[发明专利]电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及多个电池以矩阵状排列而成的电池组件(battery module)。

背景技术

将多个电池收纳到壳中使其能够输出规定的电压及电流的电池组作为各种机器、车辆等的电源被广泛使用。其中，开始采用如下技术：对将通用的电池(例如搭载于笔记本电脑等中的圆筒形的二次电池)并联或串联连接来输出规定的电压及电流的组电池进行组件化，并将该电池组件各种组合，从而能够应对各种各样的用途。该组件化技术通过将收纳于电池组件中的电池高性能化，从而谋求电池组件自身的小型和轻量化，所以具有将电池组组装时的操作性提高、并且搭载到车辆等有限空间中时的自由度提高等各种优点。

然而，当构成电池组件的电池由于过充电和过放电或者内部短路和外部短路而在电池内产生高温气体，安全阀工作而将高温气体排放到电池外时，若周边的电池暴露于高温气体中，则有可能影响到正常的电池，引起连锁性劣化。此外，在将多个电池并联连接而得到的电池组件中，若构成电池组件的电池由于内部短路等而无法发挥作为电池的功能，则该电池成为电阻体，有可能使电池组件整体的性能大大降低。

针对这样的问题，专利文献1中记载了如下构成：如图20所示那样，在多个电池200介由连接体210、230并联连接而成的集合电池中，各电池的正极及负极各自通过熔丝链220、240而连接在连接体210、230上。通过设成这样的构成，当在一个电池中发生了内部短路等时，连接在该电池上的熔丝由于过电流而发生熔断，从而能够将发生了内部短路等的电池与其它的电池电分离。专利文献2、3等中也记载了同样的构成。

然而，当将通用的电池多个排列来构成电池组件时，为了输出规定的电压及电流，采取将多个电池并联连接来构成组电池、并将该组电池多个串联连接的构成。

例如，当将组电池设为专利文献1中记载的构成时，将组电池多个串联连接而构成的电池组件变成如图21所示的等效电路图。

即，成为如下构成：在以格子状排列的多个电池220中，在每个电池200上串联连接有熔丝链220(240)，沿行方向(X方向)排列的电池200通过连接体210(230)而并联连接，并且沿列方向(Y方向)排列的电池220通过连接体250而串联连接。

在这种情况下，例如，在1个电池200A中发生了内部短路等，熔丝链220A由于过电流而被熔断，从而能够将发生了内部短路等的电池200A与其它的电池完全分离。由此，即使在构成电池组件的电池中产生不良情况，也不会给其它的电池造成影响，此外，也不会使电池组件整体的性能降低。

然而，为了将产生了不良情况的电池完全分离，如图21所示那样，由于需要对每个电池200设置熔丝链220，所以产生构件数目大幅增加、导致电池组件的成本增高这样的问题。

此外，沿列方向排列的电池200由于介由电阻比连接体250大的熔丝链220而被串联连接，所以产生在熔丝链220中发热、或者得不到高电流输出这样的问题。

针对这样的问题，专利文献4中记载了如下构成：如图22所示那样，在由多个电池300串联连接而成的单元310多个并联连接而成的组电池中，将单元310的电池300间串联连接的各线320之间通过电阻体330来连接。在这样的构成中，例如当在电池300A中产生内部短路时，电流介由电阻体330A、330B从邻接的电池300流入电池300A中，但通过将电阻体330A、330B的电阻值设定得较大，从而能够防止大的短路电流流过。此外，由于在各电池300上未串联连接有熔丝链，所以能够将组电池的电阻抑制得较低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第7671565号说明书

专利文献2：日本特表2001-511635号公报

专利文献3：日本特开平6-223815号公报

专利文献4：日本特开2004-31268号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献4中记载的构成的组电池确实能够将组电池的电阻抑制得较低，并且当电池中发生了内部短路时防止大的短路电流流过，但由于发生了内部短路的电池作为电阻体发挥功能，所以正常的电池处于产生了外部短路的状态。因此，由于因外短电流产生的焦耳热，有可能导致正常的电池的温度上升。此外，为了抑制内短电流的大小，需要将电阻体330的电阻值设定得较大，所以，在通常工作时，由于各电池300间的电位差使得电流介由电阻体330流入电池300中时，有可能因电阻体330的焦耳热而产生的损失变大。