JP2009076412A - 独立仕切式パワー電池組 - Google Patents

Abstract

【課題】少数の電池が故障しても、電池全体の電力が中止しない独立仕切式パワー電池組を提供する。
【解決手段】枠体１０と、高導電性を持つ金属で作製され、前記枠体に固定され、前記枠体との間に収容空間が形成される少なくとも二つの導電ストリップ２０と、前記枠体の一端に取り付けられ、前記導電ストリップとそれぞれ連接している二つの電極端子３０、３１と、前記導電ストリップと前記枠体との間の収容空間に整然に排列され、その正極と負極とに少なくとも一つ導電ストリップがそれぞれ連接している複数のリチウムイオン電池４０と、一端が前記リチウムイオン電池に連接され、他端が前記導電ストリップに固定され、前記リチウムイオン電池と前記導電ストリップを電気的に連接する複数の導電片５０と、前記リチウムイオン電池に組み付けられ、電流が大きすぎると前記導電片の電流を遮断する複数の安全ユニット６０と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、パワー電池組に係り、特に、枠体と導電ストリップとにて各リチウムイオン電池を並列接続にし、且つ安全ユニットにて故障したリチウムイオン電池を単独に遮断することにより、全体の電力の中止を回避可能である独立仕切式パワー電池組に関するものである。

従来のパワー電池組は、多数の電池を並列接続した後にケースの内部に入れて、並列接続配線にて回路の両端を二つの電極端子と連接させ、前記電極端子を介して高電圧および大電流が機械に供給される。

しかしながら、これは次のような欠点があった。
（イ）多数の電池を並列接続した後にケースの内部に入れるので、並列接続配線は極めて複雑であり、且つ電池の数量の増加に伴って並列接続配線の数量が倍に増加し、並列接続配線がかなりのスペースを掛かり、これはパワー電池組の電力を向上できない原因である。

（ロ）多数の電池のうちの何れか一つが故障したと、過量の電流が発生されて機械の回路を破壊し、且つ故障した電池は高熱になる可能性があり、更に酷い事故を来たす可能性がある。

上記の欠点を解決するために、ヒュースが取り付けられたパワー電池組が開発され、前記ヒュースは並列接続配線の末端に位置決められ、前記ヒュースにより、過量の電流が発生する場合には、電池ケース全体の電力が即時に遮断され、高熱または大電流の発生を回避可能であり、安全を確保可能であり、しかし、この技術によれば、過量の電流が発生する場合には、ヒュースにて電池ケース全体の電力が遮断され、だから、機械の動力がなくなり、上記機械が電動車の場合には、電動車が道路の途中に止まるようになり、極めて危険である。

本発明の主な目的は、少数の電池が故障しても、電池全体の電力は中止しない独立仕切式パワー電池組を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本願の発明は、枠体と、高導電性を持つ金属で作製され、前記枠体に固定され、前記枠体との間に収容空間が形成される少なくとも二つの導電ストリップと、前記枠体の一端に取り付けられ、前記導電ストリップとそれぞれ連接している二つの電極端子と、前記導電ストリップと前記枠体との間の収容空間に整然に排列され、その正極と負極とに少なくとも一つ導電ストリップがそれぞれ連接している複数のリチウムイオン電池と、一端が前記リチウムイオン電池に連接され、他端が前記導電ストリップに固定され、前記リチウムイオン電池と前記導電ストリップを電気的に連接する複数の導電片と、前記リチウムイオン電池に組み付けられ、電流が大きすぎると前記導電片の電流を遮断する複数の安全ユニットと、を含むことを特徴とする独立仕切式パワー電池組であることを要旨としている。

本願の発明では、前記枠体は、仕切板とサイド枠とをエ字形に結合して構成されるものであり、前記サイド枠の側辺にねじ穴が三つ開設してあり、前記導電ストリップは、前記枠体の両側に三本の導電ストリップがそれぞれ取り付けてあり、前記枠体の両側に収容空間が設けてあり、ねじにて各導電ストリップの両端が前記枠体の二つのサイド枠に締め付けられ、前記枠体の両側には、中央に一つの導電ストリップが設けてあり、両端の近傍に二つの導電ストリップがそれぞれ設けてあり、なお、前記各導電ストリップにねじ穴が多数に開設してあり、前記電極端子は、それぞれ連接ケーブルを介して導電ストリップと連接しており、前記リチウムイオン電池の両極は、前記枠体の中央の導電ストリップと、前記枠体の端部の近傍にある導電ストリップとにそれぞれ向いており、前記導電片は、一端が前記リチウムイオン電池の正極または負極に連接され、他端がネジにて前記導電ストリップのねじ穴に締め付けられ、前記導電片は各リチウムイオン電池を並列接続するためのものであり、前記各安全ユニットは各リチウムイオン電池に組み付けられることを特徴とする請求項１に記載の独立仕切式パワー電池組であることを要旨としている。

本願の発明では、更に、シート形状を呈する絶縁具が若干に設けてあり、前記絶縁具は、リチウムイオン電池の正極と連接する導電ストリップと、リチウムイオン電池の負極と連接する導電ストリップと、の間に位置決められることを特徴とする請求項２に記載の独立仕切式パワー電池組であることを要旨としている。

本願の発明では、前記各リチウムイオン電池は、それぞれ直列接続した後、導電ストリップと並列接続することを特徴とする請求項１に記載の独立仕切式パワー電池組であることを要旨としている。

本願の発明では、直列接続されたリチウムイオン電池の間は導電片で連接することを特徴とする請求項４に記載の独立仕切式パワー電池組であることを要旨としている。

本発明の独立仕切式パワー電池組によれば、少数の電池が故障しても、電池全体の電力は中止しない効果を有する。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。本発明の実施例の独立仕切式パワー電池組は、一つの枠体１０と、六つの導電ストリップ２０と、二つの電極端子３０,３１と、複数のリチウムイオン電池と、複数の導電片５０と、複数の安全ユニットと、若干の絶縁具と、を含む。

前記枠体１０は、仕切板１１と二つのサイド枠１２とをエ字形に結合して構成されるものであり、前記サイド枠１２の側辺にねじ穴が三つ開設してある。

前記導電ストリップ２０は、高導電性を持つ金属で作製され、両端が前記枠体１０の両端にある二つのサイド枠に締め付けられ、枠体１０の両側に三本の導電ストリップ２０がそれぞれ取り付けてあり、前記枠体１０の両側には、中央に一つの導電ストリップ２０が設けてあり、両端の近傍に二つの導電ストリップ２０がそれぞれ設けてあり、前記三本の導電ストリップ２０と前記枠体１０の間に収容空間２１が形成され、なお、枠体１０の両側に収容空間２１が設けてあり、そして前記各導電ストリップ２０にねじ穴２２が多数に開設してある。

前記電極端子３０,３１は、前記枠体１０の一端のサイド板１２に取り付けられ、連接ケーブル３０１，３１１を介して前記導電ストリップ２０とそれぞれ連接している。

前記各リチウムイオン電池４０は、前記導電ストリップ２０と前記枠体１０との間の収容空間２１に整然に排列され、その正極が枠体１０の中央の導電ストリップ２０に向いており、その負極が枠体１０の両端の近傍にある導電ストリップ２０に向いている。

前記導電片５０は、一端が前記リチウムイオン電池４０の正負極に連接され、他端がネジにて導電ストリップ２０のねじ穴２２に締め付けられる。

前記安全ユニット６０は、前記各リチウムイオン電池４０に組み付けられ、電流が大きすぎると前記導電片５０の電流を遮断する。

前記絶縁具７０は、シート形状を呈し、リチウムイオン電池４０の正極と連接する導電ストリップ２０と、リチウムイオン電池４０の負極と連接する導電ストリップ２０と、の間に位置決められ、正負極が近すぎて互いに妨害することを回避可能である。

次に、本発明の使用状態を説明する。

まず、図４を参照する。図４は本発明の電子回路を示す概略図である。本発明は、枠体１０の両側に三本の導電ストリップ２０がそれぞれ取り付けてあり、三本の導電ストリップ２０と枠体１０の間に収容空間２１が形成され、だから、枠体１０の両側に前記収容空間２１がそれぞれ形成され、なお、各リチウムイオン電池４０は、導電ストリップ２０と枠体１０との間の収容空間２１に整然に排列され、その正極が枠体１０の中央の導電ストリップ２０に向いており、その負極が枠体１０の両端の近傍にある導電ストリップ２０に向いており、且つ導電片５０にてリチウムイオン電池４０と導電ストリップ２０とが連接され、これにより、本発明は、枠体１０と導電ストリップ２０との組合にて多数のリチウムイオン電池４０が並列接続されるようになり、より小さい収納空間２１で多数のリチウムイオン電池４０を収納可能であり、ひいてはより小さい体積でも、充分のパワーを供給可能になる。

また、本発明のもう一つの勘所は、導電片５０の一端が前記リチウムイオン電池４０の正負極に連接され、他端が前記導電ストリップ２０のねじ穴２２に締め付けられ、且つ各安全ユニット６０は各リチウムイオン電池４０の導電片５０に組み付けられ、電流が大きすぎると安全ユニット６０にて導電片５０の電流が遮断されることにある。

だから、並列接続された各リチウムイオン電池４０には安全ユニット６０がそれぞれ設けてあり、何れかのリチウムイオン電池４０が故障または電流異常になると、安全ユニット６０は前記リチウムイオン電池４０に設けられた導電片５０の電流を遮断し、このとき、他のリチウムイオン電池４０は依然として電力を供給可能であり、これにより、電池組全体は依然として電力を供給可能である。

また、図５を参照する。本発明は、ケース８０により枠体１０を収容し位置決め、電極端子３０,３１をケース８０の外部に露出してもよく、そうすると、電池組の組付作業が便利になり、且つリチウムイオン電池４０と安全ユニット６０となどの電子部品を水、埃や衝撃などから保護可能であり、また、各部品がネジ５１にて締め付けられるので、組付作業および保全作業は便利になる。

最後に、図６を参照する。各リチウムイオン電池４０は、それぞれ直列接続した後、導電ストリップ２０と並列接続し、且つ直列接続されたリチウムイオン電池４０の間は導電片で連接してもいいので、直列接続された二つのリチウムイオン電池４０に一つの安全ユニット６０だけを使用可能になり、だから、安全ユニット６０の使用量を低減可能になる。

本発明の独立仕切式パワー電池組の構造を示す正面図である。 本発明の独立仕切式パワー電池組の構造を示す斜視図である。 本発明の独立仕切式パワー電池組の構造を示す側面図である。 本発明の電子回路を示す概略図である。 本発明をケースに入れた状態の概略図である。 本発明の電子回路の別の実施例を示す概略図である。

符号の説明

１０ 枠体
１１ 仕切板
１２ サイド枠
２０ 導電ストリップ
２１ 収容空間
２２ ねじ穴
３０ 電極端子
３１ 電極端子
４０ リチウムイオン電池
５０ 導電片
５１ ネジ
６０ 安全ユニット
７０ 絶縁具
８０ ケース
１２１ ねじ穴
３０１ 連接ケーブル
３１１ 連接ケーブル

Claims (5)

1. 枠体と、
   高導電性を持つ金属で作製され、前記枠体に固定され、前記枠体との間に収容空間が形成される少なくとも二つの導電ストリップと、
   前記枠体の一端に取り付けられ、前記導電ストリップとそれぞれ連接している二つの電極端子と、
   前記導電ストリップと前記枠体との間の収容空間に整然に排列され、その正極と負極とに少なくとも一つ導電ストリップがそれぞれ連接している複数のリチウムイオン電池と、
   一端が前記リチウムイオン電池に連接され、他端が前記導電ストリップに固定され、前記リチウムイオン電池と前記導電ストリップを電気的に連接する複数の導電片と、
   前記リチウムイオン電池に組み付けられ、電流が大きすぎると前記導電片の電流を遮断する複数の安全ユニットと、を含むことを特徴とする、
   独立仕切式パワー電池組。
2. 前記枠体は、仕切板とサイド枠とをエ字形に結合して構成されるものであり、前記サイド枠の側辺にねじ穴が三つ開設してあり、
   前記導電ストリップは、前記枠体の両側に三本の導電ストリップがそれぞれ取り付けてあり、前記枠体の両側に収容空間が設けてあり、ねじにて各導電ストリップの両端が前記枠体の二つのサイド枠に締め付けられ、前記枠体の両側には、中央に一つの導電ストリップが設けてあり、両端の近傍に二つの導電ストリップがそれぞれ設けてあり、なお、前記各導電ストリップにねじ穴が多数に開設してあり、
   前記電極端子は、それぞれ連接ケーブルを介して導電ストリップと連接しており、
   前記リチウムイオン電池の両極は、前記枠体の中央の導電ストリップと、前記枠体の端部の近傍にある導電ストリップとにそれぞれ向いており、
   前記導電片は、一端が前記リチウムイオン電池の正極または負極に連接され、他端がネジにて前記導電ストリップのねじ穴に締め付けられ、前記導電片は各リチウムイオン電池を並列接続するためのものであり、
   前記各安全ユニットは各リチウムイオン電池に組み付けられることを特徴とする、請求項１に記載の独立仕切式パワー電池組。
3. 更に、シート形状を呈する絶縁具が若干に設けてあり、前記絶縁具は、リチウムイオン電池の正極と連接する導電ストリップと、リチウムイオン電池の負極と連接する導電ストリップと、の間に位置決められることを特徴とする、請求項２に記載の独立仕切式パワー電池組。
4. 前記各リチウムイオン電池は、それぞれ直列接続した後、導電ストリップと並列接続することを特徴とする、請求項１に記載の独立仕切式パワー電池組。
5. 直列接続されたリチウムイオン電池の間は導電片で連接することを特徴とする、請求項４に記載の独立仕切式パワー電池組。