JPWO2015178153A1 - 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
電気を蓄える容器（２３）、及び、容器（２３）から突出する正極端子（２１）及び負極端子（２２）を有する複数の蓄電セルを備え、積層方向の一端に容器（２３）に固定された固定部材（１００）が配置され、異なる蓄電セルの正極端子（２１）と負極端子（２２）とが積層され、積層方向の一端に容器２３に固定された固定部材（１００）が配置され、固定部材（１００）と、正極端子（２１）及び負極端子（２２）、隣り合う蓄電セルの正極端子（２１）同士もしくは負極端子（２２）同士とが溶接されることで蓄電セル同士が直列又は並列に接続されている。
Description
本発明は、蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法に関する。
近年、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオンキャパシタなどの蓄電池を用いた蓄電モジュールが開発されている。このような蓄電モジュールは、例えば、蓄電池が直列又は並列に接続された蓄電体を有し、高電圧や大容量の状態で充放電することができるため、電源装置として様々な用途に用いられている。
従来、複数の蓄電池の端子を接続する方法として、端子を直接接続する方法や、バスバーなどを介して端子を接続する方法などがある。さらに、２つのセルの端子を直接接続する場合には、端子を重ねて溶接により接続する方法があり、その一つにレーザー溶接法がある。このようなレーザー溶接を行う場合、重ねた端子全てを貫通したレーザー光がセル又はモジュールの他の部材に照射されると、セルもしくは他の部材が破損するおそれがある。そこで、例えば、重ねた端子の内のレーザー照射とは反対側の端子をレーザー光が貫通しないように溶接方法が提案されている。
しかしながら、端子同士の直接接続及びバスバーを介した接続のいずれにおいても、蓄電モジュールに、例えば車載時のような振動が長時間与えられると、振動によっては端子とセルの位相がずれ、端子もしくはセル内部が疲労破損するおそれがある。特に、バスバーなどの重量物が端子に固定されている場合、端子もしくはセル内部への応力が大きくなり、疲労破損の可能性が高まる。
また、レーザー光を照射する場合、蓄電池の端子のよう薄板において、キーホールを形成するような高エネルギー密度のレーザー光の到達深度を端子の厚み内で制御することは困難である。そして、近年の蓄電モジュールにおいて端子は薄くなる傾向にあり、端子が薄くなるに従いレーザー照射の制御は困難さが増してしまう。
加えて、端子に照射されるレーザー光のエネルギーが大きくなるほど溶接金属により形成される端子間の接触面積が大きくなり、端子の接続はより高強度かつ低抵抗に形成される。しかし、端子の接続を振動に耐えうる強度及び蓄電池の性能に影響しない溶接抵抗を得ようとすると、レーザー光がレーザー照射とは反対側の端子を貫通してしまう危険性が増大してしまう。
また、レーザー光がセルまたは他の部材に照射されないように重ねた端子におけるレーザー照射と反対側の面とセルや他の部材との間にレーザー光を吸収する治具（以下「下受け治具」と呼称する。）を挿入する方法が考えられる。しかし、この場合、下受け治具を挿入するスペースを確保するため、モジュールのサイズが大きくなってしまう。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、端子の溶接部が高強度且つ低抵抗で且つ小型の蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
本願の開示する蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法は、一つの態様において、電気を蓄える蓄電部材、及び、前記蓄電部材から突出する正極端子及び負極端子を有する複数の蓄電セルを備える。そして、異なる前記蓄電セルの前記正極端子と前記負極端子とが積層され、積層方向の一端に前記蓄電部材に固定された固定部材が配置され、前記固定部材と、前記正極端子及び前記負極端子、隣り合う前記蓄電セルの前記正極端子同士もしくは前記負極端子同士とが溶接されることで前記蓄電セル同士が直列又は並列に接続されている。
