二次電池装置
【課題】 安全性がさらに向上された二次電池装置を提供する。
【解決手段】 実施形態によれば、開口部を有する収容ケース１４と、収容ケースの開口部に取り付けられるアッパーケース１８と、を有する収容部材１０と、それぞれ安全弁３６を有し、収容部材１０内に並んで収容された複数の単セル１２とを備える二次電池装置が提供される。該電池は、アッパーケース１８に形成された、複数の単セル１２のそれぞれの安全弁３６に対向する複数の第１の排気孔５７と、複数の第１の排気孔５７と連通する排気流路９２ａ、９２ｂとを有し、さらに、単セル１２の安全弁３６から排気されたガスを酸化する酸化触媒とを備える。
【解決手段】 実施形態によれば、開口部を有する収容ケース１４と、収容ケースの開口部に取り付けられるアッパーケース１８と、を有する収容部材１０と、それぞれ安全弁３６を有し、収容部材１０内に並んで収容された複数の単セル１２とを備える二次電池装置が提供される。該電池は、アッパーケース１８に形成された、複数の単セル１２のそれぞれの安全弁３６に対向する複数の第１の排気孔５７と、複数の第１の排気孔５７と連通する排気流路９２ａ、９２ｂとを有し、さらに、単セル１２の安全弁３６から排気されたガスを酸化する酸化触媒とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、複数の二次電池とこれらを収容する収容部材とを備えた二次電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電動自転車の電源、あるいは、電気機器の電源として、二次電池が広く知られている。例えば、非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池は、高出力、高エネルギー密度を有することから、電気自動車等の電源として注目されている。
【０００３】
さらに、さらなる高容量化、高出力化を図るため、複数の二次電池を収容部材内に並べて配置し、これらの二次電池を並列あるいは直列に接続した組電池、或いは、二次電池装置が開発されている。これらの組電池や二次電池装置は、電気自動車等の電源として用いるために、さらなる安全性の向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３７４５７号公報
【特許文献２】特開２００６−１８２２６４号公報
【特許文献３】特開２００９−２８９６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
安全性がさらに向上された二次電池装置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】
【０００６】
実施形態によれば、開口部を有する収容ケースと、収容ケースの開口部に取り付けられるアッパーケースと、を有する収容部材と、それぞれ安全弁を有し、収容部材内に並んで収容された複数の単セルとを備える二次電池装置が提供される。該電池は、アッパーケースに形成された、複数の単セルのそれぞれの安全弁に対向する複数の第１の排気孔と、複数の第１の排気孔と連通する排気流路とを有し、さらに、単セルの安全弁から排気されたガスを酸化する酸化触媒とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の二次電池装置を示す斜視図。
【図２】収容部材及びターミナルベースを分解して示す前記二次電池装置の分解斜視図。
【図３】第２の排気孔及び逆止弁を分解して示す前記二次電池装置の分解斜視図。
【図４】収容部材及び単セルを分解して示す前記二次電池装置の分解斜視図。
【図５】単セルを示す斜視図。
【図６】前記単セルの一方の電極端子部分を拡大して示す斜視図。
【図７】前記単セルの一方の電極端子部分を拡大して示す断面図。
【図８】前記収容部材を構成するアッパーケースの内面側を示す斜視図。
【図９】図２の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った二次電池装置の断面図。
【図１０】セルユニット、アッパーケース、及び共通バスバーを示す分解斜視図。
【図１１】バスバーユニット及びアッパーケースのバスバー装着部を示す分解斜視図。
【図１２】正極バスバー、負極バスバー、共通バスバーを示す平面図。
【図１３】ターミナルベース及び出力端子を示す分解斜視図。
【図１４】第２実施形態の二次電池装置の部分断面図。
【図１５】第３実施形態の二次電池装置を示す斜視図。
【図１６】第３実施形態の二次電池装置の変形例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態）
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る二次電池装置について詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る二次電池装置２００の外観を示す斜視図、図２は、二次電池装置２００のトップカバー２０を取り外して二次電池装置２００のバスバー取り付け構造を示す斜視図、図３は図１の二次電池装置２００の背面側から見た斜視図、図４は収容部材、単セルを分解して示す二次電池装置の分解斜視図である。
【０００９】
図１、図２、図３及び図４に示すように、二次電池装置２００は、ほぼ矩形状の収容部材１０と、収容部材内に収容された複数、例えば、３０個の単セル（二次電池）１２と、を備え、組電池として構成されている。収容部材１０は、上側が開放した箱状に形成され底壁及び側壁を構成する収容ケース１４、及び、矩形板状に形成され天井壁１８ａを構成するアッパーケース１８、及び、トップカバー２０を有する。収容ケース１４の底壁に対向してアッパーケース１８が設置され、収容ケース１４とアッパーケース１８を接合し、アッパーケース１８の上面側を矩形板状のトップカバー２０によって覆うことにより、矩形箱状の収容部材１０が構成されている。収容部材１０の各構成要素は、それぞれ絶縁性を有する合成樹脂、例えば、ＰＰＥにより形成されている。
【００１０】
収容部材１０の長手方向の一端側に位置する側壁、例えば、前端壁１０ａには、合成樹脂で形成された矩形板状のターミナルベース２２が、例えば、ねじ止めにより固定されている。ターミナルベース２２には、二次電池装置２００の正極出力端子２４及び負極出力端子２６が取り付けられている。
【００１１】
図５、図６、図７に示すように、各単セル１２は、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池であり、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された扁平な矩形箱状の外装容器３０と、外装容器３０内に非水電解液と共に収容された電極体３１と、を備えている。外装容器３０は、上端が開口した容器本体３０ａと、容器本体に溶接され容器本体の開口を閉塞した矩形板状の蓋体３０ｂとを有し、液密に形成されている。電極体３１は、例えば、正極板及び負極板をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回し、さらに、径方向に圧縮することにより、扁平な矩形状に形成されている。
【００１２】
正極端子３２ａ及び負極端子３２ｂが蓋体３０ｂの長手方向両端部にそれぞれ設けられ、蓋体３０ｂから突出している。正極端子３２ａ及び負極端子３２ｂは、電極体３１の正極及び負極にそれぞれ接続されている。一方の端子、例えば、正極端子３２ａは、蓋体３０ｂに電気的に接続され、外装容器３０と同電位となっている。負極端子３２ｂは、蓋体３０ｂを貫通して延びている。負極端子３２ｂと蓋体３０ｂとの間には、合成樹脂、ガラス等の絶縁体からなるシール材、例えば、ガスケット３４が設けられ、負極端子３２ｂと外装容器３０との間を液密にシールしていると共に、電気的に絶縁している。
【００１３】
本実施形態において、負極端子３２ｂの下端部周囲に、クッション性を有する環状のシール材３５が装着されている。シール材３５は、例えば、両面テープにより形成されている。シール材３５は、負極端子３２ｂの周囲及び蓋体３０ｂの上面に密着している。後述するように、単セル１２を収容部材１０内に装着した際、シール材３５はアッパーケース１８の内面に液密に接触し、負極端子３２ｂと外装容器３０との間の短絡を防止する。
【００１４】
図５に示すように、蓋体３０ｂの中央部には、例えば、矩形状の安全弁３６が形成されている。安全弁３６は、蓋体３０ｂの一部を約半分程度の厚さに薄くした薄肉部により形成され、この薄肉部の上面中央部に、複数の刻印が形成されている。単セル１２の異常モード等により外装容器３０内にガスが発生し、外装容器内の内圧が所定の値以上に上昇した際、安全弁３６が開放し、内圧を下げて外装容器３０の破裂等の不具合を防止する。
【００１５】
容器本体３０ａの周囲には、容器の上端部及び下端部を除いて、絶縁性のフィルム３７が卷装されている。このフィルム３７は、外装容器３０の膨張を規制するとともに、外装容器３０と他の単セル１２との短絡、あるいは、外装容器３０と他の部材との短絡を防止する。
【００１６】
図４に示すように、単セル１２は、複数の単セル、例えば、３つの単セル１２を並列に接続して１セルユニットＣとし、このセルユニットＣを１０ユニットだけ直列に接続して設けられている。単セル１２の配列については、後で詳細に説明する。
【００１７】
図８に示すように、アッパーケース１８の内面側には、単セル１２の数に対応した数、ここでは、３０個の係合溝５４が形成されている。各係合溝５４は、単セル１２の外装容器３０の断面形状に対応した細長い矩形状に形成され、アッパーケース１８の幅方向に沿って延びている。複数の係合溝５４は、アッパーケース１８の長手方向に所定の間隔を置いて、２列に並んで設けられている。２列の間にはセンターリブ５９が形成され、アッパーケース１８の長手方向全長に亘って延びている。
【００１８】
アッパーケース１８において、各係合溝５４の底には、単セル１２の正極端子３２ａ及び負極端子３２ｂに対応する矩形状の透孔５６ａ、５６ｂが形成され、更に、単セル１２の安全弁に対向する第１の排気孔５７が形成されている。透孔５６ａ、５６ｂは、係合溝５４の両端部に位置し、第１の排気孔５７は、これら透孔５６ａ、５６ｂ間の真ん中に位置している。本実施形態において、単セル１２の正極端子３２ａは、負極端子３２ｂよりも大きく形成されている。これに対応して、正極端子３２ａを挿通するための透孔５６ａは、負極端子３２ｂを挿通する透孔５６ｂよりも大きく形成されている。
【００１９】
アッパーケース１８は、例えばねじ止めによって収容ケース１４の上面側に固定され、収容部材１０の天井壁１８ａを構成している。
【００２０】
図４に示すように、単セル１２は、セルユニットＣ毎に収容ケース１４に収容されている。各単セル１２の上端部、つまり、電極端子が設けられている端部は、アッパーケース１８の係合溝５４に嵌合され、接着剤等によりアッパーケース１８に固定されている。
【００２１】
単セル１２の正極端子３２ａ及び負極端子３２ｂは、それぞれ透孔５６ａ，５６ｂに挿通され、アッパーケース１８の上面側に突出している。単セル１２の安全弁３６は、アッパーケース１８の第１の排気孔５７と対向して位置している。
【００２２】
図４に示すように、１つのセルユニットＣにおいて、３つの単セル１２は、主面同士が所定の隙間を置いて向かい合い、かつ、電極端子が同一方向を向いた状態で、並んでいる。また、１セルユニットＣにおいて、３つの単セル１２は、正極端子３２ａが一列に並び、また、負極端子３２ｂが一列に並ぶように配置されている。そして、１０個のセルユニットＣは、５セルユニットずつ２列に配列され、各列において、隣り合うセルユニットの正極端子３２ａと負極端子ｂとが交互に並ぶように配置されている。
【００２３】
アッパーケース１８の上面側に複数のバスバーが設けられ、これらのバスバーにより、各セルユニットＣ内の複数の単セル１２が並列に接続され、更に、複数のセルユニットＣ同士が直列に接続されている。詳細には、図２、図４、図１０、及び、図１１に示すように、アッパーケース１８の上面は、一段低く形成され、上面の周縁に沿って周壁１８ａが立設されている。アッパーケース１８の上面には、その幅方向の中央にセンターリブ６１が形成され、アッパーケース１８の長手方向一端から他端近傍まで長手方向に沿って延びている。アッパーケース１８の上面において、センターリブ６１の両側には、それぞれ一対の仕切り壁６０ａ、６０ｂが立設されている。一対の仕切り壁６０ａは、アッパーケース１８に形成された各第１の排気孔５７の両側に位置し、アッパーケース１８の長手方向一端から他端まで長手方向に沿って互いに平行に延びている。同様に、一対の仕切り壁６０ｂは、アッパーケース１８に形成された各第１の排気孔５７の両側に位置し、アッパーケース１８の長手方向一端から他端まで長手方向に沿って互いに平行に延びている。センターリブ５９、仕切り壁６０ａ、６０ｂ、周壁１８ａは略同一の高さに形成されている。
【００２４】
図２、図４及び図９に示すように、アッパーケース１８の上面に立設された一対の仕切り壁６０ａ上に、細長い矩形状の閉塞板９０ａが固定され、アッパーケース１８の長手方向全長に亘って延びている。閉塞板９０ａにより、仕切り壁６０ａ間の空間が閉じられ、この空間により、アッパーケース１８の長手方向全長に亘って延びる排気流路９２ａが形成されている。アッパーケース１８の天井壁１８ａに形成され一列に並んだ第１の排気孔５７は、排気流路９２ａに連通している。図３に示すように、アッパーケース１８の長手方向の一端、例えば、後端壁には、排気流路９２ａの一端に連通する第２の排気孔９４ａが形成されている。第２の排気孔９４ａは、アッパーケース１８の後端壁に取り付けられた逆止弁９６ａにより閉じられている。
【００２５】
同様に、アッパーケース１８の上面に立設された一対の仕切り壁６０ｂ上に、細長い矩形状の閉塞板９０ｂが固定され、アッパーケース１８の長手方向全長に亘って延びている。閉塞板９０ｂにより、仕切り壁６０ｂ間の空間が閉じられ、この空間により、アッパーケース１８の長手方向全長に亘って延びる排気流路９２ｂが形成されている。アッパーケース１８の天井壁１８ａに形成され一列に並んだ第１の排気孔５７は、排気流路９２ｂに連通している。アッパーケース１８の長手方向の一端、例えば、後端壁には、排気流路９２ｂの一端に連通する第２の排気孔９４ｂが形成されている。第２の排気孔９４ｂは、アッパーケース１８の後端壁に取り付けられた逆止弁９６ｂにより閉じられている。
【００２６】
