WO2014010419A1 - 組電池 - Google Patents

組電池 Download PDF

Info

Publication number
WO2014010419A1
WO2014010419A1 PCT/JP2013/067500 JP2013067500W WO2014010419A1 WO 2014010419 A1 WO2014010419 A1 WO 2014010419A1 JP 2013067500 W JP2013067500 W JP 2013067500W WO 2014010419 A1 WO2014010419 A1 WO 2014010419A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bus bar
battery
unit
terminal
electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/067500
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健太郎 八田
涼 坂本
Original Assignee
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to JP2014524728A priority Critical patent/JP6052289B2/ja
Priority to KR1020147035315A priority patent/KR20150007354A/ko
Priority to CN201380033055.6A priority patent/CN104396049B/zh
Priority to EP13816876.0A priority patent/EP2874204B1/en
Priority to US14/402,934 priority patent/US10090568B2/en
Publication of WO2014010419A1 publication Critical patent/WO2014010419A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an assembled battery.
  • an assembled battery configured by combining a plurality of battery modules is known as a battery mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle.
  • Each battery module is configured by connecting one or a plurality of unit cells, which are the minimum unit cell elements.
  • a lithium ion secondary battery is used as the unit cell.
  • Such an assembled battery is provided with a bus bar for electrically connecting the cells or for electrically connecting the battery modules.
  • the method of detecting the temperature of the said assembled battery equivalently by detecting the temperature of a bus bar with a temperature detection element. Is used.
  • Patent Document 1 discloses providing a temperature detection element for detecting a battery temperature in a bus bar disposed between a vehicle electrical component and a battery terminal.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an assembled battery excellent in temperature detection performance by a temperature detecting element.
  • an assembled battery according to the present invention includes a bus bar that electrically connects battery units by joining electrode members included in the battery unit, and a bus bar extension that extends from the bus bar. And have.
  • the bus bar extension is disposed outside the range between adjacent electrode members, and is provided with a temperature detection element that detects the temperature of the battery unit.
  • Perspective view schematically showing the assembled battery The perspective view which shows a cell unit typically The perspective view which shows the structure of a cell typically The perspective view which expands and shows the vicinity of the output terminal in a cell unit Explanatory drawing which shows the form of a bus bar extension part typically Explanatory diagram schematically showing the current flow in the bus bar
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an assembled battery 1 according to the present embodiment.
  • the assembled battery 1 is used as a battery for an electric vehicle such as an electric vehicle, and is configured as a battery module group in which a plurality of battery modules 10 are arranged.
  • FIG. 1 shows a state where four battery modules 10 are combined as a battery module group.
  • Each battery module 10 constituting the assembled battery 1 is electrically connected using three external bus bars 65, 75 and 85. Specifically, the external output positive terminals 60 included in each battery module 10 are connected to each other by an external bus bar 65, and the external output negative terminals 70 included in each battery module 10 are connected to each other by an external bus bar 75. Furthermore, the voltage detection terminals 80 provided in each battery module 10 are connected to each other by an external bus bar 85.
  • Each battery module 10 includes a case 20 and a cell unit 30 (see FIG. 2) accommodated in the case 20.
  • the case 20 includes a box-shaped lower case 21 having an upper opening, and an upper case 22 that closes the opening of the lower case 21, and the upper case 22 is in a state where the cell unit 30 is accommodated therein.
  • the lower case 21 is assembled. Further, from a predetermined portion of the case 20, the external output positive terminal 60, the external output negative terminal 70, and the voltage detection terminal 80, which are three output terminals, are respectively exposed as desired.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the cell unit 30.
  • the cell unit 30 includes a plurality of unit cells 40, a spacer 50, and three output terminals (an external output positive terminal 60, an external output negative terminal 70, and a voltage detection terminal 80).
  • the cell unit 30 includes four unit cells 40, and each unit cell 40 is stacked in the thickness direction.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the unit cell 40.
  • Each unit cell 40 is mainly composed of an electrode laminate and an exterior member 41 that accommodates the electrode laminate.
  • the single battery 40 for example, a lithium ion secondary battery can be applied.
  • the electrode laminate is configured by alternately laminating positive and negative plates through separators.
  • the positive electrode plate is obtained by applying a positive electrode active material to both surfaces (or one surface) of a sheet-like positive electrode current collector, and is formed in a substantially rectangular shape.
  • the negative electrode plate is obtained by applying a negative electrode active material to both surfaces (or one surface) of a sheet-like negative electrode current collector, and is formed in a substantially rectangular shape.
  • the separator is a plate that functions as an ion-permeable insulating layer, and is formed in a substantially rectangular shape.
  • the exterior member 41 is composed of a pair of metal composite films (such as a laminate film in which a synthetic resin layer is laminated on both surfaces of a metal foil).
  • Each metal composite film is a sheet-like member which is formed in a rectangular shape and has a size slightly larger than that of the electrode laminate, and has a cup shape in which a concave portion 42 is formed in the center.
  • the pair of metal composite films are overlapped so that the peripheral edge portions 43 corresponding to the four sides face each other, and the electrode laminate is accommodated together with the electrolyte in the space formed by the concave portion 42, and the peripheral edge portion 43 is welded.
  • the outer periphery of the metal composite film is sealed over the entire area.
  • each of the positive plates is connected to a positive electrode tab 44 that is one electrode tab, and similarly, each negative plate is connected to a negative electrode tab 45 that is the other electrode tab.
  • the positive electrode tab 44 and the negative electrode tab 45 are led out from one short side of the exterior member 41 to the outside.
  • a plurality of spacers 50 are provided corresponding to the unit cells 40, and each spacer 50 is provided on the outer peripheral member 43, specifically, the peripheral portion 43 corresponding to the remaining three sides without the electrode tabs 44 and 45. It is installed.
  • the spacer 50 functions as a member for laminating the unit cells 40 at a predetermined interval and for suppressing a shift in the surface direction of each unit cell 40.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the vicinity of the output terminal in the cell unit 30.
  • the terminals in the cell unit 30 include an external output positive terminal 60, an external output negative terminal 70, and a voltage detection terminal 80.
  • the external output positive terminal 60 and the external output negative terminal 70 are output terminals for taking out electric power from the cell unit 30 and charging the cell unit 30 with electric power supplied from the outside.
  • the voltage detection terminal 80 is an output terminal for detecting the voltage of the unit cell 40 constituting the battery module 10. Electrode tabs 44 and 45 of each unit cell 40 are connected to these output terminals 60, 70 and 80 via bus bars 61, 71 and 81.
  • the unit cell 40 located on the uppermost side and the positive electrode tab 44 of the unit cell 40 arranged second from the upper side are electrically connected to the external output positive electrode terminal 60, respectively.
  • the electrical connection between each positive electrode tab 44 and the external output positive electrode terminal 60 is performed by joining each positive electrode tab 44 to the bus bar 61 formed integrally with the external output positive electrode terminal 60 by ultrasonic welding or the like. It is made by.
  • the 40 positive electrode tabs 44 are electrically connected to the voltage detection terminals 80, respectively.
