JP7032587B1 - 蓄電池用端子の製造方法および蓄電池 - Google Patents
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Abstract
Description
また、比率L/L0(比率L’/L0’)が、0.25未満となるように第一突起部41と第二突起部42(42’)とを形成した場合、第一突起部41と第二突起部42(42’)との間隔が狭くなるため、溶接電流を通電することで発生するジュール熱が第一突起部41に集中して、溶接不良であるスパッタが発生する。さらには、爆飛や飛び散りが発生し易くなり、溶接部に空洞が発生して端子極柱1の溶接強度が低下してしまう。
比率L/L0(比率L’/L0’)が0.50超過となるように第一突起部41と第二突起部42(42’)とを形成した場合、突起部4の長さが短くなり、端子極柱1の溶接強度が低下する。
(実施例1、2および比較例2)
先ず、図4の端子部2の形状になるように、円柱状の鋼材を切削加工した。次いで、長さ寸法67.1mm、幅寸法35mm、厚さ寸法3mmの短冊状の鋼材の中央に、高さ寸法0.3mm(H1)の第一突起部41と、高さ寸法0.5mm(H2およびH2’)の2つの第二突起部42(42’)を、金型プレス加工により形成した。その後、図4の集電部3の形状になるように、短冊状の鋼材を逆U字状に折り曲げた。その際、逆U字状の鋼材の上端部31(4.5mm×35mm)に第一突起部41と第二突起部42(42’)とが、上記上端部31の長手方向に並設されるように折り曲げた。なお、第一突起部41は上記上端部31の中央に、2つの第二突起部42(42’)は第一突起部41を中心に互いに略対称な位置に設けた。
比率L/L0は、金型プレス加工により2つの第二突起部42(42’)を設ける位置を適宜変更して、実施例1で0.25、実施例2で0.44、比較例2で0.10となるように調整した。なお、比率L’/L0’は、比率L/L0と同じ値である。また、第一突起部41および第二突起部42(42’)の突起径は、4.5mmである。
その後、得られた端子部2と集電部3とを、図1のように溶接装置5に設置して、端子部2の下端部21と集電部3の突起部4とを当接させて、一対の電極51により加圧し、溶接電流を通電して端子極柱1を作製した。上記の蓄電池用端子の製造方法を実施例1、2および比較例2とした。
第一突起部41および第二突起部42(42’)の突起径を3.0mmとし、比率L/L0および比率L’/L0’を0.50としたこと以外は、実施例1と同様に端子極柱1を作製し、この蓄電池用端子の製造方法を実施例3とした。
第一突起部41の高さ寸法(H1)を0.2mmとし、2つの第二突起部42(42’)を、高さ寸法H2およびH2’が0.4mmとしたこと以外は、実施例1と同様に端子極柱1を作製し、この蓄電池用端子の製造方法を実施例4とした。
2つの第二突起部42(42’)の高さ寸法H2およびH2’を0.4mmとしたこと以外は、実施例1と同様に端子極柱1を作製し、この蓄電池用端子の製造方法を実施例5とした。
第一突起部41の高さ寸法H1を0.4mmとし、2つの第二突起部42(42’)の高さ寸法H2およびH2’を0.6mmとしたこと以外は、実施例1と同様に端子極柱1を作製し、この蓄電池用端子の製造方法を実施例6とした。
(比較例2)
第一突起部41および第二突起部42(42’)の突起径を2.5mmとし、比率L/L0および比率L’/L0’を0.58としたこと以外は、実施例1と同様に端子極柱1を作製し、この蓄電池用端子の製造方法を比較例2とした。
第一突起部41の高さ寸法H1および2つの第二突起部42(42’)の高さ寸法H2およびH2’を0.5mmとしたこと以外は、実施例1と同様に端子極柱1を作製し、この蓄電池用端子の製造方法を比較例1とした。
(スパッタの発生)
先ず、実施例1~6および比較例1~3の蓄電池用端子の製造方法により得られた端子極柱の溶接部分におけるスパッタ(溶接不良)の発生を目視で観察した。
実施例1~6および比較例1~3の蓄電池用端子の製造方法により得られた端子極柱について、上記スパッタの発生の評価を行った後、引張試験装置(島津製作所AG-100kNX)を用いて、引張速度15MPa/secで、引張強度を測定した。
また、実施例1~6および比較例1~3の蓄電池用端子の製造方法で端子極柱をもう1つずつ同様に作製し、上記スパッタの発生および引張強度を評価したものと実質的に同一とみなして、以下の試験により各実施例および各比較例により得られた端子極柱の導電抵抗を測定した。
先ず、端子極柱に40Aの電流を流して、直流電圧計を用いて電圧(V)を測定した。その後、流した電流値と得られた電圧値から、オームの法則により、抵抗値(μΩ)を算出した。
一方、比率L/L0および比率L’/L0’が0.58である比較例2の蓄電池用端子の製造方法により作製した端子極柱の引張強度は、実施例1~6の蓄電池用端子の製造方法により作製した端子極柱と比べて29.2kNと低く、導電抵抗は57.3μΩと高かった。これは、第一突起部41と2つの第二突起部42(42’)との間隔は十分に保たれる反面、突起径が短いため、端子極柱の溶接強度が低下し、導電抵抗が上昇したと考えられる。
2 端子部
21 端子部の下端部
3 集電部
31 集電部の上端部
4 突起部
41 第一突起部
411 第一突起部の接続部位
42(42’) 第二突起部
421(421’) 第二突起部の接続部位
5 溶接装置
51 一対の電極
CL1 第一突起部の高さ方向の中心線
CL2(CL2’) 第二突起部の高さ方向の中心線
Claims (5)
- 端子部の下端部と、集電部の上端部とをプロジェクション溶接して端子極柱を形成する蓄電池用端子の製造方法であって、
前記集電部の上端部は、並設された少なくとも3つの突起部を有し、
前記突起部のうち、第一突起部と、第二突起部を備え、
前記第一突起部は、前記第二突起部の間に位置し、
前記第一突起部の高さは、前記第二突起部の高さよりも低く、
前記第一突起部の高さ方向の中心線から前記第二突起部の高さ方向の中心線までの長さに対する、前記第一突起部の接続部位から前記第二突起部の接続部位までの最小長さの比率が、0.25以上0.50以下であることを特徴とする蓄電池用端子の製造方法。 - 前記第一突起部の高さが0.2mm以上0.4mm以下であり、
前記第一突起部の高さと前記第二突起部の高さとの差が0.1mm以上0.2mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の蓄電池用端子の製造方法。 - 前記第一突起部が、前記集電部の上端部の中央に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の蓄電池用端子の製造方法。
- 前記突起部のうち、第一突起部と、2つの第二突起部を備え、
前記2つの第二突起部が、前記第一突起部を中心に、互いに略対称な位置に配置されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の蓄電池用端子の製造方法。 - 請求項1~4のいずれか一項で、得た蓄電池用端子を用いたことを特徴とする蓄電池。
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