JPWO2020105502A1 - 蓄電モジュール - Google Patents

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Abstract

蓄電モジュールは、複数の蓄電装置と、複数の蓄電装置を電気的に接続するバスバーと、を備える。各蓄電装置は、筐体と、筐体の第1面に配置される一対の出力端子と、を有する。バスバーは、各蓄電装置の出力端子に接続される複数の端子接続部と、複数の端子接続部をつなぐ連結部と、を有する。各端子接続部は、出力端子に接続される第1部分と、第1部分から連続するとともに筐体の第1面と交わる方向に広がる第2面に沿って延びる第2部分と、を有する。連結部は、隣り合う端子接続部の第2部分どうしを接続する第3部分を有する。

Description

本発明は、蓄電モジュールに関する。
例えば車両用等の、高い出力電圧が要求される電源として、複数個の蓄電装置(例えば電池)が直列接続された蓄電モジュールが知られている。一般に蓄電モジュールでは、複数の蓄電装置が平面状に配列され、隣り合う蓄電装置の出力端子どうしがバスバーで接続されていた。また、蓄電モジュールは、各蓄電装置の出力端子が上方を向くように配置されることが一般的であった。
このような蓄電モジュールに関して、特許文献1には、蓄電装置の端子形成面にバスバーを載置した蓄電モジュールが開示されている。特許文献1のバスバーは、板状のプレートの両端部に、各蓄電装置の出力端子に接合される端子接続部を有し、プレートの中央部に、端子形成面の上方に突出する湾曲部を有していた。バスバーに湾曲部を設けることで、バスバーに接続された複数の蓄電装置の相対的な変位、とくに蓄電装置の配列方向における変位にバスバーを追従させることができる。これにより、蓄電装置とバスバーとの接続部にかかる負荷を低減することができるため、複数の蓄電装置の電気的接続を安定的に維持することができる。
特開2012−018904号
蓄電モジュールの設置スペースを縮小したいという要求は常に存在する。特に、蓄電モジュールの設置スペースについては、設置面積よりも高さの縮小に対する要望が大きい。つまり、複数の蓄電装置が配列される面方向における蓄電モジュールの小型化よりも、蓄電装置の端子形成面と当該面に対向する面とが並ぶ方向における蓄電モジュールの小型化、つまり蓄電モジュールの低背化の要望が大きい。この要望に伴い、蓄電モジュールを構成する各蓄電装置の上部に配置されるバスバー等についても、低背化が求められる。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電モジュールを低背化するための技術を提供することにある。
本発明のある態様は、蓄電モジュールである。当該蓄電モジュールは、複数の蓄電装置と、複数の蓄電装置を電気的に接続するバスバーと、を備える。各蓄電装置は、筐体と、筐体の第1面に配置される一対の出力端子と、を有する。バスバーは、各蓄電装置の出力端子に接続される複数の端子接続部と、複数の端子接続部をつなぐ連結部と、を有する。各端子接続部は、出力端子に接続される第1部分と、第1部分から連続するとともに筐体の第1面と交わる方向に広がる第2面に沿って延びる第2部分と、を有する。連結部は、隣り合う端子接続部の第2部分どうしを接続する第3部分を有する。
以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、蓄電モジュールを低背化することができる。
実施の形態1に係る蓄電モジュールの斜視図である。 蓄電モジュールの出力端子とバスバーとを含む領域を拡大して示す斜視図である。 実施の形態2に係る蓄電モジュールの出力端子とバスバーとを含む領域を拡大して示す斜視図である。 実施の形態3に係る蓄電モジュールの出力端子とバスバーとを含む領域を拡大して示す斜視図である。 実施の形態4に係る蓄電モジュールの出力端子とバスバーとを含む領域を拡大して示す斜視図である。 実施の形態5に係る蓄電モジュールの蓄電装置とバスバーとを部分的に抜粋して示した図である。 実施の形態6に係る蓄電モジュールの蓄電装置とバスバーとを部分的に抜粋して示した図である。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状、数量は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第1」、「第2」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る蓄電モジュールの斜視図である。蓄電モジュール1は、複数の蓄電装置2と、複数のバスバー4と、を備える。
