JP6759007B2 - Power supply and vehicle equipped with it - Google Patents

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
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Description

本発明は、電源装置及び電源装置を備える車両に関し、例えばハイブリッドカーや電気自動車等の電動車両に搭載されて車両を走行させるモータに電力を供給する装置と、電動車両に関する。 The present invention relates to a power supply device and a vehicle provided with a power supply device, for example, a device mounted on an electric vehicle such as a hybrid car or an electric vehicle to supply electric power to a motor for running the vehicle, and an electric vehicle.

充放電できる電池セルを複数、直列や並列に接続した電源装置が、車両を走行されるモータに電力を供給する電源装置として使用されている。このような電源装置では、多数の電池セルや回路基板等の高電圧部品を、外装ケースに収納して車両に搭載している。車両用の電源装置は、多数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高く、またモータに大電力を供給できるように出力や充放電容量を相当に大きくしている。車両は、きわめて広範囲に使用環境において高い安全性が要求される。たとえば、車両が浸水して電源装置が水没する状態においても、充分な安全性が要求される。この種の電源装置は、出力電圧が高く、しかも大電流を出力できる特性から、水没する状態では導電性のある水を介して大きなショート電流が流れる。水没による大きなショート電流は安全性を低下させる原因となるので、大出力の電源装置は水没に対して安全性を確保する対策を必要とする。 A power supply device in which a plurality of battery cells that can be charged and discharged are connected in series or in parallel is used as a power supply device that supplies electric power to a motor traveling in a vehicle. In such a power supply device, a large number of high-voltage components such as battery cells and circuit boards are housed in an outer case and mounted on a vehicle. In a power supply device for a vehicle, a large number of battery cells are connected in series to increase the output voltage, and the output and charge / discharge capacity are considerably increased so that a large amount of electric power can be supplied to the motor. Vehicles are required to have high safety in an extremely wide range of usage environments. For example, sufficient safety is required even when the vehicle is flooded and the power supply device is submerged. Since this type of power supply has a high output voltage and can output a large current, a large short current flows through conductive water in a submerged state. Since a large short-circuit current due to submersion causes a decrease in safety, a high-power power supply device needs to take measures to ensure safety against submersion.

電池を水密構造の密閉ケースに収納して、電池自体を防水構造とすることはできる。しかしながら、電池自体を防水構造としても、電源装置の出力端子からモータに電力を供給し、また電池を充電するためのラインを外部に接続するので、完全な絶縁構造とすることが難しい。さらに、ケース内に空気を強制送風する構造の電源装置にあっては、内部に冷却空気を送風する必要があって、電池を完全な密閉構造のケースに収納できない。 The battery can be housed in a watertight sealed case to make the battery itself waterproof. However, even if the battery itself has a waterproof structure, it is difficult to have a completely insulated structure because power is supplied to the motor from the output terminal of the power supply device and a line for charging the battery is connected to the outside. Further, in a power supply device having a structure for forcibly blowing air into the case, it is necessary to blow cooling air inside, and the battery cannot be stored in a case having a completely sealed structure.

この弊害を防止するために、水没状態で電源装置を保護する構造が開発されている。(特許文献1参照) In order to prevent this harmful effect, a structure has been developed that protects the power supply device in a submerged state. (See Patent Document 1)

特開2012−176669号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-176669

水没対策の電源装置は、図Aに示すように、上部に空気溜まりができる密閉ケースの上部に電池を収納している。この図の密閉ケースは、下部を開口して引出線を配線して上部を密閉するので、水没状態で内部の空気が上部に溜まり、この部分に電池を配置して、電池を水没から防止できる。 As shown in FIG. A, the power supply device for submersion measures houses a battery in the upper part of a sealed case in which an air pool is formed in the upper part. In the sealed case shown in this figure, the lower part is opened and the leader wire is wired to seal the upper part, so that the air inside collects in the upper part in a submerged state, and the battery can be placed in this part to prevent the battery from being submerged. ..

この構造の電源装置は、水没状態で電池を保護できる。しかしながら、空気溜まりに電池を配置するので、密閉ケースの内容容積を大きく、特に高くする必要があるので、車両の搭載位置に制約を受ける欠点がある。電動車両は、車両のスペースをいかに少なくして、大出力の電源装置を搭載することが大切なことから、大きな収納スペースを必要とする電源装置は搭載できる車両が制限される。 A power supply with this structure can protect the battery when submerged. However, since the battery is arranged in the air reservoir, the volume of the contents of the sealed case needs to be large and particularly high, so that there is a drawback that the mounting position of the vehicle is restricted. Since it is important for electric vehicles to reduce the space of the vehicle and install a high-power power supply device, the vehicles that can be equipped with a power supply device that requires a large storage space are limited.

さらにこの構造の電源装置は、出力ラインを密閉ケースから外部に引き出してモータや発電機に接続するので、電池の水没は免れるが、出力ラインが水没して大きなショート電流が流れる欠点がある。とくに、水没されない電池は大電流を流すことができる正常な状態にあるので、出力ラインが水没すると極めて大きなショート電流が流れて安全性を確保できない欠点もある。 Further, in the power supply device having this structure, since the output line is pulled out from the sealed case and connected to the motor or the generator, the battery is not submerged, but the output line is submerged and a large short current flows. In particular, since a battery that is not submerged is in a normal state in which a large current can flow, there is a drawback that an extremely large short current flows when the output line is submerged and safety cannot be ensured.

本発明は、さらに以上の問題点を解決するためになされたものである。本発明の目的の一は、水没時に出力側に流れるショート電流を減少して、水没時の安全性を確保する電源装置と、この電源装置を備える車両とを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems. An object of the present invention is to provide a power supply device that reduces a short-circuit current flowing to the output side when submerged to ensure safety when submerged, and a vehicle provided with this power supply device.

課題を解決するための手段及び効果Means and effects to solve problems

電源装置は、外装ケース内に複数の二次電池を水平方向に並べて配置して。外装ケースは対向面に配置している第1及び第2の対向プレートに貫通穴を設けており、第1の対向プレートと第2の対向プレートの貫通穴は、下縁を上下に位置ずれして配置している。 For the power supply, multiple secondary batteries are arranged horizontally side by side in the outer case. The outer case is provided with through holes in the first and second facing plates arranged on the facing surfaces, and the through holes of the first facing plate and the second facing plate are vertically displaced from each other by the lower edges. And are arranged.

以上の電源装置は、水没時に出力側に流れるショート流を減少して、水没時に高い安全性を実現できる特徴がある。それは、以上の電源装置が、二次電池を収納している外装ケースが、対向面に配置している対向プレートに開口している貫通穴の下縁を上下に位置ずれして配置しているからである。車両に浸水して電源装置が水没すると、二次電池を収納している外装ケースには貫通穴から水が浸入するが、以上の外装ケースは、対向面に設けている貫通穴の下縁を上下に位置ずれして配置するので、水没する状態において、水は対向面に設けている両方の貫通穴から浸入することがなく、片方の貫通穴から浸入する。水没状態で両方の貫通穴から水が浸入すると、外装ケース内の全ての二次電池が一緒に水に浸かって大きなショート電流が流れる。以上の電源装置は、貫通穴の下縁を上下に位置ずれして配置するので、水は同時に両方の貫通穴から浸入しない。片側から浸入する水は、全ての二次電池を同時に水没させることがなく、一部の二次電池から順番に水没させる。全ての二次電池が同時に水没すると、高電圧の出力端子が水を介してショートされて大きなショート電流が流れるが、以上の電源装置は、全ての二次電池を同時に水没させないので、水没する一部の二次電池が水を介してショート電流を流して放電する。一部の二次電池の出力電圧は、全体の二次電池の出力電圧よりも低いので、水によるショート電流は小さくなる。さらに、以上の電源装置は、水没する電池から順番に、ショート電流を流して放電させるので、全ての電池が水没する状態では先に水没した電池は既に放電されて残容量が減少している。したがって、全ての電池が水没してショート電流が流れる状態では、既に放電された電池があってショート電流は小さくなる。 The above power supply device has a feature that it can reduce the short flow flowing to the output side when submerged and realize high safety when submerged. That is, in the above power supply device, the outer case accommodating the secondary battery is arranged so that the lower edge of the through hole opened in the facing plate arranged on the facing surface is vertically displaced. Because. When the vehicle is submerged and the power supply is submerged, water enters the outer case containing the secondary battery through the through hole. However, in the above outer case, the lower edge of the through hole provided on the facing surface is used. Since the water is arranged so as to be displaced vertically, water does not enter through both through holes provided on the facing surface in the submerged state, but enters through one through hole. When water enters through both through holes in a submerged state, all the secondary batteries in the outer case are immersed in the water together and a large short-circuit current flows. In the above power supply device, the lower edge of the through hole is displaced vertically, so that water does not enter through both through holes at the same time. The water that enters from one side does not submerge all the secondary batteries at the same time, but submerges some of the secondary batteries in order. When all the secondary batteries are submerged at the same time, the high voltage output terminal is short-circuited through the water and a large short current flows, but the above power supply does not submerge all the secondary batteries at the same time, so it is submerged. The secondary battery of the part sends a short current through water and discharges. Since the output voltage of some secondary batteries is lower than the output voltage of the entire secondary battery, the short-circuit current due to water is small. Further, since the above power supply device discharges by passing a short current in order from the submerged battery, the submerged battery is already discharged and the remaining capacity is reduced in the state where all the batteries are submerged. Therefore, when all the batteries are submerged and a short current flows, there are already discharged batteries and the short current becomes small.

以上の電源装置は、電池を水没させない構造でショート電流を減少するのではない。全ての電池を一緒に水没させることなく、一部の電池を水没して、ショート電流を小さくして電池を放電させながら次々と電池を水没させてショート電流を増加させるので、水没する電池が多くなって、ショート電流が増加しても、先に水没して既に放電された電池でもってショート電流を小さくできる。 The above power supply device does not reduce the short-circuit current with a structure that does not submerge the battery. Many batteries are submerged because some batteries are submerged without submerging all the batteries together, the short-circuit current is reduced and the batteries are discharged, and the batteries are submerged one after another to increase the short-circuit current. Therefore, even if the short-circuit current increases, the short-circuit current can be reduced by the battery that has been submerged first and has already been discharged.

電源装置が水没して、一時に過大なショート電流が流れると、大きなショート電流が水が電気分解して可燃ガスの水素を多量に発生し、空気中の水素濃度が一定の濃度になると過大なショート電流の発生熱で発火するので安全性を確保できない。この弊害は水没時のショート電流を減少し、電気分解による発生する水素量を少なくして解消できる。それは、水素の発生量を少なくして、水素濃度を爆発限界以下にできるからである。 When the power supply is submerged and an excessive short current flows at one time, the large short current electrolyzes the water to generate a large amount of hydrogen in the flammable gas, and when the hydrogen concentration in the air reaches a certain concentration, it becomes excessive. Safety cannot be ensured because it ignites due to the heat generated by the short-circuit current. This harmful effect can be eliminated by reducing the short-circuit current when submerged and reducing the amount of hydrogen generated by electrolysis. This is because the amount of hydrogen generated can be reduced and the hydrogen concentration can be kept below the explosion limit.

以上の電源装置は、一部の電池のみを水没させて水没電池をショート電流で放電するが、この状態でのショート電流は、全体を水没させる状態に比較して相当に減少できる。それは、ショート電流が、直列に接続された電池の水没個数に比例して高くなるトータル電圧に比例して増加するからである。水没した電池の個数が少ないと、水没した電池のトータル電圧が低くなって、ショート電流は小さく制限される。水没された電池は、制限されたショート電流で放電されて放電能力が低下する。したがって、全ての電池が水没される状態では、先に水没され、放電されて放電できる能力の低下した電池が含まれる。このため、全ての電池が同時に水没する状態に比較して、ショート電流を相当に小さくでき、大きなショート電流による安全性の低下を防止できる特徴がある。 In the above power supply device, only a part of the batteries is submerged and the submerged batteries are discharged by a short current, but the short current in this state can be considerably reduced as compared with the state in which the whole is submerged. This is because the short-circuit current increases in proportion to the total voltage, which increases in proportion to the number of submerged batteries connected in series. When the number of submerged batteries is small, the total voltage of the submerged batteries becomes low, and the short-circuit current is limited to a small value. A submerged battery is discharged with a limited short current and its discharge capacity is reduced. Therefore, in the state where all the batteries are submerged, the batteries that are submerged first, are discharged, and have a reduced ability to be discharged are included. Therefore, as compared with the state where all the batteries are submerged at the same time, the short-circuit current can be considerably reduced, and the safety deterioration due to the large short-circuit current can be prevented.

本発明の電源装置の外装ケースは、複数の二次電池を接続して電池ユニットとし、この電池ユニットの状態で外装ケース内に配置して、外装ケース内には、第1の対向プレート側と第2の対向プレート側とに電池ユニットを配置して、第1の対向プレートの貫通穴の下縁を、第2の対向プレートの貫通穴の下縁よりも下方に配置し、さらに、第1の対向プレート側に配置している電池ユニットを、第2の対向プレート側に配置している電池ユニットよりも下方に配置することができる。 The outer case of the power supply device of the present invention has a plurality of secondary batteries connected to form a battery unit, which is arranged in the outer case in the state of the battery unit, and the outer case has a first facing plate side. The battery unit is arranged on the side of the second facing plate, the lower edge of the through hole of the first facing plate is arranged below the lower edge of the through hole of the second facing plate, and further, the first The battery unit arranged on the facing plate side of the above can be arranged below the battery unit arranged on the second facing plate side.

以上の電源装置は、第1の対向プレート側の貫通穴の下縁を第2の対向プレート側の貫通穴の下縁よりも下方に配置して、第1の対向プレート側に配置してなる電池ユニットを、第2の対向プレート側に配置している電池ユニットよりも下方に配置するので、第1の対向プレート側に配置している電池ユニットを先に水没させて電池ユニットをショート電流で放電するので、この状態におけるショート電流を、全体の電池の水没状態の半分に制限でき、またこの状態で下段に配置している電池ユニットを放電させて放電能力を低下させた後、第2の対向プレート側に配置している電池ユニットを水没して、全体の電池ユニットを水没させるので、全ての電池が水没する状態においては、既に放電された電池によってショート電流を少なく、また完全に放電するまでの時間を短縮して過大なショート電流による弊害を防止して安全性を高くできる。 The above power supply device is arranged on the first facing plate side by arranging the lower edge of the through hole on the first facing plate side below the lower edge of the through hole on the second facing plate side. Since the battery unit is arranged below the battery unit arranged on the second facing plate side, the battery unit arranged on the first facing plate side is first submerged to submerge the battery unit with a short current. Since it discharges, the short-circuit current in this state can be limited to half of the submerged state of the entire battery, and in this state, the battery unit arranged in the lower stage is discharged to reduce the discharge capacity, and then the second Since the battery unit arranged on the facing plate side is submerged and the entire battery unit is submerged, when all the batteries are submerged, the short-circuit current is reduced by the already discharged battery and the battery is completely discharged. It is possible to improve safety by shortening the time required to prevent harmful effects due to an excessive short-circuit current.

本発明の電源装置は、外装ケースの底プレートを、第1の対向プレート側に配置してなる下段プレート部と、第2の対向プレート側に配置してなる上段プレート部とを設け、下段プレート部を上段プレート部よりも下方に配置して、下段プレート部と上段プレート部に電池ユニットを配置して、電池ユニットを上下に位置ずれして配置することができる。 In the power supply device of the present invention, the bottom plate of the outer case is provided with a lower plate portion arranged on the first facing plate side and an upper plate portion arranged on the second facing plate side, and the lower plate portion is provided. The unit can be arranged below the upper plate portion, the battery unit can be arranged on the lower plate portion and the upper plate portion, and the battery unit can be arranged vertically displaced.

以上の電源装置は、下段プレート部に配置している電池ユニットを先に水没して全ての電池の水没状態の1/2のショート電流で放電した後、両方の電池ユニットを水没して放電するので、下段プレート部の電池ユニットが水没する状態でのショート電流を少なくでき、さらに、両方の電池ユニットが水没する状態では、既に放電した下段プレート部の電池ユニットに上段プレート部の電池ユニットを接続して放電するので、この状態におけるショート電流も少なく、またショート電流が流れる時間も短縮して安全性を向上できる。 In the above power supply device, the battery units arranged in the lower plate portion are first submerged and discharged with a short current of 1/2 of the submerged state of all batteries, and then both battery units are submerged and discharged. Therefore, the short-circuit current when the battery unit of the lower plate part is submerged can be reduced, and when both battery units are submerged, the battery unit of the upper plate part is connected to the battery unit of the lower plate part that has already been discharged. In this state, the short-circuit current is small, and the time during which the short-circuit current flows can be shortened to improve safety.

本発明の電源装置は、対向プレートに設けている貫通穴を、外装ケース内に配置している電池ユニットの二次電池に送風して冷却する送風開口とすることができる。 The power supply device of the present invention can have a through hole provided in the facing plate as a blower opening for blowing air to and cooling the secondary battery of the battery unit arranged in the outer case.

本発明の電源装置は、底プレートに、下段プレート部と上段プレート部との間に区画壁を設けている。
以上の電源装置は、下段プレート部に配置する電池ユニットと、上段プレート部に配置する電池ユニットとを区画壁で区画するので、下段プレート部の電池ユニットが浸水される状態で、上段プレート部の電池ユニットの浸水を防止して、最初のショート電流を確実に安定して少なく制限できる特徴がある。
In the power supply device of the present invention, the bottom plate is provided with a partition wall between the lower plate portion and the upper plate portion.
In the above power supply device, the battery unit arranged in the lower plate portion and the battery unit arranged in the upper plate portion are partitioned by a partition wall, so that the battery unit in the lower plate portion is submerged in the upper plate portion. It has the feature of preventing the battery unit from being flooded and reliably and stably limiting the initial short-circuit current.

本発明の電源装置は、二次電池を防水構造の電池ケースに収納して、電池ケースを介して外装ケース内に配置し、電池ケースには二次電池に送風するインナー開口を設け、このインナー開口を、外装ケースの貫通穴との対向位置に配置して、貫通穴とインナー開口を通過する冷却空気を電池ケース内に送風して二次電池を冷却することもできる。 In the power supply device of the present invention, the secondary battery is housed in a battery case having a waterproof structure and arranged in the outer case via the battery case, and the battery case is provided with an inner opening for blowing air to the secondary battery. It is also possible to arrange the opening at a position facing the through hole of the outer case and blow cooling air passing through the through hole and the inner opening into the battery case to cool the secondary battery.

以上の電源装置は、二次電池を防水構造の電池ケースに収納するので、防水構造の電池ケースでもって、電池の浸水を制限して安全性をさらに向上できる特徴がある。それは、外装ケースが浸水する水が、防水構造の電池ケース内に浸水して、二次電池が水没されるからである。 Since the secondary battery is housed in the battery case having a waterproof structure, the above power supply device has a feature that the water immersion of the battery can be restricted and the safety can be further improved by using the battery case having a waterproof structure. This is because the water that the outer case is flooded with is flooded into the waterproof battery case, and the secondary battery is submerged.

さらに、本発明の電源装置は、車両のシャーシーとシートとの間に配設することもできる。 Further, the power supply device of the present invention can be arranged between the chassis and the seat of the vehicle.

本発明の実施形態1に係る電源装置を前方の斜め上方から見た斜視図である。It is a perspective view which looked at the power supply device which concerns on Embodiment 1 of this invention from the front obliquely above. 図1の電源装置を背面側から見た斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the power supply device of FIG. 1 as viewed from the rear side. 図1の電源装置を前方の斜め下方から見た斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the power supply device of FIG. 1 as viewed from diagonally downward in front. 図1の電源装置を後方の斜め下方から見た斜視図である。It is a perspective view which looked at the power supply device of FIG. 1 from the rear diagonally lower side. 図1の電源装置の背面図である。It is a rear view of the power supply device of FIG. 図1の電源装置の外装ケースの概略断面図である。It is the schematic sectional drawing of the exterior case of the power supply device of FIG. 図1の電源装置から外装ケースを外した分解斜視図である。It is an exploded perspective view which removed the outer case from the power supply device of FIG. 図7から電池ケースを分解した状態を示す分解斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view showing a state in which the battery case is disassembled from FIG. 7. 図8の背面側を示す電池ケースの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the battery case which shows the back side of FIG. 図8から電池ユニットを分解した状態を示す分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view showing a state in which the battery unit is disassembled from FIG. 電源装置を車両内に配置した様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance that the power supply device was arranged in a vehicle. 電源装置内部に冷却気体を導入、排出する経路を示す水平模式断面図である。It is a horizontal schematic cross-sectional view which shows the path which introduces and discharges a cooling gas inside a power supply device. 電源装置内部に冷却気体を導入、排出する経路を示す垂直模式断面図である。It is a vertical schematic cross-sectional view which shows the path which introduces and discharges a cooling gas inside a power supply device. 電池セルとセパレータを示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the battery cell and a separator. 電源装置の回路図である。It is a circuit diagram of a power supply device. 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 an example which mounts a power supply device in a hybrid vehicle which runs by 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 the power-source device on the electric vehicle which runs only by a motor.

図1〜図10に電源装置は、車載用の電源装置の例を示している。具体的には、この電源装置100は、主としてハイブリッド車や電気自動車等の電動車両に搭載されて、車両の走行モータに電力を供給して、車両を走行させる電源に使用される。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電動車両に使用でき、また電動車両以外の大出力が要求される用途、たとえば蓄電装置や無停電装置等にも使用できる。電動車両に搭載される電源装置は、車両に浸水して水没され、蓄電装置や無停電装置に使用される電源装置は、集中豪雨などで建物内に浸水して水没されることがある。電源装置が水没する最大の原因は集中豪雨による。集中豪雨による水没は、水面レベルが地面から次第に上昇して電源装置が浸水する状態で発生する。
(電源装置100)
1 to 10 show an example of an in-vehicle power supply device. Specifically, the power supply device 100 is mainly mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, and is used as a power source for supplying electric power to a traveling motor of the vehicle to drive the vehicle. However, the power supply device of the present invention can be used for electric vehicles other than hybrid vehicles and electric vehicles, and can also be used for applications other than electric vehicles that require high output, such as power storage devices and uninterruptible power supplies. The power supply device mounted on the electric vehicle may be submerged in the vehicle and the power supply device used for the power storage device or the uninterruptible power supply may be submerged in the building due to torrential rain or the like. The biggest cause of submersion of power supplies is torrential rain. Submersion due to torrential rain occurs when the water surface level gradually rises above the ground and the power supply is flooded.
(Power supply device 100)

電源装置100は、図7〜図9の分解斜視図に示すように、細長い略箱形の外装ケース30と、この外装ケース30内に電池ケース20を介して配置している複数の二次電池1とを備える。この電源装置100は、複数の二次電池1を接続して電池ユニット10とし、複数の電池ユニット10を電池ケース20内に配置している。これ等の図の電源装置100は、4組の電池ユニット10を電池ケース20を介して外装ケース30内に配置している。4組の電池ユニット10は、角形電池を積層して積層方向に細長い形状で、平行な姿勢で2列に並べている。長手方向に直線状に配置される2組の電池ユニット10の間にはスペースを設けて、2組の電池ユニット10を外装ケース30の両端部に配置している。
(外装ケース30)
As shown in the exploded perspective views of FIGS. 7 to 9, the power supply device 100 includes an elongated substantially box-shaped outer case 30, and a plurality of secondary batteries arranged in the outer case 30 via a battery case 20. It is provided with 1. In this power supply device 100, a plurality of secondary batteries 1 are connected to form a battery unit 10, and a plurality of battery units 10 are arranged in a battery case 20. In the power supply device 100 shown in these figures, four sets of battery units 10 are arranged in the outer case 30 via the battery case 20. The four sets of battery units 10 are made by stacking square batteries and have an elongated shape in the stacking direction, and are arranged in two rows in a parallel posture. A space is provided between the two sets of battery units 10 arranged linearly in the longitudinal direction, and the two sets of battery units 10 are arranged at both ends of the outer case 30.
(Exterior case 30)

外装ケース30は、電池ケース20を介して、複数の電池ユニット10を水平方向に並べて周壁20Aの内側に配置している。外装ケース30は細長い箱形で、長手方向を車両の幅方向として水平姿勢で車両に搭載される。図11の電動車両は、シートSTとシャーシー92との間の隙間に外装ケース30を固定して、ここに電源装置100を配置している。図の電動車両はフロントシートSTの下に電源装置100を配置している。 In the outer case 30, a plurality of battery units 10 are arranged horizontally and arranged inside the peripheral wall 20A via the battery case 20. The outer case 30 has an elongated box shape and is mounted on the vehicle in a horizontal posture with the longitudinal direction as the width direction of the vehicle. In the electric vehicle of FIG. 11, the exterior case 30 is fixed in the gap between the seat ST and the chassis 92, and the power supply device 100 is arranged there. In the electric vehicle shown in the figure, the power supply device 100 is arranged under the front seat ST.

外装ケース30は、底プレート35の周囲に周壁37を設けて、この周壁37の内側に電池ケース20を介して、複数の二次電池1からなる電池ユニット10を収納している。外装ケース30は、底プレート35の両側の対向面に側面プレート38を、両端の対向面には第1及び第2の対向プレート39を連結して、側面プレート38と対向プレート39とで周壁37を構成している。さらに図の外装ケース30は、上方開口部の一部を蓋プレート34で閉塞している。 The outer case 30 is provided with a peripheral wall 37 around the bottom plate 35, and houses a battery unit 10 composed of a plurality of secondary batteries 1 inside the peripheral wall 37 via a battery case 20. In the outer case 30, side plates 38 are connected to the facing surfaces on both sides of the bottom plate 35, and first and second facing plates 39 are connected to the facing surfaces at both ends, and the peripheral wall 37 is formed by the side plates 38 and the facing plates 39. Consists of. Further, in the exterior case 30 shown in the figure, a part of the upper opening is closed with a lid plate 34.

外装ケース30の蓋プレート34と底プレート35は、金属板をプレス加工で折曲して製作される。また剛性を高めるため、部分的に折曲した凹凸やリブを形成することもできる。この金属板は、剛性及び熱伝導に優れた高抗張力鋼、一般鋼、ステンレス、アルミ合金、マグネシウム合金等あるいはその組み合わせが利用できる。図の外装ケース30は、底プレート35の両端部を直角に折曲して第1及び第2の対向プレート39を両端部に連結し、両側を直角に折曲して側面プレート38を設けている。側面プレート38と蓋プレート34は、側面の固定片36を介してねじ等により連結している。底プレート35は、金属板をプレス加工して、対向プレート39と側面プレート38とを一体構造とするが、複数の金属板を溶接して製作することもできる。 The lid plate 34 and the bottom plate 35 of the outer case 30 are manufactured by bending a metal plate by press working. Further, in order to increase the rigidity, it is possible to form partially bent irregularities and ribs. As this metal plate, high tensile strength steel, general steel, stainless steel, aluminum alloy, magnesium alloy, etc., which are excellent in rigidity and heat conduction, or a combination thereof can be used. In the exterior case 30 shown in the figure, both ends of the bottom plate 35 are bent at right angles to connect the first and second facing plates 39 to both ends, and both sides are bent at right angles to provide side plates 38. There is. The side plate 38 and the lid plate 34 are connected by screws or the like via a side fixing piece 36. The bottom plate 35 is made by pressing a metal plate to form an integral structure of the facing plate 39 and the side plate 38, but it can also be manufactured by welding a plurality of metal plates.

図の外装ケース30の周壁37は、長手方向の両端の対向面に設けている第1及び第2の対向プレート39と、両側に設けている側面プレート38とからなる。第1及び第2の対向プレート39は、水の流入をコントロールする位置に貫通穴40を設けている。図の電源装置100は、第1及び第2の対向プレート39に設けた貫通穴40を、外装ケース30の内部に配置する電池ユニット10に強制送風して冷却する送風開口としている。ただし、本発明の電源装置は、対向プレート39に設けた貫通穴40を送風開口に特定するものではなく、軽量化のために設けられる徐肉開口部とすることもできる。 The peripheral wall 37 of the exterior case 30 in the figure includes first and second facing plates 39 provided on facing surfaces at both ends in the longitudinal direction, and side plates 38 provided on both sides. The first and second facing plates 39 are provided with through holes 40 at positions that control the inflow of water. The power supply device 100 in the figure has through holes 40 provided in the first and second facing plates 39 as ventilation openings for forcibly blowing air to the battery unit 10 arranged inside the outer case 30 to cool the battery unit 10. However, in the power supply device of the present invention, the through hole 40 provided in the facing plate 39 is not specified as the blower opening, but may be a thin-walled opening provided for weight reduction.

図の外装ケース30は、第1及び第2の対向プレート39に設けた貫通穴40から内部に冷却空気を供給して電池ユニット10を構成する二次電池1を冷却し、二次電池1を冷却した冷却空気を電池ケースに設けた排気口52から外部に排気している。以上の電源装置100は、第1及び第2の対向プレート39に設けた貫通穴40を、冷却空気の流入口とするが、この貫通穴40を冷却空気の排出口とすることもでき、また、各対向プレート39に設けた複数の貫通穴40の一方を冷却空気の流入口として、他方の貫通穴40を排気口とすることもできる。 The exterior case 30 in the figure supplies cooling air to the inside through through holes 40 provided in the first and second facing plates 39 to cool the secondary battery 1 constituting the battery unit 10, and causes the secondary battery 1 to cool. The cooled cooling air is exhausted to the outside from the exhaust port 52 provided in the battery case. In the above power supply device 100, the through holes 40 provided in the first and second facing plates 39 are used as inflow ports for cooling air, but the through holes 40 can also be used as exhaust ports for cooling air. One of the plurality of through holes 40 provided in each facing plate 39 may be used as an inflow port for cooling air, and the other through hole 40 may be used as an exhaust port.

外装ケース30の対向プレート39に設けた貫通穴40は、車両が水没するときに内部に水を流入させる流路となる。図の電源装置100は、水没状態で貫通穴40からの水の流入をコントロールするために、図6の断面図に示すように、第1の対向プレート39Aの貫通穴40Aと、第2の対向プレート39Bに設けた貫通穴40Bの位置、正確には貫通穴40A、40Bの下縁の位置を上下に位置ずれするように配置して、下縁にレベル差Dを設けている。電源装置100が水没して全ての貫通穴40から同時に水が流入しないようにするためである。レベル差Dは、たとえば20mmとして、一方の電池ユニットを流入する水でショートして充分に放電させた後、他方の電池ユニットを流入する水でショートさせる。貫通穴下縁のレベル差Dを大きくして、片方の電池ユニットを流入する水でショートして充分に放電した後、他方の電池ユニットを流入する水でショートしてより安全性を向上できる。ただし、対向プレートの高さに制限があるので、レベル差Dは、例えば10mm以上、好ましくは15mm以上、さらに好ましくは20mm以上とし、対向プレートの高さの例えば50%以下、好ましくは40%以下、さらに好ましくは30%以下とする。 The through hole 40 provided in the facing plate 39 of the outer case 30 serves as a flow path for water to flow into the inside when the vehicle is submerged. In order to control the inflow of water from the through hole 40 in the submerged state, the power supply device 100 of the figure has a through hole 40A of the first facing plate 39A and a second facing hole 40A as shown in the cross-sectional view of FIG. The positions of the through holes 40B provided in the plate 39B, to be exact, the positions of the lower edges of the through holes 40A and 40B are arranged so as to be vertically displaced, and a level difference D is provided in the lower edge. This is to prevent the power supply device 100 from being submerged and water from flowing in from all the through holes 40 at the same time. The level difference D is set to, for example, 20 mm, and one battery unit is short-circuited with the flowing water to sufficiently discharge the battery unit, and then the other battery unit is short-circuited with the flowing water. The level difference D at the lower edge of the through hole can be increased to short-circuit one battery unit with the flowing water to sufficiently discharge the battery, and then short-circuit the other battery unit with the flowing water to further improve safety. However, since the height of the facing plate is limited, the level difference D is set to, for example, 10 mm or more, preferably 15 mm or more, more preferably 20 mm or more, and the height of the facing plate is, for example, 50% or less, preferably 40% or less. , More preferably 30% or less.

電源装置が水没して外装ケース内に水が流入する状態は、集中豪雨で地面に水が溢れて水面レベルが徐々に上昇して車両が水に浸かる状態と、車両が水中に飛び込んで電源装置が瞬間的に水没する状態とがある。集中豪雨で電源装置が水没するのは、車両に搭載される電源装置に限らない。建物内に設置される蓄電装置や無停電電源装置等も、集中豪雨で床下浸水して水没することがある。電源装置が水没する状態は、集中豪雨等で徐々に水が流入する状態と、瞬間的に全体が水中に沈む状態とがある。瞬間的に全体が水没する状態は、電池ユニット全体が一時に水中に沈むので、水が電池ユニットを保護するシールド作用をして安全性は確保される。これに対して、集中豪雨のように、水面レベルが徐々に上昇して、外装ケースに水が浸入する状態は、外装ケースに水が流入しても、電池ユニット全体が水中に沈んだ状態とならないので、水による安全性を保障できないことがある。それは、外装ケース30内に浸入する水が電池をショートして大きなショート電流を流し、ショート電流が水が電気分解して可燃ガスの水素が発生し、さらに、大きなショート電流がジュール熱で発熱して発火することがあるからである。とくに、浸入する水が全ての電池をショートすると、ショート電流が大きくなって、安全性を阻害する弊害がある。 The state where the power supply is submerged and water flows into the outer case is the state where the water overflows to the ground due to torrential rain and the water level gradually rises and the vehicle is submerged in water, and the vehicle jumps into the water and the power supply Is in a state of being submerged momentarily. It is not only the power supply mounted on the vehicle that the power supply is submerged due to torrential rain. Power storage devices and uninterruptible power supplies installed in buildings may also be flooded under the floor due to torrential rain. The state in which the power supply is submerged includes a state in which water gradually flows in due to torrential rain and the like, and a state in which the entire power supply is momentarily submerged in water. In a state where the entire battery unit is submerged momentarily, the entire battery unit is submerged at one time, so that the water acts as a shield to protect the battery unit and safety is ensured. On the other hand, a state in which the water surface level gradually rises and water infiltrates into the outer case, such as torrential rain, means that the entire battery unit is submerged even if water flows into the outer case. Therefore, it may not be possible to guarantee the safety of water. The water that enters the outer case 30 shorts the battery and causes a large short current to flow, and the short current electrolyzes the water to generate hydrogen, which is a flammable gas, and the large short current generates heat due to Joule heat. This is because it may ignite. In particular, if the infiltrated water short-circuits all the batteries, the short-circuit current becomes large, which has an adverse effect of impairing safety.

以上の弊害を解消するために、外装ケース30は全ての貫通穴40から同時に水を流入させず、第1の対向プレート39Aの貫通穴40Aは、第2の端部プレート39Bの貫通穴40Bの下縁よりも下方に配置している。この電源装置100は、水没されるとき、最初には第2の端部プレート39Bの貫通穴40Bからは水を浸入させず、下縁を下方に配置している第1の対向プレート39Aの貫通穴40Aのみから水を流入させる。第1の対向プレート39Aの貫通穴40Aのみから流入する水は、第1の対向プレート39A側に配置している二次電池をショートさせ、第2の端部プレート39B側に配置している二次電池を水でショートさせない。つまり、第1の対向プレート39Aの貫通穴40Aのみから流入する水により、第1の対向プレート39A側に配置している二次電池が放電される。 In order to eliminate the above adverse effects, the outer case 30 does not allow water to flow in from all the through holes 40 at the same time, and the through holes 40A of the first facing plate 39A are the through holes 40B of the second end plate 39B. It is placed below the lower edge. When the power supply device 100 is submerged, it does not allow water to enter through the through hole 40B of the second end plate 39B at first, and penetrates the first facing plate 39A having the lower edge arranged downward. Water flows in only through the hole 40A. The water flowing in only from the through hole 40A of the first facing plate 39A shorts the secondary battery arranged on the first facing plate 39A side and is arranged on the second end plate 39B side. Do not short the next battery with water. That is, the secondary battery arranged on the first facing plate 39A side is discharged by the water flowing in only from the through hole 40A of the first facing plate 39A.

第1の対向プレート39A側の二次電池1のみをショートするのをより確実にするために、図の電源装置100は、第1の対向プレート39A側に配置している電池ユニット10を、第2の対向プレート39B側に配置している電池ユニット10よりも下方に配置している。さらに、図の電池ユニット10は、底プレート35に段差を設けて、第1の対向プレート39A側の電池ユニット10と、第2の対向プレート39B側の電池ユニット10とを上下に配置している。この底プレート35は、第1の対向プレート39A側に配置している下段プレート部35Aと、第2の対向プレート39B側に配置してなる上段プレート部35Bとを設けて、下段プレート部35Aを上段プレート部35Bよりも下方に配置している。下段プレート部35Aと上段プレート部35Bに電池ユニット10を配置して、電池ユニット10を上下に位置ずれして配置している。第1の対向プレート39A側に下段プレート部35Aを設けてここに電池ユニット10を配置するので、第1の対向プレート39A側の電池ユニット10は、第2の対向プレート39B側に配置している電池ユニット10よりも下方に配置される。 In order to make it more reliable that only the secondary battery 1 on the first facing plate 39A side is short-circuited, the power supply device 100 in the figure has a battery unit 10 arranged on the first facing plate 39A side. It is arranged below the battery unit 10 arranged on the facing plate 39B side of 2. Further, in the battery unit 10 in the figure, a step is provided on the bottom plate 35, and the battery unit 10 on the first facing plate 39A side and the battery unit 10 on the second facing plate 39B side are arranged vertically. .. The bottom plate 35 is provided with a lower plate portion 35A arranged on the first facing plate 39A side and an upper plate portion 35B arranged on the second facing plate 39B side to provide the lower plate portion 35A. It is arranged below the upper plate portion 35B. The battery units 10 are arranged on the lower plate portion 35A and the upper plate portion 35B, and the battery units 10 are arranged so as to be vertically displaced from each other. Since the lower plate portion 35A is provided on the first facing plate 39A side and the battery unit 10 is arranged therein, the battery unit 10 on the first facing plate 39A side is arranged on the second facing plate 39B side. It is arranged below the battery unit 10.

さらに、底プレート35は、下段プレート部35Aと上段プレート部35Bとの間に区画壁35Cを設けて、区画壁35Cの両側に電池ユニット10を配置している。この外装ケース30は、区画壁35Cでもって、下段プレート部35Aと上段プレート部35Bとを区画して、下段プレート部35Aに配置する電池ユニット10と、上段プレート部35Bに配置する電池ユニット10とを区画する。この構造は、第1の対向プレート39Aの貫通穴40Aから下段プレート部35Aに浸水して、ここに下段に配置している電池ユニット10が浸水する状態で、上段プレート部35Bの電池ユニット10への浸水をより確実に防止できる。このため、下段プレート部35Aの電池ユニット10が浸水する状態で、上段プレート部35Bの電池ユニット10を水でショートすることなく、この状態におけるショート電流を確実に少なくできる。区画壁35Cの高さは、たとえば、第2の対向プレート39Bに設けている貫通穴40Bの下縁のレベルにほぼ等しくする。この外装ケース30は、第2の対向プレート39Bの貫通穴40Bから水が流入するタイミングと、下段プレート部35Aから区画壁35Cを越えて上段プレート部35Bに流入するタイミングとをほぼ等しくして、両方から下段プレート部35Aに水を流入させて、ここに配置している電池ユニット10を速やかに水中に沈ませて、安全な状態にできる特徴がある。ただし、区画壁35Cは、第1の対向プレート39Aの対向プレートの貫通穴40の下縁よりも高く、あるいは低くして、第2の対向プレート39Bの貫通穴40Bから上段プレート部35Bに水が流入するタイミングと、下段プレート部35Aの水が上段プレート部35Bに流入するタイミングとをずらせることもできる。 Further, in the bottom plate 35, a partition wall 35C is provided between the lower plate portion 35A and the upper plate portion 35B, and the battery units 10 are arranged on both sides of the partition wall 35C. In the exterior case 30, the lower plate portion 35A and the upper plate portion 35B are partitioned by the partition wall 35C, and the battery unit 10 arranged in the lower plate portion 35A and the battery unit 10 arranged in the upper plate portion 35B To partition. In this structure, the lower plate portion 35A is flooded from the through hole 40A of the first facing plate 39A, and the battery unit 10 arranged in the lower stage is flooded into the battery unit 10 of the upper plate portion 35B. Inundation can be prevented more reliably. Therefore, in a state where the battery unit 10 of the lower plate portion 35A is flooded, the short-circuit current in this state can be reliably reduced without short-circuiting the battery unit 10 of the upper plate portion 35B with water. The height of the partition wall 35C is made substantially equal to, for example, the level of the lower edge of the through hole 40B provided in the second facing plate 39B. In the exterior case 30, the timing at which water flows in from the through hole 40B of the second facing plate 39B and the timing at which water flows from the lower plate portion 35A over the partition wall 35C into the upper plate portion 35B are made substantially equal. There is a feature that water can flow into the lower plate portion 35A from both of them, and the battery unit 10 arranged here can be quickly submerged in water to be in a safe state. However, the partition wall 35C is made higher or lower than the lower edge of the through hole 40 of the facing plate of the first facing plate 39A so that water can flow from the through hole 40B of the second facing plate 39B to the upper plate portion 35B. It is also possible to shift the timing of the inflow from the timing of the water flowing into the upper plate portion 35B of the lower plate portion 35A.

第1の対向プレート39Aの貫通穴40Aの下縁は、第2の対向プレート39Bの貫通穴40Bの下縁よりも下方に配置しているので、第1の対向プレート39A側に配置している電池ユニット10の二次電池1は流入する水で先にショートされ、ショート電流で放電される。この状態で、第1の対向プレート39A側の電池ユニット10の二次電池1のみが流入する水でショートされるので、全体の二次電池1をショートするショート電流に比べて、ショート電流を半分に制限できる。この状態で下段に配置している電池ユニット10の二次電池1は放電されて残容量が低下し、放電能力は低下する。その後、第2の対向プレート39B側の貫通穴40Bから水が流入して、ここに配置している電池ユニット10の二次電池1も水でショートされる。この状態で全体の電池ユニット10の二次電池1はショートされるが、先に放電された下段側の電池ユニット10によってショート電流は少なくなる。また、先に下段側の電池ユニット10をショート電流で放電しているので、完全に放電するまでの時間は短縮される。 Since the lower edge of the through hole 40A of the first facing plate 39A is arranged below the lower edge of the through hole 40B of the second facing plate 39B, it is arranged on the first facing plate 39A side. The secondary battery 1 of the battery unit 10 is short-circuited first by the inflowing water and discharged by the short-circuit current. In this state, only the secondary battery 1 of the battery unit 10 on the first facing plate 39A side is short-circuited by the flowing water, so that the short-circuit current is halved as compared with the short-circuit current that short-circuits the entire secondary battery 1. Can be limited to. In this state, the secondary battery 1 of the battery unit 10 arranged in the lower stage is discharged to reduce the remaining capacity and the discharge capacity. After that, water flows in from the through hole 40B on the second facing plate 39B side, and the secondary battery 1 of the battery unit 10 arranged here is also short-circuited with water. In this state, the secondary battery 1 of the entire battery unit 10 is short-circuited, but the short-circuit current is reduced by the battery unit 10 on the lower stage side that has been discharged first. Further, since the lower battery unit 10 is discharged with a short current first, the time until the battery unit is completely discharged is shortened.

図の電源装置100は、外装ケース30の側面プレート38に、軽量化のための貫通穴として徐肉開口部40Cを設けている。徐肉開口部40Cは水没状態で水を流入させる流路となる。電源装置100が水没する状態で、対向プレート39に設けた貫通穴40よりも先に徐肉開口部40Cから水が流入されると、対向プレートの貫通穴40からの水の流入をコントロールして、特定の二次電池1から順番にシートさせて放電できず、水の流入を正常にコントロールできなくなる。この弊害を防止するために、側面プレート38に設けた全ての徐肉開口部40Cの下縁は、対向プレート39に設けた貫通穴40の最も下方に配置する下縁よりも高く配置して、下縁を最も下方に配置する貫通穴40から外装ケース30内に水を流入して、特定の二次電池1をショート電流で放電する構造とする。対向プレート39に設けられて、下縁を最下部に配置する貫通穴40から水を流入して、一部の二次電池1をショート電流で放電した後は、対向プレート39の貫通穴40Bと側面プレート38に設けた徐肉開口部40Cから水を流入させて残りの二次電池1をショート電流で放電する。図の電源装置100は、第1の対向プレート39Aの貫通穴40Aの下縁を第2の対向プレート39Bの貫通穴40Bの下縁よりも下方に配置するので、側面プレート38の徐肉開口部40Cの下縁は、第2の対向プレート39Bに貫通穴40と同じ位置に、あるいはこれよりも上方に配置されて、第2の対向プレート39Bの貫通穴40Bと同じタイミングで、あるいは第1の対向プレート39Aの貫通穴40Aよりも遅れて水を流入させる。 In the power supply device 100 shown in the figure, the side plate 38 of the outer case 30 is provided with a thinning opening 40C as a through hole for weight reduction. The meat opening 40C serves as a flow path through which water flows in a submerged state. When water flows in from the thinning opening 40C before the through hole 40 provided in the facing plate 39 while the power supply device 100 is submerged, the inflow of water from the through hole 40 of the facing plate is controlled. , The specific secondary battery 1 cannot be sheeted in order and discharged, and the inflow of water cannot be controlled normally. In order to prevent this adverse effect, the lower edges of all the thinning openings 40C provided in the side plate 38 are arranged higher than the lowermost edges of the through holes 40 provided in the facing plate 39. The structure is such that water flows into the outer case 30 from the through hole 40 in which the lower edge is arranged at the lowest position, and the specific secondary battery 1 is discharged with a short current. After water flows in from the through hole 40 provided in the facing plate 39 and the lower edge is arranged at the lowermost portion to discharge a part of the secondary battery 1 with a short current, the through hole 40B of the facing plate 39 is formed. Water is made to flow in from the thin-walled opening 40C provided in the side plate 38, and the remaining secondary battery 1 is discharged with a short current. In the power supply device 100 shown in the figure, the lower edge of the through hole 40A of the first facing plate 39A is arranged below the lower edge of the through hole 40B of the second facing plate 39B, so that the thinning opening of the side plate 38 The lower edge of the 40C is placed in the second facing plate 39B at the same position as the through hole 40 or above the through hole 40, at the same timing as the through hole 40B of the second facing plate 39B, or in the first. Water flows in later than the through hole 40A of the facing plate 39A.

図の外装ケース30は、必ずしも全体を閉鎖構造とする必要はない。図の外装ケース30は、上方開口部の全体を蓋プレート34で閉塞しない。蓋プレート34は、上方開口部の両端部を閉塞して中間部を開放して、電池ケース20を露出させている。この構造の外装ケース30は、上方開口部を閉塞する蓋プレート34を小さくして、閉塞しない部分に相当する金属板の重量を軽量化できる。 The exterior case 30 in the figure does not necessarily have to have a closed structure as a whole. In the exterior case 30 shown in the figure, the entire upper opening is not blocked by the lid plate 34. The lid plate 34 closes both ends of the upper opening and opens the middle portion to expose the battery case 20. In the exterior case 30 having this structure, the lid plate 34 that closes the upper opening can be made smaller, and the weight of the metal plate corresponding to the portion that does not close can be reduced.

図7、図8の例では、蓋プレート34を第1プレート31と第2プレート32に分割し、これら第1プレート31と第2プレート32との間に開口部を設けている。これにより、第1プレート31と第2プレート32の間で、電池ケース20の一部を表出させた表出領域23が形成される。表出領域23においては、軽量化と薄型化とが図られる。特に、図11の斜視図に示すように隣接する2つのシートSTの下面に跨がって電源装置100を配置するような構成においては、強度が求められるシートSTの下面に相当する部分に第1プレート31、第2プレート32をそれぞれ配置する一方、これらの間の部分は外装ケース30を省略して、必要な部材の配置空間を確保し車内スペースを効率よく利用することができる。
(固定片36)
In the examples of FIGS. 7 and 8, the lid plate 34 is divided into a first plate 31 and a second plate 32, and an opening is provided between the first plate 31 and the second plate 32. As a result, an exposed region 23 in which a part of the battery case 20 is exposed is formed between the first plate 31 and the second plate 32. In the exposed area 23, weight reduction and thinning can be achieved. In particular, in a configuration in which the power supply device 100 is arranged across the lower surfaces of two adjacent seats ST as shown in the perspective view of FIG. 11, the portion corresponding to the lower surface of the seat ST where strength is required is the first. While the 1st plate 31 and the 2nd plate 32 are arranged respectively, the outer case 30 is omitted in the portion between them, so that the necessary member arrangement space can be secured and the vehicle interior space can be efficiently used.
(Fixed piece 36)

また外装ケース30は、外側に突出する固定片36を有し、この固定片36に開口したねじ穴でもって蓋プレート34と底プレート35をボルトとナットで固定している。図1の例では、平面視において上下左右の4箇所に固定片36が設けられている。さらに固定片36は、車両のクロスメンバー91に固定されて、電源装置100を車両に固定している。車両は幅方向に伸びるクロスメンバー91をシャーシー92に固定して剛生を高くしている。2列のクロスメンバー91の間に電源装置100を配置し、両側の固定片をクロスメンバー91に固定して、電源装置100はシートの下にできるスペースに固定される。
(電池ケース20)
Further, the outer case 30 has a fixing piece 36 protruding outward, and the lid plate 34 and the bottom plate 35 are fixed with bolts and nuts by a screw hole opened in the fixing piece 36. In the example of FIG. 1, fixing pieces 36 are provided at four locations on the top, bottom, left, and right in a plan view. Further, the fixing piece 36 is fixed to the cross member 91 of the vehicle to fix the power supply device 100 to the vehicle. The vehicle has a cross member 91 extending in the width direction fixed to the chassis 92 to increase the rigidity. The power supply device 100 is arranged between the two rows of cross members 91, and the fixing pieces on both sides are fixed to the cross member 91, and the power supply device 100 is fixed in a space formed under the seat.
(Battery case 20)

電池ケース20は、図8、図9、図10の分解斜視図に示すように、その内部に電池ユニット10を収納している。電池ユニット10は、二次電池1を積層した電池積層体11や回路基板42等で構成される。 The battery case 20 houses the battery unit 10 inside the battery case 20, as shown in the exploded perspective views of FIGS. 8, 9, and 10. The battery unit 10 is composed of a battery laminate 11 in which a secondary battery 1 is laminated, a circuit board 42, and the like.

電池ケース20は樹脂製として、様々な形状に成形できるので、防水構造を実現しやすい。電池ケース20を外装ケース30に収納して、電源装置100は機械的な強度を確保している。また、金属製の外装ケース30で周囲を囲むことにより、放熱性を高めると共に、金属板のシールド効果によって電池ケース20内の電子回路のノイズ耐性も向上させることができる。 Since the battery case 20 is made of resin and can be molded into various shapes, it is easy to realize a waterproof structure. The battery case 20 is housed in the outer case 30, and the power supply device 100 secures mechanical strength. Further, by surrounding the periphery with the metal outer case 30, heat dissipation can be improved, and the noise immunity of the electronic circuit in the battery case 20 can be improved by the shielding effect of the metal plate.

電池ケース20は、図8〜図9の分解斜視図に示すように、上ケース21と下ケース22に二分割している。電池ケース20は樹脂製とすることで、比較的複雑な形状でも樹脂成形によって容易に構成できる利点が得られる。また軽量で安価であり、絶縁性にも優れる利点が得られる。このような樹脂材としてはPP(ポリプロピレン)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PA(ポリアミド/ナイロン(登録商標))またはそれらの樹脂とガラス繊維・ガラスビーズ等の複合材、さらには炭素繊維樹脂を用いることもできる。さらには電磁ノイズ耐性をより高めるために、樹脂成型時に、金属メッシュ、金属板等を樹脂で挟み込んで一体成型した樹脂−金属複合材料等を利用することもできる。 As shown in the exploded perspective views of FIGS. 8 to 9, the battery case 20 is divided into an upper case 21 and a lower case 22. Since the battery case 20 is made of resin, there is an advantage that even a relatively complicated shape can be easily constructed by resin molding. In addition, it is lightweight, inexpensive, and has excellent insulation properties. Examples of such resin materials include PP (polypropylene), PBT (polybutylene terephthalate), PA (polyamide / nylon (registered trademark)) or composite materials such as those resins and glass fibers / glass beads, and further carbon fiber resins. It can also be used. Further, in order to further enhance the resistance to electromagnetic noise, it is also possible to use a resin-metal composite material or the like which is integrally molded by sandwiching a metal mesh, a metal plate or the like with a resin at the time of resin molding.

上ケース21と下ケース22を接合させる接合界面においては、勘合構造を設ける。これにより、密閉性が高められる。さらに嵌合構造に弾性部材24を配置することで、一層の防水性を図ることができる。図8の例では、上ケース21と下ケース22の接合界面には、弾性部材24としてパッキンを介在させている。このようにして電池ケース20を防水し、電池ケース20内部の二次電池1や電子回路を意図しない短絡等から保護する。 A fitting structure is provided at the joining interface where the upper case 21 and the lower case 22 are joined. This enhances the airtightness. Further, by arranging the elastic member 24 in the fitting structure, further waterproofness can be achieved. In the example of FIG. 8, a packing is interposed as an elastic member 24 at the joint interface between the upper case 21 and the lower case 22. In this way, the battery case 20 is waterproofed, and the secondary battery 1 and the electronic circuit inside the battery case 20 are protected from an unintended short circuit or the like.

電池ケース20内には、電池積層体11と回路基板42とDC/DCコンバータ41を収納している。電池積層体11は、複数枚の二次電池1を、絶縁性のセパレータを介して積層している。積層体の両側端面をエンドプレートで被覆し、エンドプレート同士をバインドバーで締結している。回路基板42は、電池積層体11の充放電を制御する制御回路や保護回路等の電子回路を実装している。
(DC/DCコンバータ41)
The battery stack 11, the circuit board 42, and the DC / DC converter 41 are housed in the battery case 20. In the battery laminate 11, a plurality of secondary batteries 1 are laminated via an insulating separator. Both end faces of the laminate are covered with end plates, and the end plates are fastened to each other with bind bars. The circuit board 42 mounts electronic circuits such as a control circuit and a protection circuit that control charging and discharging of the battery laminate 11.
(DC / DC converter 41)

DC/DCコンバータ41は、電池積層体11の出力を所定の電圧に変換するための部材である。ここでは、車両の電装部品への給電用に、DC/DCコンバータ41でもって電池積層体11の出力を12Vや24V等に変換している。また第2プレート32で覆われた領域には、回路基板42を配置している。これにより、回路基板42に実装された回路群の発熱を第2プレート32を介して放熱させることができる。また、回路基板42を金属製の第2プレート32で覆うことで、回路基板42に実装された電子回路に対するシールド効果も得られ、耐ノイズ性も高められる。 The DC / DC converter 41 is a member for converting the output of the battery stack 11 into a predetermined voltage. Here, the output of the battery stack 11 is converted to 12V, 24V, or the like by the DC / DC converter 41 for supplying power to the electrical components of the vehicle. The circuit board 42 is arranged in the area covered by the second plate 32. As a result, the heat generated by the circuit group mounted on the circuit board 42 can be dissipated via the second plate 32. Further, by covering the circuit board 42 with the second plate 32 made of metal, a shielding effect on the electronic circuit mounted on the circuit board 42 can be obtained, and noise resistance can be enhanced.

なお上記の例では第1プレート31側にDC/DCコンバータ41を、第2プレート32側に回路基板42を配置した例を説明したが、本発明はこの構成に限られるものでなく、例えば第1プレート側に回路基板を、第2プレート側にDC/DCコンバータを、それぞれ配置した構成としてもよいことはいうまでもない。
(冷却構造)
In the above example, the DC / DC converter 41 is arranged on the first plate 31 side and the circuit board 42 is arranged on the second plate 32 side, but the present invention is not limited to this configuration, for example, the first. Needless to say, the circuit board may be arranged on the one plate side and the DC / DC converter may be arranged on the second plate side.
(Cooling structure)

さらに電池ケース20は、内部の部材を放熱するための冷却機構を備えている。図8の例では、外部から冷却空気を採り入れ、二次電池1の表面に強制送風して冷却する空冷式としている。具体的には、電池ケース20の一部に、冷却空気を内部に取り入れるための吸気口51と、熱交換された冷却空気を排出するための排気口5252を開口している。 Further, the battery case 20 is provided with a cooling mechanism for dissipating heat from the internal members. In the example of FIG. 8, it is an air-cooled type that takes in cooling air from the outside and forcibly blows air to the surface of the secondary battery 1 to cool it. Specifically, an intake port 51 for taking in cooling air and an exhaust port 5252 for discharging heat-exchanged cooling air are opened in a part of the battery case 20.

吸気口51は、外装ケース30に設けた貫通穴40との対向位置に配置される。図の電源装置100は、吸気口51との対向位置に対向プレート39の貫通穴40を設けている。この電源装置100は、外装ケース30の貫通穴40を通過する冷却気体を電池ケース20の吸気口51に通過させる。電池ケース20は、二次電池1を冷却した冷却空気を排出するための排気口52を設けている。排気口52は、側面プレート38の上方であって、蓋プレート34の開放部分に開口している。この排気口52は、電池ケース20の表面から上方に突出させて形成される。この排気口52は開口面積を増やして冷却空気の風量を大きくし、冷却能力を向上できる。図2、図5等の例では、電池ケース20の背面側に排気口52を開口させつつ、電池ケース20の上面から上方に高さdだけ突出させて排気口52を形成している。このような排気口52は、電池ケース20の上ケース21と一体的に成形される。また、図1等に示すように、電池ケース20の上面において、排気口52に向かって徐々に大きくなるよう、突出部分に勾配を設けている。 The intake port 51 is arranged at a position facing the through hole 40 provided in the outer case 30. The power supply device 100 in the figure is provided with a through hole 40 of the facing plate 39 at a position facing the intake port 51. The power supply device 100 allows the cooling gas that passes through the through hole 40 of the outer case 30 to pass through the intake port 51 of the battery case 20. The battery case 20 is provided with an exhaust port 52 for discharging the cooling air that cools the secondary battery 1. The exhaust port 52 is above the side plate 38 and is open to the open portion of the lid plate 34. The exhaust port 52 is formed so as to project upward from the surface of the battery case 20. The exhaust port 52 can increase the opening area to increase the air volume of the cooling air and improve the cooling capacity. In the examples of FIGS. 2 and 5, the exhaust port 52 is formed by opening the exhaust port 52 on the back side of the battery case 20 and projecting the exhaust port 52 upward by a height d from the upper surface of the battery case 20. Such an exhaust port 52 is integrally molded with the upper case 21 of the battery case 20. Further, as shown in FIG. 1 and the like, on the upper surface of the battery case 20, a gradient is provided in the protruding portion so as to gradually increase toward the exhaust port 52.

電源装置100は、図12の模式水平断面図に示すように送風して、電池ユニット10の二次電池1を冷却する。この例では、二次電池1を積層している電池積層体11を電池ケース20内の上下左右に4つ配置しており、図において左右の側面の上下からそれぞれ吸気された冷却空気を、上下方向に折曲させて電池積層体11を通過させて熱交換すると共に、この冷却空気をさらに長手方向の中央に案内する。そして左右から中央に集められた冷却空気は、上方(背面側)に開口された排気口52から、電池ケース20の外部に排出される。冷却空気を案内するため、電池ケース20の内部には送風ダクト等が適宜設けられる。また排気口52の近傍には、送風ファン56が設けられている。送風ファン56は、電池ケース20内部に採り入れた冷却空気を強制的に、排気口52から外部に排出する。この構成では、特に吸気口51を複数設けて冷却空気を多くの部位に供給する一方、排気口52を共通化することにより、送風ファン56の数を低減できる。特に一の送風ファン56でもって複数の電池積層体11の冷却空気を電池ケース20内に吸気、排気できる。 The power supply device 100 cools the secondary battery 1 of the battery unit 10 by blowing air as shown in the schematic horizontal sectional view of FIG. In this example, four battery laminates 11 on which the secondary batteries 1 are laminated are arranged vertically and horizontally in the battery case 20, and cooling air taken in from the upper and lower sides of the left and right sides in the drawing is vertically and vertically applied. It is bent in the direction and passed through the battery laminate 11 to exchange heat, and the cooling air is further guided to the center in the longitudinal direction. Then, the cooling air collected from the left and right to the center is discharged to the outside of the battery case 20 from the exhaust port 52 opened upward (back side). In order to guide the cooling air, a ventilation duct or the like is appropriately provided inside the battery case 20. A blower fan 56 is provided in the vicinity of the exhaust port 52. The blower fan 56 forcibly discharges the cooling air taken into the battery case 20 to the outside through the exhaust port 52. In this configuration, the number of blower fans 56 can be reduced by providing a plurality of intake ports 51 to supply cooling air to many parts and by sharing the exhaust ports 52. In particular, one blower fan 56 can take in and exhaust the cooling air of the plurality of battery laminates 11 into the battery case 20.

さらに、冷却空気の一部は、電池ケース20内の他の部材を冷却するために用いられる。特に、第一熱源であるDC/DCコンバータ41や第二熱源である回路基板42に実装された回路群を冷却するためにも利用できる。図2、図9等に示す例では、電池ケース20の側面の内、DC/DCコンバータ41を配置した側の側面に、第一熱源用吸気口53を開口させている。第一熱源用吸気口53はDC/DCコンバータ41に連通されており、これによって第一熱源用吸気口53から冷却空気を電池ケース20内に採り入れて、DC/DCコンバータ41と熱交換して冷却できる。また熱交換された冷却空気は、送風ファン56でもって電池ケース20の外部に排出される。冷却空気の排出経路は、上述の通り電池積層体11を冷却した冷却空気の排出経路と統合させることができる。このため電池ケース20内部においては、電池積層体11用の冷却空気経路と、DC/DCコンバータ41用の冷却空気経路とを区画するための区画壁58を設けている。 Further, a part of the cooling air is used to cool other members in the battery case 20. In particular, it can also be used to cool the circuit group mounted on the DC / DC converter 41 which is the first heat source and the circuit board 42 which is the second heat source. In the examples shown in FIGS. 2 and 9, the first heat source intake port 53 is opened on the side surface of the battery case 20 on the side where the DC / DC converter 41 is arranged. The first heat source intake port 53 is communicated with the DC / DC converter 41, whereby cooling air is taken into the battery case 20 from the first heat source intake port 53 and exchanges heat with the DC / DC converter 41. Can be cooled. Further, the heat-exchanged cooling air is discharged to the outside of the battery case 20 by the blower fan 56. The cooling air discharge path can be integrated with the cooling air discharge path for cooling the battery laminate 11 as described above. Therefore, inside the battery case 20, a partition wall 58 for partitioning the cooling air path for the battery laminate 11 and the cooling air path for the DC / DC converter 41 is provided.

また上記の例では、電池ケース20の側面側の開口を吸気口51とし、表出領域23の背面側に形成した開口を排気口52とする構成を説明したが、本発明はこの構成に限らず、例えば電池ケース20の側面側の開口を排気口52とし、表出領域の背面側に形成した開口を吸気口とすることもできる。この場合は、送風ファンが吸気口側となり、各部位に冷却空気を強制的に送出する。
(凹部25)
Further, in the above example, the configuration in which the opening on the side surface side of the battery case 20 is the intake port 51 and the opening formed on the back surface side of the exposed region 23 is the exhaust port 52 has been described, but the present invention is limited to this configuration. Instead, for example, the opening on the side surface side of the battery case 20 may be the exhaust port 52, and the opening formed on the back surface side of the exposed region may be the intake port. In this case, the blower fan is on the intake port side, and the cooling air is forcibly sent to each part.
(Recess 25)

さらに電池ケース20は、表出領域23において、表面を窪ませた凹部25を一以上形成している。このような凹部25を利用して、電源装置100の位置決めや固定に利用できる。凹部25は、電池ケース20の上面側に設けている。このように凹部25を電池ケース20の表面に設けることで、電池ケース20を両側で位置決めすることにより、固定の安定性や作業の効率化が図られる。

(電池ユニット10)
Further, the battery case 20 forms one or more recesses 25 having a recessed surface in the exposed region 23. The recess 25 can be used for positioning and fixing the power supply device 100. The recess 25 is provided on the upper surface side of the battery case 20. By providing the recess 25 on the surface of the battery case 20 in this way, the battery case 20 is positioned on both sides, so that the stability of fixing and the efficiency of work can be improved.

(Battery unit 10)

電池ユニット10は、電池積層体11や回路基板42等で構成される。電池ユニット10の分解斜視図を図10に示す。この例では、電池ユニット10は4つの電池積層体11を備えている。電池積層体11は、長手方向が隣接するように並べた2つの電池積層体11を、電池ケース20の長手方向に2組配置している。ただ、電池積層体の個数やレイアウトは、この例に限定されない。 The battery unit 10 is composed of a battery laminate 11, a circuit board 42, and the like. An exploded perspective view of the battery unit 10 is shown in FIG. In this example, the battery unit 10 includes four battery laminates 11. In the battery laminate 11, two sets of two battery laminates 11 arranged so as to be adjacent to each other in the longitudinal direction are arranged in the longitudinal direction of the battery case 20. However, the number and layout of the battery laminates are not limited to this example.

以上のように、強度を担保するための最低限の外装ケース30構造を残しつつ、外装ケース30の内側に樹脂製の電池ケース20を配置することで、強度と軽量化のバランスを図りつつ、防水構造も実現できる。すなわち、電池ケース20を樹脂製としたことで、密閉構造としやすく、防塵や防水機能を高めることが可能となる。また電源装置100の底面側や側面側の絶縁性が高められる結果、二次電池1の表面を露出させた構造を採ることが可能となる。さらに電源装置100の軽量化にも資する。
(電池積層体11)
As described above, while leaving the minimum structure of the outer case 30 for ensuring the strength, by arranging the resin battery case 20 inside the outer case 30, the strength and the weight reduction are balanced. A waterproof structure can also be realized. That is, since the battery case 20 is made of resin, it is easy to form a closed structure, and it is possible to enhance the dustproof and waterproof functions. Further, as a result of improving the insulation of the bottom surface side and the side surface side of the power supply device 100, it is possible to adopt a structure in which the surface of the secondary battery 1 is exposed. Further, it contributes to the weight reduction of the power supply device 100.
(Battery laminate 11)

各電池積層体11は、複数の二次電池1と、複数の二次電池1同士を積層する主面間に介在させて、二次電池1間を絶縁するセパレータ2と、複数の二次電池1とセパレータ2を交互に積層した積層方向の端面に配置された一対のエンドプレート3と、電池積層体11の両側の側面に配置され、エンドプレート3同士を締結する金属製の複数の締結部材4を備えている。 Each battery laminate 11 includes a separator 2 that insulates between the secondary batteries 1 by interposing between the plurality of secondary batteries 1 and the main surface on which the plurality of secondary batteries 1 are laminated, and the plurality of secondary batteries. A pair of end plates 3 arranged on the end faces in the stacking direction in which 1 and the separator 2 are alternately laminated, and a plurality of metal fastening members arranged on both side surfaces of the battery laminate 11 and fastening the end plates 3 to each other. It has 4.

この二次電池1は、外装缶を表出させている。上述の通り、樹脂製の電池ケース20内に電池積層体11を収納する構成により、絶縁性が高められる。ただ、二次電池1の表面を絶縁材で被覆することもできる。例えばPET樹脂等のシュリンクチューブで二次電池1の電極部分を除く外装缶の表面を熱溶着させてもよい。
(締結部材4)
The secondary battery 1 has an outer can exposed. As described above, the structure in which the battery laminate 11 is housed in the resin battery case 20 enhances the insulating property. However, the surface of the secondary battery 1 can also be coated with an insulating material. For example, the surface of the outer can excluding the electrode portion of the secondary battery 1 may be heat-welded with a shrink tube made of PET resin or the like.
(Fastening member 4)

締結部材4は、図10に示すように、対向面にエンドプレート3が積層された電池積層体11の側面側に配置され、一対のエンドプレート3に固定されて電池積層体11を締結する。この締結部材4は、電池積層体11の側面のほぼ全面を覆う大きさに形成している。また、冷却空気を二次電池1同士の間に送風できるよう、貫通穴40分を設けている。なお締結部材は、他の形状とすることもできる。例えば、帯状に延長された金属板の対向面を断面視コ字状に折曲した形状としてもよい。また締結部材を設ける位置は、電池積層体11の側面とする他、上面とすることもできる。また締結部材をエンドプレートに固定する構造も、ねじ止めに限らず、リベットやかしめ、溶接、接着等、既知の固定構造が適宜利用できる。
(二次電池1)
As shown in FIG. 10, the fastening member 4 is arranged on the side surface side of the battery laminate 11 in which the end plates 3 are laminated on the facing surfaces, and is fixed to the pair of end plates 3 to fasten the battery laminate 11. The fastening member 4 is formed in a size that covers almost the entire side surface of the battery laminate 11. In addition, a through hole of 40 minutes is provided so that cooling air can be blown between the secondary batteries 1. The fastening member may have other shapes. For example, the facing surface of the metal plate extended in a strip shape may be bent in a U-shape in a cross-sectional view. Further, the position where the fastening member is provided may be the side surface of the battery laminate 11 or the upper surface. Further, the structure for fixing the fastening member to the end plate is not limited to screwing, and known fixing structures such as rivets, caulking, welding, and adhesion can be appropriately used.
(Secondary battery 1)

二次電池1は、図14の分解斜視図に示すように、その外形を構成する外装缶を、幅よりも厚さを薄くした角形のリチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池等の非水系電解液二次電池は容量と重量に対する充放電容量を大きくできる。ただ、本発明は二次電池をリチウムイオン二次電池等の非水系電解液二次電池には特定しない。二次電池にはリチウムイオン二次電池1以外の全ての充電できる電池を使用できる。
(セパレータ2)
As shown in the exploded perspective view of FIG. 14, the secondary battery 1 is a square lithium ion secondary battery in which the outer can constituting the outer shape thereof is thinner than the width. A non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery can have a large charge / discharge capacity with respect to capacity and weight. However, the present invention does not specify the secondary battery as a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery. As the secondary battery, all rechargeable batteries other than the lithium ion secondary battery 1 can be used.
(Separator 2)

セパレータ2は、図14の分解斜視図に示すように、隣接する二次電池1の、対向する主面同士の間に介在されてこれらを絶縁する。このセパレータ2は、二次電池1の主面の全面もしくは大部分を被覆できる大きさに形成される。またセパレータは、二次電池1同士の間に冷却空気を通過させる冷却隙間を設けている。各セパレータは、二次電池1との間に冷却隙間2bができる形状となるよう、垂直断面視において凹凸状に折曲させている。これにより電池積層体11は、複数の二次電池1を冷却隙間2bができる状態で積層している。冷却隙間は、空気や冷却ガス等の冷却空気を強制送風して冷却する冷却機構と連結される。さらに、このセパレータ2は、両面に二次電池1を嵌着構造で連結している。二次電池1に嵌着構造で連結されるセパレータ2を用いることで、隣接する二次電池1の位置ずれを阻止して積層できる。 As shown in the exploded perspective view of FIG. 14, the separator 2 is interposed between the main surfaces of the adjacent secondary batteries 1 facing each other to insulate them. The separator 2 is formed in a size capable of covering the entire surface or most of the main surface of the secondary battery 1. Further, the separator is provided with a cooling gap for passing cooling air between the secondary batteries 1. Each separator is bent in an uneven shape in a vertical cross-sectional view so that a cooling gap 2b is formed between the separator and the secondary battery 1. As a result, the battery laminate 11 is laminated with a plurality of secondary batteries 1 in a state where a cooling gap 2b is formed. The cooling gap is connected to a cooling mechanism that forcibly blows cooling air such as air or cooling gas to cool it. Further, the separator 2 has a secondary battery 1 connected to both sides in a fitted structure. By using the separator 2 connected to the secondary battery 1 in a fitting structure, the adjacent secondary batteries 1 can be stacked by preventing the misalignment.

セパレータの材質は、絶縁性とする。例えばプラスチック等の樹脂製とすることで、軽量で安価に構成できる。また硬質の部材とする他、可撓性を有する部材としてもよい。特に、冷却隙間を設けない形態のセパレータは、テープ状とする等可撓性のある薄い材質とできる。テープ状として片面に接着面を塗布したセパレータを使用すれば、二次電池1の主面や側面の一部といった絶縁が必要な領域に貼付することが容易となる。加えて、テープ製とすることでセパレータの薄型化が容易となり、電池積層体11の厚さや重量が増すことも抑制できる。 The material of the separator shall be insulating. For example, by using a resin such as plastic, it can be constructed lightweight and inexpensively. In addition to being a hard member, it may be a flexible member. In particular, the separator having no cooling gap can be made of a thin and flexible material such as a tape. If a separator having an adhesive surface coated on one side as a tape is used, it can be easily attached to an area requiring insulation such as a main surface or a part of a side surface of the secondary battery 1. In addition, since the separator is made of tape, the thickness of the separator can be easily reduced, and the thickness and weight of the battery laminate 11 can be suppressed from increasing.

以上の構成を備える電源装置100とすることで、樹脂製の電池ケース20で密閉性を確保しつつ、部分的に外装ケース30を残すことで強度を担保し、強度維持と防水性の発揮、軽量化が図られる。 By using the power supply device 100 having the above configuration, the resin battery case 20 secures the airtightness, and the outer case 30 is partially left to secure the strength, and the strength is maintained and the waterproof property is exhibited. Weight reduction is achieved.

図15は、電源装置100の回路図を示す。この電源装置100は、直列に接続している電池ユニット10の間にヒューズを接続している。この電源装置100は、2組の電池ユニット10を直列して1組の組電池とし、2組の組電池をヒューズ12を介して直列に接続している。従来の電源装置100は、装置の出力側に直列にヒューズ12を接続しているので、水没されてヒューズ12が溶断されても、電池ユニット10の出力側の電圧は4組の電池ユニット10の電圧の加算値、すなわち各電池ユニット10の電圧の4倍の電圧となる。このため、電源装置100が水没してヒューズ12が溶断されても、電池ユニット10の出力側の電圧は4倍電圧でショート電流が流れる。図15の電源装置100は、水没してヒューズ12が溶断されると、2組の組電池が切り離されて、各組電池の出力電圧は、2組の電池ユニット10の加算値、すなわち電池ユニット10の2倍電圧となる。したがって、電源装置100が水没してヒューズ12が溶断されると、各組電池に流れるショート電流は1/2に低減して、水没時の安全性をより高くできる。 FIG. 15 shows a circuit diagram of the power supply device 100. The power supply device 100 has a fuse connected between the battery units 10 connected in series. In this power supply device 100, two sets of battery units 10 are connected in series to form one set of batteries, and two sets of batteries are connected in series via a fuse 12. In the conventional power supply device 100, since the fuse 12 is connected in series with the output side of the device, even if the fuse 12 is blown by being submerged in water, the voltage on the output side of the battery unit 10 is the voltage of the four sets of battery units 10. The added value of the voltage, that is, the voltage of four times the voltage of each battery unit 10. Therefore, even if the power supply device 100 is submerged and the fuse 12 is blown, the voltage on the output side of the battery unit 10 is four times the voltage and a short current flows. In the power supply device 100 of FIG. 15, when the fuse 12 is blown by submersion, the two sets of batteries are separated, and the output voltage of each set of batteries is the added value of the two sets of battery units 10, that is, the battery unit. The voltage is twice that of 10. Therefore, when the power supply device 100 is submerged and the fuse 12 is blown, the short-circuit current flowing through each assembled battery can be reduced to 1/2, and the safety at the time of submersion can be further improved.

以上の電源装置100は、車載用の電源として利用できる。電源装置100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車やプラグインハイブリッド車、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100)
The above power supply device 100 can be used as an in-vehicle power supply. As a vehicle equipped with the power supply device 100, an electric vehicle such as a hybrid vehicle or a plug-in hybrid vehicle that runs on both an engine and a motor, or an electric vehicle that runs only on a motor can be used, and is used as a power source for these vehicles. To.
(Power supply device 100 for hybrid vehicles)

図16に、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド車に電源装置100を搭載する例を示す。この図に示す電源装置100を搭載した車両HVは、車両HVを走行させるエンジン96及び走行用のモータ93と、モータ93に電力を供給する電源装置100と、電源装置100の電池を充電する発電機94とを備えている。電源装置100は、DC/ACインバータ95を介してモータ93と発電機94に接続している。車両HVは、電源装置100の電池を充放電しながらモータ93とエンジン96の両方で走行する。モータ93は、エンジン効率の悪い領域、例えば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ93は、電源装置100から電力が供給されて駆動する。発電機94は、エンジン96で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、電源装置100の電池を充電する。
(電気自動車用電源装置100)
FIG. 16 shows an example in which the power supply device 100 is mounted on a hybrid vehicle traveling by both an engine and a motor. The vehicle HV equipped with the power supply device 100 shown in this figure includes an engine 96 for traveling the vehicle HV, a motor 93 for traveling, a power supply device 100 for supplying electric power to the motor 93, and a power generator for charging the batteries of the power supply device 100. It is equipped with a machine 94. The power supply device 100 is connected to the motor 93 and the generator 94 via the DC / AC inverter 95. The vehicle HV runs on both the motor 93 and the engine 96 while charging and discharging the battery of the power supply device 100. The motor 93 is driven to drive the vehicle in a region where the engine efficiency is low, for example, when accelerating or traveling at a low speed. The motor 93 is driven by being supplied with electric power from the power supply device 100. The generator 94 is driven by the engine 96 or by regenerative braking when braking the vehicle to charge the battery of the power supply device 100.
(Power supply device 100 for electric vehicles)

また図17に、モータのみで走行する電気自動車に電源装置100を搭載する例を示す。この図に示す電源装置100を搭載した車両EVは、車両EVを走行させる走行用のモータ93と、このモータ93に電力を供給する電源装置100と、この電源装置100の電池を充電する発電機94とを備えている。モータ93は、電源装置100から電力が供給されて駆動する。発電機94は、車両EVを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置100の電池を充電する。 Further, FIG. 17 shows an example in which the power supply device 100 is mounted on an electric vehicle traveling only by a motor. The vehicle EV equipped with the power supply device 100 shown in this figure includes a traveling motor 93 for running the vehicle EV, a power supply device 100 for supplying power to the motor 93, and a generator for charging the batteries of the power supply device 100. It is equipped with 94. The motor 93 is driven by being supplied with electric power from the power supply device 100. The generator 94 is driven by the energy used for regenerative braking of the vehicle EV to charge the battery of the power supply device 100.

以上、本発明の実施形態乃至実施例を図面に基づいて説明した。ただ、上記の実施形態乃至実施例は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は上記のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、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。さらに以上の説明において、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。 The embodiments or examples of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the above-described embodiments to examples are examples for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not specified as described above. In addition, the present specification does not specify the members shown in the claims as the members of the embodiment. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention to that alone, and are merely explanatory examples unless otherwise specified. It's just that. The size and positional relationship of the members shown in each drawing may be exaggerated to clarify the explanation. Further, in the above description, members having the same or the same quality are shown with the same name and reference numeral, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Further, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are composed of the same member and the plurality of elements are combined with one member, or conversely, the function of one member is performed by the plurality of members. It can also be shared and realized.

本発明に係る電源装置を備える車両は、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。また電源装置は、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、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 vehicle provided with the power supply device according to the present invention can be suitably used as a power supply device for a plug-in hybrid electric vehicle, a hybrid electric vehicle, an electric vehicle, etc. that can switch between an EV driving mode and an HEV driving mode. The power supply includes a backup power supply that can be mounted in a computer server rack, a backup power supply for wireless base stations such as mobile phones, a power storage for home and factory storage, a power supply for street lights, and solar cells. It can also be appropriately used for backup power sources such as combined power storage devices and traffic lights.

1…二次電池
2…セパレータ 2b…冷却隙間
3…エンドプレート
4…締結部材
10…電池ユニット
11…電池積層体
12…ヒューズ
20…電池ケース
21…上ケース
22…下ケース
23…表出領域
24…弾性部材
25…凹部
30…外装ケース
31…第1プレート
32…第2プレート
34…蓋プレート
35…底プレート 35A…下段プレート部
35B…上段プレート部
35C…区画壁
36…固定片
37…周壁
38…側面プレート
39…対向プレート 39A…第1の対向プレート
39B…第2の対向プレート
40…貫通穴 40A…第1の対向プレートの貫通穴
40B…第2の対向プレートの貫通穴
40C…徐肉開口部
41…DC/DCコンバータ
42…回路基板
51…吸気口
52…排気口
53…第一熱源用吸気口
56…送風ファン
58…上下区画壁
91…クロスメンバー
92…シャーシー
93…モータ
94…発電機
95…DC/ACインバータ
96…エンジン
100…電源装置
D…40Aと40Bのレベル差
d…高さ
ST…座席
HV…ハイブリッド自動車
EV…電気自動車
1 ... Secondary battery 2 ... Separator 2b ... Cooling gap 3 ... End plate 4 ... Fastening member 10 ... Battery unit 11 ... Battery laminate 12 ... Fuse 20 ... Battery case 21 ... Upper case 22 ... Lower case 23 ... Display area 24 ... Elastic member 25 ... Recess 30 ... Exterior case
31 ... 1st plate 32 ... 2nd plate 34 ... Lid plate 35 ... Bottom plate 35A ... Lower plate
35B ... Upper plate part
35C ... Partition wall 36 ... Fixed piece 37 ... Peripheral wall 38 ... Side plate 39 ... Facing plate 39A ... First facing plate
39B ... Second facing plate 40 ... Through hole 40A ... Through hole of the first facing plate
40B ... Through hole of the second facing plate
40C ... Slow-walled opening 41 ... DC / DC converter 42 ... Circuit board 51 ... Intake port 52 ... Exhaust port 53 ... First heat source intake port 56 ... Blower fan 58 ... Upper and lower partition walls 91 ... Cross member 92 ... Chassis 93 ... Motor 94 ... Generator 95 ... DC / AC inverter 96 ... Engine 100 ... Power supply device D ... Level difference between 40A and 40B d ... Height ST ... Seat HV ... Hybrid vehicle EV ... Electric vehicle

Claims (4)

水平方向に並べて配置される複数の二次電池を接続してなる複数の電池ユニットと、該複数の電池ユニットが配置される外装ケースを備える電源装置であって、
前記外装ケースは、周壁と底プレートを有しており、
前記周壁は、前記外装ケースの対向面に配置される第1の対向プレート及び第2の対向プレートと、を含み、かつ、前記第1の対向プレート及び前記第2の対向プレートが、貫通穴を有しており、かつ、前記第1の対向プレートの前記貫通穴の下縁が、前記第2の対向プレートの前記貫通穴の下縁よりも下方に配置されており、
前記底プレートは、前記第1の対向プレート側に配置される下段プレート部と前記第2の対向プレート側に配置される上段プレート部と、前記下段プレート部と上段プレート部との間に設けられる区画壁とを含み、かつ、前記下段プレート部が、前記上段プレート部よりも下方に配置されており、
前記複数の電池ユニットは、前記下段プレート部及び前記上段プレート部に配置されており、かつ、前記第1の対向プレート側の前記電池ユニットが、前記第2の対向プレート側の前記電池ユニットよりも下方に配置されていることを特徴とする電源装置。
A power supply device including a plurality of battery units in which a plurality of secondary batteries arranged in a horizontal direction are connected, and an exterior case in which the plurality of battery units are arranged .
The outer case has a peripheral wall and a bottom plate.
The peripheral wall includes a first facing plate and a second facing plate arranged on the facing surface of the exterior case , and the first facing plate and the second facing plate have through holes. has, and the lower edge of the through hole of the first opposing plate is disposed below the lower edge of the through hole of the second facing plate,
The bottom plate is provided between the lower plate portion arranged on the first facing plate side, the upper plate portion arranged on the second facing plate side, and the lower plate portion and the upper plate portion. The lower plate portion includes the partition wall, and the lower plate portion is arranged below the upper plate portion.
The plurality of battery units are arranged in the lower plate portion and the upper plate portion, and the battery unit on the first facing plate side is larger than the battery unit on the second facing plate side. power and wherein that you have placed below.
請求項に記載される電源装置であって、
前記貫通穴が、前記外装ケース内に配置している前記二次電池に送風して冷却する送風開口であることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 1 .
A power supply device characterized in that the through hole is a blower opening for blowing air to and cooling the secondary battery arranged in the outer case.
請求項1または2に記載の電源装置を備える車両。 A vehicle including the power supply device according to claim 1 or 2 . 請求項に記載される電源装置を備える車両であって、
前記電源装置が、車両のシャーシーとシートとの間に配設されてなることを特徴とする車両。
A vehicle provided with the power supply device according to claim 3 .
A vehicle characterized in that the power supply device is arranged between the chassis and the seat of the vehicle.
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