JP2000268793A - 電池間の接続構造 - Google Patents

電池間の接続構造

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small
cylinder part
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Tsutomu Matsui
勉 松井
Tatsunori Sera
竜紀 世羅
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FDK Twicell Co Ltd
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Toshiba Battery Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便に、安価に組み立てることができ、また
接続強度も良好である電池間の接続構造を提供する。 【解決手段】 上面に正極板20Aが位置し、その中央
に正極端子20Bが突設されている円柱状電池20を、
接続体21を介して直列に接続して成る電池間の接続構
造において、接続体21は、円柱状電池20の缶底部2
0Cを収容する大円筒部21Aと、その大円筒部の下に
位置し、中央には正極端子20Bと略同寸の貫通孔21
bが位置決め孔として形成されている小円筒部21Bと
の2段構造になっており、大円筒部21Aの側部21c
および小円筒部21Bの底部21aには、それぞれ、複
数個の小孔21dが形成され、小円筒部21Bの底部2
1aと円柱状電池の正極板20Aの間、および大円筒部
21Aの側部21cと円柱状電池の缶底部20Cの間
は、小孔21dを無効分流防止孔とするパラレル式抵抗
溶接法で溶接されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電池間の接続構造に
関し、更に詳しくは、接続作業を簡便に、かつ低コスト
で行うことができ、また電池間を強固に接続する電池間
の接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、各種の電動工具や電動アシスト自
転車、更には電気自動車などの駆動源としてニッケル・
水素二次電池などの使用が検討されている。その場合、
例えば電気自動車では200〜300Vの出力電圧が必
要とされるので、複数個の単電池を直列に接続して所要
出力電圧の電池モジュールを組み立てることが行われて
いる。
【0003】ところで、特開平10−106533号公
報には、電池を直列に接続した次のような接続構造が開
示されている。以下に、その接続構造について説明す
る。この接続構造は、図4で示したように、円柱状の電
池A,Bが図5で示した形状の接続体1で直列に接続さ
れた構造になっている。接続体1は、電池Bの金属外装
(缶底部)11に嵌合する円筒部4と電池Aの金属電極
(電池Aの上面)10に当接する平面部5とを備えた2
段構造になっている。そして、円筒部4の内壁には電池
Bの金属外装11の方向に突出するプロジェクション突
起3,3,…が形成され、平面部5の外側には電池Aの
金属電極10の方向に突出するプロジェクション突起
2,2,…が形成されており、これら突起2,3はそれ
ぞれ同一半径上に位置している。
【0004】また、円筒部4には切り割り6が形成さ
れ、円筒部4を電池Bの金属外装11に嵌合させたとき
に金属外装11方向に加圧する弾力性を円筒部4に付与
できるようになっており、平面部4には切り込み7が形
成されて各プロジェクション突起2,2,…をプロジェ
クション溶接したときに無効電流を低減できるようにな
っている。
【0005】この接続構造を形成する場合には、まず、
電池Aの金属電極10に接続体1の平面部5を位置合わ
せして載置し、加圧しながらプロジェクション突起2,
2,…と金属電極10の間でプロジェクション溶接を行
い接続体1を溶接する。ついで、接続体の円筒部4に電
池Bの金属外装11を嵌合させ、プロジェクション突起
3,3,…と電池Bの金属外装11との間でプロジェク
ション溶接を行って両者を固定する。
【0006】このようにして、電池Aと電池Bとが接続
体1を介して直列に接続された接続構造が得られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した先
行技術の接続構造には、それを実施する場合に次のよう
な問題がある。まず、第1の問題は、用いる接続体1に
はその円筒部4と平面部5に複数個のプロジェクション
突起を形成することが必要であり、しかもそれらプロジ
ェクション突起を同一半径上に整列した状態で形成する
ことが必要であるため、当該接続体1の製造工程は複雑
となり、その製造コストが嵩み、全体の組立コストを高
めることになる。
【0008】また、第2の問題は次のことである。図4
から明らかなように、接続体1の中央に形成されている
孔は、電池Aの金属電極10の中央に突出している正極
端子よりもかなり大きくなっている。そのため、電池A
の金属電極に接続体1を載置してプロジェクション溶接
するときに、当該接続体1が電池Aの径方向にずれない
ように両者を位置決めすることが必要になる。このよう
な処置を施さないとすれば、組み立てられた電池モジュ
ールは真っ直ぐなものにならないからである。したがっ
て、接続体1と電池Aとの位置決め用の治具が必要にな
る。
【0009】このことは、接続体1の電池Aへの溶接作
業に慎重さが求められると同時に、別体の位置決め用治
具も必要になるという点で、やはり組立コストを高める
要因になる。本発明は、この先行技術の接続構造におけ
る上記した問題を解決し、先行技術の接続体に比べれば
低コストで製造可能な接続体を用い、また接続作業にお
いては位置決め用の治具も不要で、接続体それ自身が位
置決め機能を備えているので接続作業を簡便に行うこと
ができ、しかも充分な接続強度が確保されている電池間
の接続構造の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、上面に正極板が位置し、そ
の中央に正極端子が突設されている円柱状電池を、接続
体を介して直列に接続して成る電池間の接続構造におい
て、前記接続体は、前記円柱状電池の缶底部を収容する
大円筒部と、その大円筒部の下に位置し、中央には前記
正極端子と略同寸の貫通孔が位置決め孔として形成され
ている小円筒部との2段構造になっており、前記大円筒
部の側部および前記小円筒部の底部には、それぞれ、複
数個の小孔が形成され、前記小円筒部の底部と円柱状電
池の前記正極板の間、および前記大円筒部の側部と円柱
状電池の前記缶底部の間は、前記小孔を無効分流防止孔
とするパラレル式抵抗溶接法で溶接されていることを特
徴とする電池間の接続構造が提供され、好ましくは、前
記接続体には、厚み3μm以下のニッケルめっきが施さ
れている電池間の接続構造が提供される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面に則して本発明の接続
構造を詳細に説明する。本発明の接続構造は、図1で示
したように、円柱状電池20が後述する接続体21を介
して直列に接続された構造になっている。具体的には、
電池20の上面に位置する正極板20Aとその中央に突
出する正極端子20Bの上に、接続体21がパラレル式
抵抗溶接法で溶接・固定され、更に、電池20の缶底部
20Cが同じくパラレル式抵抗溶接法で接続体21に溶
接・固定された構造になっている。
【0012】ここで、まず接続体1について説明する。
この接続体1は、図2および図2のIII−III線に沿う断
面図である図3に示したように、上部が開口する大円筒
部21Aとその下に位置する小円筒部21Bとが一体的
に形成された2段構造の皿形状になっている。そして、
大円筒部21Aは、図3の仮想線で示したように、円柱
状電池20の缶底部20Cの径と同じ大きさの直径にな
っていて、ここに電池20の缶底部20Aが収容できる
ようになっている。
【0013】また、小円筒部21Bの底部21aには、
電池20の上面に突出している正極端子20Bと略同径
の貫通孔21bが穿設され、接続体1を電池Aに載置し
たときに、小円筒部21Bの底部21aは正極板20A
に接触すると同時に、この貫通孔21bから正極端子2
0Bが嵌入し、接続体1を電池Aの正極板20Aの上に
位置決めし、また大円筒部21Aに収容された電池20
の缶底部21Cが当該正極端子20Bで支持されるよう
になっている。
【0014】また、大円筒部21Aの側壁21cおよび
小円筒部21Bの底部21aには、それぞれ、複数個の
小孔21dが形成されている。これらの小孔21dは、
後述するパラレル式抵抗溶接の適用時における溶接電流
の無効分流を防止するために設けられる。この接続体2
1は、所望厚みの例えば鉄板などをプレス成形したの
ち、所定箇所に小孔を穴開け加工するなどの方法で簡単
に製造することができる。また、使用に先立ち、この接
続体21の表面にニッケルめっきを施すと、後述するパ
ラレル式抵抗溶接後における溶接強度が高くなるので好
適である。その場合、めっき厚は3μm以下であればよ
い。
【0015】本発明の接続構造を形成するに際しては、
まず、円柱状電池20の上面(プラス側)に接続体21
を配置する。正極端子20Bは接続体21の小円筒部2
1Bの貫通孔21bに嵌入して接続体21は位置決めさ
れ、同時に小円筒部21Bの底部21aは電池20の正
極板20Aと接触する。
【0016】ついで、底部21aに形成されている小孔
21dをはさんだ状態でパラレル式抵抗溶接が行われ上
記接続体21が電池Aに固定される。すなわち、2本の
溶接電極を上記小孔21dの両脇に配置して溶接が行わ
れる。このとき、小孔21dは溶接電流の無効分流を防
止するので、溶接箇所では有効にナゲットの形成が進
み、高い溶接強度が実現する。
【0017】ついで、接続体21の大円筒部21Aに接
続対象の円柱状電池の缶底部(マイナス極)20Cが収
容される。このとき、缶底部20Cの底面は接続体21
の内部に突出している電池20の正極端子20Bで支持
され、また缶底部20Cの側面は大円筒部21Aの内壁
と略接触した状態になる。
【0018】そして、小孔21dの両脇に溶接電極を配
置してパラレル式抵抗溶接が行われる。その結果、缶底
部20Cと大円筒部21Aとの間は、前記したと同じ理
由で、高い溶接強度で溶接され両者は一体化する。この
ようにして、円柱状電池が接続体を介して順次直列に接
続された本発明の接続構造が形成される。
【0019】
【発明の効果】本発明の接続構造は次のような効果を奏
する。 (1)用いる接続体は先行技術の場合のようにプロジェ
クション突起を形成することが不要であるため、製造は
簡単で、したがって低コストで製造することができる。
【0020】(2)接続体には位置決め用の貫通孔が形
成されているので、この接続体を電池の上面に配置した
ときに自動的に両者の相互位置関係は調節され、直ちに
次の工程である溶接作業に移行でき、組立作業は非常に
簡便になる。したがって、接続体は低コストで製造でき
るということを相俟って、得られる接続構造の低コスト
化を実現することができる。
【0021】(3)また、溶接作業は、無効分流防止用
の小孔を間にしたパラレル式抵抗溶接法で行われるの
で、小孔1個当たり2箇所の溶接点が形成されることと
相俟って、溶接強度は高くなり、信頼性の高い接続構造
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の接続構造を示す断面図である。
【図2】本発明で用いる接続体の例を示す斜視図であ
る。
【図3】図2のIII−III線に沿う断面図である。
【図4】先行技術の接続構造を示す断面図である。
【図5】先行技術で用いる接続体を示す斜視図である。
【符号の説明】
20 円柱状電池 20A 正極板 20B 正極端子 20C 缶底部 21 接続体 21A 大円筒部 21B 小円筒部 21a 小円筒部21Bの底部 21b 小円筒部21Bの貫通孔 21c 大円筒部21Aの側部 21d 無効分流防止用の小孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H020 AA01 AS05 AS08 AS16 BB03 CC28 DD08 EE01 HH01 5H022 AA07 AA19 BB11 BB16 BB22 CC26

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上面に正極板が位置し、その中央に正極
    端子が突設されている円柱状電池を、接続体を介して直
    列に接続して成る電池間の接続構造において、 前記接続体は、前記円柱状電池の缶底部を収容する大円
    筒部と、その大円筒部の下に位置し、中央には前記正極
    端子と略同寸の貫通孔が位置決め孔として形成されてい
    る小円筒部との2段構造になっており、 前記大円筒部の側部および前記小円筒部の底部には、そ
    れぞれ、複数個の小孔が形成され、 前記小円筒部の底部と円柱状電池の前記正極板の間、お
    よび前記大円筒部の側部と円柱状電池の前記缶底部の間
    は、前記小孔を無効分流防止孔とするパラレル式抵抗溶
    接法で溶接されていることを特徴とする電池間の接続構
    造。
  2. 【請求項2】 前記接続体には、厚み3μm以下のニッ
    ケルめっきが施されている請求項1の電池間の接続構
    造。
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