WO2022014261A1

WO2022014261A1 - 蓄電装置

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Publication number: WO2022014261A1
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Inventors: 寛望中村; 将季金本
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Filing date: 2021-06-18
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Abstract

蓄電装置（１）は、Ｚ軸プラス方向に配置された電極端子（１２０）を有する蓄電素子（１００）と、電極端子（１２０）と接合されたバスバー（７０）とを備える。バスバー（７０）は、電極端子（１２０）と接合された接合部（７１ａ）を有するバスバー本体部（７１）と、第一壁部（７２）と、第二壁部（７３）とを有する。第一壁部（７２）は、バスバー本体部（７１）から、Ｚ軸プラス方向に立設されている。第二壁部（７３）は、Ｚ軸プラス方向から見た場合に少なくとも一部がバスバー本体部（７１）と重複し、かつ、バスバー本体部（７１）と対向する姿勢で配置されている。

Description

蓄電装置

　本発明は、蓄電素子を備える蓄電装置に関する。

　特許文献１には、複数の素電池を備える組電池が開示されている。この組電池では、隣接する複数の素電池の電極端子に金属ラインを接合し、これにより複数の素電池を直列または並列に接続している。この金属ラインと素電池の電極端子との接合には超音波接合が用いられている。

特開２０１４－２２２６７５号公報

　上記従来の組電池（蓄電装置）のように、素電池（蓄電素子）の電極端子と金属ライン（バスバー）との接合に超音波接合を用いた場合、接合時の加圧力によってバスバーに歪みが生じる可能性がある。そこで、バスバーと電極端子との接合に、非接触で接合対象物を接合できるレーザー溶接が採用される場合がある。レーザー溶接は、溶接歪が少なく、異種材料間の溶接が比較的に容易等のメリットがある。しかしながら、レーザー溶接の際に、溶融した金属粉であるスパッタが飛散する可能性があり、飛散したスパッタは、蓄電装置が有する樹脂部材の損傷等の不具合の要因となる。スパッタの飛散を防ぐための立体的な構造物をバスバーの付近に配置することが考えられるが、このことは、例えば蓄電装置の構成を複雑化させる要因となる。

　本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目してなされたものであり、簡易な構成で品質が向上された蓄電装置を提供することを目的とする。

　本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一方向に配置された電極端子を有する蓄電素子と、前記電極端子と接合されたバスバーとを備え、前記バスバーは、前記電極端子と接合された接合部を有するバスバー本体部と、前記バスバー本体部から、前記第一方向に立設された第一壁部と、前記第一方向から見た場合に少なくとも一部が前記バスバー本体部と重複し、かつ、前記バスバー本体部と対向する姿勢で配置された第二壁部と、を有する。

　本発明によれば、簡易な構成で品質が向上された蓄電装置を提供できる。

図１は、実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る蓄電装置の分解斜視図である。図３は、実施の形態に係るバスバーフレーム、バスバー及び電気機器の構造上の関係を示す斜視図である。図４は、実施の形態に係る蓄電素子と電気機器とがバスバーを介して接続された状態を示す斜視図である。図５は、図４に対応する分解斜視図である。図６は、実施の形態に係るバスバーと蓄電素子の電極端子との接合方法を示す部分拡大図である。図７は、実施の形態の変形例１に係るバスバー及びその周辺の構成を示す部分拡大図である。図８は、実施の形態の変形例２に係るバスバー及びその周辺の構成を示す部分拡大図である。図９は、実施の形態の変形例３に係るバスバーの外観を示す斜視図である。図１０は、実施の形態の変形例３に係るバスバーと蓄電素子及び電気機器との接続関係を示す分解斜視図である。

　この構成によれば、第一壁部が、バスバー本体部と電極端子との接合時に生じるスパッタの飛散を抑制する壁として機能する。これにより、スパッタの飛散による他の部材の損傷等の不具合の発生が抑制される。第二壁部は、例えばバスバー本体部の直上に配置され、かつ、リレーまたは制御回路等の電気機器に接続する端子として利用できる。そのため、電極端子と電気機器との間における経路抵抗の抑制、または、蓄電装置の小型化等の効果が得られる。このように、本態様に係る蓄電装置は、簡易な構成で品質が向上された蓄電装置である。

　前記第二壁部は、前記第一方向に貫通する開口部であって、前記第一方向から見た場合に、少なくとも一部が前記接合部と重複する位置に配置された開口部を有する、としてもよい。

　この構成によれば、例えば、バスバー本体部に対向する位置から開口部を介してレーザー光を照射することで、バスバー本体部と電極端子とを接合できる。つまり、第二壁部の開口部を介して、バスバー本体部に効率よくレーザー光を照射でき、かつ、第二壁部の開口部以外の部分で、スパッタの飛散を抑制できる。これにより、信頼性の高い接合部を効率よく形成できる。

　前記第二壁部は、前記第一壁部の前記バスバー本体部とは反対側の端部から、前記第一壁部と交差する方向に立設されている、としてもよい。

　この構成によれば、バスバー本体部、第一壁部、及び第二壁部がこの順に連結された構成のバスバーが実現される。その結果、バスバーの配置に必要な空間容積の低減、または、電極端子と電気機器との間における経路抵抗のさらなる抑制等の効果が得られる。

　前記蓄電装置はさらに、前記バスバー本体部と前記第二壁部との間に配置された絶縁部材を備える、としてもよい。

　この構成によれば、バスバー本体部から立ち上がった壁（第一壁部）を有することで、衝突時などにおいて外力を受けやすい構造のバスバーにおいて、バスバー本体部と第二壁部との間に絶縁部材が設けられる。これにより、例えば第一壁部が大きな外力を受けることで変形した場合において、絶縁部材が、バスバーの一部と、他の導電部材との接触を抑制する部材として機能する。従って、衝突時等において、短絡が生じる可能性が低減される。

　前記バスバー本体部は、前記第一方向から見た場合に、前記第二壁部と重複しない位置に設けられた、前記第一方向と交差する第二方向に突出する突出部を有する、としてもよい。

　この構成によれば、例えば、バスバー本体部の直上に第二壁部がある構造において、バスバー本体部が側方に突出する突出部を有することで、レーザー溶接等による接合作業を行う場合に、突出部を、バスバー本体部を押さえる押さえ部として利用できる。これにより、信頼性の高い接合部が得られる。

　前記バスバー本体部は、並んで配置された２つの前記蓄電素子それぞれの前記電極端子に接合されている、としてもよい。

　この構成によれば、バスバーは、リレーまたは制御回路等の電気機器に接続する導電部材として機能し、かつ、並んで配置された少なくとも２つの蓄電素子を直列または並列に接続するための導電部材としても機能する。このことは、経路抵抗の抑制、または、蓄電装置の小型化等に寄与し、その結果、蓄電装置の品質が向上される。

　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（その変形例も含む）に係る蓄電装置について説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。さらに、各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。

　以下の説明及び図面中において、蓄電装置の外装体の長手方向、複数の蓄電素子の並び方向、または、蓄電素子の容器の長側面の対向方向を、Ｘ軸方向と定義する。蓄電装置の外装体の短手方向、蓄電素子の容器の短側面の対向方向、または、１つの蓄電素子における一対の電極端子の並び方向を、Ｙ軸方向と定義する。蓄電装置の外装体の本体と蓋体との並び方向、バスバーフレームと蓄電素子ユニットとの並び方向、または、上下方向を、Ｚ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。

　以下の説明において、例えば、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。単に、「Ｘ軸方向」という場合は、Ｘ軸に平行な双方向またはいずれか一方の方向を意味する。Ｙ軸及びＺ軸に関する用語についても同様である。

　さらに、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が直交している、とは、当該２つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

　（実施の形態）
　［１．蓄電装置の全般的な説明］
　まず、実施の形態に係る蓄電装置１の概略構成について説明する。図１は、実施の形態に係る蓄電装置１の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る蓄電装置１の分解斜視図である。図３は、実施の形態に係るバスバーフレーム３０、バスバー６０及び７０、並びに電気機器４０の構造上の関係を示す斜視図である。図３では、バスバーフレーム３０からバスバー６０及び７０並びに電気機器４０を分離した状態が図示されている。図３では、バスバーフレーム３０等の部材を、図２に示す姿勢からＺ軸周りに１８０°回転した状態で図示している。

　外装体１０の内部には、図２以降の図に示される部材に加え、電気機器４０と外部端子１３とを接続するバスバーが収容されており、さらに、蓄電素子１００に沿って配置されるスペーサ、及び、複数の蓄電素子１００を拘束する拘束部材等が配置され得る。しかし、これらの部材の図示及び説明は適宜省略する。

　蓄電装置１は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電できる装置であり、本実施の形態では、略直方体形状を有している。蓄電装置１は、例えば、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される電池モジュール（組電池）である。具体的には、蓄電装置１は、例えば、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。蓄電装置１は、家庭用または発電機用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。

　図１及び図２に示すように、蓄電装置１は、外装体１０と、外装体１０に収容された蓄電素子ユニット５０及びバスバーフレーム３０と、を備えている。外装体１０は、蓄電装置１の筐体を構成する箱形（略直方体形状）の容器（モジュールケース）である。つまり、外装体１０は、蓄電素子ユニット５０及びバスバーフレーム３０の外方に配置され、これら蓄電素子ユニット５０及びバスバーフレーム３０を所定の位置で固定し、衝撃等から保護する。外装体１０は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ（変性ＰＰＥを含む））、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ＡＢＳ樹脂、若しくは、それらの複合材料等の絶縁部材、または、絶縁塗装をした金属等により形成されている。外装体１０は、これにより、蓄電素子ユニット５０等が外部の金属部材等に接触することを回避する。外装体１０と、蓄電素子ユニット５０等との間における電気的絶縁性が保たれる構成であれば、外装体１０は、金属等の導電部材で形成されていてもよい。

　外装体１０は、外装体１０の本体を構成する外装体本体１２と、蓋体１１とを有している。外装体本体１２は、Ｚ軸プラス方向側に開口１２ａが形成された有底矩形筒状のハウジングであり、蓄電素子ユニット５０及びバスバーフレーム３０等を収容する。

　蓋体１１は、外装体本体１２の開口１２ａを閉塞する矩形状の部材である。蓋体１１は、外装体本体１２と、接着剤、ヒートシール、超音波溶着、またはレーザー溶着等によって、好ましくは気密または水密に接合される。蓋体１１には、正極側及び負極側の一対のモジュール端子である一対の外部端子１３が配置されている。蓄電装置１は、この一対の外部端子１３を介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。外部端子１３は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属製の導電部材で形成されている。

　蓄電素子ユニット５０は、１以上の蓄電素子１００で構成された、蓄電素子１００の集合体である。本実施の形態に係る蓄電素子ユニット５０は複数の蓄電素子１００で構成されており、複数の蓄電素子１００は、それぞれが長側面１１０ａをＸ軸方向に向けた状態でＸ軸方向に並べられている。蓄電素子ユニット５０は、隣り合う蓄電素子１００の間に配置された、図示しないスペーサを有してもよく、複数の蓄電素子１００を拘束する、図示しない拘束部材を有してもよい。

　蓄電素子１００は、電気を充電し、電気を放電することのできる二次電池（単電池）であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。蓄電素子１００は、図２に示すように、扁平な直方体形状（角形）の容器１１０と容器１１０に固定された一対の（正極側及び負極側の）電極端子１２０とを有している。容器１１０の内方には図示しない電極体、集電体及び電解液等が収容されている。蓄電素子１００が有する電極体としては、正極板と負極板との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものが巻回されて形成された巻回型の電極体が例示される。その他、複数の平板状の極板が積層されて形成された積層型（スタック型）の電極体、または、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体が蓄電素子１００に備えられてもよい。

　蓄電素子１００は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子１００は、二次電池ではなく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。蓄電素子１００は、固体電解質を用いた電池であってもよい。蓄電素子１００は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。蓄電素子１００の形状は、上記角形には限定されず、それ以外の多角柱形状、円柱形状、楕円柱形状、長円柱形状等であってもよい。

　本実施の形態では、容器１１０は、図２に示すように、一対の長側面１１０ａと、一対の短側面１１０ｂと、端子配置面１１０ｃとを有する。端子配置面１１０ｃは、正極側及び負極側の電極端子１２０が配置された面である。本実施の形態では、端子配置面１１０ｃにはさらに、ガス排出弁１０５が配置されている。ガス排出弁１０５は、容器１１０の内圧が過度に上昇した場合に、その内圧を受けて開放し、これにより容器１１０内部のガスを外部に排出する部位である。

　バスバーフレーム３０は、蓄電素子１００の端子配置面１１０ｃに対向して配置され、バスバー６０及び７０並びに電気機器４０を保持する扁平な矩形状の絶縁部材である。バスバーフレーム３０は、例えば、上記の外装体１０に使用可能ないずれかの電気的絶縁性の樹脂材料等で形成されている。

　バスバーフレーム３０は、図３に示すように、バスバー６０及び７０それぞれの一部を蓄電素子１００側に露出させた状態で保持するバスバー用開口部３０ａを複数有している。バスバー用開口部３０ａに配置されたバスバー６０及び７０のそれぞれは、接合相手である電極端子１２０に対して位置決めされ、その状態で、例えばレーザー溶接によって電極端子１２０に接合される。本実施の形態では、蓄電素子ユニット５０は８個の蓄電素子１００を有している。これら８個の蓄電素子１００において、隣り合う２つの蓄電素子１００は、バスバー６０により並列接続され、これにより、並列接続された蓄電素子１００群が４つ形成されている。さらに、これら４つの蓄電素子１００群は、３つのバスバー６０により直列に接続されている。このように電気的に接続された８つの蓄電素子１００を有する蓄電素子ユニット５０の総プラス端子１２１及び総マイナス端子１２２のそれぞれには、バスバー７０が接合されている。本実施の形態では、図２に示すように、Ｘ軸プラス方向の端部の２つの蓄電素子１００の正極側の電極端子１２０が総プラス端子１２１であり、Ｘ軸マイナス方向の端部の２つの蓄電素子１００の負極側の電極端子１２０が総マイナス端子１２２である。

　バスバーフレーム３０に配置された電気機器４０は、バスバー７０を介して蓄電素子ユニット５０と電気的に接続されている。本実施の形態では、図２に示すように、電気機器４１及び４２が、バスバーフレーム３０に配置された電気機器４０として、蓄電装置１に備えられている。

　電気機器４２は、例えばＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｕｎｉｔ）と呼ばれる制御装置であり、複数の蓄電素子１００それぞれの電圧及び蓄電素子ユニット５０の温度等を検出し、複数の蓄電素子１００の充電状態を制御する。電気機器４２の接続端子４２ａはバスバー７０にネジ４８で接続されており、これにより、電気機器４２と、総マイナス端子１２２である２つの電極端子１２０とがバスバー７０によって電気的及び機械的に接続される。電気機器４２は、図示しないバスバーを介して、外装体１０の蓋体１１に固定された負極側の外部端子１３と電気的に接続される。

　電気機器４１は、例えば電磁開閉器を有するリレーユニットであり、蓄電装置１の充電または放電のオン及びオフを切り替える機能を有する。電気機器４１の接続端子４１ａはバスバー７０にネジ４８で接続されており、これにより、電気機器４１と、総プラス端子１２１である２つの電極端子１２０とが、バスバー７０によって電気的及び機械的に接続される。電気機器４１は、図示しないバスバーを介して、外装体１０の蓋体１１に固定された正極側の外部端子１３と電気的に接続される。

　このように構成された蓄電装置１において、電気機器４０と蓄電素子ユニット５０とを接続するバスバー７０は、図３に示すように、立体的に配置された、バスバー本体部７１、第一壁部７２、及び第二壁部７３を有している。このような特徴的な形状を有するバスバー７０及びその周辺の構成について以下に説明する。

　［２．バスバーその周辺の構成］
　次に、図４～図６を参照しながら、蓄電装置１におけるバスバー７０及びその周辺の構成について説明する。本実施の形態では、蓄電素子ユニット５０と電気機器４０とを接続するバスバー７０は２つ備えられており、これら２つのバスバー７０は共通する特徴を有している。そこで、以下では、電気機器４１に接続されるバスバー７０に着目しその説明を行い、電気機器４２に接続されるバスバー７０についての図示及び説明は省略する。

　図４は、実施の形態に係る蓄電素子１００と電気機器４１とがバスバー７０を介して接続された状態を示す斜視図である。図４では、バスバー７０並びにバスバー７０に接続された２つの蓄電素子１００及び電気機器４１のみを図示し、他の蓄電素子１００及びバスバーフレーム３０等の他の部材の図示は省略している。図５は、図４に対応する分解斜視図である。図６は、実施の形態に係るバスバー７０と蓄電素子１００の電極端子１２０との接合方法を示す部分拡大図である。

　図４～図６に示すように、本実施の形態に係る蓄電装置１において、蓄電素子１００は、第一方向の一例であるＺ軸プラス方向に電極端子１２０を有している。電極端子１２０とバスバー７０とは、バスバー７０のバスバー本体部７１に形成された接合部７１ａにおいて接合されている。接合部７１ａは、本実施の形態ではレーザー溶接によって形成されている。本実施の形態では、バスバー本体部７１には、ボルト端子との接合も可能とするために、ボルトを貫通させる貫通孔が形成されているが、バスバー本体部７１は、ボルト端子との接合のための貫通孔を有しなくてもよい。

　バスバー７０はさらに、バスバー本体部７１からＺ軸プラス方向に立設された第一壁部７２を有している。つまり、第一壁部７２は、接合部７１ａから見た場合、Ｙ軸プラス方向側の空間との間を仕切る金属製の遮蔽壁として存在する。そのため、接合部７１ａの形成のためのレーザー溶接時にスパッタが発生した場合であっても、少なくとも、バスバー７０のＹ軸プラス方向側へのスパッタの飛散が抑制される。レーザー溶接は、蓄電素子ユニット５０が外装体本体１２に収容された状態で行われるため、第一壁部７２により、外装体本体１２及びバスバーフレーム３０におけるバスバー７０のＹ軸プラス方向側に位置する部分の、スパッタによる損傷が抑制される。

　さらに、第一壁部７２には、バスバー本体部７１に対向する姿勢で第二壁部７３が固定されている。第二壁部７３には、電気機器４１との接続するための取付孔７３ａが形成されており、電気機器４１の接続端子４１ａを貫通して取付孔７３ａに挿入されたネジ４８とナット４９とが螺合することで、バスバー７０と電気機器４１とが接続される。すなわち、電極端子１２０との間における導通路が比較的に短い状態で電気機器４１が電極端子１２０と接続されている。第二壁部７３にはさらに、開口部７４が形成されている。開口部７４は、図６に示すように、バスバー本体部７１と、蓄電素子１００の電極端子１２０とのレーザー溶接におけるレーザー光Ｌａの通過用の孔として用いられる。つまり、第二壁部７３に開口部７４が設けられていることで、第二壁部７３を挟んでバスバー本体部７１とは反対側の位置から、バスバー本体部７１にレーザー光Ｌａを照射できる。

　このように、本実施の形態に係る蓄電装置１は、Ｚ軸プラス方向に配置された電極端子１２０を有する蓄電素子１００と、電極端子１２０と接合されたバスバー７０とを備える。バスバー７０は、電極端子１２０と接合された接合部７１ａを有するバスバー本体部７１と、第一壁部７２と、第二壁部７３とを有する。第一壁部７２は、バスバー本体部７１からＺ軸プラス方向に立設されている。第二壁部７３は、Ｚ軸プラス方向から見た場合に少なくとも一部がバスバー本体部７１と重複し、かつ、バスバー本体部７１と対向する姿勢で配置されている。

　この構成によれば、例えば、第一壁部７２が、バスバー本体部７１と電極端子１２０との接合時に生じるスパッタの飛散を抑制する壁として機能する。これにより、スパッタの飛散による、バスバーフレーム３０及び外装体本体１２等の他の部材の損傷等の不具合の発生が抑制される。第二壁部７３は、バスバー本体部７１の直上（Ｚ軸プラス方向側）に配置され、かつ、電気機器４１に接続する端子として利用できる。そのため、電極端子１２０と電気機器４１との経路抵抗の抑制、または、蓄電装置１の小型化等の効果が得られる。本実施の形態では、バスバー７０は、蓄電素子ユニット５０の放電及び充電の際の電流が流れる主電流経路における、蓄電素子ユニット５０と電気機器４０（４１、４２）とを直接的に接続する部材である。従って、バスバー７０における経路抵抗が比較的に小さいことにより、例えば、蓄電装置１の充放電効率が向上する。このように、本態様に係る蓄電装置１は、簡易な構成で品質を向上させることができる。

　本実施の形態では、上面視における蓄電素子１００の中心から見た場合、第一壁部７２は、接合部７１ａの外側（図４～図６におけるＹ軸プラス方向側）に位置している。しかし、第一壁部７２は、接合部７１ａの内側（図４～図６におけるＹ軸マイナス方向側）に位置していてもよい。ただし、第一壁部７２が、接合部７１ａの外側に位置していることは、外装体本体１２の開口１２ａの周縁部（図２参照）の保護の観点から有利である。具体的には、第一壁部７２が接合部７１ａの外側に位置する場合、開口１２ａの周縁部のうちの接合部７１ａに最も近い部分と、接合部７１ａにとの間に第一壁部７２が配置される。これにより、第一壁部７２は、蓋体１１と接合される前の開口１２ａの周縁部を、接合部７１ａの形成の際に発生するスパッタから保護できる。従って、開口１２ａの周縁部がスパッタによって変形または損傷する可能性が低減する。その結果、蓋体１１と外装体本体１２とを、溶着等によって精度よく接合できる。

　本実施の形態では、第二壁部７３は、Ｚ軸プラス方向に貫通する開口部７４であって、Ｚ軸プラス方向から見た場合に、少なくとも一部が接合部７１ａと重複する位置に配置された開口部７４を有する。具体的には、図６に示すように、開口部７４における開口の、バスバー本体部７１上の投影領域（開口部領域７４ａ）の内側に、接合部７１ａが形成されている。つまり、Ｚ軸プラス方向から見た場合に、開口部７４の一部が接合部７１ａと重複している。

　この構成によれば、バスバー本体部７１に対向する位置から開口部７４を介してレーザー光を照射することで、バスバー本体部７１と電極端子１２０とを接合できる。つまり、バスバー本体部７１に対しその厚み方向に平行な方向（バスバー本体部７１の表面に垂直な方向）からレーザー光を照射できる。すなわち、第二壁部７３の開口部７４を介して、バスバー本体部７１に効率よくレーザー光を照射できる。さらに、第二壁部７３の開口部７４以外の部分で、スパッタの飛散を抑制できる。これにより、信頼性の高い接合部７１ａを効率よく形成できる。

　本実施の形態では、第二壁部７３は、第一壁部７２のバスバー本体部７１とは反対側の端部（Ｚ軸プラス方向の端部）から、第一壁部７２と交差する方向に立設されている。

　この構成によれば、バスバー本体部７１、第一壁部７２、及び第二壁部７３がこの順に連結された構成のバスバー７０が実現される。その結果、バスバー７０の配置に必要な空間容積の低減、または、電極端子１２０と電気機器４０との間における経路抵抗のさらなる抑制等の効果が得られる。

　本実施の形態では、バスバー本体部７１は、図２～図６に示すように、並んで配置された２つの蓄電素子１００それぞれの電極端子１２０に接合されている。

　つまり、本実施の形態では、バスバー７０は、電気機器４０に接続する導電部材として機能し、かつ、並んで配置された少なくとも２つの蓄電素子１００を直列または並列（本実施の形態では並列）に接続するための導電部材としても機能する。このことは、経路抵抗の抑制、または、蓄電装置１の小型化等に寄与し、その結果、蓄電装置１の品質が向上される。

　以上、実施の形態に係る蓄電装置１について説明したが、蓄電装置１は、バスバー７０及びその周辺の構成に関し、図４～６に示す構成とは異なる構成を有してもよい。そこで、以下に、バスバー７０及びその周辺の構成についての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。

　（変形例１）
　図７は、実施の形態の変形例１に係るバスバー７０及びその周辺の構成を示す部分拡大図である。図７では、バスバー７０に接続される電気機器４０の図示は省略されており、絶縁部材８０を、本来の位置からＹ軸マイナス方向にずらして図示している。

　図７に示すように、変形例１に係る蓄電装置１ａでは、バスバー７０に対して絶縁部材８０が取り付けられており、この点が実施の形態に係る蓄電装置１と異なる。具体的には、蓄電装置１ａは、バスバー本体部７１と第二壁部７３との間に配置された絶縁部材８０を備えている。

　このように、本変形例では、バスバー本体部７１から立ち上がった壁（第一壁部７２）を有することで、衝突時などにおいて外力を受けやすい構造のバスバー７０において、バスバー本体部７１と第二壁部７３との間に絶縁部材８０が設けられている。これにより、例えば第一壁部７２が大きな外力を受けることで変形した場合において、絶縁部材８０が、バスバー７０の一部と、蓄電素子１００の容器１１０等の他の導電部材との接触を抑制する部材として機能する。従って、衝突時等において、短絡が生じる可能性が低減される。

　本実施の形態では、絶縁部材８０は、ナット４９を保持するナット保持部８１を有している。ナット保持部８１は、ナット４９の軸方向（Ｚ軸方向）から見た場合に、非円形の外形を有するナット４９の外周を覆う非円形の凹部であり、そのため、ナット４９の回転止めとしても機能する。これにより、ネジ４８及びナット４９を用いた、バスバー７０に対する電気機器４０の取付作業を容易かつ確実に行うことができる。さらに、ナット４９の外周面及び下面（蓄電素子１００側（Ｚ軸マイナス方向側）の面）は、絶縁部材８０に覆われる。そのため、衝突時等においてバスバー７０が変形することでナット４９が移動した場合であっても、金属体であるナット４９によって他の部材が損傷する可能性が低減される。つまり、本変形例に係る絶縁部材８０は、安全性を向上させるための部材として機能し、かつ、蓄電装置１ａの製造効率を向上させる部材としても機能する。

　本変形例では、上面視における蓄電素子１００の中心から見た場合、バスバー本体部７１の外側（図７におけるＹ軸プラス方向側）の端部に、第一壁部７２が配置されている。そのため、図７に示すように、バスバー７０に対して、内側から絶縁部材８０を容易に配置できる。これに対し、第一壁部７２がバスバー本体部７１の内側（Ｙ軸マイナス方向側）の端部に立設されている場合を想定すると、バスバー７０の外側から絶縁部材８０を配置することは困難である。具体的には、バスバー７０の外側の近傍には、外装体本体１２の開口１２ａの周縁部（図２参照）が存在するため、当該周縁部が、絶縁部材８０の配置の邪魔になる可能性が高い。すなわち、第一壁部７２が、バスバー本体部７１の外側の端部に立設されていることは、バスバー本体部７１と第二壁部７３との間への絶縁部材８０の配置のしやすさという観点から有利である。

　（変形例２）
　図８は、実施の形態の変形例２に係るバスバー７０ａ及びその周辺の構成を示す部分拡大図である。図８では、バスバー７０ａに接続される電気機器４０の図示は省略されている。

　図８に示すように、変形例２に係る蓄電装置１ｂが備えるバスバー７０ａは、蓄電素子１００の電極端子１２０に接合されたバスバー本体部７１と、バスバー本体部７１からＺ軸プラス方向に立設された第一壁部７２と、バスバー本体部７１に対向する姿勢で配置された第二壁部７３とを有する。この構成において本変形例に係るバスバー７０ａと実施の形態に係るバスバー７０とは共通する。本変形例に係るバスバー７０ａでは、第一壁部７２は、厚み方向を、蓄電素子１００の並び方向（Ｘ軸方向）に向けた姿勢で、バスバー本体部７１のＸ軸マイナス方向の端部に立設されている。さらに、第二壁部７３は、第一壁部７２のＺ軸プラス方向の端部から、Ｘ軸プラス方向に立設されている。つまり、実施の形態に係るバスバー７０は、Ｘ軸方向から見た場合に全体としてＵ字状であるのに対し、本変形例に係るバスバー７０ａは、Ｙ軸方向から見た場合に全体としてＵ字状である。この場合であっても、第一壁部７２は、バスバー本体部７１と電極端子１２０との接合時に生じるスパッタの飛散を抑制する壁として機能する。第二壁部７３は、バスバー本体部７１に近い位置において電気機器４０と接続できるため、蓄電素子１００と電気機器４０との間における経路抵抗が比較的に小さい。さらに、第二壁部７３は、開口部７４を有しているため、開口部７４を介して、バスバー本体部７１に効率よくレーザー光を照射できる。

　さらに、本変形例では、バスバー本体部７１は、Ｚ軸プラス方向から見た場合に、第二壁部７３と重複しない位置に設けられた、Ｚ軸プラス方向と交差する第二方向（本変形例ではＹ軸方向）に突出する突出部７７を有している。

　このように、バスバー本体部７１の直上に第二壁部７３がある構造において、バスバー本体部７１が、側方に突出する突出部７７を有することで、レーザー溶接等による接合作業を行う場合に、突出部７７を、バスバー本体部７１を押さえる押さえ部として利用できる。これにより、信頼性の高い接合部７１ａが得られる。突出部７７は、例えば、電圧計測用の電線を取り付ける取付部として利用することも可能である。突出部７７の数及び位置に特に限定はない。例えば、バスバー本体部７１はさらに、Ｘ軸プラス方向の端部に配置され、かつ、Ｘ軸プラス方向に突出する突出部７７を有してもよい。

　（変形例３）
　図９は、実施の形態の変形例３に係るバスバー１７０の外観を示す斜視図である。図１０は、実施の形態の変形例３に係るバスバー１７０と蓄電素子１００及び電気機器４１との接続関係を示す分解斜視図である。図１０では、蓄電素子１００については、バスバー１７０が接合される２つの蓄電素子１００のみを図示し、他の蓄電素子１００の図示は省略されている。図１０では、当該他の蓄電素子１００に接合されるバスバー６０については点線で図示されており、バスバーフレーム等の他の部材の図示は省略されている。

　図９及び図１０に示すように、本変形例に係るバスバー１７０は、電極端子１２０と接合された接合部１７１ａを有するバスバー本体部１７１と、第一壁部１７２と、第二壁部１７３とを有する。第一壁部１７２は、バスバー本体部１７１からＺ軸プラス方向に立設されている。第二壁部１７３は、Ｚ軸プラス方向から見た場合に少なくとも一部がバスバー本体部１７１と重複し、かつ、バスバー本体部１７１と対向する姿勢で配置されている。これらの構成は、実施の形態に係るバスバー７０と共通する。

　本変形例に係るバスバー１７０は、２つのバスバーが接合されて形成されている点で、実施の形態に係るバスバー７０と異なる。具体的には、バスバー１７０は、バスバー本体部１７１及び第一壁部１７２を形成する第一バスバー１７０ａと、第二壁部１７３を形成する第二バスバー１７０ｂとを有する。第一バスバー１７０ａと第二バスバー１７０ｂとは、ボルト及びナット（図示せず）からなる接合部材１７５によって接合されている。

　このように、バスバー１７０が、複数の部材によって構成されている場合であっても、第一壁部１７２が、バスバー本体部１７１と電極端子１２０との接合時に生じるスパッタの飛散を抑制する壁として機能する。第二壁部１７３は、バスバー本体部１７１の直上（Ｚ軸プラス方向側）に配置され、かつ、電気機器４１に接続する端子として利用できる。そのため、電極端子１２０と電気機器４１との経路抵抗の抑制、または、蓄電装置１の小型化等の効果が得られる。具体的には、本変形例では、第二バスバー１７０ｂが、電気機器４１との接続のためのネジ軸部１７８を有しており、図１０に示すように、電気機器４１の接続端子４１ａに挿通されたネジ軸部１７８とナット４９とが螺合することで、バスバー１７０と電気機器４１とが接続される。第二バスバー１７０ｂと電気機器４１とを接合する手法に特に限定はない。第二バスバー１７０ｂと電気機器４１とは、溶接またはかしめによって接合されてもよい。

　さらに、本変形例では、上記変形例１と同様に、バスバー本体部１７１と第二壁部１７３との間に、絶縁部材１８０が配置される。これにより、例えば第一壁部１７２が大きな外力を受けることで変形した場合において、絶縁部材１８０が、第二バスバー１７０ｂと、蓄電素子１００の容器１１０等の他の導電部材との接触を抑制する部材として機能する。従って、衝突時等において短絡が生じる可能性が低減される。本変形例に係る絶縁部材１８０は、図１０に示すように、バスバー本体部１７１及びバスバー６０を一括して覆うバスバーカバーである。つまり、絶縁部材１８０は、バスバー１７０の一部であるバスバー本体部１７１だけでなく、１以上のバスバー６０も保護できる。言い換えると、１以上のバスバー６０を保護するバスバーカバーの一部を利用して、第二バスバー１７０ｂと、蓄電素子１００の容器１１０等の他の導電部材との電気的な絶縁の確実性を向上させている。

　バスバー１７０における第一壁部１７２は、第一バスバー１７０ａではなく第二バスバー１７０ｂの一部によって形成されていてもよい。第一壁部１７２の位置は、バスバー本体部１７１の内側（図１０におけるＹ軸マイナス方向側）の端部である必要はない。第一壁部１７２は、バスバー本体部１７１の外側（Ｙ軸プラス方向側）の端部に設けられてもよい。第一壁部１７２は、バスバー本体部１７１の幅方向（Ｘ軸方向）の両端部の一方に設けられてもよい。第一バスバー１７０ａと第二バスバー１７０ｂとの接合手法は、ボルト及びナットによる締結でなくてもよい。例えば、溶接またはかしめ等の他の接合手法によって第一バスバー１７０ａと第二バスバー１７０ｂとが接合されてもよい。バスバー１７０を構成する、互いに別体のバスバーの数は２には限定されない。３以上のバスバーが連結されることで、１つのバスバー１７０が構成されてもよい。

　（他の実施の形態）
　以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではなく、本発明の範囲は、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。

　例えば、バスバー７０と電気機器４０とは直接的に接続されなくてもよい。例えば、ＢＭＵである電気機器４２に接続された電線が、バスバー７０の第二壁部７３に設けられた取付孔７３ａにネジ等によって接続されてもよい。バスバー７０の第二壁部７３に、電気機器４０等の、通電を前提とする部材（通電部材）が接続されることは必須ではない。例えば、バスバー７０の第二壁部７３に、蓋体１１等の非通電部材を、係合、嵌合、接着、またはネジ留め等によって接続してもよい。これにより、バスバー７０を、当該非通電部材を支持する部材として機能させることができる。第一壁部７２が、通電部材との接続部分として利用されてもよい。例えば、バスバー本体部７１に電極端子１２０が接合され、第二壁部７３に電気機器４０が取り付けられた状態において、さらに、第一壁部７２に、電圧計測用の電線等の通電部材、または、蓋体１１等の非通電部材が接続されてもよい。この場合、第一壁部７２に、通電部材または非通電部材を取り付けるための孔、切り欠き、または凸部等が設けられてもよい。

　すなわち、本実施の形態に係るバスバー７０は、上面視（Ｚ軸プラス方向から見た場合）における大きさは、バスバー本体部７１とほぼ同一の大きさでありながら、第一壁部７２及び第二壁部７３による追加的な接続代（接続可能な領域）を有している。従って、バスバー７０によれば、比較的に小さい空間内において、複数の蓄電素子１００を電気的及び機械的に接続でき、さらに、複数の蓄電素子１００と電気機器４０等との間の導通路を形成すること、及び、機械的な接続により他の部材を支持すること等が可能である。

　バスバー７０のバスバー本体部７１に直接的に接続される蓄電素子１００の数は２には限定されず、バスバー本体部７１には１以上の蓄電素子１００の電極端子１２０が接合されればよい。例えば、４つの蓄電素子１００を接続するバスバー６０（図３参照）が、Ｚ軸プラス方向に立設する第一壁部と、バスバー６０に対向する姿勢で配置された第二壁部とを有してもよい。つまり、バスバー７０の特徴である、３つの板状部分（バスバー本体部、第一壁部、及び、第二壁部）の組み合わせによる立体構造は、複数の蓄電素子１００のいずれかに接続されるバスバーであれば、どのバスバーに採用されてもよい。当該立体構造をどのバスバーに適用するかは、蓄電装置１が備える電気機器４０の数、種類、サイズ、若しくは配置位置、または、外装体１０のサイズ若しくは形状等に応じて適宜決定されてもよい。

　上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

　本発明は、リチウムイオン二次電池等の蓄電素子を備えた蓄電装置に適用できる。

　　　１、１ａ、１ｂ　蓄電装置
　　３０　バスバーフレーム
　　４０、４１、４２　電気機器
　　５０　蓄電素子ユニット
　　６０、７０、７０ａ、１７０　バスバー
　　７１、１７１　バスバー本体部
　　７１ａ、１７１ａ　接合部
　　７２、１７２　第一壁部
　　７３、１７３　第二壁部
　　７３ａ　取付孔
　　７４　開口部
　　７４ａ　開口部領域
　　７７　突出部
　　８０、１８０　絶縁部材
　１００　蓄電素子
　１２０　電極端子

Claims

　第一方向に配置された電極端子を有する蓄電素子と、
　前記電極端子と接合されたバスバーとを備え、
　前記バスバーは、
　前記電極端子と接合された接合部を有するバスバー本体部と、
　前記バスバー本体部から、前記第一方向に立設された第一壁部と、
　前記第一方向から見た場合に少なくとも一部が前記バスバー本体部と重複し、かつ、前記バスバー本体部と対向する姿勢で配置された第二壁部と、を有する、
　蓄電装置。
　前記第二壁部は、前記第一方向に貫通する開口部であって、前記第一方向から見た場合に、少なくとも一部が前記接合部と重複する位置に配置された開口部を有する、
　請求項１記載の蓄電装置。
　前記第二壁部は、前記第一壁部の前記バスバー本体部とは反対側の端部から、前記第一壁部と交差する方向に立設されている、
　請求項１または２記載の蓄電装置。
　さらに、前記バスバー本体部と前記第二壁部との間に配置された絶縁部材を備える、
　請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
　前記バスバー本体部は、前記第一方向から見た場合に、前記第二壁部と重複しない位置に設けられた、前記第一方向と交差する第二方向に突出する突出部を有する、
　請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電装置。
　前記バスバー本体部は、並んで配置された２つの前記蓄電素子それぞれの前記電極端子に接合されている、
　請求項１～５のいずれか一項に記載の蓄電装置。