JP6223978B2 - Power supply device, electric vehicle including the same, and power storage device - Google Patents

Power supply device, electric vehicle including the same, and power storage device Download PDF

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Description

本発明は、電池を複数接続した電源装置、及びこの電源装置を備える電動車両及び蓄電装置に関し、特にハイブリッド車、燃料電池自動車、電気自動車、電動オートバイ等の電動車両に搭載されて車両を走行させるモータの電源装置、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に電力を供給する電源装置、及び電源装置を備える電動車両並びに蓄電装置に関する。   The present invention relates to a power supply device in which a plurality of batteries are connected, and an electric vehicle and a power storage device including the power supply device, and more particularly, the vehicle is mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, an electric vehicle, and an electric motorcycle. The present invention relates to a power supply device for a motor, or a power supply device for supplying power to a large-current power supply used for household or factory power storage applications, an electric vehicle including the power supply device, and a power storage device.

複数の電池セルを備える電源装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車など車両用の電源装置や、工場用、家庭用などの蓄電システムの電源などに利用されている(例えば特許文献1参照)。このような電源装置の一例を図15の分解斜視図に示す。この図に示す電源装置は、多数の電池セル1501を、絶縁性のスペーサ1515を介して積層した電池積層体1502の端面に、それぞれエンドプレート1503を配置し、エンドプレート1503同士をバインドバー1504で締結している。各電池セル1501は、内部の圧力が上昇した際に開弁して内部のガスを排出するためのガス排出弁を、上面に設けている。さらに電池積層体1502の上面には、このようにして排出されたガスを案内するためのガスダクト1506を配置している。ガスダクト1506の下面には、各電池セル1501のガス排出弁と対応する位置にそれぞれ、連結開口を開口している。またガスダクト1506の上面には、回路基板1509を固定している。   A power supply device including a plurality of battery cells is used for a power supply device for a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, or a power source for a power storage system for a factory or a home (for example, see Patent Document 1). An example of such a power supply device is shown in the exploded perspective view of FIG. In the power supply device shown in this figure, an end plate 1503 is arranged on each end surface of a battery stack 1502 in which a large number of battery cells 1501 are stacked via insulating spacers 1515, and the end plates 1503 are bound to each other by a bind bar 1504. It is concluded. Each battery cell 1501 is provided with a gas discharge valve on the upper surface for opening the valve and discharging the internal gas when the internal pressure rises. Further, a gas duct 1506 for guiding the gas discharged in this way is arranged on the upper surface of the battery stack 1502. On the lower surface of the gas duct 1506, connection openings are opened at positions corresponding to the gas discharge valves of the respective battery cells 1501. A circuit board 1509 is fixed on the upper surface of the gas duct 1506.

また、このような電源装置を構成する電池セルの斜視図を、図16に示す。電池セル1601は、上面を開口した有底筒状とした外装缶1601aと、この外装缶1601aの開口面を閉塞する封口板1610とで構成される。封口板1610には、上述したガス排出弁1611の他、内部に電解液を充電するための電解液注液口1630を開口している。電池セル1601の組み立て時においては、外装缶1601aの内部に内部電極を収納して、封口板1610で外装缶1601aを閉塞した後、電解液注液口1630から電解液を注液する。電解液の注液後は、電解液注液口1630を閉塞する必要がある。ここでは、図16に示すように円柱形状の栓型に形成された金属製の閉塞栓1632を、封口板1610の外側から電解液注液口1630に圧入している。   Further, FIG. 16 shows a perspective view of a battery cell constituting such a power supply device. The battery cell 1601 includes an outer can 1601a having a bottomed cylindrical shape with an upper surface opened, and a sealing plate 1610 that closes the opening surface of the outer can 1601a. In addition to the gas discharge valve 1611 described above, the sealing plate 1610 has an electrolyte solution injection port 1630 for charging the electrolyte therein. When the battery cell 1601 is assembled, the internal electrode is housed in the outer can 1601a, and the outer can 1601a is closed with the sealing plate 1610, and then the electrolytic solution is injected from the electrolytic solution injection port 1630. After injecting the electrolytic solution, the electrolytic solution injection port 1630 needs to be closed. Here, as shown in FIG. 16, a metal plug 1632 formed in a cylindrical plug shape is press-fitted into the electrolyte solution injection port 1630 from the outside of the sealing plate 1610.

この電池セル1601は、内圧が異常に高くなると、図17に示すように封口板1610に設けられたガス排出弁1611が内圧によって破断、開放されて、内部のガスを放出し、ガスダクト1606に案内する。ガスダクト1606に案内された高圧ガスは、ガスダクト1606に接続されたガス配管に従って、安全に外部に排出される。   When the internal pressure of the battery cell 1601 is abnormally high, the gas discharge valve 1611 provided on the sealing plate 1610 is broken and opened by the internal pressure as shown in FIG. To do. The high-pressure gas guided to the gas duct 1606 is safely discharged to the outside according to the gas piping connected to the gas duct 1606.

しかしながら、外装缶内の内圧が異常に高くなると、電解液注液口の閉塞栓も押し出されるおそれがあった。この部分は、本来的に開栓されることを想定していないため、電解液注液口が開放されてしまうと、意図しない部位から高圧ガスが放出されたり、外装缶内部の電解液が飛散されたりすることとなり、信頼性、安全性等の面から好ましくない。   However, when the internal pressure in the outer can becomes abnormally high, there is a possibility that the plug of the electrolyte injection port is pushed out. Since this part is not supposed to be opened essentially, if the electrolyte injection port is opened, high-pressure gas is released from an unintended part or the electrolyte inside the outer can is scattered. This is not preferable in terms of reliability and safety.

尚、特許文献1の電源装置は、ガス排出弁を備えているが、ガス排出弁を設けない構成の電源装置も存在する。このような構成の場合であっても、開栓されることを想定していない閉塞栓が高圧ガス等によって開栓されることは、信頼性、安全性等の面から好ましくない。   In addition, although the power supply device of patent document 1 is provided with the gas exhaust valve, the power supply device of a structure which does not provide a gas exhaust valve also exists. Even in the case of such a configuration, it is not preferable from the viewpoint of reliability, safety, and the like that a plug that is not supposed to be opened is opened by high-pressure gas or the like.

特開2010−080135号公報JP 2010-080135 A

本発明は、従来のこのような問題点を解決すべくなされたものである。本発明の主な目的は、電池セルの意図しない部位からガスが排出される事態を回避可能とした電源装置及びこれを備える電動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 to solve such conventional problems. A main object of the present invention is to provide a power supply device capable of avoiding a situation where gas is discharged from an unintended portion of a battery cell, an electric vehicle including the power supply device, and a power storage device.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記の目的を達成するために、本発明の電源装置によれば、複数の電池セルと、複数の電池セルを積層してなる電池積層体を締結すると共に、電池セルの積層方向に延長される締結手段とを備える。各電池セルは、幅よりも厚さを薄くした角形の外装缶を備える。外装缶は、その内部に電解液を注液するための電解液注液口と、該電解液注液口を閉塞する閉塞栓とを有している。電解液注液口は、電池積層体の同一面側に位置する姿勢で、電池セルが積層される。締結手段は、電解液注液口又は閉塞栓と重なる位置に配置されている。上記構成によって、電池セルを締結する締結手段を、電解液注液口を上面から被覆する部材にも兼用でき、もって閉塞栓が外装缶内部の高圧によって意図せず押し出される事態を抑制でき、信頼性を向上できる利点が得られる。   In order to achieve the above object, according to the power supply device of the present invention, a plurality of battery cells and a battery stack formed by stacking a plurality of battery cells are fastened and extended in the stacking direction of the battery cells. Fastening means. Each battery cell includes a rectangular outer can whose thickness is smaller than its width. The outer can has an electrolytic solution injection port for injecting an electrolytic solution therein, and a closing plug for closing the electrolytic solution injection port. The battery cells are stacked in such a manner that the electrolyte injection hole is positioned on the same surface side of the battery stack. The fastening means is disposed at a position overlapping with the electrolyte solution injection port or the blocking plug. With the above configuration, the fastening means for fastening the battery cell can also be used as a member for covering the electrolyte solution injection port from the upper surface, thereby suppressing the situation where the plug is unintentionally pushed out due to the high pressure inside the outer can, and is reliable. The advantage which can improve property is acquired.

また他の電源装置によれば、前記電解液注液口を、前記電池セルの上面において、該電池セルの積層方向と交差する方向における中心から偏心した位置に設けることができる。電池セルは、外装缶の中央部分が特に膨張するため、電池セルの上面においては、中心部分が最も膨張による負荷がかかる。そのため、この構成によると、万が一締結部材による締結が破断したとしても、電解液注液口を中心から偏心した位置に設けることで、外装缶の膨張による負荷が電解液注液口にかかるのを抑制することができる。   According to another power supply apparatus, the electrolyte solution injection port can be provided on the upper surface of the battery cell at a position eccentric from the center in the direction intersecting the stacking direction of the battery cells. In the battery cell, the central portion of the outer can is particularly expanded, and therefore, the load on the upper surface of the battery cell is most affected by expansion. Therefore, according to this configuration, even if the fastening by the fastening member is broken, the load due to the expansion of the outer can is applied to the electrolyte injection port by providing the electrolyte injection port at a position eccentric from the center. Can be suppressed.

さらに他の電源装置によれば、前記電池セルが、その上面であって、前記ガス排出弁及び電解液注液口を設けた位置と異なる位置に、一対の電極端子を設けており、前記一対の電極端子の各々を、前記電池セルの上面において、該電池セルの積層方向と交差する方向における中心に対して互いに対称な位置に設けることができる。   According to still another power supply device, the battery cell is provided with a pair of electrode terminals on a top surface thereof at a position different from the position where the gas discharge valve and the electrolyte injection port are provided. The electrode terminals can be provided on the upper surface of the battery cell at positions symmetrical to each other with respect to the center in the direction intersecting the stacking direction of the battery cells.

さらにまた、他の電源装置によれば、前記締結手段として、平行な一対の締結手段が、前記電池積層体の上面において、前記電極端子と抵触しない位置であって、かつ該電池セルの積層方向と交差する方向における中心に対して互いに対称な位置に設けられており、前記複数の電池セルを、前記電解液注液口の偏心方向が逆向きとなる姿勢で積層させた際に、前記一対の締結手段の各々が、該偏心方向が分散された電解液注液口をそれぞれ被覆するよう構成できる。上記構成により、一対の締結手段を対称な位置に配置して、電池セルの上面に偏心して開口された電解液注液口が、電池セルを反転させて積層したことで左右に分散したいずれの位置であっても被覆できる。この結果、電池セルを反転させて積層してもすべての電解液注液口を被覆できるので、電池セルを反転させた姿勢での積層が許容され、これによって電池セルの電極端子同士を接続する際、電池セル同士の接続形態が直列又は並列に応じて、反転させて積層できるため、電極端子同士を最短距離で接続できる。   Still further, according to another power supply apparatus, as the fastening means, a pair of parallel fastening means is in a position not in contact with the electrode terminals on the upper surface of the battery stack, and the stacking direction of the battery cells When the plurality of battery cells are stacked in a posture in which the eccentric directions of the electrolyte solution inlets are opposite to each other, the pair of battery cells Each of the fastening means can be configured to cover the electrolyte injection port in which the eccentric direction is dispersed. With the above-described configuration, the electrolyte solution injection port that is eccentrically opened on the upper surface of the battery cell by arranging the pair of fastening means at symmetrical positions is distributed to the left and right by inverting and stacking the battery cells. Even the position can be covered. As a result, even if the battery cells are inverted and stacked, all the electrolyte injection ports can be covered, so that stacking in a posture in which the battery cells are inverted is allowed, thereby connecting the electrode terminals of the battery cells. At this time, since the connection form between the battery cells can be inverted and stacked according to series or parallel, the electrode terminals can be connected with the shortest distance.

さらにまた、他の電源装置によれば、前記締結手段を、前記電極端子同士の間に配置することができる。上記構成により、電池積層体上面の限られたスペースにおいて、締結手段を不必要に突出させることなく、高さを抑えた姿勢で効率よく電池積層体上に配置できる。   Furthermore, according to another power supply apparatus, the fastening means can be disposed between the electrode terminals. With the configuration described above, the battery stack can be efficiently disposed on the battery stack in a limited space on the upper surface of the battery stack without restraining the fastening means from being unnecessarily projected.

さらにまた、他の電源装置によれば、前記電池セルは、前記外装缶の上面であって、前記電解液注液口が設けられる位置と異なる位置に設けられた、外装缶内の圧力が高くなった際に開弁するガス排出弁を備えている。前記電池積層体は、前記電解液注液口及びガス排出弁が電池積層体の一面に位置するように前記電池セルを積層している。また電源装置はさらに、前記電池積層体の一面に設けられ、前記ガス排出弁を覆って、ガス排出弁から排出されるガスが流れる流路を形成するガスダクトを備えている。前記締結手段は、前記電池積層体を締結すると共に、前記ガスダクトを前記電池積層体の一面に固定している。上記構成により、ガスダクトの固定機構と電池積層体の締結機構を共通化して省スペース化、構成の簡素化に貢献できるうえに、ガスダクトを押さえる力が閉塞栓に加わるため、閉塞栓が外装缶内部の高圧によって意図せず押し出される事態をより効果的に抑制でき、信頼性を向上できる利点が得られる。   Furthermore, according to another power supply apparatus, the battery cell is provided on the upper surface of the outer can and at a position different from the position where the electrolyte injection hole is provided, and the pressure in the outer can is high. It is equipped with a gas discharge valve that opens when it becomes abnormal. In the battery stack, the battery cells are stacked such that the electrolyte injection port and the gas discharge valve are located on one surface of the battery stack. The power supply device further includes a gas duct that is provided on one surface of the battery stack and covers the gas discharge valve to form a flow path through which the gas discharged from the gas discharge valve flows. The fastening means fastens the battery stack and fixes the gas duct to one surface of the battery stack. With the above configuration, the gas duct fixing mechanism and the battery stack fastening mechanism can be shared to save space and simplify the structure. It is possible to more effectively suppress the unintentionally pushed out due to the high pressure, and to improve the reliability.

さらにまた、他の電源装置によれば、前記ガスダクトが、前記電池セルの積層方向に延長される形状であって、その延長方向における断面を、横長の矩形状に形成できる。上記構成により、高さを抑えたスペース効率に優れた電源装置を得ることができる。   Furthermore, according to another power supply apparatus, the gas duct has a shape extending in the stacking direction of the battery cells, and a cross section in the extending direction can be formed in a horizontally long rectangular shape. With the above configuration, it is possible to obtain a power supply device with excellent space efficiency with a reduced height.

さらにまた、他の電源装置によれば、前記ガスダクトは、内部に流路が形成されると共に、前記ガス排出弁を設けた位置と対応する位置に、それぞれ連結開口が設けられるように構成することができる。上記構成によると、封止部分を小さくすることができるので、ガスダクトの連結開口とガス排出弁との気密性を比較的容易に向上させることができる。   Still further, according to another power supply apparatus, the gas duct is configured such that a flow path is formed therein and a connection opening is provided at a position corresponding to the position where the gas discharge valve is provided. Can do. According to the said structure, since a sealing part can be made small, the airtightness of the connection opening of a gas duct and a gas exhaust valve can be improved comparatively easily.

さらにまた、他の電源装置によれば、前記ガスダクトを、樹脂製とすることができる。上記構成により、軽量で安価にガスダクトを構成できる。   Furthermore, according to another power supply device, the gas duct can be made of resin. With the above configuration, the gas duct can be configured with light weight at low cost.

さらにまた、他の電源装置によれば、前記閉塞栓を、ブラインドリベットで構成できる。上記構成により、電解液注液口を外部から容易に閉塞できる。   Furthermore, according to another power supply device, the blocking plug can be configured with a blind rivet. With the above configuration, the electrolyte injection hole can be easily closed from the outside.

さらに、本発明に係る電動車両によれば、上記の電源装置を備えることができる。この車両は、前記電源装置から電力供給される走行用のモータと、前記電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、前記モータで駆動されて前記車両本体を走行させる車輪とを備える。   Furthermore, according to the electric vehicle which concerns on this invention, said power supply device can be provided. The vehicle includes a traveling motor that is supplied with power from the power supply device, a vehicle main body on which the power supply device and the motor are mounted, and wheels that are driven by the motor and cause the vehicle main body to travel.

さらに、本発明に係る蓄電装置によれば、上記の電源装置を備えることができる。この蓄電装置は、前記電源装置への充放電を制御する電源コントローラを備えており、前記電源コントローラでもって、外部からの電力により前記電源装置への充電を可能とすると共に、前記電源装置に対し充電を行うよう制御することができる。   Furthermore, according to the power storage device of the present invention, the power supply device described above can be provided. The power storage device includes a power supply controller that controls charging / discharging of the power supply device, and the power supply controller enables charging of the power supply device with electric power from the outside. It can be controlled to charge.

本発明の実施の形態1に係る電源装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the power supply device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の電源装置からガスダクトを外した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which removed the gas duct from the power supply device of FIG. 図1の電源装置の垂直断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of the power supply device of FIG. 1. 電解液注液口を閉塞栓で閉塞する様子を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows a mode that an electrolyte solution injection port is obstruct | occluded with an obstruction | occlusion stopper. 本発明の実施例1に係る電源装置の斜視図である。It is a perspective view of the power supply device which concerns on Example 1 of this invention. 図5に示す電源装置のVI−VI線断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of the power supply device shown in FIG. 5. 図5に示す電源装置のVII−VII線断面に相当する一部拡大断面図である。FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line VII-VII of the power supply device illustrated in FIG. 5. 図5の電源装置を斜め下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the power supply device of FIG. 5 from diagonally downward. 図5に示す電源装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the power supply device shown in FIG. 図9に示す電源装置の電気積層体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the electric laminated body of the power supply device shown in FIG. 電池セルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a battery cell. 図11Aの電池セルのガス排出弁が開弁した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the gas exhaust valve of the battery cell of FIG. 11A opened. エンジンとモータで走行するハイブリッド車に電源装置を搭載する例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example which mounts a power supply device in the hybrid vehicle which drive | works with an engine and a motor. 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ブロック図である。It is a block diagram which shows the example which mounts a power supply device in the electric vehicle which drive | works only with a motor. 蓄電装置に電源装置を使用する例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example which uses a power supply device for an electrical storage apparatus. 従来の電源装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the conventional power supply device. 図15の電源装置を構成する電池セルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery cell which comprises the power supply device of FIG. 図16の電池セルのガス排出弁が作動する状態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the state which the gas exhaust valve of the battery cell of FIG. 16 act | operates.

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電動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電動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。
(実施の形態1)
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, an electric vehicle including the power supply device, and a power storage device, and the present invention is a power supply device and an electric motor including the power supply device. The vehicle and the power storage device are 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.
(Embodiment 1)

本発明の実施の形態1に係る電源装置100の分解斜視図を図1に、図1の電源装置100からガスダクト6を外した状態の垂直断面図を図2に、図1の電源装置100の平面図を図3に、それぞれ示す。これらの図に示す電源装置100は、複数枚の電池セル1を積層した電池積層体2と、ガスダクト6を備える。電池積層体2は、複数枚の電池セル1を、スペーサ15を介して積層し、さらに端面にエンドプレート3を配置して、エンドプレート3同士を締結手段5で締結している。スペーサ15は、電池セル1同士を絶縁するため、絶縁性の部材で構成される。またエンドプレート3は、電池積層体2を積層した状態で締結するため、金属製等の剛性の高い部材で構成される。さらに締結手段5は、同様に剛性の高い金属板などで構成される。ここでは、金属板を断面視コ字状に折曲して、端部をエンドプレート3にねじ止め等により固定している。   1 is an exploded perspective view of the power supply device 100 according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a vertical sectional view of the power supply device 100 of FIG. 1 with the gas duct 6 removed, and FIG. A plan view is shown in FIG. A power supply device 100 shown in these drawings includes a battery stack 2 in which a plurality of battery cells 1 are stacked, and a gas duct 6. In the battery stack 2, a plurality of battery cells 1 are stacked via spacers 15, an end plate 3 is disposed on the end surface, and the end plates 3 are fastened by fastening means 5. The spacer 15 is composed of an insulating member in order to insulate the battery cells 1 from each other. Moreover, since the end plate 3 is fastened in a state where the battery stack 2 is stacked, the end plate 3 is made of a highly rigid member such as a metal. Furthermore, the fastening means 5 is similarly composed of a highly rigid metal plate or the like. Here, the metal plate is bent in a U shape in a sectional view, and the end portion is fixed to the end plate 3 by screwing or the like.

図2の締結手段5は、電池セル1の積層方向に延長されており、電池セル1を複数積層した電池積層体2を締結する。この締結手段5は、電池積層体2の上面に配置される。この締結手段5は、2本の締結手段5を、ガスダクト6の両側に配置している。また締結手段5を、ガスダクト6を電池積層体2の上面に固定する手段に兼用することもできる。例えばガスダクト6の左右に鍔部を設け、鍔部を上面から締結手段5で押圧することにより、ガスダクト6の左右で電池積層体2に固定できる。
(電池セル1)
The fastening means 5 in FIG. 2 is extended in the stacking direction of the battery cells 1 and fastens the battery stack 2 in which a plurality of battery cells 1 are stacked. The fastening means 5 is disposed on the upper surface of the battery stack 2. The fastening means 5 has two fastening means 5 arranged on both sides of the gas duct 6. The fastening means 5 can also be used as means for fixing the gas duct 6 to the upper surface of the battery stack 2. For example, it is possible to fix the battery stack 2 to the left and right of the gas duct 6 by providing flanges on the left and right sides of the gas duct 6 and pressing the flanges with the fastening means 5 from above.
(Battery cell 1)

また各電池セル1は、角形の外装缶1aを有している。外装缶1aは、その幅よりも厚さを薄くした薄型としている。外装缶1aの上面にはガス排出口12を開口しており、さらにガス排出口12をガス排出弁11で閉塞している。ガス排出弁11は、外装缶1aの内圧が高くなったことに反応して、開弁するよう構成される。
(電解液注液口30)
Each battery cell 1 has a rectangular outer can 1a. The outer can 1a is thin with a thickness smaller than its width. A gas exhaust port 12 is opened on the upper surface of the outer can 1 a, and the gas exhaust port 12 is further closed by a gas exhaust valve 11. The gas discharge valve 11 is configured to open in response to an increase in the internal pressure of the outer can 1a.
(Electrolytic solution injection port 30)

加えて外装缶1aの上面には、電解液注液口30が開口されている。電解液注液口30は、電池セル1の組み立て時において、外装缶1a内部に電解液を注液した後、図4に示すように閉塞栓32により閉塞される。この電解液注液口30は、電池セル1の上面において、電池セル1の積層方向と交差する方向における中心から偏心した位置に設けられている。これによって、外装缶の内圧が上昇した際に、外装缶の封口板が膨張して大きな負荷がかかることになる中央部分を外して、電解液注液口を設けることができ、電解液注液口の保護が図られる。
(閉塞栓32)
In addition, an electrolyte injection port 30 is opened on the upper surface of the outer can 1a. When the battery cell 1 is assembled, the electrolyte solution injection port 30 is closed by a closing plug 32 as shown in FIG. 4 after the electrolyte solution is injected into the outer can 1a. The electrolyte injection hole 30 is provided on the upper surface of the battery cell 1 at a position eccentric from the center in the direction intersecting the stacking direction of the battery cells 1. As a result, when the internal pressure of the outer can increases, the sealing plate of the outer can expands to remove the central portion where a large load is applied, and an electrolyte injection port can be provided. Mouth protection is achieved.
(Occlusion stopper 32)

電解液注液口30は、閉塞栓32でもって閉塞される。閉塞栓32には、図4に示すように挿入後に片側から引き抜くこと固定可能なブラインドリベットが好適に利用できる。この方法であれば、電解液注液口30を外装缶1aの外側から効果的に閉塞できる。
(電極端子13)
The electrolyte injection hole 30 is closed with a closing plug 32. As the blocking plug 32, a blind rivet that can be fixed by being pulled out from one side after insertion as shown in FIG. 4 can be preferably used. With this method, the electrolyte injection hole 30 can be effectively closed from the outside of the outer can 1a.
(Electrode terminal 13)

また電池セル1の上面には、ガス排出弁11及び電解液注液口30を設けた位置とは異なる位置に、一対の電極端子13を設けている。電極端子13は正負の電極であり、離間させて設けられる。好ましくは、電池セル1の積層方向と交差する方向における中心に対して、互いに対称な位置に、正負の電極端子13をそれぞれ設ける。電極端子13は、電池セル1を積層させた状態で、バスバー14でもって他の電極端子13と接続される。バスバー14は、導電性に優れた金属板などで構成される。電極端子13を棒状とする場合は、棒状の電極端子13と適合する開口がバスバー14に形成され、溶接や螺合を容易にしている。
(ガスダクト6)
A pair of electrode terminals 13 is provided on the upper surface of the battery cell 1 at a position different from the position where the gas discharge valve 11 and the electrolyte solution injection port 30 are provided. The electrode terminals 13 are positive and negative electrodes and are provided apart from each other. Preferably, positive and negative electrode terminals 13 are provided at positions symmetrical to each other with respect to the center in the direction intersecting with the stacking direction of the battery cells 1. The electrode terminal 13 is connected to another electrode terminal 13 by a bus bar 14 in a state where the battery cells 1 are stacked. The bus bar 14 is made of a metal plate having excellent conductivity. When the electrode terminal 13 has a rod shape, an opening compatible with the rod-shaped electrode terminal 13 is formed in the bus bar 14 to facilitate welding and screwing.
(Gas duct 6)

ガスダクト6は、電池積層体2の上面において、この電池セル1の積層方向と交差する方向における中心に配置される。このガスダクト6は、電池セル1の積層方向に延長された中空の角柱状で、端部にガス排出口12を開口している。ガスダクト6の底面側には、各電池セル1のガス排出弁11と対応する位置に、連結開口6bが開口されている。連結開口6bはそれぞれ、ガス排出弁11が開弁された状態でガス排出口12と連通され、電池セル1から排出される高圧のガスが、ガスダクト6内に案内されるよう構成されている。さらにガスダクト6の内部は、一方の端部を閉塞し、他方の端部にダクト排出部6xを開口させている。ダクト排出部6xは、ガス排出路36と連結されて、ガスを安全に外部に排出する。なおガスダクト6の内部形状は、その延長方向における断面を、横長の矩形状に形成する他、管状、あるいは逆U字状、U字状等、任意の形状とできる。   The gas duct 6 is disposed at the center of the upper surface of the battery stack 2 in the direction intersecting with the stacking direction of the battery cells 1. The gas duct 6 has a hollow prismatic shape extending in the stacking direction of the battery cells 1, and has a gas exhaust port 12 at the end. On the bottom surface side of the gas duct 6, a connection opening 6 b is opened at a position corresponding to the gas discharge valve 11 of each battery cell 1. Each of the connection openings 6 b communicates with the gas discharge port 12 in a state where the gas discharge valve 11 is opened, and is configured so that high-pressure gas discharged from the battery cell 1 is guided into the gas duct 6. Further, the inside of the gas duct 6 is closed at one end, and the duct discharge portion 6x is opened at the other end. The duct discharge part 6x is connected with the gas discharge path 36, and discharges | emits gas safely outside. The internal shape of the gas duct 6 can be an arbitrary shape such as a tube, an inverted U-shape, a U-shape, etc. in addition to forming a cross section in the extending direction in a horizontally long rectangular shape.

このガスダクト6は、軽量で安価な樹脂製とできる。ガスダクト6を構成する樹脂は、ある程度の耐熱性、剛性を発揮できる素材が好ましい。また、金属製のガスダクトを使用することもできる。
(締結手段5)
The gas duct 6 can be made of a light and inexpensive resin. The resin constituting the gas duct 6 is preferably a material that can exhibit a certain degree of heat resistance and rigidity. A metal gas duct can also be used.
(Fastening means 5)

締結手段5は、図2の平面図に示すように、外装缶1aの上面において、電解液注液口30と重複する位置であって、かつガス排出弁11を塞がない位置に配置されている。このようにすることで、締結手段5を電池セル1の締結のみならず、閉塞栓32が電解液注液口30から抜け落ちないように保持する部材にも兼用できる。例えば、いずれかの電池セル1の内圧が上昇しても、閉塞栓32の上面を締結手段5で被覆しているため、図3に示すようにガス排出口12が開弁される程の高圧で閉塞栓32が電解液注液口30から押し出されそうになったとしても、締結手段5でこれを阻止でき、電解液注液口30から閉塞栓32が意図せず押し出されて外装缶1a内部の電解液が飛散される事態を回避できる。このように、別部材を設けることなく電解液注液口30の閉塞状態の維持を図ることが可能となり、電源装置の信頼性を向上できる。   As shown in the plan view of FIG. 2, the fastening means 5 is disposed on the upper surface of the outer can 1 a so as to overlap with the electrolyte injection hole 30 and not to block the gas discharge valve 11. Yes. By doing in this way, the fastening means 5 can be used not only for fastening the battery cell 1 but also as a member for holding the closing plug 32 so as not to fall out of the electrolyte solution inlet 30. For example, even if the internal pressure of any one of the battery cells 1 increases, the upper surface of the closing plug 32 is covered with the fastening means 5, so that the gas discharge port 12 is opened as shown in FIG. Even if the closure plug 32 is about to be pushed out from the electrolyte injection port 30, the fastening means 5 can prevent this, and the closure plug 32 is unintentionally pushed out of the electrolyte solution injection port 30 and the outer can 1a. It is possible to avoid the situation where the internal electrolyte is scattered. As described above, it is possible to maintain the closed state of the electrolyte solution injection port 30 without providing another member, and the reliability of the power supply device can be improved.

さらに締結手段5は、複数設けることが好ましい。図2の例では、平行な一対の締結手段5を用いている。一対の締結手段5は、電池積層体2の上面において、電極端子13と抵触しない位置であって、かつ電池セル1の積層方向と交差する方向における中心に対して、互いに対称な位置に設けている。   Furthermore, it is preferable to provide a plurality of fastening means 5. In the example of FIG. 2, a pair of parallel fastening means 5 is used. The pair of fastening means 5 are provided on the upper surface of the battery stack 2 at positions that are not in contact with the electrode terminals 13 and symmetrical with respect to the center in the direction intersecting the stacking direction of the battery cells 1. Yes.

上述の通り、電池セル1に設けられた電解液注液口30は、幅方向における中心でなく偏心して設けられている。一方で電池セル1は、複数枚を積層する際に、各電池セル1の電極端子13である正極と負極の位置が、直列接続や並列接続などの接続形態に応じて、互いに隣接させる組み合わせを調整するように、反転させることがある。この結果、電池積層体2の上面において、電解液注液口30の位置が必ずしも一列に並ばず、反転姿勢に応じて2箇所に分散されることとなる。そこで、図2の平面図に示すように、電池セル1がいずれの姿勢で積層されても、電解液注液口30の部位が締結手段5で覆われるように、一対の締結手段5の各々が、電解液注液口30をそれぞれ被覆するように配置している。これによって、電池セル1の反転姿勢に依らず、すべての電解液注液口30を締結手段5で被覆できる。この結果、電池セル1の反転が許容されることから、バスバー14で電極端子13同士を最短距離で接続できる。   As described above, the electrolyte solution injection port 30 provided in the battery cell 1 is provided eccentrically rather than in the center in the width direction. On the other hand, when a plurality of battery cells 1 are stacked, a combination in which the positions of the positive electrode and the negative electrode, which are the electrode terminals 13 of each battery cell 1, are adjacent to each other depending on the connection form such as series connection or parallel connection. May be reversed to adjust. As a result, on the upper surface of the battery stack 2, the positions of the electrolyte solution injection ports 30 are not necessarily arranged in a line, but are dispersed in two places according to the inverted posture. Therefore, as shown in the plan view of FIG. 2, each of the pair of fastening means 5 is arranged so that the portion of the electrolyte solution injection port 30 is covered with the fastening means 5 regardless of the orientation of the battery cell 1. However, it arrange | positions so that the electrolyte solution injection port 30 may each be coat | covered. Accordingly, all the electrolyte solution injection ports 30 can be covered with the fastening means 5 regardless of the inverted posture of the battery cell 1. As a result, since inversion of the battery cell 1 is permitted, the electrode terminals 13 can be connected to each other by the bus bar 14 at the shortest distance.

なお、図1〜図2の例では、締結手段5を2本、個別に設けているが、これらを一体的に構成することもできる。例えば2本の締結手段の端部で互いに連結して、中央を開口させた一の締結手段とできる。この場合は、例えばガスダクトの周囲に設けた鍔部を、締結手段の開口端縁で押圧して、ガスダクトを電池積層体に固定できる。   In addition, in the example of FIGS. 1-2, although the two fastening means 5 are provided individually, these can also be comprised integrally. For example, it can be connected to each other at the ends of two fastening means to form one fastening means having an open center. In this case, for example, the flange provided around the gas duct can be pressed by the opening edge of the fastening means to fix the gas duct to the battery stack.

さらに締結手段5は、電池セル1の電極端子13同士の間に配置している。このようにすることで、電池積層体2上面の限られたスペースにおいて、締結手段5を不必要に突出させることなく、高さを抑えた姿勢で効率よく電池積層体2上に配置できる。
(実施例1)
Further, the fastening means 5 is disposed between the electrode terminals 13 of the battery cell 1. By doing in this way, in the limited space of the battery laminated body 2 upper surface, it can arrange | position on the battery laminated body 2 efficiently with the attitude | position which restrained height, without making the fastening means 5 protrude unnecessarily.
Example 1

以下、本発明の実施例1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、図5〜図11Bに基づいて説明する。これらの図において、図5は電源装置1000の斜視図、図6は図5の電源装置1000のVI−VI線断面図、図7は図5の電源装置1000のVII−VII線断面に相当する一部拡大断面図、図8は図5の電源装置1000を斜め下方から見た斜視図、図9は図5の電源装置1000の分解斜視図、図10は電池積層体2の分解斜視図、図11Aは電池セル1の斜視図、図11Bは図11Aの電池セル1のガス排出弁11が開弁した状態を示す斜視図を、それぞれ示している。これらの図に示す電源装置1000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車や、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好適である。ただ、本発明の電源装置は、ハイブリッド車や電気自動車以外の車両に使用したり、あるいは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。   Hereinafter, the example applied to the vehicle-mounted power supply device as a power supply device which concerns on Example 1 of this invention is demonstrated based on FIGS. 5-11B. In these drawings, FIG. 5 is a perspective view of the power supply apparatus 1000, FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of the power supply apparatus 1000 in FIG. 5, and FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of the power supply apparatus 1000 in FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view, FIG. 8 is a perspective view of the power supply device 1000 of FIG. 5 as viewed obliquely from below, FIG. 9 is an exploded perspective view of the power supply device 1000 of FIG. 11A is a perspective view of the battery cell 1, and FIG. 11B is a perspective view showing a state where the gas discharge valve 11 of the battery cell 1 of FIG. 11A is opened. The power supply apparatus 1000 shown in these drawings is suitable mainly for the power source of an electric vehicle such as a hybrid vehicle that travels by both an engine and a motor and an electric vehicle that travels by only a motor. However, the power supply device of the present invention can be used for vehicles other than hybrid vehicles and electric vehicles, or can be used for applications requiring high output other than electric vehicles.

図5〜図11Bに示す電源装置1000は、ガス排出弁11を有するガス排出口12を封口板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を積層してなる電池積層体2と、この電池積層体2の一面に、各電池セル1のガス排出口12と連結するように固定されたガスダクト6とを備えている。さらに電源装置1000は、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側面締結手段4を備える。側面締結手段4はさらに、電池積層体2の一面であって、ガスダクト6が固定される面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上面締結手段5’を備えている。図9の電源装置1000は、この上面締結手段5’を介して、ガスダクト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 power supply device 1000 shown in FIGS. 5 to 11B includes a plurality of battery cells 1 in which a gas discharge port 12 having a gas discharge valve 11 is provided in a sealing plate 10 and a battery stack formed by stacking these battery cells 1. 2 and a gas duct 6 fixed on one surface of the battery stack 2 so as to be connected to the gas discharge port 12 of each battery cell 1. Further, the power supply apparatus 1000 includes an end plate 3 disposed on both end faces of the battery stack 2 and side fastening means that are fixed to the end plate 3 and fasten the battery stack 2 in the stacking direction via the end plate 3. 4 is provided. The side fastening means 4 is further fixed to the end plate 3 so as to be arranged on one surface of the battery stack 2 and to which the gas duct 6 is fixed. Upper surface fastening means 5 ′ for fastening the laminate 2 in the laminating direction is provided. In the power supply device 1000 of FIG. 9, the gas duct 6 is disposed at a fixed position of the battery stack 2 via the upper surface fastening means 5 ′.
(Battery stack 2)

図5〜図11Bに示す電源装置1000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。各電池セル1は、角形の外装缶1aを有しており、この外装缶1a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1aの表面に設けている。図10に示す電池積層体2は、複数の電池セル1を、封口板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。また電池積層体2は、ガス排出弁11を設けている封口板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)
The power supply apparatus 1000 shown in FIGS. 5 to 11B is a battery stack 2 in which a plurality of battery cells 1 having a rectangular outer shape are stacked. Each battery cell 1 has a rectangular outer can 1a, and is provided with a gas discharge valve 11 for discharging gas generated inside the outer can 1a. The battery cell 1 is provided with a gas discharge port 12 for discharging gas from the gas discharge valve 11 on the surface of the outer can 1a. In the battery stack 2 shown in FIG. 10, a plurality of battery cells 1 are stacked in a posture in which the sealing plate 10 is disposed on substantially the same surface, and a plurality of gas discharge ports 12 are disposed on the first surface 2A. . Moreover, the battery laminated body 2 has laminated | stacked the several battery cell 1 with the attitude | position which makes the sealing board 10 in which the gas exhaust valve 11 is provided the upper surface.
(Battery cell 1)

電池セル1は、図10及び図11Aの斜視図に示すように、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としている。この電池セル1を複数枚、厚さ方向に積層して電池積層体2とする。各電池セル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10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。各電池セル1は、上面である封口板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1aの開口部を、封口板10で閉塞して密閉している。封口板10は平面状の金属板で、その外形を外装缶1aの開口部の形状としている。この封口板10はレーザ溶接して外装缶1aの外周縁に固定されて外装缶1aの開口部を気密に閉塞している。外装缶1aに固定される封口板10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。
(ガス排出弁11)
As shown in the perspective views of FIGS. 10 and 11A, the battery cell 1 is a square battery having a width wider than the thickness, in other words, a thickness smaller than the width. A plurality of the battery cells 1 are stacked in the thickness direction to form a battery stack 2. Each battery cell 1 is a lithium ion secondary battery. However, the battery cell may be a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a nickel cadmium battery. The battery cell 1 shown in FIG. 10 is a battery having a rectangular shape with both wide surfaces, and the battery stack 2 is formed by stacking both surfaces so as to face each other. Each battery cell 1 is provided with positive and negative electrode terminals 13 projecting from both ends of a sealing plate 10 on the upper surface, and a gas exhaust port 12 of a gas exhaust valve 11 is provided at the center. The rectangular battery cell 1 has a sealing plate 10 that closes an opening of an outer can 1a in which a metal plate is pressed into a cylindrical shape that closes the bottom. The sealing plate 10 is a flat metal plate, and its outer shape is the shape of the opening of the outer can 1a. The sealing plate 10 is laser-welded and fixed to the outer peripheral edge of the outer can 1a to airtightly close the opening of the outer can 1a. The sealing plate 10 fixed to the outer can 1a has positive and negative electrode terminals 13 fixed to both ends thereof, and a gas discharge port 12 is provided between the positive and negative electrode terminals 13. A gas discharge valve 11 is provided inside the gas discharge port 12.
(Gas discharge valve 11)

ガス排出弁11は、通常時では図6の断面図に示すようにガス排出口12を閉塞している。一方、電池セル1の内圧が設定圧力よりも高くなると、ガス排出弁11が開弁される。すなわち、外装缶1aの内圧が所定の圧力に達すると、図11A及び図11Bに示すようにガス排出弁11が破断されて、ガス排出口12を開放させる。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 gas discharge valve 11 normally closes the gas discharge port 12 as shown in the sectional view of FIG. On the other hand, when the internal pressure of the battery cell 1 becomes higher than the set pressure, the gas discharge valve 11 is opened. That is, when the internal pressure of the outer can 1a reaches a predetermined pressure, the gas discharge valve 11 is broken and the gas discharge port 12 is opened as shown in FIGS. 11A and 11B. When the gas discharge valve 11 is opened, the inside of the battery cell 1 is opened to the outside through the gas discharge port 12, and the internal gas is discharged to prevent the internal pressure from increasing.

図11Aの例では、封口板10の長手方向の中心に、トラック状に破断部12Aを形成してガス排出弁11としている。このガス排出弁11は、設定圧力で破断部12Aが破断されてトラック状のガス排出口12を開弁させる。トラック状のガス排出口12は、その長手方向が、封口板10の長手方向と一致する姿勢に形成される。   In the example of FIG. 11A, the gas discharge valve 11 is formed by forming a broken portion 12 </ b> A in a track shape at the center in the longitudinal direction of the sealing plate 10. The gas discharge valve 11 opens the track-shaped gas discharge port 12 by breaking the breaking portion 12A at a set pressure. The track-shaped gas discharge port 12 is formed in a posture in which the longitudinal direction thereof coincides with the longitudinal direction of the sealing plate 10.

さらにガス排出口12の長手方向の中心にも、第二破断部12Bを設けている。そして、第二破断部12Bを、トラック状破断部12Aよりも破断し易くしている。具体的には、封口板10の厚さを肉薄にすることでトラック状破断部12A及び第二破断部12Bを形成しつつ、第二破断部12Bの厚さを、トラック状破断部12Aよりも薄くなるように構成する。これによって、肉薄とすることで強度を弱くした第二破断部12Bが、トラック状破断部12Aよりも先に破断される。この結果、図11Bに示すように第二破断部12Bで破断されたガス排出弁11は、中央部分から裂けるようにして観音開き状に開弁される。この構成は、ガス排出弁11の開弁動作を無理なく確実に行える利点が得られる。   Further, a second fracture portion 12B is provided at the center of the gas discharge port 12 in the longitudinal direction. And the 2nd fracture | rupture part 12B is made easier to fracture | rupture than the track-shaped fracture | rupture part 12A. Specifically, the thickness of the second breaking portion 12B is set to be smaller than that of the track-like breaking portion 12A while forming the track-like breaking portion 12A and the second breaking portion 12B by reducing the thickness of the sealing plate 10. Configure to be thin. As a result, the second fracture portion 12B, which has been weakened by being thin, is fractured before the track-like fracture portion 12A. As a result, as shown in FIG. 11B, the gas discharge valve 11 broken at the second breaking portion 12B is opened in a double-spread shape so as to tear from the central portion. This configuration provides the advantage that the gas discharge valve 11 can be opened without fail.

また、破断されたガス排出弁11は、封口板10から分離しないままとすることが好ましい。このため、トラック状破断部12Aは、その端縁部分を他の部分よりも肉厚とすることが好ましい。これにより、ガス排出弁11とガス排出口12との連結は、ガス排出弁11の端縁部分で破断され難くなって、ガス排出弁11を構成する金属片がガスダクト6内に侵入する可能性を低減できる。すなわち、破断部を構成する薄肉部を、中央の第二破断部12Bで薄く、周囲のトラック状破断部12Aで厚くし、特にガス排出弁11の付け根の部分で厚くする。これにより、高圧時にガス排出口12の中央で破断して開弁し易くすると共に、付け根の部分を残して、ガス排出弁11が外装缶1aから引き千切られる可能性を低減できる。   The broken gas discharge valve 11 is preferably left unseparated from the sealing plate 10. For this reason, it is preferable that the end portion of the track-shaped fracture portion 12A is thicker than the other portions. Thereby, the connection between the gas discharge valve 11 and the gas discharge port 12 is not easily broken at the edge portion of the gas discharge valve 11, and the metal piece constituting the gas discharge valve 11 may enter the gas duct 6. Can be reduced. That is, the thin portion constituting the fracture portion is thin at the central second fracture portion 12B, thick at the surrounding track-like fracture portion 12A, and particularly thick at the base of the gas discharge valve 11. This makes it easy to open the valve by breaking at the center of the gas discharge port 12 at high pressure, and can reduce the possibility that the gas discharge valve 11 is torn off from the outer can 1a while leaving the root portion.

なお図11Aの例では、ガス排出弁11を封口板10と一体的に形成しているが、ガス排出弁を別部材とし、溶接や接着などにより封口板に予め開口されたガス排出口に固定することも可能であることはいうまでもない。   In the example of FIG. 11A, the gas discharge valve 11 is formed integrally with the sealing plate 10, but the gas discharge valve is a separate member and is fixed to the gas discharge port previously opened in the sealing plate by welding or bonding. It goes without saying that it is also possible to do this.

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 battery cells 1 to be stacked are connected in series and / or in parallel with each other by connecting positive and negative electrode terminals 13. The power supply device connects positive and negative electrode terminals 13 of adjacent battery cells 1 to each other in series and / or in parallel via a bus bar 14. A power supply device that connects adjacent battery cells in series can increase the output voltage by increasing the output voltage, and can connect adjacent battery cells in parallel to increase the charge / discharge current.

さらに電池セル1は、図11Aに示すように、外装缶1aの上面において、ガス排出口12と一方の電極端子13との間に、電解液注液口30を開口している。電池セル1の組立工程において、内部電極等を外装缶1aに開口部から収納して、封口板10で外装缶1aの開口部を閉塞した後、電解液注液口30から電解液を外装缶1a内に注液する。その後、閉塞栓32でもって、この電解液注液口30を閉塞し、電解液が外装缶1aから漏れることを阻止する。閉塞栓32は、柱状で外装缶1aの外部から圧入して電解液注液口30を閉塞できることが、組み立て時の作業性から望ましい。例えば、ブラインドリベットが好適に利用できる。さらに電解液注液口30は、電池積層体2を上面締結手段5’で締結する際、上面締結手段5’で電解液注液口30が覆われるように設計される。   Furthermore, as shown in FIG. 11A, the battery cell 1 has an electrolyte solution injection port 30 between the gas discharge port 12 and one electrode terminal 13 on the upper surface of the outer can 1a. In the assembly process of the battery cell 1, the internal electrodes and the like are housed in the outer can 1 a from the opening, the opening of the outer can 1 a is closed with the sealing plate 10, and then the electrolytic solution is supplied from the electrolyte injection port 30. Pour into 1a. Thereafter, the electrolytic solution injection port 30 is closed with the closing plug 32 to prevent the electrolytic solution from leaking from the outer can 1a. It is desirable from the workability at the time of assembly that the closing plug 32 is columnar and can be press-fitted from the outside of the outer can 1a to close the electrolyte injection hole 30. For example, a blind rivet can be suitably used. Furthermore, the electrolyte solution injection port 30 is designed so that the electrolyte solution injection port 30 is covered by the upper surface fastening means 5 ′ when the battery stack 2 is fastened by the upper surface fastening means 5 ′.

図9と図10に示す電池積層体2は、12個の電池セル1を、スペーサ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。
(スペーサ15)
In the battery stack 2 shown in FIGS. 9 and 10, twelve battery cells 1 are stacked on each other via a spacer 15, and these battery cells 1 are connected in series. In the illustrated battery stack 2, adjacent battery cells 1 are arranged in opposite directions, and electrode terminals 13 adjacent on both sides thereof are connected by a bus bar 14 to connect two adjacent battery cells 1 in series. All battery cells 1 are connected in series. However, the present invention does not specify the number of battery cells constituting the battery stack and the connection state thereof.
(Spacer 15)

電池積層体2は、図10に示すように、積層している電池セル1の間にスペーサ15を挟着している。スペーサ15は、隣接する電池セル1を絶縁する。図に示すスペーサ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スペーサ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、スペーサには、プラスチックを板状に成形したものも使用できる。このスペーサは、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スペーサは、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1a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スペーサは、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. 10, the battery stack 2 has spacers 15 sandwiched between stacked battery cells 1. The spacer 15 insulates adjacent battery cells 1. The spacer 15 shown in the figure is an insulating sheet. As this insulating sheet, for example, a plastic sheet can be used. Since the spacer 15 made of a plastic insulating sheet can be reduced in thickness, there is a feature that the entire length of the battery stack 2 can be shortened to make the whole compact. However, as the spacer, a plastic molded into a plate shape can be used. The spacers can be stacked so that adjacent battery cells are not displaced as a shape in which the battery cells are fitted and arranged at a fixed position. In addition, the spacer molded from plastic can cool the battery cell by providing a cooling gap on the surface for allowing a cooling gas such as air to pass through. This structure can efficiently cool the battery cell outer can 1a directly by forcing air into the cooling gap. Furthermore, the spacer formed of a plastic having a low thermal conductivity has an effect of effectively preventing thermal runaway of adjacent battery cells.

以上のように、スペーサ15で絶縁して積層される電池セル1は、外装缶1a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スペーサ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カバー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、スペーサを不要とできるからである。さらに、電池セルの間にスペーサ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3)
As described above, in the battery cell 1 that is insulated and stacked by the spacer 15, the outer can 1a can be made of a metal such as aluminum. However, the battery stack does not necessarily need to interpose a spacer between the battery cells. For example, spacers can be formed by insulating battery cells that are adjacent to each other by forming the battery cell outer can with an insulating material, or by coating the outer periphery of the battery cell outer can with an insulating cover or insulating paint. It is because it can be made unnecessary. Furthermore, the battery stack without interposing a spacer between battery cells is a method of directly cooling using a refrigerant or the like without adopting an air cooling method in which cooling air is forced between the battery cells to cool the battery cells. Can be used to cool the battery cell.
(End plate 3)

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9のエンドプレート3は、全体を金属で製作している。金属製のエンドプレートは、全体を強固にして安定して電池積層体を両端から挟持できる。ただ、エンドプレートは、全体をプラスチック製とすることも、あるいはプラスチック製の本体部に補強金具を固定して補強する構造とすることもできる。   A pair of end plates 3 are arranged on both end faces of the battery stack 2, and the battery stack 2 is fastened by being sandwiched from both ends by the pair of end plates 3. The end plate 3 is a quadrangle having the same shape and dimensions as the outer shape of the battery cell 1 and sandwiches the stacked battery stack 2 from both end faces. The end plate 3 in FIG. 9 is entirely made of metal. The metal end plate is strong as a whole, and can stably hold the battery stack from both ends. However, the end plate can be entirely made of plastic, or can be reinforced by fixing a reinforcing bracket to a plastic main body.

図に示すエンドプレート3は、側面締結手段4や上面締結手段5’を定位置に固定できるように、外側表面に側面締結手段4と上面締結手段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、側面締結手段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、側面締結手段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3は、この嵌着凹部3Aの形状を側面締結手段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、上面締結手段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、上面締結手段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の形状を上面締結手段5’の連結部5Bを嵌合できる形状としている。   The end plate 3 shown in the figure is provided with fitting recesses 3A and 3B for the side fastening means 4 and the top fastening means 5 'on the outer surface so that the side fastening means 4 and the top fastening means 5' can be fixed in place. Yes. The end plate 3 shown in the figure has a connecting recess for fitting connecting portions 4B provided at both ends of the side fastening means 4 to the corners of the four corners of the outside surface in order to fix the side fastening means 4 in place. 3A is provided. In the end plate 3 shown in the figure, the shape of the fitting recess 3A is such that the connecting portion 4B of the side fastening means 4 can be fitted. Further, the end plate 3 is fitted to fit the connecting portions 5B provided at both ends of the upper surface fastening means 5 'to the upper end portions of the outer surface in order to place and fix the upper surface fastening means 5' in a fixed position. A recess 3B is also provided. In the end plate 3 shown in the figure, the shape of the fitting recess 3B is such that the connecting portion 5B of the upper surface fastening means 5 'can be fitted.

さらに、図に示すエンドプレート3は、側面締結手段4と上面締結手段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側面締結手段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側面締結手段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に配置される上面締結手段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。
(側面締結手段4)
Further, the end plate 3 shown in the drawing is provided with female screw holes 3a and 3b on the outer peripheral surface for screwing set screws 18 and 19 for fixing both ends of the side fastening means 4 and the top fastening means 5 '. The end plate 3 shown in the figure has a female screw hole 3a through which a set screw 18 for fixing a pair of side surface fastening means 4 arranged at the upper end portions of both side surfaces 2B of the battery stack 2 is formed on the upper surface of the end plate 3. It is provided at the left and right ends. Further, the end plate 3 has female screw holes 3b through which set screws 18 for fixing the pair of side surface fastening means 4 arranged at the lower end portions of the both side surfaces 2B of the battery stack 2 are formed on both side surfaces of the end plate 3. It is provided at the lower end. Further, the end plate 3 has a female screw hole 3b through which a set screw 19 for fixing the upper surface fastening means 5 ′ disposed on the first surface 2A of the battery stack 2 is inserted in the center of the upper surface of the end plate 3. Provided. The above structure is a direction in which the axial direction of the set screws 18 and 19 screwed into the end plate 3 intersects the stacking direction of the battery stack 2. For this reason, in a state where the power supply device vibrates by receiving a force from the outside, the shearing force acting on the shaft portions of the set screws 18 and 19 screwed into the end plate 3 is reduced, and the set screws 18 and 19 are protected. A stronger connection strength can be realized. Further, there is also a feature that the set screws 18 and 19 can be more firmly connected by making the entire length of the set screws 18 and 19 larger than the thickness of the end plate 3, that is, by increasing the total length of the set screws 18 and 19.
(Side fastening means 4)

側面締結手段4は、図5と図8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。図に示す側面締結手段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、側面締結手段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、締結手段は、必ずしも電池積層体の両側面に配置する必要はない。締結手段は、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. 5 and 8, the side fastening means 4 extends in the stacking direction of the battery stack 2, and both ends are fixed to the end plate 3 to fasten the battery stack 2 in the stacking direction. The side fastening means 4 shown in the figure is disposed to face both side surfaces 2B different from the first surface 2A of the battery stack 2. Thus, the structure which arrange | positions and fastens the side surface fastening means 4 on the both sides 2B of the battery laminated body 2 can fasten the some battery cell 1 more reliably in a lamination direction. However, the fastening means is not necessarily arranged on both side surfaces of the battery stack. The fastening means can be disposed on the top surface and the bottom surface in addition to the both side surfaces of the battery stack, or can be disposed only on the top surface and the bottom surface without being disposed on both side surfaces.

側面締結手段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。この側面締結手段4には、鉄などの金属板、好ましくは、鋼板が使用できる。金属板からなる側面締結手段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。図の側面締結手段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。この側面締結手段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、側面締結手段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9の側面締結手段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本の側面締結手段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、側面締結手段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、側面締結手段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。図の側面締結手段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。側面締結手段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 side fastening means 4 is a metal plate having a predetermined width and a predetermined thickness along the surface of the battery stack 2. The side fastening means 4 may be a metal plate such as iron, preferably a steel plate. The side fastening means 4 made of a metal plate is provided with connecting portions 4B that are connected to the end plate 3 at both ends of the binding portion 4A. The side fastening means 4 in the figure is bent at both ends at substantially right angles along the outer side surface of the end plate 3 to provide connecting portions 4B. In this side fastening means 4, the connecting portions 4 B at both ends are connected to the end plate 3, whereby the connecting portions 4 B of the side fastening means 4 are locked to the pair of end plates 3 disposed at both ends of the battery stack 2. The battery stack 2 is sandwiched from both ends so that the pair of end plates 3 are at a predetermined interval. The side fastening means 4 of FIG. 9 connects the connecting portion 4B to the fitting recesses 3A provided at the four corners of the end plate 3 and connects the pair of end plates 3 with the four side fastening means 4. Therefore, the connecting portion 4 </ b> B of the side fastening means 4 is bent so as to follow the fitting recess 3 </ b> A of the end plate 3. Further, the side fastening means 4 is fixed to the end plate 3 with set screws 18 at both ends. The side fastening means 4 in the figure is provided with open through holes into which set screws 18 are inserted at both ends of the binding portion 4A. The side fastening means 4 inserts a set screw 18 into the through hole in a state where the connecting portions 4B at both ends are connected to the fitting recess 3A of the end plate 3, and the set screw 18 is provided on the outer peripheral surface of the end plate 3. It is screwed into the female screw hole 3 a and fixed to the pair of end plates 3.

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、側面締結手段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1a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 set screws 18 and 19 to be screwed into the end plate 3 and the stacking direction of the battery stack 2 intersect each other, and the set screws 18 and 19 are protected while being stronger. In addition to this, the connection portion 4B of the side fastening means 4 is locked to the end plate 3 so that the connection is strong even in the stacking direction of the battery stack 2. Strength can be realized. Further, in this configuration, since the set screws 18 and 19 are not positioned in the stacking direction of the battery stack 2, it is possible to suppress an increase in size of the power supply device. Specifically, since the dimension of the end plate 3 is approximately the same as the size of the outer can 1a of the battery cell 1, there is a margin in the vertical direction of the end plate 3 by the dimension of the electrode terminal 13 of the battery cell 1. Yes, the above configuration can suppress the increase in size of the power supply device.

さらに、図6と図9に示す側面締結手段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、締結手段は、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、上側の締結手段のみ横断面形状を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、下側の締結手段のみ横断面形状を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、締結手段は、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、締結手段は、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。
(ガスダクト6)
Further, the side fastening means 4 shown in FIGS. 6 and 9 are arranged at the corners of the four corners of the battery stack 2 such that the cross-sectional shape of the binding part 4A is L-shaped. 4 A of bind parts of this shape can arrange | position an inner surface in the state which follows the corner part of the battery laminated body 2, and can suppress the vibration of the battery cell 1 laminated | stacked mutually up and down and right and left. That is, the vertical portion along the side surface 2B of the battery stack 2 can prevent left-right vibration of the battery cell 1, and the horizontal portion along the top and bottom surfaces of the battery stack 2 can prevent vertical vibration of the battery cell 1. Because. Furthermore, there is also a feature that the bending strength of the binding portion 4A can be increased by making the cross-sectional shape L-shaped. However, the fastening means does not necessarily need to have an L-shaped cross-sectional shape for all of the binding portions, and only the upper fastening means has an L-shaped cross-sectional shape and is arranged at the upper corner of the battery stack. In addition, only the lower fastening means can be arranged in the lower corner portion of the battery stack with the L-shaped cross section. Further, the fastening means is not necessarily arranged along the corner portion of the battery stack, and can be arranged along both side surfaces of the battery stack or along both side surfaces and the bottom surface. Furthermore, a fastening means can also be made into the plate shape in alignment with the side surface of a battery laminated body. The plate-shaped main fixture can also open the opening.
(Gas duct 6)

ガスダクト6は、ガス排出弁11から放出されるガスを電源装置の外部に案内するように、各電池セル1のガス排出口12と対向する姿勢で、電池積層体2の上面である第1の表面2Aに配置されている。ガスダクト6は、高圧、高温のガスが排出された際に破壊されない十分な強度に設計され、好ましくは耐熱性、耐薬品製に優れたプラスチック製、例えば、ポリブチレンテレフタラート製とすることができる。ただ、ガスダクトは、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂などのプラスチック製とすることもできる。なお、ガスダクトを樹脂で成形する構成には、加工性に優れ、設計上の制約が少ないという利点がある。   The gas duct 6 is a first surface which is the upper surface of the battery stack 2 in a posture facing the gas discharge port 12 of each battery cell 1 so as to guide the gas discharged from the gas discharge valve 11 to the outside of the power supply device. It is arranged on the surface 2A. The gas duct 6 is designed to have sufficient strength so as not to be destroyed when high-pressure and high-temperature gas is discharged, and preferably made of a plastic excellent in heat resistance and chemical resistance, for example, made of polybutylene terephthalate. . However, the gas duct can be made of plastic such as nylon resin or epoxy resin. In addition, the structure which shape | molds a gas duct with resin has the advantage that it is excellent in workability and there are few restrictions on a design.

図6と図7に示すガスダクト6は、中空状に形成されており、電池積層体2との対向面であって、各電池セル1のガス排出口12と対向する位置に、ガス排出口12に連結される連結開口6bを設けている。図に示すガスダクト6は、内部に柱状のガス経路46を設けており、電池セル1のガス排出口12から排出されるガスを、連結開口6bを通過させてガス経路46に流入するようにしている。
(ダクト排出部6x)
The gas duct 6 shown in FIG. 6 and FIG. 7 is formed in a hollow shape, and is a surface facing the battery stack 2 and at a position facing the gas discharge port 12 of each battery cell 1. The connection opening 6b connected to is provided. The gas duct 6 shown in the figure is provided with a columnar gas passage 46 inside, and gas discharged from the gas discharge port 12 of the battery cell 1 flows into the gas passage 46 through the connection opening 6b. Yes.
(Duct discharge part 6x)

さらに、ガスダクト6は、図7ないし図9に示すように、一方の端部に、ガスダクト6の内部のガスを外部に排出するダクト排出部6xを設けている。図に示すガスダクト6は、上面から突出する中空の凸部に、内部のガス経路46に連通してなる筒状のパイプを連結してダクト排出部6xとしている。図7に示すガスダクト6は、このダクト排出部6xに外部のガス排出路36を連結して、ガスダクト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。   Further, as shown in FIGS. 7 to 9, the gas duct 6 is provided with a duct discharge portion 6x that discharges the gas inside the gas duct 6 to the outside at one end. The gas duct 6 shown in the drawing is formed as a duct discharge portion 6x by connecting a hollow pipe projecting from the upper surface to a cylindrical pipe communicating with an internal gas path 46. In the gas duct 6 shown in FIG. 7, an external gas discharge path 36 is connected to the duct discharge portion 6x to discharge the gas flowing in from the gas duct 6 to the outside.

ダクト排出部6xは、その内径が、ガス排出弁11である金属片の外径よりも小さくなるように形成されている。これによって、高圧ガスによって破断されたガス排出弁11の破片がガスダクト6内に侵入した場合でも、ガス排出路まで送出される事態を回避できる。このため、例えばゴム製のチューブでガス排出路を構成した場合でも、ガス排出弁11の破片によってガス排出経路が破断される事態を回避できる。   The duct discharge portion 6x is formed so that its inner diameter is smaller than the outer diameter of the metal piece that is the gas discharge valve 11. As a result, even when a fragment of the gas discharge valve 11 broken by the high-pressure gas enters the gas duct 6, it is possible to avoid a situation where the gas discharge valve 11 is sent to the gas discharge path. For this reason, even when the gas discharge path is configured by, for example, a rubber tube, it is possible to avoid a situation in which the gas discharge path is broken by the fragments of the gas discharge valve 11.

さらに、ガスダクト6は、ガス排出口12から排出される高温のガスに対して耐性を向上するために、内面に金属層17を設けている。ガスダクト6は、その内面であって、ガス排出口12との対向面に、すなわち連結開口6bを設けた面と対向する内面に金属層17を設けている。図6〜図7に示すガスダクト6は、内部に角柱状のガス経路46を設けており、このガス経路46の天面6tであって、連結開口6bを設けた底面と対向する内面にのみ金属層17を設けて、他の面は金属層17を設けることなくガスダクト6の内面を露出させている。この構造は、ガス排出口12から排出される高温のガスを、直接に金属層17に衝突させて、ガスダクト6の天面6tを確実に保護できる。ガス排出口12から噴射される高温のガスは、通常、電池セル1の封口板10に対して垂直方向に噴射されるので、高温のガスが直接噴射される天面6t側が最も熱による影響を受けやすくなる。したがって、この部分にのみに金属層17を設けることで、必要最小限の部位にのみ金属層17を設けて、その耐性を維持することができる。ただ、ガスダクトは、連結開口と対向する内面以外の面、例えば、側壁の内面にも金属層を設けることもできる。   Further, the gas duct 6 is provided with a metal layer 17 on the inner surface in order to improve resistance to the high-temperature gas discharged from the gas discharge port 12. The gas duct 6 is provided with a metal layer 17 on the inner surface thereof, that is, on the surface facing the gas discharge port 12, that is, on the inner surface facing the surface provided with the connection opening 6b. The gas duct 6 shown in FIGS. 6 to 7 is provided with a prismatic gas path 46 therein, and is formed on the top surface 6t of the gas path 46 only on the inner surface facing the bottom surface where the connection opening 6b is provided. The layer 17 is provided, and the other surface exposes the inner surface of the gas duct 6 without providing the metal layer 17. This structure can reliably protect the top surface 6t of the gas duct 6 by causing the high-temperature gas discharged from the gas discharge port 12 to directly collide with the metal layer 17. Since the high-temperature gas injected from the gas discharge port 12 is normally injected in a direction perpendicular to the sealing plate 10 of the battery cell 1, the top surface 6t side to which the high-temperature gas is directly injected has the most thermal influence. It becomes easy to receive. Therefore, by providing the metal layer 17 only at this portion, the metal layer 17 can be provided only at the minimum necessary portion, and its resistance can be maintained. However, the gas duct can also be provided with a metal layer on a surface other than the inner surface facing the connection opening, for example, the inner surface of the side wall.

図6〜図7に示すガスダクト6は、金属シート17Aをガスダクト6の内面に固定して金属層17を設けている。ただ、金属層は、金属シートに替えて、薄い金属板をガスダクトの内面に固定して設けることもできる。金属シート17Aや薄い金属板からなる金属層17は、片側の面に接着層を設けて、この接着層を介してガスダクト6の内面に貼付し、あるいは、接着材や両面テープ等を介してガスダクト6の内面に貼付することができる。   The gas duct 6 shown in FIGS. 6 to 7 is provided with a metal layer 17 by fixing a metal sheet 17 </ b> A to the inner surface of the gas duct 6. However, the metal layer can be provided by fixing a thin metal plate to the inner surface of the gas duct instead of the metal sheet. The metal layer 17A or the metal layer 17 made of a thin metal plate is provided with an adhesive layer on one side and is attached to the inner surface of the gas duct 6 through the adhesive layer, or the gas duct is provided through an adhesive or a double-sided tape. 6 can be affixed to the inner surface.

図9に示すガスダクト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いる。第1のダクト6Aと第2のダクト6Bは、電池セル1の封口板10に垂直な方向に分割されており、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。このガスダクト6は、第1のダクト6Aと第2のダクト6Bを互いに連結して内部に柱状のガス経路46を形成している。図6に示す第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。また第1のダクト6Aは、溝形凹部6dの内面であって、ガス経路46の天面6tに金属層17を設けている。さらに、図6に示す第1のダクト6Aは、後述する上面締結手段5’を介して電池積層体2に固定するために、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。   The gas duct 6 shown in FIG. 9 is manufactured by being divided into a first duct 6A and a second duct 6B. The first duct 6A and the second duct 6B are divided in a direction perpendicular to the sealing plate 10 of the battery cell 1, and the second duct 6B is interposed between the first duct 6A and the battery stack 2. It is arranged. The gas duct 6 connects the first duct 6A and the second duct 6B to each other to form a columnar gas path 46 therein. The first duct 6A shown in FIG. 6 is formed in a shape having a groove-shaped recess 6d on the inner side, and the opening of the groove-shaped recess 6d is disposed so as to face the gas discharge port 12 of the battery cell 1. doing. The first duct 6 </ b> A is provided with the metal layer 17 on the inner surface of the groove-shaped recess 6 d and on the top surface 6 t of the gas path 46. Further, the first duct 6A shown in FIG. 6 is to be protruded outward along the opening edge of the groove-shaped recess 6d in order to be fixed to the battery stack 2 via the upper surface fastening means 5 ′ described later. The part 6a is integrally formed.

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ガスダクト6としている。このガスダクト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 2nd duct 6B is plate shape arrange | positioned along the 1st surface 2A of the battery laminated body 2, and the level | step difference recessed part 6c which fits the collar part 6a of the 1st duct 6A is provided in the surface. The second duct 6B is a hollow gas duct 6 in which the flange 6a of the first duct 6A is fitted into the stepped recess 6c to connect the first duct 6A and the second duct 6B. Yes. The gas duct 6 can be hermetically fixed by vibration welding the first duct 6A and the second duct 6B, ultrasonic welding, or bonding them. However, the first duct and the second duct do not necessarily need to be fixed by welding or bonding, and a packing (not shown) is arranged at the boundary between the stepped recess and the flange, and the packing is sandwiched. The first duct and the second duct can be connected in an airtight manner by being connected in a state.

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6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 second duct 6 </ b> B is provided with a connection opening 6 b connected to the gas discharge port 12 of each battery cell 1, and the connection opening 6 b is connected to the gas discharge port 12. The second duct 6 </ b> B in FIG. 6 is provided with a rectangular connection opening 6 b at a position facing the gas discharge port 12 of the battery cell 1. However, the connection opening may be an oval shape or an elliptical shape along the gas discharge port of the battery cell.

以上のように、ガスダクト6を第1のダクト6Aと第2のダクト6Bに分割する構造は、第1のダクト6Aと第2のダクト6Bを異なる材質のプラスチックとすることができる。このガスダクト6は、第1のダクト6Aを耐熱性に優れたプラスチックで成形して、第2のダクト6Bを絶縁性に優れたプラスチックで成形することができる。この第1のダクト6Aは、ポリブチレンテレフタラートや、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し、第2のダクト6Bは、ナイロン樹脂やエポキシ樹脂などの絶縁性のプラスチックで製作することができる。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。
(バスバーホルダ)
As described above, in the structure in which the gas duct 6 is divided into the first duct 6A and the second duct 6B, the first duct 6A and the second duct 6B can be made of different plastic materials. The gas duct 6 can be formed by molding the first duct 6A with a plastic excellent in heat resistance and the second duct 6B with a plastic excellent in insulation. The first duct 6A is made of plastic such as polybutylene terephthalate, nylon resin or epoxy resin in which glass fiber or carbon fiber is embedded and reinforced, and the second duct 6B is made of nylon resin or epoxy. It can be made of insulating plastic such as resin. Even if the 2nd duct formed by an insulating plastic contacts the surface of a battery cell, it does not short-circuit the outer can of a battery cell.
(Bus bar holder)

さらに、図6、図7及び図9に示す電源装置は、電池積層体2の第1の表面2Aにバスバーホルダ8を配置しており、このバスバーホルダ8で互いに積層される電池セル1の封口板10をカバーしている。このバスバーホルダ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、このバスバーホルダ8を、ガスダクト6の第2のダクト6Bに兼用している。すなわち、図に示すバスバーホルダ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、このバスバーホルダ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. 6, 7, and 9, the bus bar holder 8 is disposed on the first surface 2 </ b> A of the battery stack 2, and the sealing of the battery cells 1 stacked on each other by the bus bar holder 8. The plate 10 is covered. The bus bar holder 8 is formed in an outer shape along the upper surface of the battery stack 2. Here, in the power supply apparatus shown in the figure, the bus bar holder 8 is also used as the second duct 6B of the gas duct 6. That is, the bus bar holder 8 shown in the figure is provided with a plurality of connection openings 6b by using a portion facing the plurality of gas discharge ports 12 arranged at the center of the battery stack 2 as the second duct 6B. . Therefore, the bus bar holder 8 is formed of an insulating plastic such as nylon resin or epoxy resin.

さらに、バスバーホルダ8は、図6と図9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。図のバスバーホルダ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。バスバーホルダ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の表面にバスバーホルダを配置する必要はない。以上のバスバーホルダ8は、ガスダクト6を電池積層体2に連結する上面締結手段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. 6 and 9, the bus bar holder 8 is provided with an opening window 24 for arranging the bus bar 14 at a position facing the electrode terminal 13 of the battery cell 1. The bus bar holder 8 in the figure is provided with a plurality of opening windows 24 along both sides of the battery stack 2 on both sides of the central portion constituting the second duct 6B. The opening window 24 is sized and shaped along the outer shape of the bus bar 14 so that it can be connected to the electrode terminal 13 while guiding the bus bar 14 to a fixed position. The bus bar 14 disposed in the opening window 24 of the bus bar holder 8 is fixed to the electrode terminal 13 of the battery cell 1 by welding such as laser welding, and connects the plurality of battery cells 1 to a predetermined connection state. However, the power supply device does not necessarily need to arrange the bus bar holder on the first surface of the battery stack. The bus bar holder 8 described above is fixed to the first surface of the battery stack 2 via the upper surface fastening means 5 ′ that connects the gas duct 6 to the battery stack 2.

以上のように、電池積層体2の第1の表面2Aに配置されるバスバーホルダ8をガスダクト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ガスダクト6を配設できる。さらに、バスバーホルダ8を第2ガスダクト6Bに兼用する構造は、電源装置の組立工程において、側面締結手段4を介して、電池積層体2を予め締結した状態で、第1ガスダクト6Aを連結させることができるので、第1ガスダクト6Aをより確実に、第2ガスダクト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、バスバーホルダをガスダクトに兼用することなく、ガス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。
(上面締結手段5’)
As described above, the structure in which the bus bar holder 8 arranged on the first surface 2A of the battery stack 2 is also used as the gas duct 6 allows the gas duct 6 to be arranged easily and at low cost by reducing the number of parts. Further, the structure in which the bus bar holder 8 is also used as the second gas duct 6B is configured to connect the first gas duct 6A with the battery stack 2 fastened in advance through the side fastening means 4 in the assembly process of the power supply device. Therefore, the first gas duct 6A can be more reliably connected to the second gas duct 6B in an airtight state. However, the power supply device of the present invention can be disposed on the first surface of the battery stack without using the bus bar holder as a gas duct, with the gas duct as a separate member.
(Upper surface fastening means 5 ')

以上のガスダクト6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に配置される上面締結手段5’を介して定位置に固定される。上面締結手段5’は、図9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、ガスダクト6を電池積層体2の定位置に配置している。この上面締結手段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。上面締結手段5’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。金属板からなる上面締結手段5’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 above gas duct 6 is disposed opposite to the gas discharge port 12 of the battery stack 2 and is fixed in place via the upper surface fastening means 5 ′ disposed on the first surface 2A of the battery stack 2. The As shown in FIG. 9, the upper surface fastening means 5 ′ is disposed to face the first surface 2 </ b> A of the battery stack 2, and the gas duct 6 is disposed at a fixed position of the battery stack 2. Both ends of the upper surface fastening means 5 ′ are also fixed to the end plate 3 to fasten the battery stack 2 with the first surface 2 </ b> A. The upper surface fastening means 5 'is a metal plate having a predetermined width and thickness, and a metal plate such as iron, preferably a steel plate can be used. The upper surface fastening means 5 ′ made of a metal plate is provided with connecting portions 5 </ b> B that are connected to the outer surface of the end plate 3 at both ends of the binding portion 5 </ b> A.

図に示す上面締結手段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、ガスダクト6の両側に沿って配置されている。2列のバインド部5Aは、ガスダクト6の両側に設けられた鍔部6aを押圧できるように、所定の間隔で配置されている。上面締結手段5’は、2列のバインド部5Aの間にガスダクト6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。上面締結手段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、上面締結手段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。図の上面締結手段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。上面締結手段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 upper surface fastening means 5 'shown in the figure includes two rows of binding portions 5A and a connecting portion 5B formed by connecting both ends of these binding portions 5A. Two rows of binding portions 5 </ b> A are arranged along both sides of the gas duct 6. The two rows of binding portions 5A are arranged at predetermined intervals so that the flange portions 6a provided on both sides of the gas duct 6 can be pressed. The upper surface fastening means 5 'is fixed to the end plate 3 in a state where the gas duct 6 is disposed between the two rows of binding portions 5A, and presses the flange portion 6a with the two rows of binding portions 5A. The two rows of binding portions 5A are connected at both ends by connecting portions 5B, and the connecting portions 5B are bent at substantially right angles and connected to the end plate 2. The upper surface fastening means 5 ′ connects the battery stack 2 from both ends by connecting the connecting portions 5B at both ends to the fitting recesses 3B provided on the end plate 3, with the pair of end plates 3 being set at a predetermined interval. . Further, both ends of the upper surface fastening means 5 ′ are fixed to the end plate 3 with set screws 19. The upper surface fastening means 5 'shown in the figure is provided with opening through holes into which set screws 19 are inserted at both ends of the binding portion 5A. The upper surface fastening means 5 ′ is configured such that a set screw 19 is inserted into the through hole in a state where the connecting portions 5 B at both ends are connected to the fitting recess 3 B of the end plate 3, and the set screw 19 is provided on the outer peripheral surface of the end plate 3. Screwed into the female screw holes 3b and fixed to the pair of end plates 3.

図に示す上面締結手段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、上面締結手段5’は、2本に分割することもできる。2本に分割される上面締結手段5’は、図示しないが、各々をガスダクトの両側に沿って配置して、各々のバインド部でガス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。   Although the upper surface fastening means 5 'shown in the figure is integrally formed with two rows of binding portions 5A and connecting portions 5B at both ends, the upper surface fastening means 5' can also be divided into two. Although not shown in the drawing, the upper surface fastening means 5 ′ divided into two parts are arranged along both sides of the gas duct, and press the claws along the flanges protruding from both sides of the gas duct at the respective binding parts. Can do.

さらに、上面締結手段5’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、この橋渡し部をガスダクトの上面に配置することもできる。この上面締結手段5’は、橋渡し部でガスダクトの上面を押圧して、ガス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、上面締結手段5’は、図示しないが、1列のバインド部を備えて、このバインド部でガスダクトの上面を押圧して、ガス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。   Further, although not shown, the upper surface fastening means 5 ′ can connect two rows of binding portions with a bridge portion provided in the middle, and this bridge portion can be disposed on the upper surface of the gas duct. The upper surface fastening means 5 ′ can place the gas duct at a fixed position on the first surface of the battery stack by pressing the upper surface of the gas duct at the bridge portion. Furthermore, although not shown, the upper surface fastening means 5 ′ includes a row of binding portions, and presses the upper surface of the gas duct with this binding portion, thereby arranging the gas duct at a fixed position on the first surface of the battery stack. You can also.

さらに上面締結手段5’は、図9の分解斜視図に示すように、バスバーホルダ8を介在させた状態で、電池セル1に設けられた電解液注液口30を閉塞するように位置決めされる。これによってバスバーホルダ8を介して電解液注液口30の上面を上面締結手段5’で押圧できるので、電解液注液口30に圧入された閉塞栓32がここから意図せず外れる事態を阻止でき、電解液の飛散を防止できる。特に、この構成によると、上面締結手段5’は、電池セルの上面にガスダクト6やバスバーホルダ8を押さえる方向に力が働くように構成されているため、バスバーホルダ8を介して、電解液注液口30に圧入されている閉塞栓32を効果的に押さえることができる。
(締結手段5)
Furthermore, as shown in the exploded perspective view of FIG. 9, the upper surface fastening means 5 ′ is positioned so as to close the electrolyte injection hole 30 provided in the battery cell 1 with the bus bar holder 8 interposed therebetween. . As a result, the upper surface of the electrolyte injection port 30 can be pressed by the upper surface fastening means 5 'via the bus bar holder 8, so that the blocking plug 32 press-fitted into the electrolyte injection port 30 is prevented from unintentionally coming off from here. It is possible to prevent the electrolyte from scattering. In particular, according to this configuration, the upper surface fastening means 5 ′ is configured to exert a force in the direction of pressing the gas duct 6 and the bus bar holder 8 on the upper surface of the battery cell. The blocking plug 32 press-fitted into the liquid port 30 can be effectively suppressed.
(Fastening means 5)

締結手段5は、図2の平面図に示すように、外装缶1aの上面において、電解液注液口30と重複する位置であって、かつガス排出弁11を塞がない位置に配置されている。このようにすることで、締結手段5を電池セル1の締結のみならず、閉塞栓32が電解液注液口30から抜け落ちないように保持する部材にも兼用できる。例えば、いずれかの電池セル1の内圧が上昇しても、閉塞栓32の上面を締結手段5で被覆しているため、図3に示すようにガス排出口12が開弁される程の高圧で閉塞栓32が電解液注液口30から押し出されそうになったとしても、締結手段5でこれを阻止でき、電解液注液口30から閉塞栓32が意図せず押し出されて外装缶1a内部の電解液が飛散される事態を回避できる。このように、別部材を設けることなく電解液注液口30の閉塞状態の維持を図ることが可能となり、電源装置の信頼性を向上できる。
(回路基板)
As shown in the plan view of FIG. 2, the fastening means 5 is disposed on the upper surface of the outer can 1 a so as to overlap with the electrolyte injection hole 30 and not to block the gas discharge valve 11. Yes. By doing in this way, the fastening means 5 can be used not only for fastening the battery cell 1 but also as a member for holding the closing plug 32 so as not to fall out of the electrolyte solution inlet 30. For example, even if the internal pressure of any one of the battery cells 1 increases, the upper surface of the closing plug 32 is covered with the fastening means 5, so that the gas discharge port 12 is opened as shown in FIG. Even if the closure plug 32 is about to be pushed out from the electrolyte injection port 30, the fastening means 5 can prevent this, and the closure plug 32 is unintentionally pushed out of the electrolyte solution injection port 30 and the outer can 1a. It is possible to avoid the situation where the internal electrolyte is scattered. As described above, it is possible to maintain the closed state of the electrolyte solution injection port 30 without providing another member, and the reliability of the power supply device can be improved.
(Circuit board)

さらに、図6と図9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をガスダクト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. 6 and 9 includes a circuit board 9 connected to the battery stack 2, and the circuit board 9 is located above the gas duct 6 and between the top cover 20. It is arranged. The top cover 20 shown in the drawing is provided with a storage recess 21 for storing the circuit board 9 on the upper surface side, and the circuit board 9 is stored in the storage recess 21. The circuit board 9 is mounted with an electronic component (not shown) that implements a protection circuit for the battery cell 1. The circuit board 9 is mounted with a voltage detection circuit that detects the cell voltage connected to each battery cell 1, a temperature detection circuit that detects the temperature of the battery cell 1, etc. 1 is controlled so as to prevent overcharging and overdischarging, or charging / discharging is controlled so as to prevent an abnormal temperature rise of the battery cell 1. Electronic components that realize these circuits are arranged on the circuit board 9 and stored in the storage recess 21.

図に示す回路基板9は、上面締結手段5’を介してガスダクト6の上面の定位置に配置している。図6、図7、及び図9に示す上面締結手段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を上面締結手段5’に設けたナット26にねじ込んで、回路基板9をガスダクト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上面締結手段5’を配置するので、上面締結手段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。さらに、この電源装置は、ガスダクト6の内面に金属層17を設けているので、この金属層17によっても回路基板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。上面締結手段5’の金属板やガスダクト6の金属層17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。特に、金属板である上面締結手段5’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 circuit board 9 shown in the figure is disposed at a fixed position on the upper surface of the gas duct 6 via the upper surface fastening means 5 ′. The upper surface fastening means 5 ′ shown in FIGS. 6, 7, and 9 fixes a plurality of nuts 26 on the upper surface of the binding portion 5A in order to fix the circuit board 9. In the illustrated power supply device, a set screw 25 penetrating the circuit board 9 is screwed into a nut 26 provided on the upper surface fastening means 5 ′, and the circuit board 9 is arranged at a fixed position on the upper surface of the gas duct 6. In this power supply device, the upper surface fastening means 5 ′ made of a metal plate is disposed between the circuit board 9 and the battery stack 2, so that the circuit board 9 is attached to the battery stack 2 with the metal plate of the upper surface fastening means 5 ′. Can shield from. Furthermore, since the power supply device has the metal layer 17 provided on the inner surface of the gas duct 6, the circuit board 9 can be shielded from the battery stack 2 by the metal layer 17. The battery stack 2 is charged and discharged with a large current, and is charged and discharged with a particularly large pulse current, so that pulse noise is emitted. The metal plate 17 of the upper surface fastening means 5 ′ and the metal layer 17 of the gas duct 6 are between the circuit board 9 and the battery stack 2 and shield the circuit board 9 from pulsed induction noise radiated from the battery stack 2. Thus, there is a feature that it is possible to prevent malfunction due to induction noise of the circuit board 9. In particular, the induction noise from the battery stack 2 can be more effectively shielded by connecting the upper surface fastening means 5 ′, which is a metal plate, to the ground line.
(Top cover)

さらに、図6と図7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、バスバーホルダ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、バスバーホルダ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6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。   6 and 7 has a top cover 20 on the top surface. The top cover 20 covers the upper surface of the bus bar holder 8 and covers and protects the bus bar 14 and the circuit board 9 connected to the battery stack 2. Therefore, the top cover 20 has an outer shape that can cover the upper surface of the bus bar holder 8 and is molded of plastic into a shape having a space in which the circuit board 9 can be accommodated. The top cover 20 in FIG. 6 is formed into a shallow container shape with a lower opening as a whole, and the central portion is formed one step deeper than the surroundings, and a storage recess 21 for storing the circuit board 9 is provided. .

さらに、トップカバー20は、図5に示すように、一方の端部に、ガスダクト6のダクト排出部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5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からダクト排出部6xを外部に表出させる。さらにまた、図5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. 5, the top cover 20 is provided with a notch 22 at one end for projecting the duct discharge part 6 x of the gas duct 6 to the outside. As shown in FIG. 5, the top cover 20 allows the duct discharge part 6 x to be exposed to the outside from the notch 22 in a state where it is connected to the upper surface of the battery stack 2. Further, the top cover 20 shown in FIG. 5 has output terminal windows 23 at both ends. In the battery stack 2, output terminal plates 16 are connected to the electrode terminals 13 of the battery cells 1 arranged at both ends. The top cover is provided with terminal windows 23 opened at both ends for exposing these output terminal plates 16 to the outside.

以上のトップカバー20は、止ネジ27を介してガスダクト6に固定している。図9に示すガスダクト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9の連結ボス28は、ガスダクト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がガスダクト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 top cover 20 is fixed to the gas duct 6 via a set screw 27. The gas duct 6 shown in FIG. 9 is provided with a connecting boss 28 integrally formed on the upper surface in order to fix the top cover 20 in a fixed position. The connecting boss 28 of FIG. 9 is provided to protrude from the upper surface of both ends of the gas duct 6. The top cover 20 has a through hole 29 at a position facing the connection boss 28, and a set screw 27 inserted through the through hole 29 is screwed into the connection boss 28 of the gas duct 6 to fix the battery stack 2. Fixed in position. The power supply device provided with the top cover 20 can prevent the connection portion between the battery cells 1 having a high voltage, the circuit board 9 and the like from being exposed. For example, the battery is inadvertently used during maintenance. It is possible to prevent the circuit from being short-circuited by contacting the connection portion between the cells 1 or the circuit board 9 or the like. Also, a simple waterproof effect can be obtained.

以上の実施形態の電源装置は、ガスダクト6を、上面締結手段5’を介して電池積層体2の第1の表面2Aに固定している。ただ、ガスダクトは、必ずしも上面締結手段5’を介して電池積層体に固定する必要はなく、他の連結構造を介して電池積層体に固定することもできる。   In the power supply device of the above embodiment, the gas duct 6 is fixed to the first surface 2A of the battery stack 2 via the upper surface fastening means 5 '. However, the gas duct does not necessarily need to be fixed to the battery stack via the upper surface fastening means 5 ′, and can be fixed to the battery stack via another connection structure.

電源装置の冷却は、例えば電池積層体の底面に冷却プレートを配置して、冷却プレートに伝熱させることで行われる。冷却プレートの内部に冷媒を循環させるなどして、冷却プレートを強制的に冷却して、熱交換により効率よく冷却できる。また、冷却プレートに代えて、例えば車載用の電源装置であれば、車のシャーシに電池積層体を固定し、シャーシとの熱交換で自然放熱させてもよい。また、このような冷却プレート等の固定位置は、必ずしも電池積層体の底面とする必要はなく、側面など他の面とすることもできる。あるいはまた、電池セルに冷却空気を流す空冷式としてもよい。例えば、電池セル同士の間に配置されたスペーサに、上述の通り冷却空気の流路を設けて、ここに冷却空気を流すことで電池セルを効果的に空冷できる。   The power supply device is cooled, for example, by arranging a cooling plate on the bottom surface of the battery stack and transferring heat to the cooling plate. The cooling plate can be forcibly cooled by circulating a coolant inside the cooling plate, and can be efficiently cooled by heat exchange. Further, instead of the cooling plate, for example, in the case of an in-vehicle power supply device, the battery stack may be fixed to the chassis of the car and naturally radiated by heat exchange with the chassis. Moreover, the fixing position of such a cooling plate etc. does not necessarily need to be made into the bottom face of a battery laminated body, and can also be made into other surfaces, such as a side surface. Alternatively, it may be an air-cooling type in which cooling air is supplied to the battery cell. For example, the battery cell can be effectively air-cooled by providing the cooling air flow path in the spacer disposed between the battery cells as described above and flowing the cooling air therethrough.

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。
(ハイブリッド車用電源装置)
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. .
(Power supply for hybrid vehicles)

図12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1000と、電源装置1000の電池を充電する発電機94とを備えている。電源装置1000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1000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1000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1000の電池を充電する。
(電気自動車用電源装置)
FIG. 12 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 engine 96 and a travel motor 93 that travel the vehicle HV, a power supply device 1000 that supplies power to the motor 93, and a generator that charges a battery of the power supply device 1000. 94. The power supply apparatus 1000 is connected to a motor 93 and a generator 94 via a DC / AC inverter 95. The vehicle HV travels by both the motor 93 and the engine 96 while charging / discharging the battery of the power supply apparatus 1000. The motor 93 is driven to drive the vehicle when the engine efficiency is low, for example, during acceleration or low-speed driving. The motor 93 is driven by power supplied from the power supply apparatus 1000. The generator 94 is driven by the engine 96, or is driven by regenerative braking when the vehicle is braked, and charges the battery of the power supply apparatus 1000.
(Power supply for electric vehicles)

また、図13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1000と、この電源装置1000の電池を充電する発電機94とを備えている。電源装置1000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1000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1000の電池を充電する。
(蓄電用電源装置)
FIG. 13 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 FIG. 1 is a motor 93 for running the vehicle EV, a power supply device 1000 that supplies power to the motor 93, and a generator 94 that charges a battery of the power supply device 1000. And. The power supply apparatus 1000 is connected to a motor 93 and a generator 94 via a DC / AC inverter 95. The motor 93 is driven by power supplied from the power supply apparatus 1000. The generator 94 is driven by energy when regeneratively braking the vehicle EV and charges the battery of the power supply apparatus 1000.
(Power storage device for power storage)

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、定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14に示す。この図に示す電源装置1000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1000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1000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1000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1000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1000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1000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1000への充電を同時に行うこともできる。   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 power supply apparatus 1000 shown in this figure forms a battery unit 82 by connecting a plurality of battery packs 81 in a unit shape. Each battery pack 81 has a plurality of battery cells connected in series and / or in parallel. Each battery pack 81 is controlled by a power controller 84. The power supply apparatus 1000 drives the load LD after charging the battery unit 82 with the charging power supply CP. Therefore, the power supply apparatus 1000 has a charge mode and a discharge mode. The load LD and the charging power source CP are connected to the power supply apparatus 1000 via the discharging switch DS and the charging switch CS, respectively. ON / OFF of the discharge switch DS and the charge switch CS is switched by the power supply controller 84 of the power supply apparatus 1000. In the charging mode, the power controller 84 switches the charging switch CS to ON and the discharging switch DS to OFF to permit charging from the charging power supply CP to the power supply apparatus 1000. Further, when the charging is completed and the battery is fully charged, or in response to a request from the load LD in a state where a capacity of a predetermined value or more is charged, the power controller 84 turns off the charging switch CS and turns on the discharging switch DS to discharge The mode is switched to permit discharge from the power supply apparatus 1000 to the load LD. Further, if necessary, the charge switch CS can be turned on and the discharge switch DS can be turned on to supply power to the load LD and charge the power supply apparatus 1000 at the same time.

電源装置1000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1000と接続されている。電源装置1000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1000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1000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14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 power supply apparatus 1000 is connected to the power supply apparatus 1000 via a discharge switch DS. In the discharge mode of the power supply apparatus 1000, the power supply controller 84 switches the discharge switch DS to ON, connects to the load LD, and drives the load LD with the power from the power supply apparatus 1000. As the discharge switch DS, a switching element such as an FET can be used. ON / OFF of the discharge switch DS is controlled by the power supply controller 84 of the power supply apparatus 1000. The power controller 84 also includes a communication interface for communicating with external devices. In the example of FIG. 14, the host device HT is connected according to an existing communication protocol such as UART or RS-232C. Further, if necessary, a user interface for the user to operate the power supply system can be provided.

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 battery pack 81 includes a signal terminal and a power supply terminal. The signal terminals include a pack input / output terminal DI, a pack abnormality output terminal DA, and a pack connection terminal DO. The pack input / output terminal DI is a terminal for inputting / outputting signals from other pack batteries and the power supply controller 84, and the pack connection terminal DO is for inputting / outputting signals to / from other pack batteries which are child packs. Terminal. The pack abnormality output terminal DA is a terminal for outputting the abnormality of the battery pack to the outside. Furthermore, the power supply terminal is a terminal for connecting the battery packs 81 in series and in parallel.

本発明に係る電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置は、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, the electric vehicle including the power supply apparatus, and the power storage apparatus are preferably 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. Available. 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、1000…電源装置
1…電池セル;1a…外装缶
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…側面締結手段;4A…バインド部;4B…連結部
5…締結手段;5’…上面締結手段;
5A…バインド部;5B…連結部
6…ガスダクト;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;6t…天面;6x…ダクト排出部
7…パッキン;7b…貫通孔
8…バスバーホルダ
9…回路基板
10…封口板
11…ガス排出弁
12…ガス排出口;12A…トラック状破断部;12B…第二破断部
13…電極端子
14…バスバー
15…スペーサ
16…出力用端子板
17…金属層;17A…金属シート
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
30…電解液注液口
32…閉塞栓
36…ガス排出路
46…ガス経路
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
1501…電池セル
1502…電池積層体
1503…エンドプレート
1504…バインドバー
1506…ガスダクト
1509…回路基板
1515…スペーサ
1601…電池セル
1601a…外装缶
1606…ガスダクト
1610…封口板
1611…ガス排出弁
1630…電解液注液口
1632…閉塞栓
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 SYMBOLS 100, 1000 ... Power supply device 1 ... Battery cell; 1a ... Outer can 2 ... Battery laminated body; 2A ... 1st surface; 2B ... Side surface 3 ... End plate; 3A ... Insertion recessed part; 3B ... Insertion recessed part 3a ... Female 3b ... female screw hole 4 ... side fastening means; 4A ... bind part; 4B ... coupling part 5 ... fastening means; 5 '... top fastening means;
5A ... Bind part; 5B ... Connecting part 6 ... Gas duct; 6A ... First duct; 6B ... Second duct 6a ... Saddle part; 6b ... Connecting opening; 6c ... Step recess part; 6d ... Groove-shaped recess part 6e ... Rib; 6t ... top surface; 6x ... duct discharge part 7 ... packing; 7b ... through hole 8 ... bus bar holder 9 ... circuit board 10 ... sealing plate 11 ... gas discharge valve 12 ... gas discharge port; 12A ... track-like fracture part; 2nd fracture | rupture part 13 ... Electrode terminal 14 ... Bus bar 15 ... Spacer 16 ... Output terminal board 17 ... Metal layer; 17A ... Metal sheet 18 ... Set screw 19 ... Set screw 20 ... Top cover 21 ... Storage recessed part 22 ... Notch part 23 ... Terminal window 24 ... Opening window 25 ... Nut 26 ... Set screw 27 ... Set screw 28 ... Connecting boss 30 ... Electrolyte injection port 32 ... Blocking plug 36 ... Gas discharge path 46 ... Gas path 81 ... Battery pack 82 ... Battery unit 84 ... Electric Controller 85 ... Parallel connection switch 93 ... Motor 94 ... Generator 95 ... DC / AC inverter 96 ... Engine 1501 ... Battery cell 1502 ... Battery stack 1503 ... End plate 1504 ... Bind bar 1506 ... Gas duct 1509 ... Circuit board 1515 ... Spacer 1601 ... Battery cell 1601a ... Exterior can 1606 ... Gas duct 1610 ... Sealing plate 1611 ... Gas discharge valve 1630 ... Electrolyte injection port 1632 ... Occlusion plug EV, HV ... Vehicle LD ... Load CP ... Power supply DS ... Discharge switch CS ... Charge Switch OL ... Output line HT ... Host device DI ... Pack input / output terminal DA ... Pack abnormal output terminal DO ... Pack connection terminal

Claims (12)

複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを積層してなる電池積層体を締結すると共に、前記電池セルの積層方向に延長される締結手段とを備える電源装置であって、
前記各電池セルは、幅よりも厚さを薄くした角形の外装缶を備えており、
前記外装缶は、
その内部に電解液を注液するための電解液注液口と、
該電解液注液口を閉塞する閉塞栓とを有しており、
前記電解液注液口が、前記電池積層体の同一面側に位置する姿勢で、前記電池セルが積層されており、
前記締結手段は、前記閉塞栓で閉塞された前記電解液注液口と重なる位置に配置されてなることを特徴とする電源装置。
A plurality of battery cells;
A power supply device comprising: fastening means for fastening a battery stack formed by laminating the plurality of battery cells; and extending means in a stacking direction of the battery cells,
Each of the battery cells includes a rectangular outer can whose thickness is smaller than the width,
The outer can is
An electrolyte injection port for injecting an electrolyte into the interior;
A plug for closing the electrolyte injection port;
The battery cells are stacked in a posture in which the electrolyte injection port is positioned on the same surface side of the battery stack,
The power supply apparatus according to claim 1, wherein the fastening means is arranged at a position overlapping the electrolyte solution injection port closed by the closing plug .
請求項1に記載の電源装置であって、
前記電解液注液口は、前記電池セルの上面において、該電池セルの積層方向と交差する方向における中心から偏心した位置に設けられてなることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 1,
The power supply device, wherein the electrolyte solution injection port is provided at a position eccentric from a center in a direction intersecting a stacking direction of the battery cells on an upper surface of the battery cell.
請求項2に記載の電源装置であって、
前記電池セルは、その上面であって、前記電解液注液口を設けた位置と異なる位置に、一対の出力端子を設けており、
前記一対の出力端子の各々は、前記電池セルの上面において、該電池セルの積層方向と交差する方向における中心に対して互いに対称な位置に設けられてなることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 2,
The battery cell is a a top, in a position different from a position in which a pre-Symbol electrolytic liquid pouring hole, and a pair of output terminals,
Each of the pair of output terminals is provided on the upper surface of the battery cell at positions symmetrical to each other with respect to the center in a direction intersecting the stacking direction of the battery cells.
請求項3に記載の電源装置であって、
前記締結手段として、平行な一対の締結手段が、前記電池積層体の上面において、前記出力端子と抵触しない位置であって、かつ該電池セルの積層方向と交差する方向における中心に対して互いに対称な位置に設けられており、
前記複数の電池セルを、前記電解液注液口の偏心方向が逆向きとなる姿勢で積層させた際に、前記一対の締結手段の各々が、該偏心方向が分散された電解液注液口をそれぞれ被
覆するよう構成してなることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 3,
As the fastening means, a pair of parallel fastening means are symmetrical to each other with respect to the center in a direction that does not conflict with the output terminal on the upper surface of the battery stack and intersects the stacking direction of the battery cells. It is provided in a position,
When the plurality of battery cells are stacked in a posture in which the eccentric direction of the electrolyte injection port is opposite, each of the pair of fastening means has an electrolyte injection port in which the eccentric direction is dispersed. A power supply device configured to cover each of the above.
請求項4に記載の電源装置であって、
前記締結手段は、前記出力端子同士の間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 claim 4,
The power supply device, wherein the fastening means is disposed between the output terminals.
請求項1から5のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記電池セルは、前記外装缶の上面であって、かつ前記電解液注液口が設けられる位置と異なる位置に設けられた、前記外装缶内の圧力が高くなった際に開弁するガス排出弁を備えており、
前記電池積層体は、前記電解液注液口及びガス排出弁が電池積層体の一面に位置するように前記電池セルを積層してなり、
前記電源装置はさらに、前記電池積層体の一面に設けられ、前記ガス排出弁を覆って、該ガス排出弁から排出されるガスが流れる流路を形成するガスダクトを備えており、
前記締結手段は、前記電池積層体を締結すると共に、前記ガスダクトを前記電池積層体の一面に固定す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,
The battery cell is provided on the upper surface of the outer can and at a position different from the position where the electrolyte injection port is provided, and the gas discharge opens when the pressure in the outer can increases. Equipped with a valve,
The battery stack is formed by stacking the battery cells so that the electrolyte injection port and the gas discharge valve are located on one surface of the battery stack,
The power supply device further includes a gas duct that is provided on one surface of the battery stack, covers the gas discharge valve, and forms a flow path through which the gas discharged from the gas discharge valve flows.
The fastening means fastens the battery stack, and fixes the gas duct to one surface of the battery stack.
請求項6に記載の電源装置であって、
前記ガスダクトが、前記電池セルの積層方向に延長される形状であって、その延長方向における断面を、横長の矩形状に形成してなることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 6,
The power supply apparatus, wherein the gas duct has a shape extending in a stacking direction of the battery cells, and a cross section in the extending direction is formed in a horizontally long rectangular shape.
請求項6又は7に記載の電源装置であって、
前記ガスダクトは、内部に流路が形成されると共に、前記ガス排出弁を設けた位置と対応する位置に、それぞれ連結開口が設けられることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 6 or 7,
The gas duct has a flow path formed therein and a connection opening provided at a position corresponding to the position where the gas discharge valve is provided.
請求項から8のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記ガスダクトを、樹脂製と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 6 to 8,
A power supply device characterized in that the gas duct is made of resin.
請求項1から9のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記閉塞栓が、ブラインドリベットで構成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 9,
The power plug device according to claim 1, wherein the closing plug comprises a blind rivet.
請求項1から10のいずれか一に記載の電源装置を備える電動車両であって、
前記電源装置から電力供給される走行用のモータと、
前記電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、
前記モータで駆動されて前記車両本体を走行させる車輪とを備えることを特徴とする電動車両。
An electric vehicle comprising the power supply device according to any one of claims 1 to 10,
A traveling motor powered by the power supply device;
A vehicle body on which the power supply device and the motor are mounted;
An electric vehicle comprising: wheels driven by the motor to cause the vehicle body to travel.
請求項1から10のいずれか一に記載の電源装置を備える蓄電装置であって、
前記電源装置への充放電を制御する電源コントローラを備えており、
前記電源コントローラでもって、外部からの電力により前記電源装置への充電を可能とすると共に、前記電源装置に対し充電を行うよう制御可能としてなることを特徴とする蓄電装置。
A power storage device comprising the power supply device according to any one of claims 1 to 10,
A power supply controller for controlling charging and discharging of the power supply device;
The power storage device, wherein the power supply controller can charge the power supply device with electric power from the outside and can be controlled to charge the power supply device.
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