JP2009087761A - バスバー - Google Patents

Abstract

【課題】 電池間における様々な外力に対して、接続する端子に掛かる負担を軽減することのできるバスバーを提供することにある。
【解決手段】 ２つの電池の端子間を電気的に接続する板状のバスバー１であって、２つの端子にそれぞれ接続するための２つの接続部１１と、２つの接続部１１の間に凸形状に成形され、２つの端子間を接続する接続方向に延びるスリットＳＬが設けられた凸形状部１２とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電池の端子間を電気的に接続するバスバーに関する。

一般に、電池等の端子間を電気的に接続するために、バスバーを用いることがある。バスバーには、様々なものがある。例えば、一対の電池セルを接続する２個の接続部材と、これら接続部材間をさらに連結する連結部材とにより構成されたバスバーについて記載されている（特許文献１参照）。また、複数の単電池を直列に接続するように各電池モジュールの外部接続用正極端子及び外部接続用負極端子を相互に電気的に接続するバスバーについて記載されている（特許文献２参照）。さらに、複数の蓄電素子の一端側をほぼ完全に固定するバスバーについて記載されている（特許文献３参照）。
特開２００１−１５５７０２号公報 特開２００３−１６２９９３号公報 特開２００４−１８６２３２号公報

しかしながら、上述のようなバスバーでは、電池間における外力が発生した場合、接続している端子に受ける負担が大きい。電池間における外力としては、振動、衝撃、又は熱による電池の変形など様々な要因が考えられる。従って、発生する外力の方向及び強さは様々である。

そこで、本発明の目的は、電池間における様々な外力に対して、接続する端子に掛かる負担を軽減することのできるバスバーを提供することにある。

本発明の観点に従ったバスバーは、２つの電池のそれぞれに設けられた端子である２つの端子間を電気的に接続する板状のバスバーであって、前記２つの端子にそれぞれ接続するための２つの接続部と、前記２つの接続部の間に凸形状に成形され、前記２つの端子間を接続する接続方向に延びる少なくとも１つのスリットが設けられた凸形状部とを備えている。

本発明によれば、電池間における様々な外力に対して、接続する端子に掛かる負担を軽減することのできるバスバーを提供することができる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るバスバー１の形状の上面を示した上面図である。図２は、本実施形態に係るバスバー１の形状の正面を示した正面図である。図３は、本実施形態に係るバスバー１の形状の側面を示した側面図である。なお、図中において、同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複した説明を省略する。

バスバー１は、２つの電池のそれぞれに設けられた端子に接続するための２つの接続部１１と、この２つの接続部１１の間に凸形状に成形された凸形状部１２とを設けている。バスバー１は、１枚の板状の金属板（導電性の板）を成形することにより、２つの接続部１１及び凸形状部１２が形成されている。

接続部１１は、電池（セル）の端子を接続し易くするために、穴ＨＬを開けている。

凸形状部１２は、２つ電池の端子間の接続方向に働く外力を緩衝する役割を持っている。

また、凸形状部１２は、２つ電池の端子間の接続方向に延びるスリットＳＬを開けている。即ち、スリットＳＬは、２つの接続部１１を結ぶ方向に延びている。スリットＳＬは、延びている方向に対して垂直方向に働く外力を緩衝する役割を持っている。

次に、本実施形態に係るバスバー１Ａ，１Ｂの使用される状態について説明する。

バスバー１Ａ，１Ｂは、使用する対象物（２次電池）や使用する箇所などにより、バスバー１に変形を加えたものである。例えば、バスバー１Ａは、図４に示すように、バスバー１の接続部１１に変形を加えたものである。従って、バスバー１Ａ，１Ｂの基本的な構成は、バスバー１と同様である。

図５は、本実施形態に係るバスバー１Ａ，１Ｂの使用された状態を示す複数の電池２を接続した構成図である。

電池２は、例えば、充電式である二次電池である。

バスバー１Ａ，１Ｂは、それぞれ２つの電池２の異なる極性（正極又は負極）の端子を接続している。ここで、バスバー１Ｂは、重ねられた電池２のそれぞれの端子を接続するために適した形状になっている。

バスバー１Ａ，１Ｂを用いることにより、２つの電池２は、直列に接続される。２つの電池２を並列に接続するときも同様である。このように、複数の電池２を直列又は並列に接続することで、バッテリー装置を構成することができる。

本実施形態によれば、電池間を接続するバスバー１のバネ定数を低減させ、振動、衝撃、熱による電池の変形などにより、電池間に発生する外力を緩衝することができる。これにより、バスバー１に接続された端子の接続方向の外力及びその外力に対して垂直方向に働く外力に対して、接続する端子に掛かる負担を軽減することができる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るバスバー１Ｃの形状の正面を示した正面図である。

バスバー１Ｃは、第１の実施形態に係るバスバー１において、凸形状部１２に代えて、接続部１１よりも薄くした板状を成形した凸形状部１２Ｃが形成されている。その他の点は、バスバー１と同様である。

本実施形態によれば、第１の実施形態による作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。

バスバー１Ｃは、凸形状部１２Ｃを接続部１１よりも薄くした板状を成形したものであるため、第１の実施形態に係るバスバー１よりも端子間の接続方向の外力を軽減することができる。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係るバスバー１Ｄの形状の上面を示した上面図である。図８は、本実施形態に係るバスバー１Ｄの形状の正面を示した正面図である。図９は、本実施形態に係るバスバー１Ｄの形状の側面を示した側面図である。

バスバー１Ｄは、第１の実施形態に係るバスバー１において、凸形状部１２に代えて、螺旋形状部１３が形成されている。バスバー１Ｄは、１枚の板状の金属板（導電性の板）を成形することにより、２つの接続部１１及び螺旋形状部１３が形成されている。その他の点は、バスバー１と同様である。

螺旋形状部１３は、２つ電池の端子間の接続方向の線を巻きつくように延びている。螺旋形状部１３は、２つ電池の端子間に加わる様々な方向に働く外力を緩衝する役割を持っている。

本実施形態によれば、電池間を接続するバスバー１Ｄのバネ定数を低減させ、振動、衝撃、熱による電池の変形などにより、電池間に発生する外力を緩衝することができる。これにより、バスバー１Ｄに接続された端子間に発生する様々な外力に対して、接続する端子に掛かる負担を軽減することができる。

（第４の実施形態）
図１０は、本発明の第４の実施形態に係るバスバー１Ｅの形状の上面を示した上面図である。図１１は、本実施形態に係るバスバー１Ｅの形状の正面を示した正面図である。図１２は、本実施形態に係るバスバー１Ｅの形状の側面を示した側面図である。

バスバー１Ｅは、第３の実施形態に係るバスバー１Ｄにおいて、螺旋形状部１３に代えて、螺旋形状部１３Ｅが形成されている。その他の点は、バスバー１と同様である。

螺旋形状部１３Ｅは、第３の実施形態に係る螺旋形状部１３の螺旋方向が異なる以外は、同様である。具体的には、螺旋形状部１３Ｅは、２つ電池の端子が設けられている平面を水平方向としたときの垂直方向の線を巻きつくように延びている。螺旋形状部１３Ｅは、２つ電池の端子間に加わる様々な方向に働く外力を緩衝する役割を持っている。

本実施形態によれば、螺旋形状部１３Ｅを成形することにより、第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（第５の実施形態）
図１３は、本発明の第５の実施形態に係るバスバー１Ｆの形状の上面を示した上面図である。図１４は、本実施形態に係るバスバー１Ｆの形状の正面を示した正面図である。図１５は、本実施形態に係るバスバー１Ｆの形状の側面を示した側面図である。

バスバー１Ｆは、第１の実施形態に係るバスバー１において、凸形状部１２に代えて、凸形状部１２Ｆが成形され、２つの接続部１１に代えて、２つの接続部１１Ｆが成形されている。バスバー１Ｆは、全体的に複数枚の薄い板状の導体を重ね合わせた形状としている。その他の点は、バスバー１と同様である。

接続部１１Ｆは、第１の実施形態に係る接続部１１の厚さを薄くした板状のものを、複数枚重ねた形状としている。更に、重ねた複数枚の板状のものを、一体化するように接合している。接合する方式は、超音波接合、ハンダ接合、カシメ接合、レーザ溶接などである。カシメ接合は、例えば、図１６に示すように、筒状の金属薄板２０を被せて接合する方式である。また、カシメ接合は、単に圧着することにより接合してもよい。レーザ溶接は、ＣＷレーザ（連続レーザ）を用いて接合する方式である。超音波接合、カシメ接合及びレーザ接合であれば、接合を機械的に行うことができるため、接続部１１Ｆを量産することができる。ハンダ接合であれば、強力に接合することができる。

凸形状部１２Ｆは、第１の実施形態に係る凸形状部１２の厚さを薄くした板状のものを、複数枚重ねた形状としている。ここでは、凸形状部１２Ｆは、スリットを設けていない形状としたが、設けてもよい。

本実施形態によれば、電池間を接続するバスバー１Ｆのバネ定数を低減させ、振動、衝撃、熱による電池の変形などにより、電池間に発生する外力を緩衝することができる。これにより、バスバー１Ｆに接続された端子の接続方向の外力に対して、接続する端子に掛かる負担を軽減することができる。

バスバー１Ｆは、凸形状部１２Ｆを構成する１枚を、凸形状部１２Ｃよりも薄くした板状を成形したものであるため、第１の実施形態に係るバスバー１よりも端子間の接続方向の外力を軽減することができる。

また、導電体の板状を、複数枚重ねることにより、接続する端子間の抵抗値を低くすることができる。

（第６の実施形態）
図１７は、本発明の第６の実施形態に係るバスバー１Ｇの形状の上面を示した上面図である。図１８は、本実施形態に係るバスバー１Ｇの形状の正面を示した正面図である。

バスバー１Ｇは、第１の実施形態に係るバスバー１において、凸形状部１２に代えて、凸形状部１２Ｇが成形され、２つの接続部１１に代えて、２つの接続部１１Ｇが成形されている。バスバー１Ｇは、全体的に、板状にした平網線を成形したものである。その他の点は、バスバー１と同様である。

接続部１１Ｇは、第１の実施形態に係る接続部１１を、平網線で成形した形状としている。

凸形状部１２Ｇは、第１の実施形態に係る凸形状部１２Ｇを、平網線で成形した形状としている。ここでは、凸形状部１２Ｇは、スリットを設けていない形状としているが、設けてもよい。

本実施形態によれば、電池間を接続するバスバー１Ｇのバネ定数を低減させ、振動、衝撃、熱による電池の変形などにより、電池間に発生する外力を緩衝することができる。これにより、バスバー１Ｇに接続された端子の接続方向の外力に対して、接続する端子に掛かる負担を軽減することができる。

バスバー１Ｇは、全体的に、平網線で成形することにより、バスバー１Ｇに接続された端子間に働く様々な外力に対して、接続する端子に掛かる負担を軽減することができる。

なお、各実施形態は、以下のように、変形した形態とすることができる。

第１の実施形態及び第２の実施形態において、スリットは、１つでなくともよく、いくつ設けてもよい。

第３の実施形態及び第４の実施形態において、螺旋形状部１３，１３Ｅを成形したが、その他の螺旋形状部を成形してもよい。例えば、螺旋形状は、螺旋形状部１３，１３Ｅのそれぞれと直交する方向（端子間を遮るような方向）の線に巻きつく形状の螺旋でもよい。また、端子間の接続方向と平行及び垂直とはことなる方向に螺旋を成形してもよい。

第５の実施形態において、接続部１１Ｆを成形する際の各種の接合方式について説明している。これらの接合方式は、各実施形態に係るバスバーの接続部と電池の端子とを接合する方式として用いることができる。

第５の実施形態及び第６の実施形態において、それぞれ第１の実施形態に係るバスバー１を基にした構成としたが、第２の実施形態から第４の実施形態に係るバスバーを基にした構成としてもよいし、他の実施形態及び変形形態を基にした構成としてもよい。これにより、各実施形態によるそれぞれの作用効果に加え、第５の実施形態又は第６の実施形態における作用効果を得ることができる。

第５の実施形態及び第６の実施形態において、バスバー１Ｆ，１Ｇは、凸形状部１２Ｆ，１２Ｇにスリットを設けない構成としたが、設けてもよい。スリットを設けた場合、各実施形態における作用効果に加え、更に第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、スリットを設ける数は、いくつであってもよい。

各実施形態において、バスバーは、基本的には一体形状としたが、各部分を個別に成形して、これら各部分を接合した構成としてもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１の実施形態に係るバスバーの形状の上面を示した上面図。 第１の実施形態に係るバスバーの形状の正面を示した正面図。 第１の実施形態に係るバスバーの形状の側面を示した側面図。 第１の実施形態の変形形態に係るバスバーの外形を示した外形図。 第１の実施形態に係るバスバーの使用された状態を示す複数の電池を接続した構成図。 本発明の第２の実施形態に係るバスバーの形状の正面を示した正面図。 本発明の第３の実施形態に係るバスバーの形状の上面を示した上面図。 第３の実施形態に係るバスバーの形状の正面を示した正面図。 第３の実施形態に係るバスバーの形状の側面を示した側面図。 本発明の第４の実施形態に係るバスバーの形状の上面を示した上面図。 第４の実施形態に係るバスバーの形状の正面を示した正面図。 第４の実施形態に係るバスバーの形状の側面を示した側面図。 本発明の第５の実施形態に係るバスバーの形状の上面を示した上面図。 第５の実施形態に係るバスバーの形状の正面を示した正面図。 第５の実施形態に係るバスバーの形状の側面を示した側面図。 第５の実施形態に係るバスバーの接続部を筒状の金属薄板を被せて接合するカシメ接合を示した正面図。 本発明の第６の実施形態に係るバスバーの形状の上面を示した上面図。 第６の実施形態に係るバスバーの形状の正面を示した正面図。

符号の説明

１…バスバー、１１…接続部、１２…凸形状部、ＨＬ…穴、ＳＬ…スリット。

Claims (9)

1. ２つの電池のそれぞれに設けられた２つの端子間を電気的に接続し、板状の導体で成形されたバスバーであって、
   前記２つの端子にそれぞれ接続するための２つの接続部と、
   前記２つの接続部の間に凸形状に成形され、前記２つの端子間を接続する接続方向に延びる少なくとも１つのスリットが設けられた凸形状部と
   を備えたことを特徴とするバスバー。
2. 前記凸形状部を、前記２つの接続部よりも薄い板厚の板状で成形されたこと
   を特徴とする請求項１に記載のバスバー。
3. 前記凸形状部は、板状を重ね合わせて成形されたこと
   を特徴する請求項１に記載のバスバー。
4. ２つの電池のそれぞれに設けられた２つの端子間を電気的に接続し、板状の導体で成形されたバスバーであって、
   前記２つの端子にそれぞれ接続するための２つの接続部と、
   前記２つの接続部の間に螺旋形状に成形された螺旋形状部と
   を備えたことを特徴とするバスバー。
5. 前記螺旋形状部は、板状を重ね合わせて成形されたこと
   を特徴とする請求項４に記載のバスバー。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバスバーであって、
   前記板状の導体は、平網線を用いたこと
   を特徴とするバスバー。
7. ２つの電池のそれぞれに設けられた２つの端子間を電気的に接続し、板状で成形されたバスバーであって、
   前記２つの端子にそれぞれ接続するための２つの接続部と、
   前記２つの接続部の間に板状を重ね合わせて凸形状に成形された凸形状部と
   を備えたことを特徴とするバスバー。
8. ２つの電池のそれぞれに設けられた２つの端子間を電気的に接続し、平網線を用いた板状の導体で成形されたバスバーであって、
   前記２つの端子にそれぞれ接続するための２つの接続部と、
   前記２つの接続部の間に凸形状に成形された凸形状部と
   を備えたことを特徴とするバスバー。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のバスバーを備え、
   前記２つの端子をそれぞれ前記２つの接続部に、超音波接合、ハンダ接合、カシメ接合、又はレーザ溶接のうち少なくとも１つの方式で接合したこと
   を特徴とするバッテリー装置。

Images