以下、本発明の実施形態について説明する� ��
(実施形態1)
 図1、図2A及び図2Bを参照しながら、本発明� �実施形態である蓄電装置1の構成を説明する� ��ここで、図1は蓄電装置の斜視図であり、図 2A及び図2Bは図1の蓄電装置をY1-Y2面で切断し� �断面図であり、図2Aが電池正常時の状態、図 2Bが電池異常時の状態を示している。

 本実施形態の蓄電装置1は、ハイブリッド 車両、電気自動車、燃料電池自動車の駆動用 または補助電源として用いることができる。 また、本実施形態の蓄電装置1は、助手席の� �部、コンソールボックス、後部座席の下部� �トランクルームなどに配置することができ� �。

 蓄電装置1は、組電池(蓄電体)12、この組� �池12を冷却する冷却液(液状の熱交換媒体)23� �これらの組電池12及び冷却液23を密閉する電� ��収容容器(収容容器)13を含む。電池収容容器 13は、上側が開口した収容容器本体131及びこ� ��収容容器本体131の開口を覆う上蓋132からな� ��。この組電池12からは、電池異常の際に、� �解液が電気分解等することによりガスが発� �する場合がある。

 Z軸方向視(平面視)において、電池収容容� ��13の四隅には、収容容器本体131の内部のガ� �を放出するためのガス放出部(排出部)14が設� ��られている。ガス放出部14には、ガスの排� �路となる管路14aが形成されており、この管� �14aの内部にフィルタ部材16が設けられている 。このフィルタ部材16は、ガスの通過を許容� ��て、冷却液23の通過を禁止する機能を有し� �いる。

 上述の構成において、電池異常の際に組� ��池12から発生するガスは、冷却液23よりも比 重が軽いため、電池収容容器13の上蓋132に向� ��って上側に移動する。このとき、坂道走行� ��どにより電池収容容器13が傾いている場合� �は、収容容器本体131の上部における周縁部� �ガスが集中する。

 したがって、収容容器本体131の周縁部に� ��応した電池収容容器13の四隅にガス放出部14 を設けることにより、電池収容容器13の傾斜� ��であっても、電池収容容器13の外部にガス� �容易に放出することができる。

 次に、図3を参照しながら、本実施形態の 蓄電装置1を搭載したハイブリッド車両につ� �て説明する。ここで、図3はハイブリッド車� ��のブロック図である。

 ハイブリッド車両は、エンジン11と、発� �機20と、パワーコントロールユニット30と、� ��電装置1と、モータ50と、ハイブリッドECU60� �を含む。

 エンジン11が発生する動力は、動力分割� �構70により、2経路に分割される。一方は減� �機80を介して車輪90を駆動する経路である。� ��方は、発電機20を駆動させて発電する経路� �ある。

 発電機20は、動力分配機構70により分配さ れたエンジン11の動力により発電するが、発� ��機20により発電された電力は、車両の運転� �態、蓄電装置1の蓄電量(State of charge:SOC)に� �じて使い分けられる。例えば、通常走行時� �急加速時では、発電機20により発電された電 力はそのままモータ50を駆動させる電力とな� ��。

 一方、蓄電装置1のSOCが予め定められた値 よりも低い場合には、発電機20により発電さ� ��た電力は、パワーコントロールユニット30� �インバータ30aにより交流電力から直流電力� �変換され、パワーコントロールユニット30の コンバータ30bにより電圧が調整された後、蓄 電装置1に蓄えられる。

 モータ50は、三相交流モータであり、蓄� �装置1に蓄えられた電力および発電機20によ� �発電された電力の少なくともいずれか一方� �電力により駆動する。モータ50は、エンジン 11をアシストして車両を走行させたり、モー� ��50からの駆動力のみにより車両を走行させ� �りする。

 一方、ハイブリッド車両の回生制動時に� ��、減速機80を介して車輪90によりモータ50が� ��動され、モータ50が発電機として作動する� �これによりモータ50は、制動エネルギを電力 に変換する回生ブレーキとして作用する。モ ータ50により発電された電力は、インバータ3 0aを介して蓄電装置1に蓄電される。

 ハイブリッドECU60は、CPU(中央演算処理装� ��)60aとメモリ60bとを含む。CPU60aは、車両の運 転状態や、アクセル開度センサにより検知さ れたアクセル開度、アクセル開度の変化率、 シフトポジション、蓄電装置1のSOC、メモリ60 bに保存されたマップおよびプログラムなど� �基づいて演算処理を行う。これにより、ハ� �ブリッドECU60は、車両が所望の運転状態とな るように、車両に搭載された機器類を制御す ることになる。

 蓄電装置1のガス排出管15は、図示しない� ��両のクウォータトリムに接続されており、� ��のクウォータトリムから車外にガスが排出� ��れる。図1に図示するように、各ガス放出部 14の管路14aは接続管17に連通しており、これ� �の接続管17はガス排出管15に接続されている� ��

 次に、図1、図2A及び図2Bを参照しながら、� �電装置1の構成を詳細に説明する。
(電池収容容器13について)
 電池収容容器13は、上側に平面視(Z軸方向視 )矩形の開口部を有する収容容器本体131と、� �の収容容器本体131の開口部を覆う上蓋132と� �含む。図1に図示するように、上蓋132の四隅� ��は、ガス放出部(排出部)14が設けられている 。電池収容容器13には、熱伝導性の高いステ� ��レスなどの金属材料を用いることができる� ��

 ガス放出部14は、上蓋132に形成された破� �式の弁14bと、上蓋132に接続された管路14aと� �らなり、この管路14aの内側にはフィルタ部� �16が設けられている。

 管路14aは、弁14bの真上に位置しており、� ��下方向に延びている。管路14aの先端部には� ��続管17が接続されている。管路14a及び接続� �17には、樹脂、金属を用いることができる。

 ガス放出部14の設けられる位置について� �、収容容器本体131の周縁部に対応した領域� �おいて適宜変更することができる。ここで� �周縁部とは、収容容器本体131のXY平面方向に おける周縁部を意味しており、周縁部に対応 した領域とは、当該周縁部の真上の領域を意 味している。また、別の観点として、周縁部 は、収容容器本体131が傾斜したときに、ガス がたまりやすい領域と定義づけることもでき る。したがって、周縁部は、電池収容容器13� ��形状、車両の走行条件などに応じて、適宜� ��更することができる。

 さらに、ガス放出部14の個数については� �複数であれば、四つに限定されるものでは� �い。ただし、少なくとも車両の前方側の周� �部に対応した領域及び車両の後方側の周縁� �に対応した領域には、ガス放出部14を設ける のが好ましい。車両の坂道走行時にあっては 、車両の前方側又は後方側に車体が傾き、収 容容器本体131の車両前方側の周縁部又は車両 後方側の周縁部にガスがたまりやすくなるか らである。

 フィルタ部材16は、管路14aの径方向に配� �され、管路14aを塞いでいる。このフィルタ� �材16は、ガス及び冷却液23のうちガスのみを� ��択的に通過させる機能を有している。フィ� ��タ部材16としては、ゴアテックス(登録商標) を用いることができる。ゴアテックスは、防 水性及び透湿性を有しており、ガスの通過を 許容して、冷却液23の通過を禁止する。

 また、フィルタ部材16として、網目状に� �成されたシートを積層した積層フィルタを� �いることもできる。このように、編目状の� �ートを積層することにより、全体としては� �目の孔が小さくなり、ガスの通過を許容し� �、冷却液23の通過を禁止することができる。

 さらに、フィルタ部材16として、熱溶融� �維からなる多数の微粒子を加圧してシート� �したフィルタを用いることもできる。これ� �より、各微粒子の隙間を介してガスの通過� �許容して、冷却液23の通過を禁止することが できる。

