JP2015069724A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、各蓄電素子の膨張に起因する変形を効果的に抑制することのできる蓄電装置を提供すること。【解決手段】複数の蓄電素子１０を備える蓄電装置１であって、複数の蓄電素子１０のそれぞれは、容器１００と、容器１００から同一方向に突設された正極端子２００および負極端子３００とを有し、蓄電装置１は、第一蓄電素子１０ａの正極端子２００および負極端子３００の一方である第一端子と、第二蓄電素子１０ｂの、第一端子とは逆極である第二端子とを電気的に接続するバスバー１５０を備え、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂは、第一端子の突設方向および第二端子の突設方向が第一方向に沿いかつ逆向きにされた状態で、第一方向と交差する第二方向に並んで配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の蓄電素子を備える蓄電装置に関する。

世界的な環境問題への取り組みとして、従来のガソリン自動車に代えてハイブリッド自動車および電気自動車等の、動力源としてモータを備える自動車が普及し始めている。

また、これらハイブリッド自動車等に備えられたモータに電力を供給する電源として、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を複数備える蓄電装置が広く活用されている。

このような蓄電装置についての技術を開示する文献も存在する。例えば、特許文献１には、電極面に正極端子と負極端子とを設けている角型電池であって、正極端子と負極端子とを電極面に非対称に配置してなる角型電池が開示されている。

この角型電池を複数並べて直列に接続されるようにバスバーで連結した場合、バスバーが角型電池の幅広平面に対して傾斜する姿勢となって、互いに隣接するバスバー間の距離が長くなる。これにより、電極端子にバスバーを連結する工程において、隣接するバスバー間のショートの防止が図られる。

特開２００８−９１１８３号公報

ここで、従来の蓄電装置において、複数の蓄電素子のそれぞれは、例えば特許文献１に示されるように、電極端子（正極端子および負極端子）が上向きの状態で左右に並んで配置される。また、この状態で、隣り合う蓄電素子の異極間がバスバーで接続されることで、これら複数の蓄電素子が直列に接続される。

つまり、複数の蓄電素子のそれぞれは、隣の蓄電素子と上部で連結される。そのため、仮に、これら複数の蓄電素子それぞれの内圧が上昇することで、膨張した場合、これら蓄電素子の膨張が蓄電装置の下部において累積される。その結果、例えば複数の蓄電素子を収容する外装体の変形などの問題が生じ得る。

また、このような、各蓄電素子の膨張を抑制するための別部材を蓄電装置に配置することも考えられるが、この場合、部品点数が増加することによる蓄電装置の生産効率の低下または生産コストの上昇等を招き得る。

本発明は、上記従来の課題を考慮し、複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、各蓄電素子の膨張に起因する変形を効果的に抑制することのできる蓄電装置を提供することを目的とする。

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、複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、前記複数の蓄電素子のそれぞれは、電極体を収容する容器と、前記容器から同一方向に突設され、前記電極体に電気的に接続された正極端子および負極端子とを有し、前記蓄電装置は、前記複数の蓄電素子のうちの第一蓄電素子の正極端子および負極端子の一方である第一端子と、前記複数の蓄電素子のうちの第二蓄電素子の正極端子および負極端子の一方であって、前記第一端子とは逆極である第二端子とを電気的に接続するバスバーを備え、前記第一蓄電素子および前記第二蓄電素子は、前記第一端子の突設方向および前記第二端子の突設方向が第一方向に沿いかつ逆向きにされた状態で、前記第一方向と交差する第二方向に並んで配置される。

この構成によれば、例えば、電極端子が配置された配置面が上下逆に向けられた２つの蓄電素子が左右に並べられ、一方の蓄電素子の電極端子（上向き）と、他方の蓄電素子の電極端子（下向き）とがバスバーで接続される。

従って、例えばこれら２つの蓄電素子の内圧が上昇し、その結果それぞれの容器が膨らんだ場合であっても、これら容器の膨みの影響が、上部および下部の一方のみに偏らない。

つまり、複数の蓄電素子が上部のみで連結されている場合と比較すると、各容器の膨らみの累積が上下方向で分散され、蓄電装置全体としての変形が抑制される。例えば、複数の蓄電素子を収容する外装体の変形および変形に起因する破損等の防止が図られる。

このように、本態様の蓄電装置は、各蓄電素子の膨張に起因する変形を効果的に抑制することのできる蓄電装置である。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記バスバーは、少なくとも２つの曲げ部を有することで、前記第一端子と前記第二端子とを接続するとしてもよい。

この構成によれば、例えば金属製の板材に対する折り曲げ加工等の簡易な工程によって、電極端子が逆向きの２つの蓄電素子間の接続に適したバスバーを作製することができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記バスバーの、２つの前記曲げ部の間の一部は、前記第一蓄電素子の容器と前記第二蓄電素子の容器との間に配置されているとしてもよい。

この構成によれば、例えば、隣り合う２つの蓄電素子の間の空間を有効に利用して、これら２つの蓄電素子の異極間を接続するバスバーが配置される。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記第一端子および前記第二端子の位置は、前記第一方向および前記第二方向と交差する方向においてずれており、前記バスバーの前記一部は、前記第一蓄電素子および前記第二蓄電素子との間において、前記第一方向に対して斜め方向に延在しているとしてもよい。

この構成によれば、例えば電極端子が上下逆向きにされた２つの蓄電素子の間において、バスバーが上下方向に対して斜めになるように配置される。つまり、上面視において、バスバーの一部が２つの蓄電素子の幅方向（１つの蓄電素子における正極端子および負極端子の並び方向）に沿って配置される。

その結果、これら２つの蓄電素子が膨張した場合において、これらの膨張の影響が上下方向および幅方向で分散され、これにより、蓄電装置の変形に対する抑制効果が向上される。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記バスバーの前記一部は、絶縁部材で覆われた状態で、前記第一蓄電素子の容器と前記第二蓄電素子の容器との間に配置されているとしてもよい。

この構成によれば、例えば、蓄電素子の金属製の容器の、バスバーに隣接する側面に樹脂プレート等の絶縁部材が配置されていない場合であっても、バスバーを覆う絶縁部材によって、バスバーと当該容器とが電気的に絶縁される。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記バスバーは、２つの前記曲げ部のそれぞれの外側に設けられた、前記第一端子に接続された第一接続部および前記第二端子に接続された第二接続部と、前第一接続部および前記第二接続部を接続する中間部とを一体に有するとしてもよい。

この構成によれば、例えば、１枚の長尺状の金属板の２箇所を折り曲げることでバスバーを作製することができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置は、複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、前記複数の蓄電素子のそれぞれは、電極体を収容する容器と、前記容器から同一方向に突設され、前記電極体に電気的に接続された正極端子および負極端子とを有し、前記蓄電装置は、前記複数の蓄電素子のうちの第一蓄電素子の正極端子および負極端子の一方である第一端子と、前記複数の蓄電素子のうちの第二蓄電素子の正極端子および負極端子の一方である第二端子とを電気的に接続するバスバーを備え、前記第一蓄電素子および前記第二蓄電素子は、前記第一端子の突設方向および前記第二端子の突設方向が第一方向に沿いかつ同一向きにされた状態で、前記第一方向と交差する第二方向に並べられ、かつ、前記複数の蓄電素子のうちの第三蓄電素子を挟んだ状態で配置され、前記第三蓄電素子は、正極端子および負極端子の突設方向が前記第一方向に沿いかつ逆向きにされた状態で配置されている。

この構成によれば、蓄電装置において、電極端子が同一向き（例えば上向き）にされた第一蓄電素子および第二蓄電素子の間に、電極端子が逆向き（例えば下向き）にされた第三蓄電素子が配置される。これにより、例えば、第三蓄電素子の内圧が上昇した場合に、第三蓄電素子の電極端子とは反対側の端部の膨張が抑制される。つまり、第三蓄電素子において、第三蓄電素子に接続される部材（例えばバスバー）によっては拘束されない端部の膨張が抑制される。

より具体的には、蓄電装置がこの構成を採用することで、例えば、バスバーによって互いの上部で拘束し合う、櫛歯状に配置されたＮ個（Ｎは３以上の整数）の蓄電素子の間に、バスバーによって互いの下部で拘束し合うＮ−１個の蓄電素子のそれぞれを配置することができる。その結果、各蓄電素子１０の膨張の累積が上下方向で分散され、蓄電装置全体としての変形が抑制される。

このように、本態様の蓄電装置は、各蓄電素子の膨張に起因する変形を効果的に抑制することのできる蓄電装置である。

本発明によれば、複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、各蓄電素子の膨張に起因する変形を効果的に抑制することのできる蓄電装置を提供することができる。

実施の形態１における蓄電装置の構成概要を示す斜視図である。 実施の形態１における蓄電素子の構成概要を示す斜視図である。 実施の形態１におけるバスバーの形状および配置位置の一例を示す斜視図である。 図３に対応する上面図である。 実施の形態１におけるバスバーの詳細を示す斜視図である。 外装体を含む蓄電装置の構成例を示す斜視図である。 実施の形態１における複数の蓄電素子のバスバーによる接続関係を示す模式図である。 実施の形態１の変形例１における蓄電装置の構成概要を示す斜視図である。 実施の形態１の変形例２における蓄電装置の構成概要を示す斜視図である。 実施の形態２における蓄電装置の構成概要を示す斜視図である。 実施の形態２における複数の蓄電素子のバスバーによる接続関係を示す模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態における蓄電装置について説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。

また、以下で説明する各実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の各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およ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、以下の各実施の形態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。

（実施の形態１）
まず、図１および図２を用いて、実施の形態１における蓄電装置１の構成概要について説明する。

図１は、実施の形態１における蓄電装置１の構成概要を示す斜視図である。

図２は、実施の形態１における蓄電素子１０の構成概要を示す斜視図である。なお、図２は、容器１００の本体１１１と蓋板１１０とを分離した状態の蓄電素子１０を示している。

また、これらの図では、Ｚ軸方向を上下方向として示しており、以下では、説明の便宜上、Ｚ軸正の方向を「上」とし、Ｚ軸負の方向を「下」として説明する。しかし、この上下方向（Ｚ軸方向）は、鉛直方向と一致する必要はない。つまり、本明細書等における「上」および「下」等の方向の表現によって、蓄電装置１が自動車等に配置される際の蓄電装置１の姿勢は限定されない。

蓄電装置１は、複数の蓄電素子１０と、複数の蓄電素子１０のうちの２つの蓄電素子１０を電気的に接続するバスバー１５０とを備える。

本実施の形態では、蓄電装置１が備える複数の蓄電素子１０は、電極端子（正極端子２００および負極端子３００）が、交互に上下を向くように左右に一列に並べられている。

バスバー１５０は、少なくとも２つの曲げ部を有することで、２つの蓄電素子１０のうちの一方の正極端子２００と、他方の負極端子３００とを接続している。

本実施の形態では、蓄電装置１は複数のバスバー１５０を備え、各バスバー１５０は、複数の蓄電素子１０のうちの隣り合う２つの蓄電素子１０の異極間を電気的に接続している。その結果、これら複数の蓄電素子１０は直列に接続されている。

なお、蓄電装置１は、複数の蓄電要素を備えることから、例えば「蓄電モジュール」または「組電池」と呼ばれる場合もある。また、各蓄電素子１０は、例えば「セル」または「単電池」と呼ばれる場合もある。

また、蓄電装置１は、複数の蓄電素子１０を収容する外装体等の、図１に図示しない他の構成要素も備えているが、蓄電装置１の特徴を明確に示すために、図１ではこれら他の要素の図示を省略している。なお、外装体を含む蓄電装置１の構成例は、図６を用いて後述する。

実施の形態１における蓄電装置１が備える蓄電素子１０のそれぞれは、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であり、例えば、非水電解質二次電池である。

非水電解質二次電池としては、例えば、正極活物質がコバルト酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物であり、負極活物質が炭素材料であるリチウムイオン二次電池を挙げることができる。

なお、蓄電素子１０の種類は、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く、また、一次電池であってもよい。

蓄電素子１０は、図２に示すように、電極体１４０を収容する容器１００と、容器１００から同一方向に突設され、電極体１４０と電気的に接続された正極端子２００および負極端子３００とを有する。

容器１００は、金属からなる矩形筒状で底を備える本体１１１と、本体１１１の開口を閉塞する金属製の蓋板１１０とで構成されている。

つまり蓋板１１０の上面が正極端子２００および負極端子３００が配置された配置面であり、本実施の形態では、複数の蓄電素子１０それぞれの配置面が交互に逆向きになるように複数の蓄電素子１０が並べられている。

また、容器１００の内方には、電極体１４０と、正極集電体１２０と、負極集電体１３０とが配置されている。

なお、蓄電素子１０の容器１００の内部には電解液などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。

容器１００は、電極体１４０等を内部に収容後、蓋板１１０と本体１１１とが溶接等されることにより内部を密封する構造を有している。

電極体１４０は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。具体的には、電極体１４０は、負極と正極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものを全体が長円形状となるように捲回されて形成されている。また、正極箔は例えばアルミニウムで形成され、負極箔は例えば銅で形成されている。

なお、電極体１４０の形状としては長円形状に限定されず、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体１４０の形状は捲回型に限らず、平板状極板を積層した形状でもよい。

正極端子２００は、電極体１４０の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３００は、電極体１４０の負極に電気的に接続された電極端子である。

また、正極端子２００および負極端子３００は、電極体１４０の上方に配置された蓋板１１０に、蓋板１１０とはパッキン（図示せず）によって絶縁された状態で取り付けられている。

具体的には、正極端子２００は、パッキン（図示せず）を介して蓋板１１０に取り付けられており、負極端子３００も同様に、パッキン（図示せず）を介して蓋板１１０に取り付けられている。

正極集電体１２０は、電極体１４０の正極と容器１００の側壁との間に配置され、正極端子２００と電極体１４０の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電体１２０は、電極体１４０の正極箔と同様、アルミニウムで形成されている。

負極集電体１３０は、電極体１４０の負極と容器１００の側壁との間に配置され、負極端子３００と電極体１４０の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電体１３０は、電極体１４０の負極箔と同様、銅で形成されている。

また、容器１００の内部に封入される非水電解質（電解液）は、様々なものを選択することができる。

例えば、非水電解質の有機溶媒として、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、トリフルオロプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、スルホラン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、２−メチル−１，３−ジオキソラン、ジオキソラン、フルオロエチルメチルエーテル、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールジプロピオネート、プロピレングリコールジプロピオネート、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、エチルイソプロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、アセトニトリル、フルオロアセトニトリル、エトキシペンタフルオロシクロトリホスファゼン、ジエトキシテトラフルオロシクロトリホスファゼン、フェノキシペンタフルオロシクロトリホスファゼンなどのアルコキシ及びハロゲン置換環状ホスファゼン類または鎖状ホスファゼン類、リン酸トリエチル、リン酸トリメチル、リン酸トリオクチルなどのリン酸エステル類、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリブチルなどのホウ酸エステル類、Ｎ−メチルオキサゾリジノン、Ｎ−エチルオキサゾリジノン等の非水溶媒が挙げられる。また、これに公知の添加剤を加えることもできる。

また、固体電解質を用いる場合は、高分子固体電解質として有孔性高分子固体電解質膜を用い、高分子固体電解質にさらに電解液を含有させればよい。また、ゲル状の高分子固体電解質を用いる場合には、ゲルを構成する電解液と、細孔中等に含有されている電解液とは異なっていてもよい。ただし、高出力、高容量が要求される中大型電池の場合は、固体電解質または高分子固体電解質を用いるよりも非水電解質を単独で用いるほうがより好ましい。

なお、本実施の形態の蓄電装置１が備える蓄電素子１０の数は２以上であればよい。例えば、蓄電装置１が上記構成の蓄電素子１０を１２個備え、１つの蓄電素子１０の起電力が４．２Ｖである場合、蓄電装置１としての起電力は５０．４Ｖである。

また、蓄電装置１には、これら１２個の蓄電素子１０を直列接続するために１１個のバスバー１５０が配置される。

以上のような基本的な構成を有する実施の形態１の蓄電装置１における、バスバー１５０の形状および配置位置等について図３〜図５を用いて説明する。

図３は、実施の形態１におけるバスバー１５０の形状および配置位置の一例を示す斜視図である。図４は、図３に対応する上面図である。図５は、実施の形態１におけるバスバー１５０の詳細を示す斜視図である。

また、図３および図４では、複数の蓄電素子１０のうちの２つの蓄電素子１０、および、これら２つの蓄電素子１０を接続する１つのバスバー１５０に着目し、当該バスバー１５０の配置位置等を説明する。

また、これら２つの蓄電素子１０を区別するために、便宜上、これら２つの蓄電素子１０の一方を第一蓄電素子１０ａと表記し、他方を第二蓄電素子１０ｂと表記する。

第一蓄電素子１０ａの負極端子３００と、第二蓄電素子１０ｂの正極端子２００とは、バスバー１５０によって電気的に接続されている。

ここで、第一蓄電素子１０ａの負極端子３００を第一端子とし、第二蓄電素子１０ｂの正極端子２００を第二端子とした場合、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂの位置関係および姿勢は以下のように説明される。

すなわち、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂは、第一端子の突設方向および第二端子の突設方向が第一方向（実施の形態１におけるＺ軸方向）に沿いかつ逆向きにされた状態で、第一方向と交差する第二方向（実施の形態１におけるＹ軸方向）に並んで配置されている。

また、第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとは、互いの長側面（１つの蓄電素子１０における正極端子２００と負極端子３００の並び方向に沿った側面）が対向するように並べられている。

このように配置された第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂの異極間を接続するために、本実施の形態のバスバー１５０は２つの曲げ部１５２を有している。また、バスバー１５０の、２つの曲げ部１５２の間の一部は、第一蓄電素子１０ａの容器１００と、第二蓄電素子１０ｂの容器１００との間に配置されている。

より詳細には、本実施の形態のバスバー１５０は、図３〜図５に示すように、２つの曲げ部１５２のそれぞれの外側に設けられた２つの接続部１５１と、２つの接続部１５１を接続する中間部１５５とを一体に有している。中間部１５５は、第一蓄電素子１０ａの容器１００と第二蓄電素子１０ｂの容器１００との間に配置された、バスバー１５０の一部を含んでいる。

バスバー１５０の両端部の接続部１５１のそれぞれには、電極端子が挿入される貫通孔１５１ａが形成されている。

また、本実施の形態では、例えば、電極端子の外周面にねじ山が形成されており、バスバー１５０と電極端子とは図示しないナットにより接続されるが、バスバー１５０と電極端子との接続の手法に特に限定はない。例えば、かしめ加工または溶接によって電極端子とバスバー１５０とが接続されてもよい。

なお、第一蓄電素子１０ａの負極端子３００（第一端子）に接続された接続部１５１は、第一接続部の一例であり、第二蓄電素子１０ｂの正極端子２００（第二端子）に接続された接続部１５１は、第二接続部の一例である。

このような構成のバスバー１５０は、例えば、銅またはアルミニウムなどの金属製の板材に、孔あけ加工および折り曲げ加工等を行うことで作製される。

なお、バスバー１５０は、例えば、中間部１５５と、２つの接続部１５１のそれぞれとを構成する複数の金属板が溶接されることで作製されてもよい。つまり、曲げ部１５２は、実際に曲げられることで形成されている必要はない。曲げ部１５２は、接続部１５１と中間部１５５との間に存在する、曲がった形状の部分としてバスバー１５０に備えられていればよい。

また、バスバー１５０の中間部１５５の少なくとも一部（第一蓄電素子１０ａの容器１００第二蓄電素子１０ｂの容器１００との間に配置される部分）は、図５のＡ−Ａ断面図に示されるように、絶縁部材１５６によって覆われている。

この絶縁部材１５６の素材としては、例えば、耐熱性の高い樹脂（耐熱性樹脂）が採用される。耐熱性樹脂としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、液晶ポリエステル（ＬＣＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、フェノール樹脂（ＰＦ）、シリコーン樹脂（ＳＩ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）などが例示される。

また、耐熱性樹脂の一種であるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、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共重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）などが例示される。

このように、バスバー１５０の、２つの蓄電素子１０の容器１００の間に配置される部分を絶縁部材１５６で覆うことで、当該２つの蓄電素子１０の間における短絡の発生等が抑制される。

なお、各蓄電素子１０の容器１００の側面に、絶縁皮膜の形成または絶縁シートの貼り付け等の絶縁対策が施されている場合、バスバー１５０の一部が絶縁部材１５６で覆われていなくてもよい。

このように、本実施の形態では、隣り合う２つの蓄電素子１０の一方の上部と他方の下部とは、バスバー１５０によって接続されることで互いに拘束し合う関係となる。その結果、各蓄電素子１０の膨張の累積が上下方向で分散される。

また、本実施の形態では、バスバー１５０が接続する第一端子および第二端子の位置は、例えば図４に示すように、第一方向および第二方向と交差する方向（実施の形態１におけるＸ軸方向）においてずれている。

従って、バスバー１５０の一部は、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂとの間において、上下方向（第一方向）に対して斜め方向に延在している。

つまり、上面視において、バスバー１５０の一部が第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂの幅方向（１つの蓄電素子１０における正極端子２００および負極端子３００の並び方向）に沿って配置されている。具体的には、図４に示すように、バスバー１５０の中間部１５５が、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂの間においてＸ軸方向に延在する。

従って、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂが膨張した場合、これら膨張の影響が幅方向（Ｘ軸方向）の両端の一方に偏らず、幅方向において分散される。

このように、本実施の形態の蓄電装置１は、複数の蓄電素子１０の電極端子の向きを交互に逆向きにし、隣り合う蓄電素子１０の異極間を、２つの曲げ部１５２を有するバスバー１５０で接続する。これにより、各蓄電素子１０が膨張することによる蓄電装置１の全体としての変形を抑制する。

つまり、蓄電装置１の内部における電気的な接続を行うバスバー１５０を、蓄電装置１の変形を抑制するための部材として機能させている。

具体的には、蓄電装置１では、複数のバスバー１５０によって、各蓄電素子１０が膨張することに起因した外装体の変形および損傷等が抑制される。

図６は、外装体４００を含む蓄電装置１の構成例を示す斜視図である。

図７は、複数の蓄電素子１０のバスバー１５０による接続関係を示す模式図である。

なお、外装体４００には、各蓄電素子１０の状態の監視および制御等を行う電気機器、および、複数の蓄電素子１０を保持する突起などの他の要素が配置されているが、図６および図７では図示が省略されている。

また、図７では、Ｘ軸方向から見た場合に互いに重なる正極端子２００と負極端子３００とを明確に表すために、便宜上、正極端子２００と負極端子３００とを蓄電素子１０の並び方向（Ｙ軸方向）に並べて図示している。

図６および図７に示す蓄電装置１は、５つの蓄電素子１０を備え、これら蓄電素子１０を直列に接続する４つのバスバー１５０が配置されている。

また、５つの蓄電素子１０は、外装体４００に収容されており、外装体４００は、ケース本体４１１と、蓋体４１０とを有する。

外装体４００は、例えば耐熱性の高い樹脂（耐熱性樹脂）で形成された、絶縁性を有するケースである。外装体４００の素材として採用される耐熱性樹脂としては、上述の、ＰＶＡ、ＰＰＳ、およびＰＥＥＫなどが例示される。

蓋体４１０には、正極外部端子４２０と負極外部端子４３０とが配置されている。図６および図７に示す構成例では、正極外部端子４２０と、直列に接続された５つの蓄電素子１０のうちの左端の蓄電素子１０の正極端子２００とが電気的に接続され、負極外部端子４３０と、右端の蓄電素子１０の負極端子３００とが電気的に接続されている。

蓄電装置１は、これら正極外部端子４２０および負極外部端子４３０を介して、外部からの電気を蓄積（充電）し、また外部へ電気を放電する。

このように、外装体４００に収容された複数の蓄電素子１０では、図７に模式的に示されるように、隣り合う２つの蓄電素子１０の一方の上部と他方の下部とがバスバー１５０によって互いに拘束される。さらに、この２者間の拘束の関係が、複数の蓄電素子１０の列の並び方向において連続して存在する。

そのため、仮に、複数の蓄電素子１０の内圧が上昇し、その結果、それぞれの容器１００が、複数の蓄電素子１０の並び方向に膨らんだ場合であっても、これら容器１００の膨みの影響が、上部および下部の一方のみに偏らない。

つまり、複数の蓄電素子１０が上部のみで連結されている場合と比較すると、各蓄電素子１０の膨張の累積が上下方向で分散される。

例えば、図７に示す蓄電装置１において、仮に、５つの蓄電素子１０の全てが膨張した場合であっても、５つの蓄電素子１０の左端および右端の蓄電素子１０が外装体４００の内面に当接することによる、外装体４００における応力集中は起こりにくい。

簡単に説明すると、５つの蓄電素子１０のうちの少なくとも１つが膨張した場合、左端および右端の蓄電素子１０それぞれは、上部を軸としてＺＹ平面内で回動する（傾く）のではなく、Ｚ軸方向に起立した姿勢を保つようにしてＹ軸方向に移動する。すなわち、５つの蓄電素子１０からなる蓄電素子１０群は、左端および右端の蓄電素子１０のそれぞれが外装体４００の内面と面で接触しやすい構造を有している。

その結果、５つの蓄電素子１０の全てが上部または下部のみで連結されている場合と比較すると、各蓄電素子１０が膨張した場合における、蓄電素子１０群が外装体４００に与える圧力（単位面積あたりの力）は小さくなる。これにより、外装体４００の変形および損傷等の発生は抑制される。

また、本実施の形態では、上述のように、上面視において、隣り合う２つの蓄電素子１０うちの、一方の幅方向（Ｘ軸方向）の一端と、他方の幅方向の他端とが、バスバー１５０によって接続されている。

従って、複数の蓄電素子１０が膨張した場合であっても、これら膨張の累積が、幅方向において分散される。これにより、蓄電装置１における、外装体４００の変形および損傷等の発生に対する抑制効果は向上される。

なお、電極端子が交互に逆向きになるように複数の蓄電素子１０を並べる場合、その配置態様は、図１等に示す配置態様以外であってもよい。

また、バスバー１５０は少なくとも２つの曲げ部１５２を有していれば、電極端子が互いに逆向きになるように横に並べられた２つの蓄電素子１０の異極間を接続することが可能である。つまり、蓄電装置１が備えるバスバーの形状としては、実施の形態１におけるバスバー１５０の形状以外の各種の形状を採用しうる。

そこで、蓄電装置１についての各種の変形例について、以下に説明する。

なお、以下では、実施の形態１における蓄電装置１と各変形例との差分を中心に説明し、蓄電素子１０等の共通する構成要素についての説明は省略する。

（変形例１）
図８は、実施の形態１の変形例１における蓄電装置１の構成概要を示す斜視図である。

なお、図８では、複数の蓄電素子１０のうちの２つの蓄電素子１０（第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂ）、および、これら２つの蓄電素子１０を接続する１つのバスバー１７０に着目し、これら要素の配置位置等を説明する。

図８に示す、変形例１における蓄電装置１では、上記実施の形態１と同じく、第一蓄電素子１０ａの電極端子の突設方向と第二蓄電素子１０ｂの電極端子の突設方向とが逆向きである。しかし、上記実施の形態１とは異なり、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂは、第一蓄電素子１０ａの負極端子３００と、第二蓄電素子１０ｂの正極端子２００とがＸ軸方向において一致するように配置されている。

また、このように配置された第一蓄電素子１０ａの負極端子３００と第二蓄電素子１０ｂの正極端子２００とを接続するバスバー１７０は、上下方向に平行な中間部１７５を有している。

具体的には、バスバー１７０は、２つの曲げ部１７２と、２つの曲げ部１７２のそれぞれの外側に設けられた２つの接続部１７１と、２つの接続部１７１接続する中間部１７５とを一体に有している。中間部１７５は、第一蓄電素子１０ａの容器１００と第二蓄電素子１０ｂの容器１００との間に配置された、バスバー１７０の一部を含んでいる。

バスバー１７０の両端部の接続部１７１のそれぞれには、電極端子が挿入される貫通孔１７１ａが形成されている。

なお、第一蓄電素子１０ａの負極端子３００（第一端子）に接続された接続部１７１は、第一接続部の一例であり、第二蓄電素子１０ｂの正極端子２００（第二端子）に接続された接続部１７１は、第二接続部の一例である。

このように構成される変形例１における蓄電装置１では、第一蓄電素子１０ａの上向きの負極端子３００と、第二蓄電素子１０ｂの下向きの正極端子２００とが、バスバー１７０によって接続される。

つまり、変形例１における蓄電装置１では、隣り合う２つの蓄電素子１０の一方の上部の電極端子と他方の下部の電極端子とがバスバー１７０によって接続される。その結果、隣り合う２つの蓄電素子１０の一方の上部と他方の下部とが互いに拘束し合う関係となる。

これにより、複数の蓄電素子１０が上部のみで連結されている場合と比較すると、各蓄電素子１０の膨張の累積が上下方向で分散される。

従って、複数の蓄電素子１０が膨張した場合における、蓄電装置１の変形、具体的には、複数の蓄電素子１０を収容する外装体の変形等の発生が抑制される。

（変形例２）
上記の実施の形態１および変形例１では、バスバー１５０、１７０の中間部１５５、１７７の少なくとも一部は、２つの蓄電素子１０の容器１００の間に配置されている。

つまり、バスバー１５０、１７０は、隣り合う２つの蓄電素子１０の間の空間を介して、これら２つの蓄電素子１０の互いに逆向きの電極端子を電気的に接続している。

しかし、バスバーは、隣り合う２つの蓄電素子１０の間の空間を介さずに、これら２つの蓄電素子１０の逆向きの電極端子を電気的に接続してもよい。

図９は、実施の形態１の変形例２における蓄電装置１の構成概要を示す斜視図である。

なお、図９では、複数の蓄電素子１０のうちの２つの蓄電素子１０（第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂ）、および、これら２つの蓄電素子１０を接続する１つのバスバー１８０に着目し、これら要素の配置位置等を説明する。

図９に示す、変形例２における蓄電装置１では、上記変形例１と同じく、第一蓄電素子１０ａの電極端子の突設方向と第二蓄電素子１０ｂの電極端子の突設方向とが逆向きである。また、第一蓄電素子１０ａの負極端子３００と、第二蓄電素子１０ｂの正極端子２００とがＸ軸方向において一致するように、第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとが配置されている。

このように配置された第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとを直列に接続するバスバー１８０は、上述のバスバー１５０、１７０と共通する構造を有している。

具体的には、バスバー１８０は、２つの曲げ部１８２と、２つの曲げ部１８２のそれぞれの外側に設けられた２つの接続部１８１と、２つの接続部１８１を接続する中間部１８５とを一体に有している。２つの接続部１８１のそれぞれには、電極端子が挿入される貫通孔１８１ａが形成されている。

なお、第一蓄電素子１０ａの正極端子２００（第一端子）に接続された接続部１８１は、第一接続部の一例であり、第二蓄電素子１０ｂの負極端子３００（第二端子）に接続された接続部１８１は、第二接続部の一例である。

ここで、変形例２におけるバスバー１８０の中間部１８５は、バスバー１５０の中間部１５５およびバスバー１７０の中間部１７５とは異なり、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂの容器１００の間には配置されていない。中間部１８５は、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂの容器１００の短側面（蓄電素子１０の幅方向の端面）に沿うように配置されている。

つまり、バスバー１８０は、隣り合う２つの蓄電素子１０の間ではなく外側を介してこれら２つの蓄電素子１０を接続している点で、バスバー１５０および１７０とは異なる。しかし、第一蓄電素子１０ａの上向きの負極端子３００と、第二蓄電素子１０ｂの下向きの正極端子２００とを接続する、という点においては、バスバー１８０は、バスバー１５０および１７０と同じである。

すなわち、変形例２における蓄電装置１では、隣り合う２つの蓄電素子１０の一方の上部の電極端子と他方の下部の電極端子とがバスバー１８０によって接続される。その結果、隣り合う２つの蓄電素子１０の一方の上部と他方の下部とが互いに拘束し合う関係となる。

これにより、複数の蓄電素子１０が上部のみで連結されている場合と比較すると、各蓄電素子１０の膨張の累積が上下方向で分散される。

従って、複数の蓄電素子１０が膨張した場合における、蓄電装置１の変形、具体的には、複数の蓄電素子１０を収容する外装体の変形等の発生が抑制される。

なお、以上説明した変形例１および２におけるバスバー１７０および１８０のそれぞれは、例えば、銅またはアルミニウムなどの金属製の板材に、孔あけ加工および折り曲げ加工等を行うことで作製される。また、バスバー１７０および１８０のそれぞれは一体物である必要はなく、例えば、複数の部材が接合されることで作製されてもよい。

また、バスバー１７０および１８０と、蓄電素子１０の電極端子との接続の手法に特に限定はなく、例えば、ナットによる締結、かしめ加工または溶接によって電極端子とバスバーおよびとが接続される。

また、バスバー１７０および１８０のそれぞれは、例えば、図５に示すバスバー１５０と同様に、２つの蓄電素子１０の容器１００の間に配置される部分が絶縁部材で覆われている。これにより、当該２つの蓄電素子１０の間における短絡の発生等が抑制される。

なお、例えば、各蓄電素子１０の容器１００の側面に絶縁対策が施されている場合などにおいて、バスバー１７０および１８０の、２つの蓄電素子１０の容器１００の間に配置される部分は、絶縁部材で覆われていなくてもよい。

（実施の形態２）
次に、図１０および図１１を用いて、実施の形態２における蓄電装置２について説明する。なお、以下では、実施の形態１における蓄電装置１との差分を中心に説明し、蓄電素子１０等の共通する構成要素についての説明は省略する。

図１０は、実施の形態２における蓄電装置２の構成概要を示す斜視図である。

図１１は、複数の蓄電素子１０のバスバー１９０による接続関係を示す模式図である。なお、図１１では、Ｘ軸方向から見た場合に互いに重なる正極端子２００と負極端子３００とを明確に表すために、便宜上、正極端子２００と負極端子３００とを蓄電素子１０の並び方向（Ｙ軸方向）に並べて図示している。

図１０および図１１に示すように、実施の形態２における蓄電装置２が備える複数の蓄電素子１０は、電極端子（正極端子２００および負極端子３００）が、交互に上下を向くように左右に一列に並べられている。この点においては、実施の形態１における蓄電装置１と同じである。

しかし、実施の形態２における蓄電装置２は、実施の形態１における蓄電装置１と、バスバー１９０による接続の態様が異なる。

以下、複数の蓄電素子１０のそれぞれを区別するため、便宜上、図１０に示すように、第一蓄電素子１０ａ、第二蓄電素子１０ｂ、第三蓄電素子１０ｃ、第四蓄電素子１０ｄ、および、第五蓄電素子１０ｅと表記して説明する。

実施の形態２における蓄電装置２は、電極端子が上向きに配置された第一蓄電素子１０ａ、第二蓄電素子１０ｂ、および、第五蓄電素子１０ｅを有する。第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとは１本のバスバー１９０によって接続され、第二蓄電素子１０ｂと第五蓄電素子１０ｅとは１本のバスバー１９０によって接続されている。

また、これら３つの蓄電素子１０は、櫛歯状に配置されており、第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとの間に第三蓄電素子１０ｃが配置され、第二蓄電素子１０ｂと第五蓄電素子１０ｅとの間に第四蓄電素子１０ｄとが配置されている。

また、第三蓄電素子１０ｃおよび第四蓄電素子１０ｄは、電極端子が下向きになるように配置されており、第三蓄電素子１０ｃおよび第四蓄電素子１０ｄは１本のバスバー１９０によって接続されている。

すなわち、実施の形態２における蓄電装置２では、バスバー１９０によって上部が連結された２つの蓄電素子１０（第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂ）の間に、電極端子が下向きにされた蓄電素子１０（第三蓄電素子１０ｃ）が配置される。

第三蓄電素子１０ｃは、隣接する蓄電素子１０（例えば第二蓄電素子１０ｂ）を挟んで配置された、電極端子が下向きにされた蓄電素子１０（第四蓄電素子１０ｄ）と、バスバー１９０で接続される。

この構成によれば、例えば第三蓄電素子１０ｃが膨張しようとした場合、第三蓄電素子１０ｃには、第三蓄電素子１０ｃに取り付けられたバスバー１９０のみならず、第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとを接続するバスバー１９０による拘束力も働く。

このような、３つの蓄電素子の配置関係は、図１１に示すように、複数の蓄電素子１０の列の並び方向において連続して存在する。

つまり、蓄電装置２における複数の蓄電素子１０のそれぞれでは、バスバー１９０が取り付けられた端部とは逆の端部が、自身を挟んで配置された２つの蓄電素子１０から、膨張を抑制する方向の拘束力を受ける。

その結果、各蓄電素子１０の膨張の累積が上下方向で分散され、蓄電装置２全体としての変形が抑制される。例えば、複数の蓄電素子１０を収容する外装体の変形および変形に起因する破損等の防止が図られる。

なお、図１０および図１１では、バスバー１９０は、２つの蓄電素子１０の一方の正極端子２００と他方の負極端子３００とを接続している。つまり、蓄電装置２は、直列に接続された蓄電素子１０群を少なくとも２つ有しており、これら少なくとも２つの蓄電素子１０群は例えば直列に接続される。

しかし、蓄電装置２における複数の蓄電素子１０の電気的な接続の態様はこれに限定されない。例えば、バスバー１９０は、２以上の蓄電素子１０の同極同士を接続してもよい。つまり、蓄電装置２は、１以上のバスバー１９０により並列にされた蓄電素子１０群を少なくとも２つ有してもよい。この場合、これら少なくとも２つの蓄電素子１０群は直列または並列に接続される。

また、蓄電装置２において、隣り合う２つの蓄電素子１０の間に、これら２つの蓄電素子１０の容器１００の間を電気的に絶縁する絶縁部材が配置されてもよい。この絶縁部材は、蓄電素子１０とは別体の部品として配置されてもよく、蓄電素子１０の容器１００の側面に予め取り付けられた部材として配置されてもよい。

（他の実施の形態）
以上、本発明に係る蓄電装置について、実施の形態およびその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態およびその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態およびその変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を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。

例えば、上記実施の形態１および変形例１、２では、バスバー１５０、１７０および１８０のそれぞれは、曲げ部を２つ有するとした。しかし、電極端子が互いに逆向きになるように横に並べられた２つの蓄電素子１０の電極端子を接続するバスバーは、少なくとも２つの曲げ部を有していればよい。つまり、３以上の曲げ部を有するバスバーが、蓄電装置１において複数の蓄電素子１０を直列に接続するための導電部材として採用されてもよい。

また、蓄電装置１における複数の蓄電素子１０の配置態様も、上記実施の形態１および変形例１、２に示した配置態様以外であってもよい。

例えば、上面視において、複数の蓄電素子１０の正極端子２００と負極端子３００とが交互かつ一列に並ぶように、複数の蓄電素子１０を並べてもよい。

つまり、実施の形態１および変形例１、２では、第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとは互いの長側面が対向するように並べられるが（例えば図１および３参照）、第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとを互いの短側面が対向するように並べてもよい。

この場合であっても、互いに逆向きである、２つの蓄電素子１０の一方の正極端子２００と他方の負極端子３００とを、少なくとも２つの曲げ部を有するバスバーによって接続することができる。

また、当該２つの蓄電素子１０は、一方の上部と他方の下部とが当該バスバーによって互いに拘束される関係に置かれるため、各蓄電素子１０の膨張時において、これら膨張の累積を上下で分散させることができる。

以上の、実施の形態１についての補足事項は、実施の形態２においても適用される。例えば、蓄電装置２において、隣り合う２つの蓄電素子１０を互いの短側面が対向するように並べてもよい。この場合であっても、各蓄電素子１０の膨張時において、これら膨張の累積を上下で分散させることができる。

本発明は、複数の電池を備える蓄電装置であって、各蓄電素子の膨張に起因する変形を効果的に抑制することのできる蓄電装置を提供することができる。従って、本発明に係る蓄電装置は、自動車等に搭載される蓄電装置として有用である。

１、２ 蓄電装置
１０ 蓄電素子
１０ａ 第一蓄電素子
１０ｂ 第二蓄電素子
１０ｃ 第三蓄電素子
１０ｄ 第四蓄電素子
１０ｅ 第五蓄電素子
１００ 容器
１１０ 蓋板
１１１ 本体
１２０ 正極集電体
１３０ 負極集電体
１４０ 電極体
１５０、１７０、１８０、１９０ バスバー
１５１、１７１、１８１ 接続部
１５１ａ、１７１ａ、１８１ａ 貫通孔
１５２、１７２、１８２ 曲げ部
１５５、１７５、１８５ 中間部
１５６ 絶縁部材
２００ 正極端子
３００ 負極端子
４００ 外装体
４１０ 蓋体
４１１ ケース本体
４２０ 正極外部端子
４３０ 負極外部端子

Claims (7)

1. 複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、
   前記複数の蓄電素子のそれぞれは、電極体を収容する容器と、前記容器から同一方向に突設され、前記電極体に電気的に接続された正極端子および負極端子とを有し、
   前記蓄電装置は、
   前記複数の蓄電素子のうちの第一蓄電素子の正極端子および負極端子の一方である第一端子と、前記複数の蓄電素子のうちの第二蓄電素子の正極端子および負極端子の一方であって、前記第一端子とは逆極である第二端子とを電気的に接続するバスバーを備え、
   前記第一蓄電素子および前記第二蓄電素子は、前記第一端子の突設方向および前記第二端子の突設方向が第一方向に沿いかつ逆向きにされた状態で、前記第一方向と交差する第二方向に並んで配置される
   蓄電装置。
2. 前記バスバーは、少なくとも２つの曲げ部を有することで、前記第一端子と前記第二端子とを接続する
   請求項１記載の蓄電装置。
3. 前記バスバーの、２つの前記曲げ部の間の一部は、前記第一蓄電素子の容器と前記第二蓄電素子の容器との間に配置されている
   請求項２記載の蓄電装置。
4. 前記第一端子および前記第二端子の位置は、前記第一方向および前記第二方向と交差する方向においてずれており、
   前記バスバーの前記一部は、前記第一蓄電素子および前記第二蓄電素子との間において、前記第一方向に対して斜め方向に延在している
   請求項３記載の蓄電装置。
5. 前記バスバーの前記一部は、絶縁部材で覆われた状態で、前記第一蓄電素子の容器と前記第二蓄電素子の容器との間に配置されている
   請求項３または４に記載の蓄電装置。
6. 前記バスバーは、
   ２つの前記曲げ部のそれぞれの外側に設けられた、前記第一端子に接続された第一接続部および前記第二端子に接続された第二接続部と、
   前第一接続部および前記第二接続部を接続する中間部とを一体に有する
   請求項２〜５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
7. 複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、
   前記複数の蓄電素子のそれぞれは、電極体を収容する容器と、前記容器から同一方向に突設され、前記電極体に電気的に接続された正極端子および負極端子とを有し、
   前記蓄電装置は、
   前記複数の蓄電素子のうちの第一蓄電素子の正極端子および負極端子の一方である第一端子と、前記複数の蓄電素子のうちの第二蓄電素子の正極端子および負極端子の一方である第二端子とを電気的に接続するバスバーを備え、
   前記第一蓄電素子および前記第二蓄電素子は、前記第一端子の突設方向および前記第二端子の突設方向が第一方向に沿いかつ同一向きにされた状態で、前記第一方向と交差する第二方向に並べられ、かつ、前記複数の蓄電素子のうちの第三蓄電素子を挟んだ状態で配置され、
   前記第三蓄電素子は、正極端子および負極端子の突設方向が前記第一方向に沿いかつ逆向きにされた状態で配置されている
   蓄電装置。

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