JP2002141032A - 組電池 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大出力及び大容量を実現し、組電池を構成す
る回路にセンサー及びコントローラー等を増設する必要
がなく部品点数を削減でき、且つ単電池に内部短絡等の
問題があっても他の単電池に影響を与えずに使用できる
組電池を提供すること。 【解決手段】 通常使用電圧がｘ［Ｖ］、過充電状態電
圧がｙ［Ｖ］である電池をｙ／（ｙ−ｘ）個以上４００
／ｘ個以下直列に接続した電池群を有し、この直列電池
群を複数且つ並列に接続して成る組電池である。ＬｉＭ
ｎ２Ｏ４系リチウムイオン電池を４個以上直列に接続し
た電池群を有し、この直列電池群を複数且つ並列に接続
して成る組電池である。
る回路にセンサー及びコントローラー等を増設する必要
がなく部品点数を削減でき、且つ単電池に内部短絡等の
問題があっても他の単電池に影響を与えずに使用できる
組電池を提供すること。 【解決手段】 通常使用電圧がｘ［Ｖ］、過充電状態電
圧がｙ［Ｖ］である電池をｙ／（ｙ−ｘ）個以上４００
／ｘ個以下直列に接続した電池群を有し、この直列電池
群を複数且つ並列に接続して成る組電池である。ＬｉＭ
ｎ２Ｏ４系リチウムイオン電池を４個以上直列に接続し
た電池群を有し、この直列電池群を複数且つ並列に接続
して成る組電池である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の電池を組
み合わせて成る組電池に係り、特に小型の二次電池を組
み合わせ電気自動車等のモータ駆動用電池として好適に
使用できる組電池に関する。
み合わせて成る組電池に係り、特に小型の二次電池を組
み合わせ電気自動車等のモータ駆動用電池として好適に
使用できる組電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保護運動の高まりを背景とし
て、二酸化炭素排出規制が切に望まれる中、自動車業界
ではガソリン車等の化石燃料を使用する自動車に替え
て、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド（ＨＥＶ）の導
入を促進すべく、これらの実用化の鍵を握るモータ駆動
用電池の開発が鋭意行われている。この電池としては、
繰り返し充電が可能な二次電池が使用される。ＥＶ、Ｈ
ＥＶのモータ駆動のような高出力及び高エネルギー密度
が要求される用途では、単一の大型電池は事実上作れ
ず、複数個の電池を直列に接続して構成した組電池を使
用することがこれまで一般的であった。
て、二酸化炭素排出規制が切に望まれる中、自動車業界
ではガソリン車等の化石燃料を使用する自動車に替え
て、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド（ＨＥＶ）の導
入を促進すべく、これらの実用化の鍵を握るモータ駆動
用電池の開発が鋭意行われている。この電池としては、
繰り返し充電が可能な二次電池が使用される。ＥＶ、Ｈ
ＥＶのモータ駆動のような高出力及び高エネルギー密度
が要求される用途では、単一の大型電池は事実上作れ
ず、複数個の電池を直列に接続して構成した組電池を使
用することがこれまで一般的であった。
【０００３】しかし、この方法では単位電池の容量を非
常に大きくする必要があり、専用の製造ラインを設けて
生産する必要があった。また、特に大容量が必要とされ
るＥＶ用電池等では、１個の電池が非常に重くなり取り
扱いが困難であった。
常に大きくする必要があり、専用の製造ラインを設けて
生産する必要があった。また、特に大容量が必要とされ
るＥＶ用電池等では、１個の電池が非常に重くなり取り
扱いが困難であった。
【０００４】そこで、取り扱いの容易な小型の電池を多
数接続して、ＥＶ、ＨＥＶ用途に供することが考えられ
ている。また、高出力、高エネルギー密度であるＬｉＭ
ｎ２Ｏ４系リチウムイオン二次電池を自動車用組電池と
して充放電に使用する場合、単電池を複数個並列に接続
した電池群（グループ）を直列に接続した組電池を用
い、全体として４００Ｖの電圧を得ることが考えられて
いる。
数接続して、ＥＶ、ＨＥＶ用途に供することが考えられ
ている。また、高出力、高エネルギー密度であるＬｉＭ
ｎ２Ｏ４系リチウムイオン二次電池を自動車用組電池と
して充放電に使用する場合、単電池を複数個並列に接続
した電池群（グループ）を直列に接続した組電池を用
い、全体として４００Ｖの電圧を得ることが考えられて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
直列に接続した組電池においては、いずれかの単電池が
内部短絡した場合、組電池全体が使用不可能となりＥＶ
／ＨＥＶが走行不可能となる可能性がある。そのため、
従来のＥＶ／ＨＥＶ車両に搭載の組電池には各単電池に
セルコントローラーを付け単電池の状態をモニターしな
ければならず、コスト的に好ましくないという課題があ
った。また、本質的に単電池１個に問題があったところ
で回避は不可能であった。
直列に接続した組電池においては、いずれかの単電池が
内部短絡した場合、組電池全体が使用不可能となりＥＶ
／ＨＥＶが走行不可能となる可能性がある。そのため、
従来のＥＶ／ＨＥＶ車両に搭載の組電池には各単電池に
セルコントローラーを付け単電池の状態をモニターしな
ければならず、コスト的に好ましくないという課題があ
った。また、本質的に単電池１個に問題があったところ
で回避は不可能であった。
【０００６】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、大出力及び大容量を実現し、組電池を構成する回路
にセンサー及びコントローラー等を増設する必要がなく
部品点数を削減でき、且つ単電池に内部短絡等の問題が
あっても他の単電池に影響を与えずに使用できる組電池
を提供することにある。
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、大出力及び大容量を実現し、組電池を構成する回路
にセンサー及びコントローラー等を増設する必要がなく
部品点数を削減でき、且つ単電池に内部短絡等の問題が
あっても他の単電池に影響を与えずに使用できる組電池
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、単電池の通常使用
電圧と過充電状態電圧の差を利用して、複数直列に接続
した電池群（グループ）を複数並列に接続して組み合わ
せること、ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチウムイオン電池を４個
以上用いることにより、上記課題が解決できることを見
出し、本発明を解決するに至った。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、単電池の通常使用
電圧と過充電状態電圧の差を利用して、複数直列に接続
した電池群（グループ）を複数並列に接続して組み合わ
せること、ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチウムイオン電池を４個
以上用いることにより、上記課題が解決できることを見
出し、本発明を解決するに至った。
【０００８】即ち、本発明の組電池は、通常使用電圧が
ｘ［Ｖ］、過充電状態電圧がｙ［Ｖ］である電池をｙ／
（ｙ−ｘ）個以上４００／ｘ個以下直列に接続した電池
群を有し、この直列電池群を複数且つ並列に接続して成
ることを特徴とする。
ｘ［Ｖ］、過充電状態電圧がｙ［Ｖ］である電池をｙ／
（ｙ−ｘ）個以上４００／ｘ個以下直列に接続した電池
群を有し、この直列電池群を複数且つ並列に接続して成
ることを特徴とする。
【０００９】また、本発明の組電池は、ＬｉＭｎ２Ｏ４
系リチウムイオン電池を４個以上直列に接続した電池群
を有し、この直列電池群を複数且つ並列に接続して成る
ことを特徴とする。
系リチウムイオン電池を４個以上直列に接続した電池群
を有し、この直列電池群を複数且つ並列に接続して成る
ことを特徴とする。
【００１０】更に、本発明の組電池の好適形態は、上記
直列電池群が、各直列電池群ごとに脱着できるサブモジ
ュール構造であることを特徴とする。
直列電池群が、各直列電池群ごとに脱着できるサブモジ
ュール構造であることを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の組電池は、直列電池群を構成する単電
池（電池単位）を従来よりも多く用いた。これより、単
電池の内部短絡などによって電池の内部抵抗が限りなく
０に近づいた場合には、この電池を含む電池群が他の電
池群の電圧と等しくなるよう電流が流れるが、当該電池
群に含まれる内部短絡した電池以外の電池は過充電状態
にならず、一時的に継続して使用できる。
池（電池単位）を従来よりも多く用いた。これより、単
電池の内部短絡などによって電池の内部抵抗が限りなく
０に近づいた場合には、この電池を含む電池群が他の電
池群の電圧と等しくなるよう電流が流れるが、当該電池
群に含まれる内部短絡した電池以外の電池は過充電状態
にならず、一時的に継続して使用できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の組電池について詳細
に説明する。本発明の組電池は、通常使用電圧がｘ
［Ｖ］、過充電状態電圧がｙ［Ｖ］である電池をｙ／
（ｙ−ｘ）個以上４００／ｘ個以下直列に接続した電池
群を有し、この直列電池群を複数且つ並列に接続して成
る。ここで、「通常使用電圧」とは通常使用している電
圧であり、また、「過充電状態電圧」とは過充電により
電圧が上昇するような電圧をいう。
に説明する。本発明の組電池は、通常使用電圧がｘ
［Ｖ］、過充電状態電圧がｙ［Ｖ］である電池をｙ／
（ｙ−ｘ）個以上４００／ｘ個以下直列に接続した電池
群を有し、この直列電池群を複数且つ並列に接続して成
る。ここで、「通常使用電圧」とは通常使用している電
圧であり、また、「過充電状態電圧」とは過充電により
電圧が上昇するような電圧をいう。
【００１３】一般的な電池を用いた組電池、具体的に
は、通常使用電圧ｘ［Ｖ］、過充電状態電圧ｙ［Ｖ］、
Ｎ直列にした電池群をＭ（２〜１０）並列にした組電池
を考えるとき、単電池１個が短絡し、抵抗が０になった
場合に、その単電池を有する電池群（グループ）の他の
電池が過充電状態にならない条件は、次式１ ｙ×（Ｎ−１）≧ｘ×Ｎ …（１） で表される。式１において、左辺は短絡した単電池を有
する電池群の電圧を示し、右辺はその他の電池群の電圧
を示している。このとき、その他の電池群の電圧は、短
絡した単電池を有する電池群の他の電池が過充電状態に
なるときの総電圧を超えてはならない。
は、通常使用電圧ｘ［Ｖ］、過充電状態電圧ｙ［Ｖ］、
Ｎ直列にした電池群をＭ（２〜１０）並列にした組電池
を考えるとき、単電池１個が短絡し、抵抗が０になった
場合に、その単電池を有する電池群（グループ）の他の
電池が過充電状態にならない条件は、次式１ ｙ×（Ｎ−１）≧ｘ×Ｎ …（１） で表される。式１において、左辺は短絡した単電池を有
する電池群の電圧を示し、右辺はその他の電池群の電圧
を示している。このとき、その他の電池群の電圧は、短
絡した単電池を有する電池群の他の電池が過充電状態に
なるときの総電圧を超えてはならない。
【００１４】また、上記式１を直列に接続する電池の数
Ｎに注目すると、次式２ Ｎ≧ｙ／（ｙ−ｘ） …（２） で表すことができる。但し、本発明の組電池において、
実際に実験したところ、式２で計算した値より１又は２
小さくても過充電状態にならないことがわかった。この
原因としては放電電圧、充電電圧と充電率（％）の関係
を式２が考慮していないためと考えられる。しかし、放
電電圧及び充電電圧と充電率（％）との関係は複雑であ
り、単電池の種類によっても変わってくるので、Ｎ、ｘ
及びｙの厳密な一般式を求めることは困難である。本発
明では、上記電池をｙ／（ｙ−ｘ）個以上４００／ｘ個
以下直列に接続した電池群を有し、この直列電池群を複
数且つ並列に接続した。当該電池群に含まれる内部短絡
した電池以外の電池は過充電状態にならない。代表的に
は、例えば、電気自動車を想定するときの上限は、安全
を考慮すると４００［Ｖ］（ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチウム
イオン二次電池で９６個）であることが望ましい。ま
た、人間への安全を考慮すると６０［Ｖ］（ＬｉＭｎ２
Ｏ４系リチウムイオン二次電池で１４個）を上限とする
ことがより望ましい。また、電池を増やすと内部抵抗が
大きくなるために、できるだけ少ないほうがよい。な
お、上記電池がｙ／（ｙ−ｘ）個未満であるときは、短
絡した場合、他の電池が使用不可能となり、４００／ｘ
個を超えるときは車載には向いていない。また、上記電
池としては、リチウムイオン電池（ＬｉＭｎ２Ｏ４やＬ
ｉＮｉＯ ２など）、Ｎｉ−Ｈ電池及び鉛蓄電池などを例
示することができる。
Ｎに注目すると、次式２ Ｎ≧ｙ／（ｙ−ｘ） …（２） で表すことができる。但し、本発明の組電池において、
実際に実験したところ、式２で計算した値より１又は２
小さくても過充電状態にならないことがわかった。この
原因としては放電電圧、充電電圧と充電率（％）の関係
を式２が考慮していないためと考えられる。しかし、放
電電圧及び充電電圧と充電率（％）との関係は複雑であ
り、単電池の種類によっても変わってくるので、Ｎ、ｘ
及びｙの厳密な一般式を求めることは困難である。本発
明では、上記電池をｙ／（ｙ−ｘ）個以上４００／ｘ個
以下直列に接続した電池群を有し、この直列電池群を複
数且つ並列に接続した。当該電池群に含まれる内部短絡
した電池以外の電池は過充電状態にならない。代表的に
は、例えば、電気自動車を想定するときの上限は、安全
を考慮すると４００［Ｖ］（ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチウム
イオン二次電池で９６個）であることが望ましい。ま
た、人間への安全を考慮すると６０［Ｖ］（ＬｉＭｎ２
Ｏ４系リチウムイオン二次電池で１４個）を上限とする
ことがより望ましい。また、電池を増やすと内部抵抗が
大きくなるために、できるだけ少ないほうがよい。な
お、上記電池がｙ／（ｙ−ｘ）個未満であるときは、短
絡した場合、他の電池が使用不可能となり、４００／ｘ
個を超えるときは車載には向いていない。また、上記電
池としては、リチウムイオン電池（ＬｉＭｎ２Ｏ４やＬ
ｉＮｉＯ ２など）、Ｎｉ−Ｈ電池及び鉛蓄電池などを例
示することができる。
【００１５】次に、本発明の他の組電池について説明す
る。かかる組電池は、ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチウムイオン
電池を４個以上直列に接続した電池群を有し、この直列
電池群を複数且つ並列に接続して成る。このような構成
の組電池とすることで、１つの単電池が短絡しても、他
の電池は使用可能となる。なお、リチウムイオン電池が
４個未満のときは、短絡した電池群を有する他の電池が
過充電状態となる。
る。かかる組電池は、ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチウムイオン
電池を４個以上直列に接続した電池群を有し、この直列
電池群を複数且つ並列に接続して成る。このような構成
の組電池とすることで、１つの単電池が短絡しても、他
の電池は使用可能となる。なお、リチウムイオン電池が
４個未満のときは、短絡した電池群を有する他の電池が
過充電状態となる。
【００１６】ここで、上記電池の正極は、基本的にはＬ
ｉＭｎ２Ｏ４であるが、Ｌｉ欠損タイプ又はＬｉ過剰タ
イプのリチウムイオン系電池であってもよい。また、Ｍ
ｎの一部は、Ｍｎを除く遷移金属元素及び／又は他の金
属元素の任意の組合せにかかる金属元素で置換されてい
てもよい。更に、上記リチウムイオン系電池は、酸素
（Ｏ）欠損タイプ又はＯ過剰タイプでもよい。更にま
た、Ｏの一部は、硫黄（Ｓ）、フッ素（Ｆ）又は塩素
（Ｃｌ）、及びこれらの任意の組合せに係る元素などで
置換されていてもよい。
ｉＭｎ２Ｏ４であるが、Ｌｉ欠損タイプ又はＬｉ過剰タ
イプのリチウムイオン系電池であってもよい。また、Ｍ
ｎの一部は、Ｍｎを除く遷移金属元素及び／又は他の金
属元素の任意の組合せにかかる金属元素で置換されてい
てもよい。更に、上記リチウムイオン系電池は、酸素
（Ｏ）欠損タイプ又はＯ過剰タイプでもよい。更にま
た、Ｏの一部は、硫黄（Ｓ）、フッ素（Ｆ）又は塩素
（Ｃｌ）、及びこれらの任意の組合せに係る元素などで
置換されていてもよい。
【００１７】また、上記電池の負極は、通常の非水電解
質二次電池に用いられる材料がいずれも使用可能であ
り、例えば、金属リチウムやリチウム合金等のリチウム
系金属、ＳｎＳｉＯ３等の金属酸化物、ＬｉＣｏＮ２等
の金属窒化物及び炭素材料などを用いることができる。
なお、炭素材料としては、コークス、天然黒鉛、人造黒
鉛及び難黒鉛化炭素などを好適に用いることができる。
質二次電池に用いられる材料がいずれも使用可能であ
り、例えば、金属リチウムやリチウム合金等のリチウム
系金属、ＳｎＳｉＯ３等の金属酸化物、ＬｉＣｏＮ２等
の金属窒化物及び炭素材料などを用いることができる。
なお、炭素材料としては、コークス、天然黒鉛、人造黒
鉛及び難黒鉛化炭素などを好適に用いることができる。
【００１８】更に、電解液としては、各種リチウム塩を
電解質とし、これらを有機溶媒などの非水溶媒に溶解し
たもの使用できる。上記リチウム塩としては、具体的に
は、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢ
Ｆ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３及びＬｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ
など、従来公知のものが挙げられる。また、上記有機溶
媒としては、特に限定されないが、カーボネート類、ラ
クトン類及びエーテル類などが挙げられ、例えば、エチ
レンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチル
カーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカ
ーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエ
トキシエタン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソ
ラン及びγ―ブチロラクトンなどの溶媒を単独又は２種
以上を混合して使用できる。なお、これらの非水溶媒や
有機溶媒に溶解される電解質の濃度は、０．５〜２．０
モル／リットルにすることが望ましい。
電解質とし、これらを有機溶媒などの非水溶媒に溶解し
たもの使用できる。上記リチウム塩としては、具体的に
は、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢ
Ｆ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３及びＬｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ
など、従来公知のものが挙げられる。また、上記有機溶
媒としては、特に限定されないが、カーボネート類、ラ
クトン類及びエーテル類などが挙げられ、例えば、エチ
レンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチル
カーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカ
ーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエ
トキシエタン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソ
ラン及びγ―ブチロラクトンなどの溶媒を単独又は２種
以上を混合して使用できる。なお、これらの非水溶媒や
有機溶媒に溶解される電解質の濃度は、０．５〜２．０
モル／リットルにすることが望ましい。
【００１９】更にまた、上記電解液以外の電解媒体を用
いることも可能であり、例えば、上記電解質を高分子マ
トリックスに均一分散させた固体若しくは粘稠体、又は
これらに非水溶媒を含浸させたものを使用できる。この
場合、高分子マトリックスとしては、例えば、ポリエチ
レンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリアクリロ
ニトリル及びポリフッ化ビニリデンなどを用いることが
できる。
いることも可能であり、例えば、上記電解質を高分子マ
トリックスに均一分散させた固体若しくは粘稠体、又は
これらに非水溶媒を含浸させたものを使用できる。この
場合、高分子マトリックスとしては、例えば、ポリエチ
レンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリアクリロ
ニトリル及びポリフッ化ビニリデンなどを用いることが
できる。
【００２０】また、上記リチウムイオン電池に、正極と
負極の短絡防止のためのセパレーターを設けることがで
きる。かかるセパレーターとしては、ポリエチレン及び
セルロースなどの高分子材料の多孔性シートや、不織布
などを使用できる。
負極の短絡防止のためのセパレーターを設けることがで
きる。かかるセパレーターとしては、ポリエチレン及び
セルロースなどの高分子材料の多孔性シートや、不織布
などを使用できる。
【００２１】上述のように本発明の組電池は、電池を直
列に接続した電池群を有し、この直列電池群を複数且つ
並列に接続して成る。このような構成とすることで、繰
返し充電して使用でき、また、高出力及び高エネルギー
密度を達成できるので有効である。
列に接続した電池群を有し、この直列電池群を複数且つ
並列に接続して成る。このような構成とすることで、繰
返し充電して使用でき、また、高出力及び高エネルギー
密度を達成できるので有効である。
【００２２】また、上述した本発明の組電池は、上記直
列電池群が、各直列電池群ごとに脱着できるサブモジュ
ール構造であることが好ましい。また、従来各単電池に
セルコントローラー（電圧計）をつけいていたが、この
ように接続することにより、直列電池群１つにセルコン
トローラーをつけるだけでよく、コスト的にも向上す
る。サブモジュール構造とすることで、電池に損傷が生
じたときなどは、直列電池群ごとに取り外し容易に交換
・修理できるので有効である。
列電池群が、各直列電池群ごとに脱着できるサブモジュ
ール構造であることが好ましい。また、従来各単電池に
セルコントローラー（電圧計）をつけいていたが、この
ように接続することにより、直列電池群１つにセルコン
