(57)【要約】【課題】接続作業性および信頼性に優れる蓄電モジュールを提供する。【解決手段】端部から外側方向に突出する正極および負極の箔状のリード端子を有する複数の蓄電素子を積層してなる積層体の、隣り合う蓄電素子の異なる極性のリード端子が、金属材料の押し出し成形により形成された接続部材にそれぞれ導通接続された蓄電モジュール。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部から外側方向に突出する正極および負極の箔状のリード端子を有する複数の蓄電素子を積層してなる積層体の、隣り合う前記蓄電素子の異なる極性の前記リード端子が、金属材料の押し出し成形により形成された接続部材にそれぞれ導通接続された蓄電モジュール。
【請求項２】
前記接続部材は、前記リード端子の突出方向に沿うように配されて前記正極および負極のリード端子とそれぞれ接続される一対の接続部と、前記一対の接続部を連結する連結部と、前記連結部から前記リード端子の突出方向に沿って延出される放熱部と、有する請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記正極および負極のリード端子は互いに異なる金属材料から構成されており、前記接続部材は、前記正極を構成する金属と同じ金属材料からなる第１金属部と、前記負極を構成する金属と同じ金属材料からなる第２金属部とが一体的に有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記第１金属部と前記第２金属部とが、冷間圧接または溶接により接合されている請求項３に記載の蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
内部に発電要素が収容されてなる蓄電池の一例として、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池が知られている。リチウムイオン電池等の二次電池は、複数個を接続することにより電池モジュールを構成する。このような電池モジュールとしては、例えば特許文献１に記載されているものなどが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３８２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には、端部から正極および負極の箔状のリード端子が突出するラミネート型の単電池を複数個積層してなる電池モジュールが開示されている。このような電池モジュールにおいて、隣り合う単電池は、極性の相違する（逆極性の）リード端子同士を接続することにより、電気的に接続される。リード端子同士の接続は、例えば、リード端子の端部を直接重ね合わせて超音波溶接することにより行われる。
【０００５】
しかしながら上述したような箔状のリード端子は厚みが薄く、形状が不安定であるため、接続作業の際に無理な力がかかって破断したり、一定の接続状態を得ることが容易ではなく、作業性および接続信頼性がよくないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、接続作業性および信頼性に優れる蓄電モジュールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の蓄電モジュールは、端部から外側方向に突出する正極および負極の箔状のリード端子を有する複数の蓄電素子を積層してなる積層体の、隣り合う前記蓄電素子の異なる極性の前記リード端子が、金属材料の押し出し成形により形成された接続部材にそれぞれ導通接続されているところに特徴を有する。
【０００８】
上述した本発明の蓄電モジュールによれば、箔状のリード端子は接続部材に重ねられ、導通接続される。この時、接続部材は金属材料の押し出し成形により形成された比較的剛性の高いものであるから、柔らかく変形し易い箔状のリード端子同士を直接重ねて接続する従来の構成と比較して、リード端子に無理な力をかけたり変形させてしまうことがなく、接続作業を容易に行うことができる。また、接続部材に安定的に重ねられたリード端子の上から直接レーザー溶接を行うことが可能となり、従来のように、接続手法が超音波溶接等に限られるものに比較して、作業性を改善できる。さらに、このように作業性に優れることから、接続信頼性も向上する。
【０００９】
本発明は以下の構成を備えてもよい。
【００１０】
接続部材は、リード端子の突出方向に沿うように配されて正極および負極のリード端子とそれぞれ接続される一対の接続部と、一対の接続部を連結する連結部と、連結部からリード端子の突出方向に沿って延出される放熱部と、有する構成としてもよい。
【００１１】
このような構成とすると、放熱フィンにより、接続部材における温度上昇を抑制することができる。
【００１２】
また、正極および負極のリード端子を互いに異なる金属材料から構成し、接続部材は、正極を構成する金属と同じ金属材料からなる第１金属部と、負極を構成する金属と同じ金属材料からなる第２金属部とを一体的に有する構成としてもよい。
【００１３】
このような構成とすると、リード端子と接続部材との接触部において異種金属の接触界面が生じないから、電気化学的な腐食を防止することができる。
【００１４】
さらに、第１金属部と第２金属部とを、冷間圧接または溶接により接合してもよい。
【００１５】
このような接合とすることで、第１金属部と第２金属部とを連続性を持たせて結合することができ、機械的強度および電気的導通性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、箔状のリード端子同士の接続作業性および信頼性に優れる蓄電モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態の電池モジュールの概念図
【図２】接続部材の斜視図
【図３】図１の一部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を電池モジュール１０（蓄電モジュールの一例）に適用した一実施形態を、図１ないし図３によって説明する。以下の説明において、図１の上方を上とし、下方を下とし、左右方向を左右とする。
【００１９】
本実施形態の電池モジュール１０は、図１に示すように、８個の単電池１１（蓄電素子の一例）を直列に接続してなる。単電池１１はラミネート型の電池であり、全体として略長方形の板状をなす。各単電池１１は、図示しない発電要素をラミネートフィルムによって包むとともに縁部を溶着した電池本体１２と、発電要素に接続されるとともに電池本体１２の縁部から長辺方向に沿って外側に向けて互いに反対方向に突出する箔状の一対のリード端子１３と、を有する。本実施形態において、正極側のリード端子１３Ａはアルミニウムから構成され、負極側のリード端子１３Ｂは銅から構成されている。
【００２０】
単電池１１は、外側面のうち面積の広い面を左右に配して複数積層され、積層体１５を構成している（図１参照）。積層方向において隣り合う各単電池１１は、極性の異なるリード端子１３が対向する位置に配されるように配置されている。
【００２１】
隣り合う単電池１１の極性の異なるリード端子１３の間には、接続部材２０が接続されている。接続部材２０は、図１および図３に示すように、正面視、略櫛歯状をなしている。図２はその斜視図であって、接続部材２０は、長尺板状の正極接続部２１と長尺板状の負極接続部２２とが互いに対向するように平行に配されるとともに、これらの長尺方向の一端側（図２における下端側）を連結する長尺板状の連結部２３を備えている。この連結部の左右方向の幅は、隣り合うリード端子１３間の幅とほぼ同等に設定されている（図１および図３参照）。
【００２２】
また、正極接続部２１と負極接続部２２との間には、正極接続部２１および負極接続部２２に沿って、一対の長尺板状の放熱フィン２４が配されている。放熱フィン２４は、連結部２３から、正極接続部２１および負極接続部２２の立ち上がり方向と同じ方向に立ち上がるように配されている。また、放熱フィン２４の連結部２３からの立ち上がり高さは、正極接続部２１および負極接続部２２の立ち上がり高さよりは低くなるように設定されている。
【００２３】
この接続部材２０は、二つの部材を接合することにより形成されている。より詳細には、一方側の部材は、正極接続部２１と、正極接続部２１と隣り合う一方側の放熱フィン２４（第１放熱フィン２４Ａとする）と、これらを連結する第１連結部２３Ａ（連結部２３の一部）と、を有しており、単電池１１の正極側のリード端子１３Ａの金属（アルミニウム）と同じ金属材料（アルミニウム）からなる、第１金属部２５である。また、他方側の部材は、負極接続部２２と、負極接続部２２と隣り合う他方側の放熱フィン２４（第２放熱フィン２４Ｂとする）と、これらを連結する第２連結部２３Ｂ（連結部２３の一部）と、を有しており、単電池１１の負極側のリード端子１３Ｂの金属（銅）と同じ金属材料（銅）からなる、第２金属部２６である。そして、これらの第１金属部２５と第２金属部２６とは、第１連結部２３Ａおよび第２連結部２３Ｂの端部において、冷間圧接または溶接（超音波溶接、レーザー溶接等）により一体的に接合されており、第１および第２の両金属部２５，２６間に水分が侵入する隙間が形成されないようにしている。
【００２４】
図２において２９は接合部を示しており、接合部２９よりも左奥側が第１金属部２５であり、接合部２９よりも右手前側が第２金属部２６である。連結部２３は、第１連結部２３Ａと第２連結部２３Ｂとから構成されている。
【００２５】
このような接続部材２０は、例えば以下のようにして作製される。まず、アルミニウムを押し出し成形することにより第１金属部２５を作製し、銅を押し出し成形することにより第２金属部２６を作製する。そして、第１金属部２５と第２金属部２６とを、第１連結部２３Ａおよび第２連結部２３Ｂの端部において互いに冷間圧接または溶接により接合することにより、作製する。
【００２６】
（電池モジュールの組み立て方法）
次に本実施形態の電池モジュール１０の組み立て方法について説明する。まず、単電池１１を８個、隣り合う単電池１１のリード端子１３の電極が異なる極性となるように積層させて、積層体１５を作製する。
【００２７】
次に、接続部材２０の正極接続部２１を単電池１１の正極リード端子１３Ａ側に配するとともに、負極接続部２２を負極リード端子１３Ｂ側に配し、正極接続部２１と正極リード端子１３Ａとを、負極接続部２２と負極リード端子１３Ｂとを、それぞれレーザー溶接により接続する。なおこの時、連結部２３が積層体１５側に配され、正極接続部２１、負極接続部２２、および放熱フィン２４の先端が外側に向けられるように接続部材２０を配する。このようにして、電池モジュール１０が完成する。
【００２８】
（本実施形態の作用および効果）
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
【００２９】
本実施形態においては、箔状のリード端子１３は、板状の接続部材２０（正極接続部２１，負極接続部２２）に重ねられ、安定的な状態で溶接される構成であるから、柔らかく変形し易いリード端子１３が変形したり位置ずれしたりし難く、接続作業が容易である。また、接続部材２０上のリード端子１３に対して直接レーザー溶接を行うことが可能であり、作業性に優れる。
【００３０】
このような本実施形態によれば、リード端子１３の接続作業性および信頼性に優れる電池モジュール１０を得ることができる。
【００３１】
さらに、本実施形態によれば、接続部材２０が放熱フィン２４を有する構成であるから、接続部材２０における温度上昇を抑制することができる。
【００３２】
また、正極リード端子１３Ａに接続される正極接続部２１は、正極リード端子１３Ａと同じ金属材料からなり、負極リード端子１３Ｂに接続される負極接続部２２は負極リード端子１３Ｂと同じ金属からなるので、リード端子１３と接続部材２０との接触部（正極接続部２１、負極接続部２２）において異種金属が接触しない。その結果、本実施形態によれば、腐食を防止した接続部材２０を提供することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態によれば、第１金属部２５と第２金属部２６とが、冷間圧接または溶接により接合されているから、第１金属部２５と第２金属部２６とを連続性を持たせて結合することができ、機械的強度および電気的導通性を確保することができる。
【００３４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３５】
（１）上記実施形態では、蓄電素子としてラミネート型の単電池１１を示したが、蓄電素子は他の電池やコンデンサ等でもよく、要は、箔状のリード端子を有する各種の蓄電素子に適用することができる。
【００３６】
（２）上記実施形態では、正極リード端子１３Ａがアルミニウム、負極リード端子１３Ｂが銅のリチウムイオン電池を示したが、これに限定されない。
【００３７】
（３）上記実施形態では、正極接続部２１および負極接続部２２の一端部を連結部２３により連結する構成としたが、例えば中央部で連結する等、他の形態としてもよい。また、放熱フィン２４の連結部２３からの延出形態も、上記実施形態に限るものではない。
【００３８】
（４）上記実施形態では、リード端子１３と接続部材２０とをレーザー溶接する例を示したが、抵抗溶接、超音波溶接等の他の溶接手法や、ハンダ付け等のロウ付け手法によって接続してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０…電池モジュール（蓄電モジュール）
１１…単電池（蓄電素子）
１２…電池本体
１３…リード端子
１３Ａ…正極リード端子
１３Ｂ…負極リード端子
１５…積層体
２０…接続部材
２１…正極接続部
２２…負極接続部
２３…連結部
２４…放熱フィン
２５…第１金属部
２６…第２金属部
２９…接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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