JP7471625B2 - パック電池とパック電池の製造方法 - Google Patents
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Description
さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想の具体例を示すものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
以上の方法で製造されるパック電池は、ブレーカ端子と電池端子の溶接ラインを、連続しないリング状にファイバーレーザー溶接するので、線状に溶着する部分ではブレーカ端子と電池端子とが溶融して一体構造に結合され、連続しない領域では電池端子とブレーカ端子が溶融されることなく、充分な強度を保持するからである。
図1の正面図に示すパック電池は、充電できる電池30と、この電池30と直列に接続しているブレーカ40とを備える。さらにパック電池は、ブレーカ端子41と電池30の電池端子31とに接続している回路基板35とを備える。図8~図12に示すブレーカ40は、電池30や周囲温度が高温になり、あるいはパック電池が異常な状態で使用されるときに、バイメタル8を変形させて電流を遮断する無通電タイプのブレーカである。無通電タイプのブレーカ40は、加温されたバイメタル8が変形して電流を遮断する。このブレーカ40は、バイメタル8を加温するヒーター9を内蔵して、ヒーター9でバイメタル8を加温して、オフ状態に保持して、電流を遮断した状態に保持できる。
[0.1%のジルコニウムを含有する銅合金]
この銅合金は、残りの99.9%を銅とするので、導電率が90%IACS~95%IACSと極めて高く、大電流特性に優れている。さらに、熱伝導率も347W/m・K~360W/m・Kと極めて高く、内部の熱エネルギを効率よく外部に放熱する。さらに、ヤング率は121GPaと十分な弾性があって可動接点をオンオフに切り換える。
この銅合金は、残りの99.88%を銅とするので、導電率が90%IACSと極めて高く、大電流特性に優れている。さらに、熱伝導率も350W/m・Kと極めて高く内部の熱エネルギを効率よく外部に放熱する。さらに、ヤング率は128GPaと十分な弾性があって可動接点をオンオフに切り換える。
0.10%のZrと、
0.02%のSiを含有する銅合金]
この銅合金は、残りの99.63%を銅とし、導電率が82%IACSと高く、大電流特性に優れている。さらに、熱伝導率も316W/m・Kと高くて内部の熱エネルギを効率よく外部に放熱する。さらに、ヤング率は137GPaと十分な弾性があって可動接点をオンオフに切り換える。
0.10%のMgを含有する銅合金]
この銅合金は、残りの99.65%を銅とし、導電率を75%IACS以上ないしは80%IACS以上として相当に高く、大電流特性に優れている。さらに、熱伝導率は330W/m・K~340W/m・Kと高くて内部の熱エネルギを効率よく外部に放熱する。さらに、ヤング率は130GPa~140GPaと十分な弾性があって可動接点をオンオフに切り換える。
0.20%~0.30%のCrと、
0.18%~0.26%のZnとを含有する銅合金]
この銅合金は、残りを銅として、導電率は75%IACSと高くて大電流特性に優れている。さらに、熱伝導率は301W/m・Kと高くて内部の熱エネルギを効率よく外部に放熱する。さらに、ヤング率は127GPaと十分な弾性があって可動接点をオンオフに切り換える。
0.44%のSiとを含有する銅合金]
この銅合金は、残りを銅として、導電率は65%IACSと高くて大電流特性に優れている。さらに、熱伝導率は260W/m・Kと高くて内部の熱エネルギを効率よく外部に放熱する。さらに、ヤング率は127GPaと十分な弾性があって可動接点をオンオフに切り換える。
(1)図5に示すように、ブレーカ40の可動接点側のブレーカ端子6Xにポリマー電池30Aの一方の電池端子31の先端部を載せて溶接し、ブレーカ40の固定接点側のブレーカ端子4Xと回路基板35に接続している基板リード36とを積層して積層部70を溶接して接続し、さらに、ポリマー電池30Aの他方の電池端子31と回路基板35に接続している他方の基板リード36とを積層して積層部70を溶接して接続する。
以上の工程で、回路基板35の一方の基板リード36はブレーカ40を介して電池30の一方の電池端子31に、他方の基板リード36は電池30の他方の電池端子31に溶接して接続される。
(2)その後、基板リード36と電池端子31からなるリード39を折曲加工して回路基板35を絶縁ホルダー38の定位置にセットし、絶縁ホルダー38を電池30の定位置にセットして、回路基板35とブレーカ40と電池30をポリマー電池ケース60の定位置に配置する。
2…第1ケース
3…第2ケース
4…固定接点金属板 4A…先端部
4B…中間部
4D…段差部
4X…固定接点側のブレーカ端子
5…固定接点
6…可動接点金属板 6A…可動部分
6B…非可動部分
6C…突出部
6X…可動接点側のブレーカ端子
7…可動接点
8…バイメタル
9…ヒーター
10…外周壁
11…外壁 11A…第1の外壁
11B…第2の外壁
12…対向壁
13…底部
14…突出部
20…収納スペース
21…収納凹部
23…押圧凸部
30…電池 30A…ポリマー電池
31…電池端子
32…外装フィルム
33…ひさし部
34…スペース
35…回路基板
36…基板リード
37…出力端子
38…絶縁ホルダー
39…リード
40…ブレーカ
41…ブレーカ端子
60…ポリマー電池ケース
70…積層部
71…溶接ライン
Claims (5)
- 電池に直列にブレーカを接続してなり、
かつ前記ブレーカに回路基板を接続してなるパック電池の製造方法であって、
前記電池は、
自由に変形できる金属の薄板である正負の電池端子を外装フィルムで絶縁状態に挟着して、
外部に引き出している充電できるポリマー電池で、
前記ブレーカは、
外装ケースに、固定接点金属板と、可動接点金属板とを固定して、可動接点金属板を変形させるバイメタルを内蔵して、電池温度が高温になると内蔵するバイメタルが変形して電流を遮断する無通電タイプのブレーカで、
さらに前記ブレーカは、
前記電池端子に接続される金属の薄板からなるブレーカ端子を備え、
前記ブレーカ端子は、
前記固定接点金属板が前記外装ケースの外部に引き出されてなる固定接点側のブレーカ端子と、
前記可動接点金属板が前記外装ケースの外部に引き出されてなる可動接点側のブレーカ端子とからなり、
前記電池の金属の薄板からなる電池端子に、金属の薄板からなる前記ブレーカ端子を積層し、
前記ブレーカ端子と前記電池端子の積層部にファイバーレーザービームを照射して溶接して、前記ブレーカ端子と前記電池端子とを直接に溶接すると共に、ファイバーレーザー溶接してなる溶接部をリング状とすることを特徴とするパック電池の製造方法。 - 請求項1に記載するパック電池の製造方法であって、
互いに接続している前記電池端子をアルミニウムの薄板とし、前記ブレーカ端子を銅の薄板とすることを特徴とするパック電池の製造方法。 - 請求項2に記載するパック電池の製造方法であって、
アルミニウムの薄板である前記電池端子と、
銅の薄板である前記ブレーカ端子を積層し、
アルミニウムの薄板である前記電池端子表面にファイバーレーザービームを照射して、前記電池端子と前記ブレーカ端子とをレーザー溶接することを特徴とするパック電池の製造方法。 - 請求項1に記載するパック電池の製造方法であって、
前記ブレーカ端子と前記電池端子との積層部の溶接ラインを、連続しないリング状とすることを特徴とするパック電池の製造方法。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載するパック電池の製造方法であって、
前記ブレーカ端子と前記電池端子とを直交する姿勢に配置して、積層部をファイバーレーザー溶接することを特徴とするパック電池の製造方法。
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