JP2023039581A - 溶接構造およびその製造方法、ならびに電池およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、電池100に備えられる第1電池セル1および第2電池セル2により形成される溶接構造30a,30bを示す斜視図である。電池100は、たとえば、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、燃料電池車、および電気自動車などの車両に搭載され得る。
電池100は、溶接構造30a,30b(図1)を備える。溶接構造30a,30bは、第1電池セル1の電極端子10と第2電池セル2の電極端子20とを互いに溶接によって接合することで形成される。
電極端子10(図1,図2参照)は、第1電池セル1の本体部1aから交差方向CRに延出する第1延出部10aと、第1延出部10aの延出方向における先端に形成された第1折曲部10bと、第1折曲部10bから積層方向ARに対して平行な方向に沿って延びる第1接合部10cと、を有する。電極端子10は、全体として略L字状の断面形状を呈しており、第1延出部10aおよび第1接合部10cがいずれも略平板状に形成されている。第1延出部10aおよび第1接合部10cが、第1折曲部10bの位置で約90°の角度を有して折れ曲がるような形態で互いに接続されている。
電極端子20(図1~図3参照)は、第2電池セル2の本体部2aから交差方向CRに延出する第2延出部20aと、第2延出部20aの延出方向における先端に形成された第2折曲部20bと、第2折曲部20bから積層方向ARに対して平行な方向に沿って延びる第2接合部20cと、を有する。電極端子20は、全体として略L字状の断面形状を呈しており、第2延出部20aおよび第2接合部20cがいずれも略平板状に形成されている。第2延出部20aおよび第2接合部20cが、第2折曲部20bの位置で約90°の角度を有して折れ曲がるような形態で接続されている。
電極端子10と電極端子20とは互いに接触するように配置されており、電極端子10と電極端子20とで囲まれた空間SPが電極端子10と電極端子20との間に形成されている。ここでは、電極端子10の底板部10c1、電極端子10の周壁部10c2、および、電極端子20の第2接合部20cによって空間SP(図1,図3)が区画形成されている。これらが互いに接触した状態で、より気密性の高い空間SPが形成されるように、これらの部材の表面には、連続的にまたは断続的に、環状に延びるスポンジや接着剤などを設けることも可能である。
図1に示すように、電極端子10に凸状部10t1が設けられており、凸状部10t1の突出方向における先端部(第1部分11a)と、電極端子20の第2接合部20cにおける第2部分21aとが、相互に対向するように配置される。後述するような吸引による減圧が行われていない状態で、第1部分11aが第2部分21aに押し当てられるような設計がなされていてもよい。電極端子10のうちの第1部分11aと電極端子20のうちの第2部分21aとが互いに溶接されることによって、これらが相互に接合されて、電極端子20の第2接合部20cの外表面20s上に溶接痕31aが形成される。
溶接構造30a,30bの製造方法は、次のとおりである。図2に示すように、第1電池セル1と第2電池セル2とを準備し、図3(および図1)に示すように、第1電池セル1と第2電池セル2とを積層する。電極端子10(第1金属部材)と電極端子20(第2金属部材)とを互いに接触させることにより、電極端子10と電極端子20とで囲まれた空間SPを形成する。
2つの金属部材を溶接によって接合する場合には、金属部材同士の間の隙間、より具体的には溶接の対象箇所同士の間の隙間をできるだけ小さくすることが好ましい。また、金属部材同士の間の隙間(凝固収縮量)が、溶接を行うたびに変動しないことが好ましい。
Claims (8)
- 第1金属部材と第2金属部材とを互いに溶接によって接合した溶接構造の製造方法であって、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とを互いに接触させることにより、前記第1金属部材と前記第2金属部材とで囲まれた空間を形成する工程を備え、
前記第1金属部材と前記第2金属部材との間、または、前記第1金属部材および前記第2金属部材のうちの少なくとも一方の金属部材には、減圧口が形成されており、
前記溶接構造の製造方法はさらに、
前記減圧口を通して前記空間に対して吸引動作を行なって前記空間を減圧することにより、前記第1金属部材の第1部分を前記第2金属部材の第2部分に接触させるか、または、前記第1金属部材の前記第1部分と前記第2金属部材の前記第2部分との間の距離を前記空間を減圧していない場合に比べて小さくする工程と、
前記空間を減圧した状態で、前記第1金属部材の前記第1部分と前記第2金属部材の前記第2部分とを互いに溶接する工程と、を備える、
溶接構造の製造方法。 - 前記第1金属部材が銅から形成され、
前記第2金属部材がアルミニウムから形成されている、
請求項1に記載の溶接構造の製造方法。 - 前記第2金属部材の外表面に、前記第2金属部材の前記第2部分の側から前記第1金属部材の前記第1部分の側に向かう方向に進行するレーザーを照射することによって、前記第1金属部材の前記第1部分と前記第2金属部材の前記第2部分とを互いに溶接する、
請求項1または2に記載の溶接構造の製造方法。 - 前記第1金属部材は、底板部と、前記底板部の周囲を取り囲む周壁部と、を有し、
前記底板部、前記周壁部、および前記第2金属部材によって前記空間が区画形成されており、
前記底板部には凸状部が設けられており、前記凸状部は、前記底板部から突出しており、
前記凸状部の突出方向における先端部が、前記第1部分を規定しており、
前記第2金属部材のうち、前記第1部分に対向する部分が、前記第2部分を規定している、
請求項1から3のいずれか1項に記載の溶接構造の製造方法。 - 第1電極端子を有する第1電池セルと第2電極端子を有する第2電池セルとを積層する工程と、
請求項1から4のいずれか1項に記載の溶接構造の製造方法を使用することにより、前記第1金属部材としての前記第1電極端子と前記第2金属部材としての前記第2電極端子とを互いに溶接した溶接構造を形成する工程と、を備える、
電池の製造方法。 - 前記第1電池セルと前記第2電池セルとが積層されている方向を積層方向と規定し、前記積層方向に対して交差する方向を交差方向と規定した場合、
前記第1電極端子は、前記第1電池セルの本体部から前記交差方向に延出する第1延出部と、前記第1延出部の延出方向における先端に形成された第1折曲部と、前記第1折曲部から前記積層方向に対して平行な方向に沿って延びる第1接合部と、を有し、
前記第2電極端子は、前記第2電池セルの本体部から前記交差方向に延出する第2延出部と、前記第2延出部の延出方向における先端に形成された第2折曲部と、前記第2折曲部から前記積層方向に対して平行な方向に沿って延びる第2接合部と、を有し、
前記第1接合部と前記第2接合部とを互いに溶接することによって前記溶接構造が形成される、
請求項5に記載の電池の製造方法。 - 第1金属部材と、
前記第1金属部材に溶接によって接合された第2金属部材と、を備え、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とは互いに接触し、前記第1金属部材と前記第2金属部材とで囲まれた空間が形成されており、
前記第1金属部材と前記第2金属部材との間、または、前記第1金属部材および前記第2金属部材のうちの少なくとも一方の金属部材には、減圧口が形成されており、
前記第1金属部材は、底板部と、前記底板部の周囲を取り囲む周壁部と、を有し、
前記底板部、前記周壁部、および前記第2金属部材によって前記空間が区画形成されており、
前記底板部には凸状部が設けられており、前記凸状部は、前記底板部から突出しており、
前記凸状部の突出方向における先端部と、前記第2金属部材のうち、前記先端部に対向する部分とが、互いに溶接されている、
溶接構造。 - 第1電極端子を有する第1電池セルと、
第2電極端子を有し、前記第1電池セルに積層された第2電池セルと、を備え、
請求項7に記載の溶接構造が、前記第1金属部材としての前記第1電極端子と前記第2金属部材としての前記第2電極端子とを互いに溶接することによって形成されている、
電池。
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