专利名称：电源装置及具备电源装置的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及将多个电池块通过汇流条串联或并联连接而增大输出的电源装置，尤其涉及对使车辆行驶的电机供给电力的电源装置、或利用太阳能电池等自然能源或深夜电力进行充电的电源装置、或者最适于停电的备用电源等的电源装置及具备电源装置的车辆。
背景技术：
目前开发出将多个电池单元串联连接而增大输出的电源装置。(参照专利文献I)如图I所示，在该电源装置中，4组电池单元102装入外装壳体109中，且相邻的电池单元102通过汇流条106串联连接。电池单元102将多个电池单体101层叠且利用端板104夹持其两端并由连结构件105进行固定。电池单元102的电池单体101通过引线板·(未图示)串联连接。该电源装置将4组电池单元102在水平面内纵横排列而固定于外装壳体109内。为了将相邻的电池单元102连接，通过金属板的汇流条106将电池单元102连接。在先技术文献专利文献专利文献I日本特开2010-157451号公报发明的概要发明要解决的课题如图I所示，在通过汇流条106连接多个电池单元102的电源装置中，由于电池单元102的相对振动，因此对汇流条106反复地作用有弯曲应力，可能发生汇流条106损伤甚至切断等的不良情况。汇流条的因振动产生的损伤可以通过形成为将多个细线结成束而成的具有挠性的多股绞合线来消除。多股绞合线为了减小电阻而形成为将多个细线结成束而成的结构，进而为了将其与电池单元的输出端子连接而在两端固定压接端子。压接端子将多股线压接而固定。这一结构的汇流条可能由于多股线与压接端子的连接部分的腐蚀等原因而随着时间的流逝导致接触电阻增加。这一缺点虽然可以通过将压接端子压接于多股绞合线并对压接部分进行软钎焊或硬钎焊来防止，但是该汇流条在制造方面花费工夫而存在部件成本变得极高的缺点。
发明内容
本发明是为了进一步解决以上缺点而开发的。本发明的重要目的在于提供能够使汇流条成为低价并大量生产的结构，且同时能够可靠地防止因汇流条的振动导致的损伤或断线的电源装置及具备电源装置的车辆。用于解决课题的手段及发明效果本发明的电源装置通过汇流条6将连接多个电池单体I而成的电池单元2串联或并联连接。汇流条6由金属板加工成在两端的连接端子6a之间连结相互正交的纵面区域6x和横面区域6y的形状，利用纵面区域6x和横面区域6y吸收将连接端子6a连接的电池单元2的相对的纵向和横向的振动。以上的电源装置具有在将汇流条形成为低价且能够大量生产的结构的同时能够可靠地防止因汇流条的振动导致的损伤或断线的特征。这是因为，以上的电源装置将金属板加工成将连结纵面区域和横面区域的形状而作为汇流条，并利用该汇流条连结电池单元。金属板由于扩大宽度而能够增大截面积，因此能够减小电阻。所以，在以大电流对电池单元进行充放电的状态下，具有能够减小汇流条过度消耗的电力的特征。此外，由汇流条连结的邻接的两个电池单元相对地沿上下方向振动或也沿左右方向振动。本发明的设置在电源装置中的汇流条以将纵面区域和横面区域连结的方式加工金属板，因此能够通过纵面区域和横面区域吸收纵向振动和横向振动这双方。这是因为利用表面容易向折叠方向弯曲的金属板的性质来吸收纵向振动和横向振动。即，在图4和图5中，将金属板沿上下方向配置的纵面区域6x容易因箭头X所示的方向的横向振动弯曲，横向配置的横面区域6y容易因箭头Y所示的方向的纵向振动弯曲。本发明的电源装置可以形成为如下方式，S卩，将汇流条6形成为在横面区域6y的两端连结纵面区域6x的形状，且在纵面区域6x的前端连结位于与横面区域6y平行的面内的连接端子6a。以上的电源装置通过设置在汇流条的中央部的横面区域吸收纵向振动，并通过设置在其两端的纵面区域吸收横向振动，能够有效地防止因电池单元的相对上下振动和横向振动导致的汇流条的损伤和切断。本发明的电源装置可以构成为汇流条6具有折弯加工成锯齿状而成的锯齿区域
Zo以上的电源装置由于能够通过锯齿区域吸收长度方向的变形，因此除了电池单元的纵向振动和横向振动以外，还能够吸收相互接近或远离的方向的振动。即，汇流条能够有效地吸收邻接的电池单元的立体振动，从而有效地防止损伤和切断。本发明的电源装置可以构成为将汇流条6形成为朝向扭转方向折弯加工而将纵面区域6x和横面区域6y交替连结的形状。以上的电源装置通过对金属板以使其扭转的方式进行加工，从而能够简单容易且低价地大量生产汇流条，能够防止电池单元的相对振动导致的损伤。本发明的电源装置可以构成为使汇流条6为铜、铜合金、银、银合金等中的任一种。本发明的电源装置可以构成为具备收纳多个电池单元2的外装壳体9，在外装壳体9的底板9a上固定有多个电池单元2。本发明的电源装置可以构成为作为向使车辆行驶的电机供给电力的电源使用。以上的电源装置能够可靠地防止因车辆的振动使汇流条损伤或切断的弊害。另外，具有能够在以大电流使电源装置的电池放电而使车辆加速或利用再生制动的能量对电池进行大电流充电的同时减少汇流条的电力损失和发热的特征。这是因为，通过利用金属板制作汇流条，能够减小其电阻。汇流条的发热和电力损失与电流的平方和电阻的积成比例，因此能够减小电阻而减小发热和电力损失。本发明的车辆具备以上任一技术方案所述的电源装置。
图I是表示以往的电源装置的电池单元的排列的立体图。图2是表示本发明的一实施例所涉及的电源装置的结构的简要俯视图。图3是图2所示的电源装置的垂直纵向剖视图。图4是表示汇流条的一例的立体图。图5是图4所示的汇流条的俯视图。图6是图4所示的汇流条的展开图。图7是表示汇流条的另一例的立体图。图8是图7所示的汇流条的俯视图。图9是图7所示的汇流条的展开图。图10是表示汇流条的另一例的立体图。图11是表示汇流条的另一例的立体图。图12是表示汇流条的另一例的立体图。图13是表示汇流条的另一例的立体图。图14是表示图12所示的汇流条的使用状态的一例的立体图。图15是表示图13所示的汇流条的使用状态的一例的立体图。图16是表示图2所示的电源装置的电池单体和间隔件的层叠结构的分解立体图。图17是表示电池单元和汇流条的连结结构的放大剖视图。图18是表示电池单元和汇流条的连结结构的另一例的放大剖视图。图19是表示通过发动机和电机而行驶的混合动力机动车上搭载电源装置的示例的框图。图20是表示仅通过电机而行驶的电动车上搭载电源装置的示例的框图。图21是表示适用于蓄电用的电源装置的示例的框图。符号说明I...电池单体2...电池单元3···固定部件4...端板 4A...主体部4a...鼓风槽4B...加强金属5...连结构件5A...折弯部6...汇流条 6A...汇流条6B汇流条6C...汇流条6D...汇流条6E...汇流条6F...汇流条6a...连接端子
6b...贯通孔6χ·..纵面区域6y...横面区域6z...锯齿区域7...金属板 7A...金属板7B...金属板9...外装壳体9A...下壳体9a...底板11···壳体 11A···外装罐11B···封口板12···电极端子14...绝缘材料15···安全阀16···开口部18···间隔件 18a···鼓风槽19...鼓风通道21. · ·连结件22. · ·螺母23...中继连结件24...螺母25···紧固螺钉25A··.螺纹部29···紧固螺钉80···电源装置81. · ·负载82. . . DC/AC 变换器83...电气设备84···放电开关85···充电用电源86···充电开关87...控制电路90···电源装置93. · ·电机94···发电机95. . · DC/AC 变换器96···发动机101...电池单体102...电池单元104...端板105...连结构件
106...汇流条109...外装壳体EV···车辆HV··.车辆
具体实施例方式以下，参照
本发明的实施例。但是，以下所示的实施例是例示出用于将本发明的技术思想具体化的电源装置及具备电源装置的车辆的例子，本发明并非将电源装置及具备电源装置的车辆特定为以下的结构。进而，本说明书为了使权利要求书易于理解而将与实施例所示的构件对应的符号附记于“权利要求书”及“用于解决课题的手段”栏中所示的构件。但绝非将权利要求书中所示的构件特定为实施例的构件。本发明的电源装置是将多个电池单元连接而增大输出的电源，尤其作为搭载于混合动力汽车或电动车等电动车辆中而对车辆的行驶电机供给电力以使车辆行驶的电源装置、利用太阳能电池等自然能源或深夜电力来充电的电源装置、或者停电的备用电源等的电源装置来使用。图2和图3的电源装置通过汇流条6将多个电池单元2串联连接。该图的电源装置通过汇流条6将4组电池单元2串联连接。该电源装置由于将电池单元2串联连接因此能够提高输出电压。本发明的电源装置也可以将多个电池单元并联连接而增大输出电流。另外，也可以将多个电池单元串联、并联连接，从而提高输出电压且增大输出电流。图2的电源装置将4组电池单元2固定于外装壳体9的底板9a上。电池单元2将2组的电池单元2排列成直线状而利用汇流条6串联连接。进而，将它们并列成2列而利用汇流条6串联连接，从而利用汇流条6将全部电池单元2串联连接。如图4至图15所示,汇流条6利用金属板7加工成在两端的连接端子6a之间连结相互正交的纵面区域6x和横面区域6y的形状，并通过纵面区域6x和横面区域6y吸收将连接端子6a连接的电池单元2的相对的纵向和横向的振动。汇流条6在两端的连接端子6a上设有贯通孔6b。如图2和图3所示，汇流条6经由穿过该贯通孔6b的紧固螺钉25与电池单元2连结。汇流条6的金属板7根据向负载供给的电力而将厚度和宽度形成为最佳尺寸。例如，车辆用的电源装置的汇流条6将金属板7的厚度形成为Imm 3mm,将横宽形成为Icm 3cm。另外，利用自然能源或深夜电力充电而向负载供给电力的电源装置要考虑到向负载供给的电力而确定厚度和横宽，例如用于该用途的电源装置的汇流条6将厚度形成为O. 5mm 3mm,将横宽形成为Icm 3cm。金属板可以使用对电阻小且挠性良好的金属例如铜板的表面进行镀敷而成的构件。但是，汇流条6的金属板可以使用铜合金、镍、镍合金等电阻小且挠性良好的所有金属板。汇流条6通过将金属板裁断成规定的形状并对其进行折弯加工而制造。图4和图5所示的汇流条6A为在横面区域6y的两端连结纵面区域6x的形状，在纵面区域6x的前端连结有位于与横面区域6y平行的面内的连接端子6a。汇流条6A以使连结在横面区域6y的两端的纵面区域6x分别向相反方向延长且使连结在各纵面区域6x的前端的连接端子6a朝向彼此相反的方向的姿态设置。即，在图5所示的俯视情况下形成为点对称的形状。该汇流条6A的展开图在图6中示出。在该展开图中，将虚线所示的位置折弯成直角，形成为图4的立体图所示的汇流条6A。图6的展开图所示的金属板7A将由虚线A所示的位置折成山形，将由虚线B所示的位置折成谷形，成为图4的立体图所示的汇流条6A。进而，汇流条6A可以调整各折弯部分的曲率半径而调整相对于纵向振动和横向振动的吸收程度。图4所示的汇流条6A使在由虚线B所示的位置折弯形成的曲率半径(r3)比在由虚线A所示的位置折弯形成的曲率半径(rl)、(r2)大，从而提高横向振动的吸收。该汇流条6A在将连接端子6a以水平姿态固定在电池单元2上的状态下，横面区域6y位于水平面内，纵面区域6x位于垂直面内。由于横面区域6y和纵面区域6x位于相互正交的面内，因此一方位于水平面内时另一方位于垂直面内。另外，横面区域6y和纵面区域6x在一方处于相对于水平面内倾斜的姿态时，另一方也处于倾斜的姿态，但横面区域6y和纵面区域6x始终处于相互正交的面内。图7和图8所示的汇流条6B为在纵面区域6x的两端连结横面区域6y的形状，将横面区域6y的前端作为连接端子6a。该汇流条6B的展开图在图9中示出。在该展开图中，将由虚线示出的位置折弯成直角，成为图7的立体图所示的汇流条6B。图9的展开图所示的金属板7B将由虚线A和虚线D所示的位置折成山形，将由虚线B和虚线C所示的位
置折成谷形，成为图7的立体图所示的汇流条6B。该汇流条6B形成为以下姿态，S卩，将图9的展开图所示的金属板7B在由虚线A和虚线B所示的位置向彼此相反的方向折弯，在纵面区域6x的两端形成横面区域6y，并且将纵面区域6x在由虚线C和虚线D所示的位置向彼此相反的方向折弯而使横面区域6y的前端的连接端子6a朝向彼此相反的方向。S卩，在图8所示的俯视情况下，形成为成为点对称的形状。进而，汇流条6B调整各折弯部分的曲率半径而调整相对于纵向振动和横向振动的吸收程度。图7所示的汇流条6B使在虚线C和虚线D所示的位置折弯形成的曲率半径(r3)比在虚线A和虚线B所示的位置折弯形成的曲率半径(rl)大，从而提高了对横向振动的吸收。该汇流条6B也同样是将连接端子6a以水平姿态固定于电池单元2上，在该状态下，横面区域6y位于水平面内，纵面区域6x位于垂直面内。在此，图7和图8所示的汇流条6B将两端的连接端子6a设置在彼此相反的方向上，但汇流条也可以如图10所示那样将两端的连接端子6a以彼此朝向相同方向的姿态设置。图10所示的汇流条6C也可以通过将图9的展开图所示的金属板7B在由虚线所示的位置折弯加工成直角而制造，但与图7所示的汇流条7B的折弯方向不同。该汇流条6C将图9的金属板7B在由虚线A和虚线B所示的位置折成山形，在由虚线C和虚线D所示的位置折成谷形，从而形成图10的立体图所示的形状。即，该汇流条6C将图9的展开图所示的金属板7B在由虚线A和虚线B所示的位置向彼此相同的方向折弯而在纵面区域6x的两端形成横面区域6y，并且将纵面区域6x在由虚线C和虚线D所示的位置向彼此相同的方向折弯，从而形成使横面区域6y的前端的连接端子6a朝向彼此相同的方向的姿态。S卩，图10所示的汇流条6C在其俯视状态下形成为线对称的形状。如此，对于由相同形状的金属板7B折弯加工连接端子6a的朝向不同的汇流条6B、6C的结构而言，其具有可在降低制造成本的同时大量生产不同种类的汇流条6B、6C的特征。图10所示的汇流条6C也使在虚线C和虚线D所示的位置折弯形成的曲率半径(r3)比在虚线A和虚线B所示的位置折弯形成的曲率半径(rl)大，从而提高横向振动的吸收。进而，图11所示的汇流条6D设置有将金属板折弯加工成锯齿状而成的锯齿区域6z。该汇流条6D将纵面区域6x和横面区域6y双方折弯成锯齿状而设有锯齿区域6z。但是，锯齿区域也可以仅设置在横面区域内或仅设置在纵面区域内。此外，图12和图13所示的汇流条6E、6F将金属板向扭转方向进行折弯加工而形成将纵面区域6x和横面区域6y交替连结的形状。该汇流条6E、6F通过将金属板裁断成规定宽度的直线状并将其向扭转方向进行折弯加工而制造。图12所示的汇流条6E通过将金属板折弯加工成螺旋状而形成纵面区域6x和横面区域6y交替连结的形状。图13所示的汇流条6F将金属板局部向扭转方向进行折弯加工而设置纵面区域6x，从而形成纵面区域6x和横面区域6y交替连结的形状。所述汇流条6E、6F成为纵面区域6x和横面区域6y交替连结的状态，因此如图14和图15所示，能够自由地变形而使其两端的连接端子6a与电池单元2连接。在图12和图13中，图14和图15所示的汇流条6E、6F在由虚线A和虚线B所示的位置将纵面区域6x折弯加工成直角而将两端的连接端子6a设置成规定的朝向。在此，图14所示的汇流条6E设置成两端的连接端子6a朝向彼此相反的方向的姿态。另外，图15所示的汇流条6F设置成两端的连接端子6a朝向彼此相同的方向的姿态。如图2所示，以上的汇流条6将两端的连接端子6a与相互邻接的电池单元2的输·出相连接，将所述的电池单元2连接。图4、图5、图7、图8、图11及图14所示的汇流条6A、6B、6D、6E形成为使两端的连接端子6a朝向彼此相反的方向的姿态。在图2中，所述的汇流条6A、6B、6D、6E适用于将位于同列且邻接的电池单元2彼此连结。在此，图2所示的电源装置通过图4及图5所示的汇流条6A将位于同列且邻接的电池单元2彼此连结。另外，图10和图15所示的汇流条6C、6F形成为使两端的连接端子6a朝向彼此相同的方向的姿态。在图2中，所述的汇流条6C、6F适于将位于相邻列且邻接的电池单元2彼此连结。在此，图2所示的电源装置通过图10所示的汇流条6C将位于相邻列且邻接的电池单元2彼此连结。但是，汇流条也可以根据被连接的电池单元的个数、排列以及构成各电池单元的电池单体的个数及其连接状态等而对连结电池单元的汇流条的形状进行各种变更。由汇流条6串联或并列连接的电池单元2将多个电池单体I排列成层叠状态而串联连接。该电池单元2将电池单体I串联连接而提高输出电压，但也可以将电池单体并列连接或串联、并联连接。如图16所示，电池单体I为方形的锂离子电池。但是，作为电池单体可以使用镍氢电池、镍镉电池等能够充电的所有电池。电池单体I未图示，是将正负的电极板隔着间隔件层叠得到的电极体收纳在壳体11中并填充电解液而成的电池。进而，电池单体I也可以在壳体11中内置电流切断机构(Current Interrupt Device)。当该电流切断机构在电池单体I的内压设定变得比设定压力高时，以使连接点分离的方式进行变形而切断电流。电池单体I的壳体11通过成形金属制或硬质塑料而制成。金属制的壳体11通过铝、铝合金、铁或铁合金制成。该金属壳体11通过将变形金属板冲压加工成底被闭塞的筒状而制成外装罐11A，并利用封口板IlB以气密的方式将该外装罐IlA的开口部闭塞而制成。封口板IlB通过激光焊接等方法固定于外装罐IlA上。外装罐IIA通过加工成在两面具有四边形的对置面的四方筒状或加工成以U曲面连结对置面的两侧的筒状而制成。金属制的封口板IlB以正负的电极端子12在绝缘状态下气密地贯通上表面的两端部的方式经由绝缘材料14固定该正负的电极端子12。进而，闭塞外装罐IlA的开口部的封口板IlB设置有安全阀15的开口部16。安全阀15在壳体11的内压变得比设定值高时开阀，防止壳体11破损。内置电流切断机构的电池单体使电池的内压上升而安全阀开阀的开阀压比电流切断机构隔断电流的电流隔断压大。即，在电池单体的内压上升而比电流隔断压大时，电流切断机构切断电池单体的电流。在该状态下，电池单体由于电流被隔断而安全性得以确保。进而，在从电流切断机构切断电流的状态开始电池的内压上升而变得比安全阀的开阀压大时，安全阀开阀。当安全阀开阀时，内部的气体从封口板的开口部向外部排出。图16的电池单体I在封口板IlB设置有安全阀15的开口部16。该电池单体I能够从开阀的安全阀15的开口部16排出气体。这是因为气体积存在壳体11内的上部。电池单体也可以在外装罐的底部或侧部设置安全阀的开口部。但是，该电池单体在安全阀开口时电解液被排出。电解液为导电性的液体，若其排出则可能使接触部短路。在壳体11的封口板IlB设置安全阀15的电池单体I能够从开口的安全阀15将气体排出而降低内压。因此，在安全阀15开口时，限制电解液的排出，能够减少因电解液导致的损害。电源装置为了将从安全阀15排出的气体向外部排气而在电池单元2上设置有除
气通道，这一点未进行图示。该除气通道将下方的开口部与安全阀15的开口部16连结，从而将从安全阀15排出的气体向外部排气。该结构能够迅速地将安全阀15开阀而从电池单体I排出的气体向外部排气。电池单体I以宽度比厚度大的方形的电池单体按照使四边形的对置面相互对置的姿态层叠而作为电池单元2。层叠的电池单体I通过连结件21将邻接的电极端子12连结，从而相互串联连接。图2和图3的电池单元2通过连结件21将邻接的电池单体I的正负的电极端子12相互串联连接。电极端子12为在表面设有外螺纹的杆状，在该外螺纹上螺入螺母22而固定连结件21。进而，在各电池单体I的电极端子12上连结有引线(未图示)。该引线与安装有检测电池单体I的电压的保护电路的电路基板(未图示)连接。虽未图示，但电路基板配设在电源装置的上方。如图3和图16所示，在相互层叠的电池单体I之间夹设有间隔件18。间隔件18使邻接的电池单体I的外装罐IlA绝缘且在电池单体I之间设置有冷却电池单体I的鼓风间隙19。因此，间隔件18通过将塑料等的绝缘材料成形而制成。间隔件18在两面设有鼓风槽18a，而在电池单体I之间设有鼓风间隙19。间隔件18沿水平方向换言之即以与电池单体I的两侧连结的方式设置鼓风槽18a。在该间隔件18设置的鼓风间隙19将空气沿水平方向鼓送而冷却电池单体I。隔着间隔件18层叠的电池单体I通过固定部件3固定在固定位置上。固定部件3包括在层叠的电池单体I的两端面配置的一对端板4和将端部连结而将层叠状态的电池单体I以加压状态固定在该端板4上的连结构件5。电池单元2通过连结构件5将配置在其两端面上的一对端板4连结，从而向与对置面正交的方向对层叠状态的电池单体I加压而将其固定。端板4通过将硬质塑料成形而制成或由铝或其合金等金属成形。图2和图3的端板4在塑料制的主体部4A的外侧固定加强金属4B而对整体进行加强。该端板4将连结构件5固定在加强金属件4B上。该结构能够利用加强金属件4B对端板4进行加强而形成牢固的结构，另外，具有能够将连结构件5牢固地连结的特征。尤其是，该结构具有通过塑料成形端板4而能够使其本身牢固的特征。但是，端板并非必须由加强金属件来加强。进而，塑料制的主体部4A在外侧面一体成形设置有纵横延伸的加强肋而进行加强，这一点未进行图示。该主体部4A可以通过加强肋来加强弯曲强度。弯曲强度良好的端板4能够有效地阻止电池单体I的中央部分的膨胀。这是因为只要与连结构件5连结的端板4不变形，则电池单体的中央部分不会膨胀。端板4为了以较宽的面积夹持电池单体I，其外形形成为与电池单体I的方形电池相同的四边形。四边形的端板4形成为与电池单体I相同的大小或者比电池单体I稍大。进而，图3的端板4在与电池单体I对置的对置面设有鼓风槽4a，在与电池单体I之间设有鼓风间隙19。但是，端板也可以将与电池单体对置的对置面形成为平面状，与电池单体或间隔件以面接触状态接触。塑料制的端板4直接与电池单体层叠，金属制的端板经由层叠材料层叠在方形电池上。连结构件5的端部与端板4连结。连结构件5经由紧固螺钉29与端板4连结、或者将端部向内侧折弯而与端板连结、或者将螺母螺入连结构件的端部、或通过压接(力
^ )而将连结构件的端部与端板连结。通过紧固螺钉29将连结构件5连结的端板4设置有螺入紧固螺钉29的内螺纹孔。内螺纹孔设置在端板4的外侧表面，其螺入将连结构件5的折弯部5A贯通的紧固螺钉29而将连结构件5连结。图3的电池单元2沿着作为方形电池的电池单体I的上端部和下端部而分别将连结构件5与端板4连结。该端板4具有上端和下端，在外侧表面的两侧部设置有内螺纹孔。连结构件5通过将规定厚度的金属板加工成规定的宽度而制成。连结构件5将端部与端板4连结而将一对端板4连结，在它们之间将电池单体I保持成压缩状态。连结构件5将一对端板4固定成规定尺寸，而将层叠在它们之间的电池单体I固定成规定的压缩状态。连结构件5通过将例如SUS304等的不锈钢板或钢板等金属板加工成具有足够强度的宽度和厚度而制成。进而，连结构件也可以将金属板加工成槽形。该形状的连结构件由于能够加强弯曲强度，因此具有能够使宽度变窄且同时将层叠的方形电池可靠地固定成规定的压缩状态的特征。连结构件5在端部设有折弯部5A，并将折弯部5A与端板4连结。折弯部5A设有紧固螺钉29的贯通孔，经由插入于此的紧固螺钉29与端板4固定。进而，在图2和图3的电源装置中，连结电池单元2的汇流条6不直接与电池单体I的电极端子12连接，而是经由中继连结件23与电池单体I的电极端子12连接。中继连结件23为金属板，如图3和图17所示，其一端与成为电池单元2的输出的电极端子12连接，其另一端与汇流条6的连接端子6a连接。汇流条6的连接端子6a经由紧固螺钉25和螺入该紧固螺钉25的螺母24与中继连结件23连接。图17的端板4将螺母24固定成非旋转状态。螺母24在成形塑料制的端板4的工序中进行镶嵌成形而被固定。但是，也可以在端板上设置能够将螺母以不旋转的方式嵌接的凹部，从而能够嵌接于此而固定成不旋转。图2的端板4在连结有汇流条6的一侧的端部、换言之即在与成为电池单元2的输出侧的电极端子12对置的端部镶嵌成形并固定有螺母24。但是，端板也可以在与电池单体的两端的电极端子对置的位置设置螺母。无论成为电池单元的输出侧的电极端子的位置如何，该端板都可以将中继连结件和汇流条中的任一个与螺母连结。如图27所示，对于以上的端板4而言，中继连结件23的一端与成为电池单元2的输出侧的电极端子12连接，将该中继连结件23的另一端和汇流条6的连接端子6a贯通的紧固螺钉25螺入螺母24，从而中继连结件23和汇流条6电连接且同时固定在固定位置上。因此，中继连结件23形成为一端能够与输出侧的电极端子12连结,另一端能够与固定在端板4上的螺母24连接的形状。进而，中继连结件23在电极端子12的位置和螺母24的位置分别设有贯通孔。以上的电源装置形成为下述结构，S卩，在端板4上以不旋转的方式固定螺母24，在该螺母24中螺入紧固螺钉25而将汇流条6和中继连结件23连结。但是，如图18所示，电源装置也可以代替螺母而端板4上固定紧固螺钉25。该端板4镶嵌成形而固定有紧固螺钉25。紧固螺钉25以使螺纹部25A向上方突出的姿态固定在端板4上。在该结构中，螺母24螺入紧固螺钉25，使汇流条6的连接端子6a与中继连结件23连接， 从而能够固定在端板4上。螺入螺母24的紧固螺钉25使螺纹部25A穿过中继连结件23的贯通孔和汇流条6的连接端子6a的贯通孔6b，从而在中继连结件23上层叠连接端子6a。S卩，在固定有紧固螺钉25的端板4上以贯通紧固螺钉25的方式层叠中继连结件23和连接端子6a，在该状态下螺入螺母24而将连接端子6a与中继连结件23连接，从而固定到端板4上。在紧固螺母24时，连接端子6a被保持成不旋转。利用该结构，汇流条6的连接端子6a也经由中继连结件23与作为电池单元2的输出的电极端子12连接。在以上的电源装置中，多个电池单元2收纳在外装壳体9中。外装壳体9由下壳体9A和上壳体(未图示)构成。电源装置在下壳体9A的底板9a上将多个电池单元2纵横排列固定。图中所示的电源装置在底板9a上串联排列2个电池单元2，并将其配置成2列，从而收纳4组的电池单元2。配置成2列的电池单元2以在它们之间和两侧形成有空气通道的方式彼此分离配设。在以上的电源装置中，在形成在邻接的电池单体I之间的鼓风间隙19中强制鼓送空气等冷却用的气体而将电池单体I强制冷却。在该电源装置中，与鼓风间隙9连结的鼓风通道设置在对置位置，从而经由该鼓风通道向鼓风间隙9强制鼓送冷却气体而冷却电池单体1，该结构未图示。但是，电源装置也可以在电池单元的底面配置冷却板并具备冷却该冷却板的冷却机构，从而经由利用制冷剂等被强制冷却的冷却板而将电池单元的电池单体从底面冷却。该电源装置并非必须在间隔件上设置鼓风间隙。以上的电源装置可以利用作为车载用的电源。作为搭载电源装置的车辆，可以利用通过发动机和电机这双方行驶的混合动力机动车或外接充电混合动力机动车或者仅通过电机行驶的电动车等电动车辆，可以作为这些车辆的电源来使用。(混合动力车用电源装置)图19表示在通过发动机和电机这双方行驶的混合动力机动车上搭载电源装置的示例。搭载有该图所示的电源装置90的车辆HV具备使车辆HV行驶的发动机96及行驶用的电机93、向电机93供给电力的电源装置90、对电源装置90的电池充电的发电机94。电源装置90经由DC/AC变换器95与电机93和发电机94连接。车辆HV在对电源装置90的电池进行充放电的同时通过电机93和发动机96这双方行驶。电机93在发动机效率差的区域、例如加速时、低速行驶时被驱动而使车辆行驶。电机93从电源装置90供给电力而被驱动。发电机94由发动机96驱动，或由对车辆进行制动时的再生制动而被驱动，从而对电源装置90的电池充电。(电动车用电源装置)
另外，图20表示在仅通过电机行驶的电动车上搭载电源装置的示例。搭载有该图所示的电源装置90的车辆EV具备使车辆EV行驶的行驶用的电机93、向该电机93供给电力的电源装置90、对该电源装置90的电池进行充电的发电机94。电源装置90经由DC/AC变换器95与电机93和发电机94连接。电机93从电源装置90被供给电力而进行驱动。发电机94利用对车辆EV进行再生制动时的能量被驱动，从而对电源装置90的电池进行充电。(蓄电用电源装置)进而，本发明并非将电源装置的用途特定为使车辆行驶的电机的电源。本发明的电源装置也可以作为通过利用太阳能发电或风力发电等进行发电得到的电力对电池进行充电并蓄电的蓄电装置用的电源来使用，或者作为利用夜间的深夜电力对电池进行充电并蓄电的蓄电装置用的电源来使用。由深夜电力充电的电源装置通过发电厂的剩余电力即深夜电力进行充电，并在电力负载变大的白天输出电力，能够将白天的峰值电力限制得小。进而，电源装置也可以作为利用太阳能电池的输出和深夜电力这双方进行充电的电源来使用。该电源装置有效地利用由太阳能电池发电的电力和深夜电力这双方，能够在考虑气候和消耗电力的同时高效地蓄电。图21所示的蓄电装置利用商用电源的深夜电力或太阳能电池等充电用电源85对电源装置80的电池进行充电，并使电源装置80的电池放电而向负载81的DC/AC变换器82供给电力。因此，图中的蓄电装置具备充电模式和放电模式。充电用电源85经由充电开关86与电源装置80连接，DC/AC变换器82经由放电开关84与电源装置80连接。放电开关84及充电开关86的接通/断开通过电源装置80的控制电路87来切换。在充电模式下，控制电路87切换成使充电开关86接通而使放电开关84断开，并利用从充电用电源85供给的电力对电源装置80的电池进行充电。电源装置80在充电完成而成为满充电状态或以规定值以上的容量被充电时，控制电路87将充电开关86切换成断开而停止充电。另外，在放电模式中，控制电路87将放电开关84切换成接通，将充电开关86切换成断开，从而从电源装置80向负载81供给电力。从电源装置80被供给电力的负载81经由DC/AC变换器82将来自电源装置80的电力向电气设备83供给。电源装置80在电池的剩余量下降到规定容量时，控制电路87将放电开关84切换成断开而停止放电。进而，蓄电装置也可以根据需要使充电开关86和放电开关84这双方接通，从而能同时进行向负载81的电力供给和向电源装置80的充电。工业上的可利用性本发明所涉及的电源装置可以适当地用作能够切换EV行驶模式和HEV行驶模式的外接充电式混合动力电动车或混合动力式电动车、电动车等的电源装置。另外，也可以适当用于能够搭载到计算机服务器的机架(rack)上的备用电源装置、携带式电话等的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、街路灯的电源等、与太阳能电池组合了的蓄电装置、信号机等的备用电源用等用途中。
权利要求
1.一种电源装置，通过汇流条(6)将连接多个电池单体(I)而成的电池单元(2)串联或并联连接，所述电源装置的特征在于， 所述汇流条出)由金属板加工成在两端的连接端子^a)之间连结相互正交的纵面区域(6x)和横面区域(6y)的形状，利用所述纵面区域(6x)和横面区域(6y)吸收将连接端子(6a)连接的电池单元(2)的相对的纵向和横向的振动。
2.根据权利要求I所述的电源装置，其特征在于， 所述汇流条(6)为在横面区域^y)的两端连结纵面区域^x)的形状，且在纵面区域(6x)的前端连结位于与横面区域(6y)平行的面内的连接端子(6a)。
3.根据权利要求I或2所述的电源装置，其特征在于， 所述汇流条(6)具有折弯加工成锯齿状而形成的锯齿区域(6z)。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的电源装置，其特征在于， 所述汇流条(6)朝向扭转方向被折弯加工而形成将纵面区域^x)和横面区域^y)交替连结的形状。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的电源装置，其特征在于， 所述汇流条(6)为铜、铜合金、银、银合金等中的任一个。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的电源装置，其特征在于， 具备收纳多个电池单元(2)的外装壳体(9)，在外装壳体(9)的底板(9a)上固定有多个电池单元⑵。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的电源装置，其特征在于， 其作为向使车辆行驶的电机供给电力的电源使用。
8.—种车辆，其具备权利要求I至7中任一项所述的电源装置。
全文摘要
本发明提供电源装置及具备电源装置的车辆，其在将汇流条形成为低价且能够大量生产的结构的同时能够可靠地防止汇流条的振动导致的损伤或断线。电源装置通过汇流条(6)将连接多个电池单体(1)而成的电池单元(2)串联或并联连接。汇流条(6)由金属板加工成在两端的连接端子(6a)之间连结相互正交的纵面区域(6x)和横面区域(6y)的形状，利用纵面区域(6x)和横面区域(6y)吸收将连接端子(6a)连接的电池单元(2)的相对的纵向和横向的振动。
文档编号H01M2/34GK102881855SQ20121023887
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月10日 优先权日2011年7月12日
发明者久米正夫 申请人:三洋电机株式会社