JP2010225336A - Battery pack - Google Patents
Battery pack Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010225336A JP2010225336A JP2009069219A JP2009069219A JP2010225336A JP 2010225336 A JP2010225336 A JP 2010225336A JP 2009069219 A JP2009069219 A JP 2009069219A JP 2009069219 A JP2009069219 A JP 2009069219A JP 2010225336 A JP2010225336 A JP 2010225336A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- battery pack
- outer case
- battery modules
- separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 25
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 10
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
Description
本発明は、主として、電動バイクやモータでアシストするアシスト自転車などの高出力な電源に使用されるバッテリパックに関する。 The present invention mainly relates to a battery pack used for a high-output power source such as an electric bike or an assist bicycle assisted by a motor.
高出力なバッテリパックは、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高く、また並列に接続して出力電流を大きくしている。多数の電池を直列と並列に接続してなるバッテリパックは、多数の電池を内蔵するので、各々の電池を効率よく冷却して温度上昇を少なくすることが望まれる。さらに、各々の電池の温度差を少なくすることも大切である。温度差が電池の電気特性をアンバランスにして、特定の電池を劣化させてバッテリパック全体の寿命を短くするからである。 A high-power battery pack has a large output voltage by connecting a large number of batteries in series, and a large output current by connecting them in parallel. A battery pack formed by connecting a large number of batteries in series and in parallel incorporates a large number of batteries. Therefore, it is desirable to cool each battery efficiently to reduce the temperature rise. It is also important to reduce the temperature difference between the batteries. This is because the temperature difference unbalances the electrical characteristics of the battery, which deteriorates the specific battery and shortens the life of the entire battery pack.
収納している複数の電池を効率よく冷却するために、外装ケースをアルミニウムとし、また電池の表面に沿う形状とするバッテリパックは開発されている。(特許文献1及び2参照)
In order to efficiently cool a plurality of batteries stored therein, a battery pack having an outer case made of aluminum and shaped along the surface of the battery has been developed. (See
外装ケースをアルミニウム製として、これを電池の表面に沿う形状とするバッテリパックは、電池の熱を外装ケースから外部に効率よく放熱できる。しかしながら、外装ケースを電池の表面に沿う形状に成形するバッテリパックは、全ての電池を理想的な状態で外装ケースに密着させるのが極めて難しい。このため、好ましい状態で外装ケースに熱結合される電池は効率よく放熱されるが、外装ケースの内面から離れて直接に熱伝導できなくなった電池は、外装ケースへの放熱効果が低下して、温度上昇が大きくなる。このため、各々の電池の温度差が大きくなって、特定の電池を劣化させる原因となる。 A battery pack having an outer case made of aluminum and having a shape along the surface of the battery can efficiently dissipate the heat of the battery from the outer case to the outside. However, in a battery pack in which the outer case is molded into a shape along the surface of the battery, it is extremely difficult to bring all the batteries into close contact with the outer case in an ideal state. For this reason, a battery that is thermally coupled to the outer case in a preferable state is efficiently dissipated, but the battery that is not able to conduct heat directly away from the inner surface of the outer case has a reduced heat dissipation effect to the outer case, Increase in temperature. For this reason, the temperature difference of each battery becomes large and causes a specific battery to deteriorate.
本発明は、以上の課題を解決するものであって、多数の電池モジュールを複数列に配列しながら、全ての電池モジュールを湾曲形状の外装ケースの内面に理想的な状態で熱結合させて、電池モジュールを効率よく冷却して温度上昇を少なくし、さらに、全ての電池モジュールの温度差を少なくして寿命を長くできるバッテリパックを提供するものである。 The present invention solves the above problem, and while arranging a large number of battery modules in a plurality of rows, all the battery modules are thermally coupled in an ideal state to the inner surface of the curved outer case, It is an object of the present invention to provide a battery pack capable of efficiently cooling a battery module to reduce a temperature rise and further reducing a temperature difference between all the battery modules and extending a lifetime.
本発明のバッテリパックは、円筒形電池からなる複数の電池モジュール2を平行な姿勢で複数列に配置して外装ケース50に収納している。この外装ケース50は、複数列に配設している電池モジュール2の表面に沿う湾曲形状であって、外装ケース50の内面を複数列の電池モジュール2の表面に面接触状態としている。バッテリパックは、複数列の電池モジュール2を湾曲形状の外装ケース50の内面に弾性的に押圧する弾性押圧材65を外装ケース50に内蔵している。
In the battery pack of the present invention, a plurality of
以上のバッテリパックは、多数の電池モジュールを複数列に配列しながら、全ての電池モジュールを湾曲形状の外装ケースの内面に理想的な状態で熱結合させて、電池モジュールを効率よく冷却して温度上昇を少なくし、さらに全ての電池モジュールの温度差を少なくして寿命を長くできる特徴が実現される。それは、以上のバッテリパックが、弾性押圧材でもって電池モジュールを湾曲形状の外装ケースの内面に弾性的に押圧しているからである。 In the above battery pack, while arranging a large number of battery modules in a plurality of rows, all the battery modules are thermally coupled to the inner surface of the curved outer case in an ideal state, and the battery modules are efficiently cooled to obtain a temperature. The feature that the life can be extended by reducing the rise and reducing the temperature difference of all the battery modules is realized. This is because the above battery pack elastically presses the battery module against the inner surface of the curved outer case with the elastic pressing material.
本発明のバッテリパックは、複数の電池モジュール2を、2枚のセパレータプレート61を積層してなるセパレータ60を挟んで2段複数列に配列し、外装ケース50が、セパレータ60に平行な対向面を複数列の電池モジュール2の表面に沿う湾曲形状として、複数列の電池モジュール2の表面に面接触状態に熱結合し、弾性押圧材65を2枚のセパレータプレート61の間に配設して、2枚のセパレータプレート61を介して2段複数列の電池モジュール2を湾曲形状の外装ケース50の内面に押圧することができる。
以上のバッテリパックは、セパレータプレートを介して複数列の電池モジュールを湾曲面の外装ケースの内面に押圧するので、簡単な構造で各々の電池モジュールを湾曲形状の外装ケース内面に押圧して、全ての電池モジュールを効率よく、少ない温度差で放熱できる。
In the battery pack of the present invention, a plurality of
The above battery pack presses a plurality of rows of battery modules against the inner surface of the curved outer case via the separator plate, so that each battery module is pressed against the inner surface of the curved outer case with a simple structure. The battery module can be efficiently radiated with a small temperature difference.
本発明のバッテリパックは、セパレータプレート61が、各々の電池モジュール2を案内する嵌着溝62を表面に設けることができる。このバッテリパックは、セパレータプレートでもって、複数列の電池モジュールを定位置に配置しながら、湾曲形状の外装ケースの内面に好ましい状態で熱結合して効率よく放熱できる。
In the battery pack of the present invention, the
本発明のバッテリパックは、セパレータプレート61の間に配設される弾性押圧材65を、金属バネ66とゴム状弾性体のいずれかとすることができる。このバッテリパックは、金属バネやゴム状弾性体の弾性押圧材でもって、2枚のセパレータプレートを安定して押圧して、複数列の電池モジュールを湾曲形状の外装ケースの内面に押圧して、各々の電池モジュールを好ましい熱結合状態にできる。
In the battery pack of the present invention, the elastic pressing
本発明のバッテリパックは、外装ケース50をアルミニウム製とすることができる。このバッテリパックは、外装ケースに熱伝導に優れたアルミニウムを使用するので、外装ケースから効率よく電池モジュールの熱を放熱できる。
In the battery pack of the present invention, the
本発明のバッテリパックは、電池モジュール2が複数の円筒形電池からなる電池セル1を直線状に連結することができる。このバッテリパックは、複数の円筒形電池を直列に接続しているので、出力電圧を高くしながら、各々の電池モジュールを効率よく放熱できる。
In the battery pack of the present invention, the
本発明のバッテリパックは、電池モジュール2と、湾曲形状の外装ケース50の内面との間に絶縁材を挟着して、この絶縁材を介して電池モジュール2を外装ケース50に熱結合状態とすることができる。このバッテリパックは、電池モジュールと外装ケースとを絶縁しながら、電池モジュールを湾曲形状の外装ケースの内面に押圧して、好ましい熱結合状態にできる。
In the battery pack of the present invention, an insulating material is sandwiched between the
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリパックを例示するものであって、本発明はバッテリパックを以下のものに特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows.
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図1ないし図5に示すバッテリパックは、複数の円筒形電池からなる電池セル1を直線状に連結してなる複数の電池モジュール2と、電池セル1を直列と並列に接続してなるリード板3と、このリード板3を介して各々の電池セル1の正負の電極に接続されて各々の電池セル1の電圧を検出する電圧検出回路を実装する回路基板40と、電池モジュール2と回路基板40を収納してなる外装ケース50とを備える。各々の電池モジュール2は、直線状に連結してなる電池セル1の個数を同じとして、互いに平行な姿勢で2段複数列に配設されて、2段複数列の電池モジュール2の間にセパレータ60を配設している。また、リード板3は、各々の電池モジュール2の両端を並列に接続して回路基板40に接続するメインリード板9と、直線状に連結している複数の電池セル1の接続部を回路基板40に接続してなるサブリード板30とを備える。
The battery pack shown in FIGS. 1 to 5 includes a plurality of
図5の電池モジュール2は、5個の電池セル1を直列に直線状に連結している。電池セル1は円筒形電池であるリチウムイオン電池である。電池モジュール2は、複数の電池セル1の間の接続点にサブリード板30を配設し、このサブリード板30を隣接する電池セル1の正負の電極に溶接して製作される。電池セル1は円筒形電池であるから、電池モジュール2は、電池セル1の整数倍の長さの円筒形電池となる。電池モジュール2は、5個よりも少なく、あるいは5個よりも多数の電池セル1を直線状に連結することができる。電池モジュール2は、直線状に接続する電池セル1の個数で電圧を調整する。本発明のバッテリパックは、2段に配列している2組の電池モジュール2を直列に接続するので、出力電圧は電池モジュール2の電圧の2倍となる。したがって、電池モジュール2を5個の電池セル1で構成するバッテリパックにあっては、10個の電池セル1が直列に接続される。このことから、電池セル1に定格電圧を3.6Vとするリチウムイオン電池を使用し、電池モジュール2に5個の電池セル1を直線状に連結するバッテリパックにあっては、出力電圧が36Vとなる。電池セル1をリチウムイオン電池とするバッテリパックは、充放電容量を大きくできる。ただ、電池セルは、リチウムイオン電池に代わって、ニッケル水素電池などの充電できる他の全ての円筒形電池を使用することができる。
The
サブリード板30は、平面板をU字状に折り曲げた状態のU曲された金属板で、U曲された両側の金属板に、直線状に連結される電池セル1の電極を溶接して接続している。サブリード板30は、同じ列の電池セル1を並列に接続し、かつ、直線状に連結する電池セル1を直列に接続する。図のバッテリパックは1段に6本の電池モジュール2を配設している。したがって、サブリード板30は、両側に各々6本ずつ、全体で12本の電池セル1を溶接した後、中央をU曲して、6本の電池セル1を並列に接続しながら、直線状に連結する電池セル1を直列に接続する。さらに、サブリード板30は、回路基板40に接続するための接続タブ31を一端に突出して設けている。接続タブ31は、回路基板40の電圧検出回路に接続される。
The
サブリード板30は、同じ段の電池セル1を並列に接続し、さらに直線状に連結される電池セル1を直列に接続するので、サブリード板30で直線状に連結されて同じ段に配設される複数の電池モジュール2は、サブリード板30を介して互いに連結される。したがって、サブリード板30で接続された電池モジュール2は、互いに連結された電池ブロック4となる。図5の電池ブロック4は、サブリード板30でもって6本の電池セル1を並列に接続している。各々の電池モジュール2は、5本の電池セル1を直線状に直列に接続しており、6本の電池モジュール2で電池ブロック4を構成している。さらに、バッテリパックは、2組の電池ブロック4をセパレータ60の両面に配設して、電池モジュール2を2段に配設している。
Since the
2段に配設される電池ブロック4は、その両端にメインリード板9を接続している。メインリード板9は、各々の電池モジュール2の両端を並列に接続して回路基板40に接続する。このメインリード板9は、同じ段に配設している全ての電池モジュール2、すなわち同じ電池ブロック4を構成する電池モジュール2の一端に接続している正負の出力リード板10と、全ての電池モジュール2の反対側の端部に接続している中間リード板20とからなる。
Battery blocks 4 arranged in two stages have
出力リード板10は、各々の電池モジュール2の端縁を並列に接続する。出力リード板10は、同じ段に配設している全ての電池モジュール2、すなわち同じ電池ブロック4を構成する電池モジュール2の一端に接続している。さらに、出力リード板10は、同じ段の電池モジュール2を並列に接続して出力端子13に接続している。2組の電池ブロック4に接続している一対の出力リード板10は、各々正負の出力端子13に接続している。
The
図4と図5に示す一対の出力リード板10は、電池モジュール2に接続される部分から突出して、出力端子13に接続される接続片11、12をそれぞれ設けている。図において、一方の出力リード板10A(図4と図5において左側)は、下端部の側縁から突出する接続片11を設けており、この接続片11を電池ブロック4の外側方向に折曲して、後述する蓋ケース52の外側において一方の出力端子13Aに接続している。また、他方の出力リード板10B(図4と図5において右側)は、上端から突出する部分を電池モジュール2に沿う方向に折曲して接続片12を設けており、この折曲片12を、後述する基板ホルダ42に固定して回路基板40に接続している。さらに、この接続片12は、基板ホルダ42内において保護素子14を介して接続リード15に接続しており、この接続リード15を蓋ケース52の外側において他方の出力端子13Bに接続している。蓋ケース52の外側に配設される一対の出力端子13は、一方がプラス側の出力端子となり、他方がマイナス側の出力端子となる。
The pair of
中間リード板20は、各段に配設している電池ブロック4を構成する電池モジュール2を並列に接続して、2段に配設している2組の電池ブロック4を直列に接続する。中間リード板20は1枚の金属板からなり、出力リード板10と反対側にあって、全ての電池モジュール2の端部に接続されて、2組の電池ブロック4を直列に接続し、かつ同じ段の電池モジュール2を並列に接続する。この中間リード板20も、電池セル1の電圧を回路基板40に入力するために接続タブ21を突出して設けており、接続タブ21を回路基板40の電圧検出回路に接続している。中間リード板20は1枚の金属板であって、2組の電池ブロック4を連結するので、中間リード板20を接続する状態で、2組の電池ブロック4はセパレータ60を挟んで互いに連結された状態となる。
The
セパレータ60は、図6に示すように、2枚のセパレータプレート61を積層している。セパレータプレート61は絶縁材のプラスチックを成形して製作している。このセパレータ60は、2段複数列に配設される電池モジュール2間に配設されて、2段の電池ブロック4を絶縁すると共に、複数列の電池モジュール2を湾曲形状の外装ケース50の内面に弾性的に押圧する。2枚のセパレータプレート61からなるセパレータ60は、2段の電池ブロック4を絶縁して外装ケース50の内面に押圧するので、セパレータプレート61の外形を電池ブロック4の外形とする四角形としている。すなわち、セパレータプレート61は、長さと幅を電池ブロック4に等しくしている。
As shown in FIG. 6, the
図6に示す各々のセパレータプレート61は、円筒形電池に沿う嵌着溝(又は湾曲溝)62のある形状にプラスチックを成形している。このセパレータプレート61は、電池モジュール2を嵌着溝62に案内して定位置に配置しながら、外装ケース50の内面に押圧できる。図1と図5に示すように、電池ブロック4は、6列の電池モジュール2を平行に配列しているので、セパレータプレート61は、表面に6列の嵌着溝62を設けている。セパレータプレート61は、嵌着溝62に両面接着テープ(図示せず)を介して電池モジュール2を接着して、電池モジュール2を定位置に配置できる。
Each
2枚のセパレータプレート61は、その間に弾性押圧材65を配設している。弾性押圧材65は、2枚のセパレータプレート61を互いに離す方向に押圧して、セパレータプレート61を外装ケース50の内面に向かって弾性的に押圧する。図の弾性押圧材65は、弾性金属板からなる複数本の金属バネ66で、2枚のセパレータプレート61の間に配設している。2枚のセパレータプレート61は、各々の内面の互いに対向する位置に位置決ボス64を設けており、一方の位置決ボス64を他方の位置決ボス64に挿入して位置決めしながら互いに積層される。金属バネ66は、電池モジュール2の横方向に伸びる細長い板バネで、複数本をセパレータプレート61の間に平行に配設している。金属バネ66は、その中間を一方のセパレータプレート61の対向する内面に固定している。金属バネ66は、止ネジ67とナット68を介してセパレータプレート61の内面に固定している。1本の金属バネ66は、複数箇所をセパレータプレート61の内面に固定して、回転しないようにしている。さらに、金属バネ66は、固定されないセパレータプレート61を内面から弾性的に押圧するように、折曲加工されている。図2の金属バネ66は、嵌着溝62の間にある凹部63に案内される複数の突出部66Aを中間に設けており、両端部をセパレータプレート61の側縁に配置するように折曲加工している。
The two
さらに、図のセパレータ60は、複数の弾性押圧材65である金属バネ66で、セパレータプレート61の全面を均一に押圧するために、両端部と中間に2列ずつ、全体で4列の金属バネ66を配設している。金属バネ66の弾性押圧材65で押圧されるセパレータ60は、その表面に配列される電池モジュール2を外装ケース50の内面に弾性的に押圧して、理想的な熱結合状態とする。
Further, the
以上のバッテリパックは、2枚のセパレータプレート61の間に金属バネ66の弾性押圧材65を配設しているが、金属バネ66に代わってゴム状弾性体を2枚のセパレータプレートの間に配設して、各々のセパレータプレートを分離する方向に押圧することもできる。また、図のバッテリパックは、セパレータ60の両面に複数列に電池モジュール2を配設しているので、セパレータ60の間に弾性押圧材65を配設しているが、電池モジュールを1段に配列するバッテリパックにあっては、セパレータと外装ケースとの間に弾性押圧材を配設して、セパレータでもって電池モジュールを外装ケースの内面に押圧することができる。
In the battery pack described above, the elastic pressing
セパレータ60の側縁には回路基板40を配設している。回路基板40は、基板ホルダ42を介してセパレータ60の側縁の定位置に配設される。基板ホルダ42は、プラスチック等の絶縁材を成形して製作している。図2の基板ホルダ42は、電池ブロック4との対向面に、2段に配設される電池モジュール2を案内する案内溝44を2列に設けている。この基板ホルダ42は、案内溝44に2段の電池モジュール2を案内して、2段の電池ブロック4に対して位置ずれしないように配置できる。さらに、基板ホルダ42は、電池モジュール2との対向面の反対側の外側面には、回路基板40を定位置に配置する周壁46を設けている。回路基板40は周壁46の内側に入れて、定位置に配設される。
A
さらに、図5の一部拡大斜視図と図7に示す基板ホルダ42は、電池ブロック4との対向面の両側に、サブリード板30の接続タブ31と中間リード板20の接続タブ21を挿通する貫通孔45を開口して設けている。図の基板ホルダ42は、周壁46の内側に配置される回路基板40の外周を支持する支持台48を、基板ホルダ42の内面に突出して設けており、この支持台48に貫通孔45を設けている。図の支持台48は、周壁46の内面の下端部に位置して設けており、回路基板40の外周部を支持して定位置に配置する。さらに、基板ホルダ42は、貫通孔45に挿入された接続タブ31、21を案内する連結溝47を周壁46の内面に設けている。この連結溝47は、周壁46の高さ方向に延長されると共に、貫通孔45に連結して設けており、貫通孔45に挿通された接続タブ31、21を回路基板40の側縁を通過させて、回路基板40の上面側に案内できるようにしている。サブリード板30の接続タブ31と中間リード板20の接続タブ21は、基板ホルダ42の貫通孔45に挿入されると共に、周壁46の連結溝47に案内されて回路基板40の上面側に突出し、回路基板40の上面にハンダ付けして接続される。さらに、図4と図7の基板ホルダ42は、回路基板40を抜けないように固定する係止リブ49を、基板ホルダ42の端部の周壁46の内面に突出して設けている。この係止リブ49は、回路基板40の端縁を係止して、回路基板40を定位置に配置する。
5 is inserted into the
基板ホルダ42は、回路基板40をセパレータ60の両面に直交する姿勢とし、かつ電池モジュール2の長手方向に伸びる姿勢であって、セパレータ60の両面に突出するように配置して、外装ケース50の定位置に収納する。
The
回路基板40は、電池モジュール2の長さに略等しく、かつ2段に配設される2組の電池ブロック4に接続しているサブリード板30と中間リード板20の接続タブ31、21を接続できる幅としている。図2の回路基板40は、2段の電池ブロック4の幅にほぼ等しくしている。回路基板40は、全ての電池セル1の電圧を検出して、電池の充放電を制御する電圧検出回路と保護回路とを実装している。図2のバッテリパックは、1本の電池モジュール2に5本の電池セル1を直列に接続し、さらに、2段の電池モジュール2を中間リード板20で直列に接続して、全体で10本の電池セル1を直列に接続している。したがって、電圧検出回路は、互いに直列に接続している10本の電池セル1の電圧を検出する。互いに直列に接続される10本の電池セル1は、各々の電池セル1が6本ずつ並列に接続されるが、並列に接続している電池セル1の電圧は同じ電圧となるので、10本の電池セル1の電圧を検出して、電圧検出回路は全ての電池セル1の電圧を検出できる。各々の電池セル1の電圧は、サブリード板30とメインリード板9を介して電圧検出回路に入力される。
The
メインリード板9とサブリード板30からなるリード板3は、互いに平行に配設されて、回路基板40に接続される。メインリード板9は、電池モジュール2の両端の電圧を電圧検出回路に入力し、サブリード板30は、電池モジュール2を構成する電池セル1同士の接続点の電圧を電圧検出回路に入力する。各々の電池セル1の電圧は、メインリード板9とサブリード板30を介して電圧検出回路に入力される。したがって、メインリード板9とサブリード板30は、各々の電池セル1の電圧を電圧検出回路に入力すると共に、全ての電池セル1を並列と直列に接続する。メインリード板9とサブリード板30からなるリード板3は、熱伝導に優れた金属板である。リード板3は、同じ段に配設される全ての電池セル1の両端に連結されて、同じ段にある電池セル1を並列に接続し、さらに同じ段にある電池セル1を熱結合状態として、電池セル1の温度差を少なくする。
The
