JP5821652B2 - 蓄電素子モジュール - Google Patents
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Description
また、複数の前記蓄電素子セルと、隣接する前記蓄電素子セルの間に配される抵抗体と、を備え、前記導電体は、前記抵抗体であるものとしてもよい。
本実施形態における電池モジュール(蓄電素子モジュール)Bは、複数個の電池セル(蓄電素子セル)10を並べて配置し、これらを直列に接続したものであり、例えば電気自動車やハイブリット自動車等の車両の駆動源として使用される。電池セル10は、非水電解質二次電池の一種である大型リチウムイオン電池であり、扁平型をなす発電要素11が、角形の外装体20に収容されてなる角型の電池である。外装体20内には電解液が充填されている。以下、各構成部材において、図1の上側を上方、下側を下方として説明する。なお、図面には、複数個の電池セル10のうち2つの電池セル10のみを抜粋して示した。
蓋体22は、細長い略長方形の板状とされ、その長手方向の両端部には、電力を入出力するための正極端子25および負極端子26が、蓋体22を貫通して上方に突出している。
接触許容窓34は、図1に示すように、横長の長方形状をなして、仕切体32の表裏方向(電池セル10の並び方向)に開口している。
ユーザによって電池モジュールBが充電器Cに接続されると、充電器Cから電池モジュールBへの電力供給が開始される(図6参照)。また、充電制御装置は、抵抗体30の通電状態の監視を開始する。過充電が生じていない正常な充電時には、図4に示すように、電池セル10間は仕切体32により絶縁され、電池セル10と抵抗体30との通電は遮断されている。そして、過充電が起こって電池セル10(外装体20)が樽状に膨張すると、図5に示すように、外装体20の第一壁面23が仕切体32の接触許容窓34に張り出し、ガス排出弁が開放される前の段階で、抵抗体30に接触する。これにより、隣り合う電池セル10同士が抵抗体30を介して電気的に接続され、一方の電池セル10の外装体20と、この電池セル10の正極端子25と、接続部材19と、他方の電池セル10の負極端子26と、この電池セル10の外装体20と、抵抗体30とによって、図7に示すように、放電回路38が形成され、電池セル10の過充電状態が解消される。同時に、抵抗体30の通電状態を監視していた充電制御装置が、通電量の増加を検知し、充電器Cの制御部に異常信号を出力するとともに表示パネルに警告を表示する。異常信号を受けた充電器Cの制御部は、充電器Cから電池モジュールBへの電力供給を停止し、表示パネルに表示された警告によって異常事態を知ったユーザにより、適切な対処がなされる。したがって、過充電によって危険な事態に至ることが防がれる。
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、電池セル10は、扁平な四角い箱型をなす角型電池とされているが、本発明は、どのような型の電池セルにも適用することができ、例えば、円筒型の電池セルにも適用することができる。
(2)上記実施形態では、一対の仕切体32が一体に形成されているが、これに限らず、各仕切体を別体としてもよい。
(3)上記実施形態では、抵抗体30は金属製とされているが、これに限らず、抵抗体は外装体よりも高い抵抗値を有するものであれば、その材質は適宜変更可能であり、例えば金属とセラミックスとの混合体等であってもよい。
(4)上記実施形態では、絶縁部33は、接触許容窓34の全周を囲う枠状とされているが、これに限らず、絶縁部は、接触許容窓の周りの一部分のみに配される形状であってもよく、例えば、絶縁部を、L字状をなして接触許容窓の左側もしくは右側から上側もしくは下側にわたり配されるものとしてもよく、このようなL字状の絶縁部を一対用いて枠状としてもよく、また絶縁部を、I字状をなして接触許容窓の上下左右にそれぞれわかれて配されるものとしてもよく、また絶縁部は、コの字状をなして接触許容窓の左右両側から下側もしくは上側にわたり配されるものとしてもよい。
(6)上記実施形態では、一対の仕切体32は、その外縁に沿って設けられた連結部35により一体に保持されているが、これに限らず、例えば、一対の仕切体を、可撓性を有するヒンジによって連結して開閉可能な構造とし、この一対の仕切体を開いた状態にして抵抗体を装着した後、一対の仕切体を閉じ状態にして抵抗体を挟み付けるものとしてもよい。また、このとき、係止手段により一対の仕切体を閉じ状態に保持するものとしてもよい。
(7)上記実施形態では、連結部35は、仕切体32の上端から下端までと、左端から右端までとにわたり連続したものとされているが、これに限らず、例えば、連結部は周方向に間欠的に設けられていてもよい。
(8)本発明においては、抵抗体30を、全ての隣接する電池セル10の間に配置してもよく、また、そのうちの1箇所もしくは複数箇所に選択的に配置してもよい。
10…電池セル(蓄電素子セル)
11…発電要素
14…正極集電体(集電体)
20…外装体
23…第一壁面(セル側接触面)
30…抵抗体
31…板面(抵抗側接触面)
32…仕切体
33…絶縁部
34…接触許容窓
36…保持部
37…差入口
Claims (7)
- 極板が隔離体を介して積層された発電要素、前記発電要素を収容するものであって導電性材料により形成された外装体、および前記極板に接続されるとともに前記外装体と電気的に接続される集電体、を有して互いに隣接するものが電気的に直列接続された複数の蓄電素子セルと、
隣接する前記蓄電素子セルの間に配される抵抗体と、
前記抵抗体と前記蓄電素子セルとの間に設けられ、前記蓄電素子セルの膨張時には前記外装体が前記抵抗体に接触することで前記蓄電素子セルの放電回路が形成されることを許容し、前記蓄電素子セルの膨張時を除く時には、前記抵抗体と前記蓄電素子セルとを離間状態に保持する仕切体と、を備え、
前記仕切体は、前記抵抗体と前記蓄電素子セルとを離間状態に保持する絶縁部が、前記蓄電素子セルの膨張時に前記外装体が前記抵抗体に接触することを許容する接触許容窓を囲うように連なって形成され、
前記抵抗体を隔てて一対の前記仕切体が配置されるとともに、この一対の仕切体は一体に形成または一体に接続され、かつ、前記一対の仕切体は、前記抵抗体のうち前記接触許容窓に臨む部分の周囲を挟んで保持する保持部を備えている蓄電素子モジュール。 - 前記保持部には、前記抵抗体を一方向から差し入れることが可能な差入口が設けられている請求項1に記載の蓄電素子モジュール。
- 前記絶縁部は、前記接触許容窓の全周を囲う枠状に形成されている請求項1又は請求項2に記載の蓄電素子モジュール。
- 前記抵抗体は、前記外装体のうち前記蓄電素子セルの膨張時に前記抵抗体に接触する側に位置するセル側接触面に位置している請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の蓄電素子モジュール。
- 前記抵抗体は、この抵抗体のうち前記蓄電素子セルの膨張時に前記外装体が接触する側に位置する抵抗側接触面が、前記外装体のうち前記蓄電素子セルの膨張時に前記抵抗体に接触する側に位置するセル側接触面以上の面積を有するものである請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の蓄電素子モジュール。
- 前記外装体の内部の圧力が一定値を超えると開放される開放弁を有し、
前記開放弁が開放される前の段階で、前記外装体が前記抵抗体に接触するように設定されている請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の蓄電素子モジュール。 - 前記抵抗体の通電状態を監視して前記外装体の接触を検知する充電制御装置を有する請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の蓄電素子モジュール。
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