JP2024018703A - バスバー及びその製造方法、並びに蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
導電性材料を含むバスバー本体が、
前記バスバー本体の表面に形成され、膨張開始温度が所定の温度以上である絶縁材料を含む第1層と、前記第1層の表面に形成され、前記所定の温度未満で溶融する樹脂を含む第2層と、で構成される絶縁被膜により被覆されてなることを特徴とする、バスバー。
[3] 前記発泡剤は、アンモニウム塩、アミノ化合物及び塩素化パラフィンのうち少なくとも1つであることを特徴とする、[2]に記載のバスバー。
[4] 前記結合剤は、合成樹脂エマルジョン、アルキッド、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂及びエポキシ樹脂のうち少なくとも1つであることを特徴とする、[2]又は[3]に記載のバスバー。
[5] 前記絶縁材料は、更に炭化剤を含むことを特徴とする、[2]~[4]のいずれか1つに記載のバスバー。
[6] 前記炭化剤は、炭水化物及び多価アルコールのうち少なくとも1つであることを特徴とする、[5]に記載のバスバー。
[7] 前記発泡剤がポリリン酸アンモニウムであり、前記結合剤がウレタン樹脂であり、前記炭化剤が多価アルコールであることを特徴とする、[5]に記載のバスバー。
[8] 前記所定の温度は、300℃であることを特徴とする、[1]~[7]のいずれか1つに記載のバスバー。
[9] 前記絶縁被膜の厚さが、0.3mm以上であることを特徴とする、[1]~[7]のいずれか1つに記載のバスバー。
[10] 前記絶縁被膜の厚さが、0.3mm以上であることを特徴とする、[8]に記載のバスバー。
導電性材料を含むバスバー本体の表面に、膨張開始温度が所定の温度以上である絶縁材料を含む第1の塗布液を塗布した後、乾燥させて、第1層を形成し、
前記第1層の表面に、前記所定の温度未満で溶融する樹脂を含む第2の塗布液を塗布した後、乾燥させて、第2層を形成することを特徴とする、バスバーの製造方法。
[13] 前記絶縁材料は、更に炭化剤を含むことを特徴とする、[12]に記載のバスバーの製造方法。
[14] 前記所定の温度は、300℃であることを特徴とする、[11]~[13]のいずれか1つに記載のバスバーの製造方法。
[15] 前記塗布液を、乾燥後の膜厚が0.3mm以上となるように塗布することを特徴とする、[11]~[13]のいずれか1つに記載のバスバーの製造方法。
[16] 前記塗布液を、乾燥後の膜厚が0.3mm以上となるように塗布することを特徴とする、[14]に記載のバスバーの製造方法。
[18] 複数の電池セル又は電池モジュールを、[8]に記載のバスバーで接続した、蓄電装置。
[19] 複数の電池セル又は電池モジュールを、[9]に記載のバスバーで接続した、蓄電装置。
[20] 複数の電池セル又は電池モジュールを、[10]に記載のバスバーで接続した、蓄電装置。
図1は、本実施形態に係るバスバー1を電池セル110に装着した状態を示す分解斜視図である。図1に示されるように、導電性材料からなるバスバー本体5は、例えば、全体がZ字状の金属製の板部材であり、一方の先端の接続孔6aに電池セル110の電極111を挿入し、端子キャップ112を被せて固定される。また、バスバー本体5の他方の先端の接続孔6bには、隣接する電池セル(図示せず)や外部機器(図示せず)が接続される。そして、バスバー本体5の接続孔6a,6bを除く部分(表面)を、後述される絶縁被膜10で覆い、バスバー1が構成される。
なお、断熱性能を効果的に向上させるためには、第1層11の膨張率が大きいほど好ましく、その膨張率は、膨張前の体積に対して10%以上であることが好ましく、13%以上であることがより好ましく、15%以上であることが更に好ましい。
言い換えれば、本実施形態に係るバスバー1の作用効果を奏するためには、第1層11に含まれる絶縁材料の膨張開始温度が、第2層12に含まれる樹脂の溶融温度よりも高いものである必要がある。
ただし、第2層12に含まれる所定の温度未満で溶融する樹脂は、第2層12中に主成分、すなわち第2層12全量の50質量%以上、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上であることが好ましい。
バスバー1を製造するには、まず、少なくとも上記した膨張開始温度が所定の温度以上、例えば300℃以上で膨張する絶縁材料、好ましくは発泡剤及び結合剤、更に好ましくは炭化剤、そして、必要に応じて、その他の添加剤を秤量し、分散媒としてのシンナーに加え、十分に混合して、第1の塗布液を調製する。続いて、バスバー本体5における接続孔6a,6b(図1参照)の周囲をマスキングし、上記第1の塗布液を塗布した後、塗膜を乾燥させて、本実施形態に係る絶縁被膜10中における第1層11を形成する。
また、第1層11を形成する前において、バスバー本体5の表面に、防錆用途向けの下塗り材を所定の厚みになるように刷毛を用いて塗布した後、塗膜を乾燥させて、下塗り塗膜を形成し、その下塗り塗膜の上に、第1層11を形成するのであってもよい。
図7に示すように、蓄電装置100は、複数の電池セル110を、電池ケース120に収容したものである。そして、隣接する電池セル110と電池セル110とを上記バスバー1で接続している。
よって、本実施形態の蓄電装置は、このようなバスバー1により複数の電池セル110やモジュール(図示せず)を接続しているため、異常時においても高い安全性を示す。
バスバー本体に見立てた一辺が100mmで、厚さ2mmのアルミニウム板の片面に、SKタイカコート下塗り材(防錆用途向け)を0.05mm程度の厚みになるように刷毛を用いて塗布し、乾燥させた。そして、形成された下塗り塗膜の上に、絶縁被膜としてSK化研(株)製「タイカコート」を、スクレーバーを用いて表1に示す膜厚(「絶縁被膜の厚み(mm)」欄の「火炎照射前」を参照)となるようにそれぞれ形成して、サンプルを作製した。
実施例と同一のアルミニウム板の片面に、絶縁材料として、比較例1では、(株)日本マイカ製作所製の厚み0.11mmのマイカテープを2重に重ねて粘着し、全厚0.22mmの絶縁被膜を形成してサンプルを作製した。
比較例2では、下層として岡部マイカ(株)製「D680A」の厚み0.3mmのシート及び上層として同マイカテープ(厚み0.11mm)を2重に重ねて粘着し、全厚0.52mmの絶縁被膜を形成してサンプルを作製した。
比較例3では、岡部マイカ(株)製「D680A」の厚み0.5mmのシート及び上層として同マイカテープを(厚み0.11mm)2重に重ねて粘着し、全厚0.72mmの絶縁被膜を形成してサンプルを作製した。
サンプルを立て、絶縁被膜を形成した面(表面)に対して、100mm離れた位置にてバーナーから火炎を照射し、1100℃になるように火炎の大きさを調整した。そして、サンプルの絶縁被膜を形成した面とは反対側の面(裏面)の温度(℃)を測定した。
5 バスバー本体
6a,6b 接続孔
10 絶縁被膜
11 第1層
12 第2層
100 蓄電装置
110 電池セル
111 電極
120 電池ケース
Claims (20)
- 電池セルを含む蓄電装置に用いられるバスバーであって、
導電性材料を含むバスバー本体が、
前記バスバー本体の表面に形成され、膨張開始温度が所定の温度以上である絶縁材料を含む第1層と、前記第1層の表面に形成され、前記所定の温度未満で溶融する樹脂を含む第2層と、で構成される絶縁被膜により被覆されてなることを特徴とする、バスバー。 - 前記絶縁材料は、発泡剤及び結合剤を含むことを特徴とする、請求項1に記載のバスバー。
- 前記発泡剤は、アンモニウム塩、アミノ化合物及び塩素化パラフィンのうち少なくとも1つであることを特徴とする、請求項2に記載のバスバー。
- 前記結合剤は、合成樹脂エマルジョン、アルキッド、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂及びエポキシ樹脂のうち少なくとも1つであることを特徴とする、請求項2に記載のバスバー。
- 前記絶縁材料は、更に炭化剤を含むことを特徴とする、請求項2に記載のバスバー。
- 前記炭化剤は、炭水化物及び多価アルコールのうち少なくとも1つであることを特徴とする、請求項5に記載のバスバー。
- 前記発泡剤がポリリン酸アンモニウムであり、前記結合剤がウレタン樹脂であり、前記炭化剤が多価アルコールであることを特徴とする、請求項5に記載のバスバー。
- 前記所定の温度は、300℃であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載のバスバー。
- 前記絶縁被膜の厚さが、0.3mm以上であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載のバスバー。
- 前記絶縁被膜の厚さが、0.3mm以上であることを特徴とする、請求項8に記載のバスバー。
- 電池セルを含む蓄電装置に用いられるバスバーの製造方法であって、
導電性材料を含むバスバー本体の表面に、膨張開始温度が所定の温度以上である絶縁材料を含む第1の塗布液を塗布した後、乾燥させて、第1層を形成し、
前記第1層の表面に、前記所定の温度未満で溶融する樹脂を含む第2の塗布液を塗布した後、乾燥させて、第2層を形成することを特徴とする、バスバーの製造方法。 - 前記絶縁材料は、発泡剤及び結合剤を含むことを特徴とする、請求項11に記載のバスバーの製造方法。
- 前記絶縁材料は、更に炭化剤を含むことを特徴とする、請求項12に記載のバスバーの製造方法。
- 前記所定の温度は、300℃であることを特徴とする、請求項11~13のいずれか1項に記載のバスバーの製造方法。
- 前記塗布液を、乾燥後の膜厚が0.3mm以上となるように塗布することを特徴とする、請求項11~13のいずれか1項に記載のバスバーの製造方法。
- 前記塗布液を、乾燥後の膜厚が0.3mm以上となるように塗布することを特徴とする、請求項14に記載のバスバーの製造方法。
- 複数の電池セル又は電池モジュールを、請求項1~7のいずれか1項に記載のバスバーで接続した、蓄電装置。
- 複数の電池セル又は電池モジュールを、請求項8に記載のバスバーで接続した、蓄電装置。
- 複数の電池セル又は電池モジュールを、請求項9に記載のバスバーで接続した、蓄電装置。
- 複数の電池セル又は電池モジュールを、請求項10に記載のバスバーで接続した、蓄電装置。
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