JP6612893B2 - Assembled battery - Google Patents
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Description
本発明は、複数の角形二次電池を備えた組電池に関する。 The present invention relates to an assembled battery including a plurality of prismatic secondary batteries.
従来から、例えば電気自動車やハイブリッド電気自動車の電源として、リチウムイオンバッテリー等の二次電池が使用されている。このような車載用の二次電池は、複数の二次電池を接続した組電池を1つの筐体に収容した二次電池モジュールとして用いられるが、衝撃や落下等による外力が加わると、二次電池に内部短絡が発生して内部の圧力や温度が過度に上昇する虞がある。このような問題に対処するために、短絡部材を設置して連結部材の短絡を誘導し、それによって過電流を発生させて、異常のある電池の充電と放電を中断させる技術が開示されている(下記特許文献1を参照)。 Conventionally, a secondary battery such as a lithium ion battery has been used as a power source for an electric vehicle or a hybrid electric vehicle. Such an in-vehicle secondary battery is used as a secondary battery module in which an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are connected is housed in one housing. When an external force such as an impact or a drop is applied, the secondary battery is used. There is a possibility that an internal short circuit occurs in the battery and the internal pressure and temperature rise excessively. In order to cope with such a problem, a technique is disclosed in which a short-circuit member is installed to induce a short-circuit of the connecting member, thereby generating an overcurrent, thereby interrupting charging and discharging of an abnormal battery. (See Patent Document 1 below).
特許文献1に記載された二次電池モジュールは、以下の各構成を含んでいる。ケースの外側に露出された端子を含む複数個の二次電池。隣接する前記二次電池の前記端子を電気的に連結し、過電流が発生するとその連結を遮断するヒューズ部を有する第1連結部材。前記隣接する二次電池の端子のうちの第1連結部材が設置されていない端子を電気的に連結する第2連結部材。そして、前記第2連結部材の間の連結を制御して短絡を誘発する短絡部材である。この構成により、特許文献1では、上記のように過電流を発生させて、異常のある電池の充電と放電を中断させることによって安全性が向上する効果が得られる、としている(特許文献1、段落0009、0022等を参照)。 The secondary battery module described in Patent Document 1 includes the following components. A plurality of secondary batteries including terminals exposed to the outside of the case. A first connection member having a fuse portion that electrically connects the terminals of the adjacent secondary batteries and interrupts the connection when an overcurrent is generated. The 2nd connection member which electrically connects the terminal in which the 1st connection member is not installed among the terminals of the said adjacent secondary battery. And it is a short circuit member which induces a short circuit by controlling the connection between the second connection members. According to this configuration, Patent Document 1 describes that an effect of improving safety can be obtained by generating overcurrent as described above and interrupting charging and discharging of an abnormal battery (Patent Document 1, (See paragraphs 0009, 0022, etc.).
特許文献1に記載された電池モジュールでは、二次電池の内圧が上昇し、二次電池が膨張することで短絡回路が形成される。しかし、二次電池の内部短絡によって内圧が上昇する場合には、短時間で熱暴走状態に至る虞がある。また、ガス排出弁が開放されて二次電池の内圧が低下すると、膨張した二次電池が元に戻り、短絡回路が形成されない虞がある。 In the battery module described in Patent Document 1, the internal pressure of the secondary battery rises and the secondary battery expands to form a short circuit. However, when the internal pressure increases due to an internal short circuit of the secondary battery, there is a possibility that a thermal runaway state may be reached in a short time. Further, when the gas discharge valve is opened and the internal pressure of the secondary battery decreases, the expanded secondary battery returns to its original state, and there is a possibility that a short circuit is not formed.
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、衝撃等による外力に対する二次電池の安全性を従来よりも向上させることができる組電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an assembled battery that can improve the safety of a secondary battery against an external force due to an impact or the like as compared with the conventional battery.
前記目的を達成すべく、本発明の組電池は、厚さ方向に積層された扁平角形の複数の二次電池を備え、積層方向に隣り合う一方の二次電池の正極外部端子と他方の二次電池の負極外部端子が接続された組電池であって、導電性を有する短絡部材を備え、前記短絡部材は、前記一方の二次電池の負極外部端子を含む負極側低電位部と、前記他方の二次電池の正極外部端子を含む正極側高電位部とに対向するとともに、前記負極側低電位部と前記正極側高電位部の少なくとも一方との間に間隙を有する。 In order to achieve the above object, the assembled battery of the present invention includes a plurality of flat rectangular secondary batteries stacked in the thickness direction, and the positive external terminal and the other two secondary batteries adjacent in the stacking direction. An assembled battery to which a negative electrode external terminal of a secondary battery is connected, comprising a short-circuit member having conductivity, the short-circuit member including a negative electrode-side low potential portion including a negative electrode external terminal of the one secondary battery, While facing the positive electrode side high potential part including the positive electrode external terminal of the other secondary battery, there is a gap between at least one of the negative electrode side low potential part and the positive electrode side high potential part.
本発明によれば、衝撃等による外力に対する二次電池の安全性を従来よりも向上させることができる組電池を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the assembled battery which can improve the safety | security of the secondary battery with respect to the external force by an impact etc. than before can be provided.
以下、図面を参照して本発明の組電池の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the assembled battery of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下の各図面では、各部の縮尺を適宜変更する場合がある。また、以下の説明における上下左右は、各部材の位置関係を説明する便宜的な方向であり、必ずしも鉛直方向や水平方向に対応するものではない。 In the following drawings, the scale of each part may be changed as appropriate. In the following description, up, down, left, and right are convenient directions for explaining the positional relationship between the members, and do not necessarily correspond to the vertical direction or the horizontal direction.
