JP7205068B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、バスバーを備えた蓄電装置に関する。

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）。

国際公開第２０１６／０３５３３４号

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、貫通孔の周縁部には、凹部が２つ設けられている。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図１は、実施の形態に係る蓄電装置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を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 図３は、実施の形態に係る蓄電素子の一部とバスバー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の一部とバスバー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の一部とバスバーとを示す上面図である。 図６は、変形例１に係るバスバーを示す上面図である。 図７は、変形例２に係るバスバーを示す上面図である。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (1)

1. 外装体と、
   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。

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