kW，第一短路电池1360的开路电压为2.075V，第一短路电池1360的内部电阻为1.15mΩ，第二短路电池1361的开路电压为1.78V，第二短路电池1361的内部电阻为1.15ι?Ω，第二短路电池1361的短路电阻为1mΩ，第一短路电池1360每单位时间内产生的热量的上限值(以下称为“续流极限”)为匕。
[0106]如图11所示，续流功率Pa随着短路电阻Rap的增大而减小，最终会饱和。
[0107]为了使第一短路电池1360不燃烧，使续流功率Pa不超过续流极限匕。为此，参照图11，确定续流功率Pa达到续流极限Ptl时的短路电阻Rap’。另外，确定第一短路电池1360具有短路电阻Rap’时的充电电流I1，即L。充电电流I1S IC1以下时，第一短路电池1360不会燃烧。充电电流I1大于I ο时，第一短路电池1360有可能会燃烧。因此，熔断电流与IC1一致。
[0108](单电池的串联数量的设定例)
[0109]图12的图表举例示出了单电池的串联数量s及续流功率Pa之间的关系。图12的关系是使用续流功率的计算模型而算出的。图12所示的续流功率Pa是改变短路电阻Rap时的最大值。
[0110]如图12所示，续流功率Pa随着单电池的串联数量s的增多而减小。单电池的串联数量s在阈值5以下时，续流功率Pa能够达到续流极限Pp在模块电池1000中，单电池的串联数量s被设定为阈值以下的4。
[0111](电池串的并联数量)
[0112]优选地，电池串1060的并联数量以能够有效地利用将充电电流从交流转换成直流，且将放电电流从直流转换成交流的PCS能力的方式设定。
[0113](保险丝的位置)
[0114]如图9所示，在各个电池串1060中，第一保险丝1084位于比第一单电池1080、第二单电池1081、第三单电池1082及第四单电池1083靠近正极侧的位置；第二保险丝1085位于比第一单电池1080、第二单电池1081、第三单电池1082及第四单电池1083靠近负极侧的位置。
[0115]图13的电路图示出形成有接地电路的模块电池。
[0116]如图13所示，在第一保险丝1084及第二保险丝1085以上述方式配置的情况下，在两个电池串1060接地而形成接地电路1382时，通过属于一侧电池串1060的第一保险丝1084、和属于另一侧电池串1060的第二保险丝1085来阻止短路电流Is及Is’。因此，更切实地阻断短路电流Is及Is’，从而使模块电池1000的安全性提高。
[0117]但是，省略第一保险丝1084及第二保险丝1085中的一个时、以及第一保险丝1084及第二保险丝1085双方或其中一个的位置发生改变时，也不会对设定所述熔断电流及单电池的串联数量的优点产生不利影响。
[0118](保险丝的长度)
[0119]如图2至图6所示，第一单电池1080、第二单电池1081、第三单电池1082及第四单电池1083各自为圆筒单电池，并具有圆筒轴1400且铅直地立起。在第一单电池1080、第二单电池1081、第三单电池1082及第四单电池1083的圆筒轴1400上分别不具有正极端子1200,1220,1240 及 1260。负极端子 1201、1221、1241 及 1261 分别位于第一单电池 1080、第二单电池1081、第三单电池1082及第四单电池1083的圆筒轴1400上。正极端子1200、1220、1240及1260分别与负极端子1201、1221、1241及1261在模块电池1000的宽度方向W上分隔。更一般而言，正极端子1200、1220、1240及1260分别与负极端子1201、1221、1241及1261在与圆筒轴1400垂直的第一方向上分隔。
[0120]在各个电池串1600中，第一保险丝1084、第一单电池1080、第二单电池1081、第三单电池1082、第四单电池1083及第二保险丝1085在模块电池1000的宽度方向W上排列。更一般而言，这些在与圆筒轴1400垂直的第一方向上排列。
[0121]在η个电池串组1022_1、1022_2、…、1022_η的各电池串组中，电池串1060在模块电池1000的深度方向D排列。更一般而言，电池串1060在与圆筒轴1400垂直且与上述第一方向垂直的第二方向上排列。
[0122]η个电池串组1022_1、1022_2、...、1022_η在模块电池1000的宽度方向W上排列。更一般而言，η个电池串组1022_1、1022_2、…、1022_η在与圆筒轴1400垂直的第一方向上排列。
[0123]第一保险丝1084的一侧连接端1181与另一侧连接端1180在模块电池1000的宽度方向W上相隔与第一保险丝1084的保险丝长度相应的距离。第二保险丝1085的一侧连接端1280与另一侧连接端1281在模块电池1000的宽度方向W上相隔与以第二保险丝1085的保险丝长度相应的距离。
[0124]第一保险丝1084的保险丝长度及第二保险丝1085的保险丝长度优选形成为44mm左右的短的长度。由此，模块电池1000在宽度方向W(第一方向)上变短，从而使模块电池1000的能量密度提高。
[0125](模块电池的制造)
[0126]在制造模块电池时，根据上文中的说明，设定单电池的串联数量，并设定熔断电流。之后，根据该设定而组装模块电池1000。
[0127]本发明详细地进行了说明，但上文中的说明仅仅是所有方案中的示例，并不是用于限定本发明的。因此，在不脱离本发明范围的情况下，可进行无数的修改和变形。
[0128]附图标记说明
[0129]1000模块电池
[0130]1022_1、1022_2、...、1022_n 电池串组
[0131]1025正极汇流排
[0132]1027_1、1027_2、...、1027_m 并联汇流排
[0133]1029负极汇流排
[0134]1060 电池串
[0135]1080第一单电池
[0136]1081第二单电池
[0137]1082第三单电池
[0138]1083第四单电池
[0139]1084第一保险丝
[0140]1085第二保险丝
【主权项】
1.一种模块电池，其特征在于， 所述模块电池具备并联连接的两个以上电池串， 所述两个以上电池串各自具备: 串联连接的两个以上单电池；及 保险丝，其与所述两个以上单电池串联连接，并在熔断电流以上的电流流过时发生熔断， 所述两个以上单电池各自在每单位时间内产生的热量为上限值以下时不会燃烧， 将所述两个以上电池串包括故障电池串，属于所述故障电池串的所述两个以上单电池包括短路电池的情况视为故障， 将所述两个以上单电池的串联数量以在发生所述故障时，在所述短路电池中转换为热量的功率可达到所述上限值的方式设定为阈值以下的数量， 在发生所述故障的情况下，所述短路电池中转换为热量的功率达到所述上限值时，流过所述故障电池串的充电电流与所述熔断电流一致。
2.根据权利要求1所述的模块电池，其特征在于， 所述保险丝是第一保险丝，位于比所述两个以上单电池靠近正极侧的位置， 所述两个以上电池串各自进一步具备第二保险丝，所述第二保险丝与所述两个以上单电池串联连接，并在所述熔断电流以上的电流流过时发生熔断，且位于比所述两个以上单电池靠近负极侧的位置。
3.—种制造模块电池的方法，其特征在于，具备: (a)在所述模块电池中，将两个以上电池串包括故障电池串、且属于所述故障电池串的两个以上单电池包括短路电池的情况视为故障，所述两个以上单电池的串联数量以在发生所述故障时，在所述短路电池中转换为热量的功率可达到上限值的方式设定为阈值以下的数量的步骤，其中，所述模块电池具备所述两个以上电池串，并且所述两个以上电池串并联连接，所述两个以上电池串各自具备所述两个以上单电池及保险丝，所述两个以上单电池串联连接，所述保险丝与所述两个以上单电池串联连接，所述保险丝在熔断电流以上的电流流过时发生熔断，所述两个以上单电池各自在每单位时间内产生的热量为所述上限值以下时不会燃烧； (b)以与在发生所述故障的情况下，所述短路电池中转换为热量的功率达到所述上限值时，流过所述故障电池串的充电电流一致的方式，设定所述熔断电流的步骤； (C)根据所述步骤(a)及所述步骤(b)的设定，组装所述模块电池的步骤。
【专利摘要】两个以上电池串并联连接。电池串具备两个以上单电池及保险丝。两个以上单电池串联连接。保险丝与两个以上电池串联连接。保险丝在熔断电流以上的电流流过时发生熔断。单电池在每单位时间内产生的热量为上限值以下时不会燃烧。单电池的串联数量以在发生故障时，在短路电池中转换为热量的功率可达到上限值的方式设定为阈值以下的数量。在发生故障的情况下，在短路电池中转换为热量的功率达到上限值时，流过故障电池串的充电电流与熔断电流一致。
【IPC分类】H02H7-18, H01M10-42, H01M2-20, H02J7-00, H01M2-10, H01M2-34, H01M10-48
【公开号】CN104685669
【申请号】CN201380049707
【发明人】斗野纲士
【申请人】日本碍子株式会社
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年9月19日
【公告号】EP2903057A1, US20150180011, WO2014050669A1