JP4593056B2 - Plate battery connection structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ラミネートシート等の外装材に発電要素を封入してなる板状電池の接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、環境問題などから、ハイブリッド自動車や電気自動車、夜間電力を有効活用するための電力のロードレベリングなどが着目されている。そこで、これらに用いるバッテリとして、各種二次電池が開発されている。
【0003】
リチウムイオン二次電池はエネルギー密度が高く、かつ密閉型でメンテナンスフリーであるので、ハイブリッド自動車や電気自動車のバッテリとしての用途に適しているが、大型のものは実用化されていない。これに対し、金属層の両面を樹脂層で被覆してなるラミネートシートを外装材とし、これに発電要素を封入した、繰り返し使用が可能な板状のリチウムイオン二次電池が開発されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記した板状のリチウムイオン二次電池を用いて高電圧を得るためには、複数の板状電池を直列や並列に接続する必要がある。一般には、例えば図3に示すように、複数の板状電池101を電池ボックス103内で、その一面103cからこの一面103cに対向する面103dに向けて重ね合わせ、それぞれの板状電池101の電極を直列や並列に接続して組電池102が構成される。
ところで、組電池102から電力を取り出すための正極出力部103aと負極出力部103bとは、電力の供給性等の理由から、一般に電池ボックス103の一面103cに設けられる。したがって、例えば図3においては、前記一面103cに対向する面103d側端部に位置する板状電池101の負極端子を、複数の板状電池101の略総厚み分の長さとなる導線104bやバス・バーによって、負極出力部103bに接続する必要がある。しかしながら、このような導線104bやバス・バーによる配線を行うと、導線の抵抗に起因する電力損失や、バス・バーの重量増加等が生じてしまう。
【0005】
本発明の課題は、前記したような板状電池からなる組電池において、導線やバス・バーの配線距離を短縮することを可能とする板状電池の接続構造を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、複数の板状電池により構成される組電池を電池ボックスに収納し、電池ボックスの一面に備えた正極及び負極の出力部に、組電池を構成する一端の板状電池の電極と他端の板状電池の電極とをそれぞれ接続する構造であって、前記組電池を2つにグループ分けし、第1の組電池グループを構成する板状電池と第2の組電池グループを構成する板状電池とを、各々の電極を反対側に向けて交互に配置し、第1の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極と第2の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極とを前記出力部の付近に配置して、各組電池グループ間の電極を接続したことを特徴としている。
【0007】
請求項1に記載の発明によれば、2つにグループ分けされた組電池のうち、第1の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極と第2の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極とが、電池ボックスの一面に備えた正極及び負極の出力部付近に位置している。したがって、電池ボックス内において、第1の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極と第2の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極とを、それぞれ前記出力部に接続することで、それらのための導線やバス・バーを極めて短く構成することができる。したがって、導線の抵抗に起因する電力損失を低減したり、バス・バーによる重量増加等を抑えたりすることができる。
【0009】
また請求項1記載の発明によれば、電池ボックスには、第1の組電池グループを構成する板状電池と第2の組電池グループを構成する板状電池とが、各々の電極を反対側に向けて交互に配置されているため、収納スペースが節約され、電池ボックスの幅を小さく抑えることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0011】
以下、各実施の形態は、図1、図2に示すように、金属層の両面を樹脂層で被覆してなるラミネートシート内に発電要素を収容してなるリチウムイオン二次電池(板状電池)1を、複数直列に接続して組電池が構成される。ラミネートシートを外装材とした板状電池は、従来の金属ケースを外装材とした板状電池に比して、軽量化、薄型化が図られている。
【0012】
〔第1の実施の形態〕
本実施の形態においては、図1に示すように、組電池2を構成する複数のリチウムイオン二次電池1が、正極出力部3aと負極出力部3bとを備える電池ボックス3内に配置される。
【0013】
電池ボックス3は、その一面3cに正極出力部3aと負極出力部3bとが備えられている。電池ボックス3の構成材料としては、例えば、金属、木材、プラスチック、樹脂等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【0014】
組電池2は、第1の組電池2aと第2の組電池2bとが直列に接続されてなり、これら第1の組電池2aと第2の組電池2bとは、それぞれ複数のリチウムイオン二次電池1が、その厚さ方向に重ね合わされ、隣接するリチウムイオン二次電池1が直列に接続されて構成されている。
【0015】
各リチウムイオン二次電池1は、その上方に突出する板バネ状の正極端子(電極)1aと負極端子(電極)1bとを備えている。各リチウムイオン二次電池1の板バネ状の正極端子1aまたは負極端子1bは、このリチウムイオン二次電池1に隣接するリチウムイオン二次電池1の板バネ状の正極端子1aまたは負極端子1bに、バネ力によって付勢されて接続されている。なお、隣接するリチウムイオン二次電池1の正極端子1aと負極端子1bとは、図示しない導線によって接続されてもよい。
【0016】
第1の組電池2aと第2の組電池2bとは、電池ボックス3にその一面3cからこの一面3cに対向する面3dに向けて並列に配置されている。そして、電池ボックス3の一面3cの正極出力部3a付近に、第1の組電池2aの一端に位置するリチウムイオン二次電池1の正極端子1aが位置している。また、負極出力部3b付近に、第2の組電池2bの一端に位置するリチウムイオン二次電池1の負極端子1bが位置している。
【0017】
そして、第1の組電池2aの前記一端に位置するリチウムイオン二次電池1の正極端子1aと正極出力部3aとが導線4aによって接続されている。また、第2の組電池2bの前記一端に位置するリチウムイオン二次電池1の負極端子1bと負極出力部3bとが導線4bによって接続されている。なお、導線4a、4bは、バス・バーであってもよい。
【0018】
さらに、第1の組電池2aの他端に位置するリチウムイオン二次電池1の負極端子1bと、第2の組電池2bの他端に位置するリチウムイオン二次電池1の正極端子1aとが導線4cによって接続されている。なお、導線4cは、バス・バーであってもよい。
【0019】
〔第2の実施の形態〕
本実施は、図2に示すように、〔第1の実施の形態〕と類似した構成であり、〔第1の実施の形態〕と同じ構成は同符号を付して説明を省略する。
【0020】
すなわち、本実施の形態においても、電池ボックス3の一面3cに正極出力部3aと負極出力部3bとが備えられている。そして、〔第1の実施の形態〕と同様、組電池2は、第1の組電池2aと第2の組電池2bとが直列に接続されてなる。これら第1の組電池2aと第2の組電池2bとは、それぞれ複数のリチウムイオン二次電池1が、その厚さ方向に重ね合わされ、隣接するリチウムイオン二次電池1が直列に接続されて構成されている。
【0021】
本実施の形態においては、第1の組電池2aのリチウムイオン二次電池1と第2の組電池2bのリチウムイオン二次電池1とは、電池ボックス3に、その一面3cからこの一面3cに対向する面3dに向けて、各々の正極端子1aおよび負極端子1bが反対側に向くように交互に重なり合うように配置されている。そして、電池ボックス3の一面3c付近に、第1の組電池2aの一端に位置するリチウムイオン二次電池1の正極端子1aと、第2の組電池2bの一端に位置するリチウムイオン二次電池1の負極端子1bとの双方が位置している。また、第1の組電池2aのリチウムイオン二次電池1と第2の組電池2bのリチウムイオン二次電池1とが交互に重なり合って配置されていることで、収納スペースが節約され、電池ボックス3の幅を小さく抑えることができるようになっている。
【0022】
第1および第2の実施の形態によれば、2つにグループ分けされた組電池2のうち、第1の組電池2aの一端のリチウムイオン二次電池1の正極端子1aが、正極出力部3a付近に位置している。また、第2の組電池2bの一端のリチウムイオン二次電池1の負極端子1bが負極出力部3b付近に位置している。したがって、第1の組電池2aの一端のリチウムイオン二次電池1の正極端子1aと第2の組電池2bの一端のリチウムイオン二次電池1の負極端子1bとを、それぞれ正極出力部3aと負極出力部3bとに接続することで、それらのための導線4a〜4cやバス・バーを極めて短く構成することができる。したがって、導線の抵抗に起因する電力損失を低減したり、バス・バーによる重量増加等を抑えたりすることができる。
【0023】
第2の実施の形態によれば、電池ボックス3には、第1の組電池2aのリチウムイオン二次電池1と第2の組電池2bのリチウムイオン二次電池1とが、各々の正極端子1aおよび負極端子1bを反対側に向けて交互に配置されているため、収納スペースが節約され、電池ボックス3の幅を小さく抑えることができる。
【0024】
なお、本発明は、前記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、前記各実施の形態では、板状電池の例としてリチウムイオン二次電池1を記載しているが、このリチウムイオン二次電池1のような板状電池であれば、いかなる電池であってもよい。
【0025】
また、前記各実施の形態では、リチウムイオン二次電池1を直列に接続しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、板状電池を並列に接続する場合にも適用可能である。
その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることはもちろんである。
【0026】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、電池ボックス内において、第1の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極と第2の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極とを、それぞれ出力部に接続することで、それらのための導線やバス・バーを極めて短く構成することができる。したがって、導線の抵抗に起因する電力損失を低減したり、バス・バーによる重量増加等を抑えたりすることができる。
【0027】
また請求項1に記載の発明によれば、電池ボックスには、第1の組電池グループを構成する板状電池と第2の組電池グループを構成する板状電池とが、各々の電極を反対側に向けて交互に配置されているため、収納スペースが節約され、電池ボックスの幅を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明である板状電池の接続構造の実施の形態例を示す、(a)は斜視図、(b)は模式図である。
【図2】本発明である板状電池の接続構造の実施の形態例を示す斜視図である。
【図3】従来における板状電池の接続構造の一例を示す、(a)は斜視図、(b)は模式図である。
【符号の説明】
1 リチウムイオン二次電池(板状電池)
1a 正極端子(電極)
1b 負極端子(電極)
2 組電池
2a 第1の組電池
2b 第2の組電池
3 電池ボックス
3a 正極出力部
3b 負極出力部
3c 一面
3d 一面に対向する面
4a 導線
4b 導線
4c 導線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a connection structure for a plate battery in which a power generation element is enclosed in an exterior material such as a laminate sheet.
[0002]
[Prior art]
In recent years, attention has been paid to hybrid vehicles, electric vehicles, and power load leveling for effective use of nighttime power due to environmental problems. Therefore, various secondary batteries have been developed as batteries used for these.
[0003]
Lithium ion secondary batteries have high energy density, are sealed and maintenance-free, and are therefore suitable for use as a hybrid vehicle or electric vehicle battery, but large-sized ones have not been put into practical use. On the other hand, a plate-like lithium ion secondary battery that can be used repeatedly has been developed in which a laminate sheet formed by coating both surfaces of a metal layer with a resin layer is used as an exterior material, and a power generation element is enclosed therein.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to obtain a high voltage using the plate-like lithium ion secondary battery described above, it is necessary to connect a plurality of plate batteries in series or in parallel. In general, as shown in FIG. 3, for example, a plurality of
By the way, the positive
[0005]
The subject of this invention is providing the connection structure of the plate battery which makes it possible to shorten the wiring distance of a conducting wire or a bus bar in the assembled battery which consists of a plate battery as mentioned above.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
[0007]
According to the first aspect of the present invention, among the assembled batteries divided into two groups, the electrode of the plate battery at one end constituting the first assembled battery group and the one end constituting the second assembled battery group. The electrode of the plate battery is located in the vicinity of the output part of the positive electrode and the negative electrode provided on one surface of the battery box. Therefore, in the battery box, the electrode of the plate battery at one end constituting the first assembled battery group and the electrode of the plate battery at one end constituting the second assembled battery group are respectively connected to the output section. Thus, the conductors and bus bars for them can be made very short. Therefore, it is possible to reduce the power loss due to the resistance of the conducting wire and to suppress the weight increase due to the bus bar.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the battery box, a plate-shaped battery constituting the plate-shaped battery and the second battery pack groups constituting the first battery pack groups, each of the electrodes opposite Since they are alternately arranged toward the storage space, the storage space can be saved and the width of the battery box can be kept small.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
Hereinafter, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, each embodiment is a lithium ion secondary battery (plate battery) in which a power generation element is housed in a laminate sheet in which both surfaces of a metal layer are covered with a resin layer. ) 1 is connected in series to form a battery pack. A plate battery using a laminate sheet as an exterior material is lighter and thinner than a plate battery using a conventional metal case as an exterior material.
[0012]
[First Embodiment]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of lithium ion
[0013]
The
[0014]
The assembled battery 2 includes a first assembled
[0015]
Each lithium ion
[0016]
The 1st assembled
[0017]
And the
[0018]
Furthermore, the
[0019]
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 2, this embodiment has a configuration similar to that of the first embodiment, and the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0020]
That is, also in the present embodiment, the positive
[0021]
In the present embodiment, the lithium ion
[0022]
According to the first and second embodiments, of the assembled batteries 2 divided into two groups, the
[0023]
According to the second embodiment, the
[0024]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the above embodiments, the lithium ion
[0025]
Moreover, in each said embodiment, although the lithium ion
In addition, it is needless to say that specific detailed structures and the like can be appropriately changed.
[0026]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in the battery box, the electrode of the plate battery at one end constituting the first assembled battery group and the electrode of the plate battery at one end constituting the second assembled battery group Are respectively connected to the output section, so that the conductors and bus bars for them can be made extremely short. Therefore, it is possible to reduce the power loss due to the resistance of the conducting wire and to suppress the weight increase due to the bus bar.
[0027]
According to the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B show an embodiment of a connection structure for plate batteries according to the present invention, FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a schematic diagram;
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of a connection structure for plate batteries according to the present invention.
3A and 3B show an example of a conventional plate battery connection structure, in which FIG. 3A is a perspective view, and FIG. 3B is a schematic diagram.
[Explanation of symbols]
1 Lithium ion secondary battery (plate battery)
1a Positive terminal (electrode)
1b Negative terminal (electrode)
2 assembled
Claims (1)
前記組電池を2つにグループ分けし、
第1の組電池グループを構成する板状電池と第2の組電池グループを構成する板状電池とを、各々の電極を反対側に向けて交互に配置し、
第1の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極と第2の組電池グループを構成する一端の板状電池の電極とを前記出力部の付近に配置して、各組電池グループ間の電極を接続したことを特徴とする板状電池の接続構造。An assembled battery composed of a plurality of plate batteries is housed in a battery box, and a positive electrode and a negative electrode output portion provided on one surface of the battery box are connected to one end of the plate battery electrode and the other end plate constituting the assembled battery. Each of which is connected to the electrodes of the battery,
Group the batteries into two ,
The plate batteries constituting the first assembled battery group and the plate batteries constituting the second assembled battery group are alternately arranged with the respective electrodes facing the opposite side,
An electrode of a plate battery at one end constituting the first assembled battery group and an electrode of a plate battery at one end constituting the second assembled battery group are arranged in the vicinity of the output section, and between each assembled battery group A plate-shaped battery connection structure characterized by connecting the electrodes.
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