JP2009043637A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単に組み立てられ電池集合体と測定部とが挿抜自在な電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置１は、電池集合体２と、複数の第一のバスバ５１と、該第一のバスバ５１が取り付けられ且つ電池集合体２に重ねられるプレート３とを備えている。電池集合体２は一端に正極２３と他端に負極２４とを有する電池２１を複数備えている。第一のバスバ５１は電池集合体２にプレート３が重ねられると電池集合体２の互いに隣り合う一つの電池２１の正極２３と他の電池２１の負極２４とを接続する。電源装置１は、電池集合体２とプレート３とを相対的に位置決めする位置決め手段７１と、電池集合体２にプレート３が重ねられると複数の第一のバスバ５１をそれぞれ対応する正極２３及び負極２４を接続する位置に案内するガイド手段７２とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関と電動機との双方の駆動力で走行するハイブリッド自動車や電動機の駆動力で走行する電気自動車等に搭載される電源装置に関する。

内燃機関と電動機との双方の駆動力で走行するハイブリッド自動車や、電動機の駆動力で走行する電気自動車等には、電源装置が搭載されており、電気エネルギーの蓄積及び放出を担っている。このような電源装置は複数の電池からなる電池集合体を備えており、所望の電圧を得るために該複数の電池は直列に接続されている。電池には、ニッケル水素電池やより小型軽量で且つ供給電圧の高いリチウムイオン電池等が用いられている。

前述した電源装置は、複数の電池の互いに隣り合う電池のうちの一つの電池の正の電極と他の電池の負の電極とを接続部材で接続して複数の電池を直列に接続しているが、複数の接続部材を電池集合体に組み付ける必要があるので、組立作業が煩雑になるという問題があった。

この種の問題を解決するために、様々な電源装置が用いられてきた（例えば特許文献１参照）。この種の電源装置は、電池を複数備えた電池集合体と、該電池集合体の互いに隣り合う一つの電池の正の電極と他の電池の負の電極とを接続する複数の接続部材と、該複数の接続部材が取り付けられ且つ電池集合体に重ねられるプレートとを備えている。前記正の電極及び負の電極の外周面にはねじ溝が形成されて、複数の接続部材とプレートとには、前記正の電極及び負の電極を通す複数の孔が設けられている。

このような電源装置を組み立てる際には、まず、複数の電池を互いに異なる電池の正の電極と負の電極とが隣り合うように重ね並べる。続いて、複数の接続部材を取り付けたプレートを電池集合体に重ね合わせ、各電池の電極にプレートの孔と接続部材の孔とを通して電池集合体にプレートと接続部材とを取り付ける。そして、電極にナットをねじ込んで、電池集合体とプレート及び接続部材とを固定する。
特開２００４−９５３８１号公報

しかしながら、前述した電源装置においては複数の接続部材を一度に電池集合体に組み付けることができるが、複数の接続部材を取り付けたプレートを電池集合体に重ね合わせて電極にプレートの孔と接続部材の孔とを通した後に、該電極にナットをねじ込んで電池集合体とプレート及び接続部材とを固定していたので、組立作業が煩雑になるという問題は十分に解決されていなかった。

本発明は、このような問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、電池集合体の所定の位置にプレート及び接続部材を簡単且つ確実に組み付けて組立作業を簡素化することができる電源装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、一端に正の電極と他端に負の電極とを有する電池を複数備えた電池集合体と、該電池集合体の互いに隣り合う一つの電池の正の電極と他の電池の負の電極とを接続する複数の接続部材と、前記複数の接続部材が取り付けられ且つ前記電池集合体に重ねられるプレートと、を備えた電源装置において、前記電池集合体と前記プレートとを相対的に位置決めする位置決め手段と、前記電池集合体に前記プレートを取り付ける際に前記複数の接続部材をそれぞれ対応する前記正の電極及び負の電極に接触する位置に案内するガイド手段と、を備えたことを特徴とした電源装置である。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載された電源装置において、前記位置決め手段が、前記電池集合体の一つの面から突設された複数のボスと、前記プレートに設けられ且つ前記複数のボスが通される複数の孔と、を備えたことを特徴とした電源装置である。

請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載された電源装置において、前記接続部材が、前記正の電極及び負の電極を互いの間に位置付ける一対の接触片と、前記一対の接触片の一端部同士を互いに連結する連結片と、を備えるとともに、前記ガイド手段が、互いの間隔が前記正の電極及び負の電極に近づくのにしたがって前記正の電極及び負の電極の間隔より徐々に大きく設けられた前記一対の接触片とされていることを特徴とした電源装置である。

請求項４に記載の本発明は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載された電源装置において、前記プレートが、前記電池集合体の中央に配される本体部と、該本体部と平行に設けられ且つ互いの間に該本体部が配された一対の外側部と、弾性変形自在に設けられ且つ前記本体部と前記一対の外側部とを連結する連結部と、を備えたことを特徴とした電源装置である。

請求項５に記載の本発明は、請求項１ないし請求項４のうちいずれか一項に記載された電源装置において、前記電池集合体の外表面に設けられ、前記電池集合体に前記プレートが重ねられると前記接続部材と当接して弾性変形して前記接続部材を前記電池集合体から離す方向に付勢する弾性変形部を備えたことを特徴とした電源装置である。

請求項６に記載の本発明は、請求項１ないし請求項５のうちいずれか一項に記載された電源装置において、前記プレート上に配索される電線と、該電線の端末に取り付けられた端子と、を有して前記電池の隣接する二つの電池の電極の電位差を測定する測定部を更に備えるとともに、前記接続部材が、前記端子と着脱自在に設けられ且つ前記端子と接触すると前記端子と電気的に接続する接続片を備えたことを特徴とした電源装置である。

請求項７に記載の本発明は、請求項１ないし請求項６のうちいずれか一項に記載された電源装置において、前記プレート上に電池温度検出体が取り付けられるとともに、前記電池温度検出体が、検出体本体と、一端部が前記検出体本体に連なり他端部が前記プレートと係合する弾性アームとを備え、前記電池集合体に前記プレートが取り付けられると前記弾性アームが前記検出体本体を前記電池集合体の外表面に向かって押圧するように弾性復元力を生じることを特徴とした電源装置である。

請求項１に記載された本発明によれば、電池集合体とプレートとを相対的に位置決めする位置決め手段と、電池集合体にプレートを取り付ける際に複数の接続部材をそれぞれ対応する正の電極及び負の電極に接触する位置に案内するガイド手段と、を備えているので、位置決め手段によって電池集合体とプレートとが位置決めされて電池集合体にプレートが重ねられ、ガイド手段によって複数の接続部材が対応する正の電極及び負の電極に接触する位置に案内される。

請求項２に記載された本発明によれば、位置決め手段が、電池集合体の一つの面から突設された複数のボスと、プレートに設けられ且つ複数のボスが通される複数の孔と、を備えているので、複数のボスをそれぞれ対応する複数の孔に通すと、電池集合体とプレートとが位置決めされる。

請求項３に記載された本発明によれば、接続部材が、正の電極及び負の電極を互いの間に位置付ける一対の接触片と、該一対の接触片の一端部同士を互いに連結する連結片と、を備えるとともに、ガイド手段が、互いの間隔が前記正の電極及び負の電極に近づくのにしたがって前記正の電極及び負の電極の間隔より徐々に大きく設けられた一対の接触片とされているので、接続部材が対応する正の電極及び負の電極に近づけられると、前記正の電極及び負の電極が一対の接触部の間に確実に位置付けられる。

請求項４に記載された本発明によれば、プレートが、電池集合体の中央に配される本体部と、該本体部と平行に設けられ且つ互いの間に該本体部が配された一対の外側部と、弾性変形自在に設けられ且つ本体部と一対の外側部とを連結する連結部と、を備えているので、本体部と一対の外側部とがそれぞれ電池集合体に対して変位して、複数の接続部材がそれぞれ対応する正の電極及び負の電極に確実に接触する。

請求項５に記載された本発明によれば、電池集合体の外表面に設けられ、電池集合体にプレートが重ねられると接続部材と当接して弾性変形して接続部材を電池集合体から離す方向に付勢する弾性変形部を備えているので、接続部材が対応する正の電極及び負の電極に組み付けられる際に接続部材が傾いても、弾性変形部が接続部材を押し戻して接続部材が水平に保持される。

請求項６に記載された本発明によれば、プレート上に配索される電線と、該電線の端末に取り付けられた端子と、を有して電池の隣接する二つの電池の電極の電位差を測定する測定部を更に備えるとともに、接続部材が、端子と着脱自在に設けられ且つ端子と接触すると該端子と電気的に接続する接続片を備えているので、電池集合体にプレートが組み付けられた後に測定部の端子と接続部材の接続片とを接触させて、端子と接続部材とを電気的に接続することができる。

請求項７に記載された本発明によれば、プレート上に電池温度検出体が取り付けられるとともに、電池温度検出体が、検出体本体と、一端部が検出体本体に連なり他端部がプレートと係合する弾性アームとを備え、電池集合体にプレートが取り付けられると弾性アームが検出体本体を電池集合体の外表面に向かって押圧するように弾性復元力を生じるので、電池集合体にプレートが重ねられると、電池温度検出体が電池集合体の外表面と確実に接触する。

以上説明したように、請求項１に記載された本発明は、位置決め手段とガイド手段とを備えているので、位置決め手段によって電池集合体とプレートとが位置決めされ、ガイド手段によって複数の接続部材が対応する正の電極及び負の電極に接触する位置に案内される。したがって、電池集合体の所定の位置にプレートを簡単に組み付けることができるとともに、複数の接続部材を一度の作業で確実に正の電極及び負の電極に組み付けることができ、組立作業を簡素化することができる。

請求項２に記載された本発明は、複数のボスと該複数のボスが通される複数の孔とを備えているので、複数のボスをそれぞれ対応する複数の孔に通すと、電池集合体とプレートとが位置決めされる。したがって、電池集合体の所定の位置にプレートを簡単に組み付けることができ、組立作業を簡素化することができる。

請求項３に記載された本発明は、ガイド手段が互いの間隔が前記正の電極及び負の電極に近づくのにしたがって前記正の電極及び負の電極の間隔より徐々に大きく設けられた一対の接触片とされているので、一対の接触片の間に確実に前記正の電極及び負の電極が位置付けられる。したがって、複数の接続部材を一度の作業で確実に前記正の電極及び負の電極に組み付けることができ、組立作業を簡素化することができる。

請求項４に記載された本発明は、プレートが本体部と一対の外側部と該本体部と該一対の外側部とを連結する連結部とを備えているので、本体部と一対の外側部とがそれぞれ電池集合体に対して変位して、複数の接続部材がそれぞれ対応する正の電極及び負の電極に確実に接触する。したがって、複数の接続部材を確実に前記正の電極及び負の電極に組み付けることができる。

請求項５に記載された本発明は、電池集合体の外表面に接続部材と当接して弾性変形して接続部材を電池集合体から離す方向に付勢する弾性変形部を備えているので、接続部材が対応する正の電極及び負の電極に組み付けられる際に接続部材が傾いても、弾性変形部が接続部材を押し戻して接続部材が水平に保持される。したがって、接続部材が傾いた状態で正の電極及び負の電極に組み付けられることがなく、接続部材と正の電極及び負の電極とを確実に接触させることができる。

請求項６に記載された本発明は、プレート上に配索される電線と該電線の端末に取り付けられた端子とを有した測定部を更に備えるとともに、接続部材が端子と着脱自在に設けられ且つ端子と電気的に接続する接続片を備えているので、電池集合体にプレートが組み付けられた後に端子と接続部材とを接触させることができ、電池集合体がプレートに組み付けられる前は端子と接続部材とを接触させる必要がない。したがって、電池集合体にプレートを組み付ける際に接続部材を位置決めのために動かしても端子と接続部材との接続部分に応力がかかることがなく、端子や接続部材の破損を防止することができる。

請求項７に記載された本発明は、プレート上に電池温度検出体が取り付けられるとともに、電池集合体にプレートが取り付けられると電池温度検出体の弾性アームが検出体本体を電池集合体の外表面に向かって押圧するように弾性復元力を生じるので、電池集合体にプレートが重ねられると、電池温度検出体が電池集合体の外表面と確実に接触する。したがって、電池集合体に電池温度検出体を簡単且つ確実に組み付けることができる。

以下、本発明の第一の実施形態にかかる電源装置１を、図１ないし図９を参照して説明する。本発明の第一の実施形態にかかる電源装置１は、内燃機関と電動機との双方の駆動力で走行するハイブリッド車や、電動機の駆動力によって走行する電気自動車に搭載される。

電源装置１は、図１に示すように、一端に正の電極（以下、正極とよぶ）２３と他端に負の電極（以下、負極とよぶ）２４とを有する電池２１を複数備えた電池集合体２と、該電池集合体２の互いに隣り合う一つの電池２１の正極２３と他の電池２１の負極２４とを接続する複数の第一のバスバ５１（接続部材に相当する）及び複数の第二のバスバ５６と、第一のバスバ５１及び第二のバスバ５６が取り付けられ且つ電池集合体２に重ねられるプレート３とを備えている。

電池集合体２は、図１に示すように、複数の電池２１を備えている。電池２１は、方体状の電池本体２２と、該電池本体２２の一端に設けられた正極２３と、該電池本体２２の他端に設けられた負極２４とを備えている。正極２３と負極２４とは、角柱状に形成され、電池本体２２の一つの端面から同方向に突出するとともに、互いに平行に設けられている。

複数の電池２１は、一つの端面が互いに同一平面上に位置する状態で、互いに隣り合う電池２１同士の正極２３と負極２４とが互いに隣り合うように、一方向Ｈに沿って二列に並べられている。複数の電池２１は、正極２３と負極２４とが交互に逆向きとなる状態で重ねられている。

また、電池集合体２は、複数の電池２１を束ねて固定するバンド２５と、電池集合体２の一つの端面（以下、上面とよぶ）２ａから突設された複数の第一のボス２６（ボスに相当する）及び複数の第二のボス２７（ボスに相当する）とを備えている。

バンド２５は、絶縁性の合成樹脂等からなり、帯板状に形成されている。バンド２５は複数（図示例では二つ）設けられ、互いに平行且つ互いに間隔をあけて配されている。バンド２５は、複数の電池２１の並ぶ一方向Ｈに沿って配され、電池集合体２の上面２ａと該上面２ａに連なる側面とに亘って配されている。バンド２５は、前述した側面にボルト等によって固定され、各電池２１を一体化して保持する。

第一のボス２６は、円柱状に形成されている。第一のボス２６は、電池集合体２の上面２ａから垂直方向に延びて設けられている。第一のボス２６は一対設けられ、電池集合体２の一方向Ｈに並ぶ複数の電池２１のうち両端に位置する電池２１に設けられている。一対の第一のボス２６は互いに平行に設けられている。第一のボス２６は後述する第一の孔３４に通される。

第二のボス２７は、円柱状に形成されている。第二のボス２７は、電池集合体２の上面２ａから垂直方向に延びて設けられている。第二のボス２７は複数設けられ、これらは互いに平行である。第二のボス２７は、後述する第一のバスバ５１が取り付けられる電池２１の正極２３及び負極２４の近傍に設けられている。第二のボス２７は、第一のボス２６より短く設けられ、第一のボス２６と平行である。

プレート３は、絶縁性の合成樹脂等からなり、全体として略平板状に形成されている。プレート３は、電池集合体２の上面２ａに重ねられるとともに、該上面２ａより小さく形成されている。プレート３は、図１に示すように、該上面２ａの幅方向（複数の電池２１の並ぶ一方向Ｈに直交する方向）の中央に配される本体部３１と、本体部３１と平行に設けられ且つ互いの間に本体部３１が配された一対の外側部４１と、弾性変形自在に設けられ且つ本体部３１と一対の外側部４１とを連結する連結部３６とを一体に備えている。

本体部３１は、平面形状が矩形状の平板状に形成され、前述した各電池２１の正極２３と負極２４とを通す電極通し孔３２が設けられている。本体部３１は、電極通し孔３２内に正極２３及び負極２４を通して、電池集合体２の上面２ａに重ねられる。本体部３１は、バスバ収容部３３と、第一の孔３４（孔に相当する）とを備えている。

バスバ収容部３３は、本体部３１の電池集合体２の上面２ａから離れた外面に、複数設けられている。バスバ収容部３３は、該外面から立設した複数の隔壁によって形成されている。複数のバスバ収容部３３は、本体部３１の長手方向に沿って配されている。バスバ収容部３３内には、第二のバスバ５６が収容される。バスバ収容部３３内に第二のバスバ５６が収容されて、プレート３に第二のバスバ５６が取り付けられる。

第一の孔３４は、本体部３１を貫通して一対設けられている。第一の孔３４は、本体部３１の長手方向の両端部に設けられている。第一の孔３４の内径は、第一のボス２６の外径より僅かに大きく設けられている。第一の孔３４には、電池集合体２の前述した第一のボス２６が通される。なお、この第一の孔３４と第一のボス２６とは、電池集合体２とプレート３とを相対的に位置決めする位置決め手段７１を構成する。

一対の外側部４１は、底壁と該底壁から立設した複数の隔壁とを備え、前述した本体部３１と平行に設けられている。プレート３が電池集合体２に重ねられると、一対の外側部４１は電池集合体２の幅方向の両端部に配される。外側部４１は、バスバ収容部４２と、電線収容溝４３と、コネクタ収容部４４と、第二の孔４５（孔に相当する）と、電池温度検出体収容部４６とを備えている。

バスバ収容部４２は、複数設けられ、前述した複数の隔壁によってコ字状に形成されている。複数のバスバ収容部４２は、外側部４１の長手方向に沿って配されている。バスバ収容部４２内には、第一のバスバ５１が収容される。バスバ収容部４２内に第一のバスバ５１が収容されて、プレート３に第一のバスバ５１が取り付けられる。

電線収容溝４３は、前述した隔壁によって溝状に形成されている。電線収容溝４３は、外側部４１の長手方向に沿って設けられている。電線収容溝４３内には、測定部６の後述する電線６１が収容される。

コネクタ収容部４４は、前述した隔壁の端部を垂直方向に切り欠いて形成されている。コネクタ収容部４４は、バスバ収容部４２の近傍に設けられ、該バスバ収容部４２に収容される第一のバスバ５１の接続片５４と相対する隔壁を切り欠いて形成されている。コネクタ収容部４４には、測定部６の後述する端子を有したコネクタ６６が配される。

第二の孔４５は、底壁を貫通して複数設けられている。第二の孔４５は、図３に示すように、バスバ収容部４２の近傍に設けられている。第二の孔４５の内径は、第二のボス２７の外径より僅かに大きく設けられている。第二の孔４５には、電池集合体２の前述した第二のボス２７が通される。なお、この第二の孔４５と第二のボス２７とは、第一の孔３４と第一のボス２６とともに、電池集合体２とプレート３とを相対的に位置決めする位置決め手段７１を構成する。

電池温度検出体収容部４６は、前述した隔壁によって筒状に形成され、内部に後述する電池温度検出体８を収容する。電池温度検出体収容部４６には、内面から凸にロック突起４６ａが設けられている。ロック突起４６ａは、電池温度検出体８の弾性アーム８２の先端と係合する。

連結部３６は、図１に示すように、本体部３１と各外側部４１との間に複数設けられ、本体部３１（及び外側部４１）の長手方向に沿って互いに間隔をあけて設けられている。連結部３６は、一端が本体部３１に連なり他端が外側部４１に連なって、本体部３１と一対の外側部４１とを連結する。連結部３６は、細幅のクランク形状に形成され、弾性変形自在となっている。連結部３６が弾性変形して、本体部３１と一対の外側部４１とが別々に電池集合体２に対して変位する。

前述した構成のプレート３上には、図６に示すように、電池温度検出体８が取り付けられる。電池温度検出体８は、電池集合体２にプレート３が取り付けられると電池集合体２の上面２ａと常に接触し、該上面２ａの温度を検出する。電池温度検出体８は、図示しない電線によって電源制御装置と接続され、電池温度検出体８が検出した情報は該電線によって電源制御装置へと伝達される。電池温度検出体８は、検出体本体８１と、一端部が検出体本体８１に連なり他端部がプレート３の電池温度検出体収容部４６のロック突起４６ａと係合する一対の弾性アーム８２とを備えている。

電池温度検出体８は、図６に示すように、弾性アーム８２が弾性変形して電池温度検出体収容部４６に通された後に該弾性アーム８２が電池温度検出体収容部４６内で弾性復元して電池温度検出体収容部４６の内面と当接することによって、電池温度検出体収容部４６内に保持される。電池集合体２にプレート３を近づけていくと、検出体本体８１の先端が電池集合体２の上面２ａと接触する。そして、さらに電池集合体２にプレート３を近づけて電池集合体２にプレート３を取り付けると、図７に示すように、弾性アーム８２は電池温度検出体収容部４６のロック突起４６ａに押し付けられて弾性変形するとともに検出体本体８１を電池集合体２の上面２ａに向かって押圧するように弾性復元力を生じ、検出体本体８１を該上面２ａと常に接触させる。

第一のバスバ５１及び第二のバスバ５６は、導電性の金属材料から形成されている。第一のバスバ５１及び第二のバスバ５６は、互いに隣り合う電池２１同士の互いに隣り合う正極２３と負極２４とを接続して、電池２１同士を直列接続する。

第一のバスバ５１は複数設けられている。第一のバスバ５１は、全体として略コ字状に形成され、図３等に示すように、正極２３と負極２４とを互いの間に位置付ける一対の接触片５２と、該一対の接触片５２の一端部同士を互いに連結する連結片５３と、連結片５３から突設された接続片５４（図８）とを備えている。

一対の接触片５２は、平面形状が矩形状に形成され、互いに間隔をあけて設けられている。この一対の接触片５２の間隔は、正極２３及び負極２４に近づく（図５中、下方向に向かう）のにしたがって正極２３及び負極２４の間隔より徐々に大きくなるように設けられている。また、一対の接触片５２の間隔は、正極２３及び負極２４から離れた側（図５中、上側）において、正極２３と負極２４との間隔と略等しくなるように設けられている。即ち、第一のバスバ５１が対応する正極２３及び負極２４に取り付けられると、一対の接触片５２の正極２３及び負極２４から離れた側の内面が正極２３及び負極２４と接触する。なお、この一対の接触片５２は、電池集合体２にプレート３を取り付ける際に複数の第一のバスバ５１をそれぞれ対応する正極２３及び負極２４を接続する位置に案内するガイド手段７２とされている。

連結片５３は、平面形状が矩形状に形成されている。連結片５３の外面（接触片５２から離れた側の外表面）の中央には、接続片５４が突設されている。接続片５４はタブ状に形成され、該外面から一対の接触片５２と反対方向に延びて設けられている。接続片５４は、後述する測定部６の端子と着脱自在に設けられ、該端子と接触すると該端子と電気的に接続する。

前述した構成の複数の第一のバスバ５１は、それぞれ、連結片５３がプレート３の内側に配される向きでプレート３のバスバ収容部４２に収容されて外側部４１に取り付けられる。そして、電池集合体２にプレート３が重ねられると、第一のバスバ５１はそれぞれ対応する正極２３及び負極２４の近傍に配されるとともに、前述のように正極２３及び負極２４に近づく方向の間隔が広く設けられた一対の接触片５２によって、正極２３及び負極２４を接続する位置にスムーズに案内されて一対の接触片５２の間に正極２３及び負極２４が配され、互いに隣り合う電池２１同士の互いに隣り合う正極２３と負極２４とを接続する。

第二のバスバ５６は複数設けられている。第二のバスバ５６は、図１に示すように、全体として略クランク形状に形成され、正極２３及び負極２４と接触する一対の接触片５７と、一対の接触片５７の一端部同士を互いに連結する連結片５８とを備えている。複数の第二のバスバ５６は、本体部３１の長手方向に対して斜め方向に配されてプレート３のバスバ収容部３３に収容されて本体部３１に取り付けられる。

前述した構成の第二のバスバ５６は、電池集合体２にプレート３が重ねられると、それぞれ対応する正極２３及び負極２４の間に、該正極２３及び負極２４が並ぶ方向に対して交差するように且つ正極２３及び負極２４と接触しない状態で配される。そして、この第二のバスバ５６を治具等によって連結片５８を中心に回転させて一対の接触片５７のそれぞれを正極２３及び負極２４に接触させ、互いに隣り合う電池２１同士の互いに隣り合う正極２３と負極２４とを接続する。

前述した構成の第一のバスバ５１及び第二のバスバ５６が互いに隣り合う電池２１同士の互いに隣り合う正極２３と負極２４とを接続することによって、複数の電池２１は直列接続される。そして、図１に示す正極２３ａ及び負極２４ａから電流が取り出される。

前述した構成の電源装置１は、更に、隣接する二つの電池２１の正極２３と負極２４との電位差を測定する測定部６を備えている。測定部６は、図３に示すように、プレート３上に配索される電線６１と、該電線６１の端末に取り付けられた端子（図示せず）を有するコネクタ６６とを備えている。

電線６１は、芯線と、該芯線の外表面を被覆した被覆部とを有した所謂被覆電線である。電線６１は、プレート３の前述した電線収容溝４３に収容されてプレート３上に配索される。電線６１の一端は端子の後述する電線接続部と電気的に接続し、他端は電池２１の電位を測定する電源制御装置と（図示せず）接続されている。

コネクタ６６は、一対設けられている。コネクタ６６は、プレート３の前述したコネクタ収容部４４内に収容されている。コネクタ６６は、プレート３の幅方向に沿って配され、該幅方向に沿って移動自在（図８及び図９）にコネクタ収容部４４内に収容されている。コネクタ６６は、コネクタハウジング６７と、第一のバスバ５１の接続片５４と電気的に接続する端子とを備えている。

コネクタハウジング６７は、絶縁性の合成樹脂等からなり、筒状に形成されている。コネクタハウジング６７は、内部に端子を収容する端子収容部を備えている。端子収容部は、プレート３の幅方向に沿って配されている。

端子は、導電性の金属材料からなり、板金等を折り曲げる等して形成されている。端子は所謂雌端子であり、電気接触部と、電線接続部とを一体に備えている。電気接触部は、端子収容部の第一のバスバ５１と相対する側に配され、内部に第一のバスバ５１の接続片５４が挿入されると弾性片が電気接触部の内面に接続片５４を押し付けて、端子と第一のバスバ５１とを電気的に接続する。電線接続部は、端子収容室の第一のバスバ５１から離れた側に配され、電線６１の芯線と接続してコネクタ６６と電線６１とを接続する。

前述した構成の測定部６は、前述した一対のコネクタ６６の端子をそれぞれ異なる第一のバスバ５１の接続片５４と接触させて、該第一のバスバ５１間の電位差、即ち、電池２１の正極２３と負極２４との電位差を測定する。

前述した構成の電源装置１を組み立てる際には、取付治具９が用いられる。取付治具９は、図２に示すように、電池集合体２の複数の電池２１の並ぶ一方向Ｈに沿って、電池集合体２の前記一方向Ｈと直交する方向の端部、即ち第一のバスバ５１が取り付けられる正極２３及び負極２４の近傍に取り付けられる。取付治具９は、治具本体９１と、プレート３の第一のバスバ５１が収容されたバスバ収容部４２を対応する正極２３及び負極２４の近傍に案内するガイドリブ９２と、正極２３及び負極２４が通される電極収容溝９３とを備えている。

治具本体９１は、平面形状が矩形状の平板状に形成されている。治具本体９１の厚さは第二のボス２７の電池集合体２の上面２ａからの突出量より薄く設けられ、取付治具９が電池集合体２に取り付けられると、治具本体９１の電池集合体２の上面２ａから離れた外面から第二のボス２７が突出する。

ガイドリブ９２は、治具本体９１の前記外面から複数突設されている。ガイドリブ９２は、治具本体９１の幅方向に沿って延びて設けられている。複数のガイドリブ９２は、図示例では四つ設けられ、治具本体９１の長手方向に沿って互いに間隔をあけて配されている。ガイドリブ９２の間隔はプレート３のコ字状のバスバ収容部４２の幅より僅かに大きく形成され、プレート３が取付治具９に近づくと、互いに隣り合うガイドリブ９２同士の間には該バスバ収容部４２が配置される。ガイドリブ９２の先端部にはテーパ面９２ａが設けられている。テーパ面９２ａは、ガイドリブ９２の先端に向かうにしたがってガイドリブ９２の厚さを薄くするように設けられている。

電極収容溝９３は、治具本体９１の幅方向の一端から該幅方向に沿った切り欠き状に形成され、複数設けられている。複数の電極収容溝９３は、治具本体９１の長手方向に沿って互いに間隔をあけて互いに平行に設けられ、図示例では六つ設けられている。電極収容溝９３は、互いに隣り合うガイドリブ９２同士の間に一対配されている。取付治具９が電池集合体２に取り付けられると、電極収容溝９３内には第一のバスバ５１が取り付けられる正極２３及び負極２４が収容される。

前述した構成の電源装置１を組み立てる際には、まず、前述したように取付治具９を電池集合体２に取り付ける。そして、第一のバスバ５１及び第二のバスバ５６と測定部６と電池温度検出体８が取り付けられたプレート３を電池集合体２の上面２ａと相対させ、プレート３を電池集合体２に近づけていく。このとき、プレート３の第一の孔３４に電池集合体２の第一のボス２６を通して、プレート３を電池集合体２に対して位置決めする。第一の孔３４に第一のボス２６を通すことによって、プレート３は電池集合体２に対して位置決めされて上面２ａ上の所望の位置に配置される。

続いて、図４に示すように、プレート３の第二の孔４５に電池集合体２の第二のボス２７を通すように、プレート３を電池集合体２に対して位置決めする。第二の孔４５に第二のボス２７を通すことによって、プレート３は電池集合体２に対してさらに正確に位置決めされる（図４において取付治具９は省略している）。

そして、プレート３を取付治具９に重ね合わせる。すると、図５に示すように、取付治具９のガイドリブ９２に設けられたテーパ面９２ａによって、第一のバスバ５１を収容したバスバ収容部４２はガイドリブ９２の間に確実に案内されて、第一のバスバ５１は対応する正極２３及び負極２４の近傍に確実に案内される。このとき、第二のバスバ５６は電極通し孔３２を通った対応する正極２３及び負極２４の近傍に配される。

さらに、第一のバスバ５１の一対の接触片５２の間隔は正極２３及び負極２４と相対する方向に向かうにしたがって正極２３及び負極２４の間隔より徐々に大きくなるように設けられているので、一対の接触片５２の下端と正極２３及び負極２４の先端とが衝突することがなく、一対の接触片５２の間に正極２３及び負極２４がスムーズに案内される。

その後、取付治具９を電池集合体２から取り外し、プレート３を電池集合体２にさらに近づけてプレート３を電池集合体２に重ねて、第一のバスバ５１を対応する正極２３及び負極２４と完全に接触させる。このとき、電池温度検出体８は電池集合体２の上面２ａに向かって押圧され、電池温度検出体８と該上面２ａとは常に接触するようになる。そして、第二のバスバ５６をバスバ収容部３３内で回転させて対応する正極２３及び負極２４と接触させる。第一のバスバ５１及び第二のバスバ５６と正極２３及び負極２４とをそれぞれ溶接する。

最後に、プレート３上に取り付けられたコネクタ６６をプレート３の外方向（図８中、右方向）に移動させて、端子の電気接触部内に第一のバスバ５１の接続片５４を挿入して、端子と接続片５４とを嵌合させて端子と接続片５４とを電気的に接続する（図９）。

本実施形態によれば、位置決め手段７１とガイド手段７２とを備えているので、位置決め手段７１によって電池集合体２とプレート３とが位置決めされ、ガイド手段７２によって第一のバスバ５１が対応する正極２３及び負極２４に接触する位置に案内される。したがって、電池集合体２の所定の位置にプレート３を簡単に組み付けることができるとともに、第一のバスバ５１を一度の作業で確実に正極２３及び負極２４に組み付けることができ、組立作業を簡素化することができる。

第一のボス２６及び第一の孔３４と第二のボス２７と第二の孔４５とを備えているので、第一のボス２６及び第二のボス２７をそれぞれ対応する第一の孔３４及び第二の孔４５に通すと、電池集合体２とプレート３とが位置決めされる。したがって、電池集合体２の所定の位置にプレート３を簡単に組み付けることができ、組立作業を簡素化することができる。

ガイド手段７２が互いの間隔が正極２３及び負極２４に近づくのにしたがって前記正極２３及び負極２４の間隔より徐々に大きく設けられた一対の接触片５２とされているので、一対の接触片５２の間に確実に前記正極２３及び負極２４が位置付けられる。したがって、第一のバスバ５１を一度の作業で確実に前記正極２３及び負極２４に組み付けることができ、組立作業を簡素化することができる。

プレート３が本体部３１と一対の外側部４１と該本体部３１と該一対の外側部４１とを連結する連結部３６とを備えているので、本体部３１と一対の外側部４１とがそれぞれ電池集合体２に対して変位して、第一のバスバ５１及び第二のバスバ５６がそれぞれ対応する正極２３及び負極２４に確実に接触する。したがって、第一のバスバ５１及び第二のバスバ５６を確実に前記正極２３及び負極２４に組み付けることができる。

プレート３上に配索される電線６１と該電線６１の端末に取り付けられた端子とを有した測定部６を更に備えるとともに、第一のバスバ５１が端子と着脱自在に設けられ且つ端子と電気的に接続する接続片５４を備えているので、電池集合体２にプレート３が組み付けられた後に端子と第一のバスバ５１とを接触させることができ、電池集合体２がプレート３に組み付けられる前は端子と第一のバスバ５１とを接触させる必要がない。したがって、電池集合体２にプレート３を組み付ける際に第一のバスバ５１を位置決めのために動かしても端子と第一のバスバ５１との接続部分に応力がかかることがなく、端子や第一のバスバ５１の破損を防止することができる。

プレート３上に電池温度検出体８が取り付けられるとともに、電池集合体２にプレート３が取り付けられると電池温度検出体８の弾性アーム８２が検出体本体８１を電池集合体２の上面２ａに向かって押圧するように弾性復元力を生じるので、電池集合体２にプレート３が重ねられると、電池温度検出体８が電池集合体２の上面２ａと確実に接触する。したがって、電池集合体２に電池温度検出体８を簡単且つ確実に組み付けることができる。

次に、本発明の第二の実施形態にかかる電源装置１を、図１０ないし図１２を参照して説明する。本発明の第二の実施形態にかかる電源装置１の電池集合体２には、複数の弾性変形部２８が設けられている。

弾性変形部２８は、図１０に示すように、板ばね状に形成されている。弾性変形部２８は、電池集合体２の上面２ａから突設され、正極２３及び負極２４の近傍に設けられている。弾性変形部２８は、該上面２ａ上の第一のバスバ５１が配される箇所に設けられている。そして、電池集合体２にプレート３が重ねられると、弾性変形部２８は第一のバスバ５１と当接して電池集合体２の上面２ａに近づく方向に弾性変形するとともに、弾性復元力によって第一のバスバ５１を電池集合体２から離す方向に付勢する。

第一のバスバ５１の一対の接触片５２の間隔は正極２３及び負極２４と相対する方向に向かうにしたがって正極２３及び負極２４の間隔より大きく設けられているので、第一のバスバ５１が対応する正極２３及び負極２４に取り付けられる際に、第一のバスバ５１が水平方向に対して傾く等してがたつくことがある（図１１）。しかし、第一のバスバ５１が傾いて、例えば一方の接触片５２が先に電池集合体２の上面２ａに近づいても弾性変形部２８と当接して押し戻されるので、第一のバスバ５１は平行に保持された状態で対応する正極２３及び負極２４に近づいて、正極２３及び負極２４に取り付けられる（図１２）。

本実施形態によれば、電池集合体２の上面２ａに第一のバスバ５１と当接して弾性変形して第一のバスバ５１を電池集合体２から離す方向に付勢する弾性変形部２８を備えているので、第一のバスバ５１が対応する正極２３及び負極２４に組み付けられる際に第一のバスバ５１が傾いても、弾性変形部２８が第一のバスバ５１を押し戻して第一のバスバ５１が水平に保持される。したがって、第一のバスバ５１が傾いた状態で正極２３及び負極２４に組み付けられることがなく、第一のバスバ５１と正極２３及び負極２４とを確実に接触させることができる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第一の実施形態にかかる電源装置を分解して示す斜視図である。 図１に示された電池集合体に取付治具が取り付けられた状態を示す斜視図である。 図１に示された電源装置が組み立てられた状態の一部を拡大して示す斜視図である。 図３に示された電源装置が組み立てられる過程において、第二のボスがガイド孔に通された状態を示すＩＶ−ＩＶ線に沿った一部断面図である。 図２に示された電源装置が組み立てられる過程において、取付治具にプレートが重ねられた状態を示す側面図である。 図１に示された電源装置が組み立てられる過程において、電池温度検出体が電池集合体の表面と接触する前の状態を示すＶＩ−ＶＩ線に沿った一部断面図である。 図６に示された電池温度検出体が電池集合体の表面と接触した状態を示す断面図である。 図３に示されたコネクタの端子が第一のバスバの接続部と接続する前の状態を示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った一部断面図である。 図８に示されたコネクタの端子が第一のバスバの接続部と接続した状態を示す一部断面図である。 本発明の第二の実施形態にかかる電源装置を分解して示す斜視図である。 図１０に示された電池集合体に第一のバスバが近づいた状態を示す側面図である。 図１１に示された電池集合体に第一のバスバが取り付けられた状態を示す側面図である。

符号の説明

１ 電源装置
２ 電池集合体
３ プレート
５ 接続部材
６ 測定部
８ 電池温度検出体
２１ 電池
２３ 正極
２４ 負極
２６ 第一のボス（ボス）
２７ 第二のボス（ボス）
２８ 弾性変形部
３１ 本体部
３４ 第一の孔（孔）
３６ 連結部
４１ 外側部
４５ 第二の孔（孔）
５１ 第一のバスバ（接続部材）
５２ 接触片（ガイド手段）
５３ 連結片
５４ 接続片
６１ 電線
７１ 位置決め手段
７２ ガイド手段
８１ 検出体本体
８２ 弾性アーム

Claims (7)

1. 一端に正の電極と他端に負の電極とを有する電池を複数備えた電池集合体と、該電池集合体の互いに隣り合う一つの電池の正の電極と他の電池の負の電極とを接続する複数の接続部材と、前記複数の接続部材が取り付けられ且つ前記電池集合体に重ねられるプレートと、を備えた電源装置において、
   前記電池集合体と前記プレートとを相対的に位置決めする位置決め手段と、
   前記電池集合体に前記プレートを取り付ける際に前記複数の接続部材をそれぞれ対応する前記正の電極及び負の電極に接触する位置に案内するガイド手段と、を備えたことを特徴とする電源装置。
2. 前記位置決め手段が、前記電池集合体の一つの面から突設された複数のボスと、前記プレートに設けられ且つ前記複数のボスが通される複数の孔と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記接続部材が、前記正の電極及び負の電極を互いの間に位置付ける一対の接触片と、前記一対の接触片の一端部同士を互いに連結する連結片と、を備えるとともに、
   前記ガイド手段が、互いの間隔が前記正の電極及び負の電極に近づくのにしたがって前記正の電極及び負の電極の間隔より徐々に大きく設けられた前記一対の接触片とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
4. 前記プレートが、前記電池集合体の中央に配される本体部と、該本体部と平行に設けられ且つ互いの間に該本体部が配された一対の外側部と、弾性変形自在に設けられ且つ前記本体部と前記一対の外側部とを連結する連結部と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載の電源装置。
5. 前記電池集合体の外表面に設けられ、前記電池集合体に前記プレートが重ねられると前記接続部材と当接して弾性変形して前記接続部材を前記電池集合体から離す方向に付勢する弾性変形部を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか一項に記載の電源装置。
6. 前記プレート上に配索される電線と、該電線の端末に取り付けられた端子と、を有して前記電池の隣接する二つの電池の電極の電位差を測定する測定部を更に備えるとともに、
   前記接続部材が、前記端子と着脱自在に設けられ且つ前記端子と接触すると前記端子と電気的に接続する接続片を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか一項に記載の電源装置。
7. 前記プレート上に電池温度検出体が取り付けられるとともに、
   前記電池温度検出体が、検出体本体と、一端部が前記検出体本体に連なり他端部が前記プレートと係合する弾性アームとを備え、
   前記電池集合体に前記プレートが取り付けられると前記弾性アームが前記検出体本体を前記電池集合体の外表面に向かって押圧するように弾性復元力を生じることを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか一項に記載の電源装置。

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