JP2000223096A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JP2000223096A
JP2000223096A JP11019619A JP1961999A JP2000223096A JP 2000223096 A JP2000223096 A JP 2000223096A JP 11019619 A JP11019619 A JP 11019619A JP 1961999 A JP1961999 A JP 1961999A JP 2000223096 A JP2000223096 A JP 2000223096A
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JP
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power supply
case
holder
supply module
lid
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JP11019619A
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English (en)
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Tatsuto Horiuchi
達人 堀内
Ryoji Takasaki
良治 高崎
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to US09/492,184 priority patent/US6410184B1/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホルダーケースを能率よく安価に多量製作
し、しかも、組み立てを簡単にしてトータルコストを低
減する。電源モジュールを隙間なくホルダーケースに装
着して確実に保持する。単一構造のホルダーケースで、
収納する電源モジュールの数を変更できるようにする。 【解決手段】 電源装置は、複数の電源モジュール1を
ホルダーケース2で平行に保持している。ホルダーケー
ス2は、両面に配設される蓋ケース2Aと、蓋ケース2
Aの間に配設される中間ケース2Bとを備える。さら
に、ホルダーケース2は、中間ケース2Bの両面と、蓋
ケース2Aの内面に、電源モジュール1を複数列に並べ
て定位置に保持するホルダーリブ15を突出して設けて
いる。ホルダーケース2は、両面の蓋ケース2Aと中間
ケース2Bとを連結して、ホルダーリブ15で電源モジ
ュール1を複数列に並べて両側から挟着して定位置に保
持している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、ハイブ
リッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモータ
ーの電源用に使用される大電流用の電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車走行用のモーターを駆動する電源
に使用される大電流用の電源装置は、多数の電池を直列
に接続して出力電圧を高くしている。駆動モーターの出
力を大きくするためである。この種の用途に使用される
電源装置は、出力電力を大きくするために、多数の電池
を内蔵している。この種の電源装置は、たとえば、特開
平10−270006号公報に記載される。この公報に
記載される電源装置は、図1の分解斜視図に示すよう
に、電源モジュールを複数列に内蔵するホルダーケース
35を備える。ホルダーケース35は、プラスチックで
もって、上方を開口する方形状の箱型に成形している。
ホルダーケース35は、細長い円柱状の電源モジュール
を挿入するために、円形の貫通孔35aを両端壁35A
に開口している。さらに、電源モジュールを安定して保
持するために、両端壁35Aと平行に中間壁35Bを設
け、この中間壁35Bにも円形の貫通孔35bを開口し
ている。電源モジュールは、両端壁35Aと中間壁35
Bの貫通孔35a、35bに挿入して、ホルダーケース
35の定位置に保持される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この構造のホルダーケ
ースは、多数の電源モジュールを貫通孔に入れて確実に
保持できる。しかしながら、この構造のホルダーケース
は、製造に著しく手間がかかって、製造コストが高くな
る欠点がある。それは、両端壁と中間壁の両方に、電源
モジュールを挿入して保持する貫通孔を成形しているか
らである。両端壁と中間壁に貫通孔を設けているホルダ
ーケースの成形は、複雑な構造の金型で成形する必要が
ある。両端壁と中間壁の貫通孔を成形する部分を、簡単
に脱型できないからである。
【0004】さらに、この構造のホルダーケースは、両
端壁と中間壁に設ける貫通孔を、正確に電源モジュール
の外形に等しく成形する必要がある。貫通孔が電源モジ
ュールよりも大きいと、電源モジュールを隙間なく保持
できず、貫通孔が電源モジュールよりも小さいと、電源
モジュールを貫通孔に挿入できなくなるからである。困
ったことに、電源モジュールは、外径を極めて高い精度
で製作するのが難しい。電源モジュールが、円筒電池に
温度センサー等を固定して、熱収縮チューブ等で被覆し
て製造しているからである。多量生産される円筒電池
は、外径に多少の誤差がある。さらに、円筒電池の表面
に温度センサー等を固定して、熱収縮チューブで被覆し
ているので、電源モジュールの外径は、さらにばらつき
が大きくなっている。したがって、両端壁と中間壁に設
ける貫通孔を正確に成形しても、ここに挿入する電源モ
ジュールの外径が異なるので、全ての電源モジュールを
隙間なく貫通孔に挿入して、確実に保持するのが難し
い。
【0005】外径にばらつきがある電源モジュールを保
持する貫通孔は、最大外径の電源モジュールを挿入でき
る大きさに成形する必要がある。このため、外径が多少
小さい電源モジュールを貫通孔に挿入すると、電源モジ
ュールと貫通孔との間に隙間ができる。ここに隙間がで
きると、両端壁と中間壁で、電源モジュールを動かない
ように安定して保持できなくなる欠点がある。
【0006】さらに、困ったことに、貫通孔を電源モジ
ュールの外径に等しく成形しているホルダーケースは、
電源モジュールを挿入してセットするのに極めて手間が
かかる。それは、小さい貫通孔に、きっちりと隙間なく
電源モジュールを挿入するために、電源モジュールをス
ムーズに貫通孔に挿入できないからである。このため、
ホルダーケースに多数の電源モジュールを挿入して組み
立てるのに極めて手間がかかり、組み立てコストが高く
なる。このことは、ホルダーケースの製造コストが高く
なることと相乗して、電源装置のトータルコストを著し
く高くする欠点がある。
【0007】さらに、図1に示すホルダーケースは、全
体をプラスチックで一体成形しているので、内部に収納
する電源モジュールの数を変更することができない。電
源モジュールの数を変更するには、専用のホルダーケー
スを製造する必要がある。このため、単一構造のホルダ
ーケースを使用して、収納する電源モジュールの数を変
更できない。
【0008】本発明は、このような従来の電源装置の欠
点を解決することを目的に開発されたものである。本発
明の重要な目的は、ホルダーケースを能率よく安価に多
量製作できると共に、組み立てを簡単かつ容易に、しか
も能率よくして、トータルコストを低減できる電源装置
を提供することにある。
【0009】また、本発明の他の大切な目的は、電源モ
ジュールを隙間なくホルダーケースに装着して、電源モ
ジュールを確実に保持でき、さらに、単一構造のホルダ
ーケースで収納する電源モジュールの数を変更できる電
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】本発明の電源装置は、複
数の電源モジュール1をホルダーケース2で平行に保持
している。ホルダーケース2は、両面に配設される蓋ケ
ース2Aと、蓋ケース2Aの間に配設される中間ケース
2Bとを備える。さらに、ホルダーケース2は、中間ケ
ース2Bの両面と、蓋ケース2Aの内面に、電源モジュ
ール1を複数列に並べて定位置に保持するホルダーリブ
15を突出して設けている。ホルダーケース2は、両面
の蓋ケース2Aと中間ケース2Bとを連結して、蓋ケー
ス2Aと中間ケース2Bに設けているホルダーリブ15
で、電源モジュール1を複数列に並べて両側から挟着し
て定位置に保持している。
【0011】本発明の請求項2の電源装置は、蓋ケース
2Aと中間ケース2Bがプラスチック製で、蓋ケース2
Aの内面と、中間ケース2Bの両面に複数列にホルダー
リブ15を一体成形して設けている。
【0012】本発明の請求項3の電源装置は、蓋ケース
2Aと中間ケース2Bが、両端縁と中間に複数列にホル
ダーリブ15を一体成形して設けている。
【0013】本発明の請求項4の電源装置は、ホルダー
ケース2に、電源モジュール1を接続するバスバー4を
内蔵するエンドプレート3を固定している。
【0014】本発明の請求項5の電源装置は、蓋ケース
2Aの間に1枚の中間ケース2Bを配設して、中間ケー
ス2Bの両側に2段に電源モジュール1を配設してい
る。
【0015】本発明の請求項6の電源装置は、複数の二
次電池6を直線状に連結して電源モジュール1としてい
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電源装置を例示するもの
であって、本発明は電源装置を以下のものに特定しな
い。
【0017】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
【0018】電源装置は、図2に示すように、複数の電
源モジュール1を平行に保持するホルダーケース2と、
このホルダーケース2の端部に位置して、ホルダーケー
ス2に収納された電源モジュール1の端部に設けられた
電極端子5にネジ止めして固定されるバスバー4と、こ
のバスバー4を定位置に配設してホルダーケース2の端
部に固定されるエンドプレート3とを備える。
【0019】電源モジュール1は、複数の二次電池、あ
るいは静電容量の大きなスーパーキャバシタを直線状に
接続したもので、図の電源モジュール1は、6本の二次
電池6を、直線状に直列に連結している。スーパーキャ
バシタを使用する電源モジュールは、複数のスーパーキ
ャバシタを並列に接続している。ただし、電源モジュー
ルは1本の二次電池やスーパーキャバシタで構成するこ
ともできる。図2に示す電源モジュール1は、円筒型の
二次電池6を皿状接続体7で直線状に連結している。電
源モジュール1の両端には、正極端子と負極端子からな
る電極端子5を連結している。
【0020】図2に示す電源装置の回路図を図3に示
す。この図に示す電源装置は8列×2段の電源モジュー
ル1を内蔵しており、各電源モジュール1は直列に接続
している。各電源モジュール1を接続するバスバー4
は、ヒューズ8を介して電源モジュール1の電圧を検出
するためのリード線9を接続している。
【0021】皿状接続体7が電池6を直線状に連結する
構造を、図4と図5に示している。この構造の電源モジ
ュール1は、皿状接続体7の円盤部7Aを、円筒型電池
6の正極に溶接して接続している。皿状接続体7の円盤
部7Aは、円筒型電池6の正極に溶接するプロジェクシ
ョン7aを設けている。皿状接続体7のプロジェクショ
ン7aが正極に溶接されるとき、プロジェクション7a
の上面に溶接用電極棒が押圧される。皿状接続体7と円
筒型電池6とのショートを阻止するために、皿状接続体
7と円筒型電池6との間に、リング状に絶縁体10が挟
着される。
【0022】さらに、皿状接続体7は、フランジ部7B
の内側に円筒型電池6を挿入して、フランジ部7Bを円
筒型電池6の負極である外装缶6Aに溶接する。フラン
ジ部7Bも、円盤部7Aと同じように、内面に設けたプ
ロジェクション7aを外装缶6Aに溶接する。このと
き、フランジ部7Bには、プロジェクション7aの外側
に溶接用電極棒が押圧される。
【0023】直列に連結される電池6は、皿状接続体7
を使用することなく、図6の断面図に示すように、U曲
したリード板11の対向面を互いに溶接して連結するこ
ともできる。この図の電源モジュール1は、電池6を放
電させる方向に、大電流をパルス通電して、U曲したリ
ード板11の対向面を溶着する。リード板11は、たと
えば、1KAの電流を約15ミリ秒間流す大電流パルス
通電で溶着できる。
【0024】さらに、電池6は、図7の断面図に示すよ
うに、電池6の+−の電極の間に金属板12を挟着する
状態で、電池6を放電させる方向に大電流パルス通電処
理をして、金属板12を電池6の電極に溶着することも
できる。
【0025】さらにまた、図8に示すように、電池6の
間に金属板を挟着することなく、電池6の+−の電極を
直接に溶着することもできる。この電池6は、正極端子
である封口板の上部表面に円錐状の突起を設け、この突
起を隣接する電池6の負極端子に大電流パルス通電して
溶接している。
【0026】図6ないし図8に示すように、皿状接続体
7を使用しないで、直接に電池6の+−の電極を溶接し
て連結し、あるいは、+−の電極を金属板の両面に直接
に溶接して連結している電源モジュール1は、電池間の
電気抵抗を極めて小さくできる。また、電池6の連結強
度を強くできる特長もある。
【0027】互いに直列に連結された電源モジュール1
は、図9と図10に示すように、電池6の正極側には正
極端子5Aを接続し、負極側には負極端子5Bを接続す
る。正極端子5Aの中央凸部と、負極端子5Bは、図1
1と図12の斜視図で示すように、四角柱状に成形して
いる。正極端子5Aの中央凸部と、負極端子5Bとを四
角柱状とするのは、エンドプレート3に設けた開口窓2
0に嵌入して、複数の電源モジュール1を位置決めして
接続するためである。正極端子5Aと負極端子5Bであ
る電極端子5は、バスバー4を連結する雌ネジ孔5aを
中心に設けている。
【0028】電源モジュール1の二次電池6は、ニッケ
ル−水素電池である。ただ、電源モジュール1の二次電
池6は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン二
次電池等を使用することもできる。
【0029】電源モジュール1は、図2に示すように、
各電池6の表面に温度センサー13を固定している。温
度センサー13は、電池温度を検出できる素子である。
この温度センサー13には、好ましくは、電池温度で電
気抵抗が変化するにPTCが使用される。各電池6の表
面に固定される温度センサー13は、センサーリード1
4を介して直列に、直線状に連結されて、電源モジュー
ル1の表面に縦方向に延長して固定される。温度センサ
ー13とセンサーリード14は、表面を被覆する熱収縮
チューブ等で電池6の表面に固定される。
【0030】ホルダーケース2は、図13の分解斜視図
において上下に図示している蓋ケース2Aと、上下の蓋
ケース2Aの間に配設される中間ケース2Bとを備え
る。蓋ケース2Aと中間ケース2Bは、全体をプラスチ
ックで成形している。蓋ケース2Aと中間ケース2B
は、電源モジュール1を挟着して定位置に保持するため
に、ホルダーリブ15を一体成形している。図に示す蓋
ケース2Aと中間ケース2Bは、両端縁と中間に、複数
列のホルダーリブ15を平行に設けている。ホルダーリ
ブ15は、蓋ケース2Aの内面と、中間ケース2Bの両
面に設けられる。ホルダーリブ15は、円筒状の電源モ
ジュール1を定位置に保持するために、電源モジュール
1の外形に沿って湾曲している半円状の保持凹部15A
を設けている。ホルダーリブ15の保持凹部15Aは、
電源モジュール1の表面に沿う形状に成形される。した
がって、電源モジュールが多角柱状である場合、保持凹
部の形状は多角柱に沿う形状に成形される。
【0031】電源モジュール1は、保持凹部15Aに嵌
着されて、定位置に挟着状態で保持される。ホルダーリ
ブ15は、保持凹部15Aに沿ってゴム状弾性体の緩衝
パッキン16を連結して、電池6の耐衝撃性を向上でき
る。図13のホルダーケース2は、2列のホルダーリブ
15に緩衝パッキン16を連結している。緩衝パッキン
16は、図14に示すように、ホルダーリブに沿う形状
に成形している。図13に示す緩衝パッキン16は、図
14に示す緩衝パッキン16の凹部を対向させて連結し
た状態を示している。緩衝パッキン16は、互いに対向
する凹部の間に電源モジュール1を介在させて、これに
密着する状態で挟着して保持する。ホルダーリブ15に
緩衝パッキン16を連結しているホルダーケース2は、
緩衝パッキン16に振動を吸収させて、電源モジュール
1を振動から防止できる。
【0032】ホルダーリブ15は、電源モジュール1の
表面に凸条の状態で突出している温度センサー13とセ
ンサーリード14を案内するためのガイド溝17を、保
持凹部15Aの底部に設けている。温度センサー13と
センサーリード14を保持凹部15Aに入れて、ホルダ
ーリブ15は保持凹部15Aで電源モジュール1を挟着
して定位置に保持する。
【0033】以上の構造のホルダーケース2は、以下の
状態で組み立てて、電源モジュール1を平行に保持す
る。 下側の蓋ケース2Aを水平に置いて、ホルダーリブ
15の保持凹部15Aに電源モジュール1を入れて平行
に並べる。図の蓋ケース2Aは、ホルダーリブ15に8
列に電源モジュール1を並べる。電源モジュール1は、
両端面を同一平面とするように、ホルダーリブ15に並
べる。このとき、電源モジュール1の表面に突出してい
る温度センサー13とセンサーリード14を、ホルダー
リブ15のガイド溝17に案内する。 下側の蓋ケース2Aに中間ケース2Bを載せる。中
間ケース2Bは、下面に突出しているホルダーリブ15
の保持凹部15Aに、電源モジュール1を入れて、決め
られた位置に積層される。 中間ケース2Bの上面に突出しているホルダーリブ
15の保持凹部15Aに電源モジュール1を入れて平行
に並べる。このときも、電源モジュール1の両端が同一
平面となるように、電源モジュール1を並べる。 上側の蓋ケース2Aを、電源モジュール1の上に載
せて、蓋ケース2Aを定位置に積層する。この状態で、
蓋ケース2Aの下面に突出しているホルダーリブ15
は、保持凹部15Aに電源モジュール1が案内される。 上下の蓋ケース2Aを連結ネジ(図示せず)で連結
して、上下の蓋ケース2Aと中間ケース2Bとを連結し
て固定する。連結ネジは上下の蓋ケース2Aと中間ケー
ス2Bを貫通して、これ等を連結する。連結ネジは、上
下の蓋ケース2Aの四隅部とその中間を連結する。
【0034】以上の状態で、定位置に電源モジュール1
を保持しているホルダーケース2に、エンドプレート3
が固定される。エンドプレート3は、ホルダーケース2
の電源モジュール1を直列に接続するバスバー4を内蔵
している。バスバー4を定位置に保持するエンドプレー
ト3は、図15と図16の分解斜視図に示すように、互
いに積層状態で連結される本体部3Aとカバー部3Bを
備える。本体部3Aとカバー部3Bは、プラスチックで
別々に一体成形して製造される。本体部3Aは、電源モ
ジュール1と対向する側に配設され、カバー部3Bは本
体部3Aの背面に配設される。
【0035】本体部3Aは、電源モジュール1を直列に
連結するバスバー4を背面に配設している。ここに配設
されるバスバー4は、本体部3Aとカバー部3Bとの間
に挟着されて、エンドプレート3の定位置に保持され
る。
【0036】図の本体部3Aは、バスバー4を定位置に
保持するためのバスバー嵌着凹部18を背面に成形して
いる。バスバー嵌着凹部18は、金属板であるバスバー
4を定位置に嵌着できるように、長方形のバスバー4の
外形にほぼ等しく、正確にはこれよりも多少大きな長方
形である。図15と図16の斜視図、および図17に示
す本体部3Aは、バスバー嵌着凹部18を、横方向に延
長して設けている。本明細書において、バスバー4の縦
横は、バスバー4の長手方向を横方向とし、この方向と
直交する方向を縦方向とする。図18に示す本体部3A
は、バスバー嵌着凹部18を縦方向に延長して設けてい
る。さらに、図19に示す本体部3Aは、縦横にバスバ
ー嵌着凹部18を設けている。バスバー嵌着凹部18
は、ここにバスバー4を嵌着して、バスバー4で電源モ
ジュール1を直列に連結する。
【0037】バスバー嵌着凹部18の開口部には、バス
バー4が出るのを阻止するストッパ爪19を一体成形し
て設けている。ストッパ爪19は、バスバー嵌着凹部1
8の開口部から内側に突出して設けられる。図に示すス
トッパ爪19は、バスバー嵌着凹部18の開口部にあっ
て、長辺のほぼ中央に内側に突出して設けられる。スト
ッパ爪19の突出高さを大きくすると、バスバー4はバ
スバー嵌着凹部18から出難くなるが、バスバー4をバ
スバー嵌着凹部18に入れるのが難しくなる。反対に、
ストッパ爪19を低くすると、バスバー4をバスバー嵌
着凹部18に入れやすくなるが、バスバー4がバスバー
嵌着凹部18から出やすくなる。ストッパ爪19は、バ
スバー4をスムーズにバスバー嵌着凹部18に入れるこ
とができて、バスバー嵌着凹部18に入れたバスバー4
が出るのを効果的に阻止できるように、バスバー嵌着凹
部18の開口部から内側に突出して設けられる。
【0038】図2に示すホルダーケース2は、上下2段
で、各段に8列の電源モジュール1を収納している。こ
の電源モジュール1は、一方のエンドプレート3に横方
向に内蔵されるバスバー4で一端を直列に連結して、他
方のエンドプレート3に縦方向に内蔵されるバスバー4
で直列に連結して、図20の概略図で示すように、全て
の電源モジュール1を直列に連結する。したがって、ホ
ルダーケース2の一方の端部に固定されるエンドプレー
ト3は、図15、図16及び図17に示すように、バス
バー4を横方向に内蔵しており、ホルダーケース2の他
方の端部に固定されるエンドプレート3は、図18に示
すように、バスバー4を縦方向に内蔵している。図19
に示すように、縦横にバスバー嵌着凹部18を設けてい
る本体部3Aは、ホルダーケース2の両端に固定でき
る。
【0039】本体部3Aは、バスバー嵌着凹部18の両
端部に、バスバー4を電源モジュール1の電極端子5に
連結する開口窓20を開口している。開口窓20は、電
池6の電極に固定している電極端子5を回転しない状態
で嵌入できる形状に開口される。図に示す電源モジュー
ル1は、方形状の電極端子5を両端に固定している。こ
の電極端子5を嵌入するために、開口窓20は電極端子
5の外形にほぼ等しく、正確には電極端子5よりも多少
大きな内形に開口されている。この構造の本体部3A
は、電源モジュール1の電極端子5を開口窓20に嵌入
して、電源モジュール1を回転しないように保持して、
バスバー4を連結できる。
【0040】さらに、図に示す本体部3Aは、リード線
を定位置に保持するリード線溝21を設けている。リー
ド線溝21は、バスバー嵌着凹部18と平行に設けられ
る。リード線溝21の開口部にも、リード線が出るのを
阻止するストッパ爪22を設けている。ストッパ爪22
は、リード線溝21の開口部の対向する位置に配設され
る。対向するストッパ爪22の間隔は、リード線の太さ
にほぼ等しい。このストッパ爪22は、リード線をリー
ド線溝21に入れやすく、リード線をリード線溝21か
ら出難くできる。
【0041】リード線は、各電源モジュール1の電圧を
検出するために、ヒューズ8を介してバスバー4に接続
される。本体部3Aは、ヒューズ8を定位置に配設する
ために、ヒューズ凹部23を設けている。ヒューズ凹部
23はリード線溝21に連結して設けられる。ヒューズ
凹部23とバスバー嵌着凹部18との間の壁には、ヒュ
ーズ8をバスバー4に連結するリード板を配設する切欠
24を設けている。
【0042】さらに、図15と図16に示す本体部3A
は、センサー連結板25を定位置に保持する連結板嵌着
凹部26を背面に設けている。連結板嵌着凹部26は、
バスバー嵌着凹部18に隣接して、バスバー嵌着凹部1
8よりも外側にあって、バスバー嵌着凹部18と平行に
設けられる。連結板嵌着凹部26に嵌入されるセンサー
連結板25は、電源モジュール1に固定される温度セン
サー13を直列に連結する。電源モジュール1は、図2
に示すように、電極端子5に隣接して、センサーリード
14を突出させている。このセンサーリード14がセン
サー連結板25に連結されて、全ての温度センサー13
は直列に連結される。
【0043】センサーリード14をセンサー連結板25
に連結するために、本体部3Aは、センサーリード14
を通過させる連結孔27を貫通して設けている。連結孔
27は、連結板嵌着凹部26の端部に隣接して、連結板
嵌着凹部26よりも外側に開口されている。電源モジュ
ール1から突出するセンサーリード14は、本体部3A
の連結孔27を通過してセンサー連結板25に連結され
て、全ての温度センサー13を直列に連結する。互いに
直列に接続された温度センサー13は、リード線を介し
て、外部に検出信号を出力する。いずれかの温度センサ
ー13が、電池温度が異常に高くなったことを検出する
と、温度センサー13からの信号を外部に接続している
保護回路等で処理して、たとえば、電池6の充放電電流
を制限し、あるいは、電流を遮断して電池6を保護す
る。
【0044】本体部3Aは、カバー部3Bを定位置に保
持するために、背面に突出して周縁に沿って周壁28を
一体成形して設けている。周壁28のある本体部3A
は、カバー部3Bを正確に位置ずれしないように積層し
て固定できる。さらに、周壁28の内側に、カバー部3
Bと防水カバー29の両方を積層して定位置に連結して
固定できる。また、周壁28の内側に、防水カバー29
を連結して固定する構造は、防水カバー29の外周と周
壁28の内面とを防水構造として、エンドプレート3を
確実に防水構造にできる特長もある。
【0045】カバー部3Bは、本体部3Aの背面に積層
して固定されて、バスバー嵌着凹部18と連結板嵌着凹
部26とリード線溝21の開口部を閉塞する。この状態
で、本体部3Aとカバー部3Bは、バスバー4とセンサ
ー連結板25とリード線とを挟着する状態で、定位置に
保持する。本体部3Aにカバー部3Bを連結して固定す
る状態で、バスバー4とセンサー連結板25とリード線
とは、定位置にセットされて外部に出ることはない。カ
バー部3Bは外形を、本体部3Aに設けた周壁28の内
形にほぼ等しくしている。ここに嵌入して、カバー部3
Bを本体部3Aの定位置に積層するためである。
【0046】図15と図16に示すカバー部3Bは、本
体部3Aに設けている開口窓20と同じ位置に開口窓2
0を開口している。このエンドプレート3は、本体部3
Aとカバー部3Bの両方の対向する位置に開口窓20を
開口して、エンドプレート3に内蔵されるバスバー4を
電源モジュール1の電極端子5に止ネジ30で連結でき
る。
【0047】さらに、カバー部3Bは、電源モジュール
1のセンサーリード14をセンサー連結板25に連結す
るための切欠部31を外周に設けている。切欠部31
は、開口窓20の外側に配設される。そして、カバー部
3Bは、外周と開口窓20の周縁に沿って、凸条を一体
成形して設けている。凸条は、カバー部3Bを補強する
と共に、開口窓20や切欠部31からエンドプレート3
の内部に水等が侵入するのを有効に防止する。
【0048】図15と図16のカバー部3Bは、リード
線を外部にエンドプレート3から引き出すための引出開
口32を両端部に開口している。リード線溝21にセッ
トされたリード線は、引出開口32から外部に引き出さ
れる。
【0049】カバー部3Bを本体部3Aの周壁28に嵌
入して連結できるように、カバー部3Bは、ストッパ凸
部33を外周面に一体成形して設けている。図に示すカ
バー部3Bは、全体の形状を方形状としているカバー部
3Bの各辺に、複数個のストッパ凸部33を突出するよ
うに成形している。このストッパ凸部33を案内するス
トッパ凹部34は、本体部3Aの周壁28の内面に設け
られる。ストッパ凹部34は、図21に示すように、周
壁28に設けた貫通孔とすることもできる。カバー部3
Bは、図21に示すように、ストッパ凸部33をストッ
パ凹部34に案内して、本体部3Aの定位置に連結して
固定される。この図のエンドプレート3は、カバー部3
Bにストッパ凸部33を設けて、本体部3Aにストッパ
凹部34を設けているが、カバー部にストッパ凹部を、
本体部にストッパ凸部を設けて、カバー部を本体部の定
位置に連結することもできる。また、本体部の周壁内面
にのみストッパ凸部を設けて、このストッパ凸部よりも
内側にカバー部を押し込んで、カバー部を本体部に連結
することもできる。
【0050】以上の嵌着構造で、カバー部3Bと本体部
3Aとを連結しているエンドプレート3は、カバー部3
Bを本体部3Aに簡単かつ容易に、しかも迅速に脱着し
て連結できる特長がある。ただ、カバー部は、スポット
溶着、局部的な接着、ネジ止等の構造で本体部に連結す
ることもできる。
【0051】カバー部3Bの外側面に積層される防水カ
バー29はプラスチック板で、外周の形状を、本体部3
Aの周壁28の内側形状にほぼ等しく成形して、リード
線の引出切欠29Aと、電源コードの取出穴29Bとを
開口している。
【0052】以上の構造のエンドプレート3は、本体部
3Aに、バスバー4とセンサー連結板25とヒューズ8
とを決められた位置に配設して、背面にカバー部3Bを
固定する。この状態で、電源モジュール1を定位置に保
持しているホルダーケース2にエンドプレート3を固定
し、図21の断面図に示すように、カバー部3Bの開口
窓20に入れる止ネジ30で、エンドプレート3のバス
バー4を電源モジュール1の電極端子5に連結する。エ
ンドプレート3をホルダーケース2に連結した状態で、
バスバー4を電極端子5に簡単に能率よく連結できる。
ただ、エンドプレート3は、バスバー4を電源モジュー
ル1の電極端子5に連結した後、ホルダーケース2に連
結して固定することもできる。
【0053】以上の実施例に示す電源装置は、蓋ケース
2Aの間に1つの中間ケース2Bを配設して、中間ケー
ス2Bの両側にそれぞれ8列の電源モジュールを収納し
ている。ただ、本発明の電源装置は、蓋ケースの間に配
設される中間ケースの数を変更して、収納する電源モジ
ュールの数を変更することもできる。たとえば、蓋ケー
スの間に2つの中間ケースを配設する電源装置は、8列
×3段の電源モジュールを収納できる。さらに、電源装
置は、蓋ケースの間に2つ以上の中間ケースを配設し
て、収納できる電源モジュールの数を変更することもで
きる。このように、本発明の電源装置は、単一構造の蓋
ケースと中間ケースを使用して、とくに、中間ケースの
数を変更することによって、極めて簡単に、収納する電
源モジュールの数を用途に応じて種々に変更できる特長
がある。
【0054】
【発明の効果】本発明の電源装置は、ホルダーケースを
能率よく安価に多量製作できると共に、、組み立てを簡
単かつ容易にして、トータルコストを低減できる特長が
ある。それは、本発明の電源装置が、複数の電源モジュ
ールを平行に保持するホルダーケースを、両面に配設さ
れる蓋ケースと、蓋ケースの間に配設される中間ケース
とで構成すると共に、中間ケースの両面と蓋ケースの内
面に、電源モジュールを複数列に並べて定位置に保持す
るホルダーリブを突出して設けており、蓋ケースと中間
ケースとを連結して、複数列に並べた電源モジュール
を、ホルダーリブで両側から挟着して定位置に保持して
いるからである。
【0055】以上の構造の電源装置は、ホルダーケース
を、従来のように複雑な構造の金型で成形することな
く、簡単な構造の金型で能率よく安価に多量製作でき
る。さらに、この電源装置は、蓋ケースと中間ケースの
ホルダーリブに、電源モジュールを並べる状態で定位置
に配設できるので、極めて簡単にしかも短時間で組み立
てできる。したがって、本発明の電源装置は、製造コス
トと組み立てコストの両方を低減して、トータルコスト
を著しく低減できる特長がある。
【0056】さらに、本発明の電源装置は、蓋ケースと
中間ケースとを連結して、複数列に並べた電源モジュー
ルを、ホルダーリブで両側から挟着して定位置に保持し
ているので、極めて簡単に組み立てできることに加え
て、電源モジュールを隙間なくホルダーケースに装着し
て確実に保持できる特長がある。
【0057】さらに、本発明の電源装置は、単一構造の
ホルダーケースを使用して、収納する電源モジュールの
数を変更できる特長がある。それは、本発明の電源装置
が、ホルダーケースを、両面に配設される蓋ケースと、
蓋ケースの間に配設される中間ケースとで構成し、蓋ケ
ースと中間ケースとを連結して、複数列に並べた電源モ
ジュールを両側から挟着して定位置に保持しているから
である。この構造の電源装置は、中間ケースの数を変更
することによって平行に並べられる電源モジュールの段
数を簡単に増減し、収納する電源モジュールの数を変更
できる。したがって、専用のホルダーケースを製造する
ことなく、単一構造のホルダーケースを使用して、収納
する電源モジュールの数を用途に応じて種々に変更でき
る特長が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電源装置の分解斜視図
【図2】本発明の実施例の電源装置の分解斜視図
【図3】本発明の実施例の電源装置の回路図
【図4】図2に示す電源装置に内蔵される電源モジュー
ルの側面図
【図5】図4に示す電源モジュールの電池の連結構造を
示す分解断面図
【図6】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を
示す断面図
【図7】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を
示す断面図
【図8】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を
示す断面図
【図9】図4に示す電源モジュールの正極側の電極端子
の連結構造を示す分解断面図
【図10】図4に示す電源モジュールの負極側の電極端
子の連結構造を示す分解断面図
【図11】図9に示す正極端子の拡大斜視図
【図12】図10に示す負極端子の拡大斜視図
【図13】図2に示す電源装置のホルダーケースの分解
斜視図
【図14】図13に示すホルダーケースのホルダーリブ
に連結される緩衝パッキンの拡大斜視図
【図15】図2に示す電源装置のエンドプレートの分解
斜視図
【図16】図15に示すエンドプレートを組み立てる状
態を示す分解斜視図
【図17】図15に示すエンドプレートの本体部の平面
【図18】エンドプレートの本体部の他の一例を示す平
面図
【図19】エンドプレートの本体部の他の一例を示す平
面図
【図20】複数の電源モジュールをバスバーで直列に連
結する状態を示す概略斜視図
【図21】エンドプレートのバスバーと電源モジュール
との連結構造を示す断面図
【符号の説明】
1…電源モジュール 2…ホルダーケース 2A…蓋ケース 2
B…中間ケース 3…エンドプレート 3A…本体部 3
B…カバー部 4…バスバー 5…電極端子 5A…正極端子 5
B…負極端子 5a…雌ネジ孔 6…電池 6A…外装缶 7…皿状接続体 7A…円盤部 7
B…フランジ部 7a…プロジェクション 8…ヒューズ 9…リード線 10…絶縁体 11…リード板 12…金属板 13…温度センサー 14…センサーリード 15…ホルダーリブ 15A…保持凹部 16…緩衝パッキン 17…ガイド溝 18…バスバー嵌着凹部 19…ストッパ爪 20…開口窓 21…リード線溝 22…ストッパ爪 23…ヒューズ凹部 24…切欠 25…センサー連結板 26…連結板嵌着凹部 27…連結孔 28…周壁 29…防水カバー 29A…引出切欠 2
9B…取出穴 30…止ネジ 31…切欠部 32…引出開口 33…ストッパ凸部 34…ストッパ凹部 35…ホルダーケース 35A…両端壁 3
5B…中間壁 35a…貫通孔 35b…貫通孔
【手続補正書】
【提出日】平成12年1月14日(2000.1.1
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 電源装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、ハイブ
リッド自動車や電気自動車等の自動車を駆動するモータ
ーの電源用に使用される大電流用の電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車走行用のモーターを駆動する電源
に使用される大電流用の電源装置は、多数の電池を直列
に接続して出力電圧を高くしている。駆動モーターの出
力を大きくするためである。この種の用途に使用される
電源装置は、出力電力を大きくするために、多数の電池
を内蔵している。この種の電源装置は、たとえば、特開
平10−270006号公報に記載される。この公報に
記載される電源装置は、図1の分解斜視図に示すよう
に、電源モジュールを複数列に内蔵するホルダーケース
35を備える。ホルダーケース35は、プラスチックで
もって、上方を開口する方形状の箱型に成形している。
ホルダーケース35は、細長い円柱状の電源モジュール
を挿入するために、円形の貫通孔35aを両端壁35A
に開口している。さらに、電源モジュールを安定して保
持するために、両端壁35Aと平行に中間壁35Bを設
け、この中間壁35Bにも円形の貫通孔35bを開口し
ている。電源モジュールは、両端壁35Aと中間壁35
Bの貫通孔35a、35bに挿入して、ホルダーケース
35の定位置に保持される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この構造のホルダーケ
ースは、多数の電源モジュールを貫通孔に入れて確実に
保持できる。しかしながら、この構造のホルダーケース
は、製造に著しく手間がかかって、製造コストが高くな
る欠点がある。それは、両端壁と中間壁の両方に、電源
モジュールを挿入して保持する貫通孔を成形しているか
らである。両端壁と中間壁に貫通孔を設けているホルダ
ーケースの成形は、複雑な構造の金型で成形する必要が
ある。両端壁と中間壁の貫通孔を成形する部分を、簡単
に脱型できないからである。
【0004】さらに、この構造のホルダーケースは、両
端壁と中間壁に設ける貫通孔を、正確に電源モジュール
の外形に等しく成形する必要がある。貫通孔が電源モジ
ュールよりも大きいと、電源モジュールを隙間なく保持
できず、貫通孔が電源モジュールよりも小さいと、電源
モジュールを貫通孔に挿入できなくなるからである。困
ったことに、電源モジュールは、外径を極めて高い精度
で製作するのが難しい。電源モジュールが、円筒電池に
温度センサー等を固定して、熱収縮チューブ等で被覆し
て製造しているからである。多量生産される円筒電池
は、外径に多少の誤差がある。さらに、円筒電池の表面
に温度センサー等を固定して、熱収縮チューブで被覆し
ているので、電源モジュールの外径は、さらにばらつき
が大きくなっている。したがって、両端壁と中間壁に設
ける貫通孔を正確に成形しても、ここに挿入する電源モ
ジュールの外径が異なるので、全ての電源モジュールを
隙間なく貫通孔に挿入して、確実に保持するのが難し
い。
【0005】外径にばらつきがある電源モジュールを保
持する貫通孔は、最大外径の電源モジュールを挿入でき
る大きさに成形する必要がある。このため、外径が多少
小さい電源モジュールを貫通孔に挿入すると、電源モジ
ュールと貫通孔との間に隙間ができる。ここに隙間がで
きると、両端壁と中間壁で、電源モジュールを動かない
ように安定して保持できなくなる欠点がある。
【0006】さらに、困ったことに、貫通孔を電源モジ
ュールの外径に等しく成形しているホルダーケースは、
電源モジュールを挿入してセットするのに極めて手間が
かかる。それは、小さい貫通孔に、きっちりと隙間なく
電源モジュールを挿入するために、電源モジュールをス
ムーズに貫通孔に挿入できないからである。このため、
ホルダーケースに多数の電源モジュールを挿入して組み
立てるのに極めて手間がかかり、組み立てコストが高く
なる。このことは、ホルダーケースの製造コストが高く
なることと相乗して、電源装置のトータルコストを著し
く高くする欠点がある。
【0007】さらに、図1に示すホルダーケースは、全
体をプラスチックで一体成形しているので、内部に収納
する電源モジュールの数を変更することができない。電
源モジュールの数を変更するには、専用のホルダーケー
スを製造する必要がある。このため、単一構造のホルダ
ーケースを使用して、収納する電源モジュールの数を変
更できない。
【0008】本発明は、このような従来の電源装置の欠
点を解決することを目的に開発されたものである。本発
明の重要な目的は、ホルダーケースを能率よく安価に多
量製作できると共に、組み立てを簡単かつ容易に、しか
も能率よくして、トータルコストを低減できる電源装置
を提供することにある。
【0009】また、本発明の他の大切な目的は、電源モ
ジュールを隙間なくホルダーケースに装着して、電源モ
ジュールを確実に保持でき、さらに、単一構造のホルダ
ーケースで収納する電源モジュールの数を変更できる電
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】本発明の電源装置は、複
数の電源モジュール1をホルダーケース2で平行に保持
している。ホルダーケース2は、両面に配設される蓋ケ
ース2Aと、蓋ケース2Aの間に配設される中間ケース
2Bとを備える。さらに、ホルダーケース2は、中間ケ
ース2Bの両面と、蓋ケース2Aの内面に、電源モジュ
ール1を複数列に並べて定位置に保持するホルダーリブ
15を突出して設けている。ホルダーケース2は、両面
の蓋ケース2Aと中間ケース2Bとを連結して、蓋ケー
ス2Aと中間ケース2Bに設けているホルダーリブ15
で、電源モジュール1を複数列に並べて両側から挟着し
て定位置に保持している。
【0011】本発明の請求項2の電源装置は、蓋ケース
2Aと中間ケース2Bがプラスチック製で、蓋ケース2
Aの内面と、中間ケース2Bの両面に複数列にホルダー
リブ15を一体成形して設けている。
【0012】本発明の請求項3の電源装置は、蓋ケース
2Aと中間ケース2Bが、両端縁と中間に複数列にホル
ダーリブ15を一体成形して設けている。
【0013】本発明の請求項4の電源装置は、ホルダー
ケース2に、電源モジュール1を接続するパスバー4を
内蔵するエンドプレート3を固定している。
【0014】本発明の請求項5の電源装置は、蓋ケース
2Aの間に1枚の中間ケース2Bを配設して、中間ケー
ス2Bの両側に2段に電源モジュール1を配設してい
る。
【0015】本発明の請求項6の電源装置は、複数の二
次電池6を直線状に連結して電源モジュール1としてい
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電源装置を例示するもの
であって、本発明は電源装置を以下のものに特定しな
い。
【0017】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
【0018】電源装置は、図2に示すように、複数の電
源モジュール1を平行に保持するホルダーケース2と、
このホルダーケース2の端部に位置して、ホルダーケー
ス2に収納された電源モジュール1の端部に設けられた
電極端子5にネジ止めして固定されるパスバー4と、こ
パスバー4を定位置に配設してホルダーケース2の端
部に固定されるエンドプレート3とを備える。
【0019】電源モジュール1は、複数の二次電池、あ
るいは静電容量の大きなスーパーキャバシタを直線状に
接続したもので、図の電源モジュール1は、6本の二次
電池6を、直線状に直列に連結している。スーパーキャ
バシタを使用する電源モジュールは、複数のスーパーキ
ャバシタを並列に接続している。ただし、電源モジュー
ルは1本の二次電池やスーパーキャバシタで構成するこ
ともできる。図2に示す電源モジュール1は、円筒型の
二次電池6を皿状接続体7で直線状に連結している。電
源モジュール1の両端には、正極端子と負極端子からな
る電極端子5を連結している。
【0020】図2に示す電源装置の回路図を図3に示
す。この図に示す電源装置は8列×2段の電源モジュー
ル1を内蔵しており、各電源モジュール1は直列に接続
している。各電源モジュール1を接続するパスバー
は、ヒューズ8を介して電源モジュール1の電圧を検出
するためのリード線9を接続している。
【0021】皿状接続体7が電池6を直線状に連結する
構造を、図4と図5に示している。この構造の電源モジ
ュール1は、皿状接続体7の円盤部7Aを、円筒型電池
6の正極に溶接して接続している。皿状接続体7の円盤
部7Aは、円筒型電池6の正極に溶接するプロジェクシ
ョン7aを設けている。皿状接続体7のプロジェクショ
ン7aが正極に溶接されるとき、プロジェクション7a
の上面に溶接用電極棒が押圧される。皿状接続体7と円
筒型電池6とのショートを阻止するために、皿状接続体
7と円筒型電池6との間に、リング状に絶縁体10が挟
着される。
【0022】さらに、皿状接続体7は、フランジ部7B
の内側に円筒型電池6を挿入して、フランジ部7Bを円
筒型電池6の負極である外装缶6Aに溶接する。フラン
ジ部7Bも、円盤部7Aと同じように、内面に設けたプ
ロジェクション7aを外装缶6Aに溶接する。このと
き、フランジ部7Bには、プロジェクション7aの外側
に溶接用電極棒が押圧される。
【0023】直列に連結される電池6は、皿状接続体7
を使用することなく、図6の断面図に示すように、U曲
したリード板11の対向面を互いに溶接して連結するこ
ともできる。この図の電源モジュール1は、電池6を放
電させる方向に、大電流をパルス通電して、U曲したリ
ード板11の対向面を溶着する。リード板11は、たと
えば、1KAの電流を約15ミリ秒間流す大電流パルス
通電で溶着できる。
【0024】さらに、電池6は、図7の断面図に示すよ
うに、電池6の+−の電極の間に金属板12を挟着する
状態で、電池6を放電させる方向に大電流パルス通電処
理をして、金属板12を電池6の電極に溶着することも
できる。
【0025】さらにまた、図8に示すように、電池6の
間に金属板を挟着することなく、電池6の+−の電極を
直接に溶着することもできる。この電池6は、正極端子
である封口板の上部表面に円錐状の突起を設け、この突
起を隣接する電池6の負極端子に大電流パルス通電して
溶接している。
【0026】図6ないし図8に示すように、皿状接続体
7を使用しないで、直接に電池6の+−の電極を溶接し
て連結し、あるいは、+−の電極を金属板の両面に直接
に溶接して連結している電源モジュール1は、電池間の
電気抵抗を極めて小さくできる。また、電池6の連結強
度を強くできる特長もある。
【0027】互いに直列に連結された電源モジュール1
は、図9と図10に示すように、電池6の正極側には正
極端子5Aを接続し、負極側には負極端子5Bを接続す
る。正極端子5Aの中央凸部と、負極端子5Bは、図1
1と図12の斜視図で示すように、四角柱状に成形して
いる。正極端子5Aの中央凸部と、負極端子5Bとを四
角柱状とするのは、エンドプレート3に設けた開口窓2
0に嵌入して、複数の電源モジュール1を位置決めして
接続するためである。正極端子5Aと負極端子5Bであ
る電極端子5は、パスバー4を連結する雌ネジ孔5aを
中心に設けている。
【0028】電源モジュール1の二次電池6は、ニッケ
ル−水素電池である。ただ、電源モジュール1の二次電
池6は、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン二
次電池等を使用することもできる。
【0029】電源モジュール1は、図2に示すように、
各電池6の表面に温度センサー13を固定している。温
度センサー13は、電池温度を検出できる素子である。
この温度センサー13には、好ましくは、電池温度で電
気抵抗が変化するにPTCが使用される。各電池6の表
面に固定される温度センサー13は、センサーリード1
4を介して直列に、直線状に連結されて、電源モジュー
ル1の表面に縦方向に延長して固定される。温度センサ
ー13とセンサーリード14は、表面を被覆する熱収縮
チューブ等で電池6の表面に固定される。
【0030】ホルダーケース2は、図13の分解斜視図
において上下に図示している蓋ケース2Aと、上下の蓋
ケース2Aの間に配設される中間ケース2Bとを備え
る。蓋ケース2Aと中間ケース2Bは、全体をプラスチ
ックで成形している。蓋ケース2Aと中間ケース2B
は、電源モジュール1を挟着して定位置に保持するため
に、ホルダーリブ15を一体成形している。図に示す蓋
ケース2Aと中間ケース2Bは、両端縁と中間に、複数
列のホルダーリブ15を平行に設けている。ホルダーリ
ブ15は、蓋ケース2Aの内面と、中間ケース2Bの両
面に設けられる。ホルダーリブ15は、円筒状の電源モ
ジュール1を定位置に保持するために、電源モジュール
1の外形に沿って湾曲している半円状の保持凹部15A
を設けている。ホルダーリブ15の保持凹部15Aは、
電源モジュール1の表面に沿う形状に成形される。した
がって、電源モジュールが多角柱状である場合、保持凹
部の形状は多角柱に沿う形状に成形される。
【0031】電源モジュール1は、保持凹部15Aに嵌
着されて、定位置に挟着状態で保持される。ホルダーリ
ブ15は、保持凹部15Aに沿ってゴム状弾性体の緩衝
パッキン16を連結して、電池6の耐衝撃性を向上でき
る。図13のホルダーケース2は、2列のホルダーリブ
15に緩衝パッキン16を連結している。緩衝パッキン
16は、図14に示すように、ホルダーリブに沿う形状
に成形している。図13に示す緩衝パッキン16は、図
14に示す緩衝パッキン16の凹部を対向させて連結し
た状態を示している。緩衝パッキン16は、互いに対向
する凹部の間に電源モジュール1を介在させて、これに
密着する状態で挟着して保持する。ホルダーリブ15に
緩衝パッキン16を連結しているホルダーケース2は、
緩衝パッキン16に振動を吸収させて、電源モジュール
1を振動から防止できる。
【0032】ホルダーリブ15は、電源モジュール1の
表面に凸条の状態で突出している温度センサー13とセ
ンサーリード14を案内するためのガイド溝17を、保
持凹部15Aの底部に設けている。温度センサー13と
センサーリード14を保持凹部15Aに入れて、ホルダ
ーリブ15は保持凹部15Aで電源モジュール1を挟着
して定位置に保持する。
【0033】以上の構造のホルダーケース2は、以下の
状態で組み立てて、電源モジュール1を平行に保持す
る。 下側の蓋ケース2Aを水平に置いて、ホルダーリブ
15の保持凹部15Aに電源モジュール1を入れて平行
に並べる。図の蓋ケース2Aは、ホルダーリブ15に8
列に電源モジュール1を並べる。電源モジュール1は、
両端面を同一平面とするように、ホルダーリブ15に並
べる。このとき、電源モジュール1の表面に突出してい
る温度センサー13とセンサーリード14を、ホルダー
リブ15のガイド溝17に案内する。 下側の蓋ケース2Aに中間ケース2Bを載せる。中
間ケース2Bは、下面に突出しているホルダーリブ15
の保持凹部15Aに、電源モジュール1を入れて、決め
られた位置に積層される。 中間ケース2Bの上面に突出しているホルダーリブ
15の保持凹部15Aに電源モジュール1を入れて平行
に並べる。このときも、電源モジュール1の両端が同一
平面となるように、電源モジュール1を並べる。 上側の蓋ケース2Aを、電源モジュール1の上に載
せて、蓋ケース2Aを定位置に積層する。この状態で、
蓋ケース2Aの下面に突出しているホルダーリブ15
は、保持凹部15Aに電源モジュール1が案内される。 上下の蓋ケース2Aを連結ネジ(図示せず)で連結
して、上下の蓋ケース2Aと中間ケース2Bとを連結し
て固定する。連結ネジは上下の蓋ケース2Aと中間ケー
ス2Bを貫通して、これ等を連結する。連結ネジは、上
下の蓋ケース2Aの四隅部とその中間を連結する。
【0034】以上の状態で、定位置に電源モジュール1
を保持しているホルダーケース2に、エンドプレート3
が固定される。エンドプレート3は、ホルダーケース2
の電源モジュール1を直列に接続するパスバー4を内蔵
している。パスバー4を定位置に保持するエンドプレー
ト3は、図15と図16の分解斜視図に示すように、互
いに積層状態で連結される本体部3Aとカバー部3Bを
備える。本体部3Aとカバー部3Bは、プラスチックで
別々に一体成形して製造される。本体部3Aは、電源モ
ジュール1と対向する側に配設され、カバー部3Bは本
体部3Aの背面に配設される。
【0035】本体部3Aは、電源モジュール1を直列に
連結するパスバー4を背面に配設している。ここに配設
されるパスバー4は、本体部3Aとカバー部3Bとの間
に挟着されて、エンドプレート3の定位置に保持され
る。
【0036】図の本体部3Aは、パスバー4を定位置に
保持するためのパスバー嵌着凹部18を背面に成形して
いる。パスバー嵌着凹部18は、金属板であるパスバー
4を定位置に嵌着できるように、長方形のパスバー4の
外形にほぼ等しく、正確にはこれよりも多少大きな長方
形である。図15と図16の斜視図、および図17に示
す本体部3Aは、パスバー嵌着凹部18を、横方向に延
長して設けている。本明細書において、パスバー4の縦
横は、パスバー4の長手方向を横方向とし、この方向と
直交する方向を縦方向とする。図18に示す本体部3A
は、パスバー嵌着凹部18を縦方向に延長して設けてい
る。さらに、図19に示す本体部3Aは、縦横にパスバ
嵌着凹部18を設けている。パスバー嵌着凹部18
は、ここにパスバー4を嵌着して、パスバー4で電源モ
ジュール1を直列に連結する。
【0037】パスバー嵌着凹部18の開口部には、パス
バー4が出るのを阻止するストッパ爪19を一体成形し
て設けている。ストッパ爪19は、パスバー嵌着凹部1
8の開口部から内側に突出して設けられる。図に示すス
トッパ爪19は、パスバー嵌着凹部18の開口部にあっ
て、長辺のほぼ中央に内側に突出して設けられる。スト
ッパ爪19の突出高さを大きくすると、パスバー4は
スバー嵌着凹部18から出難くなるが、パスバー4を
スバー嵌着凹部18に入れるのが難しくなる。反対に、
ストッパ爪19を低くすると、パスバー4をパスバー
着凹部18に入れやすくなるが、パスバー4がパスバー
嵌着凹部18から出やすくなる。ストッパ爪19は、
スバー4をスムーズにパスバー嵌着凹部18に入れるこ
とができて、パスバー嵌着凹部18に入れたパスバー
が出るのを効果的に阻止できるように、パスバー嵌着凹
部18の開口部から内側に突出して設けられる。
【0038】図2に示すホルダーケース2は、上下2段
で、各段に8列の電源モジュール1を収納している。こ
の電源モジュール1は、一方のエンドプレート3に横方
向に内蔵されるパスバー4で一端を直列に連結して、他
方のエンドプレート3に縦方向に内蔵されるパスバー
で直列に連結して、図20の概略図で示すように、全て
の電源モジュール1を直列に連結する。したがって、ホ
ルダーケース2の一方の端部に固定されるエンドプレー
ト3は、図15、図16及び図17に示すように、パス
バー4を横方向に内蔵しており、ホルダーケース2の他
方の端部に固定されるエンドプレート3は、図18に示
すように、パスバー4を縦方向に内蔵している。図19
に示すように、縦横にパスバー嵌着凹部18を設けてい
る本体部3Aは、ホルダーケース2の両端に固定でき
る。
【0039】本体部3Aは、パスバー嵌着凹部18の両
端部に、パスバー4を電源モジュール1の電極端子5に
連結する開口窓20を開口している。開口窓20は、電
池6の電極に固定している電極端子5を回転しない状態
で嵌入できる形状に開口される。図に示す電源モジュー
ル1は、方形状の電極端子5を両端に固定している。こ
の電極端子5を嵌入するために、開口窓20は電極端子
5の外形にほぼ等しく、正確には電極端子5よりも多少
大きな内形に開口されている。この構造の本体部3A
は、電源モジュール1の電極端子5を開口窓20に嵌入
して、電源モジュール1を回転しないように保持して、
パスバー4を連結できる。
【0040】さらに、図に示す本体部3Aは、リード線
を定位置に保持するリード線溝21を設けている。リー
ド線溝21は、パスバー嵌着凹部18と平行に設けられ
る。リード線溝21の開口部にも、リード線が出るのを
阻止するストッパ爪22を設けている。ストッパ爪22
は、リード線溝21の開口部の対向する位置に配設され
る。対向するストッパ爪22の間隔は、リード線の太さ
にほぼ等しい。このストッパ爪22は、リード線をリー
ド線溝21に入れやすく、リード線をリード線溝21か
ら出難くできる。
【0041】リード線は、各電源モジュール1の電圧を
検出するために、ヒューズ8を介してパスバー4に接続
される。本体部3Aは、ヒューズ8を定位置に配設する
ために、ヒューズ凹部23を設けている。ヒューズ凹部
23はリード線溝21に連結して設けられる。ヒューズ
凹部23とパスバー嵌着凹部18との間の壁には、ヒュ
ーズ8をパスバー4に連結するリード板を配設する切欠
24を設けている。
【0042】さらに、図15と図16に示す本体部3A
は、センサー連結板25を定位置に保持する連結板嵌着
凹部26を背面に設けている。連結板嵌着凹部26は、
パスバー嵌着凹部18に隣接して、パスバー嵌着凹部1
8よりも外側にあって、パスバー嵌着凹部18と平行に
設けられる。連結板嵌着凹部26に嵌入されるセンサー
連結板25は、電源モジュール1に固定される温度セン
サー13を直列に連結する。電源モジュール1は、図2
に示すように、電極端子5に隣接して、センサーリード
14を突出させている。このセンサーリード14がセン
サー連結板25に連結されて、全ての温度センサー13
は直列に連結される。
【0043】センサーリード14をセンサー連結板25
に連結するために、本体部3Aは、センサーリード14
を通過させる連結孔27を貫通して設けている。連結孔
27は、連結板嵌着凹部26の端部に隣接して、連結板
嵌着凹部26よりも外側に開口されている。電源モジュ
ール1から突出するセンサーリード14は、本体部3A
の連結孔27を通過してセンサー連結板25に連結され
て、全ての温度センサー13を直列に連結する。互いに
直列に接続された温度センサー13は、リード線を介し
て、外部に検出信号を出力する。いずれかの温度センサ
ー13が、電池温度が異常に高くなったことを検出する
と、温度センサー13からの信号を外部に接続している
保護回路等で処理して、たとえば、電池6の充放電電流
を制限し、あるいは、電流を遮断して電池6を保護す
る。
【0044】本体部3Aは、カバー部3Bを定位置に保
持するために、背面に突出して周縁に沿って周壁28を
一体成形して設けている。周壁28のある本体部3A
は、カバー部3Bを正確に位置ずれしないように積層し
て固定できる。さらに、周壁28の内側に、カバー部3
Bと防水カバー29の両方を積層して定位置に連結して
固定できる。また、周壁28の内側に、防水カバー29
を連結して固定する構造は、防水カバー29の外周と周
壁28の内面とを防水構造として、エンドプレート3を
確実に防水構造にできる特長もある。
【0045】カバー部3Bは、本体部3Aの背面に積層
して固定されて、パスバー嵌着凹部18と連結板嵌着凹
部26とリード線溝21の開口部を閉塞する。この状態
で、本体部3Aとカバー部3Bは、パスバー4とセンサ
ー連結板25とリード線とを挟着する状態で、定位置に
保持する。本体部3Aにカバー部3Bを連結して固定す
る状態で、パスバー4とセンサー連結板25とリード線
とは、定位置にセットされて外部に出ることはない。カ
バー部3Bは外形を、本体部3Aに設けた周壁28の内
形にほぼ等しくしている。ここに嵌入して、カバー部3
Bを本体部3Aの定位置に積層するためである。
【0046】図15と図16に示すカバー部3Bは、本
体部3Aに設けている開口窓20と同じ位置に開口窓2
0を開口している。このエンドプレート3は、本体部3
Aとカバー部3Bの両方の対向する位置に開口窓20を
開口して、エンドプレート3に内蔵されるパスバー4
電源モジュール1の電極端子5に止ネジ30で連結でき
る。
【0047】さらに、カバー部3Bは、電源モジュール
1のセンサーリード14をセンサー連結板25に連結す
るための切欠部31を外周に設けている。切欠部31
は、開口窓20の外側に配設される。そして、カバー部
3Bは、外周と開口窓20の周縁に沿って、凸条を一体
成形して設けている。凸条は、カバー部3Bを補強する
と共に、開口窓20や切欠部31からエンドプレート3
の内部に水等が侵入するのを有効に防止する。
【0048】図15と図16のカバー部3Bは、リード
線を外部にエンドプレート3から引き出すための引出開
口32を両端部に開口している。リード線溝21にセッ
トされたリード線は、引出開口32から外部に引き出さ
れる。
【0049】カバー部3Bを本体部3Aの周壁28に嵌
入して連結できるように、カバー部3Bは、ストッパ凸
部33を外周面に一体成形して設けている。図に示すカ
バー部3Bは、全体の形状を方形状としているカバー部
3Bの各辺に、複数個のストッパ凸部33を突出するよ
うに成形している。このストッパ凸部33を案内するス
トッパ凹部34は、本体部3Aの周壁28の内面に設け
られる。ストッパ凹部34は、図21に示すように、周
壁28に設けた貫通孔とすることもできる。カバー部3
Bは、図21に示すように、ストッパ凸部33をストッ
パ凹部34に案内して、本体部3Aの定位置に連結して
固定される。この図のエンドプレート3は、カバー部3
Bにストッパ凸部33を設けて、本体部3Aにストッパ
凹部34を設けているが、カバー部にストッパ凹部を、
本体部にストッパ凸部を設けて、カバー部を本体部の定
位置に連結することもできる。また、本体部の周壁内面
にのみストッパ凸部を設けて、このストッパ凸部よりも
内側にカバー部を押し込んで、カバー部を本体部に連結
することもできる。
【0050】以上の嵌着構造で、カバー部3Bと本体部
3Aとを連結しているエンドプレート3は、カバー部3
Bを本体部3Aに簡単かつ容易に、しかも迅速に脱着し
て連結できる特長がある。ただ、カバー部は、スポット
溶着、局部的な接着、ネジ止等の構造で本体部に連結す
ることもできる。
【0051】カバー部3Bの外側面に積層される防水カ
バー29はプラスチック板で、外周の形状を、本体部3
Aの周壁28の内側形状にほぼ等しく成形して、リード
線の引出切欠29Aと、電源コードの取出穴29Bとを
開口している。
【0052】以上の構造のエンドプレート3は、本体部
3Aに、パスバー4とセンサー連結板25とヒューズ8
とを決められた位置に配設して、背面にカバー部3Bを
固定する。この状態で、電源モジュール1を定位置に保
持しているホルダーケース2にエンドプレート3を固定
し、図21の断面図に示すように、カバー部3Bの開口
窓20に入れる止ネジ30で、エンドプレート3のパス
バー4を電源モジュール1の電極端子5に連結する。エ
ンドプレート3をホルダーケース2に連結した状態で、
パスバー4を電極端子5に簡単に能率よく連結できる。
ただ、エンドプレート3は、パスバー4を電源モジュー
ル1の電極端子5に連結した後、ホルダーケース2に連
結して固定することもできる。
【0053】以上の実施例に示す電源装置は、蓋ケース
2Aの間に1つの中間ケース2Bを配設して、中間ケー
ス2Bの両側にそれぞれ8列の電源モジュールを収納し
ている。ただ、本発明の電源装置は、蓋ケースの間に配
設される中間ケースの数を変更して、収納する電源モジ
ュールの数を変更することもできる。たとえば、蓋ケー
スの間に2つの中間ケースを配設する電源装置は、8列
×3段の電源モジュールを収納できる。さらに、電源装
置は、蓋ケースの間に2つ以上の中間ケースを配設し
て、収納できる電源モジュールの数を変更することもで
きる。このように、本発明の電源装置は、単一構造の蓋
ケースと中間ケースを使用して、とくに、中間ケースの
数を変更することによって、極めて簡単に、収納する電
源モジュールの数を用途に応じて種々に変更できる特長
がある。
【0054】
【発明の効果】本発明の電源装置は、ホルダーケースを
能率よく安価に多量製作できると共に、、組み立てを簡
単かつ容易にして、トータルコストを低減できる特長が
ある。それは、本発明の電源装置が、複数の電源モジュ
ールを平行に保持するホルダーケースを、両面に配設さ
れる蓋ケースと、蓋ケースの間に配設される中間ケース
とで構成すると共に、中間ケースの両面と蓋ケースの内
面に、電源モジュールを複数列に並べて定位置に保持す
るホルダーリブを突出して設けており、蓋ケースと中間
ケースとを連結して、複数列に並べた電源モジュール
を、ホルダーリブで両側から挟着して定位置に保持して
いるからである。
【0055】以上の構造の電源装置は、ホルダーケース
を、従来のように複雑な構造の金型で成形することな
く、簡単な構造の金型で能率よく安価に多量製作でき
る。さらに、この電源装置は、蓋ケースと中間ケースの
ホルダーリブに、電源モジュールを並べる状態で定位置
に配設できるので、極めて簡単にしかも短時間で組み立
てできる。したがって、本発明の電源装置は、製造コス
トと組み立てコストの両方を低減して、トータルコスト
を著しく低減できる特長がある。
【0056】さらに、本発明の電源装置は、蓋ケースと
中間ケースとを連結して、複数列に並べた電源モジュー
ルを、ホルダーリブで両側から挟着して定位置に保持し
ているので、極めて簡単に組み立てできることに加え
て、電源モジュールを隙間なくホルダーケースに装着し
て確実に保持できる特長がある。
【0057】さらに、本発明の電源装置は、単一構造の
ホルダーケースを使用して、収納する電源モジュールの
数を変更できる特長がある。それは、本発明の電源装置
が、ホルダーケースを、両面に配設される蓋ケースと、
蓋ケースの間に配設される中間ケースとで構成し、蓋ケ
ースと中間ケースとを連結して、複数列に並べた電源モ
ジュールを両側から挟着して定位置に保持しているから
である。この構造の電源装置は、中間ケースの数を変更
することによって平行に並べられる電源モジュールの段
数を簡単に増減し、収納する電源モジュールの数を変更
できる。したがって、専用のホルダーケースを製造する
ことなく、単一構造のホルダーケースを使用して、収納
する電源モジュールの数を用途に応じて種々に変更でき
る特長が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電源装置の分解斜視図
【図2】本発明の実施例の電源装置の分解斜視図
【図3】本発明の実施例の電源装置の回路図
【図4】図2に示す電源装置に内蔵される電源モジュー
ルの側面図
【図5】図4に示す電源モジュールの電池の連結構造を
示す分解断面図
【図6】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を
示す断面図
【図7】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を
示す断面図
【図8】電源モジュールの電池の連結構造の他の一例を
示す断面図
【図9】図4に示す電源モジュールの正極側の電極端子
の連結構造を示す分解断面図
【図10】図4に示す電源モジュールの負極側の電極端
子の連結構造を示す分解断面図
【図11】図9に示す正極端子の拡大斜視図
【図12】図10に示す負極端子の拡大斜視図
【図13】図2に示す電源装置のホルダーケースの分解
斜視図
【図14】図13に示すホルダーケースのホルダーリブ
に連結される緩衝パッキンの拡大斜視図
【図15】図2に示す電源装置のエンドプレートの分解
斜視図
【図16】図15に示すエンドプレートを組み立てる状
態を示す分解斜視図
【図17】図15に示すエンドプレートの本体部の平面
【図18】エンドプレートの本体部の他の一例を示す平
面図
【図19】エンドプレートの本体部の他の一例を示す平
面図
【図20】複数の電源モジュールをパスバーで直列に連
結する状態を示す概略斜視図
【図21】エンドプレートのパスバーと電源モジュール
との連結構造を示す断面図
【符号の説明】 1…電源モジュール 2…ホルダーケース 2A…蓋ケース 2
B…中間ケース 3…エンドプレート 3A…本体部 3
B…カバー部 4…パスバー 5…電極端子 5A…正極端子 5
B…負極端子 5a…雌ネジ孔 6…電池 6A…外装缶 7…皿状接続体 7A…円盤部 7
B…フランジ部 7a…プロジェクション 8…ヒューズ 9…リード線 10…絶縁体 11…リード板 12…金属板 13…温度センサー 14…センサーリード 15…ホルダーリブ 15A…保持凹部 16…緩衝パッキン 17…ガイド溝 18…パスバー嵌着凹部 19…ストッパ爪 20…開口窓 21…リード線溝 22…ストッパ爪 23…ヒューズ凹部 24…切欠 25…センサー連結板 26…連結板嵌着凹部 27…連結孔 28…周壁 29…防水カバー 29A…引出切欠 2
9B…取出穴 30…止ネジ 31…切欠部 32…引出開口 33…ストッパ凸部 34…ストッパ凹部 35…ホルダーケース 35A…両端壁 3
5B…中間壁 35a…貫通孔 35b…貫通孔
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の電源モジュール(1)をホルダーケ
    ース(2)に平行に保持している電源装置において、 ホルダーケース(2)が、両面に配設される蓋ケース(2A)
    と、蓋ケース(2A)の間に配設される中間ケース(2B)とを
    備え、中間ケース(2B)の両面と、蓋ケース(2A)の内面
    に、電源モジュール(1)を複数列に並べて定位置に保持
    するホルダーリブ(15)を突出して設けており、 両面の蓋ケース(2A)と中間ケース(2B)とを連結して、蓋
    ケース(2A)と中間ケース(2B)に設けているホルダーリブ
    (15)で、電源モジュール(1)を複数列に並べて両側から
    挟着して定位置に保持してなることを特徴とする電源装
    置。
  2. 【請求項2】 蓋ケース(2A)と中間ケース(2B)がプラス
    チック製で、蓋ケース(2A)の内面と、中間ケース(2B)の
    両面に複数列にホルダーリブ(15)を一体成形して設けて
    いる請求項1に記載される電源装置。
  3. 【請求項3】 蓋ケース(2A)と中間ケース(2B)が、両端
    縁と中間に複数列にホルダーリブ(15)を一体成形して設
    けている請求項2に記載される電源装置。
  4. 【請求項4】 ホルダーケース(2)に、電源モジュール
    (1)を接続するバスバー(4)を内蔵するエンドプレート
    (3)を固定している請求項1に記載される電源装置。
  5. 【請求項5】 蓋ケース(2A)の間に1枚の中間ケース(2
    B)を配設して、中間ケース(2B)の両側に2段に電源モジ
    ュール(1)を配設している請求項1に記載される電源装
    置。
  6. 【請求項6】 電源モジュール(1)が、複数の二次電池
    (6)を直線状に連結したものである請求項1に記載され
    る電源装置。
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