电源装置及包括该电源装置的车辆制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电源装置及包括该电源装置的车辆，能够简单地连接多并多串连接中的电极彼此，能够提高电池装置输出。电源装置包括：具有正负电极部分的电池；层叠该电池且进行并联连接的并联块；将该并联块彼此串联电连接的多并多串块；以及具有多个插入孔，将该插入孔插入所述正负电极部分以彼此电连接所述电池的母线；其中，所述并联块的所述电池以在所述并联块的一端排列所述正的电极部分，在另一端排列所述负的电极部分的方式层叠；所述多并多串块的所述并联块每次层叠时反转后进行层叠；所述母线采用能够将所述并联块的所述电池彼此进行并联电连接，并且将所述并联块彼此进行串联电连接的一体型的母线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及层叠有多个电池的电源装置及包括该电源装置的车辆，主要涉及作为 驱动混合动力汽车、插电式(plug-in)混合动力汽车、电动汽车等的电动机的电源使用的 电池装置(battery)。
技术介绍
用作驱动使混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车等车辆行驶的电动机 的电源的大电流、大输出的电池装置为了增大输出，将多个电池层叠后进行电连接。相邻电 池的电极端子经由母线(bus bar)连接，电流通电至该母线以进行电连接。作为将多个电池层叠后进行电连接的方法，有串联连接和并联连接，此外还有组 合这二者的多串多并连接和多并多串连接。在连接多个电池时，可以根据对使用的电池装 置所要求的性能来选择连接方法。此处，在假定电池装置中使用相同数目的相同性能的电池的情况下，采用串联连 接，将得到与并联连接相比高电压的电池装置，因此主要适用于需要功率的混合动力汽车。 另一方面，采用并联连接，将得到与串联连接相比大容量的电池装置，因此主要适用于充电 一次便可长时间行驶的电动汽车。在插电式混合动力汽车等中，要求具有混合动力汽车与电动汽车的中间能力的电 池装置，因此组合串联连接和并联连接，将电池进行多串多并连接或多并多串连接。与多串多并连接相比，多并多串连接配置少数条检测线便可检测电池装置的所有 电池状态。另外，并联间的各电池的电压偏差较少，且检测电路不复杂，因此能够简单地进 行电池装置控制和与安全性有关的控制。此外，将电池彼此连接的母线的数目较少即可，能 够减少部件数目。因此，能够实现整体较为紧凑的电池装置结构，因此能够在要求省空间、 小型化的车辆中较好地得到利用。根据上述理由，在选择哪一种连接方法时，与多串多并连 接相比，较多地选择多并多串连接。以往，作为用于对电极彼此进行电连接的连接部件，开发了以下的母线。方型电池 在上表面的两端具有以圆柱状突出的正负电极端子，以横跨相邻方型电池的正负电极端子 的方式连接有母线(专利文献1)。该母线的形状为椭圆形或长方形等，具有两个相同大小 的圆孔，将该孔插入电极端子。从方型电池突出的电极端子上设置用于旋入螺母的沟，如专 利文献1的图1所记载的那样，从母线上方将螺母旋入电极端子的沟部进行接合，将母线连 接固定到电极端子上。并且，经由该母线，多个方型电池串联地进行电连接。专利文献1 日本特开2008-91183号公报此处，对专利文献1的这种串联连接的电池装置进行多并多串连接时，考虑以下 连接方法。例如，在采用将20个电池5并4串地连接的电池装置的情况下，首先，使电池的 电极端子所朝的方向一致后对每5个电池进行层叠，形成4个电池块。接着，在各个电池块 中，5个正极端子通过一片设置有5个孔的母线连接以并联连接。同样，5个负极端子通过一 片设置有5个孔的母线连接以并联连接。在串联连接这4个并联连接的电池块的位置处，需要新增连接部件等，部件数目增多。部件数目增多后，组装工程变得复杂，并且产生连接 不良等问题，具有电池装置的输出下降的缺点。
技术实现思路
本专利技术以解决上述问题为目的进行开发，目的在于提供一种能够简单地彼此连接 多并多串连接中的电池的电极彼此，并且能够提高电池装置输出的车辆用电源装置以及搭 载该电源装置的车辆。用于解决问题的手段方式1的专利技术是一种电源装置，包括具有正负电极部分的电池；层叠该电池且 进行并联电连接的并联块；将该并联块彼此串联电连接的多并多串块；以及具有多个插入 孔，将该插入孔插入正负电极部分以彼此电连接电池的母线；该电源装置的特征在于并 联块的电池以在并联块的一端排列正的电极部分，在另一端排列负的电极部分的方式层 叠；多并多串块的并联块每次层叠时反转后进行层叠；母线采用能够将并联块的电池彼此 进行并联电连接，并且将并联块彼此进行串联电连接的一体型的母线。方式2的专利技术是特征在于所述母线的多个所述插入孔的大小相对于所述电池的 层叠方向逐渐增大的电源装置。方式3的专利技术是特征在于母线的一端侧的插入孔最小，从一端侧向另一端侧逐渐 增大插入孔的电源装置。方式4的专利技术是特征在于母线的中央部分的插入孔最小，从中央部分向两端侧逐 渐增大插入孔的电源装置。方式5的专利技术是特征在于包括一端侧的所述插入孔最小，从一端侧向另一端侧 逐渐增大插入孔的母线；以及中央部分的插入孔最小，从中央部分向两端侧逐渐增大插入 孔的母线这两者的电源装置。方式6的专利技术是特征在于母线中，大电流流过的部分的厚度比其他部分更厚的电源装置。方式7的专利技术是特征在于大电流流过的部分的表面积比其他部分更大的电源装置。方式8的专利技术是特征在于母线全部由相同素材的材料形成的电源装置。方式9的专利技术是特征在于形成为一体型的母线使用由不同素材形成的覆层材料 的电源装置。方式10的专利技术是特征在于母线的最小的插入孔上连接检测电池的状态的检测线 的电源装置。方式11的专利技术是特征在于多个插入孔的孔的大小逐个增大0. Imm的电源装置。方式12的专利技术是一种包括方式1至方式11所述的电池装置的车辆。(专利技术效果)根据方式1的专利技术，多并多串块中使用的母线采用能够将并联块的电池彼此进行 并联电连接，并且将并联块彼此进行串联电连接的一体型的母线，因此能够减少连接电池 彼此的母线的数目，能够减少部件数目和制造、组装的步骤数目。因此，能够实现整体上紧 凑的电池装置结构，因此能够较佳地用于要求省空间、小型化的车辆。根据方式2的专利技术，多并多串块中使用的母线中，使母线上设置的多个插入孔的 大小相对于电池的层叠方向逐渐增大，因此不会对母线产生压力，能够防止母线的插入孔 与电池的电极部分的位置错位并简单地进行连接。另外，电池与母线的连接部分的接触面积变大，接触阻抗下降，因此流向母线的通 电量增加，因而能够大幅提高电池装置的输出。进而，母线上设置的孔整体上变小，能够使母线自身的电阻变小，因此母线中的通 电量增加，能够大幅提高电池装置的输出。另外，母线中的电阻较小，则能够防止大电流流 过的母线的发热。根据方式3的专利技术，母线的一端侧的插入孔最小，向另一端侧逐渐增大插入孔，因 此在并联块中，母线中大电流流过的位置的孔最小，则能降低母线中的电阻，因此能够将母 线的发热抑制为最小限度，并且能够提高电池装置的输出。另外，此时，随着流至母线的电 流量变少，逐渐提高母线的电阻，因此可以期待使母线整体的发热温度更加均勻化的效果。根据方式4的专利技术，母线的中央部分的插入孔最小，向两端侧逐渐增大插入孔，因 此与在一端侧设置最小的插入孔时相比，能够在整体上减小母线上设置的孔，能够增加电 池与母线的连接部分的接触面积，因此能进一步提高电池装置的输出。根据方式5的专利技术，包括从一端侧向另一端侧逐渐增大插入孔的母线以及从中央 部分向两端侧逐渐增大插入孔的母线这两者，因此能够在各种电池装置结构中实现输出最 大并且最佳的母线配置。根据方式6的专利技术，母线中大电流流过的部分的厚度比其他部分更厚，因此能够 降低母线自身的电阻。根据方式7的专利技术，母线中大电流流过的部分的表面积比其他部分更大，因此能 够降低母线自身的电阻。另外，通过增大表面积，发热的母线的热能够易于散热。根据方式8的专利技术，母线全部采用相同素材的材料，因此制造能够较为简单，在部 件通用化这一方面也具有有利之处。根据方式9的专利技术，彼此串联连接并联本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电源装置，包括：具有正负电极部分的电池；层叠该电池且进行并联电连接的并联块；将该并联块彼此串联电连接的多并多串块；以及具有多个插入孔，将该插入孔插入所述正负电极部分以电连接所述电池彼此的母线；该电源装置的特征在于：所述并联块的所述电池以在所述并联块的一端排列所述正的电极部分，在另一端排列所述负的电极部分的方式层叠；所述多并多串块的所述并联块每次层叠时反转后进行层叠；所述母线采用能够将所述并联块的所述电池彼此进行并联电连接，并且将所述并联块彼此进行串联电连接的一体型的母线。

【技术特征摘要】
2009.12.28 JP 2009-2967051.一种电源装置，包括具有正负电极部分的电池；层叠该电池且进行并联电连接的 并联块；将该并联块彼此串联电连接的多并多串块；以及具有多个插入孔，将该插入孔插 入所述正负电极部分以电连接所述电池彼此的母线；该电源装置的特征在于所述并联块的所述电池以在所述并联块的一端排列所述正的电极部分，在另一端排列 所述负的电极部分的方式层叠；所述多并多串块的所述并联块每次层叠时反转后进行层叠；所述母线采用能够将所述并联块的所述电池彼此进行并联电连接，并且将所述并联块 彼此进行串联电连接的一体型的母线。2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于所述母线的多个所述插入孔的大小相对于所述电池的层叠方向逐渐增大。3.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于所述母线的一端侧的所述插入孔最小，并且从一端侧向另一端侧逐渐增大所述插入孔。4.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于所述母线的中央部分的所述插入孔最小，从中央部分向两端侧逐渐增大所...

【专利技术属性】
技术研发人员：越智新吾，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP