(57)【要約】【課題】電池モジュールおよびそのバスバー部材とバスバーアセンブリを提供する。【解決手段】バスバー部材は、第１接続部２１、第２接続部２２および第１本体部２３を含む。第１接続部２１は、電池モジュールにおける第１電池１１に接続されるように設けられ、第２接続部２２は、電池モジュールにおける第２電池１２に接続されるように設けられている。第１本体部２３は、第１接続部２１と第２接続部２２を接続し、第１接続部と２１第２接続部２２は、第１本体部２３の横方向Ｘに沿った同じ側に位置する。第１接続部２１と第２接続部２２は、縦方向Ｙに沿って間隔をあけて設けられ、且つ、両者の間に第１ギャップＧ１が形成される。第１本体部２３には第１切欠部Ｇ２が設けられており、第１切欠部Ｇ２は第１ギャップＧ１と連通する。【選択図】図１
2020047581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１接続部（２１）、第２接続部（２２）および第１本体部（２３）を含み、
第１接続部（２１）は、電池モジュールの第１電池（１１）に接続されるように設けられ、第２接続部（２２）は、電池モジュールの第２電池（１２）に接続されるように設けられ、
第１本体部（２３）は、第１接続部（２１）と第２接続部（２２）を接続し、第１接続部（２１）と第２接続部（２２）は、第１本体部（２３）の横方向（Ｘ）に沿った同じ側に位置し、
第１接続部（２１）と第２接続部（２２）は、縦方向（Ｙ）に沿って間隔をあけて設けられ、且つ、両者の間に第１ギャップ（Ｇ１）が形成され、
第１本体部（２３）には第１切欠部（Ｇ２）が設けられており、第１切欠部（Ｇ２）は第１ギャップ（Ｇ１）と連通する、
ことを特徴とする電池モジュールのバスバー部材。
【請求項２】
第１接続部（２１）は、第２接続部（２２）に近い側に第１面（Ｓ１）を有し、第２接続部（２２）は、第１接続部（２１）に近い側に第２面（Ｓ２）を有し、第１ギャップ（Ｇ１）は、第１面（Ｓ１）と第２面（Ｓ２）との間に位置し、
第１本体部（２３）は、第３面（Ｓ３）を含み、第３面（Ｓ３）は、第１切欠部（Ｇ２）の縁に沿って設けられ、
第３面（Ｓ３）は、第１弧状セグメント（Ｓ３１）を含み、第１弧状セグメント（Ｓ３１）の両端は、それぞれ第１面（Ｓ１）と第２面（Ｓ２）に接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のバスバー部材。
【請求項３】
第１面（Ｓ１）と第２面（Ｓ２）は、平面であり、且つ、互いに平行である、
ことを特徴とする請求項２に記載のバスバー部材。
【請求項４】
第１弧状セグメント（Ｓ３１）は、円弧面であり、且つ、前記円弧面の直径は第１面（Ｓ１）から第２面（Ｓ２）までのピッチよりも大きい、
ことを特徴とする請求項３に記載のバスバー部材。
【請求項５】
第３面（Ｓ３）は、第２弧状セグメント（Ｓ３２）と第３弧状セグメント（Ｓ３３）をさらに含み、
第２弧状セグメント（Ｓ３２）は、第１面（Ｓ１）と第１弧状セグメント（Ｓ３１）を接続し、第２弧状セグメント（Ｓ３２）は、第１面（Ｓ１）に対して第２接続部（２２）に近づく方向へ傾斜し、
第３弧状セグメント（Ｓ３３）は、第２面（Ｓ２）と第１弧状セグメント（Ｓ３１）を接続し、第３弧状セグメント（Ｓ３３）は、第２面（Ｓ２）に対して第１接続部（２１）から離れる方向へ傾斜し、第３弧状セグメント（Ｓ３３）の弧長は、第２弧状セグメント（Ｓ３２）の弧長よりも小さい、
ことを特徴とする請求項３に記載のバスバー部材。
【請求項６】
第１接続部（２１）は、第１平板領域（２１１）と第１折り曲げ領域（２１２）を含み、第１平板領域（２１１）は、第１電池（１１）に接続されるように設けられ、第１折り曲げ領域（２１２）は、第１平板領域（２１１）と第１本体部（２３）を接続し、第１平板領域（２１１）と第１本体部（２３）との間に高さの差が存在し、第１折り曲げ領域（２１２）は、第１本体部（２３）に対して第１平板領域（２１１）に近づく方向へ折り曲げられ、
第２接続部（２２）は、第２平板領域（２２１）と第２折り曲げ領域（２２２）を含み、第２平板領域（２２１）は、第２電池（１２）に接続されるように設けられ、第２折り曲げ領域（２２２）は、第２平板領域（２２１）と第１本体部（２３）を接続し、第２平板領域（２２１）と第１本体部（２３）との間に高さの差が存在し、第２折り曲げ領域（２２２）は、第１本体部（２３）に対して第２平板領域（２２１）に近づく方向へ折り曲げられる、
ことを特徴とする請求項１に記載のバスバー部材。
【請求項７】
バスバー部材（２）は、第３接続部（２４）をさらに含み、第３接続部（２４）は、電池モジュールにおける第３電池（１３）に接続されるように設けられ、
第１電池（１１）、第２電池（１２）および第３電池（１３）は、縦方向（Ｙ）に沿って配列されるように設けられ、
第１本体部（２３）は、さらに第３接続部（２４）に接続され、第１接続部（２１）、第２接続部（２２）および第３接続部（２４）は、第１本体部（２３）の横方向（Ｘ）に沿った同じ側に位置する、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のバスバー部材。
【請求項８】
電池（１）と、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバスバー部材とを含み、
電池（１）は、複数であり、且つ、縦方向（Ｙ）に沿って順に配列され、
第１接続部（２１）は、第１電池（１１）に接続され、第２接続部（２２）は、第２電池（１２）に接続されている、
ことを特徴とする電池モジュール。
【請求項９】
第１バスバー部材（２）、第２バスバー部材（３）および絶縁体（４）を含み、
第１バスバー部材（２）は、請求項７に記載のバスバー部材であり、
第２バスバー部材（３）は、第４接続部（３１）、第５接続部（３２）および第２本体部（３３）を含み、第４接続部（３１）は、電池モジュールにおける第４電池（１４）に接続されるように設けられ、第５接続部（３２）は、電池モジュールにおける第５電池（１５）に接続されるように設けられ、第２本体部（３３）は、第４接続部（３１）と第５接続部（３２）を接続し、
第１本体部（２３）と第２本体部（３３）は、絶縁体（４）によって絶縁されて設けられ、
第１電池（１１）、第２電池（１２）、第４電池（１４）、第３電池（１３）および第５電池（１５）は、縦方向（Ｙ）に沿って配列されるように設けられている、
ことを特徴とする電池モジュールのバスバーアセンブリ。
【請求項１０】
電池（１）と、請求項９に記載のバスバーアセンブリとを含み、
電池（１）は、複数であり、且つ、縦方向（Ｙ）に沿って順に配列され、
第１接続部（２１）は、第１電池（１１）に接続され、第２接続部（２２）は、第２電池（１２）に接続され、第３接続部（２４）は、第３電池（１３）に接続され、第４接続部（３１）は、第４電池（１４）に接続され、第５接続部（３２）は、第５電池（１５）に接続され、
第１電池（１１）、第２電池（１２）、第４電池（１４）、第３電池（１３）および第５電池（１５）は、縦方向（Ｙ）に沿って配列されている、
ことを特徴とする電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池分野に関し、特に電池モジュールおよびそのバスバー部材とバスバーアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池モジュールは一般に、複数の電池及びバスバー部材を含み、バスバー部材は、上記複数の電池の電気的接続を実現するために上記複数の電池に接続されている。しかしながら、従来の電池モジュールでは、バスバー部材は一般に接続部と本体部を含み、接続部は複数であり、間隔をあけて設けられ、各接続部は電池に接続され、本体部は上記複数の接続部を接続する。使用中に電池が膨張することによって、接続部が引張応力の作用を受けることになり、接続部と本体部との接続箇所に引張応力が集中して、バスバー部材が上記接続箇所において割れやすくなり、バスバー部材の過電流能力と使用寿命に影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、背景技術に存在する問題を鑑みてなされたものであり、バスバー部材にかかる応力を分散させ、バスバー部材の断裂を回避することができる電池モジュールおよびそのバスバー部材とバスバーアセンブリを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を実現するために、本発明は、電池モジュールおよびそのバスバー部材とバスバーアセンブリを提供する。
【０００５】
バスバー部材は、第１接続部、第２接続部および第１本体部を含む。第１接続部は、電池モジュールにおける第１電池に接続されるように設けられ、第２接続部は、電池モジュールにおける第２電池に接続されるように設けられる。第１本体部は、第１接続部と第２接続部を接続し、第１接続部と第２接続部は、第１本体部の横方向に沿った同じ側に位置する。第１接続部と第２接続部は、縦方向に沿って間隔をあけて設けられ、且つ、両者の間に第１ギャップを形成する。第１本体部には第１切欠部が設けられており、第１切欠部は第１ギャップと連通する。
【０００６】
第１接続部は、第２接続部に近い側に第１面を有し、第２接続部は、第１接続部に近い側に第２面を有し、第１ギャップは、第１面と第２面との間に位置する。第１本体部は、第３面を含み、第３面は、第１切欠部の縁に沿って設けられる。第３面は、第１弧状セグメントを含み、第１弧状セグメントの両端は、それぞれ第１面と第２面に接続されている。
【０００７】
第１面と第２面は、平面であり、且つ、互いに平行である。
【０００８】
第１弧状セグメントは、円弧面であり、前記円弧面の直径は、第１面から第２面までのピッチより大きい。
【０００９】
第３面は、第２弧状セグメントと第３弧状セグメントをさらに含む。第２弧状セグメントは、第１面と第１弧状セグメントを接続し、第２弧状セグメントは、第１面に対して第２接続部に近づく方向へ傾斜している。第３弧状セグメントは、第２面と第１弧状セグメントを接続し、第３弧状セグメントは、第２面に対して第１接続部から離れる方向へ傾斜しており、第３弧状セグメントの弧長は、第２弧状セグメントの弧長よりも小さい。
【００１０】
第１接続部は、第１平板領域と第１折り曲げ領域を含み、第１平板領域は、第１電池に接続されるように設けられ、第１折り曲げ領域は、第１平板領域と第１本体部を接続し、第１平板領域と第１本体部との間には高さの差が存在し、第１折り曲げ領域は、第１本体部に対して第１平板領域に近づく方向へ折り曲げられる。第２接続部は、第２平板領域と第２折り曲げ領域を含み、第２平板領域は、第２電池に接続されるように設けられ、第２折り曲げ領域は、第２平板領域と第１本体部を接続し、第２平板領域と第１本体部との間には高さの差が存在し、第２折り曲げ領域は、第１本体部に対して第２平板領域に近づく方向へ折り曲げられる。
【００１１】
バスバー部材は、第３接続部をさらに含み、第３接続部は、電池モジュールにおける第３電池に接続されるように設けられる。第１電池、第２電池および第３電池は、縦方向に沿って配列されるように設けられ、第１本体部は、さらに第３接続部に接続され、第１接続部、第２接続部および第３接続部は、第１本体部の横方向に沿った同じ側に位置する。
【００１２】
一実施形態では、電池モジュールは、電池と上述したバスバー部材とを含み、電池は、複数であり、縦方向に沿って順に配列され、第１接続部は第１電池に接続され、第２接続部は第２電池に接続されている。
【００１３】
バスバーアセンブリは、第１バスバー部材、第２バスバー部材および絶縁体を含む。第１バスバー部材は、上述したバスバー部材である。第２バスバー部材は、第４接続部、第５接続部および第２本体部を含み、第４接続部は、電池モジュールにおける第４電池に接続されるように設けられ、第５接続部は、電池モジュールにおける第５電池に接続されるように設けられ、第２本体部は、第４接続部と第５接続部を接続する。第１本体部と第２本体部は、絶縁体によって絶縁されて設けられる。第１電池、第２電池、第４電池、第３電池および第５電池は、縦方向に沿って配列されるように設けられている。
【００１４】
他の実施形態では、電池モジュールは、電池および上述したバスバーアセンブリを含む。電池は、複数であり、縦方向に沿って順に配列される。第１接続部は第１電池に接続され、第２接続部は第２電池に接続され、第３接続部は第３電池に接続され、第４接続部は第４電池に接続され、第５接続部は第５電池に接続される。第１電池、第２電池、第４電池、第３電池および第５電池は、縦方向に沿って配列されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による有益な効果は以下の通りであり、すなわち、本願に係る電池モジュールでは、バスバー部材の本体部に切欠部が設けられており、この切り欠きが接続部の間におけるギャップと連通している。電池が膨張すると、ギャップの縦方向ににおける幅が大きくなるとともに、接続部が受ける引張応力が本体部の切欠部にある部分に集中することになる。接続部に比べ、本体部は縦方向において大きい幅を有するので、本体部の縦方向における伸長可能性を利用することによって、電池の膨張による応力を効果的に分散させることができる。同時に、切欠部により、受力面積を増大させることもでき、応力の分散に寄与し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る電池モジュールの一実施形態の模式図である。
【図２】図１に示す電池モジュールの分解図である。
【図３】電池とバスバーアセンブリとの接続を示す模式図である。
【図４】本発明に係るバスバーアセンブリの模式図である。
【図５】本発明に係るバスバーアセンブリの第１バスバー部材の一実施形態の模式図である。
【図６】図５に示す第１バスバー部材の平面図である。
【図７】本発明に係るバスバーアセンブリの第１バスバー部材の他の実施形態の模式図である。
【図８】図７に示す第１バスバー部材の平面図である。
【図９】本発明に係るバスバーアセンブリの第１バスバー部材のさらに他の実施形態の模式図である。
【図１０】図９に示す第１バスバー部材の平面図である。
【図１１】本発明に係る電池モジュールの他の実施形態の模式図である。
【図１２】図１１に示すバスバー部材の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本願の目的、技術案および利点を分かりやすくするために、図面および実施形態を参照しながら、以下に本願をさらに詳細に説明する。ここで記載された具体的な実施形態は単に本願を解釈するためのものであり、本願を限定するためのものではないと考えられるべきである。
【００１８】
