JP6467211B2 - Power storage module - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電モジュールに関する。 The present invention relates to a power storage module.
従来、純粋な電気自動車やハイブリッド型の電気自動車などの電源として、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を複数備えた蓄電モジュールが知られている。蓄電モジュールは、複数の蓄電素子の電極端子同士をバスバーで電気的に接続することで形成される。 Conventionally, a power storage module including a plurality of power storage elements such as a lithium ion secondary battery is known as a power source for a pure electric vehicle or a hybrid electric vehicle. The power storage module is formed by electrically connecting electrode terminals of a plurality of power storage elements with a bus bar.
特許文献1には、接続バー(バスバー)と電極端子を嵌合させた接続部分の外周付近を、レーザ溶接治具により押接し、バスバーと電極端子との溶接部分を固定した状態でレーザ溶接を行うことが記載されている。 In Patent Document 1, laser welding is performed in a state in which the vicinity of the outer periphery of the connection portion where the connection bar (bus bar) and the electrode terminal are fitted is pressed by a laser welding jig and the weld portion between the bus bar and the electrode terminal is fixed. It is described to do.
ところで、蓄電モジュールを構成する部材の外形公差に起因して、バスバーで接続される蓄電素子の電極端子同士において、高さ方向の位置ずれが生じることがある。この場合、押圧治具を用いて、蓄電素子に対する許容圧力以下の所定圧力で、バスバーを各電極端子に押圧し、バスバーと電極端子とを密着させた状態で溶接を行う。 By the way, due to the outer tolerance of the members constituting the power storage module, there may be a displacement in the height direction between the electrode terminals of the power storage elements connected by the bus bar. In this case, using a pressing jig, welding is performed in a state where the bus bar is pressed against each electrode terminal at a predetermined pressure equal to or lower than the allowable pressure with respect to the power storage element, and the bus bar and the electrode terminal are in close contact with each other.
しかしながら、外形公差が大きいと、上記所定圧力でバスバーを各電極端子に押圧した場合であっても、バスバーと電極端子との間に大きな隙間が生じ、大きな隙間がある状態で溶接が行われることになる。その結果、バスバーと電極端子との溶接金属に割れ等の溶接欠陥が生じ、接合強度が低下するおそれがある。 However, if the outer tolerance is large, a large gap is generated between the bus bar and the electrode terminal even when the bus bar is pressed against each electrode terminal at the predetermined pressure, and welding is performed with a large gap. become. As a result, a weld defect such as a crack may occur in the weld metal between the bus bar and the electrode terminal, and the joint strength may be reduced.
本発明の第1の態様による蓄電モジュールは、第1の方向に積層配列されており、互いに隣接して配置された第1蓄電素子および第2蓄電素子を少なくとも含む複数の蓄電素子がバスバーによって電気的に接続された蓄電モジュールであって、バスバーは、第1蓄電素子の電極端子に溶接により接合される矩形平板状の第1電極接合部、および、第1電極接合部の第2蓄電素子側の一辺を構成する端部から第1の方向と垂直な第2の方向に立ち上がる第1当接部を有する第1導電板と、第2蓄電素子の電極端子に溶接により接合される矩形平板状の第2電極接合部、および、第2電極接合部の第1蓄電素子側の一辺を構成する端部から第2の方向に立ち上がる第2当接部を有する第2導電板とを有し、第1導電板の第1当接部および第2導電板の第2当接部は互いに接合されている。
本発明の第2の態様による蓄電モジュールは、複数の蓄電素子がバスバーによって電気的に接続された蓄電モジュールであって、バスバーは、第1蓄電素子の電極端子に溶接により接合される第1電極接合部、および、第1電極接合部から立ち上がる第1当接部を有する第1導電板と、第1蓄電素子の隣に配置される第2蓄電素子の電極端子に溶接により接合される第2電極接合部、および、第2電極接合部から立ち上がる一対の第2当接部を有する第2導電板と、第2蓄電素子の隣に配置される第3蓄電素子の電極端子に溶接により接合される第3電極接合部、および、第3電極接合部から立ち上がる第3当接部を有する第3導電板とを有し、第1導電板の第1当接部および第2導電板の一対の第2当接部のうちの一方は、互いに接合されており、第3導電板の第3当接部および第2導電板の一対の第2当接部のうちの他方は、互いに接合されている。
The power storage module according to the first aspect of the present invention is stacked and arranged in a first direction, and a plurality of power storage elements including at least a first power storage element and a second power storage element arranged adjacent to each other are electrically connected by a bus bar. Are electrically connected storage modules, wherein the bus bar is a rectangular plate-shaped first electrode joint joined to the electrode terminal of the first electricity storage element by welding, and the second electrode side of the first electrode joint A first conductive plate having a first contact portion that rises in a second direction perpendicular to the first direction from an end constituting one side, and a rectangular flat plate shape joined by welding to the electrode terminal of the second power storage element And a second conductive plate having a second contact portion that rises in a second direction from an end portion constituting one side of the second electrode joint portion on the first power storage element side , First contact portion of first conductive plate and second conductive member The second abutment are joined together.
The power storage module according to the second aspect of the present invention is a power storage module in which a plurality of power storage elements are electrically connected by a bus bar, and the bus bar is joined to the electrode terminal of the first power storage element by welding. A first conductive plate having a joining portion and a first contact portion rising from the first electrode joining portion, and a second electrically joined by welding to an electrode terminal of a second electricity storage element arranged next to the first electricity storage element The electrode joint and the second conductive plate having a pair of second abutting portions rising from the second electrode joint, and the electrode terminal of the third power storage element disposed next to the second power storage element are joined by welding. And a third conductive plate having a third contact portion rising from the third electrode joint portion, and a pair of the first contact portion of the first conductive plate and the second conductive plate One of the second contact portions is joined to each other Cage, the other of the third second contact portions of the pair of abutting portions and the second conductive plate of the third conductive plate are joined together.
本発明によれば、バスバーと蓄電素子の電極端子との溶接部における接合強度の向上を図ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the joint strength in the welding part of a bus-bar and the electrode terminal of an electrical storage element can be aimed at.
