JP2021034137A - バスバー及び電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ジュール熱による温度の上昇が低減されるとともに、端子への接合部分に作用する熱膨張による応力が緩和されるバスバーを提供すること。
【解決手段】実施形態では、第１の方向に離れる２つの端子の間を接続するバスバーが提供される。バスバーは、第１の折返し部、第２の折返し部、中継部、第１のコネクタ部及び第２のコネクタ部を備える。第２の折返し部は、第１の方向に対して交差する第２の方向について、第１の折返し部から離れる。中継部は、第１の折返し部と第２の折返し部との間を中継する。第１のコネクタ部は、一方の端子に接合され、第１の折返し部から第２の折返し部が位置する側へ延設される。第２のコネクタ部は、他方の端子に接合され、第２の折返し部から第１の折返し部が位置する側へ延設される。
【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、バスバー及び電池モジュールに関する。

複数の電池を備える電池モジュール等では、ある１つの電池の端子と別のある１つの電池の端子との間が、バスバーを介して電気的に接続される。この場合、バスバーは、２つの端子（第１の端子及び第２の端子）のそれぞれに、レーザー溶接等によって接合される。前述のようなバスバーでは、電流が流れている状態において、ジュール熱による温度の上昇が低減されることが、求められている。また、バスバーでは、温度上昇に起因して熱膨張した場合でも、端子への接合部分に作用する応力が緩和されることが、求められている。

特開２０１５−１０７０４６号公報 特開２０１８−１２５１５８号公報 特開２０１７−１６８５６号公報 特開２０１８−１０６８０６号公報

本発明が解決しようとする課題は、ジュール熱による温度の上昇が低減されるとともに、端子への接合部分に作用する熱膨張による応力が緩和されるバスバー、及び、そのバスバーを備える電池モジュールを提供することにある。

実施形態では、第１の方向に互いに対して離れて配置される第１の端子と第２の端子との間を電気的に接続するバスバーが提供される。バスバーは、第１の折返し部、第２の折返し部、中継部、第１のコネクタ部及び第２のコネクタ部を備える。第２の折返し部は、第１の方向に対して交差する第２の方向について第１の折返し部から離れて形成される。中継部は、第１の折返し部と第２の折返し部との間を中継する。第１のコネクタ部は、第１の端子に接合され、第１の折返し部で中継部に対して折返される。第１のコネクタ部は、第１の折返し部から第２の方向について第２の折返し部が位置する側へ向かって延設される。第２のコネクタ部は、第２の端子に接合され、第２の折返し部で中継部に対して折返される。第２のコネクタ部は、第２の折返し部から第２の方向について第１の折返し部が位置する側へ向かって延設される。

実施形態では、前述のバスバーを備える電池モジュールが提供される。電池モジュールは、第１の電池及び第２の電池を備える。第１の電池は、バスバーの第１のコネクタ部が接合される前述の第１の端子を備える。第２の電池は、バスバーの第２のコネクタ部が接合される前述の第２の端子を備え、第２の端子は、バスバーを介して第１の端子に電気的に接続される。

図１は、実施形態に係る電池モジュールに用いられる電池の一例を概略的に示す斜視図である。 図２は、図１の電池等に用いられる電極群の一例を概略的に示す斜視図である。 図３は、実施形態に係る電池モジュールの一例を示す概略図である。 図４は、第１の実施形態に係るバスバーを概略的に示す斜視図である。 図５は、図４のバスバーを図４とは異なる方向から視た状態を概略的に示す斜視図である。 図６は、図４のバスバーを第３の方向の一方側から視た状態で示す概略図である。 図７は、図４のバスバーを第１の方向の一方側から視た状態で示す概略図である。 図８は、電池モジュールにおいて２つの端子の間が図４のバスバーによって電気的に接続された状態を、第２の方向に垂直又は略垂直な断面で概略的に示す断面図である。 図９は、図４のバスバーを展開された状態で示す概略図である。 図１０は、第１の変形例に係るバスバーを概略的に示す斜視図である。 図１１は、第２の変形例に係るバスバーを第３の方向の一方側から視た状態で示す概略図である。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。実施形態に係る電池モジュールは、複数の電池を備える。複数の電池は、第１の電池及び第２の電池を備える。そして、第１の電池は、第１の端子を備え、第２の電池は、第２の端子を備える。電池モジュールでは、第１の電池の第１の端子と第２の電池の第２の端子との間が、バスバーによって電気的に接続される。バスバーは、第１の端子及び第２の端子のそれぞれに、レーザー溶接等によって接合される。

［電池］
まず、電池モジュールに設けられる電池単体について説明する。電池としては、例えば非水電解質二次電池等の二次電池が用いられる。図１は電池１の一例を示す。図１の一例の電池１は、外装容器３を備える。外装容器３は、例えば金属等の導電材料から形成される。外装容器３は、容器本体５及び蓋部材６を備える。容器本体５は、底壁７及び周壁８を備える。容器本体５では、底壁７及び周壁８によって内部空洞が規定される。

