JP2009043592A

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Publication number: JP2009043592A
Application number: JP2007207728A
Authority: JP
Inventors: Yousuke Tonami; 洋介渡並; Takeo Kakuchi; 武夫覚地; Yasuhei Koyama; 泰平小山; Asami Mizutani; 麻美水谷; Tamon Ozaki; 多文尾崎; Yoshifumi Nakahama; 敬文中濱; Eiko Muro; 永晃室; Yusaku Hata; 裕作畑
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2009-02-26

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】安価且つ簡易な構成で複数のセルのいずれかの防爆弁から放出される電解液ガスを検出し、迅速な対処が可能なバッテリモジュールを提供する。
【解決手段】各々が防爆弁８を有する複数のセル７から構成されるバッテリモジュールにおいて、複数の防爆弁８のいずれかにより放出される電解液ガスを当該バッテリモジュールの外部に放出するための空間を形成する放出部４と、放出部４により形成された空間内に流入する電解液ガスを検出する検出部１２とを備える。
【選択図】図１A battery module capable of detecting an electrolyte gas discharged from an explosion-proof valve of any of a plurality of cells with a low-cost and simple configuration and capable of quickly dealing with it.
In a battery module including a plurality of cells each having an explosion-proof valve, a space for discharging an electrolyte gas released by any of the plurality of explosion-proof valves to the outside of the battery module. And a detector 12 for detecting the electrolyte gas flowing into the space formed by the emitter 4.
[Selection] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、各々が防爆弁を有する複数のセルからなり、いずれかの防爆弁により放出される電解液ガスを簡易な構成で容易に検出するバッテリモジュールに関する。 The present invention relates to a battery module that includes a plurality of cells each having an explosion-proof valve, and that easily detects an electrolyte gas released by any one of the explosion-proof valves with a simple configuration.

従来から、各種電子機器の電源にバッテリ（二次電池）が利用されている。リチウム金属を活物質に用いた一次電池や、リチウムイオンを用いて充放電を行う二次電池などの密閉角形電池は、過大な電気負荷が加えられ、あるいは過度の熱負荷が加えられると、電池内部で短絡状態が発生してガスを発生し、電池内圧が異常上昇する。また電池が充電過剰になった場合にも、電解液の分解により電池内でガスが発生し、電池内圧が異常上昇する。 Conventionally, batteries (secondary batteries) have been used as power sources for various electronic devices. A sealed prismatic battery such as a primary battery using lithium metal as an active material or a secondary battery that charges and discharges using lithium ions is subjected to an excessive electric load or an excessive heat load. A short circuit occurs inside, generating gas, and the battery internal pressure rises abnormally. Also, when the battery is overcharged, gas is generated in the battery due to decomposition of the electrolytic solution, and the battery internal pressure rises abnormally.

また、バッテリは、稼動中のシステム等に長時間装着される場合が多く、システム内部からの熱による高温の中に保存されることになる。その際、リチウムイオン内部の電解液が化学反応を起こすため酸化促進の要因となる。電解液の一部は、化学反応による酸化の過程でガス化され、バッテリ内部に僅かながら蓄積され始める。この状態が長期間に渡り継続されると、発生したガスの蓄積量でバッテリ内部圧が上昇する。通常、バッテリは、逆電圧、過電圧、過電流あるいは、これらに伴う絶縁破壊等でガスが発生し、電池内圧が異常に上昇した際に、バッテリの破裂を防ぐために内部のガスを外部に解放する防爆弁を備える。 In many cases, the battery is attached to a system or the like that is in operation for a long time, and is stored in a high temperature due to heat from the inside of the system. At that time, the electrolytic solution inside the lithium ions causes a chemical reaction, which becomes a factor for promoting oxidation. A part of the electrolytic solution is gasified in the course of oxidation by a chemical reaction, and starts to accumulate slightly in the battery. When this state continues for a long period of time, the battery internal pressure increases with the amount of accumulated gas. Normally, when a battery generates gas due to reverse voltage, overvoltage, overcurrent, or dielectric breakdown associated therewith, and the internal pressure of the battery rises abnormally, the internal gas is released to the outside to prevent the battery from bursting. Equipped with an explosion-proof valve.

通常、防爆弁が作動したバッテリは、もはや使用することはできず、継続して使用すると当該バッテリを電源とする電子機器に悪影響を及ぼすことも考えられる。したがって、防爆弁の作動した電池パック等については、早期に発見して交換する等の処置が行われる必要がある。 Normally, a battery with an explosion-proof valve operating can no longer be used, and if it is used continuously, it may have an adverse effect on electronic equipment that uses the battery as a power source. Therefore, it is necessary to take measures such as finding and replacing the battery pack with the explosion-proof valve activated at an early stage.

