JP7348119B2 - Welding method and battery module manufacturing method - Google Patents
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Description
本明細書に開示する技術は、溶接方法及び電池モジュールの製造方法に関する。 The technology disclosed herein relates to a welding method and a battery module manufacturing method.
特許文献1に溶接方法が開示されている。特許文献1の溶接方法では、第1部材と、第1部材の裏面に重ねられている第2部材と、第1部材の表面に重ねられている第3部材とを溶接する。第1部材は、アルミニウム系金属から構成されている。第2部材及び第3部材は、アルミニウム系金属の融点よりも高い融点を有する鋼系金属から構成されている。特許文献1の溶接方法は、第1部材と第2部材と第3部材が一対の電極間に配置されている状態で一対の電極間に電流を流すことにより第1部材と第2部材と第3部材を抵抗溶接する溶接工程を備えている。溶接工程は、一対の電極の一方の電極の先端と他方の電極の先端とによって第2部材と第3部材を第1部材側に加圧する加圧工程を備えている。
A welding method is disclosed in
特許文献1の溶接方法では、第2部材と第3部材を加圧する加圧工程において第2部材と第3部材の間から第1部材が排除される。そのため、第1部材と第2部材及び第3部材との接触状態が悪化することがある。例えば、第2部材と第3部材が第1部材を介さずに直接接触することがある。そうすると、例えば第1部材と第2部材に通電したときに第1部材と第2部材が接触不良になることが考えられる。そこで本明細書は、部材間の接触状態を良好な状態を維持することができる技術を提供する。
In the welding method of
本明細書に開示する溶接方法は、第1部材と、前記第1部材の一方面に重ねられている第2部材と、前記第1部材の他方面に重ねられている第3部材と、を溶接してもよい。前記第1部材は、第1金属から構成されていてもよい。前記第2部材は、前記第1金属の融点よりも高い融点を有する第2金属から構成されていてもよい。前記第3部材は、前記第1金属の融点よりも高い融点を有する第3金属又は前記第2金属から構成されていてもよい。溶接方法は、前記第1部材と前記第2部材と前記第3部材が一対の電極間に配置されている状態で前記一対の電極間に電流を流すことにより前記第1部材と前記第2部材と前記第3部材を抵抗溶接する溶接工程を備えていてもよい。前記溶接工程は、前記一対の電極の一方の電極の先端と他方の電極の先端とによって前記第2部材と前記第3部材を前記第1部材側に加圧する加圧工程を備えていてもよい。前記加圧工程では、前記一方の電極の先端と前記他方の電極の先端との間の距離が、前記第2部材の厚さと前記第3部材の厚さとの合計よりも長い状態が維持されてもよい。 The welding method disclosed in this specification includes a first member, a second member stacked on one side of the first member, and a third member stacked on the other side of the first member. May be welded. The first member may be made of a first metal. The second member may be made of a second metal having a melting point higher than that of the first metal. The third member may be made of a third metal having a melting point higher than the melting point of the first metal or the second metal. The welding method includes applying a current between the pair of electrodes in a state where the first member, the second member, and the third member are arranged between the pair of electrodes, thereby welding the first member and the second member. and the third member may be resistance welded. The welding step may include a pressurizing step of pressurizing the second member and the third member toward the first member by a tip of one electrode and a tip of the other electrode of the pair of electrodes. . In the pressurizing step, the distance between the tip of the one electrode and the tip of the other electrode is maintained longer than the sum of the thickness of the second member and the thickness of the third member. Good too.
この構成によれば、溶接工程において第1部材が第2部材及び第3部材よりも早く溶融したとしても、加圧工程を実行したときに第2部材と第3部材の間に第1部材が残存する。第2部材と第3部材の間から第1部材が排除されない。そのため、第2部材と第3部材が第1部材を介さずに直接接触することを抑制することができる。これによって、第1部材と第2部材及び第3部材との接触状態を良好な状態に維持することができる。 According to this configuration, even if the first member melts faster than the second and third members in the welding process, the first member is between the second and third members when the pressurizing process is performed. remain. The first member is not removed from between the second member and the third member. Therefore, it is possible to suppress direct contact between the second member and the third member without interposing the first member. Thereby, the contact state between the first member, the second member, and the third member can be maintained in a good state.
前記第1部材が第1電池の電極タブであってもよい。前記第2部材が前記第1電池の前記電極タブに接続される第2電池の電極タブであってもよい。 The first member may be an electrode tab of a first battery. The second member may be an electrode tab of a second battery connected to the electrode tab of the first battery.
第2部材と第3部材の間から第1部材が排除されない溶接方法では第1部材と第2部材の接触状態を良好な状態に維持することができる。そのため、第1部材と第2部材が互いに接続される電極タブである場合には、電極タブ間の電気的な接続状態を良好な状態に維持することができる。 In a welding method in which the first member is not removed from between the second and third members, it is possible to maintain a good contact state between the first and second members. Therefore, when the first member and the second member are electrode tabs that are connected to each other, the electrical connection state between the electrode tabs can be maintained in a good state.
前記第2部材の前記第1部材側と反対側の面が支持部材によって支持されていてもよい。 A surface of the second member opposite to the first member may be supported by a support member.
溶接工程では第2部材が溶融した状態で加圧されるので、第2部材が溶接工程中に変形して反ることが考えられる。しかしながら、第2部材が支持部材によって支持されることにより、第2部材が反ることを抑制することができる。 Since the second member is pressurized in a molten state during the welding process, it is possible that the second member may be deformed and warped during the welding process. However, by supporting the second member by the support member, it is possible to suppress the second member from warping.
前記支持部材は、前記一対の電極のうち前記第2部材を加圧する電極の周囲に配置されていてもよい。 The support member may be arranged around an electrode of the pair of electrodes that presses the second member.
第2部材を加圧する電極の周囲では第2部材が特に高温になるので変形しやすくなる。しかしながら、第2部材を加圧する電極の周囲で第2部材が支持部材によって支持されることにより、第2部材が変形することを抑制することができる。 The second member becomes particularly hot around the electrode that pressurizes the second member, and therefore becomes easily deformed. However, since the second member is supported by the support member around the electrode that presses the second member, deformation of the second member can be suppressed.
前記第1部材の熱が吸熱部材によって吸熱されてもよい。 The heat of the first member may be absorbed by a heat absorbing member.
この構成によれば、溶接工程において第1部材が溶融するタイミングを遅らせることができる。これによって、第1部材が溶融するタイミングを第2部材と第3部材が溶融するタイミングを近づけることができる。その結果、第1部材と第2部材及び第3部材とを良好に接合することができる。 According to this configuration, the timing at which the first member melts in the welding process can be delayed. This allows the timing at which the first member melts to be brought closer to the timing at which the second and third members melt. As a result, the first member, the second member, and the third member can be joined well.
前記吸熱部材は、前記第1金属の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する金属から構成されていてもよい。 The heat absorbing member may be made of a metal having a higher thermal conductivity than the first metal.
この構成によれば、第1部材の熱を素早く吸熱することができる。 According to this configuration, the heat of the first member can be quickly absorbed.
前記第1金属がアルミニウム系金属であってもよい。前記第2金属が銅系金属であってもよい。 The first metal may be an aluminum metal. The second metal may be a copper-based metal.
この構成によれば、電池の電極タブに適しているアルミニウム系金属と銅系金属に上記の溶接方法を適用することができる。アルミニウム系金属と銅系金属は融点の差が大きいので上記の溶接方法が特に効果的である。 According to this configuration, the above welding method can be applied to aluminum-based metals and copper-based metals that are suitable for electrode tabs of batteries. Since there is a large difference in melting point between aluminum-based metals and copper-based metals, the above welding method is particularly effective.
本明細書は、第1電極タブを備える第1電池と、前記第1電極タブに接続される第2電極タブを備える第2電池と、を備える電池モジュールの製造方法を開示する。この製造方法は、前記第1電極タブと、前記第1電極タブの一方面に重ねられている前記第2電極タブと、前記第1電極タブの他方面に重ねられている金属部材と、を溶接する溶接工程を備えていてもよい。前記第1電極タブは、第1金属から構成されていてもよい。前記第2電極タブは、前記第1金属の融点よりも高い融点を有する第2金属から構成されていてもよい。前記金属部材は、前記第1金属の融点よりも高い融点を有する第3金属又は前記第2金属から構成されていてもよい。前記溶接工程では、前記第1電極タブと前記第2電極タブと前記金属部材が一対の電極間に配置されている状態で前記一対の電極間に電流を流すことにより前記第1電極タブと前記第2電極タブと前記金属部材を抵抗溶接してもよい。前記溶接工程は、前記一対の電極の一方の電極の先端と他方の電極の先端とによって前記第2電極タブと前記金属部材を前記第1電極タブ側に加圧する加圧工程を備えていてもよい。前記加圧工程では、前記一方の電極の先端と前記他方の電極の先端との間の距離が、前記第2電極タブの厚さと前記金属部材の厚さとの合計よりも長い状態が維持されてもよい。 This specification discloses a method for manufacturing a battery module including a first battery including a first electrode tab and a second battery including a second electrode tab connected to the first electrode tab. This manufacturing method includes the first electrode tab, the second electrode tab stacked on one side of the first electrode tab, and a metal member stacked on the other side of the first electrode tab. It may also include a welding process. The first electrode tab may be made of a first metal. The second electrode tab may be made of a second metal having a melting point higher than that of the first metal. The metal member may be made of a third metal or the second metal having a melting point higher than the melting point of the first metal. In the welding step, the first electrode tab, the second electrode tab, and the metal member are arranged between the pair of electrodes, and by passing a current between the pair of electrodes, the first electrode tab and the metal member are disposed between the first electrode tab, the second electrode tab, and the metal member. The second electrode tab and the metal member may be resistance welded. The welding step may include a pressurizing step of pressurizing the second electrode tab and the metal member toward the first electrode tab by a tip of one electrode and a tip of the other electrode of the pair of electrodes. good. In the pressurizing step, the distance between the tip of the one electrode and the tip of the other electrode is maintained longer than the sum of the thickness of the second electrode tab and the thickness of the metal member. Good too.
この構成によれば、加圧工程を実行したときに第2電極タブと金属部材の間に第1電極タブが残存する。第2電極タブと金属部材の間から第1電極タブの一部が排除されない。これによって、第1電極タブと第2電極タブとの接触状態を良好な状態に維持することができる。そのため、第1電極タブと第2電極タブの電気的な接続状態を良好な状態に維持することができる。 According to this configuration, the first electrode tab remains between the second electrode tab and the metal member when the pressurizing step is performed. A portion of the first electrode tab is not removed from between the second electrode tab and the metal member. Thereby, the contact state between the first electrode tab and the second electrode tab can be maintained in a good state. Therefore, the electrical connection state between the first electrode tab and the second electrode tab can be maintained in a good state.
第2電極タブが金属部材を備えていてもよい。 The second electrode tab may include a metal member.
この構成によれば、第2電極タブによって第1電極タブを挟むことができる。そのため、第1電極タブと第2電極タブの電気的な接続状態を良好な状態に維持することができる。 According to this configuration, the first electrode tab can be sandwiched between the second electrode tabs. Therefore, the electrical connection state between the first electrode tab and the second electrode tab can be maintained in a good state.
第1実施例の溶接方法について図面を参照して説明する。図1及び図2は、第1実施例の溶接方法を模式的に示す図である。図1及び図2に示すように、溶接方法は、第1電池10の第1正極タブ12(第1電極タブの一例)と、第2電池20の第2負極タブ23(第2電極タブの一例)とを溶接装置100によって溶接する方法である。第1電池10と第2電池20は、縦方向(Z方向)に積層されている。第1電池10と第2電池20は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池である。
The welding method of the first embodiment will be explained with reference to the drawings. 1 and 2 are diagrams schematically showing the welding method of the first embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the welding method involves welding the first positive electrode tab 12 (an example of the first electrode tab) of the
(第1電池10の構成)
第1電池10の構成について説明する。第1電池10は、第1電池本体11と、第1電池本体11から横方向(X方向)に延びている第1正極タブ12と、同じく第1電池本体11から横方向(X方向)に延びている第1負極タブ13とを備えている。図1及び図2では第1負極タブ13が仮想線(二点鎖線)で示されている。第1正極タブ12と第1負極タブ13は、図面の奥行き方向(Y方向)に間隔をあけて並んで配置されている。
(Configuration of first battery 10)
The configuration of the
第1電池本体11は、第1外装体15と、第1外装体15に収容されている第1発電要素16とを備えている。第1外装体15は、例えば樹脂製のラミネートフィルムから構成されている。複数のラミネートフィルムが熱溶着によって貼り合わされることにより第1外装体15が構成されている。変形例では、第1外装体15が金属から構成されていてもよい。第1外装体15には、第1発電要素16と電解液が収容されている。
The
第1発電要素16は、複数の正極、複数の負極、及び複数のセパレータを備えている(いずれも不図示)。各正極は、例えばLiCoO2等の正極活物質を含む材料から構成されている。各正極には、例えばアルミニウム(Al)箔等の正極集電体が積層されている。各負極は、例えば炭素(C)等の負極活物質を含む材料から構成されている。各負極には、例えば銅(Cu)箔等の負極集電体が積層されている。各セパレータは、例えばポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等の樹脂を含む材料から構成されている。第1発電要素16の構成及び発電メカニズムについては、よく知られているので更なる詳細な説明は省略する。
The first
(第1正極タブ12の構成)
第1正極タブ12の構成について説明する。第1正極タブ12は、第1外装体15に収容されている第1発電要素16の正極(不図示)に電気的に接続されている。第1正極タブ12は、例えばアルミニウム系金属(第1金属の一例)から板状に構成されている。第1正極タブ12は、複数の箇所で屈曲している。第1正極タブ12は、基端部31と、中間部32と、先端部33(第1部材の一例)とを備えている。基端部31は、第1電池本体11から横方向(X方向)に延びている。中間部32は、基端部31から先端部33に向けて斜め下方に延びている。先端部33は、中間部32の先端から横方向(X方向)に延びている。
(Configuration of first positive electrode tab 12)
The configuration of the first
(第1負極タブ13の構成)
第1電池10の第1負極タブ13の構成は、後述する第2電池20の第2負極タブ23の構成と同様の構成である。よって、詳細な説明は省略する。
(Configuration of first negative electrode tab 13)
The configuration of the first
(第2電池20の構成)
第2電池20の構成について説明する。第2電池20は、第2電池本体21と、第2電池本体21から横方向(X方向)に延びている第2負極タブ23と、同じく第2電池本体21から横方向(X方向)に延びている第2正極タブ22とを備えている。図1及び図2では第2正極タブ22が仮想線(二点鎖線)で示されている。第2負極タブ23と第2正極タブ22は、図面の奥行き方向(Y方向)に間隔をあけて並んで配置されている。
(Configuration of second battery 20)
The configuration of the
第2電池本体21は、第2外装体25と、第2外装体25に収容されている第2発電要素26とを備えている。第2外装体25は、例えば樹脂製のラミネートフィルムから構成されている。複数のラミネートフィルムが熱溶着によって貼り合わされることにより第2外装体25が構成されている。変形例では、第2外装体25が金属から構成されていてもよい。第2外装体25には、第2発電要素26と電解液が収容されている。第2電池20の第2発電要素26の構成は、上述した第1電池10の第1発電要素16の構成と同様である。よって、詳細な説明は省略する。
The second battery
(第2負極タブ23の構成)
第2負極タブ23の構成について説明する。第2負極タブ23は、第2外装体25に収容されている第2発電要素26の負極(不図示)に電気的に接続されている。第2負極タブ23は、例えば銅系金属(第2金属の一例)から板状に構成されている。第2負極タブ23を構成する銅系金属の融点(例えば、約1084℃)は、上述した第1正極タブ12を構成するアルミニウム系金属の融点(例えば、約660℃)よりも高い。第2負極タブ23は、複数の箇所で屈曲している。第2負極タブ23は、基端部41と、中間部42と、延在部43(第2部材の一例)と、屈曲部44と、先端部45(第3部材の一例、溶接部材の一例)とを備えている。
(Configuration of second negative electrode tab 23)
The configuration of the second
基端部41は、第2電池本体21から横方向(X方向)に延びている。中間部42は、基端部41から延在部43に向けて斜め上方に延びている。延在部43は、中間部42の先端から横方向(X方向)に延びている。延在部43は、第1正極タブ12の先端部33の裏面331(一方面の一例)に重ねられている。第1正極タブ12の先端部33と第2負極タブ23の延在部43が縦方向(Z方向)に積層されている。屈曲部44は、第2負極タブ23の延在部43と先端部45の間で屈曲している。屈曲部44は、第1正極タブ12の先端部33の先端を覆っている。第2負極タブ23の先端部45は、屈曲部44の先端から横方向(X方向)に延びている。先端部45は、延在部43と平行に延びている。先端部45と延在部43は、屈曲部44を介して連続して一体的に構成されている。第2負極タブ23の先端部45は、第1正極タブ12の先端部33の表面332(他方面の一例)に重ねられている。第1正極タブ12の先端部33と第2負極タブ23の先端部45が縦方向(Z方向)に積層されている。第2負極タブ23の延在部43と先端部45との間に第1正極タブ12の先端部33が配置されている。
The
(第2正極タブ22の構成)
第2電池20の第2正極タブ22の構成は、上述した第2電池20の第1正極タブ12の構成と同様の構成である。よって、詳細な説明は省略する。
(Configuration of second positive electrode tab 22)
The configuration of the second
(溶接装置100の構成)
溶接装置100の構成について説明する。溶接装置100は、一対の電極(第1電極50と第2電極60)を備えている。第1電極50と第2電極60は、向かい合った状態で縦方向(Z方向)に間隔をあけて配置されている。第1電極50と第2電極60は、溶接電源(不図示)に接続されている。第1電極50の先端51と第2電極60の先端61との間には、第1正極タブ12と第2負極タブ23が配置されている。第1正極タブ12の先端部33と、第2負極タブ23の延在部43と、第2負極タブ23の先端部45とが、縦方向(Z方向)に積層された状態で第1電極50の先端51と第2電極60の先端61との間に配置されている。第1電極50の先端51は、第2負極タブ23の延在部43に接触する。第2電極60の先端61は、第2負極タブ23の先端部45に接触する。
(Configuration of welding device 100)
The configuration of
溶接装置100は、一対の電極(第1電極50、第2電極60)間に電流を流すことによって、第1電極50と第2電極60との間に配置されている複数の部材(例えば、第1正極タブ12の先端部33、第2負極タブ23の延在部43、先端部45)を抵抗スポット溶接する装置である。抵抗スポット溶接は、溶接したい複数の部材に電流を流すことによってジュール熱を発生させ、そのジュール熱によって複数の部材を溶解させて接続する方法である。抵抗スポット溶接については、よく知られているので更なる詳細な説明は省略する。
The
(溶接方法及び電池モジュール200の製造方法)
次に、第1正極タブ12と第2負極タブ23を溶接する溶接方法について説明する。図1及び図2に示すように、溶接方法は、第1電極50の先端51と第2電極60の先端61との間に第1正極タブ12と第2負極タブ23が配置されている状態で第1電極50から第2電極60を流すことにより第1正極タブ12と第2負極タブ23を抵抗スポット溶接する溶接工程を備えている。一対の電極(第1電極50、第2電極60)間に電流を流すことにより、一対の電極間に配置されている第1正極タブ12の先端部33と、第2負極タブ23の延在部43と、第2負極タブ23の先端部45とを溶融させて接合する。
(Welding method and manufacturing method of battery module 200)
Next, a welding method for welding the first
溶接工程は、第1電極50と第2電極60によって第1正極タブ12と第2負極タブ23を加圧する加圧工程を備えている(図2参照)。加圧工程では、第1電極50と第2電極60が互いに接近する。加圧工程では、第1電極50の先端51と、第2電極60の先端61とによって、第2負極タブ23の延在部43と先端部45を第1正極タブ12の先端部33側に加圧する。第1電極50が延在部43を加圧し、第2電極60が先端部45を加圧する。延在部43と先端部45が互いに接近するように両者を加圧する。
The welding process includes a pressurizing process in which the first
この加圧工程では、第2負極タブ23の延在部43と先端部45が互いに接触しないように延在部43と先端部45を加圧する。即ち、加圧工程では、第1電極50の先端51と第2電極60の先端61との距離Lが、第2負極タブ23の延在部43の厚さt43と先端部45の厚さt45との合計(t43+t45)よりも長い状態が維持される。そのため、第2負極タブ23の延在部43と先端部45の間に第1正極タブ12の先端部33が残存する。第1正極タブ12の先端部33が第2負極タブ23の延在部43と先端部45に挟まれる。第2負極タブ23の延在部43と先端部45の間に第1正極タブ12の先端部33が排除されない。第2負極タブ23の延在部43の厚さt43と、先端部45の厚さt45とは、同じ厚さである。厚さt43とt45は、第2負極タブ23が溶融する前の厚さである。変形例では、厚さt43とt45が異なる厚さであってもよい。
In this pressurizing step, the extending
以上の溶接方法により、第1電池10の第1正極タブ12と第2電池20の第2負極タブ23が接合される。これによって、第1電池10と第2電池20を備える電池モジュール200が製造される。電池モジュール200の製造方法は、上述した溶接工程と加圧工程を備えている。
By the above welding method, the first
[効果]
以上、第1実施例の溶接方法及び電池モジュールの製造方法について説明した。上記の説明から明らかなように、溶接方法は、第1電極50と第2電極60の間に電流を流すことにより第1正極タブ12の先端部33と、第2負極タブ23の延在部43と、第2負極タブ23の先端部45とを抵抗溶接する溶接工程を備えている。溶接工程は、第1電極50と第2電極60によって第2負極タブ23の延在部43と先端部45を第1正極タブ12の先端部33側に加圧する加圧工程を備えている。加圧工程では、第1電極50の先端51と第2電極60の先端61との距離Lが、第2負極タブ23の延在部43の厚さt43と先端部45の厚さt45との合計(t43+t45)よりも長い状態が維持される。
[effect]
The welding method and battery module manufacturing method of the first embodiment have been described above. As is clear from the above description, the welding method involves passing a current between the
この構成によれば、溶接工程において第1正極タブ12が第2負極タブ23よりも早く溶融したとしても、加圧工程を実行したときに第2負極タブ23の延在部43と先端部45の間から第1正極タブ12の先端部33が排除されない。これによって、第1正極タブ12と第2負極タブ23の延在部43及び先端部45との接触状態を良好な状態に維持することができる。そのため、第1正極タブ12と第2負極タブ23の電気的な接続状態を良好な状態に維持することができる。通電部材である第1正極タブ12と第2負極タブ23に上記の溶接方法を適用することが特に効果的である。また、第1正極タブ12のアルミニウム系金属と第2負極タブ23の銅系金属では融点の差が大きいので上記の溶接方法が特に効果的である。
According to this configuration, even if the first
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Although one embodiment has been described above, the specific aspect is not limited to the above embodiment. In the following description, the same components as those in the above description are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
(第2実施例)
第2実施例では、図3に示すように、第2電池20の第2負極タブ23が、屈曲部44と先端部45を備えていない。第2実施例では、第1正極タブ12の先端部33の表面332に対向部材85(第3部材の他の一例、溶接部材の他の一例)が重ねられている。対向部材85は、延在部43と横方向(X方向)に平行に延びている。対向部材85は、第2負極タブ23と別体で構成されている。対向部材85は、例えば銅系金属から板状に構成されている。対向部材85は、第1正極タブ12の先端部33を介して第2負極タブ23の延在部43と対向している。
(Second example)
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the second
加圧工程では、第1電極50と第2電極60によって第2負極タブ23の延在部43と対向部材85が第1正極タブ12の先端部33側に加圧される。加圧工程では、第1電極50の先端51と第2電極60の先端61と間の距離Lが、第2負極タブ23の延在部43の厚さt43と対向部材85の厚さt85との合計(t43+t85)よりも長い状態が維持される。厚さt85は対向部材85が溶融する前の厚さである。厚さt43とt85は同じ厚さである。変形例では、厚さt43とt85が異なる厚さであってもよい。以上の構成によっても、第1正極タブ12と第2負極タブ23の電気的な接続状態を良好な状態に維持することができる。
In the pressing step, the extending
(第3実施例)
第3実施例では、図4に示すように、第2負極タブ23の延在部43の裏面431(即ち、延在部43の第1正極タブ12側と反対側の面)が支持部材70により支持されている。支持部材70の上面が第2負極タブ23の延在部43の裏面431に当接している。支持部材70は、略円筒状に構成されている。支持部材70は、第1電極50の周囲に配置されている。支持部材70は、第1電極50を囲むように第1電極50の周囲を一巡している。
(Third example)
In the third embodiment, as shown in FIG. 4, the
支持部材70は、例えば、絶縁性を有する材料から構成されている。また、支持部材70は、第2負極タブ23を構成する金属(例えば銅系金属)の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料から構成されている。また、支持部材70は、第2負極タブ23を構成する金属(例えば銅系金属)の融点よりも高い融点を有する材料から構成されている。支持部材70は、例えばセラミックやアルミナから構成されている。
The
また、第3実施例では、第1正極タブ12の先端部33の表面332に吸熱部材72が重ねられている。吸熱部材72が第1正極タブ12の先端部33に接触している。吸熱部材72は、第1正極タブ12の熱を吸熱する。吸熱部材72は、第2負極タブ23から離間している。変形例では、吸熱部材72が第2負極タブ23に接触していてもよい。
Further, in the third embodiment, a
吸熱部材72は、ブロック状に構成されている。吸熱部材72は、第1正極タブ12を構成する金属(例えばアルミニウム系金属)の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する金属から構成されている。吸熱部材72は、第1正極タブ12を構成する金属(例えばアルミニウム系金属)の融点よりも高い融点を有する金属から構成されている。吸熱部材72は、例えば、銅系金属、金系金属、銀系金属、鉄系金属等から構成されている。
The
以上、第2実施例について説明した。第2実施例では、第2負極タブ23が支持部材70によって支持されているので、溶接工程中に第2部材が反ることを抑制することができる。また、第2実施例では、支持部材70が第1電極50の周囲に配置されている。第1電極50の周囲では第2負極タブ23が高温になるので第2負極タブ23が変形し易くなるが、支持部材70によって支持されることにより第2負極タブ23が変形することを抑制することができる。
The second embodiment has been described above. In the second embodiment, since the second
また、第3実施例では、第1正極タブ12の熱が吸熱部材72によって吸熱される。この構成によれば、第1部材が溶融するタイミングを遅らせることができる。そのため、第1正極タブ12が溶融するタイミングを第2負極タブ23が溶融するタイミングを近づけることができる。その結果、第1正極タブ12と第2負極タブ23を良好に接合することができる。吸熱部材72は、第1正極タブ12を構成する金属(例えば、アルミニウム系金属)の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する金属(例えば、銅系金属)から構成されている。この構成によれば、第1正極タブ12の熱を素早く吸熱することができる。
Further, in the third embodiment, the heat of the first
(第4実施例)
第4実施例では、図5に示すように、吸熱部材72が略円筒状に構成されている。吸熱部材72は、第2電極60の周囲に配置されている。吸熱部材72は、第2電極60を囲むように第2電極60の周囲を一巡している。この構成によれば、高温になり易い第2電極60の周囲で第1正極タブ12の熱を吸熱するので、第1正極タブ12の熱を素早く吸熱することができる。
(Fourth example)
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 5, the
(変形例)
(1)第1正極タブ12及び第2負極タブ23のそれぞれを構成する金属は特に限定されない。また、対向部材85を構成する金属は特に限定されない。第1正極タブ12は、例えば錫系金属から構成されていてもよい。第2負極タブ23及び対向部材85は、例えばニッケル系金属(第3金属の一例)から構成されていてもよい。第2負極タブ23及び対向部材85を構成する銅系金属の融点(例えば、約1084℃)又はニッケル系金属の融点(例えば、約1455℃)は、第1正極タブ12を構成するアルミニウム系金属の融点(例えば、約660℃)又は錫系金属の融点(例えば、約232℃)よりも高い。変形例では、第2負極タブ23と対向部材85が、異なる金属(例えば、銅系金属とニッケル系金属)から構成されていてもよい。また、第2負極タブ23の延在部43と先端部45が異なる金属(例えば、銅系金属とニッケル系金属)から構成されていてもよい。
(Modified example)
(1) The metals forming each of the first
(2)第1電極50と第2電極60の位置は互いに置換可能である。第1電極50が上側に配置されており、第2電極60が下側に配置されていてもよい。
(2) The positions of the
(3)第2電池20の第2負極タブ23の先端部45が支持部材(不図示)によって支持されていてもよい。また、対向部材85が支持部材(不図示)によって支持されていてもよい。これらの支持部材は、上述した第2負極タブ23の延在部43を支持する支持部材70を上下反転させた構成であってもよい。この構成によれば、上下両側から第1正極タブ12と第2負極タブ23を支持することができる。
(3) The
(4)吸熱部材72が冷却装置(不図示)によって冷却されていてもよい。
(4) The
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely illustrative and do not limit the scope of the claims. The techniques described in the claims include various modifications and changes to the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as filed. Further, the techniques illustrated in this specification or the drawings can achieve multiple objectives simultaneously, and achieving one of the objectives has technical utility in itself.
10:第1電池、11:第1電池本体、12:第1正極タブ、13:第1負極タブ、15:第1外装体、16:第1発電要素、20:第2電池、21:第2電池本体、22:第2正極タブ、23:第2負極タブ、25:第2外装体、26:第2発電要素、50:第1電極、60:第2電極、70:支持部材、72:吸熱部材、85:対向部材、100:溶接装置
10: first battery, 11: first battery main body, 12: first positive electrode tab, 13: first negative electrode tab, 15: first exterior body, 16: first power generation element, 20: second battery, 21: first 2 battery main body, 22: second positive electrode tab, 23: second negative electrode tab, 25: second exterior body, 26: second power generation element, 50: first electrode, 60: second electrode, 70: support member, 72 : Endothermic member, 85: Opposing member, 100: Welding device
Claims (11)
前記第1部材は、第1金属から構成されており、
前記第2部材は、前記第1金属の融点よりも高い融点を有する第2金属から構成されており、
前記第3部材は、前記第1金属の融点よりも高い融点を有する第3金属又は前記第2金属から構成されており、
前記第1部材と前記第2部材と前記第3部材が一対の電極間に配置されている状態で前記一対の電極間に電流を流すことにより前記第1部材と前記第2部材と前記第3部材を抵抗溶接する溶接工程を備えており、
前記溶接工程は、前記一対の電極の一方の電極の先端と他方の電極の先端とによって前記第2部材と前記第3部材を前記第1部材側に加圧した状態で前記第1部材と前記第2部材と前記第3部材を抵抗溶接する加圧工程を備えており、
前記加圧工程では、前記一方の電極の先端が前記第2部材の前記第1部材と反対側の面に当接し、前記他方の電極の先端が前記第3部材の前記第1部材と反対側の面に当接した状態で、かつ、前記一方の電極の先端と前記他方の電極の先端との間の距離が、前記第2部材の厚さと前記第3部材の厚さとの合計よりも長い状態が維持された状態で、前記第1部材と前記第2部材と前記第3部材が抵抗溶接される、溶接方法。 A welding method for welding a first member, a second member stacked on one side of the first member, and a third member stacked on the other side of the first member, comprising:
The first member is made of a first metal,
The second member is made of a second metal having a melting point higher than the melting point of the first metal,
The third member is made of a third metal having a melting point higher than the melting point of the first metal or the second metal,
The first member, the second member, and the third member are arranged between the first member, the second member, and the third member by passing a current between the pair of electrodes. Equipped with a welding process for resistance welding parts,
In the welding step, the first member and the third member are pressed against the first member by the tip of one electrode and the tip of the other electrode of the pair of electrodes. a pressurizing step of resistance welding the second member and the third member ;
In the pressurizing step, the tip of the one electrode contacts the surface of the second member opposite to the first member, and the tip of the other electrode contacts the surface of the third member opposite to the first member. and the distance between the tip of the one electrode and the tip of the other electrode is longer than the sum of the thickness of the second member and the thickness of the third member. A welding method , wherein the first member, the second member, and the third member are resistance welded while the state is maintained.
前記第3部材は、前記第2部材から屈曲して前記第2部材と平行に延びる前記第2金属の部材から構成されている、溶接方法。The welding method, wherein the third member is a member of the second metal bent from the second member and extending parallel to the second member.
前記第1部材が第1電池の電極タブの一部であり、
前記第2部材が前記第1電池の前記電極タブに接続される第2電池の電極タブの一部である、溶接方法。 The welding method according to claim 1 or 2 ,
the first member is a part of an electrode tab of a first battery;
A welding method, wherein the second member is part of an electrode tab of a second battery that is connected to the electrode tab of the first battery.
前記第2部材の前記第1部材側と反対側の面が支持部材によって支持されている、溶接方法。 The welding method according to any one of claims 1 to 3 ,
A welding method, wherein a surface of the second member opposite to the first member is supported by a support member.
前記支持部材は、前記一対の電極のうち前記第2部材を加圧する電極の周囲に配置されている、溶接方法。 The welding method according to claim 4 ,
In the welding method, the support member is arranged around an electrode of the pair of electrodes that presses the second member.
前記第1部材の熱が吸熱部材によって吸熱される、溶接方法。 The welding method according to any one of claims 1 to 5 ,
A welding method, wherein the heat of the first member is absorbed by an endothermic member.
前記吸熱部材は、前記第1金属の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する金属から構成されている、溶接方法。 The welding method according to claim 6 ,
The welding method, wherein the heat absorbing member is made of a metal having a higher thermal conductivity than the first metal.
前記第1金属がアルミニウム系金属であり、
前記第2金属が銅系金属である、溶接方法。 The welding method according to any one of claims 1 to 7 ,
the first metal is an aluminum-based metal,
A welding method, wherein the second metal is a copper-based metal.
前記第1電極タブと、前記第1電極タブの一方面に重ねられている前記第2電極タブと、前記第1電極タブの他方面に重ねられている溶接部材と、を溶接する溶接工程を備えており、
前記第1電極タブは、第1金属から構成されており、
前記第2電極タブは、前記第1金属の融点よりも高い融点を有する第2金属から構成されており、
前記溶接部材は、前記第1金属の融点よりも高い融点を有する第3金属又は前記第2金属から構成されており、
前記溶接工程では、前記第1電極タブと前記第2電極タブと前記溶接部材が一対の電極間に配置されている状態で前記一対の電極間に電流を流すことにより前記第1電極タブと前記第2電極タブと前記溶接部材を抵抗溶接し、
前記溶接工程は、前記一対の電極の一方の電極の先端と他方の電極の先端とによって前記第2電極タブと前記溶接部材を前記第1電極タブ側に加圧した状態で前記第1電極タブと前記第2電極タブと前記溶接部材を抵抗溶接する加圧工程を備えており、
前記加圧工程では、前記一方の電極の先端が前記第2電極タブの前記第1電極タブと反対側の面に当接し、前記他方の電極の先端が前記溶接部材の前記第1電極タブと反対側の面に当接した状態で、かつ、前記一方の電極の先端と前記他方の電極の先端との間の距離が、前記第2電極タブの厚さと前記溶接部材の厚さとの合計よりも長い状態が維持された状態で、前記第1電極タブと前記第2電極タブと前記溶接部材が抵抗溶接される、製造方法。 A method for manufacturing a battery module comprising: a first battery having a first electrode tab; and a second battery having a second electrode tab connected to the first electrode tab.
a welding step of welding the first electrode tab, the second electrode tab stacked on one side of the first electrode tab, and a welding member stacked on the other side of the first electrode tab; We are equipped with
The first electrode tab is made of a first metal,
The second electrode tab is made of a second metal having a melting point higher than the melting point of the first metal,
The welding member is made of a third metal or the second metal having a melting point higher than the melting point of the first metal,
In the welding process, the first electrode tab, the second electrode tab, and the welding member are arranged between the pair of electrodes, and by passing a current between the pair of electrodes, the first electrode tab and the welding member are disposed between the pair of electrodes. resistance welding a second electrode tab and the welding member;
In the welding step, the second electrode tab and the welding member are pressed against the first electrode tab side by the tip of one electrode and the tip of the other electrode of the pair of electrodes, and then the first electrode tab is pressed. and a pressurizing step of resistance welding the second electrode tab and the welding member ,
In the pressurizing step, the tip of the one electrode contacts the surface of the second electrode tab opposite to the first electrode tab, and the tip of the other electrode contacts the first electrode tab of the welding member. While in contact with the opposite surface, the distance between the tip of the one electrode and the tip of the other electrode is greater than the sum of the thickness of the second electrode tab and the thickness of the welding member. A manufacturing method , wherein the first electrode tab, the second electrode tab, and the welding member are resistance welded while the long state is maintained.
前記溶接部材は、前記第2電極タブから屈曲して前記第2電極タブと平行に延びる前記第2金属の部材から構成されている、製造方法。In the manufacturing method, the welding member is constituted by a member of the second metal bent from the second electrode tab and extending parallel to the second electrode tab.
前記第2電極タブが前記溶接部材を備えている、製造方法。
The manufacturing method according to claim 9 or 10 ,
A manufacturing method, wherein the second electrode tab includes the welding member.
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003187778A (en) | 2001-12-21 | 2003-07-04 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery |
JP2008123800A (en) | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Connection structure and connection method for battery |
WO2011114421A1 (en) | 2010-03-15 | 2011-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | Battery and process for production thereof |
JP2011222915A (en) | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Tdk Corp | Electrochemical device and circuit board |
JP2012009389A (en) | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | Electricity storage module and electricity storage device |
JP2013097923A (en) | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Hitachi Cable Ltd | Electrode lead connection body and electrode lead connection assembly |
JP2013243141A (en) | 2007-12-25 | 2013-12-05 | Byd Co Ltd | Battery system |
JP2014521197A (en) | 2011-07-13 | 2014-08-25 | エルジー・ケム・リミテッド | BATTERY MODULE WITH IMPROVED CONNECTION RELIABILITY AND MEDIUM AND LARGE Batteries Pack |
JP2014182880A (en) | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Toyota Industries Corp | Power storage device and manufacturing method of power storage device |
JP2016054062A (en) | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 株式会社豊田自動織機 | Positioning structure |
-
2020
- 2020-03-23 JP JP2020051341A patent/JP7348119B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003187778A (en) | 2001-12-21 | 2003-07-04 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery |
JP2008123800A (en) | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Connection structure and connection method for battery |
JP2013243141A (en) | 2007-12-25 | 2013-12-05 | Byd Co Ltd | Battery system |
WO2011114421A1 (en) | 2010-03-15 | 2011-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | Battery and process for production thereof |
JP2011222915A (en) | 2010-04-14 | 2011-11-04 | Tdk Corp | Electrochemical device and circuit board |
JP2012009389A (en) | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | Electricity storage module and electricity storage device |
JP2014521197A (en) | 2011-07-13 | 2014-08-25 | エルジー・ケム・リミテッド | BATTERY MODULE WITH IMPROVED CONNECTION RELIABILITY AND MEDIUM AND LARGE Batteries Pack |
JP2013097923A (en) | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Hitachi Cable Ltd | Electrode lead connection body and electrode lead connection assembly |
JP2014182880A (en) | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Toyota Industries Corp | Power storage device and manufacturing method of power storage device |
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