(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に正の電極、他端に負の電極を設けた電池を複数備えた電池集合体と、
前記電池集合体に取り付けられる保持部材と、
各電池から充放電時に発生するガスを排出する排出経路と、を備えた電源装置において、
前記排出経路は、
前記電池それぞれに設けられた前記ガスを外部に排出するためのガス逃がし孔と、
前記保持部材に取り付けられるダクト部と、各電池のガス逃がし孔それぞれに対応して設けられた輪状のシール部と、を備えたシール部材と、
前記保持部材に着脱自在であるとともに前記保持部材に取り付けられると前記シール部材を前記電池集合体に向かって押す押圧部材と、によって区画されて、構成され、
前記シール部材が前記保持部材に取り付けられかつ保持部材が前記電池集合体に取り付けられると、前記シール部が対応する電池のガス逃がし孔の外縁部に接触して、ガス逃がし孔と前記シール部と前記ダクト部との内側が気密に保たれるとともに、
前記保持部材は、前記シール部それぞれに対応して設けられかつ内側に前記シール部を通すことのできる通し孔を複数備えており、
前記通し孔にシール部を通して、前記シール部材が前記保持部材に取り付けられ、
シール部材が取り付けられた保持部材が電池集合体に取り付けられると、各シール部が前記ガス逃がし孔の外縁部に接触することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記保持部材に取り付けられると、前記シール部材のダクト部と前記押圧部材とが接触して、これらのシール部材と前記押圧部材との内側が気密に保たれることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電池が直列に接続されて得られかつ内燃機関と電動機との双方の動力で走行可能なハイブリット車や電気自動車などに搭載される電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関と電動機との双方の動力で走行可能なハイブリット車や電気自動車などには、電源装置が搭載される。電源装置は、複数の電池と、保持部材１００（図９に示す）を備えている。
【０００３】
電池は、それぞれ一端に正の電極（以下正極と呼ぶ）を設け、他端に負の電極（以下負極と呼ぶ）を設けている。また、電池には、充電及び放電時に発生するガスを外部に排出するためのガス逃がし孔が設けられている。電池は、前記正極と負極とが互いに隣り合う状態で重ねられている。
【０００４】
保持部材１００は、板状に形成されており、前記電池に重ねられる。保持部材１００は、前記電池に重ねられると、前記ガス逃がし孔と相対する。保持部材１００は、図９に示すように、板状の部材本体１０１と、電池収容部１０２と、ガス排出部１０３と、を備えている。電池収容部１０２は、前記部材本体１０１の電池に相対する表面１０１ａから凸の壁１０４を複数備えている。電池収容部１０２は、互いに隣り合う壁１０４間に各電池の端部を収容する。
【０００５】
ガス排出部１０３は、ダクト部材１０５と、複数のシール部材１０６と、を備えている。ダクト部材１０５は、筒状に形成されている。ダクト部材１０５は、前記電池が並べられた方向に長手方向が沿った状態で、前記部材本体１０１の表面１０１ａに取り付けられる。ダクト部材１０５には、各電池のガス逃がし孔に対応したガス通し孔１０７が複数設けられている。ガス通し孔１０７は、それぞれ対応するガス逃がし孔と相対する。
【０００６】
シール部材１０６は、それぞれ、ゴムなどの弾性変形自在な合成樹脂からなり、輪状に形成されている。シール部材１０６は、ガス通し孔１０７の外縁部に取り付けられる。シール部材１０６は、ガス通し孔１０７を囲んだ格好即ち内側にガス通し孔１０７を収容した格好で、部材本体１０１の表面１０１ａに取り付けられている。シール部材１０６は、保持部材１００に各電池が取り付けられると、前記ガス逃がし孔の外縁部に接触する。シール部材１０６は、ガス逃がし孔とガス通し孔１０７の内側を気密に保つ。
【０００７】
前述した構成の電源装置は、保持部材１００にダクト部材１０５を取り付け、該ダクト部材１０５にシール部材１０６を取り付けた後、保持部材１００の電池収容部１０２に各電池を収容する。すると、シール部材１０６がガス逃がし孔の外縁部に接触する。そして、充電及び放電時に各電池から発生するガスは、シール部材１０６などによって、電池とシール部材１０６との間などから漏れない。そして、前記ガスは、前記ガス逃がし孔とシール部材１０６の内側とガス通し孔１０７とダクト部材１０５の内側などを通って、電源装置の外部に排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した構成の電源装置を組み立てる際には、前記シール部材１０６を一つずつ前記ダクト部材１０５に取り付ける必要があった。このため、組立にかかる手間や工数が増加して、電源装置のコストの高騰を招く虞があった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、コストの高騰を抑制できる電源装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の電源装置は、一端に正の電極、他端に負の電極を設けた電池を複数備えた電池集合体と、前記電池集合体に取り付けられる保持部材と、各電池から充放電時に発生するガスを排出する排出経路と、を備えた電源装置において、前記排出経路は、前記電池それぞれに設けられた前記ガスを外部に排出するためのガス逃がし孔と、前記保持部材に取り付けられるダクト部と、各電池のガス逃がし孔それぞれに対応して設けられた輪状のシール部と、を備えたシール部材と、前記保持部材に着脱自在であるとともに前記保持部材に取り付けられると前記シール部材を前記電池集合体に向かって押す押圧部材と、によって区画されて、構成され、前記シール部材が前記保持部材に取り付けられかつ保持部材が前記電池集合体に取り付けられると、前記シール部が対応する電池のガス逃がし孔の外縁部に接触して、ガス逃がし孔と前記シール部と前記ダクト部との内側が気密に保たれるとともに、前記保持部材は、前記シール部それぞれに対応して設けられかつ内側に前記シール部を通すことのできる通し孔を複数備えており、前記通し孔にシール部を通して、前記シール部材が前記保持部材に取り付けられ、シール部材が取り付けられた保持部材が電池集合体に取り付けられると、各シール部が前記ガス逃がし孔の外縁部に接触することを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の本発明の電源装置は、請求項１に記載の電源装置において、前記保持部材に取り付けられると、前記シール部材のダクト部と前記押圧部材とが接触して、これらのシール部材と前記押圧部材との内側が気密に保たれることを特徴としている。
【００１４】
請求項１に記載された本発明によれば、シール部材に、ダクト部とシール部とが一体に形成されている。ダクト部にシール部を一つずつ取り付けることなく、シール部材を保持部材に取り付けて、該保持部材に電池集合体を取り付けると、電池のガス逃がし孔からダクト部に亘って気密に保つことができる。
【００１５】
通し孔にシール部を通すことができるので、シール部材を保持部材に取り付けて、該保持部材に電池集合体を取り付けると、電池のガス逃がし孔から前記ダクト部に亘ってより確実に気密に保つことができる。
【００１６】
押圧部材が保持部材に取り付けられると、シール部材を電池集合体に向かって押す。このため、シール部材のシール部とガス逃がし孔の外縁部とがより確実に気密状態で接触する。
【００１７】
請求項２に記載された本発明によれば、押圧部材とシール部材を保持部材に取り付けることによって、シール部材のダクト部と押圧部材の内側が気密に保たれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態にかかる電源装置を、図１ないし図６を参照して説明する。第１の実施形態にかかる図１に示す電源装置１は、内燃機関と電動機との双方の駆動力で走行可能なハイブリッド車や、電動機の駆動力によって走行可能な電気自動車に搭載される。
【００１９】
電源装置１は、図１に示すように、電池集合体２と、電池保持部３と、を備えている。電池集合体２は、複数の電池４を備えている。電池４は、方体状の電池本体５と、正の電極（以下正極と呼ぶ）６と、負の電極（以下負極と呼ぶ）７と、を備えている。
【００２０】
正極６は、電池本体５の一端に設けられている。負極７は、電池本体５の他端に設けられている。正極６と負極７とは、棒状に形成されており、前記電池本体５の一つの外壁（図６などに示す）８から同方向に突出している。正極６と負極７とは、互いに並行（平行）であるとともに、外周面にねじ溝が形成されている。
【００２１】
複数の電池４は、正極６と負極７とが互いに隣り合いかつ前記外壁８が互いに同一平面上に位置する状態で、一方向（図１中の矢印Ｈ）に沿って並べられている。互いに隣り合う電池４同士は、正極６と負極７とが互いに隣り合っている。即ち、複数の電池４は、正極６と負極７とが交互に逆向きとなる状態で重ねられている。なお、矢印Ｈは、前記電池４が重ねられる方向をなしている。
【００２２】
また、各電池４には、外壁８を貫通したガス逃がし孔１０（図６に示す）が設けられている。ガス逃がし孔１０は、前記正極６と負極７との中央に設けられている。ガス逃がし孔１０は、充電及び放電時（以下充放電時と呼ぶ）に各電池４から発生するガスを、該電池４外に排出するためのものである。ガス逃がし孔１０は、前記電池４が前述したように重ねられると、前記矢印Ｈに沿って並ぶ。
【００２３】
電池保持部３は、保持部材としての保持板９と、バスバ２２と、シール部材１４と、押圧部材１５と、を備えている。保持板９は、絶縁性の合成樹脂からなりかつ平面形状が矩形状の板状に形成されている。保持板９には、前述したように並べられた各電池４の正極６と負極７とを通すことのできる電極通し孔１１（図２ないし図５に示す）と、バスバ収容室１２（図２及び図３などに示す）と、シール固定部１６（図２及び図３などに示す）と、が形成されている。
【００２４】
保持板９は、前記電極通し孔１１内に正極６及び負極７を通して、前記電池集合体２を構成する電池４の外壁８に重ねられる。こうして、保持板９は、電池集合体２に取り付けられる。このとき、保持板９の長手方向が、矢印Ｈと平行となる。バスバ収容室１２は、前記外壁８に重ねられた際に、保持板９の外側に露出する表面９ａに、複数設けられている。バスバ収容室１２は、図２及び図３などに示すように、前記表面９ａから立設した複数の隔壁１３によって形成されている。バスバ収容室１２には、一つの正極６を通す電極通し孔１１と、一つの負極７を通す電極通し孔１１とが開口している。すなわち、バスバ収容室１２には、電極通し孔１１を通して、互いに隣り合う電池４の正極６と負極７とが侵入する。
【００２５】
バスバ収容室１２は、前記一方向Ｈに沿って並べられた複数の電池４のうち一端に位置する一つの電池４（以下符号４ａで示す）の正極６（以下符号６ａで示す）と重なる位置と、他端に位置する他の電池４（以下符号４ｂで示す）の負極７（以下符号７ａで示す）と重なる位置と、を除いた位置に配されている。
【００２６】
また、各バスバ収容室１２には、図２及び図３に示すように、前記バスバ２２を固定するための係止爪１７が複数設けられている。係止爪１７は、隔壁１３の内面からバスバ収容室１２の内側に向かって突出している。係止爪１７は、バスバ２２の外縁に係止して、該バスバ２２をバスバ収容室１２内に固定する。
【００２７】
シール固定部１６は、保持板９の表面９ａでかつ前記保持板９の幅方向の中央に設けられている。シール固定部１６は、図１ないし図６に示すように、前記表面９ａから突出した一対の隔壁１８を備えている。隔壁１８は、保持板９の長手方向に沿って延びている。隔壁１８は、保持板９の幅方向に沿って互いに間隔をあけて配されている。隔壁１８は互いに平行である。これらの隔壁１８には、それぞれ係止爪１９が設けられている。係止爪１９は、これら一対の隔壁１８が互いに近づく方向に、各隔壁１８の表面から突出している。係止爪１９は、押圧部材１５の外縁に係止して、シール部材１４と押圧部材１５と保持板９とを固定する。
【００２８】
また、シール固定部１６には、図２、図４及び図６に示すように、複数の通し孔２０が設けられている。通し孔２０は、一対の隔壁１８間に設けられている。通し孔２０は、保持板９を貫通している。通し孔２０は、保持板９の長手方向に沿って並んでいる。それぞれの通し孔２０は、保持板９が電池集合体２の電池４の外壁８に重ねられると、ガス逃がし孔１０と重なる。
【００２９】
バスバ２２は、導電性を有する金属からなり、帯板状に形成されている。バスバ２２は、正極６と負極７とを通すことのできる孔２５を一対備えている。バスバ２２は、一対の孔２５それぞれに正極６と負極７とを通して、前記バスバ収容室１２内に収容される。バスバ２２は、隔壁１３の内面に設けられた係止爪１７に係止されて、バスバ収容室１２内に固定される。
【００３０】
シール部材１４は、ゴムなどの弾性を有する合成樹脂からなる。シール部材１４は、図２、図４及び図６などに示すように、ダクト部としての部材本体３０と、複数のシール突起３１とを一体に備えている。部材本体３０は、図１、図２、図４及び図６などに示すように、平面形状が矩形状の底板３２と、複数の周壁３３と、を備えて箱状に形成されている。部材本体３０は、保持板９に取り付けられる。底板３２の長手方向の長さは、保持板９の長手方向の長さと略等しい。底板３２の幅方向の長さは、前記一対の隔壁１８間の間隔と略等しい。
【００３１】
底板３２には、図１、図２、図４ないし図６に示すように、孔３４が複数設けられている。孔３４は、勿論底板３２を貫通している。孔３４は、シール部材１４が、シール固定部１６に取り付けられると、前記通し孔２０と重なる。すなわち、ガス逃がし孔１０と通し孔２０と孔３４とは、互いに重なって連通する。
【００３２】
また、シール突起３１は、本明細書に記したシール部に相当する。シール突起３１は、底板３２から周壁３３の逆向きに立設している。シール突起３１は、平面形状が輪状に形成されている。シール突起３１は、孔３４それぞれに対応して一つずつ設けられている。即ち、シール突起３１は、ガス逃がし孔１０それぞれに対応して、一つずつ設けられている。シール突起３１は、前記孔３４の外縁部に設けられている。シール突起３１は、孔３４を囲んでいる。
【００３３】
また、シール突起３１は、通し孔２０内に侵入可能である。シール突起３１は、通し孔２０内に侵入すると、図６に示すように、ガス逃がし孔１０の外縁部に位置する外壁８に接触する。シール突起３１は、外壁８との間を気密状態に保つ。シール突起３１は、外壁８に接触すると、ガス逃がし孔１０を囲む。こうして、シール突起３１がガス逃がし孔１０の外縁部に位置する外壁８に接触することを、本明細書では、シール突起３１がガス逃がし孔１０の外縁部に接触するという。このため、シール突起３１は、ガス逃がし孔１０の外縁部と、気密状態で接触する。
【００３４】
周壁３３は、底板３２の外縁に連なっており、該底板３２に対し立設している。さらに、シール部材１４の複数の周壁３３のうち、図１中手前側の位置する周壁３３には、図１ないし図５に示すように、パイプ３５が取り付けられている。パイプ３５は、シール部材１４の部材本体３０の内側と外側とを連通している。
【００３５】
押圧部材１５は、保持板９に着脱自在である。押圧部材１５は、平面形状が矩形状の板状に形成されている。押圧部材１５の長手方向の長さは、保持板９の長手方向の長さと略等しい。押圧部材１５の幅方向の長さは、前記一対の隔壁１８間の間隔と略等しい。
【００３６】
押圧部材１５は、前記シール固定部１６の一対の隔壁１８間にシール部材１４が挿入された状態で、前記一対の隔壁１８間に挿入される。すると、押圧部材１５は、シール部材１４を保持板９即ち電池集合体２に向かって押す。さらに、押圧部材１５の外縁には、前述した係止爪１９が係止する。すると、シール部材１４の周壁３３の底板３２から離れた縁部３３ａ（図６に示す）と、押圧部材１５との間が、気密状態に保たれる。
【００３７】
なお、前述した、ガス逃がし孔１０と、シール部材１４と、押圧部材１５とは、本明細書に記したガスの排出経路３６を構成している。排出経路３６は、前記ガスを電源装置１外へ排出するためのものである。
【００３８】
前述した構成の電源装置１を組み立てる際には、まず、正極６と負極７とが互いに隣り合う状態に、複数の電池４を重ねる。そして、前記正極６と負極７を電極通し孔１１内に挿入して保持板９を電池４の外壁８に重ねる。
【００３９】
孔２５内に互いに隣り合う正極６と負極７とを通したバスバ２２をバスバ収容室１２内に挿入する。係止爪１７をバスバ２２に係止させて、該バスバ２２をバスバ収容室１２内に固定する。その後、各正極６と負極７の外周にナット２６などをねじ込んで、前記電池４と保持板９とバスバ２２を固定する。
【００４０】
その後、シール突起３１を通し孔２０内に通して、一対の隔壁１８間にシール部材１４を挿入する。そして、押圧部材１５を一対の隔壁１８間に挿入する。押圧部材１５の外縁に係止爪１９を係止させる。シール突起３１が、ガス逃がし孔１０の外縁部に気密状態で接触するとともに、部材本体３０の周壁３３が押圧部材１５と気密状態で接触する。こうして、排出経路３６即ちガス逃がし孔１０とシール突起３１と部材本体３０と押圧部材１５の内側が気密状態に保たれて、前述した構成の電源装置１が組み立てられる。
【００４１】
こうして、組み立てられた電源装置１は、前記一方向Ｈの一端に位置する一つの電池４ａの正極６ａと、前記一方向Ｈの他端に位置する他の電池４ｂの負極７ａと、を除いて、前記バスバ２２により互いに隣り合う正極６と負極７が電気的に接続される。そして、電池４が互いに直列に電気的に接続される。
【００４２】
本実施形態によれば、シール部材１４は、部材本体３０とシール突起３１とを一体に形成している。部材本体３０にシール突起３１を一つずつ取り付けることなく、シール部材１４を保持板９に取り付けて、該保持板９に電池集合体２を取り付けると、電池４のガス逃がし孔１０から前記部材本体３０に亘って気密に保つことができる。このように、容易に組み立てることが可能となり、組立にかかる手間や工数を抑制できる。したがって、電源装置１のコストの高騰を抑制できる。
【００４３】
また、保持板９の通し孔２０にシール突起３１を通すことができるので、シール部材１４を保持板９に取り付けて、該保持板９に電池集合体２を取り付けると、電池４のガス逃がし孔１０から前記部材本体３０に亘ってより確実に気密に保つことができる。したがって、より容易に組み立てることができ、電源装置１のコストの高騰を抑制できる。
【００４４】
更に、保持板９に取り付けられると、押圧部材１５はシール部材１４を電池集合体２に向かって押す。このため、シール突起３１とガス逃がし孔１０の外縁部とがより確実に気密状態で接触する。このため、電池４から発生するガスの排出経路３６を確実に気密に保つことができる。
【００４５】
また、押圧部材１５とシール部材１４とが、電池４から発生するガスを排出するための排出経路３６を構成する。このため、押圧部材１５とシール部材１４を保持板９に取り付けることによって、前記排出経路３６を組み立てることができる。このように、より一層容易に組み立てることができ、電源装置１のコストの高騰をより一層抑制できる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態にかかる電源装置を図７及び図８を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
本実施形態では、押圧部材１５は、図７及び図８に示すように、天井壁４０と、該天井壁４０の幅方向の両縁に連なる一対の側壁４１とを備えて、断面コ字形の樋状に形成されている。押圧部材１５は、図８に示すように、天井壁４０が底板３２と間隔をあけて相対しかつ側壁４１が周壁３３の内側に位置した状態で、シール部材１４内に挿入される。そして、押圧部材１５の天井壁４０の外縁に、係止爪１９が係止して、シール部材１４と押圧部材１５とが、保持板９に固定される。
【００４８】
本実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様に、シール部材１４は、部材本体３０とシール突起３１とを一体に形成している。このため、容易に組み立てることが可能となり、組立にかかる手間や工数を抑制できる。したがって、電源装置１のコストの高騰を抑制できる。また、保持板９の通し孔２０にシール突起３１を通すことができる。したがって、より容易に組み立てることができ、電源装置１のコストの高騰を抑制できる。
【００４９】
更に、保持板９に取り付けられると、該押圧部材１５はシール部材１４を電池集合体２に向かって押す。このため、電池４から発生するガスの排出経路３６を確実に気密に保つことができる。また、押圧部材１５とシール部材１４とが、電池４からのガスを排出するための排出経路３６を構成する。このため、押圧部材１５とシール部材１４を保持板９に取り付けることによって、前記排出経路３６を組み立てることができる。このように、より一層容易に組み立てることができ、電源装置１のコストの高騰をより一層抑制できる。
【００５０】
なお、前述した第１及び第２の実施形態では、表面９ａに対し直交する方向に沿って、押圧部材１５を保持板９に近づけて、保持板９とシール部材１４と押圧部材１５とを固定している。しかしながら、本発明では、押圧部材１５を表面９ａに沿ってスライドさせて、保持板９とシール部材１４と押圧部材１５とを固定しても良い。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の本発明は、シール部材に、ダクト部とシール部とが一体に形成されている。ダクト部にシール部を一つずつ取り付けることなく、シール部材を保持部材に取り付けて、該保持部材に電池集合体を取り付けると、電池のガス逃がし孔からダクト部に亘って気密に保つことができる。このように、容易に組み立てることが可能となり、組立にかかる手間や工数を抑制できる。したがって、電源装置のコストの高騰を抑制できる。
【００５２】
通し孔にシール部を通すことができるので、シール部材を保持部材に取り付けて、該保持部材に電池集合体を取り付けると、電池のガス逃がし孔から前記ダクト部に亘ってより確実に気密に保つことができる。このように、容易に組み立てることが可能となり、組立にかかる手間や工数を抑制できる。したがって、電源装置のコストの高騰を抑制できる。
【００５３】
押圧部材が保持部材に取り付けられると、シール部材を電池集合体に向かって押す。このため、シール部とガス逃がし孔の外縁部とがより確実に気密状態で接触する。このため、容易に組み立てることが可能となり、組立にかかる手間や工数を抑制でき、電源装置のコストの高騰を抑制できることにくわえ、電池から発生するガスの排出経路を確実に気密に保つことができる。
【００５４】
請求項２に記載の本発明は、押圧部材とシール部材を保持部材に取り付けることによって、シール部材のダクト部と押圧部材の内側を気密に保つことができる。このように、容易に組み立てることが可能となり、組立にかかる手間や工数を抑制できる。したがって、電源装置のコストの高騰を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる電源装置を分解して示す斜視図である。
【図２】図１に示された電源装置の保持板とシール部材と押圧部材とを示す斜視図である。
【図３】図２に示された保持板とシール部材と押圧部材とを互いに組み付けた状態を示す斜視図である。
【図４】図２に示された電源装置の保持板とシール部材と押圧部材とを裏側からみた斜視図である。
【図５】図４に示された保持板とシール部材と押圧部材とを互いに組み付けた状態を示す斜視図である。
【図６】図３中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる電源装置のシール部材と押圧部材とを示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかる電源装置の要部の断面図である。
【図９】従来の電源装置の保持部材を裏側からみた斜視図である。
【符号の説明】
１  電源装置
２  電池集合体
４  電池
６  正極（正の電極）
７  負極（負の電極）
９  保持板（保持部材）
１０  ガス逃がし孔
１４  シール部材
１５  押圧部材
２０  通し孔
３０  部材本体（ダクト部）
３１  シール突起（シール部）
３６  排出経路
【図１】
0003934900.tif 000002
【図２】
0003934900.tif 000003
【図３】
0003934900.tif 000004
【図４】
0003934900.tif 000005
【図５】
0003934900.tif 000006
【図６】
0003934900.tif 000007
【図７】
0003934900.tif 000008
【図８】
0003934900.tif 000009
【図９】
0003934900.tif 000010