トローラーをつけるだけでよく、コスト的にも向上す
る。サブモジュール構造とすることで、電池に損傷が生
じたときなどは、直列電池群ごとに取り外し容易に交換
・修理できるので有効である。
【００２３】更に、上述した本発明の組電池は、電気自
動車又はハイブリッド電気自動車に好適に用いることが
できる。本発明の組電池は、繰返し充電して使用でき、
高出力及び高エネルギー密度を達成できるからである。
動車又はハイブリッド電気自動車に好適に用いることが
できる。本発明の組電池は、繰返し充電して使用でき、
高出力及び高エネルギー密度を達成できるからである。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の組電池を、実施例及び比較例
により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない。
により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない。
【００２５】［過充電状態のセルの電圧測定］図１に示
すような電池を直列につないだ電池群を並列につなぐ回
路を用いた。Ａ列の単電池１個を短絡させ、最悪の状態
を想定して抵抗を０としたため、Ｂ列の電池がＮ個のと
き、Ａ列はＮ−１個となっている。各単電池に電圧計を
並列に接続して電圧を１０Ｈｚで平衡電圧になるまでモ
ニターした。以下の実施例及び比較例に示すように、リ
チウムイオン電池（正極：ＬｉＭｎ２Ｏ４又はＬｉＮｉ
Ｏ２、負極：カーボン）、Ｎｉ−Ｈ電池、鉛蓄電池を用
いて測定した。
すような電池を直列につないだ電池群を並列につなぐ回
路を用いた。Ａ列の単電池１個を短絡させ、最悪の状態
を想定して抵抗を０としたため、Ｂ列の電池がＮ個のと
き、Ａ列はＮ−１個となっている。各単電池に電圧計を
並列に接続して電圧を１０Ｈｚで平衡電圧になるまでモ
ニターした。以下の実施例及び比較例に示すように、リ
チウムイオン電池（正極：ＬｉＭｎ２Ｏ４又はＬｉＮｉ
Ｏ２、負極：カーボン）、Ｎｉ−Ｈ電池、鉛蓄電池を用
いて測定した。
【００２６】［ＬｉＭｎ２Ｏ４リチウムイオン二次電
池］ （実施例１）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カーボンのリチ
ウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝４で２並列の場
合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．９８±０．０１
Ｖであった。本例の結果を表１及び図２に示す。
池］ （実施例１）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カーボンのリチ
ウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝４で２並列の場
合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．９８±０．０１
Ｖであった。本例の結果を表１及び図２に示す。
【００２７】（実施例２）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カ
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝５
で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．８
３±０．０１Ｖであった。本例の結果を表１及び図２に
示す。
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝５
で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．８
３±０．０１Ｖであった。本例の結果を表１及び図２に
示す。
【００２８】（実施例３）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カ
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝６
で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．７
１±０．０１Ｖであった。本例の結果を表１及び図２に
示す。
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝６
で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．７
１±０．０１Ｖであった。本例の結果を表１及び図２に
示す。
【００２９】（実施例４）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カ
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝１
４で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．
２９±０．０１Ｖであった。本例の結果を表１及び図２
に示す。
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝１
４で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．
２９±０．０１Ｖであった。本例の結果を表１及び図２
に示す。
【００３０】（比較例１）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カ
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝３
で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均５．２
０±０．０１Ｖであった。本例の結果を表１及び図２に
示す。
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝３
で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均５．２
０±０．０１Ｖであった。本例の結果を表１及び図２に
示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】表１及び図２に示すように、本発明の範囲
内である、正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カーボンのリチウ
ムイオン二次電池において４直列以上の電池群を２並列
に接続した組電池では、単電池の１個が短絡してその電
池が抵抗０となっても、他の電池が過充電状態にはなら
ないことがわかる。
内である、正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カーボンのリチウ
ムイオン二次電池において４直列以上の電池群を２並列
に接続した組電池では、単電池の１個が短絡してその電
池が抵抗０となっても、他の電池が過充電状態にはなら
ないことがわかる。
【００３３】［ＬｉＮｉＯ２リチウムイオン二次電池］ （実施例５）正極ＬｉＮｉＯ２、負極カーボンのリチウ
ムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝７で２並列の場
合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．４４±０．０１
Ｖであった。本例の結果を表２及び図３に示す。
ムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝７で２並列の場
合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．４４±０．０１
Ｖであった。本例の結果を表２及び図３に示す。
【００３４】（実施例６）正極ＬｉＮｉＯ２、負極カー
ボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝８で
２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．３９
±０．０１Ｖであった。本例の結果を表２及び図３に示
す。
ボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝８で
２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．３９
±０．０１Ｖであった。本例の結果を表２及び図３に示
す。
【００３５】（実施例７）正極ＬｉＮｉＯ２、負極カー
ボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝９で
２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．３５
±０．０１Ｖであった。本例の結果を表２及び図３に示
す。
ボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝９で
２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．３５
±０．０１Ｖであった。本例の結果を表２及び図３に示
す。
【００３６】（実施例８）正極ＬｉＮｉＯ２、負極カー
ボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝１４
で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．２
８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表２及び図３に
示す。
ボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝１４
で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．２
８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表２及び図３に
示す。
【００３７】（比較例２）正極ＬｉＮｉＯ２、負極カー
ボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝６で
２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．５１
±０．０１Ｖであった。本例の結果を表２及び図３に示
す。
ボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝６で
２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．５１
±０．０１Ｖであった。本例の結果を表２及び図３に示
す。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２及び図３に示すように、本発明の範囲
内である、正極ＬｉＮｉＯ２、負極カーボンのリチウム
イオン二次電池において７直列以上の電池群を２並列に
接続した組電池では、単電池の１個が短絡してその電池
が抵抗０となっても、他の電池が過充電状態にはならな
いことがわかる。
内である、正極ＬｉＮｉＯ２、負極カーボンのリチウム
イオン二次電池において７直列以上の電池群を２並列に
接続した組電池では、単電池の１個が短絡してその電池
が抵抗０となっても、他の電池が過充電状態にはならな
いことがわかる。
【００４０】［Ｎｉ−Ｈ二次電池］ （実施例９）Ｎｉ−Ｈ二次電池を測定に用い、Ｎ＝３で
２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均１．５１
±０．０１Ｖであった。本例の結果を表３及び図４に示
す。
２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均１．５１
±０．０１Ｖであった。本例の結果を表３及び図４に示
す。
【００４１】（実施例１０）Ｎｉ−Ｈ二次電池を測定に
用い、Ｎ＝４で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧
は平均１．３９±０．０１Ｖであった。本例の結果を表
３及び図４に示す。
用い、Ｎ＝４で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧
は平均１．３９±０．０１Ｖであった。本例の結果を表
３及び図４に示す。
【００４２】（実施例１１）Ｎｉ−Ｈ二次電池を測定に
用い、Ｎ＝５で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧
は平均１．３４±０．０１Ｖであった。本例の結果を表
３及び図４に示す。
用い、Ｎ＝５で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧
は平均１．３４±０．０１Ｖであった。本例の結果を表
３及び図４に示す。
【００４３】（比較例３）Ｎｉ−Ｈ二次電池を測定に用
い、Ｎ＝２で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は
平均１．６８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表３
及び図４に示す。
い、Ｎ＝２で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は
平均１．６８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表３
及び図４に示す。
【００４４】
【表３】
【００４５】表３及び図４に示すように、本発明の範囲
内であるＮｉ−Ｈ二次電池において３直列以上の電池群
を２並列に接続した組電池では、単電池の１個が短絡し
てその電池が抵抗０となっても、他の電池が過充電状態
にはならないことがわかる。
内であるＮｉ−Ｈ二次電池において３直列以上の電池群
を２並列に接続した組電池では、単電池の１個が短絡し
てその電池が抵抗０となっても、他の電池が過充電状態
にはならないことがわかる。
【００４６】［鉛蓄電池］ （実施例１２）鉛蓄電池を測定に用い、Ｎ＝４で２並列
の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均２．３３±０．
０１Ｖであった。本例の結果を表４及び図５に示す。
の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均２．３３±０．
０１Ｖであった。本例の結果を表４及び図５に示す。
【００４７】（実施例１３）鉛蓄電池を測定に用い、Ｎ
＝５で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
２．２５±０．０１Ｖであった。本例の結果を表４及び
図５に示す。
＝５で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
２．２５±０．０１Ｖであった。本例の結果を表４及び
図５に示す。
【００４８】（実施例１４）鉛蓄電池を測定に用い、Ｎ
＝６で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
２．２０±０．０１Ｖであった。本例の結果を表４及び
図５に示す。
＝６で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
２．２０±０．０１Ｖであった。本例の結果を表４及び
図５に示す。
【００４９】（比較例４）鉛蓄電池を測定に用い、Ｎ＝
３で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均２．
５０±０．０１Ｖであった。本例の結果を表４及び図５
に示す。
３で２並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均２．
５０±０．０１Ｖであった。本例の結果を表４及び図５
に示す。
【００５０】
【表４】
【００５１】表４及び図５に示すように、本発明の範囲
内である鉛蓄電池において４直列以上の電池群を２並列
に接続した組電池では、単電池の１個が短絡してその電
池が抵抗０となっても、他の電池が過充電状態にはなら
ないことがわかる。
内である鉛蓄電池において４直列以上の電池群を２並列
に接続した組電池では、単電池の１個が短絡してその電
池が抵抗０となっても、他の電池が過充電状態にはなら
ないことがわかる。
【００５２】［ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチウムイオン二次電
池（５並列、１０並列）］ （実施例１５）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カーボンのリ
チウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝４で５並列の
場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．９８±０．０
１Ｖであった。本例の結果を表５及び図６に示す。
池（５並列、１０並列）］ （実施例１５）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カーボンのリ
チウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝４で５並列の
場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．９８±０．０
１Ｖであった。本例の結果を表５及び図６に示す。
【００５３】（実施例１６）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
５で５並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．
８７±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び図６
に示す。
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
５で５並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．
８７±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び図６
に示す。
【００５４】（実施例１７）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
６で５並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．
７８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び図６
に示す。
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
６で５並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均４．
７８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び図６
に示す。
【００５５】（実施例１８）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
１４で５並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
４．３７±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び
図６に示す。
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
１４で５並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
４．３７±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び
図６に示す。
【００５６】（実施例１９）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
４で１０並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
４．９８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び
図６に示す。
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
４で１０並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
４．９８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び
図６に示す。
【００５７】（実施例２０）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
５で１０並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
４．８８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び
図６に示す。
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
５で１０並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
４．８８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び
図６に示す。
【００５８】（実施例２１）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
６で１０並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
４．７９±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び
図６に示す。
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
６で１０並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
４．７９±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び
