[发明专利]电源装置

说明书

为了防止限制构件的断裂、破损，本发明的一个方式的电源装置具备长方体形状的电池模块(100)，该电池模块(100)包括：电池层叠体，其包括沿一个方向层叠的多个电池单元；一对端板(20)，该一对端板(20)配置于位于电池层叠体的两端的第一端面和第二端面；以及限制构件(30)，其与一对端板(20)连结。电源装置还具备：框架(200)，其具有固定面；以及固定构件(300)，其用于将电池模块(100)以如下状态固定：使电池模块(100)的与第一端面和第二端面相邻的一面与框架(200)的固定面(200a)相对。限制构件(30)形成为：随着远离固定面(200a)，相对于作用在多个电池单元所层叠的层叠方向上的外力的刚性变强。

技术领域

本发明涉及一种具备将多个电池单元集成化而成的电池模块的电源装置。

背景技术

近年来，混合动力车、电动汽车正在普及。在这些车辆中搭载有行驶用电动机，并且搭载有向行驶用电动机供给电力的电源装置。一般在车载用的电源装置中使用锂离子电池、镍氢电池。

这种电源装置大多通过组合多个电池模块而构成。在设计高输出的电源装置的情况下，使用包括串联连接的多个电池单元的电池模块。另外，在设计高容量的电源装置的情况下，使用包括并联连接的多个电池单元的电池模块。这样，根据所要求的电源装置的性能，将串联连接和并联连接相组合地连接多个电池单元来构成电池模块。

电池单元与充放电、劣化相应地膨胀或收缩，因此对多个电池单元进行限制、集成化来形成电池模块。作为具备这种电池模块的电源装置，提出了如下一种电源装置的结构：具备沿一个方向层叠的多个电池单元、配置在两端的一对端板以及固定于端板来限制电池单元的限制构件(专利文献1)。专利文献1的电源装置具备配置在电池模块的两个侧面的板状的限制构件，限制构件与端板连结。通过该结构，能够通过限制构件和端板来抑制电池单元的膨胀。

在上述的结构中，限制构件经由端板来按压电池单元，另一方面，限制构件被施加其反作用力。具体地说，沿电池单元的层叠方向对限制构件施加拉伸力。因此，针对每个电池模块预先进行实验等，来估算由于电池单元的膨胀而施加在限制构件上的外力(拉伸力)。而且，针对所预想的外力来设计限制构件的材质、厚度、形状等，以使限制构件不会断裂。

另一方面，在将电源装置搭载于车辆的情况下，能够采用各种各样的结构。一般来说，车辆的组装和电源装置的组装是通过相分开的工序来进行的，因此在将电源装置搭载于车辆的情况下，大多采用将电池模块固定于板、外壳等框架的结构。例如，在专利文献1的电源装置的情况下，能够采用将电池模块载置于外壳上并将端板固定于外壳的结构。具体地说，在端板上设置固定用的贯通孔，来通过螺栓等固定构件将端板固定于外壳。根据该结构，能够通过将板、外壳等框架固定于车体来将电源装置搭载于车辆，因此能够容易地将组装后的状态的电源装置固定于车辆。

专利文献1：日本特开2011-175743号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，限制构件被设计为具有相对于电池单元的层叠方向的拉伸力的刚性，但本发明人查明了：在将电池模块固定于框架的状态下，当电池单元膨胀时，在限制构件中产生伴随歪曲变形的应力。

具体地说，了解到：不同于电池模块不固定于框架的情况，在将电池模块固定于框架的状态下，当电池单元膨胀时，相对于沿电池单元的层叠方向延伸的电池层叠体的中心轴，端板非对称地发生移位。在端板相对于电池层叠体的中心轴非对称地发生移位的情况下，限制构件产生歪曲，由于歪曲变形而引起应力集中。在以往的结构中，只考虑了由于电池单元的膨胀而产生的拉伸力，因此在产生强烈的歪曲的情况下也存在限制构件发生断裂的担忧。

本发明是为了解决该问题而完成的发明，其主要目的在于提供一种抑制限制构件的歪曲变形来防止限制构件的断裂、破损的技术。