以下、図面を参照して、本発明をハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュールであって、蓄電素子として角形リチウムイオン二次電池(以下、単電池と記す)を複数備えた蓄電モジュールに適用した実施の形態について説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, the present invention is a power storage module incorporated in a power storage device mounted on a hybrid electric vehicle or a pure electric vehicle, and a prismatic lithium ion secondary battery (hereinafter referred to as a single cell) as a power storage element. An embodiment applied to a power storage module having a plurality of
−第1の実施の形態−
図1は本発明の第1の実施の形態に係る蓄電モジュール10の外観斜視図であり、図2は蓄電モジュール10の平面図である。図3は蓄電モジュール10の構成を示す分解斜視図である。なお、以下の説明において、図示するように、蓄電モジュール10の長手方向、すなわち単電池101の積層方向をX方向と定義する。正極の電極端子(以下、正極端子104と記す)および負極の電極端子(以下、負極端子105と記す)が設けられる電池蓋側を蓄電モジュール10の上側(+Z側)、電池底面側を蓄電モジュール10の下側(−Z側)として説明し、蓄電モジュール10の上下高さ方向をZ方向と定義する。X方向およびZ方向のそれぞれに直交する方向、すなわち蓄電モジュール10の幅方向をY方向として説明する。
-First embodiment-
FIG. 1 is an external perspective view of a
図1〜図3に示すように、蓄電モジュール10は、複数の単電池101が積層配列された素子積層体14と、素子積層体14を一体化する一体化機構と、バスバーカバー15とを備えている。素子積層体14は、複数の単電池101がバスバー11によって電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
各単電池101は、扁平な直方体形状であって、一対の幅広側板109wを有している(図4参照)。図3に示すように、素子積層体14を構成する複数の単電池101は、隣り合う単電池101の互いの幅広側板109w同士が対向するように積層配列されている。隣接する単電池101同士は、電池蓋108に設けられた正極端子104および負極端子105の位置が逆転するように、向きが反転して配置されている。
Each
隣り合う各単電池101の正極端子104と負極端子105とは金属製の導電部材であるバスバー11によって電気的に接続されている。すなわち、本実施の形態に係る蓄電モジュール10を構成する複数の単電池101は、電気的に直列に接続されている。
The
図示しないが、一端に配置される単電池101の正極端子104、および、他端に配置される単電池101の負極端子105には、他の蓄電モジュールに電気的に直列または並列に導電部材により接続されるか、電力取り出し用の配線に導電部材により接続される。
Although not shown, the
一体化機構は、一対のエンドプレート17、一対のサイドフレーム18、複数のセルホルダ16A,16Bおよび複数のボルトを含んで構成される。図3に示すように、隣り合う単電池101間には、中間用のセルホルダ16Aが配置され、両端に配置される単電池101とエンドプレート17との間のそれぞれにはエンド用のセルホルダ16Bが配置される。積層配列された複数の単電池101は、セルホルダ16A,16Bにより保持され、X方向の両端側から一対のエンドプレート17により挟持されている。エンドプレート17は、単電池101の幅広側板109w(図4参照)に対応した矩形平板状とされている。
The integration mechanism includes a pair of
中間用のセルホルダ16Aおよびエンド用のセルホルダ16Bの材料は、絶縁性を有する樹脂である。セルホルダ16A,16Bの側面には、Y方向に突出する凸部16cが設けられている。
The material of the
複数の単電池101およびセルホルダ16A,16Bは、一対のエンドプレート17により挟持された状態で、一対のサイドフレーム18によって固縛されている。図3に示すように、一対のサイドフレーム18は、素子積層体14の+Y側および−Y側のそれぞれにおいて、互いに対向して配置されている。一対のサイドフレーム18のそれぞれは、X方向両端に設けられる一対のフランジ18fと、一対のフランジ18f間に設けられる開口部18aとを備えている。各フランジ18fには貫通孔18hが設けられ、エンドプレート17にはねじ孔17hが設けられている。
The plurality of
サイドフレーム18の開口部18aは、Y方向外側からセルホルダ16A,16Bの凸部16cに嵌合される。フランジ18fはエンドプレート17に当接される。エンドプレート17のX方向外側からサイドフレーム18の貫通孔18hに固定ネジ(締結部材)が挿通され、エンドプレート17のねじ孔17hに固定ネジが螺着されることで、サイドフレーム18がエンドプレート17に取り付けられる。これにより、図1および図2に示すように、一対のエンドプレート17に挟まれた各単電池101が、各セルホルダ16A,16Bを介してエンドプレート17により保持される。
The
素子積層体14を構成する単電池101について説明する。複数の単電池101は、いずれも同様の構造である。図4は、単電池101の斜視図である。図4に示すように、単電池101は、電池缶109と電池蓋108とからなる角形の電池容器を備えている。電池缶109および電池蓋108の材料は、たとえばアルミニウムやアルミニウム合金である。電池缶109は、一端に開口部を有する矩形箱状とされる。電池蓋108は、矩形平板状であって、電池缶109の開口部を塞ぐようにレーザ溶接されている。つまり、電池蓋108は、電池缶109を封止している。
The
電池蓋108と電池缶109とからなる角形の電池容器は、中空の直方体形状とされている。電池容器は、電池容器を構成する側面のうちで最も面積の大きい面(幅広面)を有する一対の幅広側板109w同士が対向し、電池容器を構成する側面のうちで最も面積の小さい面を有する一対の幅狭側板109n同士が対向し、電池蓋108と電池缶109の底板109bとが対向している。
A rectangular battery container including a
電池蓋108には、正極端子104および負極端子105が設けられている。正極端子104および負極端子105は、それぞれ、電池蓋108から電池容器の外側に露出している部分が、直方体形状とされ、頂面がバスバー11に当接される平坦な面とされている。
The
電池容器の内部には、充放電要素(不図示)が絶縁ケース(不図示)に覆われた状態で収納されている。図示しない充放電要素の正極電極は正極端子104に接続され、充放電要素の負極電極は負極端子105に接続されている。このため、正極端子104および負極端子105を介して外部機器に電力が供給され、あるいは、正極端子104および負極端子105を介して外部発電電力が充放電要素に供給されて充電される。
A charge / discharge element (not shown) is housed inside the battery container in a state of being covered by an insulating case (not shown). A positive electrode of a charge / discharge element (not shown) is connected to the
電池蓋108には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔が穿設されている。注液孔は、電解液の注入後に注液栓108aによって封止される。
The
電池蓋108における正極端子104と負極端子105との間には、ガス排出弁108bが設けられている。ガス排出弁108bは、単電池101が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、容器内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。
A
図3に示すように、バスバーカバー15は、バスバーカバー15に設けられた係合爪15a,15bが、セルホルダ16Aに設けられた係合部16a,16bに係合することで、セルホルダ16Aに固着される。
As shown in FIG. 3, the
蓄電モジュール10のY方向両端部のそれぞれに配設される一対のバスバーカバー15は、それぞれ同様の構成を有している。バスバーカバー15は、絶縁性を有する樹脂によって形成されている。バスバーカバー15には、単電池101の正極端子104および負極端子105が挿入される開口部15hが形成されている。バスバー11は、開口部15hから上方(+Z方向)に突出した正極端子104および負極端子105にレーザ溶接等により接続される。バスバーカバー15には、隣り合う一のバスバー11と他のバスバー11との間に絶縁板15dが配設され、絶縁沿面距離が確保されている。
The pair of bus bar covers 15 disposed at both ends in the Y direction of the
図2では、バスバー11と電極端子との溶接部(溶接金属)Waをハッチングで模式的に示している。バスバー11により、X方向に隣接する単電池101同士の正極端子104と負極端子105とが電気的に接続される。
In FIG. 2, the welded portion (welded metal) Wa between the
