CN109792023A - 组电池 - Google Patents

组电池 Download PDF

Info

Publication number
CN109792023A
CN109792023A CN201680089578.6A CN201680089578A CN109792023A CN 109792023 A CN109792023 A CN 109792023A CN 201680089578 A CN201680089578 A CN 201680089578A CN 109792023 A CN109792023 A CN 109792023A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bus
battery
electrode piece
cathode side
electrode slice
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680089578.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109792023B (zh
Inventor
小野寺诚
本桥裕太
辻裕介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Envision AESC Japan Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of CN109792023A publication Critical patent/CN109792023A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109792023B publication Critical patent/CN109792023B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/244—Overlap seam welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/38—Conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明提供一种组电池，该组电池即使为了提高焊接质量而加大激光的输出也能够抑制激光贯穿电极片，能够适当地激光接合电极片和母线。组电池(100)包括：具有包含发电元件(111)且扁平地形成的电池主体(110H)和自电池主体导出的电极片(112)，并沿着电池主体的厚度方向层叠的单电池(110)、利用激光接合而与电极片电连接的母线(132)、以及与电极片一起沿着激光的照射方向形成层叠构造的板部(112g)。

Description

组电池
技术领域
本发明涉及一种组电池。
背景技术
组电池例如搭载于如电动汽车那样的车辆，作为使车辆用电动机驱动的电源来使用。组电池是将多个单电池层叠而构成的。层叠的单电池利用母线(汇流条·跳线)将自各单电池导出的电极片(电池端子)彼此电连接(参照专利文献1)。此外，电极片与母线之间的连接利用激光接合来进行。
专利文献1：日本特表2012-515418号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的结构中，在照射激光而将电极片和母线连接之际，为了提高焊接质量而加大激光的输出时，有激光贯穿电极片而不能适当地焊接的可能性。
本发明的目的在于，提供一种即使为了提高焊接质量而加大激光的输出，也能够抑制激光贯穿电极片而使电极片和母线适当地激光接合的组电池。
用于解决问题的方案
用于达成上述目的的本发明的组电池包括单电池，该单电池具有包含发电元件且扁平地形成的电池主体和自所述电池主体导出的电极片，并沿着所述电池主体的厚度方向层叠。此外，组电池包括：利用激光接合而与所述电极片电连接的母线以及与所述电极片一起沿着所述激光的照射方向形成层叠构造的板部。
发明的效果
根据具有上述结构的本发明的组电池，即使为了提高焊接质量而加大激光的输出也能够抑制激光贯穿电极片，适当地激光接合电极片和母线。
附图说明
图1是表示实施方式的组电池的立体图。
图2是表示自图1所示的组电池将加压单元(上部加压板、下部加压板以及左右的侧板)拆卸，并且，将母线单元的一部分(保护盖、阳极侧接线端子以及阴极侧接线端子)拆卸了的状态的立体图。
图3是以截面表示将母线与层叠的单电池的电极片接合的状态的主要部分的侧视图。
图4是表示图3的附图标记A的部位的放大图。
图5是表示自图2所示的层叠体将母线保持件和母线拆卸了的状态的立体图。
图6是表示将图5所示的第1电池子组件(并联连接的3组单电池)以单电池为单位分解，并且，自其中1个(最上部的)单电池将第1间隔件和第2间隔件拆卸了的状态的立体图。
图7是表示利用母线电连接图5所示的第1电池子组件和第2电池子组件的状态的立体图。是表示将母线保持件和母线拆卸了的状态的立体图。
图8是变形例1的组电池的与图4相对应的图。
图9是变形例2的组电池的与图4相对应的图。
图10是变形例3的组电池的与图4相对应的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式。在附图中，对同样的构件附上同样的附图标记，并省略重复的说明。在附图中，有各构件的大小、比例为了易于实施方式的理解而有放大，而与实际的大小、比例不同的情况。
在各图中，使用以X、Y以及Z表示的箭头示出组电池100的方位。由X表示的箭头的方向示出组电池100的长边方向。由Y表示的箭头的方向示出组电池100的短边方向。由Z表示的箭头的方向示出组电池100的层叠方向。
图1是表示实施方式的组电池100的立体图。图2是表示自图1所示的组电池100将加压单元120(上部加压板121、下部加压板122以及左右的侧板123)拆卸，并且，将母线单元130的一部分(保护盖135、阳极侧接线端子133以及阴极侧接线端子134)拆卸了的状态的立体图。图3是以截面表示将母线132与层叠的单电池110的电极片112接合的状态的主要部分的侧视图。图4是表示图3的附图标记A的部位的放大图。图5是表示自图2所示的层叠体110S将母线保持件131和母线132拆卸了的状态的立体图。图6是表示将图5所示的第1电池子组件110M(并联连接的3组单电池110)以每个单电池110为单位分解，并且，自其中1个(最上部的)单电池110将第1间隔件114和第2间隔件115拆卸了的状态的立体图。图7是表示利用母线132电连接图5所示的第1电池子组件110M和第2电池子组件110N的状态的立体图。
对于本实施方式的组电池100，概括来说，如图3所示，包括单电池110，该单电池110具有包含发电元件111且扁平地形成的电池主体110H和自电池主体110H导出的电极片112，并沿着电池主体110H的厚度方向(Z方向)层叠。另外组电池100包括：利用激光接合而与电极片112电连接的母线132、与电极片112一起沿着激光L的照射方向(X方向)形成层叠构造的板部112g。以下，说明组电池100的各结构。
组电池100在如电动汽车那样的车辆上搭载有多个，作为驱动车辆用电动机的电源使用。组电池100如下构成：在利用加压单元120对层叠多个单电池110而成的层叠体110S进行加压了的状态下，利用母线单元130进行电连接。
详述层叠体110S的结构。
如图5所示，层叠体110S将由并联电连接的3个单电池110形成的第1电池子组件110M和由并联电连接的3个单电池110形成的第2电池子组件110N交替串联而构成。
如图5所示，第1电池子组件110M相当于在组电池100中位于第1层(最下层)、第3层、第5层以及第7层(最上层)的3个单电池110。如图4所示，第2电池子组件110N相当于在组电池100中位于第2层、第4层以及第6层的3个单电池110。
第1电池子组件110M和第2电池子组件110N由同样的结构形成。但是，如图5和图7所示，第1电池子组件110M和第2电池子组件110N通过将3个单电池110的上下调换，以3个阳极侧电极片112A和3个阴极侧电极片112K交替位于沿着Z方向的位置的方式配置。
对于第1电池子组件110M，如图5～图7所示，全部的阳极侧电极片112A位于图中右侧，全部的阴极侧电极片112K位于图中左侧。
对于第2电池子组件110N，如图5和图7所示，全部的阳极侧电极片112A位于图中左侧，全部的阴极侧电极片112K位于图中右侧。仅通过每3个单电池110将其上下简单地调换，电极片112的顶端部112d的朝向在Z方向的上下就不一致。因此，为了使全部的单电池110的电极片112的顶端部112d的朝向一致，使各顶端部112d向下方弯折。
单电池110相当于例如锂离子二次电池。单电池110为了满足车辆用电动机的驱动电压的规格而串联连接多个。单电池110为了确保电池的容量并延长车辆的行驶距离而并联连接多个。
如图3所示，单电池110具有扁平地形成的电池主体110H和自电池主体110H导出的电极片112。电池主体110H包含进行充放电的发电元件111和将发电元件111密封的层压膜113。
发电元件111用于在由屋外的充电桩等充上电力的基础上对车辆用电动机等放电而供给驱动电力。发电元件111将多组由隔板分隔的阳极和阴极层叠而构成。
如图3～图5所示，电极片112用于使发电元件111面向外部。电极片112由阳极侧电极片112A和阴极侧电极片112K构成。阳极侧电极片112A和阴极侧电极片112K自电池主体110H朝向与电池主体110H的厚度方向交叉的相同方向导出。
阳极侧电极片112A的基端侧与包含于1个发电元件111的全部的阳极接合。阳极侧电极片112A由薄板状形成，根据阳极的特性由铝(Al)形成。
如图3、图4所示，阳极侧电极片112A自与发电元件111相邻的基端部112c到顶端部112d形成为字母L状。阳极侧电极片112A的顶端部112d沿着Z方向的下方弯折。
阴极侧电极片112K的基端侧与包含于1个发电元件111的全部的阴极接合。阴极侧电极片112K由薄板状形成，根据阴极的特性由铜形成。
阴极侧电极片112K的厚度为阳极侧电极片112A的厚度以下。在本实施方式中，阴极侧电极片112K的厚度例如是阳极侧电极片112A的厚度的一半。
如图3、图4所示，阴极侧电极片112K自与发电元件111相邻的基端部112e到顶端部112f形成为字母L状。通过使阴极侧电极片112K的顶端部112f沿着Z方向的下方弯折并且使顶端部112f折回，而沿着Z方向的上方形成有板部112g。即，在本实施方式中，板部112g与阴极侧电极片112K一体地构成，与阴极侧电极片112K一起沿着激光的照射方向(X方向)形成层叠构造。
对于板部112g，如图3、图4所示，阴极侧电极片112K的顶端部112f向与阴极侧母线132K分开的一侧折回，形成于与阴极侧母线132K分开的一侧。这样一来，通过向分开的一侧折回，与向靠近阴极侧母线132K的一侧折回的结构(参照图8)相比较，能够使电流路径变短，能够使电阻变小。
在本实施方式中，阴极侧电极片112K的顶端部112f以不空开间隙的方式紧密贴合地折回。另外，阴极侧电极片112K的顶端部112f也可以空开间隙地折回。通过如此空开间隙，能够在该间隙中使激光L的输出减弱，因此，即使为了提高焊接质量而加大激光L的输出也能够更适当地抑制激光L贯穿阴极侧电极片112K。
通过如上所述地形成板部112g，即使为了提高焊接质量而加大激光L的输出也能够抑制激光L贯穿阴极侧电极片112K。因此，能够适当地激光接合阴极侧电极片112K和阴极侧母线132K。
此外，阴极侧电极片112K的厚度是阳极侧电极片112A的厚度的一半，在板部112g仅设置于阴极侧电极片112K的情况下具有以下的效果。即，如图4所示，阴极侧电极片112K的包含板部112g的顶端部112f和阳极侧电极片112A的顶端部112d的X方向的宽度相同。因此，由于阴极侧母线132K和阳极侧母线132A的X方向的位置一致，因而不需要使激光L的焦点位置沿着X方向移动，能够更容易地激光接合电极片112和母线132。
如图3所示，层压膜113由一对形成，自沿着Z方向的上下密封发电元件111。一对层压膜113使阳极侧电极片112A和阴极侧电极片112K自沿着Y方向的一端部113a的间隙朝向外部导出。层压膜113由金属箔和自上下覆盖该金属箔的具有绝缘性的片构成。
单电池110在如图6所示的那样由一对间隔件(第1间隔件114和第2间隔件115)支承的状态下如图3～图5所示的那样层叠。
如图2、图3所示，一对间隔件(第1间隔件114和第2间隔件115)将单电池110沿着Z方向以恒定的间隔配置。第1间隔件114支承单电池110的具有电极片112侧的部分。第2间隔件115以在单电池110的X方向上与第1间隔件114相对的方式支承单电池110的不具有电极片112侧的部分。
如图6所示，第1间隔件114由具有凹凸的纵长的板形状形成，由具有绝缘性的增强塑料形成。第1间隔件114设为与一对层压膜113的一端部113a相对。如图3和图6所示，第1间隔件114利用平坦的支承面114b支承着层压膜113的一端部113a。第1间隔件114在与支承面114b相邻并沿着Z方向的壁面具有抵接面114h。如图3所示，抵接面114h将电极片112的顶端部112d沿着X方向定位。如图6所示，第1间隔件114在支承面114b的沿着Y方向的两端具有一堆分别朝向上方突出的连结销114c。一对连结销114c由圆柱形状形成，通过插入在层压膜113的一端部113a的沿着Y方向的两端开口的连结孔113c而将单电池110定位。
如图3所示，对于多个第1间隔件114，一个第1间隔件114的上表面114a与其他的第1间隔件114的下表面114d抵接。如图3所示，多个第1间隔件114通过使自一个第1间隔件114的上表面114a突出的圆柱形状的定位销114e与在另一个第1间隔件114的下表面114d开口的定位孔114f嵌合来互相定位。如图6所示，第1间隔件114在沿着Y方向的两端在两端具有位置孔114g。位置孔114g用于插入将多个组电池100彼此沿着Z方向定位并连结的螺栓。
第2间隔件115由于无需支承电极片112而使第1间隔件114简化来构成。如图6所示，第2间隔件115具有：支承层压膜113的另一端部113b的支承面115b、用于将第2间隔件彼此定位的定位销114e、用于将单电池110定位的连结销115c以及用于插入将多个组电池100彼此定位且连结的螺栓的位置孔115g等。
详述加压单元120的结构。
加压单元120包括：自上下将层叠体110S各自的单电池110的发电元件111加压的上部加压板121和下部加压板122；以及固定将层叠体110S加压了的状态的上部加压板121和下部加压板122的一对侧板123。
如图1和图2所示，上部加压板121与下部加压板122一起自上下夹入并保持构成层叠体110S的多个单电池110，且加压各个单电池110的发电元件111。上部加压板121形成为具有凹凸的板状，由具有足够的刚性的金属形成。上部加压板121设置在水平面上。如图2所示，上部加压板121具有将发电元件111朝向下方加压的加压面121a。加压面121a平坦地形成，自上部加压板121的中央的部分朝向下方突出。上部加压板121具有用于插入将组电池100彼此连结的螺栓的位置孔121b。位置孔121b由贯通孔形成，在上部加压板121的四角开口。
如图2所示，下部加压板122由与上部加压板121同样的形状形成，以将上部加压板121的上下反转的方式设置。与上部加压板121同样地，下部加压板122具有：将发电元件111朝向上方加压的加压面122a；以及用于插入将组电池100彼此沿着Z方向定位并连结的螺栓的位置孔122b。
如图1和图2所示，一对侧板123用于固定将层叠体110S加压的状态的上部加压板121和下部加压板122。即，一对侧板123将上部加压板121和下部加压板122的间隔维持为恒定。此外，一对侧板123将层叠的单电池110的沿着X方向的侧面覆盖并保护。侧板123形成为平板状，由金属形成。一对侧板123以与层叠的单电池110的沿着X方向的两侧面相对的方式竖立设置。一对侧板123相对于上部加压板121和下部加压板122焊接。
详述母线单元130的结构。
母线单元130包括：将多个母线132一体地保持的母线保持件131；将上下排列的单电池110的电极片112电连接的母线132；使电连接的多个单电池110的阳极侧的末端面向外部的输入输出端子的阳极侧接线端子133；使电连接的多个单电池110的阴极侧的末端面向外部的输入输出端子的阴极侧接线端子134；以及保护母线132等的保护盖135。
如图2和图5所示，母线保持件131将多个母线132一体地保持。母线保持件131将多个母线132以与层叠体110S各自的单电池110的电极片112相对的方式呈矩阵状一体地保持。母线保持件131由具有绝缘性的树脂形成，形成为框状。
如图5所示，母线保持件131以位于支承着单电池110的电极片112的一侧的第1间隔件114的长边方向的两侧的方式分别具有沿着Z方向竖立的一对支柱部131a。一对支柱部131a与第1间隔件114的侧面嵌合。一对支柱部131a在沿着Z方向观察确认的情况下呈字母L状，形成为沿着Z方向延伸的板状。母线保持件131以位于第1间隔件114的长边方向的中央附近的方式分开地具备沿着Z方向竖立的一对辅助支柱部131b。一对辅助支柱部131b形成为沿着Z方向延伸的板状。
如图5所示，母线保持件131在沿着Z方向相邻的母线132之间分别具有突出的绝缘部131c。绝缘部131c形成为沿着Y方向延伸的板状。各绝缘部131c水平地设于辅助支柱部131b和辅助支柱部131b之间。绝缘部131c通过将沿着Z方向相邻的母线132之间绝缘来防止放电。
母线保持件131也可以将分别独立形成的支柱部131a、辅助支柱部131b以及绝缘部131c相互接合来构成，也可以一体地成形支柱部131a、辅助支柱部131b以及绝缘部131c来构成。
如图3、图5以及图7所示，母线132将上下排列的单电池110的电极片112电连接。母线132将一个单电池110的阳极侧电极片112A与另一个单电池110的阴极侧电极片112K电连接。如图7所示，母线132例如将第1电池子组件110M的3个上下排列的阳极侧电极片112A与第2电池子组件110N的3个上下排列的阴极侧电极片112K电连接。
即，如图7所示，母线132例如将第1电池子组件110M的3个阳极侧电极片112A并联连接，并且，将第2电池子组件110N的3个阴极侧电极片112K并联连接。另外，母线132将第1电池子组件110M的3个阳极侧电极片112A与第2电池子组件110N的3个阴极侧电极片112K串联连接。母线132相对于一个单电池110的阳极侧电极片112A和另一个单电池110的阴极侧电极片112K激光焊接。
如图3～图5所示，母线132将阳极侧母线132A和阴极侧母线132K接合而构成。阳极侧母线132A和阴极侧母线132K由同样的形状形成，分别形成为字母L状。如图3～图5所示，母线132利用将阳极侧母线132A的弯折的一端与阴极侧母线132K的弯折的一端接合而成的接合部132c来一体化。如图4所示，构成母线132的阳极侧母线132A和阴极侧母线132K在沿着Y方向的两端具有与母线保持件131接合的侧部132d。
与单电池110的阳极侧电极片112A同样地，阳极侧母线132A由铝形成。与单电池110的阴极侧电极片112K同样地，阴极侧母线132K由铜形成。由不同的金属形成的阳极侧母线132A和阴极侧母线132K利用超声波接合相互接合，形成有接合部132c。
在呈矩阵状配设的母线132中，位于图5的图中右上的母线132相当于21个单电池110(3并联7串联)的阳极侧的末端，仅由阳极侧母线132A构成。该阳极侧母线132A相对于层叠的单电池110中的最上部的3个单电池110的阳极侧电极片112A激光接合。
在呈矩阵状配设的母线132中，位于图5的图中左下的母线132相当于21个单电池110(3并联7串联)的阴极侧的末端，仅由阴极侧母线132K构成。该阴极侧母线132K相对于层叠的单电池110中的最下部的3个单电池110的阴极侧电极片112K激光接合。
如图1和图2所示，阳极侧接线端子133使电连接的多个单电池110的阳极侧的末端面向外部的输入输出端子。如图2所示，阳极侧接线端子133与在呈矩阵状配设的母线132中的位于图中右上的阳极侧母线132A接合。阳极侧接线端子133形成为将两端弯折的板状，由具有导电性的金属形成。
如图1和图2所示，阴极侧接线端子134使电连接的多个单电池110的阴极侧的末端面向外部的输入输出端子。如图2所示，阴极侧接线端子134与在呈矩阵状配设的母线132中的位于图中左下的阴极侧母线132K接合。阴极侧接线端子134由与阳极侧接线端子133相同的形状形成，并使上下反转。
如图1和图2所示，保护盖135用于保护母线132等。即，保护盖135通过将多个母线132一体地覆盖来防止各母线132与其他的构件等接触而发生电短路。如图2所示，保护盖135将沿着Z方向竖立的侧面135a的一端135b和另一端135c如爪那样朝向X方向弯折，由具有绝缘性的塑料形成。
保护盖135一边利用侧面135a覆盖各母线132，一边利用一端135b和另一端135c自上下夹入并固定母线保持件131。保护盖135在侧面分别具有：由矩形形状的孔形成且使阳极侧接线端子133面向外部的第1开口135d；以及由矩形形状的孔形成且使阴极侧接线端子134面向外部的第2开口135e。
接着，参照图4说明本实施方式的组电池100中的母线132相对于电极片112的焊接方法。
首先，将一体地保持各母线132的母线保持件131利用粘接等接合于层叠多个的第1间隔件114的侧面。
此时，如图4所示，板部112g由于仅设置于阴极侧电极片112K，阴极侧母线132K和阳极侧母线132A的沿着X方向的位置一致。
在该状态下，将激光L朝向阴极侧母线132K和阳极侧母线132A照射。此时，由于阴极侧电极片112K的顶端部112f具有板部112g，因此即使为了提高焊接质量而加大激光L的输出也能够抑制激光L贯穿阴极侧电极片112K。因此，能够适当地激光接合阴极侧电极片112K和阴极侧母线132K。
如以上所说明的，本实施方式的组电池100包括单电池110，该单电池110具有包含发电元件111且扁平地形成的电池主体110H和自电池主体110H导出的电极片112，并沿着电池主体110H的厚度方向层叠。另外组电池100包括：利用激光接合而与电极片112电连接的母线132、与阴极侧电极片112K一起沿着激光L的照射方向形成层叠构造的板部112g。根据这样构成的组电池100，即使为了提高焊接质量而加大激光L的输出也能够抑制激光L贯穿阴极侧电极片112K。因此，能够适当地激光接合阴极侧电极片112K和阴极侧母线132K。
此外，电极片112的顶端部112d、112f沿着单电池110的层叠方向弯折。此外，电极片112具有阳极侧电极片112A和厚度比阳极侧电极片112A的厚度小的阴极侧电极片112K，板部112g仅设置于阴极侧电极片112K。根据该结构，与板部112g仅设置于阳极侧电极片112A的结构相比较，能够使阳极侧母线132A和阴极侧母线132K的X方向的位置一致。因此，能够更容易地激光接合电极片112和母线132。
此外，板部112g通过使阴极侧电极片112K的顶端部112f折回而与阴极侧电极片112K一体地构成。因此，无需准备单独构件作为板部，能够仅通过将阴极侧电极片112K的顶端部112f折回而形成板部112g。
此外，板部112g通过将阴极侧电极片112K的顶端部112f向与阴极侧母线132K分开的一侧折回而形成于与阴极侧母线132K分开的一侧。根据该结构，与将阴极侧电极片112K的顶端部112f向阴极侧母线132K侧折回的结构相比较，能够使电流路径变短，能够使电阻变小。
＜变形例1＞
接着，参照图8说明变形例1的组电池200的结构。图8是变形例1的组电池200的与图4相对应的图。
如图8所示，变形例1的组电池200的电极片212具有阳极侧电极片112A和阴极侧电极片212K。阳极侧电极片112A由于是与上述的实施方式的阳极侧电极片112A同样的结构而省略说明。
如图8所示，阴极侧电极片212K自与发电元件111相邻的基端部112e到顶端部212f形成为字母L状。阴极侧电极片212K的顶端部212f沿着Z方向的下方弯折，并且通过将顶端部212f折回而沿着Z方向的上方形成有板部212g。
如图8所示，变形例1的板部212g通过将阴极侧电极片212K的顶端部212f向靠近阴极侧母线132K的一侧折回而与阴极侧母线132K相邻地形成。
根据如上所述变形例1的组电池200，即使为了提高焊接质量而加大激光L的输出也能够抑制激光L贯穿阴极侧电极片212K。因此，能够适当地激光接合阴极侧电极片212K和阴极侧母线132K。
＜变形例2＞
接着，参照图9说明变形例2的组电池300的结构。图9是变形例2的组电池300的与图4相对应的图。
如图9所示，变形例2的组电池300的电极片312具有阳极侧电极片112A和阴极侧电极片312K。阳极侧电极片112A由于是与上述的实施方式的阳极侧电极片112A同样的结构而省略说明。
如图9所示，阴极侧电极片312K自与发电元件111相邻的基端部112e到顶端部312f形成为字母L状。阴极侧电极片312K的顶端部312f沿着Z方向的下方弯折。此外，在变形例2的阴极侧电极片312K中，与实施方式的阴极侧电极片112K不同，不是通过将顶端部312f折回而沿着Z方向的上方形成有板部的结构。替代于此，在变形例2中，与阴极侧电极片312K独立地配置有板部301。
板部301位于阴极侧电极片312K的与设有阴极侧母线132K的一侧相反的一侧。板部301预先固定于阴极侧电极片312K或者第1间隔件114的抵接面114h。
构成板部301的材料没有特别限定，从更适当地抑制激光L的贯穿的观点出发优选是金属材料。
根据如上所述变形例2的组电池300，即使为了提高焊接质量而加大激光L的输出也能够抑制激光L贯穿阴极侧电极片312K。因此，能够适当地激光接合阴极侧电极片312K和阴极侧母线132K。
＜变形例3＞
接着，参照图10说明变形例3的组电池400的结构。图10是变形例3的组电池400的与图4相对应的图。
如图10所示，变形例3的组电池400的电极片412具有阳极侧电极片112A和阴极侧电极片412K。阳极侧电极片112A由于是与上述的实施方式的阳极侧电极片112A同样的结构而省略说明。
如图10所示，阴极侧电极片412K自与发电元件111相邻的基端部112e到顶端部412f形成为字母L状。阴极侧电极片412K的顶端部412f沿着Z方向的下方弯折。此外，在变形例3的阴极侧电极片412K中，与实施方式的阴极侧电极片112K不同，不是通过将顶端部412f折回而沿着Z方向的上方形成有板部的结构。替代于此，在变形例3中，与阴极侧电极片412K独立地配置有板部401。
板部401位于阴极侧母线132K和阴极侧电极片412K之间。板部401预先固定于阴极侧电极片412K或者阴极侧母线132K。
构成板部401的材料只有具有导电性就不特别限定。
根据如上所述变形例3的组电池400，即使为了提高焊接质量而加大激光L的输出也能够抑制激光L贯穿阴极侧电极片412K。因此，能够适当地激光接合阴极侧电极片412K和阴极侧母线132K。
此外，本发明能够基于权利要求书中记载的结构进行各种变更，这些也属于本发明的范畴。
例如，在上述的实施方式中，电极片112的顶端部112d、112f沿着单电池110的层叠方向弯折，但是也可以是不弯折的结构。
此外，在上述的实施方式中，板部112g仅设置于阴极侧电极片112K。但是，板部也可以设置于阴极侧电极片112K以及阳极侧电极片112A。此外，板部也可以仅设置于阳极侧电极片112A。
附图标记说明
100、200、300、400、组电池；110H、电池主体；110、单电池；111、发电元件；112、212、312、412、电极片；112A、阳极侧电极片；112K、212K、312K、412K、阴极侧电极片；112f、212f、312f、412f、顶端部；112g、212g、301、401、板部；132、母线；132A、阳极侧母线；132K、阴极侧母线。

Claims (8)

1.一种组电池，其中，
所述组电池包括：
单电池，其具有包含发电元件且扁平地形成的电池主体和自所述电池主体导出的电极片，并沿着所述电池主体的厚度方向层叠；
母线，其利用激光接合而与所述电极片电连接；以及
板部，其与所述电极片一起沿着所述激光的照射方向形成层叠构造。
2.根据权利要求1所述的组电池，其中，
所述电极片的顶端部沿着所述单电池的层叠方向弯折，
所述电极片具有阳极侧电极片和厚度比所述阳极侧电极片的厚度小的阴极侧电极片，
所述板部仅设置于所述阴极侧电极片。
3.根据权利要求1或2所述的组电池，其中，
所述板部通过将所述电极片的顶端部折回而与所述电极片一体地构成。
4.根据权利要求3所述的组电池，其中，
所述板部通过将所述电极片向与所述母线分开的一侧折回而形成于与所述母线分开的一侧。
5.根据权利要求3所述的组电池，其中，
所述板部通过将所述电极片向靠近所述母线的一侧折回而与所述母线相邻地形成。
6.根据权利要求1或2所述的组电池，其中，
所述板部构成为与所述电极片独立的构件。
7.根据权利要求6所述的组电池，其中，
所述板部位于所述电极片的与设有所述母线的一侧相反的一侧。
8.根据权利要求6所述的组电池，其中，
所述板部配置于所述母线与所述电极片之间，由导电性构件形成。
CN201680089578.6A 2016-09-26 2016-09-26 组电池 Active CN109792023B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/078269 WO2018055764A1 (ja) 2016-09-26 2016-09-26 組電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109792023A true CN109792023A (zh) 2019-05-21
CN109792023B CN109792023B (zh) 2022-05-17

Family

ID=61689455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680089578.6A Active CN109792023B (zh) 2016-09-26 2016-09-26 组电池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10903471B2 (zh)
EP (1) EP3518320A4 (zh)
JP (1) JP6717954B2 (zh)
KR (1) KR102272804B1 (zh)
CN (1) CN109792023B (zh)
WO (1) WO2018055764A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102622753B1 (ko) 2020-02-17 2024-01-10 삼성에스디아이 주식회사 이차전지용 레이저 용접 방법 및 모니터링 방법
JP2021150013A (ja) * 2020-03-16 2021-09-27 本田技研工業株式会社 車両用バッテリユニット
CN112687993B (zh) * 2020-12-24 2023-02-24 宁德新能源科技有限公司 电芯、电池及用电装置
DE102021126754A1 (de) 2021-10-15 2023-04-20 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum Laserschweißen eines Werkstücks mit schnellem Wechsel zwischen Schweißzonen mit unterschiedlichen zu schweißenden Materialien
DE102022209738A1 (de) * 2022-09-16 2024-03-21 Mahle International Gmbh Batterievorrichtung sowie Fahrzeugbauteil mit derselben

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62107884A (ja) * 1985-11-02 1987-05-19 Nippon Steel Corp 開缶力の小さいイ−ジ−オ−プン缶蓋の製造方法
JPH10334961A (ja) * 1997-06-02 1998-12-18 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk レーザ溶接構造
CN202142601U (zh) * 2011-07-20 2012-02-08 范能文 一种激光转镍正极极耳
JP2012109275A (ja) * 2005-12-01 2012-06-07 Nec Corp 電気デバイス集合体
CN202585599U (zh) * 2012-04-16 2012-12-05 宁德新能源科技有限公司 电池保护板组件及使用该保护板组件的锂离子电池
CN103035954A (zh) * 2012-12-28 2013-04-10 常州华科新能源科技有限公司 一种卷绕式锂离子电池及其制作方法
CN203398200U (zh) * 2013-05-21 2014-01-15 东莞新能源科技有限公司 一种铝镍复合带与铜片的焊接结构
US20140127550A1 (en) * 2011-07-25 2014-05-08 Lg Chem, Ltd. Battery module of improved reliability and battery pack employed with the same
WO2014178130A1 (ja) * 2013-05-01 2014-11-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形電池及び組電池
CN204303901U (zh) * 2014-11-25 2015-04-29 宁德时代新能源科技有限公司 电池极耳连接结构及包含该连接结构的软包装电池模组
CN104737328A (zh) * 2012-10-26 2015-06-24 三洋电机株式会社 电源装置以及具备电源装置的电动车辆及蓄电装置、电源装置的制造方法
CN105070874A (zh) * 2015-07-23 2015-11-18 中航锂电（洛阳）有限公司 一种软包锂离子电池模块连接结构
CN204809293U (zh) * 2015-05-27 2015-11-25 东莞新能源科技有限公司 铝镍复合带的覆合结构及其与保护元件引脚的焊接结构
WO2016017668A1 (ja) * 2014-07-30 2016-02-04 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
JP2016119377A (ja) * 2014-12-19 2016-06-30 Fdk株式会社 蓄電モジュール及びその製造方法
CN105914315A (zh) * 2015-02-25 2016-08-31 三星Sdi株式会社 电池组

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4098966A (en) * 1977-11-14 1978-07-04 General Motors Corporation Welded battery elements and process
JP4971537B2 (ja) * 2000-04-14 2012-07-11 パナソニック株式会社 電池用極板群及びその製造方法
US8815429B2 (en) 2009-01-12 2014-08-26 A123 Systems Llc Busbar supports and methods of their use for battery systems
JP6107091B2 (ja) 2012-12-04 2017-04-05 日産自動車株式会社 組電池および組電池の製造方法
KR101565115B1 (ko) 2014-03-31 2015-11-02 (주)탑전지 배터리 팩 및 그 제조 방법
JP6398418B2 (ja) * 2014-07-23 2018-10-03 日産自動車株式会社 組電池およびタブ接合方法
JP6331818B2 (ja) * 2014-07-23 2018-05-30 日産自動車株式会社 組電池

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62107884A (ja) * 1985-11-02 1987-05-19 Nippon Steel Corp 開缶力の小さいイ−ジ−オ−プン缶蓋の製造方法
JPH10334961A (ja) * 1997-06-02 1998-12-18 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk レーザ溶接構造
JP2012109275A (ja) * 2005-12-01 2012-06-07 Nec Corp 電気デバイス集合体
CN202142601U (zh) * 2011-07-20 2012-02-08 范能文 一种激光转镍正极极耳
US20140127550A1 (en) * 2011-07-25 2014-05-08 Lg Chem, Ltd. Battery module of improved reliability and battery pack employed with the same
CN202585599U (zh) * 2012-04-16 2012-12-05 宁德新能源科技有限公司 电池保护板组件及使用该保护板组件的锂离子电池
CN104737328A (zh) * 2012-10-26 2015-06-24 三洋电机株式会社 电源装置以及具备电源装置的电动车辆及蓄电装置、电源装置的制造方法
CN103035954A (zh) * 2012-12-28 2013-04-10 常州华科新能源科技有限公司 一种卷绕式锂离子电池及其制作方法
WO2014178130A1 (ja) * 2013-05-01 2014-11-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形電池及び組電池
CN203398200U (zh) * 2013-05-21 2014-01-15 东莞新能源科技有限公司 一种铝镍复合带与铜片的焊接结构
WO2016017668A1 (ja) * 2014-07-30 2016-02-04 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
CN204303901U (zh) * 2014-11-25 2015-04-29 宁德时代新能源科技有限公司 电池极耳连接结构及包含该连接结构的软包装电池模组
JP2016119377A (ja) * 2014-12-19 2016-06-30 Fdk株式会社 蓄電モジュール及びその製造方法
CN105914315A (zh) * 2015-02-25 2016-08-31 三星Sdi株式会社 电池组
CN204809293U (zh) * 2015-05-27 2015-11-25 东莞新能源科技有限公司 铝镍复合带的覆合结构及其与保护元件引脚的焊接结构
CN105070874A (zh) * 2015-07-23 2015-11-18 中航锂电（洛阳）有限公司 一种软包锂离子电池模块连接结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20190198848A1 (en) 2019-06-27
US10903471B2 (en) 2021-01-26
JP6717954B2 (ja) 2020-07-08
KR102272804B1 (ko) 2021-07-05
WO2018055764A1 (ja) 2018-03-29
KR20190040248A (ko) 2019-04-17
JPWO2018055764A1 (ja) 2019-06-24
EP3518320A1 (en) 2019-07-31
CN109792023B (zh) 2022-05-17
EP3518320A4 (en) 2019-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109792023A (zh) 组电池
US9306194B2 (en) Battery module assembly for vehicle's battery pack
US9318734B2 (en) Bimetal buss bar assembly
US20130171485A1 (en) Battery module and production method therefor
JP3596537B2 (ja) 薄型電池の接続構造及び組電池
US8551660B2 (en) Reserve power supply with electrode plates joined to auxiliary conductors
CN104466072A (zh) 电池模块
US7771868B2 (en) Battery pack
EP3709388A1 (en) Battery pack comprising connection plate
CN104335392A (zh) 电池组
CN110192293A (zh) 间隔件、组电池以及组电池的制造方法
CN110050361A (zh) 电池模块、包括电池模块的电池组以及用于制造电池模块的方法
KR20150024560A (ko) 배터리 모듈
US20130280590A1 (en) Electrochemical energy storage device with flat cells and spacing elements
CN108140797A (zh) 包括一体式弹簧或柔性垫的电池端子
CN109792006A (zh) 单电池以及单电池和间隔件的组装体
KR102088604B1 (ko) 스페이서 및 조전지
CN109964350B (zh) 电化学反应单位、电化学反应电池组、以及电化学反应单位的制造方法
JP7150714B2 (ja) 電池モジュールおよび電池モジュールの製造方法
US10950840B2 (en) Module of primary cells and device for storing electrical energy
EP3793015A1 (en) Icb assembly, battery module including same, and manufacturing method therefor
US20120141863A1 (en) Electrochemical device
JP3986897B2 (ja) 組電池ユニットおよび組電池ユニットの接続体
WO2020028278A2 (en) Redundant tabs for electrochemical cell
CN116315494A (zh) 正负极同端电池及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190801

Address after: Kanagawa

Applicant after: ENVISION AESC JAPAN Ltd.

Address before: Kanagawa

Applicant before: NISSAN MOTOR Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant