特許 7681708 組電池

(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】

(24)【登録日】2025-05-14

(45)【発行日】2025-05-22

(54)【発明の名称】組電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/503 20210101AFI20250515BHJP

   H01M 50/51 20210101ALI20250515BHJP

   H01M 50/521 20210101ALI20250515BHJP

   H01M 50/569 20210101ALI20250515BHJP

   H01M 50/522 20210101ALI20250515BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20250515BHJP

   H01G 11/10 20130101ALI20250515BHJP

   H01G 11/74 20130101ALI20250515BHJP

【ＦＩ】

H01M50/503

H01M50/51

H01M50/521

H01M50/569

H01M50/522

H01M50/55 101

H01G11/10

H01G11/74

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023539637

(86)(22)【出願日】2022-03-23

(86)【国際出願番号】 JP2022013727

(87)【国際公開番号】W WO2023013155

(87)【国際公開日】2023-02-09

【審査請求日】2023-10-16

(31)【優先権主張番号】P 2021129040

(32)【優先日】2021-08-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】505083999

【氏名又は名称】ビークルエナジージャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】織田 将成

(72)【発明者】

【氏名】久保田 修

(72)【発明者】

【氏名】小才 高士

(72)【発明者】

【氏名】會澤 康幸

(72)【発明者】

【氏名】川崎 龍彦

(72)【発明者】

【氏名】高森 良幸

【審査官】前田 寛之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０９９６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１６８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３３２６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１３９３５０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ５０／５０－５０／５９８

Ｈ０１Ｍ５０／２０－５０／２９８

Ｈ０１Ｇ１１／００－１１／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の正極端子と第１の負極端子が第１の方向に第１の間隔をもって配置した第１の電池と、第２の正極端子と第２の負極端子が前記第１の方向に第２の間隔をもって配置した第２の電池が、前記第１の方向と交差する方向の第２の方向に配列し、かつ、
前記第１の正極端子と前記第２の負極端子が前記第２の方向に隣り合うように配列し、バスバが前記第１の正極端子と前記第２の負極端子を接続する組電池であって、
前記バスバの第１導通部材は、前記第１の正極端子と接合する第１接合部と、前記第１接合部から前記第１の方向に延在する第１延在部を有し、
前記バスバの第２導通部材は、前記第２の負極端子と接合する第２接合部と、前記第２接合部から前記第１の方向に延在する第２延在部を有し、
前記第１導通部材と前記第２導通部材とは互いに異なる材料であり、
前記第１導通部材と前記第２導通部材は第３接合部において接続し、
前記第１延在部の端部と前記第２延在部の端部は前記第１接合部と前記第２接合部を結ぶ線とは、前記第１の方向に離れて存在し、
前記第３接合部は、前記第１接合部あるいは前記第２接合部までの距離の一方が、他方よりも近い距離であって、前記第１延在部と前記第２延在部の重複部に形成されていることを特徴とする組電池。

【請求項2】

前記第１延在部はさらに前記第２の方向に延在する第３延在部を有し、
前記第３接合部は、前記第２延在部と前記第３延在部の重複部に存在していることを特徴とする請求項１に記載の組電池。

【請求項3】

前記第２延在部はさらに前記第２の方向に延在する第４延在部を有し、
前記第３接合部は、前記第１延在部と前記第４延在部の重複部に存在していることを特徴とする請求項１に記載の組電池。

【請求項4】

前記第２延在部はさらに前記第２の方向に延在する第４延在部を有し、
前記第３接合部は、前記第３延在部と前記第４延在部の重複部に存在していることを特徴とする請求項２に記載の組電池。

【請求項5】

前記第１導通部材または前記第２導通部材は、平面で視て、前記第１の方向に電圧検出のための突起を有していることを特徴とする請求項１に記載の組電池。

【請求項6】

前記第３接合部が形成された面は、前記第１接合部及び前記第２接合部が形成された面に対して角度を有していることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の組電池。

【請求項7】

前記第１延在部と前記第２延在部は、ニッケルまたはニッケル合金を介して接合されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の組電池。

【請求項8】

前記第３延在部は、前記第３接合部が形成された領域以外において、尺取り構造を有していることを特徴とする請求項２に記載の組電池。

【請求項9】

前記第４延在部は、前記第３接合部が形成された領域以外において、尺取り構造を有していることを特徴とする請求項３に記載の組電池。

【請求項10】

前記第３延在部または前記第４延在部は、前記第３接合部が形成された領域以外において、尺取り構造を有していることを特徴とする請求項４に記載の組電池。

【請求項11】

前記第１の電池及び前記第２の電池は直方体であり、前記第１の電池の前記第１の正極端子及び前記第１の負極端子は、前記直方体の同一面に形成され、前記第２の電池の前記第２の正極端子及び前記第２の負極端子は、前記直方体の前記同一面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。

【請求項12】

前記第１の電池と前記第２の電池の組は、前記第２の方向に複数配列していることを特徴とする請求項１に記載の組電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、組電池用バスバおよび組電池に関する。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン二次電池等の二次電池を複数個備える組電池では、隣り合う二次電池の正・負極電極をバスバ （Bus Bar）といわれる金属製の接続部材により接続する。バスバは、アルミニウム、銅、鉄などの金属製の平板状部材であり、二次電池の正・負極電極に、レーザ溶接、超音波溶接等の接合により、または締結部材を用いて組付けられる。

【0003】

組電池を構成する各二次電池は、組立作業の際、あるいは運搬時の振動等により、二次電池セル相互の相対距離が希望しない位置関係へと変化する場合もある。また、通電や電池の膨張収縮によって、二次電池相互の相対距離が変化する場合もある。このため、バスバまたは二次電池の正・負極電極に応力が生じ、疲労破壊に至る懸念があった。

【0004】

バスバまたは二次電池に生じる応力を緩和するため、バスバの長さ方向における中間部に、プレスにより平板を厚さ方向に垂直に屈曲し、Ｕ字形状に突き出した応力緩和部を形成することが知られている。この構造においては、バスバが熱膨張したときに、応力緩和部が変形することで、二次電池の正・負極電極に伝達される負荷を軽減できるとされている。また、このような構造において、Ｕ字形状に形成した応力緩和部を、平板の厚さ方向に対して約９０°捻った捻り部として形成する構造としたものもある（例えば、特許文献１参照）。ただし、厚さ方向に対して垂直方向にかかる負荷に対しては、応力を緩和する効果が殆どなく、応力緩和部を、平板の厚さ方向に対して約９０°捻った捻り部として形成した場合でも、捻り部の剛直性が大きいので、基本的には、捻り部のないバスバと同様であり、厚さ方向に対して垂直方向にかかる負荷に対しては、応力を緩和する効果を期待することはできない。

【0005】

これに対して、特許文献２には、応力緩和効果を奏するバスバとして、第１取付け面１１と第２取付け面１２とが ＸＹ面に平行に配置され、第１立ち上がり面１３と第２立ち上がり面１４とがＹＺ面に平行または傾斜して配置され、つなぎ面１５がＸＺ面に平行または傾斜して配置されており、前記第２立ち上がり面が前記第２取付け面のＸ方向における前記第１取付け面と同一側の側部からＹＺ面に平行または傾斜して配置され、前記つなぎ面はＹ方向に交差する方向に屈曲された断面Ｕ字形状の凹部を有し、前記第１取付け面と前記第１立ち上がり面との間に第１の湾曲部または傾斜部が形成され、前記第２取付け面と前記第２立ち上がり面との間に第２の湾曲部または傾斜部が形成されている、組電池用バスバが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００７－７３２６６号公報

【文献】特開２０１７－７３３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、複数枚の金属板を板の厚さ方向に積層させて接合する形式の接合様式のうち、ＵＳＷを用いて作製したバスバおよびそれを用いた組電池に関する。ＵＳＷでは、大掛かりな装置を必要としないため、圧接、ＦＳＷ接合に比べて、安価にＵＳＷ接合バスバを得ることができる。しかし、上記のようにこれらの接合様式では、複数枚の板の重なり領域の中に、接合部を設ける必要があるため接合の強度は板の平面方向の重なり面積の広さで、接合強度の上限が決まってしまう課題がある。

【0008】

バスバは、配置される隣り合う電池の正・負極の電極端子間を橋渡しする形で配置される。一般的に、バスバの形状は正・負極の電極端子間を結ぶ略平板的な形状であるが、ＵＳＷバスバを略平板的な形状として作製する場合、特に端子間の直線距離が短い場合は、板同士の平面方向の重なり面積が狭く、接合強度に課題が生じやすい課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明では上記課題を解決するため、接合する金属板同士の片面方向の重なり面積を増加させた形状のバスバを用いる。本発明の第一の様態によると、応力を緩和する立体構造を持たせつつ、接合面の接合強度を担保する方法として、第一の部材と第二の部材を重ね合わせ、その重ね合わせ部を超音波接合にて接合して、接合面積を稼ぎ、接合強度の尤度を上昇させる。それにより組電池内に配置されたバスバの疲労破壊の危険性を下げる。

【0010】

具体的には、本発明は、正極端子と、負極端子と、を備え、積層された複数の単電池と、第1の前記単電池の正極端子と第2の前記単電池の負極端子とを繋ぐバスバと、を有し、前記バスバは、第１の前記単電池の前記正極端子に接合する正極側導通部材と、第１の前記単電池の隣りに位置する第２の前記単電池の前記負極端子に接合する負極側導通部材と、を有し、前記正極端子及び前記正極側導通部材は前記負極端子及び前記負極側導通部材とは異なる材料からなり、前記正極側導通部材は、前記正極端子に接合される第１接合部と前記第１接合部から延長した第１延在部を有し、前記負極側導通部材は、前記負極端子に接合される第２接合部と前記第２接合部から延長し、前記第１接合部と前記第２接合部とを通る仮想線に対して前記第１延在部と同じ側に延長した第２延在部を有し、前記第１延在部と前記第２延在部とが接合された第３接合部を有し、前記バスバと前記単電池の重なる方向から見て、前記第１接合部と前記第２接合部とを結ぶ仮想線上に対し、前記正極側導通部材の端部は前記正極側導通部材に対向する前記負極側導通部材の端部と離れて配置され、前記第３接合部は、第１接合部或いは第２接合部から前記第３接合部までの距離の一方が他方より近い領域であって、前記第１延在部と前記第２延在部とが重ね合わされた重ね合わせ部に形成されたバスバ、を用いた組電池を用いる。

【発明の効果】

【0011】

本発明にかかるバスバを用いれば、三次元的に異なる方向に変形することが可能であるため、いずれの方向からの負荷に対しても応力緩和効果を奏するとともに、重なり合う板の平面方向の接合面積が広い特徴を持つため、応力に対する接合面の強度を十分に高くすることができる。そのため、バスバの疲労破壊の危険性が少ない組電池とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る組電池の分解斜視図である。

【図2】実施例１によるバスバの斜視図である。

【図3】実施例１によるバスバの分解斜視図である。

【図4】比較例によるバスバの斜視図である。

【図5】実施例２によるバスバの斜視図である。

【図6】実施例２によるバスバの分解斜視図である。

【図7】実施例３によるバスバの斜視図である。

【図8】実施例３によるバスバの分解斜視図である。

【図9】実施例４によるバスバの斜視図である。

【図10】実施例５によるバスバの斜視図である。

【図11】実施例６によるバスバの斜視図である。

【図12】実施例７によるバスバの斜視図である。

【図13】実施例８によるバスバの斜視図である。

【図14】実施例９によるバスバの斜視図である。

【図15】実施例１０によるバスバの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、この発明による組電池用バスバおよび組電池の例を図面と共に説明する。図１は、この発明が適用される組電池の１例を示す分解斜視図である。図１に示すように、組電池１は、多数の単電池２を、一対のエンドプレート４と一対のサイドプレート５によって固定した構造を有する。単電池２は、例えば、リチウムイオン二次電池等の角形二次電池である。

【0014】

角形の単電池２は、上面および下面、面積の大きい一対の平面および小さい面積の一対の側面を有する直方体形状を有している。単電池２の大きさは、例えば、長径が１２ｃｍ、短径が１．２ｃｍ、高さが６．５ｃｍであが、これは、単なる例であり、単電池は色々な大きさをとり得る。単電池２は、面積の大きい平面を対向して一列に配列されており、各単電池２の間、および列先頭の単電池２の前方および列最後尾の単電池２の後方にはホルダ３が介装されている。

【0015】

単電池２は、上部側に正極電極２ａと負極電極２ｂとを有し、すべて同一のサイズ、形状、構造を有する。隣接する単電池２は、正極電極２ａと負極電極２ｂとを対向させて、換言すれば、表裏の平面を交互に反転させて配列されている。正極電極２ａは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属により形成され、負極電極２ｂは、例えば、銅または銅合金等の銅系金属により形成されている。

【0016】

列先頭のホルダ３の前方および列最後尾のホルダ３の後方にはエンドプレート４が配置されている。一対のエンドプレート４は、金属材料により形成され、ほぼ矩形形状を有し、４つの角部にはボルト６を挿通する開口部４ａが設けられている。一列に配列された単電池２の側方には、一対のサイドプレート５が配置されている。各サイドプレート５は、上下に間隔を置いて設けられた差渡し部と、この差渡し部を連結する連結部を有する矩形枠体である。枠体の各角部にはエンドプレート４の開口部４ａに対応して開口部５ａが形成されている。

【0017】

組電池１は、列先頭側のエンドプレート４と列後方側のエンドプレート４とを、各サイドプレート５の前後の連結部の内側に配し、ボルト６をサイドプレート５の開口部５ａおよびエンドプレート４の開口部４ａに挿通して締結により固定して形成される。ボルト６は、ホルダ３に形成したねじ孔（図示せず）に螺合するか、エンドプレート４の裏面側にナット（図示せず）を配して締結する。ボルト６による締結に代えてリベットによる固定としてもよい。

【0018】

各単電池２の上部側には、列状に配列された単電池２の正・負極電極２ａ、２ｂを囲うように絶縁カバー７が配置されている。隣接する単電池２の正極電極２ａと負極電極２ｂは、バスバ１０により接続されている。すべての単電池２は、バスバ１０により直列に接続されている。列先頭の単電池２の正極電極２ａ１および列最後尾の単電池２の負極電極２ｂ１には、端バスバ８が接続されている。バスバ１０または端バスバ８と、正・負極電極２ａ、２ｂとは、レーザ溶接、超音波溶接等の溶接により接合される。溶接によらず、ねじ締結による接続とする構造としてもよい。

【0019】

一続きの絶縁カバー７の一方に配置されるバスバ１０は、ほぼ同一の形状、構造を有している。他方の一続きの絶縁カバーに配置されるバスバ１０は、一方の絶縁カバー７に配置されるバスバ１０の形状とほぼ鏡面対象な形状をしている。端バスバ８は、単電池２の正・負極電極２ａ、２ｂの一方に接続される取付け面を有し、取付け面と反対側の端部には、ビス締結用の貫通孔が設けられている。本発明は、バスバ１０の構造に特徴を有しており、以下、バスバ１０の一実施の形態を説明する。

【実施例1】

【0020】

図２は、図１に図示された組電池用バスバ１０の、実施例１による外観斜視図であり、図３は分解斜視図である。バスバ１０は、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム系金属、銅または銅合金等の銅系金属、鉄等の金属からなる１枚の板金をプレス加工して形成される第１板１１と、第１板１１とは異なる素材で、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム系金属、銅または銅合金等の銅系金属、鉄等の金属からなる１枚の板金をプレス加工して形成される第２板１２とからなる。以下の説明では、Ｘ方向、Ｘ方向に垂直なＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向に垂直なＺ方向は、図３に示すとおりである。

【0021】

バスバ１０は、第１の単電池の正極端子２ａに接合する正極側導通部材である第１板１１と、第１の単電池の隣りに位置する第２の単電池の負極端子２ｂに接合する負極側導通部材である第２板１２とで構成している。正極側導通部材である第１板１１は、前記正極端子２ａに接合される第１接合部１１１と前記第１接合部１１１から延長した第１延在部１１２を有している。

【0022】

一方で、負極側導通部材である第２板１２は、前記負極端子２ｂに接合される第２接合部１２１と前記第２接合部１２１から延長し、第１接合部１１１と第２接合部１２１とを通る仮想線に対して第１延在部１１２と同じ側に延長した第２延在部１２２を有している。

【0023】

これ等に加え、バスバ１０には、第１延在部１１１と第２延在部１２１の少なくともいずれかの一方から、延在部１１２または１２２の端面から延長した第３延在部１３を有し、第３延在部１３は、前記単電池２の重なる方向に、ほぼ平行に延在しており、第３延在部１３と他方の延在部１１２または１２２の面の少なくとも一部が、超音波接合をもって接合された第３接合部１３１を有している。第３接合部１３は、第１接合部１１１と第２接合部１２１を結ぶ仮想線から直角方向に離れた位置に存在している。また、正極側導通部材である第１板１１の端部と負極側導通部材である第２板１２の端部は離れた位置に存在している。すなわち、端部突き合わせではない。さらに、第３接合部１３１は、第１接合部１１１或いは第２接合部１２１のいずれかとの距離が、他方との距離よりも短いという構成となっている。

【0024】

このような形状のバスバ１０を用いる理由としては、バスバ１０のうち、端子上部に配置される平坦性が求められることがあげられる。すなわち、バスバのうち、端子の上部に配置される部分が平坦でない場合、この後の工程で、端子とバスバを接合する場合、接合時の押えに不具合が生じる可能性や、接合不良が生じやすいという課題がある。一方、ＵＳＷ（Ultrasonic welding）接合では、ＵＳＷ接合に特有の接合痕が生じる。その結果、バスバの上面および下面は平たんではなくなるという課題がある。これに対して本発明におけるバスバ１０を用いた場合、端子の上部の平坦性を維持しつつ、第１板１１と第２板１２を接合するための面積を広くとることができるという利点を有する。したがって、第１板１１と第２板１２の接合強度を高くすることが出来る。

【0025】

すなわち、単純な重ね合わせ構造では、正極端子と負極端子を結ぶ面の上下に第３接合部を用いた場合、上記の平坦性を求められるため、接合面積を小さくせざるを得ないという問題がある。これに対して、本発明におけるバスバ１０を用いることで、この問題を解決することができる。本発明におけるバスバ１０を用いれば、バスバ１０における端子上面の部分に接合痕が入ることは無いため、接合面積を広くとることができる。

【0026】

具体的に採用することのできる接合面積を試算すると次のとおりである。ここでは板の平面方向の面積を記載する。すなわち、第１板１１の幅をＡ，第２板１２の幅をＢ，第１板１１と第２板１２の間の距離をＣ、第３延在部の幅をＤとする。この時、本発明におけるバスバでは、超音波接合できる最大の面積Ｓ１は、Ｓ１＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×Ｄとあらわすことができる。ところで、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの例としては、Ａ＝１ｃｍ、Ｂ＝１ｃｍ、Ｃ＝５ｍｍ、Ｄ＝２ｍｍ乃至１０ｍｍである。また、第１板１１、第２板１２の板厚の例としては、例えば、０．５ｍｍ乃至１．５ｍｍ、であり、より好ましくは、０．６ｍｍ乃至０．８ｍｍ程度である。

【0027】

ただし、上記の寸法は例であり、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの幅は特に制限はなく、モジュールやパックの中に取り付けることができる大きさであればどのような大きさでも構わない。また、接合面は、延在部と他方の板が重なっている領域であれば、どのような面積、かつ、どのような場所に配置しても本発明における効果が得られる。

【0028】

この時、第１延在部１１２と第２延在部１２２の両方から、延在部の端面から延長した第３延在部１３あるいは第４延在部を有してもよく、この場合も、最大の面積Ｓ１も図２に示すようになる。なおバスバ１０の、第１延在部１１２と、第３延在部１３１と、第２延在部１２２の内の、ＵＳＷ接合部を設けていない個所については電圧検出線を取り付けることができる。

【0029】

バスバ１０における第１板１１あるいは、第２板１２の少なくとも一方のうち、第１板１１と第２板１２が互いに物理的に接続される面には、ニッケルメッキを施しても良い。第１板１１と第２板１２の双方にニッケルメッキを施しても良い。ニッケルメッキが施される面は、第１板１１と第２板１２が互いに物理的に接続される面の一部のみでも良いし、全面でも良い。また、ニッケルメッキが施される面は、第１板１１と第２板１２が互いに物理的に接続される面だけでも良いし、板のうちのその他の面にも施されていても良い。

【0030】

第１板１１と第２板１２が互いに物理的に接続される面にニッケルメッキを施すことで、アルミニウム系金属と銅系金属を接合する際に、接合のプロセスマージンを増加させることができ、結果的に接合面の接合強度を高めることができる。また、アルミニウム系金属の腐食を抑える効果も期待できる。施されるニッケルメッキの厚さは、好ましくは１μｍ以上１００μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以上５０μｍ以下であり、最も好ましくは４μｍ以上１０μｍ以下である。このニッケルメッキの厚さを増加させることでもＵＳＷ接合のプロセスマージンを増加させることができる。ニッケルメッキの光沢度は、無光沢、半光沢、光沢メッキがあるが、接合条件に合わせて何れの光沢度を選んでも良い。

【0031】

光沢度は光沢度計を用いて測定することができる。具体的には、光沢度計を用いた測定で、板面の真上からの入射光の強度であるＩ_in と、その光が入射光に対して４５度方向
へ反射した反射光の強度であるＩ_ｏｕｔの比の逆数の対数である ｌｏｇ（Ｉ_ｉｎ／Ｉ_{ｏ ｕｔ}）を光沢度と規定した際に、光沢度は０．２以上２．５以下が好ましく、より好ましくは０．３以上２．５以下が好ましく、最も好ましくは０．６以上２．５以下が好ましい。光沢度をこの範囲とすることでも、ＵＳＷ接合のプロセスマージンを増加させることができる。

【0032】

本実施例１の組み合わせの具体例を示す。第１板１１に純アルミニウム、第２板１２に無酸素銅、第２板１２の表面にはニッケルめっきを施した材料とすることができる。この際のニッケルメッキ厚は５μｍとすることができ、光沢度は２．０とすることができる。ニッケルメッキの方法としては電気メッキと無電解メッキがある。ＵＳＷ接合ができればいずれの方法を取っても良いが、電気メッキが好ましい。

【0033】

図４はバスバ１０の比較例を示す斜視図である。図４において、平板状の第１板１１と平板状の第２板１２とが端面において突き合わせで接合されている。以後この構成を平板状クラッド材と呼ぶ。図４において、第１板１１と第２板は接合面３０において接合されている。接合面３０を中心にして、板の平面方向に幅ｗにわたって、第１板１１を構成する材料と第２板を構成する材料との混合領域３１が形成されている。幅ｗは例えば１ｍｍである。図４に示す構成は、ＵＳＷによる圧痕が存在しないので、正極電極あるいは負極電極における接続の信頼性は確保することが出来る。しかし、図４のような、平板状クラッド材はコストが高いという問題がある。

【実施例2】

【0034】

図５は、実施例２を示す斜視図である。実施例２では、実施形態１に対し、第１板１１から伸びる延在部１１２の端面から、第３延在部１３の他に、さらに電圧検出線を取り付けるための突起１１３を設けた構成である。図６は図５の分解斜視図である。それ以外の構成は実施例１の構成と同じである。なお、ここには示さないが、第２板１２から伸びる延在部１２２に、電圧検出線を取り付けるための突起１１３を設けても良い。この場合も、本発明におけるバスバでは超音波接合できる、板の平面方向の最大の面積Ｓ２はＳ２＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×Ｄであり、接合面積を大きくできることは同じである。

【実施例3】

【0035】

図７は実施例３を示す斜視図である。図７は、実施例１の構成に対して、第１板１１と第２板１２に存在する第１延在部１１２および第２延在部１２２を曲げ、その延在部１１２及び１２２の両方から延長した第３延在部１３を持つ構成である。図８は図７の分解斜視図である。それ以外の構成は実施例１の構成と同じである。実施例３におけるバスバ１０においても超音波接合できる、板の平面方向の最大の面積Ｓ３はＳ３＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×Ｄであり、大きくとることが出来る。この場合、曲げ角度はモジュールやパックの中に取り付けることができればどのような角度でも良い。本実施形態では４５度の角度を示すが、９０度にしても超音波接合可能な最大の面積は変わらない。なおバスバ１０の、第１延在部１１２と第二延在部１２２において、ＵＳＷ接合部を設けていない個所については電圧検出線を取り付けることができる。

【実施例4】

【0036】

図９は、実施例４を示す斜視図である。図９は、実施例３の構成において、第１板１１に対し、第１延在部とは逆方向に、電圧検出線取付け用の突起１１４を追加した構成である。それ以外の構成は実施例３と同じである。実施例４においても、本発明におけるバスバでは超音波接合できる、板の平面方向の最大の面積Ｓ４は、Ｓ４＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×Ｄとあらわすことができ、接合面積を大きくとることが出来る。

【実施例5】

【0037】

図１０は実施例５の斜視図である。図１０は、実施例３において、第１板１１と第２板１２に存在する第１延在部１１２および第２延在部１２２を曲げ、その延在部１１２または１２２の片方から延長した第３延在部１３を持ち、第３延在部１３に応力を緩和するための尺取構造１４を設けた場合の構成である。実施例５では、第３延在部の、第１延在部及び第２延在部に対する曲げ角度を９０度としたが、それ以外の角度でも同様の効果が得られる。それ以外の構成は実施例３と同様である。この場合、尺取構造１４の長さをＥとすると、本発明におけるバスバ１０では超音波接合できる、板の平面方向の最大の面積Ｓ５は、Ｓ５＝（Ａ＋Ｃ－Ｅ）×Ｄ、あるいは、Ｓ５＝（Ｂ＋Ｃ－Ｅ）×Ｄとあらわすことができ、接合面積を大きくとることが出来る。

【実施例6】

【0038】

図１１は実施例６を示す斜視図である。図１１は、実施例１の構成において、平面で視て、第１板１１と第２板１２に存在する第１延在部１１２又は第２延在部１２２の一方の延在部から第２の方向に延長した第３延在部１３を持つ場合の構成である。それ以外の構成は実施例１と同様である。実施例６においても、バスバ１０における超音波接合できる、板の平面方向の最大の面積Ｓ６は、Ｓ６＝Ａ×Ｄ、あるいは、Ｓ６＝Ｂ×Ｄとあらわすことができ、接合面積を大きくとることが出来る。

【実施例7】

【0039】

図１２は、実施例７を示す斜視図である。図１２は、実施例１の構成において、第１板１１と第２板１２に存在する第１延在部１１２および第２延在部１２２を曲げ、その一方の延在部から延長した第３延在部１３を持ち、第３延在部１３のうちの一部に尺取構造１４を設けた構成である。それ以外の構成は実施例１と同じである。この場合、本発明におけるバスバでは超音波接合できる、板の平面方向の最大の面積Ｓ７は、Ｓ７＝（Ａ＋Ｃ－Ｅ）×Ｄ、あるいは、Ｓ７＝（Ｂ＋Ｃ－Ｅ）×Ｄとあらわすことができ、接合面積を大きくとることが出来る。

【実施例8】

【0040】

図１３は実施例８を示す斜視図である。図１３は、実施例３において、第１板１１と第２板１２に存在する第１延在部１１２および第２延在部１２２を曲げ、その延在部の片方から延長した第３延在部１３を持つ場合の構成である。実施例８では曲げ角度を９０度としたが、それ以外の角度でも同様の効果が得られる。それ以外の構成は実施例３と同じである。この場合も、実施例８におけるバスバ１０では超音波接合できる、板の平面方向の最大の面積Ｓ８は、Ｓ８＝Ａ×Ｄ、あるいは、Ｓ８＝Ｂ×Ｄとあらわすことができ、接合面積を大きくとることが出来る。

【実施例9】

【0041】

図１４は実施例９を示す斜視図である。図１４は、第１板１１と第２板１２の片方に、電圧検出を取り付けるための突起１１４を設けたものであり、それ以外の構成は実施例５と同様である。実施例９では、第３延在部１３の第１延在部１１２あるいは第２延在部１２２に対する曲げ角度を９０度としたが、それ以外の角度でも同様の効果が得られる。この場合、尺取構造１４の長さをＥとすると、本発明におけるバスバでは超音波接合できる、板の平面方向の最大の面積Ｓ９は、Ｓ９＝（Ａ＋Ｃ－Ｅ）×Ｄ、あるいは、Ｓ９＝（Ｂ＋Ｃ－Ｅ）×Ｄと表すことができ、接合面積を大きくとることが出来る。

【実施例10】

【0042】

図１５は、実施例１０を示す斜視図である。図１５は、第１板１１と第２板１２に存在する第１延在部１１２および第２延在部１２２を曲げ、その延在部１１２または１２２の片方から延長した第３延在部１３を持つ場合とした構成であり、延在部１３が、実施例８の構成とは逆の関係になっている。なおＵＳＷのホーンとアンビルを当てる向きは、ホーンが第１板１１側で、アンビルが第２板１２側でも良いし、ホーンが第２板１２側でアンビルが第１板１１側になってもよい。いずれにしても、本発明における効果を得ることができる。実施例１０では曲げ角度を９０度としたが、それ以外の角度でも同様の効果が得られる。それ以外の構成は実施例３と同じである。実施例１０におけるバスバ１０においても、超音波接合できる、板の平面方向の最大の面積Ｓ３は、Ｓ３＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×Ｄとあらわすことができ、接合面積を大きくとることが出来る。

【0043】

なお、上記各実施形態は例示である。例えば第１板１１および第２板１２の厚さを変更した場合にも本発明における効果を得ることができる。またバスバ１０におけるつなぎ面の位置および面積は、それぞれの延在部３の長さに応じて、さまざまに変更することができる。また、各々の延在部の平坦な部分に、湾曲部、折曲部、傾斜部を、適宜、追加して設けたり、段部を付けたりしてもよい。また、上記各実施形態に示された構造を、組み合わせてもよい。

【0044】

本発明におけるバスバと電圧検出線の取り付け方については特に限定されるものではないが、例えば超音波接合、レーザ溶接、ネジ締結、カシメなどを挙げることができる。また電圧検出線の取出しのためバスバ上に設ける構造については組電池の他の部品と干渉しない限りは、バスバの所望の個所に設けることができる。またその形状も様々としてよい。

【0045】

例えば、実施例に示すようにバスバの板面に平行な方向に延在部として設けても良いし、バスバの板面に垂直な方向などに突起構造として設けても良い。突起構造は平板状なだけではなく、立体的な複雑構造であっても良い。その突起構造に対して圧入コネクタを取り付けて電圧検出線を取り付けても良い。その突起構造は、圧入コネクタの大きさや、コネクタの組電池内の取り回しに合わせて自由に立体構造を取ることができる。

【0046】

本発明は、リチウムイオン二次電池を接続するバスバ１０に限られるものではなく、ニッケル水素電池またはニッケル・カドミウム電池、鉛蓄電池のように水溶性電解液を用いる二次電池を接続するバスバにも適用することが可能である。また、本発明は、リチウムイオンキャパシタや電解二重層コンデンサ等の蓄電素子を接続するバスバにも適用が可能である。

【0047】

その他、本発明の組電池用バスバ１０は、種々、変形して適用することが可能である。

【符号の説明】

【0048】

１…組電池、 ２…単電池、 ２ａ…正極電極、 ２ｂ…負極電極、 ３…ホルダ、 ４…エンドプレート、 ４ａ…開口部、 ５…サイドプレート、 ５ｂ…開口部、 ６…ボルト、 ７…絶縁カバー、 ８…端バスバ、 １０…バスバ、 １０…表示パネル、 １１…第１板（正極側導通部材）、 １２…第２板（負極側導通部材）、 １３…第３延在部、 １４…尺取り構造、 ２０…電極端子の端部、 ３０…接合面、 ３１…混合領域、 １１１…第１接合部、 １１２…第１延在部、 １１３…第１突起、 １１４…第2突起、 １２１…第２接合部、 １２２…第２延在部、 １３１…第３接合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】