JP4848702B2 - Assembled battery - Google Patents
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Description
本発明は、組電池に関する。 The present invention relates to an assembled battery.
正極および負極の電極板を積層して構成された発電要素をラミネートフィルムなどの外装材によって封止し、板状をなす電極端子を外装材から外部に導出してなる扁平な薄型電池(以下、「扁平型電池」と言う)が知られている。近年、このような扁平型電池を複数積層するとともに各扁平型電池を電気的に直列および/または並列に接続することにより、高出力および高容量の組電池とすることが行われている(特許文献1および2参照)。
このような組電池を例えば車両に搭載する場合には、各扁平型電池間の距離を可及的に小さくすることにより組電池全体のコンパクト化を図ることが要請され、さらに、振動の入力に対しても影響を受け難い構造が要請されている。組電池に振動が入力されると、電極端子同士を接合している部分などに応力が集中する虞がある。 When such an assembled battery is mounted on a vehicle, for example, it is required to make the entire assembled battery compact by reducing the distance between the flat batteries as much as possible. There is a demand for a structure that is hardly affected. When vibration is input to the assembled battery, there is a possibility that stress concentrates on a portion where the electrode terminals are joined to each other.
本発明の目的は、振動の入力に対して影響を受け難く、コンパクト化を図り得る組電池を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an assembled battery that is less susceptible to vibration input and can be made compact.
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、発電要素を外装材で封止するとともに板状をなす電極端子を前記外装材から外部に導出してなる扁平型電池を複数積層して、各扁平型電池の電極端子同士を電気的に接続してなる組電池であって、
複数の前記扁平型電池を積層する方向に沿う前記電極端子の両面側から当該電極端子を挟持する板状をなす電気絶縁性の絶縁板を有してなる組電池である。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
The battery pack includes an electrically insulating insulating plate having a plate shape that sandwiches the electrode terminal from both sides of the electrode terminal along a direction in which the plurality of flat batteries are stacked.
電極端子を絶縁板によって挟持することによって、振動が入力した際に、電極端子の振動が抑制され、電極端子の耐久性、ひいては、組電池の耐久性が向上する。さらに、電気絶縁性を備える絶縁板によって電極端子を挟持するため、扁平型電池間の距離を小さくしても、電極端子同士の短絡を防止することができ、組電池全体のコンパクト化を図ることができる。したがって、振動の入力に対して影響を受け難く、コンパクト化を図り得る組電池を提供することができる。 By sandwiching the electrode terminal with the insulating plate, when the vibration is input, the vibration of the electrode terminal is suppressed, and the durability of the electrode terminal and, consequently, the durability of the assembled battery are improved. Furthermore, since the electrode terminals are sandwiched between insulating plates having electrical insulation properties, even if the distance between the flat batteries is reduced, short-circuiting between the electrode terminals can be prevented, and the entire assembled battery can be made compact. Can do. Therefore, it is possible to provide an assembled battery that is hardly affected by vibration input and can be made compact.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る組電池50を示す斜視図、図2は、図1に示される組電池50を上下反転し、さらに分解して示す斜視図、図3は、ケース70内に収納されるセルユニット60を示す平面図、図4は、図3の4−4線に沿う断面図、図5は、図3の5−5線に沿う断面図、図6は、セルユニット本体80から絶縁カバー91、92を取り外したセルユニット60を示す斜視図、図7は、同セルユニット60を図6とは異なる方向から見て示す斜視図、図8は、同セルユニット60を底面側から見て示す斜視図、図9は、セルユニット本体80を示す斜視図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an assembled
なお、図1に示されるX軸方向を組電池50、セルユニット60およびケース70などの長手方向といい、Y軸方向をこれらの短手方向という。また、図1において長手方向手前側に位置する面を前面、長手方向奥側に位置する面を背面とする。以下の説明では、扁平型電池を、単に、「電池」と略称する。
1 is referred to as the longitudinal direction of the assembled
図1および図2を参照して、組電池50は、複数枚(図示例では8枚)の電池100(101〜108の総称)を含むセルユニット60がケース70内に収納されている。組電池50は、セルユニット60に伝達される振動を生じる車両、例えば、自動車や電車などに搭載されている。図示省略するが、任意の個数の組電池50を積層するとともに各組電池50を直並列に接続することによって、所望の電流、電圧、容量に対応した車載電池を形成することができる。組電池50を直並列に接続する際には、バスバーのような適当な接続部材が用いられる。組電池50は空冷式であり、複数個の組電池50は、カラーを介装することによって、空間を隔てて積層される。空間は、組電池50のそれぞれを冷却するための冷却風が流下する冷却風通路として利用される。冷却風を流して各組電池50を冷却することにより、電池温度を下げ、充電効率などの特性が低下することを抑制する。
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, a
前記ケース70は、開口部71aが形成された箱形状をなすロアケース71と、開口部71aを閉じる蓋体をなすアッパーケース72と、を含んでいる。アッパーケース72の縁部72aは、カシメ加工によって、ロアケース71の周壁71bの縁部71cに巻き締められている(図1の部分拡大図参照)。ロアケース71およびアッパーケース72は、比較的薄肉の鋼板またはアルミ板から形成され、プレス加工によって所定形状が付与されている。
The
前記セルユニット60は、図3〜図9にも示されるように、8枚の電池100を積層するとともに各電池100を直列に接続してなるセルユニット本体80と、セルユニット本体80の前面および背面に着脱自在に取り付けられる絶縁カバー91、92と、を含んでいる。
As shown in FIGS. 3 to 9, the
セルユニット本体80はさらに、タブ100t(電極端子に相当する)を挟持するためのスペーサ110(絶縁板に相当する)と、正負の出力端子140、150(組電池出力端子に相当する)と、を含んでいる。ここで、タブ100tは、プラス側タブ100pと、マイナス側タブ100mとの総称である。プラス側タブ100pは、各電池101〜108のプラス側タブ101p、102p、103p、104p、105p、106p、107p、108pの総称、マイナス側タブ100mは、各電池101〜108のマイナス側タブ101m、102m、103m、104m、105m、106m、107m、108mの総称である。また、スペーサ110は、スペーサ121〜138の総称である。
The
絶縁カバー91、92は、セルユニット本体80の前面側および背面側を覆うために用いられる。絶縁カバー91、92の中央位置には、後述するコネクタ170を差し込む差込口91a、92aが形成されている(図23参照)。コネクタ170は、電池100の電圧を検出するための電圧検出部160(図6、図7、および図9参照)に接続される。
電圧の検出は、組電池50の充放電管理のために行われる。絶縁カバー91、92の内側には、コネクタ170の抜き差しをガイドするためのガイドプレート91b、92bが設けられ、周縁には、当該絶縁カバー91、92をスペーサ110や出力端子140、150に係合して固定するための複数のスナップフィット爪91c、92cが設けられている(図6〜図8参照)。
The insulating covers 91 and 92 are used to cover the front side and the back side of the cell unit
The voltage is detected for charge / discharge management of the assembled
図1および図2を再び参照して、正負の出力端子140、150は、ロアケース71の周壁71bの一部に形成した切り欠き部71d、71eを通してケース70から外部に導出される。絶縁カバー91、92の差込口91a、92aも、周壁71bの一部に形成した切り欠き部71fを通してケース70の外部に露出される。ケース70の隅部の4箇所に通しボルト(図示せず)を挿通するために、ロアケース71およびアッパーケース72の隅部の4箇所にボルト孔73が形成され、各スペーサ110の2箇所にボルト孔111が形成されている。図2の符号93は、スペーサ110のボルト孔111に挿入されるスリーブを示し、符号94は、セルユニット60とアッパーケース72との間に設けられる緩衝材を示している。
Referring again to FIGS. 1 and 2, the positive and
ケース70は、スペーサ110の位置を固定し、複数枚の電池100を収納している。ロアケース71およびアッパーケース72のボルト孔73と、スペーサ110のボルト孔111に挿入したスリーブ93とに通しボルトを挿通することによって、ケース70に対するスペーサ110の位置が固定される。スペーサ110がタブ100tを挟持しているので、スペーサ110の位置を固定する結果、ケース70に対する複数枚の電池100の位置が定められることになる。
