(57)【要約】【課題】電池の電極端子を容易に、かつ、確実に接続することが可能な電池接続構造、およびこれを備えた二次電池装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、係合凹所が形成された接合面を有する電極端子を接続する電池接続構造は、電極端子の接合面上に配置される板状の接続部４２と、この接続部から突出し電極端子の係合凹所２８内に係合する係合凸部と、係合凸部の近傍で接続部に貫通形成され前記係合凹所に対向する第１挿通開口５２と、を有し、導電材料で形成された板状の導電部材４０と、接続部および電極端子に係合する保持部材６２と、を備えている。保持部材は、接続部の第１挿通開口を通して電極端子の係合凹所内に押し込まれ係合凸部を係合凹所の内面に押圧する押圧凸部６２ｂと、電極端子の側縁に係合する係合端部６２ｃと、を有する。【選択図】図３
2014179196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルに設けられ、係合凹所が形成された接合面を有する電極端子を接続する電池接続構造であって、
前記電極端子の接合面上に配置される板状の接続部と、この接続部から突出し前記電極端子の係合凹所内に係合する係合凸部と、前記係合凸部の近傍で前記接続部に貫通形成され前記係合凹所に対向する第１挿通開口と、を有し、導電材料で形成された板状の導電部材と、
前記接続部および電極端子に係合するバネ力を有する保持部材であって、前記接続部の第１挿通開口を通して前記電極端子の係合凹所内に押し込まれ前記係合凸部を前記係合凹所の内面に押圧する押圧凸部と、前記電極端子の側縁に係合する係合端部と、を有する保持部材と、を備える電池接続構造。
【請求項２】
前記接続部の係合凸部は、前記接続部の下面に対してほぼ垂直に突出し、前記係合凹所の内面に対向する側面を有し、前記側面から突出し前記係合凹所の内面に接触する複数の係合突起を一体に有する請求項１に記載の電池接続構造。
【請求項３】
前記係合突起は、前記係合凸部の基端近傍から自由端まで延びる複数のリブを有している請求項２に記載の電池接続構造。
【請求項４】
前記接続部は、前記電極端子の側縁部に対向する第２挿通開口を有し、前記保持部材の係合端部は、前記第２挿通開口を通して前記電極端子の側縁に係合する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電池接続構造。
【請求項５】
前記電池セルの電極端子は、前記接合面に形成され、互いに間隔を置いて平行に延びる２つの係合凹所を有し、
前記接続部は、前記２つの係合凹所にそれぞれ対向する２つの第１挿通開口と、それぞれ前記第１挿通開口の近傍で前記接続部の下面から突出し、前記電極端子の２つの係合凹所内に係合する２つの係合凸部と、を有し、
前記保持部材は、それぞれ前記接続部の第１挿通開口を通して前記電極端子の２つの係合凹所内に押し込まれ前記係合凸部を前記係合凹所の内面に押圧する２つの押圧凸部を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電池接続構造。
【請求項６】
前記接続部は、それぞれ前記第１挿通開口の近傍で前記接続部の下面から突出し、前記電極端子の係合凹所内に係合する２つの係合凸部を有し、前記２つの係合凸部は、前記第１挿通開口を間に挟んで互いに対向して設けられ、
前記保持部材の押圧凸部は、前記第１挿通開口を通して前記電極端子の係合凹所内に押し込まれ、前記２つの係合凸部間に押し込まれて２つの係合凸部を前記係合凹所の内面に押圧する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電池接続構造。
【請求項７】
前記導電部材は、それぞれ前記接続部と同一の構成を有する２つの接続部と、前記２つの接続部を互いに連結した連結部と、を一体に有し、前記２つの接続部は、同一平面に並んで位置している請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電池接続構造。
【請求項８】
前記保持部材は、板ばねで形成されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電池接続構造。
【請求項９】
それぞれ係合凹所が形成された接合面を有する電極端子を有し、並んで配設された複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを収容するケースと、
前記複数の電池セルの電極端子同士を電気的に接続する電池接続構造と、を備え、
前記電池接続構造は、前記電極端子の接合面上に配置される板状の接続部と、この接続部から突出し前記電極端子の係合凹所内に係合する係合凸部と、前記係合凸部の近傍で前記接続部に貫通形成され前記係合凹所に対向する挿通開口と、を有し、導電材料で形成された板状の導電部材と、
前記接続部および電極端子に係合するばね力を有する保持部材板であって、前記接続部の挿通開口を通して前記電極端子の係合凹所内に押し込まれ前記係合凸部を前記係合凹所の内面に押圧する押圧凸部と、前記電極端子の側縁に係合する係合端部と、を有する保持部材と、を備える二次電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、二次電池の電極端子を接続する接続構造、およびこれを備えた二次電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電動自転車の電源、あるいは、電気機器の電源として、二次電池が広く用いられている。例えば、非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池は、高出力、高エネルギー密度を有することから、電気自動車等の電源として注目されている。また、更なる高容量化、高出力化を図るため、複数の二次電池をケース内に並べて配置し、これらの二次電池を直列あるいは並列に接続した組電池、あるいは二次電池装置が用いられている。
【０００３】
組電池において、各二次電池（以下、電池セルと称する）は、正極および負極の電極端子を有し、複数の電池セルのうち、例えば隣接する２つの電池セルの電極端子は、バスバーのような導電部材で互いに接続されている。この場合、バスバーは、電極端子に対して位置決めされ、ボルト接合またはレーザ溶接により電極端子に接続および固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８７７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
組電池の組立において、バスバーをボルト締めにより電池セルに接続する場合、作業工程数が多くなるとともに、締付けトルクにより電極端子に損傷を与えることなく、かつ、確実に接続する必要がる。溶接による場合は、大型の設備が必要となり、また、溶接に失敗した場合、リペアが困難であり、製造歩留まりが低下する要因となり得る。
【０００６】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その課題は、二次電池の電極端子を容易に、かつ、確実に接続することが可能な電池接続構造、およびこれを備えた二次電池装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、二次電池装置の電池接続構造は、電池セルに設けられ、係合凹所が形成された接合面を有する電極端子を接続する電池接続構造であって、前記電極端子の接合面上に配置される板状の接続部と、この接続部から突出し前記電極端子の係合凹所内に係合する係合凸部と、前記係合凸部の近傍で前記接続部に貫通形成され前記係合凹所に対向する第１挿通開口と、を有し、導電材料で形成された板状の導電部材と、前記接続部および電極端子に係合するばね力を有する保持部材であって、前記接続部の第１挿通開口を通して前記電極端子の係合凹所内に押し込まれ前記係合凸部を前記係合凹所の内面に押圧する押圧凸部と、前記電極端子の側縁に係合する係合端部と、を有する保持部材と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る二次電池装置を示す斜視図。
【図２】図２は、前記二次電池装置における電池セルの電極端子部分とバスバーとを示す分解斜視図。
【図３】図３は、前記二次電池装置の電池接続構造を構成する電池セルの電極端子、バスバー、板ばね部材を示す分解斜視図。
【図４】図４は、前記電池セルの電極端子を示す断面図。
【図５】図５は、前記バスバーの裏面側を示す斜視図。
【図６】図６は、前記バスバーの係合凸部を示す斜視図。
【図７】図７は、前記バスバーおよび板ばね部材を電極端子に接続した状態を示す斜視図。
【図８】図８は、図７の線Ａ−Ａに沿った接続部の断面図。
【図９】図９は、前記電池セルの電極端子および溶接固定用のバスバーを示す分解斜視図。
【図１０】図１０は、前記電池セルの電極端子および溶接固定用のバスバーを示す斜視図。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る二次電池装置の電池接続構造を示す分解斜視図。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る二次電池装置において、変形例に係る十字形状の係合凹所を有する電極端子およびバスバーを示す分解斜視図。
【図１３】図１３は、前記バスバーの裏面側を示す斜視図。
【図１４】図１４は、前記バスバーの係合凸部を拡大して示す斜視図。
【図１５】図１５は、第２の実施形態において、電池セルの電極端子にバスバーおよび板ばね部材を接続した状態を示す斜視図。
【図１６】図１６は、図１５の線Ｂ−Ｂに沿った接続部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る電池接続構造を有する二次電池装置について詳細に説明する。  
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る二次電池装置を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、二次電池装置１０は、例えば、矩形箱状のケース１６と、このケース内に互いに所定の隙間を置いて整列配置された複数、例えば、５個の電池セル（二次電池セル）１２と、各電池セルの電圧、温度等を監視し、制御する図示しない制御回路基板と、を備え、組電池（電池モジュール）として構成されている。隣り合う電池セル１２の電極端子間は、導電部材としてのバスバー４０により電気的に接続されている。
【００１０】
図１に示すように、ケース１６は、底壁を有し上面が開口した矩形箱状のケース本体２６と、ケース本体２６の上端縁に嵌合され、ケース本体の上面開口を覆った矩形板状の上ケース２７と、上ケースに脱着自在に取り付けられる図示しないトップカバーと、を有している。ケース本体２６および上ケース２７は、それぞれ絶縁性を有する合成樹脂、例えば、ボリカーボネイト（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）等の熱可塑性樹脂により形成されている。
【００１１】
図２は、電池セル１２の電極端子部分およびバスバーを示す分解斜視図、図３は、電池接続構造を構成する電池セルの電極端子、バスバー、板ばね部材を示す側面図、図４は、電池セルの電極端子部分の断面図である。図１ないし図４に示すように、各電池セル１２は、例えば、リチウムイオン電池等の薄型の非水系二次電池として構成されている。この電池セル１２は、アルミニウム等により形成された偏平な矩形箱状の外装容器１８と、外装容器１８内に非水電解液と共に収納された電極体２０と、を備えている。外装容器１８は、上端が開口した容器本体１８ａと、容器本体１８ａに溶接され容器本体の開口を閉塞した矩形板状の蓋体１８ｂとを有し、内部が気密に形成されている。電極体２０は、例えば、正極板および負極板をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回し、更に、径方向に圧縮することにより、偏平な矩形状に形成されている。
【００１２】
電極端子である正極端子２２および負極端子２３が蓋体１８ｂの長手方向両端部にそれぞれ設けられ、蓋体１８ｂ上に露出している。正極端子２２および負極端子２３は、電極体２０の正極および負極にそれぞれ電気的に接続されている。蓋体１８ｂの中央部には、ガス排気機構として機能する圧力開放弁２４が形成されている。電池セル１２の異常モード等により外装容器１８内にガスが発生し、外装容器内の内圧が所定の値以上に上昇した際、圧力開放弁２４が開放され、内圧を下げて外装容器１８の破裂等の不具合を防止する。
【００１３】
図２ないし図４に示すように、電池セル１２の正極端子２２および負極端子２３は、例えば、矩形状に形成されたベース２２ａ、２３ａと、ベースの下面中央から延出する円柱形状の接続端子２２ｂ、２３ｂと、を上面から外側に突出した柱状の接続端子２２ｂと、を有している。ベースおよび接続端子は、アルミニウム、銅等の導電性金属により一体に形成されている。ベース２２ａ、２２ｂは、それぞれ絶縁シート２１ａ、２１ｂを介して蓋体１８ｂ上に載置され、接続端子２２ｂは、蓋体１８ｂを貫通して外装容器１８内に延出し、電極体２０に接続されている。
【００１４】
各電極端子のベース２２ａ、２３ａは、その長手方向が、蓋体１８ｂの長手方向と一致する向きで蓋体１８ｂ上に固定されている。また、ベース２２ａ、２３ａの上面は、平坦な矩形状の接合面２４ａ、２４ｂを形成している。本実施形態において、ベース２２ａ、２３ａには、２つの係合凹所２８が形成され、これらの係合凹所２８は接合面２４ａ、２４ｂに開口している。係合凹所２８は、例えば、細長い矩形状に形成され、それぞれ蓋体１８ｂの長手方向と直交する方向に延びている。また、２つの係合凹所２８は、蓋体１８ｂの長手方向に互いに間隔をおいて設けられ、ベース２２ａ、２３ａの長手方向の両端よりに位置している。更に、ベース２２ａ、２３ａの長手方向両端、すなわち、各短辺側の側縁の下部に、切欠き３０が形成されている。
【００１５】
図１および図２に示すように、ケース１６内において、複数の電池セル１２は、外装容器１８の主面同士が所定の隙間を置いて向い合った状態で一列に並んで収納されている。本実施形態において、隣合う２つの電池セル１２は、正極端子２２および負極端子２３の位置が逆となるように、互いに１８０度反転した状態で配列されている。すなわち、５個の電池セル１２は、その配列方向に沿って、正極端子２２と負極端子２３とが交互に、かつ、２列に並ぶように、配置されている。
【００１６】
上ケース２７は、電池セル１２が収容されたケース本体２６に上から被され、ケース本体２６に取付けられる。これにより、全体として矩形箱状のケース１６が構成される。上ケース２７は、ケース本体２６の底壁とほぼ同一の大きさを有する矩形板状の天井壁３０を有している。天井壁３０は、ケース本体２６の底壁と平行に対向し、複数の電池セル１２の上部を覆っている。天井壁３０には、それぞれ電池セル１２の正極端子２２、負極端子２３を挿通するための複数の開口３２および複数の排気孔３４が形成されている。
【００１７】
ケース本体２６内に収納された電池セル１２は、上ケース２７の天井壁３０内面に当接することにより、上端位置、特に、電極端子２２、２３の高さ位置が決めされている。各電池セル１２の正極端子２２および負極端子２３は、天井壁３０のそれぞれ対応する開口３２内に位置している。各電池セル１２の圧力開放弁２４は天井壁３０の排気孔３４に対向している。
【００１８】
図１および図２に示すように、複数の電池セル１２は、複数のバスバー４０により、直列に接続されている。また、電子セル群の一端に位置する電子セル、および他端に位置する電池セルに、バスバー４１が接続され、出力端子を構成している。
【００１９】
図１ないし図３に示すように、電池接続構造を構成するバスバー４０は、一対の平坦な矩形状の接続部４２と、一対の接続部４２を互いに連結した連結部４４と、を有し、導電材料、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル合金等の金属板により一体に成形されている。
【００２０】
一対の接続部４２は、互いに所定の間隔を置いて、かつ、同一平面に並んで位置している。一対の接続部４２を連結している連結部４４は、ほぼＵ字形状に折り曲げて形成され、一対の接続部４２を結ぶ長手方向（ピッチ方向）に沿って弾性変形可能となっている。連結部４４の弾性変形により、後述する公差に応じて、接続部４２間の間隔をある程度調整することができる。
【００２１】
図２および図３に示すように、各接続部４２は、正極、負極端子２２、２３の接合面よりも大きな寸法の矩形板状に形成されている。接続部４２は、その中央部に形成された円形のプローブ通し孔５０、このプローブ通し孔の両側に貫通形成された一対の第１挿通開口５２、および第１挿通開口の外側に形成された一対の第２挿通開口５４を有している。第１挿通開口５２および第２挿通開口５４は、それぞれ、例えば、細長い矩形状に形成され、互いに平行に、かつ、バスバー４０の長手方向に沿って延びている。一対の第１挿通開口５２は、電極端子の一対の係合凹所２８とそれぞれ対向可能な位置および間隔で形成されている。一対の第２挿通開口５４は、電極端子の側縁部と対向可能な位置にそれぞれ設けられている。
【００２２】
図５および図６に示すように、バスバー４０の各接続部４２は、その裏面に突設された一対の係合凸部５６を一体に有している。係合凸部５６は、例えば、細長い矩形板状に形成され、接続部４２の裏面に対してほぼ垂直に突出している。また、一対の係合凸部５６は、プローブ通し孔５０の両側で、第１挿通開口５２の近傍にそれぞれ位置し、互いに平行に、かつ、バスバー４０の長手方向に沿って延びている。また、一対の係合凸部５６は、電極端子の係合凹所２８とそれぞれ係合可能な位置に突設されている。各係合凸部５６は、電極端子の係合凹所２８よりも僅かに短い長さ、かつ、係合凹所２８の幅の半分以下の厚さ（幅）に形成されている。各係合凸部５６の突出高さは、係合凹所２８の深さよりも僅かに小さく形成されている。更に、一対の係合凸部５６間の間隔は、電極端子の一対の係合凹所２８間の間隔とほぼ等しく形成されている。
【００２３】
更に、各係合凸部５６の接続部４２に対して垂直に延びる側面、特に、他方の係合凸部５６と平行に対向する側面、上に、複数の係合突起６０が突設されている。これらの係合突起６０は、例えば、細長いリブであり、それぞれ接続部４２の裏面に対してほぼ垂直な方向に直線的に延びているとともに、係合凸部５６の長手方向に並んで設けられている。各リブの断面形状は、例えば、三角形、台形、半円形などに形成されている。なお、係合突起６０は、リブ状に限らず、複数のドット状、あるいは、島状の突起としてもよい。
【００２４】
図１ないし図３に示すように、電池接続構造の一部を構成する保持部材としての板ばね部材６２は、バスバー４０の１つの接続部４２に対して１つ設けられている。板ばね部材６２は、バスバー４０の接続部４２に上から嵌合され、正極、負極端子２２、２３に対する接続部４２の接続状態を保持するように作用する。板ばね部材６２は、細長い帯状の板ばねを折り曲げて形成され、長手方向の中央に位置する平坦な平坦部６２ａと、それぞれＵ字形状あるいはＶ字形状に折り曲げて形成され平坦部６２ａの両側に位置する一対の押圧凸部６２ｂと、これら押圧凸部６２ｂと同一方向に円弧状に折り曲げられた一対の係合端部６２ｃと、を一体に有している。また、板ばねの幅は、バスバー４０の第１、第２挿通開口５２、５４の長さよりも僅かに小さく形成されている。
【００２５】
一対の押圧凸部６２ｂは、同一方向に突出しているとともに、それぞれバスバー４０の接続部４２に形成された一対の第１挿通開口５２の間隔とほぼ等しい間隔を置いて形成されている。これにより、一対の押圧凸部６２ｂは、接続部４２の一対の第１挿通開口５２および電極端子の係合凹所２８に係合可能、かつ、押し込み可能に形成されている。
【００２６】
一対の係合端部６２ｃは、接続部４２の一対の第２挿通開口５４間の間隔とほぼ等しい間隔を置いて形成されている。これにより、一対の係合端部６２ｃは、接続部４２の一対の第２挿通開口５４に挿通可能に、かつ、電極端子の切欠き３０に係合可能に形成されている。  
なお、板ばね部材６２は、接続部４２を安定して押圧および保持できればよく、金属に限らず、合成樹脂等の絶縁材料で形成することも可能である。また、保持部材は、ばね力を有していれば良く、板ばねに限らず、ばね力を有する他の材料で形成してもよい。
【００２７】
図１および図２に示すように、正極側および負極側の出力端子を構成するバスバー４１は、矩形板状の接続部４２と、接続部４２からクランク状に延出する板状の出力端子６３と、を有し、導電材料、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル合金等により一体に成形されている。出力端子６３には、ねじ孔が形成され、ボルトをねじ込み可能となっている。接続部４２は、前述したバスバー４０の接続部４２と同様に構成されている。また、バスバー４１の接続部４２には、前述した板ばね部材６２と同様の板ばね部材６２が上から被せられ、嵌合される。
【００２８】
上記のように構成されたバスバー４０、４１、および板ばね部材６２を有する接続構造は、以下のようにして電池セル１２の正極端子２２および負極端子２３に接続される。まず、ケース本体２６内に５個の電池セル１２を収納、配置した後、上ケース２７を被せケース本体２６に固定する。次いで、図２および図３に示すように、バスバー４０の一対の接続部４２を隣合う２つの電池セル１２の正極端子２２および負極端子２３に対して位置合わせする。接続部４２をそれぞれ正極端子２２および負極端子２３の接合面２４ａ、２４ｂ上に配置し、一対の係合凸部５６を電極端子の一対の係合凹所２８に上から押込む。正極端子２２および負極端子２３間の間隔が、公差等により多少ずれている場合、バスバー４０の連結部４４が長手方向に伸張あるいは収縮し、上記公差を吸収することができる。
【００２９】
図７および図８に示すように、接続部４２の下面が電極端子の接合面２４ａ、２４ｂに当接するまで、係合凸部５６を係合凹所２８内に押し込む。押込むことにより、各係合凸部５６の係合突起６０が係合凹所２８の内面上を摺動し、正極端子２２あるいは負極端子２３に密着する。本実施形態では、２つの係合凸部５６の間に電極端子を挟み込むようにして、接続部４２を電極端子に取り付ける。これにより、接続部４２は、正極端子２２あるいは負極端子２３に嵌合し、これらの電極端子に機械的かつ電気的に接続される。なお、係合凸部５６を係合凹所２８内に押し込む際、係合突起６０が係合凹所２８の内面を削り取りながら摺動するようにしてもよく、あるいは、係合突起６０が係合凹所内面に押し潰されながら摺動するようにしてもよい。
【００３０】
接続部４２の係合凸部５６は、接続部４２の下面からほぼ垂直に突出した板状に形成されているため、接続部４２を電極端子に押し被せる際、一対の係合凸部５６は互いに離間する方向に弾性変形し、発生した弾性力により、係合突起６０を電極端子に押付ける。係合突起（リブ）６０の本数、幅で接続部４２の押込み荷重と抵抗値が変化する。必要スペックに合わせてリブの本数を調節可能である。係合突起（リブ）６０の本数を少なくすると、押込み荷重が小さくなり、抵抗値が高くなる。
【００３１】
なお、上記のように、係合突起６０を比較的、潰れ易くするため、バスバー４０は、正極、負極端子２２、２３よりも柔らかい金属材料で形成されていることが望ましい。例えば、正極、負極端子２２、２３は、Ａ３０００系のアルミニウムあるいはＡ５０００系（Ａ５０５２）のアルミニウムで形成され、バスバー４０、４１は、Ａ１０００系のアルミニウムで形成される。
【００３２】
上記のようにバスバーの接続部４２を正極、負極端子２２、２３を嵌合した後、図７および図８に示すように、板ばね部材６２をバスバー４０の接続部４２に上から被せ、接続部に嵌合する。この際、板ばね部材６２の一対の押圧凸部６２ｂを接続部４２の一対の第１挿通開口５２を通して電極端子の一対の係合凹所２８内に押し込む。同時に、板ばね部材６２の両係合端部６２ｃを接続部４２の一対の第２挿通開口５４を通して押し込む。そして、板ばね部材６２を接続部４２の上面に当接するまで押し込むと、各係合端部６２ｃの先端縁が電極端子の切欠き３０に係合し、板ばね部材６２を押し込み位置にロックする。また、係合凹所２８に押し込まれた押圧凸部６２ｂは、係合凹所２８の内面および係合凸部５６の側面に圧接し、係合凸部５６を側方から電極端子に押圧し、電極端子に密着した状態に保持する。  
このように、バスバー４０の接続部４２および正極あるいは負極端子２２、２３にばね力を持った板ばね部材６２を装着することで、正極あるいは負極端子２２、２３とバスバー４０との接触力を保持し、係合凸部５６の係合突起６０を電極端子の凹所内面に押付け電気抵抗の増加を防ぐことができる。同時に、バスバー４０の抜けを防ぐことが可能となる。  
以上の電池接続構造により、隣合う２つの電池セル１２の電極端子２２、２３同士を電気的に接続することができる。
【００３３】
出力端子を構成するバスバー４１についても、バスバー４０と同様に、接続部４２を正極端子２２（あるいは負極端子２３）の接合面に上から押込んで嵌合した後、板ばね部材６２を接続部４２の上から嵌合し、接続部をロックすることにより、接続端子２２ｂ、２３ｂとバスバー４１との接触力を保持する。これにより、電池セル１２の一方の電極端子２２（あるいは２３）にバスバー４１が電気的かつ機械的に接続される。
【００３４】
上記のように構成された電池接続構造を有する二次電池装置によれば、バスバー４０の接続部４２および板ばね部材６２を電池セル１２の電極端子に押し嵌めるだけの簡単な作業により、電池セル間を電気的に接続することができる。これにより、バスバーのボルト締めや溶接を用いる必要がなく、組立て工数の低減が可能となり、また、大型設備が不要となる。ボルト締めと異なり接続端子に締付けトルクが作用せず、バスバーと板ばね部材の装着のみで電池セル同士の接続が可能となる。また、溶接により接続するものと異なり、溶接による失敗は起こらず、バスバーまたは板ばね部材を交換するのみで良いため、製造歩留まりが向上する。
【００３５】
接触式のバスバーによる電気接続では、接続時は電気的に安定していたとしても、時間変化、環境変化によって、抵抗が上昇する可能性が生じる。本実施形態に係る二次電池装置によれば、接続部４２を板ばね部材６２により押圧し、電極端子に押付けることで、応力緩和、電気抵抗の増大を防ぐ構造としている。また、正極、負極端子２２、２３に係合する際、バスバー４０の係合突起６０が正極、負極端子２２、２３の係合凹所内面を削りながら接触し、同時に、係合突起６０が潰れることで、接続部４２の母材がしっかり電極端子に導通する。更に、係合突起６０が板ばね部材６２によって電極端子の係合凹所２８の内面に押されることで、接触力を維持することができる。係合突起６０と電極端子２２、２３との間に空気層がないため、酸化などの腐食の心配がなく、時間変化、環境変化による抵抗増大を防ぐことができる。  
以上のことから、二次電池の電極端子を容易に、かつ、確実に接続することが可能な電池接続構造、およびこれを備えた二次電池装置が得られる。これにより、組立性の向上した二次電池装置が得られる。更に、電池セル１２の上面（蓋体１８ｂ）に対して、バスバーおよび板ばね部材の突出高さを低くすることができる。これにより、二次電池装置全体の高さ寸法を低減することが可能となる。
【００３６】
なお、図９および図１０に示すように、本実施形態にように、電極端子（正極端子２２、負極端子２３）が一対の係合凹所２８間に平坦な接合面２４ａ、２４ｂを有している場合、一般的な溶接式のバスバー７０を電極端子の接合面２４ａ、２４ｂに溶接することができる。従って、電池セル間の電気的に接続に、前述した本実施形態に係る嵌め込み型のバスバー、あるいあ、溶接式のバスバーを選択して使用することができる。
【００３７】
次に、他の実施形態に係る二次電池装置の電池接続構造について説明する。以下に述べる他の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、異なる部分を中心に詳細に説明する。
【００３８】
（第２の実施形態）  
次に、第２の実施形態に係る二次電池装置について説明する。図１１は、第２の実施形態に係る二次電池装置における電池セルの電極端子、バスバー、板ばね部材の配置関係を示す斜視図、図１２は、変形例に係る電極端子を有する電池セルおよびバスバーを示す分解斜視図、図１３は、バスバーの裏面側を示す斜視図である。
【００３９】
図１１に示すように、第２の実施形態によれば、電池セル１２の正極端子２２および負極端子２３は、ベース２２ａ、２３ａの接合面２４ａ、２４ｂの中央部に形成された１つの係合凹所２８を有している。この係合凹所２８は、例えば、細長い矩形状に形成され、電池セル１２の蓋体１８ｂの長手方向と直交する方向に延びている。また、ベース２２ａ、２３ｂの長手方向両端、すなわち、各短辺側の側縁の下部に、切欠き３０（図１６に示す）が形成されている。
【００４０】
電極端子の係合凹所２８は、電池セル１２の蓋体１８ｂの長手方向に延びるように形成してもよく、あるいは、図１２に示すように、の蓋体１８ｂの長手方向と直交する方向に延びる第１係合凹所２８ａと、蓋体１８ｂの長手方向に延びる第２係合凹所とが中央で交差した十字形状の係合凹所としてもよい。
【００４１】
図１１ないし図１３に示すように、電池接続構造を構成する導電部材としてのバスバー４０は、一対の平坦な矩形状の接続部４２と、一対の接続部４２を互いに連結した連結部４４と、を有し、導電材料、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル合金等の金属板により一体に成形されている。
【００４２】
一対の接続部４２は、互いに所定の間隔を置いて、かつ、同一平面に並んで位置している。一対の接続部４２を連結している連結部４４は、ほぼＵ字形状に折り曲げて形成され、一対の接続部４２を結ぶ長手方向（ピッチ方向）に沿って弾性変形可能となっている。連結部４４の弾性変形により、後述する公差に応じて、接続部４２間の間隔をある程度調整することができる。
【００４３】
各接続部４２は、正極、負極端子２２、２３の接合面２４ａ、２４ｂよりも大きな寸法の矩形板状に形成されている。接続部４２は、その中央部に貫通形成された第１挿通開口５２、および第１挿通開口の両側に貫通形成された一対の第２挿通開口５４を有している。第１挿通開口５２は、例えば、細長い矩形状に形成され、バスバー４０の長手方向に沿って延びている。また、第１挿通開口５２は、電極端子の係合凹所２８と対向可能な位置に形成されている。各第２挿通開口５４は、矩形状に形成され、接続部４２の側縁に開口している。一対の第２挿通開口５４は、電極端子の両側縁部と対向可能な位置にそれぞれ設けられている。
【００４４】
図１３および図１４に示すように、バスバー４０の各接続部４２は、その裏面に突設された一対の係合凸部５６を一体に有している。係合凸部５６は、例えば、細長い矩形板状に形成され、接続部４２の裏面に対してほぼ垂直に突出している。また、一対の係合凸部５６は、第１挿通開口５２の一対の長辺に沿ってそれぞれ位置し、第１挿通開口５２を間に挟んで互いに平行に対向し、かつ、バスバー４０の長手方向に沿って延びている。また、一対の係合凸部５６は、電極端子の係合凹所２８と係合可能な位置に突設されている。各係合凸部５６は、電極端子の係合凹所２８よりも僅かに短い長さ、かつ、係合凹所２８の幅の半分よりも小さい厚さ（幅）に形成されている。各係合凸部５６の突出高さは、係合凹所２８の深さよりも僅かに小さく形成されている。
【００４５】
各係合凸部５６の接続部４２に対して垂直に延びる側面、特に、他方の係合凸部５６と反対側の側面、上に、複数の係合突起６０が突設されている。これらの係合突起６０は、例えば、細長いリブであり、それぞれ接続部４２の裏面に対してほぼ垂直な方向に直線的に延びているとともに、係合凸部５６の長手方向に並んで設けられている。各リブの断面形状は、例えば、三角形、台形、半円形などに形成されている。なお、係合突起６０は、リブ状に限らず、複数のドット状、あるいは、島状の突起としてもよい。
【００４６】
図１１に示すように、電池接続構造の一部を構成する板ばね部材６２は、バスバー４０の１つの接続部４２に対して１つ設けられている。板ばね部材６２は、バスバー４０の接続部４２に上から嵌合され、正極、負極端子２２、２３に対する接続部４２の接続状態を保持するように作用する。板ばね部材６２は、細長い帯状の板ばねを折り曲げて形成されている。板ばね部材６２は、板ばねの長手方向中央部をＵ字形状あるいはＶ字形状に折り曲げて形成された押圧凸部６２ｂと、この押圧凸部の両側に延びる平坦部６２ａと、押圧凸部６２ｂと同一方向に円弧状に折り曲げられた一対の係合端部６２ｃと、を一体に有している。また、板ばねの幅は、バスバー４０の第１、第２挿通開口５２、５４の長さよりも僅かに小さく形成されている。
【００４７】
押圧凸部６２ｂは、接続部４２の第１挿通開口５２および電極端子の係合凹所２８に係合可能、かつ、押し込み可能に形成されている。一対の係合端部６２ｃは、接続部４２の一対の第２挿通開口５４間の間隔とほぼ等しい間隔を置いて形成されている。これにより、一対の係合端部６２ｃは、接続部４２の第２挿通開口５４にそれぞれ挿通可能に、かつ、電極端子の切欠き３０に係合可能に形成されている。  
なお、板ばね部材６２は、接続部４２を安定して押圧および保持できればよく、金属に限らず、合成樹脂等の絶縁材料で形成することも可能である。
【００４８】
上記のように構成されたバスバー４０および板ばね部材６２を有する接続構造は、以下のようにして電池セル１２の正極端子２２および負極端子２３に接続される。まず、ケース本体２６内に５個の電池セル１２を収納、配置した後、上ケース２７を被せケース本体２６に固定する。次いで、図１１に示すように、バスバー４０の一対の接続部４２を隣合う２つの電池セル１２の正極端子２２および負極端子２３に対して位置合わせする。接続部４２をそれぞれ正極端子２２および負極端子２３の接合面２４ａ、２４ｂ上に配置し、一対の係合凸部５６を電極端子の係合凹所２８に上から押込む。正極端子２２および負極端子２３間の間隔が、公差等により多少ずれている場合、バスバー４０の連結部４４が長手方向に伸張あるいは収縮し、上記公差を吸収することができる。
【００４９】
図１２に示すように、蓋体１８ｂの長手方向に沿って延びる係合凹所２８ｂを有する電極端子を用いる場合、複数の電池セル１２をその側面同士が向かい合うように、電池セルを配列してもよい。この場合、バスバー４０は、その長手方向が、電池セル１２の蓋体１８ｂの長手方向と一致するように配置し、一対の接続部４２を隣合う２つの電池セル１２の正極端子２２および負極端子２３に対して位置合わせする。そして、一対の係合凸部５６を電極端子の係合凹所２８に上から押込む。
【００５０】
図１５および図１６に示すように、接続部４２の下面が電極端子の接合面２４ａ、２４ｂに当接するまで、係合凸部５６を係合凹所２８内に押し込む。押込むことにより、各係合凸部５６の係合突起６０が係合凹所２８の内面上を摺動し、この内面を削り取りながら押し潰され、正極端子２２あるいは負極端子２３に密着する。本実施形態では、２つの係合凸部５６を係合凹所２８の対向する２つの内面に押し付けるようにして、接続部４２を電極端子に取り付ける。これにより、接続部４２は、正極端子２２あるいは負極端子２３に嵌合し、これらの電極端子に機械的かつ電気的に接続される。
【００５１】
接続部４２の係合凸部５６は、接続部４２の下面からほぼ垂直に突出した板状に形成されているため、接続部４２を電極端子に押し被せる際、一対の係合凸部５６は互いに接近する方向に弾性変形し、発生した弾性力により、係合突起６０を係合凹所２８の内面に押付ける。係合突起（リブ）６０の本数、幅で接続部４２の押込み荷重と抵抗値が変化する。必要スペックに合わせてリブの本数を調節可能である。係合突起（リブ）６０の本数を少なくすると、押込み荷重が小さくなり、抵抗値が高くなる。
【００５２】
なお、係合突起６０を比較的、潰れ易くするため、バスバー４０は、正極、負極端子２２、２３よりも柔らかい金属材料で形成されていることが望ましい。例えば、正極、負極端子２２、２３は、Ａ３０００系のアルミニウムで形成され、バスバー４０、４１は、Ａ１０００系のアルミニウムで形成される。
【００５３】
上記のようにバスバーの接続部４２を正極、負極端子２２、２３を嵌合した後、図１５および図１６に示すように、板ばね部材６２をバスバー４０の接続部４２に上から被せ、接続部に嵌合する。この際、板ばね部材６２の押圧凸部６２ｂを接続部４２の第１挿通開口５２を通して電極端子の係合凹所２８内に押し込む。同時に、板ばね部材６２の両係合端部６２ｃを接続部４２の一対の第２挿通開口５４を通して押し込む。そして、板ばね部材６２を接続部４２の上面に当接するまで押し込むと、各係合端部６２ｃの先端縁が電極端子の切欠き３０に係合し、板ばね部材６２を押し込み位置にロックする。また、係合凹所２８に押し込まれた押圧凸部６２ｂは、一対の係合凸部５６の間に押し込まれる。これにより、押圧凸部６２ｂは、一対の係合凸部５６の側面に圧接し、各係合凸部５６を電極端子に押圧し、電極端子に密着した状態に保持する。  
このように、バスバー４０の接続部４２および正極あるいは負極端子２２、２３にばね力を持った板ばね部材６２を装着することで、正極あるいは負極端子２２、２３とバスバー４０との接触力を保持し、係合凸部５６の係合突起６０を電極端子の係合凹所内面に押付け電気抵抗の増加を防ぐことができる。同時に、バスバー４０の抜けを防ぐことが可能となる。  
以上の電池接続構造により、隣合う２つの電池セル１２の電極端子２２、２３同士を電気的かつ機械的に接続することができる。
【００５４】
出力端子を構成する図示しないバスバーの接続部も、上述したバスバー４０の接続部と同様に構成される。第２の実施形態において、二次電池装置の他の構成は、前述した第１の実施形態に係る二次電池装置と同一である。
【００５５】
上記のように構成された電池接続構造を有する二次電池装置によれば、バスバー４０の接続部４２および板ばね部材６２を電池セル１２の電極端子に押し嵌めるだけの簡単な作業により、電池セル間を電気的に接続することができる。これにより、バスバーのボルト締めや溶接を用いる必要がなく、組立て工数の低減が可能となり、また、大型設備が不要となる。ボルト締めと異なり接続端子に締付けトルクが作用せず、バスバーと板ばね部材の装着のみで電池セル同士の接続が可能となる。また、溶接により接続するものと異なり、溶接による失敗は起こらず、バスバーまたは板ばね部材を交換するのみで良いため、製造歩留まりが向上する。
【００５６】
本実施形態に係る二次電池装置によれば、接続部４２を板ばね部材６２により押圧し、電極端子に押付けることで、応力緩和、電気抵抗の増大を防ぐ構造としている。また、正極、負極端子２２、２３に係合する際、バスバー４０の係合突起６０が正極、負極端子２２、２３の係合凹所内面を削りながら接触し、同時に、係合突起６０が潰れることで、接続部４２の母材がしっかり電極端子に導通する。更に、係合突起６０が板ばね部材６２によって電極端子の係合凹所２８の内面に押されることで、接触力を維持することができる。係合突起６０と電極端子２２、２３との間に空気層がないため、酸化などの腐食の心配がなく、時間変化、環境変化による抵抗増大を防ぐことができる。  
以上のことから、二次電池の電極端子を容易に、かつ、確実に接続することが可能な電池接続構造、およびこれを備えた二次電池装置が得られる。これにより、組立性の向上した二次電池装置が得られる。
【００５７】
また、第２の実施形態によれば、板ばね部材は、１つの押圧凸部で２つの係合凸部を押圧することができ、板ばね部材の形状および構成を簡素化することが可能となる。また、電極端子に設けられた係合凹所の向きに応じて、電池セルの配列方向、およびバスバーの接続方向を変更することができる。
【００５８】
なお、この発明は上述した実施形態あるいは変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。  
例えば、前述した第１の実施形態において、バスバーの接続部は、一対の第１挿通開口および一対の係合凸部を有する構成としたが、これに限らず、少なくとも１つの第１挿通開口と１つの係合凸部とを有する構成としてもよい。この場合、板ばね部材は、１つ押圧凸部を有していればよい。
【００５９】
電池セル郡を構成する二次電池セルの数、ケースの形状、構造等は、前述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて適宜変更可能である。バスバーは、一対の接続部を有する構成としたが、これに限らず、３つ以上の接続部および３つ以上の板ばね部材を有し、３つ以上の電極端子を接続するように構成してもよい。
【００６０】
電池セルは、非水系二次電池に限らず、水系電解質二次電池、あるいは、鉛、ニッカド、ニッケル、リチウム、リチウム空気、アルカリ等の電池など、種々の電池を適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…二次電池装置、１２…電池セル、１６…ケース、１８…外装容器、
１８ａ…容器本体、１８ｂ…蓋体、２２…正極端子、２３…負極端子、
２２ａ、２３ａ…ベース、２２ｂ、２３ｂ…接続端子、２８…係合凹所、
４０…バスバー、４１…バスバー（出力端子）、４２…接続部、４４…連結部、
５２…第１挿通開口、５４…第２挿通開口、６０…係合突起、６２…板ばね部材、
６２ｂ…押圧凸部、６２ｃ…係合端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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