JP2011233491A - Battery pack and connection method between electrode terminals - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の積層した電池セルの集合体である電池パック及び電池パックにおける電極端子間の接続方法に関する。 The present invention relates to a battery pack that is an assembly of a plurality of stacked battery cells and a method for connecting electrode terminals in the battery pack.
特許文献1は、外装体から突出する正極端子と負極端子を有する電池同士の端子間を、電気的に接続する端子間接続構造を開示した従来技術である。
特許文献1に記載の端子間接続構造では、隣接して配置される各電池において外装体よりも外部に突出する各端子にはボルト部(雄ねじ部)またはナット部(雌ねじ部)が形成されている。そして、隣接する電池の端子間を電気的に接続するときには、バスバーに形成された2個の貫通孔に電気接続を要する端子をそれぞれ通して、バスバーによって電気接続対象の端子間を連結する。さらに各端子にボルト部が形成されている場合には当該ボルト部にナット締めを行い(特許文献1の図2参照)、ナット部が形成されている場合には当該ナット部にボルト締めを行う(特許文献1の図3参照)。このように特許文献1に記載の従来技術では、電気的に連結される各端子に対してナット締めまたはボルト締めを行う必要がある。
In the inter-terminal connection structure described in
しかしながら、上記従来技術においては、連結を要する端子の個数分のボルトまたはナットによる締結工程が必要であり、多数の電池セルを積層する集合体の電池パックにおいては、その工数は多大であり、電池パックの生産性を損なうものであった。また、ナットまたはボルトを要することによる部品点数の増大という問題もある。 However, in the above-described prior art, a fastening process using bolts or nuts as many as the number of terminals that need to be connected is necessary. In the battery pack of an assembly in which a large number of battery cells are stacked, the number of man-hours is enormous. Pack productivity was impaired. There is also a problem that the number of parts increases due to the need for nuts or bolts.
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、端子間接続の工数低減を図り、生産性を向上する電池パック及び電極端子間の接続方法を提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery pack and a connection method between electrode terminals that reduce man-hours for connection between terminals and improve productivity. .
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1は、外装ケース(12)から突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子(11)を有する電池セル(10)を複数個積層し、積層方向(X)に隣接する電池セルにおける接続対象となる端子間をバスバー(50)を用いて接続して通電可能に構成する電池パック(1)に係る発明であって、
バスバーには、電池セルの端子の外形寸法に対して同等以下の内径寸法を有して厚み方向にそれぞれ貫通する第1貫通穴(51)及び第2貫通穴(51A)と、第1貫通穴(51)及び第2貫通穴(51A)のそれぞれの内周縁部から外側に延びるスリット(52)とが形成されており、
接続対象となる端子が第1貫通穴(51)及び第2貫通穴(51A)のそれぞれに嵌まり接続対象となる端子はバスバーで接続固定されていることを特徴とする。
The present invention employs the following technical means to achieve the above object. That is,
The bus bar has a first through hole (51A) and a second through hole (51A) each having an inner diameter dimension equal to or smaller than the outer dimension of the battery cell terminal and penetrating in the thickness direction. (51) and a slit (52) extending outward from the inner peripheral edge of each of the second through holes (51A),
The terminal to be connected is fitted in each of the first through hole (51) and the second through hole (51A), and the terminal to be connected is connected and fixed by a bus bar.
この発明によれば、バスバーの第1貫通穴及び第2貫通穴のそれぞれに電池セルの接続対象となる端子が嵌まるときに、各貫通穴が電極端子の圧入によって押し広げられるので、各貫通穴の内周壁面で電池セルの端子の外周面を強固に保持することができる。このバスバーの作用によって、バスバーは電極端子に強固に保持される。したがって、上記従来技術のナット締めまたはボルト締めによる端子間接続工程に比較して、端子間接続の工数の大幅な低減が図れ、生産性が向上する電池パックを提供できる。 According to this invention, when the terminal to be connected to the battery cell is fitted in each of the first through hole and the second through hole of the bus bar, each through hole is pushed and expanded by press-fitting of the electrode terminal. The outer peripheral surface of the battery cell terminal can be firmly held by the inner peripheral wall surface of the hole. The bus bar is firmly held by the electrode terminal by the action of the bus bar. Therefore, compared with the inter-terminal connection process by nut tightening or bolt tightening of the prior art described above, it is possible to significantly reduce the man-hours for inter-terminal connection and to provide a battery pack with improved productivity.
請求項2は、請求項1に記載の電池パックにおいて、バスバー(50)は弾性体で構成されていることを特徴とする。この発明によれば、バスバーの第1貫通穴及び第2貫通穴のそれぞれに電池セルの接続対象となる端子が嵌まるときに、バスバーが弾性体で構成されていることにより、電極端子の圧入によってバスバーが貫通穴の並ぶ方向、すなわち積層方向(X)に伸びて変形し得る。したがって、製造過程において接続対象である複数の電極端子間の各ピッチ寸法にばらつきが生じる場合にも、バスバーがこれらのばらつきに対応し得るように変形するため、円滑な接続を実施でき、さらなる生産性の向上が図れる。 A second aspect of the present invention is the battery pack according to the first aspect, wherein the bus bar (50) is made of an elastic body. According to the present invention, when the terminal to be connected to the battery cell is fitted in each of the first through hole and the second through hole of the bus bar, the bus bar is formed of an elastic body, so that the electrode terminal is press-fitted. The bus bar can be extended and deformed in the direction in which the through holes are arranged, that is, in the stacking direction (X). Therefore, even when variations occur in the pitch dimensions between a plurality of electrode terminals to be connected in the manufacturing process, the bus bar is deformed so as to be able to cope with these variations, so that smooth connection can be performed, and further production can be performed. Can improve the performance.
請求項3は、請求項1または請求項2に記載の電池パックにおいて、バスバー(50)には、第1貫通穴(51)及び第2貫通穴(51A)のそれぞれの内周縁部から外側に延びるスリット(52)が形成されていることを特徴とする。この発明によれば、バスバーの第1貫通穴及び第2貫通穴のそれぞれに電池セルの接続対象となる端子が嵌まるときに、スリットが第1貫通穴及び第2貫通穴のそれぞれの内周縁部から外側に延びるように形成されているため、スリットの変形に伴って各貫通穴を拡大しやすい。したがって、さらなる端子間接続の工数の低減が図れ、生産性の向上が図れる電池パックを提供できる。 According to a third aspect of the present invention, in the battery pack according to the first or second aspect, the bus bar (50) has an outer side from an inner peripheral edge of each of the first through hole (51) and the second through hole (51A). An extending slit (52) is formed. According to the present invention, when the terminal to be connected to the battery cell is fitted in each of the first through hole and the second through hole of the bus bar, the slits are the inner peripheral edges of the first through hole and the second through hole, respectively. Since it is formed so as to extend outward from the portion, it is easy to enlarge each through hole with the deformation of the slit. Therefore, it is possible to provide a battery pack that can further reduce the number of man-hours for connection between terminals and improve productivity.
