JP5258348B2 - Power supply for vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、主としてハイブリッドカーなどの電動車両に搭載されて走行用のモータに電力を供給する車両用の電源装置に関する。   The present invention relates to a power supply device for a vehicle that is mounted on an electric vehicle such as a hybrid car and supplies power to a traveling motor.

車両用の電源装置は、多数の素電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。この電源装置は、素電池に安全弁を設けている。安全弁は、素電池の内圧が異常に上昇すると開弁して、外装缶が破壊されるのを防止する。開弁する安全弁は、ガスや電解液等を排出する。安全弁から排出されるガスや電解液を外部に排出するために、排出ダクトを設けた電源装置は開発されている。（特許文献１参照）
特開２００７−１５７６３３号公報 The power supply device for a vehicle increases the output voltage by connecting a large number of unit cells in series. In this power supply device, a safety valve is provided in the unit cell. The safety valve opens when the internal pressure of the unit cell rises abnormally and prevents the outer can from being destroyed. The safety valve that opens opens gas, electrolyte, and the like. In order to discharge gas and electrolyte discharged from the safety valve to the outside, a power supply device provided with a discharge duct has been developed. (See Patent Document 1)
JP 2007-157633 A

特許文献１の電源装置は、角形電池を安全弁の開口部が上面となるように積層して電池ブロックとしている。電池ブロックの上面には、各々の安全弁の開口部に排気チューブを連結している。この構造の電源装置は、安全弁から排出されるガスなどを排気チューブで外部に排気できる。しかしながら、この電源装置は、電池の充放電を制御する制御機器を電池ブロックに並べて配置するので、外形が大きくなる。この電源装置は、車両に搭載するために外形が制限されると、電池ブロックを小さくする必要があって、出力が小さく制限される欠点がある。   In the power supply device of Patent Document 1, prismatic batteries are stacked such that the opening of the safety valve is on the upper surface to form a battery block. On the upper surface of the battery block, an exhaust tube is connected to the opening of each safety valve. The power supply device with this structure can exhaust the gas discharged from the safety valve to the outside through the exhaust tube. However, since this power supply device arranges control devices for controlling charging / discharging of the battery side by side in the battery block, the outer shape becomes large. This power supply device has a drawback that if the outer shape is limited for mounting on a vehicle, the battery block needs to be made smaller, and the output is restricted to be smaller.

本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、外形を小さくして電池ブロックの出力を大きくしながら、制御機器を電池ブロックの熱から断熱して配置できる車両用の電源装置を提供することにある。   The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a power supply device for a vehicle in which a control device can be insulated from the heat of the battery block while reducing the outer shape and increasing the output of the battery block.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
車両用の電源装置は、内圧が設定圧力よりも高くなると開弁する安全弁４０を備える複数の素電池１からなる電池ブロック２と、この電池ブロック２を構成する素電池１の安全弁４０の開口部に連結されて、開弁する安全弁４０からの排出物を排出する排出ダクト４１と、電池ブロック２に接続されて電池１の充放電をコントロールする制御機器５０を備える。電池ブロック２は、安全弁４０の開口部を同一面に位置するように素電池１を配列している。電源装置は、安全弁４０の開口部が位置する電池ブロック２の安全弁開口面２Ａと対向して制御機器５０を配設している。排出ダクト４１を、集合ダクト４２の上面に配置すると共に、集合ダクト４２の上面に止めネジ５６で固定し、排出ダクト４１及び集合ダクト４２が、制御機器５０と安全弁開口面２Ａとの間に位置する。電源装置は、この排出ダクト４１でもって、電池ブロック２と制御機器５０とを断熱している。 The vehicle power supply device of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
The power supply device for a vehicle includes a battery block 2 including a plurality of unit cells 1 provided with a safety valve 40 that opens when an internal pressure becomes higher than a set pressure, and an opening portion of the safety valve 40 of the unit cell 1 constituting the battery block 2. Are connected to the battery block 2, and a control device 50 is connected to the battery block 2 to control charging / discharging of the battery 1. In the battery block 2, the unit cells 1 are arranged so that the opening of the safety valve 40 is located on the same plane. In the power supply device, the control device 50 is disposed to face the safety valve opening surface 2A of the battery block 2 where the opening of the safety valve 40 is located. The exhaust duct 41 is disposed on the upper surface of the collective duct 42 and is fixed to the upper surface of the collective duct 42 with a set screw 56, and the exhaust duct 41 and the collective duct 42 are positioned between the control device 50 and the safety valve opening surface 2A. To do. The power supply device insulates the battery block 2 and the control device 50 with the discharge duct 41.

以上の電源装置は、外形を小さくして電池ブロックの出力を大きくしながら、制御機器を電池ブロックの熱から断熱して配置できる特徴がある。それは、制御機器と電池ブロックとの間に排出ダクトを配設して、排出ダクトで制御機器を断熱しながら、電池ブロックの安全弁開口面に配設するからである。   The power supply device described above has a feature that the control device can be insulated from the heat of the battery block while reducing the outer shape and increasing the output of the battery block. This is because a discharge duct is disposed between the control device and the battery block, and the control device is insulated by the discharge duct and disposed on the safety valve opening surface of the battery block.

本発明の請求項２の車両用の電源装置は、電池ブロック２の素電池１を、上面に安全弁４０の開口部を設けてなる角形電池１Ｘとして、この角形電池１Ｘを水平方向に積層状態に配列して電池ブロック２を構成している。さらに、電池ブロック２の上面を安全弁開口面２Ａとして、電池ブロック２の上に排出ダクト４１を挟んで制御機器５０を配置している。
この電源装置は、制御機器を電池ブロックの上方に配置するので、安全弁から排出される電解液が制御機器に悪い影響を与えることがない。それは、制御機器を電池ブロックの上に配置して、しかも電池ブロックとの間に排出ダクトを配置するからである。制御機器の電子部品やコンタクタなどに電解液が接触すると、内部ショートする等の弊害が発生するが、この電源装置は、開弁する安全弁から排出される電解液が、制御機器を配置している上に流れることがなく、その弊害を確実に防止できる。 The power supply device for a vehicle according to claim 2 of the present invention is configured such that the unit cell 1 of the battery block 2 is a rectangular battery 1X in which an opening of the safety valve 40 is provided on the upper surface, and the rectangular battery 1X is stacked in the horizontal direction. The battery block 2 is configured by arranging. Further, the upper surface of the battery block 2 is the safety valve opening surface 2A, and the control device 50 is disposed on the battery block 2 with the discharge duct 41 interposed therebetween.
In this power supply device, since the control device is disposed above the battery block, the electrolyte discharged from the safety valve does not adversely affect the control device. This is because the control device is disposed on the battery block and the discharge duct is disposed between the control device and the battery block. When the electrolyte comes into contact with electronic parts or contactors of the control equipment, there is a negative effect such as an internal short circuit, but this power supply unit is equipped with the control equipment for the electrolyte discharged from the safety valve that opens. It does not flow upward, and the adverse effects can be reliably prevented.

本発明の請求項３の車両用の電源装置は、電池ブロック２の素電池１を、上面に安全弁４０の開口部を有すると共に電極端子８を有する角形電池１Ｘとして、この角形電池１Ｘを水平方向に積層状態に配列して電池ブロック２を構成している。さらに、電池ブロック２の上面を安全弁開口面２Ａとして、電池ブロック２の上に排出ダクト４１を介して制御機器５０を配置すると共に、排出ダクト４１と電池ブロック２の間で、かつ集合ダクト４２に隣接して設けられ、電極端子８が位置する接続隙間５３を備え、接続隙間５３と排出ダクト４１とで電池ブロック２と制御機器５０とを断熱している。
この電源装置は、制御機器が電解液の悪影響から防止されることに加えて、さらに接続隙間と排出ダクトの両方で断熱されることから、電池ブロックの熱が制御機器に伝わるのをさらに少なくして、制御機器の熱による弊害を有効に防止できる。 The power supply device for a vehicle according to claim 3 of the present invention is configured such that the unit cell 1 of the battery block 2 is a rectangular battery 1X having an opening of the safety valve 40 on the upper surface and the electrode terminal 8, and the rectangular battery 1X is horizontally oriented. The battery block 2 is configured in a stacked state. Further, the control device 50 is disposed on the battery block 2 via the discharge duct 41 with the upper surface of the battery block 2 as a safety valve opening surface 2A , and between the discharge duct 41 and the battery block 2 and in the collecting duct 42. A connection gap 53 is provided adjacently and in which the electrode terminal 8 is located , and the battery gap 2 and the control device 50 are thermally insulated by the connection gap 53 and the discharge duct 41.
In addition to preventing the control device from being adversely affected by the electrolyte, this power supply device is further insulated by both the connection gap and the discharge duct, further reducing the heat transmitted to the battery block to the control device. Thus, it is possible to effectively prevent adverse effects caused by heat of the control device.

本発明の請求項４の車両用の電源装置は、制御機器５０を、電池１の保護回路を実現する電子部品を実装する保護回路基板を内蔵する回路ケース５１と、電池ブロック２の出力側に接続しているコンタクタを内蔵するジャンクションボックス５２とで構成している。   The power supply device for a vehicle according to claim 4 of the present invention includes a control device 50 on the output side of the battery block 2 and a circuit case 51 containing a protection circuit board on which electronic components for realizing the protection circuit of the battery 1 are mounted. It is comprised with the junction box 52 which incorporates the connected contactor.

本発明の請求項５の車両用の電源装置は、電池ブロック２の底面に熱結合状態で配置される冷却プレート３を備え、この冷却プレート３に排出ダクト４１を熱結合状態に配置して、冷却プレート３で排出ダクト４１を冷却している。
この電源装置は、排出ダクトが冷却プレートで冷却されることから、制御機器が排出ダクトで断熱されることに加えて、さらに排出ダクトを冷却プレートで冷却することで、制御機器の熱による弊害をさらに確実に防止できる。 The power supply device for a vehicle according to claim 5 of the present invention includes a cooling plate 3 disposed in a thermally coupled state on the bottom surface of the battery block 2, and a discharge duct 41 disposed in the thermally coupled state on the cooling plate 3. The discharge duct 41 is cooled by the cooling plate 3.
In this power supply device, since the discharge duct is cooled by the cooling plate, in addition to the control equipment being insulated by the discharge duct, the discharge duct is further cooled by the cooling plate, thereby preventing adverse effects due to the heat of the control equipment. Furthermore, it can prevent reliably.

本発明の請求項６の車両用の電源装置は、電池ブロック２の底面に熱結合状態で配置される冷却プレート３を備え、この冷却プレート３が、冷媒の気化熱で冷却される冷却パイプ１３を内蔵しており、この冷却パイプ１３の流入側に回路ケース５１を配設している。
この電源装置は、冷却パイプに供給される冷媒でもって回路ケースをジャンクションボックスよりも確実に冷却できる。とくに、冷却パイプに供給される冷媒量が少なくなっても、冷却パイプの流入側で気化される冷媒の気化熱で回路ケースを効率よく冷却できる。 The power supply device for a vehicle according to claim 6 of the present invention includes a cooling plate 3 disposed in a thermally coupled state on the bottom surface of the battery block 2, and the cooling plate 13 is cooled by the heat of vaporization of the refrigerant. The circuit case 51 is disposed on the inflow side of the cooling pipe 13.
This power supply device can cool the circuit case more reliably than the junction box with the refrigerant supplied to the cooling pipe. In particular, even when the amount of refrigerant supplied to the cooling pipe decreases, the circuit case can be efficiently cooled by the heat of vaporization of the refrigerant vaporized on the inflow side of the cooling pipe.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は車両用の電源装置を以下のものに特定しない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a vehicle power supply device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the vehicle power supply device as follows.

さらに、この明細書は、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、実施例の部材に特定するものでは決してない。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

図１ないし図６は、車両用の電源装置の詳細図を示している。これ等の図に示す電源装置は、内部に冷媒を循環して冷媒の気化熱で強制冷却する熱交換器４を内蔵してなる冷却プレート３と、この冷却プレート３の上に固定されると共に、複数の素電池１を接続してなる電池ブロック２と、この電池ブロック２を構成する素電池１の安全弁４０の開口部１Ｃに連結されて、開弁する安全弁４０からの排出物を排出する内部を中空状とする排出ダクト４１と、電池ブロック２に接続されて素電池１の充放電をコントロールする制御機器５０と、冷却プレート３を固定しているフレーム構造体５とを備える。この電源装置は、電池ブロック２の素電池１の安全弁４０から排出されるガスや電解液を排出ダクト４１で外部に排出する。   1 to 6 show detailed views of a power supply device for a vehicle. The power supply device shown in these figures includes a cooling plate 3 that incorporates a heat exchanger 4 that circulates a refrigerant therein and forcibly cools it with the heat of vaporization of the refrigerant, and is fixed on the cooling plate 3. The battery block 2 formed by connecting a plurality of unit cells 1 and the opening 1C of the safety valve 40 of the unit cell 1 constituting the battery block 2 are connected to discharge the discharge from the safety valve 40 to be opened. A discharge duct 41 having a hollow interior, a control device 50 that is connected to the battery block 2 and controls charging / discharging of the unit cell 1, and a frame structure 5 that fixes the cooling plate 3 are provided. This power supply device discharges gas and electrolyte discharged from the safety valve 40 of the unit cell 1 of the battery block 2 to the outside through a discharge duct 41.

冷却プレート３は、図３と図４に示すように、上面板１１と底板１２を周囲で連結して内部を閉鎖室１０としている。この閉鎖室１０に、熱交換器４として、液化された冷媒を循環させる銅やアルミなどの冷却パイプ１３を内蔵している。冷却パイプ１３は、冷却プレート３の上面板１１に密着するように固定されて上面板１１を冷却し、底板１２との間には断熱材（図示せず）を配設して、底板１２との間を断熱している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the cooling plate 3 connects the upper surface plate 11 and the bottom plate 12 around the periphery to form a closed chamber 10. A cooling pipe 13 made of copper or aluminum for circulating the liquefied refrigerant is incorporated in the closed chamber 10 as the heat exchanger 4. The cooling pipe 13 is fixed in close contact with the upper surface plate 11 of the cooling plate 3 to cool the upper surface plate 11, and a heat insulating material (not shown) is disposed between the bottom plate 12 and the bottom plate 12. Insulates between.

冷却パイプ１３は、供給される液状の冷媒を内部で気化させて、気化熱で上面板１１を冷却する。この冷却パイプ１３は、図５に示すように、膨張弁１４を介して、車両に搭載されるコンデンサ１５に連結され、膨張弁１４を介してコンデンサ１５から液化された冷媒が供給される。膨張弁１４は、冷却パイプ１３に供給する冷媒量を調整して、冷媒を断熱膨張させる。冷媒の供給量は、冷却プレート３の冷却パイプ１３で、供給される冷媒を完全に気化させて排出する量に制御される。コンデンサ１５は、コンプレッサ１６から供給される気体状の冷媒を冷却して液化させる。コンデンサ１５は、冷媒の熱を放熱して液化させるので、車両に設けたラジエータの近傍に配設される。コンプレッサ１６は、車両のエンジンで駆動され、あるいはモータに駆動されて、冷却パイプ１３から排出される気体状の冷媒を加圧してコンデンサ１５に供給する。この冷却システムは、コンプレッサ１６で加圧された冷媒をコンデンサ１５で冷却して液化し、液化された冷媒を冷却プレート３に供給し、冷却プレート３の冷却パイプ１３の内部で冷媒を気化させて気化熱で上面板１１を冷却する。図５の冷却システムは、バイパス弁１７を介して、車両に搭載している車内冷房用のコンデンサ１５の排出側に膨張弁１４を連結している。この冷却システムは、電池１の温度が設定温度よりも高くなると、バイパス弁１７を開いて冷却プレート３に冷媒を供給し、冷却プレート３で電池１を冷却する。電池１が冷却されて設定温度よりも低くなると、バイパス弁１７を閉じて冷却プレート３の冷却を停止する。   The cooling pipe 13 vaporizes the supplied liquid refrigerant and cools the upper surface plate 11 with heat of vaporization. As shown in FIG. 5, the cooling pipe 13 is connected to a condenser 15 mounted on the vehicle via an expansion valve 14, and liquefied refrigerant is supplied from the condenser 15 via the expansion valve 14. The expansion valve 14 adjusts the amount of refrigerant supplied to the cooling pipe 13 and adiabatically expands the refrigerant. The supply amount of the refrigerant is controlled by the cooling pipe 13 of the cooling plate 3 so that the supplied refrigerant is completely vaporized and discharged. The condenser 15 cools and liquefies the gaseous refrigerant supplied from the compressor 16. Since the condenser 15 dissipates heat from the refrigerant and liquefies it, the condenser 15 is disposed in the vicinity of the radiator provided in the vehicle. The compressor 16 is driven by a vehicle engine or is driven by a motor to pressurize the gaseous refrigerant discharged from the cooling pipe 13 and supply it to the condenser 15. In this cooling system, the refrigerant pressurized by the compressor 16 is cooled and liquefied by the condenser 15, the liquefied refrigerant is supplied to the cooling plate 3, and the refrigerant is vaporized inside the cooling pipe 13 of the cooling plate 3. The upper surface plate 11 is cooled by heat of vaporization. In the cooling system of FIG. 5, an expansion valve 14 is connected to the discharge side of a condenser 15 for cooling the vehicle mounted on the vehicle via a bypass valve 17. In the cooling system, when the temperature of the battery 1 becomes higher than the set temperature, the bypass valve 17 is opened to supply the coolant to the cooling plate 3, and the battery 1 is cooled by the cooling plate 3. When the battery 1 is cooled and becomes lower than the set temperature, the bypass valve 17 is closed and the cooling of the cooling plate 3 is stopped.

図５に示す電源装置は、冷却プレート３を細長い四角形として、この上に２組の電池ブロック２を並べて固定している。１組の電池ブロック２を図７と図８に示している。この電池ブロック２は、複数の角形電池１Ｘからなる素電池１を積層してなる電池ユニット２２と、この電池ユニット２２の両端面にあって複数の角形電池１Ｘを積層方向に挟着して積層状態に固定するエンドプレート２０と、電池ユニット２２の両端に配設される一対のエンドプレート２０を連結する連結具２１とを備える。図の電池ブロック２は、複数の角形電池１Ｘを、垂直姿勢で水平面内で積層するように並べて底面を平面状としている。   In the power supply device shown in FIG. 5, the cooling plate 3 is formed into an elongated quadrangle, and two sets of battery blocks 2 are arranged and fixed thereon. A set of battery blocks 2 is shown in FIGS. The battery block 2 includes a battery unit 22 formed by stacking unit cells 1 including a plurality of rectangular batteries 1X, and a plurality of prismatic batteries 1X that are provided at both end faces of the battery unit 22 and stacked in the stacking direction. An end plate 20 that is fixed in a state and a connector 21 that connects a pair of end plates 20 disposed at both ends of the battery unit 22 are provided. The battery block 2 shown in the drawing has a plurality of rectangular batteries 1X arranged in a vertical posture so as to be stacked in a horizontal plane and has a flat bottom surface.

素電池１の角形電池１Ｘは、底を閉塞して筒状に金属板をプレス加工してなる外装缶１Ａの開口部を、封口板１Ｂで気密に密閉している。外装缶１Ａは、厚さよりも幅を広くする筒状にアルミニウムやアルミニウム合金などの金属板をプレス加工して製作される。外装缶１Ａの上面開口部を閉塞する封口板１Ｂは、両端部に正負の電極端子８を固定して、中間部には安全弁４０の開口部１Ｃを設けている。正負の電極端子８は、バスバー（図示せず）に連結されて、隣接する角形電池１Ｘを直列に接続している。安全弁４０の開口部１Ｃは、外装缶１Ａの内圧が設定圧力よりも高くなると開弁する弁体で閉塞している。この弁体は、たとえば、設定圧力よりも高くなると破壊する金属箔からなる。ただし、安全弁は、設定圧力よりも高くなると弁座から離れて開弁する弁体を内蔵することもできる。   In the rectangular battery 1X of the unit cell 1, the opening of an outer can 1A formed by pressing a metal plate into a cylindrical shape with the bottom closed is hermetically sealed with a sealing plate 1B. The outer can 1A is manufactured by pressing a metal plate such as aluminum or an aluminum alloy into a cylindrical shape having a width wider than the thickness. A sealing plate 1B that closes the upper surface opening of the outer can 1A has positive and negative electrode terminals 8 fixed to both ends, and an opening 1C of a safety valve 40 is provided in the middle. The positive and negative electrode terminals 8 are connected to a bus bar (not shown) and connect adjacent rectangular batteries 1X in series. The opening 1C of the safety valve 40 is closed with a valve element that opens when the internal pressure of the outer can 1A becomes higher than the set pressure. This valve body consists of metal foil which destroys, for example, when it becomes higher than a setting pressure. However, the safety valve can incorporate a valve body that opens away from the valve seat when the pressure is higher than the set pressure.

この電池ブロック２は、冷却プレート３の上面に固定されて、各々の角形電池１Ｘを密着状態に固定する。角形電池１Ｘは、外装缶１Ａをアルミなどの金属としている。金属製の外装缶１Ａは熱伝導がよく、底面を冷却プレート３の表面に密着するように固定して、底面から全体を均一に冷却できる。角形電池１Ｘは、リチウムイオン電池である。ただし、電池には、リチウムイオン電池に代わって、ニッケル水素電池などの充電できる全ての電池とすることができる。   This battery block 2 is fixed to the upper surface of the cooling plate 3, and fixes each square battery 1X in a close contact state. In the rectangular battery 1X, the outer can 1A is made of metal such as aluminum. The metal outer can 1 </ b> A has good heat conduction, and can be uniformly cooled from the bottom by fixing the bottom so as to be in close contact with the surface of the cooling plate 3. The rectangular battery 1X is a lithium ion battery. However, the battery can be any rechargeable battery such as a nickel metal hydride battery, instead of the lithium ion battery.

電池ブロック２は、安全弁４０の開口部１Ｃを同一面に位置するように素電池１の角形電池１Ｘを積層状態に配列している。図７と図８の電池ブロック２の素電池１は、上面に安全弁４０の開口部１Ｃを設けてなる角形電池１Ｘとしている。複数の角形電池１Ｘが垂直姿勢で水平方向に積層されて、電池ブロック２としている。この電池ブロック２は、図３に示すように、上面を安全弁開口面２Ａとして、電池ブロック２の上に排出ダクト４１を配設している。図８の電池ブロック２は、素電池１である角形電池１Ｘの封口板１Ｂの中央部に開口部１Ｃを設けている。したがって、電池ブロック２は、安全弁開口面２Ａに、角形電池１Ｘの積層方向に各々の素電池１の安全弁４０の開口部１Ｃが配置される。   In the battery block 2, the rectangular batteries 1X of the unit cells 1 are arranged in a stacked state so that the opening 1C of the safety valve 40 is located on the same plane. The unit cell 1 of the battery block 2 in FIGS. 7 and 8 is a square battery 1X having an opening 1C of a safety valve 40 on the upper surface. A plurality of rectangular batteries 1X are stacked in the horizontal direction in a vertical posture to form a battery block 2. As shown in FIG. 3, the battery block 2 is provided with a discharge duct 41 on the battery block 2 with the upper surface serving as a safety valve opening surface 2 </ b> A. The battery block 2 in FIG. 8 has an opening 1C at the center of the sealing plate 1B of the rectangular battery 1X that is the unit cell 1. Accordingly, in the battery block 2, the opening 1C of the safety valve 40 of each unit cell 1 is arranged on the safety valve opening surface 2A in the stacking direction of the rectangular batteries 1X.

図７の電池ブロック２は、２列の電池ユニット２２を、角形電池１Ｘの積層方向を平行とする姿勢に並べて、その両端をエンドプレート２０で挟着している。この電池ブロック２は、２列に配列される各々の角形電池１Ｘに安全弁４０の開口部１Ｃを設けているので、上面にある安全弁開口面２Ａには、２列に安全弁４０の開口部１Ｃが配列される。図７の電池ブロック２は、一対のエンドプレート２０で２列の電池ユニット２２を挟着して固定するので、エンドプレート２０は２列の電池ユニット２２の両端面を挟着できる幅としている。さらに、図の電池ブロック２は２列の電池ユニット２２の間に中間セパレータ２３を配設しているので、エンドプレート２０は、電池ユニット２２の幅の２倍に、中間セパレータ２３の厚さを加算した幅としている。図の電池ブロック２は、２列の電池ユニット２２を平行に並べて、一対のエンドプレート２０が両端面を挟着しているが、電池ブロックは、３列以上の電池ユニットを平行に並べて、一対のエンドプレートで挟着することもできる。複数列の電池ユニット２２を平行に並べてなる電池ブロック２は、電池ユニット２２の間に中間セパレータ２３を配設する。   In the battery block 2 in FIG. 7, two rows of battery units 22 are arranged in a posture in which the stacking direction of the rectangular batteries 1 </ b> X is parallel, and both ends thereof are sandwiched between end plates 20. In this battery block 2, each rectangular battery 1 </ b> X arranged in two rows is provided with openings 1 </ b> C of the safety valves 40. Therefore, the openings 1 </ b> C of the safety valves 40 are arranged in two rows on the safety valve opening surface 2 </ b> A on the upper surface. Arranged. Since the battery block 2 in FIG. 7 sandwiches and fixes two rows of battery units 22 with a pair of end plates 20, the end plate 20 has a width that can sandwich both end surfaces of the two rows of battery units 22. Further, since the battery block 2 shown in the figure has the intermediate separator 23 disposed between the battery units 22 in two rows, the end plate 20 has a thickness of the intermediate separator 23 that is twice the width of the battery unit 22. The added width. The battery block 2 in the figure has two rows of battery units 22 arranged in parallel and a pair of end plates 20 sandwiching both end faces, but the battery block has three or more rows of battery units arranged in parallel to form a pair. It can also be clamped by other end plates. In the battery block 2 in which a plurality of battery units 22 are arranged in parallel, an intermediate separator 23 is disposed between the battery units 22.

エンドプレート２０は、図３、図９及び図１０に示すように、絶縁性のプラスチック２４に補強金属２５をインサート成形している。これ等の図に示すエンドプレート２０は、図９の鎖線で示すように、長手方向の伸びる細長い補強金属２５をインサート成形している。図の補強金属２５は、金属ロッドである。図のエンドプレート２０は、金属ロッドからなる補強金属２５をプラスチック２４に埋設するようにインサート成形している。補強金属２５は、金属ロッドに代わって、金属パイプや金属板をプレス加工したものも使用できる。補強金属２５をプラスチック２４にインサート成形して埋設するエンドプレート２０は、表面に補強金属が表出されず、プラスチック２４で補強金属２５の表出全体を絶縁できる。また、補強金属２５をプラスチック２４にインサート成形するエンドプレート２０は、図７ないし図９に示すように、角形電池１Ｘと対向する面と反対側の外側面に補強リブ２０ａを設けて補強することができる。ただし、電池ブロックは、必ずしも補強金属をプラスチックにインサート成形して埋設する必要はない。エンドプレートは、補強金属を角形電池との対向面であって角形電池との接触面には表出させず、その反対側の外側面には表出させるように、補強金属をプラスチックにアウトサート成形して製作することもできる。このエンドプレートは、角形電池との対向面に成形されるプラスチックで、角形電池との間を絶縁する。   As shown in FIGS. 3, 9, and 10, the end plate 20 is formed by insert-molding a reinforcing metal 25 into an insulating plastic 24. The end plate 20 shown in these figures is insert-molded with an elongated reinforcing metal 25 extending in the longitudinal direction, as indicated by a chain line in FIG. The reinforcing metal 25 in the figure is a metal rod. The end plate 20 in the figure is insert-molded so that a reinforcing metal 25 made of a metal rod is embedded in the plastic 24. As the reinforcing metal 25, a metal pipe or a metal plate press-processed can be used instead of the metal rod. The end plate 20 in which the reinforcing metal 25 is insert-molded and embedded in the plastic 24 does not expose the reinforcing metal on the surface, and the entire surface of the reinforcing metal 25 can be insulated by the plastic 24. Further, as shown in FIGS. 7 to 9, the end plate 20 in which the reinforcing metal 25 is insert-molded into the plastic 24 is reinforced by providing a reinforcing rib 20a on the outer surface opposite to the surface facing the rectangular battery 1X. Can do. However, the battery block does not necessarily have to be embedded by insert-molding a reinforcing metal into plastic. The end plate outserts the reinforcing metal into the plastic so that the reinforcing metal is not exposed on the contact surface with the prismatic battery but on the contact surface with the prismatic battery, and on the outer surface on the opposite side. It can also be manufactured by molding. This end plate is a plastic molded on the surface facing the square battery, and insulates the square battery.

一対のエンドプレート２０は、電池ユニット２２の外側にあって両端部に連結している端部連結具２１Ａと、エンドプレート２０の中間部を連結している中間連結具２１Ｂとで連結される。端部連結具２１Ａと中間連結具２１Ｂに連結するために、エンドプレート２０は、両端部の上下に端部連結具２１Ａの止ネジ２７をねじ込むネジ孔２０ｂを設けて、中間部の上下に中間連結具２１Ｂの固定具２８を挿通する貫通孔２０ｃを設けている。端部連結具２１Ａは、両端を内側に折曲している金属板２６と、この金属板２６をエンドプレート２０に固定する止ネジ２７を備える。この端部連結具２１Ａは、金属板２６の両端の折曲部２６Ａに設けた貫通孔２６ａに止ネジ２７を挿通して、この止ネジ２７で金属板２６をエンドプレート２０に固定する。エンドプレート２０は、止ネジ２７をねじ込んで固定するナット（図示せず）をインサート成形して埋設しており、あるいは内側面にナットを配設する嵌着凹部（図示せず）を設けている。止ネジ２７は、金属板２６の貫通孔２６ａとエンドプレート２０のネジ孔２０ｂに挿通され、ナットにねじ込まれて、金属板２６をエンドプレート２０に固定する。   The pair of end plates 20 are connected by an end connector 21 </ b> A that is outside the battery unit 22 and connected to both ends, and an intermediate connector 21 </ b> B that connects an intermediate part of the end plate 20. In order to connect the end connector 21A and the intermediate connector 21B, the end plate 20 is provided with screw holes 20b into which the set screws 27 of the end connector 21A are screwed up and down at both ends. A through hole 20c through which the fixture 28 of the connector 21B is inserted is provided. The end connector 21 </ b> A includes a metal plate 26 that is bent inward at both ends, and a set screw 27 that fixes the metal plate 26 to the end plate 20. In this end connector 21 </ b> A, a set screw 27 is inserted into a through hole 26 a provided in a bent portion 26 </ b> A at both ends of the metal plate 26, and the metal plate 26 is fixed to the end plate 20 with the set screw 27. The end plate 20 has a nut (not shown) to which a set screw 27 is screwed and fixed therein by insert molding, or a fitting recess (not shown) in which a nut is provided on the inner surface. . The set screw 27 is inserted into the through hole 26 a of the metal plate 26 and the screw hole 20 b of the end plate 20, and is screwed into the nut to fix the metal plate 26 to the end plate 20.

さらに、エンドプレート２０の中間を連結する中間連結具２１Ｂは、隣接する電池ユニット２２の間に配設している中間セパレータ２３と、エンドプレート２０を中間セパレータ２３に固定する固定具２８を備える。中間セパレータ２３は、隣接して配列される複数列の電池ユニット２２を絶縁し、また、電池ブロック２を固定台９に固定するための部材にも併用される。したがって、中間セパレータ２３は、プラスチック等の絶縁材を成形して製作される。中間セパレータ２３は、電池１を積層している電池ユニット２２の積層方向の長さ、すなわち電池ユニット２２の長さに等しく、エンドプレート２０の内面との対向面をエンドプレート２０に密閉する形状に成形している。内面を平面状とするエンドプレート２０を連結する中間セパレータ２３は、エンドプレート２０との対向面を平面状に成形している。エンドプレート２０を中間セパレータ２３に固定する固定具２８は、エンドプレートを貫通して挿通される止ネジ２８Ａと、中間セパレータ２３に設けられて、止ネジ２８Ａがねじ込まれるナット２８Ｂとからなる。図１０に示す中間セパレータ２３は、エンドプレート２０を貫通する止ネジ２８Ａをねじ込むナット２８Ｂをインサート成形して固定している。止ネジ２８Ａは、エンドプレート２０に設けた貫通孔２０ｃに挿通され、中間セパレータ２３に固定しているナット２８Ｂにねじ込んで、エンドプレート２０を中間セパレータ２３に連結する。ただ、ナットは、必ずしも中間セパレータにインサート成形して固定する必要はない。中間セパレータにナットを配設する上方開口の凹部を設け、この凹部に連結されるように、エンドプレートに止ネジを挿通する貫通孔を設け、エンドプレートの貫通孔に挿通される止ネジを凹部のナットにねじ込んでエンドプレートを中間セパレータに固定することもできる。   Furthermore, the intermediate connector 21 </ b> B that connects the middle of the end plate 20 includes an intermediate separator 23 disposed between adjacent battery units 22, and a fixture 28 that fixes the end plate 20 to the intermediate separator 23. The intermediate separator 23 insulates a plurality of battery units 22 arranged adjacent to each other, and is also used as a member for fixing the battery block 2 to the fixing base 9. Therefore, the intermediate separator 23 is manufactured by molding an insulating material such as plastic. The intermediate separator 23 is equal to the length in the stacking direction of the battery units 22 in which the batteries 1 are stacked, that is, the length of the battery unit 22, and has a shape in which the end surface facing the inner surface of the end plate 20 is sealed to the end plate 20. Molding. The intermediate separator 23 that connects the end plates 20 whose inner surfaces are flat has a flat surface facing the end plate 20. The fixture 28 that fixes the end plate 20 to the intermediate separator 23 includes a set screw 28A that is inserted through the end plate and a nut 28B that is provided in the intermediate separator 23 and into which the set screw 28A is screwed. The intermediate separator 23 shown in FIG. 10 is fixed by insert molding a nut 28B into which a set screw 28A penetrating the end plate 20 is screwed. The set screw 28 </ b> A is inserted into a through hole 20 c provided in the end plate 20, and is screwed into a nut 28 </ b> B fixed to the intermediate separator 23 to connect the end plate 20 to the intermediate separator 23. However, the nut does not necessarily need to be insert-molded and fixed to the intermediate separator. The intermediate separator is provided with a recess in the upper opening for disposing the nut, and a through hole for inserting a set screw is provided in the end plate so as to be connected to the recess, and the set screw inserted in the through hole of the end plate is set in the recess. It is also possible to fix the end plate to the intermediate separator by screwing into the nut.

さらに、中間連結具は、中間セパレータに止ネジで固定することなく、止ネジを中間セパレータに貫通させて、他方のエンドプレートに固定することもできる。この中間連結具は、一方のエンドプレートに止ネジを挿通する貫通孔を設け、他方のエンドプレートには止ネジをねじ込んで固定するナットをインサート成形して固定して実現される。この中間連結具は、止ネジを一方のエンドプレートと中間セパレータに貫通し、他方のエンドプレートのナットにねじ込んで一対のエンドプレートを連結して固定できる。この中間連結具は、一対のエンドプレートで中間セパレータを挟着して固定できる。また、この中間連結具は、ナットを他方のエンドプレートにインサート成形して固定することなく、両方のエンドプレートに止ネジの貫通孔を設け、ナットをエンドプレートの外側に配設することもできる。この構造の中間連結具は、止ネジをエンドプレートと中間セパレータに貫通し、先端部をナットにねじ込んで一対のエンドプレートを連結して固定する。   Further, the intermediate connector can be fixed to the other end plate by passing the set screw through the intermediate separator without fixing to the intermediate separator with the set screw. This intermediate connector is realized by providing a through-hole through which a set screw is inserted in one end plate and insert-molding a nut for fixing the set screw into the other end plate. The intermediate connector can be fixed by connecting a pair of end plates by passing a set screw through one end plate and the intermediate separator and screwing into a nut of the other end plate. The intermediate connector can be fixed by sandwiching the intermediate separator with a pair of end plates. In addition, this intermediate connector can be provided with a through screw hole in both end plates without insert-molding and fixing the nut to the other end plate, and the nut can be disposed outside the end plate. . In the intermediate connector having this structure, a set screw is passed through the end plate and the intermediate separator, and a pair of end plates are connected and fixed by screwing a tip portion into a nut.

さらに、図７ないし図９のエンドプレート２０は、電池ブロック２の上に固定される排出ダクト４１を連結するための固定片４７（図４及び図１１参照）を止ネジ４８で固定するねじ穴２０ｄを設けている。このねじ穴２０ｄは、端部連結具２１Ａを連結するネジ孔２０ｂと中間連結具２１Ｂを連結する貫通孔２０ｃの中間に設けている。このねじ穴２０ｄは、図１１に示すように、ナット４９をインサート成形して固定しており、止ネジ４８で固定片４７を電池ブロック２に固定する。   Further, the end plate 20 of FIGS. 7 to 9 is a screw hole for fixing a fixing piece 47 (see FIGS. 4 and 11) for connecting the discharge duct 41 fixed on the battery block 2 with a set screw 48. 20d is provided. This screw hole 20d is provided in the middle of a screw hole 20b for connecting the end connector 21A and a through hole 20c for connecting the intermediate connector 21B. As shown in FIG. 11, the screw hole 20 d is fixed by insert molding a nut 49, and the fixing piece 47 is fixed to the battery block 2 by a set screw 48.

さらに、中間セパレータ２３は、図１０に示すように、電池ブロック２を冷却プレート３に固定する固定ボルト２９を上下に貫通させる上下貫通孔２３ａを設けている。固定ボルト２９は、中間セパレータ２３の上下貫通孔２３ａに挿通され、下端を冷却プレート３にねじ込んで、電池ブロック２を冷却プレート３に固定する。この電池ブロック２は、２列の電池ユニット２２の間に挟着して固定される中間セパレータ２３を介して、電池ブロック２を冷却プレート３にしっかりと固定できる。   Further, as shown in FIG. 10, the intermediate separator 23 is provided with an upper and lower through hole 23 a through which a fixing bolt 29 for fixing the battery block 2 to the cooling plate 3 is vertically passed. The fixing bolt 29 is inserted into the upper and lower through holes 23 a of the intermediate separator 23, and the lower end is screwed into the cooling plate 3 to fix the battery block 2 to the cooling plate 3. The battery block 2 can be firmly fixed to the cooling plate 3 via an intermediate separator 23 that is sandwiched and fixed between two rows of battery units 22.

図６はフレーム構造体５を除いた電源装置の斜視図を示し、図１１は電池ブロックと排出ダクトの連結部の拡大断面図を示している。図１ないし図３、図６、及び図１１に示す電源装置は、電池ブロック２の安全弁開口面２Ａである上面に排出ダクト４１を配設し、この排出ダクト４１の上に制御機器５０を配置している。すなわち、制御機器５０と電池ブロック２との間に排出ダクト４１を設けて、排出ダクト４１で制御機器５０を電池ブロック２から断熱している。   FIG. 6 shows a perspective view of the power supply device excluding the frame structure 5, and FIG. 11 shows an enlarged cross-sectional view of the connecting portion between the battery block and the discharge duct. 1 to 3, 6, and 11, a discharge duct 41 is disposed on an upper surface that is the safety valve opening surface 2 </ b> A of the battery block 2, and a control device 50 is disposed on the discharge duct 41. doing. That is, the discharge duct 41 is provided between the control device 50 and the battery block 2, and the control device 50 is insulated from the battery block 2 by the discharge duct 41.

排出ダクト４１は、２列に配列している電池ブロック２の安全弁開口面２Ａのほぼ全面をカバーする幅と長さを有し、かつ安全弁４０から排出されるガスをスムーズに排出できる厚さの四角筒状で、２列の電池ブロック２の上に配設している。この排出ダクト４１は、下面に流入口４１ａを設けて、この流入口４１ａを集合ダクト４２に連結して、集合ダクト４２を各々の角形電池１Ｘの安全弁４０の開口部１Ｃに連結している。さらに、図の排出ダクト４１は、電池ブロック２を配置する冷却プレート３に熱結合するために、端部にＵ曲ダクト４３を連結して、冷却プレート３の下に下方排出部４４を設けている。下方排出部４４は、冷却プレート３に熱結合されるフレーム構造体５に熱結合されて、フレーム構造体５を介して冷却プレート３に熱結合される。この排出ダクト４１は、下方排出部４４をフレーム構造体５を介して冷却プレート３で冷却する。下方排出部４４が冷却される排出ダクト４１は、熱伝導されて電池ブロック２の上部に配設される部分も冷却する。この排出ダクト４１は、電池ブロック２をより確実に遮断して、制御機器５０の熱による弊害を防止できる。下方排出部４４は、その先端に排出口４５を開口している。排出ダクト４１に流入される安全弁４０からのガスや電解液は、この排出口４５から外部に排出される。   The discharge duct 41 has a width and length that covers almost the entire surface of the safety valve opening surface 2A of the battery blocks 2 arranged in two rows, and has a thickness that can smoothly discharge the gas discharged from the safety valve 40. It is in the form of a square cylinder and is disposed on the two rows of battery blocks 2. The discharge duct 41 is provided with an inlet 41a on the lower surface, the inlet 41a is connected to the collecting duct 42, and the collecting duct 42 is connected to the opening 1C of the safety valve 40 of each rectangular battery 1X. Further, the discharge duct 41 shown in the figure has a U-shaped duct 43 connected to the end portion thereof and a lower discharge portion 44 provided under the cooling plate 3 in order to thermally couple to the cooling plate 3 in which the battery block 2 is disposed. Yes. The lower discharge portion 44 is thermally coupled to the frame structure 5 that is thermally coupled to the cooling plate 3, and is thermally coupled to the cooling plate 3 via the frame structure 5. The discharge duct 41 cools the lower discharge portion 44 with the cooling plate 3 through the frame structure 5. The discharge duct 41 in which the lower discharge portion 44 is cooled also cools the portion that is thermally conductive and disposed on the upper part of the battery block 2. The discharge duct 41 can more reliably block the battery block 2 and prevent adverse effects caused by the heat of the control device 50. The lower discharge part 44 opens a discharge port 45 at the tip thereof. Gas and electrolyte from the safety valve 40 flowing into the discharge duct 41 are discharged to the outside from the discharge port 45.

図の電源装置は、角形電池１Ｘを２列に並べている電池ブロック２を、さらに２列に配置するので、２列の電池ブロック２の安全弁開口面２Ａには、４列の安全弁４０の開口部１Ｃが設けられる。４列の安全弁４０の開口部１Ｃの上に、４列に集合ダクト４２を配置している。４列の集合ダクト４２は、下側を、各々の角形電池１Ｘの安全弁４０の開口部１Ｃに連結している。集合ダクト４２と角形電池１Ｘの上面との間にはパッキン４６を挟着して、安全弁４０の開口部１Ｃのガスを外部に漏らさない構造としている。さらに、集合ダクト４２は、その両端面を下方に延長して、貫通孔４７ａのある固定片４７を設けている。この集合ダクト４２は、固定片４７の貫通孔４７ａに止ネジ４８を挿通し、この止ネジ４８をエンドプレート２０にねじ込んで、エンドプレート２０に固定される。さらに、この集合ダクト４２の上に排出ダクト４１を連結している。排出ダクト４１は、図１１に示すように、その幅を集合ダクト４２の全長よりも短くして、側面には、外側に突出する突出片５５を固定し、この突出片５５を集合ダクト４２の上面に止ネジ５６で固定している。集合ダクト４２は、止ネジ５６にねじ込むナット５７を溶接などの方法で固定している。集合ダクト４２に固定される排出ダクト４１は、内部を集合ダクト４２にガス漏れしないように連結して、安全弁４０から排出されるガスを集合ダクト４２から流入して外部に排気する。   In the illustrated power supply apparatus, the battery blocks 2 in which the rectangular batteries 1X are arranged in two rows are further arranged in two rows, so that the opening portions of the four rows of safety valves 40 are formed on the safety valve opening surface 2A of the two rows of battery blocks 2. 1C is provided. Collective ducts 42 are arranged in four rows above the openings 1 </ b> C of the four rows of safety valves 40. The four rows of collective ducts 42 are connected at the lower side to the opening 1C of the safety valve 40 of each rectangular battery 1X. A packing 46 is sandwiched between the collecting duct 42 and the upper surface of the prismatic battery 1X so that the gas in the opening 1C of the safety valve 40 is not leaked to the outside. Further, the collective duct 42 is provided with a fixed piece 47 having a through hole 47a with its both end surfaces extending downward. The collective duct 42 is fixed to the end plate 20 by inserting a set screw 48 into the through hole 47 a of the fixing piece 47 and screwing the set screw 48 into the end plate 20. Further, a discharge duct 41 is connected on the collective duct 42. As shown in FIG. 11, the discharge duct 41 has a width shorter than the total length of the collective duct 42, and a projecting piece 55 projecting outward is fixed to a side surface. The projecting piece 55 is fixed to the collective duct 42. It is fixed to the upper surface with a set screw 56. In the collecting duct 42, a nut 57 to be screwed into the set screw 56 is fixed by a method such as welding. The exhaust duct 41 fixed to the collective duct 42 is connected to the collective duct 42 so as not to leak gas, and the gas discharged from the safety valve 40 flows into the collective duct 42 and exhausts to the outside.

集合ダクト４２の上に排出ダクト４１を固定する構造によって、図１と図２に示すように、電池ブロック２と排出ダクト４１との間に接続隙間５３を設けることができる。この接続隙間５３において、隣接する角形電池１Ｘの電極端子８を互いに直列に接続している。この構造は、接続隙間５３と排出ダクト４１の両方で制御機器５０を電池ブロック２から断熱して配置できる。   Due to the structure in which the discharge duct 41 is fixed on the collecting duct 42, a connection gap 53 can be provided between the battery block 2 and the discharge duct 41, as shown in FIGS. 1 and 2. In the connection gap 53, the electrode terminals 8 of the adjacent rectangular batteries 1X are connected in series with each other. With this structure, the control device 50 can be insulated from the battery block 2 by both the connection gap 53 and the discharge duct 41.

排出ダクト４１の上に制御機器５０を固定している。制御機器５０は、電池１の保護回路を実現する電子部品を実装する保護回路基板を内蔵する回路ケース５１と、電池ブロック２の出力側に接続しているコンタクタを内蔵するジャンクションボックス５２とからなる。さらに、回路ケース５１は２段に積層されて、下段の回路ケース５１Ａには、車載バッテリで動作する電池の保護回路基板を内蔵し、上段の回路ケース５１Ｂには、各々の素電池１の電圧を検出する電圧検出回路を内蔵する回路基板を内蔵している。ジャンクションボックス５２は、電池ブロック２の正負の出力側に接続しているコンタクタや、車両側の負荷であるコンデンサーを充電するためのプリチャージ回路を実現するリレーやプリチャージ抵抗を内蔵している。   A control device 50 is fixed on the discharge duct 41. The control device 50 includes a circuit case 51 containing a protection circuit board on which electronic components for realizing a protection circuit for the battery 1 are mounted, and a junction box 52 containing a contactor connected to the output side of the battery block 2. . Furthermore, the circuit case 51 is laminated in two stages, the lower circuit case 51A contains a battery protection circuit board that operates on a vehicle-mounted battery, and the upper circuit case 51B contains the voltage of each unit cell 1. It incorporates a circuit board with a built-in voltage detection circuit. The junction box 52 incorporates a contactor connected to the positive and negative output sides of the battery block 2 and a relay and precharge resistor for realizing a precharge circuit for charging a capacitor as a load on the vehicle side.

図１と図６の電源装置は、保護回路基板を内蔵する回路ケース５１を、冷却パイプ１３の流入側に配設している。この構造は、冷却パイプ１３に流入される冷媒で回路ケース５１側にある電池ブロック２をより効率よく冷却する。とくに、冷媒供給量が少なくなっても、回路ケース５１側の電池ブロック２を確実に冷却して、ジャンクションボックス５２よりも低温にできる。このため、回路基板の温度上昇をより確実に阻止して、温度による弊害を防止できる。回路ケース５１やジャンクションボックス５２からなるいずれの制御機器５０も、正常な動作を保証するために設定温度よりも低く保持する必要があるが、排出ダクト４１で電池ブロック２から断熱して配置して、電池ブロック２からの加熱を防止している。   In the power supply device of FIGS. 1 and 6, a circuit case 51 containing a protection circuit board is disposed on the inflow side of the cooling pipe 13. This structure cools the battery block 2 on the circuit case 51 side more efficiently with the refrigerant flowing into the cooling pipe 13. In particular, even if the refrigerant supply amount decreases, the battery block 2 on the circuit case 51 side can be reliably cooled to a temperature lower than that of the junction box 52. For this reason, the temperature rise of a circuit board can be blocked more reliably, and adverse effects due to temperature can be prevented. Any control device 50 including the circuit case 51 and the junction box 52 needs to be kept lower than the set temperature in order to guarantee normal operation, but it is insulated from the battery block 2 by the discharge duct 41. The heating from the battery block 2 is prevented.

フレーム構造体５は、図４に示すように、冷却プレート３との対向面に、断熱隙間６と固定凸部７を設けて、固定凸部７を介して冷却プレート３をフレーム構造体５に固定して、断熱隙間６でもって、冷却プレート３とフレーム構造体５とを断熱している。図５の電源装置は、冷却プレート３の下面に３列の細長い固定凸部７を設けて、この固定凸部７をフレーム構造体５のベースプレート３０に固定している。固定凸部は、冷却プレートの下面に、断面形状を四角形とする金属ロッドを固定して設けることができ、また、冷却プレートの底板を固定凸部ができるようにプレス加工して設けることができる。図の電源装置は、冷却プレート３に固定凸部７を設けているが、電源装置は、冷却プレートに固定凸部を設けるのではなく、フレーム構造体に固定凸部を設けて、これを冷却プレートに固定して、冷却隙間ができるように、冷却プレートをフレーム構造体に固定することもできる。   As shown in FIG. 4, the frame structure 5 is provided with a heat insulating gap 6 and a fixed projection 7 on the surface facing the cooling plate 3, and the cooling plate 3 is attached to the frame structure 5 via the fixed projection 7. The cooling plate 3 and the frame structure 5 are insulated from each other by the heat insulation gap 6. In the power supply device of FIG. 5, three rows of elongated fixed convex portions 7 are provided on the lower surface of the cooling plate 3, and the fixed convex portions 7 are fixed to the base plate 30 of the frame structure 5. The fixed convex part can be provided by fixing a metal rod having a square cross-sectional shape on the lower surface of the cooling plate, and can be provided by pressing the bottom plate of the cooling plate so as to form a fixed convex part. . The power supply device shown in the figure is provided with the fixed convex portion 7 on the cooling plate 3, but the power supply device is not provided with the fixed convex portion on the cooling plate, but is provided with a fixed convex portion on the frame structure to cool it. It is also possible to fix the cooling plate to the frame structure so that a cooling gap is formed by fixing to the plate.

図５のフレーム構造体５は、冷却プレート３を上面に固定するベースプレート３０と、このベースプレート３０を固定しているラダーフレーム３１と、このラダーフレーム３１を固定しているシャーシフレーム３２とを備える。   The frame structure 5 of FIG. 5 includes a base plate 30 that fixes the cooling plate 3 to the upper surface, a ladder frame 31 that fixes the base plate 30, and a chassis frame 32 that fixes the ladder frame 31.

ベースプレート３０は、鉄や鉄合金、あるいはアルミニウムやアルミニウム合金などの金属板をプレス加工して製作される。このベースプレート３０は、冷却プレート３の下面に設けている複数列（図５において３列）の固定凸部７を、上面に固定している。さらに、ベースプレート３０は、上下に貫通する排出口３０ｃを設けて、この排出口３０ｃに向かって下り勾配の排水溝３０ｄを有する形状にプレス加工している。この形状のベースプレート３０は、外周の周壁３０ｅと、排水溝３０ｄを設けるための溝加工によって、曲げ強度を向上しながら、冷却プレート３から流下する電解液や角形電池１Ｘ及び冷却プレート３の表面に付着した結露水などを排出口３０ｃから外部に排出できる。   The base plate 30 is manufactured by pressing a metal plate such as iron or iron alloy, or aluminum or aluminum alloy. The base plate 30 fixes a plurality of rows (three rows in FIG. 5) of fixed convex portions 7 provided on the lower surface of the cooling plate 3 to the upper surface. Further, the base plate 30 is provided with a discharge port 30c penetrating vertically, and is pressed into a shape having a downwardly inclined drainage groove 30d toward the discharge port 30c. The base plate 30 of this shape is formed on the surface of the electrolyte or the rectangular battery 1X and the cooling plate 3 flowing down from the cooling plate 3 while improving the bending strength by the groove processing for providing the outer peripheral wall 30e and the drainage groove 30d. Adhering condensed water or the like can be discharged to the outside from the discharge port 30c.

ベースプレート３０は、図３に示すように、その幅を吊下フレーム３３の間隔よりも狭くして、両側を吊下フレーム３３に接触しない形状として、吊下フレーム３３との間に非接触隙間３５を設けている。このベースプレート３０は、吊下フレーム３３との間に非接触隙間３５を設けて、吊下フレーム３３との熱伝導を制限している。ベースプレート３０は、吊下フレーム３３に直接に連結されず、マウントフレーム３４を介して吊下フレーム３３に連結している。   As shown in FIG. 3, the base plate 30 has a width that is narrower than the interval between the suspension frames 33, and has a shape that does not contact the suspension frame 33 on both sides. Is provided. The base plate 30 is provided with a non-contact gap 35 between the suspension frame 33 and restricts heat conduction with the suspension frame 33. The base plate 30 is not directly connected to the suspension frame 33 but is connected to the suspension frame 33 via the mount frame 34.

図４は、冷却プレート３をベースプレート３０に固定する部分を示している。この図のベースプレート３０は、冷却プレート３の下面に設けている固定凸部７の両側に上に突出する補強リブ３０ａを設けており、一対の補強リブ３０ａの間に固定凸部７を固定している。この取り付け構造は、ベースプレート３０における、固定凸部７の固定部３０ｆを補強リブ３０ａで補強して固定できる。したがって、ベースプレート３０は、固定凸部７を固定する固定部３０ｆの強度を向上できる。補強リブ３０ａは、図４に示すように、上面を冷却プレート３から離す高さとして、冷却プレート３との熱伝導を少なくでき、また、上面を冷却プレートの下面に接触させて、ベースプレートが冷却プレートを支持する強度を向上できる。   FIG. 4 shows a portion for fixing the cooling plate 3 to the base plate 30. The base plate 30 in this figure is provided with reinforcing ribs 30a protruding upward on both sides of the fixed convex portion 7 provided on the lower surface of the cooling plate 3, and the fixed convex portion 7 is fixed between the pair of reinforcing ribs 30a. ing. In this mounting structure, the fixing portion 30f of the fixing convex portion 7 in the base plate 30 can be reinforced and fixed by the reinforcing rib 30a. Therefore, the base plate 30 can improve the strength of the fixed portion 30f that fixes the fixed convex portion 7. As shown in FIG. 4, the reinforcing rib 30 a has a height that separates the upper surface from the cooling plate 3 and can reduce heat conduction with the cooling plate 3, and the base plate is cooled by contacting the upper surface with the lower surface of the cooling plate. Strength to support the plate can be improved.

ベースプレート３０は、冷却プレート３の外形よりも大きな細長い長方形であって、その外周に周壁３０ｅを設けている。細長い長方形のベースプレート３０は、両端部と中間部に３列の固定凸部７を固定している。固定凸部７は、細長いベースプレート３０の長手方向に直交する姿勢でベースプレート３０に固定している。   The base plate 30 is a long and narrow rectangle larger than the outer shape of the cooling plate 3, and a peripheral wall 30e is provided on the outer periphery thereof. The elongated rectangular base plate 30 has three rows of fixed projections 7 fixed to both end portions and an intermediate portion. The fixed convex portion 7 is fixed to the base plate 30 in a posture orthogonal to the longitudinal direction of the elongated base plate 30.

ラダーフレーム３１は、ベースプレート３０を固定している複数列のマウントフレーム３４と、このマウントフレーム３４の両端部を固定している吊下フレーム３３とを備える。図５のラダーフレーム３１は、３列のマウントフレーム３４を吊下フレーム３３に連結している。マウントフレーム３４は、両端を吊下フレーム３３に、溶接などの方法で固定している。マウントフレーム３４は、固定凸部７の位置に配設されて、言い換えると、マウントフレーム３４の位置に固定凸部７を配設して、マウントフレーム３４の位置で冷却プレート３をベースプレート３０に固定している。したがって、マウントフレーム３４は、吊下フレーム３３の両端部と中間部とで吊下フレーム３３に固定している。マウントフレーム３４は、金属板を溝型にプレス加工したもので、その両側に位置する溝の開口縁に沿って外側に折曲している折曲片３４ａを設けている。折曲片３４ａは、上に突出するようにベースプレート３０に設けた補強リブ３０ａの下面にできるリブ溝３０ｂに案内されて、ベースプレート３０に溶接して固定される。   The ladder frame 31 includes a plurality of rows of mount frames 34 that fix the base plate 30, and a suspension frame 33 that fixes both ends of the mount frame 34. The ladder frame 31 in FIG. 5 connects three rows of mount frames 34 to the suspension frame 33. Both ends of the mount frame 34 are fixed to the suspension frame 33 by a method such as welding. The mount frame 34 is disposed at the position of the fixed convex portion 7, in other words, the fixed convex portion 7 is disposed at the position of the mount frame 34, and the cooling plate 3 is fixed to the base plate 30 at the position of the mount frame 34. doing. Therefore, the mount frame 34 is fixed to the suspension frame 33 at both ends and the middle portion of the suspension frame 33. The mount frame 34 is formed by pressing a metal plate into a groove shape, and is provided with bent pieces 34a that are bent outward along the opening edges of the grooves located on both sides thereof. The bent piece 34 a is guided by a rib groove 30 b formed on the lower surface of the reinforcing rib 30 a provided on the base plate 30 so as to protrude upward, and is fixed to the base plate 30 by welding.

金属板を溝型にプレス加工しているマウントフレーム３４は、折曲片３４ａのみでベースプレート３０に接触して固定され、両側の折曲片３４ａの間はベースプレート３０から下方に離されて、非接触状態としている。このため、溝型のマウントフレーム３４は、溝の深さを補強リブ３０ａの突出高さよりも深くしている。この構造のマウントフレーム３４は、ベースプレート３０との接触面積を狭くして、ベースプレート３０との熱伝導を少なく制限できる。また、両側の折曲片３４ａでベースプレート３０の補強リブ３０ａの下面を支持するので、ベースプレート３０をしっかりと強固に支持できる特徴がある。   The mount frame 34 in which the metal plate is pressed into the groove shape is fixed to the base plate 30 only by the bent pieces 34a, and the bent pieces 34a on both sides are separated downward from the base plate 30 and are not It is in contact. For this reason, the groove-type mount frame 34 has a groove depth deeper than the protruding height of the reinforcing rib 30a. The mount frame 34 having this structure can narrow the contact area with the base plate 30 and limit heat conduction with the base plate 30 to a small extent. Further, since the lower surface of the reinforcing rib 30a of the base plate 30 is supported by the bent pieces 34a on both sides, there is a feature that the base plate 30 can be supported firmly and firmly.

マウントフレーム３４は、ベースプレート３０に固定凸部７を固定する止ネジ３６を挿通する貫通孔３４ｂを設けている。この貫通孔３４ｂは、止ネジ３６のネジ頭よりも大きく、ネジ頭を貫通孔３４ｂに入れてネジ頭を回転できるようにしている。止ネジ３６は、ベースプレート３０を貫通して、固定凸部７に設けている雌ネジ孔（図示せず）にねじ込まれて、冷却プレート３をベースプレート３０に固定する。   The mount frame 34 is provided with a through hole 34 b through which a set screw 36 for fixing the fixing projection 7 to the base plate 30 is inserted. The through hole 34b is larger than the screw head of the set screw 36, and the screw head can be rotated by inserting the screw head into the through hole 34b. The set screw 36 passes through the base plate 30 and is screwed into a female screw hole (not shown) provided in the fixed projection 7 to fix the cooling plate 3 to the base plate 30.

吊下フレーム３３は２本の金属パイプで、両端部に上方に伸びる吊下部３３Ａを有する形状に加工して、吊下部３３Ａの上端を、溶接して車両に固定されるシャーシフレーム３２に固定している。図のラダーフレーム３１は、２本の吊下フレーム３３を、マウントフレーム３４の両端を固定できる幅に配設して、両端をシャーシフレーム３２に固定している。   The suspension frame 33 is made of two metal pipes, processed into a shape having a suspension portion 33A extending upward at both ends, and the upper end of the suspension portion 33A is welded and fixed to the chassis frame 32 fixed to the vehicle. ing. In the illustrated ladder frame 31, two suspension frames 33 are arranged in a width that can fix both ends of the mount frame 34, and both ends are fixed to the chassis frame 32.

本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の底面斜視図である。It is a bottom perspective view of the power supply device for vehicles concerning one example of the present invention. 図１に示す車両用の電源装置の側面図である。It is a side view of the power supply device for vehicles shown in FIG. 図１に示す車両用の電源装置のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the power supply device for vehicles shown in FIG. 図１に示す車両用の電源装置の要部拡大断面斜視図である。It is a principal part expanded sectional perspective view of the power supply device for vehicles shown in FIG. 図１に示す車両用の電源装置の概略分解斜視図である。It is a schematic exploded perspective view of the power supply device for vehicles shown in FIG. 図１に示す車両用の電源装置のフレーム構造体を除いた背面斜視図である。It is a back perspective view except the frame structure of the power supply device for vehicles shown in FIG. 電池ブロックの斜視図である。It is a perspective view of a battery block. 図７に示す電池ブロックの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the battery block shown in FIG. エンドプレートの正面図である。It is a front view of an end plate. 図７に示す電池ブロックを冷却プレートに固定する状態を示す断面図であって、図７のＢ−Ｂ線断面に相当する図である。It is sectional drawing which shows the state which fixes the battery block shown in FIG. 7 to a cooling plate, Comprising: It is a figure corresponded in the BB sectional view of FIG. 図３に示す車両用の電源装置の要部拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the vehicle power supply device shown in FIG. 3.

符号の説明Explanation of symbols

１…電池 １Ｘ…角形電池
１Ａ…外装缶
１Ｂ…封口板
１Ｃ…開口部
２…電池ブロック ２Ａ…安全弁開口面
３…冷却プレート
４…熱交換器
５…フレーム構造体
６…断熱隙間
７…固定凸部
８…電極端子
１０…閉鎖室
１１…上面板
１２…底板
１３…冷却パイプ
１４…膨張弁
１５…コンデンサ
１６…コンプレッサ
１７…バイパス弁
２０…エンドプレート ２０ａ…補強リブ
２０ｂ…ネジ孔
２０ｃ…貫通孔
２０ｄ…ねじ穴
２１…連結具 ２１Ａ…端部連結具
２１Ｂ…中間連結具
２２…電池ユニット
２３…中間セパレータ ２３ａ…上下貫通孔
２４…プラスチック
２５…補強金属
２６…金属板 ２６Ａ…折曲部
２６ａ…貫通孔
２７…止ネジ
２８…固定具 ２８Ａ…止ネジ
２８Ｂ…ナット
２９…固定ボルト
３０…ベースプレート ３０ａ…補強リブ
３０ｂ…リブ溝
３０ｃ…排出口
３０ｄ…排水溝
３０ｅ…周壁
３０ｆ…固定部
３１…ラダーフレーム
３２…シャーシフレーム
３３…吊下フレーム ３３Ａ…吊下部
３４…マウントフレーム ３４ａ…折曲片
３４ｂ…貫通孔
３５…非接触隙間
３６…止ネジ
４０…安全弁
４１…排出ダクト ４１ａ…流入口
４２…集合ダクト
４３…Ｕ曲ダクト
４４…下方排出部
４５…排出口
４６…パッキン
４７…固定片 ４７ａ…貫通孔
４８…止ネジ
４９…ナット
５０…制御機器
５１…回路ケース ５１Ａ…下段の回路ケース
５１Ｂ…上段の回路ケース
５２…ジャンクションボックス
５３…接続隙間
５５…突出片
５６…止ネジ
５７…ナット 1 ... Battery 1X ... Square battery
1A ... exterior can
1B ... Sealing plate
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1C ... Opening part 2 ... Battery block 2A ... Safety valve opening surface 3 ... Cooling plate 4 ... Heat exchanger 5 ... Frame structure 6 ... Thermal insulation gap 7 ... Fixed convex part 8 ... Electrode terminal 10 ... Closure chamber 11 ... Top plate 12 ... Bottom plate 13 ... Cooling pipe 14 ... Expansion valve 15 ... Condenser 16 ... Compressor 17 ... Bypass valve 20 ... End plate 20a ... Reinforcement rib
20b ... Screw hole
20c ... through hole
20d ... Screw hole 21 ... Connector 21A ... End connector
21B ... Intermediate connector 22 ... Battery unit 23 ... Intermediate separator 23a ... Upper and lower through holes 24 ... Plastic 25 ... Reinforcing metal 26 ... Metal plate 26A ... Bending part
26a ... Through hole 27 ... Set screw 28 ... Fixing tool 28A ... Set screw
28B ... Nut 29 ... Fixing bolt 30 ... Base plate 30a ... Reinforcing rib
30b ... Rib groove
30c ... Discharge port
30d ... Drainage channel
30e ... Surrounding wall
30f ... Fixing part 31 ... Ladder frame 32 ... Chassis frame 33 ... Hanging frame 33A ... Hanging part 34 ... Mount frame 34a ... Bending piece
34b ... Through-hole 35 ... Non-contact gap 36 ... Set screw 40 ... Safety valve 41 ... Discharge duct 41a ... Inlet 42 ... Collecting duct 43 ... U-curve duct 44 ... Lower discharge part 45 ... Discharge port 46 ... Packing 47 ... Fixed piece 47a ... through hole 48 ... set screw 49 ... nut 50 ... control device 51 ... circuit case 51A ... lower circuit case
51B ... Upper circuit case 52 ... Junction box 53 ... Connection gap 55 ... Projection piece 56 ... Set screw 57 ... Nut

Claims (6)

開口部(1C)及び該開口部(1C)を閉塞する安全弁(40)を有する複数の素電池(1)を、前記開口部(1C)が同一面に位置するように配列してなる電池ブロック(2)と、
前記開口部(1C)が位置する電池ブロックの安全弁開口面(2A)と対向して配設され、前記電池ブロック(2)と接続されて前記素電池(1)の充放電をコントロールする制御機器(50)と、
各々の素電池(1)の前記開口部(1C)と連結される集合ダクト(42)と、
前記集合ダクト(42)と連結されると共に、該集合ダクト(42)を介して前記開口部(1C)と連結される排出ダクト(41)とを備え、
前記安全弁(40)は、内圧が設定圧力よりも高くなると開弁するように構成され、
前記排出ダクト(41)は、前記集合ダクト(42)の上面に配置されると共に、前記集合ダクト(42)の上面に止めネジ(56)で固定され、該排出ダクト(41)及び前記集合ダクト(42)が、前記制御機器(50)と前記安全弁開口面(2A)との間に位置することを特徴とする車両用の電源装置。 A battery block comprising a plurality of unit cells (1) each having an opening (1C) and a safety valve (40) that closes the opening (1C) so that the openings (1C) are located on the same plane. (2) and
A control device that is disposed to face the safety valve opening surface (2A) of the battery block in which the opening (1C) is located and is connected to the battery block (2) to control charging and discharging of the unit cell (1). (50) and
An assembly duct (42) connected to the opening (1C) of each unit cell (1);
The exhaust duct (41) connected to the collective duct (42) and connected to the opening (1C) via the collective duct (42),
The safety valve (40) is configured to open when the internal pressure becomes higher than the set pressure,
The discharge duct (41) is disposed on the upper surface of the collective duct (42) and is fixed to the upper surface of the collective duct (42) with a set screw (56), and the exhaust duct (41) and the collective duct (42) is located between the control device (50) and the safety valve opening surface (2A) . 前記電池ブロック(2)の素電池(1)が、上面に安全弁(40)の開口部(1C)を設けてなる角形電池(1X)で、この角形電池(1X)が水平方向に積層状態に配列されて電池ブロック(2)を構成しており、電池ブロック(2)の上面を安全弁開口面(2A)として、電池ブロック(2)の上に排出ダクト(41)を挟んで制御機器(50)を配置している請求項１に記載される車両用の電源装置。   The unit cell (1) of the battery block (2) is a prismatic battery (1X) in which an opening (1C) of a safety valve (40) is provided on the upper surface, and this prismatic battery (1X) is stacked in a horizontal direction. The battery block (2) is arranged so that the upper surface of the battery block (2) is the safety valve opening surface (2A), and the control device (50) is sandwiched between the battery block (2) and the discharge duct (41). The vehicle power supply device according to claim 1, wherein: 前記電池ブロック(2)の素電池(1)が、上面に安全弁(40)の開口部(1C)を有すると共に、電極端子(8)を有する角形電池(1X)で、この角形電池(1X)が水平方向に積層状態に配列されて電池ブロック(2)を構成しており、
さらに、前記排出ダクト(41)と前記電池ブロック(2)の間で、かつ前記集合ダクト(42)に隣接して設けられ、前記電極端子(8)が位置する接続隙間(53)を備える請求項１に記載される車両用の電源装置。 The unit cell (1) of the battery block (2) is a prismatic battery (1X) having an opening (1C) of a safety valve (40) on the upper surface and an electrode terminal (8). Are arranged in a stacked state in the horizontal direction to constitute the battery block (2),
Furthermore, a connection gap (53) provided between the discharge duct (41) and the battery block (2) and adjacent to the collective duct (42), in which the electrode terminal (8) is located. Item 4. A power supply device for a vehicle according to Item 1. 前記制御機器(50)が、電池(1)の保護回路を実現する電子部品を実装する保護回路基板
を内蔵する回路ケース(51)と、電池ブロック(2)の出力側に接続しているコンタクタを内蔵するジャンクションボックス(52)とからなる請求項１に記載される車両用の電源装置。 The control device (50) includes a circuit case (51) containing a protection circuit board on which electronic components for realizing a protection circuit for the battery (1) are mounted, and a contactor connected to the output side of the battery block (2) The vehicle power supply device according to claim 1, comprising a junction box (52) having a built-in structure. 前記電池ブロック(2)の底面に熱結合状態で配置される冷却プレート(3)を備え、この冷却プレート(3)に前記排出ダクト(41)を熱結合状態に配置して、冷却プレート(3)で排出ダクト(41)を冷却するようにしてなる請求項１に記載される車両用の電源装置。 The battery block (2) includes a cooling plate (3) disposed in a thermally coupled state on the bottom surface , and the cooling duct (3) includes the discharge duct (41) disposed in a thermally coupled state to provide a cooling plate (3 The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the discharge duct (41) is cooled by the above. 前記電池ブロック(2)の底面に熱結合状態で配置される冷却プレート(3)を備え、この冷却プレート(3)が、冷媒の気化熱で冷却される冷却パイプ(13)を内蔵しており、この冷却パイプ(13)の流入側に回路ケース(51)を配設してなる請求項４に記載される車両用の電源装置。
The battery block (2) has a cooling plate (3) arranged in a thermally coupled state on the bottom surface, and the cooling plate (3) has a built-in cooling pipe (13) cooled by the heat of vaporization of the refrigerant. The vehicle power supply device according to claim 4, wherein a circuit case (51) is disposed on the inflow side of the cooling pipe (13).
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