JPH11339766A - 電池パック - Google Patents
電池パックInfo
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- JPH11339766A JPH11339766A JP10143112A JP14311298A JPH11339766A JP H11339766 A JPH11339766 A JP H11339766A JP 10143112 A JP10143112 A JP 10143112A JP 14311298 A JP14311298 A JP 14311298A JP H11339766 A JPH11339766 A JP H11339766A
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- JP
- Japan
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- battery
- current
- sectional area
- battery pack
- connecting member
- 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.)
- Pending
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-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リチウムイオン電池等の高エネルギー密度電
池用の保護装置を設けた電池パックを提供する。 【解決手段】 正特性温度素子の平板状のリード上に、
過充電、過放電、過電流、温度異常の少なくとも１種の
異常を検出して電流を遮断する少なくとも１個の電池保
護回路素子、および過電流によって発熱する断面積の小
さな部分を設けた電池保護装置を導電接続部材に導電接
続した電池パック。
池用の保護装置を設けた電池パックを提供する。 【解決手段】 正特性温度素子の平板状のリード上に、
過充電、過放電、過電流、温度異常の少なくとも１種の
異常を検出して電流を遮断する少なくとも１個の電池保
護回路素子、および過電流によって発熱する断面積の小
さな部分を設けた電池保護装置を導電接続部材に導電接
続した電池パック。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池パックに関
し、特に負極活物質としてリチウムイオンをドープもし
くは脱ドープ材料を用いたリチウムイオン電池のような
エネルギー密度の高い二次電池の保護装置を有する電池
パックに関し、とくに安全性の高い電池パックに関する
ものである。
し、特に負極活物質としてリチウムイオンをドープもし
くは脱ドープ材料を用いたリチウムイオン電池のような
エネルギー密度の高い二次電池の保護装置を有する電池
パックに関し、とくに安全性の高い電池パックに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオンをドープもしくは、脱ド
ープする炭素材料を用いたリチウムイオン電池は高電圧
であるとともに、軽量で高エネルギー密度を有してお
り、携帯用機器に広く使用されるに至っている。二次電
池は、充電により繰り返して使用することができるが、
充電の際には電池の特性劣化や、特にリチウムイオン電
池では、過充電の際に金属リチウムが析出したり、ガス
発生による圧力弁の作動で電解液が漏液し、発火、発煙
するおそれがあるので過充電防止のための保護装置が設
けられるとともに、過放電の保護装置、電流の制限装
置、電池の充放電時の温度上昇の防止装置等が設けられ
ている。
ープする炭素材料を用いたリチウムイオン電池は高電圧
であるとともに、軽量で高エネルギー密度を有してお
り、携帯用機器に広く使用されるに至っている。二次電
池は、充電により繰り返して使用することができるが、
充電の際には電池の特性劣化や、特にリチウムイオン電
池では、過充電の際に金属リチウムが析出したり、ガス
発生による圧力弁の作動で電解液が漏液し、発火、発煙
するおそれがあるので過充電防止のための保護装置が設
けられるとともに、過放電の保護装置、電流の制限装
置、電池の充放電時の温度上昇の防止装置等が設けられ
ている。
【０００３】電池を電源とする機器では、使用目的等に
応じて電池の容量を変えたり、電池の使用個数を変える
ことが行われており、このため、機器に着脱自在な１個
または複数の電池を有する電池パックを用いている。電
池パックには、電池の容量等に応じて設定した保護装置
が設けられている。また短絡による過電流による発熱あ
るいは電池温度の上昇によって動作して電流を遮断する
ことができる正特性温度素子（ＰＴＣ）の場合には、電
池の近傍に設けることが不可欠であるので、同様に電池
パック内に設けている。
応じて電池の容量を変えたり、電池の使用個数を変える
ことが行われており、このため、機器に着脱自在な１個
または複数の電池を有する電池パックを用いている。電
池パックには、電池の容量等に応じて設定した保護装置
が設けられている。また短絡による過電流による発熱あ
るいは電池温度の上昇によって動作して電流を遮断する
ことができる正特性温度素子（ＰＴＣ）の場合には、電
池の近傍に設けることが不可欠であるので、同様に電池
パック内に設けている。
【０００４】電池を電源とする機器の小型化に対応し
て、小型で容量の大きな電池が求められているが、個々
の電池パック内に電池の保護装置を設けるので、電池パ
ックの大きさの制約によって、電池の活物質等の量を減
少させる要因となっていた。そこで、本出願人は、小型
の電池保護装置を提供するという観点から、正特性温度
素子の平板状リード上に、異常を検出して電流を遮断す
る保護回路素子を提案しているが、より安全性の高い小
型の電池保護装置を有する電池パックが求められてい
る。
て、小型で容量の大きな電池が求められているが、個々
の電池パック内に電池の保護装置を設けるので、電池パ
ックの大きさの制約によって、電池の活物質等の量を減
少させる要因となっていた。そこで、本出願人は、小型
の電池保護装置を提供するという観点から、正特性温度
素子の平板状リード上に、異常を検出して電流を遮断す
る保護回路素子を提案しているが、より安全性の高い小
型の電池保護装置を有する電池パックが求められてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、負極活物質
としてリチウムイオンをドープまたは脱ドープする炭素
質材料を用いたリチウムイオン電池等の高エネルギー密
度の二次電池の保護装置を備えた電池パックに関するも
のであり、とくに短絡等の大電流が流れる事故等にも確
実に対処することが可能な小型の電池パックを提供する
ことを課題とするものである。
としてリチウムイオンをドープまたは脱ドープする炭素
質材料を用いたリチウムイオン電池等の高エネルギー密
度の二次電池の保護装置を備えた電池パックに関するも
のであり、とくに短絡等の大電流が流れる事故等にも確
実に対処することが可能な小型の電池パックを提供する
ことを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、電池パックに
おいて、電池間あるいは電流取りだし用の導電接続部材
の少なくとも一部に断面積が小さな部分を形成し、過大
電流が流れた場合には発熱によって溶断させる電池パッ
クである。また、正特性温度素子の平板状のリード上
に、過充電、過放電、過電流、温度異常の少なくとも１
種の異常を検出して電流を遮断する少なくとも１個の電
池保護回路素子を設けるとともにリード部に断面積が小
さな部分が形成された電池保護装置を導電接続すること
によって、導電接続部材の少なくとも一部に断面積が小
さな部分が形成された前記の電池パックである。
おいて、電池間あるいは電流取りだし用の導電接続部材
の少なくとも一部に断面積が小さな部分を形成し、過大
電流が流れた場合には発熱によって溶断させる電池パッ
クである。また、正特性温度素子の平板状のリード上
に、過充電、過放電、過電流、温度異常の少なくとも１
種の異常を検出して電流を遮断する少なくとも１個の電
池保護回路素子を設けるとともにリード部に断面積が小
さな部分が形成された電池保護装置を導電接続すること
によって、導電接続部材の少なくとも一部に断面積が小
さな部分が形成された前記の電池パックである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の電池パックは、保護装置
として、正特性温度素子、あるいは過充電、過放電、過
電流または温度の上昇等から電池を保護するための電池
保護回路素子の少なくともいずれかを有するとともに、
これらの素子と電池、あるいは電池間を導電接続する部
材に、断面積が小さな部分を形成し、過大な電流が流れ
た際の発熱によって溶断するようにしたものであるので
ある。
として、正特性温度素子、あるいは過充電、過放電、過
電流または温度の上昇等から電池を保護するための電池
保護回路素子の少なくともいずれかを有するとともに、
これらの素子と電池、あるいは電池間を導電接続する部
材に、断面積が小さな部分を形成し、過大な電流が流れ
た際の発熱によって溶断するようにしたものであるので
ある。
【０００８】電池パックは、複数の電池をニッケル等の
金属からなる板状の導電接続部材によって並列あるいは
直列接続して、所望の電圧あるいは電流を取り出すよう
にしている。したがって、電池を導電接続するニッケル
等の導電接続部材の一部の断面積を小さくすることによ
って過電流によって溶断する部分を形成することができ
る。断面積の小さな部分は、導電接続部材の断面積を５
０％程度小さくすることによって形成することができ、
導電接続部材を両面から切り欠いて製造することができ
る。
金属からなる板状の導電接続部材によって並列あるいは
直列接続して、所望の電圧あるいは電流を取り出すよう
にしている。したがって、電池を導電接続するニッケル
等の導電接続部材の一部の断面積を小さくすることによ
って過電流によって溶断する部分を形成することができ
る。断面積の小さな部分は、導電接続部材の断面積を５
０％程度小さくすることによって形成することができ、
導電接続部材を両面から切り欠いて製造することができ
る。
【０００９】また、大容量の電池には、一般に電池の温
度上昇の際に、温度の上昇による電気抵抗の増加によっ
て通過電流を制限する正特性温度素子が設けられてい
る。一般に正特性温度素子のリード部は、板状のニッケ
ル板等の面積の大きな導電体が用いられており、本発明
の電池パックにおいても、正特性温度素子の平板状のリ
ード部に断面積が小さな部分を設けたものを電池保護装
置として組み込むことも一つの実施形態として挙げられ
る。
度上昇の際に、温度の上昇による電気抵抗の増加によっ
て通過電流を制限する正特性温度素子が設けられてい
る。一般に正特性温度素子のリード部は、板状のニッケ
ル板等の面積の大きな導電体が用いられており、本発明
の電池パックにおいても、正特性温度素子の平板状のリ
ード部に断面積が小さな部分を設けたものを電池保護装
置として組み込むことも一つの実施形態として挙げられ
る。
【００１０】以下に、図面を参照して本発明を説明す
る。図１は、本発明の一実施例を説明する図である。図
１（Ａ）は、電池パックを説明する斜視図であり、図１
（Ｂ）は、上面からみた平面図を示す。電池パック１
は、複数の電池２が導電接続部材３によって直並列に接
続されており、導電接続部材には、通過電流の増大によ
る発熱によって電気抵抗が増大して通過電流を制限する
機能を有する正特性温度素子４とともに、過充電、過放
電、過電流、温度異常の少なくとも１種の異常を検出し
て電流を遮断する少なくとも１個の電池保護回路素子５
が設けられている。並列に接続した３個の電池２を直列
に導電接続する導電接続部材３には、断面積が小さな部
分６が形成されている。また、正特性温度素子４の近傍
の導電接続部材３にも断面積が小さな部分６が形成され
ており、過大な電流が流れた際に正特性温度素子あるい
は電池保護回路素子が動作しなかった場合でも、断面積
が小さな部分で溶断し、負荷への電流の供給が遮断さ
れ、安全性が保持される。また、断面積が小さな部分
は、打ち抜き等の方法によって導電接続部材に一体に形
成しても良いが、断面積が小さな部分を有する長さの短
い部材を製作し、溶接等によって導電接続部材に接合し
ても良い。
る。図１は、本発明の一実施例を説明する図である。図
１（Ａ）は、電池パックを説明する斜視図であり、図１
（Ｂ）は、上面からみた平面図を示す。電池パック１
は、複数の電池２が導電接続部材３によって直並列に接
続されており、導電接続部材には、通過電流の増大によ
る発熱によって電気抵抗が増大して通過電流を制限する
機能を有する正特性温度素子４とともに、過充電、過放
電、過電流、温度異常の少なくとも１種の異常を検出し
て電流を遮断する少なくとも１個の電池保護回路素子５
が設けられている。並列に接続した３個の電池２を直列
に導電接続する導電接続部材３には、断面積が小さな部
分６が形成されている。また、正特性温度素子４の近傍
の導電接続部材３にも断面積が小さな部分６が形成され
ており、過大な電流が流れた際に正特性温度素子あるい
は電池保護回路素子が動作しなかった場合でも、断面積
が小さな部分で溶断し、負荷への電流の供給が遮断さ
れ、安全性が保持される。また、断面積が小さな部分
は、打ち抜き等の方法によって導電接続部材に一体に形
成しても良いが、断面積が小さな部分を有する長さの短
い部材を製作し、溶接等によって導電接続部材に接合し
ても良い。
【００１１】図２は、電池パックに設けた電池保護装置
を説明する図である。図２（Ａ）は平面図であり、図１
（Ｂ）は側面図である。電池保護装置１０は、正特性温
度素子４の平板状のリード部１１および１２を有してお
り、リード部１１には、断面積が小さな部分６が形成さ
れており、通過電流が過大となった場合には電気抵抗に
よって発熱し、発熱が大きくなると断面積が小さな部分
が溶断する。また、リード部１２には、電池保護回路素
子５を設けた回路基板１３を取り付けており、リード部
１２と回路基板１３は導電接続を形成している。また、
回路基板１３には、電池あるいは機器類との接続用端子
１４およびグラウンド端子１５を設けており、電池保護
回路素子５とリード部を熱的に結合する図２（Ａ）にお
いて破線で表される放熱板１６を有している。また、正
特性温度素子４の近傍には、温度検出素子１７が設けら
れている。
を説明する図である。図２（Ａ）は平面図であり、図１
（Ｂ）は側面図である。電池保護装置１０は、正特性温
度素子４の平板状のリード部１１および１２を有してお
り、リード部１１には、断面積が小さな部分６が形成さ
れており、通過電流が過大となった場合には電気抵抗に
よって発熱し、発熱が大きくなると断面積が小さな部分
が溶断する。また、リード部１２には、電池保護回路素
子５を設けた回路基板１３を取り付けており、リード部
１２と回路基板１３は導電接続を形成している。また、
回路基板１３には、電池あるいは機器類との接続用端子
１４およびグラウンド端子１５を設けており、電池保護
回路素子５とリード部を熱的に結合する図２（Ａ）にお
いて破線で表される放熱板１６を有している。また、正
特性温度素子４の近傍には、温度検出素子１７が設けら
れている。
【００１２】電池保護装置１０は、リード部１１あるい
は回路基板の接続用端子１４のいずれかを電池の正側の
端子に接続し、他方を電池利用機器側の端子に接続し、
グラウンド端子１５をグラウンド側配線に接続する。ま
た、電池に発熱があった場合には正特性温度素子に熱が
充分に加わるように、電池の近傍に設置することが好ま
しい。通常の動作状態では、電池保護回路素子５の動作
による発熱は、放熱板１６および放熱板１６と熱的に結
合したリード部で放熱される。
は回路基板の接続用端子１４のいずれかを電池の正側の
端子に接続し、他方を電池利用機器側の端子に接続し、
グラウンド端子１５をグラウンド側配線に接続する。ま
た、電池に発熱があった場合には正特性温度素子に熱が
充分に加わるように、電池の近傍に設置することが好ま
しい。通常の動作状態では、電池保護回路素子５の動作
による発熱は、放熱板１６および放熱板１６と熱的に結
合したリード部で放熱される。
【００１３】短絡等によって過大な電流が流れた場合に
は、正特性温度素子４の発熱によって正特性温度素子の
抵抗の増大で通電電流が抑制される。さらに、正特性温
度素子の温度を温度検出素子１７によって検出し、温度
が所定の大きさを超えると電池保護回路素子内の電流遮
断回路を動作させて通電を遮断させても良い。正特性温
度素子の温度上昇を温度検出素子によって検出すること
に代えて、正特性温度素子の両端の電圧と、通過電流の
大きさから、正特性温度素子に固有の温度を算出して所
定の温度以上である場合に、電池保護回路素子５内の電
流遮断回路を動作させても良い。
は、正特性温度素子４の発熱によって正特性温度素子の
抵抗の増大で通電電流が抑制される。さらに、正特性温
度素子の温度を温度検出素子１７によって検出し、温度
が所定の大きさを超えると電池保護回路素子内の電流遮
断回路を動作させて通電を遮断させても良い。正特性温
度素子の温度上昇を温度検出素子によって検出すること
に代えて、正特性温度素子の両端の電圧と、通過電流の
大きさから、正特性温度素子に固有の温度を算出して所
定の温度以上である場合に、電池保護回路素子５内の電
流遮断回路を動作させても良い。
【００１４】さらに、本発明の保護装置では、リード部
１１に断面積が小さな部分６を設けているので、正特性
温度素子４あるいは電池保護回路素子５が正常に動作し
なかった場合でも、断面積が小さな部分６が発熱して溶
断して電流を遮断し電池の保護を行うことができるの
で、正特性温度素子の抵抗の増大による通電の遮断と、
電池保護回路素子の遮断回路の動作による通電の遮断、
さらにはリード部の断面積が小さな箇所の溶断による電
流の遮断という三重の安全装置によって保護が行われる
こととなり、信頼性の大きな電池保護を行うことが可能
となる。
１１に断面積が小さな部分６を設けているので、正特性
温度素子４あるいは電池保護回路素子５が正常に動作し
なかった場合でも、断面積が小さな部分６が発熱して溶
断して電流を遮断し電池の保護を行うことができるの
で、正特性温度素子の抵抗の増大による通電の遮断と、
電池保護回路素子の遮断回路の動作による通電の遮断、
さらにはリード部の断面積が小さな箇所の溶断による電
流の遮断という三重の安全装置によって保護が行われる
こととなり、信頼性の大きな電池保護を行うことが可能
となる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、過大な電流の通過による発熱
