特開 2023-139791 電池モジュール及び電池パック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023139791

(43)【公開日】2023-10-04

(54)【発明の名称】電池モジュール及び電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/204 20210101AFI20230927BHJP

   H01M 10/658 20140101ALI20230927BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20230927BHJP

   H01M 50/271 20210101ALI20230927BHJP

   H01M 50/278 20210101ALI20230927BHJP

【ＦＩ】

H01M50/204 401F

H01M10/658

H01M50/342 101

H01M50/342 201

H01M50/271 S

H01M50/271 B

H01M50/278

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022045502

(22)【出願日】2022-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100183689

【弁理士】

【氏名又は名称】諏訪 華子

(74)【代理人】

【識別番号】100092978

【弁理士】

【氏名又は名称】真田 有

(72)【発明者】

【氏名】藤本 貴洋

(72)【発明者】

【氏名】棚田 浩

【テーマコード（参考）】

5H012

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H012AA07

5H012BB02

5H012BB08

5H012FF01

5H012FF03

5H031AA00

5H031AA09

5H031KK02

5H040AA27

5H040AA37

5H040AS07

5H040AT02

5H040AY04

5H040AY05

5H040LL04

5H040LL06

5H040NN03

(57)【要約】

【課題】複数の電池セルのうち、いずれかの電池セルからガスが放出された場合に、その他の電池セルへの連爆を防ぐ。
【解決手段】断熱部材４を介して横方向に並設された複数の電池セル２が電池ケース３内に収容された電池モジュール１には、各々の電池セル２の上面２２に、各電池セル２の内圧の上昇により開弁して各電池セル２内のガスを放出するための安全弁２５が設けられる。複数の電池セル２のうち、いずれかの電池セル２の安全弁２５が開弁した場合には、安全弁２５が開弁した電池セル２の放出ガスにより電池セル２以外の他の電池セル２の上面２２に連爆防止用の断熱膜が形成される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

断熱部材を介して横方向に並設された複数の電池セルが電池ケース内に収容された電池モジュールにおいて、
各々の前記電池セルの上面には、前記各電池セルの内圧の上昇により開弁して前記各電池セル内のガスを放出するための安全弁が設けられ、
前記複数の電池セルのうち、いずれかの前記電池セルの前記安全弁が開弁した場合には、前記安全弁が開弁した前記電池セルの放出ガスにより当該電池セル以外の他の前記電池セルの前記上面に連爆防止用の断熱膜が形成される
ことを特徴とする、電池モジュール。

【請求項2】

前記電池ケースは、前記複数の電池セルの前記上面よりも上方において前記複数の電池セルを覆う蓋部を備え、
前記断熱膜を構成する部材は、前記蓋部に設けられており、
前記放出ガスにより前記部材が前記複数の電池セルの前記上面に落下することで前記断熱膜が形成される
ことを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項3】

前記部材は、前記蓋部であり、
前記蓋部は、前記電池ケースの外周部において前記電池ケースの側壁部と重複しない位置に設けられて前記蓋部を支持する支持部と、前記各電池セルの前記安全弁の直上に設けられた排煙部と、を備え、
前記蓋部は、前記放出ガスにより、前記支持部が最初に溶解することで落下し、前記安全弁が開弁した前記電池セルの直上の前記排煙部が前記支持部の次に溶解することで前記放出ガスを前記電池ケース外に放出させる排煙口を形成することで、前記断熱膜を形成する
ことを特徴とする、請求項２に記載の電池モジュール。

【請求項4】

前記支持部は、前記蓋部の前記支持部以外の部分よりも融点の低い樹脂で形成されている
ことを特徴とする、請求項３に記載の電池モジュール。

【請求項5】

前記支持部は、前記蓋部の前記支持部以外の部分よりも薄肉に形成されている
ことを特徴とする、請求項３又は４に記載の電池モジュール。

【請求項6】

前記蓋部における前記電池セル側を向く面には、前記放出ガスにより溶解されやすいフィルムにセラミック及び熱硬化樹脂を共に内包した包装体が複数設けられ、
前記部材は、前記セラミック及び前記熱硬化樹脂である
ことを特徴とする、請求項２～５のいずれか一項に記載の電池モジュール。

