WO2015012333A1 - 蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法 - Google Patents

蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法 Download PDF

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敬弥 谷
宏明 垣村
洋介 西村
村井　悠
直 寺口
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株式会社Ｇｓユアサ
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • an elastic force is generated in the bus bar 5 by a bending action.
  • the bus bar 5 is welded to the external terminal while being deformed within the elastic range, residual stress is generated as a result of trying to return to the original shape when the pressing of the jig J is released. If such a residual stress continues to occur at a certain level or more, the bus bar 5 may be damaged. Further, if the residual stress generated in the bus bar 5 is transmitted to the contact portion (the welded portion 6 or the like) between the bus bar 5 and the external terminal 4, the contact portion may be damaged.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the battery module manufacturing method according to the embodiment, and is an explanatory diagram of a state in which the bus bar and the external terminal are welded in a state where the bus bar is pressed against the external terminal.
  • FIG. 7 is an enlarged plan view of the battery module according to the embodiment.
  • FIG. 8 is an enlarged plan view of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a bus bar of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of a bus bar of a battery module according to still another embodiment of the present invention.
  • the power storage device can ensure a suitable conductive path with low resistance.
  • the easily deformable portion is formed so that a cross-sectional area is smaller than a cross-sectional area of the pair of connection portions. You may do it.
  • Each of the plurality of power storage elements 1 is arranged so that the polarities of the external terminals 4 of the power storage elements 1 adjacent in the arrangement direction are opposite to each other.
  • the external terminals 4 adjacent to each other in the arrangement direction are connected by a bus bar 5. More specifically, among the adjacent power storage elements 1, the positive external terminal 4 of one power storage element 1 and the negative external terminal of the other power storage element 1 among adjacent power storage elements 1. 4 are close to each other, and these external terminals 4 are connected by a bus bar 5. Thereby, the some electrical storage element 1 comprises the one battery connected in series.
  • the external terminal 4 and the bus bar 5 are joined. Therefore, it is electrically and mechanically connected to the external terminal 4 of the electricity storage element 1 to complete a large capacity and high voltage battery (battery module).
  • the battery module in which the bus bar 5 is welded to the plate-like portion 4a of the external terminal 4 has a nut screwed into the bolt-shaped external terminal 4 (external terminal 4 composed of a male screw), and the bus bar 5 Consideration for securing the electrical connection between the external terminal 4 and the bus bar 5 is required rather than the battery module that fastens.
  • the welded portion 6 has a weak bonding strength against a force in the direction of pulling the bus bar 5 away from the external terminal 4. Therefore, when a large stress is generated in the direction away from the external terminal 4 with respect to the bus bar 5, the welded portion 6 may be damaged (disengaged from the external terminal 4) after the jig J is removed from the bus bar 5. .
  • the battery module according to the present embodiment can reduce the stress generated in the bus bar 5, it is possible to suppress the welded portion 6 from being damaged, and to ensure the electrical connection between the external terminal 4 and the bus bar 5. Can do. Moreover, in a battery module, the favorable conductive path with small resistance is securable by forming the welding part 6. FIG.
  • the easily deformable portion 51 has notches 510 formed at both end surfaces in a second direction (vertical direction in FIG. 7) orthogonal to the first direction. That is, the easily deformable portion 51 is cut out at both end surfaces in the second direction.
  • a welded portion (hereinafter referred to as a first welded portion) 6 is formed in the one (left side in FIG. 8) connection portion 50, and the other (right side in FIG. 8) connection portion. 50, when the welded portion (hereinafter referred to as the second welded portion) 6 is formed, the notch 510 is disengaged from the portion of the bus bar 5 where the first welded portion 6 and the second welded portion 6 are closest to each other. It may be formed at a different position.
  • the notch 510 is formed so that the shape of the bus bar 5 in a plan view is an arc shape. Therefore, in the bus bar 5, an imaginary line 510 a that passes through the deepest position in the upper notch 510 (the portion closest to the center of the bus bar 5), and extends in the second direction, and the lower notch 510.
  • Each welded portion 6 is formed in a region D1 between the imaginary line 510a passing through the deepest position (the portion closest to the center of the bus bar 5) and the imaginary line 510b extending in the second direction.
  • the notched portion 510 is formed in the easily deformable portion 51 to make the easily deformable portion 51 easier to plastically deform than each of the pair of connection portions 50.
  • the configuration is not limited to the configuration described in the above embodiment.
  • the easily deformable portion 51 may be formed of a material having a lower proof strength than each of the pair of connection portions 50. In this way, the easily deformable portion 51 is more easily plastically deformed than the pair of connection portions 50.
  • the easily deformable portion 51 may be annealed. In this way, the easily deformable portion 51 is softened and has a lower proof strength than the pair of connection portions 50. Therefore, the easily deformable portion 51 is more easily plastically deformed than the pair of connection portions 50.
  • the easily deformable portion 51 can be more easily plastically deformed than each of the pair of connecting portions 50, the notched portion 510 is formed in the easily deformable portion 51, and the easily deformable portion 51 is formed more than each of the pair of connecting portions 50.
  • the material may be formed of a material having a low yield strength, or the notched portion 510 may be formed in the easily deformable portion 51 and the easily deformable portion 51 may be annealed.
  • the external terminals 4 and the bus bars 5 are made of aluminum or an aluminum-based metal material of an aluminum alloy, but are not limited thereto.
  • the bus bar 5 is connected to the external terminal 4 by laser welding, but is not limited thereto.
  • the bus bar 5 may be connected to the external terminal 4 by resistance welding, ultrasonic welding, or screwing.
  • SYMBOLS 1 Power storage element, 2 ... Case, 2a ... Case main body, 2b ... Cover plate, 3 ... External gasket, 4 ... External terminal, 4a ... Plate-shaped part, 4b ... Connection surface, 5 ... Bus bar, 6 ... Welded part, 50 ... Connection part, 51 ... Easily deformable part, 510 ... Notch part, 511 ... Through hole, H ... Welding head, J ... Jig, L ... Laser light

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Abstract

　変形したバスバに残る応力を抑えることができる蓄電装置を提供する。蓄電装置は、一対の接続部を有するバスバであって、少なくとも一方の接続部が蓄電素子の外部端子に接続されるバスバを備え、該バスバは、一対の接続部間に形成される易変形部を有する。

Description

蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法 関連出願の相互参照
　本願は、日本国特願第２０１３－１５５４１１号の優先権を主張し、この出願が引用によって組み込まれる。
　本発明は、外部端子を有する蓄電素子とバスバとを備える蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法に関する。
　一般的に、蓄電装置は、外部端子を含む蓄電素子と、該外部端子に電気的に接続されるバスバであって、該外部端子に溶接や、ネジ止めによって固定される板状のバスバとを備える（例えば、特許文献１参照）。この種の蓄電素子では、例えば、蓄電素子の配置のずれや、蓄電素子の製造誤差によって、図１１に示すように、隣り合う蓄電素子１のそれぞれの外部端子４の位置（高さ）に差が生じることがある。このような状態で板状のバスバ５が配置されると、バスバ５が隣り合う外部端子４のうちの何れか一方に密接することができなくなる。
　そのため、蓄電装置の組立作業において、例えば、バスバ５は、図１２に示すように、治具Ｊによって外部端子４に押し付けられ、外部端子４に密接させた状態にされることがある。このときに、バスバ５の一部が変形した状態になる。そして、バスバ５の上面に溶接ヘッドＨからのレーザー光Ｌが照射されることで、バスバ５と外部端子４とが接続される。そして、治具Ｊのバスバ５に対する押し付けを解除する。
　このとき、バスバ５には、曲げ作用によって弾性力が生じる。バスバ５は、弾性範囲内で変形している状態で外部端子に溶接されると、治具Ｊの押し付けが解除されたときに元の形状に戻ろうとする結果、残留応力が生じる。このような残留応力が一定以上の大きさで生じ続けた場合、バスバ５は、損傷する虞がある。また、バスバ５に生じた残留応力がバスバ５と外部端子４との接触部（溶接部６等）に伝わると、当該接触部が損傷する虞もある。
　このようなバスバ５の変形は、組立作業の押し付けによるものに限らず、バスバ５と外部端子４とが接続された後に、蓄電装置の全体に加わった振動等の影響により生じることもある。この場合も同様に、バスバ５には、元の形状に戻ろうとする応力が生じるため、バスバ５自身や、接触部が損傷する虞がある。
日本国特開２０１３－９３１６０号公報
　本発明は、かかる事情に鑑み、変形したバスバに生じる残留応力を抑えることができる蓄電装置を提供する。
　本発明の一側面に係る蓄電装置は、
　外部端子を有する蓄電素子と、
　一対の接続部を有するバスバであって、少なくとも一方の接続部が該外部端子に接続されるバスバとを備え、
　該バスバは、一対の接続部間に易変形部（deformable portion）を有する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールの全体斜視図である。 図２は、同実施形態に係る電池モジュールの平面図である。 図３は、図１のＡ－Ａ線における断面の一部を拡大した部分拡大断面図である。 図４は、同実施形態に係る電池モジュールの一部を分解した分解斜視図である。 図５は、同実施形態に係る電池モジュールの製造方法の説明図であって、外部端子上にバスバを配置している状態の説明図である。 図６は、同実施形態に係る電池モジュールの製造方法の説明図であって、バスバを外部端子に押し付けている状態で、バスバと外部端子とを溶接している状態の説明図である。 図７は、同実施形態に係る電池モジュールの拡大平面図である。 図８は、本発明の他実施形態に係る電池モジュールの拡大平面図である。 図９は、本発明の別の実施形態に係る電池モジュールのバスバの斜視図である。 図１０は、本発明のさらに別の実施形態に係る電池モジュールのバスバの斜視図である。 図１１は、従来のバスバを採用したときの電池モジュールの製造方法の説明図であって、外部端子上にバスバを配置している状態の説明図である。 図１２は、従来のバスバを採用したときの電池モジュールの製造方法の説明図であって、バスバを外部端子に押し付けている状態で、バスバと外部端子とを溶接している状態の説明図である。
　本発明の一側面に係る蓄電装置は、
　外部端子を有する蓄電素子と、
　一対の接続部を有するバスバであって、少なくとも一方の接続部が該外部端子に接続されるバスバとを備え、
　該バスバは、一対の接続部間に易変形部を有する。
　上記構成の蓄電装置によれば、バスバは、一対の接続部間に易変形部を有する。そのため、バスバが外部端子に対する固定に伴って変形したときに、易変形部が弾性範囲を超えて塑性変形する。従って、蓄電装置では、バスバに残留応力が生じにくくなるため、バスバが損傷することを抑えることができる。
　前記外部端子及び前記バスバに亘って形成される溶接部を有し、
　該溶接部は、少なくとも何れか一方の接続部に形成される、
　ようにしてもよい。
　このようにすれば、蓄電装置は、抵抗の小さい好適な導電経路（electrical conductive path）を確保することができる。
　前記易変形部は、断面積が前記一対の接続部の断面積よりも小さくなるように形成される、
　ようにしてもよい。
　このようにすれば、易変形部の剛性は、接続部の剛性よりも低くなる。そのため、易変形部は、接続部よりも塑性変形しやすくなる。従って、蓄電装置では、外部端子に対する固定に伴って変形したバスバに残留応力が生じにくくすることができる。
　前記易変形部は、
　第一方向の両端部に前記一対の接続部が接続されるとともに、
　前記第一方向と直交する第二方向における両端部を切り欠いた切欠部が形成される、
　ようにしてもよい。
　このようにすれば、切欠部の存在により、易変形部の断面積が接続部の断面積よりも小さくなる。そのため、易変形部の剛性が接続部の剛性よりも低くなる。これにより、易変形部は、接続部よりも塑性変形しやすくなる。従って、蓄電装置では、外部端子に対する固定に伴って変形したバスバに残留応力が生じにくくすることができる。
　前記易変形部の前記第二方向における中心は、前記溶接部の前記第二方向における中心から位置ずれする（shifted）、
　ようにしてもよい。
　このようにすれば、バスバは、易変形部が塑性変形したときに、該易変形部から溶接部に力が伝わりにくくなる。そのため、バスバは、溶接部の損傷を抑制することができる。
　前記溶接部として、一方の接続部に形成された第一溶接部と、他方の接続部に形成された第二溶接部とを有し、
　前記切欠部は、前記第一溶接部と前記第二溶接部とを最短距離でつなぐ導電経路と干渉しない位置に形成される、
　ようにしてもよい。
　このようにすれば、バスバは、第一方向で隣り合う二つの溶接部を最短距離でつなぐ導電経路が切欠部によって分断されない。従って、蓄電装置は、抵抗の小さい好適な導電経路を確保することができる。
　前記切欠部は、前記第一方向及び前記第二方向と直交する第三方向から見た形状が円弧状となるように形成される、
　切欠部は、前記第三方向から見た形状が円弧状に形成されるため、切欠部は、角（corner or edge）を有しない。そのため、バスバは、切欠部に作用する力を均一に分散することで、応力集中を抑制することができる。
　前記易変形部は、前記一対の接続部のそれぞれよりも耐力の低い材料で形成される、
　ようにしてもよい。
　このようにすれば、易変形部が接続部よりも塑性変形しやすくなる。従って、蓄電装置では、変形したバスバに残留応力が生じにくくなる。
　前記易変形部は、焼き鈍しされている、
　ようにしてもよい。
　このようにすれば、易変形部は、焼き鈍し前よりも耐力が低くなる。そのため、易変形部は、一対の接続部よりも塑性変形しやすくなる。従って、蓄電装置では、外部端子に対する固定に伴って変形したバスバに残留応力が生じにくくすることができる。
　前記易変形部は、厚みが前記一対の接続部のそれぞれの厚みよりも薄くなるように形成される、
　ようにしてもよい。
　このようにしても、易変形部の断面積が接続部の断面積よりも小さくなる。そのため、易変形部の剛性が接続部の剛性よりも低くなる。これにより、易変形部は、接続部よりも塑性変形しやすくなる。従って、蓄電装置では、外部端子に対する固定に伴って変形したバスバに応力が残りにくくすることができる。
　前記易変形部は、貫通穴を有する、
　ようにしてもよい。
　このようにしても、易変形部の断面積が接続部の断面積よりも小さくなる。そのため、易変形部の剛性が一対の接続部の剛性よりも低くなる。これにより、易変形部は、一対の接続部よりも塑性変形しやすくなる。従って、蓄電装置では、外部端子に対する固定に伴って変形したバスバに応力が残りにくくすることができる。
　前記貫通穴は、前記第三方向から見た形状が円形状となるように形成される、
　ようにしてもよい。
　本発明の他の側面に係る蓄電装置の製造方法は、
　一対の接続部と該一対の接続部間に設けられた易変形部とを有するバスバを、蓄電素子が有する外部端子上に、少なくとも一方の接続部を該外部端子に接続されるように配置する配置工程と、
　バスバと外部端子とを溶接する溶接工程とを備える。
　このようにすれば、バスバを外部端子に固定する際に、易変形部が弾性範囲を超えて塑性変形すると、バスバに残留応力が生じにくくなる。従って、蓄電装置の製造方法では、バスバを外部端子に固定するにあたり、バスバが損傷することを抑えることができる。
　以上のように、本発明の側面に係る蓄電装置及び蓄電装置の製造方法によれば、バスバに生じる残留応力を抑えることができる。
　以下、本発明に係る蓄電装置の一実施形態である電池モジュールについて、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電池モジュールは、図１及び図２に示すように、複数の蓄電素子１と、複数のバスバ５とを備えている。
　複数の蓄電素子１のそれぞれは、すべて同一の形状及び同一の構造を有する。以下の説明では、一つの蓄電素子１の構造について説明する。
　蓄電素子１は、電極体（図示せず）と、該電極体が収容されるケース２とを備えている。また、蓄電素子１は、ケース２の外面に配置される外部ガスケット３と、該外部ガスケット３に載置される外部端子４とを備えている（図１参照）。
　蓄電素子１は、一対の外部ガスケット３と、一対の外部端子４とを有する。外部ガスケット３のそれぞれは、ケース２の外面上に配置されている。外部ガスケット３のそれぞれには、外部端子４が一つずつ載置されている。
　ケース２は、開口部を有するケース本体２ａと、該ケース本体２ａの開口部を塞ぐ蓋板２ｂとを有する。ケース本体２ａは、幅方向に偏平な有底角筒状に形成される。蓋板２ｂは、該ケース本体２ａの開口部に対応した長方形状に形成される。
　各外部ガスケット３は、樹脂等の絶縁材料で形成されている。各外部ガスケット３は、平面視長方形状（蓋板２ｂの長手方向に長手をなす長方形状）に形成されている。
　一方の外部ガスケット３は、蓋板２ｂの長手方向における一方側に配置されている。他方の外部ガスケット３は、蓋板２ｂの長手方向における他方側に配置されている。
　一方の外部端子４は、正極用のものであり、他方の外部端子４は、負極用のものである。正極用（一方）の外部端子４は、蓋板２ｂの長手方向における一端部に配置されている。負極用（他方）の外部端子４は、蓋板２ｂの長手方向における他端部に配置されている。
　一方の外部端子４は、図３に示すように、外部ガスケット３（一方の外部ガスケット３）に載置される板状部４ａを有する。外部端子４の板状部４ａは、バスバ５が載置される接続面４ｂを有する。
　一方の外部端子４の板状部４ａは、アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料で形成されている。外部端子４の板状部４ａは、平面視長方形状（蓋板２ｂの長手方向で長手をなす長方形状）に形成されている。外部端子４の接続面４ｂは、外部ガスケット３よりも上方に位置している。
　他方の外部端子４は、外部ガスケット３（他方の外部ガスケット３）に載置される板状部４ａを有する。外部端子４の板状部４ａは、バスバ５が配置される接続面４ｂを有する。
　他方の外部端子４の板状部４ａは、アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料で形成されている。外部端子４の板状部４ａは、平面視長方形状（蓋板２ｂの長手方向で長手をなす長方形状）に形成されている。外部端子４の接続面４ｂは、外部ガスケット３よりも上方に位置している。
　次に、バスバ５について説明する。本実施形態において、各バスバ５は、すべて同一の形状及び同一の構造を有する。以下の説明では、一つのバスバ５の構造について説明する。
　バスバ５は、図３及び図４に示すように、板状の金属材料（アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料）で形成されている。バスバ５は、外部端子４に接続される一対の接続部５０を有する。バスバ５は、一対の接続部５０間に易変形部５１を有する。本実施形態では、一対の接続部５０と、易変形部５１とが一体的に形成されている。
　図１及び図２に戻り、本実施形態の電池モジュールにおいて、複数の蓄電素子１は、一列に配列されている。複数の蓄電素子１は、蓋板２ｂの短手方向に並んでいる。本実施形態においては、１０個の蓄電素子１が配列されている。以下の説明において、整列状態で配置された蓄電素子における蓋板２ｂの短手方向を配列方向とする。
　複数の蓄電素子１のそれぞれは、配列方向で隣り合う蓄電素子１の外部端子４の極性が反対となるように配置されている。配列方向に隣り合う外部端子４同士は、バスバ５によって接続されている。より具体的に説明すると、隣り合う蓄電素子１のうちの、一方の蓄電素子１の正極用の外部端子４と、隣り合う蓄電素子１のうちの、他方の蓄電素子１の負極用の外部端子４とが近接しており、これらの外部端子４がバスバ５によって接続されている。これにより、複数の蓄電素子１は、直列に接続された一つの電池を構成している。
　本実施形態では、図３に示すように、バスバ５の一方の接続部５０が外部端子４に溶接（レーザー溶接）されている。バスバ５の他方の接続部５０が別の外部端子４に溶接（レーザー溶接）されている。以下の説明では、溶接を施した部分を溶接部６として説明する。
　易変形部５１は、一対の接続部５０のそれぞれよりも塑性変形し易くなっている。易変形部５１は、切欠部５１０を有する（本実施形態では、一対の切欠部５１０を有する）。そのため、バスバ５では、易変形部５１の断面積（一対の接続部が並ぶ方向と直交する方向における断面の面積）が一対の接続部５０のそれぞれの断面積よりも小さくなっている。
　易変形部５１は、隣り合う蓄電素子１の外部端子４のそれぞれに跨って配置されるようになっている。そのため、バスバ５では、一方の接続部５０と易変形部５１との境目が外部端子４上に配置され、他方の接続部５０と易変形部５１との境目が別の外部端子４上に配置されるようになっている。
　本実施形態に係る電池モジュールは、以上の通りである。続いて、電池モジュールの製造方法について添付図面を参照しつつ説明する。
　まず、複数の蓄電素子１は、ベルトコンベア等の搬送装置上で完成時と同じ並列状態に配置される。この状態の複数の蓄電素子１は、搬送装置によって溶接装置（本実施形態では、レーザー溶接装置）の作動領域（以下、溶接エリアという）に搬送される。
　複数の蓄電素子１が溶接エリアに到達すると、蓄電素子１が有する外部端子４上に、バスバ５を配置する（配置工程）。図５に示すように、隣り合う蓄電素子１のそれぞれの外部端子４間に跨るようにバスバ５を配置する。
　さらに、図６に示すように、治具Ｊでバスバ５を外部端子４に押し付ける（押付工程）。これにより、隣り合う蓄電素子１のそれぞれの外部端子４の位置に応じてバスバ５を変形させる。
　そして、バスバ５と外部端子４とを溶接する（溶接工程）。より具体的に説明すると、治具Ｊでバスバ５を外部端子４に押し付けたまま、溶接ヘッドＨからレーザー光Ｌを出射し、バスバ５の一方の接続部５０を外部端子４に溶接する。さらに、バスバ５の他方の接続部５０を別の外部端子４に溶接する。
　これにより、外部端子４とバスバ５とが接合される。従って、蓄電素子１の外部端子４に対して電気的及び機械的に接続され、大容量かつ高電圧の電池（電池モジュール）が完成する。
　本実施形態に係る電池モジュールによれば、バスバ５は、一対の接続部５０間に易変形部５１を有するため、一対の接続部５０間が変形し易くなっている。そのため、バスバ５が外部端子４に対する固定に伴って変形したときに、易変形部５１が弾性範囲を超えて塑性変形する。従って、電池モジュールでは、バスバ５に残留応力が残りにくくなるため、バスバ５が損傷することを抑えることができる。
　易変形部５１は、切欠部５１０の存在により、断面積が接続部５０の断面積よりも小さくなっている。そのため、易変形部５１の剛性が接続部５０の剛性よりも低くなる。これにより、易変形部５１は、接続部５０よりも塑性変形しやすくなる。従って、電池モジュールでは、外部端子４に対する固定に伴って変形したバスバ５に残留応力が生じにくくすることができる。
　本実施形態のように、外部端子４の板状部４ａにバスバ５を溶接する電池モジュールは、ボルト形状の外部端子４（雄ねじで構成される外部端子４）にナットを螺合させてバスバ５を締結する電池モジュールよりも、外部端子４とバスバ５との電気接続を確保するための配慮が求められる。
　より具体的に説明する。ボルト形状の外部端子４にナットを螺合させてバスバ５を締結する電池モジュールでは、外部端子４にバスバ５を接続するにあたり、外部端子４がバスバ５の貫通穴に挿入され、該外部端子４にナットが螺合される。このとき、隣り合う蓄電素子１（外部端子４）の高さが異なっていると、外部端子４にナットが締め込まれるに伴い、バスバ５が変形する。
　従って、外部端子４がボルト形状の電池モジュールは、隣り合う蓄電素子１（外部端子４）の高さが異なっていても、外部端子４に対してバスバ５を強制的に接続することができる。
　本実施形態のように、外部端子４の板状部４ａにバスバ５を溶接する電池モジュールは、隣り合う蓄電素子１の高さが異なっていると（図５参照）、バスバ５を外部端子４に溶接できない。そのため、バスバ５は、治具Ｊによって外部端子４に押し付けられたまま、該外部端子４に溶接されている（図６参照）。
　溶接部６は、外部端子４からバスバ５を引き離す方向の力に対する接合強度が弱い。そのため、バスバ５に対して外部端子４から引き離す方向に大きな応力が生じている場合、バスバ５から治具Ｊを取り除いた後、溶接部６が損傷する（外部端子４から外れる）可能性がある。
　本実施形態にかかる電池モジュールは、バスバ５に生じる応力を小さくすることができるため、溶接部６が損傷することを抑制することができ、外部端子４とバスバ５との電気接続を確保することができる。また、電池モジュールでは、溶接部６が形成されることによって、抵抗の小さい好適な導電経路を確保することができる。
　図７に示すように、本実施形態に係る易変形部５１は、第一方向（図７の左右方向）における両端部に一対の接続部５０が接続されている。すなわち、易変形部５１は、一対の接続部５０が並ぶ方向である第一方向の両端部に一対の接続部５０が接続されている。
　易変形部５１は、第一方向に直交する第二方向（図７の上下方向）の両端面に切欠部５１０が形成されている。すなわち、易変形部５１は、第二方向の両端面が切り欠かれている。
　易変形部５１の第二方向における中心Ｃ１は、溶接部６の第二方向における中心Ｃ２，Ｃ３に対してシフト（位置ずれ）している。従って、バスバ５は、易変形部５１が塑性変形したときに、該易変形部５１から溶接部６に力が伝わりにくくなる。そのため、本実施形態に係るバスバ５は、溶接部６の損傷を抑制することができる。
　本実施形態において、易変形部５１の中心Ｃ１は、溶接部６の中心Ｃ２からシフト量Ｓ１でシフトしている。易変形部５１の中心Ｃ１は、溶接部６の中心Ｃ３からシフト量Ｓ２でシフトしている。
　切欠部５１０は、バスバ５の平面視における形状が（バスバ５を前記第三方向から見たときの形状が）円弧状となるように形成される。そのため、切欠部５１０は、平面視において角（corner or edge）が含まれないように形成されている。そのため、バスバ５は、切欠部５１０に作用する力を均一に分散することで、応力集中を抑制することができる。
　尚、本発明に係る電池モジュール及び電池モジュールの製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る下記する種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよい。
　図８に示すように、前記一方の（図８における左側の）接続部５０に溶接部（以下、第一溶接部とする）６が形成され、前記他方の（図８における右側の）接続部５０に溶接部（以下、第二溶接部とする）６が形成される場合、切欠部５１０は、バスバ５における第一溶接部６と第二溶接部６とが最も接近する部分の間から外れた位置に形成されていてもよい。
　より具体的に説明する。図８に示す電池モジュールにおいて、一対の第一溶接部６は、第二方向で間隔をあけて形成されている。一対の第二溶接部６は、第二方向で間隔をあけて形成されている。
　そのため、各切欠部５１０は、一方の第一溶接部６と一方の第二溶接部６とを最短距離でつなぐ導電経路Ｐ１，及び他方の第一溶接部６と他方の第二溶接部６とを最短距離でつなぐ導電経路Ｐ２に干渉しないように形成されている。
　図８に示すバスバ５において、切欠部５１０は、バスバ５の平面視における形状が円弧状となるように形成される。そのため、バスバ５において、上側の切欠部５１０における最も深い位置（最もバスバ５の中心に近い部分）を通る仮想線５１０ａであって、第二方向で延びる仮想線５１０ａと、下側の切欠部５１０の最も深い位置（最もバスバ５の中心に近い部分）を通る仮想線５１０ａであって、第二方向で延びる仮想線５１０ｂとの間の領域Ｄ１内に、各溶接部６が形成されている。
　そのため、第二方向で隣り合う二つの溶接部６を最短距離でつなぐ導電経路Ｐ１，Ｐ２は、各切欠部５１０によって分断されない。従って、電池モジュールは、抵抗の小さい好適な導電経路を確保することができる。
　上記実施形態において、蓄電素子１は、外観直方体状の角形電池や、外観円柱状の丸形電池などを採用することができる。蓄電素子１として、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池、一次電池、電気二重層キャパシタ等を採用してもよい。
　上記実施形態において、易変形部５１は、切欠部５１０が形成されることによって、易変形部５１の断面積が一対の接続部５０の断面積よりも小さくなるように構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、易変形部５１は、断面積が一対の接続部５０の断面積よりも小さくなっていれば、図９に示すように、易変形部５１に二つ以上(図７では、４つ)の切欠部５１０を形成したり、図１０に示すように、易変形部５１に貫通穴５１１を形成したりしてもよい。図示しないが、易変形部５１の厚みが前記一対の接続部５０のそれぞれの厚みよりも薄くなるようにしてもよい。
　上記実施形態において、直列接続された複数の蓄電素子１のうち、一端に位置する蓄電素子１の外部端子４の一方には、バスバ（図示しない）を介して外部回路が接続される。また、直列接続された複数の蓄電素子１のうち、他端に位置する蓄電素子１の外部端子４の一方も同様に、バスバ（図示しない）を介して外部回路が接続される。
　このように、バスバ５は、一方の接続部５０が蓄電素子１の外部端子４に接続され、他方の接続部５０が外部回路に接続されていてもよい。外部回路とは、例えば、電池モジュールに隣接して配置される他の電池モジュールや、モーター駆動回路、電池モジュールの充電回路や制御回路等、電池モジュールの蓄電素子１以外の電気回路を意味する。
　上記実施形態において、バスバ５では、易変形部５１に切欠部５１０を形成することで、易変形部５１を一対の接続部５０のそれぞれよりも塑性変形させやすくしていたが、バスバ５は、易変形部５１を一対の接続部５０のそれぞれよりも塑性変形させやすくすることができれば、上記実施形態で説明した構成に限定されるものではない。
　より具体的に説明すると、例えば、易変形部５１は、一対の接続部５０のそれぞれよりも耐力の低い材料で形成されていてもよい。このようにすれば、易変形部５１が一対の接続部５０よりも塑性変形しやすくなる。
　別の構成として、易変形部５１は、焼き鈍しされていてもよい。このようにすれば、易変形部５１は、軟化して一対の接続部５０よりも耐力が低くなる。そのため、易変形部５１は、一対の接続部５０よりも塑性変形しやすくなる。
　易変形部５１を一対の接続部５０のそれぞれよりも塑性変形させやすくすることができれば、易変形部５１に切欠部５１０を形成するとともに、易変形部５１を一対の接続部５０のそれぞれよりも耐力の低い材料で形成したり、易変形部５１に切欠部５１０を形成するとともに、易変形部５１を焼き鈍ししたりしてもよい。
　上記実施形態において、外部端子４及びバスバ５は、アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料で形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、銅又は銅合金の銅系金属材料等で形成されても良い。
　上記実施形態において、バスバ５は、レーザー溶接によって外部端子４に接続されていたが、これに限定されるものではない。例えば、バスバ５は、抵抗溶接や、超音波溶接、さらには、ネジ止めによって外部端子４に接続されていてもよい。
　１…蓄電素子、２…ケース、２ａ…ケース本体、２ｂ…蓋板、３…外部ガスケット、４…外部端子、４ａ…板状部、４ｂ…接続面、５…バスバ、６…溶接部、５０…接続部、５１…易変形部、５１０…切欠部、５１１…貫通穴、Ｈ…溶接ヘッド、Ｊ…治具、Ｌ…レーザー光
 

Claims (13)

  1. 　外部端子を有する蓄電素子と、
    　一対の接続部を有するバスバであって、少なくとも一方の接続部が該外部端子に接続されるバスバとを備え、
    　該バスバは、一対の接続部間に易変形部を有する、
    　蓄電装置。
  2. 　前記外部端子及び前記バスバに亘って形成される溶接部を有し、
    　該溶接部は、少なくとも何れか一方の接続部に形成される、
    　請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 　前記易変形部は、断面積が前記一対の接続部の断面積よりも小さくなるように形成される、
    　請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
  4. 　前記易変形部は、
    　第一方向の両端部に前記一対の接続部が接続されるとともに、前記第一方向と直交する第二方向における両端部を切り欠いた切欠部が形成される、
    　請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の蓄電装置。
  5. 　前記易変形部の前記第二方向における中心は、前記溶接部の前記第二方向における中心から位置ずれする、
    　請求項４に記載の蓄電装置。
  6. 　前記溶接部として、一方の接続部に形成された第一溶接部と、他方の接続部に形成された第二溶接部とを有し、
    　前記切欠部は、前記第一溶接部と前記第二溶接部とを最短距離でつなぐ導電経路と干渉しない位置に形成される、
    　請求項４又は請求項５に記載の蓄電装置。
  7. 　前記切欠部は、前記第一方向及び前記第二方向と直交する第三方向から見た形状が円弧状となるように形成される、
    　請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載の蓄電装置。
  8. 　前記易変形部は、前記一対の接続部のそれぞれよりも耐力の低い材料で形成される、
    　請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の蓄電装置。
  9. 　前記易変形部は、焼き鈍しされている、
    　請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の蓄電装置。
  10. 　前記易変形部は、厚みが前記一対の接続部のそれぞれの厚みよりも薄くなるように形成される、
    　請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の蓄電装置。
  11. 　前記易変形部は、貫通穴を有する、
    　請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載の蓄電装置。
  12. 　前記貫通穴は、前記第三方向から見た形状が円形状となるように形成される、
    　請求項１１に記載の蓄電装置。
  13. 　一対の接続部と該一対の接続部間に設けられた易変形部とを有するバスバを、蓄電素子が有する外部端子上に、少なくとも一方の接続部を該外部端子に接続されるように配置する配置工程と、
    　バスバと外部端子とを溶接する溶接工程とを備える、
    　蓄電装置の製造方法。
     
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