(57)【要約】【課題】信頼性を向上可能な蓄電装置を提供する。【解決手段】蓄電装置１は、複数の蓄電セル３と正極集電板１１と正極バスバー４と、複数の係止部材３１と、を備える。正極集電板１１と正極バスバー４とは、正極バスバー４が、正極集電板１１と正極バスバー４とが互いに近づく方向に弾性変形されて接触されている。係止部材３１は、対応する蓄電セル３の発熱に応じて溶融されることにより、当該蓄電セル３に設けられた正極集電板１１と正極バスバー４との接触を解除する。【選択図】図９
2019220434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに積層された複数の蓄電セルと、
前記蓄電セルのそれぞれに設けられた集電板と、
前記集電板のそれぞれに接触することによって、前記集電板を介して前記蓄電セルのそれぞれに電気的に接続されたバスバーと、
前記集電板のそれぞれと前記バスバーとが接触された状態において前記集電板のそれぞれと前記バスバーとを互いに係止する樹脂製の係止部材と、
を備え、
前記集電板と前記バスバーとは、前記集電板及び前記バスバーの少なくとも一方が、前記集電板と前記バスバーとが互いに近づく方向に弾性変形されて接触されており、
前記係止部材は、対応する前記蓄電セルの発熱に応じて溶融されることにより、当該蓄電セルに設けられた前記集電板と前記バスバーとの接触を解除する、
蓄電装置。
【請求項２】
前記集電板には、第１貫通孔が形成されており、
前記バスバーには、第２貫通孔が形成されており、
前記集電板と前記バスバーとは、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とが連通するように互いに重ねられており、
前記係止部材は、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔に挿通されて前記集電板と前記バスバーとを互いに係止する、
請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記係止部材には、切り欠きが形成されている、
請求項２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記係止部材は、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔の内部に配置される軸部を含み、
前記切り欠きは、前記軸部に形成されている、
請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記蓄電セルのそれぞれに設けられ、前記蓄電セルを個別に保持する保持部材を備え、
前記保持部材は、前記集電板から前記バスバーに向かう方向に交差する第１面を有し、
前記集電板は、前記第１面に係止される係止突起を含む、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記保持部材は、前記集電板から前記バスバーに向かう方向に交差すると共に前記第１面に対向する第２面を有し、
前記係止突起は、前記第１面と前記第２面の間に配置され、前記第２面に係止される、
請求項５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、蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電装置の一種として、全固体電池を用いた蓄電装置がある。例えば特許文献１に記載の全固体電池は、リチウム電池の単位セルと、単位セルと交互に積層される内部電極層とを含むバイポーラ型の積層電池（セルスタック）を複数有して構成されている。複数の積層電池は、正極集電箔および負極集電箔を介して積み重ねられて互いに並列接続されると共に、モールド樹脂によって封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１１６１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したような蓄電装置にあっては、単位セルが膨張した場合には、単位セルと外部との接続を遮断することが考えられる。単位セルと外部との接続を遮断するための構成としては、例えば、単位セルの圧力を検出し、その検出結果に基づいた電気的な制御を利用することが一案である。一方で、電気的な制御とは異なる方法によって、単位セルの膨張時に単位セルの接続を遮断する構成を提供することにより、信頼性を向上することが望まれている。
【０００５】
本発明は、信頼性を向上可能な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】
本発明に係る蓄電装置は、互いに積層された複数の蓄電セルと、蓄電セルのそれぞれに設けられた集電板と、集電板のそれぞれに接触することによって、集電板を介して蓄電セルのそれぞれに電気的に接続されたバスバーと、集電板のそれぞれとバスバーとが接触された状態において集電板のそれぞれとバスバーとを互いに係止する樹脂製の係止部材と、を備え、集電板とバスバーとは、集電板及びバスバーの少なくとも一方が、集電板とバスバーとが互いに近づく方向に弾性変形されて接触されており、係止部材は、対応する蓄電セルの発熱に応じて溶融されることにより、当該蓄電セルに設けられた集電板とバスバーとの接触を解除する。
【０００７】
この蓄電装置においては、蓄電セルのそれぞれに集電板が設けられている。また、バスバーは、集電板のそれぞれに接触し、集電板を介して蓄電セルのそれぞれに電気的に接続される。すなわち、蓄電セルのそれぞれは、集電板及びバスバーを介して外部と電気的に接続され得る。ここで、集電板とバスバーとは、少なくとも一方が互いに近づく方向に弾性変形された状態において接触されている。また、集電板とバスバーとは、そのように互いに接触された状態において、樹脂製の係止部材によって互いに係止されている。係止部材は、対応する蓄電セルの発熱に応じて溶融される。したがって、集電板とバスバーとは、係止部材の溶融によって、それらの弾性変形がもとに戻ることにより互いに離間されるすなわち、集電板とバスバーとの接触は、係止部材の溶融によって解除される。これにより、少なくとも発熱した蓄電セルと外部との電気的な接続が遮断され得る。よって、この蓄電装置によれば、信頼性を向上可能である。
【０００８】
本発明に係る蓄電装置においては、集電板には、第１貫通孔が形成されており、バスバーには、第２貫通孔が形成されており、集電板とバスバーとは、第１貫通孔と第２貫通孔とが連通するように互いに重ねられており、係止部材は、第１貫通孔及び第２貫通孔に挿通されて集電板とバスバーとを互いに係止してもよい。この場合、集電板とバスバーとの接触、集電板とバスバーとの係止部材での係止、及び、集電板とバスバーとの接触を解除する構成が、容易且つ確実に提供される。
【０００９】
本発明に係る蓄電装置においては、係止部材には、切り欠きが形成されていてもよい。このとき、係止部材は、第１貫通孔及び第２貫通孔の内部に配置される軸部を含み、切り欠きは、軸部に形成されていてもよい。これら場合、切り欠きに対応する部分において、蓄電セルの発熱に応じて係止部材が溶融・破断しやすくなる。よって、蓄電セルの発熱時に確実に外部との接続を遮断できる。
【００１０】
本発明に係る蓄電装置は、蓄電セルのそれぞれに設けられ、蓄電セルを個別に保持する保持部材を備え、保持部材は、集電板からバスバーに向かう方向に交差する第１面を有し、集電板は、第１面に係止される係止突起を含んでもよい。この場合、係止突起から第１面に向かう方向への集電板の移動が規制される。すなわち、第１面が、集電板からバスバーに向かう方向に臨む面であれば、バスバーから遠ざかる方向への集電板の移動が規制される。一方、第１面が、集電板からバスバーに向か方向の反対方向に臨む面であれば、バスバーに近づく方向への集電板の移動が規制される。
【００１１】
本発明に係る蓄電装置においては、保持部材は、集電板からバスバーに向かう方向に交差すると共に第１面に対向する第２面を有し、係止突起は、第１面と第２面の間に配置され、第２面に係止されてもよい。この場合、バスバーから遠ざかる方向、及び、バスバーに近づく方向の両方向への集電板の移動が規制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、信頼性を向上可能な蓄電装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】蓄電装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】蓄電セルの外部構成の一例を示す斜視図である。
【図５】蓄電セルの内部構成の一例を示す断面図である。
【図６】図２の部分的な拡大図である。
【図７】図６の部分的な拡大図である。
【図８】図６に示された部分の模式的な平面図である。
【図９】正極バスバーと正極集電板との接触が解除される様子を示す断面図である。
【図１０】正極バスバーと正極集電板との係止方法の主な工程を示す側面図である。
【図１１】変形例に係る蓄電装置の拡大断面図である。
【図１２】図１１に示された正極バスバーと正極集電板との接触が解除される様子を示す断面図である。
【図１３】変形例に係る蓄電装置の拡大断面図である。
【図１４】別の変形例に係る蓄電装置の拡大断面図である。
【図１５】図１４に示された正極バスバーと正極集電板との接触が解除される様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して一実施形態について説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素同士、或いは、相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、以下の図面には、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸により規定される直交座標系Ｓを示す場合がある。
【００１５】
図１は、蓄電装置の一実施形態を示す概略斜視図である。また、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。同図に示される蓄電装置１は、例えば、フォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる装置である。図１〜３に示されるように、蓄電装置１は、セルスタック２を備えている。セルスタック２は、第１方向に沿って互いに積層された複数の蓄電セル３を含む。ここでは、第１方向はＸ軸方向である。また、以下では、Ｚ軸方向を、第１方向に交差する第２方向と称し、Ｙ軸方向を、第１方向及び第２方向に交差する第３方向と称する場合がある。
【００１６】
セルスタック２は、第１方向に沿って配列された複数の蓄電セル３の集合体である。本実施形態では、セルスタック２は、例えば１００体程度の蓄電セル３を含む。第３方向におけるセルスタック２の寸法（幅）は、第１方向におけるセルスタック２の寸法（長さ）に比べて短くなっている。セルスタック２には、正極バスバー４及び負極バスバー５と、一対のエンドプレート６と、一対の絶縁緩衝部材（弾性部材）７と、カバー部材８とが設けられている。
【００１７】
正極バスバー４及び負極バスバー５は、例えば矩形の板状に形成され、一定の幅をもって第１方向に沿って延在している。正極バスバー４及び負極バスバー５の形成材料は、例えば銅、アルミニウム、チタン、ニッケル等の金属であってもよく、例えばステンレス鋼板（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４等）、或いは前述の金属の合金等であってもよい。正極バスバー４は、セルスタック２の第２方向の一端面（頂面）において第３方向（幅方向）の一方側に配置され、各蓄電セル３の正極端子（正極タブ１１ａ）の全てが一体的に接続されている。すなわち、正極バスバー４の少なくとも一部は、第２方向についてセルスタック２上に配置されている。また、正極バスバー４は、蓄電セル３のそれぞれに電気的に接続されている。
【００１８】
また、負極バスバー５は、セルスタック２の頂面において正極バスバー４とは一定の間隔をもって第３方向の他方側に配置され、各蓄電セル３の負極端子（負極タブ１２ａ）の全てが一体的に接続されている（図３参照）。すなわち、負極バスバー５の少なくとも一部は、第２方向についてセルスタック２上に配置されている。また、負極バスバー５は、蓄電セル３のそれぞれに電気的に接続されている。
【００１９】
エンドプレート６は、第１方向に沿った蓄電セル３の位置ずれを規制する部材である。エンドプレート６は、例えば金属又は合金によって側面視でＬ字状に形成され、第１方向におけるセルスタック２の一端及び他端にそれぞれ配置されている。第１方向の一端側のエンドプレート６と、第１方向の他端側のエンドプレート６とは、ボルト及びナットなどの締結部材を用いて互いに連結されていてもよい。この場合、締結部材の締め付け力により、エンドプレート６を介して第１方向に沿った拘束荷重がセルスタック２に付加される。
【００２０】
絶縁緩衝部材７は、第１方向に沿って蓄電セル３と共に積層されている。より具体的には、絶縁緩衝部材７は、例えば、第１方向から見て蓄電セル３と同程度の面積の直方体形状をなし、第１方向におけるセルスタック２の一端及び他端において、エンドプレート６との間にそれぞれ配置されている。絶縁緩衝部材７は、蓄電セル３の膨張に応じて圧縮される。すなわち、絶縁緩衝部材７は、蓄電セル３の膨張を吸収する機能を有する弾性部材であると共に、セルスタック２とエンドプレート６との間を電気的に絶縁するための絶縁部材である。絶縁緩衝部材７の形成材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ナイロン６６（ＰＡ６６）などが挙げられる。
【００２１】
カバー部材８は、蓄電セル３の第２方向（高さ方向）への位置ずれを規制する部材である。カバー部材８は、例えば金属又は合金によって形成されている。カバー部材８は、セルスタック２の頂面において、正極バスバー４及び負極バスバー５とは離間した状態で、正極バスバー４と負極バスバー５との間に配置されている。カバー部材８の本体部８ａは、第１方向に沿って延在している。本体部８ａの長手方向の両端部には、爪部８ｂがそれぞれ設けられている。爪部８ｂは、締結部材Ｅを介してエンドプレート６の外側面に固定されており、これにより、カバー部材８がセルスタック２に対して係止されている。
【００２２】
カバー部材８は、蓄電セル３の第２方向（高さ方向）への位置ずれを規制する部材である。カバー部材８は、例えば金属又は合金によって形成されている。カバー部材８は、セルスタック２の頂面において、正極バスバー４及び負極バスバー５とは離間した状態で、正極バスバー４と負極バスバー５との間に配置されている。カバー部材８の本体部８ａは、第１方向に沿って延在している。本体部８ａの長手方向の両端部には、爪部８ｂがそれぞれ設けられている。爪部８ｂは、締結部材Ｅを介してエンドプレート６の外側面に固定されており、これにより、カバー部材８がセルスタック２に対して係止されている。
【００２３】
図４は、蓄電セルの外部構成の一例を示す斜視図である。また、図５は、蓄電セルの内部構成の一例を示す断面図である。図２〜５に示されるように、蓄電セル３は、互いに積層された複数のバイポーラ電極２１を含む。一例として、蓄電セル３におけるバイポーラ電極２１の積層方向は、セルスタック２における蓄電セル３の積層方向と一致しており、第１方向である。
【００２４】
蓄電セル３は、扁平な略直方体形状をなす単電池である。蓄電セル３では、第１方向に沿う辺が最も短く、第３方向に沿う辺が最も長くなっている。蓄電セル３は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池などの二次電池であってもよく、電気二重層キャパシタであってもよい。また、蓄電セル３は、全固体電池であってもよい。本実施形態では、蓄電セル３がバイポーラ型のリチウムイオン二次電池である場合を例示する。
【００２５】
蓄電セル３には、保持部材１３が設けられている。複数の蓄電セル３は、正極集電板１１及び負極集電板１２を交互に介して積層されている。正極集電板１１及び負極集電板１２は、第１方向に交差する蓄電セル３の面と略同形状の長方形状をなす金属板である。正極集電板１１及び負極集電板１２は、第１方向に沿って蓄電セル３を挟むように配置されている。第２方向における正極集電板１１の端面には、蓄電セル３の正極端子となる正極タブ１１ａが設けられている。
【００２６】
正極タブ１１ａは、蓄電セル３の第３方向の一方側において第２方向に突出している。正極タブ１１ａの先端側には、蓄電セル３の頂面を越えた位置で第１方向に屈曲する屈曲部分が設けられている。セルスタック２においては、正極タブ１１ａの屈曲部分の向きが第１方向に揃うように蓄電セル３が積層されている。正極バスバー４は、当該屈曲部分において正極集電板１１に接触して電気的に接続されている。正極バスバー４は、当該屈曲部分に溶接等によって接合されていてもよい。
【００２７】
また、第２方向における負極集電板１２の端面には、蓄電セル３の負極端子となる負極タブ１２ａが設けられている。負極タブ１２ａは、蓄電セル３の第３方向の他方側において第２方向に突出している。負極タブ１２ａの先端側には、蓄電セル３の頂面を超えた位置で第１方向に屈曲する屈曲部分が設けられている。ここでは、負極タブ１２ａにおける屈曲部分の屈曲方向は、正極タブ１１ａにおける屈曲部分の屈曲方向と一致している。ただし、正極タブ１１ａにおける屈曲部分の屈曲方向と負極タブ１２ａにおける屈曲部分の屈曲方向とは、互いに異なっていてもよい（例えば互いに逆方向であってもよい）。負極バスバー５は、当該屈曲部分において負極集電板１２に接触して電気的に接続されている。負極バスバー５は、当該屈曲部分に溶接等によって接合されていてもよい。
【００２８】
ここでは、第３方向における正極タブ１１ａの寸法は、第３方向における正極集電板１１の寸法の半分よりも小さくなっている。また、第３方向における負極タブ１２ａの寸法は、第３方向における負極集電板１２の寸法の半分よりも小さくなっている。そして、第１方向からみて、正極タブ１１ａと負極タブ１２ａとが第３方向に離間した状態となっている。このような構成により、上述のように正極バスバー４及び負極バスバー５をいずれもセルスタック２の頂面に配置することが可能となる。
【００２９】
保持部材１３は、蓄電セル３を個別に保持する部材である。保持部材１３は、例えば絶縁性及び耐熱性を有する樹脂によって形成されている。保持部材１３は、第３方向における蓄電セル３の両側面、頂面、及び底面を囲む矩形枠形状をなしている。保持部材１３は、蓄電セル３を構成するバイポーラ電極２１を封止し、バイポーラ電極２１同士の短絡を防止する機能を合わせ持っている。保持部材１３を構成する樹脂としては、例えばポリイミド、ＰＰ、ＰＰＳ、ＰＡ６６等が挙げられる。
【００３０】
蓄電セル３は、複数のバイポーラ電極２１と、複数のセパレータ２２とによって構成された電極積層体２３を備えている。電極積層体２３では、バイポーラ電極２１とセパレータ２２とが第１方向に沿って交互に配置されている。すなわち、電極積層体２３は、第１方向に沿って互いに隣り合うバイポーラ電極２１の間に介在された複数のセパレータ２２を含む。バイポーラ電極２１は、集電体２４と、正極層２５と、負極層２６と、を有している。
【００３１】
集電体２４は、略矩形状をなすシート状の導電部材である。集電体２４は、例えば金属箔又は合金箔である。金属箔としては、例えば銅箔、アルミニウム箔、チタン箔、もしくはニッケル箔が挙げられる。集電体２４が金属箔である場合、機械的強度を確保する観点からアルミニウム箔を用いることが好適である。合金箔としては、例えばステンレス鋼箔（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４等）、もしくは上記金属の合金箔が挙げられる。集電体２４が合金箔である場合、若しくは集電体２４がアルミニウム箔以外の金属箔である場合、集電体２４の表面にアルミニウムが被覆されていてもよい。
【００３２】
正極層２５は、正極活物質と電解質とを含む層状部材（活物質を含む電極層）であり、集電体２４の第１面に略矩形状に形成されている。正極活物質は、例えば複合酸化物、金属リチウム、及び硫黄等である。複合酸化物の組成には、例えばマンガン、チタン、ニッケル、コバルト、及びアルミニウムの少なくとも１つと、リチウムとが含まれる。電解質は、例えば固体電解質、固体高分子電解質、若しくはゲル状電解質である。すなわち、電解質は、固体又はゲル状である。固体電解質は、ジルコニア、もしくはβアルミナを含む。固体高分子電解質は、例えばポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）等のアルキレンオキシド系高分子化合物、若しくはこれらの共重合体を含む。
【００３３】
正極層２５が固体高分子電解質を含む場合、正極層２５は、例えばイオン伝導性を高めるための支持塩、電子伝導性を高めるための導電助剤、粘度調整溶媒、重合開始剤の少なくともいずれかを含む。支持塩は、アルキレンオキシド系高分子化合物に容易に溶解可能な観点から、例えばリチウム塩である。リチウム塩は、例えばＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、若しくはこれらの混合物である。導電助剤は、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト等である。粘度調整溶媒は、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等である。重合開始剤は、例えばアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等である。ゲル状電解質は、流動性を完全にもしくはほぼ完全に示さない電解質である。例えば２０℃におけるゲル状電解質の粘度は、０．１Ｐａ・Ｓ以上である。
【００３４】
負極層２６は、負極活物質と電解質とを含む層状部材（活物質を含む電極層）であり、集電体２４の第１面の反対側の第２面に略矩形状に形成されている。負極活物質は、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、リチウムと合金化可能な元素若しくはその化合物、ホウ素添加炭素などである。リチウムと合金化可能な元素の例としては、シリコン（ケイ素）及びスズが挙げられる。負極層２６の電解質としては、例えば正極層２５に含まれる電解質と同様のものが用いられる。なお、集電体２４の第１面及び第２面は、第１方向に交差（直交）する面である。
【００３５】
セパレータ２２は、隣り合うバイポーラ電極２１同士を隔てる層状部材であり、略矩形状をなしている。セパレータ２２は、正極層２５及び負極層２６に含まれる電解質によって構成されている。セパレータ２２は、電解質を充填可能な多孔質膜であってもよい。セパレータ２２が固体電解質によって構成される場合、セパレータ２２は、略矩形の板状（シート状）をなしていてもよい。
【００３６】
第１方向における電極積層体２３の両端には、集電体２４がそれぞれ設けられている。電極積層体２３の一端（図５の紙面右側）に位置する集電体２４には、正極層２５のみが設けられており、当該集電体２４の外側面が正極集電板１１に当接するようになっている。また、電極積層体２３の他端（図５の紙面左側）に位置する集電体２４には、負極層２６のみが設けられており、当該集電体２４の外側面が負極集電板１２に当接するようになっている。
【００３７】
引き続いて、蓄電セル３と正極バスバー４との電気的な接続関係について説明する。図６は、図２の部分的な拡大図であり、蓄電セルと正極バスバーとの電気的な接続を示す断面図である。図７は、図６の部分的な拡大図である。図７の（ａ）は、図６の領域Ｒａの拡大図であり、図７の（ｂ）は、図６の領域Ｒｂの拡大図である。図８は、図６に示された部分の模式的な平面図である。図８の（ａ）においては、正極バスバーが破線で示されており、図８の（ｂ）においては、蓄電セル及び正極集電板が破線で示されている。
【００３８】
蓄電セル３のそれぞれには、正極集電板１１が設けられている。ここでは、上述したように、正極集電板１１は、互いに隣り合う蓄電セル３の間に介在されている。すなわち、ここでは、一対の蓄電セル３によって１つの正極集電板１１が共有化されている。正極集電板１１は、正極タブ１１ａと本体部１１ｂと接続部１１ｃとを有している。本体部１１ｂは、蓄電セル３における第１方向に交差する側面３ａに対向するように第２方向及び第３方向に沿って延在する部分であり、側面３ａに接触している。側面３ａは、蓄電セル３の最外部の集電体２４の一面である。したがって、正極集電板１１は、本体部１１ｂにおいて蓄電セル３に電気的に接続されている。
【００３９】
正極タブ１１ａは、上述したように、蓄電セル３の頂面を越えた位置で第１方向に屈曲して第１方向及び第３方向に沿って延在している。接続部１１ｃは、第１方向からみて蓄電セル３に重複しない部分であり、正極タブ１１ａと本体部１１ｂとを互いに接続している。ここでは、接続部１１ｃは、本体部１１ｂから連続して第２方向及び第３方向に沿って延在している。これにより、正極集電板１１は、本体部１１ｂと正極タブ１１ａと接続部１１ｃとによってＬ字板状に形成される。正極タブ１１ａには、複数（ここでは２つ）の貫通孔（第１貫通孔）１１ｈが形成されている。なお、貫通孔１１ｈは１つであってもよい。
【００４０】
正極バスバー４は、正極集電板１１のそれぞれに接触することによって、正極集電板１１を介して蓄電セル３のそれぞれに電気的に接続されている。より具体的には、正極バスバー４には、第３方向と反対方向（正極集電板１１に近づく方向であり、ここではＺ軸負方向）に窪むように凹部４ｐが形成されている。凹部４ｐは、底部４ａと、第１方向に対して傾斜して底部４ａに接続される傾斜部４ｂと、によって構成されている。底部４ａには、複数の貫通孔（第２貫通孔）４ｈが形成されている。１つの凹部４ｐに対する貫通孔４ｈの数は、貫通孔１１ｈの数と同数であり、ここでは２つである。ただし、貫通孔１１ｈが１つである場合には、貫通孔４ｈも１つの凹部４ｐに対して１つであってもよい。
【００４１】
正極バスバー４と正極集電板１１とは、互いの貫通孔４ｈ，１１ｈ同士が互いに連通するように重ねられている。そして、正極バスバー４は、凹部４ｐの底部４ａにおいて、正極集電板１１の正極タブ１１ａと接触し、正極集電板１１に電気的に接続されている。特に、正極バスバー４は、正極集電板１１に近づく方向に弾性変形されて正極集電板１１に接触している。すなわち、正極バスバー４は、凹部４ｐを含めて板バネとして構成されている。そして、正極バスバー４は、底部４ａが正極タブ１１ａに近づくように弾性変形され（すなわち、バネが伸ばされるように弾性変形され）、正極タブ１１ａに接触している。底部ａ及び正極タブ１１ａが平板状であることから、面同士の接触が形成されており、一定の接触面積が確保されている。なお、正極バスバー４と正極集電板１１との接触に際して、正極集電板１１も弾性変形されてもよいが、ここでは、正極集電板１１は実質的に弾性変形されていない。
【００４２】
正極バスバー４と正極集電板１１とは、正極バスバー４が上記のとおり弾性変形された状態において、係止部材３１によって互いに係止されている。すなわち、蓄電装置１は、正極集電板１１のそれぞれと正極バスバー４とが接触された状態において正極集電板１１のそれぞれと正極バスバー４とを互いに係止する係止部材３１を備えている。ここでは、１つの正極集電板１１に対して、貫通孔１１ｈの数と同数の係止部材３１が用いられる。したがって、蓄電装置１の全体としては係止部材３１が複数であるが、貫通孔１１ｈが１つの場合には、１つの正極集電板１１に対して１つの係止部材３１が用いられる場合もある。係止部材３１は、正極バスバー４と正極集電板１１とを互いにかしめるように係止しており、正極バスバー４と正極集電板１１との接触を維持している。係止部材３１は、貫通孔４ｈ，１１ｈに挿通されて正極集電板１１のそれぞれと正極バスバー４とを互いに係止する。
【００４３】
係止部材３１は、基部３１ａと軸部３１ｂと頭部３１ｃとから構成されている。基部３１ａ及び頭部３１ｃは、軸部３１ｂ及び貫通孔４ｈ，１１ｈよりも大径に形成されている。軸部３１ｂは、貫通孔４ｈ，１１ｈに挿通されて貫通孔４ｈ，１１ｈの内部に配置されている。基部３１ａは、軸部３１ｂよりも正極集電板１１側において貫通孔４Ａｈ，４Ｂｈの外側に位置する。頭部３１ｃは、軸部３１ｂよりも正極バスバー４側において貫通孔４ｈ，１１ｈの外側に位置する。これにより、係止部材３１には、基部３１ａと軸部３１ｂとの間において、正極バスバー４の弾性力Ｆが付加される。係止部材３１は、その弾性力Ｆに抗するように正極バスバー４と正極集電板１１とを互いに係止している。
【００４４】
図７の（ｂ）に示されるように、保持部材１３における第１方向に交差する側面１３ａには、凹部１３ｂが形成されている。側面１３ａは、蓄電セル３の側面３ａと略面一であって、正極集電板１１の本体部１１ｂに接触する面である。凹部１３ｂは、側面１３ａから第１方向に延びている。保持部材１３は、凹部１３ｂの内面として、第１面１３ｃ及び第２面１３ｄを有している。第１面１３ｃは、正極集電板１１から正極バスバー４に向かう第２方向（Ｚ軸方向）に交差する面である。第１面１３ｃは、第２方向の反対側（Ｚ軸方向負側）に臨む面である。第２面１３ｄは、第２方向に交差すると共に第１面１３ｃに対向する面である。すなわち、第２面１３ｄは、第２方向に臨む面である。
【００４５】
一方、正極集電板１１の本体部１１ｂには、係止突起１１ｐが形成されている。係止突起１１ｐは、本体部１１ｂから第１方向に突出して形成されている。係止突起１１ｐは、凹部１３ｂ内に配置される。すなわち、係止突起１１ｐは、第１面１３ｃと第２面１３ｄとの間に配置される。これにより、係止突起１１ｐは、第２方向について第１面１３ｃにより係止され、第２方向の反対方向（Ｚ軸負方向）について第２面１３ｄにより係止されることとなる。この結果、正極集電板１１の第２方向に沿った移動が規制される。
【００４６】
ここで、係止部材３１は、樹脂から構成されている（樹脂製である）。係止部材３１は、蓄電セル３の故障に伴う発熱によって溶融される。図９に示されるように、係止部材３１は、蓄電セル３の発熱に応じて溶融されることにより破断される。これにより、正極バスバー４と正極集電板１１との係止が解除される。その結果、正極バスバー４が、その弾性変形がもとに戻るように変形することにより、正極バスバー４と正極集電板１１とが互いに離間される。すなわち、係止部材３１は、対応する蓄電セル３の発熱に応じて溶融されることにより、当該蓄電セル３に設けられた正極集電板１１と正極バスバー４との接触を解除する。
【００４７】
特に、係止部材３１おいては、軸部３１ｂに対して、その周方向の少なくとも一部（ここで全周）に切り欠き３１ｄが形成されている。これにより、軸部３１ｂに対して、軸部３１ｂの他の部分よりも樹脂量の少ない部分が形成されている。このため、蓄電セル３が発熱した場合には、軸部３１ｂの切り欠き３１ｄが形成された部分が選択的かつ確実に溶融され、係止部材３１が破断される。
【００４８】
なお、蓄電装置１にあっては、蓄電セル３の発熱時に、保持部材１３による蓄電セル３の保持を維持しつつ係止部材３１を溶融させることが考えられる。したがって、係止部材３１を構成する樹脂を、保持部材１３を構成する樹脂の融点よりも低い融点を有する樹脂とすることができる。係止部材３１の材料としては、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＡＳ樹脂、又は、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。
【００４９】
引き続いて、上述した蓄電装置１における正極バスバー４と正極集電板１１との係止方法について説明する。図１０は、正極バスバー４と正極集電板１１との係止方法の主な工程を示す側面図である。図１０の（ａ）に示されるように、まず、係止部材３１となる基体３５を用意する。基体３５は、基部３１ａ、軸部３１ｂ、及び、頭部３５ａを含む。頭部３５ａは、軸部３１ｂにおける基部３１ａと反対側に設けられている。頭部３５ａは、軸部３１ｂと同一の形状で軸部３１ｂから連続して設けられている。
【００５０】
続いて、図１０の（ｂ）に示されるように、正極バスバー４と正極集電板１１とが、貫通孔４ｈと貫通孔１１ｈとが連通するように重ねられ状態において、基体３５を貫通孔４ｈ，１１ｈに挿通する。ここでは、基部３１ａが正極集電板１１側において貫通孔４ｈ，１１ｈから突出し、頭部３５ａが正極バスバー４側において貫通孔４ｈ，１１ｈから突出するように、軸部３１ｂを貫通孔４ｈ，１１ｈ内に配置する。続いて、図１０の（ｃ）に示されるように、正極バスバー４と正極集電板１１とを互いにかしめた状態において、頭部３５ａを加熱（及び加圧）することにより潰して頭部３１ｃを形成する。これにより、基体３５から係止部材３１が形成されると共に、係止部材３１によって正極バスバー４と正極集電板１１とが互いに係止される。
【００５１】
以上説明したように、蓄電装置１においては、蓄電セル３のそれぞれに正極集電板１１が設けられている。また、正極バスバー４は、正極集電板１１のそれぞれに接触し、正極集電板１１を介して蓄電セル３のそれぞれに電気的に接続される。すなわち、蓄電セル３のそれぞれは、正極集電板１１及び正極バスバー４を介して外部と電気的に接続され得る。ここで、正極集電板１１と正極バスバー４とは、正極バスバー４が互いに近づく方向に弾性変形された状態において接触されている。
【００５２】
また、正極集電板１１と正極バスバー４とは、そのように互いに接触された状態において、樹脂製の係止部材３１によって互いに係止されている。係止部材３１は、対応する蓄電セル３の発熱に応じて溶融される。したがって、正極集電板１１と正極バスバー４とは、係止部材３１の溶融によって、それらの弾性変形がもとに戻ることにより互いに離間されるすなわち、正極集電板１１と正極バスバー４との接触は、係止部材３１の溶融によって解除される。これにより、発熱した蓄電セル３と外部との電気的な接続が遮断され得る。よって、蓄電装置１によれば、信頼性を向上可能である。
【００５３】
また、蓄電装置１においては、正極集電板１１には、貫通孔１１ｈが形成されており、正極バスバー４には、貫通孔４ｈが形成されている。また、正極集電板１１と正極バスバー４とは、貫通孔１１ｈと貫通孔４ｈとが連通するように互いに重ねられている。そして、係止部材３１は、貫通孔１１ｈ及び貫通孔４ｈに挿通されて正極集電板１１と正極バスバー４とを互いに係止している。このため、正極集電板１１と正極バスバー４との接触、正極集電板１１と正極バスバー４との係止部材３１での係止、及び、正極集電板１１と正極バスバー４との接触を解除する構成が、容易且つ確実に提供される。
【００５４】
また、蓄電装置１においては、係止部材３１には、切り欠き３１ｄが形成されている。係止部材３１は、貫通孔４ｈ及び貫通孔１１ｈの内部に配置される軸部３１ｂを含む。そして、切り欠き３１ｄは、軸部３１ｂに形成されている。このため、切り欠き３１ｄに対応する部分において、蓄電セル３の発熱に応じて係止部材３１が溶融・破断しやすくなる。よって、蓄電セル３の発熱時に確実に外部との接続を遮断できる。
【００５５】
また、蓄電装置１は、蓄電セル３のそれぞれに設けられ、蓄電セル３を個別に保持する保持部材１３を備えている。保持部材１３は、正極集電板１１から正極バスバー４に向かう方向（第２方向）に交差する第１面１３ｃを有する。そして、正極集電板１１は、第１面１３ｃに係止される係止突起１１ｐを含む。このため、係止突起１１ｐから第１面１３ｃに向かう方向への正極集電板１１の移動が規制される。ここでは、第１面１３ｃは、正極集電板１１から正極バスバー４に向か方向の反対方向（第２方向の反対方向）に臨む面である。よって、正極バスバー４に近づく方向（第２方向）への正極集電板１１の移動が規制される。このため、係止部材３１が溶融・破断されて正極バスバー４が第２方向に変位するときに、正極集電板１１が追従することが避けられる。したがって、正極バスバー４と正極集電板１１との接触が確実に解除され、蓄電セル３の外部への接続が確実に遮断される。
【００５６】
さらに、蓄電装置１においては、保持部材１３は、正極集電板１１から正極バスバー４に向かう方向に交差すると共に第１面１３ｃに対向する第２面１３ｄを有している。そして、係止突起１１ｐは、第１面１３ｃと第２面１３ｄの間に配置され、第２面１３ｄにさらに係止されている。ここでは、第２面１３ｄは、第１面１３ｃに対向することから、正極集電板１１から正極バスバー４に向か方向（第２方向）に臨む面である。このため、正極バスバー４から遠ざかる方向（第２方向の反対方向）への正極集電板１１の移動も規制される。その結果、正極バスバー４を正極集電板１１に接触させるとき等の蓄電装置１の製造時において、第２方向に沿った正極集電板１１の位置ずれが抑制される。
【００５７】
以上の実施形態は、本発明の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明は、上述した蓄電装置１に限定されず、各請求項の要旨を変更しない範囲において上述した蓄電装置１を任意に変更したものとすることができる。引き続いて、蓄電装置１の変形例について説明する。
【００５８】
図１１は、変形例に係る蓄電装置の拡大断面図である。図１１に示されるように、蓄電装置１は、正極バスバー４に代えて正極バスバー４Ａを備え、正極集電板１１に代えて正極集電板１１Ａを備えることができる。正極バスバー４Ａは、正極バスバー４と比較して、凹部４ｐが形成されておらず平板状である点、及び、正極集電板１１Ａとの接触に際して弾性変形されていない点において、正極バスバー４と相違している。正極バスバー４Ａの他の点は、正極バスバー４と同様である。正極バスバー４Ａは、例えば、少なくとも一方のエンドプレート６に固定され得る。
【００５９】
正極集電板１１Ａは、正極集電板１１と比較して、接続部１１ｃが屈曲されて板バネとして構成されている点、及び、正極バスバー４Ａとの接触に際して弾性変形されている点において、正極集電板１１と相違している。正極集電板１１Ａの他の点は、正極集電板１１と同様である。より具体的には、正極集電板１１Ａの接続部１１ｃは、本体部１１ｂから第１方向に突出するようにＶ字状に屈曲している。そして、正極集電板１１Ａは、正極タブ１１ａが正極バスバー４に近づくように弾性変形されて正極バスバー４に接触している。ここでは、接続部１１ｃの屈曲の角度が大きくなるように接続部１１ｃが第２方向に引き伸ばされている。
【００６０】
そして、正極バスバー４と正極集電板１１とは、正極集電板１１が上記のとおり弾性変形された状態において、係止部材３１によって互いに係止されている。係止部材３１には、正極集電板１１Ａの弾性力Ｆが付加される。係止部材３１は、その弾性力Ｆに抗するように正極バスバー４Ａと正極集電板１１Ａとを互いに係止している。図１２に示されるように、係止部材３１は、蓄電セル３の発熱に応じて溶融されることにより破断される。これにより、正極バスバー４Ａと正極集電板１１Ａとの係止が解除される。
【００６１】
その結果、正極集電板１１Ａが、その弾性変形がもとに戻るように変形することにより、正極バスバー４Ａと正極集電板１１Ａとが互いに離間される。すなわち、この例においても、係止部材３１は、対応する蓄電セル３の発熱に応じて溶融されることにより、当該蓄電セル３に設けられた正極集電板１１Ａと正極バスバー４Ａとの接触を解除する。なお、図１３に示されるように、正極集電板１１Ａにおいては、接続部１１ｃが第１方向の反対方向（Ｘ軸負方向）に屈曲していてもよい。
【００６２】
図１４は、別の変形例に係る蓄電装置の拡大断面図である。図１４に示されるように、蓄電装置１は、図１１に示された変形例と比較して、正極バスバー４Ａに代えて正極バスバー４Ｂを備え、正極集電板１１Ａに代えて正極集電板１１Ｂを備え、係止部材３１に代えて係止部材３２を備えている。正極バスバー４Ｂは、正極バスバー４Ａと比較して、貫通孔４ｈが形成されていない点において正極バスバー４Ａと相違している。正極バスバー４Ｂの他の点は、正極バスバー４Ａと同様である。正極バスバー４Ｂは、例えば、少なくとも一方のエンドプレート６に固定され得る。
【００６３】
正極集電板１１Ｂは、正極集電板１１Ａと比較して、本体部１１ｂと接続部１１ｃの境界部分から第１方向に突設された突設部１１ｄをさらに有する点において、正極集電板１１Ａと相違している。突設部１１ｄは、正極タブ１１ａよりも蓄電セル３側に位置しており、第２方向に沿って正極タブ１１ａに対向している。突設部１１ｄは、保持部材１３の頂面（正極バスバー４Ｂ側の端面）上において、第１方向及び第３方向に沿って延在している。突設部１１ｄは、ここでは保持部材１３の頂面に接触しているが、保持部材１３から離間していてもよい。
【００６４】
正極集電板１１Ｂは、正極タブ１１ａが正極バスバー４Ｂに近づくように弾性変形されて正極バスバー４Ｂに接触している。ここでは、接続部１１ｃの屈曲の角度が大きくなるように接続部１１ｃが第２方向に引き伸ばされている。そして、正極バスバー４Ｂと正極集電板１１Ｂとは、正極集電板１１Ｂが上記のとおり弾性変形された状態において、係止部材３２によって互いに係止されている。係止部材３２は、例えば、係止部材３１と同様の樹脂によって直方体状に形成されており、正極タブ１１ａと突設部１１ｄとの間に介在されている。
【００６５】
したがって、係止部材３２には、正極集電板１１Ｂの弾性力Ｆが付加される。係止部材３２は、その弾性力Ｆに抗するように正極バスバー４Ｂと正極集電板１１Ｂとを互いに係止している。図１５に示されるように、係止部材３２は、蓄電セル３の発熱に応じて溶融されることにより第２方向に沿った寸法が小さくなるように変形される。これにより、正極タブ１１ａが、係止部材３２の変形量の分だけ移動可能となり、正極バスバー４Ｂと正極集電板１１Ｂとの係止が解除される。
【００６６】
その結果、正極集電板１１Ｂが、その弾性変形がもとに戻るように変形することにより、正極バスバー４Ａと正極集電板１１Ｂとが互いに離間される。すなわち、この例においても、係止部材３２は、対応する蓄電セル３の発熱に応じて溶融されることにより、当該蓄電セル３に設けられた正極集電板１１Ｂと正極バスバー４Ｂとの接触を解除する。以上の変形例によっても、発熱した蓄電セル３と外部との電気的な接続を遮断して、信頼性を向上可能である。
【００６７】
なお、突設部１１ｄは設けられていなくてもよいが、突設部１１ｄを設けて正極タブ１１ａと突設部１１ｄとの間に係止部材３２を介在させることにより、より蓄電セル３側の位置において蓄電セル３の熱を係止部材３２に入力し、確実に係止部材３２を溶融させることが可能となる。また、係止部材３１と同様に、係止部材３２に対して切り欠き３１ｄを設けてもよい。
【００６８】
また、保持部材１３の第１面１３ｃ及び第２面１３ｄは、保持部材１３の凹部１３ｂの内面でなくてもよい。例えば、第１面１３ｃは、保持部材１３の底面（正極バスバー４，４Ａ，４Ｂと反対側の端面）であってもよく、第２面１３ｄは、保持部材１３の頂面であってもよい。この場合、係止突起１１ｐは、それぞれの面に対応するように複数（２つ）形成され、それぞれの面によって係止されればよい。
【００６９】
以上の変形例においては、正極集電板１１Ａ，１１Ｂが弾性変形されている。また、以上の変形例にあっても、正極バスバー４Ａ，４Ｂも弾性変形されていてもよい。すなわち、蓄電装置１においては、正極集電板と正極バスバーとが、正極集電板及び正極バスバーの少なくとも一方が、正極集電板と正極バスバーとが互いに近づく方向に弾性変形されて接触されていればよい。
【００７０】
さらに、上記実施形態、及び変形例においては、正極バスバー４，４Ａ，４Ｂ及び正極集電板１１，１１Ａ，１１Ｂが蓄電セル３の電気的な接続を遮断する構造を有する例について説明した。しかしながら、蓄電装置１においても、正極バスバー４，４Ａ，４Ｂ及び正極集電板１１，１１Ａ，１１Ｂに加えて（或いは代えて）負極バスバー５及び負極集電板１２が同様の蓄電セル３との電気的な接続を遮断する構造を有してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…蓄電装置、２…セルスタック、３…蓄電セル、４，４Ａ，４Ｂ…正極バスバー（バスバー）、４ｈ…貫通孔（第２貫通孔）、１１，１１Ａ，１１Ｂ…正極集電板（集電板）、１１ｈ…貫通孔（第１貫通孔）、１１ｐ…係止突起、１３…保持部材、１３ｃ…第１面、１３ｄ…第２面、３１，３２…係止部材、３１ｂ…軸部。
【図１】
2019220434.tif 000003
【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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