KR20130041232A - Battery module and method for welding battery module - Google Patents

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Abstract

복수의 통형전지의 전극을 전기적으로 접속한 전지 모듈로서, 양극의 돌기부(11)를 배치한 측의 통형전지의 단부에서, 통형전지의 전지 케이스(8)의 견부(21a) 사이에, 접속판(23)이 올려 놓여 있다. 접속판(23)은, 곡률을 갖고 있는 견부(21a)와 밀착하고 있으며, 접속판(23)과 견부(21a)와의 밀착부가 음극 용접부(24)에서 접속되어 있다. 음극 용접부의 형상은, 접속판(23)과 견부(21a)와의 밀착부와 교차하는 선상인 것이 바람직하다.A battery module which electrically connects electrodes of a plurality of cylindrical batteries, and is connected between the shoulders 21a of the battery case 8 of the cylindrical battery at the end of the cylindrical battery on the side where the positive electrode projection 11 is disposed. 23 is put up. The connecting plate 23 is in close contact with the shoulder 21a having a curvature, and the contact portion between the connecting plate 23 and the shoulder 21a is connected at the cathode welding part 24. It is preferable that the shape of a cathode welding part is a linear form which intersects the contact part of the connection plate 23 and the shoulder part 21a.

Description

전지 모듈과 전지 모듈 용접 방법{BATTERY MODULE AND METHOD FOR WELDING BATTERY MODULE}BATTERY MODULE AND METHOD FOR WELDING BATTERY MODULE}

본 발명은, 복수의 전지를 조합하여 형성된 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module formed by combining a plurality of batteries.

근년, 화석연료의 사용량의 저감이나, CO2의 배출량을 삭감하기 위해서, 자동차 등의 모터 구동용 전원으로서, 전지 모듈의 수요가 높아지고 있다. 이 전지 모듈은, 원하는 전압이나 용량을 얻기 위해서, 전지를 복수개 탑재하여 구성되어 있다.In recent years, in order to reduce the amount of fossil fuel used and to reduce the amount of CO 2 emitted, the demand for battery modules is increasing as a power source for driving motors such as automobiles. The battery module is configured by mounting a plurality of batteries in order to obtain a desired voltage and capacity.

여기서 이용되는 전지로는, 자원 및 에너지 절약의 관점으로부터, 반복해서 사용할 수 있는 니켈 수소, 니켈 카드뮴이나 리튬 이온 등의 2차 전지를 들 수 있는데, 그 중에서도, 리튬 이온 2차 전지는, 경량이면서, 기전력이 높고, 고에너지 밀도라서 전지 모듈용 전지로서 기대가 커지고 있다.As a battery used here, secondary batteries, such as nickel hydrogen, nickel cadmium, and lithium ion, which can be used repeatedly from a viewpoint of resource and energy saving, are mentioned. Among these, a lithium ion secondary battery is lightweight, Because of the high electromotive force and high energy density, the expectation is increasing as a battery for a battery module.

통형 리튬 이온 2차 전지는, 예를 들면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 알루미늄제의 양극 리드(1)를 구비한 양극(2)과, 구리제의 음극 리드(3)를 구비하고 상기 양극(2)과 대향하는 음극(4)을 갖는다.The cylindrical lithium ion secondary battery, for example, as shown in FIG. 10, includes a positive electrode 2 having an aluminum positive electrode lead 1 and a copper negative electrode lead 3. It has the cathode 4 which opposes 2).

그리고 양극(2)과 음극(4)을, 세퍼레이터(5)를 통해 감은 전극군(6)을, 그 상하에 절연판(7a, 7b)을 장착하여 전지 케이스(8)에 삽입하고, 양극 리드(1)의 다른쪽의 단부를 봉구(封口)판(10)에, 음극 리드(3)의 다른쪽의 전지 케이스(8)의 바닥부에 용접한다.Then, the electrode group 6 wound around the positive electrode 2 and the negative electrode 4 through the separator 5 is inserted into the battery case 8 by mounting insulating plates 7a and 7b on the upper and lower sides thereof, and the positive electrode lead ( The other end of 1) is welded to the sealing plate 10 at the bottom of the battery case 8 on the other side of the negative electrode lead 3.

또한, 리튬 이온을 전해하는 비수 전해질을 전지 케이스(8) 내에 주입하고, 전지 케이스(8)의 개방 단부를, 개스킷(9)을 통해 봉구판(10) 등과 함께 코킹한 구성을 갖고 있다. 11은 양극 캡이다.In addition, a nonaqueous electrolyte for electrolyzing lithium ions is injected into the battery case 8, and the open end of the battery case 8 is caulked together with the sealing plate 10 and the like through the gasket 9. 11 is a positive electrode cap.

이 통형의 리튬 이온 2차 전지를 복수 연결하여 구성된 전지 모듈(12)은, 도 11~도 13에 나타낸 바와 같이 구성되어 있다.The battery module 12 comprised by connecting two or more this cylindrical lithium ion secondary battery is comprised as shown to FIGS. 11-13.

전지 모듈(12)은 도 11에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 폴리카보네이트 수지 등의 절연성 수지재로 이루어지는 하우징(13) 및 덮개(14)를 갖고, 그 내부에 배선 기판(15)과 복수의 통형전지(16)를 수납하여 구성되어 있다. 배선 기판(15)은 도 12의 (a)(b)(c)에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 유리-에폭시 기판으로 이루어지고 각 통형전지(16)의 양극과 접속하는 접속 단자(17)와, 각 통형전지(16)의 음극과 접속하는 접속판(18)을 구비하고, 인접하는 접속 단자(17)와 접속판(18)을 접속하는 전원 배선(파워 라인 도시하지 않음)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 11, the battery module 12 has a housing 13 and a lid 14 made of an insulating resin material such as polycarbonate resin, for example, and a wiring board 15 and a plurality of tubular shapes therein. The battery 16 is accommodated. As shown in Figs. 12A, 12B, and 12C, the wiring board 15 is formed of, for example, a glass-epoxy substrate, and is connected to a connection terminal 17 connected to the positive electrode of each cylindrical battery 16. And a connection plate 18 for connecting to the negative electrode of each cylindrical battery 16, and is composed of power supply wiring (not shown in the power line) for connecting the adjacent connection terminal 17 and the connection plate 18 to each other. .

또한, 접속 단자(17)나 접속판(18)은, 예를 들면 니켈판이나 리드 선 등으로 구성되며, 구리박 등으로 형성된 상기 전원 배선과 접속되어 있다.In addition, the connection terminal 17 and the connection plate 18 are comprised by the nickel plate, a lead wire, etc., for example, and are connected with the said power supply wiring formed from copper foil etc.

그리고 도 13에 나타낸 바와 같이, 배선 기판(15)과 전지 케이스(8) 사이에는 절연체(19)가 설치되어 있다. 통형전지(16)의 양극 캡(11)은, 배선 기판(15)의 접속 단자(17)와 양극 용접부(20)에서 접속되어 있다. 각 통형전지(16, 16, …)의 음극(21)은, 음극 용접부(22)에서 접속판(18)과 접속되어 있다.And as shown in FIG. 13, the insulator 19 is provided between the wiring board 15 and the battery case 8. As shown in FIG. The positive electrode cap 11 of the cylindrical battery 16 is connected by the connection terminal 17 of the wiring board 15 and the positive electrode welding portion 20. The negative electrode 21 of each cylindrical battery 16, 16,... Is connected to the connecting plate 18 at the negative electrode welding portion 22.

일본국 특허 공개 2010－140695호 공보Japanese Patent Publication No. 2010-140695

그러나 특허 문헌 1에 개시된 바와 같은 전지 모듈에서는, 통형전지의 바닥부에서 음극 용접을 행하기 위해서 접속판(18)이 필요하게 되어, 재료비가 비싸짐과 더불어, 체적 및 중량이 증가한다는 문제가 있다.However, in the battery module disclosed in Patent Literature 1, the connecting plate 18 is required in order to perform negative electrode welding at the bottom of the cylindrical battery, which causes a problem that the material cost is high and the volume and weight are increased. .

또, 전지의 온도 상승이나 냉각을 행할 때에, 접속판(18)이 존재하는 것이 그 효율을 저하시킨다는 문제가 있다.Moreover, when the temperature rises or cools a battery, there exists a problem that the presence of the connection plate 18 reduces the efficiency.

본 발명은, 저비용으로 소형 경량의 전지 모듈, 또, 전지의 온도 상승이나 냉각을 효율적으로 행할 수 있는 전지 모듈을 실현하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to realize a small-sized, light-weight battery module at low cost and a battery module capable of efficiently raising or cooling a battery.

본 발명의 전지 모듈은, 복수의 통형전지의 전극을 전기적으로 접속한 전지 모듈로서, 양극의 돌기부를 배치한 측의 상기 통형전지의 단부에서, 상기 통형전지의 전지 케이스의 곡률을 가진 견부(肩部: shoulder)와 접속판을, 음극 용접부에서 접속한 것을 특징으로 한다.The battery module of the present invention is a battery module which electrically connects electrodes of a plurality of cylindrical batteries, and has a shoulder having a curvature of the battery case of the cylindrical battery at an end of the cylindrical battery on the side where the positive electrode projection is disposed. Part: The shoulder and the connecting plate are connected by a cathode welding part.

또, 본 발명의 전지 모듈 용접 방법은, 전지 케이스의 코킹되어 봉구되고 곡률을 갖는 견부를 동일 방향으로 하여 배치한 복수의 통형전지의 상기 견부에 접속판을 얹고, 상기 접속판의 상기 전지 케이스의 견부와의 밀착부와는 반대측의 면으로부터 레이저광선을 조사하고, 상기 레이저광선이 상기 밀착부의 예상 위치와 접하거나 또는 가로지른다고 생각되기 직전부터 직후에 걸친 타이밍에, 상기 접속판과 상기 전지 케이스가 전기 접속된 음극 용접부를 형성하는 것을 특징으로 한다.Moreover, the battery module welding method of this invention mounts a connection plate to the said shoulders of the some cylindrical battery which caulked and sealed the battery case, and arrange | positioned the shoulder which has curvature in the same direction, and the said battery case of the said connection plate The connecting plate and the battery case are irradiated with a laser beam from a surface on the opposite side to the shoulder and at a timing immediately before and immediately after the laser beam is considered to be in contact with or intersect with the expected position of the close contact. It characterized by forming the cathode welding part electrically connected.

이 구성에 의하면, 통형전지의 견부에서 음극을 접속판과 용접하므로, 통형전지의 바닥부에 음극 접속판을 설치할 필요가 없다. 또, 통형전지의 길이가 불균일해도 그 영향을 받지 않고 접속할 수 있다. 전지 모듈의 온도 상승이나 냉각이 필요한 사용 형태에 있어서, 통형전지의 단부의 전체를 온도 조절된 중간 재료 등에 접촉시켜 효율적으로 열교환할 수 있기 때문에, 승온이나 냉각의 효율을 개선할 수 있다.According to this configuration, since the negative electrode is welded to the connecting plate at the shoulder of the cylindrical battery, it is not necessary to provide the negative connecting plate at the bottom of the cylindrical battery. Moreover, even if the length of a cylindrical battery is nonuniform, it can connect without being affected. In the use mode in which the temperature rise or cooling of the battery module is required, the whole of the end portion of the cylindrical battery can be brought into contact with a temperature-controlled intermediate material or the like to efficiently heat exchange, thereby improving the efficiency of temperature rising and cooling.

또, 접속판과 전지 케이스와의 밀착부의 예상 위치와 접하거나 또는 가로지른다고 생각되기 직전부터 직후에 걸친 타이밍에 레이저 용접하여 선상의 레이저 주사를 행함으로써, 용접시의 통형전지와 레이저 궤적의 위치 맞춤이 불필요해져, 단시간에 용접이 가능하다. 특히, 복수의 통형전지의 배열 방향을 따라 주사하여 레이저광선을 조사하여 음극 용접부를 형성하고 있으므로, 하나의 통형전지의 접속판으로의 용접을 완료하고 나서 다음의 통형전지의 접속판으로의 용접을 실시하는 경우에 비해, 하나의 통형전지로의 단위시간당 부여하는 열의 영향이 적고, 접속판의 변형도 적다.Moreover, the position of the cylindrical battery and the laser trajectory at the time of welding by performing laser welding on a line by laser welding at the timing just before and after being considered to contact or intersect with the expected position of the contact | adherence part of a connection board and a battery case. No fitting is required and welding is possible in a short time. In particular, since the cathode welding portion is formed by scanning the laser beam by scanning along the arrangement direction of the plurality of cylindrical batteries, the welding of the next cylindrical battery to the connecting plate of the next cylindrical battery is completed. In comparison with the case of carrying out, the influence of heat applied per unit time to one cylindrical battery is less, and the deformation of the connecting plate is less.

도 1은 본 발명에 따른 실시형태 1에 있어서 용접된 통형전지의 양극 및 음극의 용접 부분을 나타내는 횡단면도.
도 2는 본 발명에 따른 실시형태 1에 있어서의 통형전지의 용접 접합부의 횡단면도.
도 3은 본 발명에 따른 실시형태 1에 있어서 통형전지를 용접하는 레이저 궤적을 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 실시형태 1에 있어서 용접된 전지 모듈을 나타내는 사시도.
도 5는 통형전지와 레이저 궤적의 새로운 과제를 설명하는 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 실시형태 2에 있어서 통형전지를 용접하는 레이저 궤적을 나타내는 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 실시형태 3에 있어서 통형전지를 우물 테두리(井桁) 형상으로 용접하는 레이저 궤적을 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 실시형태 3에 있어서 통형전지를 우물 테두리 형상으로 2중 용접하는 레이저 궤적을 나타내는 평면도.
도 9는 본 발명에 따른 실시형태 5에 있어서 행해지는 파이버 레이저와 반도체 레이저를 겹친 하이브리드 레이저를 이용한 용접을 나타내는 구성도.
도 10은 일반적인 통형전지의 단면도.
도 11은 특허 문헌 1에서 개시되어 있는 전지 모듈의 분해 사시도.
도 12의 (a)는 특허 문헌 1의 배선 기판과 그 주변의 사시도, (b)는 도 12(a)의 A－A선 단면도, (c)는 도 12(a)의 평면도.
도 13은 특허 문헌 1에서 개시되어 있는 전지 모듈의 통형전지의 양극 및 음극의 용접 부분을 나타내는 단면도.
도 14는 본 발명에 따른 실시형태 4에 있어서 행해지는 키홀 용접의 확대 설명도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The cross section which shows the welding part of the positive electrode and the negative electrode of the cylindrical battery welded in Embodiment 1 which concerns on this invention.
Fig. 2 is a cross sectional view of a weld joint of a cylindrical battery according to the first embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing a laser trajectory for welding a cylindrical battery according to the first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a battery module welded in Embodiment 1 according to the present invention;
5 is a plan view for explaining a new problem of the cylindrical battery and the laser trajectory.
Fig. 6 is a plan view showing a laser trajectory for welding a cylindrical battery according to the second embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a plan view showing a laser trajectory for welding a cylindrical battery in a well edge shape according to the third embodiment of the present invention.
Fig. 8 is a plan view showing a laser trajectory for double welding a cylindrical battery in a well frame shape according to the third embodiment of the present invention.
9 is a configuration diagram showing welding using a hybrid laser in which a fiber laser and a semiconductor laser are stacked in the fifth embodiment according to the present invention.
10 is a cross-sectional view of a typical cylindrical battery.
11 is an exploded perspective view of a battery module disclosed in Patent Document 1;
(A) is a perspective view of the wiring board of patent document 1, and its periphery, (b) is sectional drawing of the AA line of FIG. 12 (a), (c) is the top view of FIG.
It is sectional drawing which shows the welding part of the positive electrode and the negative electrode of the cylindrical battery of the battery module disclosed by patent document 1. FIG.
14 is an enlarged explanatory diagram of keyhole welding performed in Embodiment 4 according to the present invention;

