CN102034953B - 电池模块及连接电池模块的可再充电电池的端子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池模块以及连接电池模块的可再充电电池的端子的方法。该电池模块包括：多个可再充电电池；以及用于将所述多个可再充电电池中的一个可再充电电池的包括第一材料的第一端子连接到所述多个可再充电电池中的另一个可再充电电池的包括第二材料的第二端子的连接构件，其中焊接部分将所述连接构件分别连接到所述第一端子和所述第二端子，所述焊接部分的至少一个包括熔核区，该熔核区包括所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的对应一个的各自材料的混合物。

Description

电池模块及连接电池模块的可再充电电池的端子的方法
技术领域
以下描述涉及具有电连接的可再充电电池的电池模块。
背景技术
可再充电电池能够被充电和放电。小容量的可再充电电池被用于诸如移动电话、便携式计算机及可携式摄像机等小型便携式电子设备，而大容量电池被用作驱动混合动力车的电动机的电源等。
已经开发了使用高能量密度非水电解液的高功率电池模块，并且该高功率电池模块通过串联连接多个可再充电电池被形成为大容量电池模块，以用于驱动电动车的电动机等。
进一步，一个大容量可再充电电池一般由串联连接的多个可再充电电池组成，其中可再充电电池可被形成圆柱形形状或棱柱形形状。
棱柱形的可再充电电池包括：壳体，其具有正电极和负电极与在正电极和负电极之间的隔板被布置在其中的电极组件以及电极组件被布置在其中的空间；密封壳体并具有电极端子插入其中的端子孔的盖板；以及与电极组件电连接并通过端子孔突出到壳体外的电极端子。
电极端子通过螺母被固定到盖板，但是该螺母会由于连续的外部振动或震动而变松。这在可再充电电池内引起接触电阻，从而降低可再充电电池的输出和循环寿命。
已经提出一种利用电阻焊接将连接构件连接到正电极和负电极的方法。
一般来说，正电极端子由铝制造，而负电极端子由铜制造。因而，难以利用与正电极端子和负电极端子都相同的材料形成连接构件。当连接构件由与正电极端子和负电极端子中的至少一个的材料不同的材料制造时，难以利用电阻焊接或超声波焊接将连接构件连接到具有不同材料的端子。
在该背景技术部分公开的以上信息仅用于加强对本发明的背景技术的理解，因此可包含不形成在该国对于本领域技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的各示例性实施例提供一种用于简单并稳定地将连接构件与端子连接的电池模块。
根据本发明的示例性实施例，电池模块包括：多个可再充电电池；以及用于将所述多个可再充电电池中的一个的包括第一材料的第一端子连接到所述多个可再充电电池中的另一个的包括第二材料的第二端子的连接构件，其中多个焊接部分将所述连接构件分别连接到所述第一端子和所述第二端子，所述多个焊接部分中的至少一个包括熔核区，该熔核区包括所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的对应一个的各自材料的混合物。
所述多个焊接部分中的至少一个可通过搅拌摩擦焊形成。
所述第一材料可包括铝。所述第二材料可包括铜。所述连接构件可包括所述第一材料或所述第二材料。所述第一材料和所述第二材料可不同。
所述多个焊接部分可包括将所述连接构件连接到所述第一端子的至少一个点焊缝及将所述连接构件连接到所述第二端子的至少另外的点焊缝。
所述第一端子、所述第二端子和所述连接构件可都为板形。
所述连接构件可被定位在所述第一端子和所述第二端子上。所述多个焊接部分中的每一个可包括从所述连接构件的与面对所述第一端子和所述第二端子的表面相反的表面形成的点焊缝。所述连接构件可与所述第一端子和所述第二端子接触，并且所述多个焊接部分中的每一个可在所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的一个接触的地方沿直线形成。
所述第一端子和所述第二端子中的至少一个可包括突出部，且所述连接构件可包括尺寸被形成适于接纳所述突出部的支撑槽。所述多个焊接部分中的每一个可包括从所述连接构件的与面对所述第一端子和所述第二端子的表面相反的表面形成的点焊缝。所述点焊缝中的对应一个可与所述突出部和所述支撑槽对齐。所述熔核区可通过在固态下将所述连接构件与所述突出部熔合以形成熔合部分并将所述熔合部分动态再结晶而形成。
所述熔核区可通过在固态下将所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述对应一个熔合以形成熔合部分并将所述熔合部分动态再结晶而形成。所述电池模块可进一步包括围绕所述熔核区且通过所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述对应一个的塑性变形和部分再结晶而形成的热机械影响区，以及围绕所述热机械影响区并具有倾斜的结晶和气孔的热影响区。
所述多个焊接部分中的每一个可各自包括表面和从所述表面凹入的焊接槽。
所述连接构件可接触所述第一端子和所述第二端子中的所述对应一个，并且其中所述熔核区横过所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述对应一个之间的接触表面。
根据本发明的另一示例性实施例，一种连接第一可再充电电池的第一端子与第二可再充电电池的第二端子的方法，包括：提供连接构件，该连接构件包括与所述第一端子和所述第二端子中的一个的材料不同的材料；以及将所述连接构件分别焊接到所述第一端子和所述第二端子，以形成各自的焊接部分，其中所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述一个之间的所述焊接部分通过搅拌摩擦焊形成。
所述搅拌摩擦焊可通过在固态下将所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述一个熔合以形成熔合部分并将所述熔合部分动态再结晶而形成熔核区，该熔核区包括所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述一个的各自材料的混合物。
根据本发明的各示例性实施例，由于接触阻力的减小，能够改善所述电池模块的输出，并还能够改善可再充电电池的循环寿命。
附图说明
图1为显示根据本发明的第一示例性实施例的电池模块的透视图；
图2为根据本发明的第一示例性实施例的电池模块的局部透视图；
图3为沿图2的线III-III截取的横截面图；
图4为显示根据本发明的第二示例性实施例的电池模块的一部分的透视图；
图5为显示根据本发明的第三示例性实施例的电池模块的一部分的分解透视图；和
图6A和图6B为图示将根据本发明的第三示例性实施例的电池模块的连接构件与端子焊接的过程的横截面图。
指示附图中的特征的附图标记的描述
100：可再充电电池
100、100’、200：电池模块        110、210：可再充电电池
112：壳体                        114：盖板
130、230：正电极端子             140、240：负电极端子
150、175、250：焊接部分          151、251：焊接槽
152、252：熔核区                 116：排气构件
154、254：热机械影响区
156、256：热影响区               160、170、260：连接构件
180、270：工具                   181、271：焊柄
182、272：焊头                   183、273：肩部
235、245：端子突出部             265：支撑槽
具体实施方式
在下面的详细描述中，已通过例示的方式显示和描述了本发明的示例性实施例。本领域技术人员将意识到，在不背离本发明的精神或范围的情况下，所描述的实施例可以各种不同的方式进行改进。因此，附图和描述旨在被认为本质上为例示性的而非限制性的。相似的附图标记在整个申请文件中指示相似的元件。
图1为根据本发明的第一示例性实施例的电池模块的透视图，图2为根据本发明的第一示例性实施例的电池模块的局部透视图。
参见图1和图2，根据第一示例性实施例的电池模块100包括：具有正电极端子130和负电极端子140的多个可再充电电池110；以及电连接可再充电电池110的连接构件160。
根据本示例性实施例的电池模块100通过串联连接可再充电电池110而形成。然而，本发明不限于此，可再充电电池110例如可被并联连接。
根据本示例性实施例的可再充电电池110为棱柱形形状，并包括壳体112、连接到壳体112的开口的盖板114以及突出到壳体112外的正电极端子130和负电极端子140。虽然棱柱形的可再充电电池在本示例性实施例中被例示，但是本发明不限于此，并且，该电池例如可为圆柱形形状或其他形状。
端子130和140被固定到盖板114，同时突出到盖板114外，垫圈123位于盖板114与端子130和140的每一个之间进行绝缘和密封。在一些实施例中，正电极端子130和负电极端子140为大致板形，并被电连接到插入到壳体112中的电极组件(未显示)。进一步，在一些实施例中，正电极端子130由铝制造，负电极端子140由铜制造。
当内部压力增加时被打开的排气构件116和密封电解液注入口的密封盖118也可被布置在盖板114上。
相互邻近排列的可再充电电池110通过连接构件160被串联连接，其中邻近的可再充电电池110的正电极端子130和负电极端子140被交替布置，且连接构件160被焊接到一个可再充电电池110的正电极端子130和邻近的可再充电电池110的负电极端子。
连接构件160被形成为板形，并被布置在正电极端子130和负电极端子140上以覆盖正电极端子130和负电极端子140。连接构件160通过搅拌摩擦焊(friction stir welding)被结合到正电极端子130和负电极端子140中的至少一个。
通过连接构件160覆盖端子130和140，形成焊接部分150。为了搅拌摩擦焊，工具180被旋转以利用动态流动使该结构再结晶，从而将连接构件160与端子130或140焊接。工具180具有焊头(pin)182和焊头182固定于其中的焊柄(shank)181，并且焊头182从焊柄181突出的横截面被称为肩部183。
在本实施例中，连接构件160及端子130和140通过点焊被结合，其中肩部183接触连接构件160的部分为焊接部分150，且焊接槽151被形成在焊头182被定位在焊接部分150中的部分。焊接部分150包括将连接构件160连接到正电极端子130的至少一个点焊缝及将连接构件160连接到负电极端子140的至少一个另外的点焊缝。
在本实施例中，点焊缝从连接构件160的与面对正电极端子130和负电极端子140的表面相反的表面形成。
如图3所示，通过动态再结晶形成的熔核区152、热机械影响区(TMAZ)154和热影响区(HAZ)156被形成在焊接部分150中。
熔核区152为由于高热和变形量而发生复原和再结晶的区域，通过在固态下将连接构件160与正电极端子130或负电极端子140熔合以形成熔合部分并将该熔合部分动态再结晶而形成，包括连接构件160与正电极端子130或负电极端子140的各自材料的混合物，从而熔核区152也可被称为动态再结晶部分。与由于热发生熔融的一般焊接不同，熔核区152通过由摩擦热和搅拌在固态中熔合的材料的动态再结晶形成。熔核区152的直径大于焊头182的直径并小于肩部183的直径。熔核区152的尺寸可对应于工具的旋转速度而改变，其中当旋转速度高时，熔核区152的尺寸减小。当旋转速度太高时，晶体的形状不完全并在不完全部分处可能发生缺陷。
热机械影响区154为通过由在工具的肩部183接触连接构件160的接触表面处的摩擦引起的塑性变形而发生局部再结晶且基本上同时发生由于摩擦的热变形和由于肩部183的机械变形的区域。并且该热机械影响区154围绕熔核区152。由于材料的过度塑性流动和变形而软化的晶体在热机械影响区154中成一定角度分布。
热影响区156比热机械影响区154更受热的影响。并且该热影响区156围绕热机械影响区154。这里，可存在倾斜的晶体并可形成多个气孔。
当连接构件160通过搅拌摩擦焊被至少结合到由不同材料制造的端子时，如在本示例性实施例中，由铜制造的负电极端子140和由铝制造的正电极端子130利用由铝制造的连接构件160能够被更有效地结合。铜和铝具有不同的熔点，从而当它们通过电阻焊接或超声波焊接被结合时，在对应的焊接部分中更有可能发生缺陷或该焊接部分由于外部震动或振动可能更容易分离。具体地，当电池模块用在电动车或混合电动车中时，振动被连续地施加到连接构件160，从而该连续的振动能够引起连接构件160与端子130和140之间的接触缺陷。
然而，当连接构件160通过搅拌摩擦焊被结合到端子130和/或140时，如在本示例性实施例中，固态结合得以实现，从而具有不同熔点的连接构件160与端子130和/或140能够被更稳定地结合。因此，不仅能够改善电池模块100的输出，而且也能够改善连接构件160与端子130和/或140之间的结合，从而还能够改善电池模块100的总循环寿命。
具体地，熔核区152为发生动态再结晶的区域，从而具有抵抗外部振动或震动的结构。热机械影响区154为两个连接构件160与端子130和140已经被旋转和结合的区域，具有混合的母材，从而具有抵抗外部震动或振动的结构特性。
在上述实施例中，连接构件160接触正电极端子130和负电极端子140中的对应一个，并且熔核区152横过连接构件160与正电极端子130和负电极端子140中的对应一个之间的接触表面。
与其他类型的焊接不同，搅拌摩擦焊不需要热源、焊条或填充金属，从而是不排放有害光或物质的环境友好型焊接。进一步，由于发生动态重组，例如可能在熔丝结合(fuse bonding)中形成的晶间裂纹(solidification cracks)可被最小化或被减少，而且没有较多的变形，从而机械性能优良。
图4为显示根据本发明的第二示例性实施例的电池模块的透视图。
参见图4，根据第二示例性实施例的电池模块100’包括多个可再充电电池110和电连接该可再充电电池110的连接构件170。根据第二示例性实施例的电池模块100’除了焊接部分175的构造之外与根据第一示例性实施例的电池模块100具有类似结构。因此，将不再提供类似构造的重复描述。
在该实施例中，可再充电电池110具有为板形且突出到壳体外的正电极端子130和负电极端子140。连接构件170被基本形成为矩形板并覆盖正电极端子130和负电极端子140。连接构件170通过搅拌摩擦焊被结合到正电极端子130或负电极端子140中的至少一个，焊接部分175被形成在连接构件170及端子130和140的侧部。
连接构件170与端子130和140被焊接，且侧部相互接触，工具在沿端子130和/或140的侧部移动的同时进行焊接，从而焊接部分175在连接构件170与端子130或140接触的地方沿直线形成。
如本发明示例性实施例中，通过利用搅拌摩擦焊来焊接连接构件170与由不同材料制造的端子130和/或140，不同金属能够被更稳定地结合。
图5为显示根据本发明的第三示例性实施例的电池模块的分解透视图，图6A和图6B为图示将根据本发明的第三示例性实施例的端子与连接构件焊接的过程的横截面图。
参见图5、图6A和图6B，根据第三示例性实施例的电池模块200包括多个可再充电电池210和电连接该可再充电电池210的连接构件260。根据第三示例性实施例的电池模块200除了端子230和240及连接构件260的结构之外与根据第一示例性实施例的电池模块具有类似结构。因此，将不再提供类似构造的重复描述。
可再充电电池210具有为板形且突出到壳体212外的正电极端子230和负电极端子240。在一个实施例中，两个端子突出部235在正电极端子230的上表面上，两个端子突出部245在负电极端子240的上表面上。一些实施例在每个电极端子上可具有多于两个或少于两个的端子突出部。
连接构件260被基本形成为矩形板并覆盖正电极端子230和负电极端子240。进一步，支撑槽265位于连接构件260的下表面上，端子230和240的端子突出部235和245被插入到支撑槽265中。
如图6A和图6B所示，在该状态下，连接构件260以及端子230或240中的至少一个利用工具270通过搅拌摩擦焊被结合。这里，为了方便，端子230被图示，但端子240可被类似地构造。工具270具有焊头272和焊柄271，并位于连接构件260上方。焊头272从焊柄271的下端处的肩部273突出。通过将工具270挤压抵靠连接构件260和端子230或240之一并旋转工具270，连接构件260和端子230或240中对应一个在固态下通过摩擦热和搅拌被结合。因此，形成焊接部分250和焊接槽251。在该实施例中，焊接部分250包括从连接构件260的与面对端子230和240的表面相反的表面形成的点焊缝。并且该点焊缝与端子突出部235和支撑槽265对齐。
在该状态下，由于图6A中的端子突出部235被插入到支撑槽265中，随着端子突出部235被搅拌，端子230和连接构件260被稳定地结合。这里，即使热和摩擦力不能影响或达到端子230的下部分，端子突出部235通过热和摩擦力与连接构件260被动态地重新组合，从而连接构件260和端子230能够被稳定地结合。
通过动态再结晶形成的熔核区252、通过塑性变形产生部分再结晶的热机械影响区254和受热影响的热影响区256被形成在焊接部分250中。在这种实施例中，熔核区252被形成为接近端子突出部235在支撑槽265中所配合的地方。
虽然已经结合目前被认为是可实现的示例性实施例描述了本发明，但是应理解的是本发明不限于所公开的实施例，而是相反意在覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种改进和等同配置。

Claims (18)

1.一种电池模块，包括：
多个可再充电电池；和
连接构件，用于将所述多个可再充电电池中的一个可再充电电池的包括第一材料的第一端子连接到所述多个可再充电电池中的另一个可再充电电池的包括第二材料的第二端子，
其中多个焊接部分将所述连接构件分别连接到所述第一端子和所述第二端子，所述多个焊接部分中的至少一个包括熔核区，该熔核区包括所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的对应一个的各自材料的混合物；
其中所述多个焊接部分中的所述至少一个通过搅拌摩擦焊形成；
其中所述第一端子、所述第二端子和所述连接构件都为板形；
其中所述第一材料和所述第二材料不同。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述第一材料包括铝。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述第二材料包括铜。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述连接构件包括所述第一材料或所述第二材料。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述多个焊接部分包括将所述连接构件连接到所述第一端子的至少一个点焊缝及将所述连接构件连接到所述第二端子的至少一个另外的点焊缝。
6.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述连接构件被定位在所述第一端子和所述第二端子上。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中所述多个焊接部分中的每一个包括从所述连接构件的与面对所述第一端子和所述第二端子的表面相反的表面形成的点焊缝。
8.根据权利要求6所述的电池模块，其中所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子接触，并且所述多个焊接部分中的每一个在所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的一个接触的地方沿直线形成。
9.根据权利要求1所述的电池模块，所述第一端子和所述第二端子中的至少一个包括突出部，且所述连接构件包括尺寸被形成适于接纳所述突出部的支撑槽。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其中所述多个焊接部分中的每一个包括从所述连接构件的与面对所述第一端子和所述第二端子的表面相反的表面形成的点焊缝。
11.根据权利要求10所述的电池模块，其中所述点焊缝中的一个与所述突出部和所述支撑槽对齐。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其中所述熔核区通过在固态下将所述连接构件与所述突出部熔合以形成熔合部分并将所述熔合部分动态再结晶而形成。
13.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述熔核区通过在固态下将所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述对应一个熔合以形成熔合部分并将所述熔合部分动态再结晶而形成。
14.根据权利要求13所述的电池模块，进一步包括：围绕所述熔核区且通过所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述对应一个的塑性变形和部分再结晶而形成的热机械影响区，以及围绕所述热机械影响区的热影响区。
15.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述多个焊接部分中的每一个包括表面和从所述表面凹入的焊接槽。
16.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述连接构件接触所述第一端子和所述第二端子中的所述对应一个，并且其中所述熔核区横过所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述对应一个之间的接触表面。
17.一种连接第一可再充电电池的第一端子与第二可再充电电池的第二端子的方法，所述方法包括：
提供连接构件，该连接构件包括与所述第一端子和所述第二端子中的一个的材料不同的材料；以及
将所述连接构件分别焊接到所述第一端子和所述第二端子，以形成各自的焊接部分，
其中所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述一个之间的所述焊接部分通过搅拌摩擦焊形成；
其中所述第一端子、所述第二端子和所述连接构件都为板形；
其中所述第一端子的材料和所述第二端子的材料不同。
18.根据权利要求17所述的连接第一可再充电电池的第一端子与第二可再充电电池的第二端子的方法，其中所述搅拌摩擦焊通过在固态下将所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述一个熔合以形成熔合部分并将所述熔合部分动态再结晶而形成熔核区，该熔核区包括所述连接构件与所述第一端子和所述第二端子中的所述一个的各自材料的混合物。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5338355B2 (ja) * 2009-02-13 2013-11-13 パナソニック株式会社 密閉型圧縮機および冷凍装置
US9196890B2 (en) * 2009-10-05 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module with welded portion between terminals
JP5570383B2 (ja) * 2010-10-15 2014-08-13 株式会社神戸製鋼所 導電性連結部材、導電性連結部材の製造方法、及び導電性連結部材が電極とされたバッテリ
FR2974317B1 (fr) * 2011-04-20 2013-04-26 Batscap Sa Dispositif et procede de soudage par friction malaxage d'un ensemble de stockage d'energie electrique
JP5585846B2 (ja) 2011-07-05 2014-09-10 株式会社オートネットワーク技術研究所 電池配線モジュール
JP5720448B2 (ja) * 2011-07-11 2015-05-20 株式会社オートネットワーク技術研究所 電池配線モジュール
US10468644B2 (en) 2011-10-17 2019-11-05 Samsung Sdi Co., Ltd Battery cell with integrated mounting foot
JP2013251055A (ja) * 2012-05-30 2013-12-12 Hitachi Ltd 継手構造、接合方法、二次電池、および、二次電池の製造方法
WO2014022908A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-13 Mahy E Cell Partnership Battery cell terminal made from a plurality of materials and battery cell and battery pack using same
US10135040B2 (en) 2012-12-25 2018-11-20 Gs Yuasa International Ltd. Electric storage device, electric storage device assembly, and method for producing electric storage device
US10211444B2 (en) 2013-09-06 2019-02-19 Johnson Controls Technology Company System and method for venting pressurized gas from a battery module
KR101689217B1 (ko) * 2013-12-23 2016-12-23 삼성에스디아이 주식회사 일체형 단자부를 구비한 이차전지 및 이차전지모듈
CN104377338B (zh) * 2013-12-31 2016-09-07 比亚迪股份有限公司 电极端子、具有其的电池盖板组件、电池和电池组
CN104377337B (zh) * 2013-12-31 2016-12-21 比亚迪股份有限公司 电极端子、具有其的电池盖板组件、电池和电池组
US10583519B2 (en) * 2016-08-12 2020-03-10 The Boeing Company Friction stir welding method and assembly
KR102144945B1 (ko) * 2017-07-14 2020-08-14 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
JP7147576B2 (ja) * 2019-01-17 2022-10-05 トヨタ自動車株式会社 組電池、及び、組電池の製造方法
DE102019007902A1 (de) * 2019-11-14 2021-05-20 Daimler Ag Batterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen und Verfahren zum Herstellen einer Batterie

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1762033A (zh) * 2003-03-19 2006-04-19 日本贵弥功株式会社 叠片电容器和叠片电容器的制造方法
CN101218697A (zh) * 2005-07-05 2008-07-09 松下电器产业株式会社 电池间连接装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1121072C (zh) 1997-10-07 2003-09-10 松下电器产业株式会社 非水电解质二次电池
JP3343890B2 (ja) 1997-10-13 2002-11-11 トヨタ自動車株式会社 バッテリーホルダ用接続プレート
US6632562B1 (en) * 1998-09-01 2003-10-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Battery module composed of a plurality of serially connected cells, and method and structure for connecting cells
US6844110B2 (en) 2000-05-24 2005-01-18 Ngk Insulators, Ltd. Lithium secondary cell and assembly thereof
JP2002151045A (ja) 2000-11-10 2002-05-24 Honda Motor Co Ltd 電池モジュール用バスバーおよび電池モジュール
JP2002358945A (ja) 2000-11-15 2002-12-13 Ngk Insulators Ltd リチウム二次単電池の接続構造体
JP3838872B2 (ja) * 2000-12-13 2006-10-25 松下電器産業株式会社 電池間接続構造および接続方法
JP2003019575A (ja) 2001-07-05 2003-01-21 Hitachi Ltd 密閉容器の製造法及び密閉電池の製造法
JP5128739B2 (ja) 2001-09-03 2013-01-23 三洋電機株式会社 電池パックの製造方法
JP2004055250A (ja) 2002-07-18 2004-02-19 Japan Storage Battery Co Ltd 組電池の製造方法
US7575148B2 (en) 2003-03-19 2009-08-18 Nippon Chemi-Con Corporation Multilayer capacitor and method for manufacturing multilayer capacitor
JP4724841B2 (ja) 2003-09-26 2011-07-13 日本ケミコン株式会社 摩擦撹拌溶接方法および該摩擦撹拌溶接方法を用いた接続構造
JP5044108B2 (ja) 2004-09-14 2012-10-10 パナソニック株式会社 電池間接続装置
JP5078282B2 (ja) 2006-05-31 2012-11-21 三洋電機株式会社 組電池
JP2008123800A (ja) 2006-11-10 2008-05-29 Sanyo Electric Co Ltd 電池の接続構造及び接続方法
JP5309555B2 (ja) 2007-06-06 2013-10-09 パナソニック株式会社 電池構造体
KR101015834B1 (ko) * 2009-01-06 2011-02-23 에스비리모티브 주식회사 전지 모듈
EP2469626B1 (en) 2009-08-18 2018-01-10 Yazaki Corporation Power-supply device and battery connector
US9196890B2 (en) 2009-10-05 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module with welded portion between terminals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1762033A (zh) * 2003-03-19 2006-04-19 日本贵弥功株式会社 叠片电容器和叠片电容器的制造方法
CN101218697A (zh) * 2005-07-05 2008-07-09 松下电器产业株式会社 电池间连接装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2002-358945A 2002.12.13
JP特开2004-55250A 2004.02.19

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Publication number Publication date
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US8460818B2 (en) 2013-06-11
JP5250008B2 (ja) 2013-07-31

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