(57)【要約】  端子接続構造（１００）は、電池（８）の外装缶（１０）の表面から突出するとともに、電池（８）と接続対象物とが並べられた状態で接続対象物に近づくにつれて表面から離間するか接近するように傾く傾斜面（１０６）を有する出力端子（１０２）と、傾斜面（１０６）に対して平行な接続面（１０８）を一端側に有し、接続面（１０８）と傾斜面（１０６）とが面接触して一端側が出力端子（１０２）に電気的に接続され、他端側が接続対象物に電気的に接続されるバスバー（１０４）とを備える。
2017208804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の外装缶の表面から突出するとともに、前記電池と当該電池の接続対象物とが並べられた状態で前記接続対象物に近づくにつれて前記表面から離間するか接近するように傾く傾斜面を有する出力端子と、
前記傾斜面に対して平行な接続面を一端側に有し、当該接続面と前記傾斜面とが面接触して前記一端側が前記出力端子に電気的に接続され、他端側が前記接続対象物に電気的に接続されるバスバーと、
を備えることを特徴とする端子接続構造。
【請求項２】
前記出力端子は、前記傾斜面を２つ有し、
２つの前記傾斜面は、前記電池及び前記接続対象物の配列方向に並び、且つ前記表面に近い端部同士又は前記表面から遠い端部同士が向き合うように配置される請求項１に記載の端子接続構造。
【請求項３】
第１電池に設けられる前記出力端子と、前記第１電池の接続対象物としての第２電池に設けられる前記出力端子とを含み、
前記バスバーは、前記第１電池の前記傾斜面に平行な第１接続面を一端側に有し、前記第２電池の前記傾斜面に平行な第２接続面を他端側に有し、前記第１接続面と前記第１電池の前記傾斜面とが面接触し、前記第２接続面と前記第２電池の前記傾斜面とが面接触する請求項１または２に記載の端子接続構造。
【請求項４】
前記第１電池及び前記第２電池のそれぞれが有する、前記バスバーが面接触する傾斜面は、他方の電池に近づくにつれて前記表面から離間するように傾く請求項３に記載の端子接続構造。
【請求項５】
前記第１電池及び前記第２電池のそれぞれが有する、前記バスバーが面接触する傾斜面は、他方の電池に近づくにつれて前記表面に接近するように傾く請求項３に記載の端子接続構造。
【請求項６】
前記第１電池及び前記第２電池はそれぞれ、前記傾斜面を２つ有し、
各電池における２つの前記傾斜面は、２つの電池の配列方向に並び、且つ前記表面に近い側の端部同士が向き合うように配置され、
前記第１接続面は、前記第１電池における前記第２電池に近い側の前記傾斜面に面接触し、前記第２接続面は、前記第２電池における前記第１電池に近い側の前記傾斜面に面接触する請求項３に記載の端子接続構造。
【請求項７】
前記バスバーは、前記第１接続面と前記第２接続面との間の領域に、前記表面に平行に延在する平行部を有する請求項３乃至６のいずれか１項に記載の端子接続構造。
【請求項８】
前記平行部は、凹部及び開口部の少なくとも一方を有する請求項７に記載の端子接続構造。
【請求項９】
前記平行部は、前記バスバーの延在方向に対して直交する方向の断面積が前記第１接続面及び前記第２接続面における断面積よりも小さい部分を有する請求項７又は８に記載の端子接続構造。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の端子接続構造と、
前記端子接続構造により互いに電気的に接続された複数の電池と、
を備えることを特徴とする電池積層体。
【請求項１１】
電池の外装缶の表面から突出するとともに、前記電池と当該電池の接続対象物とが並べられた状態で前記接続対象物に近づくにつれて前記表面から離間するか接近するように傾く傾斜面を有する出力端子と、前記傾斜面に対して平行な接続面を一端側に有するバスバーとを、前記傾斜面と前記接続面とが面接触するように配置する工程と、
前記バスバーにおける前記接続面に背向する表面へのレーザ照射による貫通溶接、前記接続面の周縁部へのレーザ照射による隅肉溶接、又は超音波溶接により前記傾斜面と前記接続面とを溶接し、前記出力端子と前記バスバーの一端側とを電気的に接続する工程と、
前記接続対象物と前記バスバーの他端側とを電気的に接続する工程と、
を含むことを特徴とする端子接続構造の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子接続構造、電池積層体及び端子接続構造の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両用等の、高い出力電圧が要求される電源に用いられる電池として、複数個の電池が直列接続されてなる電池積層体が知られている。従来、このような電池積層体は、隣り合う電池の出力端子同士がバスバーを介して電気的に接続される端子接続構造を備えていた。【０００３】
上述した端子接続構造では、電池の寸法誤差等に起因した出力端子の位置ずれにより、出力端子とバスバーとを高い接続信頼性をもって接続することが困難な場合があった。これに対し、特許文献１には、電池蓋の表面に対して垂直な当接面を出力端子に設け、バスバーをこの当接面に押し当てるとともに電池蓋の表面に対して平行な方向に移動させて、当接面とバスバーとの位置関係を調節することで、出力端子の位置ずれを吸収する端子接続構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、上述した従来の端子接続構造について鋭意検討を重ねた結果、従来の端子接続構造には、出力端子とバスバーとの接続信頼性を向上させる余地があることを認識するに至った。【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池の出力端子とバスバーとの接続信頼性を向上させるための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、端子接続構造である。当該端子接続構造は、電池の外装缶の表面から突出するとともに、電池と当該電池の接続対象物とが並べられた状態で接続対象物に近づくにつれて表面から離間するか接近するように傾く傾斜面を有する出力端子と、傾斜面に対して平行な接続面を一端側に有し、当該接続面と傾斜面とが面接触して一端側が出力端子に電気的に接続され、他端側が接続対象物に電気的に接続されるバスバーと、を備える。【０００８】
本発明の他の態様は、電池積層体である。当該電池積層体は、上記態様の端子接続構造と、端子接続構造により互いに電気的に接続された複数の電池と、を備える。【０００９】
本発明の他の態様は、端子接続構造の形成方法である。当該形成方法は、電池の外装缶の表面から突出するとともに、電池と当該電池の接続対象物とが並べられた状態で接続対象物に近づくにつれて表面から離間するか接近するように傾く傾斜面を有する出力端子と、傾斜面に対して平行な接続面を一端側に有するバスバーとを、傾斜面と接続面とが面接触するように配置する工程と、バスバーにおける接続面に背向する表面へのレーザ照射による貫通溶接、接続面の周縁部へのレーザ照射による隅肉溶接、又は超音波溶接により傾斜面と接続面とを溶接し、出力端子とバスバーの一端側とを電気的に接続する工程と、接続対象物とバスバーの他端側とを電気的に接続する工程と、を含む。【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電池の出力端子とバスバーとの接続信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１に係る電池積層体を含む電池モジュールの概略構造を示す斜視図である。
【図２】図２は、電池モジュールの分解斜視図である。
【図３】図３は、電池積層体の概略構造を示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は、端子接続構造の構成要素である出力端子の概略構造を示す斜視図である。図４（Ｂ）は、端子接続構造の構成要素であるバスバーの概略構造を示す斜視図である。
【図５】図５は、端子接続構造の概略構造を示す断面図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、端子接続構造の作用を説明するための模式図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、実施の形態１に係る端子接続構造の形成方法を説明するための工程図である。
【図８】図８（Ａ）は、実施の形態２に係る端子接続構造の構成要素である出力端子の概略構造を示す斜視図である。図８（Ｂ）は、端子接続構造の構成要素であるバスバーの概略構造を示す斜視図である。図８（Ｃ）は、端子接続構造の概略構造を示す断面図である。
【図９】図９（Ａ）は、実施の形態３に係る端子接続構造の構成要素であるバスバーの概略構造を示す斜視図である。図９（Ｂ）は、端子接続構造の概略構造を示す断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、変形例１に係る端子接続構造の概略構造を示す斜視図である。図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）は、変形例１に係る端子接続構造の作用を説明するための模式図である。図１０（Ｄ）は、変形例２に係る端子接続構造の概略構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に用いられる「第１」、「第２」等の用語は、いかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る電池積層体を含む電池モジュールの概略構造を示す斜視図である。図２は、電池モジュールの分解斜視図である。図３は、電池積層体の概略構造を示す斜視図である。なお、図３では、セパレータの図示を省略している。
【００１５】
電池モジュール１は、電池積層体２と、一対のエンドプレート４と、一対の拘束部材６とを主な構成として備える。電池積層体２は、本実施の形態に係る端子接続構造１００と、端子接続構造１００により互いに電気的に接続された複数の電池８とを備える。本実施の形態では、一例として６個の電池８が端子接続構造１００により直列に接続されて、電池積層体２が形成されている。
【００１６】
各電池８は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電可能な二次電池である。電池８は、いわゆる角形電池であり、扁平な直方体形状の外装缶１０を有する。外装缶１０の一面には図示しない略長方形状の開口が設けられ、この開口を介して外装缶１０に電極体や電解液等が収容される。外装缶１０の開口には、外装缶１０を封止する封口板１２が設けられる。封口板１２には、長手方向の一端寄りに正極の出力端子１０２（正極端子１０２ａ）が設けられ、他端寄りに負極の出力端子１０２（負極端子１０２ｂ）が設けられる。以下では、出力端子１０２の極性を区別する必要がない場合、正極端子１０２ａと負極端子１０２ｂとをまとめて出力端子１０２と称する。封口板１２と出力端子１０２とで封口体が構成される。外装缶１０、封口板１２及び出力端子１０２は導電性を有し、例えば金属製である。
【００１７】
本実施の形態では、封口体が設けられる側を電池８の上面、反対側を電池８の底面とする。また、電池８は、上面及び底面をつなぐ２つの主表面を有する。この主表面は、電池８が有する６つの面のうち面積の最も大きい面である。上面、底面及び２つの主表面を除いた残り２つの面は、電池８の側面とする。電池８の上面側を電池積層体２の上面とし、電池８の底面側を電池積層体２の底面とする。
【００１８】
封口板１２には、一対の出力端子１０２の間に安全弁１４が設けられる。安全弁１４は、外装缶１０の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、内部のガスを放出できるように構成される。各電池８の安全弁１４は図示しないガスダクトに接続され、安全弁１４から排出される排出ガスはガスダクトに排出される。
【００１９】
複数の電池８は、隣り合う電池８の主表面同士が対向するにして所定の間隔で並べられる。また各電池８は、出力端子１０２が同じ方向（ここでは便宜上、鉛直方向上方とする）を向くように配置される。隣接する２つの電池８は、一方の正極端子１０２ａと他方の負極端子１０２ｂとが隣り合うように配列される。正極端子１０２ａと負極端子１０２ｂとは、バスバー１０４を介して電気的に接続される。
【００２０】
バスバー１０４は、例えば帯状の金属板である。バスバー１０４の寸法は、例えば長さが２０〜７０ｍｍであり、幅が１０〜４０ｍｍであり、厚さが０．５〜２ｍｍである。バスバー１０４の一端側は一方の電池８の正極端子１０２ａに、バスバー１０４の他端側は他方の電池８の負極端子１０２ｂに、それぞれ端子接続構造１００により電気的に接続される。本実施の形態では、６個の電池８が直列接続されている。
【００２１】
また、電池モジュール１は、一対の終端部用バスバー１０４ａを有する。終端部用バスバー１０４ａは、例えば帯状の金属板である。一方の終端部用バスバー１０４ａの一端側は、電池８の直列接続の終端となる正極端子１０２ａに電気的に接続される。当該終端部用バスバー１０４ａの他端側は、一方のエンドプレート４に設けられる外部接続端子１６に電気的に接続される。また、他方の終端部用バスバー１０４ａの一端側は、電池８の直列接続の終端となる負極端子１０２ｂに電気的に接続される。当該終端部用バスバー１０４ａの他端側は、他方のエンドプレート４に設けられる外部接続端子１６に電気的に接続される。外部接続端子１６は、電池積層体２の外部に引き回される配線を介して外部負荷に接続される。
【００２２】
終端部用バスバー１０４ａの一端側は、端子接続構造１００によって出力端子１０２に接続される。終端部用バスバー１０４ａの他端側については、終端部用バスバー１０４ａの他端側に設けられる貫通孔１１４に外部接続端子１６が挿通されることで、終端部用バスバー１０４ａと外部接続端子１６とが電気的に接続される。端子接続構造１００については、後に詳細に説明する。
【００２３】
また、電池積層体２は、複数のセパレータ１８を有する。セパレータ１８は、絶縁スペーサとも呼ばれ、例えば絶縁性を有する樹脂からなる。セパレータ１８は、各電池８の間、及び電池８とエンドプレート４との間に配置される。セパレータ１８は、電池８の主表面に平行な平面部１８ａと、平面部１８ａの周端部から電池８の配列方向に延在する壁部１８ｂとを有する。平面部１８ａが隣り合う電池８の主表面間に延在することで、隣り合う電池８の外装缶１０同士が絶縁される。また、平面部１８ａが電池８とエンドプレート４との間に延在することで、電池８の外装缶１０とエンドプレート４とが絶縁される。
【００２４】
また、壁部１８ｂによって、電池８の上面、底面及び側面が覆われる。これにより、電池８又はエンドプレート４の表面での結露等が原因で生じ得る、隣り合う電池８間あるいは電池８とエンドプレート４との間の短絡を、抑制することができる。すなわち、壁部１８ｂによって、隣り合う電池８間あるいは電池８とエンドプレート４との間の沿面距離を確保することができる。特に、壁部１８ｂが電池８の上面を覆うことで、上述した短絡をより抑制することができる。本実施の形態では、隣り合う２つのセパレータ１８における壁部１８ｂの先端同士が当接する。したがって、電池８は、平面部１８ａと壁部１８ｂとで形成される空間に収容される。
【００２５】
なお、電池８の上面を覆う壁部１８ｂには、出力端子１０２及び安全弁１４に対応する位置に、出力端子１０２及びエンドプレート４が外部に露出するよう切り欠きを有する。また、平面部１８ａの下端には、壁部１８ｂの非形成領域が設けられる。このため、電池８の底面は外部に露出する。電池８は、外部に露出する底面を介して放熱される。
【００２６】
電池積層体２は、一対のエンドプレート４で挟まれる。各エンドプレート４は、最外側の電池８と隣り合うように配置される。エンドプレート４は、例えば金属板からなり、セパレータ１８を介して電池８と隣り合うことで、電池８に対して絶縁される。セパレータ１８の主表面には、締結ねじ２０が螺合するねじ穴４ａが設けられる。また、セパレータ１８の上面には、締結ねじ２２が螺合するねじ穴４ｂが設けられる。エンドプレート４には、固定具２４を介して外部接続端子１６が取り付けられる。固定具２４は、外部接続端子１６の把持部２４ａと、締結ねじ２２が挿通される貫通孔２４ｂとを有する。外部接続端子１６が把持部２４ａに把持され、貫通孔２４ｂとねじ穴４ｂとが重ね合わされて締結ねじ２２が挿通されることで、外部接続端子１６がエンドプレート４に取り付けられる。
【００２７】
一対の拘束部材６は、複数の電池８及び一対のエンドプレート４の配列方向に対して直交する方向に配列される。一対の拘束部材６の間には、電池積層体２及び一対のエンドプレート４が配置される。拘束部材６は、電池積層体２の側面に平行な矩形状の平面部６ａと、平面部６ａの各辺の端部から電池積層体２側に突出する庇部６ｂとを有する。拘束部材６は、例えば矩形状の金属板の各辺に折り曲げ加工を施すことで形成することができる。電池積層体２と一対のエンドプレート４との配列方向において対向する２つの庇部６ｂには、締結ねじ２０が挿通される貫通孔６ｃが設けられる。平面部６ａには、電池積層体２の側面を露出させる開口部６ｄが設けられる。
【００２８】
電池モジュール１は、例えば以下のようにして組み立てられる。すなわち、まず複数の電池８と複数のセパレータ１８とが交互に配列され、これらが一対のエンドプレート４で挟まれて集合体が形成される。エンドプレート４には、外部接続端子１６が取り付けられている。そして、この集合体に、一対の拘束部材６が取り付けられる。集合体の一部は、各拘束部材６における平面部６ａと４つの庇部６ｂとで囲まれる空間に進入する。また各拘束部材６は、貫通孔６ｃがエンドプレート４のねじ穴４ａと重なるように位置合わせされる。この状態で、締結ねじ２０が貫通孔６ｃに挿通され、またねじ穴４ａに螺合される。この結果、複数の電池８と複数のセパレータ１８とが一対のエンドプレート４と一対の拘束部材６とによって締結される。
【００２９】
複数の電池８は、拘束部材６によって電池８の配列方向に締め付けられることで、配列方向の位置決めがなされる。また、複数の電池８は、底面がセパレータ１８の壁部１８ｂを介して拘束部材６の下側の庇部６ｂに当接し、上面がセパレータ１８の壁部１８ｂを介して拘束部材６の上側の庇部６ｂに当接することで、上下方向の位置決めがなされる。この状態で、各電池８の出力端子１０２、及びエンドプレート４の外部接続端子１６に、バスバー１０４あるいは終端部用バスバー１０４ａが電気的に接続されて、端子接続構造１００が形成される。以上の工程により、電池モジュール１が得られる。
【００３０】
続いて、本実施の形態に係る端子接続構造１００について詳細に説明する。図４（Ａ）は、端子接続構造１００の構成要素である出力端子１０２の概略構造を示す斜視図である。図４（Ｂ）は、端子接続構造１００の構成要素であるバスバー１０４の概略構造を示す斜視図である。図５は、端子接続構造１００の概略構造を示す断面図である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、端子接続構造１００の作用を説明するための模式図である。なお、図５では、溶接部及び電池８の内部構造の図示を省略している。また、図５及び図６（Ａ）〜図６（Ｃ）では、セパレータ１８の図示を省略している。
【００３１】
端子接続構造１００は、電池８の外装缶１０の表面から突出する出力端子１０２と、出力端子１０２に電気的に接続されるバスバー１０４とを備える。出力端子１０２は、傾斜面１０６を有する。傾斜面１０６は、電池８と当該電池８の接続対象物とが並べられた状態で接続対象物に近づくにつれて、電池８の表面から離間するか接近するように傾く。バスバー１０４は、傾斜面１０６に対して平行な接続面１０８を少なくとも一端側に有する。バスバー１０４は、接続面１０８と傾斜面１０６とが面接触して一端側が出力端子１０２に電気的に接続される。バスバー１０４の他端側は、任意の接続構造により接続対象物に電気的に接続される。
【００３２】
図５及び図６（Ａ）〜図６（Ｃ）には、第１電池８ａと、第１電池８ａの接続対象物としての第２電池８ｂとが、端子接続構造１００によって接続された状態が図示されている。したがって、端子接続構造１００は、第１電池８ａに設けられる出力端子１０２（正極端子１０２ａ）と、第２電池８ｂに設けられる出力端子１０２（負極端子１０２ｂ）とを含む。また、各電池の出力端子１０２は、電池８の上面ｎから突出する。さらに、各電池の出力端子１０２は、傾斜面１０６を２つ有する。２つの傾斜面１０６は、第１電池８ａ及び第２電池８ｂの配列方向に並び、且つ電池８の上面ｎから遠い端部同士が向き合うように配置される。
【００３３】
より具体的には、２つの傾斜面１０６は、電池８の２つの主表面ｍが並ぶ方向（図５中の矢印Ａで示す方向）で電池８の中心線Ｘに近づくにつれて、電池８の上面ｎから離間するように傾斜する。言い換えれば、２つの傾斜面１０６のうち、接続対象物から遠い側の第１傾斜面１０６ａは、接続対象物に近づくにつれて上面ｎから離間するように傾斜する。一方、接続対象物に近い側の第２傾斜面１０６ｂは、接続対象物に近づくにつれて上面ｎに近づくように傾斜する。したがって出力端子１０２は、中心線Ｘを対称線とする線対称の形状、より具体的には山型の形状を有する。
【００３４】
バスバー１０４は、第１電池８ａの第１傾斜面１０６ａに平行な第１接続面１０８ａを一端側に有し、第２電池８ｂの第１傾斜面１０６ａに平行な第２接続面１０８ｂを他端側に有する。したがって、バスバー１０４は、山型の形状を有する。また、バスバー１０４は、両側の先端部に他の部分よりも厚みの薄い薄肉部１１０を有する。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）では、薄肉部１１０の図示を省略している。第１接続面１０８ａ側の先端部に設けられる第１薄肉部１１０ａは、出力端子１０２側を向く表面に第１接続面１０８ａを含む。第２接続面１０８ｂ側の先端部に設けられる第２薄肉部１１０ｂは、出力端子１０２側を向く表面に第２接続面１０８ｂを含む。また、バスバー１０４は、第１接続面１０８ａと第２接続面１０８ｂとの間の領域に、電池８の上面ｎに対して平行に延在する平行部１１２を有する。
【００３５】
バスバー１０４は、一端側が第１電池８ａの正極端子１０２ａ上に載置され、他端側が第２電池８ｂの負極端子１０２ｂ上に載置される。この状態で、第１接続面１０８ａと、第１電池８ａにおける第２電池８ｂから遠い側の第１傾斜面１０６ａとが面接触する。また、第２接続面１０８ｂと、第２電池８ｂにおける第１電池８ａから遠い側の第１傾斜面１０６ａとが面接触する。したがって、本実施の形態では、第１電池８ａ及び第２電池８ｂのそれぞれが有する、バスバー１０４が面接触する傾斜面１０６は、他方の電池に近づくにつれて上面ｎから離間するように傾く。
【００３６】
バスバー１０４は、薄肉部１１０と傾斜面１０６とがレーザ溶接等によって溶接されることで、出力端子１０２に固定される。これにより、第１電池８ａ及び第２電池８ｂの出力端子１０２がバスバー１０４によって電気的に接続され、端子接続構造１００が形成される。
【００３７】
図６（Ａ）には、第１電池８ａ、第２電池８ｂ及びセパレータ１８が設計通りの寸法を有する場合の出力端子１０２とバスバー１０４との接続状態が図示されている。この場合、第１電池８ａと第２電池８ｂとは上面ｎの高さが一致し、第１電池８ａと第２電池８ｂとの間に長さｙ１の隙間が形成される。しかしながら、一般に電池８やセパレータ１８は寸法公差を有する。すなわち、電池積層体２が備える複数の電池８及びセパレータ１８には寸法のばらつきがある。このため、各電池８において、電池８の底面から上面ｎまでの長さ（電池８の高さ）が異なったり、各電池８の上面ｎにおける出力端子１０２の位置が異なったり、各セパレータ１８の平面部１８ａの厚みが異なったりすることがある。
【００３８】
例えば、第１電池８ａの高さが第２電池８ｂの高さよりも低い場合、図６（Ｂ）に示すように、第１電池８ａの上面ｎと第２電池８ｂの上面ｎとの間には、高さｈのずれが生じ得る。これに対し、本実施の形態の端子接続構造１００は、出力端子１０２の傾斜面１０６とバスバー１０４の接続面１０８とが平行に並んで面接触する構造である。したがって、バスバー１０４を本来の位置（図６（Ａ）に示す位置）よりも第２電池８ｂ側にずらすことで、第１電池８ａの上面ｎと第２電池８ｂの上面ｎとに段差があっても、第１電池８ａの第１傾斜面１０６ａと第１接続面１０８ａとが面接触する状態と、第２電池８ｂの第１傾斜面１０６ａと第２接続面１０８ｂとが面接触する状態とを維持することができる。すなわち、傾斜面１０６と接続面１０８とが面接触する状態を保ちながら、電池８の寸法公差を吸収することができる。
【００３９】
また、例えばセパレータ１８の平面部１８ａが基準よりも厚い場合、図６（Ｃ）に示すように、第１電池８ａと第２電池８ｂとの間には、長さｙ１よりも大きい長さｙ２の隙間が形成され得る。これに対し、本実施の形態の端子接続構造１００によれば、バスバー１０４を本来の位置（図６（Ａ）に示す位置）よりも上方にずらすことで、第１電池８ａと第２電池８ｂとの間隔が本来の間隔より大きくても、第１電池８ａの第１傾斜面１０６ａと第１接続面１０８ａとが面接触する状態と、第２電池８ｂの第１傾斜面１０６ａと第２接続面１０８ｂとが面接触する状態とを維持することができる。すなわち、傾斜面１０６と接続面１０８とが面接触する状態を保ちながら、電池８の寸法公差を吸収することができる。
【００４０】
上面ｎにおける出力端子１０２の位置が本来の位置からずれ、これにより隣り合う電池８の出力端子１０２間の距離が異なる場合にも、バスバー１０４の位置をずらすことで、傾斜面１０６と接続面１０８とが面接触する状態を維持することができる。
【００４１】
なお、電池８の接続対象物は、電池８以外、例えばエンドプレート４であってもよい。この場合、終端部用バスバー１０４ａの一端側のみが、端子接続構造１００により出力端子１０２と接続される。すなわち、終端部用バスバー１０４ａの一端側のみに、傾斜面１０６と接続面１０８とが面接触する構造が設けられる。終端部用バスバー１０４ａの他端側は、貫通孔１１４に外部接続端子１６が挿通されることで、両者が電気的に接続される。この場合であっても、終端部用バスバー１０４ａ及び外部接続端子１６の接続状態と、傾斜面１０６と接続面１０８とが面接触する状態とを保ちながら、電池８やセパレータ１８の寸法公差を吸収することができる。
【００４２】
本実施の形態に係る端子接続構造１００は、例えば次のようにして形成することができる。図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、実施の形態１に係る端子接続構造１００の形成方法を説明するための工程図である。なお、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）では、電池８の内部構造、及びセパレータ１８の図示を省略している。
【００４３】
まず、図７（Ａ）に示すように、傾斜面１０６を有する出力端子１０２を備えた第１電池８ａ及び第２電池８ｂを用意する。また、第１接続面１０８ａを一端側に有し第２接続面１０８ｂを他端側に有するバスバー１０４を用意する。次いで、第１電池８ａ及び第２電池８ｂを、第１電池８ａの正極端子１０２ａと第２電池８ｂの負極端子１０２ｂとが隣り合うようにして並べる。そして、正極端子１０２ａ及び負極端子１０２ｂの上にバスバー１０４を載置する。バスバー１０４は、第１電池８ａの第１傾斜面１０６ａと第１接続面１０８ａとが面接触し、第２電池８ｂの第１傾斜面１０６ａと第２接続面１０８ｂとが面接触するように配置される。傾斜面１０６と接続面１０８とを面接触させる際、バスバー１０４の平行部１１２を押圧してバスバー１０４を出力端子１０２に押し付けることで、より簡単且つ安定的に、傾斜面１０６と接続面１０８とを面接触させることができる。
【００４４】
続いて、図７（Ｂ）に示すように、例えば貫通溶接により傾斜面１０６と接続面１０８とを溶接する。具体的には、バスバー１０４における第１接続面１０８ａに背向する表面へレーザＬを照射し、レーザＬを当該表面から第１接続面１０８ａ側に貫通させて、正極端子１０２ａの第１傾斜面１０６ａと第１接続面１０８ａとを溶接する。本実施の形態では、第１薄肉部１１０ａを貫通するようにレーザＬが照射される。これにより、第１薄肉部１１０ａの一部と正極端子１０２ａの一部とが溶融し、両者が溶接される。好ましくは、第１薄肉部１１０ａの複数箇所に、レーザＬが照射される。
【００４５】
同様に、バスバー１０４における第２接続面１０８ｂに背向する表面へレーザＬを照射し、レーザＬを当該表面から第２接続面１０８ｂ側に貫通させて、負極端子１０２ｂの第１傾斜面１０６ａと第２接続面１０８ｂとを溶接する。本実施の形態では、第２薄肉部１１０ｂを貫通するようにレーザＬが照射される。これにより、第２薄肉部１１０ｂの一部と負極端子１０２ｂの一部とが溶融し、両者が溶接される。好ましくは、第２薄肉部１１０ｂの複数箇所に、レーザＬが照射される。
【００４６】
上述したレーザ溶接によって、図７（Ｃ）に示すように、第１傾斜面１０６ａと接続面１０８との界面を突き抜けるように溶接部Ｗが形成されて、出力端子１０２とバスバー１０４とが電気的に接続される。以上の工程により、端子接続構造１００が形成される。
【００４７】
なお、第１電池８ａ及びバスバー１０４の接続と、第２電池８ｂ及びバスバー１０４の接続とは、どちらを先に実施してもよく、また並行して実施してもよい。また、上述した端子接続構造１００の形成方法では、第１電池８ａの接続対象物は第２電池８ｂであり、第２電池８ｂは第１電池８ａと同様の方法でバスバー１０４に電気的に接続されている。しかしながら、第１電池８ａの接続対象物はエンドプレート４であってもよく、この場合は終端部用バスバー１０４ａとエンドプレート４とは、貫通孔１１４に外部接続端子１６が挿通されることで電気的に接続される。
【００４８】
また、出力端子１０２とバスバー１０４との溶接方法は、貫通溶接に限定されない。例えば、隅肉溶接により傾斜面１０６と接続面１０８とを溶接してもよい。具体的には、傾斜面１０６と接続面１０８とが重なる領域と傾斜面１０６が露出する領域との境界部分、すなわち接続面１０８の周縁部へレーザＬが照射されて、出力端子１０２とバスバー１０４とが接続される。また、超音波溶接により傾斜面１０６と接続面１０８とを溶接してもよい。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係る端子接続構造１００は、接続対象物に近づくにつれて電池８の表面から離間するように傾く傾斜面１０６を有する出力端子１０２と、傾斜面１０６に対して平行な接続面１０８を有するバスバー１０４とを備える。そして、接続面１０８と傾斜面１０６とが面接触して、出力端子１０２とバスバー１０４とが電気的に接続される。すなわち、端子接続構造１００では、出力端子１０２とバスバー１０４の接合面が、電池８の積層方向において電池８の表面から離間するように傾斜している。
【００５０】
このため、電池８やセパレータ１８の寸法公差等に起因して、バスバー１０４によって接続される２つの出力端子１０２、あるいは出力端子１０２と他の接続対象物との相対的な位置関係がずれる場合でも、出力端子１０２とバスバー１０４との合わせ面に隙間が生じることを回避することができる。これにより、出力端子１０２とバスバー１０４とを高精度に且つ簡単に溶接することができるため、出力端子１０２とバスバー１０４との接続信頼性を向上させることができる。また、出力端子１０２とバスバー１０４との接続信頼性を向上させることで、電池積層体２の高容量化に対応することができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、出力端子１０２が傾斜面１０６を２つ有する。２つの傾斜面１０６は、電池８及び接続対象物の配列方向に並び、且つ電池８の表面から遠い端部同士が向き合うように配置される。これにより、出力端子１０２とバスバー１０４とを、バスバー１０４が電池８の一方の主表面ｍ側に延出するように接続することも、バスバー１０４が電池８の他方の主表面ｍ側に延出するように接続することも可能となる。すなわち、バスバー１０４に対する電池８の取り付け向きの自由度が高まる。よって、電池積層体２の組立性を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、第１電池８ａ及び第２電池８ｂがともに端子接続構造１００によってバスバー１０４に接続される。これにより、２つの電池８間の電気的接続をより確実なものとすることができる。また、第１電池８ａ及び第２電池８ｂそれぞれの、バスバー１０４が面接触する傾斜面１０６は、他方の電池に近づくにつれて表面から離間するように傾く。したがって、バスバー１０４は山型形状となる。これにより、バスバー１０４と電池８との不要な接触をより確実に回避することができる。
【００５３】
また、バスバー１０４は、第１接続面１０８ａと第２接続面１０８ｂとの間の領域に、電池８の上面ｎあるいは底面に対して平行に延在する平行部１１２を有する。バスバー１０４と出力端子１０２とを溶接する際に、平行部１１２を電池８側に押圧することで、バスバー１０４を簡単且つ安定的に出力端子１０２に当接させることができる。
【００５４】
また、本実施の形態に係る端子接続構造１００の形成方法は、傾斜面１０６と接続面１０８とを面接触させて、貫通溶接、隅肉溶接又は超音波溶接により傾斜面１０６と接続面１０８とを溶接する工程を含む。これにより、溶接する２つの部材の端面同士を突き合わせて溶接する場合に比べて、出力端子１０２とバスバー１０４との溶接面積を増やすことができる。このため、出力端子１０２とバスバー１０４との接続信頼性を向上させることができる。
【００５５】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る端子接続構造は、出力端子の形状と、接続面が当接する傾斜面の位置とが異なる点を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態に係る端子接続構造について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。図８（Ａ）は、実施の形態２に係る端子接続構造の構成要素である出力端子の概略構造を示す斜視図である。図８（Ｂ）は、端子接続構造の構成要素であるバスバーの概略構造を示す斜視図である。図８（Ｃ）は、端子接続構造の概略構造を示す断面図である。なお、図８（Ｃ）では、溶接部、電池の内部構造、及びセパレータの図示を省略している。
【００５６】
本実施の形態に係る端子接続構造２００が備える出力端子２０２は、傾斜面２０６を２つ有する。２つの傾斜面２０６は、第１電池８ａ及び第２電池８ｂの配列方向に並び、且つ電池８の上面ｎに近い端部同士が向き合うように配置される。より具体的には、２つの傾斜面２０６は、電池８の２つの主表面ｍが並ぶ方向（図８（Ｃ）中の矢印Ａで示す方向）で電池８の中心線Ｘに近づくにつれて、電池８の上面ｎに近づくように傾斜する。言い換えれば、２つの傾斜面２０６のうち、接続対象物から遠い側の第１傾斜面２０６ａは、接続対象物に近づくにつれて上面ｎに近づくように傾斜する。一方、接続対象物に近い側の第２傾斜面２０６ｂは、接続対象物に近づくにつれて上面ｎから離間するように傾斜する。したがって、出力端子２０２は、谷型の形状を有する。
【００５７】
バスバー２０４は、両端に接続面２０８を有する。より具体的には、バスバー２０４は、第１電池８ａの第２傾斜面２０６ｂに平行な第１接続面２０８ａを一端側に有し、第２電池８ｂの第２傾斜面２０６ｂに平行な第２接続面２０８ｂを他端側に有する。したがって、バスバー２０４は、山型の形状を有する。また、バスバー２０４は、両側の先端部に他の部分よりも厚みの薄い薄肉部２１０を有する。第１接続面２０８ａ側の先端部に設けられる第１薄肉部２１０ａは、出力端子２０２側を向く表面に第１接続面２０８ａを含む。第２接続面２０８ｂ側の先端部に設けられる第２薄肉部２１０ｂは、出力端子２０２側を向く表面に第２接続面２０８ｂを含む。バスバー２０４は、第１接続面２０８ａと第２接続面２０８ｂとの間の領域に、平行部２１２を有する。
【００５８】
バスバー２０４は、一端側が第１電池８ａの正極端子２０２ａ上に載置され、他端側が第２電池８ｂの負極端子２０２ｂ上に載置される。この状態で、第１接続面２０８ａと、第１電池８ａにおける第２電池８ｂに近い側の第２傾斜面２０６ｂとが面接触する。また、第２接続面２０８ｂと、第２電池８ｂにおける第１電池８ａに近い側の第２傾斜面２０６ｂとが面接触する。したがって、本実施の形態では、第１電池８ａ及び第２電池８ｂのそれぞれが有する、バスバー２０４が面接触する傾斜面２０６は、他方の電池に近づくにつれて上面ｎから離間するように傾く。
【００５９】
バスバー２０４は、実施の形態１と同様の方法で接続面２０８と傾斜面２０６とがレーザ溶接等によって溶接されることで、出力端子２０２に固定される。これにより、端子接続構造２００が形成される。
【００６０】
本実施の形態に係る端子接続構造２００によっても、実施の形態１と同様に出力端子２０２とバスバー２０４との接続信頼性を向上させることができる。また、その他の効果についても同様に奏することができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、第１電池８ａの正極端子２０２ａが有する２つの傾斜面２０６のうち、第２電池８ｂに近い側の第２傾斜面２０６ｂにバスバー２０４の接続面２０８が当接する。したがって、第２電池８ｂから遠い側の第１傾斜面２０６ａは、バスバー２０４の延在範囲の外側に位置する。このため、例えば第１傾斜面２０６ａに他のバスバー２０４の一端側を接続し、第２電池８ｂとは反対側で第１電池８ａと並ぶ第３電池８ｃ（図示せず）の正極端子２０２ａに、このバスバー２０４の他端側を接続することで、第１電池８ａ及び第３電池８ｃを並列接続することができる。第２電池８ｂの負極端子２０２ｂについても同様である。よって、電池積層体２において各電池８の直列接続と並列接続との組み合わせ自由度を高めることができる。
【００６２】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る端子接続構造は、バスバーの形状と、接続面が当接する傾斜面の位置とが異なる点を除き、実施の形態１と共通の構成を有する。以下、本実施の形態に係る端子接続構造について実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。図９（Ａ）は、実施の形態３に係る端子接続構造の構成要素であるバスバーの概略構造を示す斜視図である。図９（Ｂ）は、端子接続構造の概略構造を示す断面図である。なお、図９（Ｂ）では、溶接部、電池の内部構造、及びセパレータの図示を省略している。
【００６３】
本実施の形態に係る端子接続構造３００が備える出力端子３０２は、実施の形態１と同一の形状を有する。すなわち、出力端子３０２は、第１電池８ａ及び第２電池８ｂの配列方向に並び、且つ電池８の上面ｎから遠い端部同士が向き合うように配置される、２つの傾斜面３０６を有する。２つの傾斜面３０６は、電池８の２つの主表面ｍが並ぶ方向（図９（Ｂ）中の矢印Ａで示す方向）で電池８の中心線Ｘに近づくにつれて、電池８の上面ｎから離間するように傾斜する。したがって、出力端子３０２は、山型の形状を有する。
【００６４】
バスバー３０４は、両端に接続面３０８を有する。より具体的には、バスバー３０４は、第１電池８ａの第２傾斜面３０６ｂに平行な第１接続面３０８ａを一端側に有し、第２電池８ｂの第２傾斜面３０６ｂに平行な第２接続面３０８ｂを他端側に有する。したがって、バスバー３０４は、谷型の形状を有する。また、バスバー３０４は、両側の先端部に他の部分よりも厚みの薄い薄肉部３１０を有する。第１接続面３０８ａ側の先端部に設けられる第１薄肉部３１０ａは、出力端子３０２側を向く表面に第１接続面３０８ａを含む。第２接続面３０８ｂ側の先端部に設けられる第２薄肉部３１０ｂは、出力端子３０２側を向く表面に第２接続面３０８ｂを含む。また、バスバー３０４は、第１接続面３０８ａと第２接続面３０８ｂとの間の領域に、平行部３１２を有する。
【００６５】
バスバー３０４は、一端側が第１電池８ａの正極端子３０２ａ上に載置され、他端側が第２電池８ｂの負極端子３０２ｂ上に載置される。この状態で、第１接続面３０８ａと、第１電池８ａにおける第２電池８ｂに近い側の第２傾斜面３０６ｂとが面接触する。また、第２接続面３０８ｂと、第２電池８ｂにおける第１電池８ａに近い側の第２傾斜面３０６ｂとが面接触する。したがって、本実施の形態では、第１電池８ａ及び第２電池８ｂのそれぞれが有する、バスバー３０４が面接触する傾斜面３０６は、他方の電池に近づくにつれて上面ｎに接近するように傾く。
【００６６】
バスバー３０４は、実施の形態１と同様の方法で接続面３０８と傾斜面３０６とがレーザ溶接等によって溶接されることで、出力端子３０２に固定される。これにより、端子接続構造３００が形成される。
【００６７】
本実施の形態に係る端子接続構造３００によっても、実施の形態１と同様に出力端子３０２とバスバー３０４との接続信頼性を向上させることができる。また、実施の形態２と同様に各電池８の直列接続と並列接続との組み合わせ自由度を高めることができる。
【００６８】
本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などのさらなる変形を加えることも可能であり、そのように組み合わせられ、もしくはさらなる変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述した各実施の形態同士の組み合わせ、及び上述した各実施の形態への変形の追加によって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態、及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
【００６９】
（変形例１）
図１０（Ａ）は、変形例１に係る端子接続構造の概略構造を示す斜視図である。図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）は、変形例１に係る端子接続構造の作用を説明するための模式図である。なお、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）では、電池の外装缶、及びセパレータの図示を省略している。また、本変形例では、実施の形態１に係る端子接続構造１００に変形を加えた場合を例に挙げて説明する。
【００７０】
本変形例に係る端子接続構造１００が備えるバスバー１０４は、平行部１１２に凹部１１６を有する。凹部１１６は、バスバー１０４と電池８との積層方向に凹んでいる。平行部１１２に凹部１１６を設けることで、平行部１１２の厚みを薄くすることができる。これにより、バスバー１０４を変形させやすくすることができる。図１０（Ｂ）に示すように、正極端子１０２ａ及び負極端子１０２ｂの上にバスバー１０４を載置したとき、平行部１１２を押圧する前の状態では、傾斜面１０６と接続面１０８とが非平行で両者の間に隙間が生じる場合がある。
【００７１】
これに対し、平行部１１２を電池８に向けて押圧することで、図１０（Ｃ）に示すように、バスバー１０４を変形させて傾斜面１０６と接続面１０８とを隙間無く面接触させることができる。バスバー１０４は、平行部１１２に凹部１１６を有するため、より簡単に変形させることができ、よって、より簡単に傾斜面１０６と接続面１０８とを面接触させることができる。すなわち、傾斜面１０６と接続面１０８との密着性を向上させることができる。
【００７２】
また、平行部１１２が凹部１１６を有するため、平行部１１２の一部は、バスバー１０４の延在方向に対して直交する方向の断面積が第１接続面１０８ａ及び第２接続面１０８ｂにおける断面積よりも小さい。バスバー１０４がこの小断面積部を有することで、バスバー１０４の柔軟性が高まる。また、この小断面積部は、所定値以上の大電流がバスバー１０４を流れた場合に溶断するように設計することができる。すなわち、バスバー１０４にヒューズ機能を付与することができる。
【００７３】
（変形例２）
図１０（Ｄ）は、変形例２に係る端子接続構造の概略構造を示す斜視図である。なお、図１０（Ｄ）では、電池の外装缶、及びセパレータの図示を省略している。また、本変形例では、実施の形態１に係る端子接続構造１００に変形を加えた場合を例に挙げて説明する。
【００７４】
本変形例に係る端子接続構造１００が備えるバスバー１０４は、平行部１１２が凹部１１６及び開口部１１８を有する。本変形例では、開口部１１８は、平行部１１２における凹部１１６によって厚みが薄くなった領域に、上下方向（厚み方向）に貫通するように設けられる。平行部１１２に凹部１１６及び開口部１１８を設けることで、バスバー１０４の柔軟性をより高めることができる。このため、傾斜面１０６と接続面１０８との密着性をより向上させることができる。
【００７５】
また、平行部１１２に凹部１１６及び開口部１１８を設けることで、小断面積部の断面積をより小さくすることができる。これにより、より確実にバスバー１０４にヒューズ機能を付与することができる。なお、平行部１１２が開口部１１８のみを有する場合でも、柔軟性の向上を図ることができ、またバスバー１０４にヒューズ機能を付与することができる。
【００７６】
なお、上述した変形例１及び２は、実施の形態２及び３に適用することもできる。
【００７７】
（他の変形例）
上述した各実施の形態では、電池８は角形電池であるが、電池８の形状は特に限定されず、円筒状等であってもよい。また、電池積層体２が備える電池８の数も特に限定されない。また、外装缶１０は、シュリンクチューブ等の絶縁シートで被覆されてもよい。
【００７８】
実施の形態１において、バスバー１０４がクランク形状を有し、第１接続面１０８ａが第１電池８ａの第１傾斜面１０６ａに面接触し、第２接続面１０８ｂが第２電池８ｂの第２傾斜面１０６ｂに面接触する構造であってもよい。すなわち、バスバーの一端側は実施の形態１の端子接続構造を有し、バスバーの他端側は実施の形態３の端子接続構造を有してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
２  電池積層体、  ８  電池、  ８ａ  第１電池、  ８ｂ  第２電池、  １０  外装缶、  １００，２００，３００  端子接続構造、  １０２，２０２，３０２  出力端子、  １０４，２０４，３０４  バスバー、  １０６，２０６，３０６  傾斜面、  １０８，２０８，３０８  接続面、  １０８ａ，２０８ａ，３０８ａ  第１接続面、  １０８ｂ，２０８ｂ，３０８ｂ  第２接続面、  １１２，２１２，３１２  平行部、  １１６  凹部、  １１８  開口部。
【図１】
2017208804.tif 000003
【図２】
2017208804.tif 000004
【図３】
2017208804.tif 000005
【図４】
2017208804.tif 000006
【図５】
2017208804.tif 000007
【図６】
2017208804.tif 000008
【図７】
2017208804.tif 000009
【図８】
2017208804.tif 000010
【図９】
2017208804.tif 000011
【図１０】
2017208804.tif 000012
【国際調査報告】
2017208804.tif 000013
2017208804.tif 000014
2017208804.tif 000015
2017208804.tif 000016