KR20100034695A - 배터리 시스템 - Google Patents

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KR20100034695A
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기미히코 후루카와
구니호 다나카
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산요덴키가부시키가이샤
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Abstract

<과제>
각각의 전지 셀과 전지 상태 검출 회로를 접속하는 선로의 임피던스를 낮게, 또한 균일화하여, 다수의 전지 셀의 전압을 매우 높은 정밀도로 검출한다.
<해결 수단>
차량용의 배터리 시스템은, 전극 단자(13)를 마련하고 있는 단자면(1A)을 동일면으로 하는 단자 평면(2A)으로서, 복수의 전지 셀(1)을 적층하여 이루어진 전지 블록(2)과, 각각의 전지 셀(1)의 전극 단자(13)에 접속되는 전지 상태 검출 회로(30)를 구비한다. 배터리 시스템은, 전지 상태 검출 회로(30)를 실현하는 전자 부품(40)을 고정하는 회로 기판(7)을 구비한다. 이 회로 기판(7)은, 전자 부품(40)을 편면(片面)에 고정하여 이루어진 편면 실장의 기판으로, 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)에 대향하며, 또한 전자 부품(40)을 단자 평면(2A)과 대향하는 대향면의 반대측의 면에 배치하는 자세로 전지 블록(2)에 고정하고 있다. 배터리 시스템은, 각각의 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)를 회로 기판(7)에 접속하여, 전지 상태 검출 회로(30)에 접속하고 있다.
전극 단자, 단자면, 단자 평면, 전지 셀, 회로 기판, 전지 블록, 전자 부품

Description

배터리 시스템{A BATTERY SYSTEM}
본 발명은, 복수의 전지 셀을 적층 상태로 연결하여 이루어진 전지 블록에 전지 상태 검출 회로를 접속하고 있는 차량용의 배터리 시스템에 관한 것이다.
차량용의 배터리 시스템은, 다수의 전지 셀을 적층하고, 전지 셀을 직렬로 접속하여 출력 전압을 높게 하고 있다. 이 배터리 시스템은, 각각의 전지 셀의 상태를 검출하면서 충방전(充方電)을 제어하여 전지 셀의 열화를 방지하고 있다. 직렬로 접속되는 각각의 전지 셀은 같은 전류로 충방전된다. 전지에 흐르는 충방전의 전류를 적산(積算)하여 잔용량이 연산되어 잔용량을 설정 범위로 하도록 충방전을 제어하고 있다. 잔용량은, 충전 전류의 적산값을 가산하고, 방전 전류의 적산값을 감산하여 연산된다. 같은 전류로 충방전되는 전지 셀은, 시간이 경과함에 따라서 실질적인 잔용량에 차이가 발생한다. 그것은, 각각의 전지 셀의 온도나 전기 특성의 상위(相違)가 실질적인 충방전을 변화시키기 때문이다. 실질적인 잔용량에 차이가 생기면, 잔용량이 작은 전지 셀은 과방전되기 쉽고, 또 잔용량이 큰 전지 셀은 과충전되기 쉬워져서, 전지 셀을 열화시키는 원인이 된다. 전지 셀이 과충전이나 과방전으로 현저하게 열화되기 때문이다. 차량용의 배터리 시스템은, 다수의 전지 셀을 구비하기 때문에 제조 비용이 매우 높아서 수명을 길게 하는 것이 아주 중요하다.
전지 셀의 열화는, 각각의 전지 셀의 전압을 검출하여, 실질적인 잔용량을 설정 범위로 제어함으로써 방지할 수 있다. 이 때문에, 다수의 전지 셀을 직렬로 접속하여 전지 블록으로 하는 배터리 시스템은, 각각의 전지 셀의 전압을 검출하는 전지 상태 검출 회로를 마련하고 있다. 이 전지 상태 검출 회로는, 전지 블록의 근방에 마련되어, 와이어 하네스(wire harness)를 통하여 각각의 전지 셀의 정부의 전극 단자에 접속하고 있다.(일본 특허문헌 1 참조)
다수의 전지 셀을 적층하는 차량용의 배터리 시스템은, 예를 들어 도 1의 개략도에 나타내는 바와 같이, 와이어 하네스(94)를 각각의 전지 셀(91)의 전극 단자(93)에 접속하고, 이것을 전지 블록(92)의 외부에 마련한 전지 상태 검출 회로(90)에 접속하고 있다. 이 와이어 하네스(94)는, 긴 다수의 리드선(lead wire)(95)을 묶고, 각각의 리드선(95)을 각각의 전지 셀(91)의 전극 단자(93)와 전지 상태 검출 회로(90)에 접속한다. 이 와이어 하네스(94)는, 길어지는 것과 아울러, 각각의 전지 셀(91)에 접속하는 리드선(95)의 길이가 달라, 전지 상태 검출 회로(90)로부터 떨어진 전지 셀(91)에 접속하는 리드선(95)이 매우 길어진다. 길고 길이가 다른 와이어 하네스는, 리드선의 임피던스가 상당히 크고, 또, 리드선에 따라서 임피던스의 크기에 상당한 차이가 생긴다. 리드선의 임피던스의 차이는, 전지 상태 검출 회로가 각각의 전지 셀의 전압을 검출하는 검출 오차의 원인이 된다. 특히, 전지 상태 검출 회로는, 각각의 전지 셀의 전압차를 매우 높은 정밀도로 검출 할 필요가 있다. 예를 들어, 전지 셀을 리튬 이온 전지로 하는 배터리 시스템은, 각각의 전지 셀의 전압을, 예를 들어 0.05V 이상의 정밀도로, 바람직하게는 0.02V 이상의 매우 높은 정밀도로 검출하는 것이 요구된다. 종래의 배터리 시스템은, 매우 긴 리드선을 묶고 있는 와이어 하네스를 사용하기 때문에, 와이어 하네스의 큰 임피던스가 각각의 전지 셀의 측정 정밀도를 저하시키는 원인이 되고 있었다.
또한, 종래의 배터리 시스템은, 긴 리드판을 묶고 있는 와이어 하네스를 각각의 전지 셀에 접속하는 것으로 인하여, 와이어 하네스의 단선(斷線)에 의한 기능 부전(不全), 또 와이어간의 쇼트에 의한 발연(發煙)·발화 등의 원인이 되는 결점도 있었다.
특허문헌 1: 일본 특개 2008-140631호 공보
본 발명은 이상의 결점을 해결하는 것을 목적으로 개발된 것이다. 본 발명의 중요한 목적은, 각각의 전지 셀과 전지 상태 검출 회로를 접속하는 선로의 임피던스를 낮게, 또한 균일화할 수 있어, 다수의 전지 셀의 전압을 매우 높은 정밀도로 검출할 수 있는 차량용의 배터리 시스템을 제공하는 것에 있다.
또, 본 발명의 다른 중요한 목적은, 다수의 전지 셀을 전지 상태 검출 회로에 접속하는 와이어 하네스의 단선이나 쇼트에 의한 발연이나 발화를 유효하게 방지하여, 전지 상태 검출 회로가 확실하게 안정적으로 각각의 전지 셀의 상태를 검출하여 신뢰성과 안전성을 향상시킬 수 있는 차량용의 배터리 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 차량용의 배터리 시스템은, 정부의 전극 단자(13)를 마련하고 있는 단자면(1A)을 동일면에 위치시키는 단자 평면(2A)으로서, 복수의 전지 셀(1)을 적층 상태로 고정하여 이루어진 전지 블록(2)과, 이 전지 블록(2)을 구성하는 각각의 전지 셀(1)의 전극 단자(13)에 접속되어 각각의 전지 셀(1)의 상태를 검출하는 전지 상태 검출 회로(30)를 구비하고 있다. 또한, 배터리 시스템은, 전지 상태 검출 회로(30)를 실현하는 전자 부품(40)을 고정하는 회로 기판(7, 57, 67, 87)을 구비하고 있다. 이 회로 기판(7, 57, 67, 87)은, 전자 부품(40)을 편면에 고정하여 이루어진 편면 실장(實裝)의 기판이다. 이 회로 기판(7, 57, 67, 87)은 전지 블 록(2)의 단자 평면(2A)에 대향하며, 또한 전자 부품(40)을 단자 평면(2A)과 대향하는 대향면의 반대측의 면에 배치하는 자세로 전지 블록(2)에 고정하고 있다. 또한, 배터리 시스템은, 각각의 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)를 회로 기판(7, 57, 67, 87)에 접속하여, 전지 상태 검출 회로(30)에 접속하고 있다.
이상의 배터리 시스템은, 각각의 전지 셀과 전지 상태 검출 회로를 접속하는 선로의 임피던스를 낮게 또한 균일화하는 것이 가능해지며, 이로 인하여 다수의 전지 셀의 전압을 매우 높은 정밀도로 검출할 수 있는 특징이 있다. 그것은, 이상의 배터리 시스템이 전지 상태 검출 회로를 실장하는 회로 기판을, 전지 블록의 단자 평면과 대향하도록 배치하기 때문에, 각각의 전지 셀의 정부의 전극 단자를 최단 거리로 회로 기판에 접속할 수 있기 때문이다.
또, 이상의 배터리 시스템은, 다수의 전지 셀을 전지 상태 검출 회로에 접속하는 와이어 하네스의 단선이나 쇼트에 의한 발연이나 발화를 유효하게 방지하여, 전지 상태 검출 회로로 확실하게 안정적으로 각각의 전지 셀 상태를 검출하여 신뢰성과 안전성을 향상할 수 있는 특징이 있다. 그것은, 이상의 배터리 시스템이, 전지 상태 검출 회로를 실장하는 회로 기판을 전지 블록의 단자 평면에 대향하도록 고정하여, 각각의 전지 셀의 정부의 전극 단자를 회로 기판에 접속하고 있기 때문이다. 이 구조는, 긴 와이어 하네스를 사용하는 일 없이, 전지 셀의 전극 단자에 접근하여 고정되는 회로 기판에 전극 단자를 접속할 수 있어, 각각의 전지 셀의 전극 단자를 회로 기판에 접속하는 리드선을 묶거나, 혹은 교차하는 일 없이 배선할 수 있다. 이 때문에, 리드선의 쇼트 등을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 이상의 배터리 시스템은, 회로 기판을 전지 블록의 단자 평면에 대향하여 배치함과 아울러, 이 회로 기판을 편면 기판으로서, 전지 상태 검출 회로를 실현하는 전자 부품을 편면에 고정하고, 전자 부품을 전지 블록과의 대향면의 반대측의 면에 고정하고 있다. 이 구조는, 전자 부품이 전지 블록과의 대향면에 고정되지 않아, 전자 부품이나 이것을 배선하는 회로 기판의 도전부(導電部)가 전지 셀의 전극 단자에 접촉하는 일이 없어, 전지 셀의 전극 단자 등의 쇼트를 보다 확실하게 방지할 수 있는 특징이 있다. 또, 회로 기판의 편면에 전자 부품을 배치하는 것으로 인하여, 회로 기판을 얇게 하여 배터리 시스템을 얇게 할 수 있는 특징도 실현된다.
본 발명의 차량용의 배터리 시스템은, 회로 기판(57, 67)이 전지 블록(2)과의 대향면에 절연층(57Y, 67Y)을 마련할 수 있다.
이상의 배터리 시스템은, 회로 기판의 전지 블록과의 대향면에 마련한 절연층으로, 전지 셀의 쇼트를 보다 확실하게 저지할 수 있는 특징이 있다.
본 발명의 차량용의 배터리 시스템은, 회로 기판(7, 87)에, 전지 셀(1)에 열 결합되어 전지 온도를 검출하는 온도 센서(38)를 연결할 수 있다.
이상의 배터리 시스템은, 온도 센서를 이상적인 위치에 배치하면서, 온도 센서와 전지 상태 검출 회로를 최단 거리로 확실하게 접속할 수 있다.
본 발명의 차량용의 배터리 시스템은, 전지 셀(1)이, 단자면(1A)에 주액구멍(14)을 마련하여, 회로 기판(7, 87)이 전지 셀(1)의 주액구멍(14)과의 대향 위치에 관통구멍(7A, 87A)을 개구할 수 있다.
이상의 배터리 시스템은, 다수의 전지 셀을 연결하여 전지 블록으로 하고, 또한, 이 전지 블록에 회로 기판을 고정하는 상태로, 각각의 전지 셀에 주액할 수 있다. 이 때문에, 종래와 같이, 전지 셀을 팽창되지 않도록 트레이로 유지하여 주액할 필요가 없으며, 또 주액하고 트레이로부터 꺼내 팽창된 전지 셀을 가압하여 소정의 형상으로 유지하여, 전지 블록으로 조립할 필요도 없다. 또, 다수의 전지 셀을 연결하는 상태로 주액할 수 있기 때문에, 전지 셀을 주액을 위한 트레이에 세트할 필요도 없고, 주액 공정을 능률적으로 할 수 있는 특징이 있다.
본 발명의 차량용의 배터리 시스템은, 전지 셀(1)이, 단자면(1A)에 안전밸브의 배출구(12)를 마련하고, 회로 기판(87)이 안전밸브의 배출구(12)의 대향 위치에, 가스를 통과시키는 가스 배출 구멍(87B)을 관통하여 마련할 수 있다.
이상의 배터리 시스템은, 사용 상태에서 안전밸브가 열려 가스 등이 배출될 때, 이 가스를 원활하게 배기할 수 있다.
본 발명의 차량용의 배터리 시스템은, 전지 셀(1)이, 단자면(1A)에 안전밸브의 배출구(12)를 마련하여, 이 배출구(12)에 연결하도록, 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)과 회로 기판(7)과의 사이에 가스 배출 덕트(6)를 배치할 수 있다.
이상의 배터리 시스템은, 가스 배출 덕트로 안전밸브로부터 배출되는 가스를 원활하게 배기할 수 있음과 아울러, 이 배기 가스가 고온으로 되더라도 전지나 회로 기판에 열에 의한 폐해를 주는 일이 없다.
본 발명의 차량용의 배터리 시스템은 회로 기판(7)을 가스 배출 덕트(6)에 고정할 수 있다.
이상의 배터리 시스템은, 전지 블록에 고정되는 가스 배출 덕트를 통하여 회로 기판을 전지 블록에 확실히 고정할 수 있다.
본 발명의 차량용의 배터리 시스템은, 회로 기판(7, 57, 67, 87)을, 전압 검출 라인(8, 48, 58, 68, 78)을 통하여 각각의 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)에 접속하고, 각각의 전압 검출 라인(8, 48, 58, 68, 78)을 전극 단자(13)의 대략 동위치에 접속할 수 있다.
본 발명의 차량용의 배터리 시스템은, 전극 단자(13)에 연결되는 전압 검출 라인(48)의 일단을 커넥터(42)에 접속하고, 이 커넥터(42)를 회로 기판(7)에 고정된 커넥터(43)에 연결시켜, 전극 단자(13)와 상기 회로 기판(7)을 접속할 수 있다.
본 발명의 차량용의 배터리 시스템은, 회로 기판(7)을, 전압 검출 라인(58, 68)을 통하여 각각의 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)에 접속하여, 각각의 전압 검출 라인(58, 68)을 탄성 변형할 수 있는 도전성의 금속선으로 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 배터리 시스템에 의해서, 각각의 전지 셀과 전지 상태 검출 회로를 접속하는 선로의 임피던스를 낮게 또한 균일화하는 것이 가능해지며, 이로 인하여 다수의 전지 셀의 전압을 매우 높은 정밀도로 검출할 수 있는 특징이 있다. 그것은, 이상의 배터리 시스템이 전지 상태 검출 회로를 실장하는 회로 기판을, 전지 블록의 단자 평면과 대향하도록 배치하기 때문에, 각각의 전지 셀의 정부의 전극 단자를 최단 거리로 회로 기판에 접속할 수 있기 때문이다.
또한 본 발명의 배터리 시스템에 의해서, 다수의 전지 셀을 전지 상태 검출 회로에 접속하는 와이어 하네스의 단선이나 쇼트에 의한 발연이나 발화를 유효하게 방지하여, 전지 상태 검출 회로로 확실하게 안정적으로 각각의 전지 셀 상태를 검출하여 신뢰성과 안전성을 향상할 수 있는 특징이 있다. 그것은, 이상의 배터리 시스템이, 전지 상태 검출 회로를 실장하는 회로 기판을 전지 블록의 단자 평면에 대향하도록 고정하여, 각각의 전지 셀의 정부의 전극 단자를 회로 기판에 접속하고 있기 때문이다. 이 구조는, 긴 와이어 하네스를 사용하는 일 없이, 전지 셀의 전극 단자에 접근하여 고정되는 회로 기판에 전극 단자를 접속할 수 있어, 각각의 전지 셀의 전극 단자를 회로 기판에 접속하는 리드선을 묶거나, 혹은 교차하는 일 없이 배선할 수 있다. 이 때문에, 리드선의 쇼트 등을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 시스템에 의해서, 회로 기판을 전지 블록의 단자 평면에 대향하여 배치함과 아울러, 이 회로 기판을 편면 기판으로서, 전지 상태 검출 회로를 실현하는 전자 부품을 편면에 고정하고, 전자 부품을 전지 블록과의 대향면의 반대측의 면에 고정하고 있으므로. 전자 부품이 전지 블록과의 대향면에 고정되지 않아, 전자 부품이나 이것을 배선하는 회로 기판의 도전부(導電部)가 전지 셀의 전극 단자에 접촉하는 일이 없어, 전지 셀의 전극 단자 등의 쇼트를 보다 확실하게 방지할 수 있는 특징이 있다. 또, 회로 기판의 편면에 전자 부품을 배치하는 것으로 인하여, 회로 기판을 얇게 하여 배터리 시스템을 얇게 할 수 있는 특징도 실현된다.
또한, 본 발명의 배터리 시스템에 의해서, 회로 기판(57, 67)이 전지 블록(2)과의 대향면에 절연층(57Y, 67Y)을 마련할 수 있므로, 회로 기판의 전지 블록 과의 대향면에 마련한 절연층으로, 전지 셀의 쇼트를 보다 확실하게 저지할 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 배터리 시스템에 의해서, 회로 기판(7, 87)에, 전지 셀(1)에 열 결합되어 전지 온도를 검출하는 온도 센서(38)를 연결할 수 있으므로, 온도 센서를 이상적인 위치에 배치하면서, 온도 센서와 전지 상태 검출 회로를 최단 거리로 확실하게 접속할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 시스템에 의해서, 전지 셀(1)이, 단자면(1A)에 주액구멍(14)을 마련하여, 회로 기판(7, 87)이 전지 셀(1)의 주액구멍(14)과의 대향 위치에 관통구멍(7A, 87A)을 개구할 수 있으므로, 다수의 전지 셀을 연결하여 전지 블록으로 하고, 또한, 이 전지 블록에 회로 기판을 고정하는 상태로, 각각의 전지 셀에 주액할 수 있다. 이 때문에, 종래와 같이, 전지 셀을 팽창되지 않도록 트레이로 유지하여 주액할 필요가 없으며, 또 주액하고 트레이로부터 꺼내 팽창된 전지 셀을 가압하여 소정의 형상으로 유지하여, 전지 블록으로 조립할 필요도 없다. 또, 다수의 전지 셀을 연결하는 상태로 주액할 수 있기 때문에, 전지 셀을 주액을 위한 트레이에 세트할 필요도 없고, 주액 공정을 능률적으로 할 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 배터리 시스템에 의해서, 전지 셀(1)이, 단자면(1A)에 안전밸브의 배출구(12)를 마련하고, 회로 기판(87)이 안전밸브의 배출구(12)의 대향 위치에, 가스를 통과시키는 가스 배출 구멍(87B)을 관통하여 마련할 수 있으므로, 사용 상태에서 안전밸브가 열려 가스 등이 배출될 때, 이 가스를 원활하게 배기할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 시스템에 의해서, 전지 셀(1)이, 단자면(1A)에 안전밸브의 배출구(12)를 마련하여, 이 배출구(12)에 연결하도록, 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)과 회로 기판(7)과의 사이에 가스 배출 덕트(6)를 배치할 수 있으므로, 가스 배출 덕트로 안전밸브로부터 배출되는 가스를 원활하게 배기할 수 있음과 아울러, 이 배기 가스가 고온으로 되더라도 전지나 회로 기판에 열에 의한 폐해를 주는 일이 없다.
또한, 본 발명의 배터리 시스템에 의해서, 회로 기판(7)을 가스 배출 덕트(6)에 고정할 수 있으므로, 전지 블록에 고정되는 가스 배출 덕트를 통하여 회로 기판을 전지 블록에 확실히 고정할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 시스템에 의해서, 회로 기판(7, 57, 67, 87)을, 전압 검출 라인(8, 48, 58, 68, 78)을 통하여 각각의 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)에 접속하고, 각각의 전압 검출 라인(8, 48, 58, 68, 78)을 전극 단자(13)의 대략 동위치에 접속할 수 있으므로, 전극 단자(13)에 연결되는 전압 검출 라인(48)의 일단을 커넥터(42)에 접속하고, 이 커넥터(42)를 회로 기판(7)에 고정된 커넥터(43)에 연결시켜, 전극 단자(13)와 상기 회로 기판(7)을 접속할 수 있다.
또한, 본 발명에 배터리 시스템에서는, 회로 기판(7)을, 전압 검출 라인(58, 68)을 통하여 각각의 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)에 접속하여, 각각의 전압 검출 라인(58, 68)을 탄성 변형할 수 있는 도전성의 금속선으로 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시예는, 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 차량용의 배터리 시스템을 예시하는 것으로서, 본 발명은 차량용의 배터리 시스템을 이하의 것으로 특정하지 않는다.
또한, 본 명세서는, 특허청구의 범위를 이해하기 쉽도록, 실시예에 표시된 부재에 대응되는 번호를, 「특허청구의 범위」 및 「과제를 해결하기 위한 수단의 란」에 표시된 부재에 부기하고 있다. 단, 특허청구의 범위에 표시된 부재를, 실시예의 부재로 특정하는 것은 결코 아니다.
본 발명의 배터리 시스템은, 주로 엔진과 모터의 양쪽 모두로 주행하는 하이브리드 카나, 모터만으로 주행하는 전기자동차 등의 전동 차량의 전원에 최적이다.
도 2 내지 도 7에 나타내는 배터리 시스템은, 복수의 전지 셀(1)을 적층 상태로 고정하고 있는 전지 블록(2)과, 이 전지 블록(2)을 구성하는 각각의 전지 셀(1)의 전극 단자(13)에 접속되어 각각의 전지 셀(1)의 상태를 검출하는 전지 상태 검출 회로(30)를 구비한다.
전지 블록(2)은, 정부(正負)의 전극 단자(13)를 마련하고 있는 전지 셀(1)의 단자면(1A)(도 4에 있어서 상면(上面))을 동일면에 위치하도록 적층하여, 전지 블록(2)의 상면을 단자 평면(2A)으로 하고 있다. 전지 블록(2)은, 그 외측에 있어 적층된 전지 셀(1)을 전지 홀더(3)로 고정하고 있다. 전지 셀(1)은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 외형을 사각형으로 하고 또한, 도면에 있어서 상면을 단자면(1A)으로 하고, 여기에 정부의 전극 단자(13)와 안전밸브의 배출구(12)와 주액구멍(14)을 마련하고 있는 각형(角形) 전지(10)이다.
각형 전지(10)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 두께에 비해 폭이 넓은, 바꾸어 말하면 폭보다 얇은 각형 전지(10)로, 두께 방향으로 적층되어 전지 블록(2)으로 하고 있다. 이 각형 전지(10)는 리튬 이온 2차 전지이다. 단, 각형 전지는 니켈 수소 전지나 니켈 카드뮴 전지 등의 2차 전지로 할 수도 있다. 도면의 각형 전지(10)는, 폭이 넓은 양 표면을 사각형으로 하는 전지로, 양 표면을 대향하도록 적층하여 전지 블록(2)으로 하고 있다. 각형 전지(10)는, 단자면(1A)의 양단부에는 정부의 전극 단자(13)자 돌출하여 마련하고, 중앙부에는 안전밸브의 배출구(12)를 마련하고 있다.
안전밸브는, 각형 전지(10)의 내압이 설정 압력보다 높아지면 밸브가 열려 내압의 상승을 방지한다. 이 안전밸브는, 배출구(12)를 폐색(閉塞)하는 밸브체(도시하지 않음)를 내장하고 있다. 밸브체는, 설정 압력으로 파괴되는 박막, 혹은 설정 압력으로 밸브가 열리도록 탄성체로 밸브 시트(valve seat)에 압압(押壓)되어 있는 밸브이다. 안전밸브가 열리면, 배출구(12)를 통하여 각형 전지(10)의 내부가 외부에 개방되어, 내부의 가스를 방출하여 내압의 상승이 방지된다.
또한, 각형 전지(10)는, 정부의 전극 단자(13)를 서로 역방향으로 절곡함과 아울러, 인접하는 각형 전지끼리에서는, 정부의 전극 단자(13)를 서로 대향하는 방향으로 절곡하고 있다. 도면의 배터리 시스템은, 인접하는 각형 전지(10)의 정부의 전극 단자(13)를 적층 상태로 연결하여, 서로 직렬로 접속하고 있다. 적층 상태로 연결되는 전극 단자(13)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 볼트(20A)와 너트(20B) 등의 연결구(20)로 연결된다. 단, 각형 전지는, 정부의 전극 단자를 버스 바(bus bar)로 연결하여 서로 직렬로 접속할 수도 있다. 인접하는 각형 전지(10)를 서로 직렬로 접속하는 배터리 시스템은, 출력 전압을 높게 하여 출력을 크게 할 수 있다. 단, 배터리 시스템은 인접하는 각형 전지를 병렬로 접속할 수도 있다.
전지 블록(2)은, 적층하고 있는 각형 전지(10) 사이에 스페이서(15)를 협착((挾着)하고 있다. 스페이서(15)는 인접하는 각형 전지(10)를 절연한다. 스페이서(15)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 양면에 각형 전지(10)를 끼워 붙여(嵌着) 정위치에 배치하는 형상으로 하여, 인접하는 각형 전지(10)를 위치 이탈하지 않도록 적층할 수 있다. 스페이서(15)로 절연하여 적층되는 각형 전지(10)는, 외장캔(11)을 알루미늄 등의 금속제로 할 수 있다. 전지 블록은, 스페이서를 협착하는 일 없이 복수의 전지 셀을 적층하여 고정할 수도 있다. 이 전지 셀은, 도시하지 않으나, 각형 전지의 금속제의 외장캔의 표면을 절연 피막으로 덮어 절연한다. 이 절연 피막에는, 플라스틱제의 열수축 튜브나 절연 도료를 사용할 수 있다. 또한, 전지 셀의 각형 전지는 외장캔을 플라스틱 등의 절연재로 할 수 있다. 이러한 각형 전지는 스페이서를 협착하는 일 없이 적층하여 전지 블록으로 할 수 있다.
전지 셀(1)에 적층되는 스페이서(15)는, 전지 셀(1)을 효과적으로 냉각하기 위해서, 전지 셀(1)과의 사이에, 공기 등의 냉각 기체를 통과시키는 냉각 틈새(16)를 마련하고 있다. 도 8의 스페이서(15)는, 전지 셀(1)과의 대향면에, 양측 가장자기까지 연장되는 홈(15A)을 마련하고, 전지 셀(1)과의 사이에 냉각 틈새(16)를 마련하고 있다. 도면의 스페이서(15)는, 복수의 홈(15A)을 서로 평행하게 소정의 간격으로 마련하고 있다. 도면의 스페이서(15)는, 양면에 홈(15A)을 마련하고 있고, 서로 인접하는 전지 셀(1)과 스페이서(15)와의 사이에 냉각 틈새(16)를 마련하고 있다. 이 구조는, 스페이서(15)의 양측에 형성되는 냉각 틈새(16)에서, 양측의 전지 셀(1)을 효과적으로 냉각할 수 있는 특별한 장점이 있다. 단, 스페이서는, 편면에만 홈을 마련하고, 전지 셀과 스페이서와의 사이에 냉각 틈새를 마련할 수도 있다. 도 3과 도 4의 냉각 틈새(16)는, 전지 블록(2)의 좌우로 개구하도록 수평 방향으로 마련하고 있다. 냉각 틈새(16)에 강제 송풍되는 공기는, 전지 셀(1)의 외장캔(11)을 직접 효율적으로 냉각한다. 이 구조는, 전지 셀(1)의 열 폭주(暴走)를 유효하게 저지하면서, 전지 셀(1)을 효율적으로 냉각할 수 있는 특징이 있다.
전지 셀(1)을 적층 상태로 고정하는 전지 홀더(3)는, 전지 블록(2)을 양단면으로부터 협착하여 이루어진 한 쌍의 엔드 플레이트(4)와, 한 쌍의 엔드 플레이트(4)에 양단부 또는 중간부를 연결하여 이루어진 연결 고정구(5)를 구비한다. 연결 고정구(5)는, 각형 전지(10)의 외주면에 배치 설치 설치(配設)되어 양단부 또는 중간부를 엔드 플레이트(4)에 연결하고 있다. 전지 홀더(3)는, 전지 셀(1)을 적층하고 있는 전지 블록(2)의 양단면을 한 쌍의 엔드 플레이트(4)로 협착하고, 추가로 각형 전지(10)의 외주면에 배치 설치되는 연결 고정구(5)의 양단을 엔드 플레이트(4)에 연결하는 구조로, 복수의 각형 전지(10)를 적층 상태로 단단히 고정하고 있다.
엔드 플레이트(4)는, 각형 전지(10)의 외형과 같은 형상과 치수의 사각형으로서, 적층하고 있는 전지 블록(2)을 양단면으로부터 협착하여 고정하고 있다. 엔드 플레이트(4)는, 플라스틱제 또는 금속제로, 외측면에는, 종횡으로 늘어나는 보 강 리브(reinforcing rib)(4A)를 일체적으로 성형하여 마련하고 있다. 또한, 도면에 나타내는 엔드 플레이트(4)는, 상연(上緣)을 따라서 보강 클래스프(clasp)(17)를 고정하고, 이 보강 클래스프(17)에 연결 고정구(5)를 연결하고 있다. 이 구조는, 엔드 플레이트(4)의 상연을 보강 클래스프(17)로 보강하여 견고한 구조로 할 수 있으며, 또 연결 고정구(5)를 견고하게 연결할 수 있는 특징이 있다. 특히, 이 구조는, 엔드 플레이트(4)를 플라스틱으로 성형하여, 그 자체를 견고하게 할 수 있는 특징이 있다. 단, 엔드 플레이트는, 반드시 보강 클래스프로 보강할 필요는 없으며, 예를 들어 엔드 플레이트를 금속제로 하여, 보강 클래스프를 마련하는 일 없이 연결 고정구를 직접 고정할 수도 있다. 연결 고정구(5)는, 철 등의 금속제로, 그 양단 또는 중간을 고정 나사(18)로 엔드 플레이트(4)에 고정하고 있다.
도 6과 도 7은 배터리 시스템의 블록도를 나타내고 있다. 이 블록도의 배터리 시스템은, 각각의 전지 셀(1)에 전지 상태 검출 회로(30)를 접속하고 있다. 도 7에 나타내는 전지 상태 검출 회로(30)는, 각각의 전지 셀(1)의 전압을 검출하는 전압 검출 회로(31)와, 각각의 전지 셀(1)의 전압을 동일하게 하여 셀 밸런스를 균등화하는 셀 밸런스 회로(32)와, 전지의 온도를 검출하는 온도 검출 회로(33)와, 이러한 회로를 제어하고, 또 이러한 회로로부터 입력되는 신호를 처리하여, 절연 통신 회로(35)를 통하여 외부에 출력하는 제어 회로(34)를 구비하고 있다. 도 6의 배터리 시스템은, 복수의 전지 블록(2)을 구비하고 있어, 각 전지 블록(2)에 접속된 전지 상태 검출 회로(30)로부터 출력되는 신호를 메인 컨트롤 회로(36)에 입력하고 있다. 메인 컨트롤 회로(36)는, 각 전지 상태 검출 회로(30)로부터 입력되는 신호에 기초하여 배터리 시스템을 제어한다.
전지 상태 검출 회로(30)를 실현하는 전자 부품(40)은 회로 기판(7)에 실장 된다. 이 회로 기판(7)은, 전자 부품(40)을 편면에 고정하고 있는 편면 실장의 기판이다. 편면에 전자 부품(40)을 고정하고 있는 회로 기판(7)은, 도 3 내지 도 5에 나타내는 바와 같이 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)에 대향하여, 도면에 있어서 전지 블록(2) 위에 고정된다. 또한, 편면 실장의 회로 기판(7)은, 전자 부품(40)을 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)과의 대향면의 반대측에 배치시키는 자세로 전지 블록(2)에 고정하고 있다. 편면 실장의 회로 기판(7)을 전지 블록(2)에 고정하는 상태를 도 10 내지 도 12에 나타내고 있다. 이러한 도면에 있어서, 편면 실장의 회로 기판(7)은, 전자 부품(40)을 상면에 고정하여, 하면(下面)을 전지 블록(2)과의 대향면으로 하고 있다. 즉, 회로 기판(7)이 전지 블록(2)과 대향하는 이면(裏面)에는 전자 부품(40)을 고정하고 있지 않다. 도 10 내지 도 12의 회로 기판(7)은, 대향면의 반대측인 상면에만 얇은 금속층으로 이루어진 도전부(7a)를 마련하고, 이 도전부(7a)에 전자 부품(40)의 리드선(40a)을 납땜하여, 상면에 전자 부품(40)을 실장하고 있다. 또한, 도 10의 회로 기판(7)은 양면에 관통하는 스루 홀(7S)을 마련하고, 여기에 전극 단자(13)에 접속하고 있는 전압 검출 라인(8)을 삽입통과하여, 납땜하여 고정하고 있다. 도 11의 회로 기판(7)은, 전극 단자(13)에 접속하고 있는 전압 검출 라인(78)을 회로 기판(7)의 측 가장자리로부터 회로 기판상에 배선하여 회로 기판(7)의 상면에 마련하고 있는 도전부(7a)에 납땜하여 접속하고 있다. 또한, 도 12의 회로 기판(7)은, 하면에 커넥터(43)를 고정하고, 이 커넥터(43)를 전 압 검출 라인(48)을 통하여 전극 단자(13)에 접속하고 있는 커넥터(42)에 접속하고 있다. 이러한 편면 실장의 회로 기판(7)은, 도전부(7a)를 대향면의 반대측에 마련하고 있기 때문에, 전지 블록(2)과의 대향면에, 회로 기판(7)의 절연 기판(7X)을 노출시켜 절연된 표면이 된다. 회로 기판(7)이, 페놀 수지나 유리 에폭시 수지 등의 절연 기판(7X)의 표면에 도전부(7a)를 마련하여 제작되기 때문이다.
도 13의 편면 실장의 회로 기판(57)은, 스루 홀(57S)에 전자 부품(40)의 리드선(40a)을 삽입통과하고, 리드선(40a)을 회로 기판(57)의 도전부(57a)에 납땜하여 고정한 후, 전지 블록(2)과의 대향면에 절연층(57Y)을 마련하고 있다. 절연층(57Y)은 절연 시트를 접착하여, 혹은 절연재의 레지스트 등을 도포하여 마련된다. 또, 절연층(57Y)의 절연재는, 에폭시 수지나 실리콘 등의 절연성을 가진 재료로 할 수도 있다. 도 14의 회로 기판(67)은, 절연층(67Y)이 되는 블라인드층(67y)을 적층하고 있는 2층 기판으로, 절연층(67Y)의 블라인드층(67y)을 전지 블록(2)과의 대향면에 배치하고 있다. 이 회로 기판(67)은, 스루 홀(67S)에 접속하는 도전부(67a)에 전자 부품(40)의 리드선(40a)을 납땜하여 고정하면서, 절연층(67Y)의 블라인드층(67y)에 전지 블록(2)과의 대향면을 절연할 수 있다. 또, 블라인드층(67y)과의 경계에 도전층(67b)을 마련하여, 이 도전층(67b)에서 전자 부품(40)의 방열을 향상하여, 혹은 도전부(67a)의 전기 저항을 작게 할 수 있다.
도 3과 도 4의 회로 기판(7)은, 양단부를 엔드 플레이트(4)에 고정하고 있다. 또한, 도면의 회로 기판(7)은, 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)에 고정하고 있는 가스 배출 덕트(6) 위에 고정하고 있다. 가스 배출 덕트(6)에 고정되는 회로 기 판(7)은 전지 블록(2)에 견고하게 고정할 수 있다.
회로 기판(7)은, 전지 셀(1)의 단자면(1A)에 마련하고 있는 주액구멍(14)으로부터, 외장캔(11)에 주액하기 위한 관통구멍(7A)을 마련하고 있다. 이 관통구멍(7A)은, 전지 셀(1)의 주액구멍(14)과의 대향 위치에 개구된다. 이 전지 블록(2)은, 주액하지 않는 전지 셀(1)을 적층하여 엔드 플레이트(4)로 고정하여, 회로 기판(7)을 고정한다. 이 상태에서, 각각의 전지 셀(1)에 주액하여 주액구멍(14)을 폐색하여 조립할 수 있다. 이 상태로 조립할 수 있는 전지 블록(2)은, 복수의 전지 셀(1)을 트레이에 배열하여 팽창하지 않도록 유지할 필요가 없어, 적층하여 팽창되지 않는 상태로 유지하여 능률적으로 주액할 수 있다. 또, 전지 블록(2)에 조립하는 상태에서는, 전지 셀(1)의 외장캔(11)에 전해액을 주액하고 있지 않기 때문에, 이 공정에 있어서의 쇼트 등의 폐해를 방지하여 안전하게 조립해 할 수 있다.
회로 기판(7)은, 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)에 접근하여, 단자 평면(2A)과 평행한 자세로 고정된다. 도 5의 회로 기판(7)은, 전지 셀(1)에 열 결합되어 전지 온도를 검출하는 온도 센서(38)를 하면에 고정하고 있다. 이 구조는, 회로 기판(7)을 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)과 대향하도록 고정하여, 온도 센서(38)를 전지 셀(1)에 열 결합 상태로 고정할 수 있다. 온도 센서(38)와 전지 셀(1)과의 사이에는 절연성의 열전도재(39)를 배치 설치하여, 전지 셀(1)의 온도를 보다 정확하게 검출할 수 있다. 온도 센서(38)로 전지 셀(1)의 온도를 검출하는 전지 상태 검출 회로(30)는, 검출하는 온도를 외부에 출력하여, 전지 온도가 설정 온도보다 높고, 혹은 낮아지면 충방전의 전류를 제한하며, 혹은 차단한다.
회로 기판(7)은, 전압 검출 라인(8)을 통하여 각각의 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)에 접속된다. 전압 검출 라인(8)은, 모든 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)를, 회로 기판(7)에 실장하고 있는 전지 상태 검출 회로(30)의 전압 검출 회로(31)에 접속하고 있다. 따라서, 예를 들어 80개의 전지 셀을 적층하고 있는 전지 블록은, 81개의 전압 검출 라인을 통하여 회로 기판에 접속된다. 전압 검출 회로(31)는, 전압 검출 라인(8)을 통하여 각각의 전지 셀(1)의 전압을 검출한다. 전지 상태 검출 회로(30)는, 전압 검출 회로(31)로 검출한 전지 셀(1)의 전압으로, 전지 셀(1)의 상태를 검출하여 외부에 출력한다.
인접하는 전지 셀(1)의 전극 단자(13)를 적층하여 연결구(20)로 직접 접속하며, 혹은 버스 바를 통하여 접속하는 전지 블록(2)은, 대전류가 흘러 전극 단자(13)의 접속부의 전기 저항에 의해서 전압 강하가 발생한다. 이 전압 강하는, 전지 블록(2)의 전류에 비례해서 커진다. 접속부의 전압 강하에 의한 검출 오차를 방지하기 위해서, 전압 검출 라인(8)은, 각각의 전지 셀(1)의 대략 같은 위치에, 즉 전압 강하가 각각의 전지 셀(1)의 전압에 가산되도록 접속된다.
전압 검출 라인(8)은, 일단을 전극 단자(13)에 고정하고, 타단을 회로 기판(7)에 연결한다. 전압 검출 라인(8)은, 접속 단자(41)를 통하여 전극 단자(13)에 고정된다. 접속 단자(41)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 인접하는 전극 단자(13)를 고정하는 연결구(20)로 전극 단자(13)에 고정된다. 이 도면에 나타내는 접속 단자(41)는 금속판을 가공한 것으로, 한쪽의 단부에 연결구(20)의 볼트(20A)를 관통시키는 연결구멍(41A)을 마련함과 아울러, 다른 한쪽의 단부를 가늘고 긴 로드 모 양으로 하고, 이 단부를 위쪽으로 절곡하여 수직 자세의 접속부(41B)로 하고 있다. 이 접속 단자(41)는, 기립하는 접속부(41B)를 전압 검출 라인(8)으로 하여, 회로 기판(7)에 관통시킨다. 회로 기판(7)을 관통하는 전압 검출 라인(8)은 회로 기판(7)에 납땜하여 고정된다. 단, 전압 검출 라인은, 회로 기판의 양측으로부터 배선하여 회로 기판과 전극 단자에 접속할 수도 있다. 도시하지 않으나, 전극 단자를 버스 바로 접속하는 전지 블록(2)은, 버스 바의 금속판에 전압 검출 라인을 마련할 수 있다. 또한, 회로 전압 검출 라인은, 접속 단자를 마련하는 일 없이, 스폿 용접이나 레이저 용접하여 직접적으로 전극 단자에 연결할 수 있으며, 또 커넥터를 통하여 전극 단자에 접속할 수도 있다.
도 12의 배터리 시스템은, 전극 단자(13)에 연결하고 있는 전압 검출 라인(48)의 일단에 커넥터(42)를 접속하고, 이 커넥터(42)를 회로 기판(7)에 고정하고 있는 커넥터(43)에 연결하고 있다. 도면의 배터리 시스템은, 전지 셀(1)의 단자면(1A)의 중앙부에 가스 배출 덕트(6)를 마련하고 있으므로, 단자면(1A)의 양측에 커넥터(42)를 배치 설치하고 있다. 커넥터(42)는 전압 검출 라인(48)을 통하여 정위치에 배치되며, 혹은 전극 단자(13)나 가스 배출 덕트(6)에 고정하여 정위치에 배치할 수 있다. 이 구조는, 회로 기판(7)을 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)에 내리 눌러, 커넥터(42, 43)를 접속하여, 회로 기판(7)을 각각의 전극 단자(13)에 접속할 수 있다.
또한, 회로 기판(7)과 각각의 전극 단자(13)는, 도 15 내지 도 16에 나타내는 구조의 전압 검출 라인(58, 68)으로 접속할 수도 있다. 도 15와 도 16의 전압 검출 라인(58, 68)은, 탄성 변형할 수 있는 도전성이 있는 금속선이다. 도 15의 전압 검출 라인(58)은, 그 중간에 신축할 수 있는 절곡부(58A)를 마련하고 있다. 도 16의 전압 검출 라인(68)은, 그 중간에 신축할 수 있는 만곡부(68A)를 마련하고 있다. 이러한 구조는, 회로 기판(7)과 전지 블록(2)의 상대적인 위치 차이를 흡수하여, 각각의 전지 셀(1)의 전극 단자(13)를 회로 기판(7)에 접속할 수 있다.
이상의 전압 검출 라인(8, 48, 58, 68, 78)은, 짧게 하여 임피던스를 낮고 함과 아울러, 각각의 전압 검출 라인(8, 48, 58, 68, 78)의 길이를 균일화하여 임피던스를 동일하게 한다. 따라서, 전압 검출 라인(8, 48, 58, 68, 78)은, 같은 길이로 하여, 회로 기판(7)과 전극 단자(13)에 접속된다. 단, 배터리 시스템은, 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)에 회로 기판(7)을 배치함으로써, 전압 검출 라인(8, 48, 58, 68, 78)을 매우 짧게 할 수 있기 때문에, 비록 전압 검출 라인의 길이에 차이가 있더라도 임피던스를 작게 하여, 각각의 전지 셀(1)의 전압을 정확하게 검출할 수 있다. 따라서, 도 12에 나타내는 바와 같이, 회로 기판(7)과의 접속측에 커넥터(42)를 접속함으로써, 각각의 전극 단자(13)에 접속하는 전압 검출 라인(48)의 길이에 차이가 생기더라도, 전지 셀(1)의 전압을 정확하게 검출할 수 있다.
도 2 내지 도 5의 배터리 시스템은, 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)의 중앙에 가스 배출 덕트(6)를 고정하고 있다. 이 가스 배출 덕트(6)는, 고정 나사(19)로 엔드 플레이트(4)에 고정하기 위해서, 엔드 플레이트(4)의 위쪽에 위치하여, 양측에 돌출하는 연결편(6B)을 마련하고 있다.
또한, 가스 배출 덕트(6)는, 단부를 통 모양으로 성형함과 아울러, 이 통부 (筒部)를 엔드 플레이트(4)로부터 돌출하는 돌출통부(6A)로서 엔드 플레이트(4)에 고정하고 있다. 도시하지 않으나, 이 돌출통부(6A)에 배기용의 덕트 등을 연결하여, 각형 전지(10)의 안전밸브의 배출구(12)로부터 배출되는 가스를 신속하게 외부에 배출할 수 있다.
