[发明专利]电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及多个电池以矩阵状排列的电池模块。

背景技术

作为各种仪器、车辆等的电源，广泛使用将多个电池收纳在电池盒（case）中从而能够输出规定的电压和电流的电池组。其中，正开始采用这样的技术，即，将通用电池（例如装载于笔记本电脑等上的圆筒形的二次电池）并联、串联连接，将输出规定的电压和电流的电池组模块化，并通过组合各种该电池模块，能够应付多种多样的用途。该模块化技术中，通过使收纳在电池模块中的电池高性能化，来实现电池模块本身的小型-轻量化，所以有各种优点，如提高组装电池组时的操作性，并且提高装载于车辆等的有限的空间内时的自由度等。

然而，当构成电池模块的电池由于过充电或过放电、或者内部短路或外部短路而无法作为电池起作用时，该异常电池成为电阻体，从而有可能使电池模块整体的性能大大地降低。

对于这种问题，在专利文献1中，记载有这样一种结构，即，在串联连接有多个单电池（cell）的多个串联电池单元并联连接的电池组中，在并列方向上相邻的单电池间，配置有电阻体。通过采用这种结构，在单电池中发生内部短路等的异常时，能够通过电阻体减少流入该单电池的电流。

但是，在这样的结构中，无法使异常电池（cell）与电池组分开，所以存在无法充分抑制电池组整体的性能降低的问题。

于是，在专利文献2中，记载有这样一种结构，在串联连接有多个电池的多个串联电池群（电池组）并联连接的电池组中，使电流旁通（bypass）电路与各串联电池群并联连接，并且使熔断器（fuse）与各串联电池群和电流旁通电路串联连接。通过采用这种结构，在电池中发生异常时，检测该异常，并且通过使大电流流至电流旁通电路电池从而使熔断器熔断，能够使包括异常电池的串联电池群与电池组分开。

但是，在这种结构中，需要对每个串联电池群设置检测异常电池而运行的电流旁通电路，从而存在部件数增大的问题。另外，在并列方向相邻的电池间由于没有并联连接，所以在对电池组进行充电时，存在这样的问题，即每个串联电池群中发生充电偏差，从而使电池组整体的性能降低。

于是，在专利文献3中，记载有这样的结构，即，在多个电池经由连接体并联连接的集合电池中，各电池的正极和负极分别通过熔丝与连接体连接。通过采用这样的结构，在电池中发生异常时，通过与该电池连接的熔断器由于过电流被熔断，能够使异常电池与其他的电池电气分离。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-31268号公报

专利文献2：日本特开2002-142353号公报

专利文献3：美国专利申请第7671565号说明书

发明内容

发明要解决的课题

当将多个通用电池排列从而构成电池模块时，为了输出规定的电压和电流，采用如下结构，即，将多个电池并联连接构成电池组，并将多个该电池组串联连接。

例如，当将多个专利文献3中记载的电池组串联连接从而构成电池模块时，由于在每个电池设置有熔丝，所以无论在哪一个电池发生异常，都能够使包括异常电池的串联连接的电池群可靠分开。

但是，在串联连接的电池群中，由于在各电池中加入熔丝所带来的串联电阻，所以存在电池模块的性能降低的问题。另外，需要设置与电池相同数的熔丝，所以也存在部件数增加的问题。

本发明是鉴于所述问题而提出的，其主要目的在于提供一种安全性高的电池模块，该电池模块能够在多个电池以矩阵状排列的电池模块中，即使在构成电池模块的电池中发生异常，也能够使包括异常电池的串联连接的电池群可靠地与其他的电池群分开，并且能够抑制电池模块整体的性能降低。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明为规定了单元电池的排列数的电池模块，其在并联连接有多个将多个单元电池串联连接而构成的串联块的电池模块中，使在并列方向排列的单元电池经由熔丝并联连接，并且使熔丝与串联块的一端连接，通过采用这样的结构，即使在构成电池模块的电池中发生异常时，也能够使包括异常电池的串联块可靠地分开。

即，本发明的电池模块为多个单元电池以矩阵状排列的电池模块，其中，m个单元电池在列方向串联连接而构成串联块，在行方向排列n个串联块，并且，在行方向相邻的单元电池分别经由第一熔丝并联，位于各串联块的一端的单元电池经由第二熔丝与共用的输入输出端子连接，在列方向排列的单元电池的个数m和在行方向排列的串联块的个数n满足下面的式（1）和（2）。