(57)【要約】  リード線とバスバーの接続部分の剥離を防止するために、バッテリシステムは、複数の電池セルを積層してなる電池積層体と、電池セルの電極端子を接続するバスバー（３）と、バスバー（３）と電気接続されるリード線（８）と、リード線（８）を介して電池セルの電圧を検出する電圧検出回路とを備える。バスバー（３）は、電極端子が接続される端子接続部（４）を備えるバスバー本体（３Ａ）と、リード線（８）が固定されるリード線固定部（３Ｂ）とを備える。さらに、バスバー（３）は、リード線（８）が電気接続される接続領域（５）を第１面（３１）に備え、接続領域（５）から離間して、リード線（８）を係止して連結する係止連結部（６）をリード線固定部（３Ｂ）に備える。係止連結部（６）は、リード線固定部（３Ｂ）を貫通する貫通部（７）を有し、この貫通部（７）において、リード線（８）が、少なくともバスバー（３）の第２面（３２）から第１面（３１）にわたって配置されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負の電極端子を備える複数の電池セルを積層してなる電池積層体と、
前記複数の電池セルの電極端子同士を接続するバスバーと、
前記バスバーと電気的に接続される電圧検出用のリード線と、
前記リード線を介して前記電池セルの電圧を検出する電圧検出回路と、を備えるバッテリシステムであって、
前記バスバーは、
前記電極端子が接続される複数の端子接続部を備えるバスバー本体と、
前記バスバー本体に一体的に連結されて、前記リード線が固定されるリード線固定部と、を備えており、
さらに、前記バスバーは、前記リード線が電気接続される接続領域を第１面に備えると共に、前記接続領域から離間して、該リード線を係止して連結するための係止連結部を前記リード線固定部に備えており、
前記係止連結部は、前記リード線固定部を貫通する貫通部を有すると共に、前記貫通部において、前記リード線が、少なくとも前記バスバーの第１面と反対側の第２面から第１面にわたって配置されてなることを特徴とするバッテリシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリシステムであって、
前記貫通部が、前記リード線固定部の一部を切り欠いた切り欠きであるバッテリシステム。
【請求項３】
請求項２に記載されるバッテリシステムであって、
前記貫通部が、複数列のスリット状の切り欠きであるバッテリシステム。
【請求項４】
請求項３に記載されるバッテリシステムであって、
複数列のスリット状の切り欠きが、前記リード線固定部の対向する側面に設けられてなるバッテリシステム。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか一項に記載のバッテリシステムであって、
前記貫通部が、前記切り欠きの開口面積を狭くするように突出させた突起を有するバッテリシステム。
【請求項６】
請求項に記載されるバッテリシステムであって、
前記バスバー本体が平板状で、前記リード線固定部が該バスバー本体から突出する突出片であるバッテリシステム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載されるバッテリシステムであって、
前記リード線は、導電性を有する芯線と、この芯線を絶縁被覆してなる被覆部とを備えており、前記被覆部を介して、前記リード線を前記係止連結部に係止させてなるバッテリシステム。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載されるバッテリシステムであって、
前記バスバー本体と前記リード線とを異種金属で構成してなるバッテリシステム。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載のバッテリシステムであって、
前記バスバー本体を、アルミニウム製としてなるバッテリシステム。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載のバッテリシステムであって、
前記接続領域を、銅製のリード線を溶接により接続するための領域としてなるバッテリシステム。
【請求項１１】
電池セル同士の電極端子を電気的に接続するためのバスバーであって、
前記電極端子が接続される複数の端子接続部を備えるバスバー本体と、
前記バスバー本体に一体的に連結されて、電圧検出用のリード線が固定されるリード線固定部と、を備えており、
さらに、当該バスバーは、リード線が電気接続される接続領域を第１面に備えると共に、前記接続領域から離間して、リード線を係止して連結するための係止連結部を前記リード線固定部に備えており、
前記係止連結部は、当該バスバーの第１面と反対側の第２面から第１面にわたってリード線を配置可能な貫通部が、前記リード線固定部を貫通して設けられてなるバスバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池セルを積層してバスバーで接続しているバッテリシステムに関し、とくに、電池セルの電圧を検出する回路を備えるバッテリシステムとこのバッテリシステムに使用されるバスバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
出力を大きくする電源装置は、多数の電池セルを直列に接続して電圧を高くしている。この電源装置は、直列に接続している電池セルを同じ充電電流で充電し、また同じ電流で放電する。したがって、全ての電池セルが全く同じ特性であれば、電池電圧や残容量にアンバランスは発生しない。しかしながら、現実には、全く同じ特性の電池は製造できない。電池セルのアンバランスは、充放電を繰り返すときに、電圧や残容量のアンバランスとなる。さらに、電池電圧のアンバランスは、特定の電池セルを過充電し、あるいは過放電させる原因となる。電池セルの過充電や過放電を防止するために、各々の電池セルの電圧を検出する電源装置は開発されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８７９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この電源装置は、各電池セルの電圧を検出する電圧検出回路を備えており、電圧検出回路が、各々の電池セルの電圧を検出し、各電池セルの過充電や過放電を防止するように、充放電の電流をコントロールしている。電圧検出回路は、図２１に示すように、電圧検出ラインであるリード線１０８を介して、電池セルの電極端子１０２を連結しているバスバー１０３に接続されている。電圧検出回路は、入力側に接続しているリード線１０８をバスバー１０３に接続して、リード線１０８とバスバー１０３を介して、各電池セルの電圧を検出する。この電源装置は、リード線１０８を確実にバスバー１０３に接続するために、バスバー１０３に電圧検出端子１０４を固定している。この電圧検出端子１０４は、バスバーを構成する金属板である銅板の表面に、溶接やハンダ付け等の方法で固定されている。【０００５】
しかしながら、このような場合、振動等による線の浮き沈みや作業時の線への引っ掛かり等により剥離力がかかってリード線とバスバーとの接合部分が外れる虞がある。もし、リード線とバスバーとの接合部が外れると、電池の電圧が失われたと誤検出することになり、電気自動車の場合、自動車を始動することが出来なくなる。【０００６】
