JP6881270B2 - Battery module manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、一の電池の電極端子部と、他の電池の電極端子部または導電部材とが電気的に接続された電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a battery module in which an electrode terminal portion of one battery and an electrode terminal portion or a conductive member of another battery are electrically connected.
電池モジュールとして、電池の正または負の電極端子部と導電部材とをそれぞれ複数本のボンディングワイヤで電気的に接続した形態の電池モジュールが知られている。例えば特許文献1に、このような電池モジュールが開示されている(特許文献1の請求項1、図1,図5等を参照)。複数本のボンディングワイヤにより電池の電極端子部と導電部材との接続した場合、電池モジュールの使用時などに、もし1本のボンディングワイヤが脱落したとしても、残りのボンディングワイヤによって電池の電極端子部と導電部材との接続を維持できるなどの利点がある。 As a battery module, a battery module in a form in which a positive or negative electrode terminal portion of a battery and a conductive member are electrically connected by a plurality of bonding wires is known. For example, Patent Document 1 discloses such a battery module (see claim 1, FIG. 1, FIG. 5, etc. of Patent Document 1). When the electrode terminal of the battery is connected to the conductive member by a plurality of bonding wires, even if one bonding wire falls off when using the battery module, the electrode terminal of the battery is connected by the remaining bonding wires. There is an advantage that the connection between the wire and the conductive member can be maintained.
しかしながら、複数本のボンディングワイヤにより電池の電極端子部と導電部材とを接続するには、ボンディングワイヤの電極端子部及び導電部材への接合を、ボンディングワイヤ毎に行う必要があり、工数が多くなり製造コストが高くなる。
なお、ボンディングワイヤに代えて、金属リボンを用いることも考えられる。しかし、この場合も、複数本の金属リボンにより電池の電極端子部と導電部材とを接続するには、金属リボンの電極端子部及び導電部材への接合を、金属リボン毎に行う必要があり、工数が多くなり製造コストが高くなる。
However, in order to connect the electrode terminal portion of the battery and the conductive member with a plurality of bonding wires, it is necessary to bond the bonding wire to the electrode terminal portion and the conductive member for each bonding wire, which increases the number of steps. The manufacturing cost is high.
It is also conceivable to use a metal ribbon instead of the bonding wire. However, also in this case, in order to connect the electrode terminal portion of the battery and the conductive member with a plurality of metal ribbons, it is necessary to join the metal ribbon to the electrode terminal portion and the conductive member for each metal ribbon. The number of steps increases and the manufacturing cost increases.
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、低コストで、一の電池の電極端子部と、他の電池の電極端子部及び導電部材のいずれかとの間に、複数本の金属リボンを幅方向に並べて架け渡して、これらを接続できる電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the present situation, and at a low cost, a plurality of metals are provided between the electrode terminal portion of one battery and any of the electrode terminal portion and the conductive member of another battery. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a battery module in which ribbons are arranged side by side in the width direction and can be connected to each other.
上記課題を解決するための本発明の一態様は、金属リボンを幅方向に複数本に分割した小幅リボンが、その分割された並びを保った状態で、一の電池の電極端子部と、他の電池の電極端子部及び導電部材のいずれかとの間にそれぞれ架け渡された電池モジュールの製造方法であって、接合チップで複数本の小幅リボン部の第1接合部を、それぞれ、上記一の電池の電極端子部、または、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの一方に押し付けつつ、上記接合チップに超音波振動を与えて、上記第1接合部を、それぞれ、上記一の電池の電極端子部、または、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの上記一方に超音波接合する第1接合工程と、繰り出された上記金属リボンを分割刃で先端側から幅方向に複数に分割し、分割された複数本の上記小幅リボン部を上記接合チップに供給しつつ、上記接合チップ及び上記分割刃を、上記一の電池の電極端子部から上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの上記一方まで、または、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの上記一方から上記一の電池の電極端子部まで移動させて、複数本の上記小幅リボン部にそれぞれループを形成する移動分割工程と、上記接合チップで複数本の上記小幅リボン部の第2接合部を、それぞれ、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの上記一方、または、上記一の電池の電極端子部に押し付けつつ、上記接合チップに超音波振動を与えて、上記第2接合部を、それぞれ、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの上記一方、または、上記一の電池の電極端子部に超音波接合する第2接合工程と、を備える電池モジュールの製造方法である。 One aspect of the present invention for solving the above problems is that the small width ribbon obtained by dividing the metal ribbon into a plurality of pieces in the width direction maintains the divided arrangement, and the electrode terminal portion of one battery and the like. It is a method of manufacturing a battery module that is bridged between the electrode terminal portion and one of the conductive members of the battery, and the first joint portion of a plurality of narrow ribbon portions is formed by a joint tip, respectively. While pressing against the electrode terminal portion of the battery, the electrode terminal portion of the other battery, or one of the conductive members, ultrasonic vibration is applied to the bonding tip, and the first bonding portion is pressed against each of the above-mentioned one. The first joining step of ultrasonically joining the electrode terminal portion of the battery, or the electrode terminal portion of the other battery and one of the conductive members, and the metal ribbon drawn out from the tip side with a split blade. It is divided into a plurality of parts in the width direction, and while supplying the divided plurality of narrow ribbon portions to the joining chip, the joining tip and the dividing blade are transferred from the electrode terminal portion of the one battery to the other battery. A plurality of electrodes are moved to the electrode terminal portion and the above one of the conductive members, or from the electrode terminal portion of the other battery and the above one of the conductive members to the electrode terminal portion of the one battery. The moving division step of forming a loop in each of the narrow ribbon portions and the second joint portion of a plurality of the narrow ribbon portions of the joint tip are formed in the electrode terminal portion of the other battery and the conductive member, respectively. While pressing against the electrode terminal portion of one of the above batteries or the electrode terminal portion of the one battery, ultrasonic vibration is applied to the bonding tip to form the second joint portion of the electrode terminal portion of the other battery and the conductive member, respectively. This is a method for manufacturing a battery module, comprising: one of the above, or a second bonding step of ultrasonically bonding to the electrode terminal portion of the above one battery.
上述の電池モジュールの製造方法は、上述の第1接合工程、移動分割工程及び第2接合工程を備える。このため、複数本の金属リボンをそれぞれ電極端子部や導電部材に超音波接合する場合に比べて、低コストで、一の電池の電極端子部と、他の電池の電極端子部及び導電部材のいずれかとの間に、複数本の金属リボン(複数本の小幅リボン)を幅方向に並べて架け渡して、これらを接続できる。また、複数本の金属リボン(小幅リボン)を分割された並びを保った状態で架け渡すので、複数本の金属リボン(小幅リボン)を幅方向にコンパクトに配置できる。 The above-mentioned method for manufacturing a battery module includes the above-mentioned first joining step, moving division step, and second joining step. Therefore, as compared with the case where a plurality of metal ribbons are ultrasonically bonded to the electrode terminal portion and the conductive member, the electrode terminal portion of one battery and the electrode terminal portion and the conductive member of another battery are inexpensively bonded. A plurality of metal ribbons (a plurality of narrow ribbons) can be arranged and bridged in the width direction between them to connect them. Further, since a plurality of metal ribbons (narrow width ribbons) are bridged while maintaining a divided arrangement, a plurality of metal ribbons (narrow width ribbons) can be compactly arranged in the width direction.
また、他の態様は、一の電池の電極端子部と、他の電池の電極端子部及び導電部材のいずれかとを電気的に接続した電池モジュールであって、金属リボンを幅方向に複数本に分割した小幅リボンが、その分割された並びを保った状態で、上記一の電池の電極端子部と、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のいずれかとの間にそれぞれ架け渡された電池モジュールである。 Another aspect is a battery module in which the electrode terminal portion of one battery is electrically connected to any of the electrode terminal portion and the conductive member of the other battery, and a plurality of metal ribbons are formed in the width direction. The divided narrow ribbons were bridged between the electrode terminal portion of the one battery, the electrode terminal portion of the other battery, and any of the conductive members in a state of maintaining the divided arrangement. It is a battery module.
上述の電池モジュールは、一の電池の電極端子部と他の電池の電極端子部または導電部材との間を、複数本の金属リボン(複数本の小幅リボン)を架け渡して接続している。このため、もし1本の金属リボン(小幅リボン)が脱落したとしても、残りの金属リボン(小幅リボン)によって一の電池の電極端子部と他の電池の電極端子部または導電部材との接続を維持できるので、接続信頼性が高い。しかも、複数本の金属リボン(小幅リボン)を分割された並びを保った状態で架け渡しているので、複数本の金属リボン(小幅リボン)を幅方向にコンパクトに配置できる。 In the above-mentioned battery module, a plurality of metal ribbons (a plurality of narrow ribbons) are bridged and connected between an electrode terminal portion of one battery and an electrode terminal portion or a conductive member of another battery. Therefore, even if one metal ribbon (narrow ribbon) falls off, the remaining metal ribbon (narrow ribbon) can be used to connect the electrode terminal portion of one battery to the electrode terminal portion or conductive member of another battery. Since it can be maintained, the connection reliability is high. Moreover, since a plurality of metal ribbons (narrow width ribbons) are bridged in a state of being divided and arranged, a plurality of metal ribbons (narrow width ribbons) can be compactly arranged in the width direction.
また、他の態様は、接合チップで金属リボンを対象物に押し付け超音波接合する接合部と、上記接合チップに向けて上記金属リボンを繰り出す繰出部と、を備えるボンディング装置であって、上記繰出部と上記接合チップとの間に位置し、上記繰出部から繰り出された上記金属リボンを先端側から幅方向に複数に分割する分割刃を備え、上記接合部は、繰り出された上記金属リボンのうち、上記分割刃により分割された複数本の小幅リボン部の接合部を、上記接合チップでそれぞれ上記対象物に押し付けつつ、上記接合チップに超音波振動を与えて、上記接合部をそれぞれ上記対象物に超音波接合するボンディング装置である。 Another aspect is a bonding apparatus including a bonding portion in which a metal ribbon is pressed against an object by a bonding tip to ultrasonically bond the metal ribbon, and a feeding portion for feeding the metal ribbon toward the bonding tip. It is located between the portion and the bonding tip, and is provided with a split blade that divides the metal ribbon fed out from the feeding portion into a plurality of pieces in the width direction from the tip side, and the bonding portion is made of the metal ribbon fed out. Among them, while pressing the joints of a plurality of narrow ribbon portions divided by the split blade against the object with the joint tip, ultrasonic vibration is applied to the joint tip to make each of the joints the target. A bonding device that ultrasonically bonds objects.
上述のボンディング装置は、上述の繰出部、分割刃及び接合部を備えるため、金属リボンを幅方向に分割した複数本の小幅リボン部を対象物に超音波接合できる。このため、複数本の金属リボンをそれぞれ対象物に超音波接合する場合に比べて、2つの対象物同士との間に複数本の金属リボン(複数本の小幅リボン)を幅方向に並べて架け渡して、これらの対象物同士を低コストで接続できる。 Since the above-mentioned bonding apparatus includes the above-mentioned feeding portion, dividing blade and joining portion, a plurality of narrow ribbon portions obtained by dividing a metal ribbon in the width direction can be ultrasonically bonded to an object. For this reason, compared to the case where a plurality of metal ribbons are ultrasonically bonded to each object, a plurality of metal ribbons (multiple narrow ribbons) are arranged and bridged between the two objects in the width direction. Therefore, these objects can be connected to each other at low cost.
(実施形態)
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1及び図2に、本実施形態に係る電池モジュール1の部分上面図及び部分断面図を示す。なお、図2及び後述する図6〜図8の電池10では、電池内部の図示を省略し、電池ケース11の断面のみを示してある。また、以下では、電池モジュール1の横方向CH、縦方向DH及び高さ方向EHを、図1及び図2に示す方向と定めて説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a partial top view and a partial cross-sectional view of the battery module 1 according to the present embodiment. In the
この電池モジュール1は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車などの車両に搭載される車載用の電池モジュールである。電池モジュール1は、複数の円筒型の電池10を並列に接続したものであり、これらの電池10のほか、電池10の負極端子部(電極端子部)15同士を接続する負極導電部材30、電池10の正極端子部(電極端子部)13同士を接続する正極導電部材20、これらの電池10を保持する電池保持部材(不図示)等から構成される。電池モジュール1において、各電池10の負極端子部15と負極導電部材30とは、それぞれ、これらの間を架け渡した複数(本実施形態では2本)の小幅リボン(金属リボン)51,52により接続されている。同様に、各電池10の正極端子部13と正極導電部材20とも、これらの間を架け渡した複数(本実施形態では2本)の小幅リボン(金属リボン)51,52により接続されている。
The battery module 1 is an in-vehicle battery module mounted on a vehicle such as a hybrid car, a plug-in hybrid car, or an electric vehicle. The battery module 1 is formed by connecting a plurality of
このうち電池10は、円筒型(円柱状)で密閉型のリチウムイオン二次電池(具体的には18650型のリチウムイオン二次電池)である。この電池10は、円筒状で金属(本実施形態では炭素鋼)からなる電池ケース11の内部に、帯状の正極板と帯状の負極板とを一対の帯状のセパレータを介して互いに重ねて円筒状に捲回した電極体(不図示)が非水電解液(不図示)と共に収容されてなる。
電池10の軸線方向(図2中、上下方向)の一方端(図2中、下方)には、電池内部で電極体の正極板と導通する凸状の正極端子部13(正極端子部13については図9も参照)が設けられている。各々の正極端子部13は、前述のように2本の小幅リボン51,52を介して正極導電部材20に接続しており、これにより、正極端子部13同士が正極導電部材20を介して互いに導通している。
Of these, the
At one end (lower in FIG. 2) of the
一方、電池10の軸線方向の他方端(図2中、上方)に位置する電池ケース11の底面部は、電池内部で電極体の負極板と導通する円板状の負極端子部15である。各々の負極端子部15は、前述のように2本の小幅リボン51,52を介して負極導電部材30に接続しており、これにより、負極端子部15同士が負極導電部材30を介して互いに導通している。また、電池モジュール1に含まれる各電池10は、いずれも、負極端子部15を高さ方向EHの上方EUに、正極端子部13を高さ方向EHの下方EDに向け、互いに平行にかつ高さを揃えた状態で配置されている。
On the other hand, the bottom surface of the
負極導電部材30は、銅からなる矩形板状で、複数の円孔30hが設けられている。負極導電部材30は、電池モジュール1を構成する各電池10の負極端子部15よりも上方EUに配置されており、負極導電部材30を上方EUから平面視したとき(図1参照)、各々の円孔30hの径方向内側に電池10の負極端子部15がそれぞれ位置している。
The negative electrode
次に、小幅リボン51,52について説明する。小幅リボン51,52は、後述する広幅金属リボン50を幅方向BHに複数本(本実施形態では2本)に分割して出来たものである。小幅リボン51,52は、後述するように広幅金属リボン50が分割刃130(図4及び図5参照)で2本に分割されて小幅リボン部51x,52xとなったときの並びをそのまま保った状態で、各電池10の負極端子部15と負極導電部材30との間(または各電池10の正極端子部13と正極導電部材20との間)にそれぞれ架け渡されている。小幅リボン51,52同士は、長手方向AHの全体にわたって0.2mm程度の僅かな隙間KGを保ったまま幅方向BHに隣り合って配置されている。
Next, the
各小幅リボン51,52の一方の端部(図1及び図2中、右方の端部)は、電池10の負極端子部15(または正極端子部13)に、後述する超音波接合により接合している。小幅リボン51,52のうち、電池10の負極端子部15(または正極端子部13)に接合した部位を、第1接合部51a,52aとする。また、負極端子部15(または正極端子部13)のうち、小幅リボン51,52の第1接合部51a,52aが接合した、負極端子部15(または正極端子部13)の中央近傍の部位を、第1被接合部15c,15d(または第1被接合部13c,13d)とする。
One end of each of the
一方、各小幅リボン51,52の他方の端部(図1及び図2中、左方の端部)は、負極導電部材30(または正極導電部材20)に超音波接合により接合している。小幅リボン51,52のうち、負極導電部材30(または正極導電部材20)に接合した部位を、第2接合部51b 52bとする。また、負極導電部材30(または正極導電部材20)のうち、小幅リボン51,52の第2接合部51b,52bが接合した、円孔30h(または円孔20h)の周囲の部位を、第2被接合部30c,30d(または第2被接合部20c,20d)とする。
On the other hand, the other end of each of the
この電池モジュール1では、各電池10の負極端子部15と負極導電部材30との間を、それぞれ2本の小幅リボン51,52を架け渡して接続している。このため、仮に1本の小幅リボン(例えば小幅リボン51)が脱落したとしても、残りの小幅リボン(例えば小幅リボン52)によって負極端子部15と負極導電部材30との接続を維持できるので、接続信頼性が高い。しかも、2本の小幅リボン51,52を分割された並びを保った状態で架け渡しているので、2本の小幅リボン51,52を幅方向BHにコンパクトに配置できる。同様に、各電池10の正極端子部13と正極導電部材20との間を、それぞれ2本の小幅リボン51,52を架け渡して接続している。このため、正極端子部13と正極導電部材20との接続信頼性が高い。しかも、2本の小幅リボン51,52を分割された並びを保った状態で架け渡しているので、2本の小幅リボン51,52を幅方向BHにコンパクトに配置できる。
In the battery module 1, two
次いで、上記電池モジュール1の製造方法について説明する(図3〜図8参照)。まず、複数の電池10及び電池保持部材(不図示)を用意し、「電池保持工程S1」において、各々の電池10について、負極端子部15を上方EUに、正極端子部13を下方EDにそれぞれ向け、互いに平行にかつ高さを揃えた状態で、各電池10を電池保持部材に保持させる。
Next, a method of manufacturing the battery module 1 will be described (see FIGS. 3 to 8). First, a plurality of
次に、負極導電部材30を用意し、「負極導電部材接続工程S2」を行って、各電池10の負極端子部15と負極導電部材30とを、それぞれ2本の小幅リボン51,52を架け渡して接続する。この接続には、図4及び図5に示すボンディング装置100を用いる。このボンディング装置100は、繰出部110、搬送部120、分割刃130、接合部140、幅方向切断部150、移動機構160、制御部170等を備える。
Next, the negative electrode
このうち繰出部110は、接合部140のうち接合チップ141のチップ先端部141sに向けて、広幅金属リボン50を繰り出す部位である。この繰出部110には、巻出リール111に巻かれた広幅金属リボン50が取り付けられており、この繰出部110から広幅金属リボン50が長手方向AHに繰り出されるように構成されている。
Of these, the feeding
搬送部120は、繰出部110から繰り出された広幅金属リボン50及びこれを先端側ASから分割した2本の小幅リボン部51x,52xを、接合チップ141のチップ先端部141sまで搬送する部位である。この搬送部120は、繰出部110から繰り出された広幅金属リボン50を搬送する搬送ローラ121と、この搬送ローラ121よりも下流に位置し、広幅金属リボン50及び小幅リボン部51x,52xを接合チップ141のチップ先端部141sまで案内するガイド部125とを有する。
The
ガイド部125には、第1押さえローラ122及び第2押さえローラ123が取り付けられている。第1押さえローラ122は、後述する分割刃130の上流に位置し、分割前の広幅金属リボン50がガイド部125から浮くのを防止すべく、広幅金属リボン50をガイド部125に押さえ付けるローラである。一方、第2押さえローラ123は、分割刃130の下流に位置し、分割後の2本の小幅リボン部51x,52xがガイド部125から浮くのを防止すべく、小幅リボン部51x,52xをそれぞれガイド部125に押さえ付けるローラである。
A first
ガイド部125のうち先端側(下方ED側)に位置するガイド先端側部125gは、2本の小幅リボン部51x,52xが挿通可能なガイド挿通孔125hを有する筒状をなし、小幅リボン51,52が接合チップ141のチップ先端部141sに向けて案内されるように、先端側(下方ED側)ほどチップ先端部141sに向けて、図5中、右方に屈曲している。ガイド挿通孔125hは、先端側(下方ED側)で幅広となっている。即ち、ガイド挿通孔125hのうち、基端側部分の幅(ガイド幅W1)に対して、先端部の幅(ガイド幅W2)が大きくなっている。これにより、小幅リボン部51x,52xがガイド先端側部125gから外部に引き出され易くなる。
The guide
分割刃130は、繰出部110と接合チップ141のチップ先端部141sとの間に位置する。具体的には、上述の搬送部120のガイド部125のうち、第1押さえローラ122の下流で、第2押さえローラ123の上流の部位に取り付けられている。この分割刃130は、繰出部110から繰り出されて下方EDに搬送される広幅金属リボン50を、先端側ASから幅方向BHに2本に分割する。
The
接合部140は、繰り出された広幅金属リボン50のうち、分割刃130により分割された一対の小幅リボン部51x,52xを、接合チップ141でそれぞれ対象物(後述する第1接合工程S21においては電池10の負極端子部15、第2接合工程S23においては負極導電部材30)に押し付けつつ、接合チップ141に超音波振動を与えて、小幅リボン部51x,52xをそれぞれ対象物(負極端子部15または負極導電部材30)に超音波接合する。
In the
具体的には、接合部140は、接合チップ141と、この接合チップ141に超音波振動を与える超音波振動子143と、接合チップ141及び超音波振動子143を上下に移動可能な第1上下移動機構145とを有する。
接合チップ141は、チップ先端部141sが先細りする棒状を有し、高さ方向EHに平行に配置されている。超音波振動子143は、接合チップ141に直交する形態で、接合チップ141のチップ基端側部141kに取り付けられている。超音波振動子143から生じる超音波振動は、高さ方向EHに直交する方向に振動するため、接合チップ141も高さ方向EHに直交する方向に振動する。超音波振動子143は、後述する制御部170によって制御される。
Specifically, the
The
第1上下移動機構145は、モータ等を含み、制御部170によって、接合チップ141及び接合チップ141を上下に移動可能に構成されている。また、超音波接合の際には、この第1上下移動機構145が接合チップ141を下方EDに押して、接合チップ141のチップ先端部141sが所定の押圧力で小幅リボン部51x,52xを電池10の負極端子部15または負極導電部材30に押圧する。
The first
幅方向切断部150は、一対の小幅リボン部51x,52xを幅方向BHに切断する切断刃151と、この切断刃151を上下に移動可能な第2上下移動機構153とを有する。切断刃151は、高さ方向EHに延びる本体部151aと、本体部151aの先端に設けられた刃先部151bとを有する。この切断刃151は、刃先部151bが下方EDを向く形態で、接合チップ141の隣に接合チップ141と略平行に配置されている。第2上下移動機構153は、モータ等を含み、制御部170によって、切断刃151を上下に移動可能に構成されている。第2上下移動機構153により切断刃151が下降すると、切断刃151の刃先部151bで小幅リボン部51x,52xがそれぞれ幅方向BHに切断される。
The width
移動機構160は、繰出部110、搬送部120、分割刃130、接合部140及び幅方向切断部150を含む本体部105を、三次元的に(横方向CH、縦方向DH及び高さ方向EHに)移動させる。この移動機構160は、モータ等を含み、制御部170によって制御される。
制御部170は、ボンディング装置100の各部の制御を行う。具体的には、制御部170は、ボンディング装置100全体の制御を行うための操作パネル(不図示)を有しており、接合部140の超音波振動子143、接合部140の第1上下移動機構145、幅方向切断部150の第2上下移動機構153、移動機構160などを制御する。
The moving
The
次に、このボンディング装置100を用いて行う「負極導電部材接続工程S2」について説明する。この負極導電部材接続工程S2は、第1接合工程S21、第1移動分割工程S22、第2接合工程S23、第2移動分割工程S24、切断工程S25及び移動工程S26を有し、これらの工程を繰り返し行うことにより、すべての電池10の負極端子部15と負極導電部材30との間をそれぞれ2本の小幅リボン51,52を架け渡して接続する。
Next, the “negative electrode conductive member connecting step S2” performed using the
まず、上方EUから見て、負極導電部材30の各円孔30hの径方向内側に各電池10の負極端子部15がそれぞれ位置するように、各電池10の上方EUに負極導電部材30を配置する。
その後、負極導電部材接続工程S2のうち「第1接合工程S21」において、移動機構160により、ボンディング装置100の本体部105を、一の電池10の負極端子部15の上方まで移動させる。更に、接合部140の第1上下移動機構145により、接合チップ141及び超音波振動子143を下方EDに移動させて、接合チップ141のチップ先端部141sで、2本に分割された小幅リボン部51x,52xの先端部である第1接合部51a,52aを、それぞれ電池10の負極端子部15の第1被接合部15c,15dに押し付ける(図6参照)。そして、超音波振動子143から接合チップ141に超音波振動を与えて、2本の小幅リボン部51x,52xの第1接合部51a,52aをそれぞれ負極端子部15の第1被接合部15c,15dに超音波接合する。その後、第1上下移動機構145により、接合チップ141及び超音波振動子143を上方EUに移動させる。
First, the negative electrode
After that, in the "first bonding step S21" of the negative electrode conductive member connecting step S2, the
なお、一対の小幅リボン部51x,52xは、次のようにして接合チップ141のチップ先端部141sに供給される。即ち、繰出部110から繰り出された広幅金属リボン50は、搬送部120によって接合チップ141のチップ先端部141sに向けて搬送される。この搬送途中において、ガイド部125に取り付けられた分割刃130で、広幅金属リボン50が先端側ASから幅方向BHに2本に分割され、一対の小幅リボン部51x,52xが形成される。更に、これらの小幅リボン部51x,52xは、ガイド部125によって接合チップ141のチップ先端部141sに案内される。
The pair of
次に、「第1移動分割工程S22」において、繰り出された広幅金属リボン50を分割刃130で先端側ASから幅方向BHに2本に分割し、分割された2本の小幅リボン部51x,52xを接合チップ141のチップ先端部141sに供給する。これと共に、接合チップ141、分割刃130等を含む本体部105を、電池10の負極端子部15の第1被接合部15c,15dから、負極導電部材30のうち円孔30hの周囲の第2被接合部30c,30dまで移動させて、2本の小幅リボン部51x,52xにそれぞれループを形成する(図7参照)。
Next, in the "first moving division step S22", the drawn
具体的には、移動機構160により、ボンディング装置100の本体部105を、電池10の負極端子部15の第1被接合部15c,15dから、負極導電部材30の第2被接合部30c,30dまで移動させる。その際、2本の小幅リボン部51x,52xの先端部(第1接合部51a,52a)は、電池10の負極端子部15に接合されているため、本体部105の移動に伴って小幅リボン部51x,52xが搬送部120のガイド先端側部125gから外部に引き出される。そこで、引き出された小幅リボン部51x,52xにそれぞれループが形成されるように、移動機構160により本体部105を移動させる。
Specifically, the moving
なお、この第1移動分割工程S22において、新たに一対の小幅リボン部51x,52xが形成される。即ち、繰出部110から新たに広幅金属リボン50が繰り出され、搬送部120によって接合チップ141のチップ先端部141sに向けて搬送される。この搬送途中において、ガイド部125に取り付けられた分割刃130で、広幅金属リボン50が先端側ASから幅方向BHに2本に分割され、新たに一対の小幅リボン部51x,52xが形成される。これらの小幅リボン部51x,52xは、ガイド部125によって接合チップ141のチップ先端部141sに案内される。
In the first moving division step S22, a pair of
次に、「第2接合工程S23」において、接合部140の第1上下移動機構145により、接合チップ141及び超音波振動子143を下方EDに移動させて、接合チップ141のチップ先端部141sで2本の小幅リボン部51x,52xの第2接合部51b,52bを、それぞれ負極導電部材30の第2被接合部30c,30dに押し付ける(図7参照)。そして、超音波振動子143から接合チップ141に超音波振動を与えて、2本の小幅リボン部51x,52xの第2接合部51b,52bをそれぞれ負極導電部材30の第2被接合部30c,30dに超音波接合する。その後、第1上下移動機構145により、接合チップ141及び超音波振動子143を上方EUに移動させる。
Next, in the "second joining step S23", the joining
次に、「第2移動分割工程S24」において、移動機構160により、ボンディング装置100の本体部105を、負極導電部材30の第2被接合部30c,30dよりも図7中、左方に少し移動させる(図8参照)。その際、この移動に伴って、一対の小幅リボン部51x,52xが更に搬送部120から引き出される。また、繰出部110から広幅金属リボン50が更に繰り出され、分割刃130で分割されて、一対の小幅リボン部51x,52xが更に形成される。
Next, in the "second moving division step S24", the moving
次に、「切断工程S25」において、2本の小幅リボン部51x,52xを幅方向BHにそれぞれ切断する。具体的には、幅方向切断部150の第2上下移動機構153により、切断刃151を下方EDに移動させて、切断刃151の刃先部151bで2本の小幅リボン部51x,52xをそれぞれ幅方向BHに切断する。その後、第2上下移動機構153により切断刃151を上方EUに移動させる。かくして、2本の小幅リボン部51x,52xの先端側ASがそれぞれ切り離されて、2本の小幅リボン51,52となり(図1及び図2参照)、電池10の負極端子部15と負極導電部材30とが、2本の小幅リボン51,52を架け渡した形態で接続される。
Next, in the "cutting step S25", the two
次に、「移動工程S26」において、移動機構160により、ボンディング装置100の本体部105を次の接合を行う新たな電池10の負極端子部15の第1被接合部15c,15dまで移動させる。
その後は、前述した第1接合工程S21、第1移動分割工程S22、第2接合工程S23、第2移動分割工程S24、切断工程S25及び移動工程S26を繰り返し行って、すべての電池10の負極端子部15と負極導電部材30との間をそれぞれ2本の小幅リボン51,52を架け渡して接続する。
Next, in the "moving step S26", the moving
After that, the above-mentioned first joining step S21, first moving splitting step S22, second joining step S23, second moving splitting step S24, cutting step S25, and moving step S26 are repeated to repeat the negative electrode terminals of all the
次に、「正極導電部材接続工程S3」において、前述の負極導電部材接続工程S2と同様に、ボンディング装置100を用いて、すべての電池10の正極端子部13と正極導電部材20との間をそれぞれ2本の小幅リボン51,52を架け渡して接続する。即ち、第1接合工程S31で、広幅金属リボン50を2本に分割した小幅リボン部51x,52xの第1接合部51a,52aを、それぞれ電池10の正極端子部13に超音波接合する。その後、第1移動分割工程S32で、ボンディング装置100の本体部105を移動させて、広幅金属リボン50を2本に分割して小幅リボン部51x,52xを形成しつつ、小幅リボン部51x,52xにそれぞれループを形成する。その後、第2接合工程S33で、小幅リボン部51x,52xの第2接合部51b,52bをそれぞれ正極導電部材20に超音波接合する。その後、第2移動分割工程S34で、ボンディング装置100の本体部105を更に移動させる。その後、切断工程S35で、小幅リボン部51x,52xを幅方向BHにそれぞれ切断して、小幅リボン51,52を形成する。その後、移動工程S36で、ボンディング装置100の本体部105を次の接合を行う新たな電池10の正極端子部13の第1被接合部13c,13dまで移動させる。これらの工程を繰り返し行って、すべての電池10の正極端子部13と正極導電部材20との間をそれぞれ小幅リボン51,52で接続する。かくして、正極導電部材20及び負極導電部材30を用いて電池10が互いに並列に接続された電池モジュール1が完成する。
Next, in the "positive electrode conductive member connecting step S3", similarly to the negative electrode conductive member connecting step S2 described above, the
以上で説明したように、電池モジュール1の製造方法は、負極導電部材接続工程S2に、第1接合工程S21、第1移動分割工程S22及び第2接合工程S23を備える。このため、2本の金属リボンをそれぞれ負極端子部15や負極導電部材30に超音波接合する場合に比べて、低コストで、電池10の負極端子部15と負極導電部材30との間に、2本の小幅リボン51,52を幅方向BHに並べて架け渡して、これらを接続できる。また、2本の小幅リボン51,52を分割された並びを保った状態で架け渡すので、2本の小幅リボン51,52を幅方向BHにコンパクトに配置できる。
As described above, the method for manufacturing the battery module 1 includes a first joining step S21, a first moving division step S22, and a second joining step S23 in the negative electrode conductive member connecting step S2. Therefore, as compared with the case where two metal ribbons are ultrasonically bonded to the negative
同様に、電池モジュール1の製造方法は、正極導電部材接続工程S3に、第1接合工程S31、第1移動分割工程S32及び第2接合工程S33を備える。このため、2本の金属リボンをそれぞれ正極端子部13や正極導電部材20に超音波接合する場合に比べて、低コストで、電池10の正極端子部13と正極導電部材20との間に、2本の小幅リボン51,52を幅方向BHに並べて架け渡して、これらを接続できる。また、2本の小幅リボン51,52を分割された並びを保った状態で架け渡すので、2本の小幅リボン51,52を幅方向BHにコンパクトに配置できる。
Similarly, the method for manufacturing the battery module 1 includes a first joining step S31, a first moving division step S32, and a second joining step S33 in the positive electrode conductive member connecting step S3. Therefore, as compared with the case where two metal ribbons are ultrasonically bonded to the positive
(変形形態)
次いで、上記実施形態の変形形態について説明する。実施形態では、正極導電部材20及び負極導電部材30を用いて電池10同士が並列に接続された電池モジュール1及びその製造方法を例示した。これに対し、本変形形態の電池モジュール200(図9参照)は、電池10同士が直列に接続されている点が異なる。
(Transformed form)
Next, a modified form of the above embodiment will be described. In the embodiment, a battery module 1 in which
本変形形態の電池モジュール200では、電池モジュール200の一方側(上側)及び他方側(下側)のそれぞれにおいて、一の電池10(図9中、左側の電池10)の負極端子部15と、これに隣り合う他の電池10(図9中、右側の電池10)の正極端子部13とが、これらの間を架け渡した複数(本変形形態では2本)の小幅リボン51,52により接続されている。なお、本変形形態の小幅リボンについて、実施形態の小幅リボン51,52と同じ符号を用いて説明する。
In the
小幅リボン51,52は、広幅金属リボン50を幅方向BHに複数本(本変形形態では2本)に分割して出来たものである。これらの小幅リボン51,52は、その分割されたときの並びを保った状態で、一の電池10の負極端子部15と、これに隣り合う他の電池10の正極端子部13との間にそれぞれ架け渡されている。このため、負極端子部15と正極端子部13との接続信頼性が高い。また、2本の小幅リボン51,52を分割された並びを保った状態で架け渡しているので、2本の小幅リボン51,52を幅方向BHにコンパクトに配置できる。
The
この電池モジュール200は、以下のようにして製造する(図10参照)。まず、「電池保持工程S1」において、複数の電池10を電池保持部材(不図示)に保持させる。
次に、「一方側電極端子部接続工程S4」において、前述のボンディング装置100を用いて、電池モジュール200の一方側(上側)について、隣り合う電池10の正極端子部13と負極端子部15とを、2本の小幅リボン51,52を架け渡して接続する。即ち、実施形態の負極導電部材接続工程S2及び正極導電部材接続工程S3と同様に、第1接合工程S41、第1移動分割工程S42、第2接合工程S43、第2移動分割工程S44、切断工程S45及び移動工程S46を繰り返し行って、隣り合う電池10の正極端子部13と負極端子部15とをそれぞれ接続する。
The
Next, in the "one-side electrode terminal connection step S4", the
次に、「他方側電極端子部接続工程S5」において、電池モジュール200の他方側(下側)についても、隣り合う電池10の正極端子部13と負極端子部15とを、小幅リボン51,52を架け渡して接続する。即ち、一方側電極端子部接続工程S4と同様に、第1接合工程S51、第1移動分割工程S52、第2接合工程S53、第2移動分割工程S54、切断工程S55及び移動工程S56を繰り返し行って、隣り合う電池10の正極端子部13と負極端子部15とをそれぞれ接続する。かくして、複数の電池10が互いに直列に接続された電池モジュール200が完成する。
Next, in the "other side electrode terminal portion connecting step S5", also on the other side (lower side) of the
本変形形態の電池モジュール200の製造方法も、第1接合工程S41,S51、第1移動分割工程S42,S52、第2接合工程S43,S53を備える。このため、2本の金属リボンをそれぞれ正極端子部13や負極端子部15に超音波接合する場合に比べて、低コストで、電池10の正極端子部13と負極端子部15との間に、2本の小幅リボン51,52を幅方向BHに並べて架け渡して、これらを接続できる。また、2本の小幅リボン51,52を分割された並びを保った状態で架け渡すので、2本の小幅リボン51,52を幅方向BHにコンパクトに配置できる。その他、実施形態と同様な部分は、実施形態と同様な作用効果を奏する。
The manufacturing method of the
以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、2本の小幅リボン部51x,52xによる電池10の負極端子部15と負極導電部材30との接続について、先に小幅リボン部51x,52xと負極端子部15との接合を行い、その後に小幅リボン部51x,52xと負極導電部材30との接合を行ったが、これに限られない。実施形態とは逆に、先に小幅リボン部51x,52xと負極導電部材30との接合を行い、その後に小幅リボン部51x,52xと負極端子部15との接合を行ってもよい。
In the above, the present invention has been described in accordance with the embodiments and modifications, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and is appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Needless to say, you can do it.
For example, in the embodiment, regarding the connection between the negative
1,200 電池モジュール
10 電池
13 正極端子部(電極端子部)
13c,13d 第1被接合部
15 負極端子部(電極端子部)
15c,15d 第1被接合部
20 正極導電部材
20c,20d 第2被接合部
30 負極導電部材
30c,30d 第2被接合部
50 広幅金属リボン
51,52 小幅リボン
51x,52x 小幅リボン部
51a,52a 第1接合部
51b,52b 第2接合部
100 ボンディング装置
110 繰出部
120 搬送部
130 分割刃
140 接合部
141 接合チップ
143 超音波振動子
150 幅方向切断部
151 切断刃
AH 長手方向
AS 先端側
BH 幅方向
KG 隙間
S1 電池保持工程
S2 負極導電部材接続工程
S3 正極導電部材接続工程
S4 一方側電極端子部接続工程
S5 他方側電極端子部接続工程
S21,S31,S41,S51 第1接合工程
S22,S32,S42,S52 第1移動分割工程
S23,S33,S43 S53 第2接合工程
S24,S34,S44 S54 第2移動分割工程
S25,S35,S45,S55 切断工程
S26,S36 S46 S56 移動工程
1,200
13c, 13d 1st joint 15 Negative electrode terminal (electrode terminal)
15c, 15d 1st bonded
Claims (1)
電池モジュールの製造方法であって、
接合チップで複数本の小幅リボン部の第1接合部を、それぞれ、上記一の電池の電極端子部、または、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの一方に押し付けつつ、上記接合チップに超音波振動を与えて、上記第1接合部を、それぞれ、上記一の電池の電極端子部、または、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの上記一方に超音波接合する第1接合工程と、
繰り出された上記金属リボンを分割刃で先端側から幅方向に複数に分割し、分割された複数本の上記小幅リボン部を上記接合チップに供給しつつ、上記接合チップ及び上記分割刃を、上記一の電池の電極端子部から上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの上記一方まで、または、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの上記一方から上記一の電池の電極端子部まで移動させて、複数本の上記小幅リボン部にそれぞれループを形成する移動分割工程と、
上記接合チップで複数本の上記小幅リボン部の第2接合部を、それぞれ、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの上記一方、または、上記一の電池の電極端子部に押し付けつつ、上記接合チップに超音波振動を与えて、上記第2接合部を、それぞれ、上記他の電池の電極端子部及び上記導電部材のうちの上記一方、または、上記一の電池の電極端子部に超音波接合する第2接合工程と、を備える
電池モジュールの製造方法。 A small width ribbon obtained by dividing a metal ribbon into a plurality of pieces in the width direction is maintained between the electrode terminals of one battery and one of the electrode terminals and a conductive member of another battery in a state where the divided ribbons are maintained. It is a manufacturing method of the battery module that is bridged to each of the above.
The first joint of a plurality of narrow ribbon portions is pressed against one of the electrode terminal portion of the one battery, the electrode terminal portion of the other battery, and the conductive member of the other battery, respectively, with the bonding tip. Ultrasonic vibration is applied to the bonding tip, and the first bonding portion is subjected to ultrasonic waves to the electrode terminal portion of the one battery or the electrode terminal portion of the other battery and one of the conductive members, respectively. The first joining process to join and
The drawn metal ribbon is divided into a plurality of pieces in the width direction from the tip side by a dividing blade, and the divided plurality of narrow ribbon portions are supplied to the joining tip, and the joining tip and the dividing blade are used. From the electrode terminal portion of one battery to the electrode terminal portion of the other battery and the above one of the conductive members, or from the electrode terminal portion of the other battery and the above one of the conductive members to the above one A moving division step of moving the battery to the electrode terminal portion to form a loop on each of the plurality of narrow ribbon portions.
With the bonding tip, the second bonding portions of the plurality of narrow ribbon portions are pressed against the electrode terminal portion of the other battery and the electrode terminal portion of the conductive member, or the electrode terminal portion of the one battery, respectively. At the same time, ultrasonic vibration is applied to the bonding chip, and the second bonding portion is formed with the electrode terminal portion of the other battery and the electrode terminal portion of the above-mentioned one of the above-mentioned conductive members or the above-mentioned one battery, respectively. A method of manufacturing a battery module comprising a second bonding step of ultrasonically bonding to a battery.
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