排気流路９２ａ、９２ｂ内には触媒体１００が備えられ、図９に示すように、単セル１２の安全弁３６の上に位置する第１の排気孔５７が、板状の触媒体１００により被覆される。板状の触媒体１００は、それぞれの第１の排気孔５７を完全に被覆する大きさに成形される。例えば、排気流路９２ａ、９２ｂの底面と同様のベルト状に成形され、排気流路９２ａ、９２ｂの底面に敷き詰められる。
【００２７】
触媒体１００は、単セルから排気されたガスを酸化する酸化触媒を含み、多孔質体であることが好ましい。例えば、触媒が中空繊維形状に成形されて三次元的に配置されている多孔質体、触媒がスポンジ形状のキャリアに保持された多孔質体、或いは、ハニカム触媒などを用いることができる。
【００２８】
酸化触媒には、一酸化炭素を酸化する触媒が用いられる。具体的には、CuO/MnO系触媒、Fe2O3/MnO系触媒、Au触媒、Au/Fe2O3系触媒、Au/TiO2系触媒、Pd触媒、Pd/Al2O3系などを用いることができるが、比較的低温において酸化活性を有する触媒が好ましい。好ましくは、２００℃以下で酸化活性を有するパラジウムのような触媒、より好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以下で酸化活性を有する、Au/Fe2O3、Au/TiO2のよう金ナノ粒子触媒が用いられる。
【００２９】
ここで、金ナノ粒子触媒とは、ナノサイズの金粒子を金属酸化物に担持した触媒を指す。金ナノ粒子触媒の金粒子の平均粒子径は、金原子のサイズ以上から25nm程度以下であり、好ましくは1〜10nm程度である。金粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡法による測定値である。
【００３０】
金粒子を担持する金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化銅、酸化ランタン、酸化チタン、酸化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化スカンジウム、酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化マンガン、酸化バナジウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、及び酸化ケイ素からなる群から選ばれる単一金属の金属酸化物；亜鉛、鉄、銅、ランタン、チタン、コバルト、ジルコニウム、マグネシウム、ベリリウム、ニッケル、クロム、スカンジウム、カドミウム、インジウム、スズ、マンガン、バナジウム、セリウム、アルミニウム、及びケイ素からなる群から選ばれる２種以上の金属の複合酸化物等を用いることができる。上記した単一金属の金属酸化物及び複合酸化物は、必要に応じて混合して用いることも可能である。
【００３１】
金ナノ粒子触媒は、さらに、アルカリ性多孔質体粉末と共存させて用いても良い。金ナノ粒子触媒とアルカリ性多孔質体粉末と共存させることにより、反応前及び反応中の活性劣化を抑制することができる。金ナノ粒子触媒とアルカリ性多孔質体とを混合して用いるか、又は、金ナノ粒子触媒がアルカリ性多孔質体に担持された状態で用いることができる。
【００３２】
アルカリ性多孔質体とは、アルカリ成分を担持した多孔質体であっても、それ自身アルカリ性を呈する多孔質体であっても良い。アルカリ成分は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、及び炭酸塩であってよい。具体的には、MgO、CaO、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Na2CO3、K2CO3等が例示される。多孔質体は、粉末状、繊維状、スポンジ状、ハニカム状などいずれの形態でも良い。多孔質体として具体的には、活性炭、カーボンブラック、ゼオライト、シリカ、アルミナ、酸化鉄、酸化チタン等が例示される。アルカリ性多孔質体がそれ自身アルカリ性を呈する多孔質体である場合、具体例としては、高純度超微粉末マグネシア（宇部マテリアルズ（株）製）が例示される。アルカリ性多孔質体の形態は、その使用目的に応じて適宜選択可能であるが、粉末、顆粒状等のものが挙げられる
上記の金ナノ粒子触媒は、触媒被毒物質が共存しなければ、長期間使用することができ、また、広いＣＯ濃度において酸化活性を有するため好適に用いることができる。
【００３３】
酸化触媒は、触媒を単体で用いてもよいが、担体に担持された担持触媒を用いてもよい。担持触媒は、これに限定されないが、例えば、発泡ウレタン樹脂にカーボンなどの導電体を塗布し、触媒を電気メッキした後に、加熱してウレタン樹脂を分解除去するか、触媒微粒子及びバインダー等からなるスラリーを発泡ウレタン樹脂に含浸し、乾燥した後、水素雰囲気中で還元焼結することによって製造することができる。
【００３４】
酸化触媒及び担持触媒は、例えば、粉末状、顆粒状、ビーズ状、繊維状等何れの形態であっても良く、また、ペレット状に成形されても良い。
【００３５】
触媒体１００として使用できる、触媒が中空繊維形状に成形されて三次元的に配置されている多孔質体は、例えば、次のように製造することができる。まず、適切な溶剤に、触媒粒子とバインダーを混合してスラリーを調製する。このスラリーを、不織布のような焼結性の基質に塗布し、次いで、加熱することにより、基質を燃やすとともにバインダーを分解除去する。バインダーは、熱分解時に発泡しない高分子が好適に用いられる。例えば、PVdF、PP、ポリメチルペンテンなどを用いることができる。溶剤としては、NMP又は水を使用することができる。水を使用する場合は分散材としてCMCを添加することが好ましい。
【００３６】
単セル１２の異常モード等により外装容器３０内にガスが発生し、外装容器内の内圧が所定の値以上に上昇した際、安全弁３６が開放し、この安全弁３６を通してガスが外部に放出される。この場合、放出されたガスは、第１の排気孔５７を通って対応する排気流路９２ａ、９２ｂのいずれかに排出される。そして、ガスの排出により排気流路９２ａ、９２ｂ内の圧力が上昇すると、逆止弁９６ａ、９６ｂが開放され、排気流路内のガスが第２の排気孔９４ａ、９４ｂを通して外部に排出される。この時、単セル１２から放出されたガスは、触媒体１００と接触することによって酸化され、例えば一酸化炭素が含まれていても二酸化炭素に酸化される。
【００３７】
実施形態に係る二次電池装置２００では、逆止弁９６ａ、９６ｂによって閉じられている排気流路内に酸化触媒が設置されるため、触媒の被毒が抑制され、触媒活性を高く維持することができ、一酸化炭素の除去能力に優れている。また、単セル１２から放出されたガスは、一旦逆支弁９６ａ、９６ｂによって閉じられている排気流路内に閉じ込められるため、触媒反応の効率が高くなり、触媒量を低減できる。また、触媒反応の効率が高いため、単セル１２から放出されたガスの温度が低温であった場合でも一酸化炭素の除去能力を発揮することができる。
【００３８】
図２、図４、図１０に示すように、アッパーケース１８の上面には、それぞれ周壁１８ａと仕切り壁６０ａとの間を延びる２つの仕切り壁６２が立設されている。仕切り壁６２は、周壁１８ａ及び仕切り壁６０ａとほぼ同一の高さに形成されている。これらの周壁１８ａ、仕切り壁６０ａ、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の長手方向に並んだ３つのバスバー装着室６４ａ、６４ｂ、６４ｃが区画されている。収容部材１０において、出力端子２４、２６が設けられている側の側壁を前端壁１０ａ、反対側の側壁を後端壁１０ｂとした場合、前端壁１０ａ側から順に、バスバー装着室６４ａ、６４ｂ、６４ｃが並んでいる。
【００３９】
前端壁１０ａ側に位置したバスバー装着室６４ａには、正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。バスバー装着室６４ａにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。各保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａの間に形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４０】
真ん中のバスバー装着室６４ｂ及び後端壁１０ｂ側のバスバー装着室６４ｃのそれぞれには、前端壁１０ａ側から順番に、負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂ及び正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。各バスバー装着室６４ｂ、６４ｃにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間にそれぞれ形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４１】
真中のバスバー装着室６４ｂ及び後端壁１０ｂ側のバスバー装着室６４ｃのそれぞれには、前端壁１０ａ側から順番に、負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂ及び正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。各バスバー装着室６４ｂ、６４ｃにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間にそれぞれ形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４２】
アッパーケース１８の上面には、それぞれ仕切り壁６０ａとセンターリブ６１との間を延びる２つの仕切り壁６２が立設されている。仕切り壁６２は、センターリブ６１及び仕切り壁６０ａとほぼ同一の高さに形成されている。これらの仕切り壁６０ａ、センターリブ６１、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の長手方向に並んだ２つのバスバー装着室６８ａ、６８ｂが区画され、更に、仕切り壁６０ａ、周壁１８ａ、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の幅方向に延びるバスバー装着室７０が区画されている。前端壁１０ａ側から順に、バスバー装着室６８ａ、６８ｂ、７０が並んでいる。
【００４３】
前端壁１０ａ側に位置したバスバー装着室６８ａ及び真中のバスバー装着室６８ｂのそれぞれには、前端壁１０ａ側から順番に、負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂ及び正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。各バスバー装着室６８ａ、６８ｂにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間にそれぞれ形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４４】
アッパーケース１８の上面には、それぞれ仕切り壁６０ｂとセンターリブ６１との間を延びる２つの仕切り壁６２が立設されている。仕切り壁６２は、周壁１８ａ及び仕切り壁６０ａとほぼ同一の高さに形成されている。これらの仕切り壁６０ｂ、センターリブ６１、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の長手方向に並んだ２つのバスバー装着室７２ａ、７２ｂが区画され、更に、仕切り壁６０ｂ、周壁１８ａ、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の幅方向に延びる前述のバスバー装着室７０が区画されている。前端壁１０ａ側から順に、バスバー装着室６８ａ、６８ｂ、７０が並んでいる。
【００４５】
前端壁１０ａ側に位置したバスバー装着室７２ａ及び真中のバスバー装着室７２ｂのそれぞれには、前端壁１０ａ側から順番に、正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａ及び負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。各バスバー装着室７２ａ、７２ｂにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間にそれぞれ形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４６】
図２及び図１１に示すように、バスバー装着室７０には、正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａ及び負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んで、かつ、バスバー装着室７２ｂの透孔５６ｂと一列に並んで配置されている。バスバー装着室７０において、負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂは、正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａに対してアッパーケース１８の幅方向に並んで位置している。負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂは、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んで、かつ、バスバー装着室６８ｂの透孔５６ａと一列に並んで配置されている。
【００４７】
バスバー装着室７０において、アッパーケース１８の上面に保持リブ６７が突設されている。保持リブ６７は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間に形成され、アッパーケース１８の長手方向に延びている。保持リブ６７は、周壁１８ａ及び仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４８】
図２、図４に示すように、アッパーケース１８の上面には、それぞれ周壁１８ａと仕切り壁６０ｂとの間を延びる２つの仕切り壁６２が立設されている。仕切り壁６２は、周壁１８ａ及び仕切り壁６０ｂとほぼ同一の高さに形成されている。これらの周壁１８ａ、仕切り壁６０ｂ、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の長手方向に並んだ３つのバスバー装着室７４ａ、７４ｂ、７４ｃが並んでいる。
【００４９】
前端壁１０ａ側に位置したバスバー装着室７４ａには、負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。バスバー装着室７４ａにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ｂの間に形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００５０】
真ん中のバスバー装着室７４ｂ及び後端壁１０ｂ側のバスバー装着室７４ｃのそれぞれには、前端壁１０ａ側から順番に、正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａ及び負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。各バスバー装着室７４ａ、７４ｂにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間にそれぞれ形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００５１】
上記のようにアッパーケース１８に形成された複数のバスバー装着室には、図２、図４に示すように、それぞれバスバーが装着され、単セル１２の電極端子に接続されている。本実施形態において、接続金具としてのバスバーは、４種類のものを用いている。即ち、図２、図４、図１０、図１１、図１２に示すように、３つの単セル１２の正極端子３２ａを接続するとともに一端に正極側出力端部を有する正極バスバー７６、３つの単セル１２の負極端子３２ｂを接続するとともに一端に負極側出力端部を有する負極バスバー７７、それぞれ６つの単セル１２の電極端子同士を接続する８つの共通バスバー７８、及び、３つのバスバーを連結したバスバーユニット８０を備えている。これらのバスバー７６、７７、７８及びバスバーユニット８０は、導電材料、例えば、アルミニウム等からなる金属板を折り曲げ成形して形成されている。
【００５２】
図１２（ａ）に示すように、正極バスバー７６は、細長いほぼ矩形板状に形成され、それぞれ単セル１２の正極端子３２ａが係合する矩形状の３つの正極開口８２ａを有している。３つの正極開口８２ａは、所定の間隔を置いて、正極バスバー７６の長手方向に並んで設けられている。正極バスバー７６において、隣合う正極開口８２ａ間に位置する部分は、それぞれほぼＵ字状に折曲げられ、正極バスバーの長手方向に弾性変形可能な折曲げ部８４を形成している。各折曲げ部８４には、正極バスバーの長手方向に弾性変形可能な折曲げ部８４を形成している。各折曲げ部８４には、正極バスバー７６の長手方向に延びるスリットが形成されている。これら折曲げ部８４の弾性変形により、正極バスバー７６はその長手方向に沿って変位可能であり、この方向における製造誤差、組合せ誤差等をある程度、吸収することができる。
【００５３】
正極バスバー７６の長手方向一端縁７６ａは、正極端子側であることを示す形状、例えば、円弧状に形成されている。長手方向の他端部は、クランク上に折曲げられ、正極側出力端部７６ｂを形成している。正極バスバー７６は、その一側縁から突出する接続片７６ｃを一体に有している。
【００５４】
図１２（ｂ）に示すように、負極バスバー７７は、細長いほぼ矩形板状に形成され、それぞれ単セル１２の負極端子３２ｂが係合する矩形状の３つの負極開口８２ｂを有している。３つの負極開口８２ｂは、所定の間隔を置いて、負極バスバー７７の長手方向に並んで設けられている。負極バスバー７７において、隣合う負極開口８２ｂ間に位置する部分は、それぞれほぼＵ字状に折曲げられ、正極バスバーの長手方向に弾性変形可能な折曲げ部８４を形成している。各折曲げ部８４には、負極バスバー７７の長手方向に延びるスリットが形成されている。これら折曲げ部８４の弾性変形により、負極バスバー７７はその長手方向に沿って変位可能であり、この方向における製造誤差、組合せ誤差等をある程度、吸収することができる。
【００５５】
負極バスバー７７の長手方向一端縁７７ａは、負極端子側であることを示す形状、例えば、台形状に形成されている。長手方向の他端部は、クランク状に折曲げられ、負極側出力端部７７ｂを形成している。負極バスバー７７は、その一端縁から突出する接続片７７ｃを一体に有している。
【００５６】
図１０及び図１２（ｃ）に示すように、各共通バスバー７８は、細長いほぼ矩形板状に形成され、それぞれ単セル１２の正極端子３２ａが係合する矩形状の３つの正極開口８２ａと、それぞれ単セル１２の負極端子３２ｂが係合する矩形状の３つの負極開口８２ｂと、を有している。なお、正極端子３２ａ及び負極端子３２ｂに対応して、正極開口８２ａは、負極開口８２ｂよりも僅かに大きな矩形状に形成されている。３つの正極開口８２ａ及び３つの負極開口８２ｂは、共通バスバー７８の長手方向に所定の間隔を置いて並んで設けられている。この際、正極開口８２ａは３つ連続して並んで形成され、負極開口８２ｂは３つ連続して配列されている。
【００５７】
図２、図４、図９、図１０、図１１に示すように、共通バスバー７８において、隣合う開口間に位置する部分は、それぞれほぼＵ字状に折曲げられ、共通バスバーの長手方向に弾性変形可能な折曲げ部８４を形成している。各折曲げ部８４には、共通バスバーの長手方向に延びるスリットが形成されている。これら折曲げ部８４の弾性変形により、共通バスバー７８はその長手方向に沿って変位可能であり、この方向における製造誤差、組み合わせ誤差等をある程度、吸収することができる。共通バスバー７８は、一側縁から突出する接続片７８ａを一体に有している。
【００５８】
共通バスバー７８において、正極開口８２ａが形成されている側の一端縁７８ａと、負極開口８２ｂが形成されている側の他端縁７８ｂとは、互いに異なる形状に形成されている。例えば、正極開口８２ａ側の一端縁７８ａは、正極側であることを示す円弧状に形成され、負極開口８２ｂが形成されている側の他端縁７８ｂは、負極側であることを示す台形状に形成されている。このように両端縁の形状を相違させることにより、共通バスバー７８の正極側の端と負極側の端とを容易に見分けることができ、共通バスバー７８をアッパーケース１８に装着する際、共通バスバーを容易に正しい向きに装着することが可能となる。
【００５９】
上記のように構成された正極バスバー７６、負極バスバー７７、共通バスバー７８は、それぞれ対応するバスバー装着室に装着され、単セル１２の電極端子に接続されている。図２に示すように、正極バスバー７６は、正極出力端子２４に隣接するバスバー装着室６４ａに装着されている。正極バスバー７６は、各折曲げ部８４の開口側をバスバー装着室６４ａに突設された保持リブ６６と係合させることにより、バスバー装着室６４ａに対して所定位置に位置決めされた状態で保持されている。これにより、正極バスバー７６の正極開口８２ａは、アッパーケース１８側のそれぞれに対応する透孔５６ａと整列して位置している。
【００６０】
正極バスバー７６の３つの正極開口８２ａに単セル１２の正極端子３２ａがそれぞれ係合し、レーザー溶接等により正極バスバー７６に溶接されている。溶接は、レーザー溶接に代えて電子ビーム溶接や抵抗溶接を用いてもよい。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の正極端子３２ａは、正極バスバー７６により互いに電気的に接続されている。正極バスバー７６の正極側出力端部７６ａは、アッパーケース１８の周壁１８ａ上部に係合しているとともに、収容部材１０の前端壁１０ａ側に露出している。
【００６１】
負極バスバー７７は、負極出力端子２６に隣接するバスバー装着室７４ａに装着されている。負極バスバー７７は、各折曲げ部８４の開口側をバスバー装着室７４ａに突設された保持リブ６６と係合させることにより、バスバー装着室７４ａに対して所定位置に位置決めされた状態で保持されて入る。これにより、負極バスバー７７の負極開口８２ｂは、アッパーケース１８側のそれぞれ対応する透孔５６ｂと整列して位置している。負極バスバー７７の３つの負極開口８２ｂに単セル１２の負極端子３２ｂがそれぞれ係合し、レーザー溶接等により負極バスバー７７に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の負極端子３２ｂは、負極バスバー７７により互いに電気的に接続されている。負極バスバー７７の負極側出力端部７７ａは、アッパーケース１８の周壁１８ａ上部に係合しているとともに、収容部材１０の前端壁１０ａ側に露出している。
【００６２】
図２、図１０に示すように、８つの共通バスバー７８は、正極バスバー７６と一列に並んだバスバー装着室６４ｂ、６４ｃ、隣の列のバスバー装着室６８ａ、６８ｂ、さらに、隣の列のバスバー装着室７２ａ、７２ｂ、負極バスバー７７と一列に並んだバスバー装着室７４ｂ、７４ｃにそれぞれ装着されている。
【００６３】
バスバー装着室６４ｂ、６４ｃ、隣の列のバスバー装着室６８ａ、６８ｂに装着された共通バスバー７８は、それぞれ負極側の端縁７８ｂが収容部材１０の前端壁１０ａ側を向いた状態で配置されている。これらの共通バスバー７８は、各折曲げ部８４の開口側をバスバー装着室に突設された保持リブ６６と係合させることにより、各バスバー装着室に対して所定位置に位置決めされた状態で保持されている。これにより、共通バスバー７８の負極開口８２ｂ及び正極開口８２ａは、アッパーケース１８側のそれぞれに対応する透孔５６ｂ、透孔５６ａと整列して位置している。
【００６４】
共通バスバー７８の３つの負極開口８２ｂに単セル１２の負極端子３２ｂがそれぞれ係合した状態で、負極端子が共通バスバー７８に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の負極端子３２ｂは、共通バスバー７８により互いに電気的に接続されている。また、共通バスバー７８の３つの正極開口８２ａに、隣接するセルユニットＣの単セル１２の正極端子３２ａがそれぞれ係合した状態で、各正極端子が共通バスバー７８に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の正極端子３２ａは、共通バスバー７８により互いに電気的に接続され、更に、隣のセルユニットＣの単セル１２の負極端子３２ｂと電気的に接続されている。
【００６５】
バスバー装着室７２ａ、７２ｂ、隣の列のバスバー装着室７４ｂ、７４ｃに装着された共通バスバー７８は、それぞれ正極側の端縁７８ａが収容部材１０の前端壁１０ａ側を向いた状態で配置されている。これらの共通バスバー７８は、各折曲げ部８４の開口側をバスバー装着室に突設された保持リブ６６と係合させることにより、各バスバー装着室に対して所定位置に位置決めされた状態で保持されている。これにより、共通バスバー７８の負極開口８２ｂ及び正極開口８２ａは、アッパーケース１８側のそれぞれ対応する透孔５６ｂ、透孔５６ａと整列して位置している。
【００６６】
共通バスバー７８の３つの正極開口８２ａに単セル１２の正極端子３２ａがそれぞれ係合した状態で、各正極端子が共通バスバー７８に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の正極端子３２ａは、共通バスバー７８により互いに電気的に接続されている。また、共通バスバー７８の３つの負極開口８２ｂに、隣のセルユニットＣの単セル１２の負極端子３２ｂがそれぞれ係合した状態で、各負極端子が共通バスバー７８に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の負極端子３２ｂは、共通バスバー７８により互いに電気的に接続され、更に、隣のセルユニットＣの単セル１２の正極端子３２ａと電気的に接続されている。
【００６７】
一方、図２、図１１に示すように、バスバーユニット８０は、それぞれ矩形板状の３つのバスバー８６を互いに連結して構成されている。各バスバー８６は、長手方向の一端部に形成された正極開口８２ａ及び長手方向他端部に形成された負極開口８２ｂを有している。これら正極開口８２ａと負極開口８２ｂとの間の部分は、Ｕ字形状に折曲げられ、折曲げ部８４を形成している。折曲げ部８４には、バスバー８６の長手方向に延びるスリットが形成されている。これら折曲げ部８４の弾性変形により、バスバー８６はその長手方向に沿って変位可能であり、この方向における製造誤差、組合せ誤差等をある程度、吸収することができる。
【００６８】
３つのバスバー８６は、幅方向に隙間を置いて並んで設けられ、折曲げ部８４同士が整列して、かつ、正極開口８２ａ及び負極開口８２ｂが２列に平行に並んでいる。そして、隣合う折曲げ部８４がブリッジ部８８により互いに連結されている。これにより、３つのバスバー８６が互いに連結され、１つのユニットとして取り扱うことができる。また、各ブリッジ部８８の弾性変形により、バスバー８６はその幅方向に沿って変位可能であり、この方向における製造誤差、組合せ誤差等をある程度、吸収することができる。１つのバスバー例えば、真ん中のバスバー８６は、その正極側の端縁から突出する接続片８６ｂを一体に有している。
【００６９】
バスバーユニット８０は、アッパーケース１８のバスバー装着室７０に装着されている。バスバーユニット８０は、各折曲げ部８４の開口側をバスバー装着室７０に突設された保持リブ６７と係合させることにより、バスバー装着室７０に対して所定位置に位置決めされた状態で保持されている。これにより、各バスバー８６の正極開口８２ａは、アッパーケース１８側のそれぞれ対応する透孔５６ａと整列し、負極開口８２ｂは、アッパーケース１８側のそれぞれ対応する透孔５６ｂと整列して位置している。
【００７０】
３つのバスバー８６の３つの正極開口８２ａに単セル１２の正極端子３２ａがそれぞれ係合し、レーザー溶接等によりバスバー８６に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の正極端子３２ａは、バスバーユニット８０により互いに電気的に接続されている。また、３つのバスバー８６の３つの負極開口８２ｂに、隣のセルユニットＣの単セル１２の負極端子３２ｂがそれぞれ係合し、各負極端子がバスバー８６に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の負極端子３２ｂは、バスバーユニット８０により互いに電気的に接続され、さらに、隣のセルユニットＣの単セル１２の正極端子３２ａと電気的に接続されている。