【請求項7】

前記包装体は、前記各電池セルの前記安全弁の直上からずれた位置に配置される
ことを特徴とする、請求項６に記載の電池モジュール。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の電池モジュールを複数備える
ことを特徴とする、電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件は、断熱部材を介して横方向に並設された複数の電池セルが電池ケース内に収容された電池モジュール及び、当該電池モジュールを備えた電池パックに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば車両の走行駆動用電池のように、高出力高容量の電池には、単電池（電池セル）を複数個組み合わせて構成された電池モジュールや、当該電池モジュールを備えた電池パックを採用したものが知られている。このような電池モジュールまたは電池パックでは、万一、一つの電池セルが熱暴走（発煙）を起こすと、隣接する電池セルも熱暴走を起こす可能性がある。このため、電池モジュールまたは電池パックには、一つの電池セルの熱暴走時に、隣接する電池セルの連鎖的な熱暴走（連爆）を抑制することが求められている。例えば、特許文献１には、互いに隣接する電池セルの間に熱暴走防止シートを配設することで、隣接する電池セルへの熱伝達や連爆を防止又は抑制したバッテリモジュール（電池パック）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－２０６６０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の特許文献１では、隣接する電池セル間の横方向における熱伝達や連爆は防止され得る。しかしながら、電池セルの上方の空間を通じた連爆の防止には改善の余地がある。各電池セルの上面には、各電池セルの内圧が上昇した場合、例えば、内部短絡や過充電などにより発熱して発煙した場合に、内部のガスや煙を放出して内圧を下げるための安全弁が設けられることがある。このような電池セルを有する電池モジュールまたは電池パックでは、一部の電池セルの安全弁から放出されたガスが、電池セルの上方の空間を通じて他の電池セルに伝わり、連爆を起こす可能性があるからである。

【0005】

本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、複数の電池セルのうち、いずれかの電池セルからガスが放出された場合に、その他の電池セルへの連爆を防ぐことを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

開示の電池モジュール及び電池パックは、以下に開示する態様又は適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
（１）ここで開示する電池モジュールは、断熱部材を介して横方向に並設された複数の電池セルが電池ケース内に収容された電池モジュールにおいて、各々の前記電池セルの上面には、前記各電池セルの内圧の上昇により開弁して前記各電池セル内のガスを放出するための安全弁が設けられ、前記複数の電池セルのうち、いずれかの前記電池セルの前記安全弁が開弁した場合には、前記安全弁が開弁した前記電池セルの放出ガスにより当該電池セル以外の他の前記電池セルの前記上面に連爆防止用の断熱膜が形成される。

【0007】

（２）前記電池ケースは、前記複数の電池セルの前記上面よりも上方において前記複数の電池セルを覆う蓋部を備えることが好ましい。この場合、前記断熱膜を構成する部材は、前記蓋部に設けられており、前記放出ガスにより前記部材が前記複数の電池セルの前記上面に落下することで前記断熱膜が形成されることが好ましい。

【0008】

（３）前記部材は、前記蓋部であり、前記蓋部は、前記電池ケースの外周部において前記電池ケースの側壁部と重複しない位置に設けられて前記蓋部を支持する支持部と、前記各電池セルの前記安全弁の直上に設けられた排煙部と、を備えることが好ましい。この場合、前記蓋部は、前記放出ガスにより、前記支持部が最初に溶解することで落下し、前記安全弁が開弁した前記電池セルの直上の前記排煙部が前記支持部の次に溶解することで前記放出ガスを前記電池ケース外に放出させる排煙口を形成することで、前記断熱膜を形成することが好ましい。

【0009】

（４）前記支持部は、前記蓋部の前記支持部以外の部分よりも融点の低い樹脂で形成されていることが好ましい。
（５）前記支持部は、前記蓋部の前記支持部以外の部分よりも薄肉に形成されていることが好ましい。

【0010】

（６）前記蓋部における前記電池セル側を向く面には、前記放出ガスにより溶解されやすいフィルムにセラミック及び熱硬化樹脂を共に内包した包装体が複数設けられていることが好ましい。この場合、前記部材は、前記セラミック及び前記熱硬化樹脂であることが好ましい。
（７）前記包装体は、前記各電池セルの前記安全弁の直上からずれた位置に配置されることが好ましい。
（８）ここで開示する電池パックは、上記の（１）～（７）のいずれか一つに記載の電池モジュールを複数備える。

【発明の効果】

【0011】

開示の電池モジュール及び電池パックによれば、複数の電池セルのうち、いずれかの電池セルからガスが放出された場合に、その他の電池セルへの連爆を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第一実施形態に係る電池モジュールの縦断面図である。

【図2】図１の電池モジュールの作用を説明する図であって、複数の電池セルのうち一つの安全弁が開弁した状態を示す電池モジュールの縦断面図である。

【図3】図１の電池モジュールの作用を説明する図であって、断熱膜を構成する電池ケースの蓋部が落下した状態を示す電池モジュールの縦断面図である。

【図4】第二実施形態に係る電池モジュールの縦断面図である。

【図5】図４の電池モジュールの作用を説明する図であって、断熱膜が形成された状態を示す電池モジュールの縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図面を参照して、実施形態としての電池モジュール及び電池パックについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

【0014】

実施形態の電池モジュールは、複数の電池セルを備えるものであり、電池パックは、当該電池モジュールを備える。電池モジュールは、複数の電池セルのうちいずれかの電池セルが、例えば内部短絡や過充電などにより発熱して発煙した場合に、当該電池セルから放出されたガス（以下、「放出ガス」ともいう）により当該電池セル以外の他の電池セルが連爆することを防ぐ機能を有する。各電池セルの上面には、各電池セルの内圧の上昇により開弁して各電池セル内のガスを放出する安全弁が設けられている。電池モジュールには、複数の電池セルのうち、いずれかの電池セルの安全弁が開弁した場合に、当該電池セル以外の他の電池セルの上面に連爆防止用の断熱膜が形成される。これにより、電池セルの上方の空間を通じて他の電池セルに放出ガスの熱が伝達されることが抑制されるため、他の電池セルの連爆を抑制できる。

【0015】

なお、特許請求の範囲の「当該電池セル以外の他の前記電池セルの前記上面に連爆防止用の断熱膜が形成される」とは、「当該電池セル」の上面には断熱膜が形成されないことを意図したものではない。当該記載は、少なくとも「他の前記電池セルの前記上面」に断熱膜が形成されることを意図する。つまり、上記の記載が意図する構成には、「他の前記電池セルの前記上面」を含め「当該電池セル」の上面の一部にも断熱膜が形成される構成が含まれている。

【0016】

［１．第一実施形態］
［１－１．構成］
第一実施形態としての電池モジュール１を図１に示す。電池パックは、図示は省略するが、複数の電池モジュール１がケーシング内に収容されて構成されたものであり、例えば図示しない車両の床下に搭載される。複数の電池モジュール１を内包した電池パックは、車両の走行駆動用電池として利用される。この車両は、駆動源としてのエンジン及びモータと発電装置としてのジェネレータと蓄電装置としてのバッテリ（電池パック）とが搭載されたハイブリッド自動車（ハイブリッド電気自動車，ＨＥＶ，Hybrid Electric Vehicle）またはプラグインハイブリッド自動車（プラグインハイブリッド電気自動車，ＰＨＥＶ，Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、または、駆動源としてのモータと蓄電装置としてのバッテリとが搭載された電気自動車（BEV, Battery EV)である。プラグインハイブリッド自動車とは、バッテリに対する外部充電またはバッテリからの外部給電が可能なハイブリッド自動車を意味する。プラグインハイブリッド自動車と電気自動車とには、外部充電設備からの電力が送給される充電ケーブルを差し込むための充電口（インレット）や外部給電用のコンセント（アウトレット）が設けられる。

