JP2012160339A - 組電池および電池接続方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電池の外部端子と端子接続部材との接続信頼性の向上を図る技術を提供する。
【解決手段】組電池10は、筐体に設けられた正極端子50および負極端子60を含む外部端子を有する複数の電池30と、隣接する2つの電池30の外部端子同士を電気的に接続するためのバスバー40と、を備える。外部端子とバスバー40とは、外部端子とバスバー40とが重畳する重畳領域Raと、外部端子が露出する露出領域Rb1,Rb2との境界部分が溶接されている。
【選択図】図1
【解決手段】組電池10は、筐体に設けられた正極端子50および負極端子60を含む外部端子を有する複数の電池30と、隣接する2つの電池30の外部端子同士を電気的に接続するためのバスバー40と、を備える。外部端子とバスバー40とは、外部端子とバスバー40とが重畳する重畳領域Raと、外部端子が露出する露出領域Rb1,Rb2との境界部分が溶接されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、組電池および電池接続方法に関する。
一般に、複数の電池が接続されてなる組電池では、隣接する電池の一方の正極端子と他方の負極端子とが端子接続部材としてのバスバーで直列接続されている。正極端子および負極端子を含む外部端子とバスバーとの接続構造としては、バスバーに設けられた開口に外部端子を挿入して、外部端子の先端に固定用ねじを螺合することで外部端子とバスバーとを接続する構造が知られている(特許文献1参照)。
上述した従来の構造のように、外部端子とバスバーとをねじ止め固定した場合、固定用ねじの締め付けが弛む可能性があった。そのため、外部端子とバスバーの接続信頼性の向上を図る上で改善の余地があった。
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池の外部端子と端子接続部材との接続信頼性の向上を図る技術の提供にある。
本発明のある態様は、組電池である。当該組電池は、筐体に設けられた外部端子を有する複数の電池と、隣接する2つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材と、を備え、外部端子と端子接続部材とは、外部端子と端子接続部材とが重畳する領域と、外部端子および端子接続部材のいずれか一方が露出する領域との境界部分が溶接されていることを特徴とする。
この態様によれば、電池の外部端子と端子接続部材との接続信頼性の向上を図ることができる。
上述した態様において、外部端子および端子接続部材は、平板部を有し、両者の平板部の主表面同士が接するように重ね合わされてもよい。
上述したいずれかの態様において、溶接された境界部分が直線状であってもよい。
上述したいずれかの態様において、異なる電池間で、溶接された境界部分が略同一直線上にあってもよい。
上述したいずれかの態様において、外部端子または端子接続部材は、貫通孔を有し、露出する領域は、貫通孔内に位置し、貫通孔の内壁と露出する領域との境界部分が溶接されてもよい。また、この態様において、溶接された境界部分は円形であってもよい。
上述したいずれかの態様において、外部端子は、電池の筐体との間に空間が形成されるように延在し、端子接続部材は、空間に配置されて外部端子と筐体とに挟まれてもよい。
上述したいずれかの態様において、外部端子は、隣接する電池の方向に突出し、外部端子の突出した部分に、当該部分を挟むように2つの端子接続部材が溶接されてもよい。
本発明のある態様は、電池接続方法である。当該電池接続方法は、電池の外部端子と、隣接する2つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材とを接続する電池接続方法であって、外部端子と端子接続部材とが重畳する領域と、外部端子および端子接続部材のいずれか一方が露出する領域との境界部分のうち溶接すべき境界部分が、異なる電池間で略同一直線上に並ぶように、複数の外部端子と端子接続部材とを重ね合わせ、境界部分が並ぶ直線に沿って溶接機の溶接ヘッドを走査して、当該直線上に位置する境界部分を溶接することを特徴とする。
上述した態様において、境界部分が並ぶ直線を複数形成し、同じ直線を2回以上走査する場合に、溶接ヘッドを1つの直線に沿って走査した後、少なくとも1つの他の直線に沿って走査し、再度前記1つの直線に沿って走査してもよい。
上述したいずれかの態様において、溶接すべき境界部分は、直線状であり、異なる電池間で、溶接すべき境界部分の全体が略同一直線上に並んでもよい。
本発明によれば、電池の外部端子と端子接続部材との接続信頼性の向上を図る技術を提供することができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
(実施形態1)
図1(A)は、実施形態1に係る組電池の概略構造を示す平面図である。図1(B)は、図1(A)におけるA−A線に沿った断面図である。図1(C)は、実施形態1に係る組電池の概略構造を示す斜視図である。なお、図1(B)では、電池30の筐体内部の図示を省略する。
図1(A)は、実施形態1に係る組電池の概略構造を示す平面図である。図1(B)は、図1(A)におけるA−A線に沿った断面図である。図1(C)は、実施形態1に係る組電池の概略構造を示す斜視図である。なお、図1(B)では、電池30の筐体内部の図示を省略する。
図1(A)〜図1(C)に示すように、組電池10は、複数の電池30と、これらの電池30を接続するバスバー40(端子接続部材)とを有する。本実施形態では、計5個の電池30が直列に接続されて組電池10が形成されている。なお、電池30の数は特に限定されない。また、5つの電池30全てが直列に接続されているが、一部が並列に接続されていてもよい。
5個の電池30は、平面視で電池30の長手方向の辺が対向して略平行となるように所定の間隔で並設されている。電池30の筐体上面には、長手方向の一端寄りに正極端子50が設けられ、他端寄りに負極端子60が設けられている。以下では適宜、正極端子50および負極端子60を併せて外部端子と称する。隣接する電池30の正極端子50および負極端子60は、互いに反対側になるように配列されている。隣接する2つの電池30の一方の負極端子60と他方の正極端子50とがバスバー40により電気的に接続されて、5個の電池30が直列接続されている。
電池30は、ハウジング(図示せず)内に収容されて外部環境から保護される。電池30の直列接続の一方の終端となる負極端子60’および他方の終端となる正極端子50’は、ハウジングの外部に引き回される配線を介して外部負荷(ともに図示せず)と接続可能になっている。
図2は、電池の概略構造を示す断面図である。図2に示すように、電池30は、外装缶(筐体)31内に、正負極が渦巻状に巻回されてなる電極体32が外装缶31の缶軸方向に対し横向きに収納されている。外装缶31の開口は、筐体の一部を構成する封口板33により封口されている。封口板33には、平板部50a,60aと当該平板部50a,60aの一方の主表面から突出する突起部50b,60bとを有する正極端子50および負極端子60が設けられている。また、封口板33には、ガス排出弁(図示せず)が形成されている。
正極端子50の突起部50bは、側面にガスケット34が当接した状態で、封口板33の正極用開口33aに嵌め込まれている。また、突起部50bは、封口板33の電池内側において正極タブ部材53と接続している。なお、突起部50bの先端には、正極用開口33aに沿って側壁が形成されるような凹部51が設けられている。凹部51の縁部分が広がるようにかしめることで、正極端子50が正極タブ部材53に対して固定されている。
正極タブ部材53と封口板33の電池内側面との間には、絶縁板35が設けられている。正極用開口33aにおいて、絶縁板35とガスケット34とが当接している。これにより、正極タブ部材53および正極端子50が封口板33から絶縁されている。正極タブ部材53は、電極体32の一方の端面から突出した正極集電板群32aに接続されている。なお、正極集電板群32aは、電極体32の一方の端面から突出した複数の正極集電板を束ねたものである。
負極端子60の突起部60bは、側面にガスケット34が当接した状態で、封口板33の負極用開口33bに嵌め込まれている。また、突起部60bは、封口板33の電池内側において負極タブ部材62と接続している。なお、突起部60bの先端には、負極用開口33bに沿って側壁が形成されるような凹部61が設けられている。凹部61の縁部分が広がるようにかしめることで、負極端子60が負極タブ部材62に対して固定されている。
負極タブ部材62と封口板33の電池内側面との間には、絶縁板35が設けられている。負極用開口33bにおいて、絶縁板35とガスケット34とが当接している。これにより、負極タブ部材62および負極端子60が封口板33から絶縁されている。負極タブ部材62は、電極体32の他方の端面から突出した負極集電板群32bに接続されている。なお、負極集電板群32bは、電極体32の他方の端面から突出した複数の負極集電板を束ねたものである。
平板部50a,60aは、その主表面が封口板33の表面に沿うように配置されている。本実施形態では、突起部50b,60bが突出する側の平板部50a,60a主表面が封口板33の表面に当接している。
バスバー40は、平板状の平板部を有する。本実施形態では、バスバー40は、帯状の形状を有し、したがって全体が平板部となっている。そして、正極端子50とバスバー40、負極端子60とバスバー40は、それぞれ両者の平板部の主表面同士が接するように重ね合わされている。外部端子は、バスバー40の長手方向に垂直な方向の長さが、バスバー40の幅よりも大きい。そのため、平面視でバスバー40の側壁が平板部50a,60aの主表面上に位置している。
したがって、正極端子50上には、正極端子50とバスバー40とが重畳する重畳領域Raと、正極端子50が露出する露出領域Rb1,Rb2とが形成されている。同様に、負極端子60上には、負極端子60とバスバー40とが重畳する重畳領域Raと、負極端子60が露出する露出領域Rb1,Rb2とが形成されている。重畳領域Raを挟んで、電池30の外側に露出領域Rb1が形成され、電池30の中心側に露出領域Rb2が形成される。
そして、重畳領域Raと、露出領域Rb1,Rb2との境界部分70が、レーザー溶接等の溶接方法によって溶接されている。これにより、外部端子とバスバー40とが固定されている。このように、外部端子とバスバー40とを溶接により固定することで、外部端子とバスバーとをねじ止め固定していた従来の構造に比べて、両者の接続信頼性を向上させることができる。また、平板部50a,60aの主表面とバスバー40の主表面とを当接させた状態で外部端子とバスバー40とを固定しているため、ねじ止め固定構造に比べて外部端子とバスバー40の接続部の高さを低くすることができる。そのため、組電池10の小型化が可能となる。
また、外部端子の表面に重なっているバスバー40の側壁は、外部端子に接する側の辺が直線状である。よって、溶接された境界部分70が直線状である。溶接すべき境界部分70が直線状である場合、境界部分70を溶接する際に、溶接機の溶接ヘッドを直線的に走査させればよいことになる。そのため、外部端子とバスバー40の溶接を簡素化することができる。また、高精度な溶接が可能となる。
また、本実施形態では、異なる電池30間で、溶接された境界部分70が略同一直線上に位置している。溶接すべき境界部分70が略同一直線上に位置する場合、溶接ヘッドの走査距離を短くすることができるため、組電池10の製造工程の簡略化と時間の短縮が可能である。さらに、本実施形態では、溶接された境界部分70が直線状であって、その全体が略同一直線上に配置されている。ここで、前記「略同一直線上に位置する」とは、完全に直線と一致している場合だけでなく、直線から外れていても本発明の効果を奏する範囲内に位置することを意味する。
上述した構成を備えた組電池10は、例えば次のようにして製造することができる。図3は、実施形態1に係る電池接続方法を説明するための模式図である。図3に示すように、5つの電池30が、平面視で電池30の長手方向が略平行になるように所定の間隔で配列される。そして、4つのバスバー40が電池30の外部端子上に配置される。具体的には、各バスバー40は、隣接する2つの電池30の一方の負極端子60上に一端側の主表面が当接し、他方の正極端子50上に他端側の主表面が当接するように配置される。このとき、外部端子とバスバー40とは、重畳領域Raと露出領域Rb1との境界部分のうち溶接すべき境界部分70が、異なる電池30間で略同一直線上に並ぶように、位置合わせされて重ね合わされる。
続いて、溶接機の溶接ヘッド(図示せず)からレーザーLを照射するとともに、溶接すべき境界部分70が並ぶ直線に沿って溶接ヘッドを走査して、当該直線上に位置する境界部分70を溶接する。複数の境界部分70を溶接する際、特定の境界部分70について連続して繰り返しレーザーLを照射すると、溶接時に発生する熱によって局所的な温度上昇が起きて、電池30が損傷するおそれが高まる。そのため、複数の境界部分70について、段階的かつ均等に溶接を進行して、最終的に各境界部分70の溶接を完了することが好ましい。
本実施形態では、複数の溶接すべき境界部分70が略同一直線上に並んでいる。また、この境界部分70は、直線状であり、その全体が略同一直線上に並んでいる。そのため、直線に沿って溶接ヘッドを複数回走査することで、直線上にならんだ複数の境界部分70について、段階的かつ均等に進行させる溶接を実現することができる。
なお、本実施形態では、溶接すべき境界部分70が並ぶ直線が複数形成されている。具体的には、バスバー40を挟んで電池30の外側寄りに形成された境界部分70が並ぶ2本の直線と、電池30の中心寄りに形成された境界部分70が並ぶ2本の直線である。境界部分70が並ぶ直線が複数形成され、かつ上述したように同じ直線を2回以上走査する場合は、溶接ヘッドを1つの直線に沿って走査した後、少なくとも1つの他の直線に沿って走査し、再度前記1つの直線に沿って走査することが好ましい。これにより、次回の溶接までの間に、前回の溶接時に生じた熱が放散されるため、局所的な温度上昇を防ぐことができる。その結果、溶接時の熱による電池30の損傷をより確実に回避することができる。
本実施形態では、図3に示すように、溶接ヘッドが矢印Iの方向に走査された後、折り返されて矢印IIの方向に走査され、続いて矢印IIIの方向、矢印IVの方向に走査されて、各境界部分70について1度目の一部分溶接が施される。そして、これが繰り返されて各境界部分70の溶接が完了する。以上の工程により組電池10を製造することができる。
以上説明したように、本実施形態に係る組電池10では、外部端子とバスバー40とが重畳する重畳領域Raと、外部端子が露出する露出領域Rb1,Rb2との境界部分70が溶接され、これにより外部端子と境界部分70とが接続されている。そのため、外部端子とバスバーとをねじ止め固定していた従来の構造に比べて、両者の接続信頼性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る電池接続方法では、重畳領域Raと露出領域Rb1,Rb2との境界部分のうち溶接すべき境界部分70が、異なる電池30間で略同一直線上に並ぶように、複数の外部端子とバスバー40とが重ね合わされている。そして、溶接すべき境界部分70が並ぶ直線に沿って溶接ヘッドが走査されて、当該直線上に位置する境界部分70が溶接される。溶接ヘッドが直線的に走査されて境界部分70が溶接されるため、溶接工程を簡素化することができ、また、溶接工程にかかる時間を短くすることができる。その結果、組電池10の製造におけるスループットを向上させることができる。
また、境界部分70を溶接することで外部端子とバスバー40とを接続しているため、外部端子とバスバー40との位置関係は、溶接すべき境界部分70が形成されることを満たすものであればよい。そのため、外部端子とバスバー40の接続において要求される、電池30における筐体に対する外部端子の位置精度、および外部端子に対するバスバー40の位置精度を低くすることができる。その結果、組電池10の製造工程の簡素化および時間の短縮を図ることができる。
(実施形態2)
実施形態2に係る組電池10は、電池30の配列が実施形態1に係る組電池10と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、外部端子の形状を除く電池30の主な構造と、電池接続方法は実施形態1と基本的に同一である。実施形態1と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
実施形態2に係る組電池10は、電池30の配列が実施形態1に係る組電池10と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、外部端子の形状を除く電池30の主な構造と、電池接続方法は実施形態1と基本的に同一である。実施形態1と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
図4(A)は、実施形態2に係る組電池の概略構造を示す平面図である。図4(B)は、図4(A)におけるB−B線に沿った断面図である。図4(C)は、実施形態2に係る組電池の概略構造を示す斜視図である。なお、図4(B)では、電池30の筐体内部の図示を省略する。
本実施形態では、計8個の電池30が接続されて組電池10が形成されている。組電池10は、電池30が4個ずつ並列接続されてなる2つの並列電池ユニットが、互いに直列接続された構造を有する。並列接続される4個の電池30は、平面視で電池30の長手方向の辺が対向して略平行となるように所定の間隔で並設されている。2つの並列電池ユニットは、平面視で電池30の短手方向の辺が対向して略平行となるように所定の間隔で並設されている。
外部端子は、電池30の筐体との間に空間80が形成されるように延在している。具体的には、外部端子は、筐体表面に垂直な方向に電池30の筐体から突出する突き出し部50c,60cを有し、突き出し部50c,60cの先端に平板部50a,60aが一体的に形成されている。これにより、平板部50a,60aと電池30の筐体との間に空間80が形成されている。
空間80は、平板部50a,60aと、電池30の筐体と、突き出し部50c,60cとに囲まれた空間である。平板部50a,60aは、突き出し部50c,60cの先端から、平面視で電池30の長手方向に沿って、電池30の筐体の外側方向に向けて延在している。
本実施形態に係る組電池10では、第1バスバー40aが、一方の並列電池ユニットの一端側に配置された負極端子60の空間80に挿通されている。これにより、各負極端子60が互いに並列接続される。各電池30において、負極端子60と第1バスバー40aとが重畳する重畳領域Raと、第1バスバー40aが露出する露出領域Rbとの境界部分70の一部は直線状であって略同一直線上に位置しており、当該境界部分70が溶接されて各負極端子60と第1バスバー40aが接続されている。
また、第2バスバー40bが、他方の並列電池ユニットの一端側に配置された正極端子50の空間80に挿通されている。これにより各正極端子50が互いに並列接続される。各電池30において、重畳領域Raと露出領域Rbとの境界部分70の一部は直線状であって略同一直線上に位置しており、当該境界部分70が溶接されて各正極端子50と第2バスバー40bが接続されている。
また、第3バスバー40cが、2つの並列電池ユニットそれぞれの他端側、すなわちそれぞれ他方のユニットに近い側に配置された正極端子50の空間80および負極端子60の空間80に挿通されている。これにより、2つの並列電池ユニットのうち一方のユニットを構成する電池30の正極端子50と、他方のユニットを構成する電池30の負極端子60とが直列接続されるとともに、各並列電池ユニットの他端側に配置された正極端子50同士および負極端子60同士が並列接続される。外部端子と第3バスバー40cとの接続部においても、境界部分70の一部は直線状であって略同一直線上に位置し、この部分が溶接されている。
なお、溶接された境界部分70は、各バスバー40の延在方向と平行に延びている。すなわち、異なる直列電池ユニット間で、溶接された境界部分70が略同一直線上に位置している。
各バスバー40は、空間80に配置された状態で、外部端子と電池30の筐体とに挟まれている。そのため、組電池10の製造における電池接続工程において、電池30に対するバスバー40の位置を簡単に保持することができる。そのため、組電池10の製造工程を簡素化することができる。なお、各バスバー40は、電池30の筐体側の表面に絶縁膜42を有し、絶縁膜42を介して電池30の筐体に当接している。これにより、バスバー40が電池30の筐体に対して絶縁されている。
(実施形態3)
実施形態3に係る組電池10は、溶接された境界部分70の延在方向が実施形態2に係る組電池10と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、実施形態1または実施形態2と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
実施形態3に係る組電池10は、溶接された境界部分70の延在方向が実施形態2に係る組電池10と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、実施形態1または実施形態2と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
図5(A)は、実施形態3に係る組電池の概略構造を示す平面図である。図5(B)は、図5(A)におけるC−C線に沿った断面図である。図5(C)は、図5(A)におけるD−D線に沿った断面図である。なお、図5(B)および図5(C)では、電池30の筐体内部の図示を省略する。
本実施形態に係る組電池10は、実施形態2と同様の電池30の配列を有し、各電池30は、実施形態2と同様に直列接続および並列接続されている。第1バスバー40aは、一方の側面が負極端子60の突き出し部60cに当接している。また、第1バスバー40aの幅は、平板部60aと筐体で挟まれた空間の、第1バスバー40aの幅方向と平行な方向の長さよりも短い。そのため、各負極端子60と第1バスバー40aとにおける境界部分70は、第1バスバー40aの幅方向に沿って形成される。同様に、各正極端子50と第2バスバー40bとにおける境界部分70は、第2バスバー40bの幅方向に沿って形成される。第3バスバー40cは、一方の側面が正極端子50の突き出し部50cに当接し、当該側面に対向する側面は、負極端子60の突き出し部60cに当接している。
平面視で短手方向の辺が対向する2つの電池30において、第1バスバー40aにおける境界部分70と、第2バスバー40bにおける境界部分70と、第3バスバー40cにおける境界部分70の一部とが略同一直線上に位置しており、当該境界部分70が溶接されて各外部端子と各バスバー40とが接続されている。なお、溶接された境界部分70は、各バスバー40の延在方向に対して垂直な方向に延びている。すなわち、平面視で短手方向の辺が対向する2つの電池30内で、溶接された境界部分70が略同一直線上に位置している。
以上説明したように、本実施形態に係る組電池10では、溶接された境界部分70が並ぶ直線の方向が実施形態2に係る組電池10と異なっている。すなわち、溶接された境界部分70、言い換えれば溶接ヘッドの走査方向は、電池30およびバスバー40の形状、配置等に応じて適宜変更することができる。これにより、電池30およびバスバー40の位置精度をさらに低減したり、溶接範囲の長さを確保して接続信頼性をさらに高めることができる。
(実施形態4)
実施形態4に係る組電池10は、外部端子が2つのバスバー40で挟まれている。以下、本実施形態について説明する。なお、外部端子の形状を除く電池30の主な構造と、電池接続方法は実施形態1と基本的に同一である。実施形態1と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
実施形態4に係る組電池10は、外部端子が2つのバスバー40で挟まれている。以下、本実施形態について説明する。なお、外部端子の形状を除く電池30の主な構造と、電池接続方法は実施形態1と基本的に同一である。実施形態1と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
図6(A)は、実施形態4に係る組電池の概略構造を示す平面図である。図6(B)は、図6(A)におけるE−E線に沿った断面図である。なお、図6(B)では、電池30の筐体内部の図示を省略する。
図6(A)および図6(B)に示すように、本実施形態に係る組電池10は、平面視で長手方向の辺が対向するように並設された複数の電池30からなる電池列を2つ備えた構造である。2つの電池列は、平面視で各列を構成する電池30の短手方向の辺が対向するように並設されている。
各電池30の外部端子は、平面視で長手方向に延びて筐体の延在範囲の外側に突出している。すなわち、各直列電池ユニットにおいて、一方の電池30の正極端子50は、隣接する他方の電池の方向に突出している。同様に、他方の電池30の負極端子60は、隣接する一方の電池の方向に突出している。そして、外部端子の突出した部分に、当該部分を挟むように2つのバスバー40dおよびバスバー40eが溶接されている。
この場合、まず、バスバー40dが、2つの電池列の間における外部端子の下面側、すなわち筐体側に配置され、一方の電池列の正極端子50と他方の電池列の負極端子60に当接した状態とされて、台座等(図示せず)により保持される。そして、略同一直線上に並んだ境界部分70が溶接されて、一方の電池列の正極端子50同士が接続され、他方の電池列の負極端子60同士が接続され、されに一方の電池列の正極端子50と他方の電池列の負極端子60とが接続される。次いで、バスバー40eが、2つの電池列の間における外部端子の上面側に配置され、バスバー40dと同様に溶接される。これにより、バスバー40eによってバスバー40dと同様に各外部端子が接続される。
以上説明したように、本実施形態に係る組電池10において、バスバー40dは、外部端子の下面側に配置されて、外部端子の突出した部分に溶接されている。バスバー40eは、外部端子の上面側に配置されて、外部端子の突出した部分に溶接されている。このように、2つのバスバー40d,40eで外部端子を挟むことで、バスバー40と外部端子の接続強度を高めることができる。また、外部端子とバスバー40との接触面積が増えるため、溶接により外部端子とバスバー40とを接続したことで生じ得る、両者の接触抵抗のばらつきを低減することができる。
さらに、隣接する電池30の方向に突出した外部端子とバスバー40とを溶接しているため、溶接部位を電池30の筐体から離間させることができる。これにより、溶接時の熱によって電池30が損傷することを抑制することができる。
(実施形態5)
上述した実施形態1〜4では、外部端子またはバスバー40の輪郭部分が溶接対象の主表面上に重ねられることで形成された境界部分70を溶接しているが、境界部分70は次のようにして形成されてもよい。以下、本実施形態について説明する。なお、電池30の主な構造は実施形態1と基本的に同一である。実施形態1と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
上述した実施形態1〜4では、外部端子またはバスバー40の輪郭部分が溶接対象の主表面上に重ねられることで形成された境界部分70を溶接しているが、境界部分70は次のようにして形成されてもよい。以下、本実施形態について説明する。なお、電池30の主な構造は実施形態1と基本的に同一である。実施形態1と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
図7(A)は、外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す平面図である。図7(B)は、図7(A)におけるF−F線に沿った断面図である。なお、図7(B)では、電池30の筐体内部の図示を省略する。
図7(A)および図7(B)に示すように、バスバー40は、貫通孔44を有する。そして、バスバー40が外部端子としての正極端子50上に配置された状態で、正極端子50の主表面上に貫通孔44が配置されている。そのため、露出領域Rbは、貫通孔44内に位置する。そして、貫通孔44の内壁と露出領域Rbとの境界部分70が溶接されている。このように、バスバー40に貫通孔44を設け、貫通孔44内に形成された境界部分70を溶接することで、外部端子とバスバー40の接続強度に等方性を持たせることができる。
また、本実施形態では、貫通孔44は、円筒状であり、溶接された境界部分70は円形である。そのため、外部端子とバスバー40の接続強度により高い等方性を持たせることができる。なお、貫通孔44は、円筒状に限定されるものではなく、その底面、すなわち外部端子と接する側の端部の形状が円形であればよい。
なお、外部端子側に貫通孔が設けられていてもよい。また、貫通孔44内に形成された境界部分70の溶接と、外部端子とバスバー40の外側の輪郭部分に形成された境界部分70の溶接とを組み合わせてもよい。これにより、外部端子とバスバー40との接続強度を高めることができる。
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
10 組電池、 30 電池、 40,40d,40e バスバー、 40a 第1バスバー、 40b 第2バスバー、 40c 第3バスバー、 44 貫通孔、 50 正極端子、 50a 平板部、 60 負極端子、 60a 平板部、 70 境界部分、 80 空間、 Ra 重畳領域、 Rb,Rb1,Rb2 露出領域。
Claims (11)
- 筐体に設けられた外部端子を有する複数の電池と、
隣接する2つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材と、を備え、
前記外部端子と前記端子接続部材とは、前記外部端子と前記端子接続部材とが重畳する領域と、前記外部端子および前記端子接続部材のいずれか一方が露出する領域との境界部分が溶接されていることを特徴とする組電池。 - 前記外部端子および前記端子接続部材は、平板部を有し、両者の前記平板部の主表面同士が接するように重ね合わされている請求項1に記載の組電池。
- 前記溶接された境界部分が直線状である請求項1または2に記載の組電池。
- 異なる電池間で、前記溶接された境界部分が略同一直線上にある請求項1乃至3のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記外部端子または前記端子接続部材は、貫通孔を有し、
前記露出する領域は、前記貫通孔内に位置し、
前記貫通孔の内壁と前記露出する領域との境界部分が溶接されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の組電池。 - 前記溶接された境界部分は円形である請求項5に記載の組電池。
- 前記外部端子は、電池の筐体との間に空間が形成されるように延在し、
前記端子接続部材は、前記空間に配置されて前記外部端子と前記筐体とに挟まれている請求項1乃至6のいずれか1項に記載の組電池。 - 前記外部端子は、隣接する電池の方向に突出し、
前記外部端子の突出した部分に、当該部分を挟むように2つの端子接続部材が溶接されている請求項1乃至7のいずれか1項に記載の組電池。 - 電池の外部端子と、隣接する2つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材とを接続する電池接続方法であって、
前記外部端子と前記端子接続部材とが重畳する領域と、前記外部端子および前記端子接続部材のいずれか一方が露出する領域との境界部分のうち溶接すべき境界部分が、異なる電池間で略同一直線上に並ぶように、複数の前記外部端子と前記端子接続部材とを重ね合わせ、
前記境界部分が並ぶ直線に沿って溶接機の溶接ヘッドを走査して、当該直線上に位置する境界部分を溶接することを特徴とする電池接続方法。 - 前記境界部分が並ぶ直線を複数形成し、
同じ直線を2回以上走査する場合に、前記溶接ヘッドを1つの直線に沿って走査した後、少なくとも1つの他の直線に沿って走査し、再度前記1つの直線に沿って走査する請求項9に記載の電池接続方法。 - 前記溶接すべき境界部分は、直線状であり、
異なる電池間で、前記溶接すべき境界部分の全体が略同一直線上に並ぶ請求項9または10に記載の電池接続方法。
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