JP2011060623A

JP2011060623A - 組電池

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Publication number: JP2011060623A
Application number: JP2009210045A
Authority: JP
Inventors: Shingo Ochi; 新吾越智
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2029-09-11
Also published as: DE102010045037A1; CN102024931A; US20110064993A1; JP5528746B2

Abstract

【課題】正負の電極端子を異種金属とする電池セルを金属プレートで接続しながら、金属プレートと電極端子とを長期間にわたって安定して低抵抗な接続状態に維持する。
【解決手段】組電池は、正負の電極端子２を異種金属とする複数の電池セル１を備えており、各々の電池セル１の正負の電極端子２を金属製の金属プレート３で接続している。組電池は、金属プレート３を、電池セル１の一方の電極端子２に接続してなる第１の金属板３Ａと他方の電極端子２に接続してなる第２の金属板３Ｂとを、正負の電極端子２への接続部の間で接合してなるクラッド材としている。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の電池セルを金属プレートで接続している組電池に関し、とくに、ハイブリッドカー、燃料電池自動車、電気自動車、電動オートバイ等の電動車両を駆動するモータの電源用に最適な組電池に関する。

組電池は、多数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高く、また並列に接続して充電電流を大きくできる。したがって、自動車を走行させるモータの電源に使用される大電流、大出力用の組電池は、複数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高くしている。この種の用途に使用される組電池は、大きな電流で充放電されるので、複数の電池セルを電気抵抗の小さい金属プレートで接続している。（特許文献１参照）

特開平５−３４３１０５号公報

特許文献１の組電池は、金属プレートの両端を電池セルの電極端子にナットで固定している。すなわち、金属プレートの貫通孔に電極端子を挿入し、電極端子の雄ネジにナットをねじ込んで金属プレートを電極端子に固定している。この構造の組電池は、正負の電極端子を異種金属とする電池セルにあっては、金属プレートと正負の電極端子との接触面を同じ金属にできない。たとえば、正負の電極端子を銅とアルミニウムとからなる異種金属とするリチウムイオン電池にあっては、金属プレートを銅板とすると、アルミニウムの電極端子との接触面が異種金属となる。金属プレートと電極端子の接触面を異種金属とする組電池は、異種金属の接触面で電食による腐食が発生して、長期間にわたって安定して低抵抗な接触状態を維持できない欠点がある。電食は異種金属の間に電流が流れ、この電流が金属を電気分解して腐食させることで発生する。

本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、正負の電極端子を異種金属とする電池セルを金属プレートで接続しながら、金属プレートと電極端子とを長期間にわたって安定して低抵抗な接続状態に維持できる組電池を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の組電池は、正負の電極端子２、３２を異種金属とする複数の電池セル１、３１を備えており、各々の電池セル１、３１の正負の電極端子２、３２を金属製の金属プレート３、２３、３３、４３、５３で接続している。組電池は、金属プレート３、２３、３３、４３、５３を、電池セル１、３１の一方の電極端子２、３２に接続してなる第１の金属板３Ａ、２３Ａ、３３Ａ、４３Ａ、５３Ａと他方の電極端子２、３２に接続してなる第２の金属板３Ｂ、２３Ｂ、３３Ｂ、４３Ｂ、５３Ｂとを、正負の電極端子２、３２への接続部の間で接合してなるクラッド材としている。

以上の組電池は、正負の電極端子を異種金属とする電池セルを金属プレートで直列や並列に接続しながら、金属プレートと電極端子とを長期間にわたって安定して低抵抗な接続状態に維持できる特徴がある。それは、以上の組電池が、電池セルの一方の電極端子に接続している第１の金属板と他方の電極端子に接続している第２の金属板とを、正負の電極端子への接続部の間で接合してなるクラッド材とするからである。クラッド材は、単に異種金属を積層したものでなく、その接合面においては、異種金属が互いに合金状態となって強く結合している。このため、クラッド材からなる金属プレートは、異種金属の接合面で水や空気の侵入がなく、接合面での電食が発生しない。したがって、正負の電極端子の間で異種金属を接合しているクラッド材である金属プレートは、各々の電極端子に同じ金属を接続することで電食による腐食を防止して、長期間にわたって安定して電気接続できる特徴がある。

本発明の組電池は、電池セル１を角形電池セルとして、複数の角形電池セルを積層状態に固定し、隣接する電池セル１の正負の電極端子２に金属プレート３、２３、４３を接続して、金属プレート３、２３、４３でもって電池セル１を直列に接続することができる。金属プレート３、２３、４３は、電池セル１の正負の電極端子２を挿入する貫通孔４を有し、この貫通孔４に電極端子２を挿入して、電極端子２と金属プレート３、２３、４３とを溶接して接続することができる。さらに、貫通孔４の少なくとも一方は、電極端子２を挿入して積層方向に移動できる長孔４Ａで、この長孔４Ａの開口部を閉塞するように金属プレート３、２３、４３の表面に溶接リング５、２５を設けて、電極端子２を、溶接リング５、２５を介して金属プレート３、２３、４３に溶接することができる。

以上の組電池は、電池セルや金属プレートの寸法誤差を長孔で吸収しながら、クラッド材の金属プレートを安定して確実に正負の電極端子に溶接して接続できる特徴がある。それは、電極端子を長孔に挿入することで電池セルや金属プレートの寸法誤差を吸収し、さらに、長孔に電極端子を挿入してできる隙間を溶接リングで閉塞して、隙間のない状態で溶接リングを溶接して電気接続できるからである。

本発明の組電池は、溶接リング５、２５を、長孔４Ａに挿入された電極端子２の上端をカシメ構造で拡開してなるカシメリング２Ｘと、電極端子２とは別パーツの金属板であって、電極端子２を挿入する中心孔６Ａを設けてなる金属リング６のいずれかとすることができる。
以上の組電池は、電極端子をかしめてできるカシメリングを溶接リングとすることで、カシメリングを金属プレートに溶接して確実に接続でき、また、溶接リングを電極端子と別の金属リングとすることで、電極端子に荷重を作用することなく、金属リングを電極端子と金属プレートに溶接して確実に電気接続できる。

本発明の組電池は、電池セル１、３１の正負の電極端子２、３２をアルミニウムと銅からなる異種金属として、金属プレート３、２３、３３、４３、５３の第１の金属板３Ａ、２３Ａ、３３Ａ、４３Ａ、５３Ａと第２の金属板３Ｂ、２３Ｂ、３３Ｂ、４３Ｂ、５３Ｂをアルミニウムと銅を接合してなるクラッド材とすることができる。
ただし、本明細書においてアルミニウムはアルミニウム合金を含む意味に使用し、また銅も銅合金を含む意味に使用する。
以上の組電池は、電極端子をアルミニウムと銅とし、かつ金属プレートもアルミニウムと銅とするので、金属プレートを同じ金属として電食の発生しない状態で安定して電気接続できる。

本発明の組電池は、金属プレート３、２３、３３、４３を、第１の金属板３Ａ、２３Ａ、３３Ａと第２、４３Ａの金属板３Ｂ、２３Ｂ、３３Ｂ、４３Ｂとの境界を段差形状として接合することができる。
以上の組電池は、接合する境界を断面形状とするので、第１の金属板と第２の金属板とを確実に安定して、しかも強固に結合できる特徴がある。

本発明の組電池は、電池セル１、３１をリチウムイオン電池とすることができる。
以上の組電池は、電池セルをリチウムイオン電池とするので、軽くて充放電の容量を大きくできる特徴がある。

本発明の一実施例にかかる組電池の斜視図である。図１に示す組電池の分解斜視図である。図１に示す組電池の電池セルと絶縁スペーサの積層構造を示す分解斜視図である。電池セルの垂直縦断面図である。図１に示す組電池の電極端子と金属プレートの連結状態を示す拡大斜視図である。隣接する電極端子を金属プレートで連結する工程を示す拡大斜視図である。隣接する電極端子を金属プレートで連結する工程を示す拡大斜視図である。金属プレートの拡大斜視図である。金属プレートの他の一例を示す拡大斜視図である。本発明の他の実施例にかかる組電池の分解斜視図である。図１０に示す組電池の電極端子と金属プレートの連結工程を示す拡大斜視図である。図１０に示す組電池の電極端子と金属プレートの連結工程を示す拡大斜視図である。図１０に示す組電池の電極端子と金属プレートの連結工程を示す拡大斜視図である。本発明の他の実施例にかかる組電池の電極端子と金属プレートの連結状態を示す拡大斜視図である。図１４に示す組電池の分解斜視図である。金属プレートの他の一例を示す拡大斜視図である。本発明の他の実施例にかかる組電池の電極端子と金属プレートの連結状態を示す拡大斜視図である。図１７に示す金属プレートの斜視図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための組電池を例示するものであって、本発明は組電池を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

本発明の組電池は、主として、ハイブリッドカーや電気自動車などの電動車両に搭載されて、車両の走行モータに電力を供給して、車両を走行させる電源に使用される。

図１ないし図３に示す組電池は、複数の電池セル１を互いに絶縁して積層状態に固定している。電池セル１は角形電池セルである。さらに、電池セル１は、リチウムイオン電池からなる角形電池セルである。ただし、本発明の組電池は、電池セルを角形電池セルには特定せず、またリチウムイオン二次電池にも特定しない。電池セルには、充電できる全ての電池、たとえばニッケル水素電池なども使用できる。角形電池セルは、図４に示すように、正負の電極板を積層している電極体１０を外装缶１１に収納して電解液を充填して、開口部を封口板１２で気密に密閉したものである。図の外装缶１１は、底を閉塞する四角い筒状に成形したもので、上方の開口部を封口板１２で気密に閉塞している。

外装缶１１は、アルミニウムなどの金属板を深絞り加工したもので、表面が導電性を有する。積層される電池セル１は薄い角形に成形される。封口板１２は外装缶１１と同じ金属であるアルミニウムなどの金属板で製作される。封口板１２は、正負の電極端子２を両端部に、絶縁材１３を介して固定している。正負の電極端子２は内蔵する正負の電極板に接続される。リチウムイオン二次電池は、外装缶１１を電極に接続しない。ただ、外装缶１１は電解液を介して電極板に接続されることから、正負の電極板１０の中間電位となる。ただし、電池セルは、一方の電極端子をリード線で外装缶に接続することもできる。この電池セルは、外装缶に接続される電極端子を絶縁することなく封口板に固定できる。

組電池は、複数の電池セル１を積層して直方体のブロック状としている。電池セル１は、電極端子２を設けている面、図にあっては封口板１２を同一平面となるように積層してブロック状としている。図１と図２の組電池は、ブロックの上面に電極端子２を配設している。組電池は、封口板１２の両端部にある正負の電極端子２が左右逆となる状態で積層している。この組電池は、図に示すように、ブロックの両側で隣接する電極端子２を金属プレート３で連結して、電池セル１を直列に接続している。金属プレート３は、その両端部を正負の電極端子２に接続して、電池セル１を直列に接続する。図の組電池は、電池セル１を直列に接続して出力電圧を高くしているが、本発明の組電池は、電池セルを直列と並列に接続して、出力電圧と出力電流を大きくすることもできる。

電極端子２は、図５ないし図７に示すように、絶縁材１３を介して封口板１２に固定されて、その先端部を筒状としている。筒状の電極端子２は、カシメ加工によって先端にカシメリング２Ｘを設けることができる。図６の電極端子２は、先端部を円筒状として、カシメ加工でカシメリング２Ｘを設けている。ただし、本発明の組電池は、必ずしも電極端子をカシメ加工してカシメリングを設ける構造とはしない。電極端子の上端面に、金属プレートを溶接して固定することができるからである。この電極端子は、円柱状とし、あるいは多角柱状とし、あるいは上端面の外側に突出するようにリングを設けた形状として、上端面に金属プレートを溶接して接続する。

正負の電極端子２は同じ金属でなく、異なる金属である。リチウムイオン電池は、正極２Ａをアルミニウムとして負極２Ｂを銅としている。金属プレート３は、その両端部を異なる金属からなる電極端子２に同じ金属として接続している。銅とアルミニウムを電極端子２とする電池セル１に接続される金属プレート３は、第１の金属板３Ａをアルミニウム板、第２の金属板３Ｂを銅板とするクラッド材である。金属プレート３は、第１の金属板３Ａと第２の金属板３Ｂとを、電極端子２との接続部の境界で接合しているクラッド材である。この金属プレート３は、正極２Ａのアルミニウムには第１の金属板３Ａが接触して第２の金属板３Ｂの銅は接触せず、負極２Ｂの銅には第２の金属板３Ｂが接触して第１の金属板３Ａのアルミニウムは接触しない状態で電池セル１の正負の電極端子２に接続される。

クラッド材の金属プレート３は、図８で示すように、第１の金属板３Ａと第２の金属板３Ｂとの境界を段差形状として接合し、あるいは図９に示すように、第１の金属板２３Ａと第２の金属板２３Ｂとの境界を互いに密着される傾斜面として接合している。図８と図９の金属プレート３、２３は、第１の金属板３Ａ、２３Ａのアルミニウムを第２の金属板３Ｂ、３Ｂの銅よりも厚くして、クラッド材の上面に段差を設けている。

図の金属プレート３は、電極端子２を挿入する貫通孔４を両端部に設けている。両端部に設けているふたつの貫通孔４は、隣接して配設している電池セル１の電極端子２を挿入して連結している。貫通孔４は、電極端子２が挿入される。電極端子２を貫通孔４に挿入する状態で、電極端子２の外側面と貫通孔４の内面との境界にレーザー光線を照射して、電極端子２と金属プレート３とをレーザー溶接して連結している。レーザー溶接で電極端子２を電極端子２に安定して確実に接続するには、貫通孔４に電極端子２を挿入する状態で、貫通孔４の内面に電極端子２の外周面を隙間なく接触することが大切である。貫通孔４と電極端子２との間にできる隙間が、レーザー溶接による安定な接続を阻害するからである。したがって、貫通孔４は、電極端子２を挿入してその内面に電極端子２を密着できる内径、すなわち、電極端子２の外径にほぼ等しくされる。すなわち、貫通孔４は、挿入する電極端子２との間に遊びができない内径とする必要がある。

遊びのないふたつの貫通孔に、ふたつの電極端子を挿入するには、ふたつの貫通孔の間隔と、これに挿入するふたつの電極端子の間隔とを正確に等しくする必要がある。しかしながら、電池セル１には寸法誤差があり、また電池セル１の間に絶縁スペーサ１５を挟着する構造にあっては、絶縁スペーサ１５にも寸法誤差があり、ふたつの電極端子２の間隔を一定にすることが難しい。図の金属プレート３は、電極端子２の間隔が寸法誤差で変化しても、電極端子２に確実のレーザー溶接できるように、一方の貫通孔４を長孔４Ａとしている。長孔４Ａは、間隔が変化するふたつの電極端子２を挿入できるように、貫通孔４の間隔を変化できる方向、すなわち金属プレート３の長手方向に細長い形状としている。

電極端子２が挿入される長孔４Ａは、図６に示すように、その内面と電極端子２との間に隙間ができる。この隙間を閉塞するために、溶接リング５を設けている。溶接リング５は、図７に示すように、金属プレート３の上面にあって、電極端子２と長孔４Ａとの隙間を閉塞して、金属プレート３を確実に電極端子２にレーザー溶接する。

図の組電池は、負極２Ｂの電極端子２を挿入する貫通孔４を長孔４Ａとしている。すなわち、アルミニウム製の第１の金属板３Ａには円形の貫通孔４を設けて、銅製の第２の金属板３Ｂには長孔４Ａを設けている。図７の組電池は、長孔４Ａに挿入している銅製の負極２Ｂの電極端子２をカシメ加工して、カシメリング２Ｘで溶接リング５を設けている。この電極端子２は、円筒状の上端部をカシメ加工してリング状に拡開して、溶接リング５を設けている。カシメ構造で設けられたカシメリング２Ｘからなる溶接リング５は、銅製である第２の金属板３Ｂの表面に接触する。銅製である負極２Ｂの電極端子２は、図５に示すように、カシメリング２Ｘの外周をレーザー溶接して、銅製である第２の金属板３Ｂに確実に接続される。

以上の組電池は、以下の工程で電極端子２を金属プレート３に接続する。
（１）図６に示すように、金属プレート３の両端部に設けている貫通孔４に、隣の電池セル１の電極端子２を挿入する。
円形の貫通孔４は、円形の電極端子２が挿入されて、貫通孔４と電極端子２との間に隙間ができない。長孔４Ａの貫通孔４は円形の電極端子２が挿入されて、貫通孔４と電極端子２との間に隙間ができる。
（２）図７に示すように、長孔４Ａの貫通孔４に挿入している電極端子２をカシメ加工して、電極端子２の上面にカシメリング２Ｘを設ける。カシメリング２Ｘはその外形が長孔４Ａよりも大きく、長孔４Ａと電極端子２との隙間を閉塞する。
（３）図５に示すように、円形の貫通孔４は、その円周に沿ってレーザー光線を照射して、電極端子２を金属プレート３にレーザー溶接する。また、長孔４Ａの貫通孔４は、溶接リング５であるカシメリング２Ｘの外周縁に沿ってレーザー光線を照射して、溶接リング５の外周縁を金属プレート３にレーザー溶接する。

以上の金属プレート３は、一方の貫通孔４を長孔４Ａとするが、本発明の組電池は、両方の貫通孔を長孔とすることもできる。この組電池は、両方の電極端子をカシメ加工してカシメリングを設け、カシメリングの外周縁を金属プレートにレーザー溶接して接続する。

さらに、図１０ないし図１３の組電池は、電極端子２とは別パーツの金属板からなる金属リング６を設けて溶接リング５としている。図の組電池は、銅製の負極２Ｂを挿入する貫通孔４を長孔４Ａとするので、金属リング６を負極２Ｂと同じ銅板で製作している。すなわち、金属リング６は、電極端子２と同じ材質の金属板で製作する。さらに、金属リング６は、電極端子２を挿入する円形の中心孔６Ａを設けている。中心孔６Ａの内径は、電極端子２を隙間なく挿入できるように、電極端子２の外径にほぼ等しくしている。金属リング６の外径は長孔４Ａを閉塞できる外径している。

以上の組電池は、以下の工程で電極端子２を金属プレート３に接続する。
（１）図１１に示すように、金属プレート３の両端部に設けている貫通孔４に、隣の電池セル１の電極端子２を挿入する。
円形の貫通孔４は、円形の電極端子２が挿入されて、貫通孔４と電極端子２との間に隙間ができない。長孔４Ａの貫通孔４は円形の電極端子２が挿入されて、貫通孔４と電極端子２との間に隙間ができる。
（２）図１２に示すように、金属プレート３の上に溶接リング５である金属リング６を載せて、この金属リング６の中心孔６Ａに、長孔４Ａの貫通孔４に挿入している電極端子２を挿入する。金属リングは外形が長孔４Ａよりも大きいので、長孔４Ａと電極端子２との隙間が閉塞される。
（３）図１３に示すように、円形の貫通孔４は、その円周に沿ってレーザー光線を照射して、電極端子２を金属プレート３にレーザー溶接する。また、長孔４Ａの貫通孔４は、溶接リング５である金属リング６の内周縁と外周縁に沿ってレーザー光線を照射して、金属リング６の中心孔６Ａの内周縁を電極端子２に、外周縁を金属プレート３にレーザー溶接する。

以上の金属プレート３も一方の貫通孔４を長孔４Ａとして、他方の貫通孔４を円形とするが、組電池は、両方の貫通孔を長孔として、両方の電極端子を金属リングの中心孔に挿入し、金属リングの内周縁と外周縁に沿ってレーザー溶接して、金属リングを電極端子と金属プレートの両方に接続することができる。

さらに、図１４と図１５の組電池は、電池セル３１の電極端子３２に雄ネジを設け、これを金属プレート３３の貫通孔３４に挿入し、その先端にナット７をねじ込んで電極端子３２を金属プレート３３に接続している。この組電池は、ナット７を電極端子３２と同じ金属で製作している。正極３２Ａをアルミニウム、負極３２Ｂを銅製とする電池セル３１の組電池にあっては、金属プレート３３の第１の金属板３３Ａをアルミニウム板、第２の金属板３３Ｂを銅板とするクラッド材とすると共に、正極３２Ａにねじ込まれるナット７Ａをアルミニウム製、負極３２Ｂにねじ込まれるナット７Ｂを銅製として、電食による腐食を防止している。図の金属プレート３３は、両方の貫通孔３４を長孔３４Ａとしている。

さらに、図１６の金属プレート４３は、電極端子２に連結される両端部を、圧着端子の形状に加工している。この金属プレート４３は、第１の金属板４３Ａと第２の金属板４３Ｂとを、中央部に貫通孔４を有するリング状に加工すると共に、リング状の第１の金属板４３Ａと第２の金属板４３Ｂから突出する突出部４３ａ、４３ｂを互いに接合してクラッド材の金属プレート４３としている。この金属プレート４３も、上記実施例と同様に、第１の金属板４３をアルミニウム板、第２の金属板４３Ｂを銅板とするクラッド材である。図の金属プレート４３は、第１の金属板３Ａと第２の金属板３Ｂの境界を段差形状として接合している。さらに、この金属プレート４３は、一方の貫通孔４を長孔４Ａとして、他方の貫通孔４を円形としている。この金属プレート４３は、前述の金属プレートと同様に、貫通孔に挿通される接続端子にレーザー溶接して接続され、あるいは、貫通孔に挿通される雄ネジの電極端子にナットをねじ込んで各々の接続端子に接続される。

さらに、図１７の組電池は、金属プレート５３の第１の金属板５３Ａを一方の接続端子３２に直接に接続すると共に、第２の金属板５３Ｂを、リード線５５と接続具５６を介して他方の接続端子３２に接続している。この金属プレート５３は、図１８に示すように、第１の金属板５３Ａを、中央部に貫通孔５４を有するリング状に加工すると共に、リング状の第１の金属板５３Ａから突出する突出部５３ａに第２の金属板５３Ｂを接合してクラッド材としている。第２の金属板５３Ｂは、直接に接続端子３２に接続することなく、リード線５５と接続具５６を介して接続端子３２に接続される。この第２の金属板５３Ｂは、端部に、リード線５５の一端を連結する圧着連結部５３ｘを設けている。図に示す第２の金属板５３Ｂは、両側に突出する突出片５３ｃを設けると共に、一対の突出片５３ｃを筒形状に湾曲して、リード線５５の芯線５５Ａを圧着して連結する圧着連結部５３ｘを設けている。この金属プレート５３は、第２の金属板５３Ｂに設けた筒形状の圧着連結部５３ｘにリード線５５の芯線５５Ａを挿入する状態で、圧着連結部５３ｘを押圧して変形させて、芯線５５Ａを圧着連結部５３ｘで圧着して連結する。さらに、リード線５５の他端には、接続具５６を連結している。この接続具５６は、圧着端子としている。圧着端子である接続具５６は、中央部に貫通孔５６ａを有するリング部５６Ａを有しており、このリング部５６Ａから突出する突出部５６Ｂに、リード線５５の芯線５５Ａを圧着して連結する圧着連結部５６Ｃを設けている。

図１７と図１８に示す金属プレート５３も、第１の金属板５３をアルミニウム板、第２の金属板５３Ｂを銅板とするクラッド材としている。さらに、第２の金属板５３Ｂに接続されるリード線５５の芯線５５Ａと接続具５６を、第２の金属板５３Ｂと同じ金属としている。すなわち、リード線５５の芯線５５Ａを銅線とし、接続具５６を銅板としている。図１７の組電池は、電池セル３１の電極端子３２に雄ネジを設けており、隣接する電池セル３１の接続端子３２である正極３２Ａと負極３２Ｂを、金属プレート５３の貫通孔５４と接続具５６の貫通孔５６ａに挿入して、その先端にナット７をねじ込んで電極端子３２を金属プレート５３と接続具５６に接続している。この組電池は、電池セル３１の正極３２Ａをアルミニウム、負極３２Ｂを銅製としているので、金属プレート５３の第１の金属板５３Ａをアルミニウム板、第２の金属板５３Ｂを銅板とするクラッド材とすると共に、リード線５５の芯線５５Ａを銅線、接続具５６を銅板とし、さらに、正極３２Ａにねじ込まれるナット７Ａをアルミニウム製、負極３２Ｂにねじ込まれるナット７Ｂを銅製として、電食による腐食を防止している。

外装缶１１を金属製とする電池セル１は、図３に示すように、その間に絶縁スペーサ１５を挟着して、隣接する電池セル１を絶縁している。絶縁スペーサ１５は、隣接する電池セル１の外装缶１１を絶縁すると共に、電池セル１の間に電池を冷却する冷却隙間１６を設ける。したがって、絶縁スペーサ１５は、プラスチック等の絶縁材を成形して製作される。絶縁スペーサ１５は、両面に送風溝１５Ａを設けて、電池セル１の間に冷却隙間１６を設ける。絶縁スペーサ１５は、水平方向、いいかえると電池セル１の両側に連結するように送風溝１５Ａを設けている。この絶縁スペーサ１５で設けられる冷却隙間１６は、空気を水平方向に送風して電池セル１を冷却する。

絶縁スペーサ１５を介して積層される電池セル１は、固定部品１７で定位置に固定される。固定部品１７は、積層している電池セル１の両端面に配置される一対のエンドプレート１８と、このエンドプレート１８に、端部を連結して積層状態の電池セル１を圧縮状態に固定してなる金属バンド１９とからなる。

１…電池セル
２…電極端子２Ａ…正極
２Ｂ…負極
２Ｘ…カシメリング
３…金属プレート３Ａ…第１の金属板
３Ｂ…第２の金属板
４…貫通孔４Ａ…長孔
５…溶接リング
６…金属リング６Ａ…中心孔
７…ナット７Ａ…ナット
７Ｂ…ナット
１０…電極体
１１…外装缶
１２…封口板
１３…絶縁材
１５…絶縁スペーサ１５Ａ…送風溝
１６…冷却隙間
１７…固定部品
１８…エンドプレート
１９…金属バンド
２３…金属プレート２３Ａ…第１の金属板
２３Ｂ…第２の金属板
２５…溶接リング
３１…電池セル
３２…電極端子３２Ａ…正極
３２Ｂ…負極
３３…金属プレート３３Ａ…第１の金属板
３３Ｂ…第２の金属板
３４…貫通孔３４Ａ…長孔
４３…金属プレート４３Ａ…第１の金属板
４３ａ…突出部
４３Ｂ…第２の金属板
４３ｂ…突出部
５３…金属プレート５３Ａ…第１の金属板
５３ａ…突出部
５３Ｂ…第２の金属板
５３ｃ…突出片
５３ｘ…圧着連結部
５４…貫通孔
５５…リード線５５Ａ…芯線
５６…接続具５６Ａ…リング部
５６ａ…貫通孔
５６Ｂ…突出部
５６Ｃ…圧着連結部

Claims

正負の電極端子(2)、(32)を異種金属とする複数の電池セル(1)、(31)を備え、各々の電池セル(1)、(31)の正負の電極端子(2)、(32)を金属製の金属プレート(3)、(23)、(33)、(43)、(53)で接続してなるバッテリシステムであって、
前記金属プレート(3)、(23)、(33)、(43)、(53)が、前記電池セル(1)、(31)の一方の電極端子(2)、(32)に接続してなる第１の金属板(3A)、(23A)、(33A)、(43A)、(53A)と他方の電極端子(2)、(32)に接続してなる第２の金属板(3B)、(23B)、(33B)、(43B)、(53B)とを、正負の電極端子(2)、(32)への接続部の間で接合してなるクラッド材であることを特徴とする組電池。
前記電池セル(1)が角形電池セル(1)で、複数の角形電池セル(1)が積層状態に固定されて、隣接する電池セル(1)の正負の電極端子(2)に前記金属プレート(3)、(23)、(43)が接続されて、前記金属プレート(3)、(23)、(43)でもって電池セル(1)を直列に接続しており、
前記金属プレート(3)、(23)、(43)は、前記電池セル(1)の正負の電極端子(2)を挿入する貫通孔(4)を有し、この貫通孔(4)に電極端子(2)が挿入されて、電極端子(2)と金属プレート(3)、(23)、(43)とが溶接して接続され、さらに、前記貫通孔(4)の少なくとも一方は、電極端子(2)を挿入して積層方向に移動できる長孔(4A)で、この長孔(4A)の開口部を閉塞するように金属プレート(3)、(23)、(43)の表面に溶接リング(5)、(25)を設けており、前記電極端子(2)が前記溶接リング(5)、(25)を介して金属プレート(3)、(23)、(43)に溶接されてなる請求項１に記載される組電池。
前記溶接リング(5)、(25)が、前記長孔(4A)に挿入された電極端子(2)の上端がカシメ構造で拡開されたカシメリング(2X)と、前記電極端子(2)とは別パーツの金属板であって前記電極端子(2)を挿入する中心孔(6A)を設けてなる金属リング(6)のいずれかである請求項２に記載される組電池。
前記電池セル(1)、(31)の正負の電極端子(2)、(32)がアルミニウムと銅からなる異種金属で、前記金属プレート(3)、(23)、(33)、(43)、(53)の第１の金属板(3A)、(23A)、(33A)、(43A)、(53A)と第２の金属板(3B)、(23B)、(33B)、(43B)、(53B)がアルミニウムと銅を接合してなるクラッド材である請求項１ないし３のいずれかに記載される組電池。
前記金属プレート(3)、(23)、(33)、(43)が、第１の金属板(3A)、(23A)、(33A)、(43A)と第２の金属板(3B)、(23B)、(33B)、(43B)との境界を段差形状として接合してなる請求項１ないし４のいずれかに記載される組電池。
前記電池セル(1)、(31)がリチウムイオン電池である請求項１ないし５のいずれかに記載される組電池。