本願の開示する蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法の一つの態様によれば、サイズを小さく抑えつつ、端子の溶接部を高強度且つ低抵抗にすることができるという効果を奏する。
以下に、本願の開示する蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法が限定されるものではない。
図１は、実施例１に係る蓄電モジュールの斜視図である。図２は、実施例１に係る蓄電モジュールの側面図である。図１に示す蓄電モジュール１は、複数枚の蓄電セル２と、エンドプレート３１と、エンドプレート３２と、ブラケット４とを有する。蓄電モジュール１は、例えば、リチウムイオンキャパシタモジュールである。さらに、蓄電モジュール１は、セル同士の間にセル端子固定部材１００を有する。また、リチウムイオンキャパシタモジュールの他にも、リチウムイオン電池モジュールや電気二重層キャパシタモジュールなどであってもよい。
セル端子固定部材１００は、金属板１０１、絶縁部材１０２及びセル固定部材１０３を有する。金属板１０１は、例えば、アルミニウム、鉄又は銅を主成分とする金属単体又は合金である。
金属板１０１は、後述するようにレーザー溶接時にレーザー光がその内部でとどまるように制御し易い厚みを有し、且つ、蓄電モジュール１が重くならないような厚みを有する。例えば、金属板１０１の厚みは、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲が好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲である。
また、絶縁部材１０２は、例えば、合成樹脂である。また、セル固定部材１０３は、アルミニウム、鉄又は銅を主成分とする金属単体又は合金、もしくは、合成樹脂である。ここで合成樹脂は、尿素樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、フッ素樹脂、などであり変性種であっても良い。また、これら単種または複合したポリマーアロイであっても良い。また、用途によっては、エンジニアリングプラスチックと呼ばれる強度や耐熱性に優れた合成樹脂、例えば変性ポリフェニレンエーテル樹脂とスチレン樹脂もしくはポリプロピレンとのアロイを用いても良い。本発明では一例として、絶縁部材１０２にポリウレタンを用い、セル固定部材１０３にアルミニウム合金Ａ５０５２を用いた。
セル端子固定部材１００は、インサート成形などにより、金属板１０１及びセル固定部材１０３が絶縁部材１０２に固着した部材として構成される。このセル端子固定部材１００が、「固定部材」の一例である。インサート成形の他にも、各部品を個別に作り、はめ合わせや接着、ねじ締結などにより固定してもよい。
そして、蓄電モジュール１は、正極と負極とを積層した電極積層体をラミネート材の容器内に封止した複数の蓄電セル２を有する。蓄電モジュール１は、各蓄電セル２の平面に例えば、両面テープを張り付けた状態でセル固定部材１０３を挟んで平面同士が重ね合わされ蓄電セル２がセル固定部材１０３に固定される。ただし、ここでは両面テープを用いて固定したが、蓄電セル２をセル固定部材１０３に固定させられれば他の方法でもよく、例えば接着剤などを用いてもよい。これにより、蓄電セル２はセル固定部材１０３に対して動かなくなる。なお、本実施形態の蓄電モジュール１は、例えば、１２枚の蓄電セル２を搭載した蓄電モジュールを一例として示したが、１２枚に限定されるものではなく、何枚であっても良い。
図３は、片側端子形状の蓄電セルの正面図である。蓄電セル２は、例えば、リチウムイオンキャパシタセルである。蓄電セル２は、図示せぬ電極積層体を収容する容器２３、正極端子２１及び負極端子２２を有する。電極積層体は、図示せぬ正極、負極およびセパレータを積層して構成し、発電要素を１単位とし、複数単位の発電要素を積層する。リチウムイオンキャパシタの他にも、リチウムイオン電池や電気二重層キャパシタなどであってもよい。
正極は、例えば、リチウムイオンを可逆的に担持可能な材料から成る正極電極を正極集電体上に形成した構造を有する。正極集電体は、正極電極を支持しながら、集電を行うための部材であって、例えば、アルミニウム等の導電性金属板を用いて形成される。正極集電体は、平面視矩形状に形成され、その四辺の内の一辺からタブを突出する構造である。正極集電体のタブは、正極端子２１に接続される。
負極は、例えば、リチウムイオンを可逆的に担持可能な材料から成る負極電極を負極集電体上に形成した構造を有する。負極集電体は、負極電極を支持しながら、集電を行うための部材であって、例えば、銅等の導電性金属板を用いて形成される。負極集電体は、平面視矩形状に形成され、その四辺の内の一辺からタブを突出する構造である。負極集電体のタブは、例えば、負極端子２２に接続される。
容器２３は、例えば、アルミ箔を樹脂フィルムでラミネートしたアルミラミネートフィルム材の矩形形状のソフト容器である。更に、容器２３は、例えば、リチウムイオンを含む有機電解液とともに電極積層体を密封した構造である。容器２３は、電極積層体および有機電解液を密封しているため、容器２３の面部は中央付近に電極積層体の形状が隆起した形状となる。その容器２３の隆起した面部をセル主面と称する場合がある。なお、アルミラミネートフィルム材の層構成としては、蓄電セル２の内側の層から外側の層へ、ＰＰ（Polypropylene）層、ＰＰａ(ポリフタルアミド)層、ＡＬ（アルミニウム）層、ナイロン層、ＰＥＴ（PolyEthyleneTerephthalate）層の順である。また、アルミラミネートフィルム材の層構成としては、例えば、ＰＰａ(ポリフタルアミド)層、ＡＬ（アルミニウム）層、ナイロン層、ＰＥＴ（PolyEthyleneTerephthalate）層の順にしても良い。この電極積層体を収容した容器２３が、「蓄電部材」の一例である。
さらに、蓄電セル２は、電極積層体が容器２３内に収容された場合、矩形形状の四辺の内、一辺から正極端子２１よび負極端子２２が突出した構造となる。このような形状の蓄電セル２は、片側端子形状と呼称する。
正極端子２１は、例えば、アルミ材で構成される。負極端子２２は、例えば、銅材で構成される。積層された蓄電セル２は、正極端子２１と負極端子２２が接続されることにより直列接続される。正極端子２１及び負極端子２２は、例えば、厚み０．３ｍｍ程度、幅６８ｍｍ程度を有する。
図４は、実施例１に係る蓄電セルの接続を説明するための模式図である。図４に示すように、正極端子２１及び負極端子２２は、それぞれ接続する蓄電セル２に向かってほぼ直角に屈曲される。
そして、正極端子２１が容器２３に近い側になるように屈曲した正極端子２１及び負極端子２２を重ね合わせる。以下では、正極端子２１及び負極端子２２から容器２３に向かう方向を下とし、逆に、容器２３から正極端子２１及び負極端子２２に向かう方向を上として説明する。すなわち、正極端子２１を下にして、負極端子２２が上になるように正極端子２１と負極端子２２とが重ねられる。さらに、正極端子２１は、下の面が金属板１０１に接触するように屈曲される。
ここで、図４では、絶縁部材１０２は蓄電セル２の容器２３に接触しているが、絶縁部材１０２は、金属板１０１とセル固定部材１０３との間で絶縁を行えばよく、蓄電セル２の容器２３やその他の部材に接触していなくてもよい。
そして、正極端子２１、負極端子２２及び金属板１０１は、重なった状態で、例えば、上から治具（以下、「上押さえ治具」と呼称する。）で押さえられ、それぞれが圧着するように押圧される。押圧の値は、正極端子２１と負極端子２２が密着するための値であれば良く、厳密に精度よくそれぞれの部品を加工することができれば軽く抑える程度の力、例えば数百ｇｆ程度の力で抑えればよい。また、一般的な加工法によれば必ず加工公差が生じる為、例えば１ｋｇｆ〜１０ｋｇｆ程度の力で押圧することにより正極端子２１と負極端子２２を密着させることができる。
この状態で、図５に示すように上側から負極端子２２に向けてレーザー光２００が照射される。レーザー光２００は、負極端子２２及び正極端子２１を貫通し、金属板１０１の内部まで達するように制御される。図５は、レーザー光の照射状態を説明するための図である。
ここで、上述したように金属板１０１は、正極端子２１及び負極端子２２に比べて厚みがあり、その内部で止まり貫通しないようにレーザー光２００を制御することは容易である。そこで、レーザー溶接時には、レーザー光２００は、到達深度が金属板１０１の厚み内となるように制御される。照射されたレーザー光２００は、金属板１０１の内部で吸収され、金属板を貫通せず内部で止まる。到達深度は溶接後のそれぞれの部品を断面観察することで、実質的に金属の溶融がどの深度まで生じているかを評価することで分かる。断面観察は、光学顕微鏡やＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）などによって観察することができる。
このように、レーザー光２００が金属板１０１を貫通しないことによって、金属が溶け落ちない。そのため、正極端子２１と容器２３との間に溶融金属を受けるための下受け治具を挿入するためのスペースを特に設けなくてもよくなる。そのうえ、下受け治具を使用しないことで、蓄電モジュール１の全体のサイズを小さく抑えることができ、さらに、下受け治具の清掃などの処理も省略でき、製造工程を単純化することができる。
また、金属の溶け落ちがなくなるため、アンダーフィルが改善され、正極端子２１と負極端子２２との接続強度が向上する。
また、レーザー溶接における溶接部を、正極端子２１、負極端子２２及び金属板１０１の３層構造とすることで、高エネルギーのレーザー光２００を照射しても、正極端子２１及び負極端子２２を貫通したレーザー光２００が金属板１０１内で止まる。このように、高エネルギーでの溶接が可能なため、正極端子２１と負極端子２２との間の接触面積が増え、高強度且つ低抵抗な溶接部を形成できる。
さらに、溶接された正極端子２１及び負極端子２２は、金属板１０１、絶縁部材１０２及びセル固定部材１０３を介して、容器２３に固定される。これにより、蓄電モジュール１が振動した場合、正極端子２１及び負極端子２２と容器２３との位相が一致する。これにより、正極端子２１及び負極端子２２と容器２３との位相ずれが抑えられ、位相ずれによる正極端子２１、負極端子２２又は容器２３への繰り返し応力が軽減されるので、耐振動性を向上させることができる。
図１及び２に戻って説明を続ける。積層された各蓄電セル２は、以上に説明したレーザー溶接により直列接続される。
ブラケット４は、積層された蓄電セル２における容器２３の正極端子２１及び負極端子２２が配置された辺に直交する２辺それぞれを押さえるように２つ配置される。さらに、エンドプレート３１及び３２は、ブラケット４に固定され、蓄電セル２を積層方向から挟持し圧力を掛けつつ蓄電セル２を保持する。
次に、図６を参照して、本実施例に係る蓄電モジュール１の製造工程を説明する。図６は、実施例１に係る蓄電モジュールの製造工程のフローチャートである。
作業者は、インサート成形などにより、金属板１０１、絶縁部材１０２及びセル固定部材１０３が固定され、セル端子固定部材１００を生成させる（ステップＳ１）。
次に、作業者は、セル固定部材１０３を容器２３に固定する（ステップＳ２）。これにより、セル端子固定部材１００が蓄電セル２に固定させる。
次に、作業者は、蓄電セル２を積層し、さらに、容器２３側から正極端子２１、負極端子２２と重なり、且つ、正極端子２１が金属板１０１と接触するように、正極端子２１及び負極端子２２を屈曲させる（ステップＳ３）。
次に、作業者は、積層した蓄電セル２にエンドプレート３１及び３２、並びに、ブラケット４を取り付け、エンドプレート３１及び３２、並びに、ブラケット４により蓄電セル２を保持させる（ステップＳ４）。
次に、作業者は、上押さえ治具により、絶縁部材１０２と反対方向から負極端子２２を押圧する（ステップＳ５）。これにより、屈曲させた負極端子２２、正極端子２１及び金属板１０１が、絶縁部材１０２の方向に向かって押圧される。
次に、作業者は、レーザー光が金属板１０１内で止まるように制御して負極端子２２に向けてレーザー光を照射し、負極端子２２、正極端子２１を溶接する（ステップＳ６）。
以上に説明したように、本実施例に係る蓄電モジュールは、セル端子固定部材により蓄電セルの容器と端子とが固定される。これにより、蓄電モジュールに振動が加えられても、端子と容器との位相が一致し、端子又はセル内部への繰り返し応力が軽減される。すなわち、耐振動性を向上させることができる。特に容器がラミネートの場合に、本実施例に係る蓄電モジュール１は、耐振動性の向上に対して大きく寄与することができる。
さらに、溶接部を端子２枚とセル端子固定部材に設けた金属板による３層構造にすることができ、高エネルギーのレーザー光を照射しても、レーザー光を金属板内で止めることができる。そのため、高エネルギーでの溶接を行うことができ、端子間の接触面積が増え、高強度且つ低抵抗な溶接部を形成することができる。
さらに、金属の溶け落ちが発生しないため、容器やその他の部材に対する溶融金属の付着のおそれが無くなり、付着を防ぐための下受け治具を端子と容器との間に配置しなくてもよい。このように、下受け治具のスペースを設けないことにより、蓄電モジュールを小型化することができる。
例えば、図７は、蓄電モジュールの体積比較の図である。図７の比較例と記された行は、下受け治具を用いて製造した蓄電モジュールの体積を表している。また、実施例と記された行は、本実施例に係る製造方法を用いて製造された蓄電モジュール１の体積を表している。さらに、変化率と記された行は、比較例の体積に対して実施例の体積がどのくらい変化したかを表している。さらに、片側端子形状と両側端子形状という２つの項目があるが、ここでは、片側天使形状の蓄電セル２の場合について説明し、両側端子形状の蓄電セルの場合については、後で説明する。
図７は以下の条件を用いて計測した場合である。すなわち、蓄電セル２は、実施例及び比較例ともに、セル厚みが１０ｍｍであり、セル幅が１００ｍｍであり、セル高さが１００ｍｍであるとする。さらに、比較例の場合、端子高さが１５ｍｍである。また、実施例の場合、端子高さが５ｍｍであり、セル固定部材１０３の厚みが０．３ｍｍである。
片側端子形状の蓄電セル２を用いた蓄電モジュール１を下受け治具を用いて製造した場合、蓄電モジュール１の体積は１１８５ｃｃになる。これに対して、片側端子形状の蓄電セル２を用いた蓄電モジュール１を本実施例に係る製造方法を用いて製造した場合、蓄電モジュール１の体積は１０８２ｃｃとなる。そして、その体積の変化率は−８．７％となる。このように、本実施例に係る製造方法を用いて蓄電モジュール１を製造する方が、下受け治具を用いて製造する場合に比べて、体積を小さくすることができ、小型化できることが分かる。
（変形例）
次に、変形例について説明する。実施例１では、矩形形状をした容器２３の一辺に正極端子２１及び負極端子２２が設けられた片側端子形状の蓄電セル２を用いて説明したが、正極端子２１及び負極端子２２の位置はこれに限らない。
次に、変形例について説明する。実施例１では、矩形形状をした容器２３の一辺に正極端子２１及び負極端子２２が設けられた片側端子形状の蓄電セル２を用いて説明したが、正極端子２１及び負極端子２２の位置はこれに限らない。
図８は、両側端子形状の蓄電セルの正面図である。本変形例の蓄電モジュール１は、図８のように矩形形状をした容器２３の一辺に正極端子２１が設けられその辺と対向する辺に負極端子２２が設けられた蓄電セル２を用いる。このような蓄電セル２は、両側端子形状と呼称する。
両側端子形状の蓄電セル２であっても、実施例１と同様に、セル固定部材１０３に容器２３が固定され、正極端子２１及び負極端子２２が、金属板１０１とともに溶接され、固定されることで、容器２３と正極端子２１及び負極端子２２とが固定される。
ただし、両側端子形状の蓄電セル２の場合、対向する辺に正極端子２１と負極端子２２とが設けられているので、それぞれの辺の側で溶接が行われる。この場合、セル端子固定部材１００は、セル固定部材１０３の両端に絶縁部材１０２及び金属板１０１を有していてもよい。また、セル固定部材１０３の一端に絶縁部材１０２及び金属板１０１を有するセル端子固定部材１００を向かい合う各辺の側で１つずつ用いてもよい。
そして、両側端子形状の蓄電セル２を用いた蓄電モジュール１であっても、実施例１と同様の効果を有する。
例えば、図７に示すように、両側端子形状の蓄電セル２を用いた蓄電モジュール１を下受け治具を用いて製造した場合、蓄電モジュール１の体積は１３３９ｃｃになる。これに対して、両側端子形状の蓄電セル２を用いた蓄電モジュール１を本実施例に係る製造方法を用いて製造した場合、蓄電モジュール１の体積は１１３３ｃｃとなる。そして、その体積の変化率は−１５．４％となる。このように、本変形例の場合でも、下受け治具を用いて製造する場合に比べて、体積を小さくすることができ、小型化できることが分かる。
図９は、実施例２に係る蓄電セルの接続を説明するための模式図である。実施例１では、蓄電セル２の容器２３でセル固定部材１０３を挟むように配置されていたが、これに限らず、セル固定部材１０３が容器２３に固定されており、金属板１０１が正極端子２１及び負極端子２２に溶接され固定されていればよい。
そこで、本実施例では、蓄電セル２に対するセル端子固定部材１００の配置を実施例１と異ならせた構成について説明する。
本実施例に係る蓄電モジュール１では、蓄電セル２の容器２３の表面同士が粘着テープや接着剤などで固定されている。
そして、セル固定部材１０３は、固定された２つの蓄電セル２の一方の容器２３の反対側の面に固定される。
絶縁部材１０２は、容器２３が接着されたセル固定部材１０３の面上に配置され、セル固定部材１０３に固定される。
金属板１０１は、絶縁部材１０２のセル固定部材１０３と反対側の面に配置され、絶縁部材１０２に固定される。
セル固定部材１０３に接着されている容器２３から正極端子２１が、金属板１０１の絶縁部材１０２と反対側の面まで延びる。また、セル固定部材１０３に接着されていない方の容器２３から負極端子２２が、正極端子２１の金属板１０１と反対側の表面に重なるように、金属板１０１の位置まで延びる。
重ねられた正極端子２１、負極端子２２及び金属板１０１は、金属板１０１内で止まるように制御されたレーザー光が負極端子２２側から照射され、溶接される。これにより、正極端子２１及び負極端子２２は、金属板１０１に固定される。
そして、図９に示すような状態であっても、正極端子２１及び負極端子２２は、金属板１０１、絶縁部材１０２及びセル固定部材１０３を介して、セル固定部材１０３に接着されている容器２３と固定されている。さらに、正極端子２１及び負極端子２２は、セル固定部材１０３に固定されている容器２３を介して、もう一方の容器２３とも固定されている。
以上に説明したように、本実施例に係る蓄電モジュールにおいても、蓄電モジュールに振動が与えられた場合にも、各端子と容器との位相のずれが発生せず、端子又はセル内部への繰り返し応力が軽減される。すなわち、耐振動性を向上させることができる。
また、レーザー溶接に関しては、実施例１と同様であり、高強度且つ低抵抗な溶接部が生成でき、さらに蓄電モジュールの小型化を図ることができる。
図１０は、実施例３に係る蓄電セルの接続を説明するための模式図である。本実施例は、蓄電セル２に対するセル端子固定部材１００の配置が、実施例１及び実施例２以外の構成である。
本実施例に係る蓄電モジュール１では、２つの蓄電セル２の容器２３がセル固定部材１０３の１つの面に、それぞれの正極端子２１と負極端子２２とが向き合うように搭載され、固定される。
絶縁部材１０２は、セル固定部材１０３の容器２３が搭載された面上の、２つの容器２３の間に固定される。
金属板１０１は、絶縁部材１０２のセル固定部材１０３と反対側の面に配置され、絶縁部材１０２に固定される。
向かい合う容器２３の一方から正極端子２１が、金属板１０１の絶縁部材１０２と反対側の面まで延びる。また、他方の容器２３から負極端子２２が、正極端子２１の金属板１０１と反対側の表面に重なるように、金属板１０１の位置まで延びる。
重ねられた正極端子２１、負極端子２２及び金属板１０１は、金属板１０１内で止まるように制御されたレーザー光が負極端子２２側から照射され、溶接される。これにより、正極端子２１及び負極端子２２は、金属板１０１に固定される。
そして、図１０に示すような状態であっても、正極端子２１及び負極端子２２は、金属板１０１、絶縁部材１０２及びセル固定部材１０３を介して容器２３と固定されている。
以上に説明したように、本実施例に係る蓄電モジュールにおいても、蓄電モジュールに振動が与えられた場合にも、各端子と容器との位相のずれが発生せず、端子又はセル内部への繰り返し応力が軽減される。すなわち、耐振動性を向上させることができる。
また、レーザー溶接に関しては、実施例１と同様であり、高強度且つ低抵抗な溶接部が生成でき、さらに蓄電モジュールの小型化を図ることができる。
また、以上の説明では、主にレーザー溶接によって正極端子２１と負極端子２２と金属板１０１とが溶接される構造について記述したが、レーザー溶接の他に、抵抗溶接などの方法によってもそれぞれの部品が溶接されてもよい。
また、以上の説明では、正極端子２１と負極端子２２とが異なる材質で構成されている場合で説明したが、正極端子と負極端子とは同じ材質で構成されていてもよい。
また、以上の説明では、主に正極端子２１と負極端子２２が溶接され直列接続される場合について説明したが、隣り合う蓄電セル２の正極端子２１同士、または負極端子２２同士を溶接し、並列に接続する場合でも本発明の効果は同様に発現する。
１ 蓄電モジュール
２ 蓄電セル
４ ブラケット
２１ 正極端子
２２ 負極端子
２３ 容器
３１，３２ エンドプレート
１００ セル端子固定部材
１０１ 金属板
１０２ 絶縁部材
１０３ セル固定部材
２ 蓄電セル
４ ブラケット
２１ 正極端子
２２ 負極端子
２３ 容器
３１，３２ エンドプレート
１００ セル端子固定部材
１０１ 金属板
１０２ 絶縁部材
１０３ セル固定部材
Claims (11)
- 電気を蓄える蓄電部材、及び、前記蓄電部材から突出する正極端子及び負極端子を有する複数の蓄電セルを備え、
異なる前記蓄電セルの前記正極端子と前記負極端子とが積層され、積層方向の一端に前記蓄電部材に固定された固定部材が配置され、前記固定部材と、前記正極端子及び前記負極端子、隣り合う前記蓄電セルの前記正極端子同士もしくは前記負極端子同士とが溶接されることで前記蓄電セル同士が直列又は並列に接続されている
ことを特徴とする蓄電モジュール。 - 前記固定部材は、金属板及び絶縁部材とセル固定部材とを有し、
前記金属板は、積層された前記正極端子及び前記負極端子の前記積層方向の前記一端に接触しており、
前記セル固定部材は、前記蓄電部材と固定されており、
前記絶縁部材は、前記金属板と前記セル固定部材との間に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。 - 前記溶接は、積層された前記正極端子又は前記負極端子の側からレーザー光が照射され、前記固定部材の内部までを到達深度としてレーザー溶接されることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電モジュール。
- 前記金属板は、アルミニウム、鉄、又は銅を主成分とした金属単体又は合金であることを特徴とする請求項２に記載の蓄電モジュール。
- 前記絶縁部材は、合成樹脂を主成分とする絶縁体であることを特徴とする請求項２に記載の蓄電モジュール。
- 前記セル固定部材は、アルミニウム又は鉄を主成分とした金属単体又は合金、もしくは合成樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の蓄電モジュール。
- 前記正極端子及び前記負極端子は、同一の材料から成ることを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。
- 前記正極端子及び前記負極端子は、互いに異なる材料から成ることを特徴とする請求項１に記載の蓄電モジュール。
- 前記正極端子は、アルミニウムを主成分とする材料から成ることを特徴とする請求項８に記載の蓄電モジュール。
- 前記負極端子は、銅を主成分とする材料から成ることを特徴とする請求項８に記載の蓄電モジュール。
- 電気を蓄える蓄電部材、及び、前記蓄電部材から突出する正極端子及び負極端子を有する複数の蓄電セルを有する蓄電モジュールの製造方法であって、
異なる前記蓄電セルの前記正極端子と前記負極端子とを積層し、
積層方向の一端に前記蓄電部材に固定された固定部材を配置し、
前記固定部材と、前記正極端子及び前記負極端子、又は、隣り合う前記蓄電セルの正極端子同士もしくは負極端子同士とを溶接して前記蓄電セル同士が直列又は並列に接続する
ことを特徴とする蓄電モジュールの製造方法。
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