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態に係る組電池100の模式的な外観斜視図である。[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic external perspective view of a
本実施形態の組電池100は、厚さ方向に積層された扁平角形の複数の二次電池10を備えている。複数の二次電池10は、積層方向に隣り合う一方の二次電池10の正極外部端子16Pと他方の二次電池10の負極外部端子16Nとが接続されて直列に接続されている。詳細は後述するが、本実施形態の組電池100は、衝撃等による外力が作用したときに、積層方向に隣り合う一方の二次電池10の負極側低電位部10Lと、他方の二次電池10の正極側高電位部10Hとを短絡させる短絡部材40を備えることを特徴としている。以下では、負極側低電位部10Lを単に低電位部10Lと表記し、正極側高電位部10Hを単に高電位部10Hと表記する。
The assembled
本実施形態の組電池100は、複数の二次電池10と、個々の二次電池10を保持するセルホルダ20と、複数の二次電池10を直列に接続する複数のバスバー30と、導電性を有する短絡部材40と、を備えている。短絡部材40の素材としては、例えば、二次電池10の正極外部端子16P又は負極外部端子16Nと同様の導電性を有する金属材料を用いることができる。
The assembled
短絡部材40は、積層方向に隣り合う一方の二次電池10の負極外部端子16Nを含む低電位部10Lと、他方の二次電池10の正極外部端子16Pを含む高電位部10Hとに対向する。また、短絡部材40は、低電位部10Lと高電位部10Hの少なくとも一方との間に間隙を有する。本実施形態の組電池100において、短絡部材40は、対向する低電位部10Lと高電位部10Hの双方との間に間隔を有している。
The short-
複数のバスバー30は、積層方向に隣り合う一方の二次電池10の正極外部端子16Pと、他方の二次電池10の負極外部端子16Nとを順次接続している。本実施形態の組電池100おいて、上記一方の二次電池10の低電位部10Lは、当該二次電池10の負極外部端子16Nと、当該負極外部端子16Nに接続されたバスバー30とを含む。さらに、上記他方の二次電池10の高電位部10Hは、当該二次電池10の正極外部端子16Pと、当該正極外部端子16Pに接続されたバスバー30とを含む。
The plurality of
図2は、組電池100を構成する二次電池10を一対のセルホルダ20によって保持した状態を示す斜視図である。図3は、図2に示す二次電池10とセルホルダ20の分解斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the
組電池100を構成する個々の二次電池10は、扁平角形の電池容器11を備えた角形二次電池である。電池容器11の材質は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金等である。電池容器11は、有底角筒状の電池缶12と、電池缶12の上部の開口部を封止する矩形板状の電池蓋13とによって構成されている。電池缶12は、例えば、板材を深絞り加工することによって、上部に開口部を有する扁平な矩形箱型に形成されている。電池蓋13は、例えば、鍛造等によって長方形の平板状に形成され、例えば、レーザ溶接によって電池缶12の上部に接合され、電池缶12の開口部を封止している。
Each
電池容器11は、幅と高さに対して厚さが小さい扁平角形の形状を有することで、厚さ方向の両側に比較的面積の大きい広側面11wを有し、幅方向両側に比較的面積の小さい狭側面11nを有し、上下に幅方向を長手方向とする長方形の底面11b及び上面11tを有している。なお、各図において、電池容器11の厚さ方向をX軸方向、幅方向をY軸方向、高さ方向をZ軸方向とするXYZ直交座標系を示している。
The
電池容器11の内部には、図示を省略する電極群が収容されている。電極群は、例えば、長尺帯状の正極電極及び負極電極の間に長尺帯状のセパレータを介在させて捲回した扁平な捲回電極群である。電極群を構成する正極電極は、幅方向の一端の箔露出部が束ねられて電池容器11の内部に収容された図示を省略する正極集電板に接合されることで、正極集電板を介して正極外部端子16Pに接続されている。電極群を構成する負極電極は、幅方向の一端の箔露出部が正極電極の箔露出部と電極群の捲回軸方向の反対側で束ねられ、電池容器11の内部に収容された図示を省略する負極集電板に接合されることで、負極集電板を介して負極外部端子16Nに接続されている。
An electrode group (not shown) is accommodated inside the
正極外部端子16P及び負極外部端子16Nは、電池容器11の外面に配置され、それぞれ正極集電板及び負極集電板を介して電極群の正極電極及び負極電極に接続されている。正極外部端子16Pは、電池容器11を構成する電池蓋13の上面11tの長手方向の一端に配置され、負極外部端子16Nは、電池蓋13の上面11tの長手方向の他端に配置されている。正極外部端子16P及び負極外部端子16Nは、電池蓋13を貫通する不図示の接続部が電池容器11の内部の正極集電板及び負極集電板基部を貫通し、接続部の先端が塑性変形させられて、かしめ部が設けられている。
The positive external terminal 16P and the negative
これにより、正極外部端子16P及び負極外部端子16Nは、図示を省略する電池容器11内部の絶縁部材を介在させて電池蓋13に正極集電板及び負極集電板をかしめ固定し、それぞれ正極集電板及び負極集電板に対して電気的に接続されている。また、正極外部端子16P及び負極外部端子16Nは、電池蓋13との間に絶縁性を有する樹脂材料を素材とするガスケット17を介在させることで、電池蓋13に対して電気的に絶縁されている。
Thus, the positive electrode
電池蓋13の上面11tの正極外部端子16Pと負極外部端子16Nとの間には、ガス排出弁18と注液口19aが設けられている。ガス排出弁18は、例えば、電池蓋13の一部を薄肉化してスリット状の溝を形成することによって形成され、電池容器11の内部の圧力が所定値よりも上昇したときに開裂し、電池容器11の内部のガスを排出することで、電池容器11の内部の圧力を低下させる。注液口19aは、電池容器11の内部に電解液を注入するために用いられ、電解液の注入後に、例えばレーザ溶接によって注液栓19bが接合されて封止される。
Between the positive electrode
複数の二次電池10は、互いの電池容器11の広側面11wが対向するように、厚さ方向に積層させて配置される。積層方向に隣接する二つの二次電池10は、一方の二次電池10の正極外部端子16Pと、他方の二次電池10の負極外部端子16Nとが積層方向に隣り合うように、180°反転させて配置される。そして、一方の二次電池10の正極外部端子16Pに、例えば溶接によってバスバー30の一端が接合され、他方の二次電池10の負極外部端子16Nに、例えば溶接によってバスバー30の他端が接合されることで、複数の二次電池10が直列に接続される。
The plurality of
組電池100は、複数の二次電池10の配列の一端に配置された二次電池10の正極外部端子16Pと、他端に配置された二次電池10の負極外部端子16Nにも、それぞれバスバー30が接続されている。これらのバスバー30によって、例えば、組電池100を他の組電池や外部機器に接続することができる。
The assembled
正極外部端子16P、正極集電板及び正極電極の金属箔の素材は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金である。また、負極外部端子16N、負極集電板及び負極電極の金属箔の素材は、例えば、銅又は銅合金である。バスバー30の素材は、正極外部端子16P又は負極外部端子16Nと同様の素材、正極外部端子16P及び負極外部端子16Nに対する溶接性と導電性に優れた素材、或いはめっき層を有する金属製の板材等を適宜選択することができる。
The material of the metal foil of the positive electrode
組電池100を構成する個々の二次電池10は、それぞれセルホルダ20によって保持されている。セルホルダ20は、複数の二次電池10の積層方向の両端に配置される一対の端部セルホルダ20Aと、2つの隣接する二次電池10の間に配置される複数の中間セルホルダ20Bによって構成されている。セルホルダ20の素材としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート樹脂などの樹脂材料や、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属材料を用いることができる。
