JP2014165045A - 蓄電ユニット及び蓄電モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】並列に接続された蓄電素子の複数の経路の抵抗のばらつきを抑制する。
【解決手段】第1端子部29と各蓄電素子23〜25の各正極の端子27Aとを並列に接続するように分岐された複数の第1分岐路34A〜34Cを有する第1導電路33と、第2端子部31と各蓄電素子23〜25の各負極の端子27Bとを並列に接続するように分岐された複数の第2分岐路39A〜39Cを有する第2導電路38と、を備え、複数の蓄電素子23〜25のうち一の蓄電素子25と接続される第1分岐路34Cが一の蓄電素子25以外の蓄電素子23,24と接続される第1分岐路34A,34Bよりも抵抗が大きく、一の蓄電素子25と接続される第2分岐路39Aが一の蓄電素子25以外の蓄電素子23,24と接続される第2分岐路39C,39Bよりも抵抗が小さい。
【選択図】図8
【解決手段】第1端子部29と各蓄電素子23〜25の各正極の端子27Aとを並列に接続するように分岐された複数の第1分岐路34A〜34Cを有する第1導電路33と、第2端子部31と各蓄電素子23〜25の各負極の端子27Bとを並列に接続するように分岐された複数の第2分岐路39A〜39Cを有する第2導電路38と、を備え、複数の蓄電素子23〜25のうち一の蓄電素子25と接続される第1分岐路34Cが一の蓄電素子25以外の蓄電素子23,24と接続される第1分岐路34A,34Bよりも抵抗が大きく、一の蓄電素子25と接続される第2分岐路39Aが一の蓄電素子25以外の蓄電素子23,24と接続される第2分岐路39C,39Bよりも抵抗が小さい。
【選択図】図8
Description
本発明は、蓄電ユニット及び蓄電モジュールに関する。
従来、正極及び負極の端子を有する扁平な形状の複数の蓄電素子を積み重ねて構成した蓄電モジュールが知られている。
特許文献1では、正極タブ及び負極タブを有する扁平な形状の2次電池を積層し、これら積層された2次電池のタブをサイドホルダのバスバーに溶接等することで、複数の2次電池を直列や並列に接続している。
特許文献1では、正極タブ及び負極タブを有する扁平な形状の2次電池を積層し、これら積層された2次電池のタブをサイドホルダのバスバーに溶接等することで、複数の2次電池を直列や並列に接続している。
ところで、特許文献1では、扁平な形状の複数の蓄電素子を縦に積み重ねていたが、これとは異なり、蓄電素子を扁平な面が連なるように横並びに配置することも考えられる。
ここで、横並びに配した蓄電素子を並列に接続するように導電路を配する場合、外部と接続される一対の端子と蓄電素子の電極との間で導電路を複数の経路に分岐させる必要がある。
この場合、並列に分岐された経路毎に抵抗が異なると、各蓄電素子についての充放電電流がバランスせず、各蓄電素子の発熱量にアンバランスが生ずることがある。この結果、各蓄電素子毎の温度バラツキが大きくなり、組電池の寿命を縮めたり、故障を誘発したりする問題がある。
ここで、横並びに配した蓄電素子を並列に接続するように導電路を配する場合、外部と接続される一対の端子と蓄電素子の電極との間で導電路を複数の経路に分岐させる必要がある。
この場合、並列に分岐された経路毎に抵抗が異なると、各蓄電素子についての充放電電流がバランスせず、各蓄電素子の発熱量にアンバランスが生ずることがある。この結果、各蓄電素子毎の温度バラツキが大きくなり、組電池の寿命を縮めたり、故障を誘発したりする問題がある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、並列に接続された蓄電素子の複数の経路の抵抗のばらつきを抑制することを目的とする。
本発明の蓄電ユニットは、扁平な形状であって、扁平な面に沿う方向に並んで配された正極及び負極の端子を有する複数の蓄電素子と、前記蓄電素子の正極の端子と電気的に接続される第1端子部と、前記蓄電素子の負極の端子と電気的に接続される第2端子部と、前記第1端子部と各前記蓄電素子の各前記正極の端子とを並列に接続するように分岐された複数の第1分岐路を有する第1導電路と、前記第2端子部と各前記蓄電素子の各前記負極の端子とを並列に接続するように分岐された複数の第2分岐路を有する第2導電路と、を備え、前記複数の蓄電素子のうち一の蓄電素子と接続される前記第1分岐路が前記一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される前記第1分岐路よりも抵抗が大きく、前記一の蓄電素子と接続される前記第2分岐路が前記一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される前記第2分岐路よりも抵抗が小さいところに特徴を有する。
