CN112889180B - 电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于获得一种可以在母线的异种金属间的接合部确保高接合强度的电池模块。本发明的电池模块(100)具有：多个单电池(1)，它们具有单元端子(1p、1n)；以及母线(2A)，其将若干单电池(1)的端子彼此相连，母线(2A)具有：多个连接面部(2c1、2c2)，它们连接到单电池(1)的单元端子(1p、1n)；多个立起部，它们从这多个连接面部(2c1、2c2)立起；以及连接部，其将这多个立起部之间连接在一起，而且母线(2A)是由包含铜的铜部分(2e)和具有铝的铝部分(2f)构成，铜部分(2e)与铝部分(2f)的接合部形成于连接面部(2c1、2c2)。

Description

电池模块
技术领域
本发明涉及具备多个电池的电池模块。
背景技术
构成电池模块的多个电池借助被称为母线的连接导体将端子彼此连接在一起。作为该母线相关的背景技术，例如可列举专利文献1揭示的技术。专利文献1中记载有一种母线，其具有：铜部分(701)，其由铜材料制作，激光焊接在负极组上；以及铝部分(702)，其由铝材料制作，激光焊接在单元正极组上；采用超声波辊缝焊接法将由这两种金属构成的2个部分彼此加以线性焊接(705)(参考段落0064、0067、图15)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特表2012-515418号公报
发明内容
发明要解决的问题
由于施加至电池模块的振动、电池的充放电造成的鼓起等，导致应力作用于将多个电池的端子彼此相连的母线。因此，在像专利文献1的技术那样接合异种金属而成的母线中，为了做到即便应力作用于异种金属间的接合部也不会出现异种金属间的接合部的剥离，须确保高接合强度。
解决问题的技术手段
本申请的代表性课题之一在于在母线的异种金属间的接合部确保高接合强度。
解决上述问题的本申请的一代表性发明为一种电池模块，其特征在于，具有：多个电池，它们具有端子；以及母线，其将若干电池的端子彼此相连，母线具有：多个连接面部，它们连接到电池的端子；多个立起部，它们分别从该多个连接面部的每一个立起；以及连接部，其连接该多个立起部之间，而且母线由包含铜的铜部分和具有铝的铝部分构成，铜部分与铝部分的接合部形成于连接到电池的端子的连接面部。形成有铜部分与铝部分的接合部的连接面部连接到身为强度构件的电池的端子。由此，铜部分与铝部分的接合部的刚性提升而使得固有振动频率提高，因此作用于铜部分与铝部分的接合部的应力减少。因而，可以在铜部分与铝部分的接合部确保高接合强度。
解决上述问题的本申请的另一代表性发明为一种电池模块，其特征在于，铜部分与铝部分的接合部形成于从连接面部立起而成的立起部，而且形成立起部的铜部分的一部分面和铝部分的一部分面呈钩状弯折，相互的内面侧以相对的方式接合在一起。当形成立起部的铜部分的一部分面和铝部分的一部分面呈钩状弯折、相互的内面侧以相对的方式接合在一起时，会使与作用于铜部分与铝部分的接合部的应力的方向相反的方向的反力作用于铜部分与铝部分的接合部，因此作用于铜部分与铝部分的接合部的应力减少。因而，可以在铜部分与铝部分的接合部确保高接合强度。
发明的效果
根据本申请的代表性发明，可以在由铜部分和铝部分构成的异种金属间的接合部确保高接合强度，因此可以提高电池模块对振动等的耐性，从而能提供一种耐性优异的可靠性高的电池模块。
根据本说明书的记述、附图，将明确本发明相关的更多特征。此外，上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。
附图说明
图1为本发明的实施方式1的电池模块的外观立体图。
图2为图1所示的电池模块的分解立体图。
图3为放大表示图1所示的电池模块的要部的截面的截面图。
图4为图3所示的母线的立体图。
图5为图3所示的母线的俯视图。
图6为图1所示的电池模块的模块端子的放大立体图。
图7为沿着图6的VII-VII线的模块端子的放大截面图。
图8为连接到图6所示的模块端子中的一方的带保险丝的母线的立体图。
图9为连接到与图6所示的模块端子不同的另一模块端子的母线的立体图。
图10为本发明的实施方式2的连接电池模块的单电池间的母线的立体图。
图11为图10所示的母线的俯视图。
图12为图10所示的母线的侧视图。
图13为本发明的实施方式3的连接电池模块的单电池间的母线的立体图。
图14为图13所示的母线的俯视图。
图15为图13所示的母线的侧视图。
图16为设置在单元端子上的母线的立体图。
图17为具有在构成连接面部的铜部分设置有电压检测线接合部的结构的母线的立体图。
图18为具有在构成连接面部的铝部分设置有电压检测线接合部的结构的母线的立体图。
具体实施方式
下面，使用附图，对本发明的实施方式进行说明。
在使用各附图来说明电池模块各部的构成的情况下，会使用图示的x轴、y轴、z轴这一正交坐标系或者使用上下左右前后这各方向，但使用这些轴和方向是为了方便说明图示的状态，并不限定电池模块的姿态和配置。
[实施方式1]
图1至图9为表示本发明的实施方式1的图。
首先，使用图1及图2，对电池模块100的构成进行说明。此处，图1为电池模块100的外观立体图，图2为电池模块100的分解立体图。
电池模块100主要具备：模块端子101P、101N，它们是外部端子；电池组10，其包含多个单电池1；以及母线2，其以电性且机械方式连接该电池组10的多个单电池1，而且以电性且机械方式连接电池组10与模块端子101P、101N。在本实施方式中，以电性且机械方式连接多个单电池1的母线2有最大特征，详细构成于后文叙述。进一步地，电池模块100除了前文所述的构成要素以外还具备壳体20和省略了图示的电子电路基板等。
电池组10是使扁平方形的单电池1也就是厚度尺寸比宽度尺寸和高度尺寸小的薄型六面体或长方体形状的单电池1沿厚度方向(x轴方向)层叠而构成的。单电池1为方形锂离子二次电池，具备扁平方形的电池容器1a、收纳在该电池容器1a内部的省略了图示的电极组及电解液、以及连接于该电极组而配置在电池容器1a的高度方向的上端面的一对单元端子1p、1n。此处，单元端子1p为正极的端子，单元端子1n为负极的端子。
单电池1的单元端子1p、1n具有从电池容器1a的上端面沿高度方向突出的大致长方体的立体形状。单元端子1p、1n与电池容器1a之间以及电池容器1a与电极组之间分别借助树脂制绝缘构件作了电性绝缘。构成电池组10的多个单电池1以相互相邻的一单电池1的正极的单元端子1p与另一单电池1的负极的单元端子1n在层叠方向(x轴方向)上相邻的方式交替翻转180°而层叠在一起。
壳体20具有长度方向(x轴方向)的尺寸比宽度方向(y轴方向)及高度方向(z轴方向)的尺寸大的大致长方体的形状，保持构成电池组10的多个单电池1。更具体而言，壳体20具有多个单元架21、一对端板22、一对侧板23、绝缘盖24以及模块盖25。
单元架21由树脂材料例如聚对苯二甲酸丁二酯(PBT：Polybutyleneterephthalate)构成。单元架21介存于沿厚度方向(x轴方向)层叠在一起的多个单电池1的相互相邻的单电池1之间，以从厚度方向(x轴方向)两侧包夹的方式保持各单电池1。在构成电池组10的多个单电池1的层叠方向(x轴方向)上，在配置在电池组10两侧的一对单元架21上设置有电池模块100的外部端子即模块端子101P、101N。此处，模块端子101P为正极的端子，模块端子101N为负极的端子。
一对端板22为金属制板状构件。在构成电池组10的多个单电池1的层叠方向(x轴方向)上，一对端板22隔着配置在电池组10两侧的一对单元架21配置在电池组10两侧。一对端板22的一面以将保持于单元架21上的多个单电池1包夹的方式相对，在朝向与电池组10相反那一侧即外侧的另一面设置有固定部22a。
一对端板22上设置的固定部22a形成为大致圆筒状，圆筒面的一部分从端板22的外侧那一面朝外侧突出。圆筒状的固定部22a具有沿与端板22的高度方向(z轴方向)平行的中心轴穿孔而成的螺孔。该端板22的固定部22a是用于将电池模块100固定至车辆或其他机械等外部机构的部分。该端板22的固定部22a的下端面是由上述那样的外部机构加以支承的壳体20的支承面20a。
即，电池模块100借助外部机构来支承端板22的固定部22a的底面即壳体20的支承面20a，并使固定部22a的螺孔中插通的螺栓螺合至外部机构的母螺纹或螺帽来加以紧固，由此，可以固定在外部机构上。换句话说，电池模块100在借助螺栓固定在了外部机构上的状态下，变为端板22的固定部22a的下端面即壳体20的支承面20a支承在外部机构上的状态。
在电池模块100搭载于电动汽车、混合动力汽车等车辆上的情况下，供电池模块100固定的外部机构为这些车辆的车体。虽未特别限定，但在供电池模块100固定的车辆置于水平路面上的状态下，电池模块100的壳体20的长度方向(x轴方向)及宽度方向(y轴方向)与水平方向大致平行，电池模块100的壳体20的高度方向(z轴方向)与铅垂方向大致平行。此外，在该状态下，壳体20的支承面20a大致与水平面平行。
一对侧板23隔着单元架21配置在构成电池组10的多个单电池1的宽度方向(y轴方向)两侧。一对侧板23为大致矩形板状的金属制构件，以相互对置的方式配置在壳体20的宽度方向(y轴方向)两侧。一对侧板23为大致长方形，以构成电池组10的多个单电池1的层叠方向(x轴方向)为长边方向即长度方向，以构成电池组10的多个单电池1的高度方向(z轴方向)为短边方向即宽度方向。一对侧板23的长度方向的两端部借助铆钉或螺栓等紧固构件紧固在一对端板22上。一对侧板23的宽度方向的两端部分别卡合在单元架21上设置的凹状的槽部内。
绝缘盖24为PBT等具有电绝缘性的树脂制板状构件，以对置方式配置在设置有单电池1的单元端子1p、1n的电池容器1a的上端面。绝缘盖24具有使多个单电池1的单元端子1p、1n的上端面露出的开口部和将相互相邻的单电池1的单元端子1p、1n之间以及相互相邻的母线2之间绝缘的间隔壁。绝缘盖24的间隔壁以围绕单电池1的单元端子1p、1n以及母线2的周围的方式设置。此外，在绝缘盖24上配置有连接至电池组10及电子电路基板的各种电气线路。
省略了图示的电子电路基板配置在绝缘盖24与模块盖25之间，也就是在壳体20的高度方向上配置在绝缘盖24的与电池组10相反那一侧，经由导线或印刷线路等连接导体与多个母线2和用于检测单电池1的温度的温度传感器(热敏电阻)电性连接在一起。
母线2是以电性且机械方式连接电池组10的多个单电池1而且以电性且机械方式连接电池组10与模块端子101P、101N的导体。
以电性且机械方式连接电池组10的多个单电池1的母线2是以电性且机械方式连接单电池1间的多个母线2A，通过焊接接合在露出于绝缘盖24开口的电池组10的多个单电池1的单元端子1p、1n的上端面。通过借助母线2A来电性连接在层叠方向上相互相邻的一对单电池1中的一单电池1的单元端子1p与另一单电池1的单元端子1n，可以构成所有单电池1电性串联在一起的电池组10。
将电池组10连接至模块端子101P、101N的母线2是配置在电池组10的单电池层叠方向两端的一对母线2B。一对母线2B中的一方以电性且机械方式连接到配置在多个单电池1的层叠方向两端的一对单电池1中的一单电池1的单元端子1p。一对母线2B中的另一方以电性且机械方式连接到配置在多个单电池1的层叠方向两端的一对单电池1中的另一单电池1的单元端子1n。
一对母线2B中的一方的一端通过焊接接合在单电池1的单元端子1p的上端面，另一端借助铆钉或螺栓等紧固构件紧固在配置于电池组10的单电池层叠方向一侧的模块端子101P上。一对母线2B中的另一方的一端通过焊接接合在单电池1的单元端子1n的上端面，另一端借助铆钉或螺栓等紧固构件紧固在配置于电池组10的单电池层叠方向另一侧的模块端子101N上。
模块盖25为PBT等具有电绝缘性的树脂制板状构件，在壳体20的高度方向(z轴方向)上，以覆盖绝缘盖24及电子电路基板的方式配置在与电池组10相反那一侧的壳体20的上端。在模块盖25的与模块端子101P、101N相对应的位置，以覆盖模块端子101P、101N上部的方式设置有端子盖25a。模块盖25通过使绝缘盖24的框部24a上设置的卡合爪24b卡合至侧缘而固定在绝缘盖24的上部。
以如上方式构成的电池模块100使模块端子101P、101N经由功率变换装置即逆变装置而电性连接到外部的发电机或电动机，由此，可以经由逆变装置与外部的发电机或电动机之间进行电力的授受。
接着，对母线2的构成进行详细说明。
首先，使用图3至图5，对母线2A的构成进行详细说明。此处，图3为电池模块100的放大截面图，图4为母线2A的立体图，图5为母线2A的俯视图。如前文所述，在本实施方式的电池模块100中，母线2A的结构有最大特征。
如图3所示，母线2A是以电性且机械方式连接在单电池层叠方向上相邻的单电池1中的一方的单元端子1p与另一方的单元端子1n的连接导体，而且是将包含铜的铜部分2e与具有铝的铝部分2f相接合而形成的异种金属接合结构体。
母线2A是具有一对连接面部2c1、2c2和将这一对连接面部2c1、2c2之间相连的桥部2d而成。
一对连接面部2c1、2c2中的与单元端子1p接合在一起的连接面部2c1是仅由铝部分2f形成的平板矩形状的部位，配置在单元端子1p的顶部表面并通过激光焊进行了接合。在激光焊时，以沿着连接面部2c1的与单元端子1p的对位孔2z(参考图4及图5)而在对位孔2z外侧的实心部分绕圈移动的方式将激光照射至连接面部2c1的表面来接合单元端子1p与连接面部2c1。
另一方面，与负极的单元端子1n接合在一起的连接面部2c2是铜部分2e与铝部分2f在与单元端子1n的重叠方向(z轴方向)上重合而形成的大致平板矩形状的部位，铜部分2e通过激光焊接的方式接合在单元端子1n上。并且，铜部分2e构成了平板矩形状的平板部，从作为立起部的平板部2g以成对方式相互平行地突出的一对臂部2f1重叠接合在平板部上。连接面部2c2是由铝部分2f构成的一对臂部2f1重叠接合在由铜部分2e构成的平板矩形状的部位上(与单元端子1n侧相反那一侧)也就是平板部上而成的异种金属接合部位。
一对臂部2f1是通过从突出端部朝桥部2d侧切掉从桥部2d朝连接面部2c2侧突出的铝部分2f的短边方向(y轴方向)中央部分来形成的。在一对臂部2f1之间以使包含对位孔2z的铜部分2e露出的方式形成有朝桥部2d侧凹陷的平板凹形状的部位即凹陷部2f2。
此处，连接面部2c2的铝部分2f是矩形平板朝桥部2d侧凹陷而成的平板凹形状的成型体，只有平板矩形状的铜部分2e的短边方向(y轴方向)的两端部的一部分以及平板矩形状的铜部分2e的桥部2d侧端部与铜部分2e重叠，其他铜部分2e露出。因此，可以通过激光焊将连接面部2c2的铜部分2e接合在单元端子1n上。在激光焊时，以沿连接面部2c2的铜部分2e上的与单元端子1n的对位孔2z(参考图4及图5)而在对位孔2z外侧的实心部分绕圈移动的方式将激光照射至连接面部2c2的铜部分2e的表面来接合单元端子1n与连接面部2c2的铜部分2e。
连接面部2c2中的铜部分2e与铝部分2f的接合也就是铜部分2e的平板部与铝部分2f的一对臂部2f1的接合使用的是超声波接合。在本实施方式中，将平板矩形状的铜部分2e的短边方向(y轴方向)的两端部处的与铝部分2f的重叠部分设为采用超声波接合的接合部2x。在超声波接合时，将铜部分2e的与铝部分2f侧相反那一侧配置在砧上，在铝部分2f的与铜部分2e侧相反那一侧的表面放上喇叭而将超声波振动施加至铜部分2e与铝部分2f的重叠部分，由此，可以接合铜部分2e与铝部分2f。对作超声波接合的铜部分2e或铝部分2f或者两者的表面实施有镀锡或镀镍等覆膜处理。
如此，在本实施方式中，是在连接面部2c2形成铜部分2e与铝部分2f的接合部2x。单元端子1n为强度构件，因此，将铜部分2e与铝部分2f的接合部2x形成于连接面部2c2可以提升铜部分2e与铝部分2f的接合部2x的刚性而提高固有振动频率。因而，在本实施方式中，可以减少因电池模块100的振动等而作用于铜部分2e与铝部分2f的接合部2x的应力，从而可以在铜部分2e与铝部分2f的接合部2x确保高接合强度。由此，在本实施方式中，可以提高电池模块100对振动等的耐性，从而能提供一种可靠性高的电池模块100。
桥部2d是仅由铝部分2f形成的倒U字形状的部位，是具有一对平板部2g(有时也称为立起部)和折返部2h(有时也称为连接部)而形成的，所述一对平板部2g从构成各连接面部2c1、2c2的铝部分2f的桥部2d侧端部朝上方垂直或者以陡峭的角度立起，所述折返部2h将这一对平板部2g之间相连。折返部2h呈拱状弯曲。
构成连接面部2c2的铜部分2e的从铝部分2f露出的部分当中，朝与平板矩形状的铜部分2e的桥部2d侧相反那一侧突出的端部构成用于检测电压的检测导体，设置成通过钎焊或超声波焊等来接合电压检测用的引出线路(图示省略)的电压检测线接合部2y。再者，电压检测线接合部2y也可设置在构成连接面部2c1的铝部分2f。
此外，例如也可像图17及图18所示那样从构成连接面部2c1的铝部分2f或者构成连接面部2c2的铜部分2e引出电压检测线接合用端子作为电压检测线接合部2y，在该引出端子上通过钎焊或超声波焊等来接合电压检测用的引出线路(图示省略)。进而，也可使用借助弹性构件进行压接的端子来连接引出端子与引出线路。
接着，使用图6至图9，对母线2B的构成进行详细说明。此处，图6为图1所示的电池模块100的放大立体图，图7为沿着图6所示的VII-VII线的放大截面图，图8为连接到图6所示的模块端子101N的母线2B的立体图，图9为连接到模块端子101P的母线2B的立体图。再者，图6中展示将作为模块盖25的一部分的端子盖切掉的状态。本实施方式在如下方面有特征：在连接到模块端子101N的母线2B上设置有电流路径上的体积最小的部分即保险丝部2a，在该母线2B的保险丝部2a的下方具有使熔融后的保险丝2a落下用的空隙S。此处，所谓下方，意指以壳体20的支承面20a水平的方式设置电池模块100时的铅垂方向的下方。再者，保险丝部2a也可设置在连接到模块端子101P的母线2B上。
首先，使用图6至图8，对连接到模块端子101N的母线2B1的构成进行详细说明。
母线2B1是具有一对连接面部2c1、2c2和桥部2d而形成的，所述一对连接面部2c1、2c2沿x轴方向并列设置，所述桥部2d以在y轴方向上迂回这样的形态将这一对连接面部2c1、2c2之间相连。
连接面部2c1、2c2为平板矩形状的部位。连接到模块端子101N的连接面部2c1与连接到单元端子1n的连接面部2c2在z轴方向上高度位置不同，在本实施方式中，连接面部2c1配置在比连接面部2c2高的位置。再者，连接面部2c1和连接面部2c2的高度位置也可相同，或者，也可处于相反的高度位置关系。
桥部2d是在与连接面部2c1、2c2交叉的方向(y轴方向)上有弯曲的部位。更详细而言，桥部2d是具有U字形状的第1桥部2d1、在x轴方向上与第1桥部2d1并列设置的U字形状的第2桥部2d2、以及在x轴方向上连接这些桥部间的保险丝部2a而成。第1桥部2d1与第2桥部2d2在单电池1的高度方向(z轴方向)上高度位置相同。
第1桥部2d1是具有在z轴方向上水平配置的一对平板部2g1和将这一对平板部2g1之间相连的折返部2h1(有时也称为连接部)而形成的。折返部2h1呈拱状弯曲。连接到连接面部2c1的平板部2g1与连接到保险丝部2a的平板部2g1在Z轴方向上相对，在与连接面部2c1侧相反那一侧的端部借助折返部2h1连接在一起。连接面部2c1的桥部2d侧端部与一对平板部2g1中的在z轴方向上位于下侧的平板部2g1的连接面部2c1侧端部借助沿z轴方向延伸(立起)的平板状的桥部2w(有时也称为立起部)连接在一起。
第2桥部2d2是具有在z轴方向上水平配置的一对平板部2g2和将这一对平板部2g2之间相连的折返部2h2(有时也称为连接部)而形成的。折返部2h2呈拱状弯曲。连接到连接面部2c2的平板部2g2与连接到保险丝部2a的平板部2g2在z轴方向上相对，在与连接面部2c2侧相反那一侧的端部借助折返部2h2连接在一起。一对平板部2g2中的在z轴方向上位于下侧的平板部2g2的连接面部2c2侧端部以在y轴方向上朝连接面部2c2水平延伸这样的形态连接到连接面部2c2的桥部2d侧端部。
一对平板部2g1中的在z轴方向上位于上侧的平板部2g1的保险丝部2a侧端部与一对平板部2g2中的在z轴方向上位于上侧的平板部2g2的保险丝部2a侧端部借助保险丝部2a连接在一起。第1桥部2d1与第2桥部2d2之间的电流路径仅由具有比第1桥部2d1及第2桥部2d2的通电面积小的通电面积的保险丝部2a构成，在母线2B1中成为最小体积的电流路径。因此，当过大的电流流至母线2B1时，保险丝部2a上的电流密度及发热所引起的温度在母线2B1中达到最大。继而，当发热带来的温度超过保险丝部2a的材质的熔点温度时，保险丝部2a在母线2B1中最早熔断。由此，可以切断母线2B1的电流路径。
母线2B1是将包含铜的铜部分2e和具有铝的铝部分2f相接合而形成的异种金属接合结构体。异种金属的接合使用的是复合(クラッド)接合，因此有时也将母线2B1称为复合母线(クラッドバスバー)。在本实施方式中，连接面部2c1、2c2和桥部2w为铜部分2e，桥部2d为铝部分2f。也可将桥部2d的一部分例如一对平板部2g1中的在z轴方向上位于上侧的平板部2g1、一对平板部2g2中的在z轴方向上位于上侧的平板部2g2以及保险丝部2a设为铝部分2f，将剩下的部分设为铜部分2e。
再者，在本实施方式中，由于绝缘盖24的母线收纳空间的关系而设置有折返部2h，但在母线收纳空间较大的情况下，折返部2h也可省略。
此外，在以模块端子101N与单元端子1n的高度位置相同的方式进行设计的情况下，桥部2w也可以省略。
使熔融后的保险丝部2a落下用的空隙S由单电池1和壳体20划定。具体而言，保险丝部2a下方的空隙S是由单电池1的单元端子1p、1n以及电池容器1a和壳体20的单元架21划定出的壳体20内部的空间，面向与单电池1相对的母线2B1的下表面，在与壳体20的支承面20a垂直的方向(z轴方向)上具有单元端子1n的高度以上的深度，具有相较于保险丝部2a的体积而言足够大的容积。当过大的电流流至母线2B1而使得构成保险丝部2a的金属材料熔融时，保险丝部2a熔融后的金属材料在重力的作用下落到保险丝部2a下方的空隙S内。由此，可以防止因熔融后的金属材料而在单电池1的正极的单元端子1p与负极的单元端子1n之间形成新的电流路径，从而可以提高电池模块100的安全性。
此外，根据本实施方式的母线2B1的构成，可以将保险丝部2a的位置配置在远离单元端子1n的位置上，因此能更可靠地防止因熔融后的金属材料而在单电池1的正极的单元端子1p与负极的单元端子1n之间形成新的电流路径，从而能进一步提高电池模块100的安全性。
接着，使用图9，对连接到模块端子101P的母线2B2的构成进行详细说明。
母线2B2是具有沿x轴方向并列设置的一对连接面部2c1、2c2和将这一对连接面部2c1、2c2之间相连的桥部2d而形成的。
连接面部2c1、2c2为平板矩形状的部位。连接到模块端子101P的连接面部2c1与连接到单元端子1p的连接面部2c2在z轴方向上高度位置不同，在本实施方式中，连接面部2c1配置在比连接面部2c2高的位置上。再者，连接面部2c1与连接面部2c2的高度位置也可相同，或者，也可处于相反的高度位置关系。
桥部2d是沿与连接面部2c1、2c2交叉的方向(z轴方向)弯曲(立起)的平板矩形状的部位，有时也称为立起部。
母线2B2是将包含铜的铜部分2e和具有铝的铝部分2f相接合而形成的异种金属接合结构体。异种金属的接合使用的是复合接合，因此有时也将母线2B2称为复合母线。在本实施方式中，连接面部2c1起到桥部2d途中为止为铜部分2e，连接面部2c2起到桥部2d途中为止为铝部分2f。
[实施方式2]
图10至图12为表示本发明的实施方式2的图。
与实施方式1一样，本实施方式用于在母线2A的铜部分2e与铝部分2f的接合部2x确保高接合强度，但其结构不同于实施方式1。此处，图10为母线2A的立体图，图11为母线2A的俯视图，图12为母线2A的侧视图。再者，母线2A以外的电池模块的构成与实施方式1相同，因此下面仅对与实施方式1不同的部分进行说明。
母线2A是以电性且机械方式连接在单电池层叠方向上相邻的单电池1中的一方的单元端子1p与另一方的单元端子1n的连接导体，而且是将包含铜的铜部分2e和具有铝的铝部分2f相接合而形成的异种金属接合结构体。
如图10所示，母线2A是具有一对连接面部2c1、2c2和将这一对连接面部2c1、2c2之间相连的桥部2d而形成的。
一对连接面部2c1、2c2中的与单元端子1p接合的连接面部2c1是仅由铝部分2f形成的平板矩形状的部位，配置在单元端子1p的顶部表面并通过激光焊进行了接合。在激光焊时，以沿连接面部2c1的与单元端子1p的对位孔2z(参考图10及图11)而在对位孔2z外侧的实心部分绕圈移动的方式将激光照射至连接面部2c1的表面来接合单元端子1p与连接面部2c1。
另一方面，与负极的单元端子1n接合的连接面部2c2是仅由铜部分2e形成的平板矩形状的部位，配置在单元端子1n的顶部表面并通过激光焊进行了接合。在激光焊时，以沿连接面部2c2的与单元端子1n的对位孔2z(参考图10及图11)而在对位孔2z外侧的实心部分绕圈移动的方式将激光照射至连接面部2c2的表面来接合单元端子1n与连接面部2c2。
桥部2d是由铜部分2e和铝部分2f形成的倒U字形状的部位，是具有平板部2g(有时也称为立起部)、平板部2v以及折返部2h(有时也称为连接部)而形成的，所述平板部2g从构成连接面部2c1的铝部分2f的桥部2d侧端部朝上方垂直或者以陡峭的角度立起，，所述平板部2v在x轴方向上与平板部2g相对，所述折返部2h将平板部2g与平板部2v之间相连。
折返部2h呈拱状弯曲。平板部2g及折返部2h由铝部分2f构成，平板部2v是通过铜部分2e与铝部分2f的接合而构成。平板部2v是铜部分2e与铝部分2f重叠接合在一起的异种金属接合部位。再者，本实施方式的平板部2v相当于权利要求书中记载的一立起部，平板部2g相当于权利要求书中记载的另一立起部。
平板部2g呈在y轴方向的中央部切掉矩形平板的形状，从连接面部2c1的桥部2d侧端部起在y轴方向的两端部分为二股而沿z轴方向朝上方延伸。折返部2h也一样，y轴方向的中央部被切掉，y轴方向的两端部朝平板部2v延伸。由此，桥部2d的内侧尤其是y轴方向中央部的内侧露出。也就是说，平板部2g和折返部2h上设置有使平板矩形状部位2e1露出的缺口部。
平板部2v是从构成连接面部2c2的铜部分2e的桥部2d侧端部朝上方垂直或者以陡峭的角度立起的平板矩形状部位2e1(第1平板矩形状部位)与从折返部2h沿z轴方向朝下方延伸的平板矩形状部位2f3(第2平板矩形状部位)的内面彼此在x轴方向上重合在一起的部位。也就是说，是呈钩状弯曲的2个构件的内面彼此重合在一起的部位。平板矩形状部位2f3是连续于折返部2h而形成的，与平板部2g相对的侧面重叠接合在平板矩形状部位2e1的连接面部2c2侧的侧面上。
在本实施方式中，相对于立起的平板矩形状部位2e1而言，平板矩形状部位2f3越过平板矩形状部位2e1的上端而下降，在x轴方向上重合。该构成也可设置在平板部2g侧，该情况下呈如下形状：相对于铝部分2f侧的立起的平板矩形状部位而言，铜部分2e侧的平板矩形状部位越过铝部分的平板矩形状部位的上端而下降，在x轴方向上重合。
与实施方式1一样，铜部分2e与铝部分2f的接合使用的是超声波接合。在本实施方式中，将平板矩形状部位2e1与平板矩形状部位2f3的重叠部分的y轴方向中央部设为铜部分2e与铝部分2f的接合部2x。在超声波接合时，将砧放在平板矩形状部位2e1的与平板矩形状部位2f3侧相反那一侧的y轴方向中央部、平板矩形状部位2f3的与平板矩形状部位2e1侧相反那一侧的y轴方向中央部中的一方的表面，在另一方的表面放上喇叭而将超声波振动施加至平板矩形状部位2e1与平板矩形状部位2f3的重叠部分，由此，可以接合铜部分2e与铝部分2f。对作超声波接合的铜部分2e或铝部分2f或者两者的表面实施有镀锡或镀镍等覆膜处理。
如此，在本实施方式中，是将铜部分2e与铝部分2f的接合部2x形成于桥部2d。在桥部2d，平板矩形状部位2e1和平板矩形状部位2f3呈钩状弯曲，相互的内面彼此以相对的方式接合在一起。根据这样的接合结构，在撕扯铜部分2e与铝部分2f的方向上出现了应力的情况下，接合部2x的接合变为压接的方向，而且可以使相互的零件的弯曲部分的弯曲弹性力以与作用于铜部分2e与铝部分2f的接合部2x的应力的方向相反的方向的反力的形式作用于铜部分2e与铝部分2f的接合部2x，因此作用于铜部分2e与铝部分2f的接合部2x的应力减少。
因而，例如在使连接面部2c1与2c2在x轴方向上隔开的方向上出现了应力的情况下，可以产生使铜部分2e的平板矩形状部位2e1与铝部分2f的平板矩形状部位2f3相互压接的方向的力。因而，可以在铜部分2e与铝部分2f的接合部2x确保高接合强度。由此，在本实施方式中，与实施方式1一样，可以提高电池模块对振动等的耐性，从而能提供一种可靠性高的电池模块。
电压检测线接合部可设置在连接面部2c1、2c2中的任一方的表面。此外，也可从连接面部2c1、2c2中的任一方引出电压检测线接合用端子而在该引出端子上通过钎焊或超声波焊等来接合电压检测用的引出线路(图示省略)。进而，也可使用借助弹性构件进行压接的端子来连接引出端子与引出线路。
[实施方式3]
图13至图16为表示本发明的实施方式3的图。
与实施方式1一样，本实施方式用于在母线2A的铜部分2e与铝部分2f的接合部2x确保高接合强度，但其结构不同于实施方式1。此处，图13为母线2A的立体图，图14为母线2A的俯视图，图15为母线2A的侧视图，图16为设置在单元端子上的2A的立体图。再者，母线2A以外的电池模块的构成与实施方式1相同，因此下面仅对与实施方式1不同的部分进行说明。
如图16所示，母线2A是以电性且机械方式连接在单电池层叠方向上相邻的单电池1中的一方的单元端子1p与另一方的单元端子1n的连接导体，而且是将包含铜的铜部分2e和具有铝的铝部分2f相接合而形成的异种金属接合结构体。
如图13所示，母线2A是具有一对连接面部2c1、2c2和将这一对连接面部2c1、2c2之间相连的桥部2d而形成的。
一对连接面部2c1、2c2当中，与单元端子1p接合的连接面部2c1是仅由铝部分2f形成的平板矩形状的部位，配置在单元端子1p的顶部表面并通过激光焊进行了接合。在激光焊时，以沿着连接面部2c1的与单元端子1p的对位孔2z(参考图13及图14)而在对位孔2z外侧的实心部分绕圈移动的方式将激光照射至连接面部2c1的表面来接合单元端子1p与连接面部2c1。
另一方面，与负极的单元端子1n接合的连接面部2c2是以如下方式形成的大致平板矩形状的部位，即，将铜部分2e的长度方向(x轴方向)的两端部的一部分形成为匚字形，将铝部分2f夹入重叠在铜部分2e的匚字形中，进而在与单元端子1n的重叠方向(z轴方向)上加以重合，连接面部2c2通过激光焊将铜部分2e接合在单元端子1n上。即，连接面部2c2是在由铜部分2e构成的平板矩形状的部位上(与单元端子1n侧相反那一侧)重叠有朝铝部分2f的桥部2d侧凹陷而成的平板凹形状的部位的异种金属接合部位。
连接面部2c2的铝部分2f具有一对臂部2f1。一对臂部2f1是通过从突出端部朝桥部2d侧切掉从桥部2d朝连接面部2c2侧突出的铝部分2f的宽度方向(y轴方向)中央部分来形成的。在一对臂部2f1之间以使包含对位孔2z的铜部分2e露出的方式形成有朝桥部2d侧凹陷而成的平板凹形状的部位即凹陷部2f2。
连接面部2c2的铜部分2e具有在与所述臂部重叠的重叠方向一侧和另一侧分别与一对臂部2f1相对的基部2e3和爪部2e2。铜部分2e的基部2e3在长度方向两侧的端部设置于在宽度方向上相互隔开而成对的位置上。并且，铜部分2e的爪部2e2在长度方向两侧的端部配置在将宽度方向中央部分从基部2e3朝重叠方向一侧也就是与单元端子1n隔开那一侧举起的位置上，形成为与基部2e3之间具有可插入臂部2f1的间隔。
此处，连接面部2c2的铝部分2f是矩形平板朝桥部2d侧凹陷而成的平板凹形状的成型体，只有平板矩形状的铜部分2e的宽度方向(y轴方向)两端部的一部分以及平板矩形状的铜部分2e的桥部2d侧端部与铜部分2e重叠，其他铜部分2e露出。因此，可以通过激光焊将连接面部2c2的铜部分2e接合在单元端子1n上。在激光焊时，以沿着连接面部2c2的铜部分2e上的与单元端子1n的对位孔2z(参考图13及图14)而在对位孔2z外侧的实心部分绕圈移动的方式将激光照射至连接面部2c2的铜部分2e的表面来接合单元端子1n与连接面部2c2的铜部分2e。
连接面部2c2中的铜部分2e与铝部分2f(一对臂部2f1)的接合使用的是超声波接合。在本实施方式中，将平板矩形状的铜部分2e的宽度方向(y轴方向)的两端匚字形平板部处的与铝部分2f的重叠部分也就是铝部分2f的臂部2f1与铜部分2e的爪部2e2的重叠部分设为采用超声波接合的接合部2x。在超声波接合时，将铜部分2e的铝部分2f侧配置在砧上，在铝部分2f的与铜部分2e侧相反那一侧的表面放上喇叭而将超声波振动施加至铜部分2e与铝部分2f的重叠部分，由此，可以接合铜部分2e与铝部分2f。对作超声波接合的铜部分2e或铝部分2f或者两者的表面实施有镀锡或镀镍等覆膜处理。
如此，在本实施方式中，将铜部分2e的一部分形成为匚字而以上下包夹的方式重合铝部分2f，在臂部2f1与爪部2e2之间形成了接合部2x。铜部分2e借助激光与同样为铜材的单元端子1n接合，由于是铜彼此的接合，因此能实现牢固的接合。因此，在朝上的外压施加到铝部分2f时，接合部2x的接合成为变得更牢固的方向，在朝下的外压施加到铝部分2f时，铝部分2f下方的单元端子1n成为支撑，因此接合部2x不会朝下方弯曲。因而，可以在铜部分2e与铝部分2f的接合部2x确保高接合强度。由此，在本实施方式中，与实施方式1一样，可以提高电池模块对振动等的耐性，从而能提供一种可靠性高的电池模块。
以上，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于所述实施方式，可以在不脱离权利要求书记载的本发明的精神的范围内进行各种设计变更。例如，所述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施方式的构成的一部分替换为其他实施方式的构成，此外，也可以对某一实施方式的构成加入其他实施方式的构成。进而，可以对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
符号说明
1…单电池
1p…单元端子
1n…单元端子
2…母线
2A…母线
2B1(2B)…母线
2B2(2B)…母线
2a…保险丝部
2c1…连接面部
2c2…连接面部
2d…桥部
2d1…第1桥部
2d2…第2桥部
2e…铜部分
2f…铝部分
2g…平板部
2h…折返部
2v…平板部
2w…桥部
2x…接合部
2y…电压检测线接合部
2z…对位孔
10…电池组
100…电池模块
20…壳体
20a…支承面
101P…模块端子
101N…模块端子
S…空隙。

Claims (3)

1.一种电池模块，其特征在于，具有：
多个电池，它们具有端子；以及
母线，其将所述电池的端子彼此相连，
所述母线具有：多个连接面部，它们连接至相连的所述端子的每一个；多个立起部，它们从所述多个连接面部的每一个立起；以及连接部，其连接所述多个立起部，而且所述母线是由包含铜的铜部分和具有铝的铝部分构成，
所述铜部分与所述铝部分接合在一起，
所述铜部分与所述铝部分的接合部形成于所述立起部，而且所述铜部分的一部分面与所述铝部分的一部分面呈钩状弯折，相互的内面侧以相对的方式接合在一起，
所述多个立起部具有对置的一对立起部，
所述一对立起部中的一立起部是所述铝部分与所述铜部分重叠接合在一起的异种金属接合部位，
所述一立起部具有：
第1平板矩形状部位，其由所述铜部分和所述铝部分中的任一方构成，是连续于所述连接面部而形成；以及
第2平板矩形状部位，其由所述铜部分和所述铝部分中的任一另一方构成，是连续于所述连接部而形成，与所述一对立起部中的另一立起部相对的侧面重叠接合在所述第1平板矩形状部位的所述连接面部侧的侧面，
所述接合部仅通过所述第1平板矩形状部位与所述第2平板矩形状部位的在相互重叠方向上对置的重叠部分超声波接合而构成，
在所述另一立起部及所述连接部上设置有使所述第1平板矩形状部位露出的缺口部。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，
对所述接合部实施有镀锡或镀镍。
3.一种电池模块，其特征在于，具有：
多个电池，它们具有端子；以及
母线，其将所述电池的端子彼此相连，
所述母线具有：多个连接面部，它们连接至相连的所述端子的每一个；多个立起部，它们从所述多个连接面部的每一个立起；以及连接部，其连接所述多个立起部，而且所述母线是由包含铜的铜部分和具有铝的铝部分构成，
所述铜部分与所述铝部分接合在一起，
所述铜部分与所述铝部分的接合部形成于所述连接面部，
所述铝部分具有一对臂部，所述臂部从所述立起部向所述连接面部延伸，
所述铜部分具有在与所述臂部重叠的重叠方向一侧和另一侧分别与所述一对臂部相对的基部和爪部，
所述接合部形成于所述臂部和所述爪部之间，
所述接合部仅通过所述铝部分与所述铜部分的在相互重叠方向上对置的重叠部分超声波接合而构成，
所述铜部分具有对位孔。
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