【0017】

図１に示すように、電池モジュール１は、複数の電池セル２が断熱部材４を介して横方向に並設された状態で、電池ケース３（以下、単に「ケース３」という）内に収容されて構成される。本実施形態において、上述の連爆防止用の断熱膜を構成する部材は、ケース３の後述する蓋部６である。第一実施形態の電池モジュール１では、複数の電池セル２のうち、いずれかの電池セル２が発熱して発煙した場合に、当該電池セル２から放出されたガスによりケース３の蓋部６が落下する。これにより、蓋部６は、電池セル２の上方の空間と各電池セル２との間の熱の伝達を妨げる連爆防止用の断熱膜として機能する。

【0018】

各電池セル２は、例えば、リチウムイオン二次電池等の角型電池であり、容器部２１と容器部２１を上方から封止する上面部２２（上面）とを備える。容器部２１は、例えばアルミ箔を樹脂でコートしたパウチ型のフィルムである。容器部２１は、ステンレス等の金属で形成された有底筒型のものであってもよい。容器部２１の内部には、正極板，負極板及びセパレータを含む電極体（蓄電要素）が電解液と共に収容される。なお、図１～図３及び後述する第二実施形態の電池モジュール１′に係る図４及び図５では、電池セル２，２′の上面部２２，２２′のみを断面図として示し、その他の部分を簡略化して示している。また、図１～図５では、ケース３，３′内で横方向（図中左右方向）に８個の電池セル２，２′が並設された電池モジュール１，１′を例示しているが、電池セル２，２′の数はこれに限らない。

【0019】

上面部２２には、容器部２１内に収容された電極体の正極板及び負極板のそれぞれに接続される正極端子２３及び負極端子２４が上方に向かって突設される。複数の電池セル２は、正極端子２３及び負極端子２４のそれぞれを介して互いに直列に接続される。上面部２２にはさらに、正極端子２３及び負極端子２４の間に安全弁２５が設けられる。安全弁２５は、上面部２２の他の部分よりも相対的に脆弱に形成されており、例えば、容器部２１内で内部短絡（ショート）が生じた際等に、容器部２１の内圧が所定値に達すると開弁するように構成される。これにより容器部２１の内圧が上昇した場合でも、容器部２１内のガスが開弁した安全弁２５から外部に噴出する。したがって、内圧の上昇による容器部２１の破裂を抑制することができる。

【0020】

ケース３は、トレイ部５の上方から蓋部６が組み合わされることで構成される電池モジュール１の外殻である。ケース３は、例えば、後述する支持部６１及び排煙部６２を除き、ステンレス等の金属で成形される。

【0021】

トレイ部５は、上面側が開放された箱形の容器である。トレイ部５は、平板状の底壁部５１と、底壁部５１の周縁部から立設された側壁部５２とを有する。底壁部５１は、例えば上面視で略直方形状をなす。側壁部５２は、底壁部５１の形状に対応して、四角筒状をなす。複数の電池セル２は、底壁部５１の上に載置される。なお、図１では、左右方向に並設された複数の電池セル２を例示しているが、複数の電池セル２は、紙面に直交する方向に並設されていてもよい。つまり、上述の「横方向」とは、ケース３の底壁部５１に沿う方向を意味する。

【0022】

蓋部６は、電池セル２よりも上方において複数の電池セル２の全てを覆う部材である。本実施形態の蓋部６は、上述のトレイ部５の形状に対応して上面視で略直方形状をなし、トレイ部５の側壁部５２に内嵌する平板状をなす。つまり、本実施形態の蓋部６は、側壁部５２と横方向に重複しないように配置される。蓋部６は、複数の電池セル２の上面部２２よりも上方において、複数の電池セル２の上面部２２との間に空間を形成するように配置される。

【0023】

蓋部６には、上面視でその外形をなす外周部において、側壁部５２と横方向に重複しない位置に設けられて蓋部６を支持する支持部６１が設けられる。上述のように、本実施形態の蓋部６は、トレイ部５の側壁部５２に内嵌することから、支持部６１は、蓋部６の外周部そのものをなす。支持部６１は、側壁部５２の内面に接着されることで、蓋部６を支持する。蓋部６は、支持部６１により支持されてその位置が固定され、ケース３は、支持部６１が側壁部５２の内面に接着されることで密閉される。

【0024】

支持部６１は、蓋部６の支持部６１以外の部分よりも放出ガスによって溶かされやすく構成される。支持部６１の構成方法としては、例えば、蓋部６の支持部６１を構成する部分だけ支持部６１以外の部分よりも融点の低い樹脂で成形することで構成してもよい。また、支持部６１を構成する部分だけ支持部６１以外の部分よりも薄肉に形成することで構成してもよい。或いは、これらを組み合わせて構成してもよい。

【0025】

さらに、蓋部６には、各電池セル２の安全弁２５の直上に、支持部６１の次に放出ガスによって溶かされやすく構成された排煙部６２が設けられる。排煙部６２は、例えば、支持部６１よりも融点が高く、且つ、蓋部６の支持部６１及び排煙部６２以外の部分よりも融点の低い樹脂で成形することで構成されてもよい。また、排煙部６２は、支持部６１よりも肉厚で、且つ、蓋部６の支持部６１及び排煙部６２以外の部分よりも薄肉に形成することで構成されてもよい。或いは、排煙部６２は、これらを組み合わせて、支持部６１の次に溶かされやすくなるように構成されてもよい。

【0026】

断熱部材４は、隣り合う電池セル２への熱の伝達を抑制する部材である。断熱部材４は、例えば、セラミック材で成形される。本実施形態では、ケース３の底壁部５１から電池セル２の上面部２２の位置まで立設された断熱部材４を例示する。なお、断熱部材４の形状は、隣接する電池セル２同士の熱の伝達を抑制する形状であれば特に限らない。また、隣接する電池セル２同士の間には、各電池セル２を冷却するための冷却水が流動する冷却路が設けられていてもよい。また、ケース３内には、各電池セル２を空冷するためのファンや通風路が設けられていてもよい。

【0027】

［１－２．作用］
次に、複数の電池セル２の一つが発熱して発煙した場合における上記の電池モジュール１の作用を説明する。

【0028】

例えば、内部短絡や過充電などにより、複数の電池セル２のうち一つの電池セル２（以下、「発煙セル２」という）が、発熱して発煙すると、図２に示すように、発煙セル２の容器部２１の内圧が上昇し、安全弁２５が開弁する。これにより、発煙セル２の安全弁２５から高温の放出ガスが噴出して、電池セル２と蓋部６との間の空間に放出ガスが充満する。蓋部６は、高温の放出ガスに晒されて、或いは、放出ガスの圧力により、蓋部６のうち最も溶解されやすい支持部６１が溶解する。これにより、支持部６１による蓋部６の支持が解除される。

【0029】

支持部６１による支持が解除されることで、図３に示すように、蓋部６は下方に落下する。これにより、蓋部６は、電池セル２とその上方の空間との間を断熱する断熱膜となる。また、このとき、発煙セル２の直上に位置する蓋部６の排煙部６２は、発煙セル２から噴出する高温の放出ガスに晒されて、或いは、放出ガスの圧力により、溶解する。これにより、発煙セル２の直上には放出ガスが流動可能な排煙口６２ｈが形成される。

【0030】

発煙セル２の放出ガスは、この排煙口６２ｈからケース３の外部に放出される。このとき、ケース３の外部において、発煙セル２の付近の電池セル２の上方にも放出ガスが蔓延する。しかし、発煙セル２以外の他の電池セル２とその上方の空間との間には上述のように断熱膜としての蓋部６が存在する。このため、放出ガスの熱により他の電池セル２が発熱することが蓋部６により妨げられる。

【0031】

よって、電池モジュール１では、断熱部材４により隣接する電池セル２間の横方向の熱伝達が抑制されるだけでなく、断熱膜としての蓋部６により電池セル２の上方の空間を通じた他の電池セル２への熱伝達も抑制されることから、他の電池セル２の連爆が抑制される。なお、上述の通り、上面部２２には正極端子２３及び負極端子２４が突設されているため、上面部２２と蓋部６との間には若干の隙間が形成されるが、放出ガスには上方に逃げる（流れる）性質があるため、当該隙間には放出ガスが流入しにくい。なお、電池パックのケーシングには、このケーシングの内圧が上昇したときに開放される弁が設けられていることが好ましく、放出ガスはこの弁が開弁することで電池パックから排煙されることが好ましい。