또한, 도 2와 도 5의 배터리 시스템은, 가스 배출 덕트(6) 위에 외장 케이스(9)의 상부 케이스(9A)를 고정하고 있다. 도면의 외장 케이스(9)는, 하부 케이스(9B)와 상부 케이스(9A)로 구성하고 있다. 상부 케이스(9A)와 하부 케이스(9B)는, 외측에 돌출하는 칼라부(21)를 가지며, 이 칼라부(21)를 볼트(22)와 너트(23)로 고정하고 있다. 도면의 외장 케이스(9)는, 칼라부(21)를 전지 블록(22)의 측면에 배치하고 있다. 이 외장 케이스(9)는, 하부 케이스(9B)를 고정 나사(24)로 엔드 플레이트(4)에 고정하고, 전지 블록(2)를 고정하고 있다. 고정 나사(24)는, 하부 케이스(9B)를 관통하여 엔드 플레이트(4)의 나사구멍(도시하지 않음)에 틀어넣어져 전지 블록(2)을 외장 케이스(9)에 고정하고 있다. 이 고정 나사(24)는 두부(頭部)를 하부 케이스(9B)로부터 돌출시키고 있다.
상부 케이스(9A)는 금속판으로, 가스 배출 덕트(6)의 상면을 커버하는 상면 플레이트(9a)의 양측에 측면 플레이트(9b)를 연결하는 형상으로 하고 있다. 이 상부 케이스(9A)는, 측면 플레이트(9b)의 하단 가장자리에, 외측에 돌출하는 칼라부(21)를 가지며, 이 칼라부(21)를 하부 케이스(9B)의 칼라부(21)에 연결하고 있다. 또한, 도면의 상부 케이스(9A)는 상면 플레이트(9a)와 측면 플레이트(9b)와의 경계를 따라서, 전지 블록(2)의 양측을 아래쪽으로 압압하여 고정하는 단차부(9c) 를 마련하고 있다. 상부 케이스(9A)는, 이 단차부(9c)를 고정 나사(24)로 엔드 플레이트(4)에 고정하여, 전지 블록(2)에 고정하고 있다. 이 상부 케이스(9A)는, 전지 블록(2)의 상면과의 사이에 스페이스(25)를 마련하고 있다. 이 스페이스(25)에는 회로 기판(7)을 배치 설치하고 있다.
또한, 외장 케이스(9)는, 측면 플레이트(9b)와 전지 블록(2)과의 사이에 배기 덕트(26)와 공급 덕트(27)를 마련하고 있다. 이 배터리 시스템은, 공급 덕트(27)에 강제 송풍되는 공기를 각형 전지(10) 사이의 냉각 틈새(16)에 송풍하여 각형 전지(10)를 냉각하고, 배기 덕트(26)로부터 외부에 배기한다. 또한, 하부 케이스(9B)는, 전지 블록(2)의 양측을 따라서 아래쪽으로 돌출하는 볼록부(28)를 마련하고 있다. 이러한 볼록부(28)는, 배기 덕트(26)와 공급 덕트(27)의 폭을 넓게 하여 이들 덕트의 압력 손실을 작게 한다. 또한, 이러한 볼록부(28)는, 하부 케이스(9B)를 보강하여, 하부 케이스(9B)의 굴곡 강도를 강하게 한다. 특히, 도 5에 나타내는 하부 케이스(9B)는, 양측에 볼록부(28)를 마련하고 있기 때문에, 양측의 2열의 볼록부(28)에 의해서 굴곡 강도를 향상시킬 수 있다. 게다가 또, 하부 케이스(9B)의 양측에 마련하고 있는 볼록부(28)는, 전지 블록(2)을 고정하는 고정 나사(24)의 두부보다 아래쪽에 돌출하며, 혹은 두부와 같은 높이로 하고 있다. 이 하부 케이스(9B)는, 차량 등에 탑재되는 상태에서는, 볼록부(28)를 고정 플레이트의 위에 재치(載置)하여 넓은 면적으로 배터리 시스템의 가중을 지지할 수 있다.
이상의 배터리 시스템은, 가스 배출 덕트(6)를 마련하여, 전지 셀(1)이 개구된 안전밸브로부터의 가스를 외부에 배출한다. 따라서, 고온 가스를 안전하게 외부 에 배출할 수 있다. 단, 배터리 시스템은, 도 17에 나타내는 바와 같이, 가스 배출 덕트를 마련하는 일 없이, 회로 기판(87)에, 안전밸브의 배출구(12)와 대향하는 위치에, 가스를 통과시키는 가스 배출 구멍(87B)을 관통하여 마련하여, 이 가스 배출 구멍(87B)으로부터 회로 기판(87)의 위쪽으로 배출할 수도 있다. 이 배터리 시스템은, 가스 배출 덕트를 마련하지 않기 때문에, 회로 기판(87)을 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)에 의해 접근하여 배치할 수 있다. 또한, 도면에 나타내는 회로 기판(87)은, 전지 셀(1)의 주액구멍(14)과의 대향 위치에 관통구멍(87A)을 개구함과 아울러, 안전밸브의 배출구(12)와 대향하는 위치에, 가스를 통과시키는 가스 배출 구멍(87B)을 개구하고 있으나, 회로 기판은, 관통구멍(87A)을 가스를 통과시키는 가스 배출 구멍으로 병용할 수도 있다.
도 1은 종래의 차량용의 배터리 시스템의 개략 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 차량용의 배터리 시스템의 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 차량용의 배터리 시스템의 상부 케이스를 제거한 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 차량용의 배터리 시스템의 분해 사시도이다.
도 5는 도 2에 나타내는 차량용의 배터리 시스템의 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 차량용의 배터리 시스템의 블록도이다.
도 7은 전지 상태 검출 회로의 블록도이다.
도 8은 전지 셀과 스페이서의 적층 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 전극 단자와 접속 단자의 연결 구조를 나타내는 확대 사시도이다.
도 10은 도 5에 나타내는 배터리 시스템의 회로 기판을 전지 블록에 고정하는 구조를 나타내는 확대 단면도이다.
도 11은 회로 기판을 전지 블록에 고정하는 다른 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 12는 회로 기판을 전지 블록에 고정하는 다른 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 13은 회로 기판의 다른 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 14는 회로 기판의 다른 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 15는 전압 검출 라인의 다른 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 16은 전압 검출 라인의 다른 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 관한 차량용의 배터리 시스템의 횡단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1…전지 셀 1A…단자면
2…전지 블록 2A…단자 평면
3…전지 홀더 4…엔드 플레이트
4A…보강 리브 5…연결 고정구
6…가스 배출 덕트 6A…돌출통부
6B…연결편 7…회로 기판
7A…관통구멍 7X…절연 기판
7a…도전부 7S…스루 홀
8…전압 검출 라인 9…외장 케이스
9A…상부 케이스 9a…상면 플레이트
9b…측면 플레이트 9c…단차부
9B…하부 케이스 10…각형 전지
11…외장캔 12…배출구
13…전극 단자 14…주액구멍
15…스페이서 15A…홈
16…냉각 틈새 17…보강 클래스프
18…고정 나사 19…고정 나사
20…연결구 20A…볼트
20B…너트 21…칼라
22…볼트 23…너트
24…고정 나사 25…스페이스
26…배기 덕트 27…공급 덕트
28…볼록부 30…전지 상태 검출 회로
31…전압 검출 회로 32…셀 밸런스 회로
33…온도 검출 회로 34…제어 회로
35…절연 통신 회로 36…메인 컨트롤 회로
38…온도 센서 39…열전도재
40…전자 부품 40a…리드선
41…접속 단자 41A…연결구멍
41B…접속부 42…커넥터
43…커넥터 48…전압 검출 라인
57…회로 기판 57Y…절연층
57a…도전부 57S…스루 홀
58…전압 검출 라인 58A…절곡부
67…회로 기판 67Y…절연층
67y…블라인드층 67a…도전부
67b…도전층 67S…스루 홀
68…전압 검출 라인 68A…만곡부
78…전압 검출 라인 87…회로 기판
87A…관통구멍 87B…가스 배출 구멍
90…전지 상태 검출 회로 91…전지 셀
92…전지 블록 93…전극 단자
94…와이어 하네스 95…리드선

Claims (10)

  1. 정부(正負)의 전극 단자(13)를 마련하고 있는 단자면(1A)을 동일면에 위치시키는 단자 평면(2A)으로서, 복수의 전지 셀(1)을 적층 상태로 고정하여 이루어진 전지 블록(2)과, 이 전지 블록(2)을 구성하는 각각의 전지 셀(1)의 전극 단자(13)에 접속되어 각각의 전지 셀(1)의 상태를 검출하는 전지 상태 검출 회로(30)를 구비한 차량용의 배터리 시스템으로서,
    상기 전지 상태 검출 회로(30)를 실현하는 전자 부품(40)을 고정하는 회로 기판(7, 57, 67, 87)을 구비함과 아울러, 이 회로 기판(7, 57, 67, 87)은 편면(片面) 기판으로서 전자 부품(40)을 편면에 고정하고 있어, 이 편면의 회로 기판(7, 57, 67, 87)이 상기 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)에 대향하고, 또한 전자 부품(40)을 단자 평면(2A)과 대향하는 대향면의 반대측의 면에 배치하는 자세로 전지 블록(2)에 고정되며, 또한 각각의 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)가 회로 기판(7, 57, 67, 87)에 접속되어, 전지 상태 검출 회로(30)에 접속하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용의 배터리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로 기판(57, 67)은 전지 블록(2)과의 대향면에 절연층(57Y, 67Y)을 마련하고 있는 차량용의 배터리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로 기판(7, 87)에, 전지 셀(1)에 열 결합되어 전지 온도를 검출하는 온도 센서(38)를 연결하고 있는 차량용의 배터리 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전지 셀(1)은 단자면(1A)에 주액구멍(14)을 마련하고 있고, 상기 회로 기판(7, 87)은 전지 셀(1)의 주액구멍(14)과의 대향 위치에 관통구멍(7A, 87A)을 개구하고 있는 차량용의 배터리 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전지 셀(1)은 단자면(1A)에 안전밸브의 배출구(12)를 마련하고 있고, 회로 기판(87)은 안전밸브의 배출구(12)의 대향 위치에, 가스를 통과시키는 가스 배출구멍(87B)을 관통하여 마련하고 있는 차량용의 배터리 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 전지 셀(1)은 단자면(1A)에 안전밸브의 배출구(12)를 마련하고 있고, 이 배출구(12)에 연결되도록, 전지 블록(2)의 단자 평면(2A)과 회로 기판(7)과의 사이에 가스 배출 덕트(6)를 배치하여 이루어진 차량용의 배터리 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로 기판(7)을 상기 가스 배출 덕트(6)에 고정하고 있는 차량용의 배터리 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로 기판(7, 57, 67, 87)은 전압 검출 라인(8, 48, 58, 68, 78)을 통하여 각각의 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)에 접속되어 있고, 각각의 전압 검출 라인(8, 48, 58, 68, 78)은 전극 단자(13)의 대략 같은 위치에 접속되는 것을 특징으로 하는 차량용의 배터리 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 단자(13)에 연결되는 전압 검출 라인(48)의 일단을 커넥터(42)에 접속하고, 이 커넥터(42)를 상기 회로 기판(7)에 고정된 커넥터(43)에 연결시켜, 상기 전극 단자(13)와 상기 회로 기판(7)을 접속한 것을 특징으로 하는 차량용의 배터리 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로 기판(7)은 전압 검출 라인(58, 68)을 통하여 각각의 전지 셀(1)의 정부의 전극 단자(13)에 접속되어 있고, 각각의 전압 검출 라인(58, 68)은 탄성 변형할 수 있는 도전성의 금속선인 것을 특징으로 차량용의 배터리 시스템.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013103244A1 (ko) * 2012-01-03 2013-07-11 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이에 적용되는 커넥팅 바
