JP3257164B2 - 二次電池パック - Google Patents
二次電池パックInfo
- Publication number
- JP3257164B2 JP3257164B2 JP19460793A JP19460793A JP3257164B2 JP 3257164 B2 JP3257164 B2 JP 3257164B2 JP 19460793 A JP19460793 A JP 19460793A JP 19460793 A JP19460793 A JP 19460793A JP 3257164 B2 JP3257164 B2 JP 3257164B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery pack
- circuit
- current
- parallel
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- 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.)
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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)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電池パックの改良に関す
るもので、更に詳しくは最近の二次電池パックの使用機
器、例えば一体型ＶＴＲ、移動体通信機、ポータブルパ
ソコン等の需要が拡大する中で更に長時間使用すること
を目的として、従来使用されていた直列構成のみの電池
パックを、同サイズの電池セルを用いて並列構成するこ
とにより長時間使用を可能にした並列構成の二次電池パ
ックに関するもので、市場での取扱いにおけるショート
等に関する安全部品としてＰＴＣ素子１個での回路構成
によりその安全性を確保出来る電池パックを安価に供給
するものである。
るもので、更に詳しくは最近の二次電池パックの使用機
器、例えば一体型ＶＴＲ、移動体通信機、ポータブルパ
ソコン等の需要が拡大する中で更に長時間使用すること
を目的として、従来使用されていた直列構成のみの電池
パックを、同サイズの電池セルを用いて並列構成するこ
とにより長時間使用を可能にした並列構成の二次電池パ
ックに関するもので、市場での取扱いにおけるショート
等に関する安全部品としてＰＴＣ素子１個での回路構成
によりその安全性を確保出来る電池パックを安価に供給
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、前記使用機器用としての二次電池
パックの構成回路内に取り付けられている安全部品はサ
ーモスタットａの場合、図６及び図７に示す様に、ある
いはＰＴＣ素子ｂの場合、図８に示す様に電池ｃに取り
付けられ、いずれも直列された回路内にその部品が構成
されている。尚、図中ｄは接続板を示す。更に、安全部
品を備える現状の回路構成例としては図９の回路図に示
す如く並列回路の電池ブロックｅ，ｅ内に各々サーモス
タットｆあるいはＰＴＣ素子ｇを取り付けることにより
電池ブロックｅ，ｅ間のショート、即ち電池パック内シ
ョートに対する安全性の確保と、出力部でのショート、
即ち外部ショートに関しては電池ブロックｅ内に取り付
けられた安全部品ｆ，ｇが個々に作動することによりそ
の安全性を確保するよう兼用型の回路構成となっている
（特開昭６１−１３３５８３）。
パックの構成回路内に取り付けられている安全部品はサ
ーモスタットａの場合、図６及び図７に示す様に、ある
いはＰＴＣ素子ｂの場合、図８に示す様に電池ｃに取り
付けられ、いずれも直列された回路内にその部品が構成
されている。尚、図中ｄは接続板を示す。更に、安全部
品を備える現状の回路構成例としては図９の回路図に示
す如く並列回路の電池ブロックｅ，ｅ内に各々サーモス
タットｆあるいはＰＴＣ素子ｇを取り付けることにより
電池ブロックｅ，ｅ間のショート、即ち電池パック内シ
ョートに対する安全性の確保と、出力部でのショート、
即ち外部ショートに関しては電池ブロックｅ内に取り付
けられた安全部品ｆ，ｇが個々に作動することによりそ
の安全性を確保するよう兼用型の回路構成となっている
（特開昭６１−１３３５８３）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の並列構成では、並列数が増加する毎に安全部品を電池
ブロックに取り付けることになり、コスト的に高価にな
ってしまう。
の並列構成では、並列数が増加する毎に安全部品を電池
ブロックに取り付けることになり、コスト的に高価にな
ってしまう。
【０００４】更に、並列回路構成においては、並列回路
内に流れる電流（分流）と出力回路内に流れる電流（集
合電流）には違いがあり、従来例で使用のサーモスタッ
トやＰＴＣ素子を過大電流における素子の発熱を利用し
て回路を遮断あるいは高抵抗となって過大電流を下げる
特性を有する安全部品として採用する場合、従来例によ
る回路構成では過大電流に対する応答性が並列回路内の
過大電流と出力回路での過大電流では違ってくることに
なり、結果として並列回路内の過大電流に対する応答性
は、並列数が増加する毎に遅くなることになり電池パッ
クとしての安全性の確保が十分でないという問題があ
る。
内に流れる電流（分流）と出力回路内に流れる電流（集
合電流）には違いがあり、従来例で使用のサーモスタッ
トやＰＴＣ素子を過大電流における素子の発熱を利用し
て回路を遮断あるいは高抵抗となって過大電流を下げる
特性を有する安全部品として採用する場合、従来例によ
る回路構成では過大電流に対する応答性が並列回路内の
過大電流と出力回路での過大電流では違ってくることに
なり、結果として並列回路内の過大電流に対する応答性
は、並列数が増加する毎に遅くなることになり電池パッ
クとしての安全性の確保が十分でないという問題があ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題
点であるコストアップと安全性の確保を解決する手段と
して、ＰＴＣ素子の構造に着目し、ＰＴＣ素子の新しい
回路構成によりその問題を解決するものである。
点であるコストアップと安全性の確保を解決する手段と
して、ＰＴＣ素子の構造に着目し、ＰＴＣ素子の新しい
回路構成によりその問題を解決するものである。
【０００６】即ち本発明の二次電池パックは複数セル直
列構成された二次電池ブロックを更に複数並列構成して
なる二次電池パックにおいて、前記ブロック間及び出力
回路部に共通一個のＰＴＣ素子を用いて回路構成され、
前記共通一個のＰＴＣによりＰＴＣ出力部における過大
電流と並列回路内における過大電流とから電池パックが
保護されることを特徴とする。
列構成された二次電池ブロックを更に複数並列構成して
なる二次電池パックにおいて、前記ブロック間及び出力
回路部に共通一個のＰＴＣ素子を用いて回路構成され、
前記共通一個のＰＴＣによりＰＴＣ出力部における過大
電流と並列回路内における過大電流とから電池パックが
保護されることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の二次電池パックによれば、ブロック間
及び出力回路部に共通一個のＰＴＣ素子を用いて回路構
成したので、ブロック数に関係なくＰＴＣ素子の部品点
数が少なくてすみ、しかも応答性は集電部の面積により
その特性が変化するので、出力側と並列回路側の集電部
の並列数に合わせて集電部を適当に配置し、また集電部
の面積を変えることにより、出力側と並列回路内の過大
電流に対するＰＴＣ素子の応答性を目的とする特性に合
わせることが出来る。
及び出力回路部に共通一個のＰＴＣ素子を用いて回路構
成したので、ブロック数に関係なくＰＴＣ素子の部品点
数が少なくてすみ、しかも応答性は集電部の面積により
その特性が変化するので、出力側と並列回路側の集電部
の並列数に合わせて集電部を適当に配置し、また集電部
の面積を変えることにより、出力側と並列回路内の過大
電流に対するＰＴＣ素子の応答性を目的とする特性に合
わせることが出来る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明二次電池パックの実施例につい
て図面に基づき説明する。
て図面に基づき説明する。
【０００９】図５は現在一般的に用いられているＰＴＣ
素子の断面図である。図中１はポリマーと呼ばれ、過大
電流によって素子の抵抗が変化する部分である。２は集
電部分で通常金属の箔が用いられている。電池パックに
接続する場合はこの集電部分２の表面よりハンダ又はス
ポット溶接によりリード３，４を引き出し電池回路と接
続することになる。ここでＰＴＣの抵抗変化はリード
３，４を介して過大電流がポリマー１を通過するときの
発熱で変化を生じる。
素子の断面図である。図中１はポリマーと呼ばれ、過大
電流によって素子の抵抗が変化する部分である。２は集
電部分で通常金属の箔が用いられている。電池パックに
接続する場合はこの集電部分２の表面よりハンダ又はス
ポット溶接によりリード３，４を引き出し電池回路と接
続することになる。ここでＰＴＣの抵抗変化はリード
３，４を介して過大電流がポリマー１を通過するときの
発熱で変化を生じる。
【００１０】図１は本発明二次電池パックに用いるＰＴ
Ｃ素子１０の斜視図であり、３個の電池ブロックを並列
構成した電池パックに適用したＰＴＣ素子の構成例であ
る。
Ｃ素子１０の斜視図であり、３個の電池ブロックを並列
構成した電池パックに適用したＰＴＣ素子の構成例であ
る。
【００１１】図中１１はポリマー、１２は出力側の集電
部、１３，１４，１５は夫々並列回路側の集電部、１６
は集電部、１３，１４，１５の夫々を電池回路に接続す
る為のリードである。図２は図１の拡大断面図であっ
て、ＰＴＣ素子１０内での通過電流パターンを示してい
る。図中Ａは並列回路内の電流通過ライン、Ｂは出力回
路への電流通過ラインである。このような回路構成にお
いて、まず並列回路側における集電部１３，１４間に過
大電流が流れた場合は、集電部１３，１４間のポリマー
が発熱し抵抗変化を起こす。また、集電部１４，１５間
に過大電流が流れた場合は、集電部１４，１５間のポリ
マー１１が発熱し抵抗変化を起こす。更に出力回路側に
過大電流が流れた場合はポリマー１１全体が発熱し抵抗
変化を起こす。
部、１３，１４，１５は夫々並列回路側の集電部、１６
は集電部、１３，１４，１５の夫々を電池回路に接続す
る為のリードである。図２は図１の拡大断面図であっ
て、ＰＴＣ素子１０内での通過電流パターンを示してい
る。図中Ａは並列回路内の電流通過ライン、Ｂは出力回
路への電流通過ラインである。このような回路構成にお
いて、まず並列回路側における集電部１３，１４間に過
大電流が流れた場合は、集電部１３，１４間のポリマー
が発熱し抵抗変化を起こす。また、集電部１４，１５間
に過大電流が流れた場合は、集電部１４，１５間のポリ
マー１１が発熱し抵抗変化を起こす。更に出力回路側に
過大電流が流れた場合はポリマー１１全体が発熱し抵抗
変化を起こす。
【００１２】更にＰＴＣの過大電流に対する応答性は、
集電部の面積によりその特性が変化するので、出力側と
並列回路側の集電部の並列数に合わせて集電部の面積を
変えることにより、出力側と並列回路内の過大電流に対
するＰＴＣ素子の応答性を目的とする特性に合わせるこ
とが出来る。
集電部の面積によりその特性が変化するので、出力側と
並列回路側の集電部の並列数に合わせて集電部の面積を
変えることにより、出力側と並列回路内の過大電流に対
するＰＴＣ素子の応答性を目的とする特性に合わせるこ
とが出来る。
【００１３】このようなＰＴＣ素子を並列構成の電池パ
ックの構成回路に採用することにより問題を解決するこ
とが出来る。
ックの構成回路に採用することにより問題を解決するこ
とが出来る。
【００１４】図３は前記ＰＴＣ素子を備えた電池パック
の回路図である。図中２１，２２，２３は夫々並列に構
成された電池ブロック、２１ａ，２２ａ，２３ａは前記
並列ブロック２１，２２，２３のＰＴＣ素子１０への接
続部、２４はＰＴＣ素子１０からの出力部、２５は電池
ブロック２１，２２，２３側からの出力部を示す。また
図４は前記回路構成を用いた電池パックの斜視図を示す
もので、図中、２６，２７は出力部２４，２５から導か
れた出力端子である。
の回路図である。図中２１，２２，２３は夫々並列に構
成された電池ブロック、２１ａ，２２ａ，２３ａは前記
並列ブロック２１，２２，２３のＰＴＣ素子１０への接
続部、２４はＰＴＣ素子１０からの出力部、２５は電池
ブロック２１，２２，２３側からの出力部を示す。また
図４は前記回路構成を用いた電池パックの斜視図を示す
もので、図中、２６，２７は出力部２４，２５から導か
れた出力端子である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば並
列回路構成における電池パックの並列数に関係なく、１
個のＰＴＣ素子を用いて電池パックの出力部での外部シ
ョート、あるいは電池パック内の内部ショートに対する
安全性を従来以上に確保出来、しかも安価に電池パック
を生産し供給出来るものである。
列回路構成における電池パックの並列数に関係なく、１
個のＰＴＣ素子を用いて電池パックの出力部での外部シ
ョート、あるいは電池パック内の内部ショートに対する
安全性を従来以上に確保出来、しかも安価に電池パック
を生産し供給出来るものである。
【図１】本発明二次電池パックの一実施例に使用される
ＰＴＣ素子の斜視図
ＰＴＣ素子の斜視図
【図２】前記ＰＴＣ素子の通過電流パターンを示す拡大
断面図
断面図
【図３】前記実施例の回路図
【図４】前記実施例の斜視図
【図５】従来のＰＴＣ素子の斜視図
【図６】従来の二次電池パックの安全部品（サーモスタ
ット）の取り付け状態の一例を示す斜視図
ット）の取り付け状態の一例を示す斜視図
【図７】従来の二次電池パックの安全部品（サーモスタ
ット）の取り付け状態の他例を示す斜視図
ット）の取り付け状態の他例を示す斜視図
【図８】従来の二次電池パックの安全部品（ＰＴＣ素
子）の取り付け状態の一例を示す斜視図
子）の取り付け状態の一例を示す斜視図
【図９】従来の二次電池パックの回路図
【符号の説明】 １０ ＰＴＣ素子 １１ ポリマー １２ 出力側集電部 １３ 並列回路側集電部 １４ 並列回路側集電部 １５ 並列回路側集電部 １６ リード ２１ 電池ブロック ２２ 電池ブロック ２３ 電池ブロック ２１ａ 並列回路接続部 ２２ａ 並列回路接続部 ２３ａ 並列回路接続部 ２４ ＰＴＣ出力部 ２５ 電池出力部 ２６ 出力端子 ２７ 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 一成 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 辻岡 克司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−164159（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−280402（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−251206（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−251205（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−72930（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/34 H01M 10/24
Claims (1)
- 【請求項１】 複数セル直列構成された二次電池ブロッ
クを更に複数並列構成してなる二次電池パックにおい
て、前記ブロック間及び出力回路部に共通一個のＰＴＣ
素子を用いて回路構成され、前記共通一個のＰＴＣによ
りＰＴＣ出力部における過大電流と並列回路内における
過大電流とから電池パックが保護されることを特徴とす
る二次電池パック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19460793A JP3257164B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 二次電池パック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19460793A JP3257164B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 二次電池パック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0750161A JPH0750161A (ja) | 1995-02-21 |
| JP3257164B2 true JP3257164B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=16327362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19460793A Expired - Fee Related JP3257164B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 二次電池パック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3257164B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003151640A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池保護素子とその取付け方法 |
| JP4761742B2 (ja) * | 2004-09-09 | 2011-08-31 | 三洋電機株式会社 | パック電池 |
-
1993
- 1993-08-05 JP JP19460793A patent/JP3257164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0750161A (ja) | 1995-02-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |