JP2013171746A - Power supply device, and vehicle and power storage device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
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の電源用、あるいは家庭用、工場用の蓄電用途等に使用される大電流用の電源装置に関し、特に電池セルのガス排出弁から排出されるガスを排出ダクトで外部に排出する電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置に関する。 The present invention mainly relates to a power supply device for a large current used for a power source of a motor that drives a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, or a power storage application for home use or factory use. The present invention relates to a power supply device that discharges gas discharged from a valve to the outside through a discharge duct, a vehicle including the same, and a power storage device.
多数の電池セルを備える電源装置は、電池セルを直列に接続して出力電圧を高くできることから、ハイブリッド自動車や電気自動車等の電源装置のように、大電流で充放電される用途に使用される。この電源装置は、車両を加速するときに極めて大きな電流で放電され、また、回生制動等の状態では、相当に大きな電流で充電される。この電源装置は、過充電や過放電で内圧が上昇する異常な状態での破壊を防止して安全性を確保するために、電池セルにガス排出弁を設けている。ガス排出弁は、電池の内圧が異常に上昇すると開弁してガスを排気する。多数の電池セルを備える電源装置は、電池セルから排出されるガスを速やかに外部に排気することが大切である。とくに、リチウムイオン電池のように非水系の電解液を使用する電池セルにあっては、排出ガスを速やかに排気することが大切である。このことを実現するために、電池セルのガス排出弁の排出口に排出ダクトを連結する電源装置が開発されている(特許文献1参照)。 A power supply device having a large number of battery cells can be connected to battery cells in series to increase the output voltage, and thus is used for applications that are charged and discharged with a large current, such as power supply devices for hybrid vehicles and electric vehicles. . This power supply device is discharged with a very large current when accelerating the vehicle, and is charged with a considerably large current in a state such as regenerative braking. This power supply device is provided with a gas discharge valve in the battery cell in order to prevent destruction in an abnormal state in which the internal pressure increases due to overcharge or overdischarge and to ensure safety. The gas discharge valve opens and exhausts gas when the internal pressure of the battery rises abnormally. In a power supply device including a large number of battery cells, it is important to quickly exhaust the gas discharged from the battery cells to the outside. In particular, in a battery cell using a non-aqueous electrolyte such as a lithium ion battery, it is important to exhaust the exhaust gas promptly. In order to realize this, a power supply device has been developed in which a discharge duct is connected to a discharge port of a gas discharge valve of a battery cell (see Patent Document 1).
特許文献1の電源装置は、ガス排出口を有する多数の角形電池セルを積層して、その両端面を端板で挾着して電池群としている。電池群を構成する角形電池セルは、ガス排出口が電池群の上面に位置するように積層されており、電池群の上面には、ガス排出口と連結される排出ダクトが配置されている。また、排出ダクトは、角形電池セルのガス排出口と嵌合する嵌合穴を有する排気チューブ部と、可撓性を有する蛇腹形状のホース部とで構成されている。この構成により、排出ダクトとガス排出口を強固に固定しながら、電池群を構成する角形電池セルの組付交差や角形電池セルの膨張等によるガス排出口の位置ずれを吸収できるようになっている。
The power supply device of
しかしながら、特許文献1の電源装置は、排気ダクトとガス排出口を嵌合させる構造とするために、ガス排出口に、排気チューブ部に形成された嵌合穴と嵌合する嵌合構造を形成する必要があり、角形電池セルの構造が複雑になるという問題があった。また、ガス排出口に形成される嵌合構造の寸法分、排気ダクトが上下方向に突出し、電源装置の小型化を阻害する問題もあった。
However, since the power supply device of
電源装置の大型化を抑制する排出ダクトの固定構造としては、図13の断面図に示すように、電池ブロック192と外装ケース193の上ケースとの間に排出ダクト194を配置して、排出ダクト194を外装ケース193に固定する構造が考えられる。この構成では、排出ダクト194は、各電池セル191のガス排出口195と気密に連結されており、ガス排出口195から排出されたガスは、一端、排出ダクト194に集められ、排出ダクト194を介して外部へ誘導されるようになっている。この構成によると、パッキン196などを介在させることで、各ガス排出口195と排出ダクト194とが気密に連結される。そのため、ガス排出口195と排出ダクト194とを個別に嵌合させる必要がないので、排出ダクト194を、特許文献1の構成よりも小さく形成することができる。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 13, a
しかしながら、上記構成において、上ケースは下ケースと接合して外装ケースを構成するが、上ケースに予め排出ダクト194を固定した状態で、下ケースと接合する際、排出ダクト194とガス排出口195との気密性を確実ならしめるためには、パッキン196の潰し代を十分に確保する必要がある。パッキン196の突出量が大きいと、パッキン196の変形量が大きくなるため上向きに反発力も大きくなる。このため、反発力に抗するため上ケースの押圧力も大きな力が必要となり、上ケースの固定作業が面倒となる。またパッキン196は上ケースの内部に位置するため、上ケースとしたケースの嵌合作業によってパッキンの位置ずれや意図しない噛み込みなどが生じても、外部からの確認ができない。このように上記の固定構造では、排出ダクト194とガス排出口195とを気密状態で確実に接続することが容易でないという問題があった。特に、積層する角形電池セルの数が多くなると、排出ダクト194をガス排出口195に対して、気密状態で確実に接続することが困難になる。
However, in the above configuration, the upper case is joined to the lower case to form an exterior case. However, when the
また、排出ダクトを角形電池セルのガス排出口と気密に連結する構造においては、ガス排出口から排出ガスが勢いよく噴出されると、排出ガスの噴出圧によって、排出ダクトが角形電池セルの表面から離れる方向に強い力を受ける。このとき、噴出圧による押上力によって排出ダクトが角形電池セルの表面から離れると、この部分から排出ガスが漏れてしまう。とくに、電源装置を小型化するために排出ダクトを低くすると、排出ダクトの上面が角形電池セルのガス排出口に接近するため、この押上力がより大きくなって、排出ガスの噴出時における排出ダクトの気密性が失われやすくなる。このため、排出ダクトは、排出ガスの噴出時における気密性を維持する面からも、高さを高くして上面をガス排出口から十分に離す必要があって、これにより電源装置を小型化できない問題もあった。 In addition, in the structure in which the discharge duct is hermetically connected to the gas discharge port of the prismatic battery cell, when the exhaust gas is ejected vigorously from the gas discharge port, the discharge duct is brought into contact with the surface of the square battery cell by the discharge pressure of the exhaust gas. Receive a strong force in the direction away from. At this time, if the discharge duct is separated from the surface of the rectangular battery cell by the pushing-up force due to the ejection pressure, the exhaust gas leaks from this portion. In particular, if the discharge duct is lowered in order to reduce the size of the power supply device, the upper surface of the discharge duct approaches the gas discharge port of the rectangular battery cell. The airtightness is easily lost. For this reason, it is necessary to increase the height of the exhaust duct from the surface that maintains the airtightness when the exhaust gas is ejected, and to sufficiently separate the upper surface from the gas exhaust port, thereby making it impossible to reduce the size of the power supply device. There was also a problem.
さらにまた、車両に搭載される電源装置においては、電池ブロックが走行中に振動を受け、互いに積層された角形電池セルが上下に振動されることがある。このとき、排出ダクトと電池セルのガス排出口との位置がずれて気密性が失われ、この部分から排出ガスが漏れるおそれがある。互いに積層される角形電池セルの振動は、電池ブロックを強く加圧するように締結して少なくできるが、この構造では、振動を確実に阻止するのが難しいばかりでなく、角形電池セルを強く加圧することで他の弊害、たとえば、角形電池セルが変形する等の弊害が発生する。 Furthermore, in a power supply device mounted on a vehicle, the battery block may be vibrated during traveling, and the rectangular battery cells stacked on each other may be vibrated up and down. At this time, the positions of the discharge duct and the gas discharge port of the battery cell are shifted and the airtightness is lost, and the exhaust gas may leak from this portion. The vibrations of the prismatic battery cells stacked on each other can be reduced by fastening the battery blocks so that they are strongly pressed. However, this structure not only makes it difficult to prevent vibrations, but also strongly presses the square battery cells. As a result, other adverse effects such as deformation of the prismatic battery cell occur.
本発明は、このような問題点を解決することを目的になされたものであり、その主な目的は、電源装置の大型化を抑制すると共に、排出ダクトを電池セルのガス排出口と気密状態で確実に接続可能な電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、互いに積層される電池セルの振動を防止して、排出ダクトと電池セルのガス排出口とを気密状態に保持できる電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置を提供することにある。
The present invention has been made for the purpose of solving such problems, and its main purpose is to suppress the enlargement of the power supply device and to make the discharge duct airtight with the gas discharge port of the battery cell. It is to provide a power supply device that can be reliably connected, a vehicle including the same, and a power storage device.
Another important object of the present invention is to prevent the vibration of the battery cells stacked on each other and to keep the discharge duct and the gas discharge port of the battery cell in an airtight state, a vehicle including the power supply device, and a power storage device. To provide an apparatus.
上記の目的を達成するために、本発明の第1の側面に係る電源装置によれば、ガス排出弁11を有するガス排出口12を第1の端面10、60に設けている複数の電池セル1、51と、前記複数の電池セル1、51を、前記第1の端面10、60を略同一面に配置する姿勢で積層して、複数のガス排出口12を第1の表面2Aに配置してなる電池積層体2と、前記電池積層体2の両端面に配置されたエンドプレート3と、前記エンドプレート3に固定され、該エンドプレート3を介して前記電池積層体2を積層方向に締結する連結固定具4と、前記電池積層体2の第1の表面2Aに対向して配置され、前記電池積層体2を構成する各々の電池セル1、51のガス排出口12と連結される排出ダクト6、56とを備える電源装置であって、さらに、前記電池積層体2の第1の表面2Aに対向して配置されるように、前記エンドプレート3に固定され、該エンドプレート3を介して前記電池積層体2を積層方向に締結するサブ連結固定具5を備えており、該サブ連結固定具5を介して前記排出ダクト6、56を前記電池積層体2の定位置に配置している。
In order to achieve the above object, according to the power supply device of the first aspect of the present invention, a plurality of battery cells in which the
以上の電源装置は、ガス漏れを確実に防止して安全性を向上できる特徴がある。とくに、互いに積層される電池セルの振動を防止しながら、排出ダクトと電池セルのガス排出口とを気密状態に保持できる特徴がある。それは、以上の電源装置が、電池積層体の第1の表面に対向してサブ連結固定具を配置し、このサブ連結固定具をエンドプレートに固定して電池積層体を積層方向に締結すると共に、このサブ連結固定具を介して排出ダクトを電池積層体の定位置に配置するからである。この構造は、電池積層体の第1の表面に配置されるサブ連結固定具が排出ダクトを電池積層体の表面に押し付けるので、車両のように振動や衝撃を受ける環境においても、排出ダクトと電池セルとの相対位置がずれるのを有効に防止してガス漏れを確実に防止できる。 The power supply apparatus described above has a feature that can reliably prevent gas leakage and improve safety. In particular, there is a feature that the discharge duct and the gas discharge port of the battery cell can be kept airtight while preventing vibration of the battery cells stacked on each other. That is, the power supply device described above arranges the sub-connecting fixtures facing the first surface of the battery stack, and fastens the battery stack in the stacking direction by fixing the sub-connecting fixtures to the end plate. This is because the discharge duct is arranged at a fixed position of the battery stack through the sub-connecting fixture. In this structure, since the sub-connecting fixture arranged on the first surface of the battery stack presses the discharge duct against the surface of the battery stack, the discharge duct and the battery can be used even in an environment that receives vibrations and impacts like a vehicle. It is possible to effectively prevent the relative position of the cell from deviating and to reliably prevent gas leakage.
また、第2の側面に係る電源装置によれば、前記排出ダクト6、56が、外側に突出する鍔部6a、56a備えて、該鍔部6a、56aを前記サブ連結固定具5で電池積層体2の第1の表面2Aに向かって押圧することができる。
これにより、排出ダクトを確実に押圧して電池積層体の第1の表面に配置できる。とくに、排出ダクトの外側に設けた鍔部をサブ連結固定具で押圧するので、排出ダクトを高くすることなく、排出ダクトの外周部を押圧して電池積層体の第1の表面に配置できる。
Further, according to the power supply device according to the second aspect, the
Thereby, the discharge duct can be reliably pressed and arranged on the first surface of the battery stack. In particular, since the flange provided on the outside of the discharge duct is pressed by the sub-connecting fixture, the outer periphery of the discharge duct can be pressed and placed on the first surface of the battery stack without increasing the discharge duct.
さらに、第3の側面に係る電源装置によれば、前記サブ連結固定具5が、2列のバインド部5Aを備えて、前記2列のバインド部5Aを前記排出ダクト6、56の両側に沿って配置して、前記鍔部6a、56aを2列のバインド部5Aで押圧することができる。
これにより、排出ダクトの両側に配置されるバインド部で、より広い領域を確実に押圧して、排出ダクトを定位置に配置できる。このように、排出ダクトをより広い領域で確実に押圧する構造は、排出ガスの噴出圧による押上力で排出ダクトが電池セルの第1の端面から離れるのを有効に防止できる。このため、排出ダクトの上面を電池セルのガス排出口に接近させる構造としながら、排出ガスの噴出時における排出ダクトの気密性が失われるのを確実に防止できる。したがって、排出ダクトを低く設計して、電源装置の大型化を抑制できる。
Further, according to the power supply device according to the third aspect, the
Thereby, it is possible to place the discharge duct at a fixed position by reliably pressing a wider area with the binding portions arranged on both sides of the discharge duct. As described above, the structure that reliably presses the discharge duct in a wider region can effectively prevent the discharge duct from being separated from the first end face of the battery cell by the pushing-up force caused by the discharge pressure of the discharge gas. For this reason, it can prevent reliably that the airtightness of the exhaust duct at the time of ejection of exhaust gas is lost, making it the structure which makes the upper surface of an exhaust duct approach the gas exhaust port of a battery cell. Therefore, the discharge duct can be designed to be low, and an increase in size of the power supply device can be suppressed.
さらにまた、第4の側面に係る電源装置によれば、前記排出ダクト6、56が、上下に分割される第1のダクト6A、56Aと第2のダクト6B、56Bを備え、前記第2のダクト6B、56Bを前記第1のダクト6A、56Aと前記電池積層体2との間に配置して、前記第1のダクト6A、56Aが、内側に溝形凹部6d、56dを有して、前記第2のダクト6B、56Bが、各々の電池セル1のガス排出口12に連結される連結開口6b、56bを設けて、この連結開口6b、56bをガス排出口12に連結することができる。
これにより、第2のダクトに設けた連結開口を電池セルのガス排出口にガス漏れしないように連結しながら、第1のダクトと第2のダクトを連結して中空の排出ダクトを形成して、連結開口から排出ダクトに流入される排出ガスを漏らすことなく外部に排気できる。
Furthermore, according to the power supply device according to the fourth aspect, the
As a result, the connection opening provided in the second duct is connected to the gas discharge port of the battery cell so as not to leak gas, and the first duct and the second duct are connected to form a hollow discharge duct. The exhaust gas flowing into the exhaust duct from the connection opening can be exhausted outside without leaking.
さらにまた、第5の側面に係る電源装置によれば、前記排出ダクト6、56と前記電池積層体2との間に弾性変形するパッキン7を配設することができる。
このバッテリシステムは、パッキンの弾性変形によって、排出ダクトと電池ブロックとの相対位置のずれを効率よく吸収して、ガス漏れをより確実に防止できる。
Furthermore, according to the power supply device which concerns on a 5th side surface, the packing 7 which elastically deforms between the said
This battery system can efficiently absorb the displacement of the relative position between the discharge duct and the battery block by elastic deformation of the packing, and can more reliably prevent gas leakage.
さらにまた、第6の側面に係る電源装置によれば、前記サブ連結固定具5を金属製として、このサブ連結固定具5の上面に回路基板9を固定することができる。
これにより、回路基板を電池積層体に強固に固定できると共に、金属製のサブ連結固定具を電池積層体と回路基板の間に配置することで、回路基板を電池積層体からシールドできる。
Furthermore, according to the power supply device of the sixth aspect, the
Accordingly, the circuit board can be firmly fixed to the battery stack, and the circuit board can be shielded from the battery stack by arranging the metal sub-connecting fixture between the battery stack and the circuit board.
さらにまた、第7の側面に係る電源装置によれば、前記電池積層体2を構成する電池セル51が、前記電池積層体2の第1の表面2Aの両側に沿って並設される電極端子63を有しており、前記排出ダクト6を、前記電極端子63の間であって、該電極端子63の先端よりも内側に配置することができる。
これにより、排出ダクトを電池積層体から高く突出させることなく、電源装置の大型化を抑制できる。
Furthermore, according to the power supply device according to the seventh aspect, the
Thereby, the enlargement of a power supply device can be suppressed, without making a discharge duct protrude highly from a battery laminated body.
さらにまた、第8の側面に係る電源装置によれば、前記電池積層体2を構成する電池セル51が、前記電池積層体2の第1の表面2Aの両側に沿って並設される電極端子63を有しており、前記電池積層体2は、互いに隣接する電極端子63をバスバー14で接続すると共に、第1の表面2Aを表面プレート68でカバーしており、前記表面プレート68は、両側に沿って前記バスバー14を配置する開口窓24を備えると共に、該開口窓24の開口縁に沿って、前記電極端子63の突出方向に突出する区画壁68aを設けており、前記排出ダクト6を、前記区画壁68aの間であって、該区画壁68aの先端よりも内側に配置することができる。
これにより、排出ダクトを電池積層体から高く突出させることなく、電源装置の大型化を抑制できる。
Furthermore, according to the power supply device according to the eighth aspect, the
Thereby, the enlargement of a power supply device can be suppressed, without making a discharge duct protrude highly from a battery laminated body.
さらにまた、第9の側面に係る電源装置によれば、前記連結固定具4を、前記電池積層体2の第1の表面2Aと異なる両側面2Bに対向して配置して、前記電池積層体2を積層方向に締結することができる。
これにより、電池積層体を第1の表面と両側面で締結して、複数の電池セルをより確実に積層方向に締結できる。
Furthermore, according to the power supply device according to the ninth aspect of the present invention, the
Thereby, a battery laminated body can be fastened by the 1st surface and both side surfaces, and a some battery cell can be fastened more reliably in a lamination direction.
さらにまた、第10の側面に係る電源装置によれば、前記連結固定具4が、横断面形状をL字状とするバインド部4Aを備えると共に、前記連結固定具4を前記電池積層体2のコーナー部に沿って配置して、前記電池積層体2をコーナー部で締結することができる。
これにより、連結固定具の曲げ強度を強くしながら、互いに積層される電池セルにおける上下左右の振動を有効に抑制できる。
Furthermore, according to the power supply device according to the tenth aspect, the
Thereby, the vertical and horizontal vibrations in the battery cells stacked on each other can be effectively suppressed while increasing the bending strength of the connection fixture.
さらにまた、第11の側面に係る電源装置を備える車両は、上記いずれかの電源装置を備えることができる。 Furthermore, a vehicle including the power supply device according to the eleventh aspect can include any one of the power supply devices described above.
さらにまた、第12の側面に係る電源装置を備える蓄電装置は、上記いずれかの電源装置を備えることができる。 Furthermore, a power storage device including the power supply device according to the twelfth aspect can include any one of the power supply devices described above.
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及びこれを備える車両並びに蓄電装置を例示するものであって、本発明は電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置を以下のものに特定しない。なお、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。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。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。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a power supply device for embodying the technical idea of the present invention, a vehicle including the power supply device, and a power storage device, and the present invention includes a power supply device, a vehicle including the power supply device, The power storage device is not specified as follows. In addition, the member shown by the claim is not what specifies the member of embodiment. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the constituent members described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It's just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing. In addition, the contents described in some examples and embodiments may be used in other examples and embodiments.
図1〜図6に基づいて、本発明の一実施の形態に係る電源装置として、車載用の電源装置に適用した例を説明する。これらの図において、図1は電源装置の斜視図、図2は図1の電源装置のII−II線断面図、図3は図1の電源装置のIII−III線断面に相当する一部拡大断面図、図4は図1の電源装置の底面斜視図、図5は図1の電源装置の分解斜視図、図6は電池積層体の分解斜視図をそれぞれ示している。これらの図に示す電源装置は、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーや、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただ、本発明の電源装置は、ハイブリッドカーや電気自動車以外の車両に使用し、また、電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。 Based on FIGS. 1-6, the example applied to the vehicle-mounted power supply device is demonstrated as a power supply device which concerns on one embodiment of this invention. In these drawings, FIG. 1 is a perspective view of the power supply device, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the power supply device of FIG. 1, and FIG. 4 is a bottom perspective view of the power supply device of FIG. 1, FIG. 5 is an exploded perspective view of the power supply device of FIG. 1, and FIG. 6 is an exploded perspective view of the battery stack. The power supply apparatus shown in these figures is most suitable for the power supply of an electric vehicle such as a hybrid car that runs with both an engine and a motor and an electric vehicle that runs with only a motor. However, the power supply device of the present invention can be used for vehicles other than hybrid cars and electric vehicles, and can also be used for applications requiring high output other than electric vehicles.
図1ないし図6に示す電源装置100は、ガス排出弁11を有するガス排出口12を第1の端面10に設けている複数の電池セル1と、これらの電池セル1を、第1の端面10が略同一面に配置する姿勢で積層して、複数のガス排出口12を第1の表面2Aに配置してなる電池積層体2と、この電池積層体2の両端面に配置されたエンドプレート3と、エンドプレート3に固定されて、このエンドプレート3を介して電池積層体2を積層方向に締結する連結固定具4と、電池積層体2の第1の表面2Aに対向して配置されて、電池積層体2を構成する各々の電池セル1のガス排出口12と連結される排出ダクト6とを備えている。さらに、電源装置は、電池積層体2の第1の表面2Aに対向して配置されるように、エンドプレート3に固定されると共に、このエンドプレート3を介して電池積層体2を積層方向に締結するサブ連結固定具5を備えており、このサブ連結固定具5を介して、排出ダクト6を電池積層体2の定位置に配置している。
(電池積層体2)
A
(Battery stack 2)
図1ないし図6の電源装置は、外形を角形とする複数の電池セル1を積層して電池積層体2としている。電池セル1は、角形の外装缶を有しており、この外装缶の内部で発生したガスを排出するためのガス排出弁11を備えている。電池セル1は、ガス排出弁11からガスを排出するためのガス排出口12を外装缶の表面に設けている。図6に示す電池積層体2は、複数の電池セル1を、第1の端面10を略同一面に配置する姿勢で積層して、複数のガス排出口12を第1の表面2Aに配置している。図の電池積層体2は、ガス排出弁11を設けている第1の端面10を上面とする姿勢で、複数の電池セル1を積層している。
(電池セル1)
In the power supply device of FIGS. 1 to 6, a plurality of
(Battery cell 1)
電池セル1は、図6に示すように、厚さに比べて幅が広い、言い換えると幅よりも薄い角形の電池で、厚さ方向に積層されて電池積層体2としている。この電池セル1は、リチウムイオン二次電池である。ただし、電池セルは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池とすることもできる。図6の電池セル1は、幅の広い両表面を四角形とする電池で、両表面を対向するように積層して電池積層体2としている。図の電池セル1は、上面である第1の端面10の両端部に正負の電極端子13を突出して設けて、中央部にはガス排出弁11のガス排出口12を設けている。角形の電池セル1は、底を閉塞する筒状に金属板をプレス加工している外装缶の開口部を、封口板で閉塞して密閉している。第1の端面10となる封口板は平面状の金属板で、その外形を外装缶の開口部の形状としている。この封口板はレーザー溶接して外装缶の外周縁に固定されて外装缶の開口部を気密に閉塞している。外装缶に固定される封口板は、その両端部に正負の電極端子13を固定しており、さらに正負の電極端子13の中間にはガス排出口12を設けている。ガス排出口12の内部にはガス排出弁11を設けている。
As shown in FIG. 6, the
ガス排出弁11は、電池セル1の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁して、内圧の上昇を防止する。このガス排出弁11は、ガス排出口12を閉塞する弁体(図示せず)を内蔵している。弁体は、設定圧力で破壊される薄膜、あるいは設定圧力で開弁するように弾性体で弁座に押圧されている弁である。ガス排出弁11が開弁されると、ガス排出口12を介して電池セル1の内部が外部に開放され、内部のガスを放出して内圧の上昇が防止される。
The
積層される複数の電池セル1は、正負の電極端子13を接続して互いに直列及び/又は並列に接続される。電源装置は、隣接する電池セル1の正負の電極端子13を、バスバー14を介して互いに直列及び/又は並列に接続する。隣接する電池セルを互いに直列に接続する電源装置は、出力電圧を高くして出力を大きくでき、隣接する電池セルを並列に接続して、充放電の電流を大きくできる。
The plurality of
図5と図6に示す電池積層体2は、12個の電池セル1を、セパレータ15を介して互いに積層しており、これらの電池セル1を直列に接続している。図の電池積層体2は、互いに隣接する電池セル1同士を逆向きに並べており、その両側において隣接する電極端子13同士をバスバー14で連結して、隣り合う2個の電池セル1を直列に接続して、すべての電池セル1を直列に接続している。ただ、本発明は、電池積層体を構成する電池セルの個数とその接続状態を特定しない。
In the
電池積層体2は、図6に示すように、積層している電池セル1の間にセパレータ15を挟着している。セパレータ15は、隣接する電池セル1を絶縁する。図に示すセパレータ15は絶縁シートである。この絶縁シートには、例えば、プラスチックシートが使用できる。プラスチック製の絶縁シートからなるセパレータ15は、厚さを薄くできるので、電池積層体2の全長を短くして全体をコンパクトにできる特徴がある。ただ、セパレータには、プラスチックを板状に成形したものも使用できる。このセパレータは、電池セルを嵌着して定位置に配置する形状として、隣接する電池セルを位置ずれしないように積層できる。また、プラスチックで成形されるセパレータは、空気などの冷却気体を通過させる冷却隙間を表面に設けて、電池セルを冷却することもできる。この構造は、冷却隙間に空気を強制送風させて、電池セルの外装缶を直接に効率よく冷却できる。さらに、熱伝導率の小さい材質のプラスチックで成形されるセパレータは、隣接する電池セルの熱暴走を効果的に防止できる効果もある。
As shown in FIG. 6, the
以上のように、セパレータ15で絶縁して積層される電池セル1は、外装缶をアルミニウムなどの金属製にできる。ただ、電池積層体は、必ずしも電池セルの間にセパレータを介在させる必要はない。例えば、電池セルの外装缶を絶縁材で成形し、あるいは電池セルの外装缶の外周を絶縁シートや絶縁塗料等で被覆する等の方法で、互いに隣接する電池セル同士を絶縁することによって、セパレータを不要とできるからである。さらに、電池セルの間にセパレータを介在させない電池積層体は、電池セルの間に冷却風を強制送風して電池セルを冷却する空冷式を採用することなく、冷媒等を用いて直接冷却する方式を採用して電池セルを冷却できる。
(エンドプレート)
As described above, in the
(end plate)
電池積層体2の両端面には一対のエンドプレート3を配置して、一対のエンドプレート3で両端から挟着して電池積層体2を締結している。エンドプレート3は、電池セル1の外形と同じ形状と寸法の四角形として、積層している電池積層体2を両端面から挟着している。図5のエンドプレート3は、全体をプラスチックで成形して製作している。プラスチック製のエンドプレートは、補強金具を固定して補強することができる。ただし、エンドプレートは、全体を金属で製作することもできる。
A pair of
図に示すエンドプレート3は、連結固定具4やサブ連結固定具5を定位置に固定できるように、外側表面に連結固定具4とサブ連結固定具5の嵌着凹部3A、3Bを設けている。図のエンドプレート3は、連結固定具4を定位置に配置して固定するために、外側表面の四隅のコーナー部に、連結固定具4の両端に設けた連結部4Bを嵌着する連結凹部3Aを設けている。図に示すエンドプレートは、3この嵌着凹部3Aの形状を連結固定具4の連結部4Bを嵌着できる形状としている。さらに、エンドプレート3は、サブ連結固定具5を定位置に配置して固定するために、外側表面の上端部に、サブ連結固定具5の両端に設けた連結部5Bを嵌合させる嵌着凹部3Bも設けている。図に示すエンドプレート3は、この嵌着凹部3Bの形状をサブ連結固定具5の連結部5Bを嵌合できる形状としている。
The
さらに、図に示すエンドプレート3は、連結固定具4とサブ連結固定具5の両端部を固定する止ネジ18、19をねじ込む雌ネジ孔3a、3bを外周面に設けている。図に示すエンドプレート3は、電池積層体2の両側面2Bの上端部に配置される一対の連結固定具4を固定する止ネジ18を挿通する雌ネジ孔3aを、エンドプレート3の上面の左右の両端部に設けている。また、エンドプレート3は、電池積層体2の両側面2Bの下端部に配置される一対の連結固定具4を固定する止ネジ18を挿通する雌ネジ孔3bを、エンドプレート3の両側面の下端部に設けている。さらに、エンドプレート3は、電池積層体2の第1の表面2Aに配置されるサブ連結固定具5を固定する止ネジ19を挿通する雌ネジ孔3bを、エンドプレート3の上面の中央部に設けている。以上の構造は、エンドプレート3にねじ込まれる止ネジ18、19の軸方向と電池積層体2の積層方向とが交差する方向となる。このため、電源装置が外部から力を受けて振動する状態において、エンドプレート3にねじ込まれる止ネジ18、19の軸部に作用するせん断力を低減して、止ネジ18、19を保護しながら、より強固な連結強度を実現できる。また、止ネジ18、19の全長をエンドプレート3の厚さよりも大きくして、すなわち、止ネジ18、19の全長を長くして、より強固に連結できる特徴もある。
(連結固定具4)
Furthermore, the
(Connecting fixture 4)
連結固定具4は、図1と図4に示すように、電池積層体2の積層方向に延長されており、両端がエンドプレート3に固定されて、電池積層体2を積層方向に締結する。図に示す連結固定具4は、電池積層体2の第1の表面2Aと異なる両側面2Bに対向して配置されている。このように、連結固定具4を電池積層体2の両側面2Bに配置して締結する構造は、複数の電池セル1をより確実に積層方向に締結できる。ただ、連結固定具は、必ずしも電池積層体の両側面に配置する必要はない。連結固定具は、電池積層体の両側面に加えて上面や底面に配置することも、両側面に配置することなく、上面や底面にのみ配置することもできる。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
連結固定具4は、電池積層体2の表面に沿う所定の幅と所定の厚さを有する金属板である。この連結固定具4には、鉄などの金属板、好ましくは、鋼板が使用できる。金属板からなる連結固定具4は、バインド部4Aの両端に、エンドプレート3に連結する連結部4Bを設けている。図の連結固定具4は、その両端部を、エンドプレート3の外側面に沿うようにほぼ直角に折曲加工して、連結部4Bを設けている。この連結固定具4は、両端の連結部4Bをエンドプレート3に連結することにより、連結固定具4の連結部4Bが電池積層体2の両端に配置された一対のエンドプレート3に係止され、一対のエンドプレート3が所定の間隔となるようにして、電池積層体2を両端から挟着している。図5の連結固定具4は、エンドプレート3の四隅部に設けた嵌着凹部3Aに連結部4Bを連結して、4本の連結固定具4で一対のエンドプレート3を連結している。したがって、連結固定具4の連結部4Bは、エンドプレート3の嵌着凹部3Aに沿うように折曲加工されている。さらに、連結固定具4は、その両端部を止ネジ18でエンドプレート3に固定している。図の連結固定具4は、バインド部4Aの両端部に、止ネジ18を挿入する貫通孔を開口して設けている。連結固定具4は、両端の連結部4Bをエンドプレート3の嵌着凹部3Aに連結する状態で、貫通孔に止ネジ18を挿入し、この止ネジ18をエンドプレート3の外周面に設けた雌ネジ孔3aにねじ込んで一対のエンドプレート3に固定している。
The
この構成によると、上述の通り、エンドプレート3にねじ込まれる止ネジ18、19の軸方向と電池積層体2の積層方向とが交差する方向となり、止ネジ18、19を保護しながら、より強固な連結強度を実現できるが、これに加え、連結固定具4の連結部4Bがエンドプレート3に係止される構成とすることで、電池積層体2の積層方向に対しても、強固な連結強度を実現することができる。また、この構成では、止ネジ18、19が電池積層体2の積層方向に位置しないので、電源装置の大型化を抑制することができる。具体的には、エンドプレート3の寸法は、電池セル1の外装缶の大きさと同程度であるため、エンドプレート3の上下方向には、電池セル1の電極端子13や、後述する冷却プレート30の寸法分だけ余裕があり、上記構成とすることで、電源装置の大型化を抑制することができる。
According to this configuration, as described above, the axial direction of the
さらに、図2と図5に示す連結固定具4は、バインド部4Aの横断面形状をL字状として、電池積層体2の四隅のコーナー部に配置している。この形状のバインド部4Aは、内面を電池積層体2のコーナー部に沿う状態で配置して、互いに積層される電池セル1の上下左右の振動を抑制できる。それは、電池積層体2の側面2Bに沿う垂直部で電池セル1の左右方向の振動を防止し、電池積層体2の上面と底面に沿う水平部で電池セル1の上下方向の振動を防止できるからである。さらに、横断面形状をL字状とすることで、バインド部4Aの曲げ強度を強くできる特徴もある。ただ、連結固定具は、必ずしもすべてのバインド部の横断面形状をL字状とする必要はなく、上側の連結固定具のみ横断面形状をL字状として、電池積層体の上側のコーナー部に配置することも、下側の連結固定具のみ横断面形状をL字状として、電池積層体の下側のコーナー部に配置することもできる。また、連結固定具は、必ずしも電池積層体のコーナー部に沿って配置する必要はなく、電池積層体の両側面に沿って配置することも、両側面と底面に沿って配置することもできる。さらにまた、連結固定具は、電池積層体の側面に沿う板状とすることもできる。板状のメイン固定具は、開口部を開口することもできる。
(排出ダクト6)
Further, the connecting
(Exhaust duct 6)
さらに、電池積層体2は、その上面である第1の表面2Aに対向して、中空状の排出ダクト6を配置している。この排出ダクト6は、電池積層体2の第1の表面2Aの両側に沿って並設される電極端子13の間に位置して配置されている。中空状の排出ダクト6は、複数の電池セル1のガス排出口12に連結している。図に示す排出ダクト6は、第1のダクト6Aと第2のダクト6Bとに分割して製作しており、第2のダクト6Bを第1のダクト6Aと電池積層体2との間に配置している。分割して製作された第1のダクト6Aと第2のダクト6Bは、互いに連結されて内部を中空状とする排出ダクト6としている。第1のダクト6Aは、内側に溝形凹部6dを有する形状に成形しており、この溝形凹部6dの開口部を、電池セル1のガス排出口12に対向する姿勢として配置している。さらに、第1のダクト6Aは、この溝形凹部6dの開口縁に沿って、外側に突出する鍔部6aを一体成形して設けている。
Furthermore, the
第2のダクト6Bは、電池積層体2の第1の表面2Aに沿って配置される板状で、第1のダクト6Aの鍔部6aを嵌着する段差凹部6cを表面に設けている。第2のダクト6Bは、この段差凹部6cに、第1のダクト6Aの鍔部6aを嵌着させて、第1のダクト6Aと第2のダクト6Bとを連結して中空状の排出ダクト6としている。この排出ダクト6は、第1のダクト6Aと第2のダクト6Bを振動溶着し、あるいは超音波溶着し、あるいはまた接着して気密に固定することができる。ただ、第1のダクトと第2のダクトは、必ずしも溶着や接着して固定する必要はなく、段差凹部と鍔部との境界にパッキン(図示せず)を配置し、このパッキンを挟着する状態で連結して、第1のダクトと第2のダクトとを気密に連結することもできる。
The
さらに、第2のダクト6Bは、各々の電池セル1のガス排出口12に連結される連結開口6bを設けており、この連結開口6bをガス排出口12に連結している。図の第2のダクト6Bは、電池セル1のガス排出口12と対向する位置に、角形の連結開口6bを開口して設けている。ただ、連結開口は、電池セルのガス排出口に沿う長円形状や楕円形状とすることもできる。
Further, the
第1のダクト6Aと第2のダクト6Bからなる排出ダクト6は、絶縁性のプラスチックで成形している。絶縁性のプラスチックは、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂などのプラスチックである。絶縁性のプラスチックで成形してなる第2のダクトは、電池セルの表面に接触しても、電池セルの外装缶をショートすることはない。ただし、第1のダクトは高耐熱材で製作することもできる。第1のダクトは、例えば、金属板で製作し、あるいは、ガラス繊維やカーボン繊維を埋設して補強しているナイロン樹脂やエポキシ樹脂などのプラスチックで製作することができる。
The
さらに、排出ダクト6は、図3ないし図5に示すように、一方の端部に、排出ダクト6の内部のガスを外部に排出する排出部6xを設けている。図に示す排出ダクト6は、上面から突出する中空の凸部に、内部に連通してなる筒状のパイプを連結して排出部6xとしている。図3に示す排出ダクト6は、この排出部6xに外部ダクト36を連結して、排出ダクト6から流入されるガスを外部に排出するようにしている。
(表面プレート)
Further, as shown in FIGS. 3 to 5, the
(Surface plate)
さらに、図2、図3、及び図5に示す電源装置は、電池積層体2の第1の表面2Aに表面プレート8を配置しており、この表面プレート8で互いに積層される電池セル1の第1の端面10をカバーしている。この表面プレート8は、電池積層体2の上面に沿う外形に成形している。ここで、図に示す電源装置は、この表面プレート8を、排出ダクト6の第2のダクト6Bに兼用している。すなわち、図に示す表面プレート8は、電池積層体2の中央部に配置された複数のガス排出口12と対向する部分を第2のダクト6Bに兼用して複数の連結開口6bを設けている。したがって、この表面プレート8は、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂などの絶縁性のプラスチックで成形している。
Further, in the power supply device shown in FIGS. 2, 3, and 5, the
さらに、表面プレート8は、図2と図5に示すように、電池セル1の電極端子13と対向する位置にバスバー14を配置するための開口窓24を開口して設けている。図の表面プレート8は、第2ダクト6Bを構成する中央部の両側であって、電池積層体2の両側部に沿って、複数の開口窓24を設けている。開口窓24は、バスバー14を定位置に案内しながら電極端子13に接続できるように、バスバー14の外形に沿う大きさと形状している。表面プレート8の開口窓24に配置されるバスバー14は、電池セル1の電極端子13にレーザー溶接等の溶着によって固定されて、複数の電池セル1を所定の接続状態に接続する。ただ、電源装置は、必ずしも電池積層体の第1の表面に表面プレートを配置する必要はない。以上の表面プレート8は、排出ダクト6を電池積層体2に連結するサブ連結固定具5を介して電池積層体2の第1の表面に固定される。
Further, as shown in FIGS. 2 and 5, the
以上のように、電池積層体2の第1の表面2Aに配置される表面プレート8を排出ダクト6に兼用する構造は、部品点数を低減して簡単かつ低コストに排出ダクト6を配設できる。さらに、表面プレート8を第2排出ダクト6Bを兼用する構造は、電源装置の組立工程において、連結固定具4を介して、電池積層体2を予め締結した状態で、第1排出ダクト6Aを連結させることができるので、第1排出ダクト6Aをより確実に、第2排出ダクト6Bと気密状態に連結させることができる。ただ、本発明の電源装置は、表面プレートを排出ダクトに兼用することなく、排出ダクトを別部材として電池積層体の第1の表面に配置することもできる。
As described above, the structure in which the
図7に示す電源装置は、表面プレート58の中央部に、電池セル1の積層方向に伸びる貫通穴58Aを開口しており、この貫通穴58Aに排出ダクト56を配置している。図7の排出ダクト56は、第1のダクト56Aと第2のダクト56Bとに分割しており、第1のダクト56Aと第2のダクト56Bを互いに連結して、内部を中空状としている。第1のダクト56Aは、図において下側開口の溝形凹部56dを内側に設けており、この溝形凹部56dの開口縁に沿って外側に突出する鍔部56aを一体成形して設けている。第2のダクト56Bは、各々の電池セル1のガス排出口12に連結される連結開口56bを設けて、この連結開口56bをガス排出口12に連結している。以上の第1のダクト56Aと第2のダクト56Bは、振動溶着、超音波溶着、あるいは接着によって気密に固定されて排出ダクト56が形成される。ただ、排出ダクトは、必ずしも第1のダクトと第2のダクトに分割する必要はなく、ひとつの筒体とし、この筒体の一面に複数の連結開口を設けてこの連結開口を電池セルのガス排出口に連結することもできる。
(パッキン)
In the power supply device shown in FIG. 7, a through
(Packing)
さらに、電源装置は、図2、図3、図5、及び図7に示すように、排出ダクト6、56と電池積層体2との間にパッキン7を配設している。パッキン7はゴム状弾性体で、電池積層体2を構成する複数の電池セル1の第1の端面10である封口板と排出ダクト6、56との間に配設されて、排出ダクト6、56と電池セル1との間を気密に閉塞している。ゴム状弾性体からなるパッキン7は、電池積層体2と排出ダクト6、56に挟着されて弾性変形する。すなわち、サブ連結固定具5が排出ダクト6、56を電池積層体2に押し付ける状態で、パッキン7が排出ダクト6、56と電池積層体2に挟まれて押し潰されて、排出ダクト6、56と電池セル1との隙間を確実に閉塞する。このように、弾性変形するパッキン7は、排出ダクト6、56と電池セル1との間を気密に閉塞して、ガス排出口12から噴き出される排出ガスを漏らすことなく排出ダクト6、56に流入させて外部に排気する。
Further, in the power supply device, as shown in FIGS. 2, 3, 5, and 7, a
図に示すパッキン7は、電池積層体2の積層方向に伸びる細長い板状であって、各々の電池セル1のガス排出口12の対向する位置に貫通孔7bを設けている。貫通孔7bは、第2のダクト6B、56Bに開口された連結開口6b、56bと対向する位置にあって、貫通孔7bを通過するガスを排出ダクト6、56の内部に流入させる。この構造は、パッキン7の貫通孔7bを電池セル1のガス排出口12に対向する状態で配置して、電池セル1と排出ダクト6、56とを閉塞するので、ガス排出口12から排出されるガスが漏れるのを確実に阻止できる。図のパッキン7は、第2のダクト6B、56Bに開口した連結開口6b、56bの内形に沿う角形の貫通孔7bを設けており、この貫通孔7bを電池セル1のガス排出口12に連結している。ただ、貫通孔は、電池セルのガス排出口に沿う長円形状や楕円形状とすることもできる。
The packing 7 shown in the drawing is an elongated plate shape extending in the stacking direction of the
図に示すパッキン7は、第2のダクト6B、56Bの下面、すなわち電池積層体2との対向面の定位置に配置して、貫通孔7bを連結開口6b、56bと対向する位置に配置している。図2に示す第2のダクト6Bは、パッキン7の外周に沿うリブ6eを下面に突出して一体成形しており、このリブ6eの内側にパッキン7を案内して定位置に配置している。ただ、パッキンは、接着等により、電池積層体の定位置に配置することもできる。
The packing 7 shown in the drawing is disposed at a fixed position on the lower surface of the
以上のパッキンは、全体の形状を板状として複数の貫通孔を開口しているが、パッキンは、各々の連結開口に対向して配置されるリング状とすることもできる。この構造は、第2のダクトの各連結開口に、複数に分割されたパッキンを配置して、ガス排出口と電池セルとのガス漏れを阻止する。ただし、排出ダクトと電池セルとの間には必ずしもパッキンを挟着する必要はない。排出ダクトを電池積層体の第1の表面に向かって押圧して、排出ダクトと電池セルとの対向面を互いに密着させることで、連結開口をガス排出口にガス漏れしないように連結することもできるからである。
(サブ連結固定具5)
The above packing has a plate shape as a whole and opens a plurality of through-holes. However, the packing may be formed in a ring shape facing each connection opening. This structure arrange | positions the packing divided | segmented into plurality in each connection opening of a 2nd duct, and prevents the gas leak of a gas exhaust port and a battery cell. However, it is not always necessary to sandwich packing between the discharge duct and the battery cell. It is also possible to connect the connection opening to the gas discharge port so as not to leak gas by pressing the discharge duct toward the first surface of the battery stack and bringing the facing surfaces of the discharge duct and the battery cell into close contact with each other. Because it can.
(Sub-connecting fixture 5)
以上の排出ダクト6、56は、電池積層体2のガス排出口12に対向して配置されて、電池積層体2の第1の表面2Aに配置されるサブ連結固定具5を介して定位置に固定される。サブ連結固定具5は、図5と図7に示すように、電池積層体2の第1の表面2Aに対向して配置されて、排出ダクト6、56を電池積層体2の定位置に配置している。このサブ連結固定具5も、両端がエンドプレート3に固定されて電池積層体2を第1の表面2Aで締結する。サブ連結固定具4は、所定の幅と厚さを有する金属板で、鉄などの金属板、好ましくは、鋼板が使用できる。金属板からなるサブ連結固定具4は、バインド部5Aの両端に、エンドプレート3の外側表面に連結する連結部5Bを設けている。
The
図に示すサブ連結固定具5は、2列のバインド部5Aと、これらのバインド部5Aの両端を連結してなる連結部5Bとを備えている。2列のバインド部5Aは、排出ダクト6、56の両側に沿って配置されている。2列のバインド部5Aは、排出ダクト6、56の両側に設けられた鍔部6a、56aを押圧できるように、所定の間隔で配置されている。サブ連結固定具5は、2列のバインド部5Aの間に排出ダクト6、56を配置する状態でエンドプレート3に固定されて、2列のバインド部5Aで鍔部6a、56aを押圧している。2列のバインド部5Aは両端を連結部5Bで連結しており、この連結部5Bをほぼ直角に折曲して、エンドプレート2に連結している。サブ連結固定具5は、両端の連結部5Bをエンドプレート3に設けた嵌着凹部3Bに連結することにより、一対のエンドプレート3を所定の間隔として、電池積層体2を両端から挟着する。さらに、サブ連結固定具5は、その両端部を止ネジ19でエンドプレート3に固定している。図のサブ連結固定具5は、バインド部5Aの両端部に、止ネジ19を挿入する貫通孔を開口して設けている。サブ連結固定具5は、両端の連結部5Bをエンドプレート3の嵌着凹部3Bに連結する状態で、貫通孔に止ネジ19を挿入し、この止ネジ19をエンドプレート3の外周面に設けた雌ネジ孔3bにねじ込んで一対のエンドプレート3に固定している。
The
図に示すサブ連結固定具5は、2列のバインド部5Aと両端の連結部5Bとを一体的に成形しているが、サブ連結固定具は、2本に分割することもできる。2本に分割されるサブ連結固定具は、図示しないが、各々を排出ダクトの両側に沿って配置して、各々のバインド部で排出ダクトの両側から突出する鍔部を沿う敦手を押圧することができる。
The
さらに、サブ連結固定具は、図示しないが、2列のバインド部を、中間に設けた橋渡し部で連結し、この橋渡し部を排出ダクトの上面に配置することもできる。このサブ連結固定具は、橋渡し部で排出ダクトの上面を押圧して、排出ダクトを電池積層体の第1の表面の定位置に配置できる。さらに、サブ連結固定具は、図示しないが、1列のバインド部を備えて、このバインド部で排出ダクトの上面を押圧して、排出ダクトを電池積層体の第1の表面の定位置に配置することもできる。
(回路基板)
Furthermore, although not shown in the drawings, the sub-connecting fixture can also connect two rows of binding portions with a bridging portion provided in the middle and arrange the bridging portion on the upper surface of the discharge duct. The sub-connecting fixture can be arranged at a fixed position on the first surface of the battery stack by pressing the upper surface of the discharge duct at the bridge portion. Furthermore, although not shown in the drawing, the sub-connecting fixture includes a row of bind portions, and the upper surface of the discharge duct is pressed by the bind portion, and the discharge duct is disposed at a fixed position on the first surface of the battery stack. You can also
(Circuit board)
さらに、図2と図5に示す電源装置は、電池積層体2に接続している回路基板9を備えており、この回路基板9を排出ダクト6の上方であって、トップカバー20との間に配置している。図に示すトップカバー20は、上面側に回路基板9を収納する収納凹部21を設けており、この収納凹部21に回路基板9を収納している。回路基板9は、電池セル1の保護回路を実現する電子部品(図示せず)等を実装している。この回路基板9は、各々の電池セル1に接続されてセル電圧を検出する電圧検出回路、電池セル1の温度を検出する温度検出回路等を実装しており、セル電圧を検出して電池セル1の過充電や過放電を防止するように制御し、あるいは電池セル1の異常な温度上昇を防止するように充放電を制御する。これらの回路を実現する電子部品は、回路基板9に配置されて、収納凹部21に収納される。
Further, the power supply device shown in FIGS. 2 and 5 includes a
図に示す回路基板9は、サブ連結固定具5を介して排出ダクト6の上面の定位置に配置している。図2、図3、及び図5に示すサブ連結固定具5は、回路基板9を固定するために、バインド部5Aの上面に複数のナット26を固定している。図の電源装置は、回路基板9を貫通する止ネジ25をサブ連結固定具5に設けたナット26にねじ込んで、回路基板9を排出ダクト6の上面の定位置に配置している。この電源装置は、回路基板9と電池積層体2との間に金属板からなるサブ連結固定具5を配置するので、サブ連結固定具5の金属板でもって、回路基板9を電池積層体2からシールドできる。電池積層体2は大電流で充放電され、とくに大きなパルス電流で充放電されることから、パルス性のノイズが放射される。サブ連結固定具5の金属板は、回路基板9と電池積層体2との間にあって、電池積層体2から放射されるパルス性の誘導ノイズから回路基板9をシールドして、回路基板9の誘導ノイズによる誤動作を防止できる特徴がある。とくに、金属板であるサブ連結固定具をアースラインに接続することで、電池積層体2からの誘導ノイズをより効果的にシールドできる。
(トップカバー)
The
(Top cover)
さらに、図2と図3の電源装置は、上面にトップカバー20を配置している。このトップカバー20は、表面プレート8の上面をカバーして、電池積層体2に接続されたバスバー14や回路基板9をカバーして保護する。したがって、トップカバー20は、表面プレート8の上面をカバーできる外形であって、内部に回路基板9を収納できる空間を有する形状にプラスチックで成形している。図2と図8のトップカバー20は、全体を下側開口の浅い容器形状に成形しており、中央部を周囲よりも一段深く成形して、回路基板9を収納するための収納凹部21を設けている。
2 and 3 has a
さらに、トップカバー20は、図8に示すように、一方の端部に、排出ダクト6の排出部6xを外部に突出させるための切欠部22を設けている。このトップカバー20は、図1に示すように、電池積層体2の上面に連結される状態で、この切欠部22から排出部6xを外部に表出させる。さらにまた、図1と図8に示すトップカバー20は、両端部に出力用の端子窓23を開口している。電池積層体2は、両端に配置される電池セル1の電極端子13に出力用端子板16を接続している。トップカバーは、これらの出力用端子板16を外部に表出させるための端子窓23を両端に開口して設けている。
Further, as shown in FIG. 8, the
以上のトップカバー20は、止ネジ27を介して排出ダクト6に固定している。図5に示す排出ダクト6は、トップカバー20を定位置に固定するために、上面に連結ボス28を一体成形して設けている。図5の連結ボス24は、排出ダクト6の両端部の上面に突出して設けられている。トップカバー20は、連結ボス28と対向する位置に貫通孔29を開口しており、この貫通孔29に挿通される止ネジ27が排出ダクト6の連結ボス28にねじ込まれて電池積層体2の定位置に固定されている。トップカバー20を備えた電源装置は、高電圧となる電池セル1同士の接続部分や、回路基板9等が露出することを防止することができ、例えば、メンテナンスの際などに、不用意に電池セル1同士の接続部分や、回路基板9等に接触し、回路が短絡したりすることを防止できる。また、簡易的な防水効果も得られる。
The above
ところで、電源装置は、その大型化を抑制するために、排出ダクトの容積を小さくすることが有効であるが、排出ダクトの容積が小さくなると、その分だけ、電池セルからガスが排出された際に、排気ダクトにかかる圧力が増大する。本発明の実施形態によると、サブ連結固定具5により、排出ダクト6を押圧する構成となっているため、排出ダクト6を電池積層体2の第1の表面2Aに密着させて強固に固定することができるので、排出ダクト6の容積を比較的小さく、すなわち、排出ダクト6の高さを低くすることができる。このため、電源装置は、例えば、排出ダクトや回路基板を、電池セルの電極端子の先端よりも内側に配置することができ、このような構成とすることで、電源装置の大型化を抑制することができる。このような電源装置の一例を図9に示す。
By the way, in order to suppress the enlargement of the power supply device, it is effective to reduce the volume of the discharge duct. However, when the volume of the discharge duct is reduced, the gas is discharged from the battery cell by that amount. In addition, the pressure applied to the exhaust duct increases. According to the embodiment of the present invention, the
図9に示す電源装置は、電池セル51の第1の端面60に設けた電極端子63を、外周面に雄ネジを設けたロッド状として上面から突出させている。この電極端子63は、バスバー14の貫通孔に挿通する状態で、ナット67がねじ込まれてバスバー14を定位置に固定している。このため、この電池セル51は、ナット67をねじ込むことができるように、電極端子63を電池セル51の第1の端面60から突出する形状としている。この電池セル1を積層してなる電池積層体2は、第1の表面2Aの両側に沿って電極端子63を配置しており、これらの電極端子63の間に排出ダクト6を配置している。この排出ダクト6は、高さを低く成形して、いいかえると、上面を電池セル51のガス排出口12に接近させる状態で配置して、電極端子63の先端よりも内側に配置している。ここで、電極端子63の先端よりも内側とは、電池セル1の第1の端面10の両端部に位置する電極端子63の先端を結ぶラインよりも第1の端面10側を意味するものとする。すなわち、排出ダクト6は、電池セル1の両端部に位置する電極端子63の先端を結ぶラインよりも内側であって、このラインより突出しない状態で配設している。これにより、排出ダクト6を電池積層体2から高く突出させることなく、電源装置の大型化を抑制している。
In the power supply device shown in FIG. 9, the electrode terminal 63 provided on the
さらに、図に示す電源装置は、排出ダクト6の上側であって、両側に配置される電極端子63の間に回路基板9を配置しており、この回路基板9も電極端子63の先端よりも内側に配置している。この電源装置は、電池積層体2の第1の表面2A側に回路基板9を配置する構造としながら、電源装置の大型化を抑制できる。さらに、この回路基板は、面積を広くすることもできる。回路基板を大きくしても、電源装置の大型化を抑制できるからである。面積を大きくできる回路基板は、表面に設けられる配線パターンを簡単にしながら、また、実装される電子部品の放熱性を考慮しながら理想的な状態で配置できる。
Further, in the power supply device shown in the figure, the
さらに、図9に示す電源装置は、電池積層体2の第1の表面2Aをカバーする表面プレート68を備えており、この表面プレート68の両側に沿って、バスバー14を配置する開口窓24を備えている。さらに、図に示す表面プレート68は、開口窓の開口縁に沿って、電極端子63の突出方向に突出する区画壁68aを設けている。この構造は、電池セルから突出する電極端子63やバスバーを区画壁68aで保護できるので、メンテナンスの際などに、電池セル1の電極端子やバスバー14に接触してショート等が生じる弊害を有効に防止できる。さらに、図に示す電源装置は、電極端子63の間に配置される排出ダクト6や回路基板9を区画壁68aの先端よりも内側に配置している。ここで、区画壁68aの先端よりも内側とは、表面プレート68の両側に設けた区画壁68aの先端を結ぶラインよりも第1の表面2A側を意味するものとする。すなわち、排出ダクト6や回路基板9は、表面プレート68の両側に設けた区画壁68aの先端を結ぶラインよりも内側であって、このラインより突出しない状態で配設している。これにより、排出ダクト6や回路基板9を電池積層体2から高く突出させることなく、電源装置の大型化を抑制している。
(冷却プレート)
Furthermore, the power supply device shown in FIG. 9 includes a
(Cooling plate)
さらに、図1ないし図5に示す電源装置は、複数の電池セル1を積層してなる電池積層体2を冷却プレート30の表面に熱伝導状態で配置している。この電源装置は、冷却プレート30を強制的に冷却して、各々の電池セル1の発熱を放熱する。
Further, in the power supply device shown in FIGS. 1 to 5, the
冷却プレート30は、図2と図3に示すように、内部に冷媒通路31を設け、この冷媒通路31に液化された冷媒を供給し、冷媒を冷媒通路31で気化させて、冷媒の気化熱で強制的に冷却して、電池セル1を冷却する。冷却プレート30を冷媒の気化熱で強制冷却する冷却機構は、図示しないが、気体の状態にある冷媒を加圧するコンプレッサと、このコンプレッサで加圧された気体を冷却して液化させる凝縮器と、この凝縮器で液化された冷媒を冷却プレート30の冷媒通路31に供給する膨張弁とを備えている。この冷却機構は、膨張弁を介して液化された冷媒を冷却プレート30に供給し、供給された冷媒を冷却プレート30の内部で気化させて気化熱で冷却プレート30を冷媒する。気化された冷媒は、コンプレッサで加圧されて凝縮器に供給され、凝縮器で液化され、膨張弁を介して冷却プレート30の冷媒通路31に循環されて、冷却プレート30を冷却する。冷却プレート30の内部に設けられる冷媒通路31は、外側に突出する連結部32を介して冷却機構に連結される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the cooling
冷却プレートは、必ずしも冷媒の気化熱で冷却する必要はなく、たとえば、冷却された液体を内部に循環して冷却することができる。また、冷却プレートは、内部に冷却気体の通路を設けて、この通路に冷却された気体を強制送風して冷却することもできる。 The cooling plate is not necessarily cooled by the heat of vaporization of the refrigerant. For example, the cooled plate can be cooled by circulating the cooled liquid inside. Further, the cooling plate can be cooled by providing a cooling gas passage inside and forcibly blowing the gas cooled in this passage.
なお、上記実施形態では、電池積層体2を12個の電池セル1を積層して形成しているが、積層される電池セルを11個以下とし、あるいは13個以上として、これらの電池セルを直列及び/又は並列に接続することもできる。とくに、積層される電池セルの数が多くなると、排出ダクトとガス排出口の気密性を維持することが困難になるが、本発明の構成によると、サブ連結固定具によって、排出ダクトが電池積層体に向かって押圧される構成となっているため、電池セルの数が多い場合にも、排出ダクトとガス排出口の気密性を維持することができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、電極端子は電池積層体の上面側、冷却プレートは電池積層体の下面側に配置されているが、電極端子や冷却プレートは、電源装置の構成によっては、電池積層体の側面側に設けられることもある。このような場合、連結固定具を固定するための止ネジをエンドプレートの側面側に固定してもよい。この構成によると、止ネジの位置を、電極端子や冷却プレートの位置と対応させることができ、電源装置の大型化を抑制することができる。 Moreover, in the said embodiment, although an electrode terminal is arrange | positioned at the upper surface side of a battery laminated body, and a cooling plate is arrange | positioned at the lower surface side of a battery laminated body, an electrode terminal and a cooling plate are battery laminated bodies depending on the structure of a power supply device. It may be provided on the side surface side. In such a case, a set screw for fixing the connection fixture may be fixed to the side surface of the end plate. According to this configuration, the position of the set screw can be made to correspond to the position of the electrode terminal or the cooling plate, and an increase in size of the power supply device can be suppressed.
さらに、上記実施形態では、電池積層体を締結するための連結固定具に加え、排出ダクトを保持すると共に、電池積層体を締結するサブ連結固定具を備える構成となっているため、電池積層体の締結に起因する負荷を連結固定具とサブ連結固定具に分散させることができる。このため、連結固定具のみで電池積層体を締結する構成と比較して、連結固定具の強度を下げることができる。そのため、例えば、連結固定具の厚さを薄くすることができるので、電源装置の寸法を小さくすることができる。 Furthermore, in the above embodiment, in addition to the connection fixture for fastening the battery stack, the battery stack is configured to include the sub connection fixture for holding the discharge duct and fastening the battery stack. It is possible to disperse the load resulting from the fastening between the connecting fixture and the sub-connecting fixture. For this reason, compared with the structure which fastens a battery laminated body only with a connection fixture, the intensity | strength of a connection fixture can be lowered | hung. Therefore, for example, since the thickness of the connecting fixture can be reduced, the size of the power supply device can be reduced.
以上の電源装置は、車載用の電源として利用できる。電源装置を搭載する車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド自動車やプラグインハイブリッド自動車、あるいはモータのみで走行する電気自動車等の電動車両が利用でき、これらの車両の電源として使用される。 The above power supply apparatus can be used as a vehicle-mounted power supply. As a vehicle equipped with a power supply device, an electric vehicle such as a hybrid vehicle or a plug-in hybrid vehicle that runs with both an engine and a motor, or an electric vehicle that runs only with a motor can be used, and is used as a power source for these vehicles. .
(ハイブリッド車用電源装置)
図10に、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両HVは、車両HVを走行させるエンジン96及び走行用のモータ93と、モータ93に電力を供給する電源装置100と、電源装置100の電池を充電する発電機94とを備えている。電源装置100は、DC/ACインバータ95を介してモータ93と発電機94に接続している。車両HVは、電源装置100の電池を充放電しながらモータ93とエンジン96の両方で走行する。モータ93は、エンジン効率の悪い領域、例えば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ93は、電源装置100から電力が供給されて駆動する。発電機94は、エンジン96で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、電源装置100の電池を充電する。
(Power supply for hybrid vehicles)
FIG. 10 shows an example in which a power supply device is mounted on a hybrid vehicle that runs with both an engine and a motor. A vehicle HV equipped with the power supply device shown in this figure includes an
(電気自動車用電源装置)
また、図11に、モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両EVは、車両EVを走行させる走行用のモータ93と、このモータ93に電力を供給する電源装置100と、この電源装置100の電池を充電する発電機94とを備えている。電源装置100は、DC/ACインバータ95を介してモータ93と発電機94に接続している。モータ93は、電源装置100から電力が供給されて駆動する。発電機94は、車両EVを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置100の電池を充電する。
(Power supply for electric vehicles)
FIG. 11 shows an example in which a power supply device is mounted on an electric vehicle that runs only with a motor. A vehicle EV equipped with the power supply device shown in this figure includes a traveling
(蓄電用電源装置)
さらに、この電源装置は、移動体用の動力源としてのみならず、載置型の蓄電用設備としても利用できる。例えば家庭用、工場用の電源として、太陽光や深夜電力等で充電し、必要時に放電する電源システム、あるいは日中の太陽光を充電して夜間に放電する街路灯用の電源や、停電時に駆動する信号機用のバックアップ電源等にも利用できる。このような例を図12に示す。この図に示す電源装置100は、複数の電池パック81をユニット状に接続して電池ユニット82を構成している。各電池パック81は、複数の電池セルが直列及び/又は並列に接続されている。各電池パック81は、電源コントローラ84により制御される。この電源装置100は、電池ユニット82を充電用電源CPで充電した後、負荷LDを駆動する。このため電源装置100は、充電モードと放電モードを備える。負荷LDと充電用電源CPはそれぞれ、放電スイッチDS及び充電スイッチCSを介して電源装置100と接続されている。放電スイッチDS及び充電スイッチCSのON/OFFは、電源装置100の電源コントローラ84によって切り替えられる。充電モードにおいては、電源コントローラ84は充電スイッチCSをONに、放電スイッチDSをOFFに切り替えて、充電用電源CPから電源装置100への充電を許可する。また充電が完了し満充電になると、あるいは所定値以上の容量が充電された状態で負荷LDからの要求に応じて、電源コントローラ84は充電スイッチCSをOFFに、放電スイッチDSをONにして放電モードに切り替え、電源装置100から負荷LDへの放電を許可する。また、必要に応じて、充電スイッチCSをONに、放電スイッチDSをONにして、負荷LDの電力供給と、電源装置100への充電を同時に行うこともできる。
(Power storage device for power storage)
Furthermore, this power supply apparatus can be used not only as a power source for a moving body but also as a stationary power storage facility. For example, as a power source for home and factory use, a power supply system that is charged with sunlight or midnight power and discharged when necessary, or a streetlight power supply that charges sunlight during the day and discharges at night, or during a power outage It can also be used as a backup power source for driving signals. Such an example is shown in FIG. The
電源装置100で駆動される負荷LDは、放電スイッチDSを介して電源装置100と接続されている。電源装置100の放電モードにおいては、電源コントローラ84が放電スイッチDSをONに切り替えて、負荷LDに接続し、電源装置100からの電力で負荷LDを駆動する。放電スイッチDSはFET等のスイッチング素子が利用できる。放電スイッチDSのON/OFFは、電源装置100の電源コントローラ84によって制御される。また電源コントローラ84は、外部機器と通信するための通信インターフェースを備えている。図12の例では、UARTやRS−232C等の既存の通信プロトコルに従い、ホスト機器HTと接続されている。また必要に応じて、電源システムに対してユーザが操作を行うためのユーザインターフェースを設けることもできる。
A load LD driven by the
各電池パック81は、信号端子と電源端子を備える。信号端子は、パック入出力端子DIと、パック異常出力端子DAと、パック接続端子DOとを含む。パック入出力端子DIは、他のパック電池や電源コントローラ84からの信号を入出力するための端子であり、パック接続端子DOは子パックである他のパック電池に対して信号を入出力するための端子である。またパック異常出力端子DAは、パック電池の異常を外部に出力するための端子である。さらに電源端子は、電池パック81同士を直列、並列に接続するための端子である。
Each
本発明に係る電源装置は、EV走行モードとHEV走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車等の電源装置として好適に利用できる。また、コンピュータサーバのラックに搭載可能なバックアップ電源装置、携帯電話等の無線基地局用のバックアップ電源装置、家庭内用、工場用の蓄電用電源、街路灯の電源等の太陽電池と組み合わせた蓄電装置、信号機等のバックアップ電源用等の用途にも適宜利用できる。 The power supply apparatus according to the present invention can be suitably used as a power supply apparatus for a plug-in hybrid electric vehicle, a hybrid electric vehicle, an electric vehicle, or the like that can switch between the EV traveling mode and the HEV traveling mode. In addition, a backup power supply that can be mounted on a rack of a computer server, a backup power supply for a wireless base station such as a mobile phone, a power supply for home use, a power supply for a factory, a power supply for a street light, etc. It can also be used as appropriate for applications such as backup power supplies for devices and traffic lights.
100…電源装置
1…電池セル
2…電池積層体;2A…第1の表面;2B…側面
3…エンドプレート;3A…嵌着凹部;3B…嵌着凹部
3a…雌ネジ孔;3b…雌ネジ孔
4…連結固定具;4A…バインド部;4B…連結部
5…サブ連結固定具;5A…バインド部;5B…連結部
6…排出ダクト;6A…第1のダクト;6B…第2のダクト
6a…鍔部;6b…連結開口;6c…段差凹部;6d…溝形凹部
6e…リブ;6x…排出部
7…パッキン;7b…貫通孔
8…表面プレート
9…回路基板
10…第1の端面
11…ガス排出弁
12…ガス排出口
13…電極端子
14…バスバー
15…セパレータ
16…出力用端子板
18…止ネジ
19…止ネジ
20…トップカバー
21…収納凹部
22…切欠部
23…端子窓
24…開口窓
25…ナット
26…止ネジ
27…止ネジ
28…連結ボス
29…貫通孔
30…冷却プレート
31…冷媒通路
32…連結部
36…外部ダクト
51…電池セル
56…排出ダクト;56A…第1のダクト;56B…第2のダクト
56a…鍔部;56b…連結開口;56d…溝形凹部
58…表面プレート;58A…貫通穴
60…第1の端面
63…電極端子
67…ナット
68…表面プレート;68a…区画壁
81…電池パック
82…電池ユニット
84…電源コントローラ
85…並列接続スイッチ
93…モータ
94…発電機
95…DC/ACインバータ
96…エンジン
191…角形電池セル
192…電池積層体
193…外装ケース
194…排出ダクト
195…ガス排出口
EV、HV…車両
LD…負荷
CP…充電用電源
DS…放電スイッチ
CS…充電スイッチ
OL…出力ライン
HT…ホスト機器
DI…パック入出力端子
DA…パック異常出力端子
DO…パック接続端子
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記複数の電池セル(1;51)を、前記第1の端面(10;60)を略同一面に配置する姿勢で積層して、複数のガス排出口(12)を第1の表面(2A)に配置してなる電池積層体(2)と、
前記電池積層体(2)の両端面に配置されたエンドプレート(3)と、
前記エンドプレート(3)に固定され、該エンドプレート(3)を介して前記電池積層体(2)を積層方向に締結する連結固定具(4)と、
前記電池積層体(2)の第1の表面(2A)に対向して配置され、前記電池積層体(2)を構成する各々の電池セル(1;51)のガス排出口(12)と連結される排出ダクト(6;56)とを備える電源装置であって、
さらに、前記電池積層体(2)の第1の表面(2A)に対向して配置されるように、前記エンドプレート(3)に固定され、該エンドプレート(3)を介して前記電池積層体(2)を積層方向に締結するサブ連結固定具(5)を備えており、該サブ連結固定具(5)を介して前記排出ダクト(6:56)を前記電池積層体(2)の定位置に配置してなることを特徴とする電源装置。 A plurality of battery cells (1; 51) provided with a gas discharge port (12) having a gas discharge valve (11) in the first end face (10; 60);
The plurality of battery cells (1; 51) are stacked in a posture in which the first end faces (10; 60) are arranged on substantially the same plane, and a plurality of gas discharge ports (12) are formed on the first surface (2A). Battery stack (2) arranged in a),
End plates (3) disposed on both end faces of the battery stack (2),
A connection fixture (4) fixed to the end plate (3) and fastening the battery stack (2) in the stacking direction via the end plate (3);
The battery stack (2) is disposed to face the first surface (2A) and is connected to the gas discharge port (12) of each battery cell (1; 51) constituting the battery stack (2). A power supply comprising a discharge duct (6; 56),
Further, the battery laminate is fixed to the end plate (3) so as to be opposed to the first surface (2A) of the battery laminate (2), and the battery laminate is interposed via the end plate (3). A sub-connecting fixture (5) for fastening (2) in the stacking direction, and the discharge duct (6:56) is fixed to the battery stack (2) via the sub-connecting fixture (5). A power supply device arranged at a position.
前記排出ダクト(6;56)が、外側に突出する鍔部(6a;56a)を備えており、該鍔部(6a;56a)を前記サブ連結固定具(5)で電池積層体(2)の第1の表面(2A)に向かって押圧してなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 1,
The discharge duct (6; 56) includes a flange (6a; 56a) protruding outward, and the battery stack (2) is connected to the flange (6a; 56a) by the sub-connecting fixture (5). A power supply device that is pressed toward the first surface (2A).
前記サブ連結固定具(5)が、2列のバインド部(5A)を備えており、前記2列のバインド部(5A)を前記排出ダクト(6;56)の両側に沿って配置して、前記鍔部(6a;56a)を2列のバインド部(5A)で押圧してなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 2,
The sub-connecting fixture (5) includes two rows of binding portions (5A), and the two rows of binding portions (5A) are arranged along both sides of the discharge duct (6; 56), A power supply device, wherein the flange portion (6a; 56a) is pressed by two rows of binding portions (5A).
前記排出ダクト(6;56)が、上下に分割される第1のダクト(6A;56A)と第2のダクト(6B;56B)を備え、前記第2のダクト(6B;56B)が前記第1のダクト(6A;56A)と前記電池積層体(2)との間に配置されており、
前記第1のダクト(6A;56A)は、内側に溝形凹部(6d;56d)を有しており、
前記第2のダクト(6B;56B)は、各々の電池セル(1;51)のガス排出口(12)に連結される連結開口(6b;56b)を設けて、この連結開口(6b;56b)をガス排出口(12)に連結してなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 3,
The discharge duct (6; 56) includes a first duct (6A; 56A) and a second duct (6B; 56B) which are divided into upper and lower parts, and the second duct (6B; 56B) is the first duct (6B; 56B). 1 duct (6A; 56A) and the battery stack (2),
The first duct (6A; 56A) has a groove-shaped recess (6d; 56d) inside,
The second duct (6B; 56B) is provided with a connection opening (6b; 56b) connected to the gas discharge port (12) of each battery cell (1; 51), and the connection opening (6b; 56b). ) Is connected to the gas discharge port (12).
前記排出ダクト(6;56)と前記電池積層体(2)との間に弾性変形するパッキン(7)を備えることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 4,
A power supply device comprising a packing (7) that is elastically deformed between the discharge duct (6; 56) and the battery stack (2).
前記サブ連結固定具(5)を金属製として、該サブ連結固定具(5)の上面に回路基板(9)を固定してなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 5,
A power supply device comprising: the sub coupling fixture (5) made of metal, and a circuit board (9) fixed to an upper surface of the sub coupling fixture (5).
前記電池積層体(2)を構成する電池セル(51)は、前記電池積層体(2)の第1の表面(2A)の両側に沿って並設される電極端子(63)を有し、
前記排出ダクト(6)が、前記電極端子(63)の間であって、該電極端子(63)の先端よりも内側に配置されてなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 6,
The battery cell (51) constituting the battery stack (2) has electrode terminals (63) arranged in parallel along both sides of the first surface (2A) of the battery stack (2),
The power supply apparatus, wherein the discharge duct (6) is disposed between the electrode terminals (63) and inside the tip of the electrode terminals (63).
前記電池積層体(2)を構成する電池セル(51)は、前記電池積層体(2)の第1の表面(2A)の両側に沿って並設される電極端子(63)を有しており、
前記電池積層体(2)は、互いに隣接する電極端子(63)をバスバー(14)で接続すると共に、第1の表面(2A)を表面プレート(68)でカバーしており、
前記表面プレート(68)は、両側に沿って前記バスバー(14)を配置する開口窓(24)を備えると共に、該開口窓(24)の開口縁に沿って、前記電極端子(63)の突出方向に突出する区画壁(68a)を設けており、
前記排出ダクト(6)が、前記区画壁(68a)の間であって、該区画壁(68a)の先端よりも内側に配置されてなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 7,
The battery cell (51) constituting the battery stack (2) has electrode terminals (63) arranged in parallel along both sides of the first surface (2A) of the battery stack (2). And
The battery stack (2) connects the electrode terminals (63) adjacent to each other with a bus bar (14) and covers the first surface (2A) with a surface plate (68),
The surface plate (68) includes an opening window (24) for disposing the bus bar (14) along both sides, and the electrode terminal (63) protrudes along the opening edge of the opening window (24). A partition wall (68a) protruding in the direction is provided,
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the discharge duct (6) is disposed between the partition walls (68a) and inside the tip of the partition wall (68a).
前記連結固定具(4)が、前記電池積層体(2)の第1の表面(2A)と異なる両側面(2B)に対向して配置されて、前記電池積層体(2)を積層方向に締結してなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 8,
The connection fixture (4) is arranged to face both side surfaces (2B) different from the first surface (2A) of the battery stack (2), and the battery stack (2) is placed in the stacking direction. A power supply device characterized by being fastened.
前記連結固定具(4)が、横断面形状をL字状とするバインド部(4A)を有しており、前記電池積層体(2)のコーナー部に沿って配置されて、前記電池積層体(2)をコーナー部で締結してなることを特徴とする電源装置。 The power supply device according to claim 9,
The connection fixture (4) has a binding portion (4A) having an L-shaped cross section, and is disposed along a corner portion of the battery stack (2), so that the battery stack A power supply device characterized in that (2) is fastened at a corner portion.
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