US8642206B2 (en) 2010-11-04 2014-02-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
KR101527546B1 (ko) * 2011-11-14 2015-06-09 주식회사 엘지화학 배터리 관리 시스템과 이를 포함하는 배터리 팩 보호 장치
US9196883B2 (en) 2010-11-04 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
KR20190085343A (ko) * 2018-01-10 2019-07-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102553377B1 (ko) * 2023-01-02 2023-07-06 황성종 전기 자동차용 에너지 저장 시스템

Families Citing this family (102)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5284053B2 (ja) * 2008-11-17 2013-09-11 株式会社東芝 二次電池パック
US8384354B2 (en) * 2009-10-15 2013-02-26 GM Global Technology Operations LLC Sensor arrangement and method of using the same
EP2325922B1 (en) * 2009-11-19 2012-05-09 SB LiMotive Co., Ltd. Battery pack
JP2011175743A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及びこれを備える車両
DE102010027869A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Sb Limotive Company Ltd. Batterie mit Cell-Balancing
FR2961640B1 (fr) * 2010-06-18 2019-08-02 Psa Automobiles Sa. Module de batteries de puissance
JP5734606B2 (ja) * 2010-09-16 2015-06-17 矢崎総業株式会社 バッテリ接続部材
US9851412B2 (en) * 2010-11-09 2017-12-26 International Business Machines Corporation Analyzing and controlling performance in a composite battery module
DE102010062207A1 (de) 2010-11-30 2012-05-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Erfassen der Temperatur eines Energiespeichers
EP2648930B1 (en) 2010-12-07 2019-11-06 Allison Transmission, Inc. Energy storage system for hybrid electric vehicle
US20120313585A1 (en) * 2011-02-07 2012-12-13 Frank Pereira Device for lithium ion battery storage and transportation
DE102011101352A1 (de) * 2011-05-12 2012-11-15 Audi Ag HV-Batterie, insbesondere Traktionsbatterie für ein Fahrzeug
DE102011078308A1 (de) * 2011-06-29 2013-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Energiespeichermodul
DE202011103359U1 (de) * 2011-07-15 2012-10-29 Holthausen Elektronik Gmbh Anschlussvorrichtung
JP5494584B2 (ja) * 2011-07-26 2014-05-14 トヨタ自動車株式会社 自動車のバッテリー冷却構造
DE102011081124A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Sb Limotive Company Ltd. Batteriemodul mit einer Batteriezustandserkennung (BZE) sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Lithium Ionen Batterie
WO2013031614A1 (ja) * 2011-08-26 2013-03-07 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置
WO2013031612A1 (ja) * 2011-08-26 2013-03-07 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置
WO2013031613A1 (ja) * 2011-08-26 2013-03-07 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置
DE102011112634A1 (de) * 2011-09-05 2013-03-07 Audi Ag Verfahren zum Fertigen einer Hochvoltbatterie und Batterieanordnung
WO2013038520A1 (ja) * 2011-09-14 2013-03-21 日立ビークルエナジー株式会社 組電池
JP6151476B2 (ja) * 2011-10-19 2017-06-21 矢崎総業株式会社 電源装置
JP2013105698A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Yazaki Corp 電源装置
JP2013105699A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Yazaki Corp 電源装置
DE102011087035A1 (de) 2011-11-24 2013-05-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Zellkontaktieranordnung für einen Energiespeicher
DE102011087032A1 (de) * 2011-11-24 2013-05-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hochvoltspeicher
JP5847559B2 (ja) * 2011-11-25 2016-01-27 三洋電機株式会社 電池パック
JP5823263B2 (ja) * 2011-11-25 2015-11-25 三洋電機株式会社 電池パック
KR101669116B1 (ko) 2011-12-01 2016-10-26 삼성에스디아이 주식회사 센싱부재가 마련된 배터리 모듈
JP5926571B2 (ja) * 2012-02-14 2016-05-25 川崎重工業株式会社 電池モジュール
JP5945435B2 (ja) * 2012-03-16 2016-07-05 本田技研工業株式会社 バッテリモジュール
JP6045802B2 (ja) * 2012-03-21 2016-12-14 株式会社東芝 二次電池装置
EP2658034A1 (de) * 2012-04-27 2013-10-30 Magna E-Car Systems GmbH & Co OG Spannungsabgriffelement, Zellüberwachungseinheit, Batterieeinheit und Herstellungsverfahren dazu
US8717186B2 (en) * 2012-06-28 2014-05-06 Xunwei Zhou Detection of swelling in batteries
WO2014024452A1 (ja) * 2012-08-09 2014-02-13 三洋電機株式会社 バッテリシステム及びこのバッテリシステムを備える電動車両並びに蓄電装置
DE102012015816B4 (de) * 2012-08-10 2023-10-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Ag Kraftfahrzeugbatterie
JP6234929B2 (ja) * 2012-08-30 2017-11-22 三洋電機株式会社 電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置、電源装置の製造方
EP2879207A4 (en) * 2012-09-03 2015-08-26 Autonetworks Technologies Ltd BATTERY WIRING MODULE
DE102012217590A1 (de) * 2012-09-27 2014-03-27 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Energiespeichermodul und Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Energiespeichermoduls
WO2014054069A1 (ja) 2012-10-03 2014-04-10 川崎重工業株式会社 電動車両及びバッテリパック
DE102012219784A1 (de) 2012-10-29 2014-04-30 Lisa Dräxlmaier GmbH Batteriemodul mit einem Gaskanal
KR101386167B1 (ko) 2012-11-27 2014-04-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP2013253991A (ja) 2012-11-30 2013-12-19 Gs Yuasa Corp 蓄電素子の劣化後容量推定装置、劣化後容量推定方法及び蓄電システム
DE102012222866A1 (de) * 2012-12-12 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Abdeckung für ein Batteriemodul
JP5766683B2 (ja) * 2012-12-21 2015-08-19 三菱重工業株式会社 電池状態監視装置及びこれを備えた電池モジュール
US9065278B2 (en) 2013-01-22 2015-06-23 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for evaluating and controlling a battery system
JP5998084B2 (ja) * 2013-03-15 2016-09-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 蓄電モジュール
JP2014197805A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池システム
CN104133084B (zh) * 2013-06-14 2018-02-27 中航锂电（江苏）有限公司 一种电池组测试用线束连接板及线束连接装置
JP6101158B2 (ja) * 2013-06-24 2017-03-22 日立マクセル株式会社 電池パック
KR101688486B1 (ko) 2013-08-29 2016-12-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP5737351B2 (ja) * 2013-09-05 2015-06-17 株式会社豊田自動織機 電池モジュール
US9716263B2 (en) * 2013-09-06 2017-07-25 Johnson Controls Technology Company Battery module printed circuit board assembly system and method
JP6044505B2 (ja) * 2013-10-22 2016-12-14 株式会社デンソー 組電池ユニット
JP6271218B2 (ja) * 2013-11-01 2018-01-31 矢崎総業株式会社 電池配線モジュール
KR102210878B1 (ko) * 2014-03-03 2021-02-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP6252313B2 (ja) * 2014-03-31 2017-12-27 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP6295784B2 (ja) * 2014-03-31 2018-03-20 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP6361231B2 (ja) 2014-03-31 2018-07-25 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP6046662B2 (ja) * 2014-05-30 2016-12-21 トヨタ自動車株式会社 組電池
WO2015197319A1 (de) * 2014-06-26 2015-12-30 Robert Bosch Gmbh Übertragungsvorrichtung zum übertragen von elektrischen signalen von wenigstens einer galvanischen zelle an zumindest eine elektronische auswerteeinheit
JP6359362B2 (ja) * 2014-07-07 2018-07-18 株式会社東芝 電池モジュール
DE102014221707A1 (de) * 2014-07-11 2016-01-14 Robert Bosch Gmbh Gehäuse für eine Vielzahl von Batteriezellen umfassend drei Hauptbestandteile
US10826136B2 (en) 2014-07-24 2020-11-03 The Boeing Company Battery pack including stacked battery-board assemblies
JP6299513B2 (ja) * 2014-07-31 2018-03-28 株式会社Ｇｓユアサ 電源パック
US9911951B2 (en) 2014-09-30 2018-03-06 Johnson Controls Technology Company Battery module compressed cell assembly
CA2963392A1 (en) * 2014-10-03 2016-04-07 Elitise Llc Battery module architecture with horizontal and vertical expandability
JP6354514B2 (ja) * 2014-10-17 2018-07-11 住友電気工業株式会社 蓄電デバイスモジュール
JP6452402B2 (ja) * 2014-11-21 2019-01-16 住友重機械工業株式会社 蓄電装置
JP6573458B2 (ja) * 2015-02-19 2019-09-11 矢崎総業株式会社 センサユニット
JP6610007B2 (ja) * 2015-06-03 2019-11-27 株式会社豊田自動織機 電池パック
WO2016203891A1 (ja) * 2015-06-16 2016-12-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 組電池
EP3321994B1 (en) * 2015-07-09 2023-03-08 Vehicle Energy Japan Inc. Cell module
US10091902B2 (en) * 2015-11-23 2018-10-02 Te Connectivity Corporation Electrical module for battery distribution assembly
WO2017199326A1 (ja) * 2016-05-17 2017-11-23 三菱電機株式会社 蓄電池保護装置および蓄電システム
CN110582868B (zh) * 2017-02-24 2022-05-10 库伯格股份有限公司 用于稳定的高温二次电池的系统和方法
US20200243830A1 (en) * 2017-03-17 2020-07-30 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery system and busbar used in same battery system
JP2018190913A (ja) * 2017-05-11 2018-11-29 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電素子の接続構造および蓄電モジュール
CN107093687A (zh) * 2017-05-26 2017-08-25 江苏银基烯碳能源科技有限公司 一种电池模组结构
JP6647738B2 (ja) * 2017-06-12 2020-02-14 矢崎総業株式会社 電池パック
GB2563427B (en) * 2017-06-15 2020-04-22 Ge Aviat Systems Ltd High voltage battery pack and methods of manufacture
JP6772986B2 (ja) 2017-08-08 2020-10-21 トヨタ自動車株式会社 電池パック
JP6470804B1 (ja) * 2017-08-31 2019-02-13 株式会社ソフトエナジーコントロールズ コンタクト機能付きマルチチャンネル充放電電源
JP6974104B2 (ja) * 2017-10-11 2021-12-01 太陽誘電株式会社 蓄電モジュール
TWI658631B (zh) 2018-01-08 2019-05-01 車王電子股份有限公司 Battery pack
JP7147253B2 (ja) * 2018-05-09 2022-10-05 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP6665886B2 (ja) * 2018-05-25 2020-03-13 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP6770997B2 (ja) * 2018-06-22 2020-10-21 本田技研工業株式会社 バッテリモジュール
JP7042174B2 (ja) * 2018-07-02 2022-03-25 本田技研工業株式会社 バッテリパック
JP7087835B2 (ja) * 2018-08-29 2022-06-21 住友電装株式会社 電池配線モジュール
JP7231005B2 (ja) * 2018-08-29 2023-03-01 住友電装株式会社 電池配線モジュール
EP3895244A4 (en) 2018-12-14 2022-11-02 Cuberg, Inc. SYSTEM FOR AN ELECTROLYTE BASED ON AN IONIC LIQUID FOR A BATTERY WITH HIGH ENERGY
CN111384324B (zh) * 2018-12-28 2021-08-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组
JP6856685B2 (ja) * 2019-03-11 2021-04-07 矢崎総業株式会社 バッテリモジュール及びバッテリパック
CN113748558A (zh) 2019-03-14 2021-12-03 杰耐瑞克动力系统公司 电池组模块的热管理
CN112310519B (zh) * 2019-07-25 2022-05-13 比亚迪股份有限公司 电池托盘、动力电池包及车辆
CN112331981B (zh) 2019-10-15 2021-09-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包和车辆
JP7400340B2 (ja) 2019-10-23 2023-12-19 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
US20220384903A1 (en) * 2019-10-23 2022-12-01 Gs Yuasa International Ltd. Energy storage apparatus
DE102021200308A1 (de) 2021-01-14 2022-07-14 Vitesco Technologies Germany Gmbh Elektrische Batterie sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen elektrischen Batterie
US11955666B2 (en) 2021-01-25 2024-04-09 GM Global Technology Operations LLC Battery system, battery pack handling system and electrolyte evacuation and refill station
CN113002344B (zh) * 2021-02-05 2022-09-20 安徽育求消防科技有限公司 一种防火充电运维一体化系统及其运维方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3485162B2 (ja) 1998-10-09 2004-01-13 矢崎総業株式会社 バッテリ用接続プレートおよびその製造方法
US7205746B2 (en) * 2001-04-06 2007-04-17 Microchip Technology Inc. Battery cover assembly having integrated battery condition monitoring
JP4001730B2 (ja) * 2001-07-31 2007-10-31 矢崎総業株式会社 電源装置
JP2003264009A (ja) 2001-12-19 2003-09-19 Midtronics Inc バッテリテストモジュール
ITTO20020690A1 (it) * 2002-08-02 2004-02-03 Eltek Spa Sistema di protezione della batteria di un veicolo
US20070279006A1 (en) * 2004-01-09 2007-12-06 Takeuchi Esther S Method of testing electrochemical cells
JP4662530B2 (ja) * 2004-01-20 2011-03-30 パナソニック株式会社 電池パック
JP4260121B2 (ja) * 2004-04-09 2009-04-30 三洋電機株式会社 電源装置
RU2335042C1 (ru) * 2004-12-24 2008-09-27 Эл Джи Кем, Лтд. Узел измерительной платы для аккумуляторного батарейного модуля
CN101171718B (zh) * 2005-03-11 2012-08-22 泰克蒂姆有限公司 双向电池充电控制器
US20060261783A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-23 Paul Gamboa Electronic battery module (EBM) with bidirectional DC-DC converter
JP4753642B2 (ja) * 2005-07-04 2011-08-24 株式会社リコー 電子部品実装体の製造方法
US20080000679A1 (en) * 2006-06-09 2008-01-03 Nitto Denko Corporation Wired circuit board and producing method thereof
JP4413888B2 (ja) * 2006-06-13 2010-02-10 株式会社東芝 蓄電池システム、車載電源システム、車両、および蓄電池システムの充電方法
JP2010504729A (ja) * 2006-09-21 2010-02-12 パワージェニックス システムズ， インコーポレーテッド ニッケル・亜鉛バッテリーパックの充電方法
KR100836634B1 (ko) * 2006-10-24 2008-06-10 주식회사 한림포스텍 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치,충전용 배터리팩 및 무접점 충전장치를 이용한 휴대용단말기
JP2008140631A (ja) 2006-11-30 2008-06-19 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
US7872452B2 (en) * 2006-12-28 2011-01-18 Nissan Motor Co., Ltd. Battery pack capacity adjusting device and method
CN100555713C (zh) * 2007-02-02 2009-10-28 广州市展辉电子有限公司 抗震防潮动力电池组
TWI326513B (en) * 2007-04-16 2010-06-21 Asustek Comp Inc Battery set with replaceable battery and electrical apparatus with battery set
JP5181327B2 (ja) * 2007-10-25 2013-04-10 本田技研工業株式会社 蓄電装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8642206B2 (en) 2010-11-04 2014-02-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
US9196883B2 (en) 2010-11-04 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
KR101527546B1 (ko) * 2011-11-14 2015-06-09 주식회사 엘지화학 배터리 관리 시스템과 이를 포함하는 배터리 팩 보호 장치
WO2013103244A1 (ko) * 2012-01-03 2013-07-11 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이에 적용되는 커넥팅 바
US9887413B2 (en) 2012-01-03 2018-02-06 Lg Chem, Ltd. Battery pack and connecting bar applied thereto
KR20190085343A (ko) * 2018-01-10 2019-07-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102553377B1 (ko) * 2023-01-02 2023-07-06 황성종 전기 자동차용 에너지 저장 시스템

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