請求項4は、請求項3に記載の電池パックにおいて、スリット(52A)は、電池セルの積層方向(X)に対して直角な方向(Y)に、内周縁部から外側に延びることを特徴とする。この発明によれば、第1貫通穴及び第2貫通穴それぞれの内周縁部には当該積層方向に対して直角な方向に延びるスリットが形成されていることにより、接続対象の電極端子をバスバーによって接続するときに、当該積層方向に広がるようにスリットを変形させることができる。この作用により、一方の貫通穴に嵌まる一方の電極端子が他方の貫通穴に嵌まる他方の電極端子に対して当該積層方向に移動可能となる状況が得られる。このため、接続対象の電極端子にバスバーを圧入等する際にバスバーを当該貫通穴の並ぶ方向(積層方向)に動かすことができるので、接続工程において位置調整を行いやすい。したがって、電池パックにおいて接続対象である複数の電極端子間の各ピッチ寸法にばらつきが生じる場合でも、これらのばらつきに対して対応可能な特有の構成を備えるバスバーを使用することにより、円滑な接続による生産性の向上が図れる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the battery pack according to the third aspect, the slit (52A) extends outward from the inner peripheral edge in a direction (Y) perpendicular to the stacking direction (X) of the battery cells. And According to this invention, the slits extending in the direction perpendicular to the stacking direction are formed in the inner peripheral edge of each of the first through hole and the second through hole, so that the electrode terminal to be connected can be connected by the bus bar. When connecting, the slit can be deformed so as to spread in the stacking direction. By this action, a situation is obtained in which one electrode terminal fitted in one through hole can move in the stacking direction with respect to the other electrode terminal fitted in the other through hole. For this reason, when the bus bar is press-fitted into the electrode terminal to be connected, the bus bar can be moved in the direction in which the through holes are arranged (stacking direction), so that the position can be easily adjusted in the connection process. Therefore, even when variations occur in each pitch dimension between a plurality of electrode terminals to be connected in a battery pack, smooth connection can be achieved by using a bus bar having a specific configuration that can cope with these variations. Productivity can be improved.
請求項5は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電池パックにおいて、第1貫通穴(51)及び第2貫通穴(51A)の一方は、電池セルの積層方向(X)に長い長穴状に形成されていることを特徴とする。この発明によれば、両方の貫通穴のうち一方の貫通穴が長穴状であることにより、接続対象の電極端子をバスバーによって接続するときに、長穴状の貫通穴に嵌まる一方の電極端子が他方の貫通穴に嵌まる電極端子に対して当該積層方向に移動可能となる状況が得られる。これにより、接続対象の電極端子にバスバーを圧入する際にバスバーを当該貫通穴の並ぶ方向(積層方向)に動かすことができるので、接続工程において位置調整を行いやすい。また、電池パックにおいて接続対象である複数の電極端子間の各ピッチ寸法にばらつきが生じた場合でも、これらのばらつきに対して対応可能な特有の構成を備えるバスバーを使用することにより、円滑な接続による生産性の向上が図れる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the battery pack according to any one of the first to fourth aspects, one of the first through hole (51) and the second through hole (51A) is a stacking direction of the battery cells (X ) In the shape of a long slot. According to this invention, when one through-hole of both the through-holes is a long hole shape, when connecting the electrode terminal of a connection object by a bus bar, one electrode which fits in a long-hole-shaped through hole A situation is obtained in which the terminal is movable in the stacking direction with respect to the electrode terminal fitted in the other through hole. Thereby, when the bus bar is press-fitted into the electrode terminal to be connected, the bus bar can be moved in the direction in which the through holes are arranged (stacking direction), so that the position can be easily adjusted in the connection process. In addition, even when variations occur in the pitch dimensions between the plurality of electrode terminals to be connected in the battery pack, smooth connection can be achieved by using a bus bar having a specific configuration capable of dealing with these variations. Can improve productivity.
請求項6は、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電池パックにおいて、第1貫通穴(53)及び第2貫通穴(53A)はバーリング加工により形成されていることを特徴とする。この発明によれば、第1貫通穴及び第2貫通穴の内周縁部をバスバーの表面から立ち上げる形状を形成できるため、バスバーと圧入される電極端子との接触面積を拡大することができ、バスバーが電極端子を保持する力を向上することができる。 A sixth aspect of the present invention is the battery pack according to any one of the first to fifth aspects, wherein the first through hole (53) and the second through hole (53A) are formed by burring. And According to this invention, since the shape of rising the inner peripheral edge of the first through hole and the second through hole from the surface of the bus bar can be formed, the contact area between the bus bar and the press-fitted electrode terminal can be expanded, The force with which the bus bar holds the electrode terminal can be improved.
請求項7は、外装ケース(12)から突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子(11)を有する電池セル(10)を複数個積層し、積層方向(X)に隣接する電池セルにおける接続対象となる端子間をバスバー(60)を用いて接続して通電可能に構成する電池パック(1)に係る発明であって、
バスバーは、中央に形成されて両側からの圧縮力により変形する湾曲部(61)と、当該湾曲部から両側にそれぞれ水平に延びる一対の脚部(63)と、電極端子が嵌まる開口を有して一対の脚部のそれぞれに形成される一対の端子支持部(62)と、を備えて形成されており、
接続対象となる端子は、一対の端子支持部のそれぞれに嵌まって湾曲部を変形させて積層方向(X)に圧縮するとともに湾曲部からの反力を受けてバスバーに接続固定されていることを特徴とする。
Claim 7 is a connection of battery cells (10) having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal projecting from the outer case (12), and a plurality of battery cells (10) adjacent to each other in the stacking direction (X). The invention relates to a battery pack (1) configured to be energized by connecting the target terminals using a bus bar (60),
The bus bar has a curved portion (61) formed in the center and deformed by a compressive force from both sides, a pair of leg portions (63) extending horizontally from the curved portion to both sides, and an opening into which an electrode terminal is fitted. And a pair of terminal support portions (62) formed on each of the pair of leg portions,
The terminal to be connected is fitted to each of the pair of terminal support portions to deform the curved portion and compress in the stacking direction (X), and is connected and fixed to the bus bar by receiving a reaction force from the curved portion. It is characterized by.
この発明によれば、隣接配置された電池セルにおける接続対象の電極端子間にバスバーを嵌めるときに、湾曲部が積層方向の圧縮力を受けて変形するとともに湾曲部からの反力が接続対象となる各端子に与えられるため、一対の端子支持部で当該各端子を強固に保持することができる。このバスバーの作用によって、バスバーは電極端子を強固に保持し得る。したがって、上記従来技術のナット締めまたはボルト締めによる端子間接続工程に比較して、端子間接続の工数の大幅な低減が図れ、生産性が向上する電池パックを提供できる。 According to the present invention, when the bus bar is fitted between the electrode terminals to be connected in the adjacent battery cells, the bending portion is deformed by receiving the compressive force in the stacking direction and the reaction force from the bending portion is connected to the connection target. Therefore, the terminals can be firmly held by the pair of terminal support portions. The bus bar can hold the electrode terminal firmly by the action of the bus bar. Therefore, compared with the inter-terminal connection process by nut tightening or bolt tightening of the prior art described above, it is possible to significantly reduce the man-hours for inter-terminal connection and to provide a battery pack with improved productivity.
