JPWO2014034079A1 - 電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置 - Google Patents

Abstract

組み立て作業を効率よく行えるようにする。電源装置は、それぞれが角形で、電極端子(１３)を備える複数の電池セル(１)と、電池セル(１)を積層した電池積層体(２)を締結する締結手段(４)と、電池セル(１)の電極端子(１３)同士を接続するバスバー(１４)と、電池積層体(２)の上面を被覆する絶縁性のバスバーホルダ(８)とを備える。締結手段(４)は、電池積層体(２)をその側面及び上面において締結する。また締結手段(４)は、電池積層体(２)の側面を被覆する側面被覆部と、上面を被覆する上面被覆部を備える。バスバーホルダ(８)は、中間に位置する中間ホルダ(８Ａ)と、中間ホルダ(８Ａ)の両側の側面にそれぞれ位置する側面ホルダ(８Ｂ)とに分割されている。側面ホルダ(８Ｂ)と中間ホルダ(８Ａ)とは、互いに嵌合させるための嵌合構造を備えている。

Description

本発明は、電池セルを複数積層した電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置に関し、特にハイブリッド車、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に搭載されて車両を走行させるモータの電源装置、あるいは家庭用、工場用の蓄電用途等に使用される大電流用の電源に電力を供給する電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置に関する。

車両用の電源装置は、車両を走行させるモータに供給する電力を大きくするために、多数の充電可能な二次電池セルを直列に接続して出力電圧を高くしている。従来の電源装置の一例を図２２の分解斜視図に示す。この図に示す電源装置は、角型の電池セル２２１を複数積層し、積層体の端面にエンドプレート２２３を配置している。またエンドプレート２２３同士をバインドバー２２４で締結している。バインドバー２２４は金属板を折曲して形成される。さらに積層体の上面には、絶縁性のバスバーホルダが固定される。絶縁性のバスバーホルダは、電池セル２２１の積層体の上面と金属製のバインドバー２２４との間に介在され、バインドバー２２４で締結される電池セル２２１の外装缶同士が導通しないように絶縁する。さらに、バスバーホルダの上面には、回路基板等が固定される。回路基板は、各電池セルのセル電圧の検出回路や、各種制御を行う回路等が実装される。このため、電源装置の組立時においては、先に電池セル２２１を積層した状態でバスバーホルダを固定した後に、バインドバー２２４で締結していた。

しかしながら、このような組み立て手順では、組み立ての作業性が低下するという問題があった。すなわち、バスバーホルダの固定には、電池セルの電極端子同士をバスバーで連結した状態で固定する必要がある。このため、図２３に示すように、積層体の両端面を治具ＪＧ等で押圧した状態で保持し、この状態を維持しながら、バスバーホルダを上面に重ね、各バスバーを溶接やねじ止めで固定した上で、バインドバー２２４をセットし、治具ＪＧの押圧を解除して、バインドバー２２４をねじ等により固定する。しかしながら、バインドバー２２４で電池積層体を締結できるようにするには、電池積層体をバインドバー２２４により締結された状態よりもさらに強く治具ＪＧで挟持しておく必要がある。この結果、治具ＪＧの押圧を解除すると、電池積層体が若干膨れる結果、各バスバーの固定位置がずれることがあり、このためバスバーを長穴にする等、接続状態が維持されるような構造とする必要がある。また一方で、この方法ではすべてのバスバーの固定が終わるまで治具ＪＧによる押圧を維持する必要があり、治具ＪＧで押圧する時間が長くなるため、生産効率も悪くなる。

特開２０１２−２２９３７号公報

本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、組み立て作業を効率よく行うことのできる電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記目的を達成するために、本発明の一の側面に係る電源装置によれば、それぞれが角形で、電極端子を備える複数の電池セルと、前記電池セルを積層した電池積層体を締結する締結手段と、前記電池セルの電極端子同士を接続するバスバーと、前記電池積層体の上面を被覆する絶縁性のバスバーホルダとを備える電源装置であって、前記締結手段が、前記電池積層体をその側面及び上面において締結するものであり、さらに前記締結手段が、前記電池積層体の側面を被覆する側面被覆部と、上面を被覆する上面被覆部を備えており、前記バスバーホルダが、中間に位置する中間ホルダと、前記中間ホルダの両側の側面にそれぞれ位置する側面ホルダとに分割されており、前記側面ホルダと中間ホルダとは、互いに嵌合させるための嵌合構造を備えることができる。上記構成により、バスバーホルダを分割構造とすることで、先に電池積層体を側面ホルダを含めて締結手段で締結した状態で、中間ホルダを固定できるので、治具による電池積層体の押圧を早々に解除でき、組み立ての作業性が高まる。

また、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、前記嵌合構造を、前記中間ホルダと側面ホルダとを接合させる界面において、一方の面から突出させた爪部と、他方の面で該爪部を受ける係止片とで構成することができる。上記構成により、側面ホルダを先に電池積層体に固定した状態で、後から中間ホルダを容易に側面ホルダに固定できるようになる。

さらに、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、前記バスバーホルダが、前記電池セルの積層方向に延長されており、前記バスバーホルダを、該延長方向において、前記中間ホルダと側面ホルダとに分割することができる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、前記締結手段を、前記電池積層体の側面において、垂直方向に離間して配置される、第一バインドバーと第二バインドバーとで構成できる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、さらに前記締結手段と前記電池積層体と間に介在される絶縁性の絶縁シートを備えることができる。上記構成により、締結手段に金属板等の導電性の部材を使用しても、電池セルの外装缶同士を導通させる事態を回避でき、安全性を高めることができる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、前記側面ホルダに、前記上面被覆部の端縁を挿入可能に側面を開口した、断面視コ字状としたコ字状スリットを形成することができる。上記構成により、締結手段と電池積層体との間に側面ホルダを狭持しつつも、締結手段の上面を側面ホルダで被覆することができ、締結手段の浮き上がりを阻止できる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、前記締結手段は、中間部分において、前記中間ホルダ側に突出させた中間固定突起を設けており、前記中間ホルダには、前記中間固定突起と対応する位置に、該中間固定突起を保持する中間保持部を設けることができる。上記構成により、締結手段が中間部分で膨らみやすくなる事態を回避できる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、前記中間固定突起が、前記締結手段の一部を、前記側面ホルダを跨いで延長させ、かつ前記中間ホルダに向かって突出するよう折曲させた折曲片であり、前記中間保持部を、前記折曲片を挿入するスリットとすることができる。上記構成により、中間固定突起を締結手段と一体に設けることができ、固定構造を簡素化できる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、前記側面ホルダに、前記折曲片を保持する凹部を形成させることができる。上記構成により、折曲片を凹部で保持して位置決めできる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、前記締結手段に、一以上のバインド穴を開口させることができる。上記構成により、締結手段にバインド穴を設けることで変形し易くして、電池セルが膨張して電池積層体の長さが長くなった際、締結手段とエンドプレートの取り付け部位に過度な負担がかかるのを、孔の部分の変形によって軽減できる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、前記バスバーホルダは、前記バスバーを配置する位置決めガイドを開口しており、各位置決めガイド内に、それぞれ格子状の絶縁部を設けることができる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、さらに前記電池積層体の、前記電池セル同士の間に介在される絶縁性のスペーサを備えており、前記スペーサは、中央にスペーサ穴部を設けることができる。上記構成により、電池セルの中央部分が膨張しても、スペーサ穴部によってこれを吸収できる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、さらに前記スペーサは、前記スペーサ穴部を貫通孔とすることができる。上記構成により、スペーサに容易にスペーサ穴部を形成できる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、さらに前記バスバーホルダの上面に固定される、前記電池セルを監視する電子回路を実装した回路基板を備えており、前記バスバーホルダは、その中央に、前記回路基板と固定するための基板位置決めボスを設けており、前記基板位置決めボスは、その周囲に、前記回路基板を保持する保持突起を形成することができる。上記構成により、回路基板をバスバーの上面に位置決めして固定することができる。

さらにまた、本発明の他の側面に係る電源装置によれば、さらに前記回路基板の上面を被覆するホルダカバーを備えており、前記基板位置決めボスに、前記ホルダカバーをバスバーホルダと螺合するためのねじ穴を開口させることができる。上記構成により、基板位置決めボスでもって回路基板の固定とホルダカバーの固定とを同時に行える利点が得られる。

さらにまた、電源装置を備える電動車両によれば、上記の電源装置に加え、前記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ができる。

さらにまた、蓄電装置によれば、前記電源装置への充放電を制御する電源コントローラを備えており、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源装置への充電を可能とすると共に、前記電源装置に対し充電を行うよう制御可能とできる。

さらにまた、電源装置の製造方法によれば、それぞれが角形で、電極端子を備える複数の電池セルと、前記電池セルを積層した電池積層体を締結する締結手段と、前記電池セルの電極端子同士を接続するバスバーと、前記電池積層体の上面を被覆する絶縁性のバスバーホルダとを備える電源装置の製造方法に関する。この製造方法は、前記バスバーホルダが、中間の中間ホルダと、両側側面の側面ホルダとに分割された電源装置の製造方法であって、前記側面ホルダを前記電池積層体の上面の隅部にそれぞれ配置した状態で、前記締結手段で該側面ホルダの上面を締結する工程と、前記側面ホルダ同士の間に、前記中間ホルダを、該側面ホルダと中間ホルダとの接合界面に設けられた嵌合構造によって嵌合して固定する工程と、前記中間ホルダに形成された、前記バスバーを配置するための位置決位置決めガイドに配置されたバスバーを、前記電池セルの前記電極端子と固定する工程とを含むことができる。

本発明の一実施の形態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２の電源装置の更なる分解斜視図である。 バスバーホルダの平面図である。 図１のＶ−Ｖ線における断面斜視図である。 図５の要部拡大図である。 図５の嵌合構造の一例を示す模式断面図である。 実施の形態２に係る嵌合構造を示す模式断面図である。 電源装置の断面図である。 図１のＸ−Ｘ線における断面斜視図である。 図１０の要部拡大図である。 図２の中間固定構造の破線で囲んだ部分を示す拡大分解斜視図である。 締結手段をエンドプレートに係止する構造を示す分解斜視図である。 実施の形態３に係る締結手段をエンドプレートに係止する構造を示す分解斜視図である。 実施の形態４に係る締結手段をエンドプレートに係止する構造を示す分解斜視図である。 図１３Ａに示す締結手段をエンドプレートに係止する構造を示す正面図である。 図１３Ｄに示すエンドプレートを、ベースプレートに固定した状態を示す垂直断面図である。 図１３Ｄに示すエンドプレートを、ベースプレートに固定する様子を示す分解斜視図である。 回路基板をバスバーホルダに固定する状態を示す分解斜視図及び要部拡大図である。 回路基板の固定部分を示す模式断面図である。 電池積層体を締結手段で締結する状態を示す分解斜視図である。 図１６の側面ホルダ同士の間に中間ホルダを嵌合する状態を示す分解斜視図である。 バスバーホルダを電池積層体に固定した後にバスバーを固定する状態を示す分解斜視図である。 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。 治具で押圧しながらバインドバーを固定する様子を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置及び電源装置を備える電動車両並びに蓄電装置、電源装置の製造方法を例示するものであって、本発明は電源装置及び電源装置を備える電動車両並びに蓄電装置、電源装置の製造方法を以下のものに特定しない。また実施の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。
（実施の形態１）

本発明の実施の形態１に係る電源装置１００を、図１〜図１５に示す。これらの図において、図１は実施の形態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２の電源装置１００の更なる分解斜視図、図５は図１のＶ−Ｖ線における断面斜視図及び要部拡大図、図６は図５の要部拡大図、図７は図５の嵌合構造３０の一例を示す模式断面図、図８は嵌合構造の他の例を示す模式断面図、図９は電源装置１００の断面図、図１０は図１のＸ−Ｘ線における断面斜視図及び要部拡大図、図１１は図１０の要部拡大図、図１２は図２の中間固定構造の破線で囲んだ部分を示す拡大分解斜視図、図１３Ａは締結手段４をエンドプレート３に係止する構造を示す分解斜視図、図１３Ｂは実施の形態３に係る締結手段をエンドプレートに係止する構造を示す分解斜視図、図１３Ｃは実施の形態４に係る締結手段をエンドプレートに係止する構造を示す分解斜視図、図１３Ｄは図１３Ａに示す締結手段をエンドプレートに係止する構造を示す正面図、図１４は回路基板９をバスバーホルダ８に固定する状態を示す分解斜視図及び要部拡大図、図１５は回路基板９の固定部分を示す模式断面図を、それぞれ示している。これらの図に示す電源装置１００は、複数枚の電池セル１と、電池セル１同士の間に介在されるスペーサ１５と、電池セル１とスペーサ１５とを交互に積層した電池積層体２の各端面にそれぞれ配置されるエンドプレート３と、エンドプレート３同士を締結する締結手段４と、電池積層体２の上面に固定されるバスバーホルダ８と、電池セル１の電極端子１３同士を接続するバスバー１４とを備えている。

エンドプレート３は、電池積層体２を積層した状態で締結するため、金属製等の剛性の高い部材で構成される。さらに締結手段４は、同様に剛性の高い金属板等で構成される。ここでは、金属板を断面視コ字状に折曲して、端部をエンドプレート３にねじ止め等により固定している。この締結手段４は、電池積層体２の側面を締結する。さらに締結手段４は、電池積層体２の上面を押圧する構成も兼ねている。すなわち電池積層体２を積層状態に締結すると共に、上面から押圧することで電池積層体２の上面、すなわち各電池セル１の上面をほぼ同一平面に揃えることができる。
（バスバーホルダ８）

バスバーホルダ８は、電池積層体２の上面を被覆する。このバスバーホルダ８は、電池セル１の電極端子１３同士を接続するバスバー１４を保持すると共に、バスバー１４と電池セル１との無用な導通を阻止するために絶縁する。このためバスバーホルダ８は、絶縁性の部材で構成される。この例では、ＰＰＥ等の樹脂製としている。
（中間ホルダ８Ａ、側面ホルダ８Ｂ）

バスバーホルダ８は、電池セル１の積層方向に延長されている。このバスバーホルダ８は、図３の分解斜視図及び図４の平面図に示すように、延長方向と交差する方向において、中間に位置する中間ホルダ８Ａと、中間ホルダ８Ａの側面にそれぞれ位置する側面ホルダ８Ｂとに分割されている。このようにバスバーホルダ８を３分割して構成することで、先に側面ホルダ８Ｂをそれぞれ、電池積層体２の上面隅部に固定した状態で、側面ホルダ８Ｂ同士の間に中間ホルダ８Ａを圧入して連結、固定することが可能となり、電源装置の組み立ての作業性を向上できる。
（嵌合構造３０）

さらに側面ホルダ８Ｂと中間ホルダ８Ａとは、これらを接合させる界面において互いに嵌合させるための嵌合構造３０を備えている。具体的には、図５〜図７に示すように、中間ホルダ８Ａの壁面に爪状に突出させた爪部３１を、側面ホルダ８Ｂにはこの爪部３１と対応する位置に、爪部３１を受けるための係止片３２をそれぞれ設けており、これらを嵌合させることで中間ホルダ８Ａと側面ホルダ８Ｂとを固定可能としている。
（爪部３１）

中間ホルダ８Ａは、図２の分解斜視図及び図４の平面図に示すように、その両側の側面に爪部３１を設けている。爪部３１は、各側面において、複数箇所に離間して設けている。各爪部３１は、図７の断面図に示すように、中間ホルダ８Ａの断面視において下方を幅狭に、上方を幅広とするように傾斜面を設けると共に、傾斜面の端縁には段差部を形成しており、ここに側面ホルダ８Ｂの係止片３２を係止させる。この構造によって一旦嵌合した中間ホルダ８Ａが側面ホルダ８Ｂから外れることを阻止する戻り止め構造が実現される。すなわち、側面ホルダ８Ｂ同士の間に中間ホルダ８Ａを押し込んで嵌合させると、その後は段差部が係止片３２で係止されることによって、中間ホルダ８Ａの上向きの移動が阻止され、中間ホルダ８Ａを安定的に側面ホルダ８Ｂに固定できる。

なお爪部３１は、複数を離間して設ける構成に限らず、中間ホルダの長手方向に沿って連続的に設けることもできる。
（実施の形態２）

また、嵌合構造はこの構成に限らず、中間ホルダと側面ホルダとを嵌合できる他の構成も適宜採用できる。例えば、図８に示す実施の形態２のように、側面ホルダ８Ｂ’側に爪部３１’を、中間ホルダ８Ａ’側に係止片３２’を、それぞれ設けてもよい。
（締結手段４）

締結手段４は、図２及び図３に示すように、電池積層体２の積層方向に延長されており、両端をエンドプレート３に固定して、電池積層体２を積層方向に締結する。これらの図に示す締結手段４は、電池積層体２の上面に当たる第１の表面２Ａとは異なる両側の側面２Ｂにそれぞれ配置されている。

締結手段４は、電池積層体２の表面に沿う所定の幅と所定の厚さを有する金属板である。この締結手段４には、鉄等の金属板、好ましくは、鋼板が使用できる。金属板からなる締結手段４は、側面被覆部４ａの両端に、エンドプレート３に連結する連結部４ｂを設けている。図の締結手段４は、その両端部を、エンドプレート３の主面に沿うように、ほぼ直角に折曲加工して、連結部４ｂを設けている。この締結手段４は、両端の連結部４ｂをエンドプレート３に連結することにより、締結手段４の連結部４ｂが電池積層体２の両端に配置された一対のエンドプレート３に係止され、一対のエンドプレート３が所定の間隔となるようにして、電池積層体２を両端から挟着している。図２及び図３の締結手段４は、エンドプレート３の四隅部に設けた嵌着凹部３Ａに連結部４ｂを連結して、４本の締結手段４で一対のエンドプレート３を連結している。したがって、締結手段４の連結部４ｂは、エンドプレート３の嵌着凹部３Ａに沿うように折曲加工されている。
（第一バインドバー４Ａ、第二バインドバー４Ｂ）

締結手段４は、図２及び図３に示すように、電池積層体２の各側面においてそれぞれ、上下方向に離間して設けられる。ここでは締結手段４は、第一バインドバー４Ａと第二バインドバー４Ｂとで構成される。第一バンドバーは、電池積層体２の上面側の隅部に配置される。この第一バインドバー４Ａは、折曲面が、水平方向及び垂直方向のいずれにおいても断面視をＬ字状となるよう、電池積層体２の側面と接触する側面部と、側面部と垂直に折曲された、電池積層体２の上面を被覆する上面部とを備えている。
（上面被覆部４ｃ）

また第一バインドバー４Ａは、電池積層体２の側面を被覆する側面被覆部４ａに加えて、電池積層体２の上から抑えるように、垂直断面視がＬ字状となるよう、上面被覆部４ｃを形成している。この上面被覆部４ｃでもって電池積層体２を上面から押圧することで、電池積層体２を構成する各電池セル１の天面をほぼ同一面に揃えることが可能となる。

ここでは、直接上面被覆部４ｃで電池セル１の上面を押圧するので無く、側面ホルダ８Ｂを介在させている。すなわち先に側面ホルダ８Ｂを電池積層体２の隅部に固定した上で、この側面ホルダ８Ｂを第一バインドバー４Ａでもって押圧するようにしている。
（絶縁シート５４）

さらに、上述の通り第一バインドバー４Ａは電池積層体２の隅部を側面から上面にかけて垂直断面視Ｌ字状に折曲しているため、電池積層体２の側面においても、隣接する電池セル１同士を絶縁する必要がある。このため、電池積層体２の側面と第一バインドバー４Ａとの間に、絶縁シート５４を介在させている。絶縁シート５４は、絶縁性に優れた樹脂製のシート、例えばＰＥＴ等が使用できる。また、この例では絶縁シート５４と側面ホルダ８Ｂとを別部材としているが、一の部材に統合することも可能である。
（コ字状スリット８ｃ）

さらに第一バインドバー４Ａの上面被覆部４ｃは、電池セル１の上面を押圧した状態で、第一バインドバー４Ａの上面を剥き出しとせず、被覆することもできる。これにより、意図しない導通をさらに回避することが可能となる。図５、図１０の例では、側面ホルダ８Ｂでもって第一バインドバー４Ａの上面も被覆している。このため側面ホルダ８Ｂは、垂直断面視コ字状となるように、コ字状のスリットを側面に開口させており、このコ字状スリット８ｃに第一バインドバー４Ａの上面被覆部４ｃの先端を挿入している。この様子を図９の断面図に示す。このようにすることで、第一バインドバー４Ａの上面を被覆して絶縁し、また第一バインドバー４Ａを確実にコ字状スリット８ｃで位置決めして、電池積層体２の上面を押圧しながら締結できる。
（中間固定機構）

さらに第一バインドバー４Ａは、その中間部分でバスバーホルダ８と結合させるための中間固定機構を設けている。具体的には、図１０〜図１２に示すように第一バインドバー４Ａはその中間において、中間ホルダ８Ａ側に突出させた中間固定突起４ｅを設けている。一方中間ホルダ８Ａは、中間固定突起４ｅと対応する位置に、この中間固定突起４ｅを保持する中間保持部を設けている。このような中間固定機構を設けることで、締結手段４がその中間部分において側面側に凸条に膨らむことを阻止できる。

すなわち、電池積層体を構成する電池セルのセル数が多くなる程、締結手段は長くなり、これに応じて締結手段の中間部分と電池積層体との間に空間が生じ易くなる。特に締結手段は、基本的にエンドプレート同士を締結する応力を生じさせているのみで、電池積層体の締結には有効であるものの、その上面や側面を押圧する応力は弱くなる。この結果、特に締結手段が電池セルの積層方向に長くなる程、中間部分で電池積層体から離れやすくなる。そこで、電池積層体２の上面については上述の通り、コ字状スリット８ｃに挿入することで第一バインドバー４Ａの浮き上がりを阻止できる。さらに電池積層体２の側面については、中間固定機構によってバスバーホルダ８と結合させることで、側面からの浮き上がりを阻止している。
（中間固定突起４ｅ）

中間固定突起４ｅは、第一バインドバー４Ａ上面の上面被覆部４ｃから中間ホルダ８Ａ側に延長されている。特に先端縁を、上側に折曲させて中間ホルダ８Ａに向かって突出させた折曲片４ｆを有している。中間固定突起４ｅは、好ましくは締結手段４と一体に設けることで、構成を簡素化できる。
（凹部８ｂ）

また側面ホルダ８Ｂには、この中間固定突起４ｅを、側面ホルダ８Ｂを超えて中間ホルダ８Ａ側まで延長できるよう、コ字状スリット８ｃの中間部分において、中間固定突起４ｅと対応する部分を、コ字状スリット８ｃの底面を貫通させている。特に図１０の例では、中間固定突起４ｅの先端を折曲片４ｆとしているため、側面ホルダ８Ｂはコ字状スリット８ｃの片面を切り欠いて凹部８ｂを形成している。凹部８ｂは、中間固定突起４ｅの幅とほぼ等しく形成されており、これによって中間固定突起４ｅを凹部８ｂで位置決めして保持できる。
（中間保持部）

一方、中間ホルダ８Ａの中間保持部は、この折曲片４ｆを挿入する係止スリット８ａである。図１０の拡大断面斜視図及び図４の平面図に示すように、中間ホルダ８Ａの長手方向における中間において、中間固定突起４ｅの折曲片４ｆと対応する位置に、この折曲片４ｆを挿入して係止できる大きさの係止スリット８ａを開口している。特に折曲片４ｆを、中間固定突起４ｅとほぼ垂直に折曲することで、いいかえると折曲片４ｆと中間固定突起４ｅと側面被覆部４ａとを階段状に折曲させて、折曲片４ｆと側面被覆部４ａとをほぼ平行とすることで、折曲片４ｆに係止効果を最大限に発揮して、第一バンドバーが中間部分で電池積層体２から離間することを阻止できる。特に電源装置を車載用途に使用する場合は、振動や衝撃に晒されるため、このような外力によって締結手段４が電池積層体から離間することを阻止して、絶縁等の信頼性を高めることができる。

なお、以上の例では中間固定機構を、長手方向の中心に一のみに設けた例を示したが、長手方向にわたって複数箇所に中間固定機構を設けることも可能であることは、いうまでもない。
（バインド穴４ｄ）

加えて第一バインドバー４Ａは、一以上のバインド穴４ｄを開口している。このような開口を形成することで、第一バインドバー４Ａを変形し易くできる。特に、電池セル１が充放電等によって膨張し、電池積層体２の積層方向長さが長くなった際でも、締結手段４とエンドプレート３の取り付け部位に過度な負担がかかるのを、孔の部分の変形によって軽減できる。なお、バインド穴を大きくする、あるいは多く設ける程、締結手段４の機械的強度が弱くなるので、強度と変形しやすさのバランスを考えてバインド穴の数と大きさとが設定される。
（第二バインドバー４Ｂ）

一方第二バインドバー４Ｂは、電池積層体２の下面側の隅部に配置されている。この第二バインドバー４Ｂは、折曲面が、水平方向及び垂直方向のいずれにおいても断面視をＬ字状となるよう、電池積層体２の側面と接触する側面部と、側面部と垂直に折曲された、電池積層体２の下面を被覆する下面部とを備えている。

なお図２及び図３に示す例では、第一バインドバー４Ａと第二バインドバー４Ｂを異なる形状としているが、同じ形状とすることもできる。この場合は部材を共通化して製造コストを低減できる。例えば図の例では第一バインドバー４Ａのみにバインド穴４ｄを開口し、第二バインドバー４Ｂにはバインド穴を設けていない。ただ、第二バインドバー４Ｂにもバインド穴を設けることもできる。
（締結手段４とエンドプレート３との係止構造）
（プレート係止部４２）

また締結手段４は、好ましくは図１３Ａの分解斜視図に示すように、ねじ等を使用せずエンドプレート３に係止して固定する。従来は、締結手段はエンドプレートの端面に、ねじ等を使用して固定していた。このような固定構造では、螺合等の手間がかかる。特に締結手段が増えると固定すべき箇所が増えるため、組み立てコストの増大に繋がる。そこで、エンドプレート３にプレート係止部４２を突出させ、締結手段４に開口したバインド係止孔４ｇにプレート係止部４２を係止させる構造とすることで、ねじ止め等の作業を省略でき、簡便に締結手段４をエンドプレート３に固定できるようになる。またこの構造によれば、締結手段４を所定の位置に固定できるので、締結手段４の位置決めも同時に図られ、組み立ての作業性が向上し組立時間の短縮も実現できるという利点も得られる。さらに、ねじ等の別部材を不要とすることで部材のコストダウンも図られる。

図１３Ａの例では、プレート係止部４２はエンドプレート３の主面の四隅に設けられている。これにより、電池積層体２の左右側面にそれぞれ、上下に締結手段４である第一バインドバー４Ａ、第二バインドバー４Ｂを配置して、計４つのバインドバーで電池積層体２を締結できる。また図１３Ａの例では、プレート係止部４２の内、上方に設けた第一プレート係止部４２ａに第一バインドバー４Ａを、下方に設けた第二プレート係止部４２ｂには第二バインドバー４Ｂを、それぞれ係止する。
（ギャップｇ）

またこのプレート係止部４２は、十字状に形成されている。十字状のプレート係止部４２を、バインド係止孔４ｇに挿入して、バインド係止孔４ｇの内面と当接させることで、第一バインドバー４Ａの位置決めが図られる。さらに図１３Ｄに示すように、十字状のプレート係止部４２をバインド係止孔４ｇに挿入して係止した状態で、上下方向の端面において、バインド係止孔４ｇの内面とプレート係止部４２の外面との上下方向の間にギャップｇを設けていることが好ましい。この例では、左右方向においては、バインド係止孔４ｇの内面とプレート係止部４２の外面とを接触させている。このように構成することで、第一バインドバー４Ａのバインド係止孔４ｇにプレート係止部４２を係止して、バインド係止孔４ｇの左右方向の位置決めを図ることができる。いいかえると、エンドプレート３に第一バインドバー４Ａを係止させた状態では、第一バインドバー４Ａによって締結されている電池積層体２が、上下方向にのみ摺動可能に保持され、左右方向は位置決めされる。したがって、電池積層体を構成する電池セル１は、エンドプレート３に第一バインドバー４Ａを係止させることで、左右方向に位置決めされる。一方、上下方向においては、ギャップｇを設けることで、上下方向における位置ずれや製造公差等を吸収できる。さらに図１３Ｅの垂直断面図に示すように、電源装置１００をベースプレートＢＰに固定する際、エンドプレート３に垂直に貫通されたエンドプレート貫通穴３ｂに、ボルト５６を挿通して固定することで、バインド係止孔４ｇの上下方向の位置決めも可能となる。ベースプレートＢＰは、例えば車両用の電源装置とする場合、電源装置を固定する車両のシャーシ等が該当する。
（ボルト固定穴４ｉ）

図１３Ｆの分解斜視図に示すように、電源装置１００をベースプレートＢＰに取り付ける際、エンドプレート３に、上下方向に挿通されるボルト５６により、第一バインドバー４Ａがエンドプレート３に固定される。上側の第一バインドバー４Ａは、端縁の連結部４ｂを、さらに上面被覆部４ｃと平行となるように折曲されて水平折曲片４ｈとし、さらにボルト固定穴４ｉを開口している。ボルト固定穴４ｉは、第一バインドバー４Ａをエンドプレート３に装着した状態で、エンドプレート３の上面に開口されたエンドプレート貫通穴３ｂと一致するように構成される。この構成により、ボルト５６を上面からボルト固定穴４ｉ及びエンドプレート貫通穴３ｂに挿通して、第一バインドバー４Ａとエンドプレート３とを固定できる。さらにボルト５６を介して第一バインドバー４Ａがエンドプレート３に固定される際、上下方向に摺動可能な状態の電池セル１が、上下方向に規制されて、第一バインドバー４Ａにより、位置決めされる。このようにギャップｇを設けることで、上下方向における位置ずれや製造公差等を吸収できる。特に生産効率を考えた場合、一つの工程で電池セル１の上下方向と左右方向の位置決めを同時に行うと、作業効率が悪く生産性が低下する問題がある。これに対して本実施形態では、第一バインドバー４Ａをエンドプレート３に係止して仮止めする状態で、電池セル１が左右方向に規制されて位置決めされ、さらに電源装置１００を車両に取り付ける際、電池セル１が上下方向に規制されて位置決めされるので、作業効率を向上させることができる。また、例えば車両用の電源装置とする場合、電源装置１００を車両に取り付けた際、上下のバインドバー４Ａ、４Ｂ間の隙間が圧縮されて、電池セル１の耐震強度を向上させることができる。

またギャップｇは、上下に並べたバインドバーのいずれか一方に設けることが好ましい。例えば、電池積層体２の底面を、電源装置の固定面とする場合は、上方に設けた第一プレート係止部４２ａにのみギャップｇを設け、下方に設けた第二プレート係止部４２ｂには、ギャップを設けないことが望ましい。これによって、下方に位置する第二プレート係止部４２ｂを基準位置として、電源装置を固定しつつ、上方の第一プレート係止部４２ａで位置ずれや公差を吸収して電池積層体２を安定的に固定できる。

なお、本発明は締結手段をエンドプレートに固定する構造を上記の係止構造に限定するものでなく、例えば締結手段４をエンドプレート３に、ねじやリベットで固定する構成等、他の構成も適宜利用できる。実施の形態３として図１３Ｂに示す例では、ねじ３３ｂを用いて締結手段４をエンドプレート３Ｂに固定している。また実施の形態４として図１３Ｃに示す例では、リベット３３ｃを用いて締結手段４をエンドプレート３Ｃに固定している。
（電池セル１）

電池セル１は、図１〜図３に示すように、厚さに比べて幅が広い、言い換えると幅よりも薄い角形の電池としている。この電池セル１を複数枚、厚さ方向に積層して電池積層体２とする。各電池セル１は、リチウムイオン二次電池である。ただし、電池セルは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池とすることもできる。図３の電池セル１は、幅の広い両表面を四角形とする電池で、両表面を対向するように積層して電池積層体２としている。各電池セル１は、上面である封口板の両端部に正負の電極端子１３を突出して設けて、中央部にはガス排出弁のガス排出口を設けている。角形の電池セル１は、底を閉塞する筒状に金属板をプレス加工している外装缶の開口部を、封口板で閉塞して密閉している。封口板は平面状の金属板で、その外形を外装缶の開口部の形状としている。この封口板はレーザ溶接して外装缶の外周縁に固定されて外装缶の開口部を気密に閉塞している。外装缶に固定される封口板は、その両端部に正負の電極端子１３を固定しており、さらに正負の電極端子１３の中間にはガス排出口を設けている。ガス排出口の内部にはガス排出弁を設けている。
（スペーサ１５）

スペーサ１５は、電池セル１の外装缶同士を絶縁するため、絶縁性の部材で構成される。このためスペーサ１５は、電池セル１の外装缶の主面とほぼ等しいか、これよりも若干小さい大きさに形成される。このようにすることで、電池セル１同士の間に介在されてこれらの主面を離間させて絶縁を図ると共に、電池セル１を積層した状態でスペーサ１５が電池セル１同士の隙間から表出する事態を回避し、電池積層体２の大きさが大きくなることを回避できる。スペーサ１５は、絶縁性に優れた樹脂製のシート（例えばＰＥＴ等）で構成できる。またスペーサ１５を薄くすることで、電池積層体２の厚型化を回避できる。
（スペーサ穴部１５ｂ）

スペーサ１５は、中央にスペーサ穴部１５ｂを設けることが好ましい。スペーサ穴部１５ｂは、スペーサ１５の周囲からほぼ等間隔に形成される。図１０に示す例では、スペーサ１５の外形を面取りした長方形状とし、スペーサ穴部１５ｂの形状も同様に面取りした長方形状としている。このようにスペーサ穴部１５ｂを設けることで、電池セル１が膨張しても、スペーサ穴部１５ｂである程度吸収することができる。特に電池セル１は、急速な充放電によって内部の集電体が膨張し、外装缶が膨らむことがある。このような場合に、膨張分を吸収できる構造とすることで、締結部材への負荷を軽減して、信頼性高く利用できる利点が得られる。

またスペーサ穴部１５ｂは、貫通孔とすることが好ましい。スペーサ１５に貫通孔を設ける加工は容易であり、製造コストを削減できる。
（バスバー１４）

各電池セル１は、正負の一対の電極端子１３を備えている。この電池セル１を積層した状態で、隣接する電池セル１の、電極端子１３同士を導電性のバスバー１４で接続している。バスバー１４の接続形態によって、電池セル１同士を直列や並列に接続できる。図２の例では、隣接する電池セル１の正極端子と負極端子をそれぞれバスバー１４で接続することで、１２枚の電池セル１を直列に接続している。バスバー１４は、好ましくは導電性に優れ、また好ましくはレーザ溶接に適した金属板で構成される。ここでは、バスバー１４の外形を平面視において長方形状としつつ、端縁を半円状に面取りしたトラック状に形成している。
（電圧検出線）

また、各電池セル１のセル電圧を測定するために、各バスバー１４には、電圧を検出するための電圧検出線が固定されている。電圧検出線は、導電リードやハーネス、あるいはフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等で構成され、一端を回路基板９に接続している。図２に示す例では、ＦＰＣで構成された電圧検出線を、バスバー１４の上面に固定している。
（バスバーホルダ８）

また電池積層体２の上面には、バスバーホルダ８が固定される。バスバーホルダ８は絶縁性の部材で構成され、バスバー１４と電池セル１との意図しない導通を避けるため、電池セル１の上面を被覆する。上述の通り、このバスバーホルダ８は中間ホルダ８Ａと、その側面の側面ホルダ８Ｂに３分割されている。中間ホルダ８Ａは、図２の分解斜視図に示すように、側面ホルダ８Ｂとの接合界面に設けられた嵌合構造３０でもって固定される。
（中間ホルダ８Ａ）

中間ホルダ８Ａは、各電極端子１３を電気接続させるために、電池積層体２の上面に固定した状態で、電極端子１３を表出させるための開口窓２４を開口させている。これによって、電気接続に必要な部位を除いて電池セル１の上面を絶縁しつつ、開口窓２４から電極端子１３を表出させることで、電極端子１３同士の電気接続を維持している。
（位置決めガイド１６）

さらに中間ホルダ８Ａは、バスバー１４で電極端子１３を接続させるために、バスバー１４の位置決めのためのガイドを備えている。図２及び図４の例では、中間ホルダ８Ａは、各バスバー１４を固定する部位に、このバスバー１４を位置決めするための位置決めガイド１６を壁状に形成している。この例では、バスバー１４の外形に沿って中間ホルダ８Ａの表面を壁状に突出させて、位置決めガイド１６を中間ホルダ４Ａと一体的に設けている。また位置決めガイド１６は、ここに挿入されるバスバー１４の底面を支持する絶縁部１７を、位置決めガイド１６内に格子状に設けている。位置決めガイド１６に挿入されたバスバー１４を、電池セル１の電極端子１３と接続するために、位置決めガイド１６には開口窓２４が形成されている。その一方で、位置決めガイド１６をすべて開口させると、バスバー１４の底面が電池セル１の外装缶上面の封口板と接触して、意図しない導通を生じる可能性がある。そこで、電極端子１３のみを導通させ、他の部位、例えば封口板等は必要以上に露出させず、ホルダカバーで被覆することで、バスバー１４と電池セル１とを絶縁して、信頼性を高めることができる。
（絶縁部１７）

位置決めガイド１６と絶縁部１７は、使用されるバスバー１４の形状や電極端子１３の位置等に応じて、適宜設計される。バスバー１４は、その外形を平面視トラック形状として左右対称の形状としているため、位置決めガイド１６はこれに応じて、トラック状のバスバー１４を案内できる窪みを形成すると共に、位置決めガイド１６の両端を貫通させて開口窓２４とし、開口窓２４同士の間に絶縁部１７を形成する。このような位置決めガイド１６と絶縁部１７は、好ましくは中間ホルダ８Ａに一体成型で形成される。樹脂製の中間ホルダ８Ａとすることで、このような形状の位置決めガイド１６を容易に構成できる。
（ガスダクト）

さらに中間ホルダ８Ａは、その底面側に、各電池セル１のガス排出弁と対応する位置に、ガスダクト６を形成している。ガスダクト６は、ガス排出弁が開弁した際に電池セル１から排出される高圧のガスがガスダクト６内に案内されるよう構成されている。このガスダクト６は、好ましくは中間ホルダ８Ａに一体に形成される。

なお、この構成は一例であり、例えば中間ホルダとは別個に、ガスダクトを設けることもできる。またガスダクトに案内されたガスを、外部に案内して排出するためのガス排出路と接続することもできる。
（回路基板９）

さらに中間ホルダ８Ａの上面には、電子回路を実装した回路基板９が固定されている。回路基板９に実装される電子回路は、電池セル１の電圧等を監視するための保護回路や制御回路等とできる。また制御回路は、すべての電源装置に設ける必要は無く、例えば複数の電源装置を連結して電源システムを構築する場合は、一の電源装置にのみ制御回路と保護回路とを設け、他の電源装置には保護回路のみを設けて、一の制御回路で各電源装置を集中して制御するよう構成してもよい。
（基板位置決めボス５０）

中間ホルダ８Ａは、図１４の分解斜視図及び図１５の断面図に示すように、その中央に回路基板９と固定するための基板位置決めボス５０を設けている。基板位置決めボス５０は、その周囲に、回路基板９を保持する保持突起を形成している。これによって、回路基板９をバスバー１４の上面に位置決めして固定することができる。
（ホルダカバー２０）

中間ホルダ８Ａの上面には、図１及び図２に示すようにホルダカバー２０が固定される。ホルダカバー２０は、中間ホルダ８Ａの上面をカバーして、電池積層体２に接続されたバスバー１４や回路基板９を保護する。したがってホルダカバー２０は、中間ホルダ８Ａの上面をカバーできる外形であって、内部に回路基板９を収納できる空間を有する形状にプラスチックで成形している。図２のホルダカバー２０は、全体を下側開口の浅い容器形状に成形しており、中央部を周囲よりも一段深く成形して、回路基板９を収納するための収納凹部を設けている。

中間ホルダ８Ａに設けた基板位置決めボス５０は、ホルダカバー２０を中間ホルダ８Ａと螺合するためのねじ穴を開口している。これにより、基板位置決めボス５０でもって回路基板９の固定とホルダカバー２０の固定とを同時に行え、回路基板９をバスバー１４の上面に位置決めして固定することができる。（電源装置の製造方法）

以上の通りバスバーホルダ８を３分割し、先に締結手段４で電池積層体２を締結した状態で、バスバー１４等を位置決めする中間ホルダ８Ａを固定可能としたことで、電源装置の組み立ての作業性を向上させることができる。すなわち、角型の電池セルを積層する際、治具でエンドプレートを押圧して圧縮状態として締結手段を締結することとなるため、バスバーホルダの固定に先行してバスバーを組み立てることができなかった。そこで、バスバーホルダ８の内、締結手段４を絶縁する部分（側面ホルダ８Ｂ）を分割することで、先に締結手段４を締結して治具による押圧を早々に解除させ、その後にバスバー１４の固定に関する中間ホルダ８Ａを固定可能として、作業性を高めることが可能となった。また、このようにバスバーホルダ８を分割した結果、中間ホルダ８Ａを締結手段で固定できなくなる事態については、中間ホルダ８Ａと側面ホルダ８Ｂと接合面に嵌合構造３０を設けることで解消している。

ここで、電源装置の製造方法を図１６〜図１８に基づいて説明する。これらの図において、図１６は電池積層体２を締結手段４で締結する状態を示す分解斜視図、図１７は図１６の側面ホルダ８Ｂ同士の間に中間ホルダ８Ａを嵌合する状態を示す分解斜視図、図１８はバスバーホルダ８を電池積層体２に固定した後にバスバー１４を固定する状態を示す分解斜視図を、それぞれ示している。まず、図１６に示すように、電池積層体２を、締結手段４で締結する。電池積層体２は、電池セル１を、スペーサ１５を介して積層した状態で、端面のエンドプレート３を、治具によって押圧する。この状態で、電池積層体２の側面において、上下の隅部に、それぞれ絶縁シート５４を被覆する。そして上方の隅部に、側面ホルダ８Ｂを配置する。そして、第一バインドバー４Ａと第二バインドバー４Ｂを、電池積層体２側面の上方及び下方に、それぞれ締結する。第一バインドバー４Ａは、その端縁がコ字状スリット８ｃに挿入されるように位置決めされる。第一バインドバー４Ａと第二バインドバー４Ｂは、それぞれエンドプレート３に固定される。その後、治具を取り外す。

次に図１７に示すように、電池積層体２に側面ホルダ８Ｂを固定した状態で、中間ホルダ８Ａを嵌合機構を用いて嵌合させる。ここでは、側面ホルダ８Ｂに設けた係止片３２と、中間ホルダ８Ａに設けた爪部３１とを係合させて、側面ホルダ８Ｂ同士の間に中間ホルダ８Ａを嵌合させる。

さらに図１８に示すように、中間ホルダ８Ａにバスバー１４をそれぞれ固定する。バスバー１４は、図３等に示すねじ５１による螺合やレーザ溶接を用いて電池セル１の電極端子１３と固定する。また、バスバー１４に開口された電極穴の一方を円形状として、他方を長穴状とし、長穴状の電極穴は溶接リングを介在させて螺合やレーザ溶接する。この場合、先に円形状の電極穴１５を電極端子１３と固定し、その後長穴状の電極穴１５Ｂに電極端子１３を固定することで、積層した電池セル１の各電極端子１３間の距離のばらつきを、長穴によって電池セル１の厚さ方向に溶接位置を調整して吸収でき、製造公差によらず高い信頼性でもって電極端子１３を固定できる。

以上の電源装置は、車載用の電源として利用できる。電源装置を搭載する車両としては、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。
（ハイブリッド車用電源装置）

図１９に、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ＨＶを走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３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、電源装置１００とモータ９３を搭載する車両本体９０と、モータ９３で駆動されて車両本体を走行させる車輪９７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。
（電気自動車用電源装置）

また、図２０に、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ＥＶを走行させる走行用のモータ９３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、電源装置１００とモータ９３を搭載する車両本体９０と、モータ９３で駆動されて車両本体を走行させる車輪９７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。
（蓄電用電源装置）

さらに、この電源装置は、移動体用の動力源としてのみならず、定置型の蓄電用設備としても利用できる。例えば家庭用、工場用の電源として、太陽光や深夜電力等で充電し、必要時に放電する電源システム、あるいは日中の太陽光を充電して夜間に放電する街路灯用の電源や、停電時に駆動する信号機用のバックアップ電源等にも利用できる。このような例を図２１に示す。この図に示す電源装置１００は、複数の電池パック８１をユニット状に接続して電池ユニット８２を構成している。各電池パック８１は、複数の電池セルが直列及び／又は並列に接続されている。各電池パック８１は、電源コントローラ８４により制御される。この電源装置１００は、電池ユニット８２を充電用電源ＣＰで充電した後、負荷ＬＤを駆動する。このため電源装置１００は、充電モードと放電モードを備える。負荷ＬＤと充電用電源ＣＰはそれぞれ、放電スイッチＤＳ及び充電スイッチＣＳを介して電源装置１００と接続されている。放電スイッチＤＳ及び充電スイッチＣＳのＯＮ／ＯＦＦは、電源装置１００の電源コントローラ８４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８４は充電スイッチＣＳをＯＮに、放電スイッチＤＳをＯＦＦに切り替えて、充電用電源ＣＰ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負荷ＬＤからの要求に応じて、電源コントローラ８４は充電スイッチＣＳをＯＦＦに、放電スイッチＤＳをＯＮにして放電モードに切り替え、電源装置１００から負荷ＬＤへの放電を許可する。また、必要に応じて、充電スイッチＣＳをＯＮに、放電スイッチＤＳをＯＮにして、負荷ＬＤ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。

電源装置１００で駆動される負荷ＬＤは、放電スイッチＤＳを介して電源装置１００と接続されている。電源装置１００の放電モードにおいては、電源コントローラ８４が放電スイッチＤＳをＯＮに切り替えて、負荷ＬＤに接続し、電源装置１００からの電力で負荷ＬＤを駆動する。放電スイッチＤＳはＦＥＴ等のスイッチング素子が利用できる。放電スイッチＤＳのＯＮ／ＯＦＦは、電源装置１００の電源コントローラ８４によって制御される。また電源コントローラ８４は、外部機器と通信するための通信インターフェースを備えている。図２１の例では、ＵＡＲＴやＲＳ−２３２Ｃ等の既存の通信プロトコルに従い、ホスト機器ＨＴと接続されている。また必要に応じて、電源システムに対してユーザが操作を行うためのユーザインターフェースを設けることもできる。

各電池パック８１は、信号端子と電源端子を備える。信号端子は、パック入出力端子ＤＩと、パック異常出力端子ＤＡと、パック接続端子ＤＯとを含む。パック入出力端子ＤＩは、他のパック電池や電源コントローラ８４からの信号を入出力するための端子であり、パック接続端子ＤＯは子パックである他のパック電池に対して信号を入出力するための端子である。またパック異常出力端子ＤＡは、パック電池の異常を外部に出力するための端子である。さらに電源端子は、電池パック８１同士を直列、並列に接続するための端子である。

本発明に係る電源装置及び電源装置を備える電動車両並びに蓄電装置、電源装置の製造方法は、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として好適に利用できる。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…電源装置
１…電池セル
２…電池積層体
３、３Ｃ…エンドプレート；３ｂ…エンドプレート貫通穴
４…締結手段；４Ａ…第一バインドバー；４Ｂ…第二バインドバー；４ａ…側面被覆部；
４ｂ…連結部；４ｃ…上面被覆部；４ｄ…バインド穴；４ｅ…中間固定突起；４ｆ…折曲
片；４ｇ…バインド係止孔；４ｈ…水平折曲片；４ｉ…ボルト固定穴
６…ガスダクト
８…バスバーホルダ；８Ａ、８Ａ’…中間ホルダ；８Ｂ、８Ｂ’…側面ホルダ；８ａ…係
止スリット；８ｂ…凹部；８ｃ…コ字状スリット
９…回路基板
１３…電極端子
１４…バスバー
１５…スペーサ；１５ｂ…スペーサ穴部
１６…位置決めガイド
１７…絶縁部
２０…ホルダカバー
２４…開口窓
３０…嵌合構造
３１、３１’…爪部
３２、３２’…係止片
３３ｂ…ねじ；３３ｃ…リベット
４２…プレート係止部；４２ａ…第一プレート係止部；４２ｂ…第二プレート係止部
５０…基板位置決めボス
５１…ねじ
５４…絶縁シート
５６…ボルト
８１…電池パック
８２…電池ユニット
８４…電源コントローラ
８５…並列接続スイッチ
９０…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
２２１…電池セル
２２３…エンドプレート
２２４…バインドバー
ＢＰ…ベースプレート
ｇ…ギャップ
ＪＧ…治具
ＥＶ、ＨＶ…車両
ＬＤ…負荷
ＣＰ…充電用電源
ＤＳ…放電スイッチ
ＣＳ…充電スイッチ
ＯＬ…出力ライン
ＨＴ…ホスト機器
ＤＩ…パック入出力端子；ＤＡ…パック異常出力端子；ＤＯ…パック接続端子

Claims (18)

1. それぞれが角形で、電極端子を備える複数の電池セルと、
   前記電池セルを積層した電池積層体を締結する締結手段と、
   前記電池セルの電極端子同士を接続するバスバーと、
   前記電池積層体の上面を被覆する絶縁性のバスバーホルダとを備える電源装置であって、
   前記締結手段が、前記電池積層体をその側面及び上面において締結するものであり、
   さらに前記締結手段が、前記電池積層体の側面を被覆する側面被覆部と、上面を被覆する上面被覆部を備えており、
   前記バスバーホルダが、中間に位置する中間ホルダと、前記中間ホルダの両側の側面にそれぞれ位置する側面ホルダとに分割されており、
   前記側面ホルダと中間ホルダとは、互いに嵌合させるための嵌合構造を備えてなることを特徴とする電源装置。
2. 請求項１に記載の電源装置であって、
   前記嵌合構造が、前記中間ホルダと側面ホルダとを接合させる界面において、一方の面から突出させた爪部と、他方の面で該爪部を受ける係止片とで構成され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、
   前記バスバーホルダが、前記電池セルの積層方向に延長されており、
   前記バスバーホルダが、該延長方向において、前記中間ホルダと側面ホルダとに分割されてなることを特徴とする電源装置。
4. 請求項１から３のいずれか一に記載の電源装置であって、
   前記締結手段が、前記電池積層体の側面において、垂直方向に離間して配置される、第一バインドバーと第二バインドバーとで構成されてなることを特徴とする電源装置。
5. 請求項１から４のいずれか一に記載の電源装置であって、さらに、
   前記締結手段と、前記電池積層体と間に介在される、絶縁性の絶縁シートを備えることを特徴とする電源装置。
6. 請求項１から５のいずれか一に記載の電源装置であって、
   前記側面ホルダが、前記上面被覆部の端縁を挿入可能に側面を開口した、断面視コ字状としたコ字状スリットを形成してなることを特徴とする電源装置。
7. 請求項１から６のいずれか一に記載の電源装置であって、
   前記締結手段は、中間部分において、前記中間ホルダ側に突出させた中間固定突起を設けており、
   前記中間ホルダは、前記中間固定突起と対応する位置に、該中間固定突起を保持する中間保持部を設けてなることを特徴とする電源装置。
8. 請求項７に記載の電源装置であって、
   前記中間固定突起が、前記締結手段の一部を、前記側面ホルダを跨いで延長させ、かつ前記中間ホルダに向かって突出するよう折曲させた折曲片であり、
   前記中間保持部が、前記折曲片を挿入するスリットであることを特徴とする電源装置。
9. 請求項８に記載の電源装置であって、
   前記側面ホルダが、前記折曲片を保持する凹部を形成してなることを特徴とする電源装置。
10. 請求項１から９のいずれか一に記載の電源装置であって、
    前記締結手段は、一以上のバインド穴を開口してなることを特徴とする電源装置。
11. 請求項１から１０のいずれか一に記載の電源装置であって、
    前記バスバーホルダは、前記バスバーを配置する位置決めガイドを開口しており、
    各位置決めガイド内に、それぞれ格子状の絶縁部を設けてなることを特徴とする電源装置。
12. 請求項１から１１のいずれか一に記載の電源装置であって、さらに、
    前記電池積層体の、前記電池セル同士の間に介在される絶縁性のスペーサを備えており、
    前記スペーサは、中央にスペーサ穴部を設けてなることを特徴とする電源装置。
13. 請求項１２に記載の電源装置であって、さらに、
    前記スペーサは、前記スペーサ穴部を貫通孔としてなることを特徴とする電源装置。
14. 請求項１から１３のいずれか一に記載の電源装置であって、さらに、
    前記バスバーホルダの上面に固定される、前記電池セルを監視する電子回路を実装した回路基板を備えており、
    前記バスバーホルダは、その中央に、前記回路基板と固定するための基板位置決めボスを設けており、
    前記基板位置決めボスは、その周囲に、前記回路基板を保持する保持突起を形成してなることを特徴とする電源装置。
15. 請求項１４に記載の電源装置であって、さらに、
    前記回路基板の上面を被覆するホルダカバーを備えており、
    前記基板位置決めボスは、前記ホルダカバーをバスバーホルダと螺合するためのねじ穴を開口してなることを特徴とする電源装置。
16. 請求項１から１５のいずれか一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。
17. 請求項１から１５のいずれか一に記載の電源装置を備える蓄電装置であって、
    前記電源装置への充放電を制御する電源コントローラを備えており、
    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モジュールへの充電を可能とすると共に、前記電池モジュー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。
18. それぞれが角形で、電極端子を備える複数の電池セルと、
    前記電池セルを積層した電池積層体を締結する締結手段と、
    前記電池セルの電極端子同士を接続するバスバーと、
    前記電池積層体の上面を被覆する絶縁性のバスバーホルダとを備え、
    前記バスバーホルダが、中間の中間ホルダと、両側側面の側面ホルダとに分割されてなる電源装置の製造方法であって、
    前記側面ホルダを前記電池積層体の上面の隅部にそれぞれ配置した状態で、前記締結手段で該側面ホルダの上面を締結する工程と、
    前記側面ホルダ同士の間に、前記中間ホルダを、該側面ホルダと中間ホルダとの接合界面に設けられた嵌合構造によって嵌合して固定する工程と、
    前記中間ホルダに形成された、前記バスバーを配置するための位置決めガイドに配置されたバスバーを、前記電池セルの前記電極端子と固定する工程と
    を含むことを特徴とする電源装置の製造方法。

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