WO2024252966A1 - 蓄電装置及びその製造方法 - Google Patents

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electricity storage device and a method for manufacturing the same.
  • a battery pack is provided with a case that houses multiple battery cells.
  • Bus bars that are electrically connected to the battery cells and fuses are connected to the outer surface of the case (see, for example, Patent Document 1).
  • the object of the present invention is to provide an energy storage device that can improve manufacturability.
  • the energy storage device comprises an energy storage element, a bus bar electrically connected to the energy storage element, a holding member that holds the bus bar with a portion of the bus bar fixed, and a conductive member that is joined to the bus bar, the bus bar protruding in a position facing one side of the holding member and having a protruding portion that is joined to the conductive member, the protruding portion having an opposing surface that faces the one side, and the distance between the one side and the opposing surface widens in a predetermined direction.
  • a method for manufacturing an energy storage device is a method for manufacturing an energy storage device including an energy storage element, a bus bar electrically connected to the energy storage element, and a holding member that holds the bus bar with a portion of the bus bar fixed, the method including: integrating the portion of the bus bar and the holding member by insert molding in a position in which the portion of the bus bar other than the portion forms a protrusion that protrudes from the holding member; and removing a mold disposed within the gap between one surface of the holding member and an opposing surface of the protrusion that faces the one surface, the gap expanding in a predetermined direction, in the predetermined direction.
  • the present invention provides an energy storage device that can improve manufacturability.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing each component of the electricity storage device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a second holding member according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a connection structure between the other end of the bus bar and the fuse according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a second support region according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing one step of a method for manufacturing an electricity storage device according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing one step of a method for manufacturing an electricity storage device according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a process of a method for manufacturing an electricity storage device according to an embodiment.
  • An energy storage device includes an energy storage element, a bus bar electrically connected to the energy storage element, a holding member that holds the bus bar with a portion of the bus bar fixed, and a conductive member that is joined to the bus bar, the bus bar protruding in a position facing one side of the holding member and having a protruding portion that is joined to the conductive member, the protruding portion having an opposing surface that faces the one side, and the distance between the one side and the opposing surface widens in a predetermined direction.
  • the mold when insert molding the holding member and the bus bar, a mold is placed within the gap between one face of the holding member and the opposing face of the protrusion. Because the gap between one face of the holding member and the opposing face of the protrusion widens in a predetermined direction, the mold can be removed smoothly when it is removed in the predetermined direction. This makes it possible to suppress damage to the holding member and the protrusion, and improves the bond between the protrusion and the conductive member. In other words, the manufacturability and reliability of the energy storage device can be improved.
  • the predetermined direction may be the protruding direction of the protrusion.
  • the busbar becomes complicated. If the protruding direction of the protrusion is set to a specified direction as in this embodiment, the busbar can be prevented from becoming complicated.
  • the protrusion may be generally inclined with respect to the predetermined direction.
  • the entire protrusion is inclined in a predetermined direction, so that the distance between one surface of the retaining member and the opposing surface of the protrusion can be increased in the predetermined direction with a simple structure.
  • the angle between the opposing surface and the one surface may be 0.5 degrees or more.
  • the angle between the opposing surface and one surface is equal to or greater than the general draft angle (0.5 degrees), making it possible to remove the mold smoothly.
  • the thickness of the conductive member may be smaller than the thickness of the protrusion.
  • the thickness of the conductive member is smaller than the thickness of the protrusion, so the conductive member can be more easily deformed than the protrusion. Therefore, even if the protrusion is tilted, the conductive member can be deformed according to the tilt. This can improve the bond between the protrusion and the conductive member.
  • a method for manufacturing an energy storage device is a method for manufacturing an energy storage device including an energy storage element, a busbar electrically connected to the energy storage element, and a holding member that holds the busbar with a portion of the busbar fixed, the method including: integrating the portion of the busbar and the holding member by insert molding in a position in which the portion of the busbar other than the portion forms a protrusion that protrudes from the holding member; and removing a mold disposed within the gap between one surface of the holding member and an opposing surface of the protrusion that faces the one surface, the gap expanding in a predetermined direction, in the predetermined direction.
  • the mold when insert molding the holding member and the bus bar, the mold is placed within the gap between one face of the holding member and the opposing face of the protrusion. Since the gap between one face of the holding member and the opposing face of the protrusion widens in a predetermined direction, the mold can be removed smoothly in the predetermined direction. This can improve the manufacturability of the energy storage device.
  • the X-axis direction is defined as the arrangement direction of the main body and the outer lid in the exterior body of the energy storage device, or the arrangement direction of the multiple energy storage elements in the energy storage device.
  • the Y-axis direction is defined as the protruding direction of each lead terminal of the energy storage element.
  • the Z-axis direction is defined as the arrangement direction of a pair of lead terminals in the energy storage element, or the up-down direction.
  • the Z-axis direction may not be the up-down direction, but for convenience of explanation, the Z-axis direction will be described as the up-down direction below.
  • the positive X-axis direction indicates the direction of the arrow on the X-axis
  • the negative X-axis direction indicates the opposite side to the positive X-axis direction.
  • expressions indicating a relative direction or attitude, such as parallel may also include cases where the direction or attitude is not strictly the same.
  • two directions being perpendicular to each other does not only mean that the two directions are completely perpendicular to each other, but also means that the two directions are substantially perpendicular to each other, i.e., that there is a difference of, for example, about a few percent.
  • insulation when the word "insulation” is used, it means "electrical insulation.”
  • Fig. 1 is a perspective view showing the external appearance of the power storage device 1 according to an embodiment.
  • Fig. 2 is an exploded perspective view showing each component of the power storage device 1 according to the embodiment when disassembled.
  • the power storage device 1 is a device that can charge electricity from an external source and discharge electricity to the outside, and in this embodiment, has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the power storage device 1 is a battery module (battery pack) used for power storage or power supply.
  • the power storage device 1 is used as a battery for driving or starting the engine of a moving object such as an automobile, a motorcycle, a watercraft, a ship, a snowmobile, an agricultural machine, a construction machine, an automatic guided vehicle (AGV: Automatic Guided Vehicle), or a railway vehicle for an electric railway.
  • a moving object such as an automobile, a motorcycle, a watercraft, a ship, a snowmobile, an agricultural machine, a construction machine, an automatic guided vehicle (AGV: Automatic Guided Vehicle), or a railway vehicle for an electric railway.
  • AGV Automatic Guided Vehicle
  • Examples of the above-mentioned automobiles include electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and fossil fuel (gasoline, diesel, liquefied natural gas, etc.) vehicles.
  • Examples of the above-mentioned railway vehicles for an electric railway include electric trains, monorails, linear motor cars, and hybrid electric trains equipped with both a diesel engine and an electric motor.
  • the power storage device 1 can also be used as a stationary battery for home or business use.
  • the energy storage device 1 includes an energy storage unit 20 and an exterior body 10 that houses the energy storage unit 20.
  • the exterior body 10 includes a main body 11 that houses the energy storage unit 20 and an outer lid 12 that covers the main body 11.
  • the exterior body 10 is a rectangular (box-shaped) container (module case) that constitutes the exterior body of the energy storage device 1.
  • the exterior body 10 is a member that fixes the energy storage unit 20 and other elements in a predetermined position and protects these elements from impacts, etc.
  • the main body 11 is a rectangular cylindrical member with a bottom that is open in the positive direction of the X-axis, and this open portion is the opening 111.
  • the opening 111 is substantially rectangular in plan view (viewed in the X-axis direction).
  • the opening 111 of the main body 11 contains a number of bus bars (not shown) and fuses (not shown) held by the energy storage unit 20.
  • the outer lid 12 is a member that closes the opening 111 of the main body 11, and is joined to the main body 11 in a state in which the opening 111 of the main body 11 is closed from the positive direction of the X-axis.
  • a circuit board 35 is disposed at a position outside the opening 111 that corresponds to the outer lid 12. In other words, the circuit board 35 is housed between the main body 11 and the outer lid 12.
  • the outer lid 12 has a pair of external terminals 81 (positive and negative).
  • the external terminals 81 are electrically connected to the multiple storage elements 21 included in the storage unit 20 via each bus bar, the fuse 34 (see FIG. 4), and the circuit board 35.
  • the storage device 1 charges with electricity from the outside and discharges electricity to the outside via the external terminals 81.
  • the external terminals 81 are formed of a conductive metal member such as a copper alloy such as brass, copper, aluminum, or an aluminum alloy.
  • each bus bar is a plate-shaped member that electrically connects the external terminal 81 and the energy storage element 21.
  • Each bus bar is formed of a conductive metal material such as copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, etc.
  • the fuse 34 is a component that protects the circuit board 35 and the multiple storage elements 21 from currents greater than the rated value. When a current greater than the rated value flows, the fuse melts to cut off the flow of current.
  • the circuit board 35 has multiple electrical components (not shown), and these multiple electrical components form a detection circuit that detects the state (temperature, voltage, current, etc.) of each storage element 21, and a control circuit that controls charging and discharging. It is sufficient for the circuit board 35 to have at least one of the detection circuit and the control circuit.
  • the main body 11 and the outer lid 12 of the exterior body 10 are formed of insulating materials such as polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyphenylene ether (PPE (including modified PPE)), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyether ether ketone (PEEK), tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyether sulfone (PES), polyamide (PA), ABS resin, or composite materials thereof, or metals with insulating coating.
  • PC polycarbonate
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PS polystyrene
  • PPS polyphenylene sulfide resin
  • PPE polyphenylene ether
  • PPE polyphenylene ether
  • PPE including modified PPE
  • the exterior body 10 may be formed of a conductive material such as metal as long as the electrical insulation of the storage element 21 and the like is maintained.
  • the main body 11 and the outer lid 12 may be formed of the same material or different materials.
  • the energy storage unit 20 includes a plurality of energy storage elements 21 and a holding portion 22 .
  • the storage element 21 is a secondary battery (single cell), more specifically, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the storage element 21 is a pouch-type storage element having a flat shape, and a plurality of pouch-type storage elements 21 (four in this embodiment) are arranged in the X-axis direction.
  • the storage element 21 may not be a pouch-type storage element, but may be a storage element having a flat rectangular parallelepiped (rectangular), cylindrical, oblong or elliptical cylindrical shape, etc., and the size and shape are not limited.
  • the number of storage elements 21 arranged is also not particularly limited.
  • the storage element 21 is not limited to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and may be a secondary battery other than a non-aqueous electrolyte secondary battery, or may be a capacitor.
  • the storage element 21 may not be a secondary battery, but may be a primary battery that can use the stored electricity without the user having to charge it.
  • the multiple storage elements 21 are arranged in the X-axis direction, and adjacent storage elements 21 may or may not be joined together with adhesive or double-sided tape. Details of the storage elements 21 will be described later.
  • the holding portion 22 is a portion that holds the multiple storage elements 21.
  • the holding portion 22 has a first holding member 23 and a second holding member 24 that holds the multiple storage elements 21 together with the first holding member 23.
  • the first holding member 23 is arranged in the negative X-axis direction of the multiple storage elements 21, and is joined by adhesive or double-sided tape to the storage element 21 arranged at the end of the multiple storage elements 21 in the negative X-axis direction.
  • the second holding member 24 is arranged in the positive X-axis direction of the multiple storage elements 21, and is joined by adhesive or double-sided tape to the storage element 21 arranged at the end of the multiple storage elements 21 in the positive X-axis direction.
  • the first holding member 23 and the second holding member 24 hold the multiple storage elements 21 by sandwiching them in the X-axis direction. It is sufficient that at least one of the first holding member 23 and the second holding member 24 is joined to the storage element 21.
  • the first holding member 23 and the second holding member 24 are formed from an insulating resin material such as polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyphenylene ether (PPE (including modified PPE)), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyether ether ketone (PEEK), tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyether sulfone (PES), polyamide (PA), ABS resin, or a composite material thereof.
  • PC polycarbonate
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PPS polyphenylene sulfide resin
  • PPE polyphenylene ether
  • PET polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PEEK polyether ether ketone
  • PTFE polytetraflu
  • the first holding member 23 and the second holding member 24 prevent the multiple storage elements 21 from becoming conductive with external conductive members such as metal members, but when such a need does not exist, the first holding member 23 and the second holding member 24 may be formed from a conductive member such as a metal.
  • the first retaining member 23 has a flat plate portion 25 that overlaps with the energy storage element 21 at the end in the negative X-axis direction, and a busbar support portion 26 that extends in the positive X-axis direction from the flat plate portion 25.
  • the busbar support portion 26 extends in the positive X-axis direction from the corners of the flat plate portion 25 in the negative Y-axis direction and the negative Z-axis direction, and supports a busbar (not shown).
  • the second retaining member 24 will be described later.
  • the multiple energy storage elements 21 have the same basic structure, but their external shapes are partially different. Specifically, the odd-numbered energy storage elements 21 in sequence from the negative X-axis direction have partially different external shapes from the even-numbered energy storage elements 21 in sequence from the negative X-axis direction. In other words, the odd-numbered energy storage elements 21 have the same external shape, and the even-numbered energy storage elements 21 have the same external shape.
  • the energy storage element 21 has an exterior film 210 and a pair of lead terminals 220 (positive and negative electrodes), and an electrode body (not shown) and an electrolyte (non-aqueous electrolyte: not shown) are contained inside the exterior film 210.
  • an electrode body not shown
  • an electrolyte non-aqueous electrolyte: not shown
  • the exterior film 210 is a sheet-like exterior body formed of a laminate film, and contains an electrode body, an electrolyte solution, etc., sealed under reduced pressure.
  • the exterior film 210 is composed of two rectangular laminate films stacked in the X-axis direction. The two laminate films are joined (sealed) by heat welding or the like, sandwiching a pair of lead terminals 220 between them. In the two laminate films, the two laminate films are joined (sealed) by heat welding or the like at locations that do not correspond to the pair of lead terminals 220.
  • the laminate film is a flexible film made of multiple layers including a metal layer such as aluminum and a resin layer such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE), and the resin layer is disposed at the welding location (sealed portion).
  • the exterior film 210 may be composed by forming a single laminate film into a bag shape and joining the ends of the laminate film together by heat welding.
  • the lead terminals 220 are conductive plate-like members (lead plates) electrically connected to the electrode body, and are arranged so as to penetrate the exterior film 210 and be exposed from the exterior film 210.
  • a pair of lead terminals 220 arranged in the Z-axis direction are arranged so as to protrude in the Y-axis negative direction from the end of the exterior film 210 in the Y-axis negative direction.
  • the positive electrode lead terminal 220 is a lead terminal electrically connected to the positive electrode plate of the electrode body
  • the negative electrode lead terminal 220 is a lead terminal electrically connected to the negative electrode plate of the electrode body.
  • the lead terminals 220 are metal electrode terminals for conducting electricity stored in the electrode body to the external space of the storage element 21 and for introducing electricity into the internal space of the storage element 21 to store electricity in the electrode body.
  • the lead terminals 220 are formed of aluminum, an aluminum alloy, copper, a copper alloy, or the like.
  • the electrode body is a storage element (power generating element) formed by stacking a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator.
  • the positive electrode plate is a positive electrode active material layer formed on a current collector foil made of a metal such as aluminum or an aluminum alloy.
  • the negative electrode plate is a negative electrode active material layer formed on a current collector foil made of a metal such as copper or a copper alloy.
  • the active material used in the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer any known material can be used as long as it can absorb and release lithium ions.
  • the separator can be a microporous sheet or nonwoven fabric made of resin.
  • the electrode body is formed by stacking the electrode plates (positive electrode plate and negative electrode plate) in the X-axis direction.
  • the electrode body may be of any shape, such as a wound type electrode body formed by winding the electrode plates (positive electrode plate and negative electrode plate), a stack type (stack type) electrode body formed by stacking multiple flat electrode plates, or a bellows type electrode body in which the electrode plates are folded in a bellows shape.
  • Fig. 3 is a perspective view showing the second holding member 24 according to the embodiment.
  • the second holding member 24 is a member that supports the bus bar 32, which is one of the above-mentioned bus bars, the circuit board 35, and the fuse 34 (see Fig. 4).
  • the second holding member 24 is a member formed by insert molding the bus bar 32 with the above-mentioned resin member.
  • the second holding member 24 is an example of a holding member that holds the bus bar 32 with a part of the bus bar 32 fixed (embedded).
  • the second holding member 24 can also be said to be an insert molded body.
  • the second retaining member 24 has a retaining body 27 that overlaps with the storage element 21 at the end in the positive direction of the X-axis, and a detection line support part 28 that extends from the retaining body 27 in the negative direction of the X-axis.
  • the detection line support portion 28 is a portion that supports multiple detection lines (not shown) connected to the circuit board 35 in order to detect the state (temperature, voltage, current, etc.) of each storage element 21.
  • the detection line support portion 28 extends in the negative X-axis direction from the end of the holding body 27 in the negative Y-axis direction.
  • the holding body 27 is a member that supports the bus bar 32, the circuit board 35, and the fuse 34.
  • the holding body 27 has a support plate portion 271 formed in a plate shape parallel to the ZY plane, and the main surface of the support plate portion 271 in the positive direction of the X axis supports the circuit board 35 and the fuse 34.
  • the main surface 272 in the positive direction of the X axis of the support plate portion 271 the area that supports the circuit board 35 is called the first support area 273, and the area in the positive direction of the Y axis from the first support area 273 is called the second support area 274.
  • the first support area 273 and the second support area 274 are aligned in the Y axis direction, and the first support area 273 is disposed in the negative direction of the Y axis from the second support area 274.
  • the main surface 272 is provided with a surrounding wall 29 that surrounds the entire periphery of the first support area 273. The surrounding wall 29 does not surround the second support area 274.
  • the second support region 274 is a region that supports the fuse 34, and a convex base portion 275 is disposed in the center in the Z-axis direction.
  • a fitting hole 276 into which the head of the bolt 38 (see FIG. 4) fits is formed in the tip surface of this base portion 275.
  • the bolt 38 is a fastener for fixing the fuse 34.
  • a portion of the busbar 32 is fixed (embedded) in the end of the support plate portion 271 in the negative Z-axis direction.
  • the busbar 32 is a metal plate extending in the Y-axis direction, with both ends of the busbar 32 in the Y-axis direction protruding from the support plate portion 271, and the middle portion of the busbar 32 being fixed (embedded) in the support plate portion 271.
  • the middle portion of the busbar 32 is fixed (embedded) as a whole in the support plate portion 271. It is not essential that the middle portion of the busbar 32 be embedded.
  • the middle portion of the busbar 32 may be fixed to the support plate portion 271 so that it is exposed from the support plate portion 271.
  • One end 321 of the bus bar 32 in the negative Y-axis direction protrudes from the support plate portion 271 in the negative Y-axis direction, and is bent so that its tip faces the positive X-axis direction.
  • a bus bar supported by the bus bar support portion 26 of the first retaining member 23 is connected to the one end 321.
  • the other end 322 of the bus bar 32 in the positive Y-axis direction protrudes from the support plate portion 271 in the positive Y-axis direction and is connected to the fuse 34.
  • the fuse 34 is an example of a conductive member joined to the bus bar 32.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the connection structure between the other end 322 of the bus bar 32 and the fuse 34 according to the embodiment.
  • the fuse 34 extends in the Z-axis direction, and has leads 341 provided at both ends in the Z-axis direction.
  • Each lead 341 is a plate extending in the Z-axis direction along the YZ plane.
  • the lead 341 in the negative Z-axis direction of the fuse 34 is connected to the other end 322 of the bus bar 32 by a bolt 36 and a nut 37.
  • the lead in the positive Z-axis direction of the fuse 34 (not shown) is connected to the bus bar 33 connected to the external terminal 81 in the positive Y-axis direction by a bolt 38 and a nut 39.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the second support region 274 according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a cut surface parallel to the XY plane including line V-V in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the portion of the second support region 274 from which the other end 322 of the busbar 32 protrudes.
  • FIG. 5 shows auxiliary lines L1 and L2 parallel to the Y-axis direction.
  • a step portion 277 and a support protrusion 278 are formed at the end of the second support region 274 in the negative Z-axis direction.
  • Step portion 277 is a surface disposed in the negative X-axis direction from main surface 272.
  • Step portion 277 is an inclined surface inclined with respect to the YZ plane (see auxiliary line L1).
  • step portion 277 is a flat inclined surface that approaches the negative X-axis direction as it progresses in the positive Y-axis direction. If inclined in this manner, step portion 277 may be a curved surface.
  • the support protrusion 278 is a portion that supports the bus bar 32.
  • the support protrusion 278 protrudes in the positive direction of the X-axis and is curved in the positive direction of the Y-axis.
  • the tip surface of the support protrusion 278 faces in the positive direction of the Y-axis, and the other end 322 of the bus bar 32 protrudes in the positive direction of the Y-axis from the tip surface of the support protrusion 278.
  • a portion of the bus bar 32 that is further in the negative direction of the Y-axis than the other end 322 is fixed (embedded) inside the support protrusion 278.
  • the portion of the bus bar 32 that is further in the negative direction of the Y-axis than the other end 322 is bent according to the shape of the support protrusion 278.
  • the other end 322 of the busbar 32 protrudes in the positive direction of the Y-axis from the support protrusion 278 in a position facing the step portion 277, and is an example of a protrusion that is joined to the fuse 34.
  • the other end 322 is formed in a flat plate shape and is generally inclined with respect to the YZ plane. Specifically, the other end 322 inclines toward the positive direction of the X-axis as it progresses in the positive direction of the Y-axis.
  • the surface of the other end 322 in the negative direction of the X-axis is the opposing surface 323 that faces the step portion 277.
  • the opposing surface 323 also inclines toward the positive direction of the X-axis as it progresses in the positive direction of the Y-axis.
  • the step portion 277 inclines toward the negative direction of the X-axis as it progresses in the positive direction of the Y-axis
  • the opposing surface 323 inclines toward the positive direction of the X-axis as it progresses in the positive direction of the Y-axis, so that the distance in the X-axis direction between the step portion 277 and the opposing surface 323 widens in the positive direction of the Y-axis.
  • the distance between the step portion 277 and the facing surface 323 in the X-axis direction gradually increases toward the positive direction of the Y-axis.
  • the angle ⁇ between the step portion 277 and the facing surface 323 is 0.5 degrees or more, and preferably 0.5 degrees or more and 3 degrees or less.
  • the angle ⁇ is measured using a length measuring device. In particular, if the angle ⁇ exceeds 3 degrees, problems such as difficulty in joining the other end 322 of the busbar 32 and the lead 341 of the fuse 34, or the thickness of the support plate portion 271 of the second holding member 24 becoming thin, resulting in a decrease in the mechanical strength and insulating performance of the second holding member 24, occur.
  • the thickness t1 (wall thickness: see FIG. 4) of the lead 341 of the fuse 34 is smaller than the thickness (wall thickness) t2 of the other end 322 of the busbar 32. This allows the lead 341 to deform in accordance with the inclination of the other end 322, allowing the lead 341 to be stably joined to the other end 322.
  • FIG. 1 a manufacturing method of the energy storage device 1 will be described. Specifically, the insert molding of the second holding member 24, which is included in the manufacturing method of the energy storage device 1, will be described. The entire second holding member 24 is manufactured by insert molding, but here, an area including the step portion 277 and the support protrusion 278 of the second holding member 24 will be described as an example.
  • Figures 6 to 8 are cross-sectional views showing one step of the manufacturing method of the energy storage device 1 according to the embodiment.
  • the die 410 is a die arranged in the negative X-axis direction of the bus bar 32, and a recess 411 into which the molten resin material flows is formed on its surface in the positive X-axis direction.
  • the die 420 is a die arranged in the positive X-axis direction of the bus bar 32, and a recess 421 into which the molten resin material flows and a recess 422 into which the other end 322 of the bus bar 32 fits are continuously formed on its surface in the negative X-axis direction of the die 420.
  • the die 430 is arranged between the die 410 and the die 420 in the X-axis direction.
  • the die 430 has a shape that tapers in the negative Y-axis direction when viewed in the Z-axis direction. Specifically, the surface 431 of the die 430 in the positive X-axis direction is inclined toward the negative X-axis direction as it progresses in the negative Y-axis direction. The surface 432 of the die 430 in the negative X-axis direction is inclined toward the positive X-axis direction as it progresses in the negative Y-axis direction. The surface 431 of the die 430 is in close contact with the opposing surface 323 of the other end 322 of the busbar 32. The surface 432 of the die 430 is used to form the step portion 277.
  • Figure 7 shows the state in which molten resin material P has flowed into recesses 411 and 421.
  • second retaining member 24 is formed with bus bar 32 insert molded therein.
  • mold 430 is slid in the positive direction of the Y axis and removed from between the other end 322 of bus bar 32 and step portion 277.
  • the gap in the X axis direction between opposing surface 323 of the other end 322 and step portion 277 widens in the positive direction of the Y axis, so that mold 430 can be smoothly removed, improving manufacturability.
  • Manufacturability refers to the ease of manufacturing.
  • the distance between the opposing surface 323 and the step portion 277 in the X-axis direction widens in the positive direction of the Y-axis, friction with the opposing surface 323 when the mold 430 is pulled out in the positive direction of the Y-axis can be reduced, and damage to the opposing surface 323 can be suppressed.
  • deformation of the other end 322 of the busbar 32 can also be suppressed. If the other end 322 of the busbar 32 is deformed, it becomes difficult for the other end 322 of the busbar 32 and the lead 341 of the fuse 34 to come into close contact with each other, and the bondability decreases. Therefore, by suppressing deformation of the other end 322 of the busbar 32, the bondability between the other end 322 of the busbar 32 and the lead 341 of the fuse 34 can be suppressed from decreasing.
  • the opposing surface 323 of the busbar 32 is covered with a plating layer, but if the friction during removal is reduced, peeling of the plating layer can be suppressed.
  • the plating layer peels off the contact area between the other end 322 of the busbar 32 and the lead 341 decreases, and there is a risk of an increase in electrical resistance, but because peeling of the plating layer is suppressed, the increase in electrical resistance can also be suppressed.
  • the mold 430 when the second holding member 24 (holding member) is insert-molded, the mold 430 is disposed within the gap between the step portion 277 (one surface) of the second holding member 24 and the opposing surface 323 of the other end 322 (protruding portion) of the bus bar 32. Since the gap between the step portion 277 and the opposing surface 323 widens in the Y-axis positive direction (predetermined direction), the mold 430 can be smoothly removed in the Y-axis positive direction. This can suppress damage to the second holding member 24 and the other end 322 (protruding portion), and improve the bonding between the other end 322 (protruding portion) and the lead 341 of the fuse 34. In other words, the manufacturability and reliability of the energy storage device 1 can be improved.
  • the entire other end 322 is inclined with respect to the Y-axis direction, so the gap between the step portion 277 and the opposing surface 323 can be increased in the positive direction of the Y-axis with a simple structure.
  • the angle ⁇ between the step portion 277 and the opposing surface 323 is equal to or greater than the typical draft angle (0.5 degrees), so the die 430 can be removed smoothly.
  • the thickness t1 of the lead 341 of the fuse 34 is smaller than the thickness t2 of the other end 322 of the bus bar 32, making it easier to deform the fuse 34 than the other end 322. Therefore, even if the other end 322 is tilted, the fuse 34 can be deformed in accordance with the tilt. This improves the bonding between the other end 322 and the fuse 34.
  • the mold 430 when insert molding the second retaining member 24 (retaining member), the mold 430 is placed within the gap between the step portion 277 (one surface) of the second retaining member 24 and the opposing surface 323 of the other end 322 (protruding portion) of the busbar 32. Since the gap between the step portion 277 and the opposing surface 323 widens in the positive direction of the Y axis (predetermined direction), the mold 430 can be removed smoothly in the positive direction of the Y axis. This can improve the manufacturability of the energy storage device 1.
  • the opposing surface 323 of the other end 322 is inclined so that the distance between the step portion 277 and the opposing surface 323 is increased in the positive direction of the Y axis.
  • the opposing surface 323 of the other end 322 may be inclined so that the distance between the step portion 277 and the opposing surface 323 is increased in the positive direction of the Z axis (or the negative direction of the Z axis).
  • step portion 277 tilts toward the negative X-axis direction as it advances in the positive Y-axis direction
  • the opposing surface 323 tilts toward the positive X-axis direction as it advances in the positive Y-axis direction, but only one of the step portion 277 and the opposing surface 323 may be tilted.
  • the angle ⁇ between the step portion 277 and the opposing surface 323 is 0.5 degrees or more and 1.5 degrees or less, but the angle may be outside this range.
  • the thickness t1 of the lead 341 of the fuse 34 is smaller than the thickness t2 of the other end 322 of the bus bar 32, but the thickness t1 may be greater than or equal to the thickness t2.
  • the fuse 34 is given as an example of a conductive member connected to the other end 322 of the bus bar 32, but the conductive member is not limited to this.
  • Other examples of conductive members include a bus bar, a voltage sensor, and a temperature sensor.
  • the present invention can be applied to energy storage devices equipped with energy storage elements such as lithium-ion secondary batteries.

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Abstract

蓄電装置は、蓄電素子と、蓄電素子に電気的に接続されるバスバーと、バスバーの一部が固定された状態でバスバーを保持する保持部材と、バスバーに接合される導電部材と、を備え、バスバーは、保持部材の一面に対向する姿勢で突出し、導電部材に接合される突出部を備え、突出部は、一面に対向する対向面を備え、一面と対向面との間隔は、所定方向に向けて広がっている。

Description

蓄電装置及びその製造方法
　本発明は、蓄電装置及びその製造方法に関する。
　従来、組電池には、複数の電池セルを収容したケースが設けられている。ケースの外面には、電池セルに電気的に繋がるバスバと、ヒューズとが接続されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０２０－１２３５１７号公報
　近年においては、バスバを保持する保持部材とバスバとをインサート成形などによって一体化する場合があるが、そのような場合、製造性を向上させることが求められている。
　本発明の目的は、製造性を向上可能な蓄電装置などを提供することである。
　本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子に電気的に接続されるバスバーと、前記バスバーの一部が固定された状態で前記バスバーを保持する保持部材と、前記バスバーに接合される導電部材と、を備え、前記バスバーは、前記保持部材の一面に対向する姿勢で突出し、前記導電部材に接合される突出部を備え、前記突出部は、前記一面に対向する対向面を備え、前記一面と前記対向面との間隔は、所定方向に向けて広がっている。
　本発明の他の態様に係る蓄電装置の製造方法は、蓄電素子と、前記蓄電素子に電気的に接続されるバスバーと、前記バスバーの一部が固定された状態で前記バスバーを保持する保持部材と、を備える蓄電装置の製造方法であって、前記バスバーの前記一部以外の部分が前記保持部材から突出する突出部となる姿勢で、前記バスバーの前記一部と前記保持部材とをインサート成形によって一体化することと、前記保持部材の一面と、前記一面に対向する前記突出部の対向面との間隔が所定方向に向けて広がっていて、前記間隔内に配置された金型を前記所定方向に向けて抜くことと、を含む。
　本発明によれば、製造性を向上可能な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を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 図３は、実施の形態に係る第二保持部材を示す斜視図である。 図４は、実施の形態に係るバスバーの他端部と、ヒューズとの接続構造を示す斜視図である。 図５は、実施の形態に係る第二支持領域の部分断面図である。 図６は、実施の形態に係る蓄電装置の製造方法の一工程を示す断面図である。 図７は、実施の形態に係る蓄電装置の製造方法の一工程を示す断面図である。 図８は、実施の形態に係る蓄電装置の製造方法の一工程を示す断面図である。
　（１）本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子に電気的に接続されるバスバーと、前記バスバーの一部が固定された状態で前記バスバーを保持する保持部材と、前記バスバーに接合される導電部材と、を備え、前記バスバーは、前記保持部材の一面に対向する姿勢で突出し、前記導電部材に接合される突出部を備え、前記突出部は、前記一面に対向する対向面を備え、前記一面と前記対向面との間隔は、所定方向に向けて広がっている。
　上記（１）に記載の蓄電装置によれば、保持部材とバスバーのインサート成形時には、保持部材の一面と突出部の対向面との間隔内に金型が配置されている。保持部材の一面と、突出部の対向面との間隔が所定方向に向けて広がっているので、金型を所定方向に抜く際にスムーズに抜くことができる。これにより、保持部材及び突出部の損傷を抑制でき、突出部と導電部材との接合性が向上する。つまり、蓄電装置の製造性と信頼性を高めることができる。
　（２）上記（１）に記載の蓄電装置において、前記所定方向は、前記突出部の突出方向である、としてもよい。
　上記（２）に記載の蓄電装置によれば、製造時においては、突出部の突出方向に交差する方向を所定方向として金型を抜くことも可能である。しかし、この場合、一面と対向面との間隔を所定方向（突出方向に交差する方向）に向けて広がるようにバスバーを構成するには、バスバーが複雑化してしまう。本態様のように突出部の突出方向を所定方向としていれば、バスバーの複雑化を抑制できる。
　（３）上記（１）または（２）の蓄電装置において、前記突出部は、前記所定方向に対して全体的に傾いている、としてもよい。
　上記（３）に記載の蓄電装置によれば、突出部の全体が所定方向に対して傾いているので、簡単な構造で保持部材の一面と、突出部の対向面との間隔を所定方向に向けて広げることができる。
　（４）上記（１）から（３）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記対向面と前記一面とがなす角度は、０．５度以上である、としてもよい。
　上記（４）に記載の蓄電装置によれば、対向面と一面とがなす角度が一般的な抜き勾配（０．５度）以上であるので、金型をスムーズに抜くことが可能である。
　（５）上記（１）から（４）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記導電部材の厚さは、前記突出部の厚さよりも小さい、としてもよい。
　上記（５）に記載の蓄電装置によれば、導電部材の厚さが突出部の厚さよりも小さいので、導電部材を突出部よりも変形しやすくできる。このため、突出部が傾いていてもその傾きに応じて導電部材を変形することができる。これにより、突出部と導電部材との接合性を高めることができる。
　（６）本発明の他の態様に係る蓄電装置の製造方法は、蓄電素子と、前記蓄電素子に電気的に接続されるバスバーと、前記バスバーの一部が固定された状態で前記バスバーを保持する保持部材と、を備える蓄電装置の製造方法であって、前記バスバーの前記一部以外の部分が前記保持部材から突出する突出部となる姿勢で、前記バスバーの前記一部と前記保持部材とをインサート成形によって一体化することと、前記保持部材の一面と、前記一面に対向する前記突出部の対向面との間隔が所定方向に向けて広がっていて、前記間隔内に配置された金型を前記所定方向に向けて抜くことと、を含む。
　上記（６）に記載の蓄電装置の製造方法によれば、保持部材とバスバーのインサート成形時には、保持部材の一面と突出部の対向面との間隔内に金型が配置されている。保持部材の一面と、突出部の対向面との間隔が所定方向に向けて広がっているので、金型を所定方向に抜く際にスムーズに抜くことができる。これにより蓄電装置の製造性を高めることができる。
　（実施の形態）
　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。なお、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。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。本実施の形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施の形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。
　以下の説明及び図面中において、蓄電装置の外装体における本体部と外蓋との並び方向、または、蓄電装置に備わる複数の蓄電素子の並び方向をＸ軸方向と定義する。蓄電素子の各リード端子の突出方向をＹ軸方向と定義する。蓄電素子に備わる一対のリード端子の並び方向、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（以下実施の形態では、直交）する方向である。なお、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軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対側を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。さらに、平行などの、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、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。以下の説明において、「絶縁」と表現する場合、「電気的な絶縁」を意味する。
　［蓄電装置の全般的な説明］
　まず、図１及び図２を用いて、実施の形態に係る蓄電装置１の全般的な説明を行う。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を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
　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することができる装置であり、本実施の形態では、略直方体形状を有している。例えば、蓄電装置１は、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、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、無人搬送車（ＡＧＶ：Automatic Guided Vehicle）、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、化石燃料（ガソリン、軽油、液化天然ガス等）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。また、蓄電装置１は、家庭用または事業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、蓄電ユニット２０と、蓄電ユニット２０を収容する外装体１０とを備えている。外装体１０は、蓄電ユニット２０を収容する本体部１１と、本体部１１を塞ぐ外蓋１２とを有する。
　外装体１０は、蓄電装置１の外装体を構成する矩形状（箱状）の容器（モジュールケース）である。つまり、外装体１０は、蓄電ユニット２０等を所定の位置に固定し、これら要素を衝撃などから保護する部材である。
　本体部１１は、Ｘ軸プラス方向が開放された有底矩形筒状の部材であり、その開放部分が開口部１１１である。開口部１１１は、平面視（Ｘ軸方向視）において略四角形状である。本体部１１の開口部１１１内には、蓄電ユニット２０に加えて、蓄電ユニット２０に保持された複数のバスバー（図示省略）及びヒューズ（図示省略）が収容されている。
　外蓋１２は、本体部１１の開口部１１１を閉塞する部材であり、本体部１１の開口部１１１をＸ軸プラス方向から塞いだ状態で本体部１１に接合されている。開口部１１１外における外蓋１２に対応する位置には回路基板３５が配置されている。つまり、本体部１１と外蓋１２との間には回路基板３５が収容されている。外蓋１２は、一対（正極及び負極）の外部端子８１を有している。外部端子８１は、各バスバー、ヒューズ３４（図４参照）及び回路基板３５を介して、蓄電ユニット２０に含まれる複数の蓄電素子２１と電気的に接続されている。蓄電装置１は、この外部端子８１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８１は、例えば、真鍮などの銅合金、銅、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。
　ここで、各バスバーは、外部端子８１と蓄電素子２１とを電気的に接続する板状部材である。各バスバーは、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。
　ヒューズ３４は、定格以上の大電流から回路基板３５及び複数の蓄電素子２１等を保護する部材である。ヒューズは、定格以上の電流が流れると溶断することで電流の流れを遮断する。
　回路基板３５は、複数の電気部品（図示省略）を有し、これら複数の電気部品により、各蓄電素子２１の状態（温度、電圧、電流など）を検出する検出回路、及び、充電及び放電を制御する制御回路等が形成されている。回路基板３５は、検出回路及び制御回路の少なくとも一方を有していればよい。
　外装体１０の本体部１１及び外蓋１２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）、ポリアミド（ＰＡ）、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２１等が外部の金属部材等に接触することを回避する。なお、蓄電素子２１等の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もよい。本体部１１及び外蓋１２は、同じ材質で形成されてもよいし、異なる材質で形成されてもよい。
　［蓄電ユニット］
　蓄電ユニット２０は、複数の蓄電素子２１と、保持部２２とを備えている。
　蓄電素子２１は、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。本実施の形態では、蓄電素子２１は、扁平な形状を有するパウチタイプの蓄電素子であり、複数（本実施の形態では、４個）のパウチタイプの蓄電素子２１がＸ軸方向に並んで配列されている。蓄電素子２１は、パウチタイプの蓄電素子ではなく、扁平な直方体形状（角形）、円柱形状、長円柱形状または楕円柱形状等の蓄電素子でもよく、その大きさ及び形状は限定されない。配列される蓄電素子２１の個数についても、特に限定されない。蓄電素子２１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２１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。複数の蓄電素子２１は、Ｘ軸方向に配列されており、隣り合う蓄電素子２１同士が接着剤または両面テープにより接合されてもよいし、接合されなくてもよい。蓄電素子２１の詳細については後述する。
　保持部２２は、複数の蓄電素子２１を保持する部位である。保持部２２は、第一保持部材２３と、第一保持部材２３とともに複数の蓄電素子２１を保持する第二保持部材２４とを有している。具体的には、第一保持部材２３は、複数の蓄電素子２１のＸ軸マイナス方向に配置されており、複数の蓄電素子２１のうち、Ｘ軸マイナス方向の端部に配置された蓄電素子２１に接着剤または両面テープにより接合されている。第二保持部材２４は、複数の蓄電素子２１のＸ軸プラス方向に配置されており、複数の蓄電素子２１のうち、Ｘ軸プラス方向の端部に配置された蓄電素子２１に接着剤または両面テープにより接合されている。これにより、第一保持部材２３及び第二保持部材２４は、複数の蓄電素子２１をＸ軸方向で挟んで保持している。なお、第一保持部材２３及び第二保持部材２４の少なくとも一方が、蓄電素子２１に接合されていればよい。
　第一保持部材２３及び第二保持部材２４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）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、または、それらの複合材料等の絶縁性の樹脂部材により形成されている。これにより、第一保持部材２３及び第二保持部材２４は、複数の蓄電素子２１が外部の金属部材等の導電部材と導通することを抑制するが、そのような必要がない場合等には、第一保持部材２３及び第二保持部材２４は、金属等の導電部材で形成されてもよい。
　第一保持部材２３は、Ｘ軸マイナス方向の端部の蓄電素子２１に重なる平板部２５と、平板部２５からＸ軸プラス方向に延びるバスバー支持部２６とを有している。バスバー支持部２６は、平板部２５のＹ軸マイナス方向、Ｚ軸マイナス方向の角部からＸ軸プラス方向に延びており、図示しないバスバーを支持している。第二保持部材２４については後述する。
　［蓄電素子］
　次に蓄電素子２１の詳細について説明する。図２に示すように、複数の蓄電素子２１は、基本的な構造は同様であるものの、外形形状が部分的に異なる。具体的には、Ｘ軸マイナス方向から順に奇数番目の蓄電素子２１と、Ｘ軸マイナス方向から順に偶数番目の蓄電素子２１とで、外形形状が部分的に異なっている。つまり、奇数番目の蓄電素子２１同士は外形形状が同等であり、偶数番目の蓄電素子２１同士は外形形状が同等である。
　まずは、蓄電素子２１の基本的な構造について説明する。蓄電素子２１は、外装フィルム２１０と、一対（正極及び負極）のリード端子２２０とを有し、外装フィルム２１０の内方には、電極体（図示省略）及び電解液（非水電解質：図示省略）等が収容されている。電解液としては、蓄電素子２１の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、適宜公知の材料を用いることができる。
　外装フィルム２１０は、ラミネートフィルムで形成されたシート状の外装体であり、内部に電極体及び電解液等を減圧状態で密閉して収容している。外装フィルム２１０は、矩形状の２枚のラミネートフィルムが、Ｘ軸方向に重ねられて構成されている。２枚のラミネートフィルムは、一対のリード端子２２０を挟んで熱溶着等により接合（シール）されている。２枚のラミネートフィルムにおいて、一対のリード端子２２０に対応しない箇所では、２枚のラミネートフィルム同士が熱溶着等により接合（シール）されている。ラミネートフィルムは、アルミニウム等の金属層と、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂層とを含む複数層からなるフレキシブルなフィルムであり、溶着箇所（シール部）には、樹脂層が配置されている。なお、外装フィルム２１０は、１枚のラミネートフィルムを袋状に形成して、ラミネートフィルムの端部同士を熱溶着により接合することで構成されてもよい。
　リード端子２２０は、電極体に電気的に接続された導電性の板状部材（リード板）であり、外装フィルム２１０を貫通した状態で外装フィルム２１０から露出して配置されている。本実施の形態では、Ｚ軸方向に並ぶ一対のリード端子２２０が、外装フィルム２１０のＹ軸マイナス方向の端部からＹ軸マイナス方向に突出して配置されている。具体的には、正極のリード端子２２０は、電極体の正極板に電気的に接続されたリード端子であり、負極のリード端子２２０は、電極体の負極板に電気的に接続されたリード端子である。つまり、リード端子２２０は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子２１の外部空間に導出し、また、電極体に電気を蓄えるために蓄電素子２１の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。リード端子２２０は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で形成されている。
　電極体は、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された蓄電要素（発電要素）である。正極板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属からなる集電箔上に正極活物質層が形成されたものである。負極板は、銅または銅合金等の金属からなる集電箔上に負極活物質層が形成されたものである。正極活物質層及び負極活物質層に用いられる活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートまたは不織布等を用いることができる。本実施の形態では、電極体は、極板（正極板及び負極板）がＸ軸方向に積層されて形成されている。なお、電極体は、極板（正極板及び負極板）が巻回されて形成された巻回型の電極体、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等、どのような形態の電極体でもよい。
　［第二保持部材］
　次に第二保持部材２４について説明する。図３は、実施の形態に係る第二保持部材２４を示す斜視図である。図２及び図３に示すように、第二保持部材２４は、上述した各バスバーのひとつであるバスバー３２と、回路基板３５と、ヒューズ３４（図４参照）とを支持する部材である。第二保持部材２４は、上記した樹脂部材でバスバー３２をインサート成形することにより形成された部材である。つまり、第二保持部材２４は、バスバー３２の一部が固定（埋設）された状態でバスバー３２を保持する保持部材の一例である。第二保持部材２４はインサート成形体とも言える。
　具体的には、第二保持部材２４は、Ｘ軸プラス方向の端部の蓄電素子２１に重なる保持本体２７と、保持本体２７からＸ軸マイナス方向に延びる検出線支持部２８とを有している。
　検出線支持部２８は、各蓄電素子２１の状態（温度、電圧、電流など）を検出するために、回路基板３５に接続された複数の検出線（図示省略）を支持する部位である。検出線支持部２８は、保持本体２７のＹ軸マイナス方向の端部からＸ軸マイナス方向に延びている。
　保持本体２７は、バスバー３２と、回路基板３５と、ヒューズ３４とを支持する部材である。保持本体２７は、ＺＹ面に平行な板状に形成された支持板部２７１を有しており、この支持板部２７１のＸ軸プラス方向の主面で回路基板３５とヒューズ３４とを支持している。支持板部２７１のＸ軸プラス方向の主面２７２のうち、回路基板３５を支持する領域を第一支持領域２７３と称し、第一支持領域２７３よりもＹ軸プラス方向の領域を第二支持領域２７４と称す。第一支持領域２７３と第二支持領域２７４とは、Ｙ軸方向に並んでおり、第一支持領域２７３が第二支持領域２７４よりもＹ軸マイナス方向に配置されている。主面２７２には、第一支持領域２７３の全周を囲む囲壁２９が設けられている。囲壁２９は、第二支持領域２７４を囲っていない。
　第二支持領域２７４は、ヒューズ３４を支持する領域であり、そのＺ軸方向の中央部に凸状の台座部２７５が配置されている。この台座部２７５の先端面には、ボルト３８（図４参照）の頭部が嵌合される嵌合穴２７６が形成されている。ボルト３８は、ヒューズ３４を固定するための固定具である。
　支持板部２７１のＺ軸マイナス方向の端部には、バスバー３２の一部が固定（埋設）されている。具体的には、バスバー３２は、Ｙ軸方向に延びる板金であり、バスバー３２のＹ軸方向の両端部が支持板部２７１から突出していて、バスバー３２の中間部が支持板部２７１内に固定（埋設）されている。バスバー３２の中間部は、全体として支持板部２７１に固定（埋設）されている。バスバー３２の中間部が埋設されることは必須ではない。バスバー３２の中間部が支持板部２７１から露出するように支持板部２７１に固定されてもよい。
　バスバー３２のＹ軸マイナス方向の一端部３２１は、支持板部２７１からＹ軸マイナス方向に突出し、先端がＸ軸プラス方向を向くように曲げられている。一端部３２１には、第一保持部材２３のバスバー支持部２６で支持されたバスバーが接続される。
　バスバー３２のＹ軸プラス方向の他端部３２２は、支持板部２７１からＹ軸プラス方向に突出しており、ヒューズ３４に接続される。ヒューズ３４は、バスバー３２に接合される導電部材の一例である。
　図４は、実施の形態に係るバスバー３２の他端部３２２と、ヒューズ３４との接続構造を示す斜視図である。図４に示すように、ヒューズ３４は、Ｚ軸方向に延びており、そのＺ軸方向の両端部にリード３４１が設けられている。各リード３４１は、ＹＺ面に沿ってＺ軸方向に延びる板体である。ヒューズ３４のＺ軸マイナス方向のリード３４１は、バスバー３２の他端部３２２にボルト３６及びナット３７によって接続されている。他方、ヒューズ３４のＺ軸プラス方向のリード（図示省略）は、Ｙ軸プラス方向の外部端子８１に繋がるバスバー３３にボルト３８及びナット３９により接続されている。
　次に、第二支持領域２７４において、バスバー３２の他端部３２２が突出する部位の具体的構造について説明する。図５は、実施の形態に係る第二支持領域２７４の部分断面図である。図５は、図３におけるＶ－Ｖ線を含むＸＹ面に平行な切断面を見た断面図である。図５では、第二支持領域２７４において、バスバー３２の他端部３２２が突出する部位の断面図である。図５では、Ｙ軸方向に平行な補助線Ｌ１、Ｌ２を図示している。
　図３～図５に示すように、第二支持領域２７４のＺ軸マイナス方向の端部には、段差部２７７と、支持凸部２７８とが形成されている。
　段差部２７７は、主面２７２からＸ軸マイナス方向に配置された一面である。段差部２７７は、ＹＺ面（補助線Ｌ１参照）に対して傾斜した傾斜面である。具体的には、段差部２７７は、Ｙ軸プラス方向に進むにつれてＸ軸マイナス方向に向かう平坦な傾斜面である。このように傾斜しているのであれば、段差部２７７は曲面であってもよい。
　支持凸部２７８は、バスバー３２を支持する部位である。支持凸部２７８は、Ｘ軸プラス方向に突出してＹ軸プラス方向に湾曲している。支持凸部２７８の先端面はＹ軸プラス方向を向いており、支持凸部２７８の先端面からはバスバー３２の他端部３２２がＹ軸プラス方向に向けて突出している。支持凸部２７８の内部には、バスバー３２の他端部３２２よりもＹ軸マイナス方向の部位が固定（埋設）されている。バスバー３２の他端部３２２よりもＹ軸マイナス方向の部位は、支持凸部２７８の形状に応じて折り曲げられている。
　バスバー３２の他端部３２２は、段差部２７７に対向する姿勢で支持凸部２７８からＹ軸プラス方向に突出し、ヒューズ３４に接合される突出部の一例である。他端部３２２は、平板状に形成されており、ＹＺ面に対して全体的に傾いている。具体的には、他端部３２２は、Ｙ軸プラス方向に進むにつれてＸ軸プラス方向に向かって傾いている。他端部３２２のＸ軸マイナス方向の面は、段差部２７７に対向する対向面３２３である。つまり、対向面３２３も、Ｙ軸プラス方向に進むにつれてＸ軸プラス方向に向かって傾いている。このように、段差部２７７がＹ軸プラス方向に進むにつれてＸ軸マイナス方向に向かって傾くとともに、対向面３２３がＹ軸プラス方向に進むにつれてＸ軸プラス方向に向かって傾いているので、段差部２７７と対向面３２３とのＸ軸方向での間隔がＹ軸プラス方向に向けて広がっている。換言すると、段差部２７７と対向面３２３とのＸ軸方向での間隔は、Ｙ軸プラス方向に向けて漸増している。段差部２７７と対向面３２３とがなす角度αは、０．５度以上で形成され、好ましくは０．５度以上３度以下である。なお、角度αは、測長機を用いて測定する。特に、角度αが３度を超えると、バスバー３２の他端部３２２とヒューズ３４のリード３４１との接合が困難になったり、第二保持部材２４の支持板部２７１の厚さが薄くなり、第二保持部材２４の機械的強度や絶縁性能が低下するなどの不具合が生じる。つまり、角度αを３度以下にすることで、これらの不具合を抑制できる。さらに、ヒューズ３４のリード３４１の厚さｔ１（肉厚：図４参照）は、バスバー３２の他端部３２２の厚さ（肉厚）ｔ２よりも小さい。これにより、他端部３２２の傾きに追従してリード３４１が変形するので、リード３４１を他端部３２２に安定して接合できる。
　［製造方法］
　次に、蓄電装置１の製造方法について説明する。具体的には、蓄電装置１の製造方法に含まれる第二保持部材２４のインサート成形時について説明する。第二保持部材２４の全体はインサート成形で製造されるが、ここでは、第二保持部材２４の段差部２７７及び支持凸部２７８を含む領域を例示して説明する。図６～図８は、実施の形態に係る蓄電装置１の製造方法の一工程を示す断面図である。
　図６に示すように、第二保持部材２４の製造時には、複数の金型４１０、４２０、４３０が用いられる。金型４１０は、バスバー３２のＸ軸マイナス方向に配置される金型であり、そのＸ軸プラス方向の面に、溶融した樹脂材料が流れ込む凹部４１１が形成されている。金型４２０は、バスバー３２のＸ軸プラス方向に配置される金型であり、金型４２０のＸ軸マイナス方向の面に、溶融した樹脂材料が流れ込む凹部４２１と、バスバー３２の他端部３２２が嵌合する凹部４２２とが連続的に形成されている。金型４３０は、金型４１０と金型４２０とのＸ軸方向の間に配置されている。金型４３０は、Ｚ軸方向視において、Ｙ軸マイナス方向に先細る形状となっている。具体的には、金型４３０のＸ軸プラス方向の面４３１は、Ｙ軸マイナス方向に進むにつれてＸ軸マイナス方向に向かって傾いている。金型４３０のＸ軸マイナス方向の面４３２は、Ｙ軸マイナス方向に進むにつれてＸ軸プラス方向に向かって傾いている。金型４３０の面４３１は、バスバー３２の他端部３２２の対向面３２３に密着している。金型４３０の面４３２は、段差部２７７を形成するための面である。
　図７では、溶融した樹脂材料Ｐが凹部４１１及び凹部４２１に流れ込んだ状態を示している。樹脂材料Ｐが硬化すると、バスバー３２がインサート成形された第二保持部材２４が形成される。その後、図８に示すように、金型４３０をＹ軸プラス方向にスライドさせ、バスバー３２の他端部３２２と段差部２７７との間から抜く。このとき、他端部３２２の対向面３２３と段差部２７７とのＸ軸方向での間隔が、Ｙ軸プラス方向に向けて広がっているので、金型４３０をスムーズに抜くことができ、製造性が高められている。製造性とは、製造のしやすさのことである。
　対向面３２３と段差部２７７とのＸ軸方向での間隔がＹ軸プラス方向に向けて広がっているので、金型４３０をＹ軸プラス方向に引き抜く際の対向面３２３に対する摩擦を低減でき、対向面３２３の損傷を抑制できる。また、バスバー３２の他端部３２２の変形も抑制できる。バスバー３２の他端部３２２が変形すると、バスバー３２の他端部３２２とヒューズ３４のリード３４１とが密着しにくくなり、接合性が低下する。従って、バスバー３２の他端部３２２の変形を抑制することで、バスバー３２の他端部３２２とヒューズ３４のリード３４１との接合性の低下を抑制できる。
　例えば、バスバー３２の対向面３２３がメッキ層で覆われている場合もあるが、引き抜き時の摩擦が低減されていればメッキ層の剥がれ等を抑制できる。このため、メッキ層による防錆性を維持できる。メッキ層の剥がれが抑制できれば、剥がれたメッキ層を起因としたコンタミを抑制できる。さらに、メッキ層が剥がれてしまうとバスバー３２の他端部３２２とリード３４１との接触面積が低下し、電気抵抗が上昇するおそれもあるが、メッキ層の剥がれが抑制されているので電気抵抗の上昇も抑制できる。
　［効果など］
　以上のように、本実施の形態によれば、第二保持部材２４（保持部材）のインサート成形時には、第二保持部材２４の段差部２７７（一面）と、バスバー３２の他端部３２２（突出部）の対向面３２３との間隔内に金型４３０が配置されている。段差部２７７と対向面３２３との間隔がＹ軸プラス方向（所定方向）に向けて広がっているので、金型４３０をＹ軸プラス方向に抜く際にスムーズに抜くことができる。これにより、第二保持部材２４及び他端部３２２（突出部）の損傷を抑制でき、他端部３２２（突出部）とヒューズ３４のリード３４１との接合性が向上する。つまり、蓄電装置１の製造性と信頼性を高めることができる。
　製造時においては、バスバー３２の他端部３２２の突出方向（Ｙ軸プラス方向）に交差する方向（Ｚ軸方向）を所定方向として金型４３０を抜くことも可能である。しかし、この場合、段差部２７７と対向面３２３との間隔をＺ軸方向に向けて広がるようにバスバー３２の他端部３２２を構成するには、他端部３２２が複雑化してしまう。本実施の形態のように他端部３２２の突出方向（Ｙ軸プラス方向）を所定方向としていれば、バスバー３２の複雑化を抑制できる。
　他端部３２２の全体がＹ軸方向に対して傾いているので、簡単な構造で段差部２７７と、対向面３２３との間隔をＹ軸プラス方向に向けて広げることができる。
　段差部２７７と対向面３２３とがなす角度αが一般的な抜き勾配（０．５度）以上であるので、金型４３０をスムーズに抜くことが可能である。
　ヒューズ３４のリード３４１の厚さｔ１は、バスバー３２の他端部３２２の厚さｔ２よりも小さいので、ヒューズ３４を他端部３２２よりも変形しやすくできる。このため、他端部３２２が傾いていてもその傾きに応じてヒューズ３４を変形することができる。これにより、他端部３２２とヒューズ３４との接合性を高めることができる。
　本実施の形態によれば、第二保持部材２４（保持部材）のインサート成形時には、第二保持部材２４の段差部２７７（一面）と、バスバー３２の他端部３２２（突出部）の対向面３２３との間隔内に金型４３０が配置されている。段差部２７７と対向面３２３との間隔がＹ軸プラス方向（所定方向）に向けて広がっているので、金型４３０をＹ軸プラス方向に抜く際にスムーズに抜くことができる。これにより蓄電装置１の製造性を高めることができる。
　（その他）
　以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置等について説明したが、本発明は、上記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、本発明の範囲には、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、上記実施の形態では、他端部３２２の対向面３２３が段差部２７７との間隔をＹ軸プラス方向に向けて広がるように傾いている場合を例示した。しかしながら、他端部３２２の対向面３２３は、段差部２７７との間隔をＺ軸プラス方向（またはＺ軸マイナス方向）に向けて広がるように傾いてもよい。
　上記実施の形態では、段差部２７７がＹ軸プラス方向に進むにつれてＸ軸マイナス方向に向かって傾くとともに、対向面３２３がＹ軸プラス方向に進むにつれてＸ軸プラス方向に向かって傾いている場合を例示したが、段差部２７７及び対向面３２３の一方のみが傾いてもよい。
　上記実施の形態では、他端部３２２の全体がＹ軸方向に対して傾いている場合を例示したが、他端部３２２の対向面３２３のみがＹ軸方向に対して傾いていてもよい。つまり、他端部３２２において対向面３２３とは反対側の面は、Ｙ軸方向に対して平行であってもよい。
　上記実施の形態では、段差部２７７と対向面３２３とがなす角度αが、０．５度以上、１．５度以下である場合を例示したが、この範囲外の角度であってもよい。
　上記実施の形態では、ヒューズ３４のリード３４１の厚さｔ１がバスバー３２の他端部３２２の厚さｔ２よりも小さい場合を例示したが、厚さｔ１が厚さｔ２以上であってもよい。
　上記実施の形態では、バスバー３２の他端部３２２に接続される導電部材としてヒューズ３４を例示したが、導電部材はこれに限定されない。導電部材の他の例としては、バスバー、電圧センサ、温度センサなどが挙げられる。
　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などの蓄電素子を備えた蓄電装置等に適用できる。
１　蓄電装置
１０　外装体
１１　本体部
１２　外蓋
２０　蓄電ユニット
２１　蓄電素子
２２　保持部
２３　第一保持部材
２４　第二保持部材（保持部材）
２５　平板部
２６　バスバー支持部
２７　保持本体
２８　検出線支持部
２９　囲壁
３２、３３　バスバー
３４　ヒューズ（導電部材）
３５　回路基板
３６、３８　ボルト
３７、３９　ナット
８１　外部端子
１１１　開口部
２１０　外装フィルム
２２０　リード端子
２７１　支持板部
２７２　主面
２７３　第一支持領域
２７４　第二支持領域
２７５　台座部
２７６　嵌合穴
２７７　段差部（一面）
２７８　支持凸部
３２１　一端部
３２２　他端部（突出部）
３２３　対向面
３４１　リード
４１０、４２０、４３０　金型
４１１、４２１、４２２　凹部
４３１、４３２　面
Ｌ１、Ｌ２　補助線
Ｐ　樹脂材料
α　角度

Claims (6)

  1. 　蓄電素子と、
    　前記蓄電素子に電気的に接続されるバスバーと、
    　前記バスバーの一部が固定された状態で前記バスバーを保持する保持部材と、
    　前記バスバーに接合される導電部材と、を備え、
    　前記バスバーは、前記保持部材の一面に対向する姿勢で突出し、前記導電部材に接合される突出部を備え、
    　前記突出部は、前記一面に対向する対向面を備え、
    　前記一面と前記対向面との間隔は、所定方向に向けて広がっている、
    　蓄電装置。
  2. 　前記所定方向は、前記突出部の突出方向である、
    　請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 　前記突出部は、前記所定方向に対して全体的に傾いている、
    　請求項１または２に記載の蓄電装置。
  4. 　前記対向面と前記一面とがなす角度は、０．５度以上である、
    　請求項１または２に記載の蓄電装置。
  5. 　前記導電部材の厚さは、前記突出部の厚さよりも小さい、
    　請求項１または２に記載の蓄電装置。
  6. 　蓄電素子と、
    　前記蓄電素子に電気的に接続されるバスバーと、
    　前記バスバーの一部が固定された状態で前記バスバーを保持する保持部材と、を備える蓄電装置の製造方法であって、
    　前記バスバーの前記一部以外の部分が前記保持部材から突出する突出部となる姿勢で、前記バスバーの前記一部と前記保持部材とをインサート成形によって一体化することと、
    　前記保持部材の一面と、前記一面に対向する前記突出部の対向面との間隔が所定方向に向けて広がっていて、前記間隔内に配置された金型を前記所定方向に向けて抜くことと、を含む、
    　蓄電装置の製造方法。
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