JP2007012584A - Battery pack and vehicle mounted therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電池ユニットを接続した組電池およびこれを搭載した車両に関し、特に単電池間の電位差を調整するバランス回路を有する組電池およびこれを搭載した車両に関する。 The present invention relates to an assembled battery in which a plurality of battery units are connected and a vehicle equipped with the assembled battery, and more particularly to an assembled battery having a balance circuit for adjusting a potential difference between single cells and a vehicle equipped with the battery.
近年、各種電源として、軽量化および薄型化の要請を満たす扁平型の二次電池(以下、扁平型電池という)が注目されている。扁平型電池は、発電要素と、電極タブと、ラミネートフィルムとを含む。発電要素は、正極活物質層、電解質層および負極活物質層からなる単電池層が、集電体と交互に複数積層されてなる。電極タブは、発電要素に接続されており、発電要素の電流を導く。ラミネートフィルムは、2枚用意され、発電要素を挟み込んで密閉する。ここで、電極タブの一部は、ラミネートフィルム外部に引き出され、扁平型電池の電極として機能する(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on flat secondary batteries (hereinafter referred to as flat batteries) that satisfy demands for weight reduction and thinning as various power sources. The flat battery includes a power generation element, an electrode tab, and a laminate film. The power generation element is formed by laminating a plurality of unit cell layers each including a positive electrode active material layer, an electrolyte layer, and a negative electrode active material layer alternately with a current collector. The electrode tab is connected to the power generation element and guides the current of the power generation element. Two laminate films are prepared and sealed by sandwiching the power generation element. Here, a part of the electrode tab is pulled out of the laminate film and functions as an electrode of a flat battery (see, for example, Patent Document 1).
このような扁平型電池を、高出力を必要とする電気自動車やハイブリッド自動車などに適用する場合、複数の単電池層を直列接続して発電要素を構成し、全体の出力を向上する。さらに、上記扁平型電池を並列接続することによって、電池容量を高めて持続力を向上する。 When such a flat battery is applied to an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like that requires high output, a plurality of single battery layers are connected in series to form a power generation element, thereby improving the overall output. Furthermore, by connecting the flat batteries in parallel, the battery capacity is increased and the sustainability is improved.
複数の単電池層を直列接続してできた扁平型電池は、単電池層ごとにバランス回路が接続される。バランス回路は、各単電池層からラミネートフィルム外部に引き出された接続端子を介して、各単電池層に接続される。バランス回路は、直列接続された単電池層同士の電圧の差異に従って、適宜高い電圧の単電池層を放電して、単電池層間の電圧のバラツキを防止する。
しかし、上記のように扁平型電池を並列接続した場合、単電池層ごとにバランス回路を接続する必要がある。すなわち、単電池層の個数分のバランス回路が必要になってしまう。このため、バランス回路が多く、コストが高くなるという問題がある。 However, when flat batteries are connected in parallel as described above, it is necessary to connect a balance circuit for each cell layer. That is, as many balance circuits as the number of unit cell layers are required. For this reason, there are problems that there are many balance circuits and the cost becomes high.
また、扁平型電池に限らず、複数の単電池を直列接続して電池ユニットを構成し、さらに電池ユニットを並列接続した場合にも、単電池ごとに電圧をそろえるために、バランス回路が必要である。したがって、同様に、コストが増大するという問題がある。 Moreover, not only flat batteries, but also when a plurality of single cells are connected in series to form a battery unit and the battery units are connected in parallel, a balance circuit is required to equalize the voltage for each single cell. is there. Therefore, similarly, there is a problem that the cost increases.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、バランス回路によるコストの増大を低減できる組電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an assembled battery that can reduce an increase in cost due to a balance circuit.
本発明の組電池は、充放電可能な単電池を複数個直列接続してできた電池ユニットを、複数個並列接続した組電池であって、前記電池ユニットの直列接続において同じ順位に接続されている前記単電池に対して共通に並列接続され、前記電池ユニットに含まれる前記単電池間の電位差を調整するバランス回路を有する。 The assembled battery of the present invention is an assembled battery in which a plurality of battery units formed by connecting a plurality of chargeable / dischargeable cells in series are connected in parallel, and connected in the same order in the series connection of the battery units. A balance circuit that is commonly connected in parallel to the unit cells and that adjusts a potential difference between the unit cells included in the battery unit.
本発明の組電池によれば、直列接続において同じ順位にある単電池に共通のバランス回
路を設けているので、同じ順位にある単電池ごとにバランス回路を設けなくても、バランス回路を各電池ユニットで共有でき、電池ユニットに含まれる単電池間の電位差を調整できる。バランス回路を共有できる分、バランス回路の数を低減でき、組電池のコストを低減できる。
According to the assembled battery of the present invention, since the common balance circuit is provided for the cells in the same order in series connection, the balance circuit is provided for each battery without providing a balance circuit for each of the cells in the same order. It can be shared by the units, and the potential difference between the single cells included in the battery unit can be adjusted. Since the balance circuit can be shared, the number of balance circuits can be reduced, and the cost of the assembled battery can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1はバランス回路を適用した組電池を示す斜視図、図2は図1の2−2線に沿って示すバイポーラ電池の一部断面図、図3は電圧調整装置の概略構成図、図4はバランス回路を示す回路図である。なお、以下では、4個のバイポーラ電池を有する組電池を例示する。 1 is a perspective view showing a battery pack to which a balance circuit is applied, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a bipolar battery taken along line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a voltage regulator, and FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a balance circuit. In the following, an assembled battery having four bipolar batteries is illustrated.
図1に示すように、組電池100は、複数のバイポーラ電池10(電池ユニット)および電圧調整装置60を有する。
As shown in FIG. 1, the assembled
バイポーラ電池10の内部の構成は図2に示す通りである。
The internal configuration of the
バイポーラ電池10は、両端部以外の集電体11の両面中央に正極活物質層12と負極活物質層13が形成されており、この集電体11の正極活物質層12と負極活物質層13との間にセパレータ14を挟んで単電池層15を構成し、この単電池層15が同じ順番で複数積層された構造を持つ。集電体11の片面に正極活物質層12が形成され、他面に負極活物質層13が形成されたものをバイポーラ電極16という。なお、両端部にある集電体11は、このバイポーラ電池10全体の電極30a、bと接続される。
In the
ここで、セパレータ14は、たとえば、ポリエステル系樹脂、アラミド系樹脂およびポリオレフィン系樹脂からなる群から、単独もしくは複合で選ばれてなる樹脂で形成されたポリマー骨格である。セパレータ14は、数重量%〜98重量%程度電解液を含むゲル電解質または液体電解質を保持することにより、電解質層を構成する。また、セパレータ14は、自身が固体電解質により形成されることにより、電解質を保持することもできる。
Here, the
以上のように、セパレータ14とバイポーラ電極16とが交互に積層され、電池要素20が形成されている。
As described above, the
電池要素20には、電流を引き出すための電極タブ30a、bが接続されている。正極タブ30aは、電池要素20の正極側に接続され、負極タブ30bは、負極側に接続される。電極タブ30a、bは、図1に示すように、外装40の対向する辺から引き出されている。
The battery element 20 is connected to
また、電池要素20の各集電体11には、それぞれ接続端子50が接続されている。各接続端子50は、互いに接触しないように、位置をずらして集電体に取り付けられる。この結果、図1に示すように、接続端子50は、外装40の辺に沿って並んで引き出される。
In addition, a
外装40は、2枚のラミネートシート41により形成されている。ラミネートシート41は、アルミニウム層の両面が樹脂層で被覆された三層構造を有する。少なくとも一方のラミネートシート41は、電池要素20を内包する空間を設けるために、中高状に加工されている。ラミネートシート41の縁は、熱融着等により接着される。これにより、外装40内部に、電池要素20が密閉される。
The exterior 40 is formed by two
上記バイポーラ電池10は、バスバー25を介して電気的に並列接続されている。
The
電圧調整装置60は、図1に示すように、配線61を介して、バイポーラ電池10の各接続端子50と接続されている。図1では、配線61を一部省略して示しているが、実際は、接続端子50の数だけ配線61が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
電圧調整装置60の本体70は、図3に示すように、単電池層15間の電圧を調整するバランス回路71と、該バランス回路71の周囲に設けられる抵抗72とを有する。電圧調整装置60は、上述の接続端子50および配線61を介して、単電池層15の直列接続として示される各バイポーラ電池10中の単電池層15と並列になるように接続される。
As shown in FIG. 3, the
バランス回路71は、バイポーラ電池10と並列接続される。ここで、バランス回路71は、バイポーラ電池10内で直列接続されている単電池層15のうち、同じ順位に接続されている単電池層15、たとえば、上から第1層目の4個の単電池層15に対して共通に並列接続される。
The
バランス回路71は、たとえば、図4に示すような回路である。バランス回路71は、充電時には、単電池層15が所定電圧以上、たとえば、3.6V以上になったら、該単電池層15を迂回して電流が通るようにし、バイポーラ電池10に含まれる単電池層15間の電位差を調整する。また、充電時以外では、他の単電池層15よりも高い電圧の単電池層15を放電させ、直列接続された単電池層15間の電圧が揃える。
The
抵抗72は、バランス回路71と各単電池層15との導電経路上に設けられている。抵抗72は、バランス回路71を通る電流を制限する。
The
次に、電圧調整装置60の作用について説明する。説明の容易のために、図3中点線Rで囲まれる領域内のバランス回路71および抵抗72、すなわち、直列接続の同じ順位の単電池層15に接続されるバランス回路71および抵抗72に注目して、電圧調整装置60の作用を説明する。
Next, the operation of the
図5は、図3の点線で示す部分を抽出して示す回路図である。 FIG. 5 is a circuit diagram showing an extracted portion indicated by a dotted line in FIG.
図5では、全抵抗72の抵抗値は125Ωであり、バランス回路71は単電池層15の電圧が3.6V以上になったら電流を迂回させるものとする。また、図中左端の単電池層15Aにおいて微小短絡が発生して、容量1Ah当たり0.8mAの自己放電が発生しているものとする。
In FIG. 5, the resistance value of the
バランス回路71は、各単電池層15と並列に接続されているので、充電時に電圧が3.6V以上になった単電池層15を迂回させるように、電流を流す。このように、バランス回路71を設けることによって、各単電池層15が過充電されることを防止できる。
Since the
また、単電池層15Aが容量1Ah当たり0.8mAずつ自己放電しているので、充電後しばらくすると、他の単電池層15と電位差が生じる。所定の電位差になると、自己放電している単電池層15A以外の単電池層15から単電池層15Aに電流が流れ、単電池層15Aが充電される。ここで、単電池層15間の充電が開始される所定の電位差は、バランス回路71周囲の抵抗72の抵抗値によって変わる。図5に示す例の場合、抵抗72を125Ωとしているので、電位差が0.2Vになったら、単電池層15間の充電が開始される。
Further, since the
単電池層15間の充電が始まると、各単電池から容量1Ah当たり0.2mAずつ、単
電池層15Aに電流が送られ、計0.6mAの電流により単電池層15Aが充電される。したがって、本来なら単電池層15Aが0.8mAずつ放電するところが、0.2mAの放電に抑えられる。
When charging between the single cell layers 15 starts, current is sent from each single cell to the
電圧調整装置60により組電池100全体において、どのように電圧のバランスが取られるかを、図6および図7を参照してさらに詳細に説明する。
How the voltage is balanced in the entire assembled
図6は電圧調整装置を適用した組電池の回路図、図7は組電池内における時間と電圧の関係を示す図である。 FIG. 6 is a circuit diagram of an assembled battery to which the voltage regulator is applied, and FIG. 7 is a diagram showing a relationship between time and voltage in the assembled battery.
図6において、一つの単電池層15Aが微小短絡により自己放電している。単電池層15Aと同じバイポーラ電池10に含まれる単電池層15群をグループBとする。単電池層15Aと同じ順位に接続され他のバイポーラ電池10に含まれる単電池層15群をグループCとする。その他の単電池層15群をグループDとする。
In FIG. 6, one
組電池100全体について充電を行って放置する。しばらくすると、単電池層15Aの自己放電により、単電池層15AおよびグループB全体と、グループC、D全体とに0.2Vの電位差が生じる。その後の各グループの電圧の変位は、図7に示す通りである。
The
単電池層15AおよびグループB全体と、グループC、D全体とに電位差があるので、電圧調整装置60の配線61を介して、グループC、Dから、単電池層15AおよびグループBに電流が流れる。この結果、単電池層15AおよびグループBの各単電池層15が充電される。
Since there is a potential difference between the
単電池層15Aは、自己放電による電圧低下の割合が緩和され、緩やかに電圧が低下する。一方、グループBの電圧は増加する。そして、単電池層15Aと、グループBとの間の電位差が拡大していく。
In the
単電池層15AとグループBとの電位差が拡大すると、単電池層15AおよびグループBと、グループC、Dとの全体としてみた電位差が釣り合う(時間t1)。釣り合うと、グループC、Dからの充電は停止する。
When the potential difference between the
この時点で、単電池層15Aは、グループC、Dからの充電がなくなるので、自己放電が低減されなくなる。しかし、単電池層15AとグループCとでは、大きな電位差がある。したがって、図5により説明した作用により、グループCから単電池層15Aへの充電が始まる。これにより、単電池層15Aの放電が継続して低減される。
At this time, the
図6に示す例では、単電池層15Aの放電が、自己放電の約1/4に低減される。単電池層15Aへの充電のために、グループCの電圧も単電池層15Aと同様に低下する。この電圧の低下に従って、バランス回路71は、グループB、Dの電圧を低下させて、単電池層15間の電圧を調整する。すなわち、単電池層15Aの電圧の低下が自己放電による場合の1/4なので、同じ放電電流でバランス回路71によりグループB、Dの各単電池層15が放電される。
In the example shown in FIG. 6, the discharge of the
従来のように、各単電池層15に単純にバランス回路71を取り付けた場合、バランス回路71により単電池層15Aの自己放電と同様に他の単電池層15も放電されてしまう。これに対し、上記電圧調整装置60を適用した場合では、単電池層15Aの自己放電および他の単電池層15の放電が従来の1/4で済む。したがって、組電池100として使用できる電圧範囲を逸脱し、故障に至るまでの時間を、従来の4倍にできる。
When the
以上のように、バランス回路71と抵抗72を組み合わせた電圧調整装置60を適用することによって、次の効果が得られる。
As described above, by applying the
バランス回路71を、異なるバイポーラ電池10の同じ順位にある単電池層15同士に共通に設けているので、従来のように単電池層15ごとにバランス回路71を取り付ける場合に比べて、バランス回路71の数を低減できる。したがって、組電池100の製造コストを低減できる。
Since the
また、バランス回路71の周囲に抵抗72を設けているので、バランス回路71に流れる電流が制限され、バランス回路71が破壊されることを防止できる。
Further, since the
また、抵抗72を設けたことにより、単電池層15間に所定の電位差が生じると、単電池層15間で自己放電している単電池層15Aに充電が開始される。したがって、自己放電している単電池層15Aを他の単電池層15により充電できるので、単電池層15Aの放電を低減できる。一つの単電池層15でも、容量の所定割合以上の電力を失うと、組電池100全体として使用できなくなってしまう。しかし、電圧調整装置60の適用により、放電を小さくできるので、結果として、一つの単電池層15に微小短絡が発生しても、故障に至るまでの時間が長くなる。また、故障検出後に充電することによって、故障検出から電池使用不可になるまでの時間が長くなり、故障後もある程度の時間だけ使用可能にできる。
In addition, when a predetermined potential difference is generated between the unit cell layers 15 due to the provision of the
なお、上記実施形態では、電圧調整装置60に設けられる抵抗72の値を125Ωとしたが、これに限定されない。次の条件を満たす値であれば、抵抗値はいかなる値でもよい。
In the above embodiment, the value of the
第1の条件は、抵抗値の下限値である。抵抗値の下限値は、バランス回路71に流入する電流を制限してバランス回路71を保護するために必要な値以上である。たとえば、容量1Ah当たり導電率0.1S以上の抵抗72であることが好ましい。
The first condition is a lower limit value of the resistance value. The lower limit value of the resistance value is not less than a value necessary for protecting the
第2の条件は、抵抗値の上限値である。抵抗72の抵抗値によって、単電池層15間の充電が開始される際の電位差が異なる。上記例では、単電池層15Aと他の単電池層15との電位差が0.2Vになったら、単電池層15Aが充電されるように、抵抗72の抵抗値を設定している。しかし、少なくとも、0.3V以上の電位差になったら、充電されるようにすればよい。電位差があまりに大きくなってから、単電池層15間の充電が開始されるのでは、ある単電池層15がすぐに使用不能となってしまうからである。これでは、単電池層15間の充電の意味がなくなってしまう。したがって、約3ヶ月で自己放電により最大容量の50%を失う程度にバランスをとることを考慮する。すると、抵抗値は、容量1Ah当たり導電率0.0001S以下であることが好ましい。
The second condition is an upper limit value of the resistance value. Depending on the resistance value of the
まとめると、抵抗72の抵抗値は、0.1S〜0.0001Sであることが好ましい。
In summary, the resistance value of the
(変形例1)
次に、上記実施形態の変形例を説明する。
(Modification 1)
Next, a modification of the above embodiment will be described.
上記実施形態では、複数のバイポーラ電池10を横に並べて、並列接続する場合について説明した。しかし、複数のバイポーラ電池10をセパレータ14とバイポーラ電極16との積層方向に積層し、並列接続させることもできる。この場合にも、電圧調整装置60を適用できる。
In the above embodiment, the case where a plurality of
図8は2つのバイポーラ電池を積層して並列接続した組電池を示す斜視図、図9は図8
の9−9線に沿って示す組電池の断面図、図10は組電池の側面図である。
FIG. 8 is a perspective view showing an assembled battery in which two bipolar batteries are stacked and connected in parallel, and FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view of the assembled battery taken along line 9-9, and FIG. 10 is a side view of the assembled battery.
図8に示す変形例1の組電池80では、2つのバイポーラ電池10が積層された状態で並列接続されている。組電池80は、図9に示すように、積層の両最外層に接触する正極板81と、積層の中心に配置される負極板82とを有する。
In the assembled
2つのバイポーラ電池10は、負極板82に対して対称に配置される。すなわち、いずれのバイポーラ電池10も、負極板82から正極板81に向かって、集電体11、負極活物質層13、セパレータ14および正極活物質層12が順に積層されている。
The two
各バイポーラ電極16には、図8および図10に示すように、同じ側に接続端子84が取り付けられている。接続端子84は、たとえば、集電体11の一部を突出させて集電体11と一体に形成されている。または、接続端子84は、集電体11と正極活物質層12または負極活物質層13との間に一部が挟まれて固定されてもよい。
As shown in FIGS. 8 and 10, a
同じバイポーラ電池10内において、各接続端子84は、積層方向に直交する平面で見て異なる位置に取り付けられている。しかし、負極板82上下の異なるバイポーラ電池10間では、直列接続において同じ順位に配置される単電池層15同士をバランス回路71に並列接続する接続端子84は、積層方向に直交する平面で見て同じ位置に取り付けられている。たとえば、図10に示すように、負極板82に最も近い単電池層15、すなわち、直列接続で一番下位に接続された単電池層15Bに注目する。単電池層15Bの負極活物質層13側に接続される接続端子84Aは、積層方向に直交する平面で見て同じ位置で延びる。また、単電池層15Bの正極活物質層12側に接続される接続端子84Bは、積層方向に直交する平面で見て同じ位置で延びる。接続端子84C同士も同じ位置、接続端子84D同士も同じ位置に取り付けられている。
In the same
図10に点線で示すように、接続端子84A同士、接続端子84B同士、接続端子84C同士、接続端子84D同士を接続し、その間に、バランス回路71を接続することによって、同じ順位の単電池層15に共通のバランス回路71が並列接続される。なお、抵抗72の図示は省略している。
As shown by a dotted line in FIG. 10, the
このような変形例1の組電池によれば、上記実施形態の効果に加えて、次のような効果が得られる。 According to such an assembled battery of Modification 1, in addition to the effects of the above embodiment, the following effects can be obtained.
同じ順位の単電池層15には積層方向に直交する平面で見て同じ位置に接続端子84が取り付けられるので、バランス回路71の並列接続が容易に実行できる。ここで、バランス回路71は、スポット溶接、超音波溶接、はんだなどにより接続される。
Since the
また、変形例の組電池80では、バイポーラ電池10同士を積層し、並列接続するので、組電池の小型化が図れる。
Moreover, in the assembled
なお、接続端子84は、図10に仮想線の交点で示す各バイポーラ電池10の中心に対して点対称に位置することが好ましい。このように、接続端子84が接続される位置を規則的に決めておけば、図9に示すように負極板82の上下にバイポーラ電池10を配置する場合でも、接続端子84が接続されたバイポーラ電極16の積層順序に気を付ければ、接続端子84を簡単に位置合わせできる。
Note that the
(変形例2)
さらに、上記実施形態の変形例を説明する。
(Modification 2)
Furthermore, the modification of the said embodiment is demonstrated.
上記実施形態では、複数の単電池層15を直列接続したバイポーラ電池10をさらに並列接続する場合について説明した。しかし、電圧調整装置60は、他の形態にも適用できる。たとえば、電圧調整装置60は、単電池層15を含むバイポーラ電池10と、単電池層15とは異なり独立した単電池を複数直列接続してなる直列接続電池群(電池ユニット)とを複数並列接続した組電池にも適用できる。
In the said embodiment, the case where the
図11は、バイポーラ電池と直列接続電池群とを並列接続した組電池を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing an assembled battery in which a bipolar battery and a series-connected battery group are connected in parallel.
変形例2では、異なる種類の電池であるバイポーラ電池と直列接続電池群とを並列接続した組電池90に、電圧調整装置60を適用している。
In the second modification, the
ここで、図11に示すバイポーラ電池10は、内部で3つの単電池層15が直列接続されて構成されているものとする。また、バイポーラ電池10内の最下層の単電池層15の負極に接続された接続端子50は図11中最も下側に引き出されている。最下層の単電池層15の正極および真ん中の単電池層の負極に接続された接続端子50は、図11中、下から二番目に引き出されている。このように、図11では、下層の電極から順に接続端子50が接続され、図11中下側から順に引き出されているものとする。
Here, it is assumed that the
直列接続電池群91は、複数の独立した電池92を直列接続して構成される。各電池92は、バイポーラ電池10内の直列接続において同じ順位に位置する単電池層15と略同じ電圧となるように製造されている。
The series-connected battery group 91 is configured by connecting a plurality of
変形例2では、図11に示すように、バイポーラ電池10および直列接続電池群91中の直列接続において同じ順位の単電池層15および電池91がバランス回路71と並列に接続される。
In the second modification, as shown in FIG. 11, the cell layers 15 and the batteries 91 having the same rank in the series connection in the
以上のように、異なる種類の電池、すなわち、バイポーラ電池10および直列接続電池群91に対しても、電圧調整装置60を適用できる。この場合、少ないバランス回路71により、各単電池層15および電池92の電圧のバランスを取り、かつ、一部の単電池層15および電池92が微小短絡しても、他の電池15、92から充電して故障までの時間を延長できる。
As described above, the
上記実施形態の組電池80、90、100は、車両に搭載して、駆動用電源として用いることができる。組電池80、90、100をモータ用電源として用いる車両としては、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車など、車輪をモータによって駆動している自動車である。
The assembled
参考までに、図12に、組電池100を搭載する自動車110の概略図を示す。自動車に搭載される組電池100は、上記説明した特性を有する。このため、組電池100を搭載してなる自動車は、バランス回路が少ないことから製造コストを低減できる。
For reference, FIG. 12 shows a schematic diagram of an
10…バイポーラ電池、
11…集電体、
12…正極活物質層、
13…負極活物質層、
14…セパレータ、
15、15A…単電池層、
16…バイポーラ電極、
20…電池要素、
30a…正極タブ、
30b…負極タブ、
40…外装、
50、84…接続端子、
60…電圧調整装置、
61…配線、
70…本体、
71…バランス回路、
72…抵抗、
80、90、100…組電池、
92…電池、
110…自動車。
10 ... Bipolar battery,
11 ... current collector,
12 ... positive electrode active material layer,
13 ... negative electrode active material layer,
14 ... separator
15, 15A ... single cell layer,
16: Bipolar electrode,
20 ... Battery element,
30a ... positive electrode tab,
30b ... negative electrode tab,
40 ... exterior,
50, 84 ... connection terminals,
60 ... Voltage regulator,
61 ... wiring,
70 ... body,
71 ... Balance circuit,
72 ... resistance,
80, 90, 100 ... assembled battery,
92 ... Battery,
110 ... Automobile.
Claims (7)
前記電池ユニットの直列接続において同じ順位に接続されている前記単電池に対して共通に並列接続され、前記電池ユニットに含まれる同じ順位の前記単電池間の電位差を調整するバランス回路を有する組電池。 A battery unit in which a plurality of chargeable / dischargeable cells are connected in series, and a plurality of battery units connected in parallel,
A battery pack having a balance circuit that is connected in parallel to the cells connected in the same order in series connection of the battery units and adjusts a potential difference between the cells in the same order included in the battery unit. .
前記抵抗は、前記バランス回路が破壊される電流値以上の電流が前記バランス回路に流れ込むことを防止できるだけの抵抗値を少なくとも有する請求項1に記載の組電池。 It further includes a resistor provided on a conductive path that connects the balance circuit and the unit cell in parallel,
2. The assembled battery according to claim 1, wherein the resistor has at least a resistance value sufficient to prevent a current greater than a current value at which the balance circuit is destroyed from flowing into the balance circuit.
少なくとも一つのバイポーラ電池と、
当該バイポーラ電池に並列接続される、他のバイポーラ電池あるいは直列接続電池群またはこれらの組み合わせと、
を含み、
前記バイポーラ電池は、集電体の一方の面に正極活物質層が形成され他方の面に負極活物質層が形成されたバイポーラ電極と、電解質層とを交互に積層してなり、前記正極活物質層、前記電解質層および前記負極活物質層から前記単電池が構成され、
前記直列接続電池群は、独立して構成される複数の単電池が直列接続されてなる請求項1〜3のいずれか一項に記載の組電池。 As the battery unit,
At least one bipolar battery;
Other bipolar batteries or series connected battery groups or a combination thereof connected in parallel to the bipolar battery,
Including
The bipolar battery is formed by alternately laminating a bipolar electrode having a positive electrode active material layer formed on one surface of a current collector and a negative electrode active material layer formed on the other surface, and an electrolyte layer. The unit cell is composed of a material layer, the electrolyte layer, and the negative electrode active material layer,
The assembled battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the series-connected battery group includes a plurality of unit cells configured in series.
前記バイポーラ電池同士は、前記バイポーラ電極および前記電解質層の積層方向に積層されており、
前記バイポーラ電池の各前記バイポーラ電極には、各順位の前記単電池と前記バランス回路とを並列接続するための接続端子が取り付けられており、
前記バイポーラ電池の同じ順位の前記単電池を前記バランス回路に並列接続するための前記接続端子は、前記積層方向に直交する平面で見て同じ位置に取り付けられている請求項4に記載の組電池。 The battery units are all the bipolar batteries,
The bipolar batteries are stacked in the stacking direction of the bipolar electrode and the electrolyte layer,
Each of the bipolar electrodes of the bipolar battery is provided with a connection terminal for connecting the cells of each rank and the balance circuit in parallel,
5. The assembled battery according to claim 4, wherein the connection terminals for connecting the single cells of the same order in the bipolar battery in parallel to the balance circuit are attached at the same position when viewed in a plane orthogonal to the stacking direction. .
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