特開 2024-78271 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】P2024078271

(43)【公開日】2024-06-10

(54)【発明の名称】電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/213 20210101AFI20240603BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20240603BHJP

   H01M 50/505 20210101ALI20240603BHJP

   H01M 50/284 20210101ALI20240603BHJP

   H01M 50/227 20210101ALI20240603BHJP

   H01M 50/35 20210101ALI20240603BHJP

   H01M 50/367 20210101ALI20240603BHJP

   H01M 50/503 20210101ALI20240603BHJP

   H01M 50/278 20210101ALI20240603BHJP

   H01M 50/291 20210101ALI20240603BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20240603BHJP

【ＦＩ】

H01M50/213

H01M50/342 101

H01M50/505

H01M50/284

H01M50/227

H01M50/35 201

H01M50/367

H01M50/503

H01M50/278

H01M50/291

H01M50/548 201

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022190709

(22)【出願日】2022-11-29

(71)【出願人】

【識別番号】322003798

【氏名又は名称】パナソニックエナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003225

【氏名又は名称】弁理士法人豊栖特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西田 大輔

【テーマコード（参考）】

5H012

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H012AA01

5H012BB02

5H012CC03

5H012CC10

5H040AA01

5H040AA03

5H040AA37

5H040AT01

5H040AY08

5H040CC05

5H040DD03

5H040DD08

5H040LL06

5H040NN03

5H043AA04

5H043AA05

5H043AA19

5H043BA19

5H043CA03

5H043CA21

5H043DA08

5H043FA04

5H043JA01F

5H043JA09F

5H043JA13F

5H043KA06F

5H043KA07F

5H043KA09F

5H043LA21F

5H043LA23F

(57)【要約】

【課題】電池セルの排出弁から排出される高温の噴出物から外装ケースを保護する。
【解決手段】電池パックは、電池ブロック１０と、リード板３と、回路基板６と、外装ケース２とを備え、電池ブロック１０は、各々の電池セル１の第１端面１５を排出端面に配置してなり、外装ケース２は、第１のケースプレート２１と、電池ブロック１０との間に排出ダクト４２を設けてなる第２のケースプレート２２とを有し、回路基板６は排出端面との間に分離隙間４を設けてなり、リード板３は、第１の電極リード板３０を備え、第１の電極リード板３０は、電極固定部３１と、基板固定部３２と、連結部３３とを備え、連結部３３は分離隙間４を中央スペース４０と反転ダクト４１を区画してなり、反転ダクト４１は排出ダクト４２に連通されて、排出弁１２の開口部１２ａから流入される噴出物を方向転換して排出ダクト４２に案内して外装ケース２から排出する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

排出弁の開口部と電極を第１端面に配置してなる複数の電池セルからなる電池ブロックと、
前記電池ブロックの前記電池セルを接続しているリード板と、
前記電池ブロックに接続してなる回路基板と、
前記電池ブロックと前記回路基板を内蔵してなるプラスチック製の外装ケースとを備え、
前記電池ブロックは、
各々の前記電池セルの前記第１端面を噴出物の排出端面に配置してなり、
前記外装ケースは、
前記電池ブロックの前記排出端面を内側に配置してなる第１のケースプレートと、
前記電池ブロックとの間に排出ダクトを設けてなる第２のケースプレートとを有し、
前記回路基板は前記第１のケースプレートの内側に配設されて、
前記電池ブロックの前記排出端面から分離して配置されて、
前記排出端面との間に分離隙間を設けてなり、
前記リード板は、
前記電池セルの前記第１端面の前記電極に接続している第１の電極リード板を備え、
前記第１の電極リード板は、
前記電池セルの前記第１端面の前記電極に向かって突出して前記電極に固定されてなる電極固定部と、
前記回路基板の内面に固定されてなる基板固定部と、
前記電極固定部と前記基板固定部とを連結してなる連結部とを備え、
前記電極固定部は前記回路基板との間に中央スペースを設けており、
前記基板固定部は前記電池セルの前記第１端面との間に反転ダクトを設けてなり、
前記連結部は前記分離隙間を前記中央スペースと前記反転ダクトを区画してなり、
前記反転ダクトは前記排出ダクトに連通されて、
前記排出弁の前記開口部から流入される噴出物を方向転換して前記排出ダクトに案内して前記外装ケースから排出する電池パック。

【請求項2】

請求項１に記載する電池パックであって、
前記第１の電極リード板が、
前記排出ダクトと前記外装ケースの内面との間に配置される側壁プレート部を備える電池パック。

【請求項3】

請求項２に記載する電池パックであって、
さらに、前記回路基板に固定されて、
前記第１の電極リード板の前記側壁プレート部に接続されてなる基板固定リード板を備え、
前記基板固定リード板が、
前記第１の電極リード板の前記側壁プレート部に接続してなる垂直プレートを備える電池パック。

【請求項4】

請求項３に記載する電池パックであって、
前記基板固定リード板の前記垂直プレートが、
前記第１の電極リード板の前記側壁プレート部に積層状態で固定されて、
前記外装ケースの内面に配置されてなる電池パック。

【請求項5】

請求項４に記載する電池パックであって、
前記基板固定リード板が、
前記回路基板に固定されてなる固定プレートを備え、
前記固定プレートと前記第１の電極リード板の前記基板固定部が積層構造に固定されて、
前記回路基板の内面の前記反転ダクトを形成してなる領域において、
積層構造の前記固定プレートと前記基板固定部が配置されてなる電池パック。

【請求項6】

請求項５に記載する電池パックであって、
前記基板固定リード板の内側に前記第１の電極リード板が積層構造に固定されてなる電池パック。

【請求項7】

請求項１に記載する電池パックであって、
前記第１の電極リード板の前記連結部が前記電池セルの前記第１端面に対して傾斜姿勢に配置されてなり、
前記第１の電極リード板の前記連結部の傾斜角（α）が３０度よりも大きく８０度よりも小さい電池パック。

【請求項8】

請求項１に記載する電池パックであって、
前記外装ケースは、前記排出ダクトに連通し、前記排出ダクトに流入される噴出物を前記外装ケースの外部に排出する排出開口を備え、
前記排出開口が、噴出物の前記排出端面よりも反対側の端面に近い位置に配設されてなる電池パック。