本構成によれば、複数の蓄電素子のうち一の蓄電素子と接続される第1分岐路が一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される第1分岐路よりも抵抗が大きく、一の蓄電素子と接続される第2分岐路が一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される第2分岐路よりも抵抗が小さくなっているため、第1導電路側の分流経路間の抵抗の相違を、同じ分流経路における第2導電路側の抵抗の相違で相殺することができる。よって、並列に接続された蓄電素子の複数の経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
本構成によれば、複数の蓄電素子のうち一の蓄電素子と接続される第1分岐路が一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される第1分岐路よりも抵抗が大きく、一の蓄電素子と接続される第2分岐路が一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される第2分岐路よりも抵抗が小さくなっているため、第1導電路側の分流経路間の抵抗の相違を、同じ分流経路における第2導電路側の抵抗の相違で相殺することができる。よって、並列に接続された蓄電素子の複数の経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
上記構成の実施態様として以下の構成を有すれば好ましい。
・前記一の蓄電素子と接続される前記第1分岐路は、前記一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される前記第1分岐路よりも長さが長く、前記一の蓄電素子と接続される前記第2分岐路は、前記一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される前記第2分岐路よりも長さが短い。
このようにすれば、導電路の長さを変えれば、抵抗のばらつきを抑制できる。
・前記一の蓄電素子と接続される前記第1分岐路は、前記一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される前記第1分岐路よりも長さが長く、前記一の蓄電素子と接続される前記第2分岐路は、前記一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される前記第2分岐路よりも長さが短い。
このようにすれば、導電路の長さを変えれば、抵抗のばらつきを抑制できる。
・前記第1導電路及び前記第2導電路の少なくとも一方は、バスバーによって形成されている。
例えば、導電路が電線であれば、第1導電路や第2導電路を必要に応じて長さを変える等により抵抗のばらつきを抑制することが比較的容易であるが、バスバーの場合には、長さを変えることが容易ではない。本構成によれば、第1導電路及び第2導電路の少なくとも一方がバスバーによって形成されているため、第1導電路及び第2導電路の一方のみの長さを変えることが容易ではない場合であっても抵抗のばらつきを抑制できる。
例えば、導電路が電線であれば、第1導電路や第2導電路を必要に応じて長さを変える等により抵抗のばらつきを抑制することが比較的容易であるが、バスバーの場合には、長さを変えることが容易ではない。本構成によれば、第1導電路及び第2導電路の少なくとも一方がバスバーによって形成されているため、第1導電路及び第2導電路の一方のみの長さを変えることが容易ではない場合であっても抵抗のばらつきを抑制できる。
・前記第1導電路及び前記第2導電路は、共にバスバーであり、前記各蓄電素子は、前記正極及び負極の端子が扁平な本体の片側に並んで配されており、前記第1導電路と前記第2導電路とは絶縁部材を介して重ねられている。
このようにすれば、第1導電路と第2導電路の配置の制約により重ねられる場合に、経路の抵抗のばらつきを抑制することができる。
このようにすれば、第1導電路と第2導電路の配置の制約により重ねられる場合に、経路の抵抗のばらつきを抑制することができる。
・前記第1端子部は、前記複数の蓄電素子の並び方向の一方の側に配され、前記第2端子部は、前記複数の蓄電素子の並び方向の他方の側に配されている。
このようにすれば、第1端子部及び第2端子部の位置により分岐路の抵抗にばらつきが生じやすい場合に、簡素な構成で各経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
このようにすれば、第1端子部及び第2端子部の位置により分岐路の抵抗にばらつきが生じやすい場合に、簡素な構成で各経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
・蓄電ユニットを複数備え、前記複数の蓄電ユニットが直列に接続されて構成されている。
