电池系统和具有电池系统的电动车辆以及蓄电装置制造方法及图纸

技术编号:27261945 阅读:30 留言:0更新日期:2021-02-06 11:21
在电池单体处于异常的状态时,为了防止由封口板导致的短路的发生,电池系统具备具有沿一个方向层叠的多个方形电池单体(1)的电池块、并联连接的汇流条(5X)、绝缘板(7)、以及固定于绝缘板(7)的盖板(8)。方形电池单体(1)具有:排出口,在该排出口设有排出阀(14);以及封口板,正负的电极端子隔着绝缘材料而设于该封口板。并联连接的汇流条(5X)连接于电极端子并且将一部分或全部的方形电池单体(1)并联地连接。绝缘板(7)配置于多个方形电池单体(1)的封口板的表面,该绝缘板(7)包括:通过部,其设于与排出口相对应的位置,具有供从排出口喷出的排出气体通过的开口;以及推压部(22),其配置于封口板与并联连接的汇流条(5X)之间。盖板(8)与面对通过部的开口的排出口相对。(8)与面对通过部的开口的排出口相对。(8)与面对通过部的开口的排出口相对。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池系统和具有电池系统的电动车辆以及蓄电装置


[0001]本专利技术涉及具有多个电池的电池系统和具有电池系统的电动车辆以及蓄电装置。

技术介绍

[0002]层叠多个电池单体而成的电池系统用于各种用途。在该电池系统中通过将相邻的多个电池单体并联地连接从而能够使输出电流较大,另外,通过将并联连接的电池单体彼此串联地连接从而能够使输出电力较大。因此,该电池系统适合用于需要较大的输出电力的用途。例如,作为具有并联连接的多个电池单体的电源装置,已知有下述专利文献1的电源装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:国际公开第2012/133592号

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]近年来,作为用于使电源装置高容量化的结构而着眼于如专利文献1所例示的具有并联连接的多个电池单体的电源装置。然而,在专利文献1所记载的电源装置中,当某个电池单体发生内部短路时,存在从与该电池单体并联连接的另一电池单体向发生了内部短路的电池单体流入电流而导致发热的风险。若成为这样的状态,则与发生了内部短路的电池单体并联连接的电池单体可能会发生外部短路,存在多个电池单体的温度上升而诱发热失控的可能性。
[0008]本专利技术是以防止以上的缺陷为目的而开发的,本专利技术的重要目的在于提供一种在包含并联连接的多个电池单体在内的电源装置中防止诱发热失控的技术。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本专利技术的一个方式的电池系统具备具有沿一个方向层叠的多个方形电池单体的电池块、并联连接的汇流条、绝缘板、以及固定于绝缘板的盖板。各个方形电池单体具有:排出口,在该排出口设有在设定压力下开阀的排出阀;以及封口板,正负的电极端子隔着绝缘材料而设于该封口板。并联连接的汇流条连接于方形电池单体的电极端子并且将一部分或全部的方形电池单体并联地连接。绝缘板配置于多个方形电池单体的封口板的表面。另外,绝缘板包括:通过部,其设于与排出口相对应的位置,具有供从排出口喷出的排出气体通过的开口;以及推压部,其配置于封口板与并联连接的汇流条之间。盖板与面对通过部的开口的排出口相对。
[0011]再者,具备包括以上的方式的构成要素在内的电池系统的电动车辆具有所述电池系统、自该电池系统被供给电力的行驶用的电动机、搭载该电池系统以及所述电动机的车辆主体、以及被该电动机驱动而使所述车辆主体进行行驶的车轮。
[0012]再者,具备包括以上的方式的构成要素在内的电池系统的蓄电装置具有所述电池
系统、以及控制针对该电池系统的充放电的电源控制器,所述电源控制器能够进行由来自外部的电力实现的对所述方形电池单体的充电,并且能进行控制以对该电池单体进行充电。
[0013]专利技术的效果
[0014]根据上述结构,若从排出口排出气体,则会因所排出的气体而对盖板向上方作用外力。由于盖板为与绝缘板连结的构造,因此会在因气体而引起的外力的作用下使绝缘板的推压部以将并联连接的汇流条向上方推起的方式进行位移。由此,能够将借助并联连接的汇流条或发生了内部短路的方形电池单体而形成的外部短路电路切断。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的一实施方式的电池系统的立体图。
[0016]图2是图1所示的电池系统的分解立体图。
[0017]图3是图1所示的电池系统的III-III线剖视图。
[0018]图4是图1所示的电池系统的IV-IV线剖视图。
[0019]图5是表示电池块、绝缘板以及汇流条的位置关系的分解立体图。
[0020]图6是表示电池块和绝缘板的位置关系的俯视图。
[0021]图7是表示方形电池单体的封口板和电极端子的连结构造的放大剖视图。
[0022]图8是在任一方形电池单体发生了内部短路的状态下将并联电池的短路电流切断的电流切断部的原理图。
[0023]图9是表示并联连接的方形电池单体发生外部短路的一个例子的概略结构图。
[0024]图10是绝缘板将并联电池的短路电流切断的原理图。
[0025]图11是并联电池单元的概略立体图,且是表示将并联电池的短路电流切断的状态的图。
[0026]图12是图11所示的并联电池单元的纵剖视图。
[0027]图13是图11所示的并联电池单元的横剖视图。
[0028]图14是表示被封口板推起的绝缘板的另一个例子的概略剖视图。
[0029]图15是表示被封口板推起的绝缘板的另一个例子的概略剖视图。
[0030]图16是表示被封口板推起的绝缘板的另一个例子的概略剖视图。
[0031]图17是表示绝缘板将并联电池的短路电流切断的另一个例子的概略剖视图。
[0032]图18是表示在借助发动机和电动机进行行驶的混合动力车搭载电池系统的例子的框图。
[0033]图19是表示在仅借助电动机进行行驶的电动汽车搭载电池系统的例子的框图。
[0034]图20是表示在蓄电装置中使用电池系统的例子的框图。
具体实施方式
[0035]首先,对本专利技术的一个着眼点进行说明。作为用于使电源装置高容量化的一个例子,专利技术人针对将多个电池单体并联连接的结构进行了研究。如上所述,在包括并联连接的多个电池单体的电源装置中,当某个电池单体发生内部短路时,存在从与该电池单体并联连接的另一电池单体向发生了内部短路的电池单体流入电流而导致发热的风险。另一方
面,存在具有安全机构的电池单体,该安全机构能随着外装罐的内压上升而将外装罐内的内部电极和设于封口板的电极端子之间的电连接切断。作为安全机构,具有在电池单体的内部配置于内部电极与电极端子之间的电流切断机构(CID:Current Interrupt Device)等。在并联连接多个电池单体的电源装置中,能够通过采用具有这种安全机构的电池单体从而提高安全性。具体而言,当某个电池单体发生内部短路时,会从与发生了内部短路的电池单体并联连接的电池单体向发生了内部短路的电池单体流入电流,但就原理而言,通过使发生了内部短路的电池单体的CID进行工作从而切断将发生了内部短路的电池单体的正负的电极端子连接的电流路径,因此可以期待能够使来自并联连接的电池单体的流入电流停止。
[0036]然而,专利技术人在对包括并联连接的多个电池单体的电源装置进行研究的过程中发现,在以下的问题的影响下,有时即使具备CID等安全机构也无法将来自并联连接的电池单体的流入电流切断。
[0037]一般而言,电池单体具有外装罐和设有正负的电极端子的封口板。外装罐、封口板由金属形成。因此,电极端子隔着被称为垫片的绝缘材料而安装于封口板。作为这种垫片,能够使用树脂。在此,若假设某个电池单体为发生了内部短路的状态,则发生了内部短路的电池单体所保有的能量的大部分会转换为热。因此,若大容量的电池单体发生内部短路,则甚至存在电池温度急剧上升而成为400℃以上这样的极度高温的可能性。由于电池单体的垫片由树脂形成,因此当电池温本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池系统,其中,所述电池系统具有:电池块,其具有沿一个方向层叠的多个方形电池单体,各个方形电池单体具有排出口,在该排出口设有在设定压力下开阀的排出阀,各个方形电池单体还具有封口板,正负的电极端子隔着绝缘材料而设于该封口板;并联连接的汇流条,其连接于所述方形电池单体的电极端子并且将一部分或全部的该方形电池单体并联地连接;绝缘板,其配置于所述多个方形电池单体的所述封口板的表面,所述绝缘板具有通过部,该通过部设于与所述排出口相对应的位置并且具有供从所述排出口喷出的排出气体通过的开口,所述绝缘板还具有推压部,该推压部配置于所述封口板与所述并联连接的汇流条之间;以及盖板,其固定于所述绝缘板并且与面对所述通过部的开口的所述排出口相对。2.根据权利要求1所述的电池系统,其中,在所述电池块中,并联地连接所述方形电池单体而成的多个并联连接单元相互串联地连接,所述绝缘板具有多个狭缝,该多个狭缝设于相邻的所述并联连接单元之间并且沿着所述方形电池单体的宽度方向延伸。3.根据权利要求2所述的电池系统,其特征在于,所述盖板和所述绝缘板在所述多个狭缝中的相邻的狭缝之间连结,所述相邻的狭缝间的所述连结位置自所述排出口的中心沿所述方形电池单体的宽度方向偏置。4.根据权利要求3所述的电池系统,其中,所述相邻的狭缝间的...

【专利技术属性】
技术研发人员:江头拓也吉田直刚山根大典
申请(专利权)人:三洋电机株式会社
类型:发明
国别省市:

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