JPH06223815A - 集合電池 - Google Patents
集合電池Info
- Publication number
- JPH06223815A JPH06223815A JP5009541A JP954193A JPH06223815A JP H06223815 A JPH06223815 A JP H06223815A JP 5009541 A JP5009541 A JP 5009541A JP 954193 A JP954193 A JP 954193A JP H06223815 A JPH06223815 A JP H06223815A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuse
- battery
- fuses
- assembled battery
- blown
- 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.)
- Pending
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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)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２か所以上で地絡した場合でも、ブロックす
べてのヒューズが飛んでしまうことなく充放電可能な集
合電池を提供する。 【構成】 単数又は直列に接続した複数の単電池３を接
続手段１４を介在させて並列に接続してなる電池群を更
に直列に接続してなる集合電池１において、前記接続手
段１４を挟んだ両側に各単電池に接続するヒューズ１
６，１７を配設し、一側の各ヒューズ１６，１７の定格
と他側の各ヒューズ１６，１７の定格とを異なるものと
した。これにより、複数の外部短絡があっても集合電池
の充放電ができることとなる。
べてのヒューズが飛んでしまうことなく充放電可能な集
合電池を提供する。 【構成】 単数又は直列に接続した複数の単電池３を接
続手段１４を介在させて並列に接続してなる電池群を更
に直列に接続してなる集合電池１において、前記接続手
段１４を挟んだ両側に各単電池に接続するヒューズ１
６，１７を配設し、一側の各ヒューズ１６，１７の定格
と他側の各ヒューズ１６，１７の定格とを異なるものと
した。これにより、複数の外部短絡があっても集合電池
の充放電ができることとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ナトリウム−硫黄電
池等の高温２次電池を複数集合させてなる集合電池に関
するものである。
池等の高温２次電池を複数集合させてなる集合電池に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】集合電池は複数の単電池が直列又は並列
に接続されて構成されている。図４に基づいてこの集合
電池の内部構成を５０ｋｗ級集合電池を例に取って説明
する。この集合電池ではまず３基の単電池を直列に接続
し、この直列単電池３０群毎にそのプラス側に５０Ａ溶
断ヒューズ３１を接続しストリング３２を形成させる。
そしてストリング３２を並列ブスバー３３に６基接続し
て、ブロック３４を形成し、ブロック３４を１８基直列
に接続してユニット３５が構成されている。そして、複
数のユニット３５が直列或いは並列に接続されてサブモ
ジュールとなり集合電池が形成されている。ここに５０
Ａ溶断ヒューズ３１は単電池３０の内部短絡が生じた場
合、安全のために溶断するようになっている。
に接続されて構成されている。図４に基づいてこの集合
電池の内部構成を５０ｋｗ級集合電池を例に取って説明
する。この集合電池ではまず３基の単電池を直列に接続
し、この直列単電池３０群毎にそのプラス側に５０Ａ溶
断ヒューズ３１を接続しストリング３２を形成させる。
そしてストリング３２を並列ブスバー３３に６基接続し
て、ブロック３４を形成し、ブロック３４を１８基直列
に接続してユニット３５が構成されている。そして、複
数のユニット３５が直列或いは並列に接続されてサブモ
ジュールとなり集合電池が形成されている。ここに５０
Ａ溶断ヒューズ３１は単電池３０の内部短絡が生じた場
合、安全のために溶断するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、集合電池に
は地絡等の外部短絡が生ずることもあり、それが図４に
示すように２か所において生ずる場合がある。この場
合、定格以上の電流がこれらヒューズ３１に流れるよう
になるため、このブロック３４のヒューズ３１はすべて
溶断してしまうこととなってしまう。すなわち、地絡し
た箇所に最も近いヒューズ３１ａに短絡電流がまず集中
し、その結果ヒューズ３１ａが溶断してしまうこととな
る。すると、そのヒューズ３１ａとともに並列ブスバー
３３に接続された残ったヒューズ３１に短絡電流が分流
されるようになるが、５０Ａの定格を大きく越えた電流
がこれらヒューズ３１に次々と流れるようになるため、
このブロック３４のヒューズ３１はすべて溶断してしま
うのである。従って、この場合において集合電池は断線
されて充放電が不可能となる。
は地絡等の外部短絡が生ずることもあり、それが図４に
示すように２か所において生ずる場合がある。この場
合、定格以上の電流がこれらヒューズ３１に流れるよう
になるため、このブロック３４のヒューズ３１はすべて
溶断してしまうこととなってしまう。すなわち、地絡し
た箇所に最も近いヒューズ３１ａに短絡電流がまず集中
し、その結果ヒューズ３１ａが溶断してしまうこととな
る。すると、そのヒューズ３１ａとともに並列ブスバー
３３に接続された残ったヒューズ３１に短絡電流が分流
されるようになるが、５０Ａの定格を大きく越えた電流
がこれらヒューズ３１に次々と流れるようになるため、
このブロック３４のヒューズ３１はすべて溶断してしま
うのである。従って、この場合において集合電池は断線
されて充放電が不可能となる。
【０００４】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
とするところは、２か所以上で地絡した場合でも、ブロ
ックすべてのヒューズが飛んでしまうことなく充放電可
能な集合電池を提供することにある。
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
とするところは、２か所以上で地絡した場合でも、ブロ
ックすべてのヒューズが飛んでしまうことなく充放電可
能な集合電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明では、単数又は直列に接続した複数の単電
池を接続手段を介在させて並列に接続してなる電池群を
更に直列に接続してなる集合電池において、前記接続手
段を挟んだ両側に各単電池に接続するヒューズを配設
し、一側の各ヒューズの定格と他側の各ヒューズの定格
とを異なるものとした集合電池。
めにこの発明では、単数又は直列に接続した複数の単電
池を接続手段を介在させて並列に接続してなる電池群を
更に直列に接続してなる集合電池において、前記接続手
段を挟んだ両側に各単電池に接続するヒューズを配設
し、一側の各ヒューズの定格と他側の各ヒューズの定格
とを異なるものとした集合電池。
【０００６】
【作用】上記のような構成とすれば、２か所以上で地絡
した場合に短絡電流は地絡箇所に最も近い一側のヒュー
ズに集中的に流れ、同ヒューズが溶断されて地絡電流の
ループは遮断される。そして、通常電流は残りのヒュー
ズに分流されて流れ、集合電池の充放電は継続される。
した場合に短絡電流は地絡箇所に最も近い一側のヒュー
ズに集中的に流れ、同ヒューズが溶断されて地絡電流の
ループは遮断される。そして、通常電流は残りのヒュー
ズに分流されて流れ、集合電池の充放電は継続される。
【０００７】
【実施例】以下、この発明を具体化した集合電池の実施
例を、図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
例を、図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
【０００８】集合電池１は断熱容器２により外形が構成
されている。断熱容器２は分割可能な側板５と最上部に
配設された蓋板６及び最下部に配設された底板７とより
構成されている。断熱容器２は上下方向に４分割されて
おり、積み上げられて容器として完成するようになって
いる。
されている。断熱容器２は分割可能な側板５と最上部に
配設された蓋板６及び最下部に配設された底板７とより
構成されている。断熱容器２は上下方向に４分割されて
おり、積み上げられて容器として完成するようになって
いる。
【０００９】断熱容器２の内部には各段毎にフレーム１
０内に収納されたユニット１１が配設されている。図２
に示すようにフレーム１０内のユニット１１は１８のブ
ロック１２が直列に接続されて構成されている。各ブロ
ック１２には６本づつのストリング１３が接続手段たる
並列ブスバー１４に並列に接続されている。ストリング
１３は直列に接続された３本の単電池３と、低定格の５
０Ａ溶断ヒューズ１６及び高定格の２００Ａ溶断ヒュー
ズ１７とより構成されている。５０Ａ溶断ヒューズ１６
は単電池３のプラス側と隣接する並列ブスバー１４との
間に接続され、２００Ａ溶断ヒューズ１７は単電池３の
マイナス側と隣接する並列ブスバー１４との間に接続さ
れている。即ち、各ストリング１３はその両側にそれぞ
れ定格の異なる２つのヒューズ１６，１７を有している
こととなる。
０内に収納されたユニット１１が配設されている。図２
に示すようにフレーム１０内のユニット１１は１８のブ
ロック１２が直列に接続されて構成されている。各ブロ
ック１２には６本づつのストリング１３が接続手段たる
並列ブスバー１４に並列に接続されている。ストリング
１３は直列に接続された３本の単電池３と、低定格の５
０Ａ溶断ヒューズ１６及び高定格の２００Ａ溶断ヒュー
ズ１７とより構成されている。５０Ａ溶断ヒューズ１６
は単電池３のプラス側と隣接する並列ブスバー１４との
間に接続され、２００Ａ溶断ヒューズ１７は単電池３の
マイナス側と隣接する並列ブスバー１４との間に接続さ
れている。即ち、各ストリング１３はその両側にそれぞ
れ定格の異なる２つのヒューズ１６，１７を有している
こととなる。
【００１０】低定格ヒューズを５０Ａとしたのは内部短
絡が生じて続流が連続的に流れた場合でも、電池の安全
を確保できるであろうとの条件より決定されたものであ
る。また高定格ヒューズを２００Ａとしたのは後述する
地絡状態となって各ストリング１３を流れる電流が１か
所に集中した場合に確実に溶断するように決定されたも
のである。即ち、各ブロック１２のストリング１３の数
に５０Ａを掛けて算出された６×５０＝３００Ａよりも
このヒューズは低抵抗で溶断しなくてはならない。しか
し、溶断電流が大きいほうがヒューズ抵抗は小さく、そ
して内部抵抗を低く抑える方が電池の効率がよいため２
００Ａとしたものである。また、両ヒューズ１６，１７
はアルミニウム合金製とされ、具体的にはＡ３００３、
ＡＭＳＣ合金或いはＡ１０５０等とするが、勿論他の材
質、規格のものであってもかまわない。１つのユニット
１１は３×６×１８の計３２４個の単電池３により構成
されており、各段の４つのユニット１１が相互に電気的
に接続されて単電池集合体たるサブモジュールが構成さ
れている。
絡が生じて続流が連続的に流れた場合でも、電池の安全
を確保できるであろうとの条件より決定されたものであ
る。また高定格ヒューズを２００Ａとしたのは後述する
地絡状態となって各ストリング１３を流れる電流が１か
所に集中した場合に確実に溶断するように決定されたも
のである。即ち、各ブロック１２のストリング１３の数
に５０Ａを掛けて算出された６×５０＝３００Ａよりも
このヒューズは低抵抗で溶断しなくてはならない。しか
し、溶断電流が大きいほうがヒューズ抵抗は小さく、そ
して内部抵抗を低く抑える方が電池の効率がよいため２
００Ａとしたものである。また、両ヒューズ１６，１７
はアルミニウム合金製とされ、具体的にはＡ３００３、
ＡＭＳＣ合金或いはＡ１０５０等とするが、勿論他の材
質、規格のものであってもかまわない。１つのユニット
１１は３×６×１８の計３２４個の単電池３により構成
されており、各段の４つのユニット１１が相互に電気的
に接続されて単電池集合体たるサブモジュールが構成さ
れている。
【００１１】次にこのように構成された集合電池１につ
いて作用を説明する。例えば、図３に示すように集合電
池１において隣接する２つのブロック１２間の２つの単
電池３の活物質が漏れ、地絡状態が生じたとする。即
ち、地絡部Ｐ，Ｑ間において地絡電流が流れることとな
る。この場合、図３に示すように各ストリング１３を流
れる電流は地絡部に最も近い２００Ａ溶断ヒューズ１７
ａに集中し、このヒューズ１７ａが溶断することとな
る。その結果、地絡部Ｐを含むストリング１３は遮断さ
れる。そして、通常電流は残りの５本の２００Ａ溶断ヒ
ューズ１７に分流されて流れるようになるため、５０Ａ
溶断ヒューズ１６が溶断されることがない。ここに、５
０Ａ溶断ヒューズ１６は６本から５本に減った訳である
が、５０Ａの定格ではこの減った１ストリング１３を分
流しても溶断されることがないように設定されているも
のとする。一方、各単電池３内で内部短絡が生じた場合
はその単電池３を含むストリング１３の５０Ａ溶断ヒュ
ーズ１６が溶断される。これは２００Ａ溶断ヒューズ１
７よりも５０Ａ溶断ヒューズ１６のが抵抗が大きいから
である。
いて作用を説明する。例えば、図３に示すように集合電
池１において隣接する２つのブロック１２間の２つの単
電池３の活物質が漏れ、地絡状態が生じたとする。即
ち、地絡部Ｐ，Ｑ間において地絡電流が流れることとな
る。この場合、図３に示すように各ストリング１３を流
れる電流は地絡部に最も近い２００Ａ溶断ヒューズ１７
ａに集中し、このヒューズ１７ａが溶断することとな
る。その結果、地絡部Ｐを含むストリング１３は遮断さ
れる。そして、通常電流は残りの５本の２００Ａ溶断ヒ
ューズ１７に分流されて流れるようになるため、５０Ａ
溶断ヒューズ１６が溶断されることがない。ここに、５
０Ａ溶断ヒューズ１６は６本から５本に減った訳である
が、５０Ａの定格ではこの減った１ストリング１３を分
流しても溶断されることがないように設定されているも
のとする。一方、各単電池３内で内部短絡が生じた場合
はその単電池３を含むストリング１３の５０Ａ溶断ヒュ
ーズ１６が溶断される。これは２００Ａ溶断ヒューズ１
７よりも５０Ａ溶断ヒューズ１６のが抵抗が大きいから
である。
【００１２】このような構成とすることにより、本実施
例の集合電池１では２か所以上で地絡が生じても、地絡
部に最も近い２００Ａ溶断ヒューズ１７が溶断するのみ
で他のヒューズ１６，１７が溶断することはない。勿
論、５０Ａ溶断ヒューズ１６が次々と溶断してしまうこ
とも全くない。また、マイナス側に接続した高定格のヒ
ューズは２００Ａ溶断ヒューズ１７であるため、抵抗が
低く集合電池１の効率の低下が少ない。
例の集合電池１では２か所以上で地絡が生じても、地絡
部に最も近い２００Ａ溶断ヒューズ１７が溶断するのみ
で他のヒューズ１６，１７が溶断することはない。勿
論、５０Ａ溶断ヒューズ１６が次々と溶断してしまうこ
とも全くない。また、マイナス側に接続した高定格のヒ
ューズは２００Ａ溶断ヒューズ１７であるため、抵抗が
低く集合電池１の効率の低下が少ない。
【００１３】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は他の態様に変更して実施することも可能であ
る。例えば、上記実施例では５０Ａ溶断ヒューズ１６は
単電池３のプラス側に、また２００Ａ溶断ヒューズ１７
は単電池３のマイナス側に配設されていたが、これらを
逆に配設するようにしてもかまわない。また、上記実施
例では低定格のヒューズは５０Ａとしたが単電池３の電
流破壊限界より低い電流値であればかまわない。各ヒュ
ーズの定格値は集合電池電池１の規模によって変更自由
である。更に、上記実施例ではユニット１１は計１８の
ブロック１２により構成され、また各ブロック１２は６
本のストリング１３により構成されていたが、これらに
ついての設計変更は自由である。勿論、ストリング１３
は単電池３を直列に幾つ接続して構成してもよく、単電
池３は単独でもかまわない。その他接続手段は必ずしも
並列ブスバーでなくとも良い等本発明はその主旨を逸脱
しない範囲において自由に変更して実施することが可能
である。
本発明は他の態様に変更して実施することも可能であ
る。例えば、上記実施例では５０Ａ溶断ヒューズ１６は
単電池３のプラス側に、また２００Ａ溶断ヒューズ１７
は単電池３のマイナス側に配設されていたが、これらを
逆に配設するようにしてもかまわない。また、上記実施
例では低定格のヒューズは５０Ａとしたが単電池３の電
流破壊限界より低い電流値であればかまわない。各ヒュ
ーズの定格値は集合電池電池１の規模によって変更自由
である。更に、上記実施例ではユニット１１は計１８の
ブロック１２により構成され、また各ブロック１２は６
本のストリング１３により構成されていたが、これらに
ついての設計変更は自由である。勿論、ストリング１３
は単電池３を直列に幾つ接続して構成してもよく、単電
池３は単独でもかまわない。その他接続手段は必ずしも
並列ブスバーでなくとも良い等本発明はその主旨を逸脱
しない範囲において自由に変更して実施することが可能
である。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、接続手
段を介在させて並列に接続してなる電池群を更に直列に
接続した集合電池を接続手段を挟んだ両側に各単電池に
接続するヒューズを配設して一側の各ヒューズの定格と
他側の各ヒューズの定格とを異なるものとしたため、複
数箇所が外部短絡した場合であってもすべてのヒューズ
が溶断してしまうことがなく、従って複数の外部短絡が
あっても集合電池の充放電ができるという優れた効果が
奏される。
段を介在させて並列に接続してなる電池群を更に直列に
接続した集合電池を接続手段を挟んだ両側に各単電池に
接続するヒューズを配設して一側の各ヒューズの定格と
他側の各ヒューズの定格とを異なるものとしたため、複
数箇所が外部短絡した場合であってもすべてのヒューズ
が溶断してしまうことがなく、従って複数の外部短絡が
あっても集合電池の充放電ができるという優れた効果が
奏される。
【図１】本発明を具体化した一実施例である集合電池の
内部接続構造を説明する概略図である。
内部接続構造を説明する概略図である。
【図２】同じ実施例の集合電池の外観を説明する一部切
欠斜視図である。
欠斜視図である。
【図３】本発明を具体化した一実施例である集合電池の
内部接続構造の要部を拡大して説明する概略図である。
内部接続構造の要部を拡大して説明する概略図である。
【図４】従来例の集合電池の内部接続構造を説明する概
略図である。
略図である。
１…集合電池、３…単電池、１４…接続手段たる並列ブ
スバー、１６…ヒューズたる５０Ａ溶断ヒューズ、１
７，１７ａ…ヒューズたる２００Ａ溶断ヒューズ。
スバー、１６…ヒューズたる５０Ａ溶断ヒューズ、１
７，１７ａ…ヒューズたる２００Ａ溶断ヒューズ。
Claims (1)
- 【請求項１】 単数又は直列に接続した複数の単電池を
接続手段を介在させて並列に接続してなる電池群を更に
直列に接続してなる集合電池において、前記接続手段を
挟んだ両側に各単電池に接続するヒューズを配設し、一
側の各ヒューズの定格と他側の各ヒューズの定格とを異
なるものとした集合電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5009541A JPH06223815A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 集合電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5009541A JPH06223815A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 集合電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06223815A true JPH06223815A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11723136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5009541A Pending JPH06223815A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 集合電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06223815A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-01-22 JP JP5009541A patent/JPH06223815A/ja active Pending
Cited By (16)
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