特表 2024-534087 バッテリーパック、それを含む電力貯蔵装置および自動車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-18

(54)【発明の名称】バッテリーパック、それを含む電力貯蔵装置および自動車

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/35 20210101AFI20240910BHJP

   H01M 50/367 20210101ALI20240910BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

H01M50/35 201

H01M50/367

H01M50/342 201

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024510379

(86)(22)【出願日】2023-07-05

(85)【翻訳文提出日】2024-02-19

(86)【国際出願番号】 KR2023009504

(87)【国際公開番号】W WO2024010361

(87)【国際公開日】2024-01-11

(31)【優先権主張番号】10-2022-0083104

(32)【優先日】2022-07-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】キ・ヨン・キム

(72)【発明者】

【氏名】ヒョン・スク・イ

(72)【発明者】

【氏名】ジュ・ファン・シン

(72)【発明者】

【氏名】ジェ・ヒョン・イ

(72)【発明者】

【氏名】ビュン・ド・ジャン

【テーマコード（参考）】

5H012

【Ｆターム（参考）】

5H012AA03

5H012BB08

5H012CC10

5H012DD03

(57)【要約】

本発明は、バッテリーセルまたはバッテリーモジュールを収容するバッテリーパックに関するものであって、バッテリーパック内で発生するベンティングガスをサイドフレームに形成されたベンティング入口を介してバッテリーパックの外部に効率的に排出しながら、ベンティング入口を一方向に開閉し得る逆流防止機構によって、上記ベンティングガスがバッテリーパック内に逆流することを防止し得るバッテリーパックに関するものである。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数個のバッテリーセルまたは複数個のバッテリーモジュールが収容されるバッテリーパックであって、
ガスベンティングチャネルが内部に形成され、前記ガスベンティングチャネルと連通するベンティング入口が前記バッテリーセルまたはバッテリーモジュールと対向する内壁の少なくとも１箇所に形成されたサイドフレームを含むパックハウジングと、
一側辺が開放された図形形状のカッティングラインで囲まれたプレート切開部と、前記プレート切開部を囲むプレート本体部とを備え、前記ベンティング入口を覆って前記サイドフレームの内壁に結合されるベンティングプレートと、
前記ベンティング入口と反対側の前記ベンティングプレートの内側に、前記プレート切開部を覆って前記ベンティングプレートに結合される規制部材と、を含み、
前記プレート切開部は、前記プレート本体部と連結される一側辺を支持軸として前記ベンティング入口の内側への移動が可能であるが、前記ベンティング入口と反対側の方向への移動が前記規制部材によって遮断される、バッテリーパック。

【請求項2】

前記ガスベンティングチャネルは、前記バッテリーセルまたはバッテリーモジュールの縁に沿って前記サイドフレーム内に形成される、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項3】

前記ベンティング入口は、前記バッテリーセルまたはバッテリーモジュールの両側の前記サイドフレームの内壁にそれぞれ形成され、
前記ベンティングプレートおよび前記規制部材は、前記ベンティング入口上にそれぞれ設置される、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項4】

前記ベンティング入口は、前記バッテリーセルの端子部または前記バッテリーモジュールの端子部と対向する前記サイドフレームの内壁に形成され、
前記ベンティングプレートおよび前記規制部材は、前記ベンティング入口上に設置される、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項5】

前記ベンティング入口は、前記サイドフレームの長手方向に沿って所定の長さに形成され、前記プレート切開部は、前記ベンティング入口に挿入可能な大きさに形成される、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項6】

前記プレート切開部が前記ベンティング入口上に位置した状態で、前記プレート本体部が前記ベンティング入口の周りの前記サイドフレームの内壁に結合される、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項7】

前記規制部材は、前記プレート切開部と対向する部分にベンティングホールと前記プレート切開部の移動を遮断する遮断フレームとを備えた遮断ブラケットである、請求項６に記載のバッテリーパック。

【請求項8】

前記遮断ブラケットの縁部と前記プレート本体部が締結部材により前記ベンティング入口の周りの前記サイドフレームの内壁に共に締結される、請求項７に記載のバッテリーパック。

【請求項9】

前記サイドフレームの外壁に前記ガスベンティングチャネルと連通するベンティング出口が形成される、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項10】

前記ベンティング出口は、前記ベンティング入口が形成された前記サイドフレームに対して垂直に配置されるサイドフレームの外壁に形成される、請求項９に記載のバッテリーパック。

【請求項11】

前記ベンティング出口を覆って外部に延在されるベンティングキャップを備えた、請求項９に記載のバッテリーパック。

【請求項12】

前記ベンティング出口または前記ベンティングキャップ内に設置され、所定の圧力および／または所定の温度以上で変形されて前記ベンティング出口を外部に開放するガス密封部材をさらに含む、請求項１１に記載のバッテリーパック。

【請求項13】

前記プレート切開部は、前記プレート本体部に対で形成される、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項14】

前記ガスベンティングチャネルは、前記サイドフレームの高さ方向に所定の間隔で複数個形成され、
前記ベンティングプレートおよび前記規制部材は、各前記ガスベンティングチャネルと連通するサイドフレームの内壁の各ベンティング入口上に設置される、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項15】

前記ベンティングプレートは、１つのプレート本体部と、前記ガスベンティングチャネルに対応するように高さ方向に所定の間隔で形成される複数個の前記プレート切開部とを備え、
各前記プレート切開部が各前記ベンティング入口上に位置した状態で、前記プレート本体部が前記サイドフレームの内壁の各前記ベンティング入口の周りをすべて覆って前記サイドフレームに結合され、
１つの前記規制部材が前記プレート切開部を覆って前記ベンティングプレートに結合される、請求項１４に記載のバッテリーパック。

【請求項16】

請求項１～１５のうちいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む電力貯蔵装置。

【請求項17】

請求項１～１５のうちいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリーセルまたはバッテリーモジュールを収容するバッテリーパックに関するものである。

【0002】

より詳しくは、本発明は、バッテリーパック内で発生するベンティングガスをバッテリーパックの外部に効率的に排出しながら、上記ベンティングガスがバッテリーパック内に逆流することを防止し得るバッテリーパックに関するものである。

【0003】

本発明はまた、上記バッテリーパックを含む電力貯蔵装置および自動車に関するものである。

【0004】

本出願は、２０２２年７月６日付の韓国特許出願第１０－２０２２－００８３１０４号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は、本明細書の一部として含まれる。

【背景技術】

【0005】

電気自動車などに適用されるバッテリーパックは、高出力を得るために複数の二次電池を含む多数のバッテリーモジュールを直列または並列に連結した構造を有している。そして、上記二次電池は、正極および負極集電体、セパレーター、活物質、電解液などを含む構成要素間の電気化学的反応によって繰り返しの充放電が可能である。

【0006】

二次電池は、充放電を繰り返しながら、いつでも使用中に内部からガスが発生し得、それをベンティングガス（ｖｅｎｔｉｎｇ ｇａｓ）と呼ぶ。例えば、過電流が流れると二次電池内部の温度が急速に上昇する。このような温度の急速な上昇は、電解液の分解反応を引き起こしてガスが発生し得る。バッテリーパック内部の二次電池からガスが発生した場合に、このようなガスがパック内部に捕集されてバッテリーパックが爆発するか、またはバッテリーパックの冷却用ダクトなどを介して車両などの内部に流入し得る。そこでバッテリーパックには、内部のガスを外部に排出して内部圧力を減少させるガスベンティングチャネルなどのベンティング機構を備えている。

【0007】

例えば、バッテリーパック内に設置された複数個のバッテリーモジュールのうち１つのモジュールで熱暴走が発生してベンティングガスが発生した場合には、上記ベンティング機構を介してベンティングガスを排出し得る。

【0008】

しかしながら、上記ベンティングガスが外部に排出されず、バッテリーパック内に逆流する場合がある。例えば、上記ガスベンティングチャネルのベンティング出口に設置された破裂シートが設定圧力に到達したにもかかわらず破裂せず、ガスベンティングチャネル内の圧力がより大きくなる場合に、ベンティングガスがむしろバッテリーパック内部に逆流し得る。あるいは、複数個のバッテリーモジュールで熱暴走が発生した場合に、熱暴走圧力がさらに大きいバッテリーモジュール側からそれより圧力が低い側のバッテリーモジュールに上記ガスベンティングチャネルを介してベンティングガスが逆流する場合も想定し得る。

【0009】

こうなると、ベンティングガスを排出するためのガスベンティングチャネルがむしろ熱暴走を他のモジュールに伝達する通路となってしまい、熱暴走が同時多発的に発生する危険性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－２０１８－００３９９８６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、上記のような問題点を解決するためのものであって、ベンティングガスを円滑に排出すると同時にその逆流を防止することにより、熱暴走の伝播を防止または遅延させ得るバッテリーパック、およびそれを含む電力貯蔵装置および自動車を提供するためのものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係るバッテリーパックは、複数個のバッテリーセルまたは複数個のバッテリーモジュールが収容されるバッテリーパックであって、ガスベンティングチャネルが内部に形成され、上記ガスベンティングチャネルと連通するベンティング入口が上記バッテリーセルまたはバッテリーモジュールと対向する内壁の少なくとも１箇所に形成されたサイドフレームを含むパックハウジングと、一側辺が開放された図形形状のカッティングラインで囲まれたプレート切開部と、上記プレート切開部を囲むプレート本体部とを備え、上記ベンティング入口を覆って上記サイドフレームの内壁に結合されるベンティングプレートと、上記ベンティング入口と反対側の上記ベンティングプレートの内側に、上記プレート切開部を覆って上記ベンティングプレートに結合される規制部材と、を含み、上記プレート切開部は、上記プレート本体部と連結される一側辺を支持軸として上記ベンティング入口の内側への移動は可能であるが、上記ベンティング入口と反対側の方向への移動は上記規制部材によって遮断されることを特徴とする。

【0013】

上記ガスベンティングチャネルは、上記バッテリーセルまたはバッテリーモジュールの縁に沿って上記サイドフレーム内に形成され得る。

【0014】

上記ベンティング入口は、上記バッテリーセルまたはバッテリーモジュールの両側のサイドフレームの内壁にそれぞれ形成され、上記ベンティングプレートおよび規制部材は、上記ベンティング入口上にそれぞれ設置され得る。

【0015】

また、上記ベンティング入口は、上記バッテリーセルの端子部または上記バッテリーモジュールの端子部と対向するサイドフレームの内壁に形成され、上記ベンティングプレートおよび規制部材は、上記ベンティング入口上に設置され得る。

【0016】

また、上記ベンティング入口は、上記サイドフレームの長手方向に沿って所定の長さに形成され、上記プレート切開部は、上記ベンティング入口に挿入可能な大きさに形成され得る。

【0017】

上記プレート切開部が上記ベンティング入口上に位置した状態で、上記プレート本体部が上記ベンティング入口の周りのサイドフレームの内壁に結合され得る。

【0018】

上記規制部材は、上記プレート切開部と対向する部分にベンティングホールと上記プレート切開部の移動を遮断する遮断フレームとを備えた遮断ブラケットであり得る。

【0019】

また、上記遮断ブラケットの縁部と上記プレート本体部が締結部材により上記ベンティング入口の周りのサイドフレームの内壁に共に締結され得る。

【0020】

一方、上記サイドフレームの外壁に上記ガスベンティングチャネルと連通するベンティング出口が形成され得る。

【0021】

この場合、上記ベンティング出口は、上記ベンティング入口が形成されたサイドフレームに対して垂直に配置されるサイドフレームの外壁に形成され得る。

【0022】

一実施形態のバッテリーパックは、上記ベンティング出口を覆って外部に延在するベンティングキャップを備え得る。

【0023】

この場合、上記バッテリーパックは、上記ベンティング出口または上記ベンティングキャップ内に設置され、所定の圧力および／または所定の温度以上で変形されて上記ベンティング出口を外部に開放するガス密封部材をさらに含み得る。

【0024】

上記プレート切開部は、プレート本体部に対で形成され得る。

【0025】

上記ガスベンティングチャネルは、上記サイドフレームの高さ方向に所定の間隔で複数個形成され、上記ベンティングプレートおよび規制部材は、上記各ガスベンティングチャネルと連通するサイドフレームの内壁の各ベンティング入口上に設置され得る。

【0026】

また、上記ベンティングプレートは、１つのプレート本体部と、上記ガスベンティングチャネルに対応するように高さ方向に所定の間隔で形成される複数個のプレート切開部とを備え、上記各プレート切開部が各ベンティング入口上に位置した状態で、上記プレート本体部が上記サイドフレームの内壁の各ベンティング入口の周りをすべて覆って上記サイドフレームに結合され、１つの規制部材が上記プレート切開部を覆って上記ベンティングプレートに結合され得る。

【0027】

一方、本発明の一実施形態は、上述したバッテリーパックを含む電力貯蔵装置を提供する。

【0028】

また、本発明の一実施形態は、上述したバッテリーパックを含む自動車を提供する。

【発明の効果】

【0029】

本発明は、以上の多様な実施形態に従って、ベンティングガスを効率的にバッテリーパックの外部に排出し得る。

【0030】

また、以上のような多様な実施形態に従って、ガスベンティングチャネルのベンティングガスがバッテリーパック内部に逆流することを防止することにより、隣接するバッテリーモジュールに熱暴走が伝播することを防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の一実施形態のバッテリーパックを示す斜視図である。

【図2】本発明に係る逆流防止機構の結合斜視図である。

【図3】本発明に係る逆流防止機構の分解斜視図である。

【図4】図２のベンティングプレートの動作を示す概略図である。

【図5】本発明の逆流防止機構の作動状態を示す概略図である。

【図6】図１のバッテリーパックからベンティングガスが排出される経路を示す概略図である。

【図7】本発明のバッテリーパックに備えられたベンティング出口部の一例を示す図面である。

【図8】本発明の他の実施形態のバッテリーパックを示す概略図である。

【図9】図８のベンティングプレートの動作を示す概略図である。

【図10】本発明の他の実施形態のバッテリーパックを示す概略図である。

【図11】図１０のベンティングプレートの動作を示す概略図である。

【図12】本発明の他の実施形態のバッテリーパックを示す概略図である。

【図13】図１２のベンティングプレートの動作を示す概略図である。

【図14】本発明の別の実施形態のバッテリーパックを示す概略図である。

【図15】本発明の別の実施形態のバッテリーパックを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

本発明は、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明することによってより明らかになるであろう。ここで説明される実施形態は、発明の理解を助けるために例示的に示したものであり、本発明は、ここで説明される実施形態とは異なるように多様に変形されて実施され得ることを理解すべきであろう。また、発明の理解を助けるために添付された図面は実際の縮尺で図示されたものではなく、一部の構成要素の寸法が誇張されて図示され得る。

【0033】

以下、本発明について詳細に説明する。

【0034】

本発明の一実施形態に係るバッテリーパックは、複数個のバッテリーセルまたは複数個のバッテリーモジュールが収容されるバッテリーパックであって、ガスベンティングチャネルが内部に形成され、上記ガスベンティングチャネルと連通するベンティング入口が上記バッテリーセルまたはバッテリーモジュールと対向する内壁の少なくとも１箇所に形成されたサイドフレームを含むパックハウジングと、一側辺が開放された図形形状のカッティングラインで囲まれたプレート切開部と、上記プレート切開部を囲むプレート本体部とを備え、上記ベンティング入口を覆って上記サイドフレームの内壁に結合されるベンティングプレートと、上記ベンティング入口と反対側の上記ベンティングプレートの内側に、上記プレート切開部を覆って上記ベンティングプレートに結合される規制部材と、を含み、上記プレート切開部は、上記プレート本体部と連結される一側辺を支持軸として上記ベンティング入口の内側への移動が可能であるが、上記ベンティング入口と反対側の方向への移動が上記規制部材によって遮断されることを特徴とする。