Each
中間セルホルダ20Bは、図2及び図3に示すように、二次電池10の扁平角形の電池容器11の広側面11wに対向するスペーサ部21と、電池容器11の狭側面11nに対向する側板部22と、電池容器11の底面11bに対向する底板部23とを有している。端部セルホルダ20Aは、中間セルホルダ20Bにおいて、スペーサ部21を中心に電池容器11の厚さ方向の両側に延びる側板部22及び底板部23の片側を、スペーサ部21に沿う平面で切断した構成を有している。そのため、以下では、セルホルダ20の構成として中間セルホルダ20Bの構成を中心に説明し、端部セルホルダ20Aの説明を適宜省略する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
セルホルダ20は、前述のように、電池容器11の広側面11wに対向するスペーサ部21と、電池容器11の狭側面11nに対向する側板部22と、電池容器11の底面11bに対向する底板部23とを有している。電池容器11の幅方向に間隔を有して対向する一対の長方形の板状の側板部22と、電池容器11の幅方向に延在して一対の側板部22を連結する長方形板状の底板部23とによって、上部が開放されたU字状の保持部24が形成されている。
As described above, the
セルホルダ20の保持部24は、電池容器11の上面11tを露出させた状態で、電池容器11の厚さの約半分を収容する。対向する一対のセルホルダ20の保持部24に、二次電池10の電池容器11の厚さの約半分ずつを収容することで、二次電池10は、電池容器11の上面11tを露出させた状態で、一対のセルホルダ20の間に保持される。
The holding
複数のスペーサ部21の間には、電池容器11の幅方向に延びる複数のスリット25が形成されている。また、側板部22には、各スリット25に連通する複数の開口部26が形成されている。セルホルダ20は、二次電池10の電池容器11の広側面11wを冷却する冷却空気等の冷媒を、一方の側板部22の開口部26から導入してスリット25に流通させ、他方の側板部22の開口部26から導出することができるように構成されている。
A plurality of
図示は省略するが、複数の二次電池10の積層方向の両端に配置された一対の端部セルホルダ20Aの外側の平坦な面に対向して一対のエンドプレートが配置される。また、二次電池10の幅方向の両側に、複数のセルホルダ20の側板部22に対向して二次電池10の積層方向に延在する一対のサイドプレートが配置され、一対のサイドプレートの延在方向の両端が一対のエンドプレートに締結される。これにより、一対のエンドプレートの間隔が規定され、セルホルダ20の間に配置された複数の二次電池10は、電池容器11の広側面11wにセルホルダ20のスペーサ部21が当接し、圧縮力が付与された状態で、セルホルダ20によって保持される。
Although illustration is omitted, a pair of end plates are disposed opposite to the flat surfaces outside the pair of
図4Aは、図1に示す組電池100の2つの二次電池10の間のセルホルダ20及び短絡部材40を示す平面図である。図4Bは、図4Aに示すB−B線に沿うセルホルダ20及び短絡部材40の断面図である。
4A is a plan view showing the
前述のように、本実施形態の組電池100は、厚さ方向に積層された扁平角形の複数の二次電池10を備えている。複数の二次電池10の積層方向に隣り合う任意の二つの二次電池10は、一方の二次電池10の正極外部端子16Pと他方の二次電池10の負極外部端子16Nとがバスバー30によって順次接続されて直列に接続されている。組電池100は、導電性を有する短絡部材40を備えることを特徴としている。
As described above, the assembled
短絡部材40は、積層方向に隣り合う二つの二次電池10のうち、一方の二次電池10の負極外部端子16Nを含む低電位部10Lと、他方の二次電池10の正極外部端子16Pを含む高電位部10Hとに対向している。また、短絡部材40は、これら低電位部10Lと高電位部10Hの少なくとも一方との間に間隙を有する。なお、本実施形態の組電池100において、短絡部材40は、対向する低電位部10Lと高電位部10Hの双方との間に間隔を有している。
Of the two
また、前述のように、本実施形態の組電池100において、上記一方の二次電池10の低電位部10Lは、当該二次電池10の負極外部端子16Nとそれに接続されたバスバー30とを含む。さらに、上記他方の二次電池10の高電位部10Hは、当該二次電池10の正極外部端子16Pとそれに接続されたバスバー30とを含む。
Further, as described above, in the assembled
短絡部材40は、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとの間の空間に沿って、二次電池10の電池容器11の幅方向を長手方向とする長方形の板状又は直方体の柱状に形成されている。電池容器11の厚さ方向における短絡部材40の上端部の寸法は、下端部の寸法よりも大きくされ、電池容器11の厚さ方向の両側面において上端部と下端部との間に段差が形成されている。
The short-
短絡部材40の上端部と、低電位部10L及び高電位部10Hとの間隔は、後述するように、組電池100に作用する荷重に応じて設定されている。短絡部材40の下端部は、セルホルダ20のスペーサ部21に固定されている。なお、短絡部材40の形状は、特に限定されず、矩形の平板状又は柱状の形状以外に、例えば、菱形、円形、楕円形等、任意の形状を選択することができる。
The intervals between the upper end portion of the short-
なお、組電池100の複数の二次電池10のうち、短絡部材40を介して積層方向に隣り合う任意の二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hは、これら二つの二次電池10の相対的な電位の高低によって決定される。したがって、複数の二次電池10のうち、低電位側に配置された二つの二次電池10において高電位部10Hであったバスバー30は、その二つの二次電池10の高電位側に配置された二つの二次電池10においては、低電位部10Lとなる。
Of the plurality of
より詳細には、本実施形態の組電池100において、複数の扁平角形の二次電池10は、各二次電池10の正極外部端子16Pと負極外部端子16Nの幅方向の位置を交互に反転させて厚さ方向に積層されている。これにより、積層方向に隣り合う任意の二つの二次電池10において、一方の二次電池10の正極外部端子16Pと、他方の二次電池10の負極外部端子16Nとが、積層方向に対向している。
More specifically, in the assembled
そして、積層方向の一端に配置された二次電池10の正極外部端子16Pが、その二次電池10に隣り合う二次電池10の負極外部端子16Nにバスバー30を介して接続される。また、積層方向の一端に配置された二次電池10に隣り合う二次電池10の正極外部端子16Pが、さらにその二次電池10に隣り合う二次電池10の負極外部端子16Nにバスバー30を介して接続される。これを積層方向の他端に配置された二次電池10まで繰り返すことで、複数の二次電池10が直列に接続されている。
Then, the positive external terminal 16P of the
このように、複数の二次電池10が厚さ方向に積層されて直列に接続された組電池100では、積層方向に隣り合う任意の二つの二次電池10のうち、一方の二次電池10の正極外部端子16Pと、他方の二次電池10の負極外部端子16Nとが接続されている。この場合、当該一方の二次電池10の負極外部端子16Nは、低電位部10Lであり、当該他方の二次電池10の正極外部端子16Pは、高電位部10Hである。
As described above, in the assembled
換言すると、上記のように、複数の二次電池10が厚さ方向に積層されて直列に接続された組電池100では、積層方向に隣り合う任意の二つの二次電池10の間に、短絡部材40が配置されている。この場合、短絡部材40に対向する高電位側の二次電池10の正極外部端子16P及びそれに接続されたバスバー30が高電位部10Hとなり、短絡部材40に対向する低電位側の二次電池10の負極外部端子16N及びそれに接続されたバスバー30が低電位部10Lとなる。
In other words, as described above, in the assembled
短絡部材40と、低電位部10L及び高電位部10Hとの間の間隔は、組電池100に衝撃等による外力が作用したときに、短絡部材40が低電位部10L及び高電位部10Hに接触する間隔に設定することができる。具体的には、例えば、組電池100に衝撃が加わったときに想定される荷重による組電池100の変形量を算出し、その変形量に応じて短絡部材40と、低電位部10L及び高電位部10Hとの間隔を設定することができる。
The distance between the short-
例えば、組電池100に衝撃が加わったときに4kNの荷重が作用することが想定され、その荷重による組電池100の変形によって、短絡部材40と低電位部10L及び高電位部10Hとの間隔が1mm狭くなることが算出されたと仮定する。この場合、短絡部材40と高電位部10Hとの間隔、及び、短絡部材40と低電位部10Lとの間隔は、1mm以下に設定することができる。
For example, it is assumed that a load of 4 kN is applied when an impact is applied to the assembled
また、組電池100に衝撃が加わったときに40kNの荷重が作用することが想定され、その荷重による組電池100の変形によって、短絡部材40と低電位部10L及び高電位部10Hとの間隔が2mm狭くなることが算出されたと仮定する。この場合、短絡部材40と高電位部10Hとの間隔、及び、短絡部材40と低電位部10Lとの間隔は、2mm以下に設定することができる。組電池100に作用する衝撃による外力は、例えば、組電池100の製造時に作用する圧縮力の2倍から5倍程度と想定することができる。
Further, it is assumed that a load of 40 kN is applied when an impact is applied to the assembled
本実施形態の組電池100において、短絡部材40は、二次電池10を保持する筐体であるセルホルダ20に固定されている。より具体的には、セルホルダ20は、扁平角形の電池容器11の広側面11wに対向するスペーサ部21を有し、短絡部材40は、スペーサ部21に固定されている。短絡部材40は、例えば、インサート成形によってセルホルダ20に固定することができる。また、短絡部材40は、例えば、ボルトやリベット等の機械的な締結手段によってセルホルダ20に固定してもよいし、粘着テープや接着剤によってセルホルダ20に固定することもできる。
In the assembled
以下、本実施形態の組電池100の作用について説明する。
Hereinafter, the operation of the assembled
前述のように、本実施形態の組電池100は、厚さ方向に積層された扁平角形の複数の二次電池10を備え、積層方向に隣り合う一方の二次電池10の正極外部端子16Pと他方の二次電池10の負極外部端子16Nが順次接続されている。ここで、複数の二次電池10の積層方向に隣り合う一方の二次電池10の正極外部端子16Pと他方の二次電池10の負極外部端子16Nは、バスバー30によって順次接続されている。
As described above, the assembled
この構成により、組電池100は、例えば発電機等の外部機器から供給された電力を、積層方向の一端の二次電池10の正極外部端子16Pと、積層方向の他端の二次電池10の負極外部端子16Nとを介して、直列に接続された複数の二次電池10に供給して充電することができる。また、組電池100は、直列に接続された複数の二次電池10に充電された電力を、積層方向の一端の二次電池10の正極外部端子16Pに接続されたバスバー30と、積層方向の他端の二次電池10の負極外部端子16Nに接続されたバスバー30とを介して、例えばモータ等の外部機器へ供給することができる。
With this configuration, the assembled
また、組電池100は、導電性を有する短絡部材40を備えている。短絡部材40は、積層方向に隣接する任意の二つの二次電池10のうち、一方の二次電池10の負極外部端子16Nを含む低電位部10Lと、前記他方の二次電池10の正極外部端子16Pを含む高電位部10Hとに対向している。また、短絡部材40は、当該低電位部10Lと高電位部10Hの双方との間に間隙を有している。そのため、組電池100の通常の使用時においては、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40との間が電気的に絶縁され、低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡することが防止されている。
The assembled
なお、短絡部材40は、低電位部10Lと高電位部10Hの少なくとも一方との間に間隙を有していればよい。短絡部材40が低電位部10Lと高電位部10Hの少なくとも一方との間に間隙を有することで、これらのいずれか一方と接していても、低電位部10Lと高電位部10Hとが電気的に絶縁される。これにより、組電池100の通常の使用時における低電位部10Lと高電位部10Hとの短絡を防止することができる。
The short-
例えば、車両の衝突等によって組電池100に衝撃が加わると、組電池100の製造時に作用する圧縮力よりも数倍大きい荷重が組電池100に作用する場合がある。このような場合、例えば前記特許文献1に記載された従来の電池モジュールでは、二次電池に内部短絡が発生して内圧が上昇し、二次電池が膨張して短絡回路が形成され、二次電池に蓄えられたエネルギーが放出される。しかし、二次電池の内部短絡によって内圧が上昇する場合には、短時間で熱暴走状態に至る虞がある。また、ガス排出弁が開放されて二次電池の内圧が低下すると、膨張した二次電池が元に戻り、短絡回路が形成されない虞がある。
For example, when an impact is applied to the assembled
図5Aは、図4Aに示す本実施形態の組電池100が、二次電池10の積層方向の荷重を受けて変形した後のセルホルダ20及び短絡部材40を示す平面図である。図5Bは、図5Aに示すB−B線に沿うセルホルダ及び短絡部材の断面図である。
FIG. 5A is a plan view showing the
本実施形態の組電池100は、衝撃が加わって製造時に作用する圧縮力よりも数倍大きい荷重が作用すると、各部材の変形によって、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40との間隔が狭まる。
In the assembled
より具体的には、組電池100に二次電池10の積層方向の衝撃が加わって荷重が作用すると、例えばセルホルダ20のスペーサ部21が圧縮されて変形したり、二次電池10の電池容器11が圧縮されて変形したりする。このような組電池100を構成する各部材の変形により、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40との間隔が狭まる。
More specifically, when an impact in the stacking direction of the
積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40との間隔がさらに狭まると、互いに対向する短絡部材40と低電位部10L及び高電位部10Hとが接触する。これにより、短絡部材40を介して積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
When the distance between the low
このようにして、組電池100のすべての二次電池10において、短絡部材40を介して低電位部10Lと高電位部10Hとを短絡させることができる。これにより、個々の二次電池10に蓄えられていた電気エネルギーが消費され、二次電池10に内部短絡が発生しても、二次電池10の内圧や温度が過度に上昇することを防止できる。
Thus, in all the
したがって、本実施形態の組電池100によれば、衝撃等による外力に対する二次電池10の安全性を従来よりも向上させることができる。
Therefore, according to the assembled
なお、低電位部10L及び高電位部10Hの一方と、短絡部材40とを予め接触させおくことで、より小さい荷重又はより少ない変形量で積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとを短絡させることも可能である。
In addition, the low potential of the two
また、本実施形態の組電池100は、積層方向に隣り合う一方の二次電池10の正極外部端子16Pと他方の二次電池10の負極外部端子16Nを順次接続する複数のバスバー30を備えている。そして、積層方向に隣り合う二つの二次電池10において、低電位部10Lは、一方の二次電池10の負極外部端子16Nに接続されたバスバー30を含み、高電位部10Hは、他方の二次電池10の正極外部端子16Pに接続されたバスバー30を含んでいる。
In addition, the assembled
そのため、短絡部材40と、一方の二次電池10の正極外部端子16P又は他方の二次電池の負極外部端子16Nとが接触しなくても、短絡部材40とバスバー30とが接触することで、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとを短絡させることができる。また、短絡部材40と、一方の二次電池10の正極外部端子16P及びそれに接続されたバスバー30、又は、他方の二次電池の負極外部端子16N及びそれに接続されたバスバー30とを、同時に接触させることもできる。これにより、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとをより短絡させ易くすることができる。
Therefore, even if the
また、組電池100は、二次電池10を保持するセルホルダ20を備えている。そして、短絡部材40は、セルホルダ20に固定されている。これにより、積層方向に隣り合う二つ二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとに、短絡部材40を対向させて配置するのが容易になる。
The assembled
本実施形態の組電池100において、セルホルダ20は、扁平角形の電池容器11の広側面11wに対向するスペーサ部21を有し、短絡部材40は、セルホルダ20のスペーサ部21に固定されている。これにより、積層方向に隣り合う二つ二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとに対して、二次電池10の積層方向に対向させて短絡部材40を配置するのが容易になる。
In the assembled
これにより、組電池100に、二次電池10の積層方向の衝撃による荷重が作用したときに、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとに短絡部材40を接触させることができる。したがって、二次電池10の積層方向の衝撃による荷重が作用したときに、短絡部材40を介して積層方向に隣り合う二つの二次電池10を短絡させることができる。
Accordingly, when a load due to an impact in the stacking direction of the
以上説明したように、本実施形態の組電池100によれば、例えば車両の衝突等により衝撃が加わって高い荷重が作用した場合に、二次電池10に蓄えられた電気エネルギーを速やかにかつ安全に放出することができ、二次災害等を防止することができる。したがって、本実施形態の組電池100によれば、衝撃等による外力に対する二次電池10の安全性を従来よりも向上させることができる。よって、本実施形態の組電池100は、大容量、高入力特性とともに、高い安全性が要求される車載用の組電池として適している。
As described above, according to the assembled
[実施形態2]
次に、本発明の実施形態2に係る組電池について、図1から図3を援用し、図6A及び図6B、並びに、図7A及び図7Bを用いて説明する。[Embodiment 2]
Next, an assembled battery according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIGS. 6A and 6B and FIGS. 7A and 7B.
図6Aは、図4Aに相当する本実施形態の組電池の2つの二次電池10の間のセルホルダ20及び短絡部材40Aを示す平面図である。図6Bは、図6Aに示すB−B線に沿うセルホルダ20及び短絡部材40Aの断面図である。
FIG. 6A is a plan view showing the
本実施形態の組電池は、短絡部材40Aが、セルホルダ20の側板部22に固定されている点で、前述の実施形態1の組電池100と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態1の組電池と同一であるため、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
The assembled battery of this embodiment is different from the assembled
前述の実施形態1の組電池100で説明したように、セルホルダ20は、二次電池10の扁平角形の電池容器11の狭側面11nに対向する側板部22を有している。短絡部材40Aは、セルホルダ20の側板部22に固定されている。これにより、短絡部材40Aは、積層方向に隣り合う二つの二次電池10のうち、一方の二次電池10の負極外部端子16Nを含む低電位部10Lと、他方の二次電池10の正極外部端子16Pを含む高電位部10Hとに、電池容器11の幅方向に対向している。また、短絡部材40Aは、これら低電位部10Lと高電位部10Hの双方との間に、電池容器11の幅方向に間隙を有している。
As described in the assembled
図7Aは、図6Aに示す本実施形態の組電池が、電池容器11の幅方向の荷重を受けて変形した後のセルホルダ20及び短絡部材40Aを示す平面図である。図7Bは、図7Aに示すB−B線に沿うセルホルダ20及び短絡部材40Aの断面図である。
FIG. 7A is a plan view showing the
例えば、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対して二次電池10の電池容器11の幅方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の幅方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池において、例えば、セルホルダ20の側板部22が電池容器11の幅方向に圧縮されて変形し、又は、側板部22に固定された短絡部材40Aが、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hへ向けて変形する。
For example, an impact in the width direction of the
これにより、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Aとの間隔が狭くなって、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Aとが接触する。これにより、積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
Thereby, the space | interval of the low
このようにして、組電池のすべての二次電池10において、短絡部材40Aを介して低電位部10Lと高電位部10Hとを短絡させることができる。これにより、個々の二次電池10に蓄えられていた電気エネルギーが消費され、二次電池10に内部短絡が発生しても、二次電池10の内圧や温度が過度に上昇することを防止できる。
Thus, in all the
したがって、本実施形態の組電池によれば、前述の実施形態1の組電池100と同様に、電池容器11の幅方向の衝撃等による外力に対する二次電池10の安全性を従来よりも向上させることができる。
Therefore, according to the assembled battery of the present embodiment, as in the assembled
なお、短絡部材40Aは、予め隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hのいずれか一方に接触させておいてもよい。また、短絡部材40Aの形状は、平板状の形状に限定されず、U字形又はチャネル形等、一方向が開放された矩形の形状を有してもよい。
Note that the short-
[実施形態3]
次に、本発明の実施形態3に係る組電池について、図1から図3を援用し、図8Aから図8Cを用いて説明する。[Embodiment 3]
Next, an assembled battery according to Embodiment 3 of the present invention will be described using FIGS. 1 to 3 and FIGS. 8A to 8C.
図8Aは、図4Aに相当する本実施形態の組電池の2つの二次電池10の間のセルホルダ20及び短絡部材40Bを示す平面図である。図8Bは、図8Aに示すB−B線に沿うセルホルダ20及び短絡部材40Bの断面図である。
FIG. 8A is a plan view showing the
本実施形態の組電池は、バスバー30を保持するバスバーホルダ50を有し、短絡部材40Bがバスバーホルダ50に固定されている点で、前述の実施形態1の組電池100と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態1の組電池100と同一であるため、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
The assembled battery of this embodiment is different from the assembled
本実施形態の組電池は、バスバー30を保持するバスバーホルダ50を有し、短絡部材40Bがバスバーホルダ50に固定されている。バスバーホルダ50の素材は、例えば絶縁性を有する樹脂材料である。短絡部材40Bは、例えばインサート成形によってバスバーホルダ50に固定することができる。なお、短絡部材40Bは、ボルトやリベットなどの機械的固定手段、又は粘着テープや接着剤等によってバスバーホルダ50に固定されていてもよい。
The assembled battery of the present embodiment includes a
短絡部材40Bは、バスバーホルダ50に保持されて、複数の二次電池10の積層方向に隣り合う任意の二つの二次電池10の低電位部Lと高電位部10Hとに、電池容器11の高さ方向に対向している。また、短絡部材40Bは、これら低電位部10Lと高電位部10Hとの間に、電池容器11の高さ方向に間隔を有している。
The short-
より詳細には、短絡部材40Bは、複数の二次電池10の積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lを構成する一方の二次電池10の負極外部端子16Nと、高電位部10Hを構成する他方の二次電池10の正極外部端子16Pに対向している。また、短絡部材40Bは、隣り合う二つの二次電池10のうち、一方の二次電池10の負極外部端子16Nと、他方の二次電池10の正極外部端子16Pとの間に、間隔を有している。短絡部材40Bは、電池容器11の幅方向を長手方向とする概ね直方体のブロック形状を有している。
More specifically, the short-
図8Cは、図8Bに示す本実施形態の組電池が、電池容器11の高さ方向の荷重を受けて変形した後のセルホルダ20及び短絡部材40Bを示す断面図である。
FIG. 8C is a cross-sectional view showing the
例えば、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対し、二次電池10の電池容器11の高さ方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の高さ方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池では、例えばバスバーホルダ50が電池容器11の高さ方向に圧縮され、バスバーホルダ50に保持された短絡部材40Bと、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとの間隔が狭くなる。
For example, an impact in the height direction of the
そして、複数の二次電池10の積層方向に隣り合う任意の二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、これらに対向する短絡部材40Bとが接触して、低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡部材40Bを介して短絡する。このようにして、組電池のすべての二次電池10において、短絡部材40Bを介して低電位部10Lと高電位部10Hとを短絡させることができる。これにより、個々の二次電池10に蓄えられていた電気エネルギーが消費され、二次電池10に内部短絡が発生しても、二次電池10の内圧や温度が過度に上昇することを防止できる。
Then, the low
したがって、本実施形態の組電池によれば、前述の実施形態1の組電池100と同様に、電池容器11の高さ方向の衝撃等による外力に対する二次電池10の安全性を従来よりも向上させることができる。
Therefore, according to the assembled battery of the present embodiment, as in the assembled
なお、短絡部材40Bは、予め隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hのいずれか一方に接触させておいてもよい。また、短絡部材40Bの形状は、平板状の形状に限定されず、U字形又はチャネル形等、一方向が開放された矩形の形状を有してもよい。
The short-
[実施形態4]
次に、本発明の実施形態4に係る組電池について、図1から図3を援用し、図9を用いて説明する。図9は、図6Aに相当する本実施形態の組電池の2つの二次電池10の間のセルホルダ20及び短絡部材40Cを示す平面図である。[Embodiment 4]
Next, an assembled battery according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a plan view showing the
本実施形態の組電池は、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hに、短絡部材40Cが電池容器11の厚さ方向及び幅方向に対向する点で、前述の実施形態2の組電池と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態2の組電池と同一であるため、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
The assembled battery of the present embodiment is the above-described in that the short-
本実施形態の組電池において、短絡部材40Cは、電池容器11の幅方向に延びる第1部分41と、第1部分41の一端から電池容器11の厚さ方向の両側へ延びる第2部分とを有する、概ねT字形の形状を有している。
In the assembled battery of the present embodiment, the short-
短絡部材40Cの第1部分41は、例えば板状の短絡部材40CがU字状に湾曲して折り返された部分である。第1部分41は、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとの間に配置され、低電位部10L及び高電位部10Hに電池容器11の厚さ方向に対向している。第1部分41は、低電位部10L及び高電位部10Hとの間に間隔を有している。第1部分41は、セルホルダ20のスペーサ部21に固定されている。
The
短絡部材40Cの第2部分42は、例えば板状の短絡部材40Cが第1部分41の基端部で電池容器11の厚さ方向に曲折された平板状の部分である。第2部分42は、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hに、電池容器11の幅方向に対向している。第2部分42は、低電位部10L及び高電位部10Hとの間に間隔を有している。第2部分42は、セルホルダ20の側板部22に固定されている。
The
例えば、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対して二次電池10の電池容器11の厚さ方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の厚さ方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池において、例えば、隣り合う二つの二次電池10の電池容器11が厚さ方向に圧縮されて変形する。
For example, an impact in the thickness direction of the
そして、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Cの第1部分41との間隔が狭くなって、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Cの第1部分41とが接触する。これにより、積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
And the space | interval of the low electric
また、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対して二次電池10の電池容器11の幅方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の幅方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池において、例えば、隣り合う二つの二次電池10の電池容器11及びセルホルダ20が電池容器11の幅方向に圧縮されて変形する。
Also, a load that is several times larger than the load that is applied during normal use of the assembled battery due to the impact in the width direction of the
そして、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Cの第2部分42との間隔が狭くなって、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Cの第2部分42とが接触する。これにより、積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
And the space | interval of the low electric
このようにして、組電池のすべての二次電池10において、電池容器11の厚さ方向及び幅方向の衝撃による荷重に対し、短絡部材40Cを介して低電位部10Lと高電位部10Hとを短絡させることができる。これにより、個々の二次電池10に蓄えられていた電気エネルギーが消費され、二次電池10に内部短絡が発生しても、二次電池10の内圧や温度が過度に上昇することを防止できる。
In this way, in all the
したがって、本実施形態の組電池によれば、前述の実施形態1の組電池100と同様に、電池容器11の厚さ方向及び幅方向の衝撃等による外力に対する二次電池10の安全性を従来よりも向上させることができる。なお、短絡部材40Cは、予め隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hのいずれか一方に接触させておいてもよい。
Therefore, according to the assembled battery of the present embodiment, the safety of the
[実施形態5]
次に、本発明の実施形態5に係る組電池について、図1から図3を援用し、図10を用いて説明する。図10は、図8Bに相当する本実施形態の組電池の2つの二次電池10の間のセルホルダ20及び短絡部材40Dを示す断面図である。[Embodiment 5]
Next, an assembled battery according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the
本実施形態の組電池は、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hに、短絡部材40Dが電池容器11の厚さ方向及び高さ方向に対向する点で、前述の実施形態3の組電池と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態3の組電池と同様であるため、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
