(57)【要約】【課題】端子とバスバーとの接合強度の向上を図ることができる蓄電装置を提供する。【解決手段】第一端子と、第一端子に接続されるバスバー２００とを備える蓄電装置１０であって、第一端子及びバスバー２００のいずれか一方から他方に向けて突出する第一突起２１１と、第一突起２１１の側方に配置され、第一端子及びバスバー２００が接合された第一接合部４０１と、を備える。【選択図】図５
2019110046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一端子と、前記第一端子に接続されるバスバーとを備える蓄電装置であって、
前記第一端子及び前記バスバーのいずれか一方から他方に向けて突出する第一突起と、
前記第一突起の側方に配置され、前記第一端子及び前記バスバーが接合された第一接合部と、
を備える蓄電装置。
【請求項２】
さらに、
第二端子と、
前記第二端子及び前記バスバーのいずれか一方から他方に向けて突出する第二突起と、
前記第二突起の側方に配置され、前記第二端子及び前記バスバーが接合された第二接合部と、を備える
請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
さらに、
前記第二端子及び前記バスバーのいずれか一方から他方に向けて突出する第三突起を備える
請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記第二接合部は、前記第二突起と前記第三突起との間に配置される
請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項５】
さらに、
前記第一接合部とで前記第一突起を挟む位置に配置され、前記第一端子及び前記バスバーが接合された第三接合部を備える
請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子と、端子に接続されるバスバーとを備える蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、端子と、端子に接続されるバスバーとを備え、端子とバスバーとの接合強度の向上を図る蓄電装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この蓄電装置においては、バスバー（セル間バスバ）と端子（電極端子）との接触性を向上させるために、バスバーに突起部を設けて当該突起部を端子に接触させ、当該突起部を端子に溶接している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１３０２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記従来のように端子にバスバーが接続される構成の蓄電装置において、端子とバスバーとの接合強度を確保することは重要であり、端子とバスバーとの接合強度のさらなる向上が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、端子とバスバーとの接合強度の向上を図ることができる蓄電装置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】
【０００６】
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、第一端子と、前記第一端子に接続されるバスバーとを備える蓄電装置であって、前記第一端子及び前記バスバーのいずれか一方から他方に向けて突出する第一突起と、前記第一突起の側方に配置され、前記第一端子及び前記バスバーが接合された第一接合部と、を備える。
【０００７】
これによれば、蓄電装置は、第一端子及びバスバーのいずれか一方から他方に向けて突出する第一突起と、第一突起の側方に配置され、第一端子及びバスバーが接合された第一接合部とを備えている。ここで、第一端子とバスバーとを接合する場合、両者の傾きが異なることで接合箇所における両者の間隔が大きくなってしまうと、接合不良を起こすおそれがある。このため、第一端子またはバスバーに第一突起を形成し、第一突起によって両者を接触させて、第一突起の側方を接合する。これにより、接合箇所における両者の間隔を管理することができ、接合不良を抑制することができる。さらに、本願発明者は、第一端子とバスバーとが当接している箇所で接合するよりも、一定の間隔が空いている箇所で接合する方が、接合強度を高くできることを見出した。このため、第一突起の側方の適切な間隔が空いた箇所で接合を行うことで、第一端子及びバスバーの接合強度を向上させることができる。このように、第一突起によって、第一突起の側方における第一端子及びバスバーの間隔を管理し、当該第一突起の側方に、第一端子及びバスバーが接合された第一接合部を形成することで、第一端子とバスバーとの接合強度の向上を図ることができる。
【０００８】
また、さらに、第二端子と、前記第二端子及び前記バスバーのいずれか一方から他方に向けて突出する第二突起と、前記第二突起の側方に配置され、前記第二端子及び前記バスバーが接合された第二接合部と、を備えることにしてもよい。
【０００９】
これによれば、蓄電装置は、さらに、第二端子及びバスバーのいずれか一方から他方に向けて突出する第二突起と、第二突起の側方に配置され、第二端子及びバスバーが接合された第二接合部とを備えている。ここで、第一端子及び第二端子にバスバーを接合する場合、第一端子及び第二端子の高さにばらつきがあると、接合不良を起こすおそれがある。このため、第二端子またはバスバーに第二突起を形成し、第二突起によって両者を接触させて、第二突起の側方を接合する。これにより、接合箇所における両者の間隔を管理することができ、接合不良を抑制することができる。さらに、第二端子とバスバーとが当接している箇所で接合するよりも、一定の間隔が空いている箇所で接合する方が、接合強度を高くできる。このため、第二突起の側方の適切な間隔が空いた箇所で接合を行うことで、第二端子及びバスバーの接合強度を向上させることができる。このように、第二突起によって、第二突起の側方における第二端子及びバスバーの間隔を管理し、当該第二突起の側方に、第二端子及びバスバーが接合された第二接合部を形成することで、第二端子とバスバーとの接合強度の向上を図ることができる。
