JP6213203B2 - 組電池 - Google Patents
組電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6213203B2 JP6213203B2 JP2013256267A JP2013256267A JP6213203B2 JP 6213203 B2 JP6213203 B2 JP 6213203B2 JP 2013256267 A JP2013256267 A JP 2013256267A JP 2013256267 A JP2013256267 A JP 2013256267A JP 6213203 B2 JP6213203 B2 JP 6213203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- electrode terminal
- heat
- main body
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
そのため、従来は、ヒートシンクなどの専用の部材を整流素子毎に設ける必要があり、コストの抑制を図る上で不利がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、整流素子の放熱を効率よく行なうと共に、コストの抑制を図る上で有利な電池セルを提供することにある。
請求項2記載の発明は、前記複数の電池セルは、隣り合う前記電池セルの前記正極端子と前記負極端子とがバスバーを介して電気的に接続されることで直列接続され、前記本体の熱が前記正極端子または前記負極端子を介して前記バスバーへ伝導されるように構成されていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記整流素子は、前記本体に設けられたアノード端子およびカソード端子を有し、前記アノード端子は、第1の配線を介して前記負極端子に電気的に接続され、前記カソード端子は、第2の配線を介して前記正極端子に電気的に接続されていることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、前記整流素子は、前記本体に設けられたアノード端子およびカソード端子並びに前記本体の熱を放熱する放熱板を有し、前記放熱板は、前記カソード端子と電気的に接続された金属板で形成され、前記アノード端子は、配線を介して前記負極端子に電気的に接続され、前記カソード端子は、前記放熱板を介して前記正極端子と電気的に接続されていることを特徴とする。
そのため、整流素子の放熱を効率よく行なうことができると共に、ヒートシンクなどの専用の部材を整流素子毎に設ける必要がないため、コストの抑制を図る上で有利となる。
また、整流素子を電池セルに取着するための加工や専用の取り付け部材が不要となりコストを抑制する上でより有利となる。また、ねじが熱を伝導するため、整流素子の放熱を効率よく行なう上でより有利となる。
請求項2記載の発明によれば、本体の熱が正極端子または負極端子を介してバスバーへ伝導されるため、整流素子の放熱を効率よく行なう上でより有利となる。
請求項3記載の発明によれば、整流素子と正極端子および負極端子との配線が確実になされているか否を目視により容易に確認でき、作業性の向上を図る上で有利となっている。
請求項4記載の発明によれば、カソード端子と正極端子と接続する配線を省略できるため、コストを抑制する上でより有利となる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施の形態に係る組電池は、電力を用いてモータを駆動して走行する電動車に搭載され、電動車の走行用電力を蓄電する走行用バッテリとして用いられるものである。
まず、一般的な組電池の電気的な構成について説明する。
図1に示すように、組電池10は、直列接続された複数の電池セル12と、各複数の電池セル12にそれぞれ並列に接続された複数の整流素子18とを備え、負荷R(モータ)に電力を供給するものである。
複数の電池セル12のうち、いずれかの電池セル12が故障した場合、当該電池セル12に接続された整流素子18を通って電流が迂回して流れることにより、組電池10から負荷Rに対する電力供給を維持し、限定的な移動行動(リンプホーム)を可能としている。
図2に示すように、組電池10は、複数の電池セル12と、複数のバスバー14と、検出基板16と、複数の整流素子18とを含んで構成されている。
各電池セル12は、セル本体20と、セル本体20(電池セル12)にそれぞれ配置された正極端子22Aと、負極端子22Bとを含んで構成されている。
セル本体20は、直方体状を呈している。
セル本体20は、長方形状の底面壁2002と、底面壁2002の一対の長辺から起立された2つの側面壁2004と、底面壁2002の一対の短辺から起立された2つの端面壁2006と、それら側面壁2004と端面壁2006の上縁を接続する上面壁2008とを備えている。
正極端子22Aおよび負極端子22Bは、電池セル12から電力を取り出すと共に、電池セル12に電力を充電するために用いられるものである。
正極端子22Aおよび負極端子22Bは、上面壁2008の長さ方向の両側寄りの箇所に設けられている。
本実施の形態では、正極端子22Aおよび負極端子22Bは、それぞれ矩形板状を呈する板部2202と、板部2202から上方に突設された雄ねじ部2204と、板部2202のうち上面壁2008の長さ方向の内側寄りの箇所に設けられたねじ孔2206とを有している。
雄ねじ部2204は、後述するバスバー14を接続するためのものであり、ねじ孔2206は、後述する検出基板16を取着するためのものである。
各電池セル12は、隣り合う電池セル12の側面壁2004が互いに対向するように並べられており、各電池セル12は、電池セル12が並べられる方向において正極端子22Aと負極端子22Bとが交互に位置するように配置されている。
各バスバー14は、それらの挿通孔に隣り合う電池セル12の正極端子22Aの雄ねじ部2204と負極端子22Bの雄ねじ部2204とが挿通された状態で、各雄ねじ部2204にナット24が螺合されることで正極端子22Aと負極端子22Bとを電気的に接続している。
したがって、複数の電池セル12は、隣り合う電池セル12の正極端子22Aと負極端子22Bとがバスバー14を介して電気的に接続されることで直列接続されている。
検出基板16は、プリント配線基板に電子部品が実装されることで構成されている。
本実施の形態では、検出基板16は、各電池セル12の正極端子22Aおよび負極端子22Bのうち、バスバー14で接続された箇所を除く部分を覆う矩形板状を呈している。
図3(A)、(B)に示すように、検出基板16は、正極端子22Aおよび負極端子22Bのねじ孔2206に対応する箇所にねじ挿通孔1602が形成されている。
検出基板16と正極端子22Aおよび負極端子22Bとの電気的な接続は、正極端子22Aおよび負極端子22Bのねじ孔2206に螺合するねじ2を介して行なわれる。ねじ2は、金属製であり、熱伝導性を有している。
整流素子18は、アノード端子1804からカソード端子1806に電流を流す一方、カソード端子1806からアノード端子1804へは電流をほとんど流さない整流動作を行なうダイオードで構成されている。このようなダイオードとして、例えばショットキーバリアダイオードなどの従来公知の様々なダイオードが使用可能である。
本体1802は、アノード端子1804からカソード端子1806に向かって電流(順電流)が流れることによって発熱する。
本実施の形態では、本体1802は、パッケージ1802Aと、放熱板1802Bとを有している。
パッケージ1802Aは、矩形板状を呈し、その一側から軸状のアノード端子1804およびカソード端子1806が互いに間隔をおいて突設され平行に延在している。
放熱板1802Bは、パッケージ1802Aよりも小さい厚さの矩形板状を呈し、放熱板1802Bはパッケージ1802Aの他側からアノード端子1804およびカソード端子1806の反対方向に突設されている。
放熱板1802Bは、金属製であり、熱伝導性を有し、取り付け用のねじ挿通孔1810が形成されている。
図3(A)に示すように、各正極端子22Aおよび各負極端子22Bの上に(板部2202の上に)検出基板16が重ね合わされ、整流素子18は検出基板16を挟んで正極端子22Aの上に重ねられている。
この状態で、ねじ2が放熱板1802Bのねじ挿通孔1810、検出基板16のねじ挿通孔1602を挿通して各正極端子22Aのねじ孔2206に螺合すると共に、ねじ2が検出基板16のねじ挿通孔1610を挿通して各負極端子22Bのねじ孔2206に螺合することで整流素子18および検出基板16が電池セル12に取着されている。
すなわち、図3(A)の場合、整流素子18の本体1802が検出基板16と共に正極端子22Aに結合されることで、本体1802の熱が、熱伝導性を有する部材であるねじ2を介し正極端子22Aに伝導されるように図られている。
言い換えると、整流素子18の本体1802は、正極端子22Aに接触して本体1802の熱が正極端子22Aに伝導されるように配置されている。
図3(B)に示すように、各正極端子22A(板部2202)の上に整流素子18が重ね合わされ、検出基板16は、整流素子18を挟んで正極端子22Aおよび負極端子22Bの上に重ねられている。なお、図中、符号26は、放熱板1802Bと基板との隙間に配置される円筒状のスペーサを示す。
この状態で、ねじ2が検出基板16のねじ挿通孔1602、スペーサ26の孔、放熱板1802Bのねじ挿通孔1810を挿通して各正極端子22Aに螺合すると共に、ねじ2が検出基板16のねじ挿通孔1602、負極端子22Bのねじ孔2206に螺合することで整流素子18および検出基板16が電池セル12に取着されている。
すなわち、図3(B)の場合、整流素子18の本体1802が検出基板16と共に正極端子22Aに結合されることで、整流素子18の本体1802が正極端子22Aに直接接触し、本体1802の熱が正極端子22Aに伝導されるように図られている。
言い換えると、整流素子18の本体1802は、正極端子22Aに接触して本体1802の熱が正極端子22Aに伝導されるように配置されている。
より詳細には、第1の配線28の一端はアノード端子1804に接続され、第1の配線28の他端は負極端子22Bのねじ孔2206に螺合するねじ2の頭部と検出基板16との間に挟持されることで負極端子22Bに接続されている。
また、第2の配線30の一端はカソード端子1806に接続され、第2の配線30の他端は正極端子22Aのねじ孔2206に螺合するねじ2の頭部と放熱板1802Bとの間に挟持されることで正極端子22Aに接続されている。あるいは、第2の配線30の他端はねじ2の頭部と検出基板16との間に挟持されることで負極端子22Bに接続されている。
このようにアノード端子1804が第1の配線28を介して負極端子22Bに電気的に接続され、カソード端子1806が第2の配線30を介して正極端子22Aに電気的に接続されているため、整流素子18と正極端子22Aおよび負極端子22Bとの配線が確実になされているか否を目視により容易に確認でき、作業性の向上を図る上で有利となっている。
組電池10を構成する複数の電池セル12の1つが故障することで、その電池セル12の整流素子18に電流が流れると、本体1802が発熱する。
例えば、図3(A)に示すように、整流素子18が検出基板16上に重ねられている場合は、本体1802から発生した熱は、放熱板1802Bからねじ2を介して正極端子22Aに伝導される。
正極端子22Aに伝導された熱は、正極端子22Aで放熱されると共に、熱容量が大きな電池セル12内部に効率よく放熱される。
また、正極端子22Aに伝導された熱は、正極端子22Aに接続されているバスバー14に伝導され、さらにバスバー14に伝導された熱は、バスバー14で放熱されると共に、バスバー14から他の電池セル12の負極端子22Bに伝達され、負極端子22Bで放熱されると共に、他の電池セル12内部に効率よく放熱される。
正極端子22Aに伝達された熱は、正極端子22Aで放熱されると共に、熱容量が大きな電池セル12内部に効率よく放熱される。
また、正極端子22Aに伝達された熱が、バスバー14で放熱されると共に、バスバー14を介して他の電池セル12に効率よく放熱されることは上記と同様である。
そのため、整流素子18の放熱を効率よく行なうことができると共に、ヒートシンクなどの専用の部材を整流素子18毎に設ける必要がないため、コストの抑制を図る上で有利となる。
したがって、本体1802の熱が正極端子22Aを介してバスバー14へ伝導されるため、整流素子18の放熱を効率よく行なう上でより有利となる。
次に、第2の実施の形態について図4を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態において、第1の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
第2の実施の形態は、整流素子18と正極端子22Aおよび負極端子22Bとの配線構造が第1の実施の形態と異なり、その他の点については第1の実施の形態と同様である。
第2の実施の形態では、放熱板1802Bは、カソード端子1806と電気的に接続された金属板で形成されている。そのため、カソード端子1806と正極端子22Aとを接続する第2の配線30が省略されており、カソード端子1806は、放熱板1802Bを介して正極端子22Aと電気的に接続されている。
すなわち、図3(A)に示すように、整流素子18が検出基板16上に重ねられている場合は、放熱板1802Bを挿通するねじ2が正極端子22Aのねじ孔2206に螺合することで、カソード端子1806が放熱板1802Bとねじ2を介して正極端子22Aに電気的に接続されている。
また、図3(B)に示すように、整流素子18が正極端子22Aの上に重ねられている場合は、放熱板1802Bが正極端子22A(板部2202)に当接することで、カソード端子1806が放熱板1802Bを介して正極端子22Aに電気的に接続されている。
また、実施の形態では、検出基板16を取着するために正極端子22Aに形成されたねじ孔2206を利用して整流素子18を電池セル12に取着した場合について説明したが、整流素子18を電池セル12に取着する構造として従来公知の様々な取付構造が使用可能である。
12 電池セル
14 バスバー
16 検出基板
1602 ねじ挿通孔
18 整流素子
1802 本体
1802A パッケージ
1802B 放熱板
1804 アノード端子
1806 カソード端子
1810 ねじ挿通孔
22A 正極端子
22B 負極端子
2206 ねじ孔
28 第1の配線(配線)
30 第2の配線
Claims (4)
- 直列接続された複数の電池セルと、各複数の電池セルにそれぞれ配置された正極端子と負極端子と、各複数の電池セルにそれぞれ並列に接続されて配置された複数の整流素子とを備える組電池であって、
前記整流素子は、電流が流れることで発熱する本体を有し、
前記整流素子の本体は、前記正極端子または前記負極端子に接触して前記本体の熱が前記正極端子または前記負極端子に伝導されるように配置され、
前記正極端子および前記負極端子は、前記各電池セルの電圧または温度を検出する検出部を構成する検出基板を取着するためのねじ孔を有し、
前記本体は、ねじ挿通孔を具備し、
前記ねじ挿通孔を挿通するねじが前記ねじ孔に螺合することで、前記本体が前記検出基板と共に前記正極端子または前記負極端子に取着され、
前記本体の熱が前記ねじを介して前記正極端子または前記負極端子へ伝導される、
ことを特徴とする組電池。 - 前記複数の電池セルは、隣り合う前記電池セルの前記正極端子と前記負極端子とがバスバーを介して電気的に接続されることで直列接続され、
前記本体の熱が前記正極端子または前記負極端子を介して前記バスバーへ伝導されるように構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の組電池。 - 前記整流素子は、前記本体に設けられたアノード端子およびカソード端子を有し、
前記アノード端子は、第1の配線を介して前記負極端子に電気的に接続され、
前記カソード端子は、第2の配線を介して前記正極端子に電気的に接続されている、
ことを特徴とする請求項1または2記載の組電池。 - 前記整流素子は、前記本体に設けられたアノード端子およびカソード端子並びに前記本体の熱を放熱する放熱板を有し、
前記放熱板は、前記カソード端子と電気的に接続された金属板で形成され、
前記アノード端子は、配線を介して前記負極端子に電気的に接続され、
前記カソード端子は、前記放熱板を介して前記正極端子と電気的に接続されている、
ことを特徴とする請求項1または2記載の組電池。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013256267A JP6213203B2 (ja) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | 組電池 |
CN201410768375.2A CN104752640B (zh) | 2013-12-11 | 2014-12-11 | 电源控制装置和组电池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013256267A JP6213203B2 (ja) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | 組電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015115190A JP2015115190A (ja) | 2015-06-22 |
JP6213203B2 true JP6213203B2 (ja) | 2017-10-18 |
Family
ID=53528816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013256267A Active JP6213203B2 (ja) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | 組電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6213203B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018006276A (ja) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | カルソニックカンセイ株式会社 | 組電池及び電源装置 |
JP6780378B2 (ja) * | 2016-08-30 | 2020-11-04 | 株式会社豊田自動織機 | 電池モジュール |
JP6572263B2 (ja) * | 2017-06-07 | 2019-09-04 | 矢崎総業株式会社 | バスバモジュール及び電池パック |
JPWO2020170964A1 (ja) * | 2019-02-18 | 2021-12-23 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電装置、抵抗器の温度調整方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9054400B2 (en) * | 2011-01-21 | 2015-06-09 | Gs Yuasa International Ltd. | Battery system |
JP2013230003A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源装置、電源装置を備える車両及び蓄電装置並びに組電池の放電方法 |
-
2013
- 2013-12-11 JP JP2013256267A patent/JP6213203B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015115190A (ja) | 2015-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6919348B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP5825264B2 (ja) | 電池システム | |
JP2010119300A5 (ja) | ||
JP4640213B2 (ja) | 電力半導体装置及びそれを使用したインバータブリッジモジュール | |
JP6572263B2 (ja) | バスバモジュール及び電池パック | |
US9437797B2 (en) | Cooling structure of heating element and power conversion device | |
JP6247448B2 (ja) | 電源装置 | |
JP6222713B2 (ja) | バスバー構造及びバスバー構造を用いた電力変換装置 | |
JP5263334B2 (ja) | バスバーモジュール | |
JP6213203B2 (ja) | 組電池 | |
US10555413B2 (en) | Inverter | |
US11239762B2 (en) | Power converter | |
JP6469062B2 (ja) | 接続モジュール | |
WO2015162712A1 (ja) | 半導体モジュールおよびそれを用いた電力変換器 | |
JP5205834B2 (ja) | 半導体装置 | |
US10665846B2 (en) | Method for connecting several galvanic cells and cell connector therefore | |
JP5360419B2 (ja) | 電子回路基板 | |
JP6241660B2 (ja) | 蓄電モジュール | |
KR102096069B1 (ko) | 접속 단자 | |
JP6064804B2 (ja) | 電力変換装置 | |
WO2022163278A1 (ja) | コンデンサ | |
CN112313869A (zh) | 电力转换装置 | |
JP6345089B2 (ja) | 蓄電装置 | |
JP2004349473A (ja) | コンデンサユニット | |
JP6780378B2 (ja) | 電池モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160923 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170607 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170613 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170728 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170822 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170904 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6213203 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |