CN110832665B - 电源装置和具备该电源装置的车辆以及蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

为了提供能够充分地发挥二次电池单体的紧固力的电源装置等，电源装置(100)包括：电池层叠体(2)，其包含层叠的多个二次电池单体(1)；一对端板(3)，其分别配置于电池层叠体(2)的两端面；以及束紧条(4)，其分别配置于电池层叠体(2)的两端面并紧固一对端板(3)。束紧条(4)在与一对端板(3)相对的各个部位具有沿着与电池层叠体(2)的层叠方向交叉的方向延伸的卡定台阶(54)。一对端板(3)分别在与束紧条(4)相对的部位具有能够卡定于卡定台阶(54)的卡定突部(34)。由此，能够在不改变束紧条(4)的材质、厚度的前提下提高紧固电池层叠体(2)的刚度。

Description

电源装置和具备该电源装置的车辆以及蓄电装置
技术领域
本发明涉及电源装置和具备该电源装置的车辆以及蓄电装置。
背景技术
将许多个二次电池串联、并联地连接而成的电源装置被使用于车辆的驱动用等用途。在图13的分解立体图中表示这样的电源装置的一个例子。在该图所示的电源装置900中，隔着间隔件902层叠许多个方形的二次电池单体901，在端面配置端板903，利用束紧条904紧固。间隔件902由硬质的树脂等形成。
已知二次电池单体因充放电而膨胀。特别是，随着近年来对于电池的高输出的要求，二次电池单体的高容量化逐渐发展，结果膨胀量也处于增大的倾向。由此，需要提高紧固二次电池单体的层叠体的紧固力的刚度。
以往，成为以下结构：如图13所示，将束紧条904的两端缘弯折而设为L字形，利用螺栓906将该L字形部分904b固定于端板903的主面侧。在该结构中，在如图14的水平剖视图所示那样电池层叠体1402膨胀而作用要推开端板1403的应力时，如图中的虚线的圆所示，应力集中于束紧条1404的弯曲部分，存在弯曲部分张开或断裂的可能性。为了解决该问题，考虑增厚束紧条或改变为更牢固的材质等而提高束紧条的刚度。
但是，若增厚束紧条的材料厚度则重量与之相应地增加，另外若改变为更牢固的材质则成本也提高。特别是，在车载用途等中，从提高燃料效率的观点来看强烈要求轻型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-84331号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于这样的背景而完成的，其目的之一在于，提供能够充分地发挥二次电池单体的紧固力的电源装置和具备该电源装置的车辆以及蓄电装置。
用于解决问题的方案及发明的效果
根据本发明的第1技术方案的电源装置，能够是，该电源装置包括：电池层叠体，其包含层叠的多个二次电池单体；一对端板，其分别配置于所述电池层叠体的两端面；以及束紧条，其配置于所述电池层叠体的侧面并紧固所述一对端板，所述束紧条在与所述一对端板相对的各个部位具有沿着与所述电池层叠体的层叠方向交叉的方向延伸的卡定台阶，所述一对端板分别在与所述束紧条相对的部位具有卡定于所述卡定台阶的卡定突部。采用上述结构，能够在不改变束紧条的材质、厚度的前提下提高紧固电池层叠体的刚度。
另外，根据第2技术方案的电源装置，能够是，在上述结构的基础上，并且，所述束紧条具有位于与所述电池层叠体相对的束紧条主面侧的一对加强部，各个加强部朝向对应的端板突出，并且具有卡定于所述卡定突部的所述卡定台阶。采用上述结构，能够在不增厚束紧条自身的壁厚的前提下在其端缘容易地确保能够形成卡定台阶的厚度，能够降低束紧条的制造成本。
并且，根据第3技术方案的电源装置，能够是，在上述任一结构的基础上，所述束紧条包含金属板和与所述电池层叠体的层叠方向交叉的方向上的尺寸比所述金属板的与所述电池层叠体的层叠方向交叉的方向上的尺寸大的一对金属块，所述一对金属块是所述一对加强构件，将所述一对金属块与所述金属板一体地设置。
并且，根据第4技术方案的电源装置，能够是，在上述任一结构的基础上，同所述卡定台阶与卡定突部的连结构造重叠地设置所述束紧条与端板的基于螺纹结合的固定构造。采用上述结构，能够在使卡定台阶与卡定突部连结的部位添加设置基于螺纹结合的固定构造，进一步提高刚度。
并且，根据第5技术方案的电源装置，能够是，在上述任一结构的基础上，并且，在所述束紧条的侧面上，具备用于借助所述加强部固定所述端板的束紧条固定螺栓，各束紧条在所述卡定台阶沿着与所述电池层叠体的层叠方向交叉的方向排列地开设有多个供所述束紧条固定螺栓插入的束紧条侧螺栓孔，各端板在所述卡定突部沿着与所述电池层叠体的层叠方向交叉的方向排列地开设有多个供所述束紧条固定螺栓插入的端板侧螺栓孔。
并且，根据第6技术方案的电源装置，能够是，在上述任一结构的基础上，将所述束紧条侧螺栓孔或端板侧螺栓孔形成为沿着所述电池层叠体的层叠方向延伸的长孔状。采用上述结构，在制造电源装置时，能够吸收二次电池单体的制造公差而以适当的紧固力进行组装。
并且，根据第7技术方案的电源装置，能够是，在上述任一结构的基础上，所述束紧条固定螺栓设为具有根据所述加强部的材料厚度而形成的阶梯部的阶梯螺栓。
并且，根据第8技术方案的电源装置，能够是，在上述任一结构的基础上，在所述加强部中，形成加强侧凹部，利用该加强侧凹部的内壁形成卡定台阶。
并且，根据第9技术方案的电源装置，能够是，在上述任一结构的基础上，在将所述卡定突部插入所述卡定台阶的状态下，在该卡定突部与所述卡定台阶抵接的部位的两侧形成间隙。
并且，根据第10技术方案的电源装置，能够是，在上述任一结构的基础上，将所述束紧条的端缘设为在剖视时不弯折为L字形的非弯折端缘。采用上述结构，将束紧条设为平板状，并且在束紧条侧形成卡定台阶，在端板侧形成与该卡定台阶对应的卡定突部，从而排除如以往那样的束紧条侧的端缘的弯折，能够避免向该部分的应力集中。
并且，根据第11技术方案的电源装置，能够是，在上述任一结构的基础上，并且，该电源装置包括夹装于所述束紧条与所述电池层叠体之间的绝缘片。
并且，根据第12技术方案的电源装置，能够是，在上述任一结构的基础上，该电源装置利用于车辆的驱动用的电源装置。
并且，第13技术方案的具备电源装置的车辆能够是，该车辆包括：具备上述任一结构的电源装置；行驶用的电动机，其由该电源装置供给电力；车辆主体，其搭载有所述电源装置和所述电动机；以及车轮，其被所述电动机驱动而使所述车辆主体行驶。
并且，根据第14技术方案的具备电源装置的蓄电装置，能够是，该蓄电装置包括：具备上述任一结构的电源装置；所述电源装置；以及电源控制器，其用于控制向该电源装置的充放电，利用所述电源控制器，能够利用来自外部的电力向所述二次电池单体充电，并且进行控制以对所述二次电池单体进行充电。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的电源装置的立体图。
图2是图1所示的电源装置的分解立体图。
图3是电源装置的沿着图1的III-III线的水平剖视图。
图4是束紧条和加强部的分解立体图。
图5是表示束紧条固定螺栓的紧固部分的放大剖视图。
图6是电源装置的沿着图1的VI-VI线的垂直剖视图。
图7是表示变形例的电源装置的束紧条固定螺栓的紧固部分的放大剖视图。
图8是表示变形例的电源装置的束紧条固定螺栓的紧固部分的放大剖视图。
图9是表示变形例的电源装置的分解立体图。
图10是表示将电池装置搭载于利用发动机和电动机行驶的混合动力汽车的例子的框图。
图11是表示将电池装置搭载于仅利用电动机行驶的电动汽车的例子的框图。
图12是表示在蓄电装置中使用电池装置的例子的框图。
图13是表示以往的电源装置的分解立体图。
图14是表示向L字形的束紧条的应力集中的示意水平剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图，说明本发明的实施方式。不过，以下所示的实施方式是用于将本发明的技术思想具体化的例示，本发明不特定于以下的实施方式。另外，本说明书绝非将权利要求书所示的构件特定为实施方式的构件。特别是，对于实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等而言，只要没有特别进行特定的记载，就并非旨在将本发明的范围仅限定于实施方式，实施方式只不过是说明例。另外，为了使说明清楚，在各附图中有时夸张地表示构件的大小、位置关系等。并且，在以下的说明中，相同的名称、附图标记表示相同或实质相同的构件，适当省略详细说明。并且，对于构成本发明的各要素而言，也可以设为利用同一构件构成多个要素而利用一个构件兼用作多个要素的形态，也能够相反地，利用多个构件分担并实现一个构件的功能。
(实施方式1)
在图1中表示本发明的实施方式1的电源装置100的立体图，在图2中表示本发明的实施方式1的电源装置100的分解立体图。上述的图所示的电源装置100包括：电池层叠体2，其由多个二次电池单体1层叠而成；一对端板3，其配置于该电池层叠体2的两端；以及一对束紧条4，其两端连结于一对端板3并紧固电池层叠体2。在各端板3与束紧条4之间夹装有加强部5。另外，也可以设为如图示那样在各束紧条4与电池层叠体之间夹装有绝缘片7的结构。
(二次电池单体1)
如图2所示，二次电池单体1是宽度比厚度大，换言之，厚度比宽度小的方形电池，沿着厚度方向层叠而设为电池层叠体2。二次电池单体1是锂离子二次电池。不过，二次电池单体也能够设为镍氢电池、镍镉电池等能够充电的所有的二次电池。在二次电池单体1中，将正负的电极板与电解液一起收纳于密闭构造的外装罐。对于外装罐而言，将铝、铝合金等的金属板压制成形为方形，利用封口板气密地密闭开口部。封口板是与外装罐相同的铝、铝合金，在两端部固定正负的电极端子。并且，在封口板的正负的电极端子之间设置气体排出阀。
多个二次电池单体1以各二次电池单体1的厚度方向成为层叠方向的方式层叠而构成电池层叠体2。对于二次电池单体1而言，以将设有正负的电极端子的端子面10配置于同一平面的方式层叠多个二次电池单体1而设为电池层叠体2。
(隔板12)
如图2所示，在电池层叠体2中，在层叠的二次电池单体1之间夹持隔板12。图中的隔板12由绝缘材料制作为较薄的板状或片状。图示的隔板12设为与二次电池单体1的相对面大致相等的大小的板状，将该隔板12层叠于彼此相邻的二次电池单体1之间而使相邻的二次电池单体1彼此绝缘。另外，也可以是，除了隔板12以外，在相邻的二次电池单体1间配置第二间隔件。通过使用在二次电池单体1与间隔件之间形成有冷却气体的流路的形状的间隔件，能够冷却二次电池单体1。另外，也能够利用绝缘材料包覆二次电池单体1的表面。也可以利用例如PET树脂等的收缩软管对外装罐的除了二次电池单体的电极部分以外的表面进行热熔接。
(电池层叠体2)
在电池层叠体2中，在相邻的二次电池单体1的正负的电极端子连接有金属制的汇流条(未图示)，利用汇流条将多个二次电池单体1串联或并联、或者串联且并联地连接。在图示的电池层叠体2中，将16个二次电池单体1串联地连接。不过，本发明不特定构成电池层叠体的二次电池单体1的个数及其连接状态。
在电池层叠体2的两端面夹持端面间隔件13地配置端板3。如图2所示，端面间隔件13配置于电池层叠体2与端板3之间而使端板3与电池层叠体2绝缘。端面间隔件13能够由与上述的隔板12同样的材质形成。
(端板3)
如图1和图2所示，端板3配置于电池层叠体2的两端，并且借助沿着电池层叠体2的两侧面配置的束紧条4紧固。端板3配置于电池层叠体2的二次电池单体1的层叠方向上的两端且是端面间隔件13的外侧，而从两端夹持电池层叠体2。端板3设为铝合金制。作为铝合金，能够利用Al-Cu-Mg系、Al-Cu-Ni-Mg系、Al-Cu-Si系、Al-Si-Mg系、Al-Si-Cu系、Al-Si-Cu-Mg系、Al-Si-Cu-Ni-Mg系等。该铝合金制的端板3是热处理型合金。另外，铝合金制的端板3通过压铸而成型。另外，优选的是，铝合金制的端板3通过包含固溶处理、淬火以及时效热处理等的热处理而调质。
对于端板3而言，将外形设为四方形，与电池层叠体2的端面相对地配置。图1和图2所示的端板3设为与二次电池单体1的外形大致相等的外形。即，对于图示的端板3而言，使左右方向上的宽度与二次电池单体1的宽度相等，并且使上下方向上的高度与二次电池单体1的高度相等。另外，在本说明书中，上下方向设为图中的上下方向，左右方向设为图中的左右方向，表示与电池的层叠方向正交的水平方向。
并且，在图2所示的端板3中，在左右的侧面分别开设用于与束紧条4固定的端板侧螺栓孔33。在该端板3中，上下分开地开设多个端板侧螺栓孔33。在图2的例子中，沿着端板3的两侧分别设置3个，整体设置6个端板侧螺栓孔33。该端板3通过将束紧条固定螺栓6插入端板侧螺栓孔33而固定。
(束紧条4)
电池层叠体2的侧面由一对束紧条4分别包覆，在电池层叠体2的各侧面分别利用束紧条4将端板3彼此紧固。各束紧条4具有形成为大致包覆电池层叠体2的侧面的大小的束紧条主面41。该束紧条主面41在电池层叠体2的层叠方向上呈平板状形成至端缘。优选的是，将束紧条4的端缘设为在剖视时不弯折为L字形的非弯折端缘。
如图1和图2所示，束紧条4沿着电池层叠体2的层叠方向延伸，两端固定于在电池层叠体2的两端面配置的端板3，借助该端板3沿着层叠方向紧固电池层叠体2。束紧条4是具有沿着电池层叠体2的侧面的预定的宽度和预定的厚度的金属板，与电池层叠体2的两侧面相对地配置。对于该束紧条4而言，能够使用铁等的金属板，优选使用钢板。对于由金属板形成的束紧条4而言，通过压制成形等而进行弯折加工，从而形成为预定的形状。
束紧条4包括沿着电池层叠体2的侧面配置的束紧条主面41和沿着该束紧条主面41的除了两端部以外的中间部分的上端部保持电池层叠体2的上表面和下表面的弯折部44。另一方面，对于该束紧条主面41而言，不弯折两端，不具有如以往那样的固定于端板的外侧面的L字形的弯折片。束紧条主面41设为包覆电池层叠体2和配置于其两端的端板3的大致整体的大小的矩形状。图1所示的束紧条主面41无间隙地包覆电池层叠体2的侧面的大致整面。不过，在束紧条主面41中，也能够设置1个以上的开口部而使电池层叠体的侧面的局部暴露。
另外，弯折部44保持构成电池层叠体2的二次电池单体1的上表面和下表面，抑制各二次电池单体1的端子面10的位置上下偏移的状况。并且，也可以在弯折部形成用于将电源装置100固定于被固定对象物例如车辆的螺栓孔。在图2的例子中，在下侧的弯折部44形成螺栓孔45。
对于束紧条4而言，在束紧条主面41和弯折部44的内表面配置绝缘片7，利用该绝缘片7，使电池层叠体2的二次电池单体1与束紧条4绝缘。对于图2等所示的绝缘片7而言，使整体的垂直截面形状弯折为日文コ字形而设为与束紧条4大致相同的形状和尺寸，并且将上表面侧折回而自束紧条4的上侧的弯折部44的端缘夹持束紧条4的上侧的弯折部44，如图1的立体图所示那样包覆弯折部44的上表面。并且，对于束紧条4而言，虽未图示，但也能够在束紧条主面41的两端部的内表面配置缓冲材料而保护端板3的两侧面免受振动等冲击的影响。
(卡定台阶54、卡定突部34)
另外，如图3的水平剖视图所示，在该束紧条4的与端板3相对的部位形成沿着与电池层叠体2的层叠方向交叉的方向延伸的卡定台阶54。另一方面，在端板3侧的与束紧条4相对的部位形成能够卡定于该卡定台阶54的卡定突部34。由此，与如以往的束紧条那样将端缘弯折为L字形的结构相比，能够在不改变束紧条的材质、厚度的前提下提高紧固电池层叠体2的刚度。
即，在如以往那样的将束紧条的端缘弯折为L字形并在端板3的主面侧进行固定的结构的情况下，如图14的水平剖视图中的虚线的圆所示，当在电池层叠体1402膨胀时端板1403被推开时，在束紧条1404的弯折部分弯矩施加而应力集中，存在弯曲张开或断裂的可能性。
相对于此，在图3所示的电源装置的情况下，通过设为卡定突部34卡定于卡定台阶54的构造，能够设为随着二次电池单体的膨胀而产生的载荷呈直线状施加于束紧条4的状态。即，如图3的水平剖视图所示，通过构成为在束紧条的牵拉方向上承受力，能够防止应力的集中。
从另一角度来看，在以往的紧固方式中，设为弯折束紧条侧并卡挂于端板侧的结构，但在本实施方式中，设为不弯折束紧条侧而将端板侧的突起卡挂于束紧条侧的台阶的结构，也能够避免向束紧条侧的应力集中。
另外，如上所述，不将束紧条4的长度方向上的端缘弯折为L字形，从而将束紧条4设为平板状，并且在束紧条4侧形成卡定台阶54，在端板5侧形成与该卡定台阶54对应的卡定突部34，从而排除如以往那样的束紧条侧的端缘的弯折，能够避免向该部分的应力集中。
(加强部5)
在图3的水平剖视图所示的例子中，在束紧条4侧的与端板3的分界面设置加强部5，在该加强部5形成卡定台阶54。通过这样设置，能够在不增大束紧条自身的壁厚的前提下在其端缘容易地确保能够形成卡定台阶54的厚度。其结果，能够容易地调整束紧条的固定端板的固定部位的壁厚，能够降低制造成本。即，能够在束紧条自身由以往的材质形成的同时仅将必要的部位设为厚壁，因此不必将束紧条的整体设为厚壁，抑制束紧条的重量增加。
加强部5由金属形成。优选的是，能够由与束紧条4相同的金属形成，或者由刚度比束紧条4的刚度高的金属形成。另外，优选的是，加强部5与束紧条4一体地形成。例如，为了将具有卡定台阶54的束紧条4设为不同的形状、材质、厚度而利用拼焊材料。由此，能够将加强部5和束紧条成形为一个构件。或者，也可以将单独地准备的加强部焊接于束紧条。由此，能够预先将加强部焊接于束紧条而简化组装工序。
另外，加强部不是一定必需的，例如也可以通过切削等将束紧条形成为预先将形成卡定台阶的部位设为厚壁的形状。
(束紧条固定螺栓6)
这样，设为将卡定突部34卡定于卡定台阶54的结构，并且进而利用螺栓等将束紧条4固定于端板3。在图2等的例子中，在束紧条4的侧面上，具备用于借助加强部5固定端板3的束紧条固定螺栓6。
另外，对于各束紧条4而言，在卡定台阶54形成供束紧条固定螺栓6插入的束紧条侧螺栓孔46。束紧条侧螺栓孔46沿着与电池层叠体2的层叠方向交叉的方向排列地开设多个。
另一方面，对于各端板3而言，在卡定突部34形成供束紧条固定螺栓6插入的端板侧螺栓孔33。端板侧螺栓孔33也与束紧条侧螺栓孔46对应地沿着与电池层叠体2的层叠方向交叉的方向排列地开设多个。
各束紧条侧螺栓孔46形成为配置于比形成于加强部5的卡定台阶54靠电池层叠体2的层叠方向的外侧即不存在电池层叠体2的一侧的位置。更具体而言，在比卡定台阶54靠电池层叠体2的层叠方向的外侧即不存在电池层叠体2的一侧的位置形成束紧条侧螺栓孔46。
另外，卡定台阶54构成为与加强部5的主面51交叉的面。优选的是，形成为与加强部5的主面51大致正交的面状。在图4的分解立体图所示的例子中，在加强部5的主面51形成具有比主面51低的底面的加强侧凹部52，利用该加强侧凹部52的壁面形成卡定台阶54。加强侧凹部52在加强部5的主面51的大致中央沿着加强部5的主面51的长度方向形成为跑道状。该跑道状的加强侧凹部52形成为比端板3的卡定突部34大以能够插入端板3的卡定突部34。
并且，对于束紧条侧螺栓孔46而言，使3个束紧条侧螺栓孔46沿着垂直方向以大致等间隔分开地开设于束紧条4的端缘。这些束紧条侧螺栓孔46设计为与在加强部5的形成卡定台阶54的加强侧凹部52的底面开设的加强侧孔56同轴。由此，构成为插入至加强侧凹部52的端板3的卡定突部34抵接于加强侧凹部52的底面，并且使开设于卡定突部34的端板侧螺栓孔33、加强部5的加强侧孔56以及束紧条4的束紧条侧螺栓孔46一致，能够自束紧条4的外侧紧固束紧条固定螺栓6。在图5的水平剖视图中表示该情形。
通过使加强侧凹部52的底面比加强部5的主面51低而形成卡定台阶54。换言之，越增大加强侧凹部52的底面与加强部5的主面51的高低差，越能够增大卡定台阶54的面积而提高将束紧条4卡定并接合于端板3的刚度。为了增大加强侧凹部52的底面与加强部5的主面51的高低差，优选的是，挖深加强侧凹部52，但若过深，则端板的强度降低。优选的是，在束紧条的壁厚中，使加强侧凹部52的底面部分的壁厚与束紧条的除了加强部5以外的其他束紧条主面的壁厚相等。由此，避免因设置加强侧凹部52而束紧条的强度降低的事态，能够维持束紧条的充分的刚度。
优选的是，如图4的分解立体图所示，将使加强侧凹部52贯通的加强部5接合于束紧条4的端缘。由此，能够容易地将有底的加强侧凹部52形成于束紧条4的端缘部分。而且，也能够使加强侧凹部52的底板的厚度与束紧条4的其他束紧条主面一致。另外，优选的是，如图4所示，在加强部5接合前预先开设束紧条侧螺栓孔46。不过，也可以在加强部接合后使用车床等开设束紧条侧螺栓孔。
在将卡定突部34插入卡定台阶54的状态下，对于卡定突部34与卡定台阶54抵接的部位而言，与设为点状相比，优选设为线状、面状。通过这样设置，能够避免束紧条紧固电池层叠体的应力集中于一点的事态，通过在较广的部位承受应力而使应力分散而提高刚度。
(间隙GP)
另一方面，也能够是，在将卡定突部34插入卡定台阶54的状态下，在卡定突部34与卡定台阶54抵接的部位的两侧形成间隙GP。在例如图6所示的沿着图1的VI-VI线的垂直剖视图的例子中，将加强侧凹部52设为跑道状并将卡定台阶54设为面状，并且将自端板3突出的卡定突起设为平缓的曲面状，在卡定突起与卡定台阶54接触的部位的左右形成平缓的间隙GP。通过这样构成，在二次电池单体1膨胀时，能够通过加强部5利用间隙GP部分稍微弹性变形而吸收由膨胀导致的变形，获得能够吸收由膨胀导致的应变的效果。
(长孔33B、46B)
对于上述的束紧条侧螺栓孔46、端板侧螺栓孔33而言，除了能够如图2等所示那样设为圆形状以外，也能够如图7的变形例所示那样形成为沿着电池层叠体2的层叠方向延伸的长孔状。由此，在将束紧条4紧固于端板3时，能够利用呈长孔状开设的束紧条侧螺栓孔46B、端板侧螺栓孔33B容易地吸收起因于二次电池单体1的制造公差等的电池层叠体2的厚度的变动。特别是，长孔的尺寸优选考虑初始约束力而设计，由此能够确保最低约束力。
另外，优选的是，如图5的放大俯视图所示，将束紧条侧螺栓孔46形成为比螺栓头大以避免在紧固束紧条固定螺栓6的状态下螺栓头自端板3的主面突出。
并且，也能够将束紧条固定螺栓6设为具有根据加强部5的材料厚度而形成的阶梯部的阶梯螺栓。将这样的例子作为变形例的电源装置，在图8的放大剖视图中表示。如该图所示，在束紧条固定螺栓6B根据卡定突部34B的材料厚度而形成阶梯6b。另外，在卡定突部34B侧也形成与该阶梯6b对应的台阶34b，能够提高束紧条固定螺栓6B紧固时的座面的紧固力。
另外，在以上的例子中，说明了在将卡定突部卡定于卡定台阶的状态下利用螺栓的紧固将束紧条固定于端板的结构，但本发明的将束紧条固定于端板的结构不限定于螺栓的紧固，例如也可以设为焊接等。
另外，在以上的例子中，将使束紧条连结于端板的构造设为将在端板侧设置的卡定突部卡定于在束紧条侧设置的卡定台阶的结构，但本发明不限于该结构，也可以是，在端板侧设置卡定台阶并在束紧条侧设置卡定突部。另外，卡定台阶不必一定设为长孔状，也可以设为圆形状的孔。另外，也可以设为利用螺栓的局部例如螺栓头而进行的卡定。并且，也可以设置多个卡定台阶与卡定突部的连结构造。例如，也可以在端板的侧面沿着纵向分开地设置多个卡定台阶与卡定突部的连结构造。将这样的例子作为变形例，在图9的分解立体图中表示。在该图所示的电源装置100C中，使加强部5C夹装于束紧条4C的端缘的内表面侧即与端板3C的侧面相对的部位。使多个圆板状的卡定突起34C自加强部5C突出。在图9的例子中，沿着与电池层叠体2C的层叠方向交叉的方向，优选沿着与电池层叠体2C的层叠方向大致正交的方向分开地配置两个圆板状卡定突起34C。另外，在端板3C的侧面侧的与上述的圆板状卡定突起34C对应的位置形成能够供圆板状卡定突起34C插入的卡定孔54C作为卡定台阶。并且，在束紧条4C开设供束紧条固定螺栓6C插入的束紧条侧螺栓孔46C，并且在与该束紧条侧螺栓孔46C对应的位置分别配置圆板状卡定突起34C和卡定孔54C，并且分别开设供束紧条固定螺栓6C插入的螺栓插入孔34c、54c。换言之，与设有卡定台阶54C与卡定突部34C的连结构造的位置重叠地配置基于束紧条固定螺栓6C的螺纹结合，从而使接合构造和固定构造共通化，在电源装置的组装作业时不必在意加强部5C与束紧条4C的定位等，能够实现组装作业的简化、连结构造的小型化、薄型化。
这样，利用卡定台阶与卡定突部的卡定将束紧条与端板紧固，从而与以往的将板状的束紧条的端缘弯折为L字形的结构相比，能够避免应力的集中，即使是相同的材质、壁厚也能够提高刚度，能够实现能够应对二次电池单体的膨胀、收缩的电源装置。特别是，通过在束紧条设置加强部，能够在不增厚束紧条整体的前提下增大承受载荷的部位的强度。而且，即使随着因二次电池单体的膨胀而产生的单体反作用力而导致应力向束紧条的固定部分集中，也能够通过增厚固定部位的材料厚度而提高刚度。
以上的电源装置能够利用为车载用的电源。以上的电源装置能够使用为作为搭载电源装置的车辆的利用发动机和电动机这两者行驶的混合动力车、插电式混合动力车、或者仅利用电动机行驶的电动汽车等电动车辆能够利用的电源。另外，说明为了获得能够驱动车辆的电力而构筑将许多个上述的电源装置串联、并联地连接并添加需要的控制电路而成的大容量、高输出的电源装置1000的例子。
(混合动力车用电源装置)
在图10中表示将电源装置搭载于利用发动机和电动机这两者行驶的混合动力车的例子。该图所示的搭载有电源装置的车辆HV包括车辆主体90、用于使车辆主体90行驶的发动机96及行驶用的电动机93、用于向电动机93供给电力的电源装置1000、用于对电源装置1000的电池进行充电的发电机94以及被电动机93和发动机96驱动而使车辆主体90行驶的车轮97。电源装置1000借助DC/AC逆变器95连接于电动机93和发电机94。车辆HV在相对于电源装置1000的电池进行充放电的同时利用电动机93和发动机96这两者行驶。电动机93在发动机效率较差的区域，例如加速时、低速行驶时被驱动而使车辆行驶。自电源装置1000向电动机93供给电力而驱动电动机93。发电机94被发动机96驱动，或者被对车辆施加制动时的再生制动驱动，从而对电源装置1000的电池进行充电。
(电动汽车用电源装置)
另外，在图11中表示将电源装置搭载于仅利用电动机行驶的电动汽车的例子。该图所示的搭载有电源装置的车辆EV包括车辆主体90、用于使车辆主体90行驶的行驶用的电动机93、用于向该电动机93供给电力的电源装置1000、用于对该电源装置1000的电池进行充电的发电机94以及被电动机93驱动而使车辆主体90行驶的车轮97。自电源装置1000向电动机93供给电力而驱动电动机93。发电机94被对车辆EV进行再生制动时的能量驱动而对电源装置1000的电池进行充电。
(蓄电用电源装置)
并且，该电源装置不仅能够利用为移动体用的动力源，也能够利用为载置型的蓄电用设备。例如，也能够利用为家庭用、工厂用的电源，利用于利用太阳光、深夜电力等进行充电并在需要时放电的电源系统、或者利用昼间的太阳光进行充电并在夜间放电的路灯用的电源、在停电时驱动的信号机用的备用电源等。在图12中表示这样的例子。在该图所示的电源装置1000中，将多个电池组81连接为模块状而构成电池模块82。在各电池组81中，多个二次电池单体串联及/或并联地连接。各电池组81由电源控制器84控制。在该电源装置1000中，在利用充电用电源CP对电池模块82进行充电之后，驱动负载LD。因此，电源装置1000具备充电模式和放电模式。负载LD和充电用电源CP分别经由放电开关DS和充电开关CS而与电源装置1000连接。放电开关DS和充电开关CS的接通/断开由电源装置1000的电源控制器84切换。在充电模式中，电源控制器84将充电开关CS切换为接通并将放电开关DS切换为断开，允许自充电用电源CP向电源装置1000的充电。另外，在充电完成而充满电时，或者在进行了预定值以上的容量的充电的状态下，根据来自负载LD的要求，电源控制器84使充电开关CS断开并使放电开关DS接通而切换为放电模式，允许自电源装置1000向负载LD的放电。另外，根据需要，也能够使充电开关CS接通并使放电开关DS接通，同时进行负载LD的电力供给和向电源装置1000的充电。
被电源装置1000驱动的负载LD经由放电开关DS而与电源装置1000连接。在电源装置1000的放电模式中，电源控制器84将放电开关DS切换为接通而将电源装置1000连接于负载LD，利用来自电源装置1000的电力驱动负载LD。放电开关DS能够利用FET等开关元件。放电开关DS的接通/断开由电源装置1000的电源控制器84控制。另外，电源控制器84具备用于与外部设备通信的通信接口。在图12的例子中，按照UART、RS-232C等已有的通信协议，与主机设备HT连接。另外，根据需要，也能够设置供用户对电源系统进行操作的用户接口。
各电池组81具备信号端子和电源端子。信号端子包含电池组输入输出端子DI、电池组异常输出端子DA以及电池组连接端子DO。电池组输入输出端子DI是用于输入输出来自其他电池组、电源控制器84的信号的端子，电池组连接端子DO是用于相对于作为子电池组的其他电池组输入输出信号的端子。另外，电池组异常输出端子DA是用于向外部输出电池组的异常的端子。并且，电源端子是用于将电池组81彼此串联、并联地连接的端子。另外，电池模块82经由并联连接开关85而连接于输出线OL且彼此并联地连接。
产业上的可利用性
本发明的电源装置和具备该电源装置的车辆、蓄电装置以及电源装置用隔板能够适当地利用为能够切换EV行驶模式和HEV行驶模式的插电式混合动力电动汽车、混合动力式电动汽车、电动汽车等的电源装置。另外，也能够适当地利用于能够搭载于计算机服务器的机架的备用电源装置、手机等的无线基站用的备用电源装置、家庭内用、工厂用的蓄电用电源、路灯的电源等、与太阳电池组合的蓄电装置、信号机等的备用电源用等用途。
附图标记说明
100、100C、900、电源装置；1、二次电池单体；2、2C、1402、电池层叠体；3、3C、1403、端板；4、4C、1404、束紧条；5、5C、加强部；6、6B、6C、束紧条固定螺栓；6b、阶梯；7、绝缘片；10、端子面；12、隔板；13、端面间隔件；33、33B、端板侧螺栓孔；34、34B、卡定突部；34b、台阶；34C、圆板状卡定突起；34c、螺栓插入孔；41、束紧条主面；44、弯折部；45、螺栓孔；46、46B、46C、束紧条侧螺栓孔；51、加强部的主面；52、加强侧凹部；54、卡定台阶；54C、卡定孔；54c、螺栓插入孔；56、加强侧孔；81、电池块；82、电池模块；84、电源控制器；85、并联连接开关；90、车辆主体；93、电动机；94、发电机；95、DC/AC逆变器；96、发动机；97、车轮；901、二次电池单体；902、间隔件；903、端板；904、束紧条；904b、L字形部分；906、螺栓；1000、高输出的电源装置；GP、间隙；HV、车辆；EV、车辆；CP、充电用电源；LD、负载；DS、放电开关；CS、充电开关；OL、输出线；HT、主机设备；DI、输入输出端子；DA、异常输出端子；DO、连接端子。

Claims (13)

1.一种电源装置，其中，
该电源装置包括：
电池层叠体，其包含层叠的多个二次电池单体；
一对端板，其分别配置于所述电池层叠体的两端面；以及
束紧条，其配置于所述电池层叠体的侧面并紧固所述一对端板，
所述束紧条在与所述一对端板相对的各个部位具有位于与所述电池层叠体相对的束紧条主面侧的一对加强部，各个加强部朝向对应的端板突出，并且具有沿着与所述电池层叠体的层叠方向交叉的方向延伸的卡定台阶，
所述一对端板分别在与所述束紧条相对的部位具有设于在从所述电池层叠体的层叠方向观察时与所述卡定台阶重叠的位置的卡定突部，该卡定突部卡定于所述卡定台阶。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
所述束紧条包含金属板和与所述电池层叠体的层叠方向交叉的方向上的尺寸比所述金属板的与所述电池层叠体的层叠方向交叉的方向上的尺寸大的一对金属块，
所述一对金属块是所述一对加强部，所述一对金属块与所述金属板一体地设置。
3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其中，
同所述卡定台阶与卡定突部的连结构造重叠地设置所述束紧条与端板的基于螺纹结合的固定构造。
4.根据权利要求1或2所述的电源装置，其中，
并且，在所述束紧条的侧面上，具备用于借助所述加强部固定所述端板的束紧条固定螺栓，
各束紧条在所述卡定台阶沿着与所述电池层叠体的层叠方向交叉的方向排列地开设有多个供所述束紧条固定螺栓插入的束紧条侧螺栓孔，
各端板在所述卡定突部沿着与所述电池层叠体的层叠方向交叉的方向排列地开设有多个供所述束紧条固定螺栓插入的端板侧螺栓孔。
5.根据权利要求4所述的电源装置，其中，
所述束紧条侧螺栓孔或端板侧螺栓孔形成为沿着所述电池层叠体的层叠方向延伸的长孔状。
6.根据权利要求4所述的电源装置，其中，
所述束紧条固定螺栓是具有根据所述加强部的材料厚度而形成的阶梯部的阶梯螺栓。
7.根据权利要求4所述的电源装置，其中，
在所述加强部中，形成加强侧凹部，利用该加强侧凹部的内壁形成卡定台阶。
8.根据权利要求7所述的电源装置，其中，
对于所述卡定台阶而言，在插入所述卡定突部的状态下，在该卡定突部与所述卡定台阶抵接的部位的两侧形成间隙。
9.根据权利要求1或2所述的电源装置，其中，
所述束紧条的端缘设为在剖视时不弯折为L字形的非弯折端缘。
10.根据权利要求1或2所述的电源装置，其中，
并且，该电源装置包括夹装于所述束紧条与所述电池层叠体之间的绝缘片。
11.根据权利要求1或2所述的电源装置，其中，
该电源装置是车辆的驱动用的电源装置。
12.一种车辆，其具备权利要求1～10中任一项所述的电源装置，其中，
该车辆包括：所述电源装置；行驶用的电动机，其由该电源装置供给电力；车辆主体，其搭载有所述电源装置和所述电动机；以及车轮，其被所述电动机驱动而使所述车辆主体行驶。
13.一种蓄电装置，其具备权利要求1～9中任一项所述的电源装置，其特征在于，
该蓄电装置包括所述电源装置和用于控制向该电源装置的充放电的电源控制器，
利用所述电源控制器，能够利用来自外部的电力向所述二次电池单体充电，并且进行控制以对所述二次电池单体进行充电。
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