各蓄電装置2は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電可能な二次電池である。蓄電装置2は、いわゆる角形電池であり、扁平な直方体形状の筐体6を有する。筐体6は、外装缶8および封口板10で構成される。外装缶8は、例えば有底筒状であり、略長方形状の開口(図示せず)を有する。外装缶8には、この開口を介して電極体や電解液等が収容される。外装缶8の開口は、封口板10によって封止される。封口板10は、例えば略長方形状の板である。封口板10は、筐体6の第1面6aを構成する。
封口板10、つまり筐体6の第1面6aには、長手方向の一端寄りに正極の出力端子12が設けられ、他端寄りに負極の出力端子12が配置される。一対の出力端子12はそれぞれ、電極体を構成する正極板、負極板と電気的に接続される。以下では適宜、正極の出力端子12を正極端子12aと称し、負極の出力端子12を負極端子12bと称する。また、出力端子12の極性を区別する必要がない場合、正極端子12aと負極端子12bとをまとめて出力端子12と称する。外装缶8および封口板10は導電体であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス等の金属で構成される。封口板10と外装缶8の開口とは、例えばレーザーで接合される。一対の出力端子12はそれぞれ、封口板10に形成された貫通孔(図示せず)に挿通される。一対の出力端子12と各貫通孔の間には、絶縁性のシール部材(図示せず)が介在する。
筐体6の第1面6aには、一対の出力端子12の間に安全弁14が設けられる。安全弁14は、筐体6の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、筐体6の内部のガスを放出するように構成される。各蓄電装置2の安全弁14は、ガスダクト(図示せず)に接続され、蓄電装置2内部のガスは安全弁14からガスダクトに排出される。安全弁14は、例えば、封口板10の一部に設けられる他部よりも厚さが薄い薄肉部と、この薄肉部の表面に形成される線状の溝とで構成される。この構成では、筐体6の内圧が上昇すると、溝を起点に薄肉部が裂けることで安全弁14が開弁する。
筐体6は、第1面6aと対向する対向面を有する。また、筐体6は、第1面6aおよび対向面をつなぐ4つの側面を有する。4つの側面のうち2つは、第1面6aの2つの長辺に接続される一対の長側面である。各長側面は、筐体6が有する面のうち面積の最も大きい面、すなわち主表面である。2つの長側面を除いた残り2つの側面は、第1面6aの2つの短辺に接続される一対の短側面である。一対の短側面は、筐体6の第2面6bを構成する。
外装缶8は、例えば絶縁フィルム(図示せず)で覆われる。絶縁フィルムは、例えばシュリンクチューブ(熱収縮性チューブなど)である。チューブ状の絶縁フィルムに外装缶8を挿入した後に絶縁フィルムを加熱することで、絶縁フィルムが収縮して外装缶8の表面が絶縁フィルムで被覆される。絶縁フィルムにより、外装缶8と他部材との間の短絡を抑制することができる。
本実施の形態の説明では、便宜上、筐体6の第1面6a側の面を蓄電装置2の上面とし、筐体6の対向面側の面を蓄電装置2の底面とする。また、筐体6の長側面側の面を蓄電装置2の長側面とし、筐体6の短側面側、つまり第2面6b側の面を蓄電装置2の短側面とする。また、蓄電モジュール1において、蓄電装置2の上面側の面を蓄電モジュール1の上面とし、蓄電装置2の底面側の面を蓄電モジュール1の底面とし、蓄電装置2の短側面側の面を蓄電モジュール1の側面とする。また、蓄電モジュール1における上面と底面とが並ぶ方向の寸法、つまり鉛直方向の寸法を蓄電モジュール1の高さとする。また、蓄電モジュール1の高さ方向と交わる面内方向の寸法、つまり水平面方向の寸法を蓄電モジュール1の広さ(幅×奥行)とする。また、蓄電モジュール1の高さを小さくすることを低背化と呼ぶ。
ただし、これらの方向や位置は、便宜上規定したものである。したがって、例えば、本発明において上面と規定された部分は、底面と規定された部分よりも必ず上方に位置することを意味するものではない。例えば、蓄電モジュール1の側面が下方を向くように配置される場合もある。この場合、蓄電モジュール1の上面と底面とは水平方向に並び、蓄電モジュール1の高さは水平方向の寸法となる。
複数の蓄電装置2は、隣り合う蓄電装置2の長側面どうしが対向するようにして所定の間隔で並設されて集合体を形成する。本実施の形態では、複数の蓄電装置2が並ぶ方向を第1方向Xとする。また、一対の出力端子12が並ぶ方向を第2方向Yとする。また、蓄電モジュール1の上面と底面とが並ぶ方向を、第3方向Zとする。各蓄電装置2の出力端子12は、互いに同じ方向を向くように配置される。本実施の形態では、各蓄電装置2の出力端子12は、便宜上、上方を向くように配置されている。
複数の蓄電装置2の出力端子12どうしは、バスバー4によって電気的に接続される。バスバー4は、銅やアルミニウム等の金属で構成される。複数の蓄電装置2は、複数個の蓄電装置2で構成される複数の蓄電装置ブロック3に組み分けられる。そして、各蓄電装置ブロック3において、同極性の出力端子12どうしがバスバー4により並列接続される。また、隣り合う2つの蓄電装置ブロック3の異極性の出力端子12どうしがバスバー4により直列接続される。
本実施の形態では、例えば3つの蓄電装置2で蓄電装置ブロック3が形成される。また、この蓄電装置ブロック3が2つ用意される。各蓄電装置ブロック3において、各蓄電装置2は同極性の出力端子12が隣り合うように配列される。また、2つの蓄電装置ブロック3は、一方のブロックの正極端子12aと他方のブロックの負極端子12bとが隣り合うように配列される。そして、各蓄電装置ブロック3において同極性の出力端子12どうしがバスバー4で並列接続されるとともに、隣接する2つの蓄電装置ブロック3における正極端子12aと負極端子12bとがバスバー4で直列接続される。なお、全ての蓄電装置2が直列接続されてもよい。
蓄電モジュール1は、複数のセパレータ5を有する。セパレータ5は、絶縁スペーサとも呼ばれ、例えば絶縁性を有する樹脂からなる。セパレータ5は、隣接する2つの蓄電装置2の間に配置されて、当該2つの蓄電装置2間を電気的に絶縁する。さらにセパレータ5は、蓄電装置2と後述するエンドプレートとの間に配置されて、蓄電装置2とエンドプレートとの間を絶縁する。セパレータ5を構成する樹脂としては、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)、ノリル(登録商標)樹脂(変性PPE)等の熱可塑性樹脂が例示される。
また、蓄電モジュール1は、一対のエンドプレート(図示せず)および一対の拘束部材を有する。並設された複数の蓄電装置2および複数のセパレータ5は、一対のエンドプレートで第1方向Xに挟まれる。一対のエンドプレートは、第1方向Xにおける両端に位置する蓄電装置2と、セパレータ5を介して隣り合うように配置される。エンドプレートは、例えば金属板からなる。一対の拘束部材は、バインドバーとも呼ばれ、第1方向Xを長手方向とする長尺状の部材である。一対の拘束部材は、第2方向Yにおいて互いに向かい合うように配列される。
一対の拘束部材の間には、複数の蓄電装置2、複数のセパレータ5および一対のエンドプレートが介在する。一対の拘束部材は、第1方向Xの両端部に、蓄電装置2側に突出する腕部を有する。各エンドプレートにおける蓄電装置2の長側面と対向する面には、ねじが螺合するねじ穴が設けられる。各拘束部材の第1方向Xにおいて対向する2つの腕部には、ねじが挿通される貫通孔が設けられる。
複数の蓄電装置2と複数のセパレータ5とが交互に配列されるとともに一対のエンドプレートで第1方向Xに挟まれた状態で、これらが一対の拘束部材で第2方向Yに挟まれる。そして、各拘束部材の貫通孔にねじが挿通され、各エンドプレートのねじ穴にねじが螺合される。このように、一対の拘束部材が一対のエンドプレートに係合されることで、複数の蓄電装置2が拘束される。複数の蓄電装置2および複数のセパレータ5は、第1方向Xに所定の圧力がかけられた状態で拘束部材により締結される。
複数の蓄電装置2は、拘束部材によって第1方向Xに締め付けられることで、第1方向Xの位置決めがなされる。一例として、この位置決めが完了した後に、各蓄電装置2の出力端子12にバスバー4が取り付けられて、複数の蓄電装置2の出力端子12どうしが電気的に接続される。
なお、第2方向Yにおいて、一対の拘束部材は、蓄電装置2に対しバスバー4よりも遠い位置で、バスバー4の外表面を覆うように配置されていてもよい。また、一対の拘束部材は、バスバー4の外表面を覆わず、蓄電装置2の第2面6bにおいてバスバー4で覆われていない領域を覆ってもよい。「バスバー4で覆われていない」とは、例えば、本実施形態においては第2面6bのうち外装缶8の底部近傍の領域である。第2面6bにおけるバスバー4で覆われていない領域を拘束部材が覆う場合、第2方向Yにおいて、第2部分22の端部や第3部分24の端部は、拘束部材より蓄電装置2から遠い位置にあるよう突出していてもよい。
複数の蓄電装置2の上面は、カバー部材(図示せず)で覆われる。カバー部材により、蓄電装置2の出力端子12、バスバー4、安全弁14等への結露水や塵埃等の接触が防止される。カバー部材は、例えば絶縁性を有する樹脂からなる。
図2は、蓄電モジュールの出力端子とバスバーとを含む領域を拡大して示す斜視図である。本実施の形態のバスバー4は、複数の端子接続部16と、複数の連結部18と、を有する。各端子接続部16は、各蓄電装置2の出力端子12に接続される部分である。具体的には、各端子接続部16は、第1部分20と、第2部分22と、を有する。第1部分20および第2部分22は、それぞれ板状である。
第1部分20は、筐体6の第1面6aに沿って延び、出力端子12に接続される。一例として、本実施の形態の第1部分20は、貫通孔20aを有する。また、出力端子12は、第3方向Zに突出する突起13を有する。そして、貫通孔20aに突起13が挿通され、この状態で第1部分20が出力端子12に溶接等により接合される。これにより、出力端子12とバスバー4とが電気的に接続される。第2部分22は、第1部分20から連続的に延びるとともに筐体6の第1面6aと交わる方向に広がる第2面6bに沿って延びる。第1面6aはXY平面に対して平行な面であり、第2面6bはXZ平面に対して平行な面である。なお、第1部分20の貫通孔20aを、第1部分20の縁に形成される切り欠き(図示なし)に置き換え、この切り欠きに突起13を係止してもよい。
なお、本実施の形態の出力端子12は突起13を有し、突起13と第1部分20とが溶接されるが、特にこの構成に限定されない。例えば、第1部分20の下面に接する出力端子12の上面と第1部分20とが溶接されてもよい。この場合、突起13は省略されてもよい。また、出力端子12の上面には、第1部分20が嵌め合わされる凹部が設けられてもよい。出力端子12が突起13を有する場合、突起13は、貫通孔20aに嵌合して第1部分20を出力端子12に係止できるだけの高さを有していればよい。また、突起13にねじ溝が設けられ、貫通孔20aに突起13が挿通された状態で突起13にナットが嵌め合わされてもよい。これにより、第1部分20を出力端子12に固定することができる。
本実施の形態の端子接続部16は、一枚の金属板で構成される。つまり、端子接続部16は、金属板の一端側が筐体6の第1面6aに沿って延びて第1部分20を構成し、おおよそ中央部において約直角に折り曲がり、他端側が筐体6の第2面6bに沿って延びて第2部分22を構成する。折り曲がった中央部は、第1部分20の一部と解釈してもよいし、第2部分22の一部と解釈してもよい。また、本実施の形態では、第1面6aに垂直な方向における第2部分22の寸法は、第2面6bに垂直な方向における第1部分20の寸法よりも大きい。第1面6aに垂直な方向とは、蓄電装置2の高さ方向であり、本実施の形態では第3方向Zである。第2面6bに垂直な方向とは、封口板10の長手方向であり、本実施の形態では第2方向Yである。
端子接続部16の第1部分20は、一端が出力端子12の突起13に連結され、第1面6aに沿って延びて、他端が一端よりも第2面6b側に位置する。第2部分22は、一端が第1部分20の他端に連結され、第2面6bに沿って延びて、他端が一端よりも蓄電モジュール1の底面側に位置する。第2部分22は、筐体6の第2面6bとの間に隙間Sを有する。隙間Sと、外装缶8を覆う絶縁フィルムとにより、外装缶8とバスバー4との間の短絡が抑制される。
各連結部18は、複数の端子接続部16を、より具体的には第1方向Xにおいて隣り合う端子接続部16どうしをつなぐ。連結部18は、隣り合う端子接続部16の第2部分22どうしを接続する第3部分24を有する。第3部分24は、板状である。
第3部分24は、一枚の金属板で構成され、蓄電モジュール1の側面に配置される。つまり、第3部分24は、第2方向Yから見て蓄電モジュール1の側面と重なるように、言い換えれば隣り合う筐体6の2つの第2面6bおよびその境界部と重なるように配置される。また、本実施の形態の第1部分20、第2部分22および第3部分24は、一枚の金属板に折り曲げ加工を施すことで一体的に形成されている。
本実施の形態の第3部分24は、筐体6の第2面6bに対して離間する方向に湾曲する形状を有する。つまり、第3部分24は、一端が一方の第2部分22に接続され、他端が他方の第2部分22に接続され、中間部分が第2部分22から第2方向Yに突出するように湾曲している。第3部分24が湾曲形状を有することで、隣り合う2つの蓄電装置2が相対的に変位した際に、当該変位に追従して第3部分24を容易に変形させることができる。これにより、蓄電装置2の変位をバスバー4で吸収することができる。
なお、第3部分24は、角部を有する屈曲形状であってもよい。また、バスバー4は、第2部分22が第3部分24の突出量以上に第2面6bから離間し、第3部分24が第2部分22から第2面6bに向かって接近する方向に湾曲または屈曲する形状を有してもよい。
また、本実施の形態の連結部18は、第3部分24のみを有する。したがって、隣り合う端子接続部16の第1部分20どうしは、第2部分22および連結部18の第3部分24のみを介して電気的に接続される。つまり、隣り合う第1部分20は、第1面6a上で不連続であり、2つの第1部分20の間には空間がある。これにより、隣り合う2つの蓄電装置2の相対的な変位に対して、バスバー4がより追従しやすくなる。したがって、蓄電装置2の変位をより確実に吸収することができる。
以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電モジュール1は、複数の蓄電装置2と、複数の蓄電装置2を電気的に接続するバスバー4と、を備える。各蓄電装置2は、筐体6と、筐体6の第1面6aに配置される一対の出力端子12と、を有する。バスバー4は、各蓄電装置2の出力端子12に接続される複数の端子接続部16と、複数の端子接続部16をつなぐ連結部18と、を有する。各端子接続部16は、出力端子12に接続される第1部分20と、第1部分20から連続するとともに筐体6の第1面6aと交わる方向に広がる第2面6bに沿って延びる第2部分22と、を有する。連結部18は、隣り合う端子接続部16の第2部分22どうしを接続する第3部分24を有する。
バスバー4の一部、つまり第2部分22および第3部分24を、筐体6の第2面6b上に引き回すことで、バスバー4の第1面6aからの突出高さを小さくすることができる。これにより、蓄電モジュール1を低背化することができる。
また、蓄電装置の端子形成面上にバスバー全体が載置された構造において、蓄電モジュールの低背化を図るためにバスバーの厚みを薄くした場合、バスバーの熱容量が小さくなってしまい、バスバーで生じた熱が蓄電装置側に伝わるおそれがあった。特に、近年は蓄電モジュールのさらなる高容量化が求められており、この要求を満たすために蓄電装置の高容量化が進んでいる。蓄電装置が高容量化すると、バスバーを流れる電流量が増大するため、バスバーの熱容量を増やす必要がある。これに対し、本実施の形態のバスバー4は、第2面6b上に配置される第2部分22および第3部分24を有する。このため、第1面6a上に配置される第1部分20の厚みを薄くしながら、バスバー4の熱容量を確保することができる。これにより、バスバー4で生じる熱が蓄電装置2側に伝わることを抑制して、熱による蓄電装置2の性能低下を抑制することができる。
よって、本実施の形態によれば、蓄電モジュール1の低背化を図りながら、蓄電装置2の高容量化にともなうバスバー4を流れる電流量の増大に対応することができる。よって、蓄電モジュール1の低背化と高容量化との両立を図ることができる。
また、本実施の形態では、隣り合う端子接続部16の第1部分20どうしは、第2部分22および第3部分24のみを介して電気的に接続される。つまり、隣り合う第1部分20は第1面6a上において不連続である。これにより、隣り合う蓄電装置2の相対的な変位に対して第1部分20が追従しやすくなる。したがって、蓄電装置2とバスバー4との接続部にかかる負荷を低減することができ、複数の蓄電装置2の電気的接続を安定的に維持することができる。
また、本実施の形態の第3部分24は、筐体6の第2面6bに対して接近または離間する方向に湾曲または屈曲する形状を有する。これにより、隣り合う蓄電装置2の相対的な変位に対して第3部分24が変形しやすくなる。このため、複数の蓄電装置2の電気的接続を安定的に維持することができる。また、湾曲形状または屈曲形状を有する第3部分24を第2面6b上に配置することで、蓄電モジュール1のより一層の低背化が可能である。
また、端子形成面上にバスバー全体が載置された構造では、蓄電装置2の高容量化にともなう膨張量の増大に対して湾曲部を大きくすると、蓄電モジュールが高背化してしまう。これに対し、本実施の形態によれば、蓄電装置2の膨張量の増大に対して第3部分24を大型化した場合でも、蓄電モジュール1の低背化の妨げとなることを回避することができる。
また、本実施の形態のバスバー4は、第1面6aに垂直な方向における第2部分22の寸法が第2面6bに垂直な方向における第1部分20の寸法よりも大きい。つまり、第2部分22は、第1部分20よりも長い。この構成により、第1部分20の大型化を回避しながら、バスバー4の表面積を増やすことができる。これにより、蓄電モジュール1の低背化を図りながらバスバー4の放熱性を高めることができる。
また、蓄電モジュール1の低背化により、蓄電モジュール1の体積エネルギー密度の向上を図ることができる。例えば、蓄電装置2の筐体6が、第3方向Zの寸法(高さ)に対し第2方向Yの寸法(幅)が2倍超の長尺形状であるとする。この場合、第3部分24が一対の第2面6b上に配置された際に第3部分24の突出により生じるデッドスペースの大きさの合計は、第3部分24が第1面6a上に配置された際に第3部分24の突出により生じるデッドスペースの大きさよりも小さくなる。このため、蓄電モジュール1の低背化によって、体積エネルギー密度を高めることができる。
(実施の形態2)
実施の形態2は、バスバー4の形状を除き、実施の形態1と共通の構成を有する。以下、本実施の形態について実施の形態1と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。図3は、実施の形態2に係る蓄電モジュールの出力端子とバスバーとを含む領域を拡大して示す斜視図である。
本実施の形態に係る蓄電モジュール1が備えるバスバー4は、各蓄電装置2の出力端子12に接続される複数の端子接続部16と、複数の端子接続部16をつなぐ連結部18と、を有する。各端子接続部16は、出力端子12に接続される第1部分20と、第1部分20から連続するとともに筐体6の第2面6bに沿って延びる第2部分22と、を有する。連結部18は、隣り合う端子接続部16の第2部分22どうしを接続する第3部分24を有する。本実施の形態の連結部18は、第3部分24のみを有する。また、第3部分24は、実施の形態1と異なって平坦形状であり、蓄電モジュール1の側面に対して平行に延びる。
本実施の形態においても、バスバー4の第2部分22および第3部分24が筐体6の第2面6b上に引き回されているため、バスバー4の第1面6aからの突出高さを小さくすることができる。これにより、蓄電モジュール1を低背化することができる。また、第3部分24が平坦形状であるため、蓄電モジュール1の設置面積も小さくすることができる。さらに、蓄電モジュール1の体積エネルギー密度をより高めることができる。また、第3部分24が湾曲形状または屈曲形状を有する場合に比べて、バスバー4の形状を簡素化することができる。よって、バスバー4の製造工程の簡略化を図ることができる。
(実施の形態3)
実施の形態3は、バスバー4の形状を除き、実施の形態1と共通の構成を有する。以下、本実施の形態について実施の形態1と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。図4は、実施の形態3に係る蓄電モジュールの出力端子とバスバーとを含む領域を拡大して示す斜視図である。
本実施の形態に係る蓄電モジュール1が備えるバスバー4は、各蓄電装置2の出力端子12に接続される複数の端子接続部16と、複数の端子接続部16をつなぐ連結部18と、を有する。各端子接続部16は、出力端子12に接続される第1部分20と、第1部分20から連続するとともに筐体6の第2面6bに沿って延びる第2部分22と、を有する。連結部18は、隣り合う端子接続部16の第2部分22どうしを接続する第3部分24を有する。第3部分24は、実施の形態2と同様に平坦形状であり、蓄電モジュール1の側面に対して平行に延びる。
また、本実施の形態の連結部18は、第3部分24に加えて第4部分26を有する。第4部分26は、筐体6の第1面6a上に延在し、隣り合う端子接続部16の第1部分20どうしを接続する。第4部分26は平坦形状であり、第1面6aに対して平行に延びる。本実施の形態では、第3部分24および第4部分26は、一枚の金属板で構成される。
つまり、連結部18は、金属板の一端側が筐体6の第1面6aに沿って延びて第4部分26を構成し、おおよそ中央部において約直角に折り曲がり、他端側が筐体6の第2面6bに沿って延びて第3部分24を構成する。折り曲がった中央部は、第3部分24の一部と解釈してもよいし、第4部分26の一部と解釈してもよい。さらに、本実施の形態の第1部分20、第2部分22、第3部分24および第4部分26は、一枚の金属板に折り曲げ加工を施すことで一体的に形成されている。
本実施の形態においても、バスバー4の第2部分22および第3部分24が筐体6の第2面6b上に引き回されている。このため、バスバーを流れる電流に関して、第1部分20どうしを直接つないだバスバーと比べて、通電経路の断面積を増やすことができる。したがって、バスバー4の第1面6aからの突出高さを小さくするとともに、バスバー4の抵抗の増大を抑制することができる。これにより、蓄電モジュール1を低背化することができる。また、第3部分24が平坦形状であるため、蓄電モジュール1の設置面積も小さくすることができる。さらに、蓄電モジュール1の体積エネルギー密度をより高めることができる。また、第3部分24が湾曲形状または屈曲形状を有する場合に比べて、バスバー4の形状を簡素化することができる。また、隣り合う第1部分20が第4部分26で連結されているため、バスバー4の電気抵抗を小さくすることができ、またバスバー4の熱容量を大きくすることができる。
第3方向Zにおける第2部分22および第3部分24の寸法は、第2方向Yにおける第1部分20の寸法よりも大きくてもよい。この構成により、バスバー4における通電経路の断面積を大きくすることができる。このため、蓄電モジュール1の低背化を図りながら、バスバー4の低抵抗化を図ることができる。また、第2部分22や第3部分24の厚さを第1部分20や第4部分26の厚さより厚くすることでも、蓄電モジュール1の低背化とバスバー4の低抵抗化とを図ることができる。
(実施の形態4)
実施の形態4は、バスバー4の形状を除き、実施の形態1と共通の構成を有する。以下、本実施の形態について実施の形態1と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。図5は、実施の形態4に係る蓄電モジュールの出力端子とバスバーとを含む領域を拡大して示す斜視図である。
本実施の形態に係る蓄電モジュール1が備えるバスバー4は、各蓄電装置2の出力端子12に接続される複数の端子接続部16と、複数の端子接続部16をつなぐ連結部18と、を有する。各端子接続部16は、出力端子12に接続される第1部分20と、第1部分20から連続するとともに筐体6の第2面6bに沿って延びる第2部分22と、を有する。連結部18は、隣り合う端子接続部16の第2部分22どうしを接続する第3部分24を有する。本実施の形態の連結部18は、第3部分24のみを有する。また、第3部分24は、実施の形態2と同様に平坦形状であり、蓄電モジュール1の側面に対して平行に延びる。
また、本実施の形態では、第2部分22および第3部分24の厚みT1(第2方向Yの大きさ)は、第1部分の厚みT2(第3方向Zの大きさ)よりも大きい。つまり、第2部分22および第3部分24は、第1部分20よりも厚い厚肉部を有する。
本実施の形態においても、バスバー4の第2部分22および第3部分24が筐体6の第2面6b上に引き回されているため、バスバー4の第1面6aからの突出高さを小さくすることができる。これにより、蓄電モジュール1を低背化することができる。また、第2部分22および第3部分24が第1部分20よりも厚みが大きいため、蓄電モジュール1の低背化を図りながら、バスバー4の熱容量をより増大させることができる。これにより、バスバー4で生じる熱が蓄電装置2側に伝わることをより抑制して、蓄電装置2の性能低下をより抑制することができる。
なお、第2部分22および第3部分24の少なくとも一方の厚みが第1部分20の厚みよりも大きければ、バスバー4の熱容量を増大させることができる。また、第2部分22および/または第3部分24は、少なくとも一部の領域の厚みが第1部分20の厚みよりも大きければ、バスバー4の熱容量を増大させることができる。また、第3部分24は、実施の形態1と同様に湾曲または屈曲した形状であってもよい。また、バスバー4は、実施の形態3と同様に第4部分26を有してもよい。
(実施の形態5)
図6は、本実施の形態における蓄電モジュール1に使用される蓄電装置2とバスバー4を部分的に抜粋して示した図である。図6のように、実施の形態5では、出力端子12の突起13に接続したバスバー4の表面が絶縁部30により覆われている。また、バスバー4の連結部に結合部40が設けられている。絶縁部30は、端子接続部16の第1部分20における出力端子12と対向していない部分と第2部分22と連結部の結合部40が形成されていない部分を覆っている。絶縁部30を設けることにより、蓄電装置2の外装缶8における第2面6bや封口板10(第1面6a)との絶縁し易い。そのため、封口板10や外装缶8へバスバー4を当接させて固定し易く、蓄電モジュール1におけるバスバー4の位置決めし易い。この絶縁部30は例えば、バスバー4へインサート成型などで形成してもよい。また、バスバー4に結合部を設40設けることにより複数の蓄電装置2を保持する拘束部材に凹部や孔(図示なし)を設けることにより、この凹部や孔に結合部をこのバスバー4を固定することができる。そのため、蓄電モジュール1を組み立てる際に、一度にバスバー4や拘束部材の組付けや位置合わせができ、作業性が改善される。
(実施の形態6)
図7は、本実施の形態における蓄電モジュール1に使用される蓄電装置2とバスバー4を部分的に抜粋して示した図である。図7のように、実施の形態6では、実施の形態5と同様にバスバー4の表面を絶縁部30が覆っている。この絶縁部30には、端子接続部16の第1部分20の封口板10(第1面6a)と対向する面を覆う領域が設けられている。この領域の一部に、封口板10へ向かって突出したリブ30aが設けられている。このリブ30aにより蓄電モジュール1における複数の蓄電装置2の第3方向Zにおける位置合わせが容易になる。また、絶縁部30のうち、リブ30aで封口板10と当接し、リブ30aの周囲の領域が封口板が非当接であってもよい。この構成により、絶縁板30における封口板10と当接する箇所を制限できる。そのため、封口板10を含む第1面6aにおける意図した又は意図しない凸凹により絶縁部30に当接する蓄電装置2の位置が蓄電装置2毎にばらつくことを抑制できる。なお、リブ30aは、絶縁部30を構成する絶縁材で構成されていてもよく、第1部分20のリブ30aを形成する位置にリブ(図示なし)が形成され、第1部分20のリブを絶縁部30で覆ってもよい。この構成により、リブ30aの形成位置がずれることを抑制できる。
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明した。前述した実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施の形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。設計変更が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形それぞれの効果をあわせもつ。前述の実施の形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「本実施の形態の」、「本実施の形態では」等の表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。また、各実施の形態に含まれる構成要素の任意の組み合わせも、本発明の態様として有効である。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。
バスバー4の第2部分22および第3部分24と、筐体6の第2面6bとの間には、上記絶縁フィルムと別に絶縁シートや絶縁板、絶縁ブロックなどを介在させてもよい。また、隣り合う蓄電装置2間に介在するセパレータの第2方向Yにおける端部を蓄電装置2の第2面6bから突出させ、この端部に第2部分22および第3部分24を当接させてもよい。これらの構成により、バスバー4と外装缶8との間の短絡をより確実に抑制することができる。蓄電モジュール1が備える蓄電装置2の数、および蓄電装置ブロック3を構成する蓄電装置2の数は、特に限定されない。エンドプレートと拘束部材との締結構造を含む、蓄電モジュール1の各部の構造は特に限定されない。蓄電モジュール1は、バスバープレートを備えてもよい。バスバープレートは、複数の蓄電装置2の上面と対向するように配置され、上面を覆う板状の部材である。外装缶8の開口の形状は、正方形などの四角形状や、四角形以外の多角形状等であってもよい。
1 蓄電モジュール、 2 蓄電装置、 4 バスバー、 6 筐体、 6a 第1面、 6b 第2面、 12 出力端子、 16 端子接続部、 18 連結部、 20 第1部分、 22 第2部分、 24 第3部分、 26 第4部分。

Claims (9)

  1. 複数の蓄電装置と、
    前記複数の蓄電装置を電気的に接続するバスバーと、を備え、
    各蓄電装置は、筐体と、前記筐体の第1面に配置される一対の出力端子と、を有し、
    前記バスバーは、各蓄電装置の前記出力端子に接続される複数の端子接続部と、前記複数の端子接続部をつなぐ連結部と、を有し、
    各端子接続部は、前記出力端子に接続される第1部分と、前記第1部分から連続するとともに前記筐体の前記第1面と交わる方向に広がる第2面に沿って延びる第2部分と、を有し、
    前記連結部は、隣り合う前記端子接続部の前記第2部分どうしを接続する第3部分を有することを特徴とする、
    蓄電モジュール。
  2. 隣り合う前記端子接続部の前記第1部分どうしは、前記第1面上で不連続である、
    請求項1に記載の蓄電モジュール。
  3. 前記第3部分は、前記第2面に対して接近または離間する方向に湾曲または屈曲する、請求項1または2の蓄電モジュール。
  4. 前記連結部は、前記第1面上に延在して隣り合う前記端子接続部の前記第1部分どうしを接続する第4部分を有する、
    請求項1に記載の蓄電モジュール。
  5. 前記第1部分、前記第2部分および前記第3部分はそれぞれ板状であり、
    前記第2部分および前記第3部分の少なくとも一方の厚みは、前記第1部分の厚みよりも大きい、
    請求項1乃至4のいずれか1項に記載の蓄電モジュール。
  6. 前記第1面に垂直な方向における第2部分の寸法は、前記第2面に垂直な方向における第1部分の寸法より大きい、
    請求項1乃至5のいずれか1項に記載の蓄電モジュール。
  7. 前記複数の蓄電装置のうち、隣り合う蓄電装置の間に介在する絶縁性のセパレータをさらに備え、
    前記セパレータは、前記隣り合う蓄電装置の第2面から突出する端部を有し、
    前記バスバーは、前記端部と当接する、
    請求項1乃至6のいずれか1項に記載の蓄電モジュール。
  8. 前記バスバーは、前記蓄電装置と対向する面を覆う絶縁部を有する、
    請求項1乃至7のいずれか1項に記載の蓄電モジュール。
  9. 前記絶縁部は、前記第1部分における前記第1面と対向する面を覆う領域を有し、
    前記領域の一部に前記第1面に向かって突出したリブが形成された
    請求項8に記載の蓄電モジュール。
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