【００１０】
また、さらに、前記第二端子及び前記バスバーのいずれか一方から他方に向けて突出する第三突起を備えることにしてもよい。
【００１１】
これによれば、蓄電装置は、さらに、第二端子及びバスバーのいずれか一方から他方に向けて突出する第三突起を備えている。このように、第二端子またはバスバーに第三突起を形成することで、第一端子及び第二端子とバスバーとを３点で支えることができる。つまり、第一端子及び第二端子の高さにばらつきがあっても、第一端子及び第二端子とバスバーとを当該３点で接触させることができる。これにより、接合箇所における第一端子及び第二端子とバスバーとの間隔を管理することができ、第一端子及び第二端子とバスバーとの接合強度の向上を図ることができる。
【００１２】
また、前記第二接合部は、前記第二突起と前記第三突起との間に配置されることにしてもよい。
【００１３】
これによれば、蓄電装置において、第二端子及びバスバーの第二接合部は、第二突起と第三突起との間に配置されている。このように、第二端子及びバスバーにおいて、第二突起と第三突起との間で接合を行うことで、接合箇所における第二端子とバスバーとの間隔を管理することができ、第二端子とバスバーとの接合強度の向上を図ることができる。
【００１４】
また、さらに、前記第一接合部とで前記第一突起を挟む位置に配置され、前記第一端子及び前記バスバーが接合された第三接合部を備えることにしてもよい。
【００１５】
これによれば、蓄電装置は、さらに、第一接合部とで第一突起を挟む位置に、第一端子及びバスバーが接合された第三接合部を備えている。このように、第一端子及びバスバーにおいて、第一突起の両側を接合することで、接合箇所における第一端子とバスバーとの間隔を管理することができ、第一端子とバスバーとの接合強度の向上を図ることができる。
【００１６】
なお、本発明は、このような蓄電装置として実現することができるだけでなく、当該蓄電装置が備えるバスバーまたは端子（第一端子、第二端子）としても実現することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明における蓄電装置によれば、端子とバスバーとの接合強度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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】実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。
【図３】実施の形態に係るバスバーの構成を示す図である。
【図４Ａ】実施の形態に係るバスバーが蓄電素子の電極端子に載置された状態での構成を示す側面図である。
【図４Ｂ】実施の形態に係るバスバーが蓄電素子の電極端子に載置された状態での構成を示す側面図である。
【図５】実施の形態に係るバスバーが蓄電素子の電極端子に接合された状態での構成を示す上面図及び断面図である。
【図６Ａ】実施の形態に係るバスバー及び蓄電素子の電極端子の隙間と接合部の深さとの関係を示すグラフである。
【図６Ｂ】実施の形態に係るバスバー及び蓄電素子の電極端子の隙間と接合部の幅との関係を示すグラフである。
【図７】実施の形態の変形例に係るバスバーが蓄電素子の電極端子に接合された状態での構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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は、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、製造工程、製造工程の順序などは、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、各図は、模式図であり、寸法等は必ずしも厳密に図示したものではない。さらに、各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。
【００２０】
また、以下の説明及び図面中において、１つの蓄電素子における電極端子（つまり、正極端子及び負極端子）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Ｘ軸方向と定義する。また、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、当該容器の厚さ方向、または、バスバーの延設方向をＹ軸方向と定義する。また、蓄電装置の外装体本体と蓋との並び方向、蓄電素子の容器本体と蓋との並び方向、蓄電素子の容器の短側面の長手方向、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（本実施の形態では直交）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。
【００２１】
（実施の形態）
［１  蓄電装置１０の全般的な説明］
まず、本実施の形態における蓄電装置１０の全般的な説明を行う。図１は、本実施の形態に係る蓄電装置１０の外観を示す斜視図である。なお、同図は、外装体３００を透視して外装体３００内方を示した図となっている。
【００２２】
蓄電装置１０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１０は、電力貯蔵用途や電源用途などに使用される電池モジュール（組電池）である。具体的には、蓄電装置１０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。
【００２３】
図１に示すように、蓄電装置１０は、複数の蓄電素子１００（本実施の形態では、５つの蓄電素子１００ａ〜１００ｅ）と、当該複数の蓄電素子１００を電気的に接続するバスバー２００と、当該複数の蓄電素子１００及びバスバー２００等を収容する外装体３００とを備えている。なお、蓄電装置１０は、蓄電素子１００間に配置されるスペーサ、蓄電素子１００を拘束する拘束部材やエンドプレート、バスバー２００の位置決めを行うバスバーフレーム、蓄電素子１００の充電状態や放電状態を監視するための回路基板やリレー等の電気機器なども備えていてもよいが、これらの図示は省略し、詳細な説明も省略する。
【００２４】
蓄電素子１００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。本実施の形態では、５個の扁平な直方体形状（角型）の蓄電素子１００が直列に配置されている。なお、蓄電素子１００の個数は５個に限定されず、他の複数個数または１個であってもよい。また、本実施の形態では、直方体形状（角型）の蓄電素子１００を図示しているが、蓄電素子１００の形状は、直方体形状には限定されず、円柱形状や長円柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。また、蓄電素子１００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い。また、蓄電素子１００は、二次電池ではなく、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１００は、固体電解質を用いた電池であってもよい。この蓄電素子１００の構成の詳細な説明については、後述する。
【００２５】
バスバー２００は、複数の蓄電素子１００の上方に配置される部材である。バスバー２００は、導電性の矩形状かつ平板状の部材であり、複数の蓄電素子１００同士を電気的に接続する。具体的には、バスバー２００は、隣接する蓄電素子１００において、一の蓄電素子１００の正極端子または負極端子と、他の蓄電素子１００の負極端子または正極端子とを電気的に接続する。ここで、バスバー２００は、アルミニウムなどの溶接可能な金属製の部材で形成されている。
【００２６】
つまり、例えば、バスバー２００は、一端が蓄電素子１００ａの正極端子に溶接により接合され、他端が蓄電素子１００ｂの負極端子に溶接により接合されることで、蓄電素子１００ａの正極端子と蓄電素子１００ｂの負極端子とを電気的に接続する。また、同様に、バスバー２００は、一端が蓄電素子１００ｂの正極端子に溶接により接合され、他端が蓄電素子１００ｃの負極端子に溶接により接合されることで、蓄電素子１００ｂの正極端子と蓄電素子１００ｃの負極端子とを電気的に接続する。このようにして、バスバー２００は、複数の蓄電素子１００を直列に接続する。
【００２７】
なお、バスバー２００は、複数の蓄電素子１００を並列に接続するように配置されていてもかまわない。また、バスバー２００の材質は、アルミニウムには限定されず、アルミニウム合金、銅、銅合金やステンレス鋼など溶接可能な金属であればよく、さらに、金属にも限定されず、溶接可能な導電性の部材であればよい。また、バスバー２００の形状は、矩形状かつ平板状には限定されず、溶接可能な形状であればよい。このバスバー２００の構成の詳細な説明については、後述する。
【００２８】
外装体３００は、蓄電装置１０の外装体を構成する略直方体形状（箱型）の容器（モジュールケース）である。つまり、外装体３００は、複数の蓄電素子１００及びバスバー２００等の外方に配置され、これら蓄電素子１００等を所定の位置に配置し、衝撃などから保護する。また、外装体３００は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはＡＢＳ樹脂等の絶縁材料により構成されている。外装体３００は、これにより、蓄電素子１００等が外部の金属部材などに接触することを回避する。
【００２９】
具体的には、外装体３００は、箱型の本体部分と蓋部分とを有しており、外装体３００内に複数の蓄電素子１００及びバスバー２００等が収容される。また、外装体３００には、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電するための外部接続端子（正極側及び負極側の外部接続端子）が設けられているが、図示及び詳細な説明は省略する。なお、蓄電装置１０は、この外部接続端子と、複数の蓄電素子１００のうちの端部の蓄電素子１００の電極端子（バスバー２００に接続されていない電極端子）とを接続するバスバーも備えているが、この図示及び詳細な説明も省略する。また、外装体３００は、蓄電素子１００間を仕切る仕切板等を有していてもよい。なお、外装体３００の形状及び材質は、特に限定されない。
【００３０】
［２  蓄電素子１００の詳細な説明］
次に、蓄電素子１００（蓄電素子１００ａ〜１００ｅ）について、詳細に説明する。なお、蓄電素子１００ａ〜１００ｅは、全て同様の構成を有するため、以下では、蓄電素子１００として説明する。図２は、本実施の形態に係る蓄電素子１００の外観を示す斜視図である。
【００３１】
図２に示すように、蓄電素子１００は、容器１１０と、正極端子１２０と、負極端子１３０とを備えている。また、容器１１０の内方には、電極体、集電体（正極集電体及び負極集電体）、及び電解液（非水電解質）等が収容されているが、これらの図示は省略する。なお、当該電解液としては、蓄電素子１００の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。
【００３２】
電極体は、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された蓄電要素（発電要素）である。ここで、電極体が有する正極板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属からなる長尺帯状の集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。また、負極板は、銅または銅合金などの金属からなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。また、正極活物質層に用いられる正極活物質、負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。
【００３３】
正極集電体は、正極端子１２０と電極体の正極板とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。また、負極集電体は、負極端子１３０と電極体の負極板とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電体の材質は限定されないが、例えば、電極体の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属で形成されている。また、負極集電体についても、材質は限定されないが、例えば、電極体の負極基材層と同様、銅または銅合金などの金属で形成されている。
【００３４】
容器１１０は、矩形筒状で底を備える容器本体１１１と、容器本体１１１の開口を閉塞する板状部材である蓋体１１２とで構成されている。また、容器１１０は、電極体等を内部に収容後、蓋体１１２と容器本体１１１とが溶接等されることにより、内部が密封される構造となっている。なお、蓋体１１２及び容器本体１１１の材質は特に限定されず、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。
【００３５】
正極端子１２０は、電極体の正極板に電気的に接続された電極端子であり、負極端子１３０は、電極体の負極板に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子１２０及び負極端子１３０は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子１００の外部空間に導出し、また、電極体に電気を蓄えるために蓄電素子１００の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。また、正極端子１２０及び負極端子１３０は、蓋体１１２に取り付けられている。具体的には、正極端子１２０は、軸部が蓋体１１２の貫通孔と正極集電体の貫通孔とに挿入されて、かしめられることにより、正極集電体とともに蓋体１１２に固定される。負極端子１３０についても、同様である。
【００３６】
なお、正極端子１２０の材質は限定されないが、例えば、電極体の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属で形成されている。また、負極端子１３０についても、材質は限定されないが、例えば、軸部は、電極体の負極基材層と同様、銅または銅合金などの金属で形成され、軸部以外の部分は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属で形成されている。
【００３７】
また、蓋体１１２と正極端子１２０との間、及び蓋体１１２と正極集電体との間には、絶縁性及び気密性を高めるためにガスケット等が配置されているが、同図では省略して図示している。負極側についても、同様である。また、上記の構成要素の他、集電体の側方などにスペーサが配置されていてもよいし、蓋体１１２などにガス排出弁や電解液の注液部が形成されていてもよい。
【００３８】
［３  バスバー２００の詳細な説明］
次に、バスバー２００について、詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係るバスバー２００の構成を示す図である。具体的には、図３の（ａ）は、図１に示されたバスバー２００をＺ軸方向プラス側から見た上面図である。また、図３の（ｂ）は、図１に示されたバスバー２００をＸ軸方向プラス側から見た側面図である。また、図３の（ｃ）は、図１に示されたバスバー２００をＹ軸方向マイナス側から見た側面図である。
【００３９】
図３に示すように、バスバー２００は、矩形状かつ平板状の導電部材であり、下側（Ｚ軸方向マイナス側）の面である第一面２０１と、上側（Ｚ軸方向プラス側）の面である第二面２０２とを有している。つまり、第一面２０１及び第二面２０２は、外縁の大きさ及び形状が同一の長方形状の平面である。ここで、バスバー２００において、第一面２０１には、突起２１０が形成され、第二面２０２における突起２１０に対向する位置には、凹部２２０が形成されている。例えば、板状部材に対してプレス加工を施し、第二面２０２を凹ませて凹部２２０を形成することで、第一面２０１の凹部２２０に対向する部分を突出させて、突起２１０を形成することができる。
【００４０】
本実施の形態では、第一面２０１には、３つの突起２１０として、第一突起２１１、第二突起２１２及び第三突起２１３が形成されている。また、第二面２０２には、３つの凹部２２０として、第一凹部２２１、第二凹部２２２及び第三凹部２２３が形成されている。第一突起２１１、第二突起２１２及び第三突起２１３は、第一面２０１をＺ軸方向のプラス側からマイナス側へ半球状に突出させた形状を有する、平面視（Ｚ軸方向マイナス側から見て）円形状の凸部である。また、第一凹部２２１、第二凹部２２２及び第三凹部２２３は、第二面２０２をＺ軸方向のプラス側からマイナス側へ半球状に凹ませた形状を有する、平面視（Ｚ軸方向プラス側から見て）円形状の凹部である。また、第一突起２１１、第二突起２１２及び第三突起２１３のそれぞれは、第一凹部２２１、第二凹部２２２及び第三凹部２２３のそれぞれと対向する位置に配置されている。
【００４１】
さらに具体的には、第一突起２１１及び第一凹部２２１は、バスバー２００のＸ軸方向中央部かつＹ軸方向マイナス側の端部に配置されている。つまり、第一突起２１１及び第一凹部２２１は、バスバー２００のＹ軸方向マイナス側に配置される蓄電素子１００の電極端子と対向する位置に配置されている。また、第二突起２１２及び第二凹部２２２は、バスバー２００のＸ軸方向プラス側の端部かつＹ軸方向プラス側の端部に配置され、第三突起２１３及び第三凹部２２３は、バスバー２００のＸ軸方向マイナス側の端部かつＹ軸方向プラス側の端部に配置されている。つまり、第二突起２１２、第二凹部２２２、第三突起２１３及び第三凹部２２３は、バスバー２００のＹ軸方向プラス側に配置される蓄電素子１００の電極端子と対向する位置に配置されている。
【００４２】
なお、突起２１０（第一突起２１１、第二突起２１２及び第三突起２１３）の形状は、半球状には限定されず、円柱状や角柱状等でもよいが、円錐状、角錐状など先細りの形状であるのが好ましい。また、凹部２２０（第一凹部２２１、第二凹部２２２及び第三凹部２２３）の形状は特に限定されず、また、凹部２２０を形成しなくとも突起２１０を形成できる場合には、第二面２０２には凹部２２０は設けられていなくてもかまわない。
【００４３】
また、突起２１０及び凹部２２０の個数は、３つではなく、１つまたは２つでもよいし、４つ以上であってもよいが、３つであるのが好ましい。また、突起２１０及び凹部２２０が形成されている位置及び大きさも、バスバー２００を蓄電素子１００の電極端子に接合可能な位置及び大きさであれば、特に限定されない。また、突起２１０の突出量、及び、凹部２２０の凹み量も特に限定されないが、突起２１０の突出量は、５０μｍ以上かつ２５０μｍ以下が好ましく、１００μｍ以上かつ２００μｍ以下がさらに好ましい。この突出量についての詳細な説明は、後述する。
【００４４】
［４  バスバー２００が蓄電素子１００の電極端子に接合された状態の詳細な説明］
次に、バスバー２００が蓄電素子１００の電極端子に接合された状態について、詳細に説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、本実施の形態に係るバスバー２００が蓄電素子１００の電極端子に載置された状態での構成を示す側面図である。具体的には、図４Ａは、隣り合う蓄電素子１００の電極端子が同じ高さの場合の、バスバー２００が蓄電素子１００の電極端子に載置された状態での構成を示し、図４Ｂは、隣り合う蓄電素子１００の電極端子が異なる高さの場合の、バスバー２００が蓄電素子１００の電極端子に載置された状態での構成を示している。
【００４５】
また、図５は、本実施の形態に係るバスバー２００が蓄電素子１００の電極端子に接合された状態での構成を示す上面図及び断面図である。具体的には、図５の（ａ）は、図１に示されたバスバー２００が蓄電素子１００ａの正極端子１２０及び蓄電素子１００ｂの負極端子１３０に溶接された状態をＺ軸方向プラス側から見た上面図である。また、図５の（ｂ）は、バスバー２００が蓄電素子１００の電極端子（同図では負極端子１３０）に溶接された状態での構成を拡大して示す断面図である。
【００４６】
まず、図４Ａに示すように、隣り合う蓄電素子１００の電極端子（正極端子１２０及び負極端子１３０）が同じ高さの場合、バスバー２００の突起２１０は、正極端子１２０及び負極端子１３０の双方に当接する。この場合、突起２１０の周辺における、バスバー２００の第一面２０１と正極端子１２０との間の隙間（第一突起２１１周辺におけるクリアランス）Ｃ１は、第一面２０１と負極端子１３０との間の隙間（第二突起２１２周辺におけるクリアランス）Ｃ２と同じになる。
【００４７】
また、図４Ｂに示すように、隣り合う蓄電素子１００の電極端子（正極端子１２０及び負極端子１３０）が異なる高さの場合でも、バスバー２００の突起２１０は、正極端子１２０及び負極端子１３０の双方に当接することができる。また、この場合でも、突起２１０の周辺における、第一面２０１と正極端子１２０との間の隙間Ｃ１、及び、第一面２０１と負極端子１３０との間の隙間Ｃ２は、図４Ａの状態からあまり変化せず、また、隙間Ｃ１は隙間Ｃ２と同程度になる。
【００４８】
そして、図５の（ａ）に示すように、バスバー２００の第二面２０２に形成された凹部２２０の側方に、例えばレーザ光が照射され、蓄電素子１００の電極端子及びバスバー２００が接合（レーザ溶接）された接合部４００が、凹部２２０及び突起２１０の側方に形成される。なお、同図では、バスバー２００が、蓄電素子１００ａの正極端子１２０及び蓄電素子１００ｂの負極端子１３０に接合される場合を示している。つまり、バスバー２００は、Ｙ軸方向マイナス側の一端が蓄電素子１００ａの正極端子１２０に溶接により接合され、Ｙ軸方向プラス側の他端が蓄電素子１００ｂの負極端子１３０に溶接により接合される。これにより、バスバー２００は、蓄電素子１００ａの正極端子１２０と蓄電素子１００ｂの負極端子１３０とを電気的に接続する。このように、凹部２２０を目印として、蓄電素子１００の電極端子及びバスバー２００を接合することができる。ここで、蓄電素子１００ａの正極端子１２０は、第一端子の一例であり、蓄電素子１００ｂの負極端子１３０は、第二端子の一例である。
【００４９】
具体的には、第一凹部２２１の側方（Ｘ軸方向マイナス側）に、例えばレーザ光が照射されることで、第一凹部２２１及び第一突起２１１の側方（Ｘ軸方向マイナス側）に、蓄電素子１００ａの正極端子１２０及びバスバー２００が接合された接合部４００（第一接合部４０１）が形成される。第一接合部４０１は、当該正極端子１２０のＸ軸方向マイナス側の部位及びバスバー２００が接合された平面視円環状の接合部である。なお、第一接合部４０１の形状は、平面視円環状には限定されず、平面視で、角環状、直線状、曲線状、Ｘ字状など、どのような形状を有していてもかまわない。
【００５０】
また、第一凹部２２１の側方（Ｘ軸方向プラス側）に、例えばレーザ光が照射されることで、第一凹部２２１及び第一突起２１１の側方（Ｘ軸方向プラス側）に、蓄電素子１００ａの正極端子１２０及びバスバー２００が接合された接合部４００（第三接合部４０４）が形成される。第三接合部４０４は、当該正極端子１２０のＸ軸方向プラス側の部位及びバスバー２００が接合された平面視円環状の接合部である。このように、第三接合部４０４は、第一接合部４０１とで第一突起２１１を挟む位置に配置される。なお、第三接合部４０４の形状は、平面視円環状には限定されず、平面視で、角環状、直線状、曲線状、Ｘ字状など、どのような形状を有していてもかまわない。
【００５１】
また、第二凹部２２２の側方（Ｘ軸方向マイナス側）に、例えばレーザ光が照射されることで、第二凹部２２２及び第二突起２１２の側方（Ｘ軸方向マイナス側）に、蓄電素子１００ｂの負極端子１３０及びバスバー２００が接合された接合部４００（第二接合部４０２）が形成される。第二接合部４０２は、当該負極端子１３０のＸ軸方向プラス側の部位及びバスバー２００が接合された平面視円環状の接合部である。なお、第二接合部４０２の形状は、平面視円環状には限定されず、平面視で、角環状、直線状、曲線状、Ｘ字状など、どのような形状を有していてもかまわない。
【００５２】
また、第三凹部２２３の側方（Ｘ軸方向プラス側）に、例えばレーザ光が照射されることで、第三凹部２２３及び第三突起２１３の側方（Ｘ軸方向プラス側）に、蓄電素子１００ｂの負極端子１３０及びバスバー２００が接合された接合部４００（第二接合部４０３）が形成される。第二接合部４０３は、当該負極端子１３０のＸ軸方向マイナス側の部位及びバスバー２００が接合された平面視円環状の接合部である。なお、第二接合部４０３の形状は、平面視円環状には限定されず、平面視で、角環状、直線状、曲線状、Ｘ字状など、どのような形状を有していてもかまわない。このように、第二接合部４０２、４０３は、第二突起２１２と第三突起２１３との間に配置される。
【００５３】
また同様に、蓄電素子１００ｂの正極端子１２０及び蓄電素子１００ｃの負極端子１３０にも、バスバー２００が接合される。この場合、蓄電素子１００ｂの正極端子１２０及び蓄電素子１００ｃの負極端子１３０が、第一端子及び第二端子の一例となる。その他の場合についても同様である。なお、図５において、蓄電素子１００ｂの負極端子１３０に第一突起２１１が配置されて、第一接合部４０１及び第三接合部４０４が形成され、蓄電素子１００ａの正極端子１２０に第二突起２１２及び第三突起２１３が配置されて、第二接合部４０２、４０３が形成されることにしてもよい。この場合には、蓄電素子１００ｂの負極端子１３０が、第一端子の一例となり、蓄電素子１００ａの正極端子１２０が、第二端子の一例となる。
【００５４】
以上のように、蓄電装置１０は、第一端子及びバスバー２００のいずれか一方から他方に向けて（本実施の形態では、バスバー２００から第一端子に向けて）突出する第一突起２１１と、第一突起２１１の側方に配置される第一接合部４０１とを備えている。また、蓄電装置１０は、第二端子及びバスバー２００のいずれか一方から他方に向けて（本実施の形態では、バスバー２００から第二端子に向けて）突出する第二突起２１２と、第二突起２１２の側方に配置される第二接合部４０２とを備えている。また、蓄電装置１０は、第二端子及びバスバー２００のいずれか一方から他方に向けて（本実施の形態では、バスバー２００から第二端子に向けて）突出する第三突起２１３と、第三突起２１３の側方に配置される第二接合部４０３とを備えている。
【００５５】
このような構成によって、図５の（ｂ）に示すように、バスバー２００の第一面２０１と電極端子の端子面（同図では負極端子１３０の端子面１３１）との間に隙間（クリアランス）が形成された状態で、接合部４００が形成される。ここで、この隙間（同図の隙間Ｃ）と、接合部４００の深さ（同図の深さＤ）及び幅（同図の幅Ｗ）との関係について、説明する。
【００５６】
図６Ａは、本実施の形態に係るバスバー２００及び蓄電素子１００の電極端子の隙間と接合部４００の深さとの関係を示すグラフである。また、図６Ｂは、本実施の形態に係るバスバー２００及び蓄電素子１００の電極端子の隙間と接合部４００の幅との関係を示すグラフである。なお、これらのグラフにおいて、クリアランスは、図５の（ｂ）の隙間Ｃに対応し、溶接深さは、図５の（ｂ）の深さＤに対応し、溶接幅は、図５の（ｂ）の幅Ｗに対応する。
【００５７】
まず、図６Ａに示すように、溶接深さ（深さＤ）は、クリアランス（隙間Ｃ）が０〜０．２ｍｍ程度まではほぼ変化せず、０．２〜０．３ｍｍ程度を超えた場合に、急激に減少する。また、図６Ｂに示すように、溶接幅（幅Ｗ）は、クリアランス（隙間Ｃ）が０から０．２ｍｍ程度になるまで増加し、０．２ｍｍ程度から減少していく。これは、溶接時に多少のクリアランスがある方が、図５の（ｂ）に示すように当該クリアランスに溶接部が入り込み、溶接部が広がるため、溶接幅が増加すると考えられる。また、溶接によって発生するガスが当該クリアランスから排出されるため、これによっても溶接幅を増加させることができると考えられる。溶接幅が大きいと、溶接強度が高くなるため好ましい。
【００５８】
ここで、当該クリアランスが小さ過ぎると、当該クリアランスに溶接部が十分に入り込み難いため溶接幅を増加することができず、当該クリアランスが大きくなり過ぎると、当該クリアランスに入り込む溶接部の量が足りなくなり溶接幅が小さくなってしまう。このため、クリアランスが５０μｍ以上かつ２５０μｍ以下の場合に、溶接深さにそれ程影響がなく、溶接幅を増加させることができるため、好ましい。また、クリアランスが１００μｍ以上かつ２００μｍ以下の場合に、溶接深さにほぼ影響がなく、溶接幅をさらに増加させることができるため、さらに好ましい。そして、このクリアランスは、バスバー２００の突起２１０によって形成されているため、突起２１０の突出量は、５０μｍ以上かつ２５０μｍ以下が好ましく、１００μｍ以上かつ２００μｍ以下がさらに好ましい。
【００５９】
［５  効果の説明］
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１０によれば、第一端子（例えば蓄電素子１００ａの正極端子１２０）及びバスバー２００のいずれか一方から他方に向けて突出する第一突起２１１と、第一突起２１１の側方に配置され、第一端子及びバスバー２００が接合された第一接合部４０１とを備えている。ここで、第一端子とバスバー２００とを接合する場合、両者の傾きが異なることで接合箇所における両者の間隔が大きくなってしまうと、接合不良を起こすおそれがある。このため、第一端子またはバスバー２００に第一突起２１１を形成し、第一突起２１１によって両者を接触させて、第一突起２１１の側方を接合する。これにより、接合箇所における両者の間隔を管理することができ、接合不良を抑制することができる。さらに、本願発明者は、第一端子とバスバー２００とが当接している箇所で溶接するよりも、一定の間隔が空いている箇所で溶接する方が、溶接幅を大きくできることを見出した。このため、第一突起２１１の側方の適切な間隔が空いた箇所で溶接を行うことで、第一端子及びバスバー２００の接合強度を向上させることができる。このように、第一突起２１１によって、第一突起２１１の側方における第一端子及びバスバー２００の間隔を管理し、第一突起２１１の側方に、第一端子及びバスバー２００が接合された第一接合部４０１を形成することで、第一端子とバスバー２００との接合強度の向上を図ることができる。
【００６０】
また、蓄電装置１０は、さらに、第二端子（例えば蓄電素子１００ｂの負極端子１３０）及びバスバー２００のいずれか一方から他方に向けて突出する第二突起２１２と、第二突起２１２の側方に配置され、第二端子及びバスバー２００が接合された第二接合部４０２、４０３とを備えている。ここで、第一端子及び第二端子にバスバー２００を接合する場合、第一端子及び第二端子の高さにばらつきがあると、接合不良を起こすおそれがある。このため、第二端子またはバスバー２００に第二突起２１２を形成し、第二突起２１２によって両者を接触させて、第二突起２１２の側方を接合する。これにより、接合箇所における両者の間隔を管理することができ、接合不良を抑制することができる。さらに、第二端子とバスバー２００とが当接している箇所で溶接するよりも、一定の間隔が空いている箇所で溶接する方が、溶接幅を大きくできる。このため、第二突起２１２の側方の適切な間隔が空いた箇所で溶接を行うことで、第二端子及びバスバー２００の接合強度を向上させることができる。このように、第二突起２１２によって、第二突起２１２の側方における第二端子及びバスバー２００の間隔を管理し、第二突起２１２の側方に、第二端子及びバスバー２００が接合された第二接合部４０２、４０３を形成することで、第二端子とバスバー２００との接合強度の向上を図ることができる。
【００６１】
また、蓄電装置１０は、さらに、第二端子及びバスバー２００のいずれか一方から他方に向けて突出する第三突起２１３を備えている。このように、第二端子またはバスバー２００に第三突起２１３を形成することで、第一端子及び第二端子とバスバー２００とを３点で支えることができる。つまり、第一端子及び第二端子の高さにばらつきがあっても、第一端子及び第二端子とバスバー２００とを当該３点で接触させることができる。これにより、接合箇所における第一端子及び第二端子とバスバー２００との間隔を管理することができ、第一端子及び第二端子とバスバー２００との接合強度の向上を図ることができる。
【００６２】
また、蓄電装置１０において、第二端子及びバスバー２００の第二接合部４０２、４０３は、第二突起２１２と第三突起２１３との間に配置されている。このように、第二端子及びバスバー２００において、第二突起２１２と第三突起２１３との間で接合を行うことで、接合箇所における第二端子とバスバー２００との間隔を管理することができ、第二端子とバスバー２００との接合強度の向上を図ることができる。
【００６３】
また、蓄電装置１０は、さらに、第一接合部４０１とで第一突起２１１を挟む位置に、第一端子及びバスバー２００が接合された第三接合部４０４を備えている。このように、第一端子及びバスバー２００において、第一突起２１１の両側を接合することで、接合箇所における第一端子とバスバー２００との間隔を管理することができ、第一端子とバスバー２００との接合強度の向上を図ることができる。
【００６４】
［６  変形例の説明］
次に、上記実施の形態の変形例について、説明する。図７は、本実施の形態の変形例に係るバスバー２００が蓄電素子１００の電極端子に接合された状態での構成を示す上面図である。具体的には、同図は、図５の（ａ）に対応する図である。
【００６５】
図７に示すように、本変形例では、上記実施の形態の接合部４００に代えて、接合部４００ａが形成されている。その他の構成については、上記実施の形態と同様のため、詳細な説明は省略する。
【００６６】
具体的には、第一凹部２２１及び第一突起２１１の周囲を囲う位置に、平面視円環状の接合部４００ａが形成されている。つまり、当該接合部４００ａは、第一突起２１１の側方（Ｘ軸方向マイナス側）に、蓄電素子１００ａの正極端子１２０及びバスバー２００が接合された第一接合部４０１ａを有している。また、当該接合部４００ａは、第一突起２１１の側方（Ｘ軸方向プラス側）に、当該正極端子１２０及びバスバー２００が接合された第三接合部４０４ａを有している。言い換えれば、第三接合部４０４ａは、第一接合部４０１ａとで第一突起２１１を挟む位置に配置されている。
【００６７】
また、第二突起２１２と第三突起２１３との間にも、平面視円環状の接合部４００ａが形成されている。つまり、当該接合部４００ａは、第二突起２１２の側方（Ｘ軸方向マイナス側）、及び、第三突起２１３の側方（Ｘ軸方向プラス側）に配置された、蓄電素子１００ｂの負極端子１３０及びバスバー２００が接合された第二接合部４０２ａである。なお、これらの接合部４００ａの形状は、平面視円環状には限定されず、平面視で、角環状、直線状、曲線状、Ｘ字状など、どのような形状を有していてもかまわない。
【００６８】
以上のように、本変形例に係る蓄電装置によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。つまり、バスバー２００と蓄電素子１００の電極端子との接合部は、突起２１０の周辺（近傍）に配置されていればよく、その形状は特に限定されない。
【００６９】
以上、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したが、本発明は、この実施の形態及びその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その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て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。
【００７０】
例えば、上記実施の形態及びその変形例では、バスバー２００は、２つの電極端子に接続されて、当該２つの電極端子を繋ぐバスバーであることとした。しかし、バスバー２００は、１つの電極端子にしか接続されない構成でもよい。例えば、バスバー２００は、蓄電装置の外部接続端子と蓄電素子１００の電極端子とを繋ぐバスバーでもよいし、蓄電装置が１つの蓄電素子１００しか備えていない場合には、バスバー２００は、当該１つの蓄電素子１００の電極端子に接続される構成でもよい。この構成においても、バスバー２００が突起２１０を有していれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、この場合には、バスバー２００には、少なくとも１つの突起２１０が設けられていればよい。
【００７１】
また、上記実施の形態及びその変形例では、突起２１０（第一突起２１１、第二突起２１２及び第三突起２１３）は、バスバー２００に設けられた突起であり、蓄電素子１００の電極端子に向けて突出して配置されていることとした。しかし、突起２１０のうちのいずれかの突起または全ての突起が、蓄電素子１００の電極端子に設けられており、バスバー２００に向けて突出して配置されることにしてもよい。または、突起２１０のうちのいずれかの突起または全ての突起が、バスバー２００及び蓄電素子１００の電極端子とは別部材で構成されており、バスバー２００及び当該電極端子の間に配置されることにしてもよい。
【００７２】
また、上記実施の形態及びその変形例では、バスバー２００と電極端子との接合部は、突起２１０と離隔して配置されていることとした。しかし、当該接合部は、突起２１０の側方に配置されていればよく、当該接合部の一部が突起２１０の一部と重なっていてもかまわない。
【００７３】
また、上記実施の形態及びその変形例では、バスバー２００と電極端子との接合部は、レーザ光を照射するレーザ溶接によって形成されることとした。しかし、当該接合部は、抵抗溶接等、レーザ溶接以外の接合方法によって形成された接合部であってもかまわない。
【００７４】
また、上記実施の形態及びその変形例では、第一端子及び第二端子は、蓄電素子１００の電極端子であり、バスバー２００は、当該電極端子に接続されるバスバーであることとした。しかし、第一端子または第二端子は、蓄電装置の外部接続端子であり、バスバー２００は、当該外部接続端子に接続されるバスバーであることにしてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態及びその変形例では、第一突起２１１を挟む位置に、２つの接合部（第一接合部及び第三接合部）が配置されていることとした。しかし、当該接合部は、第一突起２１１の側方に配置されていればよく、例えば、第一接合部及び第三接合部のいずれか一方のみが配置されていることにしてもよい。また、当該接合部は、例えば図５における第一突起２１１のＹ軸方向プラス側及びマイナス側の双方、または、いずれか一方にのみ配置されていることにしてもよい。また、当該接合部の形成位置に応じて、第一突起２１１の配置位置を変更してもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態及びその変形例では、第二接合部は、第二突起２１２と第三突起２１３との間に配置されていることとした。しかし、第二接合部は、例えば図５における第二突起２１２のＹ軸方向プラス側またはマイナス側や、第三突起２１３のＹ軸方向プラス側またはマイナス側に配置されていることにしてもよい。また、第二接合部の形成位置に応じて、第二突起２１２及び第三突起２１３の配置位置を変更してもよい。
【００７７】
また、上記実施の形態及びその変形例では、全てのバスバー２００について、突起２１０の数や位置等が同じ構成であることとしたが、いずれかのバスバー２００が突起２１０の数や位置等が異なる構成であることにしてもよい。または、いずれかのバスバー２００が突起２１０を有していない構成であってもよい。
【００７８】
また、上記実施の形態及び上記変形例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。
【００７９】
また、本発明は、このような蓄電装置として実現することができるだけでなく、当該蓄電装置が備えるバスバー２００または端子（第一端子、第二端子）としても実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
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等に適用できる。
【符号の説明】
【００８１】
１０  蓄電装置
１００、１００ａ〜１００ｅ  蓄電素子
１１０  容器
１１１  容器本体
１１２  蓋体
１２０  正極端子
１３０  負極端子
１３１  端子面
２００  バスバー
２０１  第一面
２０２  第二面
２１０  突起
２１１  第一突起
２１２  第二突起
２１３  第三突起
２２０  凹部
２２１  第一凹部
２２２  第二凹部
２２３  第三凹部
３００  外装体
４００、４００ａ  接合部
４０１、４０１ａ  第一接合部
４０２、４０２ａ、４０３  第二接合部
４０４、４０４ａ  第三接合部
【図１】
2019110046.tif 000003
【図２】
2019110046.tif 000004
【図３】
2019110046.tif 000005
【図４Ａ】
2019110046.tif 000006
【図４Ｂ】
2019110046.tif 000007
【図５】
2019110046.tif 000008
【図６Ａ】
2019110046.tif 000009
【図６Ｂ】
2019110046.tif 000010
【図７】
2019110046.tif 000011