EVのバッテリーパックでは、セル同士・モジュール同士をつなぐ導体に銅ブスバーが使われます。結論として、この部位のブスバーを決めるときは「連続電流とピーク電流の切り分け」「接合方法(溶接か締結か)を先に決める」「公差と振動をどこで吸収するか」の3点を設計の早い段階で固めると、後工程での作り直しが減ります。この記事では、2026年時点の電池構造の変化をふまえて、セル・モジュール接続部の設計条件と、発注時に決めておくべき確認項目を表と数値で整理します。

EVバッテリー
銅ブスバー
セル接続
大電流
レーザー溶接
異種金属接合
表面処理

EVバッテリーの銅ブスバーとは何か・どこに使われるか

EVバッテリーの銅ブスバーとは、電池セルやモジュールの端子同士を、電線を使わずに帯状の銅導体で直接つなぐ部品です。狭いパック内で大電流を通し、しかも振動下で緩まないことが求められるため、断面形状・接合方法・表面処理をセットで設計します。

バッテリーパック内で銅ブスバーが使われるのは、おおむね次の3階層です。電流の大きさも要求も階層ごとに違うので、まずどこの話をしているのかを切り分けることが設計の出発点になります。

 セル端子 ──[セル間ブスバー]── セル端子   ← 薄板・溶接接合が中心
     │
 モジュール端子 ──[モジュール間ブスバー]──   ← 中厚板・締結/溶接の併用
     │
 パック主回路 ──[メインブスバー]── ジャンクションボックス ── 車両側
                                          ↑ 厚板・ボルト締結が中心
  

当社が対応しやすいのは、このうち中厚板〜厚板のモジュール間・メイン回路側の切断・曲げ・穴あけ・表面処理です。詳しくは加工技術のページで加工範囲を紹介しています。

要点:同じ「バッテリー用ブスバー」でも、セル間・モジュール間・メイン回路で板厚も接合方法も別物なので、まず階層を切り分ける。

2026年時点で電池の構造はどう変わったか

2026年時点の大きな流れは、モジュールを省いてセルを直接パックや車体に組み込む構造(セル・トゥ・パック、セル・トゥ・ボディ)への移行です。これにより、モジュール単位でまとめていた接続がパック全体にわたる長い導体に置き換わり、ブスバー1本あたりの長さ・電流・位置精度の要求が上がっています。

電圧を上げると電流が下がるため、導体の損失は大きく減ります。損失は電流の2乗に比例するので、同じ電力を倍の電圧で送れば理屈の上では損失は4分の1です。これが800V系への移行がブスバー設計に与える最大の影響です。

アルミで銅と同じ電流を流すには、断面積でおおよそ1.5〜1.6倍が目安になります。軽量化のためにアルミを選ぶ判断はありますが、その場合は占有スペースと接合方法(後述の異種金属接合)が新しい制約になります。

要点:2026年はCTP/CTB化と800V化が同時に進み、ブスバーは「長く・薄く・絶縁距離を確保して」という方向に寄っている。

セル接続部のブスバーはどんな条件で決まるか

セル接続部のブスバー断面は、連続して流れる電流と、加速・急速充電時のピーク電流のどちらで決めるかを最初に切り分けることで決まります。ピークだけを見て断面を増やすと重量とコストが跳ね上がり、連続だけを見ると急速充電時に温度が想定を超えます。

目安として、自然空冷で温度上昇を30K程度に収める前提なら、銅ブスバーの電流密度はおおむね2〜3A/mm²が出発点になります。パック内は密閉されて空気が動きにくく、周囲にセルという発熱体が並ぶため、盤内と同じ感覚で使うと過大評価になります。下表は「まず当たりを付ける」ための参考値です。

もう1つ忘れやすいのが温度による抵抗の増加です。銅の抵抗は温度が上がると増え、20℃を基準にすると1℃あたりおよそ0.4%増えます。80℃まで上がれば抵抗は20℃時のおよそ1.24倍になり、その分だけ発熱も増えます。発熱が抵抗を上げ、上がった抵抗がさらに発熱を増やす関係にあるため、余裕のない断面設計は温度面で不利に働きます。

要点:断面は連続電流で決め、ピークは温度上昇の時間的な余裕で吸収する。表の値はあくまで出発点として扱う。

接合方法(溶接・締結)はどう選び分けるか

接合方法は、後から外す必要があるかどうかで大きく分かれます。セル端子のように外さない前提ならレーザー溶接や超音波接合、点検・交換の対象になるメイン回路側ならボルト締結が基本です。この判断を後回しにすると、ブスバーの形状(穴を開けるのか、重ね代を取るのか)が決まりません。

要点:外すか外さないかで接合方法が決まり、それが穴・重ね代・板厚といったブスバー形状を決める。

銅とアルミをつなぐときに何に注意するか

銅とアルミを直接つなぐときは、溶かして混ぜる接合(溶融接合)を避けるのが原則です。銅とアルミを溶融させると界面に脆い金属間化合物の層ができ、強度と接続の信頼性が落ちるためです。軽量化のためにアルミ端子のセルを使う設計では、この点が最初の関門になります。

公差と伸縮の吸収には、薄い銅箔を積層した可とう導体(フレキシブルブスバー)を使う方法もあります。セルの位置ずれや膨張を吸収しながら大電流を通せるため、剛体のブスバーで無理に位置を合わせるより組立が安定します。

要点:銅とアルミは「溶かさない・直接触れさせない・伸縮を逃がす」の3点で設計する。

表面処理(すず・ニッケル・銀)はどう選ぶか

表面処理は、接続部の環境温度と腐食条件で選ぶのが基本です。おおまかには、一般的な環境ならすず、高温や腐食性がある環境ならニッケル、接触抵抗を最小にしたい特殊用途なら銀という順で検討します。

すずが選ばれやすいのは、金属として柔らかく、ボルトで締めたときにめっき層がつぶれて微細なすき間を埋め、実質的な接触面積が増えるためです。一方で膜厚が過大だと、温度サイクルで少しずつ材料が逃げて締付力が落ちることがあります。膜厚は「厚ければ良い」ではなく、用途に合わせた指定が要ります。処理の選び方は銅ブスバーへのめっきのページでも整理しています。

要点:一般環境はすず、高温・腐食環境はニッケル、低接触抵抗が最優先なら銀。膜厚まで指定する。

発注前に決めておく確認項目

発注前に決めておくべきことは、電流条件・接合方法・表面処理・公差の4つです。この4つが決まっていれば、図面が完成していなくても見積りと工程の当たりを付けられます。

要点:電流条件・接合方法・表面処理・公差の4つが決まれば、図面前でも見積りできる。

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