JP6350721B1 - 外部接続バスバー保持モジュール、接続モジュールおよび蓄電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】外部接続バスバーと蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性を維持しつつ、所望の製造効率を維持できる外部接続バスバー保持モジュールを提供すること。
【解決手段】外部接続バスバー保持モジュール２は、他端４０Ｂに、一端と直交するように屈曲し、外部接続部品がボルト止めされるボルト締結部４２を有する第１外部接続バスバー４０と、第１外部接続バスバー４０を保持する外部接続バスバープロテクタ５と、を備える。外部接続バスバープロテクタ５は、ボルト締結部４２が挿入されて第１外部接続バスバー４０を位置決めする位置決め部２５を含む。位置決め部２５は、ボルト締結部４２に対して所定のクリアランスＫ２を有する入口部２５Ａと、所定のクリアランスＫ２を縮小するクリアランス縮小部２５Ｂとを含む。
【選択図】図７

Description

本明細書に開示される技術は、外部接続バスバー保持モジュール、当該外部接続バスバー保持モジュールを備えた接続モジュール、および蓄電モジュールに関する。

従来、蓄電素子群の出力電極端子に接続される外部接続バスバーとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１には、一対の出力電極端子が蓄電素子群の両端の蓄電素子の電極端子とされる構成の電池モジュール（蓄電モジュール）Ｍ１において、両端の蓄電素子の電極端子に接続される外部接続バスバー１９Ｂが、記載されている。そこでは、各外部接続バスバー１９Ｂは、樹蓄電素子の電極端子を接続するバスバー１９とともに、樹脂プロテクタ２０によって保持されている。

特開２０１４−１２７２２９号公報

しかしながら、蓄電素子群の複数の蓄電素子の配列が上記特許文献１と同一である場合、言い換えれば、厚みの薄い直方体形状を成す蓄電素子が厚み方向に配列される場合において、外部接続バスバーを介しての蓄電素子群から外部機器への電力供給が、蓄電素子群の同一端側から行われる場合がある。この場合、一対の出力電極端子の一方に接続される外部接続バスバーを蓄電素子群の他端までの長い距離に亘って配設する必要がある。すなわち、長尺状の外部接続バスバーと、その長尺状の外部接続バスバーを保持する保持部材が必要とされる。

また、各外部接続バスバーには、外部接続バスバーを蓄電素子群の電力が供給される外部機器に接続するための外部機器接続用バスバー等の外部接続部品がボルト締結されることが多い。また、外部接続バスバーと外部接続バスバーの保持部材との間には製品偏差を吸収するためや、取り付けの便宜のために、所定のクリアランス（間隙）が設けられることが多い。この場合において、外部接続部品が、他方の出力電極端子に接続される外部接続バスバーにボルト止めされる際に、上記クリアランスに起因してボルトの回転に伴うトルク負荷が発生しやすくなり、発生したトルク負荷は、長尺状の外部接続バスバーと出力電極端子との接続部に掛かることになる。この長尺状の外部接続バスバーと出力電極端子との接続は、溶接、例えば、レーザ溶接によって行われる場合があり、その場合、外部接続部品のボルト止め時に、レーザ溶接部にできるだけ荷重が掛かりにくい設定が必要とされる。

また、外部接続バスバーの溶接面とボルト締結部とが直交している場合、外部接続バスバーの位置決めを板厚方向で決める必要がある。外部接続バスバーの板厚が薄い場合、位置決めする樹脂部品の外部接続バスバー挿入部も薄くなるため、成形金型の板厚も薄くなる。それによって、保持部材を製造するための成形金型に微細な部分が必要になり、成形金型の破損や、外部接続バスバーの保持部材への組付け性の低下も懸念される。

本明細書に開示される技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、外部接続バスバーと蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性を維持しつつ、所望の製造効率を維持できる外部接続バスバー保持モジュールを提供する。

本明細書に開示される外部接続バスバー保持モジュールは、正極および負極の電極端子を有する複数の蓄電素子から成る蓄電素子群に取り付けられる外部接続バスバー保持モジュールであって、前記蓄電素子群は、一方の極性の電力を出力する第１出力電極端子と、他方の極性の電力を出力する第２出力電極端子とを含み、当該外部接続バスバー保持モジュールは、一端が前記第１出力電極端子に接続される第１外部接続バスバーであって、他端に、前記一端と直交するように屈曲し、外部接続部品がボルト止めされるボルト締結部を有する第１外部接続バスバーと、前記第１外部接続バスバーを保持する外部接続バスバープロテクタと、を備え、前記外部接続バスバープロテクタは、前記ボルト締結部が挿入されて第１外部接続バスバーを位置決めする位置決め部を含み、前記位置決め部は、前記ボルト締結部に対して所定のクリアランスを有する入口部と、前記所定のクリアランスを縮小するクリアランス縮小部とを含む。
本構成によれば、位置決め部は、ボルト締結部に対して所定のクリアランスを有する入口部と、所定のクリアランスを縮小するクリアランス縮小部とを含む。すなわち、位置決め部は、挿入される第１外部接続バスバーのボルト締結部の一部に対して、クリアランスを縮小する構成である。そのため、ボルト締結部がボルト止めされる際に、クリアランス縮小部によって、クリアランスに起因したボルトの回転に伴うトルク負荷の発生が抑制される。また、ボルト締結部を位置決め部に挿入して取り付ける際の作業性を低下させることとはない。さらに、外部接続バスバープロテクタの位置決め部を製造するための成形金型において微細な部分を低減することができ、それによって成形金型の破損を抑制できる。すなわち、外部接続バスバーと蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性を維持しつつ、所望の製造効率を維持できる

上記外部接続バスバー保持モジュールにおいて、前記外部接続バスバープロテクタは、前記ボルト締結部の幅方向の両端部に対応した位置に前記位置決め部を含み、前記クリアランス縮小部は、前記ボルト締結部の端部を挟持するようにしてもよい。
本構成によれば、位置決め部はボルト締結部の幅方向の両端部に対応した位置にしか設けられていないため、位置決め部を製造するための成形金型において微細な部分をさらに低減することができる。それによって、成形金型の破損をさらに抑制できる。

また、上記外部接続バスバー保持モジュールにおいて、前記外部接続バスバープロテクタは、各位置決め部に近接して前記第１外部接続バスバーを固定する固定爪を有し、前記第１外部接続バスバーは、前記ボルト締結部に連なる屈曲部に前記固定爪が係止する開口部を有するようにしてもよい。
本構成によれば、位置決め部がボルト締結部の幅方向の両端部に対応した位置にしか設けられていない場合において、外部接続バスバープロテクタによる第１外部接続バスバーの保持力が、固定爪によって強化される。

また、上記外部接続バスバー保持モジュールにおいて、前記外部接続バスバープロテクタは、ボルト締結されるナットを収容し、ボルト締結前の前記ナットとのクリアランスである締結クリアランスを有するナット収容部を含み、前記クリアランス縮小部のクリアランスは、前記締結クリアランスより小さいようにしてもよい。
本構成によれば、ナット収容部にナットに対するクリアランス（締結クリアランス）が設けられる場合においても、ボルト締結部がボルト止めされる際に、クリアランス縮小部によって、クリアランスに起因したボルトの回転に伴うトルク負荷の発生が抑制される。

また、上記外部接続バスバー保持モジュールにおいて、前記第１外部接続バスバーの前記一端と前記第１出力電極端子との接続部は、溶接された接続部であるようにしてもよい。
通常、ボルト締結部がボルト止めされる際の回転トルクの影響は、第１外部接続バスバーの一端と第１出力電極端子との接続部がボルト止めされる場合よりも、溶接される場合、例えば、レーザ溶接される場合の方が大きい。したがって、接続部が溶接される本構成によれば、回転トルクの影響の低減効果をより有効活用できる。

また、上記外部接続バスバー保持モジュールにおいて、前記外部接続バスバープロテクタに保持される第２外部接続バスバーであって、一端が前記第２出力電極端子に接続され、他端に、ボルト締結部を有する第２外部接続バスバーを備え、前記外部接続バスバープロテクタは、前記第２外部接続バスバーを保持し、前記第２外部接続バスバーの前記ボルト締結部に対応した前記位置決め部を含むようにしてもよい。
本構成によれば、必ずしも長尺状の板形状を有しない第２外部接続バスバーに対しても、蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性を維持しつつ、所望の製造効率を維持できる。
また、上記外部接続バスバー保持モジュールにおいて、前記第１外部接続バスバーは、前記蓄電素子群の一端の蓄電素子から他端の蓄電素子まで達する長さを有するようにしてもよい。
ボルト締結部がボルト止めされる際の回転トルクの影響は、第１外部接続バスバーの長さが長いほど大きいと言える。したがって、第１外部接続バスバーの長さが蓄電素子群の一端から他端に達する本構成によれば、回転トルクの影響の低減効果をより有効活用できる。

また、本明細書に開示される接続モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子から成る蓄電素子群に取り付けられる接続モジュールであって、上記の何れかに記載の外部接続バスバー保持モジュールと、隣り合う前記蓄電素子の前記正極の電極端子と前記負極の電極端子とを接続する複数のバスバーと、前記複数のバスバーを保持する絶縁プロテクタと、を含むバスバー保持モジュールと、を備える。

本明細書に開示される外部接続バスバー保持モジュールによれば、外部接続バスバーと蓄電素子群の出力電極端子との接続の信頼性を維持しつつ、所望の製造効率を維持できる。

一実施形態の接続モジュールを含む蓄電モジュールの平面図 蓄電モジュールの側面図 蓄電素子群の平面図 バスバー保持モジュールの平面図 外部接続バスバー保持モジュールの平面図 図５の一部拡大図 図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図 ボルト締結前の図２のＡ−Ａ線に沿った部分断面図 ボルト締結後の図２のＡ−Ａ線に沿った部分断面図

＜実施形態＞
一実施形態を図１から図９を参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、図１および図３の矢印Ｘで示される方向を左側とし、図２の矢印Ｚで示される方向を上方として説明する。また、複数の同一部材については、一の部材に符号を付し、他の部材については符号を省略することがある。

本実施形態に示される蓄電モジュール１００は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の車両（図示せず）に搭載されて、車両を駆動するための動力源として使用される。

１．蓄電モジュールの構成
本実施形態の蓄電モジュール１００は、図１および図３に示すように、大きくは、複数（本実施形態では９個）の蓄電素子６１を並べて構成された蓄電素子群６０（図３参照）、および蓄電素子群６０上に取り付けられた接続モジュール１によって構成される。以下に、蓄電素子群６０について、簡単に説明する。

１−１．蓄電素子群および蓄電素子
本実施形態に係る蓄電素子６１は、例えば、二次電池である。図３に示すように、複数の蓄電素子６１が一列に並べられて蓄電素子群６０を構成している。

各蓄電素子６１は、外形が扁平な直方体状をなしており、図３に示すように、隣接する蓄電素子６１と対向する面に対して垂直な電極配置面６２を有している。電極配置面６２には、長手方向の両端部寄りの位置に、一対の電極端子６３が配置されている。電極端子６３のうち一方は正極端子６３Ａであり、他方は負極端子６３Ｂである。各電極端子６３は金属製であり、電極配置面６２から角筒状に突出している（図２参照）。

各蓄電素子６１の電極配置面６２において、その中央部には、後述するバスバー保持モジュール７０の係止部７７が係合する係止溝６７が設けられている（図３参照）。係止部７７が係止溝６７に係止されることによって、接続モジュール１が、蓄電素子群６０の上部に組み付けられる。

また、図３に示されるように、蓄電素子６１の長手方向の両端部には、後述する外部接続バスバー保持モジュール２を係止するための係止部６５が設けられている。係止部６５には外部接続バスバー保持モジュール２の係止片１５、２６Ａ、２６Ｂを係止するための係止孔６６が設けられている。係止片１５、２６Ａ、２６Ｂが係止孔６６に係止されることによって、外部接続バスバー保持モジュール２が、蓄電素子群６０の上部に組み付けられる。

複数の蓄電素子６１は、隣り合う２つの蓄電素子６１において、異なる極性の電極端子６３が互いに隣り合うように（つまり、１つの蓄電素子６１の正極端子６３Ａと、これと隣接する他の蓄電素子６１の負極端子６３Ｂとが互いに隣り合うように）並べられている。そして、図３に示されるように、本実施形態では、左端の蓄電素子６１の負極端子６３Ｂが負極出力端子ＯＵＴＮとされ、右端の蓄電素子６１の正極端子６３Ａが正極出力端子ＯＵＴＰとされる。

２．接続モジュール
接続モジュール１は、図１に示されるように、バスバー保持モジュール７０と、外部接続バスバー保持モジュール２とを含み、蓄電素子群６０の上部に取付けられる。

２−１．バスバー保持モジュールの構成
バスバー保持モジュール７０は、蓄電素子群６０において、各蓄電素子６１の電極配置面６２によって構成される面に組み付けられる部材である。バスバー保持モジュール７０は、図４に示されるように、２個の絶縁プロテクタ（７１Ａ，７１Ｂ）、各絶縁プロテクタ（７１Ａ，７１Ｂ）に保持され、隣り合う蓄電素子６１の正極端子６３Ａと負極端子６３Ｂとを接続する複数のバスバー８０（図１参照）、バスバー８０に重ねて配され電気的に接続される電圧検知端子(図示せず)、および電圧検知端子に接続される検知電線(図示せず)等を備える。以下において、絶縁プロテクタ（７１Ａ，７１Ｂ）を区別する必要が無い場合、絶縁プロテクタ７１と記す。

バスバー８０は金属板を打ち抜き加工することによって形成されており、図１に示すように、四隅が扁平な長方形状に切り欠かれた全体として略長方形の板状の部材である。バスバー８０の材質としては、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等が挙げられる。バスバー８０は、各電極端子６３とは、例えば、レーザ溶接によって接合される。

本実施形態では、２個の絶縁プロテクタ７１が複数の蓄電素子６１の並び方向に沿って並べられている。各絶縁プロテクタ７１は、合成樹脂等の絶縁部材によって構成されている。なお、絶縁プロテクタ７１の数は２個に限られない。絶縁プロテクタ７１の数、言い換えれば、絶縁プロテクタ７１の分割数は、蓄電素子群６０の大きさ、すなわち、蓄電素子６１の数に応じて、適宜、決定されればよい。

各絶縁プロテクタ７１は、図４に示すように、上下方向に開口するとともにバスバー８０を収容し保持する複数（本実施形態では４つ）のバスバー保持部７２を備えている。バスバー保持部７２は、各蓄電素子６１の電極端子６３に対応して、絶縁プロテクタ７１の、蓄電素子の並び方向（矢印Ｘ方向）と垂直方向の両端部に分離して設けられている。分離されたバスバー保持部７２は連結部７６によって連結されている。各バスバー保持部７２は、電極端子６３に対応した開口部７３、およびバスバー載置部７４等を含む。

バスバー保持部７２は、バスバー８０をその内側に保持して隣り合うバスバー８０と絶縁状態に保持する角筒状の収容壁７５を有しており、この収容壁７５は、隣接する電極端子６３の保護壁としても機能する。また、絶縁プロテクタ７１には、隣り合う絶縁プロテクタ７１と連結するための係合部７８および係合受け部７９が設けられている。また、絶縁プロテクタ７１には、蓄電素子６１の係止溝６７に係止する係止部７７が設けられている。

２−２．外部接続バスバー保持モジュールの構成
外部接続バスバー保持モジュール２は、図５に示されるように、外部接続バスバープロテクタ５、負極外部接続バスバー４０、および正極外部接続バスバー５０を備える。外部接続バスバープロテクタ５は、個別に形成された第１プロテクタ部１０および第２プロテクタ部２０を含む。

負極外部接続バスバー４０は、蓄電素子群６０の、外部に電力を出力するための一対の出力電極端子（ＯＵＴＰ、ＯＵＴＮ）の内、負極出力端子ＯＵＴＮに接続される（図１参照）。

負極外部接続バスバー４０は、複数の蓄電素子６１の並び方向（図５の矢印Ｘ方向）に延びる薄板で長尺状の板形状を成す。言い換えれば、負極外部接続バスバー４０は、蓄電素子群６０の一端の蓄電素子６１から他端の蓄電素子６１まで達する長さを有する（図１および図３参照）。
詳しくは、負極外部接続バスバー４０は、図５に示されるように、蓄電素子群６０の負極出力端子ＯＵＴＮに接続される第１電極接続部（一端に相当）４０Ａ、蓄電素子群６０から電力を供給される外部機器に接続される第１外部接続部（他端に相当）４０Ｂ、および第１電極接続部４０Ａと第１外部接続部４０Ｂの間に位置する中間部４０Ｃを含む。中間部４０Ｃは、図５に示されるように、第１電極接続部４０Ａから第１外部接続部４０Ｂに延伸する形状を有している。

第１外部接続部４０Ｂには、負極外部接続バスバー４０を外部機器接続用バスバー（「外部接続部品」の一例」）９２に接続するためのボルト締結部４２が形成されている（図２参照）。ボルト締結部４２は第１電極接続部４０Ａと直交するように屈曲し、外部機器接続用バスバー９２がボルト止めされる（図１参照）。ボルト締結部４２には外部機器接続用バスバー９２に接続するための貫通孔４２Ａが形成されている（図８参照）。

すなわち、負極外部接続バスバー４０は、図５に示されるように、複数の蓄電素子の並び方向（矢印Ｘ方向）に延びる形状を有し、その一端である第１電極接続部４０Ａが負極出力端子ＯＵＴＮ（第１出力電極端子）に接続され、その他端である第１外部接続部４０Ｂが（詳細には、第１外部接続部４０Ｂのボルト締結部４２）外部機器接続用バスバー９２にボルト止めされる（図９参照）。負極外部接続バスバー４０は、「第１外部接続バスバー」の一例である。

正極外部接続バスバー５０は、図５に示されるように、蓄電素子群６０の正極出力端子ＯＵＴＰに接続される第２電極接続部５０Ａ、および蓄電素子群６０から電力を供給される外部機器に接続される第２外部接続部５０Ｂを含む。また、第２外部接続部５０Ｂには、第１外部接続部４０Ｂと同様に、正極外部接続バスバー５０を外部機器に接続するためのボルト締結部５２が鉛直方向に屈曲されて形成されている（図２参照）。ボルト締結部５２には外部機器接続用バスバー９１に接続するための貫通孔５２Ａが形成されている（図８参照）。

すなわち、第２外部接続バスバー５０の一端である第２電極接続部５０Ａが正極出力端子ＯＵＴＰ（第２出力電極端子）に接続され、他端である第２外部接続部５０Ｂが、詳細には第２外部接続部５０Ｂのボルト締結部５２が外部機器接続用バスバー９１にボルト止めされる（図９参照）。正極外部接続バスバー５０は、「第２外部接続バスバー」の一例である。

なお、これに限られず、逆に、「第１外部接続バスバー」が正極外部接続バスバーとされ、「第２外部接続バスバー」が負極外部接続バスバーとされてもよい。すなわち、蓄電素子群６０の蓄電素子６１の配置に応じて、第１外部接続バスバー４０が正極外部接続バスバーとされ、第２外部接続バスバー５０が負極外部接続バスバーとされてもよい。

第１プロテクタ部１０は、合成樹脂等の絶縁部材から成り、図５に示されるように、バスバー保持部１１、第１係止部１２、および係止片１５等を含む。

バスバー保持部１１は、負極外部接続バスバー４０の一端である第１電極接続部４０Ａを絶縁保持する。詳しくは、負極外部接続バスバー４０の中間部４０Ｃの一部も保持する。

第１係止部１２は、図５に示されているように、負極外部接続バスバー４０の中間部４０Ｃの一端部を係止する。

バスバー保持部１１の先端部に係止片１５が形成されている。係止片１５は、上記した蓄電素子６１に形成された係止孔６６（図２参照）と係合することによって、第１プロテクタ部１０を、言い換えれば、外部接続バスバー保持モジュール２を蓄電素子群６０に結合させる。

第２プロテクタ部２０は、第１プロテクタ部１０と同様に、合成樹脂等の絶縁部材から成り、図５に示されるように、第１バスバー保持部２１、第２係止部２２、第２バスバー保持部２３、延設部２９、および二個の係止片（２６Ａ，２６Ｂ）等を含む。

第１バスバー保持部２１は、負極外部接続バスバー４０の他端部である第１外部接続部４０Ｂを絶縁保持する。第２係止部２２は、図５に示されているように、負極外部接続バスバー４０を第１外部接続部４０Ｂの近くで係止する。

第２バスバー保持部２３は、正極外部接続バスバー５０を保持する。延設部２９は、第１バスバー保持部２１から負極外部接続バスバー４０の幅方向（図５の矢印Ｘ方向と垂直方向）に延設されており、その両端部には係止片２６Ａ，２６Ｂが形成されている。各係止片２６Ａ，２６Ｂは、上記した蓄電素子６１に形成された係止孔６６（図２参照）と係合することによって、第２プロテクタ部２０を、言い換えれば、外部接続バスバー保持モジュール２を蓄電素子群６０に結合させる。

また、第２プロテクタ部２０は、複数の蓄電素子の並び方向（図５の矢印Ｘ方向）と垂直方向の一端部（一方の延設部２９の端部）に正極外部接続バスバー（第２外部接続バスバー）５０を保持する。

また、第２プロテクタ部（外部接続バスバープロテクタ）２０は、図５に示されるように、ボルト締結部４２が挿入されて負極外部接続バスバー４０を位置決めする位置決め部２５を含む。位置決め部２５は、図７に示されるように、ボルト締結部４２に対して所定のクリアランスＫ２を有する入口部２５Ａと、所定のクリアランスＫ２を縮小するクリアランス縮小部２５Ｂとを含む。すなわち、図７に示されるように、クリアランス縮小部２５Ｂの縮小クリアランスＫ１は所定のクリアランスＫ２より小さい。

本実施形態では、図５に示されるように、位置決め部２５は、ボルト締結部４２の幅方向（矢印Ｘと垂直方向）の両端部に対応した位置に形成されており、クリアランス縮小部２５Ｂは、ボルト締結部４２の端部を挟持する。

また、第２プロテクタ部（外部接続バスバープロテクタ）２０は、図５および図６に示されるように、各位置決め部２５に近接して負極外部接続バスバー４０を固定する固定爪２４を有する。これに対応して、負極外部接続バスバー４０には、ボルト締結部４２に連なる屈曲部に固定爪２４が係止する開口部４３が形成されている。

また、第２プロテクタ部（外部接続バスバープロテクタ）２０は、図８に示されるように、ボルト締結されるナット９６を収容し、ボルト締結前のナット９６とのクリアランスである締結クリアランスＫ３を有するナット収容部２７を含む。ここで、クリアランス縮小部２５Ｂの縮小クリアランスＫ１は、締結クリアランスＫ３より小さい。例えば、縮小クリアランスＫ１は０．１ｍｍとされ、締結クリアランスＫ３は０．１５ｍｍとされる。図９には、ボルト締結によって、締結クリアランスＫ３が縮小されることが示される。ボルト締結後の締結クリアランスＫ３Ａは、およそ０．０５ｍｍである。なお、縮小クリアランスＫ１は、ボルト締結後の締結クリアランスＫ３Ａより小さくてもよい。

なお、本実施形態では、図５に示されるように、正極外部接続バスバー５０に関しても、負極外部接続バスバー４０と同様な、第２プロテクタ部２０には位置決め部２５およびナット収容部２７が形成されている。そのため、図６から図９は正極外部接続バスバー５０に関する第２プロテクタ部２０の構造をも示している。また、外部接続バスバープロテクタ５は、第１プロテクタ部１０および第２プロテクタ部２０によって構成される例を示したが、外部接続バスバープロテクタ５の構成はこれに限られない。例えば、各プロテクタ部（１０、２０）は分離されず、一体化された一個のプロテクタとして構成されてもよい。

３．蓄電モジュールの組立方法
上述した本実施形態の蓄電モジュール１００を組み立てる際には、まず、外部接続バスバー保持モジュール２を組み立てる。負極外部接続バスバー４０のボルト締結部４２を第２プロテクタ部２０の位置決め部２５に挿入して負極外部接続バスバー４０を外部接続バスバープロテクタ５に取り付ける。同様に、正極外部接続バスバー５０のボルト締結部５２を第２プロテクタ部２０の位置決め部２５に挿入して正極外部接続バスバー５０を外部接続バスバープロテクタ５に取り付ける。

次に、２つの絶縁プロテクタ（７１Ａ，７１Ｂ）を、係合部７８および係合受け部７９によって互いに連結する。連結された、バスバー保持モジュール７０を、蓄電素子群６０の電極配置面６２に載置する。その際、各絶縁プロテクタ７１の係止部７７が蓄電素子６１の係止溝６７に係止されることによって、各絶縁プロテクタ７１が、蓄電素子群６０の上部に組み付けられる。

次に、負極および正極外部接続バスバー４０、５０が取り付けられた外部接続バスバー保持モジュール２を、各絶縁プロテクタ７１の上方から蓄電素子群６０の上部に組み付ける。その際、外部接続バスバー保持モジュール２の係止片１５、２６Ａ，２６Ｂを蓄電素子群６０の係止孔６６に係止させて、外部接続バスバー保持モジュール２を蓄電素子群６０に固定する。

次に、各バスバー８０を絶縁プロテクタ７１のバスバー保持部７２内に収容し、レーザ溶接によって、バスバー８０を蓄電素子６１の電極端子６３に接合する。また、溶接、例えばレーザ溶接によって、負極外部接続バスバー４０を負極出力端子ＯＵＴＮに、正極外部接続バスバー５０を正極出力端子ＯＵＴＰに接合する。これによって、図１に示すような蓄電モジュール１００が完成する。なお、溶接はレーザ溶接に限られず、例えば、抵抗溶接等であってもよい。

この蓄電モジュール１００には、さらに、図１および図２に示されるように、負極外部接続バスバー４０のボルト締結部４２には外部機器接続用バスバー９２が、ボルト締結部５２には外部機器接続用バスバー９１が、それぞれボルト９５によってボルト止めされる。その際、位置決め部２５にはクリアランス縮小部２５Ｂが設けられているため、ボルト止めの際のトルクの影響が長尺状の負極外部接続バスバー４０の接続部４０Ａに及ぶことが、抑制される。

４．実施形態の効果
上記実施形態では、第２プロテクタ部（外部接続バスバープロテクタ）２０の位置決め部２５は、ボルト締結部４２に対して所定のクリアランスを有する入口部２５Ａと、所定のクリアランスを縮小するクリアランス縮小部２５Ｂとを含む。すなわち、位置決め部２５は、挿入される負極外部接続バスバー４０（第１外部接続バスバー）のボルト締結部４２の一部に対して、クリアランスを縮小する構成である。そのため、ボルト締結部４２がボルト止めされる際に、クリアランス縮小部２５Ｂによって、クリアランスに起因したボルトの回転に伴うトルク負荷の発生が抑制される。また、ボルト締結部４２を位置決め部２５に挿入して取り付ける際の作業性を低下させることとはない。さらに、位置決め部２５を製造するための成形金型において微細な部分を低減することができ、それによって成形金型の破損を抑制できる。すなわち、長尺状の外部接続バスバー４０と蓄電素子群６０の出力電極端子との接続の信頼性を維持しつつ、所望の製造効率を維持できる。

また、位置決め部２５はボルト締結部４２の幅方向の両端部に対応した位置にしか設けられていない。そのため、位置決め部２５を製造するための成形金型において微細な部分をさらに低減することができる。それによって、成形金型の破損をさらに抑制できる。

また、固定爪２４によってボルト締結部４２が固定される。そのため、位置決め部２５がボルト締結部４２の幅方向の両端部に対応した位置にしか設けられていない場合であっても、第２プロテクタ（外部接続バスバープロテクタ）２０による負極外部接続バスバー４０の保持力が、固定爪２４によって強化される。

また、ナット収容部２７にナットに対するクリアランス（締結クリアランス）Ｋ３が設けられる場合においても、ボルト締結部４２がボルト止めされる際に、クリアランス縮小部２５Ｂによって、クリアランスに起因したボルトの回転に伴うトルク負荷の発生が抑制される。

通常、ボルト締結部４２がボルト止めされる際の回転トルクの影響は、負極外部接続バスバー４０の一端と負極出力端子ＯＵＴＮとの接続部がボルト止めされる場合よりも、溶接、例えばレーザ溶接される場合の方が大きい。したがって、接続部が溶接される本実施形態によれば、ボルト締結部４２がボルト止めされる際の回転トルクの影響の低減効果をより有効活用できる。

また、正極外部接続バスバー５０に対しても、負極外部接続バスバー４０と同様な位置決め部２５、固定爪２４および締結クリアランスＫ３が設けられている。そのため、長尺状の板形状を有しない正極外部接続バスバー５０に対しても、蓄電素子群６０の正極出力端子ＯＵＴＰとの接続の信頼性を維持しつつ、所望の製造効率を維持できる。
また、ボルト締結部４２がボルト止めされる際の回転トルクの影響は、負極外部接続バスバー４０の長さが長いほど大きいと言える。したがって、負極外部接続バスバー４０の長さが蓄電素子群６０の一端から他端に達する本実施形態によれば、回転トルクの影響の低減効果をより有効活用できる。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示される技術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技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、位置決め部２５をボルト締結部４２の幅方向の両端部に対応した位置に二か所設ける例を示したが、これに限られない。例えば、位置決め部２５をボルト締結部４２の幅方向の中央部の一か所に位置決め部２５を設けるようにしてもよい。

（２）上記実施形態では、固定爪２４を二か所に設ける例を示したが、これに限られない。固定爪２４は一か所に設けられてもよいし、設けられなくてもよい。

（３）上記実施形態では、正極外部接続バスバー５０に対しても、負極外部接続バスバー４０と同様な位置決め部２５、固定爪２４および締結クリアランスＫ３が設けられる例を示したが、これに限られない。例えば、固定爪２４は省略されてもよい。

（４）上記実施形態では、負極外部接続バスバー（第１外部接続バスバー）４０は、蓄電素子群６０の一端の蓄電素子６１から他端の蓄電素子６１までの長さを有する長尺状の形状として、複数の蓄電素子６１の並び方向に延びる形状を成す例を示したが、これに限られない。負極外部接続バスバーは、例えば、複数の蓄電素子６１の並び方向と垂直方向に延びる形状であってもよいし、長尺状でなくてもよい。

１…接続モジュール
２…外部接続バスバー保持モジュール
５…外部接続バスバープロテクタ
１０…第１プロテクタ部
２０…第２プロテクタ部
２４…固定爪
２５…位置決め部
２５Ａ…位置決め部の入口部
２５Ｂ…位置決め部のクリアランス縮小部
２７…ナット収容部
４０…負極外部接続バスバー（第１外部接続バスバー）
４０Ｂ…負極外部接続バスバーの他端
４２、５２…ボルト締結部
５０…正極外部接続バスバー（第２外部接続バスバー）
５０Ｂ…正極外部接続バスバーの他端
６０…蓄電素子群
６１…蓄電素子
６３…電極端子
６３Ａ…正極端子
６３Ｂ…負極端子
７０…バスバー保持モジュール
７１、７１Ａ、７１Ｂ…絶縁プロテクタ
９１、９２…外部機器接続用バスバー（外部接続部品）
ＯＵＴＮ…負極出力端子（第１出力電極端子）
ＯＵＴＰ…正極出力端子（第２出力電極端子）
Ｋ２…所定のクリアランス

Claims (8)

1. 正極および負極の電極端子を有する複数の蓄電素子から成る蓄電素子群に取り付けられる外部接続バスバー保持モジュールであって、
   前記蓄電素子群は、一方の極性の電力を出力する第１出力電極端子と、他方の極性の電力を出力する第２出力電極端子とを含み、
   当該外部接続バスバー保持モジュールは、
   一端が前記第１出力電極端子に接続される第１外部接続バスバーであって、他端に、前記一端と直交するように屈曲し、外部接続部品がボルト止めされるボルト締結部を有する第１外部接続バスバーと、
   前記第１外部接続バスバーを保持する外部接続バスバープロテクタと、を備え、
   前記外部接続バスバープロテクタは、前記ボルト締結部が挿入されて第１外部接続バスバーを位置決めする位置決め部を含み、
   前記位置決め部は、前記ボルト締結部に対して所定のクリアランスを有する入口部と、前記所定のクリアランスを縮小するクリアランス縮小部とを含む、外部接続バスバー保持モジュール。
2. 請求項１に記載の外部接続バスバー保持モジュールにおいて、
   前記外部接続バスバープロテクタは、前記ボルト締結部の幅方向の両端部に対応した位置に前記位置決め部を含み、
   前記クリアランス縮小部は、前記ボルト締結部の端部を挟持する、外部接続バスバー保持モジュール。
3. 請求項２に記載の外部接続バスバー保持モジュールにおいて、
   前記外部接続バスバープロテクタは、各位置決め部に近接して前記第１外部接続バスバーを固定する固定爪を有し、
   前記第１外部接続バスバーは、前記ボルト締結部に連なる屈曲部に前記固定爪が係止する開口部を有する、外部接続バスバー保持モジュール。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の外部接続バスバー保持モジュールにおいて、
   前記外部接続バスバープロテクタは、ボルト締結されるナットを収容し、ボルト締結前の前記ナットとのクリアランスである締結クリアランスを有するナット収容部を含み、
   前記クリアランス縮小部のクリアランスは、前記締結クリアランスより小さい、外部接続バスバー保持モジュール。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の外部接続バスバー保持モジュールにおいて、
   前記第１外部接続バスバーは、前記蓄電素子群の一端の蓄電素子から他端の蓄電素子まで達する長さを有する、外部接続バスバー保持モジュール。
6. 正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子から成る蓄電素子群に取り付けられる接続モジュールであって、
   請求項１から請求項５の何れか一項に記載の外部接続バスバー保持モジュールと、
   隣り合う前記蓄電素子の前記正極の電極端子と前記負極の電極端子とを接続する複数のバスバーと、前記複数のバスバーを保持する絶縁プロテクタと、を含むバスバー保持モジュールと、
   を備えた、接続モジュール。
7. 正極および負極の電極端子を有する複数の蓄電素子から成る蓄電素子群と、前記蓄電素子群に取り付けられる外部接続バスバー保持モジュールと、を備えた蓄電モジュールであって、
   前記蓄電素子群は、一方の極性の電力を出力する第１出力電極端子と、他方の極性の電力を出力する第２出力電極端子とを含み、
   前記外部接続バスバー保持モジュールは、
   一端が前記第１出力電極端子に接続される第１外部接続バスバーであって、他端に、前記一端と直交するように屈曲し、外部接続部品がボルト止めされるボルト締結部を有する第１外部接続バスバーと、
   前記第１外部接続バスバーを保持する外部接続バスバープロテクタと、を備え、
   前記外部接続バスバープロテクタは、前記ボルト締結部が挿入されて第１外部接続バスバーを位置決めする位置決め部を含み、
   前記位置決め部は、前記ボルト締結部に対して所定のクリアランスを有する入口部と、前記所定のクリアランスを縮小するクリアランス縮小部とを含み、
   前記第１外部接続バスバーの前記一端と前記第１出力電極端子との接続部は、溶接された接続部である、蓄電モジュール。
8. 正極および負極の電極端子を有する複数の蓄電素子から成る蓄電素子群と、前記蓄電素子群に取り付けられる外部接続バスバー保持モジュールと、を備えた蓄電モジュールであって、
   前記蓄電素子群は、一方の極性の電力を出力する第１出力電極端子と、他方の極性の電力を出力する第２出力電極端子とを含み、
   前記外部接続バスバー保持モジュールは、
   一端が前記第１出力電極端子に接続される第１外部接続バスバーであって、他端に、前記一端と直交するように屈曲し、外部接続部品がボルト止めされるボルト締結部を有する第１外部接続バスバーと、
   前記第１外部接続バスバーを保持する外部接続バスバープロテクタと、を備え、
   前記外部接続バスバープロテクタは、前記ボルト締結部が挿入されて第１外部接続バスバーを位置決めする位置決め部を含み、
   前記位置決め部は、前記ボルト締結部に対して所定のクリアランスを有する入口部と、前記所定のクリアランスを縮小するクリアランス縮小部とを含み、
   前記外部接続バスバープロテクタに保持される第２外部接続バスバーであって、一端が前記第２出力電極端子に接続され、他端に、ボルト締結部を有する第２外部接続バスバーを備え、
   前記外部接続バスバープロテクタは、前記第２外部接続バスバーを保持し、前記第２外部接続バスバーの前記ボルト締結部に対応した前記位置決め部を含む、蓄電モジュール。

Images