【請求項9】

請求項１に記載する電池パックであって、
前記電池セルが円筒型電池である電池パック。

【請求項10】

請求項１に記載する電池パックであって、
前記回路基板が無機繊維で補強された熱硬化性樹脂である電池パック。

【請求項11】

請求項１に記載する電池パックであって、
前記電池ブロックが、
複数の前記電池セルを平行姿勢であって前記第１端面を同一平面に配置してなり、
前記外装ケースが、
底プレートで一方を閉塞して他方を開口してなる筒状の本体ケースと、
前記本体ケースの開口部を閉塞してなる蓋ケースとからなり、
前記電池ブロックが、
各々の前記電池セルの前記第１端面を前記底プレートの内面に対向する姿勢で、
前記底プレートとの間に前記回路基板を配置して前記本体ケースに挿入されてなる電池パック。

【請求項12】

請求項１ないし１１のいずれか一項に記載する電池パックであって、
前記電池ブロックが、
複数の前記電池セルを定位置に配置してなる電池ホルダを備え、
前記電池ホルダが、
前記電池セルの前記第１端面を同一平面として隣接する前記電池セルを平行姿勢に配置してなり、
前記第１の電極リード板が、
隣接して配置されてなる前記電池セルの境界領域に分離窓を有し、
前記電池ホルダが前記分離窓に案内されてなる嵌合突出部を有する電池パック。

【請求項13】

請求項１２に記載する電池パックであって、
前記電池ブロックが、
前記第１の電極リード板で並列接続されてなる複数の並列ユニットを備える電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排出弁を備える電池セルを外装ケースに収納している電池パックに関する。

【背景技術】

【0002】

排出弁を設けている電池セルは、異常時に排出弁が開弁して電池ケースの破裂を防止できる。排出弁は、電池の異常な使用状態で開弁するので、排出される噴出物は高温・高圧となり、種々の熱障害の要因となる。とくに、外装ケースをプラスチック製とする電池パックは、排出弁から噴出される高温・高圧の噴出物が外装ケースの一部を破損して、ケース外に噴出されるおそれがある。外装ケースから外部に噴出される噴出物は、外気に触れて発火すると安全性を阻害する原因となる。この欠点を解消するために、ケースの内面に金属板を配置している電池パックが開発されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１５００８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の電池パック９００は、図９の断面図に示すように、外装ケース９０２の内側であって、排出弁の開口部のある電池セル９０１の電極端面との対向位置には板状の耐熱プレート９３１を配置して、外装ケース９０２の隅部にはＬ字状の耐熱プレート９３２を配置している。この構造の電池パック９００は、高温の噴出物による外装ケース９０２の熱損傷を防止するために、２枚の耐熱プレート９３１、９３２を設けるので部品コストが高くなり、さらに、各々の耐熱プレート９３１、９３２を外装ケース９０２内部の定位置に配置するために、構造や組み立てが複雑になって製造コストが高くなり、さらに２枚の耐熱プレート９３１、９３２を内蔵するスペースが外装ケース９０２の外形を大きくする欠点があった。

【0005】

本発明は、以上の電池パックの欠点を解消することを目的に開発されたもので、本発明の一目的は、高温の噴出物による外装ケースの熱損傷を防止して安全性を確保しながら、部品コストを低減できる電池パックを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様に係る電池パックは、排出弁の開口部と電極を第１端面に配置してなる複数の電池セルからなる電池ブロックと、電池ブロックの電池セルを接続しているリード板と、電池ブロックに接続してなる回路基板と、電池ブロックと回路基板を内蔵してなるプラスチック製の外装ケースとを備え、電池ブロックは、各々の電池セルの第１端面を噴出物の排出端面に配置してなり、外装ケースは、電池ブロックの排出端面を内側に配置してなる第１のケースプレートと、電池ブロックとの間に排出ダクトを設けてなる第２のケースプレートとを有し、回路基板は第１のケースプレートの内側に配設されて、電池ブロックの前記排出端面から分離して配置されて、排出端面との間に分離隙間を設けてなり、リード板は、電池セルの第１端面の電極に接続している第１の電極リード板を備え、第１の電極リード板は、電池セルの第１端面の電極に向かって突出して電極に固定されてなる電極固定部と、回路基板の内面に固定されてなる基板固定部と、電極固定部と基板固定部とを連結してなる連結部とを備え、電極固定部は回路基板との間に中央スペースを設けており、基板固定部は電池セルの第１端面との間に反転ダクトを設けてなり、連結部は分離隙間を中央スペースと反転ダクトを区画してなり、反転ダクトは排出ダクトに連通されて、排出弁の開口部から流入される噴出物を方向転換して排出ダクトに案内して外装ケースから排出する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の電池パックは、回路基板とリード板を外装ケースの熱障害を防止する部材に併用するので、外装ケースの熱障害を防止するためのコストを低減しながら、電池セルから排出される高温の噴出物による外装ケースの熱損傷を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態１に係る電池パックを示す斜視図である。

【図2】図１の電池パックの分解斜視図である。

【図3】図１の電池パックのＩＩＩ－ＩＩＩ線断面斜視図である。

【図4】図３の要部拡大図である。

【図5】図１の電池パックのＶ－Ｖ線断面斜視図である。

【図6】図１の電池パックのＶＩ－ＶＩ線断面斜視図である。

【図7】他の実施例を示す電池パックの分解斜視図である。

【図8】他の実施例を示す電池パックの分解斜視図である。

【図9】従来例を示す電池パックの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の一実施態様に係る電池パックは、排出弁の開口部と電極を第１端面に配置してなる複数の電池セルからなる電池ブロックと、電池ブロックの電池セルを接続しているリード板と、電池ブロックに接続してなる回路基板と、電池ブロックと回路基板を内蔵してなるプラスチック製の外装ケースとを備え、電池ブロックは、各々の電池セルの第１端面を噴出物の排出端面に配置してなり、外装ケースは、電池ブロックの排出端面を内側に配置してなる第１のケースプレートと、電池ブロックとの間に排出ダクトを設けてなる第２のケースプレートとを有し、回路基板は第１のケースプレートの内側に配設されて、電池ブロックの前記排出端面から分離して配置されて、排出端面との間に分離隙間を設けてなり、リード板は、電池セルの第１端面の電極に接続している第１の電極リード板を備え、第１の電極リード板は、電池セルの第１端面の電極に向かって突出して電極に固定されてなる電極固定部と、回路基板の内面に固定されてなる基板固定部と、電極固定部と基板固定部とを連結してなる連結部とを備え、電極固定部は回路基板との間に中央スペースを設けており、基板固定部は電池セルの第１端面との間に反転ダクトを設けてなり、連結部は分離隙間を中央スペースと反転ダクトを区画してなり、反転ダクトは排出ダクトに連通されて、排出弁の開口部から流入される噴出物を方向転換して排出ダクトに案内して外装ケースから排出する。

