JP7389019B2 - 接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、接続構造に関する。
本願は、２０１８年３月２３日に日本に出願された特願２０１８－０５６５５６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

環境に対する意識が高まる中、電気エネルギーを貯蔵するための蓄電池として、リチウムイオン電池等の二次電池などが注目を集めている（例えば、特許文献１を参照）。

日本国特開２０００－３５７４９４号公報

電気自動車用の蓄電池などにおいては、大容量化のため、複数の単電池（リチウムイオン電池等）を接続して構成した組電池が用いられている。複数の単電池は、例えば、金属等から構成されるブスバーを介して、並列または直列に接続される。前記ブスバーは、前記単電池に対して容易に接続できることが要望されている。

本発明の一態様は、組電池を構成する複数の単電池を容易に接続することができる接続構造を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、第１の電極端子および第２の電極端子を有する電池に電気的に接続されるブスバーである。前記ブスバーは、第１の絶縁層、第１の導電層、第２の絶縁層、第２の導電層、および第３の絶縁層がこの順で積層された構造を有する。前記第１の導電層の一部は、前記第１の電極端子と電気的に接続可能な第１の通電部として露出する。前記第２の導電層の一部は、前記第２の電極端子と電気的に接続可能な第２の通電部として露出する。

本発明の第２の態様は、前記第１の態様のブスバーにおいて、前記第１の絶縁層に、前記第１の通電部を露出させる第１の切欠きが形成されている。前記ブスバーは、前記第１の絶縁層、前記第１の導電層、および前記第２の絶縁層に、前記第２の通電部を露出させる第２の切欠きが形成されている。

本発明の第３の態様は、前記第１の態様のブスバーにおいて、前記第１の絶縁層に、前記第１の通電部を露出させる第１の切欠きが形成されている。前記ブスバーは、前記第３の絶縁層に、前記第２の通電部を露出させる第２の切欠きが形成されている。

本発明の第４の態様は、前記第１から第３のうちいずれか１つの態様のブスバーと、複数の前記電池とを備える組電池である。前記第１の電極端子のうち少なくとも１つは、前記第１の通電部と電気的に接続されている。前記第２の電極端子のうち少なくとも１つは、前記第２の通電部と電気的に接続されている。

本発明の第５の態様は次の構成を有する。前記第４の態様の組電池において、前記電池は、扁平形状である。

本発明の第６の態様は次の構成を有する。前記第４または第５の態様の組電池において、前記電池は、電池本体と、前記電池本体を収容する内部空間を有する収容体とを備える。前記収容体は、金属層と樹脂層とが積層された積層体から構成されている。前記樹脂層は、前記内部空間の側に向けられている。

本発明の第７の態様は、前記第４から第６のうちいずれか１つの態様の組電池において、前記電池を外装する電池外装体をさらに備える。前記電池外装体は、少なくとも一対の向かい合う外装板を備える。前記外装板は、幅方向に間隔をおいて複数の当接部で互いに当接する。前記当接部によって区画された複数の筒状部に、それぞれ前記電池が収容されている。

本発明の第８の態様は、前記第７の態様の組電池において、前記電池外装体を介して前記複数の電池のうち２以上と接触する熱拡散シートをさらに備える。前記熱拡散シートは、前記電池外装体の被接触面における熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する。

本発明の第９の態様は、前記第４から第８のうちいずれか１つの態様の組電池と、前記組電池によって駆動する駆動機構と、を備えた電動装置である。

本発明の他の態様は、第１の電極端子および第２の電極端子を有する電池に電気的に接続されるブスバーである。前記ブスバーは、第１の樹脂層、第１の導電層、第２の樹脂層、第２の導電層、および第３の樹脂層がこの順で積層された構造を有する。前記第１の樹脂層に、前記第１の導電層の一部であって前記第１の電極端子と電気的に接続可能な第１の通電部を露出させる第１の切欠きが形成されている。前記第１の樹脂層、前記第１の導電層、および前記第２の樹脂層に、前記第２の導電層の一部であって前記第２の電極端子と電気的に接続可能な第２の通電部を露出させる第２の切欠きが形成されている。

本発明の一態様によれば、組電池を構成する複数の単電池を容易に接続することができる。

第１実施形態のブスバーを用いた組電池を示す分解斜視図である。 図１に示す組電池の組み立て後の斜視図である。 図１に示す組電池に使用される単電池の例を示す斜視図である。 図１に示すブスバーおよび単電池の斜視図である。 図１に示すブスバーの分解斜視図である。 図１に示すブスバーを用いた組電池の他の例の構成図である。 図６に示す組電池の一部を分解して示す模式図である。 図６に示す組電池の一部を展開して示す模式図である。 図６に示す組電池の模式図である。 図１に示すブスバーを用いた組電池のさらに他の例の構成図である。 単電池のリードとブスバーとの接続構造の例を示す分解斜視図である。 図１１の接続構造を分解して示す平面図である。 一実施形態の電動装置を模式的に示す図である。 図２に示す組電池の変形例の斜視図である。 第２実施形態のブスバーの分解斜視図である。

図１は、実施形態のブスバー３を用いた組電池１０を示す分解斜視図である。図２は、組み立て後の組電池１０の斜視図である。図３は、組電池１０に使用される単電池１の例を示す斜視図である。
図１および図２に示すように、組電池１０は、複数の単電池１（電池）と、電池外装体２と、ブスバー３とを備える。

組電池１０は、１または複数の電池外装体２を備える。図１に示す組電池１０は、１つの電池外装体２を備える。電池外装体２は、向かい合う一対の外装板６，６を備えている。外装板６，６を、図１における上から順に、第１外装板６Ａおよび第２外装板６Ｂという。

外装板６は、例えば、金属、非金属材料（例えば樹脂）などから構成される。外装板６を構成する金属は、例えば、銅、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、アルミニウムなどでもよいし、これらのうち１以上を含む合金でもよい。外装板６を構成する非金属材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル樹脂；ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂；ナイロン（Ｎｙ）等のポリアミド樹脂；ポリイミド樹脂；フッ素樹脂；アクリル樹脂；ポリウレタン樹脂などが挙げられる。

外装板６は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。外装板６は、金属層と非金属層とを含む多層構造体であってもよい。外装板６は、平面視において矩形状、例えば長方形状に形成されている。

図１および図２において、Ｘ方向は外装板６の幅方向である。Ｙ方向は外装板６（例えば基板部１１）に沿う面内においてＸ方向と直交する延在方向である。Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向に直交する方向であり、外装板６の厚さ方向である。平面視とはＺ方向から見ることをいう。

向かい合う外装板６，６は、複数の当接部７において互いに当接している。当接部７は、例えばＹ方向に沿う一定幅の帯状に形成されている。複数の当接部７はＸ方向に間隔をおいて形成されている。外装板６の、Ｘ方向に隣り合う当接部７，７の間の部分を中間部８（非当接部）という。中間部８は、基板部１１と、基板部１１に対して傾斜した一対の側板部１２，１２とを有する。

基板部１１は、例えばＸＹ平面に沿って形成されている。第１外装板６Ａの基板部１１の内面は、単電池１の一方の面に面的に当接する。第２外装板６Ｂの基板部１１の内面は、単電池１の他方の面に面的に当接する。

側板部１２，１２は、基板部１１の両側縁からそれぞれ当接部７，７に向けて延出する。側板部１２，１２は、基板部１１の両側縁から拡幅しつつ相手側の外装板６に近づくように傾斜して延出している。側板部１２，１２は平坦な形状であり、基板部１１に対して角度θ１（０°＜θ１＜９０°）（図１参照）で傾斜している。
中間部８は、当接部７，７を通るＸＹ平面に対して、相手側の外装板６から離れる方向（外方）に凸となる曲げ形状となっている。

図２に示すように、向かい合う外装板６，６の中間部８，８は、中空の角筒状の筒状部１４を形成する。筒状部１４の内部空間は電池収容部１５である。筒状部１４は、当接部７，７によって区画されている。外装板６，６は、幅方向（Ｘ方向）に並ぶ２以上の筒状部１４を有する。一対の向かい合う外装板が形成する筒状部の数は２以上が好ましく、例えば２～２００とすることができる。

図２に示す組電池１０では、電池外装体２を構成する外装板６，６は、Ｘ方向に間隔をおいて４つの当接部７で互いに当接している。そのため、電池外装体２は３つの筒状部１４を有する。外装板６，６は、いずれも３つの筒状部１４にわたって連続して形成されている。

図２に示す組電池１０では、側板部１２，１２が傾斜しているため、筒状部１４は、基板部１１と側板部１２とを備えた六角筒状となっている。一方の中間部が、基板部と、拡幅しつつ相手側の板体に近づくように傾斜した一対の側板部とを有し、他方の中間部が、基板部と、拡幅しつつ相手側の板体に近づくように傾斜した一対の側板部とを有するとき、これら基板部および側板部から構成される筒状部の形状は六角筒状である。筒状部が六角筒状であると、電池外装体の強度が向上するため好ましい。

当接部７，７は、接着剤から構成された接着層９（図１参照）によって互いに接着することもできる。当接部７，７を接着するための接着剤としては、例えばポリオレフィン系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、ナイロン系接着剤、ポリエステル系接着剤などを挙げることができる。接着剤は絶縁材料であってもよい。

図２に示す電池外装体２では、複数の筒状部１４が外装板６の幅方向（Ｘ方向）に並んで配列されているため、複数の筒状部１４が規則的に配列されたハニカム状構造体である。電池外装体２（一対の外装板６，６）の数は、１でもよいし、２以上（例えば２～２０）であってもよい。電池外装体２が複数ある場合、複数の電池外装体２は、厚さ方向（Ｚ方向）に重ねることができる。

図３に示すように、単電池１は、例えばリチウムイオン電池である。単電池１は、電池本体５０と、収容体５１とを備える。収容体５１は、トレイ状の容器本体５２と、容器本体５２の開口を閉止する蓋部５３とを有する。収容体５１は、電池本体５０を収容する内部空間を有する。収容体５１は、容器本体５２と蓋部５３とを重ね、周縁部５４をヒートシールすることにより形成されている。符号５５は、電池本体５０の電極（正極）に接続された正極リード（第１の電極端子）である。符号５６は、電池本体５０の電極（負極）に接続された負極リード（第２の電極端子）である。正極リード５５および負極リード５６は収容体５１の一端部から延出している。

電池本体５０は、例えば、正極板（図示略）と、正極板に接する正極活物質層（図示略）と、負極板（図示略）と、負極板に接する負極活物質層（図示略）と、正極活物質層と負極活物質層とを隔てるセパレータ（図示略）と、電解質（図示略）とを有する。正極板および負極板は、例えば金属から構成される。正極活物質層は、例えばリチウム系材料などの正極活物質を含む。負極活物質層は、例えばカーボン系材料などの負極活物質を含む。電池本体５０は、扁平な形状であって、厚さが一定であることが好ましい。

収容体５１を構成する容器本体５２および蓋部５３は、例えば、金属層５７と、金属層５７に積層された樹脂層５８とを備えた積層体で構成されていてもよい。金属層５７は、アルミニウム、ステンレスなどの金属から構成される。樹脂層５８は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの樹脂から構成される。収容体５１は、樹脂層５８を内部空間側に向けて構成されている。
図示はしないが、積層体は、金属層と、金属層の第１の面に積層された第１樹脂層と、前記金属層の第２の面（第１の面とは反対の面）に積層された第２樹脂層とを備えた構造（すなわち、樹脂層／金属層／樹脂層の構造）であってもよい。この構造は、積層体の加工性、耐久性の観点から好ましい。

単電池１は扁平な形状であり、厚さ方向をＺ方向に向けて電池外装体２の電池収容部１５（図２参照）に収容されている。単電池１が扁平な形状であるとは、単電池１の厚さ寸法（Ｚ方向の寸法）が、幅方向（Ｘ方向）の寸法および延在方向（Ｙ方向）の寸法より小さいことをいう。単電池１は扁平な形状であるため、組電池１０を薄型化できる。

図２に示すように、単電池１は、複数（図２では３つ）の筒状部１４にそれぞれ収容されている。単電池１は、筒状部１４に収容されているため、電池外装体２に外装されている。単電池１は、筒状部１４に、出し入れ自在に収容されることが好ましい。

図４は、ブスバー３および単電池１の斜視図である。図５は、ブスバー３の分解斜視図である。図５に示すように、ブスバー３は、第１の樹脂層３１、第１の導電層３２、第２の樹脂層３３、第２の導電層３４、および第３の樹脂層３５がこの順で積層された構造を有する。第１の樹脂層３１（第１の絶縁層）、第１の導電層３２、第２の樹脂層３３（第２の絶縁層）、第２の導電層３４、および第３の樹脂層３５（第３の絶縁層）は、長さ方向をそろえて積層されている。

ブスバー３は、３つの樹脂層３１，３３，３５と、２つの導電層３２，３４とを備えたシート状の積層体である。ブスバーは、複数の樹脂層と、１または複数の導電層とが積層されて構成されている。ブスバーは、樹脂層と、導電層とを備えた積層体であって、最表面側に樹脂層が配置されている。樹脂層と、導電層とは、例えば交互に積層される。ブスバーは、シート状の積層体であるため、組電池を作製する際に、加工がしやすいという利点がある。

第１の導電層３２は、第１の樹脂層３１の第１面３１ａに積層されている。第２の樹脂層３３は、第１の導電層３２の第１面３２ａ（第１の樹脂層３１側の面とは反対の面）に積層されている。第２の導電層３４は、第２の樹脂層３３の第１面３３ａ（第１の導電層３２側の面とは反対の面）に積層されている。第３の樹脂層３５は、第２の導電層３４の第１面３４ａ（第２の樹脂層３３側の面とは反対の面）に積層されている。

図４に示すように、ブスバー３は、帯状に形成されている。図４では、ブスバー３はＸ方向に延在している。ブスバー３の幅方向はＹ方向と一致する。ブスバー３はＸＹ平面に平行とされている。樹脂層３１，３３，３５および導電層３２，３４は、互いに同じ幅の帯状に形成することもできる。

樹脂層３１，３３，３５は、導電層３２，３４より幅を広くすることもできる。樹脂層３１，３３，３５の幅を導電層３２，３４の幅より広くすることは、導電層３２，３４の間の短絡防止の観点からは好ましい。導電層の幅は、例えば３～５０ｍｍとすることができ、５～２０ｍｍとすることができる。導電層がある程度の幅（例えば３ｍｍ以上）を有することにより、集電をしやすくなるという利点がある。

図４および図５に示すブスバー３は、組電池を構成する複数の単電池を容易に接続することができる組電池用のブスバーであるが、組電池以外にも電子回路、電子装置、電動装置の部材として用いることができる。ブスバーを電子回路、電子装置、電動装置の部材として用いる場合、ブスバーは帯状で薄く、端子との接続がしやすいという効果がある。

図５に示すように、第１の導電層３２および第２の導電層３４は、例えば金属から構成される。導電層３２，３４を構成する金属としては、例えば銅、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、鉄を挙げることができる。導電層３２，３４を構成する金属は、これらのうち２以上を含む合金であってもよい。導電層３２，３４は、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、鉄のうち１以上を含む金属箔である。導電層３２，３４は、基材金属層と、その表面に形成されたメッキ層とを有する構造であってもよい。基材金属層およびメッキ層は、例えば前述の金属から構成される。例えば、導電層３２，３４は、銅から構成される基材金属層とニッケルメッキ層とを備えた構造であってよい。導電層３２，３４の厚みは、特に限定はないが、例えば、２０～５００μｍ程度とすることができ、５０～４００μｍ程度とすることもできる。なお、第１の導電層３２および第２の導電層３４の構成材料としては、金属だけでなく炭素材料、導電性樹脂なども考えられるが、導電性の点で金属が好ましい。

第１の樹脂層３１、第２の樹脂層３３および第３の樹脂層３５は、例えば樹脂フィルムから構成される。樹脂層３１，３３，３５を構成する樹脂としては、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、フッ素樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等がある。なかでも熱融着性のある樹脂フィルムであることが好ましく、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）が好ましい。

樹脂層３１，３３，３５は、絶縁性を有する絶縁層である。前記樹脂フィルムは、無延伸フィルムであってもよいし、一軸延伸または二軸延伸されたフィルムであってもよい。樹脂層３１，３３，３５の厚みは、特に限定はないが、例えば、１０～５００μｍ程度とすることができ、１００～３００μｍ程度とすることもできる。樹脂層３１，３３，３５の素材、膜厚はそれぞれの層で相違があってもよい。各層の素材および厚さは個別に選択することもできる。

図４および図５に示すように、第１の樹脂層３１には、１または複数の第１の切欠き３６が形成されている。第１の切欠き３６は、ブスバー３の厚さ方向（Ｚ方向）から見て矩形状とすることができる。この実施形態では、第１の樹脂層３１に、複数の第１の切欠き３６が形成されている。複数の第１の切欠き３６は、ブスバー３の長さ方向に間隔をおいて形成されている。

第１の切欠き３６は矩形以外の形状、例えば半円状等とすることもできるが、リードとの接続の観点から矩形状とすることが好ましい。図５に示すように、第１の切欠き３６は、第１の樹脂層３１の第１の側縁３１ｂを含む位置に形成されている。第１の切欠き３６は、第１の側縁３１ｂを起点として第２の側縁３１ｃに向かって凹状に形成されている。例えば、第１の切欠き３６は、第１の側縁３１ｂから第２の側縁３１ｃに向かってＹ方向に延びる２つの対向縁３６ａ，３６ａと、Ｘ方向に沿う奥縁３６ｂとによって形成される矩形状の切欠きである。図４に示すように、第１の切欠き３６の幅（Ｘ方向の寸法）は、第１の通電部４１に接続される第１のリード（例えば、正極リード５５）の幅と同じ、またはこの幅より大きい。

第１の樹脂層３１に第１の切欠き３６が形成されることによって、第１の導電層３２の一部は露出している。この露出部分を第１の通電部４１という。第１の通電部４１は、第１の導電層３２の第２面３２ｂ（第１面３２ａとは反対の面）の一部領域である。第１の通電部４１には、単電池１のリード５５，５６のうち第１のリード（例えば、正極リード５５）の先端部が接触する。第１の通電部４１には、第１のリードの先端部が重ねられて面的に接触するのが好ましい。第１の通電部４１に第１のリードが接触することによって、第１の導電層３２と第１のリードとは電気的に接続される。

図５に示すように、第１の樹脂層３１、第１の導電層３２、および第２の樹脂層３３には、１または複数の第２の切欠き３７が形成されている。第２の切欠き３７は、第１の樹脂層３１の切欠き３１ｄと、第１の導電層３２の切欠き３２ｂと、第２の樹脂層３３の切欠き３３ｂとによって形成される。切欠き３１ｄ，３２ｂ，３３ｂは、ブスバー３の厚さ方向（Ｚ方向）から見て同じ形状であって、互いに重なる位置にある。第２の切欠き３７は、切欠き３１ｄ，３２ｂ，３３ｂの総称である。この実施形態では、第１の樹脂層３１、第１の導電層３２、および第２の樹脂層３３に、複数の第２の切欠き３７が形成されている。複数の第２の切欠き３７は、ブスバー３の長さ方向に間隔をおいて形成されている。

第２の切欠き３７は、ブスバー３の厚さ方向（Ｚ方向）から見て矩形状とすることができる。第２の切欠き３７は矩形以外の形状、例えば半円状等とすることもできるが、リードとの接続の観点から矩形状とすることが好ましい。第２の切欠き３７は、樹脂層３１，３３および導電層３２の第１の側縁を含む位置に形成されている。第２の切欠き３７は、前記第１の側縁を起点として第２の側縁に向かって凹状に形成されている。例えば、第１の樹脂層３１の切欠き３１ｄは、第１の側縁３１ｂから第２の側縁３１ｃに向かってＹ方向に延びる２つの対向縁３１ｄ１，３１ｄ１と、Ｘ方向に沿う奥縁３１ｄ２とによって形成される矩形状の切欠きである。切欠き３２ｂおよび切欠き３３ｂは、切欠き３１ｄと同様の矩形状である。第２の切欠き３７の幅（Ｘ方向の寸法）は、第２の通電部４２に接続される第２のリード（例えば、図４に示す負極リード５６）の幅と同じ、またはこの幅より大きい。

樹脂層３１，３３および導電層３２に第２の切欠き３７が形成されることによって、第２の導電層３４の一部は露出している。図４に示すように、この露出部分を第２の通電部４２という。第２の通電部４２は、第２の導電層３４の第２面３４ｂ（第１面３４ａとは反対の面）の一部領域である。第２の通電部４２には、単電池１のリード５５，５６のうち第２のリード（例えば、負極リード５６）の先端部が接触する。第２の通電部４２には、第２のリードの先端部が重ねられて面的に接触するのが好ましい。第２の通電部４２に第２のリードが接触することによって、第２の導電層３４と第２のリードとは電気的に接続される。

第１の切欠き３６と第２の切欠き３７とは、ブスバー３の長さ方向の位置が互いに異なる。図１に示すように、ブスバー３には、１つの第１の切欠き３６と１つの第２の切欠き３７とを有する切欠き群４０が複数形成されている。切欠き群４０を構成する第１の切欠き３６と第２の切欠き３７とは、ブスバー３の長さ方向に間隔をおいて形成されている。第１の切欠き３６と第２の切欠き３７の並び順は、複数の切欠き群４０について共通であることが好ましい。図１では、３つの第１の切欠き３６と３つの第２の切欠き３７とがブスバー３の長さ方向に交互に形成されている。

図２に示すように、ブスバー３は、外装板６，６の当接部７，７に挟み込まれることよって固定されることが好ましい。また、図２に示すように、ブスバー３またはリード５５，５６を折り曲げずに平面状に配置をすることもできるが、ブスバー３またはリード５５，５６を折り曲げて、ブスバー３の少なくとも一部を外装板６に重ねることもできる。

図１および図２に示すように、複数の単電池１の第１のリード（例えば、正極リード５５）は第１の導電層３２に接続される。複数の単電池１の第２のリード（例えば、負極リード５６）は第２の導電層３４に接続される。そのため、複数の単電池１は、ブスバー３によって並列に接続される。

図６は、ブスバー３を用いた組電池の他の例である組電池１１０の構成図である。図７は、組電池１１０の一部（図６にＩで示す部分）を示す分解図である。図８は、電池１１０の一部（図７にＩＩで示す部分）を展開して示す模式図である。図９は、組電池１１０の模式図である。なお、図１および図２に示す組電池１０との共通構成については同じ符号を付して説明を省略する。

図６および図７に示すように、組電池１１０は、複数の電池ユニット１１（１１Ａ～１１Ｇ）が積層されて構成されている。電池ユニット１１は、複数の単電池１と、電池外装体２と、ブスバー３とを備える（図１および図２参照）。電池ユニット１１は、図１および図２に示す組電池１０とほぼ同じ構成である。

図７および図９に示すように、第１層（最上層）の電池ユニット１１（電池ユニット１１Ａ）では、単電池１（単電池１Ａ）の正極リード５５は、ブスバー３（第１層ブスバー３Ａ）の第１の導電層３２に電気的に接続されている。単電池１（単電池１Ａ）の負極リード５６は、ブスバー３（第１層ブスバー３Ａ）の第２の導電層３４に電気的に接続されている。
第１層ブスバー３Ａの第２の導電層３４の一方の端部は、第２層ブスバー３Ｂの第２の導電層３４の一方の端部と、接続部３８（第１の接続部３８Ａ）を介して電気的に接続されている。

第２層の電池ユニット１１（電池ユニット１１Ｂ）では、単電池１（単電池１Ｂ）の正極リード５５は、ブスバー３（第２層ブスバー３Ｂ）の第２の導電層３４に電気的に接続されている。単電池１（単電池１Ｂ）の負極リード５６は、ブスバー３（第２層ブスバー３Ｂ）の第１の導電層３２に電気的に接続されている。
第２層ブスバー３Ｂの第１の導電層３２の他方の端部は、第３層ブスバー３Ｃの第１の導電層３２の他方の端部と、接続部３８（第２の接続部３８Ｂ）を介して電気的に接続されている。

第３層の電池ユニット１１（電池ユニット１１Ｃ）では、単電池１（単電池１Ｃ）の正極リード５５は、ブスバー３（第３層ブスバー３Ｃ）の第１の導電層３２に電気的に接続されている。単電池１（単電池１Ｃ）の負極リード５６は、ブスバー３（第３層ブスバー３Ｃ）の第２の導電層３４に電気的に接続されている。
第３層ブスバー３Ｃの第２の導電層３４の一方の端部は、第４層ブスバー３Ｄの第２の導電層３４の一方の端部と、接続部３８（第３の接続部３８Ｃ）を介して電気的に接続されている。

第４層の電池ユニット１１（電池ユニット１１Ｄ）では、単電池１（単電池１Ｄ）の正極リード５５は、ブスバー３（第４層ブスバー３Ｄ）の第２の導電層３４に電気的に接続されている。単電池１（単電池１Ｄ）の負極リード５６は、ブスバー３（第４層ブスバー３Ｄ）の第１の導電層３２に電気的に接続されている。

図８に示すように、組電池１１０は、積層された複数の電池ユニット１１を展開することもできる。

組電池１１０は、並列配置された複数の単電池１を備えた電池ユニット１１を複数用意し、これら複数の電池ユニット１１を直列に配置した構造とすることができる。例えば、組電池１１０では、図６および図９に示すように、電池ユニット１１を構成する３つの単電池１（電池群）はブスバー３によって並列に接続される。７つの電池ユニット１１は、直列に接続されている。

図１および図２に示す組電池１０では、複数の単電池１はブスバー３によって並列に接続される。図６および図９に示す組電池１１０では、複数の単電池１はブスバー３によって並列および直列に接続される。このように、ブスバー３は複数の接続形態に対応できる。また、ブスバー３は、構造が簡略であるため複数の単電池１を接続する作業が容易となる。ブスバー３は、単電池１のリード５５，５６を同じ面側（図１において上面側）から接続できるため、組み立てが容易である。

図１０は、ブスバー３を用いた組電池のさらに他の例である組電池２１０の構成図である。なお、既出の組電池との共通構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図１０に示すように、組電池２１０は、複数の電池ユニット１１と、熱拡散シート１２とを備える。熱拡散シート１２は、厚さ方向（Ｚ方向）に隣り合う電池ユニット１１，１１の間に設けられる。熱拡散シート１２は、例えば、グラファイトなどの炭素系材料を含む。熱拡散シート１２は、グラファイトシートであることが好ましい。グラファイトシートの厚さは、例えば単層当たり１０～１０００μｍが好ましい。

グラファイトシートの特性としては、例えば、平面方向の熱伝導率が１００～３０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、厚さ方向の熱伝導率が１～３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）等が挙げられる。熱伝導率の測定法としては、例えばＡＳＴＭ Ｄ５４７０、ＡＳＴＭ Ｅ１５３０、ＪＩＳ Ｒ２６１６、ＡＳＴＭ Ｄ５９３０、ＪＩＳ Ｒ１６１１などがある。

熱拡散シート１２は、外装板６（詳しくは基板部１１）における熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する。そのため、熱拡散シート１２は、単電池１で発生した熱を面内方向に拡散させることができる。よって、通電時の単電池１の温度上昇を抑制し、複数の単電池１の間の温度差を小さくできる。

図１１は、単電池１のリード５５，５６とブスバー３との接続構造の例を示す分解斜視図である。図１２は、前記接続構造を分解して示す平面図である。図１１および図１２に示すように、この接続構造は、ブスバー３と、一対の接着性樹脂フィルム２１（接着性樹脂層）と、リード５５，５６と、リード封止層２２と、カバーフィルム２３と、を備える。

接着性樹脂フィルム２１は、ブスバー３の上面に貼り付けられる。接着性樹脂フィルム２１は、ポリオレフィン系（ポリプロピレン、ポリエチレンなど）、ポリウレタン系、ポリエーテル系などの接着性樹脂で構成される。接着性樹脂フィルム２１は、例えば、矩形枠状に形成されている。符号２４は接着性樹脂フィルム２１の開口である。開口２４は、例えば矩形状である。接着性樹脂フィルム２１は、平面視においてリード５５，５６と通電部４１，４２との接続箇所の少なくとも一部を囲む。図１１および図１２に示す２つの接着性樹脂フィルム２１，２１は、それぞれリード５５，５６の先端部分５５ａ，５６ａを囲んで設けられている。接着性樹脂フィルム２１の外形は、平面視において通電部４１，４２よりやや大きい矩形状が好ましい。接着性樹脂フィルム２１の大部分の領域は通電部４１，４２に重ねられる。接着性樹脂フィルム２１は、ブスバー３の上面に熱融着等により固定されるのが好ましい。

図１２に示すように、リード５５，５６は、通電部４１，４２および接着性樹脂フィルム２１の上面に重ねて設置される。平面視において、リード５５，５６の先端部分５５ａ，５６ａは開口２４内に位置し、第１の通電部４１に接触する。リード５５，５６の延出部分５５ｂ，５６ｂ（収容体５１から延出した部分）の基端部分５５ｃ，５６ｃは、接着性樹脂フィルム２１の上面に当接する。

図１１および図１２に示すように、リード封止層２２は、例えば、長さ方向がＸ方向に沿う長方形状に形成されている。図１２に示すように、リード封止層２２は、リード５５，５６の基端部分５５ｃ，５６ｃ、および、接着性樹脂フィルム２１の部分領域２１ａ（基端部分５５ｃ，５６ｃに対して両側方に隣接する接着性樹脂フィルム２１の部分）を覆う。リード５５，５６の基端部分５５ｃ，５６ｃは、延出部分５５ｂ，５６ｂの基端５５ｂ１，５６ｂ１を含む一定の長さ範囲の部分である。リード封止層２２は、例えば、ポリオレフィン系（ポリプロピレン、ポリエチレン等）、ポリエステル系などの樹脂で構成される。

カバーフィルム２３は、例えば、ポリオレフィン系（ポリプロピレン、ポリエチレンなど）、ポリウレタン系、ポリエーテル系などの接着性樹脂で構成される。カバーフィルム２３は、例えば、長さ方向がＸ方向に沿う長方形状であって、２つの通電部４１，４２を一括して覆うことができる長さを有する。カバーフィルム２３は、リード５５，５６の延出部分５５ｂ，５６ｂ、通電部４１，４２、接着性樹脂フィルム２１、および、リード封止層２２の前部分２２ａを覆う。前部分２２ａは、リード封止層２２のうちリード先端方向側の側縁２２ｂを含む部分であって、リード封止層２２の長さ方向に沿う帯状部分である。前部分２２ａは接着性樹脂フィルム２１に重なっている。カバーフィルム２３は、延出部分５５ｂ，５６ｂ、通電部４１，４２、接着性樹脂フィルム２１、および前部分２２ａに、熱融着、接着等により接合されるのが好ましい。カバーフィルム２３は、例えば、ポリエステル系、ポリオレフィン系（ポリプロピレン、ポリエチレンなど）などの樹脂で構成される。

前記接続構造は、次に示す効果を奏する。図４および図５に示すように、ブスバー３の第１の導電層３２および第２の導電層３４には、接続されるリード５５，５６の材料と同じ材料が用いられるとは限らない。異種金属の接続箇所は、水に触れると腐食が生じやすいことが知られている。
図１１および図１２に示すように、前記接続構造では、リード５５，５６の延出部分５５ｂ，５６ｂ、通電部４１，４２、接着性樹脂フィルム２１、および、リード封止層２２の前部分２２ａを覆うカバーフィルム２３が設けられるため、リード５５，５６と通電部４１，４２との接続箇所に水または外気が浸入するのを防ぐことができる。よって、リード５５，５６と導電層３２，３４とが異なる金属材料で構成されている場合でも、前記接続箇所における腐食の発生を防ぐことができる。

前記接続構造は、リード５５，５６と通電部４１，４２との接続箇所の少なくとも一部を囲む接着性樹脂フィルム２１が設けられているため、前記接続箇所を囲むカバーフィルム２３を接着性樹脂フィルム２１により確実に通電部４１，４２に接着できる。そのため、リード５５，５６と通電部４１，４２との接続箇所に水または外気が浸入するのを防ぐことができる。よって、前記接続箇所における腐食の発生を防ぐことができる。

リード５５，５６の基端部分５５ｃ，５６ｃはリード封止層２２によって覆われている。リード封止層２２の前部分２２ａはカバーフィルム２３によって覆われている。そのため、リード５５，５６の延出部分５５ｂ，５６ｂはほぼ全面がカバーフィルム２３およびリード封止層２２によって覆われる。よって、リード５５，５６が水または外気に触れるのを防ぎ、リード５５，５６の腐食を防ぐことができる。

なお、図１１および図１２に示すカバーフィルム２３は、２つの通電部４１，４２を一括して覆うように形成されているが、カバーフィルムは、２つの通電部４１，４２を個別に覆う構成であってもよい。接着性樹脂フィルムは、リードと通電部との接続箇所の少なくとも一部を囲むことができる形状であればよく、例えば円環状等であってもよい。

図１３は、組電池１０を用いた電動装置の例を模式的に示す図である。
電動装置４００は、駆動機構４０１によって移動可能な車両である。電動装置４００は、車体４０２と、車輪４０３とを備える。駆動機構４０１は、組電池１０からの給電によって稼働するモータ等であり、車輪４０３を駆動させる。車体４０２は、駆動機構４０１および組電池１０を搭載する。
電動装置としては、電動バイク、電動自転車、ロボット、電動車いす、農業機械、エスカレータ、洗濯機、冷蔵庫などでもよい。

本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
図２に示す組電池では、外装板６，６は、いずれも複数の筒状部１４にわたって幅方向に連続して形成されているが、外装板は、向かい合う外装板のうちいずれか一方のみが複数の筒状部にわたって幅方向に連続して形成され、他方の外装板は筒状部ごとにそれぞれ独立した構成であってもよい。

電池外装体の筒状部の形状は、六角筒状に限定されない。例えば、電池外装体を構成する第１の外装板が基板部と一対の側板部を有し、かつ、第２の外装板が傾斜や凹凸がなく平面板状であると、筒状部は四角筒状となる。第１の外装板の一対の側板部が、拡幅しつつ第２の外装板に近づくように傾斜していると、筒状部は台形筒状となる。この電池外装体では、ブスバーは第２の外装板に接して配置することができる。この電池外装体は、第２の外装板が平面板状であるため、外装板の加工の容易さの観点で好ましい。

図１４は、組電池１０の変形例である組電池１０Ａの斜視図である。電池外装体１０２を構成する一対の外装板１０６，１０６のうち第１外装板１０６Ａは、図１に示す第１外装板６Ａと同様に、基板部１１と、基板部１１に対して傾斜した側板部１２，１２とを有する。第２外装板１０６Ｂは、平面板状に形成されている。ブスバー３は、第２外装板１０６Ｂに重ねられる。電池外装体１０２の筒状部１１４は台形筒状となっている。

図５に示すブスバー３では、第２の通電部４２を露出させる第２の切欠き３７は、樹脂層３１，３３および導電層３２に形成されているが、実施形態のブスバーはこの構造に限定されない。
図１５は、第２実施形態のブスバー１０３の分解斜視図である。ブスバー１０３は、第２の切欠き３７に代えて第２の切欠き１３７が形成されている点で、図５に示すブスバー３と異なる。第２の切欠き１３７は、第３の樹脂層３５に形成されている。この実施形態では、第３の樹脂層３５に、複数の第２の切欠き１３７が形成されている。複数の第２の切欠き１３７は、ブスバー１０３の長さ方向に間隔をおいて形成されている。
第２の切欠き１３７は、ブスバー１０３の厚さ方向（Ｚ方向）から見て矩形状とすることができる。第２の切欠き１３７は、第３の樹脂層３５の第１の側縁（第１の樹脂層３１の第１の側縁３１ｂと重なる側縁）を起点として第２の側縁に向かって凹状に形成されている。第２の切欠き１３７は、第２の導電層３４の一部である第２の通電部１４２を露出させる。第２の通電部１４２は、第２の導電層３４の第１面３４ａの一部領域である。
ブスバー１０３は、第２の切欠き１３７の構造が簡略であるため、製造が容易であるという利点がある。

図５に示すブスバー３では、第１の切欠き３６が第１の樹脂層３１に形成され、第２の切欠き３７が樹脂層３１，３２および樹脂層３３に形成されているが、実施形態のブスバーはこの構造に限定されない。例えば、第１の切欠きは第２の樹脂層３３、第２の導電層３４および第３の樹脂層３５に形成されていてもよい。この場合、第１の切欠きによって露出する第１の通電部は、第１の導電層３２の第１面３２ａの一部である。第２の切欠きは、第３の樹脂層３５に形成されていてもよい。この場合、第２の切欠きによって露出する第２の通電部は、第２の導電層３４の第１面３４ａの一部である。

実施形態のブスバーは、第１および第２の導電層（第１実施形態では導電層３２，３４）と、主絶縁層（第１実施形態では樹脂層３３）と、２つの被覆絶縁層（第１実施形態では樹脂層３１，３５）とを基本構成とする。主絶縁層は、第１および第２の導電層を隔てる。主絶縁層は、第１の導電層の内面と第２の導電層の内面とに挟まれている。被覆絶縁層は、第１および第２の導電層の外面（主絶縁層側の面とは反対の面）をそれぞれ覆う。

第１の通電部は、第１の導電層の内面の一部でもよいし、外面の一部でもよい。第１の通電部が第１の導電層の内面の一部である場合、第１の切欠きは、主絶縁層と、第２の導電層と、第２の導電層を覆う被覆絶縁層とに形成される。第１の通電部が第１の導電層の外面の一部である場合、第１の切欠きは、第１の導電層を覆う被覆絶縁層に形成される。
第２の通電部は、第２の導電層の内面の一部でもよいし、外面の一部でもよい。第２の通電部が第２の導電層の内面の一部である場合、第２の切欠きは、主絶縁層と、第２の導電層と、第２の導電層を覆う被覆絶縁層とに形成される。第２の通電部が第２の導電層の外面の一部である場合、第２の切欠きは、第２の導電層を覆う被覆絶縁層に形成される。

図５に示すブスバー３では、第１の切欠き３６が第１の樹脂層３１に形成され、第２の切欠き３７が樹脂層３１，３２および樹脂層３３に形成されているが、実施形態のブスバーはこの構造に限定されない。例えば、主絶縁層（第１実施形態では第２の樹脂層３３）は、単層構造に限らず多層構造であってもよい。導電層（第１の導電層３２および第２の導電層３４）、および被覆絶縁層（第１の樹脂層３１および第３の樹脂層３５）も、それぞれ多層構造であってもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 単電池（電池）
２，１０２ 電池外装体
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ ブスバー
６，６Ａ，６Ｂ，１０６Ａ，１０６Ｂ 外装板
７ 当接部
１０，１０Ａ，１１０，２１０ 組電池
１４，１１４ 筒状部
３１ 第１の樹脂層（第１の絶縁層）
３２ 第１の導電層
３３ 第２の樹脂層（第２の絶縁層）
３４ 第２の導電層
３５ 第３の樹脂層（第３の絶縁層）
３６ 第１の切欠き
３７，１３７ 第２の切欠き
４１ 第１の通電部
４２，１４２ 第２の通電部
５５ 正極リード（第１の電極端子）
５６ 負極リード（第２の電極端子）
４００ 電動装置
４０１ 駆動機構

Claims (8)

1. 第１の電極端子および第２の電極端子を有する電池に電気的に接続されるブスバーと、前記第１の電極端子と、前記第２の電極端子と、カバーフィルムと、を有し、
   前記ブスバーは、第１の絶縁層、第１の導電層、第２の絶縁層、第２の導電層、および第３の絶縁層がこの順で積層された構造を有し、
   前記第１の導電層の一部は、前記第１の電極端子と電気的に接続可能な第１の通電部として露出し、
   前記第２の導電層の一部は、前記第２の電極端子と電気的に接続可能な第２の通電部として露出し、
   前記第１の絶縁層と前記第３の絶縁層のうち少なくとも一方は、樹脂で形成され、
   前記第１の電極端子は、前記第１の通電部と電気的に接続され、
   前記第２の電極端子は、前記第２の通電部と電気的に接続され、
   前記カバーフィルムは、前記第１の通電部と前記第１の電極端子との接続箇所、および、前記第２の通電部と前記第２の電極端子との接続箇所を覆う、
   接続構造。
2. 前記第１の絶縁層に、前記第１の通電部を露出させる第１の切欠きが形成され、
   前記第１の絶縁層、前記第１の導電層、および前記第２の絶縁層に、前記第２の通電部を露出させる第２の切欠きが形成されている、請求項１記載の接続構造。
3. 前記第１の絶縁層に、前記第１の通電部を露出させる第１の切欠きが形成され、
   前記第３の絶縁層に、前記第２の通電部を露出させる第２の切欠きが形成されている、請求項１記載の接続構造。
4. 複数の前記電池をさらに備え、
   前記第１の電極端子のうち少なくとも１つは、前記第１の通電部と電気的に接続され、
   前記第２の電極端子のうち少なくとも１つは、前記第２の通電部と電気的に接続されている、請求項１～３のうちいずれか１項に記載の接続構造。
5. 前記電池は、扁平形状である、請求項４記載の接続構造。
6. 前記電池は、電池本体と、前記電池本体を収容する内部空間を有する収容体と、を備え、
   前記収容体は、金属層と樹脂層とが積層された積層体から構成され、前記樹脂層が前記内部空間の側に向けられている、請求項４または５に記載の接続構造。
7. 前記電池を外装する電池外装体をさらに備え、
   前記電池外装体は、少なくとも一対の向かい合う外装板を備え、
   前記外装板は、幅方向に間隔をおいて複数の当接部で互いに当接し、
   前記当接部によって区画された複数の筒状部に、それぞれ前記電池が収容されている、請求項４～６のうちいずれか１項に記載の接続構造。
8. 前記電池外装体を介して複数の前記電池のうち２以上と接触する熱拡散シート、をさらに備え、
   前記熱拡散シートは、前記電池外装体の被接触面における熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する、請求項７記載の接続構造。

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