図5は、バスバー11の構成を示す斜視図であり、図1の部分拡大斜視図である。なお、図5では、説明の便宜上、バスバーカバー15の図示を省略している。バスバー11は、第1導電板110および第2導電板120が溶接により互いに接合されて一体となっている。図5では、導電板同士の溶接部(溶接金属)Wbをハッチングで模式的に示している。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of the
図6(a)は第1導電板110の斜視図であり、図6(b)は第2導電板120の斜視図である。図6(a)に示すように、第1導電板110は、アルミニウム系金属(アルミニウムやアルミニウム合金)からなる矩形平板状部材をプレス加工により屈曲部R1で90度屈曲させてL字状としたものである。図6(b)に示すように、第2導電板120は、銅系金属(銅や銅合金)とアルミニウム系金属の複合材(クラッド材)からなる矩形平板状部材をプレス加工により屈曲部R2で90度屈曲させてL字状としたものである。複合材は、たとえば、銅系金属とアルミニウム系金属とを重ねて圧延し、その後熱処理を行うことにより拡散接合することで製作される。なお、第1導電板110と、第2導電板120とは材質は異なるが、同じ形状となるように製作されている。
6A is a perspective view of the first
図6(a)に示すように、第1導電板110は、矩形平板状の電極接合部111と、電極接合部111の一辺を構成する端部からほぼ垂直に立ち上がる矩形平板状の当接部112とを有している。電極接合部111は、正極端子104の頂面(溶接面)に当接される平坦な面を有し、正極端子104にレーザ溶接される。当接部112は、第2導電板120の当接面122aに当接される平坦な当接面112aを有し、第2導電板120にレーザ溶接される。
As shown in FIG. 6A, the first
図6(b)に示すように、第2導電板120は、矩形平板状の電極接合部121と、電極接合部121の一辺を構成する端部からほぼ垂直に立ち上がる矩形平板状の当接部122とを有している。電極接合部121は、負極端子105の頂面(溶接面)に当接される平坦な面を有し、負極端子105にレーザ溶接される。当接部122は、第1導電板110の当接面112aに当接される平坦な当接面122aを有し、第1導電板110にレーザ溶接される。
As shown in FIG. 6B, the second
第2導電板120の電極接合部121は銅系金属で構成されている。第2導電板120の当接部122は、先端側がアルミニウム系金属で構成され、基端側(すなわち屈曲部R2側)の基端部129が銅系金属で構成されている。
The
第1の実施の形態に係る蓄電モジュール10の製造方法について説明する。蓄電モジュール10の製造方法は、準備工程と、一体化工程と、導電板位置合わせ工程と、導電板接合工程と、単電池接続工程とを含む。
A method for manufacturing the
−準備工程−
準備工程では、蓄電モジュール10を構成する各部品、たとえば複数の単電池101、第1導電板110、第2導電板120、セルホルダ16A,16B、一対のバスバーカバー15、ならびに一体化機構部品を準備する。
-Preparation process-
In the preparation process, each component constituting the
−一体化工程−
一体化工程では、複数の単電池101を積層配列し、セルホルダ16Aを介在させた状態で、積層方向両側からセルホルダ16Bおよびエンドプレート17で挟み込み、サイドフレーム18をエンドプレート17にねじ止めして、複数の単電池101が一体化された素子積層体14を固縛する。
-Integration process-
In the integration process, a plurality of
−導電板位置合わせ工程−
図5および図7を参照して、導電板位置合わせ工程について説明する。図7は、第1導電板110および第2導電板120の位置合わせについて説明する図である。図5および図7において、説明の便宜上、一のバスバー11を構成する第1導電板110が溶接される単電池101を第1単電池101Aと記す。第1単電池101Aの隣に配置される単電池101であって、上記一のバスバー11を構成する第2導電板120が溶接される単電池101を第2単電池101Bと記す。第1単電池101Aと第2単電池101Bとは、上記一のバスバー11によって電気的に接続される。図7(b)において破線で示す部分は、十分な接合強度を確保しつつ、電気的な接続抵抗を十分に低減させるために必要な溶接範囲Lを示している。
-Conductive plate alignment process-
With reference to FIGS. 5 and 7, the conductive plate alignment step will be described. FIG. 7 is a diagram for explaining the alignment of the first
導電板位置合わせ工程では、第1導電板110を第1単電池101Aの正極端子104上に載置して、電極接合部111を正極端子104の頂面に当接させる。第2導電板120を第2単電池101Bの負極端子105上に載置して、電極接合部121を負極端子105の頂面に当接させる。第1導電板110の当接部112の当接面112aと第2導電板120の当接部122の当接面122aとを当接させ、当接面112a,122aを第1単電池101Aと第2単電池101Bとの間に位置させる。
In the conductive plate alignment step, the first
ここで、図7(a)に示すように、正極端子104の頂面と、負極端子105の頂面とが同一面内に存在する場合、すなわち、正極端子104と負極端子105とで高さ方向(Z方向)の位置ずれが生じていない場合、第1導電板110と第2導電板120とは、当接面112a,122aに対して面対称となるように配置される。しかしながら、図7(b)に示すように、単電池101や一体化機構部品、セルホルダ16A,16B等、蓄電モジュール10を構成する部材の外形公差に起因して、第1単電池101Aの正極端子104の頂面(溶接面)と第2単電池101Bの負極端子105の頂面(溶接面)との間で、高さ方向(Z方向)の位置ずれが生じることがある。
Here, as shown in FIG. 7A, when the top surface of the
本実施の形態では、第1導電板110の当接面112aおよび第2導電板120の当接面122aのそれぞれが、第1単電池101Aの正極端子104における第1導電板110との溶接面である頂面と、第2単電池101Bの負極端子105における第2導電板120との溶接面である頂面との位置ずれ方向、すなわち高さ方向(Z方向)に平行な面とされている。
In the present embodiment, each of
このため、図7(b)に示すように、第1単電池101Aの正極端子104の頂面に対して、第2単電池101Bの負極端子105の頂面が高さ方向に寸法Gの位置ずれが生じた場合であっても、第1導電板110と第2導電板120とを接合させるのに必要な溶接範囲Lを確保することができる。
For this reason, as shown in FIG. 7B, the top surface of the
なお、溶接範囲Lでは、第1導電板110における第2導電板120との接合部、および、第2導電板120における第1導電板110との接合部は、同種の材料(本実施の形態では、銅系金属)からなる。
In the welding range L, the joint portion of the first
−導電板接合工程−
導電板接合工程では、第1導電板110の当接部112の当接面112aと、第2導電板120の当接部122の当接面122aとが当接した状態を治具(不図示)により保持し、その状態で、レーザ光を溶接範囲Lに照射する。なお、治具(不図示)は、たとえば、第1導電板110および第2導電板120のそれぞれのY方向両側面を挟むようにして、その位置を保持する。本実施の形態では、照射対象となるバスバー11の斜め上方から第1導電板110にレーザ光を照射し、Z方向に走査し、図5においてハッチングで模式的に示すように、溶接金属Wbを形成した。溶接金属Wbは、そのZ方向長さが上述した溶接範囲Lの長さよりも長くなるように形成される。
-Conductive plate joining process-
In the conductive plate joining step, a state in which the
−単電池接続工程−
単電池接続工程では、バスバー11の位置を固定した状態で、レーザ光をバスバー11の電極接合部111,121に照射する。本実施の形態では、照射対象となるバスバー11の直上からZ方向にレーザ光を照射し、X方向に走査し、図2においてハッチングで模式的に示すように、溶接金属Waを形成した。
-Single cell connection process-
In the unit cell connection step, the laser beam is irradiated to the electrode
各バスバー11を隣り合う単電池101に溶接することで、蓄電モジュール10が完成する。
The
上述した第1の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)バスバー11は、第1単電池101Aの正極端子104に溶接により接合される電極接合部111、および、電極接合部111から立ち上がる当接部112を有する第1導電板110と、第1単電池101Aの隣に配置される第2単電池101Bの負極端子105に溶接により接合される電極接合部121、および、電極接合部121から立ち上がる当接部122を有する第2導電板120とを有し、第1導電板110の当接部112および第2導電板120の当接部122は互いに接合されている。
これにより、外形公差が大きく、バスバー11で接続する電極端子同士において、高さ方向(Z方向)の位置ずれが生じた場合であっても、バスバー11と単電池101の電極端子との溶接部(溶接金属Wa)において、高い接合強度を確保することができる。さらに、電極接合部111,121から立ち上がる当接部112,122を接合する構成としたので、作業性がよい。
According to the first embodiment described above, the following operational effects are obtained.
(1) The
Thereby, even when the positional tolerance in the height direction (Z direction) occurs between the electrode terminals connected by the
従来、一のバスバーにより接続する電極端子同士の位置ずれに起因してバスバーと電極端子との間に形成される隙間を無くすために、単電池101に対する許容圧力以下の所定圧力で、バスバーを電極端子に押圧させていた。このため、外形公差が大きいと、バスバーを各電極端子に所定圧力で押圧した場合であっても、バスバーと電極端子との間に隙間が生じ、バスバーと電極端子との溶接部(溶接金属)に割れ等の溶接欠陥が生じ、接合強度が低下するおそれがあった。
Conventionally, in order to eliminate the gap formed between the bus bar and the electrode terminal due to the positional deviation between the electrode terminals connected by one bus bar, the bus bar is electroded at a predetermined pressure below the allowable pressure for the
これに対して、本実施の形態では、電極端子間で高さ方向に位置ずれが生じた場合であっても、各電極端子に個別で第1導電板110および第2導電板120を溶接することができる。このため、バスバー11を電極端子に対して押圧する必要が無い。外形公差が大きい場合であっても、バスバー11を単電池101に向けて押圧することなく、バスバー11と電極端子(正極端子104および負極端子105)とを密着させた状態で溶接を行うことができるので、バスバー11と電極端子との溶接金属Wbに割れ等の溶接欠陥が生じることが防止され、十分な接合強度を確保することができる。
On the other hand, in the present embodiment, even when a positional deviation occurs between the electrode terminals in the height direction, the first
(2)バスバー11を第1導電板110と第2導電板120とで構成し、第1導電板110および第2導電板120をそれぞれ個別に単電池101に接合する構成としたので、第1導電板110および第2導電板120の電極端子に対する溶接自由度を向上することができる。
(2) Since the
従来、バスバーを電極端子に向けて押圧した状態で溶接する必要があったので、押圧治具により押圧されるバスバーの押圧面は溶接範囲として設定することができない。溶接範囲と押圧範囲とを個別に設ける必要があり、バスバーや電極端子の大型化を招くおそれがある。 Conventionally, since it was necessary to weld the bus bar while pressing it toward the electrode terminal, the pressing surface of the bus bar pressed by the pressing jig cannot be set as the welding range. It is necessary to provide a welding range and a pressing range separately, which may increase the size of bus bars and electrode terminals.
これに対して、本実施の形態では、押圧させることなく電極端子(正極端子104、負極端子105)にバスバー11を密着させることができるので、電極端子に対してバスバー11の側面などを保持して、位置を固定した状態で溶接すればよく、従来に比べて溶接の自由度が高い。バスバー11の電極接合部111,121の全体を溶接範囲として設定することができ、押圧範囲を設ける必要がないので、バスバー11や電極端子の小型化を図ることができる。
In contrast, in the present embodiment, the
(3)第1導電板110の当接部112における第2導電板120の当接部122との接合部、および、第2導電板120の当接部122における第1導電板110の当接部112との接合部は、同種の金属材料からなる。異種金属材料同士を接合しないようにしたので、異種金属材料の接触面における電食による腐食を防止することができる。なお、第2導電板120は、アルミニウム系金属材料と、銅系金属材料とが固相接合された複合材(クラッド材)であり、異種金属材料の界面に水や空気の侵入が防止され、界面での電食の発生が防止されている。
(3) The contact portion of the
(4)第1導電板110の当接部112および第2導電板120の当接部122の双方に、第1単電池101Aの電極端子における第1導電板110との溶接面と、第2単電池101Bの電極端子における第2導電板120との溶接面との位置ずれ方向に平行な当接面112a,122aが設けられている。電極端子同士における高さ方向の位置ずれが発生した場合に、第1導電板110と第2導電板120とを当接させるために、第1導電板110や第2導電板120をXY平面内で移動させる必要がない。すなわち、第1導電板110に対して第2導電板120を高さ方向(Z方向)に平行移動させればよい。このため、第1導電板110と電極端子との溶接範囲および第2導電板120と電極端子との溶接範囲を十分に確保しつつ、バスバー11をコンパクトにすることができる。
(4) A welding surface of the electrode terminal of the
これに対して、第1導電板110および第2導電板120のいずれにも、高さ方向に平行な当接面が設けられていない場合、たとえば、第1導電板110および第2導電板120のそれぞれの当接面を他方の導電板に向けて膨らむ円弧状とした場合、高さ方向に位置ずれが生じた場合に第1導電板や第2導電板をXY平面内で移動させる必要性が生じる。その結果、第1導電板と電極端子との溶接範囲や、第2導電板と電極端子との溶接範囲が不足するおそれがある。溶接範囲を確保するためには、第1導電板および第2導電板を予め大きめに形成しておく必要がある。
On the other hand, when neither the first
−第2の実施の形態−
図8〜図11を参照して第2の実施の形態に係る蓄電モジュールについて説明する。なお、図中、第1の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図8は第2の実施の形態に係る蓄電モジュールのバスバー21の構成を示す斜視図であり、図9(a)は第1導電板210の斜視図、(b)は第2導電板220の斜視図である。図10は、第1導電板210と第2導電板220との溶接部(溶接金属Wc)を示す側面断面模式図である。
-Second Embodiment-
A power storage module according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the differences will be mainly described. FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the
第2の実施の形態に係るバスバー21は、第1の実施の形態に係るバスバー11と同様に、第1導電板210と第2導電板220とを有している。第2の実施の形態に係るバスバー21が第1の実施の形態に係るバスバー11と異なる点は、第1導電板210の当接部212および第2導電板220の当接部222のそれぞれに、Y方向両端部のそれぞれにおいて、Y方向外方に突出する一対の突出片が設けられている点である。
Similar to the
図9(a)に示すように、第1導電板210の当接部212には、先端部に第1突出片213が設けられ、第1突出片213から屈曲部R1側に所定距離離れた位置に第2突出片214が設けられている。第1突出片213および第2突出片214は、それぞれ突出長さが同一となるように形成され、第1突出片213と第2突出片214との間にU字型の切欠き215が形成されている。
As shown in FIG. 9A, the
図9(b)に示すように、第2導電板220の当接部222には、先端部に第1突出片223が設けられ、第1突出片223から屈曲部R2側に所定距離離れた位置に第2突出片224が設けられている。第1突出片223および第2突出片224は、それぞれ突出長さが同一となるように形成され、第1突出片223と第2突出片224との間にU字型の切欠き225が形成されている。
As shown in FIG. 9B, the
切欠き215および切欠き225は、導電板接合工程において、第1導電板210と第2導電板220とを接合するために用いる治具(不図示)の突き当て基準部として利用することができる。また、レーザ溶接を自動で行う場合、レーザ溶接装置(不図示)のコントローラ(不図示)が、カメラで撮影された切欠き215および切欠き225のいずれか一方を画像認識することで、バスバー21におけるレーザ照射位置を判定し、その判定結果に基づいてレーザ溶接を行うようにしてもよい。つまり、切欠き215および切欠き225は、第1導電板210と第2導電板220とを接合するための目印として機能する。
The
第2の実施の形態に係る導電板接合工程について説明する。第1導電板210の当接部212と第2導電板220の当接部222とが当接した状態を治具(不図示)により保持し、その状態で、レーザ光を当接部212および当接部222の先端部に照射する。本実施の形態では、照射対象となる当接部212および当接部222の先端部の頂面の直上からZ方向にレーザ光を照射し、Y方向に走査し、図8および図10においてハッチングで模式的に示すように、溶接金属Wcを形成した。
The conductive plate joining process according to the second embodiment will be described. A state in which the
上述した切欠き215および切欠き225は、第1導電板210と第2導電板220の接合部分を切り離すための目印として利用することができる。たとえば、図8に示す溶接金属Wcに欠陥があった場合に、切欠き215および切欠き225は、第1導電板210と第2導電板220との接合部分である溶接金属Wcを切り離すために用いる治具(不図示)の突き当て基準部として利用することができる。
The
また、切断を自動で行う場合、切断装置(不図示)のコントローラ(不図示)が、カメラで撮影された切欠き215および切欠き225のいずれか一方を画像認識することで、バスバー21における切断位置を判定し、その判定結果に基づいて切断を行うようにしてもよい。切断は、Y方向両側の切欠き同士を結ぶ仮想直線上で行われる。図11は、切断が行われた後のバスバー21を示す斜視図である。切断が行われた後、切断面の直上からレーザを照射し、Y方向に走査することで再び溶接金属Wcを形成し、第1導電板210と第2導電板220とを接合することができる。なお、蓄電モジュールにおいて、切断されたバスバー21は、切断されていないバスバー21に比べて、Z方向寸法(高さ寸法)が短くなる。
In addition, when cutting automatically, a controller (not shown) of a cutting device (not shown) recognizes one of the
このような第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果に加え、次の作用効果が得られる。
(5)バスバー21には、第1導電板210の当接部212と第2導電板220の当接部222とを接合するための目印、および、第1導電板210の当接部212と第2導電板220の当接部222の接合部分を切り離すための目印の双方の機能を有する切欠き215,225が設けられている。
これにより、蓄電モジュールの製造工数の削減および製造コストの低減を図ることができる。
また、溶接金属Wcに欠陥が生じた場合など、第1導電板210と第2導電板220の接合部分(溶接金属Wc)を切り離した後、再度溶接を行って第1導電板210と第2導電板220とを接合することができるので、蓄電モジュールの歩留りを向上することができる。
According to such 2nd Embodiment, in addition to the effect similar to 1st Embodiment, the following effect is obtained.
(5) The
As a result, it is possible to reduce the number of manufacturing steps and the manufacturing cost of the power storage module.
Further, when a defect occurs in the weld metal Wc, the first
−第3の実施の形態−
図12〜図14を参照して第3の実施の形態に係る蓄電モジュールについて説明する。なお、図中、第1の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図12は第3の実施の形態に係る蓄電モジュールのバスバー31の構成を示す斜視図であり、図13(a)は第1導電板310の斜視図、(b)は第2導電板320の斜視図である。
-Third embodiment-
With reference to FIGS. 12-14, the electrical storage module which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the differences will be mainly described. 12A and 12B are perspective views showing the configuration of the
図12に示すように、第3の実施の形態では、第1導電板310の当接部312および第2導電板320の当接部322が、それぞれ二股形状とされ、第1の実施の形態に比べて冗長性が高い構成とされている。
As shown in FIG. 12, in the third embodiment, the
図13(a)に示すように、第1導電板310の当接部312は、屈曲部R1の近傍から二股に分かれ、先端に向けて延在する一対の当接片317を有している。一対の当接片317の間には、溝318が設けられている。図13(b)に示すように、第2導電板320の当接部322は、屈曲部R2の近傍から二股に分かれ、先端に向けて延在する一対の当接片327を有している。一対の当接片327の間には、溝328が設けられている。
As shown in FIG. 13A, the
図14は、バスバー31を示す側面模式図である。図14に示すように、第1導電板310の当接部312は、屈曲部R1から+Z方向に延在する基端部312dと、基端部312dの先端から略45度屈曲されて+X方向に延在する傾斜部312eと、傾斜部312eの先端から略45度屈曲されて+Z方向に延在する押し当て部312cとを有する。このため、第1導電板310の当接部312の基端部312dと、第2導電板320の当接部322との間には、X方向に隙間が設けられる。
FIG. 14 is a schematic side view showing the
このように、本実施の形態では、第1導電板310の当接部312が屈曲部R1を固定端とした片持ち梁構造とされている。つまり、第1導電板310の当接部312は、押し当て部312cに押圧力が作用すると、屈曲部R1を支点として弾性変形する構成とされている。
Thus, in the present embodiment, the
第3の実施の形態では、第1導電板310の押し当て部312cと第2導電板320の当接部322とが当接された状態で溶接される。このとき、第1導電板310は、複数の単電池101の積層配列方向(X方向)に弾性変形し、第2導電板320に対して、弾性変形量に応じた弾性力を作用させている。
In the third embodiment, welding is performed in a state where the
第3の実施の形態に係る蓄電モジュールの製造方法について説明する。蓄電モジュール10の製造方法は、準備工程と、端子溶接工程と、一体化工程と、導電板接合工程とを含む。準備工程は、上述した第1実施の形態と同様であるので説明を省略する。
A method for manufacturing the power storage module according to the third embodiment will be described. The manufacturing method of the
−端子溶接工程−
端子溶接工程では、第1導電板310を単電池101の正極端子104上に載置して、電極接合部111を正極端子104の頂面に当接させる。第1導電板310の位置を固定した状態で、レーザ光を第1導電板310の電極接合部111に照射し、第1導電板310を正極端子104に溶接する。
-Terminal welding process-
In the terminal welding process, the first
第2導電板320を単電池101の負極端子105上に載置して、電極接合部121を負極端子105の頂面に当接させる。第2導電板320の位置を固定した状態で、レーザ光を第2導電板320の電極接合部121に照射し、第2導電板320を負極端子105に溶接する。
The second
−一体化工程−
一体化工程では、複数の単電池101を積層配列し、セルホルダ16Aを介在させた状態で、積層方向両側からセルホルダ16Bおよびエンドプレート17で挟み込み、サイドフレーム18をエンドプレート17にねじ止めして、複数の単電池101が一体化された素子積層体14を固縛する。
-Integration process-
In the integration process, a plurality of
各単電池101には、予め第1導電板310および第2導電板320が溶接されているので、一体化機構により複数の単電池101を固縛する際に、第1導電板310と第2導電板320とが当接する。
Since the first
本実施の形態では、隣接する単電池同士の隙間が公差に起因して最大となった場合であっても、第1導電板310と第2導電板320とが当接するように、第1導電板310および第2導電板320のそれぞれの位置が設定されている。このため、図14に示すように、第1導電板310と第2導電板320とを当接させると、第1導電板310が−X方向に弾性変形し、第1導電板310と第2導電板320とが弾性力によって圧接される。
In the present embodiment, the first
−導電板接合工程−
導電板接合工程では、第1導電板310の当接部312と、第2導電板320の当接部322とが当接した状態が一体化機構により保持されている。レーザ光を当接部312および当接部322の先端部に照射する。本実施の形態では、照射対象となる当接部312および当接部322の先端部の頂面の直上からZ方向にレーザ光を照射し、Y方向に走査し、溶接金属Wd(図12参照)を形成した。なお、本実施の形態では、当接部312および当接部322のそれぞれに、一対の当接片317,327が設けられているので、一のバスバー31における接合箇所は、2箇所となっている。
-Conductive plate joining process-
In the conductive plate joining step, the state where the
このような第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果に加え、次の作用効果が得られる。
(6)第1導電板310が、複数の単電池101の積層配列方向に弾性変形する構成とされている。
このため、弾性力によって第1導電板310と第2導電板320とを圧接し、密着させた状態で溶接することができるので、溶接強度をさらに向上させることができる。
According to such 3rd Embodiment, in addition to the effect similar to 1st Embodiment, the following effect is obtained.
(6) The first
For this reason, the first
(7)バスバー31が弾性変形する構成とされているので、隣り合う単電池101間に発生する力を吸収することができる。たとえば、蓄電モジュールが搭載される車両に振動や衝撃が作用した場合や、熱膨張、熱収縮した場合に発生する力を弾性変形により吸収することができる。その結果、バスバー31と電極端子との接合部である溶接金属Waの経年劣化を抑制することができる。
(7) Since the
(8)第1導電板310の当接部312における第2導電板320の当接部322との接合部である当接片317、および、第2導電板320の当接部322における第1導電板310の当接部312との接合部である当接片327が、それぞれ2箇所設けられている。このため、2箇所のうちの一方に溶接欠陥が発生したとしても、他方において接合させることができるため、蓄電モジュールの歩留りを向上することができる。つまり、第1の実施の形態に比べて、冗長性が向上している。なお、本実施の形態では、2箇所の接合部のうち、一方において溶接がなされることで、第1導電板310と第2導電板320との溶接部において、十分な接合強度を確保しつつ、電気的な接続抵抗を十分に低減させることができるように、必要な溶接範囲が確保されている。
(8) The
−第4の実施の形態−
図15を参照して第4の実施の形態に係る蓄電モジュールについて説明する。なお、図中、第1の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図15は第4の実施の形態に係る蓄電モジュールのバスバー41の構成を示す斜視図である。
-Fourth embodiment-
A power storage module according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the differences will be mainly described. FIG. 15 is a perspective view showing the configuration of the
第1の実施の形態では、複数の単電池101が直列に接続されている例について説明した。これに対して、第4の実施の形態では、隣り合う2個の単電池101が並列に接続され、並列接続された2個の単電池101が1単位として、直列に接続されている。本実施の形態では、隣接する4個の単電池101が一のバスバー41で接続される。バスバー41は、第1導電板410、第2導電板420、第3導電板430および第4導電板440を有している。
In the first embodiment, an example in which a plurality of
図15では、説明の便宜上、一のバスバー41を構成する第1導電板410が溶接される単電池101を第1単電池101Aと記す。第1単電池101Aの隣に配置される単電池101であって、上記一のバスバー41を構成する第2導電板420が溶接される単電池101を第2単電池101Bと記す。第2単電池101Bの隣に配置される単電池101であって、上記一のバスバー41を構成する第3導電板430が溶接される単電池101を第3単電池101Cと記す。第3単電池101Cの隣に配置される単電池101であって、上記一のバスバー41を構成する第4導電板440が溶接される単電池101を第4単電池101Dと記す。第1単電池101A、第2単電池101B、第3単電池101Cおよび第4単電池101Dは、上記一のバスバー41によって電気的に接続される。
In FIG. 15, for convenience of explanation, the
第1導電板410は、第1の実施の形態で説明した第1導電板110と同じ構成であるので、説明を省略する。
Since the first
第2導電板420は、アルミニウム系金属からなる矩形平板状部材における2箇所をプレス加工により90度屈曲させてコ字状としたものである。第3導電板430は、銅系金属とアルミニウム系金属の複合材からなる矩形平板状部材における2箇所をプレス加工により90度屈曲させてコ字状としたものである。第4導電板440は、銅系金属からなる矩形平板状部材をプレス加工により90度屈曲させてL字状としたものである。
The second
第2導電板420は、矩形平板状の電極接合部421と、電極接合部421の一辺を構成する端部からほぼ垂直に立ち上がる矩形平板状の正極側当接部422Pと、電極接合部421の一辺を構成する端部からほぼ垂直に立ち上がる矩形平板状の負極側当接部422Nとを有している。正極側当接部422Pと負極側当接部422Nとは対向して配置される。電極接合部421は、正極端子104の頂面に当接される平坦な面を有し、正極端子104にレーザ溶接される。正極側当接部422Pは、第1導電板410の当接部112に当接される平坦な当接面を有し、第1導電板410にレーザ溶接される。負極側当接部422Nは、第3導電板430の正極側当接部432Pに当接される平坦な当接面を有し、第3導電板430にレーザ溶接される。
The second
第3導電板430は、矩形平板状の電極接合部431と、電極接合部431の一辺を構成する端部からほぼ垂直に立ち上がる矩形平板状の正極側当接部432Pと、電極接合部431の一辺を構成する端部からほぼ垂直に立ち上がる矩形平板状の負極側当接部432Nとを有している。正極側当接部432Pと負極側当接部432Nとは対向して配置される。電極接合部431は、負極端子105の頂面に当接される平坦な面を有し、負極端子105にレーザ溶接される。正極側当接部432Pは、第2導電板420の負極側当接部422Nに当接される平坦な当接面を有し、第2導電板420にレーザ溶接される。負極側当接部432Nは、第4導電板440の当接部442に当接される平坦な当接面を有し、第4導電板440にレーザ溶接される。
The third
第3導電板430は、電極接合部431および負極側当接部432Nが銅系金属で構成されている。第3導電板430の正極側当接部432Pは、先端側がアルミニウム系金属で構成され、基端側(すなわち屈曲部側)の基端部439が銅系金属で構成されている。
In the third
第4導電板440は、矩形平板状の電極接合部441と、電極接合部441の一辺を構成する端部からほぼ垂直に立ち上がる矩形平板状の当接部442とを有している。電極接合部441は、負極端子105の頂面に当接される平坦な面を有し、負極端子105にレーザ溶接される。当接部442は、第3導電板430の負極側当接部432Nに当接される平坦な当接面を有し、第3導電板430にレーザ溶接される。
The fourth
このように、第4の実施の形態では、直並列接続される複数の単電池101ごとに設けられる導電板同士を接合し、一のバスバー41を構成した。第2導電板420は、電極端子に溶接により接合される電極接合部421と、電極接合部421から立ち上がる一対の当接部(正極側当接部422P、負極側当接部422N)とを有している。一対の当接部のうちの一方の当接部(正極側当接部422P)は、第1導電板410の当接部112に接合され、他方の当接部(負極側当接部422N)は、第3導電板430の正極側当接部432Pに接合される。第3導電板430は、電極端子に溶接により接合される電極接合部431と、電極接合部431から立ち上がる一対の当接部(正極側当接部432P、負極側当接部432N)とを有している。一対の当接部のうちの一方の当接部(正極側当接部432P)は、第2導電板420の負極側当接部422Nに接合され、他方の当接部(負極側当接部432N)は、第4導電板440の当接部442に接合される。
このような第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態で説明した(1)の作用効果と同様に、外形公差に起因した電極端子の位置ずれが生じた場合であっても、バスバー41と電極端子との溶接金属に割れ等の溶接欠陥が生じることが防止され、十分な接合強度を確保することができる。
Thus, in 4th Embodiment, the electrically conductive plates provided for every
According to the fourth embodiment as described above, even when the electrode terminal is displaced due to the outer tolerance, as in the effect (1) described in the first embodiment. Further, it is possible to prevent a weld defect such as a crack from occurring in the weld metal between the
また、第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態で説明した(2)〜(4)と同様の作用効果を奏する。 Further, according to the fourth embodiment, the same operational effects as (2) to (4) described in the first embodiment are obtained.
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
(変形例1)
上述した実施の形態では、第1導電板110,210,310,410と第2導電板120,220,320,420との接触面がZ方向に平行な面として形成されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。隣接する単電池101の電極端子同士において、高さ方向(Z方向)の位置ずれが生じた場合に、第1導電板110,210,310,410と第2導電板120,220,320,420とを当接させることのできる種々の形状を採用することができる。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.
(Modification 1)
In the above-described embodiment, an example in which the contact surface between the first
たとえば、図16に示すように、両者の当接面を円弧状などの湾曲面として構成することができる。この場合、バスバー51を構成する第1導電板510および第2導電板520の少なくともいずれか一方を弾性変形する構成にすることが好ましい。図16では、第1導電板510および第2導電板520の双方について、屈曲部R1,R2を支点として弾性変形する片持ち梁状に形成している。
For example, as shown in FIG. 16, both contact surfaces can be configured as curved surfaces such as arcs. In this case, it is preferable that at least one of the first
(変形例2)
第2の実施の形態では、第1導電板210と第2導電板220の接合部分を切り離すための目印、すなわち切断目印、および、第1導電板210と第2導電板220とを接合するための目印、すなわち接合目印の双方の機能を有する切欠き215,225が設けられている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、切断目印および接合目印のうちの一方の機能のみを有していてもよい。
(Modification 2)
In the second embodiment, a mark for separating the joint portion between the first
(変形例3)
第2の実施の形態では、第1導電板210および第2導電板220のそれぞれに、一対の切欠き215,225を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。二対以上の切欠きを設けることもできる。また、一対の切欠き215のうちの一方を省略してもよい。同様に一対の切欠き225のうちの一方を省略してもよい。切欠き215および切欠き225のうちの一方を省略することもできる。
(Modification 3)
In the second embodiment, the example in which the pair of
(変形例4)
第2の実施の形態に示す切欠き215,225に代えて、貫通孔や窪みを設けて、切断目印、接合目印として用いることもできる。画像認識できる形状であれば、切断や接合の自動化に利用できる。このため、切欠き215,225に代えて、ペン等でマークを記したり、折り曲げ部を形成して、画像認識させることもできる。
(Modification 4)
Instead of the
(変形例5)
第3の実施の形態では、第1導電板310における第2導電板320との接合部、および、第2導電板320における第1導電板310との接合部が、それぞれ2箇所設けられている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。3箇所以上の接合部を設けて冗長性を向上させてもよい。
(Modification 5)
In the third embodiment, two joint portions of the first
(変形例6)
上述した実施の形態では、バスバーを構成する複数の導電板同士をレーザ溶接で接続する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。レーザ溶接に代えて、電子ビーム溶接など、その他の溶接法により、導電板同士を接合してもよい。図17(a)に示すように、レーザ溶接に代えて、加締めにより加締め接合部650を形成し、導電板同士を接合してもよい。図17(b)に示すように、レーザ溶接に代えて、当接部の先端を折り曲げて、折り曲げ部751を形成し、導電板同士を接合してもよい。図17(c)に示すように、レーザ溶接に代えて、クリップ852や、図17(d)に示すように、ボルト、ナットなどの締結部材953を用いて導電板同士を挟持することで両者を接合してもよい。レーザ溶接に代えて、拡散接合や摩擦攪拌接合等の固相接合法により導電板同士を接合してもよい。
(Modification 6)
In the above-described embodiment, the example in which the plurality of conductive plates constituting the bus bar are connected by laser welding has been described, but the present invention is not limited to this. Instead of laser welding, the conductive plates may be joined by other welding methods such as electron beam welding. As shown in FIG. 17A, instead of laser welding, a caulking joint 650 may be formed by caulking to join the conductive plates together. As shown in FIG. 17 (b), instead of laser welding, the tip of the contact portion may be bent to form a
(変形例7)
第1〜第3の実施の形態では、負極端子105に溶接される第2導電板120,220,320を複合材(クラッド材)で構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第2導電板120,220,320を銅系金属のみで構成し、第1導電板110,210,310をアルミニウム系金属と銅系金属の複合材で構成してもよい。この場合、第1導電板110,210,310における第2導電板120,220,320との接合部、および、第2導電板120,220,320における第1導電板110,210,310との接合部が、同種の材料、すなわち銅系金属となるように第1導電板110,210,310を構成する。第1導電板110,210,310および第2導電板120,220,320のいずれにも複合材を用いない構成とすることもできる。
(Modification 7)
In the first to third embodiments, the example in which the second
第1導電板110,210,310をアルミニウム系金属で構成し、第2導電板120,220,320を銅系金属で構成してもよい。
The first
第4の実施の形態では、負極端子105に溶接される第3導電板430を複合材(クラッド材)で構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第3導電板430を銅系金属のみで構成し、第2導電板420をアルミニウム系金属と銅系金属の複合材で構成してもよい。この場合、第3導電板430における第2導電板420との接合部、および、第2導電板420における第3導電板430との接合部が、同種の材料、すなわち銅系金属となるように第2導電板420を構成する。第1導電板410〜第4導電板440のいずれにも複合材を用いない構成とすることもできる。
In the fourth embodiment, the example in which the third
第1導電板410および第2導電板420をアルミニウム系金属で構成し、第3導電板430および第4導電板440を銅系金属で構成してもよい。
The first
(変形例8)
上述した実施の形態では、電気自動車に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、これに限定されない。他の電動車両、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両の車両用電源装置を構成する蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュールにも本発明を適用できる。
(Modification 8)
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to an electric vehicle has been described, but the present invention is not limited to this. Also in a power storage module incorporated in a power storage device that constitutes a power supply device for vehicles of other electric vehicles, for example, railway vehicles such as hybrid trains, passenger cars such as buses, trucks such as trucks, and industrial vehicles such as battery-powered forklift trucks. The present invention can be applied.
(変形例9)
リチウムイオン二次電池を蓄電素子の一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。さらに、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタを蓄電素子とした蓄電モジュールなどにも本発明を適用できる。
(Modification 9)
Although the lithium ion secondary battery has been described as an example of the storage element, the present invention can be applied to other secondary batteries such as a nickel metal hydride battery. Furthermore, the present invention can be applied to a power storage module using an electric double layer capacitor or a lithium ion capacitor as a power storage element.
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。 As long as the characteristics of the present invention are not impaired, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. .
10 蓄電モジュール、11 バスバー、14 素子積層体、15 バスバーカバー、15a 係合爪、15d 絶縁板、15h 開口部、16A セルホルダ、16B セルホルダ、16a 係合部、16c 凸部、17 エンドプレート、17h ねじ孔、18 サイドフレーム、18a 開口部、18f フランジ、18h 貫通孔、21 バスバー、31 バスバー、41 バスバー、51 バスバー、101 単電池、104 正極端子、105 負極端子、108 電池蓋、108a 注液栓、108b ガス排出弁、109 電池缶、109b 底板、109n 幅狭側板、109w 幅広側板、110 第1導電板、111 電極接合部、112 当接部、112a 当接面、120 第2導電板、121 電極接合部、122 当接部、122a 当接面、129 基端部、210 第1導電板、212 当接部、213 第1突出片、214 第2突出片、220 第2導電板、222 当接部、223 第1突出片、224 第2突出片、310 第1導電板、312 当接部、312c 押し当て部、312d 基端部、312e 傾斜部、317 当接片、318 溝、320 第2導電板、322 当接部、327 当接片、328 溝、410 第1導電板、420 第2導電板、421 電極接合部、422N 負極側当接部、422P 正極側当接部、430 第3導電板、431 電極接合部、432N 負極側当接部、432P 正極側当接部、439 基端部、440 第4導電板、441 電極接合部、442 当接部、510 第1導電板、520 第2導電板、650 加締め接合部、751 折り曲げ部、852 クリップ、 締結部材953 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power storage module, 11 Bus bar, 14 Element laminated body, 15 Bus bar cover, 15a Engagement claw, 15d Insulating plate, 15h Opening part, 16A Cell holder, 16B Cell holder, 16a Engagement part, 16c Convex part, 17 End plate, 17h Screw Hole, 18 side frame, 18a opening, 18f flange, 18h through hole, 21 bus bar, 31 bus bar, 41 bus bar, 51 bus bar, 101 cell, 104 positive terminal, 105 negative terminal, 108 battery cover, 108a injection plug, 108b Gas exhaust valve, 109 battery can, 109b bottom plate, 109n narrow side plate, 109w wide side plate, 110 first conductive plate, 111 electrode joint, 112 abutment portion, 112a abutment surface, 120 second conductive plate, 121 electrode Joining part, 122 Abutting part, 122a Surface, 129 base end, 210 first conductive plate, 212 contact portion, 213 first protruding piece, 214 second protruding piece, 220 second conductive plate, 222 contact portion, 223 first protruding piece, 224 second Protruding piece, 310 first conductive plate, 312 abutting portion, 312c pressing portion, 312d base end portion, 312e inclined portion, 317 abutting piece, 318 groove, 320 second conductive plate, 322 abutting portion, 327 abutting Piece, 328 Groove, 410 First conductive plate, 420 Second conductive plate, 421 Electrode joint, 422N Negative electrode side contact portion, 422P Positive electrode side contact portion, 430 Third conductive plate, 431 Electrode joint portion, 432N Negative electrode side Contact part, 432P Positive electrode side contact part, 439 Base end part, 440 Fourth conductive plate, 441 Electrode joint part, 442 Contact part, 510 First conductive plate, 520 Second conductive plate, 650 Crimp joint part, 51 bending unit, 852 clips, fastening member 953
Claims (8)
前記バスバーは、前記第1蓄電素子の電極端子に溶接により接合される矩形平板状の第1電極接合部、および、前記第1電極接合部の前記第2蓄電素子側の一辺を構成する端部から前記第1の方向と垂直な第2の方向に立ち上がる第1当接部を有する第1導電板と、前記第2蓄電素子の電極端子に溶接により接合される矩形平板状の第2電極接合部、および、前記第2電極接合部の前記第1蓄電素子側の一辺を構成する端部から前記第2の方向に立ち上がる第2当接部を有する第2導電板とを有し、
前記第1導電板の第1当接部および前記第2導電板の第2当接部は互いに接合されている蓄電モジュール。 A power storage module in which a plurality of power storage elements that are arranged in a first direction and are arranged adjacent to each other and including at least a first power storage element and a second power storage element are electrically connected by a bus bar,
The bus bar, the first electrode junction rectangular flat plate that are bonded to the electrode terminals by welding of the first storage element, and an end portion constituting a side of said second power storage device side of the first electrode junction said first direction perpendicular to the second and first conductive plate having a first contact portion which rises in the direction, a rectangular plate-shaped second electrode which is joined by welding to the electrode terminal of the pre-Symbol second storage element from A second conductive plate having a junction and a second contact portion that rises in the second direction from an end constituting one side of the second electrode junction on the first power storage element side ;
The power storage module in which the first contact portion of the first conductive plate and the second contact portion of the second conductive plate are joined to each other.
前記第1電極接合部と前記第2電極接合部とは、異種の材料からなり、
前記第1当接部における前記第2当接部との接合部、および、前記第2当接部における前記第1当接部との接合部は、同種の材料からなる蓄電モジュール。 The power storage module according to claim 1,
The first electrode joint and the second electrode joint are made of different materials,
The power storage module made of the same kind of material at a joint portion between the first contact portion and the second contact portion and a joint portion between the second contact portion and the first contact portion.
前記第1当接部および前記第2当接部の少なくともいずれか一方には、前記第1蓄電素子の電極端子における前記第1導電板との溶接面と、前記第2蓄電素子の電極端子における前記第2導電板との溶接面との位置ずれ方向に平行な当接面が設けられている蓄電モジュール。 The power storage module according to claim 1 or 2,
At least one of the first contact portion and the second contact portion includes a welded surface with the first conductive plate in the electrode terminal of the first power storage element, and an electrode terminal of the second power storage element. The power storage module provided with the contact surface parallel to the position shift direction with the welding surface with the said 2nd conductive plate.
前記第1導電板および前記第2導電板の少なくともいずれか一方は、前記第1の方向に弾性変形する構成とされている蓄電モジュール。 In the electrical storage module as described in any one of Claims 1-3 ,
Before SL at least one of the first conductive plate and the second conductive plate is configured as has been that the power storage module elastically deformed in the first direction.
前記バスバーには、前記第1当接部と前記第2当接部とを接合するための目印、および、前記第1当接部と前記第2当接部の接合部分を切り離すための目印の少なくとも一方が設けられている蓄電モジュール。 In the electrical storage module as described in any one of Claims 1-3 ,
The bus bar has a mark for joining the first contact part and the second contact part, and a mark for separating the joint part of the first contact part and the second contact part. A power storage module provided with at least one.
前記第1当接部における前記第2当接部との接合部、および、前記第2当接部における前記第1当接部との接合部が、それぞれ2箇所以上設けられている蓄電モジュール。 In the electrical storage module as described in any one of Claims 1-3 ,
The electrical storage module in which the junction part with the said 2nd contact part in the said 1st contact part and the junction part with the said 1st contact part in the said 2nd contact part are each provided in two or more places.
前記バスバーは、前記第2蓄電素子の隣に配置される第3蓄電素子の電極端子に溶接により接合される第3電極接合部、および、前記第3電極接合部から立ち上がる第3当接部を有する第3導電板を有し、
前記第2導電板は、前記第2電極接合部の前記第1蓄電素子側の一辺を構成する端部および前記第3蓄電素子側の一辺を構成する端部からそれぞれ立ち上がる一対の第2当接部を有し、
前記一対の第2当接部のうちの一方は、前記第1導電板の第1当接部に接合され、
前記一対の第2当接部のうちの他方は、前記第3導電板の第3当接部に接合されている蓄電モジュール。 In the electrical storage module as described in any one of Claims 1-3 ,
The bus bar includes a third electrode joint portion that is joined by welding to an electrode terminal of a third power storage element disposed next to the second power storage element, and a third contact portion that rises from the third electrode joint portion. A third conductive plate having
The second conductive plate is a pair of second abutments that respectively rise from an end portion that constitutes one side of the second electricity storage element side of the second electrode joint portion and an end portion that constitutes one side of the third electricity storage element side. Part
One of the pair of second contact portions is joined to the first contact portion of the first conductive plate,
The other of the pair of second contact portions is a power storage module that is joined to the third contact portion of the third conductive plate.
前記バスバーは、第1蓄電素子の電極端子に溶接により接合される第1電極接合部、および、前記第1電極接合部から立ち上がる第1当接部を有する第1導電板と、前記第1蓄電素子の隣に配置される第2蓄電素子の電極端子に溶接により接合される第2電極接合部、および、前記第2電極接合部から立ち上がる一対の第2当接部を有する第2導電板と、前記第2蓄電素子の隣に配置される第3蓄電素子の電極端子に溶接により接合される第3電極接合部、および、前記第3電極接合部から立ち上がる第3当接部を有する第3導電板とを有し、The bus bar includes a first electrode plate having a first electrode joint portion welded to an electrode terminal of the first power storage element, a first contact plate rising from the first electrode joint portion, and the first power storage device. A second conductive plate having a second electrode joint portion joined by welding to an electrode terminal of a second energy storage device disposed next to the device, and a pair of second contact portions rising from the second electrode joint portion; A third electrode joining portion joined by welding to an electrode terminal of a third electricity storage element disposed next to the second electricity storage element, and a third contact portion rising from the third electrode joining portion. A conductive plate,
前記第1導電板の第1当接部および前記第2導電板の前記一対の第2当接部のうちの一方は、互いに接合されており、One of the first contact portion of the first conductive plate and the pair of second contact portions of the second conductive plate are joined together,
前記第3導電板の第3当接部および前記第2導電板の前記一対の第2当接部のうちの他方は、互いに接合されている蓄電モジュール。The other of the third contact portion of the third conductive plate and the pair of second contact portions of the second conductive plate is a power storage module joined to each other.
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