WO2019130936A1 - 電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置 - Google Patents

電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置 Download PDF

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power supply
supply device
bar
end plate
plate
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忍 寺内
小村　哲司
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三洋電機株式会社
パナソニック株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle including a power supply device and a power storage device in which a plurality of battery cells are stacked to form a battery stack, and both ends of the battery stack are held by end plates.
  • a typical power supply device includes a battery stack including a plurality of rectangular battery cells, a pair of end plates disposed on both end surfaces of the battery stack, and a bind bar connecting the pair of end plates (see FIG. Patent Document 1).
  • This power supply device is configured to be able to aggregate the battery stack composed of a plurality of rectangular battery cells by restraining the battery stack by the end plate and the bind bar.
  • the dimensional change associated with charge and discharge or deterioration tends to be large.
  • the load applied to the bind bar and the end plate is caused by the amount of expansion of the rectangular battery cell. Therefore, in the case of using the rectangular battery cell having a large dimensional change with the amount of expansion, A large load is applied to the plate and the binding bar, and the end plate and the binding bar may be deformed or broken.
  • the present invention has been developed for the purpose of solving the above-mentioned drawbacks, and an important object of the present invention is to combine an end plate and a plurality of battery cells via a bind bar with the end plate And providing a technology that can prevent deformation and breakage of the binding bar.
  • a power supply device includes a battery stack formed by stacking a plurality of battery cells, a pair of end plates disposed at both ends in the stacking direction of the battery stack, and a pair of both ends. And a bind bar connected to the end plate.
  • the bind bar includes a plate-like bar extending in the stacking direction of the battery stack, and a locking block fixed to the plate-like bar and protruding to a surface opposed to the outer peripheral surface of the end plate.
  • the end plate has a fitting portion to which the locking block is guided on an outer peripheral surface, and further, a stopper portion in contact with the locking block is provided on the battery laminate side of the fitting portion.
  • an electric vehicle including a power supply device including the components of the above aspect includes the power supply device, a traveling motor powered by the power supply device, and a vehicle equipped with the power supply device and the motor. A main body and a wheel driven by the motor to travel the vehicle main body are provided.
  • a power storage device including a power supply device including the components of the above aspect includes the power supply device and a power supply controller for controlling charging and discharging of the power supply device, and the power supply controller is the battery using external power.
  • the battery can be charged, and the battery cell is controlled to be charged.
  • the above-mentioned power supply unit comprises a binding bar made of a plate-like bar and a locking block fixed thereto, and the locking block has a shape that protrudes toward the surface facing the end plate outer peripheral surface, Furthermore, the end plate is provided with a fitting portion for guiding the locking block, and a stopper portion in contact with the locking block on the battery lamination side of the fitting portion, and the locking block of the bind bar is fitted It is because it guides to a part and prevents the position shift of the stop block by the tension of a bind bar in a stopper part.
  • the connecting structure between the binding bar and the end plate is such that the binding bar is not deformed by the bending stress as in the case of the bending piece of the conventional binding bar, and the binding bar is formed by the locking block, the fitting portion and the stopper portion. It can be fixed firmly to the end plate.
  • FIG. It is a perspective view of the power supply device concerning one embodiment of the present invention. It is a disassembled perspective view of the power supply device shown in FIG. It is a horizontal sectional view of the power supply device shown in FIG. It is a principal part expanded sectional view of the power supply device shown in FIG. It is an expanded sectional view showing another example of an end plate. It is an expanded sectional view which shows another example of an end plate and a bind bar. It is an expanded sectional view showing another example of a bind bar. It is a perspective view which shows another example of an end plate and a bind bar. It is an expanded sectional view of the end plate and bind bar which are shown in FIG. It is a perspective view which shows another example of an end plate and a bind bar.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of using a power supply device for a power storage device. It is an expanded sectional view showing the bending process part of the bind bar of the conventional power supply device.
  • the power supply device in which a large number of battery cells are stacked is configured to bind the plurality of battery cells by connecting end plates disposed at both ends of the battery stack including the plurality of battery cells with a bind bar. ing.
  • the plurality of battery cells are restrained via an end plate or a bind bar having high rigidity to suppress expansion, deformation, relative movement, malfunction due to vibration, and the like of the battery cells accompanying charge / discharge or deterioration.
  • the above power supply device sets the area of the laminated surface of the battery cell to about 100 square centimeters, and a strong force of 1 ton or more may act on the end plate by suppressing the expansion of the battery cell. Therefore, a very strong tensile force acts on the bind bar fixed to the end plate via the end plate.
  • the conventional power supply device which fixes the both ends of a battery laminated body with an end plate fixes the bending piece formed by bending the edge part of a bind bar inside to the outer surface of an end plate. Since the above structure bends the end of the bind bar of the metal plate and fixes it as the bent piece on the outer surface of the end plate, the bent piece has the same thickness as the bind bar. It becomes a metal plate.
  • the bind bar a metal plate of tensile strength that withstands the tensile force generated by the expansion of the battery stack is used. A metal plate of, for example, about 1 mm to 2 mm is used for the bind bar so as to withstand the tensile force.
  • a tensile stress due to a reaction force pressing the battery stack acts on a portion extending in the stacking direction of the battery stack, and the bent pieces bend Stress acts.
  • the bending stress deforms the bent portion 104c of the bent piece 104b so as to fill the space at the corner portion of the end plate 103, as shown by a chain line in FIG.
  • the increase in the tensile force applied to the bind bar deforms the bind bar and the end plate by locally concentrating a strong stress locally on the inside of the bent portion of the bind bar and the end plate corner. It also causes damage.
  • the power supply device may be identified by the following configuration.
  • the power supply device includes a battery stack 2 formed by stacking a plurality of battery cells 1, a pair of end plates 3 disposed at both ends of the battery stack 2 in the stacking direction, and a pair of end plates 3.
  • a bind bar 4 connected to the The bind bar 4 has a plate-like bar 6 extending in the stacking direction of the battery stack 2 and a locking block 5 fixed to the plate-like bar 6 and projected to the surface opposite to the outer peripheral surface of the end plate 3 ing.
  • the end plate 3 has a fitting portion 3a on the outer peripheral surface to which the locking block 5 is guided, and further, a stopper portion 3b that contacts the locking block 5 on the battery laminate 2 side of the fitting portion 3a. It is provided.
  • the expansion force of the battery cell exerts a tensile force via the stopper portion by pushing the end plate, but in the conventional power supply device, the tensile force of the bind bar is bent at the bending portion of the bent piece It may act as a stress and deform.
  • the bent portion 104c brings its inner side into close contact with the corner portion 103a of the end plate 103, and the bind bar 104 is substantially stretched. Become. In this state, there is also a concern that the bind bar may break beyond its resistance.
  • the locking block provided on the bind bar is guided to the fitting portion of the end plate, and the stopper portion prevents positional deviation of the locking block guided thereto.
  • the binding bar fixed to the end plate fits the locking block without supporting it as bending stress of the bending piece as in the prior art even if there is a gap between the locking block and the end plate. It is supported as a shear stress of the bind bar by a structure which guides to the joint portion and is put in place at the stopper portion.
  • the bind bar has a strength against shear stress which is considerably higher than that by bending stress, and can hold the battery cell without exceeding the proof stress by the strong tensile force acting on the bind bar.
  • the bind bar 4 may further have a fixing piece 20 fixed to the surface of the end plate 3 at both ends. With the above configuration, the bind bar is securely fixed to the end plate via the fixing pieces provided at both ends.
  • the fixed piece 20 may be constituted by a bent piece 6 b of the plate-like bar 6. Furthermore, the fixed piece 20 may be configured such that a U-curved portion 6 c is provided at the corner of the bent piece 6 b constituted by the plate-like bar 6 and the non-pressing gap 19 is provided between the fixed piece 20 and the end plate 3.
  • the fixing piece 20 may be configured as an integral structure with the locking block 5, and the end portion of the locking block 5 may be bent to form the fixing piece 20. Furthermore, the fixed piece 20 configured integrally with the locking block 5 may have a U-curved portion 5 c at the corner to provide a non-pressing gap 19 with the end plate 3.
  • the fixing piece 20 may be configured to be fixed to the outer surface of the end plate 3 via the bolt 8. Furthermore, the power supply device may be configured to provide the non-pressing gap 19 between the inner end of the corner of the fixed piece 20 and the end plate 3.
  • the end plate 3 may be configured such that a notch 3 e is provided at a corner facing the inside of the corner of the fixing piece 20 and a non-pressing gap 19 is provided between the end plate 3 and the bind bar 4.
  • the fixing piece 20 may be configured to have a shape that narrows substantially in width toward the fixing portion of the tip fixed to the end plate 3.
  • the locking block 5 may be configured to be fixed to the plate-like bar 6 with a welded structure.
  • the plate-like bar 6 and the locking block 5 are any of iron, an iron alloy, SUS, aluminum, and an aluminum alloy.
  • the locking block 5 preferably has a thickness (t) of 1 mm or more. Moreover, it is preferable that the locking block 5 sets the horizontal width (K) of the battery lamination direction to 3 mm or more.
  • the stopper portion 3 b preferably has a horizontal width (h) in the battery stacking direction of 3 mm or more.
  • each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and one member is used in common as a plurality of elements, or conversely, the function of one member is realized by a plurality of members It can be shared and realized.
  • the contents described in some examples and embodiments may be applicable to other examples and embodiments.
  • a power supply device 100 shown in FIGS. 1 to 3 includes a battery stack 2 in which a plurality of battery cells 1 are stacked, and a pair of end plates 3 disposed at both ends of the battery stack 2 in the stacking direction. And a bind bar 4 which holds the plurality of battery cells 1 in the stacking direction by connecting both end portions to the pair of end plates 3.
  • the battery cell 1 is a rectangular battery whose width is wider than the thickness, in other words, thinner than the width, and is stacked in the thickness direction to form a battery stack 2.
  • the battery cell 1 is a non-aqueous electrolytic solution battery in which the battery case 10 is a metal case.
  • the battery cell 1 which is a non-aqueous electrolyte solution battery is a lithium ion secondary battery.
  • the battery cell can also be a secondary battery such as a nickel hydrogen battery or a nickel cadmium battery.
  • the battery cell 1 in the figure is a battery in which both wide surfaces are square, and is stacked to face each other to form a battery stack 2.
  • an electrode body (not shown) is accommodated in a metal battery case 10 having a rectangular outer shape and filled with an electrolytic solution.
  • the battery case 10 formed of a metal case can be manufactured of aluminum or an aluminum alloy.
  • the battery case 10 includes an outer can 10A in which a metal plate is pressed in a cylindrical shape closing the bottom, and a sealing plate 10B airtightly closing an opening of the outer can 10A.
  • the sealing plate 10B is a flat metal plate, and the outer shape thereof is the shape of the opening of the outer can 10A.
  • the sealing plate 10B is fixed by laser welding to the outer peripheral edge of the outer can 10A to airtightly close the opening of the outer can 10A.
  • the sealing plate 10B fixed to the outer can 10A fixes the positive and negative electrode terminals 13 at both ends, and further, a gas discharge port 12 is provided between the positive and negative electrode terminals 13. Inside the gas discharge port 12, a discharge valve 11 which opens at a predetermined internal pressure is provided.
  • the battery stack 2 shown in FIG. 2 is formed by laminating the plurality of battery cells 1 in a posture in which the surface on which the discharge valve 11 is provided is substantially in the same plane, and the discharge valve 11 of each battery cell 1 on the same plane. It is arranged. In the illustrated battery stack 2, the plurality of battery cells 1 are stacked in a posture in which the sealing plate 10 ⁇ / b> B provided with the discharge valve 11 is an upper surface.
  • a plurality of battery cells 1 stacked on one another are connected in series and / or in parallel to one another by connecting positive and negative electrode terminals 13.
  • the power supply device 100 connects the positive and negative electrode terminals 13 of adjacent battery cells 1 in series and / or in parallel with each other via a bus bar (not shown).
  • a power supply device in which adjacent battery cells are connected in series can increase the output voltage to increase the output, and can connect adjacent battery cells in parallel to increase the charge / discharge current.
  • Battery stack 2 In the battery stack 2 shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of battery cells 1 are stacked on one another via a spacer 7, and these battery cells 1 are connected in series.
  • the battery stack 2 shown in the figure arranges the battery cells 1 adjacent to each other in the opposite direction, connects the adjacent electrode terminals 13 on both sides with a bus bar, and connects the two adjacent battery cells 1 in series And all battery cells 1 are connected in series.
  • the present invention does not specify the number of battery cells constituting the battery stack and the connection state thereof.
  • the battery stack 2 sandwiches the spacer 7 between the stacked battery cells 1.
  • Spacer 7 insulates adjacent battery cell 1.
  • the spacer 7 shown in the figure is an insulating plate formed by molding plastic in a plate shape.
  • the spacer 7, which is formed of a plastic having a low thermal conductivity, has an effect of being able to effectively prevent the thermal runaway of the adjacent battery cells 1.
  • the spacer 7 can be stacked so that the adjacent battery cells 1 are not misaligned as a shape in which the battery cells 1 are fitted and disposed at a predetermined position.
  • the outer can can be made of metal such as aluminum.
  • a spacer is formed by insulating battery cells adjacent to each other by a method such as forming an outer can of a battery cell with an insulating material, or coating the outer periphery of an outer can of a battery cell with an insulating sheet or insulating paint. Because it is unnecessary.
  • a battery stack in which no spacer is interposed between battery cells is a system in which direct cooling is performed using a refrigerant or the like without adopting an air-cooling type that cools the battery cells by forcibly blowing cooling air between the battery cells. Can be used to cool the battery cell.
  • End plate 3 The end plate 3 is connected to the bind bar 4 and fixes the battery cell 1 in the stacking direction by sandwiching the battery stack 2 from both end surfaces.
  • the outer shape of the end plate 3 is substantially equal to or slightly larger than the outer shape of the battery cell 1, and is a rectangular plate that suppresses the expansion of the battery stack 2 by fixing the bind bars 4 to the outer peripheral surfaces of both sides. is there.
  • the end plate 3 is entirely made of metal such as aluminum, aluminum alloy, SUS, iron or the like. However, although not shown, the end plate may have a structure in which a metal plate is laminated on plastic, or alternatively, the whole may be a fiber-reinforced resin molded plate in which reinforcing fibers are embedded.
  • the end plate 3 is in close contact with the surface of the battery cell 1 directly or via a spacer to hold the battery cell 1.
  • the power supply device 100 arranges the end plates 3 at both ends of the battery stack 2, pressurizes the end plates 3 at both ends with a press (not shown), and adds the battery cells 1 in the stacking direction.
  • the pressure is held in this state, and the bind bar 4 is fixed to the end plate 3 in this state.
  • the pressing state of the press is released.
  • the end plate 3 is fixed to the bind bar 4 to receive the expansion force of the battery stack 2 and hold the battery cell 1.
  • the end plate 3 has fitting portions 3a for guiding the locking block 5 provided on the binding bar 4 on the outer peripheral surfaces on both sides in order to securely connect the locking block 5 provided on the fixed binding bar 4 It is provided.
  • the end plate 3 is provided with a stopper portion 3b that abuts on the locking block 5 on the battery laminate 2 side of the fitting portion 3a.
  • stopper portions 3 b are provided which respectively project toward the bind bar 4 from the end portion on the battery stack 2 side.
  • the end plate 3 bears and holds the expansion force of the battery cell 1 by using the tensile force of the bind bar 4 by the contact between the stopper portion 3 b and the locking block 5.
  • the stopper portion 3 b has a lateral width that is not deformed by the tensile force of the bind bar 4 acting on the contact portion with the locking block 5.
  • the lateral width (h) of the stopper portion 3b is set to an optimum value in consideration of the tensile force of the bind bar 4. For example, when the entire end plate 3 is made of aluminum, it is 3 mm or more, preferably 4 mm or more, more preferably 5 mm or more, and optimally 8 mm or more.
  • FIG. 4 is a schematic enlarged cross-sectional view of a portion where the locking block 5 is guided to the fitting portion 3a.
  • a gap 18 is provided inside the corner between the fitting portion 3a and the stopper portion 3b.
  • the end plate 3 in which the gap 18 is provided here makes the lateral width (h) of the stopper portion 3 b sufficiently larger than the width (W) of the gap 18, for example, 10 times larger.
  • the stopper portion 3 b having a sufficiently wide lateral width (h) with respect to the width (W) of the gap 18 supports the tensile force of the bind bar 4 by shear stress regardless of bending stress.
  • the maximum shear force that the material withstands is considerably stronger than the maximum bending force, and the lateral width (h) of the stopper 3b is made larger than the width (W) of the gap 18, and deformation of the stopper 3b is reliably prevented it can. Therefore, in the end plate 3 in which the gap 18 is provided inside the corner between the fitting portion 3a and the stopper portion 3b, the lateral width (h) of the stopper portion 3b is larger than 10 times the width (W) of the gap 18
  • the tensile force of the bind bar 4 can be supported by the shear stress of the stopper portion 3b.
  • the height (d) of the stopper portion 3 b is preferably larger than the thickness (t) of the locking block 5, and the gap formed between the tip end surface of the stopper portion 3 b and the inner surface of the bind bar 4 It is preferable to reduce However, even if the height (d) of the stopper portion 3b is smaller than the thickness (t) of the locking block, a gap is provided between the tip end surface of the stopper portion 3b and the inner surface of the bind bar 4 Good.
  • the height (d) of the stopper portion 3 b is the thickness (t) of the locking block 5, the distance between the end face of the stopper portion 3 b and the inner surface of the bind bar 4, and the fitting portion It is specified in consideration of the width (W) of the gap 18 formed inside the corner between 3a and the stopper 3b.
  • the height (d) of the stopper portion 3b can be, for example, (t-1) to (t + 1) mm with respect to the thickness (t [mm]) of the locking block 5.
  • the bind bar 4 includes a plate-like bar 6 extending in the stacking direction of the battery stack 2 and a locking block 5 which is fixed to the plate-like bar 6 and which protrudes to the opposite surface to the outer peripheral surface of the end plate 3.
  • the fixed piece 20 fixed to the end plate 3 is provided in the both ends.
  • the plate-like bar 6 is disposed on the opposite surface to the battery stack 2, the locking block 5 is guided to the fitting portion 3 a of the end plate 3, and the fixing piece 20 is fixed to the outer surface of the end plate 3.
  • Plate-like bar 6 As the plate-like bar 6, a metal plate that withstands a strong tensile force, for example, a metal plate such as a high tensile steel having a tensile strength of 400 MPa or more is used.
  • the plate-like bar 6 of high-tensile-strength steel can realize the strength which withstands the tensile force acting on the bind bar 4 with a thickness of 1 mm to 2 mm.
  • the plate-like bar 6 disposed on one side of the battery stack 2 has an upper edge located above the battery stack 2 and a lower edge located below the battery stack 2. It is a metal plate.
  • a plate-like bar 6 formed of a single metal plate is disposed on one side surface of the battery stack 2.
  • the power supply device can also arrange a plate-like bar made of two metal plates divided up and down on one side surface of the battery stack.
  • the binding bar 4 in FIGS. 1 to 3 fixes the locking blocks 5 at both ends of the plate-like bar 6.
  • the binding bar 4 fixes the locking block 5 on the inner side surfaces of both ends of the plate-like bar 6 and in the area facing the fitting portion 3 a provided on the outer side surface of the end plate 3.
  • the locking block 5 shown in the figure is formed in a plate-like or prismatic shape extending along the outer side surface of the end plate 3 and is fixed in a posture of projecting toward the fitting portion 3 a provided on the end plate 3 There is.
  • the locking block 5 is made of metal and is preferably made of iron or iron alloy, SUS, or aluminum.
  • the metal locking block 5 is fixed to the inside of the plate-like bar 6 by a welded structure.
  • the locking block 5 can be fixed to the plate-like bar by spot welding, for example. As described above, in the structure in which the locking block 5 is spot-welded to the plate-like bar 6, since the locking block 5 and the plate-like bar 6 can be welded at the boundary surface, the boundary edge can be made to have no step.
  • the locking block 5 guided to the fitting portion 3a can be disposed in close contact with the stopper portion 3b.
  • the locking block can be fixed to the plate-like bar through a connector such as a rivet or fixed to the plate-like bar by using the connector and the welding structure in combination.
  • the width (K) of the locking block 5 in the battery stacking direction is set to a width not deformed by the tensile force acting on the plate-like bar 6, for example, 3 mm or more.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion connecting the bind bar 4 to the end plate 3 and in a state where there is no gap inside the corner of the locking block 5, in other words, on the stopper portion 3b side of the locking block 5.
  • the entire opposing surface is in contact with and in intimate contact with the stopper portion 3b, and the tip end surface of the stopper portion 3b is in intimate contact with the inner surface of the plate-like bar 6.
  • the tensile force F of the bind bar 4 can be supported as a shear stress by setting the lateral width (K) of the locking block 5 sufficiently large, for example, ten times larger than the gap distance.
  • the thickness (t) of the locking block 5 is set to a thickness that allows the opposing surface on the side of the stopper portion 3b to abut against the stopper portion 3b with certainty.
  • the thickness of locking block 5 By setting t) to 1 mm or more, the opposing surface can be reliably brought into contact with the stopper portion 3 b and pressed.
  • the locking block 5 The tensile force F of the bind bar 4 can be supported by the locking block 5 as a shear stress by setting the width (K) of 5 sufficiently large, for example, 10 times larger.
  • the lateral width (K) of the locking block 5 is designed to be an optimal lateral width according to the positional relationship with the stopper portion 3 b.
  • the fixing pieces 20 are provided at both ends of the binding bar 4 and fixed to the outer surface of the end plate 3 via bolts 8 as shown in FIGS.
  • both end portions of the plate-like bar 6 are bent inward by 90 degrees to provide a bent piece 6 b, and this bent piece 6 b is used as a fixed piece 20.
  • the fixing piece 20 fixes the end of the bind bar 4 to the outer surface of the end plate 3, the fixing piece 20 is not required to have high strength. This is because a large tensile force acting on the bind bar 4 is supported by the locking block 5 and the stopper portion 3 b and does not act on the fixing piece 20.
  • the fixed piece 20 which does not require high strength can be made to be lightweight by reducing the weight of the bind bar 4 by forming a tapered shape, and the number of parts can be reduced by reducing the fixed place fixed by the bolt 8. It can be reduced to lower cost.
  • the bind bar 4 can be further reduced in cost as a structure in which one fixed fixing piece 20 having a tapered shape is provided at each end.
  • the plate-like bar 6 of the bind bar 4 can be further reduced in weight by providing an opening in the region facing the side surface of the battery stack 2 or the bent piece 6b.
  • the fixing piece 20 is fixed to the end plate 3 via a bolt 8 passing therethrough.
  • the fixed piece 20 constituted by the bent piece 6b is provided with a through hole 6d through which the screw portion 8b of the bolt 8 is inserted.
  • the fixing piece 20 is screwed into the female screw hole 3c provided in the end plate 3 with the screw portion 8b inserted through the through hole 6d and held between the head 8a of the bolt 8 and the end plate 3 in the end It is fixed to the outer surface of the plate 3.
  • the power supply device of this fixed structure guides the locking block 5 to the fitting portion 3a of the end plate 3, supports the tensile force of the bind bar 4 by the stopper portion 3b, and provides the lock provided at both ends of the bind bar 4 By fixing the pieces 20 to the end plate 3, the pair of end plates 3 can be stably held in place by the binding bar 4.
  • the plate-like bar 6 is at the corner of the end plate 3 in a state where the locking block 5 is locked to the stopper portion 3 b and the fixing piece 20 is fixed to the end plate 3.
  • a non-pressing gap 19 is provided between the inner side of the corner of the fixing piece 20 and the end plate 3 so as not to hit.
  • the end plate 3 shown in FIG. 4 is one end of the fitting portion 3a in which the locking block 5 is disposed, and the end portion opposite to the stopper portion 3b is opened to bend the plate-like bar 6
  • a non-pressing gap 19 is provided inside the corner of the fixed piece 20.
  • the power supply apparatus is provided with a notch 3 e at the corner of the end plate 3 facing the inner side of the corner of the fixed piece 20 and provides a non-pressing gap 19 with the bind bar 4. It can also be done. With this structure, a sufficient non-pressing gap 19 can be provided inside the corner of the fixed piece 20 with a simple structure, and the strong force can be effectively prevented from acting on the fixed piece 20 and the end plate 3.
  • end plate 3 (Other example of end plate)
  • the above end plate 3 is provided with the step-shaped fitting portion 3a, and the stopper portion 3b is provided on the battery stack 2 side of the fitting portion 3a.
  • the end plate can also be provided with a groove-like fitting portion 3 a into which the locking block 5 can be inserted.
  • the end plate 3 shown in FIG. 6 is provided with a groove 3f extending in the vertical direction along the center of the outer side surface to form a fitting 3a.
  • the lateral width (H) of the groove 3f to be the fitting portion 3a is made wider than the lateral width (K) of the locking block 5, and the height of the stopper 3b which is the depth of the groove 3f.
  • (D) is made larger than the thickness (t) of the locking block 5.
  • the end plate 3 is also connected in a state where the locking block 5 inserted into the fitting portion 3a presses the stopper portion 3b. Furthermore, in the end plate 3 shown in FIG. 6, a tapered notch 3 e is provided at a corner facing the inside of the corner of the fixing piece 20, and a non-pressing gap 19 is provided between the end plate 3 and the bind bar 4. As a result, the fixing pieces 20 of the binding bar 4 can be arranged and fixed on the outer surface of the end plate 3 without difficulty.
  • the above binding bar 4 fixes the locking block 5 to the inner side surface of the plate-like bar 6, but as shown in FIG. 7, the binding bar 4 is provided with fixing holes 6a at both ends of the plate-like bar 6.
  • the lock block 5 can be inserted into and fixed to the fixing hole 6a.
  • the outer peripheral surface of the locking block 5 inserted into the fixing hole 6a provided through the plate-like bar 6 and the inner peripheral surface of the fixing hole 6a are welded to 5 is fixed to the plate-like bar 6.
  • the bind bar 4 is provided with an inner fixed hole 6a slightly larger than the outer shape of the lock block 5 in the plate-like bar 6, and the lock block 5 is inserted into the fixed hole 6a.
  • the peripheral edge and the outer peripheral surface of the locking block 5 are welded to fix the locking block 5.
  • the locking block 5 shown in FIG. 7 is inserted into the fixing hole 6 a in a state of slightly projecting from the surface of the plate-like bar 6, and melts between the outer peripheral surface of the protrusion of the locking block 5 and the plate-like bar 6.
  • the additional material 15 is welded.
  • the locking block 5 is fixed by welding the entire circumference to the fixing hole 6a. This structure can securely fix the locking block 5 and the plate-like bar 6 with high welding strength.
  • the locking block 5 and the plate-like bar 6 are integrated with the welding structure and the fitting structure.
  • the connection can be made firmly without lowering the strength of the portion provided with the fixing holes 6a.
  • the bind bar 4 shown in FIG. 8 and FIG. 9 comprises the fixing piece 20 by the bending piece 6b formed by bending the both ends of the plate-like bar 6, the corner of the bending piece 6b is comprised.
  • a U-curved portion 6c is provided.
  • a portion facing the corner portion of the end plate 3 which is closer to the end than the fixing portion to which the locking block 5 is fixed is curved in a U shape in plan view
  • a curved portion 6 c is provided, and the distal end side of the U curved portion 6 c is fixed to the end plate 3 via a bolt 8 as a fixing piece 20.
  • the bind bar 4 is provided with a non-pressing gap 19 with the end plate 3 by a U-curved portion 6 c curved in a U-shape.
  • a strong force acts on the fastening point with the fixed piece 20 and the end plate 3 by absorbing the stress by the U-curved portion 6c.
  • the width (K) is made longer without increasing the size of the end plate 3 and without increasing the weight.
  • the stop block 5 can be reinforced.
  • the end plate 3 is provided with a notch 3e at the corner facing the U-curved portion 6c, as shown by the chain line in the figure, to widen the non-pressing gap 19 formed between the end plate 3 and the bind bar 4 You can also.
  • the bind bar 4 can also be made into the structure shown to FIG. 10 and FIG.
  • the bind bar 4 shown in these figures comprises the fixed piece 20 with bent pieces 6b formed by bending both ends of the plate-like bar 6, and is an inner side surface of the plate-like bar 6 and is an end plate
  • the locking block 5 is fixed to the area
  • the plate-like bar 6 is provided with the fixing holes 6a, a part of the locking block 5 is inserted into the fixing holes 6a, and the locking block 5 and the plate-like bar 6 are fitted. It is fixed by the structure.
  • the plate-like bar 6 is provided at the both ends facing the fitting portion 3 a of the end plate 3 so as to penetrate vertically through two fixing holes 6 a.
  • the fixing hole 6a shown in FIG. 10 has an oval shape extending in the vertical direction.
  • Locking block 5 is, as shown in FIG. 11, located inside the plate-like bar 6 in a region including the fixing hole 6a, and at the portion facing the fixing hole 6a
  • the fitting convex part 5f which protrudes in 5 thickness direction) is formed and provided.
  • the fitting convex portion 5 f is formed in an outer shape along the inner shape of the fixing hole 6 a.
  • the fitting convex portion 5 f is, for example, in a state where the locking block 5 is disposed on the inner side surface of the plate-like bar 6 provided with the fixing hole 6 a which is a through hole, punching the region facing the fixing hole 6 a from the inside By performing the pressing process, a part of the locking block 5 is protruded in the outward direction to be formed in a shape along the fixing hole 6a.
  • the locking block 5 is connected to the plate-like bar 6 in a fitting structure by press-fitting the fitting convex portion 5 f formed by punching into the fixing hole 6 a without a gap.
  • the locking block 5 can also be coupled to the plate-like bar 6 in a fitted state by inserting the fitting convex portion 5 f formed in a predetermined shape in advance into the fixing hole 6 a. Furthermore, the locking block 5 can also be formed with the fitting convex portion 5f by cutting or casting, not by press processing.
  • the bind bar 4 shown in FIG. 10 welds the plate-like bar 6 and the locking block 5 by spot welding at the upper and lower sides of the fitting portion connected in the fitting structure, that is, the upper and lower sides of the fixing hole 6a.
  • weld marks 26 by spot welding are shown by cross hatching.
  • the binding bar 4 and the end plate 3 have the width (K) and the thickness (t) of the locking block 5 in the above ranges, and the width (h) and the height (d) of the stopper portion 3b in the above ranges.
  • the bind bar 4 of FIG. 10 and FIG. 11 is provided with a U-curved portion 6c by curving the corner portion of the bent piece 6b of the plate-like bar 6 in a U shape in plan view.
  • the fixing piece 20 is fixed to the end plate 3 via a bolt 8 with the tip end side being a fixing piece 20.
  • a non-pressing gap 19 is provided between the U-curved portion 6 c and the end plate 3.
  • the end plate 3 of FIG. 11 has the fitting portion 3 a formed deep and the notch portion 3 e is provided at the corner portion facing the U-curved portion 6 c. While widening the pressure gap 19, the whole is reduced in weight.
  • the bind bar 4 can also connect the locking block 5 and the stopper portion 3b of the end plate 3 with a locking structure.
  • the end plate 3 shown in FIG. 12 is provided with an undercut-shaped cut surface 3h on the surface facing the locking block 5 which is the tip of the stopper portion 3b.
  • the locking block 5 is formed on the battery stack 2 side with a locking convex portion 5g which is fitted into the corner between the fitting portion 3a and the stopper portion 3b.
  • the locking convex portion 5g has a facing surface facing the stopper portion 3b as a locking surface 5h along the cut surface 3h.
  • the connection strength between the locking block 5 fixed to both ends of the bind bar 4 and the stopper portion 3 b while effectively preventing the bind bar 4 from coming off in the side direction of the battery stack 2 Can be tightened stably.
  • the locking structure of the bind bar 4 and the end plate 3 has a structure in which a convex portion is provided on one of the opposing surfaces of the locking block 5 and the stopper portion 3b and a concave portion is provided on the other.
  • the bind bar 4 of FIG. 12 applies pressure to the battery cells 1 in the stacking direction by pressing the end plates 3 arranged at both ends of the battery stack 2 with a press (not shown) in the assembly process of the power supply device.
  • a press not shown
  • the laminate 2 is held in a pressurized state at a predetermined pressure.
  • the bind bar 4 can be connected without overpressure of the battery cell 1 by sliding in the vertical direction with respect to the battery stack 2 pressurized by the press.
  • the binding bar 4 fits the locking convex portion 5g in a state where the battery laminate 2 is slightly overpressured in the stacking direction and the distance between the end plates 3 at both ends is shortened in the state by the protrusion amount of the locking convex portion 5g.
  • the pressing state of the press can be released and held in a predetermined pressing state.
  • the above-mentioned bind bar 4 fixes the locking block 5 to the both ends of the plate-like bar 6, and forms the fixed piece 20 by bending the end outside the locking block 5 . That is, the fixed piece 20 is comprised by the bending piece 6b formed by bending the both ends of the plate-shaped bar 6. As shown in FIG. However, as shown in FIGS. 13 to 15, the binding bar 4 can also be provided with the fixing piece 20 in an integral structure with the locking block 5.
  • the bind bar 4 shown in these figures is provided with a fixing piece 20 by bending the end of the locking block 5 fixed to the both ends of the plate-like bar 6.
  • the locking block 5 shown in FIGS. 13 and 14 has an L-shaped cross-sectional shape, and is fixed to the inner side surface of the end portion of the plate-like bar 6 with one bent portion as the fixing portion 5a.
  • a bent piece 5b which is a bent portion is fixed to the outer surface of the end plate 3 as a fixed piece 20.
  • the fixing portion 5a of the locking block 5 is fixed to the plate-like bar 6 by, for example, a welded structure.
  • the fixing portion 5 a is disposed in the fitting portion 3 a of the end plate 3, and the end face of the fixing portion 5 a is brought into contact with the stopper portion 3 b to pull the bind bar 4.
  • the force F is supported by the locking block 5 and the stopper portion 3b.
  • a tapered notch 3 e is provided at the corner of the end plate 3 inside the corner of the bent piece 5 b to provide a non-pressing gap 19 with the bind bar 4. ing.
  • the locking block 5 in the figure is formed of a plate material thicker than the plate-like bar 6, and the fixing part 5a fixed to the plate-like bar 6 is made to project from the plate-like bar 6 and arranged in the fitting part 3a securely. And can be in contact with the stopper portion.
  • a gap 17 is formed between the tip end surface of the stopper portion 3 b and the bind bar 4, and the thickness (t) of the locking block 5 is sufficiently large with respect to the gap (S) of the gap 17.
  • the binding bar 4 can be supported as shear stress. For example, when the space (S) of the gap is 0.3 mm, the lateral width (K) (distance to the bending portion) of the fixing portion 5 a of the locking block 5 is 3 mm.
  • the fixed piece 20 constituted by the bent piece 5b of the locking block 5 is fixed to the end plate 3 via a bolt 8 passing therethrough.
  • the bent piece 5 b is provided with a through hole 5 d at a tip end portion for inserting the screw portion 8 b of the bolt 8.
  • the fixing piece 20 of FIG. 13 has a shape in which a substantially horizontal width is narrowed toward the fixing portion of the tip fixed to the end plate 3.
  • the fixing piece 20 shown in FIG. 13 is provided with a plurality of openings 5e to form a lightening structure.
  • the structure in which the opening 5e is provided as a tapered shape can reduce the weight and cost of the locking block 5, and can prevent a strong force from being applied to the fixing point fixed by the bolt 8.
  • the illustrated locking block 5 is provided with two fixed pieces 20 at the top and the bottom, but the fixed block may be provided with one fixed piece at the center.
  • the bind bar 4 shown in FIG. 15 comprises the fixing piece 20 by the bending piece 5b of the latching block 5, the U-curved part 5c is provided in the corner part of the bending piece 5b.
  • Locking block 5 shown in the figure is curved in a U-shape in plan view at a portion that is closer to the end than fixing portion 5 a fixed to plate-like bar 6 and that faces the corner portion of end plate 3.
  • a U-curved portion 5c is provided, and the distal end side of the U-curved portion 5c is fixed to the end plate 3 via a bolt 8 as a fixing piece 20.
  • the power supply device has a non-pressing gap 19 between the U-curved portion 5 c formed at the corner of the bent piece 5 b and the end plate 3.
  • the structure in which the U-curved portion 5c is provided at the corner of the bent piece 5b while the fixed piece 20 is constituted by the bent piece 5b of the locking block 5 fixed to the plate-like bar 6 in this manner is the lock block 5 Even in a state where a strong force acts on the end plate 3, deformation of the locking block 5 can be effectively prevented, and the end plate 3 can be stably held in a fixed position. Furthermore, the end plate 3 is provided with a notch 3e at the corner facing the U-curved portion 5c, as shown by the chain line in the figure, to widen the non-pressing gap 19 formed between the end plate 3 and the bind bar 4 You can also.
  • the power supply device 100 shown in FIGS. 1 and 2 includes a base plate 9 on which the battery stack 2 is mounted.
  • the base plate 9 fixes the end plate 3.
  • the end plates 3 are provided with through holes 3d extending in the vertical direction in the drawing and extending in a direction parallel to the battery cells 1 on both sides.
  • the fixing screw 23 is inserted into the through hole 3 d, and the fixing screw 23 fixes the end portion to the base plate 9 and fixes the end plate 3 to the base plate 9.
  • the fixing screw 23 is screwed into a female screw hole 9a provided in the base plate 9, fixed to the base plate 9, or screwed into a nut provided on the bottom surface of the base plate, and fixed to the base plate.
  • the binding bar is configured to fix the fixing pieces provided at both ends to the surface of the end plate with bolts, but the binding bar may be configured to be fastened to the base plate via the bolts.
  • the power supply device 100 mounted on a vehicle and supplying power to a motor 93 for traveling the vehicle can use the base plate 9 as a chassis 92 of the vehicle.
  • the power supply device 100 is mounted on a chassis 92 of a vehicle, and the fixing screw 23 is inserted through the through hole 3 d provided in the end plate 3, and the fixing screw 23 is provided in a female screw hole (not shown) provided in the chassis 92. It is screwed in and fixed to the chassis 92 of the vehicle.
  • the above power supply device 100 sets the base plate 9 as the chassis 92 of the vehicle, the base plate is not necessarily specified as the chassis of the vehicle.
  • the base plate 9 can be made of a metal plate, and the power supply device 100 can be fixed on the base plate 9.
  • the power supply device 100 can be mounted on a vehicle by fixing the base plate 9 on the chassis 92 of the vehicle.
  • the above power supply device 100 is assembled in the following steps. (1) A predetermined number of battery cells 1 are stacked in the thickness direction of the battery cells 1 with the spacers 7 interposed therebetween to form a battery stack 2. (2) End plates 3 are disposed at both ends of the battery stack 2, and the pair of end plates 3 are pressed from both sides with a press (not shown), and the battery stack 2 is held by the end plates 3 The pressure is applied by pressure, and the battery cell 1 is compressed and held in a pressurized state. (3) In a state where the battery stack 2 is pressurized by the end plate 3, the bind bars 4 are connected and fixed to the pair of end plates 3.
  • the binding bars 4 are arranged such that the locking blocks 5 at both ends are guided by the fitting portions 3 a of the pair of end plates 3, and the fixing pieces 20 at both ends are outside the end plate 3 via bolts 8. It is fixed to the surface. After fixing, the pressure is released.
  • the facing electrode terminals 13 of the battery cells 1 adjacent to each other are connected by a bus bar (not shown).
  • the bus bar is fixed to the electrode terminal 13 to connect the battery cells 1 in series or in parallel to the series.
  • the bus bar is welded or screwed to the electrode terminal 13 and fixed to the electrode terminal 13.
  • the battery stack 2 is disposed on the upper surface of the base plate 9 and fixed.
  • the above power supply device is most suitable for a power supply device for a vehicle that supplies electric power to a motor for traveling an electric vehicle.
  • a power supply device for a vehicle that supplies electric power to a motor for traveling an electric vehicle.
  • an electric vehicle carrying a power supply device an electric vehicle such as a hybrid car or plug-in hybrid car traveling with both an engine and a motor or an electric car traveling only with a motor can be used. Be done.
  • FIG. 16 shows an example in which the power supply device is mounted on a hybrid vehicle traveling with both an engine and a motor.
  • the vehicle HV equipped with the power supply device shown in this figure includes a vehicle body 90, an engine 96 for traveling the vehicle body 90, a motor 93 for traveling, a power supply device 100 for supplying power to the motor 93, and a power supply device 100.
  • a generator 94 for charging the battery, and a wheel 97 driven by the motor 93 and the engine 96 to travel the vehicle body 90 are provided.
  • the power supply device 100 is connected to the motor 93 and the generator 94 via a DC / AC inverter 95.
  • the vehicle HV travels with 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 in a region where the engine efficiency is low, for example, at the time of acceleration or low speed traveling to drive the vehicle.
  • the motor 93 is supplied with power from the power supply device 100 and is driven.
  • the generator 94 is driven by the engine 96 or driven by regenerative braking when the vehicle is braked to charge the battery of the power supply device 100.
  • FIG. 17 shows an example in which the power supply device is mounted on an electric vehicle traveling only by a motor.
  • the vehicle EV mounted with the power supply device shown in this figure includes a vehicle body 90, a traveling motor 93 for traveling the vehicle body 90, a power supply device 100 for supplying power to the motor 93, and a battery of the power supply device 100. And a wheel 97 driven by a motor 93 to travel the vehicle body 90.
  • the motor 93 is supplied with power from the power supply device 100 and is driven.
  • the generator 94 is driven by energy when regenerative braking the vehicle EV, and charges the battery of the power supply device 100.
  • the present invention does not specify the use of the power supply device as a power supply device mounted on an electric vehicle, and can be used as a power supply device for a storage device for storing natural energy such as solar power generation and wind power generation. It can be used for all applications that store large electric power, such as a power supply device for a power storage device that stores electric power.
  • a power supply for home use or factory use a power supply system that charges with sunlight or late-night power and discharges it when necessary, or a streetlight power supply that charges sunlight during the day and discharges it at night, It can also be used as a backup power supply for driving traffic signals.
  • a power storage device 80 shown in FIG. 18 constitutes a power supply unit 82 by connecting a plurality of power supply devices 100 in a unit form.
  • a plurality of battery cells are connected in series and / or in parallel.
  • Each power supply device 100 is controlled by a power supply controller 84.
  • the power storage device 80 drives the load LD after charging the power supply unit 82 with the charging power supply CP. Therefore, power storage device 80 has a charge mode and a discharge mode.
  • the load LD and the charging power supply CP are connected to the storage device 80 through the discharge switch DS and the charging switch CS, respectively.
  • the ON / OFF of the discharge switch DS and the charge switch CS is switched by the power controller 84 of the power storage device 80.
  • the power supply controller 84 switches the charge switch CS to ON and the discharge switch DS to OFF to allow charging of the storage battery 80 from the charging power supply CP. Also, when the charging is completed and the battery is fully charged, or when the capacity more than a predetermined value is charged, the power supply controller 84 turns off the charging switch CS and turns on the discharging switch DS to discharge in response to a request from the load LD. It switches to the mode and permits discharge from the storage device 80 to the load LD. In addition, if necessary, the charge switch CS can be turned on and the discharge switch DS can be turned on to simultaneously perform the power supply of the load LD and the charging of the power storage device 80.
  • the load LD driven by the storage device 80 is connected to the storage device 80 via the discharge switch DS.
  • the power supply controller 84 switches the discharge switch DS to ON, connects it to the load LD, and drives the load LD with the power from the storage device 80.
  • the discharge switch DS can use a switching element such as an FET.
  • the ON / OFF of the discharge switch DS is controlled by the power supply controller 84 of the power storage device 80.
  • the power supply controller 84 also includes a communication interface for communicating with an external device.
  • the host device HT is connected according to the existing communication protocol such as UART or RS-232C. Also, if necessary, a user interface may be provided for the user to operate the power supply system.
  • Each power supply device 100 includes a signal terminal and a power terminal.
  • the signal terminals include an input / output terminal DI, an abnormal output terminal DA, and a connection terminal DO.
  • the input / output terminal DI is a terminal for inputting / outputting a signal from another power supply apparatus 100 or a power supply controller 84
  • the connection terminal DO is a terminal for inputting / outputting a signal to / from the other power supply apparatus 100.
  • the abnormality output terminal DA is a terminal for outputting the abnormality of the power supply device 100 to the outside.
  • the power supply terminal is a terminal for connecting the power supply devices 100 in series and in parallel.
  • the power supply units 82 are connected to the output line OL via the parallel connection switch 85 and connected in parallel to each other.
  • the power supply device according to the present invention, a vehicle including the same, and a power storage device are suitably used as a power supply device for a plug-in hybrid electric vehicle, a hybrid electric vehicle, an electric vehicle or the like capable of switching between EV driving mode and HEV driving mode. it can.
  • a backup power supply that can be mounted in a rack of a computer server, a backup power supply for a wireless base station such as a mobile phone, a storage power for household use and a factory, a power supply for street lights, etc. It can also be suitably used for backup power sources such as traffic lights.

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Abstract

エンドプレートやバインドバーの破損を防止するために、電源装置は、電池積層体の積層方向の両端部にエンドプレート（３）を配置して、エンドプレート（３）にバインドバー（４）を連結して、電池セル（１）を固定している。バインドバー（４）は、電池積層体の積層方向に伸びる板状バー（６）と、板状バー（６）に固定されて、エンドプレート（３）の外周面との対向面に突出してなる係止ブロック（５）を有している。エンドプレート（３）は、係止ブロック（５）が案内される嵌合部（３ａ）を外周面に有し、さらに、嵌合部（３ａ）の電池積層体側には、係止ブロック（５）と当接するストッパ部（３ｂ）を設けている。

Description

電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置
　本発明は、複数の電池セルを積層して電池積層体とし、この電池積層体の両端をエンドプレートで保持している電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置に関する。
　典型的な電源装置は、複数の角形電池セルからなる電池積層体と、電池積層体の両端面に配置される一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートを連結するバインドバーとを備えている（特許文献１参照）。この電源装置は、電池積層体をエンドプレートとバインドバーにより拘束することで、複数の角形電池セルからなる電池積層体を集合化できるようになっている。
特開２０１５－２２０１１７号公報
　上記特許文献１の電源装置は、バインドバーやエンドプレートを介して複数の角形電池セルからなる電池積層体を集合化させているため、電池積層体を構成する複数の角形電池セルの膨張が抑制されることになる。つまり、バインドバーやエンドプレートを介して、角形電池セルの膨張を抑制することになるため、バインドバーやエンドプレートに大きな力が加わる。
　一方で、角形電池セルは、体積あたりのエネルギー密度や重量あたりのエネルギー密度を高くしようとすると、充放電や劣化に伴う寸法変化が大きくなる傾向がある。バインドバーやエンドプレートにかかる負荷は、角形電池セルの膨張量に起因するため、膨張量に伴う寸法変化の大きい角形電池セルを用いる場合には、上記特許文献１の電源装置の構成では、エンドプレートやバインドバーに大きな負荷がかかることになり、エンドプレートやバインドバーが変形したり、破損したりするおそれがある。
　本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、エンドプレートとバインドバーを介して複数の電池セルを集合化する構成としながら、エンドプレートとバインドバーの変形や破損を防止できる技術を提供することにある。
　本発明のある態様の電源装置は、複数の電池セルを積層してなる電池積層体と、前記電池積層体の積層方向の両端部に配置してなる一対のエンドプレートと、両端部を一対の前記エンドプレートに連結するバインドバーとを備えている。前記バインドバーは、前記電池積層体の積層方向に伸びる板状バーと、前記板状バーに固定されて、前記エンドプレートの外周面との対向面に突出してなる係止ブロックを有している。前記エンドプレートは、前記係止ブロックが案内される嵌合部を外周面に有し、さらに、前記嵌合部の電池積層体側には、前記係止ブロックと当接するストッパ部を設けている。
　さらに、以上の態様の構成要素を備えた電源装置を備える電動車両は、前記電源装置と、該電源装置から電力供給される走行用のモータと、該電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、該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ている。
　さらに、以上の態様の構成要素を備えた電源装置を備える蓄電装置は、前記電源装置と、該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、前記電源コントローラが外部からの電力による前記電池セルへの充電を可能とすると共に、該電池セルに対し充電を行うよう制御している。
　以上の電源装置によれば、簡単な構造としながら、比較的大きな負荷がかかる場合であっても、エンドプレートとバインドバーの変形や破損を防止できる特徴がある。それは、以上の電源装置が、バインドバーを板状バーとこれに固定してなる係止ブロックとで構成して、係止ブロックをエンドプレート外周面との対向面に向かって突出する形状とし、さらに、エンドプレートには、係止ブロックを案内する嵌合部と、この嵌合部の電池積層側には係止ブロックと当接するストッパ部を設けており、バインドバーの係止ブロックを嵌合部に案内して、ストッパ部でバインドバーの引張力による係止ブロックの位置ずれを阻止しているからである。このバインドバーとエンドプレートとの連結構造は、従来のバインドバーの折曲片のようにバインドバーが曲げ応力で変形することがなく、係止ブロックと嵌合部とストッパ部とでバインドバーを強固にエンドプレートに固定できる。
本発明の一実施形態にかかる電源装置の斜視図である。 図１に示す電源装置の分解斜視図である。 図１に示す電源装置の水平断面図である。 図３に示す電源装置の要部拡大断面図である。 エンドプレートの他の一例を示す拡大断面図である。 エンドプレートとバインドバーの他の一例を示す拡大断面図である。 バインドバーの他の一例を示す拡大断面図である。 エンドプレートとバインドバーの他の一例を示す斜視図である。 図８に示すエンドプレートとバインドバーの拡大断面図である。 エンドプレートとバインドバーの他の一例を示す斜視図である。 図１０に示すエンドプレートとバインドバーの拡大断面図である。 エンドプレートとバインドバーの他の一例を示す拡大断面図である。 エンドプレートとバインドバーの他の一例を示す斜視図である。 図１３に示すエンドプレートとバインドバーの拡大断面図である。 バインドバーの他の一例を示す拡大断面図である。 エンジンとモータで走行するハイブリッドカーに電源装置を搭載する例を示すブロック図である。 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。 蓄電装置に電源装置を使用する例を示すブロック図である。 従来の電源装置のバインドバーの曲げ加工部を示す拡大断面図である。
　まず、本発明の一つの着目点について説明する。多数の電池セルを積層している電源装置は、複数の電池セルからなる電池積層体の両端に配置されるエンドプレートをバインドバーで連結することで、複数の電池セルを拘束するように構成されている。複数の電池セルは、高い剛性を持つエンドプレートやバインドバーを介して拘束されることで、充放電や劣化に伴う電池セルの膨張、変形、相対移動、振動による誤動作などが抑制される。以上の電源装置は、電池セルの積層面の面積を約１００平方センチメートルとするもので、電池セルの膨張を抑制することでエンドプレートに１トン以上の強い力が作用することもある。そのため、エンドプレートに固定されているバインドバーには、エンドプレートを介して極めて強い引張力が作用する。
　電池積層体の両端をエンドプレートで固定する従来の電源装置は、バインドバーの端部を内側に折曲してなる折曲片をエンドプレートの外側面に固定している。以上の構造は、金属板のバインドバーの端部を折曲加工して折曲片として、この折曲片をエンドプレートの外側表面に固定するので、折曲片はバインドバーと同じ厚さの金属板となる。バインドバーは、電池積層体の膨張により発生する引張力に耐える引張強度の金属板が使用される。引張力に耐えるように、バインドバーには例えば１ｍｍ～２ｍｍ程度の金属板が使用される。折曲片をエンドプレートの外側表面に固定しているバインドバーは、電池積層体の積層方向に伸びる部分には電池積層体を加圧する反力による引張応力が作用し、折曲片には曲げ応力が作用する。曲げ応力は、図１９において、鎖線で示すように折曲片１０４ｂの曲げ加工部１０４ｃをエンドプレート１０３の隅部に空間を埋めるように変形させる。引張応力で伸びないバインドバーにおいても、曲げ応力では変形しやすく、折曲片１０４ｂが図の鎖線で示すように変形すると、バインドバー１０４が耐力を超えて破断する可能性がある。
　以上の通り、バインドバーにかかる引張力の増加は、バインドバーの曲げ加工部内側とエンドプレート隅部には、さらに局部的に強大な応力が集中して、バインドバーやエンドプレートを変形し、また損傷する原因となる。以上の実情に鑑みて、バインドバーとエンドプレートの最適化を図り、バインドバーとエンドプレートの応力を耐力以内にする構造を検討することが重要である。
　本発明のある態様の電源装置は、以下の構成により特定されてもよい。電源装置は、複数の電池セル１を積層してなる電池積層体２と、電池積層体２の積層方向の両端部に配置してなる一対のエンドプレート３と、両端部を一対のエンドプレート３に連結するバインドバー４とを備えている。バインドバー４は、電池積層体２の積層方向に伸びる板状バー６と、板状バー６に固定されて、エンドプレート３の外周面との対向面に突出してなる係止ブロック５を有している。エンドプレート３は、係止ブロック５が案内される嵌合部３ａを外周面に有し、さらに、嵌合部３ａの電池積層体２側には、係止ブロック５と当接するストッパ部３ｂを設けている。
　以上の構成によると、バインドバーの係止ブロックをエンドプレートの嵌合部に案内してストッパ部で位置ずれを阻止することで、バインドバーに作用する強い引張力によるバインドバーとエンドプレートの変形を防止できる。バインドバーは、電池セルの膨化力がエンドプレートを押すことによってストッパ部を介して引張力が作用するが、従来の電源装置においては、バインドバーの引張力が折曲片の曲げ加工部において曲げ応力として作用して変形するおそれがある。曲げ応力でバインドバーが変形すると、図１９の鎖線で示すように、曲げ加工部１０４ｃは、その内側面をエンドプレート１０３のコーナー部１０３ａに密着させてバインドバー１０４は実質的に伸びた状態となる。この状態になると、バインドバーも耐力を越えて破断する懸念がある。
　これに対して、以上の電源装置では、バインドバーに設けた係止ブロックをエンドプレートの嵌合部に案内し、さらに、ここに案内された係止ブロックの位置ずれをストッパ部で阻止する。この構造でエンドプレートに固定されるバインドバーは、係止ブロックとエンドプレートとの間に隙間があっても、従来のように折曲片の曲げ応力として支持することなく、係止ブロックを嵌合部に案内してストッパ部で定位置に配置する構造によってバインドバーの剪断応力として支持する。バインドバーは、剪断応力に対する強度が曲げ応力による強度より相当に強く、バインドバーに働く強い引張力で耐力を超えることなく電池セルを保持できる。
　バインドバー４は、さらに、エンドプレート３の表面に固定される固定片２０を両端部に有する構成としてもよい。以上の構成により、バインドバーは、両端部に設けた固定片を介して、エンドプレートに対して外れないように確実に固定される。
　固定片２０は、板状バー６の折曲片６ｂで構成してもよい。さらに、固定片２０は、板状バー６で構成される折曲片６ｂの隅部にＵ曲部６ｃを設けて、エンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設ける構成としてもよい。
　また、固定片２０は、係止ブロック５と一体構造として、係止ブロック５の端部を折曲して固定片２０を構成してもよい。さらに、係止ブロック５と一体構造で構成される固定片２０は、隅部にＵ曲部５ｃを設けて、エンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設ける構成としてもよい。
　固定片２０は、ボルト８を介してエンドプレート３の外側表面に固定する構成としてもよい。さらに、電源装置は、固定片２０の隅部内側とエンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設ける構成としてもよい。エンドプレート３は、固定片２０の隅部内側に対向するコーナー部に切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に非押圧隙間１９を設ける構成としてもよい。
　さらに、固定片２０は、エンドプレート３に固定してなる先端の固定部に向かって実質的な横幅を狭くする形状とする構成としてもよい。
　係止ブロック５は、溶接構造で板状バー６に固定する構成としてもよい。また、板状バー６と係止ブロック５は、鉄、鉄合金、ＳＵＳ、アルミニウム、アルミニウム合金のうちのいずれかとすることが好ましい。
　係止ブロック５は、厚さ（ｔ）を１ｍｍ以上とすることが好ましい。また、係止ブロック５は、電池積層方向の横幅（Ｋ）を３ｍｍ以上とすることが好ましい。ストッパ部３ｂは、電池積層方向の横幅（ｈ）を３ｍｍ以上とすることが好ましい。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下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。
（実施形態１）
　図１～図３に示す電源装置１００は、複数の電池セル１を積層している電池積層体２と、この電池積層体２の積層方向の両端部に配置している一対のエンドプレート３と、両端部を一対のエンドプレート３に連結して、複数の電池セル１を積層方向に保持するバインドバー４とを備えている。
（電池セル１）
　電池セル１は、図２に示すように、厚さに比べて幅が広い、言い換えると幅よりも薄い角形の電池で、厚さ方向に積層されて電池積層体２としている。電池セル１は、電池ケース１０を金属ケースとする非水系電解液電池である。非水系電解液電池である電池セル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。
　電池セル１は、外形を角形とする金属製の電池ケース１０に、電極体（図示せず）を収納して電解液を充填している。金属ケースからなる電池ケース１０は、アルミニウムやアルミニウム合金で製造することができる。電池ケース１０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１０Ａと、この外装缶１０Ａの開口部を気密に閉塞している封口板１０Ｂとを備えている。封口板１０Ｂは平面状の金属板で、その外形を外装缶１０Ａの開口部の形状としている。この封口板１０Ｂはレーザー溶接して外装缶１０Ａの外周縁に固定されて外装缶１０Ａの開口部を気密に閉塞している。外装缶１０Ａに固定される封口板１０Ｂ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の内側には、所定の内圧で開弁する排出弁１１を設けている。図２に示す電池積層体２は、複数の電池セル１を、排出弁１１を設けた面が略同一面に位置する姿勢で積層して、各電池セル１の排出弁１１を同一平面上に配置している。図の電池積層体２は、排出弁１１を設けている封口板１０Ｂを上面とする姿勢で、複数の電池セル１を積層している。
　互いに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１００は、隣接する電池セル１の正負の電極端子１３を、バスバー（図示せず）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。
（電池積層体２）
　図２と図３に示す電池積層体２は、複数の電池セル１を、スペーサ７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。
　電池積層体２は、図２と図３に示すように、積層している電池セル１の間にスペーサ７を挟着している。スペーサ７は、隣接する電池セル１を絶縁する。図に示すスペーサ７は、プラスチックを板状に成形した絶縁プレートである。とくに、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７は、隣接する電池セル１の熱暴走を効果的に防止できる効果もある。このスペーサ７は、電池セル１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１を位置ずれしないように積層できる。
　以上のように、スペーサ７で絶縁して積層される電池セル１は、外装缶をアルミニウムなどの金属製にできる。ただ、電池積層体は、必ずしも電池セルの間に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シートや絶縁塗料等で被覆する等の方法で、互いに隣接する電池セル同士を絶縁することによって、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）
　エンドプレート３は、バインドバー４に連結されて、電池積層体２を両端面から挟んで、電池セル１を積層方向に固定している。エンドプレート３の外形は、電池セル１の外形にほぼ等しく、あるいはこれよりもわずかに大きく、両側の外周面にバインドバー４を固定して、電池積層体２の膨化を抑制する四角形の板材である。このエンドプレート３は、全体をアルミニウムやアルミニウム合金、ＳＵＳ、鉄等の金属製としている。ただし、エンドプレートは、図示しないが、プラスチックに金属板を積層する構造とし、あるいはまた、全体を補強繊維を埋設している繊維強化樹脂成形板としてもよい。
　エンドプレート３は、電池セル１の表面に、直接にあるいはスペーサを介して面接触状態に密着して、電池セル１を保持する。電源装置１００は、組み立て工程において、電池積層体２の両端部にエンドプレート３を配置し、両端のエンドプレート３をプレス機（図示せず）で加圧して、電池セル１を積層方向に加圧する状態に保持し、この状態でエンドプレート３にバインドバー４を固定する。エンドプレート３がバインドバー４に固定された後、プレス機の加圧状態は解除される。
　エンドプレート３は、バインドバー４に固定されて電池積層体２の膨化力を受け止めて電池セル１を保持する。エンドプレート３は、固定されるバインドバー４に設けている係止ブロック５を確実に連結するために、バインドバー４に設けた係止ブロック５を案内する嵌合部３ａを両側の外周面に設けている。さらに、エンドプレート３は、嵌合部３ａの電池積層体２側に、係止ブロック５と当接するストッパ部３ｂを設けている。言い換えると、エンドプレート３の両側面には、それぞれ、電池積層体２側の端部からバインドバー４に向けて突出するストッパ部３ｂが設けられている。エンドプレート３は、ストッパ部３ｂと係止ブロック５が接触することによりバインドバー４の引張力を用いて、電池セル１の膨化力に耐え、保持している。ストッパ部３ｂは、係止ブロック５との接触部に作用するバインドバー４の引張力で変形しない横幅としている。ストッパ部３ｂの横幅（ｈ）は、バインドバー４の引張力を考慮して最適値に設定されるが、たとえば、エンドプレート３全体をアルミニウム製として、３ｍｍ以上、好ましくは４ｍｍ以上、さらに好ましくは５ｍｍ以上、最適には８ｍｍ以上とする。
　図４は係止ブロック５が嵌合部３ａに案内される部分の概略拡大断面図である。この図のエンドプレート３は、嵌合部３ａとストッパ部３ｂとの隅部内側に隙間１８を設けている。ここに隙間１８を設けているエンドプレート３は、ストッパ部３ｂの横幅（ｈ）を隙間１８の幅（Ｗ）に対して十分に大きく、たとえば１０倍よりも大きくする。隙間１８の幅（Ｗ）に対して十分に横幅（ｈ）の広いストッパ部３ｂは、バインドバー４の引張力を曲げ応力によらず剪断応力で支持する。材料が耐える最大剪断力は最大曲げ力に比較して相当に強く、ストッパ部３ｂの横幅（ｈ）を隙間１８の幅（Ｗ）に比べて大きくして、ストッパ部３ｂの変形は確実に阻止できる。したがって、嵌合部３ａとストッパ部３ｂとの隅部内側に隙間１８を設けるエンドプレート３においては、ストッパ部３ｂの横幅（ｈ）を隙間１８の幅（Ｗ）の１０倍よりも大きくして、バインドバー４の引張力をストッパ部３ｂの剪断応力で支持できる。
　さらに、ストッパ部３ｂの高さ（ｄ）は、好ましくは、係止ブロック５の厚さ（ｔ）よりも大きくして、ストッパ部３ｂの先端面とバインドバー４の内面との間にできる隙間を小さくすることが好ましい。ただ、ストッパ部３ｂの高さ（ｄ）は、係止ブロックの厚さ（ｔ）よりも小さくして、ストッパ部３ｂの先端面とバインドバー４の内面との間に隙間を設ける構成としてもよい。したがって、ストッパ部３ｂの高さ（ｄ）は、係止ブロック５の厚さ（ｔ）と、ストッパ部３ｂの先端面とバインドバー４の内面との 間にできる隙間の間隔や、嵌合部３ａとストッパ部３ｂとの隅部内側にできる隙間１８の幅（Ｗ）を考慮して特定される。ストッパ部３ｂの高さ（ｄ）は、例えば、係止ブロック５の厚さ（ｔ［ｍｍ］）に対して、（ｔ－１）～（ｔ＋１）ｍｍとすることができる。
（バインドバー４）
　バインドバー４は、電池積層体２の積層方向に伸びる板状バー６と、この板状バー６に固定されてエンドプレート３の外周面との対向面に突出している係止ブロック５とを備え、両端部にはエンドプレート３に固定される固定片２０を設けている。板状バー６は電池積層体２との対向面に配置され、係止ブロック５はエンドプレート３の嵌合部３ａに案内され、固定片２０はエンドプレート３の外側表面に固定される。
（板状バー６）
　板状バー６は、強い引張力に耐える金属板、たとえば引張強度を４００ＭＰａ以上とする高張力鋼などの金属板が使用される。高張力鋼の板状バー６は、例えば、厚さを１ｍｍ～２ｍｍとして、バインドバー４に作用する引張力に耐える強度を実現できる。図２のバインドバー４は、電池積層体２の片側に配置される板状バー６を、上縁が電池積層体２の上部に、下縁が電池積層体２の下部に配置する上下幅の金属板としている。この電源装置１００は、電池積層体２の片側面に１枚の金属板からなる板状バー６を配置している。ただ、図示しないが、電源装置は、電池積層体の片側面に、上下に分割する２枚の金属板からなる板状バーを配置することもできる。
（係止ブロック５）
　図１～図３のバインドバー４は、板状バー６の両端部に係止ブロック５を固定している。このバインドバー４は、板状バー６の両端部の内側面であって、エンドプレート３の外側面に設けた嵌合部３ａと対向する領域に係止ブロック５を固定している。図に示す係止ブロック５は、エンドプレート３の外側面に沿って伸びる板状ないし角柱状に形成されており、エンドプレート３に設けた嵌合部３ａに向かって突出する姿勢で固定されている。係止ブロック５は、金属製であって、好ましくは、鉄または鉄合金、ＳＵＳ、アルミニウムで製造される。金属製の係止ブロック５は、溶接構造で板状バー６の内側に固定している。溶接の場合は、バインドバー４と同じ材料が好ましい。このバインドバー４は、低コストに多量生産できる。係止ブロック５は、例えば、スポット溶接により板状バーに固定することができる。このように係止ブロック５を板状バー６にスポット溶接する構造は、係止ブロック５と板状バー６とを境界面で溶着できるので、境界縁を段差のない状態とすることができ、嵌合部３ａに案内される係止ブロック５をストッパ部３ｂに密着する状態で配置できる特徴がある。ただ、係止ブロックは、リベット等の連結具を介して板状バーに固定し、あるいは連結具と溶接構造とを併用して板状バーに固定することもできる。
　係止ブロック５の電池積層方向の横幅（Ｋ）は、板状バー６に作用する引張力で変形しない幅、たとえば、３ｍｍ以上に設定される。図４は、バインドバー４をエンドプレート３に連結する部分の拡大断面図であって、係止ブロック５の隅部内側に隙間がない状態、言い換えると、係止ブロック５のストッパ部３ｂ側の対向面全体がストッパ部３ｂに当接して密着し、かつストッパ部３ｂの先端面が板状バー６の内面に密着する状態を示している。このように、バインドバー４とエンドプレート３との位置関係においては、係止ブロック５の隅部内側に隙間がなく、ストッパ部３ｂの先端面が板状バー６の内面に密着する状態が好ましい。ただ、ストッパ部３ｂの先端面と板状バー６の内面との間に多少の隙間があってもよい。この場合、この隙間の間隔に対して、係止ブロック５の横幅（Ｋ）を十分大きく、たとえば１０倍よりも大きくして、バインドバー４の引張力Ｆを剪断応力として支持できる。
　また、係止ブロック５の厚さ（ｔ）は、ストッパ部３ｂ側の対向面を確実にストッパ部３ｂに当接させて支持できる厚さとする。たとえば、図４に示すように、係止ブロック５の隅部内側に隙間がなく、ストッパ部３ｂの先端面が板状バー６の内面に密着する構成においては、係止ブロック５の厚さ（ｔ）を１ｍｍ以上とすることで、対向面を確実にストッパ部３ｂに当接させて押圧できる。ただ、前述のように、ストッパ部３ｂの先端面と板状バー６の内面との間には多少の隙間があってもよく、この場合においては、この隙間の間隔に対して、係止ブロック５の横幅（Ｋ）を十分大きく、たとえば１０倍よりも大きくして、バインドバー４の引張力Ｆを剪断応力として係止ブロック５で支持できる。以上のように、係止ブロック５の横幅（Ｋ）は、ストッパ部３ｂとの位置関係により、最適な横幅となるように設計される。
（固定片２０）
　固定片２０は、図１～図４に示すように、バインドバー４の両端部に設けられて、ボルト８を介してエンドプレート３の外側表面に固定される。図のバインドバー４は、板状バー６の両端部を内側に９０度折り曲げ加工して折曲片６ｂを設け、この折曲片６ｂを固定片２０としている。固定片２０は、バインドバー４の端部をエンドプレート３の外側表面に固定するが、固定片２０には強い強度は要求されない。バインドバー４に作用する大きな引張力が、係止ブロック５とストッパ部３ｂとで支持されて、固定片２０には作用しないからである。図１及び図２に示すバインドバー４は、エンドプレート３に固定してなる先端の固定部に向かって実質的な横幅を狭くしてなる形状であって、正面視を略三角形状とする固定片２０を上下に２つ設けている。このように、強い強度が要求されない固定片２０は、先細り形状とすることで、バインドバー４を軽量化して低コストにできると共に、ボルト８で固定される固定箇所を少なくすることで部品点数を減らして低コストにできる。さらに、バインドバー４は、図示しないが、両端に先細り形状の固定片２０を各々１つずつ設ける構造としてさらに低コストにすることもできる。さらにまた、図示しないが、バインドバー４の板状バー６は、電池積層体２の側面と対向する領域や折曲片６ｂに開口部を設けてさらに軽量化を図ることもできる。
　固定片２０は、これを貫通するボルト８を介してエンドプレート３に固定される。折曲片６ｂで構成される固定片２０は、ボルト８のネジ部８ｂを挿通する貫通孔６ｄを先端部に設けている。固定片２０は、貫通孔６ｄに挿通されたネジ部８ｂが、エンドプレート３に設けた雌ねじ孔３ｃにねじ込まれて、ボルト８の頭部８ａとエンドプレート３とで挟着される状態でエンドプレート３の外側表面に固定される。この固定構造の電源装置は、係止ブロック５をエンドプレート３の嵌合部３ａに案内して、ストッパ部３ｂでバインドバー４の引張力を支持すると共に、バインドバー４の両端に設けた固定片２０がエンドプレート３に固定されることで、一対のエンドプレート３をバインドバー４で安定して定位置に保持できる。
　さらに、図４に示す電源装置は、係止ブロック５がストッパ部３ｂに係止されて、固定片２０がエンドプレート３に固定される状態で、板状バー６がエンドプレート３の隅部に当たらないように、固定片２０の隅部内側とエンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設けている。図４に示すエンドプレート３は、係止ブロック５が配置される嵌合部３ａの一端であって、ストッパ部３ｂと反対側の端部を開放することで、板状バー６の曲げ加工部である固定片２０の隅部内側に非押圧隙間１９を設けている。ただ、電源装置は、図５に示すように、固定片２０の隅部内側に対向するエンドプレート３のコーナー部に切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に非押圧隙間１９を設けることもできる。この構造は、簡単な構造で固定片２０の隅部内側に十分な非押圧隙間１９を設けることができ、固定片２０やエンドプレート３に強い力が作用するのを有効に防止できる。
（エンドプレートの他の例）
　以上のエンドプレート３は、段差形状の嵌合部３ａを設けて、この嵌合部３ａの電池積層体２側にストッパ部３ｂを設けている。ただ、エンドプレートは、図６に示すように、係止ブロック５を挿入できる溝状の嵌合部３ａを設けることもできる。図６のエンドプレート３は、外側面の中央部に沿って上下方向に伸びる溝部３ｆを設けて嵌合部３ａとしている。図のエンドプレート３は、嵌合部３ａとなる溝部３ｆの横幅（Ｈ）を係止ブロック５の横幅（Ｋ）よりも広くし、また、溝部３ｆの深さであるストッパ部３ｂの高さ（ｄ）を係止ブロック５の厚さ（ｔ）よりも大きくしている。このエンドプレート３も、嵌合部３ａに挿入される係止ブロック５がストッパ部３ｂを押圧する状態で連結される。さらに、図６に示すエンドプレート３は、固定片２０の隅部内側に対向するコーナー部にテーパー状の切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に非押圧隙間１９を設けている。これによりバインドバー４の固定片２０を無理なくエンドプレート３の外側面に配置して固定できるようにしている。
（係止ブロックと板状バーの固定構造の他の例）
　以上のバインドバー４は、板状バー６の内側面に係止ブロック５を固定するが、バインドバー４は、図７に示すように、板状バー６の両端部に固定穴６ａを設けて、この固定穴６ａに係止ブロック５を挿入して固定することもできる。図７に示すバインドバー４は、板状バー６を貫通して設けた固定穴６ａに挿入される係止ブロック５の外周面と固定穴６ａの内周面とを溶接して、係止ブロック５を板状バー６に固定している。このバインドバー４は、係止ブロック５の外形よりもわずかに大きい内形の固定穴６ａを板状バー６に設け、この固定穴６ａに係止ブロック５を挿入して、固定穴６ａの内周縁と係止ブロック５の外周面とを溶接して、係止ブロック５を固定している。図７に示す係止ブロック５は、板状バー６の表面から僅かに突出する状態で固定穴６ａに挿入され、係止ブロック５の突出部の外周面及び板状バー６との間に溶加材１５を溶着している。係止ブロック５は全周を固定穴６ａに溶接して固定される。この構造は、係止ブロック５と板状バー６とを確実に、しかも強い溶着強度で固定できる。板状バー６の固定穴６ａに係止ブロック５を溶接して固定しているバインドバー４は、溶接構造と嵌合構造とで係止ブロック５と板状バー６とが一体構造となるので、固定穴６ａを設けた部分の強度を低下させることなく強固に連結できる。
（板状バーの他の例）
　さらに、図８と図９に示すバインドバー４は、板状バー６の両端部を折曲加工してなる折曲片６ｂで固定片２０を構成すると共に、折曲片６ｂの隅部にはＵ曲部６ｃを設けている。図に示す板状バー６は、係止ブロック５が固定される固定部よりも端部側であって、エンドプレート３のコーナー部と対向する部分を平面視においてＵ字状に湾曲してＵ曲部６ｃを設けており、このＵ曲部６ｃより先端側を固定片２０としてボルト８を介してエンドプレート３に固定している。このバインドバー４は、Ｕ字状に湾曲されたＵ曲部６ｃにより、エンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設けている。このように固定片２０の隅部にＵ曲部６ｃを設ける構造は、このＵ曲部６ｃにより応力を吸収することで、固定片２０やエンドプレート３との締結点に強い力が作用するのを有効に防止できる。さらに、エンドプレート３のコーナー部に沿って上下に伸びるＵ曲部６ｃを形成することで、エンドプレート３のサイズを大きくすることなく、重量を増やすことなく、横幅（Ｋ）を長くとって係止ブロック５を補強できる効果もある。さらに、エンドプレート３は、図の鎖線で示すように、Ｕ曲部６ｃに対向するコーナー部に切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に形成される非押圧隙間１９を広くすることもできる。
　さらに、バインドバー４は、図１０と図１１に示す構造とすることもできる。これらの図に示すバインドバー４は、板状バー６の両端部を折曲加工してなる折曲片６ｂで固定片２０を構成すると共に、板状バー６の内側面であって、エンドプレート３の外側面に設けた嵌合部３ａと対向する領域に係止ブロック５を固定している。図に示すバインドバー４は、板状バー６に固定穴６ａを設けて、この固定穴６ａに係止ブロック５の一部を挿入して、係止ブロック５と板状バー６とを嵌合構造で固定している。板状バー６は、エンドプレート３の嵌合部３ａと対向する両端部において、上下に離して２つの固定穴６ａを貫通して設けている。図１０に示す固定穴６ａは、上下方向に延びる長円形状としている。
　係止ブロック５は、図１１に示すように、板状バー６の内側であって、固定穴６ａを含む領域に配置されると共に、固定穴６ａと対向する部分に、外側方向（係止ブロック５の厚さ方向）に突出する嵌合凸部５ｆを形成して設けている。嵌合凸部５ｆは、固定穴６ａの内形に沿う外形に形成されている。この嵌合凸部５ｆは、例えば、貫通孔である固定穴６ａを設けた板状バー６の内側面に係止ブロック５を配置した状態で、固定穴６ａと対向する領域を内側からパンチング等のプレス加工をすることにより、係止ブロック５の一部を外側方向に突出させて固定穴６ａに沿う形状に形成される。係止ブロック５は、パンチングにより形成される嵌合凸部５ｆが、固定穴６ａに隙間なく圧入されることで、板状バー６に嵌合構造で連結される。ただ、係止ブロック５は、あらかじめ所定の形状に形成された嵌合凸部５ｆを固定穴６ａに挿入することにより、板状バー６に嵌合状態で連結することもできる。さらに、係止ブロック５は、プレス加工によらず、削り出しや、鋳造により嵌合凸部５ｆを形成することもできる。
　さらに、図１０に示すバインドバー４は、嵌合構造で連結される嵌合部の上下、すなわち、固定穴６ａの上下において、スポット溶接により板状バー６と係止ブロック５とを溶着している。図１０では、このスポット溶接による溶接痕２６をクロスハッチングで示している。このように、嵌合構造と溶接構造とを併用して係止ブロック５を板状バー６に固定する構造は、係止ブロック５をさらに強固に板状バー６に固定できる。このバインドバー４とエンドプレート３は、係止ブロック５の横幅（Ｋ）及び厚さ（ｔ）を前述の範囲とし、ストッパ部３ｂの横幅（ｈ）及び高さ（ｄ）を前述の範囲とすることで、板状バー６に作用する引張力Ｆを剪断力で支持して、充分な強度を実現できる。
　さらに、図１０と図１１のバインドバー４は、板状バー６の折曲片６ｂの隅部を平面視においてＵ字状に湾曲してＵ曲部６ｃを設けており、Ｕ曲部６ｃより先端側を固定片２０として、この固定片２０をボルト８を介してエンドプレート３に固定している。Ｕ曲部６ｃとエンドプレート３との間には非押圧隙間１９を設けている。とくに、図１１のエンドプレート３は、嵌合部３ａを深く形成すると共に、Ｕ曲部６ｃに対向するコーナー部には切欠部３ｅを設けており、バインドバー４との間に形成される非押圧隙間１９を広くしながら、全体を軽量化している。
　さらに、バインドバー４は、図１２に示すように、係止ブロック５とエンドプレート３のストッパ部３ｂとを係止構造で連結することもできる。図１２に示すエンドプレート３は、ストッパ部３ｂの先端部であって係止ブロック５と対向する対向面にアンダーカット形状のカット面３ｈを形成して設けている。また、係止ブロック５は、嵌合部３ａとストッパ部３ｂとの隅部に嵌入される係止凸部５ｇを電池積層体２側に形成している。この係止凸部５ｇは、ストッパ部３ｂと対向する対向面を、カット面３ｈに沿う係止面５ｈとしている。この係止構造によると、バインドバー４が電池積層体２の側面方向に外れるのを有効に防止しながら、バインドバー４の両端部に固定された係止ブロック５とストッパ部３ｂとの連結強度を強くして安定して締結できる。ただ、バインドバー４とエンドプレート３の係止構造は、係止ブロック５とストッパ部３ｂの対向面において、何れか一方に凸部を設け、他方に凹部を設けてこれらを嵌合する構造とすることも、何れか一方に上下方向に延びる凸条を設け、他方に上下方向に延びる凹部または溝部を設けてこれらを嵌合する構造とすることもできる。
　図１２のバインドバー４は、電源装置の組み立て工程において、電池積層体２の両端部に配置したエンドプレート３をプレス機（図示せず）で加圧して、電池セル１を積層方向に加圧する状態でエンドプレート３の嵌合部３ａに係止凸部５ｇを案内し、一対のエンドプレート３に両端の係止ブロック５を係止した後、プレス機の加圧状態を解除して、電池積層体２を所定の圧力で加圧状態に保持する。なお、バインドバー４は、プレス機で加圧される電池積層体２に対して上下方向にスライドさせることで電池セル１を過圧することなく連結できる。ただ、バインドバー４は、電池積層体２を積層方向に多少過圧して両端のエンドプレート３の間隔を係止凸部５ｇの突出量分だけ状態で短くした状態で係止凸部５ｇを嵌合部３ａに案内した後、プレス機の加圧状態を解除して所定の加圧状態で保持することもできる。
（バインドバーの他の例）
　以上のバインドバー４は、板状バー６の両端部に係止ブロック５を固定すると共に、この係止ブロック５よりも外側の端部を折曲加工することで固定片２０を形成している。すなわち、板状バー６の両端部を折曲してなる折曲片６ｂにより固定片２０を構成している。ただ、バインドバー４は、図１３～図１５に示すように、固定片２０を係止ブロック５と一体構造に設けることもできる。これらの図に示すバインドバー４は、板状バー６の両端部に固定される係止ブロック５の端部を折曲して固定片２０を設けている。
　図１３及び図１４に示す係止ブロック５は、横断面形状をＬ字状としており、一方の折曲部を固定部５ａとして板状バー６の端部の内側面に固定すると共に、他方の折曲部である折曲片５ｂを固定片２０としてエンドプレート３の外側表面に固定している。係止ブロック５の固定部５ａは、例えば、溶接構造で板状バー６に固定される。この係止ブロック５は、図１４に示すように、固定部５ａがエンドプレート３の嵌合部３ａに配置されて、固定部５ａの端面をストッパ部３ｂに当接させてバインドバー４の引張力Ｆを係止ブロック５とストッパ部３ｂで支持している。さらに、図１４のエンドプレート３は、折曲片５ｂの隅部内側において、エンドプレート３のコーナー部にテーパー状の切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に非押圧隙間１９を設けている。
　図の係止ブロック５は、板状バー６よりも厚い板材で形成されており、板状バー６に固定される固定部５ａを板状バー６から突出させて嵌合部３ａに確実に配置してストッパ部に当接できるようにしている。図１４において、ストッパ部３ｂの先端面とバインドバー４との間には隙間１７が形成されており、この隙間１７の間隔（Ｓ）に対して係止ブロック５の厚さ（ｔ）を十分に大きく、たとえば１０倍よりも大きくして、バインドバー４の引張力Ｆを剪断応力として支持できるようにしている。たとえば、この隙間の間隔（Ｓ）を０．３ｍｍとすれば、係止ブロック５の固定部５ａの横幅（Ｋ）（曲げ部までの距離）は３ｍｍとなる。
　係止ブロック５の折曲片５ｂで構成される固定片２０は、これを貫通するボルト８を介してエンドプレート３に固定される。折曲片５ｂは、ボルト８のネジ部８ｂを挿通する貫通孔５ｄを先端部に設けている。図１３の固定片２０は、前述のように、エンドプレート３に固定してなる先端の固定部に向かって実質的な横幅を狭くしてなる形状としている。さらに、図１３に示す固定片２０は、複数の開口部５ｅを設けて肉抜き構造としている。このように、先細り形状として、開口部５ｅを設ける構造は、係止ブロック５を軽量化して低コストにできると共に、ボルト８で固定される固定箇所へ強い力が入るのを阻止できる。図の係止ブロック５は、上下に２つの固定片２０を設けているが、係止ブロックは、中央部に一つの固定片を設けることもできる。
　さらに、図１５に示すバインドバー４は、係止ブロック５の折曲片５ｂで固定片２０を構成すると共に、折曲片５ｂの隅部にはＵ曲部５ｃを設けている。図に示す係止ブロック５は、板状バー６に固定される固定部５ａよりも端部側であって、エンドプレート３のコーナー部と対向する部分を平面視においてＵ字状に湾曲してＵ曲部５ｃを設けており、このＵ曲部５ｃより先端側を固定片２０としてボルト８を介してエンドプレート３に固定している。この電源装置は、折曲片５ｂの隅部に形成されたＵ曲部５ｃとエンドプレート３との間に非押圧隙間１９を設けている。このように板状バー６に固定される係止ブロック５の折曲片５ｂで固定片２０を構成しつつ、折曲片５ｂの隅部にＵ曲部５ｃを設ける構造は、係止ブロック５に強い力が作用する状態においても、係止ブロック５の変形を有効に防止して、エンドプレート３を安定して定位置に保持できる。さらに、エンドプレート３は、図の鎖線で示すように、Ｕ曲部５ｃに対向するコーナー部に切欠部３ｅを設けて、バインドバー４との間に形成される非押圧隙間１９を広くすることもできる。
　図１と図２に示す電源装置１００は、電池積層体２を載置しているベースプレート９を備える。このベースプレート９は、エンドプレート３を固定している。エンドプレート３は、ベースプレート９に固定するために、電池セル１と平行な方向に延びる、図において上下方向に延びる貫通孔３ｄを両側に設けている。この貫通孔３ｄには固定ネジ２３が挿入され、固定ネジ２３は先端部をベースプレート９に固定して、エンドプレート３をベースプレート９に固定する。固定ネジ２３は、ベースプレート９に設けた雌ねじ孔９ａにねじ込まれて、ベースプレート９に固定され、あるいはベースプレートの底面に設けたナットにねじ込まれて、ベースプレートに固定される。なお、以上の実施形態では、バインドバーは、両端部に設けた固定片をボルトでエンドプレートの表面に固定する構成としたが、バインドバーはボルトを介してベースプレートに締結する構成としてもよい。
　図１６に示すように、車両に搭載されて、車両を走行させるモータ９３に電力を供給する電源装置１００は、ベースプレート９を車両のシャーシ９２とすることができる。この電源装置１００は、車両のシャーシ９２の上に載せられ、エンドプレート３に設けた貫通孔３ｄに固定ネジ２３を挿通し、固定ネジ２３をシャーシ９２に設けた雌ねじ孔（図示せず）にねじ込んで、車両のシャーシ９２に固定される。以上の電源装置１００は、ベースプレート９を車両のシャーシ９２とするが、ベースプレートは必ずしも車両のシャーシには特定しない。たとえば、図１７に示すように、金属板でベースプレート９を製作して、このベースプレート９の上に電源装置１００を固定することができる。この電源装置１００は、ベースプレート９を車両のシャーシ９２の上に固定して、車両に搭載できる。
　以上の電源装置１００は、以下の工程で組み立てられる。
（１）所定の個数の電池セル１を、間にスペーサ７を介在させる状態で、電池セル１の厚さ方向に積層して電池積層体２とする。
（２）電池積層体２の両端にエンドプレート３を配置し、一対のエンドプレート３を両側からプレス機（図示せず）で押圧して、エンドプレート３でもって、電池積層体２を所定の圧力で加圧し、電池セル１を圧縮して加圧状態に保持する。
（３）電池積層体２をエンドプレート３で加圧する状態で、一対のエンドプレート３にバインドバー４を連結して固定する。バインドバー４は、両端部の係止ブロック５が一対のエンドプレート３の嵌合部３ａに案内されるように配置されると共に、両端の固定片２０がボルト８を介してエンドプレート３の外側表面に固定される。固定後、加圧は開放される。
（４）電池積層体２の両側部において、互いに隣接する電池セル１の対向する電極端子１３同士をバスバー（図示せず）で連結する。バスバーは、電極端子１３に固定されて、電池セル１を直列に接続し、あるいは直列と並列に接続する。バスバーは、電極端子１３に溶接され、あるいはネジ止めされて電極端子１３に固定される。
（５）電池積層体２をベースプレート９の上面に配置して固定する。
　以上の電源装置は、電動車両を走行させるモータに電力を供給する車両用の電源装置に最適である。電源装置を搭載する電動車両としては、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、これらの電動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）
　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、車両本体９０と、車両本体９０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、モータ９３とエンジン９６で駆動されて車両本体９０を走行させる車輪９７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）
　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、車両本体９０と、車両本体９０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、モータ９３で駆動されて車両本体９０を走行させる車輪９７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。
（蓄電用電源装置）
　さらに、本発明は電源装置の用途を電動車両に搭載する電源装置には特定せず、たとえば、太陽光発電、風力発電などの自然エネルギーを蓄電する蓄電装置用の電源装置として使用でき、また深夜電力を蓄電する蓄電装置用の電源装置のように、大電力を蓄電する全ての用途に使用できる。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１８に示す。なお、図１８に示す蓄電装置としての使用例では、所望の電力を得るために、上述した電源装置を直列や並列に多数接続して、さらに必要な制御回路を付加した大容量、高出力の蓄電装置８０を構築した例として説明する。
　図１８に示す蓄電装置８０は、複数の電源装置１００をユニット状に接続して電源ユニット８２を構成している。各電源装置１００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。各電源装置１００は、電源コントローラ８４により制御される。この蓄電装置８０は、電源ユニット８２を充電用電源ＣＰで充電した後、負荷ＬＤを駆動する。このため蓄電装置８０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を介して蓄電装置８０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、蓄電装置８０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から蓄電装置８０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、蓄電装置８０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、蓄電装置８０への充電を同時に行うこともできる。
　蓄電装置８０で駆動される負荷ＬＤは、放電スイッチＤＳを介して蓄電装置８０と接続されている。蓄電装置８０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、蓄電装置８０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、蓄電装置８０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１８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。
　各電源装置１００は、信号端子と電源端子を備える。信号端子は、入出力端子ＤＩと、異常出力端子ＤＡと、接続端子ＤＯとを含む。入出力端子ＤＩは、他の電源装置１００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、接続端子ＤＯは他の電源装置１００に対して信号を入出力するための端子である。また異常出力端子ＤＡは、電源装置１００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、電源装置１００同士を直列、並列に接続するための端子である。また電源ユニット８２は、並列接続スイッチ８５を介して出力ラインＯＬに接続されて互いに並列に接続されている。
　本発明に係る電源装置及びこれを備える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、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。
　１００…電源装置、１…電池セル、２…電池積層体、３…エンドプレート、３ａ…嵌合部、３ｂ…ストッパ部、３ｃ…雌ねじ孔、３ｄ…貫通孔、３ｅ…切欠部、３ｆ…溝部、３ｈ…カット面、４…バインドバー、５…係止ブロック、５ａ…固定部、５ｂ…折曲片、５ｃ…Ｕ曲部、５ｄ…貫通孔、５ｅ…開口部、５ｆ…嵌合凸部、５ｇ…係止凸部、５ｈ…係止面、６…板状バー、６ａ…固定穴、６ｂ…折曲片、６ｃ…Ｕ曲部、６ｄ…貫通孔、７…スペーサ、８…ボルト、８ａ…頭部、８ｂ…ネジ部、９…ベースプレート、９ａ…雌ねじ孔、１０…電池ケース、１０Ａ…外装缶、１０Ｂ…封口板、１１…排出弁、１２…ガス排出口、１３…電極端子、１５…溶加材、１７…隙間、１８…隙間、１９…非押圧隙間、２０…固定片、２３…固定ネジ、２６…溶接痕、８０…蓄電装置、８２…電源ユニット、８４…電源コントローラ、８５…並列接続スイッチ、９０…車両本体、９２…シャーシ、９３…モータ、９４…発電機、９５…ＤＣ／ＡＣインバータ、９６…エンジン、９７…車輪、１０３…エンドプレート、１０３ａ…コーナー部、１０４…バインドバー、１０４ｂ…折曲片、１０４ｃ…曲げ加工部、ＥＶ…車両、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…入出力端子、ＤＡ…異常出力端子、ＤＯ…接続端子

Claims (17)

  1. 　複数の電池セルを積層してなる電池積層体と、
    　前記電池積層体の積層方向の両端部に配置してなる一対のエンドプレートと、
    　両端部を一対の前記エンドプレートに連結するバインドバーとを備える電源装置であって、
    　前記バインドバーが、前記電池積層体の積層方向に伸びる板状バーと、前記板状バーに固定されて、前記エンドプレートの外周面との対向面に突出してなる係止ブロックを有し、
    　前記エンドプレートは、前記係止ブロックが案内される嵌合部を外周面に有し、
    　さらに、前記嵌合部の電池積層体側には、前記係止ブロックと当接するストッパ部を設けていることを特徴とする電源装置。
  2. 　請求項１に記載される電源装置であって、
    　前記バインドバーは、さらに、前記エンドプレートの表面に固定される固定片を両端部に有することを特徴とする電源装置。
  3. 　請求項２に記載される電源装置であって、
    　前記固定片が前記板状バーの折曲片であることを特徴とする電源装置。
  4. 　請求項３に記載される電源装置であって、
    　前記固定片を前記板状バーの折曲片で構成しており、前記折曲片の隅部にＵ曲部が設けられて前記エンドプレートとの間に非押圧隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。
  5. 　請求項２に記載される電源装置であって、
    　前記固定片が前記係止ブロックと一体構造に設けられ、前記係止ブロックの端部が折曲されて固定片としてなることを特徴とする電源装置。
  6. 　請求項５に記載される電源装置であって、
    　前記固定片が前記係止ブロックと一体構造で、前記固定片の隅部にＵ曲部が設けられて前記エンドプレートとの間に非押圧隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。
  7. 　請求項２ないし６のいずれかに記載される電源装置であって、
    　前記固定片がボルトを介して前記エンドプレートの外側表面に固定されてなることを特徴とする電源装置。
  8. 　請求項２ないし７のいずれかに記載される電源装置であって、
    　前記固定片の隅部内側と前記エンドプレートとの間に非押圧隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。
  9. 　請求項８に記載される電源装置であって、
    　前記エンドプレートが、前記固定片の隅部内側に対向するコーナー部に切欠部が設けられて、前記バインドバーとの間に前記非押圧隙間を設けてなることを特徴とする電源装置。
  10. 　請求項２ないし９のいずれかに記載される電源装置であって、
    　前記固定片が、前記エンドプレートに固定してなる先端の固定部に向かって実質的な横幅を狭くしてなる形状であることを特徴とする電源装置。
  11. 　請求項１ないし１０のいずれかに記載される電源装置であって、
    　前記係止ブロックが溶接構造で前記板状バーに固定されてなることを特徴とする電源装置。
  12. 　請求項１ないし１１のいずれかに記載される電源装置であって、
    　前記板状バーと前記係止ブロックが鉄、鉄合金、ＳＵＳ、アルミニウム、アルミニウム合金のうちのいずれかであることを特徴とする電源装置。
  13. 　請求項１ないし１２のいずれかに記載される電源装置であって、
    　前記係止ブロックの厚さ（ｔ）が１ｍｍ以上であることを特徴とする電源装置。
  14. 　請求項１ないし１３のいずれかに記載される電源装置であって、
    　前記係止ブロックの電池積層方向の横幅（Ｋ）が３ｍｍ以上であることを特徴とする電源装置。
  15. 　請求項１ないし１４のいずれかに記載される電源装置であって、
    　前記ストッパ部の電池積層方向の横幅（ｈ）が３ｍｍ以上としてなることを特徴とする電源装置。
  16. 　請求項１ないし１５のいずれかに記載の電源装置を備える電動車両であって、
    　前記電源装置と、該電源装置から電力供給される走行用のモータと、該電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、該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源装置を備える電動車両。
  17. 　請求項１ないし１５のいずれかに記載の電源装置を備える蓄電装置であって、
    　前記電源装置と、該電源装置への充放電を制御する電源コントローラとを備えており、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池セルへの充電を可能とすると共に、該電池セルに対し充電を行うよう制御することを特徴とする蓄電装置。
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CN201880084095.6A CN111527621B (zh) 2017-12-25 2018-11-26 电源装置以及具备电源装置的车辆和蓄电装置
US16/954,759 US11901582B2 (en) 2017-12-25 2018-11-26 Power supply device, vehicle equipped with power supply device, and power storage device

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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020107476A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 トヨタ自動車株式会社 蓄電モジュール
JP2020532062A (ja) * 2018-05-03 2020-11-05 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパック
JP2021026956A (ja) * 2019-08-07 2021-02-22 三洋電機株式会社 電源装置とこの電源装置を備える電動車両及び蓄電装置
JP2022055799A (ja) * 2020-09-29 2022-04-08 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュール
JP2022055798A (ja) * 2020-09-29 2022-04-08 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュールおよびその製造方法
JP2022079183A (ja) * 2020-11-16 2022-05-26 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュールおよびその製造方法
CN115224431A (zh) * 2021-04-21 2022-10-21 泰星能源解决方案有限公司 蓄电模块及其制造方法
EP4117098A2 (en) 2021-07-06 2023-01-11 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Power storage module
JP2023022625A (ja) * 2021-08-03 2023-02-15 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池
EP4068319A4 (en) * 2019-11-29 2023-04-26 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. ENERGY STORAGE MODULE

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020202663A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 三洋電機株式会社 電源装置とこの電源装置を備える電動車両及び蓄電装置、電源装置の製造方法
KR102120933B1 (ko) * 2019-09-06 2020-06-09 주식회사 알멕 전기자동차용 배터리 모듈 케이스

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007141637A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Toyota Motor Corp 燃料電池スタック
JP2008078071A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタック
WO2015145927A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 三洋電機株式会社 バッテリシステム
JP2015220117A (ja) 2014-05-19 2015-12-07 本田技研工業株式会社 蓄電モジュール

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012181970A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及び電源装置を備える車両
EP2762346A1 (en) * 2011-09-26 2014-08-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery processing device, vehicle, battery processing method, and battery processing program
JP2015111493A (ja) * 2012-03-28 2015-06-18 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置
JP6184959B2 (ja) * 2012-08-09 2017-08-23 三洋電機株式会社 バッテリシステム及びバッテリシステムを備える車両並びに蓄電装置
JP6151254B2 (ja) * 2012-08-09 2017-06-21 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置
JP6416281B2 (ja) * 2014-11-28 2018-10-31 三洋電機株式会社 組電池及びそれを搭載した車両
JP6515980B1 (ja) * 2017-11-13 2019-05-22 マツダ株式会社 電気車両のバッテリ搭載構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007141637A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Toyota Motor Corp 燃料電池スタック
JP2008078071A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタック
WO2015145927A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 三洋電機株式会社 バッテリシステム
JP2015220117A (ja) 2014-05-19 2015-12-07 本田技研工業株式会社 蓄電モジュール

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3734688A4

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020532062A (ja) * 2018-05-03 2020-11-05 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパック
JP7046159B2 (ja) 2018-05-03 2022-04-01 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパック
US11296367B2 (en) 2018-05-03 2022-04-05 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module and battery pack containing same
JP2020107476A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 トヨタ自動車株式会社 蓄電モジュール
JP7151473B2 (ja) 2018-12-27 2022-10-12 トヨタ自動車株式会社 蓄電モジュール
JP2021026956A (ja) * 2019-08-07 2021-02-22 三洋電機株式会社 電源装置とこの電源装置を備える電動車両及び蓄電装置
JP7366636B2 (ja) 2019-08-07 2023-10-23 三洋電機株式会社 電源装置とこの電源装置を備える電動車両及び蓄電装置
EP4068319A4 (en) * 2019-11-29 2023-04-26 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. ENERGY STORAGE MODULE
JP2022055799A (ja) * 2020-09-29 2022-04-08 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュール
JP2022055798A (ja) * 2020-09-29 2022-04-08 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュールおよびその製造方法
JP7286599B2 (ja) 2020-09-29 2023-06-05 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュールおよびその製造方法
JP7177807B2 (ja) 2020-09-29 2022-11-24 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュール
JP7228557B2 (ja) 2020-11-16 2023-02-24 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュールおよびその製造方法
JP2022079183A (ja) * 2020-11-16 2022-05-26 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュールおよびその製造方法
EP4080657A1 (en) 2021-04-21 2022-10-26 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Power storage module and method of manufacturing same
CN115224431A (zh) * 2021-04-21 2022-10-21 泰星能源解决方案有限公司 蓄电模块及其制造方法
CN115224431B (zh) * 2021-04-21 2024-04-05 泰星能源解决方案有限公司 蓄电模块及其制造方法
JP2023008369A (ja) * 2021-07-06 2023-01-19 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュール
EP4117098A2 (en) 2021-07-06 2023-01-11 Prime Planet Energy & Solutions, Inc. Power storage module
JP7348930B2 (ja) 2021-07-06 2023-09-21 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュール
JP2023022625A (ja) * 2021-08-03 2023-02-15 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池
JP7376539B2 (ja) 2021-08-03 2023-11-08 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池

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JP7284710B2 (ja) 2023-05-31
EP3734688A4 (en) 2021-04-14

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