WO2025018322A1

WO2025018322A1 - 蓄電装置

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Publication number: WO2025018322A1
Application number: PCT/JP2024/025401
Authority: WO
Inventors: 将巧大串
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2023-07-20
Filing date: 2024-07-16
Publication date: 2025-01-23
Anticipated expiration: 2026-01-20

Abstract

蓄電装置は、第一蓄電素子と、スペーサと、バスバーと、バスバーホルダと、を備え、第一蓄電素子とスペーサとは第一方向で並んで配置されており、第一蓄電素子は、第一方向と交差する第二方向に配置された第一端子を備え、バスバーは、第一端子と接合されており、スペーサは、第一対向部を備え、バスバーホルダは、第一方向で第一対向部と対向する第二対向部を備え、第二対向部は、第一方向で、第一対向部とバスバーの一部との間に配置されている。

Description

蓄電装置

　本発明は、蓄電装置に関する。

　特許文献１には、複数の単電池で構成された電池集合体と、バスバーモジュールとを備える電源装置が開示されている、バスバーモジュールは、電池集合体に組付けられるケースと、ケースに支持され、電池集合体の単電池の電極に電気的に接続されるバスバーとを備える。ケースは、例えば、電気絶縁性の合成樹脂等によって一体に成形されており、複数のバスバー収容部を有している。バスバー収容部は、複数の単電池の配列方向に沿って二列に並べられている。バスバー収容部は、枠状に形成されており、このバスバー収容部内にバスバーが収容される。

特開２０２１－０８６７９４号公報

　上記従来のバスバーモジュールにおいて、複数のバスバーのそれぞれは、ケースが有するバスバー収容部に収容される。バスバー収容部は、バスバーを支持し、かつ、平面視においてバスバーを囲むように形成されている。このように構成されたバスバーモジュールを電池集合体に対して配置することで、複数の単電池に対して複数のバスバーを配置できる。しかしながらこの場合、バスバー収容部におけるバスバーの位置ずれ等を考慮すると、バスバーの位置を、単電池の電極の位置に精度よく合わせることが困難な場合がある。その結果、バスバーと単電池の電極とを良好に接合できないおそれがある。

　本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、信頼性が向上された蓄電装置を提供することを目的とする。

　本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一蓄電素子と、スペーサと、バスバーと、バスバーホルダと、を備え、前記第一蓄電素子とスペーサとは第一方向で並んで配置されており、前記第一蓄電素子は、前記第一方向と交差する第二方向に配置された第一端子を備え、前記バスバーは、前記第一端子と接合されており、前記スペーサは、第一対向部を備え、前記バスバーホルダは、前記第一方向で前記第一対向部と対向する第二対向部を備え、前記第二対向部は、前記第一方向で、前記第一対向部と前記バスバーの一部との間に配置されている。

　本発明によれば、信頼性が向上された蓄電装置を提供できる。

図１は、実施の形態に係る蓄電装置の構成を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係るバスバーユニットの分解斜視図である。図３は、実施の形態に係るバスバー、スペーサ及び２つの蓄電素子の斜視図である。図４は、実施の形態に係るバスバー及びその周辺の構成を示す拡大斜視図である。図５は、実施の形態に係るバスバー収容部の構成を示す斜視図である。図６は、実施の形態に係る第一対向部、第二対向部、及びバスバーの位置関係を示す平面図である。図７は、実施の形態に係る第一対向部、第二対向部、及びバスバーの位置関係を示す断面図である。

　（１）本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一蓄電素子と、スペーサと、バスバーと、バスバーホルダと、を備え、前記第一蓄電素子とスペーサとは第一方向で並んで配置されており、前記第一蓄電素子は、前記第一方向と交差する第二方向に配置された第一端子を備え、前記バスバーは、前記第一端子と接合されており、前記スペーサは、第一対向部を備え、前記バスバーホルダは、前記第一方向で前記第一対向部と対向する第二対向部を備え、前記第二対向部は、前記第一方向で、前記第一対向部と前記バスバーの一部との間に配置されている。

　上記（１）に記載の蓄電装置によれば、第一蓄電素子とスペーサとの並び方向（第一方向）において、スペーサの第一対向部はバスバーホルダの第二対向部と対向し、かつ、第二対向部は、第一対向部とバスバーの一部との間に配置される。そのため、スペーサの第一対向部は、第二対向部を介してバスバーの第一方向の移動を制限できる。従って、スペーサの第一対向部は、バスバーを、バスバーと第一端子との接合に適した位置に案内できる。その結果、バスバーを精度よく第一端子に接合できる。このように、本態様に係る蓄電装置は、信頼性が向上された蓄電装置である。

　（２）上記（１）に記載の蓄電装置において、前記第一対向部は、前記第二対向部と前記第一方向で接触し、前記第二対向部は、前記バスバーホルダにおいて、前記第一方向と交差する一方向の一方側の端部が固定され、かつ、前記一方向の他方側の端部が固定されていない、としてもよい。

　上記（２）に記載の蓄電装置によれば、第二対向部は、第一対向部と第一方向で接触することで、バスバーの当該一部に向かう向きに効率よく変位または変形できる。その結果、第二対向部は、効率よくバスバーを適切な位置に案内できる。

　（３）上記（２）に記載の蓄電装置において、前記バスバーホルダは、前記第一方向で前記第一対向部と前記バスバーの前記一部との間に位置する中間壁部を備え、前記第二対向部は、前記中間壁部の一部である、としてもよい。

　上記（３）に記載の蓄電装置によれば、中間壁部の一部として第二対向部が設けられるため、第二対向部の機械的強度が向上する。

　（４）上記（１）から（３）のいずれかひとつに記載の蓄電装置は、さらに、第二蓄電素子を備え、前記第二蓄電素子は、前記第二方向に配置された第二端子を備え、前記スペーサは、前記第一方向において前記第一蓄電素子と前記第二蓄電素子との間に位置し、前記バスバーは前記第一端子及び前記第二端子と接合されている、としてもよい。

　上記（４）に記載の蓄電装置によれば、スペーサを挟んで第一方向で隣り合う２つの蓄電素子を接続するためのバスバーが、当該スペーサの第一対向部による移動の制限を受ける。これにより、当該バスバーは、当該２つの蓄電素子それぞれの端子への接合に適した位置に配置される。

　（５）上記（１）から（４）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記第一対向部は、前記第一方向で前記第一端子と並ぶ、としてもよい。

　上記（５）に記載の蓄電装置によれば、第一方向及び第二方向に交差する方向（第三方向）において、第一端子の幅の範囲に第一対向部が配置される。従って、バスバーホルダの第三方向の幅を大きくすることなく、バスバーホルダに第二対向部を備えさせることができる。

　（６）上記（１）から（５）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記第二対向部は、前記バスバーの前記一部に向けて突出する凸部を有し、前記バスバーは、前記凸部の少なくとも一部が挿入される凹部を有する、としてもよい。

　上記（６）に記載の蓄電装置によれば、第一方向において、バスバーの凹部に対向部の凸部の少なくとも一部が挿入される。これにより、バスバーの、第一方向及び第二方向に交差する方向（第三方向）の移動が制限される。すなわち、第一対向部は、第二対向部を介してバスバーの第三方向の移動も制限できる。その結果、バスバーは、より確実に、適切な位置に案内される。

　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（その変形例も含む）に係る蓄電装置について説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。

　以下の説明及び図面中において、蓄電素子が有する一対の端子の並び方向、または、蓄電素子の容器における一対の短側面の対向方向を、Ｘ軸方向と定義する。蓄電素子の容器における一対の長側面の対向方向、蓄電素子の容器の厚み方向（扁平方向）、または、蓄電ユニットが有する複数の蓄電素子の並び方向を、Ｙ軸方向と定義する。蓄電素子の端子の突出方向、蓄電素子の容器本体と蓋板との並び方向、蓄電ユニットとバスバーユニットとの並び方向、または、上下方向を、Ｚ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。

　以下の説明において、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。単にＸ軸方向という場合は、Ｘ軸プラス方向及びＸ軸マイナス方向の双方向またはいずれか一方の方向を示す。Ｘ軸方向の一方側及び他方側という場合は、Ｘ軸プラス方向及びＸ軸マイナス方向のうちの一方及び他方を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。平行及び直交等の、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行であるとは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。以下の説明において、「絶縁」と表現する場合、「電気的な絶縁」を意味する。絶縁性を有する材料は、体積抵抗率１×１０１０Ωｍ以上の材料から形成されていることが好ましい。

　（実施の形態）
　［１．蓄電装置１の全般的な説明］
　図１は、実施の形態に係る蓄電装置１の構成を示す斜視図である。図１では、蓄電ユニット１０及びバスバーユニット４００をケース本体６１０から取り出した状態を示している。図２は、実施の形態に係るバスバーユニット４００の分解斜視図である。図３は、実施の形態に係るバスバー３００、スペーサ２００及び２つの蓄電素子１００の斜視図である。図３では、バスバーホルダ４０１の図示は省略されている。図３に示される２つの蓄電素子１００は、スペーサ２００を挟んでＹ軸方向で隣り合う２つの蓄電素子１００である。これら２つの蓄電素子１００を区別して説明する場合、Ｙ軸マイナス方向の蓄電素子１００を第一蓄電素子１００Ａと称し、Ｙ軸プラス方向の蓄電素子１００を第二蓄電素子１００Ｂと称する。第一蓄電素子１００Ａ及び第二蓄電素子１００Ｂは、蓄電装置１が備える複数の蓄電素子１００（図１参照）のうちの、任意に選択された、Ｙ軸方向で互いに隣り合う２つの蓄電素子１００である。Ｙ軸方向は第一方向の一例である。

　蓄電装置１は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電できる装置である。蓄電装置１は、例えば、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される電池モジュール（組電池）である。具体的には、蓄電装置１は、例えば、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、無人搬送車（ＡＧＶ：Automatic Guided Vehicle）、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）及び化石燃料（ガソリン、軽油、液化天然ガス等）自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。また、蓄電装置１は、家庭用または事業用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。

　図１に示すように、蓄電装置１は、蓄電ユニット１０と、バスバーユニット４００と、蓄電ユニット１０を収容するケース６００と、を備えている。蓄電装置１は、上記の構成要素の他、蓄電ユニット１０の充電状態及び放電状態等を監視または制御する回路基板及びリレー等の電気機器を備えていてもよい。

　本実施の形態では、蓄電ユニット１０は、１以上の蓄電素子１００を有する電池モジュールである。具体的には、蓄電ユニット１０は、複数（本実施の形態では３４個）の蓄電素子１００、Ｙ軸方向で隣り合う２つの蓄電素子１００の間に配置されるスペーサ２００、及び、Ｙ軸方向の両端部の蓄電素子１００それぞれの外側に配置されるスペーサ２５０を備える。スペーサ２００は、例えば「セル間スペーサ」とも呼ばれる。スペーサ２５０は、例えば「エンドスペーサ」とも呼ばれる。本実施の形態では、スペーサ２００及び２５０は、当該スペーサ２００または２５０に沿って配置される１以上の蓄電素子１００を保持するセルホルダとしても機能する。本実施の形態に係るスペーサ２００は、第一対向部２１０を備えている（図３参照）。第一対向部２１０は、バスバー３００を適切な位置に案内する部位として機能する。バスバー３００及びその周辺の構成については図４～図７を用いて後述する。

　蓄電ユニット１０は、複数の蓄電素子１００、複数のスペーサ２００、及び一対のスペーサ２５０がＹ軸方向に並べられることで、Ｙ軸方向に長い略直方体形状を有している。蓄電ユニット１０に含まれる複数の蓄電素子１００は、複数のバスバー３００によって電気的に接続されている。

　本実施の形態において、蓄電ユニット１０は、複数の蓄電素子１００をＹ軸方向で拘束する拘束部材（エンドプレート及びサイドプレート等）を備えていない非拘束タイプのモジュールである。しかし、蓄電ユニット１０は、複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ２００並びに２５０をＹ軸方向で拘束する拘束部材を備えてもよい。

　蓄電素子１００は、二次電池（単電池）であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。蓄電素子１００は、図３に示すように、扁平な直方体形状（角形）の容器１１０を備える。容器１１０の内部には、図示しない電極体、集電体、及び電解液等が収容されている。当該電極体としては、例えば、極板とセパレータとが巻回されて形成された巻回型の電極体が採用される。当該電極体として、複数の平板状の極板が積層されて形成された積層型（スタック型）の電極体または、長尺帯状の極板を山折りと谷折りとの繰り返しによって蛇腹状に積層した構造を有する電極体が採用されてもよい。容器１１０に収容される電解液としては、蓄電素子１００の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択できる。蓄電素子１００は、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子１００は、一次電池であってもよい。蓄電素子１００は、固体電解質を用いた電池であってもよい。蓄電素子１００は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。蓄電素子１００の形状は、上記角形には限定されず、それ以外の多角柱形状、円柱形状、楕円柱形状、長円柱形状等であってもよい。

　容器１１０は、図３に示すように、容器本体によって形成される一対の長側面１１１、一対の短側面１１２、及び、底面１１３と、蓋板によって形成される端子配置面１３０とを備える直方体形状のケースである。容器本体の内部に電極体等を収容後、容器本体と蓋板とが溶接等されることにより、容器１１０の内部が密封される。容器１１０の材質は特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。

　蓄電素子１００は、Ｚ軸方向に配置された端子１４０を備える。Ｚ軸方向は、第二方向の一例である。端子１４０は、容器１１０に収容された電極体に電気的に接続されている。より具体的には、一対の端子１４０が、容器１１０の端子配置面１３０からＺ軸プラス方向に突出して配置されている。端子配置面１３０にはさらにガス排出弁１３１が設けられている。一対の端子１４０のうちの一方は、電極体の正極と電気的に接続され、他方は電極体の負極と電気的に接続される。以下、負極の端子１４０と正極の端子１４０とを区別する場合、負極の端子１４０を負極端子１４１と称し、正極の端子１４０を正極端子１４２と称する。

　負極端子１４１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された端子本体１４１ａと、銅または銅合金で形成された軸体とを有する。軸体は、端子本体１４１ａを貫通した状態で端子本体１４１ａと接合されており、端子本体１４１ａの上面（Ｚ軸プラス方向を向く面、以下同じ）から軸体の端部がわずかに突出している。これにより、端子本体１４１ａには、当該端部による端子凸部１４１ｂが形成されている。正極端子１４２は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されており、その上面は平坦である。

　本実施の形態では、図３に示すように、第一蓄電素子１００Ａが備える端子１４０を、第一端子１４０Ａと称し、第二蓄電素子１００Ｂが備える端子１４０を第二端子１４０Ｂと称する。つまり、第一蓄電素子１００Ａは、２つの第一端子１４０Ａである負極端子１４１及び正極端子１４２を備え、第二蓄電素子１００Ｂは、２つの第二端子１４０Ｂである負極端子１４１及び正極端子１４２を備える。これら第一蓄電素子１００Ａ及び第二蓄電素子１００ＢがＹ軸方向に並べられた場合、第一端子１４０Ａと第二端子１４０ＢとがＹ軸方向に並べられる。この状態において、第一端子１４０Ａ及び第二端子１４０Ｂのうちの一方が負極端子１４１であり、他方が正極端子１４２である。図３では、第一端子１４０Ａである負極端子１４１と、第二端子１４０Ｂである正極端子１４２とが、バスバー３００によって接続されることが示されている。

　第一端子１４０Ａと第二端子１４０Ｂとを電気的かつ機械的に接続するバスバー３００は、図３に示すように、第一端子接続部３１０、第二端子接続部３２０、及び、中間接続部３５０を備える。第一端子接続部３１０及び第二端子接続部３２０のそれぞれは、端子１４０の上面に接合される板状の部分である。より具体的には、第一端子接続部３１０は、それぞれが端子１４０に接合される第一接合板部３１１と第二接合板部３１２とを備える。第一接合板部３１１と第二接合板部３１２とは、図３に示すように、Ｘ軸方向に分離して配置されている。第一接合板部３１１と第二接合板部３１２との間に、第一端子１４０Ａの端子凸部１４１ｂが配置される。第一端子接続部３１０及び第二端子接続部３２０のそれぞれと端子１４０との接合の手法に特に限定はないが、例えばレーザ溶接が用いられる。

　中間接続部３５０は、第一端子接続部３１０と第二端子接続部３２０とを電気的及び機械的に接続する板状の部分である。本実施の形態では、中間接続部３５０と、第一端子接続部３１０及び第二端子接続部３２０とは一体に設けられている。より具体的には、第一端子接続部３１０は、第二端子接続部３２０の、Ｙ軸方向の一方側（本実施の形態ではＹ軸マイナス方向）に配置されている。中間接続部３５０は、第一端子接続部３１０の、Ｙ軸方向の他方側の端部（本実施の形態ではＹ軸プラス方向の端部）に接続されている。さらに、中間接続部３５０は、第二端子接続部３２０の当該他方側の端部に接続されている。すなわち、中間接続部３５０は、第一端子接続部３１０のＹ軸プラス方向の端部と、第二端子接続部３２０のＹ軸プラス方向の端部とを接続している。

　図３等に示されるバスバー３００は、Ｙ軸方向で隣り合う２つの蓄電素子１００を電気的かつ機械的に接続するバスバーの一例である。つまり、当該２つの蓄電素子１００を電気的かつ機械的に接続するバスバーの構成は、図３等に示されるバスバー３００の構成とは異なっていてもよい。例えば、全体として平板状のバスバーによって当該２つの蓄電素子１００が電気的かつ機械的に接続されてもよい。

　ケース６００は、蓄電ユニット１０を収容する略直方体形状（箱形）の容器である。ここでいう直方体とは、すべての面が長方形または正方形で構成された六面体である。ケース６００は、蓄電ユニット１０の外方に配置され、衝撃等から蓄電ユニット１０を保護する。ケース６００は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、鉄、メッキ鋼板等の金属製の部材によって形成されている。本実施の形態では、ケース６００は、アルミニウムのダイカスト（アルミダイカスト）により形成されている。ケース６００に換えて、樹脂材料等の絶縁性を有する部材で形成されたケースが、蓄電ユニット１０を収容するケースとして採用されてもよい。

　図１に示すように、ケース６００は、ケース本体６１０を有する。ケース本体６１０は、Ｚ軸プラス方向に、蓄電ユニット１０の挿入が可能なサイズの開口６１０ａが形成されたハウジング（筐体）である。ケース本体６１０は、Ｘ軸方向において蓄電ユニット１０と対向するケース側壁部６１１と、Ｙ軸方向において蓄電ユニット１０と対向するケース側壁部６１２と、Ｚ軸マイナス方向から蓄電ユニット１０を支持するケース底壁部６１５とを備える。Ｘ軸方向は第三方向の一例である。ケース６００は、図示しない蓋体であって、ケース本体６１０の開口６１０ａを塞ぐ蓋体をさらに備えてもよい。

　バスバーユニット４００は、複数のバスバー３００と、複数のバスバー３００を保持するバスバーホルダ４０１と、配線基板５００とを備える。バスバーユニット４００は、Ｚ軸方向において蓄電ユニット１０と対向して配置されている。バスバーホルダ４０１は、樹脂などの絶縁材料で形成された部材であり、複数のバスバー３００を収容する複数のバスバー収容部４０５を備える。バスバー収容部４０５は、箱形に形成された部分であり、バスバー３００の下面（Ｚ軸マイナス方向の面）を露出させた状態で、当該バスバー３００を収容し保持する。本実施の形態では、図１及び図２に示されるように、Ｙ軸方向で隣り合う２つの蓄電素子１００が、バスバー３００によって直列に接続されている。つまり、蓄電ユニット１０に含まれる複数の蓄電素子１００は、複数のバスバー３００によって直列に接続されている。複数のバスバー３００のそれぞれは、当該バスバー３００に対応する位置にあるバスバー収容部４０５に保持されている。本実施の形態では、蓄電ユニット１０におけるＹ軸プラス方向の端部の蓄電素子１００の負極端子１４１にはバスバー３８２が接合され、蓄電ユニット１０におけるＹ軸マイナス方向の端部の蓄電素子１００の正極端子１４２にはバスバー３８１が接合されている。これらバスバー３８２及び３８１も、バスバーホルダ４０１に保持される。

　図２に示すように、バスバー３８２には、Ｚ軸プラス方向に突出する負極総端子３９２が設けられており、バスバー３８１には、Ｚ軸プラス方向に突出する正極総端子３９１が設けられている。負極総端子３９２及び正極総端子３９１が、ケーブル等によって他の装置と接続されることで、蓄電装置１は、当該他の装置に電力を供給する。蓄電装置１は、当該他の装置への電力供給に換えてまたは加えて、当該他の装置から供給される電力によって充電されてもよい。負極総端子３９２及び正極総端子３９１のそれぞれは、ケース６００の内部から外部に突出することで、外部端子として用いられてもよい。

　バスバーホルダ４０１は、図２に示すように、Ｘ軸方向の中央部に配線基板５００を支持する基板支持部４９０を備えている。基板支持部４９０に支持される配線基板５００は、絶縁材料で形成された基板と、基板に形成された導体の配線とを備える。配線基板５００には、複数の導電部材５９０が接続されており、複数の導電部材５９０のそれぞれは１つのバスバー３００、３８１、または３８２と接続される。配線基板５００のＹ軸プラス方向の端部にはコネクタ５１０が接続されている。コネクタ５１０には、例えば、蓄電装置１の充放電を制御する制御装置が接続される。制御装置は、複数の導電部材５９０及び配線基板５００を介して、複数の蓄電素子１００それぞれの電圧を検出し、検出結果に基づいて複数の蓄電素子１００の充放電を制御する。つまり、本実施の形態において、導電部材５９０は、電圧検出用の端子（検出端子）である。

　［２．バスバー３００及びその周辺の構成について］
　次に、バスバー３００及びその周辺の構成について、上述の図１～図３に加えて図４～図７を用いて説明する。以下では、互いに隣り合う２つの蓄電素子１００（第一蓄電素子１００Ａ及び第二蓄電素子１００Ｂ）を電気的に接続する１つのバスバー３００に着目し、当該バスバー３００及びその周辺の構成について説明する。

　図４は、実施の形態に係るバスバー３００及びその周辺の構成を示す拡大斜視図である。図４では、バスバーホルダ４０１が、２つの蓄電素子１００からＺ軸プラス方向に離されて図示されており、かつ、バスバー３００がバスバーホルダ４０１からＺ軸プラス方向に離されて図示されている。図４では、バスバー収容部４０５の構成をわかりやすく示すために、バスバーホルダ４０１は、バスバー３００の手前（Ｙ軸マイナス方向）の位置で切断された状態で図示されている。図５は、実施の形態に係るバスバー収容部４０５の構成を示す斜視図である。図５では、バスバー収容部４０５を斜め後方（Ｙ軸プラス方向を後方とした場合）から見た場合のバスバー収容部４０５が図示されている。図５では、バスバー収容部４０５の構成をわかりやすく示すために、バスバーホルダ４０１は、中間壁部４１１の後方（Ｙ軸プラス方向）の位置で切断された状態で図示されている。図６は、実施の形態に係る第一対向部２１０、第二対向部４２０、及びバスバー３００の位置関係を示す平面図（Ｚ軸プラス方向から見た図）である。図７は、実施の形態に係る第一対向部２１０、第二対向部４２０、及びバスバー３００の位置関係を示す断面図である。図７では、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面が簡易的に図示されている。図７では、２つの蓄電素子１００は断面ではなく側面が簡易的に図示されている。

　図４～図７に示すように、バスバーホルダ４０１は、バスバー３００を収容するバスバー収容部４０５を備える。バスバー収容部４０５に収容されたバスバー３００は、Ｙ軸方向において対向する一対の側壁部４１７の間に位置する。本実施の形態では、側壁部４１７は、第一側壁部４１７ａ（図５参照）と第二側壁部４１７ｂ（図４参照）とを含む。図４に示されるバスバー３００のＹ軸マイナス方向に第一側壁部４１７ａが配置され、当該バスバー３００のＹ軸プラス方向に第二側壁部４１７ｂが配置される。つまり、本実施の形態では、Ｙ軸方向で隣り合う２つのバスバー収容部４０５は、Ｙ軸方向で隣り合う２つの壁部（第一側壁部４１７ａ及び第二側壁部４１７ｂ）によって仕切られている。このことは必須ではなく、Ｙ軸方向で隣り合う２つのバスバー収容部４０５は、単一の壁部で仕切られてもよい。

　バスバー収容部４０５に収容されたバスバー３００は、Ｘ軸プラス方向に位置する外壁部４１９と、Ｘ軸マイナス方向に位置する内壁部４１８との間に位置する。すなわち、本実施の形態では、バスバー収容部４０５は、当該バスバー収容部４０５に収容されたバスバー３００を、一対の側壁部４１７、内壁部４１８、及び外壁部４１９によって囲むよう構成されている。

　より詳細には、バスバー収容部４０５は、バスバー３００の第一端子接続部３１０を収容する第一収容部４０６と、バスバー３００の第二端子接続部３２０を収容する第二収容部４０７とを含む。第一収容部４０６と第二収容部４０７とは、中間壁部４１１で仕切られている。中間壁部４１１は第二対向部４２０を備える。第二対向部４２０は、中間壁部４１１の一部であり、中間壁部４１１の端縁（本実施の形態ではＺ軸マイナス方向の端縁）から延びる一対のスリット４２５の間の部分である。つまり、第二対向部４２０の一端部（本実施の形態ではＺ軸プラス方向の端部）は、中間壁部４１１に固定されている。第二対向部４２０の他端部（本実施の形態ではＺ軸マイナス方向の端部）は、中間壁部４１１に固定されていない。そのため、第二対向部４２０は、Ｙ軸方向に反るように変形しやすい。

　Ｚ軸方向でバスバーホルダ４０１と対向し、かつ、Ｙ軸方向で蓄電素子１００と並んで配置されるスペーサ２００は、第一対向部２１０を備える。具体的には、スペーサ２００は、Ｙ軸方向で蓄電素子１００と対向するスペーサ本体部２０１と、スペーサ本体部２０１からＺ軸プラス方向に突出する第一対向部２１０とを備える。本実施の形態では、スペーサ２００はさらに、蓄電素子１００の底面１１３と対向するスペーサ底壁部２０３と、蓄電素子１００の一対の短側面１１２と対向する一対のスペーサ側壁部２０２とを備えている。スペーサ２００は、これらスペーサ底壁部２０３及び一対のスペーサ側壁部２０２等を備えることで、蓄電素子１００を保持するセルホルダとしても機能する。スペーサ２００にはさらに、バスバーホルダ４０１の取付部４３０に挿入される突起２３０が備えられている。突起２３０は、スペーサ本体部２０１からＺ軸プラス方向に突出して設けられている。複数のスペーサ２００それぞれの突起２３０が、当該突起２３０に対応する位置に配置された取付部４３０に挿入されることで、蓄電ユニット１０にバスバーホルダ４０１が取り付けられる。この状態において、バスバーホルダ４０１は全体として、蓄電ユニット１０に対する移動であって、ＸＹ平面に平行な移動及びＺ軸方向の移動が制限される。

　上記のように、蓄電ユニット１０にバスバーホルダ４０１が取り付けられた場合、第一対向部２１０は、バスバーホルダ４０１が備える第二対向部４２０とＹ軸方向で対向する（図６及び図７参照）。具体的には、Ｙ軸方向におけるバスバーホルダ４０１のスペーサ２００に対する移動は、例えばスペーサ２００の突起２３０がバスバーホルダ４０１の取付部４３０に挿入されることで制限される。この状態において、スペーサ２００の第一対向部２１０は、図６及び図７に示すように、バスバーホルダ４０１の第二対向部４２０のＹ軸マイナス方向に位置し、かつ、第二対向部４２０と接触する。その結果、第二対向部４２０は、例えば図７に示すように、Ｙ軸プラス方向に反るように変形し、バスバー３００の一部に接触する。これに伴い、バスバー３００は、Ｙ軸方向において、所定の位置に案内される。すなわち、バスバー３００は、第一蓄電素子１００Ａ及び第二蓄電素子１００Ｂの間に位置するスペーサ２００（図６及び図７参照）を基準とする所定の位置に、第一対向部２１０及び第二対向部４２０によって案内される。これにより、バスバー３００は、第一端子１４０Ａ及び第二端子１４０Ｂのそれぞれに対する接合に適した位置に案内される。バスバー３００が当該接合に適した位置に案内された状態で、バスバー３００と、第一端子１４０Ａ及び第二端子１４０Ｂとが、レーザ溶接等によって接合される。これにより、バスバー３００は精度よく蓄電素子１００の端子１４０に接合される。

　より詳細には、バスバー３００が備える中間接続部３５０は、図４に示すように、第一中間部３５１と第二中間部３５２と第三中間部３５５とを含む。第一中間部３５１は、第一端子接続部３１０と接続され、かつ、Ｚ軸方向に延びる。第二中間部３５２は、第二端子接続部３２０と接続され、かつ、Ｚ軸方向に延びる。第三中間部３５５は、第一中間部３５１と第二中間部３５２とを接続する。

　このように構成されたバスバー３００が、上記のように端子１４０との接合に適した位置に案内された場合、バスバー３００の第二中間部３５２は、第二側壁部４１７ｂに近接または接触して配置される（図７参照）。このとき、バスバー３００の第一中間部３５１は、中間壁部４１１に近接または接触して配置される（図７参照）。つまり、本実施の形態では、バスバー３００のＹ軸プラス方向の移動は、バスバーホルダ４０１が備える第二側壁部４１７ｂ及び中間壁部４１１の少なくとも一方によって制限される。さらに、この状態では、バスバー３００は、Ｚ軸プラス方向への移動も制限される。

　具体的には、バスバーホルダ４０１は、中間壁部４１１に設けられた、Ｙ軸マイナス方向に突出する第一突出部４１５と、側壁部４１７（第二側壁部４１７ｂ）に設けられた、Ｙ軸マイナス方向に突出する第二突出部４１６とを備える（図４及び図７参照）。図６及び図７に示すように、バスバー３００がＹ軸方向における適切な位置に案内された状態において、第一突出部４１５及び第二突出部４１６のそれぞれは、Ｚ軸方向でバスバー３００と対向する。具体的には、第一突出部４１５は、バスバー３００の第一中間部３５１とＺ軸方向で対向し、第二突出部４１６は、バスバー３００の第二中間部３５２とＺ軸方向で対向する。これにより、バスバー３００のＺ軸プラス方向の移動が制限される。言い替えると、バスバー３００は、第一対向部２１０によって（第二対向部４２０を介して）Ｙ軸マイナス方向の移動が制限されている。そのため、バスバー３００がＺ軸プラス方向に移動する場合に必要な、第一突出部４１５及び第二突出部４１６との干渉を避けるための移動（すなわち、Ｙ軸マイナス方向への移動）が困難である。これにより、バスバー３００のＺ軸プラス方向の移動が制限される。その結果、バスバー３００は、より精度よく蓄電素子１００の端子１４０に接合される。

　以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電装置１は、第一蓄電素子１００Ａと、スペーサ２００と、バスバー３００と、バスバーホルダ４０１と、を備える。第一蓄電素子１００Ａとスペーサ２００とはＹ軸方向で並んで配置されている。第一蓄電素子１００Ａは、Ｙ軸方向と交差するＺ軸方向に配置された第一端子１４０Ａを備える。バスバー３００は、第一端子１４０Ａと接合されている。スペーサ２００は、第一対向部２１０を備える。バスバーホルダ４０１は、Ｙ軸方向で第一対向部２１０と対向する第二対向部４２０を備える。第二対向部４２０は、Ｙ軸方向で、第一対向部２１０とバスバー３００の一部との間に配置されている。

　この構成によれば、第一蓄電素子１００Ａとスペーサ２００との並び方向（Ｙ軸方向）において、スペーサ２００の第一対向部２１０はバスバーホルダ４０１の第二対向部４２０と対向する。さらに、第二対向部４２０は、第一対向部２１０とバスバー３００の一部との間に配置される。具体的には、本実施の形態では、バスバー３００の一部である第二端子接続部３２０（図４及び図６参照）と第一対向部２１０との間に第二対向部４２０が配置される。そのため、スペーサ２００の第一対向部２１０は、第二対向部４２０を介してバスバー３００のＹ軸方向の移動（本実施の形態ではＹ軸マイナス方向の移動）を制限できる。従って、スペーサ２００の第一対向部２１０は、バスバー３００と第一端子１４０Ａとの接合に適した位置に案内できる。その結果、バスバー３００を精度よく第一端子１４０Ａに接合できる。従って、本態様に係る蓄電装置１は、信頼性が向上された蓄電装置である。

　より詳細には、バスバー３００の配置位置を案内する第一対向部２１０を備えるスペーサ２００は、第一蓄電素子１００Ａに接触して配置されている。これにより、バスバー３００を、より確実に、第一蓄電素子１００Ａの第一端子１４０Ａとの接合に適した位置に案内できる。

　本実施の形態に係る蓄電装置１において、第一対向部２１０は、第二対向部４２０とＹ軸方向で接触する。第二対向部４２０は、バスバーホルダ４０１において、Ｙ軸方向と交差する一方向の一方側の端部（本実施の形態ではＺ軸プラス方向の端部）が固定され、かつ、当該一方向の他方側の端部（本実施の形態ではＺ軸マイナス方向の端部）は固定されていない。

　このように、本実施の形態では、第二対向部４２０は、バスバーホルダ４０１の第二対向部４２０以外の部分に固定される固定端と、固定端とは反対側の自由端とを有する。従って、第二対向部４２０は、第一対向部２１０とＹ軸方向で接触することで、バスバー３００の当該一部に向かう向きに効率よく変位または変形できる。その結果、第二対向部４２０は、効率よくバスバー３００を適切な位置に案内できる。

　本実施の形態に係る蓄電装置１において、バスバーホルダ４０１は、Ｙ軸方向で第一対向部２１０とバスバー３００の一部との間に位置する中間壁部４１１を備える。第二対向部４２０は、中間壁部４１１の一部である。

　このように、中間壁部４１１の一部として第二対向部４２０が設けられるため、第二対向部４２０の機械的強度が向上する。従って、例えば、第二対向部４２０を、必要に応じてより大きく変形させることができる。これにより、第一対向部２１０及び第二対向部４２０によって案内することができる、バスバー３００の配置可能範囲（Ｙ軸方向の範囲）の拡大が容易となる。

　より具体的には、蓄電装置１はさらに、第二蓄電素子１００Ｂを備える(図３及び図４参照)。第二蓄電素子１００Ｂは、Ｚ軸方向に配置された第二端子１４０Ｂを備える。スペーサ２００は、Ｙ軸方向において第一蓄電素子１００Ａと第二蓄電素子１００Ｂとの間に位置する。バスバー３００は第一端子１４０Ａ及び第二端子１４０Ｂと接合されている。

　このように、スペーサ２００を挟んでＹ軸方向で隣り合う２つの蓄電素子１００に着目した場合、当該２つの蓄電素子１００を接続するためのバスバー３００が、当該スペーサ２００の第一対向部２１０による移動の制限を受ける。これにより、当該バスバー３００は、当該２つの蓄電素子１００それぞれの端子１４０への接合に適した位置に配置される。

　本実施の形態に係る蓄電装置１において、第一対向部２１０は、Ｙ軸方向で第一端子１４０Ａと並ぶ。つまり、Ｙ軸方向から見た場合、第一対向部２１０の少なくとも一部は、第一端子１４０Ａと重なる。より好ましくは、Ｙ軸方向から見た場合、第一対向部２１０のＸ軸方向の全域が、第一端子１４０Ａと重なる。

　この構成によれば、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に交差するＸ軸方向において、第一端子１４０Ａの幅の範囲に第一対向部２１０が配置される。従って、バスバーホルダ４０１のＸ軸方向の幅を大きくすることなく、バスバーホルダ４０１に第二対向部４２０を備えさせることができる。

　本実施の形態に係る蓄電装置１において、第二対向部４２０は、図５～図７に示すように、バスバー３００の一部に向けて突出する凸部４２２を有する。バスバー３００は、図６及び図７に示すように、凸部４２２の少なくとも一部が挿入される凹部３２２を有する。本実施の形態では、第二対向部４２０は、Ｚ軸方向に延びる対向本体部４２１と、対向本体部４２１のＺ軸マイナス方向の端部に設けられた凸部４２２とを備える。バスバー３００は、第二端子接続部３２０のＹ軸マイナス方向の端部に、Ｙ軸プラス方向に凹む凹部３２２を備える（図６参照）。

　この構成によれば、Ｙ軸方向において、バスバー３００の凹部３２２に対向部の凸部４２２の少なくとも一部が挿入される。これにより、バスバー３００の、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に交差するＸ軸方向の移動が制限される。すなわち、第一対向部２１０は、第二対向部４２０を介してバスバー３００のＸ軸方向の移動も制限できる。その結果、バスバー３００は、より確実に、適切な位置に案内される。

　［３．変形例の説明］
　以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１について説明したが、本発明は、上記実施の形態には限定されない。今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であり、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。

　上記実施の形態では、図１に示すように、蓄電ユニット１０において、隣り合う２つの蓄電素子１００の間には必ずスペーサ２００が配置されている。しかし、このことは必須ではない。例えば、蓄電ユニット１０が備える複数の蓄電素子１００のうちの２以上の蓄電素子１００が並列に接続される場合、当該２以上の蓄電素子１００における、隣り合う２つの蓄電素子１００の間にスペーサ２００が配置されていなくてもよい。つまり、並列に接続される２以上の蓄電素子１００を、蓄電素子１００群とした場合、互いに隣り合う２つの蓄電素子１００群の間のみにスペーサ２００が配置されてもよい。この場合であっても、スペーサ２００の第一対向部２１０及びバスバーホルダ４０１の第二対向部４２０によって、平面視で当該スペーサ２００とは重なる位置にあるバスバー３００を適切な位置に案内できる。

　スペーサ２００の第一対向部２１０は、スペーサ本体部２０１からＺ軸プラス方向に突出して設けられている必要はない。例えば、スペーサ本体部２０１のＺ軸プラス方向の端部の一部が、第一対向部２１０として機能してもよい。つまり、スペーサ２００において、第一対向部２１０は、第一対向部２１０以外の部分と明確に区別できる態様で設けられている必要はない。

　バスバーホルダ４０１の第二対向部４２０は、凸部４２２（図５～図７参照）を備えなくてもよい。第二対向部４２０は、第一対向部２１０からの力を受けてＹ軸方向に変形するよう構成されていれば、その形状及びサイズに特に限定はない。

　バスバー３００は、凹部３２２（図６及び図７参照）を備えなくてもよい。例えば、第二端子接続部３２０（図４参照）のＹ軸マイナス方向の端縁が、平面視においてＸ軸方向に平行な直線状であってもよい。当該端縁は、平面視においてＹ軸マイナス方向に突出する形状であってもよい。いずれの場合であっても、当該端縁と第二対向部４２０とが接触することで、バスバー３００は適切な位置に案内される。

　バスバーホルダ４０１の第二対向部４２０は、スペーサ２００の第一対向部２１０のＹ軸マイナス方向に配置されてもよい。この場合、第二対向部４２０は、バスバー３００の第一中間部３５１のＺ軸マイナス方向の端部（または、第一端子接続部３１０のＹ軸プラス方向の端部）と接触してもよい。つまり、Ｙ軸方向における、第一対向部２１０、第二対向部４２０、及びバスバー３００の一部（第二対向部４２０と対向する一部）の位置関係は、図７に示す位置関係と逆であってもよい。この場合であっても、バスバー３００は、スペーサ２００を基準とする所定の位置に案内される。つまり、第一対向部２１０は、第二対向部４２０を介して、当該バスバー３００を、１以上の蓄電素子１００の端子１４０との接合に適した位置に案内できる。

　バスバーホルダ４０１の第二対向部４２０は、Ｚ軸方向の一端部ではなく、例えばＸ軸方向の一端部が中間壁部４１１に固定されていてもよい。この場合であっても、第二対向部４２０は、Ｙ軸マイナス方向に位置する第一対向部２１０と接触することで、Ｙ軸プラス方向に反るように変形できる。これにより、第一対向部２１０は、第二対向部４２０を介して、バスバー３００を適切な位置に案内できる。

　バスバーホルダ４０１は、バスバーホルダ４０１が備える取付部４３０にスペーサ２００の突起２３０が挿入されることで、蓄電ユニット１０に取り付けられるとした。しかし、蓄電ユニット１０に対するバスバーホルダ４０１の取り付けの手法に特に限定はない。例えば、バスバーホルダ４０１が、ケース本体６１０（図１参照）に、接着、溶着、嵌め合い、または、ボルトによる結合等によって固定されることで、バスバーホルダ４０１が蓄電ユニット１０に対して取り付けられてもよい。この場合であっても、バスバー３００は、Ｙ軸方向で蓄電素子１００と並ぶスペーサ２００を基準する所定の位置に案内される。つまり、バスバー３００は、当該蓄電素子１００の端子１４０との接合に適した位置に案内される。

　バスバー収容部４０５の構成は、図２、図４、図５、及び図７等に示される構成とは異なっていてもよい。例えば、バスバー収容部４０５は、平面視においてバスバー３００の全周を覆わなくてもよい。つまり、バスバー収容部４０５は、一対の側壁部４１７、内壁部４１８、及び外壁部４１９のうちの少なくとも１つの壁部を備えなくてもよい。ただし、例えば、バスバー３００と他の部材（または人間）との絶縁の確実性を向上させる観点からは、バスバー収容部４０５は、平面視においてバスバー３００の全周を覆うように構成されていることが好ましい。

　バスバー収容部４０５は、中間壁部４１１を備えなくてもよい。バスバー収容部４０５が中間壁部４１１を備えない場合であっても、バスバーホルダ４０１が、第二対向部４２０を支持する部分を備えていることで、第一対向部２１０は、第二対向部４２０を介してバスバー３００を適切な位置に案内できる。

　バスバーユニット４００は、配線基板５００を備えなくてもよい。例えば、複数のバスバー３００のそれぞれに、電圧検出用の被覆電線が電気的に接続されていてもよい。つまり、複数の被覆電線を介して複数の蓄電素子１００の電圧が検出されてもよい。

　蓄電装置１は、ケース６００を備えなくてもよい。例えば、蓄電素子１００、スペーサ２００、バスバー３００及びバスバーホルダ４０１を備える構造体が、蓄電装置１として、何等かの装置、または、ラック等に収容されてもよい。

　上記実施の形態及びその変形例が備える各構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

　本発明は、リチウムイオン二次電池等の蓄電素子を備えた蓄電装置等に適用できる。

　　　１　蓄電装置
　１００　蓄電素子
　１００Ａ　第一蓄電素子
　１００Ｂ　第二蓄電素子
　１４０　端子
　１４０Ａ　第一端子
　１４０Ｂ　第二端子
　２００、２５０　スペーサ
　２０１　スペーサ本体部
　２１０　第一対向部
　３００、３８１、３８２　バスバー
　３１０　第一端子接続部
　３２０　第二端子接続部
　３２２　凹部
　４０１　バスバーホルダ
　４０５　バスバー収容部
　４１１　中間壁部
　４１５　第一突出部
　４１６　第二突出部
　４１７　側壁部
　４１７ａ　第一側壁部
　４１７ｂ　第二側壁部
　４１８　内壁部
　４１９　外壁部
　４２０　第二対向部
　４２１　対向本体部
　４２２　凸部
　４２５　スリット

Claims

　第一蓄電素子と、スペーサと、バスバーと、バスバーホルダと、を備え、
　前記第一蓄電素子とスペーサとは第一方向で並んで配置されており、
　前記第一蓄電素子は、前記第一方向と交差する第二方向に配置された第一端子を備え、
　前記バスバーは、前記第一端子と接合されており、
　前記スペーサは、第一対向部を備え、
　前記バスバーホルダは、前記第一方向で前記第一対向部と対向する第二対向部を備え、
　前記第二対向部は、前記第一方向で、前記第一対向部と前記バスバーの一部との間に配置されている、
　蓄電装置。
　前記第一対向部は、前記第二対向部と前記第一方向で接触し、
　前記第二対向部は、前記バスバーホルダにおいて、前記第一方向と交差する一方向の一方側の端部が固定され、かつ、前記一方向の他方側の端部が固定されていない、
　請求項１記載の蓄電装置。
　前記バスバーホルダは、前記第一方向で前記第一対向部と前記バスバーの前記一部との間に位置する中間壁部を備え、
　前記第二対向部は、前記中間壁部の一部である、
　請求項２記載の蓄電装置。
　さらに、第二蓄電素子を備え、
　前記第二蓄電素子は、前記第二方向に配置された第二端子を備え、
　前記スペーサは、前記第一方向において前記第一蓄電素子と前記第二蓄電素子との間に位置し、
　前記バスバーは前記第一端子及び前記第二端子と接合されている、
　請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
　前記第一対向部は、前記第一方向で前記第一端子と並ぶ、
　請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
　前記第二対向部は、前記バスバーの前記一部に向けて突出する凸部を有し、
　前記バスバーは、前記凸部の少なくとも一部が挿入される凹部を有する、
　請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。