(57)【要約】【課題】バスバーと電極端子との溶接を適切に行い、単セルの破損や溶接不良の発生を好適に防止することができる技術を提供する。【解決手段】ここで開示される組電池１は、隣接した単セル１０の各々がバスバー３０によって電気的に接続されている。かかる組電池１のバスバー３０は、配列方向Ｘに沿って延びる板状のベース部３２を備えており、当該ベース部３２の両端部に、電極端子１２、１４に沿って延びる接合突起３６と、電極端子１２、１４とバスバー３０とを係止すると共に電極端子１２、１４を接合突起３６に向けて付勢する係止付勢部３８とが形成されている。そして、ここで開示される組電池１では、電極端子１２、１４と接合突起３６とが面接触し、電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａと接合突起３６の先端部３６ａとが溶接されている。これによって、電極端子１２、１４とバスバー３０との溶接を適切に行うことができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単セルが所定の配列方向に沿って配列され、隣接した前記単セルの各々がバスバーによって電気的に接続されている組電池であって、
前記単セルは、電極体と、前記電極体を収容する外装体と、導電性を有する板状部材であって、一方の端部が前記外装体の内部で前記電極体に接続され、他方の端部が前記外装体の外部に突出している電極端子とを備え、
前記バスバーは、隣接した前記単セルの前記電極端子の間に配置されて前記配列方向に沿って延びる板状のベース部を備えており、
前記板状のベース部の前記配列方向の両端部に、板状の前記電極端子に沿って延びる板状の接合突起と、前記電極端子と前記バスバーとを係止すると共に前記電極端子を前記接合突起に向けて付勢する係止付勢部とが形成されており、
板状の前記電極端子と板状の前記接合突起とが面接触し、前記電極端子の先端部と前記接合突起の先端部とが溶接されている、組電池。
【請求項２】
前記板状のベース部の前記両端部の両側縁の各々に前記係止付勢部が設けられている、請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記係止付勢部は、前記ベース部の前記両端部から前記電極端子に沿って延びる立ち上がり部と、前記電極端子の先端部を覆い、かつ、前記立ち上がり部と対向するように前記立ち上がり部の先端部から湾曲して延びるアーム部とを備えている、請求項２に記載の組電池。
【請求項４】
前記単セルの前記外装体がラミネートフィルムである、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の組電池。
【請求項５】
複数の単セルが所定の配列方向に沿って配列され、隣接した前記単セルの各々がバスバーによって電気的に接続されている組電池を製造する方法であって、
前記単セルは、電極体と、前記電極体を収容する外装体と、導電性を有する板状部材であって、一方の端部が前記外装体の内部で前記電極体に接続され、他方の端部が前記外装体の外部に突出している電極端子とを備え、
前記バスバーは、隣接した前記単セルの前記電極端子の間において、前記配列方向に沿って延びる板状のベース部を備えており、前記板状のベース部の前記配列方向における両端部に、前記単セルの高さ方向に沿って延びる板状の接合突起と、前記単セルの電極端子を係止すると共に前記接合突起に向けて付勢する係止付勢部とが形成されており、
板状の前記電極端子が板状の前記接合突起とを面接触させると共に、前記単セルの前記電極端子を前記係止付勢部に係止させ、当該係止付勢部によって前記電極端子を前記接合突起に向けて付勢させる工程と、
前記電極端子の先端部と前記接合突起の先端部とを溶接する工程とを含む、組電池の製造方法。
【請求項６】
前記電極端子の先端部と前記接合突起の先端部とをレーザーによって溶接する、請求項５に記載の組電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単セルが電気的に接続された組電池および当該組電池を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などの二次電池あるいはキャパシタなどの蓄電素子を単セルとし、当該単セルを複数備えた組電池は、車両搭載用電源あるいはパソコンや携帯端末等の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池を単セルとした組電池は、車両搭載用の高出力電源等に好ましく用いられている。
【０００３】
かかる組電池を構成する単セルは、電極体を収容する外装体と、正極および負極の電極端子とを備えている。かかる電極端子には、例えば、導電性を有する長尺の板状部材などが用いられている。かかる電極端子の一方の端部は外装体の内部の電極体に接続されており、他方の端部は外装体の外部に露出している。そして、このような構造の単セルを所定の配列方向に沿って複数配列し、各々の単セルの電極端子をセル間接続部材（バスバー）で電気的に接続することによって組電池が構築される。
【０００４】
図１１は従来の組電池における単セル同士の接続構造を説明する断面図である。図１１に示される構造の組電池１００では、板状の電極端子１１２が折り曲げられており、隣り合った単セル１１０の間で電極端子１１２同士を面接触させている。この組電池１００では、各々の電極端子１１２の先端部を覆うように板状のバスバー１３０が配置されている。そして、当該バスバー１３０と電極端子１１２との接触部分にバスバー１３０の外側からレーザーＬを照射し、バスバー１３０と電極端子１１２とを跨ぐように溶接部１４０を形成する。これによって、バスバー１３０と電極端子１１２とを介して、各々の単セル１１０が電気的に接続される。なお、本明細書において「バスバーの外側」とは、単セルが配置されていない側を指すものとする。
このように、バスバーと電極端子とを溶接することによって複数の単セルの各々を電気的に接続する組電池の一例が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−９１６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した構造の組電池１００では、バスバー１３０と電極端子１１２との溶接が適切に行われず、単セル１１０の破損や溶接不良などが生じる虞があった。
具体的には、バスバー１３０と電極端子１１２とを溶接する際のレーザーＬの出力が大きすぎる場合やバスバー１３０の厚みが薄すぎる場合には、レーザーＬがバスバー１３０と電極端子１１２とを貫通して単セル１１０に照射され、当該レーザーＬの熱によって単セル１１０が破損する虞があった。一方で、レーザーＬの出力が小さすぎる場合やバスバー１３０の厚みが厚すぎる場合などには、レーザーＬがバスバー１３０を貫通せず、電極端子１１２とバスバー１３０を跨ぐような溶接部１４０を形成することができなくなるため、接続不良が生じる虞があった。
また、この組電池１００では、隣り合った単セル１１０の間で電極端子１１２同士を面接触させているが、この電極端子１１２の間に隙間が生じていると、当該隙間をレーザーＬが通過して単セル１１０に照射され、レーザーＬの熱によって単セル１１０が破損する虞があった。
【０００７】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、バスバーと電極端子との溶接を適切に行い、単セルの破損や溶接不良の発生を好適に防止することができる技術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】
【０００８】
上記目的を実現するべく、本発明によって以下の構成の組電池が提供される。
【０００９】
ここで開示される組電池では、複数の単セルが所定の配列方向に沿って配列され、隣接した単セルの各々がバスバーによって電気的に接続されている。当該組電池の単セルは、電極体と、電極体を収容する外装体と、導電性を有する板状部材であって、一方の端部が外装体の内部で電極体に接続され、他方の端部が外装体の外部に突出している電極端子とを備えている。また、上記バスバーは、隣接した単セルの電極端子の間に配置されて配列方向に沿って延びる板状のベース部を備えており、板状のベース部の配列方向の両端部に、板状の電極端子に沿って延びる板状の接合突起と、電極端子とバスバーとを係止すると共に電極端子を接合突起に向けて付勢する係止付勢部とが形成されている。
そして、ここで開示される組電池では、板状の電極端子と板状の接合突起とが面接触し、電極端子の先端部と接合突起の先端部とが溶接されている
【００１０】
本発明者は、上述の課題を解決するために、電極端子とバスバーとの溶接を行う際に単セルの破損や溶接不良が生じる原因について種々の検討を行った。
かかる検討の結果、上述の問題が生じる原因の一つとして、従来の組電池では溶接状態をバスバーの外側から確認することができないと考えた。例えば、図１１に示す構造の組電池１００において、バスバー１３０と電極端子１１２とを適切に溶接するには、レーザーＬがバスバー１３０を貫通し、かつ、電極端子１１２を貫通しないようにレーザーＬの照射条件を調整する必要がある。しかし、かかる組電池１００では、電極端子１１２を覆うようにバスバー１３０が配置されているため、バスバー１３０の外側からは溶接の状態を確認することができない。この結果、レーザーＬの照射条件を適切に調整することが困難になり、レーザーＬが強すぎることによる単セル１１０の破損や、レーザーＬが弱すぎることによる接続不良が生じやすくなる。
【００１１】
また、本発明者は、従来の技術では、溶接対象を適切に接触させることが困難であると考えた。例えば、図１１に示す組電池１００では、溶接対象である電極端子１１２やバスバー１３０とが固定されていないため、溶接対象の間に隙間が生じる可能性がある。また、従来の技術では、溶接対象の間に隙間が生じていたとしても、このことを認識することができないため、電極端子１１２の隙間を通過するレーザーＬによって単セル１１０が破損する可能性も高くなる。
【００１２】
かかる知見に基づいて、本発明者は、電極端子とバスバーとの溶接を行う際の溶接状態を確認することができると共に、溶接対象同士を適切に面接触させることができれば、電極端子とバスバーとの溶接において生じ得る種々の問題の発生を防止することができると考えた。そして、かかる着想に基づいて更なる検討を重ね、ここで開示される組電池の構造に思い至った。
【００１３】
ここで開示される組電池では、バスバーのベース部の両端部に、電極端子に沿って延在する板状の接合突起とが形成されている。そして、この組電池では、バスバーの接合突起と単セルの電極端子とが面接触しており、電極端子の先端部と接合突起の先端部とが溶接されている。かかる構造を採用することによって、溶接状態を確認しながら溶接を行うことができるため、溶接条件を適切に調整しながら電極端子とバスバーとの溶接を行うことができる。
また、ここで開示される組電池では、単セルの電極端子を係止すると共に接合突起に向けて付勢する係止付勢部がバスバーに形成されているため、接合突起と電極端子とを適切に面接触させることができる。これによって、溶接対象の部材の間に隙間が生じることを適切に防止することができるため、当該隙間をレーザーが通過して単セルを破損させることを防止できる。
従って、ここで開示される組電池によれば、バスバーと電極端子との溶接を適切に行い、単セルの破損や溶接不良の発生を好適に防止することができる。
【００１４】
また、ここで開示される組電池の好適な一態様では、板状のベース部の両端部の両側縁の各々に係止付勢部が設けられている。
上記した係止付勢部は、ベース部の両端部の各々に一個ずつ形成されていればよいが、バスバーの接合突起と単セルの電極端子とをより適切に面接触させるという点を考慮すると、ベース部の両端部の各々に複数形成されている方が好ましい。例えば、上述の態様のように、ベース部の両端部の両側縁の各々に係止付勢部を形成すれば、合計４個の係止付勢部を設けることができるため、バスバーと電極端子との溶接をより好適に行い、単セルの破損や溶接不良の発生を確実に防止することができる。
【００１５】
また、ここで開示される組電池の好適な一態様では、係止付勢部は、ベース部の両端部から電極端子に沿って延びる立ち上がり部と、電極端子の先端部を覆い、かつ、立ち上がり部と対向するように立ち上がり部の先端部から湾曲して延びるアーム部とを備えている。
このように、電極端子の先端部を覆うアーム部を備えた係止付勢部を設けた場合、電極端子の先端部とアーム部とを接触させ、電極端子の先端部と接合突起の先端部との高さ位置を揃えることができる。この結果、電極端子と接合突起との溶接をより好適に行うことができる。
【００１６】
また、ここで開示される組電池の好適な一態様では、単セルの外装体がラミネートフィルムである。
電極体を収容する外装体には、金属製のケースや樹脂製のラミネートフィルムなどが用いられる。かかる外装体の中でもラミネートフィルムは、材料コストが低いなどの利点を有している。しかし、ラミネートフィルムは、金属製のケースと比べて剛性が低いため、単セルを配列させる際の位置決めが困難になるという問題を有している。これに対して、ここで開示される組電池では、係止付勢部によってバスバーと電極端子とを係止させて固定することができるため、各々の単セルの位置決めを容易に行うことができる。
また、ラミネートフィルムは、金属製のケースに比べて耐熱性が低いため、レーザーによって電極端子とバスバーとを溶接する場合に当該レーザーが外装体に照射されると、単セルの破損が容易に生じるという問題も有している。しかし、上述したように、ここで開示される組電池では、溶接状態を確認しながら溶接を行うことができると共に、接合対象の間に隙間が生じることを防止することをできるため、単セルにレーザーが照射されることを適切に防止できる。
このように、ここで開示される組電池によれば、外装体にラミネートフィルムを用いた際に生じ得る種々の問題の発生を好適に防止することができる。
【００１７】
また、本発明の他の側面として組電池の製造方法が提供される。
ここで開示される組電池の製造方法は、複数の単セルが所定の配列方向に沿って配列され、隣接した単セルの各々がバスバーによって電気的に接続されている組電池を製造する方法である。かかる製造方法によって得られる組電池の単セルは、電極体と、電極体を収容する外装体と、導電性を有する板状部材であって、一方の端部が外装体の内部で電極体に接続され、他方の端部が外装体の外部に突出している電極端子とを備えいる。また、バスバーは、隣接した単セルの電極端子の間において、配列方向に沿って延びる板状のベース部を備えており、板状のベース部の配列方向における両端部に、単セルの高さ方向に沿って延びる板状の接合突起と、単セルの電極端子を係止すると共に接合突起に向けて付勢する係止付勢部とが形成されている。
そして、ここで開示される組電池の製造方法は、板状の電極端子が板状の接合突起とを面接触させると共に、単セルの電極端子を係止付勢部に係止させ、当該係止付勢部によって電極端子を接合突起に向けて付勢させる工程と、電極端子の先端部と接合突起の先端部とを溶接する工程とを含む。
【００１８】
ここで開示される製造方法では、高さ方向に沿って延びる電極端子の先端部とバスバーの接合突起の先端部とを溶接している。これによって、溶接状態を確認しながら溶接を行うことができるため、バスバーと電極端子との溶接を適切に行うことができる。
また、係止付勢部によってバスバーと電極端子とを固定することができると共に、電極端子を接合突起に向けて付勢させることができるため、溶接対象である電極端子と接合突起との間に隙間が生じることを防止できる。
従って、ここで開示される製造方法によれば、バスバーと電極端子との溶接を適切に行い、単セルの破損や溶接不良の発生を好適に防止することができる。
【００１９】
また、ここで開示される組電池の製造方法の好適な一態様では、電極端子の先端部と接合突起の先端部とをレーザーによって溶接する。
上述したように、従来の技術では、レーザー溶接を行った際に、単セルの破損や溶接不良などの種々の問題が生じ得る。これに対して、ここで開示される組電池の製造方法では、電極端子とバスバーとの溶接状態を外部から確認することができると共に、溶接対象の間に隙間が生じることを防止することができる。このため、ここで開示される製造方法によれば、レーザー溶接を行った際に生じ得る単セルの破損や溶接不良などの問題の発生を好適に防止することができる。
なお、ここで開示される製造方法において、電極端子とバスバーとを溶接する手段は、レーザー溶接に限定されず、超音波溶接などの種々の溶接手段を採用することができる。このようなレーザー溶接以外の溶接手段を用いた場合であっても、電極端子とバスバーとの溶接位置を外部から確認しながら溶接を行うことができると共に、電極端子とバスバーとを適切に面接触させることができるため、溶接不良などの発生を好適に防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る組電池を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る組電池に用いられる単電池を模式的に示す側面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る組電池に用いられるバスバーを作製する手順を説明する平面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る組電池に用いられるバスバーの一方の端部を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る組電池の電極端子とバスバーとの接続構造を模式的に示す斜視図である。
【図５】図１中のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る組電池に用いられるバスバーの一方の端部を示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る組電池に用いられるバスバーの一方の端部を示す平面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る組電池を模式的に示す平面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る組電池に用いられる単電池を模式的に示す側面図である。
【図１０Ａ】図９に示す単電池を用いて構築された組電池を模式的に示す平面図である。
【図１０Ｂ】図９に示す単電池を用いて構築された組電池を模式的に示す平面図である。
【図１１】従来の組電池における単セル同士の接続構造を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る組電池として、リチウムイオン二次電池を単セルとし、該リチウムイオン二次電池を複数備えた組電池を例に挙げて説明する。なお、ここで開示される組電池において用いられる単セルは、リチウムイオン二次電池に限定されず、例えば、ニッケル水素電池などの二次電池やキャパシタなどの蓄電素子などを用いることもできる。
【００２２】
また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明する。なお、各図における寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、電極体の材料や単セルの製法など）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。
【００２３】
１．本実施形態に係る組電池
図１は本実施形態に係る組電池を模式的に示す平面図である。なお、本明細書の各図における符号Ｘは「単セルの配列方向」を指し、符号Ｙは「単セルの幅方向」を指し、符号Ｚは「単セルの高さ方向」を示している。
【００２４】
（１）全体構造
図１に示すように、本実施形態に係る組電池１は、単セル１０を複数備えている（図１では２０個）。単セル１０の各々は、配列方向Ｘに沿って配列されており、当該配列された単セル１０の間に緩衝部材６０が挟み込まれている。そして、各々の単セル１０は、バスバー３０によって電気的に接続されている。また、この組電池１では、配列方向Ｘにおける両外側に拘束板５０が配置されており、当該一対の拘束板５０に拘束バンド５２が架け渡されている。これによって、配列方向Ｘに沿って配置された単セル１０が一対の拘束板５０によって拘束される。
なお、本明細書では、配列方向Ｘの一方の端部（図１中の左側）に配置された単セル１０を「１番目の単セル」と称する。そして、当該「１番目の単セル」以降の単セルについて、他方の端部（図１中の右側）に向かって「２番目の単セル、３番目の単セル、・・・・」と配列番号が順次増加するように称する。
【００２５】
（２）単セル
図２は本実施形態に係る組電池に用いられる単電池を模式的に示す側面図である。図２に示すように、本実施形態における単セル１０は、外装体１１を備えている。本実施形態では、外装体１１としてラミネートフィルムが用いられており、当該ラミネートフィルムの内部に電極体と電解質とが収容されている。
なお、電極体や電解質については、従来の一般的なリチウムイオン二次電池と同様のものを特に制限なく使用することができるため詳細な説明は省略する。
【００２６】
そして、本実施形態における単セル１０は、正極および負極からなる一対の電極端子１２、１４を備えている。各々の電極端子１２、１４は、導電性を有した長尺な板状部材であって、単セル１０の高さ方向Ｚに沿って延びている。図示は省略するが、この電極端子１２、１４の一方の端部は外装体１１内部の電極体と電気的に接続されている。また、電極端子１２、１４の他方の端部は、図２に示すように、外装体１１の外部に露出し、高さ方向Ｚに沿って延びている。
なお、図２中の符号１２で示される電極端子は、電極体の正極と接続された正極端子であり、符号１４で示される電極端子は、電極体の負極と接続された負極端子である。また、本実施形態に係る単セル１０の外装体１１には、外装体１１の外部に露出した電極端子１２、１４を保持する絶縁ホルダ１７が設けられている。
【００２７】
（３）バスバー
図１に示すように、本実施形態に係る組電池１は、単セル１０の配列方向Ｘに沿って延びる板状のバスバー３０を複数備えている。そして、このバスバー３０によって、隣接した各々の単セル１０が順次接続されている。具体的には、この組電池１では、１番目〜４番目の単セル１０の正極端子１２同士（負極端子１４同士）がバスバー３０によって接続されている（１番目〜４番目の単セル１０の各々が並列に接続されている）。そして、５番目〜８番目の単セル１０では、正極端子１２と負極端子１４の位置が１番目〜４番目の単セル１０の逆になるように、各々の単セル１０の向きを入れ替えて配置されており、４番目の単セル１０の正極端子１２と、５番目の単セル１０の負極端子１４とがバスバー３０によって接続されていると共に、５番目〜８番目の単セル１０が並列に接続されている。このように、４個の単セル１０が並列に接続されたユニットを複数形成し、当該ユニット同士を直列に接続することによって、本実施形態に係る組電池１が構築される。
なお、配列方向Ｘにおける一方の端部には、１番目の単セル１０の正極端子１２のみと接続されたバスバー（総プラスのバスバー）３０Ａが設けられ、他方の端部には、２０番目の単セル１０の負極端子１４のみと接続されたバスバー（総マイナスのバスバー）３０Ｂが設けられている。かかる総プラスのバスバー３０Ａと、総マイナスのバスバー３０Ｂは、車両のモーターなどの外部機器と接続される。
【００２８】
次に、本実施形態に係る組電池１に用いられるバスバー３０の具体的な構造について説明する。このバスバー３０は、所定の剛性を有する導電板（例えば、アルミニウム板や銅板など）に打ち抜き加工を施した後、当該導電板を折り曲げることによって作製される。具体的には、先ず、図３Ａに示すような導電板３５の両端部の中央に打ち抜き加工を施すことによって切り欠き部３５Ａを形成する。そして、図３Ａ中の点線部Ｌ１〜Ｌ１４において導電板３５を折り曲げることによって、本実施形態のバスバー３０が作製される。
図３Ｂに示すように、このようにして作製されたバスバー３０は、単セル１０の配列方向Ｘに沿って延びるベース部３２を備えており、当該ベース部３２の両端部の中央に高さ方向Ｚに沿って延びる接合突起３６が形成される。
また、このバスバー３０では、ベース部３２の両端部の両側縁の各々に逆Ｕ字状の係止付勢部３８が形成されている。かかる逆Ｕ字状の係止付勢部３８は、高さ方向Ｚ（電極端子１２、１４の延在方向）に沿って延びる立ち上がり部３８ａと、立ち上がり部３８ａと対向するように立ち上がり部３８ａの先端部から湾曲して延びるアーム部３８ｂとを備えている。そして、このバスバー３０の係止付勢部３８には、立ち上がり部３８ａとアーム部３８ｄに囲まれた挿入部３８ｃが形成される。本実施形態では、挿入部３８ｃの上部と接合突起３６の先端部３６ａの各々の高さ方向Ｘにおける位置が揃うように、アーム部３８ｄが折り曲げられている。
【００２９】
（４）電極端子とバスバーとの接続構造
次に、本実施形態に係る組電池１における電極端子１２、１４とバスバー３０との接続構造について図４および図５を参照しながら説明する。図４は本実施形態に係る組電池の電極端子とバスバーを模式的に示す斜視図であり、図５は図１中のＶ−Ｖ矢視図である。
【００３０】
上述したように、本実施形態のバスバー３０は、配列方向Ｘに沿って延びるベース部３２と、当該ベース部３２の両端部の中央から高さ方向Ｚに沿って延びる接合突起３６と、ベース部３２の両端部の両側縁に形成された逆Ｕ字状の係止付勢部３８とを備えている。
かかるバスバー３０を用いて単セル１０の電極端子１２、１４を接続する場合、先ず、隣接した２個の単セル１０の各々の電極端子１２、１４の間に、バスバー３０のベース部３２を配置し、当該バスバー３０の両端部に形成された係止付勢部３８の挿入部３８ｃ（図３参照）に電極端子１２、１４を挿入する。これによって、電極端子１２、１４が係止付勢部３８によって係止され、バスバー３０と電極端子１２、１４とが固定される。
また、本実施形態では、立ち上がり部３８ａと対向するように湾曲したアーム部３８ｂが形成されており、当該アーム部３８ｂによって電極端子１２、１４が押圧される。これによって、単セル１０の電極端子１２、１４が接合突起３６に向かって付勢されるため、電極端子１２、１４とバスバー３０の接合突起３６とを適切に面接触することができる。
さらに、本実施形態では、係止付勢部３８のアーム部３８ｂが電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａを覆うように形成されており、係止付勢部３８のアーム部３８ｂの上部に電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａを接触させている。これによって、バスバー３０の接合突起３６の先端部３６ａと、電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａの高さ位置を揃えることができる。
【００３１】
次に、本実施形態では、接合突起３６の先端部３６ａと電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａの各々にレーザーが照射され、接合突起３６と電極端子１２、１４を跨ぐように溶接部４０が形成される。これによって、バスバー３０と電極端子１２、１４とが溶接されて電気的に接続される。
【００３２】
上述したように、本実施形態に係る組電池１では、電極端子１２、１４と面接触する接合突起３６がバスバー３０に形成されており、当該接合突起３６の先端部３６ａと電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａとが溶接されている。このような構造を採用することによって、電極端子１２、１４とバスバー３０との溶接状態を確認しながら溶接を行うことができる。このため、本実施形態によれば、バスバー３０と電極端子１２、１４との溶接を適切に行い、単セル１０の破損や溶接不良などの発生を好適に防止することができる。
また、本実施形態では、単セル１０の電極端子１２、１４とバスバー３０の接合突起３６とが係止付勢部３８によって係止されていると共に、当該係止付勢部３８によって電極端子１２、１４が接合突起３６に向けて付勢されている。これによって、溶接対象である電極端子１２と接合突起３６との間に隙間が生じることを防止できるため、溶接対象の間の隙間をレーザーが通過して単セル１０に照射されることを好適に防止できる。
以上のように、本実施形態によれば、バスバー３０と電極端子１２、１４との溶接を適切に行うことができるため、単セル１０の破損や溶接不良の発生を好適に防止することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａを覆うように係止付勢部３８のアーム部３８ｂが形成されているため、電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａと接合突起３６の先端部３６ａの高さ位置を容易に揃えることができる。これによって、電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａと接合突起３６の先端部３６ａを跨ぐような溶接部４０を容易に形成することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、単セル１０の外装体１１としてラミネートフィルムが用いられている。かかるラミネートフィルムは、材料コストが低いなどの利点を有している一方で、金属製の電池ケースと比較して剛性が低いため、各々の単セル１０の位置決めが困難になるという問題を有している。これに対して、本実施形態では、係止付勢部３８を有したバスバー３０を介して各々の単セル１０の電極端子１２、１４が固定されているため、各々の単セル１０の位置決めを容易に行うことができる。
また、ラミネートフィルムは、金属製のケースに比べて耐熱性が低いため、レーザーが照射された際に破損し易いという問題も有している。しかし、本実施形態では、上述したように、係止付勢部３８のアーム部３８ｂによって電極端子１２、１４が接合突起３６に向けて付勢されているため、電極端子１２、１４と接合突起３６との間に隙間が生じることを防止できる。これによって、溶接対象の部材間の隙間を通過したレーザーが単セル１０に照射されることを適切に防止できる。
以上のように、本実施形態によれば、外装体１１にラミネートフィルムを使用することによる問題を適切に解決し、材料コストが低いなどの利点のみを享受することができる。
なお、ここで開示される組電池に用いられる外装体は、ラミネートフィルムに限定されず、アルミニウムなどの金属製の電池ケースなどを用いてもよい。
【００３５】
また、一般的な組電池の製造においては、各々の単セルの配置位置がずれることを防止するための固定用治具が用いられている。しかし、本実施形態に係る組電池１を製造する場合には、係止付勢部３８を有したバスバー３０を介して各々の単セル１０を固定することができるため、固定用治具を使用する必要がなくなる。このため、本実施形態によれば、製造工程における設備コストの削減に貢献することもできる。
【００３６】
３．他の実施形態に係る組電池
以上、本発明の一実施形態に係る組電池１について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。
【００３７】
（１）バスバーの構造
図４に示すように、上述した実施形態におけるバスバー３０は、４個の係止付勢部３８を備えている。しかし、バスバーの係止付勢部は、電極端子とバスバーとを係止すると共に、電極端子を接合突起に向けて付勢することができればよく、係止付勢部の個数は上述した実施形態に限定されない。
例えば、図６に示すバスバー３０Ｃでは、ベース部３２の両端部の中央に一個ずつ係止付勢部３８が形成されていると共に、当該ベース部３２の両端部の両側縁から高さ方向Ｚに沿って延びる接合突起３６が形成されている。このように、両端部に一対の係止付勢部３８が形成されたバスバー３０Ｃを用いた場合でも、係止付勢部３８によって電極端子とバスバー３０Ｃとを係止すると共に、当該係止付勢部３８のアーム部３８ｂで電極端子を接合突起３６に向かって付勢することができる。
但し、図３Ｂに示すバスバー３０のように、ベース部３２の両端部の両側縁の各々に係止付勢部３８を形成した場合、バスバー３０と電極端子とをより好適に固定することができるため好ましい。
【００３８】
また、係止付勢部３８の形状も、上述した実施形態に限定されない。
例えば、上述した実施形態のバスバー３０の係止付勢部３８は、図４に示すように、電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａを覆うように湾曲したアーム部３８ｂを備えている。しかし、図７に示すように、電極端子１２、１４の両側縁を覆うように湾曲したアーム部３８ｄを備えた係止付勢部３８を形成した場合でも、アーム部３８ｄによって電極端子１２、１４とバスバー３０Ｄとを係止すると共に、電極端子１２、１４を接合突起３６に向かって付勢することができる。
但し、上述したように、電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａを覆うように湾曲したアーム部３８ｂを設けた場合、電極端子１２、１４の先端部１２ａ、１４ａと接合突起３６の先端部３６ａとの高さ位置を揃え、電極端子１２、１４と接合突起３６との溶接を容易に行うことができるため好ましい。
【００３９】
（２）各々の単セルの配列
また、組電池を構成する各々の単セルの配列構造についても、上述した実施形態に限定されず、組電池の目的や単セルの構造に応じて適宜変更することができる。
例えば、上述した実施形態に係る組電池１は、４個の単セル１０を並列に接続したユニットを複数形成し、当該ユニット同士を直列に接続することによって構築されている。この組電池１では、平板状のバスバー３０によって各々のユニットが適切に接続されるように、ユニット毎で単セル１０の向きを入れ替えて正極端子１２と負極端子１４の位置を逆にしている。
しかし、組電池１を構成する各々の単セル１０は、図８に示すように、正極端子１２と負極端子１４が全て同じ位置に配置されるように向きを揃えて配列してもよい。このような構造の組電池１Ａの場合には、４番目と５番目の単セル１０、８番目と９番目の単セル１０、１２番目と１３番目の単セル１０、１６番目と１７番目の単セル１０の各々を接続する際に、平面視において段差状のバスバー３０Ｅを用いると好ましい。これによって、正極端子１２と負極端子１４とを適切に接続することができる。また、このような構造のバスバー３０Ｅを用いる場合にも、当該バスバー３０Ｅの両端部に接合突起と係止付勢部を形成することによって、単セルの電極端子とバスバーとを適切に接続することができる。
【００４０】
また、図２に示すように、上述した実施形態では、単セル１０の一方の端部に、正極端子１２と負極端子１４の両方が設けられている。しかし、単セルの構造は、上述した実施形態に限定されず、種々の構造を採用することができる。
例えば、図９に示すように、外装体１１の一方の端部から正極端子１２の端部が露出し、他方の端部から負極端子１４の端部が露出した単セル１０Ａを用いることもできる。このような単セル１０Ａを用いた場合には、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、組電池１Ｂの両面にバスバー３０による接続構造が設けられる。具体的には、図１０Ａに示すように、組電池１Ｂの一方の面に、単セル１０Ａの正極端子１２のみが接続された総プラスのバスバー３０Ａが設けられる。そして、図１０Ｂに示すように、組電池１の他方の面に、負極端子１４のみが接続された総マイナスのバスバー３０Ｂが設けられる。このような構造を採用した場合でも、各々のバスバー３０に接合突起と係止付勢部とを設け、係止付勢部によって電極端子１２、１４をバスバー３０に係合させ、電極端子１２、１４を接合突起に向けて付勢することによって、バスバー３０と電極端子１２、１４との溶接を適切に行うことができる。
【００４１】
（３）バスバーと電極端子との溶接手段
また、上述した実施形態では、バスバーと電極端子とをレーザーによって溶接しているが、バスバーと電極端子とを溶接する手段はレーザー溶接に限定されない。
例えば、超音波によってバスバーと電極端子とを溶接する場合に、従来技術のようにバスバーと電極端子との溶接位置を確認することができないと、バスバーと電極端子との溶接位置がずれて超音波溶接が適切に行われなくなる虞がある。これに対し、ここで開示される組電池では、バスバーと電極端子との溶接位置を確認しながら超音波溶接を適切に行うことができる。
また、ここで開示される組電池では、係止付勢部によってバスバーと電極端子とを固定すると共に、電極端子を接合突起に向けて付勢してバスバーと電極端子との間に隙間が生じることを防止することができる。このため、溶接対象を適切に接触させた状態で超音波溶接を行い、溶接不良の発生を好適に防止できる。
なお、レーザー溶接や超音波溶接以外の溶接手段を採用した場合でも同様に、溶接位置を確認しながら溶接を適切に行うことができると共に、電極端子とバスバーとを適切に面接触さえることができるため、溶接不良などの種々の問題が発生することを好適に防止できる。
【００４２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
１、１Ａ、１Ｂ、１００        組電池
１０、１０Ａ                  単セル
１１                          外装体
１２                          正極端子（電極端子）
１２ａ、１４ａ                電極端子の先端部
１４                          負極端子（電極端子）
１７                          絶縁ホルダ
３０、３０Ａ〜３０Ｅ、１３０  バスバー
３２                          ベース部
３５                          導電板
３５Ａ                        切り欠き部
３６                          接合突起
３６ａ                        接合突起の先端部
３８                          係止付勢部
３８ａ                        立ち上がり部
３８ｂ、３８ｄ                アーム部
３８ｃ                        挿入部
４０、１４０                  溶接部
５０                          拘束板
５２                          拘束バンド
６０                          緩衝部材
１１２                        電極端子
Ｌ１〜Ｌ１４                  折り曲げ位置
Ｘ                            単セルの配列方向
Ｙ                            単セルの幅方向
Ｚ                            単セルの高さ方向
【図１】
2019169452.tif 000003
【図２】
2019169452.tif 000004
【図３Ａ】
2019169452.tif 000005
【図３Ｂ】
2019169452.tif 000006
【図４】
2019169452.tif 000007
【図５】
2019169452.tif 000008
【図６】
2019169452.tif 000009
【図７】
2019169452.tif 000010
【図８】
2019169452.tif 000011
【図９】
2019169452.tif 000012
【図１０Ａ】
2019169452.tif 000013
【図１０Ｂ】
2019169452.tif 000014
【図１１】
2019169452.tif 000015