複数の蓄電素子を並列接続した蓄電ユニットを複数形成し、複数の蓄電ユニットを直列接続することで、所要の容量・電圧とすれば、万一、何らかの原因によって一つの蓄電素子の導通が失われた場合でも、その故障分を並列接続された他の蓄電素子により補うため、直ちに全体の導通不良には至らないという利点がある。
本構成によれば、このような利点を得ることができる構成において、並列に接続された蓄電素子の複数の経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
複数の蓄電素子を並列接続した蓄電ユニットを複数形成し、複数の蓄電ユニットを直列接続することで、所要の容量・電圧とすれば、万一、何らかの原因によって一つの蓄電素子の導通が失われた場合でも、その故障分を並列接続された他の蓄電素子により補うため、直ちに全体の導通不良には至らないという利点がある。
本構成によれば、このような利点を得ることができる構成において、並列に接続された蓄電素子の複数の経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
本発明によれば、並列に接続された蓄電素子の複数の経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
<実施形態1>
実施形態1を図1ないし図20を参照して説明する。
本実施形態の蓄電モジュール10は、例えば自動車等の車両のIntegrated Starter Generator(ISG)に用いられる。以下では、図14の下方を前方、上方を後方とし、図14の左方を左方、右方を右方とし、蓄電ユニット22A〜22Fの積層方向を上方、反対側を下方として説明する。
実施形態1を図1ないし図20を参照して説明する。
本実施形態の蓄電モジュール10は、例えば自動車等の車両のIntegrated Starter Generator(ISG)に用いられる。以下では、図14の下方を前方、上方を後方とし、図14の左方を左方、右方を右方とし、蓄電ユニット22A〜22Fの積層方向を上方、反対側を下方として説明する。
(蓄電モジュール10)
蓄電モジュール10は、図1に示すように、全体として略直方体形状をなしており、略直方体状のケース11に複数の蓄電ユニット22A〜22Fが積層されて構成された積層体21が収容されており、積層体21の端子30,32がケース11を貫通して外部に導出されている。
蓄電モジュール10は、図1に示すように、全体として略直方体形状をなしており、略直方体状のケース11に複数の蓄電ユニット22A〜22Fが積層されて構成された積層体21が収容されており、積層体21の端子30,32がケース11を貫通して外部に導出されている。
(ケース11)
ケース11は、積層体21が内部に配される筒状のケース本体12と、ケース本体12の左右の開口部14を閉塞する閉塞部材19とを備えている。
ケース本体12は、金属製であって、積層体21が収容される箱形のロアケース13と、ロアケース13の上方を覆うアッパーケース15とを備えている。
ケース11は、積層体21が内部に配される筒状のケース本体12と、ケース本体12の左右の開口部14を閉塞する閉塞部材19とを備えている。
ケース本体12は、金属製であって、積層体21が収容される箱形のロアケース13と、ロアケース13の上方を覆うアッパーケース15とを備えている。
ロアケース13は、上方及び前方が開放されるとともに後方の一部が開放されている。
ロアケース13の底面の周縁部には、積層体21を貫通させたボルト17Aを貫通して締結するための留め孔(図示しない)が貫通形成されている。
ロアケース13の底面の周縁部には、積層体21を貫通させたボルト17Aを貫通して締結するための留め孔(図示しない)が貫通形成されている。
アッパーケース15は、略長方形状であって、その中央部には、ケース11の内方側に段差状に陥没する放熱面16が形成されており、この放熱面16の内面が最上層の蓄電ユニット22Fにおける蓄電素子23〜25と接触することで蓄電素子23〜25の熱が放熱面16を介して外部に放散される。
アッパーケース15の周縁部には、ボルト17Aとナット17Bで締結するための留め孔が貫通形成されている。
また、アッパーケース15の前端部には、閉塞部材19を係止するための係止孔18が形成されている。
また、アッパーケース15の前端部には、閉塞部材19を係止するための係止孔18が形成されている。
閉塞部材19は、合成樹脂製であって、ケース11の左右の開口部14に嵌め入られる形状であり、左方側の閉塞部材19(右方の閉塞部材は図示しない)には、端子30,32をケース11の外部に導出する端子導出口20が形成されている。閉塞部材19の上面には、係止孔18に嵌め入れられる係止凸部が形成されている。
(積層体21)
積層体21は、図2に示すように、複数層(本実施形態では6層)の蓄電ユニット22A〜22Fを上下に積み重ねて構成されている。
(蓄電ユニット22A〜22F)
各蓄電ユニット22A〜22Fは、上下に隣り合う蓄電ユニット22A〜22Fの前後の向きが反対になるように重ねられており、共に、正極及び負極の端子27A,27Bを有する複数の蓄電素子23〜25と、蓄電素子23〜25の正極の端子27Aと電気的に接続される第1端子部29と、蓄電素子23〜25の負極の端子27Bと電気的に接続される第2端子部31と、第1端子部29と各蓄電素子23〜25の各正極の端子27Aとを並列に接続する第1導電路33と、第2端子部31と各蓄電素子23〜25の各負極の端子27Bとを並列に接続する第2導電路38と、複数の蓄電素子23〜25を保持する合成樹脂製の保持部材43と、蓄電素子23〜25の底面に沿うように配され、蓄電素子23〜25の熱を外部に放散させる板状の放熱部材52とを備える。
積層体21は、図2に示すように、複数層(本実施形態では6層)の蓄電ユニット22A〜22Fを上下に積み重ねて構成されている。
(蓄電ユニット22A〜22F)
各蓄電ユニット22A〜22Fは、上下に隣り合う蓄電ユニット22A〜22Fの前後の向きが反対になるように重ねられており、共に、正極及び負極の端子27A,27Bを有する複数の蓄電素子23〜25と、蓄電素子23〜25の正極の端子27Aと電気的に接続される第1端子部29と、蓄電素子23〜25の負極の端子27Bと電気的に接続される第2端子部31と、第1端子部29と各蓄電素子23〜25の各正極の端子27Aとを並列に接続する第1導電路33と、第2端子部31と各蓄電素子23〜25の各負極の端子27Bとを並列に接続する第2導電路38と、複数の蓄電素子23〜25を保持する合成樹脂製の保持部材43と、蓄電素子23〜25の底面に沿うように配され、蓄電素子23〜25の熱を外部に放散させる板状の放熱部材52とを備える。
複数の蓄電素子23〜25は、共に、同一構成であり、図4に示すように、扁平な形状のラミネート型の電池である。
各蓄電素子23〜25は、上下のラミネートフィルム内に図示しない蓄電要素が収容されて端部が溶着された本体26と、ラミネートフィルムの端部から外方に突出する正極及び負極の端子27A,27B(リード端子)とを有する。
各蓄電素子23〜25は、上下のラミネートフィルム内に図示しない蓄電要素が収容されて端部が溶着された本体26と、ラミネートフィルムの端部から外方に突出する正極及び負極の端子27A,27B(リード端子)とを有する。
ラミネートフィルムは、金属箔の外側に樹脂層を積層している。金属箔としてはアルミニウム箔等があげられ、樹脂層としては、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等があげられる。金属箔の内側(蓄電要素側)には、ポリエチレンまたはポリプロピレン等からなる熱溶着層が設けられている。
ラミネートフィルムの溶着された側端部28は、本体26側に折り曲げられている。
ラミネートフィルムの溶着された側端部28は、本体26側に折り曲げられている。
一対の端子27A,27Bは、下側のラミネートフィルムの上面に重なるように上下のラミネートフィルムの間から本体26の外部に導出されている。
複数の蓄電素子23〜25は、同一平面上に(扁平な面に沿うように)左右に一列に並べられて蓄電素子列を形成している。
隣り合う蓄電素子23〜25の間はわずかな隙間を有している。
複数の蓄電素子23〜25は、同一平面上に(扁平な面に沿うように)左右に一列に並べられて蓄電素子列を形成している。
隣り合う蓄電素子23〜25の間はわずかな隙間を有している。
第1端子部29は、最下層の蓄電ユニット22Aについては、図3に示すように、蓄電モジュール10の全体の正極の端子30とされ、外部の電線端末の端子(図示しない)に接続される。他の層(2〜6層)の蓄電ユニット22B〜22Fの第1端子部29は上下に隣り合う蓄電ユニット22A〜22Eの第2端子部31と接続される。なお、異なる層の第1端子部29と第2端子部31との接続は、図15に示すように、薄肉の金属板(銅板等)をクランク状に曲げて形成した接続端子55を第1端子部29及び第2端子部31の双方に超音波溶接することにより、異なる層の第1端子部29と第2端子部31とが接続されている。
第2端子部31は、1〜5層の蓄電ユニット22A〜22Eについては、2〜6層の蓄電ユニット22B〜22Fの第1端子部29と接続される。なお、最上層の蓄電ユニット22Fの第2端子部31は、図2に示すように、蓄電モジュール10の全体の負極の端子32とされ、外部の電線端末の端子(図示しない)に接続される。
第1端子部29と第2端子部31の間は、図8に示すように、第1導電路33,蓄電素子23〜25,第2導電路38によって接続されており、これにより、蓄電素子23〜25の数に応じた複数(本実施形態では3つ)の分流経路が形成されている(図8では、導電路の長い分岐路には他の分岐路よりも余分に長さに応じた抵抗RA1,RA2,RB1,RB2が生じている)。
図5に示すように、第1導電路33及び第2導電路38は、金属板材をプレスにより打ち抜いて曲げ加工を施して形成したものであり、例えば、純アルミ、アルミ合金、銅または銅合金などの導電性材料からなる。
以下では、蓄電ユニット22A〜22Fの第1導電路33及び第2導電路38について、下側の1,2層の蓄電ユニット22A,22Bの第1導電路33A,33B及び第2導電路38A(第2導電路は1,2層は同一形状)について説明し、他の3〜6層の蓄電ユニット22C〜22Fの第1導電路33及び第2導電路38についての説明は省略する。
図5に示すように、第1導電路33及び第2導電路38は、金属板材をプレスにより打ち抜いて曲げ加工を施して形成したものであり、例えば、純アルミ、アルミ合金、銅または銅合金などの導電性材料からなる。
以下では、蓄電ユニット22A〜22Fの第1導電路33及び第2導電路38について、下側の1,2層の蓄電ユニット22A,22Bの第1導電路33A,33B及び第2導電路38A(第2導電路は1,2層は同一形状)について説明し、他の3〜6層の蓄電ユニット22C〜22Fの第1導電路33及び第2導電路38についての説明は省略する。
蓄電ユニット22Aの第1導電路33Aは、図10に示すように、第1端子部29と、第1端子部29と一体に形成され、第1端子部29に連なる平板状の第1導電路本体35とを有し、第1導電路本体35は、第1端子部29と各蓄電素子23〜25の各正極の端子27Aとを並列に接続するように分岐された複数の第1分岐路34A〜34Cを有する。
第1端子部29は、第1導電路本体35の端部がクランク状に屈曲されることで、第1導電路本体35とは異なる高さに形成されている。
第1導電路本体35は、第1端子部29から蓄電素子23〜25の並び方向に沿って左右に延びており、その経路上で段差状に曲げ加工された曲げ部54によりわずかに高さが変えられ、曲げ部54よりも先には、延出方向の一方の側縁部に蓄電素子23〜25の各正極の端子27Aに接続される接続部36A〜36Cが形成されている。
第1導電路本体35は、第1端子部29から蓄電素子23〜25の並び方向に沿って左右に延びており、その経路上で段差状に曲げ加工された曲げ部54によりわずかに高さが変えられ、曲げ部54よりも先には、延出方向の一方の側縁部に蓄電素子23〜25の各正極の端子27Aに接続される接続部36A〜36Cが形成されている。
第1分岐路34Aは、第1導電路本体35の電流が分流する接続部36Aの部分であり、第1分岐路34Bは、接続部36Aの右端側から第1導電路本体35の電流が分流する接続部36Bまでの部分であり、第1分岐路34Cは、接続部36Bの右端側から接続部36Cまでの部分である。
蓄電ユニット22Bの第1導電路33Bは、図20に示すように、第1端子部29と、第1端子部29と一体に形成された第1導電路本体35とを有し、第1導電路本体35は、第1端子部29と各蓄電素子23〜25の各正極の端子27Aとの間を並列に接続するように分岐された複数の第1分岐路34A〜34Cを有する。
蓄電ユニット22Bの第1導電路本体35は、第1端子部29から後方に延びているとともに、その後端部から直角に屈曲され、蓄電素子23〜25の並び方向に沿って左右に延びており、その延出方向の一方の側縁部に蓄電素子23〜25の端子27Aに接続される接続部36A〜36Cが形成されている。
第1分岐路34Aは、第1導電路本体35の電流が分流する接続部36Aの部分であり、第1分岐路34Bは、接続部36Aの左端側から第1導電路本体35の電流が分流する接続部36Bまでの部分であり、第1分岐路34Cは、接続部36Bの左端側から接続部36Cまでの部分である。
蓄電ユニット22A,22Bの第1導電路33の上面のうち、蓄電素子23〜25に沿って延びる所定の範囲(第2導電路38が下に重なる領域)には、他の部材から第1導電路33を絶縁するための図示しない絶縁シート(絶縁部材)が貼り付けられている。
蓄電ユニット22A,22Bの第1導電路33の上面のうち、蓄電素子23〜25に沿って延びる所定の範囲(第2導電路38が下に重なる領域)には、他の部材から第1導電路33を絶縁するための図示しない絶縁シート(絶縁部材)が貼り付けられている。
第2導電路38は、図12に示すように、第2端子部31と、第2端子部31と一体に形成された第2導電路本体40とを有し、第2導電路本体40は、第2端子部31と各蓄電素子23〜25の各負極の端子27Bとを並列に接続するように分岐された複数の第2分岐路39A〜39Cを有する。
第2導電路本体40は、第2端子部31から蓄電素子23〜25の並び方向に沿って左右に延びる部分を有し、その延出方向の一方の側縁部に蓄電素子23〜25の負極の端子27Bに接続される接続部41A〜41Cが形成されている。
第2導電路本体40は、第2端子部31から蓄電素子23〜25の並び方向に沿って左右に延びる部分を有し、その延出方向の一方の側縁部に蓄電素子23〜25の負極の端子27Bに接続される接続部41A〜41Cが形成されている。
第2分岐路39Aは、第2導電路本体40の電流が分流する接続部41Aの部分であり、第2分岐路39Bは、接続部41Aの左端側から第2導電路本体40の電流が分流する接続部41Bまでの部分であり、第2分岐路39Cは、接続部41Bの左端側から接続部41Cまでの部分である。
第2導電路38の上面のうち、蓄電素子23〜25に沿って延びる所定の範囲(第1導電路33が上に重なる領域)には、第1導電路33との間を絶縁するための図示しない絶縁シート(絶縁部材)が貼り付けられている。
これにより、複数の第1分岐路34A〜34Cのうち最も抵抗が大きい第1分岐路34Cに正極の端子27Aが接続された蓄電素子25の負極の端子27Bに接続される第2分岐路39Aは、最も抵抗が小さくなっている。
なお、導電路33,38には、上方に積層される蓄電ユニット22B〜22Fを保持する保持爪53が形成されている。
これにより、複数の第1分岐路34A〜34Cのうち最も抵抗が大きい第1分岐路34Cに正極の端子27Aが接続された蓄電素子25の負極の端子27Bに接続される第2分岐路39Aは、最も抵抗が小さくなっている。
なお、導電路33,38には、上方に積層される蓄電ユニット22B〜22Fを保持する保持爪53が形成されている。
(保持部材43)
保持部材43は、合成樹脂製であって、図3に示すように、放熱部材52の上に配される中央セパレータ44と、放熱部材52の左右にそれぞれ配されるサイドセパレータ49A,49Bとを備え、中央セパレータ44とサイドセパレータ49A,49Bとに亘って第1導電路33及び第2導電路38からなるバスバーが配されて保持される。
保持部材43は、合成樹脂製であって、図3に示すように、放熱部材52の上に配される中央セパレータ44と、放熱部材52の左右にそれぞれ配されるサイドセパレータ49A,49Bとを備え、中央セパレータ44とサイドセパレータ49A,49Bとに亘って第1導電路33及び第2導電路38からなるバスバーが配されて保持される。
中央セパレータ44は、各蓄電素子23〜25を内側に嵌め入れて保持するために矩形に区画された区画部46を備えている。
区画部46は、蓄電素子23〜25を左右に並べて嵌め入れることが可能である。
区画部46とバスバー保持部45の間には、蓄電素子23〜25の端子27A,27Bが配されるとともに、この上には端子27A,27Bを覆うように長尺のカバー51が被せられている。
放熱部材52は、中央セパレータ44及びサイドセパレータ49A,49Bの大きさに応じた大きさの板状であって、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等の熱伝導性材料からなる。
区画部46は、蓄電素子23〜25を左右に並べて嵌め入れることが可能である。
区画部46とバスバー保持部45の間には、蓄電素子23〜25の端子27A,27Bが配されるとともに、この上には端子27A,27Bを覆うように長尺のカバー51が被せられている。
放熱部材52は、中央セパレータ44及びサイドセパレータ49A,49Bの大きさに応じた大きさの板状であって、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等の熱伝導性材料からなる。
中央セパレータ44は、その左右にサイドセパレータ49A,49Bに重ねられる固定部47が突出しており、固定部47が中央セパレータ44の上面に突出する被固定突部50に嵌められて中央セパレータ44とサイドセパレータ49A,49Bとが固定される。
サイドセパレータ49A,49Bは、放熱部材52の板面に沿って放熱部材52の左右に延びており、その上面に第1導電路33及び第2導電路38からなるバスバーを嵌め入れて保持する。
本実施形態によれば、以下の作用及び効果を奏する。
本実施形態によれば、複数の蓄電素子23〜25のうち一の蓄電素子25と接続される第1分岐路34Cが一の蓄電素子25以外の蓄電素子23,24と接続される第1分岐路34A,34Bよりも抵抗が大きく、一の蓄電素子25と接続される第2分岐路39Aが一の蓄電素子25以外の蓄電素子23,24と接続される第2分岐路39C,39Bよりも抵抗が小さくなっているため、第1導電路33側の分流経路間の抵抗の相違を、同じ分流経路における第2導電路38側の抵抗の相違で相殺することができる。よって、並列に接続された複数の経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
本実施形態によれば、複数の蓄電素子23〜25のうち一の蓄電素子25と接続される第1分岐路34Cが一の蓄電素子25以外の蓄電素子23,24と接続される第1分岐路34A,34Bよりも抵抗が大きく、一の蓄電素子25と接続される第2分岐路39Aが一の蓄電素子25以外の蓄電素子23,24と接続される第2分岐路39C,39Bよりも抵抗が小さくなっているため、第1導電路33側の分流経路間の抵抗の相違を、同じ分流経路における第2導電路38側の抵抗の相違で相殺することができる。よって、並列に接続された複数の経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
また、一の蓄電素子25と接続される第1分岐路34Cは、一の蓄電素子25以外の蓄電素子23,24と接続される第1分岐路34A,34Bよりも長さが長く、一の蓄電素子25と接続される第2分岐路39Aは、一の蓄電素子25以外の蓄電素子23,24と接続される第2分岐路39C,39Bよりも長さが短い。
このようにすれば、導電路の長さを変えれば、抵抗のばらつきを抑制できる。
このようにすれば、導電路の長さを変えれば、抵抗のばらつきを抑制できる。
さらに、第1導電路33及び第2導電路38(の少なくとも一方)は、バスバーによって形成されている。
例えば、導電路が電線であれば、第1導電路33や第2導電路38を必要に応じて長さを変える等により抵抗のばらつきを抑制することが比較的容易であるが、バスバーの場合には、長さを変えることが容易ではない。本実施形態によれば、第1導電路33及び第2導電路38(の少なくとも一方)がバスバーによって形成されているため、第1導電路33及び第2導電路38の一方のみの導電路の長さを変えることが容易ではない場合であっても抵抗のばらつきを抑制できる。
例えば、導電路が電線であれば、第1導電路33や第2導電路38を必要に応じて長さを変える等により抵抗のばらつきを抑制することが比較的容易であるが、バスバーの場合には、長さを変えることが容易ではない。本実施形態によれば、第1導電路33及び第2導電路38(の少なくとも一方)がバスバーによって形成されているため、第1導電路33及び第2導電路38の一方のみの導電路の長さを変えることが容易ではない場合であっても抵抗のばらつきを抑制できる。
また、第1導電路33及び第2導電路38は、共にバスバーであり、各蓄電素子23〜25は、正極及び負極の端子27A,27Bが扁平な本体26の片側に並んで配されており、第1導電路33と第2導電路38とは絶縁シート(絶縁部材)を介して重ねられている。
このようにすれば、第1導電路33と第2導電路38の配置の制約により重ねられる場合に、経路の抵抗のばらつきを抑制することができる。
このようにすれば、第1導電路33と第2導電路38の配置の制約により重ねられる場合に、経路の抵抗のばらつきを抑制することができる。
さらに、第1端子部29は、複数の蓄電素子23〜25の並び方向の一方の側に配され、第2端子部31は、複数の蓄電素子23〜25の並び方向の他方の側に配されている。
このようにすれば、第1端子部29及び第2端子部31の位置により分岐路の抵抗にばらつきが生じやすい場合に、簡素な構成で各経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
このようにすれば、第1端子部29及び第2端子部31の位置により分岐路の抵抗にばらつきが生じやすい場合に、簡素な構成で各経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
また、蓄電ユニット22A〜22Fを複数備え、複数の蓄電ユニット22A〜22Fが直列に接続されて構成されている。
複数の蓄電素子23〜25を並列接続した蓄電ユニット22A〜22Fを複数形成し、複数の蓄電ユニット22A〜22Fを直列接続することで、所要の容量・電圧とすれば、万一、何らかの原因によって一つの蓄電素子23〜25の導通が失われた場合でも、その故障分を並列接続された他の蓄電素子23〜25により補うため、直ちに全体の導通不良には至らないという利点がある。
本実施形態によれば、このような利点を得ることができる構成において、並列に接続された蓄電素子23〜25の複数の経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
複数の蓄電素子23〜25を並列接続した蓄電ユニット22A〜22Fを複数形成し、複数の蓄電ユニット22A〜22Fを直列接続することで、所要の容量・電圧とすれば、万一、何らかの原因によって一つの蓄電素子23〜25の導通が失われた場合でも、その故障分を並列接続された他の蓄電素子23〜25により補うため、直ちに全体の導通不良には至らないという利点がある。
本実施形態によれば、このような利点を得ることができる構成において、並列に接続された蓄電素子23〜25の複数の経路の抵抗のばらつきを抑制することが可能になる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、各導電路33,38の分岐路の長さによって一方の導電路33の抵抗のばらつきを他方の導電路38で相殺して経路の抵抗のばらつきを抑制することとしたが、これに限られない。例えば、分岐路の幅を変えたり、分岐路を構成する導電性材料の抵抗率を変えたりして、各経路の抵抗のばらつきを抑制するようにしてもよい。
(2)上記実施形態では、蓄電素子23〜25が電池である例を示したが、蓄電素子23〜25は、コンデンサなどであってもよい。
(3)上記実施形態では、ISG用の蓄電モジュール10としたが、他の用途の蓄電モジュールに用いてもよい。
(4)蓄電ユニット22A〜22Fに電圧検知線を接続して蓄電素子23〜25の電圧を検知するようにしてもよい。例えば、第1導電路33及び第2導電路38に電圧検知端子を接続し、この電圧検知端子に接続された電線が外部に導出されるようにしてもよい。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、各導電路33,38の分岐路の長さによって一方の導電路33の抵抗のばらつきを他方の導電路38で相殺して経路の抵抗のばらつきを抑制することとしたが、これに限られない。例えば、分岐路の幅を変えたり、分岐路を構成する導電性材料の抵抗率を変えたりして、各経路の抵抗のばらつきを抑制するようにしてもよい。
(2)上記実施形態では、蓄電素子23〜25が電池である例を示したが、蓄電素子23〜25は、コンデンサなどであってもよい。
(3)上記実施形態では、ISG用の蓄電モジュール10としたが、他の用途の蓄電モジュールに用いてもよい。
(4)蓄電ユニット22A〜22Fに電圧検知線を接続して蓄電素子23〜25の電圧を検知するようにしてもよい。例えば、第1導電路33及び第2導電路38に電圧検知端子を接続し、この電圧検知端子に接続された電線が外部に導出されるようにしてもよい。
10:蓄電モジュール
21:積層体
22A〜22F:蓄電ユニット
23〜25:蓄電素子
27A:正極の端子
27B:負極の端子
29:第1端子部
30:+端子
31:第2端子部
32:−端子
33(33A,33B):第1導電路
34A〜34C:第1分岐路
38(38A):第2導電路
39A〜39C:第2分岐路
43:保持部材
52:放熱部材
21:積層体
22A〜22F:蓄電ユニット
23〜25:蓄電素子
27A:正極の端子
27B:負極の端子
29:第1端子部
30:+端子
31:第2端子部
32:−端子
33(33A,33B):第1導電路
34A〜34C:第1分岐路
38(38A):第2導電路
39A〜39C:第2分岐路
43:保持部材
52:放熱部材
Claims (6)
- 扁平な形状であって、扁平な面に沿う方向に並んで配された正極及び負極の端子を有する複数の蓄電素子と、
前記蓄電素子の正極の端子と電気的に接続される第1端子部と、
前記蓄電素子の負極の端子と電気的に接続される第2端子部と、
前記第1端子部と各前記蓄電素子の各前記正極の端子とを並列に接続するように分岐された複数の第1分岐路を有する第1導電路と、
前記第2端子部と各前記蓄電素子の各前記負極の端子とを並列に接続するように分岐された複数の第2分岐路を有する第2導電路と、を備え、
前記複数の蓄電素子のうち一の蓄電素子と接続される前記第1分岐路が前記一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される前記第1分岐路よりも抵抗が大きく、前記一の蓄電素子と接続される前記第2分岐路が前記一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される前記第2分岐路よりも抵抗が小さい蓄電ユニット。 - 前記一の蓄電素子と接続される前記第1分岐路は、前記一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される前記第1分岐路よりも長さが長く、前記一の蓄電素子と接続される前記第2分岐路は、前記一の蓄電素子以外の蓄電素子と接続される前記第2分岐路よりも長さが短い請求項1に記載の蓄電ユニット。
- 前記第1導電路及び前記第2導電路の少なくとも一方は、バスバーによって形成されている請求項1又は請求項2に記載の蓄電ユニット。
- 前記第1導電路及び前記第2導電路は、共にバスバーであり、
前記各蓄電素子は、前記正極及び負極の端子が扁平な本体の片側に並んで配されており、
前記第1導電路と前記第2導電路とは絶縁部材を介して重ねられている請求項3に記載の蓄電ユニット。 - 前記第1端子部は、前記複数の蓄電素子の並び方向の一方の側に配され、前記第2端子部は、前記複数の蓄電素子の並び方向の他方の側に配されている請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の蓄電ユニット。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の蓄電ユニットを複数備え、
前記複数の蓄電ユニットが直列に接続されて構成されている蓄電モジュール。
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- 2013-02-26 JP JP2013035489A patent/JP2014165045A/ja active Pending
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