(57)【要約】【課題】蓄電素子の端子とバスバーの接続作業性を向上でき、電気的な導通を効果的に維持する。【解決手段】蓄電装置１０は、容器１５の第１側面１７をスペーサ２４の基板部２５に当接させ、端子２１，２２が突出する向きへの蓄電素子１４の移動を許容するように、蓄電素子１４とスペーサ２４を組み付け、スペーサ２４を含む複数の蓄電素子１４を配列する配列工程と、隣接した端子２１，２２がそれぞれ同一平面上に位置するように、スペーサ２４に対して蓄電素子１４を移動させる位置合わせ工程と、容器１５の第２側面１８とスペーサ２４のカバー部２６とを固定する固定工程と、端子２１，２２を複数のバスバー４２Ａ〜４２Ｃによってそれぞれ接続する接続工程とを経て、製造される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子の容器の第１側面をスペーサの基板部に当接させ、前記第１側面と交差する前記容器の端子面から端子が突出する向きへの前記蓄電素子の移動を許容するように、前記蓄電素子と前記スペーサを組み付け、前記スペーサを含む複数の前記蓄電素子を、前記第１側面が対向するように配列する配列工程と、
複数の前記端子がそれぞれ同一平面上に位置するように、前記スペーサに対して前記蓄電素子を移動させる位置合わせ工程と、
前記第１側面及び前記端子面と交差する前記容器の第２側面と、前記基板部と交差する前記スペーサのカバー部とを固定する固定工程と、
前記端子を複数のバスバーによってそれぞれ接続する接続工程と
を備える、蓄電装置の製造方法。
【請求項２】
前記位置合わせ工程では、前記端子側に位置決め部材を配置し、前記端子面の反対側に位置する前記容器の底面を押圧部材によって押圧し、前記端子を前記位置決め部材に当接させることで、前記端子をそれぞれ同一平面上に配置する、請求項１に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項３】
前記位置合わせ工程では、前記端子が位置決め部材側に位置するように、前記位置決め部材上に前記スペーサを含む前記蓄電素子を配置し、前記蓄電素子の自重で前記端子を前記位置決め部材に当接させることで、前記端子をそれぞれ同一平面上に配置する、請求項１に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項４】
前記固定工程では、前記スペーサの前記カバー部に配置した金属板と金属製の前記容器の前記第２側面とを、溶接によって固定する、請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項５】
対向した一対の第１側面と、前記第１側面と交差する方向に延び、対向した一対の第２側面と、前記一対の第１側面及び前記一対の第２側面の一端に位置する端子面と、前記端子面の反対側に位置する底面とを含む容器を有し、前記第１側面が対向するように配列された複数の蓄電素子と、
隣接した前記容器の前記第１側面間に配置された基板部と、前記基板部に連続し、前記容器の前記第２側面の少なくとも一部を覆うカバー部とを有し、前記カバー部が前記容器の前記第２側面に固定されたスペーサと、
同一平面上に位置する前記端子面の端子をそれぞれ接続した複数のバスバーと
を備え、
前記カバー部は前記容器の前記底面から突出し、
前記カバー部の端と前記容器の前記底面との間には空隙が形成されている、蓄電装置。
【請求項６】
前記容器は、金属製であり、
前記カバー部には、金属板が配置されるとともに、前記容器と前記金属板を溶接によって固定するための孔が形成されている、請求項５に記載の蓄電装置。
【請求項７】
対向した一対の第１側面と、前記第１側面と交差する方向に延び、対向した一対の第２側面と、前記一対の第１側面及び前記一対の第２側面の一端に位置する端子面と、前記端子面の反対側に位置する底面とを含む容器を有し、前記第１側面が対向するように配列された複数の蓄電素子と、
隣接した前記容器の前記第１側面間に配置された基板部と、前記基板部に連続し、前記容器の前記第２側面の少なくとも一部を覆うカバー部とを有し、前記カバー部が前記容器の前記第２側面に固定されたスペーサと、
同一平面上に位置する前記端子面の端子をそれぞれ接続した複数のバスバーと
を備え、
前記容器は、金属製であり、
前記カバー部には、金属板が配置されるとともに、前記容器と前記金属板を溶接によって固定するための孔が形成されている、蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置の製造方法及び蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、配列された複数の電池セル（例えばリチウムイオン電池）と、隣接した電池セル間に配置されたスペーサとを備える蓄電装置が開示されている。この蓄電装置では、スペーサが筒状のホルダと金属製の伝熱プレートとで構成され、接着テープによって伝熱プレートと電池セルが固定されている。また、電池セルの端子は、複数のバスバーによって接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１１８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の蓄電装置では、配列した電池セルの端子間に段差がある場合、バスバーの接続に不具合が生じることがある。特に、端子とバスバーを溶接によって接続する場合、溶接不良が生じると、電気的な導通を維持できない。また、溶接後にも振動が加わることで溶接部が破断し、電気的な導通が遮断される場合もある。
【０００５】
本発明は、蓄電素子の端子とバスバーの接続作業性を向上でき、電気的な導通を効果的に維持できる蓄電装置の製造方法及び蓄電装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様は、蓄電素子の容器の第１側面をスペーサの基板部に当接させ、前記第１側面と交差する前記容器の端子面から端子が突出する向きへの前記蓄電素子の移動を許容するように、前記蓄電素子と前記スペーサを組み付け、前記スペーサを含む複数の前記蓄電素子を、前記第１側面が対向するように配列する配列工程と、複数の前記端子がそれぞれ同一平面上に位置するように、前記スペーサに対して前記蓄電素子を移動させる位置合わせ工程と、前記第１側面及び前記端子面と交差する前記容器の第２側面と、前記基板部と交差する前記スペーサのカバー部とを固定する固定工程と、前記端子を複数のバスバーによってそれぞれ接続する接続工程とを備える、蓄電装置の製造方法を提供する。
【０００７】
この蓄電装置の製造方法によれば、複数の蓄電素子の端子を同一平面上に位置合わせし、この状態でスペーサに対して蓄電素子を固定するため、端子を揃えた状態に維持できる。よって、端子にバスバーを位置決めする作業性と、端子とバスバーを接続する作業性とを、向上できる。また、接続後には、振動によるバスバーへの負荷を最小限に抑えることができるため、複数の蓄電素子の電気的な導通を維持できる。
【０００８】
前記位置合わせ工程では、前記端子側に位置決め部材を配置し、前記端子面の反対側に位置する前記容器の底面を押圧部材によって押圧し、前記端子を前記位置決め部材に当接させることで、前記端子をそれぞれ同一平面上に配置する。
又は、前記位置合わせ工程では、前記端子が位置決め部材側に位置するように、前記位置決め部材上に前記スペーサを含む前記蓄電素子を配置し、前記蓄電素子の自重で前記端子を前記位置決め部材に当接させることで、前記端子をそれぞれ同一平面上に配置する。
これらの態様によれば、確実に端子を同一平面上に位置合わせできる。
【０００９】
前記固定工程では、前記スペーサの前記カバー部に配置した金属板と金属製の前記容器の前記第２側面とを、溶接によって固定する。この態様によれば、スペーサに対して蓄電素子を確実に固定でき、端子を揃えた状態に維持できる。
【００１０】
本発明の第２態様は、対向した一対の第１側面と、前記第１側面と交差する方向に延び、対向した一対の第２側面と、前記一対の第１側面及び前記一対の第２側面の一端に位置する端子面と、前記端子面の反対側に位置する底面とを含む容器を有し、前記第１側面が対向するように配列された複数の蓄電素子と、隣接した前記容器の前記第１側面間に配置された基板部と、前記基板部に連続し、前記容器の前記第２側面の少なくとも一部を覆うカバー部とを有し、前記カバー部が前記容器の前記第２側面に固定されたスペーサと、同一平面上に位置する前記端子面の端子をそれぞれ接続した複数のバスバーとを備え、前記カバー部は前記容器の前記底面から突出し、前記カバー部の端と前記容器の前記底面との間には空隙が形成されている、蓄電装置を提供する。
【００１１】
この蓄電装置によれば、カバー部の端と容器の底面との間の空隙が、スペーサに対して蓄電素子を移動可能なスペースになるため、製造時に蓄電素子の端子を効果的に揃えることができる。
【００１２】
前記容器は、金属製であり、前記カバー部には、金属板が配置されるとともに、前記容器と前記金属板を溶接によって固定するための孔が形成されている。この態様によれば、複数の蓄電素子を配列し、全ての端子を揃えた状態で、蓄電素子とスペーサを作業性よく固定できる。
【００１３】
本発明の第３態様は、対向した一対の第１側面と、前記第１側面と交差する方向に延び、対向した一対の第２側面と、前記一対の第１側面及び前記一対の第２側面の一端に位置する端子面と、前記端子面の反対側に位置する底面とを含む容器を有し、前記第１側面が対向するように配列された複数の蓄電素子と、隣接した前記容器の前記第１側面間に配置された基板部と、前記基板部に連続し、前記容器の前記第２側面の少なくとも一部を覆うカバー部とを有し、前記カバー部が前記容器の前記第２側面に固定されたスペーサと、同一平面上に位置する前記端子面の端子をそれぞれ接続した複数のバスバーとを備え、前記容器は、金属製であり、前記カバー部には、金属板が配置されるとともに、前記容器と前記金属板を溶接によって固定するための孔が形成されている、蓄電装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、複数の蓄電素子の端子を同一平面上に位置合わせし、この状態でスペーサに対して蓄電素子を固定するため、端子を揃えた状態に維持でき、端子とバスバーの電気的な導通を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蓄電装置の断面図。
【図２】図１の蓄電装置の分解斜視図。
【図３】電池セルとスペーサの断面図。
【図４】電池セルとスペーサの分解斜視図。
【図５】バスバーとバスバーフレームを示す斜視図。
【図６】組立時の一工程を示す斜視図。
【図７】組立時の他の一工程を示す断面図。
【図８】組立時の他の一工程を示す断面図。
【図９】組立時の他の一工程を示す断面図。
【図１０】組立時の他の一工程を示す斜視図。
【図１１】第２実施形態の組立時の一工程を示す斜視図。
【図１２】第３実施形態の電池セルとスペーサの断面図。
【図１３】第３実施形態の電池セルとスペーサの分解斜視図。
【図１４】第４実施形態の電池セルとスペーサの分解斜視図。
【図１５】第５実施形態の電池セルとスペーサの分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係る蓄電装置１０を示す。この蓄電装置１０は、複数（本実施形態では８個）の電池セル（蓄電素子）１４からなる電池モジュール１２と、所定の電池セル１４の端子２１，２２にそれぞれ接続された複数のバスバー４２Ａ〜４２Ｃとを備える。電池モジュール１２とバスバー４２Ａ〜４２Ｃは、外装体５２によって覆われている。本実施形態では、全ての端子２１，２２を同一平面上に揃えて配列することで、電池セル１４とバスバー４２Ａ〜４２Ｃの電気的な接続の不具合を抑制する。
【００１８】
以下の説明では、電池セル１４の配列方向である電池セル１４の短手方向をＸ方向ということがある。また、電池セル１４の長手方向をＹ方向といい、電池セル１４の高さ方向をＺ方向ということがある。本実施形態の電池モジュール１２は、Ｘ方向の寸法がＹ方向の寸法よりも長い直方体であるが、これらの寸法は、電池セル１４の形状及び数によって変わる。
【００１９】
（電池モジュールの概要）
図１及び図２に示すように、電池モジュール１２は、電池セル１４を樹脂製のスペーサ２４に配置し、これらをＸ方向に配列したものである。
【００２０】
電池セル１４としては、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池が用いられている。但し、リチウムイオン電池以外にも、キャパシタを含む種々の電池セル１４も適用できる。個々の電池セル１４は、容器１５の内部に、セパレータを介して正極と負極の電極シートを積層した電極体（図示せず）、正極と負極の集電体（図示せず）、及び電解液を収容した構成である。
【００２１】
容器１５は角型であり、１つの面（Ｚ方向の上面）を開口した扁平な容器本体１６と、容器本体１６の開口を塞ぐ蓋２０とを備える。容器本体１６は、ＹＺ平面に沿って延びる一対の長側壁１７と、ＸＺ平面に沿って延びる一対の短側壁１８と、ＸＹ平面に沿って延びる底壁１９とを備える。Ｘ方向における短側壁１８の寸法は、Ｙ方向における長側壁１７の寸法よりも短い。蓋２０は、底壁１９と対向する容器本体１６の開口に液密に取り付けられている。容器本体１６と蓋２０はいずれもアルミニウム製又はステンレス製であり、溶接により封止されている。
【００２２】
蓋２０には、Ｙ方向の一端側に正極端子２１が配置され、Ｙ方向の他端側に負極端子２２が配置されている。正極端子２１は、正極集電体に電気的に接続され、この正極集電体を介して電極体の正極電極シートに電気的に接続されている。負極端子２２は、負極集電体に電気的に接続され、この負極集電体を介して電極体の負極電極シートに電気的に接続されている。
【００２３】
個々の電池セル１４は、端子２１，２２がＺ方向上側に位置するように、配置されている。この電池セル１４では、対向した長側壁１７の外面、対向した短側壁１８の外面、これらの一端に位置する底壁１９の外面、及び他端に位置する蓋２０の外面が、本発明の第１側面、第２側面、底面、及び端子面を構成する。
【００２４】
スペーサ２４は、平板状の基板部２５と、基板部２５のＹ方向の両端に連続して設けられた一対のカバー部２６と、基板部２５とカバー部２６のＺ方向の両端に連続して設けられた一対の枠部２８ａ，２８ｂとを備える。図４を参照すると、カバー部２６が突出する向きと反対側に位置する基板部２５の外面には、凹部２７が形成されている。
【００２５】
基板部２５は、隣接した電池セル１４の長側壁１７の間に配置された絶縁板（スペーサ本体）であり、長側壁１７よりも大きい四角形状に形成されている。
【００２６】
カバー部２６は、基板部２５からＸ方向における第１の向きＸ１に突出し、ＸＺ平面に沿って延びている。Ｚ方向におけるカバー部２６の寸法は、容器１５の上端と下端から突出する大きさに設定されている。Ｘ方向におけるカバー部２６の寸法は、容器１５の短側壁１８を概ね覆うことが可能な大きさに設定されている。詳しくは、図１に示すように、カバー部２６は、先端から容器１５の長側壁１７がＸ方向に突出する寸法で形成されている。
【００２７】
図１及び図４に示すように、凹部２７は、容器１５のカバー部２６から突出した部分を収容し、覆い隠すものである。図２を併せて参照すると、凹部２７の外周壁２７ａの先端は、隣に配置した別のスペーサ２４のカバー部２６の先端に当接している。Ｘ方向において、隣接したスペーサ２４の基板部２５間の寸法は、これらに電池セル１４が接触した状態でＺ方向に移動可能な大きさに設定されている。配列方向の一端に位置するカバー部２６の先端は、概ね平板状のエンドプレート３６によって塞がれている。このエンドプレート３６には、凹部２７と同様の凹部３７が設けられている。
【００２８】
枠部２８ａ，２８ｂは、電池セル１４の蓋２０及び底壁１９の外周部（一部）を覆うように、基板部２５及びカバー部２６から内向きに突出している。図３を参照すると、上枠部２８ａと容器１５の上端との間には空隙Ｇ１が形成され、下枠部２８ｂ（カバー部２６の端）と容器１５の底壁１９（下面）との間には空隙Ｇ２が形成されている。つまり、スペーサ２４には、上下の枠部２８ａ，２８ｂ間に、電池セル１４が移動可能なスペースが形成されている。Ｚ方向における上枠部２８ａの肉厚は、蓋２０からの端子２１，２２の突出寸法よりも薄く、端子２１，２２は上枠部２８ａの外面から突出している。
【００２９】
このように、スペーサ２４は、基板部２５及び一対のカバー部２６の内部に、１個の電池セル１４を収容するように構成されている。そして、本実施形態のスペーサ２４と電池セル１４は、溶接による固着部２９（図３参照）によって固定されている。
【００３０】
具体的には、図２及び図３に示すように、スペーサ２４のカバー部２６には、容器１５と同種の材料からなる金属板３０が配置され、この金属板３０が電池セル１４の容器１５に固着されている。金属板３０は、本実施形態ではカバー部２６の上下（合計で４個）に設けられているが、上下いずれか一方のみに設けてもよい。また、金属板３０は、一対のカバー部２６のうち、一方には上側のみに配置し、他方には下側のみに配置してもよい。
【００３１】
金属板３０は、カバー部２６の内面に位置し、容器１５の短側壁１８に対向（接触）する接合部３１を備える。接合部３１のＺ方向の外端には、接合部３１が延びるＸＺ平面に対して、直交するＸＹ平面に沿って延びる屈曲部３２が設けられている。金属板３０は、屈曲部３２が枠部２８ａ，２８ｂ内に位置するように、インサート成形によってスペーサ２４に設けられているが、成形後のスペーサ２４に配置してもよい。
【００３２】
カバー部２６には、接合部３１を露出させる円形状の露出孔３３と、容器１５の短側壁１８を露出させる円形状の貫通孔３４とが設けられている。貫通孔３４は、接合部３１に対して間隔をあけて位置している。これらの孔３３，３４に電極棒７９Ａ，７９Ｂ（図９参照）を配置し、抵抗溶接を行うことで容器１５と金属板３０の間に固着部２９が形成され、スペーサ２４に対して電池セル１４が固定されている。なお、孔３３，３４は、切り欠き又はスリットであってもよく、接合部３１及び短側壁１８を露出できる構成であれば、必要に応じて変更が可能である。また、固定は、レーザ溶接によって行ってもよく、容器１５と金属板３０を接合できる構成であれば、必要に応じて変更が可能である。
【００３３】
（バスバーユニットの概要）
図１及び図２に示すように、バスバーユニット４０は、複数（本実施形態では９枚）のバスバー４２Ａ〜４２Ｃと、これらを一体化して保持する樹脂製のバスバーフレーム４５とを備え、電池モジュール１２のＺ方向上側（端子２１，２２側）に配置されている。つまり、複数のバスバー４２Ａ〜４２Ｃは、バスバーフレーム４５に概ね同一平面上に配置され、纏めて電池モジュール１２上に配置できるように構成されている。
【００３４】
バスバー４２Ａ〜４２Ｃは、電池セル１４の電力を供給する給電回路を構成するもので、溶接によって所定の電池セル１４の端子２１，２２に電気的に接続されるとともに固定されている。バスバー４２Ａは、隣接した電池セル１４の正極端子２１と負極端子２２、正極端子２１同士、又は負極端子２２同士に電気的に接続されるもので、本実施形態では７枚用意されている。バスバー４２Ｂは、電流が流れる方向の端に位置する電池セル１４の正極端子２１に電気的に接続されるもので、本実施形態では１枚用意されている。バスバー４２Ｃは、バスバー４２Ｂとは逆側の端に位置する電池セル１４の負極端子２２に電気的に接続されるもので、本実施形態では１枚用意されている。バスバー４２Ｂ，４２Ｃには、外部端子６０に接続するための接続部４３がそれぞれ設けられている。
【００３５】
直列接続の場合、バスバー４２Ａによって、定められた電池セル１４の正極端子２１と負極端子２２が電気的に接続される。並列接続の場合、バスバー４２Ａによって、定められた電池セル１４の正極端子２１同士が電気的に接続され、定められた電池セル１４の負極端子２２同士が電気的に接続され、定められた正極端子２１群と負極端子２２群が電気的に接続される。なお、本実施形態では、複数の電池セル１４を直列接続する場合を示している。
【００３６】
図５に最も明瞭に示すように、バスバーフレーム４５は、バスバー４２Ａ〜４２Ｃを取り付ける複数の取付部４６Ａ〜４６Ｃを備える。本実施形態では、Ｙ方向の一端側に、バスバー４２Ａを取り付ける４個の取付部４６Ａが、Ｘ方向に間隔をあけて設けられている。Ｙ方向の他端側には、Ｘ方向の一端にバスバー４２Ｂを取り付ける取付部４６Ｂが設けられ、Ｘ方向の他端にバスバー４２Ｃを取り付ける取付部４６Ｃが設けられ、これらの間にバスバー４２Ａを取り付ける３個の取付部４６Ａが設けられている。
【００３７】
個々の取付部４６Ａ〜４６Ｃは、端子２１，２２を配置する貫通した孔である。取付部４６Ａ〜４６Ｃの内周には、バスバー４２Ａ〜４２Ｃの下面（電池セル１４側）を係止する第１係止突起４７と、バスバー４２Ａ〜４２Ｃの上面（蓋２０側）を係止する第２係止突起４８とが設けられている。取付部４６Ｂ，４６Ｃには、接続部４３を配置する溝４９が連続して設けられている。
【００３８】
（外装体の概要）
図１及び図２に示すように、外装体５２は、電池モジュール１２の外周を取り囲む金属製のケース５４と、バスバー４２Ａ〜４２Ｃの上面を覆う樹脂製のカバー６４とを備える。
【００３９】
ケース５４は、電池セル１４を移動不可能に拘束するもので、ＹＺ平面に沿って延びる一対の短側板５５と、ＸＺ平面に沿って延びる一対の長側板５６とを備える。Ｙ方向における短側板５５の寸法は、Ｘ方向における長側板５６の寸法よりも短い。短側板５５の下端には、Ｘ方向外側へ突出し、蓄電装置１０を車体等の搭載対象物に固定するためのブラケット５７が設けられている。長側板５６の下端には、Ｙ方向内側へ突出し、電池モジュール１２の底（スペーサ２４の下枠部２８ｂ）を保持する保持片５８が設けられている。短側板５５の外面には、外部機器（図示せず）に接続される外部端子６０を配置した接続部５９が設けられている。短側板５５の内側には、電池モジュール１２に向けて突出するビード部６２を備える補強板６１が配置されている。
【００４０】
カバー６４は、バスバーフレーム４５の上部を覆うもので、バスバーフレーム４５の外形よりも小さい四角形状に形成されている。カバー６４のＹ方向両端には、Ｘ方向に間隔をあけて複数の係止爪６５が突設されている。これらの係止爪６５は、バスバーフレーム４５の外周部に形成された係止溝５０に係止されている。
【００４１】
このように構成された蓄電装置１０では、カバー部２６が容器１５の底壁１９から突出し、カバー部２６の下端と容器１５の底壁１９との間に空隙Ｇ２が形成されている。この空隙Ｇ２は、スペーサ２４に対して電池セル１４を移動可能なスペースを構成するため、整列させたスペーサ２４に対して、全ての電池セル１４の端子２１，２２を、同一平面上に配置できる。また、ケース５４は、底壁１９から突出したカバー部２６の下端を保持する保持片５８を備えるため、ケース５４に対して電池セル１４を非接触状態に保持できる。よって、振動によるバスバー４２Ａ〜４２Ｃへの負荷を最小限に抑えることができるため、複数の電池セル１４の電気的な導通を維持できる。
【００４２】
（蓄電装置の製造方法）
個々の電池セル１４には、容器１５に対する蓋２０の組付誤差と、蓋２０に対する端子２１，２２の組付誤差とによって、底壁１９の底面から端子２１，２２の上面までの寸法に、誤差が生じることがある。一方、スペーサ２４は、射出成形による樹脂部品であるため、誤差が生じることは無い。よって、整列させたスペーサ２４の定位置に電池セル１４を組み付けると、電池セル１４の誤差によって隣接した端子２１，２２間に段差が生じ、バスバー４２Ａ〜４２Ｃの溶接不良が生じる。この問題は、バスバーフレーム４５に複数のバスバー４２Ａ〜４２Ｃを同一平面上に配置した本実施形態の場合、顕著に現れる。
【００４３】
そこで、本発明では、蓄電装置１０を製造する際、端子２１，２２を同一平面上に揃えた状態で電池セル１４をスペーサ２４に固定し、この状態でバスバー４２Ａ〜４２Ｃを端子２１，２２に接合する構成としている。具体的には、蓄電装置１０は、配列工程、位置合わせ工程、固定工程、拘束工程、及び接続工程を経て、製造される。なお、拘束工程と接続工程は、逆順としてもよい。
【００４４】
（配列工程の概要）
図６及び図７に示すように、配列工程は、全ての電池セル１４とスペーサ２４をＸ方向に配列するものである。この配列工程では、長側壁１７が基板部２５に当接し、短側壁１８がカバー部２６に対向するように、電池セル１４をスペーサ２４に組み付ける。そして、下枠部２８ｂを下側に位置させ、電池セル１４とスペーサ２４を載置台７０上に配置する。
【００４５】
次に、別の電池セル１４とスペーサ２４を前記と同様にして組み付け、カバー部２６の先端に基板部２５が位置するように、これらを載置台７０上に配置する。この作業を繰り返し、全ての電池セル１４とスペーサ２４を配列すると、最後に配置したスペーサ２４のカバー部２６の先端にエンドプレート３６を配置する。この状態で、一端に位置するスペーサ２４の基板部２５の外側と、他端に位置するエンドプレート３６の外側に拘束治具（図示せず）を配置し、全てのスペーサ２４を移動不可能に拘束する。
【００４６】
図７に最も明瞭に示すように、この状態では、スペーサ２４の下枠部２８ｂに容器１５の底壁１９が当接し、上枠部２８ａと蓋２０との間には広い空隙Ｇ１＋Ｇ２が形成されている。この空隙Ｇ１＋Ｇ２は、スペーサ２４に対して電池セル１４の移動を許容するスペースである。また、本実施形態の端子２１，２２は、スペーサ２４の上枠部２８ａの上面よりも下側に位置している。
【００４７】
（位置合わせ工程の概要）
図８に示すように、位置合わせ工程は、スペーサ２４に対して電池セル１４を移動させ、全ての電池セル１４の端子２１，２２を同一平面上に揃えるものである。この位置合わせ工程では、スペーサ２４の上枠部２８ａ上（端子２１，２２側）に位置決め部材７３を配置し、押圧部材７６によって位置決め部材７３に向けて電池セル１４の底壁１９を押圧する。これにより、スペーサ２４に対して端子２１，２２が突出する向きに電池セル１４を移動させ、端子２１，２２の外面を位置決め部材７３に当接させることで、全ての端子２１，２２を同一平面上に配置する。
【００４８】
このように、位置合わせ工程では、上枠部２８ａと容器１５の間の空隙Ｇ１＋Ｇ２が、スペーサ２４に対して電池セル１４を移動可能なスペースになるため、電池セル１４の端子２１，２２を効果的に揃えることができる。
【００４９】
なお、載置台７０は、押圧部材７６を挿通可能な挿通孔７１を備える。Ｙ方向における挿通孔７１の寸法は、Ｙ方向における電池セル１４の寸法よりも小さく、Ｘ方向における挿通孔７１の寸法は、Ｘ方向における電池モジュール１２の寸法よりも小さい。これにより、載置台７０上に複数の電池セル１４とスペーサ２４を配列できる。
【００５０】
位置決め部材７３は、電池モジュール１２の上面よりも大きい板体からなる。位置決め部材７３には、電池モジュール１２と対向する面７３ａに、端子２１，２２から離れる向きに窪み、Ｘ方向（配列方向）に延びる溝７４が設けられている。Ｚ方向における溝７４の深さは、上枠部２８ａから端子２１，２２が突出可能な寸法よりも浅い。Ｙ方向における溝７４の幅は、Ｙ方向における枠部２８ａ，２８ｂ間の隙間と同等である。これにより溝７４の両側に位置する対向面７３ａに上枠部２８ａを当接させ、電池セル１４の押圧によるスペーサ２４の移動を阻止できる。また、スペーサ２４に対する電池セル１４の移動によって、電池セル１４と対向する溝７４の当接面７４ａに端子２１，２２を当接させ、全ての端子２１，２２を同一平面上に揃えることができる。
【００５１】
押圧部材７６は、図示しない昇降手段によって昇降可能な板体からなる。Ｙ方向における押圧部材７６の幅は、Ｙ方向における電池セル１４の幅よりも狭い。Ｘ方向における押圧部材７６の厚みは、Ｘ方向における電池セル１４の厚みよりも薄い。押圧部材７６と昇降手段との間には、Ｚ方向に伸縮可能なスプリング７７が、Ｙ方向に間隔をあけて複数配置されている。これにより、押圧部材７６の上向きの駆動によって、端子２１，２２が当接面７４ａに当接すると、それ以上の電池セル１４の移動をスプリング７７の収縮によって阻止できる。
【００５２】
（固定工程の概要）
図９に示すように、固定工程は、端子２１，２２の位置を揃えた電池セル１４をスペーサ２４に固定するもので、位置決め部材７３と押圧部材７６による電池セル１４の移動を維持した状態で行われる。この固定工程では、配列したスペーサ２４の全ての金属板３０に電極棒７９Ａを配置し、電池セル１４の容器１５に電極棒７９Ｂを配置し、全ての金属板３０を容器１５に対して纏めて溶着する。
【００５３】
電極棒７９Ａは、露出孔３３を通して金属板３０に当接され、電極棒７９Ｂは、貫通孔３４を通して容器１５の短側壁１８に当接される。また、金属板３０と短側壁１８とは接触している。この状態で電極棒７９Ａ，７９Ｂに電流を流すことで、金属板３０と短側壁１８を部分的に熔解させ、これらを溶着する。これにより、金属板３０を介してカバー部２６が、容器１５の短側壁１８に固着される。
【００５４】
このように、整列させたスペーサ２４に対して電池セル１４の容器１５を個別に固定するため、端子２１，２２を揃えた状態に維持できる。また、整列した孔３３，３４に纏めて電極棒７９Ａ，７９Ｂを配置できるため、電池セル１４とスペーサ２４を作業性よく固定できる。
【００５５】
（拘束工程の概要）
図１０に示すように、拘束工程は、配列した全ての電池セル１４とスペーサ２４（電池モジュール１２）の外周をケース５４によって拘束するものである。この拘束工程では、電池モジュール１２に対して、Ｘ方向の両端に補強板６１と短側板５５を順番に配置した後、Ｙ方向の両端に長側板５６を配置する。その後、Ｘ方向の外側からボルトを締め付けて、補強板６１と短側板５５に対して長側板５６を固定する。これにより、電池セル１４を含む全てのスペーサ２４を移動不可能に拘束できる。
【００５６】
（接続工程の概要）
引き続いて図１０に示すように、接続工程は、全ての端子２１，２２にバスバー４２Ａ〜４２Ｃを、溶接によってそれぞれ電気的に接続するとともに固定するものである。この接続工程では、全ての端子２１，２２に対して、バスバーフレーム４５に取り付けた全てのバスバー４２Ａ〜４２Ｃを纏めて配置し、個々のバスバー４２Ａ〜４２Ｃと端子２１，２２を順番に溶接する。
【００５７】
このように、端子２１，２２に対してバスバー４２Ａ〜４２Ｃを纏めて配置し、これらを一連の作業でレーザ溶接する。よって、バスバー４２Ａ〜４２Ｃの接続作業性を大幅に向上できる。また、接着による固定と比較して短時間に固定でき、製造時間を短縮できる。さらに、容器１５の短側壁１８に対してスペーサ２４の金属板３０をレーザ溶接で行うようにした場合、製造設備を共通できるため、製造上の工程管理が容易になるという効果も得ることができる。
【００５８】
最後に、図１に示すように、バスバーフレーム４５上にカバー６４を取り付け、バスバーフレーム４５（電池モジュール１２）の上部を塞ぐ。
【００５９】
以上のように、本実施形態の製造方法では、複数の電池セル１４の端子２１，２２を同一平面上に位置合わせし、この状態でスペーサ２４に対して電池セル１４を固定するため、端子２１，２２を揃えた状態に維持できる。よって、端子２１，２２にバスバー４２Ａ〜４２Ｃを位置決めする作業性と、端子２１，２２とバスバー４２Ａ〜４２Ｃを接続する作業性とを向上できる。また、接続後には、振動によるバスバー４２Ａ〜４２Ｃへの負荷を最小限に抑えることができるため、複数の電池セル１４の電気的な導通を確保できる。
【００６０】
（第２実施形態）
図１１は第２実施形態の蓄電装置１０の製造方法を示す。この第２実施形態では、電池セル１４とスペーサ２４の配列（配列工程）によって、電池セル１４の自重で端子２１，２２を同一平面上に位置合わせ（位置合わせ工程）できるようにした点で、第１実施形態と相違する。
【００６１】
具体的には、第２実施形態の位置決め部材７３には、第１実施形態と同様に、電池モジュール１２との対向面７３ａに、端子２１，２２が当接する当接面７４ａを備える溝７４が形成されている。図７に示す第１実施形態の載置台７０の代わりに、溝７４が上側に位置するように位置決め部材７３が配置されている。
【００６２】
配列工程では、端子２１，２２が下側に位置するように、位置決め部材７３上にスペーサ２４を含む電池セル１４を配置する。これにより、押圧部材７６を用いることなく、スペーサ２４に対して電池セル１４が自重で下向きに移動し、端子２１，２２が当接面７４ａに当接する。その結果、第１実施形態と同様に、全ての端子２１，２２を同一平面上に揃えることができる。
【００６３】
このように、第２実施形態では、電池セル１４の配列工程の実行により、端子２１，２２の位置決め工程を同時に実行できる。その後、第１実施形態と同様に固定工程を行うことで、スペーサ２４に対して端子２１，２２を揃えた状態に維持できる。よって、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができるうえ、第１実施形態と比較して製造に必要な設備を削減できる。
【００６４】
（第３実施形態）
図１２及び図１３は第３実施形態の蓄電装置１０を示す。この第３実施形態では、電池セル１４とスペーサ２４の固着方法を変更した点で、第１実施形態と相違する。
【００６５】
具体的には、第３実施形態では、電池セル１４とスペーサ２４が、硬化した接着剤による固着部８０によって固定されている。なお、第３実施形態の電池セル１４は第１実施形態の電池セル１４と同様であり、スペーサ２４の構成のみが相違している。
【００６６】
スペーサ２４は、平板状の基板部２５と、基板部２５のＹ方向の両端に連続して設けられた一対のカバー部２６と、基板部２５のカバー部２６とは反対側に設けられた凹部２７（図４参照）と、基板部２５とカバー部２６のＺ方向の両端に連続して設けられた一対の枠部２８ａ，２８ｂとを備え、金属板３０は備えていない。
【００６７】
カバー部２６には、カバー部２６と容器１５を固定する接着剤を注入するための孔８１と、注入した接着剤が充填される溝８２とが形成されている。注入孔８１は、容器１５の短側壁１８を露出できるように、円形状に貫通している。充填溝８２は、カバー部２６における注入孔８１に内端に設けられており、Ｙ方向外向きに窪み、Ｘ方向に延びている。
【００６８】
この第３実施形態の蓄電装置１０を製造する場合、配列工程と位置合わせ工程は、第１実施形態又は第２実施形態と同様に行われる。その後、固定工程では、端子２１，２２を平面上に維持した状態で、注入孔８１から充填溝８２に接着剤を充填し、接着剤が硬化するまで待機する。これにより、第１実施形態と同様に、スペーサ２４のカバー部２６と容器１５の短側壁１８とを、硬化した接着剤からなる固着部８０によって固定できる。よって、第１実施形態又は第２実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００６９】
（第４実施形態）
図１４は第４実施形態の蓄電装置１０の電池セル１４とスペーサ２４を示す。この第４実施形態では、スペーサ２４の基板部２５に、スペーサ２４よりも断熱性が高いマイカシート等の断熱部材８５を配置した点で、第１実施形態と相違する。
【００７０】
詳しくは、基板部２５の中央には四角形状の貫通孔８４が形成され、この貫通孔８４に断熱部材８５が配置されている。Ｘ方向における断熱部材８５の厚みは、Ｘ方向における基板部２５の厚みより厚い。これにより、基板部２５の両側に配置された電池セル１４の長側壁１７は、断熱部材８５に接触した状態で配置される。このようにすれば、隣接した電池セル１４間の熱伝導を抑制できる。
【００７１】
（第５実施形態）
図１５は第５実施形態の蓄電素子１０の電池セル１４とスペーサ２４を示す。この第５実施形態では、１個のスペーサ２４に対して２個の電池セル１４を固定するようにした点で、第１実施形態と相違する。
【００７２】
具体的には、電池セル１４は第１実施形態と同様であり、スペーサ２４の構成のみが相違している。スペーサ２４は、基板部２５に対して、Ｘ方向の第１の向きＸ１へ突出する第１部分２６ａと、Ｘ方向の第２の向きＸ２へ突出する第２部分２６ｂとを有するように、カバー部２６が形成されている。
【００７３】
カバー部２６の第１部分２６ａと第２部分２６ｂは、Ｘ方向における電池セル１４の寸法の概ね半分の寸法で突設されている。組立状態では、第１のスペーサ２４の第１部分２６ａの先端に、隣接した第２のスペーサ２４の第２部分２６ｂの先端が当接する。Ｘ方向（配列方向）の一端に位置するスペーサ２４の第１部分２６ａの先端には、図１５には図示していないエンドプレートに同様に形成されたカバー部の先端が当接する。
【００７４】
カバー部２６の第１部分２６ａと第２部分２６ｂには、金属板３０、露出孔３３、及び貫通孔３４がそれぞれ設けられている。第１実施形態又は第２実施形態と同様に配列工程と位置合わせ工程が完了した後、固定工程では、１個のスペーサ２４に対して２個の電池セル１４が固定される。
【００７５】
このようにした第５実施形態では、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。しかも、配列した全ての電池セル１４が、スペーサ２４を介して一体化される。よって、製造時の取り扱いに関する利便性を向上できる。また、外装体５２には、外部からの衝撃に対する保護機能があれば、電池セル１４を拘束する機能は必要ない。よって、設計に関する自由度を広げることができる。
【００７６】
なお、本発明の蓄電装置の製造方法及び蓄電装置は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。
【００７７】
例えば、載置台７０、位置決め部材７３、押圧部材７６、及び溶接器具等、蓄電装置１０を製造するための設備については、必要に応じて変更が可能である。つまり、配列工程は、電池セル１４とスペーサ２４を配列できる構成であればよい。位置合わせ工程は、スペーサ２４に対して電池セル１４を移動させ、端子２１，２２を同一平面上に揃えることができる構成であればよい。固定工程は、スペーサ２４のカバー部２６に電池セル１４の短側壁１８を固定できる構成であればよい。接続工程は、端子２１，２２に対してバスバー４２Ａ〜４２Ｃを接続できる構成であればよい。
【００７８】
スペーサ２４は、基板部２５とカバー部２６を備えていれば、上下の枠部２８ａ，２８ｂは設けない構成であってもよい。カバー部２６の先端を容器１５の長側壁１７の外面に一致させ、スペーサ２４には凹部２７を設けない構成としてもよい。スペーサ２４は、基板部２５とカバー部２６のうちの少なくとも一方だけが、電池セル１４よりもＺ方向の寸法が長く設定されていればよい。
【００７９】
本発明の蓄電装置１０は、内燃機関のみを搭載したガソリン車又はディーゼル車、及び内燃機関と電動機を搭載したハイブリッド車の始動用として用いることができる。また、本発明の蓄電装置１０は、ハイブリッド車、及び電動機のみを搭載した電気自動車の駆動用としても用いることもできる。
【符号の説明】
【００８０】
１０…蓄電装置
１２…電池モジュール
１４…電池セル（蓄電素子）
１５…容器
１６…容器本体
１７…長側壁（第１側面）
１８…短側壁（第２側面）
１９…底壁
２０…蓋（端子面）
２１…正極端子
２２…負極端子
２４…スペーサ
２５…基板部
２６…カバー部
２７…凹部
２７ａ…外周壁
２８ａ，２８ｂ…枠部
２９…固着部
３０…金属板
３１…接合部
３２…屈曲部
３３…露出孔
３４…貫通孔
３６…エンドプレート
３７…凹部
４０…バスバーユニット
４２Ａ〜４２Ｃ…バスバー
４３…接続部
４５…バスバーフレーム
４６Ａ〜４６Ｃ…取付部
４７…第１係止突起
４８…第２係止突起
４９…溝
５０…係止溝
５２…外装体
５４…ケース
５５…短側板
５６…長側板
５７…ブラケット
５８…保持片
５９…接続部
６０…外部端子
６１…補強板
６２…ビード部
６４…カバー
６５…係止爪
７０…載置台
７１…挿通孔
７３…位置決め部材
７３ａ…対向面
７４…溝
７４ａ…当接面
７６…押圧部材
７７…スプリング
７９Ａ，７９Ｂ…電極棒
８０…固着部
８１…注入孔
８２…充填溝
８４…貫通孔
８５…断熱部材
【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】
2019149291.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2019149291.tif 000015
【図１４】
2019149291.tif 000016
【図１５】
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