【0035】

一方、本発明の一実施形態は、上述したバッテリーパックを含む電力貯蔵装置を提供する。

【0036】

また、本発明の一実施形態は、上述したバッテリーパックを含む自動車を提供する。

【0037】

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態のバッテリーパックを示す斜視図であり、図２および図３は、本発明に係る逆流防止機構の結合斜視図および分解斜視図であり、図４は、図２のベンティングプレートの動作を示す概略図である。

【0038】

図１～図４を参照すると、本発明のバッテリーパック１００は、複数個のバッテリーセル積層体１０と、パックハウジング１１０と、ベンティングプレート１２０と、規制部材１３０と、を含む。

【0039】

上記バッテリーセル１１は二次電池であって、パウチ型二次電池、角型二次電池または円筒型二次電池であり得る。以下、本実施形態では、上記バッテリーセルをパウチ型二次電池に限定して説明する。

【0040】

上記バッテリーセル１１は、バッテリーパック１００内に複数個備えられる。上記複数個のバッテリーセルは、互いに電気的に連結され得るように積層して配置され得る。本発明のバッテリーパック１００は、図１のように複数個のバッテリーセル積層体１０を収容してもよいが、後述する他の実施形態のように複数個のバッテリーモジュールを収容してもよい。バッテリーモジュールを収容するバッテリーパックは、従来通常に使用されてきたバッテリーパックである。しかしながら、最近、バッテリーパックの構造を簡素化し、モジュールなしでバッテリーセルから直にバッテリーパックを構成するいわゆるセルツーパック（ＣＥＬＬ ＴＯ ＰＡＣＫ）形態のバッテリーパックが開発されている。図１のバッテリーパック１００もセルツーパック構造を意図したものであって、モジュールなしで複数個のバッテリーセル１１が収容されている。バッテリーパック単位の電気容量を得るために、モジュール内に備えられるバッテリーセルより数多くのバッテリーセルが上記バッテリーパック１００内に積層配置され得る。あるいは、通常のバッテリーセルより大きい大型および大容量のバッテリーセルをバッテリーパック１００内に配置し得る。

【0041】

上記パックハウジング１１０は、上記バッテリーセル積層体１０と電装品アセンブリ（図示せず）を内部に収容する空間を形成する。また、上記パックハウジング１１０には、車両の車体に結合され得るように所定のブラケットが設けられている構造物である。

【0042】

具体的には、上記パックハウジング１１０は、バッテリーセルが安着されるベース板１１１と、上記ベース板１１１の縁に沿って形成されるサイドフレーム１１２と、上記バッテリーセルの上部を覆って上記サイドフレーム１１２に結合されるパックカバー（図示せず）と、を含み得る。後述するように、バッテリーモジュールを収容するパックハウジング１１０の構造は本実施形態と異なる。

【0043】

上記サイドフレーム１１２は、具体的には、ベース板１１１の周縁に沿って垂直に結合されて壁体を形成する前方フレーム１１２ａと、後方フレーム１１２ｂと、右側フレーム１１２ｃと、左側フレーム１１２ｄで構成される。特定のパックハウジング１１０では、上記右側フレーム１１２ｃ、左側フレーム１１２ｄのみをサイドフレーム１１２と称することがある。しかしながら、本発明では、パックハウジング１１０の壁体を形成するすべてのフレームにガスベンティングチャネルおよび後述する逆流防止機構Ｂが設置され得るため、前方フレーム１１２ａおよび後方フレーム１１２ｂまでもサイドフレーム１１２として定義され得る。

【0044】

上記ベース板１１１およびフレームを溶接およびボルト締結して、上記パックハウジング１１０を組み立て得る。

【0045】

図２および図３に図示されたように、上記サイドフレーム１１２は、内部にガスベンティングチャネルＨが形成される中空状のフレームである。例えば、内部に空き空間が形成されるようにアルミニウムを押出して上記サイドフレーム１１２を製作し得る。このようにフレームを中空状に構成することによって、パックハウジング１１０の重量を減らし得る。また、上記空間にリブ状の隔壁を形成すると、フレームの機械的剛性を信頼性のあるレベルに維持し得る。また、この場合は後述するように、隔壁によりフレーム内部にガスベンティングチャネルＨを複数個形成し得るので、ガス排出効果を向上させ得る。

【0046】

サイドフレーム１１２は、バッテリーセルと対向する内壁の少なくとも１箇所にベンティングガスが流入するベンティング入口Ｉを備える。上記ベンティング入口Ｉは、サイドフレーム１１２内部のガスベンティングチャネルＨと連通し、パック内部で発生するベンティングガスが上記ベンティング入口ＩおよびガスベンティングチャネルＨを介して外部に排出され得る。

【0047】

上記サイドフレーム１１２はバッテリーセルの縁に沿って配置され、上記ガスベンティングチャネルＨも上記バッテリーセルの縁に沿ってサイドフレーム１１２内に形成され得る。したがって、一部のバッテリーセルでベンティングガスが発生した場合に、ベンティング入口Ｉに導入された上記ベンティングガスは、サイドフレーム１１２に沿った長い経路のガスベンティングチャネルＨを介して排出される。この過程で不完全燃焼したベンティングガスが完全燃焼するか、あるいは高温高圧のベンティングガスの温度と圧力を下げることができる。すなわち、ベンティング経路を長くすることにより、不安定なベンティングガスの状態を安定化し得るので、ベンティングガスによる事故の危険性を低下させ得る。

【0048】

本発明のベンティング入口Ｉは、後述するベンティングプレート１２０の一部が挿入され得るように、サイドフレーム１１２の長手方向に沿って所定の長さに形成されることが好ましい。

【0049】

本発明は、隣接するバッテリーセルに高温のベンティングガスが伝播することを防止するために所定の逆流防止機構Ｂを備えることを特徴とする。

【0050】

図２および図３を参照すると、上記逆流防止機構Ｂは、上記ベンティング入口Ｉ上に設置される。ガスベンティングチャネルＨは狭く、サイドフレーム１１２の内部に形成されるので、ガスベンティングチャネルＨの通路に逆流防止機構を設置することは非常に困難である。例えば、チェックバルブなどの逆流防止機構をガスベンティングチャネルの通路に設置することは困難である。また、通路に設置するためには、チェックバルブに含まれる構成要素をより小さく、細密に設計する必要があるという難しさがある。本発明は、外部に露出したサイドフレーム１１２の内壁に形成されたベンティング入口Ｉ側に逆流防止機構Ｂを設置するので、パックハウジング１１０に容易に逆流防止機構Ｂを装着し得る。また、ベンティング入口Ｉ自体を遮断するように逆流防止機構Ｂを構成したので、後述するように、逆流防止機構Ｂの構成要素を比較的大きく作ることができ、製作が容易である。特に、ガスベンティングチャネルの通路にチェックバルブなどを設置する場合に、チェックバルブ後の通路部分でのベンティングガスの逆流を防ぎ得るかどうか分からないが、チェックバルブ前、例えば、バッテリーセルとチェックバルブとの間のガスベンティングチャネル部分に逆流が発生した場合には、ベンティングガスの逆流を防ぎ得ないという問題がある。

【0051】

本発明は、ベンティング入口Ｉ自体に逆流防止機構Ｂを設置し、ベンティングガスが他のバッテリーセルやバッテリーモジュールに伝播することを源泉的に遮断し得るという長所がある。

【0052】

図２および図３を参照すると、本発明の逆流防止機構Ｂは、ベンティングプレート１２０と規制部材１３０とを含んで構成される。

【0053】

上記ベンティングプレート１２０は、一側辺が開放された図形形状のカッティングラインＣで囲まれたプレート切開部１２１と、上記プレート切開部１２１を囲むプレート本体部１２２と、を備える。

【0054】

上記プレート切開部１２１の一側辺１２１ａはプレート本体部１２２から延在しており、カッティングラインＣが形成されない。プレート切開部１２１の他の側辺は、カッティングラインＣによってプレート本体部１２２と分離されている。したがって、上記カッティングラインＣで囲まれたプレート部分であるプレート切開部１２１は、図４のように、上記一側辺１２１ａを支持軸としてベンティング入口Ｉ側またはその反対側への移動が可能である。例えば、ベンティングガスが有する圧力によって、上記プレート切開部１２１は、上記支持軸を中心としてベンティング入口Ｉに移動する片持ち運動をし得る。より具体的には、上記支持軸を中心にプレート切開部１２１の一端部がベンティング入口Ｉやその反対方向に向かって曲がる弾性変形が可能である。図２～図４では、上記カッティングラインＣがＵ字状に形成され、上記プレート切開部１２１は、一側辺１２１ａが開放された略長方形の形状からなっている。しかしながら、カッティングラインＣおよびプレート切開部１２１の形状は、これに限定されるものではない。一側辺がプレート本体部１２２と連結されていれば、上記カッティングラインＣおよびプレート切開部１２１は、一側辺が開放された三角形形状、または一側部分が開放された円形、楕円形状、その他の多角形形状も可能である。ただし、上記プレート切開部１２１は、ベンティング入口Ｉ内に移動してベンティング入口Ｉを開放する役割を果たすので、その大きさは上記ベンティング入口Ｉの大きさを考慮して決定され得る。例えば、上記ベンティング入口Ｉは、図２のように、サイドフレーム１１２の長手方向に沿って所定の長さに形成され得る。すなわち、ベンティング入口Ｉは、ベンティングガスの効率的な排出のために楕円形または長方形の形態に長く形成され得る。これにより、上記プレート切開部１２１も上記ベンティング入口Ｉに対応する長さに長く形成され得、上記ベンティング入口Ｉに挿入可能な大きさに形成される。

【0055】

上記ベンティング入口Ｉは、サイドフレーム１１２の内壁においてバッテリーパック１００の内部に向かって開放されている。また、上記ベンティング入口ＩはガスベンティングチャネルＨと連通しているので、上記ベンティング入口Ｉと上記ガスベンティングチャネルＨとの間には、サイドフレーム１１２の内壁厚さに該当する短い長さの連通空間が形成される。上記プレート切開部１２１は、一側辺を支持軸としてベンティング入口Ｉを介して上記連通空間内に移動し得る。すなわち、上記連通空間は、ベンティング入口ＩとガスベンティングチャネルＨとの間でプレート切開部１２１が移動し得る余裕空間となる。

【0056】

上記ベンティングプレート１２０は、一側辺を中心にプレート切開部１２１が弾性変形可能な材質のものを採択し得る。ただし、バッテリーパック１００内で発生する高温高圧のベンティングガスに耐えることができる材質のものでなければならない。例えば、スチール、ステンレスなどの金属材質で上記ベンティングプレート１２０を作ることができる。

【0057】

図３のように、上記ベンティングプレート１２０は、ベンティング入口Ｉを覆って上記サイドフレーム１１２の内壁に結合される。

【0058】

具体的には、上記プレート切開部１２１が上記ベンティング入口Ｉ上に位置した状態で、プレート本体部１２２が上記ベンティング入口Ｉの周りのサイドフレーム１１２の内壁に結合される。ベンティングプレート１２０の結合のために、図２のように、サイドフレーム１１２の内壁およびプレート本体部１２２の縁には所定の締結孔ｈ１、ｈ２が形成され、締結部材によりベンティングプレート１２０をサイドフレーム１１２のベンティング入口部に結合し得る。あるいは、溶接などの他の方法によってもベンティングプレート１２０をサイドフレーム１１２に結合し得るが、結合方法はこれに限定されるものではない。プレート切開部１２１周囲のプレート本体部１２２は、プレート切開部１２１の移動時にそれを支持する役割を果たすので、上記プレート本体部１２２は、上記サイドフレーム１１２の内壁に強固に結合される必要がある。

【0059】

図２を参照すると、上記ベンティングプレート１２０の内側、すなわち、ベンティング入口Ｉと反対側のベンティングプレート１２０の側面には、上記プレート切開部１２１の移動を規制する規制部材１３０が位置する。上記規制部材１３０は、少なくとも上記プレート切開部１２１を覆うように上記ベンティングプレート１２０に結合される。

【0060】

上記規制部材１３０は、プレート切開部１２１の移動を遮断するブラケット状の部材であり得る。図２には、上記規制部材１３０として、ベンティング入口Ｉおよびプレート切開部１２１の形態に対応する四角枠状の遮断ブラケットが図示されている。上記遮断ブラケットは、プレート切開部１２１の移動のみを遮断し、ベンティングガスの流れは許容しなければならない。したがって、上記遮断ブラケットのプレート切開部１２１と対向する部分には、ベンティングガスの通路であるベンティングホール１３２を備えている。また、上記対向部分である遮断ブラケットの略中央部分には、プレート切開部１２１の移動を遮断するための遮断フレーム１３３が設置されている。すなわち、本実施形態の遮断ブラケットは、四角枠の縁フレーム１３１とベンティングホール１３２付近の遮断フレーム１３３によってベンティングプレート１２０の移動を規制している。

【0061】

上記遮断ブラケットの大きさおよび形状は、ベンティングプレート１２０との結合面積、プレート切開部１２１の遮断容易性などを考慮して好適に決定し得る。また、上記遮断ブラケットのベンティングホール１３２の大きさ、位置、個数と遮断フレーム１３３の形状および位置、縁フレーム１３１の大きさおよび形状もプレート切開部１２１の遮断容易性などを考慮して好適に変更し得る。

【0062】

上記遮断ブラケットの材質は、高温高圧のベンティングガスに耐えることができる金属、プラスチック樹脂などの材質を採用し得る。図３に図示されたように、遮断ブラケットの縁フレーム１３１を上記ベンティングプレート本体部１２２に結合し得る。この場合、上記遮断ブラケットの縁部（縁フレーム１３１）とプレート本体部１２２を締結部材により上記ベンティング入口Ｉの周りのサイドフレーム１１２の内壁に共に締結し得る。したがって、逆流防止機構Ｂの設置作業を一度の締結作業により容易に行い得る。また、上記遮断ブラケットの縁フレーム１３１が上記プレート本体部１２２と共にサイドフレーム１１２の内壁に強固に締結されるので、この締結部によって支持されながら上記プレート切開部１２１が安定的に弾性変形され得る。

【0063】

上記遮断ブラケットの内側にはバッテリーセルまたはバッテリーモジュールが位置し、異常高熱発生時に上記セルまたはモジュールからベンティングガスが発生して、上記遮断ブラケット側へ排出され得る。

【0064】

上記ベンティングプレート１２０と規制部材１３０（遮断ブラケット）とを含む逆流防止機構Ｂは、バッテリーセルまたはバッテリーモジュールと対向する内壁の少なくとも１箇所に設置され得る。また、効率的なガス排出のために、上記ベンティング入口Ｉは、少なくとも上記バッテリーセルまたはバッテリーモジュールの両側のサイドフレーム１１２の内壁に形成され得、この場合、上記ベンティングプレート１２０および規制部材１３０が上記ベンティング入口上にそれぞれ設置され得る（図１参照）。ベンティング入口Ｉが両側サイドフレーム１１２に形成されると、バッテリーパック１００内の両側で発生するベンティングガスを同時に排出し得るので、迅速にベンティングガスを排出し得る。また、一側のベンティング入口Ｉに偏重してベンティングガスが排出されることを防止し得るので、バッテリーパック１００内の内圧をバランスよく維持し得る。ベンティング入口Ｉが両側サイドフレーム１１２に形成されるときに、ガスの逆流を防止するために、上記ベンティングプレート１２０および規制部材１３０は両側の各ベンティング入口Ｉ上に設置される。

【0065】

また、バッテリーセルの端子部１２またはバッテリーモジュールの端子部は高熱のベンティングガスが発生しやすいため、それに対向するサイドフレーム１１２の内壁にベンティング入口Ｉおよび上記逆流防止機構Ｂを設置することが好ましい（図１参照）。