【0010】

以上の電池パックは、外装ケースと電池ブロックとの間に、回路基板と第１のリード板を積層構造で配置して、積層構造の回路基板とリード板を外装ケースの熱障害を防止する耐熱材に併用している。とくに、以上の電池パックは、外装ケースの内面に回路基板を配置し、さらに電池セルが噴出物を排出する第１端面を回路基板から離して、第１端面と回路基板との間に分離隙間を設けており、この分離隙間を、電池セルに接続しているリード板でもって、噴出物を反転して排出ダクトに案内する反転ダクトを区画して、電池セルの噴出物を反転ダクトに案内してエネルギーを減衰させた後、排出ダクトに案内している。以上の構造の電池パックは、回路基板とリード板の二層構造で外装ケースの熱障害を防止し、さらに回路基板と第１端面との間に分離隙間を設けて外装ケースの熱障害を防止し、さらにまた、この分離隙間をリード板でもって噴出物の流動方向を反転して排出ダクトに案内する反転ダクトを設けて、反転ダクトで噴出物のエネルギーを減衰させて排出ダクトに案内して外装ケースの熱障害を防止する。とくにリード板で回路基板の内側に設けている反転ダクトは、電池セルからの噴出物を、リード板の内面に沿って流動させて熱エネルギーを放熱し、さらに回路基板に固定しているリード板の基板固定部の内面に衝突させて流動方向を反転することで運動のエネルギーも減衰して、反転ダクトに案内する。熱エネルギーと運動のエネルギーが減衰された噴出物は、反転ダクトから排出ダクトに案内されて、外装ケースの熱障害を防止してケース外に排出される。以上の電池パックは、外装ケースに必須部品として内蔵される回路基板とリード板を外装ケースの熱障害を防止する部材に併用するので、外装ケースの熱障害を防止するための価格上昇を抑制しながらに外装ケースの熱障害を有効に防止して安全に使用できる特長を実現する。また、必須部品の回路基板とリード板を外装ケースの熱障害を防止する部材に併用するため、別途に耐熱プレートを介在させる場合のように外装ケースの外形を大きくすることを回避できる。

【0011】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、第１の電極リード板が、排出ダクトと外装ケースの内面との間に配置される側壁プレート部を備えることができる。以上の電池パックは、第１の電極リード板に設けている側壁プレート部でもって、反転ダクトから排出ダクトに案内する噴出物による電池セルの熱障害を防止できる。とくに、以上の電池パックは、第１の電極リード板に側壁プレート部を設けて、電池セルを噴出物による熱障害を防止するので、第１の接続リードを電池セルの電極に固定して、側壁プレート部を最適位置に配置して、噴出物による電池セルの熱障害、とくに電池セル側面の熱障害を効果的に防止できる特長がある。

【0012】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、回路基板に固定されて、第１の電極リード板の側壁プレート部に接続されてなる基板固定リード板を備え、基板固定リード板が、第１の電極リード板の側壁プレート部に接続してなる垂直プレートを備えることができる。以上の電池パックは、第１の電極リード板を基板固定リード板に接続して、回路基板を電池ブロックの定位置に連結しながら、第１の電極リード板の側壁プレート部と、基板固定リード板の垂直プレートの両方で外装ケースの熱障害を防止できる特長がある。

【0013】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、基板固定リード板の垂直プレートが、第１の電極リード板の側壁プレート部に積層状態で固定されて、外装ケースの内面に配置できる。以上の電池パックは、積層構造の側壁プレート部と基板固定リード板とで外装ケースの内面、とくに排出ダクトを構成する外装ケースの熱障害を防止できる特長がある。

【0014】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、基板固定リード板が、回路基板に固定されてなる固定プレートを備え、固定プレートと第１の電極リード板の基板固定部が積層構造に固定されて、回路基板内面の反転ダクトを形成してなる領域において、積層構造の固定プレートと基板固定部が配置されてなる。以上の電池パックは、電池セルの排出弁の開口部から排出される高温、高圧の噴出物による回路基板の熱障害を効果的に防止できる特長がある。それは、電池セルから噴出される噴出物が衝突して反転する領域を、金属板からなる積層構造のリード板で保護できるからである。

【0015】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、基板固定リード板の内側に第１の電極リード板を積層構造に固定できる。以上の電池パックは、基板固定リード板を固定している回路基板に、電池セルに固定している第１の電極リード板を簡単かつ容易に、能率よく接続できる特長がある。

【0016】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、第１の電極リード板の連結部が電池セルの第１端面に対して傾斜姿勢に配置されてなり、第１の電極リード板の連結部の傾斜角（α）が３０度よりも大きく８０度よりも小さくできる。以上の電池パックは、電池セルから反転ダクト内に排出される噴出物が傾斜する連結部の内面に沿って流動して、回路基板の内面でスムーズに噴出物を反転させて排出ダクトに案内できる。反転ダクトの内面に沿ってスムーズに高速流動する噴出物は、熱エネルギーを効率よく第１の電極リード板に放熱して排出ダクトに案内されて、外装ケースの熱障害を効果的に防止できる。

【0017】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、外装ケースは、排出ダクトに連通し、排出ダクトに流入される噴出物を外装ケースの外部に排出する排出開口を備え、排出開口を、噴出物の排出端面よりも反対側の端面に近い位置に配設できる。以上の電池パックは、排出開口を、噴出物の排出端面よりも排出端面の反対側の端面（非排出端面）に近い位置の外装ケースの第２のケースプレートまたは蓋ケースに配設することで、排出端面から排出開口までの排出ダクトの距離を長く確保できる。この排出ダクトが通過する噴出物の熱エネルギーと運動のエネルギーを減衰してケースの外に排出でき、外装ケースの熱障害、発火を効果的に防止できる。また、排出端面付近に噴出物の熱が集中することを緩和し、排出弁の開口部から排出開口に至るまでの急激な温度上昇を抑制、減少することもできる。

【0018】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、電池セルを円筒型電池にできる。

【0019】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、回路基板を無機繊維で補強された熱硬化性樹脂にできる。以上の電池パックは、回路基板の耐熱特性を高くして、外装ケースの熱障害を安定して抑制できる特長がある。

【0020】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、電池ブロックが、複数の電池セルを平行姿勢であって第１端面を同一平面に配置してなり、外装ケースが、底プレートで一方を閉塞して他方を開口してなる筒状の本体ケースと、本体ケースの開口部を閉塞してなる蓋ケースとからなり、電池ブロックが、各々の電池セルの第１端面を底プレートの内面に対向する姿勢で、底プレートとの間に回路基板を配置して本体ケースに挿入されてなる。

【0021】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、電池ブロックが、複数の電池セルを定位置に配置してなる電池ホルダを備え、電池ホルダが、電池セルの第１端面を同一平面として隣接する電池セルを平行姿勢に配置してなり、第１の電極リード板が、隣接して配置されてなる電池セルの境界領域に分離窓を有し、電池ホルダが分離窓に案内されてなる嵌合突出部を有する。以上の電池パックは、第１の電極リードの分離窓に電池ホルダの嵌合突出部を案内する構造は、第１のリード板と嵌合突出部とで噴出物が隣の電池セルの第１端面に流入するのを阻止できるので、隣接する電池セルの熱暴走の誘発を防止できる特長がある。

【0022】

本発明の他の実施態様に係る電池パックは、電池ブロックが、第１の電極リード板で並列接続されてなる複数の並列ユニットを備えることができる。

【0023】

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。
さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想の具体例を示すものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

【0024】

電池パックは、リチウムイオン電池セル等の非水系二次電池セルを使用して軽量化しながら高容量化できるが、この種の電池パックは、異常な状態で使用されると内圧が上昇して破裂するので、この弊害を防止するために排出弁を設けている。排出弁は開弁し開口部から外装ケース内に噴出物を排出して破裂を防止する。噴出物は極めて温度が高く、プラスチック製の外装ケースを損傷する問題がある。外装ケースが噴出物で破損されると、噴出物がケース外に噴射されて発火することがある。外装ケースを金属製として噴出物の破損防止できるが、金属製の外装ケースは相当に重く、軽量化しながら高容量化は難しい。外装ケースをプラスチック製とする電池パックは、軽量化して安価に多量生産できるが、噴出物による安全性の確保が難しい問題がある。
［実施形態１］

【0025】

本発明の実施形態に係る電池パック１００を図１～図６に示す。図１は電池パック１００の斜視図を、図２は図１の電池パック１００の分解斜視図を、図３は図１の電池パックのＩＩＩ－ＩＩＩ線断面斜視図、図４は図３の要部拡大断面斜視図、図５は図１のＶ－Ｖ線断面斜視図、図６は図１のＶＩ－ＶＩ線断面斜視図、をそれぞれ示している。これ等の図に示す電池パック１００は、複数の電池セル１からなる電池ブロック１０と、電池ブロック１０の電池セル１を接続しているリード板３と、電池ブロック１０に接続してなる回路基板６と、電池ブロック１０と回路基板６を内蔵してなるプラスチック製の外装ケース２とを備えている。

【0026】

電池パック１０は、複数の電池セル１からなる電池ブロック１０と、この電池ブロック１０に接続している回路基板６とを外装ケース２に内蔵している。電池ブロック１０は、リード板３で電池セル１を連結している。電池パック１００は、回路基板６とリード板３を独特の形状とし、特定の位置に配置して、外装ケース２の熱障害を防止する部材に併用している。回路基板６は、電池ブロック１０を構成する電池セル１の過充電や過放電を防止するための保護回路などを実装する基板であって、電池パック１０には必須の部品である。リード板３は各々の電池セル１を電気接続するために必須の部品である。
（電池ブロック１０）

【0027】

電池ブロック１０は、複数の電池セル１を電池ホルダ５０で定位置に配置して、リード板３で連結している。電池セル１は、リチウムイオン電池が適している。リチウムイオン電池は、容量と重量に対する充放電容量が大きく、電池パック１００の外形を小型化、また軽量化して充放電容量を大きくできる。ただし、本発明の電池パック１００は、電池セル１をリチウムイオン電池に特定するものでもなく、他の２次電池、例えば他の非水電解液二次電池等の充電できる全ての電池を使用できる。

【0028】

電池セル１は、両端に正負の電極１３を設けている。図２の電池セル１は、第１端面１５に排出弁１２の開口部１２ａを設けている円筒型電池１Ａである。電池セル１は、第１端面１５を排出端面とし、第１端面１５の反対側の端面の第２端面１６を非排出端面とする。図の電池ブロック１０は、電池セル１を円筒型電池１Ａとする。ただし、電池セルは、必ずしも円筒型電池１Ａに特定するものでなく、第１端面に排出弁の開口部と電極を設けている電池、たとえば角形電池も使用できる。電池ブロック１０は、複数の電池セル１の排出弁１２の開口部１２ａと電極１３を第１端面１５に配置する。円筒型電池１Ａは、金属板をプレス加工して制作している外装缶の開口部を、封口板で気密に密閉している。封口板は、排出弁１２の開口部１２ａを設けて、電池セル１の第１端面１５としている。円筒型電池や角形電池は、外装缶の底板に排出弁の開口部を設けてこの面を電極とすることもできるので、電池セルは、排出弁の開口部を設けている外装缶の底面を排出弁１２の開口部１２ａと電極１３を設けた第１端面１５とすることもできる。

【0029】

電池ブロック１０は、図２に示すように、複数の電池セル１を電池ホルダ５０で定位置に配置して、各々の電池セル１を位置ずれなく定位置に配置している。電池ホルダ５０は熱可塑性のプラスチック製で、各々の電池セル１を平行姿勢として、第１端面１５を同一平面に配置している。図２の電池ブロック１０は、電池セル１の第１端面１５を同一平面に配置して平行姿勢に配置している。さらに、電池ブロック１０は、複数の電池セル１は横並びで同一平面に配置している。電池ブロック１０は、各々の電池セル１の第１端面１５を同一平面に配置して、電池セル１が噴出物を排出する噴出物の排出端面としている。電池ブロック１０は、排出端面の反対側の端面には排出弁１２の開口部１２ａが配置されず、噴出物を排出しない非排出端面としている。図２の分解斜視図に示す電池ブロック１０は、左側（左下側）の第１端面１５を排出端面として、右側（右上側）の第２端面１６を非排出端面としている。

【0030】

電池ホルダ５０の熱可塑性プラスチックは、強度と耐熱特性に優れポリカーボネートが適している。ただ、電池ホルダ５０は、強度と耐熱特性に優れた他の熱可塑性プラスチックも使用できる。電池ホルダ５０は、各々の電池セル１を定位置に配置する位置決穴５１を設けている。電池ホルダ５０は、電池セル１の両端に設けている電極１３を露出させる電極開口５２を設けている。電極開口５２に露出する電極１３に第１の電極リード板３０を溶着して、隣接する電池セル１を電気接続して電池ブロック１０としている。

【0031】

図２の電池ホルダ５０は、第１の電極リード３０の分離窓３８に案内される嵌合突出部を有する。第１の電極リード３０の分離窓３８に電池ホルダ５０の嵌合突出部５５を案内する構造は、第１のリード板３０と嵌合突出部５５とで噴出物が隣の電池セル１の第１端面１５に流入するのを阻止できるので、隣接する電池セル１の熱暴走の誘発を防止できる。また、この構造は、第１の電極リード３０の位置決めを容易にできる。

【0032】

電池パック１００は、電池ブロック１０と外装ケース２の内面との間に排出ダクト４２を設ける。図２の分解斜視図に示す電池ブロック１０は、外装ケース２の第２のケースプレート２２の内面に対向して配置される面に噴出物の排出ダクト４２を設けている。図２及び図５、図６の電池ブロック１０は、電池ホルダ５０の上下両面にダクト溝５３を設けて、ダクト溝５３の間には凸条５４を設けている。電池ブロック１０は、複数列に設けている各々のダクト溝５３を、各々の電池セル１の上下両側に配置している。凸条５４は隣接する電池セル１の間に配置される。この電池ブロック１０が外装ケース２に挿入されて、本体ケース２Ａの第２のケースプレート２２の内側に排出ダクト４２を形成する。この構造の電池ホルダ５０は、各々の電池セル１の上下両側に、凸条５４で区画された排出ダクト４２を配置するので、特定に電池セル１から排出される噴出物の熱エネルギーが隣の電池セル１を加熱する弊害を防止できる。それは、特定の電池セル１が熱暴走して排出する噴出物を、熱暴走した電池セル１側面のダクト溝５３に案内して、凸条５４で区画された隣のダクト溝５３には流動させないからである。このことは、熱暴走した電池セル１の熱エネルギーで、隣の電池セル１も熱暴走させる熱暴走の誘発をより効果的に防止できる特長がある。

【0033】

図２ないし図６は排出ダクト４２、ダクト溝５３、凸条５４の一例を示す。図のダクト溝５３は、電池ホルダ５０の上下両面に電池セル１に平行に設けられる。この電池ホルダ５０は、ダクト溝５３の間に凸条５４を配置して隣接する電池セル１への噴出物への流動を防止できる。また、電池セル１の軸芯と平行方向にダクト溝５３を設けることで、排出ダクト４２の長さを確保できる。図のダクト溝５３は、排出端面側の側面付近が最も深く、スロープを経て浅くなる形状とする。図３及び図４に示すように、排出端面から排出された噴出物は、反転ダクト４１で方向転換されて排出ダクト４２に案内される。噴出物は、まず排出ダクト４２の入口付近（排出端面側の側面付近）の電池セル１の側面が露出する断面開口が最も広い領域（図６）を通過し、スロープで溝が徐々に浅く断面開口が小さくなる領域を経て、溝の深さが一定の領域（図５）に入り、排出開口２３から外装ケース２の外に排出される。排出ダクト４２の入口側の断面開口を広くすることで、噴出反転直後の勢いのある高温高圧の噴出物をよりスムーズに排出ダクト４２に導くことができる。排出ダクト４２は、その断面形状、サイズ、長さ、周りを覆う素材などで通過する噴出物の熱エネルギーまたは運動エネルギーを低減できる。ただし、排出ダクト４２、ダクト溝５３は、図で示す形状に特定されるものではなく、排出ダクト、ダクト溝を通過する噴出物の熱エネルギーまたは運動エネルギーの少なくとも一方を減少させる形状であれば足りる。例えば、排出ダクト、ダクト溝を同じまたは異なる深さまたは幅にでき、深さまたは幅が逓増または逓減す形状にできる。ダクト溝などの深さを変更する部分はスロープの角度を変更する他に、スロープ以外の形状、例えば、段差や凹凸などを設けることもできる。電池セルの側面が露出する部分の長さを変更でき、また、かかる部分を設けないこともできる。さらに、噴出物の直進性を妨げる形状にでき、噴出物の進行方向を案内するガイド壁などを設けることもできる。また、高温の噴出物で一定範囲が溶融して熱エネルギー、運動エネルギーを吸収、減少する形状にすることもできる。同様に、凸条５４も図示する形状に特定されない。凸条５４は、ダクト溝の間に配置されて隣接する電池セルへの噴出物への流動を防止できる形状であれば足りる。

【0034】

ダクト溝５３は排出側を外装ケース２の排出開口２３を連通して、噴出物を外装ケース２の外部に排出する。表面にダクト溝５３を設けている電池ホルダ５０は、外形を外装ケース２の内形にほぼ等しく、正確には外装ケース２にスムーズに挿入でき、かつ凸条５４を外装ケース２内面に実質的に隙間のない状態で接触させながら摺動して挿入できる形状として、外装ケース２内面との間に排出ダクト４２を設けることができる。
（外装ケース２）

【0035】

外装ケース２は、プラスチックを成形して制作される。外装ケース２のプラスチックは、耐熱温度が高くて強度のある熱可塑性プラスチック、例えば、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート等が使用できる。外装ケース２は、本体ケース２Ａの開口部２５を蓋ケース２Ｂで閉塞している。本体ケース２Ａは、底プレート２７で一端を閉塞して、他方を開口している筒状にプラスチックを成形している。蓋ケース２Ｂは、本体ケース２Ａの開口部２５に固定されて開口部２５を閉塞している。

【0036】

本体ケース２Ａは、電池ブロック１０をスムーズに挿入して定位置に配置できる内形の筒状に成形している。本体ケース２Ａは、互いに対向位置に配置している平面状の第２のケースプレート２２の両側を湾曲形状の側面プレート２６で連結して筒状としている。本体ケース２Ａは、一対の第２のケースプレート２２とその両側に設けている一対の側面プレート２６と底プレート２７をプラスチックで一体的に成形して、一端を底プレート２７で閉塞している筒状に成形している。第２のケースプレート２２の両側に位置する側面プレート２６は、円筒型電池１Ａの電池セル１の外周面に沿う湾曲形状としている。図２の本体ケース２Ａは、底プレート２７に出力端子を露出する端子窓２８を開口している。出力端子は回路基板６に固定されて、端子窓２８を介して表面に露出する位置に配置される。図２の電池パック１００は、電池セル１の排出端面を、蓋ケース２Ｂの内側ではなく、本体ケース２Ａの底プレート２７の内側に配置し、さらに、第１の電極リード板３０及び基板固定リード板３５、回路基板６で外装ケース２を強固に保護する。

【0037】

以上の本体ケース２Ａは、底プレート２７を第１のケースプレート２１として、その内側に回路基板６を配置している。回路基板６は第１のケースプレート２１である底プレート２７の内面に接触して、あるいは接近して配置されて、電池ブロック１０からは離して配置されて、電池ブロック１０との間に分離隙間４を設けている。分離隙間４は、後述する第１の電極リード板３０が配置されて、中央スペース４０と反転ダクト４１に区画される。分離隙間４に設けている反転ダクト４１は、排出ダクト４２に連通されて、反転ダクト４１から噴出物を排出ダクト４２に流入する。

【0038】

外装ケース２は、電池セル１の噴出物を外部に排出する排出開口２３を排出ダクト４２に連通して設けている。図３の外装ケース２は、排出開口２３を本体ケース２Ａの第２のケースプレート２２に設けている。本体ケース２Ａは、上下両面の第２のケースプレート２２に各々排出開口２３を設けている。排出開口２３は、第２のケースプレート２２に設けている複数の小孔２３ａとしている。この排出開口２３は、噴出物を無数の小孔２３ａに分散して外部に排気するので、噴出物を分散して外部に排気できる。外装ケース２は、第２のケースプレート２２の表面に、排出開口２３を閉塞する位置にラベルを付着している。ラベルは噴出物の熱エネルギーで剥離されて、噴出物を外装ケース２の外部に排出する。本体ケース２Ａの第２のケースプレート２２に排出開口２３を設ける外装ケース２は、広い面積に分散して複数の排出開口２３を設けることができるので、噴出物を分散して排出できる。ただ、外装ケース２は、排出開口２３を必ずしも本体ケース２Ａに設けることなく、図示しないが、電池ブロックの非排出端面と対向する第１のケースプレートである蓋ケースに排出開口を設けることもできる。図２、図３の外装ケース２は、排出開口２３を排出端面から離れた位置の第２のケースプレート２２または蓋ケース２Ｂに設けることで、排出ダクト４２の距離を長くして、通過する噴出物の熱エネルギーと運動のエネルギーを減衰させて外装ケース２の外に排出できる。

【0039】

以上の外装ケース２は、本体ケース２Ａに蓋ケース２Ｂを連結している。本体ケース２Ａと蓋ケース２Ｂは、熱可塑性プラスチックの外装ケース２を溶着して連結できる。溶着による連結は、ホットワイヤで接合部を加熱して溶融し、あるいは超音波振動で接合部を溶融して連結する超音波溶着などの方法で連結できる。さらに、本体ケース２Ａと蓋ケース２Ｂは、接着材を介して連結でき、また、図示しないが、ネジ止めして連結することもできる。さらに、本体ケース２Ａおよび蓋ケース２Ｂは、それぞれ爪および当該爪が嵌合される被嵌合部、あるいは被嵌合部および爪を設けることにより爪嵌合により連結できる。
（回路基板６）

【0040】

本発明は回路基板６に実装する回路を特定するものでないが、例えば、好ましくは電池セル１の充放電を制御する回路を実装している。この電池パック１００は、充放電を制御する回路で電池セル１の過放電や過充電を防止して電池の劣化を抑制でき、また電池の熱暴走も防止できる。したがって、回路基板６に電池セル１の過充電や過放電を防止する保護回路を実装して、電池パックの寿命を長くして、かつ安全性を向上できる。図示しないが、保護回路は、電池セルの電圧や電流を検出する回路と、検出する電圧と電流を演算して充放電電流を制御する制御回路とを備えている。制御回路は、充電している電池セルの電圧が予め設定している閾値を超えると充電電流を遮断して過充電を防止し、放電している電池セルの電圧が閾値よりも低くなると放電電流を遮断して過放電を防止できる。さらに、電池セルの温度が閾値よりも高くあるいは低い状態で、充放電の電流を制限し、あるいは遮断して電池セルを保護できる。さらに、制御回路は、各々の電池セルの電圧差を検出して、高電圧の電池セルを放電し、低電圧の電池セルを充電して、電圧のアンバランスを解消して、特定の電池セルの劣化を抑制すこともできる。

【0041】

回路基板６は、基板の表面に保護回路などを実現する電子回路を実装している。この回路基板６は、無機繊維を埋設して補強している熱硬化性樹脂からなる基板が適している。この基板は、好ましくは無機繊維にガラス繊維を使用して、熱硬化性樹脂にエポキシ樹脂を使用する。回路基板６は第１のケースプレート２１の内側に配設される。図４の断面斜視図に示す回路基板６は、電池ブロック１０の排出端面との対向面である内側面に、保護回路などを実現する電子回路を表面実装している。回路基板６の内面には、電池セル１の第１端面１５に接続している第１の電極リード板３０を配置しているが、この第１の電極リード板３０は、中央部において、回路基板６との間に分離隙間４を設けることができ、配線隙間として利用できる。回路基板６は、表面実装する電子部品を配線隙間に配置して、スペースを効率よく利用して電子部品を表面実装できる。回路基板６に表面実装される電子部品は、第１の電極リード板３０を介して高温の噴出物に加熱されるが、いずれかの電池セル１が噴出物を排出した電池パック１０は、その後使用できないので、噴出物の排出後において電子部品を動作状態に保持する必要はない。内側表面に電子部品を表面実装する回路基板６は、外側表面を外装ケース２の底プレート２７の内面に密着して配置できる。この構造は、回路基板６の表面に固定している出力端子を底プレート２７の内面に密着して配置できる。ただ図示しないが、回路基板の外側面に電子回路を表面実装することもできる。

【0042】

回路基板６は、例えば電池セル１の充放電を制御して電池セル１を保護して、安全性を向上させる目的で使用されるが、本発明の電池パック１００は、この回路基板６を外装ケース２の噴出物による熱障害を防止するための基板にも併用する。回路基板６は、電池セル１が噴射する高温の噴出物から外装ケース２を保護するために、外装ケース２の底プレート２７の内側であって、電池セル１の第１端面１５、すなわち電池ブロック１０の排出端面との間に配置される。図４の回路基板６は、外装ケース２の底プレート２７の内面に配置されて、電池ブロック１０から噴射される噴出物が外装ケース２の底プレート２７が熱破損するのを防止する。さらに、回路基板６は、底プレート２７との対向面となる外側面に複数の出力端子を固定して、各々の出力端子を底プレート２７に開口している端子窓２８から外装ケース２の表面に露出させることができる。図の回路基板６は、底プレート２７の内面全体をカバーする外形で、電池ブロック１０の排出端面の外形よりも大きく、底プレート２７内面の全体を噴出物の熱障害から保護している。
（リード板３）

【0043】

リード板３は、複数の電池セル１を並列及び／または直列に接続している。リード板３は、外装ケース２よりもよりも高い耐熱特性のある金属製の板材とし、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金などを使用できる。さらに、リード板３は回路基板６を電池ブロック１０の電池セル１に接続することもできる。リード板３は、電池セル１の第１端面１５の電極１３に接続している第１の電極リード板３０を備える。第１の電極リード板３０は、電池セル１の第１端面１５の電極１３に向かって突出して電極１３に接続固定されてなる電極固定部３１と、回路基板６の内面に固定されて回路基板６を電極固定部３１に接続していると共に、電極固定部３１より電池セル１の電極１３より離間する方向に突出している基板固定部３２と、電極固定部３１と基板固定部３２とを連結してなる連結部３３とを備える。なお、図面は説明を明確にするための概略図、模式図であり、例えば図示されるリード板の厚み、リード板と他の部材との厚み比などは実際とは異なる。

【0044】

さらに、電池セル１を直列に接続する電池ブロック１０は、図２に示すように、電池セル１の側面に配置されて、電池セル１を直列に接続する直列接続リード板３９を備える。図の電池パック１００は、電池ブロック１０を構成する電池セル１を直列に接続しているので、直列接続リード板３９を設けているが、接続により直列接続リード板３９を設けないこともできる。電池ブロック１０の電池セル１は、図２とは異なる接続にできる。他の実施例として、例えば、図７に示すように、全ての電池セル１を並列に接続する電池パック２００は、直列接続リード板を使用することなく、電池セル１の第１端面１５を並列接続している第１の電極リード板２３０と、電池セル１の反対側の第２端面１６を並列接続している第２の電極リード板（図示せず）とを備え、電池ブロック１０から電力を出力する。また、図８に示すように、全ての電池セル１を直列に接続する電池パック３００は、各々の電池セル１の第１端面１５の電極１３に接続する第１の電極リード板３３０と、各々の電池セル１を直列に接続する直列接続リード板３９と、第２端面１６の電極１３に接続する第２の電極リード板（図示せず）を備え、電池ブロック１０から電力を出力する。

【0045】

図２の分解斜視図に示す電池ブロック１０は８本の電池セル１を電池ホルダ５０で定位置に配置している。この電池ブロック１０は、一対のリード板３で隣接する２本の電池セル１を並列に接続して４組の並列ユニットとしている。一対のリード板３は、電池セル１の第１端面１５の電極１３（排出弁１２の開口部１２ａのある封口板の電極１３）に接続している第１の電極リード板３０と、第１端面１５の反対側の第２端面１６の電極１３（外装ケース２の蓋ケース２Ｂ側の電極１３）に接続している第２の電極リード板６０を備える。直列接続リード板３９は、電池ブロック１０の側面に配置されて、隣接する並列ユニットを直列に接続している。直列接続リード板３９は、隣接する並列ユニットの第１の電極リード板３０と第２の電極リード板６０を連結して、４組の並列ユニットを直列に接続している。この電池ブロック１０は、第１及び第２の電極リード板３０、６０と直列接続リード板３９で、８個の電池セル１を２並、４直に接続している。基板固定リード板３５は、電池ブロック１０を回路基板６に接続してなる。

【0046】

第１の電極リード板３０は、回路基板６と電池セル１の第１端面１５の分離隙間４に配置されて、分離隙間４を、噴出物を反転する反転ダクト４１と、回路基板６の電子部品を配置する中央スペース４０に区画している。反転ダクト４１は、排出弁１２の開口部１２ａに連絡されて噴出物を反転して排出ダクト４２に案内する。中央スペース４０は回路基板６の内側面に電子部品を配置するスペースを形成する。第１の電極リード板３０は、中央部を電池セル１の第１端面１５に連結して、両側を回路基板６に連結して中央スペース４０を形成する。この第１の電極リード板３０は、電池セル１の第１端面１５の中央部に向かって突出して、電池セル１の電極１３の表面に固定される電極固定部３１と、回路基板６の内面に連結されて、回路基板６と電池セル１の第１端面１５との間に反転ダクト４１を設ける基板固定部３２と、電極固定部３１と基板固定部３２とに連結されて、中央スペース４０と反転ダクト４１を区画する連結部３３とを備える。第１の電極リード板３０は、電極固定部３１を電池セル１の第１端面１５の中央部に連結して、回路基板６と電極固定部３１との間を中央スペース４０とし、連結部３３は回路基板６に連結されて、連結部３３と第１端面１５との間を反転ダクト４１とし、連結部３３は電極固定部３１と基板固定部３２に連結されて、中央スペース４０と反転ダクト４１に区画して、反転ダクト４１に噴射される噴出物が中央スペース４０に流入するのを防止する。反転ダクト４１は、排出弁１２の開口部１２ａから勢いよく噴出される高温の噴出物を基板固定部３２の内面に衝突させて流動方向を反転し、噴出物の運動のエネルギーを減衰し、さらに第１の電極リード板３０に放熱して熱エネルギーを減衰して排出ダクト４２に案内する。

【0047】

第１の電極リード板３０は、高温の噴出物を連結部３３の表面に高速流動させて噴出物の熱エネルギーを効率よく吸収し、基板固定部３２においては噴出物を勢いよく衝突させてこの領域においても噴出物の熱エネルギーを効率よく吸収し、さらに、基板固定部３２に噴出物を衝突させて流動方向を反転して、噴出物の運動エネルギーを効率よく減衰し、熱エネルギーと運動エネルギーの両方が減衰された噴出物を排出ダクト４２に案内して、外装ケース２の外部に排出する。基板固定部３２が電極固定部３１より電池セル１の電極１３より離間する方向に突出して配置されることで、基板固定部３２に噴出物を垂直に近い角度で衝突させることができ、また基板固定部３２に衝突した噴出物を逆方向に大きく方向転換でき、噴出物の運動エネルギーと熱エネルギーの減衰、吸収を効率よく実施できる。また、第１の電極リード板３０は、排出弁１２の開口部１２ａから噴出される噴出物を反転ダクト４１で反転させた噴出物に、噴出される噴出物を衝突させて直進する運動エネルギーを減衰できる。

【0048】

さらに、図４に示す第１の電極リード板３０の連結部３３は、電池セル１の第１端面１５に対して傾斜姿勢としている。連結部３３の傾斜角（α）は、３０度よりも大きく８０度よりも小さくしている。この形状の第１の電極リード板３０は、排出弁１２の開口部１２ａから噴出される噴出物をよりスムーズに連結部３３の表面に沿って高速流動できる。したがって、連結部３３がより効率よく噴出物の熱エネルギーを吸収できる。さらに、連結部３３に沿って流動して反転ダクト４１に流入される噴出物は、基板固定部３２の表面に傾斜姿勢で衝突することで、スムーズに反転して排出ダクト４２に案内される。反転ダクト４１でスムーズに反転させる噴出物は、反転ダクト４１を形成するリード板３や回路基板６の熱障害を抑制しながら、噴出物を排出ダクト４２に流入して外装ケース２の外部に排出できる。連結部３３の傾斜角が３０度よりも小さいと、分離隙間４（反転ダクト４１）の高さを確保できず、または十分活用できない。また、反転ダクト４１による方向転換が略垂直に近くなり、図４に示すような大きな方向転換が実現できず、基板固定部３２に噴出物を衝突させて流動方向を反転して噴出物の運動エネルギーを効率よく減衰し難くなるからである。また、連結部３３の傾斜角が８０度よりも大きいと、連結部３３が傾斜板として十分に機能せず連結部３３の表面に沿った高速流動、スムーズな反転を促し難くなるからである。

【0049】

さらに、図４に示す第１の電極リード板３０は、両側の基板固定部３２の外側（電池セル１の側面側）に排出ダクト４２の一部を形成する側壁プレート部３４を設けている。側壁プレート部３４は、反転ダクト４１で反転された高温高圧の噴出物が遠心力で表面に高速流動され、また接触衝突されて噴出物の熱エネルギー、運動エネルギーを吸収、減衰できる。この第１の電極リード板３０は、１枚の金属板を曲げ加工して、電極固定部３１と連結部３３と基板固定部３２と側壁プレート部３４を設けているので、排出ダクト４２に噴射される噴出物を、連結部３３と基板固定部３２と側面プレート３４とで排出ダクト４２に案内できる。

【0050】

図４に示すように、電池パック１００は、回路基板６に固定されて、第１の電極リード板３０の側壁プレート部３４に接続されてなる基板固定リード板３５を備える。図の基板固定リード板３５は、第１の電極リード板３０の側壁プレート部３４に接続してなる垂直プレート３６と、回路基板６に固定されてなる固定プレート３７とを有する。図の基板固定リード板３５は、垂直プレート３６と固定プレート３７とを互いに垂直に連結するＬ字状板材とする。垂直プレート３６は、側壁プレート部３４に積層状態で固定され、固定プレート３７は、基板固定部３２に積層状態で固定される。垂直プレート３６と側壁プレート部３４とが積層される部分は、外装ケース２の内面に配置され、高温高圧の噴出物が反転された直後に流入される排出ダクト４２の入口の一部を形成し、２枚の積層した金属板で保護して、外装ケース２の内側の熱障害を防止する。

【0051】

固定プレート３７と基板固定部３２との積層される部分は、回路基板６の内面の反転ダクト４２の一部を形成し、噴出物が勢いよく衝突し流動方向が反転されて熱エネルギーを吸収し運動エネルギーを減衰する。この部分は、２枚の積層した金属板に、さらに回路基板６が耐熱部材として積層されて、噴出物による外装ケース２の熱障害を確実に防止する。反転ダクト４２は、排出弁１２から排出された高温高圧の噴出物が連結部３３に案内されて直接衝突する部分、反転する部分を含み、排出ダクト４２の入口は、高温高圧の噴出物が反転された直後に流入される部分であり、これらの耐熱強度の向上することで外装ケース２の熱障害を効率的に防止できる。電池セル１から噴出される噴出物が衝突して反転する領域の反転ダクト４１と排出ダクト４２の入口を、垂直プレート３６と固定プレート３７とを互いに垂直に連結するＬ字状板材の基板固定リード板３５と、基板固定部３２と側壁プレート部３４とを互いに垂直に連結するＬ字状板材部分を備える第１の電極リード板３０とを積層して外装ケース２の熱障害を防止できる。図４において、噴出物が直接衝突して反転する平面部は、固定プレート３７と基板固定部３２、さらに回路基板６が積層される。反転された噴出物が遠心力で接触・衝突・高速流動する外装ケース２の内面の平面部は、垂直プレート３６と側壁プレート部３４が積層される。これらの連結部である外装ケース２の角部は、固定プレート３７と垂直プレート３６のＬ字状板材に、基板固定部３２と側壁プレート部３４のＬ字状板材が積層される。これらの積層構造で形成し、噴出物による外装ケース２の熱障害を防止できる。

【0052】

図２の第１の電極リード板３０は、隣接して配置されてなる電池セル１の境界領域に分離窓３８を有する。第１の電極リード３０の分離窓３８に電池ホルダ５０の嵌合突出部５５が案内される。この構造は、分離窓３８の形状を嵌合突出部５５の外形に合わせることで、第１のリード板３０と嵌合突出部５５とで噴出物が隣の電池セル１の第１端面１５に流入するのを阻止できるので、隣接する電池セル１の熱暴走の誘発を防止できる。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明は、電池セルの排出弁から排出される高温の噴出物から外装ケースを保護する電池パックとして有効に使用できる。

【符号の説明】

【0054】

１００、２００、３００、９００…電池パック
１…電池セル
１Ａ…円筒型電池
２…外装ケース
２Ａ…本体ケース
２Ｂ…蓋ケース
３…リード板
４…分離隙間
６…回路基板
１０…電池ブロック
１２…排出弁
１２ａ…開口部
１３…電極
１５…第１端面
１６…第２端面
２１…第１のケースプレート
２２…第２のケースプレート
２３…排出開口
２３ａ…小孔
２５…（本体ケースの）開口部
２６…側面プレート
２７…底プレート
２８…端子窓
３０、２３０、３３０…第１の電極リード板
３１…電極固定部
３２…基板固定部
３３…連結部
３４…側壁プレート部
３５…基板固定リード板
３６…垂直プレート
３７…固定プレート
３８…分離窓
３９…直列接続リード板
４０…中央スペース
４１…反転ダクト
４２…排出ダクト
５０…電池ホルダ
５１…位置決穴
５２…電極開口
５３…ダクト溝
５４…凸条
５５…嵌合突出部
６０…第２の電極リード板
９０１…電池セル
９０２…外装ケース
９３１…耐熱プレート
９３２…耐熱プレート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】