図６に示す。
【００５９】（実施例２２）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
１４で１０並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
４．３８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び
図６に示す。
カーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝
１４で１０並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均
４．３８±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び
図６に示す。
【００６０】（比較例５）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カ
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝３
で５並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均５．３
１±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び図６に
示す。
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝３
で５並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均５．３
１±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び図６に
示す。
【００６１】（比較例６）正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カ
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝３
で５並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均５．３
９±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び図６に
示す。
ーボンのリチウムイオン二次電池を測定に用い、Ｎ＝３
で５並列の場合、Ａ列の単電池の平衡電圧は平均５．３
９±０．０１Ｖであった。本例の結果を表５及び図６に
示す。
【００６２】
【表５】
【００６３】表５及び図６に示すように、本発明の範囲
内である、正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カーボンのリチウ
ムイオン二次電池において４直列以上の電池群を２〜１
０並列に接続した組電池では、単電池１個短絡してその
電池が抵抗０となっても、他の電池が過充電状態にはな
らないことがわかる。
内である、正極ＬｉＭｎ２Ｏ４、負極カーボンのリチウ
ムイオン二次電池において４直列以上の電池群を２〜１
０並列に接続した組電池では、単電池１個短絡してその
電池が抵抗０となっても、他の電池が過充電状態にはな
らないことがわかる。
【００６４】以上、本発明を好適実施例により詳細に説
明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能であ
る。例えば、代表的に、組電池を構成する単電池は４〜
８個使用し、電池群は２〜１０個使用することが望まし
い。また、組電池の形状は、平板型、円筒型、角型及び
ラミネートなどにすることが可能である。更に、本発明
の組電池は、他の二次電池、一次電池、燃料電池及び太
陽電池などと組み合わせた混成電池として使用すること
もできる。
明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能であ
る。例えば、代表的に、組電池を構成する単電池は４〜
８個使用し、電池群は２〜１０個使用することが望まし
い。また、組電池の形状は、平板型、円筒型、角型及び
ラミネートなどにすることが可能である。更に、本発明
の組電池は、他の二次電池、一次電池、燃料電池及び太
陽電池などと組み合わせた混成電池として使用すること
もできる。
【００６５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、単電池の通常使用電圧と過充電状態電圧の差を利用
して、複数直列に接続した電池群（グループ）を複数並
列に接続して組み合わせること、ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチ
ウムイオン電池を４個以上用いることとしたため、大出
力及び大容量を実現し、組電池を構成する回路にセンサ
ー及びコントローラー等を増設する必要がなく部品点数
を削減でき、且つ単電池に内部短絡等の問題があっても
他の単電池に影響を与えずに使用できる組電池を提供す
ることができる。
ば、単電池の通常使用電圧と過充電状態電圧の差を利用
して、複数直列に接続した電池群（グループ）を複数並
列に接続して組み合わせること、ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチ
ウムイオン電池を４個以上用いることとしたため、大出
力及び大容量を実現し、組電池を構成する回路にセンサ
ー及びコントローラー等を増設する必要がなく部品点数
を削減でき、且つ単電池に内部短絡等の問題があっても
他の単電池に影響を与えずに使用できる組電池を提供す
ることができる。
【図１】過充電状態電圧測定の構成を示す概略図であ
る。
る。
【図２】ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチウムイオン二次電池にお
けるＡ列電池の平衡電圧とＢ列の個数の関係を示す図で
ある。
けるＡ列電池の平衡電圧とＢ列の個数の関係を示す図で
ある。
【図３】ＬｉＮｉＯ２系リチウムイオン二次電池におけ
るＡ列電池の平衡電圧とＢ列の個数の関係を示す図であ
る。
るＡ列電池の平衡電圧とＢ列の個数の関係を示す図であ
る。
【図４】Ｎｉ−Ｈ電池におけるＡ列電池の平衡電圧とＢ
列の個数の関係を示す図である。
列の個数の関係を示す図である。
【図５】鉛蓄電池におけるＡ列電池の平衡電圧とＢ列の
個数の関係を示す図である。
個数の関係を示す図である。
【図６】ＬｉＮｉＯ２系リチウムイオン二次電池におけ
るＡ列電池の平衡電圧とＢ列の個数及び並列の数（２〜
１０）の関係を示す図である。
るＡ列電池の平衡電圧とＢ列の個数及び並列の数（２〜
１０）の関係を示す図である。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H030 AA06 AS08 BB01 BB21 FF41 FF43 FF44 5H040 AA03 AA12 AS07 AT06 AY05 AY06 CC41 FF02 5H115 PG04 PI14 PI16 PI29
Claims (4)
- 【請求項１】 通常使用電圧がｘ［Ｖ］、過充電状態電
圧がｙ［Ｖ］である電池をｙ／（ｙ−ｘ）個以上４００
／ｘ個以下直列に接続した電池群を有し、この直列電池
群を複数且つ並列に接続して成ることを特徴とする組電
池。 - 【請求項２】 ＬｉＭｎ２Ｏ４系リチウムイオン電池を
４個以上直列に接続した電池群を有し、この直列電池群
を複数且つ並列に接続して成ることを特徴とする組電
池。 - 【請求項３】 上記直列電池群が、各直列電池群ごとに
脱着できるサブモジュール構造であることを特徴とする
請求項１又は２記載の組電池。 - 【請求項４】 電気自動車又はハイブリッド電気自動車
に用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
１つの項に記載の組電池。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332674A JP2002141032A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 組電池 |
Publications (1)
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|---|---|
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ID=18808848
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JP5135664B2 (ja) * | 2003-12-05 | 2013-02-06 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質リチウムイオン電池用正極材料およびこれを用いた電池 |
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| US8131145B2 (en) * | 2006-02-09 | 2012-03-06 | Karl Frederick Scheucher | Lightweight cordless security camera |
| US8026698B2 (en) | 2006-02-09 | 2011-09-27 | Scheucher Karl F | Scalable intelligent power supply system and method |
| US7990102B2 (en) * | 2006-02-09 | 2011-08-02 | Karl Frederick Scheucher | Cordless power supply |
| WO2008039808A2 (en) | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Cation-substituted spinel oxide and oxyfluoride cathodes for lithium ion batteries |
| USD632649S1 (en) | 2006-09-29 | 2011-02-15 | Karl F. Scheucher | Cordless power supply |
| US20080084182A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Aai Corporation | Lithium battery system |
| US8084154B2 (en) | 2007-02-08 | 2011-12-27 | Karl Frederick Scheucher | Battery pack safety and thermal management apparatus and method |
| US8097978B2 (en) * | 2008-07-16 | 2012-01-17 | International Business Machines Corporation | Extending backup times of uninterruptible power supplies |
| US9711868B2 (en) * | 2009-01-30 | 2017-07-18 | Karl Frederick Scheucher | In-building-communication apparatus and method |
| US8472881B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-06-25 | Karl Frederick Scheucher | Communication system apparatus and method |
| US20120088127A1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | Dean Wright | Energy Storage And Output System |
| EP2816657B1 (en) * | 2012-02-16 | 2017-08-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing secondary cell |
| WO2013183079A1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Empire Technology Development Llc | Battery assembly, unit cell and cut-off device |
| FR3013902A1 (fr) * | 2013-11-28 | 2015-05-29 | Commissariat Energie Atomique | Detection de deconnexion d'une cellule dans une batterie electrique |
| WO2017057284A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 株式会社村田製作所 | 蓄電パック |
| DE102017208842B4 (de) * | 2017-05-24 | 2020-02-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug mit einer solchen Speichereinrichtung, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Speichereinrichtung |
| KR102530940B1 (ko) * | 2018-04-23 | 2023-05-11 | 현대자동차주식회사 | 차량용 에너지저장장치 시스템 |
| CN117525757A (zh) * | 2020-02-28 | 2024-02-06 | 比亚迪股份有限公司 | 电池包及电动车 |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| CA2291831A1 (en) * | 1998-12-11 | 2000-06-11 | Chaz G. Haba | Battery network with compounded interconnections |
| US6403251B1 (en) * | 2000-01-31 | 2002-06-11 | Moltech Power Systems, Inc | Battery pack with multiple secure modules |
| JP2001220442A (ja) | 2000-02-10 | 2001-08-14 | Kansai Research Institute | フッ素含有共重合体及びそれを用いた低誘電率材料 |
-
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