JP2021158005A - 電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】高品質な電池モジュールを実現する技術を提供する。【解決手段】電池モジュールは、外装の内外を連通している電極タブを含む電池セルを備えている。この電池モジュールでは、電極タブは、外装内で複数の金属箔が接合されている第1接合部と、外装外で金属部材が超音波接合されている第2接合部と、第1接合部と第2接合部の間で電極タブを貫通する貫通部を備えている。【選択図】 図1
Description
本明細書は、電池モジュールに関する技術を開示する。
特許文献1に、外装の外部に突出した電極タブ(電極端子)を含む電池セルを複数備えた電池モジュールが開示されている。特許文献1では、各電池セルの電極タブ同士を、バスバー(接続部材)を用いて電気的に接続している。特許文献1では、電極タブとバスバーを接合する際に電池セルが高温に曝されることを避けるために、電極タブとバスバーを、超音波接合で接合している。
電極タブとバスバーを超音波接合すると、接合の際の振動により、電池セル内(電池セルの外装内)の構成部品に悪影響を及ぼすことがある。電極タブとバスバーの接合は、電池セルが完成した後に行われる。そのため、電極タブとバスバーの接合の際、あるいは、接合後に電池セル内の状態を確認することは難しく、電池セル内に振動による悪影響が生じたか否かの判断が難しい。よって、電極タブとバスバーを接合する際の振動が電池セル内の構成部品に伝わることを抑制する技術が必要とされている。本明細書は、新規な構造の電極タブを採用することにより、電池セル内の構成部品を保護し、高品質な電池モジュールを実現する技術を提供することを目的とする。
本明細書で開示する第1技術は、外装の内外を連通している電極タブを含む電池セルを備えた電池モジュールに関する。電極タブは、外装内で複数の金属箔が接合されている第1接合部と、外装外で金属部材が超音波接合されている第2接合部と、第1接合部と第2接合部の間で電極タブを貫通する貫通部を備えていてよい。
本明細書で開示する第2技術は、上記第1技術の電池モジュールであって、貫通部の少なくとも一部が、第1接合部と第2接合部の結ぶ範囲内に位置していてよい。
本明細書で開示する第3技術は、上記第2技術の電池モジュールであって、貫通部の少なくとも一部が、第1接合部と第2接合部を結ぶ範囲の外縁上に位置していてよい。
本明細書で開示する第4技術は、上記第1から第3技術のいずれかの電池モジュールであって、貫通部は、第1接合部と第2接合部を最短距離で結ぶ直線に沿って伸びていてよい。
本明細書で開示する第5技術は、上記第1から第3技術のいずれかの電池モジュールであって、貫通部は、第1接合部と第2接合部を最短距離で結ぶ直線に交差するように設けられていてよい。
本明細書で開示する第6技術は、上記第1から第5技術のいずれかの電池モジュールであって、第1接合部と第2接合部の間に複数の貫通部が設けられていてよい。
本明細書で開示する第7技術は、上記第1から第6技術のいずれかの電池モジュールであって、金属部材が複数の電池セルの第2接合部に超音波接合されており、金属部材と各電池セルが超音波接合されている部分の間に、金属部材を貫通する第2の貫通部が設けられていてよい。
第1技術によると、バスバー等の金属部材を電極タブ(第2接合部)に超音波接合する際の振動が、金属箔と電極タブの接合部分(第1接合部)に伝達することを抑制することができる。その結果、金属箔(電極)が電極タブから剥がれることを抑制することができる。すなわち、第1技術によると、金属箔の剥離を抑制することにより、電池モジュールを構成している電池セルの特性が低下することを抑制することができる。なお、金属箔と電極タブの接合は、超音波接合に限定されず、例えば、抵抗スポット溶接、レーザー溶接、ろう付け等であってよい。
第2技術によると、第2接合部から第1接合部に振動が伝達することをより確実に抑制することができる。すなわち、貫通部の効果がより発揮され易くなる。
第3技術によると、電極タブと金属箔が接合している部分の端部(第1接合部の端部)に振動が伝達することが抑制される。金属箔が電極タブから剥がれる際、金属箔は接合部分の端部から剥がれ始める。第1接合部の端部に振動が伝達することを抑制することにより、金属箔が電極タブから剥がれることをさらに確実に抑制することができる。
第4技術によると、第1接合部と第2接合部の間の電気抵抗が増大することを抑制することができる。
第5技術によると、第1接合部と第2接合部の実質的な距離を増大させることができ、第2接合部で発生した振動を、第1接合部に伝達するまでの間に減衰させることができる。換言すると、第1接合部と第2接合部の距離(最短距離)を短くすることができ、電池セル(電池モジュール)のサイズを小さくすることができる。
第6技術によると、より効率的に第2接合部から第1接合部に振動が伝達することを抑制することができる。例えば、微小な貫通部を複数設けることにより、導通経路(貫通部が設けられていない部分)を十分に確保しながら、第1接合部に振動が伝達することを抑制することができる。
第7技術によると、電池セル(第1電池セル)に金属部材を超音波接合する際に生じる振動が、既に超音波接合された電池セル(第2電池セル)と金属部材の接合部分(第2電池セルの第2接合部)に伝達することを抑制することができる。
(電池モジュール)
図1を参照し、電池モジュール50について説明する。電池モジュール50は、複数の電池セル40(40a,40b)と、各電池セル40の電極タブ10に超音波接合されているバスバー30を備えている。バスバー30は、金属部材の一例であり、各電池セル40の電極タブ10を電気的に接続している(電極タブ10,10間を導通させている)。各電池セル40は、内部に発電要素が設けられている外装42と、外装42の内外を連通している電極タブ10を備えている。バスバー30は、外装42の外部で電極タブ10に接合されている。また、電極タブ10には、外装42内に設けられている電極箔44が接合されている。電極箔44は、金属箔の一例であり、発電要素の一部である。具体的には、電極箔44は、電池セル40を構成している正極又は負極である。
図1を参照し、電池モジュール50について説明する。電池モジュール50は、複数の電池セル40(40a,40b)と、各電池セル40の電極タブ10に超音波接合されているバスバー30を備えている。バスバー30は、金属部材の一例であり、各電池セル40の電極タブ10を電気的に接続している(電極タブ10,10間を導通させている)。各電池セル40は、内部に発電要素が設けられている外装42と、外装42の内外を連通している電極タブ10を備えている。バスバー30は、外装42の外部で電極タブ10に接合されている。また、電極タブ10には、外装42内に設けられている電極箔44が接合されている。電極箔44は、金属箔の一例であり、発電要素の一部である。具体的には、電極箔44は、電池セル40を構成している正極又は負極である。
なお、バスバー30は、各電池セル40の正極同士、あるいは、負極同士を接続する場合もあるし、各電池セル40の正極と負極を接続する場合もある。すなわち、電池セル40aの電極タブ10と電池セル40bの電極タブ10に、同極の金属箔44が接合されていてもよいし、異極の金属箔44が接合されていてもよい。また、図1では、電極箔44を1枚だけ示しているが、実際には外装42内には複数の電極箔44が設けられており、同極の全ての電極箔44が電極タブ10に接合されている。
上記したように、電極タブ10には、外装42の内部で電極箔44が接合され、外装42の外部でバスバー30が接合されている。電極箔44は、電極タブ10の第1接合部6に超音波接合されている。電極箔44は、間隔をあけて、電極タブ10の複数個所(図1では2箇所)に接合されている。換言すると、電極タブ10は、複数の第1接合部6を有している。電極箔44を電極タブ10の複数個所に接合することにより、電極箔44が電極タブ10から完全に剥がれる(電極箔44と電極タブ10が非導通となる)ことを抑制することができる。すなわち、電極箔44と電極タブ10の接合部分のうちの1箇所で電極箔44が電極タブ10から剥がれても、他の接合部分で接合が維持されていれば、電極箔44と電極タブ10の導通を維持することができる。
バスバー30は、各電極タブ10の第2接合部2に超音波接合されている。バスバー30と各電極タブ10が超音波接合されている部分(第2接合部2)の間に、バスバー30を貫通する複数のスリット32が設けられている。スリット32は、第2の貫通部の一例である。また、電極タブ10では、第1接合部6が電極タブ10の一端側に設けられ、第2接合部2が電極タブ10の他端側に設けられている。第1接合部6と第2接合部2の間には、複数のスリット4が設けられている。スリット4は、貫通部の一例である。以下、電極タブ10について、第1接合部6、第2接合部2及びスリット4の関係について説明する。
(第1実施例:電極タブ)
図2は、電極タブ10の拡大図を示している。電極タブ10は、2個の第1接合部6(6a,6b)と、1個の第2接合部2と、第1接合部6と第2接合部2に設けられた複数のスリット4を備えている。第1接合部6aと第1接合部6bの間には隙間が設けられている。なお、第1接合部6及び第2接合部2は、電極箔44及びバスバー30が接合される予定領域であり(図1も参照)、電極タブ10上に明確に形成されているものではない。
図2は、電極タブ10の拡大図を示している。電極タブ10は、2個の第1接合部6(6a,6b)と、1個の第2接合部2と、第1接合部6と第2接合部2に設けられた複数のスリット4を備えている。第1接合部6aと第1接合部6bの間には隙間が設けられている。なお、第1接合部6及び第2接合部2は、電極箔44及びバスバー30が接合される予定領域であり(図1も参照)、電極タブ10上に明確に形成されているものではない。
スリット4は、第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ直線8に沿って(直線8に平行に)伸びている。各スリット4は、直線8に直交する方向に間隔を空けて並んで配置されている。なお、以下の説明では、直線8が伸びる方向を上下方向、直線8に直交する方向を左右方向と称することがある。スリット4は、第1接合部6と第2接合部2を結ぶ範囲、すなわち、第1接合部6a,第2接合部2,直線12a及び14aで囲まれた範囲内(第1範囲15a)、及び、第1接合部6b,第2接合部2,直線12b及び14bで囲まれた範囲内(第2範囲15b)に存在している。なお、スリット4は、第1範囲15a及び第2範囲15bの外縁を越えて、両範囲15a,15bの外側まで存在している。そのため、電極タブ10では、スリット4の少なくとも一部が、第1範囲15a内及び第2範囲15b内に位置していると捉えることができる。
また、第1範囲15aと第2範囲15bの外縁上、すなわち、直線12a,12b,14a及び14b上に、スリット4が存在している。そのため、電極タブ10では、スリット4の少なくとも一部が、第1範囲15a及び第2範囲15bの外縁上に位置していると捉えることができる。なお、上下方向において、各スリット4は、長さが等しく、第1接合部6及び第2接合部2と非接触である。また、各スリット4の幅(左右方向の長さ)は0.1mm以上1mm以下に調整されており、第1範囲15a及び第2範囲15bにおいて、左右方向の電極タブ10の長さに対するスリット幅の合計長さ(スリット比:(スリット4の幅の合計)/(電極タブ10の左右方向長さ))は25%以上50%以下に調整されている。
(電池モジュール50の利点)
利点1:電池モジュール50が有する利点を説明する。電池モジュール50では、第1接合部6と第2接合部2の間(第1範囲15a及び第2範囲15b内)に複数のスリット4を設けることにより、第2接合部2にバスバーを超音波接合する際、超音波接合に起因する振動が第1接合部6に伝達することを抑制することができる。その結果、電極箔44が電極タブ10から剥がれることを抑制することができる。
利点1:電池モジュール50が有する利点を説明する。電池モジュール50では、第1接合部6と第2接合部2の間(第1範囲15a及び第2範囲15b内)に複数のスリット4を設けることにより、第2接合部2にバスバーを超音波接合する際、超音波接合に起因する振動が第1接合部6に伝達することを抑制することができる。その結果、電極箔44が電極タブ10から剥がれることを抑制することができる。
利点2:スリット4が、直線8に平行に伸びている。すなわち、第1接合部6と第2接合部2の間に、両者を最短経路で結ぶ導通路が確保される。その結果、電極箔44とバスバー30間の電気抵抗が増大することを抑制することができる。
利点3:スリット比が25%以上50%以下に調整されている。そのため、第2接合部2から第1接合部6への振動伝達を抑制しながら、第1接合部6と第2接合部2の間の導通路を十分に確保することができる(利点3)。
利点4:スリット4が、第1範囲15aと第2範囲15bの外縁上に設けられている。スリット4が、第1接合部6の左右端部と第2接合部2の左右方向端部を最短経路で結ぶ直線(直線12a,12b,14a及び14b)上に位置し、第1接合部6の端部に振動が伝達することを抑制することができる。電極箔44の接合部分の端部に振動が伝達することが抑制され、電極箔44電極タブ10(第1接合部6)から剥がれ始めることを抑制することができる。
利点5:バスバー30にスリット32が設けられている。バスバー30を特定の電池セル40(例えば電池セル40a)の電極タブ10に超音波接合した後、バスバー30を他の電池セル40(例えば電池セル40b)の電極タブ10に超音波接合する際、バスバー30が特定の電池セル40(電池セル40a)の接合部分から剥がれることを抑制することができる。
(他の実施例)
以下、第2〜第6実施例の電池モジュールについて説明する。以下に説明する電池モジュールは、電池モジュール50の変形例であり、電極タブの形態が電池モジュール50の電極タブ10と異なる。そのため、以下の説明では、電極タブの特徴のみを説明する。なお、以下に説明する電極タブ110,210,310,410,510及び510aは、いずれも、電極タブ10に代えて電池モジュール50で用いることができる。また、電極タブ110,210,310,410,510及び510aについては、電極タブ10との相違点を説明し、電極タブ10と共通の特徴については、電極タブ10と同一又は下二桁が同一の参照番号を付すことにより説明を省略することがある。
以下、第2〜第6実施例の電池モジュールについて説明する。以下に説明する電池モジュールは、電池モジュール50の変形例であり、電極タブの形態が電池モジュール50の電極タブ10と異なる。そのため、以下の説明では、電極タブの特徴のみを説明する。なお、以下に説明する電極タブ110,210,310,410,510及び510aは、いずれも、電極タブ10に代えて電池モジュール50で用いることができる。また、電極タブ110,210,310,410,510及び510aについては、電極タブ10との相違点を説明し、電極タブ10と共通の特徴については、電極タブ10と同一又は下二桁が同一の参照番号を付すことにより説明を省略することがある。
(第2実施例)
図3を参照し、電極タブ110について説明する。電極タブ110では、第1接合部6aと第1接合部6bの間に、複数のスリット16が設けられている。スリット16は、第1接合部6aと第1接合部6bを最短距離で結ぶ方向、すなわち、左右方向に伸びている。電極タブ110では、上記した利点1〜5に加え、電極箔44を複数の第1接合部6に別々のタイミングで超音波接合する際、例えば、第1接合部6aに電極箔44を超音波接合した後に、第1接合部6bに電極箔44を超音波接合する場合に、先に電極箔44を接合した部分(第1接合部6a)の電極箔44が剥がれることを抑制することができる(利点6)。なお、第1接合部6a,6b間は、導通を確保する重要度が低い。そのため、第1接合部6a,6b間のスリットは、左右方向以外の方向、例えば、上下方向に伸びていてもよい。この場合、第1接合部6a,6bを結ぶ範囲において、スリット比は50%以上であることが好ましく、第1接合部6a,6bを結ぶ範囲がスリットで完全に分断されていてもよい。
図3を参照し、電極タブ110について説明する。電極タブ110では、第1接合部6aと第1接合部6bの間に、複数のスリット16が設けられている。スリット16は、第1接合部6aと第1接合部6bを最短距離で結ぶ方向、すなわち、左右方向に伸びている。電極タブ110では、上記した利点1〜5に加え、電極箔44を複数の第1接合部6に別々のタイミングで超音波接合する際、例えば、第1接合部6aに電極箔44を超音波接合した後に、第1接合部6bに電極箔44を超音波接合する場合に、先に電極箔44を接合した部分(第1接合部6a)の電極箔44が剥がれることを抑制することができる(利点6)。なお、第1接合部6a,6b間は、導通を確保する重要度が低い。そのため、第1接合部6a,6b間のスリットは、左右方向以外の方向、例えば、上下方向に伸びていてもよい。この場合、第1接合部6a,6bを結ぶ範囲において、スリット比は50%以上であることが好ましく、第1接合部6a,6bを結ぶ範囲がスリットで完全に分断されていてもよい。
(第3実施例)
図4を参照し、電極タブ210について説明する。電極タブ210には、1個の第1接合部206が設けられている。また、電極タブ210においても、スリット4が、第1接合部206と第2接合部2を結ぶ範囲215(すなわち、第1接合部206,第2接合部2,直線212及び214で囲まれた範囲内)内に存在し、また、範囲215の外縁上(直線212,214)上に存在している。そのため、電極タブ210も、上記した利点1〜5を得ることができる。また、電極タブ210の場合、電極箔44と電極タブ210の接触面積を大きく確保することができるので、電極箔44と電極タブ210間の電気抵抗を小さくすることができる(利点7)。
図4を参照し、電極タブ210について説明する。電極タブ210には、1個の第1接合部206が設けられている。また、電極タブ210においても、スリット4が、第1接合部206と第2接合部2を結ぶ範囲215(すなわち、第1接合部206,第2接合部2,直線212及び214で囲まれた範囲内)内に存在し、また、範囲215の外縁上(直線212,214)上に存在している。そのため、電極タブ210も、上記した利点1〜5を得ることができる。また、電極タブ210の場合、電極箔44と電極タブ210の接触面積を大きく確保することができるので、電極箔44と電極タブ210間の電気抵抗を小さくすることができる(利点7)。
(第4実施例)
図5を参照し、電極タブ310について説明する。電極タブ310では、複数のスリット(貫通部)304が、直線8(第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ線)に対して傾斜してる。すなわち、スリット304が、直線8に交差するように伸びている。電極タブ310は、第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ経路をスリット304で確実に分断することができる。そのため、電極タブ310は、上記利点1,3〜5に加え、第2接合部2で生じた振動を第1接合部6にさらに伝達し難くすることができる(利点8)。なお、電極タブ310においても、上記利点6を得るために、第1接合部6a,6b間にスリットを設けてもよい(図3も参照)。
図5を参照し、電極タブ310について説明する。電極タブ310では、複数のスリット(貫通部)304が、直線8(第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ線)に対して傾斜してる。すなわち、スリット304が、直線8に交差するように伸びている。電極タブ310は、第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ経路をスリット304で確実に分断することができる。そのため、電極タブ310は、上記利点1,3〜5に加え、第2接合部2で生じた振動を第1接合部6にさらに伝達し難くすることができる(利点8)。なお、電極タブ310においても、上記利点6を得るために、第1接合部6a,6b間にスリットを設けてもよい(図3も参照)。
(第4実施例の変形例)
図6に示す電極タブ310aは、電極タブ310の変形例であり、複数のスリット(貫通部)304aが、波打ちながら、直線8方向に伸びている。スリットを波形状にすることにより、スリット比を変えることなく(導通路の面積を変更することなく)、第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ経路の幅を短くすることができる。あるいは、波形状の曲率を大きくすることにより、スリット304aと直線8と平行な直線を交差させることができ、第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ経路を分断することもできる。電極タブ310aも、電極タブ310と同様に、利点1,3〜5,8を得ることが出来る。また、電極タブ310aにおいても、上記利点6を得るために、第1接合部6a,6b間にスリットを設けてもよい(図3も参照)。
図6に示す電極タブ310aは、電極タブ310の変形例であり、複数のスリット(貫通部)304aが、波打ちながら、直線8方向に伸びている。スリットを波形状にすることにより、スリット比を変えることなく(導通路の面積を変更することなく)、第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ経路の幅を短くすることができる。あるいは、波形状の曲率を大きくすることにより、スリット304aと直線8と平行な直線を交差させることができ、第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ経路を分断することもできる。電極タブ310aも、電極タブ310と同様に、利点1,3〜5,8を得ることが出来る。また、電極タブ310aにおいても、上記利点6を得るために、第1接合部6a,6b間にスリットを設けてもよい(図3も参照)。
(第5実施例)
図7を参照し、電極タブ410について説明する。電極タブ410では、第1接合部6と第2接合部2の間に、複数のパンチング孔404(404a,404b,404c及び404d)が設けられている。パンチング孔404は、貫通部の一例である。複数のパンチング孔404aが左右方向に等間隔に一列に並んで設けられており、複数のパンチング孔404bが左右方向に等間隔に一列に並んで設けられており、複数のパンチング孔404cが左右方向に等間隔に一列に並んで設けられており、複数のパンチング孔404dが左右方向に等間隔に一列に並んで設けられている。また、上下方向において、パンチング孔404a,404b,404c及び404dの順に並んでおり、パンチング孔404aと404cが直線8と平行な直線上、パンチング孔404bと404dが直線8と平行な直線上に設けられている。パンチング孔404aと404b(404bと404c、404cと404d)は左右方向にずれて(直線8と非平行)に設けられている。
図7を参照し、電極タブ410について説明する。電極タブ410では、第1接合部6と第2接合部2の間に、複数のパンチング孔404(404a,404b,404c及び404d)が設けられている。パンチング孔404は、貫通部の一例である。複数のパンチング孔404aが左右方向に等間隔に一列に並んで設けられており、複数のパンチング孔404bが左右方向に等間隔に一列に並んで設けられており、複数のパンチング孔404cが左右方向に等間隔に一列に並んで設けられており、複数のパンチング孔404dが左右方向に等間隔に一列に並んで設けられている。また、上下方向において、パンチング孔404a,404b,404c及び404dの順に並んでおり、パンチング孔404aと404cが直線8と平行な直線上、パンチング孔404bと404dが直線8と平行な直線上に設けられている。パンチング孔404aと404b(404bと404c、404cと404d)は左右方向にずれて(直線8と非平行)に設けられている。
電極タブ410では、上記のようにパンチング孔404を設けることにより、電極タブ310と同様に、第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ経路をパンチング孔404で確実に分断することができる。なお、電極タブ410では、左右方向及び上下方向の各列(パンチング孔404a,404b,404c及び404d)毎に、スリット比25%以上50%以下を満足している。そのため、電極タブ410も、上記利点1,3〜5に加え、利点8を得ることができる。なお、電極タブ410においても、上記利点6を得るために、第1接合部6a,6b間にスリットを設けてもよい(図3も参照)。あるいは、電極タブ410において、上記利点2を得るために、パンチング孔404a〜404dの全てを直線8と平行に設けてもよい。
(第6実施例)
図8を参照し、電極タブ510について説明する。電極タブ510では、第1接合部6と第2接合部2の間に2本のスリット504(504a,504b)が設けられている。スリット504a,504bは、左右方向に伸びており、上下方向に間隔をあけて設けられている。スリット504aは、電極タブ510の左右方向の一方の端部510eまで伸びている。また、スリット504bは、電極タブ510の左右方向の他方の端部510eまで伸びている。左右方向において、スリット504a,504b間には隙間が設けられている。電極タブ510では、スリット504を形成する場所を細かく制御することなく、上記利点4及び8、すなわち、電極箔44の接合部分の端部に振動が伝達することができる。なお、電極タブ510においても、他の電極タブ510と同様に、上記利点1及び5を得ることができる。また、電極タブ510においても、上記利点6を得るために、第1接合部6a,6b間にスリットを設けてもよい(図3も参照)。
図8を参照し、電極タブ510について説明する。電極タブ510では、第1接合部6と第2接合部2の間に2本のスリット504(504a,504b)が設けられている。スリット504a,504bは、左右方向に伸びており、上下方向に間隔をあけて設けられている。スリット504aは、電極タブ510の左右方向の一方の端部510eまで伸びている。また、スリット504bは、電極タブ510の左右方向の他方の端部510eまで伸びている。左右方向において、スリット504a,504b間には隙間が設けられている。電極タブ510では、スリット504を形成する場所を細かく制御することなく、上記利点4及び8、すなわち、電極箔44の接合部分の端部に振動が伝達することができる。なお、電極タブ510においても、他の電極タブ510と同様に、上記利点1及び5を得ることができる。また、電極タブ510においても、上記利点6を得るために、第1接合部6a,6b間にスリットを設けてもよい(図3も参照)。
なお、電極タブ510では、第1接合部6と第2接合部2の導通路を確保するため、寸法L1,L2,L3,L4及びL5が下記式(1)〜(4)を満足するように調整されている。
L2<L1/2・・・(1)
L3>L1/2・・・(2)
L4>(L1−L2)/2・・・(3)
L5>(L1−L2)/2・・・(4)
L1:電極タブ510の左右方向長さ
L2:スリット504の左右方向長さ
L3:スリット504a,504b間の隙間の長さ
L4:上下方向における第1接合部6とスリット504bの長さ
L5:上下方向における第2接合部2とスリット504aの長さ
L2<L1/2・・・(1)
L3>L1/2・・・(2)
L4>(L1−L2)/2・・・(3)
L5>(L1−L2)/2・・・(4)
L1:電極タブ510の左右方向長さ
L2:スリット504の左右方向長さ
L3:スリット504a,504b間の隙間の長さ
L4:上下方向における第1接合部6とスリット504bの長さ
L5:上下方向における第2接合部2とスリット504aの長さ
(第6実施例の変形例)
図9を参照し、電極タブ510aについて説明する。電極タブ510aは、電極タブ510の変形例である。電極タブ510は、スリット504a,504bに加え、スリット504cを有している。スリット504cは、左右方向に伸びているが、電極タブ510aの左右方向の端部510eまでは伸びていない。スリット504cの一端は、上下方向において、スリット504aと重複している。また、スリット504cの他端は、上下方向において、スリット504bと重複している。すなわち、スリット504cは、上下方向において、スリット504a,504b間の隙間を塞ぐように設けられている。スリット504cを設けることにより、第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ経路を、スリット504で確実に分断することができる。なお、電極タブ510aでは、第1接合部6と第2接合部2の導通路を確保するため、上記式(1),(3)及び(4)に加え、下記式(5)及び(6)を満足するように調整されている。
(L6+L7)>L1/2・・・(5)
L9<L8<L1/2・・・(6)
L6:上下方向におけるスリット504bとスリット504c間の隙間の長さ
L7:上下方向におけるスリット504aとスリット504c間の隙間の長さ
L8:スリット504cの左右方向長さ
L9:左右方向におけるスリット504a,504b間の隙間の長さ
図9を参照し、電極タブ510aについて説明する。電極タブ510aは、電極タブ510の変形例である。電極タブ510は、スリット504a,504bに加え、スリット504cを有している。スリット504cは、左右方向に伸びているが、電極タブ510aの左右方向の端部510eまでは伸びていない。スリット504cの一端は、上下方向において、スリット504aと重複している。また、スリット504cの他端は、上下方向において、スリット504bと重複している。すなわち、スリット504cは、上下方向において、スリット504a,504b間の隙間を塞ぐように設けられている。スリット504cを設けることにより、第1接合部6と第2接合部2を最短距離で結ぶ経路を、スリット504で確実に分断することができる。なお、電極タブ510aでは、第1接合部6と第2接合部2の導通路を確保するため、上記式(1),(3)及び(4)に加え、下記式(5)及び(6)を満足するように調整されている。
(L6+L7)>L1/2・・・(5)
L9<L8<L1/2・・・(6)
L6:上下方向におけるスリット504bとスリット504c間の隙間の長さ
L7:上下方向におけるスリット504aとスリット504c間の隙間の長さ
L8:スリット504cの左右方向長さ
L9:左右方向におけるスリット504a,504b間の隙間の長さ
(他の実施形態)
上記実施例では、貫通部の例として、上下方向に伸びるスリット、左右方向に伸びるスリット、上下方向に傾斜する方向に伸びるスリット、パンチング孔について説明した。しかしながら、第1接合部と第2接合部の間に貫通部が設けられていれば、貫通部の形態は任意に選択することができる。例えば、貫通部の形状は多角形であってもよいし、貫通部が第1接合部と第2接合部の間に不規則に設けられていてもよい。また、第1接合部の数、位置等も、上記した実施例に限定されることなく、任意に選択することができる。例えば、第1接合部の数は3個以上であってもよいし、第1接合部が上下方向に並んで設けられていてもよい。重要なことは、電極タブの第1接合部と第2接合部の間に貫通部を設け、第2接合部に金属部材を超音波接合する際の振動が、第1接合部に伝達することを抑制することである。
上記実施例では、貫通部の例として、上下方向に伸びるスリット、左右方向に伸びるスリット、上下方向に傾斜する方向に伸びるスリット、パンチング孔について説明した。しかしながら、第1接合部と第2接合部の間に貫通部が設けられていれば、貫通部の形態は任意に選択することができる。例えば、貫通部の形状は多角形であってもよいし、貫通部が第1接合部と第2接合部の間に不規則に設けられていてもよい。また、第1接合部の数、位置等も、上記した実施例に限定されることなく、任意に選択することができる。例えば、第1接合部の数は3個以上であってもよいし、第1接合部が上下方向に並んで設けられていてもよい。重要なことは、電極タブの第1接合部と第2接合部の間に貫通部を設け、第2接合部に金属部材を超音波接合する際の振動が、第1接合部に伝達することを抑制することである。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
2:第2接合部
4:貫通部
6:第1接合部
10:電極タブ
30:金属部材
40:電池セル
42:外装
44:金属箔
50:電池モジュール
4:貫通部
6:第1接合部
10:電極タブ
30:金属部材
40:電池セル
42:外装
44:金属箔
50:電池モジュール
Claims (7)
- 外装の内外を連通している電極タブを含む電池セルを備えた電池モジュールであって、
電極タブは、
外装内で複数の金属箔が接合されている第1接合部と、
外装外で金属部材が超音波接合されている第2接合部と、
第1接合部と第2接合部の間で電極タブを貫通する貫通部と、
を備えている電池モジュール。 - 請求項1に記載の電池モジュールであって、
貫通部の少なくとも一部が、第1接合部と第2接合部の結ぶ範囲内に位置している電池モジュール。 - 請求項2に記載の電池モジュールであって、
貫通部の少なくとも一部が、第1接合部と第2接合部を結ぶ範囲の外縁上に位置している電池モジュール。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の電池モジュールであって、
貫通部は、第1接合部と第2接合部を最短距離で結ぶ直線に沿って伸びている電池モジュール。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の電池モジュールであって、
貫通部は、第1接合部と第2接合部を最短距離で結ぶ直線に交差するように設けられている電池モジュール。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の電池モジュールであって、
第1接合部と第2接合部の間に複数の貫通部が設けられている電池モジュール。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の電池モジュールであって、
金属部材が複数の電池セルの第2接合部に超音波接合されており、
金属部材と各電池セルが超音波接合されている部分の間に、金属部材を貫通する第2の貫通部が設けられている電池モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020058568A JP2021158005A (ja) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | 電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2020058568A JP2021158005A (ja) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | 電池モジュール |
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JP2020058568A Pending JP2021158005A (ja) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | 電池モジュール |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005347158A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Nissan Motor Co Ltd | 扁平型電池 |
JP2006164752A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | 電池構造体 |
JP2012079427A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Denso Corp | 電池モジュール、およびそれを形成するための方法 |
WO2018163481A1 (ja) * | 2017-03-07 | 2018-09-13 | Necエナジーデバイス株式会社 | 電池パック及び電池パックの製造方法 |
-
2020
- 2020-03-27 JP JP2020058568A patent/JP2021158005A/ja active Pending
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