JP2010287498A

JP2010287498A - Power storage device

Info

Publication number: JP2010287498A
Application number: JP2009141417A
Authority: JP
Inventors: Yukinari Tanabe; 千済田邉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2010-12-24

Abstract

【課題】車両への搭載の自由度を向上させることができる蓄電装置を提供する。
【解決手段】車両（１）に搭載される蓄電装置（１０１）であって、所定方向の両端部に正極端子および負極端子をそれぞれ有し、電気的に直列に接続された複数の蓄電素子（１０，２０）と、複数の蓄電素子を収容するケース（６０）と、を備えている。複数の蓄電素子は、電気的に接続される正極端子および負極端子が互いに向かい合った状態で一方向に並んで配置されている。ケースは、複数の蓄電素子の配列方向に延びている。
【選択図】図３PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power storage device capable of improving the degree of freedom of mounting on a vehicle.
A power storage device (101) mounted on a vehicle (1) having a positive terminal and a negative terminal at both ends in a predetermined direction, and a plurality of power storage elements (electrically connected in series) 10, 20) and a case (60) for accommodating a plurality of power storage elements. The plurality of power storage elements are arranged side by side in one direction with a positive electrode terminal and a negative electrode terminal that are electrically connected facing each other. The case extends in the arrangement direction of the plurality of power storage elements.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、車両に搭載され、複数の蓄電素子が電気的に直列に接続された蓄電装置に関するものである。 The present invention relates to a power storage device that is mounted on a vehicle and in which a plurality of power storage elements are electrically connected in series.

ハイブリッド自動車では、車両に電池パックが搭載されている。電池パックは、電気的に直列に接続された複数の単電池（二次電池）を有している。そして、電池パックは、車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生する運動エネルギを回生電力として蓄えたりする。 In a hybrid vehicle, a battery pack is mounted on the vehicle. The battery pack has a plurality of single cells (secondary batteries) electrically connected in series. And a battery pack outputs the energy used for driving | running | working of a vehicle, or stores the kinetic energy which generate | occur | produces at the time of braking of a vehicle as regenerative electric power.

特許文献１に記載の車両では、電池パックを車両のラゲージルームに配置している。また、特許文献２に記載の車両では、電池パックを車室内に設けられたコンソールボックス内に配置している。 In the vehicle described in Patent Document 1, the battery pack is disposed in the luggage room of the vehicle. Further, in the vehicle described in Patent Document 2, the battery pack is disposed in a console box provided in the vehicle interior.

特開２００６−０１２４７１号公報（図１）JP 2006-012471 A (FIG. 1) 特開２００６−２７８２０１号公報（図１，２）JP 2006-278201 A (FIGS. 1 and 2)

従来の電池パックでは、複数の単電池をまとめて配置している。具体的には、いわゆる角形の単電池を用いた場合には、複数の単電池を一方向に並べて配置して、直方体のスペースに収まるようにしている。また、いわゆる円筒形の単電池を用いた場合には、単電池の長手方向の軸が平行となるように複数の単電池を配置して、直方体のスペースに収まるようにしている。 In the conventional battery pack, a plurality of single cells are arranged together. Specifically, when a so-called rectangular unit cell is used, a plurality of unit cells are arranged in one direction so as to fit in a rectangular parallelepiped space. In addition, when a so-called cylindrical unit cell is used, a plurality of unit cells are arranged so that the longitudinal axes of the unit cells are parallel to each other and fit in a rectangular parallelepiped space.

上述したように複数の単電池をまとめて配置すると、車両における電池パックの搭載位置が制限されてしまうことがある。具体的には、特許文献１，２に記載の車両のように、電池パックを搭載するスペースが、ラゲージルームやコンソールボックスに制限されてしまうことがある。 As described above, when a plurality of single cells are arranged together, the mounting position of the battery pack in the vehicle may be limited. Specifically, like the vehicles described in Patent Documents 1 and 2, the space for mounting the battery pack may be limited to the luggage room or the console box.

そこで、本発明の目的は、車両への搭載の自由度を向上させることができる蓄電装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a power storage device that can improve the degree of freedom of mounting on a vehicle.

本発明は、車両に搭載される蓄電装置であって、所定方向の両端部に正極端子および負極端子をそれぞれ有し、電気的に直列に接続された複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子を収容するケースと、を備えている。複数の蓄電素子は、電気的に接続される正極端子および負極端子が互いに向かい合った状態で一方向に並んで配置されている。そして、ケースは、複数の蓄電素子の配列方向に延びている。 The present invention is a power storage device mounted on a vehicle, having a positive terminal and a negative terminal at both ends in a predetermined direction, and a plurality of power storage elements electrically connected in series, and a plurality of power storage elements A housing case. The plurality of power storage elements are arranged side by side in one direction with a positive electrode terminal and a negative electrode terminal that are electrically connected facing each other. The case extends in the arrangement direction of the plurality of power storage elements.

ここで、ケースの両端部を、蓄電装置が接続される電子機器と隣り合う位置に配置することができる。すなわち、蓄電装置の端子（総プラス端子および総マイナス端子）を電子機器と隣り合う位置に配置することができる。これにより、蓄電装置および電子機器を長尺状の高圧ケーブルで接続する必要がなくなる。 Here, both ends of the case can be arranged at positions adjacent to the electronic device to which the power storage device is connected. In other words, the terminals (total positive terminal and total negative terminal) of the power storage device can be arranged adjacent to the electronic device. This eliminates the need to connect the power storage device and the electronic device with a long high-voltage cable.

車両のうち、乗員の乗車スペースを画定するフロアパネルに沿ってケースを配置することができる。すなわち、長尺のケースをフロアパネルに沿って配置することにより、フロアパネルの上方に位置するスペースを乗員の居住スペースとして効率良く利用することができる。 A case can be arrange | positioned along the floor panel which defines a passenger | crew's boarding space among vehicles. That is, by arranging the long case along the floor panel, the space located above the floor panel can be efficiently used as the occupant's living space.

蓄電素子の外壁面およびケースの内壁面の間に、蓄電素子を付勢する付勢部材を配置して、蓄電素子の一部をケースの内壁面に密接させることができる。これにより、ケース内において、蓄電素子を位置決めすることができる。 A biasing member for biasing the power storage element can be disposed between the outer wall surface of the power storage element and the inner wall surface of the case, and a part of the power storage element can be brought into close contact with the inner wall surface of the case. Thereby, an electrical storage element can be positioned in a case.

蓄電素子に、ケースを貫通してケースの外側に突出する突起部を設けるとともに、蓄電素子をケース内に組み込むときに、突起部を所定位置までガイドさせるガイド穴をケースに設けることができる。これにより、突起部を用いて、ケース内における所定の組み込み位置まで蓄電素子を容易に移動させることができる。 The power storage element can be provided with a protrusion that penetrates the case and protrudes to the outside of the case, and a guide hole that guides the protrusion to a predetermined position when the power storage element is incorporated into the case. Thereby, the electrical storage element can be easily moved to a predetermined assembly position in the case using the protrusion.

ガイド穴は、ケースの長手方向に延びる第１領域と、第１領域に接続され、突起部との接触によりケースの長手方向において蓄電素子を位置決めするための複数の第２領域とで構成することができる。そして、第２領域を、ケースの長手方向と直交する面に対して傾斜させることができる。 The guide hole includes a first region extending in the longitudinal direction of the case and a plurality of second regions that are connected to the first region and position the power storage element in the longitudinal direction of the case by contact with the protrusion. Can do. And a 2nd area | region can be inclined with respect to the surface orthogonal to the longitudinal direction of a case.

蓄電素子としては、正極端子を含む第１のコネクタと、負極端子を含む第２のコネクタとを備えた蓄電素子を用いることができる。ここで、第１および第２のコネクタは、互いに連結可能な構造を有している。これにより、第１および第２のコネクタを連結させながら、複数の蓄電素子をケースに沿って配置することができる。 As the power storage element, a power storage element including a first connector including a positive electrode terminal and a second connector including a negative electrode terminal can be used. Here, the first and second connectors have a structure connectable to each other. Thereby, a some electrical storage element can be arrange | positioned along a case, connecting the 1st and 2nd connector.

また、正極端子を含む第１のコネクタおよび負極端子を備えた第１の蓄電素子と、負極端子を含む第２のコネクタおよび正極端子を備えた第２の蓄電素子とを用いることができる。第１の蓄電素子の負極端子は、第２の蓄電素子の正極端子とケーブルを介して接続されている。そして、第１および第２のコネクタは、互いに連結可能な構造を有している。これにより、第１および第２のコネクタを連結させながら、第１および第２の蓄電素子をケースに沿って配置することができる。 Moreover, the 1st electrical storage element provided with the 1st connector and negative electrode terminal containing a positive electrode terminal, and the 2nd electrical storage element provided with the 2nd connector and negative electrode terminal containing a negative electrode terminal can be used. The negative electrode terminal of the first power storage element is connected to the positive terminal of the second power storage element via a cable. And the 1st and 2nd connector has a structure which can be connected mutually. Thereby, the first and second power storage elements can be arranged along the case while connecting the first and second connectors.

蓄電素子を、所定方向と直交する断面が円形状に形成することができる。この場合において、ケースを、蓄電素子の外周面に沿った形状に形成することができる。また、複数の蓄電素子のうち、隣り合って配置される２つの蓄電素子の間に、蓄電素子の間の電流経路を遮断するための遮断機構を設けることができる。さらに、蓄電素子との間で熱交換を行う気体を、ケースの長手方向における複数の位置からケース内に供給して、複数の蓄電素子の温度を調節するための温度調節構造を設けることができる。これにより、ケースの長手方向における温度のバラツキ、言い換えれば、複数の蓄電素子における温度のバラツキを抑制することができる。 The electric storage element can be formed so that a cross section perpendicular to the predetermined direction has a circular shape. In this case, the case can be formed in a shape along the outer peripheral surface of the power storage element. In addition, a blocking mechanism for blocking a current path between the power storage elements can be provided between two power storage elements arranged adjacent to each other among the plurality of power storage elements. Furthermore, it is possible to provide a temperature adjustment structure for supplying gas that exchanges heat with the power storage element into the case from a plurality of positions in the longitudinal direction of the case to adjust the temperature of the plurality of power storage elements. . Thereby, temperature variation in the longitudinal direction of the case, in other words, temperature variation among the plurality of power storage elements can be suppressed.

本発明によれば、長尺のケースを用いることにより、車両における蓄電装置の搭載位置を自由に設定することができる。すなわち、従来のように複数の蓄電素子をまとめて配置するためのスペースを車両に確保する必要がなくなり、車両ボディの形状に対応したケースを用いるだけで、蓄電装置を車両に搭載することができる。 According to the present invention, the mounting position of the power storage device in the vehicle can be freely set by using the long case. That is, it is not necessary to secure a space for arranging a plurality of power storage elements together as in the conventional case, and the power storage device can be mounted on the vehicle only by using a case corresponding to the shape of the vehicle body. .

本発明の実施例１である電池パックを備えた車両を示す概略図である。It is the schematic which shows the vehicle provided with the battery pack which is Example 1 of this invention. 電池モジュールの概略図である。It is the schematic of a battery module. パックケースおよびインバータの配置関係を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning relationship of a pack case and an inverter. 電池パックにおける一部の内部構成を示す図である。It is a figure which shows a part of internal structure in a battery pack. 電池パックにおける他の一部の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the other one part internal structure in a battery pack. パックケース内における単電池の配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the cell in a pack case. 単電池を組み込むためのパックケースの構造を示す外観図である。It is an external view which shows the structure of the pack case for incorporating a cell. 単電池を組み込むためのパックケースの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the pack case for incorporating a cell. 電池パックで用いられるサービスプラグの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the service plug used with a battery pack. パックケースのうち、サービスプラグを設ける部分における外観図である。It is an external view in the part which provides a service plug among pack cases. リレーユニットの構成を示す外観図である。It is an external view which shows the structure of a relay unit. 単電池の電圧を検出する構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which detects the voltage of a cell. 実施例１の変形例である単電池の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a unit cell that is a modification of Example 1. 実施例１の変形例において、単電池を組み込むためのパックケースの構造を示す図である。In the modification of Example 1, it is a figure which shows the structure of the pack case for incorporating a cell. 実施例１の変形例において、パックケースに単電池を組み込むための動作を示す図である。In the modification of Example 1, it is a figure which shows the operation | movement for incorporating a single battery in a pack case. 本発明の実施例２において、温度調節構造を備えた電池パックの断面図である。In Example 2 of this invention, it is sectional drawing of the battery pack provided with the temperature control structure. 実施例２の温度調節構造において、温度調節用の気体の流れを示す概略図である。In the temperature control structure of Example 2, it is the schematic which shows the flow of the gas for temperature control.

以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.

本発明の実施例１である電池パック（蓄電装置）について説明する。図１は、本実施例の電池パックを車両に搭載した構造を示す概略図である。 A battery pack (power storage device) that is Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic view showing a structure in which the battery pack of this embodiment is mounted on a vehicle.

車両１は、内燃機関（不図示）および電池パック１０１を備えたハイブリッド自動車である。電池パック１０１は、車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生する運動エネルギを回生電力として充電したりする。なお、車両１としては、燃料電池および電池パック１０１を備えたハイブリッド自動車であってもよいし、電池パック１０１だけを備えた電気自動車であってもよい。 The vehicle 1 is a hybrid vehicle including an internal combustion engine (not shown) and a battery pack 101. The battery pack 101 outputs energy used for traveling of the vehicle or charges kinetic energy generated during braking of the vehicle as regenerative power. Note that the vehicle 1 may be a hybrid vehicle including a fuel cell and a battery pack 101, or an electric vehicle including only the battery pack 101.

車両１は、乗員の乗車するスペースである車室Ｓ１と、ラゲージルームＳ２とを有している。車室Ｓ１には、乗員が座るシート１００が配置されている。本実施例の車両１では、車室Ｓ１およびラゲージルームＳ２が物理的に仕切られているが、これに限るものではない。例えば、車室Ｓ１およびラゲージルームＳ２が、連続したスペースで構成されていてもよい。 The vehicle 1 has a passenger compartment S1 that is a space for passengers to ride and a luggage room S2. A seat 100 on which an occupant sits is disposed in the passenger compartment S1. In the vehicle 1 of the present embodiment, the vehicle compartment S1 and the luggage room S2 are physically partitioned, but the present invention is not limited to this. For example, the vehicle compartment S1 and the luggage room S2 may be configured by continuous spaces.

車両１のフロアパネル上には、電池パック１０１が配置されている。電池パック１０１の一部の領域は、シート１００の下方に位置している。ここで、従来のハイブリッド車（例えば、特許文献１に記載の車両）では、ラゲージルームＳ２に配置された電池パックと、エンジンルームに配置されたインバータとを、高圧ケーブルによって接続している。この構成では、高圧ケーブルを配置するためのスペースが車室Ｓ１（床下）に設けられている。そこで、高圧ケーブルを配置していたスペースを用いて、本実施例の電池パック１０１を配置することができる。 A battery pack 101 is disposed on the floor panel of the vehicle 1. A part of the battery pack 101 is located below the sheet 100. Here, in a conventional hybrid vehicle (for example, a vehicle described in Patent Document 1), a battery pack arranged in the luggage room S2 and an inverter arranged in the engine room are connected by a high-voltage cable. In this configuration, a space for arranging the high-voltage cable is provided in the passenger compartment S1 (under the floor). Therefore, the battery pack 101 of the present embodiment can be arranged using the space where the high voltage cable has been arranged.

電池パック１０１は、後述するように複数の単電池（蓄電素子）が電気的に直列に接続されたものである。また、電池パック１０１は、インバータ（電子機器）１０２に接続されている。インバータ１０２は、車両１の前方に設けられたエンジンルームに配置されており、電池パック１００から出力された直流電力を交流電力に変換する。 As will be described later, the battery pack 101 is a battery in which a plurality of single cells (storage elements) are electrically connected in series. The battery pack 101 is connected to an inverter (electronic device) 102. Inverter 102 is disposed in an engine room provided in front of vehicle 1, and converts DC power output from battery pack 100 into AC power.

インバータ１０２は、モータ（不図示）に接続されており、モータは、インバータ１０２からの電力を受けて動作し、車両を走行させるための運動エネルギを発生させる。一方、車両の制動時には、モータで生成された電力（交流電力）がインバータ１０２に供給されて、直流電力に変換される。この直流電力は、電池パック１０１に蓄えられる。 The inverter 102 is connected to a motor (not shown), and the motor operates by receiving power from the inverter 102 and generates kinetic energy for running the vehicle. On the other hand, when braking the vehicle, electric power (AC power) generated by the motor is supplied to the inverter 102 and converted into DC power. This DC power is stored in the battery pack 101.

なお、電池パック１０１およびインバータ１０２の間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ（不図示）を配置することもできる。この場合には、電池パック１０１の出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧してからインバータ１０２に供給することができる。また、インバータ１０２からの出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータで降圧してから電池パック１０１に供給することができる。 Note that a DC / DC converter (not shown) may be disposed between the battery pack 101 and the inverter 102. In this case, the output voltage of the battery pack 101 can be boosted by the DC / DC converter and then supplied to the inverter 102. Further, the output voltage from the inverter 102 can be supplied to the battery pack 101 after being stepped down by the DC / DC converter.

次に、電池パック１０１の構成について説明する。図２は、電池パック１０１で用いられる電池モジュールを示す概略図である。電池パック１０１は、図２に示す電池モジュール（蓄電モジュール）１０１Ａを複数有している。また、電池モジュール１０１Ａは、第１および第２の単電池（蓄電素子）１０，２０を有している。 Next, the configuration of the battery pack 101 will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing a battery module used in the battery pack 101. The battery pack 101 has a plurality of battery modules (storage modules) 101A shown in FIG. The battery module 101 A includes first and second unit cells (storage elements) 10 and 20.

第１の単電池１０は、発電要素を収容する電池ケース１１を有しており、電池ケース１１は、円筒状に形成されている。この単電池１０を、いわゆる円筒形の単電池という。発電要素は、充放電を行うことができる要素であり、具体的には、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されたセパレータ（電解液を含む）とを有している。ここで、正極素子、負極素子およびセパレータを積層したものを、所定の軸周りに巻くことにより、発電要素を構成することができる。単電池１０としては、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池が用いられる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。 The first cell 10 includes a battery case 11 that houses a power generation element, and the battery case 11 is formed in a cylindrical shape. This unit cell 10 is referred to as a so-called cylindrical unit cell. The power generation element is an element that can be charged and discharged, and specifically includes a positive electrode element, a negative electrode element, and a separator (including an electrolytic solution) disposed between the positive electrode element and the negative electrode element. ing. Here, the power generation element can be configured by winding a laminate of a positive electrode element, a negative electrode element, and a separator around a predetermined axis. As the unit cell 10, for example, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery is used. Moreover, an electric double layer capacitor (capacitor) can be used instead of the secondary battery.

電池ケース１１の外周面には、板バネ（付勢部材）４０が固定されている。また、電池ケース１１の一端面１１ａには、正極端子を有するオスコネクタ１２が設けられている。正極端子は、発電要素の正極素子と電気的に接続されている。オスコネクタ１２の正極端子には、導電ポール（突起部）５１が接続されており、導電ポール５１の一部（基端部）は、絶縁部材５２で覆われている。導電ポール５１は、後述するように第１の単電池１０の電圧を検出するために用いられる。絶縁部材５２は、樹脂で形成することができる。 A leaf spring (biasing member) 40 is fixed to the outer peripheral surface of the battery case 11. Further, a male connector 12 having a positive electrode terminal is provided on one end surface 11 a of the battery case 11. The positive terminal is electrically connected to the positive element of the power generation element. A conductive pole (protrusion) 51 is connected to the positive terminal of the male connector 12, and a part (base end) of the conductive pole 51 is covered with an insulating member 52. The conductive pole 51 is used to detect the voltage of the first cell 10 as will be described later. The insulating member 52 can be formed of resin.

電池ケース１１の他端面１１ｂには、負極端子１３が設けられている。端面１１ｂは、電池ケース１１のうち、端面１１ａが位置する側とは反対側に位置している。負極端子１３は、発電要素の負極素子と電気的に接続されている。負極端子１３には、ボルト３１によってケーブル３０の一端が固定されている。 A negative electrode terminal 13 is provided on the other end surface 11 b of the battery case 11. The end surface 11b is located on the opposite side of the battery case 11 from the side where the end surface 11a is located. The negative terminal 13 is electrically connected to the negative element of the power generation element. One end of a cable 30 is fixed to the negative terminal 13 by a bolt 31.

第２の単電池２０は、第１の単電池１０と同様に、発電要素を収容する電池ケース２１を有しており、電池ケース２１は、円筒状に形成されている。また、電池ケース２１の外周面には、板バネ４０が固定されている。 Similar to the first unit cell 10, the second unit cell 20 includes a battery case 21 that houses a power generation element, and the battery case 21 is formed in a cylindrical shape. A leaf spring 40 is fixed to the outer peripheral surface of the battery case 21.

電池ケース２１の一端面２１ａには、正極端子２２が設けられており、正極端子２２は、電池ケース２１内に配置された発電要素の正極素子と電気的に接続されている。また、正極端子２２には、導電ポール（突起部）５３が接続されており、導電ポール５３の一部（基端部）は、樹脂で形成された絶縁部材５４で覆われている。導電ポール５３は、第２の単電池２０の電圧を検出するために用いられる。また、正極端子２２には、ボルト３１によってケーブル３０の他端が固定されている。これにより、第１の単電池１０の負極端子１３と、第２の単電池２０の正極端子２２は、ケーブル３０を介して電気的および機械的に直列に接続される。 A positive electrode terminal 22 is provided on one end surface 21 a of the battery case 21, and the positive electrode terminal 22 is electrically connected to a positive electrode element of a power generation element disposed in the battery case 21. In addition, a conductive pole (projection) 53 is connected to the positive terminal 22, and a part (base end) of the conductive pole 53 is covered with an insulating member 54 formed of resin. The conductive pole 53 is used for detecting the voltage of the second unit cell 20. Further, the other end of the cable 30 is fixed to the positive terminal 22 by a bolt 31. Thus, the negative terminal 13 of the first unit cell 10 and the positive terminal 22 of the second unit cell 20 are electrically and mechanically connected in series via the cable 30.

電池ケース２１の他端面２１ｂには、負極端子を備えたメスコネクタ２３が設けられている。メスコネクタ２３およびオスコネクタ１２は、互いに連結可能な構造を有している。ここで、コネクタ１２をメスコネクタとし、コネクタ２３をオスコネクタとすることもできる。すなわち、コネクタを用いて単電池１０，２０を連結することができればよい。 A female connector 23 having a negative electrode terminal is provided on the other end surface 21 b of the battery case 21. The female connector 23 and the male connector 12 have a structure that can be connected to each other. Here, the connector 12 may be a female connector and the connector 23 may be a male connector. That is, what is necessary is just to connect the single cells 10 and 20 using a connector.

電池モジュール１０１Ａは、図３に示す金属製のパックケース６０に収容される。図３は、パックケース６０の構成を示す概略図であり、車両１の上部からパックケース６０を見たときの図である。パックケース６０は、円筒状に形成されており、パックケース６０の内周面は、電池ケース１１，２１の外周面と向かい合っている。また、パックケース６０は、図３に示すように、曲げ部６０ｃを有しており、パックケース６０の両端部６０ａ，６０ｂは、インバータ１０２と隣り合う位置に配置されている。そして、パックケース６０は、図１の斜線で示す領域に配置される。 The battery module 101A is accommodated in a metal pack case 60 shown in FIG. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the configuration of the pack case 60, and is a view when the pack case 60 is viewed from the upper part of the vehicle 1. The pack case 60 is formed in a cylindrical shape, and the inner peripheral surface of the pack case 60 faces the outer peripheral surfaces of the battery cases 11 and 21. Further, as shown in FIG. 3, the pack case 60 has a bent portion 60 c, and both end portions 60 a and 60 b of the pack case 60 are arranged at positions adjacent to the inverter 102. And the pack case 60 is arrange | positioned in the area | region shown with the oblique line of FIG.

図４および図５は、本実施例である電池パック１０１の一部の構成を示す図である。本実施例の電池パック１０１では、図２に示した電池モジュール１０１Ａを複数用意しておき、これらの電池モジュール１０１Ａを接続している。各電池モジュール１０１Ａにおける第１の単電池１０のオスコネクタ１２は、他の電池モジュール１０１Ａにおける第２の単電池２０のメスコネクタ２３と接続される。これにより、２つの電池モジュール１０１Ａが電気的に直列に接続される。 4 and 5 are diagrams showing a partial configuration of the battery pack 101 according to the present embodiment. In the battery pack 101 of this embodiment, a plurality of battery modules 101A shown in FIG. 2 are prepared, and these battery modules 101A are connected. The male connector 12 of the first cell 10 in each battery module 101A is connected to the female connector 23 of the second cell 20 in another battery module 101A. Thereby, the two battery modules 101A are electrically connected in series.

図４に示す構成では、パックケース６０が一方向（図４の左右方向）に延びており、単電池１０，２０は、パックケース６０に沿って配置されている。ここで、パックケース６０の長手方向において、電池ケース１１の端面１１ａは、電池ケース２１の端面２１ｂと向かい合っている。また、電池ケース１１の端面１１ｂは、電池ケース２１の端面２１ａと向かい合っている。 In the configuration shown in FIG. 4, the pack case 60 extends in one direction (the left-right direction in FIG. 4), and the single cells 10 and 20 are arranged along the pack case 60. Here, the end surface 11 a of the battery case 11 faces the end surface 21 b of the battery case 21 in the longitudinal direction of the pack case 60. Further, the end surface 11 b of the battery case 11 faces the end surface 21 a of the battery case 21.

図５に示す構成では、パックケース６０が複数の段差部６０ｄを有している。段差部６０ｄには、電池モジュール１０１Ａのケーブル３０が配置されている。一方、パックケース６０のうち、段差部６０ｄとは異なる領域には、一方の電池モジュール１０１Ａにおける単電池２０と、他方の電池モジュール１０１Ａにおける単電池１０とが配置されている。ここで、段差部６０ｄのように、パックケース６０のうち単電池１０，２０を配置しにくい部分があっても、ケーブル３０を用いることにより、複数の単電池１０，２０をパックケース６０に収容することができる。 In the configuration shown in FIG. 5, the pack case 60 has a plurality of step portions 60d. The cable 30 of the battery module 101A is arranged at the step portion 60d. On the other hand, the unit cell 20 in one battery module 101A and the unit cell 10 in the other battery module 101A are arranged in a region different from the stepped portion 60d in the pack case 60. Here, even if there is a portion of the pack case 60 where it is difficult to place the single cells 10 and 20 like the stepped portion 60d, the plurality of single cells 10 and 20 are accommodated in the pack case 60 by using the cable 30. can do.

パックケース６０は、１つの部材として構成することもできるし、複数の部材を互いに接続して構成することもできる。 The pack case 60 can be configured as a single member, or can be configured by connecting a plurality of members to each other.

単電池１０，２０の板バネ４０は、パックケース６０の内壁面に接触することにより、電池ケース１１，２１を一方向に付勢する。これにより、電池ケース１１，２１の一部は、パックケース６０の内壁面に密接する。図６には、第１の単電池１０をパックケース６０内に配置した構成を示している。板バネ４０の一端部がパックケース６０の内壁面に接触して、板バネ４０が変形することにより、電池ケース１１は、矢印Ｆで示す方向に付勢される。 The leaf springs 40 of the unit cells 10 and 20 urge the battery cases 11 and 21 in one direction by contacting the inner wall surface of the pack case 60. Thereby, part of the battery cases 11 and 21 is in close contact with the inner wall surface of the pack case 60. FIG. 6 shows a configuration in which the first unit cell 10 is arranged in the pack case 60. One end of the leaf spring 40 comes into contact with the inner wall surface of the pack case 60 and the leaf spring 40 is deformed, whereby the battery case 11 is urged in the direction indicated by the arrow F.

このように電池ケース１１，２１をパックケース６０の内壁面に密接させることにより、各単電池１０，２０がパックケース６０内でずれてしまうのを抑制することができる。なお、板バネ４０とは異なる形状を有するバネを用いることもできる。すなわち、単電池１０，２０を付勢して、パックケース６０の内壁面に接触させることができればよい。 As described above, by bringing the battery cases 11 and 21 into close contact with the inner wall surface of the pack case 60, it is possible to prevent the single cells 10 and 20 from being displaced in the pack case 60. A spring having a shape different from that of the leaf spring 40 can also be used. That is, it is only necessary that the unit cells 10 and 20 can be energized to contact the inner wall surface of the pack case 60.

また、複数の板バネ４０を用いることにより、電池ケース１１，２１をパックケース６０の内壁面から離れた位置で保持させることもできる。例えば、電池ケース１１，２１の外周面において、複数の板バネ４０を等間隔に配置することができる。 Further, by using a plurality of leaf springs 40, the battery cases 11 and 21 can be held at positions away from the inner wall surface of the pack case 60. For example, a plurality of leaf springs 40 can be arranged at equal intervals on the outer peripheral surfaces of the battery cases 11 and 21.

一方、パックケース６０には、単電池１０，２０に設けられた導電ポール５１，５３を貫通させるための穴（後述するガイド穴）が形成されている。この穴は、導電ポール５１，５３の先端をパックケース６０の外側に位置させるためと、パックケース６０内に単電池１０，２０を組み込むために用いられる。 On the other hand, the pack case 60 is formed with holes (guide holes to be described later) for passing through the conductive poles 51 and 53 provided in the single cells 10 and 20. The holes are used for positioning the tips of the conductive poles 51 and 53 outside the pack case 60 and for incorporating the cells 10 and 20 in the pack case 60.

単電池１０，２０をパックケース６０内に組み込むための構造について、図７および図８を用いて説明する。図７は、パックケース６０の長手方向と直交する方向からパックケース６０を見たときの図であり、図８は、パックケース６０の一端側からパックケース６０を見たときの図である。 A structure for incorporating the single cells 10 and 20 into the pack case 60 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a diagram when the pack case 60 is viewed from a direction orthogonal to the longitudinal direction of the pack case 60, and FIG. 8 is a diagram when the pack case 60 is viewed from one end side of the pack case 60.

パックケース６０に形成されたガイド穴６１は、パックケース６０の長手方向に延びる第１領域６１ａと、第１領域６１ａと接続された複数の第２領域６１ｂとを有している。第１領域６１ａの一端は、パックケース６０の一端部６２と同一面内に位置している。すなわち、第１領域６１ａの一端から、各単電池１０，２０の導電ポール５１，５３をガイド穴６１に組み込むことができる。第２領域６１ｂは、パックケース６０の外周面に沿って延びており、パックケース６０の長手方向と直交する面内に位置している。 The guide hole 61 formed in the pack case 60 has a first region 61a extending in the longitudinal direction of the pack case 60 and a plurality of second regions 61b connected to the first region 61a. One end of the first region 61 a is located in the same plane as the one end 62 of the pack case 60. That is, the conductive poles 51 and 53 of the unit cells 10 and 20 can be assembled into the guide hole 61 from one end of the first region 61a. The second region 61 b extends along the outer peripheral surface of the pack case 60 and is located in a plane orthogonal to the longitudinal direction of the pack case 60.

第１の単電池１０をパックケース６０内に組み込む場合には、まず、導電ポール５１をガイド穴６１の第１領域６１ａに進入させる。そして、第１領域６１ａに沿って導電ポール５１（第１の単電池１０）を移動させる。例えば、パックケース６０の他端部６３に最も近い位置に第１の単電池１０を配置する場合には、他端部６３に最も近い第２領域６１ｂまで導電ポール５１を移動させる。 When the first unit cell 10 is assembled in the pack case 60, first, the conductive pole 51 enters the first region 61 a of the guide hole 61. Then, the conductive pole 51 (first unit cell 10) is moved along the first region 61a. For example, when the first unit cell 10 is disposed at a position closest to the other end portion 63 of the pack case 60, the conductive pole 51 is moved to the second region 61 b closest to the other end portion 63.

そして、導電ポール５１を第２領域６１ｂに沿って移動させる。具体的には、図８の矢印Ｒで示す方向に、導電ポール５１を移動させる。これにより、パックケース６０内において、単電池１０を位置決めすることができる。ここで、第２領域６１ｂは、導電ポール５１がパックケース６０の長手方向に移動するのを阻止するため、パックケース６０の長手方向において、単電池１０を位置決めすることができる。 Then, the conductive pole 51 is moved along the second region 61b. Specifically, the conductive pole 51 is moved in the direction indicated by the arrow R in FIG. Thereby, the cell 10 can be positioned in the pack case 60. Here, since the second region 61 b prevents the conductive pole 51 from moving in the longitudinal direction of the pack case 60, the unit cell 10 can be positioned in the longitudinal direction of the pack case 60.

第２の単電池２０は、第１の単電池１０と同様の方法により、パックケース６０内に組み込むことができる。具体的には、パックケース６０の長手方向で隣り合う２つの第２領域６２ｂに対して、各単電池１０，２０の導電ポール５１，５３を進入させればよい。これにより、電池モジュール１０１Ａをパックケース６０内に配置することができる。また、電池モジュール１０１Ａは、パックケース６０内に組み込む際に、他の電池モジュール１０１Ａとコネクタ１２，２３を介して接続される。 The second unit cell 20 can be incorporated into the pack case 60 by the same method as the first unit cell 10. Specifically, the conductive poles 51 and 53 of the unit cells 10 and 20 may be made to enter the two second regions 62b adjacent in the longitudinal direction of the pack case 60. Thereby, the battery module 101 A can be arranged in the pack case 60. The battery module 101 A is connected to the other battery module 101 A via the connectors 12 and 23 when incorporated in the pack case 60.

ここで、ガイド穴６１に設けられた複数の第２領域６１ｂは、パックケース６０内に配置される各単電池１０，２０の位置に対応させて形成すればよい。 Here, the plurality of second regions 61 b provided in the guide holes 61 may be formed corresponding to the positions of the unit cells 10 and 20 disposed in the pack case 60.

一方、本実施例では、パックケース６０内に電流遮断器７０が配置されている。電流遮断器７０は、円筒状に形成されたケース７１と、ケース７１の両端面７１ａ，７１ｂに設けられたコネクタ７２，７３とを有している。ケース７１には、ヒューズ（不図示）が内蔵されている。コネクタ７２は、第２の単電池２０におけるメスコネクタ２３と接続され、コネクタ７３は、第１の単電池１０におけるオスコネクタ１２と接続されている。 On the other hand, in this embodiment, a current breaker 70 is disposed in the pack case 60. The current breaker 70 includes a case 71 formed in a cylindrical shape, and connectors 72 and 73 provided on both end faces 71 a and 71 b of the case 71. The case 71 incorporates a fuse (not shown). The connector 72 is connected to the female connector 23 in the second unit cell 20, and the connector 73 is connected to the male connector 12 in the first unit cell 10.

また、ケース７１の外周面には、板バネ７４が固定されている。板バネ７４は、ケース７１を一方向に付勢して、ケース７１の一部をパックケース６０の内周面に密接させる。また、ケース７１の外周面には、ポール７５が設けられている。ポール７５は、パックケース６０内に電流遮断器７０を組み込むために用いられる。すなわち、パックケース６０のガイド穴６１（図７参照）に沿ってポール７５を移動させることにより、パックケース６０内における所定位置に電流遮断器７０を配置することができる。なお、ポール７５は、樹脂といった、絶縁性を有する材料で形成することができる。 A plate spring 74 is fixed to the outer peripheral surface of the case 71. The leaf spring 74 urges the case 71 in one direction to bring a part of the case 71 into close contact with the inner peripheral surface of the pack case 60. A pole 75 is provided on the outer peripheral surface of the case 71. The pole 75 is used for incorporating the current breaker 70 in the pack case 60. That is, the current breaker 70 can be disposed at a predetermined position in the pack case 60 by moving the pole 75 along the guide hole 61 (see FIG. 7) of the pack case 60. Note that the pole 75 can be formed of an insulating material such as resin.

ケース７１には、サービスプラグ７６が着脱可能な状態で取り付けられている。サービスプラグ７６がケース７１に装着されているときには、電流遮断器７０が導通状態となっており、単電池１０，２０は、電流遮断器７０を介して電気的に直列に接続されている。一方、ケース７１からサービスプラグ７６を取り外すと、電流遮断器７０が非導通状態となり、単電池１０，２０の間における電気的な接続が遮断される。 A service plug 76 is detachably attached to the case 71. When the service plug 76 is attached to the case 71, the current breaker 70 is in a conductive state, and the cells 10 and 20 are electrically connected in series via the current breaker 70. On the other hand, when the service plug 76 is removed from the case 71, the current breaker 70 is turned off, and the electrical connection between the cells 10 and 20 is cut off.

サービスプラグ７６は、パックケース６０を貫通した状態で、ケース７１に取り付けられる。そして、パックケース６０には、図１０に示すように、サービスプラグ７６を貫通させるための開口部６４が形成されている。開口部６４は、サービスプラグ７６の形状に対応した形状に形成されている。 The service plug 76 is attached to the case 71 while passing through the pack case 60. The pack case 60 is formed with an opening 64 for allowing the service plug 76 to pass therethrough as shown in FIG. The opening 64 is formed in a shape corresponding to the shape of the service plug 76.

なお、図１０に示す構成では、ガイド穴６１と重なるように開口部６４を形成しているが、ガイド穴６１とは異なる位置に開口部６４を形成することもできる。また、パックケース６０内における電流遮断器７０の位置は、適宜設定することができる。例えば、サービスプラグ７６を操作しやすい位置に電流遮断器７０を配置することができる。また、パックケース６０内に配置される複数の電池モジュール１０１Ａを、同一数の電池モジュール１０１Ａで二分したときの境界位置に電流遮断器７０を配置したりすることができる。 In the configuration shown in FIG. 10, the opening 64 is formed so as to overlap the guide hole 61, but the opening 64 may be formed at a position different from the guide hole 61. Further, the position of the current breaker 70 in the pack case 60 can be set as appropriate. For example, the current breaker 70 can be disposed at a position where the service plug 76 can be easily operated. Further, the current breaker 70 can be arranged at a boundary position when the plurality of battery modules 101A arranged in the pack case 60 are divided into two by the same number of battery modules 101A.

一方、パックケース６０には、図１１に示すリレーユニット８０が配置されている。リレーユニット８０は、円筒状に形成されたケース８１と、ケース８１内に収容されたリレー８２とを有している。リレー８２は、コントローラ（不図示）からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。リレー８２がオンであれば、複数の電池モジュール１０１Ａの充放電が許容される。また、リレー８２がオフであれば、複数の電池モジュール１０１Ａの充放電が禁止される。 On the other hand, a relay unit 80 shown in FIG. The relay unit 80 has a case 81 formed in a cylindrical shape and a relay 82 accommodated in the case 81. The relay 82 is switched between on and off by receiving a control signal from a controller (not shown). If the relay 82 is on, charging / discharging of the plurality of battery modules 101A is allowed. If the relay 82 is off, charging / discharging of the plurality of battery modules 101A is prohibited.

ケース８１の両端には、コネクタ８３，８４が配置されている。一方のコネクタ８３は、電池モジュール１０１Ａと接続され、他方のコネクタ８４は、インバータ１０２（図１および図３参照）に接続される。ここで、パックケース６０の両端部６０ａ，６０ｂ（図３参照）に、図１１に示すリレーユニット８０が配置される。 Connectors 83 and 84 are disposed at both ends of the case 81. One connector 83 is connected to the battery module 101A, and the other connector 84 is connected to the inverter 102 (see FIGS. 1 and 3). Here, the relay unit 80 shown in FIG. 11 is arranged at both end portions 60a and 60b (see FIG. 3) of the pack case 60.

また、ケース８１の外周面には、板バネ８５およびポール８６が設けられている。板バネ８５は、ケース８１をパックケース６０の内周面に接触させるために用いられる。また、ポール８６は、パックケース６０内にリレーユニット８０を組み込むために用いられる。すなわち、パックケース６０のガイド穴６１（図７参照）に沿ってポール８６を移動させることにより、パックケース６０内における所定位置にリレーユニット８０を配置することができる。なお、ポール８６は、樹脂といった、絶縁性を有する材料で形成することができる。 A leaf spring 85 and a pole 86 are provided on the outer peripheral surface of the case 81. The leaf spring 85 is used for bringing the case 81 into contact with the inner peripheral surface of the pack case 60. The pole 86 is used for incorporating the relay unit 80 in the pack case 60. That is, the relay unit 80 can be disposed at a predetermined position in the pack case 60 by moving the pole 86 along the guide hole 61 (see FIG. 7) of the pack case 60. Note that the pole 86 can be formed of an insulating material such as resin.

次に、単電池１０，２０の電圧を検出するための構造について、図１２を用いて説明する。 Next, a structure for detecting the voltage of the single cells 10, 20 will be described with reference to FIG.

ホルダ２０１には、導電ポール５１，５３の先端部と連結される複数の連結部材２０２が設けられている。本実施例では、各導電ポール５１，５３および連結部材２０２の連結が、ボールジョイントによって行われている。なお、ボールジョイント以外の連結構造を用いることもできる。ここで、導電ポール５１，５３は、パックケース６０に形成されたガイド穴６１の第２領域６１ｂによって位置決めされているため、複数の連結部材２０２を、対応する導電ポール５１，５３に容易に連結することができる。 The holder 201 is provided with a plurality of connecting members 202 that are connected to the tips of the conductive poles 51 and 53. In this embodiment, the conductive poles 51 and 53 and the connecting member 202 are connected by a ball joint. A connection structure other than the ball joint can also be used. Here, since the conductive poles 51 and 53 are positioned by the second region 61 b of the guide hole 61 formed in the pack case 60, the plurality of connecting members 202 are easily connected to the corresponding conductive poles 51 and 53. can do.

ホルダ２０１は、樹脂といった、絶縁性を有する材料で形成されている。また、ホルダ２０１は、パックケース６０に沿った形状に形成されている。連結部材２０２は、導電性を有しており、配線２０３を介して電圧検出回路２０４に接続されている。これにより、電圧検出回路２０４において、単電池１０，２０の電圧を検出することができる。 The holder 201 is made of an insulating material such as resin. The holder 201 is formed in a shape along the pack case 60. The connecting member 202 has conductivity, and is connected to the voltage detection circuit 204 through the wiring 203. Thereby, the voltage detection circuit 204 can detect the voltages of the single cells 10 and 20.

なお、本実施例では、ガイド穴６１に沿って移動させるポール５１を電圧検出のために用いているが、ポール５１は、電圧検出の機能を有していなくてもよい。すなわち、単電池１０，２０をパックケース６０に組み込むためだけに、ポール５１を用いることができる。この場合には、ポール５１は、導電性を有していなくてもよく、例えば、樹脂で形成することができる。 In this embodiment, the pole 51 that is moved along the guide hole 61 is used for voltage detection. However, the pole 51 may not have a voltage detection function. That is, the pole 51 can be used only for incorporating the single cells 10 and 20 into the pack case 60. In this case, the pole 51 may not have conductivity, and can be formed of, for example, a resin.

本実施例によれば、複数の電池モジュール１０１Ａをパックケース６０に沿って配置することができる。そして、パックケース６０を用いることにより、従来のように、複数の単電池をまとめて配置する場合に比べて、車両１における電池パック１０１の搭載位置を自由に設定することができる。 According to the present embodiment, a plurality of battery modules 101 A can be arranged along the pack case 60. By using the pack case 60, the mounting position of the battery pack 101 in the vehicle 1 can be freely set as compared to the case where a plurality of single cells are arranged together as in the prior art.

また、図１に示すように、複数の電池モジュール１０１Ａを車両１のフロアパネルに沿って配置すれば、車室Ｓ１の居住スペースを確保しつつ、電池パック１０１を配置することができる。具体的には、車両１の上下方向（図１の上下方向）において、電池パック１０１を小型化することができ、コンソールボックス内に電池パックを配置する従来の構成に比べて、フロアパネルの上方に位置するスペースを有効活用することができる。 Further, as shown in FIG. 1, if a plurality of battery modules 101A are arranged along the floor panel of the vehicle 1, the battery pack 101 can be arranged while securing the living space of the passenger compartment S1. Specifically, the battery pack 101 can be reduced in size in the vertical direction of the vehicle 1 (vertical direction in FIG. 1), and compared to the conventional configuration in which the battery pack is disposed in the console box, the upper side of the floor panel. The space located in can be used effectively.

さらに、本実施例では、パックケース６０の形状を異ならせるだけで、様々なタイプの車両に電池パック１０１を搭載することができる。そして、車種にかかわらず、同一構造の電池モジュール１０１Ａを用いることができる。また、コネクタ１２，２３を連結することにより、コネクタ１２内の正極端子およびコネクタ２３内の負極端子を直接、接触させることができる。これにより、正極端子および負極端子を、バスバーを介して接続する構造（従来の構造）に比べて、バスバーの導体抵抗等の分だけ、抵抗値を低減させることができる。 Furthermore, in this embodiment, the battery pack 101 can be mounted on various types of vehicles only by changing the shape of the pack case 60. And the battery module 101A of the same structure can be used irrespective of a vehicle model. Further, by connecting the connectors 12 and 23, the positive terminal in the connector 12 and the negative terminal in the connector 23 can be brought into direct contact. Thereby, compared with the structure (conventional structure) which connects a positive electrode terminal and a negative electrode terminal via a bus bar, resistance value can be reduced by the part of the conductor resistance etc. of a bus bar.

また、パックケース６０の両端部６０ａ，６０ｂは、図３に示すように、インバータ１０２と隣り合う位置に配置されている。これにより、電池パック１０１の総プラス端子および総マイナス端子を、インバータ１０２と隣り合う位置に配置することができる。したがって、電池パック１０１およびインバータ１０２を長尺の高圧ケーブルを用いて接続する必要が無くなる。 Further, both end portions 60a and 60b of the pack case 60 are arranged at positions adjacent to the inverter 102 as shown in FIG. Thereby, the total plus terminal and the total minus terminal of the battery pack 101 can be arranged at positions adjacent to the inverter 102. Therefore, it is not necessary to connect the battery pack 101 and the inverter 102 using a long high-voltage cable.

本実施例では、２つの単電池１０，２０で構成された電池モジュール１０１Ａを用いているが、これに限るものではない。例えば、３つ以上の単電池を用いて、電池モジュールを構成することができる。この場合には、図２に示すケーブル３０を用いて、隣り合う単電池を電気的に直列に接続すればよい。 In the present embodiment, the battery module 101A composed of two unit cells 10 and 20 is used, but the present invention is not limited to this. For example, a battery module can be configured using three or more single cells. In this case, the adjacent unit cells may be electrically connected in series using the cable 30 shown in FIG.

また、図１３に示す単電池１０を用いることができる。具体的には、図１３に示す単電池１０だけを用いて電池パック１０１を構成することもできるし、図１３に示す単電池１０および図２に示す電池モジュール１０１Ａを用いて電池パック１０１を構成することもできる。なお、図１３において、図２で説明した部材と同一の部材については、同一符号を用いている。 Moreover, the single battery 10 shown in FIG. 13 can be used. Specifically, the battery pack 101 can be configured using only the single battery 10 shown in FIG. 13, or the battery pack 101 is configured using the single battery 10 shown in FIG. 13 and the battery module 101A shown in FIG. You can also In FIG. 13, the same members as those described in FIG.

図１３に示す単電池１０では、電池ケース１１の他端面１１ｂに、負極端子を有するメスコネクタ１４が設けられている。メスコネクタ１４は、オスコネクタ１２と連結可能な構造を有している。 In the cell 10 shown in FIG. 13, a female connector 14 having a negative electrode terminal is provided on the other end surface 11 b of the battery case 11. The female connector 14 has a structure connectable to the male connector 12.

一方、本実施例では、ガイド穴６１の第２領域６１ｂを、パックケース６０の長手方向と直交する面内に位置させているが、これに限るものではない。例えば、図１４に示すように、第２領域６１ｂを、パックケース６０の長手方向と直交する面に対して、傾斜させることができる。また、図１４において、第２領域６１ｂのうち、第１領域６１ａとの接続部分は、パックケース６０の一端部６２の側に位置しており、第２領域６１ｂの先端部は、他端部６３の側に位置している。なお、図１４では、パックケース６０に対して、図１３に示す単電池１０を組み込むときの図を示している。 On the other hand, in the present embodiment, the second region 61b of the guide hole 61 is positioned in a plane orthogonal to the longitudinal direction of the pack case 60, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14, the second region 61 b can be inclined with respect to a plane orthogonal to the longitudinal direction of the pack case 60. Further, in FIG. 14, in the second region 61 b, the connection portion with the first region 61 a is located on the one end 62 side of the pack case 60, and the tip of the second region 61 b is the other end. 63 side. In addition, in FIG. 14, the figure at the time of incorporating the cell 10 shown in FIG. 13 with respect to the pack case 60 is shown.

単電池１０をパックケース６０に組み込む場合には、まず、導電ポール５１をガイド穴６１の第１領域６１ａに進入させる。そして、導電ポール５１を第１領域６１ａに沿って移動させた後に、第２領域６１ｂに沿って移動させる。これにより、パックケース６０内において、単電池１０を位置決めすることができる。 When the unit cell 10 is assembled in the pack case 60, first, the conductive pole 51 enters the first region 61 a of the guide hole 61. Then, after the conductive pole 51 is moved along the first region 61a, the conductive pole 51 is moved along the second region 61b. Thereby, the cell 10 can be positioned in the pack case 60.

導電ポール５１を第２領域６１ｂに沿って移動させると、パックケース６０の長手方向に単電池１０を移動させることができる。具体的には、図１５に示すように、単電池１０を矢印Ｄで示す方向（組み込み方向）に移動させることができる。この単電池１０の移動を用いることにより、一方の単電池１０のオスコネクタ１２と他方の単電池１０のメスコネクタ１４とを互いに連結することができる。 When the conductive pole 51 is moved along the second region 61 b, the unit cell 10 can be moved in the longitudinal direction of the pack case 60. Specifically, as shown in FIG. 15, the unit cell 10 can be moved in the direction indicated by the arrow D (incorporation direction). By using the movement of the unit cell 10, the male connector 12 of one unit cell 10 and the female connector 14 of the other unit cell 10 can be connected to each other.

図１５に示す状態において、左側に位置する単電池１０は、パックケース６０内で位置決めされている。一方、右側に位置する単電池１０では、導電ポール５１を第２領域６１ｂに進入させる前の状態となっている。ここで、右側の単電池１０における導電ポール５１を第２領域６１ｂに沿って移動させると、右側の単電池１０が左側の単電池１０に近づいて、右側の単電池１０におけるオスコネクタ１２が、左側の単電池１０におけるメスコネクタ１４と連結する。このとき、オスコネクタ１２は、メスコネクタ１４に対して回転しながら連結する。 In the state shown in FIG. 15, the unit cell 10 located on the left side is positioned in the pack case 60. On the other hand, the unit cell 10 located on the right side is in a state before the conductive pole 51 enters the second region 61b. Here, when the conductive pole 51 in the right unit cell 10 is moved along the second region 61b, the right unit cell 10 approaches the left unit cell 10, and the male connector 12 in the right unit cell 10 is It connects with the female connector 14 in the left cell 10. At this time, the male connector 12 is connected to the female connector 14 while rotating.

なお、図７および図１４に示す構成では、ガイド穴６１を、第１領域６１ａおよび第２領域６１ｂで構成しているが、これに限るものではない。例えば、第２領域６１ｂを省略して、第１領域６１ａだけで、ガイド穴６１を構成することができる。この場合には、板バネ４０を用いることにより、パックケース６０の長手方向において単電池１０を位置決めすることができる。 In the configuration shown in FIGS. 7 and 14, the guide hole 61 is configured by the first region 61a and the second region 61b. However, the configuration is not limited to this. For example, the second region 61b can be omitted, and the guide hole 61 can be configured only by the first region 61a. In this case, the cell 10 can be positioned in the longitudinal direction of the pack case 60 by using the leaf spring 40.

また、本実施例では、円筒形の単電池１０，２０と、円筒状に形成されたパックケース６０とを用いているが、これに限るものではない。例えば、単電池１０，２０の電池ケース１１，２１を直方体又は立方体で構成することができる。この場合において、正極端子および負極端子は、電池ケース１１，２１のうち、相反する方向を向く端面に設ければよい。また、パックケース６０は、上述した電池ケース１１，２１の外面に沿った形状に形成されていればよい。 In the present embodiment, the cylindrical unit cells 10 and 20 and the cylindrical pack case 60 are used, but the present invention is not limited to this. For example, the battery cases 11 and 21 of the unit cells 10 and 20 can be configured as a rectangular parallelepiped or a cube. In this case, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal may be provided on the end faces of the battery cases 11 and 21 that face in opposite directions. Moreover, the pack case 60 should just be formed in the shape along the outer surface of the battery cases 11 and 21 mentioned above.

さらに、本実施例では、図３に示すように、パックケース６０に曲げ部６０ｃを設け、両端部６０ａ，６０ｂをインバータ１０２と隣り合う位置に配置しているが、これに限るものではない。例えば、パックケース６０の一端部６０ａをインバータ１０２と隣り合う位置に配置し、パックケース６０の他端部６０ｂをインバータ１０２から最も離れた位置に配置することができる。 Further, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the pack case 60 is provided with a bent portion 60c and both end portions 60a and 60b are arranged at positions adjacent to the inverter 102. However, the present invention is not limited to this. For example, one end 60 a of the pack case 60 can be disposed at a position adjacent to the inverter 102, and the other end 60 b of the pack case 60 can be disposed at a position farthest from the inverter 102.

この場合には、電池パック１０１の総プラス端子および総マイナス端子のうち、一方の端子がインバータ１０２と隣り合う位置に配置され、他方の端子がインバータ１０２から最も離れた位置に配置される。また、他方の端子は、高圧ケーブルを介してインバータ１０２に接続することができ、高圧ケーブルは、パックケース６０に沿って配置することができる。 In this case, one terminal of the total positive terminal and the total negative terminal of the battery pack 101 is disposed at a position adjacent to the inverter 102, and the other terminal is disposed at a position farthest from the inverter 102. The other terminal can be connected to the inverter 102 via a high voltage cable, and the high voltage cable can be arranged along the pack case 60.

次に、本発明の実施例２である電池パックについて、図１６および図１７を用いて説明する。図１６は、電池パックの長手方向と直交する断面を示す図である。図１７は、電池パックの長手方向に沿った断面を示す図である。なお、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いている。以下、実施例１と異なる点について説明する。 Next, a battery pack that is Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 and 17. FIG. 16 is a diagram showing a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the battery pack. FIG. 17 is a view showing a cross section along the longitudinal direction of the battery pack. In addition, the same code | symbol is used about the member which has the same function as the member demonstrated in Example 1. FIG. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

本実施例の電池パック１０１は、単電池１０，２０の温度を調節するための温度調節構造を有している。複数の電池モジュール１０１Ａを収容するパックケース６０には、温度調節用の気体を供給するためのダクト９０が取り付けられている。ダクト９０は、樹脂で形成されており、一対の腕部９１を有している。 The battery pack 101 of the present embodiment has a temperature adjustment structure for adjusting the temperature of the unit cells 10 and 20. A duct 90 for supplying temperature adjusting gas is attached to the pack case 60 that houses the plurality of battery modules 101A. The duct 90 is made of resin and has a pair of arm portions 91.

腕部９１は、パックケース６０の外周面に沿った形状に形成されている。また、各腕部９１の先端には、パックケース６０の外周面に密接する爪部９２が設けられている。ここで、一対の腕部９１を弾性変形させることにより、ダクト９０をパックケース６０に取り付けることができる。 The arm portion 91 is formed in a shape along the outer peripheral surface of the pack case 60. A claw portion 92 that is in close contact with the outer peripheral surface of the pack case 60 is provided at the tip of each arm portion 91. Here, the duct 90 can be attached to the pack case 60 by elastically deforming the pair of arm portions 91.

ダクト９０は、複数の開口部９３を有しており、ダクト９０の内周面には、樹脂層６５が形成されている。また、パックケース６０は、ガイド穴６１が形成された領域とは異なる領域に、複数の吸気口６６を有している。より具体的には、吸気口６６は、パックケース６０のうち、電池ケース１１，２１やケース７１と接触しない領域に形成されている。なお、吸気口６６の数や形成位置は、後述する吸気口６６の機能を満たす範囲内において、適宜設定することができる。 The duct 90 has a plurality of openings 93, and a resin layer 65 is formed on the inner peripheral surface of the duct 90. The pack case 60 has a plurality of air inlets 66 in a region different from the region where the guide holes 61 are formed. More specifically, the air inlet 66 is formed in a region of the pack case 60 that does not contact the battery cases 11, 21 and the case 71. Note that the number and positions of the intake ports 66 can be set as appropriate as long as the functions of the intake ports 66 described later are satisfied.

ここで、ダクト９０は、各開口部９３が各吸気口６６と重なるように、パックケース６０に装着される。これにより、ダクト９０の通路Ｃに導かれた気体を、開口部９３および吸気口６６を介して、パックケース６０内に移動させることができる。なお、図１６に示す通路Ｃの断面形状は、適宜設定することができる。 Here, the duct 90 is attached to the pack case 60 so that each opening 93 overlaps each intake port 66. Thereby, the gas guided to the passage C of the duct 90 can be moved into the pack case 60 via the opening 93 and the intake port 66. Note that the cross-sectional shape of the passage C shown in FIG. 16 can be set as appropriate.

ダクト９０に導かれる気体としては、例えば、車室Ｓ１又はラゲージルームＳ２内に存在する空気を用いることができる。具体的には、ファンを駆動することにより、上記空気をダクト９０の通路Ｃに導くことができる。通路Ｃに導かれた空気は、ダクト９０の開口部９３およびパックケース６０の吸気口６６を通過して、パックケース６０内に移動する。これにより、パックケース６０内の単電池１０，２０に空気が接触して、単電池１０，２０および空気の間で熱交換が行われる。ここで、図１７に示す矢印は、空気の移動方向を示している。 As the gas guided to the duct 90, for example, air existing in the passenger compartment S1 or the luggage room S2 can be used. Specifically, the air can be guided to the passage C of the duct 90 by driving the fan. The air guided to the passage C passes through the opening 93 of the duct 90 and the intake port 66 of the pack case 60 and moves into the pack case 60. Thereby, air contacts the unit cells 10 and 20 in the pack case 60, and heat exchange is performed between the unit cells 10 and 20 and the air. Here, the arrows shown in FIG. 17 indicate the moving direction of the air.

単電池１０，２０との間で熱交換された空気は、パックケース６０の外部に排出される。例えば、熱交換後の空気は、ガイド穴６１を介してパックケース６０の外部に排出される。また、熱交換後の空気を排出させるための排出口をパックケース６０に設けることもできる。 The air exchanged with the unit cells 10 and 20 is discharged to the outside of the pack case 60. For example, the air after heat exchange is discharged to the outside of the pack case 60 through the guide hole 61. In addition, the pack case 60 can be provided with an outlet for discharging air after heat exchange.

単電池１０，２０の入出力特性は、単電池１０，２０の温度が所定の温度範囲外にあるときに、劣化してしまうおそれがある。そこで、単電池１０，２０の温度を、所定の温度範囲内に維持することが好ましい。具体的には、単電池１０，２０が発熱している場合には、冷却用の空気を単電池１０，２０に供給することにより、単電池１０，２０の温度上昇を抑制することができる。また、単電池１０，２０が過度に冷えている場合には、加温用の空気を単電池１０，２０に供給することにより、単電池１０，２０の温度低下を抑制することができる。 The input / output characteristics of the single cells 10 and 20 may deteriorate when the temperature of the single cells 10 and 20 is outside the predetermined temperature range. Therefore, it is preferable to maintain the temperatures of the unit cells 10 and 20 within a predetermined temperature range. Specifically, when the unit cells 10 and 20 are generating heat, the temperature increase of the unit cells 10 and 20 can be suppressed by supplying cooling air to the unit cells 10 and 20. Further, when the unit cells 10 and 20 are excessively cooled, the temperature drop of the unit cells 10 and 20 can be suppressed by supplying heating air to the unit cells 10 and 20.

本実施例によれば、ダクト９０を用いて単電池１０，２０の温度を調節することにより、単電池１０，２０の入出力特性が劣化してしまうのを抑制することができる。ここで、ダクト９０を用いずに、パックケース６０内に直接、気体を供給することもできるが、この場合には、パックケース６０の長手方向において、温度分布のバラツキが生じてしまうことがある。そこで、本実施例では、パックケース６０に沿ってダクト９０を配置し、ダクト９０内の気体を、各単電池１０，２０に対して供給している。これにより、パックケース６０の長手方向において、温度分布のバラツキが発生してしまうのを抑制することができる。 According to the present embodiment, by adjusting the temperature of the unit cells 10 and 20 using the duct 90, it is possible to suppress deterioration of the input / output characteristics of the unit cells 10 and 20. Here, the gas can be directly supplied into the pack case 60 without using the duct 90, but in this case, the temperature distribution may vary in the longitudinal direction of the pack case 60. . Therefore, in the present embodiment, the duct 90 is disposed along the pack case 60 and the gas in the duct 90 is supplied to the single cells 10 and 20. Thereby, it is possible to suppress occurrence of variation in temperature distribution in the longitudinal direction of the pack case 60.

また、本実施例では、図１４に示すように、単電池１０のオスコネクタ（正極端子を含む）１２や単電池２０のメスコネクタ（負極端子を含む）２３に対して、通路Ｃからの気体を接触させている。正極端子および負極端子は、電池ケース１１，２１内の発電要素と接続されているため、これらの電極端子の温度を調節すれば、発電要素の温度も容易に調節することができる。これにより、単電池１０の温度調節を効率良く行うことができる。 Further, in this embodiment, as shown in FIG. 14, the gas from the passage C with respect to the male connector (including the positive electrode terminal) 12 of the unit cell 10 and the female connector (including the negative electrode terminal) 23 of the unit cell 20. Are in contact. Since the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are connected to the power generation elements in the battery cases 11 and 21, the temperature of the power generation elements can be easily adjusted by adjusting the temperatures of these electrode terminals. Thereby, the temperature control of the cell 10 can be performed efficiently.

さらに、通路Ｃおよびパックケース６０の間には、樹脂で形成されたダクト９０の一部が位置している。言い換えれば、通路Ｃおよびパックケース６０の間に、樹脂で形成された断熱層を配置している。これにより、通路Ｃ内を移動する気体が、単電池１０，２０との間で熱交換される前に、パックケース６０との間で熱交換されてしまうのを防止することができる。 Further, a part of the duct 90 made of resin is located between the passage C and the pack case 60. In other words, a heat insulating layer made of resin is disposed between the passage C and the pack case 60. Thereby, it is possible to prevent the gas moving in the passage C from being heat exchanged with the pack case 60 before heat exchange with the single cells 10 and 20 is performed.

同様に、パックケース６０の内周面には、断熱層となる樹脂層６５が形成されているため、パックケース６０内に移動した気体が、パックケース６０の内周面との間で熱交換されてしまうのを防止することができる。これにより、温度調節用の気体および単電池１０，２０の間で効率良く温度調節することができる。 Similarly, since the resin layer 65 serving as a heat insulating layer is formed on the inner peripheral surface of the pack case 60, the gas that has moved into the pack case 60 exchanges heat with the inner peripheral surface of the pack case 60. Can be prevented. Thereby, the temperature can be efficiently controlled between the temperature adjusting gas and the single cells 10 and 20.

なお、本実施例では、一対の腕部９１を用いて、ダクト９０をパックケース６０に取り付けているが、これに限るものではない。すなわち、通路Ｃを形成するダクトを、パックケース６０に固定できればよい。例えば、ボルトといった締結部材を用いて、通路Ｃを有するダクトをパックケース６０に固定することができる。 In the present embodiment, the duct 90 is attached to the pack case 60 using the pair of arm portions 91, but the present invention is not limited to this. That is, it is only necessary that the duct forming the passage C can be fixed to the pack case 60. For example, the duct having the passage C can be fixed to the pack case 60 using a fastening member such as a bolt.

１：車両１０，２０：単電池（蓄電素子）
１１，２１：電池ケース１２：オスコネクタ
１３：負極端子２２：正極端子
２３：メスコネクタ３０：ケーブル
３１：ボルト４０：板バネ
５１，５３：導電ポール５２，５４：絶縁部材
６０：パックケース６２：ガイド穴
６２ａ：第１領域６２ｂ：第２領域
７０：電流遮断器７５：ポール
７６：サービスプラグ８０：リレーユニット
９０：ダクト９１：腕部
９２：爪部９３：開口部
１００：シート１０１：電池パック（蓄電装置）
１０１Ａ：電池モジュール（蓄電モジュール）１０２：インバータ（電子機器）
Ｓ１：車室Ｓ２：ラゲージルーム
1: Vehicle 10, 20: Single battery (storage element)
11, 21: Battery case 12: Male connector 13: Negative terminal 22: Positive terminal 23: Female connector 30: Cable 31: Bolt 40: Plate spring 51, 53: Conductive pole 52, 54: Insulating member 60: Pack case 62: Guide hole 62a: 1st area | region 62b: 2nd area | region 70: Current breaker 75: Pole 76: Service plug 80: Relay unit 90: Duct 91: Arm part 92: Claw part 93: Opening part 100: Sheet | seat 101: Battery pack (Power storage device)
101A: Battery module (storage module) 102: Inverter (electronic device)
S1: Car cabin S2: Luggage room

Claims

A power storage device mounted on a vehicle,
A plurality of power storage elements each having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal at both ends in a predetermined direction and electrically connected in series;
A case for accommodating the plurality of power storage elements,
The plurality of power storage elements are arranged side by side in one direction with the positive electrode terminal and the negative electrode terminal electrically connected to each other facing each other,
The power storage device, wherein the case extends in an arrangement direction of the plurality of power storage elements.

The power storage device is connected to an electronic device,
The power storage device according to claim 1, wherein both ends of the case are arranged at positions adjacent to the electronic device.

3. The power storage device according to claim 1, wherein the case is disposed along a floor panel that defines a passenger's boarding space in the vehicle.

And a biasing member disposed between the outer wall surface of the power storage element and the inner wall surface of the case, and biasing the power storage element to bring a part of the power storage element into close contact with the inner wall surface of the case. The power storage device according to any one of claims 1 to 3.

The power storage element has a protrusion that penetrates the case and protrudes to the outside of the case.
5. The power storage device according to claim 1, wherein the case has a guide hole that guides the protrusion to a predetermined position when the power storage element is assembled in the case. 6.

The guide hole is connected to the first region extending in the longitudinal direction of the case and a plurality of second regions for positioning the power storage element in the longitudinal direction of the case by contact with the protrusion. The power storage device according to claim 5, further comprising: a region.

The power storage device according to claim 6, wherein the second region is inclined with respect to a plane orthogonal to the longitudinal direction of the case.

The power storage element includes a first connector including the positive terminal and a second connector including the negative terminal,
The power storage device according to any one of claims 1 to 7, wherein the first and second connectors have a structure connectable to each other.

Of the plurality of power storage elements, the first power storage element includes a first connector including the positive terminal and the negative terminal.
The second power storage element includes a second connector including the negative electrode terminal, and the positive electrode terminal connected to the negative electrode terminal of the first power storage element via a cable,
The power storage device according to any one of claims 1 to 7, wherein the first and second connectors have a structure connectable to each other.

The power storage element has a circular cross section perpendicular to the predetermined direction,
The power storage device according to claim 1, wherein the case is formed in a shape along an outer peripheral surface of the power storage element.

2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a blocking mechanism that is positioned between two of the plurality of power storage elements arranged adjacent to each other and that blocks a current path between the power storage elements. The power storage device according to any one of 1 to 10.

A temperature adjusting structure for adjusting the temperature of the plurality of power storage elements by supplying gas that exchanges heat with the power storage elements into the case from a plurality of positions in a longitudinal direction of the case; The power storage device according to any one of claims 1 to 11, wherein: