池１０の過熱を防止できる。

【0063】

（２）第１〜第５の実施形態の組電池装置において、過熱防止構造体６は、隔壁２３に設けられた開口形成部２５と、開口形成部２５に囲まれた開口６０と、開口６０を塞ぐ閉塞材７とを備え、閉塞材７は、昇温閉空間５０が所定温度以上となったときに開口６０を開けるように構成されている。

【0064】

上記構成によれば、過熱により昇温閉空間５０が所定温度以上となったときには、閉塞材７は破断して、開口６０が開く。これにより、昇温閉空間５０が冷却され、電池１０の過熱が防止される。

【0065】

（３）第１の実施形態において、閉塞材７は、互いに接着剤８２で接着された一対の弾性部材７１からなり、引張り力が加わった状態で開口６０に充填されており、接着剤８２は、昇温閉空間５０が所定温度以上となったときに軟化又は溶融する性質をもつ。

【0066】

上記構成によれば、過熱により昇温閉空間５０が所定温度以上となったときには、弾性部材７１、７１間の接着剤８２が軟化又は溶融する。接着剤８２の接着力が弱まり、弾性部材７１の弾性力により弾性部材７１が元の厚みに戻るように小さくなり、弾性部材７１、７１同士が離れる。

【0067】

弾性部材７１は、弾性力をもつため、引張り力から解放されたときに元の厚みに回復しようとする。このため、弾性部材７１は、弾性をもたない樹脂材料に比べて、開口６０をすばやく開けることができる。昇温閉空間５０内の過剰な温度を迅速に冷却させ、電池１０の過熱を防止できる。

【0068】

（４）第２の実施形態において、閉塞材７は、開口６０に充填されており、昇温閉空間５０が所定温度以上となったときに膨張する膨張材を含む膨張材含有接着剤７２からなる。

【0069】

上記構成によれば、過熱により昇温閉空間５０が所定温度以上となったときには、膨張材含有接着剤７２は、膨張材の膨張力により膨らみ、その結果開口形成部２５から剥離する。このため、開口形成部２５間の開口６０が開き、昇温閉空間５０を冷却することができる。

【0070】

（５）第３の実施形態において、閉塞材７は、開口６０に充填されており、昇温閉空間５０が所定温度以上となったときに軟化又は溶融する熱可塑性樹脂７３からなる。

【0071】

上記構成によれば、閉塞材７としての熱可塑性樹脂７３は、軟化又は溶融して、開口形成部２５から剥離する。このため、開口６０が開いて、昇温閉空間５０を冷却することができる。

【0072】

（６）第４の実施形態において、閉塞材７は、開口６０に充填されており、昇温閉空間５０が所定温度以上となったときに軟化又は溶融する樹脂材からなる発泡体７４である。

【0073】

上記構成によれば、昇温閉空間５０が過熱されたときには、閉塞材７としての発泡体７４は、樹脂材の軟化又は溶融により、気泡が潰れ、破壊する。このため、開口６０を急速に開放させ、昇温閉空間５０をすばやく冷却することができる。

【0074】

（７）第５の実施形態において、閉塞材７は、開口６０に充填されており、昇温閉空間５０が所定温度以上となったときに熱分解するか又は熱溶融する熱硬化性樹脂からなる。

【0075】

上記構成によれば、昇温閉空間５０が過熱されたときには、閉塞材７としての熱分解性又は溶融型の熱硬化性樹脂は、熱分解したり、軟化又は溶融したりして、開口形成部２５から剥離する。このため、開口６０が開いて、昇温閉空間５０が冷却される。

【0076】

（８）第６の実施形態において、閉塞材７は、開口６０を被覆する樹脂製の蓋体７５であって、蓋体７５は、開口６０を開いた状態で隔壁２３と一体に成形された後に開口６０を被覆するように曲げ加工が施されてなる。

【0077】

上記構成によれば、昇温閉空間５０が過熱されたときには、蓋体７５の樹脂が軟化して残留応力により変形前の元の形状に戻り、蓋体７５が開放される。

【0078】

（９）第７の実施形態において、閉塞材７は、第１金属板７６ａと、第１金属板７６ａよりも熱膨張係数の大きな第２金属板７６ｂとを張り合わせてなるバイメタル材７６であって、第２金属板７６ｂを開口６０側に向けて配設されたバイメタル材７６で開口６０が閉塞されている。

【0079】

上記構成によれば、過熱時には、バイメタル材７６の変形により、開口６０が開き、昇温閉空間５０が冷却される。

【0080】

（１０）第８の実施形態において、閉塞材７は、所定温度以上で軟化、溶融、又は燃焼する薄膜７７であって、開口６０を被覆している。

【0081】

上記構成によれば、過熱時に薄膜７７が軟化、溶融、又は燃焼して、開口６０が開き、昇温閉空間５０をすばやく冷却することができる。

【0082】

（１１）第１〜第８の実施形態において、複数の電池モジュール１を備え、各電池モジュール１は、複数の電池１０と、複数の電池１０を保持するホルダ１２と、複数の電池１０を収容する収容空間５０を形成するケース２と、ケース２の端部に設けられた隔壁２３と、隔壁２３の先端に設けられた開口形成部２５とを備え、隣り合う電池モジュール１の間には、隣り合う電池モジュール１のホルダ１２と隔壁２３とにより囲まれた昇温閉空間５０が設けられており、隣り合う電池モジュール１の開口形成部２５の間には、閉塞材７で閉塞された開口６０が設けられている。

【0083】

上記構成によれば、隣り合う電池モジュールの間に昇温閉空間５０が配置されている。このため、隣り合う電池モジュールを１つの昇温閉空間５０により加熱することができる。

【0084】

また、昇温閉空間５０は、隣り合う電池モジュール１の隔壁２３で囲まれている。隣り合う電池モジュール１を組み付けることで昇温閉空間５０が形成される。このため、昇温閉空間５０を形成するための別個の部材を必要としない。昇温閉空間５０を形成するための工数も必要とせず、組電池装置の製造を簡素にすることができる。

【0085】

（１２）第９の実施形態において、電池モジュール１は、電池１０から発生し得るガスを外部に流出させるガス通路２０を形成するカバー２６を備え、カバー２６の下方には、昇温閉空間５０を隔てて下側隔壁２７が配設されており、カバー２６は、下側隔壁２７とともに昇温閉空間５０を囲むカバー側隔壁２６ａを構成してなり、下側隔壁２７とカバー側隔壁２６ａとの相対する部分はそれぞれ開口形成部２７ｂ、２６ｂが設けられており、下側隔壁２７の開口形成部２７ｂとカバー側隔壁２６ａの開口形成部２６ｂとの間には、閉塞材７で閉塞された開口６０が設けられている。

【0086】

上記構成によれば、過熱時には、昇温閉空間５０の熱により閉塞材７は開口６０を開き、隔壁２７がカバー２６から離れ、隔壁２７は自重により落下する。隔壁２７とカバー２６との間の昇温閉空間５０は開放されて、冷却される。ゆえに、電池１０の過熱を防止できる。

【符号の説明】

【0087】

１：電池モジュール、１０：電池、１１：電池群、１２：ホルダ、１３：セパレータ、１４，１５：バスバー、１７：収容空間、２：ケース、２０：ガス通路、２３、２７：隔壁、２５：開口形成部、２６：カバー、３：ロアケース、５：発熱体、５０：昇温閉空間、６：過熱防止構造体、６０：開口、７：閉塞材、７１：弾性部材、７２：膨張材含有接着剤、７３：熱可塑性樹脂、７４：発泡体、７５：蓋体、７６：バイメタル材、７６ａ：第１金属板、７６ｂ：第２金属板、７７：薄膜。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】