外装ケース50は金属製であり、アルミニウム製で、セパレータ60に平行な対向面を2段複数列の電池モジュール2の表面に沿う湾曲形状として、内面を電池モジュール2の表面に熱結合状態に接触する放熱面54としている。図2の外装ケース50は、放熱面54を2段複数列に収納している電池モジュール2の表面に沿う湾曲波形面として、内面を電池モジュール2の表面に面接触状態で、広い面積で熱結合状態に接触させている。外装ケース50に2段複数列に収納される電池モジュール2は、片面を放熱面54に熱結合状態に接触できる。外装ケースは、表面に放熱フィンを設けることでより効果的に放熱することもできる。
The
外装ケース50は、アルミニウムを押し出し加工して製作される。この方法で製作される外装ケース50は、両端の開口部を蓋ケース52で閉塞している。蓋ケース52は、図3に示すように、外装ケース50の両端の開口部を閉塞するように外装ケース50に固定される。外装ケース50の一方の開口部(出力リード板10側)を閉塞する蓋ケース52Aは、一対の出力リード板10に接続される出力端子13(13A、13B)を設けている。この蓋ケース52Aは、図1と図3に示すように、外側に絶縁性樹脂材料からなる端子カバー16を固定しており、この端子カバー16から一対の出力端子13の端子部13aを表出させている。また、外装ケース50の他方の開口部(中間リード板20側)を閉塞する蓋ケース52Bは、全体の形状を平面状としている。
The
さらに、図3に示すバッテリパックは、蓋ケース52の内面とメインリード板9との間に絶縁プレート55を配設して、外装ケース50を収納される導電部から絶縁している。さらに、図2に示すバッテリパックは、電池モジュール2と、湾曲形状の外装ケース50の内面との間に絶縁材56(図において鎖線で示す)を挟着しており、この絶縁材56を介して電池モジュール2を外装ケース50に熱結合状態としている。この絶縁材56には、たとえば、熱伝導に優れた絶縁シートが使用できる。このバッテリパックは、複数の電池セル1やリード板3を絶縁シートでもって外装ケース50から絶縁する。ただ、外装ケースは、内面に絶縁塗料を塗布して、収納される導電部から絶縁することもできる。
Further, in the battery pack shown in FIG. 3, an insulating
以上のバッテリパックは、以下の工程で組み立てられる。
(1)サブリード板30を介して複数の電池セル1を並列と直列に接続して電池ブロック4とする。
(2)2枚のセパレータプレート61を、間に金属バネ66の弾性押圧材65を配設する状態で積層してセパレータ60とする。
(3)2組の電池ブロック4をセパレータ60の両面に配設して、電池ブロック4にメインリード板9を接続する。
(4)基板ホルダ42を介して、2段に連結している電池ブロック4に回路基板40を連結して電池組立体とする。
(5)電池組立体を、絶縁材56である絶縁シートで被覆して、外装ケース50に挿入する。外装ケース50に挿入された電池組立体のメインリード板9の外側に絶縁プレート55を配設して、蓋ケース52を本体ケース51の開口部に固定する。
(6)メインリード板9の出力リード板10を、蓋ケース52の外側において出力端子13に接続する。出力端子13が固定された蓋ケース52の表面に端子カバー16を固定する。
The above battery pack is assembled in the following steps.
(1) A plurality of
(2) The two
(3) Two sets of
(4) The
(5) The battery assembly is covered with an insulating sheet which is the insulating
(6) The
本発明のバッテリパックは、屋外で使用される電気機器、とくに、電動自転車や電動オートバイの電源として好適に使用される。 The battery pack of the present invention is suitably used as a power source for electric equipment used outdoors, particularly electric bicycles and electric motorcycles.
1…電池セル
2…電池モジュール
3…リード板
4…電池ブロック
9…メインリード板
10…出力リード板 10A…出力リード板
10B…出力リード板
11…接続片
12…接続片
13…出力端子 13A…出力端子
13B…出力端子
13a…端子部
14…保護素子
15…接続リード
16…端子カバー
20…中間リード板
21…接続タブ
30…サブリード板
31…接続タブ
40…回路基板
42…基板ホルダ
44…案内溝
45…貫通孔
46…周壁
47…連結溝
48…支持リブ
49…係止リブ
50…外装ケース
52…蓋ケース 52A…蓋ケース
52B…蓋ケース
54…放熱面
55…絶縁プレート
56…絶縁材
60…セパレータ
61…セパレータプレート
62…嵌着溝
63…凹部
64…位置決ボス
65…弾性押圧材
66…金属バネ 66A…突出部
67…止ネジ
68…ナット
DESCRIPTION OF
10B ...
