专利名称：电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有多个单电池的电源装置。
背景技术：
使用于混合动力车、电动汽车、大型的蓄电装置等的电源装置谋求高电压输出、高电流容量。作为此种电源装置，存在有层叠多个单电池而形成的电源装置，通过串联地连接单电池，能够提高电源装置的输出电压，通过并联地连接单电池，能够增大电源装置的电流容量。作为构成电源装置的单电池，为了能够反复充放电，使用二次电池。二次电池的单电池因反复充放电而膨胀，从而伴随膨胀，电池性能(输入输出特性)发生劣化。因此，在层叠多个单电池而构成的电源装置中，存在有如下电源装置，该电源装置具有在对单电池进行了加压的状态下，通过连结该单电池防止单电池的膨胀，进而抑制伴随膨胀而致的电池性能的劣化的连结件。作为此种电源装置，公知有如下电源装置(专利文献1)，例如，该电源装置具有:电池块，其通过交替层叠作为单电池的、具有长方体形状的外壳罐的方形电池和用于保持方形电池的隔板而形成；一对端板，其配设在电池块的两端；捆绑杆，其架设于端板，并以在层叠方向上对层叠着的方形电池加压了的状态连结该电池块。采用该结构，通过借助捆绑杆连结电池块而使各方形电池的外壳罐被相邻的隔板按压，从而抑制了外壳罐的膨胀。具体地说，利用架设于端板的捆绑杆限制了方形电池的尺寸，即使因反复的充放电而使外壳罐内的内压上升，隔板也会按压外壳罐的宽幅面，阻止外壳罐的膨胀。另一方面，电池性能的劣化也影响到单电池的寿命(因时效变化而导致内部电阻的增加等)。具体地说，单电池因在高温下使用而导致单电池的寿命降低。因此，除了上述的结构之外，专利文献I的电源装置还构成为由金属形成外壳罐，从而提高单电池的放热性能，并且能够借助与电池块的下部相抵接的冷却板来冷却各单电池。在使用了金属制的外壳罐的情况下，由于在相邻的单电池的外壳罐产生电位差，因此需要使相邻的单电池彼此绝缘。另外，在具有冷却板等冷却机构的电源装置中，有可能因与周围的温差而在外壳罐等附着冷凝水，因此需要使相邻的单电池彼此绝缘。在专利文献I的电源装置中，通过将绝缘性的隔板配置在相邻的单电池之间而使相邻的单电池之间绝缘。专利文献1:日本特开2011 - 34775号公报在专利文献I的电源装置中，隔板构成为使相邻的单电池之间绝缘并且借助捆绑杆按压单电池的外壳罐，从而防止外壳罐的膨胀。但是，在专利文献I的结构中，隔板是均匀地按压外壳罐的宽幅面的结构，但是关于用于高效地抑制由膨胀所导致的方形电池的电池性能的劣化的隔板的最佳形状并没有进行充分的研究，因此期望能够高效地防止方形电池的膨胀的方案
发明内容
本发明就是为了解决该问题而做成的，其目的在于提供一种在层叠多个单电池而形成的电源装置中，能够抑制电池性能的劣化的电源装置。一种电源装置，其具有:多个单电池，其具有扁平的长方体形状的外壳罐，并使该外壳罐的宽幅面(幅広面)相对配设；隔板，其配设在各单电池之间；和连结件，其用于在对上述单电池进行加压了的状态下连结上述单电池和上述隔板，上述外壳罐的宽幅面包括位于宽幅面的周缘的棱线部和位于宽幅面的中央的中央部，上述隔板具有使相邻的上述单电池之间绝缘的绝缘部和形成在与上述宽幅面的中央部相对应的位置按压上述中央部的按压部。优选以下述方式构成:上述外壳罐是上表面开口的有底的收纳容器，上述单电池具有配设在上述外壳罐内的电极体、用于封闭上述外壳罐的开口的封口体、和竖立设置于该封口体并用于与上述电极体电连接的输出端子，上述隔板在位于上述封口体的附近的上述棱线部与上述绝缘部之间设置有空隙。上述绝缘部优选延伸到比上述外壳罐的上述封口体侧的端面靠上方的位置。上述单电池优选具有电流切断机构，该电流切断机构在上述外壳罐内的内压升高了时，切断上述输出端子与上述电极体之间的电连接，该电流切断机构配置在上述封口体附近。上述按压部优选具有位于上述按压部的中央的顶点部和位于顶点部的周缘的周缘部，并且具有从上述顶点部至位于上侧的上述周缘部而形成的第一倾斜面和从上述顶点部至位于下侧的上述周缘部而形成的第二倾斜面。优选以下述方式形成:上述第一倾斜面的倾斜度比上述第二倾斜面的倾斜度平缓(小)。优选以下述方式形成:上述电极体是将正极和负极的层叠体卷装成卷绕体而形成的，并且上述电极体以使上述卷绕体的轴线方向朝向上述外壳罐的左右侧面方向的方式被配设在上述外壳罐内，上述按压部具有从上述顶点部至位于侧方的上述周缘部而形成的第三倾斜面和第四倾斜面，另外，上述按压部的上述第三倾斜面的倾斜度与上述第四倾斜面的倾斜度相等。优选以下述方式形成:上述电流切断机构设在上述输出端子的一侧，上述按压部具有从上述顶点部至位于侧方的上述周缘部而形成的第三倾斜面和第四倾斜面，并且上述第三倾斜面形成于靠近上述电流切断机构的位置，另外，上述按压部的上述第三倾斜面的倾斜度比上述第四倾斜面的倾斜度陡(大)。采用技术方案I的结构，由于能够使相邻的单电池之间绝缘，并且能够按压易于膨胀的外壳罐的中央部，因此起到能够高效地抑制单电池的膨胀等的效果。采用技术方案2的结构，通过设置空隙而不会按压位于封口体附近的棱线部，能够进行绝缘，起到例如能够防止封口体与外壳罐的接合部分破损等的效果。采用技术方案3的结构，能够使绝缘部位于相邻的单电池的输出端子之间，起到例如能够防止由冷凝(結露)等所导致的短路等的效果。采用技术方案4，通过将根据外壳罐的内压动作的电流切断机构设在难以施加由按压部所造成的负荷的封口体附近，起到能够防止电流切断机构的误动作等的效果。采用技术方案5，由于按压部从顶点部至周缘部形成倾斜，因此起到能够根据由连结件所造成的连结力，使按压部与外壳罐的宽幅面间的接触面积平缓地变化等的效果。采用技术方案6，起到能够以按压底面侧的宽幅面为主，降低施加于封口体等的负荷等的效果。采用技术方案7，起到能够在电极体的轴线方向上均等地按压宽幅面等的效果。采用技术方案8，通过将靠近电流切断机构的第三倾斜面的倾斜度设为比第四倾斜面的倾斜度陡，起到能够降低施加于电流切断机构的负荷，从而能够防止电流切断机构的误动作等的效果。
图1是本发明的实施方式的电源装置I的立体图。图2是该电源装置I的方形电池2的立体图。图3是该方形电池2的垂直纵剖视图。图4是该方形电池2的垂直横剖视图。图5是用于表示该电源装置I的电流切断机构7的构造的剖视图。图6是表示该电流切断机构7工作时的隔膜的状态的剖视图。图7是表示本发明的隔板3A的形状的剖视图。图8是表示该隔板3A的形状的俯视图。图9是表示本发明的隔板3B的形状的剖视图。图10是表示本发明的隔板3C的形状的剖视图。图11是表示本发明的隔板3D的形状的剖视图。图12是表示本发明的隔板3E的形状的俯视图。图13是表示本发明的隔板3F的形状的俯视图。图14是本发明的一体成型绝缘部与按压部而形成的隔板3 (3A)的剖视图。图15是表示使用平板状的隔板按压时的按压力和方形电池2的单电池宽度(七^幅)间的关系的曲线图。图16是表示使用本发明的实施方式的隔板按压时的按压力与方形电池2的单电池宽度间的关系的曲线图。图17是表示其他实施方式的隔板的形状的剖视图。
具体实施例方式以下基于图1 图14详细叙述本发明的实施方式。图1是本发明的实施方式的电源装置I的立体图。如图1所示，电源装置I具有:电池块4，其通过交替层叠方形电池2与绝缘性的隔板3而形成；端板5，其配设在电池块4的两端；捆绑杆6，其架设于端板5，并作为 连结件以在层叠方向上加压了的状态连结电池块4。构成电池块4的方形电池2以其输出端子21并排在电池块4的上表面的方式层叠，相邻的方形电池2彼此借助母线8相连接。方形电池2串联地相连接，从而增大了电源装置I的输出电压。配设在电池块4的两端的端板5的外形是与方形电池2的外形大致等同的长方体形状，且由铝、铝合金等的具有较高强度的金属或由硬质的塑料等形成。在端板5的四角形成有用于螺纹固定上下并排设置的一对捆绑杆6的螺纹孔，从而能够架设捆绑杆6。另外，在上述实施方式中，各方形电池2串联地相连接，但是也可以并联地相连接。通过并联地连接方形电池2，能够增大电源装置I的电流容量。另外，也可以根据目标输出电压、电流容量，组合并联连接、串联连接地构成电池块4。图2 图4是表示方形电池2的结构的图。如图2 图4所示，方形电池2是如下这样的单电池，具有:外壳罐22，其形成为上表面开口的扁平的长方体形状；封口体23，其用于封闭外壳罐22的开口；输出端子21，其从封口体23竖立设置，并且方形电池2例如是锂离子电池、镍氢电池等二次电池。外壳罐22由导热性优异的金属形成，从而提高了方形电池2的冷却性。作为导热性优异的金属，例如，有铝、铝合金等。外壳罐22具有与隔板3相对的宽幅面24，通过利用捆绑杆6连结该外壳罐22，该宽幅面24被隔板3所按压。外壳罐22的宽幅面24由位于宽幅面24的周缘的棱线部24a和位于中央的中央部24b构成。该结构的方形电池2在因反复充放电而使外壳罐22的内压上升时，特别是外壳罐22的中央部24b膨胀。如图3和图4的剖视图所示，在外壳罐22内封入有卷绕使绝缘片材253夹设在正极251和负极252之间的层叠体而形成的电极体25和未图示的电解液。两个输出端子21分别借助电极集电构件26与正极251、负极252电连接，电流切断机构7设在正极251和与正极251相连接的输出端子21之间。电流切断机构7构成为当单电池的内压，即外壳罐22的内压比设定压力高时切断电流。图5 图6是表示电流切断机构7的具体的结构的剖视图。电流切断机构7具有电连接输出端子21和正极251的导通部71，且电流切断机构7设在封口体23的附近。该导通部71由与正极251电连接的连接金属件71a和根据外壳罐22的内压而变形的金属制的隔膜71b构成。隔膜71b使其外周与固定于封口体23的输出端子21的下端相抵接，通过焊接该抵接部分使输出端子21与隔膜71b电连接。隔膜71b和连接金属71a被收纳于由塑料等绝缘材料形成的内部壳体72。内部壳体72气密地密闭隔膜71b的上表面。通过气密地密闭隔膜71b的上表面侦1J,隔膜71b以外壳罐22的内压不作用于隔膜71b的上表面的方式构成。外壳罐22的内压作用于隔膜71b的下表面侧，利用内压作用向上方顶起隔膜71b的力。顶起该隔膜71b的力与外壳罐22的内压成比例地增大。在外壳罐22的内压足够小的情况下，顶起隔膜71b的力也较小，利用隔膜71b的上表面侧的密闭空气阻止隔膜71b的变形。在外壳罐22的内压上升，顶起隔膜71b的力超过某恒定值的情况下，无法再阻止隔膜71b的变形，隔膜71b如图6所示地产生变形。图6的状态的隔膜71b成为从连接金属71a分离的状态，从而切断输出端子21与正极251之间的电连接。使隔膜71b变形的内压能够根据隔膜71b的材料厚度、形状来设定。如图6所示，只要不作用外力，变形后的隔膜71b就可以保持该形状，因此当电流切断机构7动作了 I次之后，就维持切断输出端子21与正极251之间的电连接的状态。根据该结构，在外壳罐22的内压异常上升了的情况下等，能够自电源装置I所连接的负荷，例如，车辆用电动机等切断该负荷与方形电池2之间的电连接。另外，在上述实施方式中，电流切断机构7设在正极251侧，但是也可以构成为设在负极252侦U。
图7 图13是用于表示隔板3的形状的剖视图。如图7所示，在相邻的方形电池2之间设有隔板3，该隔板3具有用于使相邻的方形电池2之间绝缘的绝缘部31和位于与外壳罐22的宽幅面24的中央部24b相对的位置的按压部32。具体地说，按压部32优选以下述方式构成:按压部32形成在与封入外壳罐22内的电极体25相对应的位置处，且按压宽幅面24的、位于比电流切断机构7靠下方的部分。另外，在由金属形成上述的端板5的情况下，在端板5与方形电池2之间也配设隔板3。配设于该电池块2的端部的隔板3仅一面与方形电池2相对，按压部32也形成于与方形电池2相对的面。另外，为了保持端板5，也能够将端部的隔板3设为与端板5相嵌合的形状。通过如此地形成，在利用捆绑杆6连结电池块2时，能够防止端板5的位置偏移。在图7所示的隔板3 (3A)中，按压部32形成为比绝缘部31朝向外壳罐22的宽幅面24突出的形状。如图7和图8所示，为了在绝缘部31与外壳罐22的棱线部24a之间设置空隙而在外壳罐22的棱线部24a附近，相对按压部32设有高低差。另外，不一定需要在绝缘部31与外壳罐22之间设置空隙，但是优选至少在位于封口体23附近的棱线部24a与隔板3A的绝缘部31之间设置空隙。如上所述，方形电池2的外壳罐22，特别是宽幅面24的中央部24b膨胀，而宽幅面24的棱线部24a并不相应程度地膨胀。在这样的结构中，即使按压外壳罐22的棱线部24a，也会成为按压几乎未膨胀的部分，因此无法高效地抑制外壳罐22的膨胀。另外，当对位于外壳罐22的棱线部24a，特别是位于封口体23的附近的棱线部24a施加过度的力时，封口体23与外壳罐22间的焊接部分有可能会产生龟裂、或焊接被剥落。在上述实施方式中，当利用捆绑杆6进行了连结时，隔板3A的按压部32构成为以按压外壳罐22的宽幅面24的中央部分为主，因此能够按压宽幅面24的膨胀的变化较大的中央部24b，能够高效地抑制外壳罐22的膨胀。此外，在该结构中，由于难以向封口体23等施加负荷，因此能够防止封口体23与外壳罐22间的焊接部分产生龟裂、或焊接被剥落的情况，能够提供一种更加安全的电源装置。图9所示的隔板3 (3B)以绝缘部31比封口体23附近的外壳罐22端面向上方突出的方式延伸设置。如上所述，在电源装置I具有冷却机构的情况下，有可能因与周围的温差而在外壳罐22的表面附着冷凝水。特别是在由金属形成外壳罐22的情况下，该冷凝水的附着较为明显。由于图9所示的隔板3B构成为绝缘部31位于相邻的方形电池2的输出端子21之间，因此，例如，即使在外壳罐22附着冷凝水，相邻的方形电池2也不会经由冷凝水而接触，从而能够防止相邻的方形电池2的短路。因而，具有图9所示的隔板3B的电源装置I能够将隔板设为能高效地防止方形电池2的膨胀的形状，并且可利用绝缘层31防止由冷凝水所导致的短路。图10 图13是用于说明进一步高效地按压外壳罐22的宽幅面24的按压部32的形状的图。在图10 图13的隔板3中，按压部32具有位于中央的顶点部32a和位于周缘的周缘部32b，从顶点部32a至周缘部32b形成有平缓地倾斜的倾斜面33。采用该结构，能够根据进行连结的力来改变隔板3的按压部32与外壳罐22的宽幅面24间的接触面积。具体地说，在外壳罐22几乎不膨胀的情况下，隔板3的按压部32主要以顶点部32a与宽幅面24相接触，在外壳罐22较大地膨胀的情况下，隔板3的按压部32利用顶点部32a与周缘部32b按压宽幅面24。此时，按压部32与外壳罐22的宽幅面24间的接触面积根据倾斜面33的倾斜度而变化。例如，在倾斜面33的倾斜度的呈较缓的方式形成按压部32的情况下，接触面积相对于连结力的变化而急剧地变化。另外，在以倾斜度呈较陡的方式形成倾斜面33的情况下，按压部32与宽幅面24间的接触面积相对于连结力的变化而缓慢地变化。在图10的隔板3 (3C)中，按压部32具有从顶点部32a至位于输出端子21侧的周缘部32b而形成的第一倾斜面33a和从顶点部32a至位于底面侧的周缘部32b而形成的第二倾斜面33b。采用该结构，如上所述，由于能够使按压部32与宽幅面24间的接触面积根据倾斜面33的倾斜度而变化，因此能够降低施加于位于输出端子21侧的周缘部32b和位于底面侧的周缘部32b的负荷。另外,如图11所示,倾斜面33a和倾斜面33b也可以以使倾斜面33a与倾斜面33b的倾斜度不同的方式形成。由于图11所示的隔板3 (3D)形成为第二倾斜面33b的倾斜比第一倾斜面33a的倾斜平缓，因此接触面积的增减集中在底面侧变化。换言之，图11所示的隔板3D构成为以按压外壳罐22的宽幅面24的底面侧为主。采用该结构，能够降低施加于位于外壳罐22的输出端子21侧的封口体23的负荷。而且，在上述实施方式中，由于电流切断机构7设在封口体23附近，因此能够降低施加于电流切断机构7的负荷。特别是上述实施方式中所说明的电流切断机构7是隔膜71b根据外壳罐22的内压而变形，从而切断输出端子21与电极体25间的电连接的结构，因此当向隔膜71b施加外力(例如，按压部按压外壳罐的按压力等)时，隔膜71b有可能变形。具体地说，无论外壳罐22的内压是否相应程度地升高，也会因隔膜71b变形而切断电流，或者会由施加于在切断了输出端子21与电极体25间的电连接的状态下的电流切断机构7的外力，导致隔膜71b变形，再次使输出端子21与电极体25相连接。采用图11所示的隔板3D的结构，由于能够降低施加于电流切断机构7的负荷，因此也能够期待防止电流切断机构7的误动作这样的效果。图12所示的隔板3 (3E)从顶点部32a至位于左右两侧的周缘部32b而形成有第三倾斜面33c与第四倾斜面33d，将位于电流切断机构7的附近的斜面设为第三倾斜面33c。图12所示的隔板3E形成为第三倾斜面33c的倾斜度与第四倾斜面33d的倾斜度相同。由于隔板3E形成为在水平方向上左右对称，因此能够构成为在水平方向上均等地按压外壳罐22的宽幅面24。如图4等所不，由于以使电极体25的轴方向朝向外壳罐22的水平方向的方式将电极体25封入外壳罐22内，因此通过构成为均等地按压外壳罐22，能够防止负荷集中施加于被封入外壳罐22内的电极体25的情况等。图13所示的隔板3 (3F)形成为第三倾斜面33c的倾斜度比第四倾斜面33d的倾斜度陡。如上所述，通过使倾斜面33的倾斜度不同，能够使按压外壳罐22的宽幅面24的力偏向一方。在图13所示的实施方式中，通过以较陡的倾斜度形成位于电流切断机构7的附近的第三倾斜面33c，能够构成为进一步降低施加于电流切断机构7的负荷。另外，在图10 图13中示例了各种形状的隔板3，但是也可以将其分别进行组合。另外，在图10 图13所示的实施方式中，隔板3以不同的零件分别构成绝缘部31与按压部32，但是也可以如图14所示例的那样一体成型。在该结构中，绝缘部31和按压部32由绝缘材料成形。作为绝缘材料，优选使用强度相对较高的绝缘性树脂。在设为一体成型绝缘部31与按压部32的结构的情况下，能够提高隔板3的生产率。而且，在上述实施方式中，倾斜面33(33a、33b、33c、33d)的倾斜不一定需要维持恒定的倾斜角度的倾斜度，也可以构成为随着从顶点部32a离开而连续地变化倾斜角度，SP，按压部32的截面形状也可以形成为圆弧状。另外，在图8 图14所示的隔板3中，绝缘部31的与周缘部24a相对的部分形成为与宽幅面24平行的平坦的面，但是也可以如图17所示的那样，将绝缘部31的与周缘部24a相对的部分设为沿着按压部32的倾斜面33倾斜的形状。从生产率、成本的观点考虑，如图14所示，隔板3能够使用绝缘性的树脂一体成型绝缘部31与按压部32，但是在这样的情况下，若隔板3的形状复杂化，则用于成形隔板3的模具也变得复杂，成本有可能增大。采用上述的结构，由于绝缘部31的与周缘部24a相对的部分形成为以沿着按压部32的倾斜面33的方式倾斜的形状，因此隔板3的形状形成为相对简单的形状，从而能够抑制成本的增加。在此，详细叙述隔板3的形状与由捆绑杆6所产生的连结力的变化。具体地说，关于利用隔板按压外壳罐22的情况下的按压力与单电池宽度间的关系，对通常公知的平板状的隔板与图11所示的实施方式的隔板3D间进行比较。图15 图16是表示本发明的发明人所进行的模拟实验的结果的曲线图，也是输入膨胀了时的外壳罐22的形状和相对于外壳罐22的变形的强度来模拟刚体的变形的曲线图。关于外壳罐22的形状，严格地说，为了能够容易地将电极体25从外壳罐22的开口部分插入，宽幅面24以越靠近由封口体23封闭的上表面开口越宽的方式倾斜。由于是这样的形状，因此外壳罐22的宽度尺寸的值在封口体侧与在底面侧不同，但是在以下的说明中，将外壳罐22的中央部分的宽度尺寸规定为单电池宽度。图15是表示利用通常的平板状的隔板按压方形电池2时的单电池宽度与按压力F (上述实施方式的捆绑杆6的连结力)间的关系的曲线图。具体地说，是对宽度27_的外壳罐22膨胀至28.5_左右的方形电池2进行检验而得的曲线图，该曲线图描绘成将纵轴设定为按压力，将横轴设定为单电池宽度。如图15所明确表示的那样，当利用隔板按压外壳罐22以使单电池宽度缩小至比原有的尺寸(在图15中是27mm)小时，所需的按压力急剧地上升。 膨胀的外壳罐22主要形成为外壳罐22的宽幅面24鼓出的形状，在按压膨胀的外壳罐的情况下，利用隔板仅按压外壳罐22的鼓出的一部分。另一方面，被按压至原有的尺寸的方形电池2的外壳罐22呈形状与未膨胀的外壳罐22的外形相同，或大致相同。因此，在进而按压该状态的外壳罐22而使单电池宽度缩小的情况下，与仅按压外壳罐22的鼓出的一部分的情况相比，隔板与外壳罐22相接触的面积变化，为了缩小外壳罐22的尺寸，所需的按压力急剧地上升。此外，如上所述，由于外壳罐22的形状是宽幅面24以向封口体23侧扩展的方式倾斜，因此在进一步利用平板状的隔板按压已被按压至原有的尺寸的方形电池2的外壳罐22的情况下，平板状的隔板与外壳罐22的封口体23侧的棱线部24a相抵接。由于该抵接部分在外壳罐22的棱线部24a的附近，相当于外壳罐22的难以变形的部分，因此在从隔板与外壳罐22的棱线部24a相抵接的状态进一步缩小外壳罐22的尺寸的情况下，所需的按压力急剧地上升。图16是表示利用上述实施方式的隔板3D按压方形电池2时的单电池宽度与按压力F间的关系的曲线图。具体地说，与图15相同，图16是对宽度27mm的外壳罐22膨胀至28.5mm左右的方形电池进行检验而得的曲线图，该曲线图描绘成将纵轴设定为按压力，将横轴设定为单电池宽度。如图16所示，在利用上述的实施方式的隔板3D按压膨胀的外壳罐22的情况下，与使用了通常的隔板的图15的结果不同，即使单电池宽度呈比27mm(原有的尺寸)缩小的状态，按压力也不会急剧地变化。这是由于通过如隔板3D那样设置隔板的形状，即使单电池宽度变化，也能够以外壳罐22与隔板3D的接触的面积未有太大变化的方式构成。如上所述，由于在棱线部24a与绝缘部31之间设置有空隙，因此隔板3能够以不管外壳罐22的单电池宽度如何，棱线部24a附近都不与隔板3相抵接的方式构成。另外，通过在按压部32设置倾斜面，隔板3能够以隔板3与外壳罐22的宽幅面24间的接触面积较缓地变化的方式构成。另一方面，外壳罐在制造时尺寸会产生波动，无法完全地消除该尺寸误差。在外壳罐22产生有尺寸误差的情况下，外壳罐22的单电池宽度与按压力F间的关系在图15和图16中相当于将曲线图沿左右平行移动后的曲线图。举例来说，该外壳罐22的尺寸误差对于27mm的外壳罐22为0.1mm左右的等级。在上述实施方式的电源装置I中，在方形电池2未被束缚的情况下，产生有层叠着的方形电池2脱落、施加于母线8的负荷增大等各种问题。因此，在如上述实施方式那样的电源装置I中，必须避免方形电池2未被束缚的这样的状态，需要使捆绑杆6构成为能够利用比几乎没有误差的情况下的最佳值(在图15和图16中，将单电池宽度设为27mm时所需的按压力)稍大的力进行束缚。如上所述，在利用平板状的隔板按压外壳罐22的情况下，由于按压力F与外壳罐22的单电池宽度相应地较大地变化，因此易于受到外壳罐22的尺寸误差的影响。与此相对，在上述实施方式的隔板3的结构中，由于按压力F不会急剧地变化，因此与利用通常的平板状的隔板进行按压的结构相比能够减少由层叠的方形电池2的尺寸公差所造成的影响。因此，由于能够缩小施加于捆绑杆6的负荷的波动，因此无需超出需要地提高捆绑杆6的刚性，例如，也能够变薄捆绑杆6的厚度，使电源装置I小型化。于是，交替层叠具有长方体形状的外壳罐22的方形电池2和具有按压部32的隔板3来形成电池块4。在电池块4的层叠方向两端配设了端板5之后，将捆绑杆6架设于端板5。具体地说，使用夹具在层叠方向上对电池块4加压，并将捆绑杆6螺纹固定于端板5。这样，即使拆除夹具，架设有捆绑杆6的电池块4也能够利用捆绑杆6以在层叠方向上被加压了的状态相连结。被连结的电池块4的电池块4的尺寸受到限制，且连结力根据构成电池块4的方形电池2的膨胀的状态而变化。以上的电源装置I能够用作车载用的电源。作为搭载电源装置的车辆，存在有仅利用发动机和电动机行驶的混合动力汽车、插电式混合动力汽车、或仅利用电动机行驶的电动汽车等电动车辆，该电源装置I可用作上述车辆的电源。另外，除了车辆用的电源装置之外，也能够适当地应用于能够搭载在计算机服务器的支架的备用电源装置、移动电话等无线基地局用的备用电源装置、家庭内用、工厂用的蓄电用电源、路灯的电源等、与太阳能电池相结合的蓄电装置、信号机等的备用电源用等的用途。本发明能够广泛地应用于电源装置。附图标记说明
1、电源装置；2、方形电池；21、输出端子；22、外壳罐；23、封口体；24、宽幅面；24a、棱线部；24b、中央部；25、电极体；251、正极；252、负极；253、绝缘片材；26、电极集电构件；3、隔板；31、绝缘部；32、按压部；32a、顶点部；32b、周缘部；33、倾斜面；33a、第一倾斜面；33b、第二倾斜面；33c、第三倾斜面；33d、第四倾斜面；4、电池块；5、端板；6、捆绑杆；
7、电流切断机构；71、导通部；71a、连接金属件；71b、隔膜；72、内部壳体；8、母线。
权利要求
1.一种电源装置，具有， 多个单电池，其具有扁平的长方体形状的外壳罐，并使该外壳罐的宽幅面相对配设；隔板，其配设在各单电池之间；和连结件，其用于在对上述单电池加压了的状态下连结上述单电池和上述隔板， 上述外壳罐的宽幅面包括位于宽幅面的周缘的棱线部和位于宽幅面的中央的中央部，上述隔板具有使相邻的上述单电池之间绝缘的绝缘部和形成在与上述宽幅面的中央部相对应的位置，并用于按压上述中央部的按压部。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，以下述方式构成， 上述外壳罐是上表面开口的有底的收纳容器， 上述单电池具有配设在上述外壳罐内的电极体、用于封闭上述外壳罐的开口的封口体、和竖立设置于该封口体并用于与上述电极体电连接的输出端子， 上述隔板在位于上述封口体的附近的上述棱线部与上述绝缘部之间设置有空隙。
3.根据权利要求2所述的电源装置，其中， 上述绝缘部延伸到比上述外壳罐的上述封口体侧的端面靠上方的位置。
4.根据权利要求2所述的电源装置，其中， 上述单电池具有电流切断机构，该电流切断机构在上述外壳罐内的内压升高了时，切断上述输出端子与上述电极体之间的电连接，该电流切断机构配置在上述封口体附近。
5.根据权利要求2 4中任一项所述的电源装置，其中， 上述按压部具有位于上述按压部的中央的顶点部和位于顶点部的周缘的周缘部，并且具有从上述顶点部至位于上侧的上述周缘部而形成的第一倾斜面和从上述顶点部至位于下侧的上述周缘部而形成的第二倾斜面。
6.根据权利要求5所述的电源装置，其中，以下述方式形成， 上述第一倾斜面的倾斜度比上述第二倾斜面的倾斜度平缓。
7.根据权利要求5所述的电源装置，其中，以下述方式形成， 上述电极体是将正极和负极的层叠体卷装成卷绕体而形成的，并且上述电极体以使上述卷绕体的轴线方向与宽幅面平行并且朝向上述外壳罐的左右侧面方向的方式被配设在上述外壳罐内， 上述按压部具有从上述顶点部至位于侧方的上述周缘部而形成的第三倾斜面和第四倾斜面， 另外，上述按压部的上述第三倾斜面的倾斜度与上述第四倾斜面的倾斜度相等。
8.根据权利要求5所述的电源装置，其中，以下述方式形成， 上述电流切断机构设在上述输出端子的一侧， 上述按压部具有从上述顶点部至位于侧方的上述周缘部而形成的第三倾斜面和第四倾斜面， 并且上述第三倾斜面形成于靠近上述电流切断机构的位置， 另外，上述按压部的上述第三倾斜面的倾斜度比上述第四倾斜面的倾斜度陡。
全文摘要
本发明提供一种电源装置，其使相邻的单电池之间绝缘，并且高效地抑制单电池的膨胀。该电源装置(1)具有多个单电池，其具有扁平的长方体形状的外壳罐(22)，并使外壳罐(22)的宽幅面(24)相对配设；隔板(3)，其配设在各单电池之间；连结件，其用于在对单电池进行加压了的状态下连结单电池和隔板(3)，外壳罐(22)的宽幅面(24)包括位于宽幅面(24)的周缘的棱线部(24a)和位于宽幅面(24)的中央的中央部(24b)，隔板(3)具有使相邻的单电池之间绝缘的绝缘部(31)和形成在与宽幅面(24)的中央部(24b)相对应的位置并按压中央部(24b)的按压部(32)。
文档编号H01M2/02GK103094495SQ20121041898
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月26日 优先权日2011年10月28日
发明者小村哲司, 濑戸高志, 田岛光俊 申请人:三洋电机株式会社