JP2019160728A - Power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電素子と、蓄電素子を収容する外装体とを備える蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device including a power storage element and an exterior body that houses the power storage element.
従来、外装体内の蓄電素子に電気的に接続されるバスバーと、当該バスバーに接続された外部端子とが外装体に対してインサート成形された蓄電装置が知られている(例えば特許文献1参照)。このような蓄電装置においては、外部端子に電気的に接続され、かつ外装体にインサート成形されたバスバーと、外装体に収容される他のバスバーとを締結部材で締結した後に、その周囲を蓋部材で覆うことで気密性を確保している。 Conventionally, a power storage device is known in which a bus bar electrically connected to a power storage element in an exterior body and an external terminal connected to the bus bar are insert-molded with respect to the exterior body (see, for example, Patent Document 1). . In such a power storage device, a bus bar electrically connected to an external terminal and insert-molded in the exterior body and another bus bar accommodated in the exterior body are fastened with a fastening member, and then the periphery is covered. Airtightness is secured by covering with a member.
上記したように、蓄電装置には、インサート整形されたバスバーと、締結部材と、蓋部材とが備えられているが、これらは蓄電装置の部品点数を増加させてしまう。 As described above, the power storage device includes the insert-shaped bus bar, the fastening member, and the lid member. However, these increase the number of parts of the power storage device.
このため、本発明は、部品点数を削減することができる蓄電装置を提供することを目的とする。 For this reason, an object of this invention is to provide the electrical storage apparatus which can reduce a number of parts.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、外装体の一部をなす第一樹脂体と、外装体に収容された導電部材と、導電部材に接合されて、第一樹脂体から露出した外部端子と、外部端子に固定された第二樹脂体とを備え、第二樹脂体は、第一樹脂体に重なった状態で、外部端子の全周にわたって第一樹脂体に接合されている。 In order to achieve the above object, a power storage device according to one embodiment of the present invention includes a first resin body that forms part of an exterior body, a conductive member housed in the exterior body, An external terminal exposed from the one resin body; and a second resin body fixed to the external terminal, the second resin body overlapping the first resin body, the first resin body over the entire circumference of the external terminal It is joined to.
これによれば、外部端子に固定された第二樹脂体が、外装体の一部をなす第一樹脂体に重なった状態で当該第一樹脂体に接合されているので、その周囲の気密性が確保されている。また、外装体に収容された導電部材は、外部端子に直接、接合されている。 According to this, since the second resin body fixed to the external terminal is joined to the first resin body in a state of being overlapped with the first resin body forming a part of the exterior body, the airtightness around the first resin body Is secured. Moreover, the conductive member accommodated in the exterior body is directly joined to the external terminal.
つまり、従来技術の場合では、外装体にインサート成形されたバスバー(導電部材)や、バスバー同士を接合する締結部材などが必要であったが、本態様に係る蓄電装置では、これらが不要となる。したがって、部品点数の削減が可能となる。 That is, in the case of the prior art, a bus bar (conductive member) insert-molded in the exterior body, a fastening member that joins the bus bars, and the like are required, but these are unnecessary in the power storage device according to this aspect. . Therefore, the number of parts can be reduced.
また、第二樹脂体は、第一樹脂体の外方に配置されている。 The second resin body is disposed outside the first resin body.
これによれば、第二樹脂体が第一樹脂体の外方に配置されているので、組立時においては、第二樹脂体に固定された外部端子を、外装体の一部である第一樹脂体の外部から導電部材に接合することができる。これにより、外装体の外方から、外部端子と導電部材との接合を容易に行うことができる。 According to this, since the second resin body is disposed outside the first resin body, at the time of assembly, the external terminal fixed to the second resin body is the first part which is a part of the exterior body. The conductive member can be joined from the outside of the resin body. Accordingly, the external terminal and the conductive member can be easily joined from the outside of the exterior body.
また、第二樹脂体と外部端子とはインサート成形体である。 The second resin body and the external terminal are insert molded bodies.
これによれば、第二樹脂体と外部端子とがインサート成形体であるので、気密処理を施さなくとも、第二樹脂体と外部端子間の気密性を確実に維持することができる。これにより、気密性を高めるための部材(例えば蓋部材、オーリング)なども不要となり、部品点数を削減することができる。 According to this, since the second resin body and the external terminal are insert molded bodies, the airtightness between the second resin body and the external terminal can be reliably maintained without performing an airtight treatment. As a result, a member (for example, a lid member, O-ring) or the like for improving airtightness is not necessary, and the number of components can be reduced.
また、第二樹脂体は、光透過性樹脂によって形成されている。 The second resin body is made of a light transmissive resin.
これによれば、第二樹脂体が光透過性樹脂であるので、例えばレーザ光を照射しても第二樹脂体を透過して、当該第二樹脂体に重なる部材へと到達させることができる。これにより、当該部材をレーザ光で加熱することができる。つまり、レーザ溶接などによって第二樹脂体と当該部材とを溶着させることが可能である。また、レーザ溶接は、気密性の高い接合が可能な接合方法である。このため、気密性を高めるための部材なども不要となり、部品点数を削減することができる。 According to this, since the second resin body is a light transmissive resin, for example, even if laser light is irradiated, the second resin body can be transmitted and reach the member overlapping the second resin body. . Thereby, the said member can be heated with a laser beam. That is, it is possible to weld the second resin body and the member by laser welding or the like. Laser welding is a joining method that enables highly airtight joining. For this reason, the member for improving airtightness becomes unnecessary, and the number of parts can be reduced.
また、第二樹脂体と外部端子とには、第二樹脂体と外部端子とを当該外部端子の全周にわたって接合する第一接合部が設けられており、第二樹脂体と第一樹脂体とには、第二樹脂体と第一樹脂体とを外部端子の全周にわたって接合する第二接合部が設けられている。 The second resin body and the external terminal are provided with a first joint for joining the second resin body and the external terminal over the entire circumference of the external terminal, and the second resin body and the first resin body. Are provided with a second joint for joining the second resin body and the first resin body over the entire circumference of the external terminal.
これによれば、第二樹脂体と第一樹脂体とは、第二接合部によって外部端子の全周にわたって接合されているので、第二樹脂体と第一樹脂体との間の気密性を確保することができる。また、第二樹脂体と外部端子とは、第一接合部によって外部端子の全周にわたって接合されているので、第二樹脂体と外部端子との間の気密性を確保することができる。つまり、蓄電装置の組み立て前から第二樹脂体と外部端子とが固定されていなくても、組立後においては、第二樹脂体と外部端子との間の気密性を確保することができる。また、気密性を高めるための部材なども不要となり、部品点数を削減することができる。 According to this, since the 2nd resin body and the 1st resin body are joined over the perimeter of the external terminal by the 2nd junction part, the airtightness between the 2nd resin body and the 1st resin body is made. Can be secured. Moreover, since the 2nd resin body and the external terminal are joined over the perimeter of the external terminal by the 1st junction part, the airtightness between a 2nd resin body and an external terminal is securable. That is, even if the second resin body and the external terminal are not fixed before assembly of the power storage device, the airtightness between the second resin body and the external terminal can be ensured after assembly. In addition, a member for improving airtightness is not necessary, and the number of parts can be reduced.
本発明における蓄電装置によれば、部品点数を削減することができる。 According to the power storage device of the present invention, the number of parts can be reduced.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態及びその変形例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及びその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態及びその変形例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、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。 Hereinafter, a power storage device according to an embodiment of the present invention and modifications thereof will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments and modifications thereof described below is a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, and the like shown in the following embodiments and modifications thereof are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments and modifications thereof, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as arbitrary constituent elements. In each drawing, dimensions and the like are not strictly illustrated.
また、以下の説明及び図面中において、蓄電素子の並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、または、当該容器の厚さ方向をX軸方向と定義する。また、1つの蓄電素子における電極端子の並び方向、または、蓄電素子の容器の短側面の対向方向をY軸方向と定義する。また、蓄電装置の外装体における本体部と外蓋との並び方向、蓄電素子とバスバーと基板との並び方向、または、上下方向をZ軸方向と定義する。これらX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、互いに交差(以下実施の形態及びその変形例では、直交)する方向である。なお、使用態様によってはZ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Z軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、X軸方向プラス側とは、X軸の矢印方向側を示し、X軸方向マイナス側とは、X軸方向プラス側とは反対側を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。 In the following description and drawings, the direction in which the power storage elements are arranged, the direction in which the long side surfaces of the containers of the power storage elements are opposed, or the thickness direction of the containers is defined as the X-axis direction. In addition, the direction in which the electrode terminals are arranged in one power storage element or the facing direction of the short side surface of the container of the power storage element is defined as the Y-axis direction. In addition, an alignment direction of the main body portion and the outer lid, an alignment direction of the energy storage element, the bus bar, and the substrate, or a vertical direction in the exterior body of the power storage device is defined as a Z-axis direction. These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that intersect with each other (hereinafter, orthogonal in the embodiment and its modifications). Although the case where the Z-axis direction does not become the vertical direction may be considered depending on the usage mode, the Z-axis direction will be described below as the vertical direction for convenience of explanation. In the following description, for example, the X axis direction plus side indicates the arrow direction side of the X axis, and the X axis direction minus side indicates the opposite side to the X axis direction plus side. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction.
