特開 2020-177834 車両用電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-177834(P2020-177834A)

(43)【公開日】2020年10月29日

(54)【発明の名称】車両用電源装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20201002BHJP

   H01M 2/20 20060101ALI20201002BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 M

   H01M2/20 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-79874(P2019-79874)

(22)【出願日】2019年4月19日

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100147913

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 義敬

(74)【代理人】

【識別番号】100165423

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 雅久

(74)【代理人】

【識別番号】100091605

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100197284

【弁理士】

【氏名又は名称】下茂 力

(72)【発明者】

【氏名】飯田 実

【テーマコード（参考）】

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H040AA37

5H040AS07

5H040AT02

5H040AY10

5H040CC16

5H040CC34

5H040CC38

5H040DD03

5H040DD22

5H040DD26

5H040DD29

5H040NN03

5H043AA04

5H043BA11

5H043CA04

5H043CA22

5H043CA28

5H043FA04

5H043FA05

5H043FA26

5H043FA33

5H043GA23

5H043JA03F

5H043JA04F

5H043JA13F

5H043JA21F

5H043LA21F

5H043LA22F

(57)【要約】

【課題】車両衝突等により衝撃が作用した際に、バッテリセルの電極からバスバを確実に離脱させることで、安全性を向上することができる車両用電源装置を提供する。
【解決手段】本発明の車両用電源装置１０は、複数のバッテリセル２０から成るバッテリ１１と、バッテリ１１を周囲から保持するバッテリ保持部２１と、バッテリセル２０の電極２２どうしを接続するバスバ２３と、を具備する。また、バッテリセル２０は、第１バッテリセル（バッテリセル２０Ａ、バッテリセル２０Ｍ）と、第２バッテリセル（バッテリセル２０Ｂないしバッテリセル２０Ｌ）と、を有する。更に、第１バッテリセルの電極２２と、第２バッテリセルの電極２２とを接続するバスバ２３Ａに、衝撃が作用した際に第２バッテリセルが移動することで、第１バッテリと前記第２バッテリとの導通を遮断する遮断部としての切欠部２４を形成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のバッテリセルから成るバッテリと、
前記バッテリを周囲から保持するバッテリ保持部と、
前記バッテリの電極どうしを接続するバスバと、を具備し、
前記バッテリセルは、一定の保持力により保持される第１バッテリセルと、前記第１バッテリセルよりも前記保持力が小さい第２バッテリセルと、を有し、
前記第１バッテリセルの前記電極と、前記第２バッテリセルの前記電極とを接続する前記バスバに、衝撃が作用した際に前記第２バッテリセルが移動することで、前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの導通を遮断する遮断部を形成することを特徴とする車両用電源装置。

【請求項2】

前記バッテリ保持部は、端部に配置された前記バッテリセルを保持するエンドプレートと、前記エンドプレートにより両端側が固定されるバインドバと、を具備し、
前記第１バッテリセルは、前記エンドプレートにより支持され、
前記第２バッテリセルは、前記第１バッテリセルに隣接することを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。

【請求項3】

前記遮断部は、前記バスバに形成された切欠部であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用電源装置。

【請求項4】

前記バスバは、一端側に配置されて第１切欠部が形成された第１バスバと、他端側に配置されて第２切欠部が形成された第２バスバと、を有し、
前記第１切欠部が開口する方向と、前記第２切欠部が開口する方向とは、逆方向であることを特徴とする請求項３に記載の車両用電源装置。

【請求項5】

前記バインドバと前記バッテリセルとの間には、前記第２バッテリセルの移動を許容する間隙が形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用電源装置。

【請求項6】

前記バインドバは、前記第２バッテリセルが移動可能な方向に沿って、変位可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両用電源装置。

【請求項7】

前記バインドバの、前記エンドプレートに締結される部分に、スリットを形成することを特徴とする請求項６に記載の車両用電源装置。

【請求項8】

前記バッテリセルは、車両の幅方向に沿って積層されることを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の車両用電源装置。

【請求項9】

衝突時に於ける前記バスバの回転を抑制する回転抑制部を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の車両用電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用電源装置に関し、特に、車両衝突等により衝撃が作用した際に内部の導通を遮断して安全性を向上することができる車両用電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

乗用車等の車両として、ハイブリッド自動車や電気自動車が登場してきており、これらの車両には大型のバッテリが搭載されている。更に近年に於いては、連続走行距離を延長するために、車両に搭載されるバッテリの大型化が進行している。バッテリは、積層された板状のバッテリセルから成る。また、バッテリセル同士は、板状の導電板から成るバスバにより相互に接続されている。

【0003】

係るバスバに関しては、様々な工夫が成されている。例えば、特許文献１に記載された発明では、その図３等に記載されているように、バスバの端部に切欠部を形成し、このようにすることで、車両衝突時にバスバが端子から引き抜かれることで、バッテリセル同士の導通を遮断している。

【0004】

また、特許文献２に記載された発明では、バッテリセルどうしを接続するバスバを貫通する貫通孔に、スリットを形成している。これにより、電極挿入時に貫通孔が拡径しやすいという効果が奏されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５−００８０９７号公報

【特許文献2】特開２０１１−２３３４９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記した特許文献１に記載された発明では、衝突時に於けるバッテリセルどうしの位置ずれを利用して、バスバの切欠部を電極から外していたため、衝突時に於いてバスバを安定的に電極から外すことが必ずしも保証されない課題があった。

【0007】

また、特許文献２に記載された発明では、バスバに形成されるスリットは、バスバの貫通孔に安定的に電極を挿入させるものである為、衝突事故発生時にバスバをバッテリセルの電極から離脱させるものではなかった。

【0008】

本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、車両衝突等により衝撃が作用した際に、バッテリセルの電極からバスバを確実に離脱させることで、安全性を向上することができる車両用電源装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の車両用電源装置は、複数のバッテリセルから成るバッテリと、前記バッテリを周囲から保持するバッテリ保持部と、前記バッテリの電極どうしを接続するバスバと、を具備し、前記バッテリセルは、一定の保持力により保持される第１バッテリセルと、前記第１バッテリセルよりも前記保持力が小さい第２バッテリセルと、を有し、前記第１バッテリセルの前記電極と、前記第２バッテリセルの前記電極とを接続する前記バスバに、衝撃が作用した際に前記第２バッテリセルが移動することで、前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの導通を遮断する遮断部を形成することを特徴とする。

【0010】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バッテリ保持部は、端部に配置された前記バッテリセルを保持するエンドプレートと、前記エンドプレートにより両端側が固定されるバインドバと、を具備し、前記第１バッテリセルは、前記エンドプレートにより支持され、前記第２バッテリセルは、前記第１バッテリセルに隣接することを特徴とする。

【0011】

また、本発明の車両用電源装置では、前記遮断部は、前記バスバに形成された切欠部であることを特徴とする。

【0012】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バスバは、一端側に配置されて第１切欠部が形成された第１バスバと、他端側に配置されて第２切欠部が形成された第２バスバと、を有し、前記第１切欠部が開口する方向と、前記第２切欠部が開口する方向とは、逆方向であることを特徴とする。

【0013】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バインドバと前記バッテリセルとの間には、前記第２バッテリセルの移動を許容する間隙が形成されることを特徴とする。

【0014】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バインドバは、前記第２バッテリセルが移動可能な方向に沿って、変位可能に取り付けられていることを特徴とする。

【0015】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バインドバの、前記エンドプレートに締結される部分に、スリットを形成することを特徴とする。

【0016】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バッテリセルは、車両の幅方向に沿って積層されることを特徴とする。

【0017】

また、本発明の車両用電源装置では、衝突時に於ける前記バスバの回転を抑制する回転抑制部を更に具備することを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明の車両用電源装置は、複数のバッテリセルから成るバッテリと、前記バッテリを周囲から保持するバッテリ保持部と、前記バッテリの電極どうしを接続するバスバと、を具備し、前記バッテリセルは、一定の保持力により保持される第１バッテリセルと、前記第１バッテリセルよりも前記保持力が小さい第２バッテリセルと、を有し、前記第１バッテリセルの前記電極と、前記第２バッテリセルの前記電極とを接続する前記バスバに、衝撃が作用した際に前記第２バッテリセルが移動することで、前記第１バッテリセルと前記第２バッテリセルとの導通を遮断する遮断部を形成することを特徴とする。これにより、本発明の車両用電源装置によれば、車両衝突などによる衝撃が作用した際に、保持力が大きい第１バッテリよりも、保持力が小さい第２バッテリが大きく変位するので、この変位によりバスバの遮断部が第２バッテリの電極端子から外れ、第１バッテリと第２バッテリとの導通を遮断できる。よって、車両用電源装置に衝突履歴を残すことができ、衝突事故により性能が劣化した車両用電源装置が再利用されてしまうことを防止できる。

【0019】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バッテリ保持部は、端部に配置された前記バッテリセルを保持するエンドプレートと、前記エンドプレートにより両端側が固定されるバインドバと、を具備し、前記第１バッテリセルは、前記エンドプレートにより支持され、前記第２バッテリセルは、前記第１バッテリセルに隣接することを特徴とする。これにより、本発明の車両用電源装置によれば、衝突発生時に於いて、エンドプレートで支持される第１バッテリセルは衝撃により移動しない一方、第２バッテリセルは移動する。よっ、て、両者の電極どうしを接続するバスバの前記遮断部を、電極から離脱させることができる。

【0020】

また、本発明の車両用電源装置では、前記遮断部は、前記バスバに形成された切欠部であることを特徴とする。これにより、本発明の車両用電源装置によれば、衝突発生時に於いて、バッテリセルの電極から切欠きが離脱することで、第１バッテリセルと第２バッテリセルとの導通を遮断できる。

【0021】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バスバは、一端側に配置されて第１切欠部が形成された第１バスバと、他端側に配置されて第２切欠部が形成された第２バスバと、を有し、前記第１切欠部が開口する方向と、前記第２切欠部が開口する方向とは、逆方向であることを特徴とする。これにより、本発明の車両用電源装置によれば、一方側に衝撃が作用した場合は、第１切欠部が電極から外れることで、第１バッテリセルと第２バッテリセルとの導通が遮断される。一方、他方側に衝撃が作用した場合は、第２切欠部が電極から外れることで、第１バッテリセルと第２バッテリセルとの導通が遮断される。例えば、車両が前方向から衝突された場合でも、後方向から衝突された場合でも、第１バッテリセルと第２バッテリセルとの導通が遮断される。

【0022】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バインドバと前記バッテリセルとの間には、前記第２バッテリセルの移動を許容する間隙が形成されることを特徴とする。これにより、本発明の車両用電源装置によれば、バインドバとバッテリセルとの間隙を、第２バッテリセルがスライドすることで、事故発生時に、第１バッテリセルと第２バッテリとの導通を遮断することができる。

【0023】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バインドバは、前記第２バッテリセルが移動可能な方向に沿って、変位可能に取り付けられていることを特徴とする。これにより、本発明の車両用電源装置によれば、事故発生時に於いて、第２バッテリセルにより押されたバインドバが変位するので、バインドバが第２バッテリセルの移動を阻害することなく、事故時にバッテリセル同士の導通を遮断することができる。

【0024】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バインドバの、前記エンドプレートに締結される部分に、スリットを形成することを特徴とする。これにより、本発明の車両用電源装置によれば、事故発生時には、スリットが形成されることで、バインドバが移動するので、バインドバが第２バッテリセルの移動を阻害することが無い。

【0025】

また、本発明の車両用電源装置では、前記バッテリセルは、車両の幅方向に沿って積層されることを特徴とする。これにより、本発明の車両用電源装置によれば、車両の前後方向に沿って入力する衝撃により、第１バッテリセルと第２バッテリセルとの導通を遮断することができる。

【0026】

また、本発明の車両用電源装置では、衝突時に於ける前記バスバの回転を抑制する回転抑制部を更に具備することを特徴とする。これにより、本発明の車両用電源装置によれば、回転抑制部によりバスバの回転を抑制することで、衝突事故発生時にバスバをより確実にバッテリセルの電極から離すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す図であり、（Ａ）は車両用電源装置を備えた車両を示す斜視図であり、（Ｂ）は車両用電源装置を示す平面図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す斜視図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す分解斜視図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す図であり、（Ａ）はバスバを示す平面図であり、（Ｂ）は他の形態に係るバスバを示す平面図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す図であり、（Ａ）は衝撃が作用する前の車両用電源装置を示す平面図であり、（Ｂ）は衝撃が作用した後の車両用電源装置を示す平面図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す図であり、衝撃が作用した後の車両用電源装置を示す拡大平面図である。

【図7】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す図であり、（Ａ）はバスバに形成される切欠部の形態を示す部分的平面図であり、（Ｂ）は切欠部の別の形態を示す部分的平面図であり、（Ｃ）は切欠部の更なる別形態を示す部分的平面図である。

【図8】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す図であり、（Ａ）は車両用電源装置を示す側面図であり、（Ｂ）は衝撃が作用した後の車両用電源装置を示す側面図である。

【図9】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す図であり、他の形態の車両用電源装置を示す側面図である。

【図10】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す図であり、（Ａ）は車両用電源装置を示す側面図であり、（Ｂ）は衝撃が作用した後の車両用電源装置を示す側面図である。

【図11】本発明の実施の形態に係る車両用電源装置を示す図であり、他の形態の車両用電源装置を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施形態に係る車両用電源装置１０を図面に基づき詳細に説明する。以下の説明では、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。また、以下の説明では、自車に後方から衝突が発生する事象を後突と称し、自車に前方から衝突が発生する事象を前突と称する。

【0029】

図１（Ａ）は、車両用電源装置１０を搭載した車両１２を説明する斜視図である。図１（Ｂ）は、車両１２の接続構成を示す平面図である。

【0030】

図１（Ａ）に示す如く、自動車や電車等の車両１２には、モータや様々な電装部品に電力を供給するための車両用電源装置１０が搭載されている。車両１２としては、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等を採用できる。そして、これらの車両１２にも、高い蓄電機能を有した車両用電源装置１０が搭載されている。

【0031】

車両１２は、車体１３と、車両１２の底面１４の近傍に規定されたバッテリ配置領域１５に配設された車両用電源装置１０と、車両用電源装置１０から供給される電力により駆動されるモータ（図示せず）と、モータの駆動力で回転するタイヤ（図示せず）と、を有している。ここで、バッテリ配置領域１５は、底面１４以外の領域に配置することも可能であり、例えば、後部座席の後方にバッテリ配置領域１５を設定することもできる。

【0032】

図１（Ｂ）に示す如く、上記したバッテリ配置領域１５には複数の車両用電源装置１０が配置されている。また、車両用電源装置１０は、車両１２の幅方向に沿う長手方向を有している。後述するバッテリセル２０は、車両１２の幅方向に沿って多数が積層配置されている。

【0033】

図２の斜視図および図３の分解斜視図を参照して、車両用電源装置１０を詳述する。以下の説明では、バッテリセル２０Ａないしバッテリセル２０Ｍを、バッテリセル２０またはバッテリ１１と総称する場合もある。また、エンドプレート２５１とエンドプレート２５２を、エンドプレート２５と総称する場合もある。更に、バインドバ２６１ないしバインドバ２６４を、バインドバ２６と総称する場合もある。更にまた、バスバ２３Ａないしバスバ２３Ｌを、バスバ２３と総称することもある。

【0034】

車両用電源装置１０は、左右方向に沿って積層配置されたバッテリセル２０と、バッテリセル２０の両端に配置されたエンドプレート２５と、バッテリセル２０の側方に配置されたバインドバ２６とを有する。

【0035】

バッテリセル２０は、リチウムイオンバッテリやニッケル水素バッテリであり、板状に成形されている。バッテリセル２０は、本実施形態では、バッテリセル２０Ａないしバッテリセル２０Ｍを有し、左右方向に沿って積層配置されている。ここで、バッテリは、バッテリスタック、バッテリモジュール等とも称される。ここで、バッテリセル２０Ａおよびバッテリセル２０Ｍが、エンドプレート２５により強固に保持される第１バッテリセルである。一方、バッテリセル２０Ｂないしバッテリセル２０Ｌが、第１バッテリセルよりも保持力が弱い第２バッテリセルである。ここで、図３では、バッテリセル２０を構成するバッテリセル２０Ａないしバッテリセル２０Ｉのみを示している。

【0036】

バッテリセル２０どうしの間には、セパレータ１９が配置されている。セパレータ１９は、エンドプレート２５と比較すると低強度な樹脂から成る板状部材である。セパレータ１９は、バッテリセル２０どうしの絶縁、バッテリセル２０同士の間に於ける風路形成、短絡時に於ける熱伝導抑制等を目的として、バッテリセル２０同士の間に配設されている。

【0037】

上記したバッテリセル２０等は、バッテリ保持部２１により支持されている。バッテリ保持部２１は、左右方向における両端部に配置された板状部材であるエンドプレート２５と、エンドプレート２５同士の間に架設されるバインドバ２６と、を有する。

【0038】

エンドプレート２５は、左端側に配置されるエンドプレート２５１と、右端側に配置されるエンドプレート２５２とを有する。エンドプレート２５は、グラファイトが添加された高強度樹脂または金属から成る板状の部材である。エンドプレート２５１は、左端に配置されたバッテリセル２０Ａを抱え込むように左方から支え、これにより、バッテリセル２０Ａは前後方向に於いてエンドプレート２５１に固定されている。同様に、エンドプレート２５２は、右端に配置されたバッテリセル２０Ｍを抱え込むように右方から支え、これにより、バッテリセル２０Ｍは前後方向に於いてエンドプレート２５２に固定されている。即ち、車両１２に衝突事故が発生することで、車両用電源装置１０に前後方向に衝撃、即ち加速度が作用した場合でも、エンドプレート２５１とバッテリセル２０Ａとの、前後方向に於ける相対的位置は基本的には変更がない。同様に、エンドプレート２５２とバッテリセル２０Ｍとの、前後方向に於ける相対的位置は基本的には変更がない。また、図３に示すように、左端側に配置されるエンドプレート２５１は２枚の板状材料から成り、係る事項は右端側に配置されるエンドプレート２５２に関しても同様である。

【0039】

バッテリセル２０の電極同士は、バスバ２３により接続されている。具体的には、バッテリセル２０Ａとバッテリセル２０Ｂとはバスバ２３Ａにより接続され、バッテリセル２０Ｂとバッテリセル２０Ｃとはバスバ２３Ｂにより接続され、バッテリセル２０Ｃとバッテリセル２０Ｄとはバスバ２３Ｃにより接続される。また、バッテリセル２０Ｄとバッテリセル２０Ｅとはバスバ２３Ｄにより接続され、バッテリセル２０Ｅとバッテリセル２０Ｆとはバスバ２３Ｅにより接続され、バッテリセル２０Ｆとバッテリセル２０Ｇとバスバ２３Ｆにより接続される。更に、バッテリセル２０Ｇとバッテリセル２０Ｈとはバスバ２３Ｇにより接続され、バッテリセル２０Ｈとバッテリセル２０Ｉとはバスバ２３Ｈにより接続され、バッテリセル２０Ｉとバッテリセル２０Ｊとはバスバ２３Ｉにより接続される。バッテリセル２０Ｊとバッテリセル２０Ｋとはバスバ２３Ｊにより接続され、バッテリセル２０Ｋとバッテリセル２０Ｌとはバスバ２３Ｋにより接続され、バッテリセル２０Ｌとバッテリセル２０Ｍとはバスバ２３Ｌにより接続される。また、各バッテリセル２０の電極は、ナット２７により、バスバ２３に締結されている。

【0040】

また、エンドプレート２５１とエンドプレート２５２との間には、バインドバ２６が架設される。具体的には、エンドプレート２５１の四隅近傍と、エンドプレート２５２との四隅近傍との間に、バインドバ２６１、バインドバ２６２、バインドバ２６３およびバインドバ２６４が架設される。係る構成のエンドプレート２５およびバインドバ２６により、左右方向に於いてバッテリセル２０およびセパレータ１９に圧縮力が与えられる。バッテリセル２０に圧縮力を与えることで、前後方向に於いて、各バッテリセル２０と各セパレータ１９との間に発生する摩擦力により、バッテリセル２０Ｂないしバッテリセル２０Ｌの位置は固定される。

【0041】

図４を参照して、バスバ２３Ａの構成を説明する。図４（Ａ）はバスバ２３Ａを示す平面図であり、図４（Ｂ）はバスバ２３Ａの変形例を示す平面図である。

【0042】

図４（Ａ）を参照して、バスバ２３Ａは、略矩形形状の金属板から成り、接続用孔２３１と接続用孔２３２が形成されている。図２に示したように、接続用孔２３１にはバッテリセル２０Ａの柱状の電極２２が挿入され、接続用孔２３２にはバッテリセル２０Ｂの電極２２が挿入される。

【0043】

接続用孔２３１は、バスバ２３Ａの外縁から離間した孔として形成されている。一方、接続用孔２３２とバスバ２３Ａの外縁との間には、切欠部２４が形成されている。切欠部２４の左右方向の幅は、接続用孔２３２の左右方向の幅よりも短くされる。また、切欠部２４の左右方向の幅は、図２に示したバッテリセル２０の電極２２の直径よりも短くされる。これにより、事故が発生していない通常時に於いては、電極２２が接続用孔２３２に嵌合し、切欠部２４を経由して電極２２が不用意にバスバ２３Ａから離脱してしまうことを防止できる。また、後述するように、衝突事故が発生した際には、電極２２が切欠部２４を経由して、バスバ２３Ａから離脱し、バッテリセル２０同士の導通を遮断することで、事故発生時に於ける安全性を確保できる。

【0044】

ここで、切欠部２４は、バスバ２３Ａに形成されて衝突事故発生時にバッテリセル２０どうしの導通を遮断する遮断部の一例である。遮断部としては、切欠部２４以外の形態を採用することもでき、例えば、切欠部２４に相当する部位を肉薄にした肉薄部等を、遮断部として採用することもできる。遮断部として肉薄部が採用された場合は、衝突事故発生時に肉薄部が断裂することで、上記した電極２２がバスバ２３Ａから外れる。

【0045】

図４（Ｂ）に示すバスバ２３Ａでは、接続用孔２３２の近傍の形状が、図４（Ａ）に示したバスバ２３Ａとは異なる。ここでは、バスバ２３Ａの右方部分が後方に向かって湾曲しており、係る構成とすることで接続用孔２３２の周囲の強度を向上できる。更に、ここでは、切欠部２４が左右方向に幅広に形成されており、係る構成により事故発生時に電極２２を容易にバスバ２３Ａから離脱できる。更には、締結時に於いて他の導電部材と接触する面積を大きくとることができる。

【0046】

図５を参照して、衝突実発生時にバスバ２３Ａによりバッテリセル２０の接続を遮断する方法を説明する。図５（Ａ）は衝突事故が発生していない通常時における車両用電源装置１０を示す平面図であり、図５（Ｂ）は衝突事故が発生した後の車両用電源装置１０を示す平面図である。ここでは、バッテリセル２０を前方に向かって移動させるような衝突事故が発生した場合を例に説明する。

【0047】

図５（Ａ）を参照して、通常時に於いては、バッテリセル２０どうしは、バスバ２３より相互に接続されている。また、車両用電源装置１０からの電力は、ここでは図示しないインバータにより所定の交流電力に変換された後に、その交流電力より図示しないモータが回転され、これにより車両１２に駆動力が与えられる。バッテリセル２０Ａないしバッテリセル２０Ｍは、左右方向に沿って一列に整列している。

【0048】

車両１２に衝突事故が発生した場合、バッテリセル２０を前方に移動させようとする加速度が作用する。ここで、バッテリセル２０の左端に配置されたバッテリセル２０Ａは、エンドプレート２５１に抱え込まれており保持力が大きいため、前方には移動しない。同様に、バッテリセル２０の右端に配置されたバッテリセル２０Ｍは、エンドプレート２５２に抱え込まれていることで保持力が大きいため、前方に移動しない。

【0049】

一方、バッテリセル２０Ｂないしバッテリセル２０Ｌの前後方向に於ける位置は、互いの間に発生する摩擦力である小さな保持力により保持されている。また、衝突事故が発生した際には、各バッテリセル２０には、その自重に衝突加速度を乗算した値に相当する力が作用する。後突の場合は、その力は各バッテリセル２０を前方に向かって移動させようとする。この力は、中央部が最も小さく、端部で最大となる。即ち、中央部に配置されたバッテリセル２０Ｆに作用する力が最小であり、端部に配置されたバッテリセル２０Ａおよびバッテリセル２０Ｍに作用する力が最大である。しかしながら、上記したように、バッテリセル２０Ａはエンドプレート２５１により強固に保持されているため、バッテリセル２０Ａは移動しない。同様に、バッテリセル２０Ｍは、エンドプレート２５２により保持されているため移動しない。よって、バッテリセル２０全体を前方に移動させるような衝撃加速度が作用した場合、バッテリセル２０Ａとバッテリセル２０Ｂとの間、および、バッテリセル２０Ｍとバッテリセル２０Ｌとの間で、加速度に起因したズレが発生し、バッテリセル２０Ｂないしバッテリセル２０Ｌが、前方に向かって移動する。

【0050】

図５（Ｂ）に、衝突による衝撃が作用した後の、車両用電源装置１０の状態を示す。ここでは、バッテリセル２０の両端に配置されたバッテリセル２０Ａおよびバッテリセル２０Ｍは、衝突発生前と同じ位置に配置されている。一方、バッテリセル２０Ｂないしバッテリセル２０Ｌは、衝突により付与された加速度により、前方に向かって移動している。

【0051】

よって、バッテリセル２０Ｂは、バッテリセル２０Ａに対して前方に向かって相対的に移動している。このことから、バッテリセル２０Ｂの電極２２は、バスバ２３Ａから離脱し、バッテリセル２０Ｂとバッテリセル２０Ａとの導通は遮断される。また、バッテリセル２０Ｌは、バッテリセル２０Ｍに対して前方に向かって相対的に移動している。これにより、バッテリセル２０Ｌの電極２２は、バスバ２３Ｌから離脱し、バッテリセル２０Ｌとバッテリセル２０Ｍとの導通は遮断される。

【0052】

上記のように、バッテリセル２０の内部に於ける導通が遮断されると、ここでは図示しないＣＰＵである制御装置の指示により、車両用電源装置１０とインバータとの接続ラインに介装されたメインリレーを遮断し、車両用電源装置１０の外部への電力供給を遮断する。また、車両用電源装置１０の内部に於いては、バスバ２３による接続が遮断されているので、車両用電源装置１０を再度接続して利用しようとしても、制御装置の故障検出機能が動作することで、車両用電源装置１０から他の機器に対して電源を供給することはできない。

【0053】

図６を参照して、図５に示した状況に於いて、バッテリセル２０Ｂの電極２２がバスバ２３Ａから離脱する構成を詳述する。図６は、衝突による衝撃が作用することで、バッテリセル２０Ｂの電極２２が、バスバ２３Ａの接続用孔２３２から離脱した後の状況を示す拡大平面図である。

【0054】

図６に示すように、接続用孔２３２の切欠部２４から、電極２２は前方に向かって離脱している。切欠部２４の左右方向に於ける幅は、電極２２の直径よりも短い。従って、バッテリセル２０Ｂの電極２２が、バスバ２３Ａから離脱する際には、切欠部２４を左右方向に押し広げながら離脱する。このようにすることで、バッテリセル２０Ｂの電極２２が一旦、接続用孔２３２から外れたら、バッテリセル２０Ｂの電極２２を接続用孔２３２に再び挿入することは簡単ではない。よって、衝突事故を経た車両用電源装置１０が再利用されてしまうことを防止できる。

【0055】

また、バッテリセル２０Ａの電極２２の近傍には、回転抑制部３０が配置されている。回転抑制部３０は、例えば、バッテリセル２０Ａの上面から上方に向かって突起する突起状部位である。または、回転抑制部３０としては、後方からバスバ２３Ａを引っかけるような構成が採用されても良い。回転抑制部３０は、接続用孔２３１よりも右方側に於いて、バスバ２３Ａの前方側面に、前方から当接している。回転抑制部３０を設けることで、衝突事故発生時に於いて、バスバ２３Ａが不必要に回転してしまうことを防止し、これにより、バスバ２３Ａの接続用孔２３２から、バッテリセル２０Ｂの電極２２を確実に離脱させることができる。

【0056】

図７を参照して、切欠部２４の各形態を説明する。図７（Ａ）、図７（Ｂ）および図７（Ｃ）では、バッテリセル２０Ａを接続するバスバ２３Ａ、および、バッテリセル２０Ｍを接続するバスバ２３Ｌを示している。具体的には、図７（Ａ）は切欠部２４が前方に向かって形成される場合を示し、図７（Ｂ）は切欠部２４が後方に向かって形成される場合を示し、図７（Ｃ）は切欠部２４が前後方向に向かって形成される場合を示している。

【0057】

図７（Ａ）を参照して、ここでは、切欠部２４は前方に向かって形成されている。具体的には、左端のバスバ２３Ａでは、切欠部２４は、接続用孔２３２とバスバ２３Ａの前方側辺との間に形成されている。同様に、右端のバスバ２３Ｌでも、切欠部２４は、接続用孔２３２とバスバ２３Ｌの前方側辺との間に形成されている。係る構成により、車両１２に対して他車が後方から追突する後突が発生した際に、その衝撃を利用して、バスバ２３Ａの接続用孔２３２から、図５（Ｂ）に示したバッテリセル２０Ｂの電極２２を離脱させることができる。同時に、バスバ２３Ｌの接続用孔２３２から、図５（Ｂ）に示したバッテリセル２０Ｌの電極２２を離脱させることができる。ここで、バスバ２３Ａに形成された切欠部２４が第１切欠部であり、バスバ２３Ｌに形成された切欠部２４が第２切欠部である。

【0058】

図７（Ｂ）を参照して、ここでは、切欠部２４は後方に向かって形成されている。具体的には、左端のバスバ２３Ａでは、切欠部２４は、接続用孔２３２とバスバ２３Ａの後方側辺との間に形成されている。同様に、右端のバスバ２３Ｌでも、切欠部２４は、接続用孔２３２とバスバ２３Ｌの後方側辺との間に形成されている。係る構成により、車両１２に対して他車が前方から追突する前突が発生した際に、その衝撃を利用して、バスバ２３Ａの接続用孔２３２から、図５（Ｂ）に示したバッテリセル２０Ｂの電極２２を離脱させることができる。同時に、バスバ２３Ｌの接続用孔２３２から、図５（Ｂ）に示したバッテリセル２０Ｌの電極２２を離脱させることができる。

【0059】

図７（Ｃ）を参照して、ここでは、切欠部２４は後方および後方に向かって形成されている。具体的には、左端のバスバ２３Ａでは、切欠部２４は、接続用孔２３２とバスバ２３Ａの前方側辺との間に形成されている。逆に、右端のバスバ２３Ｌでは、切欠部２４は、接続用孔２３２とバスバ２３Ｌの後方側辺との間に形成されている。係る構成により、前突が発生した際は、その衝撃を利用して、バスバ２３Ｌの接続用孔２３２から、図５（Ｂ）に示したバッテリセル２０Ｌの電極２２を離脱させることができる。逆に、後突が発生した場合は、その衝撃を利用して、バスバ２３Ａの切欠部２４から、図５（Ｂ）に示したバッテリセル２０Ｂの電極２２を離脱させることができる。ここで、バスバ２３Ａが第１バスバに対応し、バスバ２３Ｌが第２バスバに対応している。

【0060】

図８以降の図を参照して、衝突発生時に於いてバッテリセル２０の移動を許容するためのバインドバ２６の構成を説明する。

【0061】

図８を参照して、バインドバ２６に間隙３１を形成する構成を説明する。図８（Ａ）はバインドバ２６の構成を示す車両用電源装置１０の側面図であり、図８（Ｂ）は衝撃が作用した後の車両用電源装置１０を示す側面図である。

【0062】

図８（Ａ）を参照して、車両用電源装置１０では、エンドプレート２５の四隅にバインドバ２６が配置されている。具体的には、エンドプレート２５の上側左隅にバインドバ２６１が配置され、下側左隅にバインドバ２６２が配置され、上側右隅にバインドバ２６３が配置され、下側右隅にバインドバ２６４が配置されている。また、各バインドバ２６の端部は、ボルトナットなどからなる締結部２９により、エンドプレート２５に締結されている。

【0063】

また、バインドバ２６１の前端は、エンドプレート２５（バッテリセル２０）の前端よりも前方にせり出している。よって、バインドバ２６１の内部には、間隙３１が形成されている。同様に、バインドバ２６２の前端が、エンドプレート２５の前端よりも前方にせり出していることで、間隙３１が形成されている。

【0064】

図８（Ｂ）を参照して、後突が発生することで、バッテリセル２０が前方に押し出されると、バッテリセル２０の前端部分は、バインドバ２６１およびバインドバ２６２に形成される間隙３１に収納される。具体的には、図５（Ｂ）に示した、バッテリセル２０Ｂないしバッテリセル２０Ｌの前端部分が間隙３１に収納される。係る構成により、図５（Ｂ）に示した後突時に於けるバッテリセル２０Ｂないしバッテリセル２０Ｌの前方への移動が、バインドバ２６１およびバインドバ２６２で阻害されることがない。よって、図５（Ｂ）に示したように、後突時に於いてバスバ２３Ａから、バッテリセル２０Ｂの電極２２が確実に離脱し、車両用電源装置１０の内部に於けるバッテリどうしの導通を確実に遮断することができる。

【0065】

図９は他の形態に係る、車両用電源装置１０を示す側面図である。ここでは、バインドバ２６１およびバインドバ２６２が、エンドプレート２５（バッテリセル２０）の前端部によりも前方にせり出している。係る構成により、後突時に於いてバッテリセル２０が前方に移動することが許容される。また、バインドバ２６３およびバインドバ２６４は、エンドプレート２５（バッテリセル２０）の後端よりも後方にせり出している。係る構成により、前突時に於いてバッテリセル２０が後方に移動することが許容される。

【0066】

図１０を参照して、バインドバ２６にスリット２８を形成する構成を説明する。図１０（Ａ）はバインドバ２６の構成を示す車両用電源装置１０の側面図であり、図１０（Ｂ）は衝撃が作用した後の車両用電源装置１０を示す側面図である。

【0067】

図１０（Ａ）を参照して、車両用電源装置１０では、エンドプレート２５の四隅にバインドバ２６が配置されている。係る事項は図８（Ａ）を参照して説明した通りである。

【0068】

ここでは、バインドバ２６１およびバインドバ２６２は、前後方向に対して移動可能にエンドプレート２５に取り付けされている。具体的には、バインドバ２６１およびバインドバ２６２には、前後方向に向かって伸びるスリット２８が形成されている。スリット２８に係合する締結部２９により、バインドバ２６１およびバインドバ２６２は、前後方向に沿って移動可能とされている。一方、エンドプレート２５の後端側に配置されるバインドバ２６３およびバインドバ２６４は、締結部２９により移動しない状態で締結されている。

【0069】

図１０（Ｂ）を参照して、後突が発生することで、バッテリセル２０が前方に押し出されると、バインドバ２６１およびバインドバ２６２は、バッテリセル２０の先端部に押されて、バッテリセル２０と共に前方に向かって移動する。よって、図５（Ｂ）に示したように、後突時に於いてバスバ２３Ａから、バッテリセル２０Ｂの電極２２が確実に離脱し、車両用電源装置１０の内部に於けるバッテリどうしの導通を確実に遮断することができる。ここで、バッテリセル２０の移動後に於いて、バインドバ２６１およびバインドバ２６２は、エンドプレート２５に繋がったままでも良いし、エンドプレート２５から離脱しても良い。

【0070】

図１１は他の形態に係る、車両用電源装置１０を示す側面図である。ここでは、バインドバ２６１、バインドバ２６２、バインドバ２６３およびバインドバ２６４の全てに、スリット２８が形成される。また、バインドバ２６１ないしバインドバ２６４は、締結部２９に係合する締結部２９により、前後方向に沿って移動可能な状態でエンドプレート２５に取り付けられている。

【0071】

係る構成により、後突時に於いてはバインドバ２６１およびバインドバ２６２がバッテリセル２０と共に前方に向かって移動することで、図５（Ｂ）に示したように、バッテリセル２０の導通を遮断できる。また、前突時に於いてはバインドバ２６３およびバインドバ２６４がバッテリセル２０と共に後方に向かって移動することで、バッテリセル２０の導通を遮断できる。

【0072】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。また、上記した各形態は相互に組み合わせることが可能である。

【0073】

例えば、図５（Ｂ）を参照して、上記した本実施形態では、バッテリセル２０Ａないしバッテリセル２０Ｍは、車両１２の車幅方向である左右方向に沿って積層されていたが、バッテリセル２０Ａないしバッテリセル２０Ｍを車両１２の前後方向に沿って積層することもできる。この場合、車両１２に側方から入力する衝突加速度で、バッテリセル２０Ｂないしバッテリセル２０Ｌが移動することで、バスバ２３Ａとバッテリセル２０Ｂとの接続が解除され、車両用電源装置１０の不用意な再利用を防止できる。

【符号の説明】

【0074】

１０ 車両用電源装置
１１ バッテリ
１２ 車両
１３ 車体
１４ 底面
１５ バッテリ配置領域
１９ セパレータ
２０ バッテリセル
２０Ａ バッテリセル
２０Ｂ バッテリセル
２０Ｃ バッテリセル
２０Ｄ バッテリセル
２０Ｅ バッテリセル
２０Ｆ バッテリセル
２０Ｇ バッテリセル
２０Ｈ バッテリセル
２０Ｉ バッテリセル
２０Ｊ バッテリセル
２０Ｋ バッテリセル
２０Ｌ バッテリセル
２０Ｍ バッテリセル
２１ バッテリ保持部
２２ 電極
２３ バスバ
２３Ａ バスバ
２３Ｂ バスバ
２３Ｃ バスバ
２３Ｄ バスバ
２３Ｅ バスバ
２３Ｆ バスバ
２３Ｇ バスバ
２３Ｈ バスバ
２３Ｉ バスバ
２３Ｊ バスバ
２３Ｋ バスバ
２３Ｌ バスバ
２３１ 接続用孔
２３２ 接続用孔
２４ 切欠部
２５ エンドプレート
２５１ エンドプレート
２５２ エンドプレート
２６ バインドバ
２６１ バインドバ
２６２ バインドバ
２６３ バインドバ
２６４ バインドバ
２７ ナット
２８ スリット
２９ 締結部
３０ 回転抑制部
３１ 間隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】