JP6142547B2 - 蓄電モジュール - Google Patents
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Description
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、良好な導電経路を得ることができる蓄電モジュールを提供することにある。
上記課題を解決する蓄電モジュールは、ケースと、前記ケース内に収容された電極組立体と、前記ケースの挿通孔を通って前記ケースの外部に露出されるとともに前記電極組立体に電気的に接続された電極端子と、を有する蓄電装置を備え、前記蓄電装置の電極端子をバスバーで電気的に接続してなる蓄電モジュールにおいて、前記電極端子を前記バスバーに当接するように塑性変形させた当接部を有し、前記当接部によって前記電極端子と前記バスバーとが接合されており、前記電極端子は、前記ケースの内部に位置する基部と、前記基部に立設されその一部が前記ケースの挿通孔を通って前記ケースの外部へ露出される極柱部とを有し、前記極柱部は、前記基部側に位置し前記ケースの挿通孔に嵌挿される大径部と、前記大径部に段差面を介して連設される小径部とを有し、前記バスバーは、前記極柱部の前記小径部を嵌挿可能な内径の挿通孔を有し、前記バスバーは、当該バスバーの前記挿通孔に前記極柱部の小径部が挿通され、かつ前記極柱部の前記段差面に当接された状態で前記電極端子と接合されており、前記ケースの挿通孔の内周と前記極柱部の前記大径部との間には、円環状の筒状部と、前記筒状部の軸方向一端から径方向外方へ延設されたフランジ部とを有する絶縁部材が介装されており、前記バスバーは、当該バスバーの前記挿通孔に前記極柱部の小径部が挿通され、かつ前記極柱部の前記段差面及び前記絶縁部材の前記フランジ部に当接された状態で前記電極端子と接合されている。
上記蓄電モジュールにおいて、前記電極端子と前記バスバーを接合する溶接部をさらに有しても良い。これによれば、溶接部によって導電性をさらに向上させることができる。
上記蓄電モジュールにおいて、前記電極端子の前記基部の面上に前記極柱部を囲むシール部材を設け、前記シール部材は、前記ケースの内部において前記ケースの内面と前記基部の面との間に位置していても良い。
以下、蓄電モジュールを具体化した第1の実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。
電極端子12は、基部19が導電部材24上に接合されているとともに、極柱部20の一部が蓋17の外面17aと内面17bを貫通する挿通孔17cからケース14の外部に露出している。極柱部20のねじ部21は、ケース14の外部に露出している。電極端子12の軸方向に直交する方向に沿う基部19の断面積は、挿通孔17cの開口面積よりも大きい。これにより、ケース14の内部に位置する基部19は、蓋17の挿通孔17cからケース14の外部へ抜け出し不能となっている。
二次電池11の電極端子12,13をバスバー15に、かしめ部30によって接合する場合は、極柱部20の先端部20aを塑性変形させることによって先端部20aがバスバー15の表面に食い込む。これにより、電極端子12,13の表面やバスバー15の表面を覆っていた酸化被膜が破られる。また、極柱部20の先端部20aを塑性変形させた場合には、極柱部20が膨出してバスバー15の挿通孔15aの内周にも食い込むことにより、電極端子12,13の表面やバスバー15の表面を覆っていた酸化被膜が破られる。酸化被膜が破られることにより、電極端子12,13やバスバー15の新生面同士が接触する。
(1)バスバー15と電極端子12,13をかしめ部30によって接合することにより、良好な導電経路を得ることができる。
(4)ナット29をバスバー15と蓋17とで狭圧することにより、締結の緩みを抑制できる。そして、絶縁部材25やシール部材28に経時的な変形(クリープ現象)が生じたとしても、二次電池11の絶縁性やシール性を確保できる。
以下、蓄電モジュールを具体化した第2の実施形態を図3にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態において既に説明した実施形態と同一構成については、同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
ナット31とバスバー33を溶接接合することにより、ナット31の表面やバスバー33の表面を覆っていた酸化被膜が破られる。
(6)溶接部35を加えることで、導電性をさらに向上させることができる。
(第3の実施形態)
以下、蓄電モジュールを具体化した第3の実施形態を図4にしたがって説明する。
二次電池11の電極端子12,13をバスバー37に、かしめ部30によって接合する場合は、極柱部36の先端部36aを塑性変形させることによって先端部36aがバスバー37の表面に食い込む。これにより、電極端子12,13の表面やバスバー37の表面を覆っていた酸化被膜が破られる。また、極柱部36の先端部36aを塑性変形させた場合には、極柱部36が膨出してバスバー37の挿通孔37aの内周にも食い込むことにより、電極端子12,13の表面やバスバー37の表面を覆っていた酸化被膜が破られる。酸化被膜が破られることにより、電極端子12,13やバスバー15の新生面同士が接触する。
(8)簡単な構成で電極端子12,13をケース14に固定することができる。つまり、第1,第2の実施形態におけるナット29,31を用いずに電極端子12,13を固定できる。
(第4の実施形態)
以下、蓄電モジュールを具体化した第4の実施形態を図5(a),(b)にしたがって説明する。
二次電池11の電極端子12,13をバスバー43に、かしめ部44と溶接部45によって接合する場合は、電極端子12,13の表面やバスバー43の表面を覆っていた酸化被膜が破られる。酸化被膜が破られることにより、電極端子12,13やバスバー43の新生面同士が接触する。
(10)かしめ部44と溶接部45によって電極端子12,13とバスバー43を接合することで、導電性を向上させることができる。
○ 絶縁部材25やシール部材28の形状を変更しても良い。例えば、円環状でも良いし、円環以外の環状でも良い。また、シール部材28は、環状のガスケットでも良い。
○ 電極組立体18は、シート状の電極を積層した構造に限らず、帯状の正極電極と負極電極との間に帯状のセパレータを介在させて、これらを捲回軸周りに渦捲き状に捲回して構成された捲回型としてもよい。
○ 電極端子12,13は、ケース本体16を構成する側壁から、当該側壁に設けた挿通孔を通じて外部に露出されても良い。
○ 二次電池11は、リチウムイオン二次電池に限らず、他の二次電池であっても良い。要は、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであれば良い。また、蓄電装置としてキャパシタでも良い。
○ 第1,第2の実施形態において極柱部20に螺合するナット29,31は、単数でも、複数でも良い。
○ 第2の実施形態のバスバー33とナット31を一体的に成形した部材をバスバーとしても良い。つまり、バスバーにナットとしての機能を持たせ、そのバスバーを電極端子12,13に締結しても良い。この場合、バスバーは、絶縁部材25に当接された状態で電極端子12,13がかしめられることによって接合される。また、この場合において電極端子12,13とバスバーは、かしめ接合に加えて、溶接接合しても良い。
(イ)ケースと、ケース内に収容された電極組立体と、ケースの挿通孔を通ってケースの外部に露出されるとともに電極組立体に電気的に接続された電極端子と、を有する蓄電装置において、電極端子を塑性変形によって当接させた当接部を有し、当接部によって電極端子とバスバーとが接合されている蓄電装置。
Claims (4)
- ケースと、前記ケース内に収容された電極組立体と、前記ケースの挿通孔を通って前記ケースの外部に露出されるとともに前記電極組立体に電気的に接続された電極端子と、を有する蓄電装置を備え、前記蓄電装置の電極端子をバスバーで電気的に接続してなる蓄電モジュールにおいて、
前記電極端子を塑性変形によって当接させた当接部を有し、
前記電極端子は、前記ケースの内部に位置する基部と、前記基部に立設されその一部が前記ケースの挿通孔を通って前記ケースの外部へ露出される極柱部とを有し、
前記極柱部は、その外周にナットが螺合されるねじ部を有し、
前記当接部によって前記電極端子と前記ナットとが接合されており、
前記ナットは、前記電極端子の先端側に螺合される小径部と、前記小径部よりも前記電極端子の基端側に螺合され前記小径部に段差面を介して連設される大径部とを有し、
前記バスバーは、前記ナットの前記小径部を嵌挿可能な内径の挿通孔を有し、
前記バスバーは、当該バスバーの前記挿通孔に前記ナットの前記小径部が挿通され、かつ前記ナットの前記段差面に当接された状態で前記ナットと溶接により接合されていることを特徴とする蓄電モジュール。 - ケースと、前記ケース内に収容された電極組立体と、前記ケースの挿通孔を通って前記ケースの外部に露出されるとともに前記電極組立体に電気的に接続された電極端子と、を有する蓄電装置を備え、前記蓄電装置の電極端子をバスバーで電気的に接続してなる蓄電モジュールにおいて、
前記電極端子を塑性変形によって当接させた当接部を有し、
前記当接部によって前記電極端子と前記バスバーとが接合されており、
前記電極端子は、前記ケースの内部に位置する基部と、前記基部に立設されその一部が前記ケースの挿通孔を通って前記ケースの外部へ露出される極柱部とを有し、
前記極柱部は、前記基部側に位置し前記ケースの挿通孔に嵌挿される大径部と、前記大径部に段差面を介して連設される小径部とを有し、
前記バスバーは、前記極柱部の前記小径部を嵌挿可能な内径の挿通孔を有し、
前記バスバーは、当該バスバーの前記挿通孔に前記極柱部の小径部が挿通され、かつ前記極柱部の前記段差面に当接された状態で前記電極端子と接合されており、
前記ケースの挿通孔の内周と前記極柱部の前記大径部との間には、円環状の筒状部と、前記筒状部の軸方向一端から径方向外方へ延設されたフランジ部とを有する絶縁部材が介装されており、
前記バスバーは、当該バスバーの前記挿通孔に前記極柱部の小径部が挿通され、かつ前記極柱部の前記段差面及び前記絶縁部材の前記フランジ部に当接された状態で前記電極端子と接合されていることを特徴とする蓄電モジュール。 - 前記電極端子と前記バスバーを接合する溶接部をさらに有する請求項2に記載の蓄電モジュール。
- 前記電極端子の前記基部の面上に前記極柱部を囲むシール部材を設け、
前記シール部材は、前記ケースの内部において前記ケースの内面と前記基部の面との間に位置している請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の蓄電モジュール。
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