JP2015069729A - 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、備えられる蓄電素子の個数の自由度が高く、かつ、効率よく生産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、電極体１４０と、容器１００と、容器１００から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の正極端子２００および負極端子３００の一方であって、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と、バスバー１５０の一部を覆うようにバスバー１５０に取り付けられた絶縁部材１６０とを備え、バスバー１５０の当該一部は、絶縁部材１６０を介して、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。【選択図】図３

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。

このような複数の蓄電素子を備える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、複数の電池モジュールを並列配置してホルダケースに保持させ、このホルダケースの両端部に位置するそれぞれのエンドプレートに電池モジュールの端子間を電気的に接続するバスバーを設けた電池電源装置が開示されている。

また、この電池電源装置では、バスバーがエンドプレートにインサート成形により固定されている。これにより、例えば、電池モジュールをホルダケースに組み込む作業の容易化が図られる。

特開平１０−２７０００６号公報

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では、例えば、隣り合う２つの蓄電素子の間にこれら蓄電素子の金属製の容器同士が接触しないように、絶縁性の素材で構成されたスペーサが配置される。

このスペーサにより、当該２つの蓄電素子の容器間における電気的な絶縁の確実性が向上される。

このスペーサは、例えば、それぞれの蓄電素子の容器に貼り付けられた部材として蓄電装置に備えられる場合、および、複数の蓄電素子を収容する外装体に備えられた、蓄電素子間の仕切り板として蓄電装置に配置される場合などがある。

いずれの場合であっても、例えばＮ個（Ｎは２以上の整数）の蓄電素子を備える蓄電装置の場合、スペーサは少なくともＮ−１個必要である。

そのため、蓄電素子の容器に貼り付けるタイプのスペーサの場合、蓄電素子の数の増加は、そのまま、蓄電装置の生産工程の煩雑化を招きうる。

また、外装体に備えられた仕切り板を、スペーサとして機能させる場合、仕切り板の数によって外装体の内部に配置可能な蓄電装置の数が制限されるため、蓄電素子の数の変更を行う場合、原則として外装体の設計変更も必要となる。

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、備えられる蓄電素子の個数の自由度が高く、かつ、効率よく生産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と、前記バスバーの一部を覆うように前記バスバーに取り付けられた絶縁部材とを備え、前記バスバーの前記一部は、前記絶縁部材を介して、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。

この構成によれば、隣り合う蓄電素子を電気的に接続するバスバーが、これら蓄電素子間のスペーサとしての役割も有する。

つまり、複数の蓄電素子を備える蓄電装置において、隣り合う蓄電素子の電気的な接続のために必要な部材であるバスバーを配置することで、これら蓄電素子の容器間に絶縁部材が配置される。

そのため、例えば、当該蓄電装置の生産工程において、並んで配置された複数の蓄電素子それぞれの間へのスペーサの配置のみを行う工程は不要である。

また、絶縁部材は、バスバーの一部を内部に含んだ状態で隣り合う蓄電素子の容器間に配置されるため、バスバーが、絶縁部材の補強部材および放熱部材として機能する。その結果、例えば、絶縁部材の耐衝撃性および耐熱性が向上する。

このように、本態様の蓄電装置は、備えられる蓄電素子の個数の自由度が高く、かつ、効率よく生産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と前記第二端子の突設方向とが同一にされた状態で並んで配置されており、前記バスバーは、前記第一端子と接続された第一接続部と、前記第二端子と接続された第二接続部と、前記絶縁部材で覆われた前記一部を含む中間部とを一体に備える部材であり、前記中間部は、前記バスバーにおいて前記第一接続部と前記第二接続部との間に設けられたＵ字状の部分であるとしてもよい。

この構成によれば、例えば、隣り合う２つの蓄電素子の上方から（電極端子の側から）、これら蓄電素子の異極間を接続するようにバスバーを配置することで、絶縁部材が２つの蓄電素子の間に挿入される。

また、バスバーのＵ字状の部分が絶縁部材に覆われた状態で、これら蓄電素子の間に存在しているため、例えば、絶縁部材の耐衝撃性および耐熱性がより向上する。

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と前記第二端子の突設方向とが逆向きにされた状態で並んで配置されており、前記バスバーは、前記第一端子と接続された第一接続部と、前記第二端子と接続された第二接続部と、前記絶縁部材で覆われた前記一部を含む中間部とを一体に備える部材であり、前記中間部の、前記第一蓄電素子および前記第二蓄電素子の並び方向と交差する方向における両端のうちの一端に前記第一接続部が設けられ、前記両端のうちの他端に前記第二接続部が設けられているとしてもよい。

この構成によれば、例えば、２つの蓄電素子の一方は電極端子が上向きになるように配置され、他方は電極端子が下向きになるよう配置され、この状態で、これら電極端子がバスバーで接続される。

そのため、仮に、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るため、例えば、複数の蓄電素子を収容する外装体の変形が抑制される。

また、バスバーにおいて、中間部は例えば長尺状の１枚の板材で構成することができるため、例えば、絶縁部材の厚みを薄くできる。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記絶縁部材と前記バスバーとは一体成型されているとしてもよい。

この構成によれば、絶縁部材が最初からバスバーと一体の部材として扱われるため、例えば、蓄電装置の生産、および、当該生産における部品管理が効率化される。

本発明によれば、備えられる蓄電素子の個数の自由度が高く、かつ、効率よく生産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におけるバスバーおよび絶縁部材の形状および配置位置の一例を示す斜視図である。 図３に対応する側面図である。 図３に対応する上面図である。 絶縁部材のバスバーへの取り付け手法の別の一例を示す第１の図である。 絶縁部材のバスバーへの取り付け手法の別の一例を示す第２の図である。 複数の凹部を有する絶縁部材の外観を示す斜視図である。 実施の形態２におけるバスバーおよび絶縁部材の形状および配置位置の一例を示す斜視図である。 図９に対応する側面図である。 図９に対応する上面図である。 絶縁部材が取り付けられていない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。

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、直列に接続された複数の蓄電素子１０の両端の蓄電素子１０のうちの一方には、正極外部端子が接続され、他方には負極外部端子が接続される。つまり、蓄電装置１は、正極外部端子および負極外部端子を介して、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。

また、蓄電装置１は、バスバー１５０の一部を覆うようにバスバー１５０に取り付けられた絶縁部材１６０を備えている。バスバー１５０の当該一部は、絶縁部材１６０を介して、隣り合う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は、これら２つの蓄電素子１０間の電気的な接続を行うとともに、これら２つの蓄電素子１０間のスペーサとしても機能する部材である。

絶縁部材１６０が配置されたバスバー１５０の詳細およびそのバリエーションについては、図３〜図８を用いて後述する。

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、上述の正極外部端子および負極外部端子に加え、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。しかし、本実施の形態の蓄電装置１の特徴を明確に説明するために、外装体等の他の構成要素についての図示および詳細な説明は省略する。

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。本実施の形態では、正極端子２００および負極端子３００は、容器１００から同一方向に突設されている。

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。

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。

本実施の形態では、蓄電装置１は、上記構成の蓄電素子１０を例えば１２個備えており、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が配置されている。

なお、これら蓄電素子１０およびバスバー１５０の個数は例示である。蓄電装置１は、少なくとも、２つの蓄電素子１０と、これら蓄電素子１０の異極間を接続する１つのバスバー１５０であって、一部が絶縁部材１６０で覆われたバスバー１５０とを備えていればよい。

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および絶縁部材１６０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および絶縁部材１６０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に対応する側面図であり、図５は、図３に対応する上面図である。

また、図３〜図５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、および、当該バスバー１５０に対応する絶縁部材１６０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。

本実施の形態では、図３〜図５に示すように、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の電極端子の突設方向と第二蓄電素子１０ｂ電極端子の突設方向とが同一にされた状態で並んで配置されている。

より詳細には、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とが隣り合い、かつ、第一蓄電素子１０ａの正極端子２００と第二蓄電素子１０ｂの負極端子３００とが隣り合うように配置されている。また、第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとは、互いの長側面が対向するように並べられている。

バスバー１５０は、金属製の板状または棒状の導体であり、図３および図４に示すように、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とを電気的に接続する部材である。バスバー１５０には、バスバー１５０の一部を覆うように絶縁部材１６０が取り付けられている。

つまり、バスバー１５０によって、隣り合う２つの蓄電素子１０における異極間が電気的に接続されており、かつ、バスバー１５０の一部が、絶縁部材１６０を介して、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。

本実施の形態では、バスバー１５０は、両端部に接続部１５１を有し、これら接続部１５１と、絶縁部材１６０で覆われた一部を含む中間部１５５とを一体に備える部材である。

バスバー１５０の両端部の接続部１５１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。

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

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。

絶縁部材１６０は、例えば耐熱性が高い樹脂（耐熱性樹脂）によって形成された部材である。絶縁部材１６０は、蓄電装置１の組み立ての工程において、図３に示すように、バスバー１５０に取り付けられた状態で、第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとの間に挿入される。

つまり、隣り合う２つの蓄電素子１０をバスバー１５０によって電気的に接続する作業を行うことで、これら蓄電素子１０の間への絶縁部材１６０の配置（スペーサの配置）も完了する。すなわち、絶縁部材１６０が取り付けられたバスバー１５０を、蓄電素子１０間の導電部材として用いることで、蓄電装置１の生産効率を向上させることができる。

また、例えば、外装体に固定された複数の仕切り板の間に蓄電素子１０を配置する場合、つまり、固定された複数の仕切り板それぞれをスペーサとして用いる場合と比較すると、蓄電素子１０の数の増減に柔軟に対応することができる。つまり、蓄電装置１に備えられる蓄電素子１０の数の自由度が高い。

また、絶縁部材１６０は、バスバー１５０の一部を覆っており、当該一部は、絶縁部材１６０を介して、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。

このように、２つの蓄電素子１０の間のスペーサとして機能する絶縁部材１６０の内部に、金属製の部材であるバスバー１５０の一部が存在するため、例えば、絶縁部材１６０の耐衝撃性および耐熱性が向上する。

例えば、絶縁部材１６０が高温の環境下に置かれた場合であっても、バスバー１５０が放熱部材としての役割を果たすため、絶縁部材１６０が熱で溶融するような事態の発生が抑制される。

また、本実施の形態では、例えば図４に示すように、中間部１５５は、バスバー１５０において両端の接続部１５１の間に設けられたＵ字状の部分である。そのため、バスバー１５０による絶縁部材１６０に対する高い補強効果が得られる。

なお、このような形状のバスバー１５０は、例えば、金属の板材に対し、打ち抜き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、本実施の形態では、樹脂のインサート成形によって、絶縁部材１６０が、バスバー１５０の一部を覆うように形成されている。つまり、絶縁部材１６０は、バスバー１５０と一体成型されており、一組のバスバー１５０および絶縁部材１６０は１つの部品として扱われる。そのため、例えば、蓄電装置１の生産、および、当該生産における部品管理が効率化される。

なお、絶縁部材１６０は、樹脂のみで構成されている必要はなく、例えば、セラミックの粒子とエポキシ樹脂等のバインダとを混合することで得られる部材であってもよい。つまり、基材となる樹脂に無機材料を混合した素材により絶縁部材１６０を形成することで、例えば強度の向上が図られる。

絶縁部材１６０の素材の樹脂としては、上述のように例えば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。

また、絶縁部材１６０の素材の樹脂に混合される無機材料としては、例えば粒子状のセラミックが採用される。粒子状のセラミックとしては、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、および、酸化鉄等の酸化物系セラミック、ならびに、窒化ケイ素、窒化チタン、および窒化ホウ素等の窒化物系セラミックが例示される。

また、当該セラミックとしては、他にも、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリンクレー、カオリナイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂等が例示される。

また、絶縁部材１６０の素材の樹脂に混合される無機材料は、繊維状のものであってもよく、例えば、ガラス繊維、ロックウール、炭素繊維、セラミック繊維等が、絶縁部材１６０の素材の一部を構成してもよい。

なお、絶縁部材１６０のサイズおよび形状は、図３〜図５に示すサイズおよび形状に限定されない。

例えば、絶縁部材１６０の、蓄電素子１０の容器１００と当接する側面（ＸＺ平面に平行な面）の高さ方向（Ｚ軸方向）および幅方向（Ｘ軸方向）サイズは、ともに、例えば、容器１００の高さ方向および幅方向のサイズの半分程度でもよい。

また、絶縁部材１６０の側面の形状は矩形である必要はなく、矩形以外の多角形でもよく、少なくとも一部に曲線を含む形状であってもよい。

また、絶縁部材１６０のバスバー１５０への取り付けの手法は、インサート成形に限定されない。

図６は、絶縁部材１６０のバスバー１５０への取り付け手法の別の一例を示す第１の図であり、図７は、絶縁部材１６０のバスバー１５０への取り付け手法の別の一例を示す第２の図である。

例えば、図６に示すように、絶縁部材１６０の上面に開口する取付穴１６１に、バスバー１５０の中間部１５５が挿入されることで、絶縁部材１６０がバスバー１５０に取り付けられてもよい。

この場合、例えば、取付穴１６１の内面と中間部１５５との間の摩擦力によって、絶縁部材１６０をバスバー１５０に固定される。この固定の手法に特に限定はなく、例えば、取付穴１６１の内面と中間部１５５とを接着剤で接着することで、絶縁部材１６０をバスバー１５０に固定してもよい。

また、例えば、図７に示すように、絶縁部材１６０を、２枚の板材（第一絶縁部材１６０ａおよび第二絶縁部材１６０ｂ）を厚み方向に貼り合せることで構成してもよい。

具体的には、第一絶縁部材１６０ａの取付溝１６１ａと、第二絶縁部材１６０ｂの取付溝１６１ｂとに、バスバー１５０の中間部１５５が嵌るように、第一絶縁部材１６０ａと第二絶縁部材１６０ｂとを貼り合せる。これにより、絶縁部材１６０がバスバー１５０に取り付けられる。

なお、第一絶縁部材１６０ａと第二絶縁部材１６０ｂとは、例えば、接着剤によって接合される。また、例えば、第一絶縁部材１６０ａおよび第二絶縁部材１６０ｂの一方に設けられた突起が、他方に設けられた穴に係合することで、第一絶縁部材１６０ａと第二絶縁部材１６０ｂとが接合されてもよい。

また、この場合、例えば、取付溝１６１ａおよび取付溝１６１ｂの内面と中間部１５５との間の摩擦力によって絶縁部材１６０がバスバー１５０固定される。この固定の手法に特に限定はなく、例えば、取付溝１６１ａおよび取付溝１６１ｂの内面と中間部１５５とを接着剤で接着することで、絶縁部材１６０をバスバー１５０に固定してもよい。

また、絶縁部材１６０は、表面が平面である必要はなく、例えば凹部を有していてもよい。

図８は、複数の凹部１６２を有する絶縁部材１６０の外観を示す斜視図である。

図８に示すように、絶縁部材１６０は、側面に複数の凹部１６２が形成されるように、複数のリブが縦横に配置されたような形状を有していてもよい。

これにより、絶縁部材１６０に求められる所定の強度を維持しつつ、作製に必要な樹脂等の素材の量を削減することができる。また、この効果は、絶縁部材１６０の少なくとも一部を中空構造にすることでも得られる。

また、複数の細かな窪み（穴）が、絶縁部材１６０の表面に形成されていてもよい。これにより、絶縁部材１６０の表面積が増加し、その結果、絶縁部材１６０の放熱効果の向上が図られる。

（実施の形態２）
次に、図９〜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９は、実施の形態２におけるバスバー１７０および絶縁部材１８０の形状および配置位置の一例を示す斜視図である。図１０は、図９に対応する側面図であり、図１１は、図９に対応する上面図である。

なお、これらの図では、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）と、これらを接続するバスバー１７０、および、バスバー１７０に取り付けられた絶縁部材１８０が示されている。しかし、蓄電装置２が備える蓄電素子１０の数は２に限定されず、蓄電装置１と同じく２以上であればよい。

また、蓄電装置２は、複数の蓄電素子１０を収容する外装体等の、図９に図示しない他の構成要素も備えている。しかし、本実施の形態の蓄電装置２の特徴を明確に説明するために、外装体等の他の構成要素についての図示および詳細な説明は省略する。

図９〜図１１に示すように、実施の形態２における蓄電装置２は、蓄電素子１０の配置の態様に特徴を有する。

具体的には、実施の形態２における蓄電装置２では、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にされた状態で並んで配置されている。

つまり、第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとは、互いの電極端子が上下で逆向きになるように横に並べられている。

なお、３以上の蓄電素子１０が蓄電装置２に備えられる場合、電極端子の向きが上下で交互になるように、これら蓄電素子１０が並んで配置される。

例えば、図１０において、第一蓄電素子１０ａの右に配置される蓄電素子１０は、電極端子が下方を向くように配置される。

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バスバー１７０は、図９および図１０に示すように、全体としてＺ字状である。

また、蓄電装置２は、バスバー１７０の一部を覆うようにバスバー１７０に取り付けられた絶縁部材１８０を備えている。バスバー１７０の当該一部は、絶縁部材１８０を介して、隣り合う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１７０は、これら２つの蓄電素子１０間の電気的な接続を行うとともに、これら２つの蓄電素子１０間のスペーサとしても機能する部材である。

より詳細には、バスバー１７０は、両端部に接続部１７１を有し、これら接続部１７１と、絶縁部材１８０で覆われた一部を含む中間部１７５とを一体に備える部材である。

絶縁部材１８０は、実施の形態１における絶縁部材１６０と同じく、樹脂のインサート成形によってバスバー１７０に取り付けられる。

また、中間部１７５の、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂの並び方向と交差する方向における両端のうちの一端に、第一蓄電素子１０ａの負極端子３００と接続された接続部１７１が設けられ、当該両端のうちの他端に、第二蓄電素子１０ｂの正極端子２００と接続された接続部１７１が設けられている。

これら接続部１７１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。

このような形状のバスバー１７０は、例えば、金属の板材に対し、打ち抜き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、負極端子３００と接続された接続部１７１は、第一接続部の一例であり、正極端子２００と接続された接続部１７１は、第二接続部の一例である。

また、実施の形態２では、実施の形態１と同様に、バスバー１７０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１７０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。

また、絶縁部材１８０は、実施の形態１における絶縁部材１６０と同じく、例えば耐熱性樹脂によって形成された部材であり、素材として選択される樹脂および無機材料等は、実施の形態１で説明したように各種存在する。

このような構成の蓄電装置２によれば、実施の形態１における蓄電装置１と共通する効果が奏される。

すなわち、絶縁部材１８０は、蓄電装置２の組み立ての工程において、図９に示すように、バスバー１７０に取り付けられた状態で、第一蓄電素子１０ａと第二蓄電素子１０ｂとの間に挿入される。

つまり、隣り合う２つの蓄電素子１０をバスバー１７０によって電気的に接続する作業を行うことで、これら蓄電素子１０の間への絶縁部材１８０の配置（スペーサの配置）も完了する。

このように、絶縁部材１８０が取り付けられたバスバー１７０を、蓄電素子１０間の導電部材として用いることで、蓄電装置２の生産効率を向上させることができる。また、蓄電素子１０の数の増減に柔軟に対応することができる。つまり、蓄電装置２に備えられる蓄電素子１０の数の自由度が高い。

また、蓄電装置２では、簡単にいうと、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。

また、このような２者間の拘束の関係が、蓄電装置２が備える複数の蓄電素子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、各容器１００の膨らみの累積が上下方向で分散されるため、例えば、複数の蓄電素子１０を収容する外装体の変形が抑制される。

また、本実施の形態では、バスバー１７０の中間部１７５は、図９および図１０に示されるように、長尺状の１枚の板材で構成される。そのため、実施の形態１におけるＵ字状の中間部１５５（図３および図４参照）と比較すると、例えば、絶縁部材１８０の厚みを薄くできる。その結果、例えば、同一の外装体における、蓄電素子１０の収容可能数を増加させることができる。

なお、絶縁部材１８０の形状およびサイズは、実施の形態２における例示に限定されず、図９〜図１１に示す形状およびサイズと異なっていてもよい。

また、絶縁部材１８０のバスバー１７０への取り付け手法も、インサート成形に限定されず、例え、図７に示すような手法が採用されてもよい。すなわち、絶縁部材１８０を構成する複数の部材でバスバー１７０の中間部１７５を挟み込むことで、絶縁部材１８０がバスバー１７０に取り付けられてもよい。

また、絶縁部材１８０に、例えば図８に示すような凹部が形成されてもよく、絶縁部材１８０の表面に、複数の細かな窪み（穴）が形成されてもよい。

（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１および２に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、実施の形態１および２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１または２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、バスバー１５０（１７０）の形状およびサイズは、図３（図９）に図示したものに限られない。例えばバスバー１５０（１７０）の中間部１５５（１７５）は、絶縁部材１６０（１８０）に覆われた部分が２つの蓄電素子１０の間に配置されるのであれば、図３（図９）に図示した形状以外であってもよい。

例えばバスバー１５０の中間部１５５は、絶縁部材１６０に覆われる部分を有し、かつ、絶縁部材１６０の下方に突出しなければ、上下方向の長さは、図４に示す長さより長くてもよく、短くてもよい。また、中間部１５５は、絶縁部材１６０の幅方向（Ｘ軸方向）突出した部分を有していてもよい。

例えばバスバー１７０の中間部１７５は、絶縁部材１８０に覆われる部分を有し、かつ接続部１７１と接続される部分以外が絶縁部材１８０から露出しなげれば、幅方向（Ｘ軸方向）に湾曲または屈曲した部分を有していてもよい。

また、例えば、１つの蓄電装置において、バスバー１５０とバスバー１７０とが混在してもよい。つまり、電極端子が同じ向きになるように配置される蓄電素子１０群（図１参照）と、電極端子が交互に逆向きになるように配置される蓄電素子１０群（図９参照）とを、１つの蓄電装置が備えてもよい。

また、例えば実施の形態１において、バスバー１５０の一部は、絶縁部材１６０で覆われているとしたが、蓄電装置１は、絶縁部材で覆われていないバスバーを備えてもよい。

図１２は、絶縁部材１６０が取り付けられていないバスバー１５０ａの形状および配置位置の一例を示す斜視図である。

図１２に示す蓄電装置１は、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）の電極に接続されたバスバー１５０ａを備える。

バスバー１５０ａは、実施の形態１におけるバスバー１５０と同じ形状を有している。具体的には、バスバー１５０ａは、両端に設けられた接続部１５１と、両端の接続部１５１の間に設けられたＵ字状の部分である中間部１５５とを有している。

つまり、バスバー１５０ａは、中間部１５５が、第一蓄電素子１０ａの容器１００と、第二蓄電素子１０ｂの容器１００との間に配置される形状を有している。

しかし、バスバー１５０ａは、実施の形態１におけるバスバー１５０とは異なり、絶縁部材１６０が取り付けられていない。

このような態様のバスバー１５０ａは、例えば、第一蓄電素子１０ａおよび第二蓄電素子１０ｂそれぞれの容器１００のバスバー１５０ａ側の側面に、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に用いられる。

隣り合う２つの蓄電素子１０の間の電気的な接続にバスバー１５０ａを用いた場合、バスバー１５０ａの一部が２つの蓄電素子１０の間に配置されていることで、バスバー１５０ａを、これら２つの蓄電素子１０についての放熱部材としても機能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、備えられる蓄電素子の個数の自由度が高く、かつ、効率よく生産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
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、１５０ａ、１７０ バスバー
１５１、１７１ 接続部
１５１ａ、１７１ａ 貫通孔
１５５、１７５ 中間部
１６０、１８０ 絶縁部材
１６０ａ 第一絶縁部材
１６０ｂ 第二絶縁部材
１６１ 取付穴
１６１ａ 取付溝
１６１ｂ 取付溝
１６２ 凹部
２００ 正極端子
３００ 負極端子

Claims (4)

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と、
   前記バスバーの一部を覆うように前記バスバーに取り付けられた絶縁部材とを備え、
   前記バスバーの前記一部は、前記絶縁部材を介して、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
   蓄電装置。
2. 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と前記第二端子の突設方向とが同一にされた状態で並んで配置されており、
   前記バスバーは、前記第一端子と接続された第一接続部と、前記第二端子と接続された第二接続部と、前記絶縁部材で覆われた前記一部を含む中間部とを一体に備える部材であり、
   前記中間部は、前記バスバーにおいて前記第一接続部と前記第二接続部との間に設けられたＵ字状の部分である
   請求項１記載の蓄電装置。
3. 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と前記第二端子の突設方向とが逆向きにされた状態で並んで配置されており、
   前記バスバーは、前記第一端子と接続された第一接続部と、前記第二端子と接続された第二接続部と、前記絶縁部材で覆われた前記一部を含む中間部とを一体に備える部材であり、
   前記中間部の、前記第一蓄電素子および前記第二蓄電素子の並び方向と交差する方向における両端のうちの一端に前記第一接続部が設けられ、前記両端のうちの他端に前記第二接続部が設けられている
   請求項１記載の蓄電装置。
4. 前記絶縁部材と前記バスバーとは一体成型されている
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電装置。

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