JP2004227954A - Reed terminal and power supply device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the connecting reliability of a battery and a reed terminal. <P>SOLUTION: Because the occurrence of an ineffective current flowing from a welding part 7 to a conductive part 9 can be suppressed as the electric resistance of a thin-walled part 10 located between them becomes greater by making a thickness of the thin-walled part 10 around the welding part 7 thinner, a more current flows for the welding in the thickness direction of a reed terminal 3 to heighten the electric resistance of the welding part 7 that increases heat generation by the electric resistance, whereby a welding nugget 69 can be made larger, and the reed terminal 3 can be welded in a state that the connecting reliability is enhanced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被接続体に十分な強度を以て接続されるリード端子、このリード端子によって電池と回路基板とが電気的に接続された電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、例えばノート型パーソナルコンピュータ、携帯型電話機、カメラ一体型ＶＴＲ（ｖｉｄｅｏ ｔａｐｅ ｒｅｃｏｒｄｅｒ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の電子機器の電源として、軽量で高エネルギー密度な二次電池の開発が進められている。この高いエネルギー密度を有する二次電池としては、例えば鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等といった水系電解液電池よりも大きなエネルギー密度を有するリチウムイオン二次電池がある。
【０００３】
このリチウムイオン二次電池は、例えば正極及び負極を有する電池素子と、電池素子を収納する有底筒状容器であり、負極と電気的に接続されることで外部負極端子となる外装缶と、外装缶の開口部を閉蓋し、正極と電気的に接続されることで外部正極端子となる蓋体とを有している。そして、このリチウムイオン二次電池は、外装缶の開口部に、蓋体がガスケットを介して圧入された後に、外装缶の開口部をかしめることで蓋体が固定されて外装缶の開口部を閉蓋することから、電池素子が外装缶内に密閉封入されている。このため、リチウムイオン二次電池は、外部負極端子の外装缶と外部正極端子の蓋体とがガスケットにより絶縁された状態になる。
【０００４】
このような構成のリチウムイオン二次電池は、上述した電子機器等の電源として用いる場合、図３３に示す電池パック１００の状態で電子機器等に実装される（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
このような電池パック１００は、例えば２本のリチウムイオン二次電池１０１が、電池に対して過充電保護、過放電保護、充放電制御等を行う回路基板１０２に接続された状態で一対の収納ケース１０３等に収納された構成になっている。具体的には、リチウムイオン二次電池１０１を例えばニッケル、鉄、ステンレス等の導電性金属等からなる帯状のリード端子１０４を介して直列状態で回路基板１０２に接続される。このとき、電池パック１００では、例えばリチウムイオン二次電池１０１における外部端子となる外装缶１０５や蓋体１０６等とリード端子１０４との接続を抵抗溶接法等で行っている。
【０００６】
この抵抗溶接法は、図３４に示すように、例えばリード端子１０４を蓋体１０６等に接触させた状態で、リード端子１０４の主面上に配置させた一対の電極棒１０７，１０８の一方から他方に１２００Ａ程度の電流を流した際にリード端子１０４と蓋体１０６との間で生じる電気抵抗による発熱を利用してリード端子１０４と蓋体１０６とを溶接させる方法である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２００２−３４３３２０号公報
【特許文献２】
特開平２００２−２４６００６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような方法でリード端子１０４を外装缶１０５又は蓋体１０６に溶接する場合、リード端子１０４の厚みをある程度薄くする必要がある。具体的には、例えばニッケルや鉄等の導電性金属等からなるリード端子１０４の厚みを０．１５ｍｍ程度にしなければ、溶接信頼性が高められた溶接を行うことが困難になる。
【０００９】
これは、図３５に示すように、例えば厚みが０．２ｍｍ程度のリード端子１０４を用いた場合、リード端子１０４の厚みが厚すぎることから、抵抗溶接した際に電極棒１０７から電極棒１０８に流れる電流の一部に図３５中矢印Ｘで示す経路でリード端子１０４中を流れる電流、いわゆる無効電流が発生してしまう。
【００１０】
このため、リード端子１０４と外装缶１０５又は蓋体１０６との溶接においては、図３５中矢印Ｙで示す経路の電流、すなわちリード端子１０４の厚み方向に流れて外装缶１０５や蓋体１０６にまで達する電流、いわゆる有効電流が減ってリード端子１０４の電気抵抗による発熱量が少なくなる。これにより、リード端子１０４と外装缶１０５又は蓋体１０６との溶接においては、リード端子１０４の有効電流による電気抵抗の発熱で、リード端子１０４と外装缶１０５又は蓋体１０６とが互いに溶け合って形成される溶接塊、いわゆる溶接ナゲット１０９が小さくなって溶接強度が弱くなることがある。
【００１１】
このようなリチウムイオン二次電池１０１では、例えば電池パック１００を電子機器等から外した際に誤って落としたりして衝撃等を受けた場合に、リード端子１０４と外装缶１０５又は蓋体１０６との溶接強度が弱いことから、リード端子１０４と外装缶１０５又は蓋体１０６との接続が外れて電池パック１００を使用不能にさせてしまうことがある。
【００１２】
また、電池パック１００においては、外装缶１０５や蓋体１０６との溶接信頼性を高めるためにリード端子１０４を薄くした場合、リチウムイオン二次電池１０１を充放電する際のリード端子１０４を長手方向に流れる電流の電気抵抗が大きくなってしまう。このため、電池パック１００では、電気抵抗の大きなリード端子１０４が充放電の電流で発熱し、この熱によりリチウムイオン二次電池１０１が劣化することがある。すなわち、この電池パック１００では、更に高機能化、高性能化されて電池当たり１Ｃから２Ｃ程度の電流で放電する大電流放電が必要とされる最近の電子機器の電源として用いることが困難となる。
【００１３】
さらに、このリード端子では、電気抵抗が大ききことから、充電時又は放電時にリチウムイオン二次電池１０１に電圧降下が発生して電力損失が起こり、エネルギー利用効率を低下させてしまう。
【００１４】
このため、電池パック１００においては、例えば銅、銀、アルミニウム等の導電率の高い導電性金属等と、ニッケルや鉄等の銅等より導電率の低い導電性金属等とを積層させた状態で加圧する等して得られる積層体、いわゆるクラッド材等をリード端子１０４に用いることで、充放電する際の電流で生じるリード端子１０４の電気抵抗を小さくできること等が知られている。しかしながら、このような導電率を高めたリード端子１０４では、抵抗溶接するための電流が導電率の高い導電性金属を介して長手方向に殆ど流れてしまうことから外装缶１０５又は蓋体１０６に溶接することが困難になる。
【００１５】
以上のような問題を解決するために、図３６に示すように、例えばリード端子１０４に絞り加工等で突起部１０４ａを設け、抵抗溶接する際の電流を突起部１０４ａの先端と、外装缶１０５又は蓋体１０６との接触部に集中させるように流すようにして抵抗溶接する、いわゆるプロジェクション溶接法等が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。具体的には、リード端子１０４における突起部１０４ａに抵抗溶接する際の電流を集中させて突起部１０４ａの電気抵抗による発熱量を大きくさせることで、リード端子１０４を外装缶１０５又は蓋体１０６に適切に溶接させる方法である。
【００１６】
このような溶接方法では、リード端子１０４を０．５ｍｍ程度まで厚くしても溶接することができ、且つ、リード端子１０４の厚みを厚くできることから充放電の電流で生じる電気抵抗が小さくなって、充放電の電流による発熱を抑えることができる。
【００１７】
しかしながら、リード端子１０４においては、プロジェクション溶接法で抵抗溶接した場合、絞り加工等で形成される突起部１０４ａの先端部の形状は曲面になっており、突起部１０４ａが外装缶１０５又は蓋体１０６に点で接触されることから、抵抗溶接した際の溶接ナゲット１０９の大きさにバラツキが生じてしまう。そして、溶接ナゲット１０９が小さくなると、リード端子１０４と外装缶１０５又は蓋体１０６との溶接強度が弱くなることがある。
【００１８】
また、プロジェクション溶接法においては、リード端子１０４が突起部１０４ａの外装缶１０５又は蓋体１０６と接触する先端部に対向する位置に凹部１０４ｂを有しており、抵抗溶接する際に、凹部１０４ｂに電極棒１０７，１０８を接触することになることから、電極棒１０７，１０８をリード端子１０４に安定して接触させることが困難になる。電極棒１０７ａ，１０８が凹部１０４ｂによってリード端子１０４に適切に接触させることができない場合、抵抗溶接する際の電流をリード端子１０４に適切に流すことが困難となり、リード端子１０４と外装缶１０５又は蓋体１０６との溶接強度が弱くなることがある。
【００１９】
さらに、プロジェクション溶接法においても、図３６中矢印Ｚで示す経路でリード端子１０４中を流れる無効電流が生じてしまう。特に、電気抵抗を抑えるためにリード端子１０４を厚くした場合、リード端子１０４中を流れる無効電流が多くなることから、リード端子１０４と外装缶１０５又は蓋体１０６との溶接強度が弱くなる虞がある。
【００２０】
さらにまた、電池パック１００においては、リード端子１０４に突起部１０４ａが設けられていると収納ケース１０３内に突起部１０４ａの分のスペースが必要となり、エネルギー密度が低下することになる。
【００２１】
そこで、本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、被接続体に適切な接続強度を以て溶接され、且つ電気抵抗が抑制されたリード端子、及び電池とリード端子との接続信頼性が高められ、且つ大電流負荷特性に優れた電源装置を提供することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明に係るリード端子は、第１の被接続体と第２の被接続体とを電気的に接続させるリード端子であって、帯状の導電性金属からなり、第１の被接続体の外部端子に接触させた状態で電流が流されることにより第１の被接続体の外部端子に抵抗溶接される溶接部と、第２の被接続体の外部端子に接続される接続部と、溶接部と接続部との間に位置してこれらを導通させる導体部と、溶接部の周囲に設けられ、その厚みが溶接部及び導体部より薄く形成されている肉薄部とを有していることを特徴としている。
【００２３】
このリード端子では、溶接部の周囲に設けられた肉薄部が、溶接部及び導体部より厚みが薄く形成されており、溶接部と導体部との間の電気抵抗を大きくなることから、抵抗溶接するための電流が溶接部より導体部に流れてしまうことが抑制され、抵抗溶接するために溶接部に流れる電流の大半を溶接部の厚み方向に流すことができる。したがって、このリード端子では、溶接部の厚み方向に抵抗溶接するための電流が多く流れて、溶接部の抵抗値がより増大し、溶接部で生じる発熱量も大きくなり、溶接部を第１の被接続体の外部端子に高い溶接強度で抵抗溶接できる。
【００２４】
このリード端子では、溶接部の周囲に設けられた肉薄部が、溶接部と導体部との間の電気抵抗を大きくすることにより、抵抗溶接するための電流が溶接部から導体部に流れることが抑制されることから、導体部の厚みを厚くできる。したがって、このリード端子では、導体部の厚みを厚くすることにより、導体部に電気を流した際の導体部の電気抵抗が小さくなることから、電気抵抗による導体部の発熱を抑えることができる。
【００２５】
本発明に係る電源装置は、電池と、電池の充電及び／又は放電を制御する回路基板と、電池と回路基板とを電気的に接続させるリード端子とを備え、リード端子が、帯状の導電性金属からなり、電池の外部端子に接触させた状態で電流が流されることにより電池の外部端子に抵抗溶接される溶接部と、回路基板の外部端子に接続される接続部と、溶接部と接続部との間に位置してこれらを導通させる導体部と、溶接部の周囲に設けられ、その厚みが溶接部及び導体部より薄く形成されている肉薄部とを有していることを特徴としている。
【００２６】
この電源装置では、リード端子における肉薄部が、溶接部の周囲に設けられ且つ溶接部及び導体部より厚みが薄く形成されていることより、溶接部と導体部との間の電気抵抗が大きくなることから、抵抗溶接するための電流が溶接部より導体部に流れてしまうことが抑制され、リード端子を抵抗溶接する際の電流の大半をリード端子の厚み方向に流すことができる。したがって、この電源装置では、抵抗溶接するための電流が溶接部にリード端子の厚み方向に多く流れて溶接部の電気抵抗が大きくなることから、この大きくなった電気抵抗により溶接部で生じる発熱も大きくなり、リード端子の溶接部を電池の外部端子に高い溶接強度で抵抗溶接できる。
【００２７】
この電源装置では、リード端子における溶接部の周囲に設けられた肉薄部が、溶接部と導体部との間の電気抵抗を大きくすることにより、抵抗溶接するための電流が溶接部から導体部に流れてしまうことが抑えられることから、導体部の厚みを厚くできる。したがって、この電源装置では、リード端子における導体部の厚みを厚くすることにより、導体部に電気を流した際の導体部の電気抵抗が小さくなることから、電気抵抗による導体部の発熱が抑えられてリード端子全体の発熱を抑制できる。
【００２８】
また、電源装置においては、リード端子の電気抵抗が抑制されることにより、充放電時の電圧降下と電力損失とを低減でき、充放電効率を良好にすることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用したリード端子及びこのリード端子を備える電源装置について、図１及び図２に示す電池パック１を参照にして説明する。この電池パック１は、例えばカメラ一体型ＶＴＲ等の電子機器等に設けられた装着部に装着され、電子機器等に対して所定の電圧の電力を安定して供給することが可能なものである。
【００３０】
そして、この電池パック１は、発電要素となる略円柱状の一対の電池２ａ，２ｂと、一対の電池２ａ，２ｂの外部端子に接続されるリード端子３と、リード端子３を介して一対の電池２ａ，２ｂに電気的に接続されることで一対の電池２ａ，２ｂに対して充放電の制御等を行う回路基板４とを有し、一対の電池２ａ，２ｂ、リード端子３及び回路基板４が略箱状の収納ケース５に収納されたものである。
【００３１】
この電池パック１は、一対の電池２ａ，２ｂが並列にリード端子３で接続されて一体化された電池モジュール６が回路基板４にリード端子３を介して接続された状態で収納されている。なお、ここでは、一対の電池２ａ，２ｂが並列に接続された電池モジュール６について説明するが、このことに限定されることはなく、例えば一対の電池２ａ，２ｂが直列に接続された電池モジュールであってもよく、電池の数量、配置等は任意に構成できるものとする。また、以下の説明において、不特定の電池２ａ，２ｂを示す場合は、単に電池２と記すものとする。
【００３２】
電池モジュール６を構成するリード端子３は、図３に示すように、導電性金属からなる板材であって、一対の電池２ａ，２ｂの外部端子となる両端面に接続される複数の溶接部７と、回路基板４の接続ランド１１等に接続される接続部８と、これら溶接部７同士の間、及び溶接部７と接続部８との間に位置してこれらを導通させる導体部９と、溶接部７の周囲に設けられた肉薄部１０とを有している。なお、溶接部７は、電池２の外部端子に溶接される略円状の端面、いわゆる接合面７ａを有している。
【００３３】
リード端子３は、例えばニッケル、ニッケル合金、鉄、鉄合金、ステンレス、亜鉛、亜鉛合金、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、白金、白金合金、アルミニウム、アルミニウム合金、モリブテン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、クロム、クロム合金、ジルコニウム、ジルコニウム合金、ベリリウム、ベリリウム合金、ロジウム、ロジウム合金のうちの何れか一種、又は複数種を含有する合金等の導電性金属等により溶接部７、接続部８、導体部９及び肉薄部１０が一体形成されたものである。
【００３４】
このリード端子３は、一対の電池２ａ，２ｂの両端面に位置する同極同士に、溶接部７が抵抗溶接法等でそれぞれ溶接されることで、一対の電池２ａ，２ｂを一体化させて電池モジュール６を構成させるものである。具体的に、一対の電池２ａ，２ｂの一端面同士を１つのリード端子３で並列に抵抗溶接で接続し、一対の電池２ａ，２ｂの他端面同士を１つのリード端子３で並列に抵抗溶接で接続することで電池モジュール６を構成している。なお、電池モジュール６においては、一対の電池２の端面と溶接部７とが抵抗溶接法で抵抗溶接されていることにより、例えば超音波溶接等で溶接した場合に超音波が電池等に伝わって起こる電池劣化を防止でき、装置自体が高価なレーザ溶接等に比べて製造コストを抑えることでききる。
【００３５】
このようにして構成される電池モジュール６では、一対の電池２ａ，２ｂの両端面にリード端子３がそれぞれ溶接されていることから、電池２の外周方向に回転することが防止された一対の電池２ａ，２ｂが互いに隣接した状態で固定されることになる。また、このリード端子３は、回路基板４の接続ランド１１等に接続部８が例えばはんだ等で溶着されることで回路基板４と一対の電池２ａ，２ｂとを電気的に接続させる。
【００３６】
このリード端子３は、溶接部７の周囲に設けられた肉薄部１０の厚みが、溶接部７及び導体部９の厚みより薄く形成されている。具体的には、厚みが０．３ｍｍ程度の溶接部７及び導体部９に対し、肉薄部１０の厚みは０．１５ｍｍ程度にまで薄く形成されている。
【００３７】
このため、リード端子３では、溶接部７の周囲、すなわち溶接部７と導体部９との間に設けられた肉薄部１０の厚みが薄くされていることにより、溶接部７と導体部９との間の電気抵抗が大きくなって、電池２の端面と溶接部７とを溶接する際の電流が溶接部７から導体部９に流れてしまうことが抑制される。
【００３８】
これにより、リード端子３では、電池２の端面と溶接部７とを溶接するために溶接部７に流れる電流の大半を溶接部７の厚み方向に流すことができる。
【００３９】
したがって、このリード端子３では、溶接部７の厚み方向に抵抗溶接するための電流が多く流れて、溶接部の抵抗値がより増大し、溶接部７で生じる発熱も大きくなることから、溶接部７が電池２の端面に高い溶接強度で抵抗溶接されることになる。このとき、抵抗溶接前における溶接部７の抵抗溶接電流に対する抵抗値は 数ｍΩ〜数十ｍΩ程度である。
【００４０】
なお、リード端子３においては、肉薄部１０を設ける箇所以外をマスキングした状態でエッチング処理等が施されることで厚みの薄い肉薄部１０が形成される。リード端子３においては、エッチャント等に浸漬しておく時間を制御することで肉薄部１０を所定の厚みにすることができる。リード端子３においては、エッチング処理等の他に、例えばレーザ加工、絞り加工等の方法で厚みが薄くされた肉薄部１０を形成することができる。
【００４１】
このリード端子３では、溶接部７の周囲に設けられた肉薄部１０が、溶接部７と導体部９との間の電気抵抗を大きくすることにより、抵抗溶接するための電流が溶接部７から導体部９に流れることが抑制される。
【００４２】
これにより、このリード端子３では、抵抗溶接するための電流が導体部９に流れて抵抗溶接に寄与しなくなる電流、いわゆる無効電流の発生が抑えられることから導体部９の厚みを厚くでき、電池２を充放電させるための電気を流した際に、溶接部７と接続部８との間に発生する電気抵抗、すなわち導体部９の電気抵抗を小さくできる。
【００４３】
したがって、このリード端子３では、導体部９の電気抵抗が小さくなることから、例えば電子機器等の要求により電池２に１Ｃから２Ｃ程度の大電流が流れた場合でも、導体部９の電気抵抗による発熱を小さくできる。なお、リード端子３においては、例えば導体部９の厚みを１ｍｍ〜２ｍｍ程度にまで厚くすることも可能である。
【００４４】
また、このリード端子３においては、図４（Ａ）に示すように、溶接部７の電池２の端面に抵抗溶接される接合面７ａ側から彫り込まれるようにして肉薄部１０が形成され、且つ接合面７ａが略全面で電池２の端面に接触した状態で抵抗溶接されている。
【００４５】
このため、リード端子３では、溶接部７と電池２の端面との接触部を流れる抵抗溶接するための電流の電流密度が一定にされ、且つ溶接される接合面７ａの面積が一定にされていることから溶接強度のバラツキを抑えることができる。また、リード端子３においては、接合面７ａの面積を制御することで溶接部７と電池２の端面との溶接強度を調節することができる。
【００４６】
このリード端子３は、溶接部７の接合面７ａと、導体部９の電池２と対応する側の対向面９ａとが段差のない同一な高さの面にされている。これにより、溶接部７の接合面７ａと電池２の端面とが隙間なく接触されて適切にリード端子３を電池２の端面に抵抗溶接することができる。なお、リード端子３においては、図４（Ｂ）に示すように、例えば導電性金属からなる板材の一方主面に凹部３ａを設け、導電性金属からなる板材の他方主面の凹部３ａと対向する位置に溶接部７を形成するようにしてもよい。
【００４７】
電池モジュール６がリード端子３を介して接続される回路基板４は、導電性金属等からなりリード端子３がはんだ等で接続される接続ランド１１を有する図示しないパターン配線や、このパターン配線に接続されて電池モジュール６に対して充放電制御や、過放電及び／又は過充電保護等を行う図示しないＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ等の電子回路部品や温度ヒューズ等の保護素子部品等が絶縁性樹脂等からなる基板１２上に設けられている。
【００４８】
また、回路基板４には、例えばはんだ等によりパターン配線等に電気的に接続されるコネクタ１３が電子回路等を取り付けた一主面とは反対側の他主面に取り付けられている。コネクタ１３は、電源パック１が電子機器等に接続される際に、電子機器等に設けられた外部端子等と係合して電気的に接続されることにより、電子機器等に対して電気を供給する供給口として機能する。また、コネクタ１３は、電池モジュール６を充電する際に、例えばＡＣ電源等が接続される接続部としても機能する。この回路基板４は、例えば略箱状の収納ケース５の側壁と基板１２の他主面とが相対した状態で収納ケース５の側壁に沿うように収納ケース５内に収納される。
【００４９】
電池モジュール６及び回路基板４が収納される収納ケース５は、例えばポリカーボネートやＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂等の絶縁性樹脂等からなり、上部ケース１４及び下部ケース１５により構成されている。上部ケース１４及び下部ケース１５は、それぞれ略矩形状の主面の外周縁部に沿って側壁が立設された形状であり、互いの側壁を突き合わすことで略箱状の収納ケース５となる。
【００５０】
この収納ケース５には、回路基板４に取り付けられたコネクタ１３を外部に露出させるための開口部が、上部ケース１４及び下部ケース１５の側壁に形成された切り欠き部１４ａと、コネクタ１３が係合される係合凹部１５ａとにより形成されている。
【００５１】
この収納ケース５における下部ケース１５には、電池モジュール６が収納される側の面を２等分に仕切る電池仕切壁１６が設けられている。そして、収納ケース５では、電池モジュール６における一対の電池２ａ，２ｂが電池仕切壁１６で仕切られた２つのスペースにそれぞれ収納されることになり、電池仕切壁１６が介在されることで電池２ａ，２ｂ同士が内部でぶつかり合うことを防止できる。
【００５２】
また、収納ケース５における下部ケース１５には、上述した電池仕切壁１６の他に、電池２の外周面と接触することで電池モジュール６を保持する電池保持片１７が、電池モジュール６が収納される側の面に複数設けられている。この下部ケース１５では、電池保持片１７が電池仕切壁１６で仕切られた２つのスペース全てに複数設けられており、電池保持片１７の電池２の外周面に沿った曲面を有する接触面１７ａが電池２の外周面に接触することで電池モジュール６を適切に保持させる。なお、収納ケース５においては、例えば接着剤等の接着部材等で電池モジュール６を内壁に接着させることで電池モジュール６を強固に固定させることも可能である。
【００５３】
これにより、電源パック１では、収納ケース５内部に設けられた電池仕切壁１６及び電池保持片１７により、電池モジュール６を内部にガタツキ無く収納させることが可能になる。
【００５４】
また、この電源パック１では、例えば誤って落下させる等、外部より衝撃を受けた場合に、電池モジュール６における一対の電池２ａ，２ｂの間に介在された電池仕切壁１６が緩衝材として機能することから、電池２ａ，２ｂ同士がぶつかる等して起こる電池２の形状変形や電池特性劣化等を抑制できる。また、電池仕切壁１６や電池保持片１７は、収納ケース５の剛性を高めるように機能する。
【００５５】
そして、このような構成の電源パック１には、上述した電池モジュール６、回路基板４等の他に、例えば電池モジュール６と回路基板４との接触を防止する絶縁用インシュレータ１８等も収納されている。
【００５６】
絶縁用インシュレータ１８は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、不燃紙等といったシート状の絶縁性材料等からなり、電池モジュール６と回路基板４との間に配置される。これにより、電源パック１では、例えば外部から衝撃を受けた際に、電池モジュール６が回路基板４に接触することを絶縁用インシュレータ１８が防ぐことから、電池モジュール６が回路基板４と接触して起こる電池２の外部短絡等を防止できる。
【００５７】
また、電源パック１には、収納ケース５の外周に例えば製造ロットナンバー等が記されることで電池モジュール６や回路基板４等の素性等を明らかにすることが可能なラベル１９が取り付けられている。
【００５８】
次に、以上のような構成の電源パック１に収納される電池２について説明する。この電池２は、図５に示すように、電気を発電させる電池素子２０と、電池素子２０内でイオンを移動させる電解液２１と、電池素子２０及び電解液２１を収納する外装缶２２と、外装缶２２の開口部を閉蓋する蓋体２３とを有している。
【００５９】
電池素子２０は、正極活物質としてリチウム遷移金属複合酸化物等を用いる帯状の正極２４と、負極活物質として炭素質材料等を用いる帯状の負極２５とが、正極２４と負極２５とが接触しないようにこれらを互いに遮蔽する帯状のセパレータ２６を介して積層され、長手方向に巻回された構成になっている。このような電池素子２０が発電要素となる電池２は、正極２４と負極２５との間でリチウムイオンを行き来させることで電池反応が行われる、いわゆるリチウムイオン二次電池である。
【００６０】
正極２４は、正極活物質と結着剤とを含有する正極合剤塗液を正極集電体２７の主面に塗布、乾燥、加圧することにより、正極集電体２７の主面上に正極合剤層２８が圧縮形成された構造となっている。正極２４には、正極端子２９が正極集電体２７の所定の位置に溶接等で電気的に接続されている。この正極端子２９には、例えばアルミニウム等の導電性金属からなる帯状金属片等を用いる。
【００６１】
正極２４において、正極合剤層２８に含有される正極活物質には、リチウムイオンをドープ／脱ドープすることが可能な材料を用いる。具体的には、例えば化学式ＬｉｘＭＯ２（Ｌｉの価数ｘは０．５以上、１．１以下の範囲であり、Ｍは遷移金属のうちの何れか一種又は複数種の化合物である。）等で示されるリチウム遷移金属複合酸化物、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２、ＮｂＳｅ２、Ｖ２Ｏ５等のリチウムを含有しない金属硫化物、金属酸化物、或いは特定のポリマー等を用いる。これらのうち、リチウム遷移金属複合酸化物としては、例えばリチウム・コバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウム・ニッケル複合酸化物（ＬｉＮｉＯ２）、ＬｉｘＮｉｙＣｏ１−ｙＯ２（リチウムの価数ｘ、ニッケルの価数ｙは電池の充放電状態によって異なり、１−ｙはコバルトの価数であり、通常０＜ｘ＜１、０．７＜ｙ＜１．０２である。）や、ＬｉＭｎ２Ｏ４等で示されるスピネル型リチウム・マンガン複合酸化物等が挙げられる。そして、正極２では、正極活物質として、上述した金属硫化物、金属酸化物、リチウム複合酸化物等のうちの何れか一種又は複数種を混合して用いることも可能である。
【００６２】
正極２４では、正極合剤層２８の結着剤として、非水電解液電池の正極合剤に用いられる例えばポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等といった樹脂材料等を用いることができる他に、正極合剤層２８に導電材として炭素質材料等を添加したり、公知の添加剤等を添加したりすることができる。また、正極２４では、正極集電体２７として例えばアルミニウム等、導電性金属等からなる箔状金属や網状金属等を用いる。
【００６３】
負極２５は、負極活物質と結着剤とを含有する負極合剤塗液を負極集電体３０の主面に塗布、乾燥、加圧することにより、負極集電体３０の主面上に負極合剤層３１が圧縮形成された構造となっている。負極２５には、負極端子３２が負極集電体３０の所定の位置に接続されている。この負極端子３２には、例えば銅、ニッケル等の導電性金属からなる帯状金属片等を用いる。
【００６４】
負極２５において、負極合剤層３１に含有される負極活物質には、リチウム、リチウム合金、又はリチウムイオンをドープ／脱ドープできる炭素質材料等が用いられる。リチウムイオンをドープ／脱ドープできる炭素質材料としては、例えば２０００℃以下の比較的低い温度で焼成して得られる低結晶性炭素材料、結晶化しやすい原材料を３０００℃付近の高温で焼成した人造黒鉛等の高結晶性炭素材料等を用いることが可能である。具体的には、熱分解炭素類、コークス類、黒鉛類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭等の炭素質材料を用いることが可能である。コークス類としては、例えばピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス等がある。なお、有機高分子化合物焼成体とは、フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したものである。これらの炭素質材料は、電池２を充放電した際に、負極２５側にリチウムが析出することを抑制させることが可能である。
【００６５】
また、上述した炭素質材料の他には、負極活物質として例えばリチウムと化合可能な金属、合金、元素、及びこれらの化合物等が挙げられる。負極活物質としては、例えばリチウムと化合可能な元素をＭとしたときにＭｘＭ’ｙＬｉｚ（Ｍ’はＬｉ元素及びＭ元素以外の金属元素であり、Ｍの価数ｘは０より大きな数値であり、Ｍ’の価数ｙ及びＬｉの価数ｚは０以上の数値である。）といった化学式で示される化合物等である。この化学式においては、例えば半導体元素であるＢ、Ｓｉ、Ａｓ等も金属元素として挙げられる。具体的には、例えばＭｇ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｙ、Ｂ、Ｓｉ、Ａｓ等の元素及びこれらの元素を含有する化合物、Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ａｌ−Ｍ（Ｍは２Ａ族、３Ｂ族、４Ｂ族の遷移金属元素のうち何れか一種又は複数種である。）、ＡｌＳｂ、ＣｕＭｇＳｂ等が挙げられる。
【００６６】
特に、リチウムと化合可能な元素には、３Ｂ族典型元素が好ましく、これらの中でもＳｉ、Ｓｎが好ましく、更にはＳｉを用いることが好ましい。具体的には、ＭｘＳｉ、ＭｘＳｎ（ＭはＳｉ、Ｓｎ以外の一種以上の元素であり、Ｍの価数ｘは０以上の数値である。）の化学式で示されるＳｉ化合物、Ｓｎ化合物として、例えばＳｉＢ４、ＳｉＢ６、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ２Ｓｎ、Ｎｉ２Ｓｉ、ＴｉＳｉ２、ＭｏＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＣａＳｉ２、ＣｒＳｉ２、Ｃｕ５Ｓｉ、ＦｅＳｉ２、ＭｎＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＶＳｉ２、ＷＳｉ２、ＺｎＳｉ２等が挙げられ、これらのうちの何れか一種又は複数種を混合して用いる。
【００６７】
さらに、負極活物質としては、１つ以上の非金属元素を含有する炭素以外の４Ｂ族の元素化合物も利用できる。この化合物には、複数種の４Ｂ族の元素を含有していても良い。具体的には、例えばＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ２Ｎ２Ｏ、Ｇｅ２Ｎ２Ｏ、ＳｉＯｘ（酸素の価数ｘは０＜ｘ≦２の範囲である。）、ＳｎＯｘ（酸素の価数ｘは０＜ｘ≦２の範囲である。）、ＬｉＳｉＯ、ＬｉＳｎＯ等が挙げられ、これらのうちの何れか一種又は複数種を混合して用いる。
【００６８】
負極２５では、負極合剤層３１の結着剤として、非水電解液電池の負極合剤に用いられる例えばポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレン等といった樹脂材料等を用いることができる。負極２５では、負極集電体３０に、例えば銅等といった導電性金属等からなる箔状金属や網状金属等を用いる。
【００６９】
セパレータ２６は、正極２４と負極２５とを離間させるものであり、この種の非水電解液電池の絶縁性微多孔膜として通常用いられている公知の材料を用いることができる。具体的には、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等の高分子フィルムが用いられる。また、リチウムイオン伝導度とエネルギー密度との関係から、セパレータ２６の厚みはできるだけ薄い方が好ましく、その厚みを３０μｍ以下にして用いる。
【００７０】
このような構成の電池素子２０は、正極２４と負極２５とがセパレータ２６を介して積層され、長手方向に巻回された巻回体であり、巻回軸方向の一端面より正極端子２９が延出され、他端面より負極端子３２が延出された構造になっている。
【００７１】
電解液２１は、例えば非水溶媒に電解質塩を溶解させた非水電解液である。電解液２１において、非水溶媒としては、例えば環状の炭酸エステル化合物、水素をハロゲン基やハロゲン化アクリル基で置換した環状炭酸エステル化合物や鎖状炭酸エステル化合物等を用いる。具体的には、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４メチル１，３ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、アニソール、酢酸エステル、酪酸エステル、プロピオン酸エステル等が挙げられ、これらのうちの一種以上を用いる。特に、非水溶媒としては、電圧安定性の点からプロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートを使用することが好ましい。
【００７２】
また、電解質塩としては、例えばＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＬｉＣＨ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ等が挙げられ、これらのうちの一種以上を用いる。
【００７３】
外装缶２２は、例えば鉄、アルミニウム、ステンレス等の導電性金属等からなる有底筒状容器であり、缶底部２２ａが円状等の形状を有している。外装缶２２には、例えば矩形状、扁平円状等の缶底部２２ａを有する有底筒状容器を用いることもできる。
【００７４】
この外装缶２２は、両端面に内部短絡を防止するためのインシュレータ３３が配置された電池素子２０が挿入され、電池素子２０の他端面より突出する負極端子３２が缶底部２２ａに溶接等で電気的に接続されることで電池２の外部負極端子となる。なお、電池２においては、一方端面となる外装缶２２の缶底部２２ａにリード端子３の溶接部７が抵抗溶接法により溶接されることになる。
【００７５】
この外装缶２２には、その開口部付近に内径全周に亘って内側にくびれるビード部２２ｂが設けられている。このビード部２２ｂは、蓋体２３が外装缶２２の開口部にガスケット３４を介して圧入されて閉蓋する際に、蓋体２３の台座となって蓋体２３が外装缶２２の開口部に配置される位置を決定すると共に、外装缶２２に収納された電池素子２０が飛び出すことを防止するものである。
【００７６】
そして、この外装缶２２は、電池素子２０が収納され、開口部に蓋体２３がガスケット３４を介して圧入された状態で、ビード部２２ｂより上方の縁部付近を内側に曲げ加工、いわゆるかしめ加工されることで蓋体２３が開口部に強固に固定されて電池素子２０を密閉封入させる。また、外装缶２２は、かしめ加工が施された際に、開口部の縁部全周でガスケット３４がはみ出るようにされており、縁部と蓋体２３とが接触しないようにされている。
【００７７】
蓋体２３は、電池２の電池内圧が所定の圧力以上になると電池２に流れる電流を遮断する電流遮断機構部３５と、電池２に所定の温度以上又は所定の電流値以上の電流が流れると電気抵抗を上昇させて電池２に流れる電流を小さくさせるＰＴＣ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子３６と、電池２の外部正極端子となる端子板３７とが順次積層されてガスケット３４に収納された状態で、外装缶２２の開口部に圧入される。
【００７８】
電流遮断機構部３５は、電池内圧が所定値以上に上昇した場合に破れて電池内部の気体等を電池外部に逃がす安全弁３８と、正極端子２９が接続される接続板３９と、接続板３９が接続されるディスク４０と、安全弁３８とディスク４０とを絶縁するディスクホルダ４１とによって構成されている。
【００７９】
安全弁３８は、例えばアルミニウム等の導電性金属等からなり、円盤状金属板にプレス加工等を施すことで、外装缶２２に収納された電池素子２０側に突出する皿部３８ａと、皿部３８ａの略中央から電池素子２０側に突出する凸部３８ｂとが形成されている。また、安全弁３８は、皿部３８ａに電池内圧が所定値以上に上昇した際に破れる肉薄部３８ｃが設けられている。
【００８０】
接続板３９は、例えばアルミニウム等の導電性金属等からなり、一主面には安全弁３８の凸部３８ｂが、他主面には電池素子２０が突出する正極端子２９が超音波溶接等で溶接されることで接続されている。
【００８１】
ディスク４０は、例えば平面性を保持できるある程度の剛性を有する金属板等からなり、略中央部に安全弁３８の凸部３８ｂが挿入される孔部４０ａが設けられている。
【００８２】
ディスクホルダ４１は、例えば絶縁性樹脂材料等からなり、円環状を呈して内周側に安全弁３８の皿部３８ａと、ディスク４０とが嵌合されることで、これらを保持している。また、ディスクホルダ４１には、嵌合された安全弁３８の皿部３８ａとディスク４０とを接触しないように離間させる離間部４１ａが内周全周に亘って内側に突出するように設けられている。さらに、このディスクホルダ４１には、離間部４１ａの略中央部に安全弁３８の凸部３８ｂが挿入される孔部４１ｂが設けられている。
【００８３】
そして、電流遮断機構部３５は、ディスクホルダ４１の内周側に安全弁３８の皿部３８ａとディスク４０とがディスクホルダ４１の離間部４１ａにより接触しないように嵌合され、安全弁３８の凸部３８ｂがディスクホルダ４１の孔部４１ｂ及びディスク４０の孔部４０ａに挿入されて接続板３９に例えば抵抗溶接法や超音波溶接法等で溶接された構成になっている。すなわち、電流遮断機構部３５は、接続板３９、ディスク４０、ディスクホルダ４１、安全弁３８が順次積層され、安全弁３８の凸部がディスクホルダ４１及びディスク４０を貫通するようにして接続板３９に接続されたものである。
【００８４】
このような構成の電流遮断機構部３５では、電池内圧が上昇するに従って、安全弁３８の皿部３８ａが電池素子２０側とは反対の外側に膨らむように変形して行く。そして、安全弁３８の皿部３８ａの変形に伴って凸部３８ｂに接続されている接続板３９の外側に移動しようとするのをディスク４０が抑えることから、安全弁３８の凸部３８ｂと接続板３９との接続が途切れることになる。このようにして、電流遮断機構部３５では、電池内圧が上昇した際に、電池素子２０と蓋体２３との接続を遮断して、これ以上電流が流れて電池内圧が更に上昇することを抑制させる。
【００８５】
ＰＴＣ素子３６は、電池温度が所定値以上に上昇したり、所定値以上の電流が流れたりして温度が上昇すると、その電気抵抗を大きくさせて、電池２に流れる電流を小さくさせるようにする。これにより、電池２では、ＰＴＣ素子３６が電流値を制御して電池内部の温度上昇を抑制させることが可能になる。また、ＰＴＣ素子３６は、その電気抵抗が大きくなって電池２に流れる電流が小さくなり温度が下がると、その電気抵抗が小さくなって、再び電池２に電流が流れるようにさせる。
【００８６】
端子板３７は、例えば鉄、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、亜鉛、亜鉛合金等のうちの何れか一種又は複数種を含む導電性金属等からなり、接続板３９、安全弁３８、ＰＴＣ素子３６を介して電池素子２０から突出する正極端子２９と電気的に接続されることから、電池２の正極外部端子として機能する。
【００８７】
この端子板３７には、例えば円盤状金属板にプレス加工等を施すことで、外装缶２２に収納された電池素子２０側とは反対側に突出する端子部３７ａが設けられる。この端子部３７ａは、正極外部端子となる端子板３７の外部に対する正極側の接続部となり、外部からの接続端子が例えば接触や溶接等により接続されることになる。なお、電池２においては、他方端面となる端子板３７の端子部３７ａにリード端子３の溶接部７が抵抗溶接法により溶接されることになる。
【００８８】
また、この端子板３７には、例えば電池内圧の上昇により安全弁３８が破れて外部に放出された気体等を逃がす図示しないガス抜け孔等が設けられている。
【００８９】
次に、以上のような構成の電池２が収納される電池パック１の組立方法について説明する。先ず、電池２にリード端子３を溶接する方法について説明する。なお、ここでは、２つの溶接部７を備えるリード端子３を蓋体２３の端子部３７ａに接続する場合を例に挙げて説明する。
【００９０】
リード端子３は、図６に示す抵抗溶接機５０によって電池２の外部端子となる両端面に溶接されることになる。この抵抗溶接機５０は、被溶接物に対して電流を流す一対の電極棒５１，５２を備える溶接ヘッド５３と、電極棒５１，５２の何れかに電流を供給する溶接トランス部５４、電極棒５１，５２に流れる電流及び電圧等を制御する制御部５５、制御部５５に溶接動作を開始のオン信号を送るスイッチ部５６を有している。
【００９１】
溶接ヘッド５３は、コイルバネ等の図示しない付勢部材等を介してエアシリンダ等で上下に駆動されるクランプ部５７と、このクランプ部５７の駆動に連動して動く一対の電極棒保持部５８，５９と、被溶接物となる電池２を載置して電池２が外部短絡しないように絶縁材料で形成された載置台６０とを備えている。そして、溶接ヘッド５３においては、電極棒５１，５２が、互いに絶縁された状態の一対の電極棒保持部５８，５９にそれぞれ保持されている。また、溶接ヘッド５３は、一対の電極棒５１，５２が被溶接物に所定の圧力値で押圧したときにオン信号を発信する図示しないリミットスイッチも内蔵している。
【００９２】
溶接トランス部５４は、図示しない溶接トランスより導出される一対のウェルドケーブル６１，６２を介して溶接ヘッド５３の一対の電極棒保持部５８，５９にそれぞれ接続されている。
【００９３】
制御部５５は、中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：以下、ＣＰＵという。）等を備えており、外部より送信されたオン信号や命令信号等の電気信号に従って抵抗溶接機５０全体を制御する。この制御部５５は、装置全体のオン／オフを制御する電源スイッチ６３、一対の電極棒５１，５２にかかる電圧や流れる電流等の切り替え等を行うモード切替スイッチ６４、一対の電極棒５１，５２にかかる電圧や流れる電流等を表示するモニタ部６５等を備えている。また、制御部５５は、溶接ヘッド５３に接続されて溶接ヘッド５３と電気信号のやり取りを行うためのアクチュエータケーブル６６や、溶接トランス部５４に接続されて溶接トランス部５４と電気信号のやり取りを行うためのパワーケーブル６７や、一対の電極棒保持部５８，５９にそれぞれ接続されて電極棒５１，５２間の電圧を検出する電圧検出用ケーブル６８等も備えている。
【００９４】
スイッチ部５６は、ケーブルによって制御部５５と接続され、溶接動作を開始させるためのオン信号を制御部５５に送る、いわゆる足踏みスイッチである。
【００９５】
このような構成の抵抗溶接機５０を用いてリード端子３を蓋体２３の端子部３７ａに接続する際は、図７に示すように、先ず、溶接ヘッド５３の載置台６０に蓋体２３と電極棒５１，５２とが相対するように電池２を載置する。
【００９６】
次に、蓋体２３の端子部３７ａには、図８及び図９に示すように、リード端子３の溶接部７の接合面７ａが接触され、且つ電極棒５１，５２のリード端子３に相対する端面５１ａ，５２ａがリード端子３の２つの溶接部７にそれぞれ対向されるように配置させる。
【００９７】
次に、抵抗溶接機５０のスイッチ部５６をオンにしてリード端子３を蓋体２３の端子部３７ａに溶接する。
【００９８】
具体的に、スイッチ部５６をオンにすると、制御部５５は、ケーブルを介して制御部５５にオン信号が送られ、このオン信号によりＣＰＵがクランプ部５７を動作させる命令信号を溶接ヘッド５３に送る。
【００９９】
次に、溶接ヘッド５３は、制御部５５からの命令信号によりクランプ部５７を降下させ、この降下に伴い一対の電極棒５１，５２の端面５１ａ，５２ａがリード端子３の２つの溶接部７をそれぞれ押圧する。
【０１００】
次に、溶接ヘッド５３は、一対の電極棒５１，５２の端面５１ａ，５２ａがリード端子３の２つの溶接部７をそれぞれ押圧する圧力が所定値に達すると、内蔵するリミットスイッチがオンとなってオン信号を発信する。
【０１０１】
次に、制御部５５は、溶接ヘッド５３のリミットスイッチが発信したオン信号がアクチュエータケーブル６６を介して伝達され、このオン信号によりＣＰＵが所定値の電流を電極棒５１に流すための命令信号をトランス部５４に送る。
【０１０２】
次に、制御部５５より送られた命令信号により溶接トランス部５４が発した電流は、ウェルドケーブル６１、電極棒保持部５８を介して電極棒５１からリード端子３の溶接部７を介して端子板３７の端子部３７ａへ流れる。
【０１０３】
このとき、リード端子３には、一方の電極棒５１から他方の電極棒５１に所定の電流値、電圧値の電気を流すことで、大半の電流が電極棒５１と接触する溶接部７、端子部３７ａ、電極棒５２と接触する溶接部７の経路、具体的には図９中矢印Ａで示す経路で流れることになる。
【０１０４】
すなわち、このリード端子３では、溶接部７の周囲の肉薄部１０の厚みが薄くされおり、溶接部７と導体部９との間の電気抵抗が大きくされて、電極棒５１から流れる抵抗溶接するための電流が溶接部７から肉薄部１０を介して導体部９に流れてしまうことが抑制されている。
【０１０５】
このため、リード端子３では、抵抗溶接するための電流を溶接部７の厚み方向に流すことができ、従来のようなリード端子の面方向に流れる電流、いわゆる無効電流が発生してしまうことが抑制されることになる。また、リード端子３においては、溶接部７の接合面７ａが所定の面積で端子部３７ａと接触して抵抗溶接されることから、溶接部における単位面積当たりの抵抗溶接するための電流値を一定に制御することができる。
【０１０６】
これにより、リード端子３では、溶接部７の厚み方向に溶接のための電流が多く流れて溶接部７の電気抵抗が大きくなると共にこの電気抵抗による発熱量も大きくなる。そして、リード端子３においては、溶接部７と端子部３７ａとにおける熱溶解する金属の量が多くなり、発熱により溶接部７と端子部３７ａとが互いに溶け合ってできる溶接塊、いわゆる溶接ナゲット６９を大きくできる。具体的に、ここでの溶接部７の発熱量は、電極棒５１より流れる抵抗溶接のための電流の２乗に比例した値となる。
【０１０７】
したがって、リード端子３では、大きな溶接ナゲット６３により溶接部７が端子部３７ａに高い溶接強度で溶接されることから、蓋体２３の端子部３７ａに接続信頼性が高められた状態で接続される。
【０１０８】
また、リード端子３においては、溶接部７の接合面７ａの面積が、溶接部７の一対の電極棒５１，５２の端面５１ａ，５２ａと同面積、若しくは端面５１ａ，５２ａの面積より小さくされている。これにより、リード端子３においては、一対の電極５１，５２によって溶接部７における接合面７ａの略全面が端子部３７ａに適切に押圧されることになる。したがって、リード端子３においては、接合面７ａの略全面を端子部３７ａに抵抗溶接できることから、溶接される接合面７ａの面積が一定になり、溶接強度のバラツキを抑えることができる。
【０１０９】
さらに、リード端子３においては、一対の電極棒５１，５２が接触される面に、従来のプロジェクション溶接のような凹部等がなく、一対の電極棒５１，５２の端面５１ａ，５２ａ全面が接合面７ａと対向する主面に接触されることになる。これにより、リード端子３では、一対の電極棒５１，５２の端面５１ａ，５２ａ全面で溶接部７が適切に均一に押圧されることになり、溶接部７における接合面７ａの略全面を端子部３７ａに接触させた状態で溶接することができる。
【０１１０】
リード端子３においては、図１０に示すように、一対の電極棒５１，５２が当接される位置の間にスリット３ｂを設けることで、溶接部７を端子部３７ａに接続信頼性を更に高めた状態で溶接できる。具体的には、図１１に示すように、スリット３ｂによって電極棒５１から電極棒５２にリード端子３を介して流れる無効電流を更に減らすことができ、更に多くの有効電流を溶接部７の厚み方向に流すことができる。したがって、リード端子３においては、スリット３ｂが設けられたことにより、溶接ナゲット６９を更に大きくでき、更に高い溶接強度で端子部３７ａに溶接されることになる。
【０１１１】
上述した実施の形態においては、略円状に形成された溶接部７を備えるリード端子３を例に挙げて説明しているが、このことに限定されることはなく、図１２に示すように、抵抗溶接の際に当接される一対の電極棒５１，５２の端面５１ａ，５２ａの形状に対応させる等、溶接部７を例えば略矩形状等に形成させても良い。
【０１１２】
そして、一対の電池２ａ，２ｂのそれぞれの両端面に、以上のような方法でリード端子３を溶接することで電池モジュール６を作製することができる。なお、この電池２には、外装缶２２と蓋体２３とがリード端子３を介して接触して外部短絡しないように、蓋体２３に接続されたリード端子３と外装缶２２との間に介在される絶縁ワッシャ４２と絶縁チューブ４３とが取り付けられている。具体的に、絶縁ワッシャ４２は蓋体２３の上方に取り付けられ、絶縁チューブ４３は少なくとも外装缶２２の開口部付近と外周面とを覆うようにされている。
【０１１３】
次に、以上のようにして作製された電池モジュール６は、リード端子３の接続部８を、回路基板４に設けられた接続ランド１１に例えば抵抗溶接、超音波溶接、レーザ溶接、プラズマ溶接、はんだ付け等で溶着することにより回路基板４に電気的に接続される。
【０１１４】
そして、電池モジュール６と回路基板４とを、図２に示すように、収納ケース５の上部ケース１４と下部ケース１５との間に収納した後、これら上部ケース１４と下部ケース１５との周壁同士を突き合わせるようにして接合する。以上のようにして、図１に示すような開口部からコネクタ１３が露出する電池パック１が組み立てられる。
【０１１５】
以上のようにして組み立てられる電池パック１では、電池モジュール６における一対の電池２ａ，２ｂの両端面にリード端子３が接続信頼性を高めた状態で溶接されており、従来のような電子機器等から取り外す際に誤って落下させる等、外部から衝撃が加えられた際に、電池とリード端子との接続が溶接箇所で外れて使用不能になるといった不具合を防止できる。
【０１１６】
また、この電池パック１では、リード端子３の肉薄部１０が抵抗溶接するための電流を溶接部７から導体部９に流れてしまい無効電流となることを抑制していることから、リード端子３の導体部９の厚みを厚くでき、例えば充放電させる際にリード端子３の長手方向に流れる電流により生じるリード端子３の電気抵抗を小さくできる。
【０１１７】
これにより、この電池パック１では、リード端子３全体の電気抵抗が小さくされていることにより、このリード端子３に充放電のための電流が流れた際の電気抵抗によるリード端子３の発熱を抑えることができる。したがって、この電池パック１では、従来のように充放電の電流で発熱したリード端子の熱により電池特性が劣化してしまうことを防止できる。
【０１１８】
また、この電池パック１では、リード端子３全体の電気抵抗が小さくされていることにより、従来のような大電流を流した際のリード端子の電気抵抗による発熱でパック内に設けられた温度ヒューズやサーモスタット等が作動して充放電かできなくなるといった不具合を防止できる。したがって、この電池パック１では、例えば電子機器等の要求による電池当たり１Ｃから２Ｃ程度の電流による充放電、いわゆる大電流による充放電を行うことができる。
【０１１９】
また、この電池パック１では、導体部９が厚くされてリード端子３の表面積が大きくなっていることから、リード端子３が放熱板として機能することになり、充放電のための電流が流れた際の電気抵抗によるリード端子３の発熱と電圧降下とを更に抑えることができる。
【０１２０】
上述した実施の形態においては、図１３に示すリード端子７０のように、溶接部７０ａの基端が先端より幅広になっているものにも適用可能である。すなわち、リード端子７０においては、溶接部７０ａの周面７０ｂが接合面７０ｃに近くなるにつれて溶接部７０ａの直径を縮径させていくようなテーパになっているものにも適用可能である。なお、以下で説明するリード端子７０，７１，７２，７３、７４，７５，７６，７７，７８においては、上述したリード端子３と同様の材質、形状、部位となるものについては説明を省略すると共に同一の符号を用いるものとする。
【０１２１】
このリード端子７０では、図１４に示すように、溶接部７０ａの周面７０ｂがテーパになっていることにより、電極棒５１から供給される抵抗溶接するための電流が図１４中矢印Ｂで示すように接合面７０ｃの中心に向かう経路で溶接部７０ａの厚み方向に流れることから、接合面７０ｃで最も電流密度が大きくなる。これにより、リード端子７０では、端子部３７ａに抵抗溶接される際に、溶接部７０ａの接合面７０ｃで電気抵抗を大きくできることから、大きくなった電気抵抗により溶接部７０ａの発熱も大きくなり、溶接部７０ａを端子部３７ａに更に高い溶接強度で抵抗溶接できる。このリード端子７０においては、図１５に示すように、例えば接合面７０ｃの縁端に位置する角部を曲面にすることで、抵抗溶接するための電流が更に接合面７０ｃの中心に向かうような経路で流れることから、接合面７０ｂにおける抵抗溶接するための電流の電流密度を更に大きくできる。なお、リード端子７０においては、図１６に示すように、例えば溶接部７０ａの周面７０ｂ全周がテーパになっていることはなく、周面７０ｂの所定の範囲がテーパになっていれば、上述した作用効果を得ることができる。また、リード端子７０のような周面７０ｂにテーパを設けるような形状は、例えばエッチング処理等で容易に形成することができる。
【０１２２】
また、上述した実施の形態においては、図１７に示すリード端子７１のように、例えば肉薄部７１ａの厚み方向に肉薄部７１ａを貫通する孔部７１ｂが形成されているものにも使用できる。
【０１２３】
このリード端子７１では、肉薄部７１ａに孔部７１ｂを溶接部７１ｃと隣接するように設けた場合、抵抗溶接する際に溶接部７１ｃの位置を容易に確認できることから、抵抗溶接にかかる時間を短縮できる等、パック製造時の歩留まりを向上できる。また、リード端子７１においては、孔部７１ｂが上述したスリット３ｂと同様に、孔部７１ｂが抵抗溶接する際の薄肉部に流れる無効電流を抑制することから、溶接部７１ａの厚み方向に更に多くの抵抗溶接のための電流を流すことが可能となり、溶接部７１ａを端子部３７ａに更に高い溶接強度で抵抗溶接できる。
【０１２４】
また、上述した実施の形態においては、図１８に示すリード端子７２のように、両主面の互いに相対する位置に第１の溶接部７２ａ及び第２の溶接部７２ａを形成させてものにも適用可能である。
【０１２５】
このリード端子７２では、両主面の互いに相対する位置に第１の溶接部７２ａ及び第２の溶接部７２ａが設けられていることにより、抵抗溶接する際に、溶接部７２ａ，７２ｂそれぞれの位置を容易に確認することができることから、溶接に係る作業の簡略化や時間の短縮化を図れる。また、このリード端子７２では、第１の溶接部７２ａ又は第２の溶接部７２ａのどちらを端子部３７ａに溶接しても良く、表と裏の判断する必要がないことからパック製造時の作業性と歩留まりとを向上できる。なお、リード端子７２においては、図１９に示すようなそれぞれ異なる厚みを有する溶接部７２ａ，７２ｂとなるように形成させたり、図２０に示すような一方主面から溶接部７２ａ，７２ｂの何れか一方だけが突出するように形成させたりしても上述した作用効果を得ることができる。
【０１２６】
さらに、上述した実施の形態においては、図２１に示すリード端子７３のように、その厚みが導体部９の厚みよりも薄くされた折曲部７２ａを有するものにも適用可能である。
【０１２７】
このリード端子７３は、図２２に示すように、導体部９における短手方向の一方縁端より対向する他方縁端に亘って、その厚みが導体部９の厚みよりも薄くされた折曲部７２ａが設けられており、この折曲部７３ａを基準にして長手方向に容易に折り曲げることができる。
【０１２８】
リード端子７３において、折曲部７３ａは、溶接部７と同様にエッチング処理等が施されることで形成される。したがって、折曲部７３ａは、溶接部７を形成する際に、一括して形成させることができる。折曲部７３ａは、リード端子７３を折り曲げ易くするために、導体部９の主面を彫り込んだ段差が、リード端子７３を折り曲げた際に、外側に臨むように配置させる。
【０１２９】
さらにまた、上述した実施の形態においては、図２３に示すリード端子７４のように、例えば回路基板４の接続ランド１１に接続させる接続部７４ａの厚みが溶接部７や導体部９の厚みより薄くされたものにも適用可能である。
【０１３０】
このリード端子７４では、その厚みが溶接部７や導体部９の厚みよりも薄くされた接続部７４ａが設けられていることにより、回路基板４の接続ランド１１に接続部７４ａをはんだ付けする際に、はんだ付けに用いられる熱が接続部７４ａより放熱されてしまうことを抑制できる。したがって、このリード端子７４では、接続部７４ａの接続信頼性を高めた状態で接続ランド１１にはんだ付けできる。また、接続部７４ａが容易に暖まることから、接続部７４ａを接続ランド１１にはんだ付けするのに要する時間を短縮できる。なお、リード端子７４においても、接続部７４ａは、溶接部７と同様にエッチング処理等が施されることで薄くされる。したがって、接続部７４ａは、溶接部７を形成する際に、一括して形成させることができる
さらにまた、上述した実施の形態においては、図２４及び図２５に示すリード端子７５のように、例えば溶接部７４ａの周囲だけに肉薄部７４ｂを設けたものにも適用可能である。
【０１３１】
このリード端子７５では、溶接部７５ａの周囲だけに肉薄部７５ｂが設けられており、厚みが厚い導体部９の面積が大きくなることから、例えば充放電させる際に長手方向に流れる電流により生じる電気抵抗を更に小さくできる。したがって、このリード端子７５では、電気抵抗が更に小さくされていることにより、充放電のための電流で生じる電気抵抗による発熱と電圧降下とを更に抑えることができる。
【０１３２】
さらにまた、上述した実施の形態においては、１つの導電性金属等で溶接部７、接続部８、導体部９が一体形成されたリード端子３を例に挙げて説明しているが、このことに限定されることはなく、図２６及び図２７に示すリード端子７６のように、例えば導電率の異なる導電性金属が複数積層された積層体、いわゆるクラッド材等で形成されたものでも適用可能である。
【０１３３】
このリード端子７６は、例えばニッケル、ニッケル合金、鉄、鉄合金、ステンレス、亜鉛、亜鉛合金のうちの何れか一種以上を含有する第１の導電性金属からなる第１の金属層７６ａと、第１の導電性金属より高い導電率を有する銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、白金、白金合金、アルミニウム、アルミニウム合金、タングステン、タングステン合金、ベリリウム、ベリリウム合金、ロジウム、ロジウム合金のうちの何れか一種以上を含有する第２の導電性金属からなる第２の金属層７６ｂとによって構成されるものである。
【０１３４】
具体的には、第１の導電性金属からなり第１の金属層７６ａとなる金属箔と、第２の導電性金属からなり第２の金属層７６ｂとなる金属箔とを積層させた状態で加熱しながら加圧することにより、これら金属箔の相対する主面同士が圧着接合されること積層されたクラッド材である。
【０１３５】
なお、リード端子７６においては、例えば第１の導電性金属からなる金属箔と第２の導電性金属からなる金属箔との間に例えば導電性接着剤やはんだフィルム等を介して積層させた状態で加熱、加圧する等して第１の金属層７６ａと第２の金属層７６ｂとを積層接合させることも可能である。また、第１の金属層７３ａと第２の金属層７３ｂとを積層させた状態で単に加圧して圧着する冷間圧着法等によって積層接合させることも可能である。また、リード端子７６においては、第１の金属層７３ａと第２の金属層７３ｂとを積層させた状態で所定の箇所を抵抗溶接することにより、積層接合させることも可能である。
【０１３６】
そして、リード端子７６は、以下のようにして形成される。先ず、第１の導電性金属からなる帯状板材の一方主面の溶接部７６ｃを設ける位置をマスキングした状態でエッチング処理等を施すことで一方主面から溶接部７６ｃが突出する第１の金属層７６ａを形成する。次に、第１の導電性金属からなる帯状板材の第１の金属層７６ａに形成された溶接部７６ｃと対向する位置に開口部７６ｄを設けることで第２の金属層７６ｂを形成する。そして、第１の金属層７６ａと第２の金属層７６ｂとを第２の金属層７６ｂの開口部７６ｄから溶接部７６ｃが臨むように積層させた状態で加熱、加圧することにより第１の金属層７６ａと第２の金属層７６ｂとを積層接合されたリード端子７６が形成される。
【０１３７】
そして、リード端子７６においては、第２の金属層７６ｂの開口部７６ｄから臨む溶接部７６ｃ以外の第１の金属層７６ａが肉薄部７６ｅとなり、第１の金属層７６ａと第２の金属層７６ｂとが積層されている部分が導体部７６ｆとなり、長手方向の端部には回路基板４の接続ランド１１に接続される接続部７６ｇが設けられている。
【０１３８】
このリード端子７６では、溶接部７６ｃが第２の導電性金属より導電率の低い第１の導電性金属だけで構成されており、抵抗溶接の際の溶接部７６ｃの厚み方向に流れる有効電流による電気抵抗が大きくなることから、この電気抵抗による溶接部７６ｃの発熱量を大きくできる。したがって、リード端子７６においても、溶接部７６ｃを電池２の外部端子となる端面に高い溶接強度で溶接できる。
【０１３９】
このリード端子７６では、導体部７６ｆが、第１の金属層７６ａの他に、第１の金属層７６ａより導電率の高い第２の金属層７６ｂが積層されていることにより、例えばニッケル、鉄、ステンレス、亜鉛、亜鉛合金等の一種類の金属や合金で形成されたリード端子３に比べて、例えば電池パック１を充放電させる際に長手方向に流れる電流により生じる電気抵抗を更に小さくできる。したがって、このリード端子７６では、導体部７６ｆの第２の金属層７６ｂにより電気抵抗を更に小さくできることから、充放電のための電流で生じる電気抵抗による発熱量と電圧降下とを更に抑えることができる。
【０１４０】
リード端子７６においては、図２８に示すように、上述したリード端子７０と同様、溶接部７６ｃの周面をテーパにしたり、図２９に示すように、リード端子７６と同様、両主面で互いに対向する溶接部７６ｃを設けたりすることにより、それぞれのリード端子の作用効果を同時に得ることができる。また、その他にも、リード端子７６のように折曲部を設けたり、リード端子７６のように接続部７６ｇを薄くしたりすることも可能である。さらに、以上では、導体部７６ｆが二層構造のリード端子７６を例に挙げて説明しているが、導体部７６ｆが導電率の異なる導電性金属を二層以上積層されたものでも適用可能である。
【０１４１】
このリード端子７６においては、例えば金、ニッケル等の防錆性の高い導電性金属等を電解めっきや無電解めっき等により、その表面を覆うことにで錆を防止することも可能である。これにより、リード端子７６では、その表面が防錆されていることにより、抵抗溶接時に溶接部７６ｃに大きな電流が流れることから、適度に溶接部７６ｃと電池の外部端子とを溶解させることができ、溶接強度を強くできる。
【０１４２】
例えばリード端子７６の表面に錆びが発生した場合、錆により抵抗溶接する際の電流が接合面に電流が溶接部７６ｃに流れにくくなり、抵抗溶接を行うことが困難になる虞がある。また、この場合、接続部７６ｇにおいては、接続ランド１１にはんだ付けする際に、錆がはんだの合金層形成を妨げることから、接続ランド１１との接続強度が弱くなる虞がある。特に、リード端子７６においては、例えば銅を含んでいる場合、錆び易いことから、以上のような防錆性の高い導電性金属で表面を覆うことによる作用効果が大きくなる。
【０１４３】
なお、リード端子７６の表面を防錆性の高い導電性金属で覆った場合、防錆性の高い導電性金属の層がめっき等で形成されて薄くなっており、抵抗溶接時に防錆性の高い導電性金属がリード端子７６側に溶け込むことから、溶接強度を低下させることなく溶接部７６ｃと電池の外部端子とを抵抗溶接できる。また、ここでは、クラッド材等からなるリード端子７６を例に挙げて説明したが、上述した一種類の金属や合金等からなるリード端子３等の表面に防錆性の高い導電性金属の層を設けた場合も同様の作用効果を得ることができる。
【０１４４】
さらにまた、上述した実施の形態においては、２つの溶接部７を備えるリード端子３を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、図３０及び図３１に示すリード端子７６，７７のように、接合面が略円状の溶接部７６ａや、接合面が略矩形状の溶接部７７ａを２つ以上備えるものにも適用可能である。
【０１４５】
リード端子７７，７８においては、溶接部７７ａ，７８ａが２つ以上設けられていることにより、任意の溶接部７７ａ，７８ａを用いて電池２の外部端子となる端面に抵抗溶接できることから、抵抗溶接する際に、溶接部７７ａ，７８ａの位置を確認するのに要する時間を短縮できる。
【０１４６】
さらにまた、上述した実施の形態においては、電池モジュール６を１つ備えた電池２ａ，２ｂが並列に接続された電池モジュール６を１つ備えた電池パック１を例に挙げて説明したが、このような構成の電池パック１に限定されず、図３２に示すように、２つ以上の電池を備えた電池モジュールを２つ以上備える電池パック８０にも適用可能である。
【０１４７】
この電池パック８０は、上述した電池パック１と同様に、例えばノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器等に設けられた装着部に装着され、電子機器等に対して所定の電圧の電力を安定して供給することが可能なものである。
【０１４８】
そして、この電池パック８０は、発電要素となる略円柱状の６個の電池８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ，８１ｅ，８１ｆと、これら電池８１ａ〜８１ｆの外部端子に接続されるリード端子８２ａ，８２ｂと、電池８１ａ〜電池８１ｆと電気的に接続されて電池８１ａ〜電池８１ｆに対して充放電制御等を行う回路基板８３とを有し、これら電池８１ａ〜電池８１ｆ、リード端子８２及び回路基板８３が略箱状の収納ケース８４に収納されたものである。
【０１４９】
この電池パック８０は、電池８１ａ〜電池８１ｆが３個づつ並列で接続されて一体化された電池モジュール８５ａ，８５ｂをそれぞれ構成し、これら電池モジュール８５ａ，８５ｂが回路基板８３に並列に接続された状態で収納されている。具体的に、電池モジュール８５ａは電池８１ａ〜電池８１ｃで構成され、電池モジュール８５ｂは電池８１ｄ〜電池８１ｆで構成されている。なお、ここでは、電池８１ａ〜電池８１ｆが３個づつの並列に接続された電池モジュール８５ａ，８５ｂについて説明するが、このことに限定されることはなく、例えば電池８１ａ〜電池８１ｆが複数個直列に接続された電池モジュールであってもよく、数量、配置等は任意に構成できるものとする。また、不特定の電池８１ａ〜電池８１ｆを示す場合は、単に電池８１と記すものとする。
【０１５０】
電池パック８０においては、電池８１ａ〜電池８１ｆを３個づつの並列に接続させて電池モジュール８５ａ，８５ｂを構成させるのに、上述したリード端子３と同様の材質の導電性金属等からなるリード端子８２ａ，８２ｂを用いている。具体的には、リード端子８２ａが電池モジュール８５ａにおける電池８１ａ〜電池８１ｃの同極となる端面同士、及び電池モジュール８５ｂにおける電池８１ｄ〜８４ｆの電池モジュール８５ａのリード端子８２ａで接続された端面とは対極となる端面同士を接続し、リード端子８２ｂが電池モジュール８５ａ、８５ｂのリード端子８２ａで接続された端面とは反対側の端面同士と一括して接続させる。すなわち、リード端子８２ｂは、電池８１ａ〜電池８１ｃが並列に接続された電池モジュール８５ａと、電池８１ｄ〜電池８１ｆが並列に接続された電池モジュール８５ｂとを直列に接続させるものである。
【０１５１】
電池モジュール８５ａ，８５ｂを構成させるリード端子８２ａ，８２ｂは、上述したリード端子３と同様の材料からなる帯状の導電性金属であり、リード端子３と同様、複数の溶接部８６と、接続部８７と、導体部８８と、肉薄部８９とを有している。また、リード端子８２ｂにおいては、これら溶接部８６、接続部８７、導体部８８、肉薄部８９の他に、上述したリード端子７６と同様の折曲部９０が、長手方向の略中央部付近に設けられている。
【０１５２】
これらリード端子８２ａ，８２ｂは、リード端子３と同様に、溶接部８９の周囲に設けられた肉薄部９０の厚みが、溶接部８６及び導体部８８の厚みより薄く形成されている。このため、リード端子８２ａ，８２ｂでも、肉薄部８９の厚みが薄くされていることにより、溶接部８６と導体部８８との間の電気抵抗が大きくなって、電池８１の端面と溶接部８６とを溶接する際の電流が溶接部８６から導体部８８に流れてしまうことが抑制される。
【０１５３】
これにより、リード端子８２ａ，８２ｂでは、電池８１の端面と溶接部８６とを溶接するために溶接部８６に流れる電流の大半を溶接部８６の厚み方向に流すことができる。したがって、リード端子８２ａ，８２ｂでも、溶接部８６の厚み方向に抵抗溶接するための電流が多く流れて溶接部８６の電気抵抗が大きくなり、大きくなった電気抵抗により溶接部８６で生じる発熱量も大きくなることから、溶接部８６を電池８１の端面に高い溶接強度で抵抗溶接できる。
【０１５４】
また、これらリード端子８２ａ，８２ｂでは、溶接部８６の周囲に設けられた肉薄部８９が、溶接部８６と導体部８８との間の電気抵抗を大きくすることにより、抵抗溶接するための電流が溶接部８６から導体部８８に流れることが抑制される。このため、リード端子８２ａ，８２ｂでも、抵抗溶接するための電流から無効電流が生じることが抑制されることから、導体部８８の厚みを厚くでき、電池８１を充放電させるための電流を流した際に、溶接部８６と接続部８８との間に発生する電気抵抗、すなわち導体部８８の電気抵抗を小さくできる。したがって、リード端子８２ａ，８２ｂでも、上述したリード端子３と同様に、例えば電子機器等の要求により電池８１に１Ｃから２Ｃ程度の大電流が流れた場合でも、電気抵抗による発熱量を小さくできる。
【０１５５】
さらに、リード端子８２ａ，８２ｂにおいても、リード端子３と同様、溶接部８６の電池２の端面に抵抗溶接される接合面の略全面が電池２の端面に接触した状態で抵抗溶接されている。このため、リード端子８２ａ，８２ｂでも、接合面の面積が一定にされていることから溶接強度のバラツキを抑えることができる。
【０１５６】
さらにまた、リード端子８２ｂにおいては、上述したリード端子７６と同様の折曲部９０が設けられていることにより、折曲部９０を基準にして長手方向に容易に折り曲げることができる。
【０１５７】
なお、リード端子８２ａ，８２ｂにおいても、溶接部８６や折曲部９０を設ける箇所以外をマスキングした状態でエッチング処理等が施されることで厚みの薄い肉薄部８９や折曲部９０が設けられ、エッチャント等に浸漬しておく時間を制御することでこれらを所定の厚みにすることができる。また、これら肉薄部８９や折曲部９０は、エッチング処理等の他に、例えばレーザ加工、絞り加工等の方法でリード端子８２ａ，８２ｂに形成することができる。
【０１５８】
これらのリード端子８２ａ，８２ｂは、以上のような作用効果の他に、複数の電池８１の両端面を接続させることから、電池８１が外周方向に回転することを防止させ、これら電池８１が互いに隣接された状態で固定させることになる。
【０１５９】
そして、リード端子８２ａ，８２ｂは、回路基板８３の接続ランド９２等に接続部８７が例えばはんだ等で直接溶着されることで回路基板８３と電池モジュール８５ａ，８５ｂとを電気的に接続させる。また、リード端子８２ａ，８２ｂにおいては、接続部８７が導体部８８との境界部で曲げられて電池８１の外周面に沿うようにされ、接続部８７に例えばはんだ付けされる等して接続されるリード線９１や温度ヒューズ素子９８等を介して回路基板８３に電池モジュール８５ａ，８５ｂを接続させることもできる。
【０１６０】
なお、電池８１の外周面に沿うように接続部８７を導体部８８との境界部で折り曲げる場合、隣接する電池８１同士の外周面の間に形成される空間に沿うようにされている。すなわち、それぞれ略円柱状の電池８１の外周面同士を隣接させることで形成される空間が収納ケース８４内においてデッドスペースとなり、このデッドスペースにリード端子８２ａ，８２ｂの接続部８７が配置させるようにしている。これにより、電池モジュール８５ａ，８５ｂにおいては、隣接する電池８１同士の間に接続部８７が挟まれず、隣接する電池８１同士の間に隙間ができずに一体化できることから小型化を図れる。電池モジュール８５ａにおいては、隣接する電池８１ａと電池８１ｂとの間に形成されるデッドスペースに、電池モジュール８５ｂにおいては、隣接する電池８１ｅと電池８１ｆとの間に形成されるデッドスペースにリード端子８２ａ，８２ｂの接続部８７がそれぞれ配置される。
【０１６１】
電池モジュール８５ａ，８５ｂがリード端子８２ａやリード線９１を介して接続される回路基板８３は、導電性金属等からなりリード端子８２ａやリード線９１が接続される接続ランド９２を有する図示しないパターン配線や、このパターン配線に接続され、電池モジュール８５ａ，８５ｂに対して充放電制御や、過放電及び／又は過充電保護等を行う図示しない電子回路等が絶縁性樹脂等からなる板状の基板９３上に設けられている。
【０１６２】
また、回路基板８３には、例えばはんだ付け等によりパターン配線等に電気的に接続される外部端子９４も取り付けられている。外部端子９４は、電池パック８０が電子機器に接続される際に、電子機器に設けられた外部端子等と係合して電気的に接続されることにより、電子機器等に対して電気の供給する供給口として機能する。また、外部端子９４は、電池モジュール８５ａ，８５ｂを充電する際に、例えばＡＣ電源等が接続される接続部となる。この回路基板８３は、例えば略箱状の収納ケース８４の側壁とベース部８２の主面とが相対した状態で収納ケース８４の側壁に沿うように収納ケース８４内に収納される。
【０１６３】
電池モジュール８５ａ，８５ｂ及び回路基板８３が収納される収納ケース８４は、例えばポリカーボネートやＡＢＳ樹脂等の絶縁性樹脂等からなり、上部ケース９５及び下部ケース９６により構成されている。上部ケース９５及び下部ケース９６は、それぞれ略矩形状の主面の外周縁部に沿って側壁が立設された形状であり、互いの側壁を突き合わすことで略箱状の収納ケース８４となる。
【０１６４】
この収納ケース８４には、回路基板８３に設けられた外部端子９４を外部に露出させるための開口部９６ａが、下部ケース９６の側壁に形成されている。
【０１６５】
そして、このような構成の電池パック８０には、上述した電池モジュール８５ａ，８５ｂ、回路基板８３、リード線９１等の他に、例えば電池モジュール８５ａ，８５ｂと回路基板８３との接触や、電池モジュール８５ａ，８５ｂとリード線９１との接触を防止する絶縁用インシュレータ９７ａ、リード線９１を電池モジュール８５ａ，８５ｂに設けられたデッドスペースに保持させる保持用インシュレータ９７ｂ、電池モジュール８５ａ，８５ｂの温度変化を検知して所定の温度以上になったら電流を遮断する温度ヒューズ素子９８等も収納されている。
【０１６６】
絶縁用インシュレータ９７ａは、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、不燃紙等といったシート状の絶縁性材料等からなり、電池モジュール８５ａ，８５ｂとリード線９１との間や、電池モジュール８５ａ，８５ｂと回路基板８３との間に配置される。これにより、電池パック８０では、例えば落下等の衝撃を受けた際に、絶縁用インシュレータ９７ａが電池モジュール８５ａ，８５ｂが回路基板８３やリード線９１に接触することを防ぐことから、電池モジュール８５ａ，８５ｂが回路基板８３やリード線９１と接触して起こる電池８１の外部短絡を防止できる。
【０１６７】
保持用インシュレータ９７ｂは、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、不燃紙等といったシート状の絶縁性材料等からなる。この保持用インシュレータ９７ｂは、シート状の絶縁性材料が電池モジュール８５ａ，８５ｂにおける隣接する電池８１の外周面同士が接する接線で谷折りされた形状となっている。そして、この保持用インシュレータ９７ｂは、谷の部分にリード線９１や温度ヒューズ素子９８等を配置させることで、電池モジュール８５ａ，８５ｂに設けられたデッドスペースにリード線９１や温度ヒューズ素子９８等を保持させることが可能となる。
【０１６８】
また、電池パック８０では、例えば落下等の衝撃を受けた際に、保持用インシュレータ９７ｂがリード線９１や温度ヒューズ素子９８に対して緩衝材として機能することから、リード線９１とリード端子８２ａ，８２ｂの接続部８７との接続が外れたり、温度ヒューズ素子９８が損傷したりすることを抑制できる。
【０１６９】
温度ヒューズ素子９８は、電池モジュール８５ａ，８５ｂに設けられたデッドスペースに保持用インシュレータ９７ｂを介して配置されている。この温度ヒューズ素子９８は、例えば電池パック８０の誤作動で電池モジュール８５ａ，８５ｂが過充電状態、又は過放電状態になった場合に、電池モジュール８５ａ，８５ｂの温度を検知して所定の温度に達したときに電流を遮断させ、これ以上、過充電や過放電が進行しないようにする保護素子である。
【０１７０】
また、電池パック８０には、収納ケース４の外周に例えば製造ロットナンバー等が記されることで電池モジュール８５ａ，８５ｂや回路基板８３等の素性等を明らかにすることが可能なラベル９９が取り付けられている。
【０１７１】
なお、電池パック８０においては、上述した電池パック１と同様に、内部で電池モジュール８５ａ，８５ｂ同士がぶつかり合うことを防止できる電池仕切壁や、電池モジュール８５ａ，８５ｂを内部にガタツキ無く収納させることができる電池保持片等を設けるようにさせてもよい。
【０１７２】
以上のような構成の電池パック８０でも、電池モジュール８５ａ，８５ｂにおける電池８１の両端面にリード端子８２ａ，８２ｂが接続信頼性を高めた状態で溶接されており、従来のような外部から衝撃が加えられたことにより起こる電池とリード端子との接続が溶接箇所で外れて使用不能になるといった不具合を防止できる。
【０１７３】
また、この電池パック８０でも、リード端子８２ａ，８２ｂの電気抵抗が小さくされていることにより、従来のような大電流を流した際のリード端子の電気抵抗による発熱でパック内に設けられた温度ヒューズ素子９８等が作動して充放電かできなくなるといった不具合を防止できる。したがって、この電池パック８０でも、例えば電池当たり１Ｃから２Ｃ程度の電流を流す、いわゆる大電流による充放電を行うことができる。
【０１７４】
なお、上述した実施の形態においては、電池２や電池８１として円筒形のリチウムイオン二次電池を例に挙げて説明しているが、このことに限定されることはなく、例えば角型、薄型、コイン型、ボタン型等その形状に関係なく、外部端子にリード端子を取り付ける電池であれば一次電池やポリマー電池等にも適用可能である。
【０１７５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、リード端子の周囲の厚みが薄くされた溶接部を電池の外部端子に溶接させることにより接続信頼性を高めた状態でリード端子を溶接できることから、例えば外部から衝撃が加えられた際に、リード端子と電池との接続が溶接箇所で外れてしまうことを防止できる。
【０１７６】
本発明によれば、リード端子の溶接部以外の厚みが厚い導体部がリード端子の面方向に流れる電流により生じるリード端子全体の電気抵抗を小さくさせる。したがって、本発明によれば、リード端子に電流が流れた際の電気抵抗による発熱量が抑えられることから、充放電の電流で発熱したリード端子の熱により電池特性が劣化してしまうことを防止できる。
【０１７７】
また、本発明によれば、リード端子に電流が流れた際の電気抵抗の電圧降下によるエネルギー損失が抑えられた電源装置となることから、電子機器等の駆動持続時間を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したリード端子を備える電池パックを示す斜視図である。
【図２】同電池パックを一部透視して示す分解斜視図である。
【図３】同電池パックにそなわる電池モジュールを示す斜視図である。
【図４】同リード端子と電池との接続部を示しており、同図（Ａ）は要部断面図であ り、同図（Ｂ）は他の例を示す要部断面図である。
【図５】同電池パックに備わる電池の内部構造を示す斜視図である。
【図６】同リード端子と電池とを接続するのに用いる抵抗溶接機を示す斜視図である。
【図７】同リード端子を電池に接続する方法を説明するための図であり、電池を溶接ヘッドに載置した状態を示す斜視図である。
【図８】同リード端子を電池に接続する方法を説明するための図であり、リード端子を電池に溶接する状態を示す斜視図である。
【図９】同リード端子を電池に接続する方法を説明するための図であり、リード端子に抵抗溶接のための電流が流れる状態を模式的に示す要部断面図である。
【図１０】同リード端子にスリットが設けられ、このリード端子が電池に溶接される状態を示す斜視図である。
【図１１】同リード端子にスリットが設けられ、このリード端子に抵抗溶接のための電流が流れる状態を模式的に示す要部断面図である。
【図１２】同リード端子の溶接部が略矩形状に形成された状態を示す斜視図である。
【図１３】同リード端子の溶接部の周面がテーパになっている状態を示す斜視図である。
【図１４】同リード端子の溶接部の周面がテーパになっている際に、抵抗溶接のための電流が溶接部に流れる状態を模式的に示す要部断面図である。
【図１５】同リード端子の溶接部の周面がテーパになっている他の例であり、抵抗溶接のための電流が溶接部に流れる状態を模式的に示す要部断面図である。
【図１６】同リード端子の溶接部の周面がテーパになっている他の例であり、抵抗溶接のための電流が溶接部に流れる状態を模式的に示す要部断面図である。
【図１７】同リード端子の肉薄部に孔部が設けられた例を示す斜視図である。
【図１８】同リード端子の両主面に溶接部が設けられた例を示す断面図である。
【図１９】同リード端子の両主面に溶接部が設けられた他の例を示す断面図である。
【図２０】同リード端子の両主面に溶接部が設けられた他の例を示す断面図である。
【図２１】同リード端子に折曲部が設けられた例を示す斜視図である。
【図２２】同リード端子を折曲部で折り曲げた状態を示す斜視図である。
【図２３】同リード端子の接続部が薄くされた例を示す斜視図である。
【図２４】同リード端子の溶接部の周囲だけに肉薄部が設けられた例を示す斜視図である。
【図２５】同リード端子の溶接部の周囲だけに肉薄部が設けられた例を示す要部断面図である。
【図２６】同リード端子がクラッド材で形成された例を示す斜視図である。
【図２７】同リード端子がクラッド材で形成された例を示す要部断面図である。
【図２８】同リード端子がクラッド材で形成された他の例を示す要部断面図である。
【図２９】同リード端子がクラッド材で形成された他の例を示す要部断面図である。
【図３０】同リード端子に複数の溶接部が設けられた例を示す斜視図である。
【図３１】同リード端子に複数の溶接部が設けられた他の例を示す斜視図である。
【図３２】同電池パックの他の例を一部透視して示す分解斜視図である。
【図３３】従来の電池パックを示す分解斜視図である。
【図３４】同電池パックに備わるリチウムイオン二次電池にリード端子を溶接する状態を示す斜視図である。
【図３５】同電池パックに備わるリチウムイオン二次電池にリード端子を溶接するための電流が流れる状態を模式的に示す要部断面図である。
【図３６】プロジェクション溶接を模式的に示す要部断面図である。
【符号の説明】
１，８０ 電池パック、２ａ，２ｂ，８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ，８１ｅ，８１ｆ 電池、３，７０，７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，８２ａ，８２ｂ リード端子、３ｂ スリット、４，８３ 回路基板、５，８４ 収納ケース、６，８５ａ，８５ｂ 電池モジュール、７，７０ａ，７１ｃ，７２ａ，７２ｂ，７５ａ，７６ｃ，７７ａ，７８ａ，８６ 溶接部、７ａ，７０ｃ 接合面、８，７４ａ，７６ｇ，８７ 接続部、９，７６ｆ，８８ 導体部、１０，７１ａ，７５ｂ，７６ｅ，８９ 肉薄部、１１，９２ 接続ランド、２０ 電池素子、２１ 電解液、２２ 外装缶、２２ａ 缶底部、２２ 蓋体、３７ 端子板、３７ａ 端子部、５０ 抵抗溶接機、５１，５２ 電極棒、５１ａ，５２ａ 端面、６９ 溶接ナゲット、７０ｂ 周面、７１ｂ 孔部、７３ａ，９０ 折曲部、７６ａ 第１の金属層、７６ｂ 第２の金属層、７６ｄ 開口部、９８ 温度ヒューズ素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lead terminal connected to a connected body with sufficient strength, and a power supply device in which a battery and a circuit board are electrically connected by the lead terminal.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the development of lightweight, high energy density secondary batteries has been developed as a power source for electronic devices such as notebook personal computers, portable telephones, camera-integrated VTRs (video tape recorders), and PDAs (Personal Digital Assistants). Is underway. As a secondary battery having a high energy density, there is a lithium ion secondary battery having a higher energy density than an aqueous electrolyte battery such as a lead battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, or the like.
[0003]
This lithium ion secondary battery is, for example, a battery element having a positive electrode and a negative electrode, a bottomed cylindrical container for storing the battery element, and an outer can that becomes an external negative electrode terminal by being electrically connected to the negative electrode, It has a lid that closes the opening of the outer can and is electrically connected to the positive electrode to serve as an external positive electrode terminal. Then, in this lithium ion secondary battery, after the lid is pressed into the opening of the outer can through a gasket, the lid is fixed by caulking the opening of the outer can, and the opening of the outer can is opened. , The battery element is hermetically sealed in the outer can. Therefore, in the lithium ion secondary battery, the outer can of the external negative terminal and the lid of the external positive terminal are insulated by the gasket.
[0004]
When the lithium ion secondary battery having such a configuration is used as a power source of the above-described electronic device or the like, it is mounted on the electronic device or the like in a state of the battery pack 100 shown in FIG. 33 (for example, see Patent Document 1). .
[0005]
In such a battery pack 100, for example, two lithium ion secondary batteries 101 are connected to a circuit board 102 that performs overcharge protection, overdischarge protection, charge / discharge control, and the like on a battery. It is configured to be housed in the case 103 and the like. Specifically, the lithium ion secondary battery 101 is connected in series to the circuit board 102 via a strip-shaped lead terminal 104 made of a conductive metal such as nickel, iron or stainless steel. At this time, in the battery pack 100, for example, the connection between the lead terminal 104 and the outer can 105, the lid 106, etc., which are the external terminals in the lithium ion secondary battery 101, is performed by a resistance welding method or the like.
[0006]
In this resistance welding method, as shown in FIG. 34, for example, in a state where the lead terminal 104 is in contact with the lid 106 or the like, one of the pair of electrode rods 107 and 108 arranged on the main surface of the lead terminal 104 is used. On the other hand, a method is used in which the lead terminal 104 and the lid 106 are welded using heat generated by electric resistance generated between the lead terminal 104 and the lid 106 when a current of about 1200 A flows.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-343320
[Patent Document 2]
JP-A-2002-246006
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When the lead terminal 104 is welded to the outer can 105 or the lid 106 by such a method, the thickness of the lead terminal 104 needs to be reduced to some extent. Specifically, unless the thickness of the lead terminal 104 made of a conductive metal such as nickel or iron is set to about 0.15 mm, it becomes difficult to perform welding with improved welding reliability.
[0009]
This is because, as shown in FIG. 35, when a lead terminal 104 having a thickness of about 0.2 mm is used, for example, the lead terminal 104 is too thick. A current flowing through the lead terminal 104 through a path indicated by an arrow X in FIG.
[0010]
For this reason, in welding the lead terminal 104 and the outer can 105 or the lid 106, the current in the path indicated by the arrow Y in FIG. 35, that is, flows in the thickness direction of the lead terminal 104 to reach the outer can 105 or the lid 106. The amount of current reached, that is, the effective current is reduced, and the amount of heat generated by the electrical resistance of the lead terminal 104 is reduced. As a result, when the lead terminal 104 is welded to the outer can 105 or the lid 106, the lead terminal 104 and the outer can 105 or the lid 106 are fused with each other due to heat generated by electric resistance due to the effective current of the lead terminal 104. In some cases, a weld lump to be formed, that is, a so-called weld nugget 109 becomes small, and the welding strength is weakened.
[0011]
In such a lithium ion secondary battery 101, for example, when the battery pack 100 is accidentally dropped when the battery pack 100 is detached from an electronic device or the like and receives an impact or the like, the lead terminal 104 and the outer can 105 or the lid 106 , The connection strength between the lead terminal 104 and the outer can 105 or the lid 106 may be disconnected, making the battery pack 100 unusable.
[0012]
In the battery pack 100, when the lead terminals 104 are thinned in order to enhance the reliability of welding to the outer can 105 and the lid 106, the lead terminals 104 when charging and discharging the lithium ion secondary battery 101 are set in the longitudinal direction. The electrical resistance of the current flowing through the device increases. For this reason, in the battery pack 100, the lead terminal 104 having a large electric resistance generates heat due to the charge / discharge current, and the heat may deteriorate the lithium ion secondary battery 101. That is, in the battery pack 100, it is difficult to use the battery pack 100 as a power source for recent electronic devices that require higher current discharge that discharges at a current of about 1C to 2C per battery as it has higher functions and higher performance. .
[0013]
Further, since the lead terminal has a large electric resistance, a voltage drop occurs in the lithium ion secondary battery 101 during charging or discharging and power loss occurs, thereby lowering energy use efficiency.
[0014]
Therefore, in the battery pack 100, for example, a conductive metal or the like having high conductivity such as copper, silver, or aluminum and a conductive metal or the like having lower conductivity than copper or the like such as nickel or iron are laminated. It is known that the electrical resistance of the lead terminal 104 generated by a current at the time of charging / discharging can be reduced by using a laminate obtained by pressing or the like, a so-called clad material or the like, for the lead terminal 104. However, in such a lead terminal 104 having an increased conductivity, a current for resistance welding almost flows in a longitudinal direction through a conductive metal having a high conductivity. It becomes difficult to do.
[0015]
To solve the above problem, as shown in FIG. 36, for example, a projection 104a is provided on the lead terminal 104 by drawing or the like, and the current at the time of resistance welding is applied to the tip of the projection 104a and the outer can 105. Alternatively, a so-called projection welding method has been proposed in which resistance welding is performed such that the flow is concentrated so as to concentrate on a contact portion with the lid 106 (for example, see Patent Document 2). Specifically, the electric current when resistance welding is performed on the protrusion 104 a of the lead terminal 104 is concentrated to increase the amount of heat generated by the electric resistance of the protrusion 104 a, so that the lead terminal 104 is attached to the outer can 105 or the lid 106. It is a method of welding properly.
[0016]
In such a welding method, welding can be performed even when the lead terminal 104 is thickened to about 0.5 mm, and since the thickness of the lead terminal 104 can be increased, the electric resistance generated by the current of charging and discharging decreases. Heat generation due to charging / discharging current can be suppressed.
[0017]
However, in the lead terminal 104, when resistance welding is performed by the projection welding method, the shape of the tip of the protrusion 104a formed by drawing or the like is a curved surface, and the protrusion 104a is , The size of the welding nugget 109 at the time of resistance welding varies. When the welding nugget 109 becomes smaller, the welding strength between the lead terminal 104 and the outer can 105 or the lid 106 may be reduced.
[0018]
In addition, in the projection welding method, the lead terminal 104 has a recess 104b at a position facing the tip of the projection 104a that comes into contact with the outer can 105 or the lid 106. Since the electrode rods 107 and 108 come into contact with each other, it is difficult to bring the electrode rods 107 and 108 into stable contact with the lead terminals 104. If the electrode rods 107a and 108 cannot be properly brought into contact with the lead terminals 104 due to the recesses 104b, it becomes difficult to appropriately flow a current for resistance welding to the lead terminals 104, and the lead terminals 104 and the outer can 105 or the lid The welding strength with the body 106 may be weak.
[0019]
Further, also in the projection welding method, a reactive current flowing through the lead terminal 104 along a path indicated by an arrow Z in FIG. 36 occurs. In particular, when the lead terminal 104 is made thicker to suppress the electrical resistance, the reactive current flowing through the lead terminal 104 increases, so that the welding strength between the lead terminal 104 and the outer can 105 or the lid 106 may be reduced. is there.
[0020]
Furthermore, in the battery pack 100, if the protrusion 104a is provided on the lead terminal 104, a space for the protrusion 104a is required in the storage case 103, and the energy density is reduced.
[0021]
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, a lead terminal which is welded to an object to be connected with an appropriate connection strength, and has a reduced electric resistance, and a battery and a lead terminal. It is an object of the present invention to provide a power supply device having improved connection reliability and excellent in large current load characteristics.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
A lead terminal according to the present invention for achieving the above-mentioned object is a lead terminal for electrically connecting a first connected body and a second connected body, and is made of a strip-shaped conductive metal. Is connected to an external terminal of the second connected object and a welded portion which is resistance-welded to the external terminal of the first connected object by passing a current in a state of being brought into contact with the external terminal of the connected object. A connecting portion, a conductor portion located between the welding portion and the connecting portion and conducting the same, and a thin portion provided around the welding portion and having a thickness smaller than that of the welding portion and the conductor portion. It is characterized by having.
[0023]
In this lead terminal, the thin portion provided around the welded portion is formed to be thinner than the welded portion and the conductor portion, and the electrical resistance between the welded portion and the conductor portion is increased. Current flowing from the welding portion to the conductor portion is suppressed, and most of the current flowing to the welding portion for resistance welding can flow in the thickness direction of the welding portion. Therefore, in this lead terminal, a large amount of current flows for resistance welding in the thickness direction of the welded portion, the resistance value of the welded portion further increases, and the calorific value generated in the welded portion also increases. Resistance welding can be performed with high welding strength to the external terminals of the connected body.
[0024]
In this lead terminal, the thin portion provided around the welded portion increases the electric resistance between the welded portion and the conductor portion, so that current for resistance welding can flow from the welded portion to the conductor portion. As a result, the thickness of the conductor can be increased. Therefore, in this lead terminal, by increasing the thickness of the conductor portion, the electric resistance of the conductor portion when electricity flows through the conductor portion is reduced, so that heat generation of the conductor portion due to the electric resistance can be suppressed.
[0025]
A power supply device according to the present invention includes a battery, a circuit board for controlling charging and / or discharging of the battery, and a lead terminal for electrically connecting the battery and the circuit board. A welded portion made of metal and resistance-welded to the external terminal of the battery when a current flows while being in contact with the external terminal of the battery, a connection portion connected to the external terminal of the circuit board, and a connection with the welded portion A conductor portion located between the conductor portion and conducting these, and a thin portion provided around the welded portion, the thickness of which is formed thinner than the welded portion and the conductor portion. I have.
[0026]
In this power supply device, since the thin portion of the lead terminal is provided around the welded portion and is formed thinner than the welded portion and the conductor portion, the electric resistance between the welded portion and the conductor portion increases. Therefore, the current for resistance welding is suppressed from flowing from the welded portion to the conductor portion, and most of the current for resistance welding of the lead terminal can flow in the thickness direction of the lead terminal. Therefore, in this power supply device, since a large amount of current for resistance welding flows in the welded portion in the thickness direction of the lead terminal and the electrical resistance of the welded portion increases, the heat generated in the welded portion due to the increased electrical resistance also increases. As a result, the welding portion of the lead terminal can be resistance-welded to the external terminal of the battery with high welding strength.
[0027]
In this power supply device, a thin portion provided around the welded portion of the lead terminal increases the electric resistance between the welded portion and the conductor portion, so that a current for resistance welding is applied from the welded portion to the conductor portion. Since the flow is suppressed, the thickness of the conductor can be increased. Therefore, in this power supply device, by increasing the thickness of the conductor portion in the lead terminal, the electric resistance of the conductor portion when electricity flows through the conductor portion is reduced, so that the heat generation of the conductor portion due to the electric resistance is suppressed. Thus, heat generation of the entire lead terminal can be suppressed.
[0028]
Further, in the power supply device, since the electrical resistance of the lead terminal is suppressed, a voltage drop and a power loss during charging and discharging can be reduced, and charging and discharging efficiency can be improved.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a lead terminal to which the present invention is applied and a power supply device including the lead terminal will be described with reference to a battery pack 1 shown in FIGS. The battery pack 1 is mounted on a mounting portion provided on an electronic device such as a camera-integrated VTR, for example, and can stably supply a predetermined voltage power to the electronic device and the like. .
[0030]
The battery pack 1 includes a pair of substantially cylindrical batteries 2a and 2b serving as power generating elements, a lead terminal 3 connected to external terminals of the pair of batteries 2a and 2b, and a pair of batteries via the lead terminal 3. A circuit board 4 that is electrically connected to the batteries 2a, 2b to control charging and discharging of the pair of batteries 2a, 2b, etc., and that the pair of batteries 2a, 2b, the lead terminals 3, and the circuit board Numeral 4 is stored in a substantially box-shaped storage case 5.
[0031]
In the battery pack 1, a battery module 6 in which a pair of batteries 2 a and 2 b are connected in parallel by a lead terminal 3 and integrated is stored in a state where the battery module 6 is connected to a circuit board 4 via the lead terminal 3. Here, a battery module 6 in which a pair of batteries 2a and 2b are connected in parallel will be described, but the present invention is not limited to this. For example, a battery module in which a pair of batteries 2a and 2b are connected in series The number, arrangement, etc. of the batteries can be arbitrarily configured. In the following description, when the unspecified batteries 2a and 2b are indicated, they are simply referred to as the battery 2.
[0032]
As shown in FIG. 3, the lead terminals 3 constituting the battery module 6 are plate members made of a conductive metal, and a plurality of welded portions 7 connected to both end surfaces serving as external terminals of the pair of batteries 2a and 2b. A connecting portion 8 connected to the connecting land 11 and the like of the circuit board 4; and a conductor portion 9 located between the welding portions 7 and between the welding portion 7 and the connecting portion 8 to conduct them. , A thin portion 10 provided around the welded portion 7. The welded portion 7 has a substantially circular end face to be welded to the external terminal of the battery 2, that is, a so-called joint face 7 a.
[0033]
The lead terminal 3 is made of, for example, nickel, nickel alloy, iron, iron alloy, stainless steel, zinc, zinc alloy, copper, copper alloy, silver, silver alloy, gold, gold alloy, platinum, platinum alloy, aluminum, aluminum alloy, molybdenum, Conductivity of molybdenum alloy, tungsten, tungsten alloy, titanium, titanium alloy, chromium, chromium alloy, zirconium, zirconium alloy, beryllium, beryllium alloy, rhodium, alloy containing one or more of rhodium alloys The welded part 7, the connection part 8, the conductor part 9, and the thin part 10 are integrally formed by metal or the like.
[0034]
The lead terminals 3 are formed by integrating the pair of batteries 2a, 2b by welding the welding portions 7 to the same poles located on both end surfaces of the pair of batteries 2a, 2b by resistance welding or the like. This constitutes the battery module 6. Specifically, one end surfaces of a pair of batteries 2a, 2b are connected in parallel by resistance welding with one lead terminal 3, and the other end surfaces of the pair of batteries 2a, 2b are resistance welded in parallel with one lead terminal 3. The battery module 6 is configured by connecting the battery modules 6. In the battery module 6, since the end faces of the pair of batteries 2 and the welding portion 7 are resistance-welded by resistance welding, for example, when welding is performed by ultrasonic welding or the like, ultrasonic waves are transmitted to the battery or the like. The battery deterioration that occurs can be prevented, and the manufacturing cost can be reduced as compared with laser welding or the like where the apparatus itself is expensive.
[0035]
In the battery module 6 thus configured, since the lead terminals 3 are welded to both end surfaces of the pair of batteries 2a and 2b, the pair of batteries 2 are prevented from rotating in the outer peripheral direction of the battery 2. 2a and 2b are fixed adjacent to each other. The lead terminals 3 electrically connect the circuit board 4 to the pair of batteries 2a and 2b by welding the connection portions 8 to the connection lands 11 and the like of the circuit board 4 with, for example, solder.
[0036]
In the lead terminal 3, the thickness of the thin portion 10 provided around the welded portion 7 is formed smaller than the thickness of the welded portion 7 and the conductor portion 9. Specifically, the thickness of the thin portion 10 is reduced to about 0.15 mm with respect to the welded portion 7 and the conductor 9 having a thickness of about 0.3 mm.
[0037]
For this reason, in the lead terminal 3, since the thickness of the thin portion 10 provided around the welded portion 7, that is, between the welded portion 7 and the conductor portion 9, is reduced, the welded portion 7 and the conductor portion 9 are separated. Of the battery 2 and welding current from the welding portion 7 to the conductor portion 9 is suppressed.
[0038]
Thereby, in the lead terminal 3, most of the current flowing in the welded portion 7 for welding the end face of the battery 2 and the welded portion 7 can flow in the thickness direction of the welded portion 7.
[0039]
Therefore, in this lead terminal 3, a large amount of current flows for resistance welding in the thickness direction of the welded portion 7, so that the resistance value of the welded portion is further increased and the heat generated in the welded portion 7 is also increased. 7 is resistance-welded to the end face of the battery 2 with high welding strength. At this time, the resistance value of the welded portion 7 to the resistance welding current before the resistance welding is about several mΩ to several tens mΩ.
[0040]
In the lead terminal 3, the thin portion 10 having a small thickness is formed by performing an etching process or the like in a state where the portion other than the portion where the thin portion 10 is provided is masked. In the lead terminal 3, the thickness of the thin portion 10 can be set to a predetermined thickness by controlling the time of dipping in the etchant or the like. In the lead terminal 3, a thin portion 10 having a reduced thickness can be formed by, for example, a method such as laser processing or drawing in addition to etching.
[0041]
In the lead terminal 3, the thin portion 10 provided around the welded portion 7 increases the electric resistance between the welded portion 7 and the conductor portion 9, so that the current for resistance welding is generated from the welded portion 7. Flow to the conductor 9 is suppressed.
[0042]
Thus, in the lead terminal 3, the current for resistance welding flows through the conductor portion 9 and the generation of a current that does not contribute to the resistance welding, that is, a so-called reactive current is suppressed, so that the thickness of the conductor portion 9 can be increased. When the electricity for charging / discharging 2 flows, the electric resistance generated between the welded part 7 and the connection part 8, that is, the electric resistance of the conductor part 9 can be reduced.
[0043]
Therefore, in the lead terminal 3, since the electric resistance of the conductor portion 9 is reduced, even when a large current of about 1 C to 2 C flows through the battery 2 due to a request of an electronic device or the like, the electric resistance of the conductor portion 9 is reduced. Heat generation can be reduced. In the lead terminal 3, for example, the thickness of the conductor 9 can be increased to about 1 mm to 2 mm.
[0044]
In the lead terminal 3, as shown in FIG. 4A, a thin portion 10 is formed so as to be engraved from the joining surface 7 a side of the welded portion 7 to be resistance-welded to the end surface of the battery 2, and Resistance welding is performed in a state where the joining surface 7a is almost entirely in contact with the end face of the battery 2.
[0045]
For this reason, in the lead terminal 3, the current density of the current for resistance welding flowing through the contact portion between the welding portion 7 and the end face of the battery 2 is made constant, and the area of the joint surface 7a to be welded is made constant. Therefore, variations in welding strength can be suppressed. Further, in the lead terminal 3, by controlling the area of the joint surface 7 a, the welding strength between the weld 7 and the end surface of the battery 2 can be adjusted.
[0046]
In the lead terminal 3, the joint surface 7 a of the welded portion 7 and the opposing surface 9 a of the conductor portion 9 on the side corresponding to the battery 2 have the same height without any step. Thereby, the joining surface 7a of the welded portion 7 and the end face of the battery 2 are brought into contact with no gap, and the lead terminal 3 can be appropriately resistance-welded to the end face of the battery 2. In the lead terminal 3, as shown in FIG. 4B, for example, a concave portion 3a is provided on one main surface of a plate made of a conductive metal, and opposes the concave portion 3a on the other main surface of the plate made of a conductive metal. The welding portion 7 may be formed at a position where the welding is performed.
[0047]
The circuit board 4 to which the battery module 6 is connected via the lead terminals 3 is formed of a conductive metal or the like and has a connection land 11 to which the lead terminals 3 are connected by solder or the like. Then, electronic circuit components such as an integrated circuit (IC) chip, a large-scale integrated circuit (LSI) chip, and the like, which perform charge / discharge control, overdischarge and / or overcharge protection, and the like for the battery module 6, and a thermal fuse. Are provided on a substrate 12 made of an insulating resin or the like.
[0048]
Further, on the circuit board 4, a connector 13 that is electrically connected to the pattern wiring or the like by, for example, solder is attached to the other main surface opposite to the one main surface on which the electronic circuit or the like is attached. When the power supply pack 1 is connected to an electronic device or the like, the connector 13 engages with an external terminal or the like provided on the electronic device or the like to be electrically connected to the electronic device or the like. Functions as a supply port. When charging the battery module 6, the connector 13 also functions as a connection unit to which, for example, an AC power supply is connected. The circuit board 4 is stored in the storage case 5 along the side wall of the storage case 5 with the side wall of the substantially box-shaped storage case 5 and the other main surface of the substrate 12 facing each other.
[0049]
The storage case 5 in which the battery module 6 and the circuit board 4 are stored is made of, for example, an insulating resin such as polycarbonate or ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) resin, and includes an upper case 14 and a lower case 15. The upper case 14 and the lower case 15 each have a shape in which side walls are erected along the outer peripheral edge of the substantially rectangular main surface, and the side walls abut each other to form a substantially box-shaped storage case 5. .
[0050]
An opening for exposing the connector 13 attached to the circuit board 4 to the outside is formed in the storage case 5 by a notch 14 a formed in a side wall of the upper case 14 and the lower case 15 and a connector 13. It is formed by the engaging recess 15a to be combined.
[0051]
The lower case 15 of the storage case 5 is provided with a battery partition wall 16 that divides the surface on the side where the battery module 6 is stored into two equal parts. In the storage case 5, the pair of batteries 2a and 2b in the battery module 6 are stored in two spaces partitioned by the battery partition wall 16, respectively. , 2b can be prevented from colliding with each other.
[0052]
In addition, in the lower case 15 of the storage case 5, in addition to the above-described battery partition wall 16, a battery holding piece 17 for holding the battery module 6 by contacting the outer peripheral surface of the battery 2 houses the battery module 6. Are provided on the surface on the other side. In the lower case 15, a plurality of battery holding pieces 17 are provided in all of the two spaces partitioned by the battery partition wall 16, and a contact surface 17a of the battery holding piece 17 having a curved surface along the outer peripheral surface of the battery 2 is formed. The battery module 6 is appropriately held by contacting the outer peripheral surface of the battery 2. In the storage case 5, the battery module 6 can be firmly fixed by adhering the battery module 6 to the inner wall with an adhesive member such as an adhesive.
[0053]
Thereby, in the power supply pack 1, the battery module 6 can be stored inside the storage case 5 without looseness by the battery partition wall 16 and the battery holding piece 17 provided inside the storage case 5.
[0054]
Further, in the power supply pack 1, when an external impact is applied, for example, by accidental dropping, the battery partition wall 16 interposed between the pair of batteries 2 a and 2 b in the battery module 6 functions as a cushioning material. Accordingly, it is possible to suppress the deformation of the shape of the battery 2 and the deterioration of the battery characteristics caused by the collision of the batteries 2a and 2b. Further, the battery partition wall 16 and the battery holding piece 17 function to increase the rigidity of the storage case 5.
[0055]
The power supply pack 1 having such a configuration accommodates, for example, an insulating insulator 18 for preventing contact between the battery module 6 and the circuit board 4 in addition to the battery module 6 and the circuit board 4 described above. I have.
[0056]
The insulating insulator 18 is made of, for example, a sheet-like insulating material such as polyethylene, polypropylene, or noncombustible paper, and is disposed between the battery module 6 and the circuit board 4. Thereby, in the power supply pack 1, for example, when an external impact is applied, the insulating insulator 18 prevents the battery module 6 from contacting the circuit board 4. An external short circuit of the battery 2 that occurs can be prevented.
[0057]
The power supply pack 1 is provided with a label 19 on the outer periphery of the storage case 5, for example, on which a manufacturing lot number or the like is written so that the identity of the battery module 6, the circuit board 4, and the like can be clarified. I have.
[0058]
Next, the battery 2 housed in the power pack 1 configured as described above will be described. As shown in FIG. 5, the battery 2 includes a battery element 20 for generating electricity, an electrolyte 21 for moving ions in the battery element 20, an outer can 22 containing the battery element 20 and the electrolyte 21, And a lid 23 for closing the opening of the outer can 22.
[0059]
In the battery element 20, the strip-shaped positive electrode 24 using a lithium transition metal composite oxide or the like as the positive electrode active material and the strip-shaped negative electrode 25 using the carbonaceous material or the like as the negative electrode active material do not contact the positive electrode 24 and the negative electrode 25. As described above, the components are stacked via the strip-shaped separator 26 that shields them from each other, and are wound in the longitudinal direction. The battery 2 in which the battery element 20 serves as a power generation element is a so-called lithium ion secondary battery in which a battery reaction is performed by moving lithium ions between the positive electrode 24 and the negative electrode 25.
[0060]
The positive electrode 24 is coated with a positive electrode mixture coating liquid containing a positive electrode active material and a binder on the main surface of the positive electrode current collector 27, dried, and pressed to form a positive electrode on the main surface of the positive electrode current collector 27. The mixture layer 28 has a structure formed by compression. A positive electrode terminal 29 is electrically connected to a predetermined position of the positive electrode current collector 27 by welding or the like to the positive electrode 24. For the positive electrode terminal 29, a strip-shaped metal piece made of a conductive metal such as aluminum is used.
[0061]
In the positive electrode 24, a material capable of doping / dedoping lithium ions is used as a positive electrode active material contained in the positive electrode mixture layer 28. Specifically, for example, the chemical formula Li x MO 2 (The valence x of Li is in the range of 0.5 or more and 1.1 or less, and M is any one or more compounds of transition metals.) , TiS 2 , MoS 2 , NbSe 2 , V 2 O 5 For example, a metal sulfide, metal oxide, or a specific polymer that does not contain lithium is used. Among these, as the lithium transition metal composite oxide, for example, a lithium-cobalt composite oxide (LiCoO 2 ), Lithium nickel composite oxide (LiNiO) 2 ), Li x Ni y Co 1-y O 2 (The valence x of lithium and the valence y of nickel are different depending on the charge / discharge state of the battery, and 1-y is the valence of cobalt, usually 0 <x <1, 0.7 <y <1.02. .) And LiMn 2 O 4 And the like, and the like. In the positive electrode 2, any one of the above-described metal sulfides, metal oxides, lithium composite oxides, and the like can be used as a positive electrode active material, or a mixture thereof can be used.
[0062]
In the positive electrode 24, as a binder of the positive electrode mixture layer 28, for example, a resin material such as polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, or the like used in the positive electrode mixture of the nonaqueous electrolyte battery can be used. In addition, a carbonaceous material or the like can be added as a conductive material to the positive electrode mixture layer 28, or a known additive or the like can be added. Further, in the positive electrode 24, as the positive electrode current collector 27, for example, a foil-like metal or a net-like metal made of a conductive metal or the like such as aluminum is used.
[0063]
The negative electrode 25 is formed by applying a negative electrode mixture coating liquid containing a negative electrode active material and a binder on the main surface of the negative electrode current collector 30, drying, and pressing the negative electrode mixture coating liquid on the main surface of the negative electrode current collector 30. The mixture layer 31 has a structure formed by compression. A negative electrode terminal 32 is connected to the negative electrode 25 at a predetermined position on the negative electrode current collector 30. For the negative electrode terminal 32, a strip-shaped metal piece made of a conductive metal such as copper or nickel is used.
[0064]
In the negative electrode 25, as the negative electrode active material contained in the negative electrode mixture layer 31, lithium, a lithium alloy, or a carbonaceous material capable of doping / dedoping lithium ions is used. Examples of carbonaceous materials that can be doped / dedoped with lithium ions include low-crystalline carbon materials obtained by firing at a relatively low temperature of 2000 ° C. or less, and artificial graphites obtained by firing raw materials that are easily crystallized at a high temperature of about 3000 ° C. It is possible to use a highly crystalline carbon material or the like. Specifically, carbonaceous materials such as pyrolytic carbons, cokes, graphites, glassy carbon fibers, organic polymer compound fired bodies, carbon fibers, and activated carbon can be used. Examples of cokes include pitch coke, needle coke, petroleum coke, and the like. The fired organic polymer compound is obtained by firing a phenol resin, a furan resin, or the like at an appropriate temperature and carbonizing the resin. These carbonaceous materials can suppress the deposition of lithium on the negative electrode 25 side when the battery 2 is charged and discharged.
[0065]
In addition to the above-mentioned carbonaceous materials, as the negative electrode active material, for example, metals, alloys, elements, compounds thereof, and the like which can be combined with lithium can be given. As the negative electrode active material, for example, when an element that can be combined with lithium is M, x M ' y Li z (M ′ is a metal element other than the Li element and the M element, the valence x of M is a numerical value larger than 0, and the valence y of M ′ and the valence z of Li are 0 or more.) And the like. In this chemical formula, for example, B, Si, As and the like, which are semiconductor elements, are also listed as metal elements. Specifically, for example, elements such as Mg, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Cd, Ag, Zn, Hf, Zr, Y, B, Si, As and the like , Li-Al, Li-Al-M (M is one or more of transition metals of group 2A, 3B and 4B), AlSb, CuMgSb and the like. Can be
[0066]
In particular, the element which can be combined with lithium is preferably a group 3B typical element, and among these, Si and Sn are preferable, and Si is more preferably used. Specifically, M x Si, M x As a Si compound represented by the chemical formula of Sn (M is one or more elements other than Si and Sn, and the valence x of M is 0 or more), for example, SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Mg 2 Sn, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , NiSi 2 , CaSi 2 , CrSi 2 , Cu 5 Si, FeSi 2 , MnSi 2 , NbSi 2 , TaSi 2 , VSi 2 , WSi 2 , ZnSi 2 And any one of them or a mixture of a plurality of them.
[0067]
Further, as the negative electrode active material, a 4B group element compound other than carbon containing one or more nonmetallic elements can be used. This compound may contain a plurality of group 4B elements. Specifically, for example, SiC, Si 3 N 4 , Si 2 N 2 O, Ge 2 N 2 O, SiO x (The valence x of oxygen is in the range of 0 <x ≦ 2), SnO x (The valence x of oxygen is in the range of 0 <x ≦ 2.), LiSiO, LiSnO, and the like, and any one or a mixture of these is used.
[0068]
In the negative electrode 25, as a binder of the negative electrode mixture layer 31, for example, a resin material such as polyvinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene used for the negative electrode mixture of the nonaqueous electrolyte battery can be used. In the negative electrode 25, for the negative electrode current collector 30, a foil-like metal or a net-like metal made of a conductive metal such as copper is used.
[0069]
The separator 26 separates the positive electrode 24 and the negative electrode 25 from each other, and a known material that is generally used as an insulating microporous film of this type of nonaqueous electrolyte battery can be used. Specifically, for example, a polymer film such as polypropylene or polyethylene is used. Further, from the relationship between the lithium ion conductivity and the energy density, it is preferable that the thickness of the separator 26 be as small as possible, and the thickness of the separator 26 is set to 30 μm or less.
[0070]
The battery element 20 having such a configuration is a wound body in which the positive electrode 24 and the negative electrode 25 are stacked with the separator 26 interposed therebetween and wound in the longitudinal direction, and the positive electrode terminal 29 is wound from one end face in the winding axis direction. It has a structure in which the negative electrode terminal 32 is extended from the other end surface.
[0071]
The electrolytic solution 21 is, for example, a non-aqueous electrolytic solution obtained by dissolving an electrolyte salt in a non-aqueous solvent. In the electrolytic solution 21, as the non-aqueous solvent, for example, a cyclic carbonate compound, a cyclic carbonate compound in which hydrogen is substituted with a halogen group or a halogenated acryl group, a chain carbonate compound, or the like is used. Specifically, propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolan, Examples thereof include methyl 1,3 dioxolan, diethyl ether, sulfolane, methyl sulfolane, acetonitrile, propionitrile, anisole, acetate, butyrate, and propionate, and one or more of these are used. In particular, propylene carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate are preferably used as the non-aqueous solvent from the viewpoint of voltage stability.
[0072]
As the electrolyte salt, for example, LiPF 6 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCH 3 SO 3 , LiCF 3 SO 3 , LiCl, LiBr and the like, and one or more of these are used.
[0073]
The outer can 22 is a bottomed cylindrical container made of a conductive metal such as iron, aluminum, and stainless steel, for example, and the can bottom 22a has a circular shape or the like. For the outer can 22, for example, a bottomed cylindrical container having a can bottom portion 22a in a rectangular shape, a flat circular shape, or the like can be used.
[0074]
The battery element 20 having an insulator 33 for preventing an internal short circuit is inserted at both end surfaces of the outer can 22, and a negative electrode terminal 32 protruding from the other end surface of the battery element 20 is electrically connected to the can bottom 22a by welding or the like. The external negative terminal of the battery 2 is obtained by being electrically connected. In the battery 2, the welded portion 7 of the lead terminal 3 is welded to the can bottom 22a of the outer can 22, which is one end surface, by a resistance welding method.
[0075]
The exterior can 22 is provided with a bead portion 22b that is constricted inward over the entire inner circumference near the opening. When the lid 23 is press-fitted into the opening of the outer can 22 through the gasket 34 to close the lid, the bead 22b serves as a base of the lid 23 so that the lid 23 is positioned at the opening of the outer can 22. The position of the battery element is determined, and the battery element 20 stored in the outer can 22 is prevented from jumping out.
[0076]
The outer can 22 accommodates the battery element 20 and, in a state where the lid 23 is press-fitted into the opening via the gasket 34, bends the vicinity of the edge above the bead portion 22 b inward, so-called caulking. By being processed, the lid 23 is firmly fixed to the opening, and the battery element 20 is hermetically sealed. In addition, when the outer can 22 is caulked, the gasket 34 protrudes all around the edge of the opening, so that the edge and the lid 23 do not come into contact with each other.
[0077]
The lid 23 is provided with a current interrupting mechanism 35 for interrupting the current flowing through the battery 2 when the internal pressure of the battery 2 becomes equal to or higher than a predetermined pressure, and when a current equal to or higher than a predetermined temperature or a predetermined current value flows through the battery 2. In a state in which a positive temperature coefficient (PTC) element 36 for increasing the electric resistance to reduce the current flowing through the battery 2 and a terminal plate 37 serving as an external positive electrode terminal of the battery 2 are sequentially stacked and housed in the gasket 34, It is pressed into the opening of the outer can 22.
[0078]
The current cutoff mechanism 35 includes a safety valve 38 that breaks when the battery internal pressure rises to a predetermined value or more and allows gas or the like inside the battery to escape to the outside of the battery, a connection plate 39 to which the positive electrode terminal 29 is connected, and a connection plate 39. It comprises a disk 40 to be connected and a disk holder 41 for insulating the safety valve 38 and the disk 40 from each other.
[0079]
The safety valve 38 is made of, for example, a conductive metal such as aluminum, and is formed by pressing a disc-shaped metal plate or the like to form a dish portion 38a projecting toward the battery element 20 housed in the outer can 22, and a dish portion 38a. And a convex portion 38b protruding from the approximate center of the battery element 20 toward the battery element 20 side. Further, the safety valve 38 is provided with a thin portion 38c that is broken when the battery internal pressure rises to a predetermined value or more in a dish portion 38a.
[0080]
The connection plate 39 is made of, for example, a conductive metal such as aluminum. The projection 38b of the safety valve 38 is welded on one main surface, and the positive terminal 29 from which the battery element 20 projects is welded on the other main surface by ultrasonic welding or the like. Being connected by being.
[0081]
The disk 40 is made of, for example, a metal plate having a certain degree of rigidity that can maintain flatness, and has a hole 40a at a substantially central portion into which the convex portion 38b of the safety valve 38 is inserted.
[0082]
The disc holder 41 is made of, for example, an insulating resin material, and has an annular shape, and holds the disc 40 by fitting the disc 38a of the safety valve 38 and the disc 40 on the inner peripheral side. Further, the disk holder 41 is provided with a separating portion 41a for separating the disk portion 38a of the fitted safety valve 38 from the disk 40 so as not to come into contact with the disk portion 41 so as to protrude inward over the entire inner circumference. Further, the disk holder 41 is provided with a hole 41b at a substantially central portion of the separating portion 41a, into which the convex portion 38b of the safety valve 38 is inserted.
[0083]
The current cutoff mechanism 35 is fitted on the inner peripheral side of the disk holder 41 so that the dish 38a of the safety valve 38 and the disk 40 do not come into contact with each other by the separation part 41a of the disk holder 41, and the convex part 38b of the safety valve 38 Are inserted into the hole 41b of the disk holder 41 and the hole 40a of the disk 40 and are welded to the connection plate 39 by, for example, a resistance welding method or an ultrasonic welding method. That is, the current cutoff mechanism 35 is connected to the connection plate 39 such that the connection plate 39, the disk 40, the disk holder 41, and the safety valve 38 are sequentially laminated, and the convex portion of the safety valve 38 penetrates the disk holder 41 and the disk 40. It was done.
[0084]
In the current cutoff mechanism 35 having such a configuration, as the battery internal pressure increases, the dish 38a of the safety valve 38 is deformed so as to expand outwardly on the side opposite to the battery element 20 side. The disc 40 suppresses the movement of the plate 38a of the safety valve 38 to the outside of the connection plate 39 connected to the projection 38b due to the deformation of the plate 38a. The connection with will be interrupted. In this way, the current cutoff mechanism 35 cuts off the connection between the battery element 20 and the lid 23 when the battery internal pressure rises, and suppresses the further flow of current and the further increase of the battery internal pressure. Let it.
[0085]
When the battery temperature rises above a predetermined value or a current over the predetermined value flows and the temperature rises, the PTC element 36 increases its electric resistance and decreases the current flowing through the battery 2. . Thereby, in the battery 2, the PTC element 36 can control the current value to suppress the temperature rise inside the battery. When the electric resistance of the PTC element 36 increases and the current flowing through the battery 2 decreases, and the temperature decreases, the electric resistance decreases and the current flows through the battery 2 again.
[0086]
The terminal plate 37 is made of, for example, a conductive metal containing one or more of iron, aluminum, stainless steel, nickel, zinc, a zinc alloy, and the like, and is connected via a connection plate 39, a safety valve 38, and a PTC element 36. Since it is electrically connected to the positive electrode terminal 29 protruding from the battery element 20, it functions as a positive electrode external terminal of the battery 2.
[0087]
The terminal plate 37 is provided with a terminal portion 37a that protrudes in a direction opposite to the battery element 20 housed in the outer can 22 by, for example, pressing a disc-shaped metal plate. The terminal portion 37a is a connection portion on the positive electrode side with respect to the outside of the terminal plate 37 serving as a positive electrode external terminal, and a connection terminal from the outside is connected by, for example, contact or welding. In the battery 2, the welding portion 7 of the lead terminal 3 is welded to the terminal portion 37a of the terminal plate 37 serving as the other end surface by a resistance welding method.
[0088]
Further, the terminal plate 37 is provided with a gas vent hole or the like (not shown) through which the safety valve 38 is ruptured due to, for example, an increase in battery internal pressure and gas or the like discharged to the outside is released.
[0089]
Next, a method of assembling the battery pack 1 in which the battery 2 having the above configuration is stored will be described. First, a method of welding the lead terminal 3 to the battery 2 will be described. Here, the case where the lead terminal 3 including the two welds 7 is connected to the terminal portion 37a of the lid 23 will be described as an example.
[0090]
The lead terminals 3 are welded to both end surfaces of the battery 2 serving as external terminals by the resistance welding machine 50 shown in FIG. The resistance welding machine 50 includes a welding head 53 having a pair of electrode rods 51 and 52 for flowing a current to a workpiece, a welding transformer section 54 for supplying a current to one of the electrode rods 51 and 52, and an electrode rod. The control unit 55 includes a control unit 55 that controls the current and voltage flowing through the 51 and 52 and a switch unit 56 that sends an ON signal to the control unit 55 to start the welding operation.
[0091]
The welding head 53 includes a clamp portion 57 that is driven up and down by an air cylinder or the like via a biasing member (not shown) such as a coil spring, and a pair of electrode rod holding portions 58 that move in conjunction with the driving of the clamp portion 57. 59, and a mounting table 60 made of an insulating material so that the battery 2 to be welded is mounted thereon and the battery 2 is not short-circuited externally. In the welding head 53, the electrode rods 51, 52 are held by a pair of electrode rod holding parts 58, 59, respectively, which are insulated from each other. The welding head 53 also has a built-in limit switch (not shown) that transmits an ON signal when the pair of electrode rods 51 and 52 presses the workpiece with a predetermined pressure value.
[0092]
The welding transformer 54 is connected to a pair of electrode rod holders 58, 59 of the welding head 53 via a pair of weld cables 61, 62 led out from a welding transformer not shown.
[0093]
The control unit 55 includes a central processing unit (hereinafter, referred to as a CPU) and the like, and controls the entire resistance welding machine 50 according to an electric signal such as an ON signal and a command signal transmitted from the outside. The control unit 55 includes a power switch 63 for controlling on / off of the entire apparatus, a mode changeover switch 64 for switching a voltage applied to the pair of electrode rods 51 and 52, a flowing current, and the like, and a pair of electrode rods 51 and 52. And a monitor 65 for displaying a voltage applied to the device, a current flowing therethrough, and the like. Further, the control unit 55 is connected to the welding head 53 to exchange electric signals with the welding head 53, and is connected to the welding transformer unit 54 to exchange electric signals with the welding transformer unit 54. And a voltage detection cable 68 connected to the pair of electrode rod holders 58 and 59 to detect a voltage between the electrode rods 51 and 52, respectively.
[0094]
The switch unit 56 is a so-called foot switch, which is connected to the control unit 55 by a cable and sends an ON signal for starting a welding operation to the control unit 55.
[0095]
When the lead terminal 3 is connected to the terminal portion 37a of the lid 23 using the resistance welding machine 50 having such a configuration, first, as shown in FIG. The battery 2 is placed so that the electrode rods 51 and 52 face each other.
[0096]
Next, as shown in FIGS. 8 and 9, the joining surface 7 a of the welded portion 7 of the lead terminal 3 is in contact with the terminal portion 37 a of the lid 23, and the terminal portion 37 a is relatively opposed to the lead terminal 3 of the electrode rods 51 and 52. The end surfaces 51a and 52a are arranged so as to face the two welds 7 of the lead terminal 3, respectively.
[0097]
Next, the switch 56 of the resistance welding machine 50 is turned on, and the lead terminal 3 is welded to the terminal 37 a of the lid 23.
[0098]
Specifically, when the switch unit 56 is turned on, the control unit 55 sends an ON signal to the control unit 55 via a cable, and the CPU sends a command signal for operating the clamp unit 57 to the welding head 53 according to the ON signal. send.
[0099]
Next, the welding head 53 lowers the clamp portion 57 in response to a command signal from the control portion 55, and the end surfaces 51 a, 52 a of the pair of electrode rods 51, 52 move the two weld portions 7 of the lead terminal 3 along with the lowering. Press each.
[0100]
Next, when the pressure at which the end surfaces 51a, 52a of the pair of electrode rods 51, 52 press the two welds 7 of the lead terminals 3 reaches a predetermined value, the built-in limit switch is turned on. To send an ON signal.
[0101]
Next, the control unit 55 transmits an ON signal transmitted from the limit switch of the welding head 53 via the actuator cable 66, and the CPU issues a command signal for causing the CPU to flow a predetermined value of current to the electrode rod 51 according to the ON signal. It is sent to the transformer unit 54.
[0102]
Next, the current generated by the welding transformer unit 54 according to the command signal sent from the control unit 55 is transmitted from the electrode rod 51 via the weld cable 61 and the electrode rod holding unit 58 to the terminal via the welding part 7 of the lead terminal 3. It flows to the terminal portion 37a of the plate 37.
[0103]
At this time, by passing electricity of a predetermined current value and a predetermined voltage value from one electrode rod 51 to the other electrode rod 51 on the lead terminal 3, the welding portion 7 where most of the current contacts the electrode rod 51, It flows along the path of the welded portion 7 in contact with the portion 37a and the electrode rod 52, specifically, the path indicated by the arrow A in FIG.
[0104]
That is, in the lead terminal 3, the thickness of the thin portion 10 around the welded portion 7 is reduced, the electrical resistance between the welded portion 7 and the conductor portion 9 is increased, and resistance welding flowing from the electrode rod 51 is performed. Current from the welding portion 7 to the conductor portion 9 via the thin portion 10 is suppressed.
[0105]
For this reason, in the lead terminal 3, a current for resistance welding can flow in the thickness direction of the welded portion 7, and a current flowing in the surface direction of the lead terminal, that is, a so-called reactive current as in the related art may be generated. Will be suppressed. Further, in the lead terminal 3, since the joining surface 7a of the welded portion 7 comes into contact with the terminal portion 37a with a predetermined area and is resistance-welded, the current value for resistance welding per unit area in the welded portion is constant. Can be controlled.
[0106]
Accordingly, in the lead terminal 3, a large amount of current for welding flows in the thickness direction of the welded portion 7, so that the electrical resistance of the welded portion 7 increases and the amount of heat generated by the electrical resistance also increases. In the lead terminal 3, the amount of metal that is thermally melted in the welded portion 7 and the terminal portion 37 a increases, and a weld lump formed by melting the welded portion 7 and the terminal portion 37 a with each other due to heat generation, a so-called welding nugget 69. Can be larger. Specifically, the calorific value of the weld 7 here is a value proportional to the square of the current for resistance welding flowing from the electrode rod 51.
[0107]
Therefore, in the lead terminal 3, the welding portion 7 is welded to the terminal portion 37 a with high welding strength by the large welding nugget 63, so that the lead portion 3 is connected to the terminal portion 37 a of the lid 23 with improved connection reliability. .
[0108]
In the lead terminal 3, the area of the joint surface 7a of the welded portion 7 is the same as the end surfaces 51a, 52a of the pair of electrode rods 51, 52 of the welded portion 7, or smaller than the area of the end surfaces 51a, 52a. I have. As a result, in the lead terminal 3, substantially the entire joint surface 7 a of the welded portion 7 is appropriately pressed by the terminal portion 37 a by the pair of electrodes 51 and 52. Therefore, in the lead terminal 3, since substantially the entire joint surface 7a can be resistance-welded to the terminal portion 37a, the area of the joint surface 7a to be welded becomes constant, and variations in welding strength can be suppressed.
[0109]
Further, in the lead terminal 3, there is no concave portion or the like unlike the conventional projection welding on the surface where the pair of electrode rods 51 and 52 are in contact, and the entire end surfaces 51a and 52a of the pair of electrode rods 51 and 52 are joined surfaces. It comes into contact with the main surface facing 7a. As a result, in the lead terminal 3, the welded portion 7 is appropriately and uniformly pressed over the entire end surfaces 51a, 52a of the pair of electrode rods 51, 52. It can be welded in a state where it is in contact with 37a.
[0110]
In the lead terminal 3, as shown in FIG. 10, by providing the slit 3b between the positions where the pair of electrode rods 51 and 52 abut, the connection reliability of the welding portion 7 to the terminal portion 37a is further improved. Can be welded in the state. Specifically, as shown in FIG. 11, the reactive current flowing from the electrode rod 51 to the electrode rod 52 via the lead terminal 3 can be further reduced by the slit 3 b, and more effective current can be reduced by the thickness of the welded portion 7. Can flow in any direction. Therefore, in the lead terminal 3, the provision of the slit 3b allows the welding nugget 69 to be further enlarged, and is welded to the terminal portion 37a with a higher welding strength.
[0111]
In the above-described embodiment, the lead terminal 3 including the weld portion 7 formed in a substantially circular shape is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. Alternatively, the welded portion 7 may be formed in a substantially rectangular shape, for example, so as to correspond to the shape of the end surfaces 51a, 52a of the pair of electrode rods 51, 52 abutted during resistance welding.
[0112]
Then, the battery module 6 can be manufactured by welding the lead terminals 3 to both end surfaces of the pair of batteries 2a and 2b by the above-described method. In this battery 2, the outer can 22 and the lid 23 are connected between the lead terminal 3 connected to the lid 23 and the outer can 22 so that the outer can 22 and the lid 23 are not in contact with each other via the lead terminal 3 to cause an external short circuit. The interposed insulating washer 42 and insulating tube 43 are attached. Specifically, the insulating washer 42 is attached above the lid 23, and the insulating tube 43 covers at least the vicinity of the opening of the outer can 22 and the outer peripheral surface.
[0113]
Next, in the battery module 6 manufactured as described above, the connection portion 8 of the lead terminal 3 is connected to the connection land 11 provided on the circuit board 4 by, for example, resistance welding, ultrasonic welding, laser welding, plasma welding, or the like. It is electrically connected to the circuit board 4 by welding by soldering or the like.
[0114]
Then, after the battery module 6 and the circuit board 4 are stored between the upper case 14 and the lower case 15 of the storage case 5 as shown in FIG. And join them together. As described above, the battery pack 1 in which the connector 13 is exposed from the opening as shown in FIG. 1 is assembled.
[0115]
In the battery pack 1 assembled as described above, the lead terminals 3 are welded to both end surfaces of the pair of batteries 2a and 2b in the battery module 6 in a state where the connection reliability is improved, so that conventional electronic devices and the like are used. When a shock is applied from the outside, such as when the battery is accidentally dropped when the battery is removed from the battery, the connection between the battery and the lead terminal can be prevented from being disconnected at the welded portion and the battery cannot be used.
[0116]
Further, in this battery pack 1, since a current for resistance welding of the thin portion 10 of the lead terminal 3 flows from the welded portion 7 to the conductor portion 9 and suppresses an invalid current, the lead terminal 3 The thickness of the conductor portion 9 can be increased, and for example, the electrical resistance of the lead terminal 3 caused by a current flowing in the longitudinal direction of the lead terminal 3 during charging and discharging can be reduced.
[0117]
As a result, in the battery pack 1, since the electric resistance of the entire lead terminal 3 is reduced, heat generation of the lead terminal 3 due to electric resistance when a current for charging and discharging flows through the lead terminal 3 is suppressed. be able to. Therefore, in the battery pack 1, it is possible to prevent the battery characteristics from deteriorating due to the heat of the lead terminals generated by the charge / discharge current as in the related art.
[0118]
Further, in the battery pack 1, since the electric resistance of the entire lead terminal 3 is reduced, the heat generated by the electric resistance of the lead terminal when a large current flows as in the prior art is provided by the temperature fuse provided in the pack. And the thermostat or the like can be activated to prevent the battery from being charged or discharged. Therefore, the battery pack 1 can perform charging and discharging with a current of about 1 C to 2 C per battery, for example, a request for electronic equipment or the like, that is, charging and discharging with a so-called large current.
[0119]
Also, in this battery pack 1, since the conductor portion 9 is thickened and the surface area of the lead terminal 3 is increased, the lead terminal 3 functions as a heat sink, and a current for charging and discharging flows. In this case, heat generation and voltage drop of the lead terminal 3 due to electric resistance can be further suppressed.
[0120]
In the above-described embodiment, the present invention is also applicable to the case where the base end of the welded portion 70a is wider than the distal end, such as the lead terminal 70 shown in FIG. That is, the lead terminal 70 is also applicable to a tapered terminal in which the diameter of the welded portion 70a is reduced as the peripheral surface 70b of the welded portion 70a becomes closer to the joint surface 70c. In the lead terminals 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, and 78 described below, descriptions of the same materials, shapes, and portions as those of the above-described lead terminal 3 are omitted. And the same reference numeral is used.
[0121]
In the lead terminal 70, as shown in FIG. 14, since the peripheral surface 70b of the welding portion 70a is tapered, the current for resistance welding supplied from the electrode rod 51 is indicated by an arrow B in FIG. As described above, since the current flows in the thickness direction of the welded portion 70a along the path toward the center of the joint surface 70c, the current density is highest at the joint surface 70c. Thereby, in the lead terminal 70, when resistance welding is performed to the terminal portion 37a, the electric resistance can be increased at the joint surface 70c of the welded portion 70a. The portion 70a can be resistance-welded to the terminal portion 37a with higher welding strength. In the lead terminal 70, as shown in FIG. 15, for example, by forming a corner located at the edge of the joint surface 70c into a curved surface, the current for resistance welding is further directed to the center of the joint surface 70c. Since the current flows through the path, the current density of the current for resistance welding at the joint surface 70b can be further increased. In the lead terminal 70, as shown in FIG. 16, for example, the entire periphery of the peripheral surface 70b of the welded portion 70a is not tapered, and if a predetermined range of the peripheral surface 70b is tapered, The above-described effects can be obtained. Further, a shape such as the lead terminal 70 in which the peripheral surface 70b is tapered can be easily formed by, for example, an etching process.
[0122]
In addition, in the above-described embodiment, for example, a lead terminal 71 shown in FIG. 17 in which a hole 71b penetrating the thin portion 71a in the thickness direction of the thin portion 71a can be used.
[0123]
In this lead terminal 71, when the hole 71b is provided in the thin portion 71a so as to be adjacent to the welded portion 71c, the position of the welded portion 71c can be easily confirmed at the time of resistance welding. For example, the yield during pack production can be improved. Further, in the lead terminal 71, the hole 71b suppresses a reactive current flowing through the thin portion when the hole 71b performs resistance welding, similarly to the above-described slit 3b. Can flow a current for resistance welding, and the welding portion 71a can be resistance-welded to the terminal portion 37a with higher welding strength.
[0124]
Further, in the above-described embodiment, the first welded portion 72a and the second welded portion 72a are formed at opposite positions on both main surfaces as in the lead terminal 72 shown in FIG. Applicable.
[0125]
In the lead terminal 72, since the first welded portion 72a and the second welded portion 72a are provided at positions facing each other on both main surfaces, the position of each of the welded portions 72a and 72b at the time of resistance welding. Can be easily confirmed, so that the work related to welding can be simplified and the time can be shortened. Further, in this lead terminal 72, either the first welded portion 72a or the second welded portion 72a may be welded to the terminal portion 37a, and there is no need to determine the front and back sides. Properties and yield can be improved. In the lead terminal 72, the welded portions 72a and 72b having different thicknesses as shown in FIG. 19 may be formed, or one of the welded portions 72a and 72b may be formed from one main surface as shown in FIG. Even if only one of them is formed to protrude, the above-described function and effect can be obtained.
[0126]
Furthermore, in the above-described embodiment, the present invention is also applicable to a lead terminal 73 shown in FIG. 21 having a bent portion 72a whose thickness is smaller than the thickness of the conductor portion 9.
[0127]
As shown in FIG. 22, the lead terminal 73 has a bent portion having a thickness smaller than the thickness of the conductor portion 9 over the other edge of the conductor portion 9 opposite to the one edge in the short direction. 72a are provided, and can be easily bent in the longitudinal direction based on the bent portion 73a.
[0128]
In the lead terminal 73, the bent portion 73a is formed by performing an etching process or the like similarly to the welded portion 7. Therefore, when forming the welded part 7, the bent part 73a can be formed collectively. The bent portion 73a is disposed so that a step formed by engraving the main surface of the conductor portion 9 faces outward when the lead terminal 73 is bent, in order to facilitate bending the lead terminal 73.
[0129]
Furthermore, in the above-described embodiment, as in the lead terminal 74 shown in FIG. 23, for example, the thickness of the connection portion 74a to be connected to the connection land 11 of the circuit board 4 is smaller than the thickness of the welding portion 7 or the conductor portion 9. It can also be applied to what has been done.
[0130]
The lead terminal 74 is provided with the connection portion 74 a having a thickness smaller than the thickness of the welding portion 7 and the conductor portion 9, so that the connection portion 74 a is soldered to the connection land 11 of the circuit board 4. In addition, it is possible to suppress the heat used for soldering from being radiated from the connection portion 74a. Therefore, the lead terminal 74 can be soldered to the connection land 11 in a state where the connection reliability of the connection portion 74a is enhanced. Further, since the connection portion 74a is easily heated, the time required for soldering the connection portion 74a to the connection land 11 can be reduced. In the lead terminal 74 as well, the connection portion 74a is thinned by performing an etching process or the like in the same manner as the welding portion 7. Therefore, when forming the welded portion 7, the connection portion 74a can be formed collectively.
Furthermore, in the above-described embodiment, for example, a thin terminal 74b may be provided only around the welded portion 74a as in the lead terminal 75 shown in FIGS. 24 and 25.
[0131]
In the lead terminal 75, the thin portion 75b is provided only around the welded portion 75a, and the area of the thick conductor portion 9 is increased. Resistance can be further reduced. Therefore, in the lead terminal 75, since the electric resistance is further reduced, it is possible to further suppress the heat generation and the voltage drop due to the electric resistance generated by the current for charging and discharging.
[0132]
Furthermore, in the above-described embodiment, the lead terminal 3 in which the welded portion 7, the connection portion 8, and the conductor portion 9 are integrally formed of one conductive metal or the like is described as an example. The lead terminal 76 shown in FIGS. 26 and 27 is not limited to this. For example, a laminate formed by laminating a plurality of conductive metals having different conductivity, that is, a material formed by a so-called clad material or the like can be applied. It is.
[0133]
The lead terminal 76 includes, for example, a first metal layer 76a made of a first conductive metal containing at least one of nickel, nickel alloy, iron, iron alloy, stainless steel, zinc, and zinc alloy; Copper, copper alloy, silver, silver alloy, gold, gold alloy, platinum, platinum alloy, aluminum, aluminum alloy, tungsten, tungsten alloy, beryllium, beryllium alloy, rhodium, rhodium alloy having higher conductivity than the conductive metal of No. 1 And a second metal layer 76b made of a second conductive metal containing at least one of the above.
[0134]
Specifically, in a state in which a metal foil made of the first conductive metal and serving as the first metal layer 76a and a metal foil made of the second conductive metal and serving as the second metal layer 76b are laminated. By pressing while heating, the opposing main surfaces of these metal foils are pressure bonded and joined to form a clad material.
[0135]
In the lead terminal 76, for example, a state in which a metal foil made of a first conductive metal and a metal foil made of a second conductive metal are laminated via a conductive adhesive or a solder film, for example. The first metal layer 76a and the second metal layer 76b can be laminated and joined by heating, pressing, or the like. Alternatively, the first metal layer 73a and the second metal layer 73b may be stacked and joined by a cold pressing method in which the first metal layer 73a and the second metal layer 73b are simply pressurized and pressed. In the lead terminal 76, it is also possible to laminate-join by performing resistance welding at a predetermined location in a state where the first metal layer 73a and the second metal layer 73b are laminated.
[0136]
And the lead terminal 76 is formed as follows. First, the first metal layer from which the welded portion 76c protrudes from the one main surface by performing an etching process or the like while masking the position where the welded portion 76c on the one main surface of the strip-shaped plate material made of the first conductive metal is provided. 76a is formed. Next, a second metal layer 76b is formed by providing an opening 76d at a position facing the welded portion 76c formed on the first metal layer 76a of the strip-shaped plate material made of the first conductive metal. The first metal layer 76a and the second metal layer 76b are heated and pressed in a state where the first metal layer 76a and the second metal layer 76b are stacked so that the welded portion 76c faces the opening 76d of the second metal layer 76b. A lead terminal 76 in which the layer 76a and the second metal layer 76b are laminated and joined is formed.
[0137]
In the lead terminal 76, the first metal layer 76a other than the welded portion 76c facing the opening 76d of the second metal layer 76b becomes a thin portion 76e, and the first metal layer 76a and the second metal layer 76b A portion where the layers are laminated is a conductor portion 76f, and a connection portion 76g connected to the connection land 11 of the circuit board 4 is provided at an end in the longitudinal direction.
[0138]
In the lead terminal 76, the welded portion 76c is made of only the first conductive metal having a lower conductivity than the second conductive metal, and is formed by an effective current flowing in the thickness direction of the welded portion 76c during resistance welding. Since the electric resistance increases, the amount of heat generated at the welded portion 76c due to the electric resistance can be increased. Therefore, also in the lead terminal 76, the welded portion 76c can be welded to the end surface serving as the external terminal of the battery 2 with high welding strength.
[0139]
In the lead terminal 76, the conductor portion 76f is formed by stacking a second metal layer 76b having a higher conductivity than the first metal layer 76a in addition to the first metal layer 76a. For example, compared to the lead terminal 3 formed of one kind of metal or alloy such as stainless steel, zinc, and zinc alloy, the electric resistance generated by the current flowing in the longitudinal direction when the battery pack 1 is charged and discharged can be further reduced. Therefore, in the lead terminal 76, since the electric resistance can be further reduced by the second metal layer 76b of the conductor portion 76f, the heat generation and the voltage drop due to the electric resistance generated by the current for charging and discharging can be further suppressed. .
[0140]
In the lead terminal 76, as shown in FIG. 28, the peripheral surface of the welded portion 76c is tapered similarly to the above-described lead terminal 70, or as shown in FIG. By providing the opposed welded portions 76c, the operational effects of the respective lead terminals can be obtained at the same time. In addition, it is also possible to provide a bent portion like the lead terminal 76, or to make the connecting portion 76g thin like the lead terminal 76. Further, in the above description, the conductor portion 76f has been described by taking the lead terminal 76 having a two-layer structure as an example, but the conductor portion 76f can also be applied to a laminate in which two or more conductive metals having different conductivity are laminated. is there.
[0141]
In this lead terminal 76, it is also possible to prevent rust by covering the surface of a conductive metal having high rust resistance, such as gold or nickel, by electrolytic plating or electroless plating. Accordingly, in the lead terminal 76, since the surface of the lead terminal 76 is rust-proof, a large current flows through the welded portion 76c during resistance welding, so that the welded portion 76c and the external terminal of the battery can be appropriately melted. , Welding strength can be increased.
[0142]
For example, when rust is generated on the surface of the lead terminal 76, the current at the time of resistance welding due to the rust becomes difficult to flow to the welded portion 76c on the joint surface, and it may be difficult to perform resistance welding. Also, in this case, in the connection portion 76g, when soldering to the connection land 11, the rust hinders the formation of an alloy layer of the solder, so that the connection strength with the connection land 11 may be weakened. In particular, when the lead terminal 76 contains, for example, copper, it is easily rusted, so that the effect of covering the surface with the conductive metal having high rust resistance as described above is increased.
[0143]
When the surface of the lead terminal 76 is covered with a conductive metal having high rust resistance, a layer of the conductive metal having high rust resistance is formed by plating or the like to be thin, and the rust-proof property is reduced during resistance welding. Since the high conductive metal melts into the lead terminal 76 side, resistance welding can be performed between the welded portion 76c and the external terminal of the battery without reducing the welding strength. Also, here, the lead terminal 76 made of a clad material or the like has been described as an example, but the surface of the lead terminal 3 or the like made of one kind of metal or alloy described above has a conductive metal layer having high rust resistance. The same operation and effect can be obtained also when providing.
[0144]
Furthermore, in the above-described embodiment, the lead terminal 3 including the two welds 7 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the lead terminal 76 shown in FIGS. , 77, the welding surface 76a having a substantially circular joint surface or a structure having two or more welding portions 77a having a substantially rectangular joint surface can be applied.
[0145]
Since two or more welding portions 77a, 78a are provided in the lead terminals 77, 78, resistance welding can be performed on an end surface serving as an external terminal of the battery 2 using any of the welding portions 77a, 78a. In this case, the time required to confirm the positions of the welded portions 77a and 78a can be reduced.
[0146]
Furthermore, in the above-described embodiment, the battery pack 1 including one battery module 6 in which the batteries 2a and 2b each including one battery module 6 are connected in parallel has been described as an example. The present invention is not limited to the battery pack 1 having such a configuration, and is also applicable to a battery pack 80 including two or more battery modules including two or more batteries as shown in FIG.
[0147]
The battery pack 80 is mounted on a mounting portion provided in an electronic device such as a notebook personal computer, for example, similarly to the battery pack 1 described above, and stably supplies power of a predetermined voltage to the electronic device and the like. It can be supplied.
[0148]
The battery pack 80 includes six substantially cylindrical batteries 81a, 81b, 81c, 81d, 81e, and 81f serving as power generation elements, and lead terminals 82a and 82b connected to external terminals of the batteries 81a to 81f. And a circuit board 83 that is electrically connected to the batteries 81a to 81f and controls charging and discharging of the batteries 81a to 81f. The batteries 81a to 81f, the lead terminals 82, and the circuit board 83 Are stored in a substantially box-shaped storage case 84.
[0149]
In the battery pack 80, three batteries 81 a to 81 f are connected in parallel to form three battery modules 85 a and 85 b, respectively, and these battery modules 85 a and 85 b are connected in parallel to the circuit board 83. It is stored in a state. Specifically, the battery module 85a includes batteries 81a to 81c, and the battery module 85b includes batteries 81d to 81f. Here, the battery modules 85a and 85b in which three batteries 81a to 81f are connected in parallel will be described. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of batteries 81a to 81f are connected in series. May be connected, and the number, arrangement, and the like can be arbitrarily configured. When the unspecified batteries 81a to 81f are indicated, they are simply referred to as the battery 81.
[0150]
In the battery pack 80, in order to form the battery modules 85a and 85b by connecting three batteries 81a to 81f in parallel to each other, a lead terminal made of a conductive metal or the like of the same material as the lead terminal 3 described above is used. 82a and 82b are used. More specifically, the end faces of the lead terminals 82a having the same polarity as the batteries 81a to 81c in the battery module 85a and the end faces connected by the lead terminals 82a of the battery modules 85a of the batteries 81d to 84f in the battery module 85b. The opposite end surfaces are connected to each other, and the lead terminals 82b are collectively connected to the end surfaces of the battery modules 85a, 85b opposite to the end surfaces connected by the lead terminals 82a. That is, the lead terminal 82b connects the battery module 85a in which the batteries 81a to 81c are connected in parallel and the battery module 85b in which the batteries 81d to 81f are connected in parallel.
[0151]
The lead terminals 82a and 82b constituting the battery modules 85a and 85b are band-shaped conductive metals made of the same material as the above-described lead terminal 3, and, like the lead terminal 3, a plurality of welding portions 86 and connection portions 87. , A conductor part 88 and a thin part 89. In the lead terminal 82b, in addition to the welding portion 86, the connecting portion 87, the conductor portion 88, and the thin portion 89, a bent portion 90 similar to the above-described lead terminal 76 is provided near a substantially central portion in the longitudinal direction. Is provided.
[0152]
In the lead terminals 82 a and 82 b, similarly to the lead terminal 3, the thickness of the thin portion 90 provided around the welded portion 89 is formed smaller than the thickness of the welded portion 86 and the conductor portion 88. For this reason, also in the lead terminals 82a and 82b, since the thickness of the thin portion 89 is reduced, the electric resistance between the welding portion 86 and the conductor portion 88 increases, and the end face of the battery 81 and the welding portion 86 Is prevented from flowing from the welded portion 86 to the conductor portion 88 when welding is performed.
[0153]
Thus, in the lead terminals 82a and 82b, most of the current flowing through the welded portion 86 for welding the end face of the battery 81 and the welded portion 86 can flow in the thickness direction of the welded portion 86. Therefore, even in the lead terminals 82a and 82b, a large amount of current flows for resistance welding in the thickness direction of the welded portion 86, so that the electrical resistance of the welded portion 86 increases. Since it becomes large, the welding portion 86 can be resistance-welded to the end face of the battery 81 with high welding strength.
[0154]
In these lead terminals 82a and 82b, the thin portion 89 provided around the welded portion 86 increases the electrical resistance between the welded portion 86 and the conductor portion 88, so that the current for resistance welding is increased. Flow from the welding portion 86 to the conductor portion 88 is suppressed. For this reason, also in the lead terminals 82a and 82b, since the generation of the reactive current from the current for resistance welding is suppressed, the thickness of the conductor portion 88 can be increased, and the current for charging and discharging the battery 81 flows. At this time, the electrical resistance generated between the welded portion 86 and the connection portion 88, that is, the electrical resistance of the conductor portion 88 can be reduced. Therefore, in the lead terminals 82a and 82b, similarly to the above-described lead terminal 3, even when a large current of about 1C to 2C flows through the battery 81 due to a request of an electronic device or the like, the amount of heat generated by electric resistance can be reduced.
[0155]
Further, in the lead terminals 82 a and 82 b, similarly to the lead terminal 3, substantially the entire joint surface of the welding portion 86 to be resistance-welded to the end face of the battery 2 is resistance-welded in a state of being in contact with the end face of the battery 2. For this reason, even in the lead terminals 82a and 82b, since the area of the joint surface is constant, the variation in the welding strength can be suppressed.
[0156]
Furthermore, since the lead terminal 82b has the bent portion 90 similar to the lead terminal 76 described above, the lead terminal 82b can be easily bent in the longitudinal direction based on the bent portion 90.
[0157]
In the lead terminals 82a and 82b, the thin portions 89 and the bent portions 90 having a small thickness are provided by performing an etching process or the like while masking portions other than the portions where the welded portions 86 and the bent portions 90 are provided. By controlling the time of immersion in an etchant or the like, these can be made to have a predetermined thickness. The thin portions 89 and the bent portions 90 can be formed on the lead terminals 82a and 82b by, for example, laser processing, drawing, or the like, in addition to etching.
[0158]
These lead terminals 82a and 82b, in addition to the above-described functions and effects, connect both end faces of the batteries 81, so that the batteries 81 are prevented from rotating in the outer peripheral direction, and these batteries 81 are connected to each other. It will be fixed adjacently.
[0159]
The lead terminals 82a and 82b electrically connect the circuit board 83 to the battery modules 85a and 85b by directly welding the connection portions 87 to the connection lands 92 and the like of the circuit board 83 with, for example, solder. In the lead terminals 82a and 82b, the connection portion 87 is bent at the boundary between the conductor portion 88 and extends along the outer peripheral surface of the battery 81, and is connected to the connection portion 87 by, for example, soldering. The battery modules 85a and 85b can be connected to the circuit board 83 via a lead wire 91 or a thermal fuse element 98 or the like.
[0160]
When the connecting portion 87 is bent along the outer peripheral surface of the battery 81 at the boundary with the conductor portion 88, the connecting portion 87 is formed along the space formed between the outer peripheral surfaces of the adjacent batteries 81. That is, the space formed by adjoining the outer peripheral surfaces of the substantially columnar batteries 81 becomes a dead space in the storage case 84, and the connecting portion 87 of the lead terminals 82a and 82b is arranged in this dead space. ing. Thereby, in the battery modules 85a and 85b, the connecting portion 87 is not sandwiched between the adjacent batteries 81, and the battery modules 85a and 85b can be integrated without forming a gap between the adjacent batteries 81, so that the size can be reduced. In the battery module 85a, the lead terminals 82a are located in the dead space formed between the adjacent batteries 81a and 81b, and in the battery module 85b, the lead terminals 82a are located in the dead space formed between the adjacent batteries 81e and 81f. , 82b are arranged respectively.
[0161]
The circuit board 83 to which the battery modules 85a and 85b are connected via the lead terminals 82a and the lead wires 91 is made of conductive metal or the like and has a pattern wiring (not shown) having connection lands 92 to which the lead terminals 82a and the lead wires 91 are connected. Alternatively, a not-shown electronic circuit or the like connected to the pattern wiring and configured to perform charge / discharge control, overdischarge and / or overcharge protection for the battery modules 85a and 85b, or the like is formed of an insulating resin or the like. It is provided above.
[0162]
The circuit board 83 is also provided with external terminals 94 that are electrically connected to pattern wiring or the like by, for example, soldering. When the battery pack 80 is connected to the electronic device, the external terminal 94 is engaged with an external terminal or the like provided on the electronic device and is electrically connected to the external device, thereby supplying electricity to the electronic device and the like. Function as a supply port. The external terminal 94 serves as a connection portion to which, for example, an AC power supply is connected when charging the battery modules 85a and 85b. The circuit board 83 is stored in the storage case 84 along the side wall of the storage case 84, for example, with the side wall of the substantially box-shaped storage case 84 and the main surface of the base portion 82 facing each other.
[0163]
The storage case 84 in which the battery modules 85a and 85b and the circuit board 83 are stored is made of, for example, an insulating resin such as polycarbonate or ABS resin, and includes an upper case 95 and a lower case 96. The upper case 95 and the lower case 96 each have a shape in which side walls are erected along an outer peripheral edge of a substantially rectangular main surface, and the side cases abut each other to form a substantially box-shaped storage case 84. .
[0164]
An opening 96 a for exposing the external terminal 94 provided on the circuit board 83 to the outside is formed in the side wall of the lower case 96 in the storage case 84.
[0165]
In addition to the battery modules 85a and 85b, the circuit board 83, the lead wires 91, and the like, the battery pack 80 having such a configuration includes, for example, contact between the battery modules 85a and 85b and the circuit board 83, The insulation insulator 97a for preventing contact between the lead wires 91 and 85a, 85b, the holding insulator 97b for holding the lead wire 91 in the dead space provided in the battery modules 85a, 85b, and the temperature change of the battery modules 85a, 85b. A temperature fuse element 98 and the like that cut off the current when the temperature reaches a predetermined temperature or higher upon detection are also housed.
[0166]
The insulating insulator 97a is made of, for example, a sheet-like insulating material such as polyethylene, polypropylene, or noncombustible paper, and is provided between the battery modules 85a and 85b and the lead wire 91 and between the battery modules 85a and 85b and the circuit board 83. Placed between. Accordingly, in the battery pack 80, for example, when an impact such as a drop is received, the insulating insulator 97a prevents the battery modules 85a and 85b from contacting the circuit board 83 and the lead wires 91. An external short circuit of the battery 81 caused by the contact of the lead 85b with the circuit board 83 and the lead wire 91 can be prevented.
[0167]
The holding insulator 97b is made of, for example, a sheet-like insulating material such as polyethylene, polypropylene, and noncombustible paper. The holding insulator 97b has a shape in which a sheet-like insulating material is valley-folded at a tangent line at which outer peripheral surfaces of adjacent batteries 81 in the battery modules 85a and 85b are in contact with each other. The holding insulator 97b arranges the lead wire 91, the thermal fuse element 98, and the like in the valley portion, so that the lead wire 91, the thermal fuse element 98, and the like are provided in the dead space provided in the battery modules 85a and 85b. It can be held.
[0168]
In addition, in the battery pack 80, when a shock such as a drop is received, for example, the holding insulator 97b functions as a cushioning material for the lead wire 91 and the thermal fuse element 98, so that the lead wire 91 and the lead terminals 82a, 82a,. It is possible to suppress disconnection of the connection portion 82b from the connection portion 87 and damage to the thermal fuse element 98.
[0169]
The thermal fuse element 98 is disposed in a dead space provided in the battery modules 85a and 85b via a holding insulator 97b. The temperature fuse element 98 detects the temperature of the battery modules 85a and 85b and reaches a predetermined temperature when the battery modules 85a and 85b are overcharged or overdischarged due to malfunction of the battery pack 80, for example. This is a protection element that cuts off current when it reaches, and prevents overcharging or overdischarging from proceeding further.
[0170]
Further, a label 99 is attached to the battery pack 80, for example, on the outer periphery of the storage case 4 so that the production lot number or the like is written on the outer periphery of the storage case 4 so that the identity and the like of the battery modules 85a and 85b and the circuit board 83 can be clarified. Have been.
[0171]
In the battery pack 80, similarly to the above-described battery pack 1, a battery partition wall that can prevent the battery modules 85 a and 85 b from colliding with each other, or the battery modules 85 a and 85 b are housed inside without looseness. A battery holding piece or the like that can be provided may be provided.
[0172]
In the battery pack 80 having the above-described configuration, the lead terminals 82a and 82b are welded to both end surfaces of the battery 81 in the battery modules 85a and 85b in a state in which connection reliability is enhanced, so that a conventional external impact is applied. It is possible to prevent a problem that the connection between the battery and the lead terminal is disengaged at the welded portion and becomes unusable due to the addition.
[0173]
Also, in the battery pack 80, since the electric resistance of the lead terminals 82a and 82b is reduced, the heat generated by the electric resistance of the lead terminals when a large current flows as in the prior art is generated by the temperature provided in the pack. It is possible to prevent such a problem that the fuse element 98 or the like is activated and cannot be charged or discharged. Therefore, this battery pack 80 can also perform charging / discharging with a so-called large current, for example, a current of about 1 C to 2 C per battery.
[0174]
Note that, in the above-described embodiment, a cylindrical lithium ion secondary battery is described as an example of the battery 2 and the battery 81. However, the present invention is not limited to this. Regardless of its shape, such as a coin type, a button type, etc., the battery can be applied to a primary battery, a polymer battery or the like as long as it has a lead terminal attached to an external terminal.
[0175]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to weld a lead terminal in a state where connection reliability is enhanced by welding a welded portion having a reduced thickness around the lead terminal to an external terminal of the battery. Thus, for example, when an external impact is applied, the connection between the lead terminal and the battery can be prevented from being disconnected at the welding location.
[0176]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric resistance of the whole lead terminal produced | generated by the electric current which flows into the surface direction of a lead terminal by the thick conductor part other than the welding part of a lead terminal is reduced. Therefore, according to the present invention, since the amount of heat generated by electric resistance when current flows through the lead terminal is suppressed, deterioration of battery characteristics due to the heat of the lead terminal generated by the charge / discharge current is prevented. it can.
[0177]
Further, according to the present invention, since a power supply device in which energy loss due to a voltage drop of an electric resistance when a current flows through a lead terminal is suppressed, the driving duration of an electronic device or the like can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack including a lead terminal to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the battery pack in a partially transparent manner.
FIG. 3 is a perspective view showing a battery module included in the battery pack.
4A and 4B show a connection portion between the lead terminal and the battery. FIG. 4A is a cross-sectional view of a main part, and FIG. 4B is a cross-sectional view of a main part showing another example.
FIG. 5 is a perspective view showing an internal structure of a battery included in the battery pack.
FIG. 6 is a perspective view showing a resistance welding machine used to connect the lead terminal and a battery.
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of connecting the lead terminal to a battery, and is a perspective view showing a state where the battery is mounted on a welding head.
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of connecting the lead terminal to a battery, and is a perspective view showing a state where the lead terminal is welded to the battery.
FIG. 9 is a diagram for explaining a method of connecting the lead terminal to a battery, and is a cross-sectional view of a principal part schematically showing a state in which a current for resistance welding flows through the lead terminal.
FIG. 10 is a perspective view showing a state in which a slit is provided in the lead terminal and the lead terminal is welded to a battery.
FIG. 11 is a fragmentary sectional view schematically showing a state in which a slit is provided in the lead terminal and a current for resistance welding flows through the lead terminal.
FIG. 12 is a perspective view showing a state where a welded portion of the lead terminal is formed in a substantially rectangular shape.
FIG. 13 is a perspective view showing a state where a peripheral surface of a welded portion of the lead terminal is tapered.
FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view schematically showing a state in which a current for resistance welding flows through the welded portion when the peripheral surface of the welded portion of the lead terminal is tapered.
FIG. 15 is another example in which the peripheral surface of the welded portion of the lead terminal is tapered, and is a cross-sectional view of a principal part schematically showing a state in which a current for resistance welding flows to the welded portion.
FIG. 16 is another example in which the peripheral surface of the welded portion of the lead terminal is tapered, and is a cross-sectional view of a principal part schematically showing a state in which a current for resistance welding flows to the welded portion.
FIG. 17 is a perspective view showing an example in which a hole is provided in a thin portion of the lead terminal.
FIG. 18 is a cross-sectional view showing an example in which welding portions are provided on both main surfaces of the lead terminal.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing another example in which weld portions are provided on both main surfaces of the lead terminal.
FIG. 20 is a sectional view showing another example in which welds are provided on both main surfaces of the lead terminal.
FIG. 21 is a perspective view showing an example in which a bent portion is provided on the lead terminal.
FIG. 22 is a perspective view showing a state where the lead terminal is bent at a bent portion.
FIG. 23 is a perspective view showing an example in which a connecting portion of the lead terminal is thinned.
FIG. 24 is a perspective view showing an example in which a thin portion is provided only around a welded portion of the lead terminal.
FIG. 25 is a fragmentary cross-sectional view showing an example in which a thin portion is provided only around a welded portion of the lead terminal.
FIG. 26 is a perspective view showing an example in which the lead terminals are formed of a clad material.
FIG. 27 is a cross-sectional view of relevant parts showing an example in which the lead terminals are formed of a clad material.
FIG. 28 is a cross-sectional view of a principal part showing another example in which the lead terminals are formed of a clad material.
FIG. 29 is a fragmentary cross-sectional view showing another example in which the lead terminals are formed of a clad material.
FIG. 30 is a perspective view showing an example in which a plurality of welds are provided on the lead terminal.
FIG. 31 is a perspective view showing another example in which a plurality of welds are provided on the lead terminal.
FIG. 32 is an exploded perspective view showing another example of the battery pack in a partially transparent manner.
FIG. 33 is an exploded perspective view showing a conventional battery pack.
FIG. 34 is a perspective view showing a state where lead terminals are welded to a lithium ion secondary battery provided in the battery pack.
FIG. 35 is a fragmentary cross-sectional view schematically showing a state where current for welding lead terminals to a lithium ion secondary battery provided in the battery pack flows.
FIG. 36 is a main-portion cross-sectional view schematically showing projection welding.
[Explanation of symbols]
1,80 battery pack, 2a, 2b, 81a, 81b, 81c, 81d, 81e, 81f battery, 3, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 82a, 82b Lead terminal, 3b Slit, 4,83 circuit board, 5,84 storage case, 6, 85a, 85b battery module, 7, 70a, 71c, 72a, 72b, 75a, 76c, 77a, 78a, 86 weld, 7a, 70c joint surface, 8, 74a, 76g, 87 connection part, 9, 76f, 88 conductor part, 10, 71a, 75b, 76e, 89 thin part, 11, 92 connection land, 20 battery element, 21 electrolyte, 22 outer can, 22a can Bottom, 22 lid, 37 terminal plate, 37a terminal, 50 resistance welding machine, 51, 52 electrode rod, 51a, 52a end face, 69 welding nugget, 70b peripheral face, 71 b hole, 73a, 90 bent portion, 76a first metal layer, 76b second metal layer, 76d opening, 98 thermal fuse element

Claims (34)

第１の被接続体と第２の被接続体とを電気的に接続させるリード端子において、
導電性金属からなる板材であり、
上記第１の被接続体の外部端子に接触させた状態で電流が流されることにより上記第１の被接続体の外部端子に抵抗溶接される溶接部と、
上記第２の被接続体の外部端子に接続される接続部と、
上記溶接部と上記接続部との間に位置してこれらを導通させる導体部と、
上記溶接部の周囲に設けられ、その厚みが上記溶接部及び上記導体部より薄く形成されている肉薄部とを有していることを特徴とするリード端子。In a lead terminal for electrically connecting the first connected body and the second connected body,
A plate made of conductive metal,
A welded portion that is resistance-welded to the external terminal of the first connected body by causing a current to flow while being in contact with the external terminal of the first connected body;
A connection portion connected to an external terminal of the second connected body;
A conductor portion located between the welded portion and the connection portion to conduct them,
A lead terminal provided around the welded portion and having a thin portion formed to be thinner than the welded portion and the conductor portion. 上記溶接部が複数設けられていることを特徴とする請求項１記載のリード端子。The lead terminal according to claim 1, wherein a plurality of the welds are provided. 上記溶接部は、上記板材の両主面の互いに対向する位置、若しくは上記板材の一方主面の所定の位置で上記肉薄部から突出するように設けられた突部であることを特徴とする請求項１記載のリード端子。The said welding part is a protrusion provided so that it may protrude from the said thin part in the position where both main surfaces of the said plate material oppose each other, or the predetermined position of the one main surface of the said plate material. Item 4. The lead terminal according to Item 1. 上記溶接部は、上記板材の一方主面の所定の位置に設けられた凹部と、上記板材の他方主面の上記凹部と対向する位置に上記肉薄部から突出するように設けられた突部とからなることを特徴とする請求項１記載のリード端子。The welded portion has a concave portion provided at a predetermined position on one main surface of the plate material, and a protrusion provided to project from the thin portion at a position facing the concave portion on the other main surface of the plate material. The lead terminal according to claim 1, wherein the lead terminal comprises: 上記溶接部と上記第１の被接続体の外部端子との溶接箇所が複数設けられる場合に、これら溶接個所同士の間にスリットが形成されていることを特徴とする請求項１記載のリード端子。2. The lead terminal according to claim 1, wherein when a plurality of welding portions are provided between the welding portion and the external terminal of the first connected body, a slit is formed between the welding portions. . 上記溶接部は、上記第１の被接続体の外部端子と接触する接合面と、この接合面と対向し且つ上記溶接部に対して上記電流を流す電極端子の端面と接触する接触面とを有し、
上記接合面が、上記電極端子の端面と同面積、又は上記電極端子の端面より小さな面積で形成されていることを特徴とする請求項１記載のリード端子。The welding portion includes a joining surface that contacts the external terminal of the first connected body, and a contact surface that faces the joining surface and contacts an end surface of the electrode terminal that flows the current to the welding portion. Have
2. The lead terminal according to claim 1, wherein the joining surface is formed to have the same area as an end surface of the electrode terminal or an area smaller than the end surface of the electrode terminal. 上記溶接部は、上記第１の被接続体の外部端子と接触する接合面と、この接合面と対向し且つ上記溶接部に対して上記電流を流す電極端子の端面と接触する接触面とを有し、
上記接触面が、上記電極端子の端面と同面積、又は上記電極端子の端面より小さな面積で形成されていることを特徴とする請求項１記載のリード端子。The welding portion includes a joining surface that contacts the external terminal of the first connected body, and a contact surface that faces the joining surface and contacts an end surface of the electrode terminal that flows the current to the welding portion. Have
The lead terminal according to claim 1, wherein the contact surface is formed to have the same area as an end surface of the electrode terminal or an area smaller than the end surface of the electrode terminal. 上記溶接部は、上記肉薄部との境界に位置する基端が、上記第１の被接続部の外部端子に接触する先端より幅広にされていることを特徴とする請求項１記載のリード端子。2. The lead terminal according to claim 1, wherein a base end of the welded portion located at a boundary with the thin portion is wider than a distal end of the first connected portion that contacts an external terminal. 3. . 上記接続部は、その厚みが上記導体部の厚みより薄く形成されていることを特徴とする請求項１記載のリード端子。The lead terminal according to claim 1, wherein the connection portion is formed to have a thickness smaller than a thickness of the conductor portion. 上記導電性金属は、ニッケル、ニッケル合金、鉄、鉄合金、ステンレス、亜鉛、亜鉛合金、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、白金、白金合金、アルミニウム、アルミニウム合金、モリブテン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、クロム、クロム合金、ジルコニウム、ジルコニウム合金、ベリリウム、ベリリウム合金、ロジウム、ロジウム合金のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求項１記載のリード端子。The conductive metal is nickel, nickel alloy, iron, iron alloy, stainless steel, zinc, zinc alloy, copper, copper alloy, silver, silver alloy, gold, gold alloy, platinum, platinum alloy, aluminum, aluminum alloy, molybdenum, Molybdenum alloy, tungsten, tungsten alloy, titanium, titanium alloy, chromium, chromium alloy, zirconium, zirconium alloy, beryllium, beryllium alloy, rhodium, containing one or more of rhodium alloy The lead terminal according to claim 1, wherein 上記導体部は、第１の導電率を有する第１の導電性金属と第２の導電率を有する第２の導電性金属とが複数積層された積層体で形成されていることを特徴とする請求項１記載のリード端子。The conductor portion is formed of a laminate in which a plurality of first conductive metals having a first conductivity and a second conductive metal having a second conductivity are stacked. The lead terminal according to claim 1. 上記第１の導電性金属は、ニッケル、ニッケル合金、鉄、鉄合金、ステンレス、亜鉛、亜鉛合金のうちの何れか一種又は複数種を含有し、
上記第２の導電性金属は、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、白金、白金合金、アルミニウム、アルミニウム合金、タングステン、タングステン合金、ベリリウム、ベリリウム合金、ロジウム、ロジウム合金のうちの何れか一種又は複数種を含有していることを特徴とする請求項１１記載のリード端子。The first conductive metal contains one or more of nickel, nickel alloy, iron, iron alloy, stainless steel, zinc, and zinc alloy,
The second conductive metal is copper, copper alloy, silver, silver alloy, gold, gold alloy, platinum, platinum alloy, aluminum, aluminum alloy, tungsten, tungsten alloy, beryllium, beryllium alloy, rhodium, rhodium alloy. 12. The lead terminal according to claim 11, comprising one or more of the following. 上記積層体は、上記第１の導電性金属と上記第２の導電性金属とを積層させた状態で加熱させながら加圧することにより積層接合させたクラッド材であることを特徴とする請求項１１記載のリード端子。12. The cladding material according to claim 11, wherein the laminated body is a clad material formed by laminating and joining the first conductive metal and the second conductive metal by applying pressure while heating the laminated state. Lead terminal as described. 上記積層体は、上記第１の導電性金属と上記第２の導電性金属との間に導電性接着剤又はフィルム状の低融点導電性金属を介して積層させた状態で加熱しながら加圧することにより、上記第１の導電性金属と上記第２の導電性金属とが積層接合された合板であることを特徴とする請求項１１記載のリード端子。The laminate is pressed while heating in a state where the laminate is laminated between the first conductive metal and the second conductive metal via a conductive adhesive or a film-like low-melting conductive metal. 12. The lead terminal according to claim 11, wherein the lead terminal is a plywood in which the first conductive metal and the second conductive metal are laminated and joined. 上記積層体は、上記第１の導電性金属と上記第２の導電性金属とを積層させた状態で互いに溶接させることにより積層接合させた合板であることを特徴とする請求項１１記載のリード端子。12. The lead according to claim 11, wherein the laminate is a plywood laminated and joined by welding the first conductive metal and the second conductive metal in a state where they are laminated. Terminal. 上記導体部の一方の縁端から対向する他方の縁端に亘って設けられ、その厚みが上記導体部の厚みよりも薄く形成された折曲部で折り曲げ可能になっていることを特徴とする請求項１記載のリード端子。The conductor is provided from one edge to the other edge opposite to the conductor, and has a thickness that is bendable at a bent portion formed to be thinner than the thickness of the conductor. The lead terminal according to claim 1. 上記第１の被接続体が電池であり、
上記溶接部は、上記電池の外部端子に溶接されることを特徴とする請求項１記載のリード端子。The first connected object is a battery,
The lead terminal according to claim 1, wherein the welding portion is welded to an external terminal of the battery. 電池と、上記電池の充電及び／又は放電を制御する回路基板と、上記電池と上記回路基板とを電気的に接続させるリード端子とを備え、
上記リード端子は、導電性金属からなる板材であり、
上記電池の外部端子に接触させた状態で電流が流されることにより上記電池の外部端子に抵抗溶接される溶接部と、
上記回路基板の外部端子に接続される接続部と、
上記溶接部と上記接続部との間に位置してこれらを導通させる導体部と、
上記溶接部の周囲に設けられ、その厚みが上記溶接部及び上記導体部より薄く形成されている肉薄部とを有していることを特徴とする電源装置。A battery, a circuit board for controlling charging and / or discharging of the battery, and a lead terminal for electrically connecting the battery and the circuit board;
The lead terminal is a plate made of a conductive metal,
A welded portion that is resistance-welded to the external terminal of the battery by causing a current to flow while being in contact with the external terminal of the battery;
A connection portion connected to an external terminal of the circuit board,
A conductor portion located between the welded portion and the connection portion to conduct them,
A power supply device provided around the welded portion, the power supply device having a thin portion formed to be thinner than the welded portion and the conductor portion. 上記リード端子は、上記溶接部が複数設けられていることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。19. The power supply device according to claim 18, wherein the lead terminal includes a plurality of the welding portions. 上記リード端子は、上記溶接部が、上記板材の両主面の互いに対向する位置、若しくは上記板材の一方主面の所定の位置で上記肉薄部から突出するように設けられた突部であることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。The lead terminal is a protrusion provided so that the welded portion protrudes from the thin portion at a position facing both main surfaces of the plate material or at a predetermined position on one main surface of the plate material. The power supply device according to claim 18, wherein: 上記リード端子は、上記溶接部が、上記板材の一方主面の所定の位置に設けられた凹部と、上記板材の他方主面の上記凹部と対向する位置に上記肉薄部から突出するように設けられた突部とからなることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。The lead terminal is provided such that the welded portion protrudes from the thin portion at a position opposite to the concave portion provided at a predetermined position on one main surface of the plate material and the concave portion on the other main surface of the plate material. 19. The power supply device according to claim 18, comprising a projected portion. 上記リード端子は、上記溶接部と上記電池の外部端子との溶接箇所が複数設けられている場合に、これら溶接個所同士の間にスリットが形成されていることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。19. The slit according to claim 18, wherein the lead terminal has a slit formed between the welding locations when a plurality of welding locations between the welding portion and the external terminal of the battery are provided. Power supply. 上記リード端子は、上記溶接部が、上記電池の外部端子と接触する接合面と、この接合面と対向し且つ上記溶接部に対して上記電流を流す電極端子の端面と接触する接触面とを備え、
上記溶接部の接合面が、上記電極端子の端面と同面積、又は上記電極端子の端面より小さな面積で形成されていることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。The lead terminal includes a joint surface where the welded portion contacts the external terminal of the battery, and a contact surface that faces the joint surface and contacts an end surface of the electrode terminal that flows the current to the welded portion. Prepare
19. The power supply device according to claim 18, wherein a joint surface of the welded portion has the same area as an end surface of the electrode terminal or an area smaller than the end surface of the electrode terminal. 上記リード端子は、上記溶接部が、上記電池の外部端子と接触する接合面と、この接合面と対向し且つ上記溶接部に対して上記電流を流す電極端子の端面と接触する接触面とを備え、
上記溶接部の接触面が、上記電極端子の端面と同面積、又は上記電極端子の端面より小さな面積で形成されていることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。The lead terminal includes a joint surface where the welded portion contacts the external terminal of the battery, and a contact surface that faces the joint surface and contacts an end surface of the electrode terminal that flows the current to the welded portion. Prepare
19. The power supply device according to claim 18, wherein the contact surface of the welding portion is formed to have the same area as an end surface of the electrode terminal or an area smaller than the end surface of the electrode terminal. 上記リード端子は、上記溶接部の基端が、上記溶接部の先端より幅広にされていることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。19. The power supply device according to claim 18, wherein the lead terminal has a base end of the welded portion wider than a distal end of the welded portion. 上記リード端子は、上記接続部の厚みが上記導体部の厚みより薄く形成されていることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。19. The power supply device according to claim 18, wherein the lead terminal is formed such that a thickness of the connection portion is smaller than a thickness of the conductor portion. 上記リード端子は、ニッケル、ニッケル合金、鉄、鉄合金、ステンレス、亜鉛、亜鉛合金、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、白金、白金合金、アルミニウム、アルミニウム合金、モリブテン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、クロム、クロム合金、ジルコニウム、ジルコニウム合金、ベリリウム、ベリリウム合金、ロジウム、ロジウム合金のうちの何れか一種又は複数種を含有する上記導電性金属からなることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。The above lead terminals are made of nickel, nickel alloy, iron, iron alloy, stainless steel, zinc, zinc alloy, copper, copper alloy, silver, silver alloy, gold, gold alloy, platinum, platinum alloy, aluminum, aluminum alloy, molybdenum, molybdenum Alloys, tungsten, tungsten alloys, titanium, titanium alloys, chromium, chromium alloys, zirconium, zirconium alloys, beryllium, beryllium alloys, rhodium, rhodium, the above-mentioned conductive metal containing one or more of the rhodium alloys The power supply device according to claim 18, wherein: 上記リード端子は、上記導体部が第１の導電率を有する第１の導電性金属と第２の導電率を有する第２の導電性金属とが複数積層された積層体で形成されていることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。In the lead terminal, the conductor portion is formed of a laminate in which a plurality of first conductive metals having a first conductivity and a plurality of second conductive metals having a second conductivity are laminated. The power supply device according to claim 18, wherein: 上記第１の導電性金属は、ニッケル、ニッケル合金、鉄、鉄合金、ステンレス、亜鉛、亜鉛合金のうちの何れか一種又は複数種を含有し、
上記第２の導電性金属は、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、白金、白金合金、アルミニウム、アルミニウム合金、タングステン、タングステン合金、ベリリウム、ベリリウム合金、ロジウム、ロジウム合金のうちの何れか一種又は複数種を含有することを特徴とする請求項２８記載の電源装置。The first conductive metal contains one or more of nickel, nickel alloy, iron, iron alloy, stainless steel, zinc, and zinc alloy,
The second conductive metal is copper, copper alloy, silver, silver alloy, gold, gold alloy, platinum, platinum alloy, aluminum, aluminum alloy, tungsten, tungsten alloy, beryllium, beryllium alloy, rhodium, rhodium alloy. 29. The power supply device according to claim 28, comprising one or more of the following. 上記積層体は、上記第１の導電性金属と上記第２の導電性金属とを積層させた状態で加熱しながら加圧させることにより積層接合させたクラッド材あることを特徴とする請求項２８記載の電源装置。29. The laminate according to claim 28, wherein the laminate is a clad material that is laminated and joined by applying pressure while heating while laminating the first conductive metal and the second conductive metal. The power supply as described. 上記積層体は、上記第１の導電性金属と上記第２の導電性金属との間に導電性接着剤又はフィルム状の低融点導電性金属を介して積層させた状態で加熱しながら加圧することにより、上記第１の導電性金属と上記第２の導電性金属とが積層接合された合板であることを特徴とする請求項２８記載の電源装置。The laminate is pressed while heating in a state where the laminate is laminated between the first conductive metal and the second conductive metal via a conductive adhesive or a film-like low-melting conductive metal. 29. The power supply device according to claim 28, wherein the power supply device is a plywood in which the first conductive metal and the second conductive metal are laminated and joined. 上記積層体は、上記第１の導電性金属と上記第２の導電性金属とを積層させた状態で互いに溶接させることにより積層接合させた合板であることを特徴とする請求項２８記載の電源装置。29. The power source according to claim 28, wherein the laminate is a plywood laminated and joined by welding the first conductive metal and the second conductive metal in a state where they are laminated. apparatus. 上記リード端子は、上記導体部の一方の縁端から対向する他方の縁端に亘って設けられ、厚みが上記導体部の厚みよりも薄く形成された折曲部で折り曲げ可能になっていることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。The lead terminal is provided from one edge of the conductor to the other edge opposite to the conductor, and can be bent at a bent portion having a thickness smaller than the thickness of the conductor. The power supply device according to claim 18, wherein: 上記電池が、リチウムイオン二次電池であることを特徴とする請求項１８記載の電源装置。The power supply device according to claim 18, wherein the battery is a lithium ion secondary battery.
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