JP4894198B2 - Assembled battery - Google Patents
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Description
本発明は、筐体内に複数の電池を収納して電池モジュールを形成し、該電池モジュールを複数配列して電気的に接続した組電池に関する。 The present invention relates to an assembled battery in which a plurality of batteries are housed in a casing to form a battery module, and a plurality of the battery modules are arranged and electrically connected.
複数の電池を配列するとともに各電池を電気的に直列および/または並列に接続することにより、高出力および高容量の組電池とすることが一般的に行われている。組電池は、電気自動車やハイブリッド自動車における車両駆動用電動機の駆動用電源や、燃料電池車の補助電源などとして広く用いられている。このような組電池には、電池の電極に接続された電圧検出線が備えられ、この電圧検出線を介して組電池を構成する各電池もしくは所定個数毎の電池の電圧を検出し、検出電圧に基づいて電池の充放電や容量等を制御している(特許文献1および2参照)。
In general, a high-power and high-capacity assembled battery is formed by arranging a plurality of batteries and electrically connecting the batteries in series and / or in parallel. The assembled battery is widely used as a driving power source for a vehicle driving motor in an electric vehicle or a hybrid vehicle, an auxiliary power source for a fuel cell vehicle, or the like. Such an assembled battery is provided with a voltage detection line connected to the electrode of the battery, the voltage of each battery constituting the assembled battery or a predetermined number of batteries is detected via this voltage detection line, and the detected voltage The battery charging / discharging, capacity, and the like are controlled based on the above (see
近年、ラミネートフィルム等の外装材で覆われた扁平型電池を複数積層した組電池が普及しつつある(特許文献3参照)。この組電池は、各電池が扁平形状(板状)であるため、複数の電池を隙間無く配列することができ、従来の円柱型電池を配列した組電池に比して小型化が可能である。しかしながら、扁平型電池は電池自体が脆弱であり、組電池の積層作業の際に電池が損傷しないように配慮しなければならず、作業性が悪い。また、扁平型電池の脆弱性により電池の大容量化が困難であり、多数の単電池を接続して組電池を構成しなければならない。 In recent years, an assembled battery in which a plurality of flat batteries covered with an exterior material such as a laminate film are stacked has become widespread (see Patent Document 3). In this assembled battery, since each battery is flat (plate-shaped), a plurality of batteries can be arranged without gaps, and can be reduced in size as compared with an assembled battery in which conventional cylindrical batteries are arranged. . However, the flat battery itself is fragile, and care must be taken so that the battery is not damaged during the stacking operation of the assembled battery, resulting in poor workability. Further, it is difficult to increase the capacity of the battery due to the weakness of the flat battery, and it is necessary to configure a battery pack by connecting a large number of single cells.
そこで、例えば特許文献4には、所定個数の扁平型電池を予め筐体(ケース)内に収納して電池モジュールを形成し、この電池モジュールを複数配列して組電池を構成することが開示されており、この組電池によれば、扁平型電池の脆弱性を気にすることなく、容易に積層作業を行うことができる。
ところが、組電池には、上述したように、電圧検出線を設ける必要があり、各電池の電極に接続された電圧検出線を筐体外部に引き出して、電圧検出装置(コントローラ)まで配線しなければならない。 However, as described above, the battery pack needs to be provided with a voltage detection line, and the voltage detection line connected to the electrode of each battery must be drawn out of the housing and wired to the voltage detection device (controller). I must.
したがって、電圧検出線が電池モジュールの電極端子同士を接続するバスバーなどに干渉する可能性がある。特に、扁平型電池を用いた組電池では電池個数が多いため、配線する電圧検出線の数も多くなり、電圧検出線の配線スペースの確保が困難で、配線作業が煩雑になるという問題があった。 Therefore, the voltage detection line may interfere with a bus bar or the like that connects the electrode terminals of the battery module. In particular, an assembled battery using a flat type battery has a large number of batteries, so that there are a large number of voltage detection lines to be wired, and it is difficult to secure a wiring space for the voltage detection lines, and the wiring work becomes complicated. It was.
本発明は、電池モジュールの電極端子同士を接続するバスバーなどに干渉することなく、電圧検出線の配線スペースの確保や煩雑な配線作業を要しない組電池を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the assembled battery which does not require the securing of the wiring space of a voltage detection line, or a complicated wiring operation, without interfering with the bus bar etc. which connect the electrode terminals of a battery module.
上記目的を達成するための本発明に係る組電池は、筐体内に複数の電池を収納して電池モジュールを形成し、該電池モジュールを複数配列して電気的に接続した組電池であって、
各電池モジュールの他の電池モジュールとの対向面の一面側に出力コネクタを設けるとともに、他面側に隣接する電池モジュールの前記出力コネクタを接続可能な入力コネクタを設け、
各コネクタ内には複数系統のコネクタピンを備え、
前記出力コネクタの一系統のコネクタピンに当該電池モジュールの各電池電極に接続した電圧検出線を結線するとともに、該出力コネクタのその他の系統のコネクタピンに前記入力コネクタのコネクタピンから系統毎に伝達線を配線し、
複数の電池モジュールを配列するに際して、電池モジュールの出力コネクタを隣接する電池モジュールの入力コネクタに順次接続し、出力方向最上流に位置する電池モジュールの出力コネクタを電圧検出装置に電気的に接続することを特徴とする。
An assembled battery according to the present invention for achieving the above object is an assembled battery in which a plurality of batteries are housed in a housing to form a battery module, and a plurality of the battery modules are arranged and electrically connected.
Provide an output connector on one surface side of each battery module facing the other battery module, and provide an input connector that can connect the output connector of the battery module adjacent to the other surface side,
Each connector has multiple connector pins.
A voltage detection line connected to each battery electrode of the battery module is connected to one connector pin of the output connector, and transmitted from the connector pin of the input connector to each connector pin of the other system of the output connector. Wire the wire,
When arranging a plurality of battery modules, the output connector of the battery module is sequentially connected to the input connector of the adjacent battery module, and the output connector of the battery module located at the most upstream in the output direction is electrically connected to the voltage detection device. It is characterized by.
以上のような構成の組電池によれば、電池モジュールの出力コネクタを隣接する電池モジュールの入力コネクタに順次接続し、出力方向最上流に位置する電池モジュールの出力コネクタを電圧検出装置に電気的に接続するだけで電圧検出線を電圧検出装置に電気的に接続することができるので、電池モジュールの電極端子同士を接続するバスバーなどに干渉することなく、電圧検出線の配線スペースの確保や煩雑な配線作業を要しない組電池を実現することができる。 According to the assembled battery configured as described above, the output connector of the battery module is sequentially connected to the input connector of the adjacent battery module, and the output connector of the battery module located at the most upstream in the output direction is electrically connected to the voltage detection device. Since the voltage detection line can be electrically connected to the voltage detection device simply by connecting, the wiring space of the voltage detection line can be secured or complicated without interfering with the bus bar connecting the electrode terminals of the battery module. An assembled battery that does not require wiring work can be realized.
以下、本発明に係る組電池の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an assembled battery according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔第1の実施形態〕
図1は、第1の実施形態の組電池を組み立てる際の単体ユニットである電池モジュールの斜視図である。図2は、扁平型電池の一例の斜視図である。図3は、電池モジュールを上下方向に積み重ねた状態の斜視図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view of a battery module that is a single unit when assembling the assembled battery of the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view of an example of a flat battery. FIG. 3 is a perspective view of the battery modules stacked in the vertical direction.
