JP2001006639A - Lithium ion secondary battery pack - Google Patents
Lithium ion secondary battery packInfo
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- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はリチウムイオン二次
電池パックに関する。The present invention relates to a lithium ion secondary battery pack.
【０００２】[0002]
【従来の技術】リチウムイオン二次電池は、鉛二次電池
と共に二次電池の主流を占める充電可能な電池である。
これらの鉛二次電池やリチウムイオン二次電池の二次電
池パックとして、例えば、実開平２−１２３０６４号
公報「ガス排出装置」や実開平３−６８３５５号公報
「鉛蓄電池」が知られている。上記は、同公報の第１
図によれば、バッテリケース２に複数のバッテリ１１を
収納した二次電池パックである。上記は、同公報の第
１図によれば、ハウジング内を隔壁２で複数の空間に仕
切り、この空間にセル３を収納したモノブロック式鉛蓄
電池１（二次電池パック）である。2. Description of the Related Art A lithium ion secondary battery is a rechargeable battery that occupies the mainstream of secondary batteries together with a lead secondary battery.
Known secondary battery packs for these lead secondary batteries and lithium ion secondary batteries include, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-23064, “Gas exhaust device” and Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-68355, “Lead storage battery”. . The above is the first of the publication
According to the figure, a secondary battery pack in which a plurality of batteries 11 are stored in a battery case 2 is shown. According to FIG. 1 of the publication, the above is a monoblock lead-acid battery 1 (secondary battery pack) in which the inside of the housing is partitioned into a plurality of spaces by partition walls 2 and cells 3 are stored in the spaces.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記では、
バッテリケース２に複数のバッテリ１１を収納しただけ
のものなので、実際に、電気自動車などに搭載する場合
には、充放電のための制御回路を別に設ける必要があ
る。制御回路を別に設ければ、バッテリと制御回路との
間をケーブルで引回さなければならず、制御回路廻りが
煩雑になる。また、ケーブルを用いれば、コネクタなど
で電気的に接続する部分が増加し、二次電池パックの信
頼性が落ちる。また、上記でも、同様なことが起り得
る。However, in the above,
Since only a plurality of batteries 11 are stored in the battery case 2, a control circuit for charging and discharging needs to be separately provided when the battery 11 is actually mounted on an electric vehicle or the like. If the control circuit is provided separately, the cable must be routed between the battery and the control circuit, which makes the control circuit area complicated. In addition, if a cable is used, the number of parts electrically connected by a connector or the like increases, and the reliability of the secondary battery pack decreases. Also, the same can occur in the above.
【０００４】そこで、本発明の目的は、制御回路廻りを
簡素化することができ、信頼性の高いリチウムイオン二
次電池パックを提供することにある。An object of the present invention is to provide a highly reliable lithium ion secondary battery pack which can simplify the control circuit area.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、上面が開口した金属製ボックスと、この
金属製ボックス内の底に敷く良伝熱性を有し且つ電気絶
縁性を有するマットと、このマットの上に並べた複数個
のリチウムイオン二次電池セルと、これらの二次電池セ
ルの充電制御並びに放電制御を行なう制御回路を備え、
二次電池セルの上面又は上方に配置した基板ユニット
と、複数の二次電池セル間の電気的バランスをとるため
に、基板ユニット上に設けた複数の負荷素子と、これら
の負荷素子に接触し熱を導出する放熱部材と、この放熱
部材に接触するとともに、マット、二次電池セル、基板
ユニット、負荷素子、放熱部材を収納した状態の金属製
ボックスを閉じる金属製蓋とからなり、リチウムイオン
二次電池パックを構成する。In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to provide a metal box having an open upper surface and a good heat transfer and electric insulating property laid at the bottom in the metal box. A mat having a plurality of lithium ion secondary battery cells arranged on the mat, and a control circuit for performing charge control and discharge control of these secondary battery cells,
A substrate unit arranged on the upper surface or above the secondary battery cell, and a plurality of load elements provided on the substrate unit in order to balance the electric power among the plurality of secondary battery cells, and contact with these load elements. A heat dissipating member that derives heat, and a metal lid that contacts the heat dissipating member and closes a metal box that houses the mat, the secondary battery cell, the substrate unit, the load element, and the heat dissipating member are provided. Construct a secondary battery pack.
【０００６】金属製ボックス及び金属製蓋からなるケー
スに、複数個の二次電池セルを収納するとともに基板ユ
ニットをも収納し、且つ二次電池セルから発生する熱を
マット及び金属製ボックスを介して外へ排出するととも
に、負荷素子から発生する熱を放熱部材及び金属製蓋を
介して外へ排出する。[0006] A case composed of a metal box and a metal lid accommodates a plurality of secondary battery cells and also accommodates a substrate unit, and heat generated from the secondary battery cells is transmitted through the mat and the metal box. And the heat generated from the load element is discharged to the outside via the heat radiating member and the metal lid.
