(57)【要約】  エンドプレートやバインドバーの破損を防止するために、電源装置は、電池積層体の積層方向の両端部にエンドプレート（３）を配置して、エンドプレート（３）にバインドバー（４）を連結して、電池セル（１）を固定している。バインドバー（４）は、電池積層体の積層方向に伸びる板状バー（６）と、板状バー（６）に固定されて、エンドプレート（３）の外周面との対向面に突出してなる係止ブロック（５）を有している。エンドプレート（３）は、係止ブロック（５）が案内される嵌合部（３ａ）を外周面に有し、さらに、嵌合部（３ａ）の電池積層体側には、係止ブロック（５）と当接するストッパ部（３ｂ）を設けている。
2019130936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルを積層してなる電池積層体と、
前記電池積層体の積層方向の両端部に配置してなる一対のエンドプレートと、
両端部を一対の前記エンドプレートに連結するバインドバーとを備える電源装置であって、
前記バインドバーが、前記電池積層体の積層方向に伸びる板状バーと、前記板状バーに固定されて、前記エンドプレートの外周面との対向面に突出してなる係止ブロックを有し、
前記エンドプレートは、前記係止ブロックが案内される嵌合部を外周面に有し、
さらに、前記嵌合部の電池積層体側には、前記係止ブロックと当接するストッパ部を設けていることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載される電源装置であって、
前記バインドバーは、さらに、前記エンドプレートの表面に固定される固定片を両端部に有することを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載される電源装置であって、
前記固定片が前記板状バーの折曲片であることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項３に記載される電源装置であって、
前記固定片を前記板状バーの折曲片で構成しており、前記折曲片の隅部にＵ曲部が設けられて前記エンドプレートとの間に非押圧隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項２に記載される電源装置であって、
前記固定片が前記係止ブロックと一体構造に設けられ、前記係止ブロックの端部が折曲されて固定片としてなることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項５に記載される電源装置であって、
前記固定片が前記係止ブロックと一体構造で、前記固定片の隅部にＵ曲部が設けられて前記エンドプレートとの間に非押圧隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれかに記載される電源装置であって、
前記固定片がボルトを介して前記エンドプレートの外側表面に固定されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項８】
請求項２ないし７のいずれかに記載される電源装置であって、
前記固定片の隅部内側と前記エンドプレートとの間に非押圧隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。
【請求項９】
請求項８に記載される電源装置であって、
前記エンドプレートが、前記固定片の隅部内側に対向するコーナー部に切欠部が設けられて、前記バインドバーとの間に前記非押圧隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。
【請求項１０】
請求項２ないし９のいずれかに記載される電源装置であって、
前記固定片が、前記エンドプレートに固定してなる先端の固定部に向かって実質的な横幅を狭くしてなる形状であることを特徴とする電源装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載される電源装置であって、
前記係止ブロックが溶接構造で前記板状バーに固定されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載される電源装置であって、
前記板状バーと前記係止ブロックが鉄、鉄合金、ＳＵＳ、アルミニウム、アルミニウム合金のうちのいずれかであることを特徴とする電源装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載される電源装置であって、
前記係止ブロックの厚さ（ｔ）が１ｍｍ以上であることを特徴とする電源装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載される電源装置であって、
前記係止ブロックの電池積層方向の横幅（Ｋ）が３ｍｍ以上であることを特徴とする電源装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載される電源装置であって、
前記ストッパ部の電池積層方向の横幅（ｈ）が３ｍｍ以上としてなることを特徴とする電源装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の電源装置を備える電動車両であって、
前記電源装置と、該電源装置から電力供給される走行用のモータと、該電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、該モータで駆動されて前記車両本体を走行させる車輪とを備えることを特徴とする電源装置を備える電動車両。
【請求項１７】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の電源装置を備える蓄電装置であって、
前記電源装置と、該電源装置への充放電を制御する電源コントローラとを備えており、前記電源コントローラでもって、外部からの電力により前記電池セルへの充電を可能とすると共に、該電池セルに対し充電を行うよう制御することを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池セルを積層して電池積層体とし、この電池積層体の両端をエンドプレートで保持している電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な電源装置は、複数の角形電池セルからなる電池積層体と、電池積層体の両端面に配置される一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートを連結するバインドバーとを備えている（特許文献１参照）。この電源装置は、電池積層体をエンドプレートとバインドバーにより拘束することで、複数の角形電池セルからなる電池積層体を集合化できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２０１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の電源装置は、バインドバーやエンドプレートを介して複数の角形電池セルからなる電池積層体を集合化させているため、電池積層体を構成する複数の角形電池セルの膨張が抑制されることになる。つまり、バインドバーやエンドプレートを介して、角形電池セルの膨張を抑制することになるため、バインドバーやエンドプレートに大きな力が加わる。【０００５】
一方で、角形電池セルは、体積あたりのエネルギー密度や重量あたりのエネルギー密度を高くしようとすると、充放電や劣化に伴う寸法変化が大きくなる傾向がある。バインドバーやエンドプレートにかかる負荷は、角形電池セルの膨張量に起因するため、膨張量に伴う寸法変化の大きい角形電池セルを用いる場合には、上記特許文献１の電源装置の構成では、エンドプレートやバインドバーに大きな負荷がかかることになり、エンドプレートやバインドバーが変形したり、破損したりするおそれがある。【０００６】
本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、エンドプレートとバインドバーを介して複数の電池セルを集合化する構成としながら、エンドプレートとバインドバーの変形や破損を防止できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様の電源装置は、複数の電池セルを積層してなる電池積層体と、前記電池積層体の積層方向の両端部に配置してなる一対のエンドプレートと、両端部を一対の前記エンドプレートに連結するバインドバーとを備えている。前記バインドバーは、前記電池積層体の積層方向に伸びる板状バーと、前記板状バーに固定されて、前記エンドプレートの外周面との対向面に突出してなる係止ブロックを有している。前記エンドプレートは、前記係止ブロックが案内される嵌合部を外周面に有し、さらに、前記嵌合部の電池積層体側には、前記係止ブロックと当接するストッパ部を設けている。【０００８】
さらに、以上の態様の構成要素を備えた電源装置を備える電動車両は、前記電源装置と、該電源装置から電力供給される走行用のモータと、該電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、該モータで駆動されて前記車両本体を走行させる車輪とを備えている。【０００９】
さらに、以上の態様の構成要素を備えた電源装置を備える蓄電装置は、前記電源装置と、該電源装置への充放電を制御する電源コントローラを備え、前記電源コントローラが外部からの電力による前記電池セルへの充電を可能とすると共に、該電池セルに対し充電を行うよう制御している。
【発明の効果】
【００１０】
以上の電源装置によれば、簡単な構造としながら、比較的大きな負荷がかかる場合であっても、エンドプレートとバインドバーの変形や破損を防止できる特徴がある。それは、以上の電源装置が、バインドバーを板状バーとこれに固定してなる係止ブロックとで構成して、係止ブロックをエンドプレート外周面との対向面に向かって突出する形状とし、さらに、エンドプレートには、係止ブロックを案内する嵌合部と、この嵌合部の電池積層側には係止ブロックと当接するストッパ部を設けており、バインドバーの係止ブロックを嵌合部に案内して、ストッパ部でバインドバーの引張力による係止ブロックの位置ずれを阻止しているからである。このバインドバーとエンドプレートとの連結構造は、従来のバインドバーの折曲片のようにバインドバーが曲げ応力で変形することがなく、係止ブロックと嵌合部とストッパ部とでバインドバーを強固にエンドプレートに固定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電源装置の斜視図である。
【図２】図１に示す電源装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示す電源装置の水平断面図である。
【図４】図３に示す電源装置の要部拡大断面図である。
【図５】エンドプレートの他の一例を示す拡大断面図である。
【図６】エンドプレートとバインドバーの他の一例を示す拡大断面図である。
【図７】バインドバーの他の一例を示す拡大断面図である。
【図８】エンドプレートとバインドバーの他の一例を示す斜視図である。
【図９】図８に示すエンドプレートとバインドバーの拡大断面図である。
【図１０】エンドプレートとバインドバーの他の一例を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示すエンドプレートとバインドバーの拡大断面図である。
【図１２】エンドプレートとバインドバーの他の一例を示す拡大断面図である。
【図１３】エンドプレートとバインドバーの他の一例を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示すエンドプレートとバインドバーの拡大断面図である。
【図１５】バインドバーの他の一例を示す拡大断面図である。
【図１６】エンジンとモータで走行するハイブリッドカーに電源装置を搭載する例を示すブロック図である。
【図１７】モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示すブロック図である。
【図１８】蓄電装置に電源装置を使用する例を示すブロック図である。
【図１９】従来の電源装置のバインドバーの曲げ加工部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、本発明の一つの着目点について説明する。多数の電池セルを積層している電源装置は、複数の電池セルからなる電池積層体の両端に配置されるエンドプレートをバインドバーで連結することで、複数の電池セルを拘束するように構成されている。複数の電池セルは、高い剛性を持つエンドプレートやバインドバーを介して拘束されることで、充放電や劣化に伴う電池セルの膨張、変形、相対移動、振動による誤動作などが抑制される。以上の電源装置は、電池セルの積層面の面積を約１００平方センチメートルとするもので、電池セルの膨張を抑制することでエンドプレートに１トン以上の強い力が作用することもある。そのため、エンドプレートに固定されているバインドバーには、エンドプレートを介して極めて強い引張力が作用する。
【００１３】
電池積層体の両端をエンドプレートで固定する従来の電源装置は、バインドバーの端部を内側に折曲してなる折曲片をエンドプレートの外側面に固定している。以上の構造は、金属板のバインドバーの端部を折曲加工して折曲片として、この折曲片をエンドプレートの外側表面に固定するので、折曲片はバインドバーと同じ厚さの金属板となる。バインドバーは、電池積層体の膨張により発生する引張力に耐える引張強度の金属板が使用される。引張力に耐えるように、バインドバーには例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度の金属板が使用される。折曲片をエンドプレートの外側表面に固定しているバインドバーは、電池積層体の積層方向に伸びる部分には電池積層体を加圧する反力による引張応力が作用し、折曲片には曲げ応力が作用する。曲げ応力は、図１９において、鎖線で示すように折曲片１０４ｂの曲げ加工部１０４ｃをエンドプレート１０３の隅部に空間を埋めるように変形させる。引張応力で伸びないバインドバーにおいても、曲げ応力では変形しやすく、折曲片１０４ｂが図の鎖線で示すように変形すると、バインドバー１０４が耐力を超えて破断する可能性がある。
【００１４】
以上の通り、バインドバーにかかる引張力の増加は、バインドバーの曲げ加工部内側とエンドプレート隅部には、さらに局部的に強大な応力が集中して、バインドバーやエンドプレートを変形し、また損傷する原因となる。以上の実情に鑑みて、バインドバーとエンドプレートの最適化を図り、バインドバーとエンドプレートの応力を耐力以内にする構造を検討することが重要である。
【００１５】
本発明のある態様の電源装置は、以下の構成により特定されてもよい。電源装置は、複数の電池セル１を積層してなる電池積層体２と、電池積層体２の積層方向の両端部に配置してなる一対のエンドプレート３と、両端部を一対のエンドプレート３に連結するバインドバー４とを備えている。バインドバー４は、電池積層体２の積層方向に伸びる板状バー６と、板状バー６に固定されて、エンドプレート３の外周面との対向面に突出してなる係止ブロック５を有している。エンドプレート３は、係止ブロック５が案内される嵌合部３ａを外周面に有し、さらに、嵌合部３ａの電池積層体２側には、係止ブロック５と当接するストッパ部３ｂを設けている。
【００１６】
以上の構成によると、バインドバーの係止ブロックをエンドプレートの嵌合部に案内してストッパ部で位置ずれを阻止することで、バインドバーに作用する強い引張力によるバインドバーとエンドプレートの変形を防止できる。バインドバーは、電池セルの膨化力がエンドプレートを押すことによってストッパ部を介して引張力が作用するが、従来の電源装置においては、バインドバーの引張力が折曲片の曲げ加工部において曲げ応力として作用して変形するおそれがある。曲げ応力でバインドバーが変形すると、図１９の鎖線で示すように、曲げ加工部１０４ｃは、その内側面をエンドプレート１０３のコーナー部１０３ａに密着させてバインドバー１０４は実質的に伸びた状態となる。この状態になると、バインドバーも耐力を越えて破断する懸念がある。
【００１７】
これに対して、以上の電源装置では、バインドバーに設けた係止ブロックをエンドプレートの嵌合部に案内し、さらに、ここに案内された係止ブロックの位置ずれをストッパ部で阻止する。この構造でエンドプレートに固定されるバインドバーは、係止ブロックとエンドプレートとの間に隙間があっても、従来のように折曲片の曲げ応力として支持することなく、係止ブロックを嵌合部に案内してストッパ部で定位置に配置する構造によってバインドバーの剪断応力として支持する。バインドバーは、剪断応力に対する強度が曲げ応力による強度より相当に強く、バインドバーに働く強い引張力で耐力を超えることなく電池セルを保持できる。
【００１８】
バインドバー４は、さらに、エンドプレート３の表面に固定される固定片２０を両端部に有する構成としてもよい。以上の構成により、バインドバーは、両端部に設けた固定片を介して、エンドプレートに対して外れないように確実に固定される。
【００１９】
固定片２０は、板状バー６の折曲片６ｂで構成してもよい。さらに、固定片２０は、板状バー６で構成される折曲片６ｂの隅部にＵ曲部６ｃを設けて、エンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設ける構成としてもよい。
【００２０】
また、固定片２０は、係止ブロック５と一体構造として、係止ブロック５の端部を折曲して固定片２０を構成してもよい。さらに、係止ブロック５と一体構造で構成される固定片２０は、隅部にＵ曲部５ｃを設けて、エンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設ける構成としてもよい。
【００２１】
固定片２０は、ボルト８を介してエンドプレート３の外側表面に固定する構成としてもよい。さらに、電源装置は、固定片２０の隅部内側とエンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設ける構成としてもよい。エンドプレート３は、固定片２０の隅部内側に対向するコーナー部に切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に非押圧隙間１９を設ける構成としてもよい。
【００２２】
さらに、固定片２０は、エンドプレート３に固定してなる先端の固定部に向かって実質的な横幅を狭くする形状とする構成としてもよい。
【００２３】
係止ブロック５は、溶接構造で板状バー６に固定する構成としてもよい。また、板状バー６と係止ブロック５は、鉄、鉄合金、ＳＵＳ、アルミニウム、アルミニウム合金のうちのいずれかとすることが好ましい。
【００２４】
係止ブロック５は、厚さ（ｔ）を１ｍｍ以上とすることが好ましい。また、係止ブロック５は、電池積層方向の横幅（Ｋ）を３ｍｍ以上とすることが好ましい。ストッパ部３ｂは、電池積層方向の横幅（ｈ）を３ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
【００２６】
（実施形態１）
図１〜図３に示す電源装置１００は、複数の電池セル１を積層している電池積層体２と、この電池積層体２の積層方向の両端部に配置している一対のエンドプレート３と、両端部を一対のエンドプレート３に連結して、複数の電池セル１を積層方向に保持するバインドバー４とを備えている。
【００２７】
（電池セル１）
電池セル１は、図２に示すように、厚さに比べて幅が広い、言い換えると幅よりも薄い角形の電池で、厚さ方向に積層されて電池積層体２としている。電池セル１は、電池ケース１０を金属ケースとする非水系電解液電池である。非水系電解液電池である電池セル１は、リチウムイオン二次電池である。ただし、電池セルは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池とすることもできる。図の電池セル１は、幅の広い両表面を四角形とする電池で、両表面を対向するように積層して電池積層体２としている。
【００２８】
電池セル１は、外形を角形とする金属製の電池ケース１０に、電極体（図示せず）を収納して電解液を充填している。金属ケースからなる電池ケース１０は、アルミニウムやアルミニウム合金で製造することができる。電池ケース１０は、底を閉塞する筒状に金属板をプレス加工している外装缶１０Ａと、この外装缶１０Ａの開口部を気密に閉塞している封口板１０Ｂとを備えている。封口板１０Ｂは平面状の金属板で、その外形を外装缶１０Ａの開口部の形状としている。この封口板１０Ｂはレーザー溶接して外装缶１０Ａの外周縁に固定されて外装缶１０Ａの開口部を気密に閉塞している。外装缶１０Ａに固定される封口板１０Ｂは、その両端部に正負の電極端子１３を固定しており、さらに正負の電極端子１３の中間にはガス排出口１２を設けている。ガス排出口１２の内側には、所定の内圧で開弁する排出弁１１を設けている。図２に示す電池積層体２は、複数の電池セル１を、排出弁１１を設けた面が略同一面に位置する姿勢で積層して、各電池セル１の排出弁１１を同一平面上に配置している。図の電池積層体２は、排出弁１１を設けている封口板１０Ｂを上面とする姿勢で、複数の電池セル１を積層している。
【００２９】
互いに積層される複数の電池セル１は、正負の電極端子１３を接続して互いに直列及び／又は並列に接続される。電源装置１００は、隣接する電池セル１の正負の電極端子１３を、バスバー（図示せず）を介して互いに直列及び／又は並列に接続する。隣接する電池セルを互いに直列に接続する電源装置は、出力電圧を高くして出力を大きくでき、隣接する電池セルを並列に接続して、充放電の電流を大きくできる。
【００３０】
（電池積層体２）
図２と図３に示す電池積層体２は、複数の電池セル１を、スペーサ７を介して互いに積層しており、これらの電池セル１を直列に接続している。図の電池積層体２は、互いに隣接する電池セル１同士を逆向きに並べており、その両側において隣接する電極端子１３同士をバスバーで連結して、隣り合う２個の電池セル１を直列に接続して、すべての電池セル１を直列に接続している。ただ、本発明は、電池積層体を構成する電池セルの個数とその接続状態を特定しない。
【００３１】