請求項8は、外装ケース(12)から突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子(11)を有する電池セル(10)を複数個積層し、積層方向(X)に隣接する電池セルにおける接続対象となる端子間をバスバー(70)を用いて接続して通電可能に構成する電池パック(1)に係る発明であって、
バスバーは、電池セルの積層方向(X)の両端側に形成されてそれぞれ電極端子を支持する一対の端子支持部(71)と、一対の端子支持部のそれぞれの内周部に形成されて電極端子が嵌まる半円状開口部(72)と、一対の端子支持部を連絡する連結部(73)と、を備えて形成されており、
接続対象となる端子は、それぞれの半円状開口部に嵌まって一対の端子支持部を広げるように変形させて積層方向(X)に引っ張るとともに一対の端子支持部からの反力を受けてバスバーに接続固定されていることを特徴とする。
The present invention provides a connection between battery cells adjacent to each other in the stacking direction (X) by stacking a plurality of battery cells (10) each having an electrode terminal (11) composed of a positive electrode terminal and a negative electrode terminal protruding from the outer case (12). The invention relates to a battery pack (1) configured to be energized by connecting the target terminals using a bus bar (70),
The bus bars are formed on both ends of the battery cell in the stacking direction (X) and are formed on each of the pair of terminal support portions (71) supporting the electrode terminals and the inner peripheral portions of the pair of terminal support portions. A semicircular opening (72) into which the terminal fits, and a connecting portion (73) connecting the pair of terminal support portions,
The terminals to be connected are fitted to the respective semicircular openings to be deformed so as to widen the pair of terminal support portions and pulled in the stacking direction (X) and receive a reaction force from the pair of terminal support portions. It is characterized by being connected and fixed to the bus bar.
この発明によれば、隣接配置された電池セルにおける接続対象の電極端子間にバスバーを嵌めるときに、接続対象の各端子から、一対の端子支持部が積層方向の引っ張り力を受けて変形するとともに一対の端子支持部からの反力が接続対象の各端子に与えられるため、一対の端子支持部で当該各端子を強固に保持することができる。このバスバーの作用によって、バスバーは電極端子を強固に保持し得る。したがって、上記従来技術のナット締めまたはボルト締めによる端子間接続工程に比較して、端子間接続の工数の大幅な低減が図れ、生産性が向上する電池パックを提供できる。 According to the present invention, when the bus bar is fitted between the electrode terminals to be connected in the adjacent battery cells, the pair of terminal support portions are deformed by receiving a tensile force in the stacking direction from each terminal to be connected. Since the reaction force from the pair of terminal support portions is applied to each terminal to be connected, the terminals can be firmly held by the pair of terminal support portions. The bus bar can hold the electrode terminal firmly by the action of the bus bar. Therefore, compared with the inter-terminal connection process by nut tightening or bolt tightening of the prior art described above, it is possible to significantly reduce the man-hours for inter-terminal connection and to provide a battery pack with improved productivity.
請求項9は、外装ケース(12)から突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子(11)を有する電池セル(10)を複数個積層して構成される電池パック(1)において、積層方向(X)に隣接する電池セルにおける接続対象となる端子間をバスバー(50)を複数個用いて通電可能に接続する電極端子間の接続方法に係る発明であって、
バスバーのそれぞれには、電池セルの端子の外形に対して同等以下の内径寸法で厚み方向にそれぞれ貫通する第1貫通穴(51)及び第2貫通穴(51A)が形成されており、
隣接する電池セルについて接続対象とされる正極端子と負極端子を第1貫通穴と第2貫通穴にそれぞれ圧入可能に対応させてバスバーを配置するバスバー配置工程と、接続対象である正極端子と負極端子を挿入可能な対応位置に端子挿入路(23)を複数個形成してなる圧入治具(20)を、正極端子と負極端子を端子挿入路に挿入させた状態から、バスバー配置工程で配置されたバスバーに対して押し込み、各バスバーと電極端子とを圧入固定するバスバー接続工程と、を有することを特徴とする。
Claim 9 is a battery pack (1) configured by stacking a plurality of battery cells (10) each having an electrode terminal (11) composed of a positive electrode terminal and a negative electrode terminal protruding from an outer case (12). (X) is an invention relating to a connection method between electrode terminals for connecting between terminals to be connected in battery cells adjacent to (X) so as to be energized using a plurality of bus bars (50),
Each of the bus bars is formed with a first through hole (51) and a second through hole (51A) penetrating in the thickness direction with an inner diameter dimension equal to or less than the outer shape of the battery cell terminal,
A bus bar arranging step of arranging a bus bar so that a positive electrode terminal and a negative electrode terminal to be connected to adjacent battery cells can be press-fitted into the first through hole and the second through hole, respectively, and a positive electrode terminal and a negative electrode to be connected A press-fitting jig (20) formed with a plurality of terminal insertion paths (23) at corresponding positions where terminals can be inserted is arranged in the bus bar arrangement process from the state where the positive terminal and the negative terminal are inserted into the terminal insertion path. And a bus bar connecting step of pressing and fixing each bus bar and the electrode terminal.
この発明によれば、バスバー配置工程で各電極端子に所定の第1貫通穴、第2貫通穴にそれぞれ圧入可能に対応させてバスバーを配置した後、各電極端子を端子挿入路に挿入させた状態で圧入治具をバスバーに対して押し込んで各バスバーと電極端子とを圧入接続するバスバー接続工程を実施する。このような工程により、各貫通穴が電極端子の圧入によって押し広げられるので、各貫通穴の内周壁面で電極端子を強固に保持する効果を、一度の圧入で多数個の圧入接続部に対して同時に得ることができる。したがって、上記従来技術のナット締めまたはボルト締めによる端子間接続方法に比較して、工数の大幅な低減が図れ、生産性が向上する電極端子間の接続方法を提供できる。 According to the present invention, in the bus bar arranging step, the bus bars are arranged so that each electrode terminal can be press-fitted into the predetermined first through hole and the second through hole, respectively, and then each electrode terminal is inserted into the terminal insertion path. In this state, a press-fitting jig is pushed into the bus bar, and a bus bar connecting step for press-fitting each bus bar and the electrode terminal is performed. By such a process, each through hole is expanded by the press-fitting of the electrode terminal, so that the effect of firmly holding the electrode terminal on the inner peripheral wall surface of each through-hole can be achieved with a single press-fitting to a large number of press-fitting connections. Can be obtained at the same time. Therefore, compared to the above-described conventional terminal-to-terminal connection method by nut tightening or bolt tightening, it is possible to provide a connection method between electrode terminals that can significantly reduce the man-hours and improve the productivity.
