CN113614996A - 电源装置、具备电源装置的电动车辆和蓄电装置 - Google Patents

Abstract

为了使汇流条和电极端子无间隙地紧密贴合且可靠地熔接，提供一种电源装置，该电源装置是利用汇流条(3)将多个电池单体电连接而成的电源装置，汇流条(3)包括：导电性的杆部(4)，其沿着电池单体的排列方向延伸；以及臂部(5)，其连结于杆部(4)，且能够弹性变形，臂部(5)的顶端部(5x)熔接于电池单体的电极端子，臂部(5)的后端部(5y)连结于杆部(4)，臂部(5)借助杆部(4)将多个电池单体电连接，并且，臂部(5)利用能够弹性变形的导电性板设为如下构造，在臂部(5)与杆部(4)之间且自后端部(5y)向顶端侧设有变形间隙(6)，臂部(5)弹性变形从而能够使要熔接于电极端子的顶端部(5x)位移。

Description

电源装置、具备电源装置的电动车辆和蓄电装置

技术领域

本发明涉及利用汇流条将多个电池单体电连接的电源装置、具备该电源装置的电动车辆和蓄电装置。

背景技术

在电源装置中，能够增多连接的电池单体的数量而增大输出、容量。因此，在要求大输出的用途，例如混合动力车、电动汽车等电动车辆的电源、服务器用的不间断电源等所使用的电源装置中，将多个电池单体串联、并联地连接而增大输出、容量。在这种电源装置中，层叠多个电池单体而成为电池块，利用金属板的汇流条将相邻的电池单体电连接。具备多个电池单体的电源装置记载于以下的专利文献。(参照专利文献1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-213026号公报

发明内容

发明要解决的问题

在该专利文献所记载的电源装置中，利用汇流条将多个电池单体电连接。在借助汇流条将电池单体电连接的电源装置中，将金属板的汇流条层叠于电池单体的电极端子，将层叠部熔接于电极端子，从而能够以较小的电阻连接电池单体。在该电源装置中，汇流条和电极端子的相对的错位成为阻碍可靠的熔接的原因。对于集合多个电池单体而成为电池块且将汇流条熔接于构成该电池块的各个电池单体的电源装置而言，难以将所有的电池单体的电极端子配置于准确的位置。其原因在于，对于电池单体而言在组装工序中存在尺寸误差，该尺寸误差成为产生电极端子和汇流条的相对的错位的原因。在汇流条与电极端子熔接的电源装置中，重要的是在焊接时使汇流条和电极端子无间隙地紧密贴合。其原因在于，焊接时的间隙阻碍可靠的熔接。并且，汇流条使用电阻较小的厚金属板，但随着要求大电流，需要抑制发热，增大截面积以避免熔断，需要增厚汇流条的厚度，但该情况使得相对错位的汇流条和电极端子难以进行可靠的熔接。

本发明在于提供电源装置、具备电源装置的电动车辆和蓄电装置，该电源装置防止以上的弊端，使汇流条和电极端子无间隙地紧密贴合，能够可靠地熔接。

用于解决问题的方案

本发明的一方案的电源装置是利用汇流条3将多个电池单体1电连接而成的电源装置，汇流条3包括：导电性的杆部4，其沿着电池单体1的排列方向延伸；以及臂部5，其连结于杆部4，且能够弹性变形，臂部5的顶端部5x熔接于电池单体1的电极端子2，臂部5的后端部5y连结于杆部4，臂部5借助杆部4将多个电池单体1电连接，并且，臂部5利用能够弹性变形的导电性板设为如下构造，在臂部5与杆部4之间且自后端部5y向顶端侧设有变形间隙6，臂部5弹性变形从而能够使要熔接于电极端子2的顶端部5x位移。

并且，具备包括以上的方案的构成要素的电源装置的电动车辆包括：电源装置100；行驶用的电动机93，其由电源装置100供给电力；车辆主体91，其搭载电源装置100和电动机93；以及车轮97，其由电动机93驱动而使车辆主体91行驶。

并且，具备包括以上的方案的构成要素的电源装置的蓄电装置包括：电源装置100；以及电源控制器88，其控制对电源装置100而言的充放电，电源控制器88能够利用来自外部的电力对电池单体1进行充电，并且进行控制以对电池单体1进行充电。

发明的效果

根据以上的结构，具有将汇流条和电极端子无间隙地紧密贴合为层叠状态而能够可靠地熔接的特征。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的电源装置的概略立体图。

图2是图1所示的电源装置的分解立体图。

图3是图1所示的电源装置的放大立体图。

图4是表示汇流条和电极端子的连结构造的垂直横剖视图。

图5是图3所示的汇流条的立体图。

图6是图5所示的汇流条的背面立体图。

图7是表示汇流条的另一例的立体图。

图8是表示汇流条的另一例的立体图。

图9是表示汇流条的另一例的立体图。

图10是表示汇流条的另一例的立体图。

图11是表示汇流条的另一例的立体图。

图12是表示汇流条的另一例的立体图。

图13是表示汇流条的另一例的立体图。

图14是表示将电源装置搭载于利用发动机和电动机进行行驶的混合动力车的例子的框图。

图15是表示将电源装置搭载于仅利用电动机进行行驶的电动汽车的例子的框图。

图16是表示应用于蓄电用的电源装置的例子的框图。

具体实施方式

首先，说明想到本发明的一实施方式的过程。在包括多个电池单体的电源装置中，存在与将各个电池单体电连接的汇流条的相对的错位的问题。特别是，电池单体存在因制造公差而产生的尺寸的偏差，因此无法在汇流条和电极端子的连接部处完全消除相对的错位。特别是，在将汇流条层叠并熔接于电极端子的连接构造中，若在层叠时产生间隙，则变得难以可靠地熔接。特别是，将臂部固定于杆部而成的汇流条具有能够利用杆部减小汇流条的电阻的特征，具有能够利用自多个臂部流入电流且供大电流流动的杆部增大截面积的特征，但与将整体设为一张金属板的汇流条相比，难以弹性变形，产生由汇流条和电极端子的错位导致的连接不良的问题。另外，在熔接后的状态下，与一张金属板相比，存在熔接部面对冲击、振动时容易脱落的问题。

针对该问题，本发明人发现，通过使用将臂部连接于杆部而成的低电阻的汇流条，并且减小汇流条和电极端子的间隙，能够可靠地熔接，以至于完成本发明。

本发明的第1方式的电源装置是利用汇流条将多个电池单体电连接而成的电源装置，汇流条包括：导电性的杆部，其沿着电池单体的排列方向延伸；以及臂部，其连结于杆部，且能够弹性变形，臂部的顶端部熔接于电池单体的电极端子，臂部的后端部连结于杆部，臂部借助杆部将多个所述电池单体电连接，并且，臂部利用能够弹性变形的导电性板设为如下构造，在臂部与杆部之间且自后端部向顶端侧设有变形间隙，臂部弹性变形从而能够使要熔接于电极端子的顶端部位移。

以上的电源装置的汇流条设为将能够弹性变形的多个臂部连结于杆部的构造，臂部的后端部连结于杆部，臂部的顶端部熔接于电极端子，并且，在臂部与杆部之间，在比臂部的后端部靠顶端侧的位置设有变形间隙，延长臂部弹性变形的区域，因此容易使臂部弹性变形，能够将顶端部移动至电极端子的理想的位置。具有如下特征：顺畅地弹性变形而能够将顶端部容易地移动至理想的位置的臂部相对于因制造工序的误差等而错位的电极端子移动至理想的位置，使顶端部与电极端子紧密接触而能够可靠地熔接。特别是，具有如下特征：在与连结后端部的杆部之间设有变形间隙，因此减小臂部自杆部突出的突出量，并且延长臂部的弹性变形区域，能够使顶端部容易地靠近电极端子。并且，具有如下特征：能够使较长的臂部弹性变形而使顶端部靠近电极端子，因此能够减小顶端部靠近电极端子的状态下的姿势变化，在相对于电极端子以理想的姿势移动至理想的位置，将顶端部安装于电极端子之后，通过对汇流条的上表面施加载荷而使其弹性变形，能够简单地消除间隙，能够可靠地熔接。

在本发明的第2方式的电源装置中，将臂部的顶端部层叠并熔接于电极端子。

在本发明的第3方式的电源装置中，以允许臂部的顶端部的上下方向的位移的方式在臂部与杆部之间设有变形间隙。

在本发明的第4方式的电源装置中，以允许臂部的顶端部的水平方向的位移的方式在臂部与杆部之间设有变形间隙。

在本发明的第5方式的电源装置中，将臂部的后端部连结于杆部的侧面且是与电极端子相反的一侧的侧面，在臂部与杆部之间设有变形间隙。

在本发明的第6方式的电源装置中，将杆部设为多棱柱状或圆柱状。

在本发明的第7方式的电源装置中，杆部为具有垂直面的柱状，臂部的后端部连结于杆部的垂直面，在臂部与杆部的垂直面之间设有变形间隙。

在本发明的第8方式的电源装置中，杆部为具有垂直面和水平面的棱柱状，臂部为自杆部的水平面沿着垂直面延伸的形状，臂部的后端部连结于杆部的垂直面，在臂部与杆部的水平部之间设有变形间隙。

在本发明的第9方式的电源装置中，杆部为柱状的金属杆，将臂部的后端部熔接并固定于杆部。

在本发明的第10方式的电源装置中，杆部通过将金属板卷绕并呈螺旋状层叠而成，将臂部一体地连结于该金属板。

在本发明的第11方式的电源装置中，杆部包括对金属板进行弯曲加工而形成为筒状的筒状部和插入到筒状部的内部的柱状部，将臂部一体地连结于金属板。

在本发明的第12方式的电源装置中，将金属板在展开的状态下裁断成具有构成杆部的将外形设为四边形的四边形区域和自四边形区域的一个侧缘突出的多个臂部的形状。

在本发明的第13方式的电源装置中，电池单体是利用封口板封闭外装罐的开口部而成的方形电池，层叠多个电池单体而成为电池块，封口板设有正负的电极端子，在正负的电极端子的外侧配置一对杆部，一对杆部在封口板的上表面且沿着电池单体的排列方向延伸地配置，臂部自杆部向电极端子延伸，顶端部熔接于电极端子。

在本发明的第14方式的电源装置中，臂部包括：连结臂部，其配置于杆部的侧面侧，后端部连结于杆部；水平臂部，其连结于连结臂部的上端，超过杆部的上表面而朝向顶端侧延伸；板状的垂直臂部，其连结于水平臂部的侧缘；以及熔接部，其呈水平姿势连结于垂直臂部，将熔接部以层叠状态熔接于电极端子。

