JPH0513063A - 可撓性溶接板をバツテリ電池にスポツト溶接する方法および装置 - Google Patents

可撓性溶接板をバツテリ電池にスポツト溶接する方法および装置

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JPH0513063A
JPH0513063A JP3311100A JP31110091A JPH0513063A JP H0513063 A JPH0513063 A JP H0513063A JP 3311100 A JP3311100 A JP 3311100A JP 31110091 A JP31110091 A JP 31110091A JP H0513063 A JPH0513063 A JP H0513063A
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battery
welding
flexible
plate
battery pack
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Richard B Alexandres
ビー．アレクサンドレス リチヤード
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AREKUSANDAA Manufacturing CO
Alexander Manufacturing Co
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AREKUSANDAA Manufacturing CO
Alexander Manufacturing Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】NiCad バッテリパックのようなバッテリパック
を形成するために可撓性溶接板をバッテリ電池にスポッ
ト溶接する方法および装置を提供することを目的とす
る。 【構成】NiCad バッテリパックのようなバッテリパック
を形成するために可撓性溶接板（１）を少なくとも１
つ、好ましくは複数のバッテリ電池にスポット溶接する
方法である。可撓性溶接板（１）は同時押出し接着剤に
よりポリエステルフィルム（２５）に積層されたニッケ
ル合金材料である。スポット溶接は、１つのスポット溶
接機、好ましくは、ニッケル合金材料によるバッテリ電
池の各端部との電気的および電気機械的接触を確保する
ように交互に時間間隔をおいてスポット溶接する２つの
スポット溶接機により達成される。スポット溶接は直流
の電流および電圧により行われる。電極は可撓性回路と
バッテリ電池の端部との間に構成体を形成するのに充分
小さい。３つのスポット溶接電極により三角形の形状が
確保される。４つのスポット溶接電極により矩形の形状
が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスポット溶接に関し、特
に、ニッケル合金可撓性溶接板のバッテリ電池へのスポ
ット溶接に関する。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】従来、
NiCad バッテリパックのようなバッテリパックは、バッ
テリ電池間にステンレス鋼ストラップまたはニッケルス
トラップを溶接することにより製造されていたが、この
方法は時間および個人による動作の点で高価であり、ス
テンレス鋼ストラップまたはニッケルストラップによる
接続のために各バッテリ電池の個々の溶接を必要とす
る。
【０００３】本発明は、バッテリ電池に直接スポット溶
接することができ、特に、ロボットによる製造方法に適
している可撓性溶接板を提供することにより従来技術の
欠点を解決する。
【０００４】本発明の主目的は、 NiCadバッテリパック
のようなバッテリパックを形成するために可撓性溶接板
をバッテリ電池にスポット溶接する方法および装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決する手段】本発明によれば、 ａ）可撓性溶接板上に電気回路パターンを形成する工程
と、 ｂ）バッテリ電池を前記可撓性溶接板の前記電気回路パ
ターンに対して配向させる工程と、 ｃ）前記可撓性溶接板の前記電気回路パターンを前記バ
ッテリ電池にスポット溶接する工程と、 を有することを特徴とする可撓性溶接板を少なくとも１
つのバッテリ電池にスポット溶接する方法が得られる。
【０００６】また、本発明によれば、 ａ）連続基板上に少なくとも１つの回路パターンを形成
する工程と、 ｂ）基板をＵ字形に形成する工程と、 ｃ）少なくとも１つのバッテリ電池をＵ字形の脚部内に
設置する工程と、 ｄ）前記回路パターンの１つを前記少なくとも１つの電
池の端子に溶接する工程と、 ｅ）溶接されたバッテリパックを前記連続基板から分離
する工程と、 を有することを特徴とするバッテリパックを形成する方
法が得られる。
【０００７】さらにまた、本発明によれば、 ａ）可撓性溶接板を供給する手段と、 ｂ）前記可撓性溶接板をＵ字形状に形成する手段と、 ｃ）少なくとも１つの電池のバッテリパックをＵ字形の
可撓性溶接板のうちの１つの溶接板の脚部間に供給する
手段と、 ｄ）前記可撓性溶接板を前記少なくとも１つのバッテリ
電池の端子に接合するスポット溶接手段と、 を有することを特徴とするバッテリパックの製造装置が
得られる。
【０００８】本発明の一般的な目的は、バッテリパック
を形成するために可撓性溶接板をバッテリ電池にスポッ
ト溶接することである。他の電気構成要素または電気機
械構成要素を可撓性溶接板にスポット溶接することがで
きる。
【０００９】本発明の一実施例によれば、電気および電
気機械的溶接一体性を確保するように、バッテリ電池の
各端部を可撓性溶接板に少なくとも２つの異なる位置で
交互に溶接するための少なくとも２つのスポット溶接機
を含む可撓性溶接板をバッテリ電池にスポット溶接する
ための自動化方法が提供される。一例では、負の電極
と、２つの正の電極との三角形の形状によって、バッテ
リ電池および溶接板をスポット溶接する２つの正の電極
の各々が個々の溶接電源に接続され、別々の溶接部を確
保するのに互いに独立に通電される。これにより、２つ
の別々のスポット溶接部が得られ、またこれらのスポッ
ト溶接部各々の一体性をもたらす。
【００１０】本発明の重要な局面および特徴は、スポッ
ト溶接方法、特に、ニッケル合金可撓性溶接板を複数の
バッテリ電池にスポット溶接する方法を含んでいる。こ
の方法は NiCadバッテリパックの自動化製造に特に理想
的に適している。
【００１１】本発明の他の重要な局面および特徴は、バ
ッテリパックの製造を促進するために全自動化された可
撓性溶接板をバッテリ電池にスポット溶接する方法にあ
る。
【００１２】本発明の他の目的や多くの付随する利点
は、付属する図面とともに次の詳細な説明を参照するこ
とよって容易に理解されるであろう。なお、すべての図
面を通じて同じ参照番号は同じ部分を示す。
【００１３】
【実施例】図１は、バッテリパックを形成するために可
撓性溶接板をバッテリ電池にスポット溶接する装置およ
び方法を示している。この方法は１つの NiCadバッテリ
パックを形成するために複数の NiCadバッテリ電池を溶
接しようとするものであるが、任意の適当数の電池およ
び NiCad以外の種類の電池をこの方法で利用することが
できる。可撓性溶接板は、これに各電池の電気接触部分
を溶接する前にバッテリ電池に幾何学的に一致する。少
なくとも２つのスポット溶接を利用するが、スポット溶
接以外の任意の他の種類の工業的加熱、例えば、レーザ
溶接、電子ビーム溶接などを利用することもできる。可
撓性溶接板をバッテリ電池にスポット溶接する方法は、
単一の可撓性溶接板を少なくとも１つまたは複数の電池
のまわりに溶接するためか、あるいはロボット溶接用途
に使用しようとするものである。
【００１４】ロボット用途について例示すると、図３を
参照して後に詳細に述べるように形成された可撓性溶接
板の連続コイルを被駆動成形ローラ２に引き通す。成形
ローラ２は平らな可撓性溶接板を、Ｕ字の脚部が図１で
上から見て上方に向いたＵ字形の構成に変換する。次い
で、成形された可撓性溶接板１はバッテリ電池フィーダ
３の下を通る。バッテリ電池フィーダ３は、配列されて
例えばホットグルーすなわち接着剤により互いに適当に
接合された所望数の電池１６を、端子が図１で見て上方
および下方に向いた状態で、成形された可撓性溶接板１
の脚部間に設置する。成形された可撓性溶接板およびバ
ッテリ電池１６は溶接ステーション４、５まで移動し、
そこで図３に示すように、ニッケル合金ストラップおよ
びパッドがバッテリ電池の端子の各々にスポット溶接さ
れてバッテリパックを形成する。このバッテリパックは
カッタ６へ進み、そこで各個々のバッテリパックを連続
成形ストリップから分離する。
【００１５】図２は図１に示す溶接ステーション４、５
の一方をより詳細に示している。この溶接ステーション
は、圧力を、管路８、９、１０を越えて電気弁１３、１
４および供給管路９における第３弁（図示せず）を通し
て供給する流体圧源７を備えてなる。供給管路８、９、
１０はハウジング２４に形成された３つのシリンダ１１
（１つのみを示してある）に連通している。これらのシ
リンダ１１は互いに電気的に絶縁されている。各シリン
ダ内には、ピストン１２が設けられており、このピスト
ン１２には、スポット溶接電極２３が接続されている。
ピストン１２の下のばね１５は供給管路内の弁により圧
力を解放すると、電極２３を戻すように機能する。別々
に分離された直流電源２１、２２はそれらの負の端子が
共通に接続され、次いでスポット溶接電極の各１つにつ
ながっている。正の端子は残りの２つのスポット溶接電
極に接続されている。これらの電極は三角形の形状で配
列されているが、意図に応じて、他の幾何学的形状を利
用することもできる。これらの電極は、所望に応じて、
対をなして、あるいは同時に通電することができる。ス
ポット溶接機装置は、図示のように、３つの分離したス
ポット溶接を行って機械的および電気的一体性を確保し
得る。
【００１６】図３は本発明の教示により一般的に意図し
たものとしての可撓性溶接板の上面図である。図示のよ
うに、可撓性ポリエステルシート２５をその一方の表面
上のポリマー接着剤とともに同時押出しする。次いで、
適当に寸法決めされ且つ配設されたニッケル合金接触子
パッド（contact pads）２６、２７およびニッケル合金
バッテリ相互接続ストラップ２８−３６を可撓性ポリエ
ステルシート２５上に接着剤を用いて設ける。好適な一
方法は、ニッケル合金をポリエステルフィルムに積層し
た後、公知な方法でフォイルパターンをエッチングする
方法である。ニッケル合金材料をバッテリ端子に溶接す
ることができるようにするために、ニッケル合金パッド
およびストラップを形成する前に、可撓性ポリエステル
シートに孔をパッドおよびストラップと同じ広がりの位
置に設ける。
【００１７】ロボット方法は図１に示すように成形ロー
ラ２を備え、この成形ローラ２は図３の構成を線３７、
３８に沿って折り曲げてＵ字形にし、このＵ字形はニッ
ケル合金材料により保持される。このとき、複数の電池
を例えばバッテリ電池フィーダ３によりＵ字形の脚部間
に設置し、溶接ステーション４、５により接合すること
ができる。図３に示す構成は１０個の電池のバッテリパ
ックを形成するのに適している。本発明が意図するよう
に、可撓性ポリエステルシート２５は、連続処理を行え
るように、シートに積層されたパッドおよびストラップ
の多数の構成体を有する連続シートである。
【００１８】本発明の好適な実施例を開示したが、本発
明の範囲内で多くの変更例が可能である。例えば、成形
ローラの代わりに他の成形用構造体を使用することがで
きる。可撓性溶接板およびバッテリ電池を処理ラインに
沿って連続的に移動させ、走間スポット溶接機（flying
spot welders ）により溶接するか、あるいは処理ライ
ンに沿って割送りして（indexed ）、積み重ね電池を受
け入れるために移動させるだけでよいスポット溶接機に
より溶接することができる。溶接電極を付勢するために
流体シリンダを開示したが、磁気アクチュエータのよう
な他の構造体も可能である。スポット溶接用電源はヒュ
ージエアクラフト社（Hughes Aircraft）製のもののよ
うな任意の適当な種類のものでよい。図３に示す可撓性
溶接板はバッテリ電池を相互に接続するためのパッドお
よびストラップのみを示している。スイッチ、抵抗体、
コンデンサー、ダイオード、サーミスタ、熱スイッチ、
接触子等のような他の電気または電気機械回路要素をニ
ッケル合金に接続することができ、また必要とされる場
合にポリエステルフィルムに接着剤で固着することさえ
できる。
【００１９】本発明の範囲から逸脱することなしに本発
明の種々の変更例を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】可撓性溶接板をバッテリ電池にスポット溶接す
る方法および装置の上面図である。
【図２】１つのスポット溶接機の拡大詳細図である。
【図３】本発明により形成された可撓性溶接板の上面図
である。
【符号の説明】
１…成形された可撓性溶接板 ２…成形ローラ ３…バッテリ電池フィーダ ４、５…溶接ステーション ６…カッタ ７…流体圧源 ８、９、１０…管路 １１…シリンダ １２…ピストン １３、１４…電気弁 １５…ばね １６…電池 ２１、２２…直流電源 ２３…スポット溶接電極 ２４…ハウジング ２５…可撓性ポリエステルシート ２６、２７…ニッケル合金接触子パッド ２８〜３６…ニッケル合金バッテリ相互接続ストラップ ３７、３８…線

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ａ）可撓性溶接板上に電気回路パターンを
    形成する工程と、 ｂ）バッテリ電池を前記可撓性溶接板の前記電気回路パ
    ターンに対して配向させる工程と、 ｃ）前記可撓性溶接板の前記電気回路パターンを前記バ
    ッテリ電池にスポット溶接する工程と、 を有することを特徴とする可撓性溶接板を少なくとも１
    つのバッテリ電池にスポット溶接する方法。
  2. 【請求項２】請求項１記載の方法において、複数のバッ
    テリ電池を前記可撓性溶接板の前記電気回路パターンに
    スポット溶接することを有することを特徴とする可撓性
    溶接板を少なくとも１つのバッテリ電池にスポット溶接
    する方法。
  3. 【請求項３】請求項１の方法で製造されたバッテリパッ
    クの製品。
  4. 【請求項４】ａ）連続基板上に少なくとも１つの回路パ
    ターンを形成する工程と、 ｂ）基板をＵ字形に形成する工程と、 ｃ）少なくとも１つのバッテリ電池をＵ字形の脚部内に
    設置する工程と、 ｄ）前記回路パターンの１つを前記少なくとも１つの電
    池の端子に溶接する工程と、 ｅ）溶接されたバッテリパックを前記連続基板から分離
    する工程と、 を有することを特徴とするバッテリパックを形成する方
    法。
  5. 【請求項５】ａ）可撓性溶接板を供給する手段と、 ｂ）前記可撓性溶接板をＵ字形状に形成する手段と、 ｃ）少なくとも１つの電池のバッテリパックをＵ字形の
    可撓性溶接板のうちの１つの溶接板の脚部間に供給する
    手段と、 ｄ）前記可撓性溶接板を前記少なくとも１つのバッテリ
    電池の端子に接合するスポット溶接手段と、 を有することを特徴とするバッテリパックの製造装置。
  6. 【請求項６】請求項５記載の装置において、前記スポッ
    ト溶接手段は、少なくとも１つの電極を有する抵抗スポ
    ット溶接機であることを特徴とするバッテリパックの製
    造装置。
  7. 【請求項７】請求項６記載の装置において、前記スポッ
    ト溶接手段は、三角形の形状の３つの電極を有している
    ことを特徴とするバッテリパックの製造装置。
  8. 【請求項８】請求項７記載の装置において、前記電極
    は、同極端子が相互に接続された２つの端子を持つ２つ
    の直流電源を有する手段から給電されることを特徴とす
    るバッテリパックの製造装置。
  9. 【請求項９】請求項８記載の装置において、相互に接続
    された端子を電極のうちの１つに接続する手段と、他の
    ２つの電極を前記直流電源の残りの２つの端子に接続す
    る手段とを備えたことを特徴とするバッテリパックの製
    造装置。
JP3311100A 1990-11-29 1991-11-26 可撓性溶接板をバツテリ電池にスポツト溶接する方法および装置 Pending JPH0513063A (ja)

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US07/619520 1990-11-29
US07/619,520 US5229566A (en) 1990-11-29 1990-11-29 Process and apparatus for spot-welding a flexible welding board to a battery cell

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JP (1) JPH0513063A (ja)

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