JP6223978B2 - Power supply device, electric vehicle including the same, and power storage device - Google Patents
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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
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
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
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
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.
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.
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
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 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
(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
(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
(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
(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
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
(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
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
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
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
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
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
(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
(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
(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
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
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
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
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
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
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
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
(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
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
(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
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
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
(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
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
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
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
(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
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
(Duct discharge
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
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
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
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
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
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
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
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
(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
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
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
(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
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
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
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
(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
(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
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
(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
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
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
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
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
(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
(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
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
各電池パック81は、信号端子と電源端子を備える。信号端子は、パック入出力端子DIと、パック異常出力端子DAと、パック接続端子DOとを含む。パック入出力端子DIは、他のパック電池や電源コントローラ84からの信号を入出力するための端子であり、パック接続端子DOは子パックである他のパック電池に対して信号を入出力するための端子である。またパック異常出力端子DAは、パック電池の異常を外部に出力するための端子である。さらに電源端子は、電池パック81同士を直列、並列に接続するための端子である。
Each
本発明に係る電源装置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
5A ... Bind part; 5B ...
Claims (12)
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 .
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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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