The assembled battery according to the present embodiment is described above in that the short-
本実施形態の組電池において、短絡部材40Dは、電池容器11の高さ方向に延びる第1部分41と、第1部分41の一端から電池容器11の厚さ方向の両側へ延びる第2部分とを有している。
In the assembled battery of the present embodiment, the short-
短絡部材40Dの第1部分41は、例えば板状の短絡部材40DがU字状に湾曲して折り返された部分である。第1部分41は、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとの間に配置され、低電位部10L及び高電位部10Hに電池容器11の厚さ方向に対向している。第1部分41は、低電位部10L及び高電位部10Hとの間に間隔を有している。
The
短絡部材40Dの第2部分42は、例えば板状の短絡部材40Dが第1部分41の基端部で電池容器11の厚さ方向に曲折された平板状の部分である。第2部分42は、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hに、電池容器11の高さ方向に対向している。第2部分42は、バスバーホルダ50に固定され、低電位部10L及び高電位部10Hとの間に間隔を有している。
The
例えば、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対して二次電池10の電池容器11の厚さ方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の厚さ方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池において、例えば、隣り合う二つの二次電池10の電池容器11が厚さ方向に圧縮されて変形する。
For example, an impact in the thickness direction of the
そして、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Dの第1部分41との間隔が狭くなって、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Dの第1部分41とが接触する。これにより、積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
And the space | interval of the low electric
また、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対して二次電池10の電池容器11の高さ方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の高さ方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池において、例えば、バスバーホルダ50が電池容器11の高さ方向に圧縮されて変形する。
Moreover, the impact in the height direction of the
そして、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Dの第2部分42との間隔が狭くなって、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Dの第2部分42とが接触する。これにより、積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
And the space | interval of the low electric
このようにして、組電池のすべての二次電池10において、電池容器11の厚さ方向及び高さ方向の衝撃による荷重に対し、短絡部材40Dを介して低電位部10Lと高電位部10Hとを短絡させることができる。これにより、個々の二次電池10に蓄えられていた電気エネルギーが消費され、二次電池10に内部短絡が発生しても、二次電池10の内圧や温度が過度に上昇することを防止できる。
In this way, in all the
したがって、本実施形態の組電池によれば、前述の実施形態1の組電池100と同様に、電池容器11の厚さ方向及び高さ方向の衝撃等による外力に対する二次電池10の安全性を従来よりも向上させることができる。なお、短絡部材40Dは、予め隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hのいずれか一方に接触させておいてもよい。
Therefore, according to the assembled battery of the present embodiment, similarly to the assembled
[実施形態6]
次に、本発明の実施形態6に係る組電池について、図1から図3を援用し、図11を用いて説明する。図11は、本実施形態の組電池の2つの二次電池10の間のセルホルダ20及び短絡部材40Eを示す斜視図である。[Embodiment 6]
Next, an assembled battery according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a perspective view showing the
本実施形態の組電池は、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hに、短絡部材40Eが電池容器11の幅方向及び高さ方向に対向する点で、前述の実施形態2の組電池と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態2の組電池と同様であるため、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
The assembled battery of the present embodiment is the above-described in that the short-
本実施形態の組電池において、短絡部材40Eは、互いに垂直な平板状の第1部分40aと第2部分40bと有する断面形状がL字形の部材である。第1部分40aは、電池容器11の上面11tと概ね平行であり、電池容器11の幅方向及び厚さ方向に延在している。第2部分40bは、第1部分40aの一端から電池容器11の狭側面11nと概ね平行に、電池容器11の高さ方向及び厚さ方向に延在し、セルホルダ20の側板部22に固定されている。
In the assembled battery of the present embodiment, the short-
第1部分40aは、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hに、電池容器11の高さ方向に対向し、低電位部10L及び高電位部10Hとの間に間隔を有している。第2部分40bは、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hに、電池容器11の幅方向に対向し、低電位部10L及び高電位部10Hとの間に間隔を有している。
The
例えば、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対して二次電池10の電池容器11の高さ方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の高さ方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池において、例えば、セルホルダ20が電池容器11の高さ方向に圧縮されて変形する。
For example, an impact in the height direction of the
そして、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Eの第1部分40aとの間隔が狭くなって、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Eの第1部分40aとが接触する。これにより、積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
And the space | interval of the low electric
また、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対して二次電池10の電池容器11の幅方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の幅方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池において、例えば、隣り合う2つの二次電池10の電池容器11及びセルホルダ20が電池容器11の幅方向に圧縮されて変形する。
Also, a load that is several times larger than the load that is applied during normal use of the assembled battery due to the impact in the width direction of the
そして、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Eの第2部分40bとの間隔が狭くなって、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Eの第2部分40bとが接触する。これにより、積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
And the space | interval of the low electric
このようにして、組電池のすべての二次電池10において、電池容器11の厚さ方向及び高さ方向の衝撃による荷重に対し、短絡部材40Eを介して低電位部10Lと高電位部10Hとを短絡させることができる。これにより、個々の二次電池10に蓄えられていた電気エネルギーが消費され、二次電池10に内部短絡が発生しても、二次電池10の内圧や温度が過度に上昇することを防止できる。
In this way, in all the
したがって、本実施形態の組電池によれば、前述の実施形態1の組電池100と同様に、電池容器11の高さ方向及び幅方向の衝撃等による外力に対する二次電池10の安全性を従来よりも向上させることができる。なお、短絡部材40Eは、予め隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hのいずれか一方に接触させておいてもよい。
Therefore, according to the assembled battery of the present embodiment, the safety of the
[実施形態7]
次に、本発明の実施形態7に係る組電池について、図1から図3を援用し、図12を用いて説明する。図12は、本実施形態の組電池の2つの二次電池10の間のセルホルダ20及び短絡部材40Fを示す平面図である。[Embodiment 7]
Next, an assembled battery according to
本実施形態の組電池は、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hに、短絡部材40Fが電池容器11の厚さ方向、幅方向、及び高さ方向に対向する点で、前述の実施形態2の組電池と異なっている。本実施形態の組電池のその他の点は、前述の実施形態2の組電池と同様であるため、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
In the assembled battery of this embodiment, the short-
本実施形態の組電池において、短絡部材40Fは、互いに垂直な平板状の第1部分40aと第2部分40bと有するとともに、電池容器11の幅方向に延びるU字形の第3部分40cと、電池容器11の高さ方向に延びる柱状の第4部分40dとを有している。短絡部材40Fは、電池容器11の厚さ方向において、U字形の第3部分40cの基端部の両側に、それぞれ一対の第1部分40a、第2部分40b、及び第4部分40dを有している。
In the assembled battery of the present embodiment, the short-
第1部分40aは、電池容器11の上面11tと概ね平行な平板状であり、電池容器11の幅方向及び厚さ方向に延在している。第2部分40bは、第1部分40aの一端から電池容器11の狭側面11nと概ね平行に延びる平板状であり、電池容器11の高さ方向及び厚さ方向に延在して、第4部分40dの一端に連結されている。
The
一対の第1部分40aは、それぞれ、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hに、電池容器11の高さ方向に対向し、低電位部10L及び高電位部10Hとの間に間隔を有している。一対の第2部分40bは、それぞれ、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hに、電池容器11の幅方向に対向し、低電位部10L及び高電位部10Hとの間に間隔を有している。
The pair of
第3部分40cは、例えば断面形状が矩形の棒状の部材がU字状に湾曲して折り返された部分であり、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとの間に配置され、低電位部10L及び高電位部10Hに、電池容器11の厚さ方向に対向している。第3部分40cは、基端部が一対の第2部分40bに連結され、低電位部10L及び高電位部10Hとの間に間隔を有している。一対の第4部分40dは、一端が第2部分40bに連結され、他端がセルホルダ20の側板部22に固定されている。
The
例えば、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対して二次電池10の電池容器11の高さ方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の高さ方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池において、例えば、セルホルダ20が電池容器11の高さ方向に圧縮されて変形する。
For example, an impact in the height direction of the
そして、積層方向に隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Fの一対の第1部分40aとの間隔が狭くなって、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Fの一対の第1部分40aとが接触する。これにより、積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
And the space | interval of the low
また、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対して二次電池10の電池容器11の幅方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の幅方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池において、例えば、隣り合う2つの二次電池10の電池容器11及びセルホルダ20が電池容器11の幅方向に圧縮されて変形する。
Also, a load that is several times larger than the load that is applied during normal use of the assembled battery due to the impact in the width direction of the
そして、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Fの一対の第2部分40bとの間隔が狭くなって、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Fの一対の第2部分40bとが接触する。これにより、積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
And the space | interval of the low
また、車両の衝突等により、本実施形態の組電池に対して二次電池10の電池容器11の厚さ方向の衝撃が加わって、組電池の通常の使用時に作用する荷重よりも数倍大きい荷重が、電池容器11の厚さ方向に作用する場合がある。このような場合に、本実施形態の組電池において、例えば、隣り合う2つの二次電池10の電池容器11及びセルホルダ20が電池容器11の厚さ方向に圧縮されて変形する。
In addition, due to a vehicle collision or the like, an impact in the thickness direction of the
そして、隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Fの第3部分40cとの間隔が狭くなって、低電位部10L及び高電位部10Hと、短絡部材40Fの第3部分40cとが接触する。これにより、積層方向に隣り合う二次電池10の低電位部10Lと高電位部10Hとが短絡する。
And the space | interval of the low electric
このようにして、組電池のすべての二次電池10において、電池容器11の厚さ方向、幅方向、及び高さ方向の衝撃による荷重に対し、短絡部材40Fを介して低電位部10Lと高電位部10Hとを短絡させることができる。これにより、個々の二次電池10に蓄えられていた電気エネルギーが消費され、二次電池10に内部短絡が発生しても、二次電池10の内圧や温度が過度に上昇することを防止できる。
In this way, in all the
したがって、本実施形態の組電池によれば、前述の実施形態1の組電池100と同様に、電池容器11の厚さ方向、幅方向、及び高さ方向の衝撃等による外力に対する二次電池10の安全性を従来よりも向上させることができる。なお、短絡部材40Fは、予め隣り合う二つの二次電池10の低電位部10L及び高電位部10Hのいずれか一方に接触させておいてもよい。
Therefore, according to the assembled battery of the present embodiment, similar to the assembled
以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
10 二次電池、10L 低電位部、10H 高電位部、11 電池容器、11w 広側面、11n 狭側面、16N 負極外部端子、16P 正極外部端子、20 セルホルダ、21 スペーサ部、22 側板部、30 バスバー、40 短絡部材、40A−40F 短絡部材、50 バスバーホルダ、100 組電池
10 Secondary battery, 10L Low potential part, 10H High potential part, 11 Battery container, 11w Wide side, 11n Narrow side, 16N Negative external terminal, 16P Positive external terminal, 20 Cell holder, 21 Spacer part, 22 Side plate part, 30
Claims (4)
導電性を有する短絡部材と、前記二次電池を保持するセルホルダと、を備え、
前記短絡部材は、前記セルホルダに固定されており、前記一方の二次電池の負極外部端子を含む負極側低電位部と、前記他方の二次電池の正極外部端子を含む正極側高電位部とに対向するとともに、前記負極側低電位部と前記正極側高電位部の少なくとも一方との間に間隙を有することを特徴とする組電池。 A battery pack comprising a plurality of flat rectangular secondary batteries stacked in the thickness direction, and connected to the positive external terminal of one secondary battery and the negative external terminal of the other secondary battery adjacent in the stacking direction. And
A short-circuit member having conductivity, and a cell holder for holding the secondary battery ,
The short-circuit member is fixed to the cell holder, and includes a negative electrode-side low potential portion including a negative electrode external terminal of the one secondary battery, and a positive electrode side high potential portion including a positive electrode external terminal of the other secondary battery. And a gap between at least one of the negative electrode side low potential part and the positive electrode side high potential part.
前記負極側低電位部は、前記一方の二次電池の前記負極外部端子に接続されたバスバーを含み、
前記正極側高電位部は、前記他方の二次電池の前記正極外部端子に接続されたバスバーを含むことを特徴とする請求項1に記載の組電池。 A plurality of bus bars connecting the positive electrode external terminal of one secondary battery adjacent to the stacking direction and the negative electrode external terminal of the other secondary battery,
The negative electrode side low potential portion includes a bus bar connected to the negative electrode external terminal of the one secondary battery,
The assembled battery according to claim 1, wherein the positive electrode side high potential portion includes a bus bar connected to the positive electrode external terminal of the other secondary battery.
前記短絡部材は、前記スペーサ部に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の組電池。 The cell holder has a spacer portion facing the wide side surface of the battery container of the secondary battery,
The assembled battery according to claim 1 , wherein the short-circuit member is fixed to the spacer portion.
前記短絡部材は、前記側板部に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の組電池。 The cell holder has a side plate portion facing the narrow side surface of the battery container of the secondary battery,
The assembled battery according to claim 1 , wherein the short-circuit member is fixed to the side plate portion.
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