電池積層体２は、図２と図３に示すように、積層している電池セル１の間にスペーサ７を挟着している。スペーサ７は、隣接する電池セル１を絶縁する。図に示すスペーサ７は、プラスチックを板状に成形した絶縁プレートである。とくに、熱伝導率の小さい材質のプラスチックで成形されるスペーサ７は、隣接する電池セル１の熱暴走を効果的に防止できる効果もある。このスペーサ７は、電池セル１を嵌着して定位置に配置する形状として、隣接する電池セル１を位置ずれしないように積層できる。
【００３２】
以上のように、スペーサ７で絶縁して積層される電池セル１は、外装缶をアルミニウムなどの金属製にできる。ただ、電池積層体は、必ずしも電池セルの間にスペーサを介在させる必要はない。例えば、電池セルの外装缶を絶縁材で成形し、あるいは電池セルの外装缶の外周を絶縁シートや絶縁塗料等で被覆する等の方法で、互いに隣接する電池セル同士を絶縁することによって、スペーサを不要とできるからである。さらに、電池セルの間にスペーサを介在させない電池積層体は、電池セルの間に冷却風を強制送風して電池セルを冷却する空冷式を採用することなく、冷媒等を用いて直接冷却する方式を採用して電池セルを冷却できる。
【００３３】
（エンドプレート３）
エンドプレート３は、バインドバー４に連結されて、電池積層体２を両端面から挟んで、電池セル１を積層方向に固定している。エンドプレート３の外形は、電池セル１の外形にほぼ等しく、あるいはこれよりもわずかに大きく、両側の外周面にバインドバー４を固定して、電池積層体２の膨化を抑制する四角形の板材である。このエンドプレート３は、全体をアルミニウムやアルミニウム合金、ＳＵＳ、鉄等の金属製としている。ただし、エンドプレートは、図示しないが、プラスチックに金属板を積層する構造とし、あるいはまた、全体を補強繊維を埋設している繊維強化樹脂成形板としてもよい。
【００３４】
エンドプレート３は、電池セル１の表面に、直接にあるいはスペーサを介して面接触状態に密着して、電池セル１を保持する。電源装置１００は、組み立て工程において、電池積層体２の両端部にエンドプレート３を配置し、両端のエンドプレート３をプレス機（図示せず）で加圧して、電池セル１を積層方向に加圧する状態に保持し、この状態でエンドプレート３にバインドバー４を固定する。エンドプレート３がバインドバー４に固定された後、プレス機の加圧状態は解除される。
【００３５】
エンドプレート３は、バインドバー４に固定されて電池積層体２の膨化力を受け止めて電池セル１を保持する。エンドプレート３は、固定されるバインドバー４に設けている係止ブロック５を確実に連結するために、バインドバー４に設けた係止ブロック５を案内する嵌合部３ａを両側の外周面に設けている。さらに、エンドプレート３は、嵌合部３ａの電池積層体２側に、係止ブロック５と当接するストッパ部３ｂを設けている。言い換えると、エンドプレート３の両側面には、それぞれ、電池積層体２側の端部からバインドバー４に向けて突出するストッパ部３ｂが設けられている。エンドプレート３は、ストッパ部３ｂと係止ブロック５が接触することによりバインドバー４の引張力を用いて、電池セル１の膨化力に耐え、保持している。ストッパ部３ｂは、係止ブロック５との接触部に作用するバインドバー４の引張力で変形しない横幅としている。ストッパ部３ｂの横幅（ｈ）は、バインドバー４の引張力を考慮して最適値に設定されるが、たとえば、エンドプレート３全体をアルミニウム製として、３ｍｍ以上、好ましくは４ｍｍ以上、さらに好ましくは５ｍｍ以上、最適には８ｍｍ以上とする。
【００３６】
図４は係止ブロック５が嵌合部３ａに案内される部分の概略拡大断面図である。この図のエンドプレート３は、嵌合部３ａとストッパ部３ｂとの隅部内側に隙間１８を設けている。ここに隙間１８を設けているエンドプレート３は、ストッパ部３ｂの横幅（ｈ）を隙間１８の幅（Ｗ）に対して十分に大きく、たとえば１０倍よりも大きくする。隙間１８の幅（Ｗ）に対して十分に横幅（ｈ）の広いストッパ部３ｂは、バインドバー４の引張力を曲げ応力によらず剪断応力で支持する。材料が耐える最大剪断力は最大曲げ力に比較して相当に強く、ストッパ部３ｂの横幅（ｈ）を隙間１８の幅（Ｗ）に比べて大きくして、ストッパ部３ｂの変形は確実に阻止できる。したがって、嵌合部３ａとストッパ部３ｂとの隅部内側に隙間１８を設けるエンドプレート３においては、ストッパ部３ｂの横幅（ｈ）を隙間１８の幅（Ｗ）の１０倍よりも大きくして、バインドバー４の引張力をストッパ部３ｂの剪断応力で支持できる。
【００３７】
さらに、ストッパ部３ｂの高さ（ｄ）は、好ましくは、係止ブロック５の厚さ（ｔ）よりも大きくして、ストッパ部３ｂの先端面とバインドバー４の内面との間にできる隙間を小さくすることが好ましい。ただ、ストッパ部３ｂの高さ（ｄ）は、係止ブロックの厚さ（ｔ）よりも小さくして、ストッパ部３ｂの先端面とバインドバー４の内面との間に隙間を設ける構成としてもよい。したがって、ストッパ部３ｂの高さ（ｄ）は、係止ブロック５の厚さ（ｔ）と、ストッパ部３ｂの先端面とバインドバー４の内面との 間にできる隙間の間隔や、嵌合部３ａとストッパ部３ｂとの隅部内側にできる隙間１８の幅（Ｗ）を考慮して特定される。ストッパ部３ｂの高さ（ｄ）は、例えば、係止ブロック５の厚さ（ｔ［ｍｍ］）に対して、（ｔ−１）〜（ｔ＋１）ｍｍとすることができる。
【００３８】
（バインドバー４）
バインドバー４は、電池積層体２の積層方向に伸びる板状バー６と、この板状バー６に固定されてエンドプレート３の外周面との対向面に突出している係止ブロック５とを備え、両端部にはエンドプレート３に固定される固定片２０を設けている。板状バー６は電池積層体２との対向面に配置され、係止ブロック５はエンドプレート３の嵌合部３ａに案内され、固定片２０はエンドプレート３の外側表面に固定される。
【００３９】
（板状バー６）
板状バー６は、強い引張力に耐える金属板、たとえば引張強度を４００ＭＰａ以上とする高張力鋼などの金属板が使用される。高張力鋼の板状バー６は、例えば、厚さを１ｍｍ〜２ｍｍとして、バインドバー４に作用する引張力に耐える強度を実現できる。図２のバインドバー４は、電池積層体２の片側に配置される板状バー６を、上縁が電池積層体２の上部に、下縁が電池積層体２の下部に配置する上下幅の金属板としている。この電源装置１００は、電池積層体２の片側面に１枚の金属板からなる板状バー６を配置している。ただ、図示しないが、電源装置は、電池積層体の片側面に、上下に分割する２枚の金属板からなる板状バーを配置することもできる。
【００４０】
（係止ブロック５）
図１〜図３のバインドバー４は、板状バー６の両端部に係止ブロック５を固定している。このバインドバー４は、板状バー６の両端部の内側面であって、エンドプレート３の外側面に設けた嵌合部３ａと対向する領域に係止ブロック５を固定している。図に示す係止ブロック５は、エンドプレート３の外側面に沿って伸びる板状ないし角柱状に形成されており、エンドプレート３に設けた嵌合部３ａに向かって突出する姿勢で固定されている。係止ブロック５は、金属製であって、好ましくは、鉄または鉄合金、ＳＵＳ、アルミニウムで製造される。金属製の係止ブロック５は、溶接構造で板状バー６の内側に固定している。溶接の場合は、バインドバー４と同じ材料が好ましい。このバインドバー４は、低コストに多量生産できる。係止ブロック５は、例えば、スポット溶接により板状バーに固定することができる。このように係止ブロック５を板状バー６にスポット溶接する構造は、係止ブロック５と板状バー６とを境界面で溶着できるので、境界縁を段差のない状態とすることができ、嵌合部３ａに案内される係止ブロック５をストッパ部３ｂに密着する状態で配置できる特徴がある。ただ、係止ブロックは、リベット等の連結具を介して板状バーに固定し、あるいは連結具と溶接構造とを併用して板状バーに固定することもできる。
