CN113632300A - 电源装置和使用该电源装置的电动车辆以及蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

为了提供提高了对于二次电池单体的膨胀、收缩这样的变形而言的追随性的电源装置和使用该电源装置的电动车辆以及蓄电装置，电源装置(100)具有：多个二次电池单体(1)，该多个二次电池单体的外装罐设为方形，并且该多个二次电池单体具有一定的单体厚度(CD)；一对端板(20)，该一对端板(20)将层叠多个二次电池单体(1)而成的电池层叠体(10)的两侧端面覆盖；以及多个紧固构件(15)，该多个紧固构件是沿着多个二次电池单体(1)的层叠方向延长的板状并且分别配置于电池层叠体(10)的相对的侧面从而对端板(20)彼此进行紧固。多个紧固构件(15)分别具有波形部分(15j)，在观察其截面时，该波形部分(15j)以与单体厚度相对应的节距周期性地形成有多个弯折的波形片(15i)。

Description

电源装置和使用该电源装置的电动车辆以及蓄电装置
技术领域
本发明涉及电源装置和使用该电源装置的电动车辆以及蓄电装置。
背景技术
电源装置用于电动车辆的驱动用的电源装置、蓄电用的电源装置等。在这样的电源装置中层叠有多片能够充放电的多个二次电池单体。通常，如图16的立体图所示，电源装置900在将方形的外装罐的二次电池单体901与绝缘性的隔板902交替层叠而成的电池层叠体的两侧的端面分别配置有端板903，并且利用金属制的束紧条904对端板903彼此进行紧固。
二次电池单体在反复进行充放电时外装罐会膨胀、收缩。特别是，随着近年来的高容量化的要求，单片二次电池单体的高容量化不断发展，其结果，膨胀量也倾向于变大。在层叠并紧固有多片这样的二次电池单体的电池层叠体中，膨胀量也会与二次电池单体的数量相应地变大，对束紧条施加的负载变大。
然而，束紧条由于要求强度而构成为金属制，但金属的弹性较低，难以发挥对于延伸而言的恢复作用，因此，存在难以追随对于二次电池单体的膨胀而言的变形这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-120808号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的之一在于提供一种电源装置和使用该电源装置的电动车辆以及蓄电装置，该电源装置提高了对于二次电池单体的膨胀、收缩这样的变形而言的追随性。
用于解决问题的方案
本发明的一个方面的电源装置具有：多个二次电池单体，该多个二次电池单体的外装罐设为方形，并且该多个二次电池单体具有一定的单体厚度；一对端板，该一对端板将层叠所述多个二次电池单体而成的电池层叠体的两侧端面覆盖；以及多个紧固构件，该多个紧固构件是沿着所述多个二次电池单体的层叠方向延长的板状并且分别配置于所述电池层叠体的相对的侧面从而对所述端板彼此进行紧固。所述多个紧固构件分别具有波形部分，在观察其截面时，该波形部分以与所述单体厚度相对应的节距周期性地形成有多个弯折的波形片。
发明的效果
根据以上的电源装置，即使电池层叠体因二次电池单体的膨胀而在层叠方向上变长，也能够通过使波形部分变形来吸收电池层叠体的位移，能够维持紧固状态。
附图说明
图1是表示实施方式1的电源装置的立体图。
图2是图1的电源装置的分解立体图。
图3是图1的电源装置的主要部分放大立体图。
图4是图1的电源装置的俯视图。
图5是在图4的电源装置中不图示绝缘片而得到的俯视图和主要部分放大俯视图。
图6是图1的电源装置的VI-VI线的水平剖视图。
图7是图1的电源装置的VII-VII线的垂直剖视图。
图8是图1的电源装置的侧视图。
图9是表示图2的紧固构件的立体图。
图10是从背面观察图9的紧固构件而观察到的立体图。
图11是图10的紧固构件的分解立体图。
图12是在实施方式2的电源装置中不图示绝缘片而得到的主要部分放大俯视图。
图13是表示在利用发动机和电动机进行行驶的混合动力车搭载电源装置的例子的框图。
图14是表示在仅利用电动机进行行驶的电动汽车搭载电源装置的例子的框图。
图15是表示应用于蓄电用的电源装置的例子的框图。
图16是表示以往的电源装置的分解立体图。
具体实施方式
本发明的实施方式也可以由以下结构来限定。
本发明的一实施方式的电源装置具有：多个二次电池单体，该多个二次电池单体的外装罐设为方形，该多个二次电池单体具有一定的单体厚度；一对端板，该一对端板将层叠所述多个二次电池单体而成的电池层叠体的两侧端面覆盖；以及多个紧固构件，该多个紧固构件是沿着所述多个二次电池单体的层叠方向延长的板状并且分别配置于所述电池层叠体的相对的侧面从而对所述端板彼此进行紧固。所述多个紧固构件分别具有波形部分，在观察其截面时，该波形部分以与所述单体厚度相对应的节距周期性地形成有多个弯折的波形片。
在本发明的其他实施方式的电源装置中，相对于所述多个二次电池单体而言至少形成一个所述波形片。
另外，在本发明的其他实施方式的电源装置中，按照每个所述单体厚度形成所述波形片。
再者，在本发明的其他实施方式的电源装置中，所述波形片在向所述电池层叠体的外侧膨胀的方向上呈山形地弯折。
此外，在本发明的其他实施方式的电源装置中，所述波形部分形成为弹簧状。
此外，在本发明的其他实施方式的电源装置中，在所述多个紧固构件分别形成有与所述电池层叠体的二次电池单体的上表面抵接的突部。
此外，在本发明的其他实施方式的电源装置中，所述突部形成于在所述波形片彼此之间形成的平坦状的平坦片。
此外，在本发明的其他实施方式的电源装置中，所述多个紧固构件为金属制，所述电源装置还具有介于所述多个紧固构件的各紧固构件与所述电池层叠体之间的绝缘性的绝缘片。
此外，本发明的其他实施方式的电动车辆具有上述任一电源装置、自该电源装置被供给电力的行驶用的电动机、搭载所述电源装置和所述电动机的车辆主体、以及由所述电动机驱动而使所述车辆主体行驶的车轮。
此外，本发明的其他实施方式的蓄电装置具有上述任一电源装置、以及对向该电源装置的充放电进行控制的电源控制器，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，并且利用该电源控制器进行控制从而对该二次电池单体进行充电。
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使本发明的技术思想具体化的例示，本发明不限定于以下的实施方式。另外，本说明书绝不是将权利要求书所示的构件限定为实施方式的构件。特别是，对于实施方式中记载的构成构件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要没有特别限定的记载，就并非旨在将本发明的范围仅限定于此，而只是说明例。此外，存在为了明确说明而对各附图所示的构件的大小、位置关系等进行夸张的情况。再者，在以下的说明中，相同的名称、附图标记表示相同或者实质相同的构件，对其适当省略详细说明。再者，构成本发明的各要素既可以设为由同一个构件构成多个要素而由一个构件兼用作多个要素的方式，也能够反之由多个构件分担并实现一个构件的功能。另外，在一部分实施例、实施方式中已说明的内容中也存在能够用于其他实施例、实施方式等的内容。
实施方式的电源装置用于搭载于混合动力车、电动汽车等电动车辆并向行驶用电动机供给电力的电源、对太阳能发电、风力发电等的自然能源的发电电力进行蓄积的电源、或者对深夜电力进行蓄积的电源等各种用途，特别是能够用作适合于大电力、大电流的用途的电源。在以下的例子中，对应用于电动车辆的驱动用的电源装置的实施方式进行说明。
[实施方式1]
图1～图11分别示出了本发明的实施方式1的电源装置100。在这些图中，图1示出了表示实施方式1的电源装置100的立体图，图2示出了图1的电源装置100的分解立体图，图3示出了图1的电源装置100的主要部分放大立体图，图4示出了图1的电源装置100的俯视图，图5示出了在图4的电源装置100中不图示绝缘片30而得到的俯视图和主要部分放大俯视图，图6示出了图1的电源装置100的VI-VI线的水平剖视图，图7示出了图1的电源装置100的VII-VII线的垂直剖视图，图8示出了图1的电源装置100的侧视图，图9示出了表示图2的紧固构件15的立体图，图10示出了从背面观察图9的紧固构件15而观察到的立体图，图11示出了图10的紧固构件15的分解立体图。这些图所示的电源装置100具有层叠多个二次电池单体1而成的电池层叠体10、将该电池层叠体10的两侧端面覆盖的一对端板20、对端板20彼此进行紧固的多个紧固构件15、以及介于多个紧固构件15的各紧固构件15与电池层叠体10之间的绝缘性的绝缘片30。
(电池层叠体10)
如图1～图2等所示，电池层叠体10具有：多个二次电池单体1，其具有正负的电极端子2；以及汇流条(未图示)，其与这些多个二次电池单体1的电极端子2连接而将多个二次电池单体1并联且串联地连接。借助这些汇流条将多个二次电池单体1并联、串联地连接。二次电池单体1是能够充放电的二次电池。在电源装置100中，多个二次电池单体1被并联地连接而构成并联电池组，并且，多个并联电池组被串联地连接，从而将多个二次电池单体1并联且串联地连接。在图1～图3所示的电源装置100中，层叠多个二次电池单体1而形成电池层叠体10。另外，在电池层叠体10的两端面配置有一对端板20。将紧固构件15的端部固定于该端板20彼此，从而将层叠状态下的二次电池单体1固定为被按压的状态。
(二次电池单体1)
二次电池单体1是将宽幅面即主表面的外形设为四边形并且具有一定的单体厚度CD的方形电池，其厚度比宽度薄。再者，二次电池单体1是能够充放电的二次电池，设为锂离子二次电池。不过，本发明不将二次电池单体限定为方形电池，也不限定为锂离子二次电池。二次电池单体也能够使用可充电的所有电池，例如锂离子二次电池以外的非水系电解液二次电池、镍氢二次电池单体等。
如图2～图7所示，在二次电池单体1中，将层叠正负的电极板而成的电极体收纳于外装罐1a，填充电解液并气密地密闭。外装罐1a成形为底部封闭的四方筒状，其上方的开口部由金属板即封口板1b气密地封闭。外装罐1a是通过对铝、铝合金等的金属板进行深拉深加工而制成的。封口板1b与外装罐1a同样地由铝、铝合金等的金属板制成。封口板1b插入于外装罐1a的开口部，对封口板1b的外周和外装罐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从而气密地进行固定。
(电极端子2)
在二次电池单体1中，如图3～图5等所示，将作为顶面的封口板1b设为端子面1X，在该端子面1X的两端部固定有正负的电极端子2。电极端子2的突出部设为圆柱状。不过，突出部不一定必须设为圆柱状，也能够设为多棱柱状或椭圆柱状。
在二次电池单体1的封口板1b固定的正负的电极端子2的位置设为正极和负极成为左右对称的位置。由此，如图3～图5等所示，通过将二次电池单体1左右反转地层叠并利用汇流条将相邻地靠近的正极和负极的电极端子2连接，从而能够将相邻的二次电池单体1彼此串联地连接。此外，本发明不限定构成电池层叠体的二次电池单体的个数及其连接状态。也能够还包括后述的其他实施方式在内地对构成电池层叠体的二次电池单体的个数及其连接状态进行各种变更。
(电池层叠体10)
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进行层叠而构成电池层叠体10。在电池层叠体10中，以设有正负的电极端子2的端子面1X也就是图1～图6中的封口板1b成为同一平面的方式对多个二次电池单体1进行层叠。
在电池层叠体10中，也可以在相邻地层叠的二次电池单体1彼此之间夹设绝缘隔板16。绝缘隔板16由树脂等绝缘材料制作成较薄的板状或片状。绝缘隔板16设为与二次电池单体1的相对面大致相等大小的板状。将该绝缘隔板16层叠于彼此相邻的二次电池单体1之间，从而能够使相邻的二次电池单体1彼此绝缘。此外，作为配置于相邻的二次电池单体之间的隔板，也能够使用在二次电池单体与隔板之间形成有冷却气体的流路的形状的隔板。另外，也能够利用绝缘材料覆盖二次电池单体的表面。例如，也可以利用PET树脂等的收缩软管对二次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，也可以省略绝缘隔板。另外，在将多个二次电池单体并联多个、串联多个地连接的电源装置中，在相互串联地连接的二次电池单体彼此之间夹着绝缘隔板从而彼此绝缘，另一方面，针对相互并联地连接的二次电池单体彼此而言，相邻的外装罐彼此不会产生电压差，因此也能够省略这些二次电池单体之间的绝缘隔板。
再者，在图2所示的电源装置100中，在电池层叠体10的两端面配置有端板20。此外，也可以在端板20与电池层叠体10之间夹着端面隔板17，从而使它们绝缘。端面隔板17也是，能够由树脂等绝缘材料制作成较薄的板状或片状。
在实施方式1的电源装置100中，在多个二次电池单体1相互层叠的电池层叠体10中，利用汇流条将彼此相邻的多个二次电池单体1的电极端子2彼此连接，从而将多个二次电池单体1并联且串联地连接。另外，也可以在电池层叠体10与汇流条之间配置汇流条保持件。通过使用汇流条保持件，能够使多个汇流条相互绝缘并且使二次电池单体的端子面与汇流条绝缘，并且能够将多个汇流条配置于电池层叠体的上表面的固定位置。
通过对金属板进行裁切、加工而将汇流条制造成预定的形状。构成汇流条的金属板能够使用电阻较小且轻量的金属，例如，铝板、铜板或者它们的合金。不过，汇流条的金属板也能够使用电阻较小且轻量的其他金属、它们的合金。
(端板20)
如图1～图3所示，端板20配置于电池层叠体10的两端，并且被沿着电池层叠体10的两侧面配置的左右一对紧固构件15紧固。端板20配置于电池层叠体10的二次电池单体1的层叠方向上的两端且是端面隔板17的外侧，从而自两端夹着电池层叠体10。
(台阶部20b)
端板20形成有台阶部20b，该台阶部20b用于在端板20被紧固构件15紧固着的状态下对设于紧固构件15的卡定块15b进行卡定。台阶部20b形成为能够对后述的紧固构件15的卡定块15b进行卡定的大小和形状。在图2的例子中形成有凸缘状的台阶部20b，使得端板20在水平剖视图中成为字母T形。另外，在台阶部20b的附近开设有端板螺纹孔20c。
(紧固构件15)
紧固构件15的两端固定于在电池层叠体10的两端面配置的端板20。利用多个紧固构件15对端板20进行固定，从而在层叠方向上对电池层叠体10进行紧固。如图9～图11等所示，各紧固构件15具有沿着电池层叠体10的侧面的预定宽度和预定厚度且为金属制，与电池层叠体10的两侧面相对地配置。
紧固构件15由在长度方向上的两端分别与端板20固定的紧固部分15c、将紧固部分15c彼此之间连结的中间部分15a、以及自中间部分15a的上下突出的多个突部15l构成。优选的是，上述紧固部分15c、中间部分15a、以及多个突部15l由金属板一体地形成。在图9等的例子中，将金属板弯折而在中间部分15a形成波形部分15j，并且将中间部分15a的上下端缘弯折而形成突部15l。另外，如图3、图5等所示，波形部分15j由多个波形片15i和平坦片15k构成。波形片15i彼此之间由平坦片15k连接。
另一方面，如图11所示，在紧固构件15的紧固部分15c设有卡定块15b，使紧固部分15c在该部分的厚度较厚。将该卡定块15b卡定于端板20的台阶部20b，通过螺纹结合等将紧固构件15固定于端板20。
(绝缘片30)
另外，在紧固构件15与电池层叠体10之间夹设有绝缘片30。绝缘片30由具有绝缘性的材质例如树脂等构成，使金属制的紧固构件15与电池单体之间绝缘。图2等所示的绝缘片30由将电池层叠体10的侧面覆盖的平板31、以及分别设于该平板31的上下的突部支承部32构成。突部支承部32介于紧固构件15的各突部15l与二次电池单体1的上表面之间，使突部15l和二次电池单体1绝缘。该突部支承部32针对在紧固构件15形成的每一个突部15l设置。因此，以与紧固构件15的形成有突部15l的节距相匹配的方式来形成突部支承部32。另外，绝缘片30也可以构成为兼用作对上述汇流条进行保持的汇流条保持件。
此外，在使电池层叠体、电池层叠体的表面绝缘了的情况下，例如在二次电池单体收纳于绝缘性的壳体、或被树脂制的热收缩性软管覆盖的情况下，或在紧固构件的表面施加了绝缘性的涂料、涂层的情况下，或者在紧固构件由绝缘性的材质构成的情况下等，可以不需要绝缘片。
(波形部分15j)
中间部分15a具有形成为波形的波形部分15j。波形部分15j以与二次电池单体1的单体厚度CD相对应的节距周期性地形成有多个波形片15i。使中间部分15a形成为弹簧状，使各波形片15i具有弹性，由此，即使电池层叠体10膨胀，也能够使波形部分15j变形而使中间部分15a位移从而追随该膨胀，能够避免应力集中于紧固构件而发生断裂的情况。另一方面，当电池层叠体10自膨胀状态恢复时，与此相应地，波形部分15j发生变形而恢复为原来的形状，从而能够维持紧固构件对电池层叠体10的紧固状态。这样，能够使具有波形部分15j的紧固构件15根据电池层叠体10的层叠方向上的变化而变形，并且能够使其维持紧固状态。
各波形片15i相对于多个二次电池单体1而言至少形成一个。优选的是，如图5的放大俯视图等所示，针对电池层叠体10的每个二次电池单体形成波形片15i。由此，能够独立地应对各二次电池单体1的外装罐的变形。不过，不一定必须针对各二次电池单体的每个二次电池单体形成波形片，例如，也可以像图12所示的在实施方式2的电源装置200中不图示绝缘片而得到的俯视图那样，每隔一个二次电池单体即每两个二次电池单体地形成波形片15i。形成波形片15i的节距能够根据二次电池单体的规格、电池容量、所预想的电源装置的使用环境(温度、湿度等)、所设想的外装罐的变形量等来恰当设计。另外，如图5所示，波形片15i在向电池层叠体10的外侧膨胀的方向上呈山形地弯折。这样，通过使波形片15i向外侧突出，能够避免波形片15i与电池层叠体10干扰的情况。
另外，各波形片15i除了可以形成为一个山形以外，也可以形成为多个山形。另外，不限于弯曲的状态，也可以设为锯齿状、波纹管状、手风琴状等。再者，也可以不将波形片15i设为相同的形状，而是根据位置使波形片15i的形状发生变化。
(突部15l)
另外，多个紧固构件15分别形成有与电池层叠体10的二次电池单体1的上表面抵接的突部15l。如图3的放大立体图和图7的垂直剖视图所示，突部15l隔着绝缘片30的突部支承部32对二次电池单体1的上表面进行按压。由此，利用突部15l自上下方向按压各二次电池单体1从而在高度方向上对该各二次电池单体1进行保持，即使振动、冲击等施加于电池层叠体10也能够维持为使各二次电池单体1在上下方向上不发生位置偏移。
优选的是，在紧固构件15设置突部15l的位置设为与波形片15i的位置不同的位置。在图3、图5等所示的例子中，在位于波形片15i彼此之间的平坦片15k形成有突部15l。由此，能够避免自中间部分15a弯折的突部15l阻碍波形片15i的变形的情况，能够有效地发挥波形片15i的弹性。
该紧固构件15能够使用铁等的金属板，优选能够使用钢板、铁、铁合金、SUS、铝、铝合金等。另外，也可以由相同的构件构成紧固构件15并且使紧固部分15c和中间部分15a在厚度上不同。或者，也可以使紧固部分15c由第一金属构成并且使中间部分15a由与第一金属不同的第二金属构成。在该情况下，使第一金属的刚度比第二金属的刚度高，使第二金属的拉伸性比第一金属的拉伸性高。通过选择这样的异种金属，能够使紧固部分15c具有刚度并且使中间部分15a具有拉伸性。
(卡定块15b)
如图9～图11所示，紧固构件15具有中间部分15a、紧固部分15c、以及块状的卡定块15b。中间部分15a是板状的构件，在其长度方向上的两端接合有紧固部分15c。卡定块15b固定于紧固部分15c的端缘部的内表面。卡定块15b是具有预定厚度的板状，其以向紧固部分15c的内侧突出的姿势被固定，在将紧固构件15与端板20连结的状态下，该卡定块15b卡定于在端板20设置的台阶部20b，从而将紧固构件15配置于电池层叠体10的两侧的固定位置。卡定块15b通过点焊、激光焊接等焊接而固定于紧固部分15c。
图中所示的卡定块15b开设有紧固侧贯通孔15bc，使得该紧固侧贯通孔15bc在对端板20进行了紧固的状态下与端板螺纹孔20c一致。另外，紧固部分15c在与紧固侧贯通孔15bc对应的位置开设有紧固主表面侧贯通孔15ac。紧固侧贯通孔15bc和紧固主表面侧贯通孔15ac被设计为在将卡定块15b固定在紧固部分15c的状态下一致。
将开设于卡定块15b的紧固侧贯通孔15bc沿着卡定块15b的延长方向开设多个。同样地，也将紧固主表面侧贯通孔15ac沿着紧固部分15c的端缘或者卡定块15b的延长方向开设多个。与此相应地，也将端板螺纹孔20c沿着端板20的侧面形成多个。
卡定块15b借助多个螺栓15f固定于端板20的外周面。此外，上述紧固构件15与卡定块15b、端板20的固定不一定限于使用螺栓而实现的螺纹结合，也可以采用销、铆钉等。
如上所述，构成紧固构件15的中间部分15a、紧固部分15c、以及卡定块15b能够使用铁、铁合金、SUS、铝、铝合金等。另外，能够将卡定块15b的电池层叠方向上的横向宽度设为10mm以上。再者，端板20能够设为金属制。优选的是，将卡定块15b和紧固部分15c设为由相同的金属制成。由此，能够容易地进行卡定块15b和紧固部分15c的焊接。
如此，并不是将紧固构件15在长度方向上的左右端部即电池层叠体10的层叠层方向上的两端部处弯折而自端板20的主表面侧进行螺纹结合，而是如图1～图3所示，将紧固构件15在电池层叠体10的层叠方向上设为平板状而不设置弯折部，通过由端板20的台阶部20b和卡定块15b实现的卡定构造和螺纹结合来对电池层叠体10进行紧固，从而能够提高刚度，能够缓和由二次电池单体1的膨胀引起的断裂等危险。
在层叠有多个二次电池单体1的电源装置中，构成为，利用紧固构件15将配置于由多个二次电池单体1构成的电池层叠体10的两端的端板20连结，由此对多个二次电池单体1进行约束。通过借助具有较高的刚度的端板20、紧固构件15对多个二次电池单体1进行约束，从而能够抑制由与充放电、劣化相伴的二次电池单体1的膨胀、变形、相对移动、振动引起的故障等。
如上所述，根据本实施方式的电源装置100，因二次电池单体1的膨胀而产生的欲在电池层叠方向上扩展的应力除了施加于紧固部分15c本身以外，还施加于由台阶部20b和卡定块15b实现的卡合、紧固部分15c和卡定块15b的焊接、由螺栓15f实现的螺纹结合的各构件。因此，通过提高上述各构件的刚度而使应力适度地分散，能够实现提高整体上的刚度从而能够应对二次电池单体1的膨胀、收缩的电源装置100。再者，具有波形片15i的波形部分15j会根据二次电池单体的膨胀而变形，从而能够应对电池层叠体10的位移。
以上的电源装置能够用作向使电动车辆行驶的电动机供给电力的车辆用的电源。作为搭载电源装置的电动车辆，能够使用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、或者仅利用电动机进行行驶的电动汽车等电动车辆，以上的电源装置能用作上述车辆的电源。此外，对构筑了电源装置的例子进行说明，该电源装置是为了获得驱动电动车辆的电力而将上述的电源装置串联、并联地连接许多个并且还附加了必要的控制电路而得到的大容量、高输出的电源装置。
(混合动力车用电源装置)
图13示出了在利用发动机和电动机这两者进行行驶的混合动力汽车搭载电源装置的例子。该图所示的搭载有电源装置的车辆HV具有车辆主体91、使该车辆主体91行驶的发动机96和行驶用的电动机93、由这些发动机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借助DC/AC逆变器95连接于电动机93和发电机94。在车辆HV中对电源装置100的电池进行充放电并且利用电动机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。自电源装置100向电动机93供给电力而驱动电动机93。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13所示，车辆HV也可以具有用于对电源装置100进行充电的充电插头98。能够通过将该充电插头98与外部电源连接从而对电源装置100进行充电。
(电动汽车用电源装置)
另外，图14示出了在仅利用电动机进行行驶的电动汽车搭载电源装置的例子。该图所示的搭载有电源装置的车辆EV具有车辆主体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借助DC/AC逆变器95连接于电动机93和发电机94。自电源装置100向电动机93供给电力而驱动电动机93。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具有充电插头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)
再者，本发明不将电源装置的用途限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15示出了利用太阳能电池82对电源装置100的电池进行充电并蓄电的蓄电装置。
图15所示的蓄电装置利用由配置于住宅、工厂等建筑物81的屋顶、屋顶平台等的太阳能电池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的电池进行了充电之后，借助DC/AC逆变器85向负载86供给电力。因此，该蓄电装置具有充电模式和放电模式。在图中所示的蓄电装置中，将DC/AC逆变器85和充电电路83分别借助放电开关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进行切换。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进行充电。另外，当充电完成而成为满电状态时，或者在已充电预定值以上的容量的状态下，电源控制器88使充电开关84断开并使放电开关87接通从而切换到放电模式，允许自电源装置100向负载86进行放电。另外，也能够根据需要，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。
再者，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发电站的剩余电力即深夜电力进行充电，并在电力负载较大的昼间输出电力，将昼间的峰值电力限制为较小。再者，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，能够在考虑天气、消耗电力的同时高效地蓄电。
以上那样的蓄电系统能够恰当地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、与太阳能电池组合而成的蓄电装置、信号设备、道路用的交通显示器等的备用电源等用途。
产业上的可利用性
本发明的电源装置和具有该电源装置的车辆能够恰当地用作对混合动力汽车、燃料电池汽车、电动汽车、电动摩托车等电动车辆进行驱动的电动机的电源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，也能够恰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、与太阳能电池组合而成的蓄电装置、信号设备等的备用电源等用途。
附图标记说明
100、200、电源装置；1、二次电池单体；1X、端子面；1a、外装罐；1b、封口板；2、电极端子；10、电池层叠体；15、紧固构件；15a、中间部分；15b、卡定块；15c、紧固部分；15ac、紧固主表面侧贯通孔；15bc、紧固侧贯通孔；15f、螺栓；15i、波形片；15j、波形部分；15k、平坦片；15l、突部；16、绝缘隔板；17、端面隔板；20、端板；20b、台阶部；20c、端板螺纹孔；30、绝缘片；31、平板；32、突部支承部；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；900、电源装置；901、二次电池单体；902、隔板；903、端板；904、束紧条；CD、单体厚度；HV、EV、车辆。

Claims (10)

1.一种电源装置，其具有：多个二次电池单体，该多个二次电池单体的外装罐设为方形，该多个二次电池单体具有一定的单体厚度；一对端板，该一对端板将层叠所述多个二次电池单体而成的电池层叠体的两侧端面覆盖；以及多个紧固构件，该多个紧固构件是沿着所述多个二次电池单体的层叠方向延长的板状并且分别配置于所述电池层叠体的相对的侧面从而对所述端板彼此进行紧固，其中，
所述多个紧固构件分别具有波形部分，在观察其截面时，该波形部分以与所述单体厚度相对应的节距周期性地形成有多个弯折的波形片。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
相对于所述多个二次电池单体而言至少形成一个所述波形片。
3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其中，
按照每个所述单体厚度形成所述波形片。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电源装置，其中，
所述波形片在向所述电池层叠体的外侧膨胀的方向上呈山形地弯折。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电源装置，其中，
所述波形部分形成为弹簧状。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电源装置，其中，
所述多个紧固构件分别形成有与所述电池层叠体的二次电池单体的上表面抵接的突部。
7.根据权利要求6所述的电源装置，其中，
所述突部形成于在所述波形片彼此之间形成的平坦状的平坦片。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电源装置，其中，
所述多个紧固构件为金属制，
所述电源装置还具有介于所述多个紧固构件的各紧固构件与所述电池层叠体之间的绝缘性的绝缘片。
9.一种车辆，其具有权利要求1～8中任一项所述的电源装置，其中，
所述车辆具有所述电源装置、自该电源装置被供给电力的行驶用的电动机、搭载所述电源装置和所述电动机的车辆主体、以及由所述电动机驱动而使所述车辆主体行驶的车轮。
10.一种蓄电装置，其具有权利要求1～8中任一项所述的电源装置，其中，
所述蓄电装置具有所述电源装置、以及对向该电源装置的充放电进行控制的电源控制器，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，并且利用该电源控制器进行控制从而对该二次电池单体进行充电。
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