 このように、本実施形態によれば、管路1 4aの内部にフィルタ部材16を配置する簡易な� �成で、冷却液23の流出を防止できる。

 (組電池12について)
 組電池12は、複数の円筒型電池(蓄電要素)122 を直列に接続することにより構成されている 。各円筒型電池122を直列に接続する接続部材 として、バスバーなどの導電部材を用いるこ とができる。

 このように複数の円筒型電池122を並設し� ��電池集合体では、充放電に伴う発熱温度が� ��くなるため、冷却風を用いた気体冷却のみ� ��は冷却不足になる。そこで、本願発明では� ��気体よりも冷却能力に優れた冷却液23に組� �池12を浸漬させることにより、組電池12を冷� ��している。

 ここで、冷却液23としては、比熱、熱伝� �性と沸点が高く、電池収容容器13、組電池12� ��腐食させず、熱分解、空気酸化、電気分解� ��どを受けにくい物質が適している。さらに� ��電極端子間の短絡を防止するために、電気� ��絶縁性の液体が望ましい。例えば、フッ素� ��不活性液体を使用することができる。フッ� ��系不活性液体としては、スリーエム社製フ� ��リナート、Novec HFE(hydrofluoroether)、Novec1230を 用いることができる。

 また、フッ素系不活性液体以外の液体、� ��とえば、水を用いることができる。この場� ��、電池収容容器13に水を収容する際に、異� �の混入を阻止して、電池短絡を防止する必� �がある。

 次に、図4を参照しながら、各円筒型電池 122の構成を詳細に説明する。ここで、図4は� �円筒型電池の断面図である。

 外套缶134の内側には電極体135が収容され� ��いる。この電極体135は、両面に正活物質が� ��布された帯状の正電極体135bと両面に負活物 質が塗布された帯状の負電極体135cとをセパ� �ータ135aを介して渦巻状に巻き回すことによ� ��構成されている。電池外套缶134には、電解� ��が注入されている。なお、この電解液は、� ��パレータ135aの中に含浸させてもよい。

 正活物質として、リチウム-遷移元素複合酸 化物であるLiCoO ₂ 、LiNiO ₂ 、LiFeO ₂ 、LiCuO ₂ 、LiMnO ₂ 、LiMO ₂ (MはCo、Ni、Fe、Cu及びMnよりなる群から選ばれ た少なくとも2種の遷移元素)、LiMn ₂ O ₄ を例示できる。負活物質としては、リチウム イオンを電気化学的に吸蔵及び放出すること が可能なものであれば特に限定されない。具 体例としては、天然黒鉛、人造黒鉛、コーク ス、有機物焼成体、金属カルコゲン化物を例 示することができる。

 電解液の溶質として使用するリチウム塩と� ��ては、LiClO ₄ 、LiCF ₃ SO ₃ 、LiPF ₆ 、LiN(CF ₃ SO ₂ ) ₂ 、LiN(C ₂ F ₅ SO ₂ ) ₂ 、LiBF ₄  、LiSbF ₆ 及びLiAsF ₆  を例示でき、リチウム塩を溶かすために使� ��する有機溶媒としては、エチレンカーボネ� ��ト、プロピレンカーボネート、ビニレンカ� ��ボネート、ブチレンカーボネート等の環状� ��酸エステルと、ジメチルカーボネート、ジ� ��チルカーボネート、メチルエチルカーボネ� ��ト等の鎖状炭酸エステルとの混合溶媒を例� ��することができる。

 電極体135の電池長手方向(Y方向)の両端に� ��、円板状の集電板136が溶接されている。集� ��板136の資材としては、アルミニウム箔、ス� ��ンレス箔、銅箔を例示できる。

 集電板136は、導電線137を介して、正及び� ��極ネジ軸部123、124を保持する保持板139に電� ��的及び機械的に接続されている。保持板139� ��は、正及び負極ネジ軸部123、124の取り付け� ��置とは異なる位置に破壊式の弁139Aが形成さ れている。この破壊式の弁139Aは、保持板139� �一部をパンチ加工することにより形成され� �いる。

 電磁異常の際に発生したガスにより、電� ��外套缶134の内圧が限界圧力値(例えば、2気� �)以上に昇圧すると、破壊式の弁139Aが破壊さ れ、そこから円筒型電池122の外部にガスが放 出され、電池外套缶134の内圧上昇を抑制する ことができる。

 次に、図2Bを参照しながら、蓄電装置1の� ��ス排出動作について説明する。ここで、図2 Bに図示するように、車両が坂道走行するこ� �によって、車両に搭載された蓄電装置は傾� �ているものとする。

 電池異常により、円筒型電池122の弁139Aが 破壊されると、そこからガス放出される。円 筒型電池122から放出されたガスは、冷却液23� ��を収容容器本体131の図中左側の周縁部に向� ��って移動する。円筒型電池122からさらにガ� ��が放出されると、収容容器本体131の内圧が� ��昇して、ガス放出部14の弁14bが破壊される� �

 ガス放出部14の弁14bが破壊されると、そ� �からガス放出部14の管路14a内にガスが流入す る。管路14a内に流入したガスは、フィルタ部 材16を通過して、接続管17及びガス排出管15を 介して車外に排出される。これにより、電池 収容容器13の傾斜時であっても、電池収容容� ��13の外部に容易にガスを排出することがで� �る。したがって、電池収容容器13の耐圧強度 を低くして、蓄電装置1を軽量化することも� �きる。

 他方、ガス放出部14の弁14bが破壊された� �きに、管路14a内にガスとともに冷却液23が流 入する。ガス放出部14の管路14aに流入した冷� ��液23は、フィルタ部材16に当接することによ り、接続管17及びガス排出管15からの排出が� �止され、その後、重力落下して、電池収容� �器13の内部に戻る。これにより、冷却液23が� ��外に流出するのを防止できる。

 (実施形態2)
 次に、図5A、図5B及び図6Aを参照しながら、� ��施形態2の蓄電装置を説明する。ただし、実 施形態1と同一の機能を有する構成要素には� �同一符号を付している。ここで、図5A及び図 5Bは蓄電装置の断面図であり、図5Aが電池の� �常時の状態、図5Bが電池の異常時の状態を示 している。図6Aは、蓄電装置の平面図であり� ��ガス排出管15を省略するとともに、ガス放� �部を投影して図示している収容容器本体131� �上部における周縁部に沿って、容器内ガス� �出路(ガス排出路、排出部)21が形成されてい� ��。この容器内ガス排出路21は、収容容器本� �131の周縁部に板状のフィルタ部材22を取り付 けることにより形成することができる。

 すなわち、フィルタ部材22と電池収容容� �13との間に形成される領域が、容器内ガス排 出路21となる。フィルタ部材22は、実施形態1� ��フィルタ部材16と同様の部材で構成するこ� �ができる。なお、周縁部の意味については� �実施形態1と同様である。

 図6Aに図示するように、容器内ガス排出� �21は、上蓋132の隅に形成された破壊式の弁132 aに連通している。弁132aの真上には、上蓋132� ��接続されたガス排出管15のガス流入端が位� �している。実施形態1と同様に、ガス排出管1 5は、図示しない車両のクウォータトリムに� �かって延出しており、クウォータトリムか� �車外にガスが排出される。

 次に、図5Bを参照しながら、蓄電装置2の� ��ス排出動作について説明する。ここで、図5 Bに図示するように、車両が坂道走行するこ� �によって、車両に搭載された蓄電装置は傾� �ているものとする。

 電池異常により、円筒型電池122の弁139Aが 破壊されると、そこからガス放出される。円 筒型電池122から放出されたガスは、冷却液23� ��を収容容器本体131の図中左側の周縁部に向� ��って移動する。周縁部に到達したガスは、� ��ィルタ部材22を通過して、容器内ガス排出� �21に流入する。なお、フィルタ部材22により� ��容器内ガス排出路21に対する冷却液23の流入 は阻止される。

 このように、電池収容容器13の内部の周� �部に沿って容器内ガス排出路21を設けること により、蓄電装置2の傾斜方向がいかなる方� �であっても、容器内ガス排出路21に対して容 易にガスを逃がすことができる。

 容器内ガス排出路21にさらにガスが流入� �ると、内圧上昇により、上蓋132の弁132aが破� ��して、ガス排出管15の中にガスが流入する� �これにより、電池収容容器13の内圧を低下さ せることができる。

 このように、本実施形態によれば、上蓋1 32の一箇所に弁を設けるだけで、ガスを電池� ��容容器13の外部に逃がすことができる。し� �がって、実施形態1と異なり、ガス排出管15� �び複数の弁を接続するための複数の接続管17 を省略することができる。これにより、接続 管17を設けるためのスペースを確保する必要� ��なくなり、コストを削減することができる� ��

 (実施形態2の変形例)
 容器内ガス排出路21は、図6Bに図示するよう に、電池収容容器13の周縁部の三辺に対応し� ��領域のみに配置することもできる。この構� ��であっても、蓄電装置の傾斜時に、容器内� ��ス排出路21を介してガスを逃がすことがで� �る。この場合、フィルタ部材22を少なくでき るため、低コスト化をはかることができる。

 また、少なくとも車両の前方側の周縁部� ��対応した領域及び車両の後方側の周縁部に� ��応した領域には、容器内ガス排出路21を設� �るのが好ましい。車両の坂道走行時におい� �、車両の前方側又は後方側に車体が傾くた� �、収容容器本体131の車両前方側の周縁部又� �車両後方側の周縁部にガスがたまりやすく� �るからである。

 さらに、フィルタ部材22は、上記実施形� �に限定されるものではなく、弧の字型、L字� ��など他の形状に形成することもできる。す� ��わち、フィルタ部材22と電池収容容器13の内 面との間に、組電池12から発生したガスを逃� ��すための通路を形成できる構成であれば、� ��のような形状であってもよい。

 (実施形態3)
 次に、図7を参照しながら、実施形態3の蓄� �装置を説明する。ここで、図7は蓄電装置3の 斜視図である。本実施形態では、ガス放出部 14の管路14aにフィルタ部材16が配置されてい� �い点で実施形態1の蓄電装置と相違する。な� ��、実施形態1と同一の機能を有する構成要素 には、同一符号を付している。

 ガス放出部14が電池収容容器13の四隅に配 置されている点は、実施形態1と同様であり� �上述の構成によれば、電池収容容器13の傾斜 時に、電池収容容器13の外部に容易にガスを� ��がすことができる。

 ここで、本実施形態ではフィルタ部材16� �省略しているため、電池異常の際にガスと� �もに冷却液23が管路14aに流入する。したがっ て、この管路14aに流入した冷却液23が車外に� ��出しないように、流出禁止手段(流出禁止部 )を別に設ける必要がある。流出禁止手段(流� ��禁止部)として、下記の構成を例示できる。

 ガス排出管15の途中に、冷却液23をガスか ら分離するための分離ラビリンスを設けるこ とができる。分離ラビリンスは、冷却液23に� ��接する当接部を設けるとともに、この当接� ��に当接して重力落下した冷却液23を貯留す� �貯留部を設けることにより構成することが� �きる。

 さらに、ガス排出管15の管内に冷却液23を吸 収する吸収材を設けることにより流出禁止手 段(流出禁止部)としてもよい。
(変形例)
 上述の各実施形態では、電池収容容器13を� �方体形状に形成したが、円柱形状など他の� �状にすることもできる。他の形状であって� �、電池収容容器13の周縁部にガス放出部を設 けることにより、電池収容容器13の傾斜時に� ��車外にガスを容易に放出することができる� ��

 上蓋132に形成された破壊式の弁に代えて� ��ガス放出部14の管路14aにガスリリーフ弁を� �けてもよい。この場合、上蓋132にガスを逃� �すための貫通穴を形成し、この貫通穴をガ� �放出部14の管路14aに接続するとよい。

 円筒型電池122に代えて角型形状のいわゆ� ��角型電池を用いることもできる。また、キ� ��パシタを用いることもできる。