CN103367667A - 电池模块及使用其的电池*** - Google Patents

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青山博
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Abstract

本发明的目的在于提供即使电池单元的状态存在偏差也能够可靠地检测电池单元的异常膨胀的锂离子电池模块及使用其的电池***。本发明的电池模块特征在于，具备：多个叠层型锂离子电池单元层叠而成的电池单元组、收纳所述电池单元组的壳体、连接构件，所述壳体由第一壳体部和第二壳体部构成，该第一壳体部和该第二壳体部将所述电池单元组夹入而相互连接，在所述第一壳体部设置有第一固定部，在所述第二壳体部设置有第二固定部，在所述第一固定部及所述第二固定部固定有所述连接构件，所述电池模块具有在所述连接构件发生断裂的情况下将所述电池单元组的电连接遮断的检测电路。

Description

电池模块及使用其的电池***
技术领域
本发明涉及使用叠层型锂离子电池的电池模块及使用该电池模块的电池***。
背景技术
电池***被用作利用自然能量发电的电力蓄电或施设的备用电源等。以往，这种大型的电池***由铅蓄电池构建，但是由于近年来存在省空间化的要求和无铅化的要求，对该电池***使用锂离子二次电池的大型电池***的开发得以发展。
该锂离子二次电池存在卷绕型、叠层单元型等各种形态。例如，叠层单元型的锂离子电池由正负的电极板交替层叠而成的层叠体、收容该层叠体的单元膜、填充于单元膜内部的电解液等构成，从而成为一个单位的电池单元。该电池单元一般而言组合有多个而收纳在模块壳体内，从而作为电池模块使用。
该叠层型锂离子电池由于散热性良好而利于长期使用，另一方面，若进行过剩的充放电，则可能因其充电状态导致内部的层叠体膨胀而单元膨胀。另外，在电池单元的内部温度上升的情况下，由于电解液气化而内压上升，在该情况下，单元也可能膨胀。若单元异常膨胀，则存在单元开裂而电解液泄漏乃至失火现象的危险性。因此，需要对上述的电池单元的异常进行检测而事前提出对策。
作为对这种电池单元的异常检测的机构，专利文献1公开了如下发明，即，在电池单元与模块壳体间设置传感器，在根据来自该传感器的信息判断为电池单元膨胀超过一定限度的情况下，通过遮断单元和外部电路，从而防止电池单元的破裂。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2011-198511号公报
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
然而，在专利文献1记载的发明中，能够通过传感器测定单元的膨胀，但是由于传感器的误差、单元状态的偏差存在无法可靠地检测单元的异常膨胀的课题。另外，近年来，由于随着单元的大容量化而单元也变大，从而还存在传感器的测定位置与表示危险的膨胀的单元的位置不一致的课题。
发明内容
鉴于上述课题，本发明的目的在于提供即使电池单元的状态存在偏差也能够可靠地检测电池单元的异常膨胀的锂离子电池模块及使用其的电池***。
【用于解决课题的手段】
为了解决上述的课题，本发明的电池模块的特征在于，具备：多个叠层型锂离子电池单元层叠而成的电池单元组、收纳所述电池单元组的壳体、连接构件，所述壳体由第一壳体部和第二壳体部构成，该第一壳体部和该第二壳体部夹入所述电池单元组而相互连接，在所述第一壳体部设置有第一固定部，在所述第二壳体部设置有第二固定部，在所述第一固定部及所述第二固定部固定有所述连接构件，所述检测电路具有在所述连接构件发生断裂的情况下将所述电池单元组的电连接遮断的检测电路。
【发明效果】
根据本发明，能够提供一种即使电池单元的状态出现偏差也能够可靠地检测电池单元的异常膨胀的锂离子电池模块及使用其的电池***。
附图说明
图1是电池模块的分解立体图。
图2是电池模块的立体图。
图3是表示第一实施方式的连接构件303a的详细内容的图。
图4是表示叠层电池单元集合体的详细内容的图。
图5是表示图2记载的电池模块的A-A剖面的图及表示该电池模块的周边电路的图。
图6是表示第二实施方式的连接构件303b的详细内容的图。
图7是表示第三实施方式的夹杆344的详细内容的图。
图8是表示第三实施方式的连接构件303c的详细内容的图。
图9是表示第三实施方式的电池模块的图及表示该电池模块的周边电路的图。
图10是表示第四实施方式的电池模块的图及表示该电池模块的周边电路的图。
图11是表示第五实施方式的电池模块的图及表示该电池模块的周边电路的图。