によって電気抵抗が増大する正特性温度素子と電池保護
回路素子とともに、電池を接続する導電接続部材に過電
流によって溶断する部材を設けたので、過電流による事
故を確実に防止することができる安全性の大きな電池パ
ックを得ることができる。
によって電気抵抗が増大する正特性温度素子と電池保護
回路素子とともに、電池を接続する導電接続部材に過電
流によって溶断する部材を設けたので、過電流による事
故を確実に防止することができる安全性の大きな電池パ
ックを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例の電池パックを説明する図で
ある。
ある。
【図２】本発明の電池パックに設ける電池保護装置を説
明する図である。
明する図である。
１…電池パック、２…電池、３…導電接続部材、４…正
特性温度素子、５…電池保護回路素子、６…断面積が小
さな部分、１０…電池保護装置、１１，１２…リード
部、１３…回路基板、１４…接続用端子、１５…グラウ
ンド端子、１６…放熱板、１７…温度検出素子
特性温度素子、５…電池保護回路素子、６…断面積が小
さな部分、１０…電池保護装置、１１，１２…リード
部、１３…回路基板、１４…接続用端子、１５…グラウ
ンド端子、１６…放熱板、１７…温度検出素子
Claims (2)
- 【請求項１】 電池パックにおいて、電池間あるいは電
流取りだし用の導電接続部材の少なくとも一部に断面積
が小さな部分を形成し、過大電流が流れた場合には発熱
によって溶断させることを特徴とする電池パック。 - 【請求項２】 正特性温度素子の平板状のリード上に、
過充電、過放電、過電流、温度異常の少なくとも１種の
異常を検出して電流を遮断する少なくとも１個の電池保
護回路素子を設けるとともにリード部に断面積が小さな
部分が形成された電池保護装置を導電接続することによ
って、導電接続部材の少なくとも一部に断面積が小さな
部分が形成されたことを特徴とする請求項１記載の電池
パック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143112A JPH11339766A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 電池パック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10143112A JPH11339766A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 電池パック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339766A true JPH11339766A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15331197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10143112A Pending JPH11339766A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 電池パック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11339766A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101397025B1 (ko) * | 2012-09-10 | 2014-05-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리드탭 조립체 및 이를 구비한 전지 모듈 |
| CN107742685A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-27 | 苏州达方电子有限公司 | 一种电池模组 |
| JP2021136237A (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-13 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | バッテリーパック |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP10143112A patent/JPH11339766A/ja active Pending
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