JP6418283B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本発明は、例えばスタックされた複数の二次電池から構成される組電池を有する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply apparatus having an assembled battery composed of, for example, a plurality of stacked secondary batteries.
二次電池は、一次電池の置きかえ用途はもとより、携帯電話、ＩＴ機器などの電子機器の電源として広く普及している。とりわけ、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、高エネルギー密度であることから、電気自動車や産業用大型電気機器への応用も進められている。このため、更なる高電圧を得るために、単電池である非水電解質二次電池をスタックして、１個の組電池を構成することも行われている。 Secondary batteries are widely used as power sources of electronic devices such as mobile phones and IT devices as well as replacement applications of primary batteries. In particular, non-aqueous electrolyte secondary batteries represented by lithium ion secondary batteries have high energy density, and their application to electric vehicles and large industrial electrical devices is also promoted. For this reason, in order to obtain an even higher voltage, it is also practiced to stack non-aqueous electrolyte secondary batteries, which are single cells, to construct one assembled battery.
二次電池は、充放電を繰り返すことにより内部の電解液が分解して気化することで、筐体を膨張、変形させる。特にスタックした組電池においては、この筐体の変形を抑えるべく、例えば特許文献１に示すように、スタックの周囲に拘束用のプレートを配置してスタックを挟み込み、プレート間にスタックを圧接することで、変形を抑えるようにした技術が広く用いられている。
In the secondary battery, the internal electrolyte solution is decomposed and vaporized by repeating charge and discharge, thereby expanding and deforming the housing. In particular, in the case of a stacked battery pack, in order to suppress the deformation of the housing, as shown in, for example,
又、リチウムイオン二次電池の場合は、低電流定電圧制御により充電を行うため、充放電を制御するための制御回路を設けるようにしている。そして、特に組電池を有する電源装置においては、スタックの側面であるプレート表面が、当該制御回路の配置場所として利用されている（特許文献１の図２等を参照）。
In addition, in the case of a lithium ion secondary battery, a control circuit for controlling charging and discharging is provided in order to perform charging under low current constant voltage control. And in the power supply device which has an assembled battery especially, the plate surface which is a side of a stack is utilized as an arrangement place of the control circuit concerned (refer to Drawing 2 grade of
しかしながら、上記従来の電源装置の構成では、制御回路などの電気デバイスが損傷してしまう恐れがあるという課題があった。 However, in the configuration of the conventional power supply device, there is a problem that there is a possibility that the electric device such as the control circuit may be damaged.
すなわち、従来の技術における制御回路は、当該制御回路を構成する部品である素子部分が収納容器内においてスタック側面から露出しており、外部からの振動や衝撃で収納容器が破損した場合、制御回路はその影響を直接受けることとなる。又、組電池の作成時において、制御回路は露出したままスタック側面に設けられるものであり、制御回路取付時の扱いによっては、制御回路が破損する等の恐れがあった。 That is, in the control circuit in the prior art, when the element portion which is a component constituting the control circuit is exposed from the stack side surface in the storage container and the storage container is damaged by external vibration or impact, the control circuit Will be directly affected by it. In addition, at the time of preparation of the battery assembly, the control circuit is provided on the side of the stack while being exposed, and there is a possibility that the control circuit may be damaged depending on the handling at the time of mounting the control circuit.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、電池を有する電源装置において、電気デバイスを適確に保護して、耐久性を高めることを目的とする。 This invention is made in view of said subject, and aims at protecting an electric device appropriately and improving durability in a power supply device which has a battery.
上記の目的を達成するために、本発明の一態様に係る電源装置は、少なくとも一つの単電池を有する電池本体と、前記電池本体上に配置されたリレー回路と、前記リレー回路を構成する部品の側方に配置された壁体とを備え、前記壁体の高さは、前記部品の高さよりも高い。 In order to achieve the above object, a power supply device according to one aspect of the present invention includes a battery body having at least one unit cell, a relay circuit disposed on the battery body, and components constituting the relay circuit. And a laterally disposed wall, wherein the height of the wall is greater than the height of the component.
これによれば、電源装置において、リレー回路を構成する部品の側方に、当該部品の高さよりも高い壁体が配置されているため、当該壁体によって当該部品を保護することができる。つまり、リレー回路を収納容器に収納してリレー回路を保護した場合であっても当該収納容器が変形等した場合にはリレー回路が損傷する恐れがあるが、当該壁体によって当該リレー回路を保護することができる。このため、当該電源装置によれば、電気デバイスとしてのリレー回路を保護して、耐久性を高めることができる。 According to this, in the power supply device, since the wall body higher than the height of the part is arranged on the side of the part constituting the relay circuit, the part can be protected by the wall body. That is, even if the relay circuit is stored in the storage container to protect the relay circuit, the relay circuit may be damaged if the storage container is deformed or the like, but the wall circuit protects the relay circuit. can do. For this reason, according to the said power supply device, the relay circuit as an electric device can be protected and durability can be improved.
又、前記壁体は、前記リレー回路の周縁に形成されていることにしてもよい。 Further, the wall may be formed on the periphery of the relay circuit.
これによれば、壁体は、リレー回路の周縁に形成されているため、リレー回路へ異物が侵入するのを抑制しつつ、電気デバイスとしてのリレー回路を構成する部品を保護することができる。 According to this, since the wall body is formed at the periphery of the relay circuit, it is possible to protect the components constituting the relay circuit as the electric device while suppressing the foreign matter from entering the relay circuit.
又、前記壁体は、絶縁性材料製であることにしてもよい。 The wall may be made of an insulating material.
これによれば、壁体は、絶縁性の部材であるため、電気デバイスとしてのリレー回路を構成する部品と他の部材とを絶縁することができる。 According to this, since the wall body is an insulating member, it is possible to insulate components constituting the relay circuit as an electric device from other members.
又、前記電源装置は、さらに、前記電池本体及び前記リレー回路を収納する収納容器を備え、前記壁体の先端は、前記収納容器の内壁に対向していることにしてもよい。 Further, the power supply device may further include a storage container for storing the battery main body and the relay circuit, and an end of the wall body may face an inner wall of the storage container.
これによれば、壁体の先端と収納容器の内壁とが対向しているため、当該壁体が、収納容器の内壁とリレー回路の部品とが直接接触するのを防ぐ緩衝材の役割を果たす。このため、外力により電源装置が振動や揺動した場合においても、当該部品よりも先に壁体の先端が収納容器の内壁と衝突することとなり、当該部品を保護することができる。 According to this, since the tip of the wall and the inner wall of the storage container face each other, the wall plays a role as a shock absorbing material that prevents the inner wall of the storage container and the parts of the relay circuit from coming into direct contact with each other. . Therefore, even when the power supply apparatus vibrates or swings due to an external force, the tip of the wall collides with the inner wall of the storage container earlier than the component, and the component can be protected.
又、前記収納容器の前記内壁には、前記壁体に対向して延伸するリブが形成されていることにしてもよい。 Further, a rib may be formed on the inner wall of the storage container so as to extend facing the wall.
これによれば、収納容器の内壁には、壁体に対向して延伸するリブが形成されているため、外力により電源装置が振動や揺動した場合においても、リブの先端と壁体の先端とが接触することで、電気デバイスとしてのリレー回路の部品をさらに保護することができる。 According to this, a rib extending opposite to the wall is formed on the inner wall of the storage container, so that, even when the power supply apparatus vibrates or swings due to an external force, the tip of the rib and the tip of the wall By making contact with each other, the components of the relay circuit as an electrical device can be further protected.
又、前記リブの先端と前記壁体の先端とは、対向方向から見て交差していることにしてもよい。 Further, the tip of the rib and the tip of the wall may intersect with each other as viewed from the opposite direction.
これによれば、リブの先端と壁体の先端とが交差しているため、外力により電源装置が振動や揺動した場合に、リブの先端と壁体の先端とを容易に接触させて、電気デバイスとしてのリレー回路の部品を保護することができる。 According to this, since the tip of the rib intersects with the tip of the wall, when the power supply vibrates or swings due to an external force, the tip of the rib easily contacts the tip of the wall, The components of the relay circuit as an electrical device can be protected.
又、前記収納容器は、合成樹脂製であることにしてもよい。 Further, the storage container may be made of synthetic resin.
これによれば、収納容器は、合成樹脂製の部材であるため、軽量化を図ることができるとともに、外形の加工が容易であるため既成の蓄電池の規格に適合させることが可能となる。 According to this, since the storage container is a member made of synthetic resin, weight reduction can be achieved, and processing of the outer shape is easy, so that it becomes possible to conform to the standard of the existing storage battery.
又、前記電池本体は、配列された複数の前記単電池から構成されたスタックと、前記スタックの両側面を挟み込む一対の挟持板とを有し、前記リレー回路は、前記一対の挟持板のうちの少なくとも一方の挟持板上に配置されていることにしてもよい。 In addition, the battery main body has a stack composed of a plurality of arranged single cells, and a pair of sandwiching plates sandwiching both sides of the stack, and the relay circuit includes the sandwiching plates among the pair of sandwiching plates. It may be disposed on at least one of the holding plates.
これによれば、スタックの両側面を挟み込む挟持板にリレー回路を固定することで、容易に電池本体上にリレー回路を配置することができる。 According to this, the relay circuit can be easily arranged on the battery main body by fixing the relay circuit to the holding plate sandwiching the both sides of the stack.
本発明に係る電源装置によれば、電気デバイスとしてのリレー回路を保護して、耐久性を高めることができる。 According to the power supply device of the present invention, the relay circuit as the electric device can be protected to enhance the durability.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。又、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. The embodiments described below all show one preferable specific example of the present invention. The numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components, and the like described in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claim showing the highest concept of the present invention are described as optional components constituting a more preferable embodiment.
［電源装置１の全体構成］
図１は、実施の形態に係る電源装置１の構成を示す斜視図であり、図２は、その内部の構成を示す斜視図である。
[Overall Configuration of Power Supply Device 1]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a
電源装置１は、図１に示すように、ポリプロピレン等の合成樹脂製の容器本体２及び蓋部３を備えた外形六面体の収納容器を備えている。又、電源装置１は、蓋部３の上面３ｘ上に露出した、図示しない外部負荷と接続するための正極端子３ａ及び負極端子３ｂを有する。又、図２に示すように、電源装置１は、収納容器内部に電源装置本体４を収納しており、電源装置本体４は、容器本体２の底面に開口された貫通孔２１０に挿入されるネジ２１１により、容器本体２に固定されている。
As shown in FIG. 1, the
図３は、実施の形態に係る電源装置本体４を右側面から見た斜視図であり、図４は、同左側面から見た斜視図である。又、図５は、電源装置本体４を下方から見た斜視図である。ただし、電源装置本体４においては、後述する電極端子が配列された面を正面とする。
FIG. 3 is a perspective view of the power supply device
図３及び図４に示すように、電源装置本体４は、正負の電極端子５１０が設けられた面を揃えて配列された複数の単電池５０からなるスタック５と、電源装置本体４に対する充放電を制御する制御回路６と、電源装置本体４の充放電の導通を制御するリレー回路７とを備えている。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the power supply
複数の単電池５０のうちの少なくとも１つの単電池５０は、後述の締結部材４４０と対向する対向面と、当該対向面に設けられた電極端子５１０とを有している。ここでは、全ての単電池５０が、当該対向面に電極端子５１０を有していることとする。
At least one of the plurality of
そして、複数の単電池５０のそれぞれは、電極端子５１０が設けられた当該対向面及びその反対側の面を上面及び底面とした外形角柱の金属製外装を有する。又、複数の単電池５０は、各側面のうち面積の大きい面を主面（図１０Ａ及び図１０Ｂにおける主面５３）とし、この主面同士が対向するように、横１行縦４列に配列されたスタック５を形成している。
Then, each of the plurality of
スタック５において、各単電池５０は言わば横倒しとなっており、単電池５０の上面がスタック５の正面に、単電池５０の主面である正面及び背面（長手方向の側面）がスタック５の左右側面に、単電池５０の左右側面（短手方向の側面）がスタック５の上面及び底面に、それぞれ対応することとなる。つまり、上記の締結部材４４０との対向面は、単電池５０の上面であり、スタック５の正面に対応する。
In the
又、スタック５を構成する複数の単電池５０は、それぞれが有する電極端子５１０のうち異極の端子同士が銅若しくはアルミニウム又はそれらの合金その他導電性の金属製のバスバー５２０で接続されている。このバスバー５２０の接続により、複数の単電池５０は直列接続され、スタック５全体として高電圧の電池を形成する。特に、配列された両端に位置する単電池５０が有する電極端子５１０のうち、バスバー５２０で接続されないものが、スタック５における正極の電極端子５１１ａ及び負極の電極端子５１１ｂにそれぞれ対応している。
Further, in the plurality of
更に、スタック５は、拘束手段によって単電池５０の配列状態が保持されている。拘束手段は、図３及び４に示すように、組電池保持具４１０、第２の梁部材４２０、第３の梁部材４３０、及び締結部材４４０を備える。
Furthermore, the
組電池保持具４１０は、配列された複数の単電池５０がなす縦列の最も外側に位置する一対のそれぞれの主面を更に挟むように配置された一対の挟持板を有する部材である。又、第２の梁部材４２０は、スタック５の底面に位置する部材であり、第３の梁部材４３０は、スタック５の上面に位置する部材である。又、締結部材４４０は、スタック５の正面と対向し、かつ組電池保持具４１０の一対の挟持板に挟まれる部材である。
The assembled
又、組電池保持具４１０の一対の挟持板は、図５に示すように、それぞれの下端で第２の梁部材４２０に接続され、又、図３及び図４に示すように、それぞれの上端で第３の梁部材４３０に接続される。なお、第２の梁部材４２０の両端には貫通孔４２２が開口されており、図２に示すネジ２１１はこの貫通孔４２２を介して第２の梁部材４２０に締結される。
Further, the pair of holding plates of the
更に、組電池保持具４１０の一対の挟持板のそれぞれの縁端は、図示されないスタック５の裏面にて第１の梁部材に接続されている。なお、第１の梁部材を含む組電池保持具４１０の構成については後に詳述する。
Furthermore, the edge of each of the pair of holding plates of the assembled
制御回路６及びリレー回路７は、電源装置１の電池本体である後述の組電池４７０の充放電に関する動作を管理する管理回路、つまり、組電池４７０が充放電を行うための電気デバイスであり、組電池４７０上に配置されている。
The
具体的には、図３に示すように、制御回路６は、電源装置本体４の右側面に設けられ、接続部材６１０を介して、スタック５の負極の電極端子５１１ｂに電気的に接続されている。又、図４に示すように、リレー回路７は、電源装置本体４の左側面に設けられ、接続部材７１０を介して、スタック５の正極の電極端子５１１ａに電気的に接続されている。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
更に、図４及び図５に示すように、締結部材４４０の左端には吐出端４４１が形成され、吐出端４４１には合成樹脂製の排出管４４２が接続されている。なお、これら吐出端４４１及び排出管４４２の構成については後に詳述する。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, a
以上のような構成を有する電源装置１は、電源装置本体４において拘束手段によりスタック５の外形が保持されている。このため、容器本体２及び蓋部３からなる収納容器は、スタック５の形状を保持するための機械的強度を備えた構成である必要がない。したがって、容器本体を合成樹脂製として、電源装置の軽量化を実現することができる。
In the
更に、容器本体は、外形の加工が容易であり、既成の蓄電池の規格に適合させることが可能となる。とりわけ、従来から合成樹脂製の筐体が用いられている鉛蓄電池と同一形状にて容器本体を作成することにより、既成品を本実施の形態の電源装置１で置きかえ、鉛フリーな車載用蓄電池を容易に実現することが可能となる。既成の蓄電池の規格としては、日本工業規格その他世界各国の工業規格に適合させてもよいが、ドイツ工業規格（ＤＩＮ規格）に適合させることで、車載機器に適した蓄電池を実現することができる。
Furthermore, the container body is easy to process the outer shape and can be adapted to the standard of the existing storage battery. In particular, a lead-free automotive storage battery is replaced with the
以下、上述した電源装置１を構成する各部について、電源装置１の組立工程に沿って説明する。
Hereinafter, each part which comprises the
［組電池保持具の構成］
まず、電源装置１の電源装置本体４に含まれる組電池を構成する組電池保持具について説明する。
[Configuration of battery assembly holder]
First, an assembled battery holder that configures an assembled battery included in the power supply device
図６は、実施の形態に係る組電池保持具４１０の構成を示す斜視図である。又、図７及び図８は、実施の形態に係る組電池保持具４１０及び第２の梁部材４２０の構成を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the
図６に示すように、組電池保持具４１０は、既に述べたように、対向する外形矩形状の一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌと、挟持板４１１Ｒと４１１Ｌとの縁端同士を接続している第１の梁部材４１７とを備えた、上面から見た外形がコの字状の部材である。
As shown in FIG. 6, as described above, the assembled
又、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌ及び第１の梁部材４１７は、屈曲した一枚の金属板のそれぞれ異なる部位として形成されている。具体的には、組電池保持具４１０は、一枚の鋼板をプレス加工することにより作成されている。したがって、挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌと第１の梁部材４１７とは、直角に屈曲した鋼板の互いに異なる部分として形成されている。
Further, the pair of holding
以下、各部の説明を行う。挟持板４１１Ｒは、電源装置本体４の上面側に位置する縁端であってスタック５の上面と平行な面上に突出するように形成されたタブ４１４を備え、タブ４１４には貫通孔４１４ａが開口されている。
The following describes each part. The holding
又、挟持板４１１Ｒは、電源装置本体４の底面側に位置する縁端に、スタック５の上面と平行な面上に突出するように形成されたタブ４１１ａを備え、タブ４１１ａ上には図５に示す貫通孔４２２と連通するナット４１１ａ１が固定されている。更に、タブ４１１ａに隣接して電源装置本体４の下方に延伸した、カギ型のフック４１１ｂを有している。なお、これらタブ４１４、４１１ａ及びフック４１１ｂは、挟持板４１１Ｌにも設けられている。
Further, the holding
更に、挟持板４１１Ｒの電源装置本体４の正面側に位置する縁端に、タブ４１２ａが突出するように形成され、タブ４１２ａには、縦列に配列された一対の貫通孔４１３ａが開口されている。一方、挟持板４１１Ｌの縁端においても、タブ４１２ａと正対するようにタブ４１２ｂが形成され、タブ４１２ｂには貫通孔４１３ｂが開口されている。なお、タブ４１２ａはタブ４１２ｂより大きな面積を有し、したがってタブ４１２ｂはタブ４１２ａの一部とのみ対向している。
Furthermore, a
又、挟持板４１１Ｒの主面上であって電源装置本体４の上面寄りの縁端に隣接した位置には、貫通孔４１５ａ及び４１５ｂが開口されており、同主面上であって電源装置本体４の底面寄りの縁端に隣接した位置には、貫通孔４１５ｃ及び４１５ｄが開口されている。更に、貫通孔４１５ｂ及び４１５ｄは、電源装置本体４の正面寄りに位置しており、貫通孔４１５ａ及び４１５ｃは、電源装置本体４の裏面寄りに位置している。
Further, through
同様に、挟持板４１１Ｌの主面上であって電源装置本体４の上面寄りの縁端に隣接した位置には、貫通孔４１６ａ及び４１６ｂが開口されている。又、挟持板４１１Ｌの主面上であってタブ４１２ｂ寄りの縁端に隣接した位置には、貫通孔４１６ｄが開口されており、第１の梁部材４１７の根元に隣接した位置には、貫通孔４１６ｃが開口されている。
Similarly, through
次に、第１の梁部材４１７は、電源装置本体４の上面寄りに設けられた平板状の梁部材４１７ａ、及び電源装置本体４の底面寄りに設けられた平板状の梁部材４１７ｂから構成されている。又、梁部材４１７ａ及び梁部材４１７ｂの表面には、延伸方向に沿った長円状の凸部４１７ａ１及び４１７ｂ１がそれぞれ形成されている。なお、凸部４１７ａ１及び４１７ｂ１は、鋼板の圧延により形成されており、したがって図示されないその裏側は、反転形状としての凹部になっている。
Next, the
又、梁部材４１７ａの中央であってスタック５の上面に平行な面上に突出するように、タブ４１８が形成され、タブ４１８には貫通孔４１８ａが開口されている。
Also, a
以上のような構成を有する組電池保持具４１０は、図７に示すように、底面側に第２の梁部材４２０と更に組み合わされる。
As shown in FIG. 7, the assembled
第２の梁部材４２０は、その両端に、組電池保持具４１０のタブ４１１ａと対向するタブ４２３を有している。そして、上述したナット４１１ａ１と連通する貫通孔４２２は、このタブ４２３上に開口されている。又、タブ４２３上には、組電池保持具４１０のフック４１１ｂに対応したスリット４２４が開口されている。
The
更に、第２の梁部材４２０の主面４２１の表面には、第１の梁部材４１７の凸部４１７ａ１及び４１７ｂ１に平行な、長円状の凹部４２１ａが形成されている。凹部４２１ａも鋼板の圧延により形成されるため、図５に示されるように、その裏面は、反転形状としての凸部として表面から盛り上がっている。
Further, on the surface of the
組電池保持具４１０と第２の梁部材４２０との組合せは、以下のように行う。すなわち、組電池保持具４１０のフック４１１ｂを第２の梁部材４２０のスリット４２４に挿入し、ナット４１１ａ１と貫通孔４２２とが一致するように、タブ４１１ａとタブ４２３とをスライドさせる。これにより、フック４１１ｂのカギ部分がスリット４２４に嵌合して、組電池保持具４１０と第２の梁部材４２０との結合が完成する。
The combination of the assembled
ここで、隣接する第１の梁部材４１７と第２の梁部材４２０とのなす角は、直角である。図８に示すように、組電池保持具４１０と第２の梁部材４２０とが組み合わされてなる組電池保持具４６０は、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌ、第１の梁部材４１７、及び第２の梁部材４２０の主面４２１により形成される内壁を有する。そして、第１の梁部材４１７及び第２の梁部材４２０が挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌの隣接する縁端に接続されていることで、隣接する二面が開放された外形六面体の籠状の形状を有する。
Here, the angle between the adjacent
組電池保持具４６０の内壁に単電池５０を配列することで、図９に示すように、スタック５が構成される。スタック５の正面を構成する単電池５０の上面５１には、正負の電極端子５１０に加えて、当該正負の電極端子５１０の間に位置する安全弁５３０が設けられている。図９は、実施の形態に係る組電池保持具４６０の構成を示す斜視図である。
By arranging the
ここで、図１０Ａ及び１０Ｂに組電池保持具４６０内における単電池５０の配置の様子を示す。図１０Ａ及び図１０Ｂは、実施の形態に係る組電池保持具４６０内に配置される単電池５０を示す斜視図である。
Here, the mode of arrangement | positioning of the
図１０Ａに示すように、単電池５０は、側面５２の一方が第２の梁部材４２０に対向し、底面が第１の梁部材４１７に対向するようにして、組電池保持具４６０内に載置される。これにより、電極端子５１０が設けられた上面５１全体がスタック５の側面として、側面５２の他方がスタック５の上面として、それぞれ露出することになる。
As shown in FIG. 10A, the
再び図９を参照して、組電池保持具４６０内に単電池５０を配列すべく載置する際に、その配列方向に沿った向き（図中Ｘ軸方向）には、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌが設けられている。又、下方（図中Ｙ軸マイナス方向）には第２の梁部材４２０設けられており、奥行き方向（図中Ｚ軸プラス方向）には第１の梁部材４１７が設けられている。
Referring again to FIG. 9, when mounting
このため、これら一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌと第１の梁部材４１７と第２の梁部材４２０とにより、単電池５０の動き及び姿勢は、空間内を直交する三方向のいずれにおいても規制される。したがって、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌの間隔を単電池５０の寸法及び配列数に合わせて設定することで、組電池保持具４６０は、単電池５０の仮固定を容易に行うことができ、スタック５の作成作業を簡略化することが可能となる。
Therefore, the movement and the attitude of the
又、スタック５を構成する単電池５０の間には、例えばシリコンゴム製の、弾性力を有する緩衝材５ａが挿入されており、後述する単電池５０同士の締結により単電池５０に過剰な応力が加えられることを防いでいる。なお、緩衝材５ａは、個別に厚みを異ならせる、又は挿入される枚数を違えさせることにより、スタック５の横幅を調整する機能を有する。これにより、組電池保持具４６０又は単電池５０の公差、誤差を吸収して、組電池保持具４６０内にスタック５を安定して保持することが可能となる。
Further, an
次に、スタック５を収納した状態にある組電池保持具４６０には、スタック５の上面側に、第３の梁部材４３０が取り付けられる。図１１及び図１２は、実施の形態に係る組電池保持具４６０及び第３の梁部材４３０の構成を示す斜視図である。
Next, the
図１１に示すように、第３の梁部材４３０は、その両端に組電池保持具４６０のタブ４１４と対向するタブ４３１を有する板状の部材であり、タブ４３１上には貫通孔４３２が開口されている。又、第３の梁部材４３０の表面には、第１の梁部材４１７及び第２の梁部材４２０と同様、長円状の凸部４３０ａが形成されている。凸部４３０ａも鋼板の圧延により形成されるため、図１１に示されるその裏面は、反転形状としての凹部となっている。
As shown in FIG. 11, the
第３の梁部材４３０と組電池保持具４６０との結合は、タブ４３１とタブ４１４とを重ねて、貫通孔４３２及び４１４ａを介してボルト４３３を締結することにより行う。なお、タブ４１４の図示されない裏面には、貫通孔４１４ａと同軸のナットが固定されており、これによりボルト４３３が締結される。
The connection between the
ここで、図１２に示すように、第３の梁部材４３０の固定位置は一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌの上側の縁端であり、第２の梁部材４２０の固定位置は一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌの下側の縁端である。すなわち、第２の梁部材４２０と第３の梁部材４３０とは正対し、その間にスタック５を挟みこんでいる。
Here, as shown in FIG. 12, the fixed position of the
これにより、スタック５を構成する単電池５０は、上面５１以外の全ての面が組電池保持具の各部により覆われ、底面から上面５１に向かう直線方向（図中Ｚ軸マイナス方向）以外の方向における移動が規制される。したがって、スタック５は、単電池５０を保持した状態で図中Ｙ軸周り又はＺ軸周り３６０°に姿勢を変化させることができ、図中Ｘ軸周りであっても、単電池５０の上面５１がＹ軸プラス方向に向くように１８０°姿勢を変化させることができ、取り回しが自在となる。特に、単電池５０の上面５１、スタック５の裏面並びに挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌがスタック５の上面になるようにスタック５を移動させることができ、後述する各部材の取付作業を容易に行うことが可能となる。
Thereby, all the surfaces other than the
以上のように、本実施の形態によれば、第１の梁部材４１７を有する組電池保持具４１０、第２の梁部材４２０、及び第３の梁部材４３０を順に組立てて構成される組電池保持具４６０を用いることにより、スタック５を構成する単電池５０の位置を、配列方向に直交する方向毎に規制することができる。したがって、別途治具を要することなくスタック５の外形を保持して、組電池作成時の作業性を向上させることが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, a battery assembly configured by sequentially assembling the assembled
又、軽量で薄い板状の金属板を用いてスタックの外形を保持できるため、従来の組電池よりも小型化、軽量化することが可能となる。 Further, since the outer shape of the stack can be maintained by using a light and thin plate-like metal plate, the size and weight can be reduced as compared with the conventional battery assembly.
ただし本発明は上記の構成に限定されるものではない。例えば、組電池保持具４６０は、組電池保持具４１０単体、又は組電池保持具４１０と第２の梁部材４２０もしくは第３の梁部材４３０のいずれか一方との組合せとして実施してもよく、この構成であっても組電池作成時の作業性は担保される。
However, the present invention is not limited to the above configuration. For example, the assembled
又、組電池保持具４１０は、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌと第１の梁部材４１７とが一枚の金属板を圧延、屈曲させることにより形成されるものとしたが、組電池保持具４１０は、挟持板４１１Ｒと挟持板４１１Ｌと第１の梁部材４１７とが別部材であって、溶接等により結合された態様として実現してもよい。なお、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌと第１の梁部材４１７とを、一枚の金属板を屈曲して形成することにすれば、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌと第１の梁部材４１７とを容易に製造することができるので好ましい。
In the assembled
又、隣接する第１の梁部材４１７と第２の梁部材４２０とのなす角は直角であるとしたが、これは組電池保持具４１０上に配置される組電池４７０の形状が六面体であることに基づくものであって、第１の梁部材４１７と第２の梁部材４２０とのなす角は配置される組電池の外形に対応した任意の角度であってよい。
In addition, although it is assumed that the angle formed by the adjacent
又、凸部４１７ａ１及び４１７ｂ１、凹部４２１ａ及び凸部４３０ａは、いずれも部材の延伸方向に沿った長円形状としたが、円形状、矩形状等任意の形状であってよく、個数も任意の個数であってよい。
Further, although the convex portions 417a1 and 417b1, the
又、凸部４１７ａ１及び４１７ｂ１、凹部４２１ａ及び凸部４３０ａは、いずれも部材の一方の面において凸面、他方の面においてその反転形状としての凹面を有するものとしたが、当該一方の面において凹面、当該他方の面において凸面である構成としてもよい。収納容器の内壁と接触する部材の表面を凸面とした場合は、収納容器の容器本体２との接触面積を削減することができ、容器本体２が受ける、電源装置本体４の動作に伴う発熱の影響を緩和できる効果を奏し、一方、表面を凹面、裏面を凸面とした場合は、スタック５と組電池保持具との接触面積を削減することができ、スタック５の発熱が電源装置本体４の他の部分に及ぼす影響を緩和することができる。本実施の形態によれば、スタック５の出力、電源装置１の用途等に応じて、凹凸の配置を使い分けることが可能となり、より好適である。
Further, although the convex portions 417a1 and 417b1, the
［組電池の構成］
次に、組電池保持具４６０により保持されたスタック５を締結して組電池を完成させるための構成について、説明する。
[Configuration of battery pack]
Next, a configuration for fastening the
図１３〜図１６は、実施の形態に係る組電池の構成を説明するための斜視図である。図１３に示すように、スタック５を保持する組電池保持具４６０の正面に、ハーネストレー４５０が重ねられる。
13 to 16 are perspective views for describing the configuration of the battery assembly according to the embodiment. As shown in FIG. 13, a
ハーネストレー４５０は、ワイヤハーネスを保持するトレーであり、その外形がスタック５の正面全体に対応した矩形状の絶縁部材である。具体的には、ハーネストレー４５０は、合成樹脂製の板状部材であって、その表面には、スタック５の正面に設けられた、単電池５０の電極端子５１０を外部に露出させるための窓４５４、及び安全弁５３０を外部に露出させるための窓４５１がそれぞれ設けられている。つまり、複数の単電池５０の電極端子５１０のそれぞれに対応して複数の窓４５４が設けられており、複数の単電池５０の安全弁５３０のそれぞれに対応して複数の窓４５１が設けられている。
The
更に、ハーネストレー４５０の表面上であって、窓４５１と窓４５４との間には、後述するワイヤハーネスを拘束、固定するための固定鈎４５３が設けられている。ここで、固定鈎４５３は、スタック５の側面から見て、一部に間隙が設けられた円環状の部材である。
Further, on the surface of the
更に、隣接する窓４５４の間には、トレー主面から大きく突出した背高桟４５５ａと、トレー主面とほぼ同一厚みの背低桟４５５ｂとが設けられており、背高桟４５５ａと背低桟４５５ｂの配置は、スタック５を構成する単電池５０の接続位置に対応している。
Furthermore, between the
又、窓４５１の下端及び上端には、ハーネストレー４５０に対して直立する第１の突起部であるリブ４５２ａ及び第２の突起部であるリブ４５２ｂがそれぞれ設けられている。リブ４５２ａ及びリブ４５２ｂは、スタック５の配列方向に沿って配列され、一対のガイドを形成している。
Further, on the lower end and the upper end of the
次に、図１４に示すように、ハーネストレー４５０がスタック５の正面に重ねられた状態において、バスバー５２０が、隣接する単電池５０の異極の電極端子５１０同士を接続する。このとき、バスバー５２０は背低桟４５５ｂを跨ぐようにハーネストレー４５０に重ねられ、隣接するバスバー５２０の間には背高桟４５５ａが位置し、バスバー同士の短絡を防ぐようにしている。
Next, as shown in FIG. 14, in a state where the
又、固定鈎４５３の間隙には、ワイヤハーネス８ａ及び８ｂがそれぞれ装着される。ワイヤハーネス８ａ及び８ｂは、制御回路６及びリレー回路７の間の信号線等を含むハーネスである。
Also, the wire harnesses 8a and 8b are respectively mounted in the gaps of the fixing
更に、ハーネストレー４５０が重ねられた状態において、リブ４５２ａ及びリブ４５２ｂは、スタック５の側面から見て、組電池保持具４６０のタブ４１２ａ、４１２ｂを挟むようなレイアウトで配置される。
Furthermore, when the
次に、図１５に示すように、組電池保持具４６０のタブ４１２ａ及びタブ４１２ｂの間には、締結部材４４０が配置される。そして、締結部材４４０は、タブ４１２ａ及び４１２ｂのそれぞれと固定されることで、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌに固定される。つまり、締結部材４４０は、鋼板を箱状に加工してなる棒状の部材であり、その端面４４２ａにてタブ４１２ａ及びタブ４１２ｂの内側と面接触する。又、端面４４２ａには貫通孔４４２ａ１が開口されており、タブ４１２ａの貫通孔４１３ａと共にボルト４４０ａが挿入、締結される。図中では、死角に位置する他方の端面も同様の構成を有する。
Next, as shown in FIG. 15, a
これにより、図１６に示すように、締結部材４４０は、配列された複数の単電池５０の配列方向に沿って、当該複数の単電池５０のそれぞれと対向して配置され、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌに固定されて当該複数の単電池５０を締結する。
Thereby, as shown in FIG. 16, the
そして、スタック５を構成する単電池５０は、上面５１を含む各面が、組電池保持具の各梁部材及び締結部材４４０により覆われる。更に、組電池保持具４６０の一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌは、ボルト４４０ａの締付けトルクに応じた力でスタック５を圧接する。これにより、スタック５は一定の締結圧で保持され、電源装置１の経時使用に伴う単電池５０の膨張圧に抗して、その外形が維持され、組電池４７０を完成する。
Then, in the
又、ハーネストレー４５０は、締結部材４４０と複数の単電池５０との間に設けられる。そして、ハーネストレー４５０の表面には、締結部材４４０の少なくとも一方の側面に隣接するとともに、当該側面に沿って配置され、締結部材４４０に向かって突起する突起部であるリブ４５２ａ及び４５２ｂが形成されている。
Further, the
ここで、リブ４５２ａは、単電池５０の締結部材４４０との対向面が鉛直方向に平行に配置された状態において、締結部材４４０の鉛直方向下側の側面に隣接するとともに当該側面に沿って配置されている。又、リブ４５２ｂは、当該対向面が鉛直方向に平行に配置された状態において、締結部材４４０の鉛直方向上側の側面に隣接するとともに当該側面に沿って配置されている。
Here, the
以上の構成を有する本実施の形態は、組電池４７０において、ハーネストレー４５０がリブ４５２ａ及びリブ４５２ｂを備えたことを特徴とする。すなわち、図１５に示すように、一対の列をなすリブ４５２ａとリブ４５２ｂは、そのハーネストレー４５０上の位置が組電池保持具４６０のタブ４１２ａ及びタブ４１２ｂの位置に応じて定められており、その間隔が締結部材４４０の幅（スタック５の正面に沿った向きの寸法）に応じて定められている。したがって、図１６に示すように、締結部材４４０は、リブ４５２ａとリブ４５２ｂとの間に固定的に位置決めされた状態で、組電池保持具４６０に締結されることになる。
The present embodiment having the above configuration is characterized in that, in the
このように、リブ４５２ａとリブ４５２ｂを備えたハーネストレー４５０を用いたことにより、締結部材４４０は別途治具を必要とすることなく、容易に組電池保持具４６０の一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｒに仮固定することができるため、組電池４７０の作成に要する時間を短縮し、生産性を向上させることが可能となる。
Thus, by using the
又、締結部材４４０の下側の側面に沿うように第１の突起部であるリブ４５２ａが形成されているため、リブ４５２ａを用いて、締結部材４４０を簡易に配置することができる。又、締結部材４４０の上側の側面に沿うように第２の突起部であるリブ４５２ｂがさらに形成されているため、リブ４５２ａ及び４５２ｂで締結部材４４０の上下の側面を挟むようにすることで、締結部材４４０を簡易に配置することができる。
In addition, since the
又、完成した組電池４７０は、軽量で薄い板状の金属板を用いた組電池保持具によってスタック５を締結できるため、従来の組電池よりも小型化、軽量化することが可能となる。
Further, since the completed assembled
なお、上記の説明においては、ハーネストレー４５０に配置されるリブとして、リブ４５２ａ及びリブ４５２ｂの二列から構成されるものとしたが、いずれか一方のリブ一列のみを備えた構成としてもよい。この場合、スタック５を横倒しにしてハーネストレー４５０を上向きにして作業を行う場合に好適である。更に下側のリブ４５２ａのみから構成した場合は、図１５に示す通り、スタック５の正面で作業をする場合にも締結部材４４０を係止して脱落を防止することができ、より好適である。
In the above description, the ribs arranged in the
又、各単電池５０に対応してリブ４５２ａ及びリブ４５２ｂがひと組ずつ配置される構成としたが、単電池５０ごとにリブ４５２ａ又はリブ４５２ｂを交互に設けた千鳥配置としてもよい。少なくともハーネストレー４５０全体に対してリブ４５２ａ及びリブ４５２ｂが一対あれば効果が得られる。
In addition, although the
ただし本発明は上記の構成に限定されるものではない。組電池保持具４１０は、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｒの縁端から突出したタブ４１２ａ及び４１２ｂを有し、締結部材４４０はこのタブの間にて締結されるものとしたが、当該タブを省略して、挟持板に直接貫通孔を開口し、締結部材を挟み込む構成としてもよい。ただし、タブを設けた構成とした場合、挟持板自体を小型化して、組電池の軽量化が実現され、より好適である。
However, the present invention is not limited to the above configuration. The assembled
又、締結部材４４０は、鋼板を箱状に加工してなる棒状の部材であるとしたが、無垢の金属棒等により実現してもよく、その具体的な構成により限定されるものではない。
In addition, although the
又、組電池４７０は、単電池５０の上面５１を正面として有するものとしたが、単電池の上面と組電池の上面とが一致する態様であってもよい。
In addition, although the
［締結部材の構成］
次に、組電池保持具４６０により保持されたスタック５を締結して組電池４７０を完成させるための締結部材の構成について、説明する。
[Configuration of fastening member]
Next, the configuration of a fastening member for fastening the
図１７Ａ〜図１８Ｂは、実施の形態に係る組電池４７０に用いられる締結部材４４０の構成を説明するための斜視図である。
FIGS. 17A and 18B are perspective views for describing the configuration of the
まず、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、締結部材４４０は鋼板を箱状に加工してなる棒状の部材であって、図１５に示した一方の端面４４２ａと同様、他方の端面４４２ｂには貫通孔４４２ｂ１が開口されている。又、貫通孔４４２ｂ１の上部には、端面が開口を形成する円筒形状の吐出端４４１が設けられている。
First, as shown in FIGS. 17A and 17B, the
又、図１７Ａに示すように、締結部材４４０の内部には空洞が形成されており、スタック５の正面と対向する主面４４３上には、部材内部と連通する外形円形の開口４４４が設けられている。そして、複数の単電池５０のうちの少なくとも１つの単電池５０は、締結部材４４０との対向面に安全弁５３０を有しており、開口４４４は、ハーネストレー４５０の窓４５１を介して単電池５０の安全弁５３０に正対する。ここでは、全ての単電池５０が締結部材４４０との対向面に安全弁５３０を有しており、それぞれの安全弁５３０に対応して開口４４４が形成されている。
Further, as shown in FIG. 17A, a cavity is formed inside the
又、開口４４４の周囲には合成ゴム等で作成された環状のパッキン３３５が設けられている。このパッキン３３５は、締結部材４４０が組電池保持具４６０に締結された状態において、安全弁５３０の周囲を封止する。又、吐出端４４１も締結部材４４０の内部に連通している。
In addition, an annular packing 335 made of synthetic rubber or the like is provided around the
なお、図１５に示されるように、締結部材４４０の端面４４２ａの裏面には貫通孔４４２ａ１と同軸のナット４４２ａ２が固定されており、これによりボルト４４０ａが締結される。同様の構成は他方の端面４４２ｂにおいても設けられている。
As shown in FIG. 15, a nut 442a2 coaxial with the through hole 442a1 is fixed to the back surface of the
以上の構成を有する本実施の形態は、締結部材４４０が中空であって、開口４４４から吐出端４４１まで連通する空洞を有することを特徴とする。
The present embodiment having the above configuration is characterized in that the
組電池４７０を構成する単電池５０としてリチウムイオン二次電池のような非水電解質二次電池を利用した場合、電源装置１の使用に伴う過充電等の原因で単電池５０の筐体に封入された電解液が分解し、単電池５０の筐体内にガスが発生する。又、筐体に収納された極板も活物質層が膨張することにより膨張する。単電池５０においては、これらガスの発生及び極板の膨張に起因する筐体の変形、破損を防止するため、筐体内部の圧力が予め設定された所定値を超えた場合に安全弁５３０が開放され、ガスを筐体外部へ放出する。
When a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery is used as the
本実施の形態においては、上記の構成としたことにより、この単電池５０から放出されたガスを電源装置１の外部へ導出するための配管が、スタック５を締結するための締結部材４４０と一体化されている。すなわち、安全弁５３０から開放されたガスは、開口４４４から締結部材４４０内に噴出し、吐出端４４１から排出される。図５に示したように、吐出端４４１は樹脂製の排出管４４２に接続されており、ガスは更に排出管４４２を通して電源装置１の外部へ排出される。締結部材４４０は、生来の機能としてスタック５の変形を抑えるだけの機械的強度を備えており、配管としても経時的な変化に抗する耐久性を備えている。
In the present embodiment, due to the above-described configuration, the pipe for leading the gas released from
更に、電極端子５１０を有する上面５１が横倒しになって配列された単電池５０の上面５１に対向して締結部材４４０が配置された場合、以下の効果を奏する。すなわち、単電池５０において、電解液の分解によってガスが発生し内圧が上昇して安全弁５３０が開口した場合、同時に安全弁５３０から電解液も吐出することがある。本実施の形態においては、そのような場合においても、吐出した電解液は締結部材４４０内に溜められることとなり、不用意に電解液がスタック５の外に拡散することを防ぐことができる。
Furthermore, in the case where the
このように、本実施の形態によれば、組電池の部品点数の削減、重量の軽減を実現し、生産性に優れ、小型化、高機能な組電池及びそれを用いた電源装置を提供することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize the reduction of the number of parts of the battery assembly and the reduction of the weight, the excellent productivity, the miniaturization, the highly functional battery assembly, and the power supply device using the same. It becomes possible.
なお、上記の説明においては、締結部材４４０は中空の箱型としたが、図１８Ａに示すように、その内壁に関し、スタック５に正対して平行面をなす側の内壁４４０ｙの肉厚が、当該平行面に対して直交する短手方向の内壁４４０ｘの肉厚よりも大きくすることが、より好適である。これにより、ボルト４４０ａの締結方向に垂直な方向における部材の断面積を大きくして締結方向における強度を確保するとともに、空洞の大きさを確保してガス排出管としての性能を高めることができる。
In the above description, the
又、図１８Ｂに示すように、締結部材４４０の内壁に、長手部分に沿って延伸し、端面４４２ａ及び４４２ｂの裏面にまで達するリブ４４０ｚ１及び４４０ｚ２を設けた構成としてもよく、図１８Ａの構成例と同様、締結方向における耐久性を高めることができる。なお、図中においてリブ４４０ｚ１及び４４０ｚ２は締結部材４４０の上下内壁にそれぞれ設けるものとしたが、いずれか一方であってもよく、又、締結部材４４０の前後内壁の少なくともいずれか一方に設けてもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 18B, ribs 440z1 and 440z2 may be provided on the inner wall of the
ただし本発明は上記の構成に限定されるものではない。 However, the present invention is not limited to the above configuration.
締結部材４４０は箱状の外形を有するものとしたが、単電池５０の安全弁５３０及び蓋部３と連通させる空洞を有するものであれば、円筒形状その他任意の形状であってよい。又、単電池５０の安全弁５３０の外形及びこれに対応した締結部材４４０の開口４４４の形状も、円形状の他、矩形状等任意であってよい。
The
又、組電池保持具４１０は、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｒの縁端から突出したタブ４１２ａ及び４１２ｂを有し、締結部材４４０はこのタブ４１２ａ及び４１２ｂの間にて締結されるものとしたが、タブ４１２ａ及び４１２ｂを省略して、挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｒに直接貫通孔を開口し、締結部材４４０を挟み込む構成としてもよい。ただし、タブ４１２ａ及び４１２ｂを設けた構成とした場合、挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｒ自体を小型化して、組電池４７０の軽量化が実現され、より好適である。
Also, the
又、上記の説明においては、締結部材４４０の端面４４２ｂは、上方に吐出端４４１を備え、下方に貫通孔４４２ｂ１を備えた構成としたが、吐出端４４１を締結部材４４０の側面に設け、端面４４２ｂの形状を端面４４２ａと同一としてもよい。この場合、組電池保持具４１０の一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｒの形状を、タブの形状を含めて左右対称とすることができ、組電池保持具の生産性を高め、また、スタック５の締結を、締結部材４４０の両端でバランスよく行うことができる。
In the above description, the
又、吐出端４４１はタブ４１２ｂに隣接する構成としたが、タブ４１２ｂに貫通孔又は間隙を設け、これを通過して突出する構成としてもよい。端面４４２ｂの、吐出端４４１近傍の面もタブ４１２ｂに面接触することとなり、この場合もスタック５の締結を、締結部材４４０の両端でバランス良く行うことができる。
Also, although the
又、組電池４７０は、単電池５０の上面５１を正面として有するものとしたが、単電池の上面と組電池の上面とが一致する態様であってもよい。
In addition, although the
又、組電池４７０においては、ハーネストレー４５０を省略した態様であってもよい。
In the
［管理回路（電気デバイス）の配置］
次に、組電池４７０を充放電可能な電源装置として機能させるための管理手段である管理回路（電気デバイス）の配置について、説明する。
[Placement of management circuit (electrical device)]
Next, the arrangement of a management circuit (electric device) which is management means for causing the
図１９及び図２０は、実施の形態に係る電源装置の管理回路（電気デバイス）の配置を説明するための斜視図である。 FIG. 19 and FIG. 20 are perspective views for describing the arrangement of the management circuit (electric device) of the power supply device according to the embodiment.
まず、図１９に示すように、組電池４７０の右側面である挟持板４１１Ｒ上に、制御回路６が配置される。このとき、制御回路６と挟持板４１１Ｒとの接続は、図１９及び図６等に示す、挟持板４１１Ｒ上に設けられた貫通孔４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ及び４１５ｄを介して行われる。又、制御回路６と組電池４７０との電気的接続は、スタック５の負極の電極端子５１１ｂに、貫通孔６１０ａを介して接続部材６１０が接続されることによりなされる。
First, as shown in FIG. 19, the
同様にして、図２０に示すように、組電池４７０の左側面である挟持板４１１Ｌ上に、リレー回路７が配置される。リレー回路７と挟持板４１１Ｌとの接続は、図２０及び図６等に示す挟持板４１１Ｌの貫通孔４１６ａ〜４１６ｄを介して行われる。又、リレー回路７と組電池４７０との電気的接続は、スタック５の正極の電極端子５１１ａに、貫通孔７１０ａを介して接続部材７１０が接続されることによりなされる。
Similarly, as shown in FIG. 20, the
ここで、貫通孔４１５ａ〜４１５ｄは、図１９及び図１６に示すように、挟持板４１１Ｒ上に、打ち抜きにより形成された半球状の突起４１５ａ１〜４１５ｄ１上に開口されている。又、貫通孔４１５ａ〜４１５ｄの周囲には、合成ゴム製の環状のパッキン４１５ａ２〜４１５ｄ２がそれぞれ設けられている。なお、挟持板４１１Ｌの貫通孔４１６ａ〜４１６ｄについても同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。
Here, as shown in FIGS. 19 and 16, the through
又、突起４１５ａ１〜４１５ｄ１は、挟持板４１１Ｒの裏面であってスタック５の側面と対向する側に、反転形状としての凹部を有し、その深奥に制御回路６側のボルトを締結するためのナットが固定されている。なお、図６には、挟持板４１１Ｌの裏面としてこの凹部の構成及び対応するナット４１６ａ３〜４１６ｄ３を示した。
The protrusions 415a1 to 415d1 have recesses as inverted shapes on the back surface of the holding
一方、制御回路６は、図２１の分解斜視図に示すように、合成樹脂製の基台６２０に、回路素子６３１が実装された回路基板６３０が装着されてなる構成を有している。そして、基台６２０の下端に設けられたボルト６４０ａ及び６４０ｂ、並びに基台６２０上方に設けられたボルト６４０ｃ及びもう一本のボルト（図中には回路基板６３０により死角となり示されない）により、貫通孔４１５ｄ、４１５ｃ、４１５ｂ、及び４１５ａにそれぞれ接続可能となる。なお、図２１は、実施の形態に係る電源装置１の制御回路６の構成を示す分解斜視図である。
On the other hand, as shown in the exploded perspective view of FIG. 21, the
同様に、リレー回路７も、図２２の分解斜視図に示すように、合成樹脂製の基台７２０に、リレー本体７３０が装着されてなる構成を有している。そして、基台７２０の右側面に設けられたボルト７４０ａ及び７４０ｂ、並びに左側面に設けられたボルト７４０ｃ及びもう一本のボルト（図中には基台７２０により死角となり示されない）により、貫通孔４１６ｂ、４１６ｄ、４１６ｃ、及び４１６ａにそれぞれ接続可能となる。なお、図２２は、実施の形態に係る電源装置１のリレー回路７の構成を示す分解斜視図である。
Similarly, as shown in the exploded perspective view of FIG. 22, the
以上の構成を有する本実施の形態は、上述の貫通孔を用いて、制御回路６及びリレー回路７の、組電池４７０の側面上における固定位置を、当該側面の中心から偏心させていることを特徴とする。
In the present embodiment having the above configuration, the fixed position of
以下、制御回路６と挟持板４１１Ｒとの接続を例にとり説明を行う。図６に示すように、貫通孔４１５ａ及び４１５ｂは、挟持板４１１Ｒの上面寄りの縁端に隣接して横列を形成している。又、貫通孔４１５ｂ及び４１５ｄは、挟持板４１１Ｒのタブ４１２ａ寄りの縁端に隣接して縦列を形成している。又、貫通孔４１５ｄ及び４１５ｃは、挟持板４１１Ｒの底面寄りの縁端に隣接して横列を形成している。又、貫通孔４１５ｃ及び４１５ａは、挟持板４１１Ｒの背面寄りの縁端に隣接して縦列を形成している。
Hereinafter, the connection between the
制御回路６は、これら縦列又は横列を構成する２つの貫通孔に関して、それらに対応するボルトを締結して固定し、残りの２つの貫通孔については、それらに対応するボルトの締結を省略する、又は弱い締付けトルクで締結して、基台６２０が当該締結位置近傍においては揺動自在な状態で固定する。
The
これは以下の効果を奏する。すなわち、過充電等の原因により単電池５０の内圧が上昇してスタック５が膨張して組電池保持具４１０の外形に変形が生じる場合、その変形は一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌ上の中央から、スタック５の配列方向に沿って外側へ向かう方向に最も大きく現れると考えられる。外形矩形である挟持板４１１Ｒは、その縁端が第１の梁部材４１７、第２の梁部材４２０、第３の梁部材４３０及び締結部材４４０によって拘束されており、変形の影響を受けにくいためである。
This has the following effects. That is, when the internal pressure of the
そして、挟持板４１１Ｒの表面が中心Ｏから突き出すように変形した場合、挟持板４１１Ｒの中央に位置する制御回路６には、挟持板４１１Ｒの変形に伴う応力が加えられることになる。
Then, when the surface of the holding
このとき、図２３Ａの模式図に示すように、制御回路６が挟持板４１１Ｒの中央Ｏを跨ぐようにボルト４１５ａと４１５ｄとで固定されている場合、図２３Ｂに示すように、制御回路６が中央Ｏが持ち上がることで、基台６２０若しくは回路基板６３０の変形、破損、又は制御回路６の挟持板４１１Ｒ表面からの脱落といった不具合が生ずる恐れがある。なお、図２３Ａ〜図２３Ｃは、実施の形態に係る電源装置１の制御回路６の配置を説明するための模式図である。
At this time, as shown in the schematic view of FIG. 23A, when the
そこで、本実施の形態においては、制御回路６は挟持板４１１Ｒ表面の中央Ｏを跨がないように、上記縦列又は横列に沿って固定されることにより、挟持板４１１Ｒ表面に変形が生じた場合でも、その変形に追従して基台６２０が移動するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, when the
図２３Ｃに示す例は、中央Ｏに対して同じ側に並列するボルト４１５ａ及び４１５ｂ（ただしボルト４１５ｂは図示されない）にて固定した場合の状態を示したものである。この例示のように、制御回路６の縦列又は横列をなす一対のボルトは挟持板４１１Ｒ表面の中央Ｏを跨いでいないため、制御回路６の両端の内、一端が言わば自由端として変位可能となっている。
The example shown in FIG. 23C shows a state in which fixation is performed by
これにより、挟持板４１１Ｒが変形する際の応力が制御回路６に加えられることを防ぎ、信頼性の高い電源装置１を実現している。
Thereby, the stress at the time of deformation of the holding
ただし本発明は上記の構成に限定されるものではない。上記の説明においては、制御回路６又はリレー回路７と挟持板４１１Ｒ又は４１１Ｌとの固定位置は、挟持板４１１Ｒ又は４１１Ｌの中心を跨がないようにするものとした。ここで、当該中心とは、挟持板４１１Ｒ又は４１１Ｌの形状に基づき定義してもよいが、必ずしも挟持板４１１Ｒ又は４１１Ｌの形状から定まるものに限定されるものではない。例えば、当該中心は、挟持板４１１Ｒ又は４１１Ｌに離隔配置された各貫通孔の対角線の交点を含む領域として定義されるものであってもよい。又、当該中心は、事前に組電池４７０のサンプルを作成した工業試験又はシミュレーション等により検出した、変形の一番大きな箇所として定義されるものであってもよい。
However, the present invention is not limited to the above configuration. In the above description, the fixed position of the
又、制御回路６又はリレー回路７は、中心のみと固定される構成であってもよい。図２３Ｂに示すように、中心Ｏのみで固定された場合であっても、挟持板４１１Ｒ又は４１１Ｌが変形する際の応力は、制御回路６又はリレー回路７に加わることがない。
Also, the
又、挟持板４１１Ｒ又は４１１Ｌ上に配置される電気デバイスは、制御回路６又はリレー回路７には限定されず、スタック５の充放電とは無関係な動作を行う回路等であってもよい。
Further, the electric device disposed on the holding
したがって、上記のようなレイアウトで貫通孔４１５ａ〜４１５ｄを適宜取捨選択して用いることがより好適である。なお、貫通孔４１５ａ〜４１５ｄのうち、一つの貫通孔のみを固定用に用いても良い。
Therefore, it is more preferable to appropriately select and use the through
［管理回路（電気デバイス）の構成］
次に、電源装置本体４の管理手段である管理回路（電気デバイス）を構成する制御回路６及びリレー回路７の構成について、説明する。
[Configuration of Management Circuit (Electric Device)]
Next, the configurations of the
図２１の分解斜視図を再度参照して、制御回路６の構成を詳細に説明する。
The configuration of
制御回路６は、図２１に示すように、合成樹脂製（絶縁性材料製）の基台６２０に、回路素子６３１が実装された回路基板６３０が装着されている。更に、回路基板６３０の周囲には、基台６２０の主面６２１から直立する壁体６２２ａ、６２２ｂ及び６２２ｃが設けられている。又、壁体６２２ａ及び６２２ｃはスタック５の正面に対して直交し、壁体６２２ｂ及び６２２ｄはスタック５の正面に対して平行である。つまり、壁体６２２ａ〜６２２ｄは、絶縁性材料製であり、電気デバイスである回路基板６３０を構成する部品の側方に配置されている。
In the
更に、基台６２０の上方には、電源装置１の電池本体である組電池４７０と接続するための、銅若しくはアルミニウム又はそれらの合金その他導電性の金属製の、板状の接続部材６１０、６４０及び６５０が設けられている。組電池４７０の負極側の電極端子５１１ｂと貫通孔６１０ａを介して接続する接続部材６１０は、更に接続部材６１０及び６５０に接続される。接続部材６５０は、後述するように電源装置本体４全体の負極端子３ｂと接続するための部材であり、端部に締結用のナット６５０ａが固定されている。
Furthermore, above the
次に、図２２の分解斜視図を再度参照して、リレー回路７の構成を説明する。リレー回路７は、図２２に示すように、合成樹脂製（絶縁性材料製）の基台７２０に、一対のリレー本体７３０が装着されている。リレー本体７３０の周囲には、制御回路６と同様、基台７２０の表面から直立する壁体が設けられている。つまり、当該壁体は、絶縁性材料製であり、電気デバイスであるリレー回路７を構成する部品の側方に配置されている。これら壁体は、スタック５の正面に対して平行な面をなす壁体７２２ａ、スタック５の正面に対して直交する面をなす壁体７２２ｂ、及びスタック５の正面に対して斜交する壁体７２２ｃが組み合わされている。
Next, the configuration of the
更に、一対のリレー本体７３０は、接続部材６１０と同一素材の、組電池４７０と接続するための板状の接続部材７１０及び７１１を有する。接続部材７１０は、組電池４７０の正極側の電極端子５１１ａと貫通孔７１０ａを介して接続する部材である。又、接続部材７１１は、電源装置本体４全体の正極端子３ａと接続するための部材であり、端部に締結用のナット７１１ａが固定されている。又、接続部材７１０及び７１１は、互いに双方のリレー本体７３０と接続されている。
Further, the pair of
以上の構成を有する本実施の形態は、回路基板やリレー本体の周囲に設けられた壁体を備えたことを特徴とする。 The present embodiment having the above configuration is characterized by including a wall provided around the circuit board and the relay main body.
制御回路６を例にとり説明する。図２１に示すように、制御回路６は、制御回路６の周縁に形成された壁体６２２ａ、６２２ｂなど、回路基板６３０の周囲に配置された壁体６２２ａ〜６２２ｃを有している。又、壁体６２２ａ〜６２２ｃの高さは、制御回路６を構成する部品の高さよりも高い。つまり、主面６２１から直立する壁体６２２ａ〜６２２ｃは、回路基板６３０を取り囲んでおり、かつ、主面６２１からの高さＨ１は、回路基板６３０の厚みを含めた回路素子６３１の全高ｈ１よりも大きくなっている。すなわち、基台６２０は、主面６２１と壁体６２２ａ〜６２２ｃとから構成される枡状の形状を有し、回路基板６３０はその内部に収納されている。
The
したがって、壁体６２２ａ〜６２２ｃは、外部からの異物の侵入等に対する防壁の役割を果たすこととなり、図１９に示す制御回路６の組電池４７０への実装時、又は図２又は図２４に示す、電源装置本体４の容器本体２への収納時に、作業者の手先や工具又は治具が直接回路基板６３０に接触する恐れを低減して、歩留まりを向上させることが可能となる。
Therefore, the
又、壁体６２２ａ〜６２２ｄは、絶縁性の部材であるため、回路素子６３１などの電気デバイスを構成する部品と他の部材とを絶縁することができる。特に、壁体６２２ｄは大電流が流れる接続部材６１０及び６４０の外部を覆う絶縁被覆の役割を果たす。
In addition, since the
又、壁体６２２ａ〜６２２ｄは、図２４に示すように、電源装置本体４が容器本体２内に収納された状態において、先端が、容器本体２の内壁に対向している。したがって、壁体６２２ａ〜６２２ｄは、容器本体２の内壁と回路素子６３１とが直接接触するのを防ぐ緩衝材の役割を果たす。すなわち、外力により電源装置本体４がスタック５の配列方向に振動、揺動した場合においても、回路素子６３１よりも必ず先に壁体６２２ａ〜６２２ｄの先端が容器本体２の内壁と衝突することとなり、回路素子６３１を保護することができる。
Further, as shown in FIG. 24, in the state in which the power supply device
更に、図２４〜図２６に示すように、容器本体２の、底面を除く内壁には、壁面から直立し、容器の中央に向かって延伸する合成樹脂製の突起部であるリブ２２０ａ〜２２０ｃが設けられており、特に右側の側壁に設けられたリブ２２０ｂが、電源装置本体４の収納時において制御回路６に正対する。つまり、容器本体２の内壁には、壁体６２２ａ〜６２２ｄに対向して延伸するリブ２２０ｂが形成されている。なお、図２４〜図２６は、実施の形態に係る電源装置１の収納容器の容器本体２の構成を説明するための斜視図である。
Furthermore, as shown in FIGS. 24 to 26,
リブ２２０ｂは、容器本体２の内壁において開口２ｘから底面に向かって延伸しており、リブ２２０ｂの先端と壁体６２２ａ又は６２２ｃの先端とは、対向方向から見て交差している。具体的には、図２４に示すように、リブ２２０ｂは、Ｘ軸方向から見て、先端が壁体６２２ａ及び６２２ｃの先端と直交するように配置されている。このように、壁体６２２ａ及び６２２ｃは、リブ２２０ｂと直交して配置されることにより、壁体６２２ａ及び６２２ｃとリブ２２０ｂとは少なくとも揺動時には接触することとなり、衝撃耐性を更に確保することが可能となっている。
The
なお、リブ２２０ｂの先端と壁体６２２ａ又は６２２ｃの先端とは、直交していることには限定されず、所定の角度で交差していることにしてもよい。この場合でも、リブ２２０ｂの先端と壁体６２２ａ又は６２２ｃの先端とが交差しているため、外力により電源装置１が振動や揺動した場合に、リブ２２０ｂの先端と壁体６２２ａ又は６２２ｃの先端とを容易に接触させて、電気デバイスの部品である回路素子６３１を保護することができる。
The end of the
又、リブ２２０ｂの先端と壁体６２２ａ又は６２２ｃの先端とは、対向方向から見て重なる位置に配置されているのであれば、平行になるように配置されていてもよい。この場合でも、リブ２２０ｂの先端と壁体６２２ａ又は６２２ｃの先端とが接触することで、回路素子６３１を保護する効果は得られる。
In addition, the tip of the
リレー回路７においても、図２２に示すように、リレー回路７の周縁に形成された壁体７２２ａ〜７２２ｃを有しており、壁体７２２ａ〜７２２ｃの高さは、リレー回路７を構成する部品の高さよりも高い。つまり、壁体７２２ａ〜７２２ｃを組み合わせてなる壁体は、その主面７２１からの高さＨ２が、一対のリレー本体７３０の高さｈ２よりも大きい。又、当該壁体の先端は、容器本体２の内壁に対向している。又、容器本体２の内壁には、当該壁体に対向して延伸するリブ２２０ａが形成されている。又、リブ２２０ａの先端と当該壁体の先端とは、対向方向から見て交差している。このため、リレー回路７においても、上述した制御回路６と同様の効果を奏する。
The
このように、本実施の形態によれば、電池を有する電源装置において、電気デバイスを構成する部品の側方に、当該部品の高さよりも高い壁体が配置されているため、当該壁体によって当該部品を保護することができる。つまり、電気デバイスを収納容器に収納して電気デバイスを保護した場合であっても当該収納容器が変形等した場合には電気デバイスが損傷する恐れがあるが、当該壁体によって当該電気デバイスを保護することができる。このため、当該電源装置によれば、管理回路又は電気デバイスを構成する各回路を保護して、製造時の歩留まりの向上並びに使用時の耐久性を高めることが可能となっている。 As described above, according to the present embodiment, in the power supply device having the battery, the wall body higher than the height of the component is arranged on the side of the component constituting the electric device. The part can be protected. That is, even when the electrical device is stored in the storage container to protect the electrical device, the electrical device may be damaged if the storage container is deformed, but the wall protects the electrical device. can do. For this reason, according to the power supply device, it is possible to protect the management circuit or each circuit constituting the electric device, and to improve the yield at the time of manufacturing and to improve the durability at the time of use.
又、電気デバイスである制御回路６及びリレー回路７は、スタック５の両側面を挟み込む挟持板上に配置されている。このため、当該挟持板に当該電気デバイスを固定することで、容易に電源装置本体４上に当該電気デバイスを配置することができる。
Further, the
ただし本発明は上記の構成に限定されるものではない。 However, the present invention is not limited to the above configuration.
壁体６２２ａ〜６２２ｄ及び壁体７２２ａ〜７２２ｃは、いずれも基台６２０又は７２０の一部として、主面６２１又は７２１から直立するように形成されるものとしたが、基台６２０又は７２０は主面６２１又は７２１を有さず、壁体のみから構成されるものとしてもよい。この場合、回路基板６３０又はリレー本体７３０は、挟持板４１１Ｒ又は４１１Ｌに直接接することとなるが、壁体による回路素子等の保護及び収納容器内壁との衝突を防ぐ効果は維持される。
The
又、壁体６２２ａ〜６２２ｄ及び壁体７２２ａ〜７２２ｃは、いずれも回路基板６３０又はリレー本体７３０の周囲を取り囲むように設けられるものとしたが、周囲の一部のみ形成されるものとしてもよい。この場合でも、収納容器内壁との衝突を防ぐ効果は十分に得られる。
Further, although the
又、壁体６２２ａ〜６２２ｄ及び壁体７２２ａ〜７２２ｃは、底面から直立するものとして説明したが、当該壁体は、鋭角又は鈍角を以て起立する態様であってもよい。又、当該壁体の材質は、合成樹脂の他、金属その他任意の材料であってもよい。ただし、当該壁体の材質を合成樹脂製とした場合、当該壁体の作成が容易であり、又、同様に樹脂製の容器本体２のリブ２２０ａ及び２２０ｂとの緩衝材としての相性がよく、より好適である。又、挟持板４１１Ｒ又は４１１Ｌ上に配置される電気デバイスは、制御回路６又はリレー回路７には限定されず、スタック５の充放電とは無関係な動作を行う回路等であってもよい。
Moreover, although
又、上記の説明においては、電源装置本体４は、電池本体として複数の単電池５０を有する組電池４７０を含むものとしたが、１つの単電池５０を電池本体として含むことにしてもよく、この場合でも上記と同様の効果を奏する。
In the above description, although the power supply device
［収納容器の構成］
次に、電源装置本体４を収納する収納容器の構成について、説明する。
[Configuration of storage container]
Next, the configuration of the storage container for storing the power supply device
以下、図２４〜図２６の斜視図を再度参照して、収納容器の容器本体２の構成を詳細に説明する。
Hereinafter, the configuration of the
図２５に示すように、容器本体２の内壁には、組電池４７０の表面に対向して突起する突起部であるリブ２２０ａ〜２２０ｃが形成されている。そして、当該突起部の先端は、締結部材４４０から離隔して配置されている。具体的には、当該突起部は、容器本体２の内壁の締結部材４４０と対向する面とは異なる面に形成されている。
As shown in FIG. 25, on the inner wall of the container
つまり、容器本体２の内壁には、壁面から直立し、容器の中央に向かって延伸する合成樹脂製のリブ２２０ａ〜２２０ｃが設けられている。リブ２２０ａ〜２２０ｃは、容器本体２の開口２ｘから底面に向かって延伸する、外形矩形の短冊状の部材であって、容器本体２本体と同時に射出成形により形成され、容器本体２と継ぎ目無く一体化した構成を有する。
That is, the inner wall of the
次に、図２４に示すように、リブ２２０ａ及び２２０ｂは、容器本体２の内壁において、組電池保持具４１０の一対の挟持板４１１Ｒ又は４１１Ｌのうちの少なくとも一方の挟持板と対向する面に設けられている。つまり、電源装置本体４が容器本体２に収納された状態において、リブ２２０ａは、電源装置本体４の左側面に位置し、リレー回路７と正対しており、リブ２２０ｂは、電源装置本体４の右側面に位置し、制御回路６と正対している。又、リブ２２０ｃは、電源装置本体４の背面に正対している。
Next, as shown in FIG. 24, the
これらのリブ２２０ａ〜２２０ｃは、電源装置１が、例えば車載蓄電池等としての使用時に振動、衝撃が加えられた際に、内蔵する電源装置本体４が容器本体２に直接衝突して、容器本体２が破損するのを防ぐ緩衝材の役割を果たす。これにより、電源装置１の耐衝撃性を向上させる効果を奏し、ひいては汎用性を向上させることが可能となっている。又、電源装置本体４とリブ２２０ａ〜２２０ｃとの接触は、リブの先端部分に限られるため、電源装置本体４の発熱の影響を低減することが可能となっている。
When the
更に、本実施の形態の電源装置は、図２４及び図２６に示すように、電源装置本体４の正面と対向する側の内壁２２１を、リブを設けない平面としたことを特徴としている。
Furthermore, as shown in FIG. 24 and FIG. 26, the power supply device of the present embodiment is characterized in that the
これは以下の理由による。すなわち、容器本体２に収納される電源装置本体４の正面は、スタック５を構成する単電池５０の電極端子５１０が配置される上面５１であって、ここは電源装置１の使用に伴い最も発熱が大きくなる箇所でもある。又、電源装置本体４には、スタック５内の電解質分解に起因するガスを排出する排出管としても機能し、その内部に高温のガスが流通する締結部材４４０が設けられており、この締結部材４４０も電源装置本体４の正面に配置されていることから、正面が最も大きな発熱源となっている。
This is due to the following reasons. That is, the front surface of the power supply device
更に、電源装置１が振動、揺動するときは、収納容器である蓋部３及び容器本体２も又振動し、その振動はリブの先端部分にまで伝わり、リブの先端部分が電源装置本体４に断続的又は連続的に接触する状態を作り出す。これにより、電源装置本体４にも振動が伝わることとなり、電源装置本体４のボルト等による各部材同士の結合部分、とりわけスタック５を直接拘束する組電池保持具４１０の一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌと締結部材４４０とを結合するボルト４４０ａに緩みを生じさせ、スタック５の形状保持に影響を及ぼす恐れがある。
Furthermore, when the
以上のことから、容器本体２においては、電源装置本体４の正面に対向する内壁２２１にリブを設けない構成とすることにより、樹脂製の容器本体２が過熱され変形することを防ぐようにしている。又、内壁２２１と電源装置本体４の正面との間に形成される空間に、電源装置本体４の正面からの熱を均一に分散させ、放熱効率を高めることが可能となる。
From the above, in the container
更に、リブを設けない構成とすることで、収納容器の振動がリブを通して締結部材４４０に影響することを防ぎ、経時変化に伴う締結部材４４０と組電池保持具４１０との結合の緩みを抑制することを可能としている。
Further, by not providing the rib, the vibration of the storage container is prevented from affecting the
このように、本実施の形態の電源装置１によれば、容器本体２の内部側壁にリブ２２０ａ〜２２０ｃを備えたことにより、耐衝撃性並びに耐熱性を向上させ、汎用性に優れた電源装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the
なお、上記の構成においては、リブ２２０ａ〜２２０ｃは、図示される一部を除いて、容器本体２の内部側面に対して直立するものとして説明したが、内部側面に対して鋭角又は鈍角を以て起立する態様であってもよい。
In the above configuration, the
又、上記の構成においては、リブ２２０ａ〜２２０ｃはいずれも、容器本体２の開口２ｘから底面に向かって延伸する、外形矩形の短冊状の部材であって、図示されるように、その幅（容器本体２の内部側面から縁端までの距離）は延伸方向に対してほぼ同一であるとした。しかし、リブ２２０ａ〜２２０ｃは、開口２ｘから底面に向かうに従って、その幅が徐々に大きくなる、テーパ状の形状を有する構成であるとしてもよい。この場合、電源装置本体４を容器本体２に収納する際に、電源装置本体４の底面が、幅広になったリブに嵌合することとなり、電源装置本体４を安定して容器本体２内に固定できる効果を奏する。
Further, in the above configuration, the
ただし本発明は上記の構成に限定されるものではない。 However, the present invention is not limited to the above configuration.
上記の説明においては、リブは容器本体２にのみ設けられるものとしたが、蓋部３の内壁にリブを設けた構成としてもよい。
In the above description, the rib is provided only on the
又、図２６に示すように、リブは、電源装置本体４の正面と対向する内壁２２１の全面に渡って設けない構成であるとしたが、リブの先端が締結部材４４０から離隔して配置されるのであれば、内壁２２１にリブを配置する構成としてもよい。つまり、内壁２２１のうち最も高熱となる締結部材４４０と対向する部分にのみリブを設けない構成としてもよいし、リブの先端が締結部材４４０から離隔して配置されるように、内壁２２１の締結部材４４０と対向する部分にリブを配置する構成としてもよい。これによっても、電源装置１の耐衝撃性及び耐熱性を向上させることができる。
In addition, as shown in FIG. 26, although the rib is not provided over the entire surface of the
［蓋部の構成］
次に、電源装置本体４を収納する収納容器としての蓋部３の構成及び組電池保持具４６０の構成について、説明する。
[Composition of lid]
Next, the configuration of the lid 3 as a storage container for storing the power supply device
図２７、図２８及び図３３は、実施の形態に係る電源装置１の蓋部３の構成を説明するための斜視図である。又、図２９及び図３２は、実施の形態に係る電源装置１の正極端子３ａ近傍の構成を説明するための要部平面図である。又、図３０及び図３１は、実施の形態に係る電源装置１の負極端子３ｂ近傍の構成を説明するための要部平面図である。
FIG. 27, FIG. 28 and FIG. 33 are perspective views for describing the configuration of the lid 3 of the
以下、図２７及び図２８の斜視図を参照して、本実施の形態の電源装置１の更なる作成手順を説明しつつ、本実施の形態の電源装置１における、収納容器の蓋部３及び組電池保持具４６０の構成を説明する。
Hereinafter, with reference to the perspective views of FIG. 27 and FIG. 28, while describing the further creation procedure of the
まず、図２７に示すように、電源装置本体４が収納された状態にある容器本体２に対し、開口２ｘを塞ぐように蓋部３が被せられる。蓋部３は、上面３ｘの四隅に貫通孔３１１ａが開口されており、貫通孔３１１ａは容器本体２に嵌合された状態において容器本体２の四隅に設けられた基部２３０上に開口された穴２３０ａに一致する。貫通孔３１１ａにネジ３２０を挿入し締結することで、蓋部３と容器本体２とは結合される。
First, as shown in FIG. 27, the lid 3 is placed on the
又、蓋部３には、正極端子３ａ及び負極端子３ｂにそれぞれ隣接して窓３１０ａ及び３１０ｂが設けられており、窓３１０ａからは、制御回路６に接続されたハーネス端子６３２が外部に引き出され、窓３１０ｂからは、締結部材４４０から延長された排出管４４２の端部が外部に引き出される。
Further,
更に、窓３１０ａを介して正極端子３ａと電源装置本体４の正極側の電極端子５１１ａとが接続され、窓３１０ｂを介して負極端子３ｂと電源装置本体４の負極側の電極端子５１１ｂとが接続される。具体的には、図２９の要部平面図に示すように、蓋部３の内側に設けられ正極端子３ａに固定された接続端子３４０が、窓３１０ａを介した操作により、リレー回路７にボルト３４１で固定されることで、電気的、機械的接続を完成する。同様に、図３０に示すように、蓋部３の内側に設けられ負極端子３ｂに固定された接続端子３３０が、窓３１０ｂを介した操作により、制御回路６にボルト３３１で固定されることで、電気的、機械的接続を完成する。
Furthermore, the
ここで、図３１に、負極端子３ｂと電源装置本体４との接続状態を示す。一端が負極の電極端子５１１ｂに固定された接続部材６１０が、制御回路６の接続部材６４０並びに図２１に示す接続部材６５０を介して接続端子３３０に接続される。図２１に示した接続部材６５０の裏面に設けられたナット６５０ａと図３１に示すボルト３３１とが締結されることで、負極の電極端子５１１ｂと負極端子３ｂとの接続が完成する。
Here, FIG. 31 shows a connection state between the
又、図３２に示すように、正極端子３ａと電源装置本体４との接続は、一端が正極の電極端子５１１ａに固定された接続部材７１０が、リレー回路７のリレー本体７３０を介して接続端子３４０に接続される。図２２に示した接続部材７１０の裏面に設けられたナット７１１ａと図３２に示すボルト３４１とが締結されることで、正極の電極端子５１１ａと正極端子３ａとの接続が完成する。なお、図３１及び図３２においては、説明のため省略したが、実際には負極端子３ｂと接続端子３３０との間、及び実際には正極端子３ａと接続端子３４０との間には、蓋部３が介在している。
Further, as shown in FIG. 32, the connection between the
次に、蓋部３と電源装置本体４との接続が行われる。すなわち、図２８に示すように、蓋部３の上面３ｘ上の、収納容器の背面寄りの部位には貫通孔３１１ｂが開口されている。そして、貫通孔３１１ｂは、蓋部３が容器本体２に嵌合された状態において、容器本体２に収納された電源装置本体４が有するタブ４１８に開口された貫通孔４１８ａに一致する。
Next, connection between the lid 3 and the power supply device
貫通孔３１１ｂ及び貫通孔４１８ａにネジ３２０を挿入してナットと締結することで、蓋部３と電源装置本体４とは結合される。ここでタブ４１８は、図６に示す組電池保持具４１０の第１の梁部材４１７の上側の梁部材４１７ａの中央に設けられたタブであり、図示しない裏面には貫通孔４１８ａと同軸のナットが固定されている。このナットにより、ネジ３２０は締結される。
By inserting a
更に、図２に示す容器本体２の底面の貫通孔２１０からネジ２１１を挿入して、電源装置本体４と容器本体２とを固定する。
Furthermore, a
最後に、図３３に示すように、窓３１０ａ及び３１０ｂに、それぞれ蓋部材３１２ａ及び３１２ｂを嵌めこんで、電源装置１を完成する。
Finally, as shown in FIG. 33,
以上の構成を有する本実施の形態は、組電池保持具４６０を用いて作成したことにより、収納容器に収納される電源装置本体４が蓋部３及び容器本体２の双方に固定される構成としたことを特徴とする。
In the present embodiment having the above configuration, the power supply device
すなわち、図６及び図７に示すように、組電池保持具４６０は、蓋部３と接続するための貫通孔４１８ａが設けられたタブ４１８と、容器本体２と接続するための貫通孔４２２が設けられたタブ４２３とを備え、これらタブにより、電源装置本体４は、蓋部３及び容器本体２にそれぞれ固定される。
That is, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, the assembled
これにより、収納容器内にて電源装置本体４を安定的に固定することが可能となり、信頼性に優れた電源装置を提供することが可能となる。
As a result, the power supply device
又、従来のような組電池保持具と収納容器とを接続するための部材を別途必要とすることなく、電源装置本体４を収納容器内に固定できるため、電源装置１の部品点数を削減して、ひいては製造工程数も削減して、生産性に優れた電源装置を実現することが可能となる。
In addition, since the power supply device
又、本実施の形態は、図２及び図２８に示したように、ネジ止めにより収納容器の外側から電源装置本体４を固定する構成としている。これにより収納容器と電源装置本体４の脱着を容易に行うことができ、生産性の向上並びにメンテナンスの容易化を実現することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 28, the power supply device
特に、電源装置本体４は、その正面を単電池５０の電極端子５１０を有する上面としたことにより、電源装置本体４自体の上面及び底面は、単電池５０の対称な側面５２により構成されており、これに対応してタブ４１８とタブ４２３も電源装置本体４に対して上下対称に配置されている。したがって、蓋部３と容器本体２とを固定した後は、図２に示す電源装置本体４と容器本体２との固定又は図２８に示す電源装置本体４と蓋部３との固定の作業は、順不同で行うことができる。これにより、電源装置１の組立てにおいて、更なる作業性の向上をもたらすことが可能となっている。
In particular, by setting the front surface of the
ただし、本発明は上記の構成に限定されるものではない。上記の説明においては、蓋部３は第１の梁部材４１７を介して電源装置本体４に固定され、容器本体２は第２の梁部材４２０を介して電源装置本体４に固定されるものとして説明を行った。しかし、収納容器内における電源装置本体４の向きは上下逆でもよく、したがって電源装置本体４に含まれる組電池４７０は、第１の梁部材４１７を介して容器本体２に固定され、第２の梁部材４２０を介して蓋部３に固定される構成であってもよい。要するに、電源装置１は、収納容器内にて組電池４７０を上面及び下面にて固定できればよく、固定される組電池の構成の具体的内容によって限定されるものではない。
However, the present invention is not limited to the above configuration. In the above description, lid 3 is fixed to power supply
又、上記の説明においては、蓋部３と組電池保持具４１０との接続は、第１の梁部材４１７のタブ４１８を介するものとしたが、一対の挟持板４１１Ｒ及び４１１Ｌのタブ４１４に別途貫通孔を設けることにより、このタブ４１４を介して行うようにしてもよい。
In the above description, although the connection between the lid 3 and the
以上のように、本実施の形態の電源装置１によれば、組電池保持具４６０、ハーネストレー４５０、締結部材４４０、蓋部３及び容器本体２からなる収納容器、の全部又は一部を備えたことにより、生産性を向上させることが可能となる。
As described above, according to the
又、本実施の形態の電源装置１によれば、制御回路６及びリレー回路７から構成された管理手段、蓋部３及び容器本体２からなる収納容器、の全部又は一部を備えたことにより、耐久性及び汎用性を向上させることが可能となる。
Further, according to the
しかしながら、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。 However, the present invention is not limited to the above embodiment.
上記の説明においては、スタック５は、図９に示すように、組電池保持具４６０の内壁に組電池４７０を、電極端子５１０が設けられた上面５１全体がスタック５の側面として露出するように配列して構成するものとした。しかし、組電池４７０の構成は、これに限定されるものではなく、単電池５０の上面とスタック５の上面とを一致するように配列した構成としてもよい。この場合、締結部材４４０とは別個に安全弁５３０からの分解ガスを外部に導く排出管が必要となるが、締結部材４４０をより簡易な構造で実現できる。
In the above description, as shown in FIG. 9, the
又、上記の構成においては、電源装置本体４は、図２等に示すように、単電池５０の電極端子５１０が設けられた上面５１全体をスタック５の正面として、収納容器の容器本体２に収納される構成であるとした。しかし、電源装置１は、単電池５０の上面と電源装置本体４の上面とが一致した構成としてもよい。要するに、電源装置１は、収納容器内における組電池４７０の姿勢によって限定されるものではない。
Further, in the above configuration, as shown in FIG. 2 and the like, the power supply
又、上記の説明においては、スタック５と制御回路６又はリレー回路７との接続、及び制御回路６又はリレー回路７と蓋部３の正極端子３ａ又は負極端子３ｂとの接続は、板状の接続部材に対するボルトの締結によるものとした。しかし、これら各部の接続は、溶接、半田付け、導電性接着剤による接着等、任意の技術的手段を用いてもよい。又、接続部材に代えて、可撓性の電線を用いてもよい。
In the above description, the connection between the
同様に、組電池保持具４６０を構成する、組電池保持具４１０と第２の梁部材４２０及び第３の梁部材４３０との接続もボルトによる締結としたが、部材同士の嵌合、圧着その他任意の技術的手段によるものであってよい。
Similarly, although the connection between the assembled
又、上記の説明においては、単電池５０は、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池であることとしたが、電気化学反応により充放電可能な電池であれば、ニッケル水素電池その他各種の二次電池を用いてもよい。又、単電池５０は、一次電池であってもよい。さらに、単電池５０は、電気二重層キャパシタのように、電気を直接電荷として蓄積する方式の素子であってもよい。要するに、単電池５０は、電気を蓄積可能な素子の総称であって、その名称や具体的な方式によって限定されるものではない。
In the above description, the
又、上記の説明においては、収納容器の外形は六面体であるとしたが、円筒形状等の任意の形状であってよい。又、蓋部３及び容器本体２は、同種の合成樹脂製であることとしたが、互いに異なる材質で製造されたものであってもよい。又、蓋部３又は容器本体２は、金属その他の材料により作成されたものであってもよい。
In the above description, the outer shape of the storage container is a hexahedron, but may be any shape such as a cylindrical shape. Further, although the lid 3 and the
又、スタック５を構成する単電池５０は、金属製の外形六面体としたが、円筒形状であってもよい。又、スタック５は、４つの単電池５０から構成される横１行縦４列のスタックであるとしたが、縦横共に任意の数の組合せからなるスタックであるとしてもよい。
Moreover, although the
又、上記実施の形態においては、同一の電源装置１を対象として、電源装置本体４、組電池４７０、組電池保持具４１０及び４６０、ハーネストレー４５０、締結部材４４０、収納容器並びに制御回路６及びリレー回路７を共通して備えるものとしたが、本発明は、上述したこれらの構成を一部だけ備えた態様として実現してもよい。
Further, in the above embodiment, the power supply
要するに、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。 In short, the present invention may be implemented as various modifications to the above-described embodiment, including those described above, as long as the scope of the present invention is not deviated.
以上のような本発明は、電源装置の耐久性を高めることが可能になるという効果を有し、例えば二次電池を用いた電源装置等において有用である。 The present invention as described above has an effect that the durability of the power supply device can be enhanced, and is useful, for example, in a power supply device using a secondary battery.
１ 電源装置
２ 容器本体
２ｘ 開口
３ 蓋部
３ａ 正極端子
３ｂ 負極端子
３ｘ 上面
４ 電源装置本体
５ スタック
５ａ 緩衝材
６ 制御回路
７ リレー回路
８ａ、８ｂ ワイヤハーネス
５０ 単電池
５１ 上面
５２ 側面
５３ 主面
２１０ 貫通孔
２１１ ネジ
２２０ａ〜２２０ｃ リブ
２２１ 内壁
２３０ 基部
２３０ａ 穴
３１０ａ、３１０ｂ 窓
３１１ａ、３１１ｂ 貫通孔
３１２ａ、３１２ｂ 蓋部材
３２０ ネジ
３３０、３４０ 接続端子
３３１、３４１ ボルト
４１０、４６０ 組電池保持具
４１１Ｒ、４１１Ｌ 挟持板
４１１ａ、４１２ａ、４１２ｂ、４１４、４１８ タブ
４１１ａ１、４１６ａ３〜４１６ｄ３ ナット
４１１ｂ フック
４１３ａ、４１３ｂ、４１４ａ、４１５ａ〜４１５ｄ、４１６ａ〜４１６ｄ、４１８ａ
貫通孔
４１５ａ１〜４１５ｄ１ 突起
４１５ａ２〜４１５ｄ２ パッキン
４１７ 第１の梁部材
４１７ａ、４１７ｂ 梁部材
４１７ａ１、４１７ｂ１ 凸部
４２０ 第２の梁部材
４２１ 主面
４２１ａ 凹部
４２２ 貫通孔
４２３ タブ
４２４ スリット
４３０ 第３の梁部材
４３０ａ 凸部
４３１ タブ
４３２ 貫通孔
４３３ ボルト
４４０ 締結部材
４４０ａ ボルト
４４０ｘ、４４０ｙ 内壁
４４０ｚ１、４４０ｚ２ リブ
４４１ 吐出端
４４２ 排出管
４４２ａ、４４２ｂ 端面
４４２ａ１、４４２ｂ１ 貫通孔
４４３ 主面
４４４ 開口
４５０ ハーネストレー
４５１、４５４ 窓
４５２ａ、４５２ｂ リブ
４５３ 固定鈎
４５５ａ 背高桟
４５５ｂ 背低桟
４７０ 組電池
５１０、５１１ａ、５１１ｂ 電極端子
５２０ バスバー
５３０ 安全弁
６１０、６４０、６５０ 接続部材
６１０ａ 貫通孔
６２０ 基台
６２１ 主面
６２２ａ〜６２２ｄ 壁体
６３０ 回路基板
６３１ 回路素子
６３２ ハーネス端子
６４０ａ〜６４０ｃ ボルト
６５０ａ ナット
７１０、７１１ 接続部材
７１０ａ 貫通孔
７１１ａ ナット
７２０ 基台
７２１ 主面
７２２ａ〜７２２ｃ 壁体
７３０ リレー本体
７４０ａ〜７４０ｃ ボルト
DESCRIPTION OF
Through holes 415a1 to 415d1 Protrusions 415a2 to
Claims (9)
前記電池本体上に配置されたリレー回路と、
前記リレー回路を構成する部品の側方に、前記電池本体と前記リレー回路との並び方向に向けて立設されて配置された壁体とを備え、
前記壁体は、絶縁性材料製であり、
前記壁体の高さは、前記部品の高さよりも高い、
電源装置。 A battery body having at least one unit cell;
A relay circuit disposed on the battery body;
A side wall of a component of the relay circuit is provided with a wall standing in the direction in which the battery main body and the relay circuit are aligned .
The wall is made of an insulating material,
The height of the wall is higher than the height of the part,
Power supply.
前記電池本体及び前記リレー回路を収納する収納容器を備え、 A storage container for storing the battery body and the relay circuit;
前記壁体は、前記電池本体と前記収納容器の内壁との間に、前記電池本体から前記内壁に向かう方向に立設されて配置される、 The wall body is disposed between the battery body and the inner wall of the storage container so as to be erected in a direction from the battery body toward the inner wall.
請求項１に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 1.
請求項１又は２に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 1.
請求項１から３のいずれか１項に記載の電源装置。 The wall is formed at the periphery of the relay circuit.
The power supply device according to any one of claims 1 to 3 .
前記電池本体及び前記リレー回路を収納する収納容器を備え、
前記壁体の先端は、前記収納容器の内壁に対向している、
請求項１から４のいずれか１項に記載の電源装置。 The power supply device further comprises:
A storage container for storing the battery body and the relay circuit;
The tip of the wall faces the inner wall of the storage container,
The power supply device according to any one of claims 1 to 4 .
請求項５に記載の電源装置。 The inner wall of the storage container is formed with a rib extending to face the wall.
The power supply device according to claim 5 .
請求項６に記載の電源装置。 The tip of the rib and the tip of the wall intersect when seen from the opposite direction,
The power supply device according to claim 6 .
請求項５から７のいずれか１項に記載の電源装置。 The storage container is made of synthetic resin,
The power supply device according to any one of claims 5 to 7 .
前記リレー回路は、前記一対の挟持板のうちの少なくとも一方の挟持板上に配置されている、
請求項１から８のいずれか１項に記載の電源装置。 The battery body has a stack composed of a plurality of the arranged single cells, and a pair of sandwiching plates sandwiching both sides of the stack,
The relay circuit is disposed on at least one of the pair of holding plates.
The power supply device according to any one of claims 1 to 8.
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