JP2022026588A - Battery pack cell expansion detection device - Google Patents
Battery pack cell expansion detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022026588A JP2022026588A JP2020130131A JP2020130131A JP2022026588A JP 2022026588 A JP2022026588 A JP 2022026588A JP 2020130131 A JP2020130131 A JP 2020130131A JP 2020130131 A JP2020130131 A JP 2020130131A JP 2022026588 A JP2022026588 A JP 2022026588A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- conductive member
- battery pack
- detection device
- cell expansion
- 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.)
- Pending
Links
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
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電池パックのセル膨張検出装置に関する。 The present invention relates to a cell expansion detection device for a battery pack.
Li電池等の電池パックでは、電池パックが放電充電を繰り返されることで、各セルの内部の電解液が膨張し、又は各セルの内部にガスが発生することによって、セルの膨張が発生する。また、セルが膨張した場合、電池パックが劣化して使用できなくなるため、電池パックの交換を行う必要がある。このような電池パックのセル膨張を検出するため、従来から、電池パックのセル膨張検出装置が採用されている。 In a battery pack such as a Li battery, the battery pack is repeatedly discharged and charged, so that the electrolytic solution inside each cell expands, or gas is generated inside each cell, so that the cell expands. Further, when the cell expands, the battery pack deteriorates and cannot be used, so it is necessary to replace the battery pack. In order to detect such cell expansion of a battery pack, a cell expansion detection device for a battery pack has been conventionally adopted.
例えば、特許文献1には、第1群の複数のセルと、第2群の複数のセルと、第1群のセルの電池缶の主壁に備えられた第1の導電体と、第2群のセルの電池缶の主壁に備えられた第2の導電体と、第1導電体と第2導電体との間の導電性を検知する検知部とを備え、第1群のセルと第2群のセルは交互に配置され、第1導電体と第2導電体は対向し、交互に配置された各セルの間には、空隙を有し、検知部は、対向するいずれかの導電体の接触によって、セルの膨らみを検知する、電池パックが開示されている。すなわち、特許文献1には、第1の導電体と、第2の導電体と、検知部とを有し、積層された相隣する両セルの間に設けられた検出センサが開示されている。
For example,
ところで、特許文献1に開示された検出センサのようなセル膨張検出装置は、セル間に生じた圧力が所定値以上であるか否かをセル膨張の判断基準として、電池パックのセル膨張の有無を検出している。しかしながら、このような判断基準を採用するセル膨張検出装置の検出の正確性は、セル膨張検出装置自体の測定精度に大きく依存している。セル膨張検出装置の測定精度が不良である場合、セル膨張を誤判断する可能性がある。すなわち、膨張していないセルが膨張したセルとして検出され、又は膨張したセルが膨張していないセルとして検出されることがある。その結果、電池パックのセル膨張を正確に検出することができなくなり、電池パックの性能及び使用安全性に大きな影響を与える。
By the way, in the cell expansion detection device such as the detection sensor disclosed in
本発明はこのような事情に鑑みて発明されたものであり、本発明の目的は、簡易な構成を用いて、測定精度の影響による誤判断の発生を抑制し、正確に電池パックのセル膨張を検出することができる電池パックのセル膨張検出装置を提供することである。 The present invention has been invented in view of such circumstances, and an object of the present invention is to suppress the occurrence of erroneous determination due to the influence of measurement accuracy by using a simple configuration, and accurately expand the cell of the battery pack. It is to provide the cell expansion detection apparatus of the battery pack which can detect.
