(57)【要約】【課題】電源装置の組み立て時において、複数枚の電池セルの位置合わせ作業を容易にする。【解決手段】電源装置１００は、外形を角形とした複数の電池セル１と、複数の電池セル１を積層した電池積層体２の各端面をそれぞれ被覆するエンドプレート３と、エンドプレート３同士を締結するための締結手段４を備える。この電源装置１００の製造方法は、電池積層体２にエンドプレート３を被覆させた状態で、エンドプレート３の少なくとも一部に設けられた位置決め部３０が、各電池セル１の少なくとも一面と同一平面となるように位置決めさせる工程と、エンドプレート３を、電池積層体２の積層方向の厚さが、締結手段４で締結された状態よりも若干狭くなるように治具ＪＧで押圧する工程と、エンドプレート３に締結手段４を固定する工程と、エンドプレート３から治具ＪＧを開放する工程とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形を角形とした複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを積層した電池積層体の各端面をそれぞれ被覆するエンドプレートと、
前記エンドプレート同士を締結するための締結手段と
を備える電源装置の製造方法であって、
前記電池積層体に前記エンドプレートを被覆させた状態で、前記エンドプレートの少なくとも一部に設けられた位置決め部が、前記各電池セルの少なくとも一面と同一平面となるように位置決めさせる工程と、
前記エンドプレートを、前記電池積層体の積層方向の厚さが、前記締結手段で締結された状態よりも若干狭くなるように治具で押圧する工程と、
前記エンドプレートに前記締結手段を固定する工程と、
前記エンドプレートから治具を開放する工程と
を含むことを特徴とする電源装置の製造方法。
【請求項２】
外形を角形とした複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを積層した電池積層体の各端面をそれぞれ被覆するエンドプレートと、
前記エンドプレート同士を締結するための締結手段と
を備える電源装置であって、
前記エンドプレートの少なくとも一部に、前記各電池セルの少なくとも一面と同一平面となる位置決め部を設けてなることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置であって、
前記位置決め部が、前記エンドプレートの側面に形成されており、前記位置決め部が前記電池セルの側面と同一平面となるように構成されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の電源装置であって、
前記電池セルは、表面を絶縁性のシートで被覆しており、
前記位置決め部と同一となる前記電池セルの一面が、前記絶縁カバーで被覆された電池セルの表面であることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記絶縁カバーが、熱収縮チューブであることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一に記載の電源装置であって、さらに、
前記電池積層体を構成する電池セル同士の間に介在される絶縁性のスペーサを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載の電源装置を備える電動車両であって、
前記電源装置から電力供給される走行用のモータと、
前記電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、
前記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動車両。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一に記載の電源装置を備える蓄電装置であって、
前記電源装置への充放電を制御する電源コントローラを備えており、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源装置への充電を可能とすると共に、前記電源装置に対し充電を行うよう制御可能としてな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、電池を複数接続した電源装置、及びこの電源装置を備える電動車両及び蓄電装置並びに電源装置の製造方法に関し、特にハイブリッド車、燃料電池自動車、電気自動車、電動オートバイ等の電動車両に搭載されて車両を走行させるモータの電源装置、あるいは家庭用、工場用の蓄電用途等に使用される大電流用の電源に電力を供給する電源装置、及び電源装置を備える電動車両並びに蓄電装置、及び電源装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池セルを備える電源装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車など車両用の電源装置や、工場用、家庭用などの蓄電システムの電源などに利用されている。このような電源装置では、出力を向上させるため多数の電池セルを直列及び／又は並列に接続している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
これらの電池セルは、図２０に示すように、電池セル２０１同士の間にスペーサ２０５を介在させて積層させ、電池積層体を構成する。さらに電池積層体の両側端面を、エンドプレート２０３で被覆し、エンドプレート２０３同士をバインドバー２０４で締結して電源装置を構成している。
【０００４】
このような電源装置を、例えば冷却用の冷却プレート上に載置して固定したり、また車載用の場合は車両のシャーシに固定する。この際、安定的に電源装置を固定し、また電源装置の接触面において熱伝導性を高めて放熱性を良くするためには、電源装置の底面が同一平面上に揃うように予め位置決めしておく必要がある。このため、電源装置の組み立て時においては、複数枚の電池セルを積層する際、各電池セルが同一平面となるように位置合わせする必要がある。
【０００５】
しかしながら、従来はこのような位置合わせするための機構が無いため、複数枚の電池セルを同一平面上に揃うように整列させることは容易でなく、製造工程において手間がかかっていた。特に、バインドバーによる電池積層体の締結作業は、電池積層体の上面に絶縁性のバスバーホルダなどを固定した後に行う必要があった。これは、金属製のバスバーと電池セルとを絶縁するため、電池セルとバスバーとの間に絶縁性のバスバーホルダを介在させる必要がある。この構成を得るためには、先にバスバーホルダを電池積層体に固定した上で、バインドバーによる締結を行うこととなる。ここで、バインドバーによりエンドプレート同士を締結するためには、図２１に示す電源装置２１０のように、予め治具ＪＧなどによりエンドプレート２１３を押圧して、エンドプレート２１３同士の距離が、バインドバー２１４による締結時よりも若干（図２１において距離ｄ分だけ）短くなる状態に保持する必要がある。
【０００６】
しかしながら、この状態では既に電池セル２１１及びスペーサ２１５は治具ＪＧによって強固に押圧されているため、電池セル２１１同士の間に位置ずれがあっても修正できない。このため、電源装置の組み立て工程においては、早い段階で電池セル及びエンドプレートの位置決めを行う必要があるところ、このような位置決めを行うための機構が従来用意されていなかったため、手作業で行わざるを得ず、作業性が極めて悪いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１５４９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来のこのような問題点を解決すべくなされたものである。本発明の主な目的は、電源装置の組み立て時において、電池セルの位置合わせ作業を容易にした電源装置の製造方法、電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の電源装置の製造方法によれば、外形を角形とした複数の電池セルと、前記複数の電池セルを積層した電池積層体の各端面をそれぞれ被覆するエンドプレートと、前記エンドプレート同士を締結するための締結手段とを備える電源装置の製造方法であって、前記電池積層体に前記エンドプレートを被覆させた状態で、前記エンドプレートの少なくとも一部に設けられた位置決め部が、前記各電池セルの少なくとも一面と同一平面となるように位置決めさせる工程と、前記エンドプレートを、前記電池積層体の積層方向の厚さが、前記締結手段で締結された状態よりも若干狭くなるように治具で押圧する工程と、前記エンドプレートに前記締結手段を固定する工程と、前記エンドプレートから治具を開放する工程とを含むことができる。これにより、電池積層体を締結手段で締結する前に、位置決め部を基準として複数の電池セルが同一平面に並ぶように位置合わせすることができ、組み立ての作業性を向上できる。
【００１０】
また、本発明の電源装置によれば、外形を角形とした複数の電池セルと、前記複数の電池セルを積層した電池積層体の各端面をそれぞれ被覆するエンドプレートと、前記エンドプレート同士を締結するための締結手段とを備える電源装置であって、前記エンドプレートの少なくとも一部に、前記各電池セルの少なくとも一面と同一平面となる位置決め部を設けることができる。上記構成により、エンドプレートの位置決め部を利用して複数の電池セルを同一面に揃えることができ、各電池セルの放熱性などを一定に維持できる利点が得られる。
【００１１】
さらに、本発明の他の電源装置によれば、前記位置決め部が、前記エンドプレートの側面に形成されており、前記位置決め部が前記電池セルの側面と同一平面となるように構成できる。上記構成により、電池積層体の側面を利用して、積層、締結時の位置決めを容易に行える。
【００１２】
さらにまた、本発明の他の電源装置によれば、前記電池セルは、表面を絶縁性のシートで被覆しており、前記位置決め部と同一となる前記電池セルの一面を、前記絶縁カバーで被覆された電池セルの表面とできる。上記構成により、実際の電池セルの外形に応じた位置決めが図られ、製造時の柔軟性を高めることができる。
【００１３】
さらにまた、本発明の他の電源装置によれば、前記絶縁カバーを、熱収縮チューブとできる。
【００１４】
さらにまた、本発明の他の電源装置によれば、さらに前記電池積層体を構成する電池セル同士の間に介在される絶縁性のスペーサを備えることができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る電動車両によれば、上記の電源装置を備えることができる。この車両は、前記電源装置から電力供給される走行用のモータと、前記電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、前記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。
【００１６】
さらに、本発明に係る蓄電装置によれば、上記の電源装置を備えることができる。この蓄電装置は、前記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源装置への充電を可能とすると共に、前記電源装置に対し充電を行うよう制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電源装置を示す模式斜視図である。
【図２】図１の電源装置のＩＩ−ＩＩ線における水平断面図である。
【図３】電池積層体の側面を位置決めする様子を示す水平断面図である。
【図４】電源装置を示す斜め下方から見た斜視図である。
【図５】実施の形態２に係る電源装置を示す水平断面図である。
【図６】実施の形態３に係る電源装置を示す水平断面図である。
【図７】実施の形態４に係る電源装置を示す水平断面図である。
【図８】電源装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】電池積層体の端面を治具で押圧して挟持する様子を示す水平断面図である。
【図１０】本発明の実施例１に係る電源装置の斜視図である。
【図１１】図１０に示す電源装置のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１０に示す電源装置のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面に相当する一部拡大断面図である。
【図１３】図１０の電源装置を斜め下方から見た斜視図である。
【図１４】図１０に示す電源装置の分解斜視図である。
【図１５】図１４に示す電源装置の電気積層体の分解斜視図である。
【図１６】電池セルを示す斜視図である。
【図１７】エンジンとモータ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ブロック図である。
【図１８】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１９】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２０】従来の電源装置を示す分解斜視図である。
【図２１】従来の電池積層体にバインドバーを締結する様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置の製造方法、電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置を例示するものであって、本発明は電源装置の製造方法、電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置を以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の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。
（実施の形態１）
【００１９】
本発明の実施の形態１に係る電源装置１００の模式斜視図を図１に、図１の電源装置１００のＩＩ−ＩＩ線における水平断面図を図２に、それぞれ示す。これらの図に示す電源装置１００は、複数枚の電池セル１を積層して電池積層体２としている。各電池セル１は、角形の外装缶で構成され、外装缶は幅よりも厚さを薄くした薄型に形成されている。さらに外装缶の表面は、絶縁カバー３２が被覆されて絶縁されている。なお、絶縁カバーは必ずしも必須でなく、これを省略することもできる。電池積層体２は、このような電池セル１を複数枚、スペーサ１５を介して積層し、さらに端面にエンドプレート３を配置して、エンドプレート３同士を締結手段４で締結している。スペーサ１５は、電池セル１同士を絶縁するため、絶縁性の部材で構成される。またエンドプレート３は、電池積層体２を積層した状態で締結するため、金属製等の剛性の高い部材で構成される。さらに締結手段４は、同様に剛性の高い金属板などで構成される。ここでは、金属板を断面視コ字状に折曲して、端部をエンドプレート３にねじ止め等により固定している。
（位置決め部３０）
【００２０】
またエンドプレート３の少なくとも一部には、各電池セル１の少なくとも一面の、少なくとも一部とほぼ同一平面となる位置決め部３０を設けている。図２の例では、エンドプレート３の側面を位置決め部３０として、この面を基準として、各電池セル１の側面がほぼ同一平面に揃うように構成している。この構成によって、エンドプレート３の側面を基準として電池積層体２の側面を同一面に揃えやすくなり、積層、締結時の位置決めを容易に行える。特に従来のエンドプレートは、図２１に示したように電池セル２１１よりも大きく形成されていたため、電池セル２１１の側面よりもエンドプレート２１３の側面が突出する結果、側面での位置決めが行い難いという問題があった。これに対して本実施の形態によれば、エンドプレート３の側面を電池セル１の側面と同一面としたことで、例えば図３の水平断面図に示すように、電池積層体２の左右の側面から、平板状の治具ＦＴなどを押圧して挟持させることで、左右方向の位置決めを容易にかつ確実に行える。
【００２１】
また、位置決め部を設ける部位は、エンドプレートの側面に限られず、例えば底面に設けることもできる。このような例を図４の電池積層体２を斜め下方から見た斜視図に示す。この図に示すように、エンドプレート３の底面も位置決め部３０Ｂとして、各電池セル１の底面とそれぞれ一致させる。この場合は、エンドプレート３を積層した電池積層体２を平板ＦＰ上に載置するだけで、エンドプレート３や電池セル１の自重によって底面を容易に一致させることができる。これによって、電池積層体２の高さ方向における位置決めを、極めて容易に行える。
【００２２】
好ましくは、このような位置決め部を複数設ける。特に複数の位置決め部を、互いに交差する方向に設けることが好ましい。すなわち、図３に示したような水平方向での位置決めと、図４に示したような垂直方向での位置決めを共に行うことで、各電池セル１とエンドプレート３とを２次元方向に位置決めでき、締結部材による締結前に電池積層体２の位置合わせを確実に行うことが可能となる。
（実施の形態２）
【００２３】
また、位置決め部はエンドプレートの一面の全面を用いる構成に限られず、エンドプレートの一部に設けることもできる。例えば図５に示す実施の形態２に係る電源装置２００においては、エンドプレート３Ｃの一部を突出させて、電池セル１の側面と同一となる面を形成して、この面を位置決め部３０Ｃとしている。この構成においても、同様に電池積層体２の側面全体に平板状の治具等を押圧して、容易に水平方向の位置決めを行える。このように、エンドプレートの側面の全体を位置決め部とする必要は必ずしもなく、エンドプレートの一部のみを位置決め部とすることもできる。本明細書においてエンドプレートの一面とは、全面のみを意味するものでなく、このような面の一部のみを位置決め部として利用する形態も含む意味で使用する。
（実施の形態３）
【００２４】
あるいは逆に、図６に示す実施の形態３に係る電源装置３００においては、エンドプレート３Ｄの一部を窪ませて、電池セル１の側面と同一となる面を形成して、この面を位置決め部３０Ｄとしている。この場合は、エンドプレート３Ｄの位置決め部３０Ｄと接触しつつ、エンドプレート３Ｄの他の部分と接触しない形状とした治具が必要になる。例えば、エンドプレート３Ｄの側面から突出する部分に応じた凹部や開口窓を形成した平板状の治具を用意することで、同様に水平面内における電池積層体２の位置決めを図ることができる。
（実施の形態４）
【００２５】
以上の例では、各電池セル１は外装缶を絶縁カバー３２で被覆している。このため位置決め部は、電池セル１の絶縁カバー３２の表面高さを基準として、同一面となるように規定している。これにより、電池セルの実際の外形に即した位置合わせが可能となる。
【００２６】
いいかえると、各電池セルが外装缶を絶縁カバーで被覆されない場合は、外装缶の表面を基準として位置合わせを行う。このような電源装置の例を実施の形態４として図７に示す。この図に示す電源装置４００では、各電池セル１Ｂは外装缶の表面を絶縁カバーで被覆しておらず、よって電池セル１Ｂの外装缶の側面を基準面として、エンドプレート３Ｅに設けた位置決め部３０Ｅとの間で位置決めを行っている。このような電池セル１Ｂは、例えば外装缶を絶縁性の部材で構成した場合、あるいは金属製の外装缶としつつ、表面に絶縁性の塗装を行うなどの表面処理によって絶縁性を達成した場合、あるいは金属製の外装缶を使用しつつ、セパレータの絶縁によって絶縁性を図る場合等が挙げられる。
（電源装置の製造方法）
【００２７】
次に、電源装置の製造方法を図８のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップＳ１において、電池積層体２を治具ＪＧで押圧する。具体的には、複数枚の電池セル１を、セパレータを介在させて積層し、さらに端面にエンドプレート３を被覆させて電池積層体２を得る。この状態で、図９等に示したように、エンドプレート３に設けられた位置決め部３０でもって、各電池セル１の一面がほぼ同一平面に揃うように位置決めさせる。
【００２８】
次にステップＳ２において、エンドプレート３を治具ＪＧで押圧して電池積層体２を挟持する。ここでは、図９に示すように、電池積層体２の積層方向の厚さが、締結手段４で締結された状態よりも若干狭くなるように、両側のエンドプレート３の各外側から、それぞれ治具ＪＧでエンドプレート３を挟持するように押圧する。例えば図２の例では、金属板を断面視コ字状に折曲したバインドバーを締結手段４として利用している。この場合、バインドバーのコ字状の内径よりも電池積層体２の積層長さが短くなるように、治具ＪＧで押圧する。これにより、後述する締結手段４の固定作業を容易に行える。
【００２９】
次にステップＳ３において、エンドプレート３に締結手段４を固定する。ここでは、治具ＪＧによる挟持によって、エンドプレート３同士の間隔が、締結状態で締結された状態よりも若干狭くなる状態に維持されているため、比較的容易に締結手段４を各エンドプレート３にセットできる。
【００３０】
エンドプレート３に締結部材を固定した後、ステップＳ４に進み、エンドプレート３から治具ＪＧを開放する。このようにして、電池積層体２が締結手段４で締結された電源装置が得られる。この方法であれば、エンドプレート３を締結手段４で締結する前に、位置決め部３０でもって複数の電池セルを同一面に位置決めできるので、組み立て時の作業性を向上できる。また、得られた電源装置では電池セルが同一面に揃えられた状態となるため、例えば放熱板と固定させた際の、放熱板との接触面を各電池セルで均一な状態とでき、放熱の信頼性を高めることが期待できる。
（実施例１）
【００３１】
以下、本発明の実施例１に係る電源装置として車載用の電源装置に適用した例を、図１０〜図１６に基づいて説明する。これらの図において、図１０は電源装置１０００の斜視図、図１１は図１０の電源装置１０００のＸＩ−ＸＩ線断面図、図１２は図１０の電源装置１０００のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面に相当する一部拡大断面図、図１３は図１０の電源装置１０００を斜め下方から見た斜視図、図１４は図１０の電源装置１０００の分解斜視図、図１５は電池積層体２の分解斜視図、図１６は電池セル１の斜視図を、それぞれ示している。これらの図に示す電源装置１０００は、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド車や、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に好適である。ただ、本発明の電源装置は、ハイブリッド車や電気自動車以外の車両に使用したり、あるいは電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。
【００３２】
図１０〜図１６に示す電源装置１０００は、ガス排出弁１１を有するガス排出口１２を封口板１０に設けている複数の電池セル１と、これらの電池セル１を積層してなる電池積層体２と、この電池積層体２の一面に、各電池セル１のガス排出口１２と連結するように固定されたガスダクト６とを備えている。さらに電源装置１０００は、電池積層体２の両端面に配置されたエンドプレート３と、エンドプレート３に固定されて、このエンドプレート３を介して電池積層体２を積層方向に締結する締結手段４を備える。締結手段４はさらに、電池積層体２の一面であって、ガスダクト６が固定される面に対向して配置されるようにエンドプレート３に固定されると共に、このエンドプレート３を介して電池積層体２を積層方向に締結する第二締結手段５を備えている。図１４の電源装置１０００は、この第二締結手段５を介して、ガスダクト６を電池積層体２の定位置に配置している。
（電池積層体２）
【００３３】
図１０〜図１６に示す電源装置１０００は、外形を角形とする複数の電池セル１を積層して電池積層体２としている。各電池セル１は、角形の外装缶を有しており、この外装缶の内部で発生したガスを排出するためのガス排出弁１１を備えている。電池セル１は、ガス排出弁１１からガスを排出するためのガス排出口１２を外装缶の表面に設けている。図１５に示す電池積層体２は、複数の電池セル１を、封口板１０を略同一面に配置する姿勢で積層して、複数のガス排出口１２を第１の表面２Ａに配置している。また電池積層体２は、ガス排出弁１１を設けている封口板１０を上面とする姿勢で、複数の電池セル１を積層している。
（電池セル１）
【００３４】
電池セル１は、図１５及び図１６の斜視図に示すように、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としている。この電池セル１を複数枚、厚さ方向に積層して電池積層体２とする。各電池セル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１５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。各電池セル１は、上面である封口板１０の両端部に正負の電極端子１３を突出して設けて、中央部にはガス排出弁１１のガス排出口１２を設けている。角形の電池セル１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の開口部を、封口板１０で閉塞して密閉している。封口板１０は平面状の金属板で、その外形を外装缶の開口部の形状としている。この封口板１０はレーザ溶接して外装缶の外周縁に固定されて外装缶の開口部を気密に閉塞している。外装缶に固定される封口板１０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の内部にはガス排出弁１１を設けている。
（絶縁カバー３２）
【００３５】
外装缶の表面は、絶縁カバー３２で被覆される。絶縁カバー３２は、絶縁性の樹脂シート等で構成できる。このような材質としては、絶縁性に優れた安価なＰＥＴ樹脂等が利用できる。好ましくは、熱収縮チューブとすることで、熱収縮を利用して外装缶の表面を容易に被覆できる。
【００３６】
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。電源装置は、隣接する電池セル１の正負の電極端子１３を、バスバー１４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。
【００３７】
図１４と図１５に示す電池積層体２は、１２個の電池セル１を、スペーサ１５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１４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。
（スペーサ１５）
【００３８】
電池積層体２は、図１５に示すように、積層している電池セル１の間にスペーサ１５を挟着している。スペーサ１５は、隣接する電池セル１を絶縁する。図に示すスペーサ１５は絶縁シートである。この絶縁シートには、例えば変性ＰＰＥ製等のプラスチックシートが使用できる。プラスチック製の絶縁シートからなるスペーサ１５は、厚さを薄くできるので、電池積層体２の全長を短くして全体をコンパクトにできる特徴がある。ただ、スペーサには、プラスチックを板状に成形したものも使用できる。このスペーサは、電池セルを嵌着して定位置に配置する形状として、隣接する電池セルを位置ずれしないように積層できる。また、プラスチックで成形されるスペーサは、空気などの冷却気体を通過させる冷却隙間を表面に設けて、電池セルを冷却することもできる。この構造は、冷却隙間に空気を強制送風させて、電池セルの外装缶を直接に効率よく冷却できる。さらに、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は、隣接する電池セルの熱暴走を効果的に防止できる効果もある。
【００３９】
以上のように、スペーサ１５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上述した絶縁カバー３２で被覆したり、あるいは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。
（エンドプレート３）
【００４０】
電池積層体２の両端面には一対のエンドプレート３を配置して、一対のエンドプレート３で両端から挟着して電池積層体２を締結している。エンドプレート３は、電池セル１の外形と同じ形状と寸法の四角形として、積層している電池積層体２を両端面から挟着している。図１４のエンドプレート３は、全体を金属で製作している。金属製のエンドプレートは、全体を強固にして安定して電池積層体を両端から挟持できる。ただ、エンドプレートは、全体をプラスチック製とすることも、あるいはプラスチック製の本体部に補強金具を固定して補強する構造とすることもできる。
【００４１】
図に示すエンドプレート３は、締結手段４や第二締結手段５を定位置に固定できるように、外側表面に締結手段４と第二締結手段５の嵌着凹部３Ａ、３Ｂを設けている。図のエンドプレート３は、締結手段４を定位置に配置して固定するために、外側表面の四隅のコーナー部に、締結手段４の両端に設けた連結部４Ｂを嵌着する連結凹部３Ａを設けている。図に示すエンドプレート３は、この嵌着凹部３Ａの形状を締結手段４の連結部４Ｂを嵌着できる形状としている。さらに、エンドプレート３は、第二締結手段５を定位置に配置して固定するために、外側表面の上端部に、第二締結手段５の両端に設けた連結部５Ｂを嵌合させる嵌着凹部３Ｂも設けている。図に示すエンドプレート３は、この嵌着凹部３Ｂの形状を第二締結手段５の連結部５Ｂを嵌合できる形状としている。
【００４２】
さらに、図に示すエンドプレート３は、締結手段４と第二締結手段５の両端部を固定する止ネジ１８、１９をねじ込む雌ネジ孔３ａ、３ｂを外周面に設けている。図に示すエンドプレート３は、電池積層体２の両側面２Ｂの上端部に配置される一対の締結手段４を固定する止ネジ１８を挿通する雌ネジ孔３ａを、エンドプレート３の上面の左右の両端部に設けている。また、エンドプレート３は、電池積層体２の両側面２Ｂの下端部に配置される一対の締結手段４を固定する止ネジ１８を挿通する雌ネジ孔３ｂを、エンドプレート３の両側面の下端部に設けている。さらに、エンドプレート３は、電池積層体２の第１の表面２Ａに配置される第二締結手段５を固定する止ネジ１９を挿通する雌ネジ孔３ｂを、エンドプレート３の上面の中央部に設けている。以上の構造は、エンドプレート３にねじ込まれる止ネジ１８、１９の軸方向と電池積層体２の積層方向とが交差する方向となる。このため、電源装置が外部から力を受けて振動する状態において、エンドプレート３にねじ込まれる止ネジ１８、１９の軸部に作用するせん断力を低減して、止ネジ１８、１９を保護しながら、より強固な連結強度を実現できる。また、止ネジ１８、１９の全長をエンドプレート３の厚さよりも大きくして、すなわち、止ネジ１８、１９の全長を長くして、より強固に連結できる特徴もある。
（締結手段４）
【００４３】
締結手段４は、図１０と図１３に示すように、電池積層体２の積層方向に延長されており、両端がエンドプレート３に固定されて、電池積層体２を積層方向に締結する。図に示す締結手段４は、電池積層体２の第１の表面２Ａと異なる両側面２Ｂに対向して配置されている。このように、締結手段４を電池積層体２の両側面２Ｂに配置して締結する構造は、複数の電池セル１をより確実に積層方向に締結できる。ただ、締結手段は、必ずしも電池積層体の両側面に配置する必要はない。締結手段は、電池積層体の両側面に加えて上面や底面に配置することも、両側面に配置することなく、上面や底面にのみ配置することもできる。
【００４４】
締結手段４は、電池積層体２の表面に沿う所定の幅と所定の厚さを有する金属板である。この締結手段４には、鉄などの金属板、好ましくは、鋼板が使用できる。金属板からなる締結手段４は、バインド部４Ａの両端に、エンドプレート３に連結する連結部４Ｂを設けている。図の締結手段４は、その両端部を、エンドプレート３の外側面に沿うようにほぼ直角に折曲加工して、連結部４Ｂを設けている。この締結手段４は、両端の連結部４Ｂをエンドプレート３に連結することにより、締結手段４の連結部４Ｂが電池積層体２の両端に配置された一対のエンドプレート３に係止され、一対のエンドプレート３が所定の間隔となるようにして、電池積層体２を両端から挟着している。図１４の締結手段４は、エンドプレート３の四隅部に設けた嵌着凹部３Ａに連結部４Ｂを連結して、４本の締結手段４で一対のエンドプレート３を連結している。したがって、締結手段４の連結部４Ｂは、エンドプレート３の嵌着凹部３Ａに沿うように折曲加工されている。さらに、締結手段４は、その両端部を止ネジ１８でエンドプレート３に固定している。図の締結手段４は、バインド部４Ａの両端部に、止ネジ１８を挿入する貫通孔を開口して設けている。締結手段４は、両端の連結部４Ｂをエンドプレート３の嵌着凹部３Ａに連結する状態で、貫通孔に止ネジ１８を挿入し、この止ネジ１８をエンドプレート３の外周面に設けた雌ネジ孔３ａにねじ込んで一対のエンドプレート３に固定している。
【００４５】
この構成によると、上述の通り、エンドプレート３にねじ込まれる止ネジ１８、１９の軸方向と電池積層体２の積層方向とが交差する方向となり、止ネジ１８、１９を保護しながら、より強固な連結強度を実現できるが、これに加え、締結手段４の連結部４Ｂがエンドプレート３に係止される構成とすることで、電池積層体２の積層方向に対しても、強固な連結強度を実現することができる。また、この構成では、止ネジ１８、１９が電池積層体２の積層方向に位置しないので、電源装置の大型化を抑制することができる。具体的には、エンドプレート３の寸法は、電池セル１の外装缶の大きさと同程度であるため、エンドプレート３の上下方向には、電池セル１の電極端子１３の寸法分だけ余裕があり、上記構成とすることで、電源装置の大型化を抑制することができる。
【００４６】
さらに、図１１と図１４に示す締結手段４は、バインド部４Ａの横断面形状をＬ字状として、電池積層体２の四隅のコーナー部に配置している。この形状のバインド部４Ａは、内面を電池積層体２のコーナー部に沿う状態で配置して、互いに積層される電池セル１の上下左右の振動を抑制できる。それは、電池積層体２の側面２Ｂに沿う垂直部で電池セル１の左右方向の振動を防止し、電池積層体２の上面と底面に沿う水平部で電池セル１の上下方向の振動を防止できるからである。さらに、横断面形状をＬ字状とすることで、バインド部４Ａの曲げ強度を強くできる特徴もある。ただ、締結手段は、必ずしもすべてのバインド部の横断面形状をＬ字状とする必要はなく、上側の締結手段のみ横断面形状をＬ字状として、電池積層体の上側のコーナー部に配置することも、下側の締結手段のみ横断面形状をＬ字状として、電池積層体の下側のコーナー部に配置することもできる。また、締結手段は、必ずしも電池積層体のコーナー部に沿って配置する必要はなく、電池積層体の両側面に沿って配置することも、両側面と底面に沿って配置することもできる。さらにまた、締結手段は、電池積層体の側面に沿う板状とすることもできる。板状のメイン固定具は、開口部を開口することもできる。
（ガスダクト６）
【００４７】
ガスダクト６は、ガス排出弁１１から放出されるガスを電源装置の外部に案内するように、各電池セル１のガス排出口１２と対向する姿勢で、電池積層体２の上面である第１の表面２Ａに配置されている。ガスダクト６は、高圧、高温のガスが排出された際に破壊されない十分な強度に設計され、好ましくは耐熱性、耐薬品製に優れたプラスチック製、例えば、ポリブチレンテレフタラート製とすることができる。ただ、ガスダクトは、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂などのプラスチック製とすることもできる。なお、ガスダクトを樹脂で成形する構成には、加工性に優れ、設計上の制約が少ないという利点がある。
【００４８】
図１１と図１２に示すガスダクト６は、中空状に形成されており、電池積層体２との対向面であって、各電池セル１のガス排出口１２と対向する位置に、ガス排出口１２に連結される連結開口６ｂを設けている。図に示すガスダクト６は、内部に柱状のガス経路４６を設けており、電池セル１のガス排出口１２から排出されるガスを、連結開口６ｂを通過させてガス経路４６に流入するようにしている。
（ダクト排出部６ｘ）
【００４９】
さらに、ガスダクト６は、図１２ないし図１４に示すように、一方の端部に、ガスダクト６の内部のガスを外部に排出するダクト排出部６ｘを設けている。図に示すガスダクト６は、上面から突出する中空の凸部に、内部のガス経路４６に連通してなる筒状のパイプを連結してダクト排出部６ｘとしている。図１２に示すガスダクト６は、このダクト排出部６ｘに外部のガス排出路３６を連結して、ガスダクト６から流入されるガスを外部に排出するようにしている。
（バスバーホルダ）
【００５０】
さらに、図１１、図１２及び図１４に示す電源装置は、電池積層体２の第１の表面２Ａにバスバーホルダ８を配置しており、このバスバーホルダ８で互いに積層される電池セル１の封口板１０をカバーしている。このバスバーホルダ８は、電池積層体２の上面に沿う外形に成形している。ここで、図に示す電源装置は、このバスバーホルダ８を、ガスダクト６の第２のダクト６Ｂに兼用している。すなわち、図に示すバスバーホルダ８は、電池積層体２の中央部に配置された複数のガス排出口１２と対向する部分を第２のダクト６Ｂに兼用して複数の連結開口６ｂを設けている。したがって、このバスバーホルダ８は、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂などの絶縁性のプラスチックで成形している。
【００５１】
さらに、バスバーホルダ８は、図１１と図１４に示すように、電池セル１の電極端子１３と対向する位置にバスバー１４を配置するための開口窓２４を開口して設けている。図のバスバーホルダ８は、第２ダクト６Ｂを構成する中央部の両側であって、電池積層体２の両側部に沿って、複数の開口窓２４を設けている。開口窓２４は、バスバー１４を定位置に案内しながら電極端子１３に接続できるように、バスバー１４の外形に沿う大きさと形状している。バスバーホルダ８の開口窓２４に配置されるバスバー１４は、電池セル１の電極端子１３にレーザ溶接等の溶着によって固定されて、複数の電池セル１を所定の接続状態に接続する。ただ、電源装置は、必ずしも電池積層体の第１の表面にバスバーホルダを配置する必要はない。以上のバスバーホルダ８は、ガスダクト６を電池積層体２に連結する第二締結手段５を介して電池積層体２の第１の表面に固定される。
【００５２】
以上のように、電池積層体２の第１の表面２Ａに配置されるバスバーホルダ８をガスダクト６に兼用する構造は、部品点数を低減して簡単かつ低コストにガスダクト６を配設できる。さらに、バスバーホルダ８を第２ガスダクト６Ｂに兼用する構造は、電源装置の組立工程において、締結手段４を介して、電池積層体２を予め締結した状態で、第１ガスダクト６Ａを連結させることができるので、第１ガスダクト６Ａをより確実に、第２ガスダクト６Ｂと気密状態に連結させることができる。ただ、本発明の電源装置は、バスバーホルダをガスダクトに兼用することなく、ガスダクトを別部材として電池積層体の第１の表面に配置することもできる。
（第二締結手段５）
【００５３】
以上のガスダクト６は、電池積層体２のガス排出口１２に対向して配置されて、電池積層体２の第１の表面２Ａに配置される第二締結手段５を介して定位置に固定される。第二締結手段５は、図１４に示すように、電池積層体２の第１の表面２Ａに対向して配置されて、ガスダクト６を電池積層体２の定位置に配置している。この第二締結手段５も、両端がエンドプレート３に固定されて電池積層体２を第１の表面２Ａで締結する。第二締結手段５は、所定の幅と厚さを有する金属板で、鉄などの金属板、好ましくは、鋼板が使用できる。金属板からなる第二締結手段５は、バインド部５Ａの両端に、エンドプレート３の外側表面に連結する連結部５Ｂを設けている。
【００５４】
図に示す第二締結手段５は、２列のバインド部５Ａと、これらのバインド部５Ａの両端を連結してなる連結部５Ｂとを備えている。２列のバインド部５Ａは、ガスダクト６の両側に沿って配置されている。２列のバインド部５Ａは、ガスダクト６の両側に設けられた鍔部６ａを押圧できるように、所定の間隔で配置されている。第二締結手段５は、２列のバインド部５Ａの間にガスダクト６を配置する状態でエンドプレート３に固定されて、２列のバインド部５Ａで鍔部６ａを押圧している。２列のバインド部５Ａは両端を連結部５Ｂで連結しており、この連結部５Ｂをほぼ直角に折曲して、エンドプレート２に連結している。第二締結手段５は、両端の連結部５Ｂをエンドプレート３に設けた嵌着凹部３Ｂに連結することにより、一対のエンドプレート３を所定の間隔として、電池積層体２を両端から挟着する。さらに、第二締結手段５は、その両端部を止ネジ１９でエンドプレート３に固定している。図の第二締結手段５は、バインド部５Ａの両端部に、止ネジ１９を挿入する貫通孔を開口して設けている。第二締結手段５は、両端の連結部５Ｂをエンドプレート３の嵌着凹部３Ｂに連結する状態で、貫通孔に止ネジ１９を挿入し、この止ネジ１９をエンドプレート３の外周面に設けた雌ネジ孔３ｂにねじ込んで一対のエンドプレート３に固定している。
【００５５】
図に示す第二締結手段５は、２列のバインド部５Ａと両端の連結部５Ｂとを一体的に成形しているが、第二締結手段は、２本に分割することもできる。２本に分割される第二締結手段は、図示しないが、各々をガスダクトの両側に沿って配置して、各々のバインド部でガスダクトの両側から突出する鍔部を沿う敦手を押圧することができる。
【００５６】
さらに、第二締結手段は、図示しないが、２列のバインド部を、中間に設けた橋渡し部で連結し、この橋渡し部をガスダクトの上面に配置することもできる。この第二締結手段は、橋渡し部でガスダクトの上面を押圧して、ガスダクトを電池積層体の第１の表面の定位置に配置できる。さらに、第二締結手段は、図示しないが、１列のバインド部を備えて、このバインド部でガスダクトの上面を押圧して、ガスダクトを電池積層体の第１の表面の定位置に配置することもできる。
（回路基板）
【００５７】
さらに、図１１と図１４に示す電源装置は、電池積層体２に接続している回路基板９を備えており、この回路基板９をガスダクト６の上方であって、トップカバー２０との間に配置している。図に示すトップカバー２０は、上面側に回路基板９を収納する収納凹部２１を設けており、この収納凹部２１に回路基板９を収納している。回路基板９は、電池セル１の保護回路を実現する電子部品（図示せず）等を実装している。この回路基板９は、各々の電池セル１に接続されてセル電圧を検出する電圧検出回路、電池セル１の温度を検出する温度検出回路等を実装しており、セル電圧を検出して電池セル１の過充電や過放電を防止するように制御し、あるいは電池セル１の異常な温度上昇を防止するように充放電を制御する。これらの回路を実現する電子部品は、回路基板９に配置されて、収納凹部２１に収納される。
【００５８】
図に示す回路基板９は、第二締結手段５を介してガスダクト６の上面の定位置に配置している。図１１、図１２、及び図１４に示す第二締結手段５は、回路基板９を固定するために、バインド部５Ａの上面に複数のナット２６を固定している。図の電源装置は、回路基板９を貫通する止ネジ２５を第二締結手段５に設けたナット２６にねじ込んで、回路基板９をガスダクト６の上面の定位置に配置している。この電源装置は、回路基板９と電池積層体２との間に金属板からなる第二締結手段５を配置するので、第二締結手段５の金属板でもって、回路基板９を電池積層体２からシールドできる。さらに、この電源装置は、ガスダクト６の内面に金属層１７を設けているので、この金属層１７によっても回路基板９を電池積層体２からシールドできる。電池積層体２は大電流で充放電され、とくに大きなパルス電流で充放電されることから、パルス性のノイズが放射される。第二締結手段５の金属板やガスダクト６の金属層１７は、回路基板９と電池積層体２との間にあって、電池積層体２から放射されるパルス性の誘導ノイズから回路基板９をシールドして、回路基板９の誘導ノイズによる誤動作を防止できる特徴がある。特に、金属板である第二締結手段をアースラインに接続することで、電池積層体２からの誘導ノイズをより効果的にシールドできる。
（トップカバー）
【００５９】
さらに、図１１と図１２の電源装置は、上面にトップカバー２０を配置している。このトップカバー２０は、バスバーホルダ８の上面をカバーして、電池積層体２に接続されたバスバー１４や回路基板９をカバーして保護する。したがって、トップカバー２０は、バスバーホルダ８の上面をカバーできる外形であって、内部に回路基板９を収納できる空間を有する形状にプラスチックで成形している。図１１のトップカバー２０は、全体を下側開口の浅い容器形状に成形しており、中央部を周囲よりも一段深く成形して、回路基板９を収納するための収納凹部２１を設けている。
【００６０】
さらに、トップカバー２０は、図１０に示すように、一方の端部に、ガスダクト６のダクト排出部６ｘを外部に突出させるための切欠部２２を設けている。このトップカバー２０は、図１０に示すように、電池積層体２の上面に連結される状態で、この切欠部２２からダクト排出部６ｘを外部に表出させる。さらにまた、図１０に示すトップカバー２０は、両端部に出力用の端子窓２３を開口している。電池積層体２は、両端に配置される電池セル１の電極端子１３に出力用端子板１６を接続している。トップカバーは、これらの出力用端子板１６を外部に表出させるための端子窓２３を両端に開口して設けている。
【００６１】
以上のトップカバー２０は、止ネジ２７を介してガスダクト６に固定している。図１４に示すガスダクト６は、トップカバー２０を定位置に固定するために、上面に連結ボス２８を一体成形して設けている。図１４の連結ボス２８は、ガスダクト６の両端部の上面に突出して設けられている。トップカバー２０は、連結ボス２８と対向する位置に貫通孔２９を開口しており、この貫通孔２９に挿通される止ネジ２７がガスダクト６の連結ボス２８にねじ込まれて電池積層体２の定位置に固定されている。トップカバー２０を備えた電源装置は、高電圧となる電池セル１同士の接続部分や、回路基板９等が露出することを防止することができ、例えば、メンテナンスの際などに、不用意に電池セル１同士の接続部分や、回路基板９等に接触し、回路が短絡したりすることを防止できる。また、簡易的な防水効果も得られる。
【００６２】
以上の実施形態の電源装置は、ガスダクト６を、第二締結手段５を介して電池積層体２の第１の表面２Ａに固定している。ただ、ガスダクトは、必ずしも第二締結手段を介して電池積層体に固定する必要はなく、他の連結構造を介して電池積層体に固定することもできる。
【００６３】
電源装置の冷却は、例えば電池積層体の底面に冷却プレートを配置して、冷却プレートに伝熱させることで行われる。冷却プレートの内部に冷媒を循環させるなどして、冷却プレートを強制的に冷却して、熱交換により効率よく冷却できる。また、冷却プレートに代えて、例えば車載用の電源装置であれば、車のシャーシに電池積層体を固定し、シャーシとの熱交換で自然放熱させてもよい。また、このような冷却プレート等の固定位置は、必ずしも電池積層体の底面とする必要はなく、側面など他の面とすることもできる。あるいはまた、電池セルに冷却空気を流す空冷式としてもよい。例えば、電池セル同士の間に配置されたスペーサに、上述の通り冷却空気の流路を設けて、ここに冷却空気を流すことで電池セルを効果的に空冷できる。
【００６４】
以上の電源装置は、車載用の電源として利用できる。電源装置を搭載する車両としては、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、これらの車両の電源として使用される。
（ハイブリッド車用電源装置）
【００６５】
図１７に、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ＨＶ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１０００と、電源装置１０００の電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置１０００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１０００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１０００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１０００の電池を充電する。
（電気自動車用電源装置）
【００６６】
また、図１８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ＥＶ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１０００と、この電源装置１０００の電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置１０００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。モータ９３は、電源装置１０００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１０００の電池を充電する。
（蓄電用電源装置）
【００６７】
さらに、この電源装置は、移動体用の動力源としてのみならず、定置型の蓄電用設備としても利用できる。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１９に示す。この図に示す電源装置１０００は、複数の電池パック８１をユニット状に接続して電池ユニット８２を構成している。各電池パック８１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。各電池パック８１は、電源コントローラ８４により制御される。この電源装置１０００は、電池ユニット８２を充電用電源ＣＰで充電した後、負荷ＬＤを駆動する。このため電源装置１０００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を介して電源装置１０００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、電源装置１０００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から電源装置１０００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、電源装置１０００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、電源装置１０００への充電を同時に行うこともできる。
【００６８】
電源装置１０００で駆動される負荷ＬＤは、放電スイッチＤＳを介して電源装置１０００と接続されている。電源装置１０００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、電源装置１０００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、電源装置１０００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１９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】
各電池パック８１は、信号端子と電源端子を備える。信号端子は、パック入出力端子ＤＩと、パック異常出力端子ＤＡと、パック接続端子ＤＯとを含む。パック入出力端子ＤＩは、他のパック電池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、パック接続端子ＤＯは子パックである他のパック電池に対して信号を入出力するための端子である。またパック異常出力端子ＤＡは、パック電池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、電池パック８１同士を直列、並列に接続するための端子である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る電源装置の製造方法、電源装置及びこれを備える電動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、街路灯の電源等の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、２００、２１０、３００、４００、１０００…電源装置
１、１Ｂ…電池セル
２…電池積層体；２Ａ…第１の表面；２Ｂ…側面
３、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ…エンドプレート；３Ａ…嵌着凹部；３Ｂ…嵌着凹部
３ａ…雌ネジ孔；３ｂ…雌ネジ孔
４…締結手段；４Ａ…バインド部；４Ｂ…連結部
５…第二締結手段；５Ａ…バインド部；５Ｂ…連結部
６…ガスダクト；６Ａ…第１のダクト；６Ｂ…第２のダクト
６ａ…鍔部；６ｂ…連結開口；６ｃ…段差凹部；６ｄ…溝形凹部
６ｅ…リブ；６ｔ…天面；６ｘ…ダクト排出部
７…パッキン；７ｂ…貫通孔
８…バスバーホルダ
９…回路基板
１０…封口板
１１…ガス排出弁
１２…ガス排出口；１２Ａ…トラック状破断部；１２Ｂ…第二破断部
１３…電極端子
１４…バスバー
１５…スペーサ
１６…出力用端子板
１７…金属層；１７Ａ…金属シート
１８…止ネジ
１９…止ネジ
２０…トップカバー
２１…収納凹部
２２…切欠部
２３…端子窓
２４…開口窓
２５…ナット
２６…止ネジ
２７…止ネジ
２８…連結ボス
２９…貫通孔
３０、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ…位置決め部
３２…絶縁カバー
３６…ガス排出路
４６…ガス経路
８１…電池パック
８２…電池ユニット
８４…電源コントローラ
８５…並列接続スイッチ
９３…モータ
９４…発電機
９５…ＤＣ／ＡＣインバータ
９６…エンジン
２０１、２１１…電池セル
２０３、２１３…エンドプレート
２０４、２１４…バインドバー
２０５、２１５…スペーサ
ＪＧ、ＦＴ…治具
ＦＰ…平板
ＥＶ、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…パック入出力端子
ＤＡ…パック異常出力端子
ＤＯ…パック接続端子
ｄ…ガス排出口の内径
【図１】
2015187912.tif 000003
【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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【図２０】
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【図２１】
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