[蓄電装置の全般的な説明]
まず、図1及び図2を用いて、実施の形態に係る蓄電装置1の全般的な説明を行う。図1は、実施の形態に係る蓄電装置1の外観を示す斜視図である。図2は、実施の形態に係る蓄電装置1を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
[General description of power storage device]
First, a general description of the
蓄電装置1は、外部からの電気を充電し、また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1は、電力貯蔵用途または電源用途などに使用される電池モジュールである。具体的には、蓄電装置1は、例えば、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)またはプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)等の自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、スノーモービル、農業機械、建設機械などの移動体の駆動用またはエンジン始動用のバッテリ等として用いられる。
The
図1及び図2に示すように、蓄電装置1は、蓄電素子20と、蓄電素子20を収容する外装体10とを備える。本実施の形態では、外装体10には8個の蓄電素子20が収容されている。外装体10は、複数の蓄電素子20を収容する本体部12と、複数の蓄電素子20の上方に配置されるバスバープレート17とを有する。なお、本実施の形態では、外装体10はさらに、バスバープレート17の上方を覆うように配置される外蓋11を有している。外装体10の内方には、複数の蓄電素子20に加え、バスバープレート17に保持された複数のバスバー33、バスバーカバー60及び70、並びに、制御回路等を含む接続ユニット80が収容されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
外装体10は、蓄電装置1の外装体を構成する矩形状(箱状)の容器(モジュールケース)である。つまり、外装体10は、複数の蓄電素子20及びバスバープレート17等を所定の位置に固定し、これら要素を衝撃などから保護する部材である。
The
外装体10が有する外蓋11は、本体部12の開口を閉塞する矩形状の部材であり、正極側の外部端子91及び負極側の外部端子92を有している。外部端子91及び92は、接続ユニット80及びバスバー33を介して複数の蓄電素子20と電気的に接続されており、蓄電装置1は、この外部端子91及び92を介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。外部端子91及び92は、例えば、真鍮などの銅合金、銅、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。本体部12は、開口が形成された有底矩形筒状のハウジング(筐体)であり、蓄電素子20等を収容する。
The
また、外装体10の本体部12及び外蓋11は、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、またはポリ・エーテル・サルフォン(PES)等の絶縁材料により構成されている。外装体10は、これにより、蓄電素子20等が外部の金属部材などに接触することを回避する。なお、外装体10においては、少なくとも外蓋11が光吸収性樹脂から形成されている。光吸収性樹脂とは、レーザ吸収色素を含有した樹脂のことである。レーザ吸収色素には、顔料系吸収色素と、染料系吸収色素との少なくとも一方が含まれる。顔料系吸収色素の一例としてはカーボンブラックが挙げられる。
Moreover, the
蓄電素子20は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池(単電池)であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。蓄電素子20は、扁平な直方体形状(角形)の形状を有しており、本実施の形態では、8個の蓄電素子20がX軸方向に配列されている。なお、蓄電素子20の形状、及び、配列される蓄電素子20の個数は限定されない。また、蓄電素子20は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよく、また、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い。さらに、蓄電素子20は、固体電解質を用いた電池であってもよい。また、蓄電素子20の形状は、角形には限定されず、円柱形状、長円柱形状または直方体以外の多角柱形状等であってもよい。
The
具体的には、蓄電素子20は、金属製の容器21を備え、容器21の蓋部分には、金属製の電極端子22(正極端子及び負極端子)が設けられている。電極端子22(正極端子及び負極端子)は、容器21の蓋部分から、バスバープレート17側に向けて(上方、つまりZ軸方向プラス側に向けて)突出して配置された電極端子である。この電極端子22が、少なくとも1つのバスバー33及び接続ユニット80を介して外部端子91、92に接続されることにより、蓄電装置1が、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる。なお、容器21の蓋部分には、電解液を注液する注液部、及び、容器21内の圧力上昇時にガスを排出して圧力を開放するガス排出弁等が設けられていてもよい。また、容器21の内方には、電極体(蓄電要素または発電要素ともいう)及び集電体(正極集電体及び負極集電体)等が配置され、電解液(非水電解質)などが封入されているが、詳細な説明は省略する。
Specifically, the
バスバー33は、バスバープレート17に保持された状態で、少なくとも2つの蓄電素子20上に配置され、当該少なくとも2つの蓄電素子20の電極端子22同士を電気的に接続する矩形状の板状部材である。バスバー33は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。なお、本実施の形態では、5つのバスバー33を用いて、蓄電素子20を2個ずつ並列に接続して4セットの蓄電素子群を構成し、かつ、当該4セットの蓄電素子群を直列に接続している。
The
また、接続ユニット80は、複数のバスバー及び制御基板等を有するユニットであり、8個の蓄電素子20からなる蓄電素子群と、外部端子91及び92とを接続する。接続ユニット80が有する制御基板は複数の電気部品を有し、これら複数の電気部品により、各蓄電素子20の状態を検出する検出回路、及び、充電及び放電を制御する制御回路等が形成されている。本実施の形態では、接続ユニット80は、バスバープレート17に固定されている。なお、検出回路及び制御回路は個別の基板に形成されていてもよい。また、接続ユニット80は、制御基板を有しなくてもよい。この場合、例えば、蓄電装置1の外部に配置された制御装置が各蓄電素子20の充電及び放電を制御してもよい。
The
バスバープレート17は、複数の蓄電素子20の上方(電極端子22が配置されている側)に配置される保持部材の一例であり、本実施の形態では、バスバー33を保持する部材である。より詳細には、バスバープレート17は、複数のバスバー33、接続ユニット80、及び、その他配線類等(図示せず)を保持し、これら部材の位置規制等を行うことができる部材である。また、バスバープレート17には、複数のバスバー33のそれぞれを保持し、かつ、複数のバスバー33それぞれの一部を複数の蓄電素子20の側に露出させるバスバー用開口部17aが複数設けられている。また、バスバープレート17は、後述する手法で本体部12に固定されることで、例えば、複数の蓄電素子20の上方(Z軸方向プラス側)への移動を規制する役目も有している。
The bus bar plate 17 is an example of a holding member that is arranged above the plurality of power storage elements 20 (on the side where the
なお、複数の蓄電素子20の上方に配置されるバスバープレート17は、例えば、「バスバーフレーム」、または、「中蓋」等と呼ばれる場合もある。また、バスバープレート17は、例えば、PP、PE、PC、PPS、PEEK、PFA、PTFE、PBT、またはPES等の絶縁材料により形成されている。
The bus bar plate 17 disposed above the plurality of
バスバーカバー60及び70のそれぞれは、複数のバスバー33を上方から覆う樹脂製の部材であり、例えば、複数のバスバー33と接続ユニット80とを電気的に絶縁する役割を担っている。
Each of the bus bar covers 60 and 70 is a resin member that covers the plurality of
[外部端子周りの構造]
次に、外部端子91及び92周りの構造について説明する。図3は、実施の形態に係る外蓋11の概略構成を示す斜視図である。
[Structure around external terminals]
Next, the structure around the
図3に示すように、外部端子91及び92は、外蓋11に対して取り付けられた状態で、接続ユニット80のバスバー81及び82に対して接合されている。外蓋11は、外装体10の一部をなす第一樹脂体の一例である。外蓋11は、例えば、PP、PE、PC、PPS、PEEK、PFA、PTFE、PBT、またはPES等の絶縁材料により形成されている。また、バスバー81及び82は、外装体10に収容された導電部材の一例であり、蓄電素子群に対して電気的に接続されている。バスバー81及び82は、ネジ83及び84による締結によって外部端子91及び92に対して接合されている。なお、バスバー81及び82と、外部端子91及び92との接合は、如何なる接合方法が採用されていてもよい。ネジ83及び84による締結以外の接合方法としては、カシメ、溶接、接着、ろう付けなどが挙げられる。
As shown in FIG. 3, the
以降、外部端子91周りの構造について詳細に説明する。なお、外部端子92回りの構造も概ね同様であるのでここではその説明を省略する。
Hereinafter, the structure around the
図4は、実施の形態に係る外部端子91周りの構造を示す断面図である。図5は、実施の形態に係る外部端子91回りの構造を示す上面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure around the
外蓋11には、外部端子91が取り付けられる環状の端子取付部111が設けられている。端子取付部111は、円筒状に形成されており、外蓋11の上面及び下面から突出している。端子取付部111の貫通孔112に対して、外部端子91が埋め込まれるように取り付けられている。
The
外部端子91は、例えば真鍮、アルミニウムなどの導電材料により形成されている。外部端子91は、外部機器が電気的に接続される接続部911と、接続部911を保持する台座部912とを一体的に備えている。
The
接続部911は、略円錐台状に形成されており、外蓋11の端子取付部111から突出している。台座部912は円柱状に形成されており、その上面に対して接続部911が設けられている。台座部912と接続部911は、それぞれの中心軸が同軸上に並んでいる。台座部912の底面には、ネジ83が係合するネジ穴913が形成されている。ネジ穴913は、その中心軸が接続部911の中心軸に重なるように形成されている。
The
また、外部端子91には、第二樹脂体の一例である樹脂部材15が固定されている。具体的には、樹脂部材15は、円環状の板部材であり、例えば光透過性樹脂により形成されている。ここで、光透過性樹脂の光透過率は10%以上であることが好ましい。また、光透過性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂、熱硬化性樹脂またはこれらの樹脂を1種以上含むハイブリッド樹脂等が挙げられる。光透過性樹脂としての熱硬化性樹脂には、例えば、ASA、ABS、PA、ASN、PS、PC、PES、PE、PP、POM、PBT、PA6、PA66などが挙げられる。
A
樹脂部材15は、台座部912の上面に密着し、かつ接続部911の基端部の外周面に密着するように、外部端子91に対して一体的に組み付けられている。具体的には、樹脂部材15と外部端子91とは、インサート成形によって一体的に成形されたインサート成形体である。樹脂部材15の外周縁は、全周にわたって台座部912の外周縁から外方に向けて突出しており、外蓋11の端子取付部111の上面に重なっている。樹脂部材15は、外部端子91の全周にわたって端子取付部111に接合されている。このため、樹脂部材15と、外蓋11とには、樹脂部材15と外蓋11とを外部端子91の全周にわたって接合する接合部16が設けられている。図5においては、外部端子91の台座部912と、外蓋11の端子取付部111との境界部分を破線で図示し、接合部16の設置箇所を二点鎖線で図示している。
The
図4に示すように、バスバー81は、例えば銅などの導電材料により形成された導電性の板状部材であり、その一端部に貫通孔811が設けられている。この貫通孔811にネジ83を挿通して、当該ネジ83を外部端子91のネジ穴913に締結すれば、外部端子91にバスバー81が組み付けられる。
As shown in FIG. 4, the
[外部端子と外蓋との組立方法]
次に、外部端子91と外蓋11との組立方法について説明する。図6及び図7は、実施の形態に係る外部端子91と外蓋11との組立方法の一工程を示す断面図である。具体的には、図6及び図7は、図4に対応する図である。なお、組立前においては、端子取付部111の上面は全体として平坦面となっている。
[Assembly method of external terminal and outer lid]
Next, a method for assembling the
まず、図6に示すように、インサート成形により一体化された外部端子91と樹脂部材15とは、外蓋11の端子取付部111の貫通孔112に対して挿入される。この挿入時には、バスバー81に取り付けられたネジ83に対して、外部端子91のネジ穴913が螺合されることで、バスバー81が外部端子91に対して取り付けられる。螺合後においては、樹脂部材15が端子取付部111の上面に対して重なることになる。
First, as shown in FIG. 6, the
次いで、樹脂部材15と外部端子91とは、レーザ透過溶着法によって接合される。具体的には、図7に示すように、樹脂部材15と、端子取付部111との重畳領域に対してレーザ光が照射される。図7では、レーザ光を矢印Y1で図示している。レーザ光は、外部端子91の全周にわたって重畳領域に照射される。上述したように、樹脂部材15は光透光性樹脂から形成されていて、外蓋11は光吸収性樹脂から形成されているので、レーザ光は、樹脂部材15を透過するが、外蓋11で吸収される。このため、外蓋11と樹脂部材15との境界面で熱が発生し、樹脂部材15と外蓋11とが溶着される。これにより接合部16が外部端子91の全周にわたって形成されるので、樹脂部材15と外蓋11との境界部分の気密性が確保される。
Next, the
[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る蓄電装置1によれば、外装体10の一部をなす外蓋11(第一樹脂体)と、外装体10に収容されたバスバー81(導電部材)と、バスバー81に接合されて、外蓋11から露出した外部端子91と、外部端子91に固定された樹脂部材15(第二樹脂体)とを備え、樹脂部材15は、外蓋11に重なった状態で、外部端子91の全周にわたって外蓋11に接合されている。
[Effects, etc.]
As described above, according to the
これによれば、外部端子91に固定された樹脂部材15が、外装体10の一部をなす外蓋11に重なった状態で当該外蓋11に接合されているので、その周囲の気密性が確保されている。また、外装体10に収容されたバスバー81は、外部端子91に直接、接合されている。
According to this, since the
つまり、従来技術の場合では、外装体にインサート成形されたバスバーや、当該バスバーと、外装体に収容されたバスバーとを接合する締結部材などが必要であったが、本実施の形態に係る蓄電装置1では、これらが不要となる。また、バスバー同士を接合する締結部材が不要となれば、その周囲を覆う蓋部材も不要となる。これらのことから、部品点数の削減が可能となる。
That is, in the case of the prior art, a bus bar insert-molded in the exterior body, a fastening member that joins the bus bar and the bus bar accommodated in the exterior body, and the like are necessary. In the
また、樹脂部材15は、外蓋11の外方に配置されている。
Further, the
これによれば、樹脂部材15が外蓋11の外方に配置されているので、組立時においては、樹脂部材15に固定された外部端子91を、外蓋11の外部からバスバー81に接合することができる。これにより、外装体10の外方から、外部端子91とバスバー81との接合を容易に行うことができる。
According to this, since the
また、樹脂部材15と外部端子91とはインサート成形体である。
The
これによれば、樹脂部材15と外部端子91とがインサート成形体であるので、気密処理を施さなくとも、樹脂部材15と外部端子91間の気密性を確実に維持することができる。これにより、気密性を高めるための部材(例えば蓋部材、オーリング)なども不要となり、部品点数を削減することができる。
According to this, since the
また、樹脂部材15は、光透過性樹脂によって形成されている。
The
これによれば、樹脂部材15が光透過性樹脂であるので、例えばレーザ光を照射しても樹脂部材15を透過して、当該樹脂部材15に重なる部材(本実施の形態では外蓋11)へと到達させることができる。これにより、外蓋11をレーザ光で加熱することができる。つまり、レーザ溶接などによって樹脂部材15と外蓋11とを溶着させることが可能である。また、レーザ溶接は、気密性の高い接合が可能な接合方法である。このため、気密性を高めるための部材なども不要となり、部品点数を削減することができる。
According to this, since the
[変形例1]
上記実施の形態では、外部端子91と外蓋11との組立前には、端子取付部111の上面が全体として平坦面となっている場合を例示した。しかし、組立前においては端子取付部の上面は平坦面でなくてもよい。図8は、変形例1に係る外蓋11aと外部端子91との組立前の状態を示す断面図である。具体的には図8は、図6に対応する図である。なお、以降の説明では、上記実施の形態と同一の部分においては同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
[Modification 1]
In the said embodiment, before the assembly of the
図8に示すように、変形例1に係る外蓋11aには、端子取付部111aの上面から上方に突出したリブ118が設けられている。リブ118は、端子取付部111aの全周にわたって連続して設けられている。変形例1では、断面視三角形状のリブ118を例示しているが、リブの形状は如何様でもよい。リブ118は、接合部16に対応する部位、つまりレーザが照射される部位に設けられている。これにより、リブ118は、レーザ透過溶着法による接合時に溶ける部位(溶かし代)となり、リブ118以外の部分は溶けにくくなる。このため、樹脂バリが出現しにくくなる。樹脂バリは、外観不良や異物ダストの原因となるものであるが、リブ118を設けることで樹脂バリの発生を抑制することができるので外観不良や異物ダストも抑制することができる。なお、樹脂部材15の下面に対して下方に突出したリブを設けてもよい。
As shown in FIG. 8, the
[変形例2]
上記実施の形態では、樹脂部材15と外部端子91とがインサート成形によって一体化されたインサート成形体である場合を例示した。しかし、樹脂部材と外部端子とは別体であってもよい。図9は、変形例2に係る外蓋11bと外部端子91bとの組立前の状態を示す断面図である。図10は、変形例2に係る外蓋11bと外部端子91bとの組立後の状態を示す断面図である。具体的には図9は図6に対応する図であり、図10は図4に対応する図である。
[Modification 2]
In the said embodiment, the case where the
図9に示すように、外蓋11に取り付けられる前においては、樹脂部材15bが外部端子91bに対して別体となっている。この状態から、外部端子91bが、外蓋11の端子取付部111bの貫通孔112に対して挿入される。この挿入時には、バスバー81に取り付けられたネジ83に対して、外部端子91bのネジ穴913が螺合されることで、バスバー81が外部端子91bに対して取り付けられる。
As shown in FIG. 9, before being attached to the
その後、円環状の樹脂部材15bには、その貫通孔内に外部端子91bの接続部911が挿入される。この際、樹脂部材15bは端子取付部111の上面に対して重ねられる。
Thereafter, the connecting
次いで、樹脂部材15bと外部端子91bとが、レーザ透過溶着法によって接合されるとともに、樹脂部材15bと外蓋11とがレーザ透過溶着法によって接合される。具体的には、図10に示すように、樹脂部材15bと外部端子91bの台座部912bとの重畳領域に対してレーザ光が照射される。レーザ光は、外部端子91bの全周にわたって重畳領域に照射される。上述したように、樹脂部材15bは光透光性樹脂から形成されていて、外部端子91bは金属から形成されているので、レーザ光は、樹脂部材15bを透過するが、外部端子91bで吸収される。このため、樹脂部材15bと外部端子91bとの境界面で熱が発生し、樹脂部材15bと外部端子91bとが溶着される。これにより、樹脂部材15bと外部端子91bとには、樹脂部材15bと外部端子91bとを接合する第一接合部161が設けられる。この第一接合部161は、外部端子91bの全周にわたって形成されているので、樹脂部材15bと外部端子91bとの境界部分の気密性を確保することができる。
Next, the
また、樹脂部材15bと端子取付部111bとの重畳領域に対してレーザ光が照射されることにより、樹脂部材15bと端子取付部111bとが溶着される。これにより、樹脂部材15bと外蓋11bとには、樹脂部材15bと外蓋11bとを当該外部端子91bの全周にわたって接合する第二接合部162が設けられる。第一接合部161と、第二接合部162とは、第一接合部161が第二接合部162よりも内側に配置された二重の同心円となる。
Moreover, the
このように、変形例2によれば、樹脂部材15bと外部端子91bとには、樹脂部材15bと外部端子91bとを当該外部端子91bの全周にわたって接合する第一接合部161が設けられており、樹脂部材15bと外蓋11bとには、樹脂部材15bと外蓋11とを外部端子91bの全周にわたって接合する第二接合部162が設けられている。外部端子91bの中心を基準として、第一接合部161は第二接合部162よりも内側に設けられている。
As described above, according to the second modification, the
これによれば、樹脂部材15bと外蓋11bとは、第二接合部162によって外部端子91bの全周にわたって接合されているので、樹脂部材15bと外蓋11bとの間の気密性を確保することができる。また、樹脂部材15bと外部端子91bとは、第一接合部161によって外部端子91bの全周にわたって接合されているので、樹脂部材15bと外部端子91bとの間の気密性を確保することができる。つまり、蓄電装置1の組み立て前から樹脂部材15bと外部端子91bとが固定されていなくても、組立後においては、樹脂部材15bと外部端子91bとの間の気密性を確保することができる。また、気密性を高めるための部材なども不要となり、部品点数を削減することができる。
According to this, since the
[変形例3]
上記実施の形態では、樹脂部材15が外蓋11の外方に配置されている場合を例示した。しかし、樹脂部材は外蓋の内方に配置されていてもよい。図11は、変形例3に係る外蓋11cと外部端子91cとの組立後の状態を示す断面図である。具体的には図11は図4に対応する図である。
[Modification 3]
In the said embodiment, the case where the
図11に示すように、樹脂部材15cと外部端子91cとは、インサート成形体である。具体的には、樹脂部材15cは、外部端子91cの台座部912cの底面に対して一体化されている。このため、樹脂部材15cと外部端子91cとの間の気密性が確保されている。また、樹脂部材15cの外周縁は、全周にわたって台座部912cの外周縁から外方に向けて突出しており、外蓋11cの端子取付部111cの下面に重なっている。樹脂部材15cは、外部端子91cの全周にわたって端子取付部111cに接合されている。このため、樹脂部材15cと、外蓋11cとには、樹脂部材15cと外蓋11cとを外部端子91cの全周にわたって接合する接合部16cがレーザ透過溶着法によって設けられている。この接合部16cによって、樹脂部材15cと外蓋11cとの間の気密性が確保されている。
As shown in FIG. 11, the
なお、樹脂部材15cと外部端子91cとはインサート成形体でなくてもよい。この場合、樹脂部材15cと外部端子91cとには、樹脂部材15cと外部端子91cとを当該外部端子91cの全周にわたって接合する接合部がレーザ透過溶着法によって設けられることになる。これにより樹脂部材15cと外部端子91cとの間の気密性を確保することができる。
The
なお、この場合には、外蓋11cと本体部12とを接合する前に、接合部16cを形成することが好ましい。具体的に、図7においては矢印Y1に示すように、Z軸方向プラス側から樹脂部材15と端子取付部111との重畳領域に対してレーザ光を照射したが、図11においては、Z軸方向マイナス側から樹脂部材15cと端子取付部111cとの重畳領域に対してレーザ光を照射することができる。そのようにして、樹脂部材15cと外部端子91cとを接合した後に、外蓋11cと本体部12とを接合することが可能である。
In this case, it is preferable to form the
また、上述した実施の形態の外蓋11、11a、11bのように、外蓋11、11a、11bの外側に樹脂部材15を配置する場合は、外蓋11、11a、11bと本体部12とを接合する前後に関わらず、例えば、外蓋11、11a、11bと本体部12とを接合した後であっても、樹脂部材15、15bと外部端子91、91bとを接合することができる。
Further, when the
[その他]
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例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及び変形例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。本発明の範囲は上記した説明ではなく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。
[Others]
Although the power storage device according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and modification examples. That is, it should be considered that the embodiment and the modification disclosed this time are examples in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
例えば、上記実施の形態では、外部端子91及び92が外蓋11から突出している場合を例示した。しかし、外部端子は外蓋から突出していなくとも露出していればよい。つまり、外部端子の上面(外面)は、外蓋11の端子取付部111の上面と面一であってもよいし、端子取付部111の上面よりも下方に配置されていてもよい。
For example, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施の形態では、外部端子91にネジ穴913が設けられている場合を例示した。しかし、外部端子に雄ネジが設けられており、外部端子が接続されるバスバーに雌ネジが設けられていてもよい。また、外部端子の雄ネジとナットとを締結することによって、バスバーに外部端子を接合してもよい。
