JP2020087751A - Terminal welding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、突出部及び周囲部を含む外部端子接続部を有する外部端子部材のうち、突出部の頂面を、電池の一方の電極端子部に当接させて、外部端子接続部を電極端子部に抵抗溶接する端子溶接装置に関する。 The present invention relates to an external terminal member having an external terminal connecting portion including a projecting portion and a peripheral portion, a top surface of the projecting portion is brought into contact with one electrode terminal portion of a battery to connect the external terminal connecting portion to the electrode terminal. The present invention relates to a terminal welding device for resistance welding to a portion.
外部端子部材の外部端子接続部を、電池の正または負の電極端子部に溶接した電池モジュールが知られている。例えば特許文献1に、このような電池モジュールが記載されている。この特許文献1では、バスバ(外部端子部材)の円板状の溶接部(外部端子接続部)と円筒型電池の一方の接続端子部(電極端子部)との溶接を、以下の手法により行っている。 There is known a battery module in which an external terminal connecting portion of an external terminal member is welded to a positive or negative electrode terminal portion of a battery. For example, Patent Document 1 describes such a battery module. In this patent document 1, a disc-shaped welded portion (external terminal connection portion) of a bus bar (external terminal member) and one connection terminal portion (electrode terminal portion) of a cylindrical battery are welded by the following method. ing.
即ち、バスバ(外部端子部材)の円板状の溶接部(外部端子接続部)を、中央の突出部がその周囲を円環状に取り巻く周囲部よりも突出した形状に形成する。そして、端子溶接装置の一対の電極棒のうち、一方の電極棒を円筒型電池の接続端子部(電極端子部)に当接させると共に、他方の電極棒をバスバ(外部端子部材)の溶接部(外部端子接続部)に押し付け、溶接部(外部端子接続部)の突出部の頂面を円筒型電池の接続端子部(電極端子部)に当接させる(特許文献1の図10等を参照)。そして、一方の電極棒と他方の電極棒との間に溶接電流を流して、バスバ(外部端子部材)の溶接部(外部端子接続部)を円筒型電池の接続端子部(電極端子部)に抵抗溶接している。 That is, the disk-shaped welded portion (external terminal connecting portion) of the bus bar (external terminal member) is formed in a shape in which the central protruding portion projects more than the peripheral portion surrounding the circumference thereof in an annular shape. Then, of the pair of electrode rods of the terminal welding device, one electrode rod is brought into contact with the connection terminal portion (electrode terminal portion) of the cylindrical battery, and the other electrode rod is welded to the bus bar (external terminal member). It is pressed against the (external terminal connection part), and the top surface of the projection of the welded part (external terminal connection part) is brought into contact with the connection terminal part (electrode terminal part) of the cylindrical battery (see FIG. 10 of Patent Document 1 and the like). ). Then, a welding current is passed between the one electrode rod and the other electrode rod, and the welded portion (external terminal connection portion) of the bus bar (external terminal member) is connected to the connection terminal portion (electrode terminal portion) of the cylindrical battery. Resistance welding.
しかしながら、溶接部(外部端子接続部)の突出部の形状バラツキや、この突出部を円筒型電池の接続端子部(電極端子部)に押圧する押圧力のバラツキによって、突出部の頂面と円筒型電池の接続端子部(電極端子部)との接触抵抗が異なってしまう。このため、この接触抵抗の大きさを考慮しないで抵抗溶接を行うと、溶接バラツキが生じる。即ち、この接触抵抗が小さすぎると、抵抗溶接の際に突出部の頂面と接続端子部(電極端子部)との接触部分で生じる熱量が少なすぎて十分な溶接ができない。一方、この接触抵抗が大きすぎると、抵抗溶接の際に接触部分で生じる熱量が多すぎて溶接部分が溶けて破断するなどの問題が生じ得る。 However, due to variations in the shape of the protrusion of the welded portion (external terminal connection) and variations in the pressing force that presses this protrusion against the connection terminal (electrode terminal) of the cylindrical battery, the top surface of the protrusion and the cylinder The contact resistance with the connection terminal (electrode terminal) of the battery is different. Therefore, if resistance welding is performed without considering the magnitude of this contact resistance, welding variations occur. That is, if this contact resistance is too small, the amount of heat generated at the contact portion between the top surface of the protrusion and the connection terminal portion (electrode terminal portion) during resistance welding is too small to perform sufficient welding. On the other hand, if the contact resistance is too large, the amount of heat generated at the contact portion during resistance welding may be too large and the weld portion may melt and break.
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、外部端子部材の外部端子接続部を電池の一方の電極端子部に抵抗溶接するのに先立ち、外部端子接続部の突出部の頂面と電池の電極端子部との接触抵抗Raに近い値を程度良く取得できる端子溶接装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above situation, and prior to resistance welding the external terminal connecting portion of the external terminal member to one electrode terminal portion of the battery, the top surface of the protruding portion of the external terminal connecting portion is formed. The present invention provides a terminal welding device that can obtain a value close to the contact resistance Ra between the battery and the electrode terminal of the battery with good accuracy.
上記課題を解決するための本発明の一態様は、中央の突出部がその周囲を環状に取り巻く周囲部よりも突出した外部端子接続部を有する外部端子部材のうち、上記突出部の頂面を、電池の一方の電極端子部に当接させて、上記外部端子接続部を上記電極端子部に抵抗溶接する端子溶接装置であって、上記電極端子部に当接して導通する第1電極棒と、上記外部端子接続部の上記周囲部に当接して導通すると共に、この周囲部を上記電極端子部側に押圧して、上記突出部の上記頂面を上記電極端子部に当接させる第2電極棒と、上記電極端子部に当接して導通する第1抵抗測定プローブと、上記外部端子接続部の上記突出部のうち、上記頂面とは反対側の基端面に当接して導通する第2抵抗測定プローブと、上記第1抵抗測定プローブと上記第2抵抗測定プローブとの間のプローブ間抵抗値Rkを検知する抵抗検知部と、を備える端子溶接装置である。 One aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is that, in the external terminal member having the external terminal connecting portion that is protruded from the peripheral portion in which the central protruding portion surrounds the periphery thereof, the top surface of the protruding portion is A terminal welding device for resistance welding the external terminal connection portion to the electrode terminal portion by abutting on one electrode terminal portion of a battery, the first electrode rod being in contact with the electrode terminal portion and conducting. A second contacting part of the external terminal connecting part is brought into contact with the peripheral part to conduct electricity, and the peripheral part is pressed against the electrode terminal part side so that the top surface of the protruding part abuts on the electrode terminal part. An electrode rod, a first resistance measuring probe that comes into contact with the electrode terminal portion to conduct electricity, and a first resistance probe that comes into contact with and comes into contact with a base end surface of the protrusion of the external terminal connection portion opposite to the top surface. It is a terminal welding device provided with a 2 resistance measurement probe and a resistance detection part which detects inter-probe resistance value Rk between the 1st resistance measurement probe and the 2nd resistance measurement probe.
上述の端子溶接装置では、抵抗溶接を行う一対の電極棒(第1電極棒及び第2電極棒)のほか、上述の一対の抵抗測定プローブ(第1抵抗測定プローブ及び第2抵抗測定プローブ)と抵抗検知部とを備える。これらにより、外部端子部材の外部端子接続部を電池の電極端子部に抵抗溶接するのに先立ち、抵抗測定プローブ間のプローブ間抵抗値Rkを検知できるため、外部端子接続部の突出部の頂面と電池の電極端子部との接触抵抗Raに近い値を取得できる。特に、上述の端子溶接装置では、第2抵抗測定プローブを、外部端子接続部の突出部の頂面と電池の電極端子部との接触部分の直ぐ近く、具体的には、突出部のうち頂面とは反対側の基端面に当接させる。これにより、第2抵抗測定プローブから、突出部の頂面と電極端子部との接触部分までの距離を短く導体抵抗を小さくでき、また、第2抵抗測定プローブを安定して接触させ得るので、プローブ間抵抗値Rkとして、より接触抵抗Raに近い値を安定して取得できる。 In the above-mentioned terminal welding device, in addition to a pair of electrode rods (first electrode rod and second electrode rod) for resistance welding, a pair of resistance measurement probes (first resistance measurement probe and second resistance measurement probe) described above. And a resistance detector. With these, the resistance value Rk between the probes between the resistance measuring probes can be detected before the resistance welding of the external terminal connecting portion of the external terminal member to the electrode terminal portion of the battery, so that the top surface of the protruding portion of the external terminal connecting portion can be detected. It is possible to acquire a value close to the contact resistance Ra between the battery and the electrode terminal of the battery. In particular, in the above-described terminal welding device, the second resistance measuring probe is installed in the vicinity of the contact portion between the top surface of the protruding portion of the external terminal connecting portion and the electrode terminal portion of the battery, specifically, the top of the protruding portion. The base end face opposite to the face is brought into contact. Accordingly, the distance from the second resistance measuring probe to the contact portion between the top surface of the protrusion and the electrode terminal portion can be shortened, and the conductor resistance can be reduced, and the second resistance measuring probe can be stably contacted. A value closer to the contact resistance Ra can be stably obtained as the inter-probe resistance value Rk.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1及び図2に本実施形態に係る電池モジュール1の部分上面図及び部分断面図を示す。なお、図2並びに後述する図5及び図6の円筒型電池10では、電池内部の図示を省略し、電池ケース11の断面のみを示してある。また、以下では、電池モジュール1の縦方向BH、横方向CH及び高さ方向DHを、図1及び図2に示す方向と定めて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are a partial top view and a partial cross-sectional view of a battery module 1 according to this embodiment. In addition, in the
この電池モジュール1は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両に搭載される車載用の電池モジュールである。電池モジュール1は、複数の円筒型電池(以下、単に「電池」ともいう)10を互いに並列に接続したものであり、電池10のほか、電池10を保持する電池保持部材(不図示)、電池10の負極端子部(電極端子部)15同士を接続する負極側の外部端子部材20、電池10の正極端子部(電極端子部,不図示)同士を接続する正極側の外部端子部材(不図示)等から構成される。
The battery module 1 is a vehicle-mounted battery module mounted in a vehicle such as a hybrid car, a plug-in hybrid car, an electric vehicle, or the like. The battery module 1 is formed by connecting a plurality of cylindrical batteries (hereinafter, also simply referred to as “batteries”) 10 in parallel with each other. In addition to the
このうち電池10は、円筒型(円柱状)で密閉型のリチウムイオン二次電池(具体的には18650型のリチウムイオン二次電池)である。この電池10は、円筒状で金属(本実施形態では炭素鋼)からなる電池ケース11の内部に、帯状の正極板と帯状の負極板とを一対の帯状のセパレータを介して互いに重ねて円筒状に捲回した電極体(不図示)が非水電解液(不図示)と共に収容されている。
電池10の軸線方向(図1中、紙面に直交する方向、図2中、上下方向)の一方端(図2中、下方)には、電池内部で電極体の正極板に接続して導通する凸状の正極端子部(不図示)が設けられている。一方、電池10の軸線方向の他方端(図2中、上方)に位置する電池ケース11の底面部は、電池内部で電極体の負極板に接続して導通する円板状の負極端子部15である。
Among them, the
At one end (downward in FIG. 2) of the
電池モジュール1を構成する各電池10は、いずれも、負極端子部15を高さ方向DHの上方DSに向け、正極端子部(不図示)を高さ方向DHの下方DKに向け、互いに平行にかつ高さを揃えた状態で配置されている。そして、各電池10の負極端子部15は、後述する負極側の外部端子部材20に接続(溶接)されており、これにより負極端子部15同士が互いに導通している。一方、各電池10の正極端子部は、負極側の外部端子部材20とほぼ同様な形態の正極側の外部端子部材(不図示)に接続(溶接)されており、これにより正極端子部同士が互いに導通している。
In each of the
次に、負極側の外部端子部材20について説明する。この外部端子部材20は、金属板材(本実施形態では銅板材)にプレス打ち抜き加工を行って形成したものであり、全体として見ると板状である。具体的には、外部端子部材20は、各電池10に対応した位置に円孔の貫通孔21hがそれぞれ設けられた板状の外部端子本体部21を有する。外部端子本体部21の各貫通孔21h内には、円板状の外部端子接続部23と、この外部端子接続部23と外部端子本体部21との間を結ぶ帯状の連結部25とがそれぞれ設けられている。
Next, the
外部端子本体部21は、電池モジュール1を構成する各電池10を上方DSから覆うようにして、各電池10の負極端子部15の上方DSに配置されており、上方DSから外部端子部材20を平面視したとき(図1参照)、各貫通孔21hの径方向内側に各電池10の負極端子部15が位置する。
連結部25は、外部端子本体部21の貫通孔21hの周縁から径方向内側でかつ斜め下方DKに帯状に延出しており、連結部25の先端に外部端子接続部23が設けられている。
外部端子接続部23は、円板状で、中央の突出部23cがその周囲を円環状に取り巻く周囲部23dよりも下方DKに突出した形状を有する。外部端子接続部23の突出部23cと電池10の負極端子部15とは、後述するように抵抗溶接されており、突出部23cと負極端子部15との溶接部(溶接ナゲット)30が形成されている。
The external terminal
The connecting
The external
次いで、上記電池モジュール1の製造方法について説明する(図3〜図6参照)。まず、複数の電池10を用意し、各電池10の負極端子部15を上方DSに、正極端子部を下方DKにそれぞれ向け、互いに平行にかつ高さを揃えた状態で、各電池10を電池保持部材(不図示)に保持させる。
Next, a method for manufacturing the battery module 1 will be described (see FIGS. 3 to 6). First, a plurality of
次に、負極側の外部端子部材20を用意し、外部端子部材20の各外部端子接続部23の突出部23cを、保持された各電池10の負極端子部15にそれぞれ抵抗溶接する。この溶接は、図3に概略を示す端子溶接装置100を用いて行う。この端子溶接装置100は、溶接電流YAを流す一対の電極棒(第1電極棒110及び第2筒状電極棒115)、一対の抵抗測定プローブ(第1抵抗測定プローブ120及び第2抵抗測定プローブ125)、可変電流源130、定電流源140、電圧計145、パーソナルコンピュータ(PC)150等から構成される。なお、本実施形態では、定電流源140、電圧計145及びPC150によって前述の抵抗検知部160を構成する。
Next, the
このうち第1電極棒110は、高さ方向DHに延びる中実丸棒である。この第1電極棒110は、図示しない移動機構によって高さ方向DHに移動可能に構成されており、上方DSから外部端子部材20の貫通孔21h内に挿入されて、第1電極棒110の先端部110sが電池10の負極端子部15に当接して導通する。
Of these, the
一方、第2筒状電極棒115は、高さ方向DHに延びる中空丸棒(円筒状)である。この第2筒状電極棒115は、図示しない移動機構によって高さ方向DHに移動可能に構成されており、上方DSから外部端子部材20の貫通孔21h内に挿入されて、第2筒状電極棒115の先端部115sが、外部端子部材20の外部端子接続部23のうち円環状をなす周囲部23dに全周にわたり当接して導通する。また、第2筒状電極棒115の先端部115sは、この周囲部23dを電池10の負極端子部15側(下方DK)に押圧して、外部端子接続部23の突出部23cの頂面23cnを負極端子部15に当接させる。
On the other hand, the second
これら第1電極棒110及び第2筒状電極棒115は、電流値Iaを変更可能な可変電流源130に接続されている。一方で、この可変電流源130はPC150に接続されており、PC150からの指示により、第1電極棒110と第2筒状電極棒115との間の溶接電流経路EAに、後述する電流値Iaの溶接電流YAを流すことができるように構成されている。
The
第1抵抗測定プローブ120は、高さ方向DHに延びる針状である。この第1抵抗測定プローブ120は、横方向CHに並んだ第1電極棒110と第2筒状電極棒115との間(ほぼ中間)に配置されて、図示しない移動機構によって高さ方向DHに移動可能に構成されている。第1抵抗測定プローブ120は、上方DSから外部端子部材20の貫通孔21h内に挿入されて、先端部120sが電池10の負極端子部15に当接して導通する。
The first
また、第2抵抗測定プローブ125は、第1抵抗測定プローブ120と同様な高さ方向DHに延びる針状である。この第2抵抗測定プローブ125は、筒状をなす第2筒状電極棒115の内部に同軸に挿通されており、図示しない移動機構によって高さ方向DHに移動可能に構成されている。第2抵抗測定プローブ125の先端部125sは、外部端子接続部23のうち突出部23cの基端面23cm(頂面23cnとは反対側の面)の中央に当接して導通する。
The second
これら第1抵抗測定プローブ120及び第2抵抗測定プローブ125は、定電流源140及び電圧計145に接続されている。一方で、定電流源140及び電圧計145はPC150に接続されており、PC150からの指示により、定電流源140から、第1抵抗測定プローブ120と第2抵抗測定プローブ125との間の検査電流経路EKに、一定の大きさ(電流値Ik)の検査電流YKを流すことができる共に、電圧計145で検知した第1抵抗測定プローブ120と第2抵抗測定プローブ125との間の電圧値Vkを、PC150に出力できるように構成されている。
The first
また、PC150は、上述の検査電流YKの電流値Ikと電圧値Vkから、一対の抵抗測定プローブ120,125間のプローブ間抵抗値Rkを、プローブ間抵抗値Rk=(電圧値Vk)/(電流値Ik)により算出する。なお、第1抵抗測定プローブ120及び第2抵抗測定プローブ125を含む端子溶接装置100の回路抵抗は極めて小さいので、本実施形態では無視している。
Further, the
更に、PC150では、プローブ間抵抗値Rkから、外部端子接続部23の突出部23cの頂面23cnと電池10の負極端子部15との接触抵抗Raを求める。本実施形態では、検査電流経路EKをなす外部端子接続部23の突出部23c及び電池10の負極端子部15の導体抵抗Rbはほぼ一定であるため、予め実験により得た所定値を用いて、接触抵抗Ra=プローブ間抵抗値Rk(取得値)−導体抵抗Rb(所定値)により、接触抵抗Raを算出する。
なお、本実施形態では、導体抵抗Rbの大きさは、接触抵抗Raの平均値の1/100程度しかないため、導体抵抗Rbを無視し、接触抵抗Ra=プローブ間抵抗値Rkとして、プローブ間抵抗値Rkをそのまま接触抵抗Raとして用いることもできる。
Further, in the
In the present embodiment, since the conductor resistance Rb is only about 1/100 of the average value of the contact resistance Ra, the conductor resistance Rb is ignored, and the contact resistance Ra=inter-probe resistance value Rk is set between the probes. The resistance value Rk can be directly used as the contact resistance Ra.
更に、PC150では、抵抗溶接において外部端子接続部23の突出部23cの頂面23cnと電池10の負極端子部15との接触部分で生じる発熱量Qが所定発熱量となるように、接触抵抗Raに基づいて、一対の電極棒110,115間の溶接電流経路EAに流す溶接電流YAの電流値Iaを決定する。発熱量Qは、通電時間をtとして、以下の式で表すことができる。
発熱量Q=(接触抵抗Ra)×(電流値Ia)2×(通電時間t)
発熱量Q及び通電時間tには所定値を用いて、この式により、溶接電流YAの電流値Iaを算出する。更に、PC150は、この電流値Iaの溶接電流YAが、一対の電極棒110,115間の溶接電流経路EAに流れるように、可変電流源130を制御する。
Further, in the
Calorific value Q=(contact resistance Ra)×(current value Ia) 2 ×(energization time t)
A predetermined value is used for the heat generation amount Q and the energization time t, and the current value Ia of the welding current YA is calculated by this formula. Further, the
次に、この端子溶接装置100を用いて外部端子部材20の外部端子接続部23と電池10の負極端子部15とを抵抗溶接する抵抗溶接工程について説明する(図3〜図6参照)。まず、電池保持部材(不図示)に保持させた各電池10の上方DSに、外部端子部材20を位置合わせをして配置する。
Next, a resistance welding process of resistance welding the external
そして、ステップS1(図4参照)において、端子溶接装置100のうち、一対の電極棒110,115及び一対の抵抗測定プローブ120,125を下方DKに移動させて、それぞれ所定位置に当接させる。具体的には、一対の電極棒110,115及び一対の抵抗測定プローブ120,125を下方DKに移動させて、外部端子部材20の貫通孔21h内に挿入する。このうち第1電極棒110の先端部110sは、電池10の負極端子部15に当接させる。また、第2筒状電極棒115の先端部115sは、外部端子部材20の外部端子接続部23の周囲部23dに全周にわたり当接させ、更に、この周囲部23dを下方DKに押圧して、外部端子接続部23の突出部23cの頂面23cnを負極端子部15に当接させる。
Then, in step S1 (see FIG. 4), the pair of
また、第1抵抗測定プローブ120の先端部120sは、一対の電極棒110,115のほぼ中間において、電池10の負極端子部15に当接させる。また、第2筒状電極棒115内に挿通された第2抵抗測定プローブ125の先端部125sは、外部端子接続部23のうち突出部23cの基端面23cmの中央に当接させる。
なお、抵抗溶接が終了するまで、一対の電極棒110,115及び一対の抵抗測定プローブ120,125の上述の当接状態を維持する。
Further, the
Note that the above-mentioned contact state of the pair of
その後、ステップS2において、一対の抵抗測定プローブ120,125間のプローブ間抵抗値Rkを検知する。具体的には、定電流源140から一対の抵抗測定プローブ120,125間に一定の大きさ(電流値Ik)の検査電流YKを流す(図5参照)。その一方で、一対の抵抗測定プローブ120,125間に生じる電圧値Vkを電圧計145で測定し、PC150に出力する。PC150では、プローブ間抵抗値Rk=(電圧値Vk)/(電流値Ik)により、プローブ間抵抗値Rkを算出する。
Then, in step S2, the inter-probe resistance value Rk between the pair of resistance measurement probes 120 and 125 is detected. Specifically, the inspection current YK having a constant magnitude (current value Ik) is passed from the constant
その後、ステップS3において、外部端子接続部23の突出部23cの頂面23cnと電池10の負極端子部15との接触抵抗Raを算出する。具体的には、PC150において、接触抵抗Ra=プローブ間抵抗値Rk−導体抵抗Rb(所定値)により、突出部23cの頂面23cnと負極端子部15との接触抵抗Raを算出する。
その後、ステップS4において、溶接電流YAの電流値Iaを決定する。具体的には、PC150において、抵抗溶接の際に突出部23cの頂面23cnと負極端子部15との接触部分で生じる発熱量Qが所定発熱量となるように、発熱量Q=(接触抵抗Ra)×(電流値Ia)2×(通電時間t)により、溶接電流YAの電流値Iaを算出する。
Then, in step S3, the contact resistance Ra between the top surface 23cn of the protruding
Then, in step S4, the current value Ia of the welding current YA is determined. Specifically, in the
次に、ステップS5において、決定した電流値Iaで抵抗溶接を行う。具体的には、PC150は、可変電流源130を制御して、一対の電極棒110,115間の溶接電流経路EA(負極端子部15及びこれに接触した外部端子接続部23のうち、第1電極棒110が当接した部位から、第2筒状電極棒115が当接した部位に至るまでの電流経路)に、決定した電流値Iaの溶接電流YAを流して、外部端子接続部23の突出部23cを電池10の負極端子部15に抵抗溶接し、突出部23cと負極端子部15との溶接部30を形成する。このように溶接電流YAの電流値Iaを適切な大きさにして抵抗溶接を行うことにより、抵抗溶接の際に突出部23cの頂面23cnと負極端子部15との接触部分で生じる発熱量Qを一定にすることができるので、突出部23cの頂面23cnと負極端子部15との接触抵抗Raにバラツキがあっても、溶接バラツキを抑制できる。
Next, in step S5, resistance welding is performed at the determined current value Ia. Specifically, the
溶接が終了した後は、ステップS6において、一対の電極棒110,115及び一対の抵抗測定プローブ120,125を上方DSに移動させて、それぞれ元の位置に戻す。
その後は、以上で説明した抵抗溶接工程を繰り返し行って、電池モジュール1を構成するすべての電池10の負極端子部15に、外部端子部材20の各外部端子接続部23の突出部23cをそれぞれ抵抗溶接する。これにより、各電池10の負極端子部15同士が外部端子部材20を介して互いに導通する。
After the welding is completed, in step S6, the pair of
After that, the resistance welding process described above is repeatedly performed so that the protruding
次に、正極側の外部端子部材(不図示)を用意し、外部端子部材と各電池10の正極端子部(不図示)とを接続(溶接)する。かくして、各電池10が互いに並列に接続された電池モジュール1が完成する。
Next, an external terminal member (not shown) on the positive electrode side is prepared, and the external terminal member and the positive electrode terminal portion (not shown) of each
上述の端子溶接装置100では、抵抗溶接を行う一対の電極棒(第1電極棒110及び第2筒状電極棒115)のほか、一対の抵抗測定プローブ(第1抵抗測定プローブ120及び第2抵抗測定プローブ125)と抵抗検知部160とを備える。これらにより、外部端子部材20の外部端子接続部23を電池10の負極端子部15に抵抗溶接するのに先立ち、抵抗測定プローブ120,125間のプローブ間抵抗値Rkを検知できるため、外部端子接続部23の突出部23cの頂面23cnと電池10の負極端子部15との接触抵抗Raに近い値を取得できる。
In the
特に、端子溶接装置100では、第2抵抗測定プローブ125を、外部端子接続部23の突出部23cの頂面23cnと電池10の負極端子部15との接触部分の直ぐ近く、具体的には、突出部23cの基端面23cmに当接させている。これにより、第2抵抗測定プローブ125の先端部125sから、突出部23cの頂面23cnと負極端子部15との接触部分までの距離を短く導体抵抗を小さくでき、また、第2抵抗測定プローブ125の先端部125sを安定して接触させ得るので、プローブ間抵抗値Rkとして、より接触抵抗Raに近い値を安定して取得できる。
In particular, in the
また、本実施形態では、第1抵抗測定プローブ120も、突出部23cの頂面23cnと負極端子部15との接触部分に近づけている。具体的には、第1抵抗測定プローブ120を一対の電極棒110,115の間に配置している。これにより、第1抵抗測定プローブ120の先端部120sから、突出部23cの頂面23cnと負極端子部15との接触部分までの距離も短く導体抵抗を小さくできるため、プローブ間抵抗値Rkとして、更に接触抵抗Raに近い値を取得できる。
Further, in the present embodiment, the first
更に、端子溶接装置100では、抵抗溶接において外部端子接続部23の突出部23cの頂面23cnと電池10の負極端子部15との接触部分で生じる発熱量Qが所定発熱量となるように、接触抵抗Raの大きさに基づいて、溶接電流YAの電流値Iaを変更している。このように溶接電流YAの電流値Iaを適切な値にして抵抗溶接を行うことにより、抵抗溶接の際に突出部23cの頂面23cnと負極端子部15との接触部分で生じる発熱量Qを一定にすることができるので、突出部23cの頂面23cnと負極端子部15との接触抵抗Raにバラツキがあっても、溶接バラツキを抑制できる。
Furthermore, in the
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、電池10の負極端子部15に外部端子部材20の外部端子接続部23を抵抗溶接する工程において、本発明の端子溶接装置100を用いることを例示したが、これに限られない。電池10の正極端子部に外部端子部材の外部端子接続部を抵抗溶接する工程において、端子溶接装置100を用いてもよい。
Although the present invention has been described above according to the embodiment, it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment and can be appropriately modified and applied without departing from the scope of the invention.
For example, in the embodiment, the
また、実施形態の端子溶接装置100の使用方法では、ステップS3で求めた接触抵抗Raの大きさに基づいて、ステップS4で溶接電流YAの電流値Iaを決定し、ステップS5においてこの電流値Iaで抵抗溶接を行うことによって、溶接バラツキを抑制したが、これに限定されない。端子溶接装置100の別の使用方法として、例えば、ステップS3で求めた接触抵抗Raが所定範囲よりも大きい場合や小さい場合には、一旦、電極棒110,115を上方DSに移動させた後に、再度、電極棒110,115を下方DKに移動させて、負極端子部15及び外部端子接続部23に当接し直す。その後、再度ステップS2,S3を行って接触抵抗Raを求め、接触抵抗Raが所定範囲に収まったのを確認した後に、予め決めた所定の電流値による抵抗溶接を行うこともできる。このように突出部23cの頂面23cnと負極端子部15との接触抵抗Raを同程度の大きさに揃えることによっても、溶接バラツキを抑制できる。
Further, in the method of using the
1 電池モジュール
10 円筒型電池(電池)
15 負極端子部(電極端子部)
20 外部端子部材
23 外部端子接続部
23c 突出部
23cn (突出部の)頂面
23cm (突出部の)基端面
23d 周囲部
25 連結部
30 溶接部(溶接ナゲット)
100 端子溶接装置
110 第1電極棒(電極棒)
115 第2筒状電極棒(電極棒)
120 第1抵抗測定プローブ(抵抗測定プローブ)
125 第2抵抗測定プローブ(抵抗測定プローブ)
130 可変電流源
140 定電流源
145 電圧計
150 パーソナルコンピュータ(PC)
160 抵抗検知部
YK 検査電流
YA 溶接電流
Ik (検査電流の)電流値
Ia (溶接電流の)電流値
Vk (抵抗測定プローブ間の)電圧値
EK 検査電流経路
EA 溶接電流経路
Rk (検査電流経路の)プローブ間抵抗値
Ra (外部端子接続部の突出部の頂面と電池の負極端子部との)接触抵抗
Rb (検査電流経路の)導体抵抗
Q 発熱量
t 通電時間
1
15 Negative electrode terminal (electrode terminal)
20
100
115 Second cylindrical electrode rod (electrode rod)
120 First resistance measurement probe (resistance measurement probe)
125 Second resistance measurement probe (resistance measurement probe)
130 Variable
160 Resistance Detector YK Inspection Current YA Welding Current Ik (Inspection Current) Current Value Ia (Welding Current) Current Value Vk (Between Resistance Measuring Probes) Voltage Value EK Inspection Current Path EA Welding Current Path Rk (Inspection Current Path) ) Resistance value between probes Ra (contact between the top surface of the protruding portion of the external terminal connection portion and the negative electrode terminal of the battery) Rb (resistance of the inspection current path) Conductor resistance Q Heat generation amount t Energization time
Claims (1)
端子溶接装置であって、
上記電極端子部に当接して導通する第1電極棒と、
上記外部端子接続部の上記周囲部に当接して導通すると共に、この周囲部を上記電極端子部側に押圧して、上記突出部の上記頂面を上記電極端子部に当接させる第2電極棒と、
上記電極端子部に当接して導通する第1抵抗測定プローブと、
上記外部端子接続部の上記突出部のうち、上記頂面とは反対側の基端面に当接して導通する第2抵抗測定プローブと、
上記第1抵抗測定プローブと上記第2抵抗測定プローブとの間のプローブ間抵抗値Rkを検知する抵抗検知部と、を備える
端子溶接装置。 Of the external terminal member having an external terminal connecting portion projecting more than the peripheral portion in which the central projecting portion surrounds the circumference thereof annularly, the top surface of the projecting portion is brought into contact with one of the electrode terminal portions of the battery, A terminal welding device for resistance welding the external terminal connecting portion to the electrode terminal portion,
A first electrode rod that is in contact with the electrode terminal portion and is electrically connected;
A second electrode that abuts on the peripheral portion of the external terminal connecting portion to conduct electricity, and presses the peripheral portion toward the electrode terminal portion side so that the top surface of the protruding portion abuts on the electrode terminal portion. With a stick
A first resistance measuring probe that is in contact with the electrode terminal portion and is conductive;
A second resistance measuring probe that is in contact with a base end surface of the protruding portion of the external terminal connecting portion that is opposite to the top surface and that is conductive;
A terminal welding device, comprising: a resistance detection unit that detects an inter-probe resistance value Rk between the first resistance measurement probe and the second resistance measurement probe.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113113686A (en) * | 2021-03-03 | 2021-07-13 | 浙江天能新材料有限公司 | Method and assembly line for processing welding spots on electrode surface of columnar battery |
CN114871549A (en) * | 2022-05-31 | 2022-08-09 | 深圳市鹏煜威科技有限公司 | Welding equipment for shell, wiring terminal and protection box |
JP2023521313A (en) * | 2020-07-15 | 2023-05-24 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Electrode lead bending and welding device and electrode lead welding method using the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01231264A (en) * | 1988-03-10 | 1989-09-14 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Resistance welding method and resistance welding circuit device in lead storage battery |
US20110281151A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
JP2015198071A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | bus bar |
-
2018
- 2018-11-27 JP JP2018221536A patent/JP6988776B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01231264A (en) * | 1988-03-10 | 1989-09-14 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Resistance welding method and resistance welding circuit device in lead storage battery |
US20110281151A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
JP2015198071A (en) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | bus bar |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023521313A (en) * | 2020-07-15 | 2023-05-24 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Electrode lead bending and welding device and electrode lead welding method using the same |
CN113113686A (en) * | 2021-03-03 | 2021-07-13 | 浙江天能新材料有限公司 | Method and assembly line for processing welding spots on electrode surface of columnar battery |
CN114871549A (en) * | 2022-05-31 | 2022-08-09 | 深圳市鹏煜威科技有限公司 | Welding equipment for shell, wiring terminal and protection box |
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