蓄電素子モジュール
【課題】圧力解放機構の作動状況を簡易な構造で信頼性良く検知可能な安全性の高い蓄電素子モジュールを提供すること。
【解決手段】本発明の蓄電素子モジュール８は、電極体１０と、内部の圧力が所定の圧力以上となったときに開放する圧力開放機構２を備えた蓄電素子容器１４と、を有する蓄電素子１の複数個が電気的に接続された蓄電素子モジュール８において、蓄電素子容器１４内の圧力が所定の圧力以上となったときに圧力解放機構２から排出される排出物が当接可能な位置にもうけられ、排出物と当接したときに電気的な特性が変化する電気素子９０と、電気素子の電気的な特性の変化を検出する検出装置７と、を有することを特徴とする。本発明の蓄電素子モジュール８は、蓄電素子１の圧力解放機構２の作動に伴い飛散する電解液などの排出物を検知でき、簡易な構造にて信頼性良く圧力解放機構２の作動状況を検知することが可能となった。
【解決手段】本発明の蓄電素子モジュール８は、電極体１０と、内部の圧力が所定の圧力以上となったときに開放する圧力開放機構２を備えた蓄電素子容器１４と、を有する蓄電素子１の複数個が電気的に接続された蓄電素子モジュール８において、蓄電素子容器１４内の圧力が所定の圧力以上となったときに圧力解放機構２から排出される排出物が当接可能な位置にもうけられ、排出物と当接したときに電気的な特性が変化する電気素子９０と、電気素子の電気的な特性の変化を検出する検出装置７と、を有することを特徴とする。本発明の蓄電素子モジュール８は、蓄電素子１の圧力解放機構２の作動に伴い飛散する電解液などの排出物を検知でき、簡易な構造にて信頼性良く圧力解放機構２の作動状況を検知することが可能となった。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池内部の圧力上昇に伴い、筐体の破裂を抑止するために作動する安全弁の作動状態を簡易な構造で信頼性良く検知することができる蓄電素子モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型コンピュータ、小型携帯機器、自動車等に用いられるクリーンなエネルルギー源として高性能二次電池の開発が盛んである。ここで用いられる二次電池には、小型軽量でありながら大容量・高出カであること、即ち高エネルギー密度・高出力密度であることが求められている。高エネルギー密度・高出力密度を達成できる二次電池としては、リチウムイオン電池等の非水電解液二次電池が有力視されている。これら二次電池は、要求される出力、電力に応じ複数の単電池を直列及び並列に接続し、電池モジュールを構成している。
【０００３】
リチウムイオン電池等の非水電解液二次電池は、過充電や内部短絡等の異常時には、電解液の分解ガスが発生する。分解ガスが発生すると、電池の内圧が上昇する。電池の内圧の上昇による電池の破裂を抑えるため、一定以上の圧力となった場合に電池内圧を開放する安全弁が設けられている。異常により内圧が上昇した時には、安全弁が作動し電池内圧を開放するが、その際、電池の内部に存在する可燃性の電解液及び電解液分解ガスが飛散する。電池の安全弁から飛散した可燃性の電解液及び電解液分解ガスによる火災、爆発、人体への影響が懸念されるため、安全弁の作動状況を検知し、早期に電池の充放電を停止する必要があった。
【０００４】
このような問題に対して、複数の単電池を直列及び並列に接続し構成される電池モジュールでは、安全弁の作動を直接的に検知する手段が特許文献１に開示されている。
【０００５】
特許文献１には、安全弁の破断する部分に一体的に設けられ、安全弁の破断に伴い断線する導線の導通状態を検知することにより、安全弁の作動状態を検知する検知装置が開示されている。
【０００６】
また、安全弁の作動を間接的に検知する手段が特許文献２〜３に開示されている。
【０００７】
特許文献２には、電池温度を検出する電池センサーを、安全弁から排出されるガス温度を検出するセンサーに併用して、簡単な構造で、異常な使用状態で確実に電流遮断するパック電池が開示されている。
【０００８】
特許文献３には、相互に僅かな隙間を介して配設された２以上の導電性部材から構成され、安全弁近傍に配設された検出電極と安全弁を介して噴出する内容物により検出電極で発生する短絡を検出する蓄電素子が開示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された検知装置では、安全弁の破断する部分に一体的に設けられた導体の導通状態を検知することにより、安全弁の作動状態を検知するものであるが、各単電池の安全弁上に導体を配置しなけらばならず、単電池の数の増加に伴い配線等の構造が複雑になるといった問題を有していた。
【００１０】
また、特許文献２に開示されたパック電池では、安全弁上に設置されたの温度センサにて、安全弁の作動に伴い飛散するガスの温度を検出することにより、安全弁の作動状態を検知するものであるが、開弁初期に安全弁から飛散するガスの温度は、通常使用時の電池温度との判別が困難であり、安全弁作動状況の検知の信頼性に欠けるという問題を有していた。
【００１１】
さらに、特許文献３に開示された蓄電素子では、２以上の導電性部材から構成される電極問に安全弁の作動に伴い飛散する内容物の短絡により、安全弁の作動状態を検知するものであるため、電極間の結露による短絡で誤作動が懸念される。また、短絡検出の手段として、短絡を検出する電極間に並列に電圧が印加された抵抗素子を接続し、その低抗素子の端子電圧を監視することが例示されているが、この構成では電極である導電性部材間に電位差が印加されるため、マイグレーションによる短絡に伴う誤作動も懸念される。このように、特許文献３に開示された蓄電素子でも、安全弁作動状況の検知信頼性に欠けるという問題を有していた。
【特許文献１】特開２００５−３２２４７１号公報
【特許文献２】特開平１１−２５９３８号公報
【特許文献３】特開２００５−１９７２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、安全弁などの圧力解放機構の作動状況を簡易な構造で信頼性良く検知することで安全性の高い蓄電素子モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明者らは検討を重ねた結果、本発明をなすに至った。
【００１４】
本発明の蓄電素子モジュールは、電極体を電解液とともに内部に密封しかつ内部の圧力が所定の圧力以上となったときに開放して内部の圧力を低下する圧力開放機構を備えた蓄電素子容器を有する蓄電素子の複数個が電気的に接続された蓄電素子モジュールにおいて、蓄電素子容器内の圧力が所定の圧力以上となったときに圧力解放機構から排出される排出物が当接可能な位置にもうけられ、排出物と当接したときに電気的な特性が変化する電気素子と、電気素子の電気的な特性の変化を検出する検出装置と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この構成とすることで、蓄電素子モジュールを構成する蓄電素子の圧力開放機構の作動に伴い飛散する電解液などの排出物を検知でき、簡易な構造で信頼性良く圧力開放機構の作動状況を検知することが可能となった。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の蓄電素子モジュールは、請求項１に記載の構成に加え、電気素子は、導電性高分子よりなり排出物が接触する略線状の線状部材を有し、検出手段は、線状部材の電気抵抗の変化を検出することを特徴としている。電気素子が導電性高分子よりなる線状部材よりなることで、排出物と接触したときに線状部材が溶解あるいは溶解が進行して断線し、電気素子の電気抵抗が大きく変化する（上昇する）。抵抗が大きく変化することから、電気的な特性の変化を容易に検出できる。電気素子が導電性高分子よりなる線状部材よりなることで、特に、排出物が電解液よりなるときに電気抵抗の変化を検出できるようになる。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の蓄電素子モジュールは、請求項２に記載の構成に加え、導電性高分子は、ポリチオフェンであることを特徴としている。ポリチオフェンは、特に、非水電解液電池の電解液に溶解するため、排出物が非水電解液電池の電解液であるときには排出物が接触すると溶解して線状部材が断線し、電気的な特性の変化を容易に検出できる。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の蓄電素子モジュールは、請求項１に記載の構成に加え、電気素子は、ガスセンサの検出部であることを特徴としている。このような構成となることで、ガスセンサの検出部が排出物と接触したときに、通常は検出部の電気抵抗が大きく変化する（低下する）。抵抗が大きく変化することから、電気的な特性の変化を容易に検出できる。電気素子がガスセンサの検出部よりなることで、特に、排出物が電解液が分解してなるガス状の物質よりなるときに電気抵抗の変化を検出できるようになる。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の蓄電素子モジュールは、請求項４に記載の構成に加え、ガスセンサは、還元性ガスを検出する半導体ガスセンサであることを特徴としている。ガスセンサが半導体ガスセンサよりなることで、非水電解液電池の電解液が分解したときに発生するＨ2、ＣＨ4などの還元性ガスを検出できるため、特に、排出物が電解液の分解ガスよりなるときに電気抵抗の変化を検出できるようになる。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の蓄電素子モジュールは、請求項５に記載の構成に加え、ガスセンサの検出部は、ＳｎＯ2、ＺｎＯより選ばれる少なくとも一種よりなることを特徴とする。検出部がこれらの材質より構成されることで、排出物が電解液の分解ガスよりなるときに電気抵抗の変化を検出できるようになる。
【００２１】
本発明の請求項７に記載の蓄電素子モジュールは、請求項１に記載の構成に加え、電気素子は、複数の圧力解放機構からの排出物と当接することを特徴とする。つまり、ひとつの電気素子で複数の圧力解放機構の作動を検出でき、蓄電素子モジュールの圧力解放機構の動作を検知することができる。電気素子が複数の圧力解放機構からの排出物と当接する構成としては、圧力解放機構からの排出物を捕集する容器内や圧力解放機構からの排出物を排出するダクト内に電気素子を配置する構成とすることができる。
【００２２】
本発明の請求項８に記載の蓄電素子モジュールは、請求項１に記載の構成に加え、蓄電素子は、リチウムイオン二次電池であることを特徴とする。本発明の蓄電素子モジュールを構成する蓄電素子は、電極体を電解液とともに蓄電素子容器内に収容した構成であればその種類が限定されるものではなく、リチウム電池、リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ、ポリマー電池、ラジカル電池等の非水電解液二次電池などにより構成することができる。そして、本発明の蓄電素子モジュールは、高エネルギー密度・高出力密度を達成できる二次電池のリチウムイオン二次電池であることが特に好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の蓄電素子モジュールの詳細について実施例を用いて説明する。本発明の蓄電素子モジュールの実施例としてリチウムイオン二次電池モジュールを用いて説明するが、本発明の蓄電素子モジュールは、このリチウムイオン二次電池モジュールに限定されるものではない。
【００２４】
（実施例１）
まず、従来公知の製造方法でリチウム二次電池１を製造した。まず、シート状の正極板１１および負極板１２を製造し、セパレータを介して積層した状態で長尺方向に渦巻状に巻回した。この巻回体をプレス成形等の方法で径方向に圧縮して扁平形状の巻回型電極体１０を製造した。そして、金属製の電池容器１４の一部を構成する蓋体１４０に一体に接合された電極端子６，６にこの巻回型電極体１０を接合し、電解液とともに電池容器１４の残りの部分を構成する槽状の電池容器本体１４１に収容し、当接部をレーザ溶接等の方法で気密的・液密的に接合した。このようにして、電池容器１４内に電極体１０と電解液とが封入されたリチウム二次電池１が製造された。なお、リチウム二次電池１は、直方体状の外周形状を有し、電池容器１４の上面に正極端子６０及び負極端子６１が突出している。また、リチウム二次電池１の電池容器１４の上面であって、一対の電極端子６０，６１の間には、電池容器１４内部の圧力が所定の圧力以上に上昇したときに開裂する安全弁２がもうけられている。
【００２５】
そして、５個のリチウムイオン二次電池１を電気的に直列に接続した状態で、幅方向に並べ、幅方向の両端部にアルミニウム製の拘束プレート３，３を配置し、二枚の拘束プレート３，３を鉄製の拘束バンド４で拘束して５個の電池を一体化した。５個のリチウムイオン二次電池１のそれぞれの安全弁２は、幅方向にのびる直線上に並んだ。
【００２６】
そして、絶縁性をもつ樹脂（本実施例においてはポリプロピレン）よりなる帯状の固定台の両端部を一対の拘束プレート３，３に固定して配置した。固定台５０は、５個のリチウムイオン二次電池１のそれぞれの安全弁２に小間隔を隔てた位置で安全弁２に対向して配置され、固定台５０の安全弁２に対向した表面に導電性高分子（本実施例ではポリチオフェン）よりなる線状の検知素子９０を配置した。
【００２７】
そして、検知素子９０を抵抗変化検知手段７に接続した。抵抗変化検知手段７は、検知素子９０（Ｒ2）と固定抵抗（Ｒ1）を直列に接続し直列回路を構築し、この直列回路間に一定電圧を印加し、固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧の変動を監視する手段とした。なお、本実施例の抵抗変化検知手段７は、検知素子９０の抵抗変化を検知する手段の一例であり、この形態のみに限定されるものではない。
【００２８】
このようにして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８が製造できた。本実施例のリチウム二次電池モジュール８を図１〜４に示した。なお、図１はリチウム二次電池１の構成を示し、図２及び３は本実施例のリチウム二次電池モジュール８を示し、図４は抵抗変化検知手段７の回路を示した図である。
【００２９】
（動作）
本実施例のリチウム二次電池モジュール８の動作を以下に説明する。
【００３０】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、５個のリチウム二次電池１が直列に接続されてなる電池モジュールであり、通常の電池モジュールと同様に充放電を行うことができる。
【００３１】
そして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８を構成するリチウム二次電池１のひとつにおいて過充電や内部短絡等の異常が発生し、電池容器内で電解液の分解ガスが発生する。電解液の分解ガスが発生すると、電池容器の内部の圧力が上昇し、所定の圧力以上となったときに安全弁２が開裂する。
【００３２】
安全弁２が開裂すると、安全弁２から電解液の分解ガスが電解液をともなって噴出する。安全弁２から噴出した電解液は、小間隔を隔てて対向した位置に配置された固定台５０および検知素子９０に吹き付けられ、当接（付着）する。検知素子９０に付着した電解液は、付着した部分において検知素子９０を構成するポリチオフェンを溶解する。検知素子９０は線状に形成されており、溶解により断線する。
【００３３】
線状の検知素子９０が断線すると、抵抗変化検知手段７中の固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧が大きく低下し、抵抗変化検知手段７はこの電圧の低下を検知する。
【００３４】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、抵抗変化検知手段７が固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧の低下を検知したときに、安全弁２から吹き出した電解液が付着して検知素子９０が断線した判断でき、安全弁２が開裂したことが検知できる。
【００３５】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、安全弁２の開裂を検知したら、警告を発したり、充放電を停止することができる。これにより、電池内部から飛散した電解液や分解ガスによる被害を最小限に抑えられるので、安全性の高い電池モジュールを提供することが可能となった。
【００３６】
（実施例２）
まず、実施例１と同様にして、リチウム二次電池１を製造し、一対のアルミニウム製の拘束プレート３，３と鉄製の拘束バンド４で拘束して５個のリチウム二次電池１を一体化した。
【００３７】
そして、樹脂等の絶縁部材（本実施例においてはポリプロピレン）で構成されたダクト部材５５をアルミ製の拘束プレート３に固定した。ダクト部材５５は、リチウム二次電池１の並んだ方向にのびる箱状を有し、その底面５５ａがリチウム二次電池１の上面と当接する。ダクト部材５５は、リチウム二次電池１の上面にもうけられた安全弁２に対応した位置に貫通孔５５０を有し、かつリチウム二次電池１の並んだ方向の一方の側面に内部のガスを排出する排出孔５５１が開口している。つまり、一体化した５個のリチウム二次電池１に固定されたダクト部材５５は、それぞれのリチウム二次電池１の安全弁２から噴出した電解液の分解ガスが貫通孔５５０から内部に流入し、流入した分解ガスを捕集し、排出孔５５１から排出する。
【００３８】
そして、ダクト部材５５の内周面であって排出孔に対向した表面には、実施例１の時と同様な検知素子９０が配置されている。検知素子９０は、実施例１の時と同様に抵抗変化検知手段７に接続されている。
【００３９】
このようにして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８が製造できた。本実施例のリチウム二次電池モジュール８を図５〜７に示した。なお、図５は、本実施例のリチウム二次電池モジュール８を示した図であり、図６〜７はダクト部材５５の構成を示した図である。
【００４０】
本実施例のリチウム電池モジュール８は、ダクト部材５５の貫通孔５５０と安全弁２とが連通する構成となっているため、安全弁２から飛散した電解液はダクト部材５５の内部にもうけられ検知素子９０に電解液が付着する。これにより、実施例１の時と同様に、安全弁２の開裂を検知できる。
【００４１】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、ダクト部材５５が安全弁２から飛散した電解液を捕集することで、より電解液が検知素子９０に付着しやすくなっている。さらに、ダクト部材５５は、安全弁２から飛散した電解液の分解ガスも捕集することで、反応性や可燃性の高い分解ガスを捕集して安全に排出でき、リチウム二次電池モジュール８の安全性が向上した。
【００４２】
（実施例３）
まず、実施例１と同様にして、リチウム二次電池１を製造し、一対のアルミニウム製の拘束プレート３，３と鉄製の拘束バンド４で拘束して５個のリチウム二次電池１を一体化した。
【００４３】
そして、絶縁性をもつ樹脂（本実施例においてはポリプロピレン）よりなる帯状の固定台の両端部を一対の拘束プレート３，３に固定して配置した。固定台５０は、５個のリチウムイオン二次電池１のそれぞれの安全弁２に小間隔を隔てた位置で安全弁２に対向して配置され、固定台５０の安全弁２に対向した表面に半導体ガスセンサの検知部９５（本実施例においてはＳｎＯ2よりなる）が位置するように半導体ガスセンサを配置した。
【００４４】
この半導体ガスセンサを抵抗変化検知手段７に接続した。抵抗変化検知手段７は、ガスセンサ１３の検知部９５（Ｒ2）と固定抵抗（Ｒ1）を直列に接続して直列回路を構築した。そして、直列回路間に一定電圧を印加し、固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧の変動を監視する手段とした。ここで、半導体ガスセンサは、センサとして使用される温度が高い（２００〜４００℃）ため、検知部９５を加熱するヒーターをもつ。このヒーター（固定抵抗（Ｒ3））も抵抗変化検知手段７に接続され、検知部９５（Ｒ2）と固定抵抗（Ｒ1）を直列に接続した直列回路と電気的に並列な状態で接続された回路を構築した。なお、本実施例の抵抗変化検知手段７は、検知部（Ｒ2）の抵抗変化を検知する手段の一例であり、この形態のみに限定されるものではない。
【００４５】
このようにして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８が製造できた。本実施例のリチウム二次電池モジュール８を図８〜１０に示した。なお、図８及び９は、本実施例のリチウム二次電池モジュール８を示した図であり、図１０は抵抗変化検知手段７の回路を示した図である。
【００４６】
（動作）
本実施例のリチウム二次電池モジュール８の動作を以下に説明する。
【００４７】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、５個のリチウム二次電池１が直列に接続されてなる電池モジュールであり、通常の電池モジュールと同様に充放電を行うことができる。
【００４８】
そして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８を構成するリチウム二次電池１のひとつにおいて過充電や内部短絡等の異常が発生し、電池容器内で電解液の分解ガスが発生する。分解ガスが発生すると、電池容器の内部の圧力が上昇し、所定の圧力以上となったときに安全弁２が開裂する。
【００４９】
安全弁２が開裂すると、安全弁２から電解液の分解ガスが噴出する。安全弁２から噴出した分解ガスは、小間隔を隔てて対向した位置に配置された固定台５０および検知部９５に吹き付けられ、当接（付着）する。分解ガスは還元性ガス（Ｈ2、ＣＨ4など）を含み、検知部９５に付着すると、検知部９５の電気抵抗が低下する。
【００５０】
検知部９５の電気抵抗が低下すると、抵抗変化検知手段７中の固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧が大きく上昇する。本実施例において、抵抗変化検知手段７はこの電圧の上昇を検知する。
【００５１】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、抵抗変化検知手段７が固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧の上昇を検知したときに、安全弁２から吹き出した分解ガスが検知部９５に付着した判断でき、安全弁２が開裂したことが検知できる。
【００５２】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、実施例１の時と同様に、安全弁２の開裂を検知したら、警告を発したり、充放電を停止することができる。これにより、電池内部から飛散した電解液や分解ガスによる被害を最小限に抑えられるので、安全性の高い電池モジュールを提供することが可能となる。
【００５３】
（実施例４）
まず、実施例３と同様にして、リチウム二次電池１を製造し、一対のアルミニウム製の拘束プレート３，３と鉄製の拘束バンド４で拘束して５個のリチウム二次電池１を一体化した。
【００５４】
そして、樹脂等の絶縁部材（本実施例においてはポリプロピレン）で構成されたダクト部材５５をアルミ製の拘束プレート３に固定した。ダクト部材５５は、リチウム二次電池１の並んだ方向にのびる箱状を有し、その底面５５ａがリチウム二次電池１の上面と当接する。ダクト部材５５は、リチウム二次電池１の上面にもうけられた安全弁２に対応した位置に貫通孔５５０を有し、かつリチウム二次電池１の並んだ方向の一方の側面に内部のガスを排出する排出孔５５１が開口している。つまり、一体化した５個のリチウム二次電池１に固定されたダクト部材５５は、それぞれのリチウム二次電池１の安全弁２から噴出した電解液の分解ガスが貫通孔５５０から内部に流入し、流入した分解ガスを捕集し、排出孔５５１から排出する。
【００５５】
そして、ダクト部材５５の内周面であって貫通孔５５０に対向した表面には、実施例３の時と同様な検知部９５が配置されている。検知部９５は、実施例３の時と同様に抵抗変化検知手段７に接続されている。
【００５６】
このようにして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８が製造できた。本実施例のリチウム二次電池モジュール８を図１１〜１２に示した。なお、図１１は、本実施例のリチウム二次電池モジュール８を示した図であり、図１２はダクト部材５５の構成を示した図である。
【００５７】
本実施例のリチウム電池モジュール８は、ダクト部材５５の貫通孔５５０と安全弁２とが連通する構成となっているため、安全弁２から飛散した分解ガスはダクト部材５５の内部にもうけられた検知部９５に付着する。これにより、実施例３の時と同様に、安全弁２の開裂を検知できる。
【００５８】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、ダクト部材５５が安全弁２から吹き出した分解ガスを捕集することで、より分解ガスが検知部９５に付着しやすくなっている。さらに、ダクト部材５５は、安全弁２から飛散した分解ガスを捕集することで、反応性や可燃性の高い分解ガスを捕集して安全に排出でき、リチウム二次電池モジュール８の安全性が向上した。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施例１のリチウム二次電池モジュールに用いられるリチウム二次電池の構成を示した図である。
【図２】実施例１のリチウム二次電池モジュールの構成を示した図である。
【図３】実施例１のリチウム二次電池モジュールの構成を示した側面図である。
【図４】実施例１のリチウム二次電池モジュールの抵抗変化検知手段の回路を示した図である。
【図５】実施例２のリチウム二次電池モジュールの構成を示した図である。
【図６】実施例２のリチウム二次電池モジュールのダクト部材を示した図である。
【図７】実施例２のリチウム二次電池モジュールのダクト部材の構成を示した図である。
【図８】実施例３のリチウム二次電池モジュールの構成を示した図である。
【図９】実施例３のリチウム二次電池モジュールの構成を示した側面図である。
【図１０】実施例３のリチウム二次電池モジュールの抵抗変化検知手段の回路を示した図である。
【図１１】実施例４のリチウム二次電池モジュールの構成を示した図である。
【図１２】実施例４のリチウム二次電池モジュールのダクト部材の構成を示した図である。
【符号の説明】
【００６０】
１：リチウム二次電池 １０：巻回型電極体
１１：正極板 １２：負極板
１４：電池容器 １４０：蓋体
１４１：容器本体
２：安全弁
３：拘束プレート
４：拘束バンド
５０：固定台 ５５：ダクト部材
５５０：貫通孔 ５５１：排出孔
６：電極端子 ６０：正極端子
６１：負極端子
７：抵抗変化検知手段
８：リチウム二次電池モジュール
９０：検知素子 ９５：検知部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池内部の圧力上昇に伴い、筐体の破裂を抑止するために作動する安全弁の作動状態を簡易な構造で信頼性良く検知することができる蓄電素子モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型コンピュータ、小型携帯機器、自動車等に用いられるクリーンなエネルルギー源として高性能二次電池の開発が盛んである。ここで用いられる二次電池には、小型軽量でありながら大容量・高出カであること、即ち高エネルギー密度・高出力密度であることが求められている。高エネルギー密度・高出力密度を達成できる二次電池としては、リチウムイオン電池等の非水電解液二次電池が有力視されている。これら二次電池は、要求される出力、電力に応じ複数の単電池を直列及び並列に接続し、電池モジュールを構成している。
【０００３】
リチウムイオン電池等の非水電解液二次電池は、過充電や内部短絡等の異常時には、電解液の分解ガスが発生する。分解ガスが発生すると、電池の内圧が上昇する。電池の内圧の上昇による電池の破裂を抑えるため、一定以上の圧力となった場合に電池内圧を開放する安全弁が設けられている。異常により内圧が上昇した時には、安全弁が作動し電池内圧を開放するが、その際、電池の内部に存在する可燃性の電解液及び電解液分解ガスが飛散する。電池の安全弁から飛散した可燃性の電解液及び電解液分解ガスによる火災、爆発、人体への影響が懸念されるため、安全弁の作動状況を検知し、早期に電池の充放電を停止する必要があった。
【０００４】
このような問題に対して、複数の単電池を直列及び並列に接続し構成される電池モジュールでは、安全弁の作動を直接的に検知する手段が特許文献１に開示されている。
【０００５】
特許文献１には、安全弁の破断する部分に一体的に設けられ、安全弁の破断に伴い断線する導線の導通状態を検知することにより、安全弁の作動状態を検知する検知装置が開示されている。
【０００６】
また、安全弁の作動を間接的に検知する手段が特許文献２〜３に開示されている。
【０００７】
特許文献２には、電池温度を検出する電池センサーを、安全弁から排出されるガス温度を検出するセンサーに併用して、簡単な構造で、異常な使用状態で確実に電流遮断するパック電池が開示されている。
【０００８】
特許文献３には、相互に僅かな隙間を介して配設された２以上の導電性部材から構成され、安全弁近傍に配設された検出電極と安全弁を介して噴出する内容物により検出電極で発生する短絡を検出する蓄電素子が開示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された検知装置では、安全弁の破断する部分に一体的に設けられた導体の導通状態を検知することにより、安全弁の作動状態を検知するものであるが、各単電池の安全弁上に導体を配置しなけらばならず、単電池の数の増加に伴い配線等の構造が複雑になるといった問題を有していた。
【００１０】
また、特許文献２に開示されたパック電池では、安全弁上に設置されたの温度センサにて、安全弁の作動に伴い飛散するガスの温度を検出することにより、安全弁の作動状態を検知するものであるが、開弁初期に安全弁から飛散するガスの温度は、通常使用時の電池温度との判別が困難であり、安全弁作動状況の検知の信頼性に欠けるという問題を有していた。
【００１１】
さらに、特許文献３に開示された蓄電素子では、２以上の導電性部材から構成される電極問に安全弁の作動に伴い飛散する内容物の短絡により、安全弁の作動状態を検知するものであるため、電極間の結露による短絡で誤作動が懸念される。また、短絡検出の手段として、短絡を検出する電極間に並列に電圧が印加された抵抗素子を接続し、その低抗素子の端子電圧を監視することが例示されているが、この構成では電極である導電性部材間に電位差が印加されるため、マイグレーションによる短絡に伴う誤作動も懸念される。このように、特許文献３に開示された蓄電素子でも、安全弁作動状況の検知信頼性に欠けるという問題を有していた。
【特許文献１】特開２００５−３２２４７１号公報
【特許文献２】特開平１１−２５９３８号公報
【特許文献３】特開２００５−１９７２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、安全弁などの圧力解放機構の作動状況を簡易な構造で信頼性良く検知することで安全性の高い蓄電素子モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明者らは検討を重ねた結果、本発明をなすに至った。
【００１４】
本発明の蓄電素子モジュールは、電極体を電解液とともに内部に密封しかつ内部の圧力が所定の圧力以上となったときに開放して内部の圧力を低下する圧力開放機構を備えた蓄電素子容器を有する蓄電素子の複数個が電気的に接続された蓄電素子モジュールにおいて、蓄電素子容器内の圧力が所定の圧力以上となったときに圧力解放機構から排出される排出物が当接可能な位置にもうけられ、排出物と当接したときに電気的な特性が変化する電気素子と、電気素子の電気的な特性の変化を検出する検出装置と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この構成とすることで、蓄電素子モジュールを構成する蓄電素子の圧力開放機構の作動に伴い飛散する電解液などの排出物を検知でき、簡易な構造で信頼性良く圧力開放機構の作動状況を検知することが可能となった。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の蓄電素子モジュールは、請求項１に記載の構成に加え、電気素子は、導電性高分子よりなり排出物が接触する略線状の線状部材を有し、検出手段は、線状部材の電気抵抗の変化を検出することを特徴としている。電気素子が導電性高分子よりなる線状部材よりなることで、排出物と接触したときに線状部材が溶解あるいは溶解が進行して断線し、電気素子の電気抵抗が大きく変化する（上昇する）。抵抗が大きく変化することから、電気的な特性の変化を容易に検出できる。電気素子が導電性高分子よりなる線状部材よりなることで、特に、排出物が電解液よりなるときに電気抵抗の変化を検出できるようになる。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の蓄電素子モジュールは、請求項２に記載の構成に加え、導電性高分子は、ポリチオフェンであることを特徴としている。ポリチオフェンは、特に、非水電解液電池の電解液に溶解するため、排出物が非水電解液電池の電解液であるときには排出物が接触すると溶解して線状部材が断線し、電気的な特性の変化を容易に検出できる。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の蓄電素子モジュールは、請求項１に記載の構成に加え、電気素子は、ガスセンサの検出部であることを特徴としている。このような構成となることで、ガスセンサの検出部が排出物と接触したときに、通常は検出部の電気抵抗が大きく変化する（低下する）。抵抗が大きく変化することから、電気的な特性の変化を容易に検出できる。電気素子がガスセンサの検出部よりなることで、特に、排出物が電解液が分解してなるガス状の物質よりなるときに電気抵抗の変化を検出できるようになる。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の蓄電素子モジュールは、請求項４に記載の構成に加え、ガスセンサは、還元性ガスを検出する半導体ガスセンサであることを特徴としている。ガスセンサが半導体ガスセンサよりなることで、非水電解液電池の電解液が分解したときに発生するＨ2、ＣＨ4などの還元性ガスを検出できるため、特に、排出物が電解液の分解ガスよりなるときに電気抵抗の変化を検出できるようになる。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の蓄電素子モジュールは、請求項５に記載の構成に加え、ガスセンサの検出部は、ＳｎＯ2、ＺｎＯより選ばれる少なくとも一種よりなることを特徴とする。検出部がこれらの材質より構成されることで、排出物が電解液の分解ガスよりなるときに電気抵抗の変化を検出できるようになる。
【００２１】
本発明の請求項７に記載の蓄電素子モジュールは、請求項１に記載の構成に加え、電気素子は、複数の圧力解放機構からの排出物と当接することを特徴とする。つまり、ひとつの電気素子で複数の圧力解放機構の作動を検出でき、蓄電素子モジュールの圧力解放機構の動作を検知することができる。電気素子が複数の圧力解放機構からの排出物と当接する構成としては、圧力解放機構からの排出物を捕集する容器内や圧力解放機構からの排出物を排出するダクト内に電気素子を配置する構成とすることができる。
【００２２】
本発明の請求項８に記載の蓄電素子モジュールは、請求項１に記載の構成に加え、蓄電素子は、リチウムイオン二次電池であることを特徴とする。本発明の蓄電素子モジュールを構成する蓄電素子は、電極体を電解液とともに蓄電素子容器内に収容した構成であればその種類が限定されるものではなく、リチウム電池、リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ、ポリマー電池、ラジカル電池等の非水電解液二次電池などにより構成することができる。そして、本発明の蓄電素子モジュールは、高エネルギー密度・高出力密度を達成できる二次電池のリチウムイオン二次電池であることが特に好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の蓄電素子モジュールの詳細について実施例を用いて説明する。本発明の蓄電素子モジュールの実施例としてリチウムイオン二次電池モジュールを用いて説明するが、本発明の蓄電素子モジュールは、このリチウムイオン二次電池モジュールに限定されるものではない。
【００２４】
（実施例１）
まず、従来公知の製造方法でリチウム二次電池１を製造した。まず、シート状の正極板１１および負極板１２を製造し、セパレータを介して積層した状態で長尺方向に渦巻状に巻回した。この巻回体をプレス成形等の方法で径方向に圧縮して扁平形状の巻回型電極体１０を製造した。そして、金属製の電池容器１４の一部を構成する蓋体１４０に一体に接合された電極端子６，６にこの巻回型電極体１０を接合し、電解液とともに電池容器１４の残りの部分を構成する槽状の電池容器本体１４１に収容し、当接部をレーザ溶接等の方法で気密的・液密的に接合した。このようにして、電池容器１４内に電極体１０と電解液とが封入されたリチウム二次電池１が製造された。なお、リチウム二次電池１は、直方体状の外周形状を有し、電池容器１４の上面に正極端子６０及び負極端子６１が突出している。また、リチウム二次電池１の電池容器１４の上面であって、一対の電極端子６０，６１の間には、電池容器１４内部の圧力が所定の圧力以上に上昇したときに開裂する安全弁２がもうけられている。
【００２５】
そして、５個のリチウムイオン二次電池１を電気的に直列に接続した状態で、幅方向に並べ、幅方向の両端部にアルミニウム製の拘束プレート３，３を配置し、二枚の拘束プレート３，３を鉄製の拘束バンド４で拘束して５個の電池を一体化した。５個のリチウムイオン二次電池１のそれぞれの安全弁２は、幅方向にのびる直線上に並んだ。
【００２６】
そして、絶縁性をもつ樹脂（本実施例においてはポリプロピレン）よりなる帯状の固定台の両端部を一対の拘束プレート３，３に固定して配置した。固定台５０は、５個のリチウムイオン二次電池１のそれぞれの安全弁２に小間隔を隔てた位置で安全弁２に対向して配置され、固定台５０の安全弁２に対向した表面に導電性高分子（本実施例ではポリチオフェン）よりなる線状の検知素子９０を配置した。
【００２７】
そして、検知素子９０を抵抗変化検知手段７に接続した。抵抗変化検知手段７は、検知素子９０（Ｒ2）と固定抵抗（Ｒ1）を直列に接続し直列回路を構築し、この直列回路間に一定電圧を印加し、固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧の変動を監視する手段とした。なお、本実施例の抵抗変化検知手段７は、検知素子９０の抵抗変化を検知する手段の一例であり、この形態のみに限定されるものではない。
【００２８】
このようにして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８が製造できた。本実施例のリチウム二次電池モジュール８を図１〜４に示した。なお、図１はリチウム二次電池１の構成を示し、図２及び３は本実施例のリチウム二次電池モジュール８を示し、図４は抵抗変化検知手段７の回路を示した図である。
【００２９】
（動作）
本実施例のリチウム二次電池モジュール８の動作を以下に説明する。
【００３０】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、５個のリチウム二次電池１が直列に接続されてなる電池モジュールであり、通常の電池モジュールと同様に充放電を行うことができる。
【００３１】
そして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８を構成するリチウム二次電池１のひとつにおいて過充電や内部短絡等の異常が発生し、電池容器内で電解液の分解ガスが発生する。電解液の分解ガスが発生すると、電池容器の内部の圧力が上昇し、所定の圧力以上となったときに安全弁２が開裂する。
【００３２】
安全弁２が開裂すると、安全弁２から電解液の分解ガスが電解液をともなって噴出する。安全弁２から噴出した電解液は、小間隔を隔てて対向した位置に配置された固定台５０および検知素子９０に吹き付けられ、当接（付着）する。検知素子９０に付着した電解液は、付着した部分において検知素子９０を構成するポリチオフェンを溶解する。検知素子９０は線状に形成されており、溶解により断線する。
【００３３】
線状の検知素子９０が断線すると、抵抗変化検知手段７中の固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧が大きく低下し、抵抗変化検知手段７はこの電圧の低下を検知する。
【００３４】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、抵抗変化検知手段７が固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧の低下を検知したときに、安全弁２から吹き出した電解液が付着して検知素子９０が断線した判断でき、安全弁２が開裂したことが検知できる。
【００３５】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、安全弁２の開裂を検知したら、警告を発したり、充放電を停止することができる。これにより、電池内部から飛散した電解液や分解ガスによる被害を最小限に抑えられるので、安全性の高い電池モジュールを提供することが可能となった。
【００３６】
（実施例２）
まず、実施例１と同様にして、リチウム二次電池１を製造し、一対のアルミニウム製の拘束プレート３，３と鉄製の拘束バンド４で拘束して５個のリチウム二次電池１を一体化した。
【００３７】
そして、樹脂等の絶縁部材（本実施例においてはポリプロピレン）で構成されたダクト部材５５をアルミ製の拘束プレート３に固定した。ダクト部材５５は、リチウム二次電池１の並んだ方向にのびる箱状を有し、その底面５５ａがリチウム二次電池１の上面と当接する。ダクト部材５５は、リチウム二次電池１の上面にもうけられた安全弁２に対応した位置に貫通孔５５０を有し、かつリチウム二次電池１の並んだ方向の一方の側面に内部のガスを排出する排出孔５５１が開口している。つまり、一体化した５個のリチウム二次電池１に固定されたダクト部材５５は、それぞれのリチウム二次電池１の安全弁２から噴出した電解液の分解ガスが貫通孔５５０から内部に流入し、流入した分解ガスを捕集し、排出孔５５１から排出する。
【００３８】
そして、ダクト部材５５の内周面であって排出孔に対向した表面には、実施例１の時と同様な検知素子９０が配置されている。検知素子９０は、実施例１の時と同様に抵抗変化検知手段７に接続されている。
【００３９】
このようにして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８が製造できた。本実施例のリチウム二次電池モジュール８を図５〜７に示した。なお、図５は、本実施例のリチウム二次電池モジュール８を示した図であり、図６〜７はダクト部材５５の構成を示した図である。
【００４０】
本実施例のリチウム電池モジュール８は、ダクト部材５５の貫通孔５５０と安全弁２とが連通する構成となっているため、安全弁２から飛散した電解液はダクト部材５５の内部にもうけられ検知素子９０に電解液が付着する。これにより、実施例１の時と同様に、安全弁２の開裂を検知できる。
【００４１】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、ダクト部材５５が安全弁２から飛散した電解液を捕集することで、より電解液が検知素子９０に付着しやすくなっている。さらに、ダクト部材５５は、安全弁２から飛散した電解液の分解ガスも捕集することで、反応性や可燃性の高い分解ガスを捕集して安全に排出でき、リチウム二次電池モジュール８の安全性が向上した。
【００４２】
（実施例３）
まず、実施例１と同様にして、リチウム二次電池１を製造し、一対のアルミニウム製の拘束プレート３，３と鉄製の拘束バンド４で拘束して５個のリチウム二次電池１を一体化した。
【００４３】
そして、絶縁性をもつ樹脂（本実施例においてはポリプロピレン）よりなる帯状の固定台の両端部を一対の拘束プレート３，３に固定して配置した。固定台５０は、５個のリチウムイオン二次電池１のそれぞれの安全弁２に小間隔を隔てた位置で安全弁２に対向して配置され、固定台５０の安全弁２に対向した表面に半導体ガスセンサの検知部９５（本実施例においてはＳｎＯ2よりなる）が位置するように半導体ガスセンサを配置した。
【００４４】
この半導体ガスセンサを抵抗変化検知手段７に接続した。抵抗変化検知手段７は、ガスセンサ１３の検知部９５（Ｒ2）と固定抵抗（Ｒ1）を直列に接続して直列回路を構築した。そして、直列回路間に一定電圧を印加し、固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧の変動を監視する手段とした。ここで、半導体ガスセンサは、センサとして使用される温度が高い（２００〜４００℃）ため、検知部９５を加熱するヒーターをもつ。このヒーター（固定抵抗（Ｒ3））も抵抗変化検知手段７に接続され、検知部９５（Ｒ2）と固定抵抗（Ｒ1）を直列に接続した直列回路と電気的に並列な状態で接続された回路を構築した。なお、本実施例の抵抗変化検知手段７は、検知部（Ｒ2）の抵抗変化を検知する手段の一例であり、この形態のみに限定されるものではない。
【００４５】
このようにして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８が製造できた。本実施例のリチウム二次電池モジュール８を図８〜１０に示した。なお、図８及び９は、本実施例のリチウム二次電池モジュール８を示した図であり、図１０は抵抗変化検知手段７の回路を示した図である。
【００４６】
（動作）
本実施例のリチウム二次電池モジュール８の動作を以下に説明する。
【００４７】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、５個のリチウム二次電池１が直列に接続されてなる電池モジュールであり、通常の電池モジュールと同様に充放電を行うことができる。
【００４８】
そして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８を構成するリチウム二次電池１のひとつにおいて過充電や内部短絡等の異常が発生し、電池容器内で電解液の分解ガスが発生する。分解ガスが発生すると、電池容器の内部の圧力が上昇し、所定の圧力以上となったときに安全弁２が開裂する。
【００４９】
安全弁２が開裂すると、安全弁２から電解液の分解ガスが噴出する。安全弁２から噴出した分解ガスは、小間隔を隔てて対向した位置に配置された固定台５０および検知部９５に吹き付けられ、当接（付着）する。分解ガスは還元性ガス（Ｈ2、ＣＨ4など）を含み、検知部９５に付着すると、検知部９５の電気抵抗が低下する。
【００５０】
検知部９５の電気抵抗が低下すると、抵抗変化検知手段７中の固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧が大きく上昇する。本実施例において、抵抗変化検知手段７はこの電圧の上昇を検知する。
【００５１】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、抵抗変化検知手段７が固定抵抗（Ｒ1）を流れる電圧の上昇を検知したときに、安全弁２から吹き出した分解ガスが検知部９５に付着した判断でき、安全弁２が開裂したことが検知できる。
【００５２】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、実施例１の時と同様に、安全弁２の開裂を検知したら、警告を発したり、充放電を停止することができる。これにより、電池内部から飛散した電解液や分解ガスによる被害を最小限に抑えられるので、安全性の高い電池モジュールを提供することが可能となる。
【００５３】
（実施例４）
まず、実施例３と同様にして、リチウム二次電池１を製造し、一対のアルミニウム製の拘束プレート３，３と鉄製の拘束バンド４で拘束して５個のリチウム二次電池１を一体化した。
【００５４】
そして、樹脂等の絶縁部材（本実施例においてはポリプロピレン）で構成されたダクト部材５５をアルミ製の拘束プレート３に固定した。ダクト部材５５は、リチウム二次電池１の並んだ方向にのびる箱状を有し、その底面５５ａがリチウム二次電池１の上面と当接する。ダクト部材５５は、リチウム二次電池１の上面にもうけられた安全弁２に対応した位置に貫通孔５５０を有し、かつリチウム二次電池１の並んだ方向の一方の側面に内部のガスを排出する排出孔５５１が開口している。つまり、一体化した５個のリチウム二次電池１に固定されたダクト部材５５は、それぞれのリチウム二次電池１の安全弁２から噴出した電解液の分解ガスが貫通孔５５０から内部に流入し、流入した分解ガスを捕集し、排出孔５５１から排出する。
【００５５】
そして、ダクト部材５５の内周面であって貫通孔５５０に対向した表面には、実施例３の時と同様な検知部９５が配置されている。検知部９５は、実施例３の時と同様に抵抗変化検知手段７に接続されている。
【００５６】
このようにして、本実施例のリチウム二次電池モジュール８が製造できた。本実施例のリチウム二次電池モジュール８を図１１〜１２に示した。なお、図１１は、本実施例のリチウム二次電池モジュール８を示した図であり、図１２はダクト部材５５の構成を示した図である。
【００５７】
本実施例のリチウム電池モジュール８は、ダクト部材５５の貫通孔５５０と安全弁２とが連通する構成となっているため、安全弁２から飛散した分解ガスはダクト部材５５の内部にもうけられた検知部９５に付着する。これにより、実施例３の時と同様に、安全弁２の開裂を検知できる。
【００５８】
本実施例のリチウム二次電池モジュール８は、ダクト部材５５が安全弁２から吹き出した分解ガスを捕集することで、より分解ガスが検知部９５に付着しやすくなっている。さらに、ダクト部材５５は、安全弁２から飛散した分解ガスを捕集することで、反応性や可燃性の高い分解ガスを捕集して安全に排出でき、リチウム二次電池モジュール８の安全性が向上した。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施例１のリチウム二次電池モジュールに用いられるリチウム二次電池の構成を示した図である。
【図２】実施例１のリチウム二次電池モジュールの構成を示した図である。
【図３】実施例１のリチウム二次電池モジュールの構成を示した側面図である。
【図４】実施例１のリチウム二次電池モジュールの抵抗変化検知手段の回路を示した図である。
【図５】実施例２のリチウム二次電池モジュールの構成を示した図である。
【図６】実施例２のリチウム二次電池モジュールのダクト部材を示した図である。
【図７】実施例２のリチウム二次電池モジュールのダクト部材の構成を示した図である。
【図８】実施例３のリチウム二次電池モジュールの構成を示した図である。
【図９】実施例３のリチウム二次電池モジュールの構成を示した側面図である。
【図１０】実施例３のリチウム二次電池モジュールの抵抗変化検知手段の回路を示した図である。
【図１１】実施例４のリチウム二次電池モジュールの構成を示した図である。
【図１２】実施例４のリチウム二次電池モジュールのダクト部材の構成を示した図である。
【符号の説明】
【００６０】
１：リチウム二次電池 １０：巻回型電極体
１１：正極板 １２：負極板
１４：電池容器 １４０：蓋体
１４１：容器本体
２：安全弁
３：拘束プレート
４：拘束バンド
５０：固定台 ５５：ダクト部材
５５０：貫通孔 ５５１：排出孔
６：電極端子 ６０：正極端子
６１：負極端子
７：抵抗変化検知手段
８：リチウム二次電池モジュール
９０：検知素子 ９５：検知部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極体を電解液とともに内部に密封しかつ内部の圧力が所定の圧力以上となったときに開放して該内部の圧力を低下する圧力開放機構を備えた蓄電素子容器を有する蓄電素子の複数個が電気的に接続された蓄電素子モジュールにおいて、
該蓄電素子容器内の圧力が所定の圧力以上となったときに該圧力解放機構から排出される排出物が当接可能な位置にもうけられ、該排出物と当接したときに電気的な特性が変化する電気素子と、該電気素子の電気的な特性の変化を検出する検出装置と、を有することを特徴とする蓄電素子モジュール。
【請求項２】
前記電気素子は、導電性高分子よりなり前記排出物が接触する略線状の線状部材を有し、前記検出手段は、該線状部材の電気抵抗の変化を検出する請求項１記載の蓄電素子モジュール。
【請求項３】
前記導電性高分子は、ポリチオフェンである請求項２記載の蓄電素子モジュール。
【請求項４】
前記電気素子は、ガスセンサの検出部である請求項１記載の蓄電素子モジュール。
【請求項５】
前記ガスセンサは、還元性ガスを検出する半導体ガスセンサである請求項４記載の蓄電素子モジュール。
【請求項６】
前記ガスセンサの検出部は、ＳｎＯ2、ＺｎＯより選ばれる少なくとも一種よりなる請求項５記載の蓄電素子モジュール。
【請求項７】
前記電気素子は、複数の前記圧力解放機構からの前記排出物と当接する請求項１記載の蓄電素子モジュール。
【請求項８】
前記蓄電素子は、リチウムイオン二次電池である請求項１記載の蓄電素子モジュール。
【請求項１】
電極体を電解液とともに内部に密封しかつ内部の圧力が所定の圧力以上となったときに開放して該内部の圧力を低下する圧力開放機構を備えた蓄電素子容器を有する蓄電素子の複数個が電気的に接続された蓄電素子モジュールにおいて、
該蓄電素子容器内の圧力が所定の圧力以上となったときに該圧力解放機構から排出される排出物が当接可能な位置にもうけられ、該排出物と当接したときに電気的な特性が変化する電気素子と、該電気素子の電気的な特性の変化を検出する検出装置と、を有することを特徴とする蓄電素子モジュール。
【請求項２】
前記電気素子は、導電性高分子よりなり前記排出物が接触する略線状の線状部材を有し、前記検出手段は、該線状部材の電気抵抗の変化を検出する請求項１記載の蓄電素子モジュール。
【請求項３】
前記導電性高分子は、ポリチオフェンである請求項２記載の蓄電素子モジュール。
【請求項４】
前記電気素子は、ガスセンサの検出部である請求項１記載の蓄電素子モジュール。
【請求項５】
前記ガスセンサは、還元性ガスを検出する半導体ガスセンサである請求項４記載の蓄電素子モジュール。
【請求項６】
前記ガスセンサの検出部は、ＳｎＯ2、ＺｎＯより選ばれる少なくとも一種よりなる請求項５記載の蓄電素子モジュール。
【請求項７】
前記電気素子は、複数の前記圧力解放機構からの前記排出物と当接する請求項１記載の蓄電素子モジュール。
【請求項８】
前記蓄電素子は、リチウムイオン二次電池である請求項１記載の蓄電素子モジュール。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２６５６５８（Ｐ２００７−２６５６５８Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８５７５３（Ｐ２００６−８５７５３）
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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