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

Description

本発明は、電源装置及びこれを用いた電動車両並びに蓄電装置に関する。

電源装置は、電動車両の駆動用の電源装置や蓄電用の電源装置等に利用されている。このような電源装置は、充放電可能な複数の電池セルを複数枚積層している。一般的には、図２２の斜視図に示すように、電源装置９００は角型の外装缶の電池セル９０１を、絶縁性のスペーサ９０２と交互に積層した電池積層体９１０の両側の端面に、それぞれエンドプレート９０３を配置し、エンドプレート９０３同士を金属製のバインドバー９０４で締結している。

複数の電池セルを積層している電源装置は、各々の電池セルを定位置に配置することが大切である。図２２の電源装置は、図において電池セルの上下方向の位置ずれを阻止するために、バインドバーの上下の両側に折曲片を設けている。この電源装置は、バインドバーの上下に設けた折曲片で角形の電池セルの両側を挟んで定位置に配置している。この構造は、バインドバーで電池積層体の上下の位置ずれを阻止できるが、各々の電池セルを常に最適位置に配置するのが難しい欠点がある。とくに、角形の電池セルは、製造工程において発生する寸法誤差を皆無にはできず、このことが、各々の電池セルの寸法を変化させる原因となっている。

さらに、電池セルは、充放電をくり返すと、外装缶が膨張、収縮するが、特に近年の電池セルは高容量化が進んでおり、この結果、膨張量も大きくなる傾向にある。このような電池セルを多数枚、積層して締結している電池積層体においては、膨張量も各々の電池セルによって異なることから、長期間にわたって各々の電池セルを理想的な位置に配置するのが難しいという問題があった。

特開平９－１２０８０８号公報

本発明の目的は、複数の電池セルを積層して電池積層体としながら、各々の電池セルを理想的な位置に配置できる電源装置及びこれを用いた電動車両並びに蓄電装置を提供することにある。

本発明のある態様に係る電源装置は、外装缶１ａを角型とし、一定のセル厚さを有する複数の電池セル１と、複数の電池セル１を積層した電池積層体１０の両側端面を覆う一対のエンドプレート２０と、電池積層体１０の対向する側面に配置されて、エンドプレート２０に連結されてなるバインドバー１５とを備えている。バインドバー１５は、隣接する各々の電池セル１の上面を押圧する押圧片１５ｌを有している。さらに、電源装置は、押圧片１５ｌと電池セル１の上面との間に配置してなるエラストマー成型体１８を備え、押圧片１５ｌが、エラストマー成型体１８を介して電池セル１の上面を弾性的に押圧している。

本発明のある態様に係る電動車両は、上記電源装置１００と、電源装置１００から電力供給される走行用のモータ９３と、電源装置１００及びモータ９３を搭載してなる車両本体９１と、モータ９３で駆動されて車両本体９１を走行させる車輪９７とを備えている。

本発明のある態様に係る蓄電装置は、上記電源装置１００と、電源装置１００への充放電を制御する電源コントローラ８８と備えて、電源コントローラ８８でもって、外部からの電力により電池セル１への充電を可能とすると共に、電池セル１に対し充電を行うよう制御している。

以上の電源装置によれば、複数の電池セルを積層して電池積層体としながら、各々の電池セルを理想的な位置に配置できる特長がある。

実施形態１に係る電源装置を示す斜視図である。 図１の電源装置の分解斜視図である。 図１の電源装置の要部拡大斜視図である。 図１の電源装置の平面図である。 図４の電源装置で絶縁シートを不図示とした平面図及び要部拡大平面図である。 図１の電源装置のＶＩ－ＶＩ線における水平断面図である。 図１の電源装置のＶＩＩ－ＶＩＩ線における垂直断面図である。 図１の電源装置の側面図である。 図２のバインドバーを示す斜視図である。 図９のバインドバーを背面から見た斜視図である。 図１０のバインドバーの分解斜視図である。 実施形態２に係る電源装置で絶縁シートを不図示とした要部拡大平面図である。 図７の電源装置の要部拡大断面図である。 実施形態２に係る電源装置を示す斜視図である。 図１４の電源装置の分解斜視図である。 図１４の電源装置のＸＶＩ－ＸＶＩ線拡大断面図である。 図１４の電源装置のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線拡大断面図である。 エラストマーユニットの一例を示す拡大斜視図である。 エンジンとモータで走行するハイブリッド車に電源装置を搭載する例を示すブロック図である。 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ブロック図である。 蓄電用の電源装置に適用する例を示すブロック図である。 従来の電源装置を示す分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。

本発明の第１の実施形態に係る電源装置は、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、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、電池積層体の対向する側面に配置されて、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、バインドバーが、隣接する各々の電池セルの上面を押圧する押圧片を有し、さらに電源装置は、押圧片と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、押圧片が、エラストマー成型体を介して電池セルの上面を弾性的に押圧している。

以上の電源装置は、バインドバーが、電池セルを押圧する押圧片を備えており、この押圧片は、直接に電池セルの上面を押圧することなく、弾性変形するエラストマー成型体を介して電池セルの上面を押圧して定位置に配置する。この構造は、電池積層体を構成する各々の電池セルの上面を押圧する押圧片がエラストマー成型体を介して電池セルの上面を押圧するので、充放電されて膨張と収縮をくり返し、さらに製造工程で発生する寸法誤差のある各々の電池セルを押圧して定位置に配置できる特徴がある。とくに、エラストマー成型体を介して電池セルの上面を押圧する押圧片は、電池セルの上面を広い面積で均等に押圧して定位置に配置できる特徴がある。電池セルは、強い力で押圧して位置ずれを防止できるが、強すぎる押圧力、とくに強制的に強い押圧力は、電池セルを変形し、あるいは損傷する原因となる。エラストマー成型体は電池セル表面に面接触して広い面積で均等に押圧して、電池セルを定位置に配置できるので、電池セルを定位置に配置しながら、強い押圧力による電池セルの損傷を防止できる。

さらに、エラストマー成型体は、それ自他が変形して消費するエネルギーが大きくて、振動を吸収する能力が極めて高い。この独特の物性のエラストマー成型体が電池セルの上面を常に押圧状態に保持する以上の電源装置は、振動や衝撃を受ける環境において、電池セルを振動や衝撃から保護できる特長がある。電源装置が受ける振動や衝撃は、電池セルの種々の部位、たとえば、電池セルの電極端子の固定部、電池セルを直列や並列に接続するために電極端子に固定している厚い金属板との連結部などに障害を与える。電池セルは、金属板やプラスチック板などの弾性アームで電池セルの上面を押圧して定位置に配置できる。しかしながら、これ等の弾性アームは、変形してそれ自体が消費するエネルギーが小さく、すなわち弾性アームのＱ値が大きくて、振動の減衰特性が悪く、電池セルの振動や衝撃を効果的に抑制できない。以上の電源装置は、電池セルの上面を振動の減衰特性に優れたエラストマー成型体で押圧しているので、電池セルの振動や衝撃を吸収しながら、電池セルを定位置に配置できる。このため、以上の電源装置は、車両の走行モータに電力を供給する電源装置に使用されても、電池セルを振動や衝撃から保護して長期間にわたって使用できる特徴がある。

本発明の第２の実施形態に係る電源装置は、各々の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ている。

以上の電源装置は、複数のエラストマー成型体が各々の電池セルを独立して押圧するので、寸法誤差や充放電による膨張量のアンバランスで各々の電池セルの上面位置が不均一となる状態においても、全ての電池セルを正確な位置に配置できる特徴がある。

本発明の第３の実施形態に係る電源装置は、バインドバーが、各々の電池セルを独立して押圧する複数の押圧片を備える。

以上の電源装置は、複数の押圧片が各々の電池セルを独立して押圧するので、寸法誤差や充放電による膨張量のアンバランスで各々の電池セルの上面位置が不均一となる状態においても、全ての電池セルを正確な位置に配置できる特徴がある。

本発明の第４の実施形態に係る電源装置は、エラストマー成型体が、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。

以上の電源装置は、押圧片が柱状又は板状のゴム状押圧部を介して電池セルの上面を押圧するので、ゴム状押圧部は短く押し潰される形状に変形し、さらに柱状又は板状が曲がる形状に変形する復元力で電池セルの上面を押圧するので、電池セルの変位量が大きくなっても押圧力の変化が少なく、常に所定の押圧力で電池セルの上面を押圧して定位置に配置できる特徴がある。このことは、電池セルが膨張して変位量が大きくなる状態においても、エラストマー成型体が強すぎる力で押圧して、電池セルを損傷することがない。このため、電池セルの損傷を防止しながら定位置に配置できる特徴がある。

本発明の第５の実施形態に係る電源装置は、エラストマー成型体が、突出高さが異なる複数のゴム状押圧部を有する。

この電源装置は、高さが異なる複数のゴム状押圧部で電池セルの上面を押圧するので、寸法誤差の大きい電池セルを確実に定位置に配置できる特徴がある。それは、押圧片と電池セルの上面との隙間が広くなる電池セルにあっては、高いゴム状押圧部が電池セルの上面を押圧し、押圧片と電池セルの上面との隙間が狭くなる電池セルにあっては、多数のゴム状押圧部が電池セルの上面を押圧して定位置に配置するからである。とくに、高く突出するゴム状押圧部は柱状であって、それ自体が曲がるように変形して電池セルの上面を押圧するので、押圧片と電池セルの上面との隙間が狭くなる電池セルにあっても、高いゴム状押圧部は曲がるように変形して、電池セルを強すぎる圧力で押圧して損傷することなく、定位置に配置する。

本発明の第６の実施形態に係る電源装置は、複数のゴム状押圧部が、電池セルの上面の長手方向に離して配置されている。

本発明の第７の実施形態に係る電源装置は、複数のゴム状押圧部の少なくともひとつが、電池セルの上面の押圧状態で座屈する長さである。

以上の電源装置は、座屈するように変形して電池セルの上面を押圧するゴム状押圧部を備えるので、高く突出するゴム状押圧部が電池セルの上面を押圧する状態となっても、強すぎる圧力で電池セルを押圧することがなく、電池セルの損傷を防止しながら、電池セルを定位置に配置できる。

本発明の第８の実施形態に係る電源装置は、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。

本発明の第９の実施形態に係る電源装置は、バインドバーと電池積層体との間に配置してなる絶縁シートを備え、絶縁シートが、押圧片とエラストマー成型体との間に配置されている。

本発明の第１０の実施形態に係る電源装置は、バインドバーが金属板で、金属板を曲げ加工して押圧片をバインドバーと一体構造に設けている。

本発明の実施形態に係る電源装置は、ハイブリッド車や電気自動車などの電動車両に搭載されて走行用モータに電力を供給する電源、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーの発電電力を蓄電する電源、あるいは深夜電力を蓄電する電源など、種々の用途に使用され、とくに大電力、大電流の用途に好適な電源として使用される。以下の例では、電動車両の駆動用の電源装置に適用した実施形態について説明する。

［実施形態１］
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）
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）
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２～図７に示すように、正負の電極板を積層した電極体を外装缶１ａに収納して、電解液を充填して気密に密閉している。外装缶１ａは、底を閉塞する四角い筒状に成形しており、この上方の開口部を金属板の封口板１ｂで気密に閉塞している。外装缶１ａは、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属板を深絞り加工して製作される。封口板１ｂは、外装缶１ａと同じように、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属板で製作される。封口板１ｂは、外装缶１ａの開口部に挿入され、封口板１ｂの外周と外装缶１ａの内周との境界にレーザー光を照射して、封口板１ｂを外装缶１ａにレーザー溶接して気密に固定している。

（電極端子２）
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。

電池セル１の封口板１ｂに固定される正負の電極端子２の位置は、正極と負極が左右対称となる位置としている。これにより、図３～図５等に示すように、電池セル１を左右反転させて積層し、隣接して接近する正極と負極の電極端子２をバスバーで接続することで、隣接する電池セル１同士を直列に接続できるようにしている。なお、本発明は、電池積層体を構成する電池セルの個数とその接続状態を特定しない。後述する他の実施形態も含めて、電池積層体を構成する電池セルの個数、及びその接続状態を種々に変更することもできる。

（電池積層体１０）
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。

電池積層体１０は、隣接して積層される電池セル１同士の間に、絶縁スペーサ１６を介在させてもよい。絶縁スペーサ１６は、樹脂等の絶縁材で薄いプレート状又はシート状に製作されている。絶縁スペーサ１６は、電池セル１の対向面とほぼ等しい大きさのプレート状とする。この絶縁スペーサ１６を互いに隣接する電池セル１の間に積層して、隣接する電池セル１同士を絶縁できる。なお、隣接する電池セル間に配置されるスペーサとしては、電池セルとスペーサの間に冷却気体の流路が形成される形状のスペーサを用いることもできる。また、電池セルの表面を絶縁材で被覆することもできる。例えばＰＥＴ樹脂等のシュリンクチューブで電池セルの電極部分を除く外装缶の表面を熱溶着させてもよい。この場合は、絶縁スペーサを省略してもよい。また、複数の電池セルを多並列、多直列に接続する電源装置においては、互いに直列に接続される電池セル同士の間に絶縁スペーサを介在させて絶縁する一方、互いに並列に接続される電池セル同士においては、隣接する外装缶同士に電圧差が生じないので、これらの電池セルの間の絶縁スペーサを省略することもできる。

さらに、図２に示す電源装置１００は、電池積層体１０の両端面にエンドプレート２０を配置している。なおエンドプレート２０と電池積層体１０の間に端面スペーサ１７を介在させて、これらを絶縁してもよい。端面スペーサ１７も、樹脂等の絶縁材で薄いプレート状又はシート状に製作できる。

実施形態１に係る電源装置１００は、複数の電池セル１が互いに積層される電池積層体１０において、互いに隣接する複数の電池セル１の電極端子２同士をバスバーで接続して、複数の電池セル１を並列かつ直列に接続する。また、電池積層体１０とバスバーとの間にバスバーホルダを配置してもよい。バスバーホルダを用いることで、複数のバスバーを互いに絶縁し、かつ電池セルの端子面とバスバーとを絶縁しながら、複数のバスバーを電池積層体の上面の定位置に配置できる。

バスバーは、金属板を裁断、加工して所定の形状に製造される。バスバーを構成する金属板には、電気抵抗が小さく、軽量である金属、例えばアルミニウム板や銅板、あるいはこれらの合金が使用できる。ただ、バスバーの金属板は、電気抵抗が小さくて軽量である他の金属やこれらの合金も使用できる。

（エンドプレート２０）
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。

（段差部２０ｂ）
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）
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。

バインドバー１５は、長手方向の両端でそれぞれエンドプレート２０と固定される締結部分１５ｃと、締結部分１５ｃ同士の間を連結する中間部分１５ａと、中間部分１５ａの上下の両側縁に設けている押圧片１５ｌとを備える。図９～図１１のバインドバー１５は、上下の両側縁に押圧片１５ｌを設けて、電池セル１の両側部の上下を挟んで定位置に配置している。ただ、本発明の電源装置１００は、バインドバー１５の上側縁にのみ押圧片１５ｌを設けて、電池セル１の下に厚い金属板のロアプレート（図示せず）を配置し、電池セル１をロアプレートの上に載せて、ロアプレートと押圧片１５ｌで電池セル１を上下両側から挟んで定位置に配置することもできる。ロアプレートは、バインドバー１５とエンドプレート２０に固定して定位置に配置される。

バインドバー１５は、締結部分１５ｃと中間部分１５ａと押圧片１５ｌとを金属板で一体構造に連結する構造が好ましい。図９等の例では、金属板を折曲して中間部分１５ａに波状部分１５ｊを形成し、また中間部分１５ａの上下端縁を折曲して押圧片１５ｌを形成している。また図３や図５等に示すように、波状部分１５ｊは複数の波状片１５ｉと平坦片１５ｋで構成される。波状片１５ｉ同士の間は、平坦片１５ｋで接続されている。

一方、バインドバー１５の締結部分１５ｃには、図１１に示すように係止ブロック１５ｂが設けられており、この部分の締結部分１５ｃの厚さを厚くしている。この係止ブロック１５ｂを、エンドプレート２０の段差部２０ｂに係止して、バインドバー１５をエンドプレート２０に螺合等により固定する。バインドバー１５の係止ブロック１５ｂをエンドプレート２０の段差部２０ｂに係止する構造は、強い引張応力が作用するバインドバー１５を強固にエンドプレート２０に連結できる。ただ、図示しないが、バインドバー１５は、長手方向の両側縁を内側に折曲して、折曲片をエンドプレート２０の外側表面にネジ止めする構造で固定することもできる。

（絶縁シート３０）
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。

なお、電池積層体や電池積層体の表面が絶縁されている場合、例えば電池セルが絶縁性のケースに収納されていたり、樹脂製の熱収縮性チューブで覆われている場合、又はバインドバーの表面に絶縁性の塗料やコーティングが施されている場合、あるいはバインドバーが絶縁性の材質で構成されている場合等は、絶縁シートを不要とできる。

（波状部分１５ｊ）
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。

各波状片１５ｉは、複数の電池セル１に対して少なくとも一形成されている。好ましくは、図５の拡大平面図等に示すように、波状片１５ｉを、電池積層体１０の電池セル１毎に形成する。これによって、各電池セル１の外装缶の変形に個別に対応できる。ただ、必ずしも各電池セル毎に波状片を形成する必要はなく、例えば図１２に示す実施形態２に係る電源装置２００で絶縁シートを不図示とした平面図のように、電池セル一つおき、すなわち電池セル２個毎に、波状片１５ｉを形成してもよい。波状片１５ｉを形成するピッチは、電池セルの仕様、電池容量や予想される電源装置の使用環境（温度や湿度など）や想定される外装缶の変形量などに応じて、適宜設計される。また波状片１５ｉは、図５に示すように電池積層体１０の外側に膨らむ方向に山形に折曲されている。このように、波状片１５ｉを外側に突出させることで、波状片１５ｉが電池積層体１０と干渉する事態を回避できる。

また各波状片１５ｉは、一の山形に形成する他、複数の山形に形成してもよい。また湾曲させた状態に限らず、ジグザグ状や蛇腹状、アコーディオン状等としてもよい。さらに波状片１５ｉを同一の形状とせず、位置に応じて波状片１５ｉの形状を変化させてもよい。

図８～図１１のバインドバー１５は、中間部分１５ａを波状部分１５ｊとするが、バインドバー１５は中間部分１５ａを平面状とすることもできる。中間部分１５ａを波状部分１５ｊとするバインドバー１５は、電池セル１の膨張をスムーズに吸収できる。中間部分１５ａ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の積層方向の位置ずれを防止できる。

（押圧片１５ｌ）
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。

押圧片１５ｌは、金属板を曲げ加工してバインドバー１５と一体構造に設けられる。押圧片１５ｌは、図７の垂直断面図と図１３の要部拡大断面図に示すように、エラストマー成型体１８と絶縁シート３０を介して、電池セル１の上面を押圧する。この構造により、各電池セル１はエラストマー成型体１８と押圧片１５ｌとに押圧されて、高さ方向の位置ずれが抑制される。とくに、電池セル１がエラストマー成型体１８を介して押圧状態に保持されるので、振動や衝撃等を受ける状態においても、各電池セル１が上下方向に位置ずれしないように保持できる。

図９～図１１に示すように、中間部分１５ａを波状部分１５ｊとするバインドバー１５は、押圧片１５ｌを設ける位置を、波状片１５ｉと異なる位置とすることが好ましい。図３や図５等に示す例では、波状片１５ｉ同士の間に位置する平坦片１５ｋに押圧片１５ｌを形成している。これによって、中間部分１５ａから折曲された押圧片１５ｌが、波状片１５ｉの変形を阻害する事態を回避し、波状片１５ｉのばね性を効果的に発揮させることができる。

このバインドバー１５には、鉄などの金属板、好ましくは鋼板や鉄、鉄合金、ＳＵＳ、アルミニウム、アルミニウム合金等が使用できる。またバインドバー１５を同一の部材で構成しつつ、締結部分１５ｃと中間部分１５ａで厚さを異ならせてもよい。あるいは、締結部分１５ｃを第一金属で、中間部分１５ａを、第一金属と異なる第二金属で、それぞれ構成してもよい。この場合、第一金属は第二金属よりも剛性を高く、第二金属は第一金属よりも延伸性を高くする。このような異種金属の選定によって、締結部分１５ｃに剛性を、中間部分１５ａに延伸性を、それぞれ持たせることが可能となる。

（係止ブロック１５ｂ）
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。

図に示す係止ブロック１５ｂは、エンドプレート２０を締結した状態で、エンドプレートねじ穴２０ｃと一致するように、締結側貫通孔１５ｂｃを開口している。また、締結部分１５ｃは、締結側貫通孔１５ｂｃと対応する位置に、締結主面側貫通孔１５ａｃを開口している。締結側貫通孔１５ｂｃと締結主面側貫通孔１５ａｃは、係止ブロック１５ｂを締結部分１５ｃに固定した状態で合致するように設計される。

係止ブロック１５ｂの開口された締結側貫通孔１５ｂｃは、複数個を、係止ブロック１５ｂの延長方向に沿うように開口させている。同様に締結主面側貫通孔１５ａｃも、複数個を締結部分１５ｃの端縁、あるいは係止ブロック１５ｂの延長方向に沿うように開口させている。これに応じてエンドプレートねじ穴２０ｃも、エンドプレート２０の側面に沿って複数個が形成されている。

係止ブロック１５ｂは、複数のボルト１５ｆを介してエンドプレート２０の外周面に固定している。なお、これらバインドバー１５と係止ブロック１５ｂ、エンドプレート２０との固定は、必ずしもボルトを用いた螺合に限られず、ピンやリベット等としてもよい。

上述の通り、バインドバー１５を構成する中間部分１５ａと締結部分１５ｃと係止ブロック１５ｂは、鉄、鉄合金、ＳＵＳ、アルミニウム、アルミニウム合金等が利用できる。また係止ブロック１５ｂは、電池積層方向の横幅を１０ｍｍ以上とすることができる。さらにエンドプレート２０は、金属製とすることができる。好ましくは、係止ブロック１５ｂと締結部分１５ｃを、同じ金属製とする。これによって、係止ブロック１５ｂと締結部分１５ｃとの溶接が容易に行える。

このように、バインドバー１５を、長手方向の左右端部、すなわち電池積層体１０の積層層方向の両端部において折曲して、エンドプレート２０の主面側から螺合するのでなく、図１～図３に示すようにバインドバー１５を、電池積層体１０の積層方向においては平板状として折曲部を設けることなく、エンドプレート２０の段差部２０ｂと係止ブロック１５ｂとによる係止構造と螺合とによって、電池積層体１０を締結することで、剛性を高め、電池セル１の膨張による破断等のおそれを緩和できる。

多数の電池セル１を積層している電源装置は、複数の電池セル１からなる電池積層体１０の両端に配置されるエンドプレート２０をバインドバー１５で連結することで、複数の電池セル１を拘束するように構成されている。複数の電池セル１を、高い剛性をもつエンドプレート２０やバインドバー１５を介して拘束することで、充放電や劣化に伴う電池セル１の膨張、変形、相対移動、振動による損傷などを抑制できる。

以上のように、本実施形態に係る電源装置１００によれば、電池セル１の膨張によって生じる電池積層方向に拡がろうとする応力が、締結部分１５ｃそのものに加えて、段差部２０ｂと係止ブロック１５ｂによる係合、締結部分１５ｃと係止ブロック１５ｂの溶接、ボルト１５ｆによる螺合の各部材に印加されることになる。よってこれら各部材の剛性を高めて応力を適度に分散させることで、全体としての剛性を高めて電池セル１の膨張、収縮に対応可能な電源装置１００を実現できる。さらに、電池セル１の膨張に応じて波状片１５ｉを有する波状部分１５ｊが変形することで、電池積層体１０の変位に対応可能となる。

（エラストマー成型体１８）
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。

図１３の断面図に示すエラストマー成型体１８は、押圧片１５ｌの上下面を挟む溝型に成形して製作される。図のエラストマー成型体１８は、押圧片１５ｌと絶縁シート３０の両方を内側に配置する溝型に成形して、絶縁シート３０を内面に配置して、絶縁シート３０の内側に押圧片１５ｌを配置している。エラストマー成型体１８は、図４に示すように、隣接する複数の押圧片１５ｌに連結される形状に成形され、あるいは各々の押圧片１５ｌに別々に独立して連結される形状に成形される。溝型に成形して内側に押圧片１５ｌを配置するエラストマー成型体１８は、押圧片１５ｌに位置ずれなく連結できる特長がある。

図１３に示すエラストマー成型体１８は、押圧片１５ｌの下面をカバーする押圧面から、電池セル１の上面に向かって突出するゴム状押圧部１８ａを設けている。ゴム状押圧部１８ａは、電池セル１の上面を局部的に押圧する柱状あるいは板状である。ゴム状押圧部１８ａの先端は、電池セル１の上面に面接触する平面状で、所定の面積で電池セル１の上面を押圧する。図１３のエラストマー成型体１８は、突出高さが異なる複数のゴム状押圧部１８ａを設けている。高さが異なる複数のゴム状押圧部１８ａを設けているエラストマー成型体１８は、電池セル１の上面を押圧して、各々の電池セル１を確実に定位置に配置できる。電池セル１の上面と押圧片１５ｌとの隙間が広くなる電池セル１にあっては、高く突出するゴム状押圧部１８ａが電池セル１の上面を押圧し、押圧片１５ｌと電池セル１の上面との隙間が狭くなる電池セル１にあっては、多数のゴム状押圧部１８ａが電池セル１の上面を押圧して定位置に配置するからである。

突出高さが異なる複数のゴム状押圧部１８ａのあるエラストマー成型体１８は、高く突出するゴム状押圧部１８ａが、電池セル１の上面で強く押し潰されて圧縮される状態では、それ自体が曲がるように、すなわち座屈するように変形して電池セル１の上面を押圧する形状として、電池セル１の上面を強すぎる圧力で押圧することなく定位置に配置する。ゴム状押圧部１８ａは、座屈して押圧力の増加が抑制されるからである。図１３の断面図に示すエラストマー成型体１８は、電池セル１の上面の長手方向に並べて突出高さが異なる複数のゴム状押圧部１８ａを設けると共に、電池セル１の上面の両端側に突出高さの高いゴム状押圧部１８ａを配置している。電池セル１は、金属板を深絞り加工している外装缶１ａの細長い上端開口部に封口板１ｂをレーザー溶接して製造される。この構造の電池セル１は、封口板１ｂの両端部においては、両側縁と端縁の三方がレーザー溶接され、中間部は両側のみがレーザー溶接して封口板１ｂと外装缶１ａが連結されるので、封口板１ｂは両端部の曲げ強度が強くなる。突出高さの大きいゴム状押圧部１８ａを封口板１ｂの両端部に配置するエラストマー成型体１８は、封口板１ｂの両端部を強く押圧して、電池セル１を定位置に配置しながら、押圧力による電池セル１の損傷を抑制できる。

［実施形態２］
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。

（バインドバー１５）
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。

（絶縁シート３０）
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。

（エラストマー成型体１８）
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。

複数のエラストマー成型体１８は、図１６～図１８に示すように、電池積層体１０を形成する各電池セル１の上面の定位置に配置されるように、連結部１９を介して所定の間隔で連結されている。図１８に示す例では、複数のエラストマー成型体１８と連結部１９とを、弾性のある高分子のエラストマーで一体的に成形してエラストマーユニット４０としている。図１７及び図１８のエラストマーユニット４０は、電池セル１の上面に対向して配置される複数のエラストマー成型体１８と、これらのエラストマー成型体１８の一端に連結される横断面視逆Ｌ字状の連結部１９とにより、押圧片１５ｎの上下面を挟む溝型に成形している。図１７のエラストマーユニット４０は、エラストマー成型体１８と連結部１９とで押圧片１５ｎと絶縁シート３０の両方を内側に配置する溝型に成形して、絶縁シート３０を内面に配置して、絶縁シート３０の内側に押圧片１５ｎを配置している。このように、複数のエラストマー成型体１８を連結部１９で連結する構造は、複数のエラストマー成型体１８を効率よく押圧片１５ｎに連結しながら、複数の電池セル１の上面の定位置に配置できる特長がある。ただ、複数のエラストマー成型体は、一体的に連結することなく、それぞれを押圧片の上下面を挟む溝型に成形して、押圧片に対して所定の位置に配置することもできる。

図１６と図１８のエラストマーユニット４０は、複数のエラストマー成型体１８を、隣接する複数の電池セル１の上面に対向して配置できるように、エラストマー成型体１８の横幅（ｗ）を所定の幅とすると共に、複数のエラストマー成型体１８を所定のピッチ（ｔ）で等間隔に配置している。各エラストマー成型体１８の横幅（ｗ）は、広すぎると、電池セル１の放電時において、積層方向に収縮する電池セル１の上面との対向位置がずれて、電池セル１の上面を的確に押圧できなくなるおそれがあり、反対に狭すぎると、電池セル１の上面を充分な押圧力で押圧できなくなる。したがって、各エラストマー成型体１８の横幅（ｗ）は、これらのことを考慮して、電池セル１の厚さ（ｄ）の０．３～０．８倍、好ましくは、０．４～０．７倍として、電池セル１の上面を確実に押圧できるようにする。また、複数のエラストマー成型体１８のピッチ（ｔ）は、電池積層体１０を構成する複数の電池セル１のピッチと等しくし、好ましくは両端面に配置したエンドプレート２０をバインドバー１５で締結した状態の電池積層体１０における各電池セル１のピッチ（Ｔ）と等しくする。

また、図１７及び図１８に示すように、各エラストマー成型体１８は、押圧片１５ｎの下面をカバーする押圧面から、電池セル１の上面に向かって突出するゴム状押圧部１８ａを設けている。ゴム状押圧部１８ａは、電池セル１の上面を局部的に押圧する柱状あるいは板状である。ゴム状押圧部１８ａの先端は、電池セル１の上面に面接触する平面状で、所定の面積で電池セル１の上面を押圧する。図のエラストマー成型体１８は、突出高さが異なる複数のゴム状押圧部１８ａを設けており、各々の電池セル１を確実に定位置に配置できるようにしている。図１７に示すエラストマー成型体１８は、電池セル１の上面の長手方向に並べて突出高さが異なる複数のゴム状押圧部１８ａを設けると共に、電池セル１上面の両端側に突出高さの高いゴム状押圧部１８ａを配置している。

さらに、電源装置は、図示しないが、バインドバーが各々の電池セルを独立して押圧する複数の押圧片を備えると共に、各押圧片と電池セルの上面との間に配置されて、各々の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ることもできる。この電源装置は、各電池セルに対向して押圧片とエラストマー成型体とを配置するので、電池積層体を形成する各電池セルを最も理想的な状態で定位置に配置できる特長がある。

以上の電源装置は、電動車両を走行させるモータに電力を供給する車両用の電源として利用できる。電源装置を搭載する電動車両としては、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やプラグインハイブリッド自動車、あるいはモータのみで走行する電気自動車等の電動車両が利用でき、これらの車両の電源として使用される。なお、車両を駆動する電力を得るために、上述した電源装置を直列や並列に多数接続して、さらに必要な制御回路を付加した大容量、高出力の電源装置を構築して搭載することもできる。

（ハイブリッド車用電源装置）
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。

（電気自動車用電源装置）
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。

（蓄電装置用の電源装置）
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。

図２１に示す蓄電装置は、家屋や工場等の建物８１の屋根や屋上等に配置された太陽電池８２で発電される電力で電源装置１００の電池を充電する。この蓄電装置は、太陽電池８２を充電用電源として充電回路８３で電源装置１００の電池を充電した後、ＤＣ／ＡＣインバータ８５を介して負荷８６に電力を供給する。このため、この蓄電装置は、充電モードと放電モードを備えている。図に示す蓄電装置は、ＤＣ／ＡＣインバータ８５と充電回路８３を、それぞれ放電スイッチ８７と充電スイッチ８４を介して電源装置１００と接続している。放電スイッチ８７と充電スイッチ８４のＯＮ／ＯＦＦは、蓄電装置の電源コントローラ８８によって切り替えられる。充電モードにおいては、電源コントローラ８８は充電スイッチ８４をＯＮに、放電スイッチ８７をＯＦＦに切り替えて、充電回路８３から電源装置１００への充電を許可する。また、充電が完了し満充電になると、あるいは所定値以上の容量が充電された状態で、電源コントローラ８８は充電スイッチ８４をＯＦＦに、放電スイッチ８７をＯＮにして放電モードに切り替え、電源装置１００から負荷８６への放電を許可する。また、必要に応じて、充電スイッチ８４をＯＮに、放電スイッチ８７をＯＮにして、負荷８６への電力供給と、電源装置１００への充電を同時に行うこともできる。

さらに、電源装置は、図示しないが、夜間の深夜電力を利用して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。深夜電力で充電される電源装置は、発電所の余剰電力である深夜電力で充電して、電力負荷の大きくなる昼間に電力を出力して、昼間のピーク電力を小さく制限することができる。さらに、電源装置は、太陽電池の出力と深夜電力の両方で充電する電源としても使用できる。この電源装置は、太陽電池で発電される電力と深夜電力の両方を有効に利用して、天候や消費電力を考慮しながら効率よく蓄電できる。

以上のような蓄電装置は、コンピュータサーバのラックに搭載可能なバックアップ電源装置、携帯電話等の無線基地局用のバックアップ電源装置、家庭内用または工場用の蓄電用電源、街路灯の電源等、太陽電池と組み合わせた蓄電装置、信号機や道路用の交通表示器などのバックアップ電源用などの用途に好適に利用できる。

本発明に係る電源装置とこれを用いた電動車両及び蓄電装置は、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車、電気自動車、電動オートバイ等の電動車両を駆動するモータの電源用等に使用される大電流用の電源として好適に利用できる。例えばＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車等の電源装置が挙げられる。またコンピュータサーバのラックに搭載可能なバックアップ電源装置、携帯電話等の無線基地局用のバックアップ電源装置、家庭内用、工場用の蓄電用電源、街路灯の電源等、太陽電池と組み合わせた蓄電装置、信号機等のバックアップ電源用等の用途にも適宜利用できる。

１００、２００、３００…電源装置、１…電池セル、１Ｘ…端子面、１ａ…外装缶、１ｂ…封口板、２…電極端子、１０…電池積層体、１５…バインドバー、１５ａ…中間部分、１５ｂ…係止ブロック、１５ｃ…締結部分、１５ａｃ…締結主面側貫通孔、１５ｂｃ…締結側貫通孔、１５ｆ…ボルト、１５ｉ…波状片、１５ｊ…波状部分、１５ｋ…平坦片、１５ｌ…押圧片、１５ｍ…中間部分、１５ｎ…押圧片、１６…絶縁スペーサ、１７…端面スペーサ、１８…エラストマー成型体、１８ａ…ゴム状押圧部、１９…連結部、２０…エンドプレート、２０ｂ…段差部、２０ｃ…エンドプレートねじ穴、３０…絶縁シート、３１…平板、３２…押圧片支持部、３３…押圧片被覆部、４０…エラストマーユニット、８１…建物、８２…太陽電池、８３…充電回路、８４…充電スイッチ、８５…ＤＣ／ＡＣインバータ、８６…負荷、８７…放電スイッチ、８８…電源コントローラ、９１…車両本体、９３…モータ、９４…発電機、９５…ＤＣ／ＡＣインバータ、９６…エンジン、９７…車輪、９８…充電プラグ、９００…電源装置、９０１…電池セル、９０２…スペーサ、９０３…エンドプレート、９０４…バインドバー、９１０…電池積層体、ＨＶ、ＥＶ…車両

Claims (11)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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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