JP2013008557A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、組電池に関する。 The present invention relates to an assembled battery.
複数の単電池を電気的に並列に又は直列に接続することで、高出力、高電気容量が得られる組電池が知られている。この種の組電池において、他の単電池と比して内部抵抗が高い、或いは電気容量が低い等の異常単電池が含まれていた場合、組電池の性能や寿命が著しく劣化する。 An assembled battery is known in which a plurality of single cells are electrically connected in parallel or in series to obtain high output and high electric capacity. In this type of assembled battery, when an abnormal unit cell having a higher internal resistance or lower electric capacity than other unit cells is included, the performance and life of the assembled battery are significantly deteriorated.
そこで、下記特許文献1に記載された組電池では、複数の単電池を電気的に並列に接続して構成される複数の電池ブロック(並列接続組)を電気的に直列接続している。これにより、組電池に異常単電池が含まれていたとしても、当該異常単電池は電池ブロック内において他の正常な単電池と電気的に並列に接続されており、内部抵抗や電気容量等が平均されるので、異常単電池による組電池の性能や寿命の劣化を抑制している。
Therefore, in the assembled battery described in
ところで、組電池に用いられる単電池は、高温環境下では内部抵抗の上昇やサイクル特性の劣化が生じることが知られている。また、組電池の場合、各単電池の電池温度は配列位置によって異なり、例えば、組電池の外周付近に位置された単電池は他の単電池よりも低温となり、組電池の中央付近(配列中心付近)に位置された単電池は他の単電池よりも高温となる。 By the way, it is known that a unit cell used for an assembled battery has an increase in internal resistance and deterioration in cycle characteristics under a high temperature environment. In the case of a battery pack, the battery temperature of each battery cell varies depending on the arrangement position. For example, a battery cell positioned near the outer periphery of the battery pack is cooler than other battery cells, The single cell located in the vicinity) has a higher temperature than the other single cells.
従って、特許文献1に記載された組電池において、電池ブロックの単電池全てが組電池の中央付近に配置されていた場合、この電池ブロックの単電池全てが、電池温度が高温であることに起因して異常単電池となる可能性がある。このように、特許文献1に記載された組電池において、電池ブロックの全てが異常単電池となる場合には、組電池の性能や寿命の劣化を抑制することができない。
Therefore, in the assembled battery described in
本発明の目的は、組電池の性能や寿命の劣化をより抑制することができる組電池を提供することにある。 The objective of this invention is providing the assembled battery which can suppress deterioration of the performance and lifetime of an assembled battery more.
上記の課題を解決するために、本発明における組電池は、複数の単電池を電気的に並列に接続して構成される複数の電池ブロックを、電気的に直列に接続してなる組電池であって、前記組電池の前記単電池全ては互いに並行に配列されており、前記組電池における前記単電池の配列中心からの距離が近い順に、前記組電池の前記単電池をソートしたときに、その中間にある中間単電池よりも前記配列中心からの距離が近い前記単電池を有する前記電池ブロックは、前記中間単電池よりも前記配列中心からの距離が遠い前記単電池を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the assembled battery in the present invention is an assembled battery in which a plurality of battery blocks configured by electrically connecting a plurality of single cells in parallel are electrically connected in series. And, all of the cells of the assembled battery are arranged in parallel with each other, and when the cells of the assembled battery are sorted in the order of the distance from the arrangement center of the cells in the assembled battery, The battery block having the unit cell that is closer to the array center than the intermediate unit cell in the middle has the unit cell that is farther from the array center than the intermediate unit cell. To do.
上記の構成によれば、配列中心からの距離が近く、電池温度が高温となる単電池を有する電池ブロックは、配列中心からの距離が遠く、電池温度が低温となる単電池を有しているので、電池ブロックの単電池全てが、電池温度が高温であることに起因して異常単電池となる可能性を低減することができ、その結果、組電池の性能や寿命の劣化をより抑制することができる。 According to the above configuration, the battery block having the unit cells that are close to the array center and have a high battery temperature has the unit cells that are far from the array center and have a low battery temperature. Therefore, it is possible to reduce the possibility that all the cells in the battery block become abnormal cells due to the high temperature of the battery, and as a result, further suppress the deterioration of the performance and life of the assembled battery. be able to.
また、本発明において、前記配列中心から最も距離が近い前記単電池を有する前記電池ブロックは、前記配列中心から最も距離が遠い前記単電池を有していてもよい。上記の構成によれば、配列中心に最も近くに配列された電池温度が高い単電池を有する電池ブロックは、配列中心から最も遠くに配列された電池温度が低い単電池を有しているので、電池ブロックの単電池全てが異常単電池となる可能性をより低減することができ、その結果、組電池の性能や寿命の劣化をより抑制することができる。 Moreover, in this invention, the said battery block which has the said single battery with the shortest distance from the said array center may have the said single battery with the furthest distance from the said array center. According to the above configuration, the battery block having the single battery with the high battery temperature arranged closest to the array center has the single battery with the low battery temperature arranged farthest from the array center. The possibility that all the single cells of the battery block become abnormal cells can be further reduced, and as a result, the deterioration of the performance and life of the assembled battery can be further suppressed.
本発明において、前記組電池における前記単電池の配列中心と前記単電池各々との距離を前記電池ブロック毎に合算した値の最大値と最小値との差が、最小となるように前記電池ブロック各々が構成されていてもよい。上記の構成によれば、電池ブロックを構成する全ての単電池が、組電池の外周付近や組電池の中央付近に配置されることはない。従って、電池ブロックの単電池全てが、電池温度が高温であることに起因して異常単電池となる可能性を低減することができるとともに、電池温度が低温であることに起因して異常単電池となる可能性も低減することができる。その結果、組電池の性能や寿命の劣化をより抑制することができる。 In the present invention, the battery block is configured such that a difference between a maximum value and a minimum value of values obtained by adding the distances between the unit cells in the assembled battery and the unit cells for each battery block is minimized. Each may be configured. According to said structure, all the single cells which comprise a battery block are not arrange | positioned near the outer periphery of an assembled battery, or the center vicinity of an assembled battery. Therefore, it is possible to reduce the possibility that all the cells in the battery block become abnormal cells due to the high battery temperature, and abnormal cells due to the low battery temperature. Can also be reduced. As a result, it is possible to further suppress deterioration in performance and life of the assembled battery.
また、本発明において、前記組電池の前記単電池は、前記配列中心を通る基準線を基準として線対称に配列されており、前記組電池は、任意の前記電池ブロックを構成する前記単電池各々と線対称となる複数の前記単電池から構成される電池ブロックを有していてもよい。 Further, in the present invention, the unit cells of the assembled battery are arranged in line symmetry with respect to a reference line passing through the arrangement center, and the assembled battery includes each of the unit cells constituting an arbitrary battery block. And a battery block composed of a plurality of the unit cells that are line-symmetric with each other.
また、本発明において前記組電池の前記単電池は、前記配列中心を基準として回転対称に配列されており、前記組電池は、任意の前記電池ブロックを構成する前記単電池各々と回転対称となる複数の前記単電池から構成される電池ブロックを有していてもよい。 Further, in the present invention, the unit cells of the assembled battery are arranged rotationally symmetrical with respect to the arrangement center, and the assembled battery is rotationally symmetric with each of the unit cells constituting the arbitrary battery block. You may have the battery block comprised from the said several cell.
組電池の性能や寿命の劣化をより抑制することができる。 It is possible to further suppress deterioration in performance and life of the assembled battery.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る組電池について図1〜7を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the assembled battery according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
組電池20は、図1に示すように筐体50の内部に収容されている。また、組電池20は、図2に示すように複数の円筒状の単電池10を電気的に並列に接続して構成される複数の電池ブロック1を、電気的に直列に接続して構成されている。なお、本実施形態においては、組電池20は、3つの電池ブロック1a〜1cを電気的に直列に接続して構成されている。また、各電池ブロック1a〜1cは、3個の単電池10を電気的に並列に接続して構成されている。
The assembled
単電池10は、リチウムイオン電池等の非水系二次電池である。この単電池10は、正極及び負極を有する電極体(不図示)と、電極体を収容する円筒状の電池外装部12とを備えている。電極体の正極及び負極は、単電池外部に露出した正極端子11a、及び負極端子11bにそれぞれ接続されている。
The
筐体50は、底板51、一対の側板52、上板53、前板54及び後板55を組み合わせて構成される。前板54及び後板55それぞれには、各単電池10の軸方向一端を保持する複数の爪60が設けられている。各単電池10は、前板54及び後板55の爪60によって、その軸方向両端が保持されることで、隣接する単電池10間で電池外装部12を互いに接触させて並行に配列されている。即ち、各単電池10はそれぞれの軸方向を一致させて平行に配列されている。本実施形態においては、組電池20の単電池10の配列面(XY平面)上において、9個の単電池10が3行3列の格子状に配列されている。具体的には、上下3個の単電池10が、図3中のY方向(行方向)に関して単電池の軸中心をそれぞれ一致させて配列されている。そして、この上下3個の単電池からなる単電池列が図3中のY方向(列方向)に3列配列されている。これにより、組電池20は、配列面の外形が略正方形をなしている。以下においては、図3において左下に配列される単電池10の座標(軸中心の座標)を(1,1)とし、単電池10の直径を1に正規化したXY座標系を用いて説明する。
The
ここで、組電池20の充放電時において、単電池10各々は熱を発生する。このため組電池20の単電池10の配列中心(以下、単に配列中心と称す)付近に位置された単電池10は他の単電池よりも電池温度が高温となり、配列中心から組電池20の外周に向かうに連れて電池温度は低温となる。なお、配列中心は、以下のように定義される。まず、組電池20の外周を形成する単電池10の軸中心を各隣接する単電池10間で結んで形成される外周線Lとの最短距離Dが最も大きくなり、且つ、当該外周線Lにより囲まれる配列面上の点を最大距離点とする。本実施形態においては、外周線Lの軌跡は正方形となるため、最大距離点は配列面上において、図3に示すように1点のみとなる。この最大距離点を配列中心とする。この配列中心は、換言すれば、組電池20において、単電池10各々が発生する熱により最も温度が高くなる組電池20内の点である。なお、後で図9を参照して説明するように、最大距離点が複数有り、これら複数の最大距離点の集合により最大距離線が形成される場合には、当該最大距離線の中心位置を配列中心とする。
Here, at the time of charging / discharging of the assembled
本実施形態においては、配列中心は座標(2,2)となる。ここで、組電池20の単電池10を、この配列中心からの距離が近い順にソートすると、図4(b)に示すようになる。なお、配列中心からの距離が同じ単電池は同じ順番とする。このようにしてソートされたソート順の中間にある単電池10を、中間単電池10cとする。本実施形態においては、図4(a),(b)に示すように、座標(1,2)、(2,1)、(2,3)、(3,2)の単電池10が中間単電池10cとなる。
In the present embodiment, the array center is the coordinates (2, 2). Here, when the
そして、この中間単電池10cよりも配列中心に近い単電池10を内側単電池、中間単電池10cよりも配列中心から遠い単電池10を外側単電池とする。換言すれば、ソート順が中間単電池10cよりも前にある単電池10を内側単電池、中間単電池10cよりも後にある単電池10を外側単電池とする。本実施形態においては、図4(a),(b)に示すように座標(2,2)の単電池10が内側単電池であり、座標(1,1)、(1,3)、(3,1)、(3,3)の単電池10が外側単電池である。また、内側単電池である座標(2,2)の単電池10は、配列中心から最も距離が近い単電池であり、組電池20内において最も電池温度が高温となる単電池(以下、最高温単電池10a)である。これに対して、外側単電池である座標(1,1)、(1,3)、(3,1)、(3,3)の単電池10は、配列中心から最も距離が遠い単電池であり、組電池20内において最も電池温度が低温となる単電池10(以下、最低温単電池10b)である。なお、座標(1,2)、(2,1)、(2,3)、(3,2)の中間単電池10cの電池温度は、最高温単電池10aの電池温度と最低温単電池10bの電池との間の温度となる。
The
ここで、図5を参照して、本実施形態の組電池20と同じく、配列面上において、9個の単電池10が3行3列の格子状に配列されており、且つ3つの電池ブロック1a〜1cを電気的に直列に接続して構成される組電池100について考える。また、この組電池100の各電池ブロック1を構成する単電池10それぞれは、図5に示すように組電池100内において位置されていたとする。なお、図5中の単電池10内に記された符号は、その単電池10が構成する電池ブロック1を表す。従って、例えば、電池ブロック1aは、座標(1,1)、(1,2)、(1,3)の3個の単電池10を電気的に並列に接続して構成されている。
Here, referring to FIG. 5, similarly to the assembled
組電池100において、電池ブロック1bは、1個の最高温単電池10a、及び2個の中間単電池10cから構成されており、最低温単電池10bを有していないため、電池ブロック1bを構成する単電池10全てが、電池温度が高温であることに起因して異常単電池となる可能性が高い。以上のように、組電池100は、電池温度が高温であることに起因して、電池ブロック1a〜1cを構成する全ての単電池10が異常単電池となる可能性が高いので、組電池の性能や寿命の劣化を充分に抑制することができない。
In the assembled
そこで、本実施形態においては、図6に示すように、内側単電池である最高温単電池10aを有する電池ブロック1aは、外側単電池である最低温単電池10bを有するように構成されている。これにより、電池ブロック1aの単電池10全てが、電池温度が高温であることに起因して異常単電池となる可能性を低減することができるので、その結果、組電池20の性能や寿命の劣化をより抑制することができる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
ここで、組電池の単電池は、低温環境下では電圧降下や電池容量の低下が生じて異常単電池となる可能性があることが知られている。そこで、本実施形態の変形例として、電池温度が低温であることに起因して電池ブロックの単電池全てが異常単電池となる可能性を低減するために、図7に示す組電池20aのように、最高温単電池10aを有する電池ブロック1aは、最低温単電池10bを有するように構成するとともに、配列中心と単電池10各々の軸中心との距離を電池ブロック1毎に合算した値(以下、電池ブロック合算距離)の最大値と最小値との差(以下、合算距離差)が、最小となるように電池ブロック1各々を構成してもよい。以下、具体的に説明する。図7に示す組電池20aにおいては、電池ブロック1aの電池ブロック合算距離は、配列中心の座標(2,2)と、電池ブロック1aを構成する各単電池10の座標(1,1)、(2,2)、(3,3)との距離を合算した2√2(=√2+0+√2)となる。同様に電池ブロック1b,1cの電池ブロック合算距離はそれぞれ、2+2√2、2+√2となる。従って、合算距離差は2−√2(=(2+√2)−(2√2))となる。この合算距離差である2−√2は、電池ブロック1a〜1cを、それぞれ他の単電池10を組み合わせて構成した場合における合算距離差よりも小さくされている。こうすることにより、組電池20aを構成する電池ブロック1のうち、特定の電池ブロック1が他の電池ブロック1に比して、電池ブロック1の単電池10全てが、電池温度が高温であること又は低温であることに起因して異常単電池となる可能性が高くなることを低減することができる。
Here, it is known that a unit cell of an assembled battery may become an abnormal unit cell due to a voltage drop or a decrease in battery capacity in a low temperature environment. Therefore, as a modification of the present embodiment, in order to reduce the possibility that all the cells in the battery block become abnormal cells due to the low battery temperature, an assembled
具体的に図6に示す組電池20と、図7に示す組電池20aを比較して説明する。なお、図6に示す組電池20においては、合算距離差は1(=(2+√2)−(1+√2))であるため、組電池20aの合算距離差よりも大きくなっている。
Specifically, the assembled
図6及び図7に示すように、組電池20及び20aには、最低温単電池10bを2個含む電池ブロック1をそれぞれ1つずつ有している。そして、図7に示す組電池20aにおいては、最低温単電池10bを2個有する電池ブロック1aは、この2個の最低温単電池10bと1個の最高温単電池10aから構成されている。一方、図6に示す組電池20においては、最低温単電池10bを2個有する電池ブロック1bは、この2個の最低温単電池10bと1個の中間単電池10cから構成されている。従って、最低温単電池10bを2個含む電池ブロック1の単電池10全てが、電池温度が低温であることに起因して異常単電池となる可能性は、組電池20aの方が組電池20と比べて低い。
As shown in FIGS. 6 and 7, each of the assembled
同様に、図6及び図7に示すように、組電池20及び20aには、最高温単電池10aを1個含む電池ブロック1をそれぞれ1つずつ有している。そして、図7に示す組電池20aにおいては、最高温単電池10aを有する電池ブロック1aは、2個の最低温単電池10bと1個の最高温単電池10aから構成されている。一方、図6に示す組電池20においては、最高温単電池10aを1個有する電池ブロック1aは、1個の最高温単電池10aと、1個の最低温単電池10bと、1個の中間単電池10cから構成されている。従って、最高温単電池10aを1個含む電池ブロック1の単電池10全てが、電池温度が高温であることに起因して異常単電池となる可能性は、組電池20aの方が組電池20と比べて低い。
Similarly, as shown in FIGS. 6 and 7, each of the assembled
このように、配列中心と単電池10各々の軸中心との距離を電池ブロック1毎に合算した電池ブロック合算距離の合算距離差が、最小となるように電池ブロック1各々を構成することにより、組電池20aを構成する電池ブロック1のうち、特定の電池ブロック1が他の電池ブロック1に比して、電池ブロック1の単電池10全てが、電池温度が高温であること又は低温であることに起因して異常単電池となる可能性が高くなることを低減することができる。これにより、組電池の性能や寿命の劣化をより抑制することができる。
In this way, by configuring each
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について図8〜10を参照して説明する。第2実施形態において第1実施形態と主に異なる点は、図8に示すように、組電池25が、5個の単電池10を電気的に並列に接続して構成される6つの電池ブロック2(2a〜2f)を電気的に直列に接続されたものである点である。以下においては、上述した第1実施形態と同一の箇所については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the main difference from the first embodiment is that, as shown in FIG. 8, six battery blocks in which the assembled
本実施形態においては、図9に示すように、組電池25の単電池10の配列面上において、30個の単電池10が5行6列の格子状に配列されている。具体的には、上下5個の単電池10が、図9中のY方向(行方向)に関して単電池の軸中心をそれぞれ一致させて配列されている。そして、この上下5個の単電池からなる単電池列が図9中のY方向(列方向)に6列配列されている。これにより、組電池25は、配列面の外形が略長方形をなしている。また、単電池10それぞれは、配列中心を通る基準線(X=3.5)を基準として線対称に配列されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, 30
本実施形態における配列中心は以下のように定義される。図9に示すように、外周線Lの軌跡は長方形となるため、最大距離点が複数有り、これら複数の最大距離点の集合により最大距離線が形成される。具体的には、座標(3,3)から座標(4,3)を直線で結ぶ最大距離線が形成される。このように最大距離線が形成される場合には、配列中心を、最大距離線の中心位置とする。本実施形態においては、配列中心は座標(3.5,3)となる。従って、図10(a)に示すように、配列中心に最も近くに位置される座標(3,3)、(4,3)の2個の単電池10が最高温単電池10aとなり、配列中心から最も遠くに位置される座標(1,1)、(1,5)、(6,1)、(6,5)の4個の単電池10が最低温単電池10bとなる。
The array center in this embodiment is defined as follows. As shown in FIG. 9, since the locus of the outer peripheral line L is a rectangle, there are a plurality of maximum distance points, and the maximum distance line is formed by a set of these plurality of maximum distance points. Specifically, a maximum distance line connecting the coordinates (4, 3) to the coordinates (4, 3) is formed. When the maximum distance line is formed in this way, the array center is set as the center position of the maximum distance line. In the present embodiment, the array center is the coordinates (3.5, 3). Accordingly, as shown in FIG. 10A, the two
ここで、組電池25の単電池10を、上述した実施形態と同様に、この配列中心からの距離が近い順にソートすると、図10(b)に示すようになる。なお、配列中心からの距離が同じ単電池10間において、各単電池10に最も近い最高温単電池10aからの距離に差がある場合には、最高温単電池10aからの距離が近い方の単電池10が先となるようにソートする。具体的には、例えば座標(1,3)の単電池10と、座標(2,1)の単電池10とは配列中心からの距離は等しいが、座標(1,3)の単電池10の方が、座標(3,3)の最高温単電池10aからの距離が近いので、図10(b)に示すように、座標(1,3)の単電池10が座標(2,1)の単電池10よりも先となるようにソートする。このようにしてソートされたソート順の中間にある単電池10を、中間単電池10cとする。本実施形態においては、図10(a),(b)に示すように、座標(3,1)、(3,5)、(4,1)、(4,5)の単電池10が中間単電池10cとなる。
Here, when the
そして、上述した実施形態と同様、この中間単電池10cよりも配列中心に近い単電池10を内側単電池、中間単電池10cよりも配列中心から遠い単電池10を外側単電池とする。
As in the above-described embodiment, the
組電池25は、この内側単電池を有する電池ブロック2が、外側単電池を有するように構成されている。例えば、座標(4,4)、(5,2)の内側単電池を有する電池ブロック2cは、座標(1,5)の外側単電池を有するように構成されている。これにより、配列中心からの距離が近い内側単電池の電池温度と、配列中心からの距離が遠い外側単電池の電池温度は異なっているので、電池ブロックの単電池全てが異常単電池となる可能性を低減することができ、その結果、組電池の性能や寿命の劣化をより抑制することができる。
The assembled
また、組電池25は、各電池ブロック2を構成する単電池10各々と線対称となる単電池10から構成される電池ブロック2を有するようにされている。具体的には、例えば、電池ブロック2aを構成する座標(2,1)、(3,3)、(5,4)、(6,1)、(6,3)の単電池10は、電池ブロック2bを構成する(5,1)、(4,3)、(2,4)、(1,1)、(1,3)の単電池10とそれぞれ基準線(X=3.5)を基準として線対称となっている。これにより、電池ブロック2aを構成する各単電池10の電池温度と、電池ブロック2bを構成する各単電池10の電池温度とを略等しくすることができる。同様に、電池ブロック2cと2d間、及び電池ブロック2eと2f間において、それぞれを構成する単電池10同士が線対称となっている。
The assembled
またさらに、組電池25は、配列中心から最も距離が近い最高温単電池10aを有する電池ブロック2a,2bは、配列中心から最も距離が遠い最低温単電池10bを有し、且つ、配列中心と単電池10各々の軸中心との距離を電池ブロック2毎の電池ブロック合算距離の合算距離差が、最小となるように電池ブロック2各々が構成されている。これにより、電池ブロック2の単電池10全てが異常単電池となる可能性をより低減することができ、その結果、組電池25の性能や寿命の劣化をより抑制することができる。
Furthermore, the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について図11〜13を参照して説明する。第3実施形態において第1実施形態と主に異なる点は、図11に示すように、組電池30が、4個の単電池10を電気的に並列に接続して構成される4つの電池ブロック3(3a〜3d)を電気的に直列に接続されたものである点である。以下においては、上述した第1実施形態と同一の箇所については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the main difference from the first embodiment is that, as shown in FIG. 11, the
本実施形態においては、図12に示すように、組電池30の単電池10の配列面上において、16個の単電池10が4行4列の格子状に配列されている。具体的には、上下4個の単電池10が、図11中のY方向(行方向)に関して単電池の軸中心をそれぞれ一致させて配列されている。そして、この上下4個の単電池からなる単電池列が図11中のY方向(列方向)に4列配列されている。これにより、組電池30は、配列面の外形が略正方形をなしている。また、単電池10それぞれは、組電池25の単電池の配列中心を基準として4回対称の回転対称に配列される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, on the arrangement surface of the
本実施形態における配列中心は、図12に示すように座標(2.5,2.5)となる。ここで、組電池30の単電池10を、上述した実施形態と同様に、この配列中心からの距離が近い順にソートすると、図13(b)に示すようになる。そして、ソートされたソート順の中間にある単電池10を、中間単電池10cとする。本実施形態においては、図13(a),(b)に示すように、座標(1,2)、(1,3)、(2,1)、(2,4)、(3,1)、(3,4)、(4,2)、(4,3)の単電池10が中間単電池10cとなる。従って、図13に示すように、配列中心から最も距離が近い座標(2,2)、(2,3)、(3,2)、(3,3)の4個の単電池10が内側単電池である最高温単電池10aとなり、配列中心から最も距離が遠い座標(1,1)、(1,4)、(4,1)、(4,4)の4個の単電池10が外側単電池である最低温単電池10bとなる。
The array center in the present embodiment is coordinates (2.5, 2.5) as shown in FIG. Here, when the
組電池30の電池ブロック3において、最高温単電池10aを有する各電池ブロック3a〜3dは、最低温単電池10bを有するように構成されている。また、各電池ブロック3a〜3dは互いに4回対称の回転対称となるように構成されている。具体的には、例えば、電池ブロック3aを構成する座標(4,1)の単電池10は、電池ブロック3bを構成する(1,1)の単電池10、電池ブロック3cを構成する(1,4)の単電池10、電池ブロック3dを構成する(4,4)の単電池10とそれぞれ回転対称となっている。またさらに、配列中心と単電池10各々の軸中心との距離を電池ブロック3毎の電池ブロック合算距離の最大値と最小値との差が、最小となるように電池ブロック3各々が構成されている。これにより、電池ブロックの単電池全てが異常単電池となる可能性を低減することができ、その結果、組電池の性能や寿命の劣化をより抑制することができる。
In the
またさらに、電池ブロック3a〜3dは、配列中心を通るX方向に延びる線、及び配列中心を通るY方向に延びる線により区分される、互いに回転対称である領域A〜Dそれぞれに位置される単電池10を含んでいる。例えば、電池ブロック3aは、領域Aの座標(2,3)、領域Bの座標(4,3)、領域Cの座標(2,1)、領域Dの座標(4,1)に位置される単電池10から構成されている。これにより、これら4つの領域のうち一部の領域のみ、外部からの熱影響等により、他の領域と比して低温又は高温となる際において、各電池ブロック3が1つの領域に位置される単電池10のみにより構成されている場合と比べて、電池ブロック3の単電池10全てが異常単電池となる可能性をより低減することができる。
Furthermore, the battery blocks 3a to 3d are each positioned in each of the regions A to D that are rotationally symmetric with respect to each other, which are divided by a line extending in the X direction passing through the array center and a line extending in the Y direction passing through the array center. A
以上、本発明の実施形態について説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The embodiments of the present invention have been described above, but only specific examples are illustrated, and the present invention is not particularly limited. Specific configurations and the like can be appropriately changed in design. Further, the actions and effects described in the embodiments of the invention only list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what was done.
例えば、上述の実施形態において、組電池の単電池は、組電池の配列面の外形が略正方形状又は略長方形状をなすように配列されているが、単電池全てが互いに並行に配列されているのであれば特にこれに限定されるものではない。例えば、単電池10が配列面において六方最密充填により配列されていてもよい。また、外周線Lの軌跡が円や、図14の組電池35に示すようにn角形(nは3以上の整数)を形成するように組電池30の単電池10が配列されていてもよい。なお、図14に示す組電池35においては、座標(3,3)の単電池10が最高温単電池10aとなり、座標(6,1)の単電池10が最低温単電池10bとなる。
For example, in the above-described embodiment, the unit cells of the assembled battery are arranged so that the outer shape of the arrangement surface of the assembled battery is a substantially square shape or a substantially rectangular shape, but all the unit cells are arranged in parallel to each other. If it is, it will not be limited to this in particular. For example, the
また、上述の実施形態においては、単電池10は円筒状の電池であるが、特にこれに限定されるものではなく、直方体状の電池でもよい。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the
1、2、3 電池ブロック
10 単電池
20、20a、25、30、35 組電池
1, 2, 3
Claims (5)
前記組電池の前記単電池全ては互いに並行に配列されており、
前記組電池における前記単電池の配列中心からの距離が近い順に、前記組電池の前記単電池をソートしたときに、その中間にある中間単電池よりも前記配列中心からの距離が近い前記単電池を有する前記電池ブロックは、前記中間単電池よりも前記配列中心からの距離が遠い前記単電池を有することを特徴とする組電池。 A plurality of battery blocks configured by electrically connecting a plurality of single cells in parallel, an assembled battery electrically connected in series,
All the cells of the assembled battery are arranged in parallel with each other,
When the unit cells of the assembled battery are sorted in the order of the distance from the array center of the unit cells in the assembled battery, the unit cell is closer to the array center than the intermediate unit cell in the middle The battery block having the unit cell includes the unit cell that is farther from the array center than the intermediate unit cell.
前記組電池は、任意の前記電池ブロックを構成する前記単電池各々と線対称となる複数の前記単電池から構成される電池ブロックを有していることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の組電池。 The unit cells of the assembled battery are arranged symmetrically with respect to a reference line passing through the arrangement center,
4. The battery pack according to claim 1, wherein the battery pack includes a battery block including a plurality of the single cells that are symmetrical with each of the single cells constituting the arbitrary battery block. The assembled battery according to claim 1.
前記組電池は、任意の前記電池ブロックを構成する前記単電池各々と回転対称となる複数の前記単電池から構成される電池ブロックを有していることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の組電池。 The unit cells of the assembled battery are arranged rotationally symmetrical with respect to the arrangement center,
4. The battery pack according to claim 1, wherein the battery pack includes a battery block including a plurality of the single cells that are rotationally symmetric with each of the single cells constituting the arbitrary battery block. The assembled battery according to claim 1.
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