JP7135120B2 - バッテリセル連結用バスバー、バッテリパック及びこの製造方法 - Google Patents

バッテリセル連結用バスバー、バッテリパック及びこの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、バッテリセル連結用バスバー、バッテリパック及びこの製造方法に係り、さらに詳しくは、複数のバッテリセルを電気的に連結するためのバッテリセル連結用バスバー、バッテリパック及びこの製造方法に関する。
一般に、二次電池とは、化学エネルギーと電気エネルギーの可逆的な相互変換を用いて充電と放電とを繰り返し行えるような化学電池のことをいう。高性能二次電池には、Ｎｉ－ＭＨ二次電池とリチウム二次電池があり、リチウム二次電池には、リチウム金属二次電池、リチウムイオン二次電池（角型、円筒状、ポーチ状）、リチウムイオンポリマー二次電池などがある。
この種の二次電池は、携帯電話、ノート型パソコン、携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの持ち運び性に優れた情報技術（ＩＴ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）製品の普及が拡大することに伴い、リチウム系二次電池を中心として小型二次電池への需要が全世界的に急増しつつあり、小型二次電池は、中でも、ＩＴ機器の小型化、軽量化、高性能化のニーズに応じて、リチウムイオン二次電池又はリチウムイオンポリマー二次電池が市場を主導している。
二次電池は、それが用いられる外部機器の種類に応じて、単一のバッテリセルの形で用いられることもあれば、多数の単位バッテリセルを電気的に連結したバッテリパックの形で用いられることもある。例えば、携帯電話などの小型デバイスは、１つのバッテリセルの出力と容量で所定の時間の間に作動可能であるのに対し、ノート型パソコン、携帯型ＤＶＤ（ｐｏｒｔａｂｌｅ ＤＶＤ）、小型パソコン（ＰＣ）、電気自動車、ハイブリッド電気自動車などの中型又は大型のデバイスは、出力及び容量の問題により、バッテリパックの使用が必ず求められる。
多数のバッテリセルを電気的に連結するために、バッテリパックは、メタルプレート（ｍｅｔａｌ ｐｌａｔｅ）などからなるバスバーを備え、バスバーは、片側又は両側に延びる複数のリード部がバッテリセルの電極端子にそれぞれ溶接されて多数のバッテリセルを電気的に連結する。
しかしながら、このような溶接過程において、バスバーとバッテリセルの電極端子との間に溶接不良が生じると、製造されたバッテリパックをまるごと廃棄することを余儀なくされるという問題が生じる。大容量のバッテリパックであればあるほど、電極端子が溶接されなければならないバッテリセルの数が多いため、このようにバッテリパックをまるごと廃棄する場合、コストの側面からみて大きなロスが生じる。このような問題を解消するために、溶接不良を極力抑えられる方案も必要であるが、溶接不良が生じる場合、これに備えるための方案を講じることが切望されている。
大韓民国公開特許公報第１０－２０１６－００５９７８９号
本発明は、溶接不良が生じる場合であっても、複数のバッテリセルを電気的に且つ安定的に連結することのできるバッテリセル連結用バスバー、バッテリパック及びこの製造方法を提供する。
本発明の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバーは、導電性物質からなる胴体部と、前記胴体部から延びるリード部と、前記リード部から突設されて、バッテリセルの電極端子に溶接されるための第１の溶接突起と、前記リード部から突設されて前記電極端子に溶接されるための第２の溶接突起と、を備え、前記第２の溶接突起は、前記第１の溶接突起よりも低く突出するように形成される。
前記第１の溶接突起及び前記第２の溶接突起は、それぞれ前記電極端子に対向するように形成されてもよい。
一方、本発明の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバーは、導電性物質からなる胴体部と、前記胴体部から延びるリード部と、前記リード部から突設されて、バッテリセルの電極端子に溶接されるための第１の溶接突起と、前記リード部から突設されて前記電極端子に溶接されるための第２の溶接突起と、を備え、前記第２の溶接突起は、前記第１の溶接突起の突出方向とは異なる方向に突出するように形成される。
前記リード部は、前記バッテリセルの前記電極端子に対向する第１のリードと、前記第１のリードから折り曲げられて配置される第２のリードと、を備え、前記第１の溶接突起及び前記第２の溶接突起は、前記第１のリード及び前記第２のリードにそれぞれ形成されてもよい。
前記第２の溶接突起は、前記第１の溶接突起よりも前記胴体部と隣り合うように形成されてもよい。
前記リード部の少なくとも一方の面には、前記胴体部から延びる方向と交差する方向にガイド溝が刻設されてもよい。
前記ガイド溝は、前記第１の溶接突起と前記第２の溶接突起との間に位置する第１のガイド溝と、前記第２の溶接突起と前記胴体部との間に位置する第２のガイド溝と、を備えていてもよい。
前記第１のガイド溝及び前記第２のガイド溝の少なくとも一方は複数刻設されてもよい。
また、本発明の実施形態に係るバッテリパックは、複数のバッテリセルと、前記複数のバッテリセルを電気的に連結するためのバスバーと、を備え、前記バスバーは、前記バッテリセルの電極端子の上に延びるリード部と、前記リード部に形成されて、前記電極端子と接合される第１の溶接突起と、前記リード部に形成されて、前記電極端子から離れるように配置される第２の溶接突起と、を備える。
前記第１の溶接突起及び前記第２の溶接突起は、それぞれ前記電極端子に対向するように形成され、前記第２の溶接突起は、前記第１の溶接突起よりも低く突出するように形成されてもよい。
前記リード部は、前記バッテリセルの前記電極端子に対向する第１のリードと、前記第１のリードから折り曲げられて配置される第２のリードと、を備え、前記第１の溶接突起及び前記第２の溶接突起は、前記第１のリード及び前記第２のリードにそれぞれ形成されて互いに異なる方向に突出してもよい。
前記リード部は複数配設され、前記複数のリード部のうちの少なくとも２つのリード部は、前記電極端子の上に延びてもよい。
さらに、本発明の実施形態に係るバッテリパックの製造方法は、リード部から突設される第１の溶接突起をバッテリセルの電極端子に溶接するステップと、前記第１の溶接突起と前記電極端子との間の溶接状態を確認するステップと、前記第１の溶接突起と前記電極端子との間の溶接が不良である場合、前記リード部から突設されて前記電極端子から離れて配置された第２の溶接突起を前記電極端子に溶接するステップと、を含む。
前記第１の溶接突起を前記電極端子に溶接するステップにおいては、複数のリード部からそれぞれ突設される前記第１の溶接突起を複数の前記バッテリセルの前記電極端子にそれぞれ溶接してもよい。
前記第１の溶接突起を前記電極端子に溶接するステップにおいては、前記電極端子の上に延びる２つのリード部の間に電流を流して、前記２つのリード部にそれぞれ形成される前記第１の溶接突起を前記電極端子に溶接してもよい。
前記第１の溶接突起と前記電極端子との間の溶接状態を確認するステップは、前記リード部を介して前記バッテリセルの電圧を測定するステップと、測定された電圧と予め設定された電圧とを比較して溶接状態の良否を判別するステップと、を含んでいてもよい。
前記第２の溶接突起を前記電極端子に溶接するステップにおいては、前記電極端子から離れて配置された前記第２の溶接突起が前記電極端子に接触するように前記リード部を歪ませて溶接してもよい。
前記第２の溶接突起を前記電極端子に溶接するステップにおいては、前記電極端子の上に延びる２つのリード部の間に電流を流して、前記２つのリード部にそれぞれ形成される前記第２の溶接突起を前記電極端子に溶接してもよい。
本発明の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバー、バッテリパック及びこの製造方法によれば、バッテリセルの電極端子に溶接されるための第１の溶接突起の他に、前記電極端子に溶接されるための余分の第２の溶接突起を備えて、第１の溶接突起に溶接不良が生じる場合であっても、第２の溶接突起を介して電極端子と安定的に接続することができる。
また、第２の溶接突起は、第１の溶接突起の溶接状態を確認するときに、バッテリセルの電極端子から離れて配置されて、第１の溶接突起と電極端子との間の溶接状態を誤り無しに確認することができ、リード部の少なくとも一方の面にはリード部の歪みを誘導するガイド溝が刻設されて、第１の溶接突起の溶接不良が生じたときに第２の溶接突起を前記電極端子に容易に接触させることができる。
本発明の実施形態に係るバッテリパックの様子を概略的に示す図。 本発明の第１の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバーの第１の溶接突起がバッテリセルの電極端子に溶接された様子を示す図。 本発明の第１の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバーの第２の溶接突起がバッテリセルの電極端子に溶接された様子を示す図。 本発明の第２の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバーの第１の溶接突起がバッテリセルの電極端子に溶接された様子を示す図。 本発明の第２の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバーの第２の溶接突起がバッテリセルの電極端子に溶接された様子を示す図。 本発明の実施形態に係るバッテリパックの製造方法を概略的に示す図。
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態をより詳しく説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。図中、同じ符号は、同じ構成要素を指し示す。
図１は、本発明の実施形態に係るバッテリパックの様子を概略的に示す図である。
図１を参照すると、本発明の実施形態に係るバッテリパックは、複数のバッテリセル１００及び前記複数のバッテリセル１００を電気的に連結するためのバスバー２００を備える。
バッテリセル１００は、バッテリパックの出力及び容量を増加させるために複数配設されてもよい。また、バッテリセル１００は、円筒状を呈する二次電池セルを備えていてもよい。この場合、円筒状の二次電池セルは、正極タブ付き正極板と負極タブ付き負極板との間にセパレータを挟持して、正極板、セパレータ及び負極板がジェリーロール（ｊｅｌｌｙ ｒｏｌｌ）状に巻き取られた電極組み立て体がケースの内部に収容された形状に設けられてもよい。
このようなバッテリセル１００は、一方の側及びこれとは反対側である他方の側にそれぞれ電極端子が形成されてもよく、一方の側には正極端子が形成され、他方の側には負極端子が形成されてもよい。
複数のバッテリセル１００は、フレーム３００に納められてもよい。ここで、フレーム３００は、バッテリセル１００の形状に対応する多数の開口部が形成され、バッテリセル１００は、電極端子が外部に露出されるように多数の開口部にそれぞれ納められてもよい。このとき、多数の開口部は、行方向及び列方向に並設されてもよいが、行方向に並設される開口部には、同じ電極端子、例えば、正極端子が露出されるようにバッテリセル１００が納められてもよく、列方向に並設される開口部には、互いに異なる極性を有する電極端子、例えば、正極端子及び負極端子が交差して露出されるようにバッテリセル１００が納められてもよい。すなわち、多数の開口部に納められる複数のバッテリセル１００は、行方向には並列に連結され、それぞれ行方向に並列に連結されたバッテリセル１００の相互間は、互いに直列に連結されてもよい。
バスバー２００は、複数のバッテリセル１００を互いに電気的に連結するためのバッテリセル連結用バスバー２００であって、導電性物質からなる胴体部２２０及び前記胴体部２２０から延びるリード部２１０を備える。
胴体部２２０は、電気伝導性の高い金属材質から作製されてもよく、行方向に並設される開口部とこれと隣り合うように行方向に並設される開口部との間の上側又は下側において行方向に延設されてもよい。また、胴体部２２０は、複数が互いに電気的に接続されるように形成されてもよく、バッテリパックの正極接続端子（図示せず）及び負極接続端子（図示せず）とそれぞれ電気的に接続されてもよい。胴体部２２０相互間、又は胴体部２２０とバッテリパックの正極接続端子及び負極接続端子との間の電気的な連結構造は種々に変形されて適用可能であるため、これに対する図示及びこれについての具体的な説明は省略する。
リード部２１０は、胴体部２２０からバッテリセル１００の電極端子の上に延びるように形成されてもよく、複数のバッテリセル１００の電極端子の上にそれぞれ延びるように複数配備されてもよい。
ここで、複数のリード部２１０のうちの少なくとも２つのリード部２１０は、図１に示すように、バッテリセル１００のある一つの電極端子の上に延設されてもよい。すなわち、リード部２１０には、後述するように、溶接突起が突設されてもよいが、このような溶接突起をバッテリセル１００の電極端子に抵抗溶接するために複数のリード部２１０のうちの少なくとも２つのリード部２１０は、バッテリセル１００のある一つの電極端子の上に延設される必要がある。この場合、溶接突起は、少なくとも２つのリード部２１０にそれぞれ形成されてもよく、電極端子の上に延びる少なくとも２つのリード部２１０の間に電流を流して、前記リード部２１０にそれぞれ形成される溶接突起はバッテリセル１００のある一つの電極端子にそれぞれ溶接されることが可能になる。
本発明の実施形態に係るバッテリパックにおいて、バスバー２００は、リード部２１０に形成されてバッテリセル１００のある一つの電極端子に接合される第１の溶接突起及び前記リード部２１０に形成されて前記ある一つの電極端子から離れるように配置される第２の溶接突起を備える。
すなわち、複数のバッテリセル１００を電気的に連結するために、リード部２１０に形成される第１の溶接突起は、バッテリセル１００のある一つの電極端子に溶接されて接合されるが、このような第１の溶接突起の溶接過程において第１の溶接突起とバッテリセル１００のある一つの電極端子との間に溶接不良が生じると、製造されたバッテリパックをまるごと廃棄することを余儀なくされるという不都合が生じる。
したがって、本発明の実施形態に係るバッテリパックは、第１の溶接突起が形成されるリード部２１０にバッテリセル１００の電極端子から離れるように第２の溶接突起を形成して、第１の溶接突起とバッテリセル１００の電極端子との間に溶接不良が生じる場合、第２の溶接突起を前記電極端子の上に接触させて溶接することが可能になる。すなわち、第２の溶接突起は、第１の溶接突起とバッテリセル１００の電極端子との間に溶接不良が生じる場合に備えた余分（ｓｐａｒｅ）の役割を果たす。
本発明の実施形態に係るバッテリパックは、このように、第１の溶接突起の他に余分の第２の溶接突起を備えることにより、第１の溶接突起とバッテリセル１００のある一つの電極端子との間に溶接不良が生じる場合であっても、バッテリパックを廃棄することなく溶接不良が生じた電極端子と第２の溶接突起とを溶接することにより複数のバッテリセル１００を安定的に電気的に連結することが可能になる。
この場合、第２の溶接突起は、第１の溶接突起の溶接良否を判定する前にはバッテリセル１００の電極端子から離れるように配置される必要がある。すなわち、第１の溶接突起と電極端子との間の溶接状態を確認するためには、第１の溶接突起上においてリード部２１０を介してバッテリセル１００の電圧を測定するが、このとき、第２の溶接突起が電極端子に接触された場合、第２の溶接突起と電極端子とが電気的に連結されて第１の溶接突起と電極端子との間の溶接状態を確認することができなくなる。したがって、第２の溶接突起は、第１の溶接突起の溶接良否を判定する前には、バッテリセル１００の電極端子から離れるように配置される。
このように、第２の溶接突起を第１の溶接突起の一方の側において前記電極端子から離れるように配置するために、第１の溶接突起及び第２の溶接突起はそれぞれ電極端子に対向するように形成され、前記第２の溶接突起は前記第１の溶接突起よりも低く突出するように形成（第１の実施形態）されてもよい。また、第２の溶接突起を第１の溶接突起の一方の側において前記電極端子から離れるように配置するために、リード部２１０は、前記電極端子に対向する第１のリード及び前記第１のリードから折り曲げられて配置される第２のリードを備え、前記第１の溶接突起及び第２の溶接突起は、前記第１のリード及び第２のリードにそれぞれ形成されて互いに異なる方向に突出（第２の実施形態）してもよい。
以下、本発明の実施形態に係るバッテリパックに組み込まれるバッテリセル連結用バスバーの構造についてさらに詳しく説明する。バッテリセル連結用バスバーについて説明するに当たって、本発明の実施形態に係るバッテリパックと関連して前述した内容と重複する説明は省略する。
＜第１の実施形態＞
図２は、本発明の第１の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバー２００の第１の溶接突起２３０がバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接された様子を示す図であり、図３は、本発明の第１の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバー２００の第２の溶接突起２４０がバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接された様子を示す図である。
図２及び図３を参照すると、本発明の第１の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバー２００は、導電性物質からなる胴体部２２０と、前記胴体部２２０から延びるリード部２１０と、前記リード部２１０から突設されて、バッテリセル１００の電極端子１１０に溶接されるための第１の溶接突起２３０及び前記リード部２１０から突設されて前記電極端子１１０に溶接されるための第２の溶接突起２４０を備え、前記第２の溶接突起２４０は、前記第１の溶接突起２３０よりも低く突出するように形成される。
胴体部２２０は、複数のバッテリセル１００を電気的に連結するために電気伝導性の高い金属材質から作製されてもよい。リード部２１０は、胴体部２２０と一体に形成されて、胴体部２２０からバッテリセル１００の電極端子１１０の上に延びるように形成されてもよく、複数のバッテリセル１００の電極端子１１０の上にそれぞれ延びるように複数配備されてもよい。なお、複数のリード部２１０のうちの少なくとも２つのリード部２１０は、前述したように、抵抗溶接のためにバッテリセル１００のある一つの電極端子１１０の上に延設されてもよい。
第１の溶接突起２３０は、バッテリセル１００の電極端子１１０に溶接されるためにリード部２１０から突設されてもよい。また、第２の溶接突起２４０は、前記電極端子１１０に溶接されるためにリード部２１０から突設されてもよい。このとき、第２の溶接突起２４０は、第１の溶接突起２３０の一方の側に離れて配置されてそれぞれバッテリセル１００の電極端子１１０に対向するように形成されてもよく、第２の溶接突起２４０は、第１の溶接突起２３０よりも低く突出するように形成される。
すなわち、第１の溶接突起２３０及び第２の溶接突起２４０は、リード部２１０からそれぞれバッテリセル１００の電極端子１１０に向かって突出するように形成されてもよく、このとき、第１の溶接突起２３０の突出高さＨ１は、第２の溶接突起２４０の突出高さＨ２よりも高く形成されてもよい。また、第１の溶接突起２３０及び第２の溶接突起２４０は、リード部２１０の上面が凹み、リード部２１０の下面が突出して前記リード部２１０と一体に形成されてもよい。この場合、各溶接突起の溶接に際してリード部２１０の凹んだ上面に溶接棒を位置させて溶接突起を電極端子１１０に容易に溶接することが可能になる。
このように、第１の溶接突起２３０の突出高さＨ１を第２の溶接突起２４０の突出高さＨ２よりも高く形成することにより、図２に示すように、第１の溶接突起２３０はバッテリセル１００の電極端子１１０に接触され、第２の溶接突起２４０は前記電極端子１１０に離れるように配置されることが可能になる。次いで、第１の溶接突起２３０は、前記電極端子１１０に溶接され、図２には、第１の溶接突起２３０が溶融される様子は示されていないが、第１の溶接突起２３０は溶接により下端の一部が溶融されて前記電極端子１１０に接合可能であることがいうまでもない。
ここで、第２の溶接突起２４０は、第１の溶接突起２３０よりも胴体部２２０と隣り合う位置において前記リード部２１０に形成されてもよい。すなわち、第２の溶接突起２４０は、リード部２１０の端部に位置する第１の溶接突起２３０から胴体部２２０に向かって一定の間隔をあけて離れてリード部２１０に配置されてもよい。このように、第２の溶接突起２４０を第１の溶接突起２３０よりも胴体部２２０と隣り合う位置に配置することにより、第１の溶接突起２３０と胴体部２２０により両端が固定されるリード部２１０の張力により第２の溶接突起２４０が電極端子１１０から離れた状態を保ちやすくなる。
このような第１の溶接突起２３０と電極端子１１０との間の溶接は、複数のバッテリセル１００に対してそれぞれ行われる。すなわち、複数のリード部２１０からそれぞれ突設される第１の溶接突起２３０は、複数のバッテリセル１００の電極端子１１０にそれぞれ溶接される。複数のバッテリセル１００に対して第１の溶接突起２３０と電極端子１１０との間の溶接が行われ、その溶接が終わると、次いで、第１の溶接突起２３０とバッテリセル１００の電極端子１１０との間の溶接状態をそれぞれ確認する。
第１の溶接突起２３０とバッテリセル１００の電極端子１１０とが正常に溶接されたことが確認された場合、バッテリパックの製造のための通常の残りの工程が行われる。しかしながら、第１の溶接突起２３０とバッテリセル１００の電極端子１１０との間の溶接が不良であると確認された場合、第２の溶接突起２４０は、図３に示すように、バッテリセル１００の電極端子１１０に溶接される。
すなわち、第１の溶接突起２３０とバッテリセル１００の電極端子１１０との間の溶接が不良である場合、第２の溶接突起２４０上においてリード部２１０は下部に押圧されてもよい。このとき、リード部２１０は、第１の溶接突起２３０と第２の溶接突起２４０との間において折り曲げられてもよく、これにより、第２の溶接突起２４０はバッテリセル１００の電極端子１１０に接触される。このように、第２の溶接突起２４０がバッテリセル１００の電極端子１１０に接触された後、第２の溶接突起２４０は電極端子１１０に溶接され、図３には、第２の溶接突起２４０が溶融される様子は示されていないが、第２の溶接突起２４０は溶接により下端の一部が溶融されて前記電極端子１１０に接合可能であることはいうまでもない。
ここで、リード部２１０の少なくとも一方の面には、リード部２１０が胴体部２２０から延びる方向と交差する方向にガイド溝が刻設されてもよい。例えば、ガイド溝は、図２及び図３に示すように、リード部２１０の上面が所定の深さで凹んで形成されてもよく、ガイド溝は、リード部２１０の下面、又はリード部２１０の上面と下面の両面ともに刻設されてもよいことはいうまでもない。なお、ガイド溝は、第１の溶接突起２３０と第２の溶接突起２４０との間に位置する第１のガイド溝２１２及び第２の溶接突起２４０と胴体部２２０との間に位置する第２のガイド溝２１４を備えていてもよく、このとき、第１のガイド溝２１２及び第２のガイド溝２１４の少なくとも一方は複数刻設されてもよい。
図２及び図３には、第１の溶接突起２３０と第２の溶接突起２４０との間において２本の第１のガイド溝２１２が刻設され、第２の溶接突起２４０と胴体部２２０との間において２本の第２のガイド溝２１４が刻設される様子を示しているが、第１のガイド溝２１２及び第２のガイド溝２１４の位置及び本数は、リード部２１０の押圧に際して第２の溶接突起２４０をバッテリセル１００の電極端子１１０と接触させやすくするために種々に変更可能であることはいうまでもない。
＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバー２００の第１の溶接突起２３０がバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接された様子を示す図であり、図５は、本発明の第２の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバー２００の第２の溶接突起２４０がバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接された様子を示す図である。
図４及び図５を参照すると、本発明の第２の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバー２００は、導電性物質からなる胴体部２２０と、前記胴体部２２０から延びるリード部２１０と、前記リード部２１０から突設されて、バッテリセル１００の電極端子１１０に溶接されるための第１の溶接突起２３０及び前記リード部２１０から突設されて前記電極端子１１０に溶接されるための第２の溶接突起２４０を備え、前記第２の溶接突起２４０は、前記第１の溶接突起２３０の突出方向とは異なる方向に突出するように形成される。
胴体部２２０は、前述と同様に、複数のバッテリセル１００を電気的に連結するために電気伝導性の高い金属材質から作製されてもよい。リード部２１０は、胴体部２２０と一体に形成されて、胴体部２２０からバッテリセル１００の電極端子１１０の上に延びるように形成されてもよく、複数のバッテリセル１００の電極端子１１０の上にそれぞれ延びるように複数配備されてもよい。なお、複数のリード部２１０のうちの少なくとも２つのリード部２１０は、前述したように、抵抗溶接のためにバッテリセル１００のある一つの電極端子１１０の上に延設可能である。
第１の溶接突起２３０は、バッテリセル１００の電極端子１１０に溶接されるためにリード部２１０から突設されてもよい。また、第２の溶接突起２４０は、前記電極端子１１０に溶接されるためにリード部２１０から突設されてもよい。このとき、第２の溶接突起２４０は、第１の溶接突起２３０の突出方向とは異なる方向に突出するように形成される。
このために、リード部２１０は、バッテリセル１００の電極端子１１０に対向する第１のリード２１０Ａ及び前記第１のリード２１０Ａから折り曲げられて配置される第２のリード２１０Ｂを備え、前記第１の溶接突起２３０及び第２の溶接突起２４０は、前記第１のリード２１０Ａ及び第２のリード２１０Ｂにそれぞれ形成されてもよい。また、第１の溶接突起２３０及び第２の溶接突起２４０は、リード部２１０の上面が凹み、リード部２１０の下面が突出して前記リード部２１０と一体に形成されてもよく、この場合、前述したように、各溶接突起の溶接に際してリード部２１０の凹んだ上面に溶接棒を位置させて溶接突起を電極端子１１０に容易に溶接することができる。
このように、第１の溶接突起２３０をバッテリセル１００の電極端子１１０に対向する第１のリード２１０Ａに形成し、第２の溶接突起２４０を第１のリード２１０Ａから、例えば、上部に折り曲げられて配置される第２のリード２１０Ｂに形成することにより、図４に示すように、第１の溶接突起２３０はバッテリセル１００の電極端子１１０に接触され、第２の溶接突起２４０は前記電極端子１１０に離れるように配置されることが可能になる。次いで、第１の溶接突起２３０は前記電極端子１１０に溶接され、図４には、第１の溶接突起２３０が溶融される様子は示されていないが、第１の溶接突起２３０は溶接により下端の一部が溶融されて前記電極端子１１０に接合可能であることはいうまでもない。
また、第２の溶接突起２４０は、第１の溶接突起２３０よりも胴体部２２０と隣り合う位置において前記リード部２１０に形成されてもよい。すなわち、第２の溶接突起２４０は、リード部２１０の端部に位置する第１の溶接突起２３０から胴体部２２０に向かって一定の間隔をあけてリード部２１０に配置されてもよい。このように、第２の溶接突起２４０を第１の溶接突起２３０よりも胴体部２２０と隣り合う位置に配置することにより、前述したように、第１の溶接突起２３０と胴体部２２０により両端が固定されるリード部２１０の張力により第２の溶接突起２４０が電極端子１１０から離れた状態を容易に保つことができる。
一方、複数のバッテリセル１００に対して第１の溶接突起２３０と電極端子１１０との間の溶接が行われ、その溶接が終わると、次いで、第１の溶接突起２３０とバッテリセル１００の電極端子１１０との間の溶接状態をそれぞれ確認する。
第１の溶接突起２３０とバッテリセル１００の電極端子１１０とが正常に溶接されたことが確認された場合、バッテリパックの製造のための通常の残りの工程が行われる。しかしながら、第１の溶接突起２３０とバッテリセル１００の電極端子１１０との間の溶接が不良であると確認された場合、第２の溶接突起２４０は、図５に示すように、バッテリセル１００の電極端子１１０に溶接される。
すなわち、第１の溶接突起２３０とバッテリセル１００の電極端子１１０との間の溶接が不良である場合、第２のリードは下部に押圧されてもよい。このとき、所定の角度をなして配置される第１のリード及び第２のリードは、面一に配置されてもよく、これにより、第２の溶接突起２４０はバッテリセル１００の電極端子１１０に接触される。このように、第２の溶接突起２４０がバッテリセル１００の電極端子１１０に接触された後、第２の溶接突起２４０は電極端子１１０に溶接され、図５には、第２の溶接突起２４０が溶融される様子は示されていないが、第２の溶接突起２４０は溶接により下端の一部が溶融されて前記電極端子１１０に接合可能であることはいうまでもない。
ここで、リード部２１０の少なくとも一方の面には、リード部２１０が胴体部２２０から延びる方向と交差する方向にガイド溝が刻設されてもよく、ガイド溝は、第１の溶接突起２３０と第２の溶接突起２４０との間に位置する第１のガイド溝２１２及び第２の溶接突起２４０と胴体部２２０との間に位置する第２のガイド溝２１４を備えていてもよい。なお、このとき、第１のガイド溝２１２及び第２のガイド溝２１４の少なくとも一方は、前述したように、複数刻設されてもよい。
図４及び図５には、第１の溶接突起２３０と第２の溶接突起２４０との間において１本の第１のガイド溝２１２が刻設され、第２の溶接突起２４０と胴体部２２０との間において２本の第２のガイド溝２１４が刻設される様子を示しているが、第１のガイド溝２１２及び第２のガイド溝２１４の位置及び本数は、リード部２１０の押圧に際して第２の溶接突起２４０をバッテリセル１００の電極端子１１０と接触しやすくするために種々に変更可能であることはいうまでもない。
以下、本発明の実施形態に係るバッテリパックの製造方法についてさらに詳しく説明する。バッテリパックの製造方法について説明するに当たって、本発明の実施形態に係るバスバー及びバッテリパックと関連して前述した内容と重複する説明は省略する。
図６は、本発明の実施形態に係るバッテリパックの製造方法を概略的に示す図である。
図６を参照すると、本発明の実施形態に係るバッテリパックの製造方法は、リード部２１０から突設される第１の溶接突起２３０をバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接するステップ（Ｓ１００）と、前記第１の溶接突起２３０と前記電極端子１１０との間の溶接状態を確認するステップ（Ｓ２００）と、前記第１の溶接突起２３０と前記電極端子１１０との間の溶接が不良である場合、前記リード部２１０から突設されて前記電極端子１１０から離れて配置された第２の溶接突起２４０を前記電極端子１１０に溶接するステップ（Ｓ３００）とを含む。
第１の溶接突起２３０をバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接するステップ（Ｓ１００）においては、リード部２１０から突設される第１の溶接突起２３０をバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接する。このとき、リード部２１０は、バスバー２００に配備されて胴体部２２０からバッテリセル１００の電極端子１１０の上に延設されてもよく、リード部２１０の下面には、前記電極端子１１０に向かって突出するように第１の溶接突起２３０及び第２の溶接突起２４０が形成される。第１の溶接突起２３０をバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接するステップ（Ｓ１００）において、第１の溶接突起２３０はバッテリセル１００の電極端子１１０に接触されて溶接され、第２の溶接突起２４０は前記電極端子１１０から離れて配置される。
第１の溶接突起２３０をバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接するステップ（Ｓ１００）においては、複数のリード部２１０からそれぞれ突設される第１の溶接突起２３０を複数のバッテリセル１００の電極端子１１０にそれぞれ溶接してもよい。また、この場合、複数のリード部２１０のうちの少なくとも２つのリード部２１０は、ある一つの電極端子１１０の上に延びてもよいが、このとき、第１の溶接突起２３０をバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接するステップ（Ｓ１００）においては、電極端子１１０の上に延びる２つのリード部２１０の間に電流を流して、前記２つのリード部２１０にそれぞれ形成される第１の溶接突起２３０を電極端子１１０に溶接してもよい。
第１の溶接突起２３０と電極端子１１０との間の溶接状態を確認するステップ（Ｓ２００）においては、第１の溶接突起２３０と電極端子１１０との間の溶接が正常であるか、あるいは、第１の溶接突起２３０と電極端子１１０との間の溶接が不良であるかを確認する。この場合、第１の溶接突起２３０と電極端子１１０との間の溶接状態を確認するステップ（Ｓ２００）は、リード部２１０を介してバッテリセル１００の電圧を測定するステップ及び測定された電圧と予め設定された電圧とを比較して溶接状態の良否を判別するステップを含んでいてもよい。
リード部２１０を介してバッテリセル１００の電圧を測定するステップは、リード部２１０を介してバッテリセル１００の開回路電圧（ｏｐｅｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｖｏｌｔａｇｅ）を測定することにより行われてもよい。この場合、バッテリセル１００のある一つの電極端子１１０に第１の溶接突起２３０が溶接されたリード部２１０と前記バッテリセル１００の他の電極端子との間の開回路電圧を測定してもよい。
溶接状態の良否を判別するステップにおいては、測定された電圧と予め設定された電圧とを比較して溶接状態の良否を判別する。すなわち、第１の溶接突起２３０がバッテリセル１００の電極端子１１０に正常に溶接された場合、バッテリセル１００は一定の電圧を示す。しかしながら、第１の溶接突起２３０がバッテリセル１００の電極端子１１０に不良に溶接された場合、バッテリセル１００は正常に溶接された場合に比べて相対的に低い電圧を示す。したがって、第１の溶接突起２３０がバッテリセル１００の電極端子１１０に正常に溶接された場合の電圧又はこれから所定の差分値を有する電圧をしきい値電圧に予め設定し、測定された電圧が前記しきい値電圧に満たない場合に第１の溶接突起２３０と電極端子１１０との間の溶接状態が不良であると判定することができる。
ここで、第１の溶接突起２３０とバッテリセル１００の電極端子１１０とが正常に溶接されたことが確認された場合、バッテリパックの製造のための通常の残りの工程が行われる（Ｓ４００）。しかしながら、第１の溶接突起２３０とバッテリセル１００の電極端子１１０との間の溶接が不良であると確認された場合、第２の溶接突起２４０を電極端子１１０に溶接するステップ（Ｓ３００）が行われる。
ここで、第２の溶接突起２４０を電極端子１１０に溶接するステップ（Ｓ３００）前には、第２の溶接突起２４０はバッテリセル１００の電極端子１１０から離れて配置される。このため、第２の溶接突起２４０を電極端子１１０に溶接するステップ（Ｓ３００）においては、バッテリセル１００の電極端子１１０から離れて配置された第２の溶接突起２４０を前記電極端子１１０に接触させ、このような第２の溶接突起２４０と電極端子１１０との間の接触は、前述したように、リード部２１０を歪ませて行う。
すなわち、第２の溶接突起２４０が第１の溶接突起２３０よりも低く突出するように形成される前述した第１の実施形態の場合、リード部２１０は折り曲げられるように歪まれて第２の溶接突起２４０が電極端子１１０に接触可能になり、第１の溶接突起２３０と第２の溶接突起２４０とが互いに異なる方向に突出するように形成される前述した第２の実施形態の場合、リード部２１０は折り曲げられた状態で面一になるように歪まれて第２の溶接突起２４０と電極端子１１０とが接触可能になる。
次いで、第２の溶接突起２４０をバッテリセル１００の電極端子１１０に溶接するステップ（Ｓ３００）においては、電極端子１１０の上に延びる２つのリード部２１０の間に電流を流して、抵抗溶接を通じて前記２つのリード部２１０にそれぞれ形成される第２の溶接突起２４０を電極端子１１０に溶接することができることは、第１の溶接突起２３０の場合と同様である。
このように、本発明の実施形態に係るバッテリセル連結用バスバー、バッテリパック及びこの製造方法によれば、バッテリセル１００の電極端子１１０に溶接されるための第１の溶接突起２３０の他に、前記電極端子１１０に溶接されるための余分の第２の溶接突起２４０を備えて、第１の溶接突起２３０に溶接不良が生じる場合であっても、第２の溶接突起２４０を介して電極端子１１０と安定的に接続することができる。
また、第２の溶接突起２４０は、第１の溶接突起２３０の溶接状態の確認に際してバッテリセル１００の電極端子１１０から離れて配置されて、第１の溶接突起２３０と電極端子１１０との間の溶接状態を誤りなしに確認することができ、リード部２１０の少なくとも一方の面にはリード部２１０の歪みを誘導するガイド溝２１２、２１４が刻設されて第１の溶接突起２３０の溶接不良の際に第２の溶接突起２４０を前記電極端子１１０に容易に接触させることができる。
以上、本発明の好適な実施形態が特定の用語を用いて説明及び図示されたが、これらの用語は、単に本発明を明確に説明するためのものに過ぎず、本発明の実施形態及び記述された用語は、特許請求の範囲の技術的思想及び範囲から逸脱することなく、種々の変更及び変化が加えられるということは明らかである。これらの変形された実施形態は、本発明の思想及び範囲から個別的に理解されてはならず、本発明の特許請求の範囲内に属するものといえるべきである。
１００ バッテリセル
１１０ 電極端子
２００ バッテリセル連結用バスバー
２１０ リード部
２１０ 第１のリード
２１０ 第２のリード
２１２ 第１のガイド溝
２１４ 第２のガイド溝
２２０ 胴体部
２３０ 第１の溶接突起
２４０ 第２の溶接突起
３００ フレーム

Claims (18)

  1. 導電性物質からなる胴体部と、
    前記胴体部から延びるリード部と、
    前記リード部から突設されて、バッテリセルの電極端子に溶接されるための第１の溶接突起と、
    前記リード部から突設されて前記電極端子に溶接されるための第２の溶接突起と、
    を備え、
    前記第２の溶接突起は、前記第１の溶接突起よりも低く突出するように形成されており、
    前記リード部は、少なくとも１つのガイド溝を備え、
    前記少なくとも１つのガイド溝によって、前記リード部は、前記第２の溶接突起が前記電極端子に当接するように歪ませることができるバッテリセル連結用バスバー。
  2. 前記第１の溶接突起及び前記第２の溶接突起は、それぞれ前記電極端子に対向するように形成される請求項１に記載のバッテリセル連結用バスバー。
  3. 導電性物質からなる胴体部と、
    前記胴体部から延びるリード部と、
    前記リード部から突設されて、バッテリセルの電極端子に溶接されるための第１の溶接突起と、
    前記リード部から突設されて前記電極端子に溶接されるための第２の溶接突起と、
    を備え、
    前記第２の溶接突起は、前記第１の溶接突起の突出方向とは異なる方向に突出するように形成されており、
    前記リード部は、少なくとも１つのガイド溝を備え、
    前記少なくとも１つのガイド溝によって、前記リード部は、前記第２の溶接突起が前記電極端子に当接するように歪ませることができるバッテリセル連結用バスバー。
  4. 前記リード部は、
    前記バッテリセルの前記電極端子に対向する第１のリードと、
    前記第１のリードから折り曲げられて配置される第２のリードと、
    を備え、
    前記第１の溶接突起及び前記第２の溶接突起は、前記第１のリード及び前記第２のリードにそれぞれ形成される請求項３に記載のバッテリセル連結用バスバー。
  5. 前記第２の溶接突起は、前記第１の溶接突起よりも前記胴体部と隣り合うように形成される請求項１又は請求項３に記載のバッテリセル連結用バスバー。
  6. 前記リード部の少なくとも一方の面には、前記胴体部から延びる方向と交差する方向に前記少なくとも１つのガイド溝が刻設される請求項５に記載のバッテリセル連結用バスバー。
  7. 前記少なくとも１つのガイド溝は、
    前記第１の溶接突起と前記第２の溶接突起との間に位置する第１のガイド溝と、
    前記第２の溶接突起と前記胴体部との間に位置する第２のガイド溝と、
    を備える請求項６に記載のバッテリセル連結用バスバー。
  8. 前記第１のガイド溝及び前記第２のガイド溝の少なくとも一方は複数刻設される請求項７に記載のバッテリセル連結用バスバー。
  9. 複数のバッテリセルと、
    前記複数のバッテリセルを電気的に連結するためのバスバーと、
    を備え、
    前記バスバーは、
    前記バッテリセルの電極端子の上に延びるリード部と、
    前記リード部に形成されて、前記電極端子と接合される第１の溶接突起と、
    前記リード部に形成されて、前記電極端子から離れるように配置される第２の溶接突起と、
    を備え、
    前記リード部は、少なくとも１つのガイド溝を備え、前記少なくとも１つのガイド溝によって、前記リード部は、前記第２の溶接突起が前記電極端子に当接するように歪ませることができるバッテリパック。
  10. 前記第１の溶接突起及び前記第２の溶接突起は、それぞれ前記電極端子に対向するように形成され、
    前記第２の溶接突起は、前記第１の溶接突起よりも低く突出するように形成される請求項９に記載のバッテリパック。
  11. 前記リード部は、
    前記バッテリセルの前記電極端子に対向する第１のリードと、
    前記第１のリードから折り曲げられて配置される第２のリードと、
    を備え、
    前記第１の溶接突起及び前記第２の溶接突起は、前記第１のリード及び前記第２のリードにそれぞれ形成されて互いに異なる方向に突出する請求項９に記載のバッテリパック。
  12. 前記リード部は複数配設され、
    前記複数のリード部のうちの少なくとも２つのリード部は、前記電極端子の上に延びる請求項９に記載のバッテリパック。
  13. リード部から突設される第１の溶接突起をバッテリセルの電極端子に溶接するステップと、
    前記第１の溶接突起と前記電極端子との間の溶接状態を確認するステップと、
    前記第１の溶接突起と前記電極端子との間の溶接が不良である場合、前記リード部における少なくとも１つのガイド溝によって前記リード部を歪ませることによって前記リード部から突設されて前記電極端子から離れて配置された第２の溶接突起を前記電極端子に溶接するステップと、
    を含むバッテリパックの製造方法。
  14. 前記第１の溶接突起を前記電極端子に溶接するステップにおいては、
    複数のリード部からそれぞれ突設される前記第１の溶接突起を複数の前記バッテリセルの前記電極端子にそれぞれ溶接する請求項１３に記載のバッテリパックの製造方法。
  15. 前記第１の溶接突起を前記電極端子に溶接するステップにおいては、
    前記電極端子の上に延びる２つのリード部の間に電流を流して、前記２つのリード部にそれぞれ形成される前記第１の溶接突起を前記電極端子に溶接する請求項１３に記載のバッテリパックの製造方法。
  16. 前記第１の溶接突起と前記電極端子との間の溶接状態を確認するステップは、
    前記リード部を介して前記バッテリセルの電圧を測定するステップと、
    測定された電圧と予め設定された電圧とを比較して溶接状態の良否を判別するステップと、
    を含む請求項１３～１５のいずれか一項に記載のバッテリパックの製造方法。
  17. 前記第２の溶接突起を前記電極端子に溶接するステップにおいては、
    前記電極端子から離れて配置された前記第２の溶接突起が前記電極端子に接触するように前記リード部を歪ませて溶接する請求項１３～１６のいずれか一項に記載のバッテリパックの製造方法。
  18. 前記第２の溶接突起を前記電極端子に溶接するステップにおいては、
    前記電極端子の上に延びる２つのリード部の間に電流を流して、前記２つのリード部にそれぞれ形成される前記第２の溶接突起を前記電極端子に溶接する請求項１３～１６のいずれか一項に記載のバッテリパックの製造方法。
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