CN112385071A - 电池系统和具有电池系统的电动车辆以及蓄电装置 - Google Patents

电池系统和具有电池系统的电动车辆以及蓄电装置 Download PDF

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伊东朋秋
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Abstract

为了以简单的构造防止热失控的诱发，电池系统具有层叠多个电池单体(1)而成的电池层叠体(2)、以及与电池层叠体(2)的电池单体(1)热耦合的冷却板(3)。在电池层叠体(2)的相邻的电池单体(1)之间配置有绝热材料(6)，利用该绝热材料(6)使相邻的电池单体(1)之间绝热。再者，冷却板(3)对电池单体(1)进行冷却并且兼用作对电池单体(1)的热失控能量进行吸收的热容量的吸热材料，从而防止热失控的诱发。

Description

电池系统和具有电池系统的电动车辆以及蓄电装置
技术领域
本发明涉及层叠有多个电池单体的电池系统和具有电池系统的电动车辆以及蓄电装置。
背景技术
层叠多个电池单体而成的电池系统被用于各种用途。针对该电池系统而言，有时会因内部短路、过充电等各种原因而导致电池单体发生热失控。当电池单体热失控时，电池的温度会急剧上升而达到几百度以上。特别是，针对层叠有许多个电池单体的电池系统而言，若发生了热失控的电池单体成为触发单体而对相邻的电池单体诱发热失控，则会产生极大的热能而成为更加危险的状态。为了防止这样的缺陷，开发了对热失控的诱发进行保护的构造的电池系统。(参照专利文献1)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2017-524240号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1所记载的电池系统设有对发生了热失控的锂离子电池的热能进行吸收的吸热材料。吸热材料为无水碳酸盐、硫酸盐以及磷酸盐等。吸热材料为超过预定的温度时进行分解而产生碳酸钠、二氧化碳以及水的碳酸氢钠等。在该电池系统中使吸热材料吸收触发单体的热能，但由于近年来的电池单体增加了充放电容量，因此发生了热失控的电池单体所产生的能量极大，为了防止热失控的诱发需要使吸热材料吸收大量的热能。吸收大量的热能的吸热材料会较重且较大，但由于电池系统还要求轻量化和小型化，因此设置大量的吸热材料并不现实，由吸热材料来阻止热失控的诱发是极为困难的。
本发明是以消除以上的缺点为目的而开发的，本发明的目的之一在于提供一种能够以简单的构造防止热失控的诱发的技术。
用于解决问题的方案
本发明的电池系统具有层叠多个电池单体而成的电池层叠体、以及与电池层叠体的电池单体热耦合的冷却板，在电池层叠体的相邻的电池单体之间配置有绝热材料，利用该绝热材料使相邻的电池单体之间绝热，再者，冷却板对电池单体进行冷却并且兼用作对电池单体的热失控能量进行吸收的热容量的吸热材料，从而防止热失控的诱发。
再者，具备包括以上的方式的构成要素在内的电池系统的电动车辆具有所述电池系统、自该电池系统被供给电力的行驶用的电动机、搭载该电池系统以及所述电动机的车辆主体、以及被该电动机驱动而使所述车辆主体进行行驶的车轮。
再者，具备包括以上的方式的构成要素在内的电池系统的蓄电装置具有所述电池系统、以及控制针对该电池系统的充放电的电源控制器，所述电源控制器能够进行由来自外部的电力实现的对所述方形电池单体的充电，并且能进行控制以对该电池单体进行充电。
发明的效果
本发明的电池系统具有能够以简单的构造防止热失控的诱发的特征。这是因为，本发明的电池系统在电池单体之间配置有绝热材料，利用该绝热材料来阻断发生了热失控的触发单体的热能向相邻的电池单体传导，再者，将为了将电池单体保持于设定温度而进行冷却的冷却板兼用作发生了热失控的触发单体的热能的吸热材料，从而对热能进行吸收。即，该电池系统具有如下特征：为了阻止热失控的诱发，除了利用绝热材料使发生了热失控的触发单体的热能向相邻的电池单体的传导减少以外，还利用了在不像以往那样设置吸热材料等专用的构件的前提下将冷却板兼用作吸热材料来对热能进行吸收的独特的构造，能够使电池系统小型、轻量化并且能够防止热失控的诱发。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的电池系统的概略剖视图。
图2是图1所示的电池系统的分解立体图。
图3是本发明的实施方式2的电池系统的概略剖视图。
图4是本发明的实施方式3的电池系统的概略剖视图。
图5是本发明的实施方式4的电池系统的概略剖视图。
图6是表示在借助发动机和电动机进行行驶的混合动力车搭载电池系统的例子的框图。
图7是表示在仅借助电动机进行行驶的电动汽车搭载电池系统的例子的框图。
图8是表示在蓄电装置中使用电池系统的例子的框图。
具体实施方式
针对本发明的一个方式的电池系统而言，使冷却板与层叠有多个电池单体的电池层叠体热耦合，该冷却板对各个电池单体进行冷却而将各个电池单体控制在所设定的温度。为了对从发生了热失控的触发单体向相邻的电池单体所传导的热能进行绝热，电池层叠体在相邻的电池单体之间配置有绝热材料。在此，若绝热材料能够将发生了热失控的触发单体的热能完全阻断，则能够防止热失控的诱发。然而，由于发生了热失控的触发单体的发热量相当大，因此仅利用绝热材料来对热能进行绝热是极为困难的。假设仅利用绝热材料来阻止热失控的诱发，则实现此目的的绝热材料会极厚。在将较厚的绝热材料层叠于电池单体而成的电池层叠体中，由于在所有的多个电池单体之间夹有绝热材料，因此其整体会极大而无法实用化。
本发明的一个方式的电池系统并非仅利用绝热材料来阻止热失控的诱发。针对电池系统而言，其将将电池单体冷却至设定温度的冷却板兼用作对触发单体的热失控能量进行吸收的热容量的吸热材料从而防止热失控的诱发。设置冷却板的目的在于利用冷却机构自外部进行强制冷却从而将电池单体冷却至设定温度。因此，冷却板的冷却机构无法迅速地对短时间内产生的较大的热失控能量进行散热。在本发明的电池系统中，使冷却板吸收热失控能量，从而利用其自身温度上升而吸收的热能来防止热失控的诱发。即，本发明的电池系统将冷却板兼用作吸热材料从而防止热失控的诱发。针对冷却板而言，其在自电池单体所传导的热能的作用下温度上升，在向外部散出的热能的作用下温度降低，其温度根据所传导的热能与散出的热能之差而发生变化。即，在电池单体的热能传导至冷却板而使冷却板的温度上升之后会向外部进行散热。吸热而温度上升的冷却板迅速地吸收触发单体的热能而温度上升。冷却板吸收的热能与其进行吸热而温度上升的情况成正比地变大。由于发生了热失控的触发单体的温度极高，因此能使冷却板的温度上升从而使大量的热能向冷却板传导。换言之，能将触发单体的热能迅速地向冷却板传导。能通过使冷却板迅速地吸收触发单体的热失控能量来防止热失控的诱发。这是因为能利用冷却板使触发单体的温度降低。
另外，优选的是，在电池系统中绝热材料的热阻和冷却板的热容量设为能够防止热失控的诱发的设定值。针对该电池系统而言，能够利用绝热材料的热阻来对自发生了热失控的触发单体向相邻的电池单体传导的热能进行控制，并且能够利用冷却板的热容量对触发单体的温度上升进行控制，从而防止热失控的诱发。
再者，也可以是，在电池系统中设置有与冷却板热耦合从而增加冷却板的热容量的外部吸热部。该外部吸热部例如能够由对冷却板进行固定的固定金属配件实现，另外，在车辆用的电池系统中能够由借助固定金属配件而与之连结的车辆的底盘等实现。该电池系统具有如下特征：能够实质上增加冷却板的热容量从而更加有效地防止热失控的诱发，另外能够在使冷却板的热容量较小的前提下防止热失控的诱发。
再者，电池系统也可以是这样的构造：在电池层叠体设置层叠于绝热材料而与电池单体热耦合的吸热板，从而使该吸热板与冷却板热耦合。该电池系统具有如下特征：借助能够大面积地与发生了热失控的触发单体的热能进行热耦合的吸热板来有效地向冷却板进行导热，从而能够更加有效地防止热失控的诱发。
再者，也可以是，冷却板在相邻的电池单体的热耦合部之间设置有绝热部。该绝热部也可以是设于冷却板的狭缝。该电池系统利用绝热部来减少发生了热失控的触发单体的热能经由冷却板向相邻的电池单传导的情况，从而能够更加有效地防止热失控的诱发。
此外，也可以是，电池系统在冷却板与电池层叠体之间层叠有热扩散片。该电池系统能够使用热扩散片将发生了热失控的触发单体的热能更加有效地向冷却板传导，从而能够防止热失控的诱发。
以下，基于附图详细地说明本发明。此外，在以下的说明中，根据需要而使用表示特定的方向、位置的用语(例如，“上”、“下”以及包含这些用语的其他用语)，但这些用语的使用是为了易于参照附图对发明进行理解，而并非利用这些用语的含义对本发明的技术范围进行限制。另外，多个附图所示的相同附图标记的部分表示相同或者等效的部分或构件。
再者，以下所示的实施方式表示本发明的技术思想的具体例，并非将本发明限定于以下实施方式。另外，对于以下所记载的构成部件的尺寸、材料、形状、其相对的配置等，只要没有特别限定的记载就并非旨在将本发明的范围仅限定于此，而仅是意图进行例示。另外，在一个实施方式、实施例中所说明的内容也能够应用于其他实施方式、实施例。另外，有时会为了明确说明而对附图所示的构件的大小、位置关系等进行夸张。
本发明的电池系统主要用于搭载于混合动力车、电动汽车等车辆或者停电时向大型服务器供给电力的蓄电装置。该电池系统充放电的电流较大，另外在各种外部条件下使用，因此当任一电池单体发生热失控时存在被急剧地加热至异常的温度的风险，该电池系统为了有效地防止该热失控的诱发而采用了独特的构造。以下，基于图1～图5记载了实现上述情况的电池系统的具体例。
在图1的概略剖视图和图2的分解立体图所示的电池系统100中，在层叠有多个电池单体1的电池层叠体2的底面配置有冷却板3。冷却板3对各个电池单体1进行冷却从而将电池单体1保持于设定温度。图中的电池系统100在电池层叠体2的两端面配置有端板4。利用束紧条5将一对端板4连结，从而将多个电池单体1保持为加压状态。
(电池单体1)
如图2所示，电池单体1为宽度比厚度大换言之为厚度比宽度小的方形的电池，其沿厚度方向层叠而形成电池层叠体2。电池单体1是电池壳体为金属壳体的非水系电解液电池。非水系电解液电池也就是电池单体1为锂离子二次电池。不过，电池单体也可以是镍氢电池、镍镉电池等二次电池。图中的电池单体1是宽度较宽的两侧的主表面为四边形的方形电池，以主表面相对的方式进行层叠从而形成电池层叠体2。
在电池单体1中，在外形为方形的金属制的电池壳体收纳有电极体(未图示)并填充有电解液。由金属壳体形成的电池壳体能够由铝、铝合金进行制造。电池壳体具有将金属板冲压加工成底部封闭的筒状而得到的外装罐、以及将该外装罐的开口部气密地封闭的封口板。封口板为平面状的金属板，其外形形成为外装罐的开口部的形状。对该封口板进行激光焊接而将其固定于外装罐的外周缘从而将外装罐的开口部气密地封闭。针对固定于外装罐的封口板而言，在其两端部固定有正负的电极端子13，此外，在正负的电极端子的中间设有排气口12。在排气口12的内侧设有在预定的内压下开阀的排出阀11。
在相互层叠的多个电池单体1中将正负的电极端子13连接从而将多个电池单体1相互串联以及/或者并联地连接。在电池系统中借助汇流条(未图示)将相邻的电池单体1的正负的电极端子13相互串联以及/或者并联地连接。对于电池系统，能够将相邻的电池单体1相互串联地连接从而使输出电压较高并且使输出较大，能够将相邻的电池单体并联地连接从而使充放电的电流较大。
(电池层叠体2)
在图2所示的电池层叠体2中将多个电池单体1沿厚度方向层叠。在图1和图2所示的电池层叠体2中，将多个电池单体1以设有排出阀的面位于大致同一个面的姿势层叠，从而将各电池单体1的排出阀配置于同一平面上。在图中的电池层叠体2中将多个电池单体1以设有排出阀的封口板为上表面的姿势层叠。
(冷却板3)
冷却板3由导热特性优良的铝、铝合金等的金属板31制作。冷却板3兼用作吸收热失控能量的吸热材料来防止热失控的诱发，因此能够使其热容量较大来使吸收的热失控能量较大。冷却板3的热容量为使温度升高1℃所需的热量，其和冷却板3的质量与比热容之积成正比地变大。热容量较大的冷却板3能够使热失控能量的吸收能量较大从而使温度上升较小，并且能高效地对触发单体1T的热失控能量进行吸收。
图1以及图2的冷却板3在内部设有冷却液的循环路径32。该冷却板3能够使由循环路径32的冷却液吸收的热能较大。这是因为能利用冷却液沸腾的汽化热对热能进行吸收。在该冷却板3中利用在循环路径32内循环的冷却液对电池单体1进行冷却，使冷却液沸腾而吸收触发单体1T的热失控能量。冷却板3在循环路径32连结有冷却机构30。冷却机构30对冷却液进行冷却并使其在冷却板3的循环路径32内循环，借助冷却板3对电池单体1进行冷却。
在图2的电池系统100中，将冷却板3以与电池层叠体2的底面热耦合的状态配置于电池层叠体2的底面。不过，冷却板3也可以配置于电池层叠体2的侧面。图中的电池系统100为这样的构造：冷却板3的外形形成为与电池层叠体2的底面形状相同或者比其稍小或稍大的长方形的金属板31，对所有的电池单体1进行冷却。在冷却板3中，在金属板31的内部插入铜等的金属管而设置循环路径32，或者在其内部设置空洞而设置循环路径32。
(端板4)
端板4配置于电池层叠体2的两端面，其与束紧条5连结而沿层叠方向保持多个电池单体1。端板4固定于束紧条5，对电池层叠体2的各电池单体1进行固定。端板4的外形与电池单体1的外形大致相同或者比电池单体1的外形稍大，在两侧的外周面固定束紧条5，该端板4是具有在对电池层叠体2进行振动、冲击时也能抑制单体的移动的强度的四边形的板材。该端板4整体为铝、铝合金等金属制。不过，虽未图示，但端板也可以是在塑料上层叠金属板的构造，或者是整体埋设有加强纤维的纤维强化树脂成形板。
(束紧条5)
针对束紧条5而言，其与端板4连结从而将电池层叠体2的电池单体1保持为加压状态，并且与冷却板3连结从而将冷却板3以紧密贴合状态固定于电池层叠体2的表面。图1和图2的束紧条5的两端部向内侧弯折而设为固定片5a，借助固定螺钉15将该固定片5a固定于端板4的表面。不过，并没有对将束紧条5固定于端板4的构造进行特别限定，可以采用能够将束紧条5的两端部牢固地固定于端板4的其他所有的固定构造。再者，图示的束紧条5在上端设有向内侧弯折的上侧弯折片5c。该上侧弯折片5c配置于电池层叠体2的两侧的上表面，从而使所层叠的多个电池单体1的上表面也就是端子面配置于同一平面上。
再者，束紧条5的下缘向内侧弯折而设为固定于冷却板3的表面的弯折部5b。冷却板3配置于弯折部5b的内侧，在图中是配置于弯折部5b的上表面并且与各个电池单体1的底面热耦合。如该图所示，针对将束紧条5的弯折部5b固定于冷却板3的下表面从而将冷却板3配置于电池系统100的内侧的构造而言，能够使冷却板3与电池层叠体2的底面紧密贴合并且固定成优选的热耦合状态。针对沿着电池层叠体2的层叠方向延伸的束紧条5而言，借助贯穿弯折部5b的多个螺栓16将细长的弯折部5b固定于冷却板3，能够使冷却板3以优选的状态在与电池单体1的底面热耦合的状态下配置于电池单体1的底面。
束紧条5为铁或铁合金的板材，其为了具有足够的拉伸强度而使用较厚的例如1mm以上的金属板。金属板的束紧条5设为较厚、较宽、较长，即重量增加从而使吸热的热容量变大。束紧条5固定于冷却板3并且与冷却板3热耦合，因此会自冷却板3对其进行导热。因此，束紧条5和冷却板3成为一体构造，从而使冷却板3的实际热容量较大。
再者，在图1以及图2的电池系统100中，为了对自触发单体1T向相邻的电池单体1传导的导热能量进行限制，在相邻的电池单体1之间夹有绝热材料6。在该电池系统100中利用绝热材料6使相邻的电池单体1之间绝热，并且将触发单体1T的热失控能量向冷却板3传导，由此防止热失控的诱发。由于在电池系统100中是利用绝热材料6使相邻的电池单体1之间绝热并且使冷却板3对触发单体1T的热失控能量进行吸收从而防止热失控的诱发，因此，将绝热材料6的热阻和冷却板3的热容量设为能够防止诱发热失控的设定值。
再者，在电池系统中，为了使冷却板3的实际热容量较大，能够使该冷却板3和外部吸热部热耦合。外部吸热部能够由如下构件实现：以与束紧条5、端板4热耦合的状态固定于该束紧条5、端板4的固定片(未图示)、借助该固定片对电池系统进行固定的车辆的底盘等。
再者，图3的电池系统200在电池单体1之间配置有将触发单体1T的热失控能量高效地向冷却板3进行传导的吸热板7。吸热板7层叠于绝热材料6而配置于电池单体1之间，在图中其下缘固定于冷却板3并且以与冷却板3热耦合的状态连结。在该电池层叠体2中将吸热板7和绝热材料6层叠为双层构造，使吸热板7与一个电池单体1的表面紧密贴合而热耦合，使绝热材料6与相邻的电池单体1的表面紧密贴合从而阻断导热。由于在该电池系统中能够使吸热板7大面积地与电池单体1热耦合，因此能够将电池单体1的热能高效地向冷却板3进行传导。因此，能够使发生了热失控的触发单体1T的温度上升减少，从而能够更加有效地防止热失控的诱发。
再者，针对图4的电池系统300而言，冷却板3在相邻的电池单体1的热耦合部10之间设有绝热部8。绝热部8对自发生了热失控的触发单体1T向相邻的电池单体1传导的热失控能量进行限制。这是因为，若冷却板3导致自触发单体1T向相邻的电池单体1高效地进行导热，则相邻的电池单体1容易发生热失控。图中的冷却板3在金属板31的表面设有槽状的狭缝33来作为绝热部8。槽状的狭缝33阻断导热从而对自触发单体1T向相邻的电池单体1传导的导热能量进行限制。特别是，图示的电池系统300是在设于冷却板3的狭缝33的内侧插入有绝热材料6的下端部的构造。根据该构造能够提高绝热部8的对导热的阻断特性，从而能更加有效地对自触发单体1T向相邻的电池单体1传导的导热能量进行限制。
再者，图5的电池系统400在冷却板3与电池层叠体2之间夹有热扩散片9。热扩散片9具有挠性和缓冲性且是导热特性优良的片材。热扩散片9优选使用热阻比冷却板3的热阻小的片材。热扩散片9夹在电池层叠体2与冷却板3之间，使其单面大面积地与电池层叠体2的表面紧密贴合，使其另一面大面积地与冷却板3的表面紧密贴合，从而将电池层叠体2和冷却板3配置为理想的热耦合状态。
在图5所示的电池系统400中设有在冷却板3的表面设置的槽状的狭缝33，在包含该狭缝33的内表面在内的、电池层叠体侧的整个表面配置有热扩散片9。再者，在狭缝33的内侧隔着热扩散片9配置有绝热材料6的下端部。根据该结构能够使电池单体1和冷却板3成为理想的热耦合状态，并且能利用绝热部8对自触发单体1T向相邻的电池单体1传导的导热能量进行限制。再者，虽未图示，但也可以在电池层叠体2与冷却板3之间涂布导热糊剂，从而使电池单体1和冷却板3成为理想的热耦合状态。
以上的电池系统最适合于向使电动车辆进行行驶的电动机供给电力的车辆用的电源。作为搭载电池系统的电动车辆，能够使用借助发动机和电动机这两者进行行驶的混合动力汽车、插电混合动力汽车、或者仅借助电动机进行行驶的电动汽车等电动车辆，该电池系统能用作这些电动车辆的电源。
(混合动力车用电池系统)
图6示出了在借助发动机和电动机这两者进行行驶的混合动力车搭载电池系统的例子。此图所示的搭载了电池系统的车辆HV具有车辆主体90、使车辆主体90进行行驶的发动机96以及行驶用的电动机93、向电动机93供给电力的电池系统100、对电池系统100的电池进行充电的发电机94、以及被电动机93和发动机96驱动而使车辆主体90进行行驶的车轮97。电池系统100借助DC/AC逆变器95而与电动机93和发电机94连接。对电池系统100的电池进行充放电的同时利用电动机93和发动机96这两者使车辆HV进行行驶。电动机93在发动机效率较低的区域例如加速时、低速行驶时被驱动而使车辆进行行驶。电动机93自电池系统100被供给电力而进行驱动。发电机94被发动机96驱动或者被对车辆进行制动时的再生制动驱动从而对电池系统100的电池进行充电。
(电动汽车用电池系统)
另外，图7示出了在仅借助电动机进行行驶的电动汽车搭载电池系统的例子。此图所示的搭载了电池系统的车辆EV具有车辆主体90、使车辆主体90进行行驶的行驶用的电动机93、向该电动机93供给电力的电池系统100、对该电池系统100的电池进行充电的发电机94、以及被电动机93驱动而使车辆主体90进行行驶的车轮97。电动机93自电池系统100被供给电力而进行驱动。发电机94被对车辆EV进行再生制动时的能量驱动从而对电池系统100的电池进行充电。
(蓄电用电池系统)
此外，本发明并没有将电池系统的用途特别限定为搭载于电动车辆的电池系统，例如，该电池系统能够用作对太阳能发电、风力发电等的自然能量进行蓄积的蓄电装置用的电池系统，另外，如对深夜电力进行蓄积的蓄电装置用的电池系统那样，该电池系统能够用于蓄积大电力的所有用途。例如，作为家用、工厂用的电源，该电池系统也能够用于利用太阳光、深夜电力等进行充电并且在必要时进行放电的电源系统、或者用白天的太阳光进行充电而在夜间进行放电的路灯用的电源、停电时进行驱动的交通信号灯用的备用电源等。图8示出了这样的例子。其中，在图8所示的作为蓄电装置的使用例中，对构筑了蓄电装置80的例子进行说明，该蓄电装置80是为了获得期望的电力而将上述的电池系统串联、并联地连接许多个并且还附加了必要的控制电路而得到的大容量、高输出的蓄电装置。
在图8所示的蓄电装置80中将多个电池系统100呈单元状地连接而构成了电源单元82。在各电池系统100中将多个电池单体串联以及/或者并联地连接。各电池系统100被电源控制器84进行控制。针对该蓄电装置80而言，在利用充电用电源CP对电源单元82进行充电之后，该蓄电装置80驱动负载LD。因此，蓄电装置80具有充电模式和放电模式。负载LD和充电用电源CP分别借助放电开关DS以及充电开关CS而与蓄电装置80连接。放电开关DS以及充电开关CS的接通/断开由蓄电装置80的电源控制器84进行切换。在充电模式中，电源控制器84将充电开关CS切换为接通并将放电开关DS切换为断开，从而允许自充电用电源CP向蓄电装置80进行充电。另外，当充电结束并处于满充电状态时，或者在充电了预定值以上的容量的状态下，电源控制器84根据来自负载LD的要求将充电开关CS设为断开并将放电开关DS设为接通从而切换为放电模式，允许自蓄电装置80向负载LD进行放电。另外，也能够根据需要将充电开关CS设为接通并将放电开关DS设为接通从而同时进行向负载LD的电力供给和向蓄电装置80的充电。
被蓄电装置80驱动的负载LD借助放电开关DS而与蓄电装置80连接。在蓄电装置80的放电模式中，电源控制器84将放电开关DS切换为接通，蓄电装置80与负载LD连接，利用来自蓄电装置80的电力对负载LD进行驱动。放电开关DS能够使用FET等开关元件。放电开关DS的接通/断开由蓄电装置80的电源控制器84进行控制。另外，电源控制器84具有用于与外部设备进行通信的通信接口。在图8的例子中，电源控制器84按照UART、RS-232C等现有的通信协议而与主机设备HT连接。另外，也可以根据需要设置供用户对电源系统进行操作的用户接口。
各电池系统100具有信号端子和电源端子。信号端子包括输入输出端子DI、异常输出端子DA以及连接端子DO。输入输出端子DI为用于将来自其他电池系统100、电源控制器84的信号输入输出的端子，连接端子DO为用于针对其他电池系统100输入输出信号的端子。另外，异常输出端子DA为用于将电池系统100的异常向外部输出的端子。再者，电源端子为用于将电池系统100彼此串联、并联地连接的端子。另外，电源单元82借助并联连接开关85而与输出线OL连接从而相互并联地连接。
产业上的可利用性
针对本发明的电池系统和具有该电池系统的电动车辆以及蓄电装置而言，能够较佳地用作可切换EV行驶模式和HEV行驶模式的插电式混合动力电动汽车、混合动力式电动汽车、电动汽车等的电池系统。另外，也能够恰当地应用于可搭载于计算机服务器的机架的备用电源、移动电话等的无线基站用的备用电源、家用、工厂用的蓄电用电源、路灯的电源等与太阳能电池组合而成的蓄电装置、交通信号灯等的备用电源等用途。
附图标记说明
100、200、300、400、电池系统；1、电池单体；1T、触发单体；2、电池层叠体；3、冷却板；4、端板；5、束紧条；5a、固定片；5b、弯折部；5c、上侧弯折片；6、绝热材料；7、吸热板；8、绝热部；9、热扩散片；10、热耦合部；11、排出阀；12、排气口；13、电极端子；15、固定螺钉；16、螺栓；30、冷却机构；31、金属板；32、循环路径；33、狭缝；80、蓄电装置；82、电源单元；84、电源控制器；85、并联连接开关；90、车辆主体；93、电动机；94、发电机；95、DC/AC逆变器；96、发动机；97、车轮；EV、车辆；HV、车辆；LD、负载；CP、充电用电源；DS、放电开关；CS、充电开关；OL、输出线；HT、主机设备；DI、输入输出端子；DA、异常输出端子；DO、连接端子。

Claims (9)

1.一种电池系统，其具有层叠多个电池单体而成的电池层叠体、以及与所述电池层叠体的所述电池单体热耦合的冷却板，该电池系统的特征在于，
在所述电池层叠体的相邻的电池单体之间配置有绝热材料，利用所述绝热材料使相邻的所述电池单体之间绝热，再者，
所述冷却板对所述电池单体进行冷却而将所述电池单体保持于设定温度，并且兼用作对任一电池单体的热失控能量进行吸收的热容量的吸热材料。
2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，
所述绝热材料的热阻和所述冷却板的热容量设为能够防止热失控的诱发的设定值。
3.根据权利要求1或2所述的电池系统，其特征在于，
所述电池系统具有与所述冷却板热耦合从而增加所述冷却板的热容量的外部吸热部。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池系统，其特征在于，
所述电池层叠体具有层叠于所述绝热材料而与所述电池单体热耦合的吸热板，
所述吸热板与所述冷却板热耦合。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池系统，其特征在于，
所述冷却板在相邻的所述电池单体的热耦合部之间设置有绝热部。
6.根据权利要求5所述的电池系统，其特征在于，
所述绝热部为设于所述冷却板的狭缝。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池系统，其特征在于，
在所述冷却板与所述电池层叠体之间层叠有热扩散片。
8.一种具有电池系统的电动车辆，其具有权利要求1～7中任一项所述的电池系统，该具有电池系统的电动车辆的特征在于，
所述具有电池系统的电动车辆具有所述电池系统、自该电池系统被供给电力的行驶用的电动机、搭载该电池系统以及所述电动机的车辆主体、以及被该电动机驱动而使所述车辆主体进行行驶的车轮。
9.一种蓄电装置，其具有权利要求1～7中任一项所述的电池系统，该蓄电装置的特征在于，
所述蓄电装置具有所述电池系统、以及控制针对该电池系统的充放电的电源控制器，
利用所述电源控制器，能够利用来自外部的电力对所述方形电池单体进行充电，并且能进行控制以对该方形电池单体进行充电。
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