請求項10によると、請求項9に記載の電極端子間の接続方法に用いられるバスバー(50)は弾性体で構成されていることを特徴とする。この発明によれば、バスバー接続工程において、バスバーが貫通穴の並ぶ方向に伸びて変形しやすくなり、バスバー接続工程をさらに円滑に行うことができる。
According to
請求項11によると、請求項9または請求項10に記載の電極端子間の接続方法に用いられるバスバー(50)には、第1貫通穴(51)及び第2貫通穴(51A)のそれぞれの内周縁部から外側に延びるスリット(52)が形成されていることを特徴とする。この発明によれば、バスバー接続工程において、スリットの変形によって各貫通穴の拡大がしやすくなり、バスバー接続工程をさらに円滑に行うことができる。
According to
請求項12によると、請求項11に記載の電極端子間の接続方法において、スリットは、電池セルの積層方向(X)に対して直角な方向(Y)に、内周縁部から外側に延びることを特徴とする。この発明によれば、第1貫通穴及び第2貫通穴それぞれの内周縁部には当該積層方向に対して直角な方向に延びるスリットが形成されていることにより、バスバー配置工程やバスバー接続工程において当該積層方向に広がるようにスリットを変形させることができる。この作用により、一方の貫通穴に嵌まる一方の電極端子が他方の貫通穴に嵌まる他方の電極端子に対して当該積層方向に移動可能となる状況が得られる。このため、接続対象の電極端子にバスバーを圧入する際にバスバーを当該貫通穴の並ぶ方向(積層方向)に動かすことができるので、接続工程において位置調整を行いやすく、円滑な接続に寄与して生産性の向上を図ることができる。また、電池パックにおいて接続対象である複数の電極端子間の各ピッチ寸法にばらつきが生じた場合でも、これらのばらつきに対して対応可能な電極端子間の接続方法を提供できる。
According to
請求項13によると、請求項9から請求項12に記載の電極端子間の接続方法において、第1貫通穴(51)及び第2貫通穴(51A)のうちの一方は、電池セルの積層方向(X)に長い長穴状に形成されていることを特徴とする。この発明によれば、両方の貫通穴のうち一方の貫通穴が長穴状であることにより、バスバー配置工程やバスバー接続工程において長穴状の貫通穴に嵌まる一方の電極端子が他方の貫通穴に嵌まる電極端子に対して当該積層方向に移動可能となる状況が得られる。これにより、接続対象の電極端子にバスバーを圧入する際にバスバーを当該貫通穴の並ぶ方向(積層方向)に動かすことができるので、接続工程において位置調整を行いやすく、円滑な接続に寄与して生産性の向上を図ることができる。また、電池パックにおいて接続対象である複数の電極端子間の各ピッチ寸法にばらつきが生じた場合でも、これらのばらつきに対して対応可能な電極端子間の接続方法を提供できる。 According to Claim 13, in the connection method between the electrode terminals according to Claims 9 to 12, one of the first through hole (51) and the second through hole (51A) is the stacking direction of the battery cells. (X) is formed in a long slot shape. According to the present invention, one electrode terminal that fits into the long hole-shaped through hole in the bus bar arranging step or the bus bar connecting step is formed through the other through hole because one through hole of both the through holes has a long hole shape. A situation is obtained in which the electrode terminals fitted in the holes are movable in the stacking direction. As a result, when the bus bar is press-fitted into the electrode terminal to be connected, the bus bar can be moved in the direction in which the through-holes are arranged (stacking direction), so that it is easy to adjust the position in the connection process, contributing to a smooth connection. Productivity can be improved. Further, even when variations occur in the pitch dimensions between the plurality of electrode terminals to be connected in the battery pack, it is possible to provide a connection method between the electrode terminals that can cope with these variations.
上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 The reference numerals in parentheses of the above means are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also combinations of the embodiments even if they are not specified, unless there is a particular problem with the combination. Is also possible.
(第1実施形態)
本発明を適用した第1実施形態の電池パック1は、複数個の電池セル10をその側面を対向させるように並べて積層配置し、隣り合う電池セル10の異極の電極端子同士をバスバー50によって電気的に直列接続して一体化した電池セル10の集合体である。
(First embodiment)
In the
電池パック1は、例えば内燃機関と電池に充電された電力によって駆動されるモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、モータを走行駆動源とする電気自動車等に用いられる。電池パックを構成する電池は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、有機ラジカル電池であり、筐体内に収納された状態で自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、運転席と助手席の間の空間などに配置される。
The
本発明の一実施形態である第1実施形態について図1〜図3を用いて説明する。図1は、第1実施形態の電池パックに係る電池セルの端子間接続構造を示す斜視図であり、簡易的に2個の電池セル10を接続する状態を示している。図2は第1実施形態の電池セル10の端子間接続構造に用いられるバスバー50の斜視図である。図3は第1実施形態に係るバスバー50と棒状の電極端子11との関係を説明する平面図である。
1st Embodiment which is one Embodiment of this invention is described using FIGS. 1-3. FIG. 1 is a perspective view showing an inter-terminal connection structure of battery cells according to the battery pack of the first embodiment, and shows a state where two
複数個の電池セル10の集合体である電池パック1は、複数個の電池セル10の充電および放電または温度調節に用いられる電子部品(図示せず)によって制御され、図示しない送風部材による送風を受けて各電池セル10が冷却される。電池パック1は、バスバー50により電気的に直列接続された複数個の電池セル10を積層配置してさらに拘束手段にて拘束して一体化したものであり、図示しない筐体内に収納されている。なお、上記の電子部品は、DC/DCコンバータ、送風部材を駆動するモータ、インバータによって制御される電子部品、各種の電子式制御装置等であり、例えばスイッチング電源装置であるパワー素子によって調整される電力で作動される部品である。
The
当該筐体には、車両側に筐体をボルト締め等により固定するための取付部、および機器収納ボックス(図示せず)が設けられている。当該機器ボックスには、電池状態(例えば電圧、温度等)を監視する各種センサからの検出結果が入力される電池監視ユニット(図示せず)と、電池監視ユニットと通信可能に構成されDC/DCコンバータの電力授受を制御するとともに、送風部材のモータの駆動を制御する制御装置と、各機器を接続するワイヤハーネス等と、が収納されている。電池監視ユニットは、各電池セル10の状態を監視する電池ECU(電池の電子式制御ユニット)であり、電池パック1と多数の配線にて接続されている。
The housing is provided with an attachment portion for fixing the housing to the vehicle side by bolting or the like, and an equipment storage box (not shown). The device box is configured to be communicable with a battery monitoring unit (not shown) to which detection results from various sensors for monitoring a battery state (for example, voltage, temperature, etc.) are input, and DC / DC. A control device that controls the power transfer of the converter and also controls the drive of the motor of the blower member, a wire harness that connects each device, and the like are housed. The battery monitoring unit is a battery ECU (battery electronic control unit) that monitors the state of each
積層体を構成する各電池セル10は、電池セル10の外装ケース12の上面から突出する電極端子11(正極端子と負極端子)を備えている。隣り合う各電池セル10間で接続される電極端子11間は、通電性に優れた金属板であり、かつ弾性を有する弾性体でもあるバスバー50によって接続されている。1つの積層体を構成する複数個の電池セル10は、これに対応する数量のバスバー50によって通電可能に接続されることになる。換言すれば、電池パック1のすべての電池セル10は、電流がジグザク状または蛇行状に流れるようにバスバー50を介して電気的に直列接続されている。そして、バスバー50によって通電可能となった積層体の両端に配された総端子部(図示せず)から電力の授受が行われる。また、バスバー50が弾性体であるとは、積層方向X及び積層方向Xに対して直角な方向Yに伸縮し得る形状または材質でバスバー50が構成されているということである。
Each
第1実施形態の電池パック1に係る電池セル10の端子間接続構造では、バスバー50には、厚み方向に貫通する2個の第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aと、第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aの内周縁部から外側に延びるスリット52と、が形成されている。第1貫通穴51は、接続対象である電極端子11の並び方向(電池セル10の積層方向Xともいう)の一方側に形成されて、第2貫通穴51Aは、当該積層方向Xの他方側に形成されている。
In the inter-terminal connection structure of the
第1貫通穴51は円形状の開口部である。スリット52は、電池セル10の積層方向Xに第1貫通穴51の内周縁部から外側に延びるように形成される。さらにスリット52は、第1貫通穴51の内周縁部における電池セル積層方向の両端部に1個ずつ形成されている。図3に図示するように、第1貫通穴51の内径寸法が二点鎖線で示す電極端子11の外形寸法に対して同等または若干小さくなるように、第1貫通穴51は形成されている。
The first through
第2貫通穴51Aは電池セル積層方向に長い長穴状の開口部である。スリット52は、長穴状の第2貫通穴51Aの内周縁部から外側に延びるように形成され、第2貫通穴51Aの内周縁部における電池セル積層方向の両端部に1個ずつ形成されている。図3に図示するように、第2貫通穴51Aの短径方向の幅寸法は、二点鎖線で示す電極端子11の外形寸法に対して同等または若干小さくなるように、第2貫通穴51Aは形成されている。バスバー50は、導電性に優れた金属によって形成することができる。
The second through
バスバー50によれば、一方の電極端子11が挿通される第2貫通穴51Aが長穴状であるため、電極端子11間の間隔にばらつきがあったとしても、接続対象である2個の電極端子11の並び方向(電池セルの積層方向)にバスバー50をスライドさせながら、バスバー50に両方の電極端子11を同時に挿入することが可能であり、円滑な端子間接続工程が実施できるのである。
According to the
隣り合う電池セル10の電極端子11間を電気的に接続するときには、バスバー50の第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aのそれぞれに棒状の電極端子11を圧入するように、上方からバスバー50を移動させて押し込む。このとき、第1貫通穴51の内周壁面及び第2貫通穴51Aの内周壁面は、電極端子11によって押し広げられ、電極端子11の外周面の少なくとも一部に密着するようになる。つまり、第1貫通穴51の内周壁面及び第2貫通穴51Aの内周壁面は、それぞれ図3に図示する電極端子11の外周面(円形の二点鎖線)に密着する位置まで、内径が拡大して変形するのである。
When the
このように、バスバー50は、第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aに電極端子11が圧入されることにより、電極端子11を強固に保持し、ねじ締め等の工程を不要にする端子間接続工程を実現する。したがって、例えば、スリット52が形成されていないバスバーであっても、バスバーの第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aのそれぞれに電池セル10の接続対象となる電極端子11が嵌まるときに、各貫通穴51,51Aが圧入によって押し広げられて各貫通穴51,51Aの内周壁面で電池セル10の電極端子11の外周面を強固に保持し得る。このバスバーの作用によって、バスバーは電極端子11に強固に保持されるようになる。したがって、端子間接続の工数低減を図り、生産性を向上する電池パック1が得られる。
As described above, the
また、バスバー50の第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aのそれぞれに電池セル10の接続対象となる電極端子11が嵌まるときに、バスバー50が弾性体で構成されていることにより、接続対象の電極端子11にバスバー50を圧入等する際にバスバー50が貫通穴の並ぶ方向(積層方向X)に伸びて変形し得る。このため、製造過程において接続対象である複数の電極端子11間の各ピッチ寸法にばらつきが生じる場合にも、バスバー50がこれらのばらつきに対して対応可能であるので、円滑な接続が実施でき、生産性の向上に寄与し得る。
Moreover, when the
さらに、バスバー50の第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aのそれぞれに電池セル10の接続対象となる電極端子11が嵌まるときに、スリット52が第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aのそれぞれの内周縁部から外側に延びるように形成されているため、スリット52の変形に伴って各貫通穴51,51Aを拡大しやすく、各貫通穴51,51Aの内周壁面で電池セル10の電極端子11の外周面を強固に保持し得る。バスバー50の特有の作用によって、バスバー50は電極端子11に強固に保持されるようになる。
Further, when the
また、第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aの一方は、電池セル10の積層方向Xに長い長穴状に形成されている。この構成によれば、第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aのうち一方の貫通穴が長穴状であることにより、接続対象の電極端子11をバスバー50によって接続するときに、長穴状である貫通穴に嵌まる一方の電極端子11が他方の貫通穴に嵌まる電極端子11に対して積層方向Xに移動可能となる。このように積層方向Xの動きが許容されることにより、接続対象の電極端子11にバスバー50を圧入等する際にバスバー50を貫通穴の並ぶ方向に動かすことが可能になるので、接続工程における位置調整を容易に対処できる。
One of the first through
また、製造過程において接続対象である複数の電極端子11間の各ピッチ寸法にばらつきが生じる場合にも、バスバー50がこれらのばらつきに対して対応可能な特有の構成を備えることにより、円滑な接続が実施でき、生産性の向上に寄与し得る。
Further, even when variations occur in the pitch dimensions between the plurality of
次に、電池パック1の製造方法における電極端子11間の接続方法について、さらに説明する。まず第1の接続方法について図4〜図6を参照して説明する。図4はバスバー50を電極端子11に圧入する圧入工程を説明するための斜視図である。図5はバスバー50を電極端子11に圧入する工程に用いる圧入治具20を示した斜視図である。図6は、図5の圧入治具20について、電極端子11を挿入する端子挿入路23の断面を示した部分断面図である。
Next, the connection method between the
電極端子間の接続方法は、バスバー配置工程とバスバー接続工程とを有する。バスバー配置工程は、隣接する電池セル10について接続対象とされる正極端子と負極端子を第1貫通穴51と第2貫通穴51Aにそれぞれ圧入可能に対応させてバスバー50を配置する工程である。バスバー接続工程は、図4に示すように、チャック等で保持された圧入治具20を、正極端子と負極端子を端子挿入路23に挿入させた状態から、バスバー配置工程で配置されたバスバー50に対して押し込み、各バスバー50と対応する電極端子11とを圧入固定する工程である。
The connection method between electrode terminals has a bus-bar arrangement | positioning process and a bus-bar connection process. The bus bar arranging step is a step of arranging the
図5及び図6に示すように、圧入治具20には、正極端子と負極端子を挿入可能な通路サイズを有する端子挿入路23が複数個を形成されている。端子挿入路23の個数は、圧入治具20によって一度に圧入可能とする電極端子11の個数と同数である。すなわち、電池パック1を構成する全部の電池セルにおけるバスバー50の接続を、圧入治具20による圧入によって、一度に完了するように圧入治具20を構成してもよいし、数回に分けた圧入治具20による圧入により完了するように構成してもよい。
As shown in FIGS. 5 and 6, the press-fitting
圧入治具20は、端子挿入路23が形成された樹脂部材22と、樹脂部材22の裏側から支えて樹脂部材22を補強する金属部材21と、を一体に形成してプレート状に構成されている。樹脂部材22は、板状であり、この板状の表面から筒状の有底凹部を形成する複数個の端子挿入路23が形成されている。各端子挿入路23は、バスバー接続工程において接続対象の正極端子と負極端子を挿入可能とする対応位置に設けられている。
The press-fitting
次に、第2の接続方法について図7〜図9を参照して説明する。図7はバスバー50を電極端子11に圧入する圧入工程を説明するための斜視図である。図8はバスバー50を電極端子11に圧入する工程に用いる圧入治具20Aを示した斜視図である。図9は、図8の圧入治具20Aについて、電極端子11を挿入する端子挿入路23Aの断面を示した部分断面図である。
Next, the second connection method will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a perspective view for explaining a press-fitting process for press-fitting the
第2の接続方法は第1の接続方法に対して、端子挿入路23Aが有底凹部でなく、図7〜図9に図示するように、圧入治具20Aを厚み方向に貫通する貫通孔によって形成されている点が相違する。圧入治具20Aは、端子挿入路23Aが形成された樹脂部材22Aと、樹脂部材22Aの裏側から支えて樹脂部材22Aを補強する金属部材21Aと、を一体に形成してプレート状に構成されている。このような構成により、バスバー接続工程において、チャック等で保持された圧入治具20Aをバスバー50に対して押し込みときに、各端子挿入路23に各電極端子11が挿入されているかを樹脂部材22A側から目視することができる。
The second connection method is different from the first connection method in that the
このように電極端子11間の接続方法によれば、バスバー配置工程で各電極端子11に所定の第1貫通穴51、第2貫通穴51Aにそれぞれ圧入可能に対応させてバスバー50を配置した後、各電極端子11を端子挿入路23,23Aに挿入させた状態で圧入治具20,20Aをバスバー50に対して押し込んで各バスバー50と電極端子11とを圧入接続するバスバー接続工程を実施する。このような工程により、バスバー50に対して電極端子11が圧入されることによる各貫通穴51,51Aの拡大によって各貫通穴51,51Aの内周壁面で電極端子11を強固に保持する効果を、一度の圧入工程によって多数個の圧入接続部分に対して同時に提供できる。したがって、上記の従来技術のナット締めまたはボルト締めによる端子間接続方法に比較して、工数の大幅な低減が図れ、生産性の向上が期待できる。
As described above, according to the connection method between the
また、バスバー50が弾性体で構成されていることにより、バスバー接続工程において、バスバー50が貫通穴51,51Aの並ぶ方向に伸びて変形しやすくなる。したがって、バスバー接続工程での圧入を一層円滑に行うことができる。
Further, since the
また、バスバー50には、第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aのそれぞれの内周縁部から外側に延びるスリット52が形成されていることにより、バスバー接続工程において、スリット52の変形によって各貫通穴の拡大が容易に行える。したがって、バスバー接続工程での圧入を一層円滑に行うことができる。
In addition, the
また、この電極端子11間の接続方法においても、第1貫通穴51及び第2貫通穴51Aのうちの一方が電池セル10の積層方向Xに長い長穴状に形成されていることによれば、バスバー配置工程やバスバー接続工程において長穴状の貫通穴に嵌まる一方の電極端子11が他方の貫通穴に嵌まる電極端子11に対して積層方向Xに移動可能となる。これにより、接続対象の電極端子11にバスバー50を圧入する際にバスバー50を積層方向Xに動かすことができる。したがって、接続工程において位置調整を行いやすく、円滑なバスバー50の接続にさらに寄与することができる。
Further, also in the connection method between the
また、この電極端子11間の接続方法においても、スリット52が電池セル10の積層方向Xに対して直角な方向Yに内周縁部から外側に延びることによれば、バスバー配置工程やバスバー接続工程において積層方向Xに広がるようにスリット52を容易に変形させることができる。この作用により、一方の貫通穴に嵌まる一方の電極端子11が他方の貫通穴に嵌まる他方の電極端子11に対して積層方向Xに移動可能となる。これにより、接続対象の電極端子11にバスバー50を圧入する際にバスバーを積層方向Xに動かすことができるため、接続工程において位置調整を行いやすく、円滑なバスバー50の接続にさらに寄与することができる。
Also in the connection method between the
(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態に対して他の形態であるバスバー50Aについて図10及び図11を参照して説明する。図10は第2実施形態の電池パックに係る電池セル10の端子間接続構造に用いられるバスバー50Aを示す斜視図である。図11はバスバー50Aと棒状の電極端子11との関係を説明する平面図である。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a
図10及び図11に示すように、第2実施形態のバスバー50Aには、それぞれ厚み方向に貫通し、電池セル10の積層方向Xに並ぶ2個の第1貫通穴51と、各第1貫通穴51の内周縁部から外側に延びるスリット52Aと、が形成されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
第1貫通穴51は円形状の開口部である。スリット52Aは、電池セル10の積層方向Xに対して直角な方向Yに第1貫通穴51の内周縁部から外側に延びるように形成される。さらにスリット52Aは、第1貫通穴51の内周縁部における当該直角方向Yの両端部に1個ずつ形成されている。図11に図示するように、第1貫通穴51の内径寸法が二点鎖線で示す電極端子11の外形寸法に対して同等または若干小さくなるように、第1貫通穴51は形成されている。
The first through
バスバー50Aによれば、2個の第1貫通穴51にスリット52Aが電池セル積層方向Xに対して直角方向Yに外側に延びるように形成されているため、接続対象の電極端子11をバスバー50Aによって接続するときに、積層方向Xに広がるようにスリット52Aを変形させることができる。この作用により、一方の貫通穴に嵌まる一方の電極端子11が他方の貫通穴に嵌まる他方の電極端子11に対して積層方向Xに移動可能となる。これにより、接続対象の電極端子11にバスバー50Aを圧入等する際にバスバー50Aを貫通穴の並ぶ方向(積層方向X)に動かすことができるので、接続工程において位置調整を行いやすく、円滑なバスバー50Aの接続をさらに寄与することができる。
According to the
また、それぞれの電極端子11間によって、その間隔にばらつきがあったとしても、上記のように電池セル10の積層方向Xに第1貫通穴51が広がりやすいため、電極端子11に対するバスバー50Aの位置調整を行うことが可能である。このため、円滑な端子間接続を実施できる。また、バスバー50Aによれば、バスバー50Aを電極端子11に組み付ける際の引っ張り力の印加による圧入荷重を軽減することも可能である。
In addition, even if there is a variation in the distance between the
(第3実施形態)
第3実施形態では、第1実施形態に対して他の形態であるバスバー50Bについて図12〜図14を参照して説明する。図12は第3実施形態の電池パックに係る電池セルの端子間接続構造に用いられるバスバー50Bを示す斜視図である。図13はバスバー50Bと棒状の電極端子との関係を説明する平面図である。図14はバスバー50Bを示す正面図である。図12〜図14において第1実施形態で説明した図面と同一の符号を付したものは同一の要素である。
(Third embodiment)
In 3rd Embodiment, the bus-
図12〜図14に示すように、第3実施形態のバスバー50Bには、2個の第1貫通穴53及び第2貫通穴53Aをバーリング加工により形成したものである。この構成によれば、第1貫通穴53及び第2貫通穴53Aの内周縁部をバスバー50Bの表面から立ち上げる形状を形成することができる。このため、バスバー50Bと電極端子11との接触面積を拡大することができる。したがって、バスバー50Bが電極端子11を保持する力の向上が図れ、より確実な電極端子11の接続構造を提供できる。
As shown in FIGS. 12 to 14, two first through
(第4実施形態)
第4実施形態では、第1実施形態に対して他の形態である電池セル10の端子間接続構造について図15〜図18を参照して説明する。図15は第4実施形態の電池パック1に係る電池セル10の端子間接続構造に用いられるバスバー60を示す斜視図である。図16はバスバー60を示す斜視図であり、図17のバスバー60を示す正面図である。図18はバスバー60と棒状の電極端子11との関係を説明する平面図である。図15において第1実施形態で説明した図面と同一の符号を付したものは同一の要素である。
(Fourth embodiment)
4th Embodiment demonstrates the connection structure between the terminals of the
第4実施形態の電池パック1に係る電池セル10の端子間接続構造では、バスバー60は、中央に形成された湾曲部61と、湾曲部61から左右にそれぞれ水平にU字状に延びる一対の脚部63と、一対の脚部63のそれぞれに形成されて電極端子11が嵌まる半トラック状の開口を有して形成される切り欠き部62(端子支持部)と、を備えて構成されている。図18に図示するように、湾曲部61の両側に形成される切り欠き部62のピッチ寸法が、外力の働いていない自然状態で、二点鎖線で示した電池セル積層方向に並ぶ電極端子11のピッチ寸法よりも若干小さくなるように、バスバー60は形成されている。
In the inter-terminal connection structure of the
バスバー60が電池セル積層方向に並ぶ接続対象である電極端子11間に配置されたときに、湾曲部61はバスバー60に対して電池セル積層方向に圧縮力が加わると弾性変形して、当該圧縮力に抗する弾性力を発揮する。2個の脚部63は、それぞれの切り欠き部62に電極端子11が嵌まったときに、電極端子11を保持する役目を果たす。つまり、バスバー60は、積層される電池セル10の電極端子に挟持されることによって、湾曲部61が電池セル積層方向に広がろうと元の形状に復元しようとする。バスバー60は、このときに発生する弾性力を利用して、両側の電極端子11を保持するのである。
When the
バスバー60によれば、中央に形成されて両側からの圧縮力により変形する湾曲部61と、湾曲部61から両側にそれぞれ水平に延びる一対の脚部63と、電極端子11が嵌まる開口を有して一対の脚部63のそれぞれに形成される一対の切り欠き部62(端子支持部)と、を備えて形成されている。接続対象となる電極端子11は、一対の端子支持部のそれぞれに嵌まって湾曲部61を変形させて積層方向Xに圧縮するとともに湾曲部61からの反力を受けてバスバー60に接続固定されている。
The
この構成によれば、隣接配置された電池セル10における接続対象の電極端子11間にバスバー60を嵌めるときに、湾曲部61が積層方向Xの圧縮力を受けて変形するとともに湾曲部61からの反力が接続対象となる各電極端子11に与えられるため、一対の端子支持部で各電極端子11を強固に保持することができる。このバスバー60の作用によって、バスバー60は電極端子11を強固に保持し得るので、上記従来技術のナット締めまたはボルト締めによる端子間接続工程に比較して、端子間接続の工数の大幅な低減が図れ、生産性を向上することができる。
According to this configuration, when the
このように、バスバー60は、自身に作用する圧縮力に抗して弾性力を発揮し両側の電極端子11を保持することにより、電極端子11を強固に保持し、ねじ締め等の工程を不要にする端子間接続工程を実現する。したがって、第4実施形態によれば、端子間接続の工数低減を図り、生産性を向上する電池パック1が得られる。
As described above, the
(第5実施形態)
第5実施形態では、第1実施形態に対して他の形態である電池セル10の端子間接続構造について図19〜図21を参照して説明する。図19は第5実施形態の電池パック1に係る電池セル10の端子間接続構造に用いられるバスバー70を示す斜視図である。図20はバスバー70を示す斜視図である。図21はバスバー70と棒状の電極端子11との関係を説明する平面図である。図19において第1実施形態で説明した図面と同一の符号を付したものは同一の要素である。
(Fifth embodiment)
5th Embodiment demonstrates the connection structure between the terminals of the
第5実施形態の電池パック1に係る電池セル10の端子間接続構造では、バスバー70は、両端部に形成された半円状の一対の端子支持部71と、半円状の端子支持部71の内周部に形成される一対の半円状開口部72と、両端部の端子支持部71を連絡する直線状の連結部73と、を備えてC字状に形成されている。図21に図示するように、両側の端子支持部71に形成される一対の半円状開口部72のピッチ寸法が、外力の働いていない自然状態で、二点鎖線で示した電池セル積層方向に並ぶ電極端子11のピッチ寸法よりも若干小さくなるように、バスバー70は形成されている。
In the inter-terminal connection structure of the
バスバー70が電池セル積層方向に並ぶ接続対象である電極端子11の外周面の約半周をホールドするように配置されたときに、端子支持部71はバスバー60に対して電池セル積層方向に引っ張り力が加わると弾性変形して、当該引っ張り力に抗する弾性力を発揮する。2個の端子支持部71は、それぞれの半円状開口部72に電極端子11が嵌まったときに、電極端子11を保持する役目を果たす。つまり、バスバー70は、積層される電池セル10の電極端子に対して、両方の電極端子11間(電池セル10間)を狭めるように圧縮力を作用させて、両方の電極端子11を保持するのである。
When the
第5実施形態のバスバー70は、電池セル10の積層方向Xの両端側に形成されてそれぞれ電極端子11を支持する一対の端子支持部71と、一対の端子支持部71のそれぞれの内周部に形成されて電極端子11が嵌まる半円状開口部72と、一対の端子支持部71を連絡する連結部73と、を備えて形成されている。接続対象となる電極端子11は、それぞれの半円状開口部72に嵌まって一対の端子支持部71を広げるように変形させて積層方向Xに引っ張るとともに一対の端子支持部71からの反力を受けてバスバー70に接続固定されている。
The
この構成によれば、隣接配置された電池セル10における接続対象の電極端子11間にバスバー70を嵌めるときに、接続対象の各電極端子11から、一対の端子支持部71が積層方向Xの引っ張り力を受けて変形するとともに一対の端子支持部71からの反力が接続対象の各電極端子11に与えられるため、一対の端子支持部71で各電極端子11を強固に保持することができる。このバスバー70の作用によって、バスバー70は電極端子11を強固に保持し得るので、上記従来技術のナット締めまたはボルト締めによる端子間接続工程に比較して、端子間接続の工数の大幅な低減が図れ、生産性を向上することができる。
According to this configuration, when the
このように、バスバー70は、自身に作用する引っ張り力に抗して両側の電極端子11を近づけようとする弾性力を発揮して保持することにより、電極端子11を強固に保持し、ねじ締め等の工程を不要にする端子間接続工程を実現する。したがって、第5実施形態によれば、端子間接続の工数低減を図り、生産性を向上する電池パック1が得られる。
In this way, the
1…電池パック
10…電池セル
11…電極端子(端子)
12…外装ケース
20,20A…圧入治具
23,23A…端子挿入路
50,50A,50B,60,70…バスバー
51,53…第1貫通穴(貫通穴)
51A,53A…第2貫通穴(貫通穴)
52,52A…スリット
61…湾曲部
62…切り欠き部(端子支持部)
63…脚部
71…端子支持部
72…半円状開口部
73…連結部
X…積層方向
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
51A, 53A ... second through hole (through hole)
52, 52A ...
63 ...
Claims (13)
前記バスバーには、前記電池セルの前記端子の外形寸法に対して同等以下の内径寸法を有して厚み方向にそれぞれ貫通する第1貫通穴(51)及び第2貫通穴(51A)が形成されており、
前記接続対象となる前記端子が前記第1貫通穴(51)及び前記第2貫通穴(51A)のそれぞれに嵌まり前記接続対象となる前記端子は前記バスバーで接続固定されていることを特徴とする電池パック。 A plurality of battery cells (10) having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal (11) projecting from the outer case (12) are stacked, and the battery cell (10) adjacent to the stacking direction (X) is to be connected. A battery pack (1) configured to connect between terminals using a bus bar (50) and be energized,
The bus bar is formed with a first through hole (51) and a second through hole (51A) having an inner diameter dimension equal to or smaller than the outer dimension of the terminal of the battery cell and penetrating in the thickness direction. And
The terminal to be connected is fitted into each of the first through hole (51) and the second through hole (51A), and the terminal to be connected is connected and fixed by the bus bar. Battery pack to play.
前記バスバーは、中央に形成されて両側からの圧縮力により変形する湾曲部(61)と、当該湾曲部から両側にそれぞれ水平に延びる一対の脚部(63)と、前記電極端子が嵌まる開口を有して前記一対の脚部のそれぞれに形成される一対の端子支持部(62)と、を備えて形成されており、
前記接続対象となる前記端子は、前記一対の端子支持部のそれぞれに嵌まって前記湾曲部を変形させて前記積層方向(X)に圧縮するとともに前記湾曲部からの反力を受けて前記バスバーに接続固定されていることを特徴とする電池パック。 A plurality of battery cells (10) having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal (11) projecting from the outer case (12) are stacked, and the battery cell (10) adjacent to the stacking direction (X) is to be connected. A battery pack (1) configured to connect between terminals using a bus bar (60) and to be energized,
The bus bar is formed in the center and deformed by a compressive force from both sides, a pair of leg portions (63) extending horizontally from the curved portion to both sides, and an opening into which the electrode terminal is fitted. And a pair of terminal support portions (62) formed on each of the pair of leg portions,
The terminal to be connected is fitted to each of the pair of terminal support portions, deforms the curved portion, compresses in the stacking direction (X), and receives a reaction force from the curved portion, thereby receiving the bus bar. A battery pack that is fixedly connected to the battery pack.
前記バスバーは、前記電池セルの積層方向(X)の両端側に形成されてそれぞれ前記電極端子を支持する一対の端子支持部(71)と、前記一対の端子支持部のそれぞれの内周部に形成されて前記電極端子が嵌まる半円状開口部(72)と、前記一対の端子支持部を連絡する連結部(73)と、を備えて形成されており、
前記接続対象となる前記端子は、それぞれの前記半円状開口部に嵌まって前記一対の端子支持部を広げるように変形させて前記積層方向(X)に引っ張るとともに前記一対の端子支持部からの反力を受けて前記バスバーに接続固定されていることを特徴とする電池パック。 A plurality of battery cells (10) having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal (11) projecting from the outer case (12) are stacked, and the battery cell (10) adjacent to the stacking direction (X) is to be connected. A battery pack (1) configured to connect between terminals using a bus bar (70) and to be energized,
The bus bars are formed on both ends of the battery cell in the stacking direction (X) and are respectively provided on a pair of terminal support portions (71) for supporting the electrode terminals, and on inner peripheral portions of the pair of terminal support portions. A semicircular opening (72) formed and fitted with the electrode terminal, and a connecting portion (73) connecting the pair of terminal support portions; and
The terminal to be connected is fitted into each of the semicircular openings and deformed so as to expand the pair of terminal support portions and pulled in the stacking direction (X) and from the pair of terminal support portions. The battery pack is connected and fixed to the bus bar in response to the reaction force.
前記バスバーのそれぞれには、前記電池セルの前記端子の外形に対して同等以下の内径寸法で厚み方向にそれぞれ貫通する第1貫通穴(51)及び第2貫通穴(51A)が形成されており、
前記隣接する電池セルについて接続対象とされる前記正極端子と前記負極端子を前記第1貫通穴と前記第2貫通穴にそれぞれ圧入可能に対応させて前記バスバーを配置するバスバー配置工程と、
前記接続対象である前記正極端子と前記負極端子を挿入可能な対応位置に端子挿入路(23)を複数個形成してなる圧入治具(20)を、前記正極端子と前記負極端子を前記端子挿入路に挿入させた状態から、前記バスバー配置工程で配置された前記バスバーに対して押し込み、前記各バスバーと前記電極端子とを圧入固定するバスバー接続工程と、を有することを特徴とする電極端子間の接続方法。 In the battery pack (1) configured by stacking a plurality of battery cells (10) each having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal (11) projecting from the outer case (12), adjacent to the stacking direction (X) A connection method between electrode terminals for connecting the terminals to be connected in the battery cells to be energized using a plurality of bus bars (50),
Each of the bus bars has a first through hole (51) and a second through hole (51A) penetrating in the thickness direction with an inner diameter dimension equal to or less than the outer shape of the terminal of the battery cell. ,
A bus bar arranging step of arranging the bus bar in such a manner that the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to be connected to the adjacent battery cells can be press-fitted into the first through hole and the second through hole, respectively.
A press-fitting jig (20) in which a plurality of terminal insertion paths (23) are formed at corresponding positions where the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to be connected can be inserted, and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are connected to the terminal. An electrode terminal comprising: a bus bar connecting step of pressing the bus bar and the electrode terminal into a press-fitting manner from the state inserted into the insertion path into the bus bar arranged in the bus bar arranging step. How to connect between.
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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