WO2013080685A1 - 電池モジュール - Google Patents

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WO2013080685A1
WO2013080685A1 PCT/JP2012/076701 JP2012076701W WO2013080685A1 WO 2013080685 A1 WO2013080685 A1 WO 2013080685A1 JP 2012076701 W JP2012076701 W JP 2012076701W WO 2013080685 A1 WO2013080685 A1 WO 2013080685A1
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WO
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battery module
battery
unit
information management
cell controller
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/076701
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English (en)
French (fr)
Inventor
泰隆 中村
西尾 直樹
純 池澤
下井田 良雄
敏文 福重
大二朗 櫻井
栄治 峰岸
Original Assignee
日産自動車株式会社
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Publication date
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
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    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
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    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module.
  • Patent Document 1 discloses a battery pack that includes an exterior part and the memory is provided inside the exterior part.
  • the specific structure of the memory and the battery is not disclosed, and the memory is taken out of the battery pack without damaging the members such as electrodes and power generation elements included in the battery pack and the memory itself.
  • the reliability of the information stored in the memory can not be guaranteed when the data is exchanged.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a battery module that enhances the reliability of information of the battery information management unit when the battery module is reused.
  • the present invention includes a battery information management unit including an electronic component for managing information related to single cells, and a bonding unit for bonding the battery information management unit and members constituting the battery module, and The problem is solved by setting the yield stress of the control section larger.
  • the battery information management unit when it is attempted to remove the battery information management unit from the battery module, the battery information management unit is damaged before the battery information management unit is normally removed, so that the battery module is illegally re-used. Usage can be prevented, and as a result, the reliability of the information in the battery information management unit can be enhanced.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4; It is a block diagram of the cell controller of FIG. It is an exploded perspective view of a battery module concerning a 2nd embodiment of the present invention. It is a fragmentary sectional view which follows the VIII-VIII line of FIG. It is a fragmentary sectional view of the battery module concerning a 3rd embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a partial plan view of a unit cell according to a modification of FIG.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line XIX-XIX in FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line XX-XX in FIG.
  • FIG. 1 shows a plan view of the unit cell 101.
  • the unit cell 101 is a lithium ion type, flat plate type, laminated type secondary battery (thin type battery), and a positive electrode plate, a separator, a negative electrode plate, a positive electrode terminal 111 (positive electrode terminal), and a negative electrode terminal It is comprised from 112 (negative electrode terminal), the upper exterior member 113, the lower exterior member 114, and the electrolyte which is not illustrated in particular.
  • the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate are not limited to one each, and may be a plurality of sheets.
  • the positive electrode plate, the separator, the negative electrode plate and the electrolyte constitute a power generation element 115, and the positive electrode plate and the negative electrode plate constitute an electrode plate, and the upper exterior member 113 and the lower exterior member 114 constitute a pair of exterior members.
  • the positive electrode plate constituting the power generation element 115 has a positive electrode side current collector extending to the positive electrode terminal 111 and a positive electrode layer formed on both main surfaces of a part of the positive electrode side current collector.
  • the positive electrode layer of the positive electrode plate is not formed across the entire main surfaces of the positive electrode side current collector, but when the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate are stacked to form the power generation element 115.
  • the positive electrode layer is formed only on the portion substantially overlapping the separator in the positive electrode plate.
  • the positive electrode side current collector of the positive electrode plate is made of, for example, an electrochemically stable metal foil such as an aluminum foil, an aluminum alloy foil, a copper foil, or a nickel foil.
  • the positive electrode layer of the positive electrode plate is, for example, a lithium composite oxide such as lithium nickelate (LiNiO 2), lithium manganate (LiMnO 2) or lithium cobaltate (LiCoO 2), chalcogen (S, Se, Te) compounds Etc., a conductive agent such as carbon black, an adhesive such as aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene, and a solvent, and the two principal surfaces of a part of the positive electrode side current collector Applied, dried and rolled.
  • a lithium composite oxide such as lithium nickelate (LiNiO 2), lithium manganate (LiMnO 2) or lithium cobaltate (LiCoO 2), chalcogen (S, Se, Te) compounds Etc.
  • a conductive agent such as carbon black
  • an adhesive such
  • the negative electrode plate constituting the power generation element 115 has a negative electrode side current collector extending to the negative electrode terminal 112 and a negative electrode layer formed on both main surfaces of a part of the negative electrode side current collector.
  • the negative electrode layer of the negative electrode plate is not formed over both main surfaces of the whole of the negative electrode side current collector, but when the power generating element 115 is formed, a portion substantially overlapping the separator in the negative electrode plate
  • the negative electrode layer is formed only on the
  • the negative electrode side current collector of the negative electrode plate is made of, for example, an electrochemically stable metal foil such as nickel foil, copper foil, stainless steel foil, or iron foil.
  • the negative electrode layer of the negative electrode plate is, for example, a negative electrode active material which absorbs and releases lithium ions of the above-mentioned positive electrode active material such as amorphous carbon, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, or graphite.
  • An aqueous dispersion of styrene butadiene rubber resin powder as a precursor material of an organic fired body is mixed, dried, and then pulverized to obtain a main material on which carbonized styrene butadiene rubber is supported. This is further mixed with a binder such as an acrylic resin emulsion, and this mixture is applied to both principal surfaces of a part of the negative electrode current collector, and then dried and rolled.
  • a binder such as an acrylic resin emulsion
  • the separator of the power generation element 115 prevents the short circuit between the positive electrode plate and the negative electrode plate described above, and may have a function of holding an electrolyte.
  • the separator 12 is a microporous film made of, for example, a polyolefin such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP), and when an overcurrent flows, the heat generation occludes pores of the layer and interrupts the current. It also has a function.
  • the separator according to this example is not limited to a single layer film such as polyolefin, but may be a three-layer structure in which a polypropylene film is sandwiched by a polyethylene film, or a laminate of a polyolefin microporous film and an organic non-woven fabric. .
  • the above power generation element 115 is formed by laminating a positive electrode plate and a negative electrode plate via a separator.
  • the positive electrode plate is connected to the metal foil positive electrode terminal 111 via the positive electrode side current collector, while the negative electrode plate is similarly connected to the metal foil negative electrode side via the negative electrode side current collector.
  • the terminals 112 are respectively connected.
  • the positive electrode terminal 111 and the negative electrode terminal 112 are not particularly limited as long as they are metal materials that are electrochemically stable, but the positive electrode terminal 111 has a thickness of, for example, about 0.2 mm, similar to the above-mentioned positive electrode side current collector. And aluminum alloy foils, copper foils, nickel foils, and the like. Moreover, as the negative electrode terminal 112, for example, a nickel foil having a thickness of about 0.2 mm, a copper foil, a stainless steel foil, an iron foil, or the like can be mentioned, as in the case of the above-described negative electrode current collector.
  • both the upper exterior member 113 and the lower exterior member 114 of this example are, for example, polyethylene, modified polyethylene, polypropylene, modified polypropylene, or ionomer, from the inside to the outside of the unit cell 101.
  • an inner layer made of a resin film excellent in electrolytic property and heat fusion property, an intermediate layer made of metal foil such as aluminum, and electrical insulation such as polyamide resin or polyester resin It is considered as the three-layer structure of the outer layer comprised with the outstanding resin film.
  • upper exterior member 113 and lower exterior member 114 are both made of resin such as polyethylene, modified polyethylene, polypropylene, modified polypropylene, or ionomer, for example, on one side of the metal foil such as aluminum foil (inner side of flat type battery) It is formed of a flexible material such as a resin-metal thin film laminate obtained by laminating and laminating the other surface (the outer surface of the flat battery) with a polyamide resin or a polyester resin.
  • the exterior members 13 and 14 wrap the power generation element 115, a part of the electrode terminal 111, and a part of the electrode terminal 112, and an organic liquid solvent is contained in the internal space formed by the exterior members 113 and 114. While injecting a liquid electrolyte containing a lithium salt such as lithium chlorate, lithium borofluoride, lithium hexafluorophosphate or the like as a solute, the space formed by the exterior members 113 and 114 is suctioned into a vacuum state, The outer peripheral edges of the members 113 and 114 are heat-sealed and sealed by a heat press.
  • a lithium salt such as lithium chlorate, lithium borofluoride, lithium hexafluorophosphate or the like
  • FIG. 2 is a perspective view of the unit cell 101 and the unit cell 201. As shown in FIG. 2,
  • the unit cell 101 shown in FIG. 2 has a plate-like electrode terminal 111 at the end, and a plate-like electrode terminal 112 is provided at the opposite end of the electrode terminal 111 so as to face the outside of the battery. ing.
  • the electrode terminal 111 has an anode, and the electrode terminal 112 has a cathode polarity.
  • the electrode terminals 111 and 112 in FIG. 2 may be formed by processing the tip portions of the electrode terminals 111 and 112 in FIG. 1, and a separate electrode is connected to the electrode terminals 111 and 112 in FIG. It may be formed by
  • the spacer 121 and the spacer 122 sandwich the electrode terminal 111, and the spacer 123 and the spacer 124 sandwich the electrode terminal 112.
  • the spacer has an insulating property and maintains the insulating property between the single electrode 101 and the unit cell 201 to be stacked.
  • the output terminal 131 is electrically connected to the electrode terminal 111, and becomes the output terminal 131 of the battery module shown in FIG.
  • the unit cell 201 is stacked from the top surface of the unit cell 101.
  • the spacer 221 is a spacer which clamps the electrode terminal 211 of the cell 201 from the upper and lower sides, and shows a lower side spacer.
  • the spacer 223 is a spacer which clamps the electrode terminal 212 of the cell 201 from the upper and lower sides, and similarly shows the lower spacer.
  • the electrode terminal 211 has the polarity of the cathode
  • the electrode terminal 212 has the polarity of the anode.
  • FIG. 2 shows only a state in which two single cells 101 and 201 are stacked, when three or more single cells are stacked, another single cell is stacked from the top surface of the single cell, The electrode terminal of the positive electrode of another unit cell is connected to the electrode terminal 212. Thereby, three single cells are stacked in series connection.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the battery module 3 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view of the battery module 3 and the lid 4.
  • the unit cell 301 of the battery module 3 is formed by stacking a plurality of unit cells 101 and 201 shown in FIG.
  • the output terminals 131 and 132 of the anode and the cathode are connected to one end of the unit cell 301, respectively.
  • the insulating cover 302 is attached to the end face side of the unit cell 301 to which the output terminals 131 and 132 are connected, covers the electrode terminal, and maintains the insulation between the electrode terminal and the outside of the unit cell.
  • the insulating cover 303 is attached to the side opposite to the connection surface of the output terminals 131 and 132 and covers the electrode terminals.
  • the spacers 304 and 305 are formed by stacking the spacers 121 to 124 in FIG. 2, and are disposed between the single cells 301 to fix the single cells 301 in a predetermined position.
  • the case 360 has an upper case 361 and a lower case 362. As shown, the assembly such as the single battery 301 is inserted in the lower case 362, and the opening of the upper case 361 and the lower case 362 are crimped to form a single battery 301. And the spacers 304 and 305 are accommodated.
  • the case 360 is formed of a thin steel plate.
  • the insertion port 307 is provided at the central portion of the insulating cover 302 and engages with the lid 4 described later.
  • ADC Autonomous Decentralized Cell Controller
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
  • the lid 4 has a plate-like plate portion 41 and a cylindrical portion 42 along the side surface of the battery module 3, and is a member covering the cell controller 5 described later with the side surface of the battery module 3.
  • the cylindrical portion 42 is in the shape of a rectangular parallelepiped hollow inside, and is configured by four surfaces including an upper surface 421 and a lower surface 422. Further, the cylindrical portion 42 extends from the flat surface portion of the plate portion 41 toward the power generation element 115.
  • the plate portion 41 covers one of the plurality of openings of the cylindrical portion 42, and the plate portion 41 is formed to be larger than the one opening.
  • the plate portion 41 and the cylinder portion 42 are integrally formed, and are formed of, for example, a resin or the like.
  • the plate portion 41 has a plurality of cut portions 41a.
  • the cut portion 41a is formed by making a cut (perforation) in a part of the plate portion 41, and the thickness of the portion where the cut portion 41a is formed is the same as that of the other plate portion 41 in which the cut portion 41a is not formed. It becomes smaller than the thickness.
  • the cut portion 41 a is cut out from the inner surface of the plate portion 41 (the surface facing the inner side of the battery module 3) toward the inside of the plate portion 41.
  • the upper surface 421 and the lower surface 422 respectively have a convex portion 421 b and a convex portion 422 b.
  • the protrusions 421 b and 422 b are shaped to fit with the recess 302 c of the insulating cover 302.
  • the convex portion 421b has a shape protruding from the flat surface portion of the upper surface 421, and has an inclined surface on the insertion direction side of the lid 4 and a vertical surface perpendicular to the flat surface portion on the opposite side to the insertion direction. Have.
  • the convex portion 422 b has the same shape as the convex portion 421 b.
  • the concave portion 302 c is formed in the insertion port 307 of the insulating cover 302, and is formed in a shape that is recessed from the inner surface of the insertion port 307 toward the inside of the insulating cover 302.
  • the concave portion 302c has a shape that engages with the convex portions 421b and 422b, and is a member that locks the convex portions 421b and 422b.
  • the concave portion 302c has a slope corresponding to the slopes of the convex portions 421b and 422b and a vertical surface corresponding to the vertical surface of the convex portions 421b and 422b.
  • the cylindrical portion 42 is formed to match the shape of the insertion opening 307, and when the lid 4 is completely inserted into the insertion opening 307, the plate portion 41 covers the opening of the insertion opening 307. It will be. Also, the convex portions 421 b and 422 b engage with the concave portion 302 c. The convex portions 421 b and 422 b and the concave portion 302 c have the inclined surface and the vertical surface as described above, so that the lid 4 can be attached to the insertion opening 307, and the lid can not be removed from the insertion opening 307. Structure. Therefore, after the lid 4 is completely inserted into the insertion opening 307, the lid 4 can not be removed from the insertion opening 307 unless the lid 4 and the like are damaged.
  • a cell controller 5 is provided inside the lid 4.
  • the cell controller 5 has a substrate and an electronic component (not shown) mounted on the substrate.
  • the cell controller 5 is a management unit that manages information related to the unit cell 301, and for example, has a function of measuring the state of the unit cell 301 by detecting the voltage of the unit cell 301 included in the battery module 1, etc. It has a function of storing identification information allocated to each of the battery modules 301 or the battery modules 1 and a function of adjusting the capacity of the single battery by charging or discharging the single battery 301.
  • the identification information of the cell 301 or the battery module 1 is one of the credit information of the cell 301 or the battery module 3.
  • the credit information includes deterioration information and usage history information of the single battery 301 or the battery module 3, or information indicating that the single battery 301 or the battery module 3 is an authentic product, and the credit information is also a cell. It may be managed by the controller 5.
  • FIG. 6 is a block diagram of the cell controller 5.
  • the cell controller 5 includes an arithmetic unit 501, a sensor 502, a switch (SW) 503, a memory 504, and a communication unit 505.
  • the calculation unit 501 includes a CPU and the like, is a central part of the control unit of the cell controller 5, and calculates and manages the capacity of the battery 301 from the detection value of the sensor 502.
  • the sensor 502 is electrically connected between the terminals of the unit cell 301, and is configured of, for example, a voltage sensor.
  • the switch 503 is a switch for capacity adjustment, and is connected between the terminals of the single battery 301.
  • the cell controller 5 turns on the switch to cause the cell 301 and the resistance for capacity adjustment (not shown) to conduct to discharge the cell 301, thereby adjusting the capacity of the cell 301.
  • the memory 504 is a storage unit that stores information related to the single battery 301 managed by the cell controller 301, such as identification information, capacity information, deterioration information, and the like.
  • the communication unit 505 is a communication unit that transmits information related to the single battery 301 such as information stored in the memory 504 and information managed by the calculation unit 501 to the outside, and receives a signal from the outside.
  • the power supply of the cell controller 5 is taken from the single battery 301. That is, when the lid 4 is inserted into the insertion port 307, electrical continuity between the cell controller 5 and the single battery 301 is secured.
  • the terminal and the electrode terminal shown in FIGS. 111, 112, 211 and 212 may be in contact with each other.
  • the cell controller 5 is configured of a plurality of plate-like substrates so as to conform to the inner shape of the lid 4.
  • the plurality of substrates include a substrate 51 having a shape along the upper surface 421, a substrate 52 having a shape along the lower surface 422, and a substrate 53 having a shape along the plate portion 41. These substrates are integrally formed.
  • notches 51 a are formed at the connection between the substrate 51 and the substrate 53 and at the connection between the substrate 52 and the substrate 53, in other words, at the corners of the substrates 51 to 53 of the cell controller 5.
  • the cut portion 51a is formed by cutting (perforating) a part of the substrates 51 to 53, and the thickness of the portion where the cut portion 51a is formed is the other substrate 51 to which the cut portion 51a is not formed. It becomes smaller than 53 thickness.
  • the upper surface 421 and the substrate 51 are bonded at a bonding portion 61
  • the lower surface 422 and the substrate 52 are bonded at a bonding portion 62
  • the plate portion 41 and the substrate 53 are bonded at a bonding portion 63.
  • the joint portions 61 to 63 are portions which join the members by welding of an adhesive, solder or the like, screwing, riveting, welding or the like. Although the junctions 61 to 63 are illustrated in FIG. 5 for the sake of clarity, in practice, the junctions 61 to 63 have a size that can be ignored with respect to the sizes of the cell controller 5 and the lid 4 etc. .
  • the bonding strength between the lid 4 and the cell controller 5 by the bonding portions 61 to 63 is designed to be larger than the yield stress of the substrates 51 to 53 or the yield stress of the lid 4.
  • the cut portion 41 a is formed in the lid 4, and the cut portion 51 a is formed in the cell controller 5, thereby reducing the rigidity of the lid 4 and the cell controller 5.
  • the yield stress is a stress at a yield point corresponding to the boundary between the elastic region and the plastic region in the stress-strain diagram of the member. That is, when stress smaller than the yield stress is applied to the member, the elasticity of the member maintains the shape of the member, but when stress exceeding the yield stress is applied to the member, the member becomes plastic and strain on the member Will remain.
  • the yield stress of the substrates 51 to 53 is determined at the design stage depending on the materials used for the substrates 51 to 53 and the shapes of the substrates 51 to 53. Further, as shown in FIG. 5, the size of the yield stress may be set by providing cut portions 51a in the substrates 51 to 53. When stress higher than the yield stress is applied to the substrates 51 to 53 and strain remains on the substrates 51 to 53, the substrates 51 to 53 are broken, and the cell controller 5 does not function properly.
  • the bonding strength indicates bonding strength between the contacting interfaces in the structures of the bonding portions 61 to 63 or the convex portions 421 b and 422 b and the concave portion 302.
  • the bonding strength is a value determined at the design stage by the materials of the bonding portions 61 to 63, and the shapes of the bonding portions 61 to 63, the convex portions 421b and 422b, and the concave portion 302.
  • a state in which the lid 4 is forcibly removed from the insertion opening 307 will be described from a state in which the lid 4 is inserted into the insertion opening 307 and fitted to each other.
  • Such a state is a state that may occur when the battery module 3 is illegally reused.
  • the illegal use is, for example, rewriting information stored in the memory 504 or illegally exchanging the cell controller 5 itself with another controller.
  • the cell controller 5 can be extracted from the battery module 3. Is assumed.
  • the substrate 53 is pulled in the direction to be taken out by the plate portion 41 through the joint portion 63.
  • the substrates 51 and 52 are bonded to the cylindrical portion 42 via the bonding portions 61 and 62. Therefore, stress concentrates on the corners of the substrates 51 to 53.
  • the cut portion 51a is provided at the corner, and the yield stress of the cell controller 5 is smaller than the bonding strength of the bonding portions 61 to 63, so the corner is broken and the cell controller 5 is broken. .
  • the cell controller 5 is to be removed from the battery module 3 for illegal use or the like, the cell controller 5 is damaged, making unauthorized use of the battery module 3 impossible. be able to.
  • the cell controller 5 and the insulating cover 302, which is a member of the battery module 3 are joined at the junctions of the junctions 61 to 63 and the recess 302c and the protrusions 421b and 422b.
  • the joint strength is made larger than the yield stress of the cell controller 5.
  • the joint portion between the insulating cover 302 and the lid 4 having the cell controller 5 has a joint structure of the concave portion 302c and the convex portions 421b and 422b, whereby the cell controller 5 is inserted into the insertion port. It is attachable to 307 and has a structure which makes the cell controller 5 non-removable from the insertion port 307.
  • the cell controller 5 is to be removed from the battery module 3, the cell controller 5 is damaged in a state in which the bonding portion is maintained in a bonded state, and hence unauthorized reuse of the battery module 3 can be prevented.
  • the information reliability of the cell controller 5 can be enhanced.
  • the cut portion 41 a or the cut portion 51 a is provided in the lid 4 or the cell controller 5.
  • the yield stress of the lid 4 or the cell controller 5 can be reduced, when the cell controller 5 is to be removed from the battery module 3, the cell controller 5 or the cell controller 5 is maintained in the state where the bonding portion The lid 4 is broken, and unauthorized reuse of the battery module 3 can be prevented.
  • the lid 4 and the insulating cover 302 are joined by the joining structure of the concave portion 302c and the convex portions 421b and 422b, and the joint portion 61 between the lid 4 and the cell controller 5 Join at ⁇ 63.
  • the lid 4 is joined to the insulating cover 302 via the joining structure of the concave portion 302c and the convex portions 421b and 422b, but the lid 4 need not necessarily be joined to the insulating cover 302, for example You may join to the other member which comprises the battery module 3, such as the spacer 304.
  • FIG. At this time, a shape corresponding to the concave portion 302c may be processed to the other member. Further, the positions of the concave portion 302c and the convex portions 421b and 422b may be reversed.
  • the cell controller 5 described above corresponds to the “battery information management unit” according to the present invention
  • the junction of the recess 302 c and the projections 421 b and 422 b and the junctions 61 to 63 correspond to “junction”
  • the junctions of the convex portions 421b and 422b correspond to "first junctions”
  • the junctions 61 to 63 correspond to "second junctions”.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of a battery module 3 according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a partial sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG.
  • a part of the configuration of the side surface portion of the battery module 3 is different from the above-described first embodiment.
  • the configuration other than this is the same as that of the first embodiment described above, and the description thereof will be incorporated as appropriate.
  • the cell controller 5 and the lid 4 are inserted into the insertion port 307 of the insulating cover 302 before the single cell 301 is accommodated and crimped by the upper case 361 and the lower case 362, and the case 360 is a single cell 301, the lid 4 and the cell controller 5 are accommodated.
  • the lid 4 is formed in such a shape that the size of the cross section perpendicular to the insertion direction of the lid 4 gradually becomes smaller along the insertion direction, and becomes a shape that can be easily inserted into the insertion port 307 There is.
  • the shape of the side surface of the lid 4 is formed to conform to the shape of the opening of the insertion port 307. Further, when the lid 4 is completely inserted into the insertion port 307, the side surface of the lid 4 gets inward from the outer surface of the insulating cover 302. Therefore, when the lid 4 is inserted into the insertion port 307, the lid 4 becomes difficult to be removed from the insertion port 307.
  • a protrusion 302 a is formed on the surface of the insertion port 307 of the insulating cover 302.
  • the convex portion 302a has a vertical surface perpendicular to the surface of the insertion port 307 on the insertion direction side of the lid 4 and the cell controller 5, and an inclined surface on the opposite side to the insertion direction.
  • the cell controller 5 is formed in a plate shape and is formed along the shape of the insertion port 307. Further, the cell controller 5 is bonded to the spacer 304 via the bonding portion 6. The cell controller 5 is connected to the positive electrode terminal 311, the negative electrode terminal 312, and a detection terminal for voltage detection (not shown) through the wiring 8. The detection terminal is electrically connected to the single battery 301. Thereby, the cell controller 5 is driven by the power from the single battery 301, and detects the voltage of the single battery 301 through the detection terminal.
  • the cell controller 5 When the cell controller 5 is inserted into the insertion port 307, since the width of the cell controller 5 is longer than the interval between the convex portions 302a, the cell controller 5 is locked inside the insulating cover 302 by the convex portions 302a. When the cell controller 5 is inserted into the insertion port 307, the cell controller 5 can be attached to the insertion port 307 by the inclined surface of the recess 302a. On the other hand, when the cell controller 5 is to be taken out from the insertion port 307, it can not be easily taken out from the insertion port 307 due to the vertical surface of the recess 302a. Thereby, the joint strength with the cell controller 5 in the convex portion 302 a becomes larger than the yield stress of the cell controller 5. Further, the bonding strength of the bonding portion 6 also becomes larger than the yield stress of the cell controller 5.
  • the cell controller 5 is covered by the lid 4, and the lid 4 is covered by the case 360. A joint may be provided between the lid 4 and the case 360.
  • the cell controller 5 is inserted into the insertion port 307, the lid 4 is inserted into the insertion port 307, and the single battery 301 is accommodated in the case 360 (battery module 3
  • the case 360 battery module 3
  • the cell controller 5 is forcibly removed from the insertion port 307 will be described from the state after shipping.
  • the lid 4 is removed from the insertion port 307.
  • the cell controller 5 is to be removed from the battery module 3
  • external stress is applied to the convex portion 302 a, the joint 6 and the cell controller 5. Since the bonding strength between the convex portion 302 a and the bonding portion 6 is larger than the yield stress of the cell controller 5, the cell controller 5 is broken while the bonding state by the convex portion 302 a and the bonding portion 6 is maintained.
  • the cell controller 5 may be damaged, making unauthorized use of the battery module 3 impossible.
  • the cell controller 5 can be attached to the insertion port 307 by the convex portion 302a, and the cell controller 5 can not be removed from the insertion port 307.
  • the controller 5 is joined.
  • the cell controller 5 is damaged in a state in which the bonding portion of the bonding portion is maintained, so that the cell controller 5 can not be used.
  • the information can not be handled or the like, and unauthorized reuse of the battery module 3 can be prevented. As a result, it is possible to improve the reliability of the information of the cell controller 5 when the single battery 301 and the cell controller 5 are reused in combination.
  • Said convex part 302a corresponds to the "1st junction part" which concerns on this invention, and the junction part 6 corresponds to the "2nd junction part" of this invention.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a battery module 3 according to a third embodiment of the present invention.
  • a part of the configuration of the side surface portion of the battery module 3 is different from the above-described first embodiment.
  • the configuration other than this is the same as that of the first embodiment described above, so the descriptions of the first embodiment and the second embodiment will be incorporated as appropriate.
  • the spacer 304 is formed by laminating a plurality of spacers, and the central portion of the laminated body of the spacer 304 is wider in the planar shape of the laminated surface than the laminated body of the spacers 304 in other portions. It has a shape drawn out toward the side of 3.
  • the substrate 51 of the cell controller 5 is bonded to the upper case 361 via the bonding portion 61.
  • the substrate 52 of the cell controller 5 is bonded to the lead-out portion of the spacer 304 via the bonding portion 62.
  • the substrate 53 of the cell controller 5 is bonded to the lower case 362 via the bonding portion 63.
  • the joint strength of the joints 61 to 63 is larger than the yield stress of the cell controller 5.
  • the cell controller 5 and the lid 4 are housed in the case 360, it is necessary to separate the upper case 361 and the lower case 362.
  • external stress is applied to the joint 6 and the cell controller 5. Since the bonding strength of the bonding portion 6 is larger than the yield stress of the cell controller 5, the cell controller 5 is broken while the state in which the cell controller 5 is bonded to the case 360 and the spacer 304 by the bonding portion 6 is maintained.
  • the cell controller 5 may be damaged, making unauthorized use of the battery module 3 impossible.
  • the cell controller 5 and the inner surface of the case 360, which is a member of the battery module 3, and the spacer 304 are bonded at the bonding portion 6.
  • the cell controller 5 is damaged in a state in which the bonding portion of the bonding portion is maintained, so that the cell controller 5 can not be used.
  • the information can not be handled or the like, and unauthorized reuse of the battery module 3 can be prevented.
  • the cell controller 5 is joined to the spacer 304 and the case 360 by the joining section 6, but may be joined to either the spacer 304 or the case 360.
  • junctions 61 and 63 correspond to the “first junction” according to the present invention, and the junction 62 corresponds to the “second junction”.
  • FIG. 10 is a perspective view of a battery module 3 according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a partial plan view of FIG.
  • a part of the configuration of the side surface portion of the battery module 3 is different from the above-described first embodiment.
  • the configuration other than this is the same as that of the first embodiment described above, so the descriptions of the first to third embodiments are incorporated as appropriate.
  • an output terminal 133 for detecting the voltage of the single battery 301 is provided on the side surface of the battery module 3 between the output terminal 131 and the output terminal 132.
  • a cell controller 5 is provided on the outer end face of the output terminals 131 to 133.
  • the cell controller 5 has a plate-like substrate 51 and an electronic component 54.
  • the substrate 51 is formed to connect the output terminal 131 and the output terminal 132.
  • the substrate 51 is provided with an insertion hole to be inserted into the tip of the output terminals 131 and 132.
  • the electronic component 54 is a chip corresponding to the computing unit 501 shown in FIG.
  • the electronic component 54 is connected to the output terminals 131 to 133 by the wiring 7.
  • the electronic component 54 is provided between the substrate 51 and the case 306. Further, the substrate 51 is provided with a plurality of cut portions 51 a.
  • the bonding portion 61 bonds the substrate 51 and the output terminal 131
  • the bonding portion 62 bonds the substrate 51 and the output terminal 132
  • the bonding portion 63 bonds the substrate 51 and the output terminal 133.
  • the bonding strength of the bonding portion 6 is larger than the yield stress of the substrate 51.
  • the cell controller 5 When the cell controller 5 is pulled to remove the cell controller 5, external stress is applied to the cell controller 5 and the junctions 61 to 63. Since the bonding strength of the bonding portions 61 to 63 is larger than the yield stress of the cell controller 5, the substrate 51 cuts while the bonding of the substrate 51 to the output terminals 131 to 133 through the bonding portions 61 to 63 is maintained. The cell controller 5 is torn apart from the portion 51a. As a result, in the present embodiment, when the cell controller 5 is removed from the battery module 3 for illegal use or the like, the cell controller 5 is broken, making unauthorized use of the battery module 3 impossible. it can.
  • the substrate 51 and the output terminals 131 to 133 are bonded by the bonding portions 61 to 63, and the electronic component 54 is provided between the case and the substrate 51.
  • the cell controller 5 is to be removed from the battery module 3, the cell controller 5 is damaged in a state in which the bonding portion of the bonding portion is maintained, so that the cell controller 5 can not be used.
  • the information can not be handled or the like, and unauthorized reuse of the battery module 3 can be prevented.
  • the output terminals 131 to 133 correspond to the “terminal portion” according to the present invention.
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional view of a battery module 3 according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the shapes of the lid and the insertion port are different from those of the second embodiment described above.
  • the other configuration is the same as that of the second embodiment described above, and the descriptions of the first to fourth embodiments are incorporated as appropriate.
  • the lid 4 is formed of a thermosetting resin and covers the cell controller 5. After the cell controller 5 is bonded to the spacer 304 at the bonding portion 6, a fluid thermosetting resin material which is a material of the lid 4 is poured into the insertion port 307 and cured as the lid 4 and then The lid 4 joins the cell controller 5 by integrating the cell controller 5, the insertion port 307, and the case 360 using the characteristics of the thermosetting resin of the lid 4.
  • the worker when attempting to remove the cell controller 5 from the battery module 3 illegally, the worker can not touch the cell controller 5 unless at least one of the cell controller 5 or the battery module 3 is broken. . As a result, unauthorized reuse of the battery module 3 and the cell controller 5 can be prevented.
  • the insertion port 307 is filled with the lid 4 while covering the cell controller 5 from the side surface of the case 360 with the lid 4 of thermosetting resin.
  • the lid 4 must be broken, and when the lid 4 is broken, the cell controller 5 integrated with the lid 4 is broken. Therefore, the cell controller 5 can be made unusable or can not handle information in the cell controller 5 and the like, and unauthorized reuse of the battery module 3 can be prevented. As a result, it is possible to improve the reliability of the information of the cell controller 5 when the single battery 301 and the cell controller 5 are reused in combination.
  • FIG. 13 is a partial plan view of a unit cell included in a battery module according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the present embodiment differs from the above-described first embodiment in that the cell controller 5 is bonded onto the electrode terminal 111.
  • the configuration other than this is the same as that of the first embodiment described above, and the descriptions of the first to fifth embodiments are incorporated as appropriate.
  • the electrode terminal 111 and the electrode terminal 112 are drawn from the exterior members 113 and 114 in opposite directions to each other, but in this example, as shown in FIG.
  • the electrode terminal 111 and the electrode terminal 112 are drawn out.
  • the substrate 51 of the cell controller 5 is provided on the surface of the positive electrode terminal 111, and the substrate 51 is bonded to the electrode terminal 111 by a plurality of bonding portions 61. Further, a part of the substrate 51 is inserted into the exterior member 113, and is sandwiched between the upper exterior member 113 and the lower exterior member 114.
  • the joint portion 65 is a thermally fused portion between the upper exterior member 113 and the lower exterior member 114, and a portion for joining a part of the substrate 51 between the upper exterior member 113 and the lower exterior member 113. Become.
  • the electrode terminal 111 is provided with a cut portion 111 a at the lower portion of the substrate 51.
  • the cut portion 111 a is formed by cutting (perforating) the electrode terminal 111.
  • the cut portion 111 a is provided to reduce the yield stress of the electrode terminal 111.
  • the bonding strength between the substrate 51 and the electrode terminal 111 by the bonding portion 61 and the bonding strength between the exterior members 113 and 114 and the substrate 51 by the bonding portion 65 are greater than the yield stress of the substrate 51. It is configured to be larger than the yield stress of the electrode terminal 111.
  • the electronic component 54 is electrically conducted to the positive electrode of the unit cell 101 by providing the substrate 51 on the electrode terminal 111.
  • the wire 7 connected to the substrate 51 is connected between the electrode member 112 on the negative electrode side, passing between the exterior member 113 and the exterior member 114 corresponding to the bonding portion 65. .
  • the cell controller 5 is provided on the surface of the electrode 111 via the bonding portion 61.
  • the bond strength of the bonding portion 61 is larger than the yield stress of the cell controller 5 and the cell controller 5 is removed from the electrode terminal 111, the cell controller 5 is damaged. Can be disabled or can not handle information in the cell controller 5, etc., and unauthorized reuse of the battery module 3 can be prevented. As a result, it is possible to improve the reliability of the information of the cell controller 5 when the single battery 101 and the cell controller 5 are reused in combination.
  • the cut portion 111 a is provided in the electrode terminal 111, and the bonding strength of the bonding portion 61 is made larger than the yield stress of the electrode terminal 111.
  • the electrode terminal 111 is broken, so that the single cell 101 can be put into a unusable state, preventing unauthorized reuse of the battery module 3. Can.
  • the cell controller 5 is joined between the exterior member 113 and the exterior member 114 via the junction portion 65.
  • the bond strength of the bonding portion 65 is larger than the yield stress of the cell controller 5 and the cell controller 5 is removed from the exterior members 113 and 114, the cell controller 5 is broken.
  • the controller 5 can be made unusable or can not handle information in the cell controller 5 and the like, and illegal reuse of the battery module 3 can be prevented. As a result, the information reliability of the cell controller 5 can be enhanced.
  • the cell controller 5 may be electrically conducted to the electrode terminal 111 and the electrode terminal 112 in a configuration as shown in FIG. 14 instead of the wiring 7.
  • FIG. 14 is a partial plan view of a single battery 101 according to a modification of the present embodiment.
  • the substrate 51 is designed to have a length from the electrode terminal 111 to the electrode terminal 112, and is bonded to the electrode terminal 111 through the bonding portion 61, and the electrode terminal 112 through the bonding portion 62. Bonded to.
  • the bonding strength of the bonding portions 61 and 62 is larger than the yield stress of the substrate 51.
  • the substrate 51 may be bonded to either the electrode 111 or the exterior members 113 and 114 at either the bonding portion 61 or the bonding portion 65.
  • the cell controller 5 may be provided on the surface of the negative electrode terminal 112.
  • the above electrode terminal 111 corresponds to the "electrode" according to the present invention.
  • FIG. 15 is a block diagram of a battery module, a vehicle controller, a battery controller, and a server according to a seventh embodiment of the present invention.
  • the present embodiment is different from the above-described first embodiment in that the communication unit 505 is provided outside the case 360.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment described above, and the descriptions of the first to sixth embodiments are incorporated as appropriate.
  • the battery module 3 has the unit cell 301 and the cell controller 5 inside the case 360, and has the communication unit 505 outside the case 360.
  • the cell controller 5 manages information on the single battery 301, and transmits the information to the outside from the communication unit 505.
  • the communication unit 505 communicates with the communication units 505 of the other battery modules 3 to mutually transmit and receive the information of the single cells 301.
  • the communication unit 505 communicates with the vehicle controller 81, the battery controller 82, and the server 83, and transmits information managed by the cell controller 5.
  • the vehicle controller 81 is a control unit that is provided in the vehicle and controls the entire vehicle.
  • the battery controller 82 is a control unit that controls each battery module 3.
  • the vehicle controller 81 controls the battery module 3 to output, from each battery module 3, electric power for outputting, by a motor (not shown), a torque requested from the outside based on, for example, a signal of an accelerator sensor not shown. .
  • the battery controller 82 controls the entire battery mounted on the vehicle based on the information managed by each cell controller 5.
  • the server 83 functions as an authentication server that manages each battery module 3.
  • the battery module 3 is assigned information for authentication in order to prevent unauthorized reuse, and the authentication information is stored in the cell controller 5 and the server 83. Then, based on the authentication information transmitted from the communication unit 505, the server 83 determines whether the cell controller has been illegally reused.
  • the communication unit 505 is provided outside the case 360, and the communication unit 505 transmits information managed by the cell controller 5 to the outside. Accordingly, at least a component (a receiver, a connector connected to the communication wiring, etc.) of the communication unit 505 can be exposed outside the case 360, so that communication can be easily performed.
  • the communication of the communication unit 505 may be wireless communication or wired communication.
  • FIG. 16 is a partial plan view of a unit cell included in a battery module according to an eighth embodiment of the present invention.
  • the present embodiment is different from the above-described sixth embodiment in the connection portion between the substrate 51 and the power terminal 111, the shape of the substrate 51, and the like.
  • the other configuration is the same as that of the sixth embodiment described above, and the descriptions of the first to seventh embodiments are incorporated as appropriate.
  • a substrate 51 of the cell controller 5 is provided on the surface of the positive electrode terminal 111.
  • the width of the substrate 51 is larger than the width of the electrode terminal 111.
  • a plurality of electronic components 54 are mounted on the substrate 51.
  • a part of the substrate 51 and a part on which the electronic component 54 is not mounted are inserted into the exterior members 113 and 114, and are sandwiched between the upper exterior member 113 and the lower exterior member 114.
  • the joint portion 65 is a portion thermally fused between the upper exterior member 113 and the lower exterior member 114, and serves as a portion for joining a part of the substrate between the upper exterior member 113 and the lower exterior member 114.
  • the upper exterior member 113 and the lower exterior member 114 sandwich the substrate 51 and the electrode terminal 111 by avoiding the portion of the electronic component 54 so that the electronic component 54 is not damaged by heat or pressure due to heat fusion of the bonding portion 65. While being heat-fused.
  • the substrate 51 and the electrode terminal 111 are connected by the wiring 71 in the exterior members 113 and 114. Further, the substrate 51 and the electrode terminal 112 are connected by the wiring 72 in the exterior member 113. The connection point between the wiring 72 and the substrate 51 is provided at a portion where the electrode terminal 111 and the substrate 51 are not overlapped.
  • the wiring 72 is connected to the substrate 51 so as not to overlap with the electrode terminal 111 of the positive electrode because the wiring 72 is a wiring on the positive electrode side and the counter electrode side (negative electrode side) to which the cell controller 5 is attached.
  • the bonding portion 65 When heat-sealed at the bonding portion 65, the substrate 51, the electrode terminal 111, and the package members 113 and 114 are integrated, and the cell controller 5 is sealed in the package members 113 and 114.
  • the bonding strength at the bonding portion 65 is larger than the yield stress of the substrate 51.
  • the cell controller 5 When the cell controller 5 is pulled in order to remove the cell controller 5, external stress is applied to the cell controller 5, the joint portion 65, the electrode terminal 111, and the exterior members 113 and 114. Since the bonding strength of the bonding portion 65 is larger than the yield stress of the cell controller 5 and the electrode terminal 111, the substrate 51 is bonded to the electrode terminal 111 and the package members 113 and 114 via the bonding portion 65, The substrate 51 is broken. As a result, in the present example, if the cell controller 5 is to be removed from the battery module 3 for illegal use or the like, the cell controller 5 may be damaged, making unauthorized use of the battery module 3 impossible.
  • the cell controller 5 (a portion of the substrate 51 on which the electronic component 54 is not mounted) is sealed by the exterior members 113 and 114.
  • the cell controller 5 is broken when the sealed portions of the exterior members 113 and 114 are peeled off, so that the cell controller 5 can not be used or The information in the cell controller 5 can not be handled, etc., and unauthorized reuse of the single battery 101 can be prevented.
  • the cell controller 5 is provided on the surface of the electrode terminal 111, and the electrode terminal 111 and the cell controller 5 are sealed by the exterior members 113 and 114. Thereby, when the cell controller 5 is removed from the single cell 101, at least one of the cell controller 5 and the electrode terminal 111 is damaged when the sealed portion of the exterior members 113 and 114 is peeled off. 5 can not be used or can not handle information in the cell controller 5 or can not exhibit the function as the single cell 101, and illegal reuse of the single cell 101 and the cell controller 5 can be performed. You can prevent. As a result, the information reliability of the cell controller 5 can be enhanced.
  • FIG. 17 is a partial plan view of a unit cell 101 according to a modification of the present embodiment.
  • the cell controller 5 is provided in a joint portion 65 which is a heat fusion portion between the exterior member 113 and the exterior member 114.
  • the cell controller 5 is formed of a plate-like substrate 51 and has electronic components mounted thereon.
  • One end of the cell controller is provided on the surface of the electrode terminal 111, and the other end of the cell controller is provided on the surface of the electrode terminal 112. Further, one end of the cell controller is electrically connected to the electrode terminal 111, and the other end of the cell controller is electrically connected to the electrode terminal 112.
  • the electronic components of the cell controller 5 are heat-resistant at the surface of the electronic components in order to avoid the influence of heat at the time of heat fusion at the bonding portion 65. You may take measures against heat, such as coating.
  • the cell controller 5 is provided between the positive electrode terminal 111 and the negative electrode terminal 112, and is sealed in the package members 113 and 114. As a result, if the cell controller 5 is to be removed from the single cell 101, the cell controller 5 is damaged, so that the cell controller 5 can not be used or can not handle information in the cell controller 5, etc. The illegal reuse of the single battery 101 can be prevented. As a result, the information reliability of the cell controller 5 can be enhanced.
  • the ninth embodiment 18 is a partial front view of a unit cell included in a battery module according to a ninth embodiment of the present invention
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line XIX-XIX in FIG. 18, and
  • FIG. 20 is line XX-XX in FIG. It is sectional drawing which follows.
  • the sealing portions of the exterior members 113 and 114 are different from the above-described modification of the sixth embodiment (see FIG. 17).
  • the other configuration is the same as that of the above-described eighth embodiment, and the descriptions of the first to eighth embodiments are incorporated as appropriate.
  • the cell controller 5 is provided between the electrode terminal 111 and the electrode terminal 112.
  • the periphery of the cell controller 5 is sealed by a joint portion 66 which is a heat fusion portion between the exterior member 113 and the exterior member 114.
  • the space between the exterior member 113 and the exterior member 114 on the power generation element 115 side is sealed by the joint portion 66.
  • the exterior member 113 and the exterior member outside the unit cell 101 A junction 66 is sealed between them and 114.
  • the bonding portion 66 has a sealing portion 66 a sealing the power generation element 115 and a sealing portion 66 b sealing the periphery of the unit cell 101. doing.
  • the cell controller 5 is disposed between the sealing portion 66a and the sealing portion 66b.
  • the sealing portion 66 b seals the cell controller 5 with the sealing portion 66 a.
  • the electrolyte contained in the power generation element 115 remains inside the unit cell 101 by the sealing portion 66 a, so the electrolyte does not enter the cell controller 5.
  • the bonding strength of the bonding portion 66 is larger than the yield stress of the cell controller 5.
  • the sealing portion 66 a for sealing the power generation element 115 and the sealing portion 66 b for sealing the cell controller 5 between the sealing portion 66 a As described above, in the present embodiment, the sealing portion 66 a for sealing the power generation element 115 and the sealing portion 66 b for sealing the cell controller 5 between the sealing portion 66 a .
  • the cell controller 5 if the cell controller 5 is to be removed from the single cell 101, the cell controller 5 is damaged, so that the cell controller 5 can not be used or can not handle information in the cell controller 5, etc.
  • the illegal reuse of the single battery 101 can be prevented.
  • the information reliability of the cell controller 5 can be enhanced.
  • the reliability of the information of the cell controller 5 can be enhanced.
  • the above sealing portion 66a corresponds to the "first sealing portion”
  • the sealing portion 66b corresponds to the "second sealing portion”.

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Abstract

 外装部材(113),(114)の内部に電解質を含む発電要素(115)を封止する単電池(301)を備えた電池モジュール(3)である。単電池(301)に関する情報を管理する電子部品を含む電池情報管理部と、電池情報管理部と電池モジュール(3)を構成する部材とを接合する接合部(6)とを備えていて、接合部(6)の接合強度を電池情報管理部の降伏応力よりも大きくしてある。これにより、電池モジュールを再利用した場合における、電池情報管理部の情報の信頼性を高めることができる。

Description

電池モジュール
 本発明は、電池モジュールに関するものである。
 複数の電池と、複数の電池のそれぞれに対応して設けられ、複数の電池のそれぞれの劣化情報を記憶する複数のメモリとを備え、電池は一対の電極と当該一対の電極を外部からシールドする外装部とを備え、当該メモリを外装部の内側に設けた電池パックが特許文献1にて知られている。
 しかしながら、上記の電池パックでは、メモリ及び電池の具体的な構造が開示されておらず、電池パックに含まれる電極、発電要素などの部材やメモリ自体が破損せずに、メモリが電池パックから取り出されて交換された場合には、メモリに記憶された情報の信頼性が保障できないという問題があった。
特開2010-232103号公報
 本発明が解決しようとする課題は、電池モジュールを再利用した場合における、電池情報管理部の情報の信頼性を高める電池モジュールを提供することである。
 本発明は、単電池に関する情報を管理する電子部品を含む電池情報管理部と、電池情報管理部と電池モジュールを構成する部材とを接合する接合部とを備え、接合部の接合強度を電池情報管理部の降伏応力より大きくすることによって上記課題を解決する。
 本発明によれば、電池情報管理部を電池モジュールから取り外そうとした場合には、電池情報管理部が正常に取り外される前に、電池情報管理部が破損するため、電池モジュールの不正な再利用を防ぎ、その結果として、電池情報管理部の情報の信頼性を高めることができる。
本発明の第1の実施形態に係る電池モジュールを構成する単電池の平面図である。 図1の単電池を積層した電池構造体の斜視図である。 図1の単電池を含む電池モジュールの分解斜視図である。 図3の電池モジュール及び蓋体の斜視図である。 図4のV-V線に沿う部分断面図である。 図5のセルコントローラのブロック図である。 本発明の第2のの実施形態に係る電池モジュールの分解斜視図である。 図7のVIII-VIII線に沿う部分断面図である。 本発明の第3の実施形態に係る電池モジュールの部分断面図である。 本発明の第4の実施形態に係る電池モジュールの斜視図である。 図10の電池モジュールの部分平面図である。 本発明の第5の実施形態に係る電池モジュールの部分断面図である。 本発明の第6の実施形態に係る電池モジュールに含まれる単電池の部分平面図である。 図13の変形例に係る単電池の部分平面図である。 本発明の第7の実施形態に係る電池モジュール、車両コントローラ、電池コントローラ及びサーバーのブロック図である。 本発明の第8の実施形態に係る電池モジュールに含まれる単電池の部分平面図である。 図16の変形例に係る単電池の部分平面図である。 本発明の第9の実施形態に係る電池モジュールに含まれる単電池の部分正面図である。 図19は図18のXIX-XIX線に沿う断面図である。 図20は図18のXX-XX線に沿う断面図である。
  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 
《第1実施形態》
 本実施の形態の電池モジュールに含まれる扁平型の単電池101について、図1を用いて説明する。図1は単電池101の平面図を示す。単電池101は、リチウムイオン系、平板状、積層タイプのラミネート型の二次電池(薄型電池)であり、正極板と、セパレータと、負極板と、正極端子111(正極端子)と、負極端子112(負極端子)と、上部外装部材113と、下部外装部材114と、特に図示しない電解質とから構成されている。なお、正極板、セパレータ及び負極板はそれぞれ1枚に限らず、複数枚で構成されてもよい。
 正極板、セパレータ、負極板および電解質が発電要素115を構成し、また、正極板、負極板が電極板を構成し、上部外装部材113および下部外装部材114が一対の外装部材を構成する。
 発電要素115を構成する正極板は、正極端子111まで伸びている正極側集電体と、正極側集電体の一部の両主面にそれぞれ形成された正極層とを有する。なお、正極板の正極層は、正極側集電体の全体の両主面に亘って形成されているのではなく、正極板、セパレータおよび負極板を積層して発電要素115を構成する際に、正極板においてセパレータに実質的に重なる部分のみに正極層が形成されている。
 正極板の正極側集電体は、たとえばアルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、または、ニッケル箔等の電気化学的に安定した金属箔から構成されている。また、正極板の正極層は、たとえば、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、マンガン酸リチウム(LiMnO2)、または、コバルト酸リチウム(LiCoO2)等のリチウム複合酸化物や、カルコゲン(S、Se、Te)化物等の正極活物質と、カーボンブラック等の導電剤と、ポリ四フッ化エチレンの水性ディスパージョン等の接着剤と、溶剤とを混合したものを、正極側集電体の一部の両主面に塗布し、乾燥および圧延することにより形成されている。
 発電要素115を構成する負極板は、負極端子112まで伸びている負極側集電体と、当該負極側集電体の一部の両主面にそれぞれ形成された負極層とを有する。なお、負極板の負極層も、負極側集電体の全体の両主面に亘って形成されているのではなく、発電要素115を構成する際に、負極板においてセパレータに実質的に重なる部分のみに負極層が形成されている。
 負極板の負極側集電体は、たとえばニッケル箔、銅箔、ステンレス箔、または、鉄箔等の電気化学的に安定した金属箔から構成されている。また、負極板の負極層は、たとえば
非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、または、黒鉛等のような上記の正極活物質のリチウムイオンを吸蔵および放出する負極活物質に、有機物焼成体の前駆体材料としてのスチレンブタジエンゴム樹脂粉末の水性ディスパージョンを混合し、乾燥させた後に粉砕することで、炭素粒子表面に炭化したスチレンブタジエンゴムを担持させたものを主材料とし、これにアクリル樹脂エマルジョン等の結着剤をさらに混合し、この混合物を負極側集電体の一部の両主面に塗布し、乾燥および圧延させることにより形成されている。
 特に、負極活物質として非晶質炭素や難黒鉛化炭素を用いると、充放電時における電位の平坦特性に乏しく放電量に伴って出力電圧も低下するので、通信機器や事務機器の電源には不向きであるが、電気自動車の電源として用いると急激な出力低下がないので有利である。
 発電要素115のセパレータは、上述した正極板と負極板との短絡を防止するものであり、電解質を保持する機能を備えてもよい。このセパレータ12は、たとえばポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン等から構成される微多孔性膜であり、過電流が流れると、その発熱によって層の空孔が閉塞され電流を遮断する機能をも有する。なお、本例に係るセパレータは、ポリオレフィン等の単層膜にのみ限られず、ポリプロピレン膜をポリエチレン膜でサンドイッチした三層構造や、ポリオレフィン微多孔膜と有機不織布等を積層したものも用いることができる。
 以上の発電要素115は、セパレータを介して正極板及び負極板が積層されてなる。そして、正極板は、正極側集電体を介して、金属箔製の正極端子111にそれぞれ接続される一方で、負極板は、負極側集電体を介して、同様に金属箔製の負極端子112にそれぞれ接続されている。
 なお、正極端子111も負極端子112も電気化学的に安定した金属材料であれば特に限定されないが、正極端子111としては、上述の正極側集電体と同様に、たとえば厚さ0.2mm程度のアルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、またはニッケル箔等を挙げることができる。また、負極端子112としては、上述の負極側集電体と同様に、たとえば厚さ0.2mm程度のニッケル箔、銅箔、ステンレス箔、または、鉄箔等を挙げることができる。
 上述した発電要素115は、上部外装部材113および下部外装部材114に収容されて封止されている。特に図示はしないが、本例の上部外装部材113および下部外装部材114は何れも、単電池101の内側から外側に向かって、たとえばポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、または、アイオノマー等の耐電解質性および熱融着性に優れた樹脂フィルムから構成されている内側層と、たとえばアルミニウム等の金属箔から構成されている中間層と、たとえばポリアミド系樹脂又はポリエステル系樹脂等の電気絶縁性に優れた樹脂フィルムで構成されている外側層と、の三層構造とされている。
 したがって、上部外装部材113および下部外装部材114は何れも、たとえばアルミニウム箔等金属箔の一方の面(扁平型電池の内側面)をポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、またはアイオノマー等の樹脂でラミネートし、他方の面(扁平型電池の外側面)をポリアミド系樹脂またはポリエステル系樹脂でラミネートした、樹脂-金属薄膜ラミネート材等の可撓性を有する材料で形成されている。
 これらの外装部材13,14によって、上述した発電要素115、電極端子111の一部および電極端子112の一部を包み込み、当該外装部材113,114により形成される内部空間に、有機液体溶媒に過塩素酸リチウム、ホウフッ化リチウムや六フッ化リン酸
リチウム等のリチウム塩を溶質とした液体電解質を注入しながら、外装部材113,114により形成される空間を吸引して真空状態とした後に、外装部材113,114の外周縁を熱プレスにより熱融着して封止する。
 次に図2を用いて、図1の単電池101を積層した電池構造体について説明する。図2は、単電池101及び単電池201の斜視図である。
 図2に示す単電池101は、端部に板状の電極端子111を有し、電極端子111の逆向きの端部に板状の電極端子112が、それぞれ電池の外方に向けて設けられている。電極端子111は陽極を、電極端子112は陰極の極性を有している。なお、図2の電極端子111,112は、図1の電極端子111,112の先端部分を加工することで形成してもよく、また別途の電極を図1の電極端子111,112に接続することで形成してもよい。
 スペーサ121とスペーサ122が電極端子111を挟持し、スペーサ123とスペーサ124は電極端子112を挟持する。スペーサは絶縁性を有しており、単電極101と積層される単電池201との間の絶縁性を保つ。出力端子131は、電極端子111と電気的に接続されており、図3に示す電池モジュールの出力端子131となる。
単電池201は、単電池101の上面より積層される。スペーサ221は、単電池201の電極端子211を上下から挟持するスペーサであって、下側のスペーサを示す。スペーサ223は、単電池201の電極端子212を上下から挟持するスペーサであって、同様に下側のスペーサを示している。電極端子211は陰極の極性を有し、電極端子212は陽極の極性を有す。単電池101と単電池201が積層される際は、電極端子111と電極端子211が電気的に接続される。これにより、単電池101と単電池201は、直列に接続され、積層される。よって、スペーサ122,221が設けられている部分には、単電池101と201の積層方向に隙間が設けられることとなる。
 なお、図2は、2個の単電池101,201を積層した状態のみを示したが、3個以上の単電池を積層する場合は、別の単電池が、単電池の上面より積層され、別の単電池の正極の電極端子は電極端子212と接続する。これにより、3個の単電池が直列接続に積層する。
図3は、本実施形態に係る電池モジュール3を示す分解斜視図である。図4は、電池モジュール3及び蓋体4の斜視図である。この電池モジュール3の単電池301は、図2に示す単電池101,201を複数積層したものである。
 単電池301の一端には、陽極、陰極それぞれの出力端子131,132が接続される。絶縁カバー302は、出力端子131及び132が接続された単電池301の端面側に取り付けられ、電極端子を覆い、電極端子と単電池外部との間の絶縁性を保つ。同様に絶縁カバー303は、出力端子131,132の接続面とは逆側に取り付けられ、電極端子を覆う。スペーサ304,305は、図2のスペーサ121~124を積層することで形成され、単電池301の間に配置され、単電池301を所定の位置に固定する。
ケース360は、アッパーケース361とロアケース362を有し、図示するようにロアケース362に単電池301等のアッセンブリを入れ、アッパーケース361の開口部とロアケース362とをカシメ加工することで、単電池301及びスペーサ304,305等が収容される。ケース360は、薄板スチール板により形成される。
差込口307は、絶縁カバー302の中央部分に設けられ、後述する蓋体4と嵌合する。蓋体4が差込口に307に嵌合されると、単電池301と、蓋体4に収容されているセルコントローラ(ADC:Autonomous Decentralized Cell Controller)とが電気的に接続される。
 次に図4及び図5を用いて、電池モジュール3のうち、差込口307と蓋体4との接合部分について説明する。図5は図4のV-V線に沿う部分断面図である。
 蓋体4は、電池モジュール3の側面に沿う、板状の板部41と、筒部42とを有しており、電池モジュール3の側面で後述するセルコントローラ5を覆う部材である。筒部42は、中を空洞とした直方体の形状であり、上面421及び下面422を含む4つの面で構成されている。また筒部42は、板部41の平面部から発電要素115に向かって延在している。板部41は、筒部42の複数の開口部のうち、一方の開口部を覆い、板部41は当該一方の開口部より大きくなるよう形成されている。板部41及び筒部42は一体に形成されており、例えば樹脂等により形成されている。
 板部41は、複数の切り込み部41aを有している。切り込み部41aは板部41の一部に切り込み(ミシン目)を入れることで形成され、切り込み部41aが形成された部分の厚さは、切り込み部41aが形成されていない他の板部41の厚さより小さくなる。切り込み部41aは、板部41の内側の面(電池モジュール3の内側を向いた面)から、板部41の内部に向けて切り欠かれている。
 上面421及び下面422は、凸部421b及び凸部422bをそれぞれ有している。凸部421b,422bは絶縁カバー302の凹部302cと嵌合する形状である。凸部421bは、上面421の平面部分から突起した形状であって、蓋体4の挿入方向側には傾斜面を、当該挿入方向と反対側には当該平面部分に対して垂直な垂直面を有している。凸部422bは、凸部421bと同様な形状である。
 凹部302cは、絶縁カバー302のうち、差込口307に形成されており、差込口307の内面から絶縁カバー302の内部に向けて凹んだ形状に形成されている。また凹部302cは凸部421b,422bと係合する形状であって、凸部421b,422bを係止する部材となる。また凹部302cは、凸部421b,422bの斜面と対応した斜面と、凸部421b,422bの垂直面と対応した垂直面とを有している。
 筒部42は、差込口307の形状と合うように形成されており、蓋体4が差込口307に完全に挿入されると、板部41が、差込口307の開口部分を覆うようになる。また、凸部421b,422bが凹部302cと係合する。凸部421b,422b及び凹部302cは、上記のように傾斜面と垂直面とを有することで、蓋体4を差込口307に取り付け可能にしつつ、蓋体を差込口307から取り外し不能にする構造となる。そのため、蓋体4が差込口307に完全に挿入された後は、蓋体4は、蓋体4等を破損させない限り、差込口307から取り外しできない構造になっている。
 蓋体4の内部には、セルコントローラ5が設けられている。セルコントローラ5は、基板と、基板に実装される電子部品(不図示)とを有している。セルコントローラ5は、単電池301に関する情報を管理する管理部であって、例えば、電池モジュール1に含まれる単電池301の電圧等を検出することで単電池301の状態を測定する機能、単電池301又は電池モジュール1毎に割当てられている識別情報を記憶する機能、単電池301を充電又は放電することで単電池の容量を調整する機能等を有している。単電池301又は電池モジュール1の識別情報は、単電池301又は電池モジュール3の信用情報の一つとなる。また信用情報には、単電池301又は電池モジュール3の劣化情報や使用履歴の情報、あるいは、単電池301又は電池モジュール3が真正品であることを示す情報などが含まれ、当該信用情報もセルコントローラ5により管理されてもよい。
 ここで、図6を用いてセルコントローラ5の基本的な構成を説明する。図6はセルコントローラ5のブロック図である。セルコントローラ5は、演算部501、センサ502、スイッチ(SW)503、メモリ504、及び、通信部505を有している。演算部501は、CPU等を備え、セルコントローラ5の制御部の中心部であり、またセンサの502の検出値から電池301の容量を演算し、管理する。センサ502は単電池301の端子間と電気的に接続されており、例えば電圧センサなどで構成される。
 スイッチ503は容量調整用のスイッチであり、単電池301の端子間に接続されている。セルコントローラ5は当該スイッチをオンにすることで、単電池301と図示しない容量調整用の抵抗とを導通させて、単電池301を放電させることで、単電池301の容量を調整する。メモリ504は、セルコントローラ301が管理する単電池301に関する情報、例えば識別情報や容量の情報、劣化情報などを記憶する記憶部である。通信部505は、メモリ504に記憶されている情報や、演算部501で管理されている情報など、単電池301に関する情報を外部に送信し、外部からの信号を受信する通信部である。
 図5に戻り、セルコントローラ5の電源は、単電池301からとっている。すなわち、蓋体4が差込口307に挿入されると、セルコントローラ5と単電池301との間の電気的な導通が確保される。詳細な図示は省略するが、例えば、セルコントローラ5に電源をとるための端子を設けて、蓋体4が差込口307に挿入されると、当該端子と図1,2に示した電極端子111,112,211,212が接触するようにすればよい。
 セルコントローラ5は、蓋体4の内部の形状に沿うよう、複数の板状の基板で構成されている。複数の基板は、上面421に沿った形状の基板51と、下面422に沿った形状の基板52と、板部41に沿った形状の基板53とを有している。これらの基板は一体に形成されている。また、基板51と基板53との接続部分、及び、基板52と基板53との接続部分、言い換えると、セルコントローラ5の基板51~53の角部には、切り込み部51aが形成されている。切り込み部51aは基板51~53の一部に切り込み(ミシン目)を入れることで形成され、切り込み部51aが形成された部分の厚さは、切り込み部51aが形成されていない他の基板51~53の厚さより小さくなる。
 上面421と基板51との間は接合部61で接合され、下面422と基板52との間は接合部62で接合され、板部41と基板53との間は接合部63で接合されている。接合部61~63は、例えば接着剤、ハンダなどの溶接、ねじ止め、リベット止め、溶着などにより部材間を接合する部分である。なお、図5では、分かりやすくするために、接合部61~63を図示しているが、実際には、セルコントローラ5及び蓋体4等の大きさに対して無視できるほどの大きさである。
 接合部61~63による、蓋体4とセルコントローラ5との間の接合強度は、基板51~53の降伏応力又は蓋体4の降伏応力よりも大きくなるように設計されている。本実施の形態では、蓋体4に切り込み部41aを形成し、セルコントローラ5に切り込み部51aを形成することで、蓋体4及びセルコントローラ5の剛性を小さくしている。ここで降伏応力は、部材の応力ひずみ線図における、弾性域と塑性域との境界部分に相当する降伏点の応力である。すなわち、降伏応力より小さい応力が部材に加わった時には、部材が持つ弾性により、当該部材の形状は保たれるが、降伏応力を越える応力が部材に加わった時には、部材が塑性し、部材にひずみが残る状態となる。
 本実施の形態において、基板51~53の降伏応力は、基板51~53に用いる材料、基板51~53の形状により設計段階で決まっている。また図5に示すように、基板51~53に切り込み部51aを設けることで、降伏応力の大きさを設定してもよい。基板51~53に対して降伏応力以上の応力が加わり、基板51~53にひずみが残った場合には、基板51~53が破損した状態となり、セルコントローラ5は正常に機能しない状態となる。
 また接合強度とは、接合部61~63、あるいは、凸部421b,422bと凹部302の構造において、接触する界面間での接着する強さを表している。接合強度は、接合部61~63の材質や、接合部61~63、凸部421b,422b、凹部302の形状により設計段階で決まる値である。
 次に、図5に示すように、蓋体4が差込口307に挿入され、互いに嵌合している状態から、蓋体4を強引に差込口307から取り外す状態について説明する。かかる状態は、電池モジュール3が不正に再利用される際に起こりうる状態である。不正利用には、例えば、メモリ504に記憶されている情報を書き換えたり、セルコントローラ5自体を別のコントローラに不正に交換したりすることである。上記の通り、単電池301の情報は蓋体4に設けられたセルコントローラ5で管理されているため、電池モジュール3を不正利用する場合には、セルコントローラ5を電池モジュール3から抜き出されることが想定される。
 本実施の形態では、蓋体4を差込口307から取り外そうとすると、外部から加わる応力が、凸部421b,422bと凹部302bとの構造部分、接合部61~63、蓋体4及びセルコントローラ5に加わる。凸部421b,422bと凹部302との構造部分における接合強度は蓋体4の降伏応力より大きいため、凸部421b,422bと凹部302との接合状態は維持されつつ、まず切り込み部51aにより板部41が破損し、板部41と、上面部421及び下面部422とが分離された状態となる。この時、接合部61~63の接合強度は蓋体4の降伏応力より大きいため、蓋体4とセルコントローラ5との間の接合状態は維持されている。
 さらに、板部41を差込口307から取り出そうとすると、基板53が接合部63を介して板部41により取り出す方向に引っ張られる。一方、基板51,52は、接合部61,62を介して筒部42に接合されている。そのため、応力が基板51~53の角部に集中する。本実施の形態では、当該角部に切り込み部51aを設けており、セルコントローラ5の降伏応力が接合部61~63の接合強度より小さいため、当該角部が破断し、セルコントローラ5が破損する。これにより、本実施の形態では、不正利用等のために、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、セルコントローラ5が破損されるため、電池モジュール3の不正利用を不可能にすることができる。
 上記のように、本実施の形態では、セルコントローラ5と、電池モジュール3を構成する部材である絶縁カバー302とを、接合部61~63と凹部302c及び凸部421b,422bとの接合部分で接合し、当該接合部分の接合強度を、セルコントローラ5の降伏応力より大きくしている。これにより、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、接合部分の接合状態を維持した状態で、セルコントローラ5が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、単電池301とセルコントローラ5とを組にして再利用する場合における、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 また、本実施の形態では、絶縁カバー302と、セルコントローラ5を有する蓋体4との接合部分を、凹部302c及び凸部421b,422bによる接合構造とすることで、セルコントローラ5を差込口307に取り付け可能にし、セルコントローラ5を差込口307から取り外し不能にする構造をもつ。これにより、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、接合部分の接合状態を維持した状態で、セルコントローラ5が破損するため、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 さらに、本実施の形態では、蓋体4又はセルコントローラ5に切り込み部41aまたは切り込み部51aを設けている。これにより、蓋体4又はセルコントローラ5の降伏応力を小さくすることができるため、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、接合部分の接合状態を維持した状態で、セルコントローラ5又は蓋体4が破損し、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。
 加えて、本実施の形態では、蓋体4と絶縁カバー302との間を、凹部302c及び凸部421b,422bによる接合構造で接合し、蓋体4とセルコントローラ5との間を接合部61~63で接合する。これにより、蓋体4を電池モジュール3から取り外そうとすると、蓋体4と絶縁カバー302との間の接合状態、及び、蓋体4とセルコントローラ5との間の接合状態を維持した状態で、蓋体4及びセルコントローラ5が破損するため、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。
 なお、本実施の形態では、蓋体4を、凹部302c及び凸部421b,422bの接合構造を介して絶縁カバー302に接合したが、蓋体4を必ずしも絶縁カバー302に接合する必要なく、例えばスペーサ304などの電池モジュール3を構成する他の部材に接合してもよい。この際、当該他の部材に、凹部302cに相当する形状を加工すればよい。また、凹部302c及び凸部421b,422bの位置は、逆の位置にしてもよい。
 上記のセルコントローラ5は本発明に係る「電池情報管理部」に相当し、凹部302c及び凸部421b,422bの接合部分と接合部61~63とが「接合部」に相当し、凹部302c及び凸部421b,422bの接合部分が「第1接合部」に、接合部61~63が「第2接合部」にそれぞれ相当する。
《第2実施形態》
 図7は本発明の第2の実施形態に係る電池モジュール3の分解斜視図、図8は図7のVIII-VIII線に沿う部分断面図である。本実施の形態では上述した第1の実施形態に対して、電池モジュール3の側面部分の構成の一部が異なる。これ以外の構成は上述した第1の実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。
 セルコントローラ5及び蓋体4は、アッパーケース361及びロアケース362により単電池301を収容してカシメ加工をする前に、絶縁カバー302の差込口307に挿入されており、ケース360は、単電池301、蓋体4及びセルコントローラ5を収容する。
 蓋体4は、蓋体4の挿入方向に対して垂直な断面の大きさが当該挿入方向に沿って徐々に小さくなるような形状に形成され、差込口307に挿入しやすい形状になっている。蓋体4の側面の形状は差込口307の開口部分の形状に沿うよう、形成されている。また蓋体4を差込口307に完全に挿入すると、蓋体4の側面は、絶縁カバー302の外側の表面よりも内側に入り込む。そのため、蓋体4を差込口307に挿入すると、蓋体4は差込口307から取り出し難くなる。
 絶縁カバー302の差込口307の表面には、凸部302aが形成されている。凸部302aは、蓋体4及びセルコントローラ5の挿入方向側には、差込口307の表面に対して垂直な垂直面を、当該挿入方向と反対側には傾斜面を有している。
 セルコンコントローラ5は、板状に形成されており、差込口307の形状に沿うよう形成されている。またセルコントローラ5は、接合部6を介してスペーサ304に接合されている。セルコントローラ5は、配線8により、正極の電極端子311と負極の電極端子312と、図示しない電圧検出用の検出端子にそれぞれ接続されている。なお、当該検出端子は単電池301と電気的に接続されている。これによりセルコントローラ5は単電池301からの電力で駆動し、検出端子を介して単電池301の電圧を検出する。
 セルコントローラ5は差込口307に挿入されると、セルコントローラ5の幅が凸部302aの間隔より長いため、凸部302aにより絶縁カバー302の内部で係止される。セルコントローラ5が差込口307に挿入される際には、凹部302aの傾斜面により、差込口307に取り付けることは可能である。一方、セルコントローラ5を差込口307から取り出そうとする際には、凹部302aの垂直面により、差込口307から容易に取り出すことはできない。これにより、凸部302aにおける、セルコントローラ5との接合強度は、セルコントローラ5の降伏応力より大きくなる。また、接合部6の接合強度もセルコントローラ5の降伏応力より大きくなる。そして、セルコントローラ5は蓋体4に覆われ、蓋体4はケース360に覆われている。なお、蓋体4とケース360との間に接合部を設けてもよい。
 次に、図8に示すように、セルコントローラ5が差込口307に挿入され、蓋体4が差込口307に挿入され、単電池301がケース360に収容している状態(電池モジュール3の出荷後の状態)から、セルコントローラ5を強引に差込口307から取り外した場合について説明する。
 セルコントローラ5及び蓋体4は、ケース360内に収容されているため、アッパーケース361とロアケース362とを分離する必要がある。そして、蓋体4を差込口307から取り外す。セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、外部からの応力が、凸部302a、接合部6及びセルコントローラ5に加わる。凸部302a及び接合部6の接合強度は、セルコントローラ5の降伏応力より大きいため、凸部302a及び接合部6による接合状態は維持されつつ、セルコントローラ5が破損する。これにより、本例は、不正利用等のために、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、セルコントローラ5が破損し、電池モジュール3の不正利用を不可能にすることができる。
 上記のように、本実施の形態では、凸部302aにより、セルコントローラ5を差込口307に取り付け可能にし、セルコントローラ5を差込口307から取り外し不能にし、接合部6によりスペーサ304とセルコントローラ5とを接合する。これにより、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、接合部分の接合状態を維持した状態で、セルコントローラ5が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、単電池301とセルコントローラ5とを組にして再利用する場合における、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 上記の凸部302aが本発明に係る「第1接合部」に相当し、接合部6が本発明の「第2接合部」に相当する。
《第3実施形態》
 図9は発明の第3の実施形態に係る電池モジュール3の部分断面図である。本実施の形態では上述した第1の実施形態に対して、電池モジュール3の側面部分の構成の一部が異なる。これ以外の構成は上述した第1の実施形態と同じであるため、第1の実施形態及び第2の実施形態の記載を適宜、援用する。
 スペーサ304は、複数のスペーサを積層することで構成されており、スペーサ304の積層体の中央部分は、他の部分のスペーサ304の積層体より積層面の面状で広くなっており、電池モジュール3の側面に向けて引き出された形状になっている。
 セルコントローラ5の基板51は接合部61を介してアッパーケース361に接合されている。セルコントローラ5の基板52は接合部62を介してスペーサ304の引き出し部分に接合されている。セルコントローラ5の基板53は接合部63を介してロアケース362に接合されている。接合部61~63の接合強度はセルコントローラ5の降伏応力より大きい。
 次に、セルコントローラ5が接合部6でケース360に接合され、単電池301がケース360に収容している状態から、セルコントローラ5を強引に差込口307から取り外した場合について説明する。
 セルコントローラ5及び蓋体4は、ケース360内に収容されているため、アッパーケース361とロアケース362とを分離する必要がある。カシメ加工の部分を外し、アッパーケース361とロアケース362と分解しようとすると、外部からの応力が、接合部6及びセルコントローラ5に加わる。接合部6の接合強度は、セルコントローラ5の降伏応力より大きいため、セルコントローラ5が接合部6によりケース360及びスペーサ304に接合している状態が維持されつつ、セルコントローラ5が破損する。これにより、本例は、不正利用等のために、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、セルコントローラ5が破損し、電池モジュール3の不正利用を不可能にすることができる。
 上記のように、本実施の形態では、セルコントローラ5と、電池モジュール3を構成する部材であるケース360の内面及びスペーサ304とを、接合部6で接合する。これにより、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、接合部分の接合状態を維持した状態で、セルコントローラ5が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、単電池301とセルコントローラ5とを組にして再利用する場合における、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 なお、本実施の形態では、セルコントローラ5を接合部6により、スペーサ304及びケース360に接合したが、スペーサ304又はケース360のいずれか一方に接合すればよい。
 上記接合部61、63が本発明に係る「第1接合部」に相当し、接合部62が「第2接合部」に相当する。
《第4実施形態》
 図10は本発明の第4の実施形態に係る電池モジュール3の斜視図、図11は図10の部分平面図である。本実施の形態では、上述した第1の実施形態に対して、電池モジュール3の側面部分の構成の一部が異なる。これ以外の構成は上述した第1の実施形態と同じであるため、第1~第3の実施形態の記載を適宜、援用する。
 電池モジュール3の側面には、出力端子131、132の他に、単電池301の電圧を検出するための出力端子133が出力端子131と出力端子132との間に設けられている。
 出力端子131~133の外側の端面には、セルコントローラ5が設けられている。セルコントローラ5は、板状の基板51と電子部品54と有している。基板51は、出力端子131と出力端子132とを接続するよう形成されている。基板51には、出力端子131,132の先端部分に挿入される挿入孔が設けられている。電子部品54は、図6に示す演算部501等に相当するチップである。電子部品54は、配線7で出力端子131~133と接続されている。また電子部品54は、基板51とケース306との間に設けられている。また基板51には複数の切り込み部51aが設けられている。
 接合部61は基板51と出力端子131との間を接合し、接合部62は基板51と出力端子132とを接合し、接合部63は基板51と出力端子133とを接合する。そして、接合部6の接合強度は、基板51の降伏応力より大きい。
 次に、セルコントローラ5が接合部6で出力端子131~133に接合されている状態から、セルコントローラ5を強引に出力端子131から133から取り外した場合について説明する。
 セルコントローラ5を取り外すために、セルコントローラ5が引っ張られることで、外部からの応力がセルコントローラ5及び接合部61~63に加わる。接合部61~63の接合強度はセルコントローラ5の降伏応力より大きいため、基板51が接合部61~63を介して出力端子131~133に接合している状態が維持されつつ、基板51が切り込み部51aから引き裂かれ、セルコントローラ5が破損する。これにより、本実施の形態では、不正利用等のために、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、セルコントローラ5が破損し、電池モジュール3の不正利用を不可能にすることができる。
 上記のように、本実施の形態では、接合部61~63により、基板51と出力端子131~133を接合し、電子部品54をケースと基板51との間に設ける。これにより、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、接合部分の接合状態を維持した状態で、セルコントローラ5が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、単電池301とセルコントローラ5とを組にして再利用する場合における、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 上記出力端子131~133は、本発明に係る「端子部」に相当する。
《第5実施形態》
 図12は本発明の第5の実施形態に係る電池モジュール3の部分断面図である。本実施の形態では、上述した第2の実施形態に対して、蓋体及び差込口の形状が異なる。これ以外の構成は上述した第2の実施形態と同じであり、第1~第4の実施形態の記載を適宜、援用する。
 差込口307の表面には、第2の実施形態に係る差込口307のような凸部302aは形成されていない。蓋体4は熱硬化性樹脂により形成されており、セルコントローラ5を覆っている。セルコントローラ5が接合部6でスペーサ304に接合されたあと、蓋体4の材料である流動状態の熱硬化性樹脂材料を差込口307に流し込み、蓋体4として硬化させた上で、その蓋体4の熱硬化性樹脂の特性を利用して、セルコントローラ5、差込口307及びケース360を一体化することで、蓋体4はセルコントローラ5を接合する。これにより、セルコントローラ5を電池モジュール3から不正に取り外そうとする場合には、セルコントローラ5または電池モジュール3の少なくともいずれか一方を壊さないと、作業者はセルコントローラ5に触れることができない。その結果として、電池モジュール3及びセルコントローラ5の不正な再利用を防ぐことができる。
 上記のように、本実施の形態では、熱硬化性樹脂の蓋体4で、ケース360の側面からセルコントローラ5を覆いつつ、差込口307を蓋体4で充填する。これにより、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、蓋体4を破損しなければならず、蓋体4を破壊すると、蓋体4と一体化しているセルコントローラ5等が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、単電池301とセルコントローラ5とを組にして再利用する場合における、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
《第6実施形態》
 図13は発明の第6の実施形態に係る電池モジュールに含まれる単電池の部分平面図である。本実施の形態では、上述した第1の実施形態に対して、セルコントローラ5を電極端子111上に接合する点が異なる。これ以外の構成は上述した第1の実施形態と同じであり、第1~第5の実施形態の記載を適宜、援用する。
 第1の実施形態に係る単電池101では、電極端子111及び電極端子112を互いに逆方向で、外装部材113,114から引き出していたが、本例では、図13に示すように、同方向に電極端子111及び電極端子112が引き出されている。
 正極の電極端子111の表面には、セルコントローラ5の基板51が設けられ、複数の接合部61により、基板51が電極端子111に接合されている。また、基板51の一部は、外装部材113内に入り込んでおり、上部外装部材113と下部外装部材114との間に挟持されている。接合部65は、上部外装部材113と下部外装部材114との間の熱融着された部分であり、上部外装部材113と下部外装部材113との間で基板51の一部を接合する部分となる。
 また、電極端子111には、基板51の下部に切り込み部111aが設けられている。切り込み部111aは電極端子111に切り込み(ミシン目)を入れることで形成されている。切り込み部111aは電極端子111の降伏応力を下げるために設けられている。そして、接合部61による基板51と電極端子111との間の接合強度、及び、接合部65による、外装部材113,114と基板51との間の接合強度は、基板51の降伏応力より大きくなるよう構成され、電極端子111の降伏応力より大きくなるよう構成されている。
 さらに、電子部品54は、基板51を電極端子111上に設けることで、単電池101の正極と電気的に導通している。一方、負極側との導通については、基板51に接続された配線7を、接合部65に相当する外装部材113と外装部材114との間を通し、負極側の電極端子112に接続している。
 次に、セルコントローラ5が接合部61及び接合部65で電極端子111及び外装部材113,114に接合されている状態から、セルコントローラ5を取り外した場合について説明する。
 セルコントローラ5を取り外すために、セルコントローラ5が引っ張られることで、外部からの応力がセルコントローラ5、接合部61,65、電極端子111及び外装部材113,114に加わる。接合部61,65の接合強度はセルコントローラ5及び電極端子111の降伏応力より大きいため、基板51が接合部61,65を介して電極端子111及び外装部材113,114に接合している状態を維持しつつ、基板51が破損する。また、電極端子111には切り込み部111aが設けられているため、電極端子111も破損する。これにより、本例は、不正利用等のために、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、セルコントローラ5及び電極端子111が破損し、電池モジュール3の不正利用を不可能にすることができる。
 上記のように、本実施の形態例においては、セルコントローラ5は接合部61を介して電極111の表面に設けられている。これにより、本実施の形態では、接合部61の接合強度がセルコントローラ5の降伏応力より大きく、セルコントローラ5を電極端子111から取り外そうとすると、セルコントローラ5が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、単電池101とセルコントローラ5とを組にして再利用する場合における、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 また、本実施の形態において、電極端子111に切り込み部111aを設け、接合部61の接合強度を電極端子111の降伏応力より大きくしている。これにより、セルコントローラ5を電極端子111から取り外そうとすると、電極端子111が破損するため、単電池101を使用不可の状態にすることができ、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、単電池101とセルコントローラ5とを組にして再利用する場合における、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 さらに、本実施の形態においては、セルコントローラ5は接合部65を介して外装部材113と外装部材114との間に接合されている。これにより、本実施の形態では、接合部65の接合強度がセルコントローラ5の降伏応力より大きく、セルコントローラ5を外装部材113、114から取り外そうとすると、セルコントローラ5が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 なお、本実施の形態において、セルコントローラ5は、配線7の代わりに、図14に示すような構成で、電極端子111及び電極端子112と電気的に導通させてもよい。図14は、本実施形態の変形例に係る単電池101の部分平面図である。
 図14に示すように、基板51は、電極端子111から電極端子112までの長さに設計されており、接合部61を介して電極端子111に接合され、接合部62を介して電極端子112に接合されている。そして、接合部61,62の接合強度は、基板51の降伏応力よりも大きい。これにより、セルコントローラ5を単電池101が取り外そうとすると、基板51が電極端子111,112から取り外される前に、基板51が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、電池モジュール3の不正な再利用を防ぐことができる。なお、電極端子111,112に切り込み部111aを設けてもよい。
 なお、本変形例において、基板51は、接合部61または接合部65のいずれか一方で、電極111または外装部材113,114のいずれか一方に接合してもよい。またセルコントローラ5は負極の電極端子112の表面に設けてもよい。
 上記の電極端子111が本発明に係る「電極」に相当する。
《第7実施形態》
 図15は本発明の第7の実施形態に係る電池モジュール、車両コントローラ、電池コントローラ及びサーバーのブロック図である。本実施の形態では、上述した第1の実施形態に対して、通信部505をケース360の外部に設ける点が異なる。これ以外の構成は上述した第1の実施形態と同じであり、第1~第6の実施形態の記載を適宜、援用する。
 電池モジュール3は、ケース360の内側に単電池301及びセルコントローラ5を有し、ケース360の外側に通信部505を有している。セルコントローラ5は単電池301に関する情報を管理し、通信部505から当該情報を外部に送信する。通信部505は他の電池モジュール3の通信部505と通信し、それぞれの単電池301の情報を互いに送受信する。また通信部505は、車両コントローラ81、電池コントローラ82及びサーバー83と通信を行い、セルコントローラ5で管理する情報を送信する。
 車両コントローラ81は、車両に設けられ、車両全体を制御する制御部である。電池コントローラ82は、各電池モジュール3を制御する制御部である。車両コントローラ81は、例えば、図示しないアクセルセンサの信号に基づいて外部から要求されたトルクをモータ(不図示)で出力するための電力を、各電池モジュール3から出力するよう電池モジュール3を制御する。電池コントローラ82は、各セルコントローラ5で管理される情報に基づいて、車両に搭載される電池全体を制御する。
 サーバー83は、各電池モジュール3を管理する認証サーバーとして機能する。電池モジュール3には、不正な再利用を防ぐために認証用の情報が割り当てられており、認証情報はセルコントローラ5及びサーバー83に記憶されている。そして、サーバー83は通信部505から送信される認証情報に基づいて、セルコントローラが不正に再利用されたものであるか否かを判定する。
 上記のように、本実施の形態では、通信部505をケース360の外側に設け、通信部505によりセルコントローラ5で管理する情報を外部に送信する。これにより、通信部505のうち少なくとも通信する部品(受信機や通信配線と接続されるコネクタ等)をケース360外に露出させることができるため、通信を容易に行うことができる。
 なお、通信部505の通信は、無線通信でも有線通信であってもよい。
《第8実施形態》
 図16は本発明の第8の実施形態に係る電池モジュールに含まれる単電池の部分平面図である。本実施の形態では、上述した第6の実施形態に対して、基板51と電力端子111との接続部分及び基板51の形状等が異なる。これ以外の構成は上述した第6の実施形態と同じであり、第1~第7の実施形態の記載を適宜、援用する。
 正極の電極端子111の表面には、セルコントローラ5の基板51が設けられている。基板51の幅は電極端子111の幅より大きい。基板51には複数の電子部品54が実装されている。基板51の一部、電子部品54が実装されていない部分は、外装部材113,114に入り込んでおり、上部外装部材113と下部外装部材114との間に挟持されている。接合部65は、上部外装部材113と下部外装部材114との間の熱融着された部分であり、上部外装部材113と下部外装部材114との間で基板の一部を接合する部分となる。
 電子部品54が接合部65の熱融着による熱や圧力で破損しないように、電子部品54の部分を避けて、上部外装部材113及び下部外装部材114は、基板51と電極端子111を挟持しつつ熱融着される。
 基板51及び電極端子111は、外装部材113,114内で配線71により接続されている。また、基板51と電極端子112は、外装部材113内で配線72により接続されている。配線72と基板51との接続点は、電極端子111と基板51が重なっていない部分に設けられている。配線72は、セルコントローラ5が取り付けられている正極と対極側(負極側)の配線となるため、正極の電極端子111と重ならないように、基板51に接続されている。
 接合部65で熱融着されると、基板51、電極端子111及び外装部材113,114が一体化し、セルコントローラ5が外装部材113,114に封止される。そして、接合部65における接合強度は、基板51の降伏応力より大きくなる。
 次に、セルコントローラ5が接合部65で電極端子111及び外装部材113,114に接合されている状態から、セルコントローラ5を取り外した場合について説明する。
 セルコントローラ5を取り外すために、セルコントローラ5が引っ張られることで、外部からの応力がセルコントローラ5、接合部65、電極端子111及び外装部材113,114に加わる。接合部65の接合強度はセルコントローラ5及び電極端子111の降伏応力より大きいため、基板51が接合部65を介して電極端子111及び外装部材113,114に接合している状態を維持しつつ、基板51が破損する。これにより、本例は、不正利用等のために、セルコントローラ5を電池モジュール3から取り外そうとすると、セルコントローラ5が破損し、電池モジュール3の不正利用を不可能にすることができる。
 上記のように、本実施の形態では、セルコントローラ5の少なくとも一部分(基板51のうち、電子部品54を実装していない部分)を外装部材113,114により封止している。これにより、セルコントローラ5を単電池101から取り外そうとすると、外装部材113,114の封止部分が剥離される際に、セルコントローラ5が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、単電池101の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、単電池101とセルコントローラ5とを組にして再利用する場合における、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 また、本実施の形態では、電極端子111の表面にセルコントローラ5に設け、電極端子111及びセルコントローラ5を外装部材113,114で封止している。これにより、セルコントローラ5を単電池101から取り外そうとすると、外装部材113,114の封止部分が剥離される際に、セルコントローラ5また電極端子111の少なくとも一方が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にし、または、単電池101としての機能を発揮できない状態とすることができ、単電池101及びセルコントローラ5の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 なお、図17に示すように、セルコントローラ5を電極端子111と電極端子112との間に設けてもよい。図17は、本実施形態の変形例に係る単電池101の部分平面図である。
 セルコントローラ5は、外装部材113と外装部材114との熱融着部分である接合部65内に設けられている。セルコントローラ5は、板状の基板51により形成され、電子部品が実装されている。セルコントローラの一端は電極端子111の表面に設けられ、セルコントローラの他端は電極端子112の表面に設けられている。また、セルコントローラの一端は電極端子111と電気的に接続され、セルコントローラの他端は電極端子112と電気的に接続されている。
 なお、上記の変形例に係る電池モジュール3において、セルコントローラ5の電子部品は、接合部65での熱融着の際に、熱による影響を避けるために、電子部品の表面に耐熱材等をコーティングする等、熱対策を施してもよい。
 上記のように、本実施の形態において、セルコントローラ5は正極の電極端子111と負極の電極端子112との間に設けられ、外装部材113,114に封止されている。これにより、セルコントローラ5を単電池101から取り外そうとすると、セルコントローラ5が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、単電池101の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 《第9実施形態》
 図18は本発明の第9の実施形態に係る電池モジュールに含まれる単電池の部分正面図、図19は図18のXIX-XIX線に沿う断面図、図20は図18のXX-XX線に沿う断面図である。本実施の形態では上述した第6の実施形態の変形例(図17を参照)に対して、外装部材113,114の封止部分が異なる。これ以外の構成は上述した第8の実施形態と同じであり、第1~第8の実施形態の記載を適宜、援用する。
 セルコントローラ5は電極端子111と電極端子112との間に設けられている。セルコントローラ5の周囲は、外装部材113と外装部材114との熱融着部である接合部66で封止されている。セルコントローラ5に対して、発電要素115側の外装部材113と外装部材114との間は接合部66で封止され、セルコントローラ5に対して、単電池101の外側の外装部材113と外装部材114との間は接合部66で封止されている。
 図19及び図20に示すように、接合部66は、発電要素115を封止している封止部66aと、単電池101の外側の周囲を封止している封止部66bとを有している。セルコントローラ5は、封止部66aと封止部66bとの間に配置されている。封止部66bは、封止部66aとの間でセルコントローラ5を封止する。発電要素115に含まれる電解質は、封止部66aにより単電池101の内部に留まるため、電解質はセルコントローラ5に進入しない。そして、接合部66の接合強度は、セルコントローラ5の降伏応力より大きい。
 上記のように、本実施の形態では、発電要素115を封止する封止部66aと、封止部66aとの間で、セルコントローラ5を封止する封止部66bとを有している。これにより、セルコントローラ5を単電池101から取り外そうとすると、セルコントローラ5が破損するため、セルコントローラ5を使用不可の状態あるいはセルコントローラ5内の情報を取り扱えない状態等にすることができ、単電池101の不正な再利用を防ぐことができる。その結果として、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。また、電解質によりセルコントローラ5が破損することを防ぐことができるため、セルコントローラ5の情報の信頼性を高めることができる。
 上記の封止部66aは「第1封止部」に、封止部66bは「第2封止部」に相当する。

Claims (18)

  1.  外装部材の内部に電解質を含む発電要素を封止する単電池を備えた電池モジュールにおいて、
     前記単電池に関する情報を管理する電子部品を含む電池情報管理部と、
     前記電池情報管理部と前記電池モジュールを構成する部材とを接合する接合部とを備え、
     前記接合部の接合強度を前記電池情報管理部の降伏応力よりも大きくした電池モジュール。
  2.  前記電池モジュールを構成する部材は、前記電池情報管理部が差し込まれる差込口を有し、
     前記接合部は、前記電池情報管理部を前記差込口に取り付け可能にし、前記電池情報管理部を前記差込口から取り外し不能にする構造を有している請求項1に記載の電池モジュール。
  3.  前記電池情報管理部は切り込み部を有している請求項1又は2に記載の電池モジュール。
  4.  前記電池モジュールの側面で前記電池情報管理部を覆う蓋体をさらに備え、
     前記電池モジュールを構成する部材は、前記蓋体が差し込まれる差込口を有し、
     前記接合部は、
     前記蓋体を前記差込口に取り付け可能にし、前記蓋体を前記差込口から取り外し不能にする第1接合部と、
     前記蓋体と前記電池情報管理部とを接合する第2接合部と、
     を有している請求項1に記載の電池モジュール。
  5.  前記蓋体は切り込み部を有している請求項4に記載の電池モジュール。
  6.  複数の前記単電池を積層した際に互いの前記単電池の間に配置され、前記単電池を所定位置に固定するスペーサをさらに備え、
     前記電池モジュールを構成する部材は、前記蓋体が差し込まれる差込口を有し、
     前記接合部は、
     前記電池情報管理部を前記差込口に取り付け可能にし、前記電池情報管理部を前記差込口から取り外し不能にする第1接合部と、
     前記スペーサと前記電池情報管理部とを接合する第2接合部と、
     を有している請求項1に記載の電池モジュール。
  7.  前記電池モジュールを構成する部材は前記単電池を収容するケースを有し、
     前記接合部は前記ケースの内側と前記電池情報管理部とを接合している請求項1に記載の電池モジュール。
  8.  複数の前記単電池を積層した際に互いの前記単電池の間に配置され、前記単電池を所定位置に固定するスペーサをさらに備え、
     前記接合部は、
     前記ケースの内側と前記電池情報管理部とを接合する第1接合部と、
     前記スペーサと前記電池情報管理部とを接合する第2接合部と、
     を有している請求項7に記載の電池モジュール。
  9.  前記単電池を内側に収容するケースをさらに備え、
     前記電池情報管理部は前記電子部品を保持する基板を有し、
     前記接合部は、前記ケースの外側で、前記基板と前記部材とを接続し、
     前記電子部品は前記ケースと前記基板との間に設けられている請求項1に記載の電池モジュール。
  10.  前記電池モジュールを構成する部材は、前記単電池と電気的に接続され、前記ケースの外側に導出する端子部を有している請求項9に記載の電池モジュール。
  11.  前記単電池及び前記電池情報管理部を内側に収容するケースと、
     前記ケースの側面で前記電池情報管理部を覆う蓋体と、
     をさらに備え、
     前記電池モジュールを構成する部材は前記蓋体が差し込まれる差込口を有し、
     前記蓋体は熱硬化性樹脂で形成されている請求項1に記載の電池モジュール。
  12.  前記電池モジュールを構成する部材は前記発電要素に接続された電極を有し、
     前記電池情報管理部は前記接合部を介して前記電極の表面に設けられている請求項1に記載の電池モジュール。
  13.  前記接合部の接合強度を前記電極の降伏応力よりも大きくした請求項12に記載の電池モジュール。
  14.  前記単電池を内側に収容するケースをさらに備え、
     前記電池情報管理部は外部に前記情報を通信する通信部を有し、
     前記通信部は前記ケースの外側に設けられている請求項1~13のいずれか一つに記載の電池モジュール。
  15.  前記電池情報管理部の少なくとも一部分は前記外装部材に封止されている請求項1~14のいずれか一つに記載の電池モジュール。
  16.  前記単電池は前記発電要素に接続された電極を有し、
     前記電池情報管理部は前記電極の表面に設けられている請求項15に記載の電池モジュール。
  17.  前記単電池は前記発電要素に接続された正極及び負極をそれぞれ有し、
     前記電池情報管理部は前記正極と前記負極との間に設けられている請求項15又は16の記載の電池モジュール。
  18.  前記外装部材は、
     前記発電要素を封止する第1シール部と、
     前記第1シール部との間で前記電池情報管理部を封止する第2シール部と、
     を有している請求項15に記載の電池モジュール。
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