このため、溶着に代わってネジ締めによる固定を実施する方法が検討されるが、材料費が高くなることに加えて、工数が多くなるため安価に製造できなくなる。また、ネジ締めによる固定では、経時的な緩み等の不安もあるため、長期間にわたって安心して使用できない問題点もある。【０００７】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その目的の一は、低コストで安定的に電圧検出用のリード線をバスバーに接続しながら、リード線とバスバーの接続部分の剥離を防止して、長期間にわたって安定して電池セルの電圧を検出できるバッテリシステム及びこのバッテリシステムに使用されるバスバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明のある実施形態にかかるバッテリシステムは、正負の電極端子２を備える複数の電池セル１を積層してなる電池積層体１０と、複数の電池セル１の電極端子２同士を接続するバスバー３と、バスバー３と電気的に接続される電圧検出用のリード線８と、リード線８を介して電池セル１の電圧を検出する電圧検出回路９とを備えている。バスバー３は、電極端子２が接続される複数の端子接続部４を備えるバスバー本体３Ａと、バスバー本体３Ａに一体的に連結されて、リード線８が固定されるリード線固定部３Ｂとを備えている。さらに、バスバー３は、リード線８が電気接続される接続領域５を第１面３１に備えると共に、接続領域５から離間して、リード線８を係止して連結するための係止連結部６をリード線固定部３Ｂに備えている。係止連結部６は、リード線固定部３Ｂを貫通する貫通部７を有すると共に、この貫通部７において、リード線８が、少なくともバスバー３の第１面３１と反対側の第２面３２から第１面３１にわたって配置されている。
【０００９】
上記構成により、バスバーに電気接続される電圧検用のリード線をバスバーから外れないように強固に固定できる。それは、バスバー本体に一体的に連結されたリード線固定部に、リード線を係止して連結する係止連結部を設けており、この係止連結部にリード線固定部を貫通する貫通部を設けると共に、この貫通部において、リード線を少なくともバスバーの第２面から第１面にわたって配置しているからである。
【００１０】
本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムによれば、貫通部７は、リード線固定部３Ｂの一部を切り欠いた切り欠き７Ａ、７Ｂとすることができる。
上記構成により、電圧検出用のリード線を先端から貫通部に挿入することなく、開放された領域から中間部分を差し入れることが可能となり、リード線の接続時における作業性を向上できる利点が得られる。
【００１１】
本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムによれば、貫通部７は、複数列のスリット状の切り欠き７Ａ、７Ｂとすることができる。
上記構成により、リード線を、複数列のスリット状の切り欠きに通過させることで、バスバーの第１面と第２面にわたって配置される回数を増やすことができ、リード線をさらに安定してリード線固定部に固定できる。
【００１２】
本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムによれば、複数列のスリット状の切り欠き７Ａ、７Ｂは、リード線固定部３Ｂの対向する側面に設けることができる。
【００１３】
本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムによれば、貫通部７は、切り欠き７Ｃ、７Ｄの開口面積を狭くするように突出させた突起１２を有することができる。
上記構成により、切り欠きの開放された開口部からリード線が抜け落ちる事態を、突起部によって阻止することが可能となる。
【００１４】
本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムによれば、バスバー本体３Ａを平板状として、リード線固定部３Ｂをバスバー本体３Ａから突出する突出片とすることができる。
【００１５】
本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムによれば、リード線８は、導電性を有する芯線８ａと、この芯線８ａを絶縁被覆してなる被覆部８ｂとを備えて、被腹部８ｂを介して、リード線８を係止連結部６に係止させることができる。
【００１６】
本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムによれば、バスバー本体３Ａとリード線８とを異種金属で構成することができる。
上記構成により、異種金属間の溶接で金属間化合物が生成され、剥離方向に対して剛性が低下する問題を、係止連結部の貫通部を通じて接続領域に溶接することで、剥離方向に応力が生じることを避け、機械的強度の信頼性を増すことができる。
【００１７】
本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムによれば、バスバー本体３Ａを、アルミニウム製とすることができる。
上記構成により、アルミニウム製のバスバーに対してリード線を安定的に接続できるようになる。
【００１８】
本発明の他の実施形態にかかるバッテリシステムによれば、接続領域５を、銅製のリード線８を溶接により接続するための領域とすることができる。
上記構成により、アルミニウム製のバスバーに対して電圧検出用の端子を安定的に接続できるようになる。
【００１９】
本発明のある実施形態にかかるバスバーによれば、電池セル１同士の電極端子２を電気的に接続するためのバスバーであって、電極端子２が接続される複数の端子接続部４を備えるバスバー本体３Ａと、バスバー本体３Ａに一体的に連結されて、電圧検出用のリード線８が固定されるリード線固定部３Ｂとを備えている。さらに、バスバーは、リード線８が電気接続される接続領域５を第１面３１に備えると共に、接続領域５から離間して、リード線８を係止して連結するための係止連結部６をリード線固定部３Ｂに備えており、係止連結部６は、バスバー３の第１面３１と反対側の第２面３２から第１面３１にわたってリード線８を配置可能な貫通部７が、リード線固定部３Ｂを貫通して設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態にかかるバッテリシステムの概略斜視図である。
【図２】図１に示すバッテリシステムの分解斜視図である。
【図３】図１に示すバッテリシステムの概略平面図である。
【図４】実施形態１にかかるバスバーと電圧検出線の連結構造を示す拡大斜視図である。
【図５】図４に示すバスバーと電圧検出線の平面図である。
【図６】図５に示すバスバーと電圧検出線の側面図である。
【図７】実施形態２にかかるバスバーと電圧検出線の連結構造を示す平面図である。
【図８】実施形態３にかかるバスバーと電圧検出線の連結構造を示す斜視図である。
【図９】実施形態４にかかるバスバーと電圧検出線の連結構造を示す斜視図である。
【図１０】実施形態４にかかるバスバーと電圧検出線の連結構造の他の一例を示す斜視図である。
【図１１】実施形態５にかかるバスバーと電圧検出線の連結構造を示す斜視図である。
【図１２】実施形態６にかかるバスバーと電圧検出線の連結構造を示す斜視図である。
【図１３】実施形態５にかかるバスバーと電圧検出線の連結構造を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示すバスバーと電圧検出線の平面図である。
【図１５】図１４に示すバスバーと電圧検出線のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】実施形態７にかかるバスバーと電圧検出線の連結構造を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示すバスバーを備えるバッテリシステムの垂直断面図である。
【図１８】エンジンとモータで走行するハイブリッド車に電源装置を搭載する例を示すブロック図である。
【図１９】モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示すブロック図である。
【図２０】蓄電用の電源装置に適用する例を示すブロック図である。
【図２１】従来の電圧検出端子を備えるバスバーの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一若しくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００２２】
本発明のバッテリシステムは、ハイブリッド車や電気自動車などの電動車両に搭載されて走行モータに電力を供給する電源、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーの発電電力を蓄電する電源、あるいは深夜電力を蓄電する電源など、種々の用途に使用され、とくに大電力、大電流の用途に好適な電源として使用される。
【００２３】
（実施形態１）
本発明の実施形態１に係るバッテリシステム１００の斜視図を図１に、その分解斜視図を図２に、概略平面図を図３にそれぞれ示す。図１〜図３に示すバッテリシステム１００は、正負の電極端子２を備える複数の電池セル１を積層してなる電池積層体１０と、複数の電池セル１の電極端子２同士を接続するバスバー３と、このバスバー３と電気的に接続される電圧検出用のリード線８と、このリード線８を介して電池セル１の電圧を検出する電圧検出回路９とを備えている。
【００２４】
（電池セル１）
電池セル１は、幅広面である主面の外形を四角形とする角形電池であって、幅よりも厚さを薄くしている。さらに、電池セル１は、充放電できる二次電池であって、リチウムイオン二次電池としている。ただし、本発明のバッテリシステムは、電池セル１を角形電池には特定せず、またリチウムイオン二次電池にも特定しない。電池セル１には、充電できる全ての電池、たとえばリチウムイオン二次電池以外の非水系電解液二次電池やニッケル水電池セルなども使用できる。
【００２５】
電池セル１は、正負の電極板を積層している電極体を外装缶１ａに収納して電解液を充填して気密に密閉したものである。外装缶１ａは、底を閉塞する四角い筒状に成形したもので、上方の開口部を金属板の封口板１ｂで気密に閉塞している。外装缶１ａは、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属板を深絞り加工して製作される。封口板１ｂは、外装缶１ａと同じように、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属板で製作される。封口板１ｂは、外装缶１ａの開口部に挿入され、封口板１ｂの外周と外装缶１ａの内周との境界にレーザービームを照射して、封口板１ｂを外装缶１ａにレーザー溶接して気密に固定している。
【００２６】
（電極端子２）
電池セル１は、天面である封口板１ｂを端子面１Ｘとして、この端子面１Ｘの両端部に正負の電極端子２を固定している。正負の電極端子２は、図２の一部拡大図に示すように、絶縁材１８を介して封口板１ｂに固定されており、内蔵する正負の電極板（図示せず）にそれぞれ接続されている。正負の電極端子２は、突出部２ａの周囲に溶接面２ｂを設けている。溶接面２ｂは、封口板１ｂの表面と平行な平面状で、この溶接面２ｂの中央部に突出部２ａを設けている。図２の電極端子２は、突出部２ａを円柱状としている。ただ、突出部は、必ずしも円柱状とする必要はなく、図示しないが、多角柱状又は楕円柱状とすることもできる。なお、後述するバスバー３の端子穴４ａを利用したバスバーの位置決めが不要である場合には、溶接面２ｂに突出部を設けない構成とすることもできる。
【００２７】
電池セル１の封口板１ｂに固定される正負の電極端子２の位置は、正極と負極が左右対称となる位置としている。これにより、電池セル１を左右反転させて積層し、隣接して接近する正極と負極の電極端子２をバスバー３で接続することで、隣接する電池セル１同士を直列に接続できるようにしている。
【００２８】
（電池積層体１０）
複数の電池セル１は、各電池セル１の厚さ方向が積層方向となるように積層されて電池積層体１０を構成している。電池積層体１０は、正負の電極端子２を設けている端子面１Ｘ、図にあっては封口板１ｂが同一平面となるように、複数の電池セル１を積層している。図１〜図３に示すバッテリシステムは、電池積層体１０を固定部品１３で固定して、複数の電池セル１を積層状態に固定している。固定部品１３は、積層している電池セル１の両端面に配置される一対のエンドプレート１４と、このエンドプレート１４に、端部を連結して積層状態の電池セル１を加圧状態に固定している締結部材１５とを備えている。
【００２９】
電池積層体１０は、図２に示すように、積層している電池セル１の間に絶縁スペーサ１６を挟着している。図の絶縁スペーサ１６は、樹脂等の絶縁材で薄いプレート状またはシート状に製作されている。図に示す絶縁スペーサ１６は、電池セル１の対向面とほぼ等しい大きさのプレート状としており、この絶縁スペーサ１６を互いに隣接する電池セル１の間に積層して、隣接する電池セル１同士を絶縁している。なお、隣接する電池セル１間に配置されるスペーサとしては、電池セル１とスペーサの間に冷却気体の流路が形成される形状のスペーサを用いることもできる。また、電池セル１の表面を絶縁材で被覆することもできる。例えばＰＥＴ樹脂等のシュリンクチューブで電池セルの電極部分を除く外装缶の表面を熱溶着させてもよい。この場合は、絶縁スペーサ１６を省略してもよい。
【００３０】
さらに、図２に示すバッテリシステム１００は、電池積層体１０の両端面に端面スペーサ１７を挟んでエンドプレート１４を配置している。端面スペーサ１７は、図２に示すように、電池積層体１０とエンドプレート１４との間に配置されてエンドプレート１４を電池積層体１０から絶縁する。端面スペーサ１７は、樹脂等の絶縁材で薄いプレート状またはシート状に製作されている。図に示す端面スペーサ１７は、角形の電池セル１の対向面全体をカバーできる大きさと形状として、電池積層体１０の両端に配置された電池セル１とエンドプレート１４との間に積層している。
【００３１】
図２に示すバッテリシステム１００は、互いに隣接する電池セル１同士を左右反転させた姿勢として、正負の電極端子２が交互に左右逆向きとなるように１２個の電池セル１を積層して電池積層体１０としている。このバッテリシステム１００は、隣接する電池セル１の正負の電極端子２を金属製のバスバー３で連結して、これらの電池セル１を直列に接続している。ただ、本発明は、電池積層体１０を構成する電池セル１の個数とその接続状態を特定しない。本発明のバッテリシステムは、電池積層体を構成する電池セルの個数、及びその接続状態を種々に変更することもできる。例えば、バッテリシステムは、複数の電池セルを直列と並列に接続して、出力電圧と出力電流を大きくすることもできる。
【００３２】
（バスバー３）
バスバー３は、互いに隣接して配置される電池セル１の対向する電極端子２同士を接続して、多数の電池セル１を直列に接続する。図１〜図３に示すバスバー３は、電池積層体１０の上面であって、電池セル１の端子面１Ｘに対向して配置されており、電池積層体１０の両側において、複数の電池セル１の積層方向に配列された複数の電極端子２を接続している。バスバー３は、図４〜図６に示すように、電極端子２が接続される複数の端子接続部を備えるバスバー本体３Ａと、このバスバー本体３Ａに一体的に連結されて、電圧検出用のリード線８が固定されるリード線固定部３Ｂとを備えている。
【００３３】
バスバー本体３Ａは平板状であって、その両端部には、電極端子２を位置決めしながら接続する端子接続部４を備えている。図４と図５に示すバスバー本体３Ａは、端子接続部４として、電極端子２の突出部２ａを案内して位置決めする端子穴４ａを開口して設けている。図に示す端子穴４ａは、内側に突出部２ａを挿入できる内形の貫通孔であって、円柱状の突出部２ａの外形に沿う円形状としている。さらに、バスバー本体３Ａは、端子穴４ａの間隔を、所定の位置に配置される電池セル１の電極端子２の間隔に等しくしている。これにより、複数の電池セル１の電極端子２を、１つのバスバー３で確実に接続できるようにしている。図示しないが、端子穴は、接続される電極端子の位置の誤差を許容できるように、長穴とすることもできる。また、バスバーの位置決めが不要である場合には、バスバー本体３Ａに端子穴４ａを設けない構成としてもよい。この場合、バスバーは、突出部を設けない構成の電極端子の溶接面に重ねて配置された状態で溶接される。
【００３４】
図１〜図３のバッテリシステムは、隣接して積層しているふたつの電池セル１をバスバー３で直列に接続するので、バスバー本体３Ａの両端部に２個の端子穴４ａを設けている。バスバーは、必ずしも２個の電池セル１を直列に接続するのではなく、たとえば４個の電池セルを直列と並列に接続することもある。このバスバーは、４個の端子穴４ａを設ける。
【００３５】
バスバー本体３Ａは、直列接続される複数の電池セル１に通電される電流を許容できる電気抵抗となるように、その材質や形状が決定される。すなわち、バスバー３は、流れる最大電流を考慮してバスバー本体３Ａとなる金属板の厚さと幅を最適寸法とする。バスバー３は、バスバー本体３Ａを形成する金属板の厚さを１ｍｍ〜３ｍｍ、横幅を１ｃｍ〜３ｃｍとする。
【００３６】
平板状のバスバーは、同一平面上に配置される複数の電池セル１の電極端子２の溶接面２ｂの上面に積層されて連結できるようにしている。バスバー３は、端子接続部４の端子穴４ａに案内される電極端子２にレーザー溶接して接続される。レーザービームは、バスバー３の端子接続部４を確実に溶接面２ｂに溶接できるエネルギーに調整される。
【００３７】
端子接続部４は、溶接面２ｂに対して溶着しやすいように  端子穴４ａの周縁部にバスバー本体３Ａよりも薄く成形された薄肉部４ｂを設けている。薄肉部４ｂは、図６に示すようにバスバー３の端部を上面側で切り欠いた段差状に形成している。このように薄肉部をバスバーの端部の上面側を切り欠いた形状とすることで、下面側を溶接対象となる溶接面と広い面積で接触させることができ、薄肉部をレーザー光で貫通させて確実に溶接できる。
【００３８】
薄肉部４ｂは、電極端子２の溶接面２ｂに確実にレーザー溶接できる厚さとしている。薄肉部４ｂの厚さは、表面に照射されるレーザービームで溶接面２ｂに確実に溶接できる寸法であって、例えば０．３ｍｍ以上、好ましくは０．４ｍｍ以上とする。薄肉部４ｂは、厚すぎると端子接続部４を溶接面２ｂにレーザー溶接するエネルギーを大きくする必要があるので、薄肉部４ｂの厚さは例えば２ｍｍ以下、好ましくは１．６ｍｍ以下とする。
このように、端子穴４ａの周縁部が薄く形成される端子接続部４は、電極端子２との溶接時において、溶接エネルギーを小さくできる特徴がある。このため、溶接時間を短くして、安価に多量生産できると共に、溶接時の入熱を小さくして電池セルに与える悪影響を低減できる特徴がある。ここで、バスバー本体３Ａは、端子接続部４の薄肉部４ｂの厚さを０．６ｍｍ〜１．２ｍｍ、好ましくは、０．７ｍｍ〜１．０ｍｍとすることができる。
【００３９】
リード線固定部３Ｂは、バスバー本体３Ａに一体的に連結されており、電圧検出用のリード線８が定位置に固定されている。図４〜図６に示すリード線固定部３Ｂは、バスバー本体３Ａの中央部から突出する突出片としている。図に示すバスバー３は、バスバー本体３Ａの中央であって一対の端子穴４ａの中間から一方（図４では前方）の端子穴４ａに偏在した位置において、外側方向に突出する姿勢で連結されている。ただ、バスバーは、一対の端子穴の中間から外側方向に突出する突出片を設けてリード線固定部とすることもできる。バスバー本体３Ａから突出するリード線固定部３Ｂは、所定の幅の帯状であって、バスバー本体３Ａと厚さを等しくしている。
【００４０】
バスバー３は、リード線８をリード線固定部３Ｂの所定の位置に固定するために、リード線８が電気接続される接続領域５を第１面３１に備えると共に、この接続領域５から離間して、リード線８を係止して連結するための係止連結部６をリード線固定部３Ｂに備えている。
【００４１】
接続領域５は、リード線８の先端部を接続する領域であって、バスバー３の表側面である第１面３１に設けられている。図４〜図６に示すバスバー３は、リード線固定部３Ｂの後端部であって、バスバー本体３Ａとの境界部の近傍を接続領域５としている。この接続領域５には、リード線８の先端部がレーザー溶接等により固定されて電気接続される。この位置に接続領域５を設ける構造は、リード線８の溶接時における電池セル１への入熱を小さくして電池セル１への悪影響を低減できる特徴がある。ただ、接続領域は、バスバー本体に設けることもできる。
【００４２】
係止連結部６は、リード線８を定位置に固定するために、リード線固定部３Ｂを貫通する貫通部７を有している。貫通部７は、リード線固定部３Ｂの表側面である第１面３１から、第１面３１と反対側の裏側面である第２面３２まで貫通して開口されている。係止連結部６は、この貫通部７において、少なくともバスバー３の第２面３２から第１面３１にわたってリード線８を配線することによりリード線８を定位置に固定している。
【００４３】
図４〜図６に示す係止連結部６は、貫通部７として、２列のスリット状の切り欠き７Ａ、７Ｂを設けている。図に示す係止連結部６は、リード線固定部３Ｂの一方の側面側に開口されたスリット状の切り欠き７Ａ、７Ｂを設けており、２列の切り欠き７Ａ、７Ｂを離間させて、これらの間に係止片１１を形成している。このリード線固定部３Ｂは、２列の切り欠き７Ａ、７Ｂと、係止片１１とで形成される係止連結部６の平面視における形状を略Ｅ字状としている。
【００４４】
この係止連結部６は、図６に示すように、リード線固定部３Ｂの先端側からバスバー本体３Ａの方向に向かって配線されるリード線８が、リード線固定部３Ｂの先端部３ｂの第１面３１から第２面３２を通過して、リード線固定部３Ｂの後端部の第１面３１まで延長して配置される。すなわち、リード線８は、リード線固定部３Ｂの先端部３ｂの第１面３１→切り欠き７Ｂ→係止片１１の裏側面である第２面３２→切り欠き７Ａ→リード線固定部３Ｂの後端部の第１面３１→接続領域５の順に配線されてリード線固定部３Ｂに固定される。リード線８は、先端部が接続領域５に溶着され、中間部が係止連結部６に係止されることで固定される。
【００４５】
このように配線されてリード線固定部３Ｂに固定されるリード線８は、中間部が係止連結部６に係止されることで、接続領域５に溶接された溶着部がバスバー３から剥離される方向であって、バスバー３の上面から離れる方向（図の矢印Ａで示す方向）に移動するのが阻止されると共に、リード線８の引き出し方向である引っ張り方向（図の矢印Ｂで示す方向）にリード線８が移動するのも防止できる。リード線固定部３Ｂに固定されるリード線８は、図６の矢印Ｂで示す方向に引っ張ろうとすると、リード線固定部３Ｂの先端部３ｂの第１面３１と切り欠き７Ｂとの境界である開口縁７ｂ、係止片１１の裏側面である第２面３２と切り欠き７Ｂとの境界である開口縁１１ｂ、係止片１１の裏側面である第２面３２と切り欠き７Ａとの境界である開口縁１１ａ、及びリード線固定部３Ｂの先端部の第１面３１と切り欠き７Ａとの境界である開口縁７ａにおいて係止される。正確には、これらの境界縁７ａ、７ｂ、１１ａ、１１ｂで接触するリード線８に作用する摩擦力により、リード線８が矢印Ｂで示すバスバー３から離れる方向に移動するのが抑制される。この摩擦力は、リード線８を矢印Ｂで示す方向に引く力が大きくなると大きくなるので、リード線８は、リード線固定部３Ｂに対して外れないように固定される。
【００４６】
さらに、図４に示すバスバー３は、２列の切り欠き７Ａ、７Ｂにリード線８を案内した状態で、図の鎖線で示すように、係止片１１の先端部を下方に折曲させることで、この部分からリード線８が外れるのを有効に防止できる。これにより、係止連結部６に係止されたリード線８は、さらに、外れないようにリード線固定部３Ｂに固定される。
【００４７】
以上のバスバー３は、金属板を裁断、加工して所定の形状に製造される。すなわち、バスバー３は、バスバー本体３Ａにリード線連結部３Ｂが連結され、バスバー本体３Ａに端子接続部４が形成され、さらにリード線連結部３Ｂには、２列の切り欠き７Ａ、７Ｂが形成された形状に製造される。バスバー３を構成する金属板には、電気抵抗が小さく、軽量である金属、たとえば、アルミニウムやアルミニウム合金が使用できる。ただし、バスバーの金属板は、電気抵抗が小さくて軽量である他の金属やこれらの合金も使用できる。単一の金属からなるバスバー３は、１枚の金属板をプレス加工して所定の形状のバスバー本体３Ａとリード線連結部６とが一体的に形成される。この構造のバスバー３は、簡単かつ容易に多量生産できる。さらに、バスバーは、詳細には後述するが、異種金属を接合しているクラッド材とすることもできる。
【００４８】
（リード線８）
リード線８は、導電性を有する芯線８ａと、この芯線８ａを絶縁被覆してなる被覆部８ｂとを有する。リード線８の芯線８ａには、例えば、銅線が使用できる。銅線である芯線は、単線とすることも、複数の線からなるより線とすることもできる。被覆部８ｂは、芯線８ａを絶縁するために、表面をビニール等の樹脂や、シリコンゴム又はフッ素ゴム等のゴムで被覆している。このように、表面に被覆部８ｂを備えるリード線８は、リード線固定部３Ｂの係止連結部６との間ではたらく摩擦力が大きくなるので、効果的に係止させて固定できる特徴がある。
【００４９】
リード線８は、一端をバスバー３に接続すると共に、他端を電池セル１の電圧を検出する電圧検出回路９に接続している。リード線８は、先端部において、芯線８ａを被覆部８ｂから露出させて、この露出部を接続領域５に電気接続している。リード線８の先端に露出する芯線８ａは、レーザー溶接により直接に接続領域に溶着することができる。ただ、リード線は、先端から露出する芯線に接続用の端子（図示せず）を接続し、この端子をレーザー溶接等により接続領域に固定することもできる。
【００５０】
なお、上述の構成では、リード線８の先端に露出する芯線８ａをバスバー３の接続領域５にレーザー溶接により溶着される構成となっているが、リード線８とバスバー３との溶着は、レーザー溶接で行う必要はない。上述のとおり、以上の構成のバスバー３は、リード線固定部によって、リード線を係止することで、リード線とバスバーとの溶着箇所に大きな負荷がかからないようになっている。特に、リード線固定部によって係止されたリード線は、リード線８の先端に露出する芯線８ａからリード線固定部によって係止される箇所の部分において、一定の張力がかかった状態で保持されるため、リード線固定部によって係止される箇所から電圧検出回路側の端部までの間の部分の変位による影響を受けないようになっている。そのため、リード線とバスバーとの溶着箇所に繰返し応力がかかることを防止できるので、従来の構成と比べて、リード線とバスバーとの接合強度を小さくすることができる。そのため、リード線とバスバーの接合は、レーザー溶接以外の種々の工法を採用することもできるようになっている。
【００５１】
（電圧検出回路９）
電圧検出回路９は、図３に示すように、各バスバー３に接続されたリード線８が接続されており、各リード線８から入力される電位に基づいて、電池セル１の電圧を検出する。
電圧検出回路９は、電池セル１の電圧があらかじめ設定している設定電圧よりも高く、あるいは低くなると、バッテリシステム１００の充放電の電流を制限し、あるいは遮断する。電圧検出回路７は、たとえば充電している電池セル１の電圧が最高電圧よりも高くなると、充電電流を小さく制限し、あるいは遮断し、また放電している電池セル１の電圧が最低電圧よりも低くなると、放電電流を制限し、あるいは遮断して電池セル１の過充電や過放電を防止する。
【００５２】
以下バスバーの他の実施形態について詳述する。なお、以下の図に示す実施形態において、前述のバスバーを同じ構成要素については同符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５３】
（実施形態２）
図７に示すバスバー２３は、リード線８の先端部を接続する接続領域５をバスバー本体３Ａに設けている。これにより、このバスバー２３は、バスバー本体３Ａから突出するリード線連結部２３Ｂの突出量Ｔを小さくしている。このため、バスバー２３をコンパクトにできる。
【００５４】
さらに、このバスバー２３は、係止連結部２６に貫通部７として形成される２列のスリット状の切り欠き７Ｃ、７Ｄの開口部の内面において、内側に向かって突出する突起１２を一体的に設けている。この部分に形成される突起１２は、切り欠き７Ｃ、７Ｄに案内されるリード線８が外側に移動して切り欠き７Ｃ、７Ｄから抜けるのを有効に防止できる。
図に示す突起１２は傾斜面を有するフック形状に形成されており、リード線８を傾斜面に沿ってスムーズに切り欠き７Ｃ、７Ｄの内部に案内できるようにしている。
【００５５】
（実施形態３）
図８に示すバスバー３３は、係止連結部３６の貫通部７として、２列のスリット状の切り欠き７Ｅ、７Ｆを設けているが、図４に示す係止連結部６とは異なり、各切り欠き７Ｅ、７Ｆをリード線固定部３３Ｂの逆側に設けている。すなわち、図に示すリード線固定部３３３Ｂは、バスバー本体３Ａ側に形成される切り欠き７Ｅを、リード線固定部３３Ｂの一方の側面（図において前方）に開口すると共に、リード線固定部３３Ｂの先端側に形成される切り欠き７Ｆを、リード線固定部３３Ｂの他方の側面（図において後方）に開口している。互いに逆向きに開口される一対の切り欠き７Ｅ、７Ｆの間には、中間連結部２７が形成されている。このリード線固定部３３Ｂは、２列の切り欠き７Ｅ、７Ｆと、中間連結部２７とで形成される係止連結部３６の平面視における形状を略Ｓ字状としている。
【００５６】
この係止連結部３６も、図８に示すように、リード線固定部３３Ｂの先端側からバスバー本体３Ａの方向に向かって配線されるリード線８が、リード線固定部３３Ｂの先端部３ｂの第１面３１から、中間連結部２７の裏側面である第２面３２を通過して、リード線固定部３３Ｂの後端部の第１面３１まで延長して配置される。この構造のバスバー３は、リード線固定部３３Ｂに固定されるリード線８が係止連結部３６に係止されることで、接続領域５に溶接された溶着部がバスバー３３から剥がれる方向（図の矢印Ａで示す方向）にリード線が移動するのが阻止されると共に、引っ張り方向（図の矢印Ｂで示す方向）に対してもリード線８が移動するのを防止できる。
【００５７】
とくに、図８に示すバスバー３３は、リード線固定部３３Ｂに開口される一対の切り欠き７Ｅ、７Ｆをリード線固定部３３Ｂの突出方向に離間させて、かつ逆方向に開口するので、切り欠き７Ｅ、７Ｆに案内されたリード線８が開口部から外側に抜けるのを有効に防止できる。さらに、図示しないが、切り欠きの開口部の内面に、リード線の抜け防止用の突起を形成することもできる。
【００５８】
（実施形態４）
図９に示すバスバー４３は、係止連結部４６の貫通部７として、互いに逆方向に開口された２個の切り欠き７Ｇ、７Ｈをバスバー本体３Ａからの距離がほぼ等しい位置に設けている。このバスバー４３は、バスバー本体３Ａからの距離が等しい位置に２個の切り欠き７Ｇ、７Ｈを設けることで、バスバー本体３Ａから突出するリード線連結部４３Ｂの突出量Ｔを小さくできる。このため、バスバー４３をコンパクトにできる。
【００５９】
さらに、一対の切り欠き７Ｇ、７Ｈの底面の間には、リード線固定部４３Ｂの先端部に連結された端部連結部２８が形成されている。このリード線固定部４３Ｂは、２個の切り欠き７Ｇ、７Ｈと、端部連結部２８と、リード線固定部４３Ｂの先端部とで形成される係止連結部４６の平面視における形状を略Ｔ字状としている。図示しないが、このリード線固定部も、切り欠きの開口部の内面に、リード線の抜け防止用の突起を形成することができる。
【００６０】
この構造の係止連結部４６も、図９に示すように、リード線固定部４３Ｂの先端側からバスバー本体３Ａの方向に向かって配線されるリード線８が、リード線固定部４３Ｂの先端部３ｂの第１面３１→切り欠き７Ｈ→端部連結部２８の裏側面である第２面３２→切り欠き７Ｇ→リード線固定部３Ｂの後端部の第１面３１の順に通過して配線される。この構造のバスバー４３は、リード線８を図９の矢印Ｂで示す方向に引っ張ろうとすると、リード線固定部４３Ｂの先端部の第１面３１と切り欠き７Ｈとの境界である開口縁、端部連結部２８の裏側面である第２面３２と切り欠き７Ｈとの境界である開口縁、端部連結部２８の裏側面である第２面３２と切り欠き７Ｇとの境界である開口縁、及びリード線固定部４３Ｂの先端部の第１面３１と切り欠き７Ｇとの境界である開口縁において、リード線８との間に摩擦力が作用し、これによりリード線８がバスバー４３から離れる方向（図の矢印Ｂで示す方向）に移動するのが阻止される。
【００６１】
（実施形態５）
さらに、図１０は、図９に示すバスバー４３にリード線８を固定する他の例を示している。この図に示すバスバー４３は、２個の切り欠き７Ｇ、７Ｈの間に形成される端部連結部２８にリード線８を巻き付けている。この構造は、端部連結部２８に巻き付けられるリード線８と端部連結部２８との接触部分による摩擦力によりリード線８がバスバー４３から離れる方向に移動するのが阻止される。このため、この固定構造では、リード線８を端部連結部２８に複数回巻き付けることに、より強く固定できる。
【００６２】
さらに、この固定構造は、リード線固定部４３Ｂに固定されるリード線８の引き出し方向を矢印Ｂで示す方向には限定しない。それは、端部連結部２８に巻き付けることで生じる摩擦力によって、リード線８が係止連結部４６に係止されるからである。したがって、この構造では、リード線８は、あらゆる方向に引き出すことができる。このため、電池積層体の上面におけるリード線８の配置に対する制約を少なくできる。
【００６３】
（実施形態６）
さらに、図１１に示すバスバー５３は、バスバー本体５３Ａを、異種金属を接合しているクラッド材２０としている。クラッド材２０は、第１金属板２１と第２金属板２２とを圧接して接合している。このバスバー５３は、第１金属板２１を、電池セル１であるリチウムイオン電池の正極端子と同じ金属のアルミニウム板としている。また、第２金属板２２は、電池セル１であるリチウムイオン電池の負極端子と同じ金属の銅板としている。クラッド材２０からなるバスバー５３は、第１金属板２１をアルミニウム板とするが、第２金属板２２は、第１金属板２１と異なる金属板であって、電池セル１の電極端子２に理想的な状態で接続できる金属板が選択される。したがって、第２金属板２２は、必ずしも銅板に特定されず、電池セル１の一方の電極端子２に接続できる金属板が使用される。
【００６４】
第１金属板２１のアルミニウム板は、表面に酸化アルミニウムの皮膜ができて腐蝕が防止される。また、アルミニウム板は、レーザー光線を照射して好ましい状態でレーザー溶接できる。このため、アルミニウム板からなる第１金属板２１は、表面にメッキ層を設ける必要がない。ただ、アルミニウム板ではない第２金属板２２は、表面にメッキ層２４を設けることで、表面の腐蝕を防止でき、また、レーザー光線の反射を防止して効率よく溶接できる。したがって、第２金属板２２は表面にメッキ層２４を設けている。メッキ層２４は、ニッケルメッキが使用される。ニッケルメッキは、第２金属板２２の表面の腐蝕を防止できると共に、レーザー光線の反射を防止して、レーザー溶接を確実にできる特徴がある。ただ、第２金属板２２のメッキ層２４は、必ずしもニッケルメッキとする必要はなく、表面の腐蝕を防止して、レーザー溶接やハンダ付け等をできる他の金属メッキとすることもできる。
【００６５】
さらに、図１１に示すバスバー５３は、バスバー本体５３Ａの両端部に設けた端子接続部５４を、電極端子２の外周に沿う円弧状の切欠部５４ａとしている。図に示すバスバー５３は、バスバー本体５３Ａの両端縁の中央部に、電極端子２の円柱状の突出部２ａに沿う略半円形状の切欠部５４ａを設けている。さらに、バスバー本体５３Ａの両端部に設けた端子接続部５４は、略半円形状の切欠部５４ａの周縁部に、バスバー本体５３Ａよりも薄く成形された薄肉部５４ｂを設けている。この薄肉部５４ｂは、電極端子２の溶接面２ｂに確実にレーザー溶接できる厚さとしている。薄肉部５４ｂの厚さは、表面に照射されるレーザービームで溶接面２ｂに確実に溶接できる寸法に設計される。
【００６６】
以上のように、第１金属板２１と第２金属板２２のクラッド材２０からなるバスバー５３は、リード線固定部５３Ｂをアルミニウム板である第１金属板２１で一体的に形成している。これにより、バスバー５３の製造コストを低減しながら軽量化が実現できる。
【００６７】
さらに、図１１に示すバスバー５３は、係止連結部５６の貫通部７として、貫通孔７Ｉを開口している。図に示す係止連結部５６は、リード線固定部５３Ｂの先端側からバスバー本体５３Ａの方向に向かって配線されるリード線８が、リード線固定部５３Ｂの先端部３ｂの裏面側である第２面３２から貫通孔７Ｉを通過してリード線固定部３Ｂの後端部の第１面３１まで延長して配置される。このバスバー５３は、リード線８を図の矢印Ｂで示す方向に引っ張ろうとすると、リード線８が、リード線固定部５３Ｂの先端部３ｂの第２面３２と貫通孔７Ｉとの境界である開口縁と、リード線固定部５３Ｂの後端部の第１面３１と貫通孔７Ｉとの境界である開口縁７ｃにおいて、リード線８に作用する摩擦力により係止される。
【００６８】
（実施形態７）
さらに、図１２に示すバスバー６３は、図１１に示す前述のバスバー５３と同様に、バスバー本体５３Ａを、異種金属を接合しているクラッド材２０とし、バスバー本体５３Ａの両端部に設けた端子接続部５４を、電極端子２の外周に沿う円弧状の切欠部５４ａとしている。さらに、このバスバー６３は、リード線固定部６３Ｂが、係止連結部６６の貫通部７として、スリット状の切り欠き７Ｊを開口している。図に示す係止連結部６６は、リード線固定部６３Ｂの一方の側面側に開口された１列のスリット状の切り欠き７Ｊを設けており、この切り欠き７Ｊに挿通されるリード線８を切り欠き７Ｊで定位置に保持できるようにしている。図に示す切り欠き７Ｊは、深さ方向に向かって、開口幅が次第に狭くなるようにしており、最深部においては、リード線８を圧着状態で保持できる開口幅となるようにしている。さらに、図に示す切り欠き７Ｊは、開口縁部をテーパー状に形成して、ここから挿入されるリード線８を挿入しやすくしている。
【００６９】
この係止連結部６６は、リード線固定部６３Ｂの先端側からバスバー本体５３Ａの方向に向かって配線されるリード線８が、リード線固定部６３Ｂの先端部３ｂの裏面側である第２面３２から切り欠き７Ｊを通過してリード線固定部３Ｂの後端部の第１面３１まで延長して配置される。このバスバー６３は、リード線８が切り欠き７Ｊの内部に圧入されるので、切り欠き７Ｊの内面とリード線８の表面との摩擦により、リード線８が確実に係止連結部６６に係止される。図に示すバスバー６３は、リード線８を矢印Ｂで示す方向に引き出しているが、リード線は、図の矢印Ｂで示す方向から矢印Ｃで示す方向の範囲内に引き出すこともできる。
【００７０】
（実施形態７）
以上のバスバーは、リード線固定部において、リード線を貫通部に通過させて、少なくともバスバーの第２面から第１面にわたってリード線を配線する構造としている。ただ、バスバーは、図１３〜図１５に示すように、垂直断面視において、上下方向に蛇行することなく、平面視において蛇行する姿勢で配線することもできる。
【００７１】
図１３〜図１５に示すバスバーは、係止連結部７６の貫通部７として、３列のスリット状の切り欠き７Ｋ、７Ｌ、７Ｍを設けると共に、この切り欠き７Ｋ、７Ｌ、７Ｍによってリード線固定部７３Ｂから部分的に切り離された係止片２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃをリード線固定部７３Ｂの第１面３１側に突出させている。リード線固定部７３Ｂの第１面３１側に突出する係止片２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、リード線８を案内できる溝部をリード線固定部７３Ｂの両側方向に開口している。図に示す係止連結部７７は、３列の切り欠き７Ｋ、７Ｌ、７Ｍを設けており、３本の係止片２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃをリード線固定部７３Ｂの第１面３１側に突出させている。図に示す係止連結部７６は、３列の切り欠き７Ｋ、７Ｌ、７Ｍを交互に反対方向を向くように設けており、３本の係止片２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃが互いに逆方向に折曲されて、溝部２９ａ、２９ｂ、２９ｃが交互に逆方向を向くようにしている。この係止連結部７６は、図１４に示すように、平面視において、互いに逆方向を向く係止片２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃの溝部２９ａ、２９ｂ、２９ｃにリード線８を案内しながら、リード線固定部７３Ｂの先端側からバスバー本体３Ａに向かってリード線８を配線している。
【００７２】
この構造のバスバー７３は、図１５に示すように、リード線固定部７３Ｂの表側面である第１面３１と、第１面３１側に突出して折曲された係止片２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃの裏側面である第２面３２とにわたってリード線８が配線されている。さらに、図１４に示すように、平面視においても、連続する係止片２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃに左右交互に係止されることにより、矢印Ｂで示す方向の引張り力に対して強固に固定できる特徴を実現している。このリード線固定部７３Ｂは、リード線固定部７３Ｂの先端方向から後端方向に向かって係止片２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃの内側面とリード線８との接触部における摩擦力によってリード線８を係止している。
【００７３】
以上の実施形態１〜７のバスバーは、平板状のバスバー本体とリード線固定部とを略同一平面内に配置する状態を示している。この構造のバスバーは、最も簡単な構造として安価に多量生産できる。ただ、バスバーは、図示しないが、電池積層体の上面に対して平行な姿勢で配置されるバスバー本体に対して、リード線固定部を傾斜する姿勢で配置することもできる。この構造のバスバーは、電池積層体の上面おける各部材の配置の制約を考慮しながら配置できる特徴がある。
【００７４】
（実施形態８）
さらに、図１６と図１７に示すバスバー８３は、電池積層体の上面に対して平行な姿勢で配置されるバスバー本体３Ａに対して、リード線固定部８３Ｂを断面視略Ｚ字状に折曲して、リード線固定部８３Ｂをバスバー本体３Ａに対して平行な姿勢としながら、バスバー本体３Ａよりも一段高い置に配置することもできる。図１６に示すバスバー８３は、バスバー本体３Ａとリード線固定部８３Ｂとの境界部分において、リード線固定部８３Ｂを起立姿勢で折曲された起立部８３ｙを設けると共に、起立部８３ｙの上端において、リード線固定部８３Ｂの本体部８３ｘを水平姿勢に折曲することで、リード線固定部８３Ｂの本体部８３ｘをバスバー本体３Ａと平行に配置している。この構造のバスバー８３は、例えば、図１７に示すように、電池積層体１０の上面に、表面プレート１９を備える構造のバッテリシステムに対して、効率よく配置できる。
【００７５】
図１〜図１５に示すバッテリシステムは、電池セルとバスバーの接続状態をわかりやすくするために、複数のバスバーを定位置に配置する表面プレートを省略した図を示している。バッテリシステムは、電池積層体の上面に表面プレートを配置し、この表面プレートに設けた貫通部をバスバーのホルダ部としてバスバーを配置することで、複数のバスバーを互いに絶縁し、かつ、電池セルの端子面とバスバーとを絶縁しながら、電池積層体の上面の定位置に配置できる。このような表面プレートとして、例えば、複数のバスバーが配置される複数のホルダー部が開口された形状とすることができる。この表面プレートは、例えば、プラスチック等の絶縁材で成形されて、複数のバスバーを各ホルダー部に配置することで、電位差のある電極端子間を絶縁しながら、複数のバスバーを電池積層体の上面の定位置に配置できる。
【００７６】
（表面プレート）
図１７に示すバッテリシステムは、電池積層体１０の上面に表面プレート１９を配置しており、この表面プレート１９で、互いに積層される電池セル１の端子面１Ｘをカバーしている。この表面プレート１９は、電池積層体１０の上面に沿う外形に成形している。この表面プレート１９は、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂などの絶縁性のプラスチックで成形している。さらに、表面プレート１９は、図に示すように、電池セル１の電極端子２を表出させてバスバー８３を配置するためのホルダー部１９Ａを設けており、このホルダー部１９Ａの上方を開口窓１９ａとして開口している。表面プレート１９は、図示しないが、電池積層体１０の両側部に沿って、複数のホルダー部１９Ａを設けることができる。ホルダー部１９Ａは、バスバー３を定位置に案内しながら電極端子２に接続できるように、バスバー３の外形に沿う大きさと形状している。表面プレート１９のホルダー部１９Ａに配置されるバスバー３は、電池セル１の電極端子２にレーザー溶接等の溶着によって固定されて、複数の電池セル１を所定の接続状態に接続する。
【００７７】
図１６に示すバスバー８３は、図１７に示すように、バスバー本体３Ａを表面プレート１９のホルダー部１９Ａに配置しつつ、リード線固定部８３Ｂを表面プレート１９の上面側に配置できる構造としている。この構造のバスバー８３は、表面プレート１９に開口されたホルダー部１９Ａにバスバー本体３Ａを配置して、電極端子２の定位置に配置しながら、バスバー本体３Ａから突出するリード線固定部８３Ｂを表面プレート１９の上面に配置できる。このため、リード線固定部８３Ｂの配置における制約を少なくできる。
【００７８】
以上のバッテリシステムは、車載用の電源として利用できる。バッテリシステムを搭載する車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド車やプラグインハイブリッド車、あるいはモータのみで走行する電気自動車等の電動車両が利用でき、これらの車両の電源として使用される。なお、車両を駆動する電力を得るために、上述したバッテリシステムを直列や並列に多数接続して、さらに必要な制御回路を付加した大容量、高出力のバッテリシステム１０００を構築した例として説明する。
【００７９】
（ハイブリッド車用バッテリシステム）
図１８は、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッド車にバッテリシステムを搭載する例を示す。この図に示すバッテリシステムを搭載した車両ＨＶは、車両本体９１と、この車両本体９１を走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、これらのエンジン９６及び走行用のモータ９３で駆動される車輪９７と、モータ９３に電力を供給するバッテリシステム１０００と、バッテリシステム１０００の電池を充電する発電機９４とを備えている。バッテリシステム１０００は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。車両ＨＶは、バッテリシステム１０００の電池を充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、例えば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ９３は、バッテリシステム１０００から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、エンジン９６で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、バッテリシステム１０００の電池を充電する。
【００８０】
（電気自動車用バッテリシステム）
また、図１９は、モータのみで走行する電気自動車にバッテリシステムを搭載する例を示す。この図に示すバッテリシステムを搭載した車両ＥＶは、車両本体９１と、この車両本体９１を走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３で駆動される車輪９７と、このモータ９３に電力を供給するバッテリシステム１０００と、このバッテリシステム１０００の電池を充電する発電機９４とを備えている。バッテリシステム１００は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。モータ９３は、バッテリシステム１０００から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、車両ＥＶを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、バッテリシステム１０００の電池を充電する。
【００８１】
（蓄電システム）
さらに、本発明は、バッテリシステムの用途を、車両を走行させるモータの電源には特定しない。本発明のバッテリシステムは、太陽光発電や風力発電等で発電された電力で電池を充電して蓄電する蓄電システムの電源として使用することもできる。図２０は、バッテリシステム１０００の電池を太陽電池で充電して蓄電する蓄電システムを示す。この図に示す蓄電システムは、図に示すように、家屋や工場等の建物８１の屋根や屋上等に配置された太陽電池８２で発電される電力で、バッテリシステム１００の電池を充電する。さらに、この蓄電システムは、バッテリシステム１００に蓄電した電力を、ＤＣ／ＡＣインバータ８５を介して負荷８３に供給する。
【００８２】
さらに、バッテリシステムは、図示しないが、夜間の深夜電力を利用して電池を充電して蓄電する蓄電システムの電源として使用することもできる。深夜電力で充電されるバッテリシステムは、発電所の余剰電力である深夜電力で充電して、電力負荷の大きくなる昼間に電力を出力して、昼間のピーク電力を小さく制限することができる。さらに、バッテリシステムは、太陽電池の出力と深夜電力の両方で充電する電源としても使用できる。このバッテリシステムは、太陽電池で発電される電力と深夜電力の両方を有効に利用して、天候や消費電力を考慮しながら効率よく蓄電できる。
【００８３】
以上のような蓄電システムは、コンピュータサーバのラックに搭載可能なバックアップバッテリシステム、携帯電話等の無線基地局用のバックアップバッテリシステム、家庭内用または工場用の蓄電用電源、街路灯の電源等、太陽電池と組み合わせた蓄電装置、信号機や道路用の交通表示器などのバックアップ電源用などの用途に好適に利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のバッテリ装置は、大電力が要求される車両のモータに電力を供給する車両用のバッテリシステムや、自然エネルギーや深夜電力を蓄電する蓄電装置に最適に使用される。
【符号の説明】
【００８５】
１００、１０００…バッテリシステム、１…電池セル、１Ｘ…端子面、１ａ…外装缶、１ｂ…封口板、２…電極端子、２ａ…突出部、２ｂ…溶接面、３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３…バスバー、３Ａ、５３Ａ…バスバー本体、３Ｂ、２３Ｂ、３３Ｂ、４３Ｂ、５３Ｂ、６３Ｂ、７３Ｂ、８３Ｂ…リード線固定部、３ｂ…先端部、８３ｘ…本体部、８３ｙ…起立部、４ａ、５４ａ…端子穴、４ｂ、５４ｂ…薄肉部、５…接続領域、６、２６、３６、４６、５６、６６、７６…係止連結部、７…貫通部、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ、７Ｆ、７Ｇ、７Ｈ、７Ｊ、７Ｋ、７Ｌ、７Ｍ…切り欠き、７Ｉ…貫通孔、７ａ、７ｂ、７ｃ…境界縁、８…リード線、８ａ…芯線、８ｂ…被覆部、９…電圧検出回路、１０…電池積層体、１１…係止片、１１ａ、１１ｂ…境界縁、１２…突起、１３…固定部品、１４…エンドプレート、１５…締結部材、１６…絶縁スペーサ、１７…端面スペーサ、１８…絶縁材、１９…表面プレート、１９Ａ…ホルダー部、１９ａ…開口窓、２０…クラッド材、２１…第１金属板、２２…第２金属板、２４…メッキ層、２７…中間連結部、２８…端部連結部、２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ…係止片、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ…溝部、３１…第１面、３２…第２面、８１…建物、８２…太陽電池、８４…負荷、８５…ＤＣ／ＡＣインバータ、９１…車両本体、９３…モータ、９４…発電機、９５…ＤＣ／ＡＣインバータ、９６…エンジン、９７…車輪、１０２…電極端子、１０３…バスバー、１０４…電圧検出端子、１０８…リード線、ＨＶ…車両、ＥＶ…車両
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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