【００４１】
係止ブロック５の電池積層方向の横幅（Ｋ）は、板状バー６に作用する引張力で変形しない幅、たとえば、３ｍｍ以上に設定される。図４は、バインドバー４をエンドプレート３に連結する部分の拡大断面図であって、係止ブロック５の隅部内側に隙間がない状態、言い換えると、係止ブロック５のストッパ部３ｂ側の対向面全体がストッパ部３ｂに当接して密着し、かつストッパ部３ｂの先端面が板状バー６の内面に密着する状態を示している。このように、バインドバー４とエンドプレート３との位置関係においては、係止ブロック５の隅部内側に隙間がなく、ストッパ部３ｂの先端面が板状バー６の内面に密着する状態が好ましい。ただ、ストッパ部３ｂの先端面と板状バー６の内面との間に多少の隙間があってもよい。この場合、この隙間の間隔に対して、係止ブロック５の横幅（Ｋ）を十分大きく、たとえば１０倍よりも大きくして、バインドバー４の引張力Ｆを剪断応力として支持できる。
【００４２】
また、係止ブロック５の厚さ（ｔ）は、ストッパ部３ｂ側の対向面を確実にストッパ部３ｂに当接させて支持できる厚さとする。たとえば、図４に示すように、係止ブロック５の隅部内側に隙間がなく、ストッパ部３ｂの先端面が板状バー６の内面に密着する構成においては、係止ブロック５の厚さ（ｔ）を１ｍｍ以上とすることで、対向面を確実にストッパ部３ｂに当接させて押圧できる。ただ、前述のように、ストッパ部３ｂの先端面と板状バー６の内面との間には多少の隙間があってもよく、この場合においては、この隙間の間隔に対して、係止ブロック５の横幅（Ｋ）を十分大きく、たとえば１０倍よりも大きくして、バインドバー４の引張力Ｆを剪断応力として係止ブロック５で支持できる。以上のように、係止ブロック５の横幅（Ｋ）は、ストッパ部３ｂとの位置関係により、最適な横幅となるように設計される。
【００４３】
（固定片２０）
固定片２０は、図１〜図４に示すように、バインドバー４の両端部に設けられて、ボルト８を介してエンドプレート３の外側表面に固定される。図のバインドバー４は、板状バー６の両端部を内側に９０度折り曲げ加工して折曲片６ｂを設け、この折曲片６ｂを固定片２０としている。固定片２０は、バインドバー４の端部をエンドプレート３の外側表面に固定するが、固定片２０には強い強度は要求されない。バインドバー４に作用する大きな引張力が、係止ブロック５とストッパ部３ｂとで支持されて、固定片２０には作用しないからである。図１及び図２に示すバインドバー４は、エンドプレート３に固定してなる先端の固定部に向かって実質的な横幅を狭くしてなる形状であって、正面視を略三角形状とする固定片２０を上下に２つ設けている。このように、強い強度が要求されない固定片２０は、先細り形状とすることで、バインドバー４を軽量化して低コストにできると共に、ボルト８で固定される固定箇所を少なくすることで部品点数を減らして低コストにできる。さらに、バインドバー４は、図示しないが、両端に先細り形状の固定片２０を各々１つずつ設ける構造としてさらに低コストにすることもできる。さらにまた、図示しないが、バインドバー４の板状バー６は、電池積層体２の側面と対向する領域や折曲片６ｂに開口部を設けてさらに軽量化を図ることもできる。
【００４４】
固定片２０は、これを貫通するボルト８を介してエンドプレート３に固定される。折曲片６ｂで構成される固定片２０は、ボルト８のネジ部８ｂを挿通する貫通孔６ｄを先端部に設けている。固定片２０は、貫通孔６ｄに挿通されたネジ部８ｂが、エンドプレート３に設けた雌ねじ孔３ｃにねじ込まれて、ボルト８の頭部８ａとエンドプレート３とで挟着される状態でエンドプレート３の外側表面に固定される。この固定構造の電源装置は、係止ブロック５をエンドプレート３の嵌合部３ａに案内して、ストッパ部３ｂでバインドバー４の引張力を支持すると共に、バインドバー４の両端に設けた固定片２０がエンドプレート３に固定されることで、一対のエンドプレート３をバインドバー４で安定して定位置に保持できる。
【００４５】
さらに、図４に示す電源装置は、係止ブロック５がストッパ部３ｂに係止されて、固定片２０がエンドプレート３に固定される状態で、板状バー６がエンドプレート３の隅部に当たらないように、固定片２０の隅部内側とエンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設けている。図４に示すエンドプレート３は、係止ブロック５が配置される嵌合部３ａの一端であって、ストッパ部３ｂと反対側の端部を開放することで、板状バー６の曲げ加工部である固定片２０の隅部内側に非押圧隙間１９を設けている。ただ、電源装置は、図５に示すように、固定片２０の隅部内側に対向するエンドプレート３のコーナー部に切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に非押圧隙間１９を設けることもできる。この構造は、簡単な構造で固定片２０の隅部内側に十分な非押圧隙間１９を設けることができ、固定片２０やエンドプレート３に強い力が作用するのを有効に防止できる。
【００４６】
（エンドプレートの他の例）
以上のエンドプレート３は、段差形状の嵌合部３ａを設けて、この嵌合部３ａの電池積層体２側にストッパ部３ｂを設けている。ただ、エンドプレートは、図６に示すように、係止ブロック５を挿入できる溝状の嵌合部３ａを設けることもできる。図６のエンドプレート３は、外側面の中央部に沿って上下方向に伸びる溝部３ｆを設けて嵌合部３ａとしている。図のエンドプレート３は、嵌合部３ａとなる溝部３ｆの横幅（Ｈ）を係止ブロック５の横幅（Ｋ）よりも広くし、また、溝部３ｆの深さであるストッパ部３ｂの高さ（ｄ）を係止ブロック５の厚さ（ｔ）よりも大きくしている。このエンドプレート３も、嵌合部３ａに挿入される係止ブロック５がストッパ部３ｂを押圧する状態で連結される。さらに、図６に示すエンドプレート３は、固定片２０の隅部内側に対向するコーナー部にテーパー状の切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に非押圧隙間１９を設けている。これによりバインドバー４の固定片２０を無理なくエンドプレート３の外側面に配置して固定できるようにしている。
【００４７】
（係止ブロックと板状バーの固定構造の他の例）
以上のバインドバー４は、板状バー６の内側面に係止ブロック５を固定するが、バインドバー４は、図７に示すように、板状バー６の両端部に固定穴６ａを設けて、この固定穴６ａに係止ブロック５を挿入して固定することもできる。図７に示すバインドバー４は、板状バー６を貫通して設けた固定穴６ａに挿入される係止ブロック５の外周面と固定穴６ａの内周面とを溶接して、係止ブロック５を板状バー６に固定している。このバインドバー４は、係止ブロック５の外形よりもわずかに大きい内形の固定穴６ａを板状バー６に設け、この固定穴６ａに係止ブロック５を挿入して、固定穴６ａの内周縁と係止ブロック５の外周面とを溶接して、係止ブロック５を固定している。図７に示す係止ブロック５は、板状バー６の表面から僅かに突出する状態で固定穴６ａに挿入され、係止ブロック５の突出部の外周面及び板状バー６との間に溶加材１５を溶着している。係止ブロック５は全周を固定穴６ａに溶接して固定される。この構造は、係止ブロック５と板状バー６とを確実に、しかも強い溶着強度で固定できる。板状バー６の固定穴６ａに係止ブロック５を溶接して固定しているバインドバー４は、溶接構造と嵌合構造とで係止ブロック５と板状バー６とが一体構造となるので、固定穴６ａを設けた部分の強度を低下させることなく強固に連結できる。
【００４８】
（板状バーの他の例）
さらに、図８と図９に示すバインドバー４は、板状バー６の両端部を折曲加工してなる折曲片６ｂで固定片２０を構成すると共に、折曲片６ｂの隅部にはＵ曲部６ｃを設けている。図に示す板状バー６は、係止ブロック５が固定される固定部よりも端部側であって、エンドプレート３のコーナー部と対向する部分を平面視においてＵ字状に湾曲してＵ曲部６ｃを設けており、このＵ曲部６ｃより先端側を固定片２０としてボルト８を介してエンドプレート３に固定している。このバインドバー４は、Ｕ字状に湾曲されたＵ曲部６ｃにより、エンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設けている。このように固定片２０の隅部にＵ曲部６ｃを設ける構造は、このＵ曲部６ｃにより応力を吸収することで、固定片２０やエンドプレート３との締結点に強い力が作用するのを有効に防止できる。さらに、エンドプレート３のコーナー部に沿って上下に伸びるＵ曲部６ｃを形成することで、エンドプレート３のサイズを大きくすることなく、重量を増やすことなく、横幅（Ｋ）を長くとって係止ブロック５を補強できる効果もある。さらに、エンドプレート３は、図の鎖線で示すように、Ｕ曲部６ｃに対向するコーナー部に切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に形成される非押圧隙間１９を広くすることもできる。
【００４９】
さらに、バインドバー４は、図１０と図１１に示す構造とすることもできる。これらの図に示すバインドバー４は、板状バー６の両端部を折曲加工してなる折曲片６ｂで固定片２０を構成すると共に、板状バー６の内側面であって、エンドプレート３の外側面に設けた嵌合部３ａと対向する領域に係止ブロック５を固定している。図に示すバインドバー４は、板状バー６に固定穴６ａを設けて、この固定穴６ａに係止ブロック５の一部を挿入して、係止ブロック５と板状バー６とを嵌合構造で固定している。板状バー６は、エンドプレート３の嵌合部３ａと対向する両端部において、上下に離して２つの固定穴６ａを貫通して設けている。図１０に示す固定穴６ａは、上下方向に延びる長円形状としている。
【００５０】
係止ブロック５は、図１１に示すように、板状バー６の内側であって、固定穴６ａを含む領域に配置されると共に、固定穴６ａと対向する部分に、外側方向（係止ブロック５の厚さ方向）に突出する嵌合凸部５ｆを形成して設けている。嵌合凸部５ｆは、固定穴６ａの内形に沿う外形に形成されている。この嵌合凸部５ｆは、例えば、貫通孔である固定穴６ａを設けた板状バー６の内側面に係止ブロック５を配置した状態で、固定穴６ａと対向する領域を内側からパンチング等のプレス加工をすることにより、係止ブロック５の一部を外側方向に突出させて固定穴６ａに沿う形状に形成される。係止ブロック５は、パンチングにより形成される嵌合凸部５ｆが、固定穴６ａに隙間なく圧入されることで、板状バー６に嵌合構造で連結される。ただ、係止ブロック５は、あらかじめ所定の形状に形成された嵌合凸部５ｆを固定穴６ａに挿入することにより、板状バー６に嵌合状態で連結することもできる。さらに、係止ブロック５は、プレス加工によらず、削り出しや、鋳造により嵌合凸部５ｆを形成することもできる。
【００５１】
さらに、図１０に示すバインドバー４は、嵌合構造で連結される嵌合部の上下、すなわち、固定穴６ａの上下において、スポット溶接により板状バー６と係止ブロック５とを溶着している。図１０では、このスポット溶接による溶接痕２６をクロスハッチングで示している。このように、嵌合構造と溶接構造とを併用して係止ブロック５を板状バー６に固定する構造は、係止ブロック５をさらに強固に板状バー６に固定できる。このバインドバー４とエンドプレート３は、係止ブロック５の横幅（Ｋ）及び厚さ（ｔ）を前述の範囲とし、ストッパ部３ｂの横幅（ｈ）及び高さ（ｄ）を前述の範囲とすることで、板状バー６に作用する引張力Ｆを剪断力で支持して、充分な強度を実現できる。
【００５２】
さらに、図１０と図１１のバインドバー４は、板状バー６の折曲片６ｂの隅部を平面視においてＵ字状に湾曲してＵ曲部６ｃを設けており、Ｕ曲部６ｃより先端側を固定片２０として、この固定片２０をボルト８を介してエンドプレート３に固定している。Ｕ曲部６ｃとエンドプレート３との間には非押圧隙間１９を設けている。とくに、図１１のエンドプレート３は、嵌合部３ａを深く形成すると共に、Ｕ曲部６ｃに対向するコーナー部には切欠部３ｅを設けており、バインドバー４との間に形成される非押圧隙間１９を広くしながら、全体を軽量化している。
【００５３】
さらに、バインドバー４は、図１２に示すように、係止ブロック５とエンドプレート３のストッパ部３ｂとを係止構造で連結することもできる。図１２に示すエンドプレート３は、ストッパ部３ｂの先端部であって係止ブロック５と対向する対向面にアンダーカット形状のカット面３ｈを形成して設けている。また、係止ブロック５は、嵌合部３ａとストッパ部３ｂとの隅部に嵌入される係止凸部５ｇを電池積層体２側に形成している。この係止凸部５ｇは、ストッパ部３ｂと対向する対向面を、カット面３ｈに沿う係止面５ｈとしている。この係止構造によると、バインドバー４が電池積層体２の側面方向に外れるのを有効に防止しながら、バインドバー４の両端部に固定された係止ブロック５とストッパ部３ｂとの連結強度を強くして安定して締結できる。ただ、バインドバー４とエンドプレート３の係止構造は、係止ブロック５とストッパ部３ｂの対向面において、何れか一方に凸部を設け、他方に凹部を設けてこれらを嵌合する構造とすることも、何れか一方に上下方向に延びる凸条を設け、他方に上下方向に延びる凹部または溝部を設けてこれらを嵌合する構造とすることもできる。
【００５４】
図１２のバインドバー４は、電源装置の組み立て工程において、電池積層体２の両端部に配置したエンドプレート３をプレス機（図示せず）で加圧して、電池セル１を積層方向に加圧する状態でエンドプレート３の嵌合部３ａに係止凸部５ｇを案内し、一対のエンドプレート３に両端の係止ブロック５を係止した後、プレス機の加圧状態を解除して、電池積層体２を所定の圧力で加圧状態に保持する。なお、バインドバー４は、プレス機で加圧される電池積層体２に対して上下方向にスライドさせることで電池セル１を過圧することなく連結できる。ただ、バインドバー４は、電池積層体２を積層方向に多少過圧して両端のエンドプレート３の間隔を係止凸部５ｇの突出量分だけ状態で短くした状態で係止凸部５ｇを嵌合部３ａに案内した後、プレス機の加圧状態を解除して所定の加圧状態で保持することもできる。
【００５５】
（バインドバーの他の例）
以上のバインドバー４は、板状バー６の両端部に係止ブロック５を固定すると共に、この係止ブロック５よりも外側の端部を折曲加工することで固定片２０を形成している。すなわち、板状バー６の両端部を折曲してなる折曲片６ｂにより固定片２０を構成している。ただ、バインドバー４は、図１３〜図１５に示すように、固定片２０を係止ブロック５と一体構造に設けることもできる。これらの図に示すバインドバー４は、板状バー６の両端部に固定される係止ブロック５の端部を折曲して固定片２０を設けている。
【００５６】
図１３及び図１４に示す係止ブロック５は、横断面形状をＬ字状としており、一方の折曲部を固定部５ａとして板状バー６の端部の内側面に固定すると共に、他方の折曲部である折曲片５ｂを固定片２０としてエンドプレート３の外側表面に固定している。係止ブロック５の固定部５ａは、例えば、溶接構造で板状バー６に固定される。この係止ブロック５は、図１４に示すように、固定部５ａがエンドプレート３の嵌合部３ａに配置されて、固定部５ａの端面をストッパ部３ｂに当接させてバインドバー４の引張力Ｆを係止ブロック５とストッパ部３ｂで支持している。さらに、図１４のエンドプレート３は、折曲片５ｂの隅部内側において、エンドプレート３のコーナー部にテーパー状の切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に非押圧隙間１９を設けている。
【００５７】
図の係止ブロック５は、板状バー６よりも厚い板材で形成されており、板状バー６に固定される固定部５ａを板状バー６から突出させて嵌合部３ａに確実に配置してストッパ部に当接できるようにしている。図１４において、ストッパ部３ｂの先端面とバインドバー４との間には隙間１７が形成されており、この隙間１７の間隔（Ｓ）に対して係止ブロック５の厚さ（ｔ）を十分に大きく、たとえば１０倍よりも大きくして、バインドバー４の引張力Ｆを剪断応力として支持できるようにしている。たとえば、この隙間の間隔（Ｓ）を０．３ｍｍとすれば、係止ブロック５の固定部５ａの横幅（Ｋ）（曲げ部までの距離）は３ｍｍとなる。
【００５８】
係止ブロック５の折曲片５ｂで構成される固定片２０は、これを貫通するボルト８を介してエンドプレート３に固定される。折曲片５ｂは、ボルト８のネジ部８ｂを挿通する貫通孔５ｄを先端部に設けている。図１３の固定片２０は、前述のように、エンドプレート３に固定してなる先端の固定部に向かって実質的な横幅を狭くしてなる形状としている。さらに、図１３に示す固定片２０は、複数の開口部５ｅを設けて肉抜き構造としている。このように、先細り形状として、開口部５ｅを設ける構造は、係止ブロック５を軽量化して低コストにできると共に、ボルト８で固定される固定箇所へ強い力が入るのを阻止できる。図の係止ブロック５は、上下に２つの固定片２０を設けているが、係止ブロックは、中央部に一つの固定片を設けることもできる。
【００５９】
さらに、図１５に示すバインドバー４は、係止ブロック５の折曲片５ｂで固定片２０を構成すると共に、折曲片５ｂの隅部にはＵ曲部５ｃを設けている。図に示す係止ブロック５は、板状バー６に固定される固定部５ａよりも端部側であって、エンドプレート３のコーナー部と対向する部分を平面視においてＵ字状に湾曲してＵ曲部５ｃを設けており、このＵ曲部５ｃより先端側を固定片２０としてボルト８を介してエンドプレート３に固定している。この電源装置は、折曲片５ｂの隅部に形成されたＵ曲部５ｃとエンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設けている。このように板状バー６に固定される係止ブロック５の折曲片５ｂで固定片２０を構成しつつ、折曲片５ｂの隅部にＵ曲部５ｃを設ける構造は、係止ブロック５に強い力が作用する状態においても、係止ブロック５の変形を有効に防止して、エンドプレート３を安定して定位置に保持できる。さらに、エンドプレート３は、図の鎖線で示すように、Ｕ曲部５ｃに対向するコーナー部に切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に形成される非押圧隙間１９を広くすることもできる。
【００６０】
図１と図２に示す電源装置１００は、電池積層体２を載置しているベースプレート９を備える。このベースプレート９は、エンドプレート３を固定している。エンドプレート３は、ベースプレート９に固定するために、電池セル１と平行な方向に延びる、図において上下方向に延びる貫通孔３ｄを両側に設けている。この貫通孔３ｄには固定ネジ２３が挿入され、固定ネジ２３は先端部をベースプレート９に固定して、エンドプレート３をベースプレート９に固定する。固定ネジ２３は、ベースプレート９に設けた雌ねじ孔９ａにねじ込まれて、ベースプレート９に固定され、あるいはベースプレートの底面に設けたナットにねじ込まれて、ベースプレートに固定される。なお、以上の実施形態では、バインドバーは、両端部に設けた固定片をボルトでエンドプレートの表面に固定する構成としたが、バインドバーはボルトを介してベースプレートに締結する構成としてもよい。
【００６１】
図１６に示すように、車両に搭載されて、車両を走行させるモータ９３に電力を供給する電源装置１００は、ベースプレート９を車両のシャーシ９２とすることができる。この電源装置１００は、車両のシャーシ９２の上に載せられ、エンドプレート３に設けた貫通孔３ｄに固定ネジ２３を挿通し、固定ネジ２３をシャーシ９２に設けた雌ねじ孔（図示せず）にねじ込んで、車両のシャーシ９２に固定される。以上の電源装置１００は、ベースプレート９を車両のシャーシ９２とするが、ベースプレートは必ずしも車両のシャーシには特定しない。たとえば、図１７に示すように、金属板でベースプレート９を製作して、このベースプレート９の上に電源装置１００を固定することができる。この電源装置１００は、ベースプレート９を車両のシャーシ９２の上に固定して、車両に搭載できる。
【００６２】
以上の電源装置１００は、以下の工程で組み立てられる。
（１）所定の個数の電池セル１を、間にスペーサ７を介在させる状態で、電池セル１の厚さ方向に積層して電池積層体２とする。
（２）電池積層体２の両端にエンドプレート３を配置し、一対のエンドプレート３を両側からプレス機（図示せず）で押圧して、エンドプレート３でもって、電池積層体２を所定の圧力で加圧し、電池セル１を圧縮して加圧状態に保持する。
（３）電池積層体２をエンドプレート３で加圧する状態で、一対のエンドプレート３にバインドバー４を連結して固定する。バインドバー４は、両端部の係止ブロック５が一対のエンドプレート３の嵌合部３ａに案内されるように配置されると共に、両端の固定片２０がボルト８を介してエンドプレート３の外側表面に固定される。固定後、加圧は開放される。
（４）電池積層体２の両側部において、互いに隣接する電池セル１の対向する電極端子１３同士をバスバー（図示せず）で連結する。バスバーは、電極端子１３に固定されて、電池セル１を直列に接続し、あるいは直列と並列に接続する。バスバーは、電極端子１３に溶接され、あるいはネジ止めされて電極端子１３に固定される。
（５）電池積層体２をベースプレート９の上面に配置して固定する。
【００６３】
以上の電源装置は、電動車両を走行させるモータに電力を供給する車両用の電源装置に最適である。電源装置を搭載する電動車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド自動車やプラグインハイブリッド自動車、あるいはモータのみで走行する電気自動車等の電動車両が利用でき、これらの電動車両の電源として使用される。
【００６４】
（ハイブリッド車用電源装置）
図１６に、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両ＨＶは、車両本体９０と、車両本体９０を走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、モータ９３に電力を供給する電源装置１００と、電源装置１００の電池を充電する発電機９４と、モータ９３とエンジン９６で駆動されて車両本体９０を走行させる車輪９７とを備えている。電源装置１００は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。車両ＨＶは、電源装置１００の電池を充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、例えば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ９３は、電源装置１００から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、エンジン９６で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、電源装置１００の電池を充電する。
【００６５】
（電気自動車用電源装置）
また図１７に、モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両ＥＶは、車両本体９０と、車両本体９０を走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３に電力を供給する電源装置１００と、この電源装置１００の電池を充電する発電機９４、モータ９３で駆動されて車両本体９０を走行させる車輪９７とを備えている。モータ９３は、電源装置１００から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、車両ＥＶを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置１００の電池を充電する。
【００６６】
（蓄電用電源装置）
さらに、本発明は電源装置の用途を電動車両に搭載する電源装置には特定せず、たとえば、太陽光発電、風力発電などの自然エネルギーを蓄電する蓄電装置用の電源装置として使用でき、また深夜電力を蓄電する蓄電装置用の電源装置のように、大電力を蓄電する全ての用途に使用できる。例えば家庭用、工場用の電源として、太陽光や深夜電力等で充電し、必要時に放電する電源システム、あるいは日中の太陽光を充電して夜間に放電する街路灯用の電源や、停電時に駆動する信号機用のバックアップ電源等にも利用できる。このような例を図１８に示す。なお、図１８に示す蓄電装置としての使用例では、所望の電力を得るために、上述した電源装置を直列や並列に多数接続して、さらに必要な制御回路を付加した大容量、高出力の蓄電装置８０を構築した例として説明する。
【００６７】
図１８に示す蓄電装置８０は、複数の電源装置１００をユニット状に接続して電源ユニット８２を構成している。各電源装置１００は、複数の電池セルが直列及び／又は並列に接続されている。各電源装置１００は、電源コントローラ８４により制御される。この蓄電装置８０は、電源ユニット８２を充電用電源ＣＰで充電した後、負荷ＬＤを駆動する。このため蓄電装置８０は、充電モードと放電モードを備える。負荷ＬＤと充電用電源ＣＰはそれぞれ、放電スイッチＤＳ及び充電スイッチＣＳを介して蓄電装置８０と接続されている。放電スイッチＤＳ及び充電スイッチＣＳのＯＮ／ＯＦＦは、蓄電装置８０の電源コントローラ８４によって切り替えられる。充電モードにおいては、電源コントローラ８４は充電スイッチＣＳをＯＮに、放電スイッチＤＳをＯＦＦに切り替えて、充電用電源ＣＰから蓄電装置８０への充電を許可する。また充電が完了し満充電になると、あるいは所定値以上の容量が充電された状態で負荷ＬＤからの要求に応じて、電源コントローラ８４は充電スイッチＣＳをＯＦＦに、放電スイッチＤＳをＯＮにして放電モードに切り替え、蓄電装置８０から負荷ＬＤへの放電を許可する。また、必要に応じて、充電スイッチＣＳをＯＮに、放電スイッチＤＳをＯＮにして、負荷ＬＤの電力供給と、蓄電装置８０への充電を同時に行うこともできる。
【００６８】
蓄電装置８０で駆動される負荷ＬＤは、放電スイッチＤＳを介して蓄電装置８０と接続されている。蓄電装置８０の放電モードにおいては、電源コントローラ８４が放電スイッチＤＳをＯＮに切り替えて、負荷ＬＤに接続し、蓄電装置８０からの電力で負荷ＬＤを駆動する。放電スイッチＤＳはＦＥＴ等のスイッチング素子が利用できる。放電スイッチＤＳのＯＮ／ＯＦＦは、蓄電装置８０の電源コントローラ８４によって制御される。また電源コントローラ８４は、外部機器と通信するための通信インターフェースを備えている。図１８の例では、ＵＡＲＴやＲＳ−２３２Ｃ等の既存の通信プロトコルに従い、ホスト機器ＨＴと接続されている。また必要に応じて、電源システムに対してユーザが操作を行うためのユーザインターフェースを設けることもできる。
【００６９】
各電源装置１００は、信号端子と電源端子を備える。信号端子は、入出力端子ＤＩと、異常出力端子ＤＡと、接続端子ＤＯとを含む。入出力端子ＤＩは、他の電源装置１００や電源コントローラ８４からの信号を入出力するための端子であり、接続端子ＤＯは他の電源装置１００に対して信号を入出力するための端子である。また異常出力端子ＤＡは、電源装置１００の異常を外部に出力するための端子である。さらに電源端子は、電源装置１００同士を直列、並列に接続するための端子である。また電源ユニット８２は、並列接続スイッチ８５を介して出力ラインＯＬに接続されて互いに並列に接続されている。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置は、ＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車等の電源装置として好適に利用できる。またコンピュータサーバのラックに搭載可能なバックアップ電源装置、携帯電話等の無線基地局用のバックアップ電源装置、家庭内用、工場用の蓄電用電源、街路灯の電源等、太陽電池と組み合わせた蓄電装置、信号機等のバックアップ電源用等の用途にも適宜利用できる。
【符号の説明】
【００７１】
１００…電源装置、１…電池セル、２…電池積層体、３…エンドプレート、３ａ…嵌合部、３ｂ…ストッパ部、３ｃ…雌ねじ孔、３ｄ…貫通孔、３ｅ…切欠部、３ｆ…溝部、３ｈ…カット面、４…バインドバー、５…係止ブロック、５ａ…固定部、５ｂ…折曲片、５ｃ…Ｕ曲部、５ｄ…貫通孔、５ｅ…開口部、５ｆ…嵌合凸部、５ｇ…係止凸部、５ｈ…係止面、６…板状バー、６ａ…固定穴、６ｂ…折曲片、６ｃ…Ｕ曲部、６ｄ…貫通孔、７…スペーサ、８…ボルト、８ａ…頭部、８ｂ…ネジ部、９…ベースプレート、９ａ…雌ねじ孔、１０…電池ケース、１０Ａ…外装缶、１０Ｂ…封口板、１１…排出弁、１２…ガス排出口、１３…電極端子、１５…溶加材、１７…隙間、１８…隙間、１９…非押圧隙間、２０…固定片、２３…固定ネジ、２６…溶接痕、８０…蓄電装置、８２…電源ユニット、８４…電源コントローラ、８５…並列接続スイッチ、９０…車両本体、９２…シャーシ、９３…モータ、９４…発電機、９５…ＤＣ／ＡＣインバータ、９６…エンジン、９７…車輪、１０３…エンドプレート、１０３ａ…コーナー部、１０４…バインドバー、１０４ｂ…折曲片、１０４ｃ…曲げ加工部、ＥＶ…車両、ＨＶ…車両、ＬＤ…負荷、ＣＰ…充電用電源、ＤＳ…放電スイッチ、ＣＳ…充電スイッチ、ＯＬ…出力ライン、ＨＴ…ホスト機器、ＤＩ…入出力端子、ＤＡ…異常出力端子、ＤＯ…接続端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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