【０００７】ケース内に二次電池セル及基板ユニットを
収納し、例えば、二次電池セルと基板ユニットとを別置
きする場合に必要なケーブル類を省き、二次電池セル及
び基板ユニット廻りの信頼性の向上を図る。二次電池セ
ルから発生する熱を、マット及び金属製ボックスを介し
て外へ排出するようにして、二次電池セルの放熱効果の
改善を図る。負荷素子から発生する熱を、放熱部材及び
金属製蓋を介して外へ排出するようにして、負荷素子の
放熱効果の改善を図る。[0007] A secondary battery cell and a board unit are housed in a case. For example, cables necessary for separately placing the secondary battery cell and the board unit are omitted, and reliability around the secondary battery cell and the board unit is reduced. Improve the performance. The heat generated from the secondary battery cells is discharged to the outside through the mat and the metal box, thereby improving the heat radiation effect of the secondary battery cells. The heat generated from the load element is discharged to the outside via the heat radiating member and the metal lid, thereby improving the heat radiation effect of the load element.
【０００８】請求項２は、制御回路に二次電池セルの充
電制御を行なう充電制御回路と二次電池セルの放電制御
を行なう放電制御回路を別々に備え、充電制御回路に充
電用端子を備え、前記放電制御回路に放電用端子を備え
たことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, the control circuit includes a charging control circuit for controlling charging of the secondary battery cell and a discharging control circuit for controlling discharging of the secondary battery cell, and the charging control circuit includes a charging terminal. The discharge control circuit is provided with a discharge terminal.
【０００９】制御回路に充電制御回路及び放電制御回路
を別々に備え、充電制御回路に充電用端子を備え、放電
制御回路に放電用端子を備えることで、リチウムイオン
二次電池パックの使い勝手の拡大を図る。具体的には、
リチウムイオン二次電池パック同士の直列接続又は並列
接続を可能にする。[0009] By providing a charge control circuit and a discharge control circuit separately in the control circuit, providing a charge terminal in the charge control circuit, and providing a discharge terminal in the discharge control circuit, the usability of the lithium ion secondary battery pack is expanded. Plan. In particular,
A series connection or a parallel connection of lithium ion secondary battery packs is enabled.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るリチウムイオン二次電
池パックの正面断面図である。リチウムイオン二次電池
パック１０は、上面が開口した金属製ボックス１１と、
この金属製ボックス１１内の底１１ａに敷く良伝熱性を
有し且つ電気絶縁性を有するマット１２と、このマット
１２の上に並べた複数個のリチウムイオン二次電池セル
３０・・・（・・・は複数個を示す。以下、同じ）と、これら
の二次電池セル３０・・・の充電制御並びに放電制御を行
なう制御回路１４を備え、二次電池セル３０・・・の上面
又は上方に配置した基板ユニット１５と、複数の二次電
池セル３０・・・間の電気的バランスをとるために、基板
ユニット１５上に設けた複数の負荷素子１６・・・と、こ
れらの負荷素子１６・・・に接触し熱を導出する放熱部材
１７と、この放熱部材１７に接触するとともに、マット
１２、二次電池セル３０・・・、基板ユニット１５、負荷
素子１６・・・、放熱部材１７を収納した状態の金属製ボ
ックス１１を閉じる金属製蓋１８とからなる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings should be viewed in the direction of reference numerals. FIG. 1 is a front sectional view of a lithium ion secondary battery pack according to the present invention. The lithium ion secondary battery pack 10 includes a metal box 11 having an open upper surface,
A mat 12 having good heat conductivity and electrical insulation laid on the bottom 11a in the metal box 11, and a plurality of lithium ion secondary battery cells 30 arranged on the mat 12 (...) ··· indicates a plurality, the same applies hereinafter), and a control circuit 14 for performing charge control and discharge control of these secondary battery cells 30... , A plurality of load elements 16... Provided on the substrate unit 15 in order to obtain an electrical balance between the plurality of secondary battery cells 30. , A heat radiating member 17 that contacts and derives heat, and a mat 12, a secondary battery cell 30,..., A substrate unit 15, a load element 16,. The metal in the housed state Close the box 11 consists of a metal lid 18..
【００１１】図２は図１の２−２線矢視図であり、リチ
ウムイオン二次電池パックの側面断面図である。二次電
池パック１０は、二次電池セル３０・・・の熱Ｑ１を矢印
のように、マット１２を経由させ金属製ボックス１１か
ら外へ排出する。また、負荷素子１６の熱Ｑ２を矢印の
ように、放熱部材１７を経由させ金属製蓋１８から外へ
排出する。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1 and a side sectional view of the lithium ion secondary battery pack. The secondary battery pack 10 discharges the heat Q1 of the secondary battery cells 30... From the metal box 11 through the mat 12 as shown by the arrow. Further, the heat Q2 of the load element 16 is discharged to the outside through the metal cover 18 via the heat radiating member 17 as shown by the arrow.
【００１２】換言すれば、二次電池パック１０は、金属
製ボックス１１及び金属製蓋１８からなるケース２１
に、複数個の二次電池セル３０・・・を収納するとともに
基板ユニット１５をも収納し、且つ二次電池セル３０・・
・から発生する熱をマット１２及び金属製ボックス１１
を介して外へ排出するとともに、負荷素子１６から発生
する熱を放熱部材１７及び金属製蓋１８を介して外へ排
出するようにしたものである。In other words, the secondary battery pack 10 includes a case 21 including a metal box 11 and a metal lid 18.
, A plurality of secondary battery cells 30... And the substrate unit 15 are also accommodated, and the secondary battery cells 30.
The heat generated from the mat 12 and the metal box 11
And the heat generated from the load element 16 is discharged to the outside via the heat radiating member 17 and the metal lid 18.
【００１３】従って、二次電池セル３０・・・（本図では
１個のみ示す）の熱を、マット１２及び金属製ボックス
１１を介して外へ排出するようにした構造なので、二次
電池セル３０・・・の放熱を効果的に促進することができ
る。また、負荷素子１６・・・（本図では１個のみ示す）
の熱を、放熱部材１７及び金属製蓋１８を介して外へ排
出するようににした構造なので、二次電池セル３０・・・
の放熱を効果的に促進することができる。Therefore, since the heat of the secondary battery cells 30... (Only one is shown in this drawing) is discharged outside through the mat 12 and the metal box 11, the secondary battery cells 30 .. Can be effectively promoted. Also, load elements 16 (only one is shown in this drawing)
Is discharged to the outside through the heat dissipating member 17 and the metal cover 18, so that the secondary battery cells 30.
Can effectively promote heat radiation.
【００１４】図３は本発明に係るリチウムイオン二次電
池パックの分解斜視図である。マット１２は、良伝熱性
を有し且つ電気絶縁性を有する素材で形成したものであ
り、例えば、低硬度のシリコーンが好適である。基板ユ
ニット１５は、充電制御並びに放電制御を行なう制御回
路１４を備え、この制御回路に複数の二次電池セル３０
・・・間の電気的バランスをとるための負荷素子１６を備
える。なお、制御回路１４の回路構成については、図５
で説明する。FIG. 3 is an exploded perspective view of the lithium ion secondary battery pack according to the present invention. The mat 12 is formed of a material having good heat conductivity and electrical insulation. For example, low-hardness silicone is suitable. The board unit 15 includes a control circuit 14 for performing charge control and discharge control, and the control circuit includes a plurality of secondary battery cells 30.
.. Are provided with a load element 16 for achieving an electrical balance between the components. The circuit configuration of the control circuit 14 is shown in FIG.
Will be described.
【００１５】放熱部材１７は、負荷素子１６・・・に接触
し熱を導出する部材であり、アルミニウム又は銅系金属
が好適である。ケース２１は、金属製ボックス１１及び
金属製蓋１８からなり、アルミニウム又は銅系金属が好
適である。ここで、２３・・・は金属製ボックス１１内の
底１１ａに基板ユニット１５を止める止めねじ、２４・・
・は金属製ボックス１１に金属製蓋１８を止める止めね
じ、２５・・・は金属製蓋１８に放熱部材１７を止める止
めねじ、２６・・・は放熱部材１７に負荷素子１６・・・を止
める止めねじである。The heat dissipating member 17 is a member that contacts the load elements 16 and draws out heat, and is preferably made of aluminum or a copper-based metal. The case 21 includes a metal box 11 and a metal lid 18, and is preferably made of aluminum or a copper-based metal. Here, 23 ... are set screws for fixing the board unit 15 to the bottom 11a in the metal box 11, 24 ...
······························································ は ·························· ・ · ・ · ・ ・ ・ ・ ・ · ・ ················································································· It is a set screw to stop.
【００１６】図４は本発明に係るリチウムイオン二次電
池パックの二次電池セルの分解斜視図である。二次電池
セル３０は、正電極板３１と、負電極板３２と、これら
正・負電極板３１，３２との間に設けたセパレータ３
３，３３と、正電極板３１の上部にレーザ溶接する正極
端子である集電板３４と、負電極板３２の下部にレーザ
溶接した負極端子である集電板３５と、これらの正・負
電極板３１，３２、セパレータ３３，３３及び集電板３
４，３５を収納する導電性のある電池ケース３６と、こ
のケース３６の底部３６ａ側にこれら正・負電極板３
１，３２、セパレータ３３，３３及び集電板３４，３５
を押し付けるための弾性部材である導電板３７と、電池
ケース３６の上部の開口部３６ｂに導電板３７とともに
ガスケット３８を介してかしめた蓋３９と、ケース３６
内に注入する図示せぬ電解液とからなる。FIG. 4 is an exploded perspective view of a secondary battery cell of the lithium ion secondary battery pack according to the present invention. The secondary battery cell 30 includes a positive electrode plate 31, a negative electrode plate 32, and a separator 3 provided between the positive and negative electrode plates 31, 32.
3, 33, a current collector plate 34, which is a positive electrode terminal laser-welded on the upper part of the positive electrode plate 31, a current collector plate 35, a negative electrode terminal laser-welded on the lower part of the negative electrode plate 32; Electrode plates 31, 32, separators 33, 33 and current collector plate 3
And a conductive battery case 36 for accommodating the positive and negative electrode plates 3 on the bottom 36a side of the case 36.
1, 32, separators 33, 33 and current collector plates 34, 35
A conductive plate 37 which is an elastic member for pressing the battery case 36; a lid 39 which is caulked together with the conductive plate 37 through the gasket 38 in the upper opening 36b of the battery case 36;
And an electrolytic solution (not shown) to be injected into the inside.
【００１７】凸部３４ａは、導電板３７の押圧部３７ａ
に接触する部分であり、凸部３５ａは、ケース３６の底
部３６ａにレーザ溶接する部分である。なお、凸部３５
ａと底部３６ａとの結合は、他の溶接方法で行ってもよ
い。ケース３６は、底部３６ａを除いて外面を電気的に
絶縁処理したものである。The convex portion 34a is provided with a pressing portion 37a of the conductive plate 37.
The convex portion 35a is a portion to be laser-welded to the bottom 36a of the case 36. The protrusion 35
The connection between a and the bottom portion 36a may be performed by another welding method. The outer surface of the case 36 is electrically insulated except for the bottom 36a.
【００１８】図５は本発明に係るリチウムイオン二次電
池パックの制御回路のブロック図である。制御回路１４
は、二次電池セル３０・・・の状態を監視する監視回路４
１と、二次電池セル３０・・・の充電を制御する充電制御
回路４２と、二次電池セル３０・・・の放電を制御する放
電制御回路４３とからなる。監視回路４１は、二次電池
セル３０・・・間の電気的バランスをとるための負荷素子
１６・・・（図３参照）を備えた負荷バランス調整回路４
５と、それぞれの二次電池セル３０・・・の電圧及び表面
温度を監視する電圧温度監視ＩＣ（Integrated Circui
t）４６と、これらの電圧温度監視ＩＣ４６を統轄する
セル監視回路４７とを備える。FIG. 5 is a block diagram of a control circuit of the lithium ion secondary battery pack according to the present invention. Control circuit 14
Is a monitoring circuit 4 for monitoring the state of the secondary battery cells 30.
1 and a charge control circuit 42 for controlling the charging of the secondary battery cells 30... And a discharge control circuit 43 for controlling the discharge of the secondary battery cells 30. The monitoring circuit 41 includes a load balance adjustment circuit 4 including load elements 16 (see FIG. 3) for balancing the electric power among the secondary battery cells 30.
5 and a voltage temperature monitoring IC (Integrated Circui) for monitoring the voltage and surface temperature of each of the secondary battery cells 30.
t) 46, and a cell monitoring circuit 47 that supervises the voltage and temperature monitoring ICs 46.
【００１９】充電制御回路４２は、二次電池セル３０・・
・の充電を制御する充電制御回路本体５１と、この充電
制御回路本体５１ので電流をＯＮ／ＯＦＦする充電制御
ＦＥＴ（Field Effect Transistor）５２と、電流検
出抵抗５３で充電電流を検出する充電電流検出回路５４
と、充電制御回路本体５１のラッチをリセットするリセ
ットスイッチ５５と、二次電池セル３０・・・の充電完了
を表示する充電完了ＬＥＤ（Light Emitting Diode）
５６と、充電器５８を接続する充電用端子５７と、充電
器５８を制御する充電器制御端子５９とからなる。The charge control circuit 42 is provided for the secondary battery cells 30.
A charge control circuit body 51 for controlling the charging of the battery, a charge control FET (Field Effect Transistor) 52 for turning on / off the current in the charge control circuit body 51, and a charge current detection for detecting the charge current with a current detection resistor 53. Circuit 54
, A reset switch 55 for resetting a latch of the charge control circuit main body 51, and a charge completion LED (Light Emitting Diode) for indicating completion of charging of the secondary battery cells 30.
56, a charging terminal 57 for connecting the charger 58, and a charger control terminal 59 for controlling the charger 58.
【００２０】放電制御回路４３は、二次電池セル３０・・
・の放電を制御する放電制御回路本体６１と、この放電
制御回路本体６１で電流をＯＮ／ＯＦＦする放電制御Ｆ
ＥＴ６２と、電流検出抵抗６３で放電電流を検出する放
電電流検出回路６４と、放電制御回路本体６１のラッチ
をリセットするリセットスイッチ６５と、二次電池セル
３０・・・の残量を検出する残量検出回路６６と、充電状
態の異常を知らせる過電流アラーム出力６７、残量アラ
ーム出力６８及び過放電アラーム出力６９と、負荷７１
を接続する放電用端子７２とからなる。The discharge control circuit 43 includes the secondary battery cells 30.
A discharge control circuit main body 61 for controlling the discharge of the above, and a discharge control F for turning on / off the current by the discharge control circuit main body 61
An ET 62, a discharge current detection circuit 64 for detecting a discharge current with a current detection resistor 63, a reset switch 65 for resetting a latch of the discharge control circuit main body 61, and a residual for detecting the remaining amount of the secondary battery cells 30. An amount detection circuit 66, an overcurrent alarm output 67 for notifying an abnormality in the state of charge, a remaining amount alarm output 68, an overdischarge alarm output 69, and a load 71.
And a discharge terminal 72 for connecting
【００２１】以上に述べたリチウムイオン二次電池パッ
ク１０の作用を次に説明する。図６は本発明に係るリチ
ウムイオン二次電池パックの充電時のシーケンスであ
る。なお、ＳＴ××はステップ番号を示す（符号は図５
参照）。 ＳＴ０１：充電器５８を接続する。 ＳＴ０２：放電制御ＦＥＴ６２をＯＦＦする。 ＳＴ０３：充電制御ＦＥＴ５２をＯＮし、充電を開始す
る。 ＳＴ０４：充電電流制御する。すなわち、充電電流検出
回路５４で充電電流を監視する。 ＳＴ０５：過充電検出電圧（４．２Ｖに設定）に到達し
た二次電池セル３０・・・があるか。ＹＥＳならばＳＴ０
６へ進み、ＮＯならばＳＴ０９に進む。 ＳＴ０６：すべての二次電池セル３０・・・が過充電検出
電圧（４．２Ｖ）に到達したか。ＹＥＳならばＳＴ０７
へ進み、ＮＯならばＳＴ１２に進む。 ＳＴ０７：充電をストップする。 ＳＴ０８：充電完了ＬＥＤ５６が点灯する。The operation of the above-described lithium ion secondary battery pack 10 will now be described. FIG. 6 is a sequence at the time of charging the lithium ion secondary battery pack according to the present invention. Note that STxx indicates a step number (reference numerals in FIG.
reference). ST01: Connect the charger 58. ST02: The discharge control FET 62 is turned off. ST03: The charge control FET 52 is turned on to start charging. ST04: Control charging current. That is, the charging current is monitored by the charging current detection circuit 54. ST05: Are there any rechargeable battery cells 30 that have reached the overcharge detection voltage (set to 4.2V)? If YES, ST0
6; if NO, go to ST09. ST06: Have all the secondary battery cells 30... Reached the overcharge detection voltage (4.2 V)? If YES, ST07
The process proceeds to ST12 if NO. ST07: Stop charging. ST08: The charging completion LED 56 is turned on.
【００２２】ＳＴ０９：ＳＴ０５において、ＮＯの場合
に、二次電池セル３０・・・の発熱は正常範囲かをチェッ
ク。ＹＥＳならばＳＴ０４へ戻り、ＮＯならばＳＴ１０
に進む。 ＳＴ１０：充電禁止する。 ＳＴ１１：リセットスイッチ５５で充電禁止（ラッチ）
を解除する。ＳＴ０４へ戻る。ST09: In the case of NO in ST05, it is checked whether or not the heat generation of the secondary battery cells 30... Is in a normal range. If YES, return to ST04; if NO, ST10
Proceed to. ST10: Charging is prohibited. ST11: Charge prohibition by reset switch 55 (latch)
Cancel. Return to ST04.
【００２３】ＳＴ１２：ＳＴ０６において、ＮＯの場
合。過充電検出電圧到達した二次電池セル３０・・・は放
電開始する。 ＳＴ１３：過充電解除電圧（４．１Ｖに設定）まで下が
ったか。ＹＥＳならばＳＴ０４へ戻り、ＮＯならば過充
電解除電圧（４．１Ｖ）まで放電をする。ST12: NO in ST06. The secondary battery cells 30 that have reached the overcharge detection voltage start discharging. ST13: Did it fall to overcharge release voltage (set to 4.1V)? If YES, the process returns to ST04, and if NO, discharge to the overcharge release voltage (4.1V).
【００２４】図７は本発明に係るリチウムイオン二次電
池パックの放電時のシーケンスである。なお、ＳＴ××
はステップ番号を示す（符号は図５参照）。 ＳＴ０１：負荷７２を接続する。 ＳＴ０２：放電開始する。 ＳＴ０３：各二次電池セル３０・・・が過放電禁止電圧
（２．３Ｖに設定）以上あるか。ＹＥＳならばＳＴ０４
へ進み、ＮＯならばＳＴ０９に進む。 ＳＴ０４：残量基準値（例えば、２．４Ｖ以上）ある
か。ＹＥＳならばＳＴ０５へ進み、ＮＯならばＳＴ１１
に進む。 ＳＴ０５：二次電池セル３０・・・の発熱は正常範囲かを
チェック。ＹＥＳならばＳＴ０３に戻り、ＮＯならばＳ
Ｔ０６に進む。 ＳＴ０６：過電流アラーム出力６７を出す。 ＳＴ０７：放電を禁止する。 ＳＴ０８：リセットスイッチ５５で放電禁止（ラッチ）
を解除する。ＳＴ０３へ戻る。FIG. 7 is a sequence at the time of discharging the lithium ion secondary battery pack according to the present invention. In addition, STxx
Indicates a step number (the reference numeral is shown in FIG. 5). ST01: Connect the load 72. ST02: Discharge starts. ST03: Whether each of the secondary battery cells 30 is equal to or higher than the overdischarge prohibition voltage (set to 2.3 V). If YES, ST04
The process proceeds to ST09 if NO. ST04: Is there a remaining amount reference value (for example, 2.4 V or more)? If YES, proceed to ST05; if NO, ST11
Proceed to. ST05: Check whether the heat generation of the secondary battery cells 30 is in a normal range. If YES, return to ST03; if NO, S
Proceed to T06. ST06: Output an overcurrent alarm output 67. ST07: Discharge is prohibited. ST08: Discharge prohibited by reset switch 55 (latch)
Cancel. Return to ST03.
【００２５】ＳＴ０９：ＳＴ０３において、ＮＯの場合
に、過放電アラーム出力６９を出す。 ＳＴ１０：放電禁止。すなわち、放電をストップする。 ＳＴ１１：ＳＴ０４において、ＮＯの場合に、残量アラ
ーム出力６８を出す。二次電池セル３０・・・の残量が少
ないことを知らせる。しかし、放電可能なのでＳＴ０５
へ進む。ST09: If NO in ST03, an overdischarge alarm output 69 is output. ST10: Discharge prohibited. That is, the discharge is stopped. ST11: In the case of NO in ST04, a remaining amount alarm output 68 is output. Inform that the remaining amount of the secondary battery cells 30 is small. However, since discharge is possible, ST05
Proceed to.
【００２６】図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るリチウ
ムイオン二次電池パックの第１作用説明図であり、
（ａ）は比較例のリチウムイオン二次電池パック１００
を示し、（ｂ）は実施例のリチウムイオン二次電池パッ
ク１０を示す。（ａ）において、リチウムイオン二次電
池パック１００は、リチウムイオン二次電池セル１０１
を複数個収納したパックであって、二次電池セル１０１
・・・を制御するためにケース１０２に組込んだ基板ユニ
ット１０３を別置きしたものである。従って、二次電池
パック１００と基板ユニット１０３とを接続するケーブ
ル１０４が必要になり、二次電池セル１０１・・・及び基
板ユニット１０３廻りの信頼性が損われることがある。
（ｂ）において、リチウムイオン二次電池パック１０
は、ケース２１内に二次電池セル３０・・・及び基板ユニ
ット１５を収納し、例えば、二次電池セル３０・・・と基
板ユニット１５とを別置きする場合に必要なケーブル類
を省くことができ、二次電池セル３０・・・及び基板ユニ
ット１５廻りの信頼性の向上を図ることができる。FIGS. 8A and 8B are explanatory views of a first operation of the lithium ion secondary battery pack according to the present invention.
(A) is a lithium ion secondary battery pack 100 of a comparative example.
(B) shows the lithium ion secondary battery pack 10 of the embodiment. 1A, a lithium ion secondary battery pack 100 includes a lithium ion secondary battery cell 101.
Is a pack containing a plurality of
Are separately provided with the board unit 103 incorporated in the case 102 for controlling. Therefore, a cable 104 for connecting the secondary battery pack 100 and the board unit 103 is required, and the reliability around the secondary battery cells 101... And the board unit 103 may be impaired.
In (b), the lithium ion secondary battery pack 10
Is to store the secondary battery cells 30... And the board unit 15 in the case 21 and, for example, omit cables required when the secondary battery cells 30. , And the reliability around the secondary battery cells 30 and the substrate unit 15 can be improved.
【００２７】図９（ａ），（ｂ）は本発明に係るリチウ
ムイオン二次電池パックの第２作用説明図であり、リチ
ウムイオン二次電池パック１０の複数の使用例を示す。
（ａ）において、二次電池パック１０を直列接続する。
すなわち、図５に示す制御回路１４に充電制御回路４２
及び放電制御回路４３を別々に備え、充電制御回路４２
に充電用端子５７を備え、放電制御回路４３に放電用端
子７１を備えることで、二次電池パック１０の使い勝手
の拡大を図ることができる。（ｂ）において、リチウム
イオン二次電池パック１０を並列接続する。（ａ）と同
様の理由で、二次電池パック１０の使い勝手の拡大を図
ることができる。FIGS. 9A and 9B are explanatory diagrams of a second operation of the lithium ion secondary battery pack according to the present invention, showing a plurality of usage examples of the lithium ion secondary battery pack 10. FIG.
In (a), the secondary battery packs 10 are connected in series.
That is, the control circuit 14 shown in FIG.
And a charge control circuit 42
By providing the charging terminal 57 and the discharging control circuit 43 with the discharging terminal 71, the usability of the secondary battery pack 10 can be increased. In (b), the lithium ion secondary battery packs 10 are connected in parallel. For the same reason as (a), the usability of the secondary battery pack 10 can be increased.
【００２８】尚、実施例では図３に示すように基板ユニ
ット１５内に複数の二次電池セル３０・・・をマウントで
きるようにしたが、これに限定するものではなく、二次
電池セル３０・・・の上面又は上方に基板ユニット１５を
配置したものであってもよい。In the embodiment, as shown in FIG. 3, a plurality of secondary battery cells 30 can be mounted in the substrate unit 15. However, the present invention is not limited to this. May be arranged on the upper surface or above.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、ケース内に二次電池セル及基板ユニ
ットを収納したので、例えば、二次電池セルと基板ユニ
ットとを別置きする場合に必要なケーブル類を省き、二
次電池セル及び基板ユニット廻りの信頼性の向上させる
ことができる。二次電池セルから発生する熱を、マット
及び金属製ボックスを介して外へ排出するようにしたの
で、二次電池セルの熱を効果的に放熱することができ
る。また、負荷素子発生する熱を、放熱部材及び金属製
蓋を介して外へ排出するようにしたので、負荷素子の熱
をも効果的に放熱することができる。According to the present invention, the following effects are exhibited by the above configuration. Since the secondary battery cell and the board unit are housed in the case, for example, cables necessary for separately placing the secondary battery cell and the board unit are omitted, and the secondary battery cell and the board unit are omitted. The surrounding reliability can be improved. Since the heat generated from the secondary battery cells is discharged outside through the mat and the metal box, the heat of the secondary battery cells can be effectively radiated. In addition, since the heat generated by the load element is discharged to the outside through the heat radiating member and the metal lid, the heat of the load element can also be radiated effectively.
【００３０】請求項２は、制御回路に充電制御回路及び
放電制御回路を別々に備え、充電制御回路に充電用端子
を備え、放電制御回路に放電用端子を備えることで、リ
チウムイオン二次電池パックの使い勝手の拡大を図るこ
とができる。例えば、リチウムイオン二次電池パック同
士の直列接続又は並列接続を可能にすることができる。According to a second aspect of the present invention, the control circuit includes a charge control circuit and a discharge control circuit separately, the charge control circuit includes a charge terminal, and the discharge control circuit includes a discharge terminal. The usability of the pack can be increased. For example, series connection or parallel connection of lithium ion secondary battery packs can be made possible.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明に係るリチウムイオン二次電池パックの
正面断面図FIG. 1 is a front sectional view of a lithium ion secondary battery pack according to the present invention.
【図２】図１の２−２線矢視図FIG. 2 is a view taken along line 2-2 of FIG. 1;
【図３】本発明に係るリチウムイオン二次電池パックの
分解斜視図FIG. 3 is an exploded perspective view of the lithium ion secondary battery pack according to the present invention.
【図４】本発明に係るリチウムイオン二次電池パックの
二次電池セルの分解斜視図FIG. 4 is an exploded perspective view of a secondary battery cell of the lithium ion secondary battery pack according to the present invention.
【図５】本発明に係るリチウムイオン二次電池パックの
制御回路のブロック図FIG. 5 is a block diagram of a control circuit of the lithium ion secondary battery pack according to the present invention.
【図６】本発明に係るリチウムイオン二次電池パックの
充電時のシーケンスFIG. 6 shows a sequence when charging the lithium ion secondary battery pack according to the present invention.
【図７】本発明に係るリチウムイオン二次電池パックの
放電時のシーケンスFIG. 7 is a sequence at the time of discharging the lithium ion secondary battery pack according to the present invention.
【図８】本発明に係るリチウムイオン二次電池パックの
第１作用説明図FIG. 8 is a diagram illustrating a first operation of the lithium ion secondary battery pack according to the present invention.
【図９】本発明に係るリチウムイオン二次電池パックの
第２作用説明図FIG. 9 is a diagram illustrating a second operation of the lithium ion secondary battery pack according to the present invention.
１０…リチウムイオン二次電池パック、１１…金属製ボ
ックス、１２…マット、１４…制御回路、１５…基板ユ
ニット、１６…負荷素子、１７…放熱部材、１８…金属
製蓋、３０…リチウムイオン二次電池パック、４２…充
電制御回路、４３…放電制御回路、５７…充電用端子、
７１…放電用端子。DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Lithium ion secondary battery pack, 11 ... Metal box, 12 ... Mat, 14 ... Control circuit, 15 ... Board unit, 16 ... Load element, 17 ... Heat dissipation member, 18 ... Metal cover, 30 ... Lithium ion secondary battery Next battery pack, 42 ... Charge control circuit, 43 ... Discharge control circuit, 57 ... Charge terminal,
71 ... Discharge terminal.
フロントページの続き (72)発明者 久保 利行 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 田平 弘樹 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 桑原 虎嗣 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 岡 輝行 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 田渕 聡 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5H020 AA01 AS04 AS06 AS08 DD13 DD20 KK13 5H031 AA09 CC01 CC09 KK01 Continued on the front page (72) Inventor Toshiyuki Kubo 1-10-1, Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Hiroki Tabira 1-10-1, Shinsayama, Sayama City, Saitama Honda Engineering Stock In-company (72) Inventor Toritsu Kuwahara 1-10-1 Shinsayama, Sayama-shi, Saitama Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Teruyuki Oka 1-1-10 Shin-Sayama, Sayama-shi, Saitama Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Satoshi Tabuchi 1-10-1 Shinsayama, Sayama-shi, Saitama Honda Engineering Co., Ltd. F-term (reference) 5H020 AA01 AS04 AS06 AS08 DD13 DD20 KK13 5H031 AA09 CC01 CC09 KK01
Claims (2)
気絶縁性を有するマットと、 このマットの上に並べた複数個のリチウムイオン二次電
池セルと、 これらの二次電池セルの充電制御並びに放電制御を行な
う制御回路を備え、前記二次電池セルの上面又は上方に
配置した基板ユニットと、 複数の二次電池セル間の電気的バランスをとるために、
前記基板ユニット上に設けた複数の負荷素子と、 これらの負荷素子に接触し熱を導出する放熱部材と、 この放熱部材に接触するとともに、マット、二次電池セ
ル、基板ユニット、負荷素子、放熱部材を収納した状態
の金属製ボックスを閉じる金属製蓋とからなり、 金属製ボックス及び金属製蓋からなるケースに、複数個
の二次電池セルを収納するとともに基板ユニットをも収
納し、且つ二次電池セルの熱をマット及び金属製ボック
スを介して外へ排出するとともに、負荷素子の熱を放熱
部材及び金属製蓋を介して外へ排出することを特徴とし
たリチウムイオン二次電池パック。1. A metal box having an open upper surface, a mat having good heat conductivity and electrical insulation laid on the bottom of the metal box, and a plurality of lithium ions arranged on the mat A secondary battery cell, a control unit for performing charge control and discharge control of these secondary battery cells, a board unit disposed on or above the secondary battery cells, and an electric power supply between the plurality of secondary battery cells. In order to balance
A plurality of load elements provided on the board unit; a heat dissipating member that contacts these load elements to derive heat; and a mat, a secondary battery cell, a board unit, a load element, A metal lid for closing the metal box in which the members are stored; a case comprising the metal box and the metal lid; a plurality of rechargeable battery cells; a substrate unit; A lithium ion secondary battery pack characterized in that heat of a secondary battery cell is discharged outside through a mat and a metal box, and heat of a load element is discharged outside through a heat radiating member and a metal lid.
御を行なう充電制御回路と二次電池セルの放電制御を行
なう放電制御回路を別々に備え、前記充電制御回路に充
電用端子を備え、前記放電制御回路に放電用端子を備え
たことを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二次
電池パック。2. The control circuit separately includes a charge control circuit for controlling charging of a secondary battery cell and a discharge control circuit for controlling discharge of a secondary battery cell, and the charging control circuit includes a charging terminal. 2. The lithium ion secondary battery pack according to claim 1, wherein the discharge control circuit includes a discharge terminal.
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