【0032】

［１－３．効果］
（１）上述の電池モジュール１及び電池パックによれば、発煙セル２の安全弁２５が開弁した場合に、発煙セル２の放出ガスにより他の電池セル２の上面部２２の上面に連爆防止用の断熱膜が形成される。これにより、電池セル２の上方の空間を通じて他の電池セル２に放出ガスの熱が伝達されることが抑制される。よって、他の電池セル２の連爆を防ぐことができる。また、電池モジュール１では、安全弁２５が開弁した場合にのみ断熱膜が形成される。言い換えれば、各電池セル２の通常作動時には、各電池セル２の放熱が断熱膜により妨げられることがない。よって、電池セル２の放熱性の低下を防ぐことができる。延いては、電池セル２（電池モジュール１及び電池パック）の劣化を抑制することができる。

【0033】

（２）各電池セル２の上面部２２には、安全弁２５だけでなく正極端子２３や負極端子２４も設けられる。このため、断熱膜を構成する部材を上面部２２上に配置すると、電池モジュールや電池パックの構造が複雑になり得る。対して、上述の電池モジュール１及び電池パックでは、断熱膜を構成する部材が、ケース３の蓋部６に設けられるため、各電池セル２の正極端子２３や負極端子２４の配置に制約されることなく、簡単な構成で発煙時に断熱膜を形成することができる。

【0034】

（３）上述の電池モジュール１及び電池パックにおいて、断熱膜を構成する部材は、ケース３の蓋部６である。このように、各電池セル２を収容するためのケース３の蓋部６を、断熱膜を構成する部材としても利用することで、部品点数を増加させることなく他の電池セル２の連爆を防ぐことができる。また、複数の電池セル２を覆う蓋部６を断熱膜を構成する部材として利用することで、他の電池セル２の上面を確実に覆うことができ、より確実に他の電池セル２の連爆を防ぐことができる。

【0035】

（４）支持部６１を蓋部６の支持部６１以外の部分よりも融点の低い樹脂で形成した場合には、電池セル２と蓋部６との間の空間内の温度上昇が当該部分の溶ける温度に至る前に、支持部６１が溶け始める。このため、簡単な手法でより確実に支持部６１による蓋部６の支持を解除し、蓋部６を落下させることができる。また、この場合、支持部６１の板厚を蓋部６の支持部６１以外の部分と同等とすることができるため、蓋部６の剛性強度を確保しつつ、発煙時には蓋部６を落下させることができる。

【0036】

（５）支持部６１を蓋部６の支持部６１以外の部分よりも薄肉に形成した場合には、蓋部６の材質を変更することなく簡単な構成で、発煙時の熱や勢い（圧力）を利用して蓋部６を落下させることができる。また、上記の支持部６１の構成方法を組み合わせることで、発煙時の熱と勢い（圧力）とを利用してより素早く蓋部６を落下させることができる。

【0037】

［２．第二実施形態］
図４は、第二実施形態としての電池モジュール１′を示す縦断面図である。電池モジュール１′は、連爆防止用の断熱膜を構成する部材が違う点、及び、ケース３′には支持部６１及び排煙部６２が設けられていない点で第一実施形態の電池モジュール１と異なる。以下の説明では、上述した第一実施形態と異なる構成をおもに説明し、第一実施形態の構成と対応する構成については図１の符号にダッシュ（′）を付し、重複する説明は省略する。なお、第二実施形態の電池パックについても図示は省略するが、第一実施形態と同様、複数の電池モジュール１′がケーシング内に収容されて構成される。

【0038】

第二実施形態の電池モジュール１′において、連爆防止用の断熱膜を構成する部材は、ケース３′の蓋部６′に設けられたセラミック１１及び熱硬化樹脂１２である。第二実施形態の電池モジュール１′及び電池パックでは、複数の電池セル２′の一部が発熱して発煙した場合に、放出ガスにより、セラミック１１及び熱硬化樹脂１２が飛散して落下する。そして、熱硬化樹脂１２が、放出ガスの熱によりセラミック１１とともに各電池セル２′の上面部２２′上で硬化することで、各電池セル２′の上方の空間と各電池セル２′との間の熱の伝達を防ぐ断熱膜Ｆ（図５参照）が形成される。

【0039】

セラミック１１及び熱硬化樹脂１２は、図４に示すように、フィルム７に内包された包装体８として、蓋部６′の電池セル２′側を向く面、すなわち、下面に配置される。セラミック１１及び熱硬化樹脂１２は、例えば、図４に二点鎖線で拡大して示すように、細かい粒子状に形成されて互いに混ざり合った粉体として設けられる。粒子の大きさは、例えば、１ｍｍよりも小さい径（例えば、４００μｍ）とされる。フィルム７は、放出ガスにより溶解されやすい薄い素材で構成される。

【0040】

セラミック１１及び熱硬化樹脂１２を内包する包装体８は、複数設けられる。また、包装体８は、好ましくは、各電池セル２′の安全弁２５′の直上からずれた位置に配置される。ここでは、隣接する電池セル２′同士の間に配置された７個の包装体８を例示するが、包装体８の数はこれに限らない。また、包装体８の配置もこれに限らない。例えば、包装体８は、各電池セル２′の安全弁２５′が設けられる位置に対して、紙面に直交する方向にずれた位置に配置されていてもよい。

【0041】

上記の電池モジュール１′の作用を説明する。発煙セル２′が発煙して発煙セル２′の安全弁２５′が開弁すると、発煙セル２′の安全弁２５′から高温の放出ガスが噴出する。蓋部６′に設けられた複数の包装体８のフィルム７は、放出ガスの熱により溶かされてセラミック１１及び熱硬化樹脂１２の粉体が露出する。そして、セラミック１１及び熱硬化樹脂１２は、噴出した放出ガスによって飛散する。

【0042】

詳述すると、セラミック１１及び熱硬化樹脂１２は、図５のドット塗の矢印で示すように、発煙セル２′の安全弁２５′を中心に蔓延する放出ガスの流れに乗って、斜めに吹き飛ばされて飛散する。なお、本実施形態では、上述の通り、発煙セル２′の直上に包装体８が配置されていないため、発煙セル２′の安全弁２５′から上方に向かって流れる放出ガスによって、セラミック１１及び熱硬化樹脂１２が蓋部６′に張り付くことが防止される。

【0043】

その後、飛散したセラミック１１及び熱硬化樹脂１２は、電池セル２′の上面に落下して付着し、放出ガスの熱と圧力とによって熱硬化樹脂１２がセラミック１１とともに硬化する。これにより、他の電池セル２′の上面部２２′上には、断熱膜Ｆが形成される。よって、断熱膜Ｆにより電池セル２′の上方の空間を通じた他の電池セル２′への熱伝達が抑制されることから、他の電池セル２′の連爆が抑制される。

【0044】

上述した電池モジュール１′及び電池パックにおいても、第一実施形態の電池モジュール１及び電池パックと同様の効果を得ることができる。すなわち、上述の電池モジュール１′及び電池パックによれば、発煙セル２′の安全弁２５′が開弁した場合に、発煙セル２′の放出ガスにより他の電池セル２′の上面部２２′の上面に連爆防止用の断熱膜Ｆが形成されるため、他の電池セル２′の連爆を防ぐことができる。また、電池モジュール１′及び電池パックでは、安全弁２５′が開弁した場合にのみ断熱膜Ｆが形成されるため、電池セル２′の放熱性の低下を防ぐことができる。さらに、断熱膜Ｆを構成するセラミック１１及び熱硬化樹脂１２は、蓋部６′に設けられるため、簡単な構成で各電池セル２′の上面に断熱膜Ｆを形成することができる。

【0045】

（６）また、上述の電池モジュール１′及び電池パックにおいて、断熱膜Ｆを構成する部材は、セラミック１１と熱硬化樹脂１２とであり、セラミック１１及び熱硬化樹脂１２はフィルム７に内包された包装体８として蓋部６′の下面に配置される。このように、蓋部６′の下面に包装体８を貼り付けるだけで連爆を防ぐことができるため、既存の電池モジュールや電池パックにも適用しやすく、汎用性を高めることができる。また、電池モジュール１′には、複数の包装体８が設けられることから、複数の電池セル２′のどの電池セル２′の発煙にも対応することができる。

【0046】

（７）包装体８が各電池セル２′の安全弁２５′の直上からずれた位置に配置されることで、放出ガスの勢いで包装体８に含まれるセラミック１１及び熱硬化樹脂１２が蓋部６′に張り付くことを防止することができる。また、この場合、セラミック１１及び熱硬化樹脂１２は、発煙セル２′の安全弁２５′を中心に蔓延する放出ガスの流れに乗って、斜めに吹き飛ばされて落下する。このため、他の電池セル２′の上面にセラミック１１及び熱硬化樹脂１２が局所的に集まることを抑制することができる。よって、他の電池セル２′の上面に満遍なく断熱膜Ｆを形成することができる。

【0047】

［３．その他］
上述の電池モジュール１，１′及び電池パックの構成は一例である。電池パックは、上述の電池モジュール１，１′を複数備えたものでなくてもよい。この場合、各電池セル２，２′は、電池パックの外郭をなすケーシングに直接載置されていてもよい。また、この場合、当該ケーシングにケース３，３′の構成が適用されてもよい。つまり、特許請求の範囲の「電池モジュール」とは、「断熱部材を介して横方向に並設された複数の電池セルが電池ケース内に収容された」ものを意図したもの（便宜的によんだもの）であり、「電池モジュール」そのものが「電池パック」と読み替えられてもよい。

【0048】

各電池セル２，２′は、上面部２２，２２′に安全弁２５，２５′を有する電池であれば、角型に限らない。ケース３，３′の形状も、複数の電池セル２，２′を横方向に並設できるものであれば矩形の筐体に限らない。第一実施形態の電池モジュール１において、蓋部６は、電池セル２の発煙時に支持部６１が初めに溶解して落下できるものであれば、上述のものに限らない。例えば、蓋部６は、トレイ部５の側壁部５２に外嵌するものであってもよい。この場合、支持部６１は、蓋部６の外周部のうち内側の部分であって側壁部５２と横方向に重複しない位置（支持部６１が溶解したときに、蓋部６における支持部６１の内側部分が落下する位置）に設けられていればよい。

【0049】

第二実施形態の電池モジュール１′に、第一実施形態の蓋部６の構成を適用してもよい。この場合、電池モジュール１′には、包装体８に内包されるセラミック１１及び熱硬化樹脂１２により形成される断熱膜Ｆと、蓋部６′により形成される断熱膜との二重の断熱膜が形成されるため、断熱膜の断熱性がより向上される。特に、第二実施形態の電池モジュール１′では、飛散したセラミック１１及び熱硬化樹脂１２により断熱膜Ｆが形成されることから、断熱膜Ｆの形状や位置を正確にコントロールすることが難しい。対して、第一実施形態の電池モジュール１では、自重によって落下する蓋部６により断熱膜が形成されることから、断熱膜の形状や位置をより正確にコントロールできる。よって、第一実施形態に開示の構成を第二実施形態の電池モジュール１′に適用することで、断熱膜の断熱性をより向上させることができる。

【0050】

また、第二実施形態の蓋部６′には、第一実施形態の排煙部６２が設けられていてもよい。第二実施形態の蓋部６′には、ケース３′の内部とケース３′の外部とを連通させるホースを備えた排煙機構が設けられていてもよい。また、電池モジュール１，１′は、車両の走行駆動用電池に限らず、複数の電池セルを備える種々の電池モジュールや電池パックに適用されてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１，１′ 電池モジュール
２，２′ 電池セル
３，３′ ケース（電池ケース）
４，４′ 断熱部材
６，６′ 蓋部
７ フィルム
８ 包装体
１１ セラミック
１２ 熱硬化性樹脂
２２，２２′ 上面部
２５，２５′ 安全弁
６１ 支持部
６２ 排煙部
６２ｈ 排煙口
Ｆ 断熱膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】