  • the electrode tabs 44 and 45 and the voltage detection terminal 80 are connected by joining the tabs 44 and 45 to the bus bar 81 formed integrally with the voltage detection terminal 80 by ultrasonic welding or the like. Is made by. Furthermore, the unit cell 40 located on the lowermost side and the negative electrode tab 45 of the unit cell 40 arranged third from the upper side are electrically connected to the external output negative electrode terminal 70, respectively. The electrical connection between each negative electrode tab 45 and the external output negative terminal 70 is performed by joining each negative electrode tab 45 to a bus bar 71 formed integrally with the external output negative electrode terminal 70 by ultrasonic welding or the like. It is made by.
  • each unit cell 40 is connected to the external output positive terminal 60, the external output negative terminal 70 and the voltage detection terminal 80 via the bus bars 61, 71 and 81, respectively.
  • the cell unit 30 has a configuration in which two sets of two unit cells 40 connected in parallel are connected in series.
  • a bus bar extension 82 is provided between the voltage detection terminal 80 and the electrode tabs 44 and 45 at the end of the bus bar 81 connected to the voltage detection terminal 80. .
  • the bus bar extension portion 82 is provided at an end portion in the longitudinal direction.
  • the bus bar extension 82 is provided with a temperature detection element 90 that detects the temperature of the battery module 10 including the single cells 40.
  • a thermistor can be used as the temperature detecting element 90.
  • FIG. 5 is an explanatory view schematically showing the form of the bus bar extension portions E1 and E2.
  • the ends on the short side are defined as Ba and Bb
  • the ends on the long side are defined as Bc and Bd.
  • the bus bar B has a plurality of locations where the electrode tab Tb (either the positive electrode tab 44 or the negative electrode tab 45) is joined.
  • the bus bar extensions E1 and E2 are provided in a region outside the range between the adjacent electrode tabs Tb.
  • “E1” and “E2” schematically show specific examples of the bus bar extension portion in the rectangular bus bar B in which the joint portions with the electrode tab Tb are arranged in the longitudinal direction.
  • the bus bar extension E1 is provided at the end Bb on the short side.
  • the bus bar extension E2 is provided at a position corresponding to the electrode tab Tb in the end Bc on the long side.
  • the bus bar extension 82 shown in FIG. 4 shows the bus bar extension E1 provided at the end Bb on the short side in FIG. 5 as a specific form.
  • the range between the adjacent electrode tabs 44 and 45 is a main path through which current flows from one electrode tab 44 and 45 to the other electrode tab 44 and 45.
  • the bus bar extension 82 is disposed out of the main path.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the flow of current in the bus bar B in FIG.
  • arrows indicate the flow of current
  • the thickness indicates the magnitude of the current.
  • the bus bar extension 82 is provided at a location where the generation of Joule heat is small in the bus bar 81. Therefore, since the influence of the Joule heat due to the current can be suppressed for the temperature detecting element 90, the temperature detection accuracy can be improved.
  • the bus bar extension 82 for providing the temperature detection element 90 is provided in the bus bar 81 connected to the voltage detection terminal 80.
  • the present embodiment is not limited to this, and is widely applied to bus bars connected to the battery module 10 such as the bus bar 61 connected to the external output positive terminal 60 and the bus bar 71 connected to the external output negative terminal 70. Can do.
  • the bus bar extension 82 for arranging the temperature detection element 90 is connected to the bus bar 81 corresponding to the voltage detection terminal 80.
  • the temperature detection element 90 can be provided in the same bus bar 81 as the voltage detection terminal 80.
  • the bus bar extension is applied to the bus bar that connects the cells via the electrode tabs, but the bus bar extension extends to the bus bar that connects the battery modules via the output terminal (external bus bar). May be applied. Even if it is this form, there exists an effect similar to embodiment mentioned above. Thus, in this embodiment, what is connected by a bus bar should just be implement
  • the form of the battery unit may be a single battery that is a battery element of the minimum unit, or may be a battery module that includes one or more single batteries that are battery elements of the minimum unit.
  • the electrode member may be an electrode tab included in the single battery when the battery unit is a single battery, or an output terminal included in the battery module when the battery unit is a battery module. Also good.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