本願の記載において、特に別途の規定や断りが無い限り、「第１」、「第２」、「第３」という用語は、説明の目的でのみ用いられており、相対的な重要性を示すまたは暗示するものとして解釈されるべきではない。「複数」という用語は、２つまたは２つ以上を意味するものである。特に別途の規定や断りが無い限り、「接続」、「固定」という用語は、いずれも広義に解釈されるべきものであり、例えば、「接続」は、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続、または、一体的な接続や電気的な接続や信号接続であってもよく、「接続」は、直接的に接続することであってもよく、中間媒体を介して間接的に接続することであってもよい。当業者にとっては、具体的な状況に応じて、本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。
【００１９】
本明細書の記載において、本願実施形態に記載される「上」、「下」などの用語は、図面に示される角度から記載されるものであり、本願実施形態を限定するものとして解釈されるべきではないと理解されるべきである。また、文脈において、１つの要素が他の１つの要素の「上」または「下」に接続されることを言及するとき、他の１つの要素の「上」または「下」に直接的に接続することができるだけではなく、中間要素を介して他の１つの要素の「上」または「下」に接続することもできる。以下、本願について、具体的な実施形態を通して図面を結合して詳細に説明する。
【００２０】
図１と図２を参照して、電池モジュールは、電池１と、バスバーアセンブリと、エンドプレート６と、サイドプレート７と、ワイヤハーネスプレート８とを含む。
【００２１】
電池１は、角柱型のリチウムイオン電池であってもよく、且つ、頂部において突出する２つの電極端子、すなわち正極端子Ｔ１と負極端子Ｔ２を有する。電池１は複数であり、縦方向Ｙに沿って順に配列されている。エンドプレート６は２つであり、それぞれ上記複数の電池１の縦方向Ｙに沿った両端に設けられ、サイドプレート７は２つであり、それぞれ上記複数の電池１の横方向Ｘに沿った両側に設けられ、エンドプレート６とサイドプレート７は互いに溶接されて矩形のフレームを形成する。上記複数の電池１は、接着などの形態によって上記フレームに固定されてもよい。ワイヤハーネスプレート８は、上記複数の電池１の上側に設けられている。バスバーアセンブリはワイヤハーネスプレート８に固定され、且つ、複数のバスバー部材を含み、バスバー部材は上記複数の電池１を電気的に接続して、電池モジュールの充放電を実現する。ワイヤハーネスプレート８は、バスバー部材を介して各電池１の情報、例えば電流、電圧などを収集する。
【００２２】
本願の電池モジュールの第１実施形態では、図２と図３を参照して、バスバーアセンブリは、第１バスバー部材２、第２バスバー部材３および第３バスバー部材５を含む。第１バスバー部材２、第２バスバー部材３および第３バスバー部材５は、いずれも一体型の板状部材である。
【００２３】
第１バスバー部材２は、第１接続部２１、第２接続部２２および第１本体部２３を含み、第１接続部２１は、溶接によって第１電池１１に接続されてもよく、第２接続部２２は、溶接によって電池モジュールにおける第２電池１２に接続されてもよく、第１本体部２３は、第１接続部２１と第２接続部２２を接続し、第１接続部２１と第２接続部２２は、第１本体部２３の横方向Ｘに沿った同じ側に位置する。
【００２４】
第１接続部２１は、第１電池１１の正極端子Ｔ１に接続されてもよく、第２接続部２２は、第２電池１２の負極端子Ｔ１に接続されてもよいが、第１本体部２３は、第１接続部２１と第２接続部２２を接続するので、第１バスバー部材２は、第１電池１１と第２電池１２を直列に接続する。或いは、第１バスバー部材２は、第１電池１１と第２電池１２を並列に接続してもよい。
【００２５】
電池モジュールを組み立てる過程で、順に電池１を積み重ねる必要があるが、組立誤差によって、隣り合う電池１の間に高さ方向Ｚに高さの差が生じる可能性がある。第１接続部２１と第２接続部２２が直接に接続される場合、第１電池１１と第２電池１２との間に高さの差が存在すると、第１接続部２１と第１電池１１との溶接強度又は第２接続部２２と第２電池１２との接続強度に影響してしまい、溶接不良を引き起こして、第１バスバー部材２の過電流能力に影響を及ぼすことになる。そのため、好ましくは、図４を参照して、第１接続部２１と第２接続部２２は、縦方向Ｙに沿って間隔をあけて設けられ、且つ、両者の間に第１ギャップＧ１が形成される。溶接するときに、第１接続部２１と第２接続部２２は、いずれも独立して上下に屈曲することができるため、第１電池１１と第２電池１２との間の高さの差を吸収して、接続強度と過電流能力を確保することができる。
【００２６】
使用中に電池１が膨張することがあり、電池１が膨張すると、隣り合う２つの電池１の電極端子間の距離が大きくなる可能性がある。具体的には、第１電池１１と第２電池１２が膨張すると、第１接続部２１と第２接続部２２は互いに反対する方向に引張応力を受けることによって、第１ギャップＧ１の縦方向Ｙに沿った幅が大きくなる。第１ギャップＧ１の幅が大きくなると、引張応力が第１接続部２１と第１本体部２３との接続箇所および第２接続部２２と第１本体部２３との接続箇所に集中し、第１バスバー部材２が引張応力の作用で割れやすくなる。
【００２７】
これに対して、本願では、図５〜図１０を参照して、第１本体部２３には第１切欠部Ｇ２が設けられており、第１切欠部Ｇ２は第１ギャップＧ１と連通する。第１電池１１と第２電池１２が膨張すると、第１ギャップＧ１の縦方向Ｙに沿った幅が大きくなるとともに、第１接続部２１と第２接続部２２が受ける引張応力が第１本体部２３の第１切欠部Ｇ２にある部分に集中する。第１接続部２１と第２接続部２２に比べ、第１本体部２３は、縦方向Ｙに大きい幅を有するので、第１本体部２３の縦方向Ｙにおける延性を利用することによって、電池の膨張による応力を効果的に分散させることができる。同時に、第１切欠部Ｇ２により、力を受ける面積を増大させることもでき、応力の分散に寄与し得る。
【００２８】
第１ギャップＧ１と第１切欠部Ｇ２は、プレスや裁断などのプロセスによって第１バスバー部材２に加工することができる。
【００２９】
図６を参照して、第１接続部２１は、第２接続部２２に近い側に第１面Ｓ１を有し、第２接続部２２は、第１接続部２１に近い側に第２面Ｓ２を有し、第１ギャップＧ１は、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間に位置する。第１本体部２３は、第３面Ｓ３を含み、第３面Ｓ３は、第１切欠部Ｇ２の縁に沿って設けられる。第１バスバー部材２は、同じ厚さを有する金属板から作製されてもよいので、第１面Ｓ１、第２面Ｓ２および第３面Ｓ３のそれぞれは、高さ方向Ｚに平行である。
【００３０】
第３面Ｓ３は、第１弧状セグメントＳ３１を含み、第１弧状セグメントＳ３１の両端は、それぞれ第１面Ｓ１と第２面Ｓ２に接続されている。一実施形態では、図６を参照して、第１弧状セグメントＳ３１の両端は、２つの第４直線セグメントＳ３４を介して第１面Ｓ１と第２面Ｓ２に間接的に接続され、そのうち、第４直線セグメントＳ３４は平面である。もちろん、その代わり、第１弧状セグメントＳ３１の両端は、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２に直接に接続されてもよい。
【００３１】
第１弧状セグメントＳ３１の高さ方向Ｚにおける投影は、弧線である。第１弧状セグメントＳ３１は応力を伝達して応力の分布をより均一にすることができるため、応力集中がある程度緩和され、第１バスバー部材２が失効する確率を低減させる。
【００３２】
第１面Ｓ１と第２面Ｓ２は、平面であり、且つ、互いに平行である。好ましくは、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２は、いずれも縦方向Ｙに対して垂直である。第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とのピッチＤ２は、固定値である。
【００３３】
図７と図８を参照して、好ましくは、第１弧状セグメントＳ３１は、円弧面であり、且つ、上記円弧面の直径Ｄ１が第１面Ｓ１から第２面Ｓ２までのピッチＤ２より大きい。第１本体部２３に大径の円孔を打ち抜いて、さらに第１本体部２３に第１切欠部Ｇ２を形成すると同時に、第１本体部２３において第１切欠部Ｇ２の周囲に第１弧状セグメントＳ３１を形成してもよい。第１弧状セグメントＳ３１を円弧面にすることで、円弧面の法線方向に沿って応力を逃し、応力集中を低減することができる。また、上記円弧面の直径Ｄ１を大きくすることによって、力を受ける面積を増大させることもでき、応力の分散に寄与し得る。
【００３４】
図９と図１０を参照して、第３面Ｓ３は、第２弧状セグメントＳ３２と第３弧状セグメントＳ３３をさらに含み、第２弧状セグメントＳ３２と第３弧状セグメントＳ３３は、いずれも弧形面である。第２弧状セグメントＳ３２は、第１面Ｓ１と第１弧状セグメントＳ３１を接続し、且つ、第１面Ｓ１に対して第２接続部２２に近づく方向へ傾斜し、第３弧状セグメントＳ３３は、第２面Ｓ２と第１弧状セグメントＳ３１を接続し、且つ、第２面Ｓ２に対して第１接続部２１から離れる方向へ傾斜する。第３弧状セグメントＳ３３の弧長は第２弧状セグメントＳ３２の弧長よりも小さい。第２弧状セグメントＳ３２と第３弧状セグメントＳ３３を設けることによって、応力分布範囲をさらに増大させ、応力が集中することを改善することができ、第１バスバー部材２が失効することを回避することができる。
【００３５】
第１接続部２１は、第１平板領域２１１と第１折り曲げ領域２１２を含み、第１平板領域２１１は、溶接によって第１電池１１の電極端子に接続されてもよく、第１折り曲げ領域２１２は、第１平板領域２１１と第１本体部２３を接続し、第１平板領域２１１と第１本体部２３との間に高さの差が存在し、第１折り曲げ領域２１２は、第１本体部２３に対して第１平板領域２１１に近づく方向へ折り曲げられる。電池モジュールが振動を受けるときに、第１電池１１が高さ方向Ｚにおいて移動することがあるが、第１折り曲げ領域２１２が弾性変形し得るので、第１電池１１の高さ方向Ｚにおける変位を吸収し、緩衝作用を果たすことができ、第１接続部２１と第１本体部２３との接続箇所において第１バスバー部材２が割れることを回避することができる。
【００３６】
同様に、第２接続部２２は、第２平板領域２２１と第２折り曲げ領域２２２を含み、第２平板領域２２１は、溶接によって第２電池１２に接続されてもよく、第２折り曲げ領域２２２は、第２平板領域２２１と第１本体部２３を接続し、第２平板領域２２１と第１本体部２３との間に高さの差が存在し、第２折り曲げ領域２２２は、第１本体部２３に対して第２平板領域２２１に近づく方向へ折り曲げられる。電池モジュールが振動を受けるときに、第２折り曲げ領域２２２が緩衝作用を果たすことができ、第２接続部２２と第１本体部２３との接続箇所において第１バスバー部材２が割れることを回避することができる。
【００３７】
図３〜図１０を参照して、バスバー部材２は、第３接続部２４と第６接続部２５をさらに含み、第３接続部２４は、溶接によって第３電池１３の電極端子に接続されてもよく、第６接続部２５は、溶接によって第６電池１６の電極端子に接続されてもよい。第１電池１１、第２電池１２、第３電池１３および第６電池１６は、縦方向Ｙに沿って配列されている。第１本体部２３は、さらに第３接続部２４と第６接続部２５に接続され、第１接続部２１、第２接続部２２、第３接続部２４および第６接続部２５は、第１本体部２３の横方向Ｘに沿った同じ側に位置する。好ましくは、第２電池１２と第３電池１３との間に他の電池１が設けられている。
【００３８】
第３接続部２４と第６接続部２５は、縦方向Ｙに沿って間隔をあけて設けられ、且つ、両者の間に第２ギャップＧ３が形成される。溶接するときに、第３接続部２４と第６接続部２５はいずれも独立して上下に屈曲することができるため、第３電池１３と第６電池１６との間の高さの差を吸収して、接続強度と過電流能力を確保することができる。
【００３９】
第１本体部２３には第２切欠部Ｇ４が設けられており、第２切欠部Ｇ４は、第２ギャップＧ３と連通する。第２切欠部Ｇ４により、電池の膨張による応力を効果的に分散させることができ、第１バスバー部材２の割れを回避することができる。
【００４０】
第２バスバー部材３は、第４接続部３１、第５接続部３２および第２本体部３３を含み、第４接続部３１は、溶接によって第４電池１４に接続されてもよく、第５接続部３２は、溶接によって電池モジュールの第５電池１５に接続されてもよく、第２本体部３３は、第４接続部３１と第５接続部３２を接続する。図３を参照して、第４接続部３１は第４電池１４の負極端子Ｔ２に接続されてもよく、第５接続部３２は第５電池１５の正極端子Ｔ１に接続されてもよいが、第２本体部３３は第４接続部３１と第５接続部３２を接続するため、第２バスバー部材３は第４電池１４と第５電池１５を直列に接続する。
【００４１】
第４接続部３１は、縦方向Ｙに沿って間隔をあけて複数設けられてもよく、第４接続部３１のそれぞれは、対応する１つの第４電池１４に接続される。同様に、第５接続部３２は、縦方向Ｙに沿って間隔をあけて複数設けられてもよく、第５接続部３２のそれぞれは、対応する１つの第５電池１５に接続される。
【００４２】
第１電池１１、第２電池１２、第４電池１４、第３電池１３、第６電池１６および第５電池１５は、縦方向Ｙに沿って順に配列されている。第２電池１２と第３電池１３は第４電池１４によって隔てられるので、第１本体部２３は第４電池１４をまたがる必要がある。同様に、第４電池１４と第５電池１５は第３電池１３および第６電池１６によって隔てられるので、第２本体部３３は第３電池１３および第６電池１６をまたがる必要がある。
【００４３】
第１本体部２３は、第４電池１４をまたがるときに、第２本体部３３に接触しやすくなり、同様に、第２本体部３３も、第３電池１３および第６電池１６をまたがるときに、第１本体部２３に接触しやすくなり、第１本体部２３と第２本体部３３が接触すると、短絡を引き起こすおそれがある。本願では、第１バスバー部材２と第２バスバー部材３との間に絶縁体４を設けて、第１本体部２３と第２本体部３３を絶縁して設けることによって、第１バスバー部材２と第２バスバー部材３との導通を回避することができる。
【００４４】
第１バスバー部材２と第２バスバー部材３が横方向Ｘに占めるスペースを節約するために、好ましくは、第１バスバー部材２と第２バスバー部材３とは高さ方向Ｚに沿って上下に設けられる。図４を参照して、高さ方向Ｚに沿って、第１本体部２３と第２本体部３３は部分的に重なるが、絶縁体４は、第１本体部２３と第２本体部３３との重なり部分を隔てる。第１バスバー部材２と第２バスバー部材３との間の沿面距離と電気的間隔の要求を満たすために、絶縁体４の縁は、第２本体部３３と第１本体部２３との間の重なり領域を超えなければならず、好ましくは、絶縁体４の縁は、少なくとも、上記重なり領域を２ｍｍ超える。絶縁体４は、絶縁耐圧と接着重合の機能を有しており、かつ、絶縁体４の２つの面は、それぞれ第１本体部２３と第２本体部３３に接着されている。
【００４５】
第３バスバー部材５は、複数であってもよく、第１バスバー部材２、第２バスバー部材３および第３バスバー部材５は、すべての電池１を互いに接続する。
【００４６】
本願の電池モジュールでは、バスバー部材は、間隔をあけて設けられた電池１を接続することができるため、バスバー部材を合理的に組み合わせることによって、電池モジュールの内部回路の接続の多様化を実現することができ、電池モジュールの可変回路に対する要求を満たすことができる。
【００４７】
また、バスバー部材を合理的に設けることによって、電池モジュールの正負の出力極が同じ側に位置するようにして、電池モジュールの同じ側の出力を実現することができ、電池モジュールの間の接続構造を簡単化することができる。
【００４８】
第１接続部２１、第２接続部２２、第４接続部３１、第３接続部２４、第６接続部２５および第５接続部３２は、縦方向Ｙに沿って順に間隔をあけて設けられている。
【００４９】
電池モジュールでは、すべての電池１の電極端子は同一平面内（組立誤差を考慮せず）にあるべきであるが、第１バスバー部材２１と第２バスバー部材２２は高さ方向Ｚに沿って上下に設けられるので、第１バスバー部材２１または第２バスバー部材２２は、組み合わせの要求を満たすように、折り曲げられる必要がある。例えば、第１接続部２１は、第２本体部３３に向かって折り曲げられて第１平板領域２１１と第１折り曲げ領域２１２を形成し、第１折り曲げ領域２１２は、組み合わせの要求を満たすように、第１バスバー部材２１と第２バスバー部材２２との間の高さの差を補うことができる。同様に、第２接続部２２、第３接続部２４および第６接続部２５についても、同様の折り曲げ構造を採用することができる。
【００５０】
図８を参照して、第１切欠部Ｇ２の直径Ｄ１を大きくすると、第１切欠部Ｇ２の外側にある第１本体部２３の最小幅Ｄ３が小さくなり、第１バスバー部材２の過電流能力に影響を与える。電流が流れるときに、第１本体部２３が局所的に高温になって溶断してしまい、第１バスバー部材２が失効する可能性がある。そのため、図１０を参照して、好ましくは、第１本体部２１３の第３面Ｓ３は、第２弧状セグメントＳ３２と第３弧状セグメントＳ３３をさらに含む。第２弧状セグメントＳ３２は第１面Ｓ１に対して第２接続部２２に近づく方向へ傾斜するため、第１本体部２３の第１切欠部Ｇ２の外側にある部分の幅が小さくなることはなく、過電流面積が確保される。また、縦方向Ｙに沿って、第１本体部２３が第３弧状セグメントＳ３３の一方側に大きな幅を有するため、第３弧状セグメントＳ３３が第２面Ｓ２に対して第１接続部２１から離れる方向へ傾斜しても、第３弧状セグメントＳ３３の弧長および傾斜角度を合理的に調整すれば、第３弧状セグメントＳ３３の一方側における第１本体部２３の過電流面積を確保することができ、溶断現象は発生しない。
【００５１】
第１接続部２１、第２接続部２２、第４接続部３１、第３接続部２４、第６接続部２５および第５接続部３２には、いずれも溶接時の位置決めのための識別孔が設けられている。
【００５２】
図４を参照して、第１本体部２３をプレス加工することによって、第１本体部２３に複数の凹部Ｐを形成してもよい。ワイヤハーネスプレート８には凸部が設けられてもよく、凸部が１つの凹部Ｐ内まで延在することによって、第１バスバー部材２がワイヤハーネスプレート８に固定されるようになる。ワイヤハーネスプレート８は、ニッケル片によって他の１つの凹部Ｐの底壁に接続されてもよく、上記ニッケル片は、電池１の電流や電圧の情報をワイヤハーネスプレート８に伝送することができる。
【００５３】
本願の電池モジュールの第２実施形態では、図１１と図１２を参照して、バスバーアセンブリは、第１バスバー部材２と第２バスバー部材３を含む。第１バスバー部材２と第２バスバー部材３は、同じ部材であってもよい。
【００５４】
第１バスバー部材２は、第１接続部２１、第２接続部２２および第１本体部２３を含み、第１接続部２１は、溶接によって第１電池１１に接続されてもよく、第２接続部２２は、溶接によって電池モジュールにおける第２電池１２に接続されてもよく、第１本体部２３は、第１接続部２１と第２接続部２２を接続し、第１接続部２１と第２接続部２２とは、第１本体部２３の横方向Ｘに沿った同じ側に位置する。
【００５５】
第２バスバー部材３は、第４接続部３１、第５接続部３２および第２本体部３３を含み、第４接続部３１は、溶接によって第４電池１４に接続されてもよく、第５接続部３２は、溶接によって電池モジュールの第５電池１５に接続されてもよく、第２本体部３３は第４接続部３１と第５接続部３２を接続する。第１電池１１、第２電池１２、第４電池１４および第５電池１５は、縦方向Ｙに沿って順に配列されている。
【００５６】
第１実施形態と比較して、第２実施形態では、第１バスバー部材２と第２バスバー部材３が重ならない。
【００５７】
図１１を参照して、第１接続部２１と第２接続部２２とは、縦方向Ｙに沿って間隔をあけて設けられ、且つ、両者の間に第１ギャップＧ１が形成される。溶接するときに、第１接続部２１と第２接続部２２は、いずれも独立して上下に屈曲することができるため、第１電池１１と第２電池１２との間の高さの差を吸収して、接続強度と過電流能力を確保することができる。
【００５８】
第１本体部２３には第１切欠部Ｇ２が設けられており、第１切欠部Ｇ２は第１ギャップＧ１と連通する。第１電池１１と第２電池１２が膨張すると、第１ギャップＧ１の縦方向Ｙにおける幅が大きくなるとともに、第１接続部２１と第２接続部２２が受ける引張応力が第１本体部２３の第１切欠部Ｇ２にある部分に集中する。第１接続部２１と第２接続部２２に比べ、第１本体部２３は、縦方向Ｙにおいて大きな幅を有するので、第１本体部２３の縦方向Ｙにおける延性を利用することによって、電池の膨張による応力を効果的に分散させることができる。同時に、第１切欠部Ｇ２は、力を受ける面積を増大させることもでき、応力の分散に寄与し得る。
【００５９】
図１２を参照して、第１接続部２１は、第２接続部２２に近い側に第１面Ｓ１を有し、第２接続部２２は、第１接続部２１に近い側に第２面Ｓ２を有し、第１ギャップＧ１は、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間に位置する。第１本体部２３は、第３面Ｓ３を含み、第３面Ｓ３は、第１切欠部Ｇ２の縁に沿って設けられる。第１バスバー部材２は、同じ厚さを有する金属板から作製されてもよいので、第１面Ｓ１、第２面Ｓ２および第３面Ｓ３のそれぞれは、高さ方向Ｚに平行である。
【００６０】
第３面Ｓ３は、第１弧状セグメントＳ３１を含み、第１弧状セグメントＳ３１の両端は、それぞれ第１面Ｓ１と第２面Ｓ２に接続されている。第１弧状セグメントＳ３１の高さ方向Ｚににおける投影は、弧線である。第１弧状セグメントＳ３１は応力を伝達して応力の分布をより均一にすることができるため、応力集中がある程度緩和され、第１バスバー部材２が失効する確率を低減させる。
【００６１】
第１面Ｓ１と第２面Ｓ２は、平面であり、且つ、互いに平行である。好ましくは、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２は、いずれも縦方向Ｙに対して垂直である。第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とのピッチＤ２は、固定値である。
【００６２】
好ましくは、第１弧状セグメントＳ３１は、円弧面であり、且つ、上記円弧面の直径Ｄ１が第１面Ｓ１から第２面Ｓ２までのピッチＤ２より大きい。第１本体部２３に大径の円孔を打ち抜いて、さらに第１本体部２３に第１切欠部Ｇ２を形成すると同時に、第１本体部２３において、第１切欠部Ｇ２の周囲に第１弧状セグメントＳ３１を形成してもよい。第１弧状セグメントＳ３１を円弧面にすることで、円弧面の法線方向に沿って応力を逃し、応力集中を低減することができる。また、上記円弧面の直径Ｄ１を大きくすることによって、力を受ける面積を増大させることもでき、応力の分散に寄与し得る。
【符号の説明】
【００６３】
１      電池
１１      第１電池
１２      第２電池
１３      第３電池
１４      第４電池
１５      第５電池
１６      第６電池
５      第３バスバー部材
６      エンドプレート
７      サイドプレート
８      ワイヤハーネスプレート
Ｇ１      第１ギャップ
Ｇ２      第１切欠部
Ｇ３      第２ギャップ
２      第１バスバー部材
２１      第１接続部
２１１      第１平板領域
２１２      第１折り曲げ領域
２２      第２接続部
２２１      第２平板領域
２２２      第２折り曲げ領域
２３      第１本体部
２４      第３接続部
２５      第６接続部
３      第２バスバー部材
３１      第４接続部
３２      第５接続部
３３      第２本体部
４      絶縁体
Ｇ４      第２切欠部
Ｓ１      第１面
Ｓ２      第２面
Ｓ３      第３面
Ｓ３１      第１弧状セグメント
Ｓ３２      第２弧状セグメント
Ｓ３３      第３弧状セグメント
Ｓ３４      第４弧状セグメント
Ｐ      凹部
Ｔ１      正極端子
Ｔ２      負極端子
Ｘ      横方向
Ｙ      縦方向
Ｚ      高さ方向
【図１】
2020047581.tif 000003
【図２】
2020047581.tif 000004
【図３】
2020047581.tif 000005
【図４】
2020047581.tif 000006
【図５】
2020047581.tif 000007
【図６】
2020047581.tif 000008
【図７】
2020047581.tif 000009
【図８】
2020047581.tif 000010
【図９】
2020047581.tif 000011
【図１０】
2020047581.tif 000012
【図１１】
2020047581.tif 000013
【図１２】
2020047581.tif 000014