【００７１】
図１、図２、図１３に示すように、収容部材１０の前端壁１０ａの外面側に、矩形板状のターミナルベース２２が取り付けられている。ターミナルベース２２には、正極出力端子２４及び負極出力端子２６が取り付けられている。負極出力端子２６は、ステンレス等により板状に形成された端子ベース２６ａと、銅等の高い導電性を有する金属により形成され、端子ベース２６ａに重ねて配置された板状の導電端子２６ｂと、を有している。
【００７２】
端子ベース２６ａの中央下部には、接続部として機能するスタッドボルト２６ｃが立設されている。端子ベース２６ａの周縁部には、例えば、３つのねじ孔が形成され、また、端子ベース２６ａの上端部に２つのねじ孔１０７が並んで形成されている。導電端子２６ｂは、スタッドボルト２６ｃが挿通される透孔１０８、下端部に形成された透孔１０９、及び上端部にそれぞれ形成された２つの透孔１１０を有している。
【００７３】
導電端子２６ｂは、透孔１０８にスタッドボルト２６ｃが挿通された状態で、端子ベース２６ａに重ねて配置され、また、透孔１０９に挿通されたねじにより端子ベース２６ａにねじ止め固定されている。導電端子２６ｂの透孔１１０は、端子ベース２６ａのねじ孔１０７とそれぞれ整列している。
【００７４】
導電端子２６ｂが固定された端子ベース２６ａは、ターミナルベース２２の内面側に配置され、ターミナルベース２２の外面側から挿通された２本のねじにより、ターミナルベース２２にねじ止め固定されている。これにより、導電端子２６ｂは、端子ベース２６ａとターミナルベース２２との間に挟まれている。スタッドボルト２６ｃは、ターミナルベース２２に形成された開口１１２を通して外方に突出している。導電端子２６ｂにおいて、スタッドボルト２６ｃの周囲に位置する部分は、開口１１２を通して、外側に露出している。透孔１１０を含む導電端子２６ｂの上端部は、ターミナルベース２２の上端部に形成された開口１１４を通して外方に露出している。
【００７５】
正極出力端子２４も負極出力端子２６と同様に構成されている。即ち、正極出力端子２４は、端子ベース２４ａ及びこれに重ねて固定された導電端子２４ｂを有し、端子ベース２４ａがターミナルベース２２の内面側にねじ止め固定されている。接続部として機能する端子ベース２４ａのスタッドボルト２４ｃは、ターミナルベース２２に形成された開口１１６を通して外方に突出し、また、導電端子２４ｂにおいて、スタッドボルト２４ｃの周囲に位置する部分は、開口１１６を通して、外側に露出している。透孔１１８を含む導電端子２４ｂの上端部は、ターミナルベース２２の上端部に形成された開口１２０を通して外方に露出している。
【００７６】
正極出力端子２４及び負極出力端子２６が取付けられたターミナルベース２２は、例えば複数のねじにより、収容部材１０の前端壁１０ａにねじ止め固定され、収容部材１０の全面に密着している。正極出力端子２４は、ターミナルベース２２と収容部材１０の全面との間に挟持され、また、正極出力端子２４の上端部は、正極バスバー７６の正極側出力端部７６ｂと収容部材１０前面との間に差し込まれ、正極側出力端部７６ｂと重なって位置している。そして、この正極出力端子２４の上端部は、正極バスバー７６の正極側出力端部７６ｂに形成された一対の透孔及び導電端子２４ｂの透孔１１８を通して端子ベース２４ａにねじ込まれた一対のねじにより、正極側出力端部７６ｂにねじ止め固定されている。これにより、正極出力端子２４は、正極バスバー７６に電気的及び機械的に接続されている。
【００７７】
負極出力端子２６の上端部は、負極バスバー７７の負極側出力端部７７ｂと収容部材１０前面との間に差し込まれ、負極側出力端部７７ｂと重なって位置している。そして、この負極出力端子２６の上端部は、負極バスバー７７の負極側出力端部７７ｂに形成された一対の透孔及び導電端子２６ｂの透孔１１０を通して端子ベース２６ａにねじ込まれた一対のねじにより、負極側出力端部７７ｂにねじ止め固定されている。これにより、負極出力端子２６は、負極バスバー７７に電気的及び機械的に接続されている。
【００７８】
上記のように、正極出力端子２４及び負極出力端子２６は、共通のターミナルベース２２に取付ける構成とすることにより、組立性の向上を図ることができる。また、正極出力端子２４及び負極出力端子２６のそれぞれは、バスバーと導電端子との間にターミナルベース２２に固定された端子ベースを介在させ、この端子ベースに接続用のスタットボルトを設けた構成とすることにより、出力用のハーネス等をスタットボルトに脱着する際、導電端子及びバスバーに作用する負荷を低減することができる。これにより、導電端子及びバスバーの変形、損傷等を防止することが可能となる。
【００７９】
図１及び図２に示すように、トップカバー２０は、収容部材１０の平面形状とほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、アッパーケース１８の複数のバスバー装着室を覆って設けられている。トップカバー２０は、その周縁部及び中央部が、アッパーケース１８の周壁及びセンターリブに例えばねじにより固定され、アッパーケース１９に液密に接合されている。
【００８０】
以上の実施形態によれば、電池の安全弁が開放されて排気ガスが発生した場合でも安全性の高い二次電池装置を提供することができる。
【００８１】
さらに、本実施形態の変形例として、排気流路が単セルから離れて設置されていてもよい。この場合、単セルの安全弁と排気流路とを連結する配管を設置する。例えば、排気流路部分と、該排気流路部分と安全弁とを連結する配管部分とを含むＴ字管状の配管を設置してもよい。この場合、触媒体は、該排気流路部分と安全弁とを連結する配管部分に設置してもよく、排気流路部分に設置してもよく、或いは何れにも設置してもよい。
【００８２】
本実施形態のさらなる変形例として、排気流路を単セル毎に設置してもよい。そのような排気流路は、それぞれ各単セルの安全弁と収容部材外部とを連結し、例えば逆止弁により閉じられている。各単セルから延びた排気流路は、収容部材内で、又は収容部材外で集約されて集合管を形成してもよい。この場合、触媒体は、各排気流路内に設置してもよく、集合管の部分に設置してもよい。集合管の部分に触媒体を設置する場合、より低コストで、より簡便に触媒体を設置することができる。
【００８３】
以上のような変形例は、単セルを任意の配列に設置することができるという利点を有する。
【００８４】
またさらに、第１実施形態で説明した態様と、上記２つの変形例とを組合せて使用することもできる。
【００８５】
なお、上記何れの態様においても、単セルに設置される安全弁は、正負極端子と同じ面に備えられる場合に限定されず、正負極端子と異なる面に安全弁を備えてもよい。例えば、単セルの底面又は短側面に備えることが好ましい。また、安全弁の設置箇所が異なる単セルを組合せて用いてもよい。また、各単セルに複数の安全弁を備えてもよい。
【００８６】
また、上記第１実施形態においては、収容部材が、箱状の収容ケースと天井壁を構成するアッパーケースと、トップカバーから構成されたが、これに限定されない。例えば、収容部材は、底壁を構成するロワーケースと、ロワーケースに対向して設けられ天井壁を構成するアッパーケースと、ロワーケースとアッパーケースの間に接合される枠状のセンターケースと、トップカバーから構成されてもよい。収容部材がより多くの部材に分割されており、これを組立てて構成されることにより、収容部材内部の体積を有効利用することができる。なお、トップカバーは任意の構成であり、トップカバーを含まない収容部材を用いることもできる。
【００８７】
（第２実施形態）
第２の実施形態に係る二次電池装置では、第１の実施形態の二次電池装置における触媒体の設置方法を変更すること以外は、第１の実施形態と同様の構成を有する。
【００８８】
図１４は、図９と同様に二次電池装置の断面を示す図である。本実施形態の二次電池装置は、排気流路９２ａ、９２ｂ内に触媒体１０１が充填される。触媒体１０１は、第１実施形態で詳細に説明された触媒体と同様のものを使用できる。触媒体１０１は、排気流路９２ａ、９２ｂの内部形状とほぼ同一形状に形成され、流路内部に詰め込まれる。
【００８９】
単セル１２の異常モード等により外装容器３０内にガスが発生し、外装容器内の内圧が所定の値以上に上昇した際、安全弁３６が開放し、この安全弁３を通してガスが外部に放出される。この場合、放出されたガスは、第１の排気孔５７を通って対応する排気流路９２ａ、９２ｂのいずれかに排出される。そして、ガスの排出により排気流路９２ａ、９２ｂ内の圧力が上昇すると、逆止弁９６ａ、９６ｂが開放され、排気流路内のガスが第２の排気孔９４ａ、９４ｂを通して外部に排出される。この時、単セル１２から放出されたガスは、第２の排気孔９４ａ、９４ｂを通して外部に排出されまで触媒体１０１を通過するため、ガスが触媒体１０１とより長く接触する。よって、一酸化炭素などのガスがより確実に酸化される。
【００９０】
以上の実施形態によれば、電池の安全弁が開放されて排気ガスが発生した場合でも安全性の高い二次電池装置を提供することができる。
【００９１】
（第３実施形態）
第３の実施形態に係る二次電池装置では、排気流路の形状と触媒体の設置方法を変更すること以外は、第１の実施形態と同様の構成を有する。
【００９２】
図１５に示すように、第３の実施形態の二次電池装置３００は、排気流路９２ａ、９２ｂの一部が収容部材１０の外部に延出した延出部９８ａ、９８ｂを有する。延出部９８ａ、９８ｂの端部は、逆止弁９９ａ、９９ｂにより閉じられている。
【００９３】
排気流路９２ａ、９２ｂの延出部９８ａ、９８ｂの内部には触媒体が設置される。触媒体は、排気流路９２ａ、９２ｂの延出部９８ａ、９８ｂの内部の少なくとも一部分に充填され、延出部９８ａ、９８ｂを通って外部に放出されるガスが必ず触媒体を通過するように設置される。
【００９４】
排気流路９２ａ、９２ｂの延出部９８ａ、９８ｂの長さは、二次電池装置の使用状況により適宜選択されてよい。例えば、車載用の二次電池装置では、延出部９８ａ、９８ｂの端部が車外に連通するよう配管し、単セル１２から放出されたガスが車外に排出されるようにしてもよい。
【００９５】
例えば車載用の二次電池装置では、図１６に示すように、複数の二次電池装置３００を組合せて用いてもよい。その場合は、それぞれの二次電池装置の排気流路９２ａ、９２ｂの延出部９８ａ、９８ｂを集合管１０４に連結し、単セル１２から放出されたガスを集約して車外に排出してもよい。触媒体は、延出部９８ａ、９８ｂの内部に設置してもよく、集合管１０４の内部に設置してもよい。集合管１０４は端部が車外に連通するよう配管され、単セル１２から放出されたガスは車外に排出される。集合管１０４の端部は逆止弁１０６により閉じられている。
【００９６】
排気流路９２ａ、９２ｂの延出部９８ａ、９８ｂ内、又は、集合管１０４内に触媒体を設置することにより、例えば単セル１２の安全弁３６が開放されて単セル１２内部の非水電解液などが排気流路９２ａ、９２ｂに飛び出すなどした場合でも、触媒体が劣化することを防ぐことができる。また、触媒体の設置箇所が収容部材１０の外部であるため、より簡便に触媒体を設置することができる。また、車載用の二次電池装置の場合、車外に一酸化炭素などのガスが排出されないため、トンネルなどの狭い空間であっても安全性を高めることができる。
【００９７】
さらに、他の変形例として、集合管がそれぞれの二次電池装置と、排気流路の延出部を介さずに直接連通していてもよい。或いは、それぞれの二次電池装置の排気流路の延出部が集合されずに個別に車外に連通していてもよい。この場合、二次電池装置を任意の配列に設置することができるという利点を有する。
【００９８】
なお、上記何れの態様においても、排気流路の延出部及び集合管は、二次電池装置の任意の面に設置することができる。
【００９９】
以上の実施形態によれば、電池の安全弁が開放されて排気ガスが発生した場合でも安全性の高い二次電池装置を提供することができる。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０１０１】
例えば、セルユニットを構成する単セルは３つに限らず、２つ或いは４つ以上としてもよい。また、セルユニットは、１０個に限らず、必要に応じて増減可能である。各単セルの正極端子及び負極端子は、角柱形状に限らず、円柱形状等の他の形状としてもよい。バスバーの形状及び材質、また、収容部材の形状、材質は、前述した実施形態に限らず、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…収容部材、１２…単セル、１４…収容ケース、１８…アッパーケース、２０…トップカバー、２２…ターミナルベース、２４…正極出力端子、２６…負極出力端子、２４ａ、２６ａ…端子ベース、２４ｂ、２６ｂ…導電端子、２４ｃ、２６ｃ…スタッドボルト、３０…外装容器、３２ａ…正極端子、３２ｂ…負極端子、３５…シール材、５６ａ、５６ｂ…透孔、５７…第１の排気孔、６０ａ、６０ｂ…仕切り壁、６２…仕切り壁、６６…支持リブ、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６８ａ、６８ｂ、７０、７２ａ、７２ｂ、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ…バスバー装着室、７６…正極バスバー、７７…負極バスバー、７８…共通バスバー、８０…バスバーユニット、８２ａ…正極開口、８２ｂ…負極開口、８４…折曲げ部、９２ａ、９２ｂ…排気流路、９４ａ、９４ｂ…第２の排気孔、９６ａ、９６ｂ…逆止弁、９８ａ、９８ｂ…排気流路延出部、１００、１０１…触媒体、１０４…集合管。２００、３００…二次電池装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、複数の二次電池とこれらを収容する収容部材とを備えた二次電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電動自転車の電源、あるいは、電気機器の電源として、二次電池が広く知られている。例えば、非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池は、高出力、高エネルギー密度を有することから、電気自動車等の電源として注目されている。
【０００３】
さらに、さらなる高容量化、高出力化を図るため、複数の二次電池を収容部材内に並べて配置し、これらの二次電池を並列あるいは直列に接続した組電池、或いは、二次電池装置が開発されている。これらの組電池や二次電池装置は、電気自動車等の電源として用いるために、さらなる安全性の向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３７４５７号公報
【特許文献２】特開２００６−１８２２６４号公報
【特許文献３】特開２００９−２８９６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
安全性がさらに向上された二次電池装置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】
【０００６】
実施形態によれば、開口部を有する収容ケースと、収容ケースの開口部に取り付けられるアッパーケースと、を有する収容部材と、それぞれ安全弁を有し、収容部材内に並んで収容された複数の単セルとを備える二次電池装置が提供される。該電池は、アッパーケースに形成された、複数の単セルのそれぞれの安全弁に対向する複数の第１の排気孔と、複数の第１の排気孔と連通する排気流路とを有し、さらに、単セルの安全弁から排気されたガスを酸化する酸化触媒とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の二次電池装置を示す斜視図。
【図２】収容部材及びターミナルベースを分解して示す前記二次電池装置の分解斜視図。
【図３】第２の排気孔及び逆止弁を分解して示す前記二次電池装置の分解斜視図。
【図４】収容部材及び単セルを分解して示す前記二次電池装置の分解斜視図。
【図５】単セルを示す斜視図。
【図６】前記単セルの一方の電極端子部分を拡大して示す斜視図。
【図７】前記単セルの一方の電極端子部分を拡大して示す断面図。
【図８】前記収容部材を構成するアッパーケースの内面側を示す斜視図。
【図９】図２の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った二次電池装置の断面図。
【図１０】セルユニット、アッパーケース、及び共通バスバーを示す分解斜視図。
【図１１】バスバーユニット及びアッパーケースのバスバー装着部を示す分解斜視図。
【図１２】正極バスバー、負極バスバー、共通バスバーを示す平面図。
【図１３】ターミナルベース及び出力端子を示す分解斜視図。
【図１４】第２実施形態の二次電池装置の部分断面図。
【図１５】第３実施形態の二次電池装置を示す斜視図。
【図１６】第３実施形態の二次電池装置の変形例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態）
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る二次電池装置について詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る二次電池装置２００の外観を示す斜視図、図２は、二次電池装置２００のトップカバー２０を取り外して二次電池装置２００のバスバー取り付け構造を示す斜視図、図３は図１の二次電池装置２００の背面側から見た斜視図、図４は収容部材、単セルを分解して示す二次電池装置の分解斜視図である。
【０００９】
図１、図２、図３及び図４に示すように、二次電池装置２００は、ほぼ矩形状の収容部材１０と、収容部材内に収容された複数、例えば、３０個の単セル（二次電池）１２と、を備え、組電池として構成されている。収容部材１０は、上側が開放した箱状に形成され底壁及び側壁を構成する収容ケース１４、及び、矩形板状に形成され天井壁１８ａを構成するアッパーケース１８、及び、トップカバー２０を有する。収容ケース１４の底壁に対向してアッパーケース１８が設置され、収容ケース１４とアッパーケース１８を接合し、アッパーケース１８の上面側を矩形板状のトップカバー２０によって覆うことにより、矩形箱状の収容部材１０が構成されている。収容部材１０の各構成要素は、それぞれ絶縁性を有する合成樹脂、例えば、ＰＰＥにより形成されている。
【００１０】
収容部材１０の長手方向の一端側に位置する側壁、例えば、前端壁１０ａには、合成樹脂で形成された矩形板状のターミナルベース２２が、例えば、ねじ止めにより固定されている。ターミナルベース２２には、二次電池装置２００の正極出力端子２４及び負極出力端子２６が取り付けられている。
【００１１】
図５、図６、図７に示すように、各単セル１２は、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池であり、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された扁平な矩形箱状の外装容器３０と、外装容器３０内に非水電解液と共に収容された電極体３１と、を備えている。外装容器３０は、上端が開口した容器本体３０ａと、容器本体に溶接され容器本体の開口を閉塞した矩形板状の蓋体３０ｂとを有し、液密に形成されている。電極体３１は、例えば、正極板及び負極板をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回し、さらに、径方向に圧縮することにより、扁平な矩形状に形成されている。
【００１２】
正極端子３２ａ及び負極端子３２ｂが蓋体３０ｂの長手方向両端部にそれぞれ設けられ、蓋体３０ｂから突出している。正極端子３２ａ及び負極端子３２ｂは、電極体３１の正極及び負極にそれぞれ接続されている。一方の端子、例えば、正極端子３２ａは、蓋体３０ｂに電気的に接続され、外装容器３０と同電位となっている。負極端子３２ｂは、蓋体３０ｂを貫通して延びている。負極端子３２ｂと蓋体３０ｂとの間には、合成樹脂、ガラス等の絶縁体からなるシール材、例えば、ガスケット３４が設けられ、負極端子３２ｂと外装容器３０との間を液密にシールしていると共に、電気的に絶縁している。
【００１３】
本実施形態において、負極端子３２ｂの下端部周囲に、クッション性を有する環状のシール材３５が装着されている。シール材３５は、例えば、両面テープにより形成されている。シール材３５は、負極端子３２ｂの周囲及び蓋体３０ｂの上面に密着している。後述するように、単セル１２を収容部材１０内に装着した際、シール材３５はアッパーケース１８の内面に液密に接触し、負極端子３２ｂと外装容器３０との間の短絡を防止する。
【００１４】
図５に示すように、蓋体３０ｂの中央部には、例えば、矩形状の安全弁３６が形成されている。安全弁３６は、蓋体３０ｂの一部を約半分程度の厚さに薄くした薄肉部により形成され、この薄肉部の上面中央部に、複数の刻印が形成されている。単セル１２の異常モード等により外装容器３０内にガスが発生し、外装容器内の内圧が所定の値以上に上昇した際、安全弁３６が開放し、内圧を下げて外装容器３０の破裂等の不具合を防止する。
【００１５】
容器本体３０ａの周囲には、容器の上端部及び下端部を除いて、絶縁性のフィルム３７が卷装されている。このフィルム３７は、外装容器３０の膨張を規制するとともに、外装容器３０と他の単セル１２との短絡、あるいは、外装容器３０と他の部材との短絡を防止する。
【００１６】
図４に示すように、単セル１２は、複数の単セル、例えば、３つの単セル１２を並列に接続して１セルユニットＣとし、このセルユニットＣを１０ユニットだけ直列に接続して設けられている。単セル１２の配列については、後で詳細に説明する。
【００１７】
図８に示すように、アッパーケース１８の内面側には、単セル１２の数に対応した数、ここでは、３０個の係合溝５４が形成されている。各係合溝５４は、単セル１２の外装容器３０の断面形状に対応した細長い矩形状に形成され、アッパーケース１８の幅方向に沿って延びている。複数の係合溝５４は、アッパーケース１８の長手方向に所定の間隔を置いて、２列に並んで設けられている。２列の間にはセンターリブ５９が形成され、アッパーケース１８の長手方向全長に亘って延びている。
【００１８】
アッパーケース１８において、各係合溝５４の底には、単セル１２の正極端子３２ａ及び負極端子３２ｂに対応する矩形状の透孔５６ａ、５６ｂが形成され、更に、単セル１２の安全弁に対向する第１の排気孔５７が形成されている。透孔５６ａ、５６ｂは、係合溝５４の両端部に位置し、第１の排気孔５７は、これら透孔５６ａ、５６ｂ間の真ん中に位置している。本実施形態において、単セル１２の正極端子３２ａは、負極端子３２ｂよりも大きく形成されている。これに対応して、正極端子３２ａを挿通するための透孔５６ａは、負極端子３２ｂを挿通する透孔５６ｂよりも大きく形成されている。
【００１９】
アッパーケース１８は、例えばねじ止めによって収容ケース１４の上面側に固定され、収容部材１０の天井壁１８ａを構成している。
【００２０】
図４に示すように、単セル１２は、セルユニットＣ毎に収容ケース１４に収容されている。各単セル１２の上端部、つまり、電極端子が設けられている端部は、アッパーケース１８の係合溝５４に嵌合され、接着剤等によりアッパーケース１８に固定されている。
【００２１】
単セル１２の正極端子３２ａ及び負極端子３２ｂは、それぞれ透孔５６ａ，５６ｂに挿通され、アッパーケース１８の上面側に突出している。単セル１２の安全弁３６は、アッパーケース１８の第１の排気孔５７と対向して位置している。
【００２２】
図４に示すように、１つのセルユニットＣにおいて、３つの単セル１２は、主面同士が所定の隙間を置いて向かい合い、かつ、電極端子が同一方向を向いた状態で、並んでいる。また、１セルユニットＣにおいて、３つの単セル１２は、正極端子３２ａが一列に並び、また、負極端子３２ｂが一列に並ぶように配置されている。そして、１０個のセルユニットＣは、５セルユニットずつ２列に配列され、各列において、隣り合うセルユニットの正極端子３２ａと負極端子ｂとが交互に並ぶように配置されている。
【００２３】
アッパーケース１８の上面側に複数のバスバーが設けられ、これらのバスバーにより、各セルユニットＣ内の複数の単セル１２が並列に接続され、更に、複数のセルユニットＣ同士が直列に接続されている。詳細には、図２、図４、図１０、及び、図１１に示すように、アッパーケース１８の上面は、一段低く形成され、上面の周縁に沿って周壁１８ａが立設されている。アッパーケース１８の上面には、その幅方向の中央にセンターリブ６１が形成され、アッパーケース１８の長手方向一端から他端近傍まで長手方向に沿って延びている。アッパーケース１８の上面において、センターリブ６１の両側には、それぞれ一対の仕切り壁６０ａ、６０ｂが立設されている。一対の仕切り壁６０ａは、アッパーケース１８に形成された各第１の排気孔５７の両側に位置し、アッパーケース１８の長手方向一端から他端まで長手方向に沿って互いに平行に延びている。同様に、一対の仕切り壁６０ｂは、アッパーケース１８に形成された各第１の排気孔５７の両側に位置し、アッパーケース１８の長手方向一端から他端まで長手方向に沿って互いに平行に延びている。センターリブ５９、仕切り壁６０ａ、６０ｂ、周壁１８ａは略同一の高さに形成されている。
【００２４】
図２、図４及び図９に示すように、アッパーケース１８の上面に立設された一対の仕切り壁６０ａ上に、細長い矩形状の閉塞板９０ａが固定され、アッパーケース１８の長手方向全長に亘って延びている。閉塞板９０ａにより、仕切り壁６０ａ間の空間が閉じられ、この空間により、アッパーケース１８の長手方向全長に亘って延びる排気流路９２ａが形成されている。アッパーケース１８の天井壁１８ａに形成され一列に並んだ第１の排気孔５７は、排気流路９２ａに連通している。図３に示すように、アッパーケース１８の長手方向の一端、例えば、後端壁には、排気流路９２ａの一端に連通する第２の排気孔９４ａが形成されている。第２の排気孔９４ａは、アッパーケース１８の後端壁に取り付けられた逆止弁９６ａにより閉じられている。
【００２５】
同様に、アッパーケース１８の上面に立設された一対の仕切り壁６０ｂ上に、細長い矩形状の閉塞板９０ｂが固定され、アッパーケース１８の長手方向全長に亘って延びている。閉塞板９０ｂにより、仕切り壁６０ｂ間の空間が閉じられ、この空間により、アッパーケース１８の長手方向全長に亘って延びる排気流路９２ｂが形成されている。アッパーケース１８の天井壁１８ａに形成され一列に並んだ第１の排気孔５７は、排気流路９２ｂに連通している。アッパーケース１８の長手方向の一端、例えば、後端壁には、排気流路９２ｂの一端に連通する第２の排気孔９４ｂが形成されている。第２の排気孔９４ｂは、アッパーケース１８の後端壁に取り付けられた逆止弁９６ｂにより閉じられている。
【００２６】
排気流路９２ａ、９２ｂ内には触媒体１００が備えられ、図９に示すように、単セル１２の安全弁３６の上に位置する第１の排気孔５７が、板状の触媒体１００により被覆される。板状の触媒体１００は、それぞれの第１の排気孔５７を完全に被覆する大きさに成形される。例えば、排気流路９２ａ、９２ｂの底面と同様のベルト状に成形され、排気流路９２ａ、９２ｂの底面に敷き詰められる。
【００２７】
触媒体１００は、単セルから排気されたガスを酸化する酸化触媒を含み、多孔質体であることが好ましい。例えば、触媒が中空繊維形状に成形されて三次元的に配置されている多孔質体、触媒がスポンジ形状のキャリアに保持された多孔質体、或いは、ハニカム触媒などを用いることができる。
【００２８】
酸化触媒には、一酸化炭素を酸化する触媒が用いられる。具体的には、CuO/MnO系触媒、Fe2O3/MnO系触媒、Au触媒、Au/Fe2O3系触媒、Au/TiO2系触媒、Pd触媒、Pd/Al2O3系などを用いることができるが、比較的低温において酸化活性を有する触媒が好ましい。好ましくは、２００℃以下で酸化活性を有するパラジウムのような触媒、より好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以下で酸化活性を有する、Au/Fe2O3、Au/TiO2のよう金ナノ粒子触媒が用いられる。
【００２９】
ここで、金ナノ粒子触媒とは、ナノサイズの金粒子を金属酸化物に担持した触媒を指す。金ナノ粒子触媒の金粒子の平均粒子径は、金原子のサイズ以上から25nm程度以下であり、好ましくは1〜10nm程度である。金粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡法による測定値である。
【００３０】
金粒子を担持する金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化銅、酸化ランタン、酸化チタン、酸化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化スカンジウム、酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化マンガン、酸化バナジウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、及び酸化ケイ素からなる群から選ばれる単一金属の金属酸化物；亜鉛、鉄、銅、ランタン、チタン、コバルト、ジルコニウム、マグネシウム、ベリリウム、ニッケル、クロム、スカンジウム、カドミウム、インジウム、スズ、マンガン、バナジウム、セリウム、アルミニウム、及びケイ素からなる群から選ばれる２種以上の金属の複合酸化物等を用いることができる。上記した単一金属の金属酸化物及び複合酸化物は、必要に応じて混合して用いることも可能である。
【００３１】
金ナノ粒子触媒は、さらに、アルカリ性多孔質体粉末と共存させて用いても良い。金ナノ粒子触媒とアルカリ性多孔質体粉末と共存させることにより、反応前及び反応中の活性劣化を抑制することができる。金ナノ粒子触媒とアルカリ性多孔質体とを混合して用いるか、又は、金ナノ粒子触媒がアルカリ性多孔質体に担持された状態で用いることができる。
【００３２】
アルカリ性多孔質体とは、アルカリ成分を担持した多孔質体であっても、それ自身アルカリ性を呈する多孔質体であっても良い。アルカリ成分は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、及び炭酸塩であってよい。具体的には、MgO、CaO、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Na2CO3、K2CO3等が例示される。多孔質体は、粉末状、繊維状、スポンジ状、ハニカム状などいずれの形態でも良い。多孔質体として具体的には、活性炭、カーボンブラック、ゼオライト、シリカ、アルミナ、酸化鉄、酸化チタン等が例示される。アルカリ性多孔質体がそれ自身アルカリ性を呈する多孔質体である場合、具体例としては、高純度超微粉末マグネシア（宇部マテリアルズ（株）製）が例示される。アルカリ性多孔質体の形態は、その使用目的に応じて適宜選択可能であるが、粉末、顆粒状等のものが挙げられる
上記の金ナノ粒子触媒は、触媒被毒物質が共存しなければ、長期間使用することができ、また、広いＣＯ濃度において酸化活性を有するため好適に用いることができる。
【００３３】
酸化触媒は、触媒を単体で用いてもよいが、担体に担持された担持触媒を用いてもよい。担持触媒は、これに限定されないが、例えば、発泡ウレタン樹脂にカーボンなどの導電体を塗布し、触媒を電気メッキした後に、加熱してウレタン樹脂を分解除去するか、触媒微粒子及びバインダー等からなるスラリーを発泡ウレタン樹脂に含浸し、乾燥した後、水素雰囲気中で還元焼結することによって製造することができる。
【００３４】
酸化触媒及び担持触媒は、例えば、粉末状、顆粒状、ビーズ状、繊維状等何れの形態であっても良く、また、ペレット状に成形されても良い。
【００３５】
触媒体１００として使用できる、触媒が中空繊維形状に成形されて三次元的に配置されている多孔質体は、例えば、次のように製造することができる。まず、適切な溶剤に、触媒粒子とバインダーを混合してスラリーを調製する。このスラリーを、不織布のような焼結性の基質に塗布し、次いで、加熱することにより、基質を燃やすとともにバインダーを分解除去する。バインダーは、熱分解時に発泡しない高分子が好適に用いられる。例えば、PVdF、PP、ポリメチルペンテンなどを用いることができる。溶剤としては、NMP又は水を使用することができる。水を使用する場合は分散材としてCMCを添加することが好ましい。
【００３６】
単セル１２の異常モード等により外装容器３０内にガスが発生し、外装容器内の内圧が所定の値以上に上昇した際、安全弁３６が開放し、この安全弁３６を通してガスが外部に放出される。この場合、放出されたガスは、第１の排気孔５７を通って対応する排気流路９２ａ、９２ｂのいずれかに排出される。そして、ガスの排出により排気流路９２ａ、９２ｂ内の圧力が上昇すると、逆止弁９６ａ、９６ｂが開放され、排気流路内のガスが第２の排気孔９４ａ、９４ｂを通して外部に排出される。この時、単セル１２から放出されたガスは、触媒体１００と接触することによって酸化され、例えば一酸化炭素が含まれていても二酸化炭素に酸化される。
【００３７】
実施形態に係る二次電池装置２００では、逆止弁９６ａ、９６ｂによって閉じられている排気流路内に酸化触媒が設置されるため、触媒の被毒が抑制され、触媒活性を高く維持することができ、一酸化炭素の除去能力に優れている。また、単セル１２から放出されたガスは、一旦逆支弁９６ａ、９６ｂによって閉じられている排気流路内に閉じ込められるため、触媒反応の効率が高くなり、触媒量を低減できる。また、触媒反応の効率が高いため、単セル１２から放出されたガスの温度が低温であった場合でも一酸化炭素の除去能力を発揮することができる。
【００３８】
図２、図４、図１０に示すように、アッパーケース１８の上面には、それぞれ周壁１８ａと仕切り壁６０ａとの間を延びる２つの仕切り壁６２が立設されている。仕切り壁６２は、周壁１８ａ及び仕切り壁６０ａとほぼ同一の高さに形成されている。これらの周壁１８ａ、仕切り壁６０ａ、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の長手方向に並んだ３つのバスバー装着室６４ａ、６４ｂ、６４ｃが区画されている。収容部材１０において、出力端子２４、２６が設けられている側の側壁を前端壁１０ａ、反対側の側壁を後端壁１０ｂとした場合、前端壁１０ａ側から順に、バスバー装着室６４ａ、６４ｂ、６４ｃが並んでいる。
【００３９】
前端壁１０ａ側に位置したバスバー装着室６４ａには、正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。バスバー装着室６４ａにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。各保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａの間に形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４０】
真ん中のバスバー装着室６４ｂ及び後端壁１０ｂ側のバスバー装着室６４ｃのそれぞれには、前端壁１０ａ側から順番に、負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂ及び正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。各バスバー装着室６４ｂ、６４ｃにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間にそれぞれ形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４１】
真中のバスバー装着室６４ｂ及び後端壁１０ｂ側のバスバー装着室６４ｃのそれぞれには、前端壁１０ａ側から順番に、負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂ及び正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。各バスバー装着室６４ｂ、６４ｃにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間にそれぞれ形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４２】
アッパーケース１８の上面には、それぞれ仕切り壁６０ａとセンターリブ６１との間を延びる２つの仕切り壁６２が立設されている。仕切り壁６２は、センターリブ６１及び仕切り壁６０ａとほぼ同一の高さに形成されている。これらの仕切り壁６０ａ、センターリブ６１、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の長手方向に並んだ２つのバスバー装着室６８ａ、６８ｂが区画され、更に、仕切り壁６０ａ、周壁１８ａ、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の幅方向に延びるバスバー装着室７０が区画されている。前端壁１０ａ側から順に、バスバー装着室６８ａ、６８ｂ、７０が並んでいる。
【００４３】
前端壁１０ａ側に位置したバスバー装着室６８ａ及び真中のバスバー装着室６８ｂのそれぞれには、前端壁１０ａ側から順番に、負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂ及び正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。各バスバー装着室６８ａ、６８ｂにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間にそれぞれ形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４４】
アッパーケース１８の上面には、それぞれ仕切り壁６０ｂとセンターリブ６１との間を延びる２つの仕切り壁６２が立設されている。仕切り壁６２は、周壁１８ａ及び仕切り壁６０ａとほぼ同一の高さに形成されている。これらの仕切り壁６０ｂ、センターリブ６１、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の長手方向に並んだ２つのバスバー装着室７２ａ、７２ｂが区画され、更に、仕切り壁６０ｂ、周壁１８ａ、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の幅方向に延びる前述のバスバー装着室７０が区画されている。前端壁１０ａ側から順に、バスバー装着室６８ａ、６８ｂ、７０が並んでいる。
【００４５】
前端壁１０ａ側に位置したバスバー装着室７２ａ及び真中のバスバー装着室７２ｂのそれぞれには、前端壁１０ａ側から順番に、正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａ及び負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。各バスバー装着室７２ａ、７２ｂにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間にそれぞれ形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４６】
図２及び図１１に示すように、バスバー装着室７０には、正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａ及び負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んで、かつ、バスバー装着室７２ｂの透孔５６ｂと一列に並んで配置されている。バスバー装着室７０において、負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂは、正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａに対してアッパーケース１８の幅方向に並んで位置している。負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂは、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んで、かつ、バスバー装着室６８ｂの透孔５６ａと一列に並んで配置されている。
【００４７】
バスバー装着室７０において、アッパーケース１８の上面に保持リブ６７が突設されている。保持リブ６７は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間に形成され、アッパーケース１８の長手方向に延びている。保持リブ６７は、周壁１８ａ及び仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００４８】
図２、図４に示すように、アッパーケース１８の上面には、それぞれ周壁１８ａと仕切り壁６０ｂとの間を延びる２つの仕切り壁６２が立設されている。仕切り壁６２は、周壁１８ａ及び仕切り壁６０ｂとほぼ同一の高さに形成されている。これらの周壁１８ａ、仕切り壁６０ｂ、仕切り壁６２により、アッパーケース１８の長手方向に並んだ３つのバスバー装着室７４ａ、７４ｂ、７４ｃが並んでいる。
【００４９】
前端壁１０ａ側に位置したバスバー装着室７４ａには、負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。バスバー装着室７４ａにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ｂの間に形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００５０】
真ん中のバスバー装着室７４ｂ及び後端壁１０ｂ側のバスバー装着室７４ｃのそれぞれには、前端壁１０ａ側から順番に、正極端子３２ａ用の３つの透孔５６ａ及び負極端子３２ｂ用の３つの透孔５６ｂが開口し、アッパーケース１８の長手方向に沿って一定の間隔を置いて並んでいる。各バスバー装着室７４ａ、７４ｂにおいて、アッパーケース１８の上面に複数の保持リブ６６が突設されている。保持リブ６６は、隣合う透孔５６ａ、５６ｂの間にそれぞれ形成され、アッパーケース１８の幅方向に延びている。各保持リブ６６は、仕切り壁６２よりも低い高さに形成されている。
【００５１】
上記のようにアッパーケース１８に形成された複数のバスバー装着室には、図２、図４に示すように、それぞれバスバーが装着され、単セル１２の電極端子に接続されている。本実施形態において、接続金具としてのバスバーは、４種類のものを用いている。即ち、図２、図４、図１０、図１１、図１２に示すように、３つの単セル１２の正極端子３２ａを接続するとともに一端に正極側出力端部を有する正極バスバー７６、３つの単セル１２の負極端子３２ｂを接続するとともに一端に負極側出力端部を有する負極バスバー７７、それぞれ６つの単セル１２の電極端子同士を接続する８つの共通バスバー７８、及び、３つのバスバーを連結したバスバーユニット８０を備えている。これらのバスバー７６、７７、７８及びバスバーユニット８０は、導電材料、例えば、アルミニウム等からなる金属板を折り曲げ成形して形成されている。
【００５２】
図１２（ａ）に示すように、正極バスバー７６は、細長いほぼ矩形板状に形成され、それぞれ単セル１２の正極端子３２ａが係合する矩形状の３つの正極開口８２ａを有している。３つの正極開口８２ａは、所定の間隔を置いて、正極バスバー７６の長手方向に並んで設けられている。正極バスバー７６において、隣合う正極開口８２ａ間に位置する部分は、それぞれほぼＵ字状に折曲げられ、正極バスバーの長手方向に弾性変形可能な折曲げ部８４を形成している。各折曲げ部８４には、正極バスバーの長手方向に弾性変形可能な折曲げ部８４を形成している。各折曲げ部８４には、正極バスバー７６の長手方向に延びるスリットが形成されている。これら折曲げ部８４の弾性変形により、正極バスバー７６はその長手方向に沿って変位可能であり、この方向における製造誤差、組合せ誤差等をある程度、吸収することができる。
【００５３】
正極バスバー７６の長手方向一端縁７６ａは、正極端子側であることを示す形状、例えば、円弧状に形成されている。長手方向の他端部は、クランク上に折曲げられ、正極側出力端部７６ｂを形成している。正極バスバー７６は、その一側縁から突出する接続片７６ｃを一体に有している。
【００５４】
図１２（ｂ）に示すように、負極バスバー７７は、細長いほぼ矩形板状に形成され、それぞれ単セル１２の負極端子３２ｂが係合する矩形状の３つの負極開口８２ｂを有している。３つの負極開口８２ｂは、所定の間隔を置いて、負極バスバー７７の長手方向に並んで設けられている。負極バスバー７７において、隣合う負極開口８２ｂ間に位置する部分は、それぞれほぼＵ字状に折曲げられ、正極バスバーの長手方向に弾性変形可能な折曲げ部８４を形成している。各折曲げ部８４には、負極バスバー７７の長手方向に延びるスリットが形成されている。これら折曲げ部８４の弾性変形により、負極バスバー７７はその長手方向に沿って変位可能であり、この方向における製造誤差、組合せ誤差等をある程度、吸収することができる。
【００５５】
負極バスバー７７の長手方向一端縁７７ａは、負極端子側であることを示す形状、例えば、台形状に形成されている。長手方向の他端部は、クランク状に折曲げられ、負極側出力端部７７ｂを形成している。負極バスバー７７は、その一端縁から突出する接続片７７ｃを一体に有している。
【００５６】
図１０及び図１２（ｃ）に示すように、各共通バスバー７８は、細長いほぼ矩形板状に形成され、それぞれ単セル１２の正極端子３２ａが係合する矩形状の３つの正極開口８２ａと、それぞれ単セル１２の負極端子３２ｂが係合する矩形状の３つの負極開口８２ｂと、を有している。なお、正極端子３２ａ及び負極端子３２ｂに対応して、正極開口８２ａは、負極開口８２ｂよりも僅かに大きな矩形状に形成されている。３つの正極開口８２ａ及び３つの負極開口８２ｂは、共通バスバー７８の長手方向に所定の間隔を置いて並んで設けられている。この際、正極開口８２ａは３つ連続して並んで形成され、負極開口８２ｂは３つ連続して配列されている。
【００５７】
図２、図４、図９、図１０、図１１に示すように、共通バスバー７８において、隣合う開口間に位置する部分は、それぞれほぼＵ字状に折曲げられ、共通バスバーの長手方向に弾性変形可能な折曲げ部８４を形成している。各折曲げ部８４には、共通バスバーの長手方向に延びるスリットが形成されている。これら折曲げ部８４の弾性変形により、共通バスバー７８はその長手方向に沿って変位可能であり、この方向における製造誤差、組み合わせ誤差等をある程度、吸収することができる。共通バスバー７８は、一側縁から突出する接続片７８ａを一体に有している。
【００５８】
共通バスバー７８において、正極開口８２ａが形成されている側の一端縁７８ａと、負極開口８２ｂが形成されている側の他端縁７８ｂとは、互いに異なる形状に形成されている。例えば、正極開口８２ａ側の一端縁７８ａは、正極側であることを示す円弧状に形成され、負極開口８２ｂが形成されている側の他端縁７８ｂは、負極側であることを示す台形状に形成されている。このように両端縁の形状を相違させることにより、共通バスバー７８の正極側の端と負極側の端とを容易に見分けることができ、共通バスバー７８をアッパーケース１８に装着する際、共通バスバーを容易に正しい向きに装着することが可能となる。
【００５９】
上記のように構成された正極バスバー７６、負極バスバー７７、共通バスバー７８は、それぞれ対応するバスバー装着室に装着され、単セル１２の電極端子に接続されている。図２に示すように、正極バスバー７６は、正極出力端子２４に隣接するバスバー装着室６４ａに装着されている。正極バスバー７６は、各折曲げ部８４の開口側をバスバー装着室６４ａに突設された保持リブ６６と係合させることにより、バスバー装着室６４ａに対して所定位置に位置決めされた状態で保持されている。これにより、正極バスバー７６の正極開口８２ａは、アッパーケース１８側のそれぞれに対応する透孔５６ａと整列して位置している。
【００６０】
正極バスバー７６の３つの正極開口８２ａに単セル１２の正極端子３２ａがそれぞれ係合し、レーザー溶接等により正極バスバー７６に溶接されている。溶接は、レーザー溶接に代えて電子ビーム溶接や抵抗溶接を用いてもよい。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の正極端子３２ａは、正極バスバー７６により互いに電気的に接続されている。正極バスバー７６の正極側出力端部７６ａは、アッパーケース１８の周壁１８ａ上部に係合しているとともに、収容部材１０の前端壁１０ａ側に露出している。
【００６１】
負極バスバー７７は、負極出力端子２６に隣接するバスバー装着室７４ａに装着されている。負極バスバー７７は、各折曲げ部８４の開口側をバスバー装着室７４ａに突設された保持リブ６６と係合させることにより、バスバー装着室７４ａに対して所定位置に位置決めされた状態で保持されて入る。これにより、負極バスバー７７の負極開口８２ｂは、アッパーケース１８側のそれぞれ対応する透孔５６ｂと整列して位置している。負極バスバー７７の３つの負極開口８２ｂに単セル１２の負極端子３２ｂがそれぞれ係合し、レーザー溶接等により負極バスバー７７に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の負極端子３２ｂは、負極バスバー７７により互いに電気的に接続されている。負極バスバー７７の負極側出力端部７７ａは、アッパーケース１８の周壁１８ａ上部に係合しているとともに、収容部材１０の前端壁１０ａ側に露出している。
【００６２】
図２、図１０に示すように、８つの共通バスバー７８は、正極バスバー７６と一列に並んだバスバー装着室６４ｂ、６４ｃ、隣の列のバスバー装着室６８ａ、６８ｂ、さらに、隣の列のバスバー装着室７２ａ、７２ｂ、負極バスバー７７と一列に並んだバスバー装着室７４ｂ、７４ｃにそれぞれ装着されている。
【００６３】
バスバー装着室６４ｂ、６４ｃ、隣の列のバスバー装着室６８ａ、６８ｂに装着された共通バスバー７８は、それぞれ負極側の端縁７８ｂが収容部材１０の前端壁１０ａ側を向いた状態で配置されている。これらの共通バスバー７８は、各折曲げ部８４の開口側をバスバー装着室に突設された保持リブ６６と係合させることにより、各バスバー装着室に対して所定位置に位置決めされた状態で保持されている。これにより、共通バスバー７８の負極開口８２ｂ及び正極開口８２ａは、アッパーケース１８側のそれぞれに対応する透孔５６ｂ、透孔５６ａと整列して位置している。
【００６４】
共通バスバー７８の３つの負極開口８２ｂに単セル１２の負極端子３２ｂがそれぞれ係合した状態で、負極端子が共通バスバー７８に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の負極端子３２ｂは、共通バスバー７８により互いに電気的に接続されている。また、共通バスバー７８の３つの正極開口８２ａに、隣接するセルユニットＣの単セル１２の正極端子３２ａがそれぞれ係合した状態で、各正極端子が共通バスバー７８に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の正極端子３２ａは、共通バスバー７８により互いに電気的に接続され、更に、隣のセルユニットＣの単セル１２の負極端子３２ｂと電気的に接続されている。
【００６５】
バスバー装着室７２ａ、７２ｂ、隣の列のバスバー装着室７４ｂ、７４ｃに装着された共通バスバー７８は、それぞれ正極側の端縁７８ａが収容部材１０の前端壁１０ａ側を向いた状態で配置されている。これらの共通バスバー７８は、各折曲げ部８４の開口側をバスバー装着室に突設された保持リブ６６と係合させることにより、各バスバー装着室に対して所定位置に位置決めされた状態で保持されている。これにより、共通バスバー７８の負極開口８２ｂ及び正極開口８２ａは、アッパーケース１８側のそれぞれ対応する透孔５６ｂ、透孔５６ａと整列して位置している。
【００６６】
共通バスバー７８の３つの正極開口８２ａに単セル１２の正極端子３２ａがそれぞれ係合した状態で、各正極端子が共通バスバー７８に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の正極端子３２ａは、共通バスバー７８により互いに電気的に接続されている。また、共通バスバー７８の３つの負極開口８２ｂに、隣のセルユニットＣの単セル１２の負極端子３２ｂがそれぞれ係合した状態で、各負極端子が共通バスバー７８に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の負極端子３２ｂは、共通バスバー７８により互いに電気的に接続され、更に、隣のセルユニットＣの単セル１２の正極端子３２ａと電気的に接続されている。
【００６７】
一方、図２、図１１に示すように、バスバーユニット８０は、それぞれ矩形板状の３つのバスバー８６を互いに連結して構成されている。各バスバー８６は、長手方向の一端部に形成された正極開口８２ａ及び長手方向他端部に形成された負極開口８２ｂを有している。これら正極開口８２ａと負極開口８２ｂとの間の部分は、Ｕ字形状に折曲げられ、折曲げ部８４を形成している。折曲げ部８４には、バスバー８６の長手方向に延びるスリットが形成されている。これら折曲げ部８４の弾性変形により、バスバー８６はその長手方向に沿って変位可能であり、この方向における製造誤差、組合せ誤差等をある程度、吸収することができる。
【００６８】
３つのバスバー８６は、幅方向に隙間を置いて並んで設けられ、折曲げ部８４同士が整列して、かつ、正極開口８２ａ及び負極開口８２ｂが２列に平行に並んでいる。そして、隣合う折曲げ部８４がブリッジ部８８により互いに連結されている。これにより、３つのバスバー８６が互いに連結され、１つのユニットとして取り扱うことができる。また、各ブリッジ部８８の弾性変形により、バスバー８６はその幅方向に沿って変位可能であり、この方向における製造誤差、組合せ誤差等をある程度、吸収することができる。１つのバスバー例えば、真ん中のバスバー８６は、その正極側の端縁から突出する接続片８６ｂを一体に有している。
【００６９】
バスバーユニット８０は、アッパーケース１８のバスバー装着室７０に装着されている。バスバーユニット８０は、各折曲げ部８４の開口側をバスバー装着室７０に突設された保持リブ６７と係合させることにより、バスバー装着室７０に対して所定位置に位置決めされた状態で保持されている。これにより、各バスバー８６の正極開口８２ａは、アッパーケース１８側のそれぞれ対応する透孔５６ａと整列し、負極開口８２ｂは、アッパーケース１８側のそれぞれ対応する透孔５６ｂと整列して位置している。
【００７０】
３つのバスバー８６の３つの正極開口８２ａに単セル１２の正極端子３２ａがそれぞれ係合し、レーザー溶接等によりバスバー８６に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の正極端子３２ａは、バスバーユニット８０により互いに電気的に接続されている。また、３つのバスバー８６の３つの負極開口８２ｂに、隣のセルユニットＣの単セル１２の負極端子３２ｂがそれぞれ係合し、各負極端子がバスバー８６に溶接されている。これにより、１セルユニットＣにおける３つの単セル１２の負極端子３２ｂは、バスバーユニット８０により互いに電気的に接続され、さらに、隣のセルユニットＣの単セル１２の正極端子３２ａと電気的に接続されている。
【００７１】
図１、図２、図１３に示すように、収容部材１０の前端壁１０ａの外面側に、矩形板状のターミナルベース２２が取り付けられている。ターミナルベース２２には、正極出力端子２４及び負極出力端子２６が取り付けられている。負極出力端子２６は、ステンレス等により板状に形成された端子ベース２６ａと、銅等の高い導電性を有する金属により形成され、端子ベース２６ａに重ねて配置された板状の導電端子２６ｂと、を有している。
【００７２】
端子ベース２６ａの中央下部には、接続部として機能するスタッドボルト２６ｃが立設されている。端子ベース２６ａの周縁部には、例えば、３つのねじ孔が形成され、また、端子ベース２６ａの上端部に２つのねじ孔１０７が並んで形成されている。導電端子２６ｂは、スタッドボルト２６ｃが挿通される透孔１０８、下端部に形成された透孔１０９、及び上端部にそれぞれ形成された２つの透孔１１０を有している。
【００７３】
導電端子２６ｂは、透孔１０８にスタッドボルト２６ｃが挿通された状態で、端子ベース２６ａに重ねて配置され、また、透孔１０９に挿通されたねじにより端子ベース２６ａにねじ止め固定されている。導電端子２６ｂの透孔１１０は、端子ベース２６ａのねじ孔１０７とそれぞれ整列している。
【００７４】
導電端子２６ｂが固定された端子ベース２６ａは、ターミナルベース２２の内面側に配置され、ターミナルベース２２の外面側から挿通された２本のねじにより、ターミナルベース２２にねじ止め固定されている。これにより、導電端子２６ｂは、端子ベース２６ａとターミナルベース２２との間に挟まれている。スタッドボルト２６ｃは、ターミナルベース２２に形成された開口１１２を通して外方に突出している。導電端子２６ｂにおいて、スタッドボルト２６ｃの周囲に位置する部分は、開口１１２を通して、外側に露出している。透孔１１０を含む導電端子２６ｂの上端部は、ターミナルベース２２の上端部に形成された開口１１４を通して外方に露出している。
【００７５】
正極出力端子２４も負極出力端子２６と同様に構成されている。即ち、正極出力端子２４は、端子ベース２４ａ及びこれに重ねて固定された導電端子２４ｂを有し、端子ベース２４ａがターミナルベース２２の内面側にねじ止め固定されている。接続部として機能する端子ベース２４ａのスタッドボルト２４ｃは、ターミナルベース２２に形成された開口１１６を通して外方に突出し、また、導電端子２４ｂにおいて、スタッドボルト２４ｃの周囲に位置する部分は、開口１１６を通して、外側に露出している。透孔１１８を含む導電端子２４ｂの上端部は、ターミナルベース２２の上端部に形成された開口１２０を通して外方に露出している。
【００７６】
正極出力端子２４及び負極出力端子２６が取付けられたターミナルベース２２は、例えば複数のねじにより、収容部材１０の前端壁１０ａにねじ止め固定され、収容部材１０の全面に密着している。正極出力端子２４は、ターミナルベース２２と収容部材１０の全面との間に挟持され、また、正極出力端子２４の上端部は、正極バスバー７６の正極側出力端部７６ｂと収容部材１０前面との間に差し込まれ、正極側出力端部７６ｂと重なって位置している。そして、この正極出力端子２４の上端部は、正極バスバー７６の正極側出力端部７６ｂに形成された一対の透孔及び導電端子２４ｂの透孔１１８を通して端子ベース２４ａにねじ込まれた一対のねじにより、正極側出力端部７６ｂにねじ止め固定されている。これにより、正極出力端子２４は、正極バスバー７６に電気的及び機械的に接続されている。
【００７７】
負極出力端子２６の上端部は、負極バスバー７７の負極側出力端部７７ｂと収容部材１０前面との間に差し込まれ、負極側出力端部７７ｂと重なって位置している。そして、この負極出力端子２６の上端部は、負極バスバー７７の負極側出力端部７７ｂに形成された一対の透孔及び導電端子２６ｂの透孔１１０を通して端子ベース２６ａにねじ込まれた一対のねじにより、負極側出力端部７７ｂにねじ止め固定されている。これにより、負極出力端子２６は、負極バスバー７７に電気的及び機械的に接続されている。
【００７８】
上記のように、正極出力端子２４及び負極出力端子２６は、共通のターミナルベース２２に取付ける構成とすることにより、組立性の向上を図ることができる。また、正極出力端子２４及び負極出力端子２６のそれぞれは、バスバーと導電端子との間にターミナルベース２２に固定された端子ベースを介在させ、この端子ベースに接続用のスタットボルトを設けた構成とすることにより、出力用のハーネス等をスタットボルトに脱着する際、導電端子及びバスバーに作用する負荷を低減することができる。これにより、導電端子及びバスバーの変形、損傷等を防止することが可能となる。
【００７９】
図１及び図２に示すように、トップカバー２０は、収容部材１０の平面形状とほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、アッパーケース１８の複数のバスバー装着室を覆って設けられている。トップカバー２０は、その周縁部及び中央部が、アッパーケース１８の周壁及びセンターリブに例えばねじにより固定され、アッパーケース１９に液密に接合されている。
【００８０】
以上の実施形態によれば、電池の安全弁が開放されて排気ガスが発生した場合でも安全性の高い二次電池装置を提供することができる。
【００８１】
さらに、本実施形態の変形例として、排気流路が単セルから離れて設置されていてもよい。この場合、単セルの安全弁と排気流路とを連結する配管を設置する。例えば、排気流路部分と、該排気流路部分と安全弁とを連結する配管部分とを含むＴ字管状の配管を設置してもよい。この場合、触媒体は、該排気流路部分と安全弁とを連結する配管部分に設置してもよく、排気流路部分に設置してもよく、或いは何れにも設置してもよい。
【００８２】
本実施形態のさらなる変形例として、排気流路を単セル毎に設置してもよい。そのような排気流路は、それぞれ各単セルの安全弁と収容部材外部とを連結し、例えば逆止弁により閉じられている。各単セルから延びた排気流路は、収容部材内で、又は収容部材外で集約されて集合管を形成してもよい。この場合、触媒体は、各排気流路内に設置してもよく、集合管の部分に設置してもよい。集合管の部分に触媒体を設置する場合、より低コストで、より簡便に触媒体を設置することができる。
【００８３】
以上のような変形例は、単セルを任意の配列に設置することができるという利点を有する。
【００８４】
またさらに、第１実施形態で説明した態様と、上記２つの変形例とを組合せて使用することもできる。
【００８５】
なお、上記何れの態様においても、単セルに設置される安全弁は、正負極端子と同じ面に備えられる場合に限定されず、正負極端子と異なる面に安全弁を備えてもよい。例えば、単セルの底面又は短側面に備えることが好ましい。また、安全弁の設置箇所が異なる単セルを組合せて用いてもよい。また、各単セルに複数の安全弁を備えてもよい。
【００８６】
また、上記第１実施形態においては、収容部材が、箱状の収容ケースと天井壁を構成するアッパーケースと、トップカバーから構成されたが、これに限定されない。例えば、収容部材は、底壁を構成するロワーケースと、ロワーケースに対向して設けられ天井壁を構成するアッパーケースと、ロワーケースとアッパーケースの間に接合される枠状のセンターケースと、トップカバーから構成されてもよい。収容部材がより多くの部材に分割されており、これを組立てて構成されることにより、収容部材内部の体積を有効利用することができる。なお、トップカバーは任意の構成であり、トップカバーを含まない収容部材を用いることもできる。
【００８７】
（第２実施形態）
第２の実施形態に係る二次電池装置では、第１の実施形態の二次電池装置における触媒体の設置方法を変更すること以外は、第１の実施形態と同様の構成を有する。
【００８８】
図１４は、図９と同様に二次電池装置の断面を示す図である。本実施形態の二次電池装置は、排気流路９２ａ、９２ｂ内に触媒体１０１が充填される。触媒体１０１は、第１実施形態で詳細に説明された触媒体と同様のものを使用できる。触媒体１０１は、排気流路９２ａ、９２ｂの内部形状とほぼ同一形状に形成され、流路内部に詰め込まれる。
【００８９】
単セル１２の異常モード等により外装容器３０内にガスが発生し、外装容器内の内圧が所定の値以上に上昇した際、安全弁３６が開放し、この安全弁３を通してガスが外部に放出される。この場合、放出されたガスは、第１の排気孔５７を通って対応する排気流路９２ａ、９２ｂのいずれかに排出される。そして、ガスの排出により排気流路９２ａ、９２ｂ内の圧力が上昇すると、逆止弁９６ａ、９６ｂが開放され、排気流路内のガスが第２の排気孔９４ａ、９４ｂを通して外部に排出される。この時、単セル１２から放出されたガスは、第２の排気孔９４ａ、９４ｂを通して外部に排出されまで触媒体１０１を通過するため、ガスが触媒体１０１とより長く接触する。よって、一酸化炭素などのガスがより確実に酸化される。
【００９０】
以上の実施形態によれば、電池の安全弁が開放されて排気ガスが発生した場合でも安全性の高い二次電池装置を提供することができる。
【００９１】
（第３実施形態）
第３の実施形態に係る二次電池装置では、排気流路の形状と触媒体の設置方法を変更すること以外は、第１の実施形態と同様の構成を有する。
【００９２】
図１５に示すように、第３の実施形態の二次電池装置３００は、排気流路９２ａ、９２ｂの一部が収容部材１０の外部に延出した延出部９８ａ、９８ｂを有する。延出部９８ａ、９８ｂの端部は、逆止弁９９ａ、９９ｂにより閉じられている。
【００９３】
排気流路９２ａ、９２ｂの延出部９８ａ、９８ｂの内部には触媒体が設置される。触媒体は、排気流路９２ａ、９２ｂの延出部９８ａ、９８ｂの内部の少なくとも一部分に充填され、延出部９８ａ、９８ｂを通って外部に放出されるガスが必ず触媒体を通過するように設置される。
【００９４】
排気流路９２ａ、９２ｂの延出部９８ａ、９８ｂの長さは、二次電池装置の使用状況により適宜選択されてよい。例えば、車載用の二次電池装置では、延出部９８ａ、９８ｂの端部が車外に連通するよう配管し、単セル１２から放出されたガスが車外に排出されるようにしてもよい。
【００９５】
例えば車載用の二次電池装置では、図１６に示すように、複数の二次電池装置３００を組合せて用いてもよい。その場合は、それぞれの二次電池装置の排気流路９２ａ、９２ｂの延出部９８ａ、９８ｂを集合管１０４に連結し、単セル１２から放出されたガスを集約して車外に排出してもよい。触媒体は、延出部９８ａ、９８ｂの内部に設置してもよく、集合管１０４の内部に設置してもよい。集合管１０４は端部が車外に連通するよう配管され、単セル１２から放出されたガスは車外に排出される。集合管１０４の端部は逆止弁１０６により閉じられている。
【００９６】
排気流路９２ａ、９２ｂの延出部９８ａ、９８ｂ内、又は、集合管１０４内に触媒体を設置することにより、例えば単セル１２の安全弁３６が開放されて単セル１２内部の非水電解液などが排気流路９２ａ、９２ｂに飛び出すなどした場合でも、触媒体が劣化することを防ぐことができる。また、触媒体の設置箇所が収容部材１０の外部であるため、より簡便に触媒体を設置することができる。また、車載用の二次電池装置の場合、車外に一酸化炭素などのガスが排出されないため、トンネルなどの狭い空間であっても安全性を高めることができる。
【００９７】
さらに、他の変形例として、集合管がそれぞれの二次電池装置と、排気流路の延出部を介さずに直接連通していてもよい。或いは、それぞれの二次電池装置の排気流路の延出部が集合されずに個別に車外に連通していてもよい。この場合、二次電池装置を任意の配列に設置することができるという利点を有する。
【００９８】
なお、上記何れの態様においても、排気流路の延出部及び集合管は、二次電池装置の任意の面に設置することができる。
【００９９】
以上の実施形態によれば、電池の安全弁が開放されて排気ガスが発生した場合でも安全性の高い二次電池装置を提供することができる。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０１０１】
例えば、セルユニットを構成する単セルは３つに限らず、２つ或いは４つ以上としてもよい。また、セルユニットは、１０個に限らず、必要に応じて増減可能である。各単セルの正極端子及び負極端子は、角柱形状に限らず、円柱形状等の他の形状としてもよい。バスバーの形状及び材質、また、収容部材の形状、材質は、前述した実施形態に限らず、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…収容部材、１２…単セル、１４…収容ケース、１８…アッパーケース、２０…トップカバー、２２…ターミナルベース、２４…正極出力端子、２６…負極出力端子、２４ａ、２６ａ…端子ベース、２４ｂ、２６ｂ…導電端子、２４ｃ、２６ｃ…スタッドボルト、３０…外装容器、３２ａ…正極端子、３２ｂ…負極端子、３５…シール材、５６ａ、５６ｂ…透孔、５７…第１の排気孔、６０ａ、６０ｂ…仕切り壁、６２…仕切り壁、６６…支持リブ、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６８ａ、６８ｂ、７０、７２ａ、７２ｂ、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ…バスバー装着室、７６…正極バスバー、７７…負極バスバー、７８…共通バスバー、８０…バスバーユニット、８２ａ…正極開口、８２ｂ…負極開口、８４…折曲げ部、９２ａ、９２ｂ…排気流路、９４ａ、９４ｂ…第２の排気孔、９６ａ、９６ｂ…逆止弁、９８ａ、９８ｂ…排気流路延出部、１００、１０１…触媒体、１０４…集合管。２００、３００…二次電池装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する収容ケースと、前記収容ケースの開口部に取り付けられるアッパーケースと、を有する収容部材と、
それぞれ安全弁を有し、前記収容部材内に並んで収容された複数の単セルと、
前記アッパーケースに形成され、前記複数の単セルのそれぞれの前記安全弁に対向する複数の第１の排気孔と、
前記アッパーケースに形成され、前記複数の第１の排気孔と連通する排気流路と、
前記単セルの前記安全弁から排気されたガスを酸化する酸化触媒と、を備える二次電池装置。
【請求項２】
前記酸化触媒が、前記排気流路内に配置される、請求項１に記載の二次電池装置。
【請求項３】
前記排気流路内において前記複数の第１の排気孔のそれぞれが前記酸化触媒を含む多孔質体により被覆されている、請求項２に記載の二次電池装置。
【請求項４】
前記排気流路の内部が前記酸化触媒で充填されている、請求項３に記載の二次電池装置。
【請求項５】
前記酸化触媒は一酸化炭素を酸化する触媒である、請求項４に記載の二次電池装置。
【請求項６】
前記排気流路の一部が前記収容部材の外部に延出した延出部を有し、前記延出部に前記酸化触媒が配置される、請求項２に記載の二次電池装置。
【請求項７】
前記酸化触媒は一酸化炭素を酸化する触媒である、請求項６に記載の二次電池装置。
【請求項１】
開口部を有する収容ケースと、前記収容ケースの開口部に取り付けられるアッパーケースと、を有する収容部材と、
それぞれ安全弁を有し、前記収容部材内に並んで収容された複数の単セルと、
前記アッパーケースに形成され、前記複数の単セルのそれぞれの前記安全弁に対向する複数の第１の排気孔と、
前記アッパーケースに形成され、前記複数の第１の排気孔と連通する排気流路と、
前記単セルの前記安全弁から排気されたガスを酸化する酸化触媒と、を備える二次電池装置。
【請求項２】
前記酸化触媒が、前記排気流路内に配置される、請求項１に記載の二次電池装置。
【請求項３】
前記排気流路内において前記複数の第１の排気孔のそれぞれが前記酸化触媒を含む多孔質体により被覆されている、請求項２に記載の二次電池装置。
【請求項４】
前記排気流路の内部が前記酸化触媒で充填されている、請求項３に記載の二次電池装置。
【請求項５】
前記酸化触媒は一酸化炭素を酸化する触媒である、請求項４に記載の二次電池装置。
【請求項６】
前記排気流路の一部が前記収容部材の外部に延出した延出部を有し、前記延出部に前記酸化触媒が配置される、請求項２に記載の二次電池装置。
【請求項７】
前記酸化触媒は一酸化炭素を酸化する触媒である、請求項６に記載の二次電池装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−４９０３８（Ｐ２０１２−４９０３８Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９１３６３（Ｐ２０１０−１９１３６３）
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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