电池组

技术领域

本发明涉及一种搭载于车辆等的电池组。

背景技术

近年来，作为针对地球的气候变动的具体对策，实现低碳社会或者脱碳社会的努力正在活跃化。对于车辆，也强烈要求CO

车辆搭载有电池组，该电池组具备层叠有多个电池单元的单元层叠体。在这样的电池组中设置有如下结构：在电池单元内产生的气体的内压由于某些异常而上升到规定值以上的情况下，将产生的气体向电池单元的外部放出。具体而言，电池单元具有放气阀，在电池单元内产生的气体的内压上升到规定值以上的情况下，将气体从放气阀经由通道向电池组的外部放出。

专利文献1所公开的电源装置具备：电池块，其层叠有多个具有排气阀的单电池；壳体，其收纳电池块；排出通道，其与排气阀的排出开口连结，将单电池内产生的气体向外部排出；以及止回阀，其经由气体管与排出通道连结。止回阀会开阀以将单电池内产生的气体向外部排出，另一方面，阻止来自外部的逆流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-18726号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的电源装置中，止回阀配置于车辆的下边梁。另外，将止回阀与电池块连接的气体管未收纳于壳体，而向车外和车内露出。因此，露出的气体管有可能受到损伤。当气体管破损时，异物有可能不通过止回阀而侵入电池块。

本发明提供一种抑制异物从外部侵入电池单元内的电池组。

用于解决课题的方案

本发明的第一方式的电池组，具备：

单元层叠体，其层叠有多个具有放气阀的电池单元；

放气通道，其连接所述多个电池单元的所述放气阀；以及

电池壳体，其收纳所述单元层叠体和所述放气通道，

该电池组能够从所述放气通道向所述电池壳体的外部排出气体，

其中，在所述电池壳体的内部设置有止回阀，该止回阀允许所述气体从所述放气阀向所述电池壳体的外部流动，且限制异物从所述电池壳体的外部侵入。

另外，本发明的第二方式的电池组，具备：

第一电池模块，其沿第一方向层叠有多个具有放气阀的电池单元；

第一放气通道，其在所述第一电池模块中连接所述多个电池单元的所述放气阀；

第二电池模块，其沿所述第一方向层叠有多个具有放气阀的电池单元；

第二放气通道，其在所述第二电池模块中连接所述多个电池单元的所述放气阀；以及

电池壳体，其收纳所述第一电池模块、所述第二电池模块、所述第一放气通道和所述第二放气通道，

该电池组能够从所述第一放气通道和所述第二放气通道向所述电池壳体的外部排出气体，

在所述电池壳体的内部设置有止回阀，该止回阀允许所述气体从所述放气阀向所述电池壳体的外部流动，且限制异物从所述电池壳体的外部侵入。

发明效果

根据本发明，能够抑制异物从外部侵入电池单元内。

附图说明

图1是从前方斜上方观察搭载有电池组20的车辆V的后排座椅周边的立体图。

图2是从左侧观察车辆V的电池组20附近的剖视图。

图3是电池组20的分解立体图。

图4是从后方斜上方观察将电池单元31的内部产生的气体向电池壳体60的外部排出的气体排出结构的立体图。

图5是在图4中安装了电池组20的罩65的状态的图。

图6是放大表示图4的止回阀保持部35的放大图。

图7是图6中的VII-VII剖面的剖视图。

附图标记说明：

20电池组

30(30A、30B)电池模块(单元层叠体)

31电池单元

31a放气阀

32(32A、32B)放气通道

33止回阀

34管

34A、34B上游侧管

34C下游侧管

35止回阀保持部

60电池壳体

61基座板(壳体主体)

64支撑件

65罩。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的电池组的一个实施方式进行说明。在本实施方式中，电池组搭载于车辆。另外，附图是按附图标记的朝向观察的。另外，在本说明书等中，为了使说明简单清楚，将前后、左右、上下的各方向按照车辆的驾驶员观察的方向进行记载，在附图中，将车辆的前方表示为Fr，将后方表示为Rr，将左方表示为L，将右方表示为R，将上方表示为U，将下方表示为D。

<车辆>

如图1和图2所示，本实施方式的电池组20搭载于车辆V。车辆V是混合动力汽车、电动汽车等电动车辆，构成为能够通过利用蓄积在电池组20中的电力来驱动马达而行驶。电池组20载置于地板10，并且固定于地板10。在电池组20的上方配置车辆V的后排座椅RS。

地板10具有：前地板11，其构成车室CB的地板部；以及后地板12，其构成设置在车室CB的后方的行李厢LG的地板部等。前地板11和后地板12在后排座椅RS的下方连接起来。地板10的车宽方向的两端部与沿前后方向延伸的左右一对骨架框架部件(未图示)连结，由此，地板10固定在骨架框架部件上。

在前地板11的后端部形成有向上方立起的上弯部11a。另外，在前地板11的车宽方向中央部，沿前后方向形成有中央通道11b。中央通道11b以前地板11向上方凸出的方式弯曲，在下方形成梯形的通道空间13。

在后地板12的前端部凹设有收纳凹部121。收纳凹部121具有在车宽方向上较长的四边形状的底壁部121a，电池组20载置于底壁部121a。

<电池组的整体结构>

如图1至图3所示，电池组20具备：电池模块30；冷却装置40，冷却电池模块30的冷却气体在该冷却装置40中流通；电池控制装置51，其控制电池模块30的充电和放电；接线台52，其将电池模块30与外部设备(未图示)电连接，并且安装有供电池模块30的充电电力和放电电力流动的配线部件；维护插头53，其能够切断流过接线台52的电力；以及电池壳体60，其收纳这些部件。电池壳体60具备：基座板61，其载置电池模块30和冷却装置40；以及罩65，其覆盖收纳凹部121的上方。另外，在图3中，对于后述的电池模块周边的气体排出结构，省略了放气通道32以外的结构。

电池组20具备固定于基座板61的前侧框架81和后侧框架82。前侧框架81固定于前地板11的上弯部11a，后侧框架82固定于后地板12的前端部(参照图2)。基座板61载置于在后地板12的前端部凹设的收纳凹部121的底壁部121a。

基座板61具有：底壁部62，其覆盖电池模块30和配置在电池模块30右侧的冷却装置40的下方；以及侧壁部63，其从底壁部62的前后左右的外缘部向上方弯曲，包围底壁部62的前后左右的外缘部并在上下方向上延伸。侧壁部63具有：前壁部63a，其从底壁部62的前缘部向上方弯曲；后壁部63b，其从底壁部62的后缘部向上方弯曲；左壁部63c，其从底壁部62的左缘部向上方弯曲；以及右壁部63d，其从底壁部62的右缘部向上方弯曲。

电池模块30具备配置在前方的电池模块30A和配置在后方的电池模块30B。电池模块30A、30B分别具有在车宽方向上较长的大致长方体形状，并在前后方向上对置地配置。

各电池模块30A、30B具有在车宽方向上层叠的多个电池单元31。如图2所示，各电池单元31具有车宽方向最短的大致长方体形状，从车宽方向观察，具有在上下方向上延伸的长边和在前后方向上延伸的短边。各电池模块30A、30B的电池单元31配置为短边在前后方向上延伸，长边在上下方向上延伸。通过以短边彼此连续的方式排列两个电池模块30A、30B，与以长边彼此连续的方式排列的情况相比，能够抑制在车辆前后方向上变大。两个电池模块30A、30B经由左侧电池模块托架71和右侧电池模块托架固定在基座板61上。另外，对于右侧电池模块托架，省略图示。

冷却装置40、接线台52和维护插头53配置在电池模块30的右侧。

冷却装置40具有：风扇41，其吹出冷却电池模块30的冷却气体；导入通道42，其将冷却气体导入风扇41；以及送出通道43，其将从风扇41吹出的冷却气体向期望方向送出。

电池控制装置51以在前后方向上跨在前后方向上排列的两个电池模块30A、30B的方式，配置在与各电池模块30A、30B的上表面对置的位置上。电池控制装置51由电池控制装置托架72支承。

接线台52配置在冷却装置40的上方。接线台52由在导入通道42的上方延伸的接线台托架73支承。

维护插头53设置在将外部设备(未图示)与接线台52电连接的配线部件上，是能够手动插拔的插头。在维护插头53已插入的状态时，外部设备(未图示)与接线台52电连接；在维护插头53已拔出的状态时，外部设备(未图示)与接线台52电切断。

罩65固定于地板10。在罩65的前侧，形成有按照导入通道42的导入口42a的形状挖空的第一开口部65a和设置在第一开口部65a的右侧的第二开口部65b。从第一开口部65a向电池组20的收纳空间21导入冷却气体。从第二开口部65b向电池组20的收纳空间21插入手指或者器具，能够插拔维护插头53。

在车辆V中以覆盖罩65的方式设置有后排座椅RS。即，电池组20搭载于车辆V的后排座椅RS之下。

在罩65上安装有吸入车室CB内的空气作为电池组20的冷却气体的吸气通道66。电池组20从吸气通道66吸入车室CB内的空气作为电池组20的冷却气体，并且从罩65的第一开口部65a取入电池组20内。

从第一开口部65a取入的冷却气体通过导入通道42、风扇41和送出通道43，向在电池模块30的下表面与基座板61的底壁部62之间形成的流路61a送出。送出到流路61a的冷却气体从下方朝向上方在电池模块30的内部流动而对电池模块30进行冷却，并从电池模块30的上表面排出。从电池模块30的上表面排出的冷却气体从设置在罩65的前侧的排气口65c向电池组20的外部排出。

<电池模块周边的气体排出结构>

在电池组20中，与上述的冷却流路分开设置有将电池单元31的内部产生的气体向电池壳体60的外部排出的气体排出结构。以下，参照图2和图4至图7，对该气体排出结构进行说明。

电池单元31在内部产生的气体的内压因某些异常而升高的情况下，为了防止破损而需要将气体向电池单元31的外部放出。因此，在各电池单元31上设置有放气阀31a。在电池单元31的内部产生的气体的内压上升到规定值以上的情况下，放气阀31a开阀。在本实施方式中，如图2所示，电池模块30A的放气阀31a在前后方向上配置在电池模块30B的相反侧(前侧)，电池模块30B的放气阀31a在前后方向上配置在电池模块30A的相反侧(后侧)。

为了将从放气阀31a放出的气体向电池壳体60的外部排出，电池组20还具备放气通道32、止回阀33、挠性的管34和止回阀保持部35。

放气通道32是用于将电池单元31的内部产生的气体向电池壳体60的外部排出的通道。放气通道32在多个电池单元31层叠的方向(车宽方向)上延伸，连接各放气阀31a。放气通道32包括设置于电池模块30A的放气通道32A和设置于电池模块30B的放气通道32B。如图2所示，放气通道32A在前后方向上配置在电池模块30B的相反侧(前侧)，放气通道32B在前后方向上配置在电池模块30A的相反侧(后侧)。

止回阀33允许气体从放气阀31a向电池壳体60的外部流动，且限制异物从电池壳体60的外部侵入。在此，异物是包括气体、液体等流体的概念，而不限于固体。如图4至图7所示，止回阀33设置在电池壳体60的内部。更详细而言，止回阀33在由罩65和基座板61围成的收纳空间21内设置在基座板61的左壁部63c与电池模块30A、30B之间，且未露出到电池壳体60的外部。另外，止回阀33在前后方向上配置在电池模块30A与电池模块30B之间。

止回阀33例如是图7所示的鸭嘴阀，允许气体从上游侧向下游侧流动，并切断相反方向的气体流动。然而，止回阀33不限于鸭嘴阀，只要是允许气体向电池壳体60的外部的单向流动并切断相反方向的气体流动的结构即可。

管34的一端连接到放气通道32，另一端连接到电池壳体60的外部。更详细而言，管34具备：上游侧管34A，其连接到放气通道32A；上游侧管34B，其连接到放气通道32B；以及下游侧管34C，其连接到电池壳体60的外部。在此，电池壳体60的外部是指例如未图示的骨架框架部件(下边梁等)的内部、车外。上游侧管34A、34B配置在电池壳体60的内部。下游侧管34C的上游侧端部配置在电池壳体60的内部，下游侧端部配置在电池壳体60的外部。上游侧管34A、34B的下游侧端部和下游侧管34C的上游侧端部由连接部连接，止回阀33设置于该连接部。

从放气阀31a放出的气体从放气通道32向上游侧管34A、34B流动，通过止回阀33向下游侧管34C流动。然后，流过下游侧管34C的气体向电池壳体60的外部、例如骨架框架部件的内部排出。

这样，在本实施方式中，止回阀33设置在电池壳体60的内部，因此，从放气阀31a到止回阀33的流路(在本实施方式中，放气通道32、上游侧管34A、34B)由电池壳体60保护。因此，能够抑制由于气体等异物的逆流而使异物从外部侵入从放气阀31a到止回阀33的流路内。另外，即使在由于配置在止回阀33的下游侧并且露出到电池壳体60的外部的流路(在本实施方式中，下游侧管34C)的破损等而异物从外部侵入的情况下，也能够通过止回阀33抑制异物侵入电池单元31的内部。

止回阀33由止回阀保持部35保持。在止回阀保持部35的内部形成有与上游侧管34A、34B及下游侧管34C连通的流路，止回阀33配置在流路内。在此，止回阀保持部35是连接上游侧管34A和上游侧管34B的连接部的一例。另外，止回阀保持部35是连接上游侧管34A、34B和下游侧管34C的连接部的一例。

更详细而言，如图6、7所示，止回阀保持部35具备连接上游侧管34A、34B的上游侧保持部351和连接下游侧管34C的下游侧保持部352。上游侧保持部351在配置两个电池模块30A、30B的方向(前后方向)上延伸，具有：流路351a，其向前方延伸并且连接到上游侧管34A；流路351b，其向后方延伸并且连接到上游侧管34B；以及汇合部351c，其在流路351a与流路351b之间。下游侧保持部352在与上游侧保持部351延伸的方向正交的方向(车宽方向)上延伸，具有流路352a，其向左方延伸并且连接下游侧管34C。上游侧保持部351的汇合部351c与下游侧保持部352的流路352a连通，止回阀33配置于流路352a。

在上游侧保持部351上，在三个部位形成有从表面突出的卡合爪353，在下游侧保持部352上，在和卡合爪353对应的部位形成有朝向上游侧保持部351延伸的卡合孔354。通过使卡合爪353与卡合孔354卡合，上游侧保持部351和下游侧保持部352被固定。在本实施方式中，卡合爪353和卡合孔354的数量分别是三个，但是其数量是任意的。另外，也可以是上游侧保持部351具有卡合孔354、下游侧保持部352具有卡合爪353的结构。而且，上游侧保持部351与下游侧保持部352的卡合不限于卡合爪与卡合孔的卡合。

止回阀保持部35固定到基座板61。更详细而言，基座板61具备从底壁部62向上方延伸设置的支撑件64，在形成于下游侧保持部352的向下方开口的插入口355中插入支撑件64。即，止回阀保持部35通过从上方安装到支撑件64而固定到基座板61c另外，插入口355也可以形成于上游侧保持部351。

这样，止回阀保持部35固定到基座板61的支撑件64，因此，能够容易地决定止回阀保持部35相对于基座板61的位置。另外，止回阀保持部35从上方安装到支撑件64，因此，能够限制止回阀保持部35在水平方向上的移动。

止回阀保持部35从上下方向插入支撑件64，另一方面，连接到止回阀保持部35的上游侧管34A、34B从水平方向连接到放气通道32A、32B。即，上游侧管34A、34B从与止回阀保持部35插入支撑件64的上下方向不同的水平方向连接到放气通道32。由此，在止回阀保持部35从上方固定到基座板61时，上游侧管34A、34B难以从放气通道32脱落。

以上，参照附图对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于该实施方式。显然，本领域技术人员能够在技术方案所记载的范畴内想到各种变更例或修正例，可以理解，这些变更例或修正例当然也属于本发明的技术范围。另外，也可以在不脱离发明的主旨的范围内将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。

例如，在本实施方式中，电池模块30由两个电池模块30A、30B构成，但是也可以由一个或三个以上电池模块30构成。另外，本实施方式的电池模块30也可以不需要被模块化，而是作为在电池壳体60内层叠有多个电池单元31的单元层叠体存在。

另外，在本实施方式中，为了从放气通道32向电池壳体60的外部排出气体而设置了挠性的管34，但未必需要设置管34。例如，在将放气通道32延伸设置到电池壳体60的外部的情况下，也可以在放气通道32内且电池壳体60的内部的位置设置止回阀33。

另外，在本实施方式中，止回阀保持部35由上游侧保持部351和下游侧保持部352构成，但未必需要由多个部件构成。止回阀保持部35只要是保持止回阀33的部件即可，也可以由一个部件构成。

在本说明书中至少记载了以下的事项。尽管在括号内作为一个例子示出了在上述的实施方式中对应的构成要素等，但并不限定于此。

(1)一种电池组(电池组20)，具备：

单元层叠体(电池模块30)，其层叠有多个具有放气阀(放气阀31a)的电池单元(电池单元31)；

放气通道(放气通道32)，其连接所述多个电池单元的所述放气阀；以及

电池壳体(电池壳体60)，其收纳所述单元层叠体和所述放气通道，

该电池组能够从所述放气通道向所述电池壳体的外部排出气体，

其中，在所述电池壳体的内部设置有止回阀(止回阀33)，该止回阀允许所述气体从所述放气阀向所述电池壳体的外部流动，且限制异物从所述电池壳体的外部侵入。

根据(1)，止回阀设置在电池壳体的内部，因此，从放气阀到止回阀的流路由电池壳体保护。因此，能够抑制由于气体等异物的逆流而使异物从外部侵入从放气阀到止回阀的流路内。另外，即使在由于露出到电池壳体的外部的流路的破损等而使异物从外部侵入的情况下，也能够通过止回阀抑制异物侵入电池单元的内部。

(2)根据(1)所述的电池组，还具备：

管(管34)，其连接到所述放气通道，

所述止回阀设置在比所述放气通道靠下游的位置。

根据(2)，止回阀设置在比放气通道靠下游的位置，并且止回阀设置在电池壳体的内部，因此，能够抑制配置在止回阀与放气通道之间的管受到损伤。

(3)根据(2)所述的电池组，其中，

所述管具备连接到所述放气通道的第一管(上游侧管34A、34B)和连接到所述电池壳体的外部的第二管(下游侧管34C)，

所述止回阀设置于连接所述第一管和所述第二管的连接部。

根据(3)，能够利用对连接到放气通道的第一管和连接到电池壳体的外部的第二管进行连接的连接部来配置止回阀。

(4)根据(1)至(3)中任一项所述的电池组，其中，

所述电池壳体具备配置有所述单元层叠体和所述放气通道的壳体主体(基座板61)、以及覆盖所述壳体主体的罩(罩65)，

所述止回阀由止回阀保持部(止回阀保持部35)保持，

所述壳体主体具备固定所述止回阀保持部的支撑件(支撑件64)。

根据(4)，在配置单元层叠体和放气通道的壳体主体上设置支撑件，由支撑件固定止回阀保持部，因此，能够容易地决定止回阀保持部相对于壳体主体的位置。

(5)根据(4)所述的电池组，其中，

所述支撑件从所述壳体主体的底面向上方延伸设置，

所述止回阀保持部从上方安装到所述支撑件。

根据(5)，止回阀保持部从上方安装到支撑件，因此，能够容易地将止回阀保持部组装到壳体主体。另外，能够限制止回阀保持部在水平方向上的移动。

(6)根据(5)所述的电池组，还具备：

管(管34)，其连接到所述放气通道，

所述止回阀保持部连接到所述管，

所述管从水平方向连接到所述放气通道。

根据(6)，管从与止回阀保持部插入支撑件的方向不同的水平方向连接到放气通道，因此，能够使得在止回阀保持部固定到壳体主体时难以发生管的脱落。

(7)一种电池组(电池组20)，具备：

第一电池模块(电池模块30A)，其沿第一方向(车宽方向)层叠有多个具有放气阀(放气阀31a)的电池单元(电池单元31)；

第一放气通道(放气通道32A)，其在所述第一电池模块中将所述多个电池单元的所述放气阀相连；

第二电池模块(电池模块30B)，其沿所述第一方向层叠有多个具有放气阀(放气阀31a)的电池单元(电池单元31)；

第二放气通道(放气通道32B)，其在所述第二电池模块中将所述多个电池单元的所述放气阀相连；以及

电池壳体(电池壳体60)，其收纳所述第一电池模块、所述第二电池模块、所述第一放气通道和所述第二放气通道，

该电池组能够从所述第一放气通道和所述第二放气通道向所述电池壳体的外部排出气体，

其中，在所述电池壳体的内部设置有止回阀(止回阀33)，该止回阀允许所述气体从所述放气阀向所述电池壳体的外部流动，且限制异物从所述电池壳体的外部侵入。

根据(7)，止回阀设置在电池壳体的内部，因此，从放气阀到止回阀的流路由电池壳体保护。因此，能够抑制由于气体等异物的逆流而使异物从外部侵入从放气阀到止回阀的流路内。另外，即使在由于露出到电池壳体的外部的流路的破损等而使异物从外部侵入的情况下，也能够通过止回阀抑制异物侵入电池单元的内部。

(8)根据(7)所述的电池组，还具备：

第一管(上游侧管34A)，其连接到所述第一放气通道；

第二管(上游侧管34A)，其连接到所述第二放气通道；以及

连接部，其将所述第一管与所述第二管连接，

所述止回阀设置于所述连接部。

根据(8)，在将第一管与第二管连接的连接部中设置有止回阀，因此，能够由两个电池模块共用止回阀，能够削减部件件数。

(9)根据(7)或(8)所述的电池组，其中，

所述第一电池模块和所述第二电池模块在与所述第一方向正交的第二方向(前后方向)上并排配置，

所述第一放气通道在所述第二方向上配置在所述第二电池模块的相反侧，

所述第二放气通道在所述第二方向上配置在所述第一电池模块的相反侧，

所述止回阀在所述第二方向上配置在所述第一电池模块与所述第二电池模块之间。

根据(9)，止回阀配置在第二方向上的第一电池模块与第二电池模块之间，因此，能够将止回阀与第一放气通道及第二放气通道均衡地配置。

(10)根据(9)所述的电池组，其中，

所述第一电池模块的所述电池单元和所述第二电池模块的所述电池单元在所述第二方向上的长度比在与所述第一方向及所述第二方向正交的第三方向(上下方向)上的长度短。

根据(10)，通过以短边彼此连续的方式排列两个电池模块，与以长边彼此连续的方式排列两个电池模块的情况相比，能够抑制在规定方向上变大。