特許文献１には、容器内に封入される二次電池の液漏れを、容器を分解することなく確認することのできる構造の電池パックが記載されている。この電池パックは、二次電池を内部に封入する容器のラベル貼付面に透孔を設け、この透孔を塞ぐ位置または透孔を介して外部から視認可能な位置に、二次電池からの漏洩した電解液やその気化ガスに反応して変色する漏液検出シールを設けているので、容器を分解することなしに簡易に、しかも確実に二次電池の液漏れの有無を確認することができ、異常がない場合には、電池パックにダメージを与えることなしにその継続使用が可能となる。
特開２０００−２６０４０２号公報Patent Document 1 describes a battery pack having a structure in which leakage of a secondary battery enclosed in a container can be confirmed without disassembling the container. This battery pack is provided with a through hole in the label affixing surface of a container that encloses the secondary battery, and leakage from the secondary battery to a position that closes the through hole or is visible from the outside through the through hole. A leak detection seal that discolors in response to the electrolyte and its vaporized gas is provided, so you can easily and reliably check for secondary battery leakage without disassembling the container. If there is no abnormality, the battery pack can be used continuously without damaging the battery pack.
JP 2000-260402 A

しかしながら、上述した電池パックに用いられる漏液検出シールは、二次電池毎に必要となり、多数のセルを封入したバッテリモジュールに対しては、コストが増えるとともに、目視による確認も大変な作業となる。また、防爆弁が作動したバッテリに対して充放電を行わないようにするといった対処も、目視による確認後となるため、対処が遅れる可能性もある。 However, the liquid leakage detection seal used for the battery pack described above is required for each secondary battery, and for a battery module in which a large number of cells are enclosed, the cost increases and visual confirmation is also a difficult task. . In addition, since measures such as preventing charging / discharging of the battery in which the explosion-proof valve is operated are after visual confirmation, the measures may be delayed.

そこで、本発明は、安価且つ簡易な構成で複数のセルのいずれかの防爆弁から放出される電解液ガスを検出し、迅速な対処が可能なバッテリモジュールを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a battery module that can detect electrolyte gas discharged from any one of a plurality of explosion-proof valves of a plurality of cells with a low-cost and simple configuration, and can quickly cope with it.

本発明に係るバッテリモジュールは、上記課題を解決するために、各々が防爆弁を有する複数のセルから構成されるバッテリモジュールにおいて、複数の前記防爆弁のいずれかにより放出される電解液ガスを当該バッテリモジュールの外部に放出するための空間を形成する放出部と、前記放出部により形成された空間内に流入する電解液ガスを検出するセンサーとを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a battery module according to the present invention is a battery module including a plurality of cells each having an explosion-proof valve, and the electrolyte gas discharged by any one of the plurality of explosion-proof valves A discharge portion that forms a space for discharge to the outside of the battery module, and a sensor that detects an electrolyte gas flowing into the space formed by the discharge portion.

本発明に係るバッテリモジュールによれば、安価且つ簡易な構成で複数のセルのいずれかの防爆弁から放出される電解液ガスを検出することができる。 According to the battery module of the present invention, it is possible to detect the electrolyte gas discharged from the explosion-proof valve of any of the plurality of cells with an inexpensive and simple configuration.

以下、本発明のバッテリモジュールの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a battery module of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明の実施例１に係るバッテリモジュールの構造を示す分解斜視図である。このバッテリモジュールは、複数のセル７、押し板間固定具２、押し板３、放出部４、保護回路５、カバー６、モジュール固定部９、押し板１１、検出部１２で構成されている。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing the structure of a battery module according to Embodiment 1 of the present invention. The battery module includes a plurality ofcells 7, a pushplate fixing tool 2, a push plate 3, a discharge portion 4, a protection circuit 5, acover 6, a module fixing portion 9, a push plate 11, and adetection portion 12.

複数のセル７は、各々が防爆弁８を有し、互いに隙間１を空けて並べられている。また、この複数のセル７の各々は、電極端子１０を有し、電力を供給することが可能である。構造的には、この複数のセル７は、それぞれ押し板間固定具２に設けられた押し板３の溝に合わせて設置され、押し板３と押し板１１との間に挟まれて固定される。実際には、押し板１１を挟んでセル７の逆側に保護回路５が設けられ、外側から被せられたカバー６が押し板１１の有する穴と押し板間固定具２の有する穴とを用いてネジ止めする。 The plurality ofcells 7 each have an explosion-proof valve 8 and are arranged with a gap 1 therebetween. Each of the plurality ofcells 7 has anelectrode terminal 10 and can supply power. Structurally, the plurality ofcells 7 are installed in accordance with the grooves of the push plate 3 provided in the inter-pushplate fixing tool 2, and are sandwiched and fixed between the push plate 3 and the push plate 11. The Actually, the protective circuit 5 is provided on the opposite side of thecell 7 with the push plate 11 in between, and thecover 6 covered from the outside uses the hole of the push plate 11 and the hole of the pressplate fixing tool 2. And screw it.

また、当該バッテリモジュールは、モジュール固定部９により任意の場所に固定される。 The battery module is fixed at an arbitrary place by the module fixing unit 9.

放出部４は、押し板１１と一体化して設けられ、複数のセル７の各々が有する複数の防爆弁８のいずれかにより放出される電解液ガスを当該バッテリモジュールの外部に放出するための空間を形成する。本実施例において、放出部４は、セル７側に対して凹状の形状を有することにより、複数の防爆弁８のいずれから放出された電解液ガスに対しても一箇所に集めるとともに、両脇に電解液ガスを外部に放出するための流路を有している。なお、放出部４は、防爆弁８のいずれかにより放出された電解液ガスが保護回路５側に流出するのを防止する役割も担う。電解液ガスに晒された保護回路５が短絡や劣化等の不具合を生ずるのを防止するためである。 The discharge part 4 is provided integrally with the push plate 11 and is a space for discharging the electrolyte gas discharged from any of the plurality of explosion-proof valves 8 included in each of the plurality ofcells 7 to the outside of the battery module. Form. In the present embodiment, the discharge portion 4 has a concave shape with respect to thecell 7 side, so that the electrolyte gas discharged from any of the plurality of explosion-proof valves 8 is collected at one place and on both sides. Have a flow path for discharging the electrolyte gas to the outside. The discharge part 4 also plays a role of preventing the electrolyte gas released by any of the explosion-proof valves 8 from flowing out to the protection circuit 5 side. This is to prevent the protective circuit 5 exposed to the electrolyte gas from causing problems such as a short circuit and deterioration.

検出部１２は、本発明のセンサーに対応し、放出部４により形成された空間内に流入する電解液ガスを検出する。したがって、検出部１２は、防爆弁８のいずれから流出された電解液ガスに対しても迅速に反応できるように、放出部４により形成された空間内（押し板１１に対してセル７側であり、放出部４が形成する凹部の中側）に設けられている。 Thedetection unit 12 corresponds to the sensor of the present invention, and detects the electrolyte gas flowing into the space formed by the discharge unit 4. Therefore, thedetection unit 12 can react quickly with the electrolyte gas flowing out from any of the explosion-proof valves 8 in the space formed by the discharge unit 4 (on thecell 7 side with respect to the push plate 11). And provided on the inner side of the recess formed by the discharge portion 4.

本実施例において、検出部１２は、プリント基板２１と図示されない判断部とを有する。ここで、図２にプリント基板２１の詳細な構成図を示す。プリント基板２１は、放出部４により形成された空間内に設けられ、パターン間隔が所定の距離以下の平行な複数の導電線（２２ａ，２２ｂ）によるパターンを表面に形成している。導電線２２ａ，２２ｂは、例えば銅線である。また、所定の距離以下とは、例えば１ｍｍ以下であり、ある濃度以上の電解液ガスに晒された場合に、平行に配置された導電線が互いに短絡する程度の距離に設定する。ここで、導電線２２ａと導電線２２ｂとは、電解液ガスに晒された場合でも腐食して切断されることのないように、ある程度の太さの径を有するものとする。また、本実施例において、プリント基板２１は、導電線２２ａと２２ｂの２本のみを配置しているが、さらに複数の導電線を配置してもよい。 In the present embodiment, thedetection unit 12 includes a printedcircuit board 21 and a determination unit (not shown). Here, the detailed block diagram of the printedcircuit board 21 is shown in FIG. The printedcircuit board 21 is provided in the space formed by the emission part 4, and a pattern is formed on the surface by a plurality of parallel conductive lines (22a, 22b) whose pattern interval is a predetermined distance or less. Theconductive lines 22a and 22b are, for example, copper wires. The predetermined distance or less is, for example, 1 mm or less, and is set to such a distance that the conductive wires arranged in parallel are short-circuited when exposed to an electrolyte gas having a certain concentration or more. Here, it is assumed that theconductive wire 22a and theconductive wire 22b have a certain diameter so that they are not corroded and cut even when exposed to the electrolyte gas. In the present embodiment, only twoconductive wires 22a and 22b are arranged on the printedboard 21, but a plurality of conductive wires may be further arranged.

