二次電池モジュール
【課題】二次電池セルが異常な状態に陥った際に、電流を遮断することにより高い安全性を確保可能であり、且つ、簡易な構造でコスト的にも優れた二次電池モジュールを提供する。
【解決手段】本発明は、所定方向に沿って配列された二次電池セル（３）からなる組電池（２０）が電池容器（２）に収容されてなる二次電池モジュール（１）に関する。当該二次電池モジュールは、第１のバネ部材（８）と第２のバネ部材（９）とからなる電流遮断機構（７）と、二次電池セル（３）に対して配列方向に押圧力を印加する支持部材（１０）とを備える。これにより、正常時には、第１のバネ部材が第２のバネ部材に当接することにより電流が流れる一方、異常時には、第１のバネ部材が前記第２のバネ部材から乖離することにより、電流が遮断される。
【解決手段】本発明は、所定方向に沿って配列された二次電池セル（３）からなる組電池（２０）が電池容器（２）に収容されてなる二次電池モジュール（１）に関する。当該二次電池モジュールは、第１のバネ部材（８）と第２のバネ部材（９）とからなる電流遮断機構（７）と、二次電池セル（３）に対して配列方向に押圧力を印加する支持部材（１０）とを備える。これにより、正常時には、第１のバネ部材が第２のバネ部材に当接することにより電流が流れる一方、異常時には、第１のバネ部材が前記第２のバネ部材から乖離することにより、電流が遮断される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに直列又は並列に接続された複数の二次電池セルからなる組電池を電池容器に収容し、外部端子に接続された負荷に電力を供給する二次電池モジュールの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やハイブリッド電気自動車に駆動用電源として搭載される大電流充放電電源として、リチウムイオン二次電池セルなどの二次電池セルを互いに直列又は並列に接続されてなる組電池を含んでなる二次電池モジュールが用いられている。この種の二次電池モジュールでは、故障や誤用などによって過充電された場合に、二次電池セルが発熱して異常な状態に陥ることが想定される。異常状態では、二次電池セルの内部において電解液の気化や分解等の化学反応で発生したガスにより内圧が上昇し、二次電池セルの外形が変形したり、更に悪い場合には破裂するなどのおそれがあり、大変危険である。このような場合に備え、二次電池モジュールでは、二次電池セルが異常な状態に陥った場合に、電池内部を流れる電流を遮断する電流遮断機構が組み込まれている。
【０００３】
このような電流遮断機構を備える二次電池モジュールとして、例えば特許文献１〜４がある。特許文献１には、二次電池モジュールの電池容器内に収納される個々の二次電池セルの内部に設けられる電流遮断機構が開示されている。また、特許文献２には、二次電池セルの内圧が上昇した場合に、変形した壁面によって破壊部が破壊され、電流が遮断される電流遮断機構を備えた電池が開示されている。
【０００４】
また特許文献３では、二次電池モジュール内に収容された複数の二次電池セルのうち隣り合う二次電池セルの端子間に設けられる電流遮断機構が開示されている。この電流遮断機構は二次電池セルの端子付近に脆弱部が設けられてなり、二次電池セルが膨張すると、隣り合う二次電池セルの端子間の距離が大きくなることにより、脆弱部が破断されるように構成されている。
【０００５】
また特許文献４では、二次電池セルから出力用の外部端子に向かって電流が流れる経路上にリード板が設けられており、該リード版は一部が破断しやすいように脆弱部を形成している。電池セルが異常な状態に陥った場合には、膨張した二次電池セルによって押圧された押ゴマが脆弱部を破断し、電流が遮断されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７２０８５号公報
【特許文献２】特表２０００−５０４４７９号公報
【特許文献３】特開２００６−１９１４０号公報
【特許文献４】特開２００８−１５３２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、二次電池モジュールの電池容器内に収納される個々の二次電池セルに対して電流遮断機構を設ける必要がある。そのため、二次電池セルの構造が複雑化し、コストが増加してしまうという問題点がある。また、特許文献２乃至４では、電流を遮断するために特定の部位が破断（破壊）されてしまうため、復旧時に部品交換などの作業が必要となり、大変煩雑であるという問題点がある。
【０００８】
また、特許文献３では脆弱部が溶接によって接合されてなるため、二次電池モジュールが車載された際に、車体から受ける振動によって誤って破断されてしまうなど、誤作動が生じやすいという問題点がある。この問題点は特許文献４において、脆弱部が幅狭に形成されることで破断されやすいように構成されているため、同様に問題となる。更に特許文献４では、脆弱部が破断されやすいように幅狭に形成されているため、電流遮断機構に流せる電流量が制限されてしまい、大電流を必要とする電気自動車やハイブリッド電気自動車の駆動用電源に適用するには限界があるという問題点もある。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、二次電池セルが異常な状態に陥った際に、電流を遮断することにより高い安全性を確保可能であり、且つ、簡易な構造でコスト的にも優れた二次電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る二次電池モジュールは上記課題を解決するために、直列又は並列に接続された複数の二次電池セルが所定方向に沿って配列されてなる組電池を電池容器に収容し、前記電池容器内において前記組電池の出力端子が前記電池容器に設けられた外部端子に電気的に接続されることにより、前記外部端子に接続された負荷に電力を供給する二次電池モジュールにおいて、前記電池容器内において前記外部端子から前記出力端子に向かって延在して形成された第１のバネ部材と、前記出力端子から前記第１のバネ部材に向かって延在して形成された第２のバネ部材と、前記複数の二次電池セルに対して前記所定方向に沿って押圧力を印加することにより、前記複数の二次電池セルを支持する支持部材とを備え、正常時に、前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は互いの表面に印加された付勢力によって当接されることで、前記出力端子が前記外部端子に対して電気的に接続されており、前記二次電池セルのいずれかが膨張した異常時に、前記第１のバネ部材が前記第２のバネ部材から乖離することにより、前記出力端子と前記外部端子との電気的な接続が解除されることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、異常時に二次電池セルの体積が膨張した場合に、互いに付勢力を印加しながら当接された第１のバネ部材と第２のバネ部材とが乖離することにより、出力端子に流れる電流を遮断することができる。このように本発明における電流の遮断は、第１のバネ部材と第２のバネ部材が乖離することで行われるため、部材の破断（破壊）を伴うことがない。そのため、復旧の際に部品交換などの煩雑な作業を伴うことがない。また、正常時においても、第１のバネ部材と第２のバネ部材とは互いに付勢力が印加されて当接されているので、車載された際に振動を受けても、誤って電流を遮断してしまうこともない。また、このような第１のバネ部材と第２のバネ部材とからなる電流遮断機構は複数の二次電池セルの個々に対して設ける必要がないため、部品点数が少なくて済み、コスト面にも効率的である。
【００１２】