また、図１の一例の電池１及び外装容器３では、縦方向（矢印Ｘ１及び矢印Ｘ２で示す方向）、縦方向に対して交差する（垂直又は略垂直な）横方向（矢印Ｙ１及び矢印Ｙ２で示す方向）、及び、縦方向及び横方向の両方に対して交差する（垂直又は略垂直な）高さ方向（矢印Ｚ１及び矢印Ｚ２で示す方向）が、規定される。そして、図１の一例の電池１及び外装容器３のそれぞれでは、縦方向についての寸法が、横方向についての寸法及び高さ方向についての寸法のそれぞれに比べて、小さい。容器本体５の内部空洞は、高さ方向について底壁７が位置する側とは反対側へ向かって、開口する。また、蓋部材６は、内部空洞の開口の開口縁において、容器本体５に取付けられる。そして、内部空洞の開口は、蓋部材６によって塞がれる。蓋部材６が容器本体５に溶接等によって取付けられることにより、内部空洞は、封止及び密閉される。

また、容器本体５の内部空洞には、電極群が収納される。図２は、電極群１０の一例を示す。図２の一例では、電極群１０は、例えば、扁平形状に形成され、正極１１及び負極１２を備える。また、電極群１０では、正極１１と負極１２との間にセパレータ（図示しない）が介在する。セパレータは、電気的絶縁性を有する材料から形成され、正極を負極に対して電気的に絶縁する。

正極１１は、正極集電箔等の正極集電体１１Ａと、正極集電体１１Ａの表面に担持される正極活物質含有層（図示しない）と、を備える。正極活物質含有層は、正極活物質を備える。正極集電体１１Ａは、正極活物質含有層が未担持の部分として、正極集電タブ１１Ｂを備える。負極１２は、負極集電箔等の負極集電体１２Ａと、負極集電体１２Ａの表面に担持される負極活物質含有層（図示しない）と、を備える。負極活物質含有層は、負極活物質を備える。負極集電体１２Ａは、負極活物質含有層が未担持の部分として、負極集電タブ１２Ｂを備える。図２の一例の電極群１０では、正極集電タブ１１Ｂは、負極１２に対して突出する。そして、負極集電タブ１２Ｂは、正極１１に対して、正極集電タブ１１Ｂの突出方向とは反対側へ突出する。

また、図１の一例の電池１では、蓋部材６の外表面に一対の端子（電極端子）１５，１６が取付けられる。ここで、端子１５，１６の一方が電池１の正極端子となり、端子１５，１６の他方が電池１の負極端子となる。このため、端子１５，１６は、電気的極性が互いに対して反対になる。正極集電タブ１１Ｂは、容器本体５の内部空洞に配置される１つ以上の正極リード（図示しない）を介して、端子１５，１６の対応する一方である正極端子に、電気的に接続される。負極集電タブ１２Ｂは、容器本体５の内部空洞に配置される１つ以上の負極リード（図示しない）を介して、端子１５，１６の対応する一方である負極端子に、電気的に接続される。

蓋部材６の外表面では、端子１５と蓋部材６との間に絶縁部材１７が介在し、絶縁部材１７によって、端子１５が外装容器３に対して電気的に絶縁される。同様に、蓋部材６の外表面では、端子１６と蓋部材６との間に絶縁部材１８が介在し、絶縁部材１８によって、端子１６が外装容器３に対して電気的に絶縁される。また、容器本体５の内部空洞では、正極集電タブ１１Ｂ及び正極リードは、絶縁部材（図示しない）によって、外装容器３に対して電気的に絶縁される。同様に、容器本体５の内部空洞では、負極集電タブ１２Ｂ及び負極リードは、絶縁部材（図示しない）によって、外装容器３に対して電気的に絶縁される。

また、内部空洞では、電極群１０に、電解液（図示しない）が保持（含浸）される。電解液は、電解質を有機溶媒に溶解した非水電解液であってもよく、水溶液等の水系電解液であってもよい。また、電解液の代わりに、ゲル状電解質が用いられてもよく、固体電解質が用いられてもよい。固体電解質が電解質として用いられる場合、電極群において、固体電解質が、セパレータの代わりに、正極と負極との間に介在する。そして、固体電解質によって、正極が負極に対して電気的に絶縁される。

なお、実施形態等の電池及び電極群の構成は、前述の構成に限るものではない。電池モジュールに搭載される電池は、正極端子及び負極端子として一対の端子を備え、後述するバスバーに介して他の電池に電気的に接続されればよい。

［電池モジュール］
次に、前述したような電池を複数備える電池モジュールについて説明する。図３は、電池モジュール２０の一例を示す。電池モジュール２０は、電池１Ａ，１Ｂを備える。電池１Ａ，１Ｂは、図１の一例の電池１と同様の構成である。電池モジュール２０では、電池（第１の電池）１Ａの端子（第１の端子）１５Ａと電池（第２の電池）１Ｂの端子（第２の端子）１６Ｂとの間が、バスバー２１によって電気的に接続される。このため、バスバー２１は、端子１５Ａ，１６Ｂのそれぞれに、レーザー溶接等によって接合される。

ここで、電池１Ａでは、端子１５Ａが正極端子となり、電池１Ｂでは、端子１６Ｂが負極端子となる。このため、図３の一例では、バスバー２１によって、電池１Ａ，１Ｂが電気的に直列に接続される。なお、別のある一例では、バスバー２１と同様のバスバーを２つ用いて、２つの電池が電気的に並列に接続されてもよい。この場合、２つのバスバーの一方によって、２つの電池の正極端子同士が電気的に接続される。そして、２つのバスバーの一方によって、２つの電池の負極端子同士が電気的に接続される。

［バスバー］
以下、実施形態に係るバスバーについて説明する。バスバーは、前述のように、２つの端子の間を電気的に接続する。バスバーは、例えば、第１の電池及び第２の電池を備える電池モジュールにおいて、第１の電池の第１の端子と第２の電池の第２の端子との間を電気的に接続する。バスバーは、金属等の導電材料から形成される。ある一例では、バスバーとして、アルミニウムにニッケルメッキを施した部材が、用いられる。

（第１の実施形態）
図４乃至図７は、第１の実施形態に係るバスバー２１を示し、図８は、２つの端子１５Ａ，１６Ｂの間がバスバー２１によって電気的に接続されている状態を示す。ここで、図４乃至図８等に示すように、バスバー２１では、第１の方向（矢印Ｘ３及び矢印Ｘ４で示す方向）、第１の方向に対して交差する（垂直又は略垂直な）第２の方向（矢印Ｙ３及び矢印Ｙ４で示す方向）、及び、第１の方向及び第２の方向の両方に対して交差する（垂直又は略垂直な）第３の方向（矢印Ｚ３及び矢印Ｚ４で示す方向）が規定される。図４及び図５は、バスバー２１を互いに対して異なる方向から視た斜視図である。図６では、バスバー２１を第３の方向の一方側（矢印Ｚ３側）から視た状態で示し、図７では、バスバー２１を第１の方向の一方側（矢印Ｘ３側）から視た状態で示す。図８では、バスバー２１を第２の方向に垂直又は略垂直な断面で示し、電池１Ａの端子１５Ａ以外の構成要素、及び、電池１Ｂの端子１６Ｂ以外の構成要素を省略して示す。

図４乃至図８に示すように、バスバー２１は、縁（第１の縁）Ｅ１、及び、縁Ｅ１とは反対側の縁（第２の縁）Ｅ２を有する。また、バスバー２１は、縁（第３の縁）Ｅ３、及び、縁Ｅ３とは反対側の縁（第４の縁）Ｅ４を有する。縁Ｅ３，Ｅ４のそれぞれは、縁Ｅ１から縁Ｅ２まで連続して延設される。

バスバー２１は、端子（第１の端子）１５Ａに接合されるコネクタ部（第１のコネクタ部）２５、及び、端子（第２の端子）１６Ｂに接合されるコネクタ部（第２のコネクタ部）２６を備える。また、バスバー２１では、コネクタ部２５，２６の間に、中継部２７が延設される。コネクタ部２５と中継部２７との境界部分には、折返し部（第１の折返し部）３１が形成される。折返し部３１において、コネクタ部２５は、中継部２７に対して折り返される。すなわち、コネクタ部２５は、中継部２７に対して１８０°又は略１８０°の角度で折曲げられる。また、コネクタ部２６と中継部２７との境界部分には、折返し部（第２の折返し部）３２が形成される。折返し部３２において、コネクタ部２６は、中継部２７に対して折り返される。すなわち、コネクタ部２６は、中継部２７に対して１８０°又は略１８０°の角度で折曲げられる。

折返し部３１，３２は、第２の方向について、互いに対して離れて配置される。中継部２７は、折返し部３１，３２の間を中継するとともに、折返し部３１から折返し部３２まで第２の方向に沿って連続して延設される。折返し部（第１の折返し部）３１では、中継部２７に対するコネクタ部２５の折返し線（第１の折返し線）Ｂ１が形成される。折返し線Ｂ１は、縁Ｅ３から縁Ｅ４まで、第１の方向に沿って形成される。また、折返し部（第２の折返し部）３２では、中継部２７に対するコネクタ部２６の折返し線（第２の折返し線）Ｂ２が形成される。折返し線Ｂ２は、縁Ｅ３から縁Ｅ４まで、第１の方向に沿って形成される。

バスバー２１では、縁Ｅ１の全体がコネクタ部（第１のコネクタ部）２５から形成される。そして、縁Ｅ１は、コネクタ部２５において、折返し部３１とは反対側の端を形成する。コネクタ部２５は、折返し部３１から縁Ｅ１まで、第２の方向に沿って連続して延設される。そして、コネクタ部２５は、折返し部３１から縁Ｅ１まで、第２の方向について折返し部３２が位置する側へ向かって、延設される。すなわち、コネクタ部２５は、第２の方向について内側へ向かって、折返し部３１から延設される。

また、バスバー２１では、縁Ｅ２の全体がコネクタ部（第２のコネクタ部）２６から形成される。そして、縁Ｅ２は、コネクタ部２６において、折返し部３２とは反対側の端を形成する。コネクタ部２６は、折返し部３２から縁Ｅ２まで、第２の方向に沿って連続して延設される。そして、コネクタ部２６は、折返し部３２から縁Ｅ２まで、第２の方向について折返し部３１が位置する側へ向かって、延設される。すなわち、コネクタ部２６は、第２の方向について内側へ向かって、折返し部３２から延設される。

バスバー２１では、縁Ｅ１，Ｅ２のそれぞれは、第２の方向について、折返し部３２に対して、折返し部３１に近い側に配置される。そして、縁Ｅ１，Ｅ２のそれぞれは、第２の方向について、折返し部３１に対して折返し部３２に近い側に、配置される。このため、縁Ｅ１，Ｅ２は、第２の方向について、折返し部３１，３２に対して、内側に配置される。

バスバー２１では、縁（第１の縁）Ｅ１は、縁（第２の縁）Ｅ２と対向する。ただし、縁Ｅ１は、縁Ｅ２との間に隙間を有し、縁Ｅ２と接触しない。このため、縁Ｅ１から縁Ｅ２まで、バスバー２１は、コネクタ部（第１のコネクタ部）２５、折返し部（第１の折返し部）３１、中継部２７、折返し部（第２の折返し部）３２及びコネクタ部（第２のコネクタ部）２６を順に通って、連続する。すなわち、縁Ｅ１，Ｅ２の間は、コネクタ部（第１のコネクタ部）２５、折返し部（第１の折返し部）３１、中継部２７、折返し部（第２の折返し部）３２及びコネクタ部（第２のコネクタ部）２６によって、連続する。また、バスバー２１では、縁Ｅ１は、第２の方向について、縁Ｅ２に対して、折返し部３１に近い側に配置される。したがって、縁Ｅ１は、第２の方向について折返し部３１が位置する側から、縁Ｅ２に対向する。

また、縁Ｅ１，Ｅ２は、互いに対して平行又は略平行に延設される。縁Ｅ１，Ｅ２のそれぞれの延設方向は、第３の方向に対して垂直又は略垂直であるとともに、第１の方向及び第２の方向に対して傾斜する。本実施形態では、縁Ｅ１，Ｅ２のそれぞれは、縁Ｅ４に近づくほど折返し部３１に近づく状態に、延設される。

前述のように、バスバー２１は、縁Ｅ１，Ｅ２の間において、折返し部３１，３２のそれぞれで折返される。このため、バスバー２１は、縁Ｅ１，Ｅ２の間において、２回（偶数回）折返される。前述のような構成であるため、本実施形態では、中継部２７に折返し部は形成されない。そして、中継部２７は、折返し部３１から折返し部３２まで連続して延設される延設部３３によって、形成される。

また、前述のように折返し部３１，３２が形成されるため、バスバー２１は、第１の方向の両側のそれぞれから視た状態において、縁Ｅ１，Ｅ２の間に隙間が形成されるループ形状になる。また、前述のように折返し部３１，３２が形成されるため、バスバー２１では、第３の方向についての寸法は、第１の方向についての寸法、及び、第２の方向についての寸法のそれぞれに比べて小さい。

コネクタ部２５が端子１５Ａに接合され、かつ、コネクタ部２６が端子１６Ｂに接続された状態では、端子（第１の端子）１５Ａは、第３の方向について、コネクタ部２５，２６に対して、端子（第２の端子）１６Ｂが位置する側に配置される。また、コネクタ部２５が端子１５Ａに接合された状態では、中継部２７は、第３の方向について、コネクタ部２５に対して、端子１５Ａ位置する側とは反対側に位置する。このため、コネクタ部２５は、第３の方向について端子１５Ａと中継部２７との間に位置する状態で、端子１５Ａに接合される。

コネクタ部２６が端子１６Ｂに接合された状態では、中継部２７は、第３の方向について、コネクタ部２６に対して、端子１６Ｂが位置する側とは反対側に位置する。このため、コネクタ部２６は、第３の方向について端子１６Ｂと中継部２７との間に位置する状態で、端子１６Ｂに接合される。また、コネクタ部２５，２６は、第３の方向について、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。また、コネクタ部２５，２６のそれぞれは、第３の方向について中継部２７との間に微小の隙間を有し、中継部２７と接触しない。換言すると、第３の方向において、コネクタ部２５，２６のそれぞれは、中継部２７に対して端子（第１の端子）１５Ａ及び端子（第２の端子）１６Ｂの位置する側に位置する。そして、中継部２７は、コネクタ部２５，２６のそれぞれに対して端子（第１の端子）１５Ａ及び端子（第２の端子）１６Ｂの位置する側とは反対側に位置する。

コネクタ部２５には、貫通孔３５が形成される。貫通孔３５は、第３の方向に沿って延設される。そして、貫通孔３５は、中継部２７が位置する側を向く表面から中継部２７が位置する側とは反対側を向く表面まで、コネクタ部２５を貫通する。このため、コネクタ部２５では、中継部２７が位置する側とは反対側を向く表面に、貫通孔３５の開口３５Ａが形成される。コネクタ部２５は、開口３５Ａの開口縁及びその近傍で、端子１５Ａに接合される。このため、コネクタ部２５において中継部２７が位置する側とは反対側を向く表面には、開口３５Ａの開口縁及びその近傍に、端子（第１の端子）１５Ａに接合される接合部（第１の接合部）３６が、形成される。

また、コネクタ部２６には、貫通孔３７が形成される。貫通孔３７は、第３の方向に沿って延設される。そして、貫通孔３７は、中継部２７が位置する側を向く表面から中継部２７が位置する側とは反対側を向く表面まで、コネクタ部２６を貫通する。このため、コネクタ部２６では、中継部２７が位置する側とは反対側を向く表面に、貫通孔３７の開口３７Ａが形成される。コネクタ部２６は、開口３７Ａの開口縁及びその近傍で、端子１６Ｂに接合される。このため、コネクタ部２６において中継部２７が位置する側とは反対側を向く表面には、開口３７Ａの開口縁及びその近傍に、端子（第２の端子）１６Ｂに接合される接合部（第２の接合部）３８が、形成される。

バスバー２１では、貫通孔３５，３７は、第１の方向について、互いに対して離れる。このため、バスバー２１では、接合部３６，３８は、第１の方向について、互いに対して離れて形成される。また、コネクタ部２５が端子１５Ａに接合され、かつ、コネクタ部２６が端子１６Ｂに接続された状態では、端子１５Ａ，１６Ｂは、バスバー２１の第１の方向について、互いに対して離れて配置される。

また、前述のように、コネクタ部２５，２６は、第３の方向について、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。このため、貫通孔３５，３７は、第３の方向について、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。そして、接合部３６，３８は、第３の方向について、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。また、貫通孔３５，３７は、第２の方向についても、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。このため、接合部３６，３８は、第２の方向についても、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。

前述のような貫通孔３５，３７及び接合部３６，３８が形成されるため、バスバー２１では、貫通孔３５，３７の間を結ぶ仮想線βは、第１の方向に沿う。そして、接合部３６，３８の間を結ぶ仮想線も、第１の方向に沿う。このため、コネクタ部２５の接合部３６が端子１５Ａに接合され、かつ、コネクタ部２６の接合部３８が端子１６Ｂに接続された状態では、端子（第１の端子）１５Ａと端子（第２の端子）１６Ｂとの間を結ぶ仮想線は、バスバー２１の第１の方向に沿う。したがって、端子１５Ａ，１６Ｂの間を結ぶ仮想線の延設方向は、バスバー２１の第２の方向に対して、交差する（垂直又は略垂直になる）。

中継部２７には、貫通孔４１，４２が形成される。貫通孔４１，４２のそれぞれは、第３の方向に沿って延設される。そして、貫通孔４１，４２のそれぞれは、コネクタ部２５，２６が位置する側を向く表面からコネクタ部２５，２６が位置する側とは反対側を向く表面まで、中継部２７を貫通する。

貫通孔４１は、第１の方向及び第２の方向のそれぞれについて、コネクタ部２５の貫通孔３５に対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。このため、貫通孔４１は、貫通孔３５に対して、同軸又は略同軸に形成される。コネクタ部２５の接合部３６を端子１５Ａに接合する作業では、貫通孔４１，３５を通して、レーザー溶接等による接合が行われる。

また、貫通孔４２は、第１の方向及び第２の方向のそれぞれについて、コネクタ部２６の貫通孔３７に対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。このため、貫通孔４２は、貫通孔３７に対して、同軸又は略同軸に形成される。コネクタ部２６の接合部３８を端子１６Ｂに接合する作業では、貫通孔４２，３７を通して、レーザー溶接等による接合が行われる。

前述のように、貫通孔４１は、貫通孔３５に対して同軸又は略同軸となり、貫通孔４２は、貫通孔３７に対して同軸又は略同軸となる。このため、貫通孔４１，４２は、第２の方向について、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。したがって、貫通孔４１，４２の間を結ぶ仮想線（図示しない）は、第１の方向に沿う。

図９は、折返し部３１，３２のそれぞれで折返されていない状態、すなわち、展開された状態で、バスバー２１を示す。バスバー２１を形成する際には、折返し線（第１の折返し線）Ｂ１において、部分２５Ａを部分２７Ａに対して折返す。そして、折返し線（第２の折返し線）Ｂ２において、部分２６Ａを部分２７Ａに対して折返す。これにより、折返し線Ｂ１と縁Ｅ１との間の部分２５Ａによって、コネクタ部（第１のコネクタ部）２５が形成され、折返し線Ｂ２と縁Ｅ２との間の部分２６Ａによって、コネクタ部（第２のコネクタ部）２６が形成される。そして、折返し線Ｂ１，Ｂ２の間の部分２７Ａによって、中継部２７が形成される。

また、折返し線Ｂ１での折返しによって、貫通孔３５は、貫通孔４１と重なる状態になり、貫通孔４１に対して同軸又は略同軸になる。そして、折返し線Ｂ２での折返しによって、貫通孔３７は、貫通孔４２と重なる状態になり、貫通孔４２に対して同軸又は略同軸になる。また、バスバー２１における接合部３６，３８の間の電気経路、すなわち、端子１５Ａ，１６Ｂの間の電気経路は、図９の状態（展開された状態）において貫通孔３５，３７の間を結ぶ仮想直線αに沿う。

図９の状態から折返し部３１，３２を形成した状態では、図９の仮想直線αは、中心軸Ｐを中心とする螺旋状に延設される。このため、バスバー２１では、端子１５Ａ，１６Ｂの間の電気経路が、中心軸Ｐを中心とする螺旋状に形成される。端子１５Ａ，１６Ｂの間の電気経路は、コネクタ部（第１のコネクタ部）２５、中継部２７及びコネクタ部（第２のコネクタ部）２６を通って、形成される。なお、中心軸Ｐは、第３の方向おいて、コネクタ部（第１のコネクタ部及び第２のコネクタ部）２５，２６と中継部２７との間（好ましくは、コネクタ部２５，２６と中継部２７との中間位置）に位置する。また、中心軸Ｐは、第２の方向において、折返し部３１，３２の間（好ましくは、折返し部３１，３２の中間位置）に位置する。そして、中心軸Ｐは、第１の方向に沿う仮想線であり、図４及び図５に示されるバスバー２１全体の中心軸を構成する。ここで、貫通孔３５，３７の間を結ぶ仮想線βは、中心軸Ｐに平行であることが好ましく、中心軸Ｐから第３の方向に離間する。そして、仮想線βは、第２の方向について中心軸Ｐに対してずれていない又はほとんどずれていない位置に配置される直線となる。

ここで、バスバー２１に形成される電気経路の電気抵抗は、電気経路の長さが大きいほど、大きくなる。そして、電気経路の電気抵抗は、電気経路の延設方向に対して垂直な断面積が大きいほど、小さくなる。本実施形態では、バスバー２１が前述のような構成であるため、バスバー２１において、端子１５Ａ，１６Ｂの間の電気経路が、第１の方向に沿う中心軸Ｐを中心とする螺旋状に、形成される。電気経路が前述のように形成されるため、バスバー２１の電気経路では、延設方向に対して垂直な断面積が大きくなる。電気経路の延設方向に対して垂直な断面積が大きくなることにより、バスバー２１の電気経路の電気抵抗は、小さくなる。これにより、バスバー２１においてジュール熱の発熱量が小さくなり、ジュール熱によるバスバー２１の温度の上昇が低減される。

また、バスバー２１において、電気経路が中心軸Ｐを中心とする螺旋状に形成されるため、バスバー２１の肉厚を薄くしても、電気経路の延設方向に垂直な断面積が、ある程度大きく確保される。このため、バスバー２１の肉厚を薄くしても、バスバー２１におけるジュール熱の発熱量が小さく抑えられ、バスバー２１の温度が低減される。バスバー２１の肉厚（板厚）を薄くすることにより、コネクタ部２５，２６のそれぞれを端子１５Ａ，１６Ｂの対応する一方へ、レーザー溶接等によって接合させ易くなる。

また、本実施形態では、バスバー２１が前述のような構成であるため、バスバー２１は、縁Ｅ１，Ｅ２の間に隙間が形成されるループ形状になる。バスバー２１が前述のような形状に形成されることにより、バスバー２１の表面積が大きくなる。バスバー２１の表面積が大きくなることにより、ジュール熱が発生した場合等において、バスバー２１は、空気などによって冷却され易くなる。これにより、ジュール熱によるバスバー２１の温度の上昇が、さらに低減される。

また、バスバー２１が前述のような形状に形成されるため、温度上昇に起因してバスバー２１が熱膨張した場合、コネクタ部２５，２６は、縁Ｅ１，Ｅ２に沿う方向及び第３の方向のそれぞれに、互いに対して移動する。このため、バスバー２１が熱膨張しても、コネクタ部２５において、端子１５Ａとの接合部３６へ作用する応力が緩和される。同様に、バスバー２１が熱膨張しても、コネクタ部２６において、端子１６Ｂとの接合部３８へ作用する応力が緩和される。

前述のように、本実施形態のバスバー２１では、ジュール熱による温度の上昇が低減されるとともに、温度上昇に起因して熱膨張した場合でも、接合部３６，３８に作用する応力が緩和される。したがって、バスバー２１に電流が流れ、ジュール熱が発生している状態において、端子１５Ａ，１６Ｂの対応する一方へのコネクタ部２５，２６のそれぞれの接合が適切に確保される。

また、本実施形態では、バスバー２１が前述のような形状に形成されるため、バスバー２１の第３の方向についての寸法が小さくなる。このため、電池１Ａ，１Ｂ及びバスバー２１を備える電池モジュール２０において、電池１Ａ，１Ｂからのバスバー２１の外側への突出量が小さくなる。これにより、電池モジュール２０の体積が小さくなり、電池モジュール２０のエネルギー密度が高くなる。

（変形例）
図１０に示す第１の変形例のバスバー２１には、検出片（検出線）４５が設けられる。本変形例では、検出片４５の一端は、中継部２７に接続される。そして、検出片４５の他端には、接続板４６が形成される。接続板４６は、第３の方向について、中継部２７に対してコネクタ部２５，２６が位置する側とは反対側に、配置される。また、接続板４６には、貫通孔４７が形成される。

本変形例では、前述の電池１Ａ，１Ｂ及びバスバー２１を備える電池モジュール２０が、電池パック（図示しない）に搭載される。電池モジュール２０が搭載される電池パックには、電流及び電圧を検出する検出回路（図示しない）、及び、温度を検出するサーミスタ等の検出器（図示しない）が、設けられる。検出片４５の接続板４６は、前述の検出回路又は検出器に設けられる端子に接続される。接続板４６は、貫通孔４７の近傍の部位で、検出回路又は検出器の端子に、レーザー溶接等によって接合される。

ここで、電池パック等では、検出回路及び検出器は、バスバー２１に対して、電池１Ａ，１Ｂが位置する側とは反対側に、配置される。このため、本変形例のように検出片４５を中継部２７に接続する構成にすることにより、検出片４５によって形成される電池モジュール２０から検出回路等までの経路が、短くなる。電池モジュール２０から検出回路等までの経路が短くなることにより、電流及び温度等の検出精度が向上する。

また、バスバー２１では、コネクタ部２５，２６等の端子１５Ａ，１６Ｂへの接続部分（接合部３６，３８）及びその近傍において、局所的に電流が大きくなったり、局所的に温度が高くなったりすることがある。これに対し、端子１５Ａ，１６Ｂへの接続部分から離れた中継部２７では、前述のような現象は起こり難い。したがって、本変形例のように検出片４５を中継部２７に接続する構成にすることにより、電流及び温度等の検出精度がさらに向上する。

また、縁Ｅ１，Ｅ２の間に隙間が形成されるループ形状のバスバー２１では、温度上昇に起因して熱膨張した場合、中継部２７は、コネクタ部２５，２６に比べて、変形し難い。このため、本変形例のように検出片４５を中継部２７に接続する構成にすることにより、バスバー２１が熱膨張した場合でも、検出片４５の検出回路又は検出器の端子への接合が、適切に確保される。

また、前述の実施形態等では、折返し部３１，３２の間の中継部２７（延設部３３）に折返し部は形成されないが、これに限るものではない。図１１に示す第２の変形例では、前述の折返し部３１，３２が形成されるとともに、折返し部３１，３２の間の中継部２７に、２つの折返し部５１，５２が形成される。そして、中継部２７は、延設部３３Ａ〜３３Ｃを備える。中継部２７では、折返し部３１から折返し部５１まで連続して、延設部３３Ａが第２の方向に沿って延設される。そして、折返し部５１から折返し部５２まで連続して、延設部３３Ｂが第２の方向に沿って延設される。そして、折返し部５２から折返し部３２まで、延設部３３Ｃが第２の方向に沿って延設される。

本変形例でも、折返し部３１，３２は、第２の方向について、互いに対して離れて配置される。また、本変形例では、折返し部５１は、第２の方向について、折返し部３１に対して折返し部３２が位置する側に離れて配置される。そして、折返し部５２は、第２の方向について、折返し部３２に対して折返し部３１が位置する側に離れて配置される。

本変形例では、折返し部３１において、コネクタ部２５は、中継部２７の延設部３３Ａに対して折返される。そして、折返し部３１には、第１の方向に沿う折返し線Ｂ１が形成される。本変形例でも、コネクタ部２５は、折返し部３１から縁Ｅ１まで、第２の方向について折返し部３２（折返し部５１）が位置する側へ向かって、延設される。また、本変形例では、折返し部３２において、コネクタ部２６は、中継部２７の延設部３３Ｃに対して折返される。そして、折返し部３２には、第１の方向に沿う折返し線Ｂ２が形成される。本変形例でも、コネクタ部２６は、折返し部３２から縁Ｅ２まで、第２の方向について折返し部３１（折返し部５２）が位置する側へ向かって、延設される。

また、本変形例では、折返し部５１において、延設部３３Ａが延設部３３Ｂに対して折り返され、折返し部５１に、第１の方向に沿う折返し線Ｂ３が形成される。また、折返し部５２において、延設部３３Ｃが延設部３３Ｂに対して折返される、折返し部５２に、第１の方向に沿う折返し線Ｂ４が形成される。本変形例では、バスバー２１は、折返し部３１，３２のそれぞれで折返されるとともに、折返し部５１，５２のそれぞれでも、折返される。このため、バスバー２１は、縁Ｅ１，Ｅ２の間において、４回（偶数回）折返される。

本変形例でも、コネクタ部２５に端子（第１の端子）１５Ａへの接合部３６が形成され、コネクタ部２６に端子（第２の端子）１６Ｂへの接合部３８が形成される。そして、接合部３６，３８の間を結ぶ仮想線、すなわち、貫通孔３５，３７の間を結ぶ仮想線βは、第１の方向に沿う。このため、本変形例でも、コネクタ部２５（接合部３６）が端子１５Ａに接合され、かつ、コネクタ部２６（接合部３８）が端子１６Ｂに接続された状態では、端子１５Ａ，１６Ｂは、バスバー２１の第１の方向について、互いに対して離れて配置される。

本変形例では、コネクタ部２５は、第３の方向について端子１５Ａと中継部２７の延設部３３Ａとの間に位置する状態で、端子１５Ａに接合される。そして、コネクタ部２６は、第３の方向について端子１６Ｂと中継部２７の延設部３３Ｃとの間に位置する状態で、端子１６Ｂに接合される。また、延設部３３Ｂは、第３の方向について、延設部３３Ａ，３３Ｃに対してコネクタ部２５，２６が配置される側に、位置する。すなわち、延設部３３Ｂは、第３の方向について、延設部３３Ａ，３３Ｃに対して端子１５Ａ，１６Ｂが配置される側に、位置する。そして、延設部３３Ｂは、第３の方向について、コネクタ部２５，２６に対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。

また、本変形例でも、端子１５Ａ，１６Ｂの間の電気経路は、第１の方向に沿う中心軸Ｐを中心とする螺旋状に形成される。前述のような構成であるため、本変形例でも、前述の実施形態等と同様の作用及び効果を奏する。

なお、バスバー２１が縁Ｅ１，Ｅ２の間において偶数回折返され、かつ、コネクタ部２５，２６が前述の実施形態等と同様の構成であれば、バスバー２１が縁Ｅ１，Ｅ２の間において６回以上折返されてもよい。この場合、折返し部３１，３２の間の中継部２７において、４箇所以上に折返し部が形成される。

また、前述の実施形態等では、電池モジュール等において、第１の電池の端子と第１の電池とは別の第２の電池の端子との間が、バスバー２１によって電気的に接続される。ただし、バスバー２１によって電気的に接続される２つの端子は、電池に設けられる必要はなく、各実施形態のバスバー２１は、その他の電気機器に設けられている端子間の接続にも用いることができる。

これらの少なくとも一つの実施形態又は実施例では、第１の方向に離れる２つの端子の間がバスバーによって接続される。バスバーでは、第１の折返し部及び第２の折返し部は、第１の方向に対して交差する第２の方向について、互いに対して離れる。また、バスバーでは、中継部は、第１の折返し部と第２の折返し部との間を中継する。そして、バスバーでは、第１のコネクタ部は、一方の端子に接合され、第１の折返し部から第２の折返し部が位置する側へ延設される。そして、バスバーでは、第２のコネクタ部は、他方の端子に接合され、第２の折返し部から第１の折返し部が位置する側へ延設される。これにより、ジュール熱による温度の上昇が低減されるとともに、端子への接合部分に作用する熱膨張による応力が緩和されるバスバーを提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１，１Ａ，１Ｂ…電池、３…外装容器、１０…電極群、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１６，１６Ａ，１６Ｂ…端子、２０…電池モジュール、２１…バスバー、２５…コネクタ部（第１のコネクタ部）、２６…コネクタ部（第２のコネクタ部）、２７…中継部、３１…折返し部（第１の折返し部）、３２…折返し部（第２の折返し部）、Ｅ１…縁（第１の縁）、Ｅ２…縁（第２の縁）。

Claims (7)

1. 第１の方向に互いに対して離れて配置される第１の端子と第２の端子との間を電気的に接続するバスバーであって、
   第１の折返し部と、
   前記第１の方向に対して交差する第２の方向について前記第１の折返し部から離れて形成される第２の折返し部と、
   前記第１の折返し部と前記第２の折返し部との間を中継する中継部と、
   前記第１の端子に接合される第１のコネクタ部であって、前記第１の折返し部で前記中継部に対して折返されるとともに、前記第１の折返し部から前記第２の方向について前記第２の折返し部が位置する側へ向かって延設される第１のコネクタ部と、
   前記第２の端子に接合される第２のコネクタ部であって、前記第２の折返し部で前記中継部に対して折返されるとともに、前記第２の折返し部から前記第２の方向について前記第１の折返し部が位置する側へ向かって延設される第２のコネクタ部と、
   を具備するバスバー。
2. 前記第１のコネクタ部は、第１の縁を形成するとともに、前記第１の縁まで前記第２の方向について前記第２の折返し部が位置する側へ向かって延設され、
   前記第２のコネクタ部は、前記第１の縁とは反対側の第２の縁を形成するとともに、前記第２の縁まで前記第２の方向について前記第１の折返し部が位置する側へ向かって延設され、
   前記第１の縁と前記第２の縁との間は、前記第１のコネクタ部、前記第１の折返し部、前記中継部、前記第２の折返し部及び前記第２のコネクタ部によって、連続する、
   請求項１のバスバー。
3. 前記第１の縁は、前記第２の縁と対向し、前記第２の方向について前記第２の縁との間に隙間を有する、
   請求項２のバスバー。
4. 前記第１の端子は、前記第１の方向及び前記第２の方向の両方に対して交差する第３の方向について、前記第１のコネクタ部及び前記第２のコネクタ部に対して、前記第２の端子が位置する側に配置され、
   前記第１のコネクタ部は、前記第３の方向について前記中継部と前記第１の端子との間に位置し、
   前記第２のコネクタ部は、前記第３の方向について前記中継部と前記第２の端子との間に位置する、
   請求項１乃至３のいずれか１項のバスバー。
5. 前記第１の折返し部では、前記第１のコネクタ部の前記中継部に対する第１の折返し線が前記第１の方向に沿って形成され、
   前記第２の折返し部では、前記第２のコネクタ部の前記中継部に対する第２の折返し線が前記第１の方向に沿って形成される、
   請求項１乃至４のいずれか１項のバスバー。
6. 前記第１の端子と前記第２の端子との間の電気経路が、前記第１の方向に沿う中心軸を中心とする螺旋状に、前記第１のコネクタ部、前記中継部及び前記第２のコネクタ部を通って形成される、請求項１乃至５のいずれか１項のバスバー。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項のバスバーと、
   前記バスバーの前記第１のコネクタ部が接合される前記第１の端子を備える第１の電池と、
   前記バスバーの前記第２のコネクタ部が接合される前記第２の端子を備え、前記第２の端子が前記バスバーを介して前記第１の端子に電気的に接続される第２の電池と、
   を具備する電池モジュール。