JP2020115418A - 組電池、及び、組電池の製造方法 - Google Patents

組電池、及び、組電池の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電池ケースと外部端子との間の電気的絶縁を確保することができる組電池の製造方法、及び、電池ケースと外部端子との間の電気的絶縁が確保された組電池を提供する。【解決手段】レーザ溶接工程Ｓ４は、バスバ３０の表面３０ｃ側から空間部Ｓに向かって、外部端子１３７，１４７の厚み方向ＤＴにレーザビームＬＢを照射することによって、外部端子１３７，１４７の離間部１３７ｇ，１４７ｇ（厚み方向ＤＴについて、絶縁部１８３との間に空間部Ｓを挟んで絶縁部１８３と離間する部位）とバスバ３０の対向部３０ｇ（厚み方向ＤＴについて、離間部１３７ｇ，１４７ｇを間に挟んで空間部Ｓと対向する部位）を溶融させて、離間部１３７ｇ，１４７ｇと対向部３０ｇとが溶接された溶接部４０を形成する。【選択図】図１１

Description

本発明は、組電池、及び、組電池の製造方法に関する。
特許文献１には、外部端子を有する複数のセルと、外部端子の表面上に配置され、外部端子に溶接された金属製で板状のバスバと、を備える組電池が開示されている。このうち、セルは、金属製の電池ケースと、電池ケースの外部に位置する金属製で板状の外部端子と、電池ケースの表面と外部端子の裏面との間に介在して両者を電気的に絶縁する絶縁部（ガスケットの一部）とを有する。なお、絶縁部は、電気絶縁性を有する樹脂により形成される。
特開２０１４−６３６９６号公報
特許文献１の組電池は、外部端子とバスバとが溶接された溶接部を有する。この溶接部は、バスバの表面から外部端子の裏面側に向かって、外部端子の厚み方向に延びる形態を有する。なお、溶接部は、バスバの表面から、外部端子の表面と裏面の間の位置まで延びる形態（外部端子を厚み方向に貫通しない形態）とされている。
特許文献１では、レーザ溶接により、外部端子とバスバとを溶接している。具体的には、セルの外部端子の表面にバスバを載置した状態で、バスバの表面側（上方）から、外部端子の厚み方向にレーザビームを照射することによって、バスバの一部（溶接部となる部位）と外部端子の一部（溶接部となる部位）を溶融させて、バスバの一部と外部端子の一部とが溶接された溶接部を形成する。
ところで、上述のようなレーザ溶接を行ったとき、レーザ溶接によって生じる熱の影響で、樹脂からなる絶縁部の電気絶縁性が低下する虞があった。具体的には、例えば、レーザビームを照射することによって、バスバの一部（溶接部となる部位）と外部端子の一部（溶接部となる部位）を溶融させたとき、溶融金属（バスバまたは外部端子が溶融した溶融金属）などの熱が、外部端子の裏面に接触している絶縁部に伝わることで、絶縁部の電気絶縁性が低下する虞があった。これにより、電池ケースと外部端子との間の電気的絶縁が低下する虞があった。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電池ケースと外部端子との間の電気的絶縁を確保することができる組電池の製造方法、及び、電池ケースと外部端子との間の電気的絶縁が確保された組電池を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、外部端子を有する複数のセルと、前記外部端子の表面上に配置され、前記外部端子に溶接された金属製で板状のバスバと、を備える組電池の製造方法において、前記セルは、金属製の電池ケースと、前記電池ケースの外部に位置する金属製で板状の前記外部端子と、電気絶縁性を有する樹脂からなり、前記電池ケースの表面と前記外部端子の裏面との間に介在して両者を電気的に絶縁する絶縁部と、を有し、前記組電池は、前記外部端子と前記バスバとが溶接された溶接部であって、前記バスバの表面から前記外部端子の前記裏面側に向かって、前記外部端子の厚み方向に延びる形態の溶接部を有し、前記溶接部は、前記外部端子の前記厚み方向について、前記絶縁部との間に空間部を挟んで、前記絶縁部と離間している組電池の製造方法であって、前記外部端子の前記厚み方向について、前記絶縁部との間に前記空間部を挟んで前記絶縁部と離間する部位である離間部を有する前記外部端子、を備える前記セルを複数用意する、セル用意工程と、前記バスバの一部が、前記外部端子の前記厚み方向について、前記外部端子の前記離間部を間に挟んで前記空間部と対向する部位である対向部となるように、用意した前記セルの前記外部端子の前記表面上に前記バスバを載置する載置工程と、前記バスバの前記対向部と前記外部端子の前記離間部をレーザ溶接する、レーザ溶接工程と、を備え、前記レーザ溶接工程は、前記バスバの前記表面側から前記空間部に向かって、前記外部端子の前記厚み方向にレーザビームを照射することによって、前記バスバの前記対向部と前記外部端子の前記離間部を溶融させて、前記離間部と前記対向部とが溶接された前記溶接部を形成する組電池の製造方法である。
上述の製造方法では、外部端子を有する複数のセルと、外部端子の表面上に配置されて外部端子に溶接された金属製で板状のバスバとを備える組電池を製造する。このうち、セルは、金属製の電池ケースと、電池ケースの外部に位置する金属製で板状の外部端子と、電気絶縁性を有する樹脂からなる絶縁部とを有する。絶縁部は、電池ケースの表面と外部端子の裏面との間に介在して、電池ケースと外部端子とを電気的に絶縁する。
さらに、組電池は、外部端子とバスバとが溶接された溶接部を有する。この溶接部は、バスバの表面から外部端子の裏面側に向かって、外部端子の厚み方向に延びる形態を有する。さらに、この溶接部は、外部端子の厚み方向について、絶縁部との間に空間部を挟んで、絶縁部と離間している。換言すれば、外部端子の厚み方向について、溶接部と絶縁部との間に、空間部が介在している。なお、外部端子の厚み方向とは、外部端子の表面から裏面に（または裏面から表面に）真っ直ぐ向かう方向であって、表面または裏面に直交する方向である。
上述の製造方法では、以下のようにして、このような組電池を製造する。
まず、セル用意工程において、複数のセル（外部端子にバスバが溶接される前のセル、すなわち、溶接部が形成される前のセル）を用意する。より具体的には、セル用意工程において、外部端子の厚み方向について、絶縁部との間に空間部を挟んで絶縁部と離間する部位である離間部を有する外部端子、を備えるセルを複数用意する。
その後、載置工程において、用意したセルの外部端子の表面上にバスバを載置する。但し、この載置工程では、バスバの一部が、外部端子の厚み方向について、外部端子の離間部を間に挟んで空間部と対向する部位である対向部となるように、セルの外部端子の表面上にバスバを載置する。
その後、レーザ溶接工程において、バスバの対向部と外部端子の離間部をレーザ溶接する。このレーザ溶接工程では、バスバ（対向部）の表面側から空間部に向かって、外部端子の厚み方向にレーザビームを照射することによって、バスバの対向部と外部端子の離間部を溶融させて、離間部と対向部とが溶接された溶接部を形成する。具体的には、溶接部として、バスバの表面から外部端子の裏面側に向かって、外部端子の厚み方向に延びる形態を有し、外部端子の厚み方向について、絶縁部との間に空間部を挟んで絶縁部と離間する態様（換言すれば、外部端子の厚み方向について、溶接部と絶縁部との間に空間部が介在する態様）の溶接部を形成する。
このようなレーザ溶接工程を行うことで、レーザ溶接により外部端子等に生じた熱が、樹脂からなる絶縁部に伝わり難くなる。具体的には、レーザ溶接工程において、外部端子の厚み方向について、レーザビームの照射により溶融した溶融金属部（バスバの対向部または外部端子の離間部が溶融した溶融金属部）と絶縁部との間に、空間部が介在しているので、溶融金属部の熱が絶縁部に伝わり難くなる。これにより、レーザ溶接によって生じる熱の影響で絶縁部の電気絶縁性が低下することを低減することができ、電池ケースと外部端子との間の電気的絶縁を確保することができる。
なお、レーザ溶接によって生じる熱の影響で絶縁部の電気絶縁性が低下する具体例としては、例えば、レーザ溶接によって生じた熱が絶縁部に伝わることで、絶縁部が変形して絶縁部の一部の厚みが薄くなり（あるいは、絶縁部の一部に孔が空き）、絶縁部の電気絶縁性が低下する場合を挙げることができる。また、レーザ溶接によって生じた熱の影響で、絶縁部の一部が炭化して、炭化した部位の電気抵抗率が低下する（電気伝導率が上昇する）ことによって、絶縁部の電気絶縁性が低下する場合もある。
また、溶接部は、バスバの対向部の表面から外部端子の離間部の裏面にまで延びる形態（すなわち、バスバの対向部と外部端子の離間部を厚み方向に貫通する形態）としても良いし、バスバの対向部の表面から、外部端子の離間部の表面と裏面の間の位置まで延びる形態（外部端子の離間部を厚み方向に貫通しない形態）としても良い。
さらに、前記の組電池の製造方法であって、前記外部端子は、前記外部端子の前記裏面側に開口する凹部であって、前記絶縁部の表面から遠ざかる方向に凹む形態の端子凹部を有し、前記空間部は、前記外部端子の前記端子凹部の開口が前記絶縁部の前記表面によって閉塞された形態の閉塞空間部である組電池の製造方法とすると良い。
上述の製造方法では、セルの外部端子として、外部端子の裏面側に開口する凹部であって、絶縁部の表面から遠ざかる方向に凹む形態の端子凹部を有する外部端子を用いる。さらに、セルとして、空間部が、外部端子の端子凹部の開口が絶縁部の表面によって閉塞された形態の閉塞空間部であるセルを用いる。セル用意工程においてこのようなセルを用意し、前述した載置工程及びレーザ溶接工程を行うことで、レーザ溶接によって生じる熱の影響で絶縁部の電気絶縁性が低下することを低減することができ、電池ケースと外部端子との間の電気的絶縁を確保することができる。
さらに、前記いずれかの組電池の製造方法であって、前記レーザ溶接工程では、前記レーザビームの照射により溶融した溶融金属部が、前記バスバの前記表面から前記空間部にまで達する態様の貫通レーザ溶接を行って、前記バスバの前記対向部の表面から前記外部端子の前記離間部の裏面にまで延びる形態の前記溶接部を形成する組電池の製造方法とすると良い。
上述の製造方法では、レーザ溶接工程において、レーザビームの照射により溶融した溶融金属部（バスバの対向部を構成する金属または外部端子の離間部を構成する金属が溶融した部位）が、バスバの表面から空間部にまで達する態様の貫通レーザ溶接を行って、バスバの対向部の表面から外部端子の離間部の裏面にまで延びる形態の溶接部を形成する。
このような貫通レーザ溶接を行って、溶融金属部を空間部にまで達するようにすることで、溶融金属部に含まれているガス（気泡）の少なくとも一部を、空間部へ排出することができる。これにより、溶接部内に生じるボイド（気泡によって形成される微小な空隙部）を減少させることができるので、溶接部の強度を高めることができると共に、溶接部の導電性を高める（従って、バスバと外部端子との接続抵抗を小さくする）ことができる。
また、空間部が、前述した閉塞空間部である場合は、溶接により発生したスパッタなどの異物の少なくとも一部を、空間部内に収容（収集）することもできる。これにより、外部に飛散するスパッタ等の異物の量を低減することができ、外部環境の汚染を低減することができる。
さらに、前記いずれかの組電池の製造方法であって、前記外部端子は、前記表面側に突出する形態の端子突出部を有し、前記バスバは、前記端子突出部が嵌合する凹形状のバスバ凹部を有し、前記載置工程では、前記端子突出部を前記バスバ凹部に嵌合させつつ、前記外部端子の前記表面上に前記バスバを載置する組電池の製造方法とすると良い。
上述の製造方法では、セルの外部端子として、その表面側（バスバが配置される側）に突出する形態の端子突出部を有する外部端子を用いる。さらに、バスバとして、外部端子の端子突出部が嵌合する凹形状のバスバ凹部を有するバスバを用いる。
そして、載置工程において、外部端子の端子突出部をバスバ凹部に嵌合させつつ、外部端子の表面上にバスバを載置する。なお、載置工程では、外部端子の端子突出部をバスバ凹部に嵌合させるようにして、外部端子の表面上にバスバを載置したときに、バスバの一部が前述した対向部（外部端子の厚み方向について外部端子の離間部を間に挟んで空間部と対向する部位）になる。
このように、外部端子の端子突出部をバスバ凹部に嵌合させることで、後のレーザ溶接工程において、外部端子に対するバスバの位置ズレを防止することができる。
なお、外部端子の端子突出部を、「離間部」の一部（離間部の表面側の部位）とし、バスバ凹部を、「対向部」の一部（対向部の裏面側の部位）とした場合には、離間部に対する対向部の位置ズレを防止することができるので、レーザ溶接工程において、対向部と離間部を適切に溶接することができる。
なお、外部端子の端子突出部は、例えば、平板状の外部端子をプレス加工することによって成形することができる。しかも、平板状の外部端子をプレス加工したとき、外部端子の表面側（バスバが配置される側）に突出する形態の端子突出部が成形されると同時に、前述の端子凹部が成形される。なお、端子凹部は、外部端子の裏面側に開口する凹部であって、絶縁部の表面から遠ざかる方向に凹む形態（外部端子の裏面から表面側に凹む形態）の凹部である。従って、この端子凹部によって、前述の「空間部」を構成することができる。
また、バスバ凹部も、平板状のバスバをプレス加工することによって成形することができる。具体的には、バスバ凹部として、バスバの裏面側に開口する凹部であって、外部端子の表面から遠ざかる方向に凹む形態（バスバの裏面から表面側に凹む形態）の凹部を成形することができる。なお、平板状のバスバをプレス加工したとき、上述のバスバ凹部が成形されると同時に、バスバの表面側に突出する形態のバスバ突出部が成形される。この場合は、レーザ溶接工程において、このバスバ突出部にレーザビームを当てるようにすれば良い。
本発明の他の態様は、外部端子を有する複数のセルと、前記外部端子の表面上に配置され、前記外部端子に溶接された金属製で板状のバスバと、を備える組電池において、前記セルは、金属製の電池ケースと、前記電池ケースの外部に位置する金属製で板状の前記外部端子と、電気絶縁性を有する樹脂からなり、前記電池ケースの表面と前記外部端子の裏面との間に介在して両者を電気的に絶縁する絶縁部と、を有し、前記組電池は、前記外部端子と前記バスバとが溶接された溶接部であって、前記バスバの表面から前記外部端子の前記裏面側に向かって、前記外部端子の厚み方向に延びる形態の溶接部を有し、前記溶接部は、前記外部端子の前記厚み方向について、前記絶縁部との間に空間部を挟んで、前記絶縁部と離間している組電池である。
上述の組電池は、外部端子を有する複数のセルと、外部端子の表面上に配置されて外部端子に溶接された金属製で板状のバスバとを備える。このうち、セルは、金属製の電池ケースと、電池ケースの外部に位置する金属製で板状の外部端子と、電気絶縁性を有する樹脂からなる絶縁部とを有する。絶縁部は、電池ケースの表面と外部端子の裏面との間に介在して、電池ケースと外部端子とを電気的に絶縁する。
さらに、組電池は、外部端子とバスバとが溶接された溶接部を有する。この溶接部は、バスバの表面から外部端子の裏面側に向かって、外部端子の厚み方向に延びる形態を有する。さらに、この溶接部は、外部端子の厚み方向について、絶縁部との間に空間部を挟んで、絶縁部と離間している。換言すれば、外部端子の厚み方向について、溶接部と絶縁部との間に、空間部が介在している。
このような組電池は、外部端子とバスバの溶接によって生じた熱の影響で絶縁部の電気絶縁性が低下することが低減されており、電池ケースと外部端子との間の電気的絶縁が確保された組電池となっている。具体的には、外部端子とバスバを溶接する溶接工程（例えば、レーザ溶接工程）において、バスバの一部（溶接部となる部位）と外部端子の一部（溶接部となる部位）を溶融させたとき、外部端子の厚み方向について、溶融金属部（バスバまたは外部端子が溶融した溶融金属部）と絶縁部との間に、空間部が介在しているので、溶融金属部の熱が絶縁部に伝わり難くなる。これにより、溶接によって生じる熱の影響で絶縁部の電気絶縁性が低下することを低減することができ、電池ケースと外部端子との間の電気的絶縁を確保することができる。
なお、溶接部は、バスバの対向部の表面から外部端子の離間部の裏面にまで延びる形態（すなわち、バスバの対向部と外部端子の離間部を厚み方向に貫通する形態）であっても良いし、バスバの対向部の表面から、外部端子の離間部の表面と裏面の間の位置まで延びる形態（外部端子の離間部を厚み方向に貫通しない形態）であっても良い。
さらに、前記の組電池であって、前記外部端子は、前記外部端子の前記裏面側に開口する凹部であって、前記絶縁部の表面から遠ざかる方向に凹む形態の端子凹部を有し、前記空間部は、前記外部端子の前記端子凹部の開口が前記絶縁部の前記表面によって閉塞された形態の閉塞空間部である組電池とすると良い。
上述の組電池では、セルの外部端子として、外部端子の裏面側に開口する凹部であって、絶縁部の表面から遠ざかる方向に凹む形態の端子凹部を有する外部端子を用いている。さらに、セルとして、空間部が、外部端子の端子凹部の開口が絶縁部の表面によって閉塞された形態の閉塞空間部であるセルを用いている。このようなセルを用いることで、溶接によって生じる熱の影響で絶縁部の電気絶縁性が低下することを低減することができ、電池ケースと外部端子との間の電気的絶縁を確保することができる。
さらに、前記いずれかの組電池であって、前記外部端子は、前記厚み方向について、前記絶縁部との間に前記空間部を挟んで前記絶縁部と離間する部位である離間部を有し、前記バスバは、前記外部端子の前記厚み方向について、前記離間部を間に挟んで前記空間部と対向する部位である対向部を有し、前記溶接部は、前記対向部と前記離間部とが溶接された前記溶接部であって、前記対向部の表面から前記離間部の裏面にまで延びる形態を有する組電池とすると良い。
上述の組電池では、外部端子が、その厚み方向について、絶縁部との間に空間部を挟んで絶縁部と離間する部位である離間部を有する。また、バスバが、外部端子の厚み方向について、離間部を間に挟んで空間部と対向する部位である対向部を有する。さらに、溶接部が、バスバの対向部の表面から外部端子の離間部の裏面にまで延びる形態で、対向部と離間部とが溶接された溶接部となっている。このような組電池は、溶接部内のボイドが低減された組電池となる。従って、溶接部の強度が高く、溶接部の導電性が高い（従って、バスバと外部端子との接続抵抗が小さい）組電池となる。
具体的には、バスバの対向部の表面から外部端子の離間部の裏面にまで延びる形態を有する溶接部は、例えば、レーザビームの照射により溶融した溶融金属部（バスバの対向部を構成する金属または外部端子の離間部を構成する金属が溶融した部位）が、バスバの表面から空間部にまで達する態様の貫通レーザ溶接を行うことによって形成される。このような貫通レーザ溶接を行って、溶融金属部を空間部にまで達するようにすることで、溶融金属部に含まれているガス（気泡）の少なくとも一部を、空間部へ排出することができる。これにより、溶接部内に生じるボイドを減少させることができるので、溶接部の強度を高めることができると共に、溶接部の導電性を高める（従って、バスバと外部端子との接続抵抗を小さくする）ことができる。
また、空間部が、前述した閉塞空間部である場合は、溶接により発生したスパッタなどの異物の少なくとも一部を、空間部内に収容（収集）することもできる。これにより、外部に飛散するスパッタ等の異物の量を低減することができ、外部環境の汚染を低減することができる。
さらに、前記いずれかの組電池であって、前記外部端子は、前記表面側に突出する形態の端子突出部を有し、前記バスバは、前記端子突出部が嵌合する凹形状のバスバ凹部を有し、前記端子突出部が前記バスバ凹部に嵌合した状態で、前記外部端子と前記バスバとが溶接されている組電池とすると良い。
上述の組電池では、セルの外部端子として、その表面側（バスバが配置される側）に突出する形態の端子突出部を有する外部端子を用いる。さらに、バスバとして、外部端子の端子突出部が嵌合する凹形状のバスバ凹部を有するバスバを用いる。そして、上述の組電池では、端子突出部がバスバ凹部に嵌合した状態で、外部端子とバスバとが溶接されている。
端子突出部がバスバ凹部に嵌合した状態で、外部端子とバスバとを溶接することで、外部端子にバスバを溶接するときに、外部端子に対するバスバの位置ズレを防止することができる。従って、上述の組電池は、外部端子に対するバスバの位置が適切な位置に保持された状態で外部端子にバスバが溶接された組電池となる。
なお、外部端子の端子突出部は、例えば、平板状の外部端子をプレス加工することによって成形することができる。しかも、平板状の外部端子をプレス加工したとき、外部端子の表面側（バスバが配置される側）に突出する形態の端子突出部が成形されると同時に、前述の端子凹部が成形される。従って、この端子凹部によって、前述の「空間部」を構成することができる。
実施例１，２にかかる組電池の平面図（上面図）である。 実施例１にかかるセルの部分断面図である。 図２のＢ部拡大図である。 図２のＣ部拡大図である。 実施例１にかかる端子付蓋部材の分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面拡大図であって、実施例１の組電池の断面拡大図である。 実施例１にかかる外部端子の斜視図である。 実施例１，２にかかる組電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。 実施例１にかかる載置工程を説明する図である。 実施例１にかかるレーザ溶接工程を説明する図である。 実施例１にかかるレーザ溶接工程を説明する他の図である。 図１のＡ−Ａ断面拡大図であって、実施例２の組電池の断面拡大図である。 実施例２にかかるセルの拡大断面図であって、図２のＢ部拡大図に相当する図である。 実施例２にかかるセルの拡大断面図であって、図２のＣ部拡大図に相当する図である。 実施例２にかかる載置工程を説明する図である。 実施例２にかかるレーザ溶接工程を説明する図である。 実施例２にかかるレーザ溶接工程を説明する他の図である。 実施例２にかかる載置工程を説明する他の図である。
（実施例１）
次に、本発明の実施例１について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、実施例１にかかる組電池１の平面図（上面図）である。図２は、実施例１にかかるセル１００の部分断面図である。図３は、図２のＢ部拡大図である。図４は、図２のＣ部拡大図である。図５は、実施例１にかかる端子付蓋部材１１５の一部を分解した斜視図である。図６は、図１のＡ−Ａ断面拡大図であって、実施例１の組電池１についてのＡ−Ａ断面拡大図である。
実施例１にかかる組電池１は、外部端子（正極外部端子１３７と負極外部端子１４７）を有する複数のセル１００と、外部端子の表面上（正極外部端子１３７の表面１３７ｃ上及び負極外部端子１４７の表面１４７ｃ上）に配置され、外部端子（正極外部端子１３７と負極外部端子１４７）に溶接された金属製で平板状のバスバ３０とを備える（図１〜図６参照）。
なお、本実施例１の組電池１では、複数のセル１００によって電池スタック２０が構成されている。この電池スタック２０は、複数のセル１００が列置方向ＤＬ（図１において左右方向）に一列に列置されて、収容ケース１０の収容部１０ｂ内に収容されることで形成される（図１参照）。なお、本実施例１では、列置方向ＤＬに隣り合うセル１００の正極外部端子１３７と負極外部端子１４７とが列置方向ＤＬに隣り合うように、列置方向ＤＬに隣り合うセル１００の向きを交互に代えて、複数のセル１００が列置方向ＤＬに一列に列置されることで、電池スタック２０が構成されている。また、本実施例１では、収容ケース１０に、２つの収容部１０ｂが設けられており、各々の収容部１０ｂ内に電池スタック２０（列置方向ＤＬに一列に列置された複数のセル１００）が収容されている。
本実施例１の組電池１では、各々のバスバ３０が、列置方向ＤＬに隣り合うセル１００の外部端子同士（具体的には、正極外部端子１３７と負極外部端子１４７）を接続している（図１〜図６参照）。より具体的には、各々のバスバ３０は、列置方向ＤＬの一方側の部位が、列置方向ＤＬに隣り合う２つのセル１００のうち、一方側のセル１００の外部端子（例えば、正極外部端子１３７）に溶接されると共に、列置方向ＤＬの他方側の部位が、他方側のセル１００の外部端子（例えば、負極外部端子１４７）に溶接されている。これにより、電池スタック２０を構成する複数のセル１００が、電気的に直列に接続されている。
本実施例１にかかるセル１００は、図２に示すように、開口１１１ｄを有する矩形箱状の電池ケース本体１１１と、電池ケース本体１１１の内部に収容された電極体１５０とを備えるリチウムイオン二次電池である。電極体１５０は、帯状の正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７を扁平形状に捲回した、扁平型の捲回電極体である。さらに、セル１００は、電池ケース本体１１１の開口１１１ｄを閉塞する板状の電池ケース蓋１１３を備えている。電池ケース本体１１１と電池ケース蓋１１３とは、溶接により一体とされ、電池ケース１１０を構成している。
電池ケース蓋１１３は、矩形板状をなし、その長手方向（図２において左右方向）の両端部には、この電池ケース蓋１１３を貫通する円形状の貫通孔１１３ｈ，１１３ｋが形成されている。また、電池ケース蓋１１３の長手方向の中央部には、安全弁１１３ｊが設けられている。この安全弁１１３ｊは、電池ケース蓋１１３と一体的に形成されて、電池ケース蓋１１３の一部をなしている。また、電池ケース蓋１１３の安全弁１１３ｊと貫通孔１１３ｋとの間には、電解液（図示なし）を電池ケース１１０内に注入するための注液口１１３ｎが形成されている（図２参照）。この注液口１１３ｎは、注液栓１１３ｍにより封止されている。
さらに、セル１００は、電池ケース本体１１１の内部で電極体１５０に接続すると共に、電池ケース蓋１１３の貫通孔１１３ｈ，１１３ｋを通じて外部に延出する電極端子部材（正極端子部材１３０及び負極端子部材１４０）を備えている（図２参照）。正極端子部材１３０は、正極接続部材１３５と正極外部端子１３７とにより構成されている。このうち、正極接続部材１３５は、金属からなり、電極体１５０の正極板１５５に接続すると共に、電池ケース蓋１１３の貫通孔１１３ｈを通じて外部に延出している。
正極外部端子１３７は、金属からなり、矩形平板状をなしている（図３、図６、及び図７参照）。この正極外部端子１３７は、その厚み方向ＤＴに貫通する円筒形状の貫通孔１３７ｂを有する。さらに、正極外部端子１３７は、正極外部端子１３７の裏面１３７ｄ側（図３及び図６において下方、図７において上方）に開口する端子凹部１３７ｆを有する。この端子凹部１３７ｆは、平面視矩形状の開口を有し、絶縁部１８３の表面１８３ｃから遠ざかる方向（図３及び図６において上方）に凹む形態を有する。なお、図７は、実施例１にかかる外部端子（正極端子部材１３０及び負極端子部材１４０）の斜視図である。
このような正極外部端子１３７は、電池ケース蓋１１３上（電池ケース１１０の外部）に位置し、電池ケース１１０の外部において正極接続部材１３５と電気的に接続している。具体的には、正極接続部材１３５の加締め部１３３が、正極外部端子１３７の表面１３７ｃに密着することで、正極外部端子１３７に電気的に接続している（図３参照）。詳細には、正極外部端子１３７の貫通孔１３７ｂから外部に（上方に）突出した円柱状の加締め部１３３が、電池ケース１１０の外部において加締められて円盤状に変形して（拡径するように押し潰されて）、正極外部端子１３７の表面１３７ｃに密着することで、正極外部端子１３７に電気的に接続している。
負極端子部材１４０は、負極接続部材１４５と負極外部端子１４７とにより構成されている。このうち、負極接続部材１４５は、金属からなり、電極体１５０の負極板１５６に接続すると共に、電池ケース蓋１１３の貫通孔１１３ｈを通じて外部に延出している。
負極外部端子１４７は、金属からなり、矩形平板状をなしている（図４、図６、及び図７参照）。この負極外部端子１４７は、その厚み方向ＤＴに貫通する円筒形状の貫通孔１４７ｂを有する。さらに、負極外部端子１４７は、負極外部端子１４７の裏面１４７ｄ側（図４及び図６において下方、図７において上方）に開口する端子凹部１４７ｆを有する。この端子凹部１４７ｆは、平面視矩形状の開口を有し、絶縁部１８３の表面１８３ｃから遠ざかる方向（図４及び図６において上方）に凹む形態を有する。
この負極外部端子１４７は、電池ケース蓋１１３上（電池ケース１１０の外部）に位置し、電池ケース１１０の外部において負極接続部材１４５と電気的に接続している。具体的には、負極接続部材１４５の加締め部１４３が、負極外部端子１４７の表面１４７ｃに密着することで、負極外部端子１４７に電気的に接続している（図４参照）。詳細には、負極外部端子１４７の貫通孔１４７ｂから外部に（上方に）突出した円柱状の加締め部１３３が、電池ケース１１０の外部において加締められて円盤状に変形して（拡径するように押し潰されて）、負極外部端子１４７の表面１４７ｃに密着することで、負極外部端子１４７に電気的に接続している。
さらに、セル１００は、電気絶縁性を有する樹脂からなり、電池ケース蓋１１３上に配置された第１インシュレータ１８０を２つ備えている。一方の第１インシュレータ１８０は、電池ケース１１０の表面１１０ｃ（詳細には、電池ケース蓋１１３の表面１１３ｐ）と正極外部端子１３７の裏面１３７ｄとの間に介在して、両者を電気的に絶縁する絶縁部１８３を有する（図３参照）。他方の第１インシュレータ１８０は、電池ケース１１０の表面１１０ｃ（詳細には、電池ケース蓋１１３の表面１１３ｐ）と負極外部端子１４７の裏面１４７ｄとの間に介在して、両者を電気的に絶縁する絶縁部１８３を有する（図４参照）。絶縁部１８３には、これを貫通する貫通孔１８３ｂが形成されており、この貫通孔１８３ｂ内には、正極端子部材１３０の挿通部１３２（負極端子部材１４０の挿通部１４２）が挿通している。
さらに、セル１００は、負極端子部材１４０の負極接続部材１４５と電池ケース蓋１１３の裏面と間に介在して、両者を電気的に絶縁する第２インシュレータ１７０を備えている（図２及び図５参照）。さらに、セル１００では、正極端子部材１３０の正極接続部材１３５と電池ケース蓋１１３の裏面との間にも、第２インシュレータ１７０が配置されている。
さらに、本実施例１の組電池１は、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）とバスバ３０とが溶接された溶接部４０を有する（図１及び図６参照）。具体的には、バスバ３０のうち列置方向ＤＬ（図１及び図６において左右方向）について一方側に位置する部位とセル１００の外部端子（例えば、正極外部端子１３７）とが溶接された溶接部４０、及び、バスバ３０のうち列置方向ＤＬについて他方側に位置する部位とセル１００の外部端子（例えば、負極外部端子１４７）とが溶接された溶接部４０を有する。これらの溶接部４０は、バスバ３０の表面３０ｃから外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の裏面１３７ｄ，１４７ｄ側に向かって、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴ（図６において上下方向）に延びる形態を有する。
ところで、本実施例１の組電池１では、前述したように、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）は、その裏面１３７ｄ，１４７ｄ側（図３、図４、及び図６において下方）に開口して、絶縁部１８３の表面１８３ｃから遠ざかる方向（図３、図４、及び図６において上方）に凹む形態の端子凹部１３７ｆ，１４７ｆを有する。さらに、本実施例１の組電池１（セル１００）では、端子凹部１３７ｆ，１４７ｆの開口が、絶縁部１８３の表面１８３ｃによって閉塞されることによって、空間部Ｓ（閉塞空間部）が形成されている（図３、図４、及び図６参照）。
そして、本実施例１の組電池１では、前述の溶接部４０が、図６に示すように、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴ（図６において上下方向）について、絶縁部１８３との間に空間部Ｓを挟んで、絶縁部１８３と離間している。換言すれば、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴについて、溶接部４０と絶縁部１８３との間に、空間部Ｓが介在している。なお、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴとは、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の表面１３７ｃ，１４７ｃから裏面１３７ｄ，１４７ｄに（または裏面１３７ｄ，１４７ｄから表面１３７ｃ，１４７ｃに）真っ直ぐ向かう方向であって、表面１３７ｃ，１４７ｃまたは裏面１３７ｄ，１４７ｄに直交する方向である。
このような組電池１は、「外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）とバスバ３０の溶接によって生じた熱の影響で、絶縁部１８３の電気絶縁性が低下すること」が低減されており、電池ケース１１０と外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）との間の電気的絶縁が確保された組電池となっている。
具体的には、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）とバスバ３０を溶接する工程（後述するレーザ溶接工程、ステップＳ４）において、バスバ３０の一部（溶接部４０となる部位）と外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の一部（溶接部４０となる部位）を溶融させたとき、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴについて、溶融金属部４１（バスバ３０または外部端子が溶融した溶融金属部４１）と絶縁部１８３との間に、空間部Ｓが介在しているので、溶融金属部４１の熱が絶縁部１８３に伝わり難くなる（図１１参照）。これにより、「溶接によって生じる熱の影響で、絶縁部１８３の電気絶縁性が低下すること」を低減することができ、電池ケース１１０と外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）との間の電気的絶縁を確保することができる。
また、本実施例１の組電池１では、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）が、その厚み方向ＤＴ（図３、図４、及び図６において上下方向）について、絶縁部１８３との間に空間部Ｓを挟んで絶縁部１８３と離間する部位（この部位を離間部１３７ｇまたは１４７ｇとする）を有する（図３、図４、及び図６参照）。また、バスバ３０が、外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴについて、離間部１３７ｇまたは１４７ｇを間に挟んで空間部Ｓと対向する部位（この部位を対向部３０ｇとする）を有する（図６及び図９参照）。
さらに、溶接部４０が、バスバ３０の対向部３０ｇの表面（図６及び図１１において上面）から外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の離間部１３７ｇまたは１４７ｇの裏面（図６及び図１１において下面）にまで延びる形態で、対向部３０ｇと離間部１３７ｇまたは１４７ｇとが溶接された溶接部４０となっている。このような組電池１は、溶接部４０内のボイドが低減された組電池となる。従って、本実施例１の組電池１は、溶接部４０の強度が高く、溶接部４０の導電性が高い（従って、バスバ３０と正極外部端子１３７との接続抵抗が小さく、且つ、バスバ３０と負極外部端子１４７との接続抵抗が小さい）組電池となる。
具体的には、バスバ３０の対向部３０ｇの表面（図６及び図１１において上面）から外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の離間部１３７ｇまたは１４７ｇの裏面（図６及び図１１において下面）にまで延びる形態を有する溶接部４０は、後述するように、レーザビームＬＢの照射により溶融した溶融金属部４１（バスバ３０の対向部３０ｇを構成する金属または外部端子の離間部１３７ｇ，１４７ｇを構成する金属が溶融した部位）が、バスバ３０の表面３０ｃ（対向部３０ｇの表面）から空間部Ｓにまで達する態様の貫通レーザ溶接を行うことによって形成することができる（図６及び図１１参照）。
このような貫通レーザ溶接を行って、溶融金属部４１を空間部Ｓにまで達するようにすることで、溶融金属部４１に含まれるガス（気泡）の少なくとも一部を、空間部Ｓへ排出することができる。これにより、溶接部４０内に生じるボイド（気泡によって形成される微小な空隙部）を減少させることができるので、溶接部４０の強度を高めることができると共に、溶接部４０の導電性を高める（従って、バスバ３０と正極外部端子１３７との接続抵抗を小さくし、且つ、バスバ３０と負極外部端子１４７との接続抵抗を小さくする）ことができる。
しかも、空間部Ｓは、前述したように閉塞空間部であるため、レーザ溶接により発生したスパッタなどの異物の少なくとも一部を、空間部Ｓ内に収容（収集）することもできる。これにより、外部に飛散するスパッタ等の異物の量を低減することができ、外部環境の汚染を低減することができる。
次に、本実施例１にかかる組電池１の製造方法について説明する。図８は、実施例１にかかる組電池１の製造方法の流れを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１（セル用意工程）において、複数のセル１００（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７にバスバ３０が溶接される前のセル１００、図２参照）を用意する。
より具体的には、ステップＳ１（セル用意工程）において、外部端子（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴについて、絶縁部１８３との間に空間部Ｓを挟んで絶縁部１８３と離間する離間部１３７ｇ，１４７ｇを有する外部端子（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７）、を備えるセル１００を複数用意する（図３及び図４参照）。なお、本実施例１のセル１００では、空間部Ｓが、「正極外部端子１３７の端子凹部１３７ｆの開口、及び、負極外部端子１４７の端子凹部１４７ｆの開口が、絶縁部１８３の表面１８３ｃによって閉塞されることによって形成された閉塞空間部」とされている。
次に、ステップＳ２（電池スタック作製工程、図８参照）において、用意したセル１００を、所定数、列置方向ＤＬ（図１において左右方向）に一列に列置して、電池スタック２０を作製する。但し、本実施例１では、列置方向ＤＬに隣り合うセル１００の正極外部端子１３７と負極外部端子１４７とが列置方向ＤＬに隣り合うように、列置方向ＤＬに隣り合うセル１００の向きを交互に代えて、複数のセル１００を列置方向ＤＬに一列に列置して、電池スタック２０を作製している（図１参照）。
さらに、この電池スタック２０を、収容ケース１０の収容部１０ｂ内に収容する。なお、本実施例１では、列置方向ＤＬに隣り合うセル１００の間に、冷却板を介在させている。また、電池スタック２０の列置方向ＤＬの両端部に、プレートを配置している。また、収容ケース１０には、２つの収容部１０ｂが設けられている。従って、本実施例１では、各々の収容部１０ｂ内に、電池スタック２０（列置方向ＤＬに一列に列置された複数のセル１００）を収容する（図１参照）。
その後、ステップＳ３（載置工程、図８参照）において、図９に示すように、各々の電池スタック２０について、列置方向ＤＬに隣り合うセル１００の列置方向ＤＬに隣り合う外部端子の表面上（正極外部端子１３７の表面１３７ｃ上、及び、負極外部端子１４７の表面１４７ｃ上）に、バスバ３０を載置する。より具体的には、バスバ３０のうち列置方向ＤＬの一方側（図９において左側）に位置する部位を、列置方向ＤＬに隣り合う２つのセル１００のうち、一方側のセル１００の外部端子の表面上（図９に示す例では、正極外部端子１３７の表面１３７ｃ上）に載置すると共に、バスバ３０のうち列置方向ＤＬの他方側（図９において右側）に位置する部位を、他方側のセル１００の外部端子の表面上（図９に示す例では、負極外部端子１４７の表面１４７ｃ上）に載置する。
但し、ステップＳ３（載置工程）では、バスバ３０の一部（列置方向ＤＬについて両端側に位置する部位）が、外部端子（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴ（図９において上下方向）について、外部端子の離間部１３７ｇ，１４７ｇを間に挟んで空間部Ｓと対向する対向部３０ｇとなるように、正極外部端子１３７の表面１３７ｃ上、及び、負極外部端子１４７の表面１４７ｃ上に、バスバ３０を載置する。なお、図９は、図６に示す２つのセル１００（図１のＡ−Ａの位置で切断した２つのセル１００）について、ステップＳ３（載置工程）を行ったときの状態を示す断面図である。
その後、ステップＳ４（レーザ溶接工程）において、バスバ３０の対向部３０ｇと外部端子（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７）の離間部１３７ｇ，１４７ｇをレーザ溶接する（図１０参照）。より具体的には、バスバ３０のうち列置方向ＤＬの一方側（図１０において左側）に位置する対向部３０ｇを、列置方向ＤＬに隣り合う２つのセル１００のうち、一方側のセル１００の外部端子の離間部（図１０に示す例では、正極外部端子１３７の離間部１３７ｇ）に溶接し、バスバ３０のうち列置方向ＤＬの他方側（図１０において右側）に位置する対向部３０ｇを、他方側のセル１００の外部端子の離間部（図１０に示す例では、負極外部端子１４７の離間部１４７ｇ）に溶接する。
このステップＳ４（レーザ溶接工程）では、バスバ３０（対向部３０ｇ）の表面３０ｃ側（図１０においてバスバ３０の上方）から空間部Ｓに向かって、外部端子（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴ（図１０において下方）にレーザビームＬＢを照射することによって、バスバ３０の対向部３０ｇと外部端子（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７）の離間部１３７ｇ，１４７ｇを溶融させて、離間部１３７ｇ，１４７ｇと対向部３０ｇとが溶接された溶接部４０を形成する（図６、図１０、及び図１１参照）。
具体的には、溶接部４０として、バスバ３０の表面３０ｃから外部端子の裏面側（正極外部端子１３７の裏面１３７ｄ側、または、負極外部端子１４７の裏面１４７ｄ側）に向かって、外部端子（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴに延びる形態を有し、外部端子の厚み方向ＤＴについて、絶縁部１８３との間に空間部Ｓを挟んで絶縁部１８３と離間する態様（換言すれば、外部端子の厚み方向ＤＴについて、溶接部４０と絶縁部１８３との間に空間部Ｓが介在する態様）の溶接部を形成する（図６及び図１１参照）。なお、図１０及び図１１は、図６に示す２つのセル１００（図１のＡ−Ａの位置で切断した２つのセル１００）について、ステップＳ４（レーザ溶接工程）を行っているときの状態を示す断面図である。
このようなステップＳ４（レーザ溶接工程）を行うことで、レーザ溶接により外部端子（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７）等に生じた熱が、樹脂からなる絶縁部１８３に伝わり難くなる。具体的には、ステップＳ４（レーザ溶接工程）において、外部端子（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７）の厚み方向ＤＴについて、レーザビームＬＢの照射により溶融した溶融金属部４１（バスバ３０の対向部３０ｇまたは外部端子の離間部１３７ｇ，１４７ｇが溶融した溶融金属部４１）と絶縁部１８３との間に、空間部Ｓが介在しているので、溶融金属部４１の熱が絶縁部１８３に伝わり難くなる（図１１参照）。これにより、「レーザ溶接によって生じる熱の影響で、絶縁部１８３の電気絶縁性が低下すること」を低減することができ、電池ケース１１０と外部端子（正極外部端子１３７及び負極外部端子１４７）との間の電気的絶縁を確保することができる。
なお、レーザ溶接によって生じる熱の影響で絶縁部１８３の電気絶縁性が低下する具体例としては、例えば、レーザ溶接によって生じた熱によって絶縁部１８３が変形することで、絶縁部１８３の一部の厚みが薄くなり（あるいは、絶縁部１８３の一部に孔が空き）、絶縁部１８３の電気絶縁性が低下する場合を挙げることができる。また、レーザ溶接によって生じた熱を絶縁部１８３が受けることによって、絶縁部１８３の一部が炭化して、炭化した部位の電気抵抗率が低下する（電気伝導率が上昇する）ことによって、絶縁部１８３の電気絶縁性が低下する場合もある。
但し、本実施例１のステップＳ４（レーザ溶接工程）では、レーザ溶接として、図１１に示すように、レーザビームＬＢの照射により溶融した溶融金属部４１（バスバ３０の対向部３０ｇを構成する金属または外部端子の離間部１３７ｇ，１４７ｇを構成する金属が溶融した部位）が、バスバ３０の表面３０ｃ（対向部３０ｇの表面）から空間部Ｓにまで達する態様の貫通レーザ溶接を行う。これにより、溶接部４０として、バスバ３０の対向部３０ｇの表面（図６及び図１１において上面）から外部端子（正極外部端子１３７または負極外部端子１４７）の離間部１３７ｇまたは１４７ｇの裏面（図６及び図１１において下面）にまで延びる形態の溶接部４０を形成する（図６及び図１１参照）。
このような貫通レーザ溶接を行って、溶融金属部４１を空間部Ｓにまで達するようにすることで、溶融金属部４１に含まれるガス（気泡）の少なくとも一部を、空間部Ｓへ排出することができる。これにより、溶接部４０内に生じるボイドを減少させることができるので、溶接部４０の強度を高めることができると共に、溶接部４０の導電性を高める（従って、バスバ３０と正極外部端子１３７との接続抵抗を小さくし、且つ、バスバ３０と負極外部端子１４７との接続抵抗を小さくする）ことができる。
しかも、本実施例１では、前述したように、空間部Ｓが、「正極外部端子１３７の端子凹部１３７ｆの開口、及び、負極外部端子１４７の端子凹部１４７ｆの開口が、絶縁部１８３の表面１８３ｃによって閉塞されることによって形成された閉塞空間部」となっている（図１１参照）。このため、レーザ溶接により発生したスパッタなどの異物の少なくとも一部を、空間部Ｓ内に収容（収集）することができる。これにより、ステップＳ４（レーザ溶接工程）において、外部に飛散するスパッタ等の異物の量を低減することができ、外部環境の汚染を低減することができる。
以上のようにして、列置方向ＤＬに隣り合うセル１００の外部端子（正極外部端子１３７と負極外部端子１４７）に、バスバ３０を溶接することで、列置方向ＤＬに隣り合うセル１００を、バスバ３０を通じて電気的に直列に接続する。これにより、電池スタック２０を構成する複数のセル１００が電気的に直列に接続されて、本実施例１の組電池１が製造される。
（実施例２）
実施例２の組電池３０１は、実施例１の組電池１と比較して、セルの外部端子（正極外部端子と負極外部端子）の形状、及び、バスバの形状が異なり、その他については同様である。従って、ここでは、実施例１と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
実施例２の組電池３０１を構成するセル２００は、実施例１のセル１００と比較して、外部端子（正極外部端子と負極外部端子）のみが異なり、その他は同等である。具体的には、本実施例２の正極外部端子２３７は、その表面２３７ｃ側（バスバ３３０が配置される側、図１２及び図１３において上側）に突出する形態の端子突出部２３７ｈを有する。さらに、端子突出部２３７ｈの裏側（図１２及び図１３において下側）に、正極外部端子２３７の裏面２３７ｄ側（図１２及び図１３において下方）に開口する端子凹部２３７ｆを有する。この端子凹部２３７ｆは、正極外部端子２３７の裏面２３７ｄから表面２３７ｃ側に凹む形態を有する。端子突出部２３７ｈ及び端子凹部２３７ｆは、略半球面状をなしている。
なお、図１２は、図１のＡ−Ａ断面拡大図であって、実施例２の組電池３０１についてのＡ−Ａ断面拡大図である。また、図１３は、実施例２にかかるセル２００の拡大断面図であって、図２のＢ部拡大図に相当する図である。図１４は、実施例２にかかるセル２００の拡大断面図であって、図２のＣ部拡大図に相当する図である。
本実施例２では、正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈは、矩形平板状の正極外部端子（基材）をプレス加工することによって成形している。しかも、矩形平板状の正極外部端子（基材）をプレス加工したとき、表面２３７ｃ側に突出する形態の端子突出部２３７ｈが成形されると同時に、裏面２３７ｄ側に開口する（裏面２３７ｄから表面２３７ｃ側に凹む形態の）端子凹部２３７ｆが成形される。
本実施例２の組電池３０１（セル２００）では、端子凹部２３７ｆの開口が、絶縁部１８３の表面１８３ｃによって閉塞されることによって、空間部Ｓ（閉塞空間部）が形成されている（図１２及び図１３参照）。また、正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈは、正極外部端子２３７の厚み方向ＤＴ（図１２及び図１３において上下方向）について、絶縁部１８３との間に空間部Ｓを挟んで絶縁部１８３と離間する離間部２３７ｇの一部（表面部）となる。
本実施例２の負極外部端子２４７は、上述した正極外部端子２３７と同等の形状を有している。具体的には、負極外部端子２４７は、表面２４７ｃ側（バスバ３３０が配置される側、図１２及び図１４において上側）に突出する形態の端子突出部２４７ｈと、この端子突出部２３７ｈの裏側（図１２及び図１４において下側）に位置する端子凹部２４７ｆとを有する。負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈ及び端子凹部２４７ｆについても、正極外部端子２３７と同様に、プレス加工によって成形している。
本実施例２の組電池３０１（セル２００）では、端子凹部２４７ｆの開口が、絶縁部１８３の表面１８３ｃによって閉塞されることによって、空間部Ｓ（閉塞空間部）が形成されている（図１２及び図１４参照）。また、負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈは、負極外部端子２４７の厚み方向ＤＴ（図１２及び図１４において上下方向）について、絶縁部１８３との間に空間部Ｓを挟んで絶縁部１８３と離間する離間部２４７ｇの一部（表面部）となる。
また、本実施例２のバスバ３３０は、正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈが嵌合する凹形状のバスバ凹部３３０ｆと、負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈが嵌合する凹形状のバスバ凹部３３０ｆを有する（図１２参照）。このバスバ凹部３３０ｆは、バスバ３３０の裏面３３０ｄ側に開口する凹部であって、バスバ３３０の裏面３３０ｄから表面３３０ｃ側に凹む形態を有する。さらに、バスバ３３０は、バスバ凹部３３０ｆの表側（図１２において上側）に突出する形態のバスバ突出部３３０ｈを有する。バスバ凹部３３０ｆ及びバスバ突出部３３０ｈは、略半球面状をなしている。
本実施例２では、バスバ凹部３３０ｆも、矩形平板状のバスバ３３０（基材）をプレス加工することによって成形している。なお、矩形平板状のバスバ３３０（基材）をプレス加工したとき、上述のバスバ凹部３３０ｆが成形されると同時に、上述のバスバ突出部３３０ｈが成形される。本実施例２では、バスバ３３０のバスバ凹部３３０ｆ及びバスバ突出部３３０ｈが、対向部３３０ｇの一部となる。より具体的には、バスバ凹部３３０ｆが、対向部３３０ｇの裏面側の部位となり、バスバ突出部３３０ｈが、対向部３３０ｇの表面側の部位となる（図１２及び図１５参照）。なお、対向部３３０ｇは、バスバ３３０のうち、外部端子（正極外部端子２３７または負極外部端子２４７）の厚み方向ＤＴについて、離間部２３７ｇまたは２４７ｇを間に挟んで空間部Ｓと対向する部位である。
さらに、本実施例２の組電池３０１では、図１２に示すように、正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈ及び負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈが、バスバ３３０のバスバ凹部３３０ｆに嵌合した状態で、外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）とバスバ３３０とが溶接されている。
外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）にバスバ３３０を溶接するときに、正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈ及び負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈが、バスバ３３０のバスバ凹部３３０ｆに嵌合した状態にしておくことで、外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）に対するバスバ３３０の位置ズレを防止することができる。従って、本実施例２の組電池３０１は、外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）に対するバスバ３３０の位置が適切な位置に保持された状態で、外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）にバスバ３３０が溶接された組電池となる。
次に、本実施例２にかかる組電池３０１の製造方法について説明する。図８は、実施例２にかかる組電池３０１の製造方法の流れを示すフローチャートである。まず、ステップＴ１（セル用意工程）において、複数のセル２００（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７にバスバ３３０が溶接される前のセル２００）を用意する。
次に、ステップＴ２（電池スタック作製工程、図８参照）において、用意したセル２００を、所定数、列置方向ＤＬ（図１において左右方向）に一列に列置して、電池スタック３２０を作製する。但し、本実施例２でも、本実施例１と同様に、列置方向ＤＬに隣り合うセル２００の正極外部端子２３７と負極外部端子２４７とが列置方向ＤＬに隣り合うように、列置方向ＤＬに隣り合うセル２００の向きを交互に代えて、複数のセル２００を列置方向ＤＬに一列に列置して、電池スタック３２０を作製する（図１参照）。
さらに、電池スタック３２０を、収容ケース１０の収容部１０ｂ内に収容する（図１参照）。なお、本実施例２でも、実施例１と同様に、列置方向ＤＬに隣り合うセル２００の間に、冷却板を介在させている。また、電池スタック３２０の列置方向ＤＬの両端部に、プレートを配置している。
その後、ステップＴ３（載置工程、図８参照）において、図１５に示すように、各々の電池スタック３２０について、列置方向ＤＬに隣り合うセル２００の列置方向ＤＬに隣り合う外部端子の表面上（正極外部端子２３７の表面２３７ｃ上、及び、負極外部端子２４７の表面２４７ｃ上）に、バスバ３３０を載置する。より具体的には、バスバ３３０のうち列置方向ＤＬの一方側（図１５において左側）に位置する部位を、列置方向ＤＬに隣り合う２つのセル２００のうち、一方側のセル２００の外部端子の表面上（図１５に示す例では、正極外部端子２３７の表面２３７ｃ上）に載置すると共に、バスバ３３０のうち列置方向ＤＬの他方側（図１５において右側）に位置する部位を、他方側のセル２００の外部端子の表面上（図１５に示す例では、負極外部端子２４７の表面２４７ｃ上）に載置する。なお、図１５は、図１２に示す２つのセル２００（図１のＡ−Ａの位置で切断した２つのセル２００）について、ステップＳ３（載置工程）を行ったときの状態を示す断面図である。
但し、本実施例２では、外部端子の端子突出部（正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈ及び負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈ）を、バスバ３３０のバスバ凹部３３０ｆに嵌合させつつ、外部端子の表面上（正極外部端子２３７の表面２３７ｃ上、及び、負極外部端子２４７の表面２４７ｃ上）にバスバ３３０を載置する。このとき、バスバ３３０のバスバ凹部３３０ｆ及びバスバ突出部３３０ｈが、前述した対向部３３０ｇの一部となる。より具体的には、バスバ凹部３３０ｆが、対向部３３０ｇの裏面側の部位となり、バスバ突出部３３０ｈが、対向部３３０ｇの表面側の部位となる（図１５参照）。
このように、外部端子の端子突出部（正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈ及び負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈ）を、バスバ３３０のバスバ凹部３３０ｆに嵌合させることで、バスバ３３０のバスバ凹部３３０ｆ及びバスバ突出部３３０ｈを、対向部３３０ｇにすることができる。このため、後のステップＳ４（レーザ溶接工程）において、バスバ突出部３３０ｈに向けてレーザビームを照射することで、適切に、バスバ３３０の対向部３３０ｇと外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）の離間部２３７ｇ，２４７ｇを溶接することができる。
また、外部端子の端子突出部（正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈ及び負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈ）を、バスバ３３０のバスバ凹部３３０ｆに嵌合させることで、外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）に対するバスバ３３０の位置ズレを防止することができる。本実施例２では、外部端子の端子突出部（正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈ及び負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈ）を離間部２３７ｇ，２４７ｇの一部とし、バスバ凹部３３０ｆが対向部３３０ｇの一部としているので、離間部２３７ｇ，２４７ｇに対する対向部３３０ｇの位置ズレを防止することができる。
その後、ステップＴ４（レーザ溶接工程）において、バスバ３３０の対向部３３０ｇと外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）の離間部２３７ｇ，２４７ｇをレーザ溶接する（図１６参照）。本実施例２では、バスバ３３０（対向部３３０ｇ）の表面３３０ｃ側（図１６においてバスバ３３０の上方）から外部端子の端子突出部（正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈ及び負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈ）に向けて、外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）の厚み方向ＤＴ（図１６において下方）にレーザビームＬＢを照射する。これにより、バスバ３３０の対向部３３０ｇと外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）の離間部２３７ｇ，２４７ｇを溶融させて、離間部２３７ｇ，２４７ｇと対向部３３０ｇとが溶接された溶接部３４０を形成する（図１２及び図１７参照）。
具体的には、溶接部３４０として、バスバ３３０の表面３３０ｃから外部端子の裏面側（正極外部端子２３７の裏面２３７ｄ側、または、負極外部端子２４７の裏面２４７ｄ側）に向かって、外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）の厚み方向ＤＴに延びる形態を有し、外部端子の厚み方向ＤＴについて、絶縁部１８３との間に空間部Ｓを挟んで絶縁部１８３と離間する態様（換言すれば、外部端子の厚み方向ＤＴについて、溶接部３４０と絶縁部１８３との間に空間部Ｓが介在する態様）の溶接部を形成する（図１２及び図１７参照）。なお、図１６及び図１７は、図１２に示す２つのセル１００（図１のＡ−Ａの位置で切断した２つのセル１００）について、ステップＳ４（レーザ溶接工程）を行っているときの状態を示す断面図である。
このようなステップＴ４（レーザ溶接工程）を行うことで、レーザ溶接により外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）等に生じた熱が、樹脂からなる絶縁部１８３に伝わり難くなる。具体的には、ステップＴ４（レーザ溶接工程）において、外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）の厚み方向ＤＴについて、レーザビームＬＢの照射により溶融した溶融金属部３４１（バスバ３３０の対向部３３０ｇまたは外部端子の離間部２３７ｇ，２４７ｇが溶融した溶融金属部３４１）と絶縁部１８３との間に、空間部Ｓが介在しているので、溶融金属部３４１の熱が絶縁部１８３に伝わり難くなる（図１７参照）。これにより、レーザ溶接によって生じる熱の影響で絶縁部１８３の電気絶縁性が低下することを低減することができ、電池ケース１１０と外部端子（正極外部端子２３７及び負極外部端子２４７）との間の電気的絶縁を確保することができる。
なお、本実施例２でも、実施例１と同様に、レーザ溶接として、図１７に示すように、レーザビームＬＢの照射により溶融した溶融金属部３４１（バスバ３３０の対向部３３０ｇを構成する金属または外部端子の離間部２３７ｇ，２４７ｇを構成する金属が溶融した部位）が、バスバ３３０の表面３３０ｃ（対向部３３０ｇの表面）から空間部Ｓにまで達する態様の貫通レーザ溶接を行う。これにより、溶接部３４０として、バスバ３３０の対向部３３０ｇの表面（図１２及び図１７において上面）から外部端子（正極外部端子２３７または負極外部端子２４７）の離間部２３７ｇまたは２４７ｇの裏面（図１２及び図１７において下面）にまで延びる形態の溶接部３４０を形成する（図１２及び図１７参照）。
このような貫通レーザ溶接を行って、溶融金属部３４１を空間部Ｓにまで達するようにすることで、溶融金属部３４１に含まれるガス（気泡）の少なくとも一部を、空間部Ｓへ排出することができる。これにより、溶接部３４０内に生じるボイドを減少させることができるので、溶接部３４０の強度を高めることができると共に、溶接部３４０の導電性を高める（従って、バスバ３３０と正極外部端子２３７との接続抵抗を小さくし、且つ、バスバ３３０と負極外部端子２４７との接続抵抗を小さくする）ことができる。
しかも、本実施例２でも、実施例１と同様に、空間部Ｓが、「正極外部端子２３７の端子凹部２３７ｆの開口、及び、負極外部端子２４７の端子凹部２４７ｆの開口が、絶縁部１８３の表面１８３ｃによって閉塞されることによって形成された閉塞空間部」とされている（図１７参照）。このため、レーザ溶接により発生したスパッタなどの異物の少なくとも一部を、空間部Ｓ内に収容（収集）することができる。これにより、ステップＴ４（レーザ溶接工程）において、外部に飛散するスパッタ等の異物の量を低減することができ、外部環境の汚染を低減することができる。
以上のようにして、列置方向ＤＬに隣り合うセル２００の外部端子（正極外部端子２３７と負極外部端子２４７）に、バスバ３３０を溶接することで、列置方向ＤＬに隣り合うセル２００を、バスバ３３０を通じて電気的に直列に接続する。これにより、電池スタック３２０を構成する複数のセル２００が電気的に直列に接続されて、本実施例２の組電池３０１（図１参照）が製造される。
なお、本実施例２では、前述したように、ステップＴ３（載置工程）において、外部端子の端子突出部（正極外部端子２３７の端子突出部２３７ｈ及び負極外部端子２４７の端子突出部２４７ｈ）を、バスバ３３０のバスバ凹部３３０ｆに嵌合させるようにして、外部端子の表面上（正極外部端子２３７の表面２３７ｃ上、及び、負極外部端子２４７の表面２４７ｃ上）にバスバ３３０を載置する。このため、図１８に示すように、列置方向ＤＬに隣り合う２つのセル２００の外部端子（正極外部端子２３７と負極外部端子２４７）の高さが異なっている場合でも、外部端子（正極外部端子２３７または負極外部端子２４７）とバスバ３３０との接触面積を大きく確保することができる。これにより、バスバ３０と外部端子（正極外部端子２３７または負極外部端子２４７）との接続抵抗を小さくすることができる。
以上において、本発明を実施例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施例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いうまでもない。
例えば、実施例１では、空間部Ｓを、閉塞空間部としたが、開放空間部（例えば、正極外部端子１３７の端子凹部１３７ｆの開口、及び、負極外部端子１４７の端子凹部１４７ｆの開口が、絶縁部１８３の表面１８３ｃによって閉塞されることなく、開放された空間）としても良い。実施例２においても同様である。
また、実施例１では、正極外部端子１３７に端子凹部１３７ｆを設けると共に、負極外部端子１４７に端子凹部１４７ｆを設け、平板状の絶縁部１８３の表面１８３ｃによって、端子凹部１３７ｆの開口及び端子凹部１４７ｆの開口を閉塞することで、空間部Ｓを形成した。しかしながら、絶縁部に凹部を設け、平板状の正極外部端子の裏面及び平板状の負極外部端子の裏面によって、絶縁部の凹部の開口を閉塞することで、空間部を形成するようにしても良い。
１，３０１ 組電池
２０，３２０ 電池スタック
３０，３３０ バスバ
３０ｃ，３３０ｃ 表面
３０ｇ，３３０ｇ 対向部
４０，３４０ 溶接部
４１，３４１ 溶融金属部
１００，２００ セル
１１０ 電池ケース
１１０ｃ 表面
１３０，２３０ 正極端子部材（電極端子部材）
１３７，２３７ 正極外部端子（外部端子）
１３７ｃ，２３７ｃ 表面
１３７ｄ，２３７ｄ 裏面
１３７ｆ，２３７ｆ 端子凹部
１３７ｇ，２３７ｇ 離間部
２３７ｈ，２４７ｈ 端子突出部
１４０，２４０ 負極端子部材（電極端子部材）
１４７，２４７ 負極外部端子（外部端子）
１４７ｃ，２４７ｃ 表面
１４７ｄ，２４７ｄ 裏面
１４７ｆ，２４７ｆ 端子凹部
１４７ｇ，２４７ｇ 離間部
１８０ 第１インシュレータ
１８３ 絶縁部
１８３ｃ 表面
３３０ｆ バスバ凹部
ＤＴ 厚み方向
ＤＬ 列置方向
ＬＢ レーザビーム
Ｓ 空間部
Ｓ１，Ｔ１ セル用意工程
Ｓ３，Ｔ３ 載置工程
Ｓ４，Ｔ４ レーザ溶接工程

Claims (8)

  1. 外部端子を有する複数のセルと、
    前記外部端子の表面上に配置され、前記外部端子に溶接された金属製で板状のバスバと、を備える
    組電池の製造方法において、
    前記セルは、
    金属製の電池ケースと、
    前記電池ケースの外部に位置する金属製で板状の前記外部端子と、
    電気絶縁性を有する樹脂からなり、前記電池ケースの表面と前記外部端子の裏面との間に介在して両者を電気的に絶縁する絶縁部と、を有し、
    前記組電池は、
    前記外部端子と前記バスバとが溶接された溶接部であって、前記バスバの表面から前記外部端子の前記裏面側に向かって、前記外部端子の厚み方向に延びる形態の溶接部を有し、
    前記溶接部は、前記外部端子の前記厚み方向について、前記絶縁部との間に空間部を挟んで、前記絶縁部と離間している
    組電池の製造方法であって、
    前記外部端子の前記厚み方向について、前記絶縁部との間に前記空間部を挟んで前記絶縁部と離間する部位である離間部を有する前記外部端子、を備える前記セルを複数用意する、セル用意工程と、
    前記バスバの一部が、前記外部端子の前記厚み方向について、前記外部端子の前記離間部を間に挟んで前記空間部と対向する部位である対向部となるように、用意した前記セルの前記外部端子の前記表面上に前記バスバを載置する載置工程と、
    前記バスバの前記対向部と前記外部端子の前記離間部をレーザ溶接する、レーザ溶接工程と、を備え、
    前記レーザ溶接工程は、
    前記バスバの前記表面側から前記空間部に向かって、前記外部端子の前記厚み方向にレーザビームを照射することによって、前記バスバの前記対向部と前記外部端子の前記離間部を溶融させて、前記離間部と前記対向部とが溶接された前記溶接部を形成する
    組電池の製造方法。
  2. 請求項１に記載の組電池の製造方法であって、
    前記外部端子は、前記外部端子の前記裏面側に開口する凹部であって、前記絶縁部の表面から遠ざかる方向に凹む形態の端子凹部を有し、
    前記空間部は、前記外部端子の前記端子凹部の開口が前記絶縁部の前記表面によって閉塞された形態の閉塞空間部である
    組電池の製造方法。
  3. 請求項１または請求項２に記載の組電池の製造方法であって、
    前記レーザ溶接工程では、前記レーザビームの照射により溶融した溶融金属部が、前記バスバの前記表面から前記空間部にまで達する態様の貫通レーザ溶接を行って、前記バスバの前記対向部の表面から前記外部端子の前記離間部の裏面にまで延びる形態の前記溶接部を形成する
    組電池の製造方法。
  4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の組電池の製造方法であって、
    前記外部端子は、前記表面側に突出する形態の端子突出部を有し、
    前記バスバは、前記端子突出部が嵌合する凹形状のバスバ凹部を有し、
    前記載置工程では、前記端子突出部を前記バスバ凹部に嵌合させつつ、前記外部端子の前記表面上に前記バスバを載置する
    組電池の製造方法。
  5. 外部端子を有する複数のセルと、
    前記外部端子の表面上に配置され、前記外部端子に溶接された金属製で板状のバスバと、を備える
    組電池において、
    前記セルは、
    金属製の電池ケースと、
    前記電池ケースの外部に位置する金属製で板状の前記外部端子と、
    電気絶縁性を有する樹脂からなり、前記電池ケースの表面と前記外部端子の裏面との間に介在して両者を電気的に絶縁する絶縁部と、を有し、
    前記組電池は、
    前記外部端子と前記バスバとが溶接された溶接部であって、前記バスバの表面から前記外部端子の前記裏面側に向かって、前記外部端子の厚み方向に延びる形態の溶接部を有し、
    前記溶接部は、前記外部端子の前記厚み方向について、前記絶縁部との間に空間部を挟んで、前記絶縁部と離間している
    組電池。
  6. 請求項５に記載の組電池であって、
    前記外部端子は、前記外部端子の前記裏面側に開口する凹部であって、前記絶縁部の表面から遠ざかる方向に凹む形態の端子凹部を有し、
    前記空間部は、前記外部端子の前記端子凹部の開口が前記絶縁部の前記表面によって閉塞された形態の閉塞空間部である
    組電池。
  7. 請求項５または請求項６に記載の組電池であって、
    前記外部端子は、前記厚み方向について、前記絶縁部との間に前記空間部を挟んで前記絶縁部と離間する部位である離間部を有し、
    前記バスバは、前記外部端子の前記厚み方向について、前記離間部を間に挟んで前記空間部と対向する部位である対向部を有し、
    前記溶接部は、前記対向部と前記離間部とが溶接された前記溶接部であって、前記対向部の表面から前記離間部の裏面にまで延びる形態を有する
    組電池。
  8. 請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の組電池であって、
    前記外部端子は、前記表面側に突出する形態の端子突出部を有し、
    前記バスバは、前記端子突出部が嵌合する凹形状のバスバ凹部を有し、
    前記端子突出部が前記バスバ凹部に嵌合した状態で、前記外部端子と前記バスバとが溶接されている
    組電池。
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