WO2021200738A1 - 蓄電モジュール - Google Patents

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WO2021200738A1
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power storage
storage module
press
electrode terminal
bus bar
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きよみ 神月
敏康 北村
悟朗 藤田
香澄 佐藤
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • This disclosure relates to a power storage module.
  • the power storage module disclosed in Patent Document 1 includes a bus bar for connecting the electrode terminals of a plurality of power storage devices, and when the bus bar is attached to the electrode terminals, the bus bar is joined to the electrode terminals by welding.
  • the purpose of this disclosure is to provide a reassembling power storage module.
  • the power storage module is a power storage module including a plurality of power storage devices and a bus bar for connecting the electrode terminals of the power storage devices to each other. It has a can and a plate-shaped sealing body provided with electrode terminals and inserted into the opening of the outer can, and the electrode terminals are along a direction substantially orthogonal to the direction in which the sealing body is inserted into the outer can.
  • the bus bar has an accommodating portion formed of through holes or recesses formed therein, and the bus bar has a press-fitting portion that is press-fitted into the accommodating portion when the bus bar is attached to the electrode terminal.
  • the connection resistance between the bus bar and the electrode terminal can be reduced by press-fitting the press-fitted portion of the bus bar into the electrode terminal. Further, by making the direction in which the press-fitting portion is press-fitted into the accommodating portion of the electrode terminal different from the direction in which the sealing body is inserted into the outer can, the sealing body and the case are joined when the press-fitting portion is press-fitted into the accommodating portion. Mechanical stress generated in the part can be suppressed.
  • the direction in which the sealing body is inserted into the opening of the outer can is the vertical direction
  • the direction in which the storage portion for the electrode terminal is formed is the width direction, which is substantially orthogonal to the vertical direction, and is the vertical direction and the width.
  • the direction in which the power storage devices are lined up in the power storage module, which is substantially orthogonal to the direction, will be described as the depth direction.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the power storage module 10.
  • the power storage module 10 is used, for example, as a drive power source for an electric vehicle or a hybrid vehicle, or as a stationary power storage system for peak shifting of system power.
  • the power storage module 10 is a bus bar that connects a plurality of power storage devices 20 arranged side by side in the depth direction and positive electrode terminals 31 or negative electrode terminals 32 (see FIG. 2) of the power storage devices 20, respectively. 40, and a fixing member 50 for connecting the positive electrode terminal 31 and the bus bar 40 or the negative electrode terminal 32 and the bus bar 40.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
  • the power storage device 20 is a non-aqueous electrolyte secondary battery, and a preferable example is a lithium ion battery.
  • the power storage device 20 may be a nickel-metal hydride battery, an electric double layer capacitor, or the like.
  • the power storage device 20 has an electrode body 21 in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are laminated via a separator, an outer can 22 containing the electrode body 21 and an electrolytic solution, and an opening of the outer can 22.
  • the electrode body 21 is formed by laminating a substantially rectangular sheet-shaped positive electrode plate, negative electrode plate, and separator.
  • the laminated positive electrode plate, negative electrode plate, and separator are restrained by using a fixing tape.
  • the electrode body 21 is housed in a substantially rectangular parallelepiped insulating holder 24 having a bottom portion and an open upper end.
  • the electrode body 21 is arranged in the outer can 22 so that the stacking direction in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are laminated is parallel to the depth direction of the outer can 22.
  • the electrode body 21 is formed by winding a band-shaped positive electrode plate and a band-shaped negative electrode plate with a band-shaped separator interposed therebetween to form a wound body, and crushing the wound body so as to be flat. It may be. At this time, the stacking direction of the electrode body 21 may be the thickness direction of the flat wound body.
  • the positive electrode plate includes, for example, a core body made of aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m, electrode layers formed on the front and back surfaces of the core body, an exposed core body in which no electrode layer is formed on the core body, and an exposed core body. It has a positive electrode lead 25 which is a part of the portion and is formed so as to extend from the upper end of the exposed core body portion.
  • the electrode layer of the positive electrode contains, for example, an active material, a conductive agent, and a binder.
  • Lithium nickel cobalt manganese composite oxide can be used as the active material of the positive electrode
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • a carbon material can be used as the conductive agent
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • a slurry containing these active materials, a conductive agent, a binder, and a dispersant is prepared. This slurry is applied to both sides of the core body of the positive electrode. Then, by drying this, the dispersion medium in the slurry is removed, and an electrode layer is formed on the core body. Then, the electrode layer is compressed to a predetermined thickness.
  • the positive electrode plate thus obtained is cut into a predetermined shape.
  • the negative electrode plate includes, for example, a core body made of copper foil having a thickness of 8 ⁇ m, electrode layers formed on the front and back surfaces of the core body, an exposed core body portion in which no electrode layer is formed on the core body, and an exposed core body. It has a negative electrode lead 26 which is a part of the portion and is formed so as to extend from the upper end of the exposed core body portion.
  • the electrode layer of the negative electrode contains, for example, an active material, a conductive agent, a binder, and a thickener.
  • Graphite can be used as the active material of the negative electrode
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • water can be used as the dispersion medium.
  • separator for example, one made of resin can be used, and as the resin, polyolefin, polyethylene or polypropylene can be used.
  • the positive electrode lead 25 is electrically connected to the positive electrode terminal 31 provided on the sealing body 23 via the current collecting member 27.
  • the positive electrode leads 25 are provided for the number of positive electrode plates constituting the electrode body 21.
  • the plurality of positive electrode leads 25 are joined to the current collecting member 27 in a bundled state on the tip side in the extending direction.
  • the positive electrode lead 25 is bonded to the current collecting member 27, it can be bonded by performing ultrasonic welding, resistance welding, laser welding, cold pressure welding, or the like.
  • the negative electrode lead 26 is electrically connected to the negative electrode terminal 32 provided in the sealing body 23 via the current collecting member 28.
  • the negative electrode leads 26 are provided for the number of negative electrode plates constituting the electrode body 21.
  • the plurality of negative electrode leads 26 are joined to the current collecting member 28 in a bundled state on the tip side in the extending direction.
  • the current collecting member 27 of the positive electrode is made of, for example, an aluminum plate material.
  • the current collecting member 27 is connected to the positive electrode lead 25 at one end and to the positive electrode terminal 31 at the other end.
  • An insulating member 33 is interposed between the current collecting member 27 and the sealing body 23.
  • the positive electrode terminal 31 and the current collector 27 may be electrically connected via a current cutoff device (CID).
  • CID current cutoff device
  • This CID disconnects the electrical connection between the current collecting member 27 and the positive electrode terminal 31 when gas is generated inside the outer can 22 when the power storage device 20 is abnormal and the pressure inside the outer can 22 exceeds a predetermined pressure. It is a safety device that can be used.
  • the CID is connected to, for example, the other end of the current collecting member 27, and when the pressure inside the outer can 22 is applied, the CID is deformed in a direction away from the current collecting member 27, and the reversing plate and the positive electrode terminal 31. With a conductive cap that electrically connects the.
  • the conductive cap is a dish-shaped conductive member having an opening located on the lower side (electrode body 21 side) and an upper surface located on the upper side (sealing body 23 side). A connection hole is formed on the upper surface, and the positive electrode terminal 31 is inserted.
  • the current collecting member 28 of the negative electrode is made of, for example, a copper plate.
  • the current collecting member 28 is connected to the negative electrode lead 26 at one end and to the negative electrode terminal 32 at the other end.
  • An insulating member 34 is interposed between the current collecting member 28 and the sealing body 23.
  • the outer can 22 has, for example, an opening 22A formed at a bottom portion 22B, a square cylindrical side wall portion erected from the peripheral edge of the bottom portion 22B, and an end portion on the opposite side (upper side in the vertical direction) of the bottom portion 22B. It is a square case.
  • the outer can 22 is made of a metal such as aluminum.
  • the outer can 22 can be formed by drawing, for example, an aluminum material.
  • the positive electrode terminal 31 and the negative electrode terminal 32 are arranged apart from each other in the longitudinal direction (width direction) of the sealing body 23.
  • the positive electrode terminal 31 and the negative electrode terminal 32 are provided so as to project upward in the vertical direction and project from the top surface of the sealing body 23.
  • the sealing body 23 is formed by processing, for example, an aluminum plate.
  • the sealing body 23 is located on the opening 22A of the outer can 22, and the sealing body 23 is welded to the opening end of the outer can 22 using, for example, a laser or the like to form a joint, thereby forming a joint inside the outer can 22. Can be sealed.
  • the sealing body 23 may have a liquid injection hole for injecting the electrolytic solution into the outer can 22.
  • the sealing body 23 may be provided with a liquid injection plug that closes the liquid injection hole.
  • the sealing body 23 is configured by being surrounded by a plurality of linear grooves, and when the inside of the outer can 22 exceeds a predetermined pressure, the groove is torn and the pressure for exhausting the gas in the outer can 22 to the outside.
  • a regulating valve 36 may be provided. Further, it is preferable to form an annular groove along the peripheral edge on the top surface of the sealing body 23. With this configuration, when the sealing body 23 and the opening 22A of the outer can 22 are welded and joined, the peripheral edge of the sealing body 23 can be efficiently melted.
  • the positive electrode terminal 31 is provided so as to penetrate the terminal hole of the sealing body 23, one end of which protrudes to the outside of the outer can 22, and the other end of which is housed in the outer can 22. At the positive electrode terminal 31, the other end is inserted into a connection hole provided on the upper surface of the conductive cap, and the other end of the positive electrode terminal 31 is crimped so as to expand in the radial direction to be fixed to the conductive cap.
  • the positive electrode terminal 31 is made of, for example, an aluminum column or cylinder.
  • the negative electrode terminal 32 is provided so as to penetrate the terminal hole of the sealing body 23, one end of which is exposed to the outside of the outer can 22, and the other end of which is housed in the outer can 22. Even if the negative electrode terminal 32 is made of a copper material at the other end connected to the current collecting member 28 in the outer can 22, and one end exposed to the outside of the outer can 22 is made of a clad material made of aluminum. good. At the other end, the negative electrode terminal 32 is fixed to the sealing body 23 together with the current collector member 28 by being crimped so as to spread in the radial direction.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the electrode terminal 30, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the electrode terminal 30 is provided so as to project upward in the vertical direction of the power storage device 20. Further, the electrode terminal 30 has an accommodating portion 30A formed of through holes and recesses formed along the width direction. As shown in FIG. 4, the direction in which the accommodating portion 30A extends (the width direction of the power storage device or the direction connecting the opening and the bottom of the accommodating portion in the case of a bottomed accommodating portion, and both ends if the accommodating portion is a through hole).
  • the cross-sectional shape perpendicular to the direction of connecting the openings of the above may be rectangular. Further, the cross-sectional shape of the accommodating portion 30A perpendicular to the vertical direction may be rectangular.
  • the cross-sectional shape perpendicular to the vertical direction of the accommodating portion 30A may be formed so that the opening end on the outside in the width direction (the insertion side of the press-fitting portion 40A) is wide. Thereby, the press-fitting portion 40A can be easily press-fitted.
  • the cross-sectional shape of the accommodating portion 30A perpendicular to the vertical direction may be a tapered shape, for example, a trapezoidal shape or a triangular shape.
  • the electrode terminal 30 includes, for example, a base portion 30B formed in a flat plate shape and a terminal portion 30C formed in a columnar shape.
  • a recess or the like is formed in the bottom surface of the terminal portion 30C by cutting or casting, and the bottom surface portion of the terminal portion 30C and the base portion 30B are joined by welding to form the recess and the base portion 30B.
  • the recess or through hole defined by may be the accommodating portion 30A.
  • the electrode terminal 30 can be easily processed to form the accommodating portion 30A in the terminal portion 30C. For welding, for example, it is preferable to spot weld a plurality of places.
  • the electrode terminal 30 may have a housing portion 30A formed by cutting or the like on a conductive member in which the terminal portion 30C and the base portion 30B are integrated. Further, in the terminal portion 30C, a lower flange portion (not shown) may be formed on the outer peripheral surface on the base portion 30B side, and the lower flange portion and the base portion 30B may be joined by welding or the like.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the bus bar 40.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • the bus bar 40 is a conductor used for electrical connection between the positive electrode terminals 31 or the negative electrode terminals 32. As shown in FIG. 5, the bus bar 40 is formed by bending a long metal plate having conductivity. The bus bar 40 can be attached to and detached from the electrode terminals 30 from the outside in the width direction of the plurality of power storage devices 20.
  • the bus bar 40 has a press-fitting portion 40A that is press-fitted into the accommodating portion 30A of the electrode terminal 30, and a connecting portion 40B that connects adjacent press-fitting portions 40A to each other.
  • the metal plate forming the press-fitting portion 40A is viewed from above and below in the press-fitting portion 40A. It may be folded back so as to have a substantially V shape.
  • the press-fitting portion 40A is press-fitted into the accommodating portion 30A.
  • Press-fitting means pushing the press-fitting portion 40A toward the accommodating portion 30A with a pressure equal to or higher than a predetermined value in the width direction.
  • the size of the press-fitting portion 40A in the depth direction before press-fitting is larger than the size of the accommodating portion 30A in the depth direction.
  • the press-fitting portion 40A press-fitted into the accommodating portion 30A is sandwiched by a pair of inner surfaces of the accommodating portion 30A facing in the depth direction.
  • a reaction force acts on the pair of inner surfaces.
  • the pair of inner surfaces of the press-fitting portion 40A and the accommodating portion 30A press against each other. Therefore, the connection resistance between the press-fitting portion 40A and the accommodating portion 30A is reduced.
  • bus bar 40 can be attached to and detached from the electrode terminal 30, the work of attaching the bus bar 40 to the electrode terminal 30 can be redone in the manufacturing process of the power storage module 10. Further, the bus bar 40 can be reused when the power storage module 10 is discarded.
  • the connecting portion 40B is a portion that connects adjacent press-fitting portions 40A as described above.
  • a hole 40C into which the insertion portion 50B of the fixing member 50 is inserted is formed on the side of the connection portion 40B close to the press-fitting portion 40A.
  • the hole 40C is preferably formed in a rectangular shape.
  • the accommodating portion 30A is in a state where the metal plates forming the press-fitting portion 40A are closed to each other. It is press-fitted into.
  • the size of the press-fitting portion 40A in the width direction is not particularly limited, but it is preferably substantially the same as the diameter of the terminal portion 30C of the electrode terminal 30. Further, the vertical size of the press-fitting portion 40A is preferably smaller than the vertical size of the accommodating portion 30A of the electrode terminal 30.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the fixing member 50.
  • the fixing member 50 is a member that fixes the electrode terminal 30 and the bus bar 40. According to the fixing member 50, it is possible to prevent the bus bar 40 from falling off from the electrode terminal 30.
  • the fixing member 50 may be made of an elastic (or flexible) insulating material, or may be made of a metal material. As shown in FIGS. 6 and 7, the fixing member 50 is for being inserted into the fitting portion 50A fitted to the side peripheral surface of the terminal portion 30C of the electrode terminal 30 and the hole portion 40C formed in the bus bar 40. It has an insertion portion 50B.
  • the fitting portion 50A is, for example, a band-shaped member curved so as to be formed in a substantially annular shape when viewed from the vertical direction.
  • the diameter of the substantially annular shape of the fitting portion 50A when viewed from the vertical direction is preferably smaller than the diameter of the electrode terminal 30.
  • the fitting portion 50A preferably abuts on substantially the entire circumference of the side peripheral surface of the terminal portion 30C, but may be configured to abut only on a part of the side peripheral surface of the terminal portion 30C.
  • the fitting portion 50A is formed in, for example, a substantially U shape when viewed from the vertical direction.
  • the band-shaped fitting portion 50A may be a recess formed by cutting out a part of the peripheral edge of the block body.
  • the fitting portion 50A is not flexible or elastic, and the inner dimension of the cavity defined by the fitting portion 50A and the bus bar 40 when the fixing member 50 and the bus bar 40 are connected and fixed is the outside of the electrode terminal. It may be firmly fixed by making it smaller than the size. Further, even if the fitting portion 50A is strip-shaped, it may be fixed by the difference between the inner dimension of the cavity and the outer dimension of the terminal of the electrode.
  • a flange portion is provided on the outer peripheral surface of the electrode terminal 30 at a position above the fitting portion 50A, and when viewed from above the power storage device, this flange portion overlaps with the fitting portion 50A. You may. With this configuration, the fitting portion 50A is arranged between the flange portion and the base portion 30B of the electrode terminal 30. Therefore, it is possible to prevent the fitting portion 50A from being displaced in the vertical direction by the electrode terminals. Then, it is possible to prevent the bus bar 40 from being displaced in the vertical direction via the fixing member 50.
  • the insertion portion 50B is formed on the outer end surface of the fixing member 50 in the width direction.
  • the insertion portion 50B is composed of an upper insertion portion formed on the upper side in the vertical direction and a lower insertion portion formed on the lower side in the vertical direction.
  • the upper insertion portion and the lower insertion portion are formed with a gap between them.
  • the upper insertion portion has an upper locking portion 50C formed so as to project upward on the tip end side of the upper insertion portion.
  • the lower insertion portion has a lower locking portion 50D formed so as to project downward on the tip end side of the lower insertion portion.
  • the insertion portion 50B may be only one of the upper insertion portion and the lower insertion portion as long as the connection strength is maintained.
  • the insertion portion 50B is inserted into the hole portion 40C of the bus bar 40, and the upper locking portion 50C and the lower locking portion 50D are each opened outside in the width direction of the hole portion 40C.
  • the fixing member 50 is fixed to the bus bar 40 by locking the portion.
  • the electrode terminal 30 and the bus bar 40 are fixed by the fixing member 50, and the displacement of the bus bar 40 in the width direction (direction in which the accommodating portion 30A extends) can be suppressed particularly when the power storage module 10 vibrates. Then, it is possible to prevent the bus bar 40 from falling off from the electrode terminal 30.
  • a pair of bus bars 40 may be used to connect to one electrode terminal 30.
  • the press-fitting portions 40A of each bus bar 40 may be inserted through the openings at both ends of the accommodating portion 30A.
  • the connecting portions 40B of the pair of bus bars 40 may be bundled with each other by a restraining member or the like. With this configuration, it is possible to prevent the bus bar 40 fixed to the electrode terminal 30 from being displaced in the width direction.
  • the power storage module 10 by press-fitting the press-fitting portion 40A of the bus bar 40 into the accommodating portion 30A of the electrode terminal 30 in the width direction, a load acts in the vertical direction (the direction in which the sealing body 23 is inserted into the outer can 22). Can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the mechanical stress generated at the joint between the outer can 22 and the sealing body 23.
  • the press-fitting portion 40A since the press-fitting portion 40A is press-fitted into the accommodating portion 30A, the metal plate forming the press-fitting portion 40A and the inner surface of the accommodating portion 30A with which the metal plate faces are surely hit. I'm in contact. As a result, a sufficient contact area between the accommodating portion 30A and the press-fitting portion 40A can be secured. As a result, the contact resistance between the accommodating portion 30A and the press-fitting portion 40A can be reduced, and the amount of heat generated when a large current is applied to the bus bar 40 can be reduced.
  • the electrode terminal 30 and the bus bar 40 are connected by the fixing member 50, and it is possible to prevent the bus bar 40 from falling off from the electrode terminal 30 particularly when the power storage module 10 vibrates.
  • 10 power storage module 20 power storage device, 21 electrode body, 22 outer can, 22A opening, 22B bottom, 23 sealing body, 24 insulation holder, 25 positive electrode lead, 26 negative electrode lead, 27 current collecting member, 28 current collecting member, 30 Electrode terminal, 30A accommodating part, 30B base part, 30C terminal part, 31 positive electrode terminal, 32 negative electrode terminal, 33 insulating member, 34 insulating member, 36 pressure regulating valve, 40 bus bar, 40A press-fitting part, 40B connecting part, 40C hole part, 50 fixing member, 50A fitting part, 50B insertion part, 50C upper locking part, 50D lower locking part

Abstract

複数の蓄電装置と、蓄電装置のそれぞれの電極端子同士を接続するバスバーと、を備える蓄電モジュールであって、蓄電装置は、開口部が形成された外装缶と、電極端子が設けられると共に外装缶の開口部に挿入された板状の封口体と、を有し、電極端子は、封口体が外装缶に挿入される方向と略直交する方向に沿って形成される貫通孔又は凹部からなる収容部を有し、バスバーは、収容部に圧入される圧入部を有する。

Description

蓄電モジュール
　本開示は、蓄電モジュールに関する。
　所定のエネルギー容量を得るために複数の蓄電装置をバスバーで電気的に接続した蓄電モジュールを用いることが知られている。例えば、特許文献１に開示される蓄電モジュールでは、複数の蓄電装置のそれぞれの電極端子同士を接続するバスバーを備え、バスバーを電極端子に取り付ける際に、バスバーが溶接によって電極端子に接合される。
特開２０１０－１６１０７５号公報
　しかし、上記蓄電モジュールにおいてバスバーを電極端子に取り付ける際に、溶接で接合すると蓄電モジュールを作製する過程の中で、蓄電装置とバスバーとを分解して、蓄電モジュールを組みなおすことが難しい。
　本開示の目的は、組みなおし可能な蓄電モジュールを提供することである。
　本開示の一態様である蓄電モジュールは、複数の蓄電装置と、蓄電装置のそれぞれの電極端子同士を接続するバスバーと、を備える蓄電モジュールであって、蓄電装置は、開口部が形成された外装缶と、電極端子が設けられると共に外装缶の開口部に挿入された板状の封口体と、を有し、電極端子は、封口体が外装缶に挿入される方向と略直交する方向に沿って形成される貫通孔又は凹部からなる収容部を有し、バスバーは、バスバーが電極端子に取り付けられる際には、収容部に圧入される圧入部を有する。
　本開示の一態様によれば、バスバーと電極端子とを溶接で接合した蓄電モジュールと比べてバスバーを電極端子から取り外すことが容易になる。また、電極端子にバスバーの圧入部が圧入されることによりバスバーと電極端子との間の接続抵抗を低減できる。さらに、上記圧入部が電極端子の収容部へ圧入される方向を封口体が外装缶へ挿入される方向と異ならせることにより、圧入部を収容部へ圧入するときに封口体とケースとの接合部に発生する機械的ストレスを抑制できる。
実施形態の一例である蓄電モジュールの斜視図である。 図１のＡＡ断面図である。 実施形態の一例である電極端子の斜視図である。 図３のＣＣ断面図である。 実施形態の一例であるバスバーの斜視図である。 図１のＢＢ断面図である。 実施形態の一例である固定部材の斜視図である。 実施形態の他の一例である断面図である。
　以下、図面を用いて本開示の実施形態を説明する。以下で説明する形状、材料及び個数は例示であって、蓄電モジュールの仕様に応じて適宜変更することができる。以下ではすべての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。
　以下では、説明の便宜上、外装缶の開口部に封口体が挿入される方向を上下方向とし、上下方向と略直交し電極端子の収納部が形成される方向を幅方向とし、上下方向及び幅方向と略直交し、蓄電モジュールにおいて蓄電装置が並ぶ方向を奥行き方向として説明する。
　図１を用いて、実施形態の一例である蓄電モジュール１０について説明する。図１は、蓄電モジュール１０を示す斜視図である。
　蓄電モジュール１０は、例えば電気自動車又はハイブリッド車の駆動電源、又は系統電力のピークシフト用の定置用蓄電システムに利用される。図１に示すように、蓄電モジュール１０は、奥行き方向に並んで配置される複数の蓄電装置２０と、蓄電装置２０の正極端子３１同士又は負極端子３２（図２参照）同士をそれぞれ接続するバスバー４０と、正極端子３１とバスバー４０又は負極端子３２とバスバー４０とを繋ぎ合わせる固定部材５０と、を備える。
　図２を用いて、実施形態の一例である蓄電装置２０について説明する。図２は、図１のＡＡ断面図である。
　蓄電装置２０は、非水電解質二次電池であり、好適な一例は、リチウムイオン電池である。なお、蓄電装置２０は、ニッケル水素電池や、電気二重層キャパシタなどでもあってもよい。図２に示すように、蓄電装置２０は、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された電極体２１と、電極体２１及び電解液を収容した外装缶２２と、外装缶２２の開口部２２Ａを上下方向の上方から挿入されて開口部を塞ぐ封口体２３と、を備える。
　電極体２１は、略矩形のシート状の正極板、負極板及びセパレータを積層することにより構成される。積層された正極板、負極板、セパレータは、固定テープを用いて拘束する、セパレータの正極板又は負極板と対向する面に接着剤を塗布することにより、セパレータへ正極板又は負極板を接着して固定してもよい。また、電極体２１は、底部を有し上端が開口した略直方体状の絶縁ホルダ２４に収容される。電極体２１は、正極板と負極板とが積層される積層方向が外装缶２２の奥行方向と平行となるように外装缶２２内に配置される。なお、電極体２１は、帯状の正極板と帯状の負極板を帯状のセパレータを介した状態で巻回して巻回体を形成し、この巻回体を平たくなるようにつぶして扁平巻回体にしてもよい。このとき、電極体２１の積層方向は、扁平巻回体の厚さ方向であってもよい。
　正極板は、例えば、厚さ１５μｍのアルミニウム箔からなる芯体と、芯体の表裏面に形成された電極層と、芯体において電極層が形成されていない芯体露出部と、芯体露出部の一部であり芯体露出部の上端から延出して形成された正極リード２５とを有する。
　正極の電極層は、例えば活物質と、導電剤と、結着剤とを含む。正極の活物質としてリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用い、導電剤として炭素材料、及び分散媒としてＮ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）をそれぞれ用いることができる。電極層の形成時には、これら活物質、導電剤、結着剤、分散剤を含むスラリーを作製する。このスラリーを、正極の芯体の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、スラリー中の分散媒を取り除き、芯体上に電極層を形成する。その後、電極層を所定厚みになるように圧縮する。このようにして得られた正極板を所定の形状に切断する。
　負極板は、例えば、厚さ８μｍの銅箔からなる芯体と、芯体の表裏面に形成された電極層と、芯体において電極層が形成されていない芯体露出部と、芯体露出部の一部であり芯体露出部の上端から延出して形成された負極リード２６とを有する。
　負極の電極層は、例えば活物質と、導電剤と、結着剤、増粘剤とを含む。負極の活物質として、黒鉛、結着剤としてスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及び分散媒として水をそれぞれ用いることができる。電極層の形成時には、これら活物質、導電剤、結着剤、増粘剤を含むスラリーを作製する。このスラリーを、負極の芯体の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、スラリー中の分散媒を取り除き、芯体上に電極層を形成する。その後、電極層を所定厚みになるように圧縮する。このようにして得られた負極板を所定の形状に切断する。
　セパレータとしては、例えば樹脂製のものを用いることができ、樹脂として、ポリオレフィン、ポリエチレンやポリプロピレンを用いることができる。
　正極リード２５は、集電部材２７を介して、封口体２３に設けられた正極端子３１に電気的に接続される。正極リード２５は、電極体２１を構成する正極板の枚数分設けられる。複数の正極リード２５は、延出方向の先端側で束ねられた状態で集電部材２７にそれぞれ接合される。正極リード２５を集電部材２７へ接合する際、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接、冷間圧接等を行って接合することができる。
　負極リード２６は、集電部材２８を介して、封口体２３に設けられた負極端子３２に電気的に接続される。負極リード２６は、電極体２１を構成する負極板の枚数分設けられる。複数の負極リード２６は、延出方向の先端側で束ねられた状態で集電部材２８にそれぞれ接合される。負極リード２６をそれぞれ集電部材２８へ接合する際、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接、冷間圧接等を行って接合することができる。
　正極の集電部材２７は、例えば、アルミニウム製の板材から構成されている。集電部材２７は、一端で正極リード２５と接続され、他端で正極端子３１と接続される。集電部材２７と封口体２３との間には、絶縁部材３３が介在される。
　正極端子３１と集電部材２７とは、電流遮断装置（ＣＩＤ）を介して電気的に接続していてもよい。このＣＩＤは、蓄電装置２０の異常時に外装缶２２内部でガスが発生し、外装缶２２内が所定の圧力を超えた際に、集電部材２７と正極端子３１との電気的な接続を断つことができる安全装置である。ＣＩＤは、例えば、集電部材２７の他端と接続するとともに、外装缶２２内の圧力を受けたときに、集電部材２７から離れる方向に変形する反転板と、反転板と正極端子３１とを電気的に接続する導電キャップとを有する。導電キャップは下側（電極体２１側）に開口部が位置し、上側（封口体２３側）に上面が位置した皿状の導電部材である。上面には接続孔が形成されており、正極端子３１が挿入される。
　負極の集電部材２８は、例えば、銅製の板材から構成される。集電部材２８は、一端で負極リード２６と接続され、他端で負極端子３２と接続される。集電部材２８と封口体２３との間には、絶縁部材３４が介在される。
　外装缶２２は、例えば、底部２２Ｂと、底部２２Ｂの周縁から立設された角筒状の側壁部と、底部２２Ｂと反対側（上下方向の上側）の端部に開口部２２Ａが形成された角形ケースである。外装缶２２は例えばアルミニウム等の金属から構成されている。外装缶２２は例えばアルミニウム材を絞り加工して形成することができる。
　封口体２３には、正極端子３１と負極端子３２とが封口体２３の長手方向（幅方向）に離れて配置される。正極端子３１及び負極端子３２は、上下方向の上方に突出して封口体２３の天面から突出して設けられる。封口体２３は、例えば、アルミニウム製の板を加工して形成されている。封口体２３は、外装缶２２の開口部２２Ａ上に位置し、封口体２３は、外装缶２２の開口端に例えばレーザ等を用いて溶接して接合部を形成することで、外装缶２２内を密封することができる。
　封口体２３は、電解液を外装缶２２内へ注液するための注液孔を有していてもよい。封口体２３には、その注液孔を塞ぐ、注液栓を設けてもよい。また、封口体２３は、線状の複数の溝で囲うことにより構成され、外装缶２２内が所定の圧力を超えた際に上記溝が裂けて外装缶２２内のガスを外部へ排気する圧力調整弁３６を設けてもよい。また、封口体２３の天面には、周縁に沿って環状の溝を形成することが好ましい。この構成により、封口体２３と外装缶２２の開口部２２Ａとを溶接接合する際に、封口体２３の周縁を効率的に溶融させることができる。
　正極端子３１は、封口体２３の端子孔を貫通して設けられ、一端が外装缶２２の外部へ突出し、他端が外装缶２２内に収容されている。正極端子３１では、他端が導電キャップの上面に設けられた接続孔に挿入され、正極端子３１の他端が径方向に広がるようにカシメられることにより導電キャップに固定される。正極端子３１は、例えば、アルミニウム製の柱体又は筒体から構成されている。
　負極端子３２は、封口体２３の端子孔を貫通して設けられ、一端が外装缶２２の外部へ露出し、他端が外装缶２２内に収容されている。負極端子３２は、例えば、外装缶２２内で集電部材２８と接続する他端が銅材からなり、外装缶２２の外部へ露出する一端がアルミニウムで構成されたクラッド材から構成されていてもよい。負極端子３２は他端において、径方向に広がるようにカシメられることにより集電部材２８とともに封口体２３に固定される。
　以下では、正極端子３１及び負極端子３２に共通する特徴を説明する場合には、単に電極端子３０として説明する。
　図３から図５を用いて、本実施形態の一例である電極端子３０について説明する。図３は、電極端子３０を示す斜視図であって、図４は、図３のＣＣ断面図である。
　図３に示すように、電極端子３０は、蓄電装置２０の上下方向の上側に突出して設けられる。また、電極端子３０は、幅方向に沿って形成される貫通孔や凹部から構成される収容部３０Ａを有する。図４に示すように、収容部３０Ａが延びる方向（蓄電装置の幅方向又は有底の収容部である場合は収容部の開口部と底部を結ぶ方向、収容部が貫通孔であれば、両端の開口部を結ぶ方向）に垂直な断面形状は矩形であってもよい。また、収容部３０Ａの上下方向に垂直な断面形状は矩形であってもよい。収容部３０Ａの上下方向に垂直な断面形状は、幅方向の外側（圧入部４０Ａの差し込み側）の開口端が幅広となるように形成されていてもよい。これにより、圧入部４０Ａを容易に圧入することができる。また、収容部３０Ａの上下方向に垂直な断面形状は、先細り形状であってもよく、例えば台形又は三角形であってもよい。
　図５に示すように、電極端子３０は、例えば平板状に形成される基部３０Ｂと、円柱状に形成される端子部３０Ｃとを含む。電極端子３０の製造方法としては、例えば切削加工又は鋳造等によって端子部３０Ｃの底面部に凹部等を形成し、端子部３０Ｃの底面部と基部３０Ｂとを溶接によって接合して凹部と基部３０Ｂとで画定される凹部や貫通孔を収容部３０Ａとしてもよい。この電極端子３０は、端子部３０Ｃへ収容部３０Ａを形成する加工が容易になる。溶接は、例えば複数個所をスポット溶接することが好ましい。なお、電極端子３０は、端子部３０Ｃと基部３０Ｂとが一体となった導電部材に切削加工などにより収容部３０Ａを形成してもよい。また、端子部３０Ｃにおいて基部３０Ｂ側の外周面に下部フランジ部（図示なし）を形成し、この下部フランジ部と基部３０Ｂとを溶接などで接合してもよい。
　図５及び図６を用いて、本実施形態の一例であるバスバー４０について説明する。図５は、バスバー４０を示す斜視図である。図６は、図１のＢＢ断面図である。
　バスバー４０は、正極端子３１又は負極端子３２同士の電気接続に用いられる導体である。図５に示すように、バスバー４０は、導電性を有する長尺状の金属板を曲げ加工して形成される。バスバー４０は、複数の蓄電装置２０の幅方向の外側から電極端子３０に着脱可能である。バスバー４０は、電極端子３０の収容部３０Ａに圧入される圧入部４０Ａと、隣接する圧入部４０Ａ同士を接続する接続部４０Ｂとを有する。
　図５に示すように、バスバー４０を電極端子３０に取り付ける前（圧入部４０Ａを収容部３０Ａに圧入する前）では、圧入部４０Ａは、圧入部４０Ａを形成する金属板が上下方向から見て略Ｖ字状となるように折り返されて形成されていてもよい。バスバー４０を電極端子３０に取り付ける際には、圧入部４０Ａを収容部３０Ａ内に向けて圧入する。
　圧入とは、圧入部４０Ａを幅方向に向けて所定以上の圧力で収容部３０Ａに向けて押し込むことである。圧入部４０Ａを収容部３０Ａに圧入するためには、圧入部４０Ａの圧入前の奥行き方向の大きさが、収容部３０Ａの奥行き方向の大きさよりも大きいことが好ましい。収容部３０Ａに圧入された圧入部４０Ａは、収容部３０Ａにおける奥行方向に対向した一対の内面により挟まれる。このとき、圧入部を構成する一対の金属板は、奥行方向における可撓性（又は、弾性やバネ性）により、上記一対の内面に対して反力が作用する。これにより、圧入部４０Ａと収容部３０Ａの一対の内面とが押圧し合う。そのため、圧入部４０Ａと収容部３０Ａの接続抵抗が低減される。
　これにより、バスバー４０を電極端子３０に取り付ける際に、圧入により幅方向に向けて所定以上の荷重が作用するものの、上下方向（封口体２３が外装缶２２に挿入される方向）には荷重が作用することが抑制される。そのため、外装缶２２と封口体２３との溶接による接合部へ機械的ストレスが加わることを抑制することができる。
　また、バスバー４０は、電極端子３０に着脱可能であるため、蓄電モジュール１０の製造工程において電極端子３０にバスバー４０を取り付ける作業のやり直しが可能である。さらに、蓄電モジュール１０の廃棄時においてバスバー４０を再利用することが可能である。
　接続部４０Ｂは、上述したように隣接する圧入部４０Ａ同士を接続する部分である。接続部４０Ｂの圧入部４０Ａと近接する側には、固定部材５０の差込部５０Ｂが差し込まれる孔部４０Ｃが形成される。孔部４０Ｃは、矩形に形成されることが好ましい。
　図６に示すように、バスバー４０を電極端子３０に取り付けた後（圧入部４０Ａを収容部３０Ａに圧入した後）では、圧入部４０Ａを形成する金属板同士が閉じられた状態で収容部３０Ａに圧入されている。この状態では、圧入部４０Ａを形成する金属板同士が閉じられた状態からＶ字状に戻ろうとする復元力によって、圧入部４０Ａを形成する金属板と、当該金属板が対向する収容部３０Ａの内側面とが確実に当接している。これにより、収容部３０Ａと圧入部４０Ａとの接触面積を十分に確保することができる。
　なお、圧入部４０Ａの幅方向の大きさは特に限定されないが、電極端子３０の端子部３０Ｃの直径と略同一であることが好ましい。また、圧入部４０Ａの上下方向の大きさは、電極端子３０の収容部３０Ａの上下方向の大きさよりも小さいことが好ましい。
　図６及び図７を用いて、本実施形態の一例である固定部材５０について説明する。図７は、固定部材５０を示す斜視図である。
　固定部材５０は、電極端子３０とバスバー４０とを固定する部材である。固定部材５０によれば、電極端子３０からバスバー４０が脱落することを抑制できる。固定部材５０は、弾性（又は可撓性）を有する絶縁性材料で形成されていてもよく、金属材料で構成されていてもよい。図６及び図７に示すように、固定部材５０は、電極端子３０の端子部３０Ｃの側周面に嵌合される嵌合部５０Ａと、バスバー４０に形成された孔部４０Ｃに差し込むための差込部５０Ｂとを有する。
　嵌合部５０Ａは、例えば上下方向から見て略円環状に形成されるよう湾曲した帯状の部材である。嵌合部５０Ａの上下方向から見た略円環状の径は、電極端子３０の径よりも小さいことが好ましい。固定部材５０を電極端子３０に取り付ける際には、上方から嵌合部５０Ａを端子部３０Ｃに嵌め合わせることが好ましい。嵌合部５０Ａは、端子部３０Ｃの側周面の略全周に当接することが好ましいが、端子部３０Ｃの側周面の一部にのみ当接する構成であってもよい。この場合、嵌合部５０Ａは、上下方向から見て例えば略Ｕ字状に形成される。また、図６、７のような帯状の嵌合部５０Ａではなく、ブロック体の周縁の一部を切り欠いて形成した窪みであってもよい。このとき嵌合部５０Ａには可撓性や弾性はなく、固定部材５０とバスバー４０とを接続固定したときの嵌合部５０Ａとバスバー４０とで画定される空洞の内側寸法が電極端子の外側寸法より小さくすることで強固に固定してもよい。また、嵌合部５０Ａが帯状であっても上記空洞の内側寸法と電極の端子の外側寸法の差で固定してもよい。また、固定部材５０を用いる場合、電極端子３０の外周面において、嵌合部５０Ａより上方の位置にフランジ部を設け、蓄電装置の上からみたとき、このフランジ部が嵌合部５０Ａと重なっていてもよい。この構成により嵌合部５０Ａがこのフランジ部と電極端子３０の基部３０Ｂとの間に配置される。そのため、嵌合部５０Ａが電極端子により、上下方向に変位することを抑制することができる。そして、固定部材５０を介してバスバー４０が上下方向に変位することが抑制できる。
　差込部５０Ｂは、固定部材５０の幅方向の外側の端面に形成される。差込部５０Ｂは、上下方向の上側に形成される上差込部と、上下方向の下側に形成される下差込部とから構成される。上差込部と下差込部とは、互いに隙間を設けて形成される。上差込部は、上差込部の先端側において上方に向けて突出するように形成される上係止部５０Ｃを有する。下差込部は、下差込部の先端側において下方に向けて突出するように形成される下係止部５０Ｄを有する。なお、差込部５０Ｂは接続強度を維持でいるのであれば上差込部および下差込部のうち一方のみでもよい。
　固定部材５０をバスバー４０に取り付ける際には、差込部５０Ｂをバスバー４０の孔部４０Ｃに差込み、上係止部５０Ｃ及び下係止部５０Ｄをそれぞれ孔部４０Ｃの幅方向の外側の開口縁部に係止させることによって固定部材５０をバスバー４０に固定する。これにより、固定部材５０によって電極端子３０とバスバー４０とが固定され、特に蓄電モジュール１０が振動した場合に、バスバー４０の幅方向（収容部３０Ａが延びる方向）の変位を抑制できる。そして電極端子３０からバスバー４０が脱落することを抑制できる。
　また、図８に示すように、収容部３０Ａが貫通孔で構成されている場合、一つの電極端子３０に対して一対のバスバー４０を用いて接続を行ってもよい。この場合、収容部３０Ａの両端の開口から各バスバー４０の圧入部４０Ａを挿入してもよい。この構成により一つの電極端子３０に対して一つのバスバーを用いる構成と比べて、総圧入深さが同じ場合、一つのバスバーの圧入深さを低減できる。そのため、一つのバスバー４０の圧入部４０Ａの収容部３０Ａと接触する面積が減る。そのため、圧入部４０Ａの１箇所の摩擦抵抗が減りバスバー４０の１回の圧入による作業の負担を低減できる。また、図８のように一対のバスバー４０の接続部４０Ｂが互いに拘束部材などにより束ねられていてもよい。この構成により、電極端子３０に固定されたバスバー４０が幅方向へ変位することを抑制できる。
　蓄電モジュール１０によれば、バスバー４０の圧入部４０Ａを電極端子３０の収容部３０Ａに幅方向に圧入することによって、上下方向（封口体２３が外装缶２２に挿入される方向）に荷重が作用することを抑制できる。そのため、外装缶２２と封口体２３との接合部に生じる機械的ストレスを抑制することができる。
　また、蓄電モジュール１０によれば、圧入部４０Ａが収容部３０Ａに圧入されているため、圧入部４０Ａを形成する金属板と、当該金属板が対向する収容部３０Ａの内側面とが確実に当接している。これにより、収容部３０Ａと圧入部４０Ａとの接触面積を十分に確保することができる。この結果、収容部３０Ａと圧入部４０Ａとの接触抵抗を低減することができ、バスバー４０に大電流が通電された場合の発熱量を低減することができる。
　さらに、蓄電モジュール１０によれば、固定部材５０によって電極端子３０とバスバー４０とが繋ぎ合わされ、特に蓄電モジュール１０が振動した場合に、電極端子３０からバスバー４０が脱落することを回避できる。
　なお、本発明は上述した実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能であることは勿論である。
　１０　蓄電モジュール、２０　蓄電装置、２１　電極体、２２　外装缶、２２Ａ　開口部、２２Ｂ　底部、２３　封口体、２４　絶縁ホルダ、２５　正極リード、２６　負極リード、２７　集電部材、２８　集電部材、３０　電極端子、３０Ａ　収容部、３０Ｂ　基部、３０Ｃ　端子部、３１　正極端子、３２　負極端子、３３　絶縁部材、３４　絶縁部材、３６　圧力調整弁、４０　バスバー、４０Ａ　圧入部、４０Ｂ　接続部、４０Ｃ　孔部、５０　固定部材、５０Ａ　嵌合部、５０Ｂ　差込部、５０Ｃ　上係止部、５０Ｄ　下係止部

Claims (7)

  1. 　複数の蓄電装置と、前記蓄電装置のそれぞれの電極端子同士を接続するバスバーと、を備える蓄電モジュールであって、
    　前記蓄電装置は、開口部が形成された外装缶と、前記電極端子が設けられると共に前記外装缶の前記開口部に挿入された板状の封口体と、を有し、
    　前記電極端子は、前記封口体が前記外装缶に挿入される方向と略直交する方向に沿って形成される貫通孔又は凹部からなる収容部を有し、
    　前記バスバーは、前記収容部に圧入される圧入部を有する、
    　蓄電モジュール。
  2. 　請求項１に記載の蓄電モジュールであって、
    　前記収容部は、複数の前記蓄電装置が並ぶ方向と交差する方向に延びる、
    　蓄電モジュール。
  3. 　請求項１又は２に記載の蓄電モジュールであって、
    　前記圧入部は、長尺状の金属板を折り曲げることによって形成され、前記圧入部が前記収容部に圧入される前には略Ｖ字状に形成され、前記収容部の互いに対向する内面と当接した、
    　蓄電モジュール。
  4. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電モジュールであって、
    　前記電極端子と前記バスバーとを固定する少なくとも1つの固定部材をさらに備える、
    　蓄電モジュール。
  5. 　請求項４に記載の蓄電モジュールであって、
    　前記固定部材は、前記電極端子の外周面を囲うように配置される、
    　蓄電モジュール。
  6. 　請求項４又は５に記載の蓄電モジュールであって、
    　前記固定部材は、前記固定部材に形成された差込部を前記バスバーに形成された孔部に差し込み、前記差込部の先端側に形成された係止部を前記孔部の開口縁に係止させることによって前記バスバーに固定される、
    　蓄電モジュール。
  7. 　請求項４から６のいずれか１項に記載の蓄電モジュールであって、
    　前記電極端子の外周面には、前記固定部材より上の部分にフランジ部が形成され、前記フランジ部は、前記蓄電装置を上から見たときに前記固定部材と重なる、
    　蓄電モジュール。
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