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JP2012059451A - Bus bar module, power storage device - Google Patents

Bus bar module, power storage device Download PDF

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JP2012059451A
JP2012059451A JP2010199949A JP2010199949A JP2012059451A JP 2012059451 A JP2012059451 A JP 2012059451A JP 2010199949 A JP2010199949 A JP 2010199949A JP 2010199949 A JP2010199949 A JP 2010199949A JP 2012059451 A JP2012059451 A JP 2012059451A
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JP
Japan
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bus bar
standing wall
bar holding
bus
power storage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010199949A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takanori Kanamori
孝訓 金森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2010199949A priority Critical patent/JP2012059451A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology which contributes to reduction of workload when any one of a plurality of single batteries is taken out in a battery module consisting of a plurality of single batteries connected in series electrically.SOLUTION: The bus bar module comprises: a plurality of bus bar holding parts (70a) which hold a plurality of bus bars (801) that electrically connect adjoining power storage elements in a plurality of power storage elements (50) arranged in a predetermined direction; a base member (709) which positions the plurality of bus bar holding parts (70a); and a coupling part which couples at least any one of the plurality of bus bar holding parts and at least any one of the a bus bar holding part adjoining that bus bar holding part or the base member, and in which the cross-sectional area of a predetermined part is smaller than that of a part adjoining the predetermined part.

Description

本発明は、電池モジュールを構成する複数の単電池を電気的に直列に接続させるために用いられるバスバーモジュールに関する。   The present invention relates to a bus bar module used for electrically connecting a plurality of single cells constituting a battery module in series.

複数の単電池を電気的に直列に接続された電池モジュールが知られる。これら複数の単電池は、バスバーモジュールによって直列接続される。一般に、複数の単電池を直列接続するバスバーモジュールは、スタックされた複数の単電池全体に対して1つ取り付けられるのが通常である。バスバーモジュールは、複数の単電池それぞれに対して複数のボルトを用いて固定される。   A battery module in which a plurality of single cells are electrically connected in series is known. The plurality of single cells are connected in series by a bus bar module. In general, one bus bar module for connecting a plurality of unit cells in series is usually attached to the entire plurality of stacked unit cells. The bus bar module is fixed to each of the plurality of single cells using a plurality of bolts.

なお、単電池のバッテリ収納スペースへの収容構造に関する技術(例えば、特許文献1を参照)や、単位電池間の接続に柔軟性のある連結具を用いる技術(例えば、特許文献2を参照)や、多数の蓄電素子の集合体の形状を安定させながら小型化および軽量化を図る技術(例えば、特許文献3を参照)が知られている。   In addition, the technique (for example, refer patent document 1) regarding the accommodation structure to the battery storage space of a cell, the technique (for example, refer patent document 2) using a flexible coupling tool for the connection between unit cells, In addition, a technique for reducing the size and weight while stabilizing the shape of an assembly of many power storage elements (see, for example, Patent Document 3) is known.

特開2005−085595号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-085595

特開2007−042630号公報JP 2007-042630 A

特開2006−324060号公報JP 2006-324060 A

上述した従来の技術では、電池モジュールを構成するいずれかの単電池をなんらかの理由により取り外したい場合に、複数の単電池それぞれに固定されているボルトすべてを取り外さなければならず、大きな作業負担となっていた。   In the conventional technology described above, when any one of the cells constituting the battery module is to be removed for some reason, all the bolts fixed to each of the plurality of cells must be removed, resulting in a large work load. It was.

そこで、本発明の目的は、複数の単電池を電気的に直列に接続してなる電池モジュールにおいて、複数の単電池の内のいずれかを取り外す場合における作業負担の軽減に寄与することのできる技術を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is a technology that can contribute to a reduction in work load when removing any of a plurality of unit cells in a battery module in which a plurality of unit cells are electrically connected in series. Is to provide.

本発明であるバスバーモジュールは、所定方向に配列される複数の蓄電素子における隣接する蓄電素子間をそれぞれ電気的に接続するための複数のバスバーを保持する複数のバスバー保持部と、前記複数のバスバー保持部の位置決めをするベース部材と、前記複数のバスバー保持部の内の少なくともいずれかと、該バスバー保持部に隣接するバスバー保持部および前記ベース部材の少なくともいずれかとを連結するとともに、所定部分の断面積が、該所定部分に隣接する他の部分に比べて小さい連結部と、を備える。   The bus bar module according to the present invention includes a plurality of bus bar holding portions that hold a plurality of bus bars for electrically connecting adjacent power storage elements in a plurality of power storage elements arranged in a predetermined direction, and the plurality of bus bars. A base member for positioning the holding portion, at least one of the plurality of bus bar holding portions, and a bus bar holding portion adjacent to the bus bar holding portion and at least one of the base members are connected, and a predetermined portion is disconnected. A connecting portion having a smaller area than other portions adjacent to the predetermined portion.

ここで、前記所定部分は、前記複数のバスバー保持部が配列される方向と直交する方向において、前記バスバーが保持される位置とは異なる位置に設けられる。   Here, the predetermined portion is provided at a position different from a position where the bus bar is held in a direction orthogonal to a direction in which the plurality of bus bar holding portions are arranged.

ここで、前記連結部は、隣接するバスバー保持部の間に前記複数のバスバー保持部が配列される方向と直交する方向に突出するように立設される立ち壁部を形成し、前記立ち壁部の側壁により前記バスバーの位置を規制する。   Here, the connecting part forms a standing wall part standing so as to protrude in a direction orthogonal to a direction in which the plurality of bus bar holding parts are arranged between adjacent bus bar holding parts, and the standing wall The position of the bus bar is regulated by the side wall of the part.

ここで、前記所定部分は、前記立ち壁部の頂部である。   Here, the predetermined portion is a top portion of the standing wall portion.

ここで、前記所定部分は、切り欠きによって断面積が小さくなっている。   Here, the predetermined portion has a small cross-sectional area due to the notch.

ここで、前記立ち壁部は、前記連結部を折り曲げることにより立設され、前記切り欠きは、前記立ち壁部の頂部の上面および下面に形成されている。   Here, the standing wall portion is erected by bending the connecting portion, and the notch is formed on the upper surface and the lower surface of the top portion of the standing wall portion.

本発明である蓄電装置は、上述のような構成のバスバーモジュールと、前記バスバーモジュールにおける前記複数のバスバー保持部により保持される複数のバスバーと、前記バスバーが接続される複数の蓄電素子と、を備える。   The power storage device according to the present invention includes a bus bar module configured as described above, a plurality of bus bars held by the plurality of bus bar holding portions in the bus bar module, and a plurality of power storage elements to which the bus bars are connected. Prepare.

本発明によれば、複数の単電池を電気的に直列に接続してなる電池モジュールにおいて、複数の単電池の内のいずれかを部分的に取り外す場合における作業負担の軽減に寄与することのできる技術を提供する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the battery module formed by connecting several unit cells electrically in series, it can contribute to reduction of the work burden in the case of removing any one of several unit cells partially. Provide technology.

電池パックの構成を示す分解図であるIt is an exploded view which shows the structure of a battery pack. 実施例1におけるバスバーモジュールの詳細を示す平面図である。4 is a plan view showing details of a bus bar module in Embodiment 1. FIG. 図2におけるバスバーモジュール7aのA−A’断面図である。It is A-A 'sectional drawing of the bus-bar module 7a in FIG. 図2におけるバスバーモジュール7aのA−A’断面の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the A-A 'cross section of the bus-bar module 7a in FIG. バスバー801を単電池50に固定しているボルトを外し、当該バスバー保持部70aを上方に引き上げている様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the volt | bolt which has fixed the bus-bar 801 to the cell 50 is removed, and the said bus-bar holding | maintenance part 70a is pulled up. 実施例2におけるバスバーモジュール7bの脆弱部701vの形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shape of the weak part 701v of the bus-bar module 7b in Example 2. FIG. 実施例3におけるバスバーモジュール7cの脆弱部701uの形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shape of the weak part 701u of the bus-bar module 7c in Example 3. FIG. 実施例4におけるバスバーモジュール7dの概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the bus-bar module 7d in Example 4. FIG. 一部のバスバーケース620のみを取り外した状態のバスバーモジュール7dを示す平面図であるIt is a top view which shows the bus-bar module 7d of the state which removed only some bus-bar cases 620. 図9の状態におけるバスバーモジュール7dの、取り外されたバスバーケース620付近の概略構成を示す部分斜視図である。FIG. 10 is a partial perspective view showing a schematic configuration in the vicinity of the removed bus bar case 620 of the bus bar module 7d in the state of FIG. 9;

まず、本発明の実施例1について説明する。   First, Example 1 of the present invention will be described.

本発明の実施例1である電池パック(蓄電装置)の構成について、図1を用いて説明する。ここで、図1は、電池パックの構成を示す分解図である。本実施例の電池パックは、車両に搭載することができ、この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両の走行エネルギ(運動エネルギ)を発生させる動力源として、電池パックの他に、内燃機関や燃料電池を備えた車両である。また、電気自動車は、電池パックの出力だけを用いて車両を走行させるものである。   A configuration of a battery pack (power storage device) that is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is an exploded view showing a configuration of the battery pack. The battery pack of this embodiment can be mounted on a vehicle, and examples of the vehicle include a hybrid vehicle and an electric vehicle. A hybrid vehicle is a vehicle that includes an internal combustion engine and a fuel cell in addition to a battery pack as a power source for generating running energy (kinetic energy) of the vehicle. An electric vehicle is a vehicle that uses only the output of a battery pack to drive the vehicle.

電池パック900は、複数の単電池(蓄電素子)50を電気的に直列に接続してなる電池モジュール(蓄電モジュール)10を有している。ここで、複数(例えば28個)の単電池50は、図1に示すx軸方向に配列(スタック)されている。これら複数の単電池それぞれの隣接する2つの単電池50の間には、スペーサ(不図示)が配置されている。スペーサは、隣り合って配置された2つの単電池50の間に、単電池50の温度調節に用いられる空気等を移動させるためのスペースを形成する。   The battery pack 900 includes a battery module (storage module) 10 formed by electrically connecting a plurality of single cells (storage elements) 50 in series. Here, a plurality (for example, 28) of unit cells 50 are arranged (stacked) in the x-axis direction shown in FIG. A spacer (not shown) is disposed between two adjacent unit cells 50 of each of the plurality of unit cells. A spacer forms the space for moving the air etc. which are used for the temperature control of the cell 50 between the two cell 50 arrange | positioned adjacently.

なお、ここでの単電池50としては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることができる。一方、電池モジュール10を構成する単電池50の数は、電池モジュール10に持たせる出力性能に基づいて適宜設定することができる。   In addition, as the single battery 50 here, a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery can be used. An electric double layer capacitor can be used instead of the secondary battery. On the other hand, the number of single cells 50 constituting the battery module 10 can be appropriately set based on the output performance that the battery module 10 has.

また、電池モジュール10の、単電池50の配列方向における両端には、一対のエンドプレート53が配置されており、一対のエンドプレート53には、単電池50の配列方向に延びる拘束ロッド54aおよび54bが2本ずつ接続されている。これにより、電池モジュール10を構成する複数の単電池50には、隣り合う単電池50を互いに近づかせる方向の力(拘束力)が作用する。この拘束力により、単電池50の熱膨張を抑制することができる。   In addition, a pair of end plates 53 are arranged at both ends of the battery module 10 in the arrangement direction of the unit cells 50, and the pair of end plates 53 are constraining rods 54 a and 54 b extending in the arrangement direction of the unit cells 50. Are connected two by two. Thereby, the force (restraint force) in the direction in which the adjacent unit cells 50 are brought close to each other acts on the plurality of unit cells 50 constituting the battery module 10. This restraining force can suppress the thermal expansion of the unit cell 50.

各単電池50における上面には、プラス端子50aおよびマイナス端子50bがそれぞれ設けられている。各単電池50のプラス端子50aは、隣り合って配置された他の単電池50のマイナス端子50bと電気的に接続される。   A plus terminal 50 a and a minus terminal 50 b are provided on the upper surface of each unit cell 50. The plus terminal 50a of each unit cell 50 is electrically connected to the minus terminal 50b of another unit cell 50 disposed adjacent to the unit cell 50.

バスバーモジュール7aは、電池モジュール10を構成する複数の単電池50を電気的に直列に接続させるために用いられる。なお、図1では説明の便宜上、バスバーモジュール7aを簡略表示している。バスバーモジュール7aは、単電池50の上面に被さるように配置されている。   The bus bar module 7a is used to electrically connect a plurality of single cells 50 constituting the battery module 10 in series. In FIG. 1, for convenience of explanation, the bus bar module 7a is simply displayed. The bus bar module 7 a is arranged so as to cover the upper surface of the unit cell 50.

バスバーモジュール7aは、図2に示すように、隣接する単電池50のプラス端子50aとマイナス端子50bを電気的に接続するための複数のバスバー801と、これらのバスバー801を保持するためのベース709(ベース部材およびバスバー保持部に相当)とを有している。各バスバー801は、導電性を有する材料(例えば、金属)で形成され、ベース709は、非導電性の材料(例えば、樹脂)で形成されている。   As shown in FIG. 2, the bus bar module 7 a includes a plurality of bus bars 801 for electrically connecting the plus terminals 50 a and the minus terminals 50 b of the adjacent unit cells 50, and a base 709 for holding these bus bars 801. (Corresponding to a base member and a bus bar holding portion). Each bus bar 801 is formed of a conductive material (for example, metal), and the base 709 is formed of a non-conductive material (for example, resin).

電池モジュール10を構成する複数の単電池50のうち、配列方向のいずれか一端に位置する単電池50のプラス端子50aは、電池モジュール10の総プラス端子となる。この総プラス端子50aには、電池モジュール10の充放電に用いられる不図示の総プラスケーブル(高圧ケーブル)が接続される。具体的には、総プラスケーブルの一端に設けられた接続端子が、バスバーモジュール7aのうち、総プラス端子50aと接続されたバスバー801と接触する。   Among the plurality of unit cells 50 constituting the battery module 10, the plus terminal 50 a of the unit cell 50 positioned at one end in the arrangement direction becomes the total plus terminal of the battery module 10. The total plus terminal 50a is connected to a not-shown total plus cable (high voltage cable) used for charging / discharging the battery module 10. Specifically, the connection terminal provided at one end of the total plus cable contacts the bus bar 801 connected to the total plus terminal 50a in the bus bar module 7a.

また、電池モジュール10を構成する複数の単電池50のうち、配列方向の他端に位置する単電池50のマイナス端子50bは、電池モジュール10の総マイナス端子となる。この総マイナス端子50bには、電池モジュール10の充放電に用いられる不図示の総マイナスケーブル(高圧ケーブル)が接続される。   In addition, among the plurality of unit cells 50 constituting the battery module 10, the minus terminal 50 b of the unit cell 50 located at the other end in the arrangement direction is a total minus terminal of the battery module 10. A total minus cable (not shown) used for charging / discharging the battery module 10 is connected to the total minus terminal 50b.

本実施例において、電池モジュール10の出力は、DC/DCコンバータにより昇圧され、インバータにより交流電力に変換された後に、モータ・ジェネレータに供給される。これにより、モータ・ジェネレータが駆動され、車両の走行エネルギ(運動エネルギ)が生成される。一方、車両の制動時には、モータ・ジェネレータで生成された電力が、インバータにより直流電力に変換され、DC/DCコンバータにより降圧された後に、電池モジュール10に供給される。これにより、電池モジュール10の充電が行われる。   In this embodiment, the output of the battery module 10 is boosted by a DC / DC converter, converted into AC power by an inverter, and then supplied to a motor / generator. As a result, the motor / generator is driven and the traveling energy (kinetic energy) of the vehicle is generated. On the other hand, when the vehicle is braked, the electric power generated by the motor / generator is converted into direct-current electric power by the inverter and is stepped down by the DC / DC converter, and then supplied to the battery module 10. Thereby, the battery module 10 is charged.

次に、本実施例のバスバーモジュール7aの構造について、図2、図3および図4を用いて説明する。ここで、図2は、バスバーモジュール7aを上方(Z軸方向)から見た平面図である。図3は、図2におけるバスバーモジュール7aのA−A’断面図である。図4は、図2におけるバスバーモジュール7aのA−A’断面の部分拡大図である。   Next, the structure of the bus bar module 7a of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is a plan view of the bus bar module 7a as viewed from above (Z-axis direction). FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the bus bar module 7 a in FIG. 2. FIG. 4 is a partially enlarged view of the A-A ′ cross section of the bus bar module 7 a in FIG. 2.

バスバーモジュール7aのベース709には、複数のバスバー801を個別に保持するための複数のバスバー保持部70aが設けられている。これら複数のバスバー保持部70aは、バスバーモジュール7aが設置される電池モジュール10における単電池50のスタック方向(X軸方向)に単電池50に対応する数(ここでは28個)だけX軸方向(所定方向)に配列されている。ここでは、複数のバスバー保持部70aは、ベース709の一部を構成するベース部材により、相対的な位置関係を規定されている。ベース部材の形状は、結果的に複数のバスバー保持部70aの相対的な位置関係を規定できればよく、任意の形状を採用可能である。   The base 709 of the bus bar module 7a is provided with a plurality of bus bar holding portions 70a for individually holding the plurality of bus bars 801. The plurality of bus bar holding portions 70a are in the X-axis direction (in this case, 28) in the X-axis direction (28) in the stack direction (X-axis direction) of the single cells 50 in the battery module 10 in which the bus bar module 7a is installed Are arranged in a predetermined direction). Here, the relative positional relationship is prescribed | regulated by the base member which comprises some bases 709 for the some bus-bar holding | maintenance part 70a. As long as the shape of the base member can define the relative positional relationship of the plurality of bus bar holding portions 70a as a result, any shape can be adopted.

それぞれのバスバー保持部70aは、バスバー801を載置する底面部701eと、底面部701eから上方(Z軸方向)へ向けて延びるように立設され且つ複数の単電池50のスタック方向(X方向)と直交するように延びる立ち壁部701(連結部)と、底面部701eから上方へ向けて立設され且つ複数の単電池50のスタック方向(X方向)と平行に延びる側壁部702と、を備えている。側壁部702は、底面部701eの両端から2つ平行に立設されている(図2を参照)。   Each of the bus bar holding portions 70a is provided with a bottom surface portion 701e on which the bus bar 801 is placed, and is erected so as to extend upward (in the Z-axis direction) from the bottom surface portion 701e. ) And a side wall portion 702 that is erected upward from the bottom surface portion 701e and extends in parallel with the stack direction (X direction) of the plurality of single cells 50, It has. Two side walls 702 are provided in parallel from both ends of the bottom surface 701e (see FIG. 2).

立ち壁部701は、第1の立ち壁部701cおよび第2の立ち壁部701dを備えており、底面部701eの両端に位置するこれら第1の立ち壁部701cと第2の立ち壁部701dとの間の空間内にバスバー801が保持される。   The standing wall portion 701 includes a first standing wall portion 701c and a second standing wall portion 701d, and the first standing wall portion 701c and the second standing wall portion 701d located at both ends of the bottom surface portion 701e. Bus bar 801 is held in the space between the two.

バスバー保持部70aは、これら底面部701e、第1の立ち壁部701c、第2の立ち壁部701dおよび側壁部702によって、バスバー801のz軸方向と平行な4つの側端面を包囲するように支持する。これにより、ベース709に対するバスバー801の大きな位置ズレ等が規制される。なお、第1の立ち壁部701c、第2の立ち壁部701dおよび側壁部702は、バスバー801のz軸方向と平行な4つの側端面に密着する必要はなく、ボルトによってバスバー801が単電池50の電極に固定される際に、バスバー801の孔の位置がボルトを電極に締結可能な程度の位置ズレ規制ができていれば多少のガタはあってもよい。   The bus bar holding portion 70a is surrounded by the bottom surface portion 701e, the first standing wall portion 701c, the second standing wall portion 701d, and the side wall portion 702 so as to surround four side end surfaces parallel to the z-axis direction of the bus bar 801. To support. Thereby, the big position shift etc. of the bus bar 801 with respect to the base 709 are controlled. Note that the first standing wall portion 701c, the second standing wall portion 701d, and the side wall portion 702 do not need to be in close contact with the four side end surfaces parallel to the z-axis direction of the bus bar 801, and the bus bar 801 is a single cell by bolts. When the position of the hole of the bus bar 801 is regulated so that the position of the hole of the bus bar 801 can be fastened to the electrode, there may be some backlash.

また、立ち壁部701における第1の立ち壁部701cと第2の立ち壁部701dとは、その頂部において、破損しやすい形状に形成されている脆弱部701bによって連結されている(図4を参照)。脆弱部701bは、複数のバスバー保持部70aの内の少なくともいずれかと、当該バスバー保持部70aに隣接するバスバー保持部70aとを連結する。   In addition, the first standing wall portion 701c and the second standing wall portion 701d in the standing wall portion 701 are connected to each other by a fragile portion 701b formed in a shape that is easily damaged (see FIG. 4). reference). The fragile portion 701b connects at least one of the plurality of bus bar holding portions 70a and the bus bar holding portion 70a adjacent to the bus bar holding portion 70a.

隣接するバスバー保持部70aは、これら隣接するバスバー保持部70aの間にZ軸方向(複数のバスバー保持部が配列される方向と直交する方向)に突出するように立設される立ち壁部701を形成し、立ち壁部701の側壁によりバスバー801の位置を規制する。   Adjacent bus bar holding portions 70a are standing wall portions 701 standing between the adjacent bus bar holding portions 70a so as to protrude in the Z-axis direction (a direction perpendicular to the direction in which the plurality of bus bar holding portions are arranged). And the position of the bus bar 801 is regulated by the side wall of the standing wall portion 701.

立ち壁部701は、隣接するバスバー保持部70a間を連結する部位(連結部)を折り曲げることにより立設され、切り欠きは、立ち壁部701の頂部(所定部分)の上面および下面に形成されている。すなわち、立ち壁部701の頂部の断面積は、頂部に隣接する他の部分に比べて小さく設定されている。このように、所定部分の断面積を他の部分よりも小さくすることにより、バスバー保持部70aに対して外力を加えたときに、所定部分に応力集中が発生しやすくなる。   The standing wall portion 701 is erected by bending a portion (connecting portion) that connects the adjacent bus bar holding portions 70a, and the notch is formed on the upper surface and the lower surface of the top portion (predetermined portion) of the standing wall portion 701. ing. That is, the cross-sectional area of the top portion of the standing wall portion 701 is set smaller than other portions adjacent to the top portion. Thus, by making the cross-sectional area of the predetermined portion smaller than that of the other portions, stress concentration is likely to occur in the predetermined portion when an external force is applied to the bus bar holding portion 70a.

続いて、脆弱部701bの構成の詳細について説明する。
図5は、バスバー保持部70aにて保持しているバスバー801を単電池50に固定しているボルトを、一部の取り外し対象である単電池50に対応するバスバー保持部70aについてのみ外し、当該バスバー保持部70aを上方に引き上げている様子を示す図である。なお、図5では、図面を簡略化するため、取り外さないバスバー保持部についてもボルトは図示していない。
Next, details of the configuration of the fragile portion 701b will be described.
FIG. 5 shows that the bolts fixing the bus bar 801 held by the bus bar holding unit 70a to the unit cell 50 are removed only for the bus bar holding unit 70a corresponding to a part of the unit cells 50 to be removed. It is a figure which shows a mode that the bus-bar holding | maintenance part 70a is pulled up upwards. In FIG. 5, in order to simplify the drawing, bolts are not shown for the bus bar holding portion that is not removed.

脆弱部701bは、底面部701eを上方に引き上げる若しくは下方に押し下げる等の外力を加えることにより、容易に破断する形状となっている。具体的に、脆弱部701bは、第1の立ち壁部701cと第2の立ち壁部701dの頂部を連結する部位に、上方および下方から切り込みが入った形状となっている。これら切り込みは、単電池50の配列方向(X軸方向)と直交する方向に伸びるV溝形状となっている。このような切り込みにより、切欠き係数の増大による破断容易性の向上や、脆弱部701bにおける断面積の減少による応力の増大を引き起こし、弱い外力を加えただけで脆弱部701bを容易に破断させることができる。   The fragile portion 701b has a shape that can be easily broken by applying an external force such as pulling the bottom surface portion 701e upward or pushing it downward. Specifically, the fragile portion 701b has a shape in which a cut is made from above and below at a portion connecting the top portions of the first standing wall portion 701c and the second standing wall portion 701d. These notches have a V-groove shape extending in a direction orthogonal to the arrangement direction (X-axis direction) of the unit cells 50. Such a cut causes an increase in breakability due to an increase in the notch coefficient and an increase in stress due to a decrease in cross-sectional area in the fragile portion 701b, and the fragile portion 701b can be easily broken only by applying a weak external force. Can do.

このようにして、電池モジュール10からの取り外しを行うべき単電池50にボルト締結されているバスバー保持部70aに対応するボルトのみを外すだけで、バスバーモジュール7a全体を取り外すことなく、所望の単電池50単体での取り外しを実現することができる。   In this manner, the desired unit cell can be removed without removing the entire bus bar module 7a by removing only the bolt corresponding to the bus bar holding portion 70a that is bolted to the unit cell 50 to be removed from the battery module 10. Removal of 50 units alone can be realized.

また、破断もしくは変形し易い所定部分は、複数のバスバー保持部70aが配列される方向と直交する方向(Z軸方向)において、バスバー801が保持される位置とは異なる位置に設けられる。これにより、例えば底面部701e付近をつかんで上方に引き上げるような外力を加えた際に、てこの原理により、所定部分により大きな応力集中を引き起こすことができる。   Further, the predetermined portion that is easily broken or deformed is provided at a position different from the position where the bus bar 801 is held in a direction (Z-axis direction) orthogonal to the direction in which the plurality of bus bar holding portions 70a are arranged. Thereby, for example, when an external force is applied to grab the vicinity of the bottom surface portion 701e and pull it upward, a large stress concentration can be caused in a predetermined portion by the lever principle.

次に、本発明の実施例2について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described.

本発明の実施例2は、立ち壁部701に形成される脆弱部の形状が、実施例1のそれとは異なっている。以下、本実施例において、実施例1にて示した構成と同様な機能を有する部分については、同一符号を付し、説明は省略する。   In the second embodiment of the present invention, the shape of the weakened portion formed on the standing wall portion 701 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, in the present embodiment, portions having the same functions as those in the configuration shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図6は、実施例2におけるバスバーモジュール7bの脆弱部701vの形状を示す断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the shape of the fragile portion 701v of the bus bar module 7b according to the second embodiment.

脆弱部701vは、底面部701eを下方に押し下げる等の外力を加えることにより、容易に破断する形状となっている。具体的に、脆弱部701vは、第1の立ち壁部701cと第2の立ち壁部701dの頂部を連結する部位に、上方から切り込みが入った形状となっている。これら切り込みは、単電池50の配列方向(X軸方向)と直交する方向に伸びるV溝形状となっている。このような切り込みにより、切欠き係数の増大による破断容易性の向上や、脆弱部701vにおける断面積の減少による応力の増大を引き起こし、弱い外力を加えただけで脆弱部701vを容易に破断させることができる。   The fragile portion 701v has a shape that is easily broken by applying an external force such as pushing down the bottom surface portion 701e. Specifically, the fragile portion 701v has a shape in which a cut is made from above at a portion connecting the tops of the first standing wall portion 701c and the second standing wall portion 701d. These notches have a V-groove shape extending in a direction orthogonal to the arrangement direction (X-axis direction) of the unit cells 50. Such a cut causes an increase in notch coefficient due to an increase in the notch coefficient and an increase in stress due to a decrease in cross-sectional area in the fragile portion 701v, and the fragile portion 701v can be easily broken only by applying a weak external force. Can do.

次に、本発明の実施例3について説明する。   Next, Embodiment 3 of the present invention will be described.

本発明の実施例3は、立ち壁部701に形成される脆弱部の形状が、実施例1のそれとは異なっている。以下、本実施例において、実施例1および実施例2にて示した構成と同様な機能を有する部分については、同一符号を付し、説明は省略する。   In the third embodiment of the present invention, the shape of the weakened portion formed on the standing wall portion 701 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, in the present embodiment, portions having the same functions as those in the configurations shown in the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図7は、実施例3におけるバスバーモジュール7cの脆弱部701uの形状を示す断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the shape of the weakened portion 701u of the bus bar module 7c according to the third embodiment.

脆弱部701uは、底面部701eを上方に引き上げる等の外力を加えることにより、容易に破断する形状となっている。具体的に、脆弱部701uは、第1の立ち壁部701cと第2の立ち壁部701dの頂部を連結する部位に、上方から切り込みが入った形状となっている。これら切り込みは、単電池50の配列方向(X軸方向)と直交する方向に伸びるV溝形状となっている。このような切り込みにより、切欠き係数の増大による破断容易性の向上や、脆弱部701uにおける断面積の減少による応力の増大を引き起こし、弱い外力を加えただけで脆弱部701uを容易に破断させることができる。   The fragile portion 701u has a shape that is easily broken by applying an external force such as pulling up the bottom surface portion 701e. Specifically, the fragile portion 701u has a shape in which a cut is made from above at a portion connecting the top portions of the first standing wall portion 701c and the second standing wall portion 701d. These notches have a V-groove shape extending in a direction orthogonal to the arrangement direction (X-axis direction) of the unit cells 50. Such a cut causes an increase in notch coefficient due to an increase in the notch coefficient and an increase in stress due to a decrease in the cross-sectional area in the fragile portion 701u, so that the fragile portion 701u can be easily broken only by applying a weak external force. Can do.

なお、上述の実施例1〜実施例3では、バスバー保持部70aがベース709から取り外し可能な構成を例示したが、必ずしもこれに限られるものではなく、結果としてバスバーモジュール7a全体を電池モジュール10から取り外すことなく、交換対象である単電池のみを取り外し可能となればよい。したがって、バスバー保持部70aを構成する2つの立ち壁部の内のいずれか一方の頂部のみを容易に破断可能な形状とし、他方の頂部は屈曲可能な(当該他方を支点として展開可能な)形状とする構成としてもよい。   In the first to third embodiments described above, the configuration in which the bus bar holding portion 70a can be detached from the base 709 is illustrated. However, the configuration is not necessarily limited thereto, and as a result, the entire bus bar module 7a is removed from the battery module 10. It is only necessary to be able to remove only the unit cell to be exchanged without removing it. Therefore, only one of the two standing wall portions constituting the bus bar holding portion 70a can be easily broken, and the other top portion can be bent (can be developed with the other as a fulcrum). It is good also as a structure.

また、上述の実施例1〜実施例3では、立ち壁部に破断もしくは変形が容易な形状となる部位を設ける構成を例示したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、底面部701eと側壁部702を連結する部位(連結部)や、側壁部702とベース709とを連結する部位(連結部)についても、同様に破断もしくは変形が容易な部位を設けることができることは言うまでも無い。   Further, in the above-described first to third embodiments, the configuration in which the standing wall portion is provided with the portion that can be easily broken or deformed is not necessarily limited to this. For example, the bottom portion 701e and Needless to say, it is possible to similarly provide a portion that can be easily broken or deformed with respect to a portion that connects the side wall portion 702 (connecting portion) and a portion that connects the side wall portion 702 and the base 709 (connecting portion). .

以下、本発明の実施例4について説明する。   Embodiment 4 of the present invention will be described below.

本発明の実施例4は、上述の実施例1〜3の変形例である。以下、本実施例において、実施例1〜実施例3にて示した構成と同様な機能を有する部分については、同一符号を付し、説明は省略する。   The fourth embodiment of the present invention is a modification of the above first to third embodiments. Hereinafter, in the present embodiment, parts having the same functions as the configurations shown in Embodiments 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図8は、実施例4におけるバスバーモジュール7dの概略構成を示す平面図である。図8では、説明の便宜上、単電池50がX軸方向に6個配列されている構成に単純化しているが、実際には、例えば単電池50は28個配列され、バスバーモジュール7dもこれら単電池50に対応してX軸方向に28個配列されるバスバーケース620を備えているものとする。   FIG. 8 is a plan view illustrating a schematic configuration of the bus bar module 7d according to the fourth embodiment. In FIG. 8, for the sake of convenience of explanation, the unit cell 50 is simplified to a configuration in which six unit cells 50 are arranged in the X-axis direction. It is assumed that 28 bus bar cases 620 arranged in the X-axis direction corresponding to the battery 50 are provided.

図8に示すように、実施例4におけるバスバーモジュール7dは、外枠610と、外枠610の内側に配列されて嵌め込まれている複数のバスバーケース620とを備えている。各バスバーケース620は、外枠610の内側に隣接して配列された状態で嵌め込まれるとともに、各バスバーケース620の上部が外枠610に設けられた係合部611と係合する。これにより、バスバーモジュール7dを、複数の単電池50からなる電池モジュールに装着する際に、各バスバーケース620が外枠610から脱落することを防止することができる。なお、係合部は、各バスバーケース620側に設けることもできるし、バスバーケース620および外枠610の双方に設けることもできる。   As shown in FIG. 8, the bus bar module 7 d according to the fourth embodiment includes an outer frame 610 and a plurality of bus bar cases 620 arranged and fitted inside the outer frame 610. Each bus bar case 620 is fitted in a state of being arranged adjacent to the inside of the outer frame 610, and the upper part of each bus bar case 620 is engaged with an engaging portion 611 provided on the outer frame 610. Accordingly, it is possible to prevent the bus bar cases 620 from dropping from the outer frame 610 when the bus bar module 7d is attached to the battery module including the plurality of single cells 50. The engaging portion can be provided on each bus bar case 620 side, or can be provided on both the bus bar case 620 and the outer frame 610.

各バスバーケース620は、X軸方向に見て矩形の外形を有しており、Y軸方向に長い長方形の底部620eからX方向上方へ向けて一対のL字形状の立ち壁部620nが立設されている。バスバー801は、底部620eの上面に載置され、立ち壁部620nの側壁によってX−Y平面方向における位置を規制される。   Each bus bar case 620 has a rectangular outer shape when viewed in the X-axis direction, and a pair of L-shaped standing wall portions 620n are erected upward from the rectangular bottom portion 620e that is long in the Y-axis direction. Has been. The bus bar 801 is placed on the upper surface of the bottom portion 620e, and the position in the XY plane direction is regulated by the side wall of the standing wall portion 620n.

また、各バスバーケース620は、隣接バスバーケースに対応する単電池との間でのバスバー801による電気的接続を可能とするため、バスバー801を通すための開口620hを有している。   Further, each bus bar case 620 has an opening 620h for allowing the bus bar 801 to pass therethrough in order to allow electrical connection by the bus bar 801 between the cells corresponding to the adjacent bus bar cases.

このように、各単電池に応じたバスバーケース620を、独立した構成とし、それぞれのバスバーケース620を外枠610から個別に取り外し可能な構成とすることにより、複数配列される単電池50の内のいずれかを部分的に交換するような場合でも、交換対象となる単電池に対応するバスバーケース620に対応するボルトKのみを取り外すだけで電池交換を実現することができ、従来に比べて大幅な作業負担の軽減に寄与することができる。図9は、一部のバスバーケース620のみを取り外した状態のバスバーモジュール7dを示す平面図である。図10は、図9の状態におけるバスバーモジュール7dの、取り外されたバスバーケース620付近の概略構成を示す部分斜視図である。   Thus, the bus bar case 620 corresponding to each unit cell is configured independently, and each bus bar case 620 is configured to be individually removable from the outer frame 610. Even in the case of partially replacing any of the above, it is possible to replace the battery by simply removing the bolt K corresponding to the bus bar case 620 corresponding to the unit cell to be replaced. Can contribute to the reduction of burdensome work. FIG. 9 is a plan view showing the bus bar module 7d with only some of the bus bar cases 620 removed. FIG. 10 is a partial perspective view showing a schematic configuration in the vicinity of the removed bus bar case 620 of the bus bar module 7d in the state shown in FIG.

なお、本実施例では、いわゆる箱型の単電池50に対してバスバーモジュールを装着する場合について例示したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、複数の円柱形の単電池を電気的に接続した状態でパッケージ化し、当該パッケージ化した単電池を、上記実施例1〜4における単電池50のように配置してもよい。   In the present embodiment, the case where the bus bar module is attached to the so-called box-type cell 50 is illustrated, but the present invention is not necessarily limited thereto. For example, a plurality of cylindrical unit cells may be packaged in a state of being electrically connected, and the packaged unit cell may be arranged as the unit cell 50 in the above-described Examples 1 to 4.

また、本実施例では、L字形状の立ち壁部620nによってバスバー810のX−Y平面方向における位置ズレを規制する構成を例示したが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、バスバーケース602にて保持されるバスバー801の形状や個数は、バスバーケース620が固定される単電池の電極の数や位置に応じて決定される。したがって、結果として保持すべきバスバー801を適切な位置で保持することができれば、立ち壁部620nの形状は問わない。   Further, in this embodiment, the configuration in which the positional deviation of the bus bar 810 in the XY plane direction is regulated by the L-shaped standing wall portion 620n is not necessarily limited thereto. That is, the shape and the number of bus bars 801 held by the bus bar case 602 are determined according to the number and position of the electrodes of the unit cell to which the bus bar case 620 is fixed. Therefore, the shape of the standing wall 620n is not limited as long as the bus bar 801 to be held can be held at an appropriate position.

900:電池パック(蓄電装置) 10:電池モジュール(蓄電モジュール)
50:単電池(蓄電素子) 50a:プラス端子
50b:マイナス端子 7a,7b,7c,7d:バスバーモジュール
801:バスバー K:ボルト
709:ベース 70a:バスバー保持部
701e:底面部 701:立ち壁部
702:側壁部 701b,701v,701u:脆弱部
610:外枠 620:バスバーケース
611:係合部 620e:底部
620n:立ち壁部
900: Battery pack (power storage device) 10: Battery module (power storage module)
50: Single cell (electric storage element) 50a: Positive terminal 50b: Negative terminal 7a, 7b, 7c, 7d: Bus bar module 801: Bus bar K: Bolt 709: Base 70a: Bus bar holding portion 701e: Bottom portion 701: Standing wall portion 702 : Side wall part 701b, 701v, 701u: Fragile part 610: Outer frame 620: Bus bar case 611: Engagement part 620e: Bottom part 620n: Standing wall part

Claims (7)

所定方向に配列される複数の蓄電素子における隣接する蓄電素子間をそれぞれ電気的に接続するための複数のバスバーを保持する複数のバスバー保持部と、
前記複数のバスバー保持部の位置決めをするベース部材と、
前記複数のバスバー保持部の内の少なくともいずれかと、該バスバー保持部に隣接するバスバー保持部および前記ベース部材の少なくともいずれかとを連結するとともに、所定部分の断面積が、該所定部分に隣接する他の部分に比べて小さい連結部と、
を備えるバスバーモジュール。
A plurality of bus bar holding portions for holding a plurality of bus bars for electrically connecting adjacent power storage elements in a plurality of power storage elements arranged in a predetermined direction;
A base member for positioning the plurality of bus bar holding portions;
At least one of the plurality of bus bar holding portions is connected to at least one of the bus bar holding portion and the base member adjacent to the bus bar holding portion, and the cross-sectional area of the predetermined portion is other than the predetermined portion. A smaller connecting part than the part of
A bus bar module comprising:
前記所定部分は、前記複数のバスバー保持部が配列される方向と直交する方向において、前記バスバーが保持される位置とは異なる位置に設けられる請求項1に記載のバスバーモジュール。   The bus bar module according to claim 1, wherein the predetermined portion is provided at a position different from a position where the bus bar is held in a direction orthogonal to a direction in which the plurality of bus bar holding portions are arranged. 前記連結部は、隣接するバスバー保持部の間に前記複数のバスバー保持部が配列される方向と直交する方向に突出するように立設される立ち壁部を形成し、前記立ち壁部の側壁により前記バスバーの位置を規制する請求項1または2に記載のバスバーモジュール。   The connecting portion forms a standing wall portion standing so as to protrude in a direction orthogonal to a direction in which the plurality of bus bar holding portions are arranged between adjacent bus bar holding portions, and a side wall of the standing wall portion The bus bar module according to claim 1 or 2, wherein the position of the bus bar is regulated by the above. 前記所定部分は、前記立ち壁部の頂部である請求項3に記載のバスバーモジュール。   The bus bar module according to claim 3, wherein the predetermined portion is a top portion of the standing wall portion. 前記所定部分は、切り欠きによって断面積が小さくなっている請求項1乃至4のいずれかに記載のバスバーモジュール。   The bus bar module according to claim 1, wherein the predetermined portion has a cross-sectional area that is reduced by a notch. 前記立ち壁部は、前記連結部を折り曲げることにより立設され、
前記切り欠きは、前記立ち壁部の頂部の上面および下面に形成されている請求項3に記載のバスバーモジュール。
The standing wall portion is erected by bending the connecting portion,
The bus bar module according to claim 3, wherein the notch is formed on an upper surface and a lower surface of a top portion of the standing wall portion.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載のバスバーモジュールと、
前記バスバーモジュールにおける前記複数のバスバー保持部により保持される複数のバスバーと、
前記バスバーが接続される複数の蓄電素子と、
を備える蓄電装置。
The bus bar module according to any one of claims 1 to 6,
A plurality of bus bars held by the plurality of bus bar holding portions in the bus bar module;
A plurality of power storage elements to which the bus bar is connected;
A power storage device comprising:
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