CN107251270B - 蓄电池系统 - Google Patents
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Abstract
利用母线(3)将多个电池单元连接在一起,电池单元的电极端子(2)在突出部(2A)的四周设置有焊接面(2B),母线(3)在与焊接面(2B)面接触的焊接板部(33)上设置有用于引导突出部(2A)的缺口部(30),在缺口部(30)的内侧和突出部(2A)之间设有使焊接面(2B)暴露出来的暴露间隙(4),母线(3)将缺口部(30)的内侧缘作为角焊部(31)焊接于焊接面(2B),利用贯穿焊接部(32)在母线(3)与焊接面(2B)之间的交界焊接在一起,从而利用角焊部(31)和贯穿焊接部(32)这两者,以规定的焊接宽度(H)将母线(3)焊接于电极端子(2)的焊接面(2B),从而能够将母线稳定且可靠地与电极端子激光焊接在一起并电连接。
Description
技术领域
本发明涉及将多个电池单元借助母线串联、并联地连接在一起的蓄电池系统,特别涉及利用激光焊接将母线与电池单元的电极端子连接在一起的蓄电池系统。
背景技术
蓄电池系统能够将多个电池单元串联连接以提高输出电压,还能够将多个电池并联连接以提高充放电的电流。例如,对于在使汽车行驶的电动机的电源中所使用的大电流、大输出用的蓄电池系统而言,将多个电池单元串联连接以提高输出电压。该用途所使用的蓄电池系统利用金属板的母线将多个电池单元连接在一起。母线通过激光焊接与构成蓄电池系统的电池单元的电极端子相连接。在该连接构造中,在母线上设置缺口部,将电池单元的电极端子插入该缺口部,然后向被插入的电极端子和母线之间的交界处照射激光束,从而使电极端子和母线这两者在交界处熔融且连接在一起。该连接构造存在如下缺点:若在被激光焊接的母线和电极端子之间具有间隙,则无法可靠且稳定地焊接。其原因在于,所照射的激光束无法使母线和电极端子双方的金属熔融。激光焊接是指在母线和电极端子彼此紧贴的状态下,向两者的交界处照射激光束,并且将双方的金属熔融而焊接在一起。然而,对于由多个电池单元构成的蓄电池系统而言,使母线的缺口部与电极端子之间的间隙完全不存在是极其困难的。其原因在于,电池单元、母线存在尺寸误差。母线的缺口部被相邻的电池单元的电极端子贯穿,从而将电池单元串联或者并联连接在一起,因此,一个母线上至少连接有两个电池单元的电极端子。相邻的电池单元的电极端子的间隔根据电池单元的尺寸误差而变化,并非是固定的尺寸。为了利用一根母线将间隔不固定的电极端子电连接,母线将供圆柱状的电极端子插入的缺口部形成为长孔,来吸收电池单元的尺寸误差。
对于将圆柱状的电极端子插入长孔的结构而言,电极端子的外周整体无法接近长孔的内侧缘,局部地形成间隙。该间隙将会妨碍稳定的激光焊接。为了防止该弊端,开发出在母线上层叠焊环,然后将焊环激光焊接于电极端子和母线的蓄电池系统。(参照专利文献1)
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2011-60623号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于借助焊环将电池单元的电极端子与母线激光焊接在一起的蓄电池系统而言,使焊环的内部形状与电极端子的外部形状大致相等,从而能够消除电极端子的整周与焊环的内侧缘之间的间隙。而且,将焊环层叠于母线,在减小焊环与母线之间的间隙的状态下,将焊环与母线激光焊接在一起。在该构造中,焊环的内侧缘与电极端子激光焊接在一起,焊环的外周缘与母线的表面激光焊接在一起,利用焊环将电极端子与母线电连接。
对于以上的连接构造而言,将焊环与电极端子和母线激光焊接在一起,从而能够将电池单元的电极端子与母线连接在一起。在该焊接构造中,能够将焊环的内部形状形成为电极端子的外部形状而与电极端子的表面接触。然而,对于该焊接构造而言,在使焊环的内侧缘与电极端子接触的状态下,难以使焊环的外周缘与母线的表面紧贴。对于焊环的内侧缘而言,能够使其内部形状与电极端子的外部形状相同并与母线接触,但是随着使焊环的内部形状与电极端子的外部形状之差变小而焊环无法顺畅地插入电极端子,从而难以使焊环与母线的表面紧贴。如果焊环的内部形状缩小,则内侧缘与电极端子之间的摩擦阻力变大,难以利用自重下落并与母线紧贴。如果为了使焊环与母线紧贴而使焊环的内部形状变大,那么存在如下缺点:在焊环与母线之间形成间隙,该间隙将会阻碍激光焊接时的稳定的电连接。
本发明是以解决以上的缺点为目的而开发出来的。本发明的重要的目的在于:提供一种在使用存在尺寸误差的电池、母线的同时能够将母线稳定且可靠地与电极端子激光焊接在一起,并且能够使电池单元在低阻力的状态下电连接的蓄电池系统。
用于解决问题的方案以及发明效果
在本发明的蓄电池系统中,多个电池单元1利用与电池单元1的电极端子2激光焊接在一起的母线3电连接起来。在蓄电池系统中,电池单元1具有在自表面突出的突出部2A的四周设置焊接面2B的电极端子2,母线3具有与电极端子2的焊接面2B面接触的焊接板部33,在焊接板部33设置有用于将突出部2A向内侧引导的缺口部30,在缺口部30的内侧和突出部2A之间设有使焊接面2B暴露出来的暴露间隙4。在蓄电池系统中,母线3利用将缺口部30的内侧缘焊接于电极端子2的焊接面2B而成的角焊部31和在母线3与电极端子2的焊接面2B的交界焊接在一起而成的贯穿焊接部32进行焊接,母线3利用角焊部31和贯穿焊接部32这两者以规定的焊接宽度(H)焊接于电极端子2。
以上的蓄电池系统具有以下特征:在使用存在尺寸误差的电池、母线的同时,能够将母线稳定且可靠地与电极端子激光焊接在一起,并且能够使电池单元在低阻力的状态下电连接。其原因在于,在以上的蓄电池系统中,在母线上设置有用于引导电极端子的突出部的缺口部,在该缺口部和突出部之间设有使电极端子的焊接面暴露出来的暴露间隙,母线利用角焊部将缺口部的内侧缘焊接于焊接面,利用贯穿焊接部将母线与电极端子的焊接面相对的面焊接于焊接面,母线利用角焊部和贯穿焊接部这两者以规定的焊接宽度焊接于电极端子。尤其是,以上的蓄电池系统具有以下特征:除了利用贯穿焊接部将母线和焊接面之间的相对面激光焊接在一起以外,还利用角焊部将母线的缺口部的内侧缘焊接于焊接面,从而利用贯穿焊接部和角焊部以规定的宽度将母线与焊接面激光焊接在一起,因此,能够以不使母线脱落的方式将母线可靠且稳定地焊接于电极端子。而且,以上的蓄电池系统具有以下特征:在缺口部和突出部之间设有暴露间隙,利用角焊部将缺口部的内侧缘与电极端子的焊接面激光焊接在一起,因此,能够沿着缺口部的内侧照射激光束,将缺口部的内侧缘作为角焊部可靠地与电极端子的焊接面激光焊接在一起并固定。
另外,以上的蓄电池系统也实现了如下特征:在母线的缺口部的内侧与电极端子的突出部之间设有使焊接面暴露出来的暴露间隙,因此,在将母线与焊接面激光焊接在一起的工序中,能够检测出焊接面和母线的表面的位置,从而将母线可靠地与电极端子的焊接面激光焊接在一起。其原因在于,向暴露间隙照射用于检测电极端子的暴露面的位置的激光光线、向暴露间隙插入位置检测传感器,从而能够检测出暴露面的位置并进行激光焊接。对于将母线层叠于电极端子的暴露面并将母线与电极端子激光焊接在一起的工序而言,如果在母线和暴露面之间形成间隙,则无法可靠且稳定地焊接。该弊端能够通过以下方式消除:检测电极端子的暴露面和母线的位置,在母线和暴露面之间存在间隙的状态下停止激光焊接,并且在母线与暴露面紧贴的状态下实施激光焊接。在以上的蓄电池系统中,在设有暴露间隙且层叠母线的状态下,能够检测出暴露面的位置,因此,检测出暴露面和母线之间的位置,能够可靠且稳定地将母线与暴露面激光焊接在一起。
在本发明的蓄电池系统中能够将缺口部30作为设置于母线3的贯通孔。
在本发明的蓄电池系统中,能够以规定的间距(t)对母线3进行多列激光焊接,从而利用角焊部31和贯穿焊接部32以规定的宽度将母线3焊接于电极端子2的焊接面2B。
在以上的蓄电池系统中,能够将激光会聚在狭窄的区域来对母线和电极端子进行激光焊接,从而以规定的宽度将母线焊接于电极端子。因此,具有能够利用激光束将母线和暴露面可靠地熔融且牢固地焊接在一起的特征。
在本发明的蓄电池系统中,能够利用会聚成规定大小的点的激光进行扫描,从而利用角焊部31和贯穿焊接部32将母线3焊接于电极端子2的焊接面2B。
在本发明的蓄电池系统中,能够将暴露间隙4设为比1mm大。
在以上的蓄电池系统中,因为暴露间隙比1mm宽,所以能够可靠地检测出暴露面的位置,另外能够利用角焊部将母线可靠且稳定地激光焊接于暴露面。
在本发明的蓄电池系统中,可以是,母线3具有:一对焊接板部33,该一对焊接板部33焊接于电极端子2;连结部34,其将一对焊接板部33连结在一起,连结部34比焊接板部33厚。
以上的蓄电池系统具有如下特征:能够在将焊接板部可靠且稳定地焊接于电极端子的暴露面的同时,减小母线的电阻。其原因在于,能够在将焊接板部设为最适合激光焊接的厚度的同时,使电连接部变厚而减小电阻。
在本发明的蓄电池系统中,可以是,母线3具有:一对焊接板部33,该一对焊接板部33焊接于电极端子2;连结部34,其将一对焊接板部33连结在一起,连结部34具有在中间U形弯曲而成的U曲部40。
在以上的蓄电池系统中,因为在连结部设置有U曲部,所以能够利用U曲部吸收将与一对焊接板部连结的一对电极端子的相对位置的错位,从而减少不合理的应力作用于电极端子、焊接部的情况。
在本发明的蓄电池系统中,可以是,连结部34具有:第1连接部35和第2连接部36,该第1连接部35和第2连接部36分别位于母线3的两端部且设置有焊接板部33;第1立起部37和第2立起部38,该第1立起部37借助弯折部与第1连接部35相连结,该第2连接部36借助弯折部与第2连接部36相连结;中间连结部39,其两端借助弯折部与第1立起部37和第2立起部38相连结,在中间连结部39设置有U曲部40。
在以上的蓄电池系统中,利用U曲部、立起部、弯折部吸收电池单元的立体的相对位置的错位,能够更可靠地防止不合理的应力作用于电极端子、焊接部。因此,对于与母线的焊接板部连结的电池单元而言,即使在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上发生立体的错位,也能够相当程度地减少不合理的应力作用于电池单元的电极端子、焊接部的情况。
在本发明的蓄电池系统中,能够使U曲部40的宽度比第1连接部35或者第2连接部36狭窄。在以上的蓄电池系统中,U曲部容易变形,能够更有效地吸收电池单元的错位,从而能够进一步减少不合理的应力作用于电池单元的电极端子、焊接部的情况。
附图说明
图1是本发明的一实施例的蓄电池系统的立体图。
图2是表示图1所示的蓄电池系统的电池单元和母线的连结构造的概略立体图。
图3是表示图2所示的电池单元和母线的连结构造的分解立体图。
图4是表示电池单元的电极端子和母线的连结构造的概略放大剖视图。
图5是表示母线的另一例的放大俯视图。
图6是表示母线的又一例的放大俯视图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的实施例。但是,以下所示的实施例只是例示出用于将本发明的技术思想具体化的蓄电池系统而已,本发明并未将蓄电池系统特定为以下的系统。而且,该说明书绝不是将权利要求的范围所示的部件特定为实施例的部件。
本发明的蓄电池系统能够应用于安装在混合动力、电动汽车等电动车辆且用于向行驶电动机供给电力的电源、用于对太阳能发电、风力发电等自然能量的发电电力进行蓄电的电源、或者对深夜电力进行蓄电的电源等各种各样的用途中,尤其作为适于大电力、大电流的用途的电源来使用。
在图1所示的蓄电池系统中,多个电池单元1在夹着绝缘分隔件18彼此绝缘地层叠的状态下固定在一起。电池单元1是方形电池。而且,电池单元1是由锂离子电池构成的方形电池。但是,在本发明的蓄电池系统中,并未将电池单元1特定为方形电池,也未特定为锂离子二次电池。电池单元1也能够使用能够充电的所有的电池、例如锂离子二次电池以外的非水系电解液二次电池、镍氢电池单元等。
如图2和图3所示,方形电池隔着绝缘件11将正负电极端子2固定于封口板12。此外,为了便于理解电池单元1和母线3的连接状态,图2和图3示出了将层叠于多个电池单元1之间的绝缘分隔件18和用于将多个母线3配置于规定位置的母线支架20(详细情况后面描述)省略了的图。正负电极端子2将焊接面2B设置在突出部2A的四周。焊接面2B为与封口板12的表面平行的平面状且在该焊接面2B的中央部设置有突出部2A。图中的电极端子2的突出部2A形成为圆柱状。但是,突出部未必必须是圆柱状,虽未图示,但也能够是多棱柱状或者椭圆柱状。
层叠的多个电池单元1利用固定部件13固定于规定位置而形成长方体的电池块16。固定部件13由一对端板14和固定连结部件15构成,其中,该一对端板14配置于层叠在一起的电池单元1的两个端面,该固定连结部件15的端部与该端板14相连结而将层叠状态的电池单元1以加压状态固定。
电池块16是以使电池单元1的设置有电极端子2的面、图中的封口板12处于同一平面的方式层叠电池单元1而成的。图1和图2的蓄电池系统在电池块16的上表面配设有正负电极端子2。电池块16是在使位于封口板12的两端部的正负电极端子2处于左右相反的状态下层叠电池单元1而成的。如图所示,在电池块16的两侧,利用金属板的母线3将相邻的电极端子2连结,从而将电池单元1串联连接在一起。
母线3的两端部与正负电极端子2相连接,将电池单元1串联或者并联连接。蓄电池系统能够将电池单元1串联连接以增加输出电压,并且能够将电池单元1串联和并联连接,以增加输出电压和输出电流。
母线3设置有供电极端子2的突出部2A插入的缺口部30。图2和图3的母线3在两端设置有缺口部30,并且将相邻配置的电池单元1的电极端子2的突出部2A导入各个缺口部30。图2和图3的母线3将缺口部30作为贯通孔在内侧插入了突出部2A。缺口部30形成有能够引导电极端子2的突出部2A的内部形状。而且,在引导突出部2A的状态下,缺口部30在内侧缘和突出部2A之间设置有暴露间隙4。在将突出部2A向缺口部30引导的状态下,暴露间隙4用于使电极端子2的焊接面2B暴露。
具有暴露间隙4的缺口部30的内侧未与突出部2A紧贴,通过向缺口部30的内侧缘照射激光束,使内侧缘熔融,从而能够可靠地将内侧缘焊接于电极端子2的焊接面2B。因此,能够将缺口部30的内侧缘作为角焊部31可靠地焊接于焊接面2B。此外,在将母线3激光焊接于电极端子2的工序中,能够通过将激光光线向暴露间隙4照射、将位置检测传感器插入暴露间隙4来检测出焊接面2B的位置。如果能够检测出焊接面2B的位置,则通过利用激光光线、位置检测传感器检测出母线3的表面的位置,能够判断出母线3是否与焊接面2B紧贴。在将母线3激光焊接于电极端子2的工序中,如果在母线3和焊接面2B之间存在间隙,则不能保障可靠的激光焊接。通过检测出焊接面2B的位置,进而检测出母线3的位置,能够检测出母线3和焊接面2B之间的间隔。在激光焊接工序中,通过检测出母线3与焊接面2B紧贴并实施激光焊接,从而能够将母线3可靠地激光焊接于焊接面2B。在母线3和焊接面2B之间存在间隙时,停止激光焊接,将母线3压向焊接面2B以使两者紧贴,或者更换母线3再使母线3与焊接面2B紧贴并利用激光焊接,从而将母线3可靠地焊接于电极端子2。
暴露间隙4优选比1mm大,更加优选为2mm以上。对于该间隔的暴露间隙4,能够通过向焊接面2B照射激光光线,或者插入位置检测传感器来可靠地检测出焊接面2B的位置。此外,向缺口部30的内侧缘照射激光束,能够将角焊部31可靠地激光焊接于焊接面2B。
图2和图3的母线3将缺口部30作为贯通孔。而且使贯通孔形成为圆形,使内部形状比突出部2A的外部形状大,在贯通孔与突出部2A之间设置有暴露间隙4。对于将圆柱状的突出部2A插入圆形贯通孔的缺口部30且利用角焊部31将贯通孔的内侧缘焊接于焊接面2B的连结构造而言,如图4所示,将会聚的激光束以圆形轨迹照射,能够利用角焊部31和贯穿焊接部32将母线3可靠地焊接于焊接面2B。
如图4所示,母线3利用将缺口部30的内侧缘焊接于焊接面2B的角焊部31和在母线3与电极端子2的焊接面2B之间的交界焊接在一起的贯穿焊接部32焊接于焊接面2B,并且利用角焊部31和贯穿焊接部32以规定的焊接宽度(H)焊接于焊接面2B。为了将母线3以充分的强度焊接于电极端子2,焊接宽度(H)例如为0.8mm以上,优选为1mm以上,更加优选为1.2mm以上。虽然使焊接宽度(H)变宽能够增强焊接强度,但是焊接将花费时间,因此,焊接宽度(H)例如为5mm以下,优选为4mm以下,更加优选为3mm以下。
将会聚为规定的半径的激光束以规定的间距(t)照射多列,利用角焊部31和贯穿焊接部32以规定的焊接宽度(H)将母线3焊接于电极端子2的焊接面2B。照射多列的激光束沿着缺口部30的内侧缘照射,利用角焊部31将母线3焊接于焊接面2B,之后,将激光束的照射位置挪开规定的间距(t)且照射多列,利用贯穿焊接部32将母线3焊接于焊接面2B。照射多列且利用角焊部31和贯穿焊接部32将母线3焊接于焊接面2B的激光束以狭小的面积会聚并向母线3照射。将会聚后的激光束以与照射多列的间距(t)大致相等的面积会聚并照射、或者以比照射多列的间距(t)大的面积会聚并照射。以比照射的间距(t)大的面积会聚并照射的激光束照射多列,能够以规定的焊接宽度(H)均匀地将母线3焊接于焊接面2B。
以规定的间距(t)照射多列的激光束例如照射3列以上、优选照射5列以上、更加优选照射10列以上,从而能够利用角焊部31和贯穿焊接部32将母线3可靠地焊接于焊接面2B。对于以规定的间距(t)照射多列激光束并利用角焊部31和贯穿焊接部32对母线3进行焊接的焊接构造而言,能够将母线3可靠地焊接于焊接面2B。然而,通过增大激光束的会聚面积,也能够利用角焊部31和贯穿焊接部32这两者将母线3焊接于焊接面2B。该激光束调整为能够利用角焊部31和贯穿焊接部32可靠地将母线3焊接于焊接面2B的能量。
图5的母线3将缺口部30的贯通孔形成为星形,利用角焊部31将贯通孔的内侧缘焊接于焊接面2B,将贯通孔的外侧作为贯穿焊接部32与焊接面2B焊接。该焊接构造能够将母线3牢固地固定于焊接面2B。而且,图6的母线3将缺口部30作为凹部,利用角焊部31将凹部的内侧缘焊接于焊接面2B,并将该角焊部31的外侧作为贯穿焊接部32焊接于焊接面2B。
母线3利用图1所示的母线支架20配置在规定位置,将电极端子2的突出部2A向缺口部30引导。母线支架20由塑料等绝缘材料料成形,将母线3以嵌合构造配置在规定位置。母线支架20与电池块16相连结,用于将母线3配置在规定位置。母线支架20与层叠在方形电池之间的绝缘分隔件18相连结且配置在规定位置、或者与方形电池相连结且与电池块16的规定位置相连结。图1所示的母线支架20具有将多个母线3配置在规定位置的框形状的支架主体20A和封闭支架主体20A的上方开口部的盖板20B。支架主体20A在多个母线3配置在规定位置的状态下配置于电池块16的上表面,各母线3的缺口部30配置于电极端子2的突出部2A。而且,在该状态下,从支架主体20A的上方开口部照射激光束,将母线3与电极端子2焊接在一起。在所有的母线3焊接于电极端子2之后,利用盖板20B封闭支架主体20A的上方开口部。
图2和图3的母线3具有:一对焊接板部33,其通过焊接与电极端子2相连结;连结部34,其将一对焊接板部33连结在一起,连结部34比焊接板部33厚。图4的母线3在缺口部30的附近且是利用角焊部31和贯穿焊接部32激光焊接于焊接面2B的部分设置有焊接板部33。图3的母线3将缺口部30形成为圆形的贯通孔,因此,在贯通孔的四周设置圆形的焊接板部33。焊接板部33与焊接面2B激光焊接在一起,因此,比利用角焊部31和贯穿焊接部32焊接于焊接面2B的焊接宽度(H)宽。
焊接板部33形成为能够可靠地与电极端子2的焊接面2B激光焊接在一起的厚度。如图4的剖视图所示,焊接板部33的厚度设定为能够利用向焊接板部33的表面照射的激光束将角焊部31和贯穿焊接部32这两者可靠地焊接于焊接面2B的尺寸。焊接板部33的厚度例如为0.3mm以上、优选为0.4mm以上。如果过厚,则需要增大将贯穿焊接部32激光焊接于焊接面2B的能量,所以,焊接板部33的厚度例如为2mm以下、优选为1.6mm以下。
图2和图3的母线3的连结部34具有:第1连接部35和第2连接部36,其设置于两端部;第1立起部37和第2立起部38,其借助弯折部与第1连接部35和第2连接部36相连结;中间连结部39,其借助弯折部与第1立起部37和第2立起部38相连结。第1连接部35和第2连接部36在内侧设置有焊接板部33。第1立起部37和第2立起部38借助以规定的曲率半径弯折成直角的弯折部与第1连接部35和第2连接部36相连结且配置为垂直姿势。中间连结部39借助以规定的曲率半径弯折成直角的弯折部与第1立起部37和第2立起部38相连结且配置为水平姿势。中间连结部39在中间部分设置有U曲部40。中间连结部39使U曲部40的宽度比第1连接部35、第2连接部36的宽度小而容易变形。图3的母线3在将第1立起部37和中间连结部39相连结的弯折部附近设置缺口凹部41,从而减小U曲部40的宽度。该母线3将电阻不同的两种金属相连结,并且在电阻较小的金属的弯折部设置缺口凹部41,从而防止由缺口凹部41带来的电阻的增加。例如,对于将第1连接部35、第1立起部37以及中间连结部39的一端形成为铜板,将第2连接部36、第2立起部38以及中间连结部39的另一端形成为铝板的母线3而言,在作为铜板的弯折部的附近设置缺口凹部,从而在减小母线3的电阻的增加的同时,能够使U曲部40的宽度变小而容易变形。
以上的蓄电池系统利用以下工序将电极端子2与母线3连接在一起。
(1)将多个母线3被配置在规定位置的母线支架20配置在电池块16的规定位置,并且将电极端子2的突出部2A向母线3的缺口部30引导。
(2)自暴露间隙4向焊接面2B照射激光光线检测出焊接面2B的位置,并且向母线3的表面照射激光光线检测出母线3的位置,确认母线3是否与焊接面2B接触。确认母线3与焊接面2B接触后进入下一道工序。
如果母线3自焊接面2B离开的距离超过设定值,将会显示出错信息。当显示出错信息时,更换母线3或者调整母线3的位置,使得母线3与焊接面2B接触。
(3)在使母线3与焊接面2B接触的状态下,对母线3的缺口部30的内侧缘的位置进行图案识别,沿着缺口部30的内侧缘照射激光束,将缺口部30的内侧缘作为角焊部31进行激光焊接,沿着角焊部31向自角焊部31离开了规定的间距的位置照射多列激光束,以规定的宽度将母线3焊接于焊接面2B,并且作为贯穿焊接部32进行焊接。如图3所示将缺口部30形成为圆形的贯通孔的母线3,如图4所示,沿着贯通孔的内径照射激光束,将贯通孔的内侧缘作为角焊部31焊接于焊接面2B,之后,一边使以规定的间距照射激光束的半径变大,一边照射多列激光束,作为贯穿焊接部32焊接于焊接面2B。角焊部31和贯穿焊接部32彼此成为将焊接部连续在一起的状态,利用角焊部31和贯穿焊接部32以规定的宽度将母线3的焊接板部33焊接于焊接面2B。
图3的母线3将缺口部30形成为圆形的贯通孔,因此,角焊部31和贯穿焊接部32这两者形成为环状,但如图6所示,将缺口部30形成为半圆形的母线3将角焊部31和贯穿焊接部32形成为半圆形,以规定的宽度将母线3的焊接板部33焊接于焊接面2B。
产业上的可利用性
本发明的蓄电池系统将电池单元的电极端子和母线可靠且稳定地电连接,由此,能够适合作为电动车辆的电源、对自然能量进行蓄电或者对深夜电力进行蓄电的电源来使用。
附图标记说明
1…电池单元、2…电极端子、2A…突出部、2B…焊接面、3…母线、4…暴露间隙、11…绝缘件、12…封口板、13…固定部件、14…端板、15…固定连结部件、16…电池块、18…绝缘分隔件、20…母线支架、20A…支架主体、20B…盖板、30…缺口部、31…角焊部、32…贯穿焊接部、33…焊接板部、34…连结部、35…第1连接部、36…第2连接部、37…第1立起部、38…第2立起部、39…中间连结部、40…U曲部、41…缺口凹部。
Claims (9)
1.一种蓄电池系统,在该蓄电池系统中,多个电池单元利用与电池单元的电极端子激光焊接在一起的母线电连接起来,该蓄电池系统的特征在于,
所述电池单元具有固定于封口板的电极端子,所述电极端子具有焊接面和突出部,所述焊接面是与所述封口板的表面平行的平面,所述突出部自所述焊接面突出,所述焊接面设于所述突出部的四周,
所述母线具有与所述电极端子的焊接面面接触的焊接板部,在所述焊接板部设置有用于将所述突出部向内侧引导的缺口部,
在所述缺口部的内侧和所述突出部之间设有使所述焊接面暴露出来的暴露间隙,
所述母线利用将所述缺口部的内侧缘焊接于所述电极端子的焊接面而成的角焊部和在所述母线与所述电极端子的焊接面之间的交界焊接在一起而成的贯穿焊接部进行焊接,
所述母线利用所述角焊部和所述贯穿焊接部这两者以规定的焊接宽度焊接于所述电极端子,
所述突出部未焊接于所述母线,所述焊接面在所述角焊部与所述突出部之间存在未被焊接的暴露面,所述角焊部不与所述突出部接触。
2.根据权利要求1所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述缺口部形成为设置于母线的贯通孔。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电池系统,其特征在于,
以规定的间距对所述母线进行多列激光焊接,从而利用所述角焊部和所述贯穿焊接部以规定的宽度将所述母线焊接于所述电极端子的所述焊接面。
4.根据权利要求1或2所述的蓄电池系统,其特征在于,
利用会聚成规定大小的点的激光进行扫描,从而利用所述角焊部和所述贯穿焊接部将所述母线焊接于所述电极端子的所述焊接面。
5.根据权利要求1或2所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述暴露间隙比1mm大。
6.根据权利要求1或2所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述母线具有:一对焊接板部,该一对焊接板部焊接于所述电极端子;连结部,其将一对焊接板部连结在一起,
所述连结部比所述焊接板部厚。
7.根据权利要求1或2所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述母线具有:一对焊接板部,该一对焊接板部焊接于所述电极端子;连结部,其将一对焊接板部连结在一起,
所述连结部具有在中间U形弯曲而成的U曲部。
8.根据权利要求7所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述连结部具有:第1连接部和第2连接部,该第1连接部和第2连接部分别位于所述母线的两端部且设置有所述焊接板部;第1立起部和第2立起部,该第1立起部借助弯折部与所述第1连接部相连结,该第2立起部借助弯折部与所述第2连接部相连结;中间连结部,其两端借助弯折部与所述第1立起部和所述第2立起部相连结,
在所述中间连结部设置有所述U曲部。
9.根据权利要求8所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述U曲部的宽度比所述第1连接部或者所述第2连接部窄。
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JP6567620B2 (ja) * | 2017-10-03 | 2019-08-28 | カルソニックカンセイ株式会社 | 組電池の製造方法及び組電池 |
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GB2605410A (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-05 | Jaguar Land Rover Ltd | Methods for welding components of battery modules |
CN113714641A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-30 | 武汉逸飞激光股份有限公司 | 导电端子焊接方法 |
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CN114406577B (zh) * | 2022-02-09 | 2022-08-23 | 浙江巨宏机械科技有限公司 | 一种接线端子焊接用工装 |
CN114310077B (zh) * | 2022-03-11 | 2022-05-27 | 南京莱迪新能源科技有限公司 | 一种锂电池组串并联焊接用多维度壳体模具及驱控系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101018641A (zh) * | 2004-08-09 | 2007-08-15 | 日本电气株式会社 | 不同金属薄板的焊接方法、双金属薄板接合元件、电气设备和电气设备组件 |
WO2014034106A1 (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | 三洋電機株式会社 | 電源装置及び電源装置を備える電動車両並びに蓄電装置、電源装置の製造方法 |
CN104183808A (zh) * | 2013-05-21 | 2014-12-03 | 华为技术有限公司 | 电池组件及电池模块 |
CN104466220A (zh) * | 2013-09-13 | 2015-03-25 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池模块 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4823535B2 (ja) * | 2005-02-14 | 2011-11-24 | 矢崎総業株式会社 | バッテリ接続プレート |
JP5122857B2 (ja) * | 2007-04-23 | 2013-01-16 | 株式会社東芝 | 電池モジュール及び電池モジュールの接続方法 |
CN201181721Y (zh) * | 2008-03-18 | 2009-01-14 | 风帆股份有限公司 | 一种用于铅酸蓄电池的易焊接极柱 |
JP5443097B2 (ja) * | 2009-08-18 | 2014-03-19 | 矢崎総業株式会社 | 電源装置 |
JP5634691B2 (ja) * | 2009-08-18 | 2014-12-03 | 矢崎総業株式会社 | バスバ |
JP5528746B2 (ja) * | 2009-09-11 | 2014-06-25 | 三洋電機株式会社 | 組電池 |
US9105911B2 (en) * | 2009-12-28 | 2015-08-11 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery module |
KR101141379B1 (ko) * | 2010-07-06 | 2012-05-03 | 삼성전기주식회사 | 에너지 저장 모듈 |
CN201820829U (zh) * | 2010-09-17 | 2011-05-04 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 一种防止焊接缺陷的蓄电池用极柱 |
JP5940374B2 (ja) * | 2012-05-25 | 2016-06-29 | 三洋電機株式会社 | バッテリシステムの製造方法 |
JP2015187910A (ja) * | 2012-08-09 | 2015-10-29 | 三洋電機株式会社 | 電池パック及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置 |
US9722229B2 (en) * | 2013-09-20 | 2017-08-01 | Ford Global Technologies, Llc | Electric vehicle battery attachment assembly and method |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101018641A (zh) * | 2004-08-09 | 2007-08-15 | 日本电气株式会社 | 不同金属薄板的焊接方法、双金属薄板接合元件、电气设备和电气设备组件 |
WO2014034106A1 (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | 三洋電機株式会社 | 電源装置及び電源装置を備える電動車両並びに蓄電装置、電源装置の製造方法 |
CN104183808A (zh) * | 2013-05-21 | 2014-12-03 | 华为技术有限公司 | 电池组件及电池模块 |
CN104466220A (zh) * | 2013-09-13 | 2015-03-25 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池模块 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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