(57)【要約】【課題】電池セルが増加しても部品点数や作業工数の増加を極力抑えることができ、しかも、装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる電源装置を提供する。【解決手段】積層された複数の電池セル２，３を有し、隣り合う電池セル２，３の互いの電極２ｂ，３ｂ同士が対向して配置された電池集合体１と、電池集合体１の電極２ｂ，３ｂが突出された側に配置され、突出された電極２ｂ，３ｂを被う電池連結ブロック体１０とを備え、電池連結ブロック体１０は、電圧検出用の回路パターン部１７が設けられた基板１２を有し、回路パターン部１７と対向配置された電極２ｂ、３ｂが直接接続された。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の電池セルを有し、隣り合う前記電池セルの互いの電極同士が対向して配置された電池集合体と、
前記電池集合体の前記電極が突出された側に配置され、突出された前記電極を被う電池連結ブロック体とを備え、
前記電池連結ブロック体は、電圧検出用の回路パターン部が設けられた基板を有し、前記回路パターン部と対向配置された前記電極が直接接続されたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１記載の電源装置であって、
前記基板には、対向配置された前記電極に対応する位置に電極挿入孔が設けられ、前記電極挿入孔に前記電極が挿入され、前記電極挿入孔より突出された前記電極の箇所が前記回路パターン部上に重なるよう折り曲げられ、前記回路パターン部に直接接続されたことを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２記載の電源装置であって、
前記回路パターン部は、前記電極入孔の近くに電極用ランド部を有することを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電源装置であって、
前記基板は、前記電池セルの異常電圧検出回路を構成するものであることを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層された複数の電池セルを有する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車には、電動モータの駆動源として電源装置が搭載される。この種の従来の電源装置として、特許文献１に開示されたものがある。この電源装置５０は、図８及び図９に示すように、積層された複数の電池セル５２が２列配列された電池集合体５１を備えている。各電池セル５２の上面には、一対の電極（プラス電極とマイナス電極）５２ａ，５２ｂが突設されている。隣接する電池セル５２の一対の電極５２ａ，５２ｂ間は、連結端子５３と２つの挟持端子５４，５５によって接続されている。連結端子５３は、バスバーより形成され、連結する電極５２ａ，５２ｂの向きに応じた一対の接触片部５３ａ，５３ｂを有する。２つの挟持端子５４,５５は、バスバーよりそれぞれ形成され、いずれか一方の電極５２ａ，５２ｂと連結端子５３のいずれか一方の接触片部５３ａ，５３ｂをそれぞれ挟持する。一方の挟持端子５４には、音叉端子５４ａが一体に設けられている。音叉端子５４ａには、電圧検出用電線Ｗが圧入によって接続される。連結端子５３と２つの挟持端子５４，５５は、合成樹脂製の取付部材５６によって一体に固定されている。
【０００３】
上記従来例では、電池集合体５１の各電池セル５２は、連結端子５３及び２つの挟持端子５４，５５を介して直列に接続される。そして、各電池セル５２の電極位置における電圧情報が音叉端子５４ａに接続された電圧検出用電線Ｗを介して出力される。これにより、各電池セル５２の出力状態を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５５８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来例では、隣接する電池セル５２の電極間接続とその電極位置の電圧情報を得るのに、電圧検出用電線Ｗと連結端子５３と２つの挟持端子５４，５５と共に取付部材５６が使用されている。電圧検出用電線Ｗと連結端子５３と２つの挟持端子５４，５５と取付部材５６は、各電極接続箇所毎に必要であるため、電池セル５２の増加に従って部品点数、作業工数等が増加する。又、電極間の接続箇所毎に連結端子５３と２つの挟持端子５４，５５の設置スペースが必要であるため、電源装置５０の大型化、重量化になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、電池セルが増加しても部品点数や作業工数の増加を極力抑えることができ、しかも、装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、積層された複数の電池セルを有し、隣り合う前記電池セルの互いの電極同士が対向して配置された電池集合体と、前記電池集合体の前記電極が突出された側に配置され、突出された前記電極を被う電池連結ブロック体とを備え、前記電池連結ブロック体は、電圧検出用の回路パターン部が設けられた基板を有し、前記回路パターン部と対向配置された前記電極が直接接続されたことを特徴とする電源装置である。
【０００８】
前記基板には、対向配置された前記電極に対応する位置に電極挿入孔が設けられ、前記電極挿入孔に前記電極が挿入され、前記電極挿入孔より突出された前記電極の箇所が前記回路パターン部上に重なるよう折り曲げられ、前記回路パターン部に直接接続されることが好ましい。
【０００９】
前記回路パターン部は、前記電極入孔の近くに電極用ランド部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電極間の接続とその電極位置の電圧情報を得るのに、部品としては基板のみで良いため、従来例に較べて少ない部品点数で良い。そして、各電極接続箇所毎に必要な部品がなく、小さい設置スペースで配置できるため、電池セルが増加しても部品点数、作業工数の増加を極力抑えることができ、しかも、装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態を示し、電源装置の全体斜視図である。
【図２】本発明の実施形態を示し、（ａ）は一部の絶縁カバーを外した電源装置の要部斜視図、（ｂ）は一対の電極と基板の回路パターン部の接続状態を示す要部断面図である。
【図３】本発明の実施形態を示し、電池集合体の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態を示し、（ａ）は第１電池セルの斜視図、（ｂ）は第２電池セルの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態を示し、一部の絶縁カバーを外した一方の電池連結ブロック体の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態を示し、全ての絶縁カバーを外した一方の電池連結ブロック体の内面図である。
【図７】本発明の実施形態を示し、一方の電池連結ブロック体を電池集合体の一方側に配置し、基板の電極挿入孔に各電極を挿入された状態を示す斜視図である。
【図８】従来例の電源装置の分解斜視図である。
【図９】従来例の電源装置の要部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図７は本発明の実施形態を示す。図１及び図２（ａ）に示すように、電源装置Ａは、積層された複数（１２個）の電池セル２，３から成る電池集合体１と、この電池集合体１の両側に配置された一対の電池連結ブロック体１０，２０とを備えている。
【００１４】
電池集合体１は、図３に詳しく示すように、１２個の電池セル２，３より構成されている。電池セル２，３としては、その電極２ｂ，３ｂの配置が異なる２種類のもの、つまり、第１電池セル２と第２電池セル３が使用されている。
【００１５】
第１電池セル２は、図４（ａ）に示すように、扁平長方形のセル本体２ａと、その左右の側面より突出された一対の電極（プラス電極とマイナス電極）２ｂを有する。一対の電極２ｂは、一方がセル本体２ａの表面側に、他方がセル本体２ａの裏面側にそれぞれ突出し、且つ、中心線に対して同じ側で偏った位置に配置されている。表裏逆転配置すると、一対の電極２ｂは、平面視で共に同じ左右逆位置に位置する。各電極２ｂは、薄膜形状（板状）である。
【００１６】
第２電池セル３は、図４（ｂ）に示すように、扁平長方形のセル本体３ａと、その左右の側面より突出された一対の電極（プラス電極とマイナス電極）３ｂを有する。一対の電極３ｂは、一方がセル本体３ａの表面側に、他方がセル本体３ａの裏面側にそれぞれ突出し、且つ、中心線に対して異なる側で偏った位置に配置されている。表裏逆転配置すると、一対の電極３ｂは、平面視でそれぞれが左右逆転した位置にそれぞれ位置する。各電極３ｂは、薄膜形状（板状）である。
【００１７】
このように構成された第１電池セル２と第２電池セル３は、図３に示すように、交互で、且つ、隣り合う第１電池セル２と第２電池セル３の互いに異なる極の電極２ｂ，３ｂ同士が密着状態で対向配置されて積層されている。これにより、電池集合体１は、１２個の電池セル２，３が全て直列接続されている。
【００１８】
一方の電池連結ブロック体１０は、図２（ａ）、図２（ｂ）、図５、図６に詳しく示すように、絶縁ケース本体１１と、絶縁ケース本体１１の枠内スペースに配置された基板１２と、絶縁ケース本体１１の枠内スペースを外面側より被う絶縁カバー１３とを有する。
【００１９】
絶縁ケース本体１１には、電池集合体１の一方側より突出された電極２ｂ、３ｂ位置に対応する６つの位置に電極挿入孔１１ａが開口されている。
【００２０】
基板１２には、電池集合体１の一方側より突出された一対の電極２ｂ、３ｂ位置に対応する各位置（つまり、絶縁ケース本体１１の各電極挿入孔１１ａと同じ位置）に電極挿入孔１４が開口されている。
【００２１】
基板１２には、電圧検出用の回路パターン部１７（図２（ｂ）に示す）が設けられている。回路パターン部１７は、各電極挿入孔１４の近くに電極用ランド部１７ａをそれぞれ有する。
【００２２】
電池集合体１の一方側より突出された一対の電極２ｂ、３ｂは、図２（ａ）、（ｂ）に詳しく示すように、絶縁ケース本体１１と基板１２の各電極挿入孔１１ａ，１４に挿入されている。電極挿入孔１４より突出された一対の電極２ｂ、３ｂの箇所は、回路パターン部１７ａ上に重なるよう折り曲げられ、電極用ランド部１７ａに超音波接続、レーザー接続等によって接続されている。つまり、基板１２は、電極２ｂ、３ｂの空きスペースに搭載され、且つ、電極２ｂ、３ｂが基板１２に端子などを介することなく直接接続されている。これにより、電池連結ブロック体１０の小型化が図られていると共に、基板１２の実装面積の拡大が図られている。
【００２３】
基板１２には、下記で説明するように他方の電池連結ブロック体２０側も含めて、各電極２ｂ，３ｂ位置における電圧情報が導かれる。基板１２には、電池セル２、３の異常電圧検出回路が構成されており、これら情報に基づいて各電池セル２，３の出力電圧に関する異常の有無を判断する。
【００２４】
絶縁カバー１３は、４つの分割カバー部１３ａ〜１３ｄより構成されている。両端の分割カバー部１３ａ，１３ｄは、絶縁ケース本体１１に装着されている。中央の２つの分割カバー部１３ｂ，１３ｃは、両端の分割カバー部１３ａ，１３ｄにそれぞれ回転自在に支持されている。中央の２つの分割カバー部１３ｂ，１３ｃを開位置にすると、図２（ａ）及び図５に示すように、６箇所の電極用端子１６が露出される。中央の２つの分割カバー部１３ｂ，１３ｃを閉位置とすると、基板１２や電極用端子１６の収容スペースを塞ぐ。閉位置では、中央の２つの分割カバー部１３ｂ，１３ｃは、絶縁ケース本体１１に装着される。これにより、一方の電池連結ブロック体１０は、電池集合体１の一方側に突出する電極２ｂ，３ｂの絶縁を行っている。
【００２５】
他方の電池連結ブロック体２０は、一方の電池連結ブロック体１０とほぼ同様の構成であり、絶縁ケース本体２１（図１に示す）と絶縁カバー２２（図１に示す）と基板（図示せず）を有する。他方の電池連結ブロック体２０は、電池集合体１の他方側に突出する電極２ｂ，３ｂの絶縁を行っている。他方の電池連結ブロック体２０側より得られた各電極の電圧は、電圧検出用の電線（図示せず）を介して一方の電池連結ブロック体１０の基板１２に導かれる。
【００２６】
又、絶縁ケース本体２１には、一対の出力用端子（図示せず）が設けられている。一対の出力用端子より電源装置Ａの出力が得られるようになっている。
【００２７】
次に、電源装置Ａの組み付け作業の概略を説明する。一方の電池連結ブロック体１０を電池集合体１の一方側に正対する方向から近づけ、各一対の電極２ｂ，３ｂを絶縁ケース本体１１及び基板１４の各電極挿入孔１１ａ，１４より挿入する。すると、図７に示すように、各一対の電極２ｂ，３ｂの先端側が基板１２の外側に突出する。次に、電極挿入孔１４より突出した一対の電極２ｂ、３ｂの箇所を、回路パターン部１７ａ上に重ねるよう折り曲げる。そして、折り曲げた一対の電極２ｂ、３ｂの箇所と電極用ランド部１７ａを超音波接続、レーザー接続等によって接続する。中央の分割カバー部１３ｂ、１３ｃを閉位置とし、絶縁ケース本体１１に装着する。
【００２８】
他方の電池連結ブロック体２０の組み付けも、一方の電池連結ブロック体１０の組み付けと略同様の作業で行うことができ、これで完了する。
【００２９】
以上説明したように、電池集合体１と、電池連結ブロック体１０、２０とを備え、一方の電池連結ブロック体１０は、電極挿入孔１４と電圧検出用の回路パターン部１７が設けられた基板１２を有し、対向配置された一対の電極２ｂ、３ｂが回路パターン部１７に共に直接接続されている。従って、複数箇所の一対の電極２ｂ，３ｂ間の接続とその電極位置の電圧情報を得るのに、部品としては基板１２のみで良いため、従来例に較べて少ない部品点数で良い。そして、各電極接続箇所毎に必要な部品がなく、小さい設置スペースで配置できるため、電池セル２，３が増加しても部品点数、作業工数の増加を極力抑えることができ、しかも、装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００３０】
基板１２は、各電池セル２，３の異常電圧検出回路を構成するものが使用されている。従って、更なる部品点数の削減、装置の小型化、軽量化、低コスト化等を図ることができる。
【００３１】
基板１２には電極挿入孔１４が設けられ、この電極挿入孔１４に一対の電極２ｂ、３ｂが挿入され、電極挿入孔１４より突出された一対の電極２ｂ、３ｂの箇所が回路パターン部１７上に重なるよう折り曲げられ、回路パターン部１７に直接接続されている。従って、一方の電池連結ブロック体１０を電池集合体１に組み付けた状態では、一対の電極２ｂ、３ｂの接続位置が一方の電池連結ブロック体１０の外側位置となるため、一対の電極２ｂ、３ｂと回路パターン部１７ａ間の接続作業性が良い。
【００３２】
回路パターン部１７は、各電極用端子１６の近くに電極用ランド部１７ａを有する。従って、電極２ｂ、３ｂの寸法が短くて良い。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ  電源装置
１  電池集合体
２  第１電池セル（電池セル）
３  第２電池セル（電池セル）
２ｂ，３ｂ  電極
１０  電池連結ブロック体
１２  基板
１４  電極挿入孔
１７  回路パターン部
１７ａ  電極用ランド部
【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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