The
図10は、セルユニット本体80を構成する3つのサブアセンブリ81、82、83を前面側を手前にして示す斜視図、図11は、同サブアセンブリ81、82、83を背面側を手前にして示す斜視図、図12は、同サブアセンブリ81、82、83を底面側から見て示す斜視図である。
10 is a perspective view showing the three
図10〜図12を参照して、セルユニット本体80は、第1〜第3の3つのサブアセンブリ81、82、83から組み立てられる。図10において、最上位に示される第1サブアセンブリ81は、3枚の電池101、102、103が積層されるとともにこれら電池101、102、103を直列に接続して構成されている。中間に示される第2サブアセンブリ82は、2枚の電池104、105が積層されるとともにこれら電池104、105を直列に接続して構成されている。最下位に示される第3サブアセンブリ83は、3枚の電池106、107、108が積層されるとともにこれら電池106、107、108を直列に接続して構成されている。第1サブアセンブリ81にはマイナス側の出力端子150が組み付けられ、第3サブアセンブリ83にはプラス側の出力端子140が組み付けられている。第1サブアセンブリ81および第2サブアセンブリ82は、背面側において、スペーサ110の外側に臨んだタブ103p、104m同士を接合することによって、電気的に接続される。第2サブアセンブリ82および第3サブアセンブリ83も同様に、背面側において、スペーサ110の外側に臨んだタブ105p、106m同士を接合することによって、電気的に接続される。また、第1サブアセンブリ81の電池103と第2サブアセンブリ82の電池104との間、および、第2サブアセンブリ82の電池105と第3サブアセンブリ83の電池106との間は、両面テープによって接着されている。
With reference to FIGS. 10 to 12, the cell unit
図13は、セルユニット本体80を前面側を手前にして示す分解斜視図、図14は、セルユニット本体80を背面側を手前にして示す分解斜視図、図15は、セルユニット本体80における電池100およびスペーサ110の積層状態の説明に供する概念図である。図15において右側が前面側、左側が背面側である。
13 is an exploded perspective view showing the
図13〜図15を参照して、セルユニット本体80は、8枚の電池101〜108と、18個のスペーサ121〜138と、2個の出力端子140、150と、を含んでいる。
18個のスペーサ121〜138は、前面側に9個、背面側に9個ずつ配置されている。
説明の便宜上、8枚の電池101〜108を、電池積層方向(図15において上下方向)に沿って上から下に向けて順に、第1電池101〜第8電池108と言う。前面側の9個のスペーサ121〜129を、電池積層方向に沿って上から下に向けて順に、第1スペーサ121〜第9スペーサ129と言う。背面側の9個のスペーサ130〜138を、同様に、第10スペーサ130〜第18スペーサ138と言う。
With reference to FIGS. 13 to 15, the cell unit
Nineteen
For convenience of explanation, the eight
第1〜第18のスペーサ121〜138は、電池積層方向に沿うタブ100tの両面側から当該タブ100tを挟持するように配置されている。プラス側出力端子140は、第8電池108のプラス側タブ108pに重ね合わされる板状のバスバー141と、バスバー141端部に設けられた電極を覆う樹脂カバー142と、を含んでいる。マイナス側出力端子150は、第1電池101のマイナス側タブ101mに重ね合わされる板状のバスバー151と、バスバー151端部に設けられた電極を覆う樹脂カバー152と、を含んでいる。バスバー141、151は銅板から形成されている。プラス側出力端子140は、バスバー141の左右両端部のうち前面側から見て右端部に電極および樹脂カバー142が位置する。これとは逆に、マイナス側出力端子150は、バスバー151の左端部に電極および樹脂カバー152が位置する。なお、タブ100tやスペーサ110などにおける電池積層方向に沿う両面のうち、図15において上側の面を表面とし、下側の面を裏面とする。各バスバー141、151には、積層方向に沿って表面から裏面まで貫通する一対の貫通孔143、153が形成されている。
The first to
図16は、セルユニット本体80における電池100の電気的な接続状態の説明に供する概念図、図17は、セルユニット本体80に含まれる電池100の一例(第1電池101)を示す斜視図である。図16において右側が前面側、左側が背面側である。
FIG. 16 is a conceptual diagram for explaining the electrical connection state of the
図16および図17を参照して、電池100は、例えば、扁平なリチウムイオン二次電池であり、正極板、負極板およびセパレータを順に積層した積層型の発電要素(図示せず)がラミネートフィルムなどの外装材100aによって封止されている。電池100は、発電要素に一端が電気的に接続されるとともに板状をなすタブ100tが外装材100aから外部に導出されている。タブ100tは、電池100の長手方向の両側(前面側および背面側)に延びている。積層型の発電要素を備える電池100にあっては、電極板間の距離を均一に保って電池性能の維持を図るために、発電要素に圧力を掛けて押さえる必要がある。このため、各電池100は、発電要素が押さえつけられるようにケース70に収納されている。
Referring to FIGS. 16 and 17,
図17における符号161は、マイナス側タブ100mに重ねて接合される端子板(電圧検出端子板に相当する)を示し、符号162は、端子板161に形成された一対の貫通孔を示している。タブ100mには、端子板161の貫通孔162に連通する一対の貫通孔109が形成されている(図24(B)参照)。プラス側タブ100pに貫通孔109を形成したものもある。具体的には、第2、第3、第5、第6、および第8の電池102、103、105、106、108のプラス側タブ102p、103p、105p、106p、108pである(図13および図14参照)。貫通孔109、162は、積層方向に沿って表面から裏面まで貫通している。
In FIG. 17,
図18(A)は、セルユニット本体80に含まれるスペーサ110の一例(第4、第6、第12、第14、および第16のスペーサ124、126、132、134、136)を示す斜視図、図18(B)は、同スペーサ110を表裏反転して示す斜視図、図18(C)は、図18(A)の18C−18C線に沿う断面図、図19(A)(B)は、一対のスペーサ121、122によって、電池101のマイナス側タブ101mとマイナス側出力端子150とを重ね合わせて挟持する状態を説明するための斜視図、図20(A)(B)は、図19(A)の図中下位側に積層される電池102のプラス側タブ102pをさらに挟持する状態を説明するための斜視図、図21(A)(B)(C)は、一対のスペーサ131、132によって、複数のタブ101p、102mを重ね合わせて挟持する状態を説明するための斜視図である。
18A is a perspective view showing an example of spacers 110 (fourth, sixth, twelfth, fourteenth, and
図18を参照して、スペーサ110は、複数の電池100を積層する方向に沿うタブ100tの両面側から当該タブ100tを挟持する板状をなし、電気絶縁性を備えている。
スペーサ110の材料は、電気絶縁性を備え、タブ100tを挟持するに足りる強度を備える限りにおいて限定されないが、例えば、電気絶縁性の樹脂材料を用いることができる。スペーサ110の長手方向に沿う両端には、スリーブ93(図2参照)を挿入するためのボルト孔111が表面から裏面に貫通して形成されている。タブ100tをスペーサ110によって挟持することによって、組電池50に振動が入力した際に、タブ100tの振動が抑制され、タブ100tに応力が集中することがなくなる。このため、タブ100tの耐久性、ひいては、組電池50の耐久性を向上させることができる。さらに、電気絶縁性を備えるスペーサ110によってタブ100tを挟持するため、電池100間の距離つまりタブ100t間の距離を小さくしても、タブ100t同士の短絡を防止することができる。このため、電池間の距離を可及的に小さくすることによって、組電池50全体のコンパクト化を図ることができる。よって、耐振動強度を向上させて振動の入力に対して影響を受け難く、コンパクト化を図り得る組電池50を提供することができる。また、セルユニット本体80においてはスペーサ110が電池積層方向に沿う両端に存在するため、タブ100tの露出を減じることができ、組電池50を組み立てるときなどにおいて、セルユニット本体80の取り扱いが容易になる。なお、絶縁カバー91、92もスペーサ110と同様の材料から形成されている。
Referring to FIG. 18, the
The material of the
スペーサ110は、積層方向に沿って表面から裏面に貫通する開口窓部112が形成されている。図示例では、スペーサ110の長手方向の中心から左右両側に均等に離間した2箇所に、矩形形状をなす開口窓部112が形成されている。この開口窓部112には、挟持したタブ100tの一部が臨むことになる(図19(B)、図21(C)参照)。
The
スペーサ110はさらに、積層方向に沿う両面のうちの一方の面である表面にピン113(突状部に相当する)が設けられ、積層方向に沿う両面のうちの他方の面である裏面に凹部114が設けられ、これらピン113および凹部114は、積層方向に沿う同一線上に配置されている(図18(C)参照)。図示例では、開口窓部112よりもスペーサ110の長手方向の中心寄りに、一対のピン113および一対の凹部114が設けられている。なお、ピン113はエンボスとも指称される。
The
タブを挟持する対をなすスペーサのうちの一方のスペーサは、他のタブを挟持する対をなすスペーサのうちの一方のスペーサと共用されている。例えば、図15に示すように、第1電池101のマイナス側タブ101mは対をなす第1と第2のスペーサ121、122によって挟持され、第2電池102のプラス側タブ102pは対をなす第2と第3のスペーサ122、123によって挟持されている。この例においては、第2スペーサ122は、マイナス側タブ101mを挟持するために用いられ、同時に、プラス側タブ102pを挟持するために用いられる。このように、スペーサ122などを共用することによって、上位側のタブ101mと下位側のタブ102pとの間の距離を小さくすることができる。したがって、電池100間の距離を可及的に小さくすることによって、組電池50全体のコンパクト化を図ることができる。
One spacer of the pair of spacers that sandwich the tab is shared with one of the pair of spacers that sandwich the other tab. For example, as shown in FIG. 15, the
図19(A)(B)にも示すように、下位側のスペーサ122には、表面から裏面に貫通する係合孔115が形成され、上位側のスペーサ121の裏面には、スナップフィット爪116が突出して形成されている。スナップフィット爪116は、裏面側に配置されるスペーサ122の係合孔115に挿通され、当該スペーサ122に係合する。すなわち、スペーサ110同士は、嵌め合いによって連結される。したがって、スペーサ110同士の連結を容易かつ迅速に行うことができ、タブ100tを挟持する作業を容易かつ迅速に行うことができる。
As shown in FIGS. 19A and 19B, the
図19〜図21を参照して、タブ100tを挟持する対をなすスペーサは、積層方向に沿ってタブ100tを貫通して当該タブ100tを係止するための係止手段117を有している。具体的には、図19を参照して、係止手段117は、積層方向に沿って貫通する貫通孔109が形成されたタブ101mと、対をなすスペーサ121、122のうちの一方のスペーサ122に設けられ貫通孔109に挿通されるピン113と、対をなすスペーサ121、122のうちの他方のスペーサ121に設けられ貫通孔109を挿通したピン113の先端が嵌まり込む凹部114と、を有している。かかる係止手段117によって、組電池50に振動が入力した際に、タブ101mに対するスペーサ121、122の位置がずれることがなくなり、ずれに伴うタブ同士の短絡を防止することができる。
Referring to FIG. 19 to FIG. 21, the pair of spacers that sandwich the
ここで、スペーサ110は、表面にピン113が設けられ、裏面に凹部114が設けられ、これらピン113および凹部114は、積層方向に沿う同一線上に配置されている(図18(C)参照)。かかる構成のスペーサ110によって貫通孔109が形成されたタブ100tを挟持する場合には、上述したように係止手段117が構成され、組電池50に振動が入力した際に、タブ100tに対するスペーサ110の位置がずれることがなくなり、ずれに伴うタブ100t同士の短絡を防止することができる。さらに、複数の電池100を積層して組電池50を組み立てる場合には、上位側のスペーサ110の凹部114に下位側のスペーサ110のピン113の先端を嵌め込むことによって、タブ100tに対するスペーサ110の位置決めと、電池100同士の位置決めとを同時に行うことができる。このようにピン113および凹部114が位置決め機能を発揮することによって、組電池50を組み立てる際の作業性を向上させることができる。
Here, the
バスバー141、151、端子板161およびタブ100tのそれぞれは、貫通孔143、153、162、109が2箇所に形成されているので、ピン113が挿通されることによって回り止めされる。また、一対の貫通孔143、153、162、109のうち一方を丸孔に形成し、他方を楕円孔に形成するのが好ましい。ピン113の挿通を容易に行うことができるからである。
Since each of the bus bars 141, 151, the
図19を参照して、積層方向に沿って貫通する開口窓部112を備える一対のスペーサ121、122によって、タブ101mとマイナス側出力端子150のバスバー151とを重ね合わせ、かつ、タブ101mの一部とバスバー151の一部とを開口窓部112に臨ませて挟持する。そして、開口窓部112に臨んだタブ101mとバスバー151とを接合することによって、出力端子150が第1電池101に電気的に接続されている。タブ101mとバスバー151とを溶接接合するときには、スペーサ121、122を治具として利用することによって、タブ101mとバスバー151とを重なり合った状態で保持し、さらに、溶接ヘッドを開口窓部112に簡単に位置決めすることができる。したがって、開口窓部112を通して溶接を行うことができ、溶接作業性を向上させることができる。第2スペーサ122のピン113がバスバー151、第1電池101のマイナス側タブ101mおよび端子板161の貫通孔153、109、162に挿通され第1スペーサ121の凹部114に嵌まり込んで、バスバー151、第1電池101のマイナス側タブ101mおよび端子板161が位置決めされる。タブ101mおよびバスバー151は、開口窓部112に臨んだ部分および電圧検出部160をなす部分を除いて、スペーサ121、122によって周囲が絶縁されている。
Referring to FIG. 19, the
図20を参照して、一対のスペーサ122、123によって、タブ102pを当該タブ102pの一部をスペーサ122、123の外側に臨ませて挟持する。第3スペーサ123のピン113が、第2電池102の貫通孔109に挿通され、第2スペーサ122の凹部114に嵌まり込んで、第2電池102のプラス側タブ102pが位置決めされる。なお、スペーサ122、123の外側に臨んだプラス側タブ102pは、スペーサ123、124の外側に臨んだマイナス側タブ103mと接合され、第2電池102と第3電池103とが電気的に接続される(図15参照)。
Referring to FIG. 20, a pair of
図21を参照して、積層方向に沿って貫通する開口窓部112を備える一対のスペーサ131、132によって、複数のタブ101p、102mを重ね合わせ、かつ、各タブ101p、102mの一部を開口窓部112に臨ませて挟持する。そして、開口窓部112に臨んだタブ101p、102m同士を例えば超音波溶接によって接合することによって、複数の電池101、102が電気的に接続されている。タブ101p、102m同士を溶接接合するときには、スペーサ131、132を治具として利用することによって、タブ101p、102m同士を重なり合った状態で保持し、さらに、溶接装置の溶接ヘッドを開口窓部112に簡単に位置決めすることができる。したがって、この場合にも、開口窓部112を通して溶接を行うことができ、溶接作業性を向上させることができる。第12スペーサ132のピン113が、第2電池102のマイナス側タブ102mおよび端子板161の貫通孔109、162に挿通され、第11スペーサ131の凹部114に嵌まり込んで、第2電池102のマイナス側タブ102mおよび端子板161が位置決めされる。タブ101p、102mは、開口窓部112に臨んだ部分および電圧検出部160をなす部分を除いて、スペーサ131、132によって周囲が絶縁されている。
Referring to FIG. 21, a plurality of
本実施形態のセルユニット本体80においては、図15に示すように、積層された複数の電池100は、電気的極性が異なるタブ100p、100m同士が電気的に接続されることによって直列に接続され、プラス側出力端子140およびマイナス側出力端子150は、積層方向に沿って両端に位置する第8と第1の電池108、101に電気的に接続されている。セルユニット本体80は、図19〜図21に示した接合を組み合わせて製造される。図19〜図21に示した接合は溶接作業性が向上しているため、その結果、セルユニット本体80を製造する際の溶接作業性も向上させることができる。
In the cell unit
図22(A)は、セルユニット本体80の前面側の電圧検出部160を示す斜視図、図22(B)は、セルユニット本体80の前面に取り付けた絶縁カバー91にコネクタ170を挿入した状態を示す斜視図、図23(A)は、図22(B)の状態からコネクタ170を引き抜いた状態を示す斜視図、図23(B)は、絶縁カバー91を示す斜視図、図23(C)は、コネクタ170を示す斜視図、図24(A)は、端子板161がマイナス側タブ100mに重ねて接合された電池100の要部を示す平面図、図24(B)は、図24(A)の24B−24B線に沿う断面図であって、タブ100mと端子板161とをポンチカシメによって接合した状態を示す断面図、図24(C)は、電圧検出部160にコネクタ170を挿入する様子を示す要部断面図、図25(A)は、ポンチカシメによって端子板161の表面に形成された凸部163が嵌まり込む凹所119を有するスペーサ110の要部を示す断面図、図25(B)は、タブ100mと端子板161とをリベット165によって接合した状態を示す断面図である。
22A is a perspective view showing the
図18(A)(B)、図22(A)を参照して、スペーサ110は、挟持したタブ100tの周縁の一部を露出させるための切り欠き118を有し、タブ100tが切り欠き118から露出する部位を、電池100の電圧を検出するための電圧検出部160として用いている。タブ100t自体を電圧検出部160として用いるため、電圧検出用の専用端子をタブ100tから離間して設ける場合に比べて、省スペース化を図ることができ、電圧を検出するための構成を簡素にでき、組電池50の組み立ても容易になる。
Referring to FIGS. 18A, 18B, and 22A,
図22および図23を参照して、電圧検出部160に接続可能な接続端子171(図24(C)参照)を有するコネクタ170が、絶縁カバー91の差込口91aから、電圧検出部160に着脱自在に取り付けられる。コネクタ170は、リード線172を介して電圧検出器180に接続されている。コネクタ170を差し込むだけで、電圧検出部160を電圧検出器180に電気的に接続する作業を完了することができる。そして、電圧検出部160において検出した電圧を監視することによって、個々の電池100の作動状態がチェックされる。
Referring to FIGS. 22 and 23,
電圧検出部160は、電池積層方向に沿う同一線上に複数個配列され、コネクタ170は、電圧検出部160のそれぞれの位置に合致させて配置される複数個の接続端子171を有している。電圧検出部160は、前面側に4個配列され、背面側に4個配列されている。複数個の電圧検出部160と複数個の接続端子171との相対的な位置関係を一致させておくことにより、1個のコネクタ170を差し込むだけで、複数の電圧検出部160を一括して電圧検出器180に電気的に接続する作業を完了することができ、作業性を向上させることができる。ここで、発電要素が存する部分における電池100の厚み方向の寸法(セル高さ)は、個々の電池100ごとに多少のばらつきがある。本実施形態にあっては、剛体であるスペーサ110によってタブ100tのみを挟持し、切り欠き118から露出させたタブ100tによって複数個の電圧検出部160を構成してある。このため、複数個の電圧検出部160の間隔は、積層されるスペーサ110の高さ寸法によって定まることになる。すなわち、複数個の電圧検出部160の間隔を、セル高さのばらつきの影響を受けることなく、一定に保持することができ、複数個の電圧検出部160の位置関係にばらつきが生じない。コネクタ170の複数個の接続端子171は、その位置関係にばらつきが生じない。このため、複数個の電圧検出部160と複数個の接続端子171との相対的な位置関係を一致させるに際して、個々の電圧検出部160の高さ位置を調整するような煩雑な作業を行う必要がない。したがって、電圧検出部160の構成が簡素なものとなり、さらに、複数個の電圧検出部160と複数個の接続端子171とを一括して容易に接続することができ、コネクタ170の挿入作業性を向上させることができる。
A plurality of
タブ100tの板厚が比較的厚い場合には、コネクタ170の抜き差し時に、電圧検出部160をなすタブ100tが変形する事態は生じない。しかしながら、タブ100tの板厚が比較的薄い場合には、コネクタ170の抜き差し時に、電圧検出部160をなすタブ100tが変形する虞がある。そこで、タブ100tの変形を防止するため、電圧検出部160は、タブ100tに重ねて接合される端子板161を有している。端子板161は、タブ100tの板厚よりも大きい板厚を有する金属板から形成されている。スペーサ110の裏面には端子板161を受け入れる窪み(図示せず)が形成されている。端子板161を備えることにより、タブ100tのみの場合に比べて電圧検出部160の強度を増すことができ、コネクタ170の抜き差しに伴う電圧検出部160の変形を防止することができる。また、タブ100t上に端子板161を直接接合しているため、端子板161をタブ100tから離間して設ける場合に比べて、省スペース化を図ることができる。
When the thickness of the
端子板161にも、スペーサ110のピン113が挿通される貫通孔162が形成されている。貫通孔162に挿入したピン113によって端子板161に加わる負荷を受けることにより、コネクタ170の抜き差し時にタブ100tおよび発電要素などに加わる負荷を減じることができる。
The
なお、タブ100tの板厚が比較的厚く、コネクタ170の抜き差しに伴う変形が生じない場合には、端子板161を設ける必要はない。
Note that the
図21(A)を参照して、端子板161が設けられたタブ102mに重ね合わせて挟持されるタブ101pは、端子板161を受け入れるための切り欠き100bを有している。端子板161にタブ101pが重なり合うことがないため、タブ102mとタブ101pとの間に隙間が生じることがない。したがって、タブ102m、101p同士を密着させて挟持することができ、電気的な接続を良好にし得る。
Referring to FIG. 21A, a
タブ100t同士は超音波溶接によって接合される。すなわち、スペーサ110の開口窓部112に臨んだタブ102m、101p同士(図21参照)は超音波溶接によって接合される。また、開口窓部112に臨んだタブ101mおよび出力端子150のバスバー151(図19参照)も超音波溶接によって接合される。スペーサ110の外側に臨んだタブ102pと103m、106Pと107m同士は、スペーサ110の外側において超音波溶接によって接合される(図20、図22(A)参照)。
The
本発明では、タブ100tと端子板161とを超音波溶接によって接合することを除外するものではない。但し、タブ100tと端子板161とを超音波溶接によって接合した後に、タブ100t同士を超音波溶接によって接合すると、タブ100tと端子板161との接合部分に溶接に伴う振動が加えられ、タブ100tと端子板161との接合部分に剥がれが発生し接合強度が低下する虞がある。したがって、タブ100t同士を超音波溶接によって接合する場合には、タブ100tと端子板161とをポンチカシメおよびリベット165のうちの少なくとも一方によって接合することが好ましい。タブ100tと端子板161との接合部分に近接した位置においてタブ100t同士を超音波溶接によって接合しても、タブ100tと端子板161との接合強度を維持することができ、所期の品質を容易に維持できるからである。また、コネクタ170を抜き差しする際には、コネクタ170の接続端子171と端子板161との間の摩擦および引っ掛かりによって、端子板161にスラスト力が加わる。このスラスト力を、ポンチカシメまたはリベット165による剪断強度によって受けることにより、タブ100tと端子板161との接合に剥れが発生することを防止できる。
The present invention does not exclude joining the
図24を参照して、本実施形態にあっては、タブ100mと端子板161とを、ポンチカシメによって接合してある。ポンチカシメによって、端子板161の表面には凸部163が形成され、端子板161やタブ100mの裏面側には窪みが形成される(図24(B)(C)参照)。コネクタ170は、弾性を有する接続端子171を備え、端子板161およびタブ100mに差し込まれる。コネクタ170の挿入位置が、図24(A)(C)に2点鎖線によって示されている。ポンチカシメを施すと、タブ100mと端子板161とが凹凸嵌合して、凹凸方向に沿う面が、コネクタ170を抜き差しする際に発生するスラスト力の方向と直交する。これにより、スラスト力に抗することができ、タブ100mと端子板161との接合に剥れが発生することを防止できる。
With reference to FIG. 24, in this embodiment, the
図25(A)を参照して、スペーサ110は、ポンチカシメによって端子板161の表面に形成された凸部163が嵌まり込む凹所119を有している。タブ100mを挟持すると、スペーサ110の凹所119と端子板161表面の凸部163とが嵌合する。コネクタ170を介して端子板161に振動が入力した際には、スペーサ110によってその振動を抑制し、タブ100mへの振動の入力を防止することができる。したがって、タブ同士を接合している部分などに応力が集中することがなく、タブ100tの耐久性を高めて、組電池50の信頼性を向上させることができる。また、端子板161に加わるスラスト力をスペーサ110によって受け止めるため、タブ100mに入力されるスラスト力が軽減され、この点からも、タブ100mの耐久性を高めることができる。なお、図25(A)中符号113は、スペーサ110の表面に設けられたピンを示している。前述したように、下位側のスペーサ110のピン113は、タブ100mおよび端子板161に形成した貫通孔109、162に挿通され、上位側のスペーサ110の凹部114に嵌まり込む。
Referring to FIG. 25A, the
図25(B)には、タブ100mと端子板161とをリベット165によって接合した状態が示される。リベット165の頭165aは、端子板161の表面および裏面の両側から突出し、凸形状を形成する。リベット165によって接合する場合にも同様に、タブ100mへの振動やスラスト力の入力を防止するために、スペーサ110は、端子板161の表面および裏面から突出したリベット頭165aが嵌まり込む凹所119を有することが好ましい。
FIG. 25B shows a state in which the
図15および図16を再び参照しつつ、セルユニット本体80における電池100やスペーサ110の積層状態、タブ100tの形状、電池100の電気的な接続状態をさらに説明する。図16においては、スペーサ110は破線によって示される。
With reference to FIGS. 15 and 16 again, the stacked state of the
まず、図16を参照して、タブ100tの形状について説明する。タブ100tは種々の形状を有している。タブ100tの形状は、サブアセンブリ81、82、83におけるタブ100tの接合を容易にする点、およびサブアセンブリ81、82、83間におけるタブ100tの接合を容易にする点を考慮して定めてある。第2電池102および第5電池105は、電池の表裏を維持したまま向きを反転して配置しただけであり、同じ電池が用いられる。同様に、第3電池103および第6電池106は同じ電池が用いられ、第4電池104および第7電池107は同じ電池が用いられる。したがって、このセルユニット本体80には8枚の電池101〜108が含まれているが、タブ100tの形状が異なる5種類の電池が用いられる。電池100の種類を減じることにより、電池100の製造に要する費用を低減できる。
First, the shape of the
タブ100tの形状は、一部分が長手方向に延伸してスペーサ110の外側に臨むタイプと、スペーサ110によって覆い隠されるタイプとに大別される。前者のタイプには、第2電池102のプラス側タブ102p、第3電池103のプラス側およびマイナス側のタブ103p、103m、第4電池104のマイナス側タブ104m、第5電池105のプラス側タブ105p、第6電池106のプラス側およびマイナス側のタブ106p、106m、第7電池107のマイナス側タブ107mが含まれる。これら以外のタブ、すなわち、第1電池101のプラス側およびマイナス側のタブ101p、101m、第2電池102のマイナス側タブ102m、第4電池104のプラス側タブ104p、第5電池105のマイナス側タブ105m、第7電池107のプラス側タブ107p、第8電池108のプラス側およびマイナス側のタブ108p、108mは、後者のタイプに含まれる。
The shape of the
各電池100におけるマイナス側タブ100mには、端子板161が重ねて接合されている。端子板161が設けられたマイナス側タブ100mに重ね合わせて挟持されるプラス側タブ101p、104p、107pは、端子板161を受け入れるための切り欠き100bを有している(図17も参照)。
A
次に、図16を参照して、電池100の電気的な接続状態について説明する。図16において、電気的に接続されるタブ100t同士は、2点鎖線の接続線によって結ばれる。
接続線に隣接して付される「黒四角」は、第1〜第3の各サブアセンブリ81、82、83において、スペーサ110の開口窓部112に臨んだタブ100t同士を超音波溶接によって接合することを示している。接続線に隣接して付される「黒丸」は、第1、第3の各サブアセンブリ81、83において、スペーサ110の外側に臨んだタブ100t同士をスペーサ110の外側において超音波溶接によって接合することを示している。また、接続線に隣接して付される「白丸」は、各サブアセンブリ81、82、83の組み立て後、サブアセンブリ同士81と82、82と83を接続するときに、スペーサ110の外側に臨んだタブ100t同士をスペーサ110の外側において超音波溶接によって接合することを示している。
Next, the electrical connection state of the
The “black squares” attached adjacent to the connecting lines are joined by ultrasonic welding of the
第1サブアセンブリ81を組み立てる場合には、第1電池101のプラス側タブ101pおよび第2電池102のマイナス側タブ102mは開口窓部112において接合され、第2電池102のプラス側タブ102pおよび第3電池103のマイナス側タブ103mはスペーサ110の外側において接合される。第1電池101のマイナス側タブ101mおよびマイナス側出力端子150のバスバー151も開口窓部112において接合される(図19参照)。
When the
第2サブアセンブリ82を組み立てる場合には、第4電池104のプラス側タブ104pおよび第5電池105のマイナス側タブ105mは開口窓部112において接合される。
When the
第3サブアセンブリ83を組み立てる場合には、第7電池107のプラス側タブ107pおよび第8電池108のマイナス側タブ108mは開口窓部112において接合され、第6電池106のプラス側タブ106pおよび第7電池107のマイナス側タブ107mはスペーサ110の外側において接合される。第8電池108のプラス側タブ108pおよびプラス側出力端子140のバスバー141は開口窓部112において接合される。
When assembling the
各サブアセンブリ81、82、83の組み立て後、第1サブアセンブリ81と第2サブアセンブリ82とを接続する場合には、第3電池103のプラス側タブ103pおよび第4電池104のマイナス側タブ104mはスペーサ110の外側において接合される。第2サブアセンブリ82と第3サブアセンブリ83とを接続する場合には、第5電池105のプラス側タブ105pおよび第6電池106のマイナス側タブ106mはスペーサ110の外側において接合される。これにより、積層された8枚の電池101〜108は、電気的極性が異なるタブ100p、100m同士が電気的に接続されることによって直列に接続され、プラス側出力端子140およびマイナス側出力端子150は、積層方向に沿って両端に位置する第8、第1電池108、101に電気的に接続される。
When the
前面側においては、第1、第3、第5、および第7の電池101、103、105、107のマイナス側タブ101m、103m、105m、107mにおける端子板161によって、電池積層方向に沿う同一線上に4個の電圧検出部160が配列され、背面側においては、第2、第4、第6、および第8の電池102、104、106、108のマイナス側タブ102m、104m、106m、108mにおける端子板161によって、電池積層方向に沿う同一線上に4個の電圧検出部160が配列される。例えば、前面側における上から1番目の電圧検出部160と、背面側における上から1番目の電圧検出部160との間の電圧を測定することによって、第1電池101の電圧がわかる。また、背面側における上から1番目の電圧検出部160と、前面側における上から2番目の電圧検出部160との間の電圧を測定することによって、第2電池102の電圧がわかる。以下同様にして、第3〜第8の電池103〜108の電圧が分かる。
On the front side, the
次に、図15を参照して、セルユニット本体80における電池100やスペーサ110の積層状態について説明する。図15において、スペーサ110の表面から突出する部材はピン113を示し、裏面から突出する部材はスナップフィット爪116を示している。
前面側と背面側とに分けて説明する。
Next, a stacked state of the
A description will be given separately for the front side and the back side.
まず、前面側では、第1および第2のスペーサ121、122は、第1電池101のマイナス側タブ101mおよびマイナス側出力端子150のバスバー151を重ね合わせて挟持する。第2および第3のスペーサ122、123は、第2電池102のプラス側タブ102pを挟持する。第3および第4のスペーサ123、124は、第3電池103のマイナス側タブ103mを挟持する。第5および第6のスペーサ125、126は、第4電池104のプラス側タブ104pおよび第5電池105のマイナス側タブ105mを重ね合わせて挟持する。第6および第7のスペーサ126、127は、第6電池106のプラス側タブ106pを挟持する。第7および第8のスペーサ127、128は、第7電池107のマイナス側タブ107mを挟持する。第8および第9のスペーサ128、129は、第8電池108のプラス側タブ108pおよびプラス側出力端子140のバスバー141を重ね合わせて挟持する。
First, on the front side, the first and
背面側では、第10スペーサ130が第11スペーサ131に積層される。第11および第12のスペーサ131、132は、第1電池101のプラス側タブ101pおよび第2電池102のマイナス側タブ102mを重ね合わせて挟持する。第12および第13のスペーサ132、133は、第3電池103のプラス側タブ103pを挟持する。第13および第14のスペーサ133、134は、第4電池104のマイナス側タブ104mを挟持する。第14および第15のスペーサ134、135は、第5電池105のプラス側タブ105pを挟持する。第15および第16のスペーサ135、136は、第6電池106のマイナス側タブ106mを挟持する。第17および第18のスペーサ137、138は、第7電池107のプラス側タブ107pおよび第8電池108のマイナス側タブ108mを重ね合わせて挟持する。
On the back side, the
スペーサ110も種々の形状を有しているが、同じスペーサを、スペーサの表裏を維持したまま向きを反転して前面側および背面側に配置したものもある。また、前面側の9個のスペーサ121〜129のなかにも同じスペーサが含まれ、背面側の9個のスペーサ130〜138のなかにも同じスペーサが含まれている。セルユニット本体80には18個のスペーサ121〜138が含まれているが、形状が異なる8種類のスペーサが用いられている。第1スペーサ121〜第18スペーサ138の種類を、#8〜#15の記号を用いて示すと、
背面側 前面側
第10スペーサ130:#9 第1スペーサ121:#9
第11スペーサ131:#12 第2スペーサ122:#13
第12スペーサ132:#11 第3スペーサ123:#10
第13スペーサ133:#10 第4スペーサ124:#11
第14スペーサ134:#11 第5スペーサ125:#12
第15スペーサ135:#10 第6スペーサ126:#11
第16スペーサ136:#11 第7スペーサ127:#10
第17スペーサ137:#15 第8スペーサ128:#9
第18スペーサ138:#14 第9スペーサ129:#8
のとおりである。
The
Back side Front side 10th spacer 130: # 9 1st spacer 121: # 9
11th spacer 131: # 12 2nd spacer 122: # 13
12th spacer 132: # 11 3rd spacer 123: # 10
13th spacer 133: # 10 4th spacer 124: # 11
Fourteenth spacer 134: # 11 Fifth spacer 125: # 12
15th spacer 135: # 10 6th spacer 126: # 11
Sixteenth spacer 136: # 11 Seventh spacer 127: # 10
Seventeenth spacer 137: # 15 Eighth spacer 128: # 9
Eighteenth spacer 138: # 14 Ninth spacer 129: # 8
It is as follows.
次に、本実施形態における組電池50の組み立て手順を説明する。
Next, an assembly procedure of the assembled
図26〜図31は、第1サブアセンブリ81の組み立て手順の説明に供する図、図32および図33は、第2サブアセンブリ82の組み立て手順の説明に供する図、図34〜図39は、第3サブアセンブリ83の組み立て手順の説明に供する図である。これらの図において、超音波溶接を施す位置にハッチングを付してある。
FIGS. 26 to 31 are diagrams for explaining the assembly procedure of the
(第1サブアセンブリ81の組み立て)
図26に示すように、前面側において、第1および第2のスペーサ121、122によって、第1電池101のマイナス側タブ101mおよびマイナス側出力端子150のバスバー151を重ね合わせ、かつ、マイナス側タブ101mの一部とマイナス側出力端子150の一部とを開口窓部112に臨ませて挟持する。第2スペーサ122のピン113は、バスバー151、マイナス側タブ101mおよび端子板161の各貫通孔153、109、162を挿通し、第1スペーサ121の凹部114に嵌まり込む。図27に示すように、開口窓部112に臨んだ、マイナス側タブ101mおよびバスバー151を、超音波溶接によって接合する。これにより、マイナス側出力端子150が第1電池101に電気的に接続される。
(Assembly of the first subassembly 81)
As shown in FIG. 26, on the front side, the
図28に示すように、背面側において、第10スペーサ130を第11スペーサ131に積層する。第11および第12のスペーサ131、132によって、第1電池101のプラス側タブ101pおよび第2電池102のマイナス側タブ102mを重ね合わせ、かつ、各タブ101p、102mの一部を開口窓部112に臨ませて挟持する。第12スペーサ132のピン113は、タブ102mおよび端子板161の各貫通孔109、162を挿通し、第11スペーサ131の凹部114に嵌まり込む。端子板161にタブ101pが重なり合うことがないため、タブ101p、102m同士は密着して挟持される。第1電池101と第2電池102との間を、両面テープによって接着する。図29に示すように、開口窓部112に臨んだ、プラス側タブ101pおよびマイナス側タブ102mを、超音波溶接によって接合する。これにより、第1電池101と第2電池102とが直列に接続される。また、前面側においては、第2および第3のスペーサ122、123によって、第2電池102のプラス側タブ102pを当該タブ102pの一部をスペーサ122、123の外側に臨ませて挟持する(図28、図29参照)。第3スペーサ123のピン113は、プラス側タブ102pの貫通孔109を挿通し、第2スペーサ122の凹部114に嵌まり込む。
As shown in FIG. 28, the
図30に示すように、前面側において、第3および第4のスペーサ123、124によって、第3電池103のマイナス側タブ103mを当該タブ103mの一部をスペーサ123、124の外側に臨ませて挟持する。第4スペーサ124のピン113は、タブ103mおよび端子板161の各貫通孔109、162を挿通し、第3スペーサ123の凹部114に嵌まり込む。第2電池102と第3電池103との間を、両面テープによって接着する。図31に示すように、スペーサ121〜124の外側に臨んだ、第2電池102のプラス側タブ102pおよび第3電池103のマイナス側タブ103mを、スペーサ121〜124の外側において超音波溶接によって接合する。これにより、第2電池102と第3電池103とが直列に接続される。また、背面側においては、第12および第13のスペーサ132、133によって、第3電池103のプラス側タブ103pを当該タブ103pの一部をスペーサ132、133の外側に臨ませて挟持する(図30、図31参照)。第13スペーサ133のピン113は、プラス側タブ103pの貫通孔109を挿通し、第12スペーサ132の凹部114に嵌まり込む。
As shown in FIG. 30, on the front side, the third and
以上により、第1サブアセンブリ81の組み立てが終了する。
Thus, the assembly of the
(第2サブアセンブリ82の組み立て)
図32に示すように、前面側において、第5および第6のスペーサ125、126によって、第4電池104のプラス側タブ104pおよび第5電池105のマイナス側タブ105mを重ね合わせ、かつ、各タブ104p、105mの一部を開口窓部112に臨ませて挟持する。第6スペーサ126のピン113は、タブ105mおよび端子板161の各貫通孔109、162を挿通し、第5スペーサ125の凹部114に嵌まり込む。端子板161にタブ104pが重なり合うことがないため、タブ104p、105m同士は密着して挟持される。第4電池104と第5電池105との間を、両面テープによって接着する。図33に示すように、開口窓部112に臨んだ、プラス側タブ104pおよびマイナス側タブ105mを、超音波溶接によって接合する。これにより、第4電池104と第5電池105とが直列に接続される。また、背面側においては、第14および第15のスペーサ134、135によって、第5電池105のプラス側タブ105pを当該タブ105pの一部をスペーサ134、135の外側に臨ませて挟持する(図32、図33参照)。
第14スペーサ134のピン113は、タブ104mおよび端子板161の各貫通孔109、162を挿通する。
(Assembly of second subassembly 82)
As shown in FIG. 32, on the front side, the
The
以上により、第2サブアセンブリ82の組み立てが終了する。
Thus, the assembly of the
(第3サブアセンブリ83の組み立て)
図34に示すように、前面側において、第8および第9のスペーサ128、129によって、第8電池108のプラス側タブ108pおよびプラス側出力端子140のバスバー141を重ね合わせ、かつ、タブ108pの一部とプラス側出力端子140の一部とを開口窓部112に臨ませて挟持する。第9スペーサ129のピン113は、バスバー141およびタブ108pの各貫通孔143、109を挿通し、第8スペーサ128の凹部114に嵌まり込む。図35に示すように、開口窓部112に臨んだ、プラス側タブ108pおよびバスバー141を、超音波溶接によって接合する。これにより、プラス側出力端子140が第8電池108に電気的に接続される。
(Assembly of the third subassembly 83)
As shown in FIG. 34, on the front side, the plus and
図36に示すように、背面側において、第17および第18のスペーサ137、138によって、第7電池107のプラス側タブ107pおよび第8電池108のマイナス側タブ108mを重ね合わせ、かつ、各タブ107p、108mの一部を開口窓部112に臨ませて挟持する。第18スペーサ138のピン113は、タブ108mおよび端子板161の各貫通孔109、162を挿通し、第17スペーサ137の凹部114に嵌まり込む。端子板161にタブ107pが重なり合うことがないため、タブ107p、108m同士は密着して挟持される。第7電池107と第8電池108との間を、両面テープによって接着する。図37に示すように、開口窓部112に臨んだ、プラス側タブ107pおよびマイナス側タブ108mを、超音波溶接によって接合する。これにより、第7電池107と第8電池108とが直列に接続される。また、前面側においては、第7および第8のスペーサ127、128によって、第7電池107のマイナス側タブ107mを当該タブ107mの一部をスペーサ127、128の外側に臨ませて挟持する(図36、図37参照)。第8スペーサ128のピン113は、タブ107mおよび端子板161の各貫通孔109、162を挿通し、第7スペーサ127の凹部114に嵌まり込む。
As shown in FIG. 36, on the back side, the
図38に示すように、背面側において、第16スペーサ136を第17スペーサ137に積層する。第17スペーサ137のピン113は、第16スペーサ136の凹部114に嵌まり込む。第16スペーサ136上に、第6電池106のマイナス側タブ106mを当該タブ106mの一部をスペーサ136の外側に臨ませて載置する。第16スペーサ136のピン113は、タブ106mおよび端子板161の各貫通孔109、162を挿通する。第6電池106と第7電池107との間を、両面テープによって接着する。図39に示すように、前面側においては、第7スペーサ127上に、第6電池106のプラス側タブ106pを当該タブ106pの一部をスペーサ127の外側に臨ませて載置する。第7スペーサ127のピン113は、タブ106pの貫通孔109を挿通する。そして、スペーサ127、128の外側に臨んだ、プラス側タブ106pおよびマイナス側タブ107mを、スペーサ127、128の外側において超音波溶接によって接合する。これにより、第6電池106と第7電池107とが直列に接続される。
As shown in FIG. 38, the
以上により、第3サブアセンブリ83の組み立てが終了する。
Thus, the assembly of the
(サブアセンブリ81と82、82と83同士の接続)
第1サブアセンブリ81と第2サブアセンブリ82とを接続する場合には、図10〜図12および図15を参照して、前面側においては、第5スペーサ125のピン113を第4スペーサ124の凹部114に嵌め込む。背面側においては、第14スペーサ134のピン113を、第4電池104のマイナス側タブ104mおよび端子板161の各貫通孔109、162を挿通させた後、第13スペーサ133の凹部114に嵌め込む。これにより、第1サブアセンブリ81と第2サブアセンブリ82とは、位置決めされて接続される。そして、背面側において、第3電池103のプラス側タブ103pおよび第4電池104のマイナス側タブ104mを、スペーサ130〜135の外側において超音波溶接によって接合する。これにより、第1サブアセンブリ81と第2サブアセンブリ82とが直列に接続される。
(Connection between
When connecting the
第2サブアセンブリ82と第3サブアセンブリ83とを接続する場合には、前面側においては、第7スペーサ127のピン113を、第6電池106のプラス側タブ106pの貫通孔109を挿通させた後、第6スペーサ126の凹部114に嵌め込む。背面側においては、第16スペーサ136のピン113を、第6電池106のマイナス側タブ106mおよび端子板161の各貫通孔109、162を挿通させた後、第15スペーサ135の凹部114に嵌め込む。これにより、第2サブアセンブリ82と第3サブアセンブリ83とは、位置決めされて接続される。そして、背面側において、第5電池105のプラス側タブ105pおよび第6電池106のマイナス側タブ106mを、スペーサ130〜138の外側において超音波溶接によって接合する。これにより、第1〜第3の各サブアセンブリ81、82、83が直列に接続される。
When the
以上により、サブアセンブリ81と82、82と83同士の接続が終了し、図9に示されるセルユニット本体80を得る。
Thus, the connection between the
タブ100t同士の接合部、および、タブ100tとバスバー141、151との接合部は、電池100の短手方向(スペーサ110の長手方向)の複数の位置に分かれている。このため、特定の接合部を超音波溶接によって接合するに際して、他の電池を積層方向に沿って開いて一旦退かす作業を行うことなく、溶接装置の溶接ヘッドを特定の接合部に位置させ、組となるタブ100t同士などを挟み込むことができる。したがって、電池100を積層したまま接合作業を行うことができ、溶接作業が容易になる。また、溶接ヘッド形状の選択の自由度が増し、溶接作業の自動化も容易になる。さらに、接合済みのタブ100t同士などに余分な応力が掛かる虞もなく、所期の品質を維持できる。
The joints between the
(セルユニット60の組み立てなど)
次いで、セルユニット本体80の前面および背面のそれぞれに絶縁カバー91、92を組み付け(図6および図23(A)参照)、図3に示されるセルユニット60を得る。
(Assembly of
Next, insulating
図2に示すように、セルユニット60をロアケース71に収納し、スペーサ110のボルト孔111にスリーブ93を挿入する。セルユニット60上に緩衝材94を設け、ロアケース71の開口部71aをアッパーケース72によって閉じる。アッパーケース72の縁部72aを、カシメ加工によって、ロアケース71の周壁71bの縁部71cに巻き締めると、図1に示される組電池50の組み立てが完了する。コネクタ170は、差込口91a、92aから差し込まれる。
As shown in FIG. 2, the
ケース70のボルト孔73と、スリーブ93とに通しボルトを挿通することによって、ケース70に対するスペーサ110の位置が固定され、その結果、ケース70に対する複数枚の電池100の位置が定められる。
By inserting a bolt through the
(変形例)
タブ100t同士を超音波溶接によって接合した実施形態を示したが、タブ100t同士の接合は超音波溶接に限定されるものではない。
(Modification)
Although embodiment which joined
(第2の実施形態)
図40は、本発明の第2の実施形態に係る組電池210を示す断面図、図41は、電池220を示す斜視図、図42は、タブ222、224同士をスペーサ230によって挟持した状態の要部を示す平面図である。
(Second Embodiment)
40 is a cross-sectional view showing the assembled
第2の実施形態は、スペーサ230の構成、タブ222、224同士を接合する形態などを改変した点で、第1の実施形態と相違している。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the configuration of the
第2の実施形態の組電池210は、第1の実施形態と同様に、発電要素を外装材で封止するとともに板状をなすタブ222、224を外装材から外部に導出してなる電池220が複数積層され、各電池220のタブ222、224同士が電気的に接続されている。この組電池210も、電池積層方向(図40において上下方向)に沿うタブ222、224の両面側から当該タブを挟持する板状をなす電気絶縁性のスペーサ230を有している。複数の電池220は、発電要素が押さえつけられるようにケース240に収納されている。
Similar to the first embodiment, the assembled
電池220は、図41に示すように、扁平型に形成された電池である。正極板、負極板およびセパレータを順に積層した積層型の発電要素(図示せず)が、扁平型本体226の内部に含まれている。電池220は、例えば、リチウムイオン二次電池などの二次電池である。組電池210においては、複数の電池220は、内包する発電要素の積層方向と同じ方向に積層される。
The
電池220は、発電要素を内包する扁平型本体226から延びるプラス側タブ222およびマイナス側タブ224を有する。マイナス側タブ224は、銅薄板により形成されている。また、プラス側タブ222は、アルミニウム薄板により形成されている。複数の電池220は、プラス側タブ222およびマイナス側タブ224が積層方向に沿って交互となるように、つまり、タブの電気的極性が異なるように、積層されている。
The
電池220同士は、扁平型本体226に両面テープまたは接着剤が付けられることによって、相互に固定されている。一対のスペーサ230は、重ね合わされたプラス側タブ222およびマイナス側タブ224を一組として挟持している。これにより、複数の電池220が、直列に接続される。最上層の電池220は、マイナス側タブ224がマイナス側出力端子252と接続されており、最下層の電池220は、プラス側タブ222がプラス側出力端子250と接続されている。
The
第2の実施形態のスペーサ230は、電気絶縁性を有する絶縁層234と、絶縁層234よりも放熱性が高いヒートシンク層232とを有している。図40に示すように、図示例のスペーサ230は、放熱性を有するヒートシンク層232によって、絶縁性を有する絶縁層234が挟まれた3層構造に形成されている。この3層構造を有する一対のスペーサ230によってタブ222、224を挟持すると、重ね合わされたタブ222、224の両者にヒートシンク層232が接触することになる。
The
絶縁層234は、スペーサ230に電気絶縁性を付与し得る限りにおいて、適宜の材料から形成することができる。ヒートシンク層232は、放熱性が絶縁層234よりも高い限りにおいて、適宜の材料から形成することができる。絶縁層234の形成材料よりも熱伝導率が大きい材料からヒートシンク層232を形成することにより、絶縁層234よりも高い放熱性をヒートシンク層232に付与することができる。絶縁層234によってスペーサ230の電気絶縁性が担保されていることから、ヒートシンク層232の形成材料として、電気絶縁性の材料のみならず、導電性の材料をも選択することができ、放熱性を高める観点から、ヒートシンク層232の形成材料を選択すればよい。具体的には、ヒートシンク層232には、アルミニウムなどの放熱性に優れた材料が用いられる。絶縁層234には、セラミックや樹脂などの絶縁材料が用いられる。ヒートシンク層232の形成材料として導電性の材料を選択した場合には、スペーサ230に電気絶縁性を付与するために、絶縁層234をタブ222、224の面方向に沿って配置しなければならないことは言うまでもない。
The insulating
絶縁層234の厚み寸法は、電気絶縁性を確保できる範囲内で、可及的に薄肉に形成することが好ましい。スペーサ230の限られた厚み寸法内で、ヒートシンク層232による放熱性を高めることができるからである。
The thickness of the insulating
スペーサ230は、図42に示すように、電池220と略同等の幅を有し、タブ222、224の全幅に亘って配置されている。
As shown in FIG. 42, the
図40に示したように、一対のスペーサ230は、重ね合わされた2枚のプラス側タブ222およびマイナス側タブ224を一組として挟み、該プラス側タブ222およびマイナス側タブ224とともに、積層方向に沿って配置されている。2枚のプラス側タブ222およびマイナス側タブ224を一組とするため、各スペーサ230は、電池220の2個分の厚みに略等しい厚みを有し、2層ごとに配置されている。スペーサ230は、電池220の各タブ側(図中左右側)で1段ずらして、配置されている。これにより、積層方向に沿って両端に位置する最上層および最下層の電池220を除いて、各電池220は、マイナス側タブ224が一段上に積層されている他の電池220のプラス側タブ222と接触され、プラス側タブ222が一段下に積層されている他の電池220のマイナス側タブ224と接触される。結果として、複数の電池220が直列に接続される。上述したように、最上層の電池220のマイナス側タブ224はマイナス側出力端子252と接続され、最下層の電池220のプラス側タブ222はプラス側出力端子250と接続されている。なお、最上層の電池220にプラス側出力端子250を接続し、最下層の電池220にマイナス側出力端子252を接続するように、複数の電池220を直列に接続することもできる。
As shown in FIG. 40, the pair of
ケース240は、電池220およびスペーサ230を内包する。ケース240には、積層された電池220から延びるプラス側出力端子250およびマイナス側出力端子252を引き出す穴が設けられている。電池220およびスペーサ230は、ケース240内に安定的に固定され、保護される。
(組立手順)
次に、本実施形態における組電池210の組み立て手順を説明する。
(Assembly procedure)
Next, an assembly procedure of the assembled
図43は、電池を重ねる様子を示す断面図、図44は、電池を重ね終わった様子を示す断面図、図45は、重ね合わされたタブ222、224同士をTIG溶接により接合する様子を示す断面図である。
43 is a cross-sectional view showing a state in which the batteries are stacked, FIG. 44 is a cross-sectional view in which the batteries are stacked, and FIG. 45 is a cross-sectional view in which the stacked
図43に示すように、まず、最下層の電池220のプラス側タブ222にプラス側出力端子250が超音波溶接などにより取り付けられる。この状態で、最下層の電池220が支持体236に支持される。ここで、支持体236は、絶縁材料からなり、高摩擦シート、両面テープまたは接着剤により、プラス側タブ222およびマイナス側タブ224に取り付けられる。
As shown in FIG. 43, first, the plus
続けて、最下層の電池220のプラス側タブ222にスペーサ230’が取り付けられる。ここで用いるスペーサ230’は、組電池210全体の厚みの調整のために、電池1個分の厚みを有する。厚みの関係から2層構造に形成されている。しかし、スペーサ230’は、上述の電池2個分の厚みを有するものと同様に、絶縁層234とヒートシンク層232とを有する。
Subsequently, a
そして、次の電池220が積層される。電池220同士の間には、両面テープまたは接着剤が配置され、互いに固定される。積層された電池220のプラス側タブ222にスペーサ230が取り付けられる。取り付けの際、スペーサ230は、真直ぐに伸びたプラス側タブ222を変形させながら、最下層の電池220のマイナス側タブ224に押し付ける。プラス側タブ222はアルミニウムにより形成されているので、マイナス側タブ224よりも曲がりやすい。プラス側タブ222が変形した分、最下層の電池220のマイナス側タブ224と、これに接触する1層上の電池220のプラス側タブ222とでは、重ね合わせられたときに長さに差が生じる。
Then, the
続けて、同様に電池220が積層される。そして、今度は、図中左側にスペーサ230が配置され、積層方向の2枚のプラス側タブ222およびマイナス側タブ224が接触される。
Subsequently, the
このように、積層が繰り返され、最上層の電池220のマイナス側タブ224にマイナス側出力端子252が接合されると、図44に示すような積層体が形成される。
As described above, when the lamination is repeated and the
ここで、重ね合わされているプラス側タブ222とマイナス側タブ224とで長さが異なり、プラス側タブ222とマイナス側タブ224の端面が揃っていない。プラス側タブ222およびマイナス側タブ224の端面の不揃いは、これらの接合の妨げとなる。したがって、切断機などを用いて、重ね合わされているプラス側タブ222およびマイナス側タブ224の端面が揃えられる。
Here, the plus-
揃えられたタブ222、224の端面は、図45に示すように、TIG溶接装置260を用いて、TIG溶接により接合される。TIG溶接装置260は、熱に強いタングステン電極を持ち、その周囲に不活性ガスを流して溶接する。溶接の際には、ヒートシンクを兼ねた治具261により、スペーサ230が上下から保持されている。治具261により、溶接時の安定性が保たれ、かつ、溶接時に発生する熱の拡散が図られる。
The end surfaces of the aligned
TIG溶接により、プラス側タブ222およびマイナス側タブ224間の電気的接続が確保される。全てのTIG溶接が終わって、積層体をケース240に入れると、図40に示すような組電池210が完成する。
The electrical connection between the
以上のように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、タブ222、224をスペーサ230によって挟持することによって、耐振動強度を向上させて振動の入力に対して影響を受け難く、コンパクト化を図り得る組電池210を提供することができる。この組電池210は、スペーサ230により2枚のプラス側タブ222およびマイナス側タブ224を一組として挟んでいる。プラス側タブ222およびマイナス側タブ224が一組にまとめられているので、そのままの姿勢により接合できる。したがって、作業が容易で、かつ安定した接合ができる。
As described above, according to the second embodiment, as in the first embodiment, the
タブを接続する方法には、重ね合わせたタブをホーンとアンビルとの間に挟み、超音波溶接により接続する方法がある。タブ同士を超音波溶接により接続する場合には、タブの上下に、ホーンやアンビルを入れるための空間を確保しなくてはならない。このため、積層される電池のタブの形状が同じ場合には、既に接続が終わった接続部位を拡げて空間を確保することになるので、この接続部位に引き剥がしの力が加わる。拡げられた接続部位を元の状態に閉じる際にも、電池やタブに余計な力が加わる。したがって、接続部位や電池に破損が生じることがあり、安定した品質が得られない虞がある。これに対して、第2の実施形態にあっては、積層される電池220のタブ222、224の形状が同じであるものの、一対のスペーサ230によって挟持された複数のタブ222、224は、スペーサ230の外側に臨んだ端部において接合されている。プラス側タブ222およびマイナス側タブ224の端部を、TIG溶接などにより接合するので、溶接の際に、ホーンなどを入れるための空間を確保する必要がない。したがって、既に接続が終わった接続部位を拡げたり閉じたりする必要がないので、接合部位や電池220の破損を回避でき、安定した品質の接合を得る。
As a method of connecting the tabs, there is a method of sandwiching the overlapped tabs between the horn and the anvil and connecting them by ultrasonic welding. When connecting the tabs by ultrasonic welding, a space for inserting a horn or anvil must be secured above and below the tabs. For this reason, when the shape of the tabs of the stacked batteries is the same, the connection site that has already been connected is expanded to secure a space, and thus a peeling force is applied to the connection site. When closing the expanded connection part to the original state, extra force is applied to the battery and the tab. Therefore, the connection site and the battery may be damaged, and stable quality may not be obtained. On the other hand, in the second embodiment, the
プラス側タブ222およびマイナス側タブ224の端部を接合するので、プラス側タブ222およびマイナス側タブ224の長さは、スペーサ230から少しはみ出る位あれば十分である。したがって、従来よりもプラス側タブ222およびマイナス側タブ224の長さが短くすみ、組電池210を小型化できる。
Since the ends of the plus-
スペーサ230によりプラス側タブ222およびマイナス側タブ224を支持しているので、電池220の積層数が多くても、全部積層した後に、最後にまとめて、電池220同士を接続できる。積層数に制限がなく、積層できる。
Since the plus-
さらに、重ね合わされたプラス側タブ222およびマイナス側タブ224の上下には、放熱性を有するヒートシンク層232を含むスペーサ230が配置されている。したがって、プラス側タブ222およびマイナス側タブ224を溶接などにより接合する際に熱が発生しても、スペーサ230により放熱される。したがって、熱がほとんど電池220までは伝達しない。結果として、接合時の熱による電池220の破損を防止できる。
Furthermore, a
なお、上記実施形態では、電池220の接合をTIG溶接により行っているが、これに限定されない。
In addition, in the said embodiment, although joining of the
図46は、重ね合わされたタブ222、224同士をレーザ溶接により接続する様子を示す図、図47は、重ね合わされたタブ222、224同士を摩擦攪拌接合により接続する様子を示す図である。
FIG. 46 is a diagram illustrating a state in which the overlapped
図46に示すように、レーザ溶接装置262を用い、レーザ溶接によって、重ね合わされたタブ222、224同士を接続してもよい。
As shown in FIG. 46, the overlapped
レーザ溶接装置262は、発振器で発振したレーザをレンズにより、重ね合わされたプラス側タブ222およびマイナス側タブ224の端部に集光する。これにより、プラス側タブ222およびマイナス側タブ224の端部が溶融し、接合する。
The
また、図47に示すように、摩擦攪拌接合によって、重ね合わされたタブ222、224同士を接続してもよい。この場合、回転する摩擦攪拌工具264を、プラス側タブ222およびマイナス側タブ224の端面に挿入し、プラス側タブ222およびマイナス側タブ224の材料そのものを攪拌して接合する。
Moreover, as shown in FIG. 47, the
材料を溶かす溶接とは異なり、材料を溶かさないで接合するため、接合部の機械的強さを高めることができる。また、接合後の材料の変形や反りが極めて小さい点でも有利である。 Unlike welding in which a material is melted, since the material is joined without melting, the mechanical strength of the joint can be increased. It is also advantageous in that the deformation and warpage of the material after joining are extremely small.
(変形例)
スペーサ230を、ヒートシンク層232−絶縁層234−ヒートシンク層232の3層構造に形成した実施形態を示したが、この層構造に限定されるものではない。スペーサを、例えば、1つのヒートシンク層232と、1つの絶縁層234とを有する2層構造に形成してもよい。一対の2層タイプスペーサによってタブ222、224を挟持する場合には、一方のスペーサのヒートシンク層232を、重ね合わされたタブ222、224の一方に接触させればよい。かかる構成によっても、タブ222、224同士を溶接などにより接合する際に、熱による電池220の破損を防止できる。
(Modification)
Although the embodiment in which the
第1の実施形態において説明したスペーサ110に、絶縁層234とヒートシンク層232とを有するスペーサを適用してもよい。さらに、開口窓部122に臨んだタブ100p、100m同士を超音波溶接によって接合する形態に代えて、第2の実施形態のように、一対のスペーサによって挟持された複数のタブ100p、100mを、スペーサの外側に臨んだ端部において接合するようにしてもよい。
A spacer having the insulating
(第3の実施形態)
第2の実施形態におけるスペーサ230の機能に加えて、第1の実施形態と同様に、スペーサに電池220を積層する際の位置決め機能を追加できる。
(Third embodiment)
In addition to the function of the
第3の実施形態では、位置決め機能を有するスペーサについて説明する。 In the third embodiment, a spacer having a positioning function will be described.
図48は、本発明の第3の実施形態において電池を積層する様子を示す図、図49は、図48の49−49線に沿う断面図、図50は、第3の実施形態の組電池を示す断面図である。なお、第2の実施形態と同様の構成には同一の参照番号を付して、その説明を省略する。 48 is a diagram showing a state in which batteries are stacked in the third embodiment of the present invention, FIG. 49 is a sectional view taken along line 49-49 in FIG. 48, and FIG. 50 is an assembled battery according to the third embodiment. FIG. In addition, the same reference number is attached | subjected to the structure similar to 2nd Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
図48および図49に示すように、第3の実施形態のスペーサ270は、放熱性を有するヒートシンク層272によって、絶縁性を有する絶縁層274が挟まれた3層構造に形成されている。ここで、最上層のヒートシンク層272には、凸部271(突状部に相当する)が設けられている。また、最下層のヒートシンク層272には、凹部273が設けられている。凸部271と凹部273とは、略同一の径および深さを有し、ヒートシンク層272の表裏の対応する位置に設けられている。
As shown in FIGS. 48 and 49, the
したがって、電池220のタブ222、224を挟んでスペーサ270が積層されると、図50に示すように、スペーサ270同士が凹凸嵌合される。ここで、電池220のタブ222、224には、それぞれ、スペーサ270の凸部271が挿通可能な穴部223、225が予め形成されている。第1の実施形態と同様に、穴部223、225が形成されたタブ222、224と、凸部271と、凹部273とによって、係止手段117が構成されている。
Therefore, when the
スペーサ270の凸部271に電池220の電極タブ222、224を一組通しつつ、スペーサ270同士を嵌合していくと、図50に示すような積層体が得られる。得られた積層体は、第2の実施形態と同様に、タブ222、224の端面が切断機などにより揃えられる。揃えられた端面は、溶接により接合される。そして、ケース240内に積層体が配置され組電池が完成する。
When the
なお、図50に示すように、最下層に積層されるスペーサ270aは、一階層上のスペーサ270の凹部273に嵌合する凸部だけが形成されており、凹部は形成されていない。また、最上層に積層されるスペーサ270bは、一階層下のスペーサ270の凸部271が嵌合する凹部だけが形成されており、凸部は形成されていない。これにより、最上層と最下層に余分な凸部271や凹部273が残らない。
As shown in FIG. 50, the spacer 270a stacked in the lowermost layer is formed with only a convex portion that fits into the
以上のように、第3の実施形態では、スペーサ270に凸部271と凹部273とを設けている。スペーサ270の凸部271は、電池220の電極タブ222、224を通した状態で、凹部273と嵌合する。したがって、スペーサ270同士の位置が決められるだけでなく、電極タブ222、224も位置決めされる。すなわち、電池220も位置決めされる。このように、スペーサ270同士の凸部271と凹部273との嵌合によって、積層時の位置決めが容易となる。
As described above, in the third embodiment, the
50 組電池、
60 セルユニット、
70 ケース、
80 セルユニット本体、
81、82、83 第1、第2、第3のサブアセンブリ、
91、92 絶縁カバー、
91a、92a 差込口、
100 電池(扁平型電池)、
100a 外装材、
100b 切り欠き、
100p プラス側タブ、
100m マイナス側タブ、
100t タブ(電極端子)、
101〜108 第1〜第8の電池、
109 貫通孔、
110 スペーサ(絶縁板)、
112 開口窓部、
113 ピン(突状部)、
114 凹部、
115 係合孔、
116 スナップフィット、
117 係止手段、
118 切り欠き、
119 凹所、
121〜138 第1〜第18のスペーサ、
140 プラス側出力端子(組電池出力端子)、
150 マイナス側出力端子(組電池出力端子)、
141、151 バスバー、
142、152 樹脂カバー、
143、153 貫通孔、
160 電圧検出部、
161 端子板(電圧検出端子板)、
162 貫通孔、
163 凸部、
165 リベット、
165a リベットの頭、
170 コネクタ、
171 接続端子、
180 電圧検出器、
210 組電池、
220 電池(扁平型電池)、
222 プラス側タブ(電極端子)、
223、225 穴部、
224 マイナス側タブ(電極端子)、
226 扁平型本体、
230、270 スペーサ(絶縁板)、
232、272 ヒートシンク層、
234、274 絶縁層、
236 支持体、
240 ケース、
250 プラス側出力端子(組電池出力端子)、
252 マイナス側出力端子(組電池出力端子)、
260 TIG溶接装置、
262 レーザ溶接装置、
264 摩擦攪拌工具、
271 凸部(突状部)、
273 凹部。
50 battery packs,
60 cell units,
70 cases,
80 cell unit body,
81, 82, 83 first, second and third subassemblies,
91, 92 insulation cover,
91a, 92a outlet,
100 battery (flat battery),
100a exterior material,
100b cutout,
100p plus side tab,
100m minus side tab,
100t tab (electrode terminal),
101-108 first to eighth batteries,
109 through-hole,
110 spacer (insulating plate),
112 opening window,
113 pin (protruding part),
114 recess,
115 engagement hole,
116 snap fit,
117 locking means,
118 Notch,
119 recess,
121-138 first to eighteenth spacers,
140 Positive output terminal (battery battery output terminal),
150 Negative output terminal (battery battery output terminal),
141, 151 Busbar,
142, 152 resin cover,
143, 153 through-hole,
160 voltage detector,
161 terminal board (voltage detection terminal board),
162 through-holes,
163 convex part,
165 rivets,
165a rivet head,
170 connector,
171 connection terminal,
180 voltage detector,
210 battery pack,
220 battery (flat battery),
222 Positive tab (electrode terminal),
223, 225 holes,
224 Minus side tab (electrode terminal),
226 flat body,
230, 270 spacer (insulating plate),
232, 272 heat sink layer,
234, 274 insulating layer,
236 support,
240 cases,
250 Plus output terminal (battery battery output terminal),
252 Negative output terminal (battery battery output terminal),
260 TIG welding equipment,
262 laser welding equipment,
H.264 friction stir tool,
271 Convex part (protruding part),
273 recess.
Claims (20)
複数の前記扁平型電池を積層する方向に沿う前記電極端子の両面側から当該電極端子を挟持する板状をなす電気絶縁性の絶縁板を有してなる組電池。 A plurality of flat batteries are formed by sealing a power generation element with an exterior material and leading out plate-like electrode terminals to the outside from the exterior material, and the electrode terminals of each flat battery are electrically connected to each other. An assembled battery comprising:
An assembled battery comprising an electrically insulating insulating plate having a plate shape sandwiching the electrode terminals from both sides of the electrode terminals along a direction in which the plurality of flat batteries are stacked.
前記突状部および前記凹部は、前記積層方向に沿う同一線上に配置されていることを特徴とする請求項5に記載の組電池。 The insulating plate is provided with the protruding portion on one surface of both surfaces along the laminating direction, and provided with the concave portion on the other surface of both surfaces along the laminating direction,
The assembled battery according to claim 5, wherein the protruding portion and the recess are arranged on the same line along the stacking direction.
前記電極端子が前記切り欠きから露出する部位を、前記扁平型電池の電圧を検出するための電圧検出部として用いることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一つに記載の組電池。 The insulating plate has a notch for exposing a part of the periphery of the sandwiched electrode terminal,
The group according to any one of claims 1 to 6, wherein a portion where the electrode terminal is exposed from the notch is used as a voltage detection unit for detecting a voltage of the flat battery. battery.
前記コネクタは、前記電圧検出部のそれぞれの位置に合致させて配置される複数個の前記接続端子を有していることを特徴とする請求項8に記載の組電池。 A plurality of the voltage detection units are arranged on the same line along the stacking direction,
The assembled battery according to claim 8, wherein the connector includes a plurality of the connection terminals that are arranged to match each position of the voltage detection unit.
前記絶縁板は、ポンチカシメによって前記電圧検出端子板の表面に形成された凸部または前記電圧検出端子板の表面から突出したリベットの頭が嵌まり込む凹所を有していることを特徴とする請求項10〜請求項12のいずれか1つに記載の組電池。 The electrode terminal and the voltage detection terminal plate are joined by at least one of punch caulking and rivets,
The insulating plate has a convex portion formed on the surface of the voltage detection terminal plate by punching or a recess into which a head of a rivet protruding from the surface of the voltage detection terminal plate is fitted. The assembled battery according to any one of claims 10 to 12.
前記開口窓部に臨んだ前記電極端子同士を接合することによって、複数の扁平型電池が電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の組電池。 A plurality of the electrode terminals are overlapped by a pair of insulating plates provided with an opening window portion penetrating along the stacking direction, and a part of each electrode terminal is faced to the opening window portion and sandwiched therebetween,
The assembled battery according to claim 1, wherein a plurality of flat batteries are electrically connected by joining the electrode terminals facing the opening window.
前記絶縁板の外側に臨んだ前記電極端子同士を接合することによって、複数の扁平型電池が電気的に接続されていることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか一つに記載の組電池。 A pair of the insulating plates sandwich the electrode terminal with a part of the electrode terminal facing the outside of the insulating plate,
15. The plurality of flat batteries are electrically connected by joining the electrode terminals facing the outside of the insulating plate to each other. Battery pack.
前記積層方向に沿って貫通する開口窓部を備える一対の前記絶縁板によって、前記電極端子と前記組電池出力端子とを重ね合わせ、かつ、前記電極端子の一部と前記組電池出力端子の一部とを前記開口窓部に臨ませて挟持し、
前記開口窓部に臨んだ前記電極端子と前記組電池出力端子とを接合することによって、前記組電池出力端子が扁平型電池に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1から請求項15のいずれか一つに記載の組電池。 It further has a plate-like assembled battery output terminal,
The electrode terminal and the assembled battery output terminal are overlapped by a pair of the insulating plates having an opening window portion penetrating along the stacking direction, and a part of the electrode terminal and one of the assembled battery output terminal And facing the opening window,
The assembled battery output terminal is electrically connected to a flat battery by joining the electrode terminal facing the opening window and the assembled battery output terminal. Item 16. The assembled battery according to any one of Items 15.
正の前記組電池出力端子および負の前記組電池出力端子は、前記積層方向に沿って両端に位置する扁平型電池に電気的に接続されていることを特徴とする請求項16に記載の組電池。 A plurality of stacked flat batteries are connected in series by electrically connecting the electrode terminals having different electrical polarities,
The assembled battery output terminal according to claim 16, wherein the positive assembled battery output terminal and the negative assembled battery output terminal are electrically connected to flat batteries positioned at both ends along the stacking direction. battery.
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