13B ... Output terminal
DESCRIPTION OF
52B ...
Claims (7)
前記複数列の電池モジュール(2)を湾曲形状の外装ケース(50)の内面に弾性的に押圧する弾性押圧材(65)を外装ケース(50)に内蔵してなることを特徴とするバッテリパック。 A plurality of battery modules (2) made of cylindrical batteries are arranged in a plurality of rows in a parallel posture and stored in an outer case (50), and the outer case (50) is arranged in a plurality of rows. A battery pack having a curved shape along the surface of the battery module (2), the inner surface of the outer case (50) being in surface contact with the surface of the plurality of rows of battery modules (2),
A battery pack comprising an elastic case (65) that elastically presses the plurality of rows of battery modules (2) against an inner surface of a curved outer case (50). .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009069219A JP5457057B2 (en) | 2009-03-21 | 2009-03-21 | Battery pack |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009069219A JP5457057B2 (en) | 2009-03-21 | 2009-03-21 | Battery pack |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010225336A true JP2010225336A (en) | 2010-10-07 |
JP5457057B2 JP5457057B2 (en) | 2014-04-02 |
Family
ID=43042326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009069219A Active JP5457057B2 (en) | 2009-03-21 | 2009-03-21 | Battery pack |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5457057B2 (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011159474A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
CN102354774A (en) * | 2011-09-23 | 2012-02-15 | 深圳先进储能材料国家工程研究中心有限公司 | Battery power supply device |
WO2013018305A1 (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | パナソニック株式会社 | Battery block |
JP2013187088A (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Aisin Keikinzoku Co Ltd | Holding structure for cylindrical battery cell |
KR20150005684A (en) * | 2012-04-30 | 2015-01-14 | 블루 솔루션즈 | Energy storage module containing a plurality of energy storage elements and improved means of thermal dissipation and method of assembly |
KR20150047726A (en) * | 2013-10-25 | 2015-05-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery Pack |
KR20160058418A (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-25 | 주식회사 엘지화학 | Battery Pack Having Elastic Rib for Fixing Battery Cell |
WO2017209331A1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | 울산과학기술원 | Secondary battery module and secondary battery module manufacturing method |
JP2018154270A (en) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 株式会社シマノ | Battery unit for bicycle |
CN109004134A (en) * | 2018-07-27 | 2018-12-14 | 襄阳信达汇通机械有限公司 | A kind of bracket of new energy car battery |
CN111211377A (en) * | 2020-01-15 | 2020-05-29 | 天能帅福得能源股份有限公司 | System and method for monitoring temperature of cylindrical lithium ion battery |
WO2024005147A1 (en) * | 2022-06-30 | 2024-01-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Energy storage module, energy storage pack, and vehicle |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10334953A (en) * | 1997-03-24 | 1998-12-18 | Alcatel Alsthom Co General Electricite | Temperature control device for electrochemical cell battery |
JP2001307784A (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-02 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery set |
JP2002184374A (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Honda Motor Co Ltd | Cell pack |
JP2004185867A (en) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Honda Motor Co Ltd | Electric storage device |
JP2006100147A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
JP2006107788A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Sanyo Electric Co Ltd | Power supply apparatus |
JP2006339017A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
JP2007066773A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
JP2007165698A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | Electric power storage device |
WO2007094565A1 (en) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Lg Chem, Ltd. | Spacer for production of battery pack |
JP2008293874A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Honda Tsushin Kogyo Co Ltd | Battery box |
-
2009
- 2009-03-21 JP JP2009069219A patent/JP5457057B2/en active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10334953A (en) * | 1997-03-24 | 1998-12-18 | Alcatel Alsthom Co General Electricite | Temperature control device for electrochemical cell battery |
JP2001307784A (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-02 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery set |
JP2002184374A (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Honda Motor Co Ltd | Cell pack |
JP2004185867A (en) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Honda Motor Co Ltd | Electric storage device |
JP2006100147A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
JP2006107788A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Sanyo Electric Co Ltd | Power supply apparatus |
JP2006339017A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
JP2007066773A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
JP2007165698A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | Electric power storage device |
WO2007094565A1 (en) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Lg Chem, Ltd. | Spacer for production of battery pack |
JP2009527075A (en) * | 2006-02-13 | 2009-07-23 | エルジー・ケム・リミテッド | Spacers for battery pack manufacturing |
JP2008293874A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Honda Tsushin Kogyo Co Ltd | Battery box |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011159474A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
WO2013018305A1 (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | パナソニック株式会社 | Battery block |
CN102354774A (en) * | 2011-09-23 | 2012-02-15 | 深圳先进储能材料国家工程研究中心有限公司 | Battery power supply device |
JP2013187088A (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Aisin Keikinzoku Co Ltd | Holding structure for cylindrical battery cell |
KR101933086B1 (en) * | 2012-04-30 | 2019-03-15 | 블루 솔루션즈 | Power storage module including movable means for setting a plurality of power storage elements |
KR20150005684A (en) * | 2012-04-30 | 2015-01-14 | 블루 솔루션즈 | Energy storage module containing a plurality of energy storage elements and improved means of thermal dissipation and method of assembly |
KR20150005982A (en) * | 2012-04-30 | 2015-01-15 | 블루 솔루션즈 | Power storage module including movable means for setting a plurality of power storage elements |
KR101933087B1 (en) * | 2012-04-30 | 2019-03-15 | 블루 솔루션즈 | Energy storage module containing a plurality of energy storage elements and improved means of thermal dissipation and method of assembly |
KR102087598B1 (en) | 2013-10-25 | 2020-03-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery Pack |
KR20150047726A (en) * | 2013-10-25 | 2015-05-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery Pack |
KR101726767B1 (en) | 2014-11-17 | 2017-04-13 | 주식회사 엘지화학 | Battery Pack Having Elastic Rib for Fixing Battery Cell |
KR20160058418A (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-25 | 주식회사 엘지화학 | Battery Pack Having Elastic Rib for Fixing Battery Cell |
WO2017209331A1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | 울산과학기술원 | Secondary battery module and secondary battery module manufacturing method |
US10573928B2 (en) | 2016-06-03 | 2020-02-25 | Unist (Ulsan National Institute Of Science And Technology) | Rechargeable battery module and method for manufacturing the same |
JP2018154270A (en) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 株式会社シマノ | Battery unit for bicycle |
TWI728238B (en) * | 2017-03-17 | 2021-05-21 | 日商島野股份有限公司 | Battery pack for bicycle |
US11211663B2 (en) | 2017-03-17 | 2021-12-28 | Shimano Inc. | Bicycle battery pack |
CN109004134A (en) * | 2018-07-27 | 2018-12-14 | 襄阳信达汇通机械有限公司 | A kind of bracket of new energy car battery |
CN111211377A (en) * | 2020-01-15 | 2020-05-29 | 天能帅福得能源股份有限公司 | System and method for monitoring temperature of cylindrical lithium ion battery |
WO2024005147A1 (en) * | 2022-06-30 | 2024-01-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Energy storage module, energy storage pack, and vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5457057B2 (en) | 2014-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5478099B2 (en) | Battery pack | |
JP5457057B2 (en) | Battery pack | |
KR101047937B1 (en) | Battery cartridge including an elastic pressing member, and a battery module comprising the same | |
CN107369863B (en) | Subassembly and battery pack having the same | |
US8039145B2 (en) | Secondary battery module with exposed unit cells and insulation between terminals | |
EP2763214B1 (en) | Battery module | |
US7609028B2 (en) | Sensing board assembly for secondary battery module | |
JP5546885B2 (en) | Battery pack | |
JP5110933B2 (en) | Pack battery | |
KR20180074133A (en) | Secondary battery module | |
US20120040226A1 (en) | Battery Module | |
US11848432B2 (en) | Battery module | |
JP5244513B2 (en) | Battery pack | |
WO2012035683A1 (en) | Battery block and battery module | |
JP2009176689A (en) | Battery pack | |
JP5384156B2 (en) | Battery pack | |
KR20150102632A (en) | Rechargeable battery pack | |
KR101134134B1 (en) | Secondary battery module | |
KR102028916B1 (en) | Battery Pack for Secondary Battery | |
JP7489630B2 (en) | Energy storage pack | |
TWI442615B (en) | Battery pack with lead plate | |
KR102480098B1 (en) | Secondary battery module | |
CN113054284A (en) | Battery module, corresponding method and battery pack | |
US20230299431A1 (en) | Battery cell, battery module, and battery pack including the same | |
JP2009193872A (en) | Valve mechanism and power storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111028 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130521 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130708 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130730 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131217 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5457057 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |