專利名稱：電源裝置及具備該電源裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將多個電池單元隔著隔板層疊的電源裝置及使用該電源裝置的 車輛。
背景技術(shù)：
層疊多個電池單元并向電池單元之間的冷卻間隙強制鼓風(fēng)的電源裝置或蓄電池 系統(tǒng)被利用于混合動力汽車、電動機動車等車輛中。在這樣的電源裝置中，由于使用多個電 池單元的關(guān)系，在各電池單元中產(chǎn)生溫度差。尤其是，若增加層疊的電池單元的個數(shù)，則使 全部的電池單元為一致的溫度、即在減小溫度差的同時進(jìn)行冷卻變得困難。對于層疊多個 電池單元的車輛用的蓄電池系統(tǒng)來說，盡可能縮小電池單元的溫度差極為重要。這是因為 電池單元的溫度差使各電池單元的剩余容量(殘容量)不一致，縮短特定的電池單元的壽 命的緣故。由于電池的充放電的效率根據(jù)溫度而變化，因此在存在溫度差時，即使各電池以 相同的電流進(jìn)行充放電，剩余容量也存在差異。在剩余容量存在差異時，剩余容量大的電池 容易過充電，而剩余容量小的電池容易過放電，過充電和過放電導(dǎo)致特定的電池單元的劣 化加速，成為車輛用的蓄電池系統(tǒng)的壽命縮短的原因。尤其是車輛用的蓄電池系統(tǒng)如混合 動力汽車、插入式混合動力汽車或電動機動車那樣，層疊多個電池，用于以大電流進(jìn)行充放 電的用途，因此制造成本變得極其高，因而如何使延長壽命非常重要。尤其越形成使用多個 電池的車輛用的蓄電池系統(tǒng)，制造成本越變高，因此要求延長壽命。但是，越層疊多個電池， 存在車輛用的蓄電池系統(tǒng)的溫度差越大從而壽命縮短的特性。開發(fā)有層疊多個電池單元，向電池單元之間強制輸送冷卻氣體而將其冷卻的結(jié)構(gòu) 的車輛用的蓄電池系統(tǒng)(參照專利文獻(xiàn)1)。如圖25的剖視圖所示，專利文獻(xiàn)1的車輛用的 蓄電池系統(tǒng)中，在電池塊110的電池單元101之間設(shè)置冷卻間隙103，在電池塊110的兩側(cè) 設(shè)置有供給通道106和排出通道107。該車輛用的蓄電池系統(tǒng)中，從供給通道106向冷卻間 隙103強制輸送冷卻氣體，并將冷卻氣體從排出通道107排出，從而冷卻電池單元101。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-250515號公報然而，在利用冷卻氣體依次冷卻電池單元的方式中，接近供給通道的位置的電池 單元由剛被供給的冷的冷卻氣體充分冷卻，但是，冷卻氣體被輸送并反復(fù)進(jìn)行與電池的熱 交換的結(jié)果是冷卻氣體逐漸被加熱。因此，產(chǎn)生沿著冷卻通道的長度方向排列的電池單元 的溫度由于位置的不同而產(chǎn)生差異的問題。由這樣的電池單元的溫度差導(dǎo)致在電池單元的 特性劣化、壽命方面產(chǎn)生差異。尤其是由于蓄電池系統(tǒng)的輸出被最低溫度的電池限制，因 此為了最大限度地發(fā)揮蓄電池系統(tǒng)的性能，理想的是使電池最高溫度和最低溫度的差量即 Δ T接近零附近。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而提出。本發(fā)明的主要目的在于提供降低電池單元的溫度差 從而能夠最大限度地發(fā)揮電池單元的性能的電源裝置及具備該電源裝置的車輛。4
為了完成上述的目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電源裝置，其具備多個方形的電 池單元1 ；樹脂制的隔板2，其插入各電池單元1彼此之間，使相鄰的電池單元1彼此電絕 緣，且與電池單元1的表面以熱結(jié)合狀態(tài)接觸；一對端面間隔件17，它們覆蓋電池塊的位于 對置的端面的端面電池單元1，其中，電池塊交替層疊所述電池單元1和隔板2而構(gòu)成；一 對金屬制的端板10，它們分別覆蓋所述端面間隔件17的表面，并比所述端面間隔件17厚； 連結(jié)件11，其將所述一對端板10彼此連結(jié)，其中，可以在所述隔板2的與所述電池單元1接 觸的表面形成有用于使冷卻氣體流動的冷卻間隙4，在所述端面間隔件17的與所述電池單 元1接觸的表面設(shè)置有劃定閉塞的空間的中空狀的隔熱層18。由此，使端板為金屬制而提 高機械緊固力，并且由于是金屬制因而熱傳導(dǎo)性高，通過利用閉塞空間的空氣的隔熱層能 夠減少面向端板的電池單元的冷卻能力高于其它電池單元的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)機械強度的提 高和均熱化。另外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電源裝置，所述隔板2的截面形成為凹凸?fàn)畈⑶?端緣開口，從而形成所述冷卻間隙4，所述端面間隔件17的截面形成為凹凸?fàn)畈⑶移涠司?閉塞，從而能夠形成所述隔熱層18。由此，使隔板與端面間隔件的形狀大致通用化，能夠通 過閉塞冷卻間隙的端緣來構(gòu)成端面間隔件，因此能夠降低隔板及端面間隔件的制造成本。另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的電源裝置，可以閉塞所述冷卻間隙4的端緣而形 成所述隔熱層18。由此，能夠容易地設(shè)置與冷卻間隙相同寬度的隔熱層，能夠降低端面間隔 件的制造成本。另外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面的電源裝置，所述隔熱層18還可以通過肋將閉塞空 間分割成多個。由此，能夠通過肋提高端面間隔件的強度并且將閉塞空間分割成多個，從而 提高基于空氣的滯留的隔熱效果。另外，根據(jù)本發(fā)明的第五方面的電源裝置，所述肋可以形成為山形。由此，能夠使 肋的形成簡單化，能夠有助于進(jìn)一步提高端面間隔件的彎曲強度。另外，根據(jù)本發(fā)明的第六方面的電源裝置，所述端面間隔件17具備冷卻間隙4，所 述隔板2的冷卻間隙4比所述端面間隔件17的冷卻間隙4數(shù)量多或流路的截面積大即可。 由此，實現(xiàn)面向端面間隔件的電池單元的冷卻，并且與其它的電池單元相比抑制冷卻氣體 的流量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻能力的平衡。另外，根據(jù)本發(fā)明的第七方面的電源裝置，所述端面間隔件17在所述電池單元1 的高度方向的大致中央具備所述冷卻間隙4，在該冷卻間隙4的兩側(cè)設(shè)置有隔熱層18即可。 由此，由于能夠從大致中央冷卻端面的電池單元，因此能夠在電池單元的高度方向上實現(xiàn) 均等冷卻。另外，根據(jù)本發(fā)明的第八方面的電源裝置，可以在所述隔板2中的面向所述端面 間隔件17的隔板2中設(shè)置隔熱層18。由此，在認(rèn)為隨著朝向端面的電池單元而容易被冷卻 的電池單元上設(shè)置隔熱層，能夠減低電池單元的溫度差。另外，根據(jù)本發(fā)明的第九方面的電源裝置，所述冷卻間隙4的截面積可以形成為 在所述電池塊3的端面最窄，隨著朝向內(nèi)側(cè)逐漸變大。由此，越是容易被冷卻的端面?zhèn)鹊碾?池單元，越減小冷卻間隙的截面積來降低冷卻能力，從而實現(xiàn)與電池塊的內(nèi)側(cè)的單元的溫 度差的降低。另外，根據(jù)本發(fā)明的第十方面的電源裝置，所述電源裝置可以具備連接強制鼓風(fēng)機構(gòu)9的通道，該強制鼓風(fēng)機構(gòu)9用于強制使冷卻氣體向所述冷卻間隙4流動。由此，能夠 將冷卻氣體可靠地向各隔板的冷卻間隙供給，實現(xiàn)電池單元的冷卻。另外，根據(jù)本發(fā)明的第十一方面的電源裝置，所述連結(jié)件11可以通過螺釘緊固。 由此，通過使端板為金屬制能夠相對于螺釘維持足夠的強度。另外，根據(jù)具備第十一方面的電源裝置的車輛，其可以具備上述的電源裝置。
圖1是本發(fā)明的一實施例的蓄電池系統(tǒng)的立體圖。圖2是表示圖1所示的蓄電池系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3是本發(fā)明的一實施例的蓄電池系統(tǒng)的簡要立體圖。圖4是圖3所示的蓄電池系統(tǒng)的簡要水平剖視圖。圖5是圖4所示的蓄電池系統(tǒng)的局部放大V-V線剖視圖。圖6是圖4所示的蓄電池系統(tǒng)的VI-VI線剖視圖。圖7是表示圖3所示的蓄電池系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部放大簡要立體圖。圖8是圖2所示的蓄電池系統(tǒng)的電池塊的分解立體圖。圖9是表示電池單元與隔板的層疊結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖10是本發(fā)明的另一實施例的蓄電池系統(tǒng)的簡要立體圖。圖11是圖10所示的蓄電池系統(tǒng)的簡要水平剖視圖。圖12是圖11所示的蓄電池系統(tǒng)的局部放大XII-XII線剖視圖。圖13是表示圖10所示的蓄電池系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部放大簡要立體圖。圖14是本發(fā)明的另一實施例的蓄電池系統(tǒng)的簡要立體圖。圖15是圖14所示的蓄電池系統(tǒng)的簡要水平剖視圖。圖16是圖15所示的蓄電池系統(tǒng)的局部放大XVI-XVI線剖視圖。圖17是表示圖14所示的蓄電池系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部放大簡要立體圖。圖18是表示連接桿(A〗> K A — )的變形例的立體圖。圖19是表示端面間隔件的立體圖。圖20是從背面觀察圖19的端面間隔件的立體圖。圖21是表示在端面間隔件上嵌合了端板的狀態(tài)的立體圖。圖22是電池塊的剖視圖。圖23是表示在通過發(fā)動機和電動機行駛的混合動力車輛上搭載電源裝置的例子 的框圖。圖M是表示在僅通過電動機行駛的電動機動車上搭載電源裝置的例子的框圖。圖25是現(xiàn)有的電源裝置的水平剖視圖。圖沈是表示通過連接桿固定電池塊的情況的立體圖。符號說明100,200,300 電源裝置100BU00C蓄電池系統(tǒng)1、ID電池單元IA 開口部
2、2D、2a、2b、2c、2d 隔板2A槽2B切口部3、3D電池塊4冷卻間隙5鼓風(fēng)通道6供給通道7排出通道8、58、78溫度均等化壁8A、58A、78A 錐部8B、58B、78B 寬幅部9強制鼓風(fēng)機構(gòu)10、IOD端板IOA加強肋IOa連結(jié)孔11連結(jié)件Ila垂直肋lib水平肋Ilc連結(jié)孔Ild折彎片lie上桿Ilf下桿Ilg連結(jié)部Ilh折彎部11X、11B、11C、11D 連接桿12U2D止動螺釘13電極端子14開口部14A閉塞部14B露出部15、15a、35溫度均等化板15A閉塞桿15B連結(jié)桿16、36風(fēng)量調(diào)整開口17端面間隔件18、18B隔熱層19中間隔斷壁20外裝箱20A下殼體說明 書4/15頁7
20B上殼體21凸緣部22側(cè)壁24螺栓25螺母30端面板31連結(jié)通道3IA上桿3IB下桿31C連結(jié)部3ID折彎部55鼓風(fēng)通道56供給通道57排出通道75鼓風(fēng)通道76供給通道77排出通道93電動機94發(fā)電機95DC/AC變換器96發(fā)動機101電池單元103冷卻間隙106供給通道107排出通道110電池塊EV、HV車輛
具體實施例方式
以下，基于
本發(fā)明的實施方式。其中，以下所示的實施方式為用于將本 發(fā)明的技術(shù)思想具體化的電源裝置、具備該電源裝置的車輛以及電源裝置的充放電控制方 法，本發(fā)明的電源裝置、具備該電源裝置的車輛以及電源裝置的充放電控制方法不特定為 以下的內(nèi)容。并且，決不能將權(quán)利要求書所述的構(gòu)件特定為實施方式的構(gòu)件。尤其是，實施 方式中記載的構(gòu)成構(gòu)件的尺寸、材質(zhì)、形狀及其相對的配置等主要沒有特別的特定記載，則 不是將本發(fā)明的范圍僅限定于此的意思，僅為說明例。此外，為了使說明明確，各附圖示出 的構(gòu)件的尺寸、位置關(guān)系等存在夸張的情況。此外，在以下的說明中，同一名稱、符號表示同 一或同種的構(gòu)件，適當(dāng)省略詳細(xì)說明。另外，構(gòu)成本發(fā)明的各要素還可以采用將多個要素以 同一構(gòu)件構(gòu)成而以一個構(gòu)件兼用作多個要素的方式，還可以相反地將一個構(gòu)件的功能由多 個構(gòu)件分擔(dān)實現(xiàn)。此外，一部分的實施例、實施方式中說明的內(nèi)容可以在其它的實施例、實施方式等中利用?；趫D1至圖17，說明作為實施方式的電源裝置適用于車載用的電源裝置的例 子。在這些圖中，圖1至圖9表示本發(fā)明的實施方式1的電源裝置100，圖10至圖13表示實 施方式2的電源裝置200，圖14至圖17表示實施方式3的電源裝置300。此外，圖18表示 連接桿的變形例的立體圖，圖19表示端面間隔件的立體圖，圖20表示從背面觀察圖19的 端面間隔件的立體圖，圖21表示在端面間隔件上嵌合了端板的狀態(tài)的立體圖，圖22表示電 池塊的剖視圖。上述實施例所示的電源裝置主要適合于通過發(fā)動機和電動機行駛的混合動 力汽車、僅通過電動機行駛的電動機動車等電動車輛的電源。但是，本發(fā)明也可以使用于混 合動力汽車和電動機動車以外的車輛，還能夠使用于電動車輛以外的要求大輸出的用途。上述圖中所示的電源裝置具備將由多個方形電池構(gòu)成的電池單元1以形成有冷 卻間隙4的狀態(tài)層疊而形成的電池塊3、對該電池塊3的電池單元1強制輸送冷卻氣體而進(jìn) 行冷卻的強制鼓風(fēng)機構(gòu)9。在電池塊3中，在層疊的電池單元1之間夾著隔板2。如圖9所 示，隔板2為與電池單元1之間形成有冷卻間隙4的形狀。并且，圖中的隔板2在兩面利用 嵌合結(jié)構(gòu)連結(jié)電池單元1。通過利用嵌合結(jié)構(gòu)連結(jié)于電池單元1上的隔板2來阻止相鄰的 電池單元1的位置錯動而進(jìn)行層疊。方形電池的電池單元1為鋰離子二次電池。但是，電池單元也可以為鎳氫電池或 鎳鎘電池等二次電池。圖中的電池單元1為具有規(guī)定厚度的四邊形，在上表面的兩端部突 出設(shè)置有正負(fù)電極端子13，在上表面的中央部設(shè)有安全閥的開口部1A。在層疊的電池單元 1中，相鄰的電極端子13通過連結(jié)件(未圖示)連結(jié)而互相串聯(lián)連接。電源裝置通過將相 鄰的電池單元1的正負(fù)電極端子13以層疊狀態(tài)連結(jié)而彼此串聯(lián)連接。電池單元1可以通 過母線(未圖示)將正負(fù)電極端子13連結(jié)而互相串聯(lián)連接。將相鄰的電池單元1互相串 聯(lián)連接的電源裝置能夠提高輸出電壓來增大輸出。但是，電源裝置也可以將相鄰的電池單 元并聯(lián)連接。電池單元1由金屬制的外裝殼(外裝缶)制作而成。該電池單元1夾著絕緣 材料的隔板2，從而防止相鄰的電池單元1的外裝殼的短路。電池單元的外裝殼也可以由塑 料等絕緣材料制作而成。該電池單元由于不必將外裝殼絕緣層疊，因此間隔件也可以為金 屬制。隔板2由塑料等絕緣材料制作，使相鄰的電池單元1絕緣。如圖6所示，在隔板2 與電池單元1之間設(shè)置有使空氣等冷卻氣體通過的冷卻間隙4，以使電池單元1冷卻。圖9 的隔板2在與電池單元1的對置面設(shè)置有延伸到兩側(cè)緣的槽2A，在隔板2與電池單元1之 間設(shè)置有冷卻間隙4。在圖中的隔板2中，將多個槽2A以規(guī)定的間隔互相平行地設(shè)置。在 圖9的隔板2的兩面設(shè)置有槽2A，在互相相鄰的電池單元1與隔板2之間構(gòu)成冷卻間隙4。 該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于，能夠通過在隔板2的兩側(cè)形成的冷卻間隙4有效地冷卻兩側(cè)的電池單 元1。但是，也可以僅在隔板的單面設(shè)置槽，在電池單元與隔板之間設(shè)置冷卻間隙。以向電 池塊3的左右開口的方式沿水平方向設(shè)置圖中的冷卻間隙4。并且，在圖9的隔板2的兩 側(cè)設(shè)置切口部2B。在設(shè)置于該隔板2的兩側(cè)的切口部2B，相鄰的電池單元1的對置面的間 隔變寬，從而能夠減少冷卻氣體的通過阻力。因此，能夠從切口部2B向隔板2與電池單元 1之間的冷卻間隙4順利地輸送冷卻氣體，能夠有效地冷卻電池單元1。如上所述，向冷卻 間隙4強制輸送的空氣直接有效地冷卻電池單元1的外裝殼。該結(jié)構(gòu)的特征在于，能夠有 效地阻止電池單元1的熱逸潰，并且能夠有效地冷卻電池單元1。
(端板10)在電池塊3的兩端設(shè)置端板10，通過連結(jié)件11連結(jié)一對端板10，將一對端板10 在夾著層疊的電池單元1與隔板2的狀態(tài)下進(jìn)行固定。端板10形成為與電池單元1的外 形大致相等的外形的四方形。如圖8所示，將連結(jié)件11的兩端向內(nèi)側(cè)折彎形成折彎片lld， 并通過止動螺釘12將折彎片Ild固定于端板10。雖然未圖示，但也可以將連結(jié)件的折彎部 分延長，使其包圍端板并通過止動螺釘固定。但是也可以將連結(jié)件通過止動螺釘固定于端 板的外側(cè)面?；蛘咭部梢栽诙税宓膫?cè)面設(shè)置內(nèi)螺紋孔，通過擰入貫通連結(jié)件的止動螺釘進(jìn) 行固定。在端板的外側(cè)面固定的連結(jié)件也可以不設(shè)置折彎片，而直線狀地固定于端板。圖8的端板10為將加強肋IOA —體成形地設(shè)置在外側(cè)而進(jìn)行加強的金屬制。金 屬制的端板10具有足夠的強度，對止動螺釘12的緊固轉(zhuǎn)矩也具有抵抗性。并且，在端板10 的外側(cè)的表面設(shè)置有連結(jié)連結(jié)件11的折彎片Ild的連結(jié)孔10a。在圖8的端板10的外側(cè) 表面的四角部設(shè)置有四個連結(jié)孔10a。連結(jié)孔IOa為內(nèi)螺紋孔。該端板10可以通過將貫通 連結(jié)件11的止動螺釘12擰入內(nèi)螺紋孔來固定連結(jié)件11。(連結(jié)件11)連結(jié)件11是具有規(guī)定的上下寬度的連接桿11X。形成為連接桿IlX的連結(jié)件11 是具有規(guī)定寬度的金屬板。兩端固定于端板10的四個角部的作為連結(jié)件11的連接桿IlX 配置在電池單元1的兩側(cè)的上下位置。在兩側(cè)的上下位置配置有連接桿Iix的電池塊3通 過連接桿IlX閉塞在電池單元1之間設(shè)置的冷卻間隙4的上下的一部分。即，冷卻氣體不 會從由連接桿IlX閉塞的冷卻間隙4的開口部14流入。因此，向電池單元1的兩側(cè)開口的 冷卻間隙4的開口部14被劃分成由該連接桿IlX閉塞的位于上下位置的閉塞部14A和開 口部14不被連接桿IlX閉塞的露出部14B。露出部14B位于上下的閉塞部14A之間并與 鼓風(fēng)通道5連結(jié)。該露出部14B與供給通道6連結(jié)，從而從供給通道6強制輸送冷卻氣體。 由于在電池塊3的兩側(cè)面的上下位置配置有形成為連接桿IlX的連結(jié)件11，因此向兩側(cè)開 口的冷卻間隙4由連接桿IlX劃分成上下的閉塞部14A和露出部14B。一方的露出部14B 與供給通道6連結(jié)，另一方的露出部14B與排出通道7連結(jié)，通過向冷卻間隙4輸送的冷卻 氣體來冷卻電池單元1。如圖2、圖4、圖5及圖7所示，以上的電池塊3分離排列成兩列，且在兩列電池塊 3之間和外側(cè)設(shè)置鼓風(fēng)通道5。圖中的電源裝置在兩列電池塊3之間設(shè)置有與各個冷卻間 隙4連結(jié)的供給通道6。并且，在分離成兩列的電池塊3的外側(cè)設(shè)置有排出通道7，在排出 通道7與供給通道6之間并列連結(jié)有多個冷卻間隙4。如圖1與圖4的箭頭所示，該電源裝 置通過強制鼓風(fēng)機構(gòu)9從供給通道6向排出通道7強制輸送冷卻氣體來冷卻電池單元1。 從供給通道6向排出通道7強制輸送的冷卻氣體從供給通道6分支而被向各個冷卻間隙4 輸送，對電池單元1進(jìn)行冷卻。冷卻電池單元1后的冷卻氣體聚集于排出通道7而被排出。圖中的電源裝置在兩列電池塊3之間設(shè)置有供給通道6，在外側(cè)設(shè)置有排出通道 7，但是本發(fā)明的電源裝置也可以將供給通道與排出通道相反配置。圖10至圖13所示的實 施方式2的電源裝置200在兩列電池塊3的外側(cè)設(shè)置有供給通道56，在兩列電池塊3之間 設(shè)置有與各個冷卻間隙4連結(jié)的排出通道57。該電源裝置200中，如圖10和圖11的箭頭 所示，通過強制鼓風(fēng)機構(gòu)9從外側(cè)的供給通道56向中間的排出通道57強制輸送冷卻氣體 來冷卻電池單元1。從外側(cè)的供給通道56強制輸送的冷卻氣體被向各個冷卻間隙4輸送，10對電池單元1進(jìn)行冷卻。冷卻電池單元1后的冷卻氣體聚集于中間的排出通道57而被排 出。冷卻氣體可以利用空氣、通過制冷劑進(jìn)行熱交換后的空氣或制冷劑等。圖1至圖5及圖10至圖13的電源裝置由四組電池塊3構(gòu)成，將上述四個電池塊3 排列成兩行兩列。構(gòu)成各行的兩個電池塊3平行排列成兩列，在中間和外側(cè)設(shè)置有鼓風(fēng)通 道5、55。并且，在圖示的電源裝置中，將互相平行排列的每兩個電池塊3分離配置成兩行。 即，在構(gòu)成互相相鄰的行的每兩個電池塊3之間配置有中間隔斷壁19，將在各行的電池塊3 的中間和外側(cè)設(shè)置的鼓風(fēng)通道5、55彼此隔斷。因此，如圖4和圖11所示，該電源裝置從各 自的供給通道6、56向各行的電池塊3供給冷卻氣體，將向冷卻間隙4強制輸送的冷卻氣體 從各自的排出通道7、57排出。圖中的電源裝置向供給通道6、56和排出通道7、57逆向強 制輸送冷卻氣體來對電池單元1進(jìn)行冷卻。以上的電源裝置中，將并列配置成兩列的兩個電池塊3分離成兩行，電源裝置整 體配置成兩行兩列，但是電源裝置也可以僅由并列配置成兩列的兩個電池塊構(gòu)成、即配置 成一行兩列。該電源裝置既可以向供給通道和排出通道逆向強制輸送冷卻氣體來冷卻電池 單元，也可以同向強制輸送冷卻氣體來冷卻電池單元。并且，配置成兩行兩列的四個電池塊 也可以在各行的電池塊之間和鼓風(fēng)通道之間不配置中間隔斷壁，而將在列向上相鄰的兩個 電池塊直線狀地連結(jié)，并且將上述的電池塊平行地排列成兩列，在中間和外側(cè)設(shè)置鼓風(fēng)通 道。該電源裝置可以將在配置成兩行兩列的電池塊的中間設(shè)置的鼓風(fēng)通道和在外側(cè)設(shè)置的 鼓風(fēng)通道中的任一方作為供給通道，將另一方作為排出通道，將從供給通道供給的冷卻氣 體向冷卻間隙強制輸送并從排出通道排出。該電源裝置也可以向供給通道和排出通道逆向 強制輸送冷卻氣體來冷卻電池單元，也可以同向強制輸送冷卻氣體來冷卻電池單元。在互相平行排列的兩列電池塊3之間設(shè)置的鼓風(fēng)通道5的面積為在兩列電池塊3 的外側(cè)設(shè)置的鼓風(fēng)通道5的面積的兩倍。這是由于，在圖1至圖5的電源裝置中，將向設(shè)置 在兩個電池塊3中間的供給通道6強制輸送的冷卻氣體分成兩支，并向設(shè)置在兩側(cè)的排出 通道7輸送而排出，在圖10至圖13所示的電源裝置中，將向設(shè)置在兩側(cè)的兩個供給通道56 強制輸送的冷卻氣體向設(shè)置在中間的排出通道57輸送而排出。即，在圖1至圖5所示的電 源裝置中，由于供給通道6輸送兩側(cè)的排出通道7兩倍的冷卻氣體，因此將其截面積設(shè)為排 出通道7的兩倍來降低壓力損失。圖5的電源裝置中，為了增大作為中間的鼓風(fēng)通道5的 供給通道6的截面積，將供給通道6的橫向?qū)挾仍O(shè)為排出通道7的橫向?qū)挾鹊膬杀丁Ａ硗猓?在圖10至圖13所示的電源裝置中，由于中間的排出通道57輸送兩側(cè)的供給通道56兩倍 的冷卻氣體，因此將其截面積設(shè)為供給通道56的兩倍來降低壓力損失。圖12的電源裝置 中，為了增大作為中間的鼓風(fēng)通道55的排出通道57的截面積，將排出通道57的橫向?qū)挾?設(shè)為供給通道56的橫向?qū)挾鹊膬杀丁Ｔ谝陨系碾娫囱b置中，將電池塊3互相平行地排列成兩列，在排列成兩列的電池 塊3的中間和外側(cè)設(shè)置鼓風(fēng)通道5、55。但是，電源裝置也可以由一列電池塊構(gòu)成。在圖14 至圖17的實施方式3的電源裝置300中，在一列的電池塊3的兩側(cè)設(shè)置鼓風(fēng)通道75，將一 方的鼓風(fēng)通道75作為供給通道76，將另一方的鼓風(fēng)通道75作為排出通道77。如圖14和 圖15的箭頭所示，該電源裝置300通過強制鼓風(fēng)機構(gòu)9從供給通道76向排出通道77強制 輸送冷卻氣體來冷卻電池單元1。從供給通道76強制輸送的冷卻氣體被向各個冷卻間隙 4輸送，對電池單元1進(jìn)行冷卻。冷卻電池單元1后的冷卻氣體聚集于排出通道77而被排出。在該電源裝置300中，由于向供給通道76及排出通道77輸送的冷卻氣體的流量相等， 因此使在電池塊3的兩側(cè)設(shè)置的供給通道76與排出通道77的截面積相等，即、使供給通道 76的橫向?qū)挾扰c排出通道77的橫向?qū)挾认嗟取?溫度均等化板15)該電源裝置中，可以在電池塊的表面固定溫度均等化板。溫度均等化板配置為進(jìn) 一步限制上風(fēng)側(cè)的電池單元的冷卻、阻礙冷卻氣體、閉塞冷卻間隙4，其閉塞量以沿著冷卻 氣體的行進(jìn)方向變小的方式構(gòu)成，由此能夠減小各電池單元的溫度差。在圖6、圖8所示的 電池塊中，固定有高度方向的寬度隨著朝向電池塊的端緣而形成寬幅的溫度均等化板15a。 并且如圖18(a)所示，作為變形例的電源裝置，在電池塊3的供給通道6側(cè)的表面固定溫 度均等化板15a，從而能夠減小各電池單元1的溫度差。溫度均等化板15為金屬板或具有 耐熱性的塑料板，以在兩面貫通的方式形成有風(fēng)量調(diào)整開口 16。在圖18(a)所示的連接桿 IlB的示例中，在電池塊3的外側(cè)固定溫度均等化板15。該溫度均等化板15與連接桿IlD 的表面接合而固定。但是，雖未圖示，但溫度均等化板也可以通過嵌合結(jié)構(gòu)或通過螺釘緊固 而固定到連接桿的表面。并且，在電源裝置中，也可以在連接桿和電池塊之間夾著溫度均等 化板而將其固定。在圖18(a)的溫度均等化板15的上下的中間以沿電池單元1的層疊方向延伸的 方式設(shè)置有風(fēng)量調(diào)整開口 16。在該溫度均等化板15的上下設(shè)置有閉塞桿15A，在上下的閉 塞桿15A之間設(shè)置風(fēng)量調(diào)整開口 16，并且上下的閉塞桿15A的兩端通過連結(jié)桿15B連結(jié)。 該圖中的溫度均等化板15形成為能夠固定于將上桿lie和下桿Ilf連結(jié)而成的連接桿11 上的外形。正確地說，使溫度均等化板15的上下寬度為能夠固定在連接桿IlB的上桿lie 的水平肋lib和下桿Ilf的水平肋lib之間的寬度，使溫度均等化板15的長度為能夠固定 在連結(jié)連接桿11的兩端的連結(jié)部Ilg的外側(cè)面的長度。在該溫度均等化板15中，將上下 的閉塞桿15A配置在連接桿IlB的上桿lie和下桿Ilf的表面，從而能夠?qū)㈤]塞桿15A配 置在連接桿IlB的閉塞部14A上。若采用該結(jié)構(gòu)，則能夠?qū)崿F(xiàn)在溫度均等化板15的上下設(shè) 置閉塞桿15A，并且閉塞桿15A在與溫度變高的電池單元1相鄰的冷卻間隙4處不會阻礙冷 卻氣體向冷卻間隙4流入的結(jié)構(gòu)。此外，能夠?qū)囟染然?5的整周通過粘接、止動螺 釘或嵌合結(jié)構(gòu)固定到連接桿IlB上而牢固地固定。另外，外周為四邊形且在其內(nèi)側(cè)設(shè)置有 風(fēng)量調(diào)整開口 16的溫度均等化板15能夠通過將金屬板或塑料板裁斷而簡單地制造。圖18(a)所示的連接桿IlB配置在電池塊3的兩側(cè)面的上下位置，其兩端固定于 端板10。在圖18(a)所示的連接桿IlB中，配置在電池塊3的上緣的上桿lie和配置在電 池塊3的下緣的下桿Ilf在它們的兩端部互相連結(jié)，連結(jié)部Ilg固定于端板10。連接桿IlB 的結(jié)合部Ilg從端板10的外周面以沿著其表面的方式向內(nèi)側(cè)折彎，折彎部Ilh固定于端板 10。該連接桿IlB通過將鐵或鐵合金的金屬板切斷并進(jìn)行沖壓加工而制作。并且，圖中的連 接桿IlB中，上桿lie和下桿Ilf的截面形狀形成為L字狀，為將水平肋lib與垂直肋Ila 連結(jié)的形狀。在該連接桿IlB中，可以將垂直肋Ila與電池塊3的側(cè)面平行配置，通過水平 肋lib加強垂直肋11a。此外，在圖18(a)的連接桿IlB中，在設(shè)置于上桿lie的上緣上的 水平肋lib上設(shè)置有固定于外裝箱的凸緣部的連結(jié)孔11c。此外，如圖18(b)所示，溫度均等化板也可以為與金屬板的連接桿IlC 一體的結(jié) 構(gòu)。在該連接桿lie中，也將在電池塊的上緣配設(shè)的上桿31A和在電池塊3的下緣配設(shè)的12下桿31B在它們的兩端部通過連結(jié)部31C互相連結(jié)，設(shè)置在連結(jié)部31C上的折彎部31D固 定于端板。在該溫度均等化板35的上桿31A和下桿31B之間設(shè)置有電池單元1的層疊方 向的開口寬度不同的風(fēng)量調(diào)整開口 36。該溫度均等化板35通過切削加工連接桿IlC的工 序設(shè)置風(fēng)量調(diào)整開口 36。該電池塊3由于通過牢固地固定的連接桿IlC構(gòu)成溫度均等化板 35，因此可靠地防止溫度均等化板35的位置錯動，能夠長時間減小各電池單元1的溫度差。溫度均等化板15、35使供給通道6的冷卻氣體通過風(fēng)量調(diào)整開口 16、36而流入各 冷卻間隙4。這是由于冷卻間隙4的開口部14經(jīng)由風(fēng)量調(diào)整開口 16、36而向供給通道6開 口。風(fēng)量調(diào)整開口 16、36形成為沿著電池單元1的層疊方向的形狀，從而使冷卻氣體能夠 流入各冷卻間隙4。在圖18(a)、(b)的溫度均等化板15、35中，使風(fēng)量調(diào)整開口 16、36開 口，以使冷卻氣體能夠流入全部的冷卻間隙4。但是，該結(jié)構(gòu)為一例，在單元溫度變得相當(dāng)?shù)?的電池單元、無需通過冷卻氣體冷卻的結(jié)構(gòu)中，不必使與無需冷卻的電池單元相接的冷卻 間隙經(jīng)由風(fēng)量調(diào)整開口向供給通道開口。因此，風(fēng)量調(diào)整開口不必使全部的冷卻間隙向供 給通道開口。溫度均等化板15、35通過風(fēng)量調(diào)整開口 16、36的開口面積來調(diào)整冷卻間隙4 的開口部14向供給通道6開口的面積，從而控制流入各冷卻間隙4的冷卻氣體的風(fēng)量。在層疊有多個電池單元1的電池塊3中，若使全部的冷卻間隙4的開口面積相同， 則配置在供給通道6的上風(fēng)側(cè)的電池單元1的溫度比下風(fēng)側(cè)的電池單元1低。這是因為， 在供給通道6中被強制輸送的冷卻氣體向上風(fēng)側(cè)的冷卻間隙4中流入得較多，向下風(fēng)側(cè)的 冷卻間隙4中流入得少。為了限制上風(fēng)側(cè)的電池單元1的冷卻而有效地冷卻下風(fēng)側(cè)的電池 單元1，圖18(a)的溫度均等化板15的風(fēng)量調(diào)整開口 16的開口面積朝向下風(fēng)側(cè)變大。圖18(a)、(b)的溫度均等化板15通過使風(fēng)量調(diào)整開口 16的上風(fēng)側(cè)的開口面積小 于下風(fēng)側(cè)，從而限制上風(fēng)側(cè)的電池單元1的冷卻，減小各電池單元1的溫度差。溫度均等化 板15的風(fēng)量調(diào)整開口 16是通過調(diào)整冷卻間隙4向供給通道6開口的面積來控制流入各冷 卻間隙4的冷卻氣體的流量的部分，因此并非必須形成圖中所示的形狀，也可以例如在溫 度均等化板上設(shè)置多個貫通孔，調(diào)整該貫通孔的密度、尺寸，或者設(shè)置多個狹縫，從而在電 池單元的層疊方向上變更開口面積。(溫度均等化壁8、58、78)此外，在供給通道6、56、76配置有溫度均勻化壁8、58、78，從而縮小電池單元1的 溫度差。溫度均勻化壁8、58、78為在冷卻氣體輸送方向上的全長比橫向?qū)挾却蟮募?xì)長的形 狀，且上風(fēng)側(cè)的端部朝向前端逐漸變細(xì)。圖5 圖7、圖12、圖13、圖15及圖17的溫度均勻 化壁8、58、78的下風(fēng)側(cè)的端部也朝向前端逐漸變細(xì)，從而能夠減少下風(fēng)側(cè)的冷卻氣體的紊 流而順利地輸送。供給通道6、56、76內(nèi)的紊流成為使壓力損失增加的原因。因此，使溫度 均勻化壁8、58、78的上風(fēng)側(cè)和下風(fēng)側(cè)這兩側(cè)朝向前端逐漸變細(xì)的結(jié)構(gòu)能夠減少紊流引起 的壓力損失。進(jìn)而，將圖中的溫度均勻化壁8、58、78的上風(fēng)側(cè)和下風(fēng)側(cè)的端部形成為以朝向前 端上下寬度變窄的方式傾斜的形狀，整體的形狀形成為中間部高的山形。由于圖7、圖13 及圖17的電源裝置在供給通道6、56、76的上下的對置位置配設(shè)有溫度均勻化壁8、58、78， 因此在供給通道6、56、76的下側(cè)配設(shè)的溫度均勻化壁8、58、78形成為朝向前端下降而傾 斜成坡的形狀，在上側(cè)配設(shè)的溫度均勻化壁8、58、78形成為朝向前端上升而傾斜成坡的形 狀，整體形成為山形。在供給通道6、56、76的上下位置配置溫度均勻化壁8、58、78的結(jié)構(gòu)中，使溫度均勻化壁8、58、78低，即設(shè)置上下寬度窄的溫度均勻化壁，從而能夠減少電池單 元的溫度差，因此能夠進(jìn)一步減少壓力損失，還能夠減少電池單元的溫度差。但是，本發(fā)明 的電源裝置不必在供給通道的上下位置配置溫度均勻化壁，例如，雖然未圖示，但是也可以 僅在供給通道的上側(cè)或下側(cè)配置溫度均勻化壁。進(jìn)而，圖5、圖12及圖16的溫度均勻化壁8、58、78中設(shè)置有橫向?qū)挾瘸蝽斏暇?逐漸變窄的錐部8A、58A、78A，使溫度均勻化壁8、58、78與電池塊3的對置面的間隔朝向頂 上緣逐漸變寬。下側(cè)的溫度均勻化壁8、58、78的錐部8A、58A、78A的橫向?qū)挾瘸蛏戏街?漸變窄，與電池塊3的對置面的間隔逐漸變寬。上側(cè)的溫度均勻化壁8、58、78的錐部8A、 58A、78A的橫向?qū)挾瘸蛳聜?cè)逐漸變窄，與電池塊3的對置面的間隔逐漸變寬。圖5、圖7、 圖12、圖13、圖16、及圖17的溫度均勻化壁8、58、78沒有整體形成為錐部8A、58A、78A，在上 下方向分開而設(shè)置有錐部8A、58A、78A和寬幅部8B、58B、78B。下側(cè)的溫度均勻化壁8、58、 78中，在下方設(shè)置寬幅部8B、58B、78B，在上方設(shè)置錐部8A、58A、78A，上側(cè)的溫度均勻化壁 8、58、78中，在上方設(shè)置寬幅部8B、58B、78B，在下方設(shè)置錐部8A、58A、78A。寬幅部8B、58B、 78B形成為橫向?qū)挾炔蛔兓男螤?，或在上下方向上橫向?qū)挾茸兓谋壤儒F部8A、58A、 78A小而將兩側(cè)面形成垂直面或接近垂直面的狀態(tài)。圖5和圖7的電源裝置中，在兩列電池塊3之間設(shè)置供給通道6，在供給通道6中 配置溫度均勻化壁8，因此將溫度均勻化壁8的錐部8A的兩面的傾斜角(α)設(shè)為相同的角 度，而使溫度均勻化壁8的錐部8Α與在兩面配設(shè)的電池塊3的對置面的間隔相同。這是為 了均勻地冷卻兩側(cè)的電池塊3的電池單元1。另外，圖12和圖13的電源裝置中，在兩列電 池塊3的外側(cè)設(shè)置供給通道56，在供給通道56配置溫度均勻化壁58，因此在溫度均勻化壁 58的錐部58Α中，將作為電池塊3的對置面的內(nèi)側(cè)面形成為傾斜面，將外側(cè)面形成為垂直 面。將在設(shè)置于兩列電池塊3的兩外側(cè)的供給通道56中對置配置的溫度均勻化壁58的傾 斜角(α)設(shè)為相同的角度，使溫度均勻化壁58與電池塊3的對置面的間隔左右對稱。這 是為了均勻地冷卻兩列電池塊3的電池單元1。另外，在圖16和圖17的電源裝置中，由于 在一列電池塊3的兩側(cè)對置設(shè)置供給通道76和排出通道77，因此在一方的作為鼓風(fēng)通道 75的供給通道76配置溫度均勻化壁78。該溫度均勻化壁78的錐部78Α中，將作為電池塊 3的對置面的內(nèi)側(cè)面形成為傾斜面，將外側(cè)面形成為垂直面。錐部8Α、58Α、78Α相對于水平面的傾斜角(α )由寬幅部8Β、58Β、78Β的橫向?qū)挾?和錐部8Α、58Α、78Α的高度確定。使錐部的傾斜角(α )變大且使寬幅部的橫向?qū)挾茸儗挘?從而使錐部變高，使傾斜角(α)變小且使寬幅部的橫向?qū)挾茸冋瑥亩瑰F部變低。以上的溫度均勻化壁8、58、78中，將錐部8Α、58Α、78Α的鼓風(fēng)方向的長度和高度設(shè) 定為使電池單元1的溫度差成為最低的值。圖4、圖11及圖15所示的電源裝置中，在鼓風(fēng) 方向上配置在下風(fēng)側(cè)的電池單元的溫度比上風(fēng)側(cè)的電池單元1的溫度高。圖4、圖11、及圖 15的電源裝置中，為了降低下風(fēng)側(cè)的電池單元的溫度，減少電池單元1的溫度差，在供給通 道6、56、76的下風(fēng)側(cè)配置溫度均勻化壁8、58、78。確定該溫度均勻化壁8、58、78的鼓風(fēng)方 向的長度和錐部8Α、58Α、78Α的高度，從而進(jìn)一步減少在下風(fēng)側(cè)的中央位置配置的電池單 元1的溫度差。未設(shè)置溫度均勻化壁的電源裝置中，在配置于電池塊的上風(fēng)側(cè)的整體的1/2的電 池單元即九個電池單元、與配置于下風(fēng)側(cè)的1/2的電池單元即九個電池單元上產(chǎn)生溫度差。尤其是，在下風(fēng)側(cè)配置的九個電池單元的溫度變高，溫度差也變大。在供給通道6、56、 76的流入側(cè)和排出側(cè)配置的電池單元1由兩側(cè)的端板10冷卻而溫度變低。另外，由于從流 入側(cè)流入冷卻的氣體，因此在下風(fēng)側(cè)配置的電池單元的溫度最高。在下風(fēng)側(cè)配置的九個電 池單元中，在其中央配置的第14個電池單元的溫度最高。與在下風(fēng)側(cè)的中央配置的電池單 元相比，隨著成為上風(fēng)側(cè)或下風(fēng)側(cè)，電池單元的溫度變低。例如，在下風(fēng)側(cè)的中央配置的電 池單元的溫度上升至約34°C時，在下風(fēng)側(cè)的兩端部配置的電池單元、即第10個和第18個電 池單元的溫度為30°C以下。在該狀態(tài)下，上風(fēng)側(cè)最低溫的電池單元的溫度約為23°C。圖中的電源裝置中，為了進(jìn)一步有效地冷卻在供給通道6、56、76的下風(fēng)側(cè)配置的 電池單元1，在供給通道6、56、76的下風(fēng)側(cè)配置溫度均勻化壁8、58、78。確定該溫度均勻化 壁8、58、78的鼓風(fēng)方向的長度和錐部8A、58A、78A的高度，以使在下風(fēng)側(cè)配置的各個電池單 元1的溫度降低，并減少溫度差。溫度均勻化壁8、58、78在供給通道6、56、76內(nèi)使強制輸 送的冷卻氣體更加有效地流入冷卻間隙4，來降低溫度變高的電池單元1的溫度。圖5至圖7、圖12、圖13、圖16及圖17的電源裝置中，將溫度均勻化壁8、58、78的 寬幅部8B、58B、78B配置在與電池塊3的連接桿IlX對置的位置，將溫度均勻化壁8、58、78 的錐部8A、58A、78A配置在與電池塊3的露出部14B對置的位置。即，將寬幅部8B、58B、78B 配置在電池塊3的閉塞部14A的外側(cè)，將錐部8A、58A、78A配置在露出部14B的外側(cè)。在圖 5的電源裝置中，將溫度均勻化壁8的寬幅部8B配置在配置成兩列的電池塊3的連接桿1IX 之間，將溫度均勻化壁8的錐部8A配置在兩列電池塊3的露出部14B之間。在此，對于閉塞部14A，由連接桿IlX閉塞開口部14，因此即使向閉塞部14A的外 側(cè)輸送冷卻氣體，冷卻氣體也不會流入冷卻間隙4。在圖5、圖11及圖16的剖面圖所示的 電源裝置中，將在其下風(fēng)側(cè)配設(shè)的溫度均勻化壁8、58、78的寬幅部8B、58B、78B以與作為連 結(jié)件11的連接桿IlX之間不形成間隙的方式配置或與連接桿接近配置。該結(jié)構(gòu)的電源裝 置在電池塊3的下風(fēng)側(cè)，不向由連接桿IlX閉塞的閉塞部14A的外側(cè)輸送冷卻氣體，而將輸 送的所有的冷卻氣體向電池塊3的露出部14B輸送，從露出部14B順利有效地流入冷卻間 隙4而有效地冷卻電池單元1。并且，錐部8A、58A、78A向露出部14B突出，在電池溫度變高的區(qū)域上下寬度變寬， 在與露出部14B的對置面配置錐部8A、58A、78A。因此，在供給通道6、56、76中輸送的冷卻 氣體在錐部8A、58A、78A與露出部14B之間流動，通過錐部8A、58A、78A使流速變快，并且， 通過錐部8A、58A、78A使冷卻氣體順利地流入冷卻間隙4，從而有效地冷卻電池單元1。因 此，在溫度均勻化壁8、58、78中，通過將錐部8A、58A、78A的上下寬度最寬的區(qū)域配置在電 池單元1的溫度最高的區(qū)域，與其它電池單元相比，能夠?qū)囟茸兏叩碾姵貑卧行У乩?卻，能夠降低電池溫度。因此，溫度均勻化壁8、58、78能夠通過錐部8A、58A、78A的上下寬 度確定變成高溫的電池單元的冷卻效率，通過錐部8A、58A、78A的鼓風(fēng)方向的長度確定使 溫度降低的電池單元。圖4至圖7、圖11至圖13及圖15至圖17的電源裝置中，為了更加 有效地冷卻下風(fēng)側(cè)的電池單元，在供給通道6、56、76的下風(fēng)側(cè)配置溫度均勻化壁8、58、78， 并且在下風(fēng)側(cè)溫度變高的電池單元的區(qū)域中使錐部8A、58A、78A變高。如上所述，由于溫度 均勻化壁8、58、78能夠通過其長度控制冷卻的電池單元的個數(shù)，還能夠通過上下寬度確定 變成高溫的電池單元的冷卻效率，因此在不設(shè)置溫度均勻化壁8、58、78的狀態(tài)下，在溫度 變高的電池單元的區(qū)域設(shè)置錐部8A、58A、78A，并利用使溫度成為最高溫的電池單元的最高溫度降低的溫度來確定錐部8A、58A、78A的高度，從而能夠使電源裝置的溫度差變成最小。以上的電源裝置中，將電池塊3固定于外裝箱20而定位配置。圖1和圖2所示的 電源裝置中，由下殼體20A和上殼體20B構(gòu)成外裝箱20。上殼體20B和下殼體20A具有向 外側(cè)突出的凸緣部21，將該凸緣部21通過螺栓M和螺母25固定。圖中的外裝箱20在電 池塊3的側(cè)面配置凸緣部21。但是，凸緣部也可以在電池塊的上部、下部或中間配置。該外 裝箱20中，通過止動螺釘(未圖示)將端板10固定于下殼體20A，從而固定電池塊3。止 動螺釘貫通下殼體20A而被擰入端板10的螺紋孔(未圖示)，從而將電池塊3固定于外裝 箱20。使止動螺釘?shù)念^部從下殼體20A突出。并且，在圖1和圖2的外裝箱20的內(nèi)部固定 電池塊3，在電池塊3的外側(cè)面與外裝箱20的側(cè)壁22的內(nèi)表面之間設(shè)置鼓風(fēng)通道5。并且，在外裝箱20的兩端連接端面板30。在端面板30被連結(jié)到電池塊3的狀態(tài) 下，通過塑料等將連結(jié)通道31與端面板30 —體地成形而將連結(jié)通道31設(shè)置成向外側(cè)突 出，其中連結(jié)通道31與由供給通道6和排出通道7構(gòu)成的鼓風(fēng)通道5連結(jié)。該連結(jié)通道31 與強制鼓風(fēng)機構(gòu)9連結(jié)，或與將冷卻氣體從電源裝置排出的外部排氣通道(未圖示)連結(jié)。 該端面板30通過未圖示的卡止結(jié)構(gòu)與電池塊的端板連結(jié)。但是，端面板也可以通過卡止結(jié) 構(gòu)以外的連結(jié)結(jié)構(gòu)與電池塊連結(jié)或固定于外裝箱。(金屬制端板10)在電源裝置中，作為端板通常從易成型和絕緣性高等角度出發(fā)而通常使用樹脂制 的部件。另外，為了固定電池塊和隔板的層疊狀態(tài)，這樣的電池塊采用通過連結(jié)件將端板彼 此固定的結(jié)構(gòu)。作為連結(jié)件例如使用如圖26所示的連接桿11D，通過將連接桿IlD的兩端 折彎成二字狀而將連接桿IlD卡止于端板10D，使用止動螺釘12D將電池單元ID及隔板2D 交替層疊而成的電池塊3D緊固。為了進(jìn)行螺釘緊固，在端板IOD上形成有螺紋槽。例如，在 樹脂制的端板IOD上直接形成螺紋孔，或在內(nèi)表面將切有螺紋槽的金屬制的筒鑲嵌成型。然而，何種情況下都可能由于對止動螺釘12D施加有大的緊固轉(zhuǎn)矩時的應(yīng)力，而 在樹脂制的端板IOD上的螺釘緊固的部分發(fā)生破損。為了使各電池單元與隔板可靠地接 觸，電池塊的固定需要足夠的強度。尤其在車載用途中，要求有能夠抵抗振動、沖擊的高可 靠性。因此，止動螺釘?shù)木o固轉(zhuǎn)矩被設(shè)定得高，其結(jié)果是樹脂制的端板可能在強度上不足。 因此，考慮代替樹脂制的端板而使用剛性更加優(yōu)良的金屬制的端板。若采用金屬制的端板， 則即使直接在端板上形成螺紋牙也能夠以足夠的強度固定。然而，金屬制的端板的熱傳導(dǎo)性高于樹脂，其結(jié)果是，產(chǎn)生面向端板的電池單元的 溫度變低的問題。原本采用樹脂制端板的情況下就存在端緣的電池容易被冷卻的傾向，在 采用金屬制端板的情況下溫度差進(jìn)一步顯著。對于電池單元的冷卻來說，重要的不僅是發(fā) 揮充分的冷卻能力，還包括將多個電池單元的溫度維持一定，換言之使電池單元不產(chǎn)生溫 度差。若電池單元的溫度不均，則認(rèn)為在電池單元的電池容量等方面產(chǎn)生差異，成為過放電 或過充電的原因，還可能導(dǎo)致電池單元的劣化加劇，因此不優(yōu)選。本發(fā)明人等銳意研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于端板的電池單元的溫度比其它的電池單元 過度低的原因是，與基于冷卻氣體的原因相比，基于金屬制端板的熱傳導(dǎo)為更主要的原因。 因此，為了抑制該金屬制端板與電池單元的熱傳導(dǎo)，在金屬制端板與電池單元之間夾設(shè)端 面間隔件，并且在該端面間隔件上設(shè)置隔熱層，從而成功地抑制了熱傳導(dǎo)。以下進(jìn)行詳細(xì)說 明。
(端面間隔件17)圖19及圖20示出端面間隔件17的立體圖。此外，在圖21中示出在端面間隔件 17上嵌合了端板10的狀態(tài)的立體圖。上述圖中所示的端面間隔件17與圖9的隔板2大致 為相同外形，同樣由樹脂等絕緣性構(gòu)件構(gòu)成。與隔板2的不同點在于設(shè)置有隔熱層18。隔 熱層18可以閉塞用于使冷卻氣體流動的冷卻間隙的一部分的端面而構(gòu)成。通過閉塞端面， 冷卻氣體無法流入冷卻間隙，空氣在內(nèi)部停滯，從而作為隔熱層發(fā)揮功能。在圖19及圖20 的示例中，以留下中央的冷卻間隙4而閉塞其外側(cè)的冷卻間隙的端緣的方式設(shè)置兩個隔熱 層18。另外，僅留下圖19的中央的三個冷卻間隙4中的中央的冷卻間隙4，兩旁的冷卻間 隙如圖21所示，在與端板10嵌合時由端板10端面的形狀閉塞。各隔熱層18劃定空氣不流通的閉塞空間。由此使隔熱效果高的空氣存在于電池 單元1和端板10之間且以空氣不移動的狀態(tài)滯留在閉塞空間內(nèi)，從而與樹脂制的端板10 的樹脂相比能夠進(jìn)一步提高隔熱性。另外，閉塞空間無需密閉成氣密狀態(tài)，只要能夠劃定成 不會產(chǎn)生空氣大的移動的程度即可。此外，隔熱層18通過肋將閉塞空間分割成多個。由此進(jìn)一步抑制空氣的移動，并 且能夠通過肋來提高端面間隔件17的機械強度。此外，通過使外觀相對于隔板明顯地變 化，還能夠得到減少在組裝作業(yè)時的端面間隔件與隔板的誤取的效果。在圖19的例中，肋 以呈直線狀的山形的方式連續(xù)從而呈鋸齒波狀地設(shè)置在閉塞空間內(nèi)，以簡單的形狀使肋的 形成簡單化，并且通過形成為傾斜的肋能夠有助于端面間隔件17的彎曲強度提高。這樣，通過形成中空狀的隔熱層，與將冷卻間隙通過樹脂的填充完全充塞的實心 的隔熱層相比，能夠提高隔熱性。由于通常樹脂的熱傳導(dǎo)率低于空氣的熱傳導(dǎo)率，因此隔熱 效果高。此外，在樹脂的填充中，在樹脂成型后的硬化時產(chǎn)生的收縮，即由于所謂的“收縮” 導(dǎo)致成型精度變差，因此不僅能夠避免這樣的問題，還能夠減少使用的樹脂量因而有助于 成本削減、輕量化。由此，使端板10為金屬制而提高機械緊固力，并且由于是金屬制因而熱 傳導(dǎo)性高，通過利用閉塞空間的空氣的隔熱層18能夠減少面向端板10的電池單元的冷卻 能力高于其它電池單元的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)機械強度的提高和均熱化。在端面間隔件17上可以僅設(shè)置隔熱層18，但優(yōu)選如上述那樣留有冷卻間隙4。由 此，與端面間隔件17相接的電池單元1能夠被冷卻。此外，通過使冷卻間隙4位于在端面 間隔件17的中央，從而能夠從大致中央冷卻電池單元1，因此能夠在電池單元1的高度方向 上實現(xiàn)均等的冷卻。(相鄰的隔板)另一方面，在隔板上也可以設(shè)置隔熱層18B。隔熱層18B并非在全部的隔板上設(shè) 置，而優(yōu)選在一部分的隔板、具體來說是在與電池單元的溫度比其它的電池單元低的電池 單元相接的隔板上設(shè)置。通常，電池單元的溫度分布具有冷卻氣體的流入側(cè)和流出側(cè)、即 位于電池塊的端面?zhèn)鹊碾姵貑卧臏囟认鄬^低，位于內(nèi)部側(cè)的電池單元的溫度較高的傾 向。因此，通過對存在溫度低的傾向的電池單元的隔板減小冷卻間隙或附加隔熱層來相對 提高電池單元的溫度，從而能夠降低電池單元間的溫度差ΔΤ。在圖22的電池塊的剖視圖中所示的例子中，用虛線表示隔熱層。在該電池塊中， 配置在與端面間隔件17相接的端面?zhèn)鹊碾姵貑卧?與其內(nèi)側(cè)的電池單元1之間的隔板加 與端面間隔件17為大致同樣的形狀。即，留下中央的三個冷卻間隙4，閉塞其外側(cè)的兩個冷卻間隙的端面而形成隔熱層18B，此外，在端面間隔件17中，僅留下一條中央的冷卻間隙 4，其左右的冷卻間隙被端板10閉塞，但在隔板加中沒有這樣的閉塞，確保三條冷卻間隙4。 由此，與端面間隔件17相比，提高電池單元1的冷卻能力，能夠有效地冷卻位于端面的電池 單元1及其內(nèi)側(cè)的電池單元1。同樣地，對于位于更內(nèi)側(cè)的隔板2b，確保四條冷卻間隙4，閉塞剩余的冷卻路徑而 形成隔熱層18B。其更內(nèi)側(cè)的隔板2c中冷卻間隙4為五條，對于其內(nèi)側(cè)的隔板2d，全部保 持為冷卻間隙4而不設(shè)置隔熱層。如此，冷卻間隙的截面積的和在電池塊的端面最窄，隨著 朝向內(nèi)側(cè)而逐漸增加，換言之，從電池塊的端面冷卻間隙的個數(shù)逐漸增加，或者隔板的隔熱 層的個數(shù)逐漸減少，由此越朝向端面，具有容易被冷卻的傾向的電池單元的冷卻能力逐漸 越減弱，電池單元的溫度相對上升，從而能夠?qū)崿F(xiàn)整體的電池單元的溫度均勻化的效果。以上這樣，一方面使冷卻氣體在冷卻間隙中流動而冷卻各電池單元，另一方面通 過隔熱層降低端面的電池單元的冷卻效果，能夠減小冷卻能力的差而使電池單元的溫度接 近一致。此外，通過在端面間隔件上組合上述的溫度均等化壁和溫度均等化板，能夠進(jìn)一步 實現(xiàn)電池單元的均熱化。以上的電源裝置能夠利用作為車載用的蓄電池系統(tǒng)。作為搭載電源裝置的車輛， 可以利用通過發(fā)動機和電動機行駛的混合動力車輛、插入式混合動力汽車或僅通過電動機 行駛的電動機動車等電動車輛，以上的電源裝置作為上述車輛的電源來使用。圖23中示出在通過發(fā)動機和電動機這兩方行駛的混合動力汽車中搭載電源裝置 的例子。該圖中所示的搭載有電源裝置的車輛HV具備使車輛HV行駛的發(fā)動機96及行駛 用的電動機93 ；對電動機93供電的蓄電池系統(tǒng)100B ；對蓄電池系統(tǒng)100B的電池進(jìn)行充電 的發(fā)電機94。蓄電池系統(tǒng)100B經(jīng)由DC/AC變換器95與電動機93和發(fā)電機94連接。車輛 HV在將蓄電池系統(tǒng)100B的電池充放電的同時通過電動機93和發(fā)動機96這兩方行駛。電 動機93在發(fā)動機效率低的區(qū)域，例如加速時、低速行駛時被驅(qū)動而使車輛行駛。由蓄電池 系統(tǒng)100B供電而驅(qū)動電動機93。發(fā)電機94由發(fā)動機96驅(qū)動，或由對車輛進(jìn)行制動時的再 生制動驅(qū)動，而對蓄電池系統(tǒng)100B的電池進(jìn)行充電。此外，在圖M中示出在僅通過電動機行駛的電動機動車中搭載電源裝置的示例。 該圖所示的搭載有電源裝置的車輛EV具備使車輛EV行駛的行駛用的電動機93 ；對該電 動機93供電的蓄電池系統(tǒng)100C ；對該蓄電池系統(tǒng)100C的電池充電的發(fā)電機94。由蓄電池 系統(tǒng)100B供電而驅(qū)動電動機93。發(fā)電機94由對車輛EV進(jìn)行再生制動時的能量驅(qū)動，對蓄 電池系統(tǒng)100C的電池進(jìn)行充電。工業(yè)實用性本發(fā)明的車輛用電源裝置、具備車輛用電源裝置的車輛以及車輛用電源裝置的容 量均等化方法能夠適合用作能夠切換EV行駛模式和HEV行駛模式的插入式混合動力電動 機動車、混合動力式電動機動車、電動機動車等的容量均等化方法。18
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，其具備 多個方形的電池單元(1)；樹脂制的隔板O)，其插入各電池單元⑴彼此之間，使相鄰的電池單元⑴彼此電絕 緣，且與電池單元(1)的表面以熱結(jié)合狀態(tài)接觸；一對端面間隔件(17)，它們覆蓋電池塊C3)的位于對置的端面的端面電池單元(1)，其 中，電池塊⑶交替層疊所述電池單元⑴和隔板⑵而構(gòu)成；一對金屬制的端板(10)，它們分別覆蓋所述端面間隔件(17)的表面，并比所述端面間 隔件(17)厚；連結(jié)件(11)，其將所述一對端板(10)彼此連結(jié)， 所述電源裝置的特征在于，在所述隔板( 的與所述電池單元(1)接觸的表面形成有用于使冷卻氣體流動的冷卻 間隙，在所述端面間隔件(17)的與所述電池單元(1)接觸的表面設(shè)置有劃定閉塞的空間的 中空狀的隔熱層(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述隔板O)的截面形成為凹凸?fàn)畈⑶叶司夐_口，從而形成所述冷卻間隙G)， 所述端面間隔件(17)的截面形成為凹凸?fàn)畈⑶移涠司夐]塞，從而形成所述隔熱層 (18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置，其特征在于， 閉塞所述冷卻間隙⑷的端緣而形成所述隔熱層(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源裝置，其特征在于， 所述隔熱層(18)還通過肋將閉塞空間分割成多個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源裝置，其特征在于， 所述肋形成為山形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電源裝置，其特征在于， 所述端面間隔件(17)具備冷卻間隙G)，所述隔板⑵的冷卻間隙⑷比所述端面間隔件(17)的冷卻間隙⑷數(shù)量多或流路 的截面積大。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源裝置，其特征在于，所述端面間隔件(17)在所述電池單元(1)的高度方向的大致中央具備所述冷卻間隙 (4)，在該冷卻間隙(4)的兩側(cè)設(shè)置有隔熱層(18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的電源裝置，其特征在于，所述隔板⑵中的面向所述端面間隔件(17)的隔板(2)中設(shè)置有隔熱層(18)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源裝置，其特征在于，所述冷卻間隙的截面積形成為在所述電池塊(3)的端面最窄，隨著朝向內(nèi)側(cè)逐漸變大。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的電源裝置，其特征在于，所述電源裝置具備連接強制鼓風(fēng)機構(gòu)(9)的通道，該強制鼓風(fēng)機構(gòu)(9)用于強制使冷 卻氣體向所述冷卻間隙⑷流動。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的電源裝置，其特征在于， 所述連結(jié)件(11)通過螺釘緊固。
12.一種車輛，其具備權(quán)利要求1至11中任一項所述的電源裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供降低溫度差以使電池單元的溫度在任意位置接近一致的電源裝置及具備該電源裝置的車輛。電源裝置具備多個方形的電池單元(1)；樹脂制的隔板(2)，其插入各電池單元(1)彼此之間，使相鄰的電池單元彼此電絕緣，且與電池單元(1)的表面以熱結(jié)合狀態(tài)接觸；一對端面間隔件，它們覆蓋電池塊的位于對置的端面的端面電池單元，其中，電池塊交替層疊電池單元和隔板而構(gòu)成；一對金屬制的端板，它們分別覆蓋端面間隔件的表面，并比端面間隔件厚；連結(jié)件，其將一對端板彼此連結(jié)，其中，在隔板的與電池單元接觸的表面形成有用于使冷卻氣體流動的冷卻間隙，在端面間隔件的與電池單元接觸的表面設(shè)置有劃定閉塞空間的中空狀的隔熱層。
文檔編號H01M10/50GK102054948SQ20101052876
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者西藤正雄, 高品智一, 高橋剛 申請人:三洋電機株式會社