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JP6866406B2 - 電池パック、ホルダ - Google Patents

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Description

本発明は、電池パック、およびホルダに関する。
従来、再充電可能な二次電池の分野では、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしながら、電気機器の小型化、軽量化が進むにつれ、高エネルギー密度を有するリチウム二次電池が着目され、その研究、開発及び商品化が急速に進められた。一方、地球温暖化や枯渇燃料の問題から電気自動車（ＥＶ）や駆動の一部を電気モーターで補助するハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）が各自動車メーカーで開発され、その電源として高容量で高出力な二次電池が求められるようになってきた。このような要求に合致する電源として、高電圧を有する非水溶液系のリチウム二次電池が注目されている。特に角形リチウム二次電池はパック化した際の体積効率が優れているため、ＨＥＶ用あるいはＥＶ用として角形リチウム二次電池の開発への期待が高まっている。
特許文献１には、内部に複数の電池セルを備えた電池モジュールと、前記電池モジュールを密閉された内部空間に配置する電池パックケースと、前記電池セルの相互間を接続するセル接続主電気導体と、前記電池パックケースの外部と前記電池パックケースの内部とを電気的に接続する外部主電気導体と、前記セル接続主電気導体と前記外部主電気導体との間に副電気導体を介して接続された電気制御部品とを備え、前記副電気導体は、前記電池パックケース内において露出して設けられていることを特徴とする電池パックが開示されている。
日本国特開２０１５−０６２１５３号公報
電池パックの製造コストを低減することが求められる。
本発明の第１の態様による電池パックは、長手方向の一方に正極端子が備えられ前記長手方向の他方に負極端子が備えられる端子面、および前記端子面と隣接する一対の積層面を備える複数の電池セルを、前記端子面が同一の方向を向き前記正極端子と前記負極端子が交互に並ぶように前記積層面同士を対向させて積層してなる電池群と、前記電池群と電気的に接続される電圧検出用基板及びリレーが少なくとも収納され、前記電池群の前記正極端子および前記負極端子が並ぶ面に対向して配置されているホルダとを備え、前記ホルダは負荷が接続される負荷側正極端子および負荷側負極端子を備え、前記ホルダ内の電気経路は、高電位側から順に、前記負荷側正極端子、前記リレー、前記電圧検出用基板、前記負荷側負極端子がそれぞれ並び、長手方向の一方に正極端子が備えられ前記長手方向の他方に負極端子が備えられる端子面、および前記端子面と隣接する一対の積層面を備える複数の電池セルを、前記端子面が同一の方向を向き前記正極端子と前記負極端子が交互に並ぶように前記積層面同士を対向させて積層してなる電池群と、前記電池群と電気的に接続されている２種類以上の電装品が収納され、前記電池群の前記正極端子および前記負極端子が並ぶ面に対向して配置されているホルダとを備え、前記ホルダは負荷が接続される負荷側正極端子および負荷側負極端子を備え、前記電池群は第一の電池群および第二の電池群から構成され、前記第一の電池群および前記第二の電池群における、前記正極端子および前記負極端子の並びは同一であり、前記第一の電池群および前記第二の電池群を構成するそれぞれの前記電池セルの数は偶数であり、前記第一の電池群および前記第二の電池群における積層方向の一端の前記電池セル同士の隣接する前記正極端子と前記負極端子とを接続することにより前記第一の電池群および前記第二の電池群を電気的に直列に接続する群間バスバーと、前記第一の電池群において、隣接する前記電池セルの前記正極端子および前記負極端子を接続し、前記第一の電池群を構成する前記電池セルを電気的に直列に接続する第一セル間バスバーと、前記第二の電池群において、隣接する前記電池セルの前記正極端子および前記負極端子を接続し、前記第二の電池群を構成する前記電池セルを電気的に直列に接続する第二セル間バスバーと、電気的に直列に接続された前記第一の電池群および前記第二の電池群において、最も高い電位を有する前記正極端子に接続されている接続正極バスバーと、電気的に直列に接続された前記第一の電池群および前記第二の電池群において、最も低い電位を有する前記負極端子に接続されている接続負極バスバーとをさらに備え、前記接続正極バスバーおよび前記接続負極バスバーは、前記ホルダに接続されている。
本発明の第２の態様によるホルダは、上記電池パックを構成するホルダ。
本発明によれば、電池パックの製造コストを低減することができる。
電池パックの外観斜視図 電池パックの分解斜視図 電池モジュールの斜視図 バスバーケースに組み込まれるバスバーの構成を示す図 図３に示す電池モジュールからバスバーケースを取り除いた構成を示す図 バスバーと、第一の電池群と、第二の電池群との接続関係を示す図 図２と略一致する角度からホルダ４１を斜視した図 図２とは反対側からホルダ４１を斜視した図
―実施の形態―
以下、図１〜図８を参照して、本発明にかかる電池パックの第１の実施の形態を説明する。
図１は電池パック１の外観斜視図である。電池パック１はケース本体２と上カバー３とを備える。電池パック１の上面の長手方向の一端には負荷側負極端子６１が設けられ、他端には負荷側正極端子６２が設けられている。以下では、負荷側負極端子６１と負荷側正極端子６２とをまとめて負荷側端子６と呼ぶ。負荷側端子６は電池パック１の外部端子であり、負荷が接続される。負荷側端子６にＨＶケーブルを接続することにより、電池パック１はＨＶケーブルを介して電気自動車やハイブリッド電気自動車または電気機器に電力を供給する。
電池パック１の側面には信号用コネクタ４が配置される。信号用コネクタ４は電池パック１のコントローラ信号用コネクタであり、たとえば電池パック１を搭載する車両のコントローラと接続されて、後述する基板との情報のやり取りや基板への電力供給を行う。
図２は図１に示す電池パック１の分解斜視図である。ケース本体２は、底部２aを有し上方が開口されたボックス状の部材である。ケース本体２内には電池モジュール１１、および電装品が収納されたホルダ４１が収納される。電池モジュール１１の詳細を図３〜図６を参照して説明し、ホルダ４１の詳細を図７〜図８を参照して説明する。
図３は図２に示す電池モジュール１１の斜視図である。電池モジュール１１は、後述する電池セルが複数個積層された第一の電池群２１と第二の電池群２２が電池モジュール１１の長手方向に併設され、図示手前側の電池モジュール１１の幅広面にバスバーケース２３が配置される。バスバーケース２３は非導電性の部材であり、次に説明する導電性の各種バスバーがバスバーケース２３に組み込まれる。
図４は、バスバーケース２３に組み込まれるバスバーの構成を示す図である。バスバーケース２３には、群間バスバー２４と、第一セル間バスバー２５と、第二セル間バスバー２６と、接続負極バスバー２７と、接続正極バスバー２８とが組み込まれる。群間バスバー２４は、第一の電池群２１と第二の電池群２２とを接続する。第一セル間バスバー２５は、第一の電池群２１を構成する電池セル同士を直列に接続する。第二セル間バスバー２６は、第二の電池群２２を構成する電池セル同士を直列に接続する。接続負極バスバー２７は、第一の電池群２１の後述する負極端子とホルダ４１とを接続する。接続正極バスバー２８は、第二の電池群２２の後述する正極端子とホルダ４１とを接続する。接続負極バスバー２７および接続正極バスバー２８はバスバーケース２３の中央上部に配され、群間バスバー２４はバスバーケース２３の中央下部に配される。各種バスバーと、第一の電池群２１と、第二の電池群２２との接続関係は、図６を用いて再度説明する。
図５は、図３に示す電池モジュール１１からバスバーケース２３を取り除いた構成を示す図である。第一の電池群２１は符号２１１から符号２１６で示す６つの電池セルを備え、第二の電池群２２は符号２２１から符号２２６で示す６つの電池セルを備える。電池セルは例えば、リチウムイオン二次電池である。それぞれの電池セルは図示手前側の面が端子面であり、長手方向の一方に正極端子が備えられ長手方向の他方に負極端子が備えられる。なお、図５には示されていないが、電池セルの端子面の裏側（図示奥側）には端子面と対になる端子対向面が設けられている。そしてこれら電池セルは、図示上下方向の積層面同士を対向させて積層されており、積層する際に１層ごとに上下が反転されている。そのため正極端子と負極端子が図示上下方向で隣接している。それぞれの電池セルの間には、仕切り部材３２が配設される。この仕切り部材３２は、上面側の電池セルの上側および底面側の電池セルの底面にも配設されている。仕切り部材３２は板形状で、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂により形成される。
第一の電池群２１と第二の電池群２２の間にはセンタープレート３５が配置される。そして、第一の電池群２１と第二の電池群２２とを挟み込むように、両側にサイドプレート３６が配置される。第一の電池群２１と第二の電池群２２をそれぞれ構成する各電池セルの長手方向の両端側、すなわちセンタープレート３５とサイドプレート３６にそれぞれ接する部分には、端子面、端子対向面および一対の積層面と隣接する一対の幅狭面が設けられている。さらに電池モジュール１１には、図示上下方向から第一の電池群２１および第二の電池群２２を保持する上部エンドプレート３３、および下部エンドプレート３４が備えられる。上部エンドプレート３３および下部エンドプレート３４と、センタープレート３５およびサイドプレート３６とは、締結ボルト３７により締結される。
図６は、バスバーと、第一の電池群２１と、第二の電池群２２との接続関係を示す図である。ただし図６では図示の都合により仕切り部材３２の記載を省略し、電池セル同士の間隔を実際よりも広く記載している。またそれぞれの電池セルにおいて、正極端子はプラスを丸で囲った記号で表し、負極端子はマイナスを丸で囲った記号で表している。前述のとおり、第一の電池群２１および第二の電池群２２を構成するそれぞれの電池セルは、１層ごとに上下が反転されて積層されている。そのため図６の上下方向において、隣接する電池セルの正極端子と負極端子が隣接する。
隣接する正極端子と負極端子とが第一セル間バスバー２５、および第二セル間バスバー２６により接続される。すなわち、第一セル間バスバー２５により符号２１１〜符号２１６で示す６つの電池セルが電気的に直列に接続され、第二セル間バスバー２６により符号２２１〜符号２２６で示す６つの電池セルが電気的に直列に接続される。そして群間バスバー２４は、第一の電池群２１と第二の電池群２２とを電気的に直列に接続する。図６において群間バスバー２４は、第一の電池群２１に属する電池セル２１６の正極と、第二の電池群２２に属する電池セル２２６の負極とを接続する。
また、第一の電池群２１および第二の電池群２２における正極端子および負極端子の並びは同一である。たとえば図６に示すように、第一の電池群２１および第二の電池群２２の正極端子および負極端子だけに注目すれば、片方を平行移動すれば他方に一致する。このような関係を有するので、第一の電池群２１と第二の電池群２２の隣接する端子同士は異なる極性を有する。そのため群間バスバー２４を短くし、電池パック１内の電気抵抗、電力の損失、および熱の発生を低く抑えることができる。
第一の電池群２１において第一セル間バスバー２５および群間バスバー２４のいずれとも接続されていない端子、すなわち電池セル２１１の負極端子に接続負極バスバー２７が接続される。第二の電池群２２において第二セル間バスバー２６および群間バスバー２４のいずれとも接続されていない端子、すなわち電池セル２２１の正極端子に接続正極バスバー２８が接続される。電池セル２１１の負極端子は、電気的に直列に接続された第一の電池群２１および第二の電池群２２において、最も低い電位を有する端子である。電池セル２２１の正極端子は、電気的に直列に接続された第一の電池群２１および第二の電池群２２において、最も高い電位を有する端子である。
図７および図８は、ホルダ４１の斜視図である。図７は図２と略一致する角度からホルダ４１を斜視した図であり、図８は図２とは反対側からホルダ４１を斜視した図である。すなわち図７の視点では図示奥側に電池モジュール１１が配置され、図８の視点では図示手前側に電池モジュール１１が配置される。ホルダ４１は、たとえば、ＰＢＴ等の樹脂により形成される。図７および図８に示すホルダ４１は、電圧検出用基板４２と、リレー４３と、ヒューズ４４と、電池側負極端子５１と、電池側正極端子５２と、固定部５３と、負荷側負極端子６１と、負荷側正極端子６２とを備える。
図７に示すように、図１を参照して説明した負荷側端子６がホルダ４１の長手方向の両端に設けられる。図７の下側に示す３つの固定部５３は、ホルダ４１をケース本体２に固定する。図７の中央上部に示す電池側負極端子５１および電池側正極端子５２は、電池モジュール１１との電気的な接点である。電池側負極端子５１は図４に示した接続負極バスバー２７と接続され、電池側正極端子５２は接続正極バスバー２８と接続される。
図８に示すように、ホルダ４１には電圧検出用基板４２、リレー４３、ヒューズ４４、シャント抵抗４５が取り付けられる。ホルダ４１の長手方向の一方、すなわち図８の左半分にはヒューズ４４、負荷側正極端子６２、および電池側正極端子５２が配置される。ホルダ４１の長手方向の他方、すなわち図８の右半分には電圧検出用基板４２、負荷側負極端子６１、および電池側負極端子５１が配置される。またホルダ４１の端部、すなわち図８の右端から中心部に向かって負荷側負極端子６１、シャント抵抗４５、電池側負極端子５１の順に配置される。
電圧検出用基板４２には、シャント抵抗４５を用いて電池モジュール１１の電圧を測定し、電池パック１全体の監視や制御を行うための回路が実装される。シャント抵抗４５は電圧検出用基板４２の一部であり、ホルダ４１の上部であって電池側負極端子５１と負荷側負極端子６１との間に配置される。リレー４３およびヒューズ４４はホルダ４１にネジで固定され、負荷側正極端子６２と電池側正極端子５２とを電気的に接続する。
ホルダ４１を構成する部材の電位の高い方から順に、負荷側正極端子６２、ヒューズ４４、リレー４３、電池側正極端子５２であり、さらに電池側負極端子５１、シャント抵抗４５、負荷側負極端子６１となる。このようにホルダ４１を構成する部材は配置される位置と電位の高低が一致しており、電気経路が短い。
上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）電池モジュール１は、長手方向の一方に正極端子が備えられ長手方向の他方に負極端子が備えられる端子面、および端子面と隣接する一対の積層面を備える複数の電池セルを、端子面が同一の方向を向き正極端子と負極端子が交互に並ぶように積層面同士を対向させて積層してなる第一の電池群２１および第二の電池群２２と、第一の電池群２１および第二の電池群２２と電気的に接続される２種類以上の電装品が収納され、電池群の正極端子および負極端子が並ぶ面、すなわち図３および図５の手前の面に対向して配置されるホルダ４１とを備える。
電池モジュール１１を構成する第一の電池群２１および第二の電池群２２の正極端子および負極端子が同一の面に並ぶので電装品の配置の自由度が高く、複数の電装品をホルダ４１に組み込むことができる。そのため、部品の取り付け工数および部品を取り付けるための部材、たとえばネジを削減し、電池パック１の製造コストを低減することができる。
（２）ホルダ４１に備えられる電装品は、コンタクタ、ヒューズ、および電圧検出用基板のうち２つ以上の部品である。一般に、二次電池を用いる際にはコンタクタ、ヒューズ、および電圧検出用基板と組み合わせて使用する。そのため、ホルダ４１がコンタクタ、ヒューズ、および電圧検出用基板から選択される部品を備えることで、電池パック１とさらに組み合わせる電装品を削減し、電池パック１を含む製品の製造コストを低減することができる。
（３）電池群は第一の電池群２１および第二の電池群２２から構成される。図５および図６に示したように、第一の電池群２１および第二の電池群２２における正極端子および負極端子の並びは同一であり、第一の電池群２１および第二の電池群２２を構成するそれぞれの電池セルの数は偶数である。電池パック１は、第一の電池群２１および第二の電池群２２における積層方向の一端の電池セル同士の隣接する正極端子と負極端子とを接続することにより第一の電池群２１および第二の電池群２２を電気的に直列に接続する群間バスバー２４を備える。電池パック１は、第一の電池群２１において、隣接する電池セルの正極端子および負極端子を接続し、第一の電池群２１を構成する電池セルを電気的に直列に接続する第一セル間バスバー２５を備える。電池パック１は、第二の電池群２２において、隣接する電池セルの正極端子および負極端子を接続し、第二の電池群２２を構成する電池セルを電気的に直列に接続する第二セル間バスバー２６を備える。電池パック１は、電気的に直列に接続された第一の電池群２１および第二の電池群２２において、最も高い電位を有する正極端子に接続される接続正極バスバー２８と、最も低い電位を有する負極端子に接続される接続負極バスバー２７を備える。接続正極バスバー２８および接続負極バスバー２７は、ホルダ４１に接続される。
第一の電池群２１および第二の電池群２２における正極端子および負極端子の並びは同一なので、群間バスバー２４の長さを短くすることができる。また、第一の電池群２１および第二の電池群２２を構成するそれぞれの電池セルの数は偶数なので、積層方向の一端に群間バスバー２４を接続した場合に積層方向の他端における距離が近い端子同士は隣接する電池セルと第一セル間バスバー２５や第二セル間バスバー２６で接続されていない。そのため導電経路を引き回すことなく、電池モジュール１１の長手方向の中央に接続負極バスバー２７および接続正極バスバー２８を設けることができる。
（４）電圧検出用基板４２はシャント抵抗４５を含む。ホルダ４１は、接続正極バスバー２８と電気的に接続される電池側正極端子５２と、接続負極バスバー２７と電気的に接続される電池側負極端子５１とをさらに備える。電池側負極端子５１、シャント抵抗４５、および負荷側負極端子６１は、ホルダ４１の端部から中心部に向かって負荷側負極端子６１、シャント抵抗４５、電池側負極端子５１の順に配置される。そのためホルダ４１の内部における負荷側負極端子６１と電池側負極端子５１とを接続する導電経路を短くして電気的な抵抗を低減させ、消費電力および発熱を低減させることができる。
（５）ホルダ４１に備えられる電装品には電圧検出用基板４２、およびヒューズ４４が含まれる。ホルダ４１の長手方向の一方にはヒューズ４４および負荷側正極端子６２が配置され、ホルダ４１の長手方向の他方には電圧検出用基板４２および負荷側負極端子６１が配置される。
（変形例１）
第一の電池群２１および第二の電池群２２を構成する電池セルの数は奇数でもよい。この場合は、群間バスバー２４の長さが長くなる点のみが上述した実施の形態と異なる。この場合の群間バスバー２４の長さは、たとえば電池セル２１５の正極端子と電池セル２２５の負極端子とを接続する長さである。
（変形例２）
ホルダ４１には、電圧検出用基板４２、リレー４３、およびヒューズ４４の３つ全てではなくいずれか２つが備えられてもよい。またホルダ４１にはプリチャージリレーがさらに備えられてもよい。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特許出願２０１７年第０１９８７０号（２０１７年２月６日出願）
１…電池パック
２…ケース本体
６…負荷側端子
１１…電池モジュール
２１…第一の電池群
２２…第二の電池群
２３…バスバーケース
２４…群間バスバー
２５…第一セル間バスバー
２６…第二セル間バスバー
２７…接続負極バスバー
２８…接続正極バスバー
４１…ホルダ
４２…電圧検出用基板
４３…リレー
４４…ヒューズ
４５…シャント抵抗
５１…電池側負極端子
５２…電池側正極端子
５３…固定部
６１…負荷側負極端子
６２…負荷側正極端子
２１１〜２１６、２１１〜２２６…電池セル

Claims (5)

  1. 長手方向の一方に正極端子が備えられ前記長手方向の他方に負極端子が備えられる端子面、および前記端子面と隣接する一対の積層面を備える複数の電池セルを、前記端子面が同一の方向を向き前記正極端子と前記負極端子が交互に並ぶように前記積層面同士を対向させて積層してなる電池群と、
    前記電池群と電気的に接続される電圧検出用基板及びリレーが少なくとも収納され、前記電池群の前記正極端子および前記負極端子が並ぶ面に対向して配置されているホルダとを備え、
    前記ホルダは負荷が接続される負荷側正極端子および負荷側負極端子を備え、前記ホルダ内の電気経路は、高電位側から順に、前記負荷側正極端子、前記リレー、前記電圧検出用基板、前記負荷側負極端子がそれぞれ並び、
    長手方向の一方に正極端子が備えられ前記長手方向の他方に負極端子が備えられる端子面、および前記端子面と隣接する一対の積層面を備える複数の電池セルを、前記端子面が同一の方向を向き前記正極端子と前記負極端子が交互に並ぶように前記積層面同士を対向させて積層してなる電池群と、
    前記電池群と電気的に接続されている２種類以上の電装品が収納され、前記電池群の前記正極端子および前記負極端子が並ぶ面に対向して配置されているホルダとを備え、
    前記ホルダは負荷が接続される負荷側正極端子および負荷側負極端子を備え、
    前記電池群は第一の電池群および第二の電池群から構成され、
    前記第一の電池群および前記第二の電池群における、前記正極端子および前記負極端子の並びは同一であり、
    前記第一の電池群および前記第二の電池群を構成するそれぞれの前記電池セルの数は偶数であり、
    前記第一の電池群および前記第二の電池群における積層方向の一端の前記電池セル同士の隣接する前記正極端子と前記負極端子とを接続することにより前記第一の電池群および前記第二の電池群を電気的に直列に接続する群間バスバーと、
    前記第一の電池群において、隣接する前記電池セルの前記正極端子および前記負極端子を接続し、前記第一の電池群を構成する前記電池セルを電気的に直列に接続する第一セル間バスバーと、
    前記第二の電池群において、隣接する前記電池セルの前記正極端子および前記負極端子を接続し、前記第二の電池群を構成する前記電池セルを電気的に直列に接続する第二セル間バスバーと、
    電気的に直列に接続された前記第一の電池群および前記第二の電池群において、最も高い電位を有する前記正極端子に接続されている接続正極バスバーと、
    電気的に直列に接続された前記第一の電池群および前記第二の電池群において、最も低い電位を有する前記負極端子に接続されている接続負極バスバーとをさらに備え、
    前記接続正極バスバーおよび前記接続負極バスバーは、前記ホルダに接続されている電池パック。
  2. 請求項１に記載の電池パックにおいて、
    前記電装品には電圧検出用基板が含まれ、
    前記電圧検出用基板はシャント抵抗を含み、
    前記ホルダは、前記接続正極バスバーと電気的に接続されている電池側正極端子と、前記接続負極バスバーと電気的に接続されている電池側負極端子とをさらに備え、
    前記電池側負極端子、前記シャント抵抗、および前記負荷側負極端子は、前記ホルダの端部から中心部に向かって前記負荷側負極端子、前記シャント抵抗、前記電池側負極端子の順に配置されている電池パック。
  3. 請求項１に記載の電池パックにおいて、
    前記電装品には電圧検出用基板、およびヒューズが含まれ、
    前記ホルダの前記長手方向の一方には前記ヒューズおよび前記負荷側正極端子が配置され、前記ホルダの前記長手方向の他方には前記電圧検出用基板および前記負荷側負極端子が配置されている電池パック。
  4. 請求項１に記載の電池パックにおいて、
    前記ホルダにはさらにヒューズが収納される電池パック。
  5. 請求項１に記載の電池パックを構成するホルダ。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7113012B2 (ja) 2017-07-20 2022-08-04 ビークルエナジージャパン株式会社 電池パック
US11596059B2 (en) * 2019-01-18 2023-02-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Circuit carrier for a battery system and battery system
KR20210046404A (ko) * 2019-10-18 2021-04-28 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN112688017B (zh) * 2020-12-11 2022-06-10 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 电池电源设备
WO2023064254A1 (en) * 2021-10-11 2023-04-20 Interplex Industries, Inc. Battery module

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3755792B2 (ja) * 1999-05-18 2006-03-15 住友電装株式会社 ジャンクションブロック
JP2009087720A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Toshiba Corp 電池パック
JP5111099B2 (ja) * 2007-12-28 2012-12-26 シャープ株式会社 電池パック
JP2010097723A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Toshiba Corp 電池パック
CN102414870B (zh) * 2009-10-06 2014-07-02 矢崎总业株式会社 电池连接体
JP5244931B2 (ja) * 2011-02-22 2013-07-24 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電モジュール
JP5672218B2 (ja) * 2011-11-23 2015-02-18 株式会社デンソー 組電池
JP6031766B2 (ja) * 2012-01-16 2016-11-24 株式会社Ｇｓユアサ 組電池保持具、組電池及び電源装置及び組電池の製造方法
JP5998487B2 (ja) * 2012-01-16 2016-09-28 株式会社Ｇｓユアサ 組電池及び電源装置
JP6162369B2 (ja) * 2012-05-24 2017-07-12 矢崎総業株式会社 電源装置
JP2015187915A (ja) * 2012-08-09 2015-10-29 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置
JPWO2014024452A1 (ja) * 2012-08-09 2016-07-25 三洋電機株式会社 バッテリシステム及びこのバッテリシステムを備える電動車両並びに蓄電装置
JP2014199722A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP6007159B2 (ja) * 2013-08-29 2016-10-12 古河電気工業株式会社 電池モジュール、及び電池パック
US9660244B2 (en) * 2013-09-06 2017-05-23 Johnson Controls Technology Company System and method for establishing connections of a battery module
JP6127867B2 (ja) * 2013-09-23 2017-05-17 株式会社デンソー 電池パック
JP6295784B2 (ja) * 2014-03-31 2018-03-20 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP6274053B2 (ja) * 2014-09-04 2018-02-07 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
US10720683B2 (en) * 2014-09-30 2020-07-21 Cps Technology Holdings Llc Battery module thermal management features for internal flow
US10195688B2 (en) * 2015-01-05 2019-02-05 Johnson Controls Technology Company Laser welding system for a battery module
US9917291B2 (en) * 2015-05-05 2018-03-13 Johnson Controls Technology Company Welding process for a battery module
JP2016219257A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
CN107851752B (zh) * 2015-07-22 2020-09-18 株式会社村田制作所 电池模块、电动工具及电子设备
CN106207045B (zh) * 2016-09-22 2019-05-10 四川兴能新源科技有限公司 一种电池模组

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