JP6345101B2

JP6345101B2 - 蓄電モジュール

Info

Publication number: JP6345101B2
Application number: JP2014254876A
Authority: JP
Inventors: 青木　定之; 定之青木
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2018-06-20
Anticipated expiration: 2034-12-17
Also published as: JP2016115601A

Description

本発明は、蓄電モジュールに関する。

電動車両などに搭載される蓄電モジュールは、複数の蓄電素子を有し、隣接する蓄電素子の一方の正極側と他方の負極側とがバスバーによって電気的に直列に接続されている。特許文献１に記載された蓄電モジュールでは、電圧検出用端子が、バスバーに重ねて配置され、ナットが電極端子に螺合されることで、蓄電素子に取り付けられている。

特開２０１１−６７０１２号公報

複数の電圧検出用端子をねじ締めによりバスバーに接続する場合、蓄電モジュールの組立作業における配線工程の作業に手間がかかるという問題があった。

請求項１に記載の蓄電モジュールは、複数の蓄電素子がバスバーによって電気的に接続された蓄電モジュールであって、バスバーに設けられた接続端子と蓄電素子の電圧を検出する電圧検出線の電圧検出用端子とを電気的に接続する部材であって、接続端子と電圧検出用端子とが互いに近づくように挿通され、挿通された接続端子および電圧検出用端子のそれぞれを個別に、弾性力により挟持する挟持部を有する中継部材と、電圧検出用端子が接続端子から離れるように移動することを規制する規制部とを備える。

本発明によれば、組立作業を容易に行うことができる。

蓄電モジュールの外観斜視図。蓄電モジュールの分解斜視図。二次電池の斜視図。バスバーの斜視図。バスバーカバーの蓋部材が開かれた状態の蓄電モジュールの平面図。バスバーの接続端子および電圧検出用端子が中継部材に挿通された状態を示す図。（ａ）は図６のＶＩＩａ−ＶＩＩａ線断面模式図、（ｂ）は図６のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線断面模式図。バスバーの組付け手順を説明する図。バスバーの組付け手順を説明する図。変形例１に係る蓄電モジュールにおけるバスバーの接続端子および電圧検出用端子、中継部材の構成を説明する図。変形例２に係る蓄電モジュールにおけるバスバーの接続端子および電圧検出用端子を中継部材に挿通させる様子を説明する図。変形例３に係る蓄電モジュールにおけるバスバーの接続端子および電圧検出用端子が中継部材に挿通された状態を示す図。

以下、本発明をハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュールであって、蓄電素子として角形リチウムイオン二次電池（以下、二次電池と記す）を複数備えた蓄電モジュールに適用した実施の形態について説明する。

図１は蓄電モジュール１００の外観斜視図であり、図２は蓄電モジュール１００の分解斜視図である。蓄電モジュール１００は、複数の二次電池１０１がバスバー１２０によって電気的に接続されている。

図２に示すように、蓄電モジュール１００は、セルブロック１０と、複数の電圧検出線１３０と、一対のバスバーカバー４とを備えている。セルブロック１０は、複数の二次電池１０１がセルホルダ（不図示）を介して二次電池１０１の厚さ方向（蓄電モジュール１００の長手方向）に積層配列され、セル保持機構により保持されている。各二次電池１０１は、扁平な直方体形状（角形状）であって、一対の幅広側板１０９ｗを有している（図３参照）。

セルブロック１０を構成する複数の二次電池１０１は、隣り合う二次電池１０１の互いの幅広側板１０９ｗ同士が対向するように配置されている。隣接する二次電池１０１同士は、電池蓋１０８に設けられた正極端子１０４および負極端子１０５の位置が逆転するように、向きが反転して配置されている。なお、以下では、説明の便宜上、二次電池１０１の電池蓋１０８側が蓄電モジュール１００の上部、二次電池１０１の底面側が蓄電モジュール１００の下部として説明する。

図１および図２に示すように、セル保持機構は、一対のエンドプレート６と、一対のサイドフレーム８とを備えている。一対のエンドプレート６は、二次電池１０１の配列方向、すなわちセルブロック１０の長手方向におけるセルブロック１０の両端側に配置され、セルブロック１０を挟持する。一対のサイドフレーム８は、セルブロック１０の幅方向両側に配置され、エンドプレート６にねじ締結される。複数の二次電池１０１およびセルホルダは、一対のエンドプレート６により挟持された状態で、一対のサイドフレーム８が一対のエンドプレート６に締結されることによって固縛される。

セルブロック１０を構成する二次電池１０１について説明する。複数の二次電池１０１は、いずれも同様の構造である。図３は、二次電池１０１の斜視図である。図３に示すように、二次電池１０１は、電池缶１０９と電池蓋１０８とからなる角形の電池容器を備えている。電池缶１０９および電池蓋１０８の材料は、たとえばアルミニウムやアルミニウム合金である。電池缶１０９は、一端に開口部を有する矩形箱状とされる。電池蓋１０８は、矩形平板状であって、電池缶１０９の開口部を塞ぐようにレーザ溶接されている。つまり、電池蓋１０８は、電池缶１０９を封止している。

電池蓋１０８と電池缶１０９とからなる角形の電池容器は、中空の直方体形状とされている。電池容器は、電池容器を構成する側面のうちで最も面積の大きい面（幅広面）を有する一対の幅広側板１０９ｗ同士が対向し、電池容器を構成する側面のうちで最も面積の小さい面を有する一対の幅狭側板１０９ｎ同士が対向し、電池蓋１０８と電池缶１０９の底板１０９ｂとが対向している。

電池蓋１０８の幅方向両端部には、正極端子１０４および負極端子１０５が設けられている。正極端子１０４および負極端子１０５は、それぞれ略直方体形状で、上面がバスバー１２０に接する面であって、電池蓋１０８に対して平行かつ平坦な面として形成されている。電池容器の内部には、充放電要素（不図示）が絶縁ケース（不図示）に覆われた状態で収納されている。図示しない充放電要素の正極電極は正極端子１０４に接続され、充放電要素の負極電極は負極端子１０５に接続されている。このため、正極端子１０４および負極端子１０５を介して外部機器に電力が供給され、あるいは、正極端子１０４および負極端子１０５を介して外部発電電力が充放電要素に供給されて充電される。

電池蓋１０８には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔が穿設されている。注液孔は、電解液の注入後に注液栓１０８ａによって封止される。

電池蓋１０８における正極端子１０４と負極端子１０５との間には、ガス排出弁１０８ｂが設けられている。ガス排出弁１０８ｂは、二次電池１０１が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、容器内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。

図２に示すバスバー１２０は、蓄電モジュール１００の長手方向に隣接する二次電池１０１同士の正極端子１０４と負極端子１０５にレーザ溶接される。隣接する二次電池１０１同士は、バスバー１２０によって電気的に直列に接続される。

図４（ａ）は、バスバー１２０の斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）とは別の方向からバスバー１２０を見た斜視図である。バスバー１２０は、たとえば銅やアルミ等の金属材料からなる矩形平板状の部材をプレス加工等によって成形することによって製造される。バスバー１２０の長手方向の中央部には、Ｕ字状に湾曲した湾曲部１２２が設けられ、一端と他端に矩形平板状の接続部１２３が設けられている。なお、二次電池１０１の正極端子１０４の材料がアルミニウムであり、負極端子１０５の材料が銅である場合、バスバー１２０は、正極端子１０４に溶接される接続部１２３をアルミニウムで構成し、負極端子１０５に溶接される接続部１２３を銅で構成した、Ａｌ−Ｃｕクラッド材とすることが好ましい。

二次電池１０１の負極端子１０５に接続される接続部１２３には、電圧検出線１３０に電気的に接続される接続端子１２１が設けられている。本実施の形態では、接続端子１２１の材料を電圧検出線１３０の電圧検出用端子１３１の材料と同じ材料にするために、バスバー１２０の負極側の接続部１２３に接続端子１２１が設けられている。

接続端子１２１は、平板状の接続部１２３から垂直に立ち上がる基部１２５と、基部１２５の上端から接続部１２３に対して平行に延在する平板状の挿通部１２６とが設けられている。挿通部１２６の先端部１２６ａは、先端部１２６ａの先端に近づくにしたがって厚みが徐々に薄くなるテーパ状とされている。

図５は、バスバーカバー４の蓋部材４３ａ，４３ｂが開かれた状態の蓄電モジュール１００の平面図である。一対のバスバーカバー４は、セルブロック１０の上方におけるセルブロック１０の幅方向両側に配置され、二次電池１０１の配列方向に延在している。バスバーカバー４は、絶縁性を有する合成樹脂によって形成されている。

バスバーカバー４には、バスバー１２０が配置されるバスバー収容部４１と、電圧検出線１３０が配置される電線収容部４２とが設けられている。バスバー収容部４１および電線収容部４２は、それぞれ底板４５と底板４５から垂直に立ち上がる壁部材によって区画され、上面が開口されている（図２参照）。バスバー収容部４１および電線収容部４２の上面開口は、蓋部材４３ａ，４３ｂによって覆われる（図１参照）。

蓋部材４３ａは、バスバー収容部４１の上面開口を覆うものであり、蓄電モジュール１００の幅方向端部側に設けられたヒンジを回動支点として開閉可能とされている。蓋部材４３ｂは、電線収容部４２の上面開口を覆うものであり、蓄電モジュール１００の幅方向中央部に設けられたヒンジを回動支点として開閉可能とされている。

バスバー収容部４１の底板４５には、二次電池１０１の電池蓋１０８から上方に突設される正極端子１０４および負極端子１０５が挿入される開口部４ｈ（図８参照）が形成されている。

図５に示すように、バスバーカバー４のバスバー収容部４１は、二次電池１０１の配列方向に隣接して互いに接続される一組の正極端子１０４および負極端子１０５の周囲を絶縁壁で区画し、二次電池１０１の配列方向に隣接するバスバー１２０同士を隔離して絶縁している。隣接する一のバスバー１２０と他のバスバー１２０との間にバスバーカバー４の絶縁壁が配設されることで、絶縁沿面距離が確保される。

電線収容部４２には、二次電池１０１の電圧を検出する電圧検出線１３０が複数配置されている。電圧検出線１３０は、電圧検出用端子１３１と、不図示のコントローラにおける電圧検出回路に接続されるコネクタ１３９（図１、図２参照）と、コネクタ１３９と電圧検出用端子１３１とを接続する電線１３７とを備えている。

電線収容部４２の底板４５には、電圧検出線１３０を所定の位置で保持するために、複数の規制部１５０および電線保持部４６が設けられている。複数の電線保持部４６は、蓋部材４３ｂのヒンジが設けられる側板４８に沿って、等間隔で配設されている。電線保持部４６は１本あるいは複数本の電線１３７を保持している。規制部１５０は、電圧検出線１３０ごとに設けられている。規制部１５０については、後述する。

電圧検出線１３０が接続されるコントローラは、電圧検出回路によって検出された各二次電池１０１の電圧に基づいて、各二次電池１０１の残量や充放電状態などを検出する。電線１３７は、導電性を有する芯線と、芯線を被覆した絶縁被覆とを有する周知の被覆電線である。電線１３７は、一端において、絶縁被覆が剥離されて芯線が露出しており、電圧検出用端子１３１が固着されている。電圧検出用端子１３１は、中継部材１４０を介してバスバー１２０の接続端子１２１に電気的に接続される。

図６は、バスバー１２０の接続端子１２１および電圧検出用端子１３１が中継部材１４０に挿通された状態を示す図である。図６（ａ）は接続端子１２１および中継部材１４０、電圧検出用端子１３１を上方から見た平面模式図であり、図６（ｂ）は側方から見た側面模式図である。なお、図６（ｂ）では、中継部材１４０を中心軸Ｘで切断した断面を模式的に示している。図７（ａ）は、図６（ｂ）のＶＩＩａ−ＶＩＩａ線で切断した断面模式図であり、図７（ｂ）は図６（ｂ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線で切断した断面模式図である。

電圧検出用端子１３１は、たとえば銅やアルミニウムなどの導電性を有する金属材料からなる。電圧検出用端子１３１は、基端側に電線に固着される一対の加締め片１３２が設けられ、先端側に中継部材１４０に挿通される挿通部１３６が設けられている。加締め片１３２と挿通部１３６との間には、一対の圧着片１３３が設けられている。

一対の加締め片１３２は、加締め前の状態では上方に突出され、電線１３７の一端の絶縁被膜で被覆された被覆部の両側に配置される。上方に突出する一対の加締め片１３２を、一対の加締め片１３２同士が近づくように屈曲させることで、一対の加締め片１３２が電線１３７の被覆部に加締め固着される。一対の圧着片１３３は、加締め前の状態では上方に突出され、電線１３７の一端において露出した芯線の両側に配置される。上方に突出する一対の圧着片１３３を、一対の圧着片１３３同士が近づくように屈曲させることで、一対の圧着片１３３が電線１３７の芯線に圧着され、電圧検出用端子１３１が電線１３７に電気的に接続される。

挿通部１３６は、電池蓋１０８に対して平行に、電池蓋１０８に沿って延在する平板状部材である。挿通部１３６の先端部１３６ａは、先端部１３６ａの先端に近づくにしたがって厚みが徐々に薄くなるテーパ状とされている。

図６（ａ）、図６（ｂ）および図７（ｂ）に示すように、中継部材１４０は、矩形筒状に形成されており、その中心軸Ｘが電池蓋１０８に対して平行となるように、電池蓋１０８に沿って延在している。中継部材１４０は、たとえば、バスバー１２０または電圧検出用端子１３１と同じ金属材料、あるいは鉄、ステンレス鋼等、導電性を有する金属材料によって構成されている。

中継部材１４０は、周方向に連続する矩形環状に設けられた本体部１４１と、本体部１４１から内側に向かって突設され、接続端子１２１および電圧検出用端子１３１を挟持する挟持部とを有している。挟持部は、接続端子１２１を挟持する一対の第１弾性変形部１４２ａと、電圧検出用端子１３１を挟持する一対の第２弾性変形部１４２ｂとを有している。なお、一対の第１弾性変形部１４２ａと、一対の第２弾性変形部１４２ｂとは同様の構成であり、両者を総称して一対の弾性変形部１４２とも記す。

一対の弾性変形部１４２のうちの一方（上側の弾性変形部１４２）は、中心軸Ｘ方向の両端が本体部１４１の上面板に支持され、中心軸Ｘ方向の中央部が湾曲して本体部１４１の内側、すなわち中心軸Ｘ側（図示下方）に向かって突出したアーチ状に形成されている。同様に、一対の弾性変形部１４２のうちの他方（下側の弾性変形部１４２）は、中心軸Ｘ方向の両端が本体部１４１の下面板に支持され、中心軸Ｘ方向の中央部が湾曲して本体部１４１の内側、すなわち中心軸Ｘ側（図示上方）に向かって突出したアーチ状に形成されている。

一対の第１弾性変形部１４２ａ間に接続端子１２１の挿通部１２６が配置されるとともに一対の第２弾性変形部１４２ｂ間に電圧検出用端子１３１の挿通部１３６が配置される。このとき、平板状の挿通部１２６および平板状の挿通部１３６は、それぞれ中心軸Ｘを含む電池蓋１０８に平行な仮想平面上に位置している。

バスバー１２０の接続端子１２１における平板状の挿通部１２６、および、電圧検出用端子１３１における平板状の挿通部１３６は、挿通部１２６の厚さｔ１と、挿通部１３６の厚さｔ２とが同一となるように形成されている（ｔ１＝ｔ２）。

接続端子１２１および電圧検出用端子１３１は、接続端子１２１の挿通部１２６と電圧検出用端子１３１の挿通部１３６とが互いに近づくように、中継部材１４０内の仮想軸である中心軸Ｘに沿って中継部材１４０に挿通される。つまり、接続端子１２１は、中継部材１４０の図示左側の開口から図示右側に向かって挿通され、電圧検出用端子１３１の挿通部１３６は、図示右側の開口から図示左側に向かって挿通される。

接続端子１２１と電圧検出用端子１３１を中継部材１４０に挿通させる前の状態では、中継部材１４０の内側に突出する一対の弾性変形部１４２の間の上下方向の寸法（間隙の寸法）は、接続端子１２１と電圧検出用端子１３１の厚さｔ１，ｔ２よりも狭い。

このため、接続端子１２１を一対の第１弾性変形部１４２ａの間に挿通させると、一対の第１弾性変形部１４２ａが内側から外側に、すなわち第１弾性変形部１４２ａがその突出方向とは反対側に弾性変形し、変形量に応じて発生する弾性力によって、接続端子１２１を上下両側から挟持している。同様に、電圧検出用端子１３１を一対の第２弾性変形部１４２ｂの間に挿通させると、一対の第２弾性変形部１４２ｂが内側から外側に、すなわち第２弾性変形部１４２ｂがその突出方向とは反対側に弾性変形し、変形量に応じて発生する弾性力によって、電圧検出用端子１３１を上下両側から挟持している。

本実施の形態では、このような構成により、接続端子１２１および電圧検出用端子１３１をそれぞれ個別に３．５Ｎ／ｍｍ^２以上の力で両側から押圧している。これにより、接続端子１２１と電圧検出用端子１３１との間の接触抵抗を十分に小さくすることができる。

中継部材１４０の内周面のうち、少なくとも接続端子１２１および電圧検出用端子１３１と接する面には、中継部材１４０よりも弾性率が低いメッキ層Ｐが設けられている。メッキ層Ｐとして、たとえば、Ｓｎメッキ、Ａｇメッキ、Ａｕメッキ等を用いることができる。中継部材１４０は、メッキ層Ｐを介して接続端子１２１および電圧検出用端子１３１のそれぞれに接する。

電圧検出用端子１３１は、中心軸Ｘに沿って中継部材１４０に挿通され、弾性力により挟持されている構成であるため、車両に振動や衝撃が作用した場合に、中心軸Ｘに沿う方向に電圧検出用端子１３１が移動し、中継部材１４０から脱落してしまうおそれがある。本実施の形態では、中継部材１４０から電圧検出用端子１３１が脱落することを防止するために、規制部１５０を設けている。

図６および図７（ａ）に示すように、規制部１５０は、電線１３７を挟むように電線１３７の両側面に配置される第１壁部１５０ａおよび第２壁部１５０ｂを有している。第１壁部１５０ａおよび第２壁部１５０ｂは、それぞれ電線１３７に接する面と、加締め片１３２の後端に接して、電圧検出用端子１３１が接続端子１２１から離れるように移動することを規制する第１規制面１５１ａおよび第２規制面１５１ｂとを有している。

図７（ａ）に示すように、第１壁部１５０ａと第２壁部１５０ｂとの間の間隔Ａは、加締め片１３２の外径寸法（幅寸法）Ｄよりも小さく設定されている。このため、加締め片１３２の後端の一部が第１壁部１５０ａの第１規制面１５１ａと第２壁部１５０ｂの第２規制面１５１ｂと係合可能とされている。

なお、図５に示すように、本実施の形態では、第１壁部１５０ａの電線１３７に沿う長さを、第２壁部１５０ｂの電線１３７に沿う長さに比べて長く設定して、電線１３７の側面を保持する構成とした。これにより、各電線１３７が、電圧検出用端子１３１から側板４８に向かって延在し、側板４８の近傍で屈曲して側板４８に沿って図示右方向に延在するように、各電圧検出線１３０を整然と配置させることができる。

蓄電モジュール１００の組立作業における電圧検出線１３０の配線工程について、説明する。
−準備工程−
セルブロック組立品、ならびに電圧検出線１３０を準備する。セルブロック組立品は、複数の二次電池１０１を備えたセルブロック１０がセル保持機構によって固縛されてなる組立品である。電圧検出線１３０には、電圧検出用端子１３１が予め固着されている。

−端子挿通工程−
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、バスバー１２０の接続端子１２１の挿通部１２６および電圧検出用端子１３１の挿通部１３６のそれぞれを中継部材１４０に挿通して仮組みする。以下、仮組してなる組立品をバスバー組立品と記す。

−バスバー組立品の配置工程−
図８に示すように、バスバー組立品を、バスバーカバー４の上方から下方に降ろし、図９に示すように、バスバーカバー４の所定位置に配置する。バスバー１２０はバスバー収容部４１に配置され、電線１３７の端部は第１壁部１５０ａと第２壁部１５０ｂとの間に配置される。電圧検出用端子１３１の基端は、規制部１５０を構成する第１壁部１５０ａの第１規制面１５１ａおよび規制部１５０を構成する第２壁部１５０ｂの第２規制面１５１ｂのそれぞれに当接するように配置される。なお、電圧検出用端子１３１の基端と、規制部１５０との間にはわずかな隙間が形成されていてもよい。

−バスバーカバーの取付工程−
バスバーカバー４を、セルブロック１０の上方から下方に降ろし、セルブロック１０上の所定位置に配置する。バスバーカバー４に設けられた係合爪（不図示）がセルホルダに設けられた係合部（不図示）に係合されることで、バスバーカバー４がセルホルダに固着される。正極端子１０４および負極端子１０５は、バスバーカバー４の開口部４ｈに配置され、正極端子１０４の上面および負極端子１０５の上面がバスバー１２０の接続部１２３に当接する。

−バスバーと電極端子の接続工程−
図示しない押圧治具をバスバー１２０に設けられる一対の接続部１２３のそれぞれの上面に当て、下方に押圧した状態で、バスバー１２０を正極端子１０４および負極端子１０５にレーザ溶接する。蓋部材４３ａ，４３ｂを閉じて、固定し、蓄電モジュール１００が完成する。

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）蓄電モジュール１００は、バスバー１２０の接続端子１２１と電圧検出用端子１３１とが互いに近づくように挿通され、挿通された接続端子１２１および電圧検出用端子１３１のそれぞれを個別に、弾性力により挟持する挟持部（弾性変形部１４２）を有する中継部材１４０と、電圧検出用端子１３１が接続端子１２１から離れるように移動することを規制する規制部１５０とを備えるようにした。
組立作業の際、接続端子１２１と電圧検出用端子１３１をそれぞれ中継部材１４０に挿通し、所定の位置に配置することで配線工程が完了するため、蓄電モジュール１００の組立作業を容易に行うことができる。その結果、製品の製造コストを低減することができる。
さらに、蓄電モジュール１００が搭載される車体に振動や衝撃等の外的要因が作用した場合であっても、規制部１５０により電圧検出用端子１３１が接続端子１２１から離れるように移動することが規制されるので、電圧検出用端子１３１が中継部材１４０から脱落し、電気的な接続が切断されることが防止される。なお、バスバー１２０は、二次電池１０１の電極端子に溶接されているので、中継部材１４０から脱落することはない。つまり、本実施の形態によれば、バスバー１２０の接続端子１２１と電圧検出用端子１３１との結束力を高め、電気的接続の信頼性を向上できる。

（２）電圧検出用端子１３１は、電線１３７の一端の絶縁被膜で被覆された部分に固着される一対の加締め片１３２を有し、一対の加締め片１３２の基端が規制部１５０に接することで、電圧検出用端子１３１が接続端子１２１から離れるように移動することが規制されるようにした。
これにより、電圧検出用端子１３１の移動を規制する、すなわち抜け止めを防止する部材を、中継部材１４０や電圧検出用端子１３１に個別に設ける必要がないので、中継部材１４０や電圧検出用端子１３１が大型化することを防止できる。

（３）中継部材１４０は、仮想軸である中心軸Ｘに沿って延在する筒状の本体部１４１を有している。挟持部は、接続端子１２１を挟持する一対の第１弾性変形部１４２ａと、電圧検出用端子１３１を挟持する一対の第２弾性変形部１４２ｂとを有している。接続端子１２１および電圧検出用端子１３１は、中継部材１４０内に位置する仮想軸（中心軸Ｘ）に沿って挿通される。一対の第１弾性変形部１４２ａおよび一対の第２弾性変形部１４２ｂは、それぞれ本体部１４１から中心軸Ｘに向かって突出し、接続端子１２１および電圧検出用端子１３１が挿通された状態における第１弾性変形部１４２ａおよび第２弾性変形部１４２ｂの変形量に応じて、中心軸Ｘに向かって発生する弾性力によってバスバー１２０の接続端子１２１および電圧検出用端子１３１を挟持している。
接続端子１２１および電圧検出用端子１３１のそれぞれにおいて、一方の面に弾性変形部を押し当て、反対側の面を本体部１４１の内周面に直接押し付ける構成とする場合に比べて、個々の弾性変形部（第１弾性変形部１４２ａおよび第２弾性変形部１４２ｂ）の変形量を小さくできるとともに、弾性力を小さくできる。その結果、中継部材１４０の小型、軽量化を図ることができる。

（４）接続端子１２１の平板状の挿通部１２６および電圧検出用端子１３１の平板状の挿通部１３６は、それぞれの厚さが同一となるように形成されている（ｔ１＝ｔ２）。挿通部１２６および挿通部１３６は、それぞれ中心軸Ｘを含む仮想平面上に配置される。これにより、一対の第１弾性変形部１４２ａと、一対の第２弾性変形部１４２ｂの構成を同一とすることができる。接続端子１２１および電圧検出用端子１３１のそれぞれを中継部材１４０の一対の開口のうち、いずれの開口からでも挿通させることができ、中継部材１４０に保持させることができるので、組立作業性の向上を図ることができる。

（５）中継部材１４０の内面に、中継部材１４０よりも弾性率が低いメッキ層Ｐが設けられ、中継部材１４０はメッキ層Ｐを介して接続端子１２１および電圧検出用端子１３１のそれぞれに接している。
これにより、メッキ層Ｐがクッション層の役割を果たし、中継部材１４０や接続端子１２１、電圧検出用端子１３１の損傷を抑制することができる。
さらに、接続端子１２１および電圧検出用端子１３１がメッキ層Ｐに向けて押圧されると、メッキ層Ｐが塑性変形し、メッキ層Ｐと接続端子１２１および電圧検出用端子１３１との接触面積が増加する。したがって、メッキ層Ｐと接続端子１２１および電圧検出用端子１３１との接触抵抗が低減され、メッキ層Ｐおよび中継部材１４０を介して接続端子１２１と電圧検出用端子１３１とを導通させる導通パスの電気抵抗をより低下させることができる。

（６）接続端子１２１の先端部１２６ａは、先端部１２６ａの先端に近づくにしたがって厚みが徐々に薄くなるテーパ状とされている。
これにより、接続端子１２１を中継部材１４０へ容易に挿通させることができるとともに、中継部材１４０の内側表面に形成されるメッキ層Ｐの損傷が防止される。
同様に、電圧検出用端子１３１の先端部１３６ａは、先端部１３６ａの先端に近づくにしたがって厚みが徐々に薄くなるテーパ状とされている。
これにより、電圧検出用端子１３１を中継部材１４０へ容易に挿通させることができるとともに、中継部材１４０の内側表面に形成されるメッキ層Ｐの損傷が防止される。

（７）二次電池１０１は、バスバー１２０が溶接される電極端子（正極端子１０４、負極端子１０５）が設けられた電池蓋１０８を有し、中継部材１４０は、電池蓋１０８に沿って配置される。
これにより、蓄電モジュール１００の高さ寸法を抑え、蓄電モジュール１００のコンパクト化を図ることができる。

（８）一対の第１弾性変形部１４２ａおよび一対の第２弾性変形部１４２ｂは、それぞれ中心軸Ｘ方向の両端が本体部１４１に支持され、中心軸Ｘ方向の中央部が湾曲して本体部１４１の内側に突出している。このように、一対の第１弾性変形部１４２ａおよび一対の第２弾性変形部１４２ｂのそれぞれの両端を本体部１４１に支持（両持ち支持）させる構成としたので、たとえば、片持ち支持される弾性変形部に比べて、接続端子１２１と電圧検出用端子１３１のそれぞれを個別に保持する力をより大きくすることができるとともに、安定して保持することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。

（変形例１）
上述した実施の形態では、バスバー１２０の接続端子１２１の挿通部１２６および電圧検出用端子１３１の挿通部１３６を、それぞれ中継部材１４０の中心軸Ｘを含む仮想平面上に配置するようにした例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

図１０は変形例１に係る蓄電モジュールにおけるバスバーの接続端子１２１および電圧検出用端子１３１、中継部材２４０の構成を説明する図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、図６（ａ）および図６（ｂ）と同様の図であり、変形例に係る蓄電モジュール１００におけるバスバー１２０の接続端子１２１および電圧検出用端子１３１が中継部材２４０に挿通された状態を示す図である。バスバー１２０の接続端子１２１および電圧検出用端子１３１の構成は、上述した実施の形態と同じである。これに対して、中継部材２４０の形状および中継部材２４０内での接続端子１２１および電圧検出用端子１３１の配置は、上述した実施の形態と異なっている。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、本変形例では、接続端子１２１の挿通部１２６と電圧検出用端子１３１の挿通部１３６とが、接続端子１２１および電圧検出用端子１３１の厚さ方向に間隔をあけて重ねるように配置されている。

中継部材２４０は、矩形筒状に形成されており、その中心軸Ｘが電池蓋１０８に対して平行となるように、電池蓋１０８に沿って延在している。中継部材２４０は、周方向に連続する矩形環状に設けられた本体部２４１と、本体部２４１から内側に向かって突設され、接続端子１２１および電圧検出用端子１３１を挟持する挟持部とを有している。挟持部は、接続端子１２１を挟持する一対の第１弾性変形部２４２ａと、電圧検出用端子１３１を挟持する一対の第２弾性変形部２４２ｂとを有している。

図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の中継部材２４０における挟持部（弾性変形部）の構成を模式的に示す図であり、第１弾性変形部２４２ａについては実線で、第２弾性変形部２４２ｂについては二点鎖線で示している。上述した実施の形態では、両持ち梁式の第１弾性変形部１４２ａおよび第２弾性変形部１４２ｂが設けられていたのに対し、本変形例では、図１０（ｃ）に示すように、片持ち梁式の第１弾性変形部２４２ａおよび第２弾性変形部２４２ｂが設けられている。

一対の第１弾性変形部２４２ａのうちの一方は、一端が本体部２４１の上面板に支持され、他端が本体部２４１の内側に向けて突出し、先端部が突出方向と反対側に屈曲されている。一対の第１弾性変形部２４２ａのうちの他方は、一端が本体部２４１の側面板に支持され、他端が上記一方の第１弾性変形部２４２ａに向けて突出し、先端部が突出方向とは反対側に屈曲されている。なお、先端部が突出方向とは反対側に屈曲されているので、接続端子１２１の挿通作業性が向上するとともに、接続端子１２１を挿通する際に第１弾性変形部２４２ａに塗布されたメッキ層が剥離、損傷することが防止される。

一対の第２弾性変形部２４２ｂのうちの一方は、一端が本体部２４１の下面板に支持され、他端が本体部２４１の内側に向けて突出し、先端部が突出方向と反対側に屈曲されている。一対の第２弾性変形部２４２ｂのうちの他方は、一端が本体部２４１の側面板に支持され、他端が上記一方の第２弾性変形部２４２ｂに向けて突出し、先端部が突出方向とは反対側に屈曲されている。なお、先端部が突出方向とは反対側に屈曲されているので、電圧検出用端子１３１の挿通作業性が向上するとともに、電圧検出用端子１３１を挿通する際に第２弾性変形部２４２ｂに塗布されたメッキ層が剥離、損傷することが防止される。

接続端子１２１の挿通部１２６は、中継部材２４０の上側で一対の第１弾性変形部２４２ａにより挟持され、電圧検出用端子１３１の挿通部１３６は、中継部材２４０の下側で一対の第２弾性変形部２４２ｂにより挟持される。

本変形例によれば、上述の実施形態と同様の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
（９）本変形例では、バスバー１２０の接続端子１２１および電圧検出用端子１３１を、間隔をあけて重ねるように配置させた状態で、第１弾性変形部２４２ａおよび第２弾性変形部２４２ｂによる弾性力により、個別に挟持する構成とした。これにより、中継部材１４０の中心軸Ｘ方向の長さを短縮できる。なお、上述の実施の形態では、中心軸Ｘ上に、接続端子１２１と電圧検出用端子１３１を並べて配置する構成としたので、中継部材１４０の中心軸Ｘと直交する方向の長さ、すなわち高さ寸法を短縮できる。

（変形例２）
一対の弾性変形部１４２によって接続端子１２１あるいは電圧検出用端子１３１を挟持する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図１１は、変形例２に係る蓄電モジュールにおけるバスバーの接続端子１２１および電圧検出用端子１３１を中継部材３４０に挿通させる様子を説明する図であり、図１１（ａ）は上方から見た平面模式図であり、図１１（ｂ）は側方から見た断面模式図である。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、一方の面を弾性変形部３４２ａ，３４２ｂで押し当て、反対側の面を本体部３４１に押し付けて挟持するようにしてもよい。

本変形例では、本体部３４１が扁平矩形筒状に形成され、本体部３４１の下面板に沿う仮想軸Ｘ３を含む仮想平面上に接続端子１２１および電圧検出用端子１３１が配置されている。本体部３４１は、幅方向中央部に仕切板３４１ａが設けられ、接続端子１２１を収容する空間と、電圧検出用端子１３１を収容する空間とを画成している。接続端子１２１と電圧検出用端子１３１は、水平方向に配列される。

（変形例３）
上述した実施の形態では、一直線上（図６に示す中心軸Ｘ上）に沿って、挿通部１２６および挿通部１３６が挿入される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図１２（ａ）に示すように、平面視でＬ字状の中継部材４４０を採用してもよい。この場合、中継部材４４０がバスバー１２０の接続端子１２１から脱落することを防止するために、中継部材４４０に当接する当接部４４７をバスバーカバー４の底板４５に立設させておくことが好ましい。

図１２（ｂ）に示すように、接続端子１２１および電圧検出用端子１３１を同じ方向から中継部材５４０に挿通させてもよい。この場合、中継部材５４０が、接続端子１２１および電圧検出用端子１３１から脱落することを防止するために、中継部材５４０に当接する当接部５４７をバスバーカバー４の底板４５に立設させておくことが好ましい。

（変形例４）
上述した実施の形態では、隣り合う二次電池１０１の正極端子１０４および負極端子１０５に対してバスバー１２０の接続部１２３をレーザ溶接することで、隣り合う二次電池１０１同士を電気的に接続する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、レーザ溶接に代えて、電子ビーム溶接によりバスバー１２０を正極端子１０４および負極端子１０５に接続してもよい。

レーザ溶接に代えて、ねじ締結により、バスバー１２０を正極端子１０４および負極端子１０５に接続してもよい。この場合、正極端子１０４および負極端子１０５のそれぞれにねじ溝が形成された円柱部を設けるとともにバスバー１２０に円形開口部を設ける。円柱部を円形開口部に挿通させ、バスバー１２０を正極端子１０４および負極端子１０５の接続部に重ねた後、ナットで締結する。

（変形例５）
上述した実施の形態では、中継部材１４０が矩形筒状に形成されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、中継部材１４０を円形筒状に形成してもよい。バスバー１２０の接続端子１２１および電圧検出用端子１３１をそれぞれ個別に挟持できる挟持部を備える、種々の中継部材を採用することができる。

（変形例６）
上述した実施の形態では、バスバー１２０の接続端子１２１および電圧検出用端子１３１は、それぞれの厚さが同一となるように形成された例について説明したが、本発明はこれに限定されない。バスバー１２０の接続端子１２１の厚さｔ１と、電圧検出用端子１３１の厚さｔ２とが異なるようにしてもよい（ｔ１≠ｔ２）。

（変形例７）
接続端子１２１や電圧検出用端子１３１が、メッキ層Ｐとの当接によって中心軸Ｘ方向と交差する方向に弾性変形することが可能な可撓性を有するように、たとえば材質や厚さを設定することが好ましい。この場合、中継部材１４０の内周面を挿入案内面として、接続端子１２１や電圧検出用端子１３１の先端を内周面に沿わせて中継部材１４０内に挿入する際、電圧検出用端子１３１がメッキ層Ｐに食い込んでメッキ層Ｐが損傷することを防止できる。

（変形例８）
上述した実施の形態では、中継部材１４０の内周面にメッキ層Ｐを設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。メッキ層Ｐを省略してもよい。

（変形例９）
上述した実施の形態では、中継部材１４０の中心軸Ｘ方向が、電池蓋１０８と平行に配置される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、中継部材１４０の中心軸Ｘ方向が電池蓋１０８に対して直交するように中継部材１４０を配置してもよい。この場合、接続端子１２１を上方に向けて屈曲させ、電池蓋１０８に対して垂直となるように挿通部１２６を形成し、電圧検出用端子１３１を下方に屈曲させ、電池蓋１０８に対して垂直となるように挿通部１３６を形成する。

（変形例１０）
上述した実施の形態では、接続端子１２１の挿通部１２６および電圧検出用端子１３１の挿通部１３６が平板状に形成されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。接続端子１２１の挿通部１２６および電圧検出用端子１３１の挿通部１３６は、たとえば、円柱状、円筒状、矩形柱状、矩形筒状など、中継部材１４０の挟持部で挟持できる種々の形状とすることができる。

（変形例１１）
上述した実施の形態では、電気自動車に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、これに限定されない。他の電動車両、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両の車両用電源装置を構成する蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュールにも本発明を適用できる。

（変形例１２）
リチウムイオン二次電池を蓄電素子の一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。さらに、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタを蓄電素子とした蓄電モジュールなどにも本発明を適用できる。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

４バスバーカバー、４ｈ開口部、６エンドプレート、８サイドフレーム、１０セルブロック、４１バスバー収容部、４２電線収容部、４３ａ蓋部材、４３ｂ蓋部材、４５底板、４６電線保持部、４８側板、１００蓄電モジュール、１０１二次電池、１０４正極端子、１０５負極端子、１０８電池蓋、１０８ａ注液栓、１０８ｂガス排出弁、１０９電池缶、１０９ｂ底板、１０９ｎ幅狭側板、１０９ｗ幅広側板、１２０バスバー、１２１接続端子、１２２湾曲部、１２３接続部、１２５基部、１２６挿通部、１２６ａ先端部、１３０電圧検出線、１３１電圧検出用端子、１３２加締め片、１３３圧着片、１３６挿通部、１３６ａ先端部、１３７電線、１３９コネクタ、１４０中継部材、１４１本体部、１４２弾性変形部、１４２ａ第１弾性変形部、１４２ｂ第２弾性変形部、１５０規制部、１５０ａ第１壁部、１５０ｂ第２壁部、１５１ａ第１規制面、１５１ｂ第２規制面、２４０中継部材、２４１本体部、２４２ａ第１弾性変形部、２４２ｂ第２弾性変形部、３４０中継部材、３４１本体部、３４１ａ仕切板、３４２ａ，３４２ｂ弾性変形部、４４０中継部材、４４７当接部、５４０中継部材、５４７当接部

Claims

複数の蓄電素子がバスバーによって電気的に接続された蓄電モジュールであって、
前記バスバーに設けられた接続端子と前記蓄電素子の電圧を検出する電圧検出線の電圧検出用端子とを電気的に接続する部材であって、前記接続端子と前記電圧検出用端子とが互いに近づくように挿通され、挿通された前記接続端子および前記電圧検出用端子のそれぞれを個別に、弾性力により挟持する挟持部を有する中継部材と、
前記電圧検出用端子が前記接続端子から離れるように移動することを規制する規制部とを備える蓄電モジュール。
請求項１に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記電圧検出用端子は、電線の一端に固着される固着部を有し、
前記固着部が前記規制部に接することで、前記電圧検出用端子が前記接続端子から離れるように移動することが規制される蓄電モジュール。
請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記中継部材は、仮想軸に沿って延在する筒状の本体部を有し、
前記挟持部は、前記接続端子を挟持する一対の第１弾性変形部と、前記電圧検出用端子を挟持する一対の第２弾性変形部とを有し、
前記接続端子および前記電圧検出用端子は、前記中継部材内の前記仮想軸に沿って挿通され、
前記一対の第１弾性変形部および前記一対の第２弾性変形部は、それぞれ前記本体部から前記仮想軸に向かって突出し、前記接続端子および前記電圧検出用端子が挿通された状態における前記第１弾性変形部および前記第２弾性変形部の変形量に応じた弾性力によって前記バスバーの接続端子および前記電圧検出用端子を挟持している蓄電モジュール。
請求項３に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記接続端子および前記電圧検出用端子は、それぞれ前記仮想軸を含む仮想平面上に配置される平板状の平板部を有し、
前記接続端子の平板部および前記電圧検出用端子の平板部は、それぞれの厚さが同一となるように形成され、
前記接続端子の平板部が前記一対の第１弾性変形部によって挟持され、
前記電圧検出用端子の平板部が前記一対の第２弾性変形部によって挟持されている蓄電モジュール。
請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記中継部材の内面に、前記中継部材よりも弾性率が低いメッキ層が設けられ、
前記中継部材は前記メッキ層を介して前記接続端子および前記電圧検出用端子のそれぞれに接する蓄電モジュール。
請求項５に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記接続端子および前記電圧検出用端子の先端部は、前記先端部の先端に近づくにしたがって厚みが徐々に薄くなるテーパ状とされている蓄電モジュール。
請求項１または２に記載の蓄電モジュールにおいて、
前記蓄電素子は、前記バスバーが溶接される電極端子が設けられた端子取付面を有し、
前記中継部材は、前記端子取付面に沿って配置される蓄電モジュール。