电池系统的流入电流切断方法和电池系统、具备电池系统的电源装置和蓄电装置与流程

本发明涉及电池系统和电池系统的流入电流切断方法，进而涉及具备电池系统的电动车辆和电源装置，特别涉及最适于搭载于混合动力车、燃料电池汽车、电动汽车、电动摩托车等电动车辆而使车辆行驶的电动机的电源的电池系统及其流入电流切断方法。

背景技术：

层叠多个电池单体而成的电池系统使用于各种各样的用途。在该电池系统中，能够通过将相邻的多个电池单体并联地连接而增大输出电流，另外能够通过将并联连接的电池单体彼此串联地连接而增大输出电力。因此，该电池系统能够适当地应用于需要较大的输出电力的用途。

在这样的电池系统中，在使用锂离子二次电池等高性能的二次电池的情况下，需要也考虑因内部短路而流通极大的电流而电池单体发生热失控的情况来设计。当发生热失控时，电池温度急剧地上升，有时也成为400℃以上的极高的高温。特别是，对于层叠多个电池单体而成的电池系统而言，在相邻的电池单体引发热失控时产生的热能急剧地增加而成为阻碍安全性的原因。为了防止该弊害，开发了包括在异常时切断电流路径的安全机构的电池系统。作为这样的安全机构，已知在电池单体的内压上升时切断电流路径的电流切断机构(currentinterruptdevice：以下称为“cid”。)等。(参照专利文献1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-157451号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

cid在电池单体的内部配置于内部电极与电极端子之间。该cid构成为：在正常时处于接通状态而将内部电极与电极端子电连接，但在电池单体的内压超过预先设计的预定的值时切换为断开状态而切断内部电极与电极端子的连接。因此，例如，在一电池单体发生内部短路等异常的情况下，电池单体的内压上升，因此cid进行动作，能够使异常的电池单体自电流路径分开。但是，当内部温度异常地升高时，存在cid的绝缘材料等熔融而不能维持正常的动作而不能切断电流的可能性。特别是，在将相邻的电池单体并联地连接的电池系统中，当发生内部短路的电池单体的cid不能维持正常的动作时，电流自与发生内部短路的电池单体并联地连接的电池单体流入发生内部短路的电池单体。在这样的情况下，不能抑制流入电流所引起的电池的温度上升，因此发生内部短路的电池单体成为触发单体，向相邻的电池单体传播热而有时引发相邻的电池单体异常发热这样的热失控。

本发明是以防止以上的弊害为目的而开发的，本发明的目的之一在于，在包括并联连接的多个电池单体的电池系统中，提供一种切断与成为异常的状态的电池单体并联地连接的电池单体的电连接，切断自并联地连接的电池单体流入的流入电流，从而可靠地阻止热失控的引发而能够确保较高的安全性的技术。

用于解决问题的方案

本发明的一技术方案的电池系统的流入电流切断方法，该电池系统包括：多个方形电池单体，其具有封口板，在该封口板设有正负的电极端子，至少一电极端子以绝缘的状态固定于该封口板；并联连接的汇流条，其将所述多个方形电池单体并联连接；以及安全机构，其构成为能够切断利用所述并联连接的汇流条并联地连接的所述方形电池单体的电流路径，在异常时所述方形电池单体的内压上升而使该方形电池单体的封口板突出变形，所述突出变形的封口板与所述并联连接的汇流条接触，从而形成使与发生异常的方形电池单体并联地连接的方形电池单体的正负的电极端子短路的外部短路电路，借助所述外部短路电路，使所述安全机构进行动作，从而切断向所述发生异常的方形电池单体流入的电流。

本发明的一技术方案的电池系统包括：电池组，其由在封口板设有正负的电极端子的多个方形电池单体层叠而成；并联连接的汇流条，其连接于所述方形电池单体的电极端子，将一部分或全部的该方形电池单体并联地连接；以及安全机构，其构成为能够切断利用所述并联连接的汇流条并联地连接的所述方形电池单体的电流路径。所述方形电池单体的封口板是在该方形电池单体的内部短路等异常所导致的内压上升的作用下变形为突出形状的金属板，所述方形电池单体包括顶盖，该顶盖配置于所述并联连接的汇流条的与同所述封口板相对的面相反的一侧的相对位置的固定位置。所述并联连接的汇流条配置于所述顶盖与所述封口板之间，所述封口板、所述并联连接的汇流条以及所述顶盖配置于如下位置：在所述封口板变形为突出形状的状态下，利用所述顶盖将所述并联连接的汇流条按压于突出形状的所述封口板，借助所述封口板使所述并联连接的汇流条短路。

并且，具备包括以上的技术方案的构成要素的电池系统的电动车辆包括所述电池系统、由该电池系统供给电力的行驶用的电动机、搭载有该电池系统和所述电动机的车辆主体以及被该电动机驱动而使所述车辆主体行驶的车轮。

并且，具备包括以上的技术方案的构成要素的电池系统的蓄电装置包括所述电池系统和控制对该电池系统的充放电的电源控制器，所述电源控制器能够利用来自外部的电力对所述方形电池单体进行充电，并且进行控制以对该方形电池单体进行充电。

发明的效果

本发明的电池系统的流入电流切断方法和电池系统可靠地阻止与因内部短路等异常而发生热失控的方形电池单体(触发单体)并联地连接的并联电池的热失控的引发而确保较高的安全性。其原因在于，因内部短路等异常而内压上升的方形电池单体(触发单体)因内压上升而以使封口板突出的方式变形，突出的封口板使与固定于该封口板的电极端子连接的正负的并联连接的汇流条短路，并联连接的汇流条短路而减小触发方形电池单体的短路电阻，与该触发方形电池单体并联地连接的并联电池流通流入电流而使安全机构进行动作而切断并联电池的流入电流。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的电池系统的立体图。

图2是图1所示的电池系统的并联电池模块的分解立体图。

图3是表示并联连接的方形电池单体的连接状态的概略结构图。

图4是表示发生内部短路的方形电池单体(触发电池)的概略图。

图5是表示方形电池单体和顶盖的另一例的剖视图。

图6是表示包括熔断部的并联连接的汇流条的一例的分解立体图。

图7是表示将电池系统搭载于利用发动机和电动机行驶的混合动力车的例子的框图。

图8是表示将电池系统搭载于仅利用电动机行驶的电动汽车的例子的框图。

图9是表示在蓄电装置使用电池系统的例子的框图。

具体实施方式

首先，说明本发明的一个着眼点。在层叠多个电池单体而成的电池系统中，将相邻的二次电池并联地连接而增大输出电流，但在该电池系统中，当任一电池单体因内部短路等而异常发热时，当与发生内部短路的电池单体(触发电池)并联地连接的电池单体因触发电池单体而发生外部短路时，有时流通过大的短路电流(称为流入电流)而发生热失控。因内部短路等而异常发热的电池单体的内部电阻和与该电池单体并联连接的电池单体的内部电阻有时变得极小，因此与触发电池单体并联连接的电池单体的流入电流也成为极大的电流，成为引发热失控的原因。并联连接的电池单体的热失控的引发成为产生的热能变得极大而阻碍安全性的原因。

流通过大电流的状态下的电流切断能够通过将熔断器连结于各个电池单体而实现。但是，在负载电流大幅变动的电池系统中，当熔断器在负载电流的峰值处熔断时不能向负载供给电力，因此在现实中极难将熔断器的熔断电流设定为在内部短路等的过大电流下可靠地熔断熔断器且在负载电流的峰值处不熔断熔断器。其原因在于，若将熔断电流设定为在异常时的过大电流下可靠地熔断，则有时在瞬间流通的负载的峰值电流下熔断，若相反将熔断电流设定为在负载的峰值电流下不熔断，则有时不能在异常时的过大电流下熔断。另外，将熔断器与各个电池单体串联地连接的电池系统因熔断器的电阻而白白消耗电力，因此不能无视由熔断器导致的电力损耗而也产生电力的利用效率降低的弊害。

如上所述，在将多个电池单体并联地连接的结构的电池系统中，当任一电池单体发生热失控时，重要的是快速地切断与该触发电池单体并联连接的电池单体的连接而可靠地阻止多个电池单体的热失控的引发。特别是，重要的是研究快速地检测电池单体的异常而可靠地阻止流入电流而能够确保较高的安全性的方法和结构。

本发明的一形态的电池系统的流入电流切断方法也可以由以下的方法特定。流入电流切断方法是切断电池系统的流入电流的方法，该电池系统包括：电池组2，其由在封口板12设有正负的电极端子13的多个方形电池单体1层叠而成；并联连接的汇流条5x，其连接于方形电池单体1的电极端子13，将一部分或全部的方形电池单体1并联地连接；以及安全机构6，其构成为能够切断利用并联连接的汇流条5x并联地连接的方形电池单体1的电流路径，将方形电池单体1的封口板12设为因方形电池单体1的温度上升而内压上升而变形为突出形状的金属板，将电极端子13的至少一者绝缘地固定于封口板12，在与封口板12相对的相对位置与封口板12分开地将顶盖9配置于固定位置，在顶盖9与封口板12之间配置并联连接的汇流条5x，当方形电池单体1的任一者因内部短路等原因而发生热失控而内压上升时，因内部短路等而发生热失控的电池(称为触发电池)的封口板12变形为突出形状，突出形状的封口板12推出并联连接的汇流条5x，被推出的并联连接的汇流条5x被位于固定位置的顶盖9按压于封口板12的表面，借助封口板12使并联连接的汇流条5x外部短路，构成与触发电池并联连接的并联电池的外部短路电路15，利用该外部短路电路15使并联电池流通流入电流而使安全机构6进行动作而切断电流。

采用上述的方法，在方形电池单体的封口板使用在内部短路等异常所导致的内压上升的作用下变形的金属板，当因内部短路等异常而内压上升时以使封口板突出的方式变形，使突出的封口板与固定于电极端子的并联连接的汇流条接触，借助封口板使正负的并联连接的汇流条短路。当正负的并联连接的汇流条借助封口板短路时，短路电阻明显减小。当发生内部短路的触发电池的短路电阻减小时，与该电池并联地连接的电池的外部短路电路的短路电阻减小，并联电池的流入电流明显增加。该流入电流使安全机构进行动作而切断电流。在以上的状态下切断并联电池的流入电流。即，检测封口板的变形而切断并联电池的流入电流，因此不必像熔断器那样与电池串联地连接切断电流的元件，能够在不像熔断器那样白白消耗电力的前提下可靠地切断并联电池的流入电流。另外，发生内部短路的电池因过大电流而内压上升，因此利用因该内压上升而变形的封口板的变形切断流入电流，从而也实现能够可靠地切断并联电池的流入电流的特征。

另外，电池系统的流入电流切断方法也可以设为如下结构：将安全机构6设为内置于方形电池单体1的cid9。采用上述方法，将内置于方形电池单体的cid设为安全机构而切断电流，因此能够在不使用专用的安全机构的前提下使构造简单而廉价地制造。

并且，电池系统的流入电流切断方法也可以设为如下结构：将安全机构6设为设于并联连接的汇流条5x的熔断部7。采用上述方法，通过在并联连接的汇流条设置熔断部，从而实现能够设为简单的构造且能够可靠地切断并联电池的流入电流的特征。特别是，该方法利用封口板使并联连接的汇流条短路，从而利用在并联连接的汇流条流通的过大电流熔断熔断部。因此，与像以往那样利用与电池单体串联地连接的熔断器切断电流的情况不同，利用由并联连接的汇流条和封口板形成的短路电路使并联电池短路，因此在并联连接的汇流条流通极大的流入电流，由此能够可靠地瞬间截断熔断部而切断流入电流。

并且，电池系统的流入电流切断方法也可以设为如下结构：将一对电极端子13以绝缘状态固定于封口板12。

本发明的一形态的电池系统包括：电池组2，其由在封口板12设有正负的电极端子13的多个方形电池单体1层叠而成；并联连接的汇流条5x，其连接于方形电池单体1的电极端子13，将一部分或全部的方形电池单体1并联地连接；以及安全机构6，其构成为能够切断利用并联连接的汇流条5x并联地连接的方形电池单体1的电流路径。方形电池单体1的封口板12是在方形电池单体1的内压上升的作用下变形为突出形状的金属板，方形电池单体1包括顶盖9，该顶盖9配置于并联连接的汇流条5x的与同封口板12相对的面相反的一侧的相对位置的固定位置。并联连接的汇流条5x配置于顶盖9与封口板12之间，封口板12、并联连接的汇流条5x以及顶盖9配置于如下位置：在封口板12变形为突出形状的状态下，利用顶盖9将并联连接的汇流条5x按压于突出形状的封口板12，借助封口板12使并联连接的汇流条5x短路。

采用上述的结构，在方形电池单体的封口板使用在内部短路等所导致的温度上升所引起的内压上升的作用下变形的金属板，在封口板因内压上升而变形为突出形状的状态下，利用顶盖将并联连接的汇流条按压于突出形状的封口板，借助封口板使正负的并联连接的汇流条短路。当借助封口板使正负的并联连接的汇流条短路时，短路电阻明显减小。当发生内部短路的触发电池的短路电阻减小时，与该电池并联地连接的电池的短路电阻减小，并联电池的流入电流明显增加。对于流入电流增加的并联电池而言，该流入电流使安全机构进行动作而切断电流。在以上的状态下切断并联电池的流入电流。即，检测封口板的变形而切断并联电池的流入电流，因此不必像熔断器那样与电池串联地连接切断电流的元件，能够在不像熔断器那样白白消耗电力的前提下可靠地切断并联电池的流入电流。另外，触发电池因过大电流等原因而内压上升，因此通过利用该因内压上升而变形的封口板的变形切断流入电流，从而也实现能够可靠地切断并联电池的流入电流的特征。

另外，在电池系统中，也可以是，将安全机构6设为内置于方形电池单体1的cid8。采用上述结构，将内置于方形电池单体的cid作为安全机构而切断电流，因此能够在不使用专用的安全机构的前提下使构造简单而廉价地制造。

