组合电池和电力消耗设备制造技术

本实用新型专利技术涉及组合电池和电力消耗设备。该组合电池包括多个二次电池单元串联模块，每个二次电池单元串联模块均具有多个串联连接的二次电池单元，其中在每个二次电池单元串联模块中，二次电池单元通过第一连接件串联连接，构成二次电池单元串联模块的二次电池单元和构成邻近上述二次电池单元串联模块的二次电池单元串联模块的二次电池单元通过第二连接件并联连接，第二连接件的电阻值高于第一连接件的电阻值，并且构成第二连接件的材料的熔点低于构成第一连接件的材料的熔点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及组合电池和电力消耗设备。
技术介绍
电池组已经用在诸如移动电话、数字照相机、便携游戏机、笔记本型个人计算机和电动工具的各种便携设备中。而且，现在电池组不仅用在这些设备中，而且还用在需要较高输出或较高容量的领域中，例如电动助力自行车、电动车辆和家用电力存储装置。作为结合到电池组中的二次电池单元，锂离子二次电池单元是目前最常用的二次电池单元之一。锂离子二次电池单元可以通过充电而重复使用，并且由于诸如电压输出高、 能量密度高、自放电少和服务寿命长等许多特点而被广泛使用。而且，为了应对具有更高输出和更高容量的设备的需求，将许多二次电池单元(单一单元)串联或并联连接、从而以组合电池的形式使用的情况也在增加。虽然这样的应用具有很大的优点，但是由于要处理大量能量，所以需要比过去使用中更小心地对待。在构成组合电池的二次电池单元的劣化增加，以致出现了内部短路的情况中，过电流从并联连接到该二次电池单元的所有其他二次电池单元流入。如果出现这种现象，恐怕会引起这样的问题不仅是内部短路的二次电池单元，而且其他放电的二次电池单元也快速产生热量。
技术实现思路
作为解决这种问题的手段，在日本未审查的专利申请中公开No. 2008-135342公开的技术中，通过在二次电池单元并联连接的部分设置诸如恒流二极管的限流元件，抑制过电流的生成。然而，在上述日本未审查的专利申请公开所公开的技术中，存在的问题是不仅二次电池单元的布置受到限流元件的形状限制，而且使二次电池单元互相连接的导电组件也很复杂，此外，也增加了生产成本。因此，期望提供下述的组合电池以及结合了这种二次电池的电力消耗设备尽管组合电池的配置和结构简单，但是即使在构成组合电池的二次电池单元中出现内部短路的情况下，也可以保证高安全性。根据本技术第一实施方式至第三实施方式中的每一个，提供了一种组合电池，包括多个二次电池单元串联模块，各个模块均具有多个串联连接的二次电池单元，其中，在各个二次电池单元串联模块中，二次电池单元通过第一连接件串联连接，以及构成二次电池单元串联模块的二次电池单元和构成邻近前述二次电池单元串联模块的二次电池单元串联模块的二次电池单元通过第二连接件并联连接。而且，在涉及本技术第一实施方式的组合电池中，第二连接件的电阻值可高于第一连接件的电阻值，并且构成第二连接件的材料的熔点可低于构成第一连接件的材料的熔点。此外，在涉及本技术第二实施方式的组合电池中，第二连接件的电阻值可高于第一连接件的电阻值，并且断流器可设置在各个二次电池单元串联模块的一端。此外，在涉及本技术第三实施方式的组合电池中，第二连接件的电阻值可高于第一连接件的电阻值，并且当电连接到组合电池的负载的电阻值设定为R。并且第二连接件的电阻值设定为R2的时候，满足R2/Ro > 2的关系。根据本技术第四实施方式，提供了一种组合电池，包括多个二次电池单元串联模块，各个模块均具有串联连接的多个二次电池单元，其中，在各个二次电池单元串联模块中，二次电池单元通过第一连接件串联连接并通过第一连接件互相支撑，构成二次电池单元串联模块的二次电池单元和构成另一个二次电池单元串联模块的二次电池单元通过第二连接件并联连接并通过第二连接件互相支撑，并且第二连接件的电阻值高于第一连接件的电阻值。在涉及本技术第一实施方式至第四实施方式的组合电池中，第二连接件的电阻值高于第一连接件的电阻值。因此，在二次电池单元中未出现内部短路的情况下(下文中，这种二次电池单元称为“正常二次电池单元”)，在组合电池的操作进入平衡状态之后， 电流基本不在构成彼此相邻近的二次电池单元串联模块的二次电池单元之间流动。另一方面，在二次电池单元中已经出现内部短路的情况中(下文中，这种二次电池单元称为“异常二次电池”)，电流从构成邻近二次电池单元串联模块的二次电池单元流入异常二次电池单元。然而，由于插入了第二连接件，可以保持低电流值。这样，在涉及本技术第一实施方式至第四实施方式的组合电池中，不必提供特殊元件，尽管配置和结构简单，但是即使在构成组合电池的二次电池单元中已经出现内部短路的情况下，也可以保证高安全性，并且不会导致生产成本的显著增加。而且，在涉及本技术第一实施方式的组合电池中，由于构成第二连接件的材料的熔点低于构成第一连接元件的材料的熔点并且在大电流流入第二连接件的情况下第二连接件被熔化和切断，所以第二连接件也起到熔断器的功能，从而可以保证更高的安全性。而且，在涉及本技术第二实施方式的二次电池中，由于断流器设置在各个二次电池单元串联模块的一端，在大电流流入二次电池单元串联模块的情况下，断流器工作，由此从二次电池组单元串联模块的输出被停止，从而可以保证更高的安全性。而且，在涉及本技术第三实施方式的组合电池中，由于负载的电阻值和第二连接件的电阻值满足预定关系，所以可以有效地抑制二次电池单元中电流方向不同于正常方向的电流的产生。而且，在涉及本技术第四实施方式的组合电池中，由于二次电池单元通过第一连接件和第二连接件互相支撑，所以便于组合电池的处理等。附图说明图IA和图IB分别是从一侧和相反侧观察的实施例I的组合电池的示意图；图2是实施例I的组合电池正常工作时的电路图；图3是构成实施例I的组合电池的二次电池单元中出现异常时的电路图；图4是实施例2的组合电池正常工作时的电路图；图5是构成实施例2的组合电池的二次电池单元中出现异常时的电路图。具体实施方式下文中，将参照附图基于实施例描述本技术。然而，本技术并不限于实施例，并且实施例中的各种数值或材料是示例性的。另外，将以下述顺序进行描述。I.涉及本技术第一实施方式至第四实施方式的组合电池和全面的说明。2.实施例I (涉及本技术第一实施方式、第三实施方式和第四实施方式的组合电池)。3.实施例2(涉及本技术第二实施方式、第三实施方式和第四实施方式的组合电池)和其他内容。涉及本技术第一实施方式至第四实施方式的组合电池和全面的说明涉及本技术第一实施方式的组合电池中，优选的实施方式是，构成第二连接件的材料的熔点为，例如232°C (这是锡的熔点)或更低。然而，不限于此。在涉及包括上述优选实施方式的本技术第一实施方式的组合电池中，或者涉及本技术第二实施方式至第四实施方式的组合电池中，优选的实施方式是，当第一连接件的电阻值设定为R1并且第二连接件的电阻值设定为R2时，满足^/R1 ^ 10的关系，优选满足R2A1彡100的关系。在涉及包括上述优选实施方式的本技术第一实施方式、第三实施方式或第四实施方式的组合电池中，可以采用这样的配置断流器设置在各个二次电池单元串联模块的一端，而且在这种情况中，可以采用这样的配置二次电池单元中出现异常(例如，内部短路)时，在除了包括出现异常的二次电池单元的二次电池单元串联模块以外的二次电池单元串联模块中的断流器执行中断操作，更进一步，可以采用这样的配置通过断流器的中断操作来检测二次电池单元中异常的出现。这里，如果断流器串联连接在例如各个二次电池单元串联模块的输出端和二次电池单元之间，将是优选的。熔断器或PTC(正温度系数) 热敏电阻可以作为断流器的例子。在通过断流器的中断操作来检测二次电池单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：堀田慎，上坂进一，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：实用新型
国别省市：