CN111742424A - 电池块、电池组装置、电力系统及电动车辆 - Google Patents

Abstract

一种电池组装置，具备：支承体，保持排列为至少一列的多个电池；连结部件，设置在支承体上，与形成在其它电池块的支承体上的其它连结部件协作而将电池块彼此连结；以及连接电极，将多个电池的露出的电极间连接，连结部件设置为在同一面上使电池块旋转后存在于同一位置，在电池组装置中，根据电池块的旋转的有无来切换电池块彼此的串联连接及并联连接。

Description

电池块、电池组装置、电力系统及电动车辆

技术领域

本发明涉及电池块、电池组装置、电力系统及电动车辆。

背景技术

近年来，锂离子电池等二次电池的用途快速扩大到与太阳能电池、风力发电等新能源系统组合的电力储存用蓄电装置、汽车用蓄电池等。为了用于这些用途，使用将多个单位电池(也称为单电池或电池。在以下的说明中，适当地简称为电池单元)串联或并联连接的电池组装置。所需的输出电压值根据用途而不同。因此，目前已提出了能够容易地变更输出电压值的电池组装置(参照专利文献1及专利文献2符号)。

例如，在专利文献1中记载了一种自由地变更输出电压而调整为所搭载的车辆的要求电压的电池组装置。在专利文献1中，具备：保持架壳体，将多个电池以平行的姿势加以收纳，并将电池的端部电极配置于对置面；以及端板，固定在该保持架壳体的对置面，并且配置有与电池的端部电极连结而将电池串联或并联连接而成的汇流条。另外，保持架壳体和端板以将长边方向分割为多个区域的方式分割为多个副壳体和副端板。在车辆用电源装置的电池组中，将分割得到的各个副端板固定于相邻配置的两个副壳体，利用副端板连结相邻的副壳体。根据副壳体的连结个数变更输出电压值。

另外，在专利文献2中，按串联连接的电池块的数量变更输出电压，并按构成电池块的并联单元的数量自由调整横向宽度以形成最佳外形。其中记载有一种电池包。根据专利文献2的电池包具有多个电池块通过引线板连结并配置成直线状而成的电池芯包。电池块具备三组以上的奇数组的并联单元，并且，各并联单元以各个单电池的长边方向朝向相同方向的姿势连结为横向一列。并联单元中，多个单电池配置成相互平行的姿势，通过与单电池两端的端面电极连接而成的引线板将单电池并联连接。电池块中，通过引线板将相邻配置的并联单元串联连接。电池块中，配置在对角位置而成的引线板在中间折弯，通过折弯部的两侧的连接片将相邻的电池块的并联单元串联连接。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010-033913号公报

专利文献2：特开2011-216366号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

专利文献1中记载的装置根据所组装的副壳体的连结个数变更输出电压值，存在即使变更连结个数也无法变更输出电流的问题。另外，为了进行连接，需要每个副壳体的汇流条和连结用的副端板，因此存在部件数量增加的问题。专利文献2中记载的电池包也主要着眼于使外形适当这一点，存在无法变更输出电流的问题。

因此，本发明的目的在于，提供输出电压值及输出电流值两者均能够设定为希望值的电池块、电池组装置、电力系统及电动车辆。

用于解决技术问题的方案

为了解决上述技术问题，本发明的电池块具备：多个电池，排列为至少一列；支承体，保持多个电池；以及连结部件，设置在支承体上，连结部件设置为能够与形成在其它电池块的支承体上的其它连结部件协作而将电池块彼此连结，并且设置为在同一面上使电池块旋转后存在于同一位置，电池块构成为能够根据旋转的有无来切换串联连接及并联连接。

另外，本发明的电池组装置具备多个这样的电池块，相邻的电池块通过相邻的电池块的连结部件而连结，电池组装置具备连接多个电池的电极间的连接电极。

另外，本发明的电力系统及电动车辆具备上述的电池组装置。

发明效果

根据至少一个实施方式，能够以较少的部件数量实现电池组装置的串联连接或并联连接，能够容易地得到所希望的输出。需要指出，此处所记载的效果不受限定，可以为本公开中所记载的任意的效果或与之不同的效果。

附图说明

图1的A是用于说明根据本发明的电池组装置的概要的俯视图，图1的B是示出电池组装置的电连接的连接图。

图2的A是用于说明将根据本发明的两个电池块串联连接的情况的俯视图，图2的B是用于说明将根据本发明的两个电池块串联连接的情况的仰视图。

图3是示出将两个电池块串联连接的情况下的电连接的连接图。

图4的A是用于说明将根据本发明的两个电池块并联连接的情况的俯视图，图4的B是用于说明将根据本发明的两个电池块并联连接的情况的仰视图。

图5是示出将两个电池块并联连接的情况下的电连接的连接图。

图6是电池及电池组保持架的立体图。

图7的A是一个电池块的俯视图，图7的B是并联连接的俯视图，图7的C是串联连接的俯视图。

图8是用于说明并联连接的分解立体图。

图9是用于说明并联连接的电池组装置的立体图。

图10是用于说明并联连接的电池组装置的一个例子的分解立体图。

图11是从不同方向观察图10所示的并联连接的电池组装置的分解立体图。

图12是用于说明串联连接的分解立体图。

图13是用于说明串联连接的电池组装置的立体图。

图14是用于说明串联连接的电池组装置的一个例子的分解立体图。

图15是从不同方向观察图14所示的串联连接的电池组装置的分解立体图。

图16是示出电池组保持架的外观的立体图。

图17是示出并联连接的两个电池块的俯视图。

图18是并联连接的电池组装置的俯视图及仰视图。

图19是用于说明连结电池块时的局部放大图。

图20是用于说明安装凸台退让的局部放大图。

图21是用于说明连结部的变形例的局部放大图。

图22是用于说明本发明的电池组装置的应用例的框图。

图23是用于说明本发明的电池组装置的应用例的框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明进行说明。说明按以下的顺序进行。

<1.本发明的简要说明>

<2.本发明的一实施方式>

<3.变形例>

<4.应用例>

需要指出，以下说明的实施方式等是本发明的优选的具体例，本发明的内容并不限定于这些实施方式等。另外，本说明书中记载的效果只不过是示例而已，并不受限定，并且不否定存在与所例示的效果不同的效果。

<1.本发明的简要说明>

参照图1至图5对根据本发明的电池组装置进行简要说明。该说明的目的是为了与实施方式相比减少电池个数并简化结构而使本发明容易理解。图1的A是具有电池组装置的结构且作为连接时的基本单位的电池块1的俯视图及仰视图。电池以配置成两列且每列四个的方式配置于作为支承体的电池组保持架2。对共计八个电池附加C1～C8的参考标记。电池块1(电池组保持架2)整体呈箱形，并具有第一侧面3a和第二侧面3b、第一端面4a和第二端面4b、以及上表面5a和底面5b。

电池C1～C8是圆筒型的二次电池。这些电池C1～C8为三角堆叠状的配置，电池C1、C3、C5、C7排列成一列，电池C2、C4、C6、C8排列成另一列。电池C1～C8的端面的电极(正极+或负极-)从上表面5a及底面5b露出。将电池C1～C8的排列的长边方向设为P轴，短边方向设为Q轴，将电池的长度方向设为R轴。在三角堆叠状的配置中，排列的Q轴相对于P轴形成120°(或60°)的角度。构成一列的电池的数量并没有限制，但优选为偶数。通过由偶数个电池构成一列，从而能够使在一列的一端部处露出于上表面的电极的极性与在一列的另一端部处露出于上表面的电极的极性不同。由此，如后文所述，通过使电池块旋转180°，从而电池块彼此的串联连接和并联连接均能够容易地实现。

在上表面5a处，通过连接电极T1连接电池C1及C2的正极，通过连接电极T2连接电池C3及C4的负极以及电池C5及C6的正极，通过连接电极T3连接电池C7及C8的负极。另外，在底面5b处，通过连接电极T4连接电池C1及C2的负极以及电池C3及C4的正极，通过连接电极T5连接电池C5及C6的负极以及电池C7及C8的正极。这些连接电极T1～T5以及后述的连接电极是由导电性良好的金属、例如铜构成的板状的电极。

如图1的B所示，这样构成的电池块1成为两个电池的并联连接串联连接有四个的连接结构(将其称为“2并联4串联”)。例如，如果一个电池的输出电压为3.5(V)，输出电流值为3(A)，则电池组装置的输出电压值为3.5×4＝14(V)，输出电流值为3×2＝6(A)。

[串联连接]

电池块1是基本单元，因而能够使用单个电池块1，另外，由于能够通过连接电极进行电池间的连接，因此能够减少部件数量。进而，如图2及图3所示，通过连结两个电池块1A及1B，能够实现“2并联8串联”的串联连接的电池组装置。

图2的A是在电池块1A的侧面连结有电池块1B的状态的俯视图，图2的B是在电池块1A的侧面连结有电池块1B的状态的仰视图。如图2的A及图2的B所示，电池块1A与图1的A所示的电池组装置为同样的朝向。另一方面，与电池块1A连结的电池块1B为在由P轴及Q轴限定的平面上旋转180°后的状态。即，在将电池的长边方向R设为铅直的情况下，为以电池块1B的中心的铅直轴为中心旋转180°后的状态。

电池块1B(电池组保持架12)是与电池块1A同样的箱型，并具有侧面13a和侧面13b、端面14a和端面14b、以及上表面15a和底面15b。以电池块1B的侧面13b与电池块1A的侧面3b相对的方式连结电池块1A和1B。电池块1A的端面4a和电池块1B的端面14b为相同侧，电池块1A的端面4b和电池块1B的端面14a为相同侧。

在电池块1A的上表面5a处，通过连接电极T1连接电池C1及C2的正极，通过连接电极T2连接电池C3及C4的负极以及电池C5及C6的正极，通过连接电极T3连接电池C7及C8的负极。在电池块1B的上表面15a处，通过连接电极T11连接电池C11及C12的正极。这里，连接电极T3和连接电极T11相互经由连结部构成一片连接电极。由此，将电池块1A及1B间连接。进而，通过连接电极T12连接电池C13及C14的负极以及电池C15及C16的正极，通过连接电极T13连接电池C17及C18的负极。

另外，如图2的B所示，在电池块1A的底面5b处，通过连接电极T4连接电池C1及C2的负极以及电池C3及C4的正极，通过连接电极T5连接电池C5及C6的负极以及电池C7及C8的正极。在电池块1B的底面15b处，通过连接电极T14连接电池C11及C12的负极以及电池C13及C14的正极，通过连接电极T15连接电池C15及C16的负极以及电池C17及C18的正极。

如图3所示，这样构成的电池组装置成为电池块1A的“2并联4串联”与电池块1B的“2并联4串联”串联连接的结构，从输出端子t1(正极)及t2(负极)取出输出电压。另外，图3示出了各连接电极的连接位置。例如，如果一个电池的输出电压为3.5(V)，输出电流值为3(A)，则电池组装置的输出电压值为3.5×8＝28(V)，输出电流值为3×2＝6(A)。

进而，在对串联连接的电池块1A及1B的充电及放电进行控制的情况下，需要向控制装置供给输出端子t1与t2之间的电压，并且还向控制装置供给各并联连接的电压值。在图3中，t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9是用于向控制装置供给段间的电压的端子。这些端子t3～t9为使连接电极的一部分延长后的引线部的结构。

[并联连接]

如图4及图5所示，通过连结两个电池块1A及1C，能够实现“4并联4串联”的并联连接的电池组装置。图4的A是在电池块1A的侧面3b连结有电池块1C的侧面13a的状态的俯视图，图4的B是在电池块1A的侧面3b连结有电池块1C的侧面13a的状态的仰视图。如图4的A及图4的B所示，电池块1A及电池块1C两者为与图1的A所示的电池组装置同样的朝向，端面4a及14a为相同侧，端面4b及14b为相同侧。

在电池块1A的上表面5a处，通过连接电极T1连接电池C1及C2的正极，通过连接电极T2连接电池C3及C4的负极以及电池C5及C6的正极，通过连接电极T3连接电池C7及C8的负极。在电池块1C的上表面15a处，通过连接电极T11连接电池C11及C12的正极。这里，连接电极T1和连接电极T11相互经由连结部构成一片连接电极。进而，通过连接电极T12连接电池C13及C14的负极以及电池C15及C16的正极。这里，连接电极T2和连接电极T12相互经由连结部构成一片连接电极。通过连接电极T13连接电池C17及C18的负极。这里，连接电极T3和连接电极T13相互经由连结部构成一片连接电极。

另外，如图4的B所示，在电池块1A的底面5b处，通过连接电极T4连接电池C1及C2的负极以及电池C3及C4的正极，通过连接电极T5连接电池C5及C6的负极以及电池C7及C8的正极。在电池块1C的底面15b处，通过连接电极T14连接电池C11及C12的负极以及电池C13及C14的正极。这里，连接电极T4和连接电极T14相互经由连结部构成一片连接电极。进而，通过连接电极T15连接电池C15及C16的负极以及电池C17及C18的正极。这里，连接电极T5和连接电极T15相互经由连结部构成一片连接电极。

如图5所示，这样构成的电池组装置成为“4并联4串联”的结构，从输出端子t1(正极)及t2(负极)取出输出电压。另外，图5示出了各连接电极的连接位置。例如，如果一个电池的输出电压为3.5(V)，输出电流值为3(A)，则电池组装置的输出电压值为3.5×4＝14(V)，输出电流值为3×4＝12(A)。

进而，在对并联连接的电池块1A及1C的充电及放电进行控制的情况下，需要向控制装置供给输出端子t1与t2之间的电压，并且还向控制装置供给各并联连接的电压值。在图5中，t3、t4、t5是用于向控制装置供给段间的电压的端子。这些端子t3～t5为使连接电极的一部分延长后的引线部的结构。

<2.本发明的一实施方式>

在本发明的一实施方式中，如图6及图7的A所示，电池块1具有32个电池C呈三角堆叠状排列成两层的结构。将电池Cn的排列的长边方向设为P轴，短边方向设为Q轴，将电池的长度方向设为R轴。电池组保持架2是将上保持架2A及下保持架2B组合并用固定螺钉10固定而成的。在三角堆叠状的配置中，将相对于P轴成120°的角度的方向设为Q轴。在不是三角堆叠状的配置，而是以P轴和Q轴垂直的方式将电池Cn摞起的排列中，相对于长边方向成90°的角度为短边方向。

电池Cn例如是圆筒形二次电池，是锂离子二次电池。在电池块1的电池排列的P轴上，电池Cn的端部电极的正负交替反转，另外，在其Q轴上，相邻的两个电池Cn的端部电极的正负相同。不过，在本发明中，不将电池Cn特别指定为锂离子电池，可使用镍氢电池、镍镉电池、锂聚合物电池等能够充电的其它所有二次电池。进而，电池Cn并不限于圆筒形电池，也可以是方形电池。

电池Cn被收纳在圆筒状收纳部中，该圆筒状收纳部形成于包括上保持架2A及下保持架2B的电池组保持架2。上保持架2A及下保持架2B通过固定螺钉10固定。电池组保持架2由合成树脂构成，在电池组保持架2的上表面及底面形成有与电池Cn的个数相等数量的圆形的开口，各电池的端部电极(正极或负极)通过开口而露出。需要指出，构成电池块1的电池的数量并不限于32根。

关于这样的电池块1，如参照图1的A所说明的那样，通过连接电极连接电池Cn的端部电极，从而如图7的A所示，构成“2并联16串联”的电池组装置。正极输出端子设置于正极在上表面露出的第一端面4a，负极输出端子设置于负极在上表面露出的第二端面4b。连接电极是由金属等具有导电性的材料、例如铜构成的板状体。

通过连接多个电池块1，能够构成更大的输出电压值或更大的输出电流值的电池组装置。作为一例，对使用两个电池块的例子进行说明。图7的B示出了使用两个电池块1A及1C构成“4并联16串联”(将该连接状态称为并联连接)的电池组装置的情况。电池排列及连接电极与图4所示是同样的。另外，图7的C示出了使用两个电池块1A及1B构成“2并联32串联”(将该连接状态称为串联连接)的电池组装置的情况。电池排列及连接电极与图2所示是同样的。

在并联连接的情况下，电池块1A及1C以相同的朝向连结。即，以电池块1A的第一端面4a及电池块1C的第一端面14a位于观察图7的B时的右侧，而电池块1A的第二端面4b及电池块1C的第二端面14b位于面向图7的B观察时的左侧那样的状态连结。此时，位于电池块1A的第1端面4a侧的端部的电池C在上表面露出正极，位于第二端面4b侧的端部的电池C在上表面露出负极。同样地，位于电池块1C的第一端面14a侧的端部的电池C在上表面露出正极，位于第二端面14b侧的端部的电池C在上表面露出负极。即，电池块1A及电池块1C在同一端面(第一端面4a、14a)处均是电池C的正极露出于上表面，在另一端面(第二端面4b、14b)处均是电池C的负极露出于上表面。虽然未图示，但也可以使电池块1A及1C的朝向与图7的B相反。即，以电池块1A及1C的第二端面4b及14b位于右侧，而电池块1A及1C的第一端面4a及14a位于面向图7的B观察时的左侧那样的状态进行连结。需要指出，关于连结部的具体例将在后面叙述。

在串联连接的情况下，使电池块1旋转180°。电池块1A是与图1的A所示的电池块1同样的朝向。另一方面，与电池块1A连结的电池块1B为在由P轴及Q轴限定的平面上旋转180°后的状态。即，在将电池的长边方向R设为铅直的情况下，为以电池块1B的中心的铅直轴为中心旋转180°后的状态。在连结电池块1A及1B的情况下，面向图7的C观察时，电池块1A的第一端面4a和电池块1B的第二端面14b位于右侧，电池块1A的第二端面4b和电池块1B的第一端面14a位于左侧。虽然未图示，但也可以使电池块1A及1B的朝向与图7的C相反。此时，位于电池块1A的第一端面4a侧的端部的电池C在上表面露出正极，位于第二端面4b侧的端部的电池C在上表面露出负极。另一方面，位于电池块1B的第二端面14b侧的端部的电池C在上表面露出负极，位于第一端面14a侧的端部的电池C在上表面露出正极。即，电池块1A及电池块1B在同一方向的端面(第一端面4a、第二端面14b)处是电池C的正极及负极露出于上表面，在另一方向的端面(第二端面4b、第一端面14a)处是电池C的负极及正极露出于上表面。

图8是并联连接的电池组装置的局部分解立体图，图9是并联连接的电池组装置的立体图，图10是并联连接的电池组装置的一个例子的分解立体图，图11是从不同方向观察图10所示的并联连接的电池组装置的分解立体图。

对在连结后的电池块1A的上表面5a及电池块1C的上表面15a露出的电池电极焊接多个连接电极。设置于上表面的连接电极以与上述的图4的A同样的关系与电池电极焊接。将上表面的多个连接电极称为上表面连接电极组TU。另外，对在底面露出的电池电极焊接多个连接电极。设置于底面的连接电极以与上述的图4的B同样的关系与电池电极焊接。将底面的多个连接电极称为底面连接电极组TB。

进而，控制基板支架7安装在设置于电池组保持架2的侧面的安装凸台上，控制基板8安装在控制基板支架7上。控制基板支架7是用于安装控制基板8的辅助部件，也可以将控制基板8直接安装在电池组保持架2的侧面。

在控制基板8上安装有用于控制电池组装置的电路。如图8所示，与上表面连接电极组TU及底面连接电极组TB一体地设置有连接用的引线部L，引线部L的前端被软钎焊在控制基板8的规定的连接部位。在并联连接中，由于连接电极处于连接两个电池块1A及1C两者的电池的关系，因此只要在电池块1A及1C的一个侧面设置一张即可。进而，即使并联连接的并联数量增加，也只要在单侧配置一张控制基板即可，具有控制基板的个数不会变化，或控制基板的尺寸不会变化的优点。

图12是串联连接的电池组装置的局部分解立体图，图13是串联连接的电池组装置的立体图，图14是串联连接的电池组装置的一个例子的分解立体图，图15是从不同方向观察图14所示的串联连接的电池组装置的分解立体图。图14及图15的电池组装置的不同点在于，正负输出的取出侧不同。

对在连结后的电池块1A的上表面5a及电池块1B的上表面15a露出的电池电极焊接多个连接电极。设置于上表面的连接电极以与上述的图2的A同样的关系与电池电极焊接。将上表面的多个连接电极称为上表面连接电极组TU。另外，对在底面露出的电池电极焊接多个连接电极。设置于底面的连接电极以与上述的图2的B同样的关系与电池电极焊接。将底面的多个连接电极称为底面连接电极组TB。

进而，控制基板支架7a及7b安装在分别设置于电池组保持架2的两侧面的安装凸台上，控制基板8a及8b安装在控制基板支架7a及7b上。在控制基板8a及8b上安装有用于控制电池组装置的电路。如图12所示，与上表面连接电极组TU的各个连接电极和底面连接电极组TB的各个连接电极一体地设置有连接用的引线部L，引线部L的前端被软钎焊在控制基板8的规定的连接部位。在串联连接中，需要在电池块1A及1B各自的侧面设置控制基板8a及8b。

安装在控制基板8、8a、8b上的控制电路对电池的充放电进行控制。安装有用于该控制的电子元器件。进而，控制电路还具备对各个电池电压进行检测并切断充放电的电流的保护电路。当任一电池电压低于最低电压时，该保护电路将切断放电电流的开关元件切换为截止，切断放电电流。另外，当任一电池电压高于最高电压时，将停止充电的开关元件切换为截止，停止充电。进而，还具备对电池的温度异常进行检测的温度检测电路。该温度检测电路对由温度传感器检测到的电池的温度异常上升进行检测，来对电池的放电和充电的电流进行控制，或者进行停止充放电等的控制。

需要指出，并联连接的电池组装置(图9)或串联连接的电池组装置(图13)被收纳在外装壳体内。虽然未图示，但外装壳体是金属的箱形壳体。需要指出，外装壳体并不限于金属制，例如也可以是树脂制。

对电池块1的连结进行说明。如图16和图17及其它附图所示，在电池组保持架2的上下保持架的边界位置附近一体地设置有作为第一连结部件的凸部21a、21b、21c和21d以及作为第二连结部件的凹部22a、22、22c和22d。图17是从被连结用于并联连接的电池块1A及1C的上表面侧观察时的图。电池块1C(及电池块1B)也与电池块1A同样地具有凸部31a、31b、31c和31d以及凹部32a、32b、32c和32d。作为一例，凸部21a～31d是在电池C的长边方向上形成有螺纹孔的截面为大致半圆状的突起，凹部22a～32d是形成有螺纹孔的板状部分。凸部21a～31d及凹部22a～32d嵌合具体是指这些螺纹孔的位置一致并将未图示的安装螺钉插入螺纹孔中。

在图16中，凸部21c、21d设置在电池组保持架2的高度方向的中心线、即上下保持架的边界位置的下方。凸部21a、21b、31a、31b、31c、31d也同样地设置在电池组保持架2的高度方向的中心线的下方。

进而，在电池块1A的电池组保持架2上设置有基板安装凸台41a及41b。在电池块1C上，与电池块1A同样地设置有基板安装凸台42a及42b。基板安装凸台41a及41b在进行并联连接时设置于与电池块1C相对的侧面3b。因此，在并联连接后，电池块1C的侧面的基板安装凸台42a及42b露出，使用该基板安装凸台42a及42b安装控制基板支架7，进而，控制基板8安装在控制基板支架7上。在并联连接中，只要设置一张控制基板8即可。

在与电池块1A的长边方向正交的第一线Y1(参照图17)上设置有凸部21a和凹部22c，同样地，在与电池块1A的长边方向正交的第二线Y2(参照图17)上设置有凸部21d和凹部22b。不过，凸部21a及凸部21d形成在电池组保持架2的不同的侧面上，凹部22b及22c也同样地形成在电池组保持架2的不同的侧面上。在由电池块1A的长边方向及短边方向形成的平面上，当将包含使电池块1A旋转时的旋转中心且与长边方向正交的线设为基准线时，第一线及第二线相对于基准线向相反方向具有相等的偏移。

进而，在电池块1A的第一端面4a附近，在与电池块1A的长边方向正交的线上设置有凸部21b和凹部22d。另外，在电池块1A的第二端面4b附近，在与电池块1A的长边方向正交的线上设置有凸部21c和凹部22a。不过，凸部21b及凸部21c形成在电池组保持架2的不同的侧面上，凹部22a及22d也同样地形成在电池组保持架2的不同的侧面上。这些位置关系也相对于基准线具有相等的偏移。

与电池块1A连结的其它电池块1B、1C也具有与上述的电池块1A同样的结构。如图17所示，在并联连接的情况下，同一朝向的电池块1C与电池块1A连结。因此，凸部21c与凹部32a嵌合，凸部31a与凹部22c嵌合，凸部21d与凹部32b嵌合，凸部31b与凹部22d嵌合。

图18示出了并联连接的电池组装置。图18包括从底面侧观察时的附图和从上表面侧观察时的附图两者。图19是从嵌合部分的底面侧观察时的放大图，电池块1A的凸部21d与电池块1C的凹部32b嵌合，电池块1C的凸部31a与电池块1A的凹部22c嵌合。

由于以上述位置关系设置凸部21a～31d并设置凹部22a～32d，因此在使电池块1C于由长边方向及短边方向形成的平面内旋转180°的情况下，凸部31a～31d变成与旋转前的凸部的位置相同的位置。即，凸部31d来到凸部31a的位置，凸部31c来到凸部31b的位置。凹部的位置关系也同样地变成与旋转前相同的位置。如上所述，在构成串联连接的情况下，将使电池块1C旋转180°而得的电池块1B与电池块1A连结。在这种情况下，也能够无障碍地连结两个电池块。

在图17中，在将电池块1C上下颠倒的情况下，凸部位于中央线之上，凸部和凹部的高度不一致，不能将它们嵌合，不能进行电池块1A及1C的连结。因此，能够防止电池块的误连结。

在并联连接的情况下，如图17所示，通过在电池块1A与1C之间使电池C的排列错开半个周期，从而能够防止电池块1A的基板安装凸台41a及41b在连结时与电池块1C的电池组保持架2碰撞。如图20放大所示，例如基板安装凸台41a进入电池块1C的电池C的排列的谷部。进而，在串联连接的情况下，由于使电池块旋转180°，因此基板安装凸台出现在外侧，不会发生干扰，并且能够将控制基板安装于两个电池块各自的侧面。

如上所述，在将电池的长边方向R设为铅直的情况下，根据本发明的电池组装置通过以电池块中心的铅直轴为中心旋转180°，从而能够不改变电池块的配置结构而实现并联连接和串联连接。进而，相对于现有技术中经由端板那样的部件的连接或者经由控制基板的连接，在本发明中仅通过连接电极就能够形成电池连接，能够减少部件数量。进而，具有能够搭载同一尺寸的控制基板的安装凸台，并联连接时能够将一张控制基板搭载于电池块的单侧，在串联连接的情况下能够将两张控制基板搭载于电池块的两侧。基板安装用的凸台配置在并联连接时不妨碍电池块彼此的嵌合的位置。

<3.变形例>

本发明并不限于上述的本发明的实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形和应用。

例如，在上述实施方式及实施例中列举出的数值、构造、形状、材料、原料、制造工艺等只不过是示例而已，也可以根据需要使用与它们不同的数值、构造、形状、材料、原料、制造工艺等。

例如，作为用于连结电池块彼此的嵌合部的结构，也可以是利用了合成树脂的弹性的结构。如图21所示，使用具有缩颈的凸部51，该凸部51具有狭缝52，为大致球形或截面大致呈圆形的筒。另一方面，设置比凸部51的直径稍小的开口的具有缩颈的凹部53。通过使狭缝52缩窄，从而能够使凸部51与凹部53嵌合。能够通过电池组保持架的合成树脂的弹性来保持嵌合状态。

<4.应用例>

以下，对电池组装置的应用例进行说明。需要指出，电池组装置的应用例并不限于以下说明的应用例。

[作为应用例的住宅中的蓄电系统]

参照图22对将本发明应用于住宅用的蓄电系统的例子进行说明。例如在住宅101用的蓄电系统100中，经由电力网109、信息网112、智能电表107、电力集线器108等，从火力发电102a、核能发电102b、水力发电102c等的集中型电力系统102将电力供给至蓄电装置103。与之一道地，从发电装置104等独立电源将电力供给至蓄电装置103。所供给的电力储存在蓄电装置103中。使用蓄电装置103提供住宅101中使用的电力。不限定于住宅101，大厦也可以使用同样的蓄电系统。

在住宅101中，设置有发电装置104、电力消耗装置105、蓄电装置103、控制各装置的控制装置110、智能电表107、获取各种信息的传感器111。各装置通过电力网109及信息网112而连接。利用太阳能电池、燃料电池、风车等作为发电装置104，将发电的电力供给至电力消耗装置105及/或蓄电装置103。电力消耗装置105为冰箱105a、空调装置105b、电视机105c、浴室105d等。进而，电力消耗装置105包括电动车辆106。电动车辆106为电动汽车106a、混合动力车106b、电动摩托车106c。电动车辆106也可以是电动助力自行车等。

蓄电装置103由二次电池或电容器构成。例如由锂离子二次电池构成。锂离子二次电池可以是固定型的电池，也可以是电动车辆106中使用的电池。上述的本发明的电池组装置可应用于该蓄电装置103。智能电表107具备检测商用电力的使用量并将检测出的使用量向电力公司发送的功能。电力网109可以进行直流供电、交流供电、非接触供电中的任一种或组合多种供电。

各种传感器111例如为人体感应传感器、照度传感器、物体检测传感器、消耗电力传感器、振动传感器、接触传感器、温度传感器、红外线传感器等。通过各种传感器111获取到的信息被发送至控制装置110。通过来自于传感器111的信息，可以掌握气象的状态、人的状态等而自动控制电力消耗装置105，使能量消耗为最小。进而，控制装置110可以经由因特网将住宅101的相关信息向外部的电力公司等发送。

通过电力集线器108进行电力线的分支、直流交流转换等处理。作为与控制装置110连接的信息网112的通信方式，有使用UART(Universal Asynchronous ReceiverTransmitter：异步串行通信用发送接收电路)等通信接口的方法、利用基于Bluetooth(注册商标)、ZigBee(注册商标)、Wi-Fi等无线通信标准的传感器网络的方法。Bluetooth(注册商标)方式可以应用于多媒体通信，进行一对多连接的通信。ZigBee(注册商标)使用IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers：电气与电子工程师学会)802.15.4的物理层。IEEE802.15.4是被称为PAN(Personal Area Network：个人局域网)或W(Wireless：无线)PAN的短距离无线网络标准的名称。

控制装置110与外部的服务器113连接。该服务器113可以由住宅101、电力公司、服务提供商中的任一方管理。服务器113发送接收的信息例如是关于消耗电力信息、生活模式信息、电费、天气信息、自然灾害信息、电力交易的信息。这些信息可以由家庭内的电力消耗装置(例如电视机)进行发送接收，但也可以由家庭外的装置(例如移动电话等)进行发送接收。这些信息也可以通过具有显示功能的设备、例如电视机、移动电话、PDA(PersonalDigital Assistants：个人数字助理)等显示。

控制各部的控制装置110由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等构成，在该例子中，收纳于蓄电装置103。控制装置110通过信息网112与蓄电装置103、发电装置104、电力消耗装置105、各种传感器111、服务器113连接，例如具有调整商用电力的使用量和发电量的功能。需要指出，除此之外，也可以还具备在电力市场进行电力交易的功能等。

如上所述，电力不仅限于火力发电102a、核能发电102b、水力发电102c等的集中型电力系统102，发电装置104的发电电力也可以储存于蓄电装置103。发电装置104也可以是太阳能发电、风力发电等可再生能源。根据本应用例，即便是发电装置104的发电电力产生变动，也可以进行使向外部送出的电量为恒定、或者仅根据需要进行放电这样的控制。例如，也可以采用如下这样的使用方法：将通过太阳能发电所获得的电力储存于蓄电装置103，且在夜间将费用低的深夜电力储存于蓄电装置103，在白天的费用高的时间段将蓄电装置103所蓄积的电力放电来进行利用。

需要指出，在该例子中，对控制装置110收纳于蓄电装置103内的例子进行了说明，但也可以收纳于智能电表107内，还可以单独构成。进而，蓄电系统100可以用于将公寓式住宅中的多个家庭作为对象的情况，也可以用于将多个独立式住宅作为对象的情况。

[作为应用例的车辆中的蓄电系统]

参照图23对将本发明应用于车辆用的蓄电系统的例子进行说明。图23示意性地示出采用应用本发明的串联式混合动力系统的混合动力车辆的一例结构。串联式混合动力系统是使用由发动机驱动的发电机所发电的电力或将该电力暂时储存于蓄电池而获得的电力来通过电力驱动力转换装置行驶的车辆。

该混合动力车辆200上搭载有发动机201、发电机202、电力驱动力转换装置203、驱动轮204a、驱动轮204b、车轮205a、车轮205b、蓄电池208、车辆控制装置209、各种传感器210、充电口211。上述的本发明的蓄电装置应用于蓄电池208。应用一个或多个蓄电装置。

混合动力车辆200以电力驱动力转换装置203为动力源进行行驶。电力驱动力转换装置203的一例为电机。电力驱动力转换装置203通过蓄电池208的电力进行工作，该电力驱动力转换装置203的旋转力被传递至驱动轮204a、204b。需要指出，通过在所需部位使用直流-交流(DC-AC)或者逆转换(AC-DC转换)，电力驱动力转换装置203既能够应用交流电机，也能够应用直流电机。各种传感器210经由车辆控制装置209控制发动机转速，或控制图中未示出的节气阀的开度(节气门开度)。各种传感器210中包含速度传感器、加速度传感器、发动机转速传感器等。

发动机201的旋转力被传输给发电机202，可将利用该旋转力而由发电机202生成的电力储存于蓄电池208。

若混合动力车辆通过图中未示出的制动机构而减速，则其减速时的阻力被作为旋转力施加于电力驱动力转换装置203，利用该旋转力而由电力驱动力转换装置203生成的再生电力被储存于蓄电池208。

蓄电池208也可以通过与混合动力车辆的外部的电源连接而以充电口211作为输入口从该外部电源接受电力供给，并储存所接受到的电力。

虽然图中未示出，但还可以具备信息处理装置，该信息处理装置基于与二次电池相关的信息来进行与车辆控制相关的信息处理。作为这样的信息处理装置，例如有基于有关电池余量的信息进行电池余量显示的信息处理装置等。

需要指出，上面以使用由发动机驱动的发电机所发电的电力或将该电力暂时储存于蓄电池而获得的电力来通过电机行驶的串联式混合动力车辆为例进行了说明。但是，本发明也能够有效应用于发动机和电机的输出均作为驱动源并通过适当切换仅通过发动机行驶、仅通过电机行驶、发动机和电机行驶这三种方式来进行使用的并联式混合动力车辆。进而，本发明还能够有效应用于不使用发动机而通过仅仅驱动电机的驱动来进行行驶的所谓的电动车辆。

附图标记说明

1、1A、1B、1C…电池块；2…电池组保持架；3a、3B…侧面；4a、4b…端面；5a…上表面；5b…底面；7、7a、7b…控制基板支架；8、8a、8b…控制基板；21a～21d…凸部；22a～22d…凹部；31a～31d…凸部；32a～32d…凹部；41a、41b、42a、42b…安装凸台

Claims (18)

1.一种电池块，具备：

多个电池，排列为至少一列；

支承体，保持所述多个电池；以及

连结部件，设置在所述支承体上，

所述连结部件设置为能够与形成在其它电池块的支承体上的其它连结部件协作而将电池块彼此连结，并且设置为在同一面上使电池块旋转后存在于同一位置，

所述电池块构成为能够根据旋转的有无来切换串联连接及并联连接。

2.根据权利要求1所述的电池块，其中，

所述多个电池的正极及负极交替露出。

3.根据权利要求1或2所述的电池块，其中，

偶数个所述电池配置为一列。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池块，其中，

配置于所述一列的一端部处的电池与配置于所述一列的另一端部处的电池在同一面露出的电极的极性不同。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池块，其中，

所述连结部件具备第一连结部件和第二连结部件，

所述第一连结部件具有形成于所述支承体的侧面的凸部，

所述第二连结部件具有形成于所述支承体的侧面的凹部，

通过相邻的电池块彼此的第一连结部件与第二连结部件嵌合，从而相邻的电池块彼此能够连结。

6.根据权利要求5所述的电池块，其中，

相对于所述支承体的侧面的中心线在一侧设置有所述第一连结部件。

7.一种电池组装置，具备多个权利要求1至6中任一项所述的电池块，相邻的电池块通过相邻的所述电池块的所述连结部件而连结，所述电池组装置具备连接所述多个电池的电极间的连接电极。

8.根据权利要求7所述的电池组装置，其中，

在所述多个电池的排列中，正极和负极交替露出，

通过所述连接电极将正极及负极间连接而构成所述多个电池的串联连接。

9.根据权利要求7或8所述的电池组装置，其中，

通过所述连接电极，所述电池块彼此串联连接。

10.根据权利要求7或8所述的电池组装置，其中，

通过所述连接电极，所述电池块彼此并联连接。

11.根据权利要求9所述的电池组装置，其中，

在串联连接后的多个电池块的不同的面设置有两个以上的控制基板。

12.根据权利要求10所述的电池组装置，其中，

在并联连接后的多个电池块的一面设置有一个控制基板。

13.根据权利要求12所述的电池组装置，其中，

控制基板的安装凸台配置于被连结的其它电池块的电池间的间隙。

14.一种电力系统，其中，权利要求7所述的电池组装置由发电装置充电，所述发电装置从可再生能源进行发电。

15.一种电力系统，具有权利要求7所述的电池组装置，所述电力系统向与所述电池组装置连接的电子设备供给电力。

16.一种电动车辆，具有：

转换装置，从权利要求7所述的电池组装置接受电力供给并转换为车辆的驱动力；以及

控制装置，基于与所述电池组装置相关的信息来进行与车辆控制相关的信息处理。

17.一种电力系统，具备电力信息收发部，所述电力信息收发部经由网络与其它设备进行信号的发送及接收，

所述电力系统基于所述电力信息收发部所接收到的信息，进行权利要求7所述的电池组装置的充放电控制。

18.一种电力系统，从权利要求7所述的电池组装置接受电力供给，或者从发电装置或电力网向所述电池组装置供给电力。

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