在本发明的第15方式的电源装置中，臂部包括：连结臂部，其配置于杆部的侧面侧，后端部连结于杆部；水平臂部，其连结于连结臂部的上端，超过杆部的上表面而朝向顶端侧延伸；板状的垂直臂部，其连结于水平臂部的顶端缘；以及熔接部，其呈水平姿势连结于垂直臂部，将熔接部以层叠状态熔接于电极端子。

本发明的第16方式的具备电源装置的电动车辆包括以上任一方式的电源装置、由电源装置供给电力的行驶用的电动机、搭载电源装置和电动机的车辆主体以及由电动机驱动而使车辆主体行驶的车轮。

本发明的第17方式的具备电源装置的蓄电装置包括以上任一方式的电源装置和控制对电源装置而言的充放电的电源控制器，利用电源控制器，能够利用来自外部的电力对电池单体进行充电，并且进行控制以对电池单体进行充电。

以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。此外，在以下的说明中，根据需要而使用表示特定的方向、位置的用语(例如，“上”、“下”以及包含这些用语的其他用语)，但使用这些用语的目的在于容易参照附图理解发明，并非是利用这些用语的含义来限制本发明的保护范围。另外，多个附图所示的附图标记相同的部分表示相同或同等的部分或构件。并且，以下所示的实施方式表示本发明的技术思想的具体例，并非将本发明限定于以下所示的实施方式。另外，对于以下记载的构成部件的尺寸、材料、形状、其相对配置等而言，只要没有特定的记载，就并非旨在将本发明的范围仅限定于此，而是意在例示。另外，在一实施方式、实施例中说明的内容也能够适用于其他实施方式、实施例。另外，为了使说明清楚，有时夸张附图所示的构件的大小、位置关系等。

实施方式的电源装置被用于搭载于混合动力车、电动汽车等电动车辆而向行驶电动机供给电力的电源、蓄积太阳能发电、风力发电等自然能源的发电电力的电源或蓄积深夜电力的电源等各种用途，特别被用作适合于大电力、大电流的用途的电源。

(实施方式1)

将本发明的实施方式1的电源装置示于图1至图4。在这些图中，图1表示电源装置的概略立体图，图2表示其分解立体图，图3和图4分别示出表示汇流条和电极端子的连结构造的放大立体图和垂直横剖视图。图1和图2所示的电源装置100包括具备正负的电极端子2的多个电池单体1和连接于上述多个电池单体1的电极端子2而将多个电池单体1并联且串联地连接的汇流条3，借助这些汇流条3将多个电池单体1并联且串联地连接。电池单体1是能够充放电的二次电池。在电源装置100中，多个电池单体1并联地连接而构成并联电池组，并且多个并联电池组串联地连接，从而多个电池单体1并联且串联地连接。在图1和图2所示的电源装置100中，层叠多个电池单体1而形成电池块10，利用固定部件13固定该电池块10，将多个电池单体1固定为层叠状态。固定部件13包括配置于层叠的电池单体1的两端面的一对端板14和将端部连结于该端板14而将层叠状态的电池单体1固定为加压状态的紧固构件15。

(电池单体1)

电池单体1是将作为宽幅面的主面的外形设为四边形的方形电池，使厚度比宽度小。并且，电池单体1是能够充放电的二次电池，设为锂离子二次电池。不过，本发明不将电池单体特定为方形电池，另外也不特定为锂离子二次电池。电池单体也能够使用能够充电的所有的电池，例如锂离子二次电池以外的非水系电解液二次电池、镍氢电池单体等。

电池单体1是将层叠正负的电极板而成的电极体收纳于外装罐1a并填充电解液而气密地密闭而成的。外装罐1a成形为封闭底部的四边形筒状，利用金属板的封口板1b气密地封闭上方的开口部。外装罐1a通过对铝、铝合金等的金属板进行拉深加工而制成。封口板1b与外装罐1a相同，由铝、铝合金等的金属板制成。封口板1b插入到外装罐1a的开口部，对封口板1b的外周与外装罐1a的内周的分界照射激光束，将封口板1b激光焊接于外装罐1a而气密地固定。

(电极端子2)

在电池单体1中，将作为顶面的封口板1b作为端子面1X，在该端子面1X的两端部固定正负的电极端子2。如图3和图4所示，正负的电极端子2隔着绝缘件18而固定于封口板1b，分别连接于内置的正负的电极板(未图示)。正负的电极端子2在突出部2a的周围设有焊接面2b。焊接面2b为与封口板1b的表面平行的平面状，在该焊接面2b的中央部设有突出部2a。在图3的电极端子2中，将突出部2a设为圆柱状。不过，突出部不必一定设为圆柱状，虽未图示，但也可以设为多棱柱状或椭圆柱状。另外，也能够适用于不具有突出部的电极端子。

固定于电池单体1的封口板1b的正负的电极端子2的位置设为正极与负极左右对称的位置。由此，使电池单体1左右反转地层叠，利用汇流条3将相邻且靠近的正极和负极的电极端子2连接，从而能够将相邻的电池单体1彼此串联地连接。

此外，在本说明书中，上下方向在图中设为特定的方向。即，如图所示，将电池单体的外装罐的底面设为下表面并将设有电极端子的端子面设为上表面的状态的电池单体的高度方向被设为上下方向。

(电池块10)

多个电池单体1相互层叠而构成电池块10。图中的电池块在作为方形电池的多个电池单体1的厚度方向上层叠。在电池块10中，以设有正负的电极端子2的端子面1X即图中的封口板1b成为同一平面的方式层叠多个电池单体1。

在电池块10中，如图2所示，在层叠的电池单体1之间夹装绝缘分隔件16。图中的绝缘分隔件16由树脂等的绝缘件制作成较薄的板状或片状。图示的绝缘分隔件16设为与电池单体1的相对面大致相等的大小的板状，将该绝缘分隔件16层叠于彼此相邻的电池单体1之间，使相邻的电池单体1彼此绝缘。此外，作为配置于相邻的电池单体1之间的分隔件，也能够使用在电池单体1与分隔件之间形成有冷却气体的流路的形状的分隔件。另外，也能够利用绝缘件覆盖电池单体1的表面。也可以利用例如PET树脂等的收缩软管对电池单体的外装罐的表面的除了电极部分以外的部分进行热熔接。在该情况下，也可以省略绝缘分隔件16。另外，在实施方式的电源装置100中，将多个电池单体多并联且多串联地连接，因此在相互串联地连接的电池单体彼此之间夹装绝缘分隔件16，但在相互并联地连接的电池单体彼此中，相邻的外装罐彼此不产生电压差，因此也能够省略这些电池单体之间的绝缘分隔件。

并且，在图2所示的电源装置100中，在电池块10的两端面隔着端面分隔件17而配置端板14。如图2所示，端面分隔件17配置于电池块10与端板14之间而使端板14与电池块10绝缘。端面分隔件17由树脂等的绝缘件制作成较薄的板状或片状。图示的端面分隔件17设为能够覆盖方形的电池单体1的相对面整体的大小和形状，层叠于在电池块10的两端配置的电池单体1与端板14之间。

在电池块10中，金属制的汇流条3连接于相邻的电池单体1的正负的电极端子2，多个电池单体1借助该汇流条3并联且串联地连接。在电池块10中，在相互并联地连接而构成并联电池组的多个电池单体1中，以设于端子面1X的两端部的正负的电极端子2左右同向的方式层叠，在构成相互串联地连接的并联电池组的电池单体1彼此中，以设于端子面1X的两端部的正负的电极端子2左右反向的方式层叠多个电池单体1。在此，在图1和图2所示的电源装置100中，将12个电池单体1沿着厚度方向层叠而成为电池块10，将两个电池单体1并联地连接而设为并联电池组，并且将6组并联电池组串联地连接而将12个电池单体1以2并联6串联的方式连接。因而，在图2所示的电池块10中，将构成并联电池组的两个电池单体1以正负的电极端子2成为左右同向的方式层叠，并且将分别由同向层叠的两个电池单体1构成的6组并联电池组以正负的电极端子2交替地左右反向的方式层叠。不过，本发明的电源装置不特定构成电池块的电池单体的个数及其连接状态。对于电源装置而言，也能够对构成电池块的电池单体的个数及其连接状态进行各种变更。

如上所述，在本实施方式的电源装置中，在多个电池单体1相互层叠的电池块10中，利用汇流条3将彼此相邻的多个电池单体1的电极端子2彼此连接，将多个电池单体1并联且串联地连接。

(汇流条3)

如图5和图6所示，在汇流条3中，将臂部5连结于杆部4。杆部4和臂部5熔接而连结，或者，通过对一张金属板进行加工而连结为一体构造，详细内容见后述。杆部4和臂部5能够使用电阻较小且轻量的金属，例如铝、铝合金、铜板、铜合金或它们的合金。不过，汇流条不必一定设为金属制，还能够使用电阻较小且能够弹性变形的其他所有的材料，例如CFRP等导电性塑料。

在本实施方式的电源装置中，将连接多个电池单体1的电极端子2的汇流条3设为独特的构造。以下，基于附图详细叙述汇流条3的详细的构造。汇流条3连接于层叠的多个电池单体1即彼此相邻地配置的电池单体1的电极端子2，将多个电池单体1并联、串联地连接。图1～图4所示的汇流条3与电池块10的上表面即电池单体1的端子面1X相对地配置，在电池块10的两侧，将沿着多个电池单体1的层叠方向排列的多个电池单体1的电极端子2连接为大致直线状。

在图5和图6所示的汇流条3中，将多个臂部5连结于一个杆部4，借助臂部5和杆部4将相邻的电池单体1电连接。在各个臂部5中，将顶端部5x熔接于电极端子2，将后端部5y连结于杆部4。多个臂部5在俯视时相对于杆部4呈直角连结，以相互平行的姿势配置，将顶端部5x熔接于电极端子2。在汇流条3中，臂部5能够弹性变形地连结于杆部4。弹性变形的臂部5使顶端部5x位移。位移的顶端部5x吸收电极端子2的错位，将顶端部5x和电极端子2配置于理想的位置。配置于理想的位置的顶端部5x和电极端子2相互无间隙地紧密接触且可靠地熔接。对于将臂部5电连接的杆部4而言，截面积比臂部5的截面积大，以较小的电阻将臂部5电连接，减少由大电流引起的电力损耗。

在图1和图2的电源装置100中，在电池块10之上，即与电池单体1的封口板1b相对地平行配置一对杆部4。杆部4借助臂部5配置于电池块10的固定位置，或者，虽未图示，但借助绝缘保持件配置于电池块10的固定位置。一对杆部4以与电池单体1绝缘的状态配置于正负的电极端子2的外侧。杆部4借助臂部5将层叠的电池单体1电连接，因此以沿着电池单体1的排列方向延伸的姿势配置。杆部4是比臂部5厚且不弹性变形的棒材，供来自多个臂部5的电流流入，因此优选如下直线状的金属杆：横截面积比臂部5的横截面积大且电阻较小，不因发热而熔断。

图4～图6所示的汇流条3A的杆部4A是具有垂直面4y和水平面4x的棱柱状的金属杆。该图中的杆部4A是在上下具有水平面4x且在两侧具有垂直面4y的四棱柱状。与臂部5相比，四棱柱状的杆部4A的电阻足够小，例如，以成为臂部5的电阻的1/2以下，优选1/5以下的方式，使厚度(D)与横宽(W)大致相等，优选设为横宽(W)的1/2以上。杆部4A能够通过增大横宽(W)和厚度(D)来减小电阻。在图5的汇流条3A中，使杆部4A的横宽(W)与臂部5的横宽(d)大致相等，减小电阻。

杆部4不必一定设为四棱柱状，如图7的立体图所示，能够将杆部4B设为圆柱状或椭圆柱状。在图7所示的汇流条3B中，在圆柱状的金属杆的侧面侧，将臂部5的后端部5y熔接并固定于弯曲的外周面的表面。

另外，对于杆部4，如图8所示，能够通过将金属板7卷绕并呈螺旋状层叠而设为直线状的棒状。该杆部4C通过将金属板7呈螺旋状层叠而增大截面积，从而减小电阻。将表面设为金属板7的杆部4C与臂部5形成为一体构造。在将金属板7设为螺旋状而作为杆部4C的汇流条3C中，能够在将金属板7裁断之后呈螺旋状卷绕而将杆部4C和臂部5设为一体构造地制造。卷绕的金属板7能够如下这样制造：如图中的虚线所示，当在卷绕而成为杆部4C的四边形区域7A的一个侧缘裁断出多个臂部5平行地突出的形状之后，将四边形区域7A呈螺旋状卷绕。将臂部5和杆部4C设为一张金属板7的汇流条3C具有如下特征：以理想的状态将臂部5和杆部4C连结，增强连结部的强度，并且能够减小连结部的电阻。

图13所示的汇流条3H设为将一个杆部4和多个臂部5一体地成形的结构。具体而言，杆部4和臂部5由一张金属板构成，通过相对于臂部5增大杆部4的宽度或增加厚度来增大杆部4的截面积。此外，也可以是，通过压延等使臂部比杆部薄，使其具有柔软性，使汇流条和电极端子无间隙地紧密贴合为层叠状态而能够可靠地焊接。另外，汇流条3H构成为，通过设置对杆部4和臂部5这两者进行弯曲加工而形成的弯曲部，能够允许水平方向的位移和上下方向的位移这两者。

另外，如图9～图12所示，汇流条3的杆部4也能够由对金属板7进行弯曲加工而形成为筒状的直线状的筒状部4a、4b、4c和插入到筒状部4a、4b、4c的内侧的金属制的柱状部4d、4e构成。在图示的汇流条3D、3E、3F、3G中，向将金属板7形成为筒状而成的筒状部4a、4b、4c压入柱状部4d、4e而将筒状部4a、4b、4c和柱状部4d、4e设为一体构造。在杆部4D、4E、4F中，能够将筒状部4a、4b、4c和柱状部4d、4e设为相同的金属，或者设为不同的金属。在这些杆部4D、4E、4F中，通过将由金属板7形成的筒状部4a、4b、4c和金属制的柱状部4d、4e一体地连结来增大截面积，减小电阻。

在图9和图10所示的汇流条3D、3E中，向将金属板7弯曲加工为圆筒状而成的筒状部4a、4b插入圆柱状的柱状部4d而设成一体构造。在将金属板7弯曲加工为圆筒状而设为筒状部4a、4b的汇流条3D、3E中，能够对金属板7进行弯曲加工而将杆部4D、4E和臂部5设为一体构造地制造。该汇流条3D、3E能够如下这样制造：如图9和图10的虚线所示，当在弯曲加工而设为筒状部4a、4b的四边形区域7A的单侧的侧缘将金属板7裁断成多个臂部5平行地突出的形状之后，将四边形区域7A弯曲加工为圆筒状而形成筒状部4a、4b，向筒状部4a、4b的内侧压入柱状部4d。

另外，图10所示的杆部4E设为如下构造：在圆筒状的筒状部4b的局部设置狭缝4s，设为容易弹性变形的筒状，能够向内侧顺畅地压入柱状部4d。对于该筒状部4b而言，在将金属板7的四边形区域7A弯曲加工为圆筒状时，在相对的侧缘彼此之间设置间隙而设置狭缝4s。与四边形区域7A的单侧的侧缘连结的臂部5相对于四边形区域7A折回180度，从而能够在不以臂部5封闭狭缝4s的开口部的情况下向狭缝4s引导柱状部4d。

在图11和图12所示的汇流条3F、3G中，向将金属板7弯曲加工为四方形筒状而成的筒状部4c插入四棱柱状的柱状部4e而设为一体构造。在将金属板7弯曲加工为棱柱状而设为筒状部4c的汇流条3F、3G中，能够对金属板7进行弯曲加工而将杆部4F和臂部5设为一体构造地制造。该汇流条3F如下这样制造：如图11和图12的虚线所示，当在弯曲加工而设为筒状部4c的四边形区域7A的单侧的侧缘将金属板7裁断成多个臂部5平行地突出的形状之后，将四边形区域7A弯曲加工为方筒状而形成筒状部4c，向筒状部4c的内侧压入柱状部4e。

如以上所述，在将杆部4D、4E、4F的筒状部4a、4b、4c和臂部5设为一张金属板7的汇流条3D、3E、3F、3G中，以理想的状态将杆部4D、4E、4F和臂部5连结，增强连结部的强度，并且能够减小连结部的电阻。

臂部5是弹性金属板等能够弹性变形的导电性板，设为弹性变形而能够使顶端部5x位移的构造。在能够使顶端部5x位移的臂部5中，能够使顶端部5x的位置移动至最适于因尺寸误差等而相对位置错位的电极端子2的熔接的位置。为了增大由弹性变形引起的顶端部5x的位移量，在臂部5与杆部4之间设有变形间隙6。与杆部4之间的变形间隙6延长臂部5弹性变形的区域，增大由弹性变形引起的位移。

对于图4～图6、图11和图12的臂部5而言，在与具有垂直面4y和水平面4x的棱柱状的杆部4的水平面4x之间设有变形间隙6，将后端连结于杆部4。该臂部5在与杆部4的上侧的水平面4x之间设有变形间隙6，在图中，增大顶端部5x能够上下移动的位移量。换言之，在作为杆部4的上表面的水平面4x与臂部5之间设置变形间隙6，从而允许臂部5的顶端部5x的上下方向的位移。在能够使顶端部5x上下位移的臂部5中，能够将顶端部5x配置于上下错位的电池单体1的电极端子2的最佳位置并将顶端部5x和电极端子2的相对位置配置于理想的位置而熔接。顶端部5x通过点焊、激光焊接等方法熔接于电极端子2，但在任一熔接方法中均是，使顶端部5x和电极端子2无间隙地紧密接触而能够可靠地熔接。在能够使顶端部5x上下位移的臂部5中，即使因尺寸误差而电极端子2的相对位置上下偏移，也能够使顶端部5x移动而配置于电极端子2的位置。对于与电极端子2无间隙地紧密接触的顶端部5x而言，在进行点焊的状态下，以理想的状态对顶端部5x和电极端子2这两者通电，能够使两者在接触面可靠地热熔接。在激光焊接中也是，无间隙地与电极端子2紧密接触的顶端部5x的紧密接触部被激光束熔融而可靠地热熔接。点焊和激光焊接通过将顶端部5x按压于电极端子2并以相互紧密接触的状态热熔接，因此弹性变形而能够使顶端部5x移动至电极端子2的臂部5使顶端部5x与电极端子2无间隙地紧密贴合而能够可靠地热熔接。由于熔接后也存在变形间隙，因此针对冲击、振动而言较强。

并且，对于图4～图6、图11和图12所示的臂部5而言，在与杆部4的垂直面4y之间也设有变形间隙6，将后端(图中下端)连结于杆部4。对于这些图中的臂部5而言，弯曲加工为自杆部4的水平面4x沿着垂直面4y的形状，在杆部4的水平面4x与垂直面4y之间设有变形间隙6。这样，在作为杆部4的侧面的垂直面4y与臂部5之间设置变形间隙6，从而允许臂部5的顶端部5x的水平方向的位移。该臂部5即使应对电极端子2的水平面内的错位也能够使顶端部5x位移，因此即使因制造工序的误差而导致电极端子2在水平面内错位，也使顶端部5x移动至电极端子2的准确的位置而能够可靠地熔接，针对冲击、振动而言较强。

并且，如图7～图10所示，在具备将外形设为圆柱状的杆部4的汇流条3中也是，在与作为圆柱状的杆部4的外周面的上表面至侧面之间设有变形间隙6，将后端连结于杆部4。这些汇流条3也是，通过在杆部4的上表面与臂部5之间设置变形间隙6，从而允许臂部5的顶端部5x的垂直方向的位移，并且通过在杆部4的侧面与臂部5之间设置变形间隙6，从而允许臂部5的顶端部5x的水平方向的位移。

并且，图4～图11所示的臂部5A设有：连结臂部5a，其配置于杆部4的侧面侧，后端部5y连结于杆部4；水平臂部5b，其连结于连结臂部5a的上端，超过杆部4的上表面而朝向顶端侧延伸；板状的垂直臂部5c，其连结于水平臂部5b的侧缘；以及熔接部5d，其呈水平姿势连结于垂直臂部5c。该臂部5A能够使作为顶端部5x的熔接部5d在水平面内在电池单体1的层叠方向和与层叠方向正交的水平方向上位移。因而，具有如下特征：修正电池单体1的电极端子2的X轴方向(在图中为电池单体1的层叠方向)和Y轴方向(在图中为与层叠方向正交的方向)的错位，能够将顶端部5x熔接于电极端子2。

并且，图12所示的臂部5B设有：连结臂部5a，其配置于杆部4的侧面侧，后端部5y连结于杆部4；水平臂部5b，其连结于连结臂部5a的上端，超过杆部4的上表面而朝向顶端侧延伸；板状的垂直臂部5c，其连结于水平臂部5b的顶端缘；以及熔接部5d，其呈水平姿势连结于垂直臂部5c。该臂部5B在俯视时能够将熔接部5d配置于水平臂部5b的延长线上，因此能够不受相互层叠的电池单体1的电极端子之间的距离影响地增大水平臂部5b的宽度(d)、熔接部5d的全长(t)。特别是，该构造的臂部5B能够适当地使用于由金属板7形成且一体地连结于杆部4的臂部5。在该情况下，除了水平臂部5b的宽度(d)和熔接部5d的全长(t)之外，能够将垂直臂部5c的全长(h)也设定得较大。

以上的电源装置最适于向使电动车辆行驶的电动机供给电力的车辆用的电源。能够用作作为搭载电源装置的电动车辆的、利用发动机和电动机这两者进行行驶的混合动力汽车、插电式混合动力汽车或仅利用电动机进行行驶的电动汽车等电动车辆能够利用的电源。

(混合动力车用电源装置)

图14表示将电源装置搭载于利用发动机和电动机这两者进行行驶的混合动力车的例子。该图所示的搭载电源装置的车辆HV包括车辆主体91、使该车辆主体91行驶的发动机96和行驶用的电动机93、由上述发动机96和行驶用的电动机93驱动的车轮97、向电动机93供给电力的电源装置100以及对电源装置100的电池进行充电的发电机94。电源装置100经由DC/AC逆变器95而连接于电动机93和发电机94。车辆HV在对电源装置100的电池进行充放电的同时利用电动机93和发动机96这两者进行行驶。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。电动机93由电源装置100供给电力而驱动。发电机94由发动机96驱动，或者由对车辆施加制动时的再生制动驱动，从而对电源装置100的电池进行充电。此外，如图14所示，车辆HV也可以包括用于对电源装置100进行充电的充电插头98。通过将该充电插头98与外部电源连接，能够对电源装置100进行充电。

(电动汽车用电源装置)

另外，图15表示将电源装置搭载于仅利用电动机进行行驶的电动汽车的例子。该图所示的搭载电源装置的车辆EV包括车辆主体91、使该车辆主体91行驶的行驶用的电动机93、由该电动机93驱动的车轮97、向该电动机93供给电力的电源装置100以及对该电源装置100的电池进行充电的发电机94。电源装置100经由DC/AC逆变器95而连接于电动机93和发电机94。电动机93由电源装置100供给电力而驱动。发电机94由对车辆EV进行再生制动时的能量驱动，对电源装置100的电池进行充电。另外，车辆EV包括充电插头98，能够将该充电插头98与外部电源连接而对电源装置100进行充电。

(蓄电装置用的电源装置)

并且，本发明不将电源装置的用途特定为使车辆行驶的电动机的电源。实施方式的电源装置也能够用作利用由太阳能发电、风力发电等产生的电力对电池进行充电并蓄电的蓄电装置的电源。图16表示利用太阳能电池82对电源装置100的电池进行充电并蓄电的蓄电装置。

图16所示的蓄电装置利用由配置于住宅、工厂等的建筑物81的屋脊、屋顶等的太阳能电池82产生的电力对电源装置100的电池进行充电。在该蓄电装置中，在将太阳能电池82作为充电用电源并利用充电电路83对电源装置100的电池进行充电之后，借助DC/AC逆变器85向负载86供给电力。因此，该蓄电装置包括充电模式和放电模式。在图示的蓄电装置中，将DC/AC逆变器85和充电电路83分别经由放电开关87和充电开关84而与电源装置100连接。放电开关87和充电开关84的接通/断开由蓄电装置的电源控制器88切换。在充电模式中，电源控制器88将充电开关84切换为接通，将放电开关87切换为断开，允许自充电电路83向电源装置100的充电。另外，当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，电源控制器88使充电开关84断开并使放电开关87接通而切换到放电模式，允许自电源装置100向负载86的放电。另外，也能够根据需要而将充电开关84设为接通并将放电开关87设为接通，同时进行向负载86的电力供给和向电源装置100的充电。

并且，虽未图示，但电源装置也能够用作利用夜间的深夜电力对电池进行充电并蓄电的蓄电装置的电源。由深夜电力充电的电源装置能够利用作为发电站的剩余电力的深夜电力进行充电，在电力负载变大的昼间输出电力，将昼间的峰值电力限制得较小。并且，电源装置也能够用作利用太阳能电池的输出和深夜电力这两者进行充电的电源。该电源装置能够有效地利用由太阳能电池产生的电力和深夜电力这两者，在考虑到天气、消耗电力的同时高效地蓄电。

以上那样的蓄电装置能够适当地应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、家庭内用或工厂用的蓄电用电源、路灯的电源等、与太阳能电池组合的蓄电装置、信号机、道路用的交通显示器等的备用电源用等用途。

产业上的可利用性

本发明的电源装置能够适当地用作驱动混合动力车、插电式混合动力车、电动汽车、燃料电池汽车、电动摩托车等电动车辆的电动机的电源用等所使用的大电流用的电源。例如，可以举出能够切换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，也能够适当应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、与太阳能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、电源装置；1、电池单体；1X、端子面；1a、外装罐；1b、封口板；2、电极端子；2a、突出部；2b、焊接面；3、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G、3H、汇流条；4、4A、4B、4C、4D、4E、4F、杆部；4a、4b、4c、筒状部；4d、4e、柱状部；4s、狭缝；4x、水平面；4y、垂直面；5、5A、5B、臂部；5a、连结臂部；5b、水平臂部；5c、垂直臂部；5d、熔接部；5x、顶端部；5y、后端部；6、变形间隙；7、金属板；7A、四边形区域；10、电池块；13、固定部件；14、端板；15、紧固构件；16、绝缘分隔件；17、端面分隔件；18、绝缘件；81、建筑物；82、太阳能电池；83、充电电路；84、充电开关；85、DC/AC逆变器；86、负载；87、放电开关；88、电源控制器；91、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；98、充电插头；HV、EV、车辆。

Claims (17)

1.一种电源装置，其是利用汇流条将多个电池单体电连接而成的电源装置，其特征在于，

所述汇流条包括：

导电性的杆部，其沿着所述电池单体的排列方向延伸；以及

臂部，其连结于所述杆部，且能够弹性变形，

所述臂部的顶端部熔接于所述电池单体的电极端子，所述臂部的后端部连结于所述杆部，

所述臂部借助所述杆部将多个所述电池单体电连接，并且，

所述臂部利用能够弹性变形的导电性板设为如下构造，

在所述臂部与所述杆部之间且自所述后端部向顶端侧设有变形间隙，

所述臂部弹性变形从而能够使要熔接于所述电极端子的所述顶端部位移。

2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，

所述臂部的顶端部层叠并熔接于所述电极端子。

3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，

所述变形间隙以允许所述臂部的顶端部的上下方向的位移的方式设于所述臂部与所述杆部之间。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述变形间隙以允许所述臂部的顶端部的水平方向的位移的方式设于所述臂部与所述杆部之间。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述臂部的所述后端部连结于所述杆部的侧面且是与所述电极端子相反的一侧的侧面，在所述臂部与所述杆部之间设有所述变形间隙。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述杆部为多棱柱状或圆柱状。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述杆部为具有垂直面的柱状，

所述臂部的所述后端部连结于所述杆部的垂直面，在所述臂部与所述杆部的垂直面之间设有所述变形间隙。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述杆部为具有垂直面和水平面的棱柱状，

所述臂部为自所述杆部的水平面沿着垂直面延伸的形状，

所述臂部的后端部连结于所述杆部的垂直面，在所述臂部与所述杆部的水平部之间设有所述变形间隙。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述杆部是柱状的金属杆，

将所述臂部的后端部熔接并固定于所述杆部。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述杆部通过将金属板卷绕并呈螺旋状层叠而成，

所述臂部一体地连结于所述金属板。

11.根据权利要求1～9中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述杆部由对金属板进行弯曲加工而形成为筒状的筒状部和插入到所述筒状部的内部的柱状部构成，

所述臂部一体地连结于所述金属板。

12.根据权利要求10或11所述的电源装置，其特征在于，

所述金属板在展开的状态下裁断成具有构成所述杆部的将外形设为四边形的四边形区域和自所述四边形区域的一个侧缘突出的多个臂部的形状。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述电池单体是利用封口板封闭外装罐的开口部而成的方形电池，层叠多个所述电池单体而成为电池块，

所述封口板设有正负的电极端子，

在所述正负的电极端子的外侧配置一对所述杆部，

一对所述杆部在所述封口板的上表面且沿着所述电池单体的排列方向延伸地配置，

所述臂部自所述杆部向所述电极端子延伸，所述顶端部熔接于电极端子。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述臂部包括：

连结臂部，其配置于所述杆部的侧面侧，所述后端部连结于该杆部；

水平臂部，其连结于所述连结臂部的上端，超过杆部的上表面而朝向顶端侧延伸；

板状的垂直臂部，其连结于所述水平臂部的侧缘；以及

熔接部，其呈水平姿势连结于所述垂直臂部，

所述熔接部以层叠状态熔接于所述电极端子。

15.根据权利要求1～13中任一项所述的电源装置，其特征在于，

所述臂部包括：

连结臂部，其配置于所述杆部的侧面侧，所述后端部连结于该杆部；

水平臂部，其连结于所述连结臂部的上端，超过所述杆部的上表面而朝向顶端侧延伸；

板状的垂直臂部，其连结于所述水平臂部的顶端缘；以及

熔接部，其呈水平姿势连结于所述垂直臂部，

所述熔接部以层叠状态熔接于所述电极端子。

16.一种电动车辆，其特征在于，其具备权利要求1～15中任一项所述的电源装置，

该电动车辆包括所述电源装置、由该电源装置供给电力的行驶用的电动机、搭载该电源装置和所述电动机的车辆主体以及由该电动机驱动而使所述车辆主体行驶的车轮。

17.一种蓄电装置，其特征在于，其具备权利要求1～15中任一项所述的电源装置，

该蓄电装置包括所述电源装置和控制对该电源装置而言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对所述电池单体进行充电，并且进行控制以对所述电池单体进行充电。

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