Moreover, in the said embodiment, the case where the
また、上記実施の形態では、第二樹脂体である樹脂部材15が透光性樹脂から形成されている場合を例示した。しかし第二樹脂体は非透光性樹脂から形成されていてもよい。この場合、第二樹脂体と第一樹脂体との接合には、圧着、接着などのレーザ透過溶着以外の接合方法が用いられる。
Moreover, in the said embodiment, the case where the
また、本実施の形態では、第一樹脂体として外蓋11を例示した。しかしながら、第一樹脂体は外装体の一部をなしていれば如何なるものであってもよい。例えば、外装体の一部である本体部を第一樹脂体としてもよい。
Moreover, in this Embodiment, the
また、上記実施の形態では、外部端子91とバスバー81とが接合された後に、樹脂部材15と外装体10とが接合される場合を例示した。しかし、樹脂部材と外装体とが接合された後に、外部端子とバスバーとが接合されてもよい。
Moreover, in the said embodiment, after the
また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。 In addition, embodiments constructed by arbitrarily combining the constituent elements included in the above-described embodiment and its modifications are also included in the scope of the present invention.
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備えた蓄電装置に適用できる。 The present invention can be applied to a power storage device including a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
1 蓄電装置
10 外装体
11、11a、11b、11c 外蓋
12 本体部
15、15b、15c 樹脂部材
16、16c 接合部
17 バスバープレート
17a バスバー用開口部
20 蓄電素子
21 容器
22 電極端子
33 バスバー
60、70 バスバーカバー
80 接続ユニット
81、82 バスバー(導電部材)
83、84 ネジ
91、91b、91c、92 外部端子
111、111a、111b、111c 端子取付部
112、811 貫通孔
118 リブ
161 第一接合部
162 第二接合部
911 接続部
912、912b、912c 台座部
913 ネジ穴
DESCRIPTION OF
83, 84
Claims (5)
前記外装体に収容された導電部材と、
前記導電部材に接合されて、前記第一樹脂体から露出した外部端子と、
前記外部端子に固定された第二樹脂体とを備え、
前記第二樹脂体は、前記第一樹脂体に重なった状態で、前記外部端子の全周にわたって前記第一樹脂体に接合されている
蓄電装置。 A first resin body that forms part of the exterior body;
A conductive member housed in the exterior body;
An external terminal joined to the conductive member and exposed from the first resin body;
A second resin body fixed to the external terminal,
The power storage device, wherein the second resin body is joined to the first resin body over the entire circumference of the external terminal in a state of overlapping the first resin body.
請求項1に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein the second resin body is disposed outside the first resin body.
請求項1または2に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein the second resin body and the external terminal are insert molded bodies.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄電装置。 The power storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second resin body is formed of a light transmissive resin.
前記第二樹脂体と前記第一樹脂体とには、前記第二樹脂体と前記第一樹脂体とを前記外部端子の全周にわたって接合する第二接合部が設けられている
請求項1または2に記載の蓄電装置。 The second resin body and the external terminal are provided with a first joint that joins the second resin body and the external terminal over the entire circumference of the external terminal,
The second resin body and the first resin body are provided with a second joint portion that joins the second resin body and the first resin body over the entire circumference of the external terminal. 2. The power storage device according to 2.
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