JP2005285452A

JP2005285452A - 電源装置および電源装置を構成する電源モジュール

Info

Publication number: JP2005285452A
Application number: JP2004095675A
Authority: JP
Inventors: Takashi Murata; 崇村田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】電源モジュールの組み立て作業を容易にして作業能率を向上させた電源装置等を提供する。
【解決手段】電源装置は、一以上の単電池を直線状に接続した電池セルを略平行に複数本並べ、かつこれらの電池セルを直列または並列に接続してカセットホルダに内蔵した電源モジュールを一以上備える。電池セルの電極が配置されるカセットホルダ端面の形状を厚さよりも幅を広くし、複数の電源モジュールを厚さ方向に積層して隣接する電源モジュール同士を接続しており、各々の電源モジュールは、カセットホルダの幅方向に複数の電池セルを横並びに略平行に収納して、電池セルは一以上の単電池を長手方向に直線状に連結している。これによりカセットホルダをブロック化して電池セルを保護し、耐振動性等を向上させると共に、カセットホルダの連結により電池の本数を容易に増減でき、所望の電源出力に容易に対応可能とできる。
【選択図】図５

Description

本発明は、主として大電流の放電に適している電源装置および電源装置を構成する電源モジュールに関し、特にハイブリッドカーや電気自動車等の自動車のように、大電流で駆動されるモーターに電力を供給して車両等の電動機器を駆動する電源装置に関する。

電源装置は、電池又は素電池を直列又は並列に接続した電源モジュールの個数を多くして出力電流を大きくでき、また、直列に接続する直列の個数で出力電圧を高くできる。特に、大出力が要求される用途、例えば自動車等の車両、自転車、工具等に使用される電源装置においては、複数の電池を直列に接続して出力を大きくする構造がとることができる。例えば、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、大出力用の電源装置は、複数の電池を直列に連結した電源モジュールをさらに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、接続する電源モジュールの個数で出力を調整している。大出力が要求される電源装置は、多数の電源モジュールを接続している。現在、ハイブリッドカーに搭載される電源装置は、６個のニッケル−水素電池を直列に接続して電源モジュールを構成している。この電源モジュールをホルダーケースに内蔵して、電源モジュールを直列に接続している。ホルダーケースに２４個の電源モジュールを内蔵する電源装置は、１４４個のニッケル−水素電池を直列に接続して、定格出力電圧が約１７０Ｖとなる。さらに、大出力が要求される電源装置は、直列に接続する電源モジュールの数を多くして出力電圧を高くしている。ハイブリッドカー等の車両に搭載される電源装置は、車両の大きさやモーターの出力により、出力電圧を最適設計する必要がある。このため、電源装置は、用途により内蔵する電源モジュールの個数が変化する。

電源装置の出力は、使用する電池の数に依存する。従来の電源装置は、収納する電源モジュールの個数に合わせてホルダーケースを専用設計している。この電源装置は、ホルダーケースに全ての電源モジュールを収納して、電源モジュールをバスバーで直列に接続している。この構造は、ホルダーケースに収納する電源モジュールの個数を変更できない。このため、各々の用途にのみ使用できる専用設計されたホルダーケースを製作する必要があり、出力電圧を変更する電源装置の製造コストが高くなる欠点がある。

さらに、多数の電源モジュールを内蔵している電源装置は、メンテナンスに手間がかかる欠点もある。多数の電源モジュールを内蔵する電源装置は、全ての電源モジュールが同じようには劣化せず、特定の電源モジュールが劣化する。この状態になると、劣化した電源モジュールを探して交換する必要がある。全ての電源モジュールをひとつのホルダーケースに収納している電源装置は、劣化した電源モジュールを簡単には交換するのが難しい。

これに対して本出願人は、図２５の分解斜視図に示すような電源モジュールを開発した（特許文献１）。この電源モジュールを、図２６の垂直断面図に示すように複数台を上下に積層して連結することにより、モジュールの増減及び交換を容易としている。これによって電源出力を調整可能とし、また交換を容易にしている。

このような電源モジュールにおいては、各電池を保持するためにプラスチック製や金属製などのホルダに単電池１や電池セル２を収納する構成としている。一般には上ケース１０ａ、下ケース１０ｂに分割されたホルダ１０Ｆに電池を収納後、上下ケース１０ａ、１０ｂをネジ止めや溶接などの方法で固定している。しかしながら、電池の使用数が大きいと、このようなホルダに電池を保持して固定する作業の負担も大きくなる。さらに、電源モジュールに含まれる電池セル２同士を直列に接続するためにバスバー２４Ｂが使用されるが、このようなバスバー２４Ｂの固定作業も、使用する電池数が増えるに従って作業量が大きくなる。
特開２００４−０３１２４８号公報

本発明は、このような問題点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の主な目的は、電源装置を構成する電源モジュールの組み立て作業を容易にして作業能率を向上させた電源装置および電源装置を構成する電源モジュールを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の電源装置は、一以上の単電池を直線状に接続した電池セルを略平行に複数本並べ、かつこれらの電池セルを直列または並列に接続してカセットホルダに内蔵した電源モジュールを一以上備え、電動機器を駆動するための電力を供給可能な電源装置であって、電池セルの電極が配置されるカセットホルダ端面の形状を厚さよりも幅を広くし、複数の電源モジュールを厚さ方向に積層して隣接する電源モジュール同士を接続しており、各々の電源モジュールは、カセットホルダの幅方向に複数の電池セルを横並びに略平行に収納して、電池セルは一以上の単電池を長手方向に直線状に連結したものである。この構成によって、カセットホルダをブロック化して電池セルを保護し、耐振動性等を向上させると共に、カセットホルダの連結により電池の本数を容易に増減でき、所望の電源出力に容易に対応可能とできる。このため、要求される電源出力を得るために必要な本数を収納可能な専用ホルダを個別に設計、用意することなく、同一タイプのカセットホルダで電池の総数を調整でき、低コストで異なる電源出力に柔軟に対応できる。

また本発明の他の電源装置は、複数の電池セルが接続された電源モジュールの正極及び負極の電極端子が、カセットホルダのいずれか一方の端面に共に配置されている。この構成によって、電源モジュールの出力をカセットホルダの片面から取り出せるので、配線作業などを能率よく行うことができ、組立やメンテナンスの作業性が改善される。

さらに本発明の他の電源装置は、カセットホルダ内で電池セルが略平行に偶数個配置され、かつ隣接する電池セル同士をその両端に固定しているバスバーで互いに直列に接続している。この構成によって、電池セル同士の端子をバスバーにより最短距離で連結すると共に、必ず電源モジュールの一方の端面に正負両端子が位置するので、配線作業などを能率よく行うことができ、組立やメンテナンスの作業性が改善される。

さらにまた本発明の他の電源装置は、電源モジュールを、カセットホルダ内で電池セルを垂直姿勢に保持しつつ、電池セルを略平行に並べた方向と直交する方向に、電源モジュール同士を水平方向に連結している。この構成によって、水平方向に電源モジュールを連結して増設でき、電源装置の高さを一定に保持したまま奥行きのみの変更によって電源出力を調整可能であるため、電源装置の設置スペースの確保が容易となる。

さらにまた本発明の他の電源装置は、電池セルを構成する単電池が円筒形である。角形電池などに比して専有面積が大きくなりがちな円筒形電池であっても、上記構成によって効率よく配置、増減できる。

さらにまた本発明の他の電源装置は、カセットホルダが、保持する電池セルの両面をカバーする一対のカバー片に分割されており、一対のカバー片は対向する一方の側面に折曲可能な折曲連結部を固定して互いに連結されると共に、折曲連結部を設けた側と反対の側面に連結フックを設けており、一対のカバー片を折曲連結部と連結フックとを嵌合して固定状態とし、電池セルがカセットホルダから脱離しないよう保持している。この構成によって、カセットホルダをヒンジ等の折曲連結部で開閉式とし、かつ嵌め込み方式により容易に電池セルを保持して固定できるので、組立やメンテナンスの作業性が向上する。

さらにまた本発明の他の電源装置は、カセットホルダの内面に、電池セルを嵌合できる嵌合突起を設けている。この構成によっても、嵌合突起で電池セルをカセットホルダ内に嵌合して、位置決めした状態で保持できるので、作業性が向上する。

さらにまた本発明の他の電源装置は、カセットホルダがプラスチック製で、プラスチック製のカセットホルダに電池セルを直列に接続するバスバーをインサートしている。このようにモジュールホルダーにバスバーを予めインサート成型することによって、バスバーの取付工程が簡略化できる。

さらにまた本発明の他の電源装置は、カセットホルダの端面に面して、電池セルを冷却する冷却空気を通過させる空気ダクトを設けている。このように電源モジュールの端面側に空気ダクトが面する構成とすることで、電源モジュール同士の隣接を可能とし、電源装置の占有スペースを小さくできる。

また本発明の電源装置を構成する電源モジュールは、電動機器を駆動するための電力を供給可能な電源装置を構成する電源モジュールであって、単電池を一以上、単電池の長手方向に沿って直列に接続するよう、異なる極性の電極が表出する単電池の端面同士を電気接続した電池セルと、電池セルを偶数個、単電池の長手方向と直交する方向に略平行に並べた状態で保持するプラスチック製のカセットホルダと、カセットホルダ内において、偶数個の電池セル同士を直列に接続するよう、略平行に並べられた隣接する電池セルの端面に異なる極性の電極を表出させ、かつ電極面を略平行面とした状態でこれらを電気的に接続するよう固定する導電性のバスバーとを備えており、カセットホルダは、カセットホルダ内部で電池セル同士を略平行に並べた方向と直交する方向に、他の電源モジュールのカセットホルダと連結するためのモジュール連結部材を備えており、かつカセットホルダは、保持する電池セルの両面をカバーする一対のカバー片に分割されており、一対のカバー片は対向する一方の側面に折曲可能な折曲連結部を固定して互いに連結されると共に、折曲連結部を設けた側と反対の側面に連結フックを設けており、一対のカバー片を折曲連結部と連結フックとを嵌合して固定状態とし、電池セルがカセットホルダから脱離しないよう保持している。この構成によって、カセットホルダをブロック化して電池セルを保護し、耐振動性等を向上させると共に、カセットホルダの連結により電池の本数を容易に増減でき、所望の電源出力に容易に対応可能とできる。このため、要求される電源出力を得るために必要な本数を収納可能な専用ホルダを個別に設計、用意することなく、同一タイプのカセットホルダで電池の総数を調整でき、低コストで異なる電源出力に柔軟に対応できる。さらにカセットホルダをヒンジ等の折曲連結部で開閉式とし、かつ嵌め込み方式により容易に電池セルを保持して固定できるので、組立やメンテナンスの作業性が向上する。

以上のように、本発明の電源装置および電源装置を構成する電源モジュールによれば、カセットホルダに電池セルを装着する工程を簡略化できる。特にカセットホルダを上下のカバー片に分割して、これらの連結して開閉式とすることで、カセットホルダの連結が容易となり、組立工数の低減に繋がりコストダウンにも寄与し得る。またカセットホルダ内部に電池セルを位置決めした状態で保持できる構造とすることで、位置決め作業を容易にできる。さらにカセットホルダの一端面に電極端子の正極、負極を共に位置させることによって片面だけで配線などの作業ができる。さらにまた電池同士を接続するバスバーをカセットホルダに予めインサート成形しておくことによって、バスバーの取付工程を簡略化できる。このように、電源モジュールの組み立て作業を簡素化して作業負担を低減し得る。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置および電源装置を構成する電源モジュールを例示するものであって、本発明は電源装置および電源装置を構成する電源モジュールを以下のものに特定しない。さらに、本明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施の形態に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、及び「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、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

本発明の一実施の形態に係る電源装置を構成する電源モジュールの一例を、図１〜図４に示す。図１は電源モジュール１００の斜視図、図２は平面図、図３は側面図、図４は正面図をそれぞれ示している。これらの図に示す電源モジュール１００は、カセットホルダ１０内に計８本の単電池１を保持している。単電池１は、一以上を長手方向に直線状に配置して電池セル２を構成する。単電池１同士の端面で正極、負極を電気接続状態に固定することで、これらの単電池１同士を直列に接続できる。また単電池１同士の接続部分にＯリング３（後述）を設けて保護している。このようにして構成された電池セル２を平行に複数本並べ、互いに電気接続して電源モジュール１００を構成する。図１の例では、単電池２本からなる電池セル２を４本横並びに配列しているが、単電池１や電池セル２の数は一個の電源モジュール１００に要求される出力やサイズなどに応じて適宜設定される。例えば単電池や電池セルを一とすることも可能である。なお本実施の形態ではすべての単電池を直列に接続したが、並列接続や直列、並列接続の組み合わせも可能であることはいうまでもない。
（単電池１）

単電池１は充電可能な二次電池、あるいは静電容量の大きなスーパーキャパシタを使用する。このような二次電池としては、ニッケル−水素電池やリチウムイオン電池、ニッケル−カドミウム電池等が使用できる。リチウムイオン電池は充電容量が大きいので、大電流を必要とする用途の場合でも容量不足を招かずに十分な使用時間を確保できる。またこれらの図においては、単電池１を円筒型電池としている。ただ、単電池には角型電池や薄型電池も使用できる。
（カセットホルダ１０）

カセットホルダ１０は、内部で保持する電池セル２を振動や外力などから保護できるよう、十分な強度とする。例えばプラスチックやセラミック、金属等の成形材で構成され、絶縁性を備えるプラスチックが好適に使用できる。プラスチックを使用する場合は、グラスファイバ入りなどガラス繊維を混入させて強度を増すタイプが好ましい。一方金属製のカセットホルダを使用する場合は、電池セル２のショートなどを防止するための絶縁構造を設ける。金属製のカセットホルダは熱伝導性に優れ、放熱特性を改善できる。
（カセットホルダの嵌合構造）

カセットホルダ１０は、一対のカバー片１２に分割されており、上下のカバー片１２Ａ、１２Ｂを連結することで電池セル２を両面から保持する。このようなカセットホルダ１０の嵌合構造を図５及び図６に示す。図５は上カバー片１２Ａを開放して電池セル２をセットした状態の斜視図、図６はその正面図をそれぞれ示している。上カバー片１２Ａおよび下カバー片１２Ｂは、単電池１を複数直線状に接続した電池セル２を収納できるよう、それぞれ同じ形状に形成されている。具体的には、カセットホルダ１０は内面に、電池セル２を位置決めした状態で保持する位置決嵌着部１４を形成している。位置決嵌着部１４は電池セル２の側面を挟着して保持する。位置決嵌着部１４は、保持する単電池１の形状に応じて、これを確実に保持できる大きさ及び形状に設計される。図の例では円筒形の電池の周囲を保持するように、これとほぼ同じ大きさの円弧状の嵌着溝としている。上カバー片１２Ａおよび下カバー片１２Ｂで電池セル２を上下から保持するよう、嵌着溝は半円状としている。

さらに、隣接する円筒形の電池セル２同士の間には嵌合突起１６を突出させる。嵌合突起１６によって隣接する電池セル２を区画し、これらを絶縁すると共に確実に保持し、外部の衝撃から電池セル２を保護する。

なお位置決嵌着部１４は必ずしも電池セル２の側面と完全に一致させる必要はなく、若干の隙間を設けて電池セル２を冷却する冷却経路を設けることが好ましい。本実施の形態では、位置決嵌着部１４の一部を突出させて支持凸部１８とし、支持凸部１８で電池セル２の側面に部分的に押圧するように保持して、非接触の部分を冷却経路とすることでカセットホルダ１０内の電池セル２を効果的に冷却できる。支持凸部１８は、好ましくは電池セル２の円周上を４箇所でほぼ均等に保持する。

さらに、上下のカバー片１２Ａ、１２Ｂに分割されたカセットホルダ１０は、カバー片１２の開放及び閉塞を容易に行うための折曲連結部２０及び連結フック２２を設けている。折曲連結部２０は、ほぼ同じ形状に形成された上下のカバー片１２Ａ、１２Ｂの一端辺においてこれらを連結し、ピボット状に開閉させる。折曲連結部２０は、上下のカバー片１２Ａ、１２Ｂをヒンジ等の可動片で予め回動可動に固定する構成や、上下のカバー片１２Ａ、１２Ｂを一体成型して、折曲部分の肉厚を薄く構成して折曲可能とした構成などが利用できる。特にカセットホルダ１０をプラスチックで一体成型する構成では、一の金型で上下のカバー片１２Ａ、１２Ｂおよび折曲連結部２０を成型できるので好ましい。

一方、連結フック２２は折曲連結部２０と反対側の端辺に設けられ、上下のカバー片１２Ａ、１２Ｂを閉塞した状態で固定する。連結フック２２は、好ましくはネジなどの別部材を使用することなく上下のカバー片１２Ａ、１２Ｂを連結できる嵌合構造とする。例えば図５及び図６に示すように、一方のカバー片１２にカギ状に先端に引掛片を設け、他方のカバー片１２にはこの引掛片と対応する位置に引掛片が係止されるよう段差部を設ける。このような引掛片、段差部といった嵌合構造は、カバー片１２に一体成型で構成することが好ましい。

このように、片開き式に上下のカバー片１２Ａ、１２Ｂを予め連結しておくと共に、連結フック２２で容易に固定できる構造のカセットホルダ１０は、組み立て作業を容易に行える利点がある。特にツメによる嵌め込み構造であれば、従来のように上ケースと下ケースに分離された別部材のカセットホルダをネジ止めなどにより固定する構造に比較して、ネジ等の固定部材やネジ止め作業、特別な工具などが不要で、極めて容易に電池セルをカセットホルダに内蔵して固定でき、コスト及び作業性の面で好ましい。ただ、カセットホルダの固定は嵌合構造に限られず、熱溶着や超音波溶着、接着材、ネジの螺合などによる固定方法も採用できる。ネジを使用する方法であっても、上下のカバー片１２Ａ、１２Ｂの片側は既に固定されているため、螺合作業が半分で済む利点が得られる。
（Ｏリング３）

電池セル２の表面には、所定の間隔で複数のＯリング３を装着している。Ｏリング３は、好ましくは電池セル２の中間部分の複数部分に設けられる。Ｏリング３は、弾性変形できるゴム状弾性体で、断面図形状を円形とし、あるいは図示しないが断面形状を楕円形又は多角形としている。Ｏリング３は、図５および図６に示すように、電池セル２とカセットホルダ１０の位置決嵌着部１４との間に挟着されて、電池セル２を位置決嵌着部１４に装着する。Ｏリング３は、その内径を電池セル２の外径よりもわずかに小さく、あるいは等しくして、電池セル２の表面に隙間なく密着される。Ｏリング３は緩衝作用がある。このため、電池セル２とカセットホルダ１０との間に挟着されるＯリング３は、自動車等の車両に固定されるカセットホルダ１０の振動を吸収して、電池セル２の振動を少なくできる。また、電池セル２をカセットホルダ１０に隙間なくしっかりと固定する。

Ｏリング３のある電池セル２は、簡単な構造でカセットホルダ１０にしっかりと保持できる状態で装着される。それは、図５および図６に示すように、カセットホルダ１０に位置決嵌着部１４として設けている嵌着溝に入れて、しっかりと固定できるからである。従来のホルダーケースは、電源モジュールを固定するために、複雑な取り付け構造としている。この取り付け構造は、ホルダーケースの内面に、電源モジュールと直交する方向にリブを設けている。リブは、電源モジュールを嵌着するアーチ状の凹部を設けている。さらに、このアーチ状の凹部に沿って、弾性ゴムを固定する複雑な固定構造としている。これに対して、Ｏリング３のある電池セル２は、位置決嵌着部１４を簡単な構造の溝状に成形して、Ｏリング３を介して電池セル２をしっかりと振動しないように保持して固定できる。
（バスバーのインサート成形）

カセットホルダに内蔵される電池セル２は相互に電気接続する必要がある。従来は、カセットホルダに電池セルを固定した後、カセットホルダの端面で電池セルを直列に接続するためにバスバーをネジ止めや溶接などにより固定していた。この方法では組立工数が増えて手間がかかるという問題がある。そこで本実施の形態では、予めカセットホルダ内にバスバーを配置しておくことにより、後工程でバスバーを固定する手間を省いている。図７〜図９に、本発明の他の実施の形態として、バスバー２４を予め備えたカセットホルダ１０Ｂの例を示す。図７はバスバー２４をインサート成形したカセットホルダ１０Ｂの斜視図を、図８はこのカセットホルダ１０Ｂの正面図を、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線における断面図および要部拡大図を、それぞれ示す。これらの図に示すカセットホルダ１０Ｂは、プラスチックで成型する際にバスバー２４をインサートしている。バスバー２４は隣接する電池セル２の端面に表出する電極同士を、最短距離で電気接続する導電板である。好ましくは電池導電性に優れた金属板などを使用する。電池セル２をカセットホルダ１０Ｂにセットした状態で、この電池セル２の電極がバスバー２４に接触して隣接する電池セル２同士を電気接続するよう、バスバー２４はカセットホルダ１０Ｂの端面の内側に、予め位置決めして固定される。カセットホルダ１０Ｂの端面には、バスバー２４を外側から保護するための押さえ板２６が一体成型される。押さえ板２６はバスバー２４よりも面積を小さくすることで、バスバー２４をカセットホルダ１０Ｂから表出させて、電源モジュールの電極として機能させる。このためカセットホルダ１０Ｂの端面は、図７および図８に示すように各電池セル２の端面すなわち電極部分が面する部分を開口している。そして電気接続が必要な箇所に、押さえ板２６を一体成型で構成し、開口面に突出させている。図９の要部拡大図に示すように、押さえ板２６は電池セル２の間を跨って、バスバー２４を外側から電池セル２の端子側に押圧する。特にプラスチック製のカセットホルダ１０Ｂに一体成型された押さえ板２６は、弾性的に変形してバスバー２４を電極に押圧するため、この部分の電気接続を確実にして接触抵抗を低減できる。さらにこの状態から電池セル２の電極とバスバー２４とを溶着することもできる。バスバー２４を溶着して電気接続する場合は電気抵抗が小さくなるので、バスバー２４を薄く成形できる。

電気接続は、カセットホルダ１０Ｂに内蔵される電池セル２をすべて直列接続する場合は、図９のように端面で折り返すジグザグ状に隣接する電池セル２同士を連結する。なお、この際電池セル２の本数を偶数本とすることで、カセットホルダ１０Ｂの一面に必ず正極及び負極が位置する。図９の例では矢印に示すように下側に電源モジュール２００の正極及び負極が位置する。このように一方の側に正負極が共に位置することで、後の配線などの作業を同一の位置や姿勢で行うことができ、作業を容易にすることができる。
（電源モジュール同士の連結）

以上のようにして構成された電源モジュールを複数連結して、電源モジュールブロックを構成する。図１０〜図１５に、電源モジュール１００で構成された電源モジュールブロック１０００を示す。図１０はベースフレーム２８上に載置された電源モジュールブロック１０００を示す斜視図、図１１はその平面図、図１２は、締結バンド４４（後述）で電源モジュールブロック１０００を固定した状態を示す斜視図、図１３はその正面図、図１４はその側面図、図１５は締結バンド４４を固定する部分の断面図を、それぞれ示している。これらの図に示す電源モジュールブロック１０００は、カセットホルダ１０Ｂをカートリッジ式に複数連結していくことで、電源出力に必要な本数の単電池１や電池セル２を使用した電源装置を構築する。
（モジュール連結部材３２）

カセットホルダは同じ構造に形成され、一方の面と他方の面とが連結できるモジュール連結部材３２を備えている。これによって、同一種類のカセットホルダを使用して、同じ姿勢で隣接する面同士を連結して図１０のように電源装置を構成できる。このようなカセットホルダ同士を連結するモジュール連結部材３２の一例を図１６及び図１７に示す。図１６はモジュール連結部材３２によるカセットホルダ１０Ｃ同士の連結状態を示す斜視図であり、図１７はその側面図をそれぞれ示している。これらの図に示すカセットホルダ１０Ｃは、面積の広い面にモジュール連結部材３２を設け、電池セル２が直立姿勢のまま連結後も、異なる電源モジュールの電池セル２同士が互いに平行状態を維持している。すなわち、電源モジュール内で電池セル２が平行に並ぶ方向と垂直に、電源モジュールを継ぎ足す構成としている。
（嵌着凸部３３、嵌着凹部３４）

図１６及び図１７の例では、電源モジュール３００のカセットホルダ１０Ｃの一面にモジュール連結部材３２として嵌着凸部３３と嵌着凹部３４を設け、これらの嵌着によってカセットホルダ１０Ｃ同士を連結する。図の例ではカセットホルダ１０Ｃの一方の面（図１６において前面、図１７において左面）に嵌着凹部３４を上部、嵌着凸部３３を下部に設け、さらに反対側の面（図１６において背面、図１７において右面）には、上部には嵌着凸部３３、下部には嵌着凹部３４を、前面の嵌着凸部３３、嵌着凹部３４とそれぞれ対応する位置に設けている。図に示す嵌着凸部３３は円筒状に形成された突起であり、これに対応して嵌着凹部３４は円形の穴に形成され、嵌着凸部３３を挿入して保持できる大きさに形成される。これら嵌着凸部３３および嵌着凹部３４は、好適にはカセットホルダ１０Ｃと一体成型により形成される。カセットホルダ１０Ｃをプラスチックなどの弾性部材で構成することにより、弾性変形して嵌着凸部３３が嵌着凹部３４に挿入されて嵌着される。この例では嵌着凹部３４と嵌着凸部３３をそれぞれ上下に分けて配置しているが、左右に分けて配置することもできる。あるいは、カセットホルダの前面に嵌着凸部を、背面に嵌着凹部を形成してもよい。さらに嵌着凸部３３の形状は円形に限られず、正方形や長方形、三角形などの多角形状や十字状などとしてもよく、また先端に鍔やカギ条、フック等を設けて、嵌着凹部に挿入された状態で外れないように構成することもできる。またこの例では、嵌着凸部３３、嵌着凹部３４の配置を上下に対称な位置として、前後を反転させた状態でも連結可能としている。ただ、これらを上下非対称に配置して反転した状態では連結できないように構成することもできる。例えば電源モジュールの電極端子が上下いずれかの面に位置している場合に、カセットホルダの前後を反転させても連結可能とすると、電源モジュールの連結後に電極端子面が片面に揃わなくなるおそれがある。このような場合に前後を反転させるとカセットホルダ同士が連結できないように構成することで、このような逆向きの連結を阻止できる。
（ガイドレール構造）

またカセットホルダのモジュール連結部材は、上記に限られず、ガイドレール構造やフック係止構造、あるいはネジや接着材による固定、断面コ字状の連結具を介する方法等が適宜利用できる。本発明の他の実施の形態に係るモジュール連結部材３２Ｂとして、カセットホルダの連結にガイドレール構造を採用した例を図１８および図１９に示す。図１８はガイドレール構造を備えるカセットホルダ１０Ｄ同士を連結する状態の斜視図を、図１９はこの平面図をそれぞれ示している。これらの図に示す電源モジュール４００は、前面及び背面の他のカセットホルダ１０Ｄを連結する面に、それぞれガイドレール３５およびガイドレール３５を挿通するガイド溝３６を形成している。ガイドレール３５は断面をアリ溝状に形成し、ガイド溝３６はガイドレール３５を挿通できる大きさに形成される。このモジュール連結部材３２Ｂにおいても、上記と同様カセットホルダ１０Ｄと一体成型により形成することが望ましく、またプラスチックなどの弾性部材で形成することが好ましい。ガイドレール構造を備えるカセットホルダ１０Ｄ同士は、ガイドレール３５とガイド溝３６を設けた面を互いに対向させて、上下方向にスライドさせるようにしてガイド溝３６にガイドレール３５を挿入する。この構造ではカセットホルダ１０Ｄの連結面において前後に外れることがないため、連結をより強固にできる利点がある。
（電源モジュールブロック１０００）

以上のようにして、カセットホルダ同士をカードリッジ式に連結していくことで、複数の電源モジュールを連結した電源モジュールブロック１０００が形成される。特に電源モジュールの連結数を加減することで、電源モジュールブロック１０００に含まれる電池セル数（単電池数）を容易に変更できる利点が得られる。また電源モジュールブロック１０００は、ベースフレーム２８上に固定される。ベースフレーム２８は電源モジュールブロック１０００を載置する基台であり、十分な強度を備える金属又はプラスチック製とする。金属製のベースフレーム２８は熱伝導性に優れ、放熱性がよい。一方プラスチック製のベースフレーム２８は絶縁性が高く、電池のショートなどを阻止できる。
（ベースフレーム２８）

ベースフレーム２８には、電源モジュールブロック１０００を構成した状態で固定する他、各電源モジュールを各々ベースフレーム２８上に固定しながら電源モジュール同士を連結する構造も採用できる。前者の場合は、電源モジュール毎にベースフレームへの固定構造を設けなくとも、端部に位置する電源モジュールや一定数毎の電源モジュールなど、特定の電源モジュールにベールフレームへの固定構造を設けて、他の電源モジュールにはこのような連結構造を省略しても、電源モジュール同士のモジュール連結部材によるブリッジによって保持することができるので、連結構造を部分的に省略して構成を簡素化できる。なお、電源モジュールの連結は、使用条件などに応じて十分な連結強度が得られる場合は、カセットホルダの連結構造またはベースフレームとの連結構造のいずれか一方とすることもでき、この場合はさらに連結構造を簡素化できる。
（フレーム連結部材３８）

ベースフレーム２８とカセットホルダとの連結構造の一例を図２０〜図２１に示す。図２０はフレーム連結部材３８を設けたカセットホルダ１０Ｅを下方から見た斜視図を、図２２はこのカセットホルダ１０Ｅの平面図、正面図、側面図を含む三面図を、図２１はこのカセットホルダ１０Ｅをベースフレーム２８に固定した状態の正面図を、それぞれ示している。これらの図に示す電源モジュール５００のカセットホルダ１０Ｅは、下面にフレーム連結部材３８として断面三角形状に突出するカギ状の突起を突出させている。突起はカセットホルダ１０Ｅで一体成型で形成することが望ましく、例えば弾性変形するプラスチックで突起付きカセットホルダ１０Ｅを成形する。またベースフレーム２８には、フレーム連結部材３８と連結するためのホルダ連結部材４０を備える。ホルダ連結部材４０はカセットホルダ１０Ｅの装着位置に形成され、これによって電源モジュール５００を位置決めしてベースフレーム２８上に固定できる。この例では、ホルダ連結部材４０として突起を挿入して係止するためのスリットを設けている。スリットはカギ状の突起よりも若干小さい幅に設計される。

特に図２１の例では、ベースフレーム２８の端部及び中央部分を断面凸型の凸条４２に突出させ、この凸条４２同士の上に跨るようにカセットホルダ１０Ｅを連結する。これによって、カセットホルダ１０Ｅの底面とベースフレーム２８の底面との間に空間が形成され、この空間を電源モジュール５００内の電池セル２を冷却する冷却空気を流すための空気ダクト５０とすることができる（後述）。図２１の正面図では、ベースフレーム２８上に２列の電源モジュール５００を配置するように、中央部分の凸条４２Ａを左右の電源モジュール５００共通の台座とし、左右の凸条４２Ｂよりも大きく構成している。そして中央部分の凸条４２Ａに、突起を係止するためのスリットを形成している。これによって、カセットホルダ１０Ｅをベースフレーム２８上に直立状態で載置するよう、下面の突起をベースフレーム２８のスリットに当接し、カギ状の突起が弾性変形してスリットに挿入されると共に、挿入後はカギ状突起の戻り止め作用によってスリットから抜けないように係止される。

フレーム連結部材３８およびホルダ連結部材４０はこの構成に限られず、凹凸形状やレール等他の嵌合構造やネジ止め、接着材等が適宜採用できる。またこの例ではフレーム連結部材３８をカセットホルダ１０Ｅの一方の側面にのみ設けているが、カセットホルダの両側、あるいは任意の位置に複数設けることもでき、この場合はベースフレーム２８にも対応する位置にそれぞれホルダ連結部材４０を設ける。カセットホルダの両側を固定することで、さらに強固な連結が維持できる。

以上のようにして電源モジュール同士を連結した電源モジュールブロック１０００を、ベースフレーム２８上に固定できる。電源モジュールブロック１０００は、電源モジュール同士を電気接続するためにモジュール間バスバーを固定する。モジュール間バスバーは、カセットホルダの端面に備えるバスバー２４と直交する方向に、隣接する電源モジュール同士を電気接続する。モジュール間バスバーの固定は、電気溶着やネジ式等の方法が採用できる。またモジュール間バスバーの固定によって、電源モジュール同士の機械的な連結も補強される。この例では、電源モジュール同士は、直列に接続される。直列に接続する場合は、一の電源モジュールの正極端子と、隣接する他の電源モジュールの負極端子とをモジュール間バスバーで接続する。図１０に示すように電源モジュール１００を連結した小ブロック１０００ａを２列に並べて電源モジュールブロック１０００を構成する場合は、図２３に示すように、各列の小ブロック１０００ａにおいて隣接する電源モジュール同士をモジュール間バスバーでジグザグに連結し、一方の端縁で折り返すように小ブロック１０００ａ間を接続することで、電源モジュールブロック１０００の正極端子及び負極端子を同じ側から取り出すことができる。同じ側から出力を取り出せる構造は、配線やメンテナンスなどの作業性を向上させる。

図１０の例では、複数の電源モジュール１００を連結した小ブロック１０００ａを複数並べて電源モジュールブロック１０００を構成している。ここでは１６個の電源モジュールを連結した小ブロック１０００ａを２つ、左右に並べた電源モジュールブロック１０００として、電池セルは４×１６×２＝１２８本、単電池数は２５６本で単電池当たり？Ｖの電圧が得られる結果、電源装置の出力を？？？Ｖとしている。もちろん、小ブロック１０００ａの列数や小ブロック１０００ａを構成する電源モジュールの数などは、要求に応じて任意に設定できる。複数の小ブロックに分割する構成では、各小ブロック間にコンタクタを接続してもよい。小ブロック間にコンタクタを直列に介することにより、電源装置のメンテナンス時等にコンタクタをオフに切り換えて出力電圧を０Ｖとすることができ、作業の安全性を確保できる。あるいは一の電源モジュールに８本の電池セルを内蔵し、１列で連ねて電源モジュールブロックとすることもできる。このような構成により、電源モジュールの連結により電池セル数を増減でき、電源モジュールブロックを固定するベースフレーム２８のみを変更するだけで様々な電源出力やサイズに対応できる。このため、電池セル数に応じた専用のケーシングを個別に設計することなく、様々な仕様に容易にかつ安価に対応可能な優れた電源装置が実現できる。
（締結バンド４４）

さらに電源モジュール同士の連結をさらに強固にするために、図１２〜図１５に示すように電源モジュールブロック１０００に締結バンド４４を締結する。図１２は締結バンド４４で電源モジュールブロック１０００を締結した状態の斜視図を、図１３はこの正面図、図１４はこの側面図、さらに図１５は締結バンド４４のずれを防止するバンドガイド４６を設けた部分を示す拡大断面図を、それぞれ示している。これらの図に示す締結バンド４４は、金属製または樹脂製のバンドであり、好適にはチューブバンドが利用できる。また金属製のバンドはネジで締結力を調整可能なタイプが使用できる。この例では締結バンド４４を２つ、上下に離間して電源モジュールブロック１０００を締結している。もちろん、締結バンド４４の位置及び数は適宜調整でき、１あるいは３以上とすることもできる。

さらに、締結バンド４４で電源モジュールブロック１０００を締結後に、ずれたり脱離したりしないよう、これを定位置に保持する保持機構を設ける。この例では、図１５に示すように電源モジュールのカセットホルダ１０に、締結バンド４４を保持するバンドガイド４６を設けている。バンドガイド４６はカセットホルダ１０の表面で締結バンド４４を位置させる部分に形成された段差であり、締結バンド４４の幅とほぼ同じか若干大きい大きさに形成される。バンドガイド４６はカセットホルダ１０の成型時に形成される。また、バンドガイド４６の開口部分に締結バンド４４を挿入し易いよう、開口部の端縁を面取りしたり斜面させてもよい。以上のようにして、電源モジュールブロック１０００は締結バンド４４によって確実に連結状態を維持される。
（空気ダクト５０）

また電源装置は、ベースフレーム２８上に固定された電源モジュールブロック１０００に内蔵される電池セル２や単電池１を冷却するために、冷却空気を通過させる空気ダクト５０を設ける。空気ダクト５０は、電源モジュールブロック１０００を構成する面の内、最も面積の広い部分に設ける。本実施の形態では、電池セル２が直立するように電源モジュールを縦置きにし、かつ電源モジュール内の電池セル２の並びと直交する方向に電源モジュールを連結して、直立姿勢の電池セル２が同一平面状に並ぶように配置されている。そして電源モジュールの電極面が、この平面、すなわち電源モジュールブロック１０００を構成する面の内最も面積の広い面に面している。この面に空気ダクト５０を配置し、この面に沿って冷却空気を流して電極面から各電源モジュールに供給する構成とすることで、スペース効率のよい電源モジュールブロック１０００とすることができる。

従来、電源モジュールの配置は、電池セルを水平方向に保持して、電池セルの側面が空気ダクトに面するように冷却空気を流す構成が一般的であった。図２７にこのような電源モジュールの縦置き構成の一例を示す。この図において電池セル２は紙面の方向に直列に連結されており、また電池セル２同士を水平方向に並べて電源モジュールを構成している。そして電源モジュールブロック１０００同士の間に空気ダクト５０を設けることで、電池セル２の側面が空気ダクト５０に面するようになる。この状態で空気ダクト５０に冷却空気を流すと、主に電池セル２の側面が冷却空気に曝され、電池セル２側面を通過する冷却空気によって冷却される。

これに対して本実施の形態では、図２４に示すように電池セル２を縦置きとして、電池セル２の電極側端面が空気ダクト５０に面するように構成している。そして電池セル２の端面から流入した冷却空気が電池セル２の長手方向に流れる際に電池セル２の側面が冷却される。図２６及び図２４は、一例としていずれも単電池２０個を冷却する構成を示している。これらの構成を比較すると、図２６の構成では電源モジュール同士の間に各々空気ダクト５０を配置する必要があり、この例では計５つの空気ダクト５０を必要とするのに対し、本実施の形態に係る図２４の構成では、空気ダクト５０を電源モジュールブロック１０００の上面及び下面に設けるのみで済むため、空気ダクト５０の占有スペースを大幅に低減できる。このことは、電源装置自体の小型化に繋がる。特に大電流用の電源装置では多数の電源モジュールを積層する必要があるため、図２６の構成ではさらに空気ダクト５０のスペースが増え、装置が大型化する。例えば車載用の電源装置においては、省スペース化が特に重要となる。さらに体積効率に優れた角形電池でなく円筒形の電池を使用する場合においては、省スペース化は尚更重要となる。そこで本実施の形態においては、図２４の垂直断面図に示すように電池を縦置きにして、電池セル２の端面が空気ダクト５０に面するように配置することで、電源モジュール間に設けていた空気ダクト５０を省略することができ、この部分での電源装置の小型化に貢献する。

また従来、電源モジュールブロックを構成する電源モジュールは、面積の広い板状に構成されることが多かった。このような電源モジュールを複数積層して電源モジュールブロックを構成する場合は、電源装置の出力電力が多くなるに従い積層数が増えて、電源装置が高さ方向に厚くなる傾向にある。一般に電源装置などを配置する際、厚さが大きくなると配置スペースを確保するのが困難になる。そこで本実施の形態では電源モジュールをより高く積み上げるのでなく、厚さを維持したまま広さ方向に調節することで、電源装置を配置するスペースの確保を容易にしている。

さらに、断面積の広い面を積み上げていく増設方法では、高さ当たりに増す体積も多くなる。言い換えると、一の電源モジュールに含まれる電池セル数も多くなる。電池セル数に比例して電源出力も大きくなるため、一の電源モジュールで増加する電圧や電流量も大きくなる。

これに対して断面積の狭い面である奥行き方向に継ぎ足す方式とすると、継ぎ足される一個の電源モジュールの体積を小さくできる。言い換えると一の電源モジュールに含まれる電池セルの数が少なくなるため、電源モジュール当たりの電力量が小さくなる。このことは、一の電源モジュールの追加による体積分の増加および出力電力の増加分を小さくとることが可能であることを意味する。したがって、本実施の形態によれば、要求される出力に応じて、より微細に電源出力を調整可能とすることができるという利点も併せて得られる。
（組み立て工程）

以上の構造の電源装置は、以下の工程で組み立てられる。
（１）予め電池セル２を必要数用意しておく。電池セル２は単電池１を所定数直列に接続した直線状に構成される。図１の例では円筒形の電池を２本直列に固定したロッド状とする。この電池セル２をカセットホルダ１０の下カバー片１２Ｂの位置決嵌着部１４である嵌着溝にセットする。図の例では４本の電池セル２が嵌着溝にセットされ、これらの電池セル２は嵌合突起１６によって区画され絶縁される。またカセットホルダ１０Ｂには図７に示すようにバスバー２４が予めインサート成形されており、電池セル２が嵌着溝にセットされた状態で電池セル２端面の電極がバスバー２４と当接するよう位置決めされる。この状態で図５に示すように折曲連結部２０で上カバー片１２Ａを回動させて上カバー片１２Ａと下カバー片１２Ｂを連結フック２２で連結し閉塞する。この状態で、バスバー２４は必要に応じて電池セル２の電極と溶着あるいはネジ止めなどの方法で固定される。
（２）以上のようにして電源モジュールを構成した後、複数の電源モジュール同士を連結して電源モジュールブロック１０００を構成する。各電源モジュールのカセットホルダ１０表面にはカセットホルダ１０同士の連結構造としてモジュール連結部材３２が形成されており、これらでカセットホルダ１０を順次連結する。図１６に示す例ではモジュール連結部材３２である嵌着凸部３３を嵌着凹部３４に挿入してカセットホルダ１０Ｃを連結する。また図１８の例では、モジュール連結部材３２Ｂとしてガイド溝３６にガイドレール３５を挿入してカセットホルダ１０Ｄ連結する。このようにして所定数の電源モジュールを連結し、図１０のような電源モジュールブロック１０００を構成する。
（３）電源モジュールブロック１０００をベースフレーム２８に固定する。各電源モジュールの底面すなわちベースフレーム２８との接合面に設けられたフレーム連結部材３８と、ベースフレーム２８上の対応する位置に対応する形状に設けられたホルダ連結部材４０によって、各々の電源モジュールはベースフレーム２８に固定され、電源モジュールブロック１０００の固定をさらに強固なものとする。
（４）さらに電源モジュールブロック１０００の周囲を締結バンド４４で締結する。締結バンド４４は、図１２に示すように各電源モジュールのカセットホルダ１０表面をはわせて電源モジュールブロック１０００全体を直接締結する。この際、図１５に示すようにカセットホルダ１０表面の所定の位置に締結バンド４４を挿入する段差としてバンドガイド４６を形成することで、締結バンド４４のずれや脱落を防止できる。バンドガイド４６はカセットホルダ１０の表面に複数箇所に設けることが好ましく、図１２の例では上下２箇所に形成している。

この状態で電源モジュール同士をモジュール間バスバーで電気接続する。各電源モジュールは一方の面に正極及び負極端子を表出させているため、一面から配線が行え作業性が向上する。ここでは、電源モジュールに含まれる電池セル２の本数を偶数本、例えば４本とすることにより、上側の端面から電極端子を表出させている。このように電極端子を上面に表出させた電源モジュール間にモジュール間バスバーを溶接、ネジ止めなどの方法で固定することにより、電源モジュール同士の機械的な連結も補強される。あるいは、締結バンドを締結する前、例えばベースフレーム上に電源モジュールブロックを固定した後、あるいはベースフレームに固定する前で電源モジュールブロックを構成した際にモジュール間バスバーの配線を行ってもよい。

本発明の電源装置および電源装置を構成する電源モジュールは、ハイブリッドカーや電気自動車等の車両用電源装置など、高出力、大電流の電源装置として好適に適用できる。

本発明の一実施の形態に係る電源モジュールを示す斜視図である。図１の電源モジュールを示す平面図である。図１の電源モジュールを示す側面図である。図１の電源モジュールを示す正面図である。カセットホルダに電池セルを収納する状態を示す斜視図である。図５のカセットホルダの側面図である。バスバーをインサート成形したカセットホルダを示す斜視図である。図７のカセットホルダの正面図である。図８のカセットホルダのＩＸ−ＩＸ線における断面図および要部拡大図である。ベースフレーム上に載置された電源モジュールブロックを示す斜視図である。図１０の電源モジュールブロックの平面図である。図１０の電源モジュールブロックを締結バンドで固定した状態を示す斜視図である。図１２の電源モジュールブロックの正面図である。図１２の電源モジュールブロックの側面図である。カセットホルダの表面で締結バンドを保持する部分を示す拡大断面図である。カセットホルダ同士の連結状態の一例を示す斜視図である。図１６のカセットホルダの連結状態を示す側面図である。カセットホルダ同士の連結状態の他の例を示す斜視図である。図１８のカセットホルダの連結状態を示す平面図である。フレーム連結部材を設けたカセットフレームを下方から見た斜視図である。図２０のカセットホルダをベースフレームに固定した状態を示す正面図である。図２０のカセットホルダを示す３面図である。図１０の電源モジュールブロックの電気接続状態を示す説明図である。図１０の電源モジュールブロックで電池セルと空気ダクトの配置関係を示す垂直断面図である。出願人が先に開発した電源モジュールを示す分解斜視図である。図２５の電源モジュールを複数積層した状態を示す垂直断面図である。電源モジュールの縦置き構成を示す垂直断面図である。

符号の説明

１００〜５００…電源モジュール
１０００…電源モジュールブロック；１０００ａ…小ブロック
１…単電池
２…電池セル
３…Ｏリング
１０、１０Ｂ〜１０Ｆ…カセットホルダ；１０ａ…上ケース；１０ｂ…下ケース
１２…カバー片；１２Ａ…上カバー片；１２Ｂ…下カバー片
１４…位置決嵌着部
１６…嵌合突起
１８…支持凸部
２０…折曲連結部
２２…連結フック
２４、２４Ｂ…バスバー
２６…押さえ板
２８…ベースフレーム
３２、３２Ｂ…モジュール連結部材
３３…嵌着凸部
３４…嵌着凹部
３５…ガイドレール
３６…ガイド溝
３８…フレーム連結部材
４０…ホルダ連結部材
４２、４２Ａ〜Ｂ…凸条
４４…締結バンド
４６…バンドガイド
５０…空気ダクト

Claims

一以上の単電池を直線状に接続した電池セルを略平行に複数本並べ、かつこれらの電池セルを直列または並列に接続してカセットホルダに内蔵した電源モジュールを一以上備え、電動機器を駆動するための電力を供給可能な電源装置であって、
前記電池セルの電極が配置される前記カセットホルダ端面の形状を厚さよりも幅を広くし、複数の電源モジュールを厚さ方向に積層して隣接する電源モジュール同士を接続しており、各々の電源モジュールは、前記カセットホルダの幅方向に複数の電池セルを横並びに略平行に収納して、前記電池セルは一以上の単電池を長手方向に直線状に連結したものであることを特徴とする電源装置。
請求項１に記載の電源装置であって、
複数の電池セルが接続された電源モジュールの正極及び負極の電極端子が、カセットホルダのいずれか一方の端面に共に配置されてなることを特徴とする電源装置。
請求項２に記載の電源装置であって、
前記カセットホルダ内で電池セルが略平行に偶数個配置され、かつ隣接する電池セル同士をその両端に固定しているバスバーで互いに直列に接続してなることを特徴とする電源装置。
請求項１から３のいずれかに記載の電源装置であって、
前記電源モジュールを、前記カセットホルダ内で電池セルを垂直姿勢に保持しつつ、電池セルを略平行に並べた方向と直交する方向に、電源モジュール同士を水平方向に連結していることを特徴とする電源装置。
請求項１から４のいずれかに記載の電源装置であって、
前記電池セルを構成する単電池が円筒形であることを特徴とする電源装置。
請求項１から５のいずれかに記載の電源装置であって、
前記カセットホルダが、保持する電池セルの両面をカバーする一対のカバー片に分割されており、一対のカバー片は対向する一方の側面に折曲可能な折曲連結部を固定して互いに連結されると共に、前記折曲連結部を設けた側と反対の側面に連結フックを設けており、一対のカバー片を前記折曲連結部と連結フックとを嵌合して固定状態とし、前記電池セルがカセットホルダから脱離しないよう保持してなることを特徴とする電源装置。
請求項６に記載の電源装置であって、
前記カセットホルダの内面に、前記電池セルを嵌合できる嵌合突起を設けていることを特徴とする電源装置。
請求項１から７のいずれかに記載の電源装置であって、
前記カセットホルダがプラスチック製で、プラスチック製のカセットホルダに前記電池セルを直列に接続するバスバーをインサートしていることを特徴とする電源装置。
請求項１から８のいずれかに記載の電源装置であって、
前記カセットホルダの端面に面して、電池セルを冷却する冷却空気を通過させる空気ダクトを設けていることを特徴とする電源装置。
電動機器を駆動するための電力を供給可能な電源装置を構成する電源モジュールであって、
単電池を一以上、単電池の長手方向に沿って直列に接続するよう、異なる極性の電極が表出する単電池の端面同士を電気接続した電池セルと、
前記電池セルを偶数個、単電池の長手方向と直交する方向に略平行に並べた状態で保持するプラスチック製のカセットホルダと、
前記カセットホルダ内において、偶数個の電池セル同士を直列に接続するよう、略平行に並べられた隣接する電池セルの端面に異なる極性の電極を表出させ、かつ電極面を略平行面とした状態でこれらを電気的に接続するよう固定する導電性のバスバーと、
を備えており、前記カセットホルダは、カセットホルダ内部で前記電池セル同士を略平行に並べた方向と直交する方向に、他の電源モジュールのカセットホルダと連結するためのモジュール連結部材を備えており、
かつ前記カセットホルダは、保持する電池セルの両面をカバーする一対のカバー片に分割されており、一対のカバー片は対向する一方の側面に折曲可能な折曲連結部を固定して互いに連結されると共に、前記折曲連結部を設けた側と反対の側面に連結フックを設けており、一対のカバー片を前記折曲連結部と連結フックとを嵌合して固定状態とし、前記電池セルがカセットホルダから脱離しないよう保持してなることを特徴とする電源装置を構成する電源モジュール。