JP7467394B2 - バスバーモジュール、電池モジュール、及び、リユース電池モジュール製造方法 - Google Patents

バスバーモジュール、電池モジュール、及び、リユース電池モジュール製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、バスバーモジュール、電池モジュール、及び、リユース電池モジュール製造方法に関する。
例えば、特許文献１には、互いに離間して形成された複数の溶接部を有すると共に、前記複数の溶接部の間に破断可能な破断部が設けられたバスバーが開示されている。このバスバーは、溶接不良が生じた場合に１モジュール分の材料を廃棄することなく、溶接をやり直すことができるものである。
特開２０１５－１９８０７１号公報
ところで、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の電動車両は、近年、多くの電池を搭載するようになっている。このような電動車両に搭載された電池は、近年の電動車両の増加に伴って、今後、廃車を迎える車両の電池廃棄処理の増加が予想されている。このため、このような電池は、リユース（再利用）等によって廃棄量を減らすことが望まれているが、例えば、上述の特許文献１に記載されたようなバスバーも、これに応じてリユースし易い構成が望まれている。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適正にリユースすることができるバスバーモジュール、電池モジュール、及び、リユース電池モジュール製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るバスバーモジュールは、複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、前記バスバーに電気的に接続される検出導体とを備え、前記バスバーは、それぞれ異なる前記電極端子に接合される一対の電極接合部、前記一対の電極接合部を相互に連結しかつ当該一対の電極接合部がそれぞれ前記電極端子に接合された状態で当該一対の電極接合部の間で切断可能である連結部、及び、前記一対の電極接合部からそれぞれ延在する一対の再接合可能部を含み、前記一対の電極接合部と前記連結部とが、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する１次使用時導通接続部を構成する。
上記目的を達成するために、本発明に係るバスバーモジュールは、複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、前記バスバーに電気的に接続される検出導体とを備え、前記バスバーは、それぞれ異なる前記電極端子に接合されかつ相互に分断されている一対の電極接合部、前記一対の電極接合部からそれぞれ延在する一対の再接合可能部、及び、前記一対の再接合可能部に渡って接合される接合部材を含み、前記一対の電極接合部と前記一対の再接合可能部と前記接合部材とが、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する２次使用時導通接続部を構成する。
上記目的を達成するために、本発明に係る電池モジュールは、複数の電池セルと、前記電池セルと電気的に接続されるバスバーモジュールとを備え、前記バスバーモジュールは、前記複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、前記バスバーに電気的に接続される検出導体とを備え、前記バスバーは、それぞれ異なる前記電極端子に接合される一対の電極接合部、前記一対の電極接合部を相互に連結しかつ当該一対の電極接合部がそれぞれ前記電極端子に接合された状態で当該一対の電極接合部の間で切断可能である連結部、及び、前記一対の電極接合部からそれぞれ延在する一対の再接合可能部を含み、前記一対の電極接合部と前記連結部とが、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する１次使用時導通接続部を構成する。
上記目的を達成するために、本発明に係る電池モジュールは、複数の電池セルと、前記電池セルと電気的に接続されるバスバーモジュールとを備え、前記バスバーモジュールは、前記複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、前記バスバーに電気的に接続される検出導体とを備え、前記バスバーは、それぞれ異なる前記電極端子に接合されかつ相互に分断されている一対の電極接合部、前記一対の電極接合部からそれぞれ延在する一対の再接合可能部、及び、前記一対の再接合可能部に渡って接合される接合部材を含み、前記一対の電極接合部と前記一対の再接合可能部と前記接合部材とが、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する２次使用時導通接続部を構成する。
上記目的を達成するために、本発明に係るリユース電池モジュール製造方法は、複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、前記バスバーに電気的に接続される検出導体とを備え、前記バスバーが、それぞれ異なる前記電極端子に接合される一対の電極接合部、前記一対の電極接合部を相互に連結する連結部、及び、前記一対の電極接合部からそれぞれ延在する一対の再接合可能部を含むバスバーモジュールの、前記一対の電極接合部をそれぞれ前記異なる電極端子に接合し、前記一対の電極接合部と前記連結部とによって、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する１次使用時導通接続部を構成し、前記複数の電池セルによって電池モジュールを構成する１次使用時接続工程と、前記一対の電極接合部がそれぞれ前記電極端子に接合された状態で当該一対の電極接合部の間で前記連結部を切断して前記一対の電極接合部を相互に分断し、前記電池モジュールを構成する前記複数の電池セルを相互に分離可能な状態とする切断工程と、前記分離可能な状態とされた前記複数の電池セルのうち入れ替えを要する前記電池セルを入れ替えると共に、当該入れ替えられた前記電池セルを含む２つの前記電池セルにそれぞれ設けられた前記再接合可能部に渡って接合部材を接合し、前記一対の電極接合部と前記一対の再接合可能部と前記接合部材とによって、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する２次使用時導通接続部を構成し、少なくとも入れ替えられた前記電池セルを含むリユース電池モジュールを構成する２次使用時接続工程とを含む。
本発明に係るバスバーモジュール、電池モジュール、及び、リユース電池モジュール製造方法は、適正にリユースすることができる、という効果を奏する。
図１は、実施形態に係る電池パックのリユース前の概略構成を表す斜視図である。 図２は、実施形態に係る電池パックのリユース前の概略構成を表す分解斜視図である。 図３は、実施形態に係る電池パックが備えるリユース前のバスバーの概略構成を表す部分斜視図である。 図４は、実施形態に係る電池パックのリユース後の概略構成を表す斜視図である。 図５は、実施形態に係る電池パックが備えるリユース後のバスバーの概略構成を表す部分斜視図である。 図６は、実施形態に係るリユース電池モジュール製造方法を表すフローチャートである。 図７は、変形例に係る電池パックが備えるバスバーの概略構成を表す部分斜視図である。 図８は、変形例に係る電池パックが備えるバスバーの概略構成を表す部分斜視図である。 図９は、変形例に係る電池パックが備えるバスバーの概略構成を表す部分斜視図である。
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
なお、以下の説明では、互いに交差する第１方向、第２方向、及び、第３方向のうち、第１方向を「配列方向Ｘ」といい、第２方向を「幅方向Ｙ」といい、第３方向を「高さ方向Ｚ」という。ここでは、第１方向としての配列方向Ｘと第２方向としての幅方向Ｙと第３方向としての高さ方向Ｚとは、相互に直交する。以下の説明で用いる各方向は、特に断りの無い限り、各部が相互に組み付けられた状態での方向として説明する。
［実施形態］
図１、図２に示す本実施形態に係るバスバーモジュール１は、車両に搭載される電池パック１００に適用される。電池パック１００は、例えば、モータ等の電動機を駆動源として備える車両（電気自動車やハイブリッド車等）に搭載されるものであり、当該電動機に対する給電等に供されるものである。電池パック１００は、電池モジュール１１０と、監視装置１２０とを備える。電池モジュール１１０は、組電池１１１と、バスバーモジュール１とを備える。
組電池１１１は、配列方向Ｘに沿って配列された複数の電池セル（単電池）１１２によって構成される。バスバーモジュール１は、組電池１１１を構成する複数の電池セル１１２と電気的に接続される。監視装置１２０は、各電池セル１１２の状態（電圧、電流、温度等）を監視する電池監視ユニットを構成する演算装置であり、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）・マイコン等である。バスバーモジュール１は、各電池セル１１２とこの監視装置１２０とを電気的に接続するものである。監視装置１２０は、バスバーモジュール１を介して得られる電池セル１１２の状態を表す情報（電圧情報、電流情報、温度情報等）に基づいて各電池セル１１２の状態を監視し充放電制御等の各種制御に利用する。
ここではまず、図１、図２等を参照して、バスバーモジュール１の接続対象である各電池セル１１２について説明しておく。各電池セル１１２は、それぞれ、セル本体１１３と、２つの電極端子１１４とを有する。セル本体１１３は、電池セル１１２を構成する主たる部分である。ここでは、セル本体１１３は、略直方体板状に形成され、内部に各部が収容される。２つの電極端子１１４は、セル本体１１３のいずれかの場所に外方に露出させた状態で各々設けられる。２つの電極端子１１４は、一方が正極となり、他方が負極となる。電極端子１１４は、例えば、セル本体１１３の外壁面に設けた板状のものでもよいし、セル本体１１３の外壁面から突出させた柱状の極柱であってもよい。ここでは、電極端子１１４は、略矩形板状に形成された電極であるものとして説明する。組電池１１１は、それぞれの電池セル１１２のいずれか一方の電極端子１１４を一列に並べ、かつ、他方の電極端子１１４も一列に並べた状態で、それぞれの電池セル１１２を連ねて配列している。このため、この電池モジュール１１０では、一列に並べられた電極端子１１４からなる電極端子群１１５が２箇所に設けられている。ここでは、電池セル１１２は、各セル本体１１３が略直方体板状に形成されており、その６つの外壁面のうちの１つに正負それぞれの電極端子１１４を設けている。このため、電池モジュール１１０は、配列方向Ｘに沿って配列された電池セル１１２によって全体として略直方体状に形成され、複数の電池セル１１２からなる集合体として６つの壁面を有している。そして、この電池モジュール１１０は、集合体の６つの壁面のうちの１つにそれぞれの電極端子群１１５が設けられている。バスバーモジュール１は、このような構成の電池モジュール１１０に対して、それぞれの電極端子群１１５のうちの少なくとも一方に電気的に接続される。ここでは、バスバーモジュール１は、２つの電極端子群１１５の双方に電気的に接続される。
このような構成にあって、本実施形態のバスバーモジュール１は、電池セル１１２の電極端子１１４に電気的に接続されるバスバー１０に再接合可能部１３が付加されていることで、適正にリユースすることができる構成を実現している。図１、図２、図３は、リユース前の１次使用時におけるバスバーモジュール１、電池モジュール１１０を表している。一方、図４、図５は、リユース後の２次使用時におけるバスバーモジュール１、電池モジュール１１０を表している。以下、各図を参照してバスバーモジュール１の構成について詳細に説明する。
以下では、まず、図１、図２、図３を参照してリユース前のバスバーモジュール１、電池モジュール１１０について説明した後、図４、図５を参照してリユース後のバスバーモジュール１、電池モジュール１１０について説明する。なお、以下の説明では、図４、図５に示すリユース後の電池モジュール１１０を特に「リユース電池モジュール１１０Ｒ」という場合がある。同様に、リユース後のバスバーモジュール１を特に「リユースバスバーモジュール１Ｒ」という場合があり、リユース後のバスバー１０を特に「リユースバスバー１０Ｒ」という場合があり、リユース後の電池セル１１２を特に「リユース電池セル１１２Ｒ」という場合がある。
具体的には、図１、図２、図３に示すリユース前のバスバーモジュール１は、バスバー１０と、ケース２０と、検出導体３０とを備える。バスバー１０は、複数の電池セル１１２がそれぞれ有する電極端子１１４を電気的に接続する接続端子である。ケース２０は、バスバー１０を収容、保持する筐体である。検出導体３０は、バスバー１０に電気的に接続され、各バスバー１０と上記監視装置１２０とを電気的に接続する検出線である。バスバーモジュール１は、この他、サーミスタや各種センサ等を備えていてもよい。
バスバー１０は、配列された複数の電池セル１１２のうちの少なくとも１つを接続対象とし、その接続対象となる電池セル１１２が有する２つの電極端子１１４のうちの１つに対して電気的に接続される。より具体的には、バスバー１０は、配列方向Ｘに沿って隣接する電池セル１１２がそれぞれ有する２つの電極端子１１４の一方同士を電気的に接続する電極接続バスバーを構成する。バスバー１０は、電池モジュール１１０において要求される複数の電池セル１１２の接続方式に応じて、隣接する電池セル１１２の電極端子１１４同士を相互に電気的に接続する。バスバー１０は、電池モジュール１１０において複数の電池セル１１２を直列接続する場合には、隣接する一方の電池セル１１２において正極を構成する電極端子１１４と、他方の電池セル１１２において負極を構成する電極端子１１４とを接続する。この場合、電池モジュール１１０は、それぞれの電極端子群１１５において、正極の電極端子１１４と負極の電極端子１１４とが交互に配置されている。バスバー１０は、電池モジュール１１０において複数の電池セル１１２を並列接続する場合には、隣接する電池セル１１２の正極を構成する電極端子１１４同士、又は、負極を構成する電極端子１１４同士を接続する。この場合、電池モジュール１１０は、それぞれの電極端子群１１５において、同極のものが並べて配置されている。
なお、電池モジュール１１０は、バスバー１０で連結されない電極端子１１４が２つ存在しており、その内の一方が総正極となり、その内の他方が総負極となる。ここでの各図は、電池モジュール１１０において複数の電池セル１１２が直列接続された場合、すなわち、それぞれの電極端子群１１５において、正極と負極の電極端子１１４が交互に配置されている場合を例示しており、一方の電極端子群１１５に、総正極、及び、総負極の双方が位置している。そして、電池モジュール１１０は、これら総正極、総負極となる電極端子１１４に対してそれぞれ総正極バスバー１１６、総負極バスバー１１７が電気的に接続されている。これら総正極バスバー１１６、総負極バスバー１１７も、バスバー１０と同様に、後述するようなリユース可能とする構造を備えていてもよい。
本実施形態のバスバー１０は、リユース前のバスバーモジュール１において、一対の電極接合部１１、連結部１２、及び、一対の再接合可能部１３を含んで構成され、これらが導電性を有する金属材料によって一体で形成される。バスバー１０は、一対の電極接合部１１、連結部１２、及び、一対の再接合可能部１３によって、全体として略コの字型形板状に形成される。
一対の電極接合部１１は、それぞれ異なる電極端子１１４に接合される部分である。各電極接合部１１は、それぞれ異なる電極端子１１４に対して接合されることで、当該電極端子１１４に電気的に接続される。すなわち、一対の電極接合部１１のうち第１の電極接合部１１は、第１の電池セル１１２に設けられた第１の電極端子１１４に接合される。一方、一対の電極接合部１１のうち第２の電極接合部１１は、第１の電池セル１１２に隣接して位置する第２の電池セル１１２に設けられた第２の電極端子１１４に接合される。本実施形態の電極接合部１１と電極端子１１４との接合の形式は、溶接接合である。つまりここでは、一対の電極接合部１１は、それぞれ略矩形状の溶接領域として形成される。そして、各電極接合部１１は、電極端子１１４に対して溶接（例えば、レーザ溶接等）されることで、当該電極端子１１４に電気的に接続される。なお、電極接合部１１と電極端子１１４との接合の形式は、溶接接合に限らず、例えば、溶接接合にかえてボルト接合等が採用されることも許容される。
連結部１２は、一対の電極接合部１１を相互に連結する部分である。連結部１２は、複数の電池セル１１２の配列方向Ｘに沿って一対の電極接合部１１の間に渡って延在し、当該一対の電極接合部１１と一体で形成される。つまり、一対の電極接合部１１は、配列方向Ｘに対して当該連結部１２を介在させて一連なりとなっている。
ここでは、連結部１２は、接続タブ部１２ａを含んで構成される。接続タブ部１２ａは、検出導体３０が電気的に接続される部分である。接続タブ部１２ａは、連結部１２において配列方向Ｘの中央部分から幅方向Ｙに沿って一方側に突出して板状に形成される。
そして、本実施形態の連結部１２は、一対の電極接合部１１がそれぞれ電極端子１１４に接合（溶接）された状態で当該一対の電極接合部１１の間で切断可能である。連結部１２は、一対の電極接合部１１の間で切断されることで、一方の電極接合部１１と他方の電極接合部１１とを分断可能である。
ここでは、連結部１２は、切断可能な部位に形成された切り込み部１２ｂを有する。切り込み部１２ｂは、連結部１２において切断可能な部位の目印となる部分である。ここでは、切り込み部１２ｂは、幅方向Ｙに沿って凹部状に切り込まれた部位として形成されている。切り込み部１２ｂは、連結部１２において、接続タブ部１２ａの配列方向Ｘの両側にそれぞれ設けられる。また、各切り込み部１２ｂは、幅方向Ｙに対して連結部１２の両側に対向して一対で設けられる。つまりここでは、切り込み部１２ｂは、幅方向Ｙに対して対向した一対を１組とし、接続タブ部１２ａの配列方向Ｘの両側にそれぞれ１組ずつ、合計２組が設けられる。
一対の再接合可能部１３は、一対の電極接合部１１からそれぞれ延在する部分である。一対の再接合可能部１３は、一対の電極接合部１１からそれぞれ幅方向Ｙに沿って延在し、当該各電極接合部１１と一体で形成される。すなわち、一対の再接合可能部１３のうち第１の再接合可能部１３は、第１の電極接合部１１に連接して設けられ、当該第１の電極接合部１１から幅方向Ｙに沿って延在する。一方、一対の再接合可能部１３のうち第２の再接合可能部１３は、第２の電極接合部１１に連接して設けられ、当該第２の電極接合部１１から幅方向Ｙに沿って延在する。言い換えれば、第１の電極接合部１１と第１の再接合可能部１３とは、一体で形成され、配列方向Ｘに対して連結部１２を基準として一方側に位置する。第２の電極接合部１１と第２の再接合可能部１３とは、一体で形成され、配列方向Ｘに対して連結部１２を基準として他方側に位置する。そして、一対の再接合可能部１３は、配列方向Ｘに対して上述の切り込み部１２ｂ等やスリット形状を介在させて相互に分断されている。一対の再接合可能部１３は、後述するようにバスバーモジュール１、電池モジュール１１０のリユース時に、接合部材１５Ｒによって相互に接合されて２次使用時導通接続部１６Ｒを構成する部分である（図４、図５参照）。ここでは、一対の再接合可能部１３は、それぞれ略矩形状の溶接領域として形成される。
上記のように構成される一対の電極接合部１１と連結部１２とは、リユース前の状態において、異なる電極端子１１４に渡って設けられ当該異なる電極端子１１４同士を電気的に接続する１次使用時導通接続部１４を構成する。１次使用時導通接続部１４は、リユース前のバスバーモジュール１において、隣接する一方の電池セル１１２の電極端子１１４と、他方の電池セル１１２の電極端子１１４とを導通接続する部分である。１次使用時導通接続部１４は、配列方向Ｘに沿って隣接する一方の電池セル１１２の電極端子１１４と、他方の電池セル１１２の電極端子１１４とに渡って延在し、各電極接合部１１がそれぞれ異なる電極端子１１４に接合（溶接）されている。
ケース２０は、上記のように構成されるバスバー１０を配列方向Ｘに沿って複数並べて収容、保持する。ケース２０は、バスバー１０を収容する収容室が配列方向Ｘに沿って複数並んで配列され、当該各収容室がヒンジ等の変位吸収構造を介して相互に連結されることで構成されている。ケース２０は、各収容室にそれぞれ１つずつバスバー１０を収容し、各電極接合部１１を電極端子１１４に接続可能な姿勢で保持する。ケース２０は、電極端子群１１５ごとに１つずつ、合計２つが設けられており、それぞれ電極端子群１１５を構成する電極端子１１４の数に応じた数の収容室を有している。ここでは、一方のケース２０は、上述した総正極バスバー１１６、総負極バスバー１１７を収容、保持する収容室も含んで構成されている。
検出導体３０は、上記のように構成される複数のバスバー１０とそれぞれ電気的に接続され、各バスバー１０と上記監視装置１２０とを電気的に接続する。検出導体３０は、例えば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）によって構成することができる。すなわちこの場合、検出導体３０は、フレキシブルプリント基板を構成する回路体（導体層）によって構成される。検出導体３０は、バスバー１０の接続タブ部１２ａに対して溶接、あるいは、締結されることで、各バスバー１０とそれぞれ電気的に接続される。検出導体３０は、例えば、中継バスバー等を介して接続タブ部１２ａに電気的に接続されてもよい。また、検出導体３０は、フレキシブルプリント基板に限らず、絶縁電線等によって構成されてもよい。
上記のように構成されるバスバーモジュール１は、複数のバスバー１０、ケース２０、検出導体３０がモジュール化された状態で、組電池１１１に組み付けられ、各電極接合部１１が各電極端子１１４に対して接合されることで電池モジュール１１０を構成する。
この構成により、バスバーモジュール１は、リユース前の１次使用時において、各バスバー１０の１次使用時導通接続部１４を介して、隣接する電池セル１１２の電極端子１１４同士を導通接続する。そして、バスバーモジュール１は、検出導体３０を介して各バスバー１０と監視装置１２０とを電気的に接続することで、各電池セル１１２とこの監視装置１２０とを電気的に接続することができる。
次に、図４、図５を参照してリユース後のバスバーモジュール１（リユースバスバーモジュール１Ｒ）、電池モジュール１１０（リユース電池モジュール１１０Ｒ）について説明する。図４、図５に示すリユースバスバーモジュール１Ｒは、リユース電池モジュール１１０Ｒに適用されたバスバーモジュール１であり、リユース前のバスバー１０に対して所定のリユース加工が施されたリユースバスバー１０Ｒを備える。
具体的には、リユースバスバー１０Ｒは、リユース前のバスバー１０において、一対の電極接合部１１がそれぞれ電極端子１１４に接合（溶接）された状態で当該一対の電極接合部１１の間で連結部１２を切断して一対の電極接合部１１を相互に分断することで形成される。つまり、リユース前のバスバー１０において、１次使用時導通接続部１４を構成していた連結部１２は、電極端子１１４に接合された状態の一対の電極接合部１１を相互に切断（分断）するための切断（分断）部位として機能する。言い換えれば、リユース前のバスバー１０の１次使用時導通接続部１４は、リユースのため、連結部１２において一対の電極接合部１１に分断される。連結部１２の切断は、例えば、絶縁カッター等の切断工具を用いて行われる。連結部１２の切断端面にはこのときに生じた切断痕が形成されている。これにより、電池モジュール１１０において、１次使用時導通接続部１４によって相互に接続されていたリユース前の複数の電池セル１１２は、相互に分離可能な状態となる。典型的には、バスバーモジュール１は、入れ替えを要する電池セル１１２に接続されているバスバー１０の各連結部１２が切断される。
なおこのとき、連結部１２は、接続タブ部１２ａの脇に設けられたいずれかの切り込み部１２ｂを目安にして切断されることで、接続タブ部１２ａと検出導体３０との導通接続を維持して切断し易くすることができる。またここでは、ケース２０は、バスバー１０と共には切断されないものとして図示しているがこれに限らず、連結部１２の切断に際し、当該ケース２０の一部も切断されるものであってもよい。
そして、リユースバスバー１０Ｒは、上記ように分離可能な状態となった電池セル１１２のうちリユース電池セル１１２Ｒとして使用可能なものの電極端子１１４を他の電池セル１１２の電極端子１１４に接続する形態として構成される。
より具体的には、リユース電池モジュール１１０Ｒは、少なくとも１つのリユース電池セル１１２Ｒを含んで構成される電池モジュール１１０である。リユース電池モジュール１１０Ｒは、上記のように連結部１２が切断されることで分離可能な状態とされた複数の電池セル１１２のうちの２つの電池セル（少なくとも一方がリユース電池セル１１２Ｒ）にそれぞれ設けられた再接合可能部１３に渡って接合部材１５Ｒが接合されることで構成される。
この場合において、リユースバスバー１０Ｒは、相互に分断された一対の電極接合部１１と一対の再接合可能部１３と接合部材１５Ｒとによって、異なる電極端子１１４に渡って設けられ当該異なる電極端子１１４同士を電気的に接続する２次使用時導通接続部１６Ｒを構成する。
つまりこの場合、リユースバスバー１０Ｒは、それぞれ異なる電極端子１１４に接合（溶接）されかつ相互に分断されている一対の電極接合部１１、一対の電極接合部１１からそれぞれ延在する一対の再接合可能部１３、及び、一対の再接合可能部１３に渡って接合される接合部材１５Ｒを含む。ここでは、一対の再接合可能部１３は、典型的には、それぞれ溶接跡等がない新生面の溶接領域として機能する。そして、本実施形態の接合部材１５Ｒは、例えば、当該一対の再接合可能部１３に対して溶接（例えば、レーザ溶接等）されることで、当該一対の再接合可能部１３に渡って電気的に接続される。
上記のように構成される一対の電極接合部１１と一対の再接合可能部１３と接合部材１５Ｒとは、リユース後の状態において、異なる電極端子１１４に渡って設けられ当該異なる電極端子１１４同士を電気的に接続する２次使用時導通接続部１６Ｒを構成する。２次使用時導通接続部１６Ｒは、リユース後のリユースバスバーモジュール１Ｒにおいて、リユース電池セル１１２Ｒの電極端子１１４と、これと隣接する電池セル１１２（こちらもリユース電池セル１１２Ｒであってもよい。）の電極端子１１４とを導通接続する部分である。２次使用時導通接続部１６Ｒは、配列方向Ｘに沿って隣接する一方の電池セル１１２の電極端子１１４と、他方の電池セル１１２の電極端子１１４とに渡って接合部材１５Ｒを介して延在し、各電極接合部１１がそれぞれ異なる電極端子１１４に接合された状態で維持されている。
上記のように構成されるリユースバスバーモジュール１Ｒは、リユース後の２次使用時において、リユースバスバー１０Ｒの２次使用時導通接続部１６Ｒを介して、リユース電池セル１１２Ｒを含む隣接する電池セル１１２の電極端子１１４同士を導通接続する。そして、リユースバスバーモジュール１Ｒは、検出導体３０を介してリユースバスバー１０Ｒを含む各バスバー１０と監視装置１２０とを電気的に接続することで、リユース電池セル１１２Ｒを含む各電池セル１１２とこの監視装置１２０とを電気的に接続することができる。
なおここでは、リユース電池モジュール１１０Ｒは、複数の電池セル１１２のうちの１つがリユース電池セル１１２Ｒとして入れ替えられたものとして図示しているが、これに限らず、すべての電池セル１１２がリユース電池セル１１２Ｒに入れ替えられたものであってもよい。この場合、リユースバスバーモジュール１Ｒは、すべてのバスバー１０がリユースバスバー１０Ｒを構成することとなる。
次に、図６を参照して、上記のように構成されるリユース電池モジュール１１０Ｒの製造方法（リユース電池モジュール製造方法）について説明する。以下の説明では、図６のフローチャートを基に説明しつつ、適宜他図を参照する。以下で説明するリユース電池モジュール１１０Ｒの製造方法は、作業員が種々の装置、機器、治具等を用いて手作業で行ってもよいし、種々の製造装置によって自動で行われるものであってもよい。
本実施形態のリユース電池モジュール１１０Ｒの製造方法は、１次使用時接続工程（ステップＳ１）と、切断工程（ステップＳ２）と、２次使用時接続工程（ステップＳ３）とを含む。１次使用時接続工程（ステップＳ１）は、電池モジュール１１０を１次使用可能な状態とする工程である。切断工程（ステップＳ２）は、１次使用した電池モジュール１１０において、少なくとも一部の電池セル１１２を入れ替えるためにバスバー１０の連結部１２を切断する工程である。２次使用時接続工程（ステップＳ３）は、１次使用した電池モジュール１１０を構成する複数の電池セル１１２の少なくとも１つをリユース電池セル１１２Ｒとして用いたリユース電池モジュール１１０Ｒを２次使用可能な状態とする工程である。ここでは、このリユース電池モジュール１１０Ｒの製造方法は、作業員によって手作業で行われるものとして説明する。
まず、作業員は、１次使用時接続工程として、複数のバスバー１０、ケース２０、検出導体３０がモジュール化された状態のバスバーモジュール１を組電池１１１に組み付ける。作業員は、バスバーモジュール１の各バスバー１０の一対の電極接合部１１をそれぞれ異なる電極端子１１４に接合（ここでは、溶接）し、一対の電極接合部１１と連結部１２とによって１次使用時導通接続部１４を構成し、複数の電池セル１１２によって電池モジュール１１０を構成する（ステップＳ１）。これにより、バスバーモジュール１は、１次使用時において、各バスバー１０の１次使用時導通接続部１４を介して、隣接する電池セル１１２の電極端子１１４同士を導通接続する。そして、作業員は、検出導体３０を介して各バスバー１０と監視装置１２０とを電気的に接続することで、各電池セル１１２とこの監視装置１２０とを電気的に接続する。
次に、作業員は、１次使用された電池モジュール１１０において、切断工程として、一対の電極接合部１１がそれぞれ電極端子１１４に接合された状態で当該一対の電極接合部１１の間で連結部１２を切断して一対の電極接合部１１を相互に分断し、電池モジュール１１０を構成する複数の電池セル１１２を相互に分離可能な状態とする（ステップＳ２）。この場合、作業員は、複数の電池セル１１２のうち入れ替えを要する電池セル１１２に接続されているバスバー１０の各連結部１２を切断してもよいし、すべてのバスバー１０の各連結部１２を一旦切断してもよい。
次に、作業員は、２次使用時接続工程として、分離可能な状態とされた複数の電池セル１１２のうち入れ替えを要する電池セル１１２をリユース電池セル１１２Ｒに入れ替えると共に、当該入れ替えられたリユース電池セル１１２Ｒを含む２つの電池セル１１２にそれぞれ設けられた再接合可能部１３に渡って接合部材１５Ｒを接合する。ここでは、作業員は、一対の再接合可能部１３に対して接合部材１５Ｒを溶接（例えば、レーザ溶接等）することで、当該一対の再接合可能部１３に渡って接合部材１５Ｒを電気的に接続する。これにより、作業員は、一対の電極接合部１１と一対の再接合可能部１３と接合部材１５Ｒとによって、２次使用時導通接続部１６Ｒを構成し、少なくとも入れ替えられたリユース電池セル１１２Ｒを含むリユース電池モジュール１１０Ｒを構成し（ステップＳ３）、このリユース電池モジュール１１０Ｒの製造方法を終了する。
以上で説明したリユース電池モジュール製造方法は、１次使用時接続工程（ステップＳ１）と、切断工程（ステップＳ２）と、２次使用時接続工程（ステップＳ３）とを含む。１次使用時のバスバーモジュール１、電池モジュール１１０は、バスバー１０において、一対の電極接合部１１がそれぞれ電極端子１１４に接合された状態で当該一対の電極接合部１１の間で切断可能である連結部１２と共に一対の再接合可能部１３を含み、一対の電極接合部１１と連結部１２とが１次使用時導通接続部１４を構成する。一方、２次使用時のリユースバスバーモジュール１Ｒ、リユース電池モジュール１１０Ｒは、リユースバスバー１０Ｒにおいて、一対の電極接合部がそれぞれ異なる電極端子１１４に接合されかつ相互に分断された状態で、一対の電極接合部１１と一対の再接合可能部１３と接合部材１５Ｒとが２次使用時導通接続部１６Ｒを構成する。この場合、各再接合可能部１３は、電極接合部１１とは別に用意され、溶接跡等がない新生面の領域として用いることができるので、接合部材１５Ｒを再接合可能部１３に適切に接触させ接合することができ、適正に導通接続された状態を確保することができる。
つまり、バスバーモジュール１、電池モジュール１１０、リユース電池モジュール製造方法は、上記のようにバスバー１０に再接合可能部１３が付加されると共に、リユースの際にバスバー１０の連結部１２に切断加工が施され、再接合可能部１３に接合部材１５Ｒが接合されることで適正に電池セル１１２をリユースすることができる。
例えば、電池セル１１２間がバスバー１０を介して溶接等で接続されている電池モジュール１１０は、再利用可能な電池セル１１２を取り出す際、電池セル１１２とバスバー１０を引きはがして再度接合する事が難しい傾向にある。これに対して、本実施形態のバスバーモジュール１、電池モジュール１１０は、上記のように連結部１２を切断した上で電池セル１１２を入れ替えて、使用可能な電池セル１１２同士を、再接合可能部１３、接合部材１５Ｒを介して再接続することが可能な構成であるので、未だ使用可能な電池セル１１２を適正にリサイクルしてリユースすることができる。
この結果、バスバーモジュール１、電池モジュール１１０、リユース電池モジュール製造方法は、適正にリユースし易い構成を実現することができ、電池廃棄処理の増加を抑制し廃棄量を低減することができる。
また、以上で説明したリユース電池モジュール製造方法、バスバーモジュール１、電池モジュール１１０は、連結部１２において切断可能な部位に形成された切り込み部１２ｂを有するので、連結部１２を切断する際に当該切り込み部１２ｂを目安にして適切な位置で切断することができる。ここでは、連結部１２は、接続タブ部１２ａの脇に設けられたいずれかの切り込み部１２ｂを目安にして切断されることで、接続タブ部１２ａと検出導体３０との導通接続を維持して切断することができる。この結果、リユース電池モジュール製造方法、バスバーモジュール１、電池モジュール１１０は、リユース電池モジュール１１０Ｒを製造する際の作業性を向上することができる。
なお、上述した本発明の実施形態に係るバスバーモジュール、電池モジュール、及び、リユース電池モジュール製造方法は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
以上の説明では、切り込み部１２ｂは、幅方向Ｙに沿って凹部状に切り込まれた部位として形成されているものとして説明したがこの形状に限らない。また、連結部１２は、切り込み部１２ｂを有するものとして説明したがこれに限らず、切り込み部１２ｂを有さない構成であってもよい。
以上の説明では、再接合可能部１３は、略矩形状の溶接領域として形成されるものとして説明したがこれに限らず、再接合可能部１３と接合部材１５Ｒとの接合の形式は、溶接接合に限らない。
図７、図８に示す変形例に係るバスバー２１０（リユースバスバー２１０Ｒ）は、再接合可能部１３にかえて再接合可能部２１３を含んで構成される点で上述したバスバー１０と異なる。これに加え、本変形例に係るリユースバスバー２１０Ｒは、接合部材１５Ｒにかえて接合部材２１５Ｒを含んで構成される点で上述したリユースバスバー１０Ｒと異なる。バスバー２１０、リユースバスバー２１０Ｒのその他の構成は、上述のバスバー１０、リユースバスバー１０Ｒと略同様の構成である。
本変形例に係る再接合可能部２１３と接合部材２１５Ｒとの接合の形式は、溶接接合にかえてボルト接合が採用されている。
具体的には、一対の再接合可能部２１３は、再接合可能部１３と同様に、一対の電極接合部１１からそれぞれ延在する部分である。ここでは、一対の再接合可能部２１３は、一対の電極接合部１１からそれぞれ高さ方向Ｚに沿って一方側に屈曲して延在し、当該各電極接合部１１と一体で形成される。すなわち、一対の再接合可能部２１３のうち第１の再接合可能部２１３は、第１の電極接合部１１に連接して設けられ、当該第１の電極接合部１１から高さ方向Ｚに沿って屈曲して延在する。一方、一対の再接合可能部２１３のうち第２の再接合可能部２１３は、第２の電極接合部１１に連接して設けられ、当該第２の電極接合部１１から高さ方向Ｚに沿って延在する。そしてここでは、一対の再接合可能部２１３は、それぞれ略矩形状のボルト接合領域として形成されており、中央部に幅方向Ｙに沿って貫通するボルト挿通孔２１３ａを有している。一対の再接合可能部２１３は、典型的には、それぞれ溶接跡等がない新生面のボルト接合領域として機能する。
そして、本変形例の接合部材２１５Ｒは、ボルト、ナット等の締結部材２１５Ｒａを介して一対の再接合可能部２１３に渡って接合される。上述した２次使用時接続工程（ステップＳ３）においては、作業員は、一対の再接合可能部２１３に対して接合部材２１５Ｒを、締結部材２１５Ｒａを介してボルト接合することで、当該一対の再接合可能部２１３に渡って接合部材２１５Ｒを電気的に接続する。この結果、リユースバスバー２１０Ｒは、相互に分断された一対の電極接合部１１と一対の再接合可能部２１３と接合部材２１５Ｒとによって、異なる電極端子１１４に渡って設けられ当該異なる電極端子１１４同士を電気的に接続する２次使用時導通接続部２１６Ｒを構成する。
この場合であっても、バスバーモジュール１、電池モジュール１１０、リユース電池モジュール製造方法は、上記のようにバスバー２１０に再接合可能部２１３が付加されると共に、リユースの際にバスバー２１０の連結部１２に切断加工が施され、再接合可能部２１３に接合部材２１５Ｒが接合されることで適正に電池セル１１２をリユースすることができる。
また、以上で説明したバスバーモジュール１は、図９に例示したような極性記号部３１７を有していてもよい。
図９に示す変形例に係るバスバー３１０（リユースバスバー３１０Ｒ）において、電極接合部１１、又は、当該電極接合部１１から延在する再接合可能部１３は、極性記号部３１７を有している。極性記号部３１７は、当該電極接合部１１が接合（溶接）される電極端子１１４の極性を表す部分である。ここでは、極性記号部３１７は、電極接合部１１に設けられているものとして図示しているが、再接合可能部１３に設けられていてもよい。極性記号部３１７は、例えば、電極接合部１１において凹凸形状の記号として形成される。極性記号部３１７は、正極を構成する電極端子１１４に接合されている電極接合部１１においては、例えば、正極を表す「＋（プラス）」の記号によって構成される。一方、極性記号部３１７は、負極を構成する電極端子１１４に接合されている電極接合部１１においては、例えば、負極を表す「－（プラス）」の記号によって構成される。
この場合、バスバーモジュール１、電池モジュール１１０、リユース電池モジュール製造方法は、連結部１２が切断され一対の電極接合部１１が相互に分断された状態、すなわち、電池モジュール１１０を構成する複数の電池セル１１２を相互に分離可能な状態で、作業員に対して、電極接合部１１が接合されている電極端子１１４の極性を目視にて容易に把握させることができる。この結果、バスバーモジュール１、電池モジュール１１０、リユース電池モジュール製造方法は、電極端子１１４の極性を間違えることなく、リユース電池モジュール１１０Ｒを製造することができる。
本実施形態に係るバスバーモジュール、電池モジュール、及び、リユース電池モジュール製造方法は、以上で説明した実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。
１ バスバーモジュール
１Ｒ リユースバスバーモジュール
１０、２１０、３１０ バスバー
１０Ｒ、２１０Ｒ、３１０Ｒ リユースバスバー
１１ 電極接合部
１２ 連結部
１２ａ 接続タブ部
１２ｂ 切り込み部
１３、２１３ 再接合可能部
１４ １次使用時導通接続部
１５Ｒ、２１５Ｒ 接合部材
１６Ｒ、２１６Ｒ ２次使用時導通接続部
２０ ケース
３０ 検出導体
１００ 電池パック
１１０ 電池モジュール
１１０Ｒ リユース電池モジュール
１１１ 組電池
１１２ 電池セル
１１２Ｒ リユース電池セル
１１３ セル本体
１１４ 電極端子
１１５ 電極端子群
１１６ 総正極バスバー
１１７ 総負極バスバー
１２０ 監視装置
２１３ａ ボルト挿通孔
２１５Ｒａ 締結部材
３１７ 極性記号部
Ｘ 配列方向
Ｙ 幅方向
Ｚ 高さ方向

Claims (6)

  1. 複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、
    前記バスバーに電気的に接続される検出導体とを備え、
    前記バスバーは、
    それぞれ異なる前記電極端子に接合される一対の電極接合部、前記一対の電極接合部を相互に連結しかつ前記電池セルをリユースする際に当該一対の電極接合部がそれぞれ前記電極端子に接合された状態で当該一対の電極接合部の間で切断される部分である連結部、及び、前記一対の電極接合部からそれぞれ延在し前記電池セルをリユースする際に接合される部分である一対の再接合可能部を含み、前記一対の電極接合部と前記連結部とが、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する１次使用時導通接続部を構成し、
    前記一対の電極接合部、前記連結部、及び、前記一対の再接合可能部は、一体で形成され、
    前記連結部は、前記検出導体が電気的に接続される部分である接続タブ部、及び、前記接続タブ部を挟んで両側にそれぞれ設けられ前記連結部を切断する際に前記連結部において切断可能な部位の目印となる切り込み部を含む、
    バスバーモジュール。
  2. 前記電極接合部、又は、当該電極接合部から延在する前記再接合可能部は、当該電極接合部が接合される前記電極端子の極性を表す極性記号部を有する
    請求項１に記載のバスバーモジュール。
  3. 複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、
    前記バスバーに電気的に接続される検出導体とを備え、
    前記バスバーは、
    それぞれ異なる前記電極端子に接合されかつ相互に分断されている一対の電極接合部、前記一対の電極接合部からそれぞれ延在し前記電池セルをリユースする際に接合される部分である一対の再接合可能部、前記一対の再接合可能部に渡って接合される接合部材、及び、前記検出導体が電気的に接続される部分である接続タブ部を含み、前記一対の電極接合部と前記一対の再接合可能部と前記接合部材とが、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する２次使用時導通接続部を構成し、
    前記一対の電極接合部及び前記一対の再接合可能部のうち、
    第１の前記電極接合部と第１の前記再接合可能部とは、前記接続タブ部と共に一体で形成され、
    第２の前記電極接合部と第２の前記再接合可能部とは、一体で形成され、
    前記接合部材は、第１の前記電極接合部、第１の前記再接合可能部と第２の前記電極接合部、第２の前記再接合可能部とが相互に分断されている状態で、第１の前記再接合可能部と第２の前記再接合可能部とに渡って接合する、
    バスバーモジュール。
  4. 複数の電池セルと、
    前記電池セルと電気的に接続されるバスバーモジュールとを備え、
    前記バスバーモジュールは、
    前記複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、
    前記バスバーに電気的に接続される検出導体とを備え、
    前記バスバーは、
    それぞれ異なる前記電極端子に接合される一対の電極接合部、前記一対の電極接合部を相互に連結しかつ前記電池セルをリユースする際に当該一対の電極接合部がそれぞれ前記電極端子に接合された状態で当該一対の電極接合部の間で切断される部分である連結部、及び、前記一対の電極接合部からそれぞれ延在し前記電池セルをリユースする際に接合される部分である一対の再接合可能部を含み、前記一対の電極接合部と前記連結部とが、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する１次使用時導通接続部を構成し、
    前記一対の電極接合部、前記連結部、及び、前記一対の再接合可能部は、一体で形成され、
    前記連結部は、前記検出導体が電気的に接続される部分である接続タブ部、及び、前記接続タブ部を挟んで両側にそれぞれ設けられ前記連結部を切断する際に前記連結部において切断可能な部位の目印となる切り込み部を含む、
    電池モジュール。
  5. 複数の電池セルと、
    前記電池セルと電気的に接続されるバスバーモジュールとを備え、
    前記バスバーモジュールは、
    前記複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、
    前記バスバーに電気的に接続される検出導体とを備え、
    前記バスバーは、
    それぞれ異なる前記電極端子に接合されかつ相互に分断されている一対の電極接合部、前記一対の電極接合部からそれぞれ延在し前記電池セルをリユースする際に接合される部分である一対の再接合可能部、前記一対の再接合可能部に渡って接合される接合部材、及び、前記検出導体が電気的に接続される部分である接続タブ部を含み、前記一対の電極接合部と前記一対の再接合可能部と前記接合部材とが、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する２次使用時導通接続部を構成し、
    前記一対の電極接合部及び前記一対の再接合可能部のうち、
    第１の前記電極接合部と第１の前記再接合可能部とは、前記接続タブ部と共に一体で形成され、
    第２の前記電極接合部と第２の前記再接合可能部とは、一体で形成され、
    前記接合部材は、第１の前記電極接合部、第１の前記再接合可能部と第２の前記電極接合部、第２の前記再接合可能部とが相互に分断されている状態で、第１の前記再接合可能部と第２の前記再接合可能部とに渡って接合する、
    電池モジュール。
  6. 複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、前記バスバーに電気的に接続される検出導体とを備え、前記バスバーが、それぞれ異なる前記電極端子に接合される一対の電極接合部、前記一対の電極接合部を相互に連結する連結部、及び、前記一対の電極接合部からそれぞれ延在し前記電池セルをリユースする際に接合される部分である一対の再接合可能部を含むバスバーモジュールの、前記一対の電極接合部をそれぞれ前記異なる電極端子に接合し、前記一対の電極接合部と前記連結部とによって、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する１次使用時導通接続部を構成し、前記複数の電池セルによって電池モジュールを構成する１次使用時接続工程と、
    前記一対の電極接合部がそれぞれ前記電極端子に接合された状態で当該一対の電極接合部の間で前記連結部を切断して前記一対の電極接合部を相互に分断し、前記電池モジュールを構成する前記複数の電池セルを相互に分離可能な状態とする切断工程と、
    前記分離可能な状態とされた前記複数の電池セルのうち入れ替えを要する前記電池セルを入れ替えると共に、当該入れ替えられた前記電池セルを含む２つの前記電池セルにそれぞれ設けられた前記再接合可能部に渡って接合部材を接合し、前記一対の電極接合部と前記一対の再接合可能部と前記接合部材とによって、前記異なる電極端子に渡って設けられ当該異なる電極端子同士を電気的に接続する２次使用時導通接続部を構成し、少なくとも入れ替えられた前記電池セルを含むリユース電池モジュールを構成する２次使用時接続工程とを含み、
    前記連結部は、前記電池セルをリユースする際に前記一対の電極接合部がそれぞれ前記電極端子に接合された状態で当該一対の電極接合部の間で切断される部分であり、前記検出導体が電気的に接続される部分である接続タブ部、及び、前記接続タブ部を挟んで両側にそれぞれ設けられ前記連結部を切断する際に前記連結部において切断可能な部位の目印となる切り込み部を含む、
    リユース電池モジュール製造方法。
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