図示されない判断部は、例えば抵抗計であり、プリント基板２１に形成された複数の導電線（２２ａ，２２ｂ）が互いに導通したか否かに応じて電解液ガスの存在を判断する。したがって、この判断部は、導電線２２ａと導電線２２ｂとの間の抵抗値が所定の値よりも低くなった場合に、電解液ガスの存在によって、導電線間が短絡したと判断する。判断部のその後の動作については、例えば、警告音を発する、外部のディスプレイ等にガスを検出した旨を表示する等、色々考えられるが、本実施例において、判断部は、電解液ガスを検出した場合に、検出信号を保護回路５に出力するものとする。 The determination unit (not shown) is, for example, an ohmmeter, and determines the presence of the electrolyte gas depending on whether or not the plurality of conductive wires (22a, 22b) formed on the printedboard 21 are electrically connected to each other. Therefore, when the resistance value between theconductive wire 22a and theconductive wire 22b is lower than a predetermined value, this determination unit determines that the conductive wires are short-circuited due to the presence of the electrolyte gas. The subsequent operation of the determination unit can be considered variously, for example, generating a warning sound or displaying that the gas has been detected on an external display or the like. In this embodiment, the determination unit detects the electrolyte gas. In this case, the detection signal is output to the protection circuit 5.

なお、判断部は、プリント基板２１と同様に放出部４により形成された空間内に設置してもよいが、バッテリモジュール外に設置してもよく、また保護回路５に一緒に設置してもよい。 The determination unit may be installed in the space formed by the discharge unit 4 similarly to the printedcircuit board 21, but may be installed outside the battery module or installed together with the protection circuit 5. Good.

従来から電子機器等に用いられている電池パックに装備されている保護回路は、例えば、過充電時の充電の停止、過放電時の放電の停止、外部短絡等の大電流放電の停止等を行う。保護回路設置の理由として、リチウム系の電池は過充電による発熱や破裂の危険性があることが挙げられる。また、過放電により、回復できない電池セルの劣化が発生し、電池の機能を失ってしまうこともあり得る。 The protection circuits that have been installed in battery packs that have been used in electronic devices, for example, stop charging when overcharged, stop discharging when overdischarged, and stop large current discharges such as external short circuits. Do. The reason for installing the protection circuit is that the lithium battery has a risk of heat generation or explosion due to overcharge. In addition, overdischarge can cause deterioration of battery cells that cannot be recovered, resulting in a loss of battery function.

本実施例における保護回路５も、従来と同様に、複数のセル７の各々が有する電極端子１０に接続され、各セルの状態を監視し、必要に応じてセル７に対する充放電の制御を行う。さらに、保護回路５は、従来の機能に加え、検出部１２により電解液ガスが検出された場合に、複数のセル７に対する充放電を停止する。 The protection circuit 5 in this embodiment is also connected to theelectrode terminal 10 of each of the plurality ofcells 7 as in the prior art, monitors the state of each cell, and controls charge / discharge of thecell 7 as necessary. . Furthermore, in addition to the conventional function, the protection circuit 5 stops charging / discharging of the plurality ofcells 7 when thedetection unit 12 detects the electrolyte gas.

次に、上述のように構成された本実施の形態のバッテリモジュールの作用を説明する。まず、複数のセル７の各々が有する防爆弁８は、セル７に対する逆電圧、過電圧、過電流あるいは、これらに伴う絶縁破壊等でガスが発生し、電池（セル７）内圧が異常に上昇した際に、バッテリの破裂を防ぐために内部のガスを外部に解放する。 Next, the operation of the battery module of the present embodiment configured as described above will be described. First, the explosion-proof valve 8 of each of the plurality ofcells 7 generates gas due to reverse voltage, overvoltage, overcurrent, or dielectric breakdown accompanying thecell 7, and the internal pressure of the battery (cell 7) rises abnormally. In order to prevent the battery from bursting, the internal gas is released to the outside.

複数の防爆弁８のいずれかによりセル７の外部に放出された電解液ガスは、一旦、放出部４が形成する空間内に流入し、放出部４の両脇にある流路からバッテリモジュール外部に放出される。その際、検出部１２の有するプリント基板２１は、放出部４の形成する空間内に設置されているため、電解液ガスに晒されることとなる。したがって、プリント基板２１の表面に形成された導電線２２ａと導電線２２ｂとは、パターン間隔が所定の距離（例えば１ｍｍ）以下であり非常に近いため、ある程度の濃度を有する電解液ガスの影響により短絡する。 The electrolyte gas released to the outside of thecell 7 by any one of the plurality of explosion-proof valves 8 once flows into the space formed by the discharge portion 4, and from the flow path on both sides of the discharge portion 4 to the outside of the battery module. To be released. At that time, since the printedcircuit board 21 of thedetection unit 12 is installed in the space formed by the discharge unit 4, it is exposed to the electrolyte gas. Therefore, theconductive line 22a and theconductive line 22b formed on the surface of the printedcircuit board 21 are very close because the pattern interval is equal to or less than a predetermined distance (for example, 1 mm), and therefore, due to the influence of the electrolyte gas having a certain concentration. Short circuit.

図示されない判断部は、導電線２２ａと導電線２２ｂとに接続されており、両者間の抵抗値を監視している。したがって、導電線２２ａと導電線２２ｂとが短絡した場合、判断部は、導電線２２ａと導電線２２ｂとの間の抵抗値が所定の値よりも低くなるため、電解液ガスを検出したとして、検出信号を保護回路５に出力する。 A determination unit (not shown) is connected to theconductive line 22a and theconductive line 22b, and monitors the resistance value between them. Therefore, when theconductive wire 22a and theconductive wire 22b are short-circuited, the determination unit detects the electrolyte gas because the resistance value between theconductive wire 22a and theconductive wire 22b is lower than a predetermined value. A detection signal is output to the protection circuit 5.

なお、プリント基板２１が３本以上の導電線を有する場合には、判断部は、隣り合う導電線間の抵抗値をそれぞれ監視し、いずれか一箇所でも抵抗値が所定値以下に下がった場合には、電解液ガスを検出したとして、検出信号を保護回路５に出力する構成でもよい。また、判断部は、「一箇所」ではなく所定数以上の箇所の抵抗値が下がった場合に、電解液ガスを検出したと判断することもできる。例えば、プリント基板２１の表面に１０本の導電線がそれぞれ１ｍｍ以下のパターン間隔で平行に形成されているとする。この場合、判断部は、９箇所の隣り合う導電線間の抵抗値をそれぞれ監視することとなり、３箇所以上導電線間が導通した場合に、電解液ガスを検出したと判断する構成にすることもできる。 When the printedcircuit board 21 has three or more conductive wires, the determination unit monitors the resistance value between adjacent conductive wires, and the resistance value drops below a predetermined value at any one location. Alternatively, the detection signal may be output to the protection circuit 5 when the electrolyte gas is detected. Further, the determination unit can also determine that the electrolyte gas has been detected when the resistance value of a predetermined number or more is decreased instead of “one location”. For example, it is assumed that ten conductive lines are formed in parallel on the surface of the printedcircuit board 21 with a pattern interval of 1 mm or less. In this case, the determination unit monitors each of the resistance values between the nine adjacent conductive lines, and is configured to determine that the electrolyte gas has been detected when three or more conductive lines are conducted. You can also.

保護回路５は、通常、過充電時の充電の停止、過放電時の放電の停止、外部短絡等の大電流放電の停止等を行う。さらに、保護回路５は、判断部により検出信号を入力された場合に、複数のセル７に対する充放電を停止する。なお、検出部１２により検出された電解液ガスが、複数のセル７のいずれにより放出されたものかを特定するのは困難であるため、保護回路５は、複数のセル７の全てに対して充放電を停止する。 The protection circuit 5 normally stops charging at the time of overcharging, stops discharging at the time of overdischarging, stops large current discharge such as an external short circuit, and the like. Furthermore, the protection circuit 5 stops charging / discharging the plurality ofcells 7 when a detection signal is input by the determination unit. In addition, since it is difficult to specify which of the plurality ofcells 7 the electrolyte gas detected by thedetection unit 12 is discharged, the protection circuit 5 applies to all of the plurality ofcells 7. Stop charging / discharging.

上述したように、本発明の実施例１に係るバッテリモジュールによれば、プリント基板２１の表面に形成された２本の平行な導電線パターンという簡易な構成の検出部１２により、複数のセル７のいずれかの防爆弁８から放出される電解液ガスを検出することができる。また、複数のセル７（複数の防爆弁８）に対して、センサーである検出部１２は１つでよいため、コストを抑えられるという利点がある。 As described above, according to the battery module according to the first embodiment of the present invention, the plurality ofcells 7 are detected by thedetection unit 12 having a simple configuration of two parallel conductive line patterns formed on the surface of the printedcircuit board 21. The electrolyte gas released from any one of the explosion-proof valves 8 can be detected. Moreover, since the number of thedetection parts 12 which are sensors is sufficient with respect to the some cell 7 (several explosion-proof valves 8), there exists an advantage that cost can be held down.

さらに、保護回路５は、電解液ガスが検出された場合に、複数のセル７に対する充放電を停止するので、迅速な対処が可能になるとともに、目視等の人による作業と異なり電解液ガスの流出が見逃されることなく確実に対処することができる。 Furthermore, since the protection circuit 5 stops charging / discharging of the plurality ofcells 7 when the electrolyte gas is detected, it is possible to deal with it quickly, and unlike the work by human eyes such as visual inspection, the protection circuit 5 The spill can be dealt with reliably without being overlooked.

本発明の実施例２に係るバッテリモジュールの構造は、図１に示す実施例１に係るバッテリモジュールの構造と同様である。実施例１のバッテリモジュールと異なる点は、検出部１２が有するプリント基板２１の表面に形成された導電線である。 The structure of the battery module according toEmbodiment 2 of the present invention is the same as the structure of the battery module according to Embodiment 1 shown in FIG. The difference from the battery module of the first embodiment is a conductive wire formed on the surface of the printedcircuit board 21 included in thedetection unit 12.

図３は、本実施例におけるプリント基板２１の詳細な構成図である。プリント基板２１は、放出部４により形成された空間内に設けられ、所定の径以下の導電線２３によるパターンを表面に形成している。導電線２３は、例えば銅線である。また、所定の径以下とは、例えば１ｍｍ以下であり、ある濃度以上の電解液ガスに晒された場合に、腐食して切断される程度の径に設定する。また、本実施例において、プリント基板２１は、導電線２３のみを配置しているが、さらに複数の導電線を配置してもよい。また、プリント基板に形成された導電線ではなく、単に所定の径以下の導電線のみを、放出部４により形成された空間内に設けてもよい。 FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the printedcircuit board 21 in the present embodiment. The printedcircuit board 21 is provided in the space formed by the discharge portion 4 and forms a pattern ofconductive lines 23 having a predetermined diameter or less on the surface. Theconductive wire 23 is, for example, a copper wire. The predetermined diameter or less is, for example, 1 mm or less, and is set to a diameter that can be corroded and cut when exposed to an electrolyte gas having a certain concentration or more. In the present embodiment, the printedcircuit board 21 is provided with only theconductive wires 23, but a plurality of conductive wires may be further provided. Further, instead of the conductive wire formed on the printed circuit board, only a conductive wire having a predetermined diameter or less may be provided in the space formed by the discharge portion 4.

図示されない判断部は、例えば抵抗計であり、プリント基板２１に形成された導電線２３の抵抗値が所定の値以上である場合に電解液ガスが放出したと判断する。判断部のその後の動作については、例えば、警告音を発する、外部のディスプレイ等にガスを検出した旨を表示する等、色々考えられるが、本実施例において判断部は、実施例１と同様に、電解液ガスを検出した場合に検出信号を保護回路５に出力するものとする。 The determination unit (not shown) is, for example, a resistance meter, and determines that the electrolyte gas has been released when the resistance value of theconductive wire 23 formed on the printedcircuit board 21 is equal to or greater than a predetermined value. Regarding the subsequent operation of the determination unit, for example, a warning sound is generated, or the fact that gas has been detected is displayed on an external display or the like. When the electrolyte gas is detected, a detection signal is output to the protection circuit 5.

その他の構成は実施例１と同様であり、重複した説明を省略する。
次に、上述のように構成された本実施の形態のバッテリモジュールの作用を説明する。複数の防爆弁８のいずれかによりセル７の外部に放出された電解液ガスが、放出部４が形成する空間内に流入して、放出部４の両脇にある流路からバッテリモジュール外部に放出されるまでは実施例１と同様である。その際、検出部１２の有するプリント基板２１は、放出部４の形成する空間内に設置されているため、電解液ガスに晒されることとなる。したがって、プリント基板２１の表面に形成された導電線２３は、所定の径（例えば１ｍｍ）以下であるため、ある程度の濃度を有する電解液ガスの影響により腐食して切断される。なお、プリント基板２１を用いることなく、導電線２３のみを放出部４の形成する空間内に設置した場合も同様である。Other configurations are the same as those of the first embodiment, and redundant description is omitted.
Next, the operation of the battery module of the present embodiment configured as described above will be described. The electrolyte gas released to the outside of thecell 7 by any one of the plurality of explosion-proof valves 8 flows into the space formed by the discharge part 4 and flows from the flow path on both sides of the discharge part 4 to the outside of the battery module. The process is the same as in Example 1 until the release. At that time, since the printedcircuit board 21 of thedetection unit 12 is installed in the space formed by the discharge unit 4, it is exposed to the electrolyte gas. Therefore, since theconductive wire 23 formed on the surface of the printedboard 21 has a predetermined diameter (for example, 1 mm) or less, it is corroded and cut by the influence of the electrolyte gas having a certain concentration. The same applies to the case where only theconductive wire 23 is installed in the space formed by the emitting portion 4 without using the printedcircuit board 21.

図示されない判断部は、導電線２３の両端に接続されており、導電線２３の抵抗値を監視している。したがって、導電線２３が切断された場合、判断部は、導電線２３の抵抗値が所定の値よりも高くなるため、電解液ガスを検出したとして、検出信号を保護回路５に出力する。 The determination unit (not shown) is connected to both ends of theconductive wire 23 and monitors the resistance value of theconductive wire 23. Therefore, when theconductive wire 23 is cut, the determination unit outputs a detection signal to the protection circuit 5 assuming that the electrolyte gas is detected because the resistance value of theconductive wire 23 is higher than a predetermined value.

なお、プリント基板２１が複数の導電線を有する場合には、判断部は、各導電線の抵抗値を監視し、いずれか一箇所でも抵抗値が所定値以上に上がった場合には、電解液ガスを検出したとして、検出信号を保護回路５に出力する構成でもよい。また、判断部は、「一箇所」ではなく所定数以上の箇所の抵抗値が上がった場合に、電解液ガスを検出したと判断することもできる。 In addition, when the printedcircuit board 21 has a plurality of conductive wires, the determination unit monitors the resistance value of each conductive wire, and when the resistance value rises to a predetermined value or more at any one place, the electrolytic solution A configuration may be adopted in which a detection signal is output to the protection circuit 5 when the gas is detected. Further, the determination unit can also determine that the electrolyte gas has been detected when the resistance value of a predetermined number or more increases instead of “one location”.

その他の作用は、実施例１と同様であり、重複した説明を省略する。 Other operations are the same as those in the first embodiment, and redundant description is omitted.

上述したように、本発明の実施例２に係るバッテリモジュールによれば、実施例１の効果に加え、プリント基板２１の表面に形成された１本の導電線パターンあるいは単に導電線２３のみという簡易な構成の検出部１２により、複数のセル７のいずれかの防爆弁８から放出される電解液ガスを検出することができる。 As described above, according to the battery module according to the second embodiment of the present invention, in addition to the effects of the first embodiment, a simple conductive line pattern formed on the surface of the printedcircuit board 21 or simply theconductive lines 23 is simplified. Thedetection unit 12 having a simple configuration can detect the electrolyte gas discharged from any one of the explosion-proof valves 8 of the plurality ofcells 7.

本発明の実施例３に係るバッテリモジュールの構造は、図１に示す実施例１に係るバッテリモジュールの構造と同様である。実施例１のバッテリモジュールと異なる点は、検出部１２がにおいにより反応するにおいセンサーである点である。このにおいセンサーは、一般に使用されているものでよく、例えば水晶振動子式や半導体式のガスセンサである。 The structure of the battery module according to Embodiment 3 of the present invention is the same as the structure of the battery module according to Embodiment 1 shown in FIG. The difference from the battery module of the first embodiment is that thedetection unit 12 is an odor sensor that reacts with odor. This odor sensor may be one generally used, for example, a quartz vibrator type or semiconductor type gas sensor.

においセンサーである検出部１２は、電解液ガスを検出し、電解液ガスを検出した場合に検出信号を保護回路５に出力する。 Thedetection unit 12, which is an odor sensor, detects the electrolyte gas, and outputs a detection signal to the protection circuit 5 when the electrolyte gas is detected.

その他の構成は実施例１と同様であり、重複した説明を省略する。
次に、上述のように構成された本実施の形態のバッテリモジュールの作用を説明する。複数の防爆弁８のいずれかによりセル７の外部に放出された電解液ガスが、放出部４が形成する空間内に流入して、放出部４の両脇にある流路からバッテリモジュール外部に放出されるまでは実施例１と同様である。その際、においセンサーである検出部１２は、放出部４の形成する空間内に設置されているため、電解液ガスに晒されることとなる。したがって、検出部１２は、電解液ガスを検出し、検出信号を保護回路５に出力する。Other configurations are the same as those of the first embodiment, and redundant description is omitted.
Next, the operation of the battery module of the present embodiment configured as described above will be described. The electrolyte gas released to the outside of thecell 7 by any one of the plurality of explosion-proof valves 8 flows into the space formed by the discharge part 4 and flows from the flow path on both sides of the discharge part 4 to the outside of the battery module. The process is the same as in Example 1 until the release. In that case, since thedetection part 12 which is an odor sensor is installed in the space which the discharge | release part 4 forms, it will be exposed to electrolyte solution gas. Therefore, thedetection unit 12 detects the electrolyte gas and outputs a detection signal to the protection circuit 5.

上述したように、本発明の実施例３に係るバッテリモジュールによれば、実施例１の効果に加え、においセンサーである検出部１２により、複数のセル７のいずれかの防爆弁８から放出される電解液ガスを検出することができる。また、センサーの感度の設定が容易であるという利点を有する。 As described above, according to the battery module according to the third embodiment of the present invention, in addition to the effects of the first embodiment, thedetection unit 12 that is an odor sensor releases the explosion-proof valve 8 of any of the plurality ofcells 7. The electrolyte gas can be detected. In addition, the sensor sensitivity can be easily set.

なお、検出部１２は、圧力センサーであるとすることもできる。複数の防爆弁８のいずれかによりセル７の外部に放出された電解液ガスが、放出部４が形成する空間内に流入した場合、圧力センサーである１２は、所定の圧力値以上の圧力を検出することにより、電解液ガスを検出したと判断して、検出信号を保護回路５に出力する。検出部１２に圧力センサーを用いた場合も、においセンサーを用いた場合と同様に、感度の設定が容易であるという利点を有する。 Note that thedetection unit 12 may be a pressure sensor. When the electrolyte gas discharged to the outside of thecell 7 by any one of the plurality of explosion-proof valves 8 flows into the space formed by the discharge portion 4, thepressure sensor 12 has a pressure equal to or higher than a predetermined pressure value. By detecting that the electrolyte gas is detected, a detection signal is output to the protection circuit 5. The use of a pressure sensor for thedetection unit 12 also has an advantage that sensitivity can be easily set, as in the case of using an odor sensor.

本発明は、各々が防爆弁を有する複数のセルから構成されるバッテリモジュールに適用可能である。 The present invention can be applied to a battery module including a plurality of cells each having an explosion-proof valve.

本発明の実施例１に係るバッテリモジュールの構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the battery module which concerns on Example 1 of this invention.本発明の実施例１に係るバッテリモジュールの検出部に設けられたプリント基板の詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the printed circuit board provided in the detection part of the battery module which concerns on Example 1 of this invention.本発明の実施例２に係るバッテリモジュールの検出部に設けられたプリント基板の詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the printed circuit board provided in the detection part of the battery module which concerns on Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１隙間
２押し板間固定具
３押し板
４放出部
５保護回路
６カバー
７セル
８防爆弁
９モジュール固定部
１０電極端子
１１押し板
１２検出部
２１プリント基板
２２ａ、２２ｂ導電線パターン
２３銅線DESCRIPTION OF SYMBOLS 1Crevice 2 Fixing tool between push plates 3 Push plate 4 Release part 5Protection circuit 6Cover 7Cell 8 Explosion-proof valve 9Module fixing part 10 Electrode terminal 11Push plate 12Detection part 21 Printedcircuit board 22a, 22bConductive line pattern 23 Copper wire

Claims

Translated fromJapanese

各々が防爆弁を有する複数のセルから構成されるバッテリモジュールにおいて、
複数の前記防爆弁のいずれかにより放出される電解液ガスを当該バッテリモジュールの外部に放出するための空間を形成する放出部と、
前記放出部により形成された空間内に流入する電解液ガスを検出するセンサーと、
を備えることを特徴とするバッテリモジュール。In a battery module composed of a plurality of cells each having an explosion-proof valve,
A discharge part that forms a space for discharging the electrolyte gas discharged by any of the plurality of explosion-proof valves to the outside of the battery module;
A sensor for detecting an electrolyte gas flowing into the space formed by the discharge part;
A battery module comprising:

前記センサーは、
前記放出部により形成された空間内に設けられ、パターン間隔が所定の距離以下の平行な複数の導電線によるパターンを表面に形成したプリント基板と、
前記プリント基板に形成された複数の導電線が互いに導通したか否かに応じて電解液ガスの存在を判断する判断部と、
を有することを特徴とする請求項１記載のバッテリモジュール。The sensor is
A printed circuit board having a pattern formed by a plurality of parallel conductive lines provided in the space formed by the discharge portion and having a pattern interval of a predetermined distance or less on the surface;
A determination unit that determines the presence of an electrolyte gas according to whether or not a plurality of conductive lines formed on the printed circuit board are electrically connected to each other;
The battery module according to claim 1, comprising:

前記センサーは、
前記放出部により形成された空間内に設けられた所定の径以下の導電線と、
前記導電線の抵抗値が所定の値以上である場合に電解液ガスが放出したと判断する判断部と、
を有することを特徴とする請求項１記載のバッテリモジュール。The sensor is
A conductive wire having a predetermined diameter or less provided in a space formed by the discharge portion;
A determination unit that determines that the electrolyte gas has been released when the resistance value of the conductive wire is equal to or greater than a predetermined value;
The battery module according to claim 1, comprising:

前記センサーは、においにより反応するにおいセンサーであることを特徴とする請求項１記載のバッテリモジュール。 The battery module according to claim 1, wherein the sensor is an odor sensor that reacts by smell.

前記センサーにより電解液ガスが検出された場合に、前記複数のセルに対する充放電を停止する保護回路を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のバッテリモジュール。 5. The battery module according to claim 1, further comprising a protection circuit that stops charging / discharging of the plurality of cells when an electrolyte gas is detected by the sensor. 6.