図1および図2に示すように、電池モジュール20は、組電池80を組み立てる際の単位ユニットをなし(図6参照)、電気的に接続された複数枚の扁平型電池10が金属製の筐体(モジュールケース)23内に積層収納されている。なお、電池モジュール20は、電気的に接続された複数の単電池を備える点において組電池80の一種であるが、本明細書においては、「組電池」を組み立てる際の単位ユニットであって、複数の単電池をモジュールケース23内に収納してなるユニットを「電池モジュール」と称することとする。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、扁平型電池10は、たとえば、扁平なリチウムイオン二次電池であり、正極板、負極板およびセパレータを順に積層した積層型の発電要素(図示せず)がラミネートフィルムなどの外装材10aによって封止されている。電池10は、発電要素に一端が電気的に接続されるとともに板状をなす電極タブ10t(プラス側電極タブ10pおよびマイナス側電極タブ10mの総称)が外装材10aから外部に導出されている。タブ10tは、電池10の長手方向の両側に延びている。積層型の発電要素を備える電池10にあっては、電極板間の距離を均一に保って電池性能の維持を図るために、発電要素に圧力を掛けて押さえる必要がある。このため、各電池10は、発電要素が押さえ付けられるようにモジュールケース23内に収納されている。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、モジュールケース23は、開口部が形成された箱形状をなす第1ケース24と、開口部を閉じる蓋体をなす第2ケース25と、を含んでいる。第2ケース25の縁部は、カシメ加工によって、第1ケース24の周壁の縁部に巻き締められている。第1ケース24および第2ケース25は、比較的薄肉の鋼板またはアルミ板により形成され、プレス加工によって所定形状が付与されている。第1ケース24の前面壁の一部に形成した切り欠き部を通して、正負の出力端子21、22がモジュールケース23から外部に導出されている。
As shown in FIG. 1, the
このモジュールケース23の前面および後面には、出力端子21、22の間に位置するように、一対の入出力コネクタ40、40が一体的に設けられている。これら入出力コネクタ40、40は、電池モジュール20の対向面である上下面の上面側に出力コネクタ41を備えるとともに、下面側に下部に隣接する電池モジュール20の上記出力コネクタ41を接続可能な入力コネクタ42を備えている。本実施形態では、たとえば、電池モジュール20の上面側に位置する出力コネクタ41は、雄コネクタによって形成されており、下面側に位置する入力コネクタ42は、雌コネクタによって形成されているが、雄雌が逆であっても構わない。すなわち、第1の実施形態では、出力コネクタ41と入力コネクタ42とが、入出力コネクタ40として一体的に形成されている。
A pair of input /
複数の電池モジュール20を配列して組電池80を組み立てるに際して、図3に示すように、電池モジュール20の出力コネクタ41をその上部に積層する電池モジュール20の入力コネクタ42に順次接続し、上下方向に3個積層された電池モジュール群20aを形成することができる。この電池モジュール群20aにおいて、電池モジュール20、20同士の間には、突設した出力コネクタ41がスペーサとして機能して隙間S1が形成されている。
When assembling the assembled
図4は、コネクタ内のピン配列を示す概略図である。図5は、コネクタの配線経路を示す概略図である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a pin arrangement in the connector. FIG. 5 is a schematic diagram showing a wiring path of the connector.
入出力コネクタ40の本体は、たとえば、プラスチックにより形成され、図4に示すように、上下の各コネクタ41、42内には、複数系統のコネクタピン50が備えられている。本実施形態では一系統が4ピンのコネクタピン50により構成され、コネクタピン50の系統数は、コネクタ接続方向の電池モジュール20の配列数に対応している。すなわち、本実施形態では電池モジュール20が上下方向に3段積層されるので、1段目、2段目および3段目にそれぞれ対応した3系統のコネクタピン50が合計12ピン設けられている。
The main body of the input /
各電池モジュール20において、出力コネクタ41の一系統のコネクタピン50に当該電池モジュール20の各電池電極(セル)に接続した電圧検出線60を結線するとともに、該出力コネクタ41のその他の系統のコネクタピン50に上記入力コネクタ42のコネクタピン50から系統毎に伝達線61を配線しており、図5を用いて具体的に説明する。なお、図5において、説明の便宜上から、出力コネクタ41および入力コネクタ42の左系統のコネクタピンを50A、中系統のコネクタピンを50B、右系統のコネクタピンを50Cと称する。
In each
図5に示すように、1段目の電池モジュール20では、出力コネクタ41の左系統のコネクタピン50Aに各電池電極(セル)に接続した電圧検出線60Aが結線されている。また、出力コネクタ41の中系統のコネクタピン50Bには、入力コネクタ42の左系統のコネクタピン50Aから伝達線61Aが配線されている。さらに、出力コネクタ41の右系統のコネクタピン50Cには、入力コネクタ42の中系統のコネクタピン50Bから伝達線61Bが配線されている。本実施形態では、1段目の電池モジュール20において、伝達線61A、61Bはフリー配線となっている。
As shown in FIG. 5, in the
なお、図5においては、電圧検出線60及び伝送線61は説明の便宜上一本の線で記載しているが、実際にはそれぞれ各系統のコネクタピン数に対応した本数(本実施形態においてはそれぞれ4本ずつ)設けられている。 In FIG. 5, the voltage detection line 60 and the transmission line 61 are shown as a single line for convenience of explanation, but in actuality, the number corresponding to the number of connector pins of each system (in this embodiment, 4 each).
1段目の電池モジュール20の上面側の出力コネクタ41は、その上部に積層される2段目の電池モジュール20の下面側の入力コネクタ42に接続される。2段目の電池モジュール20では、出力コネクタ41の左系統のコネクタピン50Aに各電池電極(セル)に接続した電圧検出線60Bが結線されている。また、出力コネクタ41の中系統のコネクタピン50Bには、入力コネクタ42の左系統のコネクタピン50Aから伝達線61Cが配線されており、1段目の電池モジュール20の電圧検出線60Aと導通している。さらに、出力コネクタ41の右系統のコネクタピン50Cには、入力コネクタ42の中系統のコネクタピン50Bから伝達線61Dが配線されている。本実施形態では、2段目の電池モジュール20において、伝達線61Dはフリー配線となっている。
The
さらに、2段目の電池モジュール20の上面側の出力コネクタ41は、その上部に積層される3段目の電池モジュール20の下面側の入力コネクタ42に接続される。3段目の電池モジュール20では、出力コネクタ41の左系統のコネクタピン50Aに各電池電極(セル)に接続した電圧検出線60Cが結線されている。また、出力コネクタ41の中系統のコネクタピン50Bには、入力コネクタ42の左系統のコネクタピン50Aから伝達線61Eが配線されており、2段目の電池モジュール20の電圧検出線60Bと導通している。さらに、出力コネクタ41の右系統のコネクタピン50Cには、入力コネクタ42の中系統のコネクタピン50Bから伝達線61Fが配線されており、伝達線61Cを介して1段目の電池モジュール20の電圧検出線60Aと導通している。
Further, the
すなわち、各電池モジュール20において、入力コネクタ42の右系統のコネクタピン50Cはフリーピンと成っており、出力コネクタ41と入力コネクタ42との伝達線接続を一系統ずつ横にずらして配線することにより、各段の電池モジュール20の電圧検出線60A、60Bおよび60Cの出力を出力方向最上流(最上段)の出力コネクタ41に取り出すことができる。
That is, in each
図6は、電池モジュールを配列して第1の実施形態の組電池を組み立てた状態の斜視図である。図示するように、電池モジュール20を任意の個数直列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応できる組電池80となる。本実施形態の組電池80は、合計12個の電池モジュール20を含んでいる。12個の電池モジュール20は、図3において上下方向に3個積層された電池モジュール群20aを、左右方向に4列に配列している。電池モジュール20の正負の出力端子21、22は、すべて同じ面側(前面側)に設けられている。
FIG. 6 is a perspective view of a state in which the battery modules are arranged and the assembled battery according to the first embodiment is assembled. As shown in the figure, by connecting an arbitrary number of
組電池80は、自動車や電車などの車両に搭載される車載電池であり、複数個の電池モジュール20が空間を隔てて積層されている。図示を省略するが、複数個の電池モジュール20は組電池用ケース内に収納され、この組電池用ケースには冷却風を導入するための入口ダクトや冷却風を導出するための出口ダクトが接続されている。
The assembled
電池モジュール20は空冷式であり、電池モジュール20同士の間の空間は、電池モジュール20のそれぞれを冷却するための冷却風が流下する冷却風流路として利用される。冷却風を流して各電池モジュール20を冷却することにより、電池温度を下げ、充電効率などの特性が低下することを抑制する。電池モジュール20間のクリアランス(図3の隙間S1等)は、車両に搭載する際のレイアウトや、冷却風流路として機能させるために必要な寸法などを考慮して定められるが、数mm程度である。
The
組電池80として配列された各電池モジュール20は、接続時の電気抵抗を小さくするために最短距離で、つまり隣り合うモジュール同士でその正極端子と負極端子とが接続される。図6に示すように、モジュール20Aの−端子とその上に積層されているモジュール20Bの+端子とがバスバー30Aによって接続され、モジュール20Bの−端子とその上に積層されているモジュール20Cの+端子とがバスバー30Bによって接続され、モジュール20Cの−端子とその横に位置するモジュール20Dの+端子とがバスバー30Cによって接続され、モジュール20Dの−端子とその横に位置するモジュール20Eの+端子とがバスバー30Dによって接続され、モジュール20Eの−端子とその横に位置するモジュール20Fの+端子とがバスバー30Eによって接続される。
The
さらに、モジュール20Fの−端子とその下に位置するモジュール20Gの+端子はバスバー30Fによって接続され、モジュール20Gの−端子とその横に位置するモジュール20Hの+端子とがバスバー30Gによって接続され、モジュール20Hの−端子とその横に位置するモジュール20Iの+端子とがバスバー30Hによって接続され、モジュール20Iの−端子とその下に積層されているモジュール20Jの+端子とがバスバー30Iによって接続され、モジュール20Jの−端子とその横に位置するモジュール20Kの+端子とがバスバー30Jによって接続され、モジュール20Kの−端子とその横に位置するモジュール20Lの+端子とがバスバー30Kによって接続される。
Further, the minus terminal of the
モジュール20Aの+端子21Aは組電池80の正極端子として図示しない負荷に接続され、また、モジュール20Lの−端子22Aは組電池80の負極端子として前記負荷に接続される。すなわち、組電池80を構成するすべてのモジュール20A〜20Lはバスバー30A〜30Kを介して電気的に直列に接続されている。電気的に最上流に位置するモジュール20Aの+端子21Aと最下流に位置するモジュール20Lの−端子22Aは組電池80の正極端子、負極端子となる。モジュール20Aとモジュール20Lは組電池80を構成するモジュール20A〜20Lの内の最も外側に配置されているモジュールである。また、組電池80の正極端子と負極端子は、モジュール20Aとモジュール20Lの最も外側に配置されている端子21A、22Aである。
The
したがって、組電池80の正極端子と負極端子とは、図6に示すように組電池80の両端に位置する端子となり、高電圧が現れる正極端子と負極端子との離間距離が大きくなっている。このように、組電池80の正極端子と負極端子とを組電池80の両端に設けると、これら正極端子と負極端子に接続される太い強電ケーブルの引き回しがバスバー30A〜30Kや入出力コネクタ40を跨ぐことなく容易に行え、また、組電池80の正極端子と負極端子との離間距離を大きくすれば、正極端子と負極端子間の絶縁性の面で有利となる。
Therefore, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the assembled
図3および図6に示すように、出力方向最上流(最上段)に位置する電池モジュール20の各出力コネクタ41には、電圧検出装置(コントローラ)90から引出し線71を介して引き出された接続コネクタ70が装着され、上記電圧検出線60A、60Bおよび60Cと電気的に接続されている。このコントローラ90による電圧の検出は、電池モジュール20の充放電や容量等を管理するために行われる。
As shown in FIGS. 3 and 6, each
以上のように構成した第1の実施形態の組電池によれば、電池モジュール20の出力コネクタ41を上部に積層する電池モジュール20の入力コネクタ42に順次接続し、出力方向最上流(最上段)に位置する電池モジュール20の出力コネクタ41をコントローラ90の接続コネクタ70に電気的に接続するだけで電圧検出線60A、60Bおよび60Cをコントローラ90に電気的に接続することができるので、電池モジュール20の電極端子同士を接続するバスバー30A〜30Kなどに干渉することなく、電圧検出線の配線スペースの確保や煩雑な配線作業を要しない組電池を実現することができる。
According to the assembled battery of the first embodiment configured as described above, the
〔第2の実施形態〕
図7は、第2の実施形態の組電池を組み立てる際の単体ユニットである電池モジュールの斜視図である。図8は、電池モジュールを左右方向に配列した状態の斜視図である。なお、以下の説明において、第1の実施形態と同様の構成の部材には同一の符号を付して説明する。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a perspective view of a battery module that is a single unit when assembling the assembled battery of the second embodiment. FIG. 8 is a perspective view of the battery modules arranged in the left-right direction. In the following description, members having the same configurations as those in the first embodiment are described with the same reference numerals.
図7および図8に示すように、第2の実施形態では、電池モジュール20の対向する左右両側面の一側面側に出力コネクタ41が設けられるとともに、他側面側に隣接する電池モジュール20の上記出力コネクタ41を接続可能な入力コネクタ42が設けられている。本実施形態では、たとえば、電池モジュール20の右側面側に位置する出力コネクタ41は、雄コネクタによって形成されており、左側面側に位置する入力コネクタ42は、雌コネクタによって形成されているが、雄雌は逆であっても構わない。すなわち、第2の実施形態では、出力コネクタ41と入力コネクタ42とは別体に形成されており、各電池モジュール20において前後に2対ずつ設けられている。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the second embodiment, the
複数の電池モジュール20を配列して組電池180を組み立てるに際して、図8に示すように、電池モジュール20の右側側面の出力コネクタ41をその右側に配列する電池モジュール20の左側面側の入力コネクタ42に順次接続し、左右方向に4個配列された電池モジュール群20bを形成することができる。この電池モジュール群20bにおいて、左右に並んだ電池モジュール20、20同士の間には、突設した出力コネクタ41がスペーサとして機能して隙間S2が形成されている。なお、図8では、図示の便宜上から、左右方向に3列接続した状態を示している。
When assembling the assembled
図9は、コネクタ内のピン配列を示す概略図である。図10は、コネクタの配線経路を示す概略図である。 FIG. 9 is a schematic diagram showing a pin arrangement in the connector. FIG. 10 is a schematic diagram showing a wiring path of the connector.
出力コネクタ41および入力コネクタ42の本体は、たとえば、プラスチックにより形成され、図9に示すように、左右の各コネクタ41、42内には、複数系統のコネクタピン150が備えられている。第1の実施形態と同様に、一系統が4ピンのコネクタピン50により構成され、コネクタピン150の系統数は、コネクタ接続方向の電池モジュール20の配列数に対応している。すなわち、本実施形態では電池モジュール20が左右方向に4列接続されるので、1列目、2列目、3列目および4列目にそれぞれ対応した4系統のコネクタピン150が合計16ピン設けられている。
The main bodies of the
各電池モジュール20において、出力コネクタ41の一系統のコネクタピン150に当該電池モジュール20の各電池電極(セル)に接続した電圧検出線160を結線するとともに、該出力コネクタ41のその他の系統のコネクタピン150に上記入力コネクタ42のコネクタピン150から系統毎に伝達線161を配線しており、図10を用いて具体的に説明する。なお、図10において、説明の便宜上から、出力コネクタ41および入力コネクタ42の第1系統のコネクタピンを150A、第2系統のコネクタピンを150B、第3系統のコネクタピンを150C、第4系統のコネクタピンを150Dと称する。
In each
図10に示すように、4列目の電池モジュール20では、出力コネクタ41の第1系統のコネクタピン150Aに各電池電極(セル)に接続した電圧検出線160Aが結線されている。また、出力コネクタ41の第2系統のコネクタピン150Bには、入力コネクタ42の第1系統のコネクタピン150Aから伝達線161Aが配線されている。さらに、出力コネクタ41の第3系統のコネクタピン150Cには、入力コネクタ42の第2系統のコネクタピン150Bから伝達線161Bが配線されている。そして、出力コネクタ41の第4系統のコネクタピン150Dには、入力コネクタ42の第3系統のコネクタピン150Cから伝達線161Cが配線されている。本実施形態では、4列目の電池モジュール20において、伝達線161A、161Bおよび161Cはフリー配線となっている。
As shown in FIG. 10, in the
なお、図10においては電圧検出線160及び伝送線161は第1の実施形態と同様に、それぞれ各系統のコネクタピン数に対応した本数(本実施形態ではそれぞれ4本ずつ)設けられている。
In FIG. 10, the number of voltage detection lines 160 and
4列目の電池モジュール20の右側面側の出力コネクタ41は、その右側に配列される3列目の電池モジュール20の左側面側の入力コネクタ42に接続される。3列目の電池モジュール20では、出力コネクタ41の第1系統のコネクタピン150Aに各電池電極(セル)に接続した電圧検出線160Bが結線されている。また、出力コネクタ41の第2系統のコネクタピン150Bには、入力コネクタ42の第1系統のコネクタピン150Aから伝達線161Dが配線されており、4列目の電池モジュール20の電圧検出線160Aと導通している。さらに、出力コネクタ41の第3系統のコネクタピン150Cには、入力コネクタ42の第2系統のコネクタピン150Bから伝達線161Eが配線されている。そして、出力コネクタ41の第4系統のコネクタピン150Dには、入力コネクタ42の第3系統のコネクタピン150Cから伝達線161Fが配線されている。本実施形態では、3列目の電池モジュール20において、伝達線161Eおよび161Fはフリー配線となっている。
The
さらに、3列目の電池モジュール20の右側面側の出力コネクタ41は、その右側に配列される2列目の電池モジュール20の左側面側の入力コネクタ42に接続される。2列目の電池モジュール20では、出力コネクタ41の第1系統のコネクタピン150Aに各電池電極(セル)に接続した電圧検出線160Cが結線されている。また、出力コネクタ41の第2系統のコネクタピン150Bには、入力コネクタ42の第1系統のコネクタピン150Aから伝達線161Gが配線されており、3列目の電池モジュール20の電圧検出線160Bと導通している。さらに、出力コネクタ41の第3系統のコネクタピン150Cには、入力コネクタ42の第2系統のコネクタピン150Bから伝達線161Hが配線されており、伝達線161Dを介して4列目の電池モジュール20の電圧検出線160Aと導通している。そして、出力コネクタ41の第4系統のコネクタピン150Dには、入力コネクタ42の第3系統のコネクタピン150Cから伝達線161Iが配線されている。本実施形態では、2列目の電池モジュール20において、伝達線161Iはフリー配線となっている。
Further, the
そして、2列目の電池モジュール20の右側面側の出力コネクタ41は、その右側に配列される1列目の電池モジュール20の左側面側の入力コネクタ42に接続される。1列目の電池モジュール20では、出力コネクタ41の第1系統のコネクタピン150Aに各電池電極(セル)に接続した電圧検出線160Dが結線されている。また、出力コネクタ41の第2系統のコネクタピン150Bには、入力コネクタ42の第1系統のコネクタピン150Aから伝達線161Jが配線されており、2列目の電池モジュール20の電圧検出線160Cと導通している。さらに、出力コネクタ41の第3系統のコネクタピン150Cには、入力コネクタ42の第2系統のコネクタピン150Bから伝達線161Kが配線されており、伝達線161Gを介して3列目の電池モジュール20の電圧検出線160Bと導通している。そして、出力コネクタ41の第4系統のコネクタピン150Dには、入力コネクタ42の第3系統のコネクタピン150Cから伝達線161Lが配線されており、伝達線161Hおよび161Dを介して4列目の電池モジュール20の電圧検出線160Aと導通している。
The
すなわち、各電池モジュール20において、入力コネクタ42の第4系統のコネクタピン150Dはフリーピンと成っており、出力コネクタ41と入力コネクタ42との伝達線接続を1系統ずつ横にずらして配線することにより、各段の電池モジュール20の電圧検出線160A、160B、160Cおよび160Dの出力を出力方向最上流(最右側)の出力コネクタ41に取り出すことができる。
That is, in each
図11は、電池モジュールを配列して第2の実施形態の組電池を組み立てた状態の斜視図である。図示するように、電池モジュール20を任意の個数直列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応できる組電池180となる。本実施形態の組電池180は、第1実施形態と同様に、合計12個の電池モジュール20を含んでいる。12個の電池モジュール20は、左右方向に4列接続された電池モジュール群20bを、上下方向に3段積層している。電池モジュール20の正負の出力端子21、22は、すべて同じ面側(前面側)に設けられている。
FIG. 11 is a perspective view of a state in which the battery modules are arranged and the assembled battery according to the second embodiment is assembled. As shown in the figure, by connecting an arbitrary number of
図10および図11に示すように、出力方向最上流(最右側)に位置する電池モジュール20の各出力コネクタ41には、電圧検出装置(コントローラ)190の左側面側に突設された接続コネクタ170が装着され、上記電圧検出線160A、160B、160Cおよび160Dと電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, each
以上のように構成した第2の実施形態の組電池によれば、第1の実施形態の組電池と基本的には同様の作用効果を奏するが、特に第2の実施形態では、電圧検出装置190の左側面側に接続コネクタ170が突設されているので、この接続コネクタ170を出力方向最上流(最右側)に位置する電池モジュール20の各出力コネクタ41に装着するだけで、組電池180の側面にコントローラ190を配置することができ、第1の実施形態のように引出し線71の取り回しの煩雑さを回避することができる。
According to the assembled battery of the second embodiment configured as described above, basically the same operational effects as the assembled battery of the first embodiment are obtained, but in particular, in the second embodiment, the voltage detection device. Since the
なお、上記の実施形態では電池モジュールを3行4列に配置した組電池を例示したが、これに限られず、電池モジュールを任意の行と列に配置した組電池であっても本発明の適用は可能である。 In the above embodiment, the assembled battery in which the battery modules are arranged in 3 rows and 4 columns is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied even to an assembled battery in which the battery modules are arranged in arbitrary rows and columns. Is possible.
また、上記の実施形態では、すべての電池モジュールを直列接続して組電池を形成しているが、たとえば、複数個の電池モジュールを並列接続し、これを直列に接続するなど、電池モジュール同士の接続形態は適宜変更可能であることは言うまでもない。 In the above embodiment, all battery modules are connected in series to form an assembled battery. For example, a plurality of battery modules are connected in parallel and connected in series. It goes without saying that the connection form can be changed as appropriate.
本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車における車両駆動用電動機の駆動用電源や、燃料電池車の補助電源などの車両に積載される動力用の組電池に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a power assembled battery mounted on a vehicle such as a power source for driving a motor for driving a vehicle in an electric vehicle or a hybrid vehicle, or an auxiliary power source for a fuel cell vehicle.
10 扁平型電池、
20 電池モジュール、
20a 電池モジュール群、
21、22 出力端子、
23 筐体(モジュールケース)、
30A〜30K バスバー
40 入出力コネクタ、
41 出力コネクタ、
42 入力コネクタ、
50 コネクタピン、
60A〜60C 電圧検出線、
61A〜61F 伝達線、
70 接続コネクタ、
80 組電池、
90 電圧検出装置(コントローラ)、
160A〜160D 電圧検出線、
161A〜161K 伝達線、
170 接続コネクタ、
180 組電池、
190 電圧検出装置(コントローラ)。
10 flat battery,
20 battery module,
20a battery module group,
21 and 22 output terminals,
23 housing (module case),
30A-30K bus bar 40 I / O connector,
41 output connector,
42 input connector,
50 connector pins,
60A-60C voltage detection line,
61A-61F transmission line,
70 connector,
80 battery packs,
90 voltage detector (controller),
160A-160D voltage detection line,
161A to 161K transmission line,
170 connector,
180 battery packs,
190 Voltage detector (controller).
Claims (4)
各電池モジュールの他の電池モジュールとの対向面の一面側に出力コネクタを設けるとともに、他面側に隣接する電池モジュールの前記出力コネクタを接続可能な入力コネクタを設け、
各コネクタ内には複数系統のコネクタピンを備え、
前記出力コネクタの一系統のコネクタピンに当該電池モジュールの各電池電極に接続した電圧検出線を結線するとともに、該出力コネクタのその他の系統のコネクタピンに前記入力コネクタのコネクタピンから系統毎に伝達線を配線し、
複数の電池モジュールを配列するに際して、電池モジュールの出力コネクタを隣接する電池モジュールの入力コネクタに順次接続し、出力方向最上流に位置する電池モジュールの出力コネクタを電圧検出装置に電気的に接続することを特徴とする組電池。 A battery module in which a plurality of batteries are housed in a housing to form a battery module, and a plurality of the battery modules are arranged and electrically connected,
Provide an output connector on one surface side of each battery module facing the other battery module, and provide an input connector that can connect the output connector of the battery module adjacent to the other surface side,
Each connector has multiple connector pins.
A voltage detection line connected to each battery electrode of the battery module is connected to one connector pin of the output connector, and transmitted from the connector pin of the input connector to each connector pin of the other system of the output connector. Wire the wire,
When arranging a plurality of battery modules, the output connector of the battery module is sequentially connected to the input connector of the adjacent battery module, and the output connector of the battery module located at the most upstream in the output direction is electrically connected to the voltage detection device. A battery pack characterized by.
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