【0066】

図５は、本発明の逆流防止機構Ｂの作動状態を示す概略図であり、図６は、本実施形態に従ってベンティングガスが排出される経路を示す概略図である。

【0067】

図１のように、サイドフレーム１１２の外壁には、上記ガスベンティングチャネルＨと連通するベンティング出口Ｏが形成される。ベンティング入口Ｉとベンティング出口Ｏの位置によって、サイドフレーム１１２を介するガスベンティング経路が変わり得る。ベンティング出口Ｏをベンティング入口Ｉから遠ざけると、ガスベンティング経路を長くし得る。好ましくは、図１および図６のように、ベンティング入口Ｉが形成されたサイドフレーム１１２ｃ、１１２ｄに対して垂直に配置されるサイドフレーム１１２ａの外壁にベンティング出口Ｏを形成すると、水平方向から垂直方向に続く長い経路のガスベンティング経路を得ることができる。

【0068】

図１、図４、図５および図６を参照して、本発明に係る逆流防止機構Ｂの作動を説明する。

【0069】

熱暴走が発生しない通常のバッテリーパック１００の運転状態では、上記ベンティングプレート１２０によってベンティング入口Ｉが覆われているので、ベンティングガスがベンティング入口Ｉおよびそれと連通するガスベンティングチャネルＨにほとんど排出されない。例えば、ベンティングガスの圧力がプレート切開部１２１を移動させるほど大きくない場合には、微量のベンティングガスが上記ベンティングプレート１２０のカッティングラインＣ、すなわち、プレート本体部１２２とプレート切開部１２１との間の狭いギャップを介してガスベンティングチャネルＨに移動されるのみである。このとき排出されるベンティングガスの量は、上記カッティングラインＣの大きさによって変わる。カッティングラインＣの幅と長さは、上記プレート切開部１２１の移動を妨げない程度に設定され得る。例えば、カッティングラインＣの幅が大きいと、プレート切開部１２１が容易に移動され得る。また、カッティングラインＣの幅と長さが大きいと、より多い量のベンティングガスをガスベンティングチャネルＨに送り得る。

【0070】

上記ベンティング出口Ｏが遮断されない場合には、このように微量のベンティングガスが少しずつ外部に排出されると、バッテリーパック１００内の圧力上昇を防止し得る。この場合、上記ベンティングプレート１２０のカッティングラインＣは、パック内のベンティングガスを排出するベンティングホールとしての役割を果たすことになる。

【0071】

一方、バッテリーセルまたはバッテリーモジュールに異常高熱現象が発生して多量のベンティングガスが発生し、そのベンティングガスの圧力がプレート切開部１２１を動かし得る所定の設計圧力以上になる場合に、上記ベンティングプレート１２０は変形される。すなわち、図４および図５に図示されたように、上記プレート切開部１２１がベンティングプレート１２０との連結部である一側辺１２１ａを支持軸として上記ベンティング入口Ｉ内に移動することになる。このとき、上記一側辺１２１ａと反対側のプレート切開部１２１の端部がベンティング入口Ｉに向かうように、上記プレート切開部１２１が弾性変形される。ベンティング入口Ｉを覆っていたプレート切開部１２１がベンティング入口Ｉの内側に移動することにより、ベンティング入口Ｉが確実に開放される。これにより、多量のベンティングガスが上記ベンティング入口Ｉを介してガスベンティングチャネルＨに移動し得る。図５の（ｂ）では、プレート切開部１２１が一側辺を支持軸としてベンティング入口Ｉに向かって移動することが図示されている。図３を参照すると、上記ベンティング入口Ｉ表面と上記ガスベンティングチャネルＨとの間には、サイドフレーム１１２の内壁厚さほどの段差が形成される。したがって、上記プレート本体部１２２に続くプレート切開部１２１の一側辺１２１ａとそれに隣接する部位は、プレート切開部１２１の移動時に上記段差部分に押されて緩やかに曲がることができる。

【0072】

図６のように、上記ベンティングガスは、サイドフレーム１１２内に形成されたガスベンティングチャネルＨを介してサイドフレーム１１２の外壁に形成されたベンティング出口Ｏに移動し、上記ベンティング出口Ｏからバッテリーパック１００の外部に排出される。したがって、バッテリーパック１００内の単位時間当たりの圧力増加を減少させ、熱暴走がバッテリーパック１００内で連鎖的に発生することを防止し得る。また、上記ベンティング経路を介してベンティングガスの他に火炎も排出し得るので、熱暴走が発生したバッテリーセルまたはモジュールの他に、他のバッテリーセルおよびモジュールに火炎が伝播することも防止し得る。

【0073】

このとき、図５に図示されたように、上記ベンティングプレート１２０のプレート切開部１２１は、ベンティング入口Ｉ側への移動が可能であるが、その反対方向への移動が、上記遮断ブラケットによって遮断される。例えば、何らかの理由でバッテリーパック１００の外部の圧力がパックの内部の圧力よりさらに高くなった場合に、上記プレート切開部１２１は、ガスベンティングチャネルＨ側からベンティング入口Ｉに向かう方向の圧力を受けることになる。あるいは、一側のガスベンティングチャネルＨの圧力が他側のガスベンティングチャネルＨの圧力より高くなった場合に、上記他側のガスベンティングチャネルＨと連結されたベンティング入口Ｉにベンティングガスの圧力が加わることになる。上記プレート切開部１２１は、カッティングラインＣによって上記プレート本体部１２２と分離されている。したがって、この場合、上記プレート切開部１２１は、ベンティングガスの圧力によって一側辺１２１ａを中心にバッテリーパック１００の内側、すなわち、遮断ブラケットに向かって移動する片持ち運動をしようとする。しかしながら、上記遮断ブラケットは、上記プレート切開部１２１を覆いながら、上記プレート本体部１２２およびサイドフレーム１１２の内壁に固定されているので、上記プレート切開部１２１がベンティング入口Ｉと反対方向に移動することは源泉的に遮断される。これにより、ベンティングガスがガスベンティングチャネルＨからベンティング入口Ｉを介してバッテリーパック１００内部に逆流することを確実に防止し得る。上記遮断ブラケットは、プレート本体部１２２と結合される縁フレーム１３１と、上記縁フレーム１３１を横切る方向に延在した遮断フレーム１３３と、を備え、上記プレート切開部１２１は、この遮断フレーム１３３によってバッテリーパック１００の内側に移動することはできない。ただし、上記遮断ブラケットは、上記遮断フレーム１３３と縁フレーム１３１との間にベンティングホール１３２（ベンティング空間）を備えているので、バッテリーパック１００内のベンティングガスがベンティング入口Ｉに向かって流れるようにする一方向移動は許容している。

【0074】

このように、本発明に係るバッテリーパック１００は、外部へのベンティングガスの排出が可能であるため、パック内部の圧力増加を防止し、熱暴走の連鎖発生を効果的に遮断しながらも、上記ベンティングプレート１２０と規制部材１３０（遮断ブラケット）により、パック内部へのベンティングガスの逆流を防止して、隣接するバッテリーセルまたはバッテリーモジュールに高温のベンティングガスが伝播することを防止し得る。これにより、本発明のバッテリーパック１００の安全性は一層強化される。

【0075】

また、図６のように水平方向に設置されるサイドフレーム１１２ｃ、１１２ｄにベンティング入口ＩおよびガスベンティングチャネルＨを形成し、上記ベンティング入口Ｉが形成されたサイドフレーム１１２ｃ、１１２ｄに対して垂直に配置されるサイドフレーム１１２ａ、１１２ｂに上記ガスベンティングチャネルＨと連通するガスベンティングチャネルおよびベンティング出口Ｏを形成すれば、より長い経路を介してベンティングガスを排出し得る。これにより、高温のベンティングガスがすぐにパックの外部に排出されることを遮断して安全性を高めることができる。特に、高温高圧のベンティングガスが上記長い経路を介して移動することにより温度および圧力が低くなって、ベンティング出口Ｏでの安全性をさらに改善し得る。

【0076】

図７は、本発明のバッテリーパックのベンティング出口Ｏに備えられたベンティング機構部１１３の一例を示す図面である。

【0077】

上記ベンティング機構部１１３は、上記ベンティング出口Ｏにベンティングガスの流出を防ぐためのベンティングキャップ１１４を備えている。上記ベンティングキャップ１１４はベンティング出口Ｏを覆い、所定の長さほど外部に延在してベンティングガスを外部に誘導する経路を形成する。したがって、上記ベンティングキャップ１１４の長さほどベンティング経路を延在し得る。

【0078】

上記ベンティング出口Ｏまたは上記ベンティングキャップ１１４内には、ガス密封部材１１５が設置され得る。上記ガス密封部材１１５は、例えばシート状の部材であり得る。上記ガス密封部材１１５は、所定の圧力および／または所定の温度以上で変形されて上記ベンティング出口Ｏを外部に開放し得る。例えば、上記ガス密封部材１１５は、ベンティングガスの圧力が一定圧力以上になる場合には破裂するように構成された破裂シートであり得る。あるいは、上記シート部材は、所定の温度以上で溶けながら上記ベンティング出口Ｏを開放し得る。このために、上記シート部材は、高温に脆弱なフィルムまたはフォーム（ｆｏａｍ）物質で設けられ得る。

【0079】

上記ベンティングキャップ１１４およびガス密封部材１１５がベンティング出口Ｏに設置される場合には、微量のベンティングガスがバッテリーパック内で発生してもベンティングガスが外部に排出されないので、バッテリーパック１００の安全性を高めることができる。また、バッテリーパック１００内の気密性を維持することにより、バッテリーパック１００の作動安定性を強化し得る。この場合、上記ベンティングプレート１２０のカッティングラインＣを介して上記ベンティング入口Ｉに移動される微量のベンティングガスは、上記ガス密封部材１１５によってバッテリーパック１００の外部に排出されることが防止され得る。ただし、実際にはバッテリーパック１００内を完全に気密に維持することは難しいため、上記ガス密封部材１１５以外のパックハウジング１１０の微細な隙間を介して極微量のベンティングガスがパックの外部に放出されることもできる。

【0080】

図７のベンティングキャップ１１４とガス密封部材１１５とを備えたバッテリーパック１００の場合に、バッテリーセルまたはバッテリーモジュールに異常高熱現象が発生して多量のベンティングガスが発生し、パック内部の圧力が上記ガス密封部材１１５の設定された破裂圧力を超える場合に、上記ガス密封部材１１５は破裂してベンティング出口Ｏが開放される。あるいは、ガス密封部材１１５の耐熱限界を超える高温のベンティングガスが排出される場合には、ガス密封部材１１５が溶けて上記ベンティング出口Ｏが開放され得る。

【0081】

この場合、上記ベンティングガスの圧力により、上記プレート切開部１２１がベンティングプレート１２０との連結部である一側辺を支持軸として上記ベンティング入口Ｉ内に移動する。これにより、ベンティング入口Ｉが確実に開放され、多量のベンティングガスがベンティング入口Ｉを介してガスベンティングチャネルＨに移動され、上記開放されたベンティング出口Ｏを介してバッテリーパック１００の外部に排出される。

【0082】

これにより、バッテリーパック１００内の単位時間当たりの圧力増加を減少させ、熱暴走がバッテリーパック１００内で連鎖的に発生することを防止し得る。また、上記ベンティング経路を介してベンティングガスの他に火炎も排出し得るので、他のバッテリーセルおよびモジュールに火炎が伝播することも防止し得る。

【0083】

このとき、上記ベンティングプレート１２０のプレート切開部１２１は、ベンティング入口Ｉ側への移動が可能であるが、その反対方向への移動が上記遮断ブラケットによって遮断される。すなわち、上記遮断ブラケットによって、上記プレート切開部１２１がベンティング入口Ｉと反対側の方向に移動されることは源泉的に遮断される。これにより、ベンティングガスがガスベンティングチャネルＨからベンティング入口Ｉを介してバッテリーパック１００の内部に逆流することを確実に防止し得る。特に、本発明は、上記ガス密封部材１１５が設定された圧力または温度に達しても破壊されない場合の安全性をさらに向上させ得る。例えば、上記ガス密封部材１１５が設定圧力または温度を超えても破壊されなければ、ベンティングガスが上記ベンティング出口Ｏを介して排出されない。この場合、ガスベンティングチャネルＨ内のベンティングガスの圧力が上昇し、バッテリーパック１００の内部圧力より大きくなる。したがって、ガスベンティングチャネルＨ内のベンティングガスがバッテリーパック１００の内部に向かう圧力を受けて逆流しようとする。もし本発明のようなガス逆流防止機構がないと、上記ベンティングガスがバッテリーパック１００内部に流入して熱暴走が発生しないバッテリーセルまたはバッテリーモジュールに瞬時に伝播して連鎖的な爆発を引き起こし得る。しかしながら、本発明は、ベンティングプレート１２０と規制部材１３０とを備えてベンティングガスの逆流を防止し得るので、このような連鎖的な爆発を防止または遅延させ得る。また、ベンティングガスの逆流が防止されている間にガスベンティングチャネルＨの圧力や温度がさらに高くなると、上記ガス密封部材１１５が破壊され得る。すなわち、ガス密封部材１１５が破壊されるまで、バッテリーパック１００の内部は、上記逆流防止機構によって保護され得、さらに、上記ガス密封部材１１５が破壊されるまでの時間を確保し得る。これにより、上記ガス密封部材の作動のための時間的なマージンを確保し、バッテリーパック１００のベンティング信頼性も改善し得る。

【0084】

（第２実施形態）
図８は、本発明の他の実施形態のバッテリーパックを示す概略図であり、図９は、図８のベンティングプレート１２０の動作を示す概略図である。

【0085】

図２～図５に図示されたバッテリーパックのベンティングプレート１２０は、プレート本体部１２２に１つのプレート切開部１２１を備えている。本実施形態では、上記ベンティングプレート１２０がプレート本体部１２２に対でプレート切開部１２１、１２１’を備えている。すなわち、本実施形態では、プレート本体部１２２の左側と右側にそれぞれ一側辺が開放されたカッティングラインＣを形成し、上記カッティングラインＣで囲まれたプレート切開部１２１、１２１’が一列に配列されるように、上記プレート切開部１２１、１２１’を一対で備えている。本例では、１つのプレート切開部の長さが図４の例に比べて小さい。長さが小さいプレート切開部１２１、１２１’は弾性変形が容易であるため、より小さなガス圧力でも片持ち運動が可能であり、ベンティング時のベンティング入口Ｉの開放がより容易に行われ得る。また、一対のプレート切開部１２１、１２１’がベンティング入口Ｉ内側に共に移動するので、ベンティングガスの圧力を一対のプレート切開部１２１、１２１’の移動により形成された空間にそれぞれ均一に配分し得る。また、一対のプレート切開部１２１、１２１’が移動してそれぞれ開放空間を形成するため、図３のベンティングプレート１２０よりベンティング入口Ｉへの開放空間の面積を大きくし得る。したがって、より多い量のベンティングガスをベンティング入口Ｉに誘導し得る。

【0086】

（第３実施形態）
図１０は、本発明の他の実施形態のバッテリーパックを示す概略図であり、図１１は、図１０のベンティングプレート１２０の動作を示す概略図である。

【0087】

本実施形態は、パックハウジング１１０が備えるサイドフレーム１１２のガスベンティングチャネルＨを高さ方向に複数個形成している。すなわち、上記ガスベンティングチャネルＨがサイドフレーム１１２の高さ方向に所定の間隔で複数個形成されたものである。図示された実施形態では、高さ方向に所定の間隔を置いて３つのガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３が形成されているが、２つまたは４つまたはそれ以上の個数でガスベンティングチャネルＨを形成し得る。理論的には、バッテリーパックの側壁高さが許容する範囲でガスベンティングチャネルＨの個数を高さ方向に必要な個数ほど形成し得る。

【0088】

例えば、上記サイドフレーム１１２を押出加工により製作する場合に、押出部材の進行方向に沿って１つまたは複数個の内部空間が形成され、上記内部空間をガスベンティングチャネルＨとし得る。図２および図３のように、サイドフレーム１１２に１つの大きな中空を形成し、それをガスベンティングチャネルＨとした場合には、ベンティングガスの排出量は増やし得るが、サイドフレーム１１２の機械的剛性が不足し得る。

【0089】

一方、図１０のように上記中空空間にリブ状の隔壁Ｒを形成すれば、サイドフレーム１１２の機械的剛性を高めながらパックハウジング１１０の重量を減らし得る。また、高さ方向に複数個のガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３を形成することにより、バッテリーセルまたはバッテリーモジュールの高さ方向に沿った特定部分でガスが発生した場合には、その位置に応じてベンティングガスを好適にガスベンティングチャネルＨに誘導し得る。

【0090】

この場合、サイドフレーム１１２の内壁には、上記各ガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３に対応してベンティング入口も３つ形成される。図１０を参照すると、高さ方向に沿って３つのベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３がサイドフレーム１１２の内壁に形成され、このベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３が上記ガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３とそれぞれ連通することが分かる。この場合、上記各ベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３にベンティングガスを移動させながら、バッテリー内側にベンティングガスが逆流することを防止するために、上述したベンティングプレート１２０および規制部材１３０が上記サイドフレーム１１２の内壁のベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３上にそれぞれ設置され得る。すなわち、本発明の逆流防止機構Ｂも、ベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３およびガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３の個数に対応して３つを設置し得る。

【0091】

しかしながら、図１０の実施形態では、ベンティング入口Ｉを覆う逆流防止機構Ｂを１つのみ設置して装置構成を簡素化している。すなわち、逆流防止機構Ｂを構成するベンティングプレート１２０および遮断ブラケット１３０は、各ベンティング入口ＩおよびガスベンティングチャネルＨに対して１つのみを設置して装置製作コストを低減するようにした。代わりに、上記各ベンティング入口Ｉの開閉のために、上記ベンティングプレート１２０に設置されるプレート切開部をベンティング入口Ｉの数に対応して複数個形成した。図１０および図１１を参照すると、上記ベンティングプレート１２０は、１つのプレート本体部１２２と、上記ガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３およびベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３の個数に対応するように高さ方向に所定の間隔で３つのプレート切開部１２１、１２３、１２５とが備えられている。すなわち、一側辺が開放された図形形状のカッティングラインＣが上記プレート本体部１２２上に高さ方向に３つ備えられる。したがって、上記カッティングラインＣで囲まれたプレート切開部１２１、１２３、１２５も３つである。

【0092】

上記それぞれのプレート切開部１２１、１２３、１２５がそれぞれのベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３上に位置した状態で、上記プレート本体部１２２は、上記サイドフレーム１１２の内壁の各ベンティング入口Ｉの周りをすべて覆ってサイドフレーム１１２に結合される。

【0093】

また、規制部材１３０である上記遮断ブラケットも１つのみ備えられ、この１つの遮断ブラケットが上記３つのプレート切開部１２１、１２３、１２５をすべて覆いながら上記ベンティングプレート１２０に結合され得る。

【0094】

本実施形態において、微量のベンティングガスは、上記３つのカッティングラインＣを介してガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３に流出し得る。多量のベンティングガスが発生して設定された圧力以上になる場合には、図１１のように、上記３つのプレート切開部１２１、１２３、１２５がそれぞれ対応するベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３内に移動して、多量のベンティングガスをそれぞれのガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３に誘導し得る。この場合、各プレート切開部１２１、１２３、１２５が高さ方向にそれぞれのベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を開放し得、上記各ベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３と連結されたガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３にベンティングガスがそれぞれ移動して、最終的にサイドフレーム１１２の外壁に形成されたベンティング出口Ｏに上記ベンティングガスが排出され得る。

【0095】

（第４実施形態）
図１２は、本発明の他の実施形態のバッテリーパックを示す概略図であり、図１３は、図１２のベンティングプレートの動作を示す概略図である。

【0096】

本実施形態のベンティングプレート１２０は、図９のように、プレート切開部１２１がプレート本体部１２２の左側と右側に対で形成されたものである。また、上記ベンティングプレート１２０は、図１０および図１１のように、ガスベンティングチャネルＨに対応するように高さ方向に所定の間隔でプレート切開部を３つ備えている。したがって、本実施形態では、高さ方向に３対のプレート切開部１２１、１２１’、１２３、１２３’、１２５、１２５’を備える。

【0097】

このベンティングプレート１２０も、図９のベンティングプレート１２０のようにプレート切開部の長さを小さくし得るので、弾性変形をより容易にし得る。また、プレート切開部の数が増加するほど、図１３のように各ベンティング入口Ｉへの開放面積が増加し、多量のベンティングガスをより容易にガスベンティングチャネルＨに排出し得る。

【0098】

（第５実施形態）
図１４は、本発明の別の実施形態のバッテリーパックを示す概略図である。

【0099】

本実施形態は、パックハウジング内に複数個のバッテリーモジュールが収容されるバッテリーパック２００に関するものである。

【0100】

図示されたように、パックハウジング２１０のベース板２１１上に複数個、例えば、６つのバッテリーモジュールＭ１～Ｍ６が収容され、サイドフレーム２１２は、上記６つのバッテリーモジュールＭ１～Ｍ６を囲みながら上記ベース板２１１の縁に沿って結合されてパックハウジング２１０を形成する。

【0101】

バッテリーモジュールのモジュールケース内には、複数個のバッテリーセルが収容され得る。このために、上記モジュールケースには、複数個のバッテリーセルを収容するための収容空間が設けられ得る。上記バッテリーパックは、複数個のバッテリーモジュールと、電装品アセンブリ（図示せず）と、パックハウジングと、を含む。

【0102】

電装品アセンブリは、リレー装置、電流センサ、ヒューズ、ＢＭＳ、ＭＳＤ（Ｍａｎｕａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）などを収容し得る。このような電装品アセンブリは、バッテリーモジュールと共にパックハウジングによって外部に露出しないようにパッケージングされ得る。

【0103】

図１４のパックハウジング２１０は、複数個のバッテリーモジュールを収容し得るように、図１のパックハウジングと形態が多少異なる。すなわち、図１４のパックハウジング２１０は、ベース板２１１上にセンターフレーム２１４と、上記センターフレーム２１４とサイドフレーム２１２との間にバッテリーモジュールを区画設置し得るように隔壁（クロスビーム２１５）が設置される。バッテリーモジュールの縁に沿ってサイドフレーム２１２がベース板２１１上に設置される。また、パックカバー（図示せず）が上記バッテリーモジュールを覆い、サイドフレーム２１２の上部に設置される。すなわち、パックカバー、サイドフレーム２１２、ベース板２１１、センターフレーム２１４、クロスビーム２１５がモジュールを収容するパックハウジング２１０を構成する。

【0104】

上記サイドフレーム２１２は、内部に中空状のガスベンティングチャネルＨを備える。図１４のように、サイドフレーム２１２に沿って１つのガスベンティングチャネルＨを形成する場合には、各バッテリーモジュール別にこの１つのガスベンティングチャネルＨとそれぞれ連通するベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３をそれぞれ形成し得る。また、サイドフレーム２１２の一側外壁には、上記ガスベンティングチャネルＨと連通するベンティング出口Ｏまたは図７に図示されたようなベンティング機構部２１３が形成され得る。

【0105】

上記各ベンティング入口Ｉ上に、本発明に係るベンティングプレート２２０および遮断ブラケット２３０が設置される。この場合、図１４に図示されたように、バッテリーモジュール両側のサイドフレーム２１２ｃ、２１２ｄの内壁にベンティング入口Ｉと上記逆流防止機構Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３がそれぞれ設置されることが好ましい。これにより、バッテリーパック内部の両側に配置されたバッテリーモジュールからベンティングガスをバランスよく上記ベンティング入口 Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３に排出し得る。また、両側のサイドフレーム２１２ｃ、２１２ｄから、それらに対して垂直に配置された前方フレーム（前方サイドフレーム２１２ａ）に向かってベンティングガスをバランスよく移動させ得る。

【0106】

また、上記バッテリーモジュールの端子部が形成された側のサイドフレーム２１２の内壁にベンティング入口 Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３および逆流防止機構Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が設置されることが好ましい。モジュール端子部は、ベンティングガスが発生しやすいため、それに対向するサイドフレーム２１２の内壁にベンティング入口 Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を形成すれば、ベンティングガスをより容易に外部に排出し得る。

【0107】

本実施形態においても、各ベンティング入口 Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３上に設置されるそれぞれの逆流防止機構Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、ベンティングガスをベンティング入口 Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３に一方向に排出し得るようにしながら、バッテリーモジュール内側に逆流することを防止し得る。

【0108】

これにより、特定のバッテリーモジュールから排出されるベンティングガスの圧力が高い場合にも、上記逆流防止機構Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３により、そのベンティングガスが隣接する他のバッテリーモジュールに逆流することを防止し得る。

【0109】

（第６実施形態）
図１５は、本発明の別の実施形態のバッテリーパックを示す概略図である。

【0110】

本実施形態は、図１２のようにサイドフレーム２１２の高さ方向に沿って複数個のガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３を備えたものである。サイドフレーム２１２の内部空間をリブのような隔壁Ｒによって区画すると、上記内部空間を複数個のガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３とし得る。また、上記リブの剛性によってサイドフレーム２１２の機械的剛性を維持し得る。

【0111】

この場合、高さ方向に沿って位置する各ガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３を各バッテリーモジュールのガスベンティングのための専用のガスベンティングチャネルとして割り当てることができる。

【0112】

すなわち、図１５に図示されたように、高さ方向に沿った３つのガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３のうち最上端のガスベンティングチャネルＨ１は、Ｍ１のバッテリーモジュールと連通するように、Ｍ１のバッテリーモジュールと対向する最上端のサイドフレーム２１２の内壁にベンティング入口Ｉ１を形成し得る。また、中間のガスベンティングチャネルＨ２は、Ｍ２のバッテリーモジュールと連通するように、Ｍ２のバッテリーモジュールと対向するサイドフレーム２１２の内壁中間部にベンティング入口Ｉ２を形成し得る。また、最下端のガスベンティングチャネル Ｈ３は、Ｍ３のバッテリーモジュールと連通するように、Ｍ３のバッテリーモジュールと対向するサイドフレーム２１２の内壁最下端にベンティング入口Ｉ３を形成し得る。こうすると、バッテリーパック内で隣接するバッテリーモジュール間に高温のベンティングガスが流動することを防止しながら、それぞれのベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３に迅速に各バッテリーモジュールで発生するベンティングガスを効率的に排出し得る。また、各モジュール別に専用のガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３が形成されるので、１つのモジュールで発生するベンティングガスがベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３位置で他のモジュールのガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３に流入しにくい。したがって、ガスベンティングチャネル間の圧力干渉によって発生するベンティングガスの逆流現象をさらに減らし得る。

【0113】

また、上記各ガスベンティングチャネルの高さ方向に沿って配列されるベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３にそれぞれベンティングプレート１２０および遮断ブラケット１３０を設置し得る。したがって、本実施形態は、上記専用のガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３と逆流防止機構Ｂによってバッテリーパックの安全性をさらに高めることができる。

【0114】

すなわち、上記３つのガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３のうち、Ｍ１のバッテリーモジュールと連通する最上端のガスベンティングチャネルＨ１のベンティング入口Ｉ１には、専用のベンティングプレート１２０および遮断ブラケット１３０が設置され得る。また、中間のガスベンティングチャネルＨ２のベンティング入口Ｉ２にも別途の専用ベンティングプレート１２０’および遮断ブラケット１３０’が設置され得る。次に、最下端のガスベンティングチャネルＨ３と連通するベンティング入口Ｉ３に別途の専用ベンティングプレート１２０’’および遮断ブラケット１３０’’を設置し得る。これにより、ベンティングガス発生時に各ベンティングプレート１２０、１２０’、１２０’’のプレート本体部１２２、１２２’、１２２’’からプレート切開部１２１、１２１’、１２１’’が各ベンティング入口Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３内に移動して、ベンティングガスを各ガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３に排出し得るようになる。

【0115】

一方、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３と反対側に配置されたＭ４、Ｍ５、Ｍ６と対向するサイドフレーム２１２にも同じように高さ方向に沿って３つのガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３を形成し得る。また、上記対向するサイドフレーム２１２の内壁にも、各バッテリーモジュールおよびガスベンティングチャネルＨと連通するベンティング入口を形成し、各ベンティング入口上にベンティングプレートおよび遮断ブラケットをそれぞれ設置し得る。

【0116】

これにより、各バッテリーモジュールからそのモジュール別に割り当てられた各ガスベンティングチャネルに効率的にベンティングガスを排出しながらも、上記ガスベンティングチャネルから各バッテリーモジュールへのガス逆流を防止し得る。

【0117】

一方、高さ方向に沿って複数個のガスベンティングチャネルＨ１、Ｈ２、Ｈ３が各サイドフレーム２１２に形成される場合に、各ガスベンティングチャネルの出口端、すなわち、サイドフレーム２１２の外壁に形成されたベンティング出口Ｏでは、各ガスベンティングチャネルのベンティングガスが収束されて排出されるようにし得る。このために、複数個のガスベンティングチャネルは、ベンティング出口Ｏ付近で集まるようにサイドフレーム２１２を成形し得る。

【0118】

上記ベンティング出口Ｏの個数もベンティング入口Ｉが形成される位置に対応して決定し得る。例えば、図１、図６および図１４のように、バッテリーセルまたはバッテリーモジュールの左右両側に配置されたサイドフレーム１１２ｃ、１１２ｄ、２１２ｃ、２１２ｄの内壁にベンティング入口Ｉをそれぞれ形成する場合に、上記ベンティング出口Ｏは、ベンティング入口Ｉが形成されたサイドフレーム１１２ｃ、１１２ｄ、２１２ｃ、２１２ｄに対して垂直に配置されたサイドフレーム１１２ａ、２１２ａの外壁において左右両側の２箇所に対応するようにそれぞれ形成し得る。これにより、バッテリーパックの両側にベンティングガスがバランスよく排出され得る。

【0119】

以上のような多様な実施形態に従って、ベンティングガスを効率的に排出しながらも逆流を防止することにより、安全性が向上した上記バッテリーパックを含む電力貯蔵装置（別途図示せず）を提供し得る。

【0120】

また、本発明の一実施形態は、ベンティングガスを効率的に排出しながらも逆流を防止することにより、安全性が向上した上記バッテリーパックを含む自動車（別途図示せず）を提供し得る。

【0121】

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正および変形が可能であろう。したがって、本発明に開示された図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。

【0122】

一方、本明細書では上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が用いられているが、これらの用語は説明の便宜のためのものであり、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは自明である。

【符号の説明】

【0123】

１０：バッテリーセル積層体
１００、２００：バッテリーパック
１１０、２１０：パックハウジング
１１１、２１１：ベース板
１１２、２１２：サイドフレーム
１１３、２１３：ベンティング機構部
１１４：ベンティングキャップ
１１５：ガス密封部材
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：逆流防止機構
１２０、２２０：ベンティングプレート
１２１、１２１’：プレート切開部
１２３、１２３’：プレート切開部
１２５、１２５’：プレート切開部
１２２：プレート本体部
Ｃ：カッティングライン
１３０、１３０’、１３０’’、２３０：規制部材（遮断ブラケット）
１３１：縁フレーム
１３２：ベンティングホール
１３３：遮断フレーム
Ｈ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３：ガスベンティングチャネル
Ｉ、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３：ベンティング入口
Ｒ：隔壁
Ｏ：ベンティング出口
Ｍ１～Ｍ６：バッテリーモジュール
２１４：センターフレーム
２１５：クロスビーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5(a)】

【図5(b)】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【国際調査報告】