WO2020202681A1 - 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、電源装置用締結部材、電源装置用締結部材の製造方法、電源装置の製造方法 - Google Patents

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、電源装置用締結部材、電源装置用締結部材の製造方法、電源装置の製造方法 Download PDF

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supply device
locking block
fastening
joining
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豪 山城
浩司 藤永
奈央 古上
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三洋電機株式会社
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Definitions

  • the present invention includes a power supply device in which end plates arranged at both ends of a battery stack in which a plurality of secondary battery cells are stacked are connected by fastening members, an electric vehicle provided with this power supply device, a power storage device, and a power supply.
  • the present invention relates to a fastening member for a device, a method for manufacturing a fastening member for a power supply device, and a method for manufacturing a power supply device.
  • a typical power supply device includes a battery laminate composed of a plurality of square battery cells, a pair of end plates arranged on both end faces of the battery laminate, and a fastening member such as a bind bar that connects the pair of end plates. (See Patent Document 1).
  • a battery laminate composed of a plurality of square battery cells, a pair of end plates arranged on both end faces of the battery laminate, and a fastening member such as a bind bar that connects the pair of end plates.
  • the present invention has been developed for the purpose of solving the above drawbacks, and one of the purposes of the present invention is to deform or break a fastening member for fastening a battery laminate in which a plurality of secondary battery cells are laminated. It is an object of the present invention to provide a technique capable of preventing and increasing the connection strength with the end plate.
  • the power supply device includes a battery laminate 10 in which a plurality of secondary battery cells 1 having a square outer can 1a are laminated, and a pair of ends that cover both end faces of the battery laminate 10 in the stacking direction.
  • a plate 3 and a plurality of fastening members 4 arranged on opposite side surfaces of the battery laminate 10 to fasten the end plates 3 to each other are provided.
  • Each of the plurality of fastening members 4 includes a flat plate-shaped fastening body 6 extended in the stacking direction of the secondary battery cell 1 and a locking block 5 joined to the inner surfaces of both ends of the fastening body 6 in the longitudinal direction. It has.
  • the end plate 3 has a fitting portion 3a on the outer peripheral surface on which the locking block 5 is guided, and further, a stopper portion 3b that comes into contact with the locking block 5 is provided on the battery laminate 10 side of the fitting portion 3a. It is provided.
  • the fastening member 4 includes a local joining region 15 joined by a part of the joining area between the locking block 5 and the fastening body 6 at the joining interface between the fastening body 6 and the locking block 5, and the locking block 5.
  • the fastening body 6 and the locking block 5 are fixed by the surface joining region 16 joined by the entire joining area with the fastening body 6.
  • the power supply device includes a battery laminate 10 in which a plurality of secondary battery cells 1 having a square outer can 1a are laminated, and a pair of ends that cover both end faces of the battery laminate 10 in the stacking direction.
  • a plate 3 and a plurality of fastening members 4 arranged on opposite side surfaces of the battery laminate 10 to fasten the end plates 3 to each other are provided.
  • Each of the plurality of fastening members 4 includes a flat plate-shaped fastening body 6 extended in the stacking direction of the secondary battery cell 1 and a locking block 5 joined to the inner surfaces of both ends of the fastening body 6 in the longitudinal direction. It has.
  • the end plate 3 has a fitting portion 3a on the outer peripheral surface on which the locking block 5 is guided, and further, a stopper portion 3b that comes into contact with the locking block 5 is provided on the battery laminate 10 side of the fitting portion 3a. It is provided.
  • the fastening member 4 is locked with a local joining region 15 that is joined by spot welding at a part of the joining area between the locking block 5 and the fastening body 6 at the joining interface between the fastening body 6 and the locking block 5.
  • the fastening body 6 and the locking block 5 are fixed by a spot welding region 16 bonded by the adhesive 17 over the entire bonding area between the block 5 and the fastening body 6.
  • the electric vehicle includes the power supply device 100, a traveling motor 93 to which electric power is supplied from the power supply device 100, a vehicle body 91 including the power supply device 100 and the motor 93, and a motor 93. It is equipped with wheels 97 that are driven by the vehicle and run the vehicle body 91.
  • the power storage device includes the power supply device 100 and a power supply controller 88 that controls charging / discharging to the power supply device 100, and the power supply controller 88 is used to power the secondary battery cell 1 from the outside. It is possible to charge the battery cell 1 and the secondary battery cell 1 is controlled to be charged.
  • the fastening member for a power supply device fastens a pair of end plates 3 covering both end faces of a battery laminate 10 in which a plurality of secondary battery cells 1 having a square outer can 1a are laminated.
  • a fastening member for a power supply device for this purpose which is a flat plate-shaped fastening body 6 extended in the stacking direction of the secondary battery cell 1 and a locking block joined to the inner surfaces of both ends in the longitudinal direction of the fastening body 6.
  • a local joining region 15 and a locking block 5 are provided, and are joined by a part of the joining area between the locking block 5 and the fastening body 6 at the joining interface between the fastening body 6 and the locking block 5.
  • the fastening body 6 and the locking block 5 are fixed by the surface joining region 16 that is joined by the entire joining area between the fastening body 6 and the fastening body 6.
  • a pair of end plates 3 covering both end faces of a battery laminate 10 in which a plurality of secondary battery cells 1 having a square outer can 1a are laminated are used. It is a method of manufacturing a fastening member for a power supply device for fastening, and is formed on a flat plate-shaped fastening body 6 extended in the stacking direction of the secondary battery cells 1 and on the inner surfaces of both ends of the fastening body 6 in the longitudinal direction. A step of preparing the locking block 5 to be joined and a joining step of joining the fastening body 6 and the locking block 5 at the joining interface are included.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are joined to each other. After the entire bonding area is surface-bonded with the adhesive 17, a part of the bonding area between the locking block 5 and the fastening body 6 is locally bonded by welding or mechanical bonding.
  • a method for manufacturing a power supply device covers a battery laminate 10 in which a plurality of secondary battery cells 1 having a square outer can 1a are laminated, and both end faces of the battery laminate 10 in the stacking direction.
  • a method for manufacturing a power supply device including a pair of end plates 3 and a plurality of fastening members 4 arranged on opposite side surfaces of the battery laminate 10 to fasten the end plates 3 to each other, wherein the secondary battery cell 1
  • a step of covering both end faces of the battery laminate 10 with a pair of end plates 3 and fastening the end plates 3 to each other with a fastening member 4 is included, and a step of preparing the fastening member 4 includes a locking block 5 and a fastening body 6.
  • a bonding step is included in which the entire bonding area is surface-bonded with an adhesive, and then a part of the bonding area is locally bonded by welding or mechanical bonding.
  • the fastening member is formed by a fastening body extended in the stacking direction of the secondary battery cells and locking blocks fixed to both ends of the fastening body. While the structure is such that the locking block is locked and fastened to the stopper portion provided on the end plate, the locking block is securely fixed to the fastening body, and the fastening member for fastening the battery laminate is deformed. It is possible to prevent breakage and increase the connection strength with the end plate.
  • the manufacturing method in the joining step between the locking block and the fastening body, after the entire joining area is surface-bonded with an adhesive, a part of the joining area is locally joined by welding or mechanical joining. Since they are joined together, it is possible to realize a feature that the fastening member can be efficiently mass-produced.
  • the joining strength increases over time, so it takes time for the adhesive to cure.
  • welding or a machine is performed in a state of being surface-bonded with an adhesive. Since the joint is locally performed by the target joint, the locking block and the fastening body can be held in close contact with each other by this local joint.
  • the adhesive that surface-bonds the locking block and the fastening body is in an uncured state, the locking block and the fastening body are pressed and held in close contact until the adhesive is cured. You don't have to wait for the time. Since the locally bonded locking block and the fastening body are held in close contact with each other by the locally bonded region, the adhesive can be reliably cured and the manufacturing time is greatly reduced. At the same time, the connection strength can be guaranteed.
  • surface joining is performed with an adhesive as a pre-process of local joining, local joining can be performed with the locking block temporarily fixed at a predetermined position with respect to the fastening body, improving manufacturing efficiency. However, it also has the advantage of being able to improve processing accuracy.
  • FIG. 3 is a horizontal sectional view taken along line III-III of the power supply device of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a connecting structure of an end plate and a fastening member shown in FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged exploded perspective view of the fastening member of FIG. It is a schematic cross-sectional view which shows the manufacturing process of a fastening member.
  • FIG. 1 It is an enlarged disassembled perspective view which shows another example of a fastening member. It is an enlarged disassembled perspective view which shows another example of a fastening member. It is a schematic cross-sectional view which shows the manufacturing process of the fastening member of FIG. It is a block diagram which shows an example which mounts a power-source device on a hybrid vehicle which runs by an engine and a motor. 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. It is a block diagram which shows the example which applies to the power-source device for electricity storage.
  • a power supply device in which a large number of battery cells are laminated restrains the plurality of battery cells by connecting end plates arranged at both ends of the battery laminate composed of the plurality of battery cells with fastening members such as a bind bar. It is configured as follows. By restraining the plurality of battery cells via end plates and bind bars having high rigidity, expansion, deformation, relative movement, malfunction due to vibration, etc. of the battery cells due to charge / discharge and deterioration are suppressed.
  • the area of the laminated surface of the battery cells is about 100 square centimeters, and by suppressing the expansion of the battery cells, a strong force of 1 ton or more (for example, several tons) may act on the end plate. is there. Therefore, an extremely strong tensile force acts on the bind bar fixed to the end plate via the end plate.
  • a bent piece formed by bending the end of the bind bar inward is fixed to the outer surface of the end plate.
  • the end of the bind bar of the metal plate is bent to form a bent piece, and this bent piece is fixed to the outer surface of the end plate. Therefore, the bent piece has the same thickness as the bind bar. It becomes a metal plate.
  • a metal plate having a tensile strength that can withstand the tensile force generated by the expansion force of the battery cell is used.
  • the tensile strength of the metal plate is considerably stronger than the bending strength, and a metal plate of, for example, about 1 mm to 2 mm is used for the bind bar. Bending stress acts on the bent pieces fixed to the outer surface of the end plate due to the tensile force of the bind bar, but the bending stress of the metal plate used for the end plate is considerably weaker than the tensile stress, and the fracture Due to the bending stress acting on the bent piece, the bent portion of the bent piece is deformed and broken beyond the proof stress and breaking strength. If there is no gap between the bent portion of the bent piece and the end plate, the inner surface of the bent portion comes into contact with the corner of the end plate, and assembly is not possible.
  • the inside of the bent portion of the bind bar and the corner of the end plate are further localized. A strong stress is concentrated on the bind bar and the end plate, which causes deformation and damage.
  • the applicant has a structure in which a pair of end plates arranged at both ends of the battery laminate in the stacking direction are fastened with a fastening member, and a flat plate-shaped fastening main surface extended in the battery stacking direction is used. , A fastening member provided on the fastening main surface and having a locking block protruding toward a surface facing the outer peripheral surface of the end plate is used, and the locking block is locked to a step portion of the end plate.
  • a power supply device with a structure to be fastened. Since the power supply device having this structure locks and fixes the locking block to the end plate, the step between the locking block and the end plate is not deformed by bending stress unlike the L-shaped part of the conventional fastening member.
  • the power supply device may be specified by the following configuration.
  • the power supply device is provided on a battery laminate in which a plurality of secondary battery cells having a square outer can are laminated, a pair of end plates covering both end faces in the stacking direction of the battery laminate, and facing side surfaces of the battery laminate.
  • Each of them is provided with a plurality of fastening members for fastening the end plates to each other, and each of the plurality of fastening members includes a flat plate-shaped fastening body extended in the stacking direction of the secondary battery cells and a longitudinal direction of the fastening body.
  • the end plate has a fitting portion on the outer peripheral surface to which the locking block is guided, and further, the battery laminate side of the fitting portion is provided with a locking block joined to the inner surface of both ends of the fitting portion.
  • a stopper portion that comes into contact with the locking block is provided, and is engaged with a local joining region joined by a part of the joining area between the locking block and the fastening body at the joining interface between the fastening body and the locking block.
  • the fastening main body and the locking block are fixed by a surface joining region joined by the entire joint area between the stop block and the fastening main body.
  • the "surface joining region joined by the entire joining area between the locking block and the fastening body” does not necessarily mean a region of 100% of the total joining area at the joining interface between the locking block and the fastening body. It is used in a broad sense, including a state in which some areas that are not joined are included. That is, the "surface joining region joined by the entire joining area” means a region that is substantially the entire joining area and is 70% or more, preferably 80% or more of the total joining area.
  • the fastening body constituting the fastening member and the locking block are firmly joined to prevent deformation or breakage of the fastening member for fastening the battery laminate, and to increase the connection strength with the end plate.
  • the secondary battery cell can be expanded by joining in a large area in the surface joint region while firmly joining in the local joint region. It is possible to increase the drag against the shear stress caused by the above and improve the reliability of fastening the battery laminate.
  • the surface bonding region is bonded with an adhesive.
  • the adhesive is used in a broad sense including the adhesive. That is, in the present specification, "adhesion” means joining two solid surfaces to each other via a third medium, and in a broad sense, also includes adhesion.
  • the local joining region is joined by welding. Further, in the power supply device according to another aspect of the present invention, the local joining region is joined by spot welding, laser welding, or MIG welding.
  • a local bonding area is provided by welding the local bonding, and by combining with the surface bonding area by surface bonding, the connection strength between the locking block and the fastening body is increased, and the secondary battery cell expands. It is possible to increase the resistance to shear stress caused by such factors and improve the reliability of fastening the battery laminate.
  • the local joining region is joined by mechanical joining. Further, in the power supply device according to another aspect of the present invention, the local joining region is joined by any of riveting, caulking, and bolt fastening.
  • a local joining area is provided as a mechanical joining such as rivet or caulking, and by combining with the surface joining area by surface joining, the connection strength between the locking block and the fastening body can be increased. It is possible to increase the resistance to shear stress caused by the expansion of the next battery cell and improve the reliability of fastening the battery laminate.
  • the power supply device includes a battery laminate in which a plurality of secondary battery cells having a square outer can are laminated, a pair of end plates covering both end faces in the stacking direction of the battery laminate, and a pair of end plates.
  • a plurality of fastening members arranged on opposite side surfaces of the battery laminate and for fastening the end plates to each other are provided, and each of the plurality of fastening members is a flat plate-shaped fastening member extended in the stacking direction of the secondary battery cells.
  • the main body and the locking blocks joined to the inner surfaces of both ends in the longitudinal direction of the fastening main body are provided, and the end plate has a fitting portion on the outer peripheral surface to which the locking block is guided, and is further fitted.
  • a stopper portion that comes into contact with the locking block is provided on the battery laminate side of the portion, and at the bonding interface between the fastening body and the locking block, a part of the bonding area between the locking block and the fastening body is spot-welded.
  • the fastening body and the locking block are fixed by a locally joined region and a spot welding region joined by an adhesive over the entire joining area between the locking block and the fastening body.
  • the locking block and the fastening body are ideally bonded by combining local bonding by spot welding and surface bonding using an adhesive. , It is possible to increase the drag against shear stress caused by the expansion of the secondary battery cell and improve the reliability of fastening the battery laminate.
  • local joining regions are arranged at a plurality of locations along the extension direction of the locking block.
  • the end plate has a female screw hole opened at the bottom surface of the fitting portion, and the fastening member is aligned with the female screw hole in the state where the end plate is fastened.
  • the through hole is opened, and the bolt inserted through the through hole is screwed into the female screw hole to fix the locking block to the fitting portion of the end plate.
  • the locking block can be securely fixed to the end plate, and the locking block can be reliably prevented from being displaced by both the bolt and the stopper. This is because the bolt presses the locking block against the bottom surface of the fitting portion to fix it, and the stopper portion can reliably prevent the misalignment, and the axial force of the bolt can also prevent the misalignment.
  • a plurality of through holes are arranged on the first straight line along the extension direction of the locking block, and the local joining region is on the first straight line. , Placed between or outside the through holes.
  • a plurality of through holes are arranged on a first straight line along the extension direction of the locking block, and the local bonding region is formed by stacking batteries rather than the first straight line. It is placed on the body side.
  • the distance between the through hole opened in the fastening member and the local joint region can be increased to alleviate the concentration of stress and to secure a wide area of the local joint region. Therefore, the local joint area can be increased to increase the connection strength. Further, by providing the local joint region close to the stopper portion, the locking state between the locking block and the stopper portion can be improved and the support can be performed more reliably.
  • the through hole is composed of a first through hole opened in the fastening body and a second through hole opened in the locking block, and the first through hole is It is the inner diameter that can pass through the head of the bolt, and the second through hole is the inner diameter that can pass through the threaded portion of the bolt but cannot pass through the head.
  • the head of the bolt when the bolt is inserted into the through hole provided in the fastening member and screwed into the end plate, the head of the bolt can pass through the first through hole provided in the fastening body.
  • the outer shape of the power supply device can be reduced by reducing the amount of the head protruding from the side surface of the power supply device.
  • the fastening body and the locking block since the fastening body is joined to the locking block in the surface joining region, the fastening body and the locking block can be connected to each other while opening the first through hole to be opened in the fastening body to a large inner diameter. It is possible to reliably join the joints and to have sufficient resistance to shear stress at the time of fastening.
  • 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.
  • the contents described in some examples and embodiments can be used in other embodiments and embodiments.
  • the power supply device is a power source mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle to supply electric power to a traveling motor, a power source for storing natural energy generated power such as solar power generation or wind power generation, or a power source for storing electric power generated by natural energy such as solar power generation and wind power generation. It is used for various purposes such as a power source for storing midnight power, and is particularly suitable as a power source suitable for high power and large current applications. In the following example, an embodiment applied to a power supply device for driving an electric vehicle will be described.
  • FIG. 1 is a perspective view of the power supply device 100 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view thereof
  • FIG. 3 is a horizontal sectional view of the power supply device 100 of FIG. 1 taken along lines III-III.
  • An enlarged view of the main part of the above is shown in FIG. 4, a perspective view showing the fastening member 4 of FIG. 2 is shown in FIG. 5, a perspective view of the fastening member 4 of FIG. 5 viewed from the back is shown in FIG.
  • An enlarged exploded perspective view is shown in FIG. 7, and a schematic view showing the manufacturing process of the fastening member 4 is shown in FIG. 8, respectively.
  • the power supply device 100 shown in these figures includes a battery laminate 10 in which a plurality of secondary battery cells 1 are laminated, a pair of end plates 3 covering both end faces of the battery laminate 10 in the stacking direction, and end plates 3 to each other. It is provided with a plurality of fastening members 4 for fastening the above.
  • the battery laminate 10 is connected to a plurality of secondary battery cells 1 having positive and negative electrode terminals 2 and electrode terminals 2 of the plurality of secondary battery cells 1, and the plurality of secondary battery cells 1 are connected in parallel and in series. It is equipped with a bus bar (not shown) that connects to. A plurality of secondary battery cells 1 are connected in parallel or in series via these bus bars.
  • the secondary battery cell 1 is a rechargeable secondary battery.
  • a plurality of secondary battery cells 1 are connected in parallel to form a parallel battery group, and a plurality of parallel battery groups are connected in series so that a large number of secondary battery cells 1 are connected in parallel and in series. Be connected.
  • a plurality of secondary battery cells 1 are laminated to form a battery laminate 10. Further, a pair of end plates 3 are arranged on both end faces of the battery laminate 10. The ends of the fastening members 4 are fixed to the end plates 3, and the laminated secondary battery cells 1 are fixed to the pressurized state.
  • the secondary battery cell 1 is a square battery having a quadrangular outer shape of a main surface having a wide surface, and is thinner than the width. Further, the secondary battery cell 1 is a secondary battery that can be charged and discharged, and is a lithium ion secondary battery. However, the present invention does not specify the secondary battery cell as a square battery, nor does it specify a lithium ion secondary battery. As the secondary battery cell, all rechargeable batteries, for example, a non-aqueous electrolyte secondary battery other than the lithium ion secondary battery, a nickel hydrogen secondary battery cell, and the like can also be used.
  • an electrode body in which positive and negative electrode plates are laminated is housed in an outer can 1a, filled with an electrolytic solution, and airtightly sealed.
  • the outer can 1a is formed into a square tubular shape that closes the bottom, and the opening above the outer can 1a is hermetically closed by a metal plate sealing plate 1b.
  • the outer can 1a is manufactured by deep drawing a metal plate such as aluminum or an aluminum alloy.
  • the sealing plate 1b is made of a metal plate such as aluminum or an aluminum alloy, like the outer can 1a.
  • the sealing plate 1b is inserted into the opening of the outer can 1a, irradiates the boundary between the outer periphery of the sealing plate 1b and the inner circumference of the outer can 1a with a laser beam, and the sealing plate 1b is laser welded to the outer can 1a. It is fixed airtightly.
  • Electrode terminal 2 In the secondary battery cell 1, the sealing plate 1b, which is the top surface, is used as the terminal surface 1X, and the positive and negative electrode terminals 2 are fixed to both ends of the terminal surface 1X.
  • the electrode terminal 2 has a columnar protrusion.
  • the protruding portion does not necessarily have to be cylindrical, and may be polygonal or elliptical.
  • the positions of the positive and negative electrode terminals 2 fixed to the sealing plate 1b of the secondary battery cell 1 are such that the positive electrode and the negative electrode are symmetrical.
  • the secondary battery cells 1 are inverted and stacked, and the electrode terminals 2 of the positive electrode and the negative electrode that are adjacent to each other are connected by a bus bar so that the adjacent secondary battery cells 1 can be connected in series. I have to.
  • Battery laminate 10 The plurality of secondary battery cells 1 are laminated so that the thickness direction of each secondary battery cell 1 is the stacking direction to form the battery laminate 10.
  • a plurality of secondary battery cells 1 are laminated so that the terminal surface 1X provided with the positive and negative electrode terminals 2 and the sealing plate 1b in FIG. 2 are flush with each other.
  • the battery laminate 10 may have an insulating spacer 11 interposed between the secondary battery cells 1 stacked adjacent to each other.
  • the insulating spacer 11 is made of an insulating material such as resin in the form of a thin plate or sheet.
  • the insulating spacer 11 has a plate shape having a size substantially equal to the facing surface of the secondary battery cell 1.
  • the insulating spacers 11 can be laminated between the secondary battery cells 1 adjacent to each other to insulate the adjacent secondary battery cells 1 from each other.
  • a spacer having a shape in which a flow path of a cooling gas is formed between the secondary battery cell 1 and the spacer can also be used.
  • the surface of the secondary battery cell 1 can be coated with an insulating material.
  • the surface of the outer can excluding the electrode portion of the secondary battery cell may be heat-welded with a shrink tube made of PET resin or the like.
  • the insulating spacer may be omitted.
  • the secondary battery cells connected in series are insulated by interposing an insulating spacer between the secondary battery cells, while being connected in parallel with each other. Since there is no voltage difference between the adjacent outer cans of the secondary battery cells, the insulating spacer between the secondary battery cells can be omitted.
  • end plates 3 are arranged on both end surfaces of the battery laminate 10.
  • An end face spacer 12 may be interposed between the end plate 3 and the battery laminate 10 to insulate them.
  • the end face spacer 12 can also be manufactured in the form of a thin plate or sheet with an insulating material such as resin.
  • a metal bus bar is connected to the positive and negative electrode terminals 2 of the adjacent secondary battery cells 1, and a plurality of secondary battery cells 1 are connected in parallel and in series via the bus bar.
  • the positive and negative electrode terminals 2 provided at both ends of the terminal surface 1X are oriented in the same direction on the left and right.
  • a plurality of secondary batteries are provided so that the positive and negative electrode terminals 2 provided at both ends of the terminal surface 1X are oriented in opposite directions.
  • the battery cells 1 are stacked.
  • the present invention does not specify the number of secondary battery cells constituting the battery laminate and the connection state thereof.
  • the number of secondary battery cells constituting the battery laminate and the connection state thereof can be variously changed, including other embodiments described later.
  • the power supply device 100 is a battery stack 10 in which a plurality of secondary battery cells 1 are laminated with each other, and a plurality of electrode terminals 2 of a plurality of secondary battery cells 1 adjacent to each other are connected to each other by a bus bar.
  • the secondary battery cells 1 of the above are connected in parallel and in series.
  • the bus bar holder may be arranged between the battery laminate 10 and the bus bar. By using the bus bar holder, a plurality of bus bars can be arranged at a fixed position on the upper surface of the battery laminate while insulating the plurality of bus bars from each other and insulating the terminal surface of the secondary battery cell from the bus bar.
  • the bus bar is manufactured into a predetermined shape by cutting and processing a metal plate.
  • a metal having low electric resistance and light weight for example, an aluminum plate or a copper plate, or an alloy thereof can be used.
  • other metals with low electrical resistance and light weight and alloys thereof can also be used.
  • End plate 3 As shown in FIGS. 1 to 3, the end plates 3 are arranged at both ends of the battery laminate 10 and are fastened via a pair of left and right fastening members 4 arranged along both side surfaces of the battery laminate 10. Will be done.
  • the outer shape of the end plate 3 is substantially equal to or slightly larger than the outer shape of the secondary battery cell 1, and the fastening members 4 are fixed to the outer peripheral surfaces on both sides to suppress the expansion of the battery laminate 10. It is a plate material.
  • the end plate 3 is entirely made of metal such as aluminum, aluminum alloy, SUS, and iron. However, although not shown, the end plate may have a structure in which a metal plate is laminated on plastic, or may be a fiber reinforced resin molded plate in which reinforcing fibers are embedded as a whole.
  • the end plate 3 is in close contact with the surface of the secondary battery cell 1 via the end face spacer 12 in a surface contact state to hold the secondary battery cell 1.
  • the power supply device 100 arranges end plates 3 at both ends of the battery laminate 10, pressurizes the end plates 3 at both ends with a press (not shown), and puts the secondary battery cell 1 in the stacking direction.
  • the fastening member 4 is fixed to the end plate 3 in this state. After the end plate 3 is fixed to the fastening member 4, the pressurized state of the press machine is released.
  • the end plate 3 is fixed to the fastening member 4 and receives the swelling force P of the battery laminate 10 to hold the secondary battery cell 1. As shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 4, the end plate 3 guides the locking block 5 provided on the fastening member 4 in order to securely connect the locking block 5 provided on the fastening member 4 to be fixed. Fitting portions 3a to be fitted are provided on the outer peripheral surfaces on both sides. Further, the end plate 3 is provided with a stopper portion 3b that comes into contact with the locking block 5 on the battery laminate 10 side of the fitting portion 3a.
  • stopper portions 3b protruding from the end portion on the battery laminate 10 side toward the fastening member 4 are provided, and a step-shaped fitting portion 3a is provided. Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the end plate 3 is provided with a plurality of female screw holes 3c on the bottom surface 3x of the fitting portion 3a.
  • the end plate 3 receives an expansion force P from the battery stack 10 that tends to expand in the battery stacking direction generated by the expansion of the secondary battery cell 1.
  • the locking block 5 of the fastening member 4 connected to the end plate 3 receives a pressing force R that presses outward in the battery stacking direction at the contact portion with the stopper portion 3b.
  • a strong tensile force F acts on the fastening member 4 as a reaction of the pressing force R acting on the locking block 5.
  • the end plate 3 suppresses the movement of the locking block 5 by the tensile force F of the fastening member 4 due to the contact between the stopper portion 3b and the locking block 5, and causes the expansion force P of the secondary battery cell 1 to be obtained.
  • the stopper portion 3b has a width that does not deform due to the tensile force F of the fastening member 4 that acts on the contact portion with the locking block 5.
  • the width (w) of the stopper portion 3b is set to an optimum value in consideration of the tensile force F of the fastening member 4.
  • the entire end plate 3 is made of aluminum, and is 3 mm or more, preferably 4 mm or more, more preferably. Is 5 mm or more, and optimally 8 mm or more.
  • the maximum shearing force that the material can withstand is considerably stronger than the maximum bending force, and by setting the lateral width (w) of the stopper portion 3b to the above range, the tensile force F of the fastening member 4 is adjusted to the shear stress of the stopper portion 3b. It supports and prevents the stopper portion 3b from being deformed.
  • the height (h) of the stopper portion 3b is made smaller than the protrusion amount (d) of the locking block, and the tip surface of the stopper portion 3b and the inner surface of the fastening member 4 are formed.
  • a gap 14 is provided between the two.
  • the tip surface 5a of the locking block 5 is brought into close contact with the side surface of the end plate 3 which is the bottom surface 3x of the fitting portion 3a, and the locking surface 5b of the locking block 5 is surely supported by the stopper portion 3b. Can contact 3y.
  • the height (h) of the stopper portion of the end plate 3 can be made equal to the protrusion amount (d) of the locking block.
  • the tip surface of the stopper portion can be arranged close to the inner surface of the fastening member.
  • the height (h) of the stopper portion 3b takes into consideration the protrusion amount (d) of the locking block 5 and the gap formed between the tip surface of the stopper portion 3b and the inner surface of the fastening member 4. Is identified.
  • the fastening member 4 is a flat plate-shaped fastening body 6 extended in the stacking direction of the battery laminate 10 and lockings fixed to both ends of the fastening body 6 in the longitudinal direction. It has a block 5.
  • the fastening main body 6 is arranged so as to face both side surfaces of the battery laminate 10, and the locking block 5 is guided and fixed to the fitting portion 3a provided on the outer peripheral surface of the end plate 3.
  • the fastening main body 6 is a metal plate having a predetermined width and a predetermined thickness along the side surface of the battery laminate 10.
  • a metal plate that can withstand a strong tensile force F is used for the fastening body 6.
  • the fastening main body 6 arranged on one side of the battery laminated body 10 is a metal plate having a vertical width that covers the side surface of the battery laminated body 10.
  • the fastening body 6 made of a metal plate is bent by press molding or the like to form a predetermined shape.
  • the fastening main body 6 shown in the figure is formed by bending the upper and lower edge portions to form a bent piece 4a.
  • the upper and lower bent pieces 4a have a shape that covers the upper and lower surfaces of the battery laminate 10 from the corners on the left and right side surfaces of the battery laminate 10.
  • the locking block 5 is made of a plate-shaped or prismatic metal having a predetermined thickness.
  • the locking block 5 shown in the figure has a plate shape formed to be thicker than the fastening main body 6, and is joined and fixed to the inner side surfaces of both ends in the longitudinal direction of the fastening main body 6.
  • the locking block 5 is formed so as to project from the inner side surface of the fastening body 6 toward the outer peripheral surface of the end plate 3 while being fixed to the fastening body 6.
  • the pair of locking blocks 5 fixed to both ends of the fastening body 6 are provided along the outer surface of the end plate 3, and are guided by the fitting portions 3a provided on the outer surface of the end plate 3.
  • the size and shape are such that they are locked to the stopper portion 3b.
  • the locking block 5 is guided by the fitting portion 3a and locked to the stopper portion 3b, and the fastening member 4 is placed at a fixed position on both sides of the battery laminate 10. Deploy.
  • the fastening member 4 guides the locking block 5 to the fitting portion 3a of the end plate 3 and locks the locking block 5 to the stopper portion 3b to increase the resistance to shear stress.
  • the thickness (d) of the locking block 5 fixed to the fastening body 6 is equal to the amount of protrusion from the inner side surface of the fastening body. Therefore, the thickness (d) of the locking block 5 is determined so that the locking surface 5b on the stopper portion 3b side can be reliably brought into contact with the stopper portion 3b and supported.
  • the width (H) of the locking block 5 in the battery stacking direction is set to a width that is not deformed by the tensile force F acting on the fastening body 6, for example, 10 mm or more.
  • the locking block 5 has a lateral width (H) of more than about 10 mm, and can support the tensile force F acting on the fastening body 6 by a shearing force. From this, the lateral width (H) of the locking block 5 is set to 10 mm or more, and the tensile force F acting on the fastening main body 6 is supported by the shearing force, and sufficient strength can be realized.
  • a metal plate such as iron, preferably a steel plate, iron, iron alloy, SUS, aluminum, aluminum alloy, or the like can be used for the fastening body 6 and the locking block 5.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are preferably made of the same type of metal. As a result, the connecting strength can be increased while easily welding the locking block 5 and the fastening main body 6.
  • the fastening body 6 and the locking block 5 can be formed of different metals. That is, the fastening member 4 can also join and connect the locking block 5 made of dissimilar metals and the fastening body 6 to each other.
  • an iron-based metal can be used for the locking block to increase the strength
  • an aluminum-based metal plate can be used for the fastening body to improve the stretchability.
  • the fastening member 4 guides the locking block 5 to the fitting portion 3a of the end plate 3 and is locked to the stopper portion 3b, and a plurality of bolts 8 are engaged. It is fixed to the outer peripheral surface of the end plate 3 via.
  • the fastening member 4 shown in FIGS. 4 to 7 is provided with a through hole 4c through which the bolt 8 is inserted in order to fix the locking block 5 to the fitting portion 3a with the bolt 8 in the state where the end plate 3 is fastened. ..
  • the bolt 8 penetrates the fastening member 4 and is screwed into the end plate 3 to fix the locking block 5 to the end plate 3.
  • the power supply device 100 having this fixed structure can surely prevent the locking block 5 from being displaced by both the bolt 8 and the stopper portion 3b while securely fixing the locking block 5 to the end plate 3. This is because the bolt 8 presses the locking block 5 against the bottom surface 3x of the fitting portion 3a to fix it, and the stopper portion 3b can reliably prevent the misalignment, and the axial force of the bolt 8 can also prevent the misalignment. Is.
  • the fastening member 4 is fixed to the end plate 3 by inserting the screw portion 8a of the bolt 8 into the through hole 4c and screwing it into the female screw hole 3c provided in the end plate 3.
  • the fastening member 4 shown in the figure has a through hole 4c opened so as to coincide with the female screw hole 3c provided in the end plate 3 in a state where the locking block 5 is guided to the fitting portion 3a.
  • the fastening member 4 of FIGS. 5 to 7 is an extension direction of the locking block 5, and is provided with a plurality of through holes 4c opened at predetermined intervals in the vertical direction in the drawing.
  • a plurality of female screw holes 3c of the end plate 3 are formed along the side surface of the end plate 3.
  • the through hole 4c of the fastening member 4 shown in FIGS. 4 to 7 is composed of a first through hole 6c opened in the fastening body 6 and a second through hole 5c opened in the locking block 5. ..
  • the fastening member 4 shown in the figure has a first through hole 6c and a second through hole 5c opened concentrically, and the first through hole 6c has an inner diameter that allows the head 8b of the bolt 8 to pass through, and the second through hole 6c is formed.
  • the hole 5c has an inner diameter that allows the threaded portion 8a of the bolt 8 to pass through but cannot pass through the head portion 8b.
  • the fastening member 4 having this structure is a female screw by passing the threaded portion 8a of the bolt 8 through the first through hole 6c and the second through hole 5c.
  • the head 8b of the bolt 8 can be passed through the first through hole 6c while being screwed into the hole 3c.
  • the thickness of the head 8b is substantially equal to the thickness of the fastening body 6, and when screwed to the end plate 3, the surface of the head 8b of the bolt 8 and the fastening member 4 The surface is almost the same plane.
  • the outer shape of the power supply device 100 can be reduced so that the head portion 8b of the bolt 8 does not protrude from the side surface of the power supply device 100.
  • the bolt inserted through the through hole can make the thickness of the head thicker than that of the fastening body so that a part of the head protrudes from the surface of the fastening member. Also in this case, the amount of the bolt head protruding from the side surface of the power supply device can be reduced to reduce the outer shape of the power supply device.
  • the through hole of the fastening member may have an inner diameter that allows both the first through hole and the second through hole to pass through the threaded portion of the bolt but not the head. In this case, since the opening area of the first through hole can be made equal to the opening area of the second through hole, the surface bonding region at the bonding interface between the locking block and the fastening body can be widened to increase the adhesive strength.
  • the first through hole 6c is engaged with the fastening body 6 in the pre-process of joining the locking block 5 to the fastening body 6.
  • a second through hole 5c is opened in the stop block 5, respectively.
  • the first through hole is provided to the fastening body in the pre-process of joining the locking block to the fastening body. It is also possible to join the locking block to the fixed position of the fastening body after opening the second through hole, respectively, but after joining the locking block and the fastening body to the fixed position, the first through hole and the second through hole are joined.
  • the through hole may be opened at the same time.
  • the above fastening members 4 are joined and fixed in a state where the locking blocks 5 are laminated on the inner side surfaces of both ends of the fastening main body 6.
  • the locking block 5 and the fastening main body 6 have a local joining region 15 joined at a part of the joining area between the locking block 5 and the fastening main body 6 at the joining interface, and the locking block 5 and the fastening main body 6 It is fixed by the surface joining region 16 joined by substantially the entire joining area of the above.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are bonded in the local bonding region 15 and the surface bonding region 16, respectively, but the bonding method is different between the local bonding region 15 and the surface bonding region 16.
  • the locking block 5 and the fastening main body 6 are joined in the local joining region 15 and the surface joining region 16 by different joining methods to realize ideal connecting strength.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are joined by welding or mechanical joining in the local joining region 15, and are bonded and joined by an adhesive in the surface joining region 16.
  • the locking block 5 and the fastening main body 6 realize excellent connecting strength by combining the joining by the local joining region 15 and the joining by the surface joining region 16 by utilizing the characteristics of each joining method.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are bonded to each other with substantially the entire area of the bonding area as the surface bonding region 16.
  • the locking block 5 and the fastening main body 6 have a surface contact region as a bonding interface on facing surfaces facing each other, and substantially the entire bonding area is a surface bonding region 16.
  • almost the entire joint surface facing the inner surface of the fastening body 6 is defined as the surface joint region 16.
  • the fastening main body 6 has a region on the inner surface of the end portion facing the joint surface of the locking block 5 as a joint interface, and almost the entire joint area is interviewed.
  • the combined area is 16.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are surface-bonded by the adhesive 17 in the surface-bonding region 16.
  • an adhesive capable of adhering metals to each other preferably an epoxy-based adhesive is used.
  • an acrylic adhesive, a rubber adhesive, an instant adhesive, an elastic adhesive, or the like can also be used.
  • the locking block 5 and the fastening main body 6 can be surface-bonded at the surface-bonding region 16 by using an adhesive as a kind of adhesive.
  • an acrylic adhesive, a silicone adhesive, a rubber adhesive, or the like can be used.
  • the above adhesive 17 can be easily and easily applied to the surface bonding region 16 by a brush, a roller, a spray, or the like. Further, double-sided tape may be used as the adhesive.
  • the surface joining process is carried out as a pre-process of the local joining process described later. Further, the surface joining step is carried out as a subsequent step of the step of providing the through hole 4c described above. That is, as shown in FIG. 7, a second through hole 5c is drilled at a predetermined position of the locking block 5, a first through hole 6c is drilled at a predetermined position of the fastening main body 6, and then FIGS. 7 and 8A.
  • the adhesive 17 is applied to almost the entire surface of the bonding interface, with the area excluding the through hole 4c as the surface bonding area 16. In this step, the adhesive 17 can be applied to all the regions including the local bonding region 15, but the region to be the local bonding region 15 is locally applied without applying the adhesive 17.
  • the adhesive 17 may be applied to all regions except the joint region 15.
  • FIGS. 7 and 8A show an example in which the adhesive 17 is applied only to the surface bonding region 16 of the fastening body 6.
  • the adhesive 17 is not applied to the inner region of the first through hole 6c, which is convenient.
  • the adhesive 17 can be applied only to the surface joining region 16 of the locking block 5, or can be applied to both the locking block 5 and the fastening body 6.
  • the fastening body 6 and the locking block 5 in which the adhesive 17 is applied to either one or both of the surface bonding regions 16 are laminated and surface-bonded to each other.
  • the locking block 5 and the fastening main body 6 that are surface-bonded in the surface bonding region 16 are further locally bonded at the bonding interface by using a part of the bonding area as a local bonding region 15.
  • the locking block 5 and the fastening main body 6 are provided with a plurality of local joining regions 15 along the extension direction of the locking block 5, and are locally joined in these local joining regions 15.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are joined by welding or by mechanical joining in the local joining step. Spot welding is preferably adopted for local joining by welding. However, for local joining by welding, welding such as laser welding or MIG welding can also be performed. Further, for joining by mechanical joining, for example, joining by any of riveting, caulking, and bolt fastening can be used.
  • FIG. 7 shows an example in which the locking block 5 and the fastening main body 6 are spot-welded and locally joined.
  • spot welding as shown in FIG. 8, the welding electrode 20 is pressed against the surface facing the local bonding region 15 in a state where the locking block 5 and the fastening body 6 are laminated at a predetermined position and surface-bonded. And weld.
  • spot welding preferably, as shown by the cross-hatching in FIG. 7, a plurality of locations are welded at equal intervals along the extension direction of the locking block 5 and in the vertical direction in the drawing, and locally joined. Weld.
  • the local joining regions 15 are spot-welded at equal intervals with respect to the joining interface extending in the longitudinal direction of the locking block 5, the joining between the locking block 5 and the fastening body 6 is made uniform. Therefore, the concentration of shear stress can be suppressed and the connection strength can be increased.
  • a plurality of through holes 4c are arranged on the first straight line L1 along the extension direction of the locking block 5, and a plurality of local joining regions 15 are formed. It is on the first straight line L1 and is arranged between the through holes 4c or outside. In this way, the structure in which the through holes 4c opened in the fastening member 4 are spot-welded between the through holes 4c and the outside to provide the local joining region 15 compensates for the decrease in the connecting strength of the through holes 4c portion that is not surface-joined.
  • the stop block 5 can be joined to the fastening body 6 in a well-balanced manner.
  • the local joint region 15 can be arranged offset from the first straight line L1 provided with the plurality of through holes 4c.
  • the distance between the first through hole 6c opened in the fastening body 6 and the second through hole 5c opened in the locking block 5 and the local joint region 15 can be increased to alleviate the concentration of stress.
  • the local joining region 15 not on the first straight line L1 connecting the through holes 4c but on the second straight line L2 shifted from this, it is possible to secure a wide area for local joining. It will be possible. Therefore, when local joining such as spot welding is performed, the joining area can be increased to increase the connecting strength. Since the through hole 4c is circular, it is easy to secure a wide area by effectively utilizing the circular valley region by offsetting it, and as a result of increasing the spot welding area, the welding strength is also enhanced.
  • the direction of offsetting the local bonding region 15 is preferably the battery laminate 10 side rather than the through hole 4c.
  • a plurality of through holes 4c are arranged on the first straight line L1 along the extension direction of the locking block 5, and the plurality of local joining regions 15 are arranged in a battery rather than the first straight line L1. It is offset to the laminated body 10 side, that is, to the stopper portion 3b side.
  • the stress at the time of expansion of the secondary battery cell 1 can be received in the vicinity of each local joining region 15. Therefore, it can contribute to the dispersion of the applied stress and help to improve the rigidity of the fastening member 4.
  • laser welding or MIG welding is adopted instead of spot welding, it is possible to locally weld a plurality of points along the extension direction as in the case of spot welding, but along the extension direction of the locking block. It may be welded linearly.
  • the above fastening member 4 is assembled in the following steps. (1) A metal plate having a predetermined thickness is cut to a predetermined length, and the fastening main body 6 bent into a predetermined shape and a metal plate having a predetermined thickness are cut into a predetermined shape. Prepare a stop block 5. (2) As shown in FIG. 7, a plurality of first through holes 6c are opened at both ends of the fastening body 6. The plurality of first through holes 6c are provided at predetermined intervals so as to coincide with the female screw holes 3c provided in the end plate 3. Further, a plurality of second through holes 5c are opened in the locking block 5. The plurality of second through holes 5c are opened at predetermined intervals so that the centers coincide with the first through holes 6c provided in the fastening main body 6.
  • a region (indicated by a chain line in FIG. 7) which is an inner surface of both ends of the fastening body 6 and is a bonding interface with the locking block 5 is a surface bonding region 16.
  • the adhesive 17 is applied as. At this time, the adhesive 17 may be applied only to the region excluding a part of the region which is the local bonding region 15. Further, the adhesive 17 may be applied to the joint surface of the locking block 5.
  • the fastening main body 6 to which the adhesive is applied to the surface bonding region 16 and the locking block 5 are laminated and surface-bonded to each other. (5) As shown in FIG.
  • the fastening main body 6 and the locking block 5 connected in a laminated state by surface joining are spot-welded and locally joined.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are spot-welded along the extension direction of the locking block 5 and locally joined in a plurality of local joining regions 15.
  • FIG. 8C the locking block 5 and the fastening body 6 locally joined by spot welding are held in close contact with each other at the joining interface. In this state, the adhesive 17 applied to the surface bonding region 16 is cured over time.
  • the fastening member 4 shown in these figures is provided with a through hole 4d through which the rivet 9 is inserted in order to connect the locking block 5 and the fastening main body 6 with the rivet 9.
  • the through hole 4d shown in the figure is composed of a first through hole 6d opened in the fastening main body 6 and a second through hole 5d opened in the locking block 5.
  • the first through hole 6c and the second through hole 5c are concentrically opened and have an inner diameter that allows the rivet 9 to pass through the tubular portion 9a but not the flange portion 9b.
  • the locking block 5 in the figure is around the opening edge of the second through hole 5c so that the flange portion 9b of the rivet 9 inserted into the second through hole 5c does not protrude from the tip surface 5a of the locking block 5.
  • a stepped recess 5e having an inner diameter for accommodating the flange portion 9b is formed along the above.
  • the fastening member 4 having this structure is provided with a through hole 4d in the locking block 5 and the fastening main body 6 as a pre-step of the surface joining step, and the locking block is provided in the surface joining step.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are locally bonded with rivets 9 in the local bonding step.
  • the tubular portion 9a of the rivet 9 is inserted into the second through hole 5d and the first through hole 6d, and the tip portion of the tubular portion 9a is caulked to provide the caulked portion 9c, such as the flange portion 9b.
  • the locking block 5 and the fastening main body 6 are sandwiched and joined in a close contact state.
  • the flange portion 9b of the rivet 9 is housed inside the stepped recess 5e provided at the opening edge of the second through hole 5d of the locking block 5 so as not to protrude from the tip surface 5a of the locking block 5. Placed in.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are mechanically joined via the rivet 9. Further, the locking block 5 and the fastening main body 6 can be locally joined by bolt fastening, or can be locally joined by caulking, in the same manner as the rivet 9.
  • the ideal joining method is that the surface joining region 16 is face-bonded with the adhesive 17 and the local joining region 15 is locally joined by welding or mechanical joining.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are ideal. It has the feature that it can be joined in a targeted manner.
  • welding or mechanical joining strong joining can be performed locally, but the area and number of the joining portions are limited.
  • welding and mechanical joining means so that a wide range can be joined, which increases the labor required for manufacturing.
  • the manufacturing cost becomes high. For this reason, as a result of locally joining only in a limited part of the region, there is a possibility that shear stress is concentrated and fracture occurs.
  • the joining strength per unit area tends to be lower than that of welding or mechanical joining, but almost the entire area of the joining area, in other words, almost the entire surface of the joining interface is bonded with an adhesive. By doing so, the joint strength is increased.
  • the adhesive in bonding with an adhesive, the adhesive can be easily and easily applied over almost the entire bonding interface.
  • the adhesive strength against peeling or splitting is weakened, but the adhesive strength against tensile or shearing is strong. That is, the adhesive strength between the locking block 5 and the fastening body 6 in the laterally displaced direction can be increased.
  • the fastening member 4 resistance to shear stress at the bonding interface between the locking block 5 and the fastening body 6 is required, so that the locking block 5 and the fastening body 6 are laterally displaced as in the case of surface bonding with an adhesive 17. Since the adhesive strength in the direction is strong, excellent connection strength can be guaranteed.
  • the locking block 5 and the fastening body 6 are held in a close bonding state by local bonding.
  • the surface-bonded locking block 5 and the fastening main body 6 can be joined to each other more firmly by surely curing the adhesive 17 over a sufficient period of time.
  • the advantages of each joining method can be obtained while compensating for the shortcomings of the joining methods.
  • the fastening member 4 is fixed in a state where the locking block 5 is guided by the fitting portion 3a of the end plate 3 and the locking block 5 is locked to the stopper portion 3b. Placed in position. Further, the locking block 5 is fixed to the end plate 3 via bolts 8 and connects the pair of end plates 3 with the fastening member 4.
  • the end plates 3 arranged at both ends of the battery laminate 10 composed of the plurality of secondary battery cells 1 are connected by the fastening member 4. By doing so, it is configured to restrain a plurality of secondary battery cells 1.
  • the secondary battery cells 1 malfunction due to expansion, deformation, relative movement, and vibration due to charge / discharge and deterioration. Etc. can be suppressed.
  • an insulating sheet 13 is interposed between the fastening member 4 and the battery laminate 10.
  • the insulating sheet 13 is made of a material having an insulating property, for example, resin, and insulates between the metal fastening member 4 and the secondary battery cell 1.
  • the insulating sheet 13 shown in FIG. 2 and the like is composed of a flat plate portion 13a that covers the side surface of the battery laminate 10 and bent covering portions 13b and 13c provided above and below the flat plate portion 13a, respectively.
  • the upper and lower bent covering portions 13b and 13c are bent in an L shape from the flat plate portion 13a so as to cover the bent piece 4a of the fastening member 4.
  • the fastening member 4 can avoid unintended conduction between the secondary battery cell 1 and the fastening member 4 by covering the entire inner surface with the insulating insulating sheet 13.
  • the above power supply device 100 is assembled in the following steps. (1) A predetermined number of secondary battery cells 1 are laminated in the thickness direction of the secondary battery cells 1 with an insulating spacer 11 interposed therebetween to form a battery laminate 10. (2) End plates 3 are arranged at both ends of the battery laminate 10, and the pair of end plates 3 are pressed from both sides by a press machine (not shown), and the battery laminate 10 is pressed by the end plates 3 in a predetermined manner. Pressurized with pressure, the secondary battery cell 1 is compressed and held in the pressurized state. (3) While the battery laminate 10 is pressurized by the end plate 3, the fastening member 4 is connected and fixed to the pair of end plates 3.
  • the fastening member 4 is arranged so that the locking blocks 5 at both ends are guided by the fitting portions 3a of the pair of end plates 3, and the bolt 8 penetrating the locking blocks 5 is inserted into the female screw hole of the end plate 3. It is screwed into 3c and fixed. After fixing, the pressurized state is released. As a result, the locking block 5 is held in a state of being locked to the stopper portion 3b of the end plate 3 by the tensile force acting on the fastening member 4.
  • the opposing electrode terminals 2 of the secondary battery cells 1 adjacent to each other are connected by bus bars (not shown).
  • the bus bar is fixed to the electrode terminal 2 and connects the secondary battery cells 1 in series or in parallel with the series.
  • the bus bar is welded to the electrode terminal 2 or screwed to be fixed to the electrode terminal 2.
  • the above power supply device can be used as a power source for a vehicle that supplies electric power to a motor that runs an electric vehicle.
  • an electric vehicle equipped with a power supply device 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.
  • a large number of the above-mentioned power supply devices are connected in series or in parallel, and a large-capacity, high-output power supply device 100 to which a necessary control circuit is added will be described as an example. ..
  • FIG. 12 shows an example in which a power supply device is mounted on a hybrid vehicle that runs on both an engine and a motor.
  • the vehicle HV equipped with the power supply device shown in this figure includes a vehicle body 91, an engine 96 for traveling the vehicle body 91, a motor 93 for traveling, and wheels driven by these engines 96 and a motor 93 for traveling. 97, a power supply device 100 for supplying electric power to the motor 93, and a generator 94 for charging the battery of the power supply device 100 are provided.
  • 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.
  • the vehicle HV may be provided with a charging plug 98 for charging the power supply device 100. By connecting the charging plug 98 to an external power source, the power supply device 100 can be charged.
  • FIG. 13 shows an example in which a power supply device is mounted on an electric vehicle traveling only by a motor.
  • the vehicle EV equipped with the power supply device shown in this figure supplies electric power to the vehicle body 91, the running motor 93 for running the vehicle body 91, the wheels 97 driven by the motor 93, and the motor 93.
  • the power supply device 100 and the generator 94 for charging the battery of the power supply device 100 are provided.
  • the power supply device 100 is connected to the motor 93 and the generator 94 via the DC / AC inverter 95.
  • 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.
  • the vehicle EV is provided with a charging plug 98, and the charging plug 98 can be connected to an external power source to charge the power supply device 100.
  • the power supply device for power storage device
  • the present invention does not specify the use of the power supply device as the power supply of the motor for traveling the vehicle.
  • the power supply device according to the embodiment can also be used as a power source for a power storage device that charges and stores a battery with electric power generated by solar power generation, wind power generation, or the like.
  • FIG. 14 shows a power storage device in which the battery of the power supply device 100 is charged by the solar cell 82 to store electricity.
  • the power storage device shown in FIG. 14 charges the battery of the power supply device 100 with the electric power generated by the solar cell 82 arranged on the roof or roof of a building 81 such as a house or factory.
  • This power storage device uses the solar cell 82 as a power source for charging, charges the battery of the power supply device 100 with the charging circuit 83, and then supplies power to the load 86 via the DC / AC inverter 85. Therefore, this power storage device has a charge mode and a discharge mode.
  • the DC / AC inverter 85 and the charging circuit 83 are connected to the power supply device 100 via the discharge switch 87 and the charging switch 84, respectively.
  • the ON / OFF of the discharge switch 87 and the charge switch 84 is switched by the power controller 88 of the power storage device.
  • the power controller 88 switches the charging switch 84 to ON and the discharge switch 87 to OFF to allow the charging circuit 83 to charge the power supply device 100.
  • the power controller 88 turns off the charging switch 84 and turns on the discharge switch 87 to switch to the discharge mode, and the power supply device 100 Allows discharge from to load 86.
  • the charge switch 84 can be turned on and the discharge switch 87 can be turned on to supply power to the load 86 and charge the power supply device 100 at the same time.
  • the power supply device can also be used as a power source for a power storage device that charges and stores batteries using midnight power at night.
  • a power supply device charged with midnight power can be charged with midnight power, which is surplus power of a power plant, and output power in the daytime when the power load is large, so that the peak power in the daytime can be limited to a small value.
  • the power supply can also be used as a power source for charging with both solar cell output and midnight power. This power supply device can effectively utilize both the power generated by the solar cell and the midnight power, and can efficiently store electricity while considering the weather and power consumption.
  • the above-mentioned power storage devices include backup power supply devices that can be mounted in computer server racks, backup power supply devices for wireless base stations such as mobile phones, power storage power supplies for homes or factories, power supplies for street lights, etc. It can be suitably used for power storage devices combined with solar cells, backup power sources for traffic lights and traffic indicators for roads, and the like.
  • the power supply device an electric vehicle using the same, a power storage device, a fastening member for the power supply device, a method for manufacturing the power supply device, and a method for manufacturing the fastening member for the power supply device include a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, an electric vehicle, and an electric vehicle. It can be suitably used as a power source for a large current used for a power source of a motor for driving an electric vehicle such as a motorcycle. Examples thereof include power supply devices for plug-in hybrid electric vehicles, hybrid electric vehicles, electric vehicles, etc. that can switch between EV driving mode and HEV driving mode.
  • a backup power supply device that can be mounted in a computer server rack, a backup power supply device for wireless base stations such as mobile phones, a power storage device for home use and factories, a power storage device for street lights, etc. , Can also be used as appropriate for backup power supplies such as traffic lights.
  • Discharge switch 88 ... Power controller, 91 ... Vehicle body, 93 ... Motor, 94 ... Generator, 95 ... DC / AC inverter, 96 ... Engine, 97 ... Wheels, 98 ... Charging plugs, HV, EV ... Vehicles.

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Abstract

【要約】 電源装置は、複数の二次電池セルを積層した電池積層体と、電池積層体の両端面を覆う一対のエンドプレートと、電池積層体の対向する側面にそれぞれ配置されて、エンドプレート同士を締結する複数の締結部材(4)とを備える。締結部材(4)は、二次電池セルの積層方向に延長された締結本体(6)と、締結本体(6)の長手方向の両端部の内側面に固定される係止ブロック(5)とを備える。エンドプレートは、係止ブロック(5)が案内される嵌合部を外周面に有し、係止ブロック(5)を当接するストッパ部を設けている。締結部材(4)は、締結本体(6)と係止ブロック(5)との接合界面において、接合面積の一部で接合された局部的接合領域(15)と、接合面積全体で接合された面接合領域(16)とでもって、締結本体(6)と係止ブロック(5)とを固定している。

Description

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、電源装置用締結部材、電源装置用締結部材の製造方法、電源装置の製造方法
 本発明は、複数の二次電池セルを積層している電池積層体の両端に配置してなるエンドプレートを締結部材で連結してなる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、電源装置用締結部材、電源装置用締結部材の製造方法、電源装置の製造方法に関する。
 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等の締結部材を備えている(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対して、角形電池セルの膨張時に強い負荷が印加される。この結果、バインドバーとエンドプレートとの接合部分に強い剪断応力が働き、バインドバーが破断するおそれがある。
 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、本発明の目的の一は、複数の二次電池セルを積層した電池積層体を締結する締結部材の変形や破損を防止して、エンドプレートとの連結強度を高めることができる技術を提供することにある。
 本発明のある態様に係る電源装置は、外装缶1aを角型とした複数の二次電池セル1を積層した電池積層体10と、電池積層体10の積層方向の両端面を覆う一対のエンドプレート3と、電池積層体10の対向する側面にそれぞれ配置されて、エンドプレート3同士を締結する複数の締結部材4とを備えている。複数の締結部材4の各々は、二次電池セル1の積層方向に延長された平板状の締結本体6と、締結本体6の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロック5とを備えている。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10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。締結部材4は、締結本体6と係止ブロック5との接合界面において、係止ブロック5と締結本体6との接合面積の一部で接合された局部的接合領域15と、係止ブロック5と締結本体6との接合面積の全体で接合された面接合領域16とでもって、締結本体6と係止ブロック5とを固定している。
 本発明のある態様に係る電源装置は、外装缶1aを角型とした複数の二次電池セル1を積層した電池積層体10と、電池積層体10の積層方向の両端面を覆う一対のエンドプレート3と、電池積層体10の対向する側面にそれぞれ配置されて、エンドプレート3同士を締結する複数の締結部材4とを備えている。複数の締結部材4の各々は、二次電池セル1の積層方向に延長された平板状の締結本体6と、締結本体6の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロック5とを備えている。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10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。締結部材4は、締結本体6と係止ブロック5との接合界面において、係止ブロック5と締結本体6との接合面積の一部でスポット溶接により接合された局部的接合領域15と、係止ブロック5と締結本体6との接合面積の全体で接着剤17により接合された面接合領域16とでもって、締結本体6と係止ブロック5とを固定している。
 本発明のある態様に係る電動車両は、上記電源装置100と、電源装置100から電力供給される走行用のモータ93と、電源装置100及びモータ93を搭載してなる車両本体91と、モータ93で駆動されて車両本体91を走行させる車輪97とを備えている。
 本発明のある態様に係る蓄電装置は、上記電源装置100と、電源装置100への充放電を制御する電源コントローラ88と備えて、電源コントローラ88でもって、外部からの電力により二次電池セル1への充電を可能とすると共に、二次電池セル1に対し充電を行うよう制御している。
 本発明のある態様に係る電源装置用締結部材は、外装缶1aを角型とした複数の二次電池セル1を積層した電池積層体10の両端面を覆う一対のエンドプレート3同士を締結するための電源装置用締結部材であって、二次電池セル1の積層方向に延長された平板状の締結本体6と、締結本体6の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロック5と、を備え、締結本体6と係止ブロック5との接合界面において、係止ブロック5と締結本体6との接合面積の一部で接合された局部的接合領域15と、係止ブロック5と締結本体6との接合面積の全体で接合された面接合領域16とでもって、締結本体6と係止ブロック5とを固定している。
 本発明のある態様に係る電源装置用締結部材の製造方法は、外装缶1aを角型とした複数の二次電池セル1を積層した電池積層体10の両端面を覆う一対のエンドプレート3同士を締結するための電源装置用締結部材の製造方法であって、二次電池セル1の積層方向に延長された平板状の締結本体6と、締結本体6の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロック5とを準備する工程と、締結本体6と係止ブロック5とを、接合界面において接合する接合工程とを含み、接合工程において、係止ブロック5と締結本体6との接合面積の全体を接着剤17で面接合した後、係止ブロック5と締結本体6との接合面積の一部を溶接又は機械的接合により局部的に接合している。
 本発明のある態様に係る電源装置の製造方法は、外装缶1aを角型とした複数の二次電池セル1を積層した電池積層体10と、電池積層体10の積層方向の両端面を覆う一対のエンドプレート3と、電池積層体10の対向する側面にそれぞれ配置されて、エンドプレート3同士を締結する複数の締結部材4とを備える電源装置の製造方法であって、二次電池セル1の積層方向に延長された平板状の締結本体6と、締結本体6の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロック5とを備える締結部材4を準備する工程と、係止ブロック5が案内される嵌合部3aを外周面に形成して、嵌合部3aの電池積層体10側に、係止ブロック5と当接するストッパ部3bを形成したエンドプレート3を準備する工程と、電池積層体10の両端面を一対のエンドプレート3で覆い、エンドプレート3同士を締結部材4で締結する工程とを含み、締結部材4を準備する工程が、係止ブロック5と締結本体6の接合界面において、接合面積の全体を接着剤で面接合した後、接合面積の一部を溶接又は機械的接合により局部的に接合する接合工程を含んでいる。
 本発明のある態様に係る電源装置及び電源装置用締結部材によると、二次電池セルの積層方向に延長された締結本体と、締結本体の両端部に固定された係止ブロックとで締結部材を構成して、係止ブロックをエンドプレートに設けたストッパ部に係止して締結する構造としながら、係止ブロックを確実に締結本体に固定して、電池積層体を締結する締結部材の変形や破損を防止して、エンドプレートとの連結強度を高めることができる。
 本発明のある態様に係る製造方法によると、係止ブロックと締結本体との接合工程において、接合面積の全体を接着剤で面接合した後、接合面積の一部を溶接又は機械的接合により局部的に接合するので、締結部材を効率よく多量生産できる特徴が実現できる。一般に、接着剤による接合においては、経時的に接合強度が高くなるので、接着剤が硬化するまでの時間を必要とするが、上記の方法によると、接着剤で面接合した状態で溶接又は機械的接合により局部的に接合するので、この局部的接合によって係止ブロックと締結本体とを密着状態に保持できる。このため、係止ブロックと締結本体とを面接合する接着剤が未硬化の状態であっても、係止ブロックと締結本本体とを加圧して密着状態に保持して接着剤が硬化するまでの時間を待つ必要がない。局部的に接合された係止ブロックと締結本体は、局部的接合領域により接合界面が密着状態に保持されるので、接着剤を確実に硬化させることができ、製造にかかる時間を大幅に短縮させつつ、連結強度を保証できる。また、局部的接合の前工程として、接着剤で面接合するので、係止ブロックを締結本体に対して所定の位置に仮止めした状態で局部的接合を行うことができ、製造の効率を向上しながら、加工精度を高めることができる特長もある。
実施形態1に係る電源装置を示す斜視図である。 図1の電源装置の分解斜視図である。 図1の電源装置のIII-III線における水平断面図である。 図3に示すエンドプレートと締結部材の連結構造を示す要部拡大断面図である。 図2の締結部材を示す斜視図である。 図5の締結部材を背面から見た斜視図である。 図6の締結部材の拡大分解斜視図である。 締結部材の製造工程を示す模式断面図である。 締結部材の他の一例を示す拡大分解斜視図である。 締結部材の他の一例を示す拡大分解斜視図である。 図10の締結部材の製造工程を示す模式断面図である。 エンジンとモータで走行するハイブリッド車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。 蓄電用の電源装置に適用する例を示すブロック図である。
 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等の締結部材で連結することで、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、高い剛性をも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(たとえば数トン)も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、電池セルの膨張力によって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。金属板の引張強度は曲げ強度に比較して相当に強く、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。エンドプレートの外側表面に固定される折曲片は、バインドバーの引張力によって曲げ応力が作用するが、エンドプレートに使用される金属板の曲げ応力は引張応力に比較して相当に弱く、折曲片に作用する曲げ応力によって折曲片の曲げ加工部が耐力、破断強度を超えて変形、破壊する。折曲片の曲げ加工部とエンドプレートとの間に隙間がないと、曲げ加工部の内側面がエンドプレートの隅部に接触し、組み立てができない。
 以上のように、端部を折曲加工して折曲片を設けたバインドバーにおいては、バインドバーにかかる引張力の増加により、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、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。
 そこで、本出願人は、電池積層体の積層方向の両端部に配置された一対のエンドプレートを締結部材で締結する構造として、電池積層体の積層方向に延長された平板状の締結主面と、この締結主面に設けられて、エンドプレートの外周面との対向面に向かって突出する係止ブロックを有する締結部材を使用し、この係止ブロックをエンドプレートの段差部に係止して締結する構造の電源装置を開発した。この構造の電源装置は、係止ブロックをエンドプレートに係止して固定するので、従来の締結部材のL字状部分のように曲げ応力で変形することなく、係止ブロックとエンドプレートの段差部とで締結部材を変形させることなくエンドプレートに固定できる。とくに、係止ブロックをエンドプレートの段差部に係止して位置ずれを阻止するので、締結部材に作用する強い引張力による締結部材とエンドプレートの変形を防止して、エンドプレートの移動を抑制できる。
 一方において、締結主面と係止ブロックで構成される締結部材では、締結主面と係止ブロックとを固定する必要がある。金属板で構成される締結主面と係止ブロックの接合にはスポット溶接を利用している。ただ、スポット溶接では、締結主面と係止ブロックが局部的に接合されるため、電池セルの膨張時においては、この接合部分に強大な剪断応力が集中してしまう問題点があった。このため、係止ブロックと締結主面との連結強度を高めて、電池セルの膨張力によって発生する引張力に耐える締結部材が求められていた。
 本発明のある態様に係る電源装置は、以下の構成により特定されてもよい。
 電源装置は、外装缶を角型とした複数の二次電池セルを積層した電池積層体と、電池積層体の積層方向の両端面を覆う一対のエンドプレートと、電池積層体の対向する側面にそれぞれ配置されて、エンドプレート同士を締結する複数の締結部材とを備え、複数の締結部材の各々は、二次電池セルの積層方向に延長された平板状の締結本体と、締結本体の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロックとを備え、エンドプレートは、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、嵌合部の電池積層体側には、係止ブロックと当接するストッパ部を設けており、締結本体と係止ブロックとの接合界面において、係止ブロックと該締結本体との接合面積の一部で接合された局部的接合領域と、係止ブロックと締結本体との接合面積の全体で接合された面接合領域とでもって、締結本体と係止ブロックとを固定している。
 本明細書において、「係止ブロックと締結本体との接合面積の全体で接合された面接合領域」とは、必ずしも係止ブロックと締結本体の接合界面における接合面積全体の100%の領域を意味するものではなく、接合されない領域が多少含まれる状態も含む広い意味で使用する。すなわち、「接合面積の全体で接合された面接合領域」とは、接合面積の略全体であって、接合面積全体の70%以上、好ましくは80%以上の領域を意味するものとする。
 上記構成によると、締結部材を構成する締結本体と係止ブロックとを強固に接合して、電池積層体を締結する締結部材の変形や破損を防止して、エンドプレートとの連結強度を高めることができる。とくに、係止ブロックと締結本体の接合界面において、異なる接合を組み合わせることで、局部的接合領域では強固に接合しつつ、面接合領域では広い面積で接合することで、二次電池セルの膨張等に起因する剪断応力に対する抗力を高め、電池積層体の締結の信頼性を向上できる。
 本発明の他の態様に係る電源装置は、面接合領域を、接着剤による接合としている。上記構成により、係止ブロックと締結本体の接合界面において、接合面積の全体にあたる面接合領域を接着剤で接着して接合するので、係止ブロックと締結本体とを広い面積にわたって、簡単かつ容易に接合して接合強度を高めることができる。
 本明細書において、接着剤は、粘着剤を含む広い意味で使用する。すなわち、本明細書において、接着とは、二つの個体面を第3の媒体を介して互いに接合することを意味するものとし、広義において粘着も含有するものとする。
 本発明の他の態様に係る電源装置は、局部的接合領域を、溶接による接合としている。また、本発明の他の態様に係る電源装置は、局部的接合領域を、スポット溶接、レーザ溶接、MIG溶接のいずれかによる接合としている。上記構成により、局部的接合を溶接による接合として局部的接合領域を設け、面接合による面接合領域と組み合わせることで、係止ブロックと締結本体との連結強度を高めて、二次電池セルの膨張等に起因する剪断応力に対する抗力を高め、電池積層体の締結の信頼性を向上できる。
 本発明の他の態様に係る電源装置は、局部的接合領域を、機械的接合による接合としている。また、本発明の他の態様に係る電源装置は、局部的接合領域を、リベット、かしめ、ボルト締結のいずれかによる接合としている。上記構成により、局部的接合をリベットやかしめ等の機械的接合として局部的接合領域を設け、面接合による面接合領域と組み合わせることで、係止ブロックと締結本体との連結強度を高めて、二次電池セルの膨張等に起因する剪断応力に対する抗力を高め、電池積層体の締結の信頼性を向上できる。
 本発明の他の態様に係る電源装置は、外装缶を角型とした複数の二次電池セルを積層した電池積層体と、電池積層体の積層方向の両端面を覆う一対のエンドプレートと、電池積層体の対向する側面にそれぞれ配置されて、エンドプレート同士を締結する複数の締結部材とを備え、複数の締結部材の各々は、二次電池セルの積層方向に延長された平板状の締結本体と、締結本体の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロックとを備え、エンドプレートは、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、嵌合部の電池積層体側には、係止ブロックと当接するストッパ部を設けており、締結本体と係止ブロックとの接合界面において、係止ブロックと締結本体との接合面積の一部でスポット溶接により接合された局部的接合領域と、係止ブロックと締結本体との接合面積の全体で接着剤により接合された面接合領域とでもって、締結本体と係止ブロックとを固定している。
 上記構成によれば、係止ブロックと締結本体の接合界面において、スポット溶接による局部的な接合と、接着剤による面接合を組み合わせることで、係止ブロックと締結本体とを理想的に接合して、二次電池セルの膨張等に起因する剪断応力に対する抗力を高め、電池積層体の締結の信頼性を向上できる。
 本発明の他の態様に係る電源装置は、局部的接合領域を、係止ブロックの延長方向に沿って複数箇所に配置している。
 上記構成により、係止ブロックの延長方向に沿って複数箇所に局部的接合領域を設けて、係止ブロックと締結部材を複数箇所で局部的に接合することで、剪断応力の集中を回避しながら、係止ブロックと締結主面との接合強度を向上させて信頼性を向上できる利点が得られる。
 本発明の他の態様に係る電源装置は、エンドプレートが、嵌合部の底面において、雌ねじ穴を開口しており、締結部材は、エンドプレートを締結した状態で、雌ねじ穴と一致するように貫通孔を開口しており、貫通孔に挿通されたボルトを雌ねじ穴に螺合して、係止ブロックをエンドプレートの嵌合部に固定している。
 上記構成により、係止ブロックを確実にエンドプレートに固定しながら、ボルトとストッパ部との両方で係止ブロックの位置ずれを確実に阻止できる。それは、ボルトが係止ブロックを嵌合部の底面に押し付けて固定して、ストッパ部で確実に位置ずれを阻止できると共に、ボルトの軸力によっても位置ずれを阻止できるからである。
 本発明の他の態様に係る電源装置は、複数個の貫通孔を係止ブロックの延長方向に沿って第一直線上に配置しており、局部的接合領域を、第一直線上であって、貫通孔同士の間または外側に配置している。
 本発明の他の態様に係る電源装置は、複数個の貫通孔を係止ブロックの延長方向に沿って第一直線上に配置しており、局部的接合領域を、第一直線よりも、電池積層体側に配置している。
 上記構成により、締結部材に開口された貫通孔と局部的接合領域との距離を大きくして、応力の集中を緩和できると共に、局部的接合領域の面積を広く確保することが可能となる。このため、局部的な接合面積を大きくして連結強度を高めることができる。また、局部的接合領域をストッパ部に接近して設けることで、係止ブロックとストッパ部との係止状態を良好にして、より確実に支持できる。
 本発明の他の態様に係る電源装置は、貫通孔が、締結本体に開口された第一貫通孔と、係止ブロックに開口された第二貫通孔で構成されており、第一貫通孔はボルトの頭部を通過できる内径であり、第二貫通孔はボルトのネジ部を通過できるが、頭部を通過できない内径としている。
 上記構成により、締結部材に設けた貫通孔にボルトを挿通してエンドプレートに螺合する際に、締結本体に設けた第一貫通孔に対して、ボルトの頭部を通過できるので、ボルトの頭部が電源装置の側面から突出する量を低減して電源装置を外形を小さくすることができる。とくに、以上の電源装置は、締結本体を係止ブロックに対して面接合領域で接合するので、締結本体に開口する第一貫通孔を大きな内径に開口しつつも、締結本体と係止ブロックとの接合を確実に接合して締結時における剪断応力に対する耐性を十分にできる。
 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。
 実施形態に係る電源装置は、ハイブリッド車や電気自動車などの電動車両に搭載されて走行用モータに電力を供給する電源、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーの発電電力を蓄電する電源、あるいは深夜電力を蓄電する電源など、種々の用途に使用され、とくに大電力、大電流の用途に好適な電源として使用される。以下の例では、電動車両の駆動用の電源装置に適用した実施形態について、説明する。
[実施形態1]
 本発明の実施形態1に係る電源装置100の斜視図を図1に、その分解斜視図を図2に、図1の電源装置100のIII-III線における水平断面図を図3に、図3の要部拡大図を図4に、図2の締結部材4を示す斜視図を図5に、図5の締結部材4を背面から見た斜視図を図6に、図6に示す締結部材の拡大分解斜視図を図7に、締結部材4の製造工程を示す模式図を図8に、それぞれ示す。これらの図に示す電源装置100は、複数の二次電池セル1を積層した電池積層体10と、この電池積層体10の積層方向の両端面を覆う一対のエンドプレート3と、エンドプレート3同士を締結する複数の締結部材4とを備える。
 電池積層体10は、正負の電極端子2を備える複数の二次電池セル1と、これら複数の二次電池セル1の電極端子2に接続されて、複数の二次電池セル1を並列かつ直列に接続するバスバー(図示せず)を備える。これらのバスバーを介して複数の二次電池セル1を並列や直列に接続している。二次電池セル1は、充放電可能な二次電池である。電源装置100は、複数の二次電池セル1が並列に接続されて並列電池グループを構成すると共に、複数の並列電池グループが直列に接続されて、多数の二次電池セル1が並列かつ直列に接続される。図1~図3に示す電源装置100は、複数の二次電池セル1を積層して電池積層体10を形成している。また電池積層体10の両端面には一対のエンドプレート3が配置される。このエンドプレート3同士に、締結部材4の端部を固定して、積層状態の二次電池セル1を加圧状態に固定する。
(二次電池セル1)
 二次電池セル1は、幅広面である主面の外形を四角形とする角形電池であって、幅よりも厚さを薄くしている。さらに、二次電池セル1は、充放電できる二次電池であって、リチウムイオン二次電池としている。ただ、本発明は、二次電池セルを角形電池には特定せず、またリチウムイオン二次電池にも特定しない。二次電池セルには、充電できる全ての電池、たとえばリチウムイオン二次電池以外の非水系電解液二次電池やニッケル水素二次電池セルなども使用できる。
 二次電池セル1は、図2に示すように、正負の電極板を積層した電極体を外装缶1aに収納して、電解液を充填して気密に密閉している。外装缶1aは、底を閉塞する四角い筒状に成形しており、この上方の開口部を金属板の封口板1bで気密に閉塞している。外装缶1aは、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属板を深絞り加工して製作される。封口板1bは、外装缶1aと同じように、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属板で製作される。封口板1bは、外装缶1aの開口部に挿入され、封口板1bの外周と外装缶1aの内周との境界にレーザ光を照射して、封口板1bを外装缶1aにレーザ溶接して気密に固定している。
(電極端子2)
 二次電池セル1は、天面である封口板1bを端子面1Xとして、この端子面1Xの両端部に正負の電極端子2を固定している。電極端子2は、突出部を円柱状としている。ただ、突出部は、必ずしも円柱状とする必要はなく、多角柱状又は楕円柱状とすることもできる。
 二次電池セル1の封口板1bに固定される正負の電極端子2の位置は、正極と負極が左右対称となる位置としている。これにより、二次電池セル1を左右反転させて積層し、隣接して接近する正極と負極の電極端子2をバスバーで接続することで、隣接する二次電池セル1同士を直列に接続できるようにしている。
(電池積層体10)
 複数の二次電池セル1は、各二次電池セル1の厚さ方向が積層方向となるように積層されて電池積層体10を構成している。電池積層体10は、正負の電極端子2を設けている端子面1X、図2においては封口板1bが同一平面となるように、複数の二次電池セル1を積層している。
 電池積層体10は、隣接して積層される二次電池セル1同士の間に、絶縁スペーサ11を介在させてもよい。絶縁スペーサ11は、樹脂等の絶縁材で薄いプレート状又はシート状に製作されている。絶縁スペーサ11は、二次電池セル1の対向面とほぼ等しい大きさのプレート状とする。この絶縁スペーサ11を互いに隣接する二次電池セル1の間に積層して、隣接する二次電池セル1同士を絶縁できる。なお、隣接する二次電池セル1間に配置されるスペーサとしては、二次電池セル1とスペーサの間に冷却気体の流路が形成される形状のスペーサを用いることもできる。また、二次電池セル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セルの電極部分を除く外装缶の表面を熱溶着させてもよい。この場合は、絶縁スペーサを省略してもよい。また、複数の二次電池セルを多並列、多直列に接続する電源装置においては、互いに直列に接続される二次電池セル同士の間に絶縁スペーサを介在させて絶縁する一方、互いに並列に接続される二次電池セル同士においては、隣接する外装缶同士に電圧差が生じないので、これらの二次電池セルの間の絶縁スペーサを省略することもできる。
 さらに、図2に示す電源装置100は、電池積層体10の両端面にエンドプレート3を配置している。なおエンドプレート3と電池積層体10の間に端面スペーサ12を介在させて、これらを絶縁してもよい。端面スペーサ12も、樹脂等の絶縁材で薄いプレート状又はシート状に製作できる。
 電池積層体10は、隣接する二次電池セル1の正負の電極端子2に金属製のバスバーが接続されて、このバスバーを介して複数の二次電池セル1が並列かつ直列に接続される。電池積層体10は、互いに並列に接続されて並列電池グループを構成する複数の二次電池セル1においては、端子面1Xの両端部に設けた正負の電極端子2が左右同じ向きとなるように積層され、互いに直列に接続される並列電池グループを構成する二次電池セル1同士においては、端子面1Xの両端部に設けた正負の電極端子2が左右逆向きとなるように複数の二次電池セル1が積層されている。ただ、本発明は、電池積層体を構成する二次電池セルの個数とその接続状態を特定しない。後述する他の実施形態も含めて、電池積層体を構成する二次電池セルの個数、及びその接続状態を種々に変更することもできる。
 実施形態に係る電源装置100は、複数の二次電池セル1が互いに積層される電池積層体10において、互いに隣接する複数の二次電池セル1の電極端子2同士をバスバーで接続して、複数の二次電池セル1を並列かつ直列に接続する。また、電池積層体10とバスバーとの間にバスバーホルダを配置してもよい。バスバーホルダを用いることで、複数のバスバーを互いに絶縁し、かつ二次電池セルの端子面とバスバーとを絶縁しながら、複数のバスバーを電池積層体の上面の定位置に配置できる。
(バスバー)
 バスバーは、金属板を裁断、加工して所定の形状に製造される。バスバーを構成する金属板には、電気抵抗が小さく、軽量である金属、例えばアルミニウム板や銅板、あるいはこれらの合金が使用できる。ただ、バスバーの金属板は、電気抵抗が小さくて軽量である他の金属やこれらの合金も使用できる。
(エンドプレート3)
 エンドプレート3は、図1~図3に示すように、電池積層体10の両端に配置されると共に、電池積層体10の両側面に沿って配置される左右一対の締結部材4を介して締結される。エンドプレート3の外形は、二次電池セル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、両側の外周面に締結部材4を固定して、電池積層体10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、二次電池セル1の表面に、端面スペーサ12を介して面接触状態に密着して、二次電池セル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10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、二次電池セル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に締結部材4を固定する。エンドプレート3が締結部材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、締結部材4に固定されて電池積層体10の膨化力Pを受け止めて二次電池セル1を保持する。エンドプレート3は、図4の拡大断面図に示すように、固定される締結部材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、締結部材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10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10側の端部から締結部材4に向けて突出するストッパ部3bを設けて、段差形状の嵌合部3aを設けている。また、エンドプレート3は、図2~図4に示すように、嵌合部3aの底面3xに、複数の雌ねじ穴3cを設けている。
 エンドプレート3は、二次電池セル1の膨張によって生じる電池積層方向に拡がろうとする膨化力Pを電池積層体10から受ける。このとき、エンドプレート3に連結される締結部材4の係止ブロック5は、ストッパ部3bとの接触部分において電池積層方向の外側方向に押圧する押圧力Rを受ける。これにより、締結部材4には、係止ブロック5に作用する押圧力Rの反作用として強い引張力Fが作用する。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、締結部材4の引張力Fで係止ブロック5が移動するのを抑制して、二次電池セル1の膨化力Pに耐えながら、締結された状態に保持されている。ストッパ部3bは、係止ブロック5との接触部に作用する締結部材4の引張力Fで変形しない横幅としている。ストッパ部3bの横幅(w)は、締結部材4の引張力F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。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(w)を以上の範囲とすることで、締結部材4の引張力Fをストッパ部3bの剪断応力で支持して、ストッパ部3bの変形を防止する。
 さらに、図4に示すエンドプレート3は、ストッパ部3bの高さ(h)を、係止ブロックの突出量(d)よりも小さくして、ストッパ部3bの先端面と締結部材4の内面との間に隙間14を設けている。この構造は、係止ブロック5の先端面5aを嵌合部3aの底面3xとなるエンドプレート3の側面に密着させて、係止ブロック5の係止面5bを確実にストッパ部3bの支持面3yに当接できる。ただ、エンドプレート3は、図示しないが、ストッパ部の高さ(h)を、係止ブロックの突出量(d)と等しくすることもできる。この場合、ストッパ部の先端面を締結部材の内面に接近させて配置できる。以上のように、ストッパ部3bの高さ(h)は、係止ブロック5の突出量(d)と、ストッパ部3bの先端面と締結部材4の内面との間にできる隙間の間隔を考慮して特定される。
(締結部材4)
 締結部材4は、両端を電池積層体10の両端面に配置されたエンドプレート3に固定される。複数の締結部材4でもって一対のエンドプレート3を固定し、もって電池積層体10を積層方向に締結している。締結部材4は、図4~図7に示すように、電池積層体10の積層方向に延長された平板状の締結本体6と、この締結本体6の長手方向の両端部に固定される係止ブロック5とを備えている。締結本体6は電池積層体10の両側面に対向して配置され、係止ブロック5はエンドプレート3の外周面に設けた嵌合部3aに案内されて固定される。
(締結本体6)
 締結本体6は、電池積層体10の側面に沿う所定の幅と所定の厚さを有する金属板である。締結本体6は、強い引張力Fに耐える金属板が使用される。締結本体6は、例えば、厚さを1mm~2mmとして肉薄に形成することで締結部材4に作用する引張力Fに耐える強度を実現しつつ、延伸性を実現できる。図2の締結部材4は、電池積層体10の片側に配置される締結本体6を、電池積層体10の側面を被覆する上下幅の金属板としている。金属板からなる締結本体6は、プレス成形等により折曲加工されて所定の形状に形成される。図に示す締結本体6は、上下の端縁部を折曲加工して、折曲片4aを形成している。上下の折曲片4aは、電池積層体10の左右の両側面において、電池積層体10の上下面を隅部から覆う形状としている。
(係止ブロック5)
 係止ブロック5は、図5~図7に示すように、所定の厚さを有する板状ないし角柱状の金属製としている。図に示す係止ブロック5は、締結本体6よりも肉厚に形成された板状であって、締結本体6の長手方向の両端部の内側面に接合して固定されている。係止ブロック5は、締結本体6に固定された状態で、締結本体6の内側面よりもエンドプレート3の外周面に向かって突出するように形成されている。締結本体6の両端部に固定される一対の係止ブロック5は、エンドプレート3の外側面に沿って設けられており、エンドプレート3の外側面に設けた嵌合部3aに案内されて、ストッパ部3bに係止される大きさと形状としている。この係止ブロック5は、締結部材4をエンドプレート3に連結する状態では、嵌合部3aに案内されてストッパ部3bに係止され、締結部材4を電池積層体10の両側の定位置に配置する。締結部材4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に係止させて剪断応力に対する耐性を高めている。
 締結本体6に固定される係止ブロック5の厚さ(d)は、締結本体の内側面からの突出量と等しくなる。したがって、係止ブロック5の厚さ(d)は、ストッパ部3b側の係止面5bを確実にストッパ部3bに当接させて支持できる突出量となるように決定される。また、係止ブロック5の電池積層方向の横幅(H)は、締結本体6に作用する引張力Fで変形しない幅、たとえば、10mm以上に設定される。係止ブロック5は横幅(H)を約10mmよりも厚くして、締結本体6に作用する引張力Fを剪断力で支持できる。このことから、係止ブロック5の横幅(H)は、10mm以上として、締結本体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。
 締結本体6と係止ブロック5には、鉄などの金属板、好ましくは鋼板や鉄、鉄合金、SUS、アルミニウム、アルミニウム合金等が使用できる。係止ブロック5と締結本体6は、好ましくは、同種類の金属とする。これによって、係止ブロック5と締結本体6との溶接を容易に行いつつ、連結強度を高めることができる。
 ただ、締結部材4は、締結本体6と係止ブロック5とを異種金属で形成することもできる。すなわち、締結部材4は、異種金属からなる係止ブロック5と締結本体6とを互いに接合して連結することもできる。この場合、たとえば、係止ブロックには鉄系の金属を使用して強度を高めつつ、締結本体にはアルミニウム系の金属板を使用して延伸性を高めることができる。
(貫通孔4c)
 以上の締結部材4は、図4の拡大断面図に示すように、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に係止されるとともに、複数のボルト8を介してエンドプレート3の外周面に固定される。図4~図7に示す締結部材4は、エンドプレート3を締結した状態で係止ブロック5を嵌合部3aにボルト8で固定するために、ボルト8を挿通する貫通孔4cを設けている。ボルト8は、締結部材4を貫通して、エンドプレート3にねじ込まれて、係止ブロック5をエンドプレート3に固定する。この固定構造の電源装置100は、係止ブロック5を確実にエンドプレート3に固定しながら、ボルト8とストッパ部3bとの両方で係止ブロック5の位置ずれを確実に阻止できる。それは、ボルト8が係止ブロック5を嵌合部3aの底面3xに押し付けて固定して、ストッパ部3bで確実に位置ずれを阻止できると共に、ボルト8の軸力によっても位置ずれを阻止できるからである。
 締結部材4は、ボルト8のネジ部8aを貫通孔4cに挿通して、エンドプレート3に設けた雌ねじ穴3cにねじ込んでエンドプレート3に固定される。図に示す締結部材4は、係止ブロック5を嵌合部3aに案内した状態で、エンドプレート3に設けた雌ねじ穴3cと一致するように、貫通孔4cを開口している。図5~図7の締結部材4は、係止ブロック5の延長方向であって、図においては上下方向に所定の間隔で複数の貫通孔4cを開口して設けている。これに応じてエンドプレート3の雌ねじ穴3cも、エンドプレート3の側面に沿って複数個が形成されている。
 さらに、図4~図7に示す締結部材4の貫通孔4cは、締結本体6に開口された第一貫通孔6cと、係止ブロック5に開口された第二貫通孔5cで構成している。図に示す締結部材4は、第一貫通孔6cと第二貫通孔5cとを同心に開口しており、第一貫通孔6cは、ボルト8の頭部8bを通過できる内径とし、第二貫通孔5cは、ボルト8のネジ部8aを通過できるが、頭部8bを通過できない内径としている。この構造の締結部材4は、貫通孔4cにボルト8を挿通してエンドプレート3に固定する際に、ボルト8のネジ部8aを第一貫通孔6cと第二貫通孔5cに通過させて雌ねじ穴3cに螺合しながら、ボルト8の頭部8bを第一貫通孔6cに通過させることができる。図4に示すボルト8は、頭部8bの厚さを締結本体6の厚さとほぼ等しくしており、エンドプレート3に螺合する状態では、ボルト8の頭部8bの表面と締結部材4の表面とをほぼ同一平面としている。この構造は、ボルト8の頭部8bが電源装置100の側面から突出しない構造として、電源装置100の外形を小さくすることができる。
 ただ、貫通孔に挿通されるボルトは、頭部の厚さを締結本体よりも厚くして、頭部の一部を締結部材の表面から突出させることもできる。この場合においても、ボルトの頭部が電源装置の側面から突出する量を低減して、電源装置の外形を小さくできる。また、締結部材の貫通孔は、第一貫通孔と第二貫通孔の両方を、ボルトのネジ部を通過できるが、頭部を通過できない内径としてもよい。この場合、第一貫通孔の開口面積を第二貫通孔の開口面積と等しくできるので、係止ブロックと締結本体との接合界面における面接合領域を広くして接着強度を高めることができる。
 なお、第一貫通孔6cと第二貫通孔5cの内径が異なる締結部材4においては、係止ブロック5を締結本体6に接合する前工程において、締結本体6に第一貫通孔6cを、係止ブロック5に第二貫通孔5cをそれぞれ開口する。その後、係止ブロック5の第二貫通孔5cと締結本体6の第一貫通孔6cが同心となるように係止ブロック5を締結本体6の定位置に接合する。
 これに対して、第一貫通孔と第二貫通孔とを同じ内径とする締結部材においては、係止ブロックを締結本体に接合する前工程において、締結本体に第一貫通孔を、係止ブロックに第二貫通孔をそれぞれ開口した後、係止ブロックを締結本体の定位置に接合することもできるが、係止ブロックと締結本体とを定位置に接合した後、第一貫通孔と第二貫通孔とを同時に開口してもよい。
(接合工程)
 以上の締結部材4は、締結本体6の両端部の内側面に係止ブロック5を積層する状態で接合して固定される。係止ブロック5と締結本体6は、その接合界面において、係止ブロック5と締結本体6との接合面積の一部で接合された局部的接合領域15と、係止ブロック5と締結本体6との接合面積の略全体で接合された面接合領域16とでもって固定されている。係止ブロック5と締結本体6は、局部的接合領域15と面接合領域16においてそれぞれ接合されるが、局部的接合領域15と面接合領域16とではその接合方法が異なる。すなわち、係止ブロック5と締結本体6は、局部的接合領域15と面接合領域16においてそれぞれ異なる接合方法で接合することにより、理想的な連結強度を実現している。係止ブロック5と締結本体6は、局部的接合領域15においては、溶接または機械的接合により接合され、面接合領域16においては、接着剤により接着して接合される。係止ブロック5と締結本体6は、局部的接合領域15による接合と面接合領域16による接合とを組み合わせることで、それぞれの接合方法による特性を生かして優れた連結強度を実現している。
(面接合工程)
 係止ブロック5と締結本体6は、接合界面において、接合面積の略全体の領域を面接合領域16として互いに接合される。係止ブロック5と締結本体6は、互いに対向する対向面において、面接触する領域を接合界面としており、この接合面積のほぼ全体を面接合領域16としている。係止ブロック5は、締結本体6の内側面と対向する接合面のほぼ全体を面接合領域16としている。また、締結本体6は、図7の鎖線で示すように、端部の内側面であって、係止ブロック5の接合面と対向する領域を接合界面としており、この接合面積のほぼ全体を面接合領域16としている。
 係止ブロック5と締結本体6は、面接合領域16において、接着剤17により面接合される。面接合領域16を接合する接着剤17には、金属同士を接着可能な接着剤であって、好ましくは、エポキシ系接着剤を使用する。ただ、接着剤には、アクリル系接着剤、ゴム系接着剤、瞬間接着剤、弾性接着剤等を使用することもできる。さらに、係止ブロック5と締結本体6は、接着剤の一種として粘着剤を使用して面接合領域16で面接合することもできる。このような粘着剤には、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤等が使用できる。以上の接着剤17は、面接合領域16に対して、刷毛やローラー、スプレー等により簡単かつ容易に塗布することができる。また、粘着剤として、両面テープを使用しても良い。
 面接合工程は、後述する局部的接合工程の前工程として実施される。また、面接合工程は、前述の貫通孔4cを設ける工程の後工程として実施される。すなわち、図7に示すように、係止ブロック5の所定の位置に第二貫通孔5cを穿孔し、締結本体6の所定の位置に第一貫通孔6cを穿孔した後、図7及び図8Aに示すように、接合界面のほぼ全面であって、貫通孔4cを除く領域を面接合領域16として接着剤17を塗布する。なお、この工程において、接着剤17は、局部的接合領域15を含む全ての領域に塗布することができるが、局部的接合領域15となる領域には接着剤17を塗布することなく、局部的接合領域15を除く全ての領域に接着剤17を塗布しても良い。なお、図7と図8Aにおいては、接着剤17を締結本体6の面接合領域16にのみ塗布する例を示している。この場合、第一貫通孔6cを第二貫通孔5cよりも大きく開口する締結部材4においては、第一貫通孔6cの内側の領域に接着剤17が塗布されないので好都合である。ただ、接着剤17は、係止ブロック5の面接合領域16にのみ塗布することも、係止ブロック5と締結本体6の両方に塗布することもできる。いずれか一方又は両方の面接合領域16に接着剤17が塗布された締結本体6と係止ブロック5は、互いに積層されて面接合される。
(局部的接合工程)
 面接合領域16において面接合された係止ブロック5と締結本体6は、さらにその接合界面において、接合面積の一部の領域を局部的接合領域15として局部的に接合される。係止ブロック5と締結本体6は、係止ブロック5の延長方向に沿って複数の局部的接合領域15が設けられており、これら局部的接合領域15において局部的に接合される。係止ブロック5と締結本体6は、局部的接合工程において、溶接により接合され、あるいは機械的接合により接合される。溶接による局部的接合には、好ましくはスポット溶接が採用される。ただ、溶接による局部的接合には、レーザ溶接やMIG溶接等の溶接を行うこともできる。また、機械的接合による接合には、たとえば、リベット、かしめ、ボルト締結のいずれかによる接合が利用できる。
(スポット溶接)
 図7は、係止ブロック5と締結本体6とをスポット溶接して局部的に接合する例を示している。スポット溶接は、図8に示すように、係止ブロック5と締結本体6とを所定の位置で積層して面接合した状態で、局部的接合領域15と対向する表面に溶接電極20を押圧して溶接する。スポット溶接では、好ましくは、図7のクロスハッチングで示すように、係止ブロック5の延長方向に沿って、図においては上下方向に沿って複数箇所を等間隔に溶接して局部的に接合される。このように、係止ブロック5の長手方向に伸びる接合界面に対して、スポット溶接される局部的接合領域15を等間隔に配置することで、係止ブロック5と締結本体6との接合を均等にして、剪断応力の集中を抑制して連結強度を高めることができる。
 図7に示す係止ブロック5と締結本体6は、複数個の貫通孔4cを係止ブロック5の延長方向に沿って第一直線L1上に配置しており、複数の局部的接合領域15を、第一直線L1上であって、貫通孔4c同士の間または外側に配置している。このように、締結部材4に開口された貫通孔4c同士の間や外側をスポット溶接して局部的接合領域15を設ける構造は、面接合されない貫通孔4c部分の連結強度の低下を補って係止ブロック5を締結本体6に対してバランス良く接合できる。
 さらに、局部的接合領域15は、図9に示すように、複数の貫通孔4cを設けた第一直線L1からオフセットして配置することもできる。この構造は締結本体6に開口された第一貫通孔6cや係止ブロック5に開口された第二貫通孔5cと局部的接合領域15との距離を大きくして、応力の集中を緩和できる。また、貫通孔4c同士を結ぶ第一直線L1上でなく、これとずらした第二直線L2上に局部的接合領域15を位置させることで、局部的な接合のための面積を広く確保することが可能となる。このため、スポット溶接等の局部的な接合を行う場合には接合面積を大きくして連結強度を高めることができる。貫通孔4cは円形のため、オフセットさせることで円形の谷間の領域を有効に活用して広い面積を確保しやすくなり、スポット溶接の面積を大きくできる結果、溶接の接合強度も高められる。
 またこの際、局部的接合領域15をオフセットさせる方向は、貫通孔4cよりも、電池積層体10側とすることが好ましい。図9に示す例では、複数個の貫通孔4cを係止ブロック5の延長方向に沿って第一直線L1上に配置しており、複数の局部的接合領域15を、第一直線L1よりも、電池積層体10側、すなわち、ストッパ部3b側にオフセットさせている。このようにすることで、係止ブロック5をストッパ部3bに係止させて支持する際に、二次電池セル1の膨張時の応力を各局部的接合領域15の近傍で受けることが可能となり、もって印加される応力の分散に寄与して締結部材4の剛性を向上させる一助とできる。なお、スポット溶接に代わってレーザ溶接やMIG溶接を採用する場合には、スポット溶接と同様に延長方向に沿って複数箇所を局部的に溶接することもできるが、係止ブロックの延長方向に沿って線状に溶接してもよい。
 以上の締結部材4は、以下の工程で組み立てられる。
(1)所定の厚さの金属板を所定の長さに裁断し、所定の形状に折曲加工された締結本体6と、所定の厚さの金属板を所定の形状に裁断してなる係止ブロック5とを用意する。
(2)図7に示すように、締結本体6の両端部に複数の第一貫通孔6cを開口する。複数の第一貫通孔6cは、エンドプレート3に設けた雌ねじ穴3cと一致するように所定の間隔で設けられる。また、係止ブロック5に複数の第二貫通孔5cを開口する。複数の第二貫通孔5cは、締結本体6に設けた第一貫通孔6cに対して中心が一致するように所定の間隔で開口される。
(3)図7及び図8Aに示すように、締結本体6の両端部の内側面であって、係止ブロック5との接合界面となる領域(図7において鎖線で表示)を面接合領域16として接着剤17を塗布する。このとき、接着剤17は、局部的接合領域15となる一部の領域を除く領域にのみ塗布しても良い。また、接着剤17は、係止ブロック5の接合面に塗布しても良い。
(4)図8Bに示すように、面接合領域16に接着剤が塗布された締結本体6と係止ブロック5とを互いに積層して面接合させる。
(5)面接合により積層状態に連結された締結本体6と係止ブロック5とを、図8Bに示すようにスポット溶接して局部的に接合する。係止ブロック5と締結本体6は、図7や図9のクロスハッチングで示すように、係止ブロック5の延長方向に沿ってスポット溶接され、複数の局部的接合領域15において局部的に接合される。
(6)スポット溶接により局部的に接合された係止ブロック5と締結本体6は、図8Cに示すように、接合界面において密着状態に保持される。この状態で、面接合領域16に塗布された接着剤17が経時的に硬化される。
(機械的接合)
 さらに、係止ブロック5と締結本体6は、機械的接合により局部的に接合することもできる。機械的接合による一例として、リベットによる接合を図10と図11に示す。これらの図に示す締結部材4は、係止ブロック5と締結本体6とをリベット9で連結するために、リベット9を挿通する貫通孔4dを設けている。図に示す貫通孔4dは、締結本体6に開口された第一貫通孔6dと、係止ブロック5に開口された第二貫通孔5dで構成している。第一貫通孔6cと第二貫通孔5cは、同心に開口されており、リベット9の筒部9aを通過できるが、フランジ部9bを通過できない内径としている。さらに、図の係止ブロック5は、第二貫通孔5cに挿通されるリベット9のフランジ部9bが係止ブロック5の先端面5aから突出しないように、第二貫通孔5cの開口縁の周囲に沿って、フランジ部9bを収納する内径の段差凹部5eを形成している。
 この構造の締結部材4は、図10及び図11に示すように、面接合工程の前工程として、係止ブロック5と締結本体6とに貫通孔4dを設けると共に、面接合工程において係止ブロック5と締結本体6とを接着剤17で面接合した後、局部的接合工程において係止ブロック5と締結本体6とをリベット9で局部的に接合する。局部的接合工程では、第二貫通孔5dと第一貫通孔6dにリベット9の筒部9aを挿通するとともに、筒部9aの先端部をかしめ加工してかしめ部9cを設け、フランジ部9bとかしめ部9cで、係止ブロック5と締結本体6とを密着状態に挟着して接合する。この状態で、リベット9のフランジ部9bは、係止ブロック5の第二貫通孔5dの開口縁部に設けた段差凹部5eの内部に収納されて係止ブロック5の先端面5aから突出しないように配置される。
 以上のようにして、係止ブロック5と締結本体6が、リベット9を介して機械的に接合される。さらに、係止ブロック5と締結本体6は、リベット9と同様にして、ボルト締結により局部的に接合することができ、あるいはかしめ加工により局部的に接合することもできる。
 以上のように、面接合領域16において接着剤17で面接合し、局部的接合領域15において溶接又は機械的接合により局部的に接合する接合方法は、係止ブロック5と締結本体6とを理想的に接合できる特長がある。一般に、溶接や機械的な接合では、局部的に強く接合できるが、その接合部分の面積や数に制約を受ける。たとえば、広い面積にわたって局部的な接合を行おうとすると、接合箇所を増やす必要があり、あるいは広い範囲を接合できるように溶接や機械的な接合手段を考慮する必要があり、製造にかかる手間が増え、製造コストが高くなる欠点がある。このため、限られた一部の領域においてのみ局部的に接合する結果、剪断応力が集中して破断するおそれがでてくる。
 また、接着剤による接合では、単位面積あたりの接合強度が溶接や機械的接合に比べて低くなる傾向にあるが、接合面積の略全体の領域、言い換えると接合界面のほぼ全面を接着剤で接着することでその接合強度を高めている。とくに、接着剤による接合では、接合界面のほぼ全体にわたって、簡単かつ容易に接着剤を塗布することができる。さらに、接着剤による接合では、剥離や割裂に対する接着強度は弱くなるが、引張りや剪断に対する接着強度は強くなる。すなわち、係止ブロック5と締結本体6とを、横ずれする方向に対する接着強度を強くできる。ここで、締結部材4においては、係止ブロック5と締結本体6の接合界面における剪断応力に対する耐性が求められるため、接着剤17による面接合のように、係止ブロック5と締結本体6の横ずれ方向に対する接着強度が強いことで、優れた連結強度を保証できる。
 また、溶接や機械的接合においては、接合面積の一部を局部的に接合するため、接合界面における局部的接合領域15以外の領域は広くなり、この広い領域である面接合領域16を接着剤17による面接合により接合することで接合界面のほぼ全面にわたっての接合をカバーしつつ、局部的接合領域15を溶接又は機械的接合で接合することで、接着剤17のみによる面接合に比較して、より優れた接合強度を実現できる。また、溶接や機械的接合による接合では、接着剤17のように硬化するまでの時間を必要とせず、接合直後において優れた接合強度を実現できる。したがって、面接合において広い面積にわたって塗布される接着剤17が未硬化の状態であっても、局部的な接合により係止ブロック5と締結本体6は密着した接合状態に保持されることになり、面接合された係止ブロック5と締結本体6とを十分な時間をかけて接着剤17を確実に硬化させてより強固に接合することが可能となる。
 以上のように、本発明では、接着剤による面接合と、溶接又は機械的接合による局部的な接合とを組み合わせることで、互いの接合方法の欠点を補いながら、それぞれの接合方法が持つ利点を最大限に生かして、係止ブロックと締結本体とを優れた連結強度となるように接合できる特徴が実現できる。
 以上の締結部材4は、図3と図4に示すように、係止ブロック5がエンドプレート3の嵌合部3aに案内されて、係止ブロック5をストッパ部3bに係止する状態で定位置に配置される。さらに、係止ブロック5はボルト8を介してエンドプレート3に固定されて、一対のエンドプレート3を締結部材4で連結する。
 以上のように、多数の二次電池セル1を積層している電源装置100は、複数の二次電池セル1からなる電池積層体10の両端に配置されるエンドプレート3を締結部材4で連結することで、複数の二次電池セル1を拘束するように構成されている。複数の二次電池セル1を、高い剛性をもつエンドプレート3や締結部材4を介して拘束することで、充放電や劣化に伴う二次電池セル1の膨張、変形、相対移動、振動による誤動作などを抑制できる。
(絶縁シート13)
 また、締結部材4と電池積層体10の間には、絶縁シート13が介在される。絶縁シート13は絶縁性を備える材質、例えば樹脂などで構成され、金属製の締結部材4と二次電池セル1との間を絶縁している。図2等に示す絶縁シート13は、電池積層体10の側面を覆う平板部13aと、この平板部13aの上下にそれぞれ設けられた折曲被覆部13b、13cとで構成される。上下の折曲被覆部13b、13cは、締結部材4の折曲片4aを覆うように、平板部13aからL字状に折曲している。これにより締結部材4は、内面全体を絶縁性の絶縁シート13で被覆することにより、二次電池セル1と締結部材4の意図しない導通を回避することができる。
 以上の電源装置100は、以下の工程で組み立てられる。
(1)所定の個数の二次電池セル1を、間に絶縁スペーサ11を介在させる状態で、二次電池セル1の厚さ方向に積層して電池積層体10とする。
(2)電池積層体10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10を所定の圧力で加圧し、二次電池セル1を圧縮して加圧状態に保持する。
(3)電池積層体10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に締結部材4を連結して固定する。締結部材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、係止ブロック5を貫通するボルト8をエンドプレート3の雌ねじ穴3cにねじ込んで固定される。固定後、加圧状態は開放される。これにより、締結部材4に作用する引張力により、係止ブロック5はエンドプレート3のストッパ部3bに係止された状態に保持される。
(4)電池積層体10の両側部において、互いに隣接する二次電池セル1の対向する電極端子2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2に固定されて、二次電池セル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2に溶接され、あるいはネジ止めされて電極端子2に固定される。
 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として利用できる。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、これらの車両の電源として使用される。なお、車両を駆動する電力を得るために、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、高出力の電源装置100を構築した例として説明する。
(ハイブリッド車用電源装置)
 図12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91と、この車両本体91を走行させるエンジン96及び走行用のモータ93と、これらのエンジン96及び走行用のモータ93で駆動される車輪97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。なお、車両HVは、図12に示すように、電源装置100を充電するための充電プラグ98を備えてもよい。この充電プラグ98を外部電源と接続することで、電源装置100を充電できる。
(電気自動車用電源装置)
 また、図13は、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91と、この車両本体91を走行させる走行用のモータ93と、このモータ93で駆動される車輪97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。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。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。また車両EVは充電プラグ98を備えており、この充電プラグ98を外部電源と接続して電源装置100を充電できる。
(蓄電装置用の電源装置)
 さらに、本発明は、電源装置の用途を、車両を走行させるモータの電源には特定しない。実施形態に係る電源装置は、太陽光発電や風力発電等で発電された電力で電池を充電して蓄電する蓄電装置の電源として使用することもできる。図14は、電源装置100の電池を太陽電池82で充電して蓄電する蓄電装置を示す。
 図14に示す蓄電装置は、家屋や工場等の建物81の屋根や屋上等に配置された太陽電池82で発電される電力で電源装置100の電池を充電する。この蓄電装置は、太陽電池82を充電用電源として充電回路83で電源装置100の電池を充電した後、DC/ACインバータ85を介して負荷86に電力を供給する。このため、この蓄電装置は、充電モードと放電モードを備えている。図に示す蓄電装置は、DC/ACインバータ85と充電回路83を、それぞれ放電スイッチ87と充電スイッチ84を介して電源装置100と接続している。放電スイッチ87と充電スイッチ84のON/OFFは、蓄電装置の電源コントローラ88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88は充電スイッチ84をONに、放電スイッチ87をOFFに切り替えて、充電回路83から電源装置100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、電源コントローラ88は充電スイッチ84をOFFに、放電スイッチ87をONにして放電モードに切り替え、電源装置100から負荷86への放電を許可する。また、必要に応じて、充電スイッチ84をONに、放電スイッチ87をONにして、負荷86への電力供給と、電源装置100への充電を同時に行うこともできる。
 さらに、電源装置は、図示しないが、夜間の深夜電力を利用して電池を充電して蓄電する蓄電装置の電源として使用することもできる。深夜電力で充電される電源装置は、発電所の余剰電力である深夜電力で充電して、電力負荷の大きくなる昼間に電力を出力して、昼間のピーク電力を小さく制限することができる。さらに、電源装置は、太陽電池の出力と深夜電力の両方で充電する電源としても使用できる。この電源装置は、太陽電池で発電される電力と深夜電力の両方を有効に利用して、天候や消費電力を考慮しながら効率よく蓄電できる。
 以上のような蓄電装置は、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、家庭内用または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、信号機や道路用の交通表示器などのバックアップ電源用などの用途に好適に利用できる。
 本発明に係る電源装置及びこれを用いた電動車両並びに蓄電装置、電源装置用締結部材、電源装置の製造方法、電源装置用締結部材の製造方法は、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車、電気自動車、電動オートバイ等の電動車両を駆動するモータの電源用等に使用される大電流用の電源として好適に利用できる。例えば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が挙げられる。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…二次電池セル、1X…端子面、1a…外装缶、1b…封口板、2…電極端子、3…エンドプレート、3a…嵌合部、3x…底面、3y…支持面、3b…ストッパ部、3c…雌ねじ穴、4…締結部材、4a…折曲片、4c…貫通孔、4d…貫通孔、5…係止ブロック、5a…先端面、5b…係止面、5c…第二貫通孔、5d…第二貫通孔、5e…段差凹部、6…締結本体、6c…第一貫通孔、6d…第一貫通孔、8…ボルト、8a…ネジ部、8b…頭部、9…リベット、9a…筒部、9b…フランジ部、9c…かしめ部、10…電池積層体、11…絶縁スペーサ、12…端面スペーサ、13…絶縁シート、13a…平板部、13b、13c…折曲被覆部、14…隙間、15…局部的接合領域、16…面接合領域、17…接着剤、20…溶接電極、81…建物、82…太陽電池、83…充電回路、84…充電スイッチ、85…DC/ACインバータ、86…負荷、87…放電スイッチ、88…電源コントローラ、91…車両本体、93…モータ、94…発電機、95…DC/ACインバータ、96…エンジン、97…車輪、98…充電プラグ、HV、EV…車両。

Claims (17)

  1.  外装缶を角型とした複数の二次電池セルを積層した電池積層体と、
     前記電池積層体の積層方向の両端面を覆う一対のエンドプレートと、
     前記電池積層体の対向する側面にそれぞれ配置されて、前記エンドプレート同士を締結する複数の締結部材と、を備える電源装置であって、
     前記複数の締結部材の各々は、
      前記二次電池セルの積層方向に延長された平板状の締結本体と、
      前記締結本体の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロックと、を備えており、
     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、前記嵌合部の前記電池積層体側には、前記係止ブロックと当接するストッパ部を設けており、
     前記締結本体と前記係止ブロックとの接合界面において、
      該係止ブロックと該締結本体との接合面積の一部で接合された局部的接合領域と、
      該係止ブロックと該締結本体との接合面積の全体で接合された面接合領域とでもって、前記締結本体と前記係止ブロックとが固定されてなることを特徴とする電源装置。
  2.  請求項1に記載の電源装置であって、
     前記面接合領域が、接着剤による接合である電源装置。
  3.  請求項1又は2に記載の電源装置であって、
     前記局部的接合領域が、溶接による接合である電源装置。
  4.  請求項3に記載の電源装置であって、
     前記局部的接合領域が、スポット溶接、レーザ溶接、MIG溶接のいずれかによる接合である電源装置。
  5.  請求項1又は2に記載の電源装置であって、
     前記局部的接合領域が、機械的接合による接合である電源装置。
  6.  請求項5に記載の電源装置であって、
     前記局部的接合領域が、リベット、かしめ、ボルト締結のいずれかによる接合である電源装置。
  7.  外装缶を角型とした複数の二次電池セルを積層した電池積層体と、
     前記電池積層体の積層方向の両端面を覆う一対のエンドプレートと、
     前記電池積層体の対向する側面にそれぞれ配置されて、前記エンドプレート同士を締結する複数の締結部材と、を備える電源装置であって、
     前記複数の締結部材の各々は、
      前記二次電池セルの積層方向に延長された平板状の締結本体と、
      前記締結本体の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロックと、を備えており、
     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、前記嵌合部の前記電池積層体側には、前記係止ブロックと当接するストッパ部を設けており、
     前記締結本体と、前記係止ブロックとの接合界面において、
      該係止ブロックと該締結本体との接合面積の一部でスポット溶接により接合された局部的接合領域と、
      該係止ブロックと該締結本体との接合面積の全体で接着剤により接合された面接合領域とでもって、前記締結本体と前記係止ブロックとが固定されてなることを特徴とする電源装置。
  8.  請求項1ないし7のいずれか一項に記載の電源装置であって、
     前記局部的接合領域が、前記係止ブロックの延長方向に沿って複数箇所に配置されてなる電源装置。
  9.  請求項1ないし8のいずれか一項に記載の電源装置であって、
     前記エンドプレートは、前記嵌合部の底面において、雌ねじ穴を開口しており、
     前記締結部材は、前記エンドプレートを締結した状態で、前記雌ねじ穴と一致するように、貫通孔を開口しており、
     前記貫通孔に挿通されたボルトを前記雌ねじ穴に螺合して、前記係止ブロックを前記エンドプレートの嵌合部に固定してなる電源装置。
  10.  請求項9に記載の電源装置であって、
     前記貫通孔は、複数個が前記係止ブロックの延長方向に沿って第一直線上に配置されており、
     前記局部的接合領域は、前記第一直線上であって、前記貫通孔同士の間、または外側に配置されてなる電源装置。
  11.  請求項9に記載の電源装置であって、
     前記貫通孔は、複数個が前記係止ブロックの延長方向に沿って第一直線上に配置されており、
     前記局部的接合領域は、前記第一直線よりも、前記電池積層体側に配置されてなる電源装置。
  12.  請求項9ないし11のいずれか一項に記載の電源装置であって、
     前記貫通孔は、
      前記締結本体に開口された第一貫通孔と、
      前記係止ブロックに開口された第二貫通孔で構成されており、
     前記第一貫通孔は、前記ボルトの頭部を通過できる内径であり、
     前記第二貫通孔は、前記ボルトのネジ部を通過できるが、頭部を通過できない内径であることを特徴とする電源装置。
  13.  請求項1ないし12のいずれか一項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、
     前記電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、
     前記モータで駆動されて前記車両本体を走行させる車輪とを備えることを特徴とする電動車両。
  14.  請求項1ないし12のいずれか一項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、
     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二次電池セルへの充電を可能とすると共に、該二次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。
  15.  外装缶を角型とした複数の二次電池セルを積層した電池積層体の両端面を覆う一対のエンドプレート同士を締結するための電源装置用締結部材であって、
     前記二次電池セルの積層方向に延長された平板状の締結本体と、
     前記締結本体の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロックと、を備え、
     前記締結本体と、前記係止ブロックとの接合界面において、
      該係止ブロックと該締結本体との接合面積の一部で接合された局部的接合領域と、
      該係止ブロックと該締結本体との接合面積の全体で接合された面接合領域とでもって、前記締結本体と前記係止ブロックとが固定されてなることを特徴とする電源装置用締結部材。
  16.  外装缶を角型とした複数の二次電池セルを積層した電池積層体の両端面を覆う一対のエンドプレート同士を締結するための電源装置用締結部材の製造方法であって、
      前記二次電池セルの積層方向に延長された平板状の締結本体と、
      前記締結本体の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロックと、を準備する工程と、
     前記締結本体と前記係止ブロックとを、接合界面において接合する接合工程と、を含み、
     前記接合工程において、
      前記係止ブロックと前記締結本体との接合面積の全体を接着剤で面接合した後、
      前記係止ブロックと前記締結本体との接合面積の一部を溶接又は機械的接合により局部的に接合することを特徴とする電源装置用締結部材の製造方法。
  17.  外装缶を角型とした複数の二次電池セルを積層した電池積層体と、
     前記電池積層体の積層方向の両端面を覆う一対のエンドプレートと、
     前記電池積層体の対向する側面にそれぞれ配置されて、前記エンドプレート同士を締結する複数の締結部材と、を備える電源装置の製造方法であって、
     前記二次電池セルの積層方向に延長された平板状の締結本体と、
     前記締結本体の長手方向の両端部の内側面に接合される係止ブロックと、を備える前記締結部材を準備する工程と、
     前記係止ブロックが案内される嵌合部を外周面に形成して、前記嵌合部の前記電池積層体側に、前記係止ブロックと当接するストッパ部を形成した前記エンドプレートを準備する工程と、
     前記電池積層体の両端面を一対の前記エンドプレートで覆い、該エンドプレート同士を前記締結部材で締結する工程と、を含み、
     前記締結部材を準備する工程が、
      前記締結本体と前記係止ブロックとの接合界面において、
      接合面積の全体を接着剤で面接合した後、接合面積の一部を溶接又は機械的接合により局部的に接合する接合工程を含むことを特徴とする電源装置の製造方法。
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