本発明の一態様に係る電池パックのセル膨張検出装置は、積層方向にて導電性の端部を有する積層体と、積層体を収容する電池ケースとを備える電池パックに用いられ、セルの膨張を検出するための電池パックのセル膨張検出装置であって、第1導電部材と、第1導電部材と離間するように配置された第2導電部材と、第1導電部材及び第2導電部材を連結する絶縁部材とを有する接触部と、第1導電部材と第2導電部材との間の導通の有無を検出することで、セルの膨張の有無を検出する検出部と、を備え、接触部は、電池ケースの内部の所定位置に配置されており、所定位置は、セルが膨張していないときは接触部を積層体の端部から離間させる位置であるとともに、セルが積層方向に所定以上膨張したときは接触部の第1導電部材及び第2導電部材のそれぞれを積層体の端部と接触させる位置である。 The cell expansion detection device for a battery pack according to one aspect of the present invention is used for a battery pack including a laminate having a conductive end in the stacking direction and a battery case for accommodating the laminate, and expands the cell. A cell expansion detection device for a battery pack for detecting the above, the first conductive member, the second conductive member arranged so as to be separated from the first conductive member, the first conductive member, and the second conductive member. A contact portion having a contact portion having an insulating member to be connected and a detection portion for detecting the presence / absence of expansion of a cell by detecting the presence / absence of continuity between the first conductive member and the second conductive member are provided, and the contact portion is provided. Is located at a predetermined position inside the battery case, and the predetermined position is a position where the contact portion is separated from the end portion of the laminated body when the cell is not expanded, and the cell is at least a predetermined position in the stacking direction. When expanded, it is a position where each of the first conductive member and the second conductive member of the contact portion is brought into contact with the end portion of the laminated body.
上記態様の電池パックのセル膨張検出装置は、セル膨張の判断基準として、導電性の積層体の端部と第1導電部材及び第2導電部材との接触による、第1導電部材と第2導電部材との間の導通の有無を利用して電池パックのセル膨張の有無を検出している。すなわち、電池パックのセル膨張検出装置は、導電性の積層体の端部と第1導電部材及び第2導電部材との接触の有無を判断することで、電池パックのセル膨張の有無を検出することができる。このような判断基準を採用することによって、セル膨張検出装置の測定精度を安定かつ良好に維持することができる。そして、セル膨張検出装置の検出の正確性は、セル膨張検出装置自体の測定精度による影響を受けることがほぼない。このため、本実施形態に係るセル膨張検出装置は、測定精度の影響による誤判断の発生を抑制し、正確に電池パックのセルの膨張を検出することができる。また、本実施形態に係るセル膨張検出装置は、簡易な構成を採用している。このため、複雑な構成を有するセル膨張検出装置に比べて、各構成の不具合による測定精度への影響を抑制することができるとともに、装置の製造コストを軽減することができる。 The cell expansion detection device of the battery pack according to the above aspect has the first conductive member and the second conductive member by contacting the end portion of the conductive laminate with the first conductive member and the second conductive member as a criterion for determining the cell expansion. The presence or absence of cell expansion of the battery pack is detected by utilizing the presence or absence of continuity with the member. That is, the cell expansion detection device of the battery pack detects the presence or absence of cell expansion of the battery pack by determining the presence or absence of contact between the end portion of the conductive laminate and the first conductive member and the second conductive member. be able to. By adopting such a determination standard, the measurement accuracy of the cell expansion detection device can be maintained stably and satisfactorily. The detection accuracy of the cell expansion detection device is hardly affected by the measurement accuracy of the cell expansion detection device itself. Therefore, the cell expansion detection device according to the present embodiment can suppress the occurrence of erroneous determination due to the influence of the measurement accuracy and can accurately detect the expansion of the cell of the battery pack. Further, the cell expansion detection device according to the present embodiment adopts a simple configuration. Therefore, as compared with the cell expansion detection device having a complicated configuration, it is possible to suppress the influence on the measurement accuracy due to the defect of each configuration and reduce the manufacturing cost of the device.
本発明によれば、簡易な構成を用いて、測定精度の影響による誤判断の発生を抑制し、正確に電池パックのセル膨張を検出することができる電池パックのセル膨張検出装置を提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a battery pack cell expansion detection device capable of accurately detecting cell expansion of a battery pack by suppressing the occurrence of erroneous determination due to the influence of measurement accuracy by using a simple configuration. Will be possible.
[本実施形態]
以下では、図1及び図2を参照しつつ、本実施形態について説明する。図1は、セル31が膨張していないとき、本実施形態に係る電池パックユニット1の各構成の状態を示す図である。図2は、セル31が膨張したとき、本実施形態に係る電池パックユニット1の各構成の状態を示す図である。
[The present embodiment]
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a diagram showing a state of each configuration of the
<電池パックユニット1>
本実施形態に係る電池パックユニット1は、セル膨張の検出機能付きの補機バッテリの一例である。図1に示すように、電池パックユニット1は、電池パック3と、電池パック3に設けられたセル膨張検出装置2とを備える。
<
The
(電池パック3)
電池パック3は、例えば角形の駆動用Li電池である。図1に示すように、電池パック3は、Li電池の本体を構成する積層体30と、積層体30を収容する電池ケース40とを有する。
(Battery pack 3)
The
積層体30は、複数のセル31によって積層されている。各セル31は、導電性の材料によって構成されたセルケース32を有する。セルケース32は、箱部材であり、矩形体をなしている。複数のセル31は、複数のセルケース32の各々の厚み方向に沿って積層され、積層体30を構成している。
The laminated
積層体30の外周面は、導電性のセルケース32によって構成されているため、導電性を有する。このため、積層体30の、積層方向の端部301及び端部302も、導電性を有する。端部301は、セル膨張検出装置2と対向するように配置されている端部である。
Since the outer peripheral surface of the laminated
また、積層体30、すなわち複数のセル31の各々は、使用により劣化する。具体的には、図2に示すように、各セル31のセルケース32は、電解液やガスの膨張力を受けて、概ね積層方向に膨張する。言い換えれば、積層体30は、積層方向に膨張する。この場合、電池パック3が使用できなくなる状態になる。
Further, each of the laminated
電池ケース40は、箱部材であり、矩形体をなしている。電池ケース40の内部には、積層体30及びセル膨張検出装置2を収容するための内部空間41が形成されている。
The
(セル膨張検出装置2)
セル膨張検出装置2は、電池パックのセルの膨張を検出することで、電池パックの交換時期を検知するための検出センサの一例である。図1に示すように、セル膨張検出装置2は、電池パック3の電池ケース40の内壁面に設けられている。また、セル膨張検出装置2は、膨張したセル31と接触可能な接触部10と、接触部10の制御及び接触部10における導通の有無を検出する検出部20とを有する。
(Cell expansion detection device 2)
The cell
接触部10は、第1導電部材11と、第1導電部材と離間するように配置された第2導電部材12と、第1導電部材11及び第2導電部材12を絶縁的に連結している絶縁部材13とを有する。
The
また、接触部10は、電池ケース40の内部の所定位置に配置されている。ここで、所定位置は、図1に示すように、セル31が膨張していないときは、接触部10を積層体30の端部301から離間させる位置でありつつ、図2に示すように、セル31が積層方向に所定以上膨張したときは、接触部10の第1導電部材11及び第2導電部材12のそれぞれを積層体30の端部301と接触させる位置でもある。
Further, the
また、図1に示された接触部10は積層体30の端部301と離間する場合、積層体30の端部301から接触部10の第1導電部材11及び第2導電部材12までの距離は、「L」である。セル31が積層方向に所定以上膨張したときに係る所定膨張量は、積層方向に「L」以上の膨張量である。
Further, when the
検出部20は、接触部10に接続されている。図1に示すように、検出部20は、電池ケース40の内部の所定位置に配置されている。なお、検出部20は、電池ケース40の外部に配置してもよい。
The
検出部20は、接触部10の第1導電部材11に微電流を提供することができる。また、検出部20は、第1導電部材11に微電流を提供する場合、第1導電部材11と第2導電部材12との間の導通の有無を検出することができる。このように、検出部20は、第1導電部材11と第2導電部材12との間の導通の有無を検出することで、電池パック3のセル31の膨張の有無の検出を実現している。
The
<セル膨張検出装置2の検出原理及び効果>
続いて、図1及び図2を参照しつつ、セル膨張検出装置2が電池パック3のセル31の膨張の有無を検出する原理及び効果について説明する。
<Detection principle and effect of cell
Subsequently, with reference to FIGS. 1 and 2, the principle and effect of the cell
(原理)
セル31が膨張していない場合、図1に示すように、積層体30の端部301、すなわちセル31のセルケース32は、セル膨張検出装置2の接触部10と離間している。言い換えれば、セル31のセルケース32は、接触部10の第1導電部材11及び第2導電部材12のいずれとも接触していない。この場合、積層体30の端部301から第1導電部材11及び第2導電部材12までの距離は、「L」である。
(principle)
When the
よって、セル31が膨張していない場合、接触部10の第1導電部材11及び第2導電部材12は、絶縁部材13のみによって連結されている。このため、第1導電部材11に流れている電流は、絶縁部材13によって遮断され、第2導電部材12に流れることはない。すなわち、絶縁部材13によって、第1導電部材11及び第2導電部材12は導通されていない。
Therefore, when the
その結果、検出部20は、第1導電部材11と第2導電部材12との間の導通を検出することがない。言い換えれば、検出部20によって、第1導電部材11と第2導電部材12との間の導通を検出しない場合、電池パック3のセル31は膨張していない。
As a result, the
これに対して、セル31が積層方向に所定以上膨張した場合、図2に示すように、積層体30の端部301、すなわちセル31のセルケース32は、セル膨張検出装置2の接触部10と接触している。言い換えれば、セル31のセルケース32は、接触部10の第1導電部材11及び第2導電部材12のそれぞれと接触している。この場合、積層体30の端部301から第1導電部材11及び第2導電部材12までの距離は、「L」から「0」になっている。
On the other hand, when the
よって、セル31が膨張した場合、接触部10の第1導電部材11及び第2導電部材12は、絶縁部材13によって連結されているとともに、導電性のセルケース32によって連結されている。このため、第1導電部材11に流れている電流は、セルケース32を介して、第2導電部材12に向かって流れることができる。すなわち、セルケース32によって、第1導電部材11及び第2導電部材12は導通されている。
Therefore, when the
その結果、検出部20は、第1導電部材11と第2導電部材12との間の導通を検出することができる。言い換えれば、検出部20によって、第1導電部材11と第2導電部材12との間の導通を検出した場合、電池パック3のセル31は膨張している。
As a result, the
(効果)
このように、本実施形態に係るセル膨張検出装置2は、セル膨張の判断基準として、積層体30の端部301のセル31のセルケース32と第1導電部材11及び第2導電部材12との接触による第1導電部材11と第2導電部材12との間の導通の有無を利用して電池パック3のセル31の膨張の有無を検出している。すなわち、セル膨張検出装置2は、導電性のセルケース32と第1導電部材11及び第2導電部材12との接触の有無を判断することで、電池パックのセル膨張の有無を検出することができる。このような判断基準によって、セル膨張検出装置2の測定精度を安定かつ良好に維持することができる。そして、セル膨張検出装置2の検出の正確性は、セル膨張検出装置2自体の測定精度による影響を受けることがほぼない。このため、本実施形態に係るセル膨張検出装置2は、測定精度の影響による誤判断の発生を抑制し、正確に電池パック3のセル331の膨張を検出することができる。
(effect)
As described above, the cell
また、上述したように、本実施形態に係るセル膨張検出装置2は、簡易な構成を採用している。このため、複雑な構成を有するセル膨張検出装置に比べて、各構成の不具合による測定精度への影響を抑制することができるとともに、装置の製造コストを軽減することができる。
Further, as described above, the cell
なお、駆動用バッテリ等の電池パックのセル膨張を検出する場合、セル各々の膨張を検知するのが一般的であるが、本実施形態に係るセル膨張検出装置2は、電池パックの経年劣化によるセル膨張を検出することを目的としている。このため、本実施形態に係るセル膨張検出装置2は、セル各々の膨張を検知するほどの精度を担保する必要がない。よって、本実施形態に係るセル膨張検出装置2は、積層体単位の膨張を検知できるような簡易な構成を採用することができる。
When detecting the cell expansion of a battery pack such as a drive battery, it is common to detect the expansion of each cell, but the cell
従って、本実施形態に係るセル膨張検出装置2は、簡易な構成を用いて、測定精度の影響による誤判断の発生を抑制し、正確に電池パックのセル膨張を検出することを実現している。
Therefore, the cell
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。 The embodiments described above are for facilitating the understanding of the present invention, and are not for limiting the interpretation of the present invention. Each element included in the embodiment and its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those exemplified, and can be appropriately changed. Further, it is possible to partially replace or combine the configurations shown in different embodiments.
1…電池パックユニット、2…セル膨張検出装置、3…電池パック、10…接触部、11…第1導電部材、12…第2導電部材、13…絶縁部材、20…検出部、30…積層体、31…セル、40…電池ケース、41…内部空間、301,302…端部 1 ... Battery pack unit, 2 ... Cell expansion detection device, 3 ... Battery pack, 10 ... Contact part, 11 ... First conductive member, 12 ... Second conductive member, 13 ... Insulation member, 20 ... Detection part, 30 ... Laminating Body, 31 ... cell, 40 ... battery case, 41 ... internal space, 301, 302 ... end
Claims (1)
第1導電部材と、前記第1導電部材と離間するように配置された第2導電部材と、前記第1導電部材及び前記第2導電部材を連結する絶縁部材とを有する接触部と、
前記第1導電部材と前記第2導電部材との間の導通の有無を検出することで、前記セルの膨張の有無を検出する検出部と、を備え、
前記接触部は、前記電池ケースの内部の所定位置に配置されており、
前記所定位置は、前記セルが膨張していないときは前記接触部を前記積層体の前記端部から離間させる位置であるとともに、前記セルが前記積層方向に所定以上膨張したときは前記接触部の前記第1導電部材及び前記第2導電部材のそれぞれを前記積層体の前記端部と接触させる位置である、
電池パックのセル膨張検出装置。 A battery pack used for a battery pack in which a plurality of cells are laminated and has a laminated body having a conductive end in the stacking direction and a battery case for accommodating the laminated body, and for detecting expansion of the cells. It is a cell expansion detector of
A contact portion having a first conductive member, a second conductive member arranged so as to be separated from the first conductive member, and an insulating member connecting the first conductive member and the second conductive member.
A detection unit for detecting the presence or absence of expansion of the cell by detecting the presence or absence of continuity between the first conductive member and the second conductive member is provided.
The contact portion is arranged at a predetermined position inside the battery case.
The predetermined position is a position where the contact portion is separated from the end portion of the laminated body when the cell is not expanded, and when the cell expands by a predetermined value or more in the stacking direction, the contact portion is formed. It is a position where each of the first conductive member and the second conductive member is brought into contact with the end portion of the laminated body.
Battery pack cell expansion detector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020130131A JP2022026588A (en) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | Battery pack cell expansion detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020130131A JP2022026588A (en) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | Battery pack cell expansion detection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022026588A true JP2022026588A (en) | 2022-02-10 |
Family
ID=80263644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020130131A Pending JP2022026588A (en) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | Battery pack cell expansion detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022026588A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023219040A1 (en) * | 2022-05-10 | 2023-11-16 | 株式会社村田製作所 | Electronic device |
CN117977033A (en) * | 2024-03-29 | 2024-05-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery box, battery management method and electricity utilization device |
-
2020
- 2020-07-31 JP JP2020130131A patent/JP2022026588A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023219040A1 (en) * | 2022-05-10 | 2023-11-16 | 株式会社村田製作所 | Electronic device |
CN117977033A (en) * | 2024-03-29 | 2024-05-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery box, battery management method and electricity utilization device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101334534B1 (en) | Battery system | |
JP2022026588A (en) | Battery pack cell expansion detection device | |
JP2006269345A (en) | Overvoltage detecting method, device, and battery pack | |
CN110168390B (en) | Apparatus and method for inspecting secondary battery defects | |
JPWO2011101942A1 (en) | Battery module | |
JP6399021B2 (en) | Secondary battery and battery pack | |
JP2014127341A (en) | Battery state detection system and battery state detection method | |
JP5134937B2 (en) | Battery monitoring device, sealed battery, and sealed assembled battery | |
JP2014192104A (en) | Battery | |
KR20140069142A (en) | Method to monitor safe operation of an ultracapacitor | |
JP2008251437A (en) | Power supply device and expansion detection method of electrochemical element | |
JP2015005359A (en) | Lithium ion battery and malfunction detection method of the same | |
JP5693302B2 (en) | Battery system | |
KR101920991B1 (en) | Storage cell, exterior film and storage module | |
JP6248751B2 (en) | Power storage device inspection method | |
JP2009231060A (en) | Battery pack | |
KR102109224B1 (en) | System and method for monitoring battery case | |
JP6907583B2 (en) | Storage battery | |
JP4557829B2 (en) | Inspection method of lead acid battery | |
JP5348685B2 (en) | Lithium ion battery pack | |
JP2012033328A (en) | Battery deterioration detection device | |
US20120052343A1 (en) | Sealed secondary battery | |
JP2007250194A (en) | Short circuit detector for battery pack | |
KR20220046135A (en) | Pouch type secondary battery and battery module including the same | |
KR101875269B1 (en) | Three electrode cell fabrication kit |