JP2012252811A - 電源装置、電源装置を備える車両、バスバー - Google Patents

Abstract

【課題】バスバーと電池セルの位置ずれの吸収を可能としつつ、接続の信頼性を向上させる。
【解決手段】電源装置は、ロッド状の電極端子３を有する複数の角形電池セル１と、前記角形電池セル１同士を積層した状態で、該角形電池セル１の電極端子３を挿通して電気的に接続する複数の接続穴４を開口した金属製のバスバー２とを備えており、前記バスバー２は、前記接続穴４の内形を前記電極端子３の外形よりも小さくすると共に、前記接続穴４を放射状に切り欠いて複数の折曲片５を設けており、前記電極端子３は、先端部の外周に、前記折曲片５の先端を係止するフランジ７を設けており、前記バスバー２の接続穴４に前記電極端子３を挿入した状態で、前記折曲片５を変形させて、かつ変形した該折曲片５の先端を、前記フランジ７に係止状態で接触させて、この接触部８を溶接している。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の電池セルをバスバーで接続している電源装置及び電源装置を備える車両並びにバスバーに関し、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を駆動するモータの電源用、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装置に最適な電源装置及び電源装置を備える車両並びにバスバーに関する。

電源装置は、多数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高く、また並列に接続して充放電電流を大きくできる。したがって、自動車を走行させるモータの電源に使用される大電流、大出力用の電源装置は、複数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高くしている。この種の用途に使用される電源装置は、大きな電流で充放電されるので、複数の電池セルを電気抵抗の小さい金属プレート製のバスバーで接続している。電池セル同士をバスバーで接続するには、ねじ止めや溶接が行われている。車載用の電源装置においては、ねじ止めでは振動などによって緩む可能性があるため、信頼性の面からは溶接が好ましい。

ただ、電池セルに設けられた電極端子の位置は、製造誤差や、電池セルの外装缶の膨張などによって、位置ずれが生じる。よって、複数の電池セルをバスバーで固定するには、位置ずれを吸収する構成が必要となる。従来は、図２５の分解斜視図に示すように、バスバー２０２に開口された穴２０４を、電極端子２０３の外径よりも大きく形成すると共に、穴２０４よりも小さい、電極端子２０３の外径と一致させた小穴２０６を開口したドーナツ状の溶接リング２０５を利用して、電極端子２０３をバスバー２０２に接続している。すなわち、角形の電池セル２０１同士を積層した状態で、各電極端子２０３をバスバー２０２の穴２０４に挿入すると共に、その上部を溶接リング２０５に挿入し、溶接リング２０５の外周縁をバスバー２０２に溶接し、小穴２０６の内周縁を電極端子２０３に溶接して、溶接リング２０５を介して電極端子２０３とバスバー２０２とを接続している。これによって溶接リング２０５の位置をバスバー２０２上で調整して、電池セル２０１同士の距離のずれを吸収している。

この方法では、図２６の断面図及び図２７の平面図に示すように、溶接リング２０５と電極端子２０３の間（図２７において太線部分で示す領域）、及び溶接リング２０５とバスバー２０２との間（図２７において太線部分で示す領域）をそれぞれ、レーザ溶接などによって溶接する。このため、溶接すべき位置が２カ所にわたることとなり、溶接の工数が増加する上、確率的に溶接の不具合が生じる可能性が高くなる問題があった。また、溶接リング等の別部材が必要となるため、製造コストも高くなる。

一方、位置ずれの吸収のため、図２８の斜視図に示すようにバスバー３０２に十字状の溝３０６を切った構成が提案されている（特許文献１参照）。このバスバー３０２は、十字状に切られた溝３０６の部分で変形して位置ずれを吸収できる。しかしながら、この構成においても、図２９の断面図に示すように別部材の溶接リング３０５が必要であることに変わりはなく、溶接リング３０５のコストがかかる上、溶接すべき箇所が多いため溶接の時間もかかり、また確率的に溶接の不具合が生じる可能性が高くなるという問題があった。また、図３０に示すように溶接リング３０５を使用することなく直接バスバー３０２を電極端子３０３に溶接することも考えられるものの、この構成ではバスバー３０２が電極端子３０３から抜け落ちる可能性があった。とくに、車載用途の電源装置のような、振動や衝撃を受ける環境においては外力によってバスバー３０２が外れる可能性があり、信頼性が低下する。

特開２０１０−２０５５３５号公報

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、バスバーと電池セルの位置ずれの吸収を可能としつつ、接続の信頼性を向上させた電源装置及び電源装置を備える車両並びにバスバー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

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る電源装置によれば、ロッド状の電極端子３、３３、５３、７３を有する複数の角形電池セル１と、前記角形電池セル１同士を積層した状態で、該角形電池セル１の電極端子３、３３、５３、７３を挿通して電気的に接続する複数の接続穴４、３４、４４、５４、６４を開口した金属製のバスバー２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２とを備えており、前記バスバー２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２は、前記接続穴４、３４、４４、５４、６４の内形を前記電極端子３、３３、５３、７３の外形よりも小さくすると共に、前記接続穴４、３４、４４、５４、６４を放射状に切り欠いて複数の折曲片５、３５、４５、５５、６５を設けており、前記電極端子３、３３、５３、７３は、先端部の外周に、前記折曲片５、３５、４５、５５、６５の先端を係止するフランジ７を設けており、前記バスバー２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２の接続穴４、３４、４４、５４、６４に前記電極端子３、３３、５３、７３を挿入した状態で、前記折曲片５、３５、４５、５５、６５を変形させて、かつ変形した該折曲片５、３５、４５、５５、６５の先端を、前記フランジ７に係止状態で接触させて、この接触部８を溶接している。
これにより、溶接リングのような別部材を用いることなく、位置ずれを吸収しながら電極端子とバスバーを固定できる。それは、接続穴に電極端子を挿入する状態で、接続穴を放射状に切り欠いて設けた複数の折曲片を変形させて、変形した折曲片の先端をフランジに係止状態で接触させて、この接触部を溶接するからである。また、電極端子に設けたフランジに、バスバーの折曲片の先端を当接させて係止させることで、バスバーの抜け落ちを阻止して確実に接続状態を維持できる。

また、第２の側面に係る電源装置によれば、前記折曲片５、３５、４５、５５、６５の先端の厚さ（ｔ）を、前記フランジ７の突出量（ｄ）よりも大きくすることができる。これにより、折曲片の先端面とフランジとの接触部を確実に表出させて、この部分を溶接でき、空間の発生による溶接の不具合を回避できる。

さらに、第３の側面に係る電源装置によれば、前記折曲片５、３５、４５、５５、６５の後端部を、前記バスバー２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２の他の部分よりも肉薄に形成することができる。これにより、折曲片を変形しやすくでき、電極端子の挿入が容易となる。

さらに、第４の側面に係る電源装置によれば、前記バスバー２、３２が、前記接続穴４、３４から放射状に延びる複数の切欠部６、３６を設けて、隣接する切欠部６、３６の間に折曲片５、３５を設けており、前記切欠部６、３６が、前記接続穴４、３４の内周側の開口幅（Ｗ１）よりも外側の開口幅（Ｗ２）を大きくすることができる。これにより、折曲片の後端部の幅を狭くして、折曲片を変形し易くでき、電極端子の挿入が容易となる。

さらに、第５の側面に係る電源装置によれば、前記バスバー２、３２、６２、７２、８２、９２が、前記接続穴からＸ字状に延びる４本の切欠部６、３６を設けて、前記接続穴４、３４、６４に４個の折曲片５、３５、６５を設けている。これにより、最も簡単に、かつ外観良く複数の折曲片を設けることができる。

さらに、第６の側面に係る電源装置によれば、前記複数の折曲片５、３５、４５、５５、６５のうち、対向する１組の折曲片５、３５、４５、５５、６５の中心線ｍの方向を、前記複数の電池セル１の積層方向としている。これにより、対向する折曲片の変形方向と、電池セルの積層方向を等しくできるので、電池の積層方向に対する位置ずれを有効に防止できる。

さらに、第７の側面に係る電源装置によれば、前記ロッド状の電極端子３、３３は、先端部の外形を大きくして外側に突出するフランジ７、３７を設けることができる。
なお、本明細書において、先端部の外形を大きくして外側に突出するフランジとは、必ずしも電極端子の先端部の外周全体から突出する形状には特定せず、電極端子の先端部の外周から部分的に突出する形状とすることもできる。

さらに、第８の側面に係る電源装置によれば、前記ロッド状の電極端子５３、７３は、先端部の外周面にリング溝５９、７９を設けて、該リング溝５９、７９の上側にフランジ５７、７７を設けることができる。

さらに、第９の側面に係る電源装置によれば、前記折曲片６５の先端を面取りして、フランジ７の下面に接触させることができる。これにより、折曲片の先端面とフランジの裏面との接続部分を確実に確保して接続性を高めることができる。

さらに、第１０の側面に係る電源装置によれば、前記接続穴４のいずれか一を電極端子７３の外周に沿う密着接続穴４Ｘとして、該密着接続穴４Ｘに挿通される電極端子７３の周囲を前記密着接続穴４Ｘの開口縁に溶接することができる。これにより、密着接続穴を基準として、他の接続穴では位置ずれを吸収することができる。このため、構成の簡単な密着接続穴を含めることで、製造コストを削減する効果が得られる。

さらに、第１１の側面に係る電源装置を備える車両によれば、上記のいずれかの電源装置を搭載することができる。

さらに、第１２の側面に係るバスバーによれば、ロッド状の電極端子３、３３、５３、７３を有する複数の角形電池セル１同士を積層した状態で、該角形電池セル１の電極端子３、３３、５３、７３同士を挿通して電気的に接続する複数の接続穴４、３４、４４、５４、６４を開口してなる金属製のバスバーであって、前記接続穴４、３４、４４、５４、６４を放射状に切り欠いて複数の折曲片５、３５、４５、５５、６５を設けており、前記接続穴４、３４、４４、５４、６４に前記電極端子３、３３、５３、７３を挿入した状態で、前記折曲片５、３５、４５、５５、６５が変形し、かつ変形した該折曲片５、３５、４５、５５、６５が、前記電極端子３、３３、５３、７３に係止状態で接触し、この接触部８を溶接して電極端子３、３３、５３、７３に電気接続している。

さらに、第１３の側面に係るバスバーによれば、前記複数の折曲片５、３５、４５、５５、６５のうち、対向する１組の折曲片５、３５、４５、５５、６５の中心線ｍの方向を、前記複数の電池セル１の積層方向としている。

本発明の一実施例にかかる電源装置の斜視図である。 図１に示す電源装置の拡大斜視図である。 図２に示す電源装置の分解斜視図である。 電池セルの垂直縦断面図である。 図１に示す電源装置の電極端子とバスバーの接続状態を示す一部拡大断面図である。 図５に示す電極端子とバスバーを連結する工程を示す分解断面図である。 図３に示すバスバーの平面図である。 バスバーの他の一例を示す平面図である。 図５に示すバスバーが電池セルの位置ずれを吸収する状態を示す断面図である。 バスバーの他の一例を示す平面図である。 バスバーの他の一例を示す平面図である。 他の一例のバスバーと電極端子の連結工程を示す分解断面図である。 図１２に示すバスバーと電極端子の接続状態を示す断面図である。 他の一例のバスバーと電極端子の連結工程を示す分解斜視図である。 他の一例の電極端子とバスバーの接続状態を示す斜視図である。 図１５に示す電極端子とバスバーの接続状態を示す拡大平面図である。 他の一例の電極端子とバスバーの接続状態を示す断面図である。 他の一例の電極端子とバスバーの接続状態を示す断面図である。 本発明の他の実施例にかかる電源装置の分解斜視図である。 バスバーの他の一例を示す斜視図である。 本発明の他の実施例にかかる電源装置の分解斜視図である。 本発明の一実施例にかかる電源装置をエンジンとモータで走行するハイブリッド車に搭載する例を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる電源装置をモータのみで走行する電気自動車に搭載する例を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる電源装置を蓄電用電源装置に適用する例を示すブロック図である。 従来の電源装置のバスバーと電極端子の接続工程を示す分解斜視図である。 図２５に示す電源装置のバスバーと電極端子の接続状態を示す断面図である。 図２６に示す電源装置のバスバーと電極端子の接続状態を示す平面図である。 従来の他の電源装置のバスバーの斜視図である。 図２８に示すバスバーと電極端子の接続状態を示す断面図である。 図２８に示すバスバーと電極端子の接続状態の他の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置、電源装置を備える車両、バスバーを例示するものであって、本発明は電源装置、電源装置を備える車両、バスバーを以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

本発明の電源装置は、主として、ハイブリッドカーや電気自動車などの電動車両に搭載されて、車両の走行モータに電力を供給して、車両を走行させる電源に使用される。ただ、本発明の電源装置は、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、あるいは、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用電源装置として使用することもできる。

図１ないし図３に示す電源装置は、複数の電池セル１を互いに絶縁して積層状態に固定している。電池セル１は角形電池セルである。さらに、電池セル１は、リチウムイオン電池からなる角形電池セルである。ただし、本発明の電源装置は、電池セルをリチウムイオン二次電池に特定しない。電池セルには、充電できる全ての電池、たとえばニッケル水素電池なども使用できる。電池セル１は、図４に示すように、正負の電極板を積層している電極体１０を外装缶１１に収納して電解液を充填して、開口部を封口板１２で気密に密閉したものである。図の外装缶１１は、底を閉塞する四角い筒状に成形したもので、上方の開口部を封口板１２で気密に閉塞している。

外装缶１１は、アルミニウムなどの金属板を深絞り加工したもので、表面が導電性を有する。積層される電池セル１は薄い角形に成形される。封口板１２は外装缶１１と同じ金属であるアルミニウムなどの金属板で製作される。封口板１２は、正負の電極端子３を両端部に、絶縁材１３を介して固定している。正負の電極端子３は内蔵する正負の電極板に接続される。リチウムイオン二次電池は、外装缶１１を電極に接続しない。ただ、外装缶１１は電解液を介して電極板に接続されることから、正負の電極板１０の中間電位となる。ただし、電池セルは、一方の電極端子をリード線で外装缶に接続することもできる。この電池セルは、外装缶に接続される電極端子を絶縁することなく封口板に固定できる。

電源装置は、複数の電池セル１を積層して電池ブロック９としている。電池セル１は、電極端子３を設けている面、図にあっては封口板１２を同一平面となるように積層して電池ブロック９としている。図１ないし図３の電源装置は、電池ブロック９の上面に電極端子３を配設している。電源装置は、封口板１２の両端部にある正負の電極端子３が左右逆となる状態で積層している。この電源装置は、図に示すように、電池ブロック９の両側で隣接する電極端子３をバスバー２で連結して、電池セル１を直列に接続している。バスバー２は、その両端部を正負の電極端子３に接続して、電池セル１を直列に接続する。図の電源装置は、電池セル１を直列に接続して出力電圧を高くしているが、本発明の電源装置は、電池セルを直列と並列に接続して、出力電圧と出力電流を大きくすることもできる。

電極端子３はロッド状で、図３と図４に示すように、絶縁材１３を介して封口板１２に固定されており、この絶縁材１３でもってバスバー２を載せる鍔部を下部に設けている。さらに、ロッド状の電極端子３は、鍔部から突出する部分であってバスバー２に挿通する部分を柱状としている。図の電極端子３は円柱状としているが、電極端子は必ずしも円柱状とする必要はなく、多角柱状や楕円柱状とすることもできる。

図１と図２の電源装置は、電極端子３に接続するバスバー２を介して、隣接する電池セル１同士を直列に接続している。バスバー２は金属製のプレートで、対向する電池セル１の電極端子３同士を電気的に接続するために、電極端子３を挿入する複数の接続穴４を開口して設けている。図に示す電源装置は、互いに隣接する電池セル１を直接に接続するので、図のバスバー２は、互いに対向する２つの電極端子３を接続できるように、両端部に接続穴４を開口している。バスバー２は、接続穴４に電極端子３を挿入する状態で、接続穴４の開口縁部を電極端子３に溶接して電気接続される。したがって、バスバー２は、電極端子３に溶接できる金属板で製作している。

さらに、図の電源装置は、バスバー２と電池セル１との位置ずれを吸収しながら、かつバスバー２を抜け落ちないように電極端子３に接続するために、バスバー２と電極端子３とを独特の構造としている。図２と図５の電源装置は、バスバー２と電極端子３とを互いに係止状態で接触させると共に、この状態でバスバー２と電極端子３の接触部８を溶接して互いに電気接続している。バスバー２を電極端子３に係止状態で接触させるために、バスバー２は、図６と図７に示すように、接続穴４の内形を電極端子３の外形よりも小さくすると共に、接続穴４を放射状に切り欠いて複数の折曲片５を設けている。さらに、電池セル１は、ロッド状の電極端子３の先端部の外周に、折曲片５の先端を係止するフランジ７を設けている。この電源装置は、バスバー２の接続穴４に電極端子３を挿入する状態で、折曲片５を電極端子３の挿入方向に変形させて、かつ変形した折曲片５の先端を、フランジ７に係止状態で接触させて、この接触部８を溶接している。

図３と図７のバスバー２は、接続穴４に複数の折曲片５を設けるために、接続穴４から放射状に延びる複数の切欠部６を設けて、この切欠部６の間に折曲片５を設けている。図のバスバー２は、接続穴４からＸ字状に延びる４本の切欠部６を設けて、接続穴４に４個の折曲片５を設けている。ただ、バスバーは、接続穴に設ける折曲片の数を４個に特定しない。バスバーは、接続穴に５個以上の折曲片を設けることもできる。

バスバー２は、接続穴４の内形を電極端子３の外形よりも小さくしているので、接続穴４に電極端子３を挿入するとき、図５と図６に示すように、各々の折曲片５を電極端子３の挿入方向に変形させて、接続穴４を電極端子３の外形まで拡開させる。正確には、電極端子３は先端部にフランジ７を設けているので、接続穴４をフランジ７の外形まで拡開させる。折曲片５が変形されたバスバー２は、拡開された接続穴４に電極端子３のフランジ７を通過させると共に、折曲片５の先端をフランジ７の先端縁に係止状態で接触させる。したがって、バスバー２は、接続穴４に電極端子３を挿入する状態で、折曲片５が電極端子３に押圧されて変形できる金属板とする。この金属板は、例えば、その厚さを、１〜３ｍｍ、好ましくは、１．５〜２ｍｍとする。さらに、折曲片５の長さ（Ａ）は、接続穴４に電極端子３を挿入して折曲片５を変形させる状態で先端がフランジ７に係止される長さとする。すなわち、折曲片５の長さ（Ａ）は、折曲片５の折曲部５Ｂからフランジ７の先端縁までの距離とほぼ等しくなるようにする。バスバー２に対する電極端子３のフランジ７の位置は、電極端子３の高さ（Ｈ）とフランジ７の突出量（ｄ）とで特定される。したがって、バスバー２は、電極端子３の高さ（Ｈ）とフランジ７の突出量（ｄ）とを考慮して、折曲片５の長さ（Ａ）が最適な長さとなるように調整する。

折曲片５の長さ（Ａ）は、接続穴４の内径（Ｒ）と切欠部６の長さ（Ｓ）と、折曲部５Ｂの形状によって特定される。図５ないし図７に示すバスバー２は、折曲片５の後端部を、バスバー２の他の部分よりも肉薄に形成して折曲部５Ｂとしている。図に示すバスバー２は、複数の折曲片５の後端部であって、複数の切欠部６の外側先端縁６ａ、すなわち切り込みの最深部を結ぶ軌跡ｋ（図７において一点鎖線で表示）に沿う部分を、バスバー２の他の部分よりも肉薄に成形して肉薄部２２を設けている。図に示すバスバー２は、複数の切欠部６の外側先端縁６ａを結ぶ軌跡ｋを円形として、この軌跡ｋに沿う円弧状の溝２１を設けて肉薄部２２としている。このように、折曲片５の後端部を肉薄部２２とする構造は、接続穴４に電極端子３を挿入する状態で、この肉薄部２２において折曲片５をスムーズに折曲させて変形できるので、電極端子３を簡単に挿入できる。図５に示すバスバー２は、下面側に、横断面形状を円弧状とする溝２１を設けて肉薄部２２を設けている。ただ、バスバーは、上面側に溝を設けて肉薄部を形成することも、両面に溝を設けて肉薄部を設けることもできる。ただ、バスバーは、必ずしも後端部に肉薄部を設ける必要はない。それは、折曲片の形状やバスバーの肉厚を調整して折曲片を変形し易くすることもできるからである。

さらに、図７に示すバスバー２は、円柱状の電極端子３をバランス良く支持できるように、接続穴４を円形とすると共に、複数の切欠部６の外側先端縁６ａを結ぶ軌跡ｋを円形として、この軌跡ｋに沿う円弧状の肉薄部２２を設けて折曲部５Ｂとしている。ただ、バスバーは、必ずしも接続穴の内形を円形とする必要はなく、また、複数の切欠部の外側先端縁を結ぶ軌跡を円形とする必要はない。バスバーは、接続穴や折曲部の形状を多角形状とすることも、各辺を複数の曲線とする略多角形状とすることもできる。たとえば、図８に示すバスバー３２は、接続穴３４の内周面を構成する各折曲片３５の先端面３５Ａの内形を、フランジ７の外形に沿う円弧状としている。この形状の折曲片３５は、接続穴３４に電極端子３を挿入して各々の折曲片３５を変形させる状態で、各折曲片３５の先端面３５Ａを電極端子３のフランジ７の先端縁に沿う状態で接触できるので、折曲片３５の先端面３５Ａとフランジ７の先端縁との接触部を広くして理想的に溶接できる。さらに、図８に示すバスバー３２は、複数の切欠部３６の外側先端縁３６ａを結ぶ軌跡ｋを略四角形状としている。このバスバー３２は、各折曲片３５の後端部において、折曲部３５Ｂとなる肉薄部２２を直線状に設けているので、折曲片３５を折曲しやすくできる。このため、接続穴３４に電極端子３を挿入する状態で折曲片３５を変形し易くでき、電極端子３の挿入が容易となる。

さらに、図７と図８に示すバスバー２、３２の切欠部６、３６は、接続穴４、３４の内周側の開口幅（Ｗ１）よりも外側の開口幅（Ｗ２）を大きくしている。このバスバー２、３２は、折曲片５、３５の後端部の幅を狭くして、いいかえると折曲部５Ｂ、３５Ｂの全長（Ｂ）を短くして、折曲片５、３５を変形し易くできる。このため、接続穴４、３４に電極端子３を挿入する状態で折曲片５、３５を変形させ易くでき、電極端子３の挿入が容易となる。

以上のように、折曲片は、折曲部の形状を直線状として、折曲部の全長（Ｂ）を短くすることで変形し易くできる。ここで、バスバーは、接続穴に設ける折曲片の数を多くして、各折曲片の折曲部の全長（Ｂ）を短くできる。したがって、接続穴の分割数を多くして折曲片を多く設けることで、各折曲片を変形し易くできる。このように、折曲片を多く設けて各折曲片を変形しやすくするバスバーは、接続穴に挿入される電極端子に対応して各折曲片を高い自由度で変形させながら挿通できる。

さらに、図２、図５、及び図６に示す電源装置は、電極端子３のフランジ７に折曲片５の先端を係止させる状態で、折曲片５の先端面５Ａとフランジ７の先端縁との接触部８を確実に表出させるために、図５に示すように、折曲片５の先端の厚さ（ｔ）を、フランジ７の突出量（ｄ）よりも大きくしている。この構造は、折曲片５とフランジ７の係止状態において、フランジ７の先端縁が折曲片５の先端面５Ａよりも外側に突出しないので、折曲片５の先端とフランジ７との接触部８を確実に表出させて、この接触部８を確実に溶接できる。ただ、電源装置は、フランジの突出量（ｄ）を、折曲片の先端の厚さ（ｔ）よりも大きくすることもできる。この構造は、大きく突出するフランジによって、折曲片の先端をしっかりと係止できる。

以上の電源装置は、以下ようにして電池セル１の電極端子３にバスバー２を接続する。
（１）図６に示すように、バスバー２の両端部に設けている接続穴４に、互いに隣接する電池セル１の電極端子３を挿入する。
（２）バスバー２は、接続穴４の内形を電極端子３の外形よりも小さくしているので、接続穴４に電極端子３を挿入するとき、図６の鎖線で示すように、各々の折曲片５を電極端子３の挿入方向に変形させて、接続穴４を電極端子３のフランジ７の外形まで拡開させる。
（３）拡開された接続穴４に電極端子３のフランジ７を通過させて、図５に示すように、折曲片５の先端面５Ａをフランジ７の先端縁に係止状態で接触させる。
（４）図５の一部拡大図の矢印で示すように、折曲片５の先端面５Ａとフランジ７の先端縁との接触部８に沿ってレーザービームを照射して、折曲片５の先端を電極端子３のフランジ７にレーザー溶接する。
ただし、バスバーは、レーザービームに代わって電子ビームなどのエネルギービームを照射して電極端子に溶接することもできる。また、電極端子とバスバーは接触状態にあるので、電極端子とバスバーとの間に溶接電流を流してバスバーを電極端子に溶接することもできる。

以上のように、複数の折曲片５の先端面５Ａを電極端子３のフランジ７に係止状態で接触させて溶接する構造は、バスバー２が電極端子３から外れる方向に外部から力が作用しても、バスバー２が抜け落ちるのを確実に阻止できる。それは、電極端子３の先端部に設けたフランジ７に、バスバー２の折曲片５の先端面５Ａを当接させる状態で係止することにより、電極端子３とバスバー２とを物理的に連結すると共に、この状態で電極端子３のフランジ７と折曲片５の先端とを溶着しているからである。このため、電源装置に作用する外力がバスバー２を電極端子３から外す方向に作用しても、折曲片５の先端面５Ａがフランジ７で支持されることにより、バスバー２と電極端子３との溶接部に大きな負荷がかかるのを確実に阻止して、この溶着部が破壊されるのを有効に防止できる。したがって、バスバー２は、長期間にわたって安定して接続状態に保持される。

さらに、図７に示すバスバー２は、複数の折曲片５のうち、互いに対向する１組の折曲片５の中心線ｍの方向が、複数の電池セル１の積層方向となるように折曲片５を設けている。バスバー２は、互いに隣接する電池セル１の電極端子３同士を接続するように、電池セル１の積層方向に延長して設けられるので、複数の折曲片５は、互いに対向する１組の折曲片５の中心線ｍの方向が、バスバー２の長手方向となるように設けている。いいかえると、接続穴４を放射状に切り欠いた複数の切欠部６は、バスバー２の長手方向と交差するように設けている。以上のバスバー２は、互いに積層される複数の電池セル１の電極端子３を接続する状態で、各接続穴４において、電池セル１の積層方向に設けた折曲片５によって、電池セル１の積層方向の位置ずれが吸収される。

図９は、バスバー２が電池セル１の積層方向の位置ずれを吸収する状態を示している。電池セル１は、厚さに誤差が生じることがあり、また、充放電される状態において、電池セル１の内圧変化によって、積層方向における厚さが多少変化することがある。このような場合において、互いに積層される電池セル１の電極端子３間の距離は変動する。ここで、図５は、隣接する電池セル１の端子間距離（Ｌ１）とバスバー２の接続穴４の中心間距離（Ｌ２）が等しい状態における電池セル１とバスバー２との接続状態を示し、図９は、隣接する電池セル１の端子間距離（Ｌ１）がバスバー４の接続穴４の中心間距離（Ｌ２）よりも大きくなった状態における電池セル１とバスバー２との接続状態を示している。図５に示すように、隣接する電池セル１の端子間距離（Ｌ１）とバスバー２の接続穴４の中心間距離（Ｌ２）が等しい状態では、各接続穴４において、電池セル１の積層方向に設けられた一対の折曲片５は、ほぼ等しい姿勢に折曲されるので、バスバー２の長手方向の内側に位置する折曲片５の折曲角（α１）と長手方向の外側に位置する折曲片５の折曲角（α２）は等しくなる。これに対して、図９に示すように、隣接する電池セル１の端子間距離（Ｌ１）がバスバー２の接続穴４の中心間距離（Ｌ２）よりも大きい状態では、各接続穴４において、電池セル１の積層方向に設けられた一対の折曲片５は、長手方向の外側に位置する折曲片５の方が、長手方向の内側に位置する折曲片５よりも大きく折曲される。すなわち、長手方向の外側に位置する折曲片５の折曲角（α２）が、長手方向の内側に位置する折曲片５の折曲角（α１）よりも大きくなって、電極端子２は接続穴４の外側に位置ずれする状態で接続されて、電池セル１の積層方向の位置ずれが吸収される。さらに、図示しないが、隣接する電池セルの端子間距離（Ｌ１）がバスバーの接続穴の中心間距離（Ｌ２）よりも小さくなる状態においては、電池セルの積層方向に設けられた一対の折曲片が、上記と反対の状態に、すなわち、長手方向の外側に位置する折曲片の折曲角（α２）が、長手方向の内側に位置する折曲片の折曲角（α１）よりも小さく姿勢で折曲されて電池セルの積層方向の位置ずれを吸収する。したがって、以上のバスバーは、電池セルの積層方向に対する電極端子のずれを吸収しながら安定して接続状態に保持される。

さらに、図５に示すように、隣接する電池セル１の電極端子３同士を、変形された折曲片５を介してバスバー２に接続する構造は、電源装置が外部から種々の力を受けて、振動する状態等においても、電池セル１の積層方向に働く力を、変形された折曲片５で吸収して減衰できるので、バスバー２と電極端子３の接続部に係る負荷を低減できる特徴もある。

さらに、図７に示すバスバー２は、互いに対向する他の１組の折曲片５の中心線ｍの方向が、電池セル１の横幅方向となるように、すなわち、バスバー２の短手方向となるように折曲片５を設けている。したがって、このバスバー２は、隣接する電池セル１の電極端子３を接続する状態で、各接続穴４において、電池セル１の横幅方向に設けた折曲片５によって、電池セル１の横ずれを吸収する。この状態においても、前述の電池セル１の積層方向の位置ずれを吸収するのと同じ原理で、電池セル１の横幅方向に設けられた一対の折曲片５は、短手方向の外側に位置する折曲片５と、短手方向の内側に位置する折曲片５の折曲状態が変化して、隣接する電池セル１同士の横ずれを吸収する。

以上のように、電池セル１の積層方向と電池セル１の横ずれ方向に対向する折曲片５を設けたバスバー２は、これらの方向の位置ずれを吸収しながら隣接する電池セル１の電極端子３同士を安定して接続状態に保持できる。ただ、バスバーは、必ずしも電池セルの積層方向と電池セルの横ずれ方向に対向する折曲片を備える必要はない。図１０に示すバスバー４２は、接続穴４４から６方向に放射状に延びる切欠部４６によって、６個の折曲片４５を設けている。この図に示すバスバー４２は、対向する１組の折曲片４５の中心線ｍの方向が電池セル１の積層方向となるようにしている。このバスバー４２は、電池セル１の積層方向に対向する折曲片４５を変形させて、電池セル１の積層方向に対する電極端子３のずれを吸収できる。さらに、他の２組の対向する折曲片４５によって、隣接する電池セル１同士の横ずれを吸収する。とくに、これらの折曲片４５は、斜め方向の位置ずれを互いに分担しながら効果的に位置ずれを吸収する。

さらに、図６、図７、及び図１０のバスバー２、３２、４２は、複数の切欠部６、３６、４６を等間隔に設けており、各々の折曲片５、３５、４５を同じ大きさと形状にしている。このように、複数の折曲片５、３５、４５を同じ大きさと形状にするバスバー２、３２、４２は、電極端子３に挿入する状態で、各折曲片５、３５、４５をバランス良く折曲させて電極端子３に係止できる。ただ、バスバーは、複数の折曲片を必ずしも同じ大きさと形状にする必要はなく、電極端子との相対位置によって変更することもできる。図１１に示すバスバー５２は、接続穴５４に８本の切欠部５６を設けて、８個の折曲片５５を設けている。図のバスバー５２は、長手方向に延びる１対の折曲片５５と短手方向に延びる１対の折曲片５５とを、これらの間に位置する４個の折曲片５５’よりも幅を広くしている。この形状のバスバー２は、長手方向に延びる１対の折曲片５５で電池セル１の積層方向の位置ずれを吸収し、短手方向に延びる１対の折曲片５５で隣接する電池セル１の横ずれを吸収する。さらに、長手方向と短手方向に延びる折曲片５５の間に位置する４個の折曲片５５’は、積層方向の位置ずれと横ずれとを吸収しながら、電極端子３とバスバー２との接触面積を広くして低抵抗な接続を実現する。

さらに、バスバーは、図１２と図１３に示すように、折曲片６５の先端を面取りして、この面取りされた先端面６５Ａをフランジ７の下面に接触させることもできる。図１２に示すバスバー６２は、接続穴６４の開口面積が電極端子３の挿入方向に向かって次第に広くなるように、折曲片６５の先端面６５Ａを傾斜する形状、すなわち、先端面６５Ａの横断面形状をテーパー面とする形状に面取りしている。先端面６５Ａをこの方向に面取りしている折曲片６５は、図１３に示すように、電極端子３のフランジ７に係止する状態で、面取りされた先端面６５Ａをフランジ７の下面に接触させる状態で配置して、折曲片６５の先端面６５Ａとフランジ７の裏面との接続部分を確実に確保して接続性を高めることができる。図の折曲片６５は、先端面６５Ａを直線状にカットして面取り形状をテーパー状とするが、折曲片の先端面は湾曲面状に面取りすることもできる。

さらに、バスバー２は、図１４に示すように、電極端子３を挿入する前工程として、接続穴４に設けた複数の折曲片５を予め折曲させることもできる。このバスバー２は、複数の折曲片５を電極端子３の挿入方向に予め折曲している。ここで、複数の折曲片５は、先端面５Ａで形成される接続穴４の内形が電極端子３の先端部に設けたフランジ７の外形よりも大きくならないように折曲される。折曲片５の先端面５Ａをフランジ７の先端縁に係止状態で接触させるためである。このように、複数の折曲片５が予め折曲されたバスバー２は、接続穴４がある程度拡開されているので、電極端子３を接続穴４に挿入する工程において、折曲片５の変形量を小さくしながら、いいかえると折曲片５をわずかに拡開させることで、接続穴４にフランジ７を通過させることができる。したがって、簡単かつスムーズに電極端子３を接続穴４に挿通させて折曲片５の先端をフランジ７に係止できる。このバスバー２は、複数の折曲片５をプレス装置等でプレス成形して所定の形状に折曲できる。したがって、折曲片５の後端部には必ずしも肉薄部を設ける必要はなく、肉薄部を設けないことで、折曲部５Ｂの強度を高くしながら低抵抗にできる特長が実現できる。

さらに、バスバーは、弾性変形できる金属板で製作することもできる。このバスバーは、接続穴に電極端子を挿入する状態で、折曲片を弾性変形させて、折曲片の先端を電極端子のフランジに係止できる。このバスバーは、弾性変形する折曲片を介して電極端子に接続されるので、振動による位置ずれや、電池セルの充放電による変形による位置ずれを弾性的に吸収できる特徴がある。

電池セル１の電極端子３は、その先端部の外周に、外側方向に突出するフランジ７を設けている。図２ないし図６に示す電極端子３は、その先端部の外形を、電極端子３の他の部分の外形よりも大きくして外側に突出するフランジ７を設けている。図の電極端子３は、円柱状としており、上端部に半径方向に突出する円形状のフランジ７を設けている。ただ、電極端子は、その形状を円柱状には特定しない。したがって、外形を多角柱状とする電極端子は、上端面の外側に突出するように多角形状のフランジを設けることもできる。

図３の電極端子３は、先端部を筒状として、この先端部をカシメ加工して先端にフランジ７を設けている。図のフランジ７は、その外形を、電極端子３の外形に沿う形状として、すなわち、電極端子３の外形よりもひと周り大きな外形として、電極端子３の先端部の外周全体にわたって設けている。このフランジ７は、電極端子３の先端部に方向性なく設けることができるので、ロッド状の電極端子３を簡単に加工して設けることができる。ただ、電極端子は、必ずしも先端部を筒状として、カシメ加工でフランジを設ける構造には特定しない。電極端子は、他の加工方法によって、先端部の外周に、外側方向に突出するフランジを設けることもできる。

さらに、電極端子３のフランジ７は、必ずしも電極端子３の先端部の外周全体から突出する形状とする必要はない。フランジ７は、電極端子３の先端部の外周から部分的に突出する形状とすることもできる。図１５と図１６に示す電極端子３３は、先端部の外周面に、外側方向に突出する複数の突出部３７Ａを設けてフランジ３７としている。電極端子３の先端部から突出する複数の突出部３７Ａは、バスバー２の接続穴４に設けた複数の折曲片５に対向して設けられる。これにより、全ての折曲片５の先端を、対向する突出部３７Ａに係止状態で接触できる。図に示す電極端子３は、先端部の外周面に、電池セル１の積層方向に突出する突出部３７Ａと、電池セル１の横幅方向に突出する突出部３７Ａとを設けてフランジ３７としている。この形状のフランジ３７は、電池セル１の積層方向に突出する突出部３７Ａに、バスバー２の長手方向に延長して設けた折曲片５の先端を係止し、電池セル１の左右の幅方向に突出する突出部３７Ａに、バスバー２の短手方向に延長して設けた折曲片５の先端を係止する状態で接触する。図に示すフランジ３７は、各突出部３７Ａの横幅（Ｄ）を、折曲片５の先端面５Ａの横幅（Ｃ）よりも小さくしている。突出部３７Ａの横幅（Ｄ）を折曲片５の先端面５Ａの横幅（Ｃ）よりも小さくするフランジ３７は、折曲片５の先端面５Ａと突出部３７Ａの端縁との接触部８に加えて、電極端子３の外周面と折曲片５の先端縁との接触部８’にもレザービームを照射して溶接できる。ただ、フランジは、各突出部の横幅を、折曲片の先端面の横幅とほぼ等しくし、あるいはやや大きくすることもできる。このフランジは、折曲片の先端面と突出部の端縁との接触部を長くして確実に溶接できる。

さらに、電極端子３のフランジ７は、先端部の外形を他の部分よりも大きくする形状には特定しない。電極端子３は、先端縁から離れた部分に溝や凹部を設けて、この溝や凹部の上側をフランジとして折曲片の先端を係止させることもできる。図１７に示す電極端子５３は、先端部を筒状とすることなく、全体を柱状とすると共に、先端部の外周面に、先端縁に沿うリング状の溝を設けて、このリング溝５９の上側にフランジ５７を設けている。すなわち、図の電極端子５３は、先端部に設けたリング溝５９の部分を他の部分よりも細くすることによって、電極端子５３の先端部をリング溝５９の底面よりも突出する形状としてフランジ５７を設けている。この電極端子５３は、先端部の外周面にリング溝５９を設けることでフランジ５７を形成するので、先端部の外形を他の部分よりも大きくすることなく、折曲片５の先端を係止できるフランジ５７を、簡単に、しかも強固に設けることができる。

電極端子５３に設けるリング溝５９は、折曲片５の先端部を案内して、折曲片５の先端面５Ａをフランジ５７の先端縁に係止できる幅と深さとすることができる。この電極端子５３は、リング溝５９の深さがフランジ５７の突出量（ｄ）となる。このフランジ５７の突出量（ｄ）は、前述のように、好ましくは、折曲片５の先端縁の厚さ（ｔ）よりも小さくする。ただ、フランジの突出量（ｄ）を、折曲片の先端縁の厚さ（ｔ）以上とすることもできる。さらに、このフランジ５７は、先端縁からの厚さ（Ｔ）を厚くすることで、強度を高くできる。

さらに、図１８に示す電極端子７３は、リング溝７９の下部をテーパー状にカットしている。図の電極端子７３は、リング溝７９の下部を下方に向かって次第に外形が大きくなるようにカットしてテーパー面７９Ａを設けており、ここに配置される折曲片５と電極端子７３の外周面との接触面積を広くしている。この形状の電極端子７３は、折曲片５の先端部を電極端子７３の表面に沿う状態に変形しながら、折曲片５の先端面５Ａをフランジ７７の先端縁を確実に係止できる。とくに、折曲片５の内面を電極端子７３の外周面に接触させることで、折曲片５と電極端子７３との接触面積を大きくしてより低抵抗な接続が可能となる。

さらに、図１９に示す電源装置は、バスバー７２の両端に接続穴４を設けると共に、ひとつの接続穴４を、電極端子７３の外周に沿う密着接続穴４Ｘとし、他の接続穴４は、放射状に切り欠いて複数の折曲片５を設けている。密着接続穴４Ｘは、挿通される電極端子７３の外周面に隙間なく接触するように、その内形を電極端子３の外形に等しくしている。したがって、この密着接続穴４Ｘには、先端部の外形を他の部分よりも大きくしない電極端子７３が挿通される。図の電池セル１は、電極端子７３を円柱状とするので、密着接続穴４Ｘを丸穴としている。密着接続穴４Ｘに挿入される電極端子７３は、密着接続穴４Ｘの内周面に密着状態で配置されるので、電極端子７３と密着接続穴４Ｘとの接触部を直接に溶接して電気接続する。このバスバー７２は、密着接続穴４Ｘで位置決めしながら電池セル１の一方の電極端子７３を挿入し、他の接続穴４に他方の電極端子７３を挿入する状態で折曲片５を変形させて、隣接する電池セル１同士の位置ずれを吸収する。

さらに、バスバーは、単一の材質からなる金属板とするのみならず、図２０に示すように、異なる材質の金属板からなる第１の金属板８２Ａと第２の金属板８２Ｂで構成されたクラッド材とすることもできる。このバスバー８２は、第１の金属板８２Ａと第２の金属板８２Ｂとを電池セル１の電極端子３と同じ金属材料で製作する。リチウムイオン電池は正負の電極端子３を異なる金属とするので、正負の電極端子３を接続する第１の金属板８２Ａと第２の金属板８２Ｂを異なる金属で製作する。リチウムイオン電池は、正極をアルミニウム、負極を銅とするので、正極の電極端子３を接続する第１の金属板８２Ａはアルミニウムで、負極の電極端子３を接続する第２の金属板８２Ｂは銅で製作する。このバスバー８２は、第１の金属板８２Ａと第２の金属板８２Ｂに接続穴４を開口し、各々の接続穴４を放射状に切り欠いて複数の折曲片５を設けている。

さらに、バスバーは、３個以上の電池セルを接続することもできる。図２１に示すバスバー９３は、４個の接続穴４を設けており、４個の電池セル１の電極端子３を一直線状に接続している。４個の接続穴４は等間隔で設けており、各々接続穴４は、Ｘ字状に延びる４本の切欠部６を設けて、接続穴４に４個の折曲片５を設けている。この図に示す電源装置は、４個の電池セル１を、バスバー９２で直列と並列に接続している。図のバッテリパックは、２個の電池セル１を、正負の電極端子３が同じ向きとなる状態で積層して電池セルブロック９１とすると共に、互いに隣接する電池セルブロック９１同士では、正負の電極端子３が互いに逆向きとなるように複数の電池セル１を積層している。バスバー９２は、隣接する２組の電池セルブロック９１に跨って接続されて、各々の電池セルブロック９１を構成する２個ずつの電池セル１を並列に接続すると共に、隣接する２組の電池セルブロック９１同士を直列に接続して、４個の電池セル１を２並２直に接続する。さらに、図示しないが、バスバーは、６個の接続穴を設けて、６個の電池セルを３並２直に接続することも、８個の接続穴を設けて、８個の電池セルを４並２直に接続することもできる

図２１のバスバー９２は、複数の電極端子３の間隔が寸法誤差で変化しても、電極端子３に確実に接続できるように、全ての接続穴４を放射状に切り欠いて複数の折曲片５を設けている。ただし、バスバーは、基準となる接続穴として、電極端子の外周に沿う形状であって、遊びのない密着接続穴をひとつ設けて、その他の接続穴を放射状に切り欠いて複数の折曲片を設けることにより、寸法誤差を吸収することもできる。３個以上の接続穴を備えるバスバーは、好ましくは、中間に設けられる接続穴を密着接続穴とし、この密着接続穴で位置決めしながら電池セルに接続する。

（絶縁セパレータ）
外装缶１１を金属製とする電池セル１は、図１と図５に示すように、その間に絶縁スペーサ１５を挟着して、隣接する電池セル１を絶縁している。絶縁スペーサ１５は、隣接する電池セル１の外装缶１１を絶縁する。したがって、絶縁スペーサ１５は、プラスチック等の絶縁材を成形して製作される。

絶縁スペーサ１５を介して積層される図１に示す電池セル１は、固定部品１７で定位置に固定される。固定部品１７は、積層している電池セル１の両端面に配置される一対のエンドプレート１８と、このエンドプレート１８に、端部を連結して積層状態の電池セル１を圧縮状態に固定してなる金属バンド１９とからなる。

（冷却機構）
図の電源装置は、複数の電池セル１を絶縁セパレータ１５で絶縁して積層状態で配置している電池ブロック９の底面に冷却プレート１４を配置し、この冷却プレート１４を冷却機構１６で冷却して複数の電池セル１を冷却している。冷却機構１６は、冷却プレート１４に冷媒を循環して、冷却プレート１４を冷却し、この冷却プレート１４を電池セル１に熱結合状態に連結して、電池セル１を強制的に冷却する。冷却機構１６は、角形電池１の温度を検出して冷却プレート１４の温度を制御する。冷却機構１６は、電池セル１の温度が設定温度よりも高くなると、冷却プレート１４に冷媒を循環させて冷却プレート１４を介して電池セル１を冷却する。電池セル１の温度が設定温度よりも低くなると冷却機構１６は冷却プレート１４への冷媒の循環を停止する。ただ、電源装置は、複数の電池セルを冷却する構造を、冷媒を用いた冷却方式に特定せず、電池セル同士の隙間に冷却空気を送風して冷却する空冷方式を採用することもできる。この電源装置は、絶縁スペーサの両面に送風溝を設けて電池セルの間に冷却隙間を設け、この冷却隙間に冷却空気を強制送風して電池セルを冷却する。

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など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２２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１９０を搭載した車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン１９６及び走行用のモータ１９３と、モータ１９３に電力を供給する電源装置１９０と、電源装置１９０の電池を充電する発電機１９４とを備えている。電源装置１９０は、ＤＣ／ＡＣインバータ１９５を介してモータ１９３と発電機１９４に接続している。車両ＨＶは、電源装置１９０の電池を充放電しながらモータ１９３とエンジン１９６の両方で走行する。モータ１９３は、エンジン効率の悪い領域、たと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１９３は、電源装置１９０から電力が供給されて駆動する。発電機１９４は、エンジン１９６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１９０の電池を充電する。

（電気自動車用電源装置）
また、図２３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１９０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１９３と、このモータ１９３に電力を供給する電源装置１９０と、この電源装置１９０の電池を充電する発電機１９４とを備えている。電源装置１９０は、ＤＣ／ＡＣインバータ１９５を介してモータ１９３と発電機１９４に接続している。モータ１９３は、電源装置１９０から電力が供給されて駆動する。発電機１９４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１９０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、載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２４に示す。この図に示す電源装置１８０は、複数の電池パック１８１をユニット状に接続して電池ユニット１８２を構成している。各電池パック１８１は、複数の角型電池セル１が直列及び／又は並列に接続されている。各電池パック１８１は、電源コントローラ１８４により制御される。この電源装置１８０は、電池ユニット１８２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１８０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１８０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１８０の電源コントローラ１８４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１８４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１８０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１８４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１８０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１８０への充電を同時に行うこともできる。

電源装置１８０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１８０と接続されている。電源装置１８０の放電モードにおいては、電源コントローラ１８４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１８０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１８０の電源コントローラ１８４によって制御される。また電源コントローラ１８４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２４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１８１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１８４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１８１同士を直列、並列に接続するための端子である。また電池ユニット１８２は並列接続スイッチ１８５を介して出力ラインＯＬに接続されて互いに並列に接続されている。

本発明に係る電源装置は、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。

１…電池セル
２…バスバー
３…電極端子
４…接続穴
４Ｘ…密着接続穴
５…折曲片
５Ａ…先端面
５Ｂ…折曲部
６…切欠部
６ａ…外側先端縁
７…フランジ
８…接触部
８’…接触部
９…電池ブロック
１０…電極体
１１…外装缶
１２…封口板
１３…絶縁材
１４…冷却プレート
１５…絶縁スペーサ
１６…冷却機構
１７…固定部品
１８…エンドプレート
１９…金属バンド
２１…溝
２２…肉薄部
３２…バスバー
３３…電極端子
３４…接続穴
３５…折曲片
３５Ａ…先端面
３５Ｂ…折曲部
３６…切欠部
３６ａ…外側先端縁
３７…フランジ
３７Ａ…突出部
４２…バスバー
４４…接続穴
４５…折曲片
４６…切欠部
５２…バスバー
５３…電極端子
５４…接続穴
５５…折曲片
５５’…折曲片
５６…切欠部
５７…フランジ
５９…リング溝
６２…バスバー
６４…接続穴
６５…折曲片
６５Ａ…先端面
７２…バスバー
７３…電極端子
７７…フランジ
７９…リング溝
７９Ａ…テーパー面
８２…バスバー
８２Ａ…第１の金属板
８２Ｂ…第２の金属板
９１…電池セルブロック
９２…バスバー
１８０…電源装置
１８１…電池パック
１８２…電池ユニット
１８４…電源コントローラ
１８５…並列接続スイッチ
１９０…電源装置
１９３…モータ
１９４…発電機
１９５…ＤＣ／ＡＣインバータ
１９６…エンジン
２０１…電池セル
２０２…バスバー
２０３…電極端子
２０４…穴
２０５…溶接リング
２０６…小穴
３０２…バスバー
３０３…電極端子
３０５…溶接リング
３０６…溝
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
ｋ…軌跡
ｍ…中心線

Claims (13)

1. ロッド状の電極端子を有する複数の角形電池セルと、
   前記角形電池セル同士を積層した状態で、該角形電池セルの電極端子を挿通して電気的に接続する複数の接続穴を開口した金属製のバスバーと、
   を備える電源装置であって、
   前記バスバーは、前記接続穴の内形を前記電極端子の外形よりも小さくすると共に、前記接続穴を放射状に切り欠いて複数の折曲片を設けており、
   前記電極端子は、先端部の外周に、前記折曲片の先端を係止するフランジを設けており、
   前記バスバーの接続穴に前記電極端子を挿入した状態で、前記折曲片が変形し、かつ変形した該折曲片の先端が、前記フランジに係止状態で接触されてなり、この接触部が溶接され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、
   前記折曲片の先端の厚さ（ｔ）が、前記フランジの突出量（ｄ）よりも大きいことを特徴とする電源装置。
3. 請求項１または２に記載の電源装置であって、
   前記折曲片の後端部が、前記バスバーの他の部分よりも肉薄に形成されてなることを特徴とする電源装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一に記載の電源装置であって、
   前記バスバーが、前記接続穴から放射状に延びる複数の切欠部を設けて、隣接する切欠部の間に折曲片を設けており、前記切欠部は、前記接続穴の内周側の開口幅（Ｗ１）よりも外側の開口幅（Ｗ２）を大きくしてなることを特徴とする電源装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一に記載の電源装置であって、
   前記バスバーが、前記接続穴からＸ字状に延びる４本の切欠部を設けて、前記接続穴に４個の折曲片を設けてなることを特徴とする電源装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一に記載の電源装置であって、
   前記複数の折曲片のうち、対向する１組の折曲片の中心線の方向を、前記複数の電池セルの積層方向としてなることを特徴とする電源装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか一に記載の電源装置であって、
   前記ロッド状の電極端子が、先端部の外形を大きくして外側に突出するフランジを設けてなることを特徴とする電源装置。
8. 請求項１ないし６のいずれか一に記載の電源装置であって、
   前記ロッド状の電極端子が、先端部の外周面にリング溝を設けて、該リング溝の上側にフランジを設けてなることを特徴とする電源装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか一に記載の電源装置であって、
   前記折曲片の先端が面取りされてフランジの下面に接触してなることを特徴とする電源装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか一に記載の電源装置であって、
    前記接続穴のいずれか一が電極端子の外周に沿う密着接続穴で、該密着接続穴に挿通される電極端子の周囲を前記密着接続穴の開口縁に溶接してなることを特徴とする電源装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれか一に記載の電源装置を搭載してなる車両。
12. ロッド状の電極端子を有する複数の角形電池セル同士を積層した状態で、該角形電池セルの電極端子同士を挿通して電気的に接続する複数の接続穴を開口してなる金属製のバスバーであって、
    前記接続穴を放射状に切り欠いて複数の折曲片を設けており、
    前記接続穴に前記電極端子を挿入した状態で、前記折曲片が変形し、かつ変形した該折曲片が、前記電極端子に係止状態で接触し、この接触部を溶接して電極端子に電気接続するようにしてなることを特徴とするバスバー。
13. 請求項１２に記載のバスバーであって、
    前記複数の折曲片のうち、対向する１組の折曲片の中心線の方向を、前記複数の電池セルの積層方向としてなることを特徴とするバスバー。

Images