　【課題】組電池において、温度検出素子による温度の検出性能に優れる組電池を提供する。　【解決手段】電圧検出用端子８０に接続するバスバ８１の端部には、電圧検出用端子８０と電極タブ４４，４５との間にバスバ延長部８２が設けられている。具体的には、電極タブ４４，４５との接合箇所が長手方向に並んだ矩形状のバスバ８１において、バスバ延長部８２は、長手方向の端部に設けられている。このバスバ延長部８２には、各単電池４０からなる電池モジュール１０の温度を検出する温度検出素子９０が設けられている。　

Description

組電池
　本発明は、組電池に関する。
　従来、ハイブリッド自動車又は電気自動車といった電動車に搭載されるバッテリとして、複数の電池モジュールを組み合わせて構成した組電池が知られている。個々の電池モジュールは、最小単位の電池要素である単電池を一つ又は複数接続することによって構成されており、例えば単電池としては、リチウムイオン二次電池などが用いられる。このような組電池には、単電池同士を電気的に接続したり、或いは電池モジュール同士を電気的に接続したりするためのバスバが備えられている。
　ところで、このような組電池では、充放電時の発熱に伴う温度上昇等を監視するために、バスバの温度を温度検出素子によって検出することにより当該組電池の温度を等価的に検出するといった手法が用いられている。
　なお、例えば特許文献１には、車輌電装品とバッテリターミナルとの間に配置したバスバに、バッテリ温度を検出する温度検出素子を設けることが開示されている。
特開２００１－２７２４２２号公報
　しかしながら、バスバには、電流の流れに起因するジュール熱も付与されることとなるため、その付与される熱の程度によってはこれが外乱となり組電池の温度の検出精度が低下するという問題がある。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組電池において、温度検出素子による温度の検出性能に優れる組電池を提供することである。
　かかる課題を解決するために、本発明に係る組電池は、電池ユニットが備える電極部材がそれぞれ接合されることにより電池ユニット同士を電気的に接続するバスバと、バスバから延出されたバスバ延長部とを有する。このバスバ延長部は、隣り合う電極部材の間の範囲から外れて配置されており、電池ユニットの温度を検出する温度検出素子が設けられる。
組電池を模式的に示す斜視図 セルユニットを模式的に示す斜視図 単電池の構成を模式的に示す斜視図 セルユニットにおける出力端子の近傍を拡大して示す斜視図 バスバ延長部の形態を模式的に示す説明図 バスバにおける電流の流れを模式的に示す説明図
　図１は、本実施形態に係る組電池１を模式的に示す斜視図である。組電池１は、電気自動車などの電動車のバッテリとして用いられるものであり、複数の電池モジュール１０を配列した電池モジュール群として構成されている。図１には、電池モジュール群として、４つの電池モジュール１０が組み合わされた状態が示されている。
　組電池１をなす各電池モジュール１０は、３つの外部バスバ６５，７５，８５を用いて電気的に接続されている。具体的には、各電池モジュール１０が備える外部出力正極端子６０は外部バスバ６５により互いに接続され、各電池モジュール１０が備える外部出力負極端子７０は外部バスバ７５により互いに接続される。さらに、各電池モジュール１０が備える電圧検出用端子８０は、外部バスバ８５により互いに接続される。
　個々の電池モジュール１０は、ケース２０と、このケース２０内に収容されるセルユニット３０（図２参照）と、を備えている。
　このケース２０は、上部が開口している箱状のロアケース２１と、ロアケース２１の開口を閉じるアッパケース２２と、を有しており、セルユニット３０を内部に収容した状態で、アッパケース２２がロアケース２１に組み付けられている。また、このケース２０の所定箇所からは、３つの出力端子である外部出力正極端子６０、外部出力負極端子７０及び電圧検出用端子８０がそれぞれ外部に望むように露出させられている。
　図２は、セルユニット３０を模式的に示す斜視図である。セルユニット３０は、複数の単電池４０と、スペーサ５０と、３つの出力端子（外部出力正極端子６０、外部出力負極端子７０及び電圧検出用端子８０）とを備えている。同図に示す例では、セルユニット３０は、単電池４０を４つ含む構成となっており、個々の単電池４０はその厚み方向に積層されている。
　図３は、単電池４０の構成を模式的に示す斜視図である。それぞれの単電池４０は、電極積層体と、この電極積層体を収容する外装部材４１とを主体に構成されている。単電池４０としては、例えば、リチウムイオン二次電池を適用可能である。
　電極積層体は、セパレータを介して正極板と負極板とが交互に積層されて構成されている。正極板は、シート状の正極集電体の両面（或いは片面）に正極活物質を塗布したものであり、略矩形状に形成される。負極板は、シート状の負極集電体の両面（或いは片面）に負極活物質を塗布したものであり、略矩形状に形成される。セパレータは、イオン透過性の絶縁層として機能するプレートであり、略矩形状に形成される。
　外装部材４１は、一対の金属複合フィルム（金属箔の両面に合成樹脂層を積層したラミネートフィルム等）で構成されている。個々の金属複合フィルムは、矩形状に形成されて、電極積層体よりも若干大きなサイズを有するシート状の部材であり、中央に凹部４２が形成されたカップ形状を有している。一対の金属複合フィルムは、四辺に対応する周縁部４３を互いに突き合わすように重ね合わせられるとともに、凹部４２によって形成される空間内に電解質とともに電極積層体を収容して、周縁部４３が溶着されることにより金属複合フィルムの外周が全域に亘りシールされている。
　また、上記の各正極板は一方の電極タブである正極タブ４４にそれぞれ接続されており、同様に、各負極板は他方の電極タブである負極タブ４５にそれぞれ接続されている。正極タブ４４及び負極タブ４５は、外装部材４１における一方の短辺から外部へと導き出されている。
　スペーサ５０は、単電池４０に対応して複数設けられており、個々のスペーサ５０は、外装部材４１、具体的には、電極タブ４４，４５のない残余の三辺に対応する周縁部４３に装着されている。このスペーサ５０は、単電池４０同士を所定の間隔で積層するとともに、個々の単電池４０の面方向におけるずれを抑制するための部材として機能する。
　図４は、セルユニット３０における出力端子の近傍を拡大して示す斜視図である。セルユニット３０における端子は、外部出力正極端子６０と、外部出力負極端子７０及び電圧検出用端子８０で構成されている。外部出力正極端子６０及び外部出力負極端子７０は、セルユニット３０から外部に電力を取り出したり、外部から供給された電力を当該セルユニット３０に充電したりするための出力端子である。一方、電圧検出用端子８０は、電池モジュール１０を構成する単電池４０の電圧を検出するための出力端子である。これらの出力端子６０，７０，８０には、バスバ６１，７１，８１を介して、各単電池４０の電極タブ４４，４５が接続される。
　同図に示すように、最も上側に位置する単電池４０及び上側から２番目に配置された単電池４０の正極タブ４４は、それぞれ外部出力正極端子６０と電気的に接続されている。各正極タブ４４と外部出力正極端子６０との間の電気的な接続は、当該外部出力正極端子６０と一体的に形成されたバスバ６１に、各正極タブ４４を超音波溶接等によってそれぞれ接合することによってなされている。また、最も上側に位置する単電池４０及び上側から２番目に配置された単電池４０の負極タブ４５、及び、上側から３番目に配置された単電池４０及び最も下側に配置された単電池４０の正極タブ４４は、それぞれ電圧検出用端子８０と電気的に接続されている。これらの電極タブ４４，４５と電圧検出用端子８０との接続は、当該電圧検出用端子８０と一体的に形成されたバスバ８１に、各タブ４４，４５を超音波溶接等によってそれぞれ接合することによってなされている。さらに、最も下側に位置する単電池４０及び上側から３番目に配置された単電池４０の負極タブ４５は、それぞれ外部出力負極端子７０と電気的に接続されている。各負極タブ４５と外部出力負極端子７０との間の電気的な接続は、当該外部出力負極端子７０と一体的に形成されたバスバ７１に、各負極タブ４５を超音波溶接等によってそれぞれ接合することによってなされている。
　このように各単電池４０の電極タブ４４，４５は、バスバ６１，７１，８１を介して、外部出力正極端子６０、外部出力負極端子７０及び電圧検出用端子８０にそれぞれ接続される。本実施形態において、セルユニット３０は、並列接続された２つの単電池４０のセットを直列的に２つ接続した構成となっている。
　本実施形態の特徴の一つとして、電圧検出用端子８０に接続するバスバ８１の端部には、電圧検出用端子８０と電極タブ４４，４５との間にバスバ延長部８２が設けられている。具体的には、電極タブ４４，４５との接合箇所が長手方向に並んだ矩形状のバスバ８１において、バスバ延長部８２は、長手方向の端部に設けられている。このバスバ延長部８２には、各単電池４０からなる電池モジュール１０の温度を検出する温度検出素子９０が設けられている。温度検出素子９０は、例えばサーミスタなどを利用することができる。
　図５は、バスバ延長部Ｅ１，Ｅ２の形態を模式的に示す説明図である。図５において、短辺側の端部をＢａ，Ｂｂ、長辺側の端部をＢｃ，Ｂｄと定義する。バスバＢには電極タブＴｂ（正極タブ４４及び負極タブ４５のいずれか）が接合された箇所が複数存在している。このようなバスバＢの形態において、バスバ延長部Ｅ１，Ｅ２は、隣り合う電極タブＴｂの間の範囲から外れた領域に設けられている。ここで、「Ｅ１」，「Ｅ２」は、電極タブＴｂとの接合箇所が長手方向に並んだ矩形状のバスバＢにおいて、バスバ延長部の具体例を模式的に示すものである。例えば、バスバ延長部Ｅ１は、短辺側の端部Ｂｂに設けられる。また、バスバ延長部Ｅ２は、長辺側の端部Ｂｃのうち電極タブＴｂと対応する位置に設けられる。図４に示すバスバ延長部８２は、図５において短辺側の端部Ｂｂに設けたバスバ延長部Ｅ１を具体的な形態として示したものである。
