JP7205068B2 - power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、バスバーを備えた蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device with busbars.
従来、外装体に収容された複数の蓄電素子と、外装体内で複数の蓄電素子を電気的に接続するバスバーとを備えた蓄電装置が知られている。バスバーは、蓄電素子の電極端子の溶接面に対して溶接されている。ここで、バスバーには、例えば溶接後の電極端子の高さを測定するために、測定用の開口部が設けられている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a power storage device is known that includes a plurality of power storage elements housed in an exterior body and bus bars that electrically connect the plurality of power storage elements within the exterior body. The busbar is welded to the welding surface of the electrode terminal of the storage element. Here, the bus bar is provided with an opening for measurement, for example, in order to measure the height of the electrode terminal after welding (see, for example, Patent Document 1).
ところで、蓄電素子の電極端子には、溶接面から突出した突出部が設けられている場合がある。このような電極端子に対して接合されるバスバーには、突出部との干渉を防ぐべく、当該突出部が挿入される貫通孔を形成することが想定される。しかし、バスバーに対して、測定用の開口部と貫通孔とが形成されると、バスバーに対する開口面積が大きくなり、バスバー自体の強度が低下してしまうおそれがある。 By the way, the electrode terminal of the storage element may be provided with a protruding portion that protrudes from the welding surface. In order to prevent interference with the projecting portion, it is assumed that the bus bar that is joined to such an electrode terminal is formed with a through hole into which the projecting portion is inserted. However, if an opening for measurement and a through hole are formed in the busbar, the area of the opening with respect to the busbar increases, and the strength of the busbar itself may decrease.
このため、本発明は、電極端子の突出部に対する干渉抑制と、測定用の空間確保とを実現したバスバーにおける強度低下を抑えることできる蓄電装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power storage device capable of suppressing a decrease in strength of a busbar that achieves suppression of interference with the projections of electrode terminals and securement of space for measurement.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、外装体と、外装体に収容される複数の蓄電素子と、蓄電素子の電極端子を接続するバスバーとを備え、電極端子は、バスバーが溶接された溶接面と、溶接面から突出した突出部とを有し、バスバーは、突出部が挿入される貫通孔を有し、貫通孔の周縁部には、突出部の外周に沿う第一部分と、沿わない第二部分とが設けられている。 To achieve the above object, a power storage device according to one aspect of the present invention includes an exterior body, a plurality of energy storage elements housed in the exterior body, and a bus bar connecting electrode terminals of the energy storage elements. has a welded surface to which the busbar is welded and a protruding portion protruding from the welded surface, the busbar has a through hole into which the protruding portion is inserted, and the periphery of the through hole There is a first portion that follows and a second portion that does not.
これによれば、貫通孔の周縁部には、突出部の外周に沿う第一部分と、沿わない第二部分とが設けられている。第一部分は、電極端子と溶接される部分でもあり、当該第一部分から露出した電極端子は、溶接により平坦になっていない。一方、第二部分は、電極端子と溶接されない部分でもあるために、当該第二部分から露出した電極端子は、平坦な状態を保っている。この第二部分から露出した電極端子に対して、例えばレーザ変位計からレーザを照射すれば、電極端子の高さを測定することができる。つまり、貫通孔には、突出部が挿入される部分と、電極端子の高さを測定するための部分とが一体化されて設けられているので、これらが別体である場合と比べても、バスバーにおける総開口面積を小さくすることができる。したがって、バスバー自体の強度低下を抑えることができる。このことから、電極端子の突出部に対する干渉抑制と、測定用の空間確保とを実現したバスバーにおける強度低下を抑えることできる。 According to this, the peripheral portion of the through hole is provided with a first portion along the outer periphery of the protrusion and a second portion not along the outer periphery. The first portion is also a portion to be welded with the electrode terminal, and the electrode terminal exposed from the first portion is not flattened by welding. On the other hand, since the second portion is also a portion that is not welded to the electrode terminal, the electrode terminal exposed from the second portion remains flat. The height of the electrode terminal can be measured by irradiating the electrode terminal exposed from the second portion with a laser from, for example, a laser displacement meter. That is, since the through-hole has a portion into which the protruding portion is inserted and a portion for measuring the height of the electrode terminal are integrally formed, the through-hole is even better than when these are separate bodies. , the total opening area in the busbar can be reduced. Therefore, the reduction in strength of the busbar itself can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in the strength of the busbar that achieves suppression of interference with the projecting portion of the electrode terminal and securing of space for measurement.
また、第二部分は、第一部分に対して外方に向けて凹んだ凹部である。 Also, the second portion is a recess that is recessed outward with respect to the first portion.
これによれば、第二部分を凹部とすることで、当該第二部分の大きさをコンパクトにすることができる。これにより、バスバーにおける総開口面積をより小さくすることができる。したがって、バスバー自体の強度低下を抑えるとともに、電気抵抗の増加もより抑えることができる。 According to this, the size of the second portion can be made compact by making the second portion the concave portion. Thereby, the total opening area in the busbar can be made smaller. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the strength of the busbar itself and to further suppress an increase in electrical resistance.
また、貫通孔の周縁部には、凹部が2つ設けられている。 Also, two recesses are provided in the peripheral portion of the through hole.
これによれば、貫通孔の周縁部に凹部が1つだけしかない場合であると、組立時に電極端子の突出部が凹部側に寄ってしまい、凹部が狭まるおそれがある。しかしながら、凹部が2つあれば、組立時に一方の凹部側に突出部が寄ったとしても、他方の凹部は狭まりにくい。このため、電極端子の高さを測定するための空間を確保することができる。 According to this, if there is only one concave portion in the peripheral portion of the through hole, the projecting portion of the electrode terminal may be shifted toward the concave portion during assembly, and the concave portion may be narrowed. However, if there are two recesses, even if the protruding part approaches one of the recesses during assembly, the other recess is less likely to narrow. Therefore, it is possible to secure a space for measuring the height of the electrode terminals.
また、2つの凹部は、バスバーにおける電流の流れ方向に沿って配置されている。 Also, the two recesses are arranged along the direction of current flow in the bus bar.
これによれば、バスバーにおける電流の流れ方向に沿って2つの凹部が配置されているので、流れ方向に直交する平面でのバスバーの断面積は、凹部によって狭まれない。これにより、凹部を起因とした電気抵抗の上昇を抑制することができる。 According to this, since the two recesses are arranged along the direction of current flow in the busbar, the cross-sectional area of the busbar in the plane perpendicular to the flow direction is not narrowed by the recesses. As a result, an increase in electrical resistance caused by the concave portion can be suppressed.
また、2つの凹部は、流れ方向に沿って配置されることで、貫通孔の中心を挟んで対向した位置に配置されることになる。つまり、組立時に一方の凹部側に突出部が寄ったとしても、他方の凹部は狭まることがない。このため、電極端子の高さを測定するための空間を確実に確保することができる。 Also, the two recesses are arranged along the flow direction, so that they are arranged at positions facing each other with the center of the through hole interposed therebetween. In other words, even if the protruding portion moves toward one of the recessed portions during assembly, the other recessed portion will not be narrowed. Therefore, a space for measuring the height of the electrode terminal can be reliably secured.
また、バスバーは、貫通孔を複数有しており、複数の貫通孔のそれぞれの第二部分は、同一直線上に配置されている。 Moreover, the bus bar has a plurality of through holes, and the second portions of the plurality of through holes are arranged on the same straight line.
これによれば、複数の貫通孔のそれぞれの第二部分が、同一直線上に配置されているので、例えば、レーザ変位計からのレーザを直線状に走査することで、各貫通孔に対応する電極端子の高さを、容易に測定することができる。 According to this, since the second portions of the plurality of through-holes are arranged on the same straight line, for example, by linearly scanning the laser from the laser displacement gauge, the corresponding through-holes can be detected. The height of the electrode terminals can be easily measured.
本発明における蓄電装置によれば、電極端子の突出部に対する干渉抑制と、測定用の空間確保とを実現したバスバーにおける強度低下と電気抵抗の増加とを抑えることできる。 According to the power storage device of the present invention, it is possible to suppress a decrease in strength and an increase in electrical resistance in the bus bar that achieves suppression of interference with the projecting portion of the electrode terminal and securing of space for measurement.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態及びその変形例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及びその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、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。また、以下の実施の形態及びその変形例における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。 Hereinafter, power storage devices according to embodiments and modifications thereof of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments and modifications thereof described below are all comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions of constituent elements, connection forms, and the like shown in the following embodiments and modifications thereof are examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments and modifications thereof, constituent elements that are not described in independent claims representing the highest level concept will be described as optional constituent elements. Also, in each drawing, dimensions and the like are not strictly illustrated.
また、以下の説明及び図面中において、蓄電素子の並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、または、当該容器の厚さ方向をX軸方向と定義する。また、1つの蓄電素子における電極端子の並び方向、または、蓄電素子の容器の短側面の対向方向をY軸方向と定義する。また、蓄電装置の外装体における本体部と外蓋との並び方向、蓄電素子とバスバーと基板との並び方向、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(以下実施の形態及びその変形例では、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。また、以下の説明において、例えば、X軸方向プラス側とは、X軸の矢印方向側を示し、X軸方向マイナス側とは、X軸方向プラス側とは反対側を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。 In the following description and drawings, the direction in which the energy storage elements are arranged, the direction in which the energy storage elements are opposed to the long sides of the container, or the thickness direction of the container is defined as the X-axis direction. In addition, the direction in which the electrode terminals of one storage element are arranged or the direction in which the short sides of the container of the storage element face each other is defined as the Y-axis direction. In addition, the direction in which the main body and the outer lid are arranged in the exterior body of the power storage device, the direction in which the power storage elements, the bus bar and the substrate are arranged, or the vertical direction is defined as the Z-axis direction. These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that intersect each other (in the following embodiments and modifications thereof, they are orthogonal). Although the Z-axis direction may not be the vertical direction depending on the mode of use, the Z-axis direction will be described below for convenience of explanation. Further, in the following description, for example, the X-axis direction plus side indicates the arrow direction side of the X-axis, and the X-axis direction minus side indicates the side opposite to the X-axis direction plus side. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction.
[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。
[General description of power storage device]
First, a general description of a
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る。例えば、蓄電装置1は、電力貯蔵用途または電源用途などに使用される電池モジュールである。具体的には、蓄電装置1は、例えば、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)またはプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)等の自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、スノーモービル、農業機械、建設機械などの移動体の駆動用またはエンジン始動用のバッテリ等として用いられる。
The
図1及び図2に示すように、蓄電装置1は、蓄電素子20と、蓄電素子20を収容する外装体10とを備える。本実施の形態では、外装体10には8個の蓄電素子20が収容されている。外装体10は、複数の蓄電素子20を収容する本体部12と、複数の蓄電素子20の上方に配置されるバスバープレート17とを有する。なお、本実施の形態では、外装体10はさらに、バスバープレート17の上方を覆うように配置される外蓋11を有している。外装体10の内方には、複数の蓄電素子20に加え、バスバープレート17に保持された複数のバスバー33、バスバーカバー60及び70、並びに、制御回路等を含む接続ユニット80が収容されている。
As shown in FIGS. 1 and 2 , the
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、複数の蓄電素子20及びバスバープレート17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。
The
外装体10が有する外蓋11は、本体部12の開口を閉塞する矩形状の部材であり、正極側の外部端子91及び負極側の外部端子92を有している。外部端子91及び92は、接続ユニット80及びバスバー33を介して複数の蓄電素子20と電気的に接続されており、蓄電装置1は、この外部端子91及び92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91及び92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。本体部12は、開口が形成された有底矩形筒状のハウジング(筐体)であり、蓄電素子20等を収容する。
The
また、外装体10の本体部12及び外蓋11は、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、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)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、変性ポリフェニレンエーテル(m-PPE)またはポリ・エーテル・サルフォン(PES)等の絶縁材料により構成されている。外装体10は、これにより、蓄電素子20等が外部の金属部材などに接触することを回避する。
Further, the
蓄電素子20は、電気を充電し、また、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などの非水電解質二次電池である。蓄電素子20は、扁平な直方体形状(角形)の形状を有しており、本実施の形態では、8個の蓄電素子20がX軸方向に配列されている。なお、蓄電素子20の形状、及び、配列される蓄電素子20の個数は限定されない。また、蓄電素子20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く、また、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。さらに、蓄電素子20は、固体電解質を用いた電池であってもよい。また、蓄電素子20の形状は、角形には限定されず、円柱形状、長円柱形状または直方体以外の多角柱形状等であってもよい。
The
具体的には、蓄電素子20は、金属製の容器21を備え、容器21の蓋部分には、金属製の正極端子221及び負極端子222が設けられている。蓋部分と正極端子221及び負極端子222との間には絶縁部材23(図4参照)が介在しており、この絶縁部材23によって蓋部分と正極端子221及び負極端子222とが絶縁されている。
Specifically, the
正極端子221及び負極端子222は、容器21の蓋部分から、バスバープレート17側に向けて(上方、つまりZ軸方向プラス側に向けて)突出して配置された電極端子である。この正極端子221及び負極端子222が、少なくとも1つのバスバー33及び接続ユニット80を介して外部端子91、92に接続されることにより、蓄電装置1が、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。なお、容器21の蓋部分には、電解液を注液する注液部、及び、容器21内の圧力上昇時にガスを排出して圧力を開放するガス排出弁等が設けられていてもよい。また、容器21の内方には、電極体(蓄電要素または発電要素ともいう)及び集電体(正極集電体及び負極集電体)等が配置され、電解液(非水電解質)などが封入されているが、詳細な説明は省略する。
The
バスバー33は、バスバープレート17に保持された状態で、少なくとも2つの蓄電素子20上に配置され、当該少なくとも2つの蓄電素子20の正極端子221及び負極端子222同士を電気的に接続する矩形状の板状部材である。バスバー33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。なお、本実施の形態では、5つのバスバー33を用いて、蓄電素子20を2個ずつ並列に接続して4セットの蓄電素子群を構成し、かつ、当該4セットの蓄電素子群を直列に接続している。なお、本実施の形態では、5つのバスバー33のうち、直列方向の両端部に位置する2つのバスバー331は2つの蓄電素子20に接合され、その他の3つのバスバー332は、4つの蓄電素子20に接合されている。2つのバスバー331は同一の部品である。また、3つのバスバー332も同一の部品である。
The bus bar 33 is arranged on at least two
また、接続ユニット80は、複数のバスバー及び制御基板等を有するユニットであり、8個の蓄電素子20からなる蓄電素子群と、外部端子91及び92とを接続する。接続ユニット80が有する制御基板は複数の電気部品を有し、これら複数の電気部品により、各蓄電素子20の状態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。本実施の形態では、接続ユニット80は、バスバープレート17に固定されている。なお、検出回路及び制御回路は個別の基板に形成されていてもよい。また、接続ユニット80は、制御基板を有しなくてもよい。この場合、例えば、蓄電装置1の外部に配置された制御装置が各蓄電素子20の充電及び放電を制御してもよい。
Also, the
バスバープレート17は、複数の蓄電素子20の上方(正極端子221及び負極端子222が配置されている側)に配置される保持部材の一例であり、本実施の形態では、バスバー33を保持する部材である。より詳細には、バスバープレート17は、複数のバスバー33、接続ユニット80、及び、その他配線類等(図示せず)を保持し、これら部材の位置規制等を行うことができる部材である。また、バスバープレート17には、複数のバスバー33のそれぞれを保持し、かつ、複数のバスバー33それぞれの一部を複数の蓄電素子20の側に露出させるバスバー用開口部17aが複数設けられている。また、バスバープレート17は、後述する手法で本体部12に固定されることで、例えば、複数の蓄電素子20の上方(Z軸方向プラス側)への移動を規制する役目も有している。
The busbar plate 17 is an example of a holding member arranged above the plurality of power storage elements 20 (the side on which the
なお、複数の蓄電素子20の上方に配置されるバスバープレート17は、例えば、「バスバーフレーム」、または、「中蓋」等と呼ばれる場合もある。また、バスバープレート17は、例えば、PP、PE、PC、PPS、PEEK、PFA、PTFE、PBT、m-PPEまたはPES等の絶縁材料により形成されている。
The busbar plate 17 arranged above the plurality of
バスバーカバー60及び70のそれぞれは、複数のバスバー33を上方から覆う樹脂製の部材であり、例えば、複数のバスバー33と接続ユニット80とを電気的に絶縁する役割を担っている。
Each of the busbar covers 60 and 70 is a resin member that covers the plurality of busbars 33 from above, and serves, for example, to electrically insulate the plurality of busbars 33 and the
[蓄電素子とバスバーとの接合構造]
次に、蓄電素子20とバスバー332の接合構造について具体的に説明する。図3は、実施の形態に係る蓄電素子20の一部とバスバー332とを示す斜視図である。図4は、実施の形態に係る蓄電素子20の一部とバスバー332とを示す分解斜視図である。図5は、実施の形態に係る蓄電素子20の一部とバスバー332とを示す上面図である。図3~図5では、蓄電装置1に備わる8個の蓄電素子20のうち、4個の蓄電素子20と、これらの蓄電素子20に接合される1つのバスバー332とを図示している。なお、バスバー331については、詳述しないが、蓄電素子20に対して同様の接合構造が採用されているものとする。
[Joint structure between power storage element and bus bar]
Next, the joint structure between the
まず蓄電素子20の正極端子221及び負極端子222について説明する。正極端子221及び負極端子222は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などから形成されている。
First, the
正極端子221は、天面が平面状に形成されており、当該天面に対してバスバー332が溶接される。つまり、正極端子221においては天面が溶接面221aである。
負極端子222には、容器21内に収容された負極集電体と電気的に接続されている。ここで、負極集電体は、負極端子222とは異なる材料(例えば銅または銅合金など)で形成されているため、負極端子222及び負極集電体は、銅または銅合金などで形成されたリベットを介して接続されている。リベットは、負極端子222及び負極集電体を接続するとともに、負極端子222及び負極集電体を容器21の蓋体に取り付ける(固定する)ための部材である。これにより、リベットの先端部は、負極端子222は天面から突出している。負極端子222の天面は、平面状に形成されており、当該天面に対してバスバー332が溶接される。つまり、負極端子222においては天面が溶接面222aであり、当該溶接面222aから突出したリベットが突出部223である。突出部223は、平面視(Z軸方向視)において円形状となっている。
The
次に、バスバー332について説明する。バスバー332は、複数の蓄電素子20の並び方向(X軸方向)に沿って長尺な板金製の部材である。具体的にはバスバー332は、複数の平板部31と、複数の平板部31間に設けられた湾曲部32とを備えている。
Next,
平板部31は、本実施の形態では例えば4つ設けられており、X軸方向に沿って配列されている。複数の平板部31は、それぞれ異なる蓄電素子20の正極端子221または負極端子222に接合されている。
For example, four
平板部31には、平面視(Z軸方向視)において略中央部に貫通孔335が設けられている。複数の平板部31のそれぞれに備わる貫通孔335の全ては、X軸方向に平行な直線(図5における仮想直線L1)上に沿って配置されている。貫通孔335の周縁部には、2つの円弧状部336と、円弧状部336に対して外方に向けて矩形状に凹んだ2つの凹部337とが設けられている。2つの円弧状部336は、同一円周上に配置されており、当該円周の直径は、負極端子222の突出部223よりも大きい外径となっている。
A through
凹部337は、正極端子221または負極端子222の高さ測定用の開口をなす。具体的には、高さ測定用のレーザまたは検針が凹部337内に挿入されることで、凹部337から露出した正極端子221または負極端子222の天面(溶接面221a、222a)の高さを検出することができる。高さ測定方法については後述する。
The
2つの凹部337は、貫通孔335の中心を挟んで対向する位置に配置されている。具体的には、2つの凹部337は、Y軸方向における貫通孔335の中心を通過するX軸方向に平行な直線(図5における仮想直線L1)上に沿って配置されている。また、2つの凹部337の凹み方向も仮想直線L1に沿っている。凹部337は、少なくとも高さ測定用のレーザまたは検針が挿入可能な大きさに形成されている。ただし、凹部337が大きくなりすぎると、バスバー332自体の強度が大きく低下してしまう。このため、凹部337は、極力大きくせずに、高さ測定用のレーザまたは検針の直径を僅かに上回る程度の大きさとする。具体的には、高さ測定用のレーザまたは検針の直径をdとすると、凹部337の直径(または幅)Dは、d<D<1.1dであればよい。例えば、一般的に高さ測定用のレーザの直径は3mm程度であるので、凹部337の直径(または幅)は、3mmよりも大きく3.3mm未満であればよい。
The two
湾曲部32は、上方(Z軸方向プラス側)に向けて凸となる形状で湾曲している。このような形状であるため、湾曲部32がバスバー332に対する衝撃や熱変形を吸収するようになっている。
The
次に、蓄電素子20とバスバー332の接合構造について説明する。バスバー332には、各蓄電素子20の正極端子221または負極端子222に溶接によって接合されている。例えば、バスバー332のX軸方向マイナス側の2つの平板部31には、それぞれ異なる蓄電素子20の正極端子221が溶接されている。また、バスバー332のX軸方向プラス側の2つの平板部31には、それぞれ異なる蓄電素子20の負極端子222が溶接されている。
Next, a joint structure between the
具体的には、溶接前においては、バスバー332と、各蓄電素子20の正極端子221または負極端子222とが位置合わせされる。このとき負極端子222に対応する平板部31の貫通孔335には、当該負極端子222の突出部223が挿入される。位置合わせ後には、各平板部31における、貫通孔335の円弧状部336と、突出部223との間には隙間Sが形成されている。この隙間Sを介して、各平板部31における、円弧状部336と、正極端子221の溶接面221aまたは負極端子222の溶接面222aとが、例えばレーザ溶接などによって溶接される。このため、隙間Sから露出した溶接面222aは、溶接により平坦になっていない。一方、凹部337内における溶接面222aは、溶接されていないために平坦な状態が維持されている。
Specifically, before welding,
また、負極端子222の突出部223は、平板部31に対して溶接されない。例えば、突出部223を貫通孔335に嵌合させた状態で、突出部223と貫通孔335との境界部分を溶接しただけでは、平板部31が溶接面222aから浮いてしまうおそれがある。本実施の形態では、溶接面222aに対して平板部31が直接溶接されているので、平板部31が溶接面222aから浮くことを抑制することが可能である。
Also, the projecting
また、上述したように、凹部337は、強度確保の観点からそれほど大きく形成されていないために、溶接の熱によって潰れてしまうおそれがある。例えば、突出部223を貫通孔335に嵌合させた状態で、突出部223と貫通孔335との境界部分を溶接する場合に溶接面222aまで熱を伝えて当該溶接面222aを溶接しようとすると、それに伴って大きな熱が凹部337に伝わる。この熱によって凹部337が変形したり溶けたりすることで潰れてしまうおそれもある。凹部337の潰れは、高さ測定の正確性を阻害する一因となる。
In addition, as described above, since the
一方、本実施の形態であれば、平板部31における、貫通孔335の円弧状部336と、負極端子222の溶接面222aとが直接溶接されるので、前記境界部分を溶接する場合と比べても、凹部337まで伝わる熱を小さくすることができる。したがって、凹部337を潰れにくくすることができる。
On the other hand, in the present embodiment, arc-shaped
溶接後においては、突出部223が挿入された貫通孔335には、突出部223の外周に沿う第一部分と、沿わない第二部分とが設けられている。ここで、「突出部223の外周に沿う第一部分」とは、突出部223の外周の一部に対向し、当該一部と近似した外形形状を有した部分のことを言う。近似には、合同、相似が含まれる。また、「突出部223の外周に沿わない第二部分」とは、突出部223の一部に対向しているものの、当該一部に近似しない外形形状を有した部分のことを言う。さらに、第二部分は、第一部分よりも突出部223から離間した形状である。本実施の形態の場合では、第一部分は円弧状部336であり、第二部分は凹部337である。
After welding, the through-
また、溶接後においては、バスバー332における電流の流れる方向がX軸方向となる。これにより、各貫通孔335に備わる2つの凹部337は、電流の流れ方向に沿って配置されている。このように、各貫通孔335においては、バスバー332における電流の流れ方向に沿って2つの凹部337が配置されているので、流れ方向に直交する平面でのバスバー332の断面積は、凹部337によって狭まれない。これにより、凹部337を起因とした電気抵抗の上昇を抑制することができる。
After welding, the direction of current flow in
なお、図示しないが、溶接部における溶接領域は、図5における仮想直線L1上および凹部337上に位置しない範囲で好適に実施することが可能である。例えば、溶接領域は、平板部31において、凹部337(仮想直線L1)からY軸方向に所定距離だけ離れて溶接の始点と終点を設け、円弧状部336に沿ってXY平面で円弧状に形成することが可能である。また、溶接領域は、それぞれの凹部337から所定距離だけ離れて溶接の始点と終点を設ければ、平板部31において、例えば、X軸方向に直線的に溶接の軌道を形成することも可能である。
Although not shown, the welding area in the welded portion can be preferably carried out in a range not positioned on the imaginary straight line L1 and recessed
[高さ計測方法]
蓄電装置1の組立時或いはメンテナンス時においては、各蓄電素子20の正極端子221及び負極端子222の高さを計測する場合がある。ここでは、その高さ計測方法について説明する。
[Height measurement method]
During assembly or maintenance of the
正極端子221及び負極端子222の高さ計測には、例えばレーザ変位計が用いられる。レーザ変位計は、仮想直線L1上を走査するようにレーザを照射するので、レーザは、バスバー332の各貫通孔335内を走査することになる。これにより、バスバー332に接合された複数の電極端子(2つの正極端子221及び2つの負極端子222)の高さを一度の走査で測定することができる。
A laser displacement meter, for example, is used to measure the height of the
具体的には、正極端子221及び負極端子222のそれぞれの溶接面221a及び222aでは、正極端子221仮想直線L1上であって、貫通孔335から露出した部分が測定対象となる。正極端子221の溶接面221aは、貫通孔335の全体から露出しているため、レーザによって広範囲に高さの測定が行われる。一方、負極端子222の溶接面221aは、凹部337内が測定対象となる。いずれの場合においても、仮想直線L1上には、溶接部が存在していないために、測定対象は平坦なままである。このため、正極端子221及び負極端子222のそれぞれの高さを正確に測定することが可能である。
Specifically, on the welding surfaces 221a and 222a of the
ここで、バスバー332は、X軸方向の一方側に位置ズレして配置されている場合もある。この場合、負極端子222においては、一つの貫通孔335に備わる2つの凹部337のうち、一方の凹部337は突出部223に近接するために狭まることになるが、他方の凹部337は狭まることはない。つまり、2つの凹部337のうち1つの凹部337は、測定に必要な空間を確実に確保することになる。このため、バスバー332がX軸方向に位置ズレしたとしても、各負極端子222の高さを確実に測定することができる。
Here, the
なお、バスバー332の凹部337内に挿入可能な検針を有した変位計を、高さ計測に用いることも可能である。
It should be noted that it is also possible to use a displacement meter having a probe that can be inserted into the
[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る蓄電装置1によれば、外装体10と、外装体10に収容される複数の蓄電素子20と、蓄電素子20の電極端子(負極端子222)を接続するバスバー332とを備え、電極端子は、バスバー332が溶接された溶接面222aと、溶接面222aから突出した突出部223とを有し、バスバー332は、突出部223が挿入される貫通孔335を有し、貫通孔335の周縁部には、突出部223の外周に沿う第一部分(円弧状部336)と、沿わない第二部分(凹部337)とが設けられている。
[Effects, etc.]
As described above, according to the
これによれば、貫通孔335の周縁部には、突出部223の外周に沿う円弧状部336と、沿わない凹部337とが設けられている。円弧状部336は、負極端子222と溶接される部分でもあり、当該第一部分から露出した負極端子222の溶接面222aは、溶接により平坦になっていない。一方、凹部337は、負極端子222と溶接されない部分でもあるために、当該凹部337から露出した負極端子222の溶接面222aは、平坦な状態を保っている。この凹部337から露出した負極端子222の溶接面222aに対して、例えばレーザ変位計からレーザを照射すれば、負極端子222の高さを測定することができる。つまり、貫通孔335には、突出部223が挿入される部分と、負極端子222の高さを測定するための部分とが一体化されて設けられているので、これらが別体である場合と比べても、バスバー332における総開口面積を小さくすることができる。したがって、バスバー332自体の強度低下を抑えることができる。
According to this, the peripheral portion of the through-
さらに、バスバー332における総開口面積が小さくなれば、電気抵抗の増加も抑えることが可能である。
Furthermore, if the total opening area of
また、第二部分は、第一部分に対して外方に向けて凹んだ凹部337である。
Also, the second portion is a
これによれば、第二部分を凹部337とすることで、当該第二部分の大きさをコンパクトにすることができる。これにより、バスバー332における総開口面積をより小さくすることができる。したがって、バスバー332自体の強度低下を抑えるとともに、電気抵抗の増加もより抑えることができる。
According to this, by forming the second portion as the
また、貫通孔335の周縁部には、凹部337が2つ設けられている。
In addition, two
ここで、貫通孔335の周縁部に凹部が1つだけしかない場合であると、組立時に負極端子222の突出部223が凹部側に寄ってしまい、凹部が狭まるおそれがある。しかしながら、凹部337が2つあれば、組立時に一方の凹部337側に突出部223が寄ったとしても、他方の凹部337は狭まりにくい。このため、負極端子222の高さを測定するための空間を確保することができる。
Here, if there is only one concave portion in the peripheral portion of the through
また、2つの凹部337は、バスバー332における電流の流れ方向に沿って配置されている。
Also, the two
これによれば、バスバー332における電流の流れ方向に沿って2つの凹部337が配置されているので、流れ方向に直交する平面でのバスバー332の断面積は、凹部337によって狭まれない。これにより、凹部337を起因とした電気抵抗の上昇を抑制することができる。
According to this, since the two
また、2つの凹部337は、流れ方向に沿って配置されることで、貫通孔335の中心を挟んで対向した位置に配置されることになる。つまり、組立時に一方の凹部337側に突出部223が寄ったとしても、他方の凹部337は狭まることがない。このため、負極端子222の高さを測定するための空間を確実に確保することができる。
Also, the two
また、バスバー332は、貫通孔335を複数有しており、複数の貫通孔335のそれぞれの第二部分(凹部337)は、同一直線(仮想直線L1)上に配置されている。
これによれば、複数の貫通孔335のそれぞれの第二部分が、同一直線上に配置されているので、例えば、レーザ変位計からのレーザを直線状に走査することで、各貫通孔に対応する電極端子の高さを、容易に測定することができる。
According to this, since the second portions of the plurality of through-
[変形例1]
上記実施の形態では、貫通孔335の周縁部の第二部分が凹部337である場合を例示した。しかしながら、第二部分は、第一部分よりも突出部223から離間し、かつ突出部223の外周に沿っていなければその形状は如何様でもよい。変形例1では、第二部分の一例として角部337aを例示する。図6は、変形例1に係るバスバー332Aを示す上面図である。具体的には、図6は、図5に対応する図である。なお、以下の説明において、上記実施の形態と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
[Modification 1]
In the above embodiment, the case where the second portion of the peripheral portion of the through-
図6に示すように、バスバー332Aの貫通孔335aは、2つの円弧状部336と、2つの角部337aとを備えている。角部337aは、2つの円弧状部336の一端部のそれぞれから滑らかに連続し、外方に向けて広がったR形状を有している。このため、角部337aは、突出部223の一部に対向しているものの、当該一部に近似しない外形形状を有している。また、角部337aは、円弧状部336よりも突出部223から離間している。
As shown in FIG. 6, the through
第二部分である角部337aが上述した形状であるので、当該角部337aを高さ測定用の空間とすることができる。なお、変形例1では、R形状の角部337aを例示したが、角張った角部であってもよい。また、第二部分としては、上記実施の形態で例示した凹部337や、角部337a以外の形状であってもよい。
Since the
[変形例2]
上記実施の形態では、バスバー332における全ての平板部31に同じ貫通孔335が形成されている場合を例示した。しかしながら、各平板部31に備わる貫通孔335の形状は異なっていてもよい。変形例2では、正極端子221に接合される平板部31の貫通孔335bと、負極端子222に接合される平板部31の貫通孔335とが異なる形状である場合を例示する。図7は、変形例2に係るバスバー332Bを示す上面図である。具体的には、図7は、図5に対応する図である。
[Modification 2]
In the above-described embodiment, the case where the same through-
図7に示すように、バスバー332Bにおいては、負極端子222に接合される平板部31には、上記実施の形態と同一の貫通孔335が設けられている。一方、正極端子221に接合される平板部31bには、X軸方向に沿って長尺な矩形状の貫通孔335bが形成されている。また、貫通孔335bは、貫通孔335の凹部337とともに、同一直線上に配置されている。
As shown in FIG. 7, in the
ここで、正極端子221には突出部が設けられていないために、貫通孔335bは、高さ計測用の空間さえ確保すればよい。つまり、貫通孔335bは、貫通孔335よりも小型にすることができるために、バスバー332Bにおける総開口面積を一層小さくすることができる。これにより、バスバー332B自体の強度低下を抑えるとともに、電気抵抗の増加もより抑えることができる。
Here, since the
上述した変形例1、2においても図示しないが、溶接部における溶接領域は、図6、7における仮想直線L1上および図6の凹部337a、図7の貫通孔335bと凹部337上に位置しない範囲で好適に実施することが可能である。これらの場合も上述した実施形態と同様に、溶接領域は、平板部31(31b)において、図6の凹部337a、図7の貫通孔335bと凹部337(仮想直線L1)からY軸方向に所定距離だけ離れて溶接の始点と終点を設け、円弧状部336に沿ってXY平面で円弧状に形成することが可能である。また、溶接領域は、平板部31において、例えば、X軸方向に直線的に溶接の軌道を形成することも可能である。
6 and 7, the
[その他]
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態及び変形例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及び変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許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ことが意図される。
[others]
Although the power storage device according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and modifications. In other words, it should be considered that the embodiments and modifications disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of equivalents of the scope of the claims.
例えば、上記実施の形態では、1つの貫通孔335に対して2つの第二部分(凹部337)が設けられている場合を例示した。しかしながら、1つの貫通孔に対する第二部分の設置個数は、1つであっても3つ以上であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where two second portions (recesses 337) are provided for one through
また、上記実施の形態では、1つの貫通孔335における2つの第二部分が電流の流れ方向(X軸方向)に沿って配置されている場合を例示した。しかし、2つの第二部分は電流の流れ方向に沿って配置されていなくてもよい。
Moreover, in the above-described embodiment, the case where the two second portions in one through-
また、上記実施の形態では、複数の貫通孔335のそれぞれの第二部分が同一直線上に配置されている場合を例示した。しかし、複数の貫通孔335のそれぞれの第二部分は同一直線上に配置されていなくてもよい。
Moreover, in the above-described embodiment, the case where the second portions of the plurality of through
また、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。 Moreover, the form constructed by arbitrarily combining the constituent elements included in the above embodiment and its modifications is also included in the scope of the present invention.
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に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a power storage device having a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
1 蓄電装置
10 外装体
11 外蓋
12 本体部
17 バスバープレート
17a バスバー用開口部
20 蓄電素子
21 容器
22 電極端子
23 絶縁部材
31、31b 平板部
32 湾曲部
33、331、332、332A、332B バスバー
60、70 バスバーカバー
80 接続ユニット
91、92 外部端子
221 正極端子
221a、222a 溶接面
222 負極端子
223 突出部
335、335a、335b 貫通孔
336 円弧状部(第一部分)
337 凹部(第二部分)
337a 角部(第二部分)
L1 仮想直線
S 隙間
1
337 recess (second part)
337a corner (second part)
L1 Virtual straight line S Gap
Claims (1)
前記外装体に収容される複数の蓄電素子と、
前記蓄電素子の電極端子を接続するバスバーとを備え、
前記電極端子は、前記バスバーが溶接された溶接面と、前記溶接面から突出した突出部とを有し、
前記バスバーは、前記突出部が挿入される貫通孔を複数有し、
前記貫通孔の周縁部には、前記突出部の外周に沿う第一部分と、沿わない第二部分とが設けられており、
複数の前記貫通孔のそれぞれの前記第二部分は、同一直線上に配置されており、
前記第二部分は、前記第一部分に対して外方に向けて凹んだ凹部であり、
前記貫通孔の周縁部には、前記凹部が2つ設けられており、
2つの前記凹部は、前記バスバーにおける電流の流れ方向に沿って配置されている
蓄電装置。 an exterior body;
a plurality of power storage elements housed in the exterior body;
and a bus bar that connects the electrode terminals of the storage element,
The electrode terminal has a welding surface to which the bus bar is welded and a projection projecting from the welding surface,
the bus bar has a plurality of through holes into which the protrusions are inserted;
A peripheral edge portion of the through hole is provided with a first portion along the outer periphery of the projecting portion and a second portion not along the outer periphery,
the second portions of each of the plurality of through holes are arranged on the same straight line ,
The second portion is a recess that is recessed outward with respect to the first portion,
Two recesses are provided in the periphery of the through hole,
The two recesses are arranged along the direction of current flow in the busbar.
storage device.
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