图12是表示第六实施方式的电池模块的图及表示该电池模块的周边电路的图。
图13是表示第七实施方式的电池***的图。
图14是表示第八实施方式的风力发电***的图。
【符号说明】
300电池模块
302壳体
303连接构件
304夹杆
313叠层电池单元
323开口部
324输出端子
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图说明本发明的实施方式。首先，使用图1及图2说明本发明的电池模块300。图1是本发明的电池模块300的分解立体图。电池模块300具有壳体302、收纳在壳体302内的叠层电池集合体301、用于从该叠层电池集合体301输出电力的输出端子324。壳体302由壳体上盖302a和壳体下盖302b构成，该壳体上盖302a及壳体下盖302b如图1所示那样配置成从构成叠层电池集合体301的叠层电池单元313的层叠方向夹入，并与该叠层电池集合体301密接。在该壳体上盖302a及壳体下盖302b上分别在一个面上具有成为本发明的特征的用于固定连接构件303的夹杆304(304a、304b)。
进一步而言，在壳体上盖302a的设置有夹杆304a的面上设置有正极侧输出端子324a，在壳体上盖302b的设置有夹杆304b的面上设置有负极侧输出端子324b。叠层电池单元313的正极侧电极340a经由配线或者连接器与该正极侧输出端子324a连接，叠层电池单元313的负极侧电极340b经由配线或者连接器与负极侧输出端子324b连接。另外，在壳体302上形成有开口部323，从而成为叠层电池单元313膨胀时产生的气体容易散出的构造。
图2是表示连接构件303与夹杆304a、304b连接的电池模块300的立体图。夹杆304a及304b以连接构件303对应于单元层叠方向的膨胀而断裂的方式配置成相互沿单元层叠方向排列。进一步而言，正极侧输出端子324a和负极侧输出端子324b配置在将夹杆304a及304b从叠层电池单元313的层叠方向夹入的位置。通过如此配置，在即使连接构件303断裂而开关元件305、315不开放等不良状况下，也能够利用单元的膨胀将正极侧输出端子324a与正极侧电极340a的连接、或者负极侧输出端子324b与负极侧电极340b的连接可靠地断开。因此，能够将与后述的其他充放电设备的连接断开，从而能够停止单元的膨胀。
接下来，使用图3说明连接构件303的形状。在本实施方式中，作为连接构件，使用形成为连接构件303a的形状的构件。连接构件303a具有宽度宽部312a、312b(312)和宽度窄部314。在宽度宽部312a、312b具有用于连接夹杆304a及304b的夹杆连接孔354a、354b(354)，夹杆304a及304b分别嵌入固定在该夹杆连接孔354a及354b中。
另外，在宽度宽部312a与宽度宽部312b之间形成有宽度窄部314。该宽度窄部314在单元膨胀而规定值以上的应力作用于连接构件303a的情况下成为被断裂的宽度。例如本实施例，若将宽度宽部的宽度设为10mm，将宽度窄部314的宽度设定为宽度宽部312的两成左右的厚度，则在膨胀初期产生的应力的作用下发生断裂，从而单元可能在膨胀初期就发生断裂。通过将连接构件303形成为这种结构，能够使用后述的膨胀检测电路316可靠地检测单元的异常。
需要说明的是，作为该连接构件303a的材质，可以使用金属，尤其可以使用铜、铝等。另外，宽度宽部312可以使用膨胀时不易断裂的金属，宽度窄部314可以使用膨胀时容易断裂的金属。通过如此设置，可能利用单元的膨胀初期的变化使连接构件303a断裂，从而能够提高可靠性。
接下来，使用图4对叠层电池的集合体301的具体连接进行说明。叠层电池的集合体301由多个叠层电池单元313层叠而成。需要说明的是，在此为了使说明简单，将叠层电池单元313的片数设为3片，但不言而喻的是，对于片数没有特殊限制。
在本实施方式中，叠层电池单元313的正极侧电极340a及负极侧电极340b分别交替配置。通过如此使叠层电池单元313层叠，在层叠后将叠层电池单元串联连接时，如图示那样能够将连接工具311单纯纵向连接而制成电池模块。需要说明的是，该连接工具311与正极侧电极340a、以及连接工具311与负极侧电极340b的连接可以为基于铆接的连接、焊接等连接手段，对此没有限制。另外，对于叠层电池单元的层叠方式，无须为正极侧电极340a及负极侧电极340b分别交替，这一点是不言而喻的。
串联连接的叠层电池单元的末端的正极侧电极340a经由连接配线337与前述的正极侧输出端子324a连接，串联连接的叠层电池单元的末端的负极侧电极340b经由连接配线338与前述的负极侧输出端子324b连接。需要说明的是，该连接配线337、338的长度优选为在单元鼓出规定量以上时能够可靠地将该连接配线与输出端子324的连接切断的长度。作为一例，可以形成为当叠层电池的集合体膨胀10％膨胀时能够可靠地切断连接配线337、338的长度。
通过形成为这种结构，在即使连接构件303断裂而开关元件不开放等不良状况下，也能够利用单元的膨胀将正极侧输出端子324a与正极侧电极340a的连接、或者负极侧输出端子324b与负极侧电极340b的连接可靠地断开。
图5是利用A-A剖面将图2的电池模块300切断而进一步示出其他电路构成的图。设置于电池模块300的正极输出端子324a经由正极侧连接线缆307与其他充放电设备电连接。另外，与设置于电池模块300上的负极输出端子324b同样，也经由负极侧连接线缆308与其他充放电设备连接。
另外，在正极输出端子324a与其他设备之间设置有开关元件305。该开关元件305可以为机械开关，也可以为IGBT那样的开关元件。另外，在本实施方式中，开关元件305与正极输出端子324a侧连接，但是可以与负极输出端子324b侧连接。需要说明的是，开关元件305由后述的膨胀检测电路306控制。
接下来，对膨胀检测电路306进行说明。该膨胀检测电路306经由检测线360与连接构件303连接而形成闭电路。对于该闭电路从膨胀检测电路306流过微小的电流，进而该膨胀检测电路306利用未图示的电流检测电路确认在该闭电路中流动的电流是否被遮断。在电流不流动的情况下，膨胀检测电路306判断为因单元的膨胀导致连接构件303断裂而闭电路成为开电路状态，从而控制使开关元件305成为开状态。如此一来，即使单元膨胀也能够可靠地切断电池模块300与其他充放电设备的连接，因此不会从其他充放电设备向电池模块300充电，从而能够停止单元的膨胀。需要说明的是，对于连接构件303断裂还是未断裂的判断可以先确定规定的电流值而将在电流值变化超过规定量以上的情况确定为断裂。
关于向闭电路流动的电流是否未被遮断的确认可以通过测定连接构件303的两端间的电压进行。例如，在连接构件303的两端间的电压在异常变高的情况下，膨胀检测电路306可以判断为因单元的膨胀导致连接构件303断裂而闭电路成为开电路状态，并进行控制以使开关元件305成为开状态。
需要说明的是，膨胀检测电路306可以对应于各电池模块300设置，可以构成在后述的模块控制装置130内。在膨胀检测电路306对应于各电池模块300设置的情况下，具有使遮断前的时间加快一次不通过模块控制装置130的量这一优点。另一方面，在膨胀检测电路306构成在模块控制装置130内的情况下，无需对应于各电池模块300设置膨胀检测电路306，从而能够在不增加部件个数的情况下提高作为电池***整体的安全性。
以上，在上述的本发明中，由于叠层电池单元313与壳体302密接，即使电池单元的状态存在偏差，也能够直接向壳体302传递叠层电池单元313的膨胀变化。因此，能够向设置于该壳体302的夹杆304直接传递膨胀变化，利用上述的构成能够可靠地使接合构件303断裂，从而能够进行单元的膨胀检测。另外，由于在检测单元的膨胀时能够将电池模块300与其他充放电设备的连接切断，从而能够抑制从其他设备流入电力造成电池单元膨胀的情况。
(第二实施方式)
第二实施方式的连接构件在图6中示出。在第二实施方式中，与第一实施方式不同点在于连接构件303的形状。本实施方式的连接构件303b没有宽度窄部314，连接构件303b的宽度是恒定的，设置夹杆连接孔355a、355b(355)的位置与第一实施方式不同。在本实施方式中，夹杆连接孔355a与连接构件303b的端部间的距离L1比夹杆连接孔355b与连接构件303b的端部间的距离L2短。通过如此构成，无需对连接构件303进行特殊加工，在单元膨胀规定量以上的情况下，也能够可靠地使连接构件303b断裂。
因此，通过拆下本实施方式的结构，能够提供使制造容易且能够可靠地检测单元的膨胀的电池模块。
(第三实施方式)
使用图7、图8及图9说明第三实施方式的电池模块。需要说明的是，对于与第一实施方式同样的构成使用与第一实施方式中所用的附图标记相同的编号。在第三实施方式中，与第一实施方式较大的不同点在于夹杆344a、344b(344)的构造。具体的夹杆344的构造在图7中示出。在本实施方式中，在夹杆344上设置有厚壁部345和薄壁部346。夹杆344成为在薄壁部346的两端配置有厚壁部345的形态。
使用了该夹杆344的电池模块370的结构在图9中示出。伴随着使用夹杆344，检测线361的结构替代第一实施方式。在本实施方式中，在第一实施方式夹杆344a的两端连接有检测线361。利用这种结构，无需在连接构件303c中流动电流，因此该连接构件303c也可以使用金属以外的材料。
进一步而言，根据本实施方式能够更可靠地将夹杆344切断，两个夹杆中仅连接有检测线361的一方使用夹杆344，另一方的夹杆使用与第一实施方式同样的夹杆304。通过形成为这种构成，在单元膨胀的情况下，能够更可靠地使夹杆344断裂。因此，能够可靠地检测电池单元的膨胀。
另外，本实施方式中使用的连接构件303c在图8中示出。在本实施方式中，需要可靠地使夹杆344断裂，所以连接构件需要形成为不易断裂的构造。因此在本实施方式中，夹杆连接孔356a与连接构件303c的端部的距离L3和夹杆连接孔356b与连接构件303c的端部的距离L4大致相等。在将连接构件303c形成为这种结构后且进一步在一侧连接夹杆304而在另一侧连接夹杆344的情况下能够可靠地使夹杆344断裂。需要说明的是，若夹杆344的材料使用容易断裂的材料，则能够更可靠地使夹杆344断裂，从而电池单元的膨胀检测的可靠性得到提高。
需要说明的是，在上述的第一实施方式到第三实施方式中，作为构件使用图3、图6、图8所示的连接构件303，但是也可以在该连接构件303上设置形变传感器，替代该连接构件303使用弹簧也能够获得同样的效果。
(第四实施方式)
第四实施方式的电池模块380在图10中示出。需要说明的是，对于与第一实施方式同样的结构使用与第一实施方式中使用的附图编号同样的编号。在第四实施方式中，与第一实施方式的不同点在于在壳体上没有开口部，且使连接构件303a直接与该壳体连接。
在本实施方式中，使用没有开口部323的壳体322。壳体322与第一实施方式的壳体302同样也由壳体上盖322a及壳体下盖322b构成。以横跨该壳体322的壳体上盖322a和壳体下盖322b的方式配置连接构件303a，壳体322与连接构件303a直接连接。通过形成为这种结构，能够将单元的膨胀的影响直接传递给连接构件，从而在膨胀初期也能够可靠地检测单元的膨胀。另外，无需设置夹杆304，从而生产效率得以提高。
(第五实施方式)
第五实施方式的电池模块390在图11中示出。需要说明的是，对于与第一实施方式同样的构成，使用与第一实施方式中使用的附图编号同样的编号。在第五实施方式中，与第一实施方式的不同点在于不使用连接构件303。
在本实施方式中，使正极侧连接线缆307通过夹杆304a及304b，并且进而将该正极侧连接线缆307固定在夹杆304a及304b上。通过形成为这种结构，即使没有膨胀检测电路306、开关元件305，在单元膨胀时也能够将其他充放电设备与电池模块390的连接断开。
因此，能够削减部件个数，且在单元膨胀时能够可靠地将电池模块380与电路切分，从而可靠性得以提高。另外，无需设置夹杆304，从而能够提高生产效率。
需要说明的是，在本实施方式中，通过使正极侧连接线缆307通过夹杆304a及304b而将其固定，但是也可以为使负极侧连接线缆308通过夹杆304a及304b并将其固定的结构。
(第六实施方式)
第六实施方式的电池模块300在图12中示出。需要说明的是，对于与第一实施方式同样的结构，使用与第一实施方式中使用的附图编号同样的编号。在第六实施方式中，与第一实施方式的不同点在于利用一个共同的膨胀检测电路进行多个电池模块300的膨胀检测。
在本实施方式中，多个电池模块300构成为串联连接的结构，在最高电位侧的电池模块300的正极侧设置有开关元件315。检测线362与两个电池模块300的连接构件303连接而构成闭电路，在该闭电路上设置有一个膨胀检测电路316。
对该闭电路从膨胀检测电路316流过微小的电流。另外，该膨胀检测电路316利用未图示的电流检测电路对在该闭电路中流动的电流是否被遮断进行确认。在没有电流流动的情况下，膨胀检测电路316判断为因单元的膨胀导致连接构件303断裂而闭电路成为开电路状态，进行控制以使开关元件315成为开状态。如此一来，即使单元膨胀也能够可靠地将电池模块300与其他充放电设备的连接切断，从而不会从其他充放电设备向电池模块300充电，因此能够使单元膨胀停止。
另外，对于向闭电路流动的电流未被遮断的确认能够通过对两个电池模块300中的连接构件303的两端间电压进行测定而实现。例如，在连接构件303的两端间电压异常变高的情况下，膨胀检测电路316判断为因单元的膨胀导致连接构件303断裂而闭电路成为开电路状态，从而进行控制以使开关元件315成为开状态。
需要说明的是，在本实施方式中，为了简单起见，对两个电池模块300串联连接的情况进行了说明，但是不言而喻的是，即使在两个以上的电池模块300连接的情况下，也能够利用一个膨胀检测电路316应对该多个电池模块300。
通过如此构成，即使在多个电池模块300串联连接的情况下，在任一个电池模块300发生膨胀的情况下，都能够可靠地将电池模块300的串联体与充放电设备的连接断开，从而能够可靠地防止电池模块300的膨胀。
(第七实施方式)
第七实施方式的电池***100在图13中示出。本实施方式将第一实施方式到第六实施方式的电池模块300(370、380、390)形成为一个电池组100。
本发明的电池组100在图13中示出。电池组100具备多个电池模块300(370、380、390)、搭载该电池模块300(370、380、390)的模块搭载台120、对该多个电池模块的电池信息(电流、电压、温度、充电状态(SOC))进行收集的模块控制装置130。需要说明的是，该模块控制装置130也进行对前述的开关元件305、315的控制。另外，在该模块控制装置130内设置有膨胀检测电路306、316的情况下，当在任一个电池模块300(370、380、390)检测到膨胀时，使开关元件305、315开放。这些电池模块300(370、380、390)、电池模块搭载台120、模块控制装置130成为收纳于机柜110内的电池组100。
多个电池模块300(370、380、390)通过图示那样相互空出间隙配置而使电池模块300(370、380、390)的变形变得容易，因此，即使在膨胀初期也能够可靠地检测到电池模块300(370、380、390)的膨胀。需要说明的是，在使多个电池模块300(370、380、390)密接配置的情况下，电池模块300(370、380、390)的变形利用邻接的电池模块300(370、380、390)而稍得到抑制，对应于与邻接的电池模块300(370、380、390)密接的情况，散热性提高，能够事前抑制因发热导致单元膨胀。
(第八实施方式)
第八实施方式的电池***100在图13中示出。本实施方式使用多个第七实施方式的电池组100作为电池块230。风力发电***200具有风力发电装置210、交流***输出220、电池块230。电池块230以如下方式构成，即，由于多个电池组100串联或并联连接，因此在发电电力比要求从交流***输出的电力过剩的情况下，利用该电池块230对过剩的电力进行充电吸收，反之，在发电电力比要求从交流***输出的电力少的情况下，使充电到该电池块230中的电力放电。
需要说明的是，本实施方式仅为在发电***并列设置电池块230的情况的一例，除了风力发电以外还可以使用太阳光发电等。另外，不局限于发电***，该电池块230还能够作为无停电电源装置利用。
以上，如上述那样，若使用本发明，能够可靠地检测单元的膨胀，且能够将电池模块与其他充放电设备的连接遮断，从而能够提供即使电池单元的状态存在偏差，也能够可靠地检测电池单元的异常膨胀的锂离子电池模块及使用该锂离子电池模块的电池***。

Claims (11)

1.一种电池模块，其特征在于，
具有：
多个叠层型锂离子电池单元层叠而成的电池单元组；
收纳所述电池单元组的壳体；
连接构件，
所述壳体由第一壳体部和第二壳体部构成，该第一壳体部和该第二壳体部将所述电池单元组夹入而相互连接，
在所述第一壳体部设置有第一固定部，
在所述第二壳体部设置有第二固定部，
在所述第一固定部及所述第二固定部固定有所述连接构件，
所述电池模块具有在所述连接构件断裂的情况下将所述电池单元组的电连接遮断的检测电路。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，
在所述第一壳体上设置有与所述电池单元组的正极侧连接的正极侧输出端子，
在所述第二壳体上设置有与所述电池单元组的负极侧连接的负极侧输出端子。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，
所述正极侧输出端子或所述负极侧输出端子中的任意一方与开关元件连接，
所述检测电路在所述连接构件发生断裂的情况下使所述开关元件成为断开状态。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，
所述第一固定部和所述第二固定部相互在所述叠层型锂离子电池单元的层叠方向上并列配置。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，
所述正极侧输出端子和所述负极侧输出端子相互在所述叠层型锂离子电池单元的层叠方向上并列设置，并且设置成将所述第一固定部及所述第二固定部夹入。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于，
所述连接构件具有宽度宽部和宽度窄部，在所述宽度窄部的两端设置有所述宽度宽部。
7.一种电池模块，其特征在于，
具有：
多个叠层型锂离子电池单元层叠而成的电池单元组；
收纳所述电池单元组的壳体；
连接构件，
所述壳体由第一壳体部和第二壳体部构成，该第一壳体部和该第二壳体部夹入所述电池单元组而相互连接，
在所述第一壳体部设置有第一固定部，
在所述第二壳体部设置有第二固定部，
在所述第一固定部及所述第二固定部固定有所述连接构件，
在所述连接构件上设置有形变传感器，
所述电池模块具有在所述形变传感器检测到形变的情况下将所述电池单元组的电连接遮断的检测电路。
8.一种电池模块，其特征在于，
具有：
多个叠层型锂离子电池单元层叠而成的电池单元组；
收纳所述电池单元组的壳体；
连接构件，
所述壳体由第一壳体部和第二壳体部构成，该第一壳体部和该第二壳体部夹入所述电池单元组而相互连接，
所述连接构件的一端侧与所述第一壳体连接，所述连接构件的另一端侧与所述第二壳体连接，
所述电池模块具有在所述连接构件断裂的情况下将所述电池单元组的电连接遮断的检测电路。
9.一种电池模块，其特征在于，
具有：
多个叠层型锂离子电池单元层叠而成的电池单元组；
收纳所述电池单元组的壳体；
连接构件，
所述壳体由第一壳体部和第二壳体部构成，该第一壳体部和该第二壳体部将所述电池单元组夹入而相互连接，
在所述第一壳体部设置有第一固定部，
在所述第二壳体部设置有第二固定部，
在所述第一固定部及所述第二固定部固定有所述连接构件，
所述电池模块具有在所述第一固定部断裂的情况下将所述电池单元组的电连接遮断的检测电路。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其特征在于，
所述第一固定部具有厚壁部和薄壁部，在所述薄壁部的两端设置有所述厚壁部。
11.一种电池***，其具有多个权利要求1、7、8、9中任意一项记载的电池模块。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111033873A (zh) * 2017-08-25 2020-04-17 松下知识产权经营株式会社 蓄电***以及管理装置
US11670807B2 (en) 2014-11-27 2023-06-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Flexible battery and electronic device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113410552B (zh) 2014-09-30 2023-02-21 大日本印刷株式会社 电池用包装材料和电池
US10985419B2 (en) 2016-08-05 2021-04-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Battery packaging material and battery
CN110679002B (zh) * 2017-06-30 2022-04-08 株式会社村田制作所 电池组
US11450911B2 (en) 2018-02-07 2022-09-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Battery packaging material, method for manufacturing the same, and battery

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5220588B2 (ja) * 2005-05-02 2013-06-26 エルジー・ケム・リミテッド 安全性が向上した中型又は大型の改良バッテリーパック
JP5489797B2 (ja) 2010-03-17 2014-05-14 三菱重工業株式会社 電池システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11670807B2 (en) 2014-11-27 2023-06-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Flexible battery and electronic device
CN111033873A (zh) * 2017-08-25 2020-04-17 松下知识产权经营株式会社 蓄电***以及管理装置

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