好ましくは、前記第２のバネ部材は、前記所定方向に沿って配列された複数の二次電池セルのうち、前記第１のバネ部材の端部に最も近い位置にある二次電池モジュールの出力端子に固定されているとよい。特に、前記支持部材は、前記二次電池セルが膨張した場合に最大の変形度を有する部位を基準として、前記複数の二次電池セルのうち前記第２のバネ部材が設けられた側とは反対側寄りに押圧力を印加するように配置されているとよい。これによれば、二次電池セルの体積膨張に伴い、組電池の出力端子に設けられた第２のバネ部材が、外部端子に設けられた第１のバネ部材から乖離されるように電流の遮断を行うことができる。
【００１３】
前記支持部材は、前記電池容器の内壁に固定されて設けられた弾性部材であるとよい。また、前記支持部材は、前記複数の二次電池セルを前記所定方向に沿って拘束するベルト部材であり、前記複数の二次電池セルのうち、前記第２のバネ部材が設けられた側とは反対側の最端位置にある二次電池セルが、前記電池容器の内壁に固定されていてもよい。
【００１４】
前記支持部材は、前記電池容器の内壁のうち前記複数の二次電池セルの底面が対向する面に、前記複数の二次電池セルが嵌め込み可能なように凹状に形成された凹部を有してなってもよい。この場合、組電池を構成する複数の二次電池セルを凹部に嵌め込むことで安定的に配置することができる。
【００１５】
この場合、前記凹部は、前記複数の二次電池セルのうち隣り合うもの同士が互いに接触するように形成されているとよい。この場合、二次電池セルが膨張した際に、隣り合う二次電池セルと即時に押し合うことによって第２のバネ部材の第１のバネ部材に対する変位量を大きく得ることができるので、異常発生時に、より確実に電流を遮断することができる。
【００１６】
前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は、正常時に互いに当接する側とは反対側の表面が絶縁性材料によって覆われているとよい。これによれば、異常発生時に第１のバネ部材と第２のバネ部材とが乖離された後に、搭載された車体の振動などによって、第１のバネ部材と第２のバネ部材とが接触（ショート）して、遮断されたはずの電流が再度流れないようにすることができる。
【００１７】
また、前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は、正常時に互いに当接する側が潤滑性材料によって覆われているとよい。正常時において、第１のバネ部材と第２のバネ部材とは互いに当接されているため、二次電池モジュールが搭載された車体の振動などを受けることによって接触状態が悪化し、接触抵抗値の増大による発熱が発生するおそれがある。このような場合であっても、第１のバネ部材と第２のバネ部材のそれぞれの表面を潤滑性材料で覆うことにより、振動の影響を軽減し、このようなおそれを効果的に防止することができる。
【００１８】
前記複数の二次電池セルは、前記所定方向に沿って伸縮可能な導電部材によって互いに接続されているとよい。これによれば、異常発生時に二次電池セルが膨張した場合に、接続された二次電池セル間の距離が変動した場合であっても、当該二次電池セル間の電気的な接続状態を不変に保つことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、異常時に二次電池セルの体積が膨張した場合に、互いに付勢力を印加しながら当接された第１のバネ部材と第２のバネ部材とが乖離することにより、出力端子に流れる電流を遮断することができる。このように本発明における電流の遮断は、第１のバネ部材と第２のバネ部材が乖離することで行われるため、部材の破断（破壊）を伴うことがない。そのため、復旧の際に部品交換などの煩雑な作業を伴うことがない。また、正常時においても、第１のバネ部材と第２のバネ部材とは互いに付勢力が印加されて当接されているので、車載された際に振動を受けても、誤って電流を遮断してしまうこともない。また、このような第１のバネ部材と第２のバネ部材とからなる電流遮断機構は複数の二次電池セルの個々に対して設ける必要がないため、部品点数が少なくて済み、コスト面にも効率的である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施例に係る二次電池モジュールの正常時における断面構造を正面から示す断面図である。
【図２】図１から二次電池モジュール内に収容された二次電池セルを抽出し、その配置状態を上方から模式的に示す平面図である。
【図３】隣り合う二次電池セル間を電気的に接続するバスパーの構造を示す平面図である。
【図４】本実施例に係る二次電池モジュールの異常時における断面構造を正面から示す断面図である。
【図５】本実施例に係る二次電池モジュール１が備える電流遮断機構の周辺を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】第１変形例に係る二次電池モジュールの正常時における断面構造を正面から示す断面図である。
【図７】第２変形例に係る二次電池モジュールの正常時における断面構造を正面から示す断面図である。
【図８】第２変形例に係る二次電池モジュールが備える支持部材の平面図及び側面図の一例である。
【図９】第２変形例に係る二次電池モジュールが備える支持部材の平面図及び側面図の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態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に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２２】
図１は本実施例に係る二次電池モジュール１の正常時における断面構造を正面から示す断面図であり、図２は図１から二次電池モジュール１内に収容された二次電池セル３を抽出し、その配置状態を上方から模式的に示す平面図である。
【００２３】
二次電池モジュール１は、電池容器２に８個の二次電池セル３がＸ方向に沿って配列された状態で収納されている。本実施例では、８個の二次電池セルを総称するときには「二次電池セル３」と称し、個々の二次電池セルを互いに区別して示す場合には、Ｘ方向に沿って順に、「二次電池セル３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・」と称することとする。
【００２４】
二次電池セル３はリチウムイオン二次電池セルであり、略直方体形状の外形を有している。図２に示すように、各二次電池セル３はそれぞれの正極と負極とがＹ方向に沿った状態で並んでおり、且つ、隣り合う二次電池セル３の正極と負極とが互い違いになるようにＸ方向に沿って配列されている。そして、隣り合う二次電池セル３同士において、一方の正極と負極とが導電性材料からなる導電部材であるバスパー４によって電気的に接続されている。
【００２５】
ここで図３は、隣り合う二次電池セル３間を電気的に接続するバスパー４の構造を示す平面図である。バスパー４は、隣り合う二次電池セル３のうち一方の二次電池セル３の正極が嵌め込み可能な保持部４ａと、他方の負極が嵌め込み可能な保持部４ｂとを備えている。そして、保持部４ａと４ｂとの間には、スペース４ｃが設けられており、Ｘ方向に沿って保持部４ａ及び４ｂ間の距離が伸縮可能なように構成されている。バスパー４はこのような構成を有するため、後述するように二次電池セル３に異常が発生して隣り合う二次電池セル３間の間隔が変化した場合であっても、バスパー４の伸縮によって電気的な接続状態を維持することができる。
【００２６】
このようにして、電池容器２に収納された８個の二次電池セル３は、バスパー４によって互いに直列に接続されており、負極出力端子５ａ及び正極出力端子５ｂを有する組電池２０を構成している。尚、本実施例では、二次電池セル３が直列に接続されてなる組電池が収納されている場合について詳しく解説するが、二次電池セル３が並列に接続されてなる組電池についても同様である。
【００２７】
再び図１及び図２に戻って、電池容器２は二次電池セル３を内部に収容するための筐体である。電池容器２には、内部で直列に接続されて収容された二次電池セル３の負極出力端子５ａ及び正極出力端子５ｂに対応して、外部端子６ａ及び６ｂが設けられている。外部端子６ａ及び６ｂには、二次電池モジュール１の外部に配置された負荷（図不示）が接続されることにより、二次電池セル３から出力された電力が供給される。尚、電池容器２は外部端子６ａ及び６ｂを除いて絶縁性材料から形成されており、内部に収容された二次電池セル３を外部から電気的に隔離するように形成されている。
【００２８】
正極出力端子５ｂと外部端子６ｂとの間には、二次電池セル３のいずれかに異常が発生した際に電流を遮断するための電流遮断機構７が設けられている。電流遮断機構７は、電池容器２内において外部端子６ｂから正極出力端子５ｂに向かって延在して形成された第１のバネ部材８と、正極出力端子５ｂから第１のバネ部材８に向かって延在して形成された第２のバネ部材９とからなる。第１のバネ部材８及び第２のバネ部材９は、正常時においては、互いの表面が付勢力を印加しながら当接されることで、正極出力端子５ｂが外部端子６ｂに対して電気的に接続されるように設けられている。
【００２９】
尚、負極出力端子５ａは、導電部材１８を介して出力端子６ａに電気的に接続されている。
【００３０】
電池容器２の内壁の一部には、二次電池セル３に対してＸ方向に押圧力を印加することにより、電池容器２内において二次電池セル３を支持する支持部材１０が固定されている。本実施例では特に、支持部材１０は弾性材料であるゴム塊からなり、Ｘ方向に配列された二次電池セルのうち電流遮断機構７寄りに配置された二次電池セル３ｈの側面に押圧力を印加するように設けられている。このように正常時における電池容器２内の二次電池セル３は、支持部材１０によって姿勢が安定的に保持されている。
【００３１】
次に、図４は本実施例に係る二次電池モジュール１の異常時における断面構造を正面から示す断面図である。二次電池モジュール１が故障や誤用などによって過充電状態に陥った場合、二次電池セル３は発熱することにより、二次電池セル３内部で電解液の気化や分解等の化学反応で発生したガスにより内圧が上昇し、二次電池セル３が膨張する。本実施例では、二次電池モジュール１に収納された二次電池セル３は、正常時において、互いに密着されながら支持部材１０によってＸ方向に沿って押圧力が印加されているため、二次電池セル３が膨張すると支持部材１０を支点として回転するように移動する（図４中の細矢印を参照）。
【００３２】
二次電池セル３は略直方体形状を有しているため、膨張時には角部から離れた領域が変形しやすく、図４に示すように、樽状に変形する傾向がある。ここで、支持部材１０は、二次電池セル３が膨張した場合に最大の変形度を有する部位を基準として、複数の二次電池セル３のうち第２のバネ部材９が設けられた側とは反対側寄りに押圧力を印加するように配置されている（即ち、二次電池セルのうち第２のバネ部材９が設けられた側とは反対側に対して、Ｘ方向に沿って押圧力を印加する位置に配置されている）。そのため、二次電池セル３の少なくとも一部が膨張すると、図４で細矢印に示すように支持部材１０を支点として回転するように移動する。
【００３３】
このように膨張した二次電池セル３の一部が支持部材１０を支点として回転するように移動すると、当該正極出力端子５ｂに固定された第２のバネ部材９が、外部端子９ｂに固定された第１のバネ部材８から外れる。正常時において第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とは互いに付勢力が印加されるように当接しているため、第２のバネ部材９が外部端子９ｂに設けられた第１のバネ部材８から外れると、図４中に示す太矢印方向に向かって離れるように移動する。
【００３４】
このようにして、本実施例に係る二次電池モジュール１が備える電流遮断機構７は、二次電池セル３に異常が発生した際に、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とが離れることによって電流が遮断される。
【００３５】
図５は本実施例に係る二次電池モジュール１が備える電流遮断機構７の周辺を拡大して示す拡大断面図である。第１のバネ部材８及び第２のバネ部材９は、正常時に当接する側１１が潤滑性材料によって覆われている。正常時において、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とは互いに当接されているため、二次電池モジュール１が搭載された車体の振動などを受けることによって接触状態が悪化し、接触抵抗値の増大による発熱が発生するおそれがある。このような場合であっても、第１のバネ部材８と第２のバネ部材のそれぞれの表面を潤滑性材料で覆うことにより、振動の影響を軽減し、このようなおそれを効果的に防止することができる。
【００３６】
尚、潤滑性材料としては、摩擦・磨耗を低減させる潤滑効果が良好に得られ、且つ、覆うことによる電気抵抗値の増加を極力抑制可能な材料を用いるとよい。この種の潤滑性材料としては、例えば、カーボンナノチューブや導電性の良い金属を配合しためっき、固体潤滑剤、導電性グリースなどがある。
【００３７】
また、第１のバネ部材８及び第２のバネ部材９は、正常時に当接する側とは反対側の表面１２が絶縁性材料によって覆われている。このように絶縁性材料で覆うことによって、前述のように、第２のバネ部材９が外部端子９ｂに設けられた第１のバネ部材８から外れた後に、二次電池モジュール１が搭載された車両の振動によって、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とが誤って接触（ショート）して、遮断されたはずの電流が再度流れないようにすることができる。
【００３８】
尚、複数の二次電池セル３の各出力端子５は、電流遮断時に乖離したバネ部材８及び９が誤って接触することによってショートすることを防止するために、絶縁性材料からなるカバー部材によって覆われているとよい。
【００３９】
（第１変形例）
図６は第１変形例に係る二次電池モジュール１の正常時における断面構造を正面から示す断面図である。尚、以下の各変形例における説明では、上記実施例と共通する箇所については共通の符号を付すこととし、詳細な説明は適宜省略することとする。
【００４０】
第１変形例では、上記実施例において電池容器２に固定された支持部材１０に代えて、８個の二次電池セル３をＸ方向に沿って拘束するベルト部材１３を備えることを特徴としている。ここで、ベルト部材１３はゴムなどの弾性材料から形成されている。ベルト部材１３は、二次電池セル３のいずれかが膨張した場合に最大の変形度を有する部位を基準として、二次電池セル３のうち第２のバネ部材９が設けられた側とは反対側に対して、所定方向に沿って押圧力を印加する位置（図６で説明すると、二次電池セル３のＺ方向における長さの中央値（図６の点線１４を参照）より下側の位置）に巻きつけられている。
【００４１】
一方、二次電池セル３のうち電流遮断機構７から離れた側における二次電池セル３ａの電池容器２に面する表面は、接着剤１５によって電池容器２の内壁に固定されている。このように構成することにより、二次電池モジュール１が異常な状態に陥り発熱した際に、二次電池セル３の膨張に伴って、上記実施例と同様に図中の細矢印方向に回転するように移動する。その結果、第１変形例における電流遮断機構７もまた、二次電池セル３に異常が発生した際に、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とが離れることによって電流が遮断される。
【００４２】
（第２変形例）
続いて図７から図９を参照して第２変形例に係る二次電池モジュールについて説明する。まず、図７は第２変形例に係る二次電池モジュール１の正常時における断面構造を正面から示す断面図である。本変形例では、上記実施例において電池容器２の内壁に固定されて設けられた支持部材１０に代えて、電池容器２の底面に固定された支持部材１６を用いている点に特徴がある。
【００４３】
図８は第２変形例に係る二次電池モジュール１が備える支持部材１６の平面図及び側面図の一例である。この例では、支持部材１６は電池容器２の底面を覆うようにＸ−Ｙ面に亘って広く形成されており、その表面には、互いに密着されるように配列された８個の二次電池セル３の底部が嵌め込み可能な凹部１７が設けられている。各二次電池セル３の底部は、この凹部１７に嵌め込まれることによって、電池容器２の内部においてその姿勢が安定的に保たれている。
【００４４】
本変形例では、二次電池セル３は正常時において図８に示す如く、隣り合う二次電池セル３が隙間なく密着されているので、異常発生時にいずれかの二次電池セル３が膨張すると、上記実施例と同様に、図７中の細矢印方向に回転するように移動する。これに伴い、本変形例における電流遮断機構７もまた、二次電池セル３に異常が発生した際に、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とが離れることによって電流が遮断される。
【００４５】
尚、図７及び図８では二次電池セル３が互いに密着される状態で嵌め込み可能な凹部１７が設けられているが、図９に示すように、隣り合う二次電池セル３間に所定の隙間が確保されるように、各二次電池セル３毎に対応する凹部１７を設けるようにしてもよい。この場合、隣り合う二次電池セル３間の隙間の大きさは、二次電池セル３の膨張時に互いに接触可能な程度に設定することで、上記各態様と同様に電流の遮断を行うことができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施例に係る二次電池モジュール１によれば、異常時に二次電池セル３の体積が膨張した場合に、互いに付勢力を印加しながら当接された第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とが乖離することにより、電流を遮断することができる。このように本実施例における電流の遮断は、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９が乖離することで行われるため、部材の破断（破壊）を伴うことがない。そのため、復旧の際に部品交換などの煩雑な作業を伴うことがない。また、正常時においても、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とは互いに付勢力が印加されて当接されているので、車載された際に振動を受けても、誤って電流を遮断してしまうこともない。また、このような第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とからなる電流遮断機構７は複数の二次電池セル３の個々に対して設ける必要がないため、部品点数が少なくて済み、コスト面にも効率的である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、互いに直列又は並列に接続された複数の二次電池セルを電池容器に収容し、外部端子に接続された負荷に電力を供給する二次電池モジュールに利用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 二次電池モジュール
２ 電池容器
３ 二次電池セル
４ バスパー
４ａ 保持部
４ｂ 保持部
４ｃ スペース
５ａ 負極出力端子
５ｂ 正極出力端子
６ 外部端子
７ 電流遮断機構
８ 第１のバネ部材
９ 第２のバネ部材
１０ 支持部材
１３ ベルト部材
１５ 接着剤
１６ 支持部材
２０ 組電池
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに直列又は並列に接続された複数の二次電池セルからなる組電池を電池容器に収容し、外部端子に接続された負荷に電力を供給する二次電池モジュールの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やハイブリッド電気自動車に駆動用電源として搭載される大電流充放電電源として、リチウムイオン二次電池セルなどの二次電池セルを互いに直列又は並列に接続されてなる組電池を含んでなる二次電池モジュールが用いられている。この種の二次電池モジュールでは、故障や誤用などによって過充電された場合に、二次電池セルが発熱して異常な状態に陥ることが想定される。異常状態では、二次電池セルの内部において電解液の気化や分解等の化学反応で発生したガスにより内圧が上昇し、二次電池セルの外形が変形したり、更に悪い場合には破裂するなどのおそれがあり、大変危険である。このような場合に備え、二次電池モジュールでは、二次電池セルが異常な状態に陥った場合に、電池内部を流れる電流を遮断する電流遮断機構が組み込まれている。
【０００３】
このような電流遮断機構を備える二次電池モジュールとして、例えば特許文献１〜４がある。特許文献１には、二次電池モジュールの電池容器内に収納される個々の二次電池セルの内部に設けられる電流遮断機構が開示されている。また、特許文献２には、二次電池セルの内圧が上昇した場合に、変形した壁面によって破壊部が破壊され、電流が遮断される電流遮断機構を備えた電池が開示されている。
【０００４】
また特許文献３では、二次電池モジュール内に収容された複数の二次電池セルのうち隣り合う二次電池セルの端子間に設けられる電流遮断機構が開示されている。この電流遮断機構は二次電池セルの端子付近に脆弱部が設けられてなり、二次電池セルが膨張すると、隣り合う二次電池セルの端子間の距離が大きくなることにより、脆弱部が破断されるように構成されている。
【０００５】
また特許文献４では、二次電池セルから出力用の外部端子に向かって電流が流れる経路上にリード板が設けられており、該リード版は一部が破断しやすいように脆弱部を形成している。電池セルが異常な状態に陥った場合には、膨張した二次電池セルによって押圧された押ゴマが脆弱部を破断し、電流が遮断されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７２０８５号公報
【特許文献２】特表２０００−５０４４７９号公報
【特許文献３】特開２００６−１９１４０号公報
【特許文献４】特開２００８−１５３２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、二次電池モジュールの電池容器内に収納される個々の二次電池セルに対して電流遮断機構を設ける必要がある。そのため、二次電池セルの構造が複雑化し、コストが増加してしまうという問題点がある。また、特許文献２乃至４では、電流を遮断するために特定の部位が破断（破壊）されてしまうため、復旧時に部品交換などの作業が必要となり、大変煩雑であるという問題点がある。
【０００８】
また、特許文献３では脆弱部が溶接によって接合されてなるため、二次電池モジュールが車載された際に、車体から受ける振動によって誤って破断されてしまうなど、誤作動が生じやすいという問題点がある。この問題点は特許文献４において、脆弱部が幅狭に形成されることで破断されやすいように構成されているため、同様に問題となる。更に特許文献４では、脆弱部が破断されやすいように幅狭に形成されているため、電流遮断機構に流せる電流量が制限されてしまい、大電流を必要とする電気自動車やハイブリッド電気自動車の駆動用電源に適用するには限界があるという問題点もある。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、二次電池セルが異常な状態に陥った際に、電流を遮断することにより高い安全性を確保可能であり、且つ、簡易な構造でコスト的にも優れた二次電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る二次電池モジュールは上記課題を解決するために、直列又は並列に接続された複数の二次電池セルが所定方向に沿って配列されてなる組電池を電池容器に収容し、前記電池容器内において前記組電池の出力端子が前記電池容器に設けられた外部端子に電気的に接続されることにより、前記外部端子に接続された負荷に電力を供給する二次電池モジュールにおいて、前記電池容器内において前記外部端子から前記出力端子に向かって延在して形成された第１のバネ部材と、前記出力端子から前記第１のバネ部材に向かって延在して形成された第２のバネ部材と、前記複数の二次電池セルに対して前記所定方向に沿って押圧力を印加することにより、前記複数の二次電池セルを支持する支持部材とを備え、正常時に、前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は互いの表面に印加された付勢力によって当接されることで、前記出力端子が前記外部端子に対して電気的に接続されており、前記二次電池セルのいずれかが膨張した異常時に、前記第１のバネ部材が前記第２のバネ部材から乖離することにより、前記出力端子と前記外部端子との電気的な接続が解除されることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、異常時に二次電池セルの体積が膨張した場合に、互いに付勢力を印加しながら当接された第１のバネ部材と第２のバネ部材とが乖離することにより、出力端子に流れる電流を遮断することができる。このように本発明における電流の遮断は、第１のバネ部材と第２のバネ部材が乖離することで行われるため、部材の破断（破壊）を伴うことがない。そのため、復旧の際に部品交換などの煩雑な作業を伴うことがない。また、正常時においても、第１のバネ部材と第２のバネ部材とは互いに付勢力が印加されて当接されているので、車載された際に振動を受けても、誤って電流を遮断してしまうこともない。また、このような第１のバネ部材と第２のバネ部材とからなる電流遮断機構は複数の二次電池セルの個々に対して設ける必要がないため、部品点数が少なくて済み、コスト面にも効率的である。
【００１２】
好ましくは、前記第２のバネ部材は、前記所定方向に沿って配列された複数の二次電池セルのうち、前記第１のバネ部材の端部に最も近い位置にある二次電池モジュールの出力端子に固定されているとよい。特に、前記支持部材は、前記二次電池セルが膨張した場合に最大の変形度を有する部位を基準として、前記複数の二次電池セルのうち前記第２のバネ部材が設けられた側とは反対側寄りに押圧力を印加するように配置されているとよい。これによれば、二次電池セルの体積膨張に伴い、組電池の出力端子に設けられた第２のバネ部材が、外部端子に設けられた第１のバネ部材から乖離されるように電流の遮断を行うことができる。
【００１３】
前記支持部材は、前記電池容器の内壁に固定されて設けられた弾性部材であるとよい。また、前記支持部材は、前記複数の二次電池セルを前記所定方向に沿って拘束するベルト部材であり、前記複数の二次電池セルのうち、前記第２のバネ部材が設けられた側とは反対側の最端位置にある二次電池セルが、前記電池容器の内壁に固定されていてもよい。
【００１４】
前記支持部材は、前記電池容器の内壁のうち前記複数の二次電池セルの底面が対向する面に、前記複数の二次電池セルが嵌め込み可能なように凹状に形成された凹部を有してなってもよい。この場合、組電池を構成する複数の二次電池セルを凹部に嵌め込むことで安定的に配置することができる。
【００１５】
この場合、前記凹部は、前記複数の二次電池セルのうち隣り合うもの同士が互いに接触するように形成されているとよい。この場合、二次電池セルが膨張した際に、隣り合う二次電池セルと即時に押し合うことによって第２のバネ部材の第１のバネ部材に対する変位量を大きく得ることができるので、異常発生時に、より確実に電流を遮断することができる。
【００１６】
前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は、正常時に互いに当接する側とは反対側の表面が絶縁性材料によって覆われているとよい。これによれば、異常発生時に第１のバネ部材と第２のバネ部材とが乖離された後に、搭載された車体の振動などによって、第１のバネ部材と第２のバネ部材とが接触（ショート）して、遮断されたはずの電流が再度流れないようにすることができる。
【００１７】
また、前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は、正常時に互いに当接する側が潤滑性材料によって覆われているとよい。正常時において、第１のバネ部材と第２のバネ部材とは互いに当接されているため、二次電池モジュールが搭載された車体の振動などを受けることによって接触状態が悪化し、接触抵抗値の増大による発熱が発生するおそれがある。このような場合であっても、第１のバネ部材と第２のバネ部材のそれぞれの表面を潤滑性材料で覆うことにより、振動の影響を軽減し、このようなおそれを効果的に防止することができる。
【００１８】
前記複数の二次電池セルは、前記所定方向に沿って伸縮可能な導電部材によって互いに接続されているとよい。これによれば、異常発生時に二次電池セルが膨張した場合に、接続された二次電池セル間の距離が変動した場合であっても、当該二次電池セル間の電気的な接続状態を不変に保つことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、異常時に二次電池セルの体積が膨張した場合に、互いに付勢力を印加しながら当接された第１のバネ部材と第２のバネ部材とが乖離することにより、出力端子に流れる電流を遮断することができる。このように本発明における電流の遮断は、第１のバネ部材と第２のバネ部材が乖離することで行われるため、部材の破断（破壊）を伴うことがない。そのため、復旧の際に部品交換などの煩雑な作業を伴うことがない。また、正常時においても、第１のバネ部材と第２のバネ部材とは互いに付勢力が印加されて当接されているので、車載された際に振動を受けても、誤って電流を遮断してしまうこともない。また、このような第１のバネ部材と第２のバネ部材とからなる電流遮断機構は複数の二次電池セルの個々に対して設ける必要がないため、部品点数が少なくて済み、コスト面にも効率的である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施例に係る二次電池モジュールの正常時における断面構造を正面から示す断面図である。
【図２】図１から二次電池モジュール内に収容された二次電池セルを抽出し、その配置状態を上方から模式的に示す平面図である。
【図３】隣り合う二次電池セル間を電気的に接続するバスパーの構造を示す平面図である。
【図４】本実施例に係る二次電池モジュールの異常時における断面構造を正面から示す断面図である。
【図５】本実施例に係る二次電池モジュール１が備える電流遮断機構の周辺を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】第１変形例に係る二次電池モジュールの正常時における断面構造を正面から示す断面図である。
【図７】第２変形例に係る二次電池モジュールの正常時における断面構造を正面から示す断面図である。
【図８】第２変形例に係る二次電池モジュールが備える支持部材の平面図及び側面図の一例である。
【図９】第２変形例に係る二次電池モジュールが備える支持部材の平面図及び側面図の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態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に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２２】
図１は本実施例に係る二次電池モジュール１の正常時における断面構造を正面から示す断面図であり、図２は図１から二次電池モジュール１内に収容された二次電池セル３を抽出し、その配置状態を上方から模式的に示す平面図である。
【００２３】
二次電池モジュール１は、電池容器２に８個の二次電池セル３がＸ方向に沿って配列された状態で収納されている。本実施例では、８個の二次電池セルを総称するときには「二次電池セル３」と称し、個々の二次電池セルを互いに区別して示す場合には、Ｘ方向に沿って順に、「二次電池セル３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・」と称することとする。
【００２４】
二次電池セル３はリチウムイオン二次電池セルであり、略直方体形状の外形を有している。図２に示すように、各二次電池セル３はそれぞれの正極と負極とがＹ方向に沿った状態で並んでおり、且つ、隣り合う二次電池セル３の正極と負極とが互い違いになるようにＸ方向に沿って配列されている。そして、隣り合う二次電池セル３同士において、一方の正極と負極とが導電性材料からなる導電部材であるバスパー４によって電気的に接続されている。
【００２５】
ここで図３は、隣り合う二次電池セル３間を電気的に接続するバスパー４の構造を示す平面図である。バスパー４は、隣り合う二次電池セル３のうち一方の二次電池セル３の正極が嵌め込み可能な保持部４ａと、他方の負極が嵌め込み可能な保持部４ｂとを備えている。そして、保持部４ａと４ｂとの間には、スペース４ｃが設けられており、Ｘ方向に沿って保持部４ａ及び４ｂ間の距離が伸縮可能なように構成されている。バスパー４はこのような構成を有するため、後述するように二次電池セル３に異常が発生して隣り合う二次電池セル３間の間隔が変化した場合であっても、バスパー４の伸縮によって電気的な接続状態を維持することができる。
【００２６】
このようにして、電池容器２に収納された８個の二次電池セル３は、バスパー４によって互いに直列に接続されており、負極出力端子５ａ及び正極出力端子５ｂを有する組電池２０を構成している。尚、本実施例では、二次電池セル３が直列に接続されてなる組電池が収納されている場合について詳しく解説するが、二次電池セル３が並列に接続されてなる組電池についても同様である。
【００２７】
再び図１及び図２に戻って、電池容器２は二次電池セル３を内部に収容するための筐体である。電池容器２には、内部で直列に接続されて収容された二次電池セル３の負極出力端子５ａ及び正極出力端子５ｂに対応して、外部端子６ａ及び６ｂが設けられている。外部端子６ａ及び６ｂには、二次電池モジュール１の外部に配置された負荷（図不示）が接続されることにより、二次電池セル３から出力された電力が供給される。尚、電池容器２は外部端子６ａ及び６ｂを除いて絶縁性材料から形成されており、内部に収容された二次電池セル３を外部から電気的に隔離するように形成されている。
【００２８】
正極出力端子５ｂと外部端子６ｂとの間には、二次電池セル３のいずれかに異常が発生した際に電流を遮断するための電流遮断機構７が設けられている。電流遮断機構７は、電池容器２内において外部端子６ｂから正極出力端子５ｂに向かって延在して形成された第１のバネ部材８と、正極出力端子５ｂから第１のバネ部材８に向かって延在して形成された第２のバネ部材９とからなる。第１のバネ部材８及び第２のバネ部材９は、正常時においては、互いの表面が付勢力を印加しながら当接されることで、正極出力端子５ｂが外部端子６ｂに対して電気的に接続されるように設けられている。
【００２９】
尚、負極出力端子５ａは、導電部材１８を介して出力端子６ａに電気的に接続されている。
【００３０】
電池容器２の内壁の一部には、二次電池セル３に対してＸ方向に押圧力を印加することにより、電池容器２内において二次電池セル３を支持する支持部材１０が固定されている。本実施例では特に、支持部材１０は弾性材料であるゴム塊からなり、Ｘ方向に配列された二次電池セルのうち電流遮断機構７寄りに配置された二次電池セル３ｈの側面に押圧力を印加するように設けられている。このように正常時における電池容器２内の二次電池セル３は、支持部材１０によって姿勢が安定的に保持されている。
【００３１】
次に、図４は本実施例に係る二次電池モジュール１の異常時における断面構造を正面から示す断面図である。二次電池モジュール１が故障や誤用などによって過充電状態に陥った場合、二次電池セル３は発熱することにより、二次電池セル３内部で電解液の気化や分解等の化学反応で発生したガスにより内圧が上昇し、二次電池セル３が膨張する。本実施例では、二次電池モジュール１に収納された二次電池セル３は、正常時において、互いに密着されながら支持部材１０によってＸ方向に沿って押圧力が印加されているため、二次電池セル３が膨張すると支持部材１０を支点として回転するように移動する（図４中の細矢印を参照）。
【００３２】
二次電池セル３は略直方体形状を有しているため、膨張時には角部から離れた領域が変形しやすく、図４に示すように、樽状に変形する傾向がある。ここで、支持部材１０は、二次電池セル３が膨張した場合に最大の変形度を有する部位を基準として、複数の二次電池セル３のうち第２のバネ部材９が設けられた側とは反対側寄りに押圧力を印加するように配置されている（即ち、二次電池セルのうち第２のバネ部材９が設けられた側とは反対側に対して、Ｘ方向に沿って押圧力を印加する位置に配置されている）。そのため、二次電池セル３の少なくとも一部が膨張すると、図４で細矢印に示すように支持部材１０を支点として回転するように移動する。
【００３３】
このように膨張した二次電池セル３の一部が支持部材１０を支点として回転するように移動すると、当該正極出力端子５ｂに固定された第２のバネ部材９が、外部端子９ｂに固定された第１のバネ部材８から外れる。正常時において第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とは互いに付勢力が印加されるように当接しているため、第２のバネ部材９が外部端子９ｂに設けられた第１のバネ部材８から外れると、図４中に示す太矢印方向に向かって離れるように移動する。
【００３４】
このようにして、本実施例に係る二次電池モジュール１が備える電流遮断機構７は、二次電池セル３に異常が発生した際に、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とが離れることによって電流が遮断される。
【００３５】
図５は本実施例に係る二次電池モジュール１が備える電流遮断機構７の周辺を拡大して示す拡大断面図である。第１のバネ部材８及び第２のバネ部材９は、正常時に当接する側１１が潤滑性材料によって覆われている。正常時において、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とは互いに当接されているため、二次電池モジュール１が搭載された車体の振動などを受けることによって接触状態が悪化し、接触抵抗値の増大による発熱が発生するおそれがある。このような場合であっても、第１のバネ部材８と第２のバネ部材のそれぞれの表面を潤滑性材料で覆うことにより、振動の影響を軽減し、このようなおそれを効果的に防止することができる。
【００３６】
尚、潤滑性材料としては、摩擦・磨耗を低減させる潤滑効果が良好に得られ、且つ、覆うことによる電気抵抗値の増加を極力抑制可能な材料を用いるとよい。この種の潤滑性材料としては、例えば、カーボンナノチューブや導電性の良い金属を配合しためっき、固体潤滑剤、導電性グリースなどがある。
【００３７】
また、第１のバネ部材８及び第２のバネ部材９は、正常時に当接する側とは反対側の表面１２が絶縁性材料によって覆われている。このように絶縁性材料で覆うことによって、前述のように、第２のバネ部材９が外部端子９ｂに設けられた第１のバネ部材８から外れた後に、二次電池モジュール１が搭載された車両の振動によって、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とが誤って接触（ショート）して、遮断されたはずの電流が再度流れないようにすることができる。
【００３８】
尚、複数の二次電池セル３の各出力端子５は、電流遮断時に乖離したバネ部材８及び９が誤って接触することによってショートすることを防止するために、絶縁性材料からなるカバー部材によって覆われているとよい。
【００３９】
（第１変形例）
図６は第１変形例に係る二次電池モジュール１の正常時における断面構造を正面から示す断面図である。尚、以下の各変形例における説明では、上記実施例と共通する箇所については共通の符号を付すこととし、詳細な説明は適宜省略することとする。
【００４０】
第１変形例では、上記実施例において電池容器２に固定された支持部材１０に代えて、８個の二次電池セル３をＸ方向に沿って拘束するベルト部材１３を備えることを特徴としている。ここで、ベルト部材１３はゴムなどの弾性材料から形成されている。ベルト部材１３は、二次電池セル３のいずれかが膨張した場合に最大の変形度を有する部位を基準として、二次電池セル３のうち第２のバネ部材９が設けられた側とは反対側に対して、所定方向に沿って押圧力を印加する位置（図６で説明すると、二次電池セル３のＺ方向における長さの中央値（図６の点線１４を参照）より下側の位置）に巻きつけられている。
【００４１】
一方、二次電池セル３のうち電流遮断機構７から離れた側における二次電池セル３ａの電池容器２に面する表面は、接着剤１５によって電池容器２の内壁に固定されている。このように構成することにより、二次電池モジュール１が異常な状態に陥り発熱した際に、二次電池セル３の膨張に伴って、上記実施例と同様に図中の細矢印方向に回転するように移動する。その結果、第１変形例における電流遮断機構７もまた、二次電池セル３に異常が発生した際に、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とが離れることによって電流が遮断される。
【００４２】
（第２変形例）
続いて図７から図９を参照して第２変形例に係る二次電池モジュールについて説明する。まず、図７は第２変形例に係る二次電池モジュール１の正常時における断面構造を正面から示す断面図である。本変形例では、上記実施例において電池容器２の内壁に固定されて設けられた支持部材１０に代えて、電池容器２の底面に固定された支持部材１６を用いている点に特徴がある。
【００４３】
図８は第２変形例に係る二次電池モジュール１が備える支持部材１６の平面図及び側面図の一例である。この例では、支持部材１６は電池容器２の底面を覆うようにＸ−Ｙ面に亘って広く形成されており、その表面には、互いに密着されるように配列された８個の二次電池セル３の底部が嵌め込み可能な凹部１７が設けられている。各二次電池セル３の底部は、この凹部１７に嵌め込まれることによって、電池容器２の内部においてその姿勢が安定的に保たれている。
【００４４】
本変形例では、二次電池セル３は正常時において図８に示す如く、隣り合う二次電池セル３が隙間なく密着されているので、異常発生時にいずれかの二次電池セル３が膨張すると、上記実施例と同様に、図７中の細矢印方向に回転するように移動する。これに伴い、本変形例における電流遮断機構７もまた、二次電池セル３に異常が発生した際に、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とが離れることによって電流が遮断される。
【００４５】
尚、図７及び図８では二次電池セル３が互いに密着される状態で嵌め込み可能な凹部１７が設けられているが、図９に示すように、隣り合う二次電池セル３間に所定の隙間が確保されるように、各二次電池セル３毎に対応する凹部１７を設けるようにしてもよい。この場合、隣り合う二次電池セル３間の隙間の大きさは、二次電池セル３の膨張時に互いに接触可能な程度に設定することで、上記各態様と同様に電流の遮断を行うことができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施例に係る二次電池モジュール１によれば、異常時に二次電池セル３の体積が膨張した場合に、互いに付勢力を印加しながら当接された第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とが乖離することにより、電流を遮断することができる。このように本実施例における電流の遮断は、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９が乖離することで行われるため、部材の破断（破壊）を伴うことがない。そのため、復旧の際に部品交換などの煩雑な作業を伴うことがない。また、正常時においても、第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とは互いに付勢力が印加されて当接されているので、車載された際に振動を受けても、誤って電流を遮断してしまうこともない。また、このような第１のバネ部材８と第２のバネ部材９とからなる電流遮断機構７は複数の二次電池セル３の個々に対して設ける必要がないため、部品点数が少なくて済み、コスト面にも効率的である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、互いに直列又は並列に接続された複数の二次電池セルを電池容器に収容し、外部端子に接続された負荷に電力を供給する二次電池モジュールに利用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 二次電池モジュール
２ 電池容器
３ 二次電池セル
４ バスパー
４ａ 保持部
４ｂ 保持部
４ｃ スペース
５ａ 負極出力端子
５ｂ 正極出力端子
６ 外部端子
７ 電流遮断機構
８ 第１のバネ部材
９ 第２のバネ部材
１０ 支持部材
１３ ベルト部材
１５ 接着剤
１６ 支持部材
２０ 組電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列又は並列に接続された複数の二次電池セルが所定方向に沿って配列されてなる組電池を電池容器に収容し、前記電池容器内において前記組電池の出力端子が前記電池容器に設けられた外部端子に電気的に接続されることにより、前記外部端子に接続された負荷に電力を供給する二次電池モジュールにおいて、
前記電池容器内において前記外部端子から前記出力端子に向かって延在して形成された第１のバネ部材と、
前記出力端子から前記第１のバネ部材に向かって延在して形成された第２のバネ部材と、
前記複数の二次電池セルに対して前記所定方向に沿って押圧力を印加することにより、前記複数の二次電池セルを支持する支持部材と
を備え、
正常時に、前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は互いの表面に印加された付勢力によって当接されることで、前記出力端子が前記外部端子に対して電気的に接続されており、
前記二次電池セルのいずれかが膨張した異常時に、前記第１のバネ部材が前記第２のバネ部材から乖離することにより、前記出力端子と前記外部端子との電気的な接続が解除されることを特徴とする二次電池モジュール。
【請求項２】
前記第２のバネ部材は、前記所定方向に沿って配列された複数の二次電池セルのうち、前記第１のバネ部材の端部に最も近い位置にある二次電池モジュールの出力端子に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項３】
前記支持部材は、前記二次電池セルが膨張した場合に最大の変形度を有する部位を基準として、前記複数の二次電池セルのうち前記第２のバネ部材が設けられた側とは反対側寄りに押圧力を印加するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の二次電池モジュール。
【請求項４】
前記支持部材は、前記電池容器の内壁に固定されて設けられた弾性部材であることを特徴とする請求項３に記載の二次電池モジュール。
【請求項５】
前記支持部材は、前記複数の二次電池セルを前記所定方向に沿って拘束するベルト部材であり、
前記複数の二次電池セルのうち、前記第２のバネ部材が設けられた側とは反対側の最端位置にある二次電池セルが、前記電池容器の内壁に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池モジュール。
【請求項６】
前記支持部材は、前記電池容器の内壁のうち前記複数の二次電池セルの底面が対向する面に、前記複数の二次電池セルが嵌め込み可能なように凹状に形成された凹部を有してなることを特徴とする請求項３に記載の二次電池モジュール。
【請求項７】
前記凹部は、前記複数の二次電池セルのうち隣り合うもの同士が互いに接触するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の二次電池モジュール。
【請求項８】
前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は、正常時に互いに当接する側とは反対側の表面が絶縁性材料によって覆われていること特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の二次電池モジュール。
【請求項９】
前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は、正常時に互いに当接する側が潤滑性材料によって覆われていること特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１０】
前記複数の二次電池セルは、前記所定方向に沿って伸縮可能な導電部材によって互いに接続されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１】
直列又は並列に接続された複数の二次電池セルが所定方向に沿って配列されてなる組電池を電池容器に収容し、前記電池容器内において前記組電池の出力端子が前記電池容器に設けられた外部端子に電気的に接続されることにより、前記外部端子に接続された負荷に電力を供給する二次電池モジュールにおいて、
前記電池容器内において前記外部端子から前記出力端子に向かって延在して形成された第１のバネ部材と、
前記出力端子から前記第１のバネ部材に向かって延在して形成された第２のバネ部材と、
前記複数の二次電池セルに対して前記所定方向に沿って押圧力を印加することにより、前記複数の二次電池セルを支持する支持部材と
を備え、
正常時に、前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は互いの表面に印加された付勢力によって当接されることで、前記出力端子が前記外部端子に対して電気的に接続されており、
前記二次電池セルのいずれかが膨張した異常時に、前記第１のバネ部材が前記第２のバネ部材から乖離することにより、前記出力端子と前記外部端子との電気的な接続が解除されることを特徴とする二次電池モジュール。
【請求項２】
前記第２のバネ部材は、前記所定方向に沿って配列された複数の二次電池セルのうち、前記第１のバネ部材の端部に最も近い位置にある二次電池モジュールの出力端子に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項３】
前記支持部材は、前記二次電池セルが膨張した場合に最大の変形度を有する部位を基準として、前記複数の二次電池セルのうち前記第２のバネ部材が設けられた側とは反対側寄りに押圧力を印加するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の二次電池モジュール。
【請求項４】
前記支持部材は、前記電池容器の内壁に固定されて設けられた弾性部材であることを特徴とする請求項３に記載の二次電池モジュール。
【請求項５】
前記支持部材は、前記複数の二次電池セルを前記所定方向に沿って拘束するベルト部材であり、
前記複数の二次電池セルのうち、前記第２のバネ部材が設けられた側とは反対側の最端位置にある二次電池セルが、前記電池容器の内壁に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池モジュール。
【請求項６】
前記支持部材は、前記電池容器の内壁のうち前記複数の二次電池セルの底面が対向する面に、前記複数の二次電池セルが嵌め込み可能なように凹状に形成された凹部を有してなることを特徴とする請求項３に記載の二次電池モジュール。
【請求項７】
前記凹部は、前記複数の二次電池セルのうち隣り合うもの同士が互いに接触するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の二次電池モジュール。
【請求項８】
前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は、正常時に互いに当接する側とは反対側の表面が絶縁性材料によって覆われていること特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の二次電池モジュール。
【請求項９】
前記第１のバネ部材及び前記第２のバネ部材は、正常時に互いに当接する側が潤滑性材料によって覆われていること特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の二次電池モジュール。
【請求項１０】
前記複数の二次電池セルは、前記所定方向に沿って伸縮可能な導電部材によって互いに接続されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の二次電池モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８１９７７（Ｐ２０１２−１８１９７７Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４３４７５（Ｐ２０１１−４３４７５）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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