　このように本実施形態に示す組電池１において、隣り合う電極タブ４４，４５の間の範囲は、一方の電極タブ４４，４５から他方の電極タブ４４，４５へと電流が流れる主たる経路となるが、バスバ延長部８２は、その主たる経路から外れて配置されることとなる。このような形態を備えるバスバ延長部８２に温度検出素子９０を設けることで、温度検出素子９０もその主たる経路から外れた位置に配置されることとなる。これにより、温度検出素子９０に対し、電流によるジュール熱が大きく作用する事態を抑制することができるので、温度の検出精度の向上を図ることができる。
　図６は、図５におけるバスバＢにおける電流の流れを模式的に示す説明図である。同図において矢印は電流の流れを示し、その太さが電流の大きさを示している。隣り合う２つの電極タブＴｂの関係で考えた場合、バスバＢにおいて、電極タブＴｂの接合箇所にも電流が流れるが、隣り合った電極タブＴｂの間の範囲において電流が最も大きくなる傾向を有している。これに対して、隣り合う電極タブＴｂの間の範囲における電流の流れ方向（隣り合う電極タブＴｂを結ぶ方向）において、当該電極タブＴｂから離れるほど電流が小さくなる傾向を有している。すなわち、電流の流れ方向において当該電極タブＴｂから離れる程、ジュール熱の発生も小さくなる傾向にある。すなわち、電極タブＴｂとの接合箇所が長手方向に並んだ矩形状のバスバＢにおいて、ジュール熱の発生が小さくなるのは、短辺側の端部Ｂａ，Ｂｂとなる。このような短辺側の端部Ｂｂにバスバ延長部Ｅ１を設けることで、電流によるジュール熱が大きく作用する事態を抑制することができるので、温度の検出精度の向上を図ることができる。
　本実施形態によれば、バスバ延長部８２が、バスバ８１においてジュール熱の発生が小さい箇所に設けられている。これにより、温度検出素子９０に対し、電流によるジュール熱の影響を抑制することができるので、温度の検出精度の向上を図ることができる。
　なお、本実施形態では、温度検出素子９０を設けるためのバスバ延長部８２を、電圧検出用端子８０に接続するバスバ８１に設けている。しかしながら、本実施形態はこれに限定されず、外部出力正極端子６０に接続するバスバ６１や、外部出力負極端子７０に接続するバスバ７１といったように、電池モジュール１０と接続するバスバについて広く適用することができる。
　もっとも、上述したように電圧検出用端子８０はセルユニット３０に設定されることが多いので、温度検出素子９０を配置するためのバスバ延長部８２を、電圧検出用端子８０と対応するバスバ８１とすることで、温度検出素子９０を電圧検出用端子８０と同じバスバ８１に併設することができる。これにより、温度検出素子９０を配置するためのバスバを追加する必要がないので、部品点数の削減が可能となり、バスバ形状を小型化することができ、安価な構造で上記の効果を達成することができる。
　以上、本発明の実施形態に係る組電池について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば、本実施形態では、電極タブを介して単電池同士を接続するバスバについてバスバ延長部を適用しているが、出力端子を介して電池モジュール同士を接続するバスバ（外部バスバ）についてバスバ延長部を適用してもよい。かかる形態であっても、前述した実施形態と同様の効果を奏するものである。このように、本実施形態において、バスバによって接続されるものは、任意の電池ユニットとして実現されればよい。電池ユニットの形態は最小単位の電池要素である単電池であってもよいし、最小単位の電池要素である単電池を一つ以上含んで構成される電池モジュールであってもよい。また、電極部材は、電池ユニットが単電池である場合には、単電池が備える電極タブであってもよいし、電池ユニットが電池モジュールである場合には、電池モジュールが備える出力端子であってもよい。
　本出願は、２０１２年７月１１日に出願された日本特許出願番号２０１２－１５５１２６号に基づいており、その開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。
　　　１　組電池
　　１０　電池モジュール
　　２０　ケース
　　２１　ロアケース
　　２２　アッパケース
　　３０　セルユニット
　　４０　単電池
　　４４　正極タブ
　　４５　負極タブ
　　６０　外部出力正極端子
　　６１　バスバ
　　６５　外部バスバ
　　７０　外部出力負極端子
　　７１　バスバ
　　７５　外部バスバ
　　８０　電圧検出用端子
　　８１　バスバ
　　８２　バスバ延長部
　　８５　外部バスバ
　　９０　温度検出素子

Claims (5)

  1. 　それぞれが電流を流すための電極部材を備える複数の電池ユニットと、
    　前記電極部材がそれぞれ接合されることにより、前記電池ユニット同士を電気的に接続するバスバと、
    　前記バスバから延出されたバスバ延長部と、を有し、
    　前記バスバ延長部は、隣り合う前記電極部材の間の範囲から外れて配置されており、前記電池ユニットの温度を検出する温度検出素子が設けられることを特徴とする組電池。
  2. 　前記バスバは、矩形状を有しており、前記電極部材との接合箇所が長手方向に並んで配置され、
    　前記バスバ延長部は、前記バスバの端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載された組電池。
  3. 　前記バスバ延長部は、前記電池ユニットの電圧を検出するための出力端子を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載された組電池。
  4. 　前記電池ユニットは、最小単位の電池要素である単電池であり、
    　前記電極部材は、前記単電池が備える電極タブであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された組電池。
  5. 　前記電池ユニットは、最小単位の電池要素である単電池を一つ以上含んで構成される電池モジュールであり、
    　前記電極部材は、前記電池モジュールが備える出力端子であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された組電池。
PCT/JP2013/067500 2012-07-11 2013-06-26 組電池 WO2014010419A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014524728A JP6052289B2 (ja) 2012-07-11 2013-06-26 組電池
KR1020147035315A KR20150007354A (ko) 2012-07-11 2013-06-26 조전지
CN201380033055.6A CN104396049B (zh) 2012-07-11 2013-06-26 电池组
EP13816876.0A EP2874204B1 (en) 2012-07-11 2013-06-26 Battery assembly
US14/402,934 US10090568B2 (en) 2012-07-11 2013-06-26 Battery assembly

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-155126 2012-07-11
JP2012155126 2012-07-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014010419A1 true WO2014010419A1 (ja) 2014-01-16

Family

ID=49915883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/067500 WO2014010419A1 (ja) 2012-07-11 2013-06-26 組電池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10090568B2 (ja)
EP (1) EP2874204B1 (ja)
JP (1) JP6052289B2 (ja)
KR (1) KR20150007354A (ja)
CN (1) CN104396049B (ja)
WO (1) WO2014010419A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014122905A1 (ja) * 2013-02-06 2014-08-14 三洋電機株式会社 バッテリシステム
JP2017199563A (ja) * 2016-04-27 2017-11-02 オートモーティブエナジーサプライ株式会社 バスバーモジュール
JP2017224580A (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及び蓄電装置
JP2018010843A (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 日産自動車株式会社 組電池及び組電池の製造方法
US20180026251A1 (en) * 2015-02-18 2018-01-25 Audi Ag Electrical bus bar comprising a sensor unit
WO2023227939A1 (ja) * 2022-05-25 2023-11-30 日産自動車株式会社 電池モジュール

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6315278B2 (ja) * 2014-12-25 2018-04-25 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001272422A (ja) 2000-03-27 2001-10-05 Jeco Co Ltd 車輌用電流検出装置
JP2002246074A (ja) * 2001-02-13 2002-08-30 Japan Storage Battery Co Ltd 組電池
JP2004055490A (ja) * 2002-07-24 2004-02-19 Nissan Motor Co Ltd 薄型電池モジュール
JP2004055492A (ja) * 2002-07-24 2004-02-19 Nissan Motor Co Ltd 薄型電池モジュール
JP2011249243A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 電池間接続構造及び接続方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008039571A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Denso Corp 電流センサ
US8168319B2 (en) * 2008-10-13 2012-05-01 Apple Inc. Portable computer battery structures
KR101106103B1 (ko) * 2009-04-01 2012-01-18 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전지모듈
JP5455725B2 (ja) * 2010-03-15 2014-03-26 三菱重工業株式会社 組電池
CN203503753U (zh) 2010-06-03 2014-03-26 A123系统股份有限公司 用于监控电池母线的系统
DE102010031380B4 (de) * 2010-07-15 2019-05-02 Elringklinger Ag Zellverbinder und elektrochemische Vorrichtung
KR101271567B1 (ko) * 2010-08-16 2013-06-11 주식회사 엘지화학 고정부재가 플레이트들의 관통구에 삽입되어 있는 구조의 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP5606872B2 (ja) * 2010-08-20 2014-10-15 愛三工業株式会社 電池モジュール
JP2013137905A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Aisan Ind Co Ltd 組電池の監視装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001272422A (ja) 2000-03-27 2001-10-05 Jeco Co Ltd 車輌用電流検出装置
JP2002246074A (ja) * 2001-02-13 2002-08-30 Japan Storage Battery Co Ltd 組電池
JP2004055490A (ja) * 2002-07-24 2004-02-19 Nissan Motor Co Ltd 薄型電池モジュール
JP2004055492A (ja) * 2002-07-24 2004-02-19 Nissan Motor Co Ltd 薄型電池モジュール
JP2011249243A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 電池間接続構造及び接続方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2874204A4

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014122905A1 (ja) * 2013-02-06 2014-08-14 三洋電機株式会社 バッテリシステム
US9917336B2 (en) 2013-02-06 2018-03-13 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery system
US20180026251A1 (en) * 2015-02-18 2018-01-25 Audi Ag Electrical bus bar comprising a sensor unit
US10340494B2 (en) * 2015-02-18 2019-07-02 Audi Ag Electrical bus bar comprising a sensor unit
JP2017199563A (ja) * 2016-04-27 2017-11-02 オートモーティブエナジーサプライ株式会社 バスバーモジュール
JP2017224580A (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及び蓄電装置
JP2018010843A (ja) * 2016-07-15 2018-01-18 日産自動車株式会社 組電池及び組電池の製造方法
WO2023227939A1 (ja) * 2022-05-25 2023-11-30 日産自動車株式会社 電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
CN104396049A (zh) 2015-03-04
EP2874204A1 (en) 2015-05-20
EP2874204B1 (en) 2018-06-06
US20150171488A1 (en) 2015-06-18
KR20150007354A (ko) 2015-01-20
US10090568B2 (en) 2018-10-02
JP6052289B2 (ja) 2016-12-27
EP2874204A4 (en) 2015-11-11
JPWO2014010419A1 (ja) 2016-06-23
CN104396049B (zh) 2017-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5618010B2 (ja) 多方向性リード−タブ構造を有するリチウム二次電池
JP5816323B2 (ja) 改善された溶接信頼性を有するバッテリーモジュールとこれを採用したバッテリーパック
JP6052289B2 (ja) 組電池
EP2846377B1 (en) Battery assembly having single electrode terminal joint part
JP4877373B2 (ja) 組電池および組電池の製造方法
US20130029201A1 (en) Cell module
KR101139016B1 (ko) 다방향성 리드-탭 구조를 가진 리튬 이차 전지
JP4784687B2 (ja) 扁平型電池およびそれを用いた組電池
WO2013132978A1 (ja) 組電池
JP2010161044A (ja) 蓄電モジュール
EP3101714B1 (en) Battery module having voltage sensing member having receptacle structure
JP2013187046A (ja) 組電池
US11189886B2 (en) Stack-type nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2010135148A (ja) セルユニット、電池モジュール、および組電池
JPWO2014010395A1 (ja) 電池構造体
JP6153798B2 (ja) 板状組電池およびこれらを複数個組み合わせて構成される板状組電池群
JP2019145262A (ja) 二次電池
JP5493265B2 (ja) 電池、組電池およびそれを搭載した車両
JP2016046023A (ja) 組電池
CN108701867B (zh) 层叠型非水电解质二次电池
JP2014032789A (ja) 薄型電池
JP2007073485A (ja) 電池及び組電池
JP2016031851A (ja) 蓄電装置
JP5382079B2 (ja) 二次電池
JP2022158289A (ja) 積層型電池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13816876

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14402934

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147035315

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013816876

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014524728

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE