JP2019153555A - 組電池および組電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このように、バスバーと電極端子とを溶接することによって、複数の単セルの各々を電気的に接続する組電池の一例が特許文献1に開示されている。
具体的には、バスバー130と電極端子112とを溶接する際のレーザーLの出力が大きすぎる場合やバスバー130の厚みが薄すぎる場合、レーザーLがバスバー130と電極端子112とを貫通して単セル110に照射され、当該レーザーLの熱によって単セル110が破損する虞があった。一方で、レーザーLの出力が小さすぎる場合やバスバー130の厚みが厚すぎる場合などには、レーザーLがバスバー130を貫通せず、電極端子112とバスバー130を跨ぐような溶接部140を形成することができなくなるため、接続不良が生じる虞があった。
また、この組電池100では、隣り合った単セル110の間で電極端子112同士を面接触させているが、この電極端子112の間に隙間が生じていると、当該隙間をレーザーLが通過して単セル110に照射され、レーザーLの熱によって単セル110が破損する虞があった。
例えば、図9に示す構造の組電池100において、バスバー130と電極端子112とを適切に溶接するには、レーザーLがバスバー130を貫通し、かつ、電極端子112を貫通しないように、レーザーLの照射条件を調整する必要がある。しかし、かかる組電池100では、電極端子112を覆うようにバスバー130が配置されているため、バスバー130の外側からは溶接の状態を確認することができない。この結果、レーザーLの照射条件を適切に調整することが困難になり、レーザーLが強すぎることによる単セル110の破損や弱すぎることによる接続不良が生じやすくなる。また、一対の電極端子112が適切に面接触されておらず、電極端子112の間に隙間が生じていたとしても、このことを認識することができないため、電極端子112の隙間を通過するレーザーLによって単セル110が破損する可能性も高くなる。
このように、従来の構造の組電池100では、溶接の状態をバスバー130の外側から確認することができないため、単セル110の破損や溶接不良などが生じる虞がある。
かかる構造の組電池では、電極端子とバスバーとの溶接部分をバスバーの外側に配置することができるため、溶接状態を確認しながら溶接を行うことができる。これによって、溶接条件を適切に調整しながら電極端子とバスバーとの溶接を行うことができる。また、接合突起と電極端子との間に隙間が生じたとしても、当該隙間の発生を認識し、溶接を行う前に接合突起と電極端子の位置を修正することができる。
従って、ここで開示される組電池によれば、バスバーと電極端子との溶接を適切に行い、単セルの破損や溶接不良の発生を好適に防止することができる。
本発明者は、バスバーと電極端子との溶接をより好適に行うことができるように、さらに検討を重ね、本態様に思い至った。
具体的には、バスバーと電極端子との溶接を行う際に、電極端子の先端部と接合突起の先端部の各々の部材の高さ位置にずれが生じると、電極端子の先端部と接合突起の先端部とを跨ぐような溶接部を形成することが難しくなる虞がある。
本態様の組電池は、かかる課題を解決するために種々の検討を行った結果、創作されたものであり、バスバーのベース部と接触する保持突起が単セルに形成されている。これによって、バスバーと単セルとの間隔を一定に保つことができるため、電極端子の先端部の高さと接合突起の先端部とを容易に隣接させることができる。これによって、電極端子と接合突起の各々の先端部の高さがずれることを確実に防止してロバスト性を向上させ、電極端子の先端部と接合突起の先端部とを容易に溶接することができる。
このように、電極端子と隣接した保持突起を形成することによって、電極端子と接合突起の各々の先端部の高さをより確実に揃えることができるため、組電池を製造する際のロバスト性を好適に向上させることができる。
バスバーのベース部に複数の端子挿通孔を形成するに際して、単セルの配列方向に沿って端子挿通孔を線状に連続して形成すると、隣接した端子挿通孔の間でベース部の肉厚が薄くなり、バスバーの耐久性が低下する虞がある。これに対して、本態様では、端子挿通孔が千鳥状に形成されているため、隣接した端子挿通孔の間におけるベース部の肉厚を十分に確保し、バスバーの耐久性の低下を抑制することができる。
電極体を収容する外装体には、金属製のケースや樹脂製のラミネートフィルムなどが用いられる。かかる外装体の中でもラミネートフィルムは、材料コストが低いなどの利点を有している。しかし、ラミネートフィルムは、金属製のケースと比べて剛性が低いため、単セルを配列させる際の位置決めが困難になるという問題を有している。これに対して、ここで開示される組電池では、端子挿通孔に電極端子を挿通させているため、各々の単セルの位置決めを容易に行うことができる。
また、ラミネートフィルムは、金属製のケースに比べて耐熱性が低いため、レーザーによって電極端子とバスバーとを溶接する場合に当該レーザーが外装体に照射されると、単セルの破損が容易に生じるという問題も有している。しかし、上述したように、ここで開示される組電池では、溶接状態を確認しながら溶接を行うことができるため、単セルにレーザーが照射されることを適切に防止できる。
このように、ここで開示される組電池によれば、外装体にラミネートフィルムを用いた際に生じ得る種々の問題の発生を好適に防止することができる。
ここで開示される組電池の製造方法は、複数の単セルが所定の配列方向に沿って配列され、該単セルの配列方向に沿って延びる板状のバスバーによって単セルの各々が電気的に接続されている組電池を製造する方法である。
かかる製造方法によって製造される組電池の単セルは、電極体と、電極体を収容する外装体と、導電性を有する板状部材であって、一方の端部が外装体の内部で電極体に接続され、他方の端部が外装体の外部に突出している電極端子とを備えている。また、かかる組電池のバスバーは、各々の単セルの電極端子を挿通させる端子挿通孔が複数形成された板状のベース部と、ベース部の端子挿通孔と隣接した領域から単セルの電極端子に沿って延在する板状の接合突起とを備えている。そして、ここで開示される製造方法は、電極端子を端子挿通孔に挿通させ、板状の電極端子と板状の接合突起とを面接触させる工程と、電極端子の先端部と接合突起の先端部とを溶接する工程とを含んでいる。
上述したように、電極端子とバスバーとの溶接位置を外部から確認することが困難な従来の技術では、レーザー溶接を行った際に、単セルの破損や溶接不良などの種々の問題が生じ得る。これに対して、ここで開示される組電池の製造方法では、電極端子とバスバーとの溶接位置を外部から確認することができるため、レーザー溶接を行った際に生じ得る単セルの破損や溶接不良などの問題の発生を好適に防止することができる。
なお、ここで開示される製造方法において、電極端子とバスバーとを溶接する手段は、レーザー溶接に限定されず、超音波溶接などの種々の溶接手段を採用することができる。このようなレーザー溶接以外の溶接手段を用いた場合であっても、電極端子とバスバーとの溶接位置を外部から確認しながら溶接を行うことができるため、溶接不良などの発生を好適に防止できるという効果を得ることができる。
図1は本実施形態に係る組電池を模式的に示す平面図である。なお、本明細書の各図における符号Xは「単セルの配列方向」を指し、符号Yは「単セルの幅方向」を指し、符号Zは「単セルの高さ方向」を示している。
図1に示すように、本実施形態に係る組電池1は、単セル10A、10Bを複数備えている(図1では20個)。単セル10A、10Bの各々は、配列方向Xに沿って配列されており、当該配列された単セル10A、10Bの間に緩衝部材60が挟み込まれている。そして、各々の単セル10A、10Bは、バスバー30によって電気的に接続されている。また、この組電池1では、配列方向Xにおける両外側に拘束板50が配置されており、当該一対の拘束板50に拘束バンド52が架け渡されている。これによって、配列方向Xに沿って配置された単セル10A、10Bが一対の拘束板50によって拘束される。
図2Aおよび図2Bは本実施形態に係る組電池に用いられる単電池を模式的に示す側面図である。図2Aおよび図2Bに示すように、本実施形態における単セル10A、10Bは、外装体11を備えている。本実施形態では、外装体11としてラミネートフィルムが用いられており、当該ラミネートフィルムの内部に電極体と電解質とが収容されている。
なお、電極体や電解質については、従来の一般的なリチウムイオン二次電池と同様のものを特に制限なく使用することができるため詳細な説明は省略する。
また、本実施形態に係る単セル10A、10Bの外装体11には、外装体11の外部に露出した電極端子12、14を保持する絶縁ホルダ17が設けられている。
そして、本実施形態に係る組電池1では、図2Aに示される単セル10Aと、図2Bに示される単セル10Bとで保持突起13、15が形成されている位置が異なっている。詳しくは後述するが、このように保持突起13、15が形成されている位置が異なる2種類の単セル10A、10Bを設けることによって、バスバー30のベース部32に千鳥状に形成された端子挿通孔34(図3B参照)の各々に、適切に電極端子12、14を挿通させることができる。
図1に示すように、本実施形態に係る組電池1は単セル10A、10Bの配列方向Xに沿って延びる板状のバスバー30を備えており、当該バスバー30によって複数の単セル10A、10Bの各々が電気的に接続されている。
かかる組電池1では、一つのバスバー30によって8個の単セル10A、10Bが電気的に直列に接続されている。具体的には、この組電池1では、4個の単セル10A、10Bの正極端子12と、4個の単セル10A、10Bの負極端子14とがバスバー30によって接続されている。このようにして単セル10A、10Bの正極端子12と負極端子14とを順次接続することによって、単セル10A、10Bが直列に接続された組電池1が構築される。なお、配列方向Xにおける一方の端部には正極端子12のみと接続されたバスバー(総プラスのバスバー)30Aが設けられ、他方の端部には負極端子14のみと接続されたバスバー(総マイナスのバスバー)30Bが設けられている。かかる総プラスのバスバー30Aと、総マイナスのバスバー30Bは、車両のモーターなどの外部機器と接続される。
なお、本実施形態のバスバー30では、複数の端子挿通孔34が平面視において千鳥状に形成されている。これによって、端子挿通孔34の間隔Wを十分に確保できるため、バスバー30の耐久性の低下を抑制することができる。
次に、本実施形態に係る組電池1における電極端子12、14とバスバー30との接続構造について図4を参照しながら説明する。図4は図1中のIV−IV断面図である。
図4に示すように、本実施形態に係る組電池1では、バスバー30の端子挿通孔34の各々に、単セル10A、10Bの電極端子12、14が挿通されていると共に、保持突起13、15がバスバー30のベース部32と接触している。具体的には、本実施形態では、端子挿通孔34の幅方向Yの寸法d1(図3B参照)が、電極端子12、14の幅方向Yの寸法d2(図2A参照)よりも大きく、かつ、電極端子12、14と保持突起13、15の合計寸法d3よりも小さくなるように設定されている。これによって、図4に示すように、端子挿通孔34の各々に電極端子12、14を挿通させることができると共に、バスバー30のベース部32の内面側に保持突起13、15を接触させることができる。本実施形態では、このようにバスバー30のベース部32に保持突起13、15を接触させることによって、単セル10A、10Bとバスバー30との間隔d4を一定に保つことができる。
次に、上述した本実施形態に係る組電池1を製造する方法を説明する。図5Aおよび図5Bは本実施形態に係る組電池の製造方法を説明する断面図である。
図5Aに示すように、本実施形態に係る組電池1を製造する際には、先ず、バスバー30の端子挿通孔34に、単セル10A、10Bの電極端子12、14を挿通させる。そして、端子挿通孔34に挿通させた電極端子12、14を接合突起36に面接触させ、一対の固定用治具F1、F2で固定する。このとき、電極端子12と接合突起36との間に隙間Sが生じていたとしても、本実施形態の場合には、当該隙間Sの発生をバスバー30の外側から確認することができるため、後述するレーザー溶接を行う前に、隙間Sが無くなるように単セル10Aの配置位置を修正することができる。この結果、レーザーLが隙間Sを通過することによる単セル10A、10Bの破損を好適に防止することができる。
そして、本実施形態では、図5Bに示すように、電極端子12、14の先端部12a、14aと接合突起36の先端部36aにレーザーLを照射する。このとき、電極端子12、14の先端部12a、14aと接合突起36の先端部36aの高さ位置にずれが生じている場合には、各々の先端部が適切に溶融するようにレーザーLの出力や溶接時間を調整する。これによって、電極端子12、14の先端部12a、14aと接合突起36の先端部36aを跨ぐような溶接部40が形成され、電極端子12、14とバスバー30とが溶接される。
また、このような保持突起13、15を設けることによって、バスバー30と単セル10A、10Bとが直接接触することを確実に防止できるため、当該バスバー30と単セル10A、10Bとの間隔d4を可能な限り小さくすることができ、組電池1の小型化に貢献することができる。また、バスバー30と単セル10A、10Bとの間隔d4を確保するための設備を別途設ける必要がなくなるため、組電池1の製造における生産性の向上に貢献することもできる。
また、ラミネートフィルムは、金属製のケースに比べて耐熱性が低いため、レーザーが照射された際に破損し易いという問題も有している。しかし、本実施形態では、上述したように、溶接状態を確認しながらレーザー溶接を行うことができるため、レーザーLが単セル10A、10Bに照射されるような事態が生じることを適切に防止できる。
以上のように、本実施形態によれば、外装体11にラミネートフィルムを使用することによる問題を適切に解決し、材料コストが低いなどの利点のみを享受することができる。
なお、ここで開示される組電池に用いられる外装体は、ラミネートフィルムに限定されず、アルミニウムなどの金属製の電池ケースなどを用いてもよい。
以上、本発明の一実施形態に係る組電池1について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。
例えば、図6に示すように、保持突起が設けられていない単セル10Cを用いる場合には、高さ方向Zにおける絶縁ホルダ17の寸法d5を大きくし、バスバーの端子挿通孔に電極端子12、14を挿通させた際に、絶縁ホルダ17がバスバーのベース部と接触するように構成するとよい。このような構造を採用した場合でも、単セル10Cとバスバーとの間隔を一定に保ち、電極端子12、14の先端部とバスバーの接合突起の先端部の高さを容易に揃えることができる。
また、単セルとバスバーとの間に、所定の厚みを有したスペーサなどを別途配置してもよい。この場合でも、単セルとバスバーとの間隔を一定に保ち、電極端子の先端部とバスバーの接合突起の先端部の高さを容易に揃えることができる。
なお、保持突起や絶縁ホルダなどのような単セルとバスバーとの間隔を保持するための構造は、必ずしも設けられていなくてもよい。例えば、電極端子とバスバーとを溶接する際に所定の治具を用いて単セルとバスバーとの間隔を保持し、当該治具を溶接後に取り外してもよい。この場合でも、電極端子の先端部とバスバーの接合突起の先端部の高さを適切に揃えた状態で溶接を行うことができる。
例えば、配列方向における単セルの寸法が大きい場合や、各々の単セルの間に十分な厚みの緩衝部材を配置した場合には、バスバーの端子挿通孔の間隔を十分に確保することができるため、複数の端子挿通孔が線状に連続して形成されたバスバーを用いることができる。より具体的には、図3Aに示すスリット34Aに囲まれた部位の幅寸法(接合突起の上端からベース部上面までの沿面距離)Dと、ベース部32の厚みt1(図4参照)と、端子挿通孔の間隔Wと、単セル10A、10Bの厚みt2と、単セル10A、10Bの個数nとが以下の式(1)を満たすように端子挿通孔を形成すると好ましい。かかる式(1)を満たすようにバスバーを形成することによって、ベース部の強度を好適に確保することができる。
D+t1+W≧t2×n (1)
例えば、図7に示すように、外装体11の一方の端部から正極端子12の端部が露出し、他方の端部から負極端子14の端部が露出した単セル10Dを用いることもできる。このような単セル10を用いた場合には、図8Aおよび図8Bに示すように、組電池1の両面にバスバー30による接続構造が設けられる。具体的には、図8Aに示すように、組電池1の一方の面に、単セル10Dの正極端子12のみが接続された総プラスのバスバー30Aが設けられる。そして、図8Bに示すように、組電池1の他方の面に、負極端子14のみが接続された総マイナスのバスバー30Bが設けられる。このような構造を採用した場合でも、各々のバスバー30に端子挿通孔と接合突起36を設け、接合突起36の先端部と電極端子12、14の先端部とを溶接することによって、バスバー30と電極端子12、14との溶接を適切に行い、単セル10Dの破損や溶接不良の発生を好適に防止することができる。
例えば、超音波によってバスバーと電極端子とを溶接する場合に、従来技術のようにバスバーと電極端子との溶接位置を確認することができないと、バスバーと電極端子との間に隙間が生じ、超音波溶接が適切に行われなくなる虞がある。これに対し、ここで開示される組電池では、バスバーと電極端子との溶接部分がバスバーの外側に配置されるため、当該溶接位置を確認しながら超音波溶接を適切に行い、バスバーと電極端子との間に隙間が生じることによる溶接不良の発生を好適に防止することができる。
なお、レーザー溶接や超音波溶接以外の溶接手段を採用した場合でも同様に、溶接位置を確認しながら溶接を適切に行うことができるため、溶接不良などの種々の問題が発生することを好適に防止できる。
10、10A〜10D、110 単セル
11 外装体
12 正極端子(電極端子)
12a、14a 電極端子の先端部
13、15 保持突起
14 負極端子(電極端子)
17 絶縁ホルダ
30、130 バスバー
30A 総プラスのバスバー
30B 総マイナスのバスバー
32 ベース部
34 端子挿通孔
34A スリット
35 導電板
36 接合突起
36a 接合突起の先端部
40、140 溶接部
50 拘束板
52 拘束バンド
60 緩衝部材
112 電極端子
D スリットに囲まれた部位の幅寸法
d1 端子挿通孔の幅方向の寸法
d2 電極端子の幅方向の寸法
d3 電極端子と保持突起の合計寸法
d4 単セルとバスバーとの間隔
d5 高さ方向における絶縁ホルダの寸法
F1、F2 固定用治具
L レーザー
n 単セルの個数
t1 ベース部の厚み
t2 単セルの厚み
W 端子挿通孔の間隔
X 単セルの配列方向
Y 単セルの幅方向
Z 単セルの高さ方向
Claims (7)
- 複数の単セルが所定の配列方向に沿って配列され、該単セルの配列方向に沿って延びる板状のバスバーによって前記単セルの各々が電気的に接続されている組電池であって、
前記単セルは、
電極体と、
前記電極体を収容する外装体と、
導電性を有する板状部材であって、一方の端部が前記外装体の内部で前記電極体に接続され、他方の端部が前記外装体の外部に突出している電極端子と
を備え、
前記バスバーは、
各々の前記単セルの前記電極端子を挿通させる端子挿通孔が複数形成された板状のベース部と、
前記ベース部の前記端子挿通孔と隣接した領域から前記単セルの前記電極端子に沿って延在する板状の接合突起と
を備えており、
前記端子挿通孔に挿通された板状の前記電極端子が板状の前記接合突起と面接触しており、前記電極端子の先端部と前記接合突起の先端部とが溶接されている、組電池。 - 前記バスバーの前記ベース部と接触する保持突起が前記単セルに形成されており、前記保持突起と前記ベース部とが接触した際に、前記電極端子の先端部と前記接合突起の先端部とが隣接するように構成されている、請求項1に記載の組電池。
- 前記保持突起が前記電極端子と隣接して形成された板状部材である、請求項2に記載の組電池。
- 複数の前記端子挿通孔が平面視において千鳥状に形成されている、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の組電池。
- 前記単セルの前記外装体がラミネートフィルムである、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の組電池。
- 複数の単セルが所定の配列方向に沿って配列され、該単セルの配列方向に沿って延びる板状のバスバーによって前記単セルの各々が電気的に接続されている組電池を製造する方法であって、
前記単セルは、電極体と、前記電極体を収容する外装体と、導電性を有する板状部材であって、一方の端部が前記外装体の内部で前記電極体に接続され、他方の端部が前記外装体の外部に突出している電極端子とを備え、
前記バスバーは、各々の前記単セルの前記電極端子を挿通させる端子挿通孔が複数形成された板状のベース部と、前記ベース部の前記端子挿通孔と隣接した領域から前記単セルの前記電極端子に沿って延在する板状の接合突起とを備えており、
前記電極端子を前記端子挿通孔に挿通させ、板状の前記電極端子と板状の前記接合突起とを面接触させる工程と、
前記電極端子の先端部と前記接合突起の先端部とを溶接する工程とを含む、組電池の製造方法。 - 前記電極端子の先端部と前記接合突起の先端部とをレーザーによって溶接する、請求項6に記載の組電池の製造方法。
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---|---|---|---|---|
DE102019124873A1 (de) * | 2019-09-16 | 2021-03-18 | Jungheinrich Aktiengesellschaft | Flurförderzeug mit einem elektrischen Energiespeicher |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06215757A (ja) * | 1993-01-18 | 1994-08-05 | Ngk Insulators Ltd | 単電池の接続端子及び接続構造 |
JP2007109548A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Nec Corp | 電気デバイス集合体及びその製造方法 |
JP2011171114A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 電池間接続装置 |
JP2013089489A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Yazaki Corp | 電源装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4416266B2 (ja) * | 1999-10-08 | 2010-02-17 | パナソニック株式会社 | 密閉角形蓄電池 |
KR100542238B1 (ko) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지 모듈 |
JP2007157382A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Matsushita Battery Industrial Co Ltd | 組電池 |
JP4378657B2 (ja) * | 2007-06-13 | 2009-12-09 | トヨタ自動車株式会社 | 電池および電源装置 |
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US9147875B1 (en) * | 2014-09-10 | 2015-09-29 | Cellink Corporation | Interconnect for battery packs |
JP6365186B2 (ja) * | 2014-09-29 | 2018-08-01 | 豊田合成株式会社 | バスバーモジュール |
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CN205609601U (zh) * | 2015-12-31 | 2016-09-28 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 电动汽车的电池模组 |
JP2017195056A (ja) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | 株式会社東芝 | コネクタ構造、バスバー部材及び電池モジュール |
CN105977435B (zh) * | 2016-05-25 | 2018-05-08 | 华霆(合肥)动力技术有限公司 | 电池模组极耳焊接装置和方法 |
CN106169549B (zh) * | 2016-09-27 | 2019-07-02 | 中航锂电(洛阳)有限公司 | 一种电池模块 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06215757A (ja) * | 1993-01-18 | 1994-08-05 | Ngk Insulators Ltd | 単電池の接続端子及び接続構造 |
JP2007109548A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Nec Corp | 電気デバイス集合体及びその製造方法 |
JP2011171114A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 電池間接続装置 |
JP2013089489A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Yazaki Corp | 電源装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7463930B2 (ja) | 2020-09-30 | 2024-04-09 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
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