電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置、連結ユニット
【課題】電池ブロック間のバスバーに物理的な負荷が加わる状態を低減し、メンテナンス作業における作業性も向上する。
【解決手段】電源装置は、角形の電池セル１を複数積層した複数の電池ブロック１０と、隣接する電池ブロック１０の端面において、これらを電気的に接続するバスバー１１と、を備える電源装置であって、前記バスバー１１で連結した電池ブロック１０同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具１２を備えており、前記連結具１２とバスバー１１とを一体に構成して連結ユニット９としている。
【解決手段】電源装置は、角形の電池セル１を複数積層した複数の電池ブロック１０と、隣接する電池ブロック１０の端面において、これらを電気的に接続するバスバー１１と、を備える電源装置であって、前記バスバー１１で連結した電池ブロック１０同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具１２を備えており、前記連結具１２とバスバー１１とを一体に構成して連結ユニット９としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の角形電池セルを積層した電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置、連結ユニットに関し、とくに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に搭載されて車両を走行させるモータの電源装置、あるいは家庭用、工場用の蓄電用途等に使用される大電流用の電源に電力を供給する電源装置を構成する角形電池セルの電気接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池セルを備える電源装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車など車両用の電源装置などに利用されている。（特許文献１参照）
この電源装置は、複数の電池セルを積層して電池ブロックとし、複数の電池ブロックを外装ケースに入れて、隣接する電池ブロック同士を電気接続している。これら複数の電池ブロックを接続して高電圧を得るために、電池ブロック間で直列に接続するための高電圧ハーネスとして、バスバーが用いられる。しかしながら、例えば車載用の電源装置では、強い衝撃や振動に晒されるため、バスバーが破損し、あるいは、電池ブロックとの接続部分で接触不良が生じることがあった。とくに、電池ブロック同士を電気的に接続するバスバーは、隣接する電池ブロック間に橋渡しする状態で接続されているため、この状態で衝撃等によって電池ブロック同士の間隔が変化し、あるいは、接続部分の上下位置が変化するとバスバーに強い負荷がかかり、バスバーが破損し、あるいは、接触不良が生じるおそれがある。
【０００３】
これを防止するためには、電池ブロックの固定構造を設けることが考えられる。しかしながら一方では、メンテナンス作業時等に電池ブロックを取り外して交換作業を行う際の利便性を考慮しなければならず、強固な固定構造を付加すると、例えば一の電池ブロックを交換する際にも、一旦すべての電池ブロックを分解しなければならない状態になることもあり、作業性を著しく阻害していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３４７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、電池ブロック間のバスバーに物理的な負荷が加わる状態を低減すると共に、メンテナンス作業における作業性にも配慮した電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置、連結ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明の第１の側面に係る電源装置は、角形の電池セル１を複数積層した複数の電池ブロック１０、１０’と、隣接する電池ブロック１０、１０’の端面において、これらを電気的に接続するバスバー１１、４１、５１、６１と、を備える電源装置であって、前記バスバー１１、４１、５１、６１で連結した電池ブロック１０、１０’同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具１２、４２、５２、６２を備えており、前記連結具１２、４２、５２、６２とバスバー１１、４１、５１、６１とを一体に構成して連結ユニット９としている。
上記構成により、バスバーで電気接続された電池ブロック同士が連結具によって強固に固定される結果、隣接する電池ブロック同士の相対位置、例えば、間隔や上下位置が固定されて、衝撃や振動によってバスバーに印加される応力が低減され、安定的に電池ブロック間の電気接続を維持でき、信頼性の向上が図られる。
【０００７】
また、第２の側面に係る電源装置は、前記連結具１２、４２、５２が、前記電池ブロック１０と機械的に固定するための連結固定穴１２ａ、４２ａ、５２ａを複数開口しており、前記バスバー１１、４１、５１は、前記電池ブロック１０と電気的に接続するための導通固定穴１１ａ、４１ａ、５１ａを複数開口しており、前記連結固定穴１２ａ、４２ａ、５２ａ及び導通固定穴１１ａ、４１ａ、５１ａが、前記電池ブロック１０の同一面に対向して開口されている。
上記構成により、電池ブロックの同一面に対してバスバーと連結具を固定し、あるいは分解する作業を行うことができるため、組立時やメンテナンス時の作業性が向上する。
【０００８】
さらに、第３の側面に係る電源装置は、前記連結具１２が、断面視Ｌ字状に折曲された連結折曲片１２Ａと、一方向に延長された平板状の連結本体片１２Ｂとを備えて、前記連結折曲片１２Ａに前記連結固定穴１２ａを開口しており、前記バスバー１１が、断面視Ｌ字状に折曲された導通折曲片１１Ａと、一方向に延長された平板状の導通本体片１１Ｂとを備えて、前記導通折曲片１１Ａに前記導通固定穴１１ａを開口しており、前記連結本体片１２Ｂの全面を、前記導通本体片１１Ｂで覆うようにして前記連結ユニット９を構成することができる。
上記構成により、連結具の連結本体片にバスバーの導通本体片を重ねるようにして連結ユニットを構成することで、省スペースに配置可能な薄型化を図ることが可能となる。
【０００９】
さらに、第４の側面に係る電源装置は、前記連結具１２及びバスバー１１が金属板で構成されており、前記連結本体片１２Ｂと前記導通本体片１１Ｂとの間に絶縁性の絶縁部材２４、３４を介在させることができる。
上記構成により、連結具とバスバーの導通を回避できる。
【００１０】
さらに、第５の側面に係る電源装置は、前記バスバー１１に対して、前記連結具１２を摺動自在に装着することができる。
上記構成により、電池ブロックのサイズや製造公差に対応させて、適切な位置にて電池ブロック間の連結が図られる。
【００１１】
さらに、第６の側面に係る電源装置は、前記バスバー１１及び連結具１２を、絶縁性の第１ケース２１、３１と第２ケース２２、３２で両側から挟着することにより、前記連結具１２を前記バスバー１１の長さ方向に沿って摺動自在に装着することができる。
これにより、第１ケースと第２ケースで両側から挟着するという簡単な構成によって、連結具をバスバーに対して摺動自在に固定できる。
【００１２】
さらに、第７の側面に係る電源装置は、前記電池ブロック１０が両側端面にエンドプレート７を配置しており、前記エンドプレート７は、その上面の隅部に、前記連結具１２、４２、５２を配置するための段差部７Ａを設け、さらに該段差部７Ａに、前記連結固定穴１２ａ、４２ａ、５２ａと連通されるエンドプレート固定穴１７ａを開口することができる。
上記構成により、隣接する電池ブロック同士の対向面において、段差部同士を対向させて連結させ、この連結された段差部で構成される空間に連結具を位置決めして配置し、エンドプレート固定穴と連結固定穴にねじなどを挿通させて連結具とエンドプレート同士を固定することができる。この構成であれば、連結具の配置スペースを電池ブロックから突出させて設けることなく、省スペースに電池ブロック間の固定を図ることが可能となる。
【００１３】
さらにまた、第８の側面に係る車両は、上記のいずれか一に記載の電源装置を備えている。
【００１４】
さらにまた、第９の側面に係る蓄電装置は、上記のいずれか一に記載の電源装置を備えている。
【００１５】
さらにまた、第１０の側面に係る連結ユニットは、複数の電池ブロック１０、１０’同士を電気的に接続するための連結ユニットであって、隣接する電池ブロック１０、１０’の端面において、これらを電気的に接続するバスバー１１、４１、５１、６１と、前記バスバー１１、４１、５１、６１で連結した電池ブロック１０、１０’同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具１２、４２、５２、６２と、を備えており、前記連結具１２、４２、５２、６２とバスバー１１、４１、５１、６１とを一体に構成している。
上記構成により、バスバーで電気接続された電池ブロック同士の間隔が連結具によって強固に固定される結果、衝撃や振動によってバスバーに印加される応力が連結具によって低減され、安定的に電池ブロック間の電気接続を維持でき、信頼性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電源装置の概略平面図である。
【図２】図１に示す電源装置の電池ブロックの概略斜視図である。
【図３】図２に示す電池ブロックの分解斜視図である。
【図４】図１の電源装置に使用する連結ユニットの一例を示す斜視図である。
【図５】図４に示す連結ユニットの分解斜視図である。
【図６】電池ブロックとバスバーの連結構造を示す拡大断面図である。
【図７】電池ブロックと連結具の連結構造を示す拡大断面図である。
【図８】連結ユニットの他の一例を示す斜視図である。
【図９】図８に示す連結ユニットの分解斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態に係る電源装置の概略平面図である。
【図１１】１０に示す電源装置に使用する連結ユニットの一例を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す連結ユニットの分解斜視図である。
【図１３】１０に示す電源装置に使用する連結ユニットの他の一例を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示す連結ユニットの分解斜視図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態に係る電源装置の一部拡大概略斜視図である。
【図１６】図１５に示す電源装置の一部拡大背面斜視図である。
【図１７】エンジンとモータ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ブロック図である。
【図１８】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。
【図１９】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置、連結ユニットを例示するものであって、本発明は電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置、連結ユニットを以下のものに特定しない。さらに、本明細書においては、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特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。
【００１８】
本発明の電源装置は、複数の電池ブロックを接続して出力を大きくしている電源、とくに、ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両に搭載されて、車両の走行モータに電力を供給して車両を走行させる電源装置、太陽電池等の自然エネルギーや深夜電力で充電される電源装置、あるいはまた、停電のバックアップ電源などの電源装置として使用される。
（実施の形態１）
【００１９】
以下、電源装置の一実施の形態として車両用電源装置に適用した例を、図１〜図７に基づいて説明する。これらの図において、図１は電源装置の平面図、図２は電源装置を構成する電池ブロックの外観斜視図、図３は図２の電池ブロックの分解斜視図、図４は隣接する電池ブロックを連結する連結ユニットの斜視図、図５は図４の連結ユニットの分解斜視図、図６は電池ブロックとバスバーの連結構造を示す拡大断面図、図７は電池ブロックと連結具の連結構造を示す拡大断面図をそれぞれ示している。
【００２０】
図１の電源装置は、角形の電池セル１を複数積層した複数の電池ブロック１０と、隣接する電池ブロック１０の端面において、これらを電気的に接続するバスバー１１と、このバスバー１１で連結した電池ブロック１０同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具１２とを備えている。連結具１２とバスバー１１は、図４と図５に示すように、一体的に構成して連結ユニット９としており、複数の電池ブロック１０を、バスバー１１を介して電気的に接続すると共に、このバスバー１１で連結される電池ブロック１０同士を連結具１２を介して機械的に連結している。
（電池ブロック１０）
【００２１】
電池ブロック１０は、図２に示すように箱形としている。この電池ブロック１０を複数、直列又は並列に接続して、電源装置を構成している。電池ブロック１０は、図３の分解斜視図に示すように、複数の電池セル１を、絶縁性のセパレータ６を介して積層し、両側の端面にエンドプレート７を配置して締結したブロック体である。両端面のエンドプレート７同士は、バインドバー（図示せず）で締結される。バインドバーは、電池ブロック１０の側面や上面に配置される。このバインドバーは、金属製の板材を折曲して構成される。このようにしてバインドバーで締結されたエンドプレート７同士の間に電池セル１の積層体を挟持することによって、電池ブロック１０を強固に保持できる。
（電池セル１）
【００２２】
電池セル１は、図３に示すように、その厚さを上辺の横幅よりも薄くした薄型の外装缶２を利用している。この外装缶２は、外装缶２の四隅のコーナー部を面取りした略箱形形状としている。また、外装缶２の上面で外装缶２を封止する封口板４には、一対の電極端子５を突出させると共に、電極端子５の間に安全弁３を設けている。安全弁３は、外装缶２の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、内部のガスを放出できるように構成される。安全弁３の開弁により、外装缶２の内圧上昇を停止することができる。
【００２３】
電池セル１を構成する素電池は、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電可能な二次電池である。特に薄型電池にリチウムイオン電池を使用すると、パック電池全体の容量に対する充電容量を大きくできる特長がある。
【００２４】
複数の電池セル１は、四角形の対向面を互いに対向させる姿勢で積層されて電池ブロック１０としている。積層される複数の電池セル１は、正負の電極端子５を接続して互いに直列及び／又は並列に接続される。電池ブロック１０は、隣接する電池セル１の正負の電極端子５を、接続バー８を介して互いに直列及び／又は並列に接続する。電極端子５は表面に雄ネジを設けたロッド状で、この雄ネジにナット１５がねじ込まれて接続バー８を固定している。さらに、各々の電池セル１の電極端子５にはリード線（図示せず）が接続される。このリード線は、電池セル１の電圧を検出する保護回路を実装する回路基板（図示せず）に接続される。図示しないが、回路基板は、電池ブロック１０の上方に配設される。
【００２５】
電池ブロック１０は、隣接する電池セル１を互いに直列に接続して、出力電圧を高くして出力を大きくでき、隣接する電池セル１を並列に接続して、充放電の電流を大きくできる。図２と図３に示す電池ブロック１０は、１２個の電池セル１を互いに積層しており、これらの電池セル１を直列と並列に接続している。図の電池ブロック１０は、１２個の電池セル１を４直３並に接続している。すなわち、図の電池ブロック１０は、隣接する３個ずつの電池セル１を同方向に並べると共に、互いに隣り合う３個ずつの電池セル１同士を逆向きに並べて、その両側において隣接する電極端子５同士を接続バー８で連結している。接続バー８は、隣接する６個の電池セル１を２直３並に接続している。すなわち、１つの接続バー８は、隣接する６個の電池セル１のうち、同方向に並べた３個の電池セル１を並列に接続すると共に、これに隣接して逆方向に並べた３個ずつの電池セル１同士を互いに直列に接続している。ただ、本発明は、電池ブロックを構成する電池セルの個数とその接続状態を特定しない。電池ブロックは、積層される全ての電池セルを直列に接続することも、２個を並列に接続し、または４個以上を並列に接続することもできる。
（エンドプレート７）
【００２６】
エンドプレート７は、電池セル１を積層している電池ブロック１０を両端面から挟着して固定している。図のエンドプレート７は、硬質プラスチックを成形して制作している。ただ、エンドプレートは、アルミニウムやその合金などの金属で成形し、あるいは、プラスチック製の本体部の外側に補強金属を固定して全体を補強することもできる。エンドプレート７は、広い面積で電池セル１を挟着するために、その外形を電池セル１の外形と同じ形状の四角形としている。四角形のエンドプレート７は、電池セル１と同じ大きさに、あるいは電池セル１よりもわずかに大きくしている。
（バスバー１１）
【００２７】
複数の電池ブロック１０は、バスバー１１を介して互いに電気接続している。図１の電源装置は、４組の電池ブロック１０を４列に並べて、バスバー１１で直列に接続している。４組の電池ブロック１０は、長手方向に平行な姿勢として、各々の端面が同一平面となるように配列しており、隣接する電池ブロック１０の端面において、バスバー１１で直列に接続している。この電源装置は、複数の電池ブロック１０を直列に接続しているので出力電圧を高くできる。ただ、電源装置は、複数の電池ブロックを並列に接続して出力電流を大きくすることもできる。また、複数の電池ブロックを直列と並列とに接続して、出力電圧を高く、かつ出力電流を大きくすることもできる。
【００２８】
バスバー１１は金属板で、図４と図５に示すように、隣接する電池ブロック１０に跨って配置されており、互いに隣接する電池ブロック１０同士を電気接続するための導通固定穴１１ａを複数開口している。図に示すバスバー１１は、一方向に延長された平板状の導通本体片１１Ｂと、この導通本体片１１Ｂに対して、断面視Ｌ字状に折曲された導通折曲片１１Ａとを備えており、この導通折曲片１１Ａに導通固定穴１１ａを設けている。図のバスバー１１は、互いに隣接する電池ブロック１０同士の端面に沿って水平方向に延長して配設される導通本体片１１Ｂの両端に一対の導通折曲片１１Ａを設けており、各々の導通折曲片１１Ａに導通固定穴１１ａを設けている。このバスバー１１は、両端の導通折曲片１１Ａに設けた導通固定穴１１ａを介して対向する電池ブロック１０同士を電気接続する。したがって、バスバー１１は、隣接する電池ブロック１０の出力部に導通折曲片１１Ａを配置できるように、導通本体片１１Ｂの長さを決定する。
【００２９】
図のバスバー１１は、平板状の導通本体片１１Ｂを垂直姿勢として、すなわち、電池ブロック１０の端面に対して平行な姿勢で配置すると共に、垂直姿勢の導通本体片１１Ｂに対してＬ字状に折曲された導通折曲片１１Ａを水平姿勢として、両端の導通折曲片１１Ａを同一平面上に配置している。この形状のバスバー１１は、平板状の金属板を、導通本体片１１Ｂの両端に導通折曲片１１Ａを連結してなる形状に切断すると共に、両端の導通折曲片１１Ａを折曲加工して製造される。ただ、バスバーは、導通本体片の両端に導通折曲片を溶着等により固定して製造することもできる。
【００３０】
バスバー１１は、図３と図６に示すように、導通折曲片１１Ａに設けた導通固定穴１１ａに挿通される止ネジ１３を介して電池ブロック１０に連結される。バスバー１１の金属板は、負荷に供給する電力によって厚さと幅を最適寸法とする。たとえば、車両用の電源装置のバスバー１１は、金属板の厚さを１ｍｍ〜３ｍｍ、横幅を１ｃｍ〜３ｃｍとする。また、自然エネルギーや深夜電力で充電されて負荷に電力を供給する電源装置も、負荷に供給する電力を考慮して厚さと横幅を特定するが、たとえば、この用途に使用される電源装置のバスバーは、厚さを０．５ｍｍ〜３ｍｍ、横幅１ｃｍ〜３ｃｍとする。金属板は、電気抵抗が小さくて優れた強度を有する金属、たとえば、鉄や鉄合金、鉄板の表面をメッキしたものが使用できる。このバスバー１１は、隣接する電池ブロック１０同士を、連結具１２とバスバー１１の両方でより強固に連結できる特徴がある。ただし、バスバーの金属板は、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金等、電気抵抗が小さい全ての金属板を使用できる。さらに、本発明の電源装置は、バスバー１１で連結される電池ブロック１０同士を連結具１２で機械的に連結して固定するので、バスバー１１の金属板として、弾性を有する金属板や可撓性を有する金属板も使用できる。このように、弾性を有する金属板や可撓性を有する金属板をバスバーに使用する構造は、衝撃や振動によって電池ブロックとの接続部分に印可される応力を吸収して、接続部分における接触不良や、バスバーの損傷等を有効に防止できる特徴がある。
【００３１】
また、図６に示すように、バスバー１１をＬ字状に構成することで、バスバー１１の強度を高めながら、バスバー１１の導通本体片１１Ｂがエンドプレート７の外側の面（電池セル１と対向する面の反対側の面）に沿うように、バスバー１１を位置させることで、電池ブロック１０の大型化を抑制することができる。この構成によると、バスバー１１は、電池ブロック１０から突出しないので、メンテナンス作業における作業性を向上させることができる。
（中継接続具１９）
【００３２】
図の電源装置は、電池ブロック１０を電気接続するバスバー１１を直接には電池セル１の電極端子５に接続しないで、中継接続具１９を介して電池セル１の電極端子５に接続している。中継接続具１９は金属板で、図３と図６に示すように、電池ブロック１０の出力となる電極端子５に接続して、その一端をバスバー１１の導通折曲片１１Ａに接続している。図の中継接続具１９は、互いに直列と並列に接続される１２個の電池セル１の出力側に接続された接続バー８に兼用している。すなわち、図に示す電池ブロック１０は、出力側に配置される３個の電池セル１を並列に接続する接続バー８を中継接続具１９としてバスバー１１に接続している。中継接続具１９は、電池ブロック１０の出力側の電極端子５が層通される貫通孔１９ａと、バスバー１１を連結する止ネジ１３が層通される貫通孔１９ｂとを開口している。
（バスバー固定部１４）
【００３３】
図の電池ブロック１０は、バスバー１１と中継接続具１９を固定するバスバー固定部１４をエンドプレート７に設けている。バスバー固定部１４は、バスバー１１と中継接続具１９とを貫通する止ネジ１３がねじ込まれて、バスバー１１と中継接続具１９とを互いに連結する。したがって、中継接続具１９は、エンドプレート７のバスバー固定部１４に接続できる形状として、バスバー固定部１４の位置に貫通孔１９ｂを設けている。図６のエンドプレート７は、バスバー固定部１４として、止ネジ１３がねじ込まれるナット１５を非回転状態に固定している。ナット１５は、プラスチック製のエンドプレート７を成形する工程でインサート成形して固定している。ただ、エンドプレートに、ナットを回転しないように嵌着できる凹部を設けて、ここに嵌着して回転しないように固定することもできる。図３のエンドプレート７は、バスバー１１が連結される側の端部に、いいかえると電池ブロック１０の出力側となる電極端子５と対向する端部に、バスバー固定部１４として、ナット１５をインサート成形して固定している。ただ、エンドプレートは、電池セルの両端の電極端子と対向する位置にバスバー固定部を設けることもできる。このエンドプレートは、電池ブロックの出力側となる電極端子の位置に関係なく、中継接続具とバスバーとをいずれかのバスバー固定部に連結できる。
【００３４】
以上の電源装置は、エンドプレート７にバスバー固定部１４としてナット１５を固定し、このナット１４に、中継接続具１９の貫通孔１９ｂとバスバー１１の導通固定穴１１ａとを貫通する止ネジ１３をねじ込んでバスバー１１と中継接続具１９とを連結している。ただ、電源装置は、図示しないが、エンドプレートに、バスバー固定部として雌ネジを設けて、この雌ネジに止めネジをねじ込んで中継接続具とバスバーとを連結することもできる。さらに、電源装置は、エンドプレートに、バスバー固定部として、ナットに代わって止ネジを固定することもできる。このエンドプレートは、止ネジのネジ部を上方に突出させる姿勢で止ネジをインサート成形して固定し、この止ネジに中継接続具の貫通孔とバスバーの導通固定穴とを挿通し、この止ネジにナットをねじ込んでバスバーと中継接続具とを連結してエンドプレートに固定することができる。
【００３５】
以上のように、バスバーを中継接続具を介して電池ブロックの出力に接続する構造は、衝撃や振動等によりバスバーにはたらく応力が直接に電池セルの電極端子に作用するのを防止して電池セルの電極端子が損傷するのを有効に防止できる。また、バスバーを接続する止ネジやナットの締め付けトルクが電池セルの電極端子に無理な回転トルクを作用させて、この回転トルクで電極端子が損傷させるのを有効に防止できる。ただ、本発明の電源装置は、中継接続具を介することなく、直接に電池セルの電極端子に接続することもできる。
（連結具１２）
【００３６】
バスバー１１で連結される電池ブロック１０同士は、その界面において、連結具１２を介して機械的に連結している。連結具１２は金属板で、図４ないし図１５に示すように、隣接する電池ブロック１０に跨って配置されており、互いに隣接する電池ブロック１０同士を機械的に連結するための連結固定穴１２ａを複数開口している。図に示す連結具１２は、一方向に延長された平板状の連結本体片１２Ｂと、この連結本体片１２Ｂに対して、断面視Ｌ字状に折曲された連結折曲片１２Ａとを備えており、この連結折曲片１２Ａに連結固定穴１２ａを設けている。図の連結具１２は、電池ブロック１０の端面に沿って水平方向に延長して配設される連結本体片１２Ｂの中央部に連結折曲片１２Ａを設けており、この連結折曲片１２Ａの両端部に連結固定穴１２ａを開口して設けている。この連結具１２は、連結折曲片１２Ａの両端部に設けた連結固定穴１２ａを介して対向する電池ブロック１０を連結するので、連結折曲片１２Ａの横幅によって、隣接する電池ブロック１０同士の間隔が決定される。したがって、連結折曲片１２Ａは、隣接する電池ブロック１０同士が最適な間隔となるようにその横幅を決定する。
【００３７】
図の連結具１２は、平板状の連結本体片１２Ｂを垂直姿勢として、電池ブロック１０の端面に沿って配置すると共に、垂直姿勢の導通本体片１２Ｂに対してＬ字状に折曲された導通折曲片１２Ａを水平姿勢としている。このように、横断面形状をＬ字状とする連結具１２は、曲げ応力に対する強度を強くできる特徴がある。この形状のバスバー１２は、平板状の金属板を、連結本体片１２Ｂの中央部に連結折曲片１２Ａを連結してなる形状に切断すると共に、連結本体片１２Ｂと連結折曲片１２Ａの境界部分で連結折曲片１２Ａを折曲加工して製造される。ただ、連結具は、連結本体片の上端に連結折曲片を溶着等により固定して製造することもできる。
【００３８】
連結具１２は、図７に示すように、連結折曲片１２Ａに設けた連結固定穴１２ａに挿通される止ネジ１６を介して電池ブロック１０に固定される。連結具１２の金属板は、互いに連結される電池ブロック同士が、衝撃や振動によって相対的に位置ずれしたり、移動するのを防止できるように、優れた強度を有する金属、たとえば、鉄や鉄合金が使用できる。ただし、連結具の金属板は、アルミ合金やステンレス等の金属板を使用することもできる。
（連結具固定部１７）
【００３９】
電池ブロック１０は、連結具１２を固定するための連結具固定部１７を備えている。図の電池ブロック１０は、エンドプレート７に連結具固定部１７を設けている。図のエンドプレート７は、上面の両隅部に段差部７Ａを設けて、この段差部７Ａを連結具固定部１７としている。段差部７Ａである連結具固定部１７は、連結固定穴１２ａと連通されるエンドプレート固定穴１７ａを開口しており、連結具１２の連結固定穴１２ａに挿通される止ネジ１６がエンドプレート固定穴１７ａねじ込まれて連結具１２を固定する。図７のエンドプレート７は、連結具固定部１７のエンドプレート固定穴１７ａに、止ネジ１６がねじ込まれるナット１８を固定している。ナット１８は、プラスチック製のエンドプレート７を成形する工程でインサート成形して固定している。ただ、エンドプレートは、ナットを固定することなく、連結具固定穴に雌ネジを設けて、この雌ネジに止ネジをねじ込んで連結具を固定することもできる。また、連結具は、必ずしも止ネジを介して電池ブロックに固定する必要はなく、エンドプレートを貫通するボルトと、このボルトがねじ込まれるナットを介して電池ブロックに固定することもできる。この構造は、連結具固定穴を、エンドプレートを上下に貫通する貫通孔として、連結具の連結固定穴に挿通されるボルトをエンドプレートに貫通させてナットにねじ込んで固定することができる。
【００４０】
以上のように、電池ブロック１０に連結具固定部１７を設けて、連結具１２を固定する構造は、連結具１２を電池ブロック１０に対して強固に固定できるので、連結具１２で連結される電池ブロック１０同士の上下方向の相対的な位置ずれを有効に防止して、バスバー１１と電池ブロック１０との接続部分にはたらく応力を低減できる。
【００４１】
さらに、エンドプレート７に設けた段差部７Ａで構成される連結具固定部１７は、段差部７Ａの内形を連結具１２の外形に沿う形状としている。図に示す連結具１２は、連結折曲片１２Ａの外形を方形状としているので、これを固定する段差部７Ａの内形を、連結具１２のコーナー部に沿う角形として、連結具１２を嵌合できる構造としている。この構造は、段差部７Ａに固定される連結具１２の端面と側面を段差部７Ａの壁面に当接させることにより、連結具１２が水平面内で回転したり位置ずれするのを有効に防止できる。したがって、この構造は、連結具１２を介して連結される電池ブロック１０同士の水平面内での回転移動や平行移動を有効に防止して、バスバー１１と電池ブロック１０との接続部分にはたらく応力を低減できる。
【００４２】
さらに、電池ブロック１０の四隅に位置して連結具固定部１７を設ける構造は、電池ブロック１０の配列に応じて対向する連結具固定部１７同士を連結具１２で連結して、隣接する電池ブロック１０同士を固定できる。たとえば、図１に示すように、端面を同一平面として配置される電池ブロック１０同士を連結する構造においては、連結具１２を電池ブロック１０の短手方向に配置して、対向する連結具固定部１７同士を連結する。また、側面を同一平面として、端面を対向させる状態で長手方向に配置される電池ブロック１０同士を連結する構造（図１０の中央部の電池ブロックの連結構造を参照）においては、連結具１２を電池ブロック１０の長手方向に配置して、対向する連結具固定部１７同士を連結できる。さらに、一方の電池ブロック１０の端面を、他方の電池ブロック１０の側面に対向して配置して、一方の電池ブロック１０の側面と他方の電池ブロック１０の端面とを同一平面として配置される電池ブロック１０同士を連結する構造（図１０の右側部の電池ブロックの連結構造を参照）においては、連結具１２を、一方の電池ブロック１０に対して長手方向に、他方の電池ブロック１０に対して短手方向に配置して、対向する連結具固定部１７同士を連結できる。
【００４３】
以上のように、電池ブロック１０の四隅に位置して連結具固定部１７を設ける構造は、連結具固定部１７に固定される連結具１２の向きを９０度変更させて、連結具１２を電池ブロック１０に対して長手方向と短手方向とに選択的に配置することで、多種多様な電池ブロック１０の配列に対応しながら、隣接する電池ブロック１０同士を確実に連結できる。また、エンドプレート７の上面の両側に連結具固定部１７を設ける構造は、同一のエンドプレート７を多量生産して製造コストを低減しながら、多種多様な配列の電源装置に対して有効に連結具１２を固定できる特徴もある。ただ、電池ブロックは、連結具を固定する連結具固定部を、必ずしもエンドプレートの上面の隅部に設ける必要はない。連結具固定部は、エンドプレートの上面の片隅にのみ設けることも、中央部に設けることも、あるいはエンドプレートの端面に設けることもできる。
（連結ユニット９）
【００４４】
連結ユニット９は、図４と図５に示すように、電池ブロック１０の出力同士を接続するバスバー１１と電池ブロック１０を機械的に連結する連結具１２とを、ホルダー２０を介して一体的に連結している。ここで、バスバー１１は隣接する電池ブロック１０の出力を接続するのに対して、連結具１２は電池ブロック１０を機械的に連結するので、互いに隣接する電池ブロック１０同士を最短で連結できるように、連結具１２の横幅をバスバー１１の横幅よりも短くしている。したがって、図に示す連結ユニット９Ａは、電池ブロック１０側（図において前面側）に連結具１２を配置して、反対側にバスバー１１を配置している。
（ホルダー２０）
【００４５】
ホルダー２０はプラスチック製で、バスバー１１と連結具１２とをカバーして、これらを一体的に連結している。図に示すホルダー２０は、第１ケース２１と第２ケース２２とを備えており、バスバー１１と連結具１２とを両側から挟着して、バスバー１１と連結具１２とを連結状態に保持している。ホルダー２０は、第１ケース２１と第２ケース２２で連結具１２とバスバー１１とを両側から挟み込むことにより、連結具１２をバスバー１１に対して摺動自在に固定している。図のホルダー２０は、第１ケース２１を下ケースとし、第２ケース２２を上ケースとしてバスバー１１と連結具１２とを上下から挟着して互いに連結する構造としている。ただ、ホルダーは、第１ケースを前面ケースとし、第２ケースを背面ケースとしてバスバーと連結具とを前後から挟着して互いに連結することもできる。
【００４６】
図のホルダー２０は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと連結具１２の連結本体片１２Ｂのほぼ全体を収納する構造として、バスバー１１の導通折曲片１１Ａと連結具１２の連結折曲片１２Ａとを外部に突出させている。図に示すホルダー２０は、バスバー１１の導通折曲片１１Ａと連結具１２の連結折曲片１２Ａとを水平姿勢で前面側に突出させており、連結固定穴１２ａと導通固定穴１１ａとを電池ブロック１０の同一面に対向して開口している。図に示す連結ユニット９は、バスバー１１の導通固定穴１１ａと連結具１２の連結固定穴１２ａとを電池ブロック１０の上面に対向して開口している。この構造の連結ユニット９は、電池ブロック１０に対して上面側から止ネジ１３、１６を着脱して、バスバー１１と連結具１２を電池ブロック１０に着脱できるので、メンテナンス作業時等において、連結ユニット９の着脱を容易にして作業性を向上できる。とくに、、電源装置の設置場所として、電池ブロック１０の端面側に十分なスペースが確保できないような環境であっても、電池ブロック１０の上面側から止ネジ１３、１６を着脱して連結ユニット９を着脱できる。
【００４７】
さらに、図に示す連結ユニット９Ａは、前面側に突出する連結具１２の連結折曲片１２Ａをバスバー１１の導通本体片１１Ａよりも低く配置している。それは、エンドプレート７の上面に設けた高低差のあるバスバー固定部１４と連結具固定部１７に対向して、導通本体片１１Ａと連結折曲片１２Ａとを位置決めしながら配置するためである。ただ、エンドプレートに設けるバスバー固定部と連結具固定部に高低差がない場合には、バスバーの導通本体片と連結具の連結折曲片とを同じ高さに配置することもできる。
【００４８】
第１ケース２１は、上方を開口してなる鞘状で、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと連結具１２の連結本体片１２Ｂとを挿入する細長い溝状の凹部２３を設けている。図の第１ケース２１は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂを収納する第１の凹部２３Ａと、連結具１２の連結本体片１２Ｂを収納する第２の凹部２３Ｂとを設けており、第２の凹部２３Ｂを第１の凹部２３Ａの中央部に配置して互いに連結している。第１ケース２１は、第２の凹部２３Ｂを前面側に配置すると共に、第１の凹部２３Ａの前面側であって第２の凹部２３Ｂの上側に前面開口部２１Ａを開口して、第２の凹部２３Ｂの上端を第１の凹部２３Ａの上端よりも低く成形している。この第１ケース２１は、第２の凹部２３Ｂに連結具１２の連結本体片１２Ｂを収納する状態で、前面開口部２１Ａから連結具１２の連結折曲片１２Ａを前面側に突出させて、連結具１２の連結折曲片１２Ａをバスバー１１の導通本体片１１Ａよりも低く配置している。
【００４９】
第２ケース２２は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと連結具１２の連結本体片１２Ｂとの間に挟着される板状で、第１の凹部２３Ａの底面まで挿入される高さを有している。この第２ケース２２は、連結具１２の連結本体片１２Ｂとバスバー１１の導通本体片１１Ｂとを絶縁する絶縁部材２４に兼用している。さらに、図に示す第２ケース２２は、第２の凹部２３Ｂに収納される連結具１２の連結本体片１２Ｂの上端に当接して連結折曲片１２Ａを定位置に配置する位置決め凸条２２Ａを前面の中央部に水平姿勢で設けている。この位置決め凸条２２Ａは左右に分割して中間部に隙間２２Ｂを設けており、この隙間２２Ｂに連結折曲片１２Ａを嵌入して定位置に配置できるようにしている。さらに、第２ケース２２は、第１の凹部２３Ａに収納されるバスバー１１の導通本体片１１Ｂの上端に当接して挿通本体片１１Ａを定位置に配置するひさし部２２Ｃを上端の背面側に突出して設けている。さらに、第２ケース２２は、バスバー１１の導通折曲片１１Ａを前面側に突出させるスリット孔２２Ｄを両端部に開口している。
【００５０】
以上の連結ユニット９Ａは、以下のようにして組み立てられる。
（１）第２ケース２２の両端部に設けたスリット孔２２Ｄに、背面側からバスバー１１の導通折曲片１１Ａを挿入して、バスバー１１を第２ケース２２の背面側に積層状態で連結する。
（２）第２ケース２２の前面に連結具１２を配置する。連結具１２は、第２ケース２２の前面に設けた位置決め凸条２２Ａの中間の隙間２２Ｂに連結折曲片１２Ａを嵌入すると共に、左右の位置決め凸条２２Ａを連結本体片１２Ｂの上端に当接させて定位置に位置決めされる。
（３）バスバー１１と連結具１２が定位置に連結された第２ケース２２を第１ケース２１の凹部２３に挿入する。このとき、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと第２ケース２２が第１の凹部２３Ａに案内されると共に、連結具１２の連結本体片１２Ｂが第２の凹部２３Ｂに案内されて、連結折曲片１２Ａが前面開口部２１Ａから前面に突出する。
（４）第２ケース２２のひさし部２２Ｃを第１ケース２１の上端に接着または溶着して固定する。
【００５１】
以上の連結ユニット９Ａは、第２ケース２２をバスバー１１と連結具１２の間に介在させて、絶縁部材２４に兼用している。さらに、連結ユニットは、ホルダーの内部に絶縁性を有する充填材、例えば絶縁樹脂や絶縁性を有する接着剤等を充填して、バスバーと連結具とをより確実に絶縁することもできる。
（連結ユニットの変形例）
【００５２】
以上の連結ユニット９Ａは、ホルダー２０でバスバー１１のほぼ全体をカバーして、これを絶縁している。ただ、バスバーは、表面を絶縁被覆して絶縁することもできる。図８と図９に示す連結ユニット９Ｂは、バスバー１１の導通本体片１１Ｂの表面に絶縁被覆層３５を設けて絶縁している。このような絶縁被覆層３５として、導通本体片１１Ｂの表面を絶縁シートで被覆し、あるいは、絶縁塗料を塗布することができる。このように、導通本体片１１Ｂの表面を絶縁被覆層３５で絶縁するバスバー１１は、図８と図９に示すように、バスバー１１と連結具１２とを一体的に連結するホルダー３０をコンパクトにすることができる。
【００５３】
図８と図９に示すホルダー３０は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂの中央部と連結具１２の連結本体片１２Ｂとをカバーする構造としている。これらの図に示すホルダー３０も、前述の図４と図５に示すホルダー２０と同様に、第１ケース３１と第２ケース３２で連結具１２とバスバー１１とを両側から挟着して、連結具１２をバスバー１１に対して摺動自在に固定している。ただ、このホルダー３０は、図４と図５に示すホルダー２０に対して、全体の横幅を短くすると共に、ホルダー３０の両端に開口部を設けて、バスバー１１の導通本体片１１Ｂを突出させる構造としている。
【００５４】
第１ケース３１は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと連結具１２の連結本体片１２Ｂとを案内する上方開口の溝状の凹部３３を設けている。図の第１ケース３１は、凹部３３の背面側にバスバー１１の導通本体片１１Ｂの中間部を案内して、凹部３３の前面側に連結具１２の連結本体片１２Ｂを収納するようにしている。図の第１ケース３１は、凹部３３の背面側の両端部を開口しており、この両端開口部３１Ｂからバスバー１１の導通本体片１１Ｂを両側に突出させている。両端開口部３１Ｂは、ここに案内されるバスバー１１の導通本体片１１Ｂの上下位置を最適な高さにできる深さとしている。さらに、第１ケース３１は、前面の上部に前面開口部３１Ａを設けて、凹部３３の前面側の上端を後端側の上端よりも低く成形している。この第１ケース３１は、凹部３３の前面側に連結具１２の連結本体片１２Ｂを収納する状態で、前面開口部３１Ａから連結具１２の連結折曲片１２Ａを前面側に突出させて、連結具１２の連結折曲片１２Ａをバスバー１１の導通本体片１１Ａよりも低く配置している。
【００５５】
第２ケース３２は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと連結具１２の連結本体片１２Ｂとの間に挟着される板状で、凹部３３の底面まで挿入される高さを有している。この第２ケース３２は、連結具１２の連結本体片１２Ｂとバスバー１１の導通本体片１１Ｂとを絶縁する絶縁部材３４に兼用している。さらに、図に示す第２ケース３２は、凹部３３に収納される連結具１２の連結本体片１２Ｂの上端に当接して連結折曲片１２Ａを定位置に配置する位置決め凸条３２Ａを前面の中央部に水平姿勢で設けている。この位置決め凸条３２Ａは左右に分割して中間部に隙間３２Ｂを設けており、この隙間３２Ｂに連結折曲片１２Ａを嵌入して定位置に配置できるようにしている。さらに、第２ケース３２は、凹部３３の背面側に案内されるバスバー１１の導通本体片１１Ｂの下端に当接して、これを位置決めする位置決めリブ３２Ｅを背面側の下部に突出して設けると共に、導通本体片１１Ｂの上端に当接して挿通本体片１１Ａを定位置に配置するひさし部３２Ｃを上端の背面側に突出して設けている。
【００５６】
この連結ユニット９は、ホルダー３０の両側からバスバー１１の導通本体片１１Ｂを突出させており、この導通本体片１１Ｂの両端部に設けた導通折曲片１１Ａを水平姿勢で前面側に突出させている。さらに、連結ユニット９は、ホルダー３０の前面側に配置される連結具１２の連結折曲片１２Ａも水平姿勢で前面側に突出させており、導通折曲片１１Ａの導通固定穴１１ａと連結折曲片１２Ａの連結固定穴１２ａとを電池ブロック１０の同一面（図において上面）に対向して開口している。
【００５７】
以上の連結ユニット９Ｂは、以下のようにして組み立てられる。
（１）第２ケース３２の背面にバスバー１１を連結する。バスバー１１は、第２ケース３２の背面側に突出して設けたひさし部３２Ｃと位置決め凸部３２Ｅの間に導通本体片１１Ｂが配置されて、第２ケース３２の背面側に積層状態で連結される。
（２）第２ケース３２の前面に連結具１２を配置する。連結具１２は、第２ケース３２の前面に設けた位置決め凸条３２Ａの中間の隙間３２Ｂに連結折曲片１２Ａを嵌入すると共に、左右の位置決め凸条３２Ａを連結本体片１２Ｂの上端に当接させて定位置に位置決めされる。
（３）バスバー１１と連結具１２が定位置に連結された第２ケース３２を第１ケース３１の凹部３３に挿入する。このとき、バスバー１１の導通本体片１１Ｂは、中間部が凹部３３に案内されると共に、両端部が第１ケース３１の両端開口部３１Ｂから外側に突出する姿勢で配置される。また、連結具１２は、連結折曲片１２Ａが前面開口部３１Ａから前面に突出する姿勢で配置される。
（４）第２ケース３２のひさし部３２Ｃを第１ケース３１の上端に接着または溶着して固定する。
（実施の形態２）
【００５８】
さらに、図１０は、４組の電池ブロック１０を図１と異なる配列とする電源装置を示している。この図に示す電源装置は、中間に位置する２組の電池ブロック１０を、長手方向に連結する姿勢、すなわち側面を同一平面として、端面を対向させる姿勢で配置すると共に、両端に配置される電池ブロック１０を、その端面が、中間に配置される電池ブロック１０の側面に対向する姿勢となるように配列している。この電源装置の中間に位置する２組の電池ブロック１０を連結する連結ユニット９Ｃを図１１と図１２に、右端に位置する電池ブロック１０を中間の電池ブロック１０に連結する連結ユニット９Ｄを図１３と図１４にそれぞれ示している。
【００５９】
図１１と図１２に示す連結ユニット９Ｃは、対向する電池ブロック１０を直線状に連結するので、バスバー４１と連結具４２を直線状の板状とすると共に、このバスバー４１と連結具４２とを中央部の下部においてホルダー４０で一体的に連結している。直線状のバスバー４１は、両端部に導通固定穴４１ａを開口すると共に、中央部の下面に垂直姿勢で下方に突出する固定片４１Ｃを固定している。この固定片４１Ｃは、電池ブロック１０の端面に沿う平面形状としている。また、直線状の連結具４２は、両端部に連結固定穴４２ａを開口すると共に、中央部の下面に垂直姿勢で下方に突出する固定片４２Ｃを固定している。この固定片４２Ｃも、電池ブロック１０の端面に沿う平面形状としている。この連結ユニット９Ｃも、バスバー４１の両端部に開口される導通固定穴４１ａと、連結具４２の両端部に開口される連結固定穴４２ａとを、互いに連結される電池ブロック１０の同一面（図において上面）に対向して開口している。
【００６０】
ホルダー４０は、電池ブロック１０の端面に沿う板状で、バスバー４１の固定片４１Ｃを挿入する凹部４３と連結具４２の固定片４２Ｃを挿入する凹部４４と設けている。ホルダー４０は、バスバー４１と連結具４２とを高低差のある状態で配置できるように、凹部４３に開口部と凹部４４の開口部とに高低差を設けている。この連結ユニット９Ｃは、ホルダー４０の凹部４３にバスバー４１の固定片４１Ｃを挿入し、凹部４４に連結具４２の固定片４３Ｃを挿入する状態で一体的に連結されて、バスバー４１と連結具４２とを定位置に配置する。
【００６１】
この連結ユニット９Ｃは、図１０の中間に位置する２組の電池ブロック１０に対して、バスバー４１と連結具４２とを電池ブロック１０の長手方向に配置する姿勢として、互いに対向する電池ブロック１０同士を長手方向に連結する。
【００６２】
図１３と図１４に示す連結ユニット９Ｄは、互いに隣接する電池ブロック１０同士の離れた位置にあるバスバー固定部同士をバスバー５１で電気接続すると共に、対向位置にある連結具固定部同士を連結具５２で連結する。
【００６３】
図１３と図１４に示すバスバー５１は、導通本体片５１Ｂを中間でＬ字状に折曲して、連結する電池ブロック１０の端面に沿う形状としている。さらに、バスバー５１は、導通本体片５１Ｂの両端に立上部５１Ｄを設けて、この立上部５１Ｄの上端に断面視Ｌ字状に折曲された導通折曲片５１Ａを設けており、この導通折曲片５１Ａに挿通固定穴５１ａを設けている。このバスバー５１は、導通本体片５１Ｂの両端に立上部５１Ｄを設けることで、挿通折曲片５１Ａと連結具４２とを高低差のある状態で配置できるようにしている。さらに、図に示すバスバー５１は、Ｌ字状に折曲された導通本体片５１Ｂに対して、それぞれ反対方向に向かって導通折曲片５１Ａを突出させており、対向する電池ブロック１０のバスバー固定部１４に連結できるようにしている。
【００６４】
連結具５２は直線状の板状で、両端部に連結固定穴５２ａを開口すると共に、中央部の下面に垂直姿勢で下方に突出する固定片５２Ｃを固定している。この固定片５２Ｃは、互いに連結される電池ブロック１０の側面と端面の間に位置してこれらの面に沿う平面形状としている。連結具５２は、固定片５２Ｃを連結具本体の両側から突出する長さとしており、この固定片５２Ｃをバスバー５１の導通本体片５１Ｂに積層する状態で配置している。したがって、図に示すバスバー５１は、導通本体片５１Ｂの表面に絶縁被覆層３５を設けて絶縁している。
【００６５】
さらに、連結ユニット９Ｄは、互いに積層されるバスバー５１の導通本体片５１Ｂと連結具５２の固定片５２Ｃとをホルダー５０で一体的に連結している。図１３と図１４に示すホルダー５０は、バスバー５１の導通本体片５１Ｂと連結具５２の固定片５２Ｃとを両側から挟着する挟着プレート５３の間に挿入溝５４を設けている。このホルダー５０は、挿入溝５４に導通本体片５１Ｂと固定片５２Ｃとを案内する状態で、一対の挟着プレート５３で両側から挟着して、導通本体片５１Ｂと固定片５２Ｃとを摺動自在に連結している。一対の挟着プレート５３は、対向する上端部の内面に係止フック５５を設けており、この係止フックを介して、導通本体片５１Ｂと固定片５２Ｃに係止構造で連結されるようにしている。
【００６６】
この連結ユニット９Ｄも、バスバー５１の両端部に設けた導通折曲片５１Ａに開口される導通固定穴５１ａと、連結具５２の両端部に開口される連結固定穴５２ａとを、互いに連結される電池ブロック１０の同一面（図において上面）に対向して開口している。この連結ユニット９Ｄは、図１０において、右端に位置する電池ブロック１０と中間の電池ブロック１０とを、バスバー５１を介して電気接続すると共に、連結具５２を介して機械的に連結する。連結具５２は、一方の電池ブロック１０に対して長手方向に、他方の電池ブロック１０に対して短手方向に配置して、対向する連結具固定部１７同士を連結できる。
（実施の形態３）
【００６７】
さらに、電源装置は、その設置環境や設置場所の制約によって、複数の電池ブロックを必ずしも同一平面上に配置できるとは限らない。図１５と図１６は、隣接する電池ブロック１０、１０’を段差のある状態で配置する一例を示している。図に示す電源装置は、４個の電池ブロック１０、１０’を長手方向が平行となる姿勢で配列すると共に、中間に位置する１個の電池ブロック１０’を残りの電池ブロック１０よりも高い位置に配置する状態を示している。段差のある電池ブロック１０、１０’同士は、図１５と図１６に示す連結ユニット９Ｅ、９Ｆを介して連結している。
【００６８】
図１５と図１６に示す連結ユニット９Ｅ、９Ｆは、段差のある電池ブロック１０、１０’を電気接続できるように、バスバー６１の両端に設けた導通折曲片６１Ａの位置を高低差のある状態で配置している。図に示すバスバー６１は、水平姿勢の導通本体片６１Ｂの一端に垂直姿勢の立上部６１Ｄを連結してなる、正面視Ｌ字状に折曲する形状としている。このバスバー６１は、立上部６１Ｄの上端に断面視Ｌ字状の導通折曲片６１Ａを設けると共に、反対側の端部であって、導通本体片６１Ｂの他端にも断面視Ｌ字状の導通折曲片６１Ａを設けて、これらの導通折曲片６１Ａに導通固定穴６１ａを設けている。バスバー６１は、導通本体片６１Ｂの両端に設けた導通折曲片６１Ａが接続される電池ブロック１０、１０’の高低差をカバーできるように、立上部６１Ｄの長さを調整している。
【００６９】
また、図１５と図１６に示す連結ユニット９Ｅ、９Ｆは、段差のある電池ブロック１０、１０’を機械的に連結するために、連結具６２の連結片６２Ｄを電池ブロック１０’の端面に固定している。この電池ブロック１０’は、エンドプレート６７の端面に連結具固定部１７を設けており、この連結具固定部１７に連結具６２の連結片６２Ｄを固定している。この連結具６２は、断面視をＬ字状に折曲してなる連結折曲片６２Ａと垂直姿勢に折曲してなる連結片６２Ｄとを設けている。さらに、連結具６２は、連結折曲片６２Ａと連結片６２Ｄに連結固定穴６２ａを設けている。連結具６２は、連結折曲片６２Ａを電池ブロック１０の上面に設けた連結具固定部１７に固定すると共に、連結片６２Ｄを電池ブロック１０’の端面に設けた連結具固定部１７に固定している。これらの連結ユニット９Ｅ、９Ｆも、バスバー６１と連結具６２とをホルダー６０を介して一体的に連結している。
【００７０】
以上の電源装置は、複数の電池ブロック１０を外装ケース（図示せず）に収納して、定位置に固定する状態で車両等に搭載され、あるいは、外装ケースに収納することなく、ベースプレート（図示せず）に固定されて、車両のフロア面等に所定の配列で固定される。
【００７１】
さらに、電源装置は、図示しないが、電池ブロックの底面に冷却プレートを配置すると共に、この冷却プレートを冷却する冷却機構とを備えて、冷媒などで強制冷却される冷却プレートを介して電池ブロックの電池セルを底面から冷却することができ、あるいは、図示しないが、スペーサに送風隙間を設けて、隣接する電池セルの間に形成される送風隙間に空気などの冷却用の気体を強制送風して電池セルを強制冷却することができる。この電源装置は、送風隙間に連結する送風ダクトを対向位置に設けて、この送風ダクトを介して送風隙間に冷却気体を強制送風して電池セルを冷却することができる。
【００７２】
以上の電源装置は、車載用の電源として利用できる。電源装置を搭載する車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド自動車やプラグインハイブリッド自動車、あるいはモータのみで走行する電気自動車など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。
【００７３】
（ハイブリッド自動車用電源装置）
図１７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１００を搭載した車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、モータ９３に電力を供給する電源装置１００と、電源装置１００の電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置１００は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。車両ＨＶは、電源装置１００の電池を充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、たと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。
【００７４】
（電気自動車用電源装置）
また、図１８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１００を搭載した車両ＥＶは、車両ＥＶを走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３に電力を供給する電源装置１００と、この電源装置１００の電池を充電する発電機９４とを備えている。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。
（蓄電装置用電源装置）
【００７５】
さらに、この電源装置は、移動体用の動力源としてのみならず、載置型の蓄電用設備としても利用できる。例えば家庭用、工場用の電源として、太陽光や深夜電力等で充電し、必要時に放電する電源システム、あるいは日中の太陽光を充電して夜間に放電する街路灯用の電源や、停電時に駆動する信号機用のバックアップ電源等にも利用できる。このような例を図１９に示す。この図に示す電源装置１００は、複数の電池パック８１をユニット状に接続して電池ユニット８２を構成している。各電池パック８１は、複数の角型電池セル１が直列及び／又は並列に接続されている。各電池パック８１は、電源コントローラ８４により制御される。この電源装置１００は、電池ユニット８２を充電用電源ＣＰで充電した後、負荷ＬＤを駆動する。このため電源装置１００は、充電モードと放電モードを備える。負荷ＬＤと充電用電源ＣＰはそれぞれ、放電スイッチＤＳ及び充電スイッチＣＳを介して電源装置１００と接続されている。放電スイッチＤＳ及び充電スイッチＣＳのＯＮ／ＯＦＦは、電源装置１００の電源コントローラ８４によって切り替えられる。充電モードにおいては、電源コントローラ８４は充電スイッチＣＳをＯＮに、放電スイッチＤＳをＯＦＦに切り替えて、充電用電源ＣＰから電源装置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負荷ＬＤからの要求に応じて、電源コントローラ８４は充電スイッチＣＳをＯＦＦに、放電スイッチＤＳをＯＮにして放電モードに切り替え、電源装置１００から負荷ＬＤへの放電を許可する。また、必要に応じて、充電スイッチＣＳをＯＮに、放電スイッチＤＳをＯＮにして、負荷ＬＤの電力供給と、電源装置１００への充電を同時に行うこともできる。
【００７６】
電源装置１００で駆動される負荷ＬＤは、放電スイッチＤＳを介して電源装置１００と接続されている。電源装置１００の放電モードにおいては、電源コントローラ８４が放電スイッチＤＳをＯＮに切り替えて、負荷ＬＤに接続し、電源装置１００からの電力で負荷ＬＤを駆動する。放電スイッチＤＳはＦＥＴ等のスイッチング素子が利用できる。放電スイッチＤＳのＯＮ／ＯＦＦは、電源装置１００の電源コントローラ８４によって制御される。また電源コントローラ８４は、外部機器と通信するための通信インターフェースを備えている。図１９の例では、ＵＡＲＴやＲＳ−２３２Ｃ等の既存の通信プロトコルに従い、ホスト機器ＨＴと接続されている。また必要に応じて、電源システムに対してユーザが操作を行うためのユーザインターフェースを設けることもできる。
【００７７】
各電池パック８１は、信号端子と電源端子を備える。信号端子は、パック入出力端子ＤＩと、パック異常出力端子ＤＡと、パック接続端子ＤＯとを含む。パック入出力端子ＤＩは、他のパック電池や電源コントローラ８４からの信号を入出力するための端子であり、パック接続端子ＤＯは子パックである他のパック電池に対して信号を入出力するための端子である。またパック異常出力端子ＤＡは、パック電池の異常を外部に出力するための端子である。さらに電源端子は、電池パック８１同士を直列、並列に接続するための端子である。また電池ユニット８２は並列接続スイッチ８５を介して出力ラインＯＬに接続されて互いに並列に接続されている。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置は、ＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車等の電源装置として好適に利用できる。またコンピュータサーバのラックに搭載可能なバックアップ電源装置、携帯電話等の無線基地局用のバックアップ電源装置、家庭内用、工場用の蓄電用電源、街路灯の電源等、太陽電池と組み合わせた蓄電装置、信号機等のバックアップ電源用等の用途にも適宜利用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１００…電源装置
１…電池セル
２…外装缶
３…安全弁
４…封口板
５…電極端子
６…セパレータ
７…エンドプレート
７Ａ…段差部
８…接続バー
９…連結ユニット
９Ａ…連結ユニット；９Ｂ…連結ユニット；９Ｃ…連結ユニット
９Ｄ…連結ユニット；９Ｅ…連結ユニット；９Ｆ…連結ユニット
１０…電池ブロック
１０’…電池ブロック
１１…バスバー
１１Ａ…導通折曲片；１１ａ…導通固定穴
１１Ｂ…導通本体片
１２…連結具
１２Ａ…連結折曲片；１２ａ…連結固定穴
１２Ｂ…連結本体片
１３…止ネジ
１４…バスバー固定部
１５…ナット
１６…止ネジ
１７…連結具固定部
１７ａ…エンドプレート固定穴
１８…ナット
１９…中継接続具
１９ａ…貫通孔；１９ｂ…貫通孔
２０…ホルダー
２１…第１ケース
２１Ａ…前面開口部
２２…第２ケース
２２Ａ…位置決め凸条
２２Ｂ…隙間
２２Ｃ…ひさし部
２２Ｄ…スリット孔
２３…凹部
２３Ａ…第１の凹部；２３Ｂ…第２の凹部
２４…絶縁部材
３０…ホルダー
３１…第１ケース
３１Ａ…前面開口部
３１Ｂ…両端開口部
３２…第２ケース
３２Ａ…位置決め凸条
３２Ｂ…隙間
３２Ｃ…ひさし部
３２Ｅ…位置決めリブ
３３…凹部
３４…絶縁部材
３５…絶縁被覆層
４０…ホルダー
４１…バスバー
４１ａ…導通固定穴；４１Ｃ…固定片
４２…連結具
４２ａ…連結固定穴；４２Ｃ…固定片
４３…凹部
４４…凹部
５０…ホルダー
５１…バスバー
５１Ａ…導通折曲片；５１ａ…導通固定穴
５１Ｂ…導通本体片；５１Ｄ…立上部
５２…連結具
５２ａ…連結固定穴；５２Ｃ…固定片
５３…挟着プレート
５４…挿入溝
５５…係止フック
６０…ホルダー
６１…バスバー
６１Ａ…導通折曲片；６１ａ…導通固定穴
６１Ｂ…導通本体片；６１Ｄ…立上部
６２…連結具
６２Ａ…連結折曲片；６２ａ…連結固定穴
６２Ｄ…連結片
６７…エンドプレート
８１…電池パック
８２…電池ユニット
８４…電源コントローラ
８５…並列接続スイッチ
９３…モータ
９４…発電機
９５…ＤＣ／ＡＣインバータ
９６…エンジン
ＥＶ、ＨＶ…車両
ＬＤ…負荷；ＣＰ…充電用電源；ＤＳ…放電スイッチ；ＣＳ…充電スイッチ
ＯＬ…出力ライン；ＨＴ…ホスト機器
ＤＩ…パック入出力端子；ＤＡ…パック異常出力端子；ＤＯ…パック接続端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の角形電池セルを積層した電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置、連結ユニットに関し、とくに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に搭載されて車両を走行させるモータの電源装置、あるいは家庭用、工場用の蓄電用途等に使用される大電流用の電源に電力を供給する電源装置を構成する角形電池セルの電気接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池セルを備える電源装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車など車両用の電源装置などに利用されている。（特許文献１参照）
この電源装置は、複数の電池セルを積層して電池ブロックとし、複数の電池ブロックを外装ケースに入れて、隣接する電池ブロック同士を電気接続している。これら複数の電池ブロックを接続して高電圧を得るために、電池ブロック間で直列に接続するための高電圧ハーネスとして、バスバーが用いられる。しかしながら、例えば車載用の電源装置では、強い衝撃や振動に晒されるため、バスバーが破損し、あるいは、電池ブロックとの接続部分で接触不良が生じることがあった。とくに、電池ブロック同士を電気的に接続するバスバーは、隣接する電池ブロック間に橋渡しする状態で接続されているため、この状態で衝撃等によって電池ブロック同士の間隔が変化し、あるいは、接続部分の上下位置が変化するとバスバーに強い負荷がかかり、バスバーが破損し、あるいは、接触不良が生じるおそれがある。
【０００３】
これを防止するためには、電池ブロックの固定構造を設けることが考えられる。しかしながら一方では、メンテナンス作業時等に電池ブロックを取り外して交換作業を行う際の利便性を考慮しなければならず、強固な固定構造を付加すると、例えば一の電池ブロックを交換する際にも、一旦すべての電池ブロックを分解しなければならない状態になることもあり、作業性を著しく阻害していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３４７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、電池ブロック間のバスバーに物理的な負荷が加わる状態を低減すると共に、メンテナンス作業における作業性にも配慮した電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置、連結ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明の第１の側面に係る電源装置は、角形の電池セル１を複数積層した複数の電池ブロック１０、１０’と、隣接する電池ブロック１０、１０’の端面において、これらを電気的に接続するバスバー１１、４１、５１、６１と、を備える電源装置であって、前記バスバー１１、４１、５１、６１で連結した電池ブロック１０、１０’同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具１２、４２、５２、６２を備えており、前記連結具１２、４２、５２、６２とバスバー１１、４１、５１、６１とを一体に構成して連結ユニット９としている。
上記構成により、バスバーで電気接続された電池ブロック同士が連結具によって強固に固定される結果、隣接する電池ブロック同士の相対位置、例えば、間隔や上下位置が固定されて、衝撃や振動によってバスバーに印加される応力が低減され、安定的に電池ブロック間の電気接続を維持でき、信頼性の向上が図られる。
【０００７】
また、第２の側面に係る電源装置は、前記連結具１２、４２、５２が、前記電池ブロック１０と機械的に固定するための連結固定穴１２ａ、４２ａ、５２ａを複数開口しており、前記バスバー１１、４１、５１は、前記電池ブロック１０と電気的に接続するための導通固定穴１１ａ、４１ａ、５１ａを複数開口しており、前記連結固定穴１２ａ、４２ａ、５２ａ及び導通固定穴１１ａ、４１ａ、５１ａが、前記電池ブロック１０の同一面に対向して開口されている。
上記構成により、電池ブロックの同一面に対してバスバーと連結具を固定し、あるいは分解する作業を行うことができるため、組立時やメンテナンス時の作業性が向上する。
【０００８】
さらに、第３の側面に係る電源装置は、前記連結具１２が、断面視Ｌ字状に折曲された連結折曲片１２Ａと、一方向に延長された平板状の連結本体片１２Ｂとを備えて、前記連結折曲片１２Ａに前記連結固定穴１２ａを開口しており、前記バスバー１１が、断面視Ｌ字状に折曲された導通折曲片１１Ａと、一方向に延長された平板状の導通本体片１１Ｂとを備えて、前記導通折曲片１１Ａに前記導通固定穴１１ａを開口しており、前記連結本体片１２Ｂの全面を、前記導通本体片１１Ｂで覆うようにして前記連結ユニット９を構成することができる。
上記構成により、連結具の連結本体片にバスバーの導通本体片を重ねるようにして連結ユニットを構成することで、省スペースに配置可能な薄型化を図ることが可能となる。
【０００９】
さらに、第４の側面に係る電源装置は、前記連結具１２及びバスバー１１が金属板で構成されており、前記連結本体片１２Ｂと前記導通本体片１１Ｂとの間に絶縁性の絶縁部材２４、３４を介在させることができる。
上記構成により、連結具とバスバーの導通を回避できる。
【００１０】
さらに、第５の側面に係る電源装置は、前記バスバー１１に対して、前記連結具１２を摺動自在に装着することができる。
上記構成により、電池ブロックのサイズや製造公差に対応させて、適切な位置にて電池ブロック間の連結が図られる。
【００１１】
さらに、第６の側面に係る電源装置は、前記バスバー１１及び連結具１２を、絶縁性の第１ケース２１、３１と第２ケース２２、３２で両側から挟着することにより、前記連結具１２を前記バスバー１１の長さ方向に沿って摺動自在に装着することができる。
これにより、第１ケースと第２ケースで両側から挟着するという簡単な構成によって、連結具をバスバーに対して摺動自在に固定できる。
【００１２】
さらに、第７の側面に係る電源装置は、前記電池ブロック１０が両側端面にエンドプレート７を配置しており、前記エンドプレート７は、その上面の隅部に、前記連結具１２、４２、５２を配置するための段差部７Ａを設け、さらに該段差部７Ａに、前記連結固定穴１２ａ、４２ａ、５２ａと連通されるエンドプレート固定穴１７ａを開口することができる。
上記構成により、隣接する電池ブロック同士の対向面において、段差部同士を対向させて連結させ、この連結された段差部で構成される空間に連結具を位置決めして配置し、エンドプレート固定穴と連結固定穴にねじなどを挿通させて連結具とエンドプレート同士を固定することができる。この構成であれば、連結具の配置スペースを電池ブロックから突出させて設けることなく、省スペースに電池ブロック間の固定を図ることが可能となる。
【００１３】
さらにまた、第８の側面に係る車両は、上記のいずれか一に記載の電源装置を備えている。
【００１４】
さらにまた、第９の側面に係る蓄電装置は、上記のいずれか一に記載の電源装置を備えている。
【００１５】
さらにまた、第１０の側面に係る連結ユニットは、複数の電池ブロック１０、１０’同士を電気的に接続するための連結ユニットであって、隣接する電池ブロック１０、１０’の端面において、これらを電気的に接続するバスバー１１、４１、５１、６１と、前記バスバー１１、４１、５１、６１で連結した電池ブロック１０、１０’同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具１２、４２、５２、６２と、を備えており、前記連結具１２、４２、５２、６２とバスバー１１、４１、５１、６１とを一体に構成している。
上記構成により、バスバーで電気接続された電池ブロック同士の間隔が連結具によって強固に固定される結果、衝撃や振動によってバスバーに印加される応力が連結具によって低減され、安定的に電池ブロック間の電気接続を維持でき、信頼性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電源装置の概略平面図である。
【図２】図１に示す電源装置の電池ブロックの概略斜視図である。
【図３】図２に示す電池ブロックの分解斜視図である。
【図４】図１の電源装置に使用する連結ユニットの一例を示す斜視図である。
【図５】図４に示す連結ユニットの分解斜視図である。
【図６】電池ブロックとバスバーの連結構造を示す拡大断面図である。
【図７】電池ブロックと連結具の連結構造を示す拡大断面図である。
【図８】連結ユニットの他の一例を示す斜視図である。
【図９】図８に示す連結ユニットの分解斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態に係る電源装置の概略平面図である。
【図１１】１０に示す電源装置に使用する連結ユニットの一例を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す連結ユニットの分解斜視図である。
【図１３】１０に示す電源装置に使用する連結ユニットの他の一例を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示す連結ユニットの分解斜視図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態に係る電源装置の一部拡大概略斜視図である。
【図１６】図１５に示す電源装置の一部拡大背面斜視図である。
【図１７】エンジンとモータ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ブロック図である。
【図１８】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。
【図１９】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置、連結ユニットを例示するものであって、本発明は電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置、連結ユニットを以下のものに特定しない。さらに、本明細書においては、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特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。
【００１８】
本発明の電源装置は、複数の電池ブロックを接続して出力を大きくしている電源、とくに、ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両に搭載されて、車両の走行モータに電力を供給して車両を走行させる電源装置、太陽電池等の自然エネルギーや深夜電力で充電される電源装置、あるいはまた、停電のバックアップ電源などの電源装置として使用される。
（実施の形態１）
【００１９】
以下、電源装置の一実施の形態として車両用電源装置に適用した例を、図１〜図７に基づいて説明する。これらの図において、図１は電源装置の平面図、図２は電源装置を構成する電池ブロックの外観斜視図、図３は図２の電池ブロックの分解斜視図、図４は隣接する電池ブロックを連結する連結ユニットの斜視図、図５は図４の連結ユニットの分解斜視図、図６は電池ブロックとバスバーの連結構造を示す拡大断面図、図７は電池ブロックと連結具の連結構造を示す拡大断面図をそれぞれ示している。
【００２０】
図１の電源装置は、角形の電池セル１を複数積層した複数の電池ブロック１０と、隣接する電池ブロック１０の端面において、これらを電気的に接続するバスバー１１と、このバスバー１１で連結した電池ブロック１０同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具１２とを備えている。連結具１２とバスバー１１は、図４と図５に示すように、一体的に構成して連結ユニット９としており、複数の電池ブロック１０を、バスバー１１を介して電気的に接続すると共に、このバスバー１１で連結される電池ブロック１０同士を連結具１２を介して機械的に連結している。
（電池ブロック１０）
【００２１】
電池ブロック１０は、図２に示すように箱形としている。この電池ブロック１０を複数、直列又は並列に接続して、電源装置を構成している。電池ブロック１０は、図３の分解斜視図に示すように、複数の電池セル１を、絶縁性のセパレータ６を介して積層し、両側の端面にエンドプレート７を配置して締結したブロック体である。両端面のエンドプレート７同士は、バインドバー（図示せず）で締結される。バインドバーは、電池ブロック１０の側面や上面に配置される。このバインドバーは、金属製の板材を折曲して構成される。このようにしてバインドバーで締結されたエンドプレート７同士の間に電池セル１の積層体を挟持することによって、電池ブロック１０を強固に保持できる。
（電池セル１）
【００２２】
電池セル１は、図３に示すように、その厚さを上辺の横幅よりも薄くした薄型の外装缶２を利用している。この外装缶２は、外装缶２の四隅のコーナー部を面取りした略箱形形状としている。また、外装缶２の上面で外装缶２を封止する封口板４には、一対の電極端子５を突出させると共に、電極端子５の間に安全弁３を設けている。安全弁３は、外装缶２の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、内部のガスを放出できるように構成される。安全弁３の開弁により、外装缶２の内圧上昇を停止することができる。
【００２３】
電池セル１を構成する素電池は、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電可能な二次電池である。特に薄型電池にリチウムイオン電池を使用すると、パック電池全体の容量に対する充電容量を大きくできる特長がある。
【００２４】
複数の電池セル１は、四角形の対向面を互いに対向させる姿勢で積層されて電池ブロック１０としている。積層される複数の電池セル１は、正負の電極端子５を接続して互いに直列及び／又は並列に接続される。電池ブロック１０は、隣接する電池セル１の正負の電極端子５を、接続バー８を介して互いに直列及び／又は並列に接続する。電極端子５は表面に雄ネジを設けたロッド状で、この雄ネジにナット１５がねじ込まれて接続バー８を固定している。さらに、各々の電池セル１の電極端子５にはリード線（図示せず）が接続される。このリード線は、電池セル１の電圧を検出する保護回路を実装する回路基板（図示せず）に接続される。図示しないが、回路基板は、電池ブロック１０の上方に配設される。
【００２５】
電池ブロック１０は、隣接する電池セル１を互いに直列に接続して、出力電圧を高くして出力を大きくでき、隣接する電池セル１を並列に接続して、充放電の電流を大きくできる。図２と図３に示す電池ブロック１０は、１２個の電池セル１を互いに積層しており、これらの電池セル１を直列と並列に接続している。図の電池ブロック１０は、１２個の電池セル１を４直３並に接続している。すなわち、図の電池ブロック１０は、隣接する３個ずつの電池セル１を同方向に並べると共に、互いに隣り合う３個ずつの電池セル１同士を逆向きに並べて、その両側において隣接する電極端子５同士を接続バー８で連結している。接続バー８は、隣接する６個の電池セル１を２直３並に接続している。すなわち、１つの接続バー８は、隣接する６個の電池セル１のうち、同方向に並べた３個の電池セル１を並列に接続すると共に、これに隣接して逆方向に並べた３個ずつの電池セル１同士を互いに直列に接続している。ただ、本発明は、電池ブロックを構成する電池セルの個数とその接続状態を特定しない。電池ブロックは、積層される全ての電池セルを直列に接続することも、２個を並列に接続し、または４個以上を並列に接続することもできる。
（エンドプレート７）
【００２６】
エンドプレート７は、電池セル１を積層している電池ブロック１０を両端面から挟着して固定している。図のエンドプレート７は、硬質プラスチックを成形して制作している。ただ、エンドプレートは、アルミニウムやその合金などの金属で成形し、あるいは、プラスチック製の本体部の外側に補強金属を固定して全体を補強することもできる。エンドプレート７は、広い面積で電池セル１を挟着するために、その外形を電池セル１の外形と同じ形状の四角形としている。四角形のエンドプレート７は、電池セル１と同じ大きさに、あるいは電池セル１よりもわずかに大きくしている。
（バスバー１１）
【００２７】
複数の電池ブロック１０は、バスバー１１を介して互いに電気接続している。図１の電源装置は、４組の電池ブロック１０を４列に並べて、バスバー１１で直列に接続している。４組の電池ブロック１０は、長手方向に平行な姿勢として、各々の端面が同一平面となるように配列しており、隣接する電池ブロック１０の端面において、バスバー１１で直列に接続している。この電源装置は、複数の電池ブロック１０を直列に接続しているので出力電圧を高くできる。ただ、電源装置は、複数の電池ブロックを並列に接続して出力電流を大きくすることもできる。また、複数の電池ブロックを直列と並列とに接続して、出力電圧を高く、かつ出力電流を大きくすることもできる。
【００２８】
バスバー１１は金属板で、図４と図５に示すように、隣接する電池ブロック１０に跨って配置されており、互いに隣接する電池ブロック１０同士を電気接続するための導通固定穴１１ａを複数開口している。図に示すバスバー１１は、一方向に延長された平板状の導通本体片１１Ｂと、この導通本体片１１Ｂに対して、断面視Ｌ字状に折曲された導通折曲片１１Ａとを備えており、この導通折曲片１１Ａに導通固定穴１１ａを設けている。図のバスバー１１は、互いに隣接する電池ブロック１０同士の端面に沿って水平方向に延長して配設される導通本体片１１Ｂの両端に一対の導通折曲片１１Ａを設けており、各々の導通折曲片１１Ａに導通固定穴１１ａを設けている。このバスバー１１は、両端の導通折曲片１１Ａに設けた導通固定穴１１ａを介して対向する電池ブロック１０同士を電気接続する。したがって、バスバー１１は、隣接する電池ブロック１０の出力部に導通折曲片１１Ａを配置できるように、導通本体片１１Ｂの長さを決定する。
【００２９】
図のバスバー１１は、平板状の導通本体片１１Ｂを垂直姿勢として、すなわち、電池ブロック１０の端面に対して平行な姿勢で配置すると共に、垂直姿勢の導通本体片１１Ｂに対してＬ字状に折曲された導通折曲片１１Ａを水平姿勢として、両端の導通折曲片１１Ａを同一平面上に配置している。この形状のバスバー１１は、平板状の金属板を、導通本体片１１Ｂの両端に導通折曲片１１Ａを連結してなる形状に切断すると共に、両端の導通折曲片１１Ａを折曲加工して製造される。ただ、バスバーは、導通本体片の両端に導通折曲片を溶着等により固定して製造することもできる。
【００３０】
バスバー１１は、図３と図６に示すように、導通折曲片１１Ａに設けた導通固定穴１１ａに挿通される止ネジ１３を介して電池ブロック１０に連結される。バスバー１１の金属板は、負荷に供給する電力によって厚さと幅を最適寸法とする。たとえば、車両用の電源装置のバスバー１１は、金属板の厚さを１ｍｍ〜３ｍｍ、横幅を１ｃｍ〜３ｃｍとする。また、自然エネルギーや深夜電力で充電されて負荷に電力を供給する電源装置も、負荷に供給する電力を考慮して厚さと横幅を特定するが、たとえば、この用途に使用される電源装置のバスバーは、厚さを０．５ｍｍ〜３ｍｍ、横幅１ｃｍ〜３ｃｍとする。金属板は、電気抵抗が小さくて優れた強度を有する金属、たとえば、鉄や鉄合金、鉄板の表面をメッキしたものが使用できる。このバスバー１１は、隣接する電池ブロック１０同士を、連結具１２とバスバー１１の両方でより強固に連結できる特徴がある。ただし、バスバーの金属板は、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金等、電気抵抗が小さい全ての金属板を使用できる。さらに、本発明の電源装置は、バスバー１１で連結される電池ブロック１０同士を連結具１２で機械的に連結して固定するので、バスバー１１の金属板として、弾性を有する金属板や可撓性を有する金属板も使用できる。このように、弾性を有する金属板や可撓性を有する金属板をバスバーに使用する構造は、衝撃や振動によって電池ブロックとの接続部分に印可される応力を吸収して、接続部分における接触不良や、バスバーの損傷等を有効に防止できる特徴がある。
【００３１】
また、図６に示すように、バスバー１１をＬ字状に構成することで、バスバー１１の強度を高めながら、バスバー１１の導通本体片１１Ｂがエンドプレート７の外側の面（電池セル１と対向する面の反対側の面）に沿うように、バスバー１１を位置させることで、電池ブロック１０の大型化を抑制することができる。この構成によると、バスバー１１は、電池ブロック１０から突出しないので、メンテナンス作業における作業性を向上させることができる。
（中継接続具１９）
【００３２】
図の電源装置は、電池ブロック１０を電気接続するバスバー１１を直接には電池セル１の電極端子５に接続しないで、中継接続具１９を介して電池セル１の電極端子５に接続している。中継接続具１９は金属板で、図３と図６に示すように、電池ブロック１０の出力となる電極端子５に接続して、その一端をバスバー１１の導通折曲片１１Ａに接続している。図の中継接続具１９は、互いに直列と並列に接続される１２個の電池セル１の出力側に接続された接続バー８に兼用している。すなわち、図に示す電池ブロック１０は、出力側に配置される３個の電池セル１を並列に接続する接続バー８を中継接続具１９としてバスバー１１に接続している。中継接続具１９は、電池ブロック１０の出力側の電極端子５が層通される貫通孔１９ａと、バスバー１１を連結する止ネジ１３が層通される貫通孔１９ｂとを開口している。
（バスバー固定部１４）
【００３３】
図の電池ブロック１０は、バスバー１１と中継接続具１９を固定するバスバー固定部１４をエンドプレート７に設けている。バスバー固定部１４は、バスバー１１と中継接続具１９とを貫通する止ネジ１３がねじ込まれて、バスバー１１と中継接続具１９とを互いに連結する。したがって、中継接続具１９は、エンドプレート７のバスバー固定部１４に接続できる形状として、バスバー固定部１４の位置に貫通孔１９ｂを設けている。図６のエンドプレート７は、バスバー固定部１４として、止ネジ１３がねじ込まれるナット１５を非回転状態に固定している。ナット１５は、プラスチック製のエンドプレート７を成形する工程でインサート成形して固定している。ただ、エンドプレートに、ナットを回転しないように嵌着できる凹部を設けて、ここに嵌着して回転しないように固定することもできる。図３のエンドプレート７は、バスバー１１が連結される側の端部に、いいかえると電池ブロック１０の出力側となる電極端子５と対向する端部に、バスバー固定部１４として、ナット１５をインサート成形して固定している。ただ、エンドプレートは、電池セルの両端の電極端子と対向する位置にバスバー固定部を設けることもできる。このエンドプレートは、電池ブロックの出力側となる電極端子の位置に関係なく、中継接続具とバスバーとをいずれかのバスバー固定部に連結できる。
【００３４】
以上の電源装置は、エンドプレート７にバスバー固定部１４としてナット１５を固定し、このナット１４に、中継接続具１９の貫通孔１９ｂとバスバー１１の導通固定穴１１ａとを貫通する止ネジ１３をねじ込んでバスバー１１と中継接続具１９とを連結している。ただ、電源装置は、図示しないが、エンドプレートに、バスバー固定部として雌ネジを設けて、この雌ネジに止めネジをねじ込んで中継接続具とバスバーとを連結することもできる。さらに、電源装置は、エンドプレートに、バスバー固定部として、ナットに代わって止ネジを固定することもできる。このエンドプレートは、止ネジのネジ部を上方に突出させる姿勢で止ネジをインサート成形して固定し、この止ネジに中継接続具の貫通孔とバスバーの導通固定穴とを挿通し、この止ネジにナットをねじ込んでバスバーと中継接続具とを連結してエンドプレートに固定することができる。
【００３５】
以上のように、バスバーを中継接続具を介して電池ブロックの出力に接続する構造は、衝撃や振動等によりバスバーにはたらく応力が直接に電池セルの電極端子に作用するのを防止して電池セルの電極端子が損傷するのを有効に防止できる。また、バスバーを接続する止ネジやナットの締め付けトルクが電池セルの電極端子に無理な回転トルクを作用させて、この回転トルクで電極端子が損傷させるのを有効に防止できる。ただ、本発明の電源装置は、中継接続具を介することなく、直接に電池セルの電極端子に接続することもできる。
（連結具１２）
【００３６】
バスバー１１で連結される電池ブロック１０同士は、その界面において、連結具１２を介して機械的に連結している。連結具１２は金属板で、図４ないし図１５に示すように、隣接する電池ブロック１０に跨って配置されており、互いに隣接する電池ブロック１０同士を機械的に連結するための連結固定穴１２ａを複数開口している。図に示す連結具１２は、一方向に延長された平板状の連結本体片１２Ｂと、この連結本体片１２Ｂに対して、断面視Ｌ字状に折曲された連結折曲片１２Ａとを備えており、この連結折曲片１２Ａに連結固定穴１２ａを設けている。図の連結具１２は、電池ブロック１０の端面に沿って水平方向に延長して配設される連結本体片１２Ｂの中央部に連結折曲片１２Ａを設けており、この連結折曲片１２Ａの両端部に連結固定穴１２ａを開口して設けている。この連結具１２は、連結折曲片１２Ａの両端部に設けた連結固定穴１２ａを介して対向する電池ブロック１０を連結するので、連結折曲片１２Ａの横幅によって、隣接する電池ブロック１０同士の間隔が決定される。したがって、連結折曲片１２Ａは、隣接する電池ブロック１０同士が最適な間隔となるようにその横幅を決定する。
【００３７】
図の連結具１２は、平板状の連結本体片１２Ｂを垂直姿勢として、電池ブロック１０の端面に沿って配置すると共に、垂直姿勢の導通本体片１２Ｂに対してＬ字状に折曲された導通折曲片１２Ａを水平姿勢としている。このように、横断面形状をＬ字状とする連結具１２は、曲げ応力に対する強度を強くできる特徴がある。この形状のバスバー１２は、平板状の金属板を、連結本体片１２Ｂの中央部に連結折曲片１２Ａを連結してなる形状に切断すると共に、連結本体片１２Ｂと連結折曲片１２Ａの境界部分で連結折曲片１２Ａを折曲加工して製造される。ただ、連結具は、連結本体片の上端に連結折曲片を溶着等により固定して製造することもできる。
【００３８】
連結具１２は、図７に示すように、連結折曲片１２Ａに設けた連結固定穴１２ａに挿通される止ネジ１６を介して電池ブロック１０に固定される。連結具１２の金属板は、互いに連結される電池ブロック同士が、衝撃や振動によって相対的に位置ずれしたり、移動するのを防止できるように、優れた強度を有する金属、たとえば、鉄や鉄合金が使用できる。ただし、連結具の金属板は、アルミ合金やステンレス等の金属板を使用することもできる。
（連結具固定部１７）
【００３９】
電池ブロック１０は、連結具１２を固定するための連結具固定部１７を備えている。図の電池ブロック１０は、エンドプレート７に連結具固定部１７を設けている。図のエンドプレート７は、上面の両隅部に段差部７Ａを設けて、この段差部７Ａを連結具固定部１７としている。段差部７Ａである連結具固定部１７は、連結固定穴１２ａと連通されるエンドプレート固定穴１７ａを開口しており、連結具１２の連結固定穴１２ａに挿通される止ネジ１６がエンドプレート固定穴１７ａねじ込まれて連結具１２を固定する。図７のエンドプレート７は、連結具固定部１７のエンドプレート固定穴１７ａに、止ネジ１６がねじ込まれるナット１８を固定している。ナット１８は、プラスチック製のエンドプレート７を成形する工程でインサート成形して固定している。ただ、エンドプレートは、ナットを固定することなく、連結具固定穴に雌ネジを設けて、この雌ネジに止ネジをねじ込んで連結具を固定することもできる。また、連結具は、必ずしも止ネジを介して電池ブロックに固定する必要はなく、エンドプレートを貫通するボルトと、このボルトがねじ込まれるナットを介して電池ブロックに固定することもできる。この構造は、連結具固定穴を、エンドプレートを上下に貫通する貫通孔として、連結具の連結固定穴に挿通されるボルトをエンドプレートに貫通させてナットにねじ込んで固定することができる。
【００４０】
以上のように、電池ブロック１０に連結具固定部１７を設けて、連結具１２を固定する構造は、連結具１２を電池ブロック１０に対して強固に固定できるので、連結具１２で連結される電池ブロック１０同士の上下方向の相対的な位置ずれを有効に防止して、バスバー１１と電池ブロック１０との接続部分にはたらく応力を低減できる。
【００４１】
さらに、エンドプレート７に設けた段差部７Ａで構成される連結具固定部１７は、段差部７Ａの内形を連結具１２の外形に沿う形状としている。図に示す連結具１２は、連結折曲片１２Ａの外形を方形状としているので、これを固定する段差部７Ａの内形を、連結具１２のコーナー部に沿う角形として、連結具１２を嵌合できる構造としている。この構造は、段差部７Ａに固定される連結具１２の端面と側面を段差部７Ａの壁面に当接させることにより、連結具１２が水平面内で回転したり位置ずれするのを有効に防止できる。したがって、この構造は、連結具１２を介して連結される電池ブロック１０同士の水平面内での回転移動や平行移動を有効に防止して、バスバー１１と電池ブロック１０との接続部分にはたらく応力を低減できる。
【００４２】
さらに、電池ブロック１０の四隅に位置して連結具固定部１７を設ける構造は、電池ブロック１０の配列に応じて対向する連結具固定部１７同士を連結具１２で連結して、隣接する電池ブロック１０同士を固定できる。たとえば、図１に示すように、端面を同一平面として配置される電池ブロック１０同士を連結する構造においては、連結具１２を電池ブロック１０の短手方向に配置して、対向する連結具固定部１７同士を連結する。また、側面を同一平面として、端面を対向させる状態で長手方向に配置される電池ブロック１０同士を連結する構造（図１０の中央部の電池ブロックの連結構造を参照）においては、連結具１２を電池ブロック１０の長手方向に配置して、対向する連結具固定部１７同士を連結できる。さらに、一方の電池ブロック１０の端面を、他方の電池ブロック１０の側面に対向して配置して、一方の電池ブロック１０の側面と他方の電池ブロック１０の端面とを同一平面として配置される電池ブロック１０同士を連結する構造（図１０の右側部の電池ブロックの連結構造を参照）においては、連結具１２を、一方の電池ブロック１０に対して長手方向に、他方の電池ブロック１０に対して短手方向に配置して、対向する連結具固定部１７同士を連結できる。
【００４３】
以上のように、電池ブロック１０の四隅に位置して連結具固定部１７を設ける構造は、連結具固定部１７に固定される連結具１２の向きを９０度変更させて、連結具１２を電池ブロック１０に対して長手方向と短手方向とに選択的に配置することで、多種多様な電池ブロック１０の配列に対応しながら、隣接する電池ブロック１０同士を確実に連結できる。また、エンドプレート７の上面の両側に連結具固定部１７を設ける構造は、同一のエンドプレート７を多量生産して製造コストを低減しながら、多種多様な配列の電源装置に対して有効に連結具１２を固定できる特徴もある。ただ、電池ブロックは、連結具を固定する連結具固定部を、必ずしもエンドプレートの上面の隅部に設ける必要はない。連結具固定部は、エンドプレートの上面の片隅にのみ設けることも、中央部に設けることも、あるいはエンドプレートの端面に設けることもできる。
（連結ユニット９）
【００４４】
連結ユニット９は、図４と図５に示すように、電池ブロック１０の出力同士を接続するバスバー１１と電池ブロック１０を機械的に連結する連結具１２とを、ホルダー２０を介して一体的に連結している。ここで、バスバー１１は隣接する電池ブロック１０の出力を接続するのに対して、連結具１２は電池ブロック１０を機械的に連結するので、互いに隣接する電池ブロック１０同士を最短で連結できるように、連結具１２の横幅をバスバー１１の横幅よりも短くしている。したがって、図に示す連結ユニット９Ａは、電池ブロック１０側（図において前面側）に連結具１２を配置して、反対側にバスバー１１を配置している。
（ホルダー２０）
【００４５】
ホルダー２０はプラスチック製で、バスバー１１と連結具１２とをカバーして、これらを一体的に連結している。図に示すホルダー２０は、第１ケース２１と第２ケース２２とを備えており、バスバー１１と連結具１２とを両側から挟着して、バスバー１１と連結具１２とを連結状態に保持している。ホルダー２０は、第１ケース２１と第２ケース２２で連結具１２とバスバー１１とを両側から挟み込むことにより、連結具１２をバスバー１１に対して摺動自在に固定している。図のホルダー２０は、第１ケース２１を下ケースとし、第２ケース２２を上ケースとしてバスバー１１と連結具１２とを上下から挟着して互いに連結する構造としている。ただ、ホルダーは、第１ケースを前面ケースとし、第２ケースを背面ケースとしてバスバーと連結具とを前後から挟着して互いに連結することもできる。
【００４６】
図のホルダー２０は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと連結具１２の連結本体片１２Ｂのほぼ全体を収納する構造として、バスバー１１の導通折曲片１１Ａと連結具１２の連結折曲片１２Ａとを外部に突出させている。図に示すホルダー２０は、バスバー１１の導通折曲片１１Ａと連結具１２の連結折曲片１２Ａとを水平姿勢で前面側に突出させており、連結固定穴１２ａと導通固定穴１１ａとを電池ブロック１０の同一面に対向して開口している。図に示す連結ユニット９は、バスバー１１の導通固定穴１１ａと連結具１２の連結固定穴１２ａとを電池ブロック１０の上面に対向して開口している。この構造の連結ユニット９は、電池ブロック１０に対して上面側から止ネジ１３、１６を着脱して、バスバー１１と連結具１２を電池ブロック１０に着脱できるので、メンテナンス作業時等において、連結ユニット９の着脱を容易にして作業性を向上できる。とくに、、電源装置の設置場所として、電池ブロック１０の端面側に十分なスペースが確保できないような環境であっても、電池ブロック１０の上面側から止ネジ１３、１６を着脱して連結ユニット９を着脱できる。
【００４７】
さらに、図に示す連結ユニット９Ａは、前面側に突出する連結具１２の連結折曲片１２Ａをバスバー１１の導通本体片１１Ａよりも低く配置している。それは、エンドプレート７の上面に設けた高低差のあるバスバー固定部１４と連結具固定部１７に対向して、導通本体片１１Ａと連結折曲片１２Ａとを位置決めしながら配置するためである。ただ、エンドプレートに設けるバスバー固定部と連結具固定部に高低差がない場合には、バスバーの導通本体片と連結具の連結折曲片とを同じ高さに配置することもできる。
【００４８】
第１ケース２１は、上方を開口してなる鞘状で、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと連結具１２の連結本体片１２Ｂとを挿入する細長い溝状の凹部２３を設けている。図の第１ケース２１は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂを収納する第１の凹部２３Ａと、連結具１２の連結本体片１２Ｂを収納する第２の凹部２３Ｂとを設けており、第２の凹部２３Ｂを第１の凹部２３Ａの中央部に配置して互いに連結している。第１ケース２１は、第２の凹部２３Ｂを前面側に配置すると共に、第１の凹部２３Ａの前面側であって第２の凹部２３Ｂの上側に前面開口部２１Ａを開口して、第２の凹部２３Ｂの上端を第１の凹部２３Ａの上端よりも低く成形している。この第１ケース２１は、第２の凹部２３Ｂに連結具１２の連結本体片１２Ｂを収納する状態で、前面開口部２１Ａから連結具１２の連結折曲片１２Ａを前面側に突出させて、連結具１２の連結折曲片１２Ａをバスバー１１の導通本体片１１Ａよりも低く配置している。
【００４９】
第２ケース２２は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと連結具１２の連結本体片１２Ｂとの間に挟着される板状で、第１の凹部２３Ａの底面まで挿入される高さを有している。この第２ケース２２は、連結具１２の連結本体片１２Ｂとバスバー１１の導通本体片１１Ｂとを絶縁する絶縁部材２４に兼用している。さらに、図に示す第２ケース２２は、第２の凹部２３Ｂに収納される連結具１２の連結本体片１２Ｂの上端に当接して連結折曲片１２Ａを定位置に配置する位置決め凸条２２Ａを前面の中央部に水平姿勢で設けている。この位置決め凸条２２Ａは左右に分割して中間部に隙間２２Ｂを設けており、この隙間２２Ｂに連結折曲片１２Ａを嵌入して定位置に配置できるようにしている。さらに、第２ケース２２は、第１の凹部２３Ａに収納されるバスバー１１の導通本体片１１Ｂの上端に当接して挿通本体片１１Ａを定位置に配置するひさし部２２Ｃを上端の背面側に突出して設けている。さらに、第２ケース２２は、バスバー１１の導通折曲片１１Ａを前面側に突出させるスリット孔２２Ｄを両端部に開口している。
【００５０】
以上の連結ユニット９Ａは、以下のようにして組み立てられる。
（１）第２ケース２２の両端部に設けたスリット孔２２Ｄに、背面側からバスバー１１の導通折曲片１１Ａを挿入して、バスバー１１を第２ケース２２の背面側に積層状態で連結する。
（２）第２ケース２２の前面に連結具１２を配置する。連結具１２は、第２ケース２２の前面に設けた位置決め凸条２２Ａの中間の隙間２２Ｂに連結折曲片１２Ａを嵌入すると共に、左右の位置決め凸条２２Ａを連結本体片１２Ｂの上端に当接させて定位置に位置決めされる。
（３）バスバー１１と連結具１２が定位置に連結された第２ケース２２を第１ケース２１の凹部２３に挿入する。このとき、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと第２ケース２２が第１の凹部２３Ａに案内されると共に、連結具１２の連結本体片１２Ｂが第２の凹部２３Ｂに案内されて、連結折曲片１２Ａが前面開口部２１Ａから前面に突出する。
（４）第２ケース２２のひさし部２２Ｃを第１ケース２１の上端に接着または溶着して固定する。
【００５１】
以上の連結ユニット９Ａは、第２ケース２２をバスバー１１と連結具１２の間に介在させて、絶縁部材２４に兼用している。さらに、連結ユニットは、ホルダーの内部に絶縁性を有する充填材、例えば絶縁樹脂や絶縁性を有する接着剤等を充填して、バスバーと連結具とをより確実に絶縁することもできる。
（連結ユニットの変形例）
【００５２】
以上の連結ユニット９Ａは、ホルダー２０でバスバー１１のほぼ全体をカバーして、これを絶縁している。ただ、バスバーは、表面を絶縁被覆して絶縁することもできる。図８と図９に示す連結ユニット９Ｂは、バスバー１１の導通本体片１１Ｂの表面に絶縁被覆層３５を設けて絶縁している。このような絶縁被覆層３５として、導通本体片１１Ｂの表面を絶縁シートで被覆し、あるいは、絶縁塗料を塗布することができる。このように、導通本体片１１Ｂの表面を絶縁被覆層３５で絶縁するバスバー１１は、図８と図９に示すように、バスバー１１と連結具１２とを一体的に連結するホルダー３０をコンパクトにすることができる。
【００５３】
図８と図９に示すホルダー３０は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂの中央部と連結具１２の連結本体片１２Ｂとをカバーする構造としている。これらの図に示すホルダー３０も、前述の図４と図５に示すホルダー２０と同様に、第１ケース３１と第２ケース３２で連結具１２とバスバー１１とを両側から挟着して、連結具１２をバスバー１１に対して摺動自在に固定している。ただ、このホルダー３０は、図４と図５に示すホルダー２０に対して、全体の横幅を短くすると共に、ホルダー３０の両端に開口部を設けて、バスバー１１の導通本体片１１Ｂを突出させる構造としている。
【００５４】
第１ケース３１は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと連結具１２の連結本体片１２Ｂとを案内する上方開口の溝状の凹部３３を設けている。図の第１ケース３１は、凹部３３の背面側にバスバー１１の導通本体片１１Ｂの中間部を案内して、凹部３３の前面側に連結具１２の連結本体片１２Ｂを収納するようにしている。図の第１ケース３１は、凹部３３の背面側の両端部を開口しており、この両端開口部３１Ｂからバスバー１１の導通本体片１１Ｂを両側に突出させている。両端開口部３１Ｂは、ここに案内されるバスバー１１の導通本体片１１Ｂの上下位置を最適な高さにできる深さとしている。さらに、第１ケース３１は、前面の上部に前面開口部３１Ａを設けて、凹部３３の前面側の上端を後端側の上端よりも低く成形している。この第１ケース３１は、凹部３３の前面側に連結具１２の連結本体片１２Ｂを収納する状態で、前面開口部３１Ａから連結具１２の連結折曲片１２Ａを前面側に突出させて、連結具１２の連結折曲片１２Ａをバスバー１１の導通本体片１１Ａよりも低く配置している。
【００５５】
第２ケース３２は、バスバー１１の導通本体片１１Ｂと連結具１２の連結本体片１２Ｂとの間に挟着される板状で、凹部３３の底面まで挿入される高さを有している。この第２ケース３２は、連結具１２の連結本体片１２Ｂとバスバー１１の導通本体片１１Ｂとを絶縁する絶縁部材３４に兼用している。さらに、図に示す第２ケース３２は、凹部３３に収納される連結具１２の連結本体片１２Ｂの上端に当接して連結折曲片１２Ａを定位置に配置する位置決め凸条３２Ａを前面の中央部に水平姿勢で設けている。この位置決め凸条３２Ａは左右に分割して中間部に隙間３２Ｂを設けており、この隙間３２Ｂに連結折曲片１２Ａを嵌入して定位置に配置できるようにしている。さらに、第２ケース３２は、凹部３３の背面側に案内されるバスバー１１の導通本体片１１Ｂの下端に当接して、これを位置決めする位置決めリブ３２Ｅを背面側の下部に突出して設けると共に、導通本体片１１Ｂの上端に当接して挿通本体片１１Ａを定位置に配置するひさし部３２Ｃを上端の背面側に突出して設けている。
【００５６】
この連結ユニット９は、ホルダー３０の両側からバスバー１１の導通本体片１１Ｂを突出させており、この導通本体片１１Ｂの両端部に設けた導通折曲片１１Ａを水平姿勢で前面側に突出させている。さらに、連結ユニット９は、ホルダー３０の前面側に配置される連結具１２の連結折曲片１２Ａも水平姿勢で前面側に突出させており、導通折曲片１１Ａの導通固定穴１１ａと連結折曲片１２Ａの連結固定穴１２ａとを電池ブロック１０の同一面（図において上面）に対向して開口している。
【００５７】
以上の連結ユニット９Ｂは、以下のようにして組み立てられる。
（１）第２ケース３２の背面にバスバー１１を連結する。バスバー１１は、第２ケース３２の背面側に突出して設けたひさし部３２Ｃと位置決め凸部３２Ｅの間に導通本体片１１Ｂが配置されて、第２ケース３２の背面側に積層状態で連結される。
（２）第２ケース３２の前面に連結具１２を配置する。連結具１２は、第２ケース３２の前面に設けた位置決め凸条３２Ａの中間の隙間３２Ｂに連結折曲片１２Ａを嵌入すると共に、左右の位置決め凸条３２Ａを連結本体片１２Ｂの上端に当接させて定位置に位置決めされる。
（３）バスバー１１と連結具１２が定位置に連結された第２ケース３２を第１ケース３１の凹部３３に挿入する。このとき、バスバー１１の導通本体片１１Ｂは、中間部が凹部３３に案内されると共に、両端部が第１ケース３１の両端開口部３１Ｂから外側に突出する姿勢で配置される。また、連結具１２は、連結折曲片１２Ａが前面開口部３１Ａから前面に突出する姿勢で配置される。
（４）第２ケース３２のひさし部３２Ｃを第１ケース３１の上端に接着または溶着して固定する。
（実施の形態２）
【００５８】
さらに、図１０は、４組の電池ブロック１０を図１と異なる配列とする電源装置を示している。この図に示す電源装置は、中間に位置する２組の電池ブロック１０を、長手方向に連結する姿勢、すなわち側面を同一平面として、端面を対向させる姿勢で配置すると共に、両端に配置される電池ブロック１０を、その端面が、中間に配置される電池ブロック１０の側面に対向する姿勢となるように配列している。この電源装置の中間に位置する２組の電池ブロック１０を連結する連結ユニット９Ｃを図１１と図１２に、右端に位置する電池ブロック１０を中間の電池ブロック１０に連結する連結ユニット９Ｄを図１３と図１４にそれぞれ示している。
【００５９】
図１１と図１２に示す連結ユニット９Ｃは、対向する電池ブロック１０を直線状に連結するので、バスバー４１と連結具４２を直線状の板状とすると共に、このバスバー４１と連結具４２とを中央部の下部においてホルダー４０で一体的に連結している。直線状のバスバー４１は、両端部に導通固定穴４１ａを開口すると共に、中央部の下面に垂直姿勢で下方に突出する固定片４１Ｃを固定している。この固定片４１Ｃは、電池ブロック１０の端面に沿う平面形状としている。また、直線状の連結具４２は、両端部に連結固定穴４２ａを開口すると共に、中央部の下面に垂直姿勢で下方に突出する固定片４２Ｃを固定している。この固定片４２Ｃも、電池ブロック１０の端面に沿う平面形状としている。この連結ユニット９Ｃも、バスバー４１の両端部に開口される導通固定穴４１ａと、連結具４２の両端部に開口される連結固定穴４２ａとを、互いに連結される電池ブロック１０の同一面（図において上面）に対向して開口している。
【００６０】
ホルダー４０は、電池ブロック１０の端面に沿う板状で、バスバー４１の固定片４１Ｃを挿入する凹部４３と連結具４２の固定片４２Ｃを挿入する凹部４４と設けている。ホルダー４０は、バスバー４１と連結具４２とを高低差のある状態で配置できるように、凹部４３に開口部と凹部４４の開口部とに高低差を設けている。この連結ユニット９Ｃは、ホルダー４０の凹部４３にバスバー４１の固定片４１Ｃを挿入し、凹部４４に連結具４２の固定片４３Ｃを挿入する状態で一体的に連結されて、バスバー４１と連結具４２とを定位置に配置する。
【００６１】
この連結ユニット９Ｃは、図１０の中間に位置する２組の電池ブロック１０に対して、バスバー４１と連結具４２とを電池ブロック１０の長手方向に配置する姿勢として、互いに対向する電池ブロック１０同士を長手方向に連結する。
【００６２】
図１３と図１４に示す連結ユニット９Ｄは、互いに隣接する電池ブロック１０同士の離れた位置にあるバスバー固定部同士をバスバー５１で電気接続すると共に、対向位置にある連結具固定部同士を連結具５２で連結する。
【００６３】
図１３と図１４に示すバスバー５１は、導通本体片５１Ｂを中間でＬ字状に折曲して、連結する電池ブロック１０の端面に沿う形状としている。さらに、バスバー５１は、導通本体片５１Ｂの両端に立上部５１Ｄを設けて、この立上部５１Ｄの上端に断面視Ｌ字状に折曲された導通折曲片５１Ａを設けており、この導通折曲片５１Ａに挿通固定穴５１ａを設けている。このバスバー５１は、導通本体片５１Ｂの両端に立上部５１Ｄを設けることで、挿通折曲片５１Ａと連結具４２とを高低差のある状態で配置できるようにしている。さらに、図に示すバスバー５１は、Ｌ字状に折曲された導通本体片５１Ｂに対して、それぞれ反対方向に向かって導通折曲片５１Ａを突出させており、対向する電池ブロック１０のバスバー固定部１４に連結できるようにしている。
【００６４】
連結具５２は直線状の板状で、両端部に連結固定穴５２ａを開口すると共に、中央部の下面に垂直姿勢で下方に突出する固定片５２Ｃを固定している。この固定片５２Ｃは、互いに連結される電池ブロック１０の側面と端面の間に位置してこれらの面に沿う平面形状としている。連結具５２は、固定片５２Ｃを連結具本体の両側から突出する長さとしており、この固定片５２Ｃをバスバー５１の導通本体片５１Ｂに積層する状態で配置している。したがって、図に示すバスバー５１は、導通本体片５１Ｂの表面に絶縁被覆層３５を設けて絶縁している。
【００６５】
さらに、連結ユニット９Ｄは、互いに積層されるバスバー５１の導通本体片５１Ｂと連結具５２の固定片５２Ｃとをホルダー５０で一体的に連結している。図１３と図１４に示すホルダー５０は、バスバー５１の導通本体片５１Ｂと連結具５２の固定片５２Ｃとを両側から挟着する挟着プレート５３の間に挿入溝５４を設けている。このホルダー５０は、挿入溝５４に導通本体片５１Ｂと固定片５２Ｃとを案内する状態で、一対の挟着プレート５３で両側から挟着して、導通本体片５１Ｂと固定片５２Ｃとを摺動自在に連結している。一対の挟着プレート５３は、対向する上端部の内面に係止フック５５を設けており、この係止フックを介して、導通本体片５１Ｂと固定片５２Ｃに係止構造で連結されるようにしている。
【００６６】
この連結ユニット９Ｄも、バスバー５１の両端部に設けた導通折曲片５１Ａに開口される導通固定穴５１ａと、連結具５２の両端部に開口される連結固定穴５２ａとを、互いに連結される電池ブロック１０の同一面（図において上面）に対向して開口している。この連結ユニット９Ｄは、図１０において、右端に位置する電池ブロック１０と中間の電池ブロック１０とを、バスバー５１を介して電気接続すると共に、連結具５２を介して機械的に連結する。連結具５２は、一方の電池ブロック１０に対して長手方向に、他方の電池ブロック１０に対して短手方向に配置して、対向する連結具固定部１７同士を連結できる。
（実施の形態３）
【００６７】
さらに、電源装置は、その設置環境や設置場所の制約によって、複数の電池ブロックを必ずしも同一平面上に配置できるとは限らない。図１５と図１６は、隣接する電池ブロック１０、１０’を段差のある状態で配置する一例を示している。図に示す電源装置は、４個の電池ブロック１０、１０’を長手方向が平行となる姿勢で配列すると共に、中間に位置する１個の電池ブロック１０’を残りの電池ブロック１０よりも高い位置に配置する状態を示している。段差のある電池ブロック１０、１０’同士は、図１５と図１６に示す連結ユニット９Ｅ、９Ｆを介して連結している。
【００６８】
図１５と図１６に示す連結ユニット９Ｅ、９Ｆは、段差のある電池ブロック１０、１０’を電気接続できるように、バスバー６１の両端に設けた導通折曲片６１Ａの位置を高低差のある状態で配置している。図に示すバスバー６１は、水平姿勢の導通本体片６１Ｂの一端に垂直姿勢の立上部６１Ｄを連結してなる、正面視Ｌ字状に折曲する形状としている。このバスバー６１は、立上部６１Ｄの上端に断面視Ｌ字状の導通折曲片６１Ａを設けると共に、反対側の端部であって、導通本体片６１Ｂの他端にも断面視Ｌ字状の導通折曲片６１Ａを設けて、これらの導通折曲片６１Ａに導通固定穴６１ａを設けている。バスバー６１は、導通本体片６１Ｂの両端に設けた導通折曲片６１Ａが接続される電池ブロック１０、１０’の高低差をカバーできるように、立上部６１Ｄの長さを調整している。
【００６９】
また、図１５と図１６に示す連結ユニット９Ｅ、９Ｆは、段差のある電池ブロック１０、１０’を機械的に連結するために、連結具６２の連結片６２Ｄを電池ブロック１０’の端面に固定している。この電池ブロック１０’は、エンドプレート６７の端面に連結具固定部１７を設けており、この連結具固定部１７に連結具６２の連結片６２Ｄを固定している。この連結具６２は、断面視をＬ字状に折曲してなる連結折曲片６２Ａと垂直姿勢に折曲してなる連結片６２Ｄとを設けている。さらに、連結具６２は、連結折曲片６２Ａと連結片６２Ｄに連結固定穴６２ａを設けている。連結具６２は、連結折曲片６２Ａを電池ブロック１０の上面に設けた連結具固定部１７に固定すると共に、連結片６２Ｄを電池ブロック１０’の端面に設けた連結具固定部１７に固定している。これらの連結ユニット９Ｅ、９Ｆも、バスバー６１と連結具６２とをホルダー６０を介して一体的に連結している。
【００７０】
以上の電源装置は、複数の電池ブロック１０を外装ケース（図示せず）に収納して、定位置に固定する状態で車両等に搭載され、あるいは、外装ケースに収納することなく、ベースプレート（図示せず）に固定されて、車両のフロア面等に所定の配列で固定される。
【００７１】
さらに、電源装置は、図示しないが、電池ブロックの底面に冷却プレートを配置すると共に、この冷却プレートを冷却する冷却機構とを備えて、冷媒などで強制冷却される冷却プレートを介して電池ブロックの電池セルを底面から冷却することができ、あるいは、図示しないが、スペーサに送風隙間を設けて、隣接する電池セルの間に形成される送風隙間に空気などの冷却用の気体を強制送風して電池セルを強制冷却することができる。この電源装置は、送風隙間に連結する送風ダクトを対向位置に設けて、この送風ダクトを介して送風隙間に冷却気体を強制送風して電池セルを冷却することができる。
【００７２】
以上の電源装置は、車載用の電源として利用できる。電源装置を搭載する車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド自動車やプラグインハイブリッド自動車、あるいはモータのみで走行する電気自動車など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。
【００７３】
（ハイブリッド自動車用電源装置）
図１７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１００を搭載した車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、モータ９３に電力を供給する電源装置１００と、電源装置１００の電池を充電する発電機９４とを備えている。電源装置１００は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。車両ＨＶは、電源装置１００の電池を充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、たと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。
【００７４】
（電気自動車用電源装置）
また、図１８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１００を搭載した車両ＥＶは、車両ＥＶを走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３に電力を供給する電源装置１００と、この電源装置１００の電池を充電する発電機９４とを備えている。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。
（蓄電装置用電源装置）
【００７５】
さらに、この電源装置は、移動体用の動力源としてのみならず、載置型の蓄電用設備としても利用できる。例えば家庭用、工場用の電源として、太陽光や深夜電力等で充電し、必要時に放電する電源システム、あるいは日中の太陽光を充電して夜間に放電する街路灯用の電源や、停電時に駆動する信号機用のバックアップ電源等にも利用できる。このような例を図１９に示す。この図に示す電源装置１００は、複数の電池パック８１をユニット状に接続して電池ユニット８２を構成している。各電池パック８１は、複数の角型電池セル１が直列及び／又は並列に接続されている。各電池パック８１は、電源コントローラ８４により制御される。この電源装置１００は、電池ユニット８２を充電用電源ＣＰで充電した後、負荷ＬＤを駆動する。このため電源装置１００は、充電モードと放電モードを備える。負荷ＬＤと充電用電源ＣＰはそれぞれ、放電スイッチＤＳ及び充電スイッチＣＳを介して電源装置１００と接続されている。放電スイッチＤＳ及び充電スイッチＣＳのＯＮ／ＯＦＦは、電源装置１００の電源コントローラ８４によって切り替えられる。充電モードにおいては、電源コントローラ８４は充電スイッチＣＳをＯＮに、放電スイッチＤＳをＯＦＦに切り替えて、充電用電源ＣＰから電源装置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負荷ＬＤからの要求に応じて、電源コントローラ８４は充電スイッチＣＳをＯＦＦに、放電スイッチＤＳをＯＮにして放電モードに切り替え、電源装置１００から負荷ＬＤへの放電を許可する。また、必要に応じて、充電スイッチＣＳをＯＮに、放電スイッチＤＳをＯＮにして、負荷ＬＤの電力供給と、電源装置１００への充電を同時に行うこともできる。
【００７６】
電源装置１００で駆動される負荷ＬＤは、放電スイッチＤＳを介して電源装置１００と接続されている。電源装置１００の放電モードにおいては、電源コントローラ８４が放電スイッチＤＳをＯＮに切り替えて、負荷ＬＤに接続し、電源装置１００からの電力で負荷ＬＤを駆動する。放電スイッチＤＳはＦＥＴ等のスイッチング素子が利用できる。放電スイッチＤＳのＯＮ／ＯＦＦは、電源装置１００の電源コントローラ８４によって制御される。また電源コントローラ８４は、外部機器と通信するための通信インターフェースを備えている。図１９の例では、ＵＡＲＴやＲＳ−２３２Ｃ等の既存の通信プロトコルに従い、ホスト機器ＨＴと接続されている。また必要に応じて、電源システムに対してユーザが操作を行うためのユーザインターフェースを設けることもできる。
【００７７】
各電池パック８１は、信号端子と電源端子を備える。信号端子は、パック入出力端子ＤＩと、パック異常出力端子ＤＡと、パック接続端子ＤＯとを含む。パック入出力端子ＤＩは、他のパック電池や電源コントローラ８４からの信号を入出力するための端子であり、パック接続端子ＤＯは子パックである他のパック電池に対して信号を入出力するための端子である。またパック異常出力端子ＤＡは、パック電池の異常を外部に出力するための端子である。さらに電源端子は、電池パック８１同士を直列、並列に接続するための端子である。また電池ユニット８２は並列接続スイッチ８５を介して出力ラインＯＬに接続されて互いに並列に接続されている。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置は、ＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車等の電源装置として好適に利用できる。またコンピュータサーバのラックに搭載可能なバックアップ電源装置、携帯電話等の無線基地局用のバックアップ電源装置、家庭内用、工場用の蓄電用電源、街路灯の電源等、太陽電池と組み合わせた蓄電装置、信号機等のバックアップ電源用等の用途にも適宜利用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１００…電源装置
１…電池セル
２…外装缶
３…安全弁
４…封口板
５…電極端子
６…セパレータ
７…エンドプレート
７Ａ…段差部
８…接続バー
９…連結ユニット
９Ａ…連結ユニット；９Ｂ…連結ユニット；９Ｃ…連結ユニット
９Ｄ…連結ユニット；９Ｅ…連結ユニット；９Ｆ…連結ユニット
１０…電池ブロック
１０’…電池ブロック
１１…バスバー
１１Ａ…導通折曲片；１１ａ…導通固定穴
１１Ｂ…導通本体片
１２…連結具
１２Ａ…連結折曲片；１２ａ…連結固定穴
１２Ｂ…連結本体片
１３…止ネジ
１４…バスバー固定部
１５…ナット
１６…止ネジ
１７…連結具固定部
１７ａ…エンドプレート固定穴
１８…ナット
１９…中継接続具
１９ａ…貫通孔；１９ｂ…貫通孔
２０…ホルダー
２１…第１ケース
２１Ａ…前面開口部
２２…第２ケース
２２Ａ…位置決め凸条
２２Ｂ…隙間
２２Ｃ…ひさし部
２２Ｄ…スリット孔
２３…凹部
２３Ａ…第１の凹部；２３Ｂ…第２の凹部
２４…絶縁部材
３０…ホルダー
３１…第１ケース
３１Ａ…前面開口部
３１Ｂ…両端開口部
３２…第２ケース
３２Ａ…位置決め凸条
３２Ｂ…隙間
３２Ｃ…ひさし部
３２Ｅ…位置決めリブ
３３…凹部
３４…絶縁部材
３５…絶縁被覆層
４０…ホルダー
４１…バスバー
４１ａ…導通固定穴；４１Ｃ…固定片
４２…連結具
４２ａ…連結固定穴；４２Ｃ…固定片
４３…凹部
４４…凹部
５０…ホルダー
５１…バスバー
５１Ａ…導通折曲片；５１ａ…導通固定穴
５１Ｂ…導通本体片；５１Ｄ…立上部
５２…連結具
５２ａ…連結固定穴；５２Ｃ…固定片
５３…挟着プレート
５４…挿入溝
５５…係止フック
６０…ホルダー
６１…バスバー
６１Ａ…導通折曲片；６１ａ…導通固定穴
６１Ｂ…導通本体片；６１Ｄ…立上部
６２…連結具
６２Ａ…連結折曲片；６２ａ…連結固定穴
６２Ｄ…連結片
６７…エンドプレート
８１…電池パック
８２…電池ユニット
８４…電源コントローラ
８５…並列接続スイッチ
９３…モータ
９４…発電機
９５…ＤＣ／ＡＣインバータ
９６…エンジン
ＥＶ、ＨＶ…車両
ＬＤ…負荷；ＣＰ…充電用電源；ＤＳ…放電スイッチ；ＣＳ…充電スイッチ
ＯＬ…出力ライン；ＨＴ…ホスト機器
ＤＩ…パック入出力端子；ＤＡ…パック異常出力端子；ＤＯ…パック接続端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角形の電池セルを複数積層した、複数の電池ブロックと、
隣接する電池ブロックの端面において、これらを電気的に接続するバスバーと、
を備える電源装置であって、
前記バスバーで連結した電池ブロック同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具を備えており、
前記連結具とバスバーとを一体に構成して連結ユニットとしてなることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置であって、
前記連結具は、前記電池ブロックと機械的に固定するための連結固定穴を複数開口しており、
前記バスバーは、前記電池ブロックと電気的に接続するための導通固定穴を複数開口しており、
前記連結固定穴及び導通固定穴が、前記電池ブロックの同一面に対向して開口されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置であって、
前記連結具が、断面視Ｌ字状に折曲された連結折曲片と、一方向に延長された平板状の連結本体片とを備えており、
前記連結折曲片に、前記連結固定穴を開口しており、
前記バスバーが、断面視Ｌ字状に折曲された導通折曲片と、一方向に延長された平板状の導通本体片とを備えており、
前記導通折曲片に、前記導通固定穴を開口しており、
前記連結本体片の全面を、前記導通本体片で覆うようにして前記連結ユニットが構成されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電源装置であって、
前記連結具及びバスバーが金属板で構成されており、
前記連結本体片と前記導通本体片との間に絶縁性の絶縁部材を介在させてなることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電源装置であって、
前記バスバーに対して、前記連結具が摺動自在に装着されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電源装置であって、
前記バスバー及び連結具を、絶縁性の第１ケースと第２ケースで両側から挟着することにより、前記連結具を前記バスバーの長さ方向に沿って摺動自在に装着してなることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記電池ブロックは、両側端面にエンドプレートを配置しており、
前記エンドプレートは、その上面の隅部に、前記連結具を配置するための段差部を設け、さらに該段差部に、前記連結固定穴と連通されるエンドプレート固定穴を開口してなることを特徴とする電源装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一に記載の電源装置を備える車両。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか一に記載の電源装置を備える蓄電装置。
【請求項１０】
複数の電池ブロック同士を電気的に接続するための連結ユニットであって、
隣接する電池ブロックの端面において、これらを電気的に接続するバスバーと、
前記バスバーで連結した電池ブロック同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具と、
を備えており、
前記連結具とバスバーとを一体に構成してなることを特徴とする連結ユニット。
【請求項１】
角形の電池セルを複数積層した、複数の電池ブロックと、
隣接する電池ブロックの端面において、これらを電気的に接続するバスバーと、
を備える電源装置であって、
前記バスバーで連結した電池ブロック同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具を備えており、
前記連結具とバスバーとを一体に構成して連結ユニットとしてなることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置であって、
前記連結具は、前記電池ブロックと機械的に固定するための連結固定穴を複数開口しており、
前記バスバーは、前記電池ブロックと電気的に接続するための導通固定穴を複数開口しており、
前記連結固定穴及び導通固定穴が、前記電池ブロックの同一面に対向して開口されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置であって、
前記連結具が、断面視Ｌ字状に折曲された連結折曲片と、一方向に延長された平板状の連結本体片とを備えており、
前記連結折曲片に、前記連結固定穴を開口しており、
前記バスバーが、断面視Ｌ字状に折曲された導通折曲片と、一方向に延長された平板状の導通本体片とを備えており、
前記導通折曲片に、前記導通固定穴を開口しており、
前記連結本体片の全面を、前記導通本体片で覆うようにして前記連結ユニットが構成されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電源装置であって、
前記連結具及びバスバーが金属板で構成されており、
前記連結本体片と前記導通本体片との間に絶縁性の絶縁部材を介在させてなることを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電源装置であって、
前記バスバーに対して、前記連結具が摺動自在に装着されてなることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電源装置であって、
前記バスバー及び連結具を、絶縁性の第１ケースと第２ケースで両側から挟着することにより、前記連結具を前記バスバーの長さ方向に沿って摺動自在に装着してなることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載の電源装置であって、
前記電池ブロックは、両側端面にエンドプレートを配置しており、
前記エンドプレートは、その上面の隅部に、前記連結具を配置するための段差部を設け、さらに該段差部に、前記連結固定穴と連通されるエンドプレート固定穴を開口してなることを特徴とする電源装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一に記載の電源装置を備える車両。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか一に記載の電源装置を備える蓄電装置。
【請求項１０】
複数の電池ブロック同士を電気的に接続するための連結ユニットであって、
隣接する電池ブロックの端面において、これらを電気的に接続するバスバーと、
前記バスバーで連結した電池ブロック同士の界面において、これらを機械的に連結する連結具と、
を備えており、
前記連結具とバスバーとを一体に構成してなることを特徴とする連結ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−１１４９５１（Ｐ２０１３−１１４９５１Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１３３４（Ｐ２０１１−２６１３３４）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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