JP4992264B2 - Assembled battery - Google Patents
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Description
本発明は、組電池に関するものである。 The present invention relates to a battery pack.
複数の電池モジュールを配列するとともに各電池モジュールを電気的に直列および/または並列に接続することにより、高出力および高容量の組電池とすることが一般的に行われている。電池モジュールの出力端子同士は、電池モジュールの外部において、ボルト止めされたバスバーを介して電気的に接続されている。電池モジュールは、組電池を組み立てる単位ユニットをなし、電気的に接続された複数の単電池がケース内に収納されている。なお、電池モジュールは、電気的に接続された複数の単電池を備える点において組電池の一種であるが、本明細書においては、「組電池」を組み立てる際の単位ユニットであって、単電池をケース内に収納してなるユニットを「電池モジュール」と称することとする。 Generally, a battery pack having a high output and a high capacity is obtained by arranging a plurality of battery modules and electrically connecting each battery module in series and / or in parallel. The output terminals of the battery modules are electrically connected to each other via a bolted bus bar outside the battery module. The battery module is a unit unit for assembling an assembled battery, and a plurality of electrically connected single cells are housed in a case. The battery module is a type of assembled battery in that it includes a plurality of electrically connected single cells. In the present specification, the battery module is a unit unit for assembling an “assembled battery”. A unit that is housed in a case is referred to as a “battery module”.
車両に搭載される組電池にあっては、車両の衝突などの異常状態において、組電池から外部への電力供給を停止させる安全機構が設けられている(特許文献1参照)。
電池モジュールの出力端子にボルト止めされたバスバーを個々に外していたのでは、組電池のメンテナンスやリサイクル時などにおける作業性が悪い。組電池のメンテナンスやリサイクル時などにおいて作業性を高めるためには、電池モジュールの出力端子同士の電気的な接続を電池モジュールの外部において簡単に解除できることが必要である。しかしながら、特許文献1に記載される安全機構は電池モジュールの内部に配置されているため、出力端子同士の電気的な接続を電池モジュールの外部において解除するための機構に適用することはできない。
If the bus bars bolted to the output terminals of the battery module are individually removed, the workability during maintenance and recycling of the assembled battery is poor. In order to improve workability during maintenance or recycling of the assembled battery, it is necessary that the electrical connection between the output terminals of the battery module can be easily released outside the battery module. However, since the safety mechanism described in
本発明の目的は、電池モジュールの出力端子同士の電気的な接続を電池モジュールの外部において簡単に解除でき、メンテナンスやリサイクル時などにおける作業性を高め得る組電池を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an assembled battery that can easily release the electrical connection between output terminals of a battery module outside the battery module and can improve workability during maintenance, recycling, and the like.
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、出力端子を備える複数の電池モジュールと、
隣り合う前記電池モジュールにおける前記出力端子同士を前記電池モジュールの外部において電気的に接続する複数の接続手段と、
前記複数の接続手段のうちの少なくとも1つの接続手段における電気的な接続を解除することによって、前記複数の電池モジュールのすべてにより形成される電圧を、より低い電圧に分離するための分離手段と、を有し、
前記少なくとも1つの接続手段は、
前記出力端子に対して離間して配置される接続端子と、
前記出力端子および前記接続端子の両者を電気的に接続する第1の位置および前記出力端子および前記接続端子の両者の電気的な接続を解除する第2の位置に移動自在である導通部材と、を有し、
前記分離手段は、前記導通部材を、前記第1の位置から前記第2の位置に移動させてなる、組電池である。
The invention described in
A plurality of connection means for electrically connecting the output terminals of the adjacent battery modules to each other outside the battery module;
Separating means for separating a voltage formed by all of the plurality of battery modules into a lower voltage by releasing an electrical connection in at least one of the plurality of connecting means; Have
The at least one connection means comprises:
A connection terminal disposed apart from the output terminal;
A conducting member movable to a first position for electrically connecting both the output terminal and the connection terminal and a second position for releasing the electrical connection of both the output terminal and the connection terminal; Have
The separation means is an assembled battery in which the conducting member is moved from the first position to the second position .
本発明の組電池によれば、電池モジュールの出力端子同士の電気的な接続を電池モジュールの外部において簡単に解除でき、メンテナンスやリサイクル時などにおける作業性を高めることができる。 According to the assembled battery of the present invention, the electrical connection between the output terminals of the battery module can be easily released outside the battery module, and workability at the time of maintenance or recycling can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1(A)は、本発明の第1の実施形態に係る組電池11を示す正面図、図1(B)は、隣り合う電池モジュール20における出力端子21、22同士の接続状態を示す正面図、図2は、組電池11を組み立てる際の単位ユニットである電池モジュール20の一例を示す斜視図、図3は、扁平型電池28の一例を示す斜視図、図4は、出力端子21、22と接続端子31、32とが電気的に接続された状態を示す部分断面図、図5は、出力端子21、22と接続端子31、32との電気的な接続が解除された状態を示す部分断面図、図6(A)(B)は、分離手段50の作用の説明に供する概念図である。
(First embodiment)
1A is a front view showing the assembled battery 11 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a front view showing a connection state between the
第1の実施形態の組電池11は、概説すれば、出力端子21、22を備える複数の電池モジュール20と、隣り合う電池モジュール20における出力端子21、22同士を電池モジュール20の外部において電気的に接続する複数の接続手段30と、複数の接続手段30のうちの少なくとも1つの接続手段30における電気的な接続を解除することによって、複数の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧を、より低い電圧に分離するための分離手段50と、を有している。以下、詳述する。
In summary, the assembled battery 11 of the first embodiment electrically connects a plurality of
組電池11は、自動車や電車などの車両に搭載される車載電池であり、複数個の電池モジュール20が空間を隔てて積層されている。図示省略するが、複数個の電池モジュール20は組電池用ケース内に収納され、この組電池用ケースには冷却風を導入するための入口ダクトや冷却風を導出するための出口ダクトが接続されている。
The assembled battery 11 is an in-vehicle battery mounted on a vehicle such as an automobile or a train, and a plurality of
電池モジュール20を任意の個数直並列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応できる組電池11となる。図示する組電池11は、12個の電池モジュール20を含み、図1において上下方向に3個積層された電池モジュール群20a、20b、20c、20dが、左右方向に4列に配列されている。12個の電池モジュール20は直列に接続されている。正負の出力端子21、22は、電池モジュール20の前面に設けられている。
By connecting any number of
電池モジュール20は空冷式であり、電池モジュール20同士の間の空間は、電池モジュール20のそれぞれを冷却するための冷却風が流下する冷却風流路として利用される。冷却風を流して各電池モジュール20を冷却することにより、電池温度を下げ、充電効率などの特性が低下することを抑制する。
The
図2および図3を参照して、電池モジュール20は、組電池11を組み立てる単位ユニットをなし、直列接続された複数枚(例えば、8枚)の扁平型電池28がモジュールケース23内に収納されている。
2 and 3, the
モジュールケース23は、開口部が形成された箱形状をなす第1ケース24と、開口部を閉じる蓋体をなす第2ケース25と、を含んでいる。第2ケース25の縁部25aは、カシメ加工によって、第1ケース24の周壁24aの縁部24bに巻き締められている(図2の部分拡大図参照)。第1ケース24および第2ケース25は、比較的薄肉の鋼板またはアルミ板から形成され、プレス加工によって所定形状が付与されている。
The
正負の出力端子21、22は、第1ケース24の周壁24aの一部に形成した切り欠き部を通してモジュールケース23から外部に導出される。
The positive and
なお、図2中符号26は、電圧を検出するためのコネクタ(図示せず)を差し込む差込口を示している。電圧の検出は、電池モジュール20の充放電管理のために行われる。また、符号27は、積層した複数個の電池モジュール20を固定する図示しない通しボルトを挿通するためのボルト孔を示している。
2 denotes an insertion port into which a connector (not shown) for detecting a voltage is inserted. The detection of the voltage is performed for charge / discharge management of the
図3を参照して、扁平型電池28(以下、単に、「電池」ともいう)は、例えば、扁平なリチウムイオン二次電池であり、正極板、負極板およびセパレータを順に積層した積層型の発電要素(図示せず)がラミネートフィルムなどの外装材28aによって封止されている。電池28は、発電要素に一端が電気的に接続されるとともに板状をなす電極28t(正極28pおよび負極28mの総称)が外装材28aから外部に導出されている。電極28tは、電池28の長手方向の両側に延びている。積層型の発電要素を備える電池28にあっては、電極板間の距離を均一に保って電池性能の維持を図るために、発電要素に圧力を掛けて押さえる必要がある。このため、各電池28は、発電要素が押さえつけられるようにモジュールケース23に収納されている。
Referring to FIG. 3, the flat battery 28 (hereinafter, also simply referred to as “battery”) is, for example, a flat lithium ion secondary battery, and is a stacked type in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator are sequentially stacked. A power generation element (not shown) is sealed with an
図1(B)を再び参照して、隣り合う電池モジュール20における出力端子21、22同士は、接続手段30を介して、電池モジュール20の外部において電気的に接続されている。例えば、電池モジュール群20aの最上段の電池モジュール20における負の出力端子22と、電池モジュール群20bの最上段の電池モジュール20における正の出力端子21とは、横方向に伸びる接続手段30を介して電気的に接続されている。電池モジュール群20aの中段の電池モジュール20における負の出力端子22と、電池モジュール群20aの最下段の電池モジュール20における正の出力端子21とは、縦方向に伸びる接続手段30を介して電気的に接続されている。電池モジュール群20aの最上段の電池モジュール20における正の出力端子21には、バスバー33がボルト止めされている。このバスバー33により、組電池11の正の出力端子が形成される。電池モジュール群20dの最上段の電池モジュール20における負の出力端子22には、バスバー34がボルト止めされている。このバスバー34により、組電池11の負の出力端子が形成される。
Referring to FIG. 1B again, the
本実施形態における分離手段50は、すべての接続手段30における電気的な接続を解除することによって、12個の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧を、より低い電圧、つまり1個の電池モジュール20の電圧に分離している。1個の電池モジュール20の電圧は、30ボルト程度の比較的低電圧である。
In the present embodiment, the
図4および図5を参照して、接続手段30のそれぞれは、出力端子21、22に対して電気的に接続される第1の位置および出力端子21、22に対する電気的な接続が解除される第2の位置に移動自在である複数の接続端子31、32を有している。分離手段50は、複数の接続端子31、32を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させる。これにより、すべての接続手段30における電気的な接続を解除することによって、12個の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧を、1個の電池モジュール20の電圧に分離している。図示例では隣り合う電池モジュール20同士を直列に接続しているので、1つの接続手段30には、対をなす2つの接続端子31、32が含まれている。
Referring to FIGS. 4 and 5, each of the connection means 30 is disconnected from the first position electrically connected to the
出力端子21、22の本体部および接続端子31、32の本体部は、樹脂材料などの電気絶縁性材料から形成されている。接続端子31、32は、円盤形状を有し、軸部材31a、32aが出力端子21、22に向かい合って配置された保持部40に回動自在に保持されている。軸部材31a、32aの先端は、出力端子21、22の前面に形成した穴部21a、22aに摺動自在に嵌まり込んでいる。
The main body portions of the
1つの出力端子21には、一対の出力端子側接点部21bが設けられている。一対の出力端子側接点部21bは、軸部材31aの軸線を中心にして対称位置に設けられている。同様に、1つの出力端子22には、一対の出力端子側接点部22bが設けられている。一対の出力端子側接点部22bは、軸部材32aの軸線を中心にして対称位置に設けられている。出力端子側接点部21bは、電池モジュール20内の電池28の正極28pに接続され、出力端子側接点部22bは、電池モジュール20内の電池28の負極28mに接続されている。
One
1つの接続端子31には、一対の接続端子側接点部31bが設けられている。一対の接続端子側接点部31bは、軸部材31aの軸線を中心にして対称位置に設けられている。同様に、1つの接続端子32には、一対の接続端子側接点部32bが設けられている。一対の接続端子側接点部32bは、軸部材32aの軸線を中心にして対称位置に設けられている。
One
出力端子側接点部21b、22bは、軸部材31a、32aの軸線に対して傾斜して形成されている。接続端子側接点部31b、32bは、軸部材31a、32aの軸線に対して傾斜し、かつ、傾斜した出力端子側接点部21b、22bに当接するように形成されている。接続端子31、32の回動に伴って接続端子側接点部31b、32bを出力端子側接点部21b、22bに当接させるために、接続端子側接点部31b、32bおよび出力端子側接点部21b、22bは軸部材31a、32aの軸線を中心とする周方向に沿っても傾斜している。
The output terminal
軸部材31a、32aを中心にして接続端子31、32が回動すると、接続端子側接点部31b、32bが出力端子側接点部21b、22bに当接し、接続端子31、32が出力端子21、22に対して電気的に接続される。この位置が接続端子31、32の第1の位置である(図4参照)。
When the
軸部材31a、32aを中心にして接続端子31、32が第1の位置から90度回動すると、接続端子側接点部31b、32bが出力端子側接点部21b、22bから離れ、接続端子31、32の出力端子21、22に対する電気的な接続が解除される。この位置が接続端子31、32の第2の位置である(図5参照)。
When the
接続端子31、32と保持部40との間には、接続端子31、32を出力端子21、22に向けて押圧する方向の弾発力を接続端子31、32に付勢する弾発部材41が配置されている。弾発部材41は、例えば、圧縮スプリングから構成されている。接続端子31、32に弾発力が付勢されることにより、第1の位置において、接続端子側接点部31b、32bと出力端子側接点部21b、22bとの当接が確実なものとなる。
Between the
軸部材31a、32aには、筒形状の導通体31c、32cが取り付けられている。導通体31c、32cは、金属などの導電性材料から形成され、接続端子側接点部31b、32bに電気的に接続されている。導通体31c、32cが摺接する導通体42が保持部40に設けられている。導通体42は、金属などの導電性材料から形成されている。導通体42同士は、導通バー43を介して電気的に接続されている。これにより、1つの接続手段30における対をなす2つの接続端子側接点部31b、32b同士が相互に導通される。
Cylindrical conducting
図6(A)(B)を参照して、分離手段50は、ラック51が形成された駆動ロッド52と、ラック51に噛み合うピニオン53とを含み、駆動ロッド52の進退移動を接続端子31、32の回転動に変換する移動機構から構成されている。駆動ロッド52を移動することによって、複数の接続端子31、32を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させている。駆動ロッド52は、図示しないブッシュを介して、保持部40に保持されている。
6 (A) and 6 (B), the separating means 50 includes a
横方向に伸びる接続手段30にあっては、接続端子31、32と同軸上にピニオン53が連結されている。駆動ロッド52を図6(A)中右側に移動させると、ピニオン53が反時計回り方向に回動し、接続端子31、32が反時計回り方向に回動して第1の位置から第2の位置に移動する。
In the connection means 30 extending in the lateral direction, a
縦方向に伸びる接続手段30にあっては、一方の接続端子31と同軸上に2個のピニオン53、54が連結され、他方の接続端子32と同軸上に1個のピニオン55が連結されている。ピニオン54とピニオン55とは連動ロッド56に噛み合っている。連動ロッド56は、図示しないブッシュを介して、保持部40に保持されている。駆動ロッド52を図6(B)中右側に移動させると、ピニオン53、54が反時計回り方向に回動し、連動ロッド56が図中下側に移動し、ピニオン55も反時計回り方向に回動し、接続端子31、32が反時計回り方向に回動して第1の位置から第2の位置に移動する。
In the connection means 30 extending in the longitudinal direction, two
それぞれの駆動ロッド52の取り付け部52aは、ピン59を介して、1つの伝達板57に連結されている。したがって、1つの伝達板57を移動することによって、すべての接続手段30における接続端子31、32を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させることができる。伝達板57には伝達板57を移動するためのアクチュエータ58が接続されている(図1(A)参照)。作業者は、手作業によっても伝達板57を移動することができる。
A mounting
この組電池11にあっては、アクチュエータ58または手作業によって伝達板57を移動すれば、すべての接続手段30における接続端子31、32が一括して、第1の位置から第2の位置に移動し、すべての接続手段30における電気的な接続が解除され、12個の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧が、より低い電圧、つまり1個の電池モジュール20の電圧に分離される。このように、電池モジュール20の出力端子21、22にボルト止めされたバスバーを個々に外す必要はなく、電池モジュール20の出力端子21、22同士の電気的な接続を電池モジュール20の外部において簡単に解除でき、メンテナンスやリサイクル時などにおける作業性を高めることが可能となる。
In this assembled battery 11, if the
(第2の実施形態)
図7(A)は、本発明の第2の実施形態に係る組電池12を示す正面図、図7(B)は、隣り合う電池モジュール20における出力端子21、22同士の接続状態を示す正面図、図8(A)(B)は、接続端子31、32がスライド移動する様子を示す断面図、図9(A)は、出力端子21、22と接続端子31、32とが電気的に接続された状態を示す部分断面図、図9(B)は、図9(A)の矢印9Bに沿う矢視図である。なお、第1の実施形態と共通する部材には同一の符号を付し、その説明は一部省略する。
(Second Embodiment)
7A is a front view showing the assembled
第2の実施形態における接続手段30のそれぞれは、第1の実施形態と同様に、出力端子21、22に対して電気的に接続される第1の位置および出力端子21、22に対する電気的な接続が解除される第2の位置に移動自在である複数の接続端子31、32を有している。分離手段50は、複数の接続端子31、32を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させる。これにより、すべての接続手段30における電気的な接続を解除することによって、12個の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧を、1個の電池モジュール20の電圧に分離している。第2の実施形態の分離手段50は、接続端子31、32をスライド移動させて電気的な接続を解除するように構成されている点で、接続端子31、32を回動させて電気的な接続を解除するように構成した第1の実施形態と相違している。
Each of the connecting means 30 in the second embodiment is electrically connected to the
出力端子21、22の本体部および接続端子31、32の本体部は、樹脂材料などの電気絶縁性材料から形成されている。接続端子31、32は、出力端子21、22に向かい合って配置された保持部40にスライド移動自在に保持されている。保持部40には、接続端子31、32の基部を摺動自在に保持する長孔44が形成されている(図9(A)参照)。
The main body portions of the
図8に示すように、出力端子側接点部21b、22bは、楔形状をなすように傾斜して形成されている。接続端子側接点部31b、32bは、楔形状をなすように傾斜し、かつ、傾斜した出力端子側接点部21b、22bに当接するように形成されている。
As shown in FIG. 8, the output terminal
接続端子31、32がスライド移動すると、接続端子側接点部31b、32bが出力端子側接点部21b、22bに当接し、接続端子31、32が出力端子21、22に対して電気的に接続される。この位置が接続端子31、32の第1の位置である(図8(A)参照)。
When the
接続端子31、32が第1の位置から図中右側にスライド移動すると、接続端子側接点部31b、32bが出力端子側接点部21b、22bから離れ、接続端子31、32の出力端子21、22に対する電気的な接続が解除される。この位置が接続端子31、32の第2の位置である(図8(B)参照)。
When the
1つの接続手段30における対をなす2つの接続端子側接点部31b、32b同士は、導通バー43を介して相互に導通される(図9(A)参照)。
The two connection terminal
図9(A)(B)を参照して、分離手段50は、接続端子31、32が固定された駆動ロッド52を含み、駆動ロッド52の進退移動により接続端子31、32をスライド移動する移動機構から構成されている。駆動ロッド52を移動することによって、複数の接続端子31、32を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させている。
9 (A) and 9 (B), the separating means 50 includes a
駆動ロッド52は、図示しないブッシュを介して、保持部40に保持されている。駆動ロッド52を図中右側に移動させると、接続端子31、32が図中右方向にスライド移動して第1の位置から第2の位置に移動する(図8(B)参照)。横方向に伸びる接続手段30および縦方向に伸びる接続手段30は、対をなす2つの接続端子31、32の配列方向が異なるだけであり、移動機構は同じように構成されている。
The
それぞれの駆動ロッド52の取り付け部52aは、1つの伝達板57に連結されている。したがって、1つの伝達板57を移動することによって、すべての接続手段30における接続端子31、32を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させることができる。伝達板57には伝達板57を移動するためのアクチュエータ58が接続されている。作業者は、手作業によっても伝達板57を移動することができる。
A mounting
第2の実施形態の組電池12にあっても、第1の実施形態と同様に、アクチュエータ58または手作業によって伝達板57を移動すれば、すべての接続手段30における接続端子31、32が一括して、第1の位置から第2の位置に移動し、すべての接続手段30における電気的な接続が解除され、12個の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧が、より低い電圧、つまり1個の電池モジュール20の電圧に分離される。このように、電池モジュール20の出力端子21、22同士の電気的な接続を電池モジュール20の外部において簡単に解除でき、メンテナンスやリサイクル時などにおける作業性を高めることが可能となる。
Even in the assembled
(第3の実施形態)
図10(A)(B)は、第3の実施形態に係る組電池の接続手段30および分離手段50の説明に供する概念図である。
(Third embodiment)
FIGS. 10A and 10B are conceptual diagrams for explaining the connection means 30 and the separation means 50 of the assembled battery according to the third embodiment.
第3の実施形態における接続手段30のそれぞれは、第1と第2の実施形態と同様に、出力端子21、22に対して電気的に接続される第1の位置および出力端子21、22に対する電気的な接続が解除される第2の位置に移動自在である複数の接続端子31、32を有している。分離手段50は、複数の接続端子31、32を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させる。これにより、すべての接続手段30における電気的な接続を解除することによって、12個の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧を、1個の電池モジュール20の電圧に分離している。第3の実施形態の分離手段50は、接続端子31、32を出力端子21、22に対して後退移動させて電気的な接続を解除するように構成されている点で、接続端子31、32を回動させて電気的な接続を解除するように構成した第1の実施形態、接続端子31、32をスライド移動させて電気的な接続を解除するように構成した第2の実施形態と相違している。
As in the first and second embodiments, each of the connection means 30 in the third embodiment is connected to the first position and the
出力端子21、22の本体部および接続端子31、32の本体部は、樹脂材料などの電気絶縁性材料から形成されている。接続端子31、32は、出力端子21、22に向かい合って配置された保持部40に、出力端子21、22に対して進退移動自在に保持されている。
The main body portions of the
出力端子側接点部21b、22bは、出力端子21、22の本体部から突出するように設けられている。本体部から出力端子側接点部21b、22bにかけては傾斜面21c、22cが形成されている。接続端子側接点部31b、32bは、接続端子31、32の本体部から突出し、かつ、出力端子側接点部21b、22bに当接するように形成されている。本体部から接続端子側接点部31b、32bにかけては傾斜面31d、32dが形成されている。
The output terminal
接続端子31、32が出力端子21、22に向けて前進移動すると、接続端子側接点部31b、32bが出力端子側接点部21b、22bに当接し、接続端子31、32が出力端子21、22に対して電気的に接続される。この位置が接続端子31、32の第1の位置である(図10(A)参照)。
When the
接続端子31、32が第1の位置から出力端子21、22に対して後退移動すると、接続端子側接点部31b、32bが出力端子側接点部21b、22bから離れ、接続端子31、32の出力端子21、22に対する電気的な接続が解除される。この位置が接続端子31、32の第2の位置である(図10(B)参照)。
When the
接続端子31、32と保持部40との間には、接続端子31、32を出力端子21、22に向けて押圧する方向の弾発力を接続端子31、32に付勢する弾発部材41が配置されている。弾発部材41は、例えば、圧縮スプリングから構成されている。接続端子31、32に弾発力が付勢されることにより、第1の位置において、接続端子側接点部31b、32bと出力端子側接点部21b、22bとの当接が確実なものとなる。
Between the
1つの接続手段30における対をなす2つの接続端子側接点部31b、32b同士は、導通バー43を介して相互に導通される。
Two connection terminal
図10(A)(B)を参照して、分離手段50は、出力端子21、22側の傾斜面21c、22cに合致した傾斜面と、接続端子31、32側の傾斜面31d、32dに合致した傾斜面とが形成された絶縁部材60が取り付けられた駆動ロッド52を含み、駆動ロッド52の進退移動により接続端子31、32を出力端子21、22に対して後退移動する移動機構から構成されている。駆動ロッド52を移動することによって、複数の接続端子31、32を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させている。絶縁部材60は、樹脂材料などの電気絶縁性材料から形成されている。
Referring to FIGS. 10A and 10B, the separating means 50 includes an inclined surface that matches the
駆動ロッド52を図中右側に移動させると、接続端子31、32が図中下方向に後退移動して第1の位置から第2の位置に移動する(図10(B)参照)。横方向に伸びる接続手段30および縦方向に伸びる接続手段30は、対をなす2つの接続端子31、32の配列方向が異なるだけであり、移動機構は同じように構成されている。
When the
それぞれの駆動ロッド52の取り付け部52aは、1つの伝達板57に連結されている。したがって、1つの伝達板57を移動することによって、すべての接続手段30における接続端子31、32を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させることができる。伝達板57には伝達板57を移動するためのアクチュエータ58が接続されている。作業者は、手作業によっても伝達板57を移動することができる。
A mounting
第3の実施形態の組電池にあっても、第1と第2の実施形態と同様に、アクチュエータ58または手作業によって伝達板57を移動すれば、すべての接続手段30における接続端子31、32が一括して、第1の位置から第2の位置に移動し、すべての接続手段30における電気的な接続が解除され、12個の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧が、より低い電圧、つまり1個の電池モジュール20の電圧に分離される。このように、電池モジュール20の出力端子21、22同士の電気的な接続を電池モジュール20の外部において簡単に解除でき、メンテナンスやリサイクル時などにおける作業性を高めることが可能となる。
Even in the assembled battery of the third embodiment, as in the first and second embodiments, if the
(第4の実施形態)
図11(A)(B)は、第4の実施形態に係る組電池の接続手段30および分離手段50の説明に供する概念図である。
(Fourth embodiment)
FIGS. 11A and 11B are conceptual diagrams for explaining the connecting
第4の実施形態における接続手段30のそれぞれは、出力端子21、22に対して離間して配置される接続端子31、32と、出力端子21、22および接続端子31、32の両者を電気的に接続する第1の位置および出力端子21、22および接続端子31、32の両者の電気的な接続を解除する第2の位置に移動自在である導通部材61と、を有している。分離手段50は、導通部材61を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させる。これにより、すべての接続手段30における電気的な接続を解除することによって、12個の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧を、1個の電池モジュール20の電圧に分離している。第4の実施形態の分離手段50は、導通部材61を引き抜いて電気的な接続を解除するように構成されている点で、接続端子31、32自体を移動することによって電気的な接続を解除するように構成した第1〜第3の実施形態と相違している。
Each of the connection means 30 in the fourth embodiment electrically connects the
出力端子21、22の本体部および接続端子31、32の本体部は、樹脂材料などの電気絶縁性材料から形成されている。接続端子31、32は、出力端子21、22に向かい合って配置された保持部40に取り付けられている。
The main body portions of the
出力端子側接点部21b、22bは、楔形状をなすように傾斜して形成されている。接続端子側接点部31b、32bも、楔形状をなすように傾斜して形成されている。
The output terminal
導通部材61は、金属などの導電性材料から形成されている。導通部材61は、出力端子側接点部21b、22bの傾斜に合致した傾斜面と、接続端子側接点部31b、32bの傾斜に合致した傾斜面とが形成されている。
The conducting
導通部材61が図中右側にスライド移動すると、出力端子側接点部21b、22bと接続端子側接点部31b、32bとが導通部材61を介して接続され、出力端子21、22および接続端子31、32の両者が電気的に接続される。この位置が導通部材61の第1の位置である(図11(A)参照)。
When the conducting
導通部材61が第1の位置から図中左側にスライド移動すると、出力端子側接点部21b、22bと接続端子側接点部31b、32bとの間から導通部材61が引き抜かれ、出力端子21、22および接続端子31、32の両者の電気的な接続が解除される。この位置が導通部材61の第2の位置である(図11(B)参照)。
When the conducting
1つの接続手段30における対をなす2つの接続端子側接点部31b、32b同士は、導通バー43を介して相互に導通される。
Two connection terminal
図11(A)(B)を参照して、分離手段50は、導通部材61が取り付けられた駆動ロッド52を含み、駆動ロッド52の進退移動により導通部材61を出力端子側接点部21b、22bと接続端子側接点部31b、32bとの間から引き抜く移動機構から構成されている。駆動ロッド52を移動することによって、複数の導通部材61を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させている。駆動ロッド52は、樹脂材料などの電気絶縁性材料から形成されている。
11 (A) and 11 (B), the separating means 50 includes a
駆動ロッド52を図中左側に移動させると、導通部材61が図中左方向に移動して第1の位置から第2の位置に移動する(図11(B)参照)。横方向に伸びる接続手段30および縦方向に伸びる接続手段30は、対をなす2つの接続端子31、32の配列方向が異なるだけであり、移動機構は同じように構成されている。
When the
それぞれの駆動ロッド52の取り付け部52aは、1つの伝達板57に連結されている。したがって、1つの伝達板57を移動することによって、すべての接続手段30における導通部材61を一括して、第1の位置から第2の位置に移動させることができる。伝達板57には伝達板57を移動するためのアクチュエータ58が接続されている。作業者は、手作業によっても伝達板57を移動することができる。
A mounting
第4の実施形態の組電池にあっては、アクチュエータ58または手作業によって伝達板57を移動すれば、すべての接続手段30における導通部材61が一括して、第1の位置から第2の位置に移動し、すべての接続手段30における電気的な接続が解除され、12個の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧が、より低い電圧、つまり1個の電池モジュール20の電圧に分離される。このように、電池モジュール20の出力端子21、22同士の電気的な接続を電池モジュール20の外部において簡単に解除でき、メンテナンスやリサイクル時などにおける作業性を高めることが可能となる。
In the assembled battery of the fourth embodiment, if the
(第5の実施形態)
図12(A)は、第5の実施形態に係る車両を示す概略構成図、図12(B)は、異常状態時に分離手段50を作動させる作動手段を示す概略構成図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 12A is a schematic configuration diagram illustrating a vehicle according to the fifth embodiment, and FIG. 12B is a schematic configuration diagram illustrating an operation unit that operates the
第5の実施形態に係る車両70は、第1〜第4の実施形態のいずれかの組電池から供給される電力によって駆動されるモータ71を備えている。車両70はさらに、車両の衝突などの異常状態を検出する検出手段72と、検出手段72によって異常状態を検出したときに、分離手段50を作動させて、すべての接続手段30における電気的な接続を解除する作動手段73と、をさらに有している。
A
検出手段72は、例えば、加速度センサ72から構成される。加速度センサ72は、コントローラ74に接続され、コントローラ74は、検出した加速度に基づいて、車両の衝突などの異常状態が生じたか否かを検出する。
The detection means 72 is comprised from the
作動手段73は、伝達板57に連結されたピストン75が摺動自在なシリンダ76と、ピストン75を移動するためのガスをシリンダ76内に供給するインフレータ77と、コントローラ74とを有する。コントローラ74は、車両の衝突などの異常状態が生じたと判断した場合には、インフレータ77にガスの発生を指示する制御信号を出力する。この制御信号により、インフレータ77がガスを発生し、ピストン75が図中右側に瞬時に移動される。この移動により、すべての接続手段30における電気的な接続が解除され、12個の電池モジュール20のすべてにより形成される電圧が、より低い電圧、つまり1個の電池モジュール20の電圧に分離される。このような組電池における電気的接続の分離方法によれば、車両70の衝突などの異常状態において、電池モジュール20同士の電気的な接続が電池モジュール20の外部において解除され、組電池の高電圧を低電圧に分離することができるので安全なものとなり、電池モジュール20の取り出しなどの事後の作業に関しても安全性を確保しつつ作業性を高めることができる。
The actuating means 73 includes a
(その他の変形例)
出力端子21、22同士を接続するすべての接続手段30における電気的な接続を解除する実施形態について種々説明したが、電気的な接続を解除する接続手段30の個数に関しては適宜選択することができ、本発明は、少なくとも1つの接続手段30における電気的な接続を解除するものであれば適用できる。
(Other variations)
Various embodiments for releasing the electrical connection in all the connection means 30 for connecting the
また、出力端子21、22同士を接続する接続手段30のみならず、組電池11としての出力端子21、22をなすバスバー33、34の部位にも、出力端子21、22との電気的な接続を解除する機構をさらに設け、高電圧の出入り口となる部位をさらに遮断するようにしてもよい。
Further, not only the connection means 30 for connecting the
11、12 組電池、
20 電池モジュール、
21、22 出力端子、
21b、22b 出力端子側接点部、
28 扁平型電池、
30 接続手段、
31、32 接続端子、
31b、32b 接続端子側接点部、
50 分離手段、
52 駆動ロッド、
60 絶縁部材、
61 導通部材、
70 車両、
72 加速度センサ(検出手段)、
73 作動手段、
74 コントローラ、
75 ピストン、
77 インフレータ。
11, 12 assembled battery,
20 battery module,
21 and 22 output terminals,
21b, 22b Output terminal side contact part,
28 flat battery,
30 connection means,
31, 32 connection terminals,
31b, 32b connection terminal side contact part,
50 separation means,
52 drive rod,
60 insulating members,
61 conducting member,
70 vehicles,
72 Acceleration sensor (detection means),
73 actuating means,
74 controller,
75 pistons,
77 Inflator.
Claims (2)
隣り合う前記電池モジュールにおける前記出力端子同士を前記電池モジュールの外部において電気的に接続する複数の接続手段と、
前記複数の接続手段のうちの少なくとも1つの接続手段における電気的な接続を解除することによって、前記複数の電池モジュールのすべてにより形成される電圧を、より低い電圧に分離するための分離手段と、を有し、
前記少なくとも1つの接続手段は、
前記出力端子に対して離間して配置される接続端子と、
前記出力端子および前記接続端子の両者を電気的に接続する第1の位置および前記出力端子および前記接続端子の両者の電気的な接続を解除する第2の位置に移動自在である導通部材と、を有し、
前記分離手段は、前記導通部材を、前記第1の位置から前記第2の位置に移動させてなる、組電池。 A plurality of battery modules having output terminals;
A plurality of connection means for electrically connecting the output terminals of the adjacent battery modules to each other outside the battery module;
Separating means for separating a voltage formed by all of the plurality of battery modules into a lower voltage by releasing an electrical connection in at least one of the plurality of connecting means; Have
The at least one connection means comprises:
A connection terminal disposed apart from the output terminal;
A conducting member movable to a first position for electrically connecting both the output terminal and the connection terminal and a second position for releasing the electrical connection of both the output terminal and the connection terminal; Have
The separation unit is an assembled battery in which the conducting member is moved from the first position to the second position .
車両の異常状態を検出する検出手段と、
前記検出手段によって前記異常状態を検出したときに、前記分離手段を作動させて、前記少なくとも1つの接続手段における電気的な接続を解除する作動手段と、をさらに有することを特徴とする組電池。 The assembled battery according to claim 1 mounted on a vehicle,
Detecting means for detecting an abnormal state of the vehicle;
An assembled battery , further comprising: an operating unit that operates the separating unit to release the electrical connection in the at least one connecting unit when the abnormal state is detected by the detecting unit .
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