并且，在电池系统中，也可以是，将安全机构6设为设于并联连接的汇流条5x的熔断部7。采用上述结构，通过在并联连接的汇流条设置熔断部，实现能够设为简单的构造且能够可靠地切断并联电池的流入电流的特征。特别是，该构造利用封口板使并联连接的汇流条短路，从而利用在并联连接的汇流条流通的过大电流熔断熔断部。因此，与像以往那样利用与电池单体串联地连接的熔断器切断电流的情况不同，利用由并联连接的汇流条和封口板形成的短路电路使并联电池短路，因此在并联连接的汇流条流通极大的流入电流，由此能够可靠地瞬间截断熔断部而切断流入电流。

另外，电池系统也可以设为如下结构：在封口板12与并联连接的汇流条5x之间设有绝缘层18。优选的是，绝缘层18设为在内部短路所导致的发热的作用下熔融的熔融绝缘层18a。

并且，电池系统也可以设为如下结构：方形电池单体1包括在内压上升时排出气体的气阀14，将绝缘层18配置于覆盖方形电池单体1的气阀14的位置。并且，绝缘层18也可以设为如下结构：配置于能够被变形的封口板12和并联连接汇流条5x夹持而断裂的位置。

并且，电池系统也可以设为如下结构：将一对电极端子13以绝缘状态固定于封口板12。

以下，基于附图说明本发明的实施方式。其中，以下所示的实施方式例示用于将本发明的技术思想具体化的方法和结构，本发明不特定于以下的方法和结构。另外，绝非将权利要求书所示的构件特定于实施方式的构件。特别是，对于实施方式所记载的构成构件的尺寸、材质、形状及其相对配置等而言，只要没有特别进行特定的记载，就并非旨在将本发明的范围仅限定于此，只不过是单纯的说明例。另外，为了使说明清楚而有时夸张各附图所示的构件的大小、位置关系等。并且，在以下的说明中，同一名称、附图标记表示相同或实质相同的构件，适当省略详细说明。并且，构成本发明的各要素既可以设为利用同一构件构成多个要素而利用一个构件兼用多个要素的形态，相反也能够利用多个构件分担并实现一个构件的功能。另外，在一部分实施例、实施方式中说明的内容有时也能够利用于其他实施例、实施方式等。

以下，作为电池系统的一实施方式，基于最适于车辆用电池系统的例子而说明。图1的整体的立体图所示的电池系统100包括：电池组2，其由多个方形电池单体1层叠而成；以及汇流条5，其连接于构成电池组2的各个方形电池单体1的电极端子13，将方形电池单体1并联且串联地连接。在图1的电池系统100中，将方形电池单体1并联且串联地连接。汇流条5包括将方形电池单体1并联地连接的并联连接的汇流条5x和将方形电池单体1串联地连接的串联连接的汇流条5y。并且，电池系统100包括安全机构6，该安全机构6构成为能够切断利用并联连接的汇流条5x并联地连接的方形电池单体1的电流路径。在以上的电池系统100中，能够将方形电池单体1并联地连接而增大输出电流，能够将方形电池单体1串联地连接而提高输出电压。因而，在电池系统100中，将方形电池单体1并联且串联地连接以成为最适于用途的输出电流和输出电压。

在电池组2中，将多个方形电池单体1隔着绝缘性的隔板(未图示)层叠起来。并且，在电池组2中，在层叠的多个方形电池单体1的两侧的端面配置一对端板3，利用束紧条4连结端板3而将多个方形电池单体1固定为加压状态。

方形电池单体1是锂离子二次电池等非水系电解液二次电池。将方形电池单体1设为锂离子二次电池的电池系统100能够增大相对于容积和重量而言的充放电容量，但对于方形电池单体1而言能够使用内部电阻较小且大容量、大输出的其他全部的二次电池来代替锂离子二次电池。

如图2的分解立体图所示，方形电池单体1利用封口板12密闭金属制的外装罐11的开口部，该外装罐11的厚度比上边的横宽薄。外装罐11通过对金属板进行深拉深加工而成形为具有厚度的矩形状。外装罐11和封口板12由铝、铝合金等的金属板制成。封口板12借助绝缘材料(未图示)气密地密闭外装罐11的上表面开口部。并且，封口板12借助绝缘材料(未图示)在两端部固定正负的电极端子13。并且，封口板12在电极端子13之间设有气阀14。气阀14在外装罐11的内压上升为预定值以上时开阀，放出内部的气体而防止外装罐11的破裂。

封口板12是在方形电池单体1的内压上升的状态下变形的金属板。封口板12能够使用铝(在本说明书中铝是指包含铝合金的意思)等的金属板。金属制的封口板12设为在内压上升时变形的材质和厚度。例如，对于铝合金的封口板12而言，将厚度设为0.5mm～2.0mm，优选设为1.0mm～1.5mm，内压上升而变形。

方形电池单体1设有在内压异常地上升时开阀的气阀14，能够防止外装罐11的破裂。图2的方形电池单体1在封口板12的中央部设有气阀14。气阀14在设定压力下开阀而排出内部的气体。气阀14将开阀的压力设定为在后述的并联电池的cid8b进行动作而切断流入电流之后开阀。另外，在本说明书中，并联电池是指相对于任意的方形电池单体而言与该方形电池单体并联地连接的方形电池单体。

在电池系统中，在任一方形电池单体1发生内部短路时，使构成为能够切断并联连接的方形电池单体1(以下简记作电池)的电流路径的安全机构6进行动作而切断并联电池的电流。图3所示的方形电池单体1内置当大电流流通时切断电流的cid8来作为切断电流路径的安全机构6。图3的概略结构图是表示相邻且并联地连接的电池的连接状态的图。其中，该图为了易于判明发生内部短路而流通过电流的状态而将在现实中层叠地排列的相邻电池配置于相对的位置而进行图示。在该图中，当位于上侧的方形电池单体1(以下记作电池a)如虚线所示那样发生内部短路时，在与该电池a并联连接的下侧的并联电池即方形电池单体1(以下记作电池b)流通流入电流。其原因在于，发生内部短路的电池a成为并联电池的电池b的外部短路电路15。当任一个电池发生内部短路而流通过大电流而加速热失控，进而相邻的电池因外部短路等所导致的过大电流而发生热失控时，在多个电池引发热失控，在短时间内产生的热能明显增大。在电池系统中，为了防止以上的弊害，在电池a发生内部短路时，使作为并联电池的电池b的cid8b进行动作而切断电池b的过大电流而阻止热失控的引发。

在图3中，当电池a发生内部短路时，电池a成为内部短路电阻r1与正负的电极端子13连接的状态。内部短路电阻r1与电池b的正负的电极端子13并联地连接，使电池b发生外部短路而流通流入电流。此时，在电池b流通的流入电流因内部短路电阻r1的电阻值而变化。发生内部短路的电池a因流入电流而内压上升而使封口板12变形。变形的封口板12使正负的汇流条5短路。当成为该状态时，正负的汇流条5间的电阻，即汇流条5间的强制短路电阻r2变得极小。强制短路电阻r2连接于电池b而在电池b流通较大的流入电流，使内置的cid8b可靠地进行动作而切断电流。

在以上的电池系统中，因电池a的内部短路而使电池b的内置cid8b进行动作，切断电池b的流入电流而防止电池b的热失控。该电池系统无论电池b的内部短路电阻r1的电阻值如何都可靠地切断电池b的电流。发生内部短路的电池a的内部短路电阻r1只要能够可靠地使电池b的内置cid8b动作，就不必利用封口板12使正负的汇流条5短路。电池的内部短路电阻r1的电阻值在发生内部短路的状态下变化而不恒定。当因内部短路电阻r1而产生使发生内部短路的电池a热失控而不能使电池b的内置cid8b动作的电流值时，不能切断电池b的流入电流。不能利用cid8b切断流入电流的电池b有时因流入电流而发生热失控。

在电池系统中，为了在任一电池发生内部短路的状态下，使与该电池并联连接的并联电池的cid8b可靠地进行动作而使电池b的cid8b可靠地进行动作，当发生内部短路的电池a发生内部短路时，与内部短路电阻r1并联地使正负的并联连接的汇流条5x与封口板12接触而连接强制短路电阻r2。当强制短路电阻r2与内部短路电阻r1并联地连接时，与电池b的正负的电极端子13并联地连接的外部连接电阻r的电阻值减小。强制短路电阻r2是由电阻较小的金属板形成的正负的并联连接的汇流条5x与金属板的封口板12接触的状态下的并联连接的汇流条5x间的电阻而变得极小。强制短路电阻r2成为电池b的外部短路电路15，在电池b流通较大的流入电流而使内置的cid8b可靠地进行动作而切断电流。

为了使并联电池的cid8b因流入电流而进行动作而切断电流，在方形电池单体1中，将封口板12设为在电池的内部短路所导致的内压上升的作用下变形为突出形状的金属板，在方形电池单体1的内部内置cid8b。在发生内部短路的方形电池单体1也设有cid8a，但该cid8a因异常的温度上升而破坏绝缘，从而不能切断电流。与因内部短路等而内压上升的方形电池单体1并联连接的方形电池单体1因过大的流入电流而使cid8b正常地进行动作而切断电流。其原因在于，与方形电池单体1并联连接的方形电池单体1并非其自身发生内部短路等，因此内部并非异常的状态，能够利用外部短路所导致的过大的流入电流而使cid8b正常地进行动作而切断电流。

cid8位于密闭的外装罐11的内部，连接于电极端子13与电极板(未图示)之间。当流通较大的流入电流而导致密闭的外装罐11的内压上升时，cid8进行动作而切断电流。并且，为了利用流入电流使内置于与发生内部短路的电池a并联连接的电池b的cid8b可靠地进行动作，在与封口板12相对的相对位置配置正负的并联连接的汇流条5x。并且，为了在封口板12变形为突出形状的状态下将正负的并联连接的汇流条5x按压于封口板12的表面，在与封口板12相对的相对位置将顶盖9配置于固定位置，在顶盖9与封口板12之间配置并联连接的汇流条5x。在该方形电池单体1中，将封口板12、并联连接的汇流条5x以及顶盖9配置于如下位置：如图4的局部放大图所示，在封口板12变形为突出形状的状态下，顶盖9将并联连接的汇流条5x按压于突出形状的封口板12，借助封口板12使正负的并联连接的汇流条5x短路。

在图3中，在电池a未发生内部短路的正常的状态下，并联连接的汇流条5x与封口板12不接触。因而，并联连接的汇流条5x位于封口板12的相对位置且与封口板12分开地配置。在图3的方形电池单体1中，为了在正常的使用状态，换言之未发生内部短路的状态下使并联连接的汇流条5x与封口板12可靠地绝缘，在并联连接的汇流条5x与封口板12之间设有绝缘层18。绝缘层18配置于能够被变形的封口板12和并联连接汇流条5x夹持而断裂的位置。该绝缘层18设为在内部短路等所导致的发热的作用下熔融的熔融绝缘层18a。熔融绝缘层18a因发生内部短路等的电池a的热而熔融，使并联连接的汇流条5x与封口板12接触。该熔融绝缘层18a利用在电池的内部短路等所导致的发热的作用下熔融的热塑性树脂来制作。图2所示的熔融绝缘层18a配置于覆盖方形电池单体1的气阀14的位置。配置于该位置的熔融绝缘层18a利用从在电池异常时开阀的气阀14排出的气体更可靠地熔融而去除。因而，在气阀14开阀的状态下，能够可靠地使并联连接的汇流条5x与封口板12接触而切断并联电池的流入电流。如上所述，设有熔融绝缘层18a的方形电池单体1具有如下特征：在未发生内部短路等的正常的状态下，能够防止并联连接的汇流条5x与封口板12接触的弊害，同时能够在内部短路等的异常发热时熔融而可靠地使并联连接的汇流条5x与封口板12接触。不过，不必一定设置绝缘层18，也能够设为在未发生内部短路等的状态下与封口板12分开地配置并联连接的汇流条5x的构造。

为了在封口板12变形为突出形状的状态下可靠地使并联连接的汇流条5x与封口板12接触而配置顶盖9。图2和图3所示的顶盖9是将按压部9a和固定部9b呈直角连结而成的l字形的绝缘板，将固定部9b的一端固定于外装罐11的外周面，将按压部9a配置于与并联连接的汇流条5x相对的相对位置。按压部9a借助固定部9b配置于固定位置，因此即使封口板12变形为突出形状也不错位，朝向封口板12按压被变形为突出形状的封口板12推出的并联连接的汇流条5x。

图2所示的并联连接的汇流条5x包括与彼此相邻的方形电池单体1的相对的电极端子13连接的一对连接部5a和将一对连接部5a彼此连结的连结部5b。该并联连接的汇流条5x设为将一对连接部5a彼此平行地配置，并且利用连结部5b连结这些连接部5a的一端的构造，将整体的形状设为日文コ字形。各个连接部5a呈沿着封口板12的长度方向延伸的平板状，以与封口板12平行的姿态配置。连结部5b以与一对连接部5a交叉的姿态连结，并且以相对于封口板12成为立起姿态的方式弯折。

在该并联连接的汇流条5x中，将一对连接部5a的顶端部与相邻的电极端子13分别电连接，并且将连结部5b配置于封口板12的中央部且是气阀14的附近。并且，在图2所示的并联连接的汇流条5x中，将连接部5a与连结部5b的分界部分加工为朝向封口板12突出的形状而设置突出部5c。对于该并联连接的汇流条5x而言，以与封口板12平行的姿态配置连接部5a，同时将设于与连结部5b的分界部分的突出部5c设为朝向封口板12突出的形状，从而在利用变形为突出形状的封口板12进行按压的状态下，使该突出部5c与封口板12接触而利用封口板12使并联连接的汇流条5x短路。

在以上的形状的并联连接的汇流条5x中，将朝向封口板12突出的突出部5c设于连接部5a，通过使该突出部5a与变形为突出形状的封口板12接触而利用封口板12使并联连接的汇流条5x短路。不过，在电池系统中，如图5所示，也能够将连接部5a设为平板状并在封口板12形成突出部12a。该构造也在封口板12变形为突出形状的状态下，使自封口板12突出的突出部12a与并联连接的汇流条5x的连接部5a接触而利用封口板12使并联连接的汇流条5x短路。

并且，图2所示的顶盖9在按压部9a的中央部开口地设有开口部9c，该开口部9c引导相对于封口板12配置为立起姿态的并联连接的汇流条5x的连结部5b。借助并联连接的汇流条5x并联连接的方形电池单体1彼此构成并联电池模块10，彼此相邻的并联电池模块10的自开口部9c突出的连结部5b由串联连接的汇流条5y连结。该构造的顶盖9能够将自开口部9c暴露的并联连接的汇流条5x简单地连接而将多个并联电池模块10串联地连接。不过，如图5所示，顶盖9也能够设有用于覆盖在并联连接的汇流条5x的上方以立起姿态配置的连结部5b的上端的覆盖部9d。该构造的顶盖9利用按压部9a按压并联连接的汇流条5x的连接部5a，利用覆盖部9d按压连结部5b，因此能够朝向封口板12更可靠地按压被突出变形的封口板12推出的并联连接的汇流条5x。

在以上的电池系统中，将设于与发生内部短路等的方形电池单体1并联连接的方形电池单体1的cid8b设为安全机构6，在任一方形电池单体1发生内部短路的状态下，使设于与该方形电池单体1并联地连接的并联电池的cid8b进行动作而切断并联电池的流入电流。

并且，在电池系统中，也能够将切断由并联连接的汇流条5x并联地连接的方形电池单体1的电流路径的安全机构6设为设于并联连接的汇流条5x的熔断部7。图6所示的并联连接的汇流条5x在其中间部分且是连结部5b的中央部设有熔断部7。图所示的并联连接的汇流条5x在构成连结部5b的金属板的两侧设有缺口部5d而在中央部设有窄幅部5e，将该窄幅部5e设为在过大的流入电流下熔断的熔断部7。特别是，这样形成于并联连接的汇流条5x的熔断部7利用由金属制的并联连接的汇流条5x和封口板12形成的短路电路使并联电池短路，因此在并联连接的汇流条5x流通极大的流入电流，由此能够可靠地瞬间截断熔断部7。

另外，形成于并联连接的汇流条5x的熔断部7因在并联电池流通的过大的流入电流所导致的发热而熔断，但发生内部短路的方形电池单体1的发热传导至该并联连接的汇流条5x而进行加热，因此利用该热加热熔断部7，结果也具有促进熔断而在短时间内快速地熔断的效果。

不过，对于设于并联连接的汇流条的熔断部而言，虽未图示，但也可以通过压制加工、切削加工而将作为金属板的连结部的局部形成得较薄而减小实质的截面积，设为在过大的流入电流下熔断的熔断部。

在图1的电池系统100中，利用并联连接的汇流条5x将多个方形电池单体1并联地连接而设为并联电池模块10，并且，利用串联连接的汇流条5y将并联电池模块10串联地连接。在图1的电池系统100中，借助汇流条5，将相邻的两个方形电池单体1并联地连接而设为并联电池模块10，并且将相邻的并联电池模块10串联地连接。不过，在本发明的电池系统中，并非一定将两个方形电池单体连接而设为并联电池模块，也能够将3个以上的方形电池单体连接而设为并联电池模块，或者将全部的方形电池单体并联地连接。

以上的电池系统最适于向使电动车辆行驶的电动机供给电力的车辆用的电源。能够使用为作为搭载电池系统的电动车辆的利用发动机和电动机这两者行驶的混合动力汽车、插电式混合动力汽车、或者仅利用电动机行驶的电动汽车等电动车辆能够利用的电源。

(混合动力车用电池系统)

在图7中表示将电池系统搭载于利用发动机和电动机这两者行驶的混合动力车的例子。该图所示的搭载有电池系统的车辆hv包括车辆主体90、使车辆主体90行驶的发动机96和行驶用的电动机93、向电动机93供给电力的电池系统100、对电池系统100的电池进行充电的发电机94、被电动机93和发动机96驱动而使车辆主体90行驶的车轮97。电池系统100借助dc/ac逆变器95连接于电动机93和发电机94。车辆hv在对电池系统100的电池进行充放电的同时利用电动机93和发动机96这两者行驶。电动机93在发动机效率较差的区域，例如加速时、低速行驶时被驱动而使车辆行驶。自电池系统100向电动机93供给电力而驱动电动机93。发电机94被发动机96驱动，或者被对车辆施加制动时的再生制动驱动，从而对电池系统100的电池进行充电。

(电动汽车用电池系统)

另外，在图8中表示将电池系统搭载于仅利用电动机行驶的电动汽车的例子。该图所示的搭载有电池系统的车辆ev包括车辆主体90、使车辆主体90行驶的行驶用的电动机93、向该电动机93供给电力的电池系统100、对该电池系统100的电池进行充电的发电机94、被电动机93驱动而使车辆主体90行驶的车轮97。自电池系统100向电动机93供给电力而驱动电动机93。发电机94被对车辆ev进行再生制动时的能量驱动而对电池系统100的电池进行充电。

(蓄电用电池系统)

并且，本发明不将电池系统的用途特定于搭载于电动车辆的电池系统，例如，能够使用为蓄积太阳光发电、风力发电等的自然能源的蓄电装置用的电池系统，另外能够使用于如蓄积深夜电力的蓄电装置用的电池系统那样蓄积大电力的全部的用途。例如，也能够利用为家庭用、工厂用的电源，利用于利用太阳光、深夜电力等进行充电并在需要时放电的电源系统、或者利用昼间的太阳光进行充电并在夜间放电的路灯用的电源、在停电时驱动的信号机用的备用电源等。在图9中表示这样的例子。另外，在作为图9所示的蓄电装置的使用例中，说明为了获得期望的电力而构筑将许多个上述的电池系统串联、并联地连接并进而附加需要的控制电路的大容量、高输出的蓄电装置80的例子。

在图9所示的蓄电装置80中，将多个电池系统100连接为模块状而构成电源模块82。各电池系统100的多个电池单体串联及/或并联地连接。各电池系统100由电源控制器84控制。该蓄电装置80在利用充电用电源cp对电源模块82进行充电之后，驱动负载ld。因此，蓄电装置80具备充电模式和放电模式。负载ld和充电用电源cp分别经由放电开关ds和充电开关cs而与蓄电装置80连接。放电开关ds和充电开关cs的接通/断开由蓄电装置80的电源控制器84进行切换。在充电模式中，电源控制器84将充电开关cs切换为接通，将放电开关ds切换为断开，从而允许自充电用电源cp向蓄电装置80的充电。另外，当充电完成而充满电时，或者在进行了预定值以上的容量的充电的状态下，根据来自负载ld的要求，电源控制器84将充电开关cs设为断开并将放电开关ds设为接通而切换为放电模式，允许自蓄电装置80向负载ld的放电。另外，根据需要，也能够将充电开关cs设为接通并将放电开关ds设为接通，同时进行负载ld的电力供给和对蓄电装置80的充电。

被蓄电装置80驱动的负载ld经由放电开关ds而与蓄电装置80连接。在蓄电装置80的放电模式中，电源控制器84将放电开关ds切换为接通而与负载ld连接，利用来自蓄电装置80的电力驱动负载ld。放电开关ds能够利用fet等开关元件。放电开关ds的接通/断开由蓄电装置80的电源控制器84控制。另外，电源控制器84包括用于与外部设备进行通信的通信接口。在图9的例子中，按照uart、rs-232c等已有的通信协议，与主机设备ht连接。另外，根据需要，也能够设置供用户对电源系统进行操作的用户接口。

各电池系统100包括信号端子和电源端子。信号端子包含输入输出端子di、异常输出端子da以及连接端子do。输入输出端子di是用于输入输出来自其他电池系统100、电源控制器84的信号的端子，连接端子do是用于对其他电池系统100输入输出信号的端子。另外，异常输出端子da是用于向外部输出电池系统100的异常的端子。并且，电源端子是用于将电池系统100彼此串联、并联地连接的端子。另外，电源模块82经由并联连接开关85而与输出线ol连接而彼此并联地连接。

产业上的可利用性

本发明的电池系统和电池系统的流入电流切断方法能够适当地利用为能够切换ev行驶模式和hev行驶模式的插电式混合动力电动汽车、混合动力式电动汽车、电动汽车等的电池系统。另外，也能够适当地利用于能够搭载于计算机服务器的机架的备用电源、手机等的无线基站用的备用电源、家庭内用、工厂用的蓄电用电源、路灯的电源等、与太阳电池组合的蓄电装置、信号机等的备用电源用等的用途。

附图标记说明

100、电池系统；1、方形电池单体；2、电池组；3、端板；4、束紧条；5、汇流条；5x、并联连接的汇流条；5y、串联连接的汇流条；5a、缺口部；5b、窄幅部；5c、台阶部；5d、缺口部；5e、窄幅部；6、安全机构；7、熔断部；8、8a、8b、cid；9、顶盖；9a、按压部；9b、固定部；9c、开口部；9d、覆盖部；10、并联电池模块；11、外装罐；12、封口板；12a、突出部；13、电极端子；14、气阀；15、外部短路电路；18、绝缘层；18a、熔融绝缘层；80、蓄电装置；82、电源模块；84、电源控制器；85、并联连接开关；90、车辆主体；93、电动机；94、发电机；95、dc/ac逆变器；96、发动机；97、车轮；ev、车辆；hv、车辆；ld、负载；cp、充电用电源；ds、放电开关；cs、充电开关；ol、输出线；ht、主机设备；di、输入输出端子；da、异常输出端子；do、连接端子；r、外部连接电阻；r1、内部短路电阻；r2、强制短路电阻。