JP4660328B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、主として自動車に搭載されて自動車を走行させるモーターを駆動する電源装置に関する。

多数の電池モジュールを直列に接続している電源装置は、電池が異常な状態で充放電されると安全弁が開弁して電解液を排出する。たとえば、車両用の電源装置は、ひとつの電池から１０ｃｃ以上の電解液を排出することがある。多量の電解液は、隣接する電池モジュールの出力端子を短絡することがある。とくに、上下多段に電池モジュールを配設している電源装置は、上段の電池モジュールから漏れた電解液が上下の電池モジュールの出力端子をショートさせることがある。この状態で電池モジュールをショートさせると、極めて大きな電流が流れて、電池を劣化させる。また、漏れた電解液は電気部品を腐食させる等の弊害もある。

電解液の弊害を防止する技術は開発されている。（特許文献１ないし３参照）
特許文献１は、電池ケースに電池から漏れた電解液の反応阻止剤を充填するカプセルを内蔵している。この構造によると、反応阻止剤を充填するカプセルの製作コストが高くなる。とくに、多量に排出される電解液の反応を阻止するには、多量のカプセルを充填する必要があって、ケースが大きくなる欠点もある。

特許文献２と３は、ケース内に電解液吸収剤を収納している。この構造は、小さい電池から排出される少量の電解液を吸収できる。しかしながら、たとえば車両用の電源装置等に使用される大容量の電池から排出される多量の電解液を速やかに吸収できない。このため、大きな電池から多量の電解液が排出されると、電解液が出力端子をショートさせる等の弊害を阻止できない。
特開平１０−１６６８９号公報 特開平１０−２４１６４６号公報 特開２００１−３５１５８８号公報

以上のように、電解液を吸収し、あるいは反応阻止剤で酸化還元反応させて過反応を阻止する構造では、一時に多量に排出される電解液による出力端子のショートを有効には防止できない。とくに、上下多段に電池ユニットを配設している電源装置において、上下の電池モジュールのショートを確実には阻止できない。

本発明の第１の目的は、以上の解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、電池から排出される電解液による電池モジュールのショートを確実に阻止して安全性を向上し、さらに電解液が電気部品等を腐食させる弊害をも防止できる電源装置を提供することにある。

また、多数の電池モジュールを備える電源装置は、電池モジュールの電圧を検出しながら、検出電圧で充放電の電流をコントロールしている。電池モジュールの過充電や過放電を防止して、電池を保護しながら安全に充放電するためである。この電源装置は、電池モジュールの電圧を検出するために回路基板を内蔵する。回路基板は、リード線を介して接続端子を接続して、接続端子を電池モジュールの出力端子に接続している。電池モジュールの電圧は、接続端子とリード線を介して回路基板に入力される。この構造の電源装置は、組み立て過程において、回路基板にリード線を介して接続端子を接続して、ホルダーケースに電池モジュールを収納しない状態、すなわち、リード線の先端に接続端子を連結する状態で搬送される。このとき、先端に接続端子を連結するリード線は、ふらふらとして不安定な状態となる。このため、この過程でリード線が断線し、あるいはリード線と接続端子とが断線しやすい等の弊害がある。

この弊害を防止するために、本願出願人は、回路基板にプラスチック製のセパレータを配設する構造を開発した。この構造は、セパレータに、接続端子を案内する貫通孔を設けている。この貫通孔に接続端子を案内して、接続端子を定位置に配置している。ただ、この構造は、板状のセパレータに設けた貫通孔に接続端子を案内するので、可撓性のリード線で位置が定まらない接続端子を、確実に貫通孔に保持できない。このため、組み立て過程における搬送途中において、リード線や接続端子を確実に安定して保持できない欠点があった。

本発明の第２の目的は、さらに以上の弊害を解消することを目的とする。すなわち、本発明の大切な目的は、組み立て過程において、リード線や接続端子を安定して保持し、これ等の断線等の弊害を確実に防止できる電源装置を提供することにある。

本発明の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
電源装置は、複数本の電池モジュール２を同一水平面に平行な姿勢でホルダーケース３に並べている電池ユニット１を備える。電池ユニット１は、ホルダーケース３の定位置に配置している電池モジュール２の端部の出力端子５にバスバーを連結して、バスバーでもって各々の電池モジュール２を接続している。さらに、電池モジュール２の端部に沿って絶縁材からなるセパレータ６を配設すると共に、このセパレータ６に積層して、電池モジュール２の出力端子５に接続される接続端子９をリード線８を介して連結している回路基板７を配設している。セパレータ６は、接続端子９を案内する貫通孔１０を有すると共に、この貫通孔１０の周囲に沿って、上方に突出する周壁１２を設けて、貫通孔１０の周壁１２内に接続端子９を案内している。さらに、セパレータ６は、周壁１２でもって、電池モジュール２から排出される電解液の貫通孔１０への流入を阻止している。

本発明の電源装置は、複数の電池ユニット１を上下多段に積層して配置すると共に、上段に位置する電池ユニット１の電池モジュール２と、下段に位置する電池ユニット１の電池モジュール２の間に、セパレータ６を配設することができる。

本発明の電源装置は、電池ユニット１を上下２段に積層して、上段電池ユニット１Ａに収納している電池モジュール２の下方と、下段電池ユニット１Ｂに収納している電池モジュール２の上方とにセパレータ６を配設することができる。

本発明の電源装置は、接続端子９を非円形とし、セパレータ６の貫通孔１０を、非円形の接続端子９を回転しないように案内する非円形とすることができる。

本発明の電源装置は、接続端子９を、両端部を折曲して四角形としている金属板とすることができる。

本発明の電源装置の電池ユニット１は、２本の電池モジュール２を直線状に並べて連結して、直線状に連結している２本の電池モジュール２の間にセパレータ６を配設することができる。

本発明の電源装置は、回路基板７を、電池モジュール２の電圧検出基板とすることができる。

本発明の電源装置は、上段電池ユニット１Ａに収納している電池モジュール２の下面に配設しているセパレータ６の下面と、下段電池ユニット１Ｂに収納している電池モジュール２の上面に配設しているセパレータ６の上面とに回路基板７を積層して配設することができる。

本発明の電源装置は、組み立て過程において、リード線や接続端子を安定して保持し、これ等の断線等の弊害を確実に防止できる特長がある。それは、本発明の電源装置が、電池ユニットに配置される電池モジュールの端部に沿って、絶縁材からなるセパレータを配設しており、このセパレータに積層して、電池モジュールの出力端子に接続される接続端子をリード線を介して連結している回路基板を配設しており、さらに、このセパレータは、接続端子を案内する貫通孔の周囲に沿って、上方に突出する周壁を設けて、貫通孔の周壁内に接続端子を案内しているからである。このように、接続端子をセパレータの周壁の内側に配設する構造は、その組み立て過程において、リード線や接続端子を周壁で安定して保持できるので、断線等の弊害を確実に防止できる特長がある。しかも、貫通孔と周壁で接続端子の位置を特定できるセパレータは、接続端子の位置ずれを防止して、接続端子を正確に能率よく電池モジュールの出力端子に連結できる特長もある。

さらに、本発明の電源装置は、セパレータの周壁でもって、電池モジュールから排出される電解液が貫通孔へ流入するのを阻止するので、電池から排出される電解液による電池モジュールのショートを確実に阻止して安全性を向上し、さらに電解液が電気部品等を腐食させる弊害をも防止できる特長がある。

さらに、本発明の請求項２の電源装置は、上下多段に積層される電池ユニットの上段に位置する電池ユニットの電池モジュールと下段に位置する電池ユニットの電池モジュールの間にセパレータを配設しているので、上段に位置する電池モジュールから排出される電解液が下段に位置する電池モジュールをショートさせるのを有効に阻止できる。

とくに、本発明の請求項３の電源装置は、電池ユニットを上下２段に積層して、上段電池ユニットに収納している電池モジュールの下方と、下段電池ユニットに収納している電池モジュールの上方とにセパレータを配設しているので、これらのセパレータによって、上段電池ユニットの電池モジュールから排出される電解液が下段電池ユニットの電池モジュールをショートさせるのをより確実に阻止できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１の分解斜視図は、車両に搭載されて車両を走行させるモーターを駆動するのに使用される電源装置を示す。図２は図１の要部を拡大した斜視図を示す。これ等の図に示す電源装置は、上段の電池ユニット１と下段の電池ユニット１を、上下多段に積層している。上下の電池ユニット１は、ネジ（図示せず）等で互いに定位置に連結されている。各々の電池ユニット１は、複数本の電池モジュール２を同一水平面に平行な姿勢でホルダーケース３に並べている。

ホルダーケース３はプラスチック製で、図１と図３に示すように、第１のホルダー３Ａと第２のホルダー３Ｂとからなる上下のホルダーに分割して成形している。上下のホルダーは、対向面に電池モジュール２を嵌着して定位置に保持する嵌着部１４を設けている。上下のホルダーは、嵌着部１４に電池モジュール２を配置する状態で連結されて、電池モジュール２を定位置に保持する。ホルダーケース３は、内部に収納する電池モジュール２を冷却するために上下に貫通して空気孔１５を開口している。

電池モジュール２は、複数の素電池４を直列に直線状に連結している。図１の電池モジュール２は５個の素電池４を直列に接続している。素電池４は、円筒型電池の二次電池である。ただ、電池モジュールは、４個以下、又は６個以上の素電池を直列に接続することもできる。また、素電池を角型電池とすることもできる。二次電池である素電池４は、ニッケル−水素電池である。ただ、素電池は、リチウムイオン二次電池やニッケル−カドミウム電池等の充電できる全ての電池を使用することができる。電池モジュール２は、素電池４の間に接続体（図示せず）を配設し、この接続体を介して直列に直線状に連結される。電池モジュール２は、一方の素電池４の封口板と他方の素電池４の外装缶とを接続体で接続している。接続体は、金属板をプレス成形したもので、対向して配設される素電池４の電池端面に溶接して接続されて、素電池４を直列に電気接続する。

各々の電池モジュール２は、図１と図２に示すように、端部に出力端子５を溶接して固定している。凸部電極側にはプラス側の出力端子５Ａを、その反対側にある外装缶の底部にはマイナス側の出力端子５Ｂを固定している。電池モジュール２は、図１に示すように、隣接する電池モジュール２の正負の出力端子５を交互に逆とする姿勢で、平行に配設される。この配列の電池モジュール２は、隣接する電池モジュール２の出力端子５をバスバー（図示せず）で連結して、直列に接続される。各々の電池ユニット１は、出力端子５にバスバーを連結して、ホルダーケース３に収納している全ての電池モジュール２を直列に接続している。また、上下に積層される電池ユニット１も直列に接続される。

各々の素電池４は、凸部電極側の封口板に安全弁（図示せず）を内蔵している。安全弁は異常な状態で充放電されて内圧が異常に高くなると開弁する。安全弁が開弁すると、素電池４内のガスや電解液が排出される。図の電池モジュール２は、複数の素電池４を直線状に連結して、その表面を熱収縮チューブ等の絶縁フィルム（図示せず）で被覆している。絶縁フィルムは電解液を通過させない。このため、絶縁フィルム内に排出される電解液は、素電池４と絶縁フィルムとの間に蓄えられ、あるいは絶縁フィルムの端部から外部に排出される。

電池モジュール２は、凸部電極にプラス側の出力端子５Ａを固定しているプラス側の端部に連結している素電池４の安全弁から排出される電解液を、絶縁フィルムとの間に排出することなく外部に排出する。しかしながら、他の４個の素電池４、すなわち凸部電極を隣の素電池４の外装缶の底部に連結している素電池４から排出される電解液は、絶縁フィルムの内側に排出される。絶縁フィルムの内側に排出される電解液は、絶縁フィルムと素電池４との隙間に蓄えられるので、全てが電池モジュール２の外部には排出されない。このため、絶縁フィルムの内側に排出される電解液は、絶縁フィルムでもって一時に多量に排出されるのが防止される。しかしながら、出力端子５を固定している凸部電極の安全弁から排出される電解液は、絶縁フィルムの内側に排出されず、直接に外部に排出されるので、一時に多量に排出される。

電池モジュール２の端部から多量の電解液が一時に排出されると、これが流下して、上下の電池モジュール２をショートさせる。上下の電池モジュール２は相当な電位差があるので、ここでショートすると極めて大きなショート電流が流れる。過大なショート電流は、電池モジュール２に著しい電気的なダメージを与えるばかりでなく、安全性をも低下させる。とくに、上下多段に電池ユニット１を積層している電源装置は、各々の電池ユニット１において、全ての電池モジュール２を直列に接続し、さらに、上下の電池ユニット１を直列に接続している。このため、上下の電池モジュール２間の電位差は、数百Ｖと極めて高くなる。

電解液のショートを防止し、さらに回路基板７を配置するために、電源装置は、図１ないし図７に示すように、セパレータ６を設けている。セパレータ６は、上段電池ユニット１Ａの電池モジュール２と、下段電池ユニット１Ｂの電池モジュール２の間であって、電池モジュール２の端部に沿って配設している。図１ないし図４の電源装置は、２本の電池モジュール２を直線状に並べて出力端子５で連結して、２本の電池モジュール２の間の接続部にセパレータ６を配設している。図３ないし図６は、セパレータ６を設けている下段電池ユニット１Ｂを示す斜視図、平面図、及び断面図である。縦に直線状に連結している２本の電池モジュール２は、互いに出力端子５を接続して、直列に接続される。

さらに、図１と図７に示す電源装置は、上段電池ユニット１Ａと下段電池ユニット１Ｂの各々にセパレータ６を配設している。上段電池ユニット１Ａのセパレータ６は、上段電池ユニット１Ａに収納している電池モジュール２の下面に配設され、下段電池ユニット１Ｂのセパレータ６は、下段電池ユニット１Ｂに収納している電池モジュール２の上面に配設している。図１と図７の電源装置は、上段電池ユニット１Ａと下段電池ユニット１Ｂを同じ構造として、上段電池ユニット１Ａは下段電池ユニット１Ｂに対して上下反転している。したがって、下段電池ユニット１Ｂのセパレータ６は、下段電池ユニット１Ｂの電池モジュール２の上に配設され、上段電池ユニット１Ａのセパレータ６は、上段電池ユニット１Ａの電池モジュール２の下に配設される。上段電池ユニット１Ａと下段電池ユニット１Ｂに設けられるセパレータ６を図８と図９に示す。これらの図に示す上段電池ユニット１Ａと下段電池ユニット１Ｂのセパレータ６は、貫通孔１０と周壁１２の個数や外形等以外は、表裏をほぼ同じ形状としている。ただし、上段電池ユニット１Ａのセパレータ６は、表裏を反転して固定している。したがって、図８において、上段電池ユニット１Ａに固定される上のセパレータ６は、セパレータ６の裏面側を示し、下段電池ユニット１Ｂに固定される下のセパレータ６は、セパレータ６の表面側を示している。

図１ないし図６に示す電源装置は、直線状に並べて連結している２本の電池モジュール２の間にセパレータ６を配設して、電池モジュール２の端部に沿ってセパレータ６を配設している。セパレータ６は、電池モジュール２の長手方向に直交する方向に延長されて、ホルダーケース３の横幅を全長としている。図に示すセパレータ６は、図７の断面図に示すように、両側縁を電池モジュール２の端面よりも内側に位置させる幅としている。図のセパレータ６は、端部の素電池４の中央部付近に側縁を配置する幅としている。

セパレータ６は、回路基板７にリード線８を介して連結している接続端子９を入れる貫通孔１０を設けている。接続端子９は、２本の電池モジュール２を直線状に連結している出力端子５に接続される。下側のセパレータ６は、接続端子９を連結する電池モジュール２の出力端子５の真上に、上側のセパレータ６は、電池モジュール２の出力端子５の真下に貫通孔１０を設けている。図６と図７に示すように、貫通孔１０に入れている接続端子９を、電池モジュール２の出力端子５に止ネジ１１で接続するためである。

上側のセパレータ６は、貫通孔１０の内側であってその上方において、接続端子９が電池モジュール２の出力端子５に接続される。いいかえると、上側のセパレータ６は、貫通孔１０の内側でその上方に、電池モジュール２の出力端子５を配置している。また、下側のセパレータ６は、貫通孔１０の内側であってその下方において、接続端子９が電池モジュール２の出力端子５に接続される。いいかえると、下側のセパレータ６は、貫通孔１０の内側でその下方に、電池モジュール２の出力端子５を配置している。したがって、セパレータは、貫通孔から電解液が流下すると、その下方に配設している出力端子に電解液が接触してショートさせる原因となる。

また、セパレータ６の貫通孔１０は、ここに接続端子９を案内して位置決めし、位置決めされた接続端子９を電池モジュール２の出力端子５に接続している。この貫通孔１０で接続端子９の位置を特定できる構造は、接続端子９を正確に能率よく電池モジュール２の出力端子５に連結できる。ただ、セパレータはプラスチックを板状に成形したものであるから、接続端子が貫通孔からずれやすい。それは、接続端子がリード線を介して回路基板に連結しているために、リード線が変形して接続端子が貫通孔の外部にずれるからである。

本発明の電源装置は、セパレータ６の貫通孔１０に、上方に突出する周壁１２を設けて、以上の弊害を解消する。周壁１２が、貫通孔１０に電解液が流入するのを阻止し、また、接続端子９が貫通孔１０から外部にずれるのを阻止するからである。たとえば、図１１に示すように、上段電池ユニット１Ａの電池モジュール２の下に配設される上側のセパレータ６は、上方に位置する電池モジュール２から排出される電解液１７をその上面で受け取る。上側のセパレータ６は、上方に突出する周壁１２でもって、上面に溜まった電解液１７が貫通孔１０の内部に流れ込むのを阻止する。さらに、上側のセパレータ６の上面に溜まる電解液の量が所定量を超えると、外側にこぼれて、凸条１３の外面に沿って流下する。流下する電解液は、下段電池ユニット１Ｂの電池モジュール２の上に配設される下側のセパレータ６の凸条１３の外面に沿って流下する。このとき、一部の電解液１７は、下側のセパレータ６の凸条１３の内面に沿って流下して、下側のセパレータ６の上面に流入する。しかしながら、下側のセパレータ６は、上方に突出する周壁１２でもって、上面に流入する電解液が貫通孔１０の内部に流れ込むのを阻止する。したがって、上方に位置する電池モジュール２から排出される電解液１７が貫通孔１０の内部に流れ込んで、下方に配設している出力端子５に接触してショートするのを確実に阻止できる。

これに対して、従来の電源装置は、図１２に示すように、セパレータ９６の貫通孔９０に周壁を設けていない。このセパレータ９６は、上方に位置する電池モジュール９２から排出された電解液９７をその上面で受け取るが、この電解液９７が貫通孔９０の内部に流れ込む。貫通孔９０に流れ込む電解液９７は、直接に滴下して、下方に配設している出力端子９５に接触し、あるいは、上側のセパレータ９６の下面から上側のセパレータ９６の凸条９３の内面、下側のセパレータ９６の凸条９３の内面、下側のセパレータ９６の上面に沿って流下し、下側のセパレータ９６の貫通孔９０の内部に流れ込んで滴下して、下方に配設している出力端子９５に接触する。したがって、上方に位置する電池モジュール９２から排出される電解液９７が貫通孔９０の内部に流れ込んで、下方に配設している出力端子９５に接触してショートする恐れがある。

さらに、図のセパレータ６は、貫通孔１０の上下に突出して周壁１２を設けている。このセパレータ６は、図７ないし図９に示すように、表裏を反転して上下のセパレータ６として使用しながら、上方に周壁１２を突出させて、電解液が貫通孔１０へ流入するのを阻止できる特長がある。さらに、貫通孔１０の上下に周壁１２が突出するセパレータ６は、接続端子９の位置ずれをより確実に阻止できる特長もある。とくに、図６と図７の断面図に示すように、接続端子９を周壁１２の内側に配設する状態で、接続端子９と出力端子５に貫通して、止ネジ１１をねじ込んで接続できる構造は、接続端子９を正確に位置決めして、電池モジュール２の出力端子５に連結できる。

さらに、セパレータ６に設けた周壁１２は、セパレータ６をホルダーケース３の正確な位置に位置決めしながら連結するはたらきもする。図に示すホルダーケース３は、セパレータ６が装着される第２のホルダー３Ｂの中央部分であって、セパレータ６から突出する複数の周壁１２に対向する位置に、複数の貫通部１６を開口している。この貫通部１６は、直線状に連結される２本の電池モジュール２の連結部分に位置して開口しており、互いに連結される出力端子５を表出させている。この貫通部１６は、セパレータ６から突出する周壁１２を挿入できる開口面積としている。セパレータ６は、この貫通部１６に周壁１２を挿入する状態で、第２のホルダー３Ｂに位置決めしながら装着される。さらに、貫通部１６に周壁１２を挿入する状態で、貫通孔１０に配置された接続端子９を、貫通部１６から表出する出力端子１５に止ネジ１１を介して連結し、出力端子５と接続端子９とを電気接続する。

さらに、図７ないし図９のセパレータ６は、両側縁に沿って、上下に突出する凸条１３を設けている。この形状のセパレータ６は、上に流下する電解液が両側に漏れるのも防止できる。

さらに、図に示すように、接続端子９と貫通孔１０を四角形とし、接続端子９を四角筒状の周壁１２に回転しないように案内する構造は、周壁１２で接続端子９の回転を阻止して、止ネジ１１をねじ込みできる。さらにまた、接続端子９を、図１０の拡大斜視図に示すように、両端部で折曲して四角形としてなる金属板とする場合、両端の折曲片９Ａを四角筒の周壁１２の内面に当接できる。この接続端子９は、角筒状の周壁１２に沿って移動しても、折曲片９Ａが周壁１２から外部に出ることがない。このため、折曲片９Ａでより正確に接続端子９を周壁１２の内部に案内して、接続端子９を電池モジュール２の出力端子５に連結できる。

図の電源装置は、接続端子９と貫通孔１０を四角形とし、周壁１２を四角筒状として、接続端子９を周壁１２で回転しないように保持するが、接続端子９と貫通孔１０は、必ずしも四角形として、接続端子９の回転を阻止するとは限らない。接続端子や貫通孔は、多角形や楕円形等の非円形とし、また周壁を非円形の筒状として、接続端子を、貫通孔の周縁に設けた周壁の内部に案内して、回転しないように保持できるからである。

セパレータ６は、止ネジ（図示せず）を介してホルダーケース３の定位置に固定されて、貫通孔１０の接続端子９を電池モジュール２の出力端子５の位置に配置する。セパレータは、止ネジによらず接着して、あるいは嵌合構造でホルダーケースの定位置に連結することもできる。

セパレータ６には回路基板７を積層している。下段電池ユニット１Ｂの上面に固定しているセパレータ６は、上面に回路基板７を積層して固定している。上段電池ユニット１Ａの下面に固定しているセパレータ６は、下面に回路基板７を積層して固定している。

回路基板７は、リード線８を介して接続端子９を連結している。接続端子９は、２本の電池モジュール２を直線状に連結している中間の出力端子５に、止ネジ１１を介して連結している。接続端子９は、周壁１２の内側に回転しないように案内できるように、外形を周壁１２の内形よりも小さくして、中心に止ネジ１１の挿通孔９Ｂを設けている。回路基板７には、接続端子９とリード線８を介して、２本の電池モジュール２を直線状に連結している電池モジュール２の中間接続点の電圧が入力される。回路基板７は、電池モジュール２の電圧検出回路を実装しており、あるいは、別の部分に設けられる電圧検出回路に電池モジュール２の接続点の電圧を伝送するための回路を実装する。

また、セパレータ６の周壁１２においては、図７ないし図９に示すように、リード線８を通すために、切り欠き部１８を有しており、この部分で周壁１２が低くなっている。この周壁１２は、リード線８を切り欠き部１８に案内して、リード線８を位置決めしながら配線できる特長がある。さらに、図示しないが、周壁は、リード線を保持するゴム製部材を切り欠き部にはめ込むことができる。この構造は、切り欠き部に挿通されるリード線に不必要な力が加わるのを防止して、リード線が断線するのを有効に防止できる特長がある。さらに、下側のセパレータにおいては、切り欠き部にはめ込まれたゴム製部材により、電解液が貫通孔へ侵入するのを有効に防止できる。

全ての電池モジュール２の電圧を検出する電源装置は、２本の電池モジュール２を直線状に連結している両端の電圧と、中間接続点の電圧の両方を検出する。２本の電池モジュール２の両端の電圧を検出する回路は、図示しないが、隣接する電池モジュールの出力端子を接続するバスバーに接続端子を接続し、接続端子をリード線を介して、回路基板（図示せず）に接続する。

２本の電池モジュール２をひとつの単位として電池モジュール２の電圧を検出する電源装置は、２本の電池モジュール２を直線状に連結している両端の電圧を検出することなく、中間接続点の電圧のみを検出する。

以上の電源装置は、以下のようにして組み立てられる。
(1) 図１と図２に示すように、ホルダーケース３に電池モジュール２を収納して電池ユニット１とする。図において下方に位置する下段電池ユニット１Ｂは、第１のホルダー３Ａを下側、第２のホルダー３Ｂを上側として、嵌着部１４に電池モジュール２を配置する状態で上下のホルダーを連結する。図において上方に位置する上段電池ユニット１Ａは、第２のホルダー３Ｂを下側、第１のホルダー３Ａを上側として、嵌着部１４に電池モジュール２を配置する状態で上下のホルダーを連結する。このとき、直線状に配置される２本の電池モジュール２は、図２に示すように、互いの出力端子５を積層する状態でホルダーケース３内の定位置に収納される。

(2) 上下の電池ユニット１にセパレータ６を連結する。下段電池ユニット１Ｂのセパレータ６は、第２のホルダー３Ｂの上面に配設され、上段電池ユニット１Ａのセパレータ６は、第２のホルダー３Ｂの下面に配設される。下段電池ユニット１Ｂのセパレータ６は、図において、下方に突出する周壁１２を第２のホルダー３Ｂの貫通部１６に挿入する状態で所定の位置に連結される。上段電池ユニット１Ａのセパレータ６は、図において、上方に突出する周壁１２を第２のホルダー３Ｂの貫通部１６に挿入する状態で所定の位置に連結される。
なお、セパレータ６は、あらかじめ回路基板７を固定しており、この回路基板７にリード線８を介して連結している接続端子９を貫通孔１０を配設している。

(3) 上下のセパレータ６の貫通孔１０に止ネジ１１を挿通して、接続端子９を出力端子５に接続する。この状態で、直線状に接続された２本の電池モジュール２の中間接続点が回路基板７に接続される。

(4) さらに、全ての電池モジュール２の電圧を検出する電源装置においては、直線状に連結している２本の電池モジュール２の両端の出力端子５を接続するバスバーに接続端子を接続し、この接続端子をリード線を介して、回路基板に接続する。

(5) セパレータ６が連結された上段電池ユニット１Ａと下段電池ユニット１Ｂを、互いのセパレータ６が対向する姿勢で上下多段に積層する。上下の電池ユニット１をネジ等で互いに定位置に連結して電源装置とする。

本発明の一実施例にかかる電源装置の分解斜視図である。 図１に示す電源装置の要部拡大斜視図である。 図１に示す電源装置の下段電池ユニットを示す斜視図である。 図３に示す下段電池ユニットの平面図である。 図４に示す下段電池ユニットの拡大平面図である。 図３に示す下段電池ユニットの断面図である。 上下の電池ユニットに配設されるセパレータの位置関係を示す拡大断面図である。 上下のセパレータの斜視図である。 下段電池ユニットのセパレータの斜視図である。 接続端子の拡大斜視図である。 本発明の一実施例にかかる電源装置において、上方に位置する電池モジュールから電解液が排出される状態を示す概略断面図である。 従来の電源装置において、上方に位置する電池モジュールから電解液が排出される状態を示す概略断面図である。

符号の説明

１…電池ユニット １Ａ…上段電池ユニット
１Ｂ…下段電池ユニット
２…電池モジュール
３…ホルダーケース ３Ａ…第１のホルダー
３Ｂ…第２のホルダー
４…素電池
５…出力端子 ５Ａ…プラス側の出力端子
５Ｂ…マイナス側の出力端子
６…セパレータ
７…回路基板
８…リード線
９…接続端子 ９Ａ…折曲片
９Ｂ…挿通孔
１０…貫通孔
１１…止ネジ
１２…周壁
１３…凸条
１４…嵌着部
１５…空気孔
１６…貫通部
１７…電解液
１８…切り欠き部
９０…貫通孔
９２…電池モジュール
９３…凸条
９５…出力端子
９６…セパレータ
９７…電解液

Claims (8)

1. 複数本の電池モジュール(2)を同一水平面に平行な姿勢でホルダーケース(3)に並べている電池ユニット(1)を備える電源装置であって、
   電池ユニット(1)は、ホルダーケース(3)の定位置に配置している電池モジュール(2)の端部の出力端子(5)にバスバーを連結して、バスバーでもって各々の電池モジュール(2)を接続しており、
   さらに、電池モジュール(2)の端部に沿って絶縁材からなるセパレータ(6)を配設すると共に、このセパレータ(6)に積層して、電池モジュール(2)の出力端子(5)に接続される接続端子(9)をリード線(8)を介して連結している回路基板(7)を配設しており、
   該セパレータ(6)は、接続端子(9)を案内する貫通孔(10)を有すると共に、この貫通孔(10)の周囲に沿って、上方に突出する周壁(12)を設けて、貫通孔(10)の周壁(12)内に、接続端子(9)を案内すると共に、周壁(12)でもって、電池モジュール(2)から排出される電解液の貫通孔(10)への流入を阻止するようにしてなる電源装置。
2. 複数の電池ユニット(1)を上下多段に積層して配置しており、上段に位置する電池ユニット(1)の電池モジュール(2)と、下段に位置する電池ユニット(1)の電池モジュール(2)の間に、セパレータ(6)を配設している請求項１に記載される電源装置。
3. 電池ユニット(1)を上下２段に積層して、上段電池ユニット(1A)に収納している電池モジュール(2)の下方と、下段電池ユニット(1B)に収納している電池モジュール(2)の上方とにセパレータ(6)を配設している請求項１に記載される電源装置。
4. 接続端子(9)が非円形で、セパレータ(6)の貫通孔(10)が、非円形の接続端子(9)を回転しないように案内する非円形である請求項１ないし３のいずれかに記載される電源装置。
5. 接続端子(9)が、両端部を折曲して四角形としている金属板である請求項１ないし３のいずれかに記載される電源装置。
6. 電池ユニット(1)が、２本の電池モジュール(2)を直線状に並べて連結しており、直線状に連結している２本の電池モジュール(2)の間にセパレータ(6)を配設している請求項１ないし３のいずれかに記載される電源装置。
7. 回路基板(7)が、電池モジュール(2)の電圧検出基板である請求項１ないし３のいずれかに記載される電源装置。
8. 上段電池ユニット(1A)に収納している電池モジュール(2)の下面に配設しているセパレータ(6)の下面と、下段電池ユニット(1B)に収納している電池モジュール(2)の上面に配設しているセパレータ(6)の上面とに回路基板(7)を積層して配設している請求項３に記載される電源装置。
   

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