JP7486273B2 - Battery Module - Google Patents

Battery Module Download PDF

Info

Publication number
JP7486273B2
JP7486273B2 JP2021145107A JP2021145107A JP7486273B2 JP 7486273 B2 JP7486273 B2 JP 7486273B2 JP 2021145107 A JP2021145107 A JP 2021145107A JP 2021145107 A JP2021145107 A JP 2021145107A JP 7486273 B2 JP7486273 B2 JP 7486273B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal surface
bus bar
weld mark
battery module
weld
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021145107A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023038414A (en
Inventor
康輔 村石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primearth EV Energy Co Ltd
Original Assignee
Primearth EV Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primearth EV Energy Co Ltd filed Critical Primearth EV Energy Co Ltd
Priority to JP2021145107A priority Critical patent/JP7486273B2/en
Publication of JP2023038414A publication Critical patent/JP2023038414A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7486273B2 publication Critical patent/JP7486273B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Description

本開示技術は、電池セルの端子面に接合されているバスバーを有する電池モジュールに関する。 The disclosed technology relates to a battery module having bus bars joined to the terminal surfaces of the battery cells.

電池モジュールでは一般的に、電池セルの外面に設けられた端子面にバスバーが接続されている。バスバーは、接合された電池セルを、例えば他の電池セルと電気的に接続するものである。電池セルにバスバーが接合された従来の電池モジュールとして、例えば、特許文献1に記載されているものを挙げることができる。この文献の電池モジュールでは、バスバーに開口窓を形成しておき、開口窓の内側にて電池セルの端子面を露出させつつ、開口窓の外側にて端子面とバスバーとを接合している。 In a battery module, a bus bar is generally connected to a terminal surface provided on the outer surface of the battery cell. The bus bar electrically connects the joined battery cell to, for example, other battery cells. An example of a conventional battery module in which a bus bar is joined to a battery cell is described in Patent Document 1. In the battery module in this document, an opening window is formed in the bus bar, and the terminal surface of the battery cell is exposed on the inside of the opening window, while the terminal surface and the bus bar are joined on the outside of the opening window.

国際公開第2017/130706号International Publication No. 2017/130706

前記した従来の技術では、電池セルの端子面とバスバーとの接合箇所である溶接痕を、バスバーの開口窓の外側を囲うように大きく形成している。溶接痕を大きく形成する場合、例えば、溶接に要する時間は長くなる傾向にあり、電池モジュールの生産効率は低下してしまう。一方で、溶接時間を短くするほど、形成できる溶接痕は小さくなるため、端子面とバスバーとの接合強度は低下する傾向にある。すなわち、端子面とバスバーとの分離が適切に抑制される溶接痕を、短時間で形成することは困難であった。 In the conventional technology described above, the weld marks, which are the joints between the terminal surfaces of the battery cells and the busbar, are formed large so as to surround the outside of the opening window of the busbar. When large weld marks are formed, for example, the time required for welding tends to be long, and the production efficiency of the battery module decreases. On the other hand, the shorter the welding time, the smaller the weld marks that can be formed, and the joint strength between the terminal surfaces and the busbar tends to decrease. In other words, it has been difficult to form weld marks in a short time that adequately suppress separation between the terminal surfaces and the busbar.

本開示技術は、前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、電池セルの端子面とバスバーとの接合が短時間でなされ、これらが接合箇所にて分離しにくい電池モジュールを提供することにある。 The disclosed technology has been developed to solve the problems of the conventional technology described above. In other words, the objective is to provide a battery module in which the terminal surfaces of the battery cells and the bus bars are joined in a short time and are not easily separated at the joints.

本開示技術の一態様は、外面の一部が端子面となっている電池セルと、端子面に接合されているバスバーとを有する電池モジュールであって、バスバーには、厚み方向に貫通しており端子面の一部を露出させる切り欠き箇所が形成されており、バスバーと端子面とを溶接により接合した箇所である溶接痕が形成されており、溶接痕の少なくとも一方の端部が、切り欠き箇所、および、切り欠き箇所にて露出している端子面に掛かっている電池モジュールである。 One aspect of the disclosed technology is a battery module having a battery cell with a portion of its outer surface serving as a terminal surface and a bus bar joined to the terminal surface, in which the bus bar has a cutout portion formed therein that penetrates the battery cell in the thickness direction and exposes a portion of the terminal surface, and a weld mark is formed at the portion where the bus bar and the terminal surface are joined by welding, and at least one end of the weld mark is attached to the cutout portion and to the terminal surface exposed at the cutout portion.

上記態様における電池モジュールには、少なくとも一方の端部が、切り欠き箇所、および、切り欠き箇所にて露出している端子面に掛かっている溶接痕が形成されている。このような溶接痕の端部は、バスバーに端子面から遠ざかる向きの力が作用した際にも、応力が集中しにくい。よって、電池セルの端子面とバスバーとは、その溶接痕の箇所にて分離しにくい。また、この溶接痕は、線状に溶接を行いつつその端部を切り欠き箇所まで伸ばすことで形成できる。溶接の端部を切り欠き箇所まで伸ばすことによって、溶接に要する時間が特段、長くなってしまうことはない。つまり、このような溶接痕は短時間で形成される。従って、上記態様における電池モジュールは、電池セルの端子面とバスバーとの接合が短時間でなされ、これらが接合箇所にて分離しにくい電池モジュールである。 In the battery module of the above embodiment, a weld mark is formed in which at least one end of the weld mark is placed on the notch and on the terminal surface exposed at the notch. The end of such a weld mark is less likely to concentrate stress even when a force in a direction away from the terminal surface acts on the bus bar. Therefore, the terminal surface of the battery cell and the bus bar are less likely to separate at the weld mark. In addition, the weld mark can be formed by welding in a line and extending the end to the notch. By extending the weld end to the notch, the time required for welding is not particularly long. In other words, such a weld mark is formed in a short time. Therefore, the battery module of the above embodiment is a battery module in which the terminal surface of the battery cell and the bus bar are joined in a short time and are less likely to separate at the joint.

上記態様の電池モジュールではさらに、バスバーの複数箇所に切り欠き箇所が形成されており、溶接痕が、1つの切り欠き箇所から他の1つの切り欠き箇所に達して形成されていることが望ましい。このようにすることで、溶接痕の両端部において、バスバーと端子面とが分離してしまうことを抑制できる。 In the battery module of the above aspect, it is further preferable that the busbar has cutouts at multiple locations, and the weld mark is formed so as to extend from one cutout to another. In this way, separation of the busbar and the terminal surface at both ends of the weld mark can be prevented.

上記態様の電池モジュールではさらに、複数の電池セルを有し、バスバーは、隣接して配置された2つの電池セルの端子面同士を接続するものであることが望ましい。このようにすることで、複数の電池セルが適切に接続され、所望の能力を安定して発揮できる電池モジュールを構成できる。 The battery module of the above aspect further has a plurality of battery cells, and it is desirable that the bus bar connects the terminal surfaces of two adjacent battery cells. In this way, a battery module can be configured in which the plurality of battery cells are appropriately connected and the desired capacity can be stably exhibited.

上記態様の電池モジュールではさらに、切り欠き箇所が貫通穴であることが望ましい。このようにすることで、貫通穴を、製造工程においては目印等として使用することができる。 In the battery module of the above embodiment, it is further preferable that the cutout portion is a through hole. In this way, the through hole can be used as a marker or the like during the manufacturing process.

本開示技術によれば、電池セルの端子面とバスバーとの接合が短時間でなされ、これらが接合箇所にて分離しにくい電池モジュールが提供されている。 The disclosed technology provides a battery module in which the terminal surfaces of the battery cells and the bus bars are joined in a short time and are less likely to separate at the joints.

実施の形態に係る電池モジュールの外観斜視図である。1 is an external perspective view of a battery module according to an embodiment; 電池モジュールにおける電池セルおよびバスバーの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a battery cell and a bus bar in the battery module. バスバーの平面図である。FIG. 溶接痕の断面図である。FIG. 比較例に係る溶接痕が形成されたバスバーの平面図である。FIG. 13 is a plan view of a bus bar on which a welding mark is formed according to a comparative example. 比較例に係る溶接痕の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a welding mark according to a comparative example. 比較例に係る溶接痕が形成されたバスバーに変形が生じた場合を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating a case where deformation occurs in a bus bar on which a welding mark is formed according to a comparative example. 比較例に係る溶接痕が形成されたバスバーに変形が生じた場合の溶接痕における応力の発生箇所について説明する図である。11A and 11B are diagrams illustrating locations where stress occurs in a weld mark when deformation occurs in a bus bar on which a weld mark is formed according to a comparative example. 実施の形態に係る溶接痕が形成されたバスバーに変形が生じた場合の溶接痕における応力の発生箇所について説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating locations where stress occurs in a weld mark when deformation occurs in the bus bar on which the weld mark is formed in the embodiment.

以下、本開示技術を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は、図1に示す電池モジュール1に本開示技術を適用したものである。図1の電池モジュール1は、ロアケース2に複数の電池セル3を詰めたものである。複数の電池セル3は、ロアケース2の内部で水平方向に積層して配置されている。電池モジュール1は、実際に使用される場面では図1に示す状態に対してさらにアッパーケース等が取り付けられるが、それらは本開示技術における特徴点ではないのでここでは省略する。 Below, an embodiment that embodies the disclosed technology will be described in detail with reference to the attached drawings. In this embodiment, the disclosed technology is applied to a battery module 1 shown in FIG. 1. The battery module 1 in FIG. 1 has a lower case 2 filled with multiple battery cells 3. The multiple battery cells 3 are arranged in a horizontally stacked manner inside the lower case 2. When the battery module 1 is actually used, an upper case and the like are further attached to the state shown in FIG. 1, but these are not characteristic of the disclosed technology and will not be described here.

本形態における電池セル3は、図2に示されるように角型平板状のものである。電池セル3は、外装体4の内部に発電要素を内蔵したものである。外装体4の上面の両端にはそれぞれ正極端子5、負極端子6が設けられている。電池セル3は、正極端子5、負極端子6を通じて充放電が可能である。正極端子5の上面を正極端子面51、負極端子6の上面を負極端子面61としてそれぞれ示している。 The battery cell 3 in this embodiment is a rectangular flat plate as shown in FIG. 2. The battery cell 3 has a power generating element built inside the exterior body 4. A positive terminal 5 and a negative terminal 6 are provided at both ends of the upper surface of the exterior body 4. The battery cell 3 can be charged and discharged through the positive terminal 5 and the negative terminal 6. The upper surface of the positive terminal 5 is shown as the positive terminal surface 51, and the upper surface of the negative terminal 6 is shown as the negative terminal surface 61.

電池モジュール1内の複数の電池セル3は、図2に示すように、正極端子5と負極端子6とが交互に逆向きになるように配置されている。隣接する電池セル3の正極端子5と負極端子6とを接続するように、バスバー7が配置されている。バスバー7は、導電性の金属板である。本形態のバスバー7は、平板状のものである。バスバー7は、正極端子5の正極端子面51、負極端子6の負極端子面61に接続されている。バスバー7の位置は、図2中の右側の列と左側の列とでずれている。これにより、本形態の電池モジュール1において、複数の電池セル3よりなる電池群は、バスバー7によって電気的に直列に接続されている。 As shown in FIG. 2, the multiple battery cells 3 in the battery module 1 are arranged so that the positive electrode terminals 5 and the negative electrode terminals 6 are alternately arranged in the opposite directions. A bus bar 7 is arranged to connect the positive electrode terminals 5 and the negative electrode terminals 6 of adjacent battery cells 3. The bus bar 7 is a conductive metal plate. The bus bar 7 in this embodiment is flat. The bus bar 7 is connected to the positive electrode terminal surface 51 of the positive electrode terminal 5 and the negative electrode terminal surface 61 of the negative electrode terminal 6. The position of the bus bar 7 is shifted between the right column and the left column in FIG. 2. As a result, in the battery module 1 in this embodiment, the battery group consisting of the multiple battery cells 3 is electrically connected in series by the bus bar 7.

図3は、バスバー7の平面図である。バスバー7は、正極端子面51に接続されている正極接続部71と、負極端子面61に接続されている負極接続部72とを有している。正極接続部71、負極接続部72には、バスバー7を厚み方向に貫通する貫通穴75が形成されている。貫通穴75は、バスバー7の一部を切り欠いて形成された切り欠き箇所である。また貫通穴75は、正極接続部71、負極接続部72にそれぞれ4つずつ形成されている。本形態では、正極接続部71、負極接続部72におけるそれぞれ4つの貫通穴75の配置は、これらを頂点とした四角形が構成される配置である。 FIG. 3 is a plan view of the busbar 7. The busbar 7 has a positive electrode connection portion 71 connected to the positive electrode terminal surface 51 and a negative electrode connection portion 72 connected to the negative electrode terminal surface 61. The positive electrode connection portion 71 and the negative electrode connection portion 72 have through holes 75 formed therethrough that penetrate the busbar 7 in the thickness direction. The through holes 75 are cut-out portions formed by cutting out a portion of the busbar 7. Four through holes 75 are formed in each of the positive electrode connection portion 71 and the negative electrode connection portion 72. In this embodiment, the arrangement of the four through holes 75 in each of the positive electrode connection portion 71 and the negative electrode connection portion 72 is such that a rectangle is formed with these as vertices.

また、正極接続部71、負極接続部72にはそれぞれ、2つの溶接痕8が形成されている。溶接痕8にはドットハッチングを施して示している。溶接痕8はいずれも、2つの貫通穴75同士の間を結ぶように、線状に形成されている。正極接続部71に設けられた溶接痕8は、正極接続部71と正極端子面51とを溶接により接合することで形成されたものである。負極接続部72に設けられた溶接痕8は、負極接続部72と負極端子面61とを溶接により接合することで形成されたものである。図3に示す線状の溶接痕8はいずれも、電池セル3の幅方向に伸びるように設けられている。 In addition, two weld marks 8 are formed on each of the positive electrode connection part 71 and the negative electrode connection part 72. The weld marks 8 are indicated by dot hatching. Each of the weld marks 8 is formed in a line connecting two through holes 75. The weld mark 8 on the positive electrode connection part 71 is formed by joining the positive electrode connection part 71 and the positive electrode terminal surface 51 by welding. The weld mark 8 on the negative electrode connection part 72 is formed by joining the negative electrode connection part 72 and the negative electrode terminal surface 61 by welding. Each of the linear weld marks 8 shown in FIG. 3 is formed to extend in the width direction of the battery cell 3.

図4は、溶接痕8の断面図である。溶接痕8の端部の上部側は、貫通穴75に掛かっている。溶接痕8の端部の貫通穴75の箇所よりも下部側は、貫通穴75にて露出している正極端子面51または負極端子面61に掛かっている。すなわち、貫通穴75同士の間に形成された溶接痕8の両端はそれぞれ、貫通穴75、および、貫通穴75にて露出している正極端子面51または負極端子面61に掛かっている。また、溶接痕8は、バスバー7の厚み方向について、バスバー7の上面からバスバー7を貫通し、正極端子5、負極端子6にまでおよんでいる。これにより、バスバー7と正極端子面51または負極端子面61とを接合している。 Figure 4 is a cross-sectional view of the weld mark 8. The upper side of the end of the weld mark 8 hangs over the through hole 75. The lower side of the end of the weld mark 8 below the through hole 75 hangs over the positive terminal surface 51 or the negative terminal surface 61 exposed at the through hole 75. That is, both ends of the weld mark 8 formed between the through holes 75 hang over the through hole 75 and the positive terminal surface 51 or the negative terminal surface 61 exposed at the through hole 75. In addition, the weld mark 8 penetrates the bus bar 7 from the upper surface of the bus bar 7 in the thickness direction of the bus bar 7, and reaches the positive terminal 5 and the negative terminal 6. This joins the bus bar 7 to the positive terminal surface 51 or the negative terminal surface 61.

このような本形態の溶接痕8は、レーザー溶接によって形成されたものである。すなわち、正極端子面51、負極端子面61の上にバスバー7を配置しつつ、溶接痕8を形成する箇所の一端から他端にかけてレーザー光の照射位置を移動させる。これにより、レーザー照射によって溶融したバスバー7と正極端子5または負極端子6とは、互いに混ざり合ってその後、固化して溶接痕8となる。本形態の溶接痕8は、隣り合う貫通穴75同士を結ぶように線状にレーザー光の照射位置を移動することで形成される。よって、レーザー光の照射によって面状の大きな溶接痕を形成する場合と比較して、バスバー7の接合を短時間で行うことができる。 The weld mark 8 in this embodiment is formed by laser welding. That is, while the bus bar 7 is placed on the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61, the irradiation position of the laser light is moved from one end of the area where the weld mark 8 is to be formed to the other end. As a result, the bus bar 7 and the positive terminal 5 or the negative terminal 6 melted by the laser irradiation mix with each other and then solidify to become the weld mark 8. The weld mark 8 in this embodiment is formed by moving the irradiation position of the laser light in a line so as to connect adjacent through holes 75. Therefore, the bus bar 7 can be joined in a short time compared to the case where a large planar weld mark is formed by irradiating the laser light.

また、本形態のように、端部が貫通穴75に達している溶接痕8は、その端部において、バスバー7が正極端子面51、負極端子面61から分離しにくいものである。このことについて、本形態の溶接痕8とは異なる比較例と比較しつつ説明する。 In addition, in the case of the present embodiment, the weld mark 8 whose end reaches the through hole 75 makes it difficult for the bus bar 7 to separate from the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 at the end. This will be explained in comparison with a comparative example that is different from the weld mark 8 of the present embodiment.

図5は、比較例に係る溶接痕9が形成されたバスバー7の平面図である。比較例についても、溶接痕9以外の構成については、上記の実施の形態と同様である。比較例に係る溶接痕9は、本形態に係る溶接痕8よりも短い。具体的に、比較例に係る溶接痕9は、その両端がともに、貫通穴75に達しない程度の長さである。図6は、比較例に係る溶接痕9の断面図である。溶接痕9の両端はともに、貫通穴75、および、貫通穴75にて露出している正極端子面51、負極端子面61のいずれにも掛かっていない。 Figure 5 is a plan view of a busbar 7 on which a weld mark 9 according to a comparative example is formed. The configuration of the comparative example is the same as that of the above embodiment except for the weld mark 9. The weld mark 9 according to the comparative example is shorter than the weld mark 8 according to this embodiment. Specifically, the weld mark 9 according to the comparative example is long enough that both ends of the weld mark 9 do not reach the through hole 75. Figure 6 is a cross-sectional view of the weld mark 9 according to the comparative example. Both ends of the weld mark 9 do not overlap the through hole 75 or the positive terminal surface 51 or the negative terminal surface 61 exposed at the through hole 75.

図7は、比較例に係る溶接痕9が形成されたバスバー7に、正極端子面51、負極端子面61から遠ざかるような力が作用した場合を示す図である。図7のバスバー7には、溶接痕9の長手方向におけるバスバー7の端部側(右側)ほど、正極端子面51、負極端子面61から遠ざかるような力が作用している。例えば、隣り合う電池セル3の一方が他方に対して移動してしまったような場合、バスバー7がねじれるように変形することで、このような力が作用することがある。 Figure 7 is a diagram showing a case where a force is applied to a busbar 7 on which a weld mark 9 according to a comparative example is formed, moving the busbar 7 away from the positive electrode terminal surface 51 and the negative electrode terminal surface 61. In the busbar 7 of Figure 7, a force is applied to move the busbar 7 away from the positive electrode terminal surface 51 and the negative electrode terminal surface 61, the closer to the end (right side) of the busbar 7 in the longitudinal direction of the weld mark 9. For example, if one of adjacent battery cells 3 moves relative to the other, the busbar 7 may be deformed in a twisted manner, causing such a force to act.

図8には、比較例に係る溶接痕9の平面図を示している。また図8には、バスバー7の上側の端部側ほど正極端子面51、負極端子面61から遠ざかるようにバスバー7が変形した場合に応力が発生する位置Aを示している。図8に示すように、位置Aは、溶接痕9の長手方向の端部に位置している。すなわち、比較例に係る溶接痕9では、長手方向の端部の位置Aに応力が集中してしまうことがある。この応力が集中する位置Aは、図7に示すように溶接痕9の厚みが厚い部分であり、その厚み方向における中間の箇所である。そして、溶接痕9の位置Aでは、応力集中が繰り返し発生することによって疲労破壊が生じてしまうおそれがある。 Figure 8 shows a plan view of the weld mark 9 according to the comparative example. Figure 8 also shows position A where stress occurs when the busbar 7 is deformed so that the busbar 7 is further away from the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 toward the upper end side of the busbar 7. As shown in Figure 8, position A is located at the longitudinal end of the weld mark 9. That is, in the weld mark 9 according to the comparative example, stress may be concentrated at position A at the longitudinal end. Position A where this stress is concentrated is the thick part of the weld mark 9 as shown in Figure 7, and is the middle point in the thickness direction. At position A of the weld mark 9, repeated stress concentration may occur, which may cause fatigue failure.

これに対し、本形態に係る溶接痕8では、図4の断面図にも示すように、長手方向の端部ほど、上面がなだらかになっている。そして、本形態に係る溶接痕8は、端部側ほど厚みが薄くなりつつ、貫通穴75の内側にて正極端子面51、負極端子面61の下部に沈み込むような形状をしている。このような溶接痕8の形状は、バスバー7の端部側ほど正極端子面51、負極端子面61から遠ざかるようにバスバー7が変形した場合にも、長手方向の端部に応力が集中しにくい形状である。 In contrast, in the weld mark 8 according to this embodiment, as shown in the cross-sectional view of FIG. 4, the upper surface becomes gentler as it approaches the longitudinal end. The weld mark 8 according to this embodiment is shaped so that it becomes thinner as it approaches the end, and sinks below the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 inside the through hole 75. This shape of the weld mark 8 makes it difficult for stress to concentrate at the longitudinal end, even if the busbar 7 is deformed so that it is farther away from the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 as it approaches the end of the busbar 7.

図9には、本形態に係る溶接痕8の平面図を示している。また図9には、バスバー7の上側の端部側ほど正極端子面51、負極端子面61から遠ざかるようにバスバー7が変形した場合に応力が発生する位置B1~B3、C1~C3を示している。位置B1~B3および位置C1~C3はそれぞれ、溶接痕8のうち、上側の端部付近の側部に位置している。溶接痕8の上側の端部に近い位置B1、C1より、上側の端部から遠い位置B3、C3にかけて、発生する応力は小さくなる。すなわち、本形態に係る溶接痕8では、図9に示すように、バスバー7の上側の端部側ほど正極端子面51、負極端子面61から遠ざかるようにバスバー7が変形した場合、溶接痕8の側部に沿って応力が分散する。これにより、溶接痕8の長手方向の端部に大きな応力が集中することが抑制されている。よって、本形態に係る溶接痕8は、バスバー7の変形が繰り返されるような状況においても疲労破壊が生じにくい。これにより、バスバー7が、正極端子面51、負極端子面61から分離してしまうことが抑制される。 9 shows a plan view of the weld mark 8 according to this embodiment. FIG. 9 also shows positions B1 to B3 and C1 to C3 where stress occurs when the busbar 7 is deformed so as to move away from the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 toward the upper end of the busbar 7. Positions B1 to B3 and positions C1 to C3 are located on the sides near the upper end of the weld mark 8. The stress generated is smaller at positions B3 and C3, which are farther from the upper end, than at positions B1 and C1, which are closer to the upper end of the weld mark 8. That is, in the weld mark 8 according to this embodiment, as shown in FIG. 9, when the busbar 7 is deformed so as to move away from the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 toward the upper end of the busbar 7, stress is distributed along the side of the weld mark 8. This prevents large stress from concentrating on the longitudinal end of the weld mark 8. Therefore, the weld mark 8 according to this embodiment is less susceptible to fatigue failure even in a situation where the busbar 7 is repeatedly deformed. This prevents the busbar 7 from being separated from the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61.

また、貫通穴75は、バスバー7の溶接工程にて有効に活用できるものである。すなわち、例えば、レーザー溶接の際に、貫通穴75を、レーザーの照射箇所の始点または終点の目印として使用することができる。これにより、レーザーの照射位置を正確に定め、適切な溶接痕8を形成することができる。また、レーザーの照射位置と、その始点、終点の目印とが近い位置であることで、レーザーの照射を、始点から終点にわたって正確に行うことができる。 The through hole 75 can also be effectively used in the welding process of the bus bar 7. That is, for example, during laser welding, the through hole 75 can be used as a mark for the start or end point of the laser irradiation. This makes it possible to accurately determine the laser irradiation position and form an appropriate weld mark 8. Furthermore, since the laser irradiation position and the marks for the start and end points are close to each other, the laser irradiation can be performed accurately from the start point to the end point.

そして、貫通穴75をバスバー7の溶接工程にて有効に活用できることで、バスバー7等の各部品の小型化を図ることができる。溶接工程における目印等に用いる貫通穴を別途、設ける必要がないからである。また、バスバー7や正極端子面51、負極端子面61について限られた面積のなかで、溶接痕8を大きく形成することができる。これにより、各部品の小型化を図りつつ、十分な接合強度を有する溶接痕8を設けることができる。 The through holes 75 can be effectively used in the welding process of the busbar 7, which allows the miniaturization of each component, such as the busbar 7. This is because there is no need to provide a separate through hole to be used as a marker in the welding process. Also, the weld marks 8 can be formed large within the limited area of the busbar 7, the positive terminal surface 51, and the negative terminal surface 61. This allows the weld marks 8 to be formed with sufficient joint strength while miniaturizing each component.

以上詳細に説明したように本実施形態に係る電池モジュールは、電池セル3と、電池セル3の正極端子面51、負極端子面61に接合されているバスバー7とを有する。バスバー7には、厚み方向に貫通する貫通穴75が形成されている。貫通穴75の内部では、正極端子面51、負極端子面61の一部が露出している。また、バスバー7と正極端子面51、負極端子面61とを溶接により接合した箇所である溶接痕8が形成されている。溶接痕8の端部は、貫通穴75、および、貫通穴75にて露出している正極端子面51、負極端子面61に掛かっている。このような溶接痕8の端部では、バスバー7に正極端子面51、負極端子面61から遠ざかる向きの力が作用した際にも、応力が集中しにくい。よって、バスバー7が正極端子面51、負極端子面61から分離してしまうことが抑制されている。また、溶接痕8は、線状に接合を行いつつその端部を貫通穴75まで伸ばすことで形成できる。溶接の端部を貫通穴75まで伸ばすことによって、溶接に要する時間が特段、長くなってしまうことはない。つまり、溶接痕8は短時間で形成される。従って、電池セルの端子面とバスバーとの接合が短時間でなされ、これらが接合箇所にて分離しにくい電池モジュールが実現されている。 As described above in detail, the battery module according to this embodiment has the battery cell 3 and the bus bar 7 joined to the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 of the battery cell 3. The bus bar 7 has a through hole 75 penetrating in the thickness direction. Inside the through hole 75, a part of the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 is exposed. In addition, a welding mark 8 is formed at a point where the bus bar 7 and the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 are joined by welding. The end of the welding mark 8 hangs on the through hole 75 and the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 exposed at the through hole 75. At the end of such a welding mark 8, stress is unlikely to concentrate even when a force acting in a direction away from the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 acts on the bus bar 7. Therefore, the bus bar 7 is prevented from being separated from the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61. In addition, the weld mark 8 can be formed by joining the wires in a line and extending the end of the line to the through hole 75. By extending the end of the weld to the through hole 75, the time required for welding is not significantly increased. In other words, the weld mark 8 is formed in a short time. Therefore, the terminal surface of the battery cell and the bus bar are joined in a short time, resulting in a battery module in which they are unlikely to separate at the joint.

また、バスバー7には複数の貫通穴75が形成されている。そして、溶接痕8は、両端がそれぞれ2つの貫通穴75に達して形成されている。このため、溶接痕8の両端部において、バスバー7と正極端子面51、負極端子面61とが分離してしまうことを抑制できる。また、バスバー7は、隣接して配置された2つの電池セル3の正極端子面51と負極端子面61とを接続するものである。これにより、複数の電池セル3が適切に接続され、所望の能力を安定して発揮できる電池モジュール1が構成されている。また、溶接痕8の端部が達する箇所を貫通穴75としておくことで、その貫通穴75を、製造工程においては目印等として使用することができる。例えば、貫通穴75をレーザー溶接の始点または終点の目印とすることで、レーザーの照射位置を正確に定めること等ができる。 In addition, a plurality of through holes 75 are formed in the bus bar 7. The welding mark 8 is formed so that both ends reach two through holes 75. Therefore, separation between the bus bar 7 and the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 at both ends of the welding mark 8 can be suppressed. The bus bar 7 also connects the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61 of two adjacently arranged battery cells 3. This allows the battery module 1 to be configured so that the multiple battery cells 3 are properly connected and can stably exhibit the desired capacity. In addition, by making the points where the ends of the welding marks 8 reach into through holes 75, the through holes 75 can be used as markers or the like in the manufacturing process. For example, by using the through holes 75 as markers for the start or end points of laser welding, the laser irradiation position can be accurately determined.

上記実施の形態はいずれも単なる例示にすぎず、本開示技術を何ら限定するものではない。従って本開示技術は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。 The above embodiments are merely examples and do not limit the disclosed technology in any way. Naturally, the disclosed technology can be improved and modified in various ways without departing from the spirit of the technology.

例えば、上記実施の形態では、溶接痕8の端部がともに2つの貫通穴75にそれぞれ達している例について説明した。しかし、溶接痕の一方の端部側への応力集中についてのみを抑制する目的であれば、溶接痕は、その一方の端部側についてのみ、貫通穴まで達するようにしておけばよい。また例えば、上記実施の形態では、溶接痕8の端部が掛かっている切り欠き箇所を、丸い貫通穴75とした例について説明した。しかし、溶接痕の端部が掛かる切り欠き箇所の形状は、例えば、三角形や四角形の貫通穴であってもよい。また例えば、溶接痕の端部が掛かる切り欠き箇所は、一部がバスバーの外縁に繋がるU字形状をしていてもよい。 For example, in the above embodiment, an example was described in which both ends of the weld mark 8 reach the two through holes 75. However, if the purpose is to suppress only the stress concentration on one end side of the weld mark, it is sufficient that the weld mark only reaches the through hole on that one end side. Also, for example, in the above embodiment, an example was described in which the notch part where the end of the weld mark 8 is hung is a round through hole 75. However, the shape of the notch part where the end of the weld mark is hung may be, for example, a triangular or rectangular through hole. Also, for example, the notch part where the end of the weld mark is hung may be a U-shape with a part connected to the outer edge of the bus bar.

また例えば、上記実施の形態では、溶接痕8として、正極端子面51、負極端子面61のそれぞれについて2つずつ設けた例について説明した。しかし、溶接痕8は、正極端子面51、負極端子面61のそれぞれに1つずつであってもよい。また例えば、上記実施の形態では、4つの貫通穴75のうちの2つの貫通穴75同士に両端が達する溶接痕8を2つ、平行に設けた構成について説明した。しかし、複数の溶接痕を設ける場合、必ずしも平行である必要はない。また例えば、溶接痕は、四角形の頂点を構成するように配置された4つの貫通穴75のうち、対角に位置するもの同士を結ぶように設けることとしてもよい。すなわち、複数の溶接痕を、交差するように設けることとしてもよい。 For example, in the above embodiment, two weld marks 8 are provided on each of the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61. However, one weld mark 8 may be provided on each of the positive terminal surface 51 and the negative terminal surface 61. For example, in the above embodiment, two weld marks 8 are provided in parallel, with both ends reaching two of the four through holes 75. However, when providing multiple weld marks, they do not necessarily have to be parallel. For example, the weld marks may be provided so as to connect the diagonal ones of the four through holes 75 arranged to form the vertices of a rectangle. In other words, multiple weld marks may be provided so as to intersect.

また上記実施の形態では、複数の電池セル3が電気的に直列に接続された電池モジュール1の例について説明した。しかし、例えば、複数の電池セル3を電気的に並列に接続した電池モジュールを適用対象とすることもできる。すなわち、電気的な接続態様に制約はない。また上記実施の形態では、両端がそれぞれ電池セル3の端子面に接続されたバスバー7について説明した。しかし、例えば、一端が電池セル3の端子面に接続され、他端が電池モジュールの外部端子へと接続されたバスバーの一端側について、溶接痕8が形成されていてもよい。また上記実施の形態の適用対象は、電池種(ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の種別)については特段の限定はない。 In the above embodiment, an example of a battery module 1 in which multiple battery cells 3 are electrically connected in series has been described. However, for example, a battery module in which multiple battery cells 3 are electrically connected in parallel can also be applied. In other words, there are no restrictions on the electrical connection mode. In the above embodiment, a bus bar 7 is described in which both ends are connected to the terminal surfaces of the battery cells 3. However, for example, a weld mark 8 may be formed on one end of a bus bar whose one end is connected to the terminal surface of the battery cell 3 and whose other end is connected to an external terminal of the battery module. In addition, there is no particular limitation on the type of battery (nickel-metal hydride battery, lithium-ion battery, etc.) that can be applied to the above embodiment.

1 電池モジュール 3 電池セル 7 バスバー
51 正極端子面 61 負極端子面 75 貫通穴(切り欠き箇所)
1 Battery module 3 Battery cell 7 Bus bar 51 Positive electrode terminal surface 61 Negative electrode terminal surface 75 Through hole (cutout portion)

Claims (3)

外面の一部が端子面となっている電池セルと、前記端子面に接合されているバスバーとを有する電池モジュールであって、
前記バスバーには、厚み方向に貫通しており前記端子面の一部を露出させる切り欠き箇所が形成されており、
前記バスバーと前記端子面とを溶接により接合した箇所である溶接痕が形成されており、
前記溶接痕の少なくとも一方の端部が、前記切り欠き箇所、および、前記切り欠き箇所にて露出している前記端子面に掛かっており、
前記バスバーの複数箇所に前記切り欠き箇所が形成されており、
前記溶接痕が、1つの前記切り欠き箇所から他の1つの前記切り欠き箇所に達して形成されている電池モジュール。
A battery module including a battery cell having a terminal surface as a part of an outer surface thereof and a bus bar joined to the terminal surface,
The bus bar has a cutout portion formed therein, the cutout portion penetrating the bus bar in a thickness direction and exposing a part of the terminal surface,
a weld mark is formed at a location where the bus bar and the terminal surface are joined by welding;
At least one end of the weld mark is in contact with the notch and the terminal surface exposed at the notch ,
The bus bar has a plurality of cutout portions formed therein,
The battery module , wherein the weld mark is formed so as to extend from one of the cutout locations to another of the cutout locations .
請求項1に記載の電池モジュールであって、
複数の電池セルを有し、
前記バスバーは、隣接して配置された2つの前記電池セルの前記端子面同士を接続するものである電池モジュール。
The battery module according to claim 1 ,
A battery cell is provided.
The bus bar connects the terminal surfaces of two adjacent battery cells to each other.
請求項1または請求項2に記載の電池モジュールであって、
前記切り欠き箇所が貫通穴である電池モジュール。
The battery module according to claim 1 or 2 ,
The battery module, wherein the cutout portion is a through hole.
JP2021145107A 2021-09-07 2021-09-07 Battery Module Active JP7486273B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021145107A JP7486273B2 (en) 2021-09-07 2021-09-07 Battery Module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021145107A JP7486273B2 (en) 2021-09-07 2021-09-07 Battery Module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023038414A JP2023038414A (en) 2023-03-17
JP7486273B2 true JP7486273B2 (en) 2024-05-17

Family

ID=85514686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021145107A Active JP7486273B2 (en) 2021-09-07 2021-09-07 Battery Module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7486273B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016157262A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 三洋電機株式会社 Battery system
WO2017130706A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 三洋電機株式会社 Power source device and vehicle using same, bus bar and electrical connection method for fuel cell using same bus bar

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016157262A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 三洋電機株式会社 Battery system
WO2017130706A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 三洋電機株式会社 Power source device and vehicle using same, bus bar and electrical connection method for fuel cell using same bus bar

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023038414A (en) 2023-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6070744B2 (en) Battery manufacturing method
JP5159233B2 (en) Bus bar
JP5436244B2 (en) Connection tab between battery cells and battery module using the same
KR100846074B1 (en) Three-Dimensional Electrode Terminal For Pouch-Typed Battery
KR100542238B1 (en) Secondary battery assembly
EP3232495B1 (en) Power storage element
JP5326126B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
US10532423B2 (en) Battery pack and method for manufacturing the same
WO2012073399A1 (en) Battery module and battery pack
US20220037750A1 (en) Secondary battery
WO2013051012A2 (en) Bimetallic busbar device for battery cell assemblies
JP2019207824A (en) Wiring module and power storage module
JP7486273B2 (en) Battery Module
JP2004127554A (en) Connection lead plate and battery with connection lead plate
KR102035126B1 (en) Battery pack and method of manufacturing the same
JP4134521B2 (en) Sealed battery
KR100882491B1 (en) Metal Plate as Electrical Connecting Member and Battery Pack Prepared Using The Same
JP7305021B2 (en) BUS BAR WITH SURFACE PATTERN AND BATTERY MODULE INCLUDING THE SAME
JP7109256B2 (en) battery module
JP6971990B2 (en) A method for manufacturing a secondary battery, a method for manufacturing a secondary battery, and a method for manufacturing a conductive member for a secondary battery.
KR20220021439A (en) Battery module with improved electrode lead connection structure, and battery pack and vehicle comprising the same
JP5794234B2 (en) Busbar and busbar connection structure
JP5041460B2 (en) Lead acid battery
JP2015056341A (en) Power storage module
CN218414951U (en) Connection structure of FPC and busbar

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240301

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240506

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7486273

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150