JP2018067425A - 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】蓄電素子の端子に関連する構造を簡易にする蓄電装置等を提供する。【解決手段】蓄電素子1を備える蓄電装置100は、蓄電素子1に設けられる中間バスバー42を備える。中間バスバー42は、蓄電素子1の電極端子3及び4に接続される端子接続部42aと、端子接続部42aよりも高い硬度を有し且つ電線51と接続されるように構成される電線接続部42bとを有する。さらに、端子接続部42a及び電線接続部42bは共に、連続する1つの部材を形成する。【選択図】図5
Description
本発明は、蓄電素子を備える蓄電装置及び蓄電装置の製造方法に関する。
複数の蓄電素子を備える蓄電装置には、複数の蓄電素子が接続部材によって互いに電気的に接続されるものがある。例えば、特許文献1には、正極及び負極の電極端子を有する複数の単電池が並べて配置されて構成される蓄電装置としての電池モジュールが記載されている。単電池の電極端子は、バスバーによって電気的に接続されている。バスバーは、電極端子に接続される端子接続部と、端子接続部から突出する電線接続部とを有している。電線接続部には、単電池の電圧検知用の電線が溶接により接続される。
特許文献1に記載される電池モジュールでは、バスバーは、複数の単電池上に配置される樹脂プロテクタによって保持され、電線接続部は、樹脂プロテクタによって下方から支持される。
本発明は、蓄電素子の端子に関連する接続部分の構成を簡易にする蓄電装置及び蓄電装置の製造方法を提供する。
本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子を備える蓄電装置であって、前記蓄電素子に設けられる端子部材を備え、前記端子部材は、前記蓄電素子の電極端子に接続される第一接続部と、前記第一接続部よりも高い硬度を有し且つ電線と接続されるように構成される第二接続部とを有し、前記第一接続部及び前記第二接続部は共に、連続する1つの部材を形成する。
本発明の別の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子を備える蓄電装置であって、前記蓄電素子に設けられる端子部材を備え、前記端子部材は、前記蓄電素子の電極端子に接続される第一接続部と、前記第一接続部よりも小さい厚さを有し且つ電線と接続されるように構成される第二接続部とを有し、前記第一接続部及び前記第二接続部は共に、連続する1つの部材を形成する。
本発明の一態様に係る蓄電装置の製造方法は、端子部材が設けられる蓄電素子を備える蓄電装置の製造方法であって、前記端子部材が有する第一接続部及び第二接続部の形状の形成を伴って前記端子部材を成形する第一加工工程であって、前記第一接続部を、前記蓄電素子の電極端子と接続可能な形状に形成する第一加工工程と、前記第一加工工程での成形後の前記端子部材の前記第二接続部に圧縮応力を加えて硬化させる第二加工工程であって、前記第二接続部を、電線と接続可能な形状に形成する第二加工工程とを含む。
本発明に係る蓄電装置等によれば、蓄電素子の端子に関連する接続部分の構成を簡易にすることができる。
まず、本出願に係る発明者(以下、本発明者と呼ぶ)は、本発明に至る過程において、上述の蓄電素子の端子に関連する接続部分の構成を簡易にするという課題に加え、下記のような知見にも至った。詳細を説明すると、端子部材と蓄電素子の電極端子及び電線との接続方法、並びに、端子部材の素材については、様々な制約があり、端子部材の自由な設計が困難となることが多くなっていた。
例えば、端子部材と電極端子との接続方法としては、端子部材に設けた貫通孔に、電極端子に設けた雄ねじ状部分を嵌め込みナットで締めつける、ネジ締結接続がある。ネジ締結接続による方法の場合、ナットの配置及び締め付けなどの煩雑な作業を伴う締め付け工程が必要になるため、コストが高くなるという問題があった。それに対し、電極端子に端子部材を溶接により接続する溶接接続は、簡易な作業で実施可能であり、コストを低くすることができた。ネジ締結接続の場合では、電気伝導性に優れる銅が端子部材の材料として用いられることが多かったが、溶接接続を採用する場合には、銅を材料とすると、溶接が難しいという問題があった。
また、ネジ締結接続の場合、電圧計測用などの電線の先端に接続された端子が、電極端子の雄ねじ状部分に端子部材と共に共締めされることによって、電極端子に接続されることができる。それに対し、溶接接続の場合では、そのような電線の接続箇所が無いため、別途接続方法を検討する必要が生じる。
電極端子に端子部材を接続する方法が溶接接続である場合に、電圧計測用などの電線を端子部材に接続する方法としては、例えばレーザー溶接及び超音波溶接が挙げられるが、これらを行うためには大掛かりな設備が必要となりコストが高くなるという問題があった。
また、電線と端子部材との接続方法としては、溶接以外にも、端子部材にタップでねじ穴を開けて、電線をねじ止めする方法がある。電極端子に溶接接続される端子部材の材料には、アルミニウム又はアルミニウム合金等の溶接に好適な金属が用いられる。端子部材としてアルミニウム又はアルミニウム合金を用いた場合には、端子部材の強度が十分でなく、端子部材のねじ穴のねじ山が破損する恐れがあった。
電線と端子部材との接続方法としては、上記以外にも、端子部材に穴を開け、ボルトを貫通させてナットで締結する方法もあるが、この方法はコストが高く手間がかかるという問題があった。
さらに、上記以外の電線と端子部材との接続方法としては、端子部材と電線の端子とを嵌合によって接続する方法がある。しかしながら、このような方法では、機械的強度の弱いアルミニウム又はアルミニウム合金を端子部材に用いた場合には、アルミニウム及びアルミニウム合金の機械的強度及び電気抵抗の問題などから、端子部材を厚くする必要がある。このような端子部材では、その厚さが一般に市販されている嵌合端子と嵌合可能な厚さよりも大きくなってしまうために、そのような市販の嵌合端子を使用できないという問題があった。このことは、嵌合端子を新たに設計及び製造する必要があり、コストが増加する。
また、アルミニウム又はアルミニウム合金製の端子部材を用い、その端子部材が電線の嵌合端子と嵌合によって接続される場合には、アルミニウム及びアルミニウム合金の硬度が不十分なために、嵌合端子の嵌め込み時の押圧力によって端子部材がへこみ等の変形を発生し易いという問題があった。その結果、嵌合のバネが効かなくなるため、嵌合端子が端子部材から外れたり、嵌合端子と端子部材との接触抵抗が大きくなったりする可能性があるという問題があった。
以上のように、端子部材と蓄電素子の電極端子及び電線との接続方法、並びに、端子部材の素材については、制約及び解決すべき課題が非常に多いという知見に、本発明者は至った。本発明者は、個々の課題を解決する手段を検討し、さらに、すべての課題を解決すべく、検討した手段の種々の組み合わせを検討した。しかしながら、すべてにおいて実用性の高い組合せを見出すことは非常に困難であった。加えて、一つの要素を変更するとそれに起因して他の要素も変える必要がある場合があるため、個々の要素を独立して考慮すれば済む問題ではなく、全体の設計を一体として検討しなければならないことが、その困難性を高めていた。本発明者は、蓄電素子の端子に関連する接続部分の構成を簡易にすることを主目的としつつ、さらに、上述のような知見に基づく多くの課題も解決することができるように、以下のような様々な態様の本発明を見出すに至った。
本発明の一態様に係る蓄電素子は、蓄電素子を備える蓄電装置であって、前記蓄電素子に設けられる端子部材を備え、前記端子部材は、前記蓄電素子の電極端子に接続される第一接続部と、前記第一接続部よりも高い硬度を有し且つ電線と接続されるように構成される第二接続部とを有し、前記第一接続部及び前記第二接続部は共に、連続する1つの部材を形成する。
上述の構成において、端子部材の第二接続部の寸法が、第一接続部よりも小さい場合でも、第二接続部の剛性を確保することができる。これにより、第一接続部が電極端子と接続され且つ第二接続部が電線と接続された状態において、第二接続部は、下方等からの支持を受けていなくても、例えば第二接続部単独で、第二接続部の変形の発生を抑制することができる。よって、蓄電素子の電極端子に関連する接続部分の構成の簡易化が可能になる。そして、このような第二接続部は、電線との接続の際及び接続後に変形が生じることを抑制する。よって、第二接続部と電線との良好な接続が維持できる。さらに、剛性を有する第二接続部は、その小型化を可能にし、それにより、端子部材の小型化が可能となる。また、第一接続部では、電流容量を確保するために電極端子との接触面積が必要となる。端子部材における硬度を高くする処理を実施する部位を、第二接続部に限定し、第一接続部を含めないことによって、端子部材のコスト低減が可能になる。
本発明の別の一態様に係る蓄電素子ではさらに、前記端子部材の前記第一接続部は、前記電極端子に溶接固定されていてもよい。上述の構成において、第一接続部が電極端子に溶接固定される構成であるため、例えば、電極端子に設けた雄ねじ状部分と第一接続部に設けた貫通穴とをナットを用いて締結する構成などと比べて、安価な製造が可能になる。また、第一接続部は、溶接により固定されるため、その硬度を高くしなくても、十分に安定して支持される。さらに、第一接続部を支持するための構造は、溶接による接合のみで十分であるため、簡易にすることができる。また、端子部材において第一接続部を除いて第二接続部のみの硬度を高くすればよいため、端子部材における硬度を高くする部位を低減することができる。
本発明の別の一態様に係る蓄電素子ではさらに、前記端子部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されてもよい。上述の構成によって、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製される端子部材は、溶接による端子部材の固定を容易にする。
本発明の別の一態様に係る蓄電素子ではさらに、前記端子部材の前記第二接続部の厚さが、前記第一接続部の厚さよりも小さくなっており、前記端子部材の前記第一接続部は、前記電極端子に溶接固定されており、前記端子部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されており、前記電極端子のうちの少なくとも前記端子部材と溶接固定される部位は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されており、前記端子部材の前記第二接続部が、前記電線の端子と嵌合によって接続されていてもよい。
上述したように、第二接続部は、第一接続部よりも高い硬度を有する。そして、このような第二接続部は、電線の端子と嵌合によって接続されるが、嵌合の際及び嵌合後に変形が生じることを抑えることができる。その結果、第二接続部の変形に起因して第二接続部と電線の端子との嵌合が緩くなることが抑えられるため、電線の端子が第二接続部から外れたり、電線の端子と第二接続部との接触抵抗が大きくなることが抑えられる。さらに、第二接続部の厚さが、第一接続部の厚さよりも小さくなっているため、市販の安価な汎用の嵌合端子を電線の端子として用いて、第二接続部に電線の端子を嵌合接続することが可能となる。さらに、端子部材は、第一接続部が電極端子に溶接固定される構成であるため、例えば、電極端子に設けた雄ねじ状部分と第一接続部に設けた貫通穴とをナットを用いて締結する構成などと比べて、安価な製造が可能になる。さらに、端子部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金で作製されており、電極端子のうちの少なくとも端子部材と溶接固定される部位は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されている。これにより、端子部材と電極端子との溶接を容易にすることができる。さらに、第二接続部は、電線の端子と嵌合によって接続される構成であるため、ねじ止め等によって電線の端子が接続される構成と比べて、安価な製造が可能になる。以上記載したように、本発明者の知見に関して上述したような相互に関連する多くの課題が、全て実用上問題の無いレベルで克服され、これにより、実用性に優れた蓄電装置が得られる。
本発明の一態様に係る蓄電素子は、蓄電素子を備える蓄電装置であって、前記蓄電素子に設けられる端子部材を備え、前記端子部材は、前記蓄電素子の電極端子に接続される第一接続部と、前記第一接続部よりも小さい厚さを有し且つ電線と接続されるように構成される第二接続部とを有し、前記第一接続部及び前記第二接続部は共に、連続する1つの部材を形成する。
上述の構成において、第二接続部の小型化、及び、電線と第二接続部との接続部分の小型化が可能になる。これにより、第二接続部の形状及び寸法の設計の自由度が向上する。特に、第二接続部の厚さを小さくできる。よって、第二接続部の形状及び寸法を、電線用の汎用の小型の端子との接続に対応する形状及び寸法とすることが可能になる。従って、蓄電素子の電極端子に関連する接続部分の構成の簡易化と低コスト化とが可能になる。
本発明の別の一態様に係る蓄電素子ではさらに、前記端子部材の前記第一接続部は、前記電極端子に溶接固定されており、前記端子部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されており、前記電極端子のうちの少なくとも前記端子部材と溶接固定される部位は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されており、前記端子部材の前記第二接続部が、前記電線の端子と嵌合によって接続されていてもよい。
上述の構成において、端子部材は、第一接続部が電極端子に溶接固定される構成であるため、安価な製造が可能になる。さらに、端子部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金で作製されており、電極端子のうちの少なくとも端子部材と溶接固定される部位は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されている。これにより、端子部材と電極端子との溶接を容易にすることができる。さらに、第二接続部は、電線の端子と嵌合によって接続される構成であるため、安価な製造が可能になる。以上記載したように、本発明者の知見に関して上述したような相互に関連する多くの課題が、全て実用上問題の無いレベルで克服される。
本発明の一態様に係る蓄電素子の製造方法は、端子部材が設けられる蓄電素子を備える蓄電装置の製造方法であって、前記端子部材が有する第一接続部及び第二接続部の形状の形成を伴って前記端子部材を成形する第一加工工程であって、前記第一接続部を、前記蓄電素子の電極端子と接続可能な形状に形成する第一加工工程と、前記第一加工工程での成形後の前記端子部材の前記第二接続部に圧縮応力を加えて硬化させる第二加工工程であって、前記第二接続部を、電線と接続可能な形状に形成する第二加工工程とを含む。
上述の方法において、端子部材の第二接続部は、第二加工工程で圧縮応力を受けて塑性変形することによって加工硬化を生じる。これにより、剛性を有する第二接続部の形成が簡易になる。そして、第一接続部が電極端子と接続され且つ第二接続部が電線と接続された状態において、第二接続部は、下方等からの支持を受けていなくても、例えば第二接続部単独で、変形の発生を抑制することができる。よって、蓄電素子の電極端子に関連する接続部分の構成の簡易化が可能になる。さらに、このような第二接続部は、電線との接続の際及び接続後に変形が生じることを抑制するため、第二接続部と電線との良好な接続が維持できる。また、第二加工工程の前に、加工硬化させる第二接続部の形状の形成を予め行っておくことによって、第二加工工程において、不要な部位への処理の実施を抑制することができる。よって、第二加工工程に関するコストの低減が可能になる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、並びに製造工程の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、同一又は同様な構成要素については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態の説明において、略平行、略直交のような「略」を伴った表現が、用いられる場合がある。例えば、略平行とは、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。他の「略」を伴った表現についても同様である。
[実施の形態]
実施の形態に係る蓄電装置100の構成を説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置100の外観を模式的に示す斜視図である。図1を参照すると、蓄電装置100は、外部からの電気を充電すること、及び外部へ電気を放電することができる装置である。例えば、蓄電装置100は、電力貯蔵用途又は電源用途等に使用される電池モジュールである。蓄電装置100は、据置用の電源装置として使用されてもよく、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)、無人搬送車(AGV)等の車両用電源として車両に搭載されてもよい。
実施の形態に係る蓄電装置100の構成を説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置100の外観を模式的に示す斜視図である。図1を参照すると、蓄電装置100は、外部からの電気を充電すること、及び外部へ電気を放電することができる装置である。例えば、蓄電装置100は、電力貯蔵用途又は電源用途等に使用される電池モジュールである。蓄電装置100は、据置用の電源装置として使用されてもよく、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)、無人搬送車(AGV)等の車両用電源として車両に搭載されてもよい。
蓄電装置100は、外装体10と、外装体10に設けられる正極外部端子20及び負極外部端子30とを備える。外装体10は、直方体状の容器であり、モジュールケースとも呼ばれる。外装体10は、有底角筒状の外装本体11と、外装本体11の開口を塞ぐ矩形状の蓋体12とを有している。外装本体11及び蓋体12は、いかなる形状を有してもよく、いかなる材料から作製されてもよい。例えば、外装本体11及び蓋体12は、アルミニウム又は鉄等の金属のような剛性の高い材料で作製されてもよく、ポリプロピレン(PP)、ポリカーボネート(PC)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)又はABS樹脂等の樹脂材料で作製されてもよい。蓋体12には、正極外部端子20及び負極外部端子30が配置されている。
図2を参照すると、蓄電装置100は、外装本体11及び蓋体12の内部に、複数の蓄電素子1と、複数の導電性を有するバスバー40とを備えている。本実施の形態では、12個の蓄電素子1が一列に並んで配設されている。以下では、12個の蓄電素子1のそれぞれを、蓄電素子1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j、1k及び1lとも表記する。なお、蓄電装置100が有する蓄電素子1の数量は、12に限定されず、いかなる数量でもよい。蓄電装置100が有する蓄電素子1の配列は、一列に限定されず、複数列であってもよく、その他いかなる配列であってもよい。さらに、外装体10における正極外部端子20及び負極外部端子30の位置も、図示される位置でなくてもよく、いかなる位置であってもよい。例えば、正極外部端子20及び負極外部端子30の位置が、図示の位置と逆であってもよい。正極外部端子20及び負極外部端子30の位置の変更に伴い、蓄電素子1a〜1lの配列も変更されてよい。
バスバー40は、蓄電素子1を正極外部端子20又は負極外部端子30に電気的に接続する端部バスバー41と、蓄電素子1同士を電気的に接続する中間バスバー42とによって構成されている。本実施の形態では、端部バスバー41及び中間バスバー42は、個別に蓄電素子1a〜1lに取り付けられるが、1つ以上のユニットにユニット化されてもよい。例えば、全ての端部バスバー41及び中間バスバー42が樹脂等の電気的な絶縁材料で作製された1つの枠に取り付けられて1つのユニットとされ、このユニットが蓄電素子1a〜1lに配置され取り付けられてもよい。ここで、中間バスバー42は端子部材の一例である。
ここで、図3を参照して、蓄電素子1の構成を説明する。なお、図3は、図2の蓄電素子1の模式的な斜視図である。蓄電素子1は、充放電可能な二次電池である。例えば、蓄電素子1は、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。しかしながら、蓄電素子1は、非水電解質二次電池に限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよく、キャパシタであってもよい。
蓄電素子1は、容器2と、容器2に配置された正極端子3及び負極端子4と、容器2の内部に配設された図示しない電極体5とを備えている。なお、以下において、正極端子3及び負極端子4を電極端子と呼ぶこともある。本実施の形態では、容器2の外形は、直方体状であるが、これに限定されない。容器2を形成する材料は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属である。容器2が、導電性を有する金属で作製される場合、複数の蓄電素子1は、互いに電気的に絶縁されて、蓄電装置100の外装体10内に収納され得る。本実施の形態では、電極体5は、正極と負極とを含む電気を蓄積可能な蓄電要素(発電要素とも呼ばれる)であるが、これに限定されない。
正極端子3及び負極端子4はそれぞれ、導電性を有する材料で作製される。後述するように、正極端子3及び負極端子4はいずれも、バスバー40(図2参照)と溶接により接続される。正極端子3及び負極端子4において、バスバー40と接続される部位は少なくとも、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の溶接可能な金属で作製される。正極端子3及び負極端子4はそれぞれ、容器2内に配設された図示しない正極集電体及び負極集電体によって、電極体5の正極及び負極と電気的に接続されている。正極端子3及び負極端子4は、電極体5に蓄えられている電気エネルギーを蓄電素子1の外部に導出すること、及び、電気を蓄えるために蓄電素子1内の電極体5に電気エネルギーを導入することを仲介する要素である。
図2を参照すると、本実施の形態では、複数の蓄電素子1a〜1lは、この順で一列に並べられて外装本体11及び蓋体12の中に収容される。このとき、蓄電素子1a〜1lは、それぞれの正極端子3及び負極端子4を隣り合わせて配置される。具体的には、3つの蓄電素子が、同極の電極端子3又は4同士を隣り合わせて配置される。つまり、蓄電素子1a〜1cは、互いに同極の電極端子3又は4同士を隣り合わせて配置される。蓄電素子1d〜1fは、互いに同極の電極端子3又は4同士を隣り合わせて配置されるが、蓄電素子1a〜1cとは、対極の電極端子3又は4を隣り合わせて配置される。蓄電素子1g〜1iは、互いに同極の電極端子3又は4同士を隣り合わせて配置されるが、蓄電素子1d〜1fとは、対極の電極端子3又は4を隣り合わせて配置される。蓄電素子1j〜1lは、互いに同極の電極端子3又は4同士を隣り合わせて配置されるが、蓄電素子1g〜1iとは、対極の電極端子3又は4を隣り合わせて配置される。なお、蓄電装置100における複数の蓄電素子の配置、並びに正極端子3及び負極端子4の配置は、上記配置に限定されるものでなく、いかなる配置であってもよい。
バスバー40は、蓄電素子1a〜1lの電極端子3及び4同士を電気的に接続する、又は、蓄電素子1a〜1lの電極端子3及び4を蓄電装置100の正極外部端子20及び負極外部端子30に電気的に接続する板状部材である。バスバー40は、金属等の導電性を有する材料で作製されている。バスバー40は、例えば、溶接可能な金属で作製され、本実施の形態では、アルミニウム又はアルミニウム合金で作製されている。本実施の形態では、バスバー40は、2つの端部バスバー41と、3つの中間バスバー42とで構成されている。
1つの端部バスバー41は、蓄電素子1a〜1cの3つの正極端子3と、蓄電装置100の正極外部端子20とに物理的に接続される。これにより、当該端部バスバー41は、蓄電素子1a〜1cの3つの正極端子3を並列接続し、並列接続された当該正極端子3と正極外部端子20とを直列に電気的に接続する。もう1つの端部バスバー41は、蓄電素子1j〜1lの3つの負極端子4と、蓄電装置100の負極外部端子30とに物理的に接続される。これにより、当該端部バスバー41は、蓄電素子1j〜1lの3つの負極端子4を並列接続し、並列接続された当該負極端子4と負極外部端子30とを直列に電気的に接続する。なお、端部バスバー41が接続される電極端子3及び4の数量は、いかなる数量であってもよい。
また、端部バスバー41に関する接続について、端部バスバー41と正極端子3又は負極端子4との接続には、レーザー溶接等の溶接による接合方法が適用されてもよい。端部バスバー41と正極外部端子20又は負極外部端子30との接続には、レーザー溶接などの溶接又はねじ締結等の接合方法が適用されてもよい。また、端部バスバー41と正極外部端子20又は負極外部端子30との接続は、直接的な接続であっても間接的な接続であってもよい。直接的な接続の場合、端部バスバー41と正極外部端子20又は負極外部端子30とが、溶接又はねじ締結等により直接接続されてもよい。間接的な接続の場合、端部バスバー41と正極外部端子20又は負極外部端子30との間を中継する中継バスバーを介した接続が適用されてもよい。又は、端部バスバー41と正極外部端子20又は負極外部端子30との間を中継する中継用電線を介した接続が適用されてもよい。中継バスバー及び中継用電線の接続には、上述したような溶接又はねじ締結等の接合方法が適用されてもよい。
本実施の形態では、直線状の各中間バスバー42は、6つの電極端子3及び4と接続される。なお、中間バスバー42が接続される電極端子の数量は、いかなる数量であってもよい。
具体的には、1つの中間バスバー42は、蓄電素子1a〜1cの3つの負極端子4と、蓄電素子1d〜1fの3つの正極端子3とに、レーザー溶接等の溶接によって物理的に接続される。なお、蓄電素子1a〜1cの3つの負極端子4及び蓄電素子1d〜1fの3つの正極端子3は、一列に並んでいる。当該中間バスバー42は、蓄電素子1a〜1cの3つの負極端子4を並列接続すると共に、蓄電素子1d〜1fの3つの正極端子3を並列接続する。そして、当該中間バスバー42は、並列接続された当該3つの負極端子4と、並列接続された当該3つの正極端子3とを直列に電気的に接続する。
具体的には、1つの中間バスバー42は、蓄電素子1a〜1cの3つの負極端子4と、蓄電素子1d〜1fの3つの正極端子3とに、レーザー溶接等の溶接によって物理的に接続される。なお、蓄電素子1a〜1cの3つの負極端子4及び蓄電素子1d〜1fの3つの正極端子3は、一列に並んでいる。当該中間バスバー42は、蓄電素子1a〜1cの3つの負極端子4を並列接続すると共に、蓄電素子1d〜1fの3つの正極端子3を並列接続する。そして、当該中間バスバー42は、並列接続された当該3つの負極端子4と、並列接続された当該3つの正極端子3とを直列に電気的に接続する。
別の中間バスバー42は、蓄電素子1d〜1fの3つの負極端子4と、蓄電素子1g〜1iの3つの正極端子3とに、レーザー溶接等の溶接によって物理的に接続される。なお、蓄電素子1d〜1fの3つの負極端子4及び蓄電素子1g〜1iの3つの正極端子3は、一列に並んでいる。当該中間バスバー42は、蓄電素子1d〜1fの3つの負極端子4を並列接続すると共に、蓄電素子1g〜1iの3つの正極端子3を並列接続する。そして、当該中間バスバー42は、並列接続された当該3つの負極端子4と、並列接続された当該3つの正極端子3とを直列に電気的に接続する。
さらに別の中間バスバー42は、蓄電素子1g〜1iの3つの負極端子4と、蓄電素子1j〜1lの3つの正極端子3とに、レーザー溶接等の溶接によって物理的に接続される。なお、蓄電素子1g〜1iの3つの負極端子4及び蓄電素子1j〜1lの3つの正極端子3は、一列に並んでいる。当該中間バスバー42は、蓄電素子1g〜1iの3つの負極端子4を並列接続すると共に、蓄電素子1j〜1lの3つの正極端子3を並列接続する。そして、当該中間バスバー42は、並列接続された当該3つの負極端子4と、並列接続された当該3つの正極端子3とを直列に電気的に接続する。
上述から、互いに並列接続された蓄電素子1a〜1cと、互いに並列接続された蓄電素子1d〜1fと、互いに並列接続された1g〜1iと、互いに並列接続された蓄電素子1j〜1lとが、直列に接続される。つまり、並列接続された3つの蓄電素子によってそれぞれ形成される4つの蓄電素子グループが、直列に接続される。
また、蓄電素子1a〜1cのグループ、蓄電素子1d〜1fのグループ、蓄電素子1g〜1iのグループ及び蓄電素子1j〜1lのグループの間での電位差を検知するために、3つの中間バスバー42のそれぞれに、電圧検知用の電線が取り付けられるように構成されている。
また、蓄電素子1a〜1cのグループ、蓄電素子1d〜1fのグループ、蓄電素子1g〜1iのグループ及び蓄電素子1j〜1lのグループの間での電位差を検知するために、3つの中間バスバー42のそれぞれに、電圧検知用の電線が取り付けられるように構成されている。
図4を参照して、中間バスバー42の構成を説明する。なお、図4は、図2の中間バスバー42の模式的な斜視図である。中間バスバー42は、アルミニウム、アルミニウム合金等の溶接可能であり且つ導電性を有する金属で作製されている。中間バスバー42は、矩形板状の端子接続部42aと、端子接続部42aから突出する突出片状の電線接続部42bとを一体的に含む。端子接続部42aと電線接続部42bとは、同一材料で一体成形されている。端子接続部42aは、蓄電素子1の正極端子3及び負極端子4と接続され、電線接続部42bは、電圧検知用の電線に取り付けられた端子と接続される。なお、電線接続部42bに接続される要素は、電圧検知用の電線の端子に限定されず、温度等の他の検知対象の検知又はその他の用途のための電線の端子であってもよく、電線、センサ等の端子以外の要素であってもよい。ここで、端子接続部42aは、第一接続部の一例であり、電線接続部42bは、第二接続部の一例である。
端子接続部42aは、細長い矩形板状の形状を有している。端子接続部42aは、一列に並ぶ6つの接合部42aaと、接合部42aa同士を繋ぐ5つの連結部42abとを含む。各接合部42aaは、平坦な板形状を有し、1つの電極端子3又は4とその接合面42adで当接し、当該電極端子3又は4に溶接固定される。各接合面42adは、接合部42aaの2つの対向する平坦な主面のうちの一方であり、端子接続部42aの同じ側に位置し同様の方向に向いている。溶接時、レーザー光が、接合面42adと反対側から接合部42aaに照射される。レーザー光の熱エネルギーは、接合部42aaを貫通するように伝達し、接合面42ad近傍の接合部42aa及び電極端子3又は4を溶融し、その後に、接合部42aa及び電極端子3又は4は、凝固することによって互いに接合する。
連結部42abは、2つの接合部42aaの間で、これらに対して接合面42adと反対側に突出するV字溝状の形状を有している。V字溝は、接合部42aaの並び方向と略垂直な方向に延びる。連結部42abは、両側で隣り合う接合部42aaよりも、接合面42adと反対方向に後退して位置している。例えば、接合部42aa及び連結部42abは、1つの平坦な細長い板材を、連結部42abの位置で折り曲げることによって形成されることができ、例えば、プレス加工等の加工方法で形成され得る。
上述のような端子接続部42aの剛性は、連結部42abにおいて部分的に低下するため、端子接続部42aは、接合部42aaの変形を抑えつつ、連結部42abで撓むことができる。よって、複数の蓄電素子1の電極端子3及び4の高さ位置に差異があっても、端子接続部42aは、連結部42abで撓みつつ、各接合部42aaの接合面42adを電極端子3又は4に当接させ、電極端子3又は4と溶接接合されることができる。
電線接続部42bは、端子接続部42aの長手側の側部から延びる。電線接続部42bは、端子接続部42aよりも大幅に小さいL字状の平面形状を有する板材である。なお、平面形状とは、接合部42aaの接合面42adに垂直な方向で見たときの形状である。電線接続部42bは、電圧検知用の電線の端子が接続される細長の矩形板状の差込部42baと、差込部42baを端子接続部42aに連結する立ち上がり部42bbとを一体的に含む。
本実施の形態では、差込部42baは、電圧検知用の電線の端子に差し込まれるように構成されている。差込部42baは、その長手方向を端子接続部42aの長手方向と略平行にして配置される。立ち上がり部42bbは、端子接続部42aの長手方向と略垂直な方向に延びる。具体的には、立ち上がり部42bbは、差込部42baを端子接続部42aから離すと共に端子接続部42aに対して段差付けるように、端子接続部42aから接合面42adと反対方向に立ち上がった後に、端子接続部42aから離れる方向に延びる。これにより、電線接続部42b及び電線接続部42bに接続される電線の端子が、電極端子3又は4及びその周辺の構成要素と干渉すること、並びに、接合部42aaの接合の支障となることが、抑えられる。また、電線接続部42bの表面には、電圧検知用の電線の端子と係合し端子の移動を抑制する係合部42bcが、形成されている。係合部42bcは、電線接続部42bの1つの表面に形成されているが、この表面と反対側の表面にも形成されてもよい。本実施の形態では、係合部42bcは、凹部であるが、凸部であってもよく、端子と係合し端子の移動を抑制するものであればいかなる構成を有していてもよい。
本実施の形態では、中間バスバー42は、電極端子3及び4との溶接に適したアルミニウム又はアルミニウム合金で作製されている。接合面42adに沿う方向での端子接続部42aの占有領域は、周囲の端部バスバー41及び中間バスバー42並びに蓄電装置100の他の構成要素によって、制限を受け得る。電気抵抗が比較的高いアルミニウム又はアルミニウム合金で作製された端子接続部42aでは、端子接続部42aを流れることができる許容電流である電流容量を確保するために、断面積が大きくされ、具体的には、接合面42adに垂直な方向での厚さが大きくされる。例えば、端子接続部42aの厚さは、約1.5mm〜約2.0mmとされる。
同様に、電線接続部42bの占有領域も、周囲の構成要素によって制限を受け得る。さらに、電線接続部42bの周りには、電圧検知用の電線の端子を電線接続部42bに接続するための作業スペースも必要である。また、コスト低減の観点から、電線接続部42bの差込部42baは、市販の汎用的な電線の端子と接続可能であることが望まく、使用される市販の端子も、スペースの観点から、小さくされる。このため、電線接続部42bは小さくされる。これにより、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の電線接続部42bは、容易に変形する可能性がある。また、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の電線接続部42bは、その表面の硬度が低いため、電線の端子と嵌合により接続される場合、嵌合の際に変形する可能性がある。これにより、嵌合の際の電線接続部42bと電線の端子との接触抵抗が大きくなり、良好な接続が得られない可能性がある。さらに、電線接続部42bと電線の端子との接続後においても、嵌合が緩く、良好な接続を維持できない可能性がある。よって、電線接続部42bは、端子接続部42aと共に大凡の形状に一体成形される加工に加えて、加工硬化を生じさせる加工を受ける。なお、加工硬化とは、応力を加えることによって金属が塑性変形し、それにより硬度を増す現象のことである。この結果、電線接続部42bは、端子接続部42aよりも薄く且つ高い硬度を有し、それにより、剛性を向上し、その全体的な変形及び表面の変形の発生を抑えることができる。例えば、電線接続部42bの厚さは、約0.8mm〜約1.0mmとされ得る。
なお、端子接続部42aと電線接続部42bとの硬度の違いは、例えば、それぞれのビッカース硬度を計測することによって確認することができる。ビッカース硬度の計測は、計測対象物の表面近傍における局所的な押し込み硬さを計測するものであり、既知のビッカース硬さ試験機を使用して実施され得る。硬度は、押し込み硬さを示すブリネル硬度、ロックウェル硬度等であってもよい。
上述のような中間バスバー42は、例えば図5に示すように、蓄電素子1d〜1fの負極端子4及び蓄電素子1g〜1iの正極端子3にそれぞれ、接合部42aaを当接させ溶接を受けることによって、当該負極端子4及び正極端子3に接合及び固定される。その後、中間バスバー42の電線接続部42bに、電圧検知用の電線51の端子50が取り付けられる。端子50は、電線接続部42bと嵌合することによって、電線接続部42bに取り付けられるように構成されている。本実施の形態では、端子50は、差込端子である。端子50は、電線接続部42bの差込部42ba(図4参照)が内側に差し込まれる凹部50aを有している。凹部50aの周囲の端子50の部材は、その弾性復元力によって、凹部50aに差し込まれた差込部42baを把持し固定する。さらに、差込部42baの係合部42bc(図4参照)が端子50と係合し、差込部42ba上での端子50の移動を抑える。
次に、図6を参照して、中間バスバー42の製造方法を説明する。なお、図6は、図4の中間バスバー42の製造方法の流れを示す図である。
まず、プレス加工工程において、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の平坦な板材Aが、一対の金型によって挟まれ且つ金型を介して押圧力が加えられるプレス加工を受ける。これにより、板材Aから中間バスバー42に相当する部分が切り取られると共に、切り取られた部分が変形され、第一中間部材Bが形成される。つまり、プレス加工工程では、せん断加工、曲げ加工及び絞り加工等が行われる。なお、第一中間部材Bは、中間バスバー42の製造過程で形成される完成前の状態の中間バスバー42である。ここで、プレス加工工程は、第一加工工程の一例である。
まず、プレス加工工程において、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の平坦な板材Aが、一対の金型によって挟まれ且つ金型を介して押圧力が加えられるプレス加工を受ける。これにより、板材Aから中間バスバー42に相当する部分が切り取られると共に、切り取られた部分が変形され、第一中間部材Bが形成される。つまり、プレス加工工程では、せん断加工、曲げ加工及び絞り加工等が行われる。なお、第一中間部材Bは、中間バスバー42の製造過程で形成される完成前の状態の中間バスバー42である。ここで、プレス加工工程は、第一加工工程の一例である。
第一中間部材Bでは、中間バスバー42の端子接続部42aが、完成時の最終的な形状及び寸法で成形されている。具体的には、接合部42aa及び連結部42abが最終的な形状及び寸法で成形されている。つまり、端子接続部42aが、電極端子3及び4と接続可能な形状に形成される。さらに、第一中間部材Bでは、電線接続部42bの差込部42ba及び立ち上がり部42bbも、完成時の最終的な形状及び寸法ではないが成形されている。具体的には、第一中間部材Bでは、差込部42ba及び立ち上がり部42bbは、最終的な寸法よりも小さい寸法で形成されている。プレス加工工程で使用される金型間に形成される空洞の厚さは、端子接続部42aの厚さと同程度であり、例えば、約1.5mm〜約2.0mmである。このため、この空洞内で成形される第一中間部材Bの端子接続部42a及び電線接続部42bに相当する部分は、同一の厚さで形成されている。
次に、つぶし加工工程において、第一中間部材Bにおける電線接続部42bに相当する部分がつぶし加工を受け、中間バスバー42の第二中間部材Cが形成される。このつぶし加工は、コイニング加工とも呼ばれる。つぶし加工工程では、電線接続部42bに相当する部分が、一対の金型によって挟まれ且つ金型を介して押圧力、つまり圧縮応力を受ける。つぶし加工工程では、圧縮加工が行われる。なお、電線接続部42bに相当する部分は、差込部42ba及び立ち上がり部42bbを含む。ここで、つぶし加工工程は、第二加工工程の一例である。
つぶし加工工程で使用される金型間に形成される空洞の厚さは、第一中間部材Bでの電線接続部42bに相当する部分の厚さよりも小さく、完成後の電線接続部42bの厚さに近い。金型間に形成される空洞の厚さは、例えば、約0.8mm〜約1.0mm近傍の厚さである。また、金型を介して加えられる押圧力は、プレス加工工程での金型を介した押圧力よりも大幅に大きい。
金型を介して圧縮力を受けることによって、電線接続部42bに相当する部分は、その厚さを減少するように塑性変形し、加工硬化を生じる。つぶし加工の対象を、第一中間部材Bの全体ではなく電線接続部42bに相当する部分に限定することによって、所望とするつぶし加工の結果をより容易に得ることができる。第一中間部材Bの全体をつぶし加工するには、強大な押圧力及びそのための巨大な設備が必要となり、コストが増大する。また、つぶし加工後の第二中間部材Cでは、電線接続部42bに相当する部分は、完成時の最終的な形状及び寸法の電線接続部42bよりも周囲に拡がった形状で存在する。
つぶし加工工程の後の仕上げ工程において、最終的な形状及び寸法の電線接続部42bに対して余分な材料が、第二中間部材Cから除去され、完成状態の中間バスバー42が得られる。つまり、電線接続部42bに相当する部分の周縁の余分な材料が除去される。これにより、電線接続部42bが、完成時の最終的な形状及び寸法で成形され、差込端子50と接続可能な形状になる。この成形は、既知の種々の手法で実施されることができ、例えば、電線接続部42bの最終的な形状及び寸法に対応した抜き型を用いたプレス加工が適用されてよい。このプレス加工では、抜き型により、第二中間部材Cを再度プレスして電線接続部42bの周囲の材料を打ち抜くことによって、電線接続部42bの形状が整えられる。仕上げ工程後の完成状態の中間バスバー42は、図示しない溶接工程において、端子接続部42aが蓄電素子1の電極端子3及び4にレーザー溶接等の溶接により接合されることによって、電極端子3及び4に固定される。ここで、仕上げ工程は、第二加工工程の一例である。
上述したように、本実施の形態の一態様に係る蓄電装置100は、蓄電素子1と、蓄電素子1に設けられる端子部材としての中間バスバー42とを備える。中間バスバー42は、蓄電素子1の電極端子3及び4に接続される第一接続部としての端子接続部42aと、端子接続部42aよりも高い硬度を有し且つ電線51と接続されるように構成される第二接続部としての電線接続部42bとを有する。さらに、端子接続部42a及び電線接続部42bは共に、連続する1つの部材を形成する。
上述の構成において、中間バスバー42の電線接続部42bの寸法が、端子接続部42aよりも小さい場合でも、電線接続部42bの剛性を確保することができる。これにより、中間バスバー42が電極端子3及び4と接続され且つ電線接続部42bが電線51と接続された状態において、電線接続部42bは、下方等からの支持を受けていなくても、例えば電線接続部42b単独で、電線接続部42bの変形の発生を抑制することができる。よって、蓄電素子1の電極端子3及び4に関連する中間バスバー42の接続部分の構成の簡易化が可能になる。例えば、このような中間バスバー42の支持構造として、中間バスバー42が、電極端子3及び4に直接固定されているだけの構造でも構わない。また、剛性を有する電線接続部42bは、その小型化を可能にし、それにより、中間バスバー42の小型化が可能となる。また、端子接続部42aでは、電流容量を確保するために電極端子3及び4との接触面積が必要となる。中間バスバー42における硬度を高くする処理を実施する部位を、電線接続部42bに限定し、端子接続部42aを含めないことによって、中間バスバー42のコスト低減が可能になる。
実施の形態に係る蓄電装置100において、中間バスバー42の電線接続部42bは、突出片を形成する。上述の構成において、電線接続部42bが突出片であっても、高い硬度を有する電線接続部42bは、その剛性を確保することができる。さらに、突出片を形成する電線接続部42bは、電線51との接続を容易にし、端子接続部42aの接続への干渉を抑えることができる。
実施の形態に係る蓄電装置100は、複数の蓄電素子1を備え、中間バスバー42の端子接続部42aは、複数の蓄電素子1の電極端子3及び4に接続され、電極端子3及び4同士を電気的に接続する。上述の構成において、複数の電極端子3及び4同士を1つの中間バスバー42を用いて接続することによって、中間バスバー42の数量の低減が可能になり、それにより、蓄電素子1の電極端子3及び4に関連する中間バスバー42の構造の簡易化が可能になる。さらに、蓄電装置100の構造の簡略化も可能になり、それによりコスト低減が可能になる。
実施の形態に係る蓄電装置100において、中間バスバー42の電線接続部42bの厚さが、端子接続部42aの厚さよりも小さい。上述の構成において、中間バスバー42の電線接続部42bの剛性を確保しつつその小型化が可能である。電線接続部42bの厚さが小さくできるため、その形状及び寸法の設計の自由度が向上する。よって、電線接続部42bの形状及び寸法を、電線51用の汎用の端子との接続に対応する形状及び寸法とすることが可能になる。従って、中間バスバー42のコスト低減が可能になる。
実施の形態に係る蓄電装置100において、中間バスバー42の端子接続部42aは、電極端子3及び4に溶接固定されている。さらに、中間バスバー42は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製される。上述の構成において、中間バスバー42は、溶接可能な金属から作製され、電極端子3及び4に溶接で固定されている。この場合、端子接続部42aは、溶接により固定されるため、その硬度を高くしなくても、十分に安定して支持される。さらに、端子接続部42aを支持するための構造は、溶接による接合のみで十分であるため、簡易にすることができる。そして、溶接による固定が適用されない部分である電線接続部42bの硬度を高くすればよいため、中間バスバー42における硬度を高くする部位を低減することができる。
実施の形態に係る蓄電装置100において、中間バスバー42の電線接続部42bは、電線51の端子と嵌合可能である。さらに、電線51の端子は、中間バスバー42の電線接続部42bが内側に嵌め込まれて接続される差込端子50である。上述の構成において、差込端子50と中間バスバー42の電線接続部42bとの接続構造は、嵌合による簡易な構造であり、接続動作も、互いを嵌合させることによって実現される容易な動作である。さらに、例えば、ねじ締結による接続と比較して、差込端子50を用いた嵌め込みによる接続は、振動によって解除してしまうことを生じにくい。よって、安定した差込端子50と電線接続部42bとの接続が可能になる。
実施の形態に係る蓄電装置100において、中間バスバー42の電線接続部42bの厚さが、端子接続部42aの厚さよりも小さくなっている。さらに、端子接続部42aは、電極端子3及び4に溶接固定されている。さらにまた、中間バスバー42は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されている。そして、電極端子3及び4のうちの少なくとも中間バスバー42と溶接固定される部位は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されている。また、中間バスバー42の電線接続部42bが、電線51の端子と嵌合によって接続されている。また、中間バスバー42は、蓄電素子1の電極端子3及び4に接続される端子接続部42aと、端子接続部42aよりも高い硬度を有し且つ電線51と接続されるように構成される電線接続部42bとを有する。
上述の構成において、電線接続部42bは、端子接続部42aよりも高い硬度を有するため、嵌合の際及び嵌合後に電線接続部42bに変形が生じることが抑えられる。その結果、電線接続部42bの変形に起因して電線接続部42bと電線51の端子との嵌合が緩くなることが抑えられるため、電線51の端子が電線接続部42bから外れたり、電線51の端子と電線接続部42bとの接触抵抗が大きくなるという問題が抑えられる。さらに、電線接続部42bの厚さが、端子接続部42aの厚さよりも小さくなっているため、差込端子50等の市販の安価な嵌合端子を用いて、電線接続部42bに電線51の端子を嵌合接続することが可能となる。さらに、中間バスバー42は、端子接続部42aが電極端子3及び4に溶接固定される構成であるため、例えば、電極端子3及び4に設けた雄ねじ状部分と端子接続部42aに設けた貫通穴とをナットを用いて締結する構成などと比べて、安価に製造することができる。さらに、中間バスバー42は、アルミニウム又はアルミニウム合金で作製されており、電極端子3及び4のうちの少なくとも中間バスバー42と溶接固定される部位は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されている。これにより、中間バスバー42と電極端子3及び4との溶接を容易にすることができる。さらに、電線接続部42bは、電線51の端子と嵌合によって接続される構成であるため、ねじ止め等によって電線51の端子が接続される構成と比べて、安価に製造することができる。以上記載したように、本発明者の知見に関して上述したような相互に関連する多くの課題が、全て実用上問題の無いレベルで克服され、これにより、実用性に優れた蓄電装置100が得られる。
また、本実施の形態の別の態様に係る蓄電装置100は、蓄電素子1と、蓄電素子1に設けられる中間バスバー42とを備える。中間バスバー42は、蓄電素子1の電極端子3及び4に接続される端子接続部42aと、端子接続部42aよりも小さい厚さを有し且つ電線51と接続されるように構成される電線接続部42bとを有する。さらに、端子接続部42a及び電線接続部42bは共に、連続する1つの部材を形成する。上述の構成において、電線接続部42bの小型化、及び、電線51と電線接続部42bとの接続部分の小型化が可能になる。これにより、電線接続部42bの形状及び寸法の設計の自由度が向上する。特に、電線接続部42bの厚さを小さくできる。よって、電線接続部42bの形状及び寸法を、電線51用の汎用の小型の端子との接続に対応する形状及び寸法とすることが可能になる。従って、中間バスバー42を支持するための構造及び中間バスバー42と電線51との接続のための構造の簡易化及び低コスト化が可能になる。
また、本実施の形態のさらに別の態様に係る蓄電装置100の製造方法では、蓄電装置100が、中間バスバー42が設けられる蓄電素子1を備える。そして、この方法は、中間バスバー42が有する端子接続部42a及び電線接続部42bの形状の形成を伴って中間バスバー42を成形する第一加工工程を含み、第一加工工程では、端子接続部42aが、蓄電素子1の電極端子3及び4と接続可能な形状に形成される。さらに、この方法は、第一加工工程での成形後の中間バスバー42の電線接続部42bに圧縮応力を加えて硬化させる第二加工工程を含み、第二加工工程では、電線接続部42bが、電線と接続可能な形状に形成される。
上述の方法において、中間バスバー42の電線接続部42bは、第二加工工程で圧縮応力を受けて塑性変形することによって加工硬化を生じる。よって、剛性を有する電線接続部42bの形成が簡易になり、電線接続部42bを支持するための構造の簡易化が可能になる。そして、端子接続部42aが電極端子3及び4と接続され且つ電線接続部42bが電線51と接続された状態において、電線接続部42bは、下方等からの支持を受けていなくても、例えば電線接続部42b単独で、電線接続部42bの変形の発生を抑制することができる。よって、蓄電素子100の電極端子3及び4に関連する接続部分の構成の簡易化が可能になる。また、第二加工工程の前に、加工硬化させる電線接続部42bの形状の形成を予め行っておくことによって、第二加工工程において、不要な部位への処理の実施を抑制することができる。よって、第二加工工程に関するコストの低減が可能になる。
実施の形態に係る蓄電装置100の製造方法は、第二加工工程後の中間バスバー42の端子接続部42aを、蓄電素子1の電極端子3及び4に溶接する溶接工程を含む。上述の方法において、中間バスバー42における溶接接続される部位が、第二加工工程での処理を受けない。よって、中間バスバー42における第二加工工程での処理を受ける部位が低減し、コスト低減が可能になる。
実施の形態に係る蓄電装置100の製造方法において、第二加工工程では、第一加工工程で中間バスバー42に加える圧縮応力よりも大きい圧縮応力を加え、中間バスバー42の電線接続部42bの厚さを減少させる。上述の方法において、電線接続部42bに対して、つぶし加工のような金属に加工硬化を効果的に生じさせる処理が、実施され得る。
[その他の変形例]
以上、本開示の実施の形態に係る蓄電装置について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
以上、本開示の実施の形態に係る蓄電装置について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
実施の形態では、端子接続部42a及び電線接続部42bを有する端子部材として中間バスバー42を例示し記載していたが、端子部材は、中間バスバー42に限定されない。例えば、端部バスバー41に電線接続部のような接続部を形成して端子部材としてもよく、いかなるバスバーに電線接続部のような接続部を形成して端子部材としてもよい。端子部材は、互いの硬度及び/又は厚さが異なる2つの接続部を有するいかなる導電性部材であってもよい。
実施の形態に係る蓄電装置100は、単独で使用されてもよく、電気的に接続された複数の蓄電装置100を備える高出力の蓄電装置を形成してもよい。
また、実施の形態及び変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
実施の形態に係る蓄電装置100は、単独で使用されてもよく、電気的に接続された複数の蓄電装置100を備える高出力の蓄電装置を形成してもよい。
また、実施の形態及び変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
本開示は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備える蓄電装置等に適用できる。
1 蓄電素子
3 正極端子(電極端子)
4 負極端子(電極端子)
42 中間バスバー(端子部材)
42a 端子接続部(第一接続部)
42b電線接続部(第二接続部)
50 差込端子
51 電線
100 蓄電装置
3 正極端子(電極端子)
4 負極端子(電極端子)
42 中間バスバー(端子部材)
42a 端子接続部(第一接続部)
42b電線接続部(第二接続部)
50 差込端子
51 電線
100 蓄電装置
Claims (7)
- 蓄電素子を備える蓄電装置であって、
前記蓄電素子に設けられる端子部材を備え、
前記端子部材は、
前記蓄電素子の電極端子に接続される第一接続部と、
前記第一接続部よりも高い硬度を有し且つ電線と接続されるように構成される第二接続部とを有し、
前記第一接続部及び前記第二接続部は共に、連続する1つの部材を形成する
蓄電装置。 - 前記端子部材の前記第一接続部は、前記電極端子に溶接固定されている
請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記端子部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製される
請求項1または2に記載の蓄電装置。 - 前記端子部材の前記第二接続部の厚さが、前記第一接続部の厚さよりも小さくなっており、
前記端子部材の前記第一接続部は、前記電極端子に溶接固定されており、
前記端子部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されており、
前記電極端子のうちの少なくとも前記端子部材と溶接固定される部位は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されており、
前記端子部材の前記第二接続部が、前記電線の端子と嵌合によって接続されている
請求項1に記載の蓄電装置。 - 蓄電素子を備える蓄電装置であって、
前記蓄電素子に設けられる端子部材を備え、
前記端子部材は、
前記蓄電素子の電極端子に接続される第一接続部と、
前記第一接続部よりも小さい厚さを有し且つ電線と接続されるように構成される第二接続部とを有し、
前記第一接続部及び前記第二接続部は共に、連続する1つの部材を形成する
蓄電装置。 - 前記端子部材の前記第一接続部は、前記電極端子に溶接固定されており、
前記端子部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されており、
前記電極端子のうちの少なくとも前記端子部材と溶接固定される部位は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製されており、
前記端子部材の前記第二接続部が、前記電線の端子と嵌合によって接続されている
請求項5に記載の蓄電装置。 - 端子部材が設けられる蓄電素子を備える蓄電装置の製造方法であって、
前記端子部材が有する第一接続部及び第二接続部の形状の形成を伴って前記端子部材を成形する第一加工工程であって、前記第一接続部を、前記蓄電素子の電極端子と接続可能な形状に形成する第一加工工程と、
前記第一加工工程での成形後の前記端子部材の前記第二接続部に圧縮応力を加えて硬化させる第二加工工程であって、前記第二接続部を、電線と接続可能な形状に形成する第二加工工程とを含む
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016204565A JP2018067425A (ja) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018067425A true JP2018067425A (ja) | 2018-04-26 |
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ID=62086330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016204565A Pending JP2018067425A (ja) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2018067425A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020013652A (ja) * | 2018-07-13 | 2020-01-23 | 株式会社デンソー | 監視装置 |
WO2020179260A1 (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 配線モジュール及び蓄電モジュール |
WO2020194964A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 三洋電機株式会社 | 電圧検出線および電池モジュール |
WO2024136466A1 (ko) * | 2022-12-22 | 2024-06-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스 |
-
2016
- 2016-10-18 JP JP2016204565A patent/JP2018067425A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020013652A (ja) * | 2018-07-13 | 2020-01-23 | 株式会社デンソー | 監視装置 |
JP7077833B2 (ja) | 2018-07-13 | 2022-05-31 | 株式会社デンソー | 監視装置 |
WO2020179260A1 (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 配線モジュール及び蓄電モジュール |
WO2020194964A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 三洋電機株式会社 | 電圧検出線および電池モジュール |
WO2024136466A1 (ko) * | 2022-12-22 | 2024-06-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스 |
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