特許 6473687 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6473687

(24)【登録日】2019年2月1日

(45)【発行日】2019年2月20日

(54)【発明の名称】蓄電装置及び蓄電装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/20 20060101AFI20190207BHJP

   H01G 11/10 20130101ALI20190207BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20190207BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/20 A

   H01G11/10

   H01G11/84

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-528251(P2015-528251)

(86)(22)【出願日】2014年7月17日

(86)【国際出願番号】JP2014069006

(87)【国際公開番号】WO2015012187

(87)【国際公開日】20150129

【審査請求日】2016年11月30日

(31)【優先権主張番号】特願2013-151877(P2013-151877)

(32)【優先日】2013年7月22日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074332

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100114432

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 寛昭

(72)【発明者】

【氏名】西村 洋介

(72)【発明者】

【氏名】町田 淳

(72)【発明者】

【氏名】村井 悠

(72)【発明者】

【氏名】松嶋 英樹

【審査官】 松嶋 秀忠

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１６３６４２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２０１１−１５９４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６７５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１７３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６７４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９１３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６８２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１８９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４０３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１５１０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１３００８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第２５３５９６５（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０−３０

Ｈ０１Ｒ ４／５８

Ｈ０１Ｒ １１／０１

Ｈ０１Ｇ １１／１０

Ｈ０１Ｇ １１／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部端子を有すると共に一列に配列された複数の蓄電素子と、
該外部端子に重ね合わされるバスバであって、該外部端子に接続されるバスバとを備え、
前記外部端子は前記バスバが載置される接続面を有し、
前記バスバは、二層以上の積層構造を有し、
前記積層構造は、前記複数の蓄電素子の配列方向における一方側の端部に折り返し部が位置するように折り重ねられた一枚の板状の部材によって構成され、
前記折り重ねられた板状の部材の同一の層を構成する部位の前記配列方向における一方側の端部及び前記配列方向における他方側の端部が、それぞれ前記外部端子に接触した状態で接続され、
前記折り重ねられた板状の部材の各層は、前記配列方向における一方側の端部及び前記配列方向における他方側の端部のみにおいて前記外部端子の前記接続面に対して固定され、
前記折り重ねられた板状の部材のうち前記配列方向における一方側の端部と前記配列方向における他方側の端部との間に位置する本体部は平板状である、蓄電装置。

【請求項2】

前記バスバは、前記外部端子上に配置される第一層と、該第一層上に重なる第二層とを有し、
前記第一層及び前記第二層は、板状の金属材料で形成される、
請求項１に記載の蓄電装置。

【請求項3】

前記積層構造における各層は、互いの厚みが同一又は略同一となるように形成される、
請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。

【請求項4】

前記積層構造における各層に亘って形成される溶接部を有する、
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の蓄電装置。

【請求項5】

前記積層構造における各層及び外部端子に亘って形成される溶接部を有する、
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の蓄電装置。

【請求項6】

前記溶接部は、前記バスバの積層構造の前記外部端子に対向する面とは反対側の面に露出するとともに、前記積層構造の各層を貫通するように形成される、
請求項４又は請求項５の何れか１項に記載の蓄電装置。

【請求項7】

前記バスバは、前記外部端子上に直接重ね合わされる、
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の蓄電装置。

【請求項8】

一列に配列された複数の蓄電素子が有する外部端子の平坦面上に、該複数の蓄電素子の配列方向における一方側の端部に折り返し部が位置し、且つ、該折り返し部の前記平坦面と前記折り返し部との積層方向において前記平坦面から離れる側の端縁が、前記配列方向において前記折り返し部と隣接する部位よりも前記平坦面から離れる側に膨らむと共に、該折り返し部の前記積層方向において前記平坦面に近い側の端縁が前記配列方向において前記折り返し部と隣接する部位のよりも前記平坦面から離れる側に位置するように折り重ねられた一枚の板状の部材によって構成された二層以上の積層構造を有するバスバを配置する配置工程と、
前記折り重ねられた板状の部材の同一の層を構成する部位の前記配列方向における一方側の端部及び前記配列方向における他方側の端部と前記外部端子とをそれぞれ前記外部端子に接触した状態で溶接する溶接工程とを備える、
蓄電装置の製造方法。

【請求項9】

前記配置工程で、複数の層のそれぞれの厚みが同一又は略同一である積層構造を有するバスバを外部端子上に配置する、
請求項８に記載の蓄電装置の製造方法。

【請求項10】

前記溶接工程で、前記バスバの積層構造の前記外部端子に対向する面とは反対側の面にレーザー光を照射することによって、前記バスバと前記外部端子とを溶接する、
請求項８又は請求項９に記載の蓄電装置の製造方法。

【請求項11】

前記溶接工程の前に、前記バスバを前記外部端子に押し付ける押付工程をさらに有する、
請求項８乃至請求項１０の何れか１項に記載の蓄電装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本願は、日本国特許出願第２０１３−１５１８７７号の優先権を主張し、この出願が引用によって組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

本発明は、外部端子を有する蓄電素子とバスバとを備える蓄電装置及び蓄電装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0003】

一般的に、蓄電装置は、外部端子を含む蓄電素子と、該外部端子に電気的に接続されるバスバであって、該外部端子に溶接や、ネジ止めによって固定される板状のバスバとを備える。この種の蓄電素子では、例えば、蓄電素子の配置のずれや、蓄電素子の製造誤差によって、図１１に示すように、隣り合う蓄電素子１のそれぞれの外部端子４の位置（高さ）に差が生じることがある。このような状態で板状のバスバ５が配置されると、バスバ５が隣り合う外部端子４のうちの何れか一方に密接することができなくなる。

【0004】

そのため、蓄電装置の組立作業において、例えば、バスバ５は、図１２に示すように、治具Ｊによって外部端子４に押し付けられ、外部端子４に密接させた状態にされることがある。このときに、バスバ５の一部が変形した状態になる。そして、バスバ５の上面に溶接ヘッドＨからのレーザー光Ｌが照射されることで、バスバ５と外部端子４とが接続される。

【0005】

すなわち、蓄電装置の組立作業では、バスバ５が変形した状態でバスバ５と外部端子４とが接続されている場合がある。このような場合、バスバ５には、元の形状に戻ろうとする応力が生じる。このような応力が一定以上の大きさで生じ続けた場合、バスバ５は、損傷する虞がある。また、バスバ５に生じた応力がバスバ５と外部端子４との接触部（溶接部６等）に伝わると、当該接触部が損傷する虞もある。

【0006】

このようなバスバ５の変形は、組立作業の押し付けによるものに限らず、バスバ５と外部端子４とが接続された後に、蓄電装置の全体に加わった振動等の影響により生じることもある。この場合も同様に、バスバ５には、元の形状に戻ろうとする応力が生じるため、バスバ５や、接触部が損傷する虞がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】日本国特開２０１３−９３１６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、かかる事情に鑑み、バスバに生じる応力を抑えることができる蓄電装置及び蓄電装置の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一側面に係る蓄電装置は、
外部端子を有する蓄電素子と、
該外部端子に重ね合わされるバスバであって、該外部端子に接続されるバスバとを備え、
該バスバは、二層以上の積層構造を有する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールの全体斜視図である。

【図2】図２は、同実施形態に係る電池モジュールの平面図である。

【図3】図３は、図１のＡ−Ａ線における断面の一部を拡大した部分拡大断面図である。

【図4】図４は、同実施形態に係る電池モジュールの一部を分解した分解斜視図である。

【図5】図５は、同実施形態に係る電池モジュールの製造方法の説明図であって、外部端子上にバスバを配置している状態の説明図である。

【図6】図６は、同実施形態に係る電池モジュールの製造方法の説明図であって、バスバを外部端子に押し付けつつ、バスバと外部端子とを溶接している状態の説明図である。

【図7】図７は、本発明の他実施形態に係る電池モジュールの要部を拡大した斜視図である。

【図8】図８は、同実施形態に係る電池モジュールの要部を拡大した断面図である。

【図9】図９は、本発明の他実施形態に係る電池モジュールの要部を拡大した斜視図である。

【図10】図１０は、同実施形態に係る電池モジュールの要部を拡大した断面図である。

【図11】図１１は、従来のバスバを採用したときの電池モジュールの製造方法の説明図であって、外部端子上にバスバを配置している状態の説明図である。

【図12】図１２は、従来のバスバを採用したときの電池モジュールの製造方法の説明図であって、バスバを外部端子に押し付けつつ、バスバと外部端子とを溶接している状態の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の一側面に係る蓄電装置は、
外部端子を有すると共に一列に配列された複数の蓄電素子と、
該外部端子に重ね合わされるバスバであって、該外部端子に接続されるバスバとを備え、
該バスバは、二層以上の積層構造を有し、
前記積層構造は、前記複数の蓄電素子の配列方向における一方側の端部に折り返し部が位置するように折り重ねられた一枚の板状の部材によって構成され、
前記折り重ねられた板状の部材の同一の層を構成する部位の前記配列方向における一方側の端部及び前記配列方向における他方側の端部が、それぞれ前記外部端子に接触した状態で接続される。

【0012】

上記構成の蓄電装置によれば、バスバが二層以上の積層構造を有するため、バスバが外部端子に対する固定に伴って変形すると、該バスバに作用する外力が積層構造の各層に分散する。積層構造の各層には、分散した外力の作用により、自身の中立線を境とする両側に圧縮応力と引張応力とが生じる。

【0013】

積層構造の各層に作用する外力は、バスバ全体に作用する外力よりも小さくなるため、積層構造の各層に生じる応力は、単一の材料からなるバスバに生じる応力よりも小さくなる。従って、蓄電装置では、バスバに生じる応力が小さくなり、バスバが損傷することを抑制できる。

【0014】

前記バスバは、
外部端子上に配置される第一層と、該第一層上に重なる第二層とを有し、
前記第一層及び前記第二層は、板状の金属材料で形成される、
ようにしてもよい。

【0015】

このようにすると、バスバが外部端子に対する固定に伴って変形すると、該バスバに作用する外力が第一層と第二層とに分散される。そして、第一層と第二層とには、分散した外力の作用により、自身の中立線を境とする両側に圧縮応力と引張応力とが生じる。

【0016】

第一層に作用する外力と第二層に作用する外力とは、バスバ全体に作用する外力よりも小さくなるため、第一層に作用する応力と第二層に作用する応力とは、単一の材料からなるバスバに生じる応力よりも小さくなる。従って、バスバに生じる応力が小さくなり、バスバが損傷することを抑制できる。

【0017】

前記積層構造における各層は、互いの厚みが同一又は略同一となるように形成される、
ようにしてもよい。

【0018】

このようにすれば、バスバが外部端子に対する固定に伴って変形したときに、各層がバランス良く変形する。そのため、バスバが変形したときに、特定の層のみに大きな応力が生じることを抑えることができる。

【0019】

前記積層構造における各層に亘って形成される溶接部を有する、
ようにしてもよい。

【0020】

このようにすれば、各層同士を接続することで積層構造を一体化することができる。

【0021】

前記積層構造における各層及び外部端子に亘って形成される溶接部を有する、
ようにしてもよい。

【0022】

このようにすれば、バスバ（各層）と外部端子との接続剛性を高めることができる。

【0023】

前記溶接部は、前記バスバの積層構造の、前記外部端子に対向する面とは反対側の面に露出し、
前記溶接部は、前記積層構造の各層を貫通する、
ようにしてもよい。

【0024】

このようにすれば、蓄電装置は、抵抗の低い好適な導電経路（electrical conductive path）を確保することができる。

【0025】

また、前記バスバは、前記外部端子上に直接重ね合わされる、
ようにしてもよい。

【0026】

このようにしても、蓄電装置は、抵抗の低い好適な導電経路を確保することができる。

【0027】

本発明の他側面に係る蓄電装置の製造方法は、
一列に配列された複数の蓄電素子が有する外部端子上に、該複数の蓄電素子の配列方向における一方側の端部に折り返し部が位置するように折り重ねられた一枚の板状の部材によって構成された二層以上の積層構造を有するバスバを配置する配置工程と、
前記折り重ねられた板状の部材の同一の層を構成する部位の前記配列方向における一方側の端部及び前記配列方向における他方側の端部と前記外部端子とをそれぞれ前記外部端子に接触した状態で溶接する溶接工程とを備える。

【0028】

上記構成の蓄電装置によれば、外部端子上に、二層以上の積層構造を有するバスバを配置するため、バスバが外部端子に対する固定に伴って変形すると、該バスバに作用する外力が積層構造の各層に分散する。積層構造の各層には、分散した外力の作用により、自身の中立線を境とする両側に圧縮応力と引張応力とが生じる。

【0029】

積層構造の各層に生じる応力は、単一の材料からなるバスバに生じる応力よりも小さくなるため、積層構造の各層に作用する応力は、バスバ全体に作用する応力よりも小さくなる。従って、バスバに生じる応力が小さくなり、バスバが損傷することを抑制できる。

【0030】

前記積層工程で、複数の層のそれぞれの厚みが同一又は略同一である積層構造を有するバスバを外部端子上に配置する、
ようにしてもよい。

【0031】

このようにすれば、バスバが外部端子に対する固定に伴って変形したときに、各層がバランス良く変形する。そのため、特定の層に大きな応力が生じることを抑えることができる。

【0032】

前記溶接工程で、前記バスバの積層構造の、前記外部端子に対向する面とは反対側の面にレーザー光を照射することによって、前記バスバと前記外部端子とを溶接する、
ようにしてもよい。

【0033】

前記溶接工程の前に、前記バスバを前記外部端子に押し付ける押付工程をさらに有する、
ようにしてもよい。

【0034】

このようにすれば、押付工程では、バスバが蓄電素子の外部端子の位置（高さ）に応じて変形する。そして、溶接工程では、外部端子の位置に応じて変形させたバスバを蓄電素子の外部端子に接続するため、バスバ（各層）が外部端子から外れ難くなる。

【0035】

以上のように、本発明の側面に係る蓄電装置及び蓄電装置の製造方法によれば、バスバに生じる応力を抑えることができる。

【0036】

以下、本発明に係る蓄電装置の一実施形態である電池モジュールについて、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電池モジュールは、図１及び図２に示すように、複数の蓄電素子１と、複数のバスバ５とを備えている。

【0037】

複数の蓄電素子１のそれぞれは、すべて同一の形状及び同一の構造を有する。以下の説明では、一つの蓄電素子１の構造について説明する。

【0038】

蓄電素子１は、電極体（図示せず）と、該電極体が収容されるケース２とを備えている。また、蓄電素子１は、ケース２の外面に配置される外部ガスケット３と、該外部ガスケット３に載置される外部端子４とを備えている（図１参照）。

【0039】

蓄電素子１は、一対の外部ガスケット３と、一対の外部端子４とを有する。一対の外部ガスケット３のそれぞれは、ケース２の外面上に配置されている。一対の外部ガスケット３のそれぞれには、外部端子４が一つずつ載置されている。

【0040】

ケース２は、開口部を有するケース本体２ａと、該ケース本体２ａの開口部を塞ぐ蓋板２ｂとを有する。ケース本体２ａは、幅方向に偏平な有底角筒状に形成される。蓋板２ｂは、該ケース本体２ａの開口部に対応した長方形状に形成される。

【0041】

各外部ガスケット３は、樹脂等の絶縁材料で形成されている。各外部ガスケット３は、平面視長方形状（蓋板２ｂの長手方向に長手をなす長方形状）に形成されている。

【0042】

一方の外部ガスケット３は、蓋板２ｂの長手方向における一方側に配置されている。他方の外部ガスケット３は、蓋板２ｂの長手方向における他方側に配置されている。

【0043】

一対の外部端子４のうちの一方の外部端子４は、正極用のものである。他方の外部端子４は、負極用のものである。正極用の外部端子４は、蓋板２ｂの長手方向における一端部に配置されている。負極用の外部端子４は、蓋板２ｂの長手方向における他端部に配置されている。

【0044】

前記一方の外部端子４は、図３に示すように、前記一方の外部ガスケット３に載置される板状部４ａを有する。前記一方の外部端子４の板状部４ａは、バスバ５が載置される接続面４ｂを有する。

【0045】

前記一方の外部端子４の板状部４ａは、アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料で形成されている。前記一方の外部端子４の板状部４ａは、平面視長方形状（蓋板２ｂの長手方向で長手をなす長方形状）に形成されている。前記一方の外部端子４の接続面４ｂは、前記一方の外部ガスケット３よりも上方に位置している。

【0046】

前記他方の外部端子４は、前記他方の外部ガスケット３に載置される板状部４ａを有する。前記他方の外部端子４の板状部４ａは、バスバ５が配置される接続面４ｂを有する。

【0047】

前記他方の外部端子４の板状部４ａは、アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料で形成されている。前記他方の外部端子４の板状部４ａは、平面視長方形状（蓋板２ｂの長手方向で長手をなす長方形状）に形成されている。前記他方の外部端子４の接続面４ｂは、前記他方の外部ガスケット３よりも上方に位置している。

【0048】

次に、バスバ５について説明する。本実施形態において、各バスバ５は、すべて同一の形状及び同一の構造を有する。以下の説明では、一つのバスバ５の構造について説明する。

【0049】

バスバ５は、図４に示すように、二層以上の積層構造５０を有する。バスバ５は、外部端子４上に配置される第一層５０ａと、該第一層５０ａ上に重ねられる第二層５０ｂとを備えている。すなわち、積層構造５０は、二つの層を有する。

【0050】

第一層５０ａは、板状の金属材料（アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料）で形成されている。第一層５０ａは、本体部５００ａと、該本体部５００ａの両端に繋がる一対の接続部５０１ａとを有する。第一層５０ａでは、本体部５００ａと一対の接続部５０１ａとが一体的に形成されている。

【0051】

一方の接続部５０１ａには、貫通穴（本実施形態では、楕円形状の貫通穴）が形成されている。他方の接続部５０１ａにも、貫通穴（本実施形態では、楕円形状の貫通穴）が形成されている。

【0052】

第二層５０ｂは、板状の金属材料（アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料）で形成されている。第二層５０ｂは、第一層５０ａと厚みが同一又は略同一となるように形成されている。すなわち、積層構造５０における各層は、互いの厚みが同一又は略同一となるように形成されている。

【0053】

第二層５０ｂは、本体部５００ｂと、該本体部５００ｂの両端に繋がる一対の接続部５０１ｂとを有する。第二層５０ｂは、本体部５００ｂと一対の接続部５０１ｂとが一体的に形成されている。

【0054】

一方の接続部５０１ｂには、貫通穴（本実施形態では、楕円形状の貫通穴）が形成されている。他方の接続部５０１ｂにも、貫通穴（本実施形態では、楕円形状の貫通穴）が形成されている。

【0055】

図１及び図２に示すように、本実施形態の電池モジュールにおいて、複数の蓄電素子１は、一列に配列されている。複数の蓄電素子１は、蓋板２ｂの短手方向に並んでいる。本実施形態においては、１０個の蓄電素子１が配列されている。以下の説明において、整列状態で配置された蓄電素子における蓋板２ｂの短手方向を配列方向とする。

【0056】

複数の蓄電素子１のそれぞれは、配列方向で隣り合う蓄電素子１の外部端子４の極性が反対となるように配置されている。配列方向に隣り合う外部端子４同士は、バスバ５によって接続されている。より具体的に説明すると、隣り合う蓄電素子１のうちの、一方の蓄電素子１の正極用の外部端子４と、隣り合う蓄電素子１のうちの、他方の蓄電素子１の負極用の外部端子４とが近接しており、これらの外部端子４がバスバ５によって接続されている。これにより、複数の蓄電素子１は、直列に接続された一つの電池を構成している。

【0057】

本実施形態では、図３に示すように、第一層５０ａの前記一方の接続部５０１ａにおける貫通穴を画定する部分と、第二層５０ｂの前記一方の接続部５０１ｂにおける貫通穴を画定する部分とが外部端子４に溶接（レーザー溶接）されている。そして、第一層５０ａの前記他方の接続部５０１ａにおける貫通穴を画定する部分と、第二層５０ｂの前記他方の接続部５０１ｂにおける貫通穴を画定する部分とが別の外部端子４に溶接（レーザー溶接）されている。以下の説明において、レーザー溶接が施されている部分を溶接部６とする。

【0058】

バスバ５においては、一対の接続部５０１ｂのみが外部端子４に接続（溶接）されている。すなわち、バスバ５において、本体部５００ｂは、外部端子４に接続（溶接）されていない。バスバ５の第一層５０ａでは、一対の接続部５０１ａが外部端子４に溶接されており、本体部５００ａが外部端子４に溶接されていない。バスバ５の第二層５０ｂでは、一対の接続部５０１ｂが外部端子４に溶接されており、本体部５００ｂが外部端子４に溶接されていない。

【0059】

バスバ５においては、積層構造５０における各層のそれぞれが互いに溶接されており、さらに、積層構造５０における各層のそれぞれが外部端子４に溶接されている。積層構造５０では、各層のそれぞれが溶接部６を除いて接合されていないため、各層が独立して変形することができる。そのため、積層構造５０は、各層の変形に伴う応力が別の層に伝わりにくくなっている。

【0060】

本実施形態に係る電池モジュールは、以上の通りである。続いて、電池モジュールの製造方法について添付図面を参照しつつ説明する。

【0061】

まず、複数の蓄電素子１は、ベルトコンベア等の搬送装置上で完成時と同じ並列状態に配置される。この状態の複数の蓄電素子１は、搬送装置によって溶接装置（本実施形態では、レーザー溶接装置）の作動領域（以下、溶接エリアという）に搬送される。

【0062】

複数の蓄電素子１が溶接エリアに到達すると、蓄電素子１の外部端子４上には、二層以上の積層構造５０を有するバスバ５を配置する（配置工程）。より具体的に説明する。配置工程では、第一層５０ａ上に第二層５０ｂを重ねた状態のバスバ５を外部端子４上に配置する。図５に示すように、隣り合う蓄電素子１のそれぞれの外部端子４間に跨るようにバスバ５が配置される。

【0063】

さらに、図６に示すように、治具Ｊでバスバ５（第一層５０ａ及び第二層５０ｂ）を外部端子４に押し付ける（押付工程）。本実施形態では、バスバ５が一対の外部端子４のそれぞれの上に配置されている。そのため、押付工程では、バスバ５における一対の外部端子４と対応する部分のそれぞれに対して個別の治具Ｊが押し付けられる。これにより、隣り合う蓄電素子１のそれぞれの外部端子４の位置（高さ）に応じてバスバ５が変形する。

【0064】

そして、バスバ５と外部端子４とが溶接される（溶接工程）。本実施形態に係る溶接工程では、バスバ５の積層構造５０における、外部端子４に対向する面とは反対側の面にレーザー光Ｌが照射されることによって、バスバ５が外部端子４に溶接される。

【0065】

より具体的に説明する。溶接工程では、治具Ｊでバスバ５を外部端子４に押し付けたまま、溶接ヘッドＨからレーザー光Ｌを出射し、第一層５０ａの一方の接続部５０１ａにおける貫通穴を画定する部分と第二層５０ｂの一方の接続部５０１ｂにおける貫通穴を画定する部分とを外部端子４に溶接する。さらに、第一層５０ａの他方の接続部５０１ｂにおける貫通穴を画定する部分と第二層５０ｂの他方の接続部５０１ｂにおける貫通穴を画定する部分とを外部端子４に溶接する。

【0066】

このようにして、前記積層構造５０における各層のそれぞれを互いに溶接し、さらに、積層構造５０における各層のそれぞれを外部端子４に溶接する。

【0067】

これにより、外部端子４とバスバ５とが接合される。従って、蓄電素子１の外部端子４に対して電気的及び機械的に接続され、大容量かつ高電圧の電池（電池モジュール）が完成する。

【0068】

本実施形態に係る電池モジュールによれば、バスバ５が二層以上（本実施形態では、第一層５０ａと第二層５０ｂとからなる二つの層）の積層構造５０を有するため、バスバ５が外部端子に対する固定に伴って変形すると、バスバ５に作用する外力が積層構造５０の各層に分散する。積層構造５０の各層には、分散した外力の作用により、自身の中立線を境とする両側に圧縮応力と引張応力とが生じる。

【0069】

本実施形態に係る電池モジュールでは、積層構造５０の各層に作用する外力がバスバ５全体に作用する外力よりも小さくなる。そのため、積層構造５０の各層に生じる応力は、単一の材料からなるバスバ５に生じる応力よりも小さくなる。従って、電池モジュールでは、バスバ５に生じる応力が小さくなり、バスバが損傷することを抑えることができる。さらに、溶接部６に伝わる応力が抑制されるため、溶接部６の損傷も抑えることができる。

【0070】

積層構造５０における各層は、互いの厚みが同一又は略同一となるように形成されているため、バスバ５が外部端子４に対する固定に伴って変形するときに、各層がバランス良く変形する。そのため、バスバ５が変形したときに、特定の層のみに大きな応力が生じることを抑えることができる。積層構造５０は、各層の互いの厚みが同一又は略同一となるように形成されることで、当該積層構造５０の全体に生じる応力の和を最も小さくすることができる。

【0071】

積層構造５０における各層のそれぞれが互いに溶接されるため、各層同士を接続することで積層構造５０を一体化することができる。さらに、積層構造５０における各層のそれぞれが外部端子４に溶接されるため、バスバ５（各層）と外部端子４との接続剛性を高めることができる。

【0072】

バスバ５では、第一層５０ａと第二層５０ｂとを重ね合わせることで積層構造５０が構成されているため、溶接部６を含む領域が多層構造になっている。このようにして、バスバ５では、溶接部６を含む領域の厚みが薄くなることを防止している。従って、バスバ５に生じる応力を抑えつつ、バスバ５の電気抵抗が高くなることも抑制することができる。

【0073】

本実施形態に係る電池モジュールの製造方法によれば、外部端子４上に、二層以上（本実施形態では、第一層５０ａと第二層５０ｂとからなる二つの層）の積層構造５０を有するバスバ５を配置するため、バスバ５が外部端子４に対する固定に伴って変形すると、該バスバ５に作用する外力が積層構造５０の各層に分散する。積層構造５０の各層には、分散した外力の作用により、自身の中立線を境とする両側に圧縮応力と引張応力とが生じる。

【0074】

本実施形態に係る電池モジュールでは、積層構造５０の各層に生じる応力は、単一の材料からなるバスバ５に生じる応力よりも小さくなる。そのため、積層構造５０の各層に作用する外力は、バスバ５全体に作用する外力よりも小さくなる。従って、バスバ５に生じる応力が小さくなり、バスバ５が損傷することを抑制できる。

【0075】

バスバ５に生じる応力を抑えることができるため、当該応力が電池モジュールの組立作業を妨げることも防止できる。

【0076】

配置工程で、複数の層のそれぞれの厚みが同一又は略同一である積層構造５０を有するバスバ５を外部端子４上に配置するため、バスバ５が外部端子４に対する固定に伴って変形したときに、各層がバランス良く変形する。そのため、特定の層に大きな応力が生じることを抑えることができる。さらに、製造時において、バスバ５に加える押し付け荷重を低減することができるため、外部端子４に伝わる押し付け荷重を低減することができる。製造設備に必要なエネルギーや強度が減少するため、製造設備にかかるコストを低減することができる。

【0077】

本実施形態のように、外部端子４の板状部４ａにバスバ５を溶接する電池モジュールは、ボルト形状の外部端子４（雄ねじで構成される外部端子４）にナットを螺号させてバスバ５を締結する電池モジュールよりも、外部端子４とバスバ５との電気接続を確保するための配慮が求められる。

【0078】

より具体的に説明する。ボルト形状の外部端子４にナットを螺合させてバスバ５を締結する電池モジュールでは、外部端子４にバスバ５を接続するにあたり、外部端子４がバスバ５の貫通穴に挿入され、該外部端子４にナットが螺合される。このとき、隣り合う蓄電素子１（外部端子４）の高さが異なっていると、外部端子４にナットが締め込まれるに伴い、バスバ５が変形する。

【0079】

従って、外部端子４がボルト形状の電池モジュールは、隣り合う蓄電素子１（外部端子４）の高さが異なっていても、強外部端子４に対してバスバ５を強制的に接続することができる。

【0080】

本実施形態のように、外部端子４の板状部４ａにバスバ５を溶接する電池モジュールは、隣り合う蓄電素子１の高さが異なっていると（図５参照）、バスバ５を外部端子４に溶接できない。そのため、バスバ５は、治具Ｊによって外部端子４に押し付けられたまま、該外部端子４に溶接されている（図６参照）。

【0081】

溶接部６は、外部端子４からバスバ５を引き離す方向の力に対する接合強度が弱い。バスバ５に対して外部端子４から引き離す方向に大きな応力が生じている場合、バスバ５から治具Ｊを取り除いた後、溶接部６が損傷する（外部端子４から外れる）可能性がある。

【0082】

本実施形態にかかる蓄電装置は、バスバ５に生じる応力を小さくすることができるため、溶接部６が損傷することを抑制することができ、外部端子４とバスバ５との電気接続を確保することができる。また、蓄電装置では、溶接部６が形成されることによって、抵抗の低い好適な導電経路を確保することができる。

【0083】

本発明に係る電池モジュール及び電池モジュールの製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る。下記する種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよい。

【0084】

上記実施形態において、特に言及しなかったが、蓄電素子１は、外観直方体状の角形電池や、外観円柱状の丸形電池などを採用することができる。また、蓄電素子１として、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池、一次電池、電気二重層キャパシタ等を採用してもよい。

【0085】

上記実施形態において、積層構造５０は、二つの層を有するようになっていたが、これに限定されるものではない。例えば、積層構造５０は、三つ以上の層を有するようにしてもよい。積層構造５０が三つ以上の層を有するようにする場合においても、各層の厚みが同一又は略同一となるようにすることが好ましい。

【0086】

上記実施形態において、バスバ５は、全体が多層構造となっていたが、これに限定されるものではない。例えば、バスバ５は、溶接部６を含む領域（一方の溶接部６と他方の溶接部６とを含む領域）が多層構造になっていれば、部分的に多層構造としてもよい。

【0087】

また、上記実施形態において、バスバ５は、積層構造５０における各層が外部端子４に溶接されていたが、これに限定されるものではない。例えば、各層が外部端子４と電気的に接続されていれば、各層のうちの一部の層を外部端子４に溶接するようにしてもよい。より具体的に説明すると、第一層５０ａと第二層５０ｂとが外部端子４に電気的に接続されていれば、第一層５０ａのみを外部端子４に溶接するようにしてもよい。

【0088】

上記実施形態において、バスバ５は、レーザー溶接によって外部端子４に接続されていたが、これに限定されるものではない。例えば、バスバ５は、抵抗溶接や、超音波溶接、さらには、ネジ止めによって外部端子４に接続されていてもよい。

【0089】

上記実施形態において、直列接続された複数の蓄電素子１のうち、一端に位置する蓄電素子１の外部端子４の一方には、バスバ（図示しない）を介して外部回路が接続される。また、直列接続された複数の蓄電素子１のうち、他端に位置する蓄電素子１の外部端子４の一方も同様に、バスバ（図示しない）を介して外部回路が接続される。

【0090】

このように、バスバ５は、第一層５０ａの一方の接続部５０１ａ及び第二層５０ｂの一方の接続部５０１ｂが蓄電素子１の外部端子４に接続され、第一層５０ａの他方の接続部５０１ａ及び第二層５０ｂの他方の接続部５０１ｂが外部回路に接続されていてもよい。

【0091】

外部回路とは、例えば、蓄電装置に隣接して配置される他の蓄電装置や、モーター駆動回路、蓄電装置の充電回路や制御回路等、蓄電装置の蓄電素子１以外の電気回路を意味する。

【0092】

上記実施形態において、第一層５０ａは、各接続部５０１ａに貫通穴が形成され、第二層５０ｂは、各接続部５０１ｂに貫通穴が形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、図７及び図８に示すように、第一層５０ａは、各接続部５０１ａに貫通穴が形成されていなくてもよく、第二層５０ｂは、各接続部５０１ｂに貫通穴が形成されていなくてもよい。

【0093】

このようにすると、電池モジュールは、抵抗の低い好適な導電経路を確保することができる。第一層５０ａの各接続部５０１ａ、及び第二層５０ｂの各接続部５０１ｂに貫通穴を形成しない場合、溶接部６は、バスバ５の積層構造５０の外部端子４に対向する面とは反対側の面に露出するとともに、該積層構造５０の各層（第一層５０ａ、及び第二層５０ｂ）を貫通するように形成される。

【0094】

また、各接続部５０１ａに貫通穴が形成されていない第一層５０ａ、及び各接続部５０１ｂに貫通穴が形成されていない第二層５０ｂのそれぞれを外部端子４に接続するには、外部端子４上に第一層５０ａと第二層５０ｂとを配置し、溶接ヘッドＨから出射したレーザー光Ｌを第二層５０ｂに照射すればよい。

【0095】

この場合、溶接部６は、バスバ５の積層構造５０の外部端子４に対向する面とは反対側の面に露出するとともに、該積層構造５０の各層を貫通することが好ましい。

【0096】

上記実施形態において、バスバ５は、第一層５０ａと第二層５０ｂとが別体となるように構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、第一層５０ａと第二層５０ｂとは、溶接部６を含む領域（一方の溶接部６と他方の溶接部６とを含む領域）が多層構造になっていれば、部分的に一体的になっていてもよい。

【0097】

より具体的に説明すると、例えば、図９及び図１０に示すように、第一層５０ａと第二層５０ｂとは、互いの端部同士が繋がるように形成されていてもよい（図９及び図１０では、第一層５０ａの一方の接続部５０１ａと第二層５０ｂの一方の接続部５０１ｂとが繋がっている）。すなわち、バスバ５は、一枚の板状の部材を折り返し、押し返した部分を境とする一方側を第一層５０ａとし、押し返した部分を境とする他方側を第二層５０ｂとしてもよい。

【0098】

このようにする場合においても、第一層５０ａの各接続部５０１ａには、貫通穴が形成されていなくてもよく、第二層５０ｂの各接続部５０１ｂには、貫通穴が形成されていなくてもよい。

【符号の説明】

【0099】

１…蓄電素子、２…ケース、２ａ…ケース本体、２ｂ…蓋板、３…外部ガスケット、４…外部端子、４ａ…板状部、４ｂ…接続面、５…バスバ、５０…積層構造、５０ａ…第一層、５０ｂ…第二層、５００ａ…本体部（第一層の本体部）、５００ｂ…本体部（第二層の本体部）、５０１ａ…接続部（第一層の接続部）、５０１ｂ…接続部（第二層の接続部）、Ｈ…溶接ヘッド、Ｊ…治具、Ｌ…レーザー光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】