专利名称：车辆用电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及给使车辆行驶的电机提供电力的车辆用电源装置。
背景技术：
为了将提供给使车辆行驶的电机的电力增大，车辆用电源装置将多个能够充电的 电池单元串联连接而构成电池组，以提高电池组的输出电压。该电源装置在使车辆行驶的 状态下将电力提供给电机而放电，此外，在车辆的再生制动中由发电机充电。电池的放电电 流限定了电机的驱动扭矩，电池的充电电流限定了再生制动的制动力。因此，为了增大将车 辆加速的电机的驱动扭矩，需要增大电池的放电电流，此外，为了增大车辆的再生制动，需 要以大电流进行充电。因此，车辆用电源装置的电池以大电流放电和充电。为了以大电流 对电池充放电，并提高安全性，研发了嵌入了在电池内压异常提高时阻断电流的机构，即电 流阻断机构(Current InterruptDevice)的电池。(参考专利文献1)专利文献1日本特开2006-128104号公报
以上的电池可以在内压异常增高的状态下阻断电流，从而提高安全性。但是，该电 池存在电流阻断机构由振动而破损而不能用于阻断电流的缺点。这是由于在车辆行驶的振 动时电极在壳体内部运动，从而对电流阻断机构的连接部产生负荷。电流阻断机构的连接 部的连接强度设计为在电池内压异常上升的状态下偏移而阻断电流。当连接部的连接强度 过强时，不能由异常上升的内压而偏移并阻断电流。因此，连接部受到连接强度的限制，存 在容易由振动偏移的缺点。特别是，搭载在车辆上的电池不可能没有由车辆行驶导致的振 动，由于该振动电流阻断机构会构成断开状态而阻断电流。在行驶中车辆用电源装置在电 池的电流阻断机构变成断开状态而阻断电流时，电机突然停止而不能平滑地行驶。此外，如 果是电动汽车，存在变得完全不能行驶的缺点。
发明内容
基于解决以上缺点的目的而研发了本发明。本发明的重要目的是提供一种内置当 电池内压异常上升时阻断电流的电流阻断机构而提高电池的安全性，同时能够有效地防止 该电流阻断机构由于车辆的振动而变成断开状态的车辆用电源装置。本发明的车辆用电源装置，包括高电压电池9，该高电压电池9串联或并联连接 多个电池单元1而成，所述电池单元1在壳体20中内置有当电池单元1的内压比设定 压力高时以使连接点分离的方式变形而阻断电流的电流阻断机构(Current Interrupt Device) 30、40，且该电流阻断机构30、40连接到电极端子32上。壳体20具有外形为四边 形的一对对置平面20A，并且在一对对置平面20A之间配置有隔着隔板IOC层叠正负电极 板IOA而构成的电极10和电流阻断机构30、40。进一步地，多个电池单元1以使对置平面 20A相互对置的姿势层叠而构成电池组2。电源装置在该电池组2的两端面上设置一对端 板4，一对端板4连接到连接件5上，由一对端板4将层叠状态的电池单元1沿与对置平面 20A垂直的方向加压而固定。从而构成车辆用电源装置。
以上的车辆用电源装置得到了内置有当电池单元的内压异常上升时阻断电流的 电流阻断机构而提高电池单元的安全性，同时能够有效地防止该电流阻断机构由于车辆的 振动而变成断开状态的车辆用电源装置，实现了极其重大的特征。这是由于内置有电流阻 断机构的电池单元的壳体具有外形构成四边形的一对对置平面，同时在该一对对置平面之 间配置隔着隔板层叠正负电极板而构成的电极和电流阻断机构，将多个电池单元以使电池 单元的对置平面相互对置的状态层叠而构成电池组，在该电池组的两端面上设置一对端 板，该一对端板连接到连接件上，并且由该端板将层叠状态的电池单元沿与对置平面垂直 的方向加压而固定。该电源装置，在壳体的对置平面之间配置电极和电流阻断机构，进一步 地，使该电池单元构成层叠状态而构成电池组，并由端板加压该电池组的两个端面而将壳 体的对置平面加压而固定，从而将电极和电流阻断机构保持在加压到壳体的对置平面上的 状态。因此，电极和电流阻断机构不会由于振动而运动，防止了由于两者相对运动而使连接 部脱落构成断开状态。在本发明的车辆用电源装置中，电流阻断机构30、40包括在电池单元1的内压作 用下变形的变形金属板33和电连接该变形金属板33的局部的连接金属34，当电池单元1 的内压比设定压力高时，变形金属板33在压力作用下变形，从所述连接金属34分离而阻断 电流。以上的车辆用电源装置的电流阻断机构的结构简单，并且在 电池单元的内压上升 到设定压力时能够确实地阻断电流。在本发明的车辆用电源装置中，变形金属板33是加工弯曲为拱形的膜片35，膜片 35的顶端部分焊接到连接金属34上而电连接。以上的车辆用电源装置通过在电池单元的内压下使拱形的膜片变形而阻断电流， 具有能够在内压异常上升时确实地阻断电流而保持在阻断状态的特征。在本发明的车辆用电源装置中，膜片35连接到电极端子32上，连接金属34连接 到与电极板IOA连接的电极片31上。以上的电源装置通过将收纳在壳体中的电池单元由一对对置平面夹着而不能活 动地保持，具有确实地防止膜片从连接端子脱落的特征。这是由于通过由电极端子保持膜 片，由壳体的对置平面夹着电极而保持，能够防止膜片和连接到电极片的连接金属的相对 运动。在本发明的车辆用电源装置中，电极10使正负电极板IOA夹持隔板IOC卷绕为由 层叠状态的平面部IOX和U形弯曲部IOY构成的涡旋状，平面部IOX与壳体20的对置平面 20A平行地收纳在壳体20中。以上的车辆用电源装置卷绕成涡旋状而高效地制造电极，并且在壳体的对置平面 上，将电极的平面部沿层叠方向加压而可以将其不能运动地保持。因此，可以确实地防止电 流阻断机构的连接部由于车辆的振动而分离。在本发明的车辆用电源装置中，壳体20是金属壳体20X，在壳体20的内面和电流 阻断机构30、40的导电部38、48之间设置绝缘材料39、49。在本发明的车辆用电源装置中，在壳体20的内面和电极10的导电部之间设置绝 缘材料29。在本发明的车辆用电源装置中，可以在壳体20的内面上设置绝缘层。
该电源装置将壳体的对置平面保持在加压状态，将电极和电流阻断机构保持为不 能运动，并且可以防止壳体与电流阻断机构和电极电接触。因此，将壳体的对置平面固定为 加压状态，可以防止电池单元的内部短路等危害。在本发明的车辆用电源装置中，电池单元1将电流阻断机构30、40收纳在壳体20 的上部，连接件5连接到端板4的上部和下部，由连接件5将一对端板4的上部向相互接近 的方向牵引，从而将电池单元1的上部固定为加压状态。以上的车辆用电源装置通过上部的连接件，由端板将内置有电流阻断机构的壳体 的上部保持在加压状态，进一步地，通过下部的连接件，将内置有电极的壳体的下部保持在 加压状态，从而可以将电流阻断机构和电极都保持在壳体内而不能运动。因此，具有能够更 确实地防止电流阻断机构的连接部由于车辆的振动而脱落的特征。在本发明的车辆用电源装置中，电流阻断机构30、40连接在与电极10连接的电极 片31和电极端子32之间。以上的车辆用电源装置通过由壳体的对置平面加压电极和电流阻断机构而将其 确实地保持，可以防止电极片由于振动而运动。因此，能够有效地防止连接在电极片上的电 流阻断机构的连接部由于振动而脱落。
图1是根据本发明一实施例的车辆用电源装置的立体图。图2是示出在图1中示出的车辆用电源装置的高电压电池的排列的立体图。图3是在图2中示出的高电压电池的立体图。图4是在图3中示出的高电压电池的分解立体图。图5是在图3中示出的高电压电池的侧视图。图6是电池单元的立体图。图7是在图6中示出的电池单元的垂直纵向截面图。图8是在图6中示出的电池单元的垂直横向截面图。图9是示出电流阻断机构的一个例子的简要截面图。图10是示出在图9中示出的电流阻断机构阻断电流的状态的截面图。图11是示出电流阻断机构的另一例子的简要截面图。符号说明1...电池单元2···电池组3...固定部件4···端板4A··.加强肋4a···内螺纹孔5···连接件5A···弯曲部6···止动螺钉9···高电压电池10...电极 10A...电极板 10C...隔板 10X...平面部 10Y. . . U形弯曲部11···安全阀12···开口部
13...输出端子14...绝缘材料15···间隔件 15A...送风槽
16...送风管道18...抽气管道20...壳体 20A...对置平面 20X...金属壳体21...外装罐22···封口板28···绝缘层29...绝缘材料30...电流阻断机构31···电极片32···电极端子33...变形金属板34...连接金属35···膜片36···内壳体38···导电部39...绝缘材料40...电流阻断机构46···内壳体47...密封板47A...阶梯面48···导电部49...绝缘材料
具体实施例方式下面，基于
本发明的实施例。其中，在下面示出的实施例示例了用于将 本发明的技术思想具体化的车辆用电源装置，本发明的车辆用电源装置不限定为以下实施 例。进一步地，本说明书决不是将在权利要求的范围内示出的部件限定为实施例的部件。
本发明的车辆用电源装置主要搭载于混合动力汽车和电动汽车等电动车辆中，给 车辆的行驶电机提供电力，适用于使车辆行驶的电源装置。图1至图6的车辆用电源装置包括将多个能够充电的电池单元1串联连接而提高 输出电压的高电压电池9。图1和图2的电源装置包括四组高电压电池9。高电压电池9 优选地串联连接所有的电池单元1而提高输出电压。其中，高电压电池也可以并联连接多 个电池单元，再将其串联连接。能够充电的电池单元1是锂离子电池。其中，电池单元可以使用镍氢电池和镍镉 电池等能够充电的所有电池。电池单元1如图7和图8所示是将隔着隔板IOC层叠正负电 极板IOA而构成的电极10收纳在壳体20中并填充电解液的电池单元。进一步地，电池单 元1在壳体20中内置有电流阻断机构30 (Current Interrupt Device)。电流阻断机构30在电池单元1的内压高于设定压力时以分离连接点的方式变形而阻断电流。图9和图10 是示出电流阻断机构30的具体例子的简要截面图。在这些图中的电池单元1中，在连接到 电极10上的电极片31和固定在封口板22上的电极端子32之间连接电流阻断机构30。接 通状态的电流阻断机构30将电极片31连接到电极端子32上。当电流阻断机构30变成断 开状态时，构成电极片31不连接到电极端子32上的状态，从而将电池单元1的电流阻断。图9示出电流阻断机构30没有阻断电流的状态，图10示出阻断电流的状态。在 这些图中示出的电流阻断机构30包括由电池单元1的内压而变形的变形金属板33，和焊接 变形金属板33的局部而形成电连接的连接金属34。该电流阻断机构30在电池单元1的内 压比设定压力高时，如图9至图10所示，通过压力使变形金属板33变形，从而将变形金属 板33从连接金属34分离而阻断电流。图中的电流阻断机构30的变形金属板33是加工为弯曲成拱形的膜片35。该膜片 35的外周部连接到固定在封口板22上的电极端子32的下端上，其顶端部分焊接到连接金 属34上而电连接。连接金属34连接到电极片31上。该电流阻断机构30在膜片35连接 到连接金属34上的状态下构成接通状态。进一步地，图中的电流阻断机构30将膜片35和 连接金属34收纳在由塑料等绝缘材料构成的内壳体36中。在图9和图10中，内壳体36将膜片35的下表面连通到电池单元1的内部，并气 密性地密封膜片35的上表面。电池单元1的内压不作用于气密性地密封的膜片35的上表 面。该结构的电流阻断机构30，使电池单元1的内压作 用于膜片35的下表面上，由内压将 膜片35向上压。膜片35的向上的压力与电池单元1的内压成比例地变大。因此，当电池 单元1的内压上升时，膜片35被向上方加压，从图9中示出的状态变形为图10中示出的状 态。变形为图10的状态的膜片35从连接金属34分离而阻断电池单元1的电流。变形为 图10中示出的状态的膜片35保持在该形状，保持为阻断电流的状态，即断开状态，不恢复 到接通状态。因此，电流阻断机构30在电池单元1的内压变得比设定压力高时阻断电流， 之后保持在阻断电流的状态。如图11的截面图所示，在电流阻断机构40中，将作为变形金属板33的膜片35气 密性地固定在密封板47的下表面上，从而能够密封膜片35的上表面。该结构的电流阻断 机构40将密封板47和膜片35构成为圆盘状，将两者的外周边缘焊接而气密性地固定，或 者进行压接加工而气密性地固定。图中的密封板47设有外周边缘朝向膜片35突出的阶梯 面47A，在该阶梯面47A上固定膜片35的外周边缘。膜片35的突出部焊接连接在连接金属 34上。该电流阻断机构40在电池单元1的内压比设定压力低的状态下使膜片35连接到连 接金属34上，构成接通状态，即能够使电池电流流动的状态。在电池单元1的内压异常上 升而变得高于设定压力时，膜片35变形到点划线的位置上，从连接金属34分离而构成阻断 电流的状态。在该状态下，膜片35保持在向上方弯曲的状态。如图11所示，膜片35的一 个表面由密封板47气密性地密封的电流阻断机构40不需要由内壳体46气密性地密封膜 片35的上表面，能够使内壳体46的结构变得简单。电流阻断机构30、40连接在固定于电池单元1的封口板22上的电极端子32和内 置在壳体20中的电极10之间。因此，电流阻断机构30、40和电极10由于振动等而在壳体 20内部活动时，在变形金属板33的膜片35和连接金属34的连接部上作用不当的力，从而 发生该部分焊接脱落的危害。
为了防止该损害，如图6和图8所示，电池单元1的壳体20构成为具有外形为四 边形的一对对置平面20A的形状，在一对对置平面20A之间，收纳电池单元1和电流阻断机 构30而构成方形的电池单元1。进一步地，将该多个电池单元1以使对置平面20A相互对 置的状态层叠而构成电池组2，并由端板5将电池组2的两端面固定至加压状态。在该状态 下固定的电池单元1可沿使一对对置平面20A相互接近的方向加压，从而被保持为不会使 内置的电极10和电流阻断机构30振动。电池单元1的壳体20通过金属制造或由硬质塑料成型而制造。金属制的壳体20 由铝、铝合金、铁或铁合金制造。在该金属壳体20X中，将变形金属板压制加工为底部密封 的筒状而制造外装罐21，该外装罐21的开口部由封口板22气密性地密封而制造。封口板 22由激光焊接等方法固定在外装罐21上。外装罐21被加工为在两侧具有四边形的对置平 面20A的四边形筒状，或者被加工制造为将对置平面的两侧由U形曲面连接的筒状。金属 制的封口板22固定为在绝缘的状态下气密性地贯通正负电极端子32。电池单元1的壳体20通过使厚度(D)/横向宽度(W)的比率变小，由两侧的对置 平面20A对收纳在内部中的电极10和电流阻断机构30加压，而能够更难活动地保持。因 此，壳体20的厚度(D)/横向宽度(W)比率例如为1/2以下，优选地为1/3以下，更优选地 为1/4以下。但是，当壳体20的厚度(D)/横向宽度(W)比率过小时，壳体20变薄，容积效 率变差，所以厚度(D)/横向宽度(W)的比率例如在1/50以上，优选地在1/40以上，更优选 地在1/30以上。如图7至图11所示，金属壳体20X构造为在其内面和电流阻断机构30、40的导电 部38、48之间设置绝缘材料39、49，从而金属壳体20X不与电流阻断机构30、40的导电部 38,48接触。图中的电池单元1将电流阻断机构30、40收纳在由绝缘材料的塑料构成的内 壳体36、46中，将内壳体36、46作为绝缘材料39、49，使电流阻断机构30、40的导电部38、 48与金属壳体20X绝缘。此外，金属壳体20X构成为在内面和电极10的导电部之间设置绝 缘材料29，从而使作为电极10的导电部的电极板IOA不与金属壳体20X接触。电极10的 绝缘材料29可以为层叠在电极10上的隔板10C，或者由层叠或涂布在壳体20的内面上的 绝缘层28实现。如图8所示，电极10通过夹持隔板IOC地将正负电极板IOA卷绕为涡旋状，并从 两个表面将其压制为平面状而制造。该电极10构造为将层叠状态的平面部IOX的两侧由U 形弯曲部IOY连接而卷绕为涡旋状。使平面部IOX与壳体20的对置平面20A平行地将该 电极10插入壳体20中。该电极10在收纳在壳体20中的状态下，由涡旋状卷绕而恢复到 原始形状的力压在壳体20的对置平面20A上。因此，该电极10可以由恢复力将平面部IOX 压在壳体20的对置平面20A的内面上。因此，通过加压壳体20的对置平面20A而保持电 极10的结构，能够进一步地使电极10不活动地收纳在壳体20中。但是，本发明的电源装 置不限定为将电池单元的电极卷绕为涡旋状的结构。因为电极也可以是隔着隔板将截断为 对置平面的四边形的多个正负电极板层叠而收纳在壳体中的结构。在电极板与对置平面平 行的状态下，将该电极收纳在壳体中。电极10将电极片31连接在正负电极板IOA上。电极片31连接在正负电极端子 32上。在图7中的电池单元1中，将一个电极片31连接在电流阻断机构30上，通过电流 阻断机构30连接到电极端子32上。进一步地，如图6所示，正负电极端子32在封口板22的上表面上连接到正负输出端子13上。在封口板22的上表面的两端部上通过绝缘材料14 固定正负输出端子13。因此，正负输出端子13分别连接到内置的正负电极板IOA上。进一步地，密封外装罐21开口部的封口板22设有安全阀11的开口部12。安全阀 11在壳体20的内压变得比设定值高时开阀，防止壳体20破损。在该电池单元1中，电池 的内压上升而使安全阀11开阀的开阀压比电流阻断机构30阻断电流的电流阻断压更大。 艮口，电池单元1的内压上升而比电流阻断压大时，电流阻断机构30的变形金属板33由电池 的内压变形而从连接金属34分离，阻断电池单元1的电流。在这种状态下，电池单元1的 电流被阻断，从而确保了安全性。进一步地，当电池内压从电流阻断机构30阻断电流的状 态上升到比安全阀11的开阀压大时，使安全阀11开阀。当安全阀11开阀时，内部的气体 从封口板22的开口部12排出到外部。图中的电池单元1在封口板22上设置安全阀11的 开口部12。该外装罐21可以从开阀的安全阀11的开口部12排出气体。这是由于在壳体 20内部聚集了气体。电池单元也可以在外装罐的底部或侧部上设置安全阀的开口部。但 是，该电池单元在安全阀开口时排出电解液。电解液是导电性液体，在其被排出时，会使接 触部短路。在壳体20的封口板22上设置安全阀11的电池单元1能够从开口的安全阀11 排出气体而降低内压。因此，当安全阀11开口时，能够限制电解液的排出，减少由电解液造 成的危害。为了将从安全阀11排出的气体排出到外部，图1的电源装置在车辆用电源装置上 设置抽气管道18。该抽气管道18的下方的开口部连接到安全阀11的开口部12上，将从安 全阀11排出的气体排出到外部。该结构可以将安全阀11开阀而从电池单元1排出的气体 快速地排出到外部。在使对置平面20A相互对置的状态下层叠多个电池单元1而构成电池组2。层叠 的电池单元1通过由连接件(未图示)连接相邻的输出端子13而相互串联连接。进一步 地，在各电池单元1的输出端子13上连接导线(未图示)。该导线连接到安装有检测电池 单元1的电压的保护电路的电路基板(未图示)上。虽然没有图示，但是在图1和图2中， 电路基板配置在车辆用电源装置的上方。在电池单元1之间夹着间隔件15。间隔件15将相邻的电池单元1的外装罐21绝 缘，同时在电池单元1之间，设置冷却电池单元1的送风管道16。因此，间隔件15通过由塑 料等绝缘材料成形而制造。间隔件15在两个表面上设置送风槽15A，在电池单元1之间设 置送风管道16。间隔件15沿水平方向设有送风槽15A，即设置的送风槽15A连接到电池单 元1的两侧。由该间隔件15设置的送风管道16沿水平方向送风，从而冷却电池单元1。隔着间隔件15层叠的电池单元1由固定部件3固定在固定位置上。固定部件3 包括配置在层叠的电池单元1的两个端面上的一对端板4和通过将端部连接到该端板4上 而将层叠状态的电池单元1固定为加压状态的连接件5。配置在电池组2的两个端面上的 一对端板4由连接件5连接，将层叠状态的电池单元1沿与对置平面20A垂直的方向加压 固定。端板4由铝或其合金等金属形成，或者由硬质塑料成形而制造。图3和图4中的 端板4 一体化成形地设置有在外侧面上纵横延伸的加强肋4A。该端板4可以由加强肋4A 增强弯曲强度。弯曲强度优良的端板4能够有效地阻止方形电池的中央部分的膨胀。这是 由于只要由连接件5连接的端板4不变形，方形电池的中央部分就不会膨胀。为了使端板4大面积地夹持方形电池，而将其外形构成为与电池单元1的方形电池相同的四边形。四边 形的端板4与方形电池的大小相同，或者比方形电池稍大。进一步地，图中的端板4在与电 池单元1相对的表面上设置送风槽，在与方形电池之间设置送风管道16。但是，端板的与 电池单元相对的表面还可以构成为平面状，从而与方形电池或间隔件以表面接触的状态接 触。塑料制造的端板4直接层叠到方形电池上，金属制造的端板隔着层叠材料层叠到方形 电池上。连接件5的端部连接在端板4上。连接件5通过止动螺钉6连接到端板4上，或 者端部向内侧弯曲而连接到端板上，或者在连接件的端部上拧入螺母，或者通过压接将连 接件的端部连接到端板上。由止动螺钉6连接连接件5的端板4设有拧入止动螺钉6的内 螺纹孔4a。内螺纹孔4a设置在端板4的外侧表面上，通过拧入贯通连接件5的弯曲部5A 的止动螺钉6而连接连接件5。图3和图4中的高电压电池9将沿作为方形电池的电池单元1的上端部配 置的第 一连接件5，和沿方形电池的下端部配置的第二连接件5连接到端板4上。该高电压电池9 在端板4的上端和下端的外侧表面的两侧部上设置内螺纹孔4a。在该高电压电池9中，方 形电池单元1上下由连接件5固定。由止动螺钉6固定连接件5的端部的端板4将内螺纹 孔4a设置在连接件5的连接位置上。连接件5通过将规定厚度的金属板加工为规定宽度而制造。连接件5将端部连接 到端板4上，连接一对端板4，在它们之间将电池单元1保持为压缩状态。连接件5以规定 的尺寸固定一对端板4，将它们之间层叠的电池单元1固定为规定的压缩状态。若在电池单 元1的膨胀压力下连接件5伸展，则不能阻止电池单元1的膨胀。因此，连接件5通过将具 有在电池单元1的膨胀压力下不伸展的强度的金属板例如SUS304等不锈钢板或钢板等金 属板加工为具有足够强度的宽度和厚度而制造。进一步地，关于连接件，也可以将金属板加 工为槽形。由于该形状的连接件能够增强弯曲强度，所以具有可以将宽度变窄，并且能够将 层叠的方形电池紧密地固定为规定的压缩状态的特点。连接件5在端部上设有弯曲部5A，将弯曲部5A连接到端板4上。弯曲部5A设有 止动螺钉6的贯通孔，通过插入其中的止动螺钉6固定到端板4上。虽然在图中没示出，但是也可以将连接件的中间折叠地弯曲，将折叠的部分接触 连接到一个端板的外侧表面上，将其两端连接到另一个端板上。该连接件也可以将中间折 叠的部分紧密地连接到一个端板上。进一步地，连接件也可以与端板一体化构造地固定。该 连接件可以最牢固地连接到一个端板上。以上的车辆用电源装置通过以下的步骤组装。图3至图5的高电压电池9通过以下的步骤组装。[电池组的压缩步骤]在作为方形电池的电池单元1之间配置间隔件15，层叠间隔件15和电池单元1而 构成电池组2，在电池组2的两侧上配置端板4。在此状态下，由夹具加压两侧的端板4，压 缩到端板4的间隔成为规定的尺寸，并且保持该状态。[连接件的连接步骤]将电池组2保持在压缩状态，将连接件5的两端固定到端板4上。图中的连接件 5在两端设有具有贯通孔的弯曲部5A。该连接件5通过将贯通插入弯曲部5A的贯通孔中的止动螺钉6拧入端板4的内螺纹孔4a中，而固定到端板4上。[从夹具移除的步骤]在将所有的连接件5固定到端板4上之后，从夹具移除。在以上步骤中，层叠的作为方形电池的电池单元1由一对端板4保持为压缩状态。 因此，即使电池单元1在过充电等情况下想要膨胀，两端板4之间的间隔也不会变化，由端 板4阻止了电池单元1的膨胀。该高电压电池9通过将连接件5的两端由止动螺钉6固定 到端板4上，而将连接件5牢固地固定到端板4上，从而可以由连接件5将端板4保持为规 定的尺寸。进一步地，在该状态下，电极10和电流阻断机构30被保持在由壳体20的对置 平面20A挤压的状态。因此，电极10和电流阻断机构30不会由于振动而运动，防止了由于 两者相对运动而使 连接部脱落构成断开状态。
权利要求
一种车辆用电源装置，包括高电压电池(9)，该高电压电池(9)串联或并联连接多个电池单元(1)而成，所述电池单元(1)在壳体(20)中内置有当电池单元(1)的内压比设定压力高时以使连接点分离的方式变形而阻断电流的电流阻断机构(30、40)，且该电流阻断机构(30、40)连接到电极端子(32)上，所述车辆用电源装置的特征在于，所述壳体(20)具有外形为四边形的一对对置平面(20A)，并且在所述一对对置平面(20A)之间配置有隔着隔板(10C)层叠正负电极板(10A)而构成的电极(10)和所述电流阻断机构(30、40)，所述多个电池单元(1)以使对置平面(20A)相互对置的姿势层叠而构成电池组(2)，在该电池组(2)的两端面上设置一对端板(4)，一对端板(4)连接到连接件(5)上，由一对端板(4)将层叠状态的电池单元(1)沿与对置平面(20A)垂直的方向加压而固定。
2.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电流阻断机构(30、40)包括在电池单元(1)的内压作用下变形的变形金属板(33) 和电连接该变形金属板(33)的局部的连接金属(34)，当电池单元(1)的内压比设定压力高 时，变形金属板(33)在压力作用下变形，从所述连接金属(34)分离而阻断电流。
3.根据权利要求2所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述变形金属板(33)是加工弯曲为拱形的膜片(35)，膜片(35)的顶端部分焊接到连 接金属(34)上而电连接。
4.根据权利要求3所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述膜片(35)连接到电极端子(32)上，所述连接金属(34)连接到与电极板(10A)连 接的电极片(31)上。
5.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电极(10)使正负电极板(10A)夹持隔板(10C)卷绕为由层叠状态的平面部(10X) 和U形弯曲部(10Y)构成的涡旋状，平面部(10X)与壳体(20)的对置平面(20A)平行地收 纳在壳体(20)中。
6.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述壳体(20)是金属壳体(20X)，在壳体(20)的内面和所述电流阻断机构(30、40)的 导电部(38,48)之间设置绝缘材料(39,49)
7.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，在所述壳体(20)的内面和所述电极(10)的导电部之间设置绝缘材料(29)。
8.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电池单元(1)将所述电流阻断机构(30、40)收纳在壳体(20)的上部，所述连接件 (5)连接到端板(4)的上部和下部，由连接件(5)将一对端板(4)的上部向相互接近的方向 牵引，从而将电池单元(1)的上部固定为加压状态。
9.根据权利要求1所述的车辆用电源装置，其特征在于，所述电流阻断机构(30、40)连接在与所述电极(10)连接的电极片(31)和所述电极端 子(32)之间。
全文摘要
一种车辆用电源装置，包括将在壳体(20)中内置有当内压比设定压力高时阻断电流的电流阻断机构(30)的多个电池单元(1)连接而构成的高电压电池(9)。壳体(20)具有外形构成四边形的一对对置平面(20A)，同时在一对对置平面(20A)之间配置隔着隔板(10C)层叠正负电极板(10A)而构成的电极(10)和电流阻断机构(30)。将多个电池单元(1)以使对置平面(20A)相互对置的姿势层叠而构成电池组(2)。电源装置在电池组(2)的两端面上设置一对端板(4)，一对端板(4)连接到连接件(5)上，并且由一对端板(4)将层叠状态的电池单元(1)沿与对置平面(20A)垂直的方向加压而固定。
文档编号H01M10/00GK101834303SQ20091100023
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月25日 优先权日2008年12月27日
发明者冈田涉 申请人:三洋电机株式会社