JP7503066B2 - 電源装置及びこれを用いた電動車両並びに蓄電装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態1に係る電源装置100を、図1~図11にそれぞれ示す。これらの図において、図1は実施形態1に係る電源装置100を示す斜視図、図2は図1の電源装置100の分解斜視図、図3は図1の電源装置100の要部拡大斜視図、図4は図1の電源装置100の平面図、図5は図4の電源装置100で絶縁シート30を不図示とした平面図及び要部拡大平面図、図6は図1の電源装置100のVI-VI線における水平断面図、図7は図1の電源装置100のVII-VII線における垂直断面図、図8は図1の電源装置100の側面図、図9は図2のバインドバー15を示す斜視図、図10は図9のバインドバー15を背面から見た斜視図、図11は図10のバインドバー15の分解斜視図を、それぞれ示している。これらの図に示す電源装置100は、複数の電池セル1を積層した電池積層体10と、この電池積層体10の両側端面を覆う一対のエンドプレート20と、エンドプレート20同士を締結する複数のバインドバー15と、複数のバインドバー15の各々と電池積層体10の間に介在される絶縁性の絶縁シート30とを備える。
電池積層体10は、図1と図2に示すように、正負の電極端子2を備える複数の電池セル1と、これら複数の電池セル1の電極端子2に接続されて、複数の電池セル1を並列かつ直列に接続するバスバー(図示せず)を備える。これらのバスバーを介して複数の電池セル1を並列や直列に接続している。電池セル1は、充放電可能な二次電池である。電源装置100は、複数の電池セル1が並列に接続されて並列電池グループを構成すると共に、複数の並列電池グループが直列に接続されて、多数の電池セル1が並列かつ直列に接続される。図1~図3に示す電源装置100は、複数の電池セル1を積層して電池積層体10を形成している。また、電池積層体10の両端面には一対のエンドプレート20が配置される。このエンドプレート20同士に、バインドバー15の端部を固定して、積層状態の電池セル1を押圧した状態に固定する。バインドバー15は、電池セル1を定位置に配置する押圧片15lを有し、この押圧片15lは、エラストマー成型体18を介して電池セル1上面を押圧して電池セル1を定位置に配置する。
電池セル1は、幅広面である主面の外形を四角形とし、一定のセル厚さを有する角形電池であって、幅よりも厚さを薄くしている。さらに、電池セル1は、充放電できる二次電池であって、リチウムイオン二次電池としている。ただ、本発明は、電池セルを角形電池には特定せず、またリチウムイオン二次電池にも特定しない。電池セルには、充電できる全ての電池、たとえばリチウムイオン二次電池以外の非水系電解液二次電池やニッケル水素電池セルなども使用できる。
電池セル1は、図3~図5等に示すように天面である封口板1bを端子面1Xとして、この端子面1Xの両端部に正負の電極端子2を固定している。電極端子2は、突出部を円柱状としている。ただ、突出部は、必ずしも円柱状とする必要はなく、多角柱状又は楕円柱状とすることもできる。
複数の電池セル1は、各電池セル1の厚さ方向が積層方向となるように積層されて電池積層体10を構成している。電池積層体10は、正負の電極端子2を設けている端子面1X、図1~図6においては封口板1bが同一平面となるように、複数の電池セル1を積層している。
エンドプレート20は、図1~図3に示すように、電池積層体10の両端に配置されると共に、電池積層体10の両側面に配置される左右一対のバインドバー15を介して締結される。エンドプレート20は、電池積層体10の電池セル1の積層方向における両端であって、端面スペーサ17の外側に配置されて電池積層体10を両端から挟着している。
エンドプレート20は、バインドバー15で締結した状態で、バインドバー15に設けた係止ブロック15bを係止するための段差部20bを形成している。段差部20bは、後述するバインドバー15の係止ブロック15bを係止できる大きさと形状に形成される。図2の例では、エンドプレート20を水平断面視T字状となるように、鍔状の段差部20bが形成されている。また段差部20bの近傍に、エンドプレートねじ穴20cを開口している。
バインドバー15は、両端を電池積層体10の両端面に配置されたエンドプレート20に固定される。複数のバインドバー15でもってエンドプレート20を固定し、もって電池積層体10を積層方向に締結している。各バインドバー15は、図9~図11等に示すように、電池積層体10の側面に沿う所定の幅と所定の厚さを有する金属製で、電池積層体10の両側面に対向して配置されている。
また、バインドバー15と電池積層体10の間には、絶縁シート30が介在される。絶縁シート30は絶縁性を備える材質、例えば樹脂などで構成され、金属製のバインドバー15と電池セル1との間を絶縁している。図2等に示す絶縁シート30は、電池積層体10の側面を覆う平板31と、この平板31の上下にそれぞれ設けられた押圧片支持部32とで構成される。押圧片支持部32は、バインドバー15の各押圧片15lと電池セル1の上面との間に介在されて、押圧片15lと電池セル1とを絶縁する。この押圧片支持部32は、バインドバー15に形成された押圧片15l毎に設けられる。よって、バインドバー15の押圧片15lを形成したピッチと合致するように、押圧片支持部32が形成される。また、絶縁シート30は、上述したバスバーを保持するバスバーホルダと兼用するように構成してもよい。
中間部分15aは、波状に形成された波状部分15jを有している。波状部分15jは、波状片15iを複数、電池セル1のセル厚さに従ったピッチで周期的に形成している。中間部分15aをばね状に形成し、各波状片15iにばね性を持たせることで、電池積層体10が膨張しても、これに追従するように波状部分15jを変形させて中間部分15aを変位させることができ、バインドバー15に応力が集中して破断する事態を回避できる。一方で、電池積層体10が膨張状態から復帰すると、これに応じて波状部分15jが変形して元の形状に復帰することで、バインドバー15による電池積層体10の締結状態が維持される。このように波状部分15jを有するバインドバー15は、電池積層体10の積層方向の変化に応じて変形させ、かつ締結状態を維持できる。
電池積層体10の両側に配置されるバインドバー15は、電池積層体10を構成する各々の電池セル1の上面を押圧する押圧片15lを設けている。図9~図11のバインドバー15は、各々の電池セル1を独立して別々に押圧する複数の押圧片15lを設けている。各々の電池セル1を独立して押圧する押圧片15lは、全ての電池セル1を理想的に状態で押圧して定位置に配置できる特徴がある。複数の押圧片15lは、横幅を電池セル1の上面の横幅よりも狭くして、各々の電池セル1の上面を独立して押圧できる。ただ、押圧片は、複数の電池セルの上面を押圧する形状とすることもできる。ひとつで複数の電池セルの上面を押圧する押圧片は、横幅を広くして複数の電池セルの上面を押圧する。さらに、押圧片は、ひとつで電池積層体を構成している全ての電池セルの上面を押圧して定位置に配置することもできる。とくに、図13に示す電源装置100は、押圧片15lがエラストマー成型体18を介して各々の電池セル1の上面を押圧して定位置に配置するので、ひとつの押圧片15lで全ての電池セル1の上面を押圧して定位置に配置できる。ただ、複数の押圧片15lを設けて、各々の押圧片15lが各々の電池セル1を独立して押圧する電源装置100は、理想的な状態で電池セル1を定位置に配置できる。
バインドバー15は、図9~図11に示すように、中間部分15aと、締結部分15cと、ブロック状の係止ブロック15bを備える。中間部分15aは板状の部材で、その長手方向の両端に締結部分15cを接合している。係止ブロック15bは、締結部分15cの端縁部の内面に固定されている。係止ブロック15bは所定の厚さを有する板状で、締結部分15cの内側に突出する姿勢で固定されており、バインドバー15をエンドプレート20に連結する状態では、エンドプレート20に設けた段差部20bに係止されて、バインドバー15を電池積層体10の両側の定位置に配置する。係止ブロック15bは、スポット溶接やレーザー溶接等の溶接により締結部分15cに固定される。
エラストマー成型体18は、押圧片15lと電池セル1の上面との間に配置され、電池セル1の上面を弾性的に押圧して電池セル1を定位置に配置する。エラストマー成型体18は、弾性のある高分子のエラストマーを成形して製作される。エラストマーは、熱可塑性エラストマー又は熱硬化性エラストマーが使用できる。熱可塑性エラストマーは、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー及びフッ素系エラストマーから選ばれる1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。熱硬化性エラストマーは、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどの合成ゴムや天然ゴムである。エラストマー成型体18は、硬度を調整して電池セル1の上面を押圧する押圧力をコントロールできる。エラストマー成型体18の硬度は、例えば30°以上であって80°以下、好ましくは40°以上であって80°以下として、エラストマー成型体18が電池セル1の上面を押圧する面積、電池セル1の上面の強度等を考慮して最適硬度に設定する。
さらに、本発明の実施形態2に係る電源装置300を、図14と図15に示す。これらの図において、図14は電源装置300の斜視図を、図15は図14の電源装置300の分解斜視図を示している。これらの図に示す電源装置300は、電池積層体10を構成する全ての電池セル1の上面をひとつの押圧片15nで押圧する構造のバインドバー15を備えており、各々の電池セル1を独立して押圧する複数のエラストマー成型体18を各電池セル1の上面と押圧片15nとの間に配置する構造としている。したがって、この電源装置300は、前述の実施形態1の電源装置100に対して、バインドバー15と絶縁シート30とエラストマー成型体18とを異なる構造としている。他の構成要素については、前述の実施形態と同じ構造であるため、同符号を付してその詳細な説明を省略する。
図14と図15に示すバインドバー15は、中間部分15mを波状とすることなく平面状としている。中間部分15mを平面状とするバインドバー15は、電池セル1の膨張を抑制して電池セル1の積層方向の位置ずれを防止できる。さらに、図のバインドバー15は、平面状の中間部分15mの上下の端縁部を電池積層体10側にL字状に折曲して、押圧片15nを設けている。図に示すバインドバー15は、電池積層体10を構成している全ての電池セル1の上面をひとつの押圧片15nで押圧するように、押圧片15nの全長は電池積層体10の積層方向の長さと略等しい。このように、電池積層体10を構成する全ての電池セル1の上面をひとつの押圧片15nで押圧する構造は、バインドバー15を簡単な構造として安価に製造できる特長がある。ここで、全ての電池セル1の上面をひとつの押圧片15nで押圧する場合、電池セル1の寸法誤差等により、全ての電池セル1を押圧片15nで確実に定位置に配置できない懸念があるが、本発明の電源装置では、押圧片15nがエラストマー成型体18を介して各々の電池セル1の上面を押圧するので、電池セル1の寸法誤差をエラストマー成型体18で吸収して全ての電池セル1を定位置に配置できる。
バインドバー15と電池積層体10の間に介在される絶縁シート30は、電池積層体10の側面を覆う平板31と、この平板31の上下にそれぞれ設けられた押圧片被覆部33とで構成される。押圧片被覆部33は、バインドバー15の押圧片15nの内側面を覆うように、平板31からL字状に折曲して設けている。これによりバインドバー15は、内面全体を絶縁性の絶縁シート30で被覆している。
図15に示す電源装置300は、押圧片15nと電池セル1の上面との間に配置されて、各々の電池セル1を独立して押圧する複数のエラストマー成型体18を備えている。複数のエラストマー成型体18は、図16に示すように、電池積層体10を形成する全ての電池セル1の上面に対向して配置されており、図16及び図17に示すように、電池積層体の両側部の上面側に配置される押圧片15nが、各エラストマー成型体18を介して電池セル1の上面の両端部を押圧して、各々の電池セル1を定位置に配置するようにしている。
図19は、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両HVは、車両本体91と、この車両本体91を走行させるエンジン96及び走行用のモータ93と、これらのエンジン96及び走行用のモータ93で駆動される車輪97と、モータ93に電力を供給する電源装置100と、電源装置100の電池を充電する発電機94とを備えている。電源装置100は、DC/ACインバータ95を介してモータ93と発電機94に接続している。車両HVは、電源装置100の電池を充放電しながらモータ93とエンジン96の両方で走行する。モータ93は、エンジン効率の悪い領域、例えば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ93は、電源装置100から電力が供給されて駆動する。発電機94は、エンジン96で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、電源装置100の電池を充電する。なお、車両HVは、図に示すように、電源装置100を充電するための充電プラグ98を備えてもよい。この充電プラグ98を外部電源と接続することで、電源装置100を充電できる。
また、図20は、モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両EVは、車両本体91と、この車両本体91を走行させる走行用のモータ93と、このモータ93で駆動される車輪97と、このモータ93に電力を供給する電源装置100と、この電源装置100の電池を充電する発電機94とを備えている。電源装置100は、DC/ACインバータ95を介してモータ93と発電機94に接続している。モータ93は、電源装置100から電力が供給されて駆動する。発電機94は、車両EVを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置100の電池を充電する。また車両EVは充電プラグ98を備えており、この充電プラグ98を外部電源と接続して電源装置100を充電できる。
さらに、本発明は、電源装置の用途を、車両を走行させるモータの電源には特定しない。実施形態に係る電源装置は、太陽光発電や風力発電等で発電された電力で電池を充電して蓄電する蓄電装置の電源として使用することもできる。図21は、電源装置100の電池を太陽電池82で充電して蓄電する蓄電装置を示す。
Claims (11)
- 外装缶を角型とし、一定のセル厚さを有する充電できる複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを積層した電池積層体の両側端面を覆う一対のエンドプレートと、
前記電池積層体の対向する側面に配置されて、前記エンドプレートに連結されてなるバインドバーと、
を備える電源装置であって、
前記バインドバーが、隣接する各々の前記電池セルの上面を押圧する押圧片を有し、さらに
前記押圧片と前記電池セルの上面との間に配置され、各々の前記電池セルを独立して押圧する複数のエラストマー成型体を備え、
前記押圧片が、
前記エラストマー成型体を介して前記電池セルの上面を弾性的に押圧してなることを特徴とする電源装置。 - 外装缶を角型とし、一定のセル厚さを有する充電できる複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを積層した電池積層体の両側端面を覆う一対のエンドプレートと、
前記電池積層体の対向する側面に配置されて、前記エンドプレートに連結されてなるバインドバーと、
を備える電源装置であって、
前記バインドバーが、隣接する各々の前記電池セルの上面を独立して押圧する複数の押圧片を有し、さらに
前記押圧片と前記電池セルの上面との間に配置してなるエラストマー成型体を備え、
前記押圧片が、
前記エラストマー成型体を介して前記電池セルの上面を弾性的に押圧してなることを特徴とする電源装置。 - 請求項1又は2に記載の電源装置であって、
前記エラストマー成型体が、
前記電池セルの上面に向かって突出する柱状又は板状のゴム状押圧部を有することを特徴とする電源装置。 - 外装缶を角型とし、一定のセル厚さを有する充電できる複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを積層した電池積層体の両側端面を覆う一対のエンドプレートと、
前記電池積層体の対向する側面に配置されて、前記エンドプレートに連結されてなるバインドバーと、
を備える電源装置であって、
前記バインドバーが、隣接する各々の前記電池セルの上面を押圧する押圧片を有し、さらに
前記押圧片と前記電池セルの上面との間に配置してなるエラストマー成型体を備え、
前記押圧片が、
前記エラストマー成型体を介して前記電池セルの上面を弾性的に押圧しており、
前記エラストマー成型体が、
前記電池セルの上面に向かって突出する柱状又は板状で、突出高さが異なる複数のゴム状押圧部を有することを特徴とする電源装置。 - 請求項4に記載の電源装置であって、
前記複数のゴム状押圧部が、
前記電池セルの上面の長手方向に離して配置されてなる電源装置。 - 請求項4または5に記載の電源装置であって、
前記複数のゴム状押圧部の少なくともひとつが、
前記電池セルの上面の押圧状態で座屈する長さであることを特徴とする電源装置。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載の電源装置であって、
前記エラストマー成型体が、
エラストマーとゴムのいずれかであることを特徴とする電源装置。 - 外装缶を角型とし、一定のセル厚さを有する充電できる複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを積層した電池積層体の両側端面を覆う一対のエンドプレートと、
前記電池積層体の対向する側面に配置されて、前記エンドプレートに連結されてなるバインドバーと、
前記バインドバーと前記電池積層体との間に配置される絶縁シートと、
を備える電源装置であって、
前記バインドバーが、隣接する各々の前記電池セルの上面を押圧する押圧片を有し、さらに
前記押圧片と前記電池セルの上面との間に配置してなるエラストマー成型体を備え、
前記押圧片が、
前記エラストマー成型体を介して前記電池セルの上面を弾性的に押圧しており、
前記絶縁シートが、
前記押圧片と前記エラストマー成型体との間に配置されてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項1ないし8のいずれかに記載の電源装置であって、
前記バインドバーが金属板で、
前記金属板が曲げ加工されて前記押圧片が前記バインドバーと一体構造に設けられてなることを特徴とする電源装置。 - 請求項1ないし9のいずれかに記載の電源装置を備える電動車両であって、
前記電源装置と、
該電源装置から電力供給される走行用のモータと、
前記電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、
前記モータで駆動されて前記車両本体を走行させる車輪と
を備えることを特徴とする電動車両。 - 請求項1ないし9のいずれかに記載の電源装置を備える蓄電装置であって、
前記電源装置と、
該電源装置への充放電を制御する電源コントローラと
を備え、
前記電源コントローラでもって、外部からの電力により前記電池セルへの充電を可能とすると共に、該電池セルに対し充電を行うよう制御することを特徴とする蓄電装置。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013031613A1 (ja) | 2011-08-26 | 2013-03-07 | 三洋電機株式会社 | 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置 |
JP2015082391A (ja) | 2013-10-22 | 2015-04-27 | 本田技研工業株式会社 | 蓄電装置 |
WO2015145927A1 (ja) | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 三洋電機株式会社 | バッテリシステム |
WO2017163696A1 (ja) | 2016-03-23 | 2017-09-28 | 三洋電機株式会社 | 電源装置 |
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Family Cites Families (9)
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JP2017098107A (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置 |
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WO2017163696A1 (ja) | 2016-03-23 | 2017-09-28 | 三洋電機株式会社 | 電源装置 |
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