이하, 본 발명의 전지 모듈과 전지 모듈 용접 방법을, 도 1~도 9와 도 14에 의거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the battery module and the battery module welding method of this invention are demonstrated based on FIGS. 1-9 and FIG.

(실시형태 1)(Embodiment 1)

도 1~도 4는, 본 발명의 실시형태 1을 나타낸다.1-4 shows Embodiment 1 of this invention.

도 1은 실시형태 1의 전지 모듈(12)을 나타내고, 복수의 통형전지(16, 16, …)의 음극(21) 사이를 접속판(23)에서 전기 접속하여 구성되어 있다. 24는 음극(21)과 접속판(23)의 음극 용접부이며, 레이저 용접되어 있다. 양극의 돌기부로서의 양극 캡(11)은 배선 기판(15)의 접속 단자(17)와 양극 용접부(20)에서 전기 접속되어 있다. 배선 기판(15)과 접속판(23) 사이에는 절연체(19)가 설치되어 있다.1 shows the battery module 12 of the first embodiment, and is configured by electrically connecting the cathodes 21 of the plurality of cylindrical batteries 16, 16,..., With a connecting plate 23. 24 is a cathode welding part of the cathode 21 and the connection plate 23, and is laser-welded. The positive electrode cap 11 as the projection of the positive electrode is electrically connected to the connecting terminal 17 of the wiring board 15 and the positive electrode welding portion 20. An insulator 19 is provided between the wiring board 15 and the connecting plate 23.

또한, 각 통형전지(16, 16, …)의 기본적인 구조는 도 10에 나타낸 것과 같은 것으로서, 동일한 것에는 동일한 부호를 달아 설명하는데, 통형전지 사이를 전기 접속하는 구조가 도 11~도 13과는 상이하다.In addition, the basic structure of each cylindrical battery 16, 16, ... is the same as what was shown in FIG. 10, The same code | symbol is attached | subjected and demonstrated, The structure which electrically connects between cylindrical batteries differs from FIG. 11-13. It is different.

통형전지(16, 16, …)는, 양극(2)과 음극(4)을 세퍼레이터(5)를 통해 감은 전극군(6)을, 그 상하에 절연판(7a, 7b)을 장착하여 전지 케이스(8)에 삽입하고, 양극 리드(1)의 다른쪽의 단부를 봉구판(10)에, 음극 리드(3)의 다른쪽의 전지 케이스(8)의 바닥부에 용접한다.The cylindrical batteries 16, 16, ... are mounted on the electrode group 6 wound around the positive electrode 2 and the negative electrode 4 through the separator 5, and the insulating plates 7a and 7b are mounted on the upper and lower portions thereof, and the battery case ( 8), the other end of the positive electrode lead 1 is welded to the sealing plate 10 at the bottom of the battery case 8 on the other side of the negative electrode lead 3.

또한, 리튬 이온을 전해하는 비수 전해질을 전지 케이스(8) 내에 주입하고, 전지 케이스(5)의 개방 단부를, 개스킷(9)을 통해 봉구판(10) 등과 함께 코킹하여 봉구되어 있다.In addition, a nonaqueous electrolyte for electrolyzing lithium ions is injected into the battery case 8, and the open end of the battery case 5 is sealed by caulking with the sealing plate 10 or the like through the gasket 9.

전지 케이스(8)의 개방 단부를 코킹하여 봉구한 후에, 다음과 같이 하여 음극(21)과 접속판(23)을 접속한다.After caulking and closing the open end of the battery case 8, the negative electrode 21 and the connecting plate 23 are connected as follows.

전지 케이스(8)의 개방 단부를 코킹하여 봉구한 통형전지(16)는, 도 2에 나타낸 바와 같이 전지 케이스(8)의 음극(21)의 견부(21a)는 표면에 곡률을 갖기 때문에, 평판 형상의 접속판(23)을 위에 올려놓은 경우에, 접속판(23)과 전지 케이스(8)의 견부의 접촉 개소는 도 3에 이점쇄선으로 나타낸 원주형상의 밀착부(25)가 된다. 접속판(23)의 상기 전지 케이스(8)와의 접촉면과는 반대측의 면에, 각 통형전지(16)마다 밀착부(25)를 따르도록 주사를 행하여 레이저광선(26)을 원주형상으로 조사하여, 접속판(23)과 전지 케이스(8)의 접촉부를 순차적으로 용접하여 음극 용접부(24)를 형성하고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 통형전지(16, 16, …)의 음극이 접속판(23)에 용접된 상태로 조립된다.In the cylindrical battery 16 caulked by sealing the open end of the battery case 8, the shoulder 21a of the negative electrode 21 of the battery case 8 has a curvature on its surface, as shown in FIG. When the connecting plate 23 having a shape is placed on the top, the contact portion of the shoulder of the connecting plate 23 and the battery case 8 becomes the cylindrical contact portion 25 indicated by the double-dotted line in FIG. 3. Scanning is performed on the surface on the side opposite to the contact surface of the connecting plate 23 with the battery case 8 so that each cylindrical battery 16 follows the close contact portion 25 to irradiate the laser beam 26 in a circumferential shape. , The contact portions of the connecting plate 23 and the battery case 8 are sequentially welded to form the negative electrode welding portion 24. As shown in FIG. 4, the negative electrodes of the plurality of cylindrical batteries 16, 16,... It is assembled in the state welded to the plate 23.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 양극 용접부(20)에서 양극 캡(11)과 접속 단자(17)가 접합되는데, 접속판(23)과 배선 기판(15)은 절연체(19)에 의해 절연되어 있으며, 접속 단자(17)와 배선 기판(15)은, 땜납 등에 의해 접속되어 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the anode cap 11 and the connection terminal 17 are joined at the anode welding part 20, and the connection plate 23 and the wiring board 15 are insulated by the insulator 19. The connecting terminal 17 and the wiring board 15 are connected by solder or the like.

이 구성에 의하면, 통형전지의 바닥부에서 음극 용접을 행했던 접속판이 불필요해져, 종래에 비해 재료비의 저렴화, 및 체적 및 중량을 저감할 수 있다. 또, 인접하는 통형전지(16)의 음극(21)의 접속은, 각 통형전지(16)의 양극 캡(11)의 주위에 위치하고 있는 음극(21)의 견부(21a) 사이를, 인접하는 통형전지(16)의 양극 캡(11)에 대응해 구멍(48)이 형성되어 있어 양극 캡(11)과 접촉하지 않는 접속판(23)을 통해, 통형전지(16)의 양극 캡(11) 측만에서 접속하고 있기 때문에, 통형전지(16)의 길이가 불균일해도 그 영향을 받지 않고 접속할 수 있다. 또, 통형전지(16)의 양극 캡(11)의 측과는 반대측의 단부(49)에는 접속판 등을 설치하지 않아도 되기 때문에, 전지 모듈의 승온이나 냉각이 필요한 사용 형태에 있어서, 통형전지(16)의 단부(49)의 전체를 온도 조절된 액체 또는 충격 흡수 작용과 온도 전달 기능을 겸비한 겔 등의 중간 재료 등에 접촉시켜 효율적으로 열교환할 수 있기 때문에, 승온이나 냉각의 효율을 개선할 수 있다.According to this structure, the connection plate which performed the negative electrode welding at the bottom part of a cylindrical battery becomes unnecessary, and it can reduce material cost, and volume and weight compared with the past. In addition, the connection of the negative electrode 21 of the adjacent cylindrical battery 16 connects the adjacent cylindrical part 21a of the negative electrode 21 located in the circumference | surroundings of the positive electrode cap 11 of each cylindrical battery 16. Only the positive electrode cap 11 side of the cylindrical battery 16 is connected to the positive electrode cap 11 of the battery 16 through the connecting plate 23 which does not contact the positive electrode cap 11. Since the connection is performed at 0, even if the length of the cylindrical battery 16 is uneven, it can be connected without being affected. In addition, since it is not necessary to provide a connecting plate or the like at the end portion 49 on the side opposite to the positive electrode cap 11 side of the cylindrical battery 16, in the use mode where the temperature increase or cooling of the battery module is required, Since the whole of the end part 49 of 16) can be efficiently heat-exchanged by contacting an intermediate material, such as a temperature-controlled liquid or a gel which has a shock absorbing action and a temperature transfer function, etc., the efficiency of temperature rising or cooling can be improved. .

(실시형태 2)(Embodiment 2)

통형전지의 견부의 음극은, 도 2에도 나타낸 바와 같이 표면에 곡률을 갖기 때문에, 통형전지의 외형 형상 정밀도가 낮은 경우에는, 도 5에 나타낸 밀착부(25)와 통형전지(16) 자체 사이에 편심이 생겨, 접속판(23)과의 밀착부(25)가 타원형이 되기도 한다. 또한, 통형전지(16) 자체를 회전시켜 레이저 조사하는 경우에는, 통형전지(16) 자체가 회전함으로써 밀착부(25)의 궤적이 변화하기 때문에, 레이저 궤적을 밀착부(25)에 위치 맞춤하는 것이 곤란해진다. 그 결과, 이러한 원주형상의 용접의 경우에는, 밀착부(25)와 레이저 궤적(27) 사이에 어긋남이 생기게 되어, 전지 케이스(8)의 견부 코킹 부분과 그 위에 얹어진 접속판(23) 사이에 간극이 생기기 때문에, 접합 면적이 작아짐과 더불어 용접 강도가 저하하고, 또한 간극이 큰 경우에는 접합되지 않는다는 문제점이 발생한다.As the negative electrode of the cylindrical battery has a curvature on its surface as shown in FIG. 2, when the shape accuracy of the cylindrical battery is low, the negative electrode of the cylindrical battery is disposed between the contact portion 25 shown in FIG. 5 and the cylindrical battery 16 itself. Eccentricity arises, and the contact part 25 with the connecting plate 23 may become elliptical. In addition, when the cylindrical battery 16 itself is rotated and irradiated with laser, the trajectory of the close contact portion 25 is changed by rotating the cylindrical battery 16 itself, so that the laser trace is positioned on the close contact portion 25. It becomes difficult. As a result, in the case of such a cylindrical welding, a shift | offset | difference arises between the close_contact | adherence part 25 and the laser trace 27, and it is between the shoulder caulking part of the battery case 8, and the connection board 23 mounted on it. Since a gap is formed in the gap, the weld area decreases, the weld strength decreases, and when the gap is large, there is a problem that the gap does not join.

또 이 미묘한 위치 어긋남에 의해, 용접 강도 편향이나 용접 강도 불균일이 발생하고, 또 원주형상으로 레이저를 주사하기 때문에 용접 변형이 발생할 가능성이 있다. 또한, 2개 이상의 전지를 용접할 때에, 1개씩 시계열로 용접할 필요가 있기 때문에 용접에 시간이 걸린다는 문제도 있다.In addition, due to this subtle positional shift, welding strength deflection and welding strength unevenness are generated, and welding deformation may occur because the laser is scanned in a circumferential shape. In addition, when welding two or more batteries, it is necessary to weld one by one in time series, so that welding takes time.

이 실시형태 2는 레이저광선(26)의 주사를 실시형태 1의 그것과는 변경함으로써, 용접시의 전지 모듈과 레이저 궤적의 위치 맞춤이 불필요하게 할 수 있다.In Embodiment 2, the scanning of the laser beam 26 is changed from that in Embodiment 1, thereby making it unnecessary to align the battery module and the laser trajectory during welding.

즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 인접하여 배치되어 있는 복수의 통형전지(16, 16, …) 상에 접속판(23)(도 6에서는 도시하지 않음)을 올려놓은 후, 접속판(23)과 각각의 통형전지(16)의 견부와의 밀착부(25)라고 생각되는 예상 위치를 가로지르도록 레이저를 조사한다.That is, as shown in FIG. 6, after placing the connecting plate 23 (not shown in FIG. 6) on the plurality of cylindrical batteries 16, 16, ... arranged adjacently, the connecting plate 23 is shown. The laser is irradiated so as to cross the expected position considered to be the close contact portion 25 with the shoulder of each cylindrical battery 16.

구체적으로는, 복수의 통형전지(16, 16, …)의 배열 방향(화살표(28) 방향)을 따른 궤적(L1, L2, L3, L4)으로 레이저 주사하고, 각 통형전지(16)의 밀착부(25)와 접한다고 생각되거나, 또는 각 통형전지(16)의 밀착부(25)를 가로지른다고 생각되는, 직전부터 직후에 걸친 타이밍 T1, T2, T3, T4, T5, T6에만 레이저 조사의 파워를 용접할 수 있는 파워로 전환하여, 접속판(23)과 전지 케이스(8)의 코킹 부분의 견부(21a)의 천정부를 용접하여 음극 용접부(24)를 형성한다. 이때의 음극 용접부(24)의 형상은 선 형상이 된다. 50은 각 통형전지(16)의 양극 캡(11)의 중심을 통과하는 선이다. 또한, 여기에서는 통형전지(16)의 양극의 중심과 양극 캡(11)의 중심은 일치하고 있다.Specifically, laser scanning is performed on the trajectories L1, L2, L3, and L4 along the arrangement direction (arrow 28 direction) of the plurality of cylindrical batteries 16, 16,... Laser irradiation only on the timings T1, T2, T3, T4, T5, and T6 from immediately before to immediately considered to be in contact with the section 25 or across the contact portion 25 of each cylindrical battery 16. Is switched to a power that can be welded, and the negative electrode welded portion 24 is formed by welding the connecting plate 23 and the ceiling portion of the shoulder 21a of the caulking portion of the battery case 8. The shape of the cathode welding part 24 at this time becomes linear. 50 is a line passing through the center of the positive electrode cap 11 of each cylindrical battery 16. In this case, the center of the positive electrode of the cylindrical battery 16 and the center of the positive electrode cap 11 coincide with each other.

궤적 L1의 주사가 종료되면, 복수의 통형전지(16, 16, …)의 배열 방향(화살표(28) 방향)과는 교차하는 방향으로 레이저 조사 위치를 이동시켜 궤적 L2의 주사를 행하여, 각 통형전지(16)의 밀착부(25)를 가로지른다고 생각되기 직전부터 직후에 걸친 타이밍 T7, T8, T9, T10, T11, T12에만 레이저 조사의 파워를 용접할 수 있는 파워로 전환하여, 통형전지 코킹 부분의 천정부와 접속판(23)을 용접한다. 이하, 동일하게 궤적 L3, L4의 주사를 행하여 타이밍 T13~T18, T19~T24에만 레이저 조사의 파워를 용접할 수 있는 파워로 전환하여, 접속판(23)과 전지 케이스(8)의 코킹 부분의 견부(21a)의 천정부를 용접한다.When the scanning of the trace L1 is finished, the laser irradiation position is moved in a direction intersecting with the arrangement direction (arrow 28 direction) of the plurality of cylindrical batteries 16, 16, ..., and the scan of the trace L2 is performed. Switching to the power that can weld the laser irradiation power only to the timings T7, T8, T9, T10, T11, and T12 immediately before and immediately after being considered to cross the close contact portion 25 of the battery 16, the cylindrical battery The ceiling portion of the caulking portion and the connecting plate 23 are welded. Hereinafter, the scanning of the traces L3 and L4 is similarly performed to switch to the power capable of welding the laser irradiation power only at the timings T13 to T18 and T19 to T24, so that the caulking portion of the connecting plate 23 and the battery case 8 The ceiling of the shoulder 21a is welded.

이와 같이 형성된 각 통형전지(16)에 있어서의 음극 용접부(24)의 수는 복수의 8개소이며, 각 통형전지(16)의 양극 캡(11)의 중심에 대해 모두 점대칭이다. 선 형상의 어느 음극 용접부(24)도 그 연장선은, 각 통형전지(16)의 양극 캡(11)과는 교차하지 않는다. 또, 이 8개의 음극 용접부(24)가 전지 케이스(8)의 둘레 방향으로 분산하여 형성되어 있으므로, 전류 집중도 없고, 양호하게 전력을 취출할 수 있다. 이러한 점은 이하의 실시형태에서도 동일하다.The number of the negative electrode welding portions 24 in each of the cylindrical batteries 16 formed as described above is a plurality of eight places, and all are point symmetrical with respect to the center of the positive electrode cap 11 of each cylindrical battery 16. The extension line of any linear negative electrode welding portion 24 does not intersect the positive electrode cap 11 of each cylindrical battery 16. Moreover, since these eight negative electrode welding parts 24 are formed in the circumferential direction of the battery case 8, there is no current concentration and power can be taken out favorably. This point is the same also in the following embodiment.

또, 실시형태 2를 나타내는 도 6에서는 복수의 음극 용접부(24)를, 복수의 통형전지(16)의 양극 캡(11)의 중심을 통과하고, 복수의 통형전지(16)의 배열 방향(28)을 따른 선(50)에 대해, 선대칭의 형상으로 배치되어 있다.In addition, in FIG. 6 which shows Embodiment 2, the some negative electrode welding part 24 passes through the center of the positive electrode cap 11 of the some cylindrical battery 16, and the arrangement direction 28 of the some cylindrical battery 16 is shown. It is arranged in a line symmetrical shape with respect to the line 50 along ().

이 용접 방법에서는, 레이저 궤적은 반드시 밀착되어 있는 부분을 가로지르기 때문에, 위치 맞춤이 불필요하게 된다는 이점이 있고, 또 일직선으로 복수의 통형전지(16)를 모아서 용접하기 때문에 단시간에 용접이 가능하다. 또한, 용접 강도의 편향이나 용접 강도 불균일을 없애 강도를 균등화 및 안정화함과 더불어, 용접 변형을 없애 용접 정밀도 및 기계 정밀도를 향상시킬 수 있다.In this welding method, since the laser trajectory necessarily crosses the closely contacted portion, there is an advantage that the alignment is unnecessary, and the welding is possible in a short time because the plurality of cylindrical batteries 16 are gathered and welded in a straight line. In addition, it is possible to equalize and stabilize the strength by eliminating the deflection of welding strength and uneven welding strength, and to improve the welding precision and the mechanical precision by eliminating the welding deformation.

또, 복수의 통형전지(16)의 배열 방향(28)을 따라 주사해 레이저광선(26)을 조사하여 음극 용접부(24)를 형성하고 있으므로, 하나의 통형전지(16)의 접속판(23)에 대한 용접을 완료하고 나서 다음 통형전지(16)의 접속판(23)에 대한 용접을 실시하는 경우에 비해, 하나의 통형전지(16)로의 단위시간당 미치는 열의 영향이 적어, 접속판(23)의 변형도 적다.Moreover, since the negative electrode welding part 24 is formed by scanning along the arrangement direction 28 of the some cylindrical battery 16, irradiating the laser beam 26, the connection board 23 of one cylindrical battery 16 is carried out. Compared to the case where welding is performed on the connecting plate 23 of the next cylindrical battery 16 after completion of the welding to, the influence of heat applied per unit time to one cylindrical battery 16 is less, and the connecting plate 23 is applied. Less variation of

이와 같이 복수의 통형전지(16)를 공통의 접속판(23)으로 한쪽을 용접하는 경우에, 접속판(23)의 변형이 적다는 것은, 접속된 복수의 통형전지(16)를 정렬 상태로 유지할 수 있는 점에서 매우 바람직하고, 많은 통형전지를 한정된 스페이스에 넣어 차재용 배터리 등을 제조하는 경우에 유효하다.As described above, when one of the plurality of cylindrical batteries 16 is welded to the common connecting plate 23, the deformation of the connecting plate 23 is small in the aligned state. It is very preferable at the point which can be hold | maintained, and is effective when manufacturing a vehicle battery etc. by putting many cylindrical batteries in a limited space.

(실시형태 3)(Embodiment 3)

실시형태 2에서는 레이저광선(26)의 주사를, 복수의 통형전지(16, 16, …)의 배열 방향(화살표(28) 방향)의 궤적 L1, L2, L3, L4로 이동시켰으나, 통형전지(16)의 원주 방위각에 대한 접합 강도나 전지 모듈 동작시의 전류 밀도의 균일성의 관점에서, 도 7에 나타낸 바와 같은 직사각형 형상인 예를 들면 우물 테두리 형상의 용접도 적절하게 이용된다. 여기서 접합 면적이 작으면, 전지 모듈 동작시에 전류가 흘렀을 때의 접합부의 발열이 커져, 온도 상승이 허용 범위 내에 들어가지 않는 경우가 있는데, 그 경우에는 도 8에 나타낸 바와 같이 용접선을 2중으로 함으로써 접합 면적이나 접합 강도를 향상시킬 수 있다.In Embodiment 2, the scan of the laser beam 26 was moved to the traces L1, L2, L3, and L4 in the arrangement direction (arrow 28 direction) of the plurality of cylindrical batteries 16, 16,... From the viewpoint of the bonding strength with respect to the circumferential azimuth angle of 16) and the uniformity of the current density at the time of battery module operation, the welding of the rectangular shape, for example, the well edge shape as shown in FIG. 7 is also used suitably. When the junction area is small here, the heat generation of the junction part when the current flows during the operation of the battery module increases, and the temperature rise may not fall within the allowable range. In this case, the welding line is doubled as shown in FIG. Joining area and joining strength can be improved.

도 7에 나타낸 실시예에서는, 궤적 L1을 따라 레이저 주사 위치를 이동시켜 각 통형전지(16)의 밀착부(25)와 접한다고 생각되거나, 또는 통형전지(16)의 밀착부(25)를 가로지른다고 생각되는, 직전부터 직후에 걸친 타이밍 T1~T8에만 레이저 조사의 파워를 용접할 수 있는 파워로 전환하여, 접속판(23)과 전지 케이스(8)의 코킹 부분의 견부(21a)의 천정부를 용접한다. 용접이 끝난 통형전지(16)에 인접한 용접 전의 통형전지(16)에 대해서도 동일하게 용접한다.In the embodiment shown in FIG. 7, the laser scanning position is moved along the trajectory L1 to be in contact with the contact portion 25 of each cylindrical battery 16 or across the contact portion 25 of the cylindrical battery 16. Switching to the power which can weld the power of laser irradiation only to the timing T1-T8 which are considered to be short, and the ceiling part of the shoulder part 21a of the caulking part of the connection board 23 and the battery case 8 is considered. Weld The same applies to the cylindrical battery 16 before welding adjacent to the welded cylindrical battery 16.

이 경우에도, 타이밍 T1~T8에만 레이저 조사의 파워를 용접할 수 있는 파워로 전환하여, 하나의 통형전지의 외주를 따라 늘어선 간헐적인 복수의 용접점에 의해, 접속판(23)과 전지 케이스(8)의 견부(21a)의 음극 용접부(24)가 형성되어 있으므로, 상기 밀착부(25)를 따라 연속하여 레이저 조사하여 용접하는 경우에 비해, 각 통형전지(16) 및 접속판(23)에 작용하는 열영향이 작다.Also in this case, the connecting plate 23 and the battery case (switched by a plurality of intermittent welding spots arranged along the outer circumference of one cylindrical battery by switching to a power capable of welding laser irradiation power only at timings T1 to T8). Since the cathode welding part 24 of the shoulder part 21a of 8) is formed, each cylindrical battery 16 and the connection plate 23 are compared with the case where it irradiates and welds continuously along the said contact part 25 by laser irradiation. The working thermal effect is small.

도 8에 나타낸 실시예에서는, 궤적 L1을 따라 레이저 주사 위치를 이동시켜 도 7과 동일하게 용접한 후에, 궤적 L1의 내주측의 궤적 L2에 레이저 주사 위치를 이동하여, 상기 밀착부(25)와 접한다고 생각거나, 또는 통형전지(16)의 밀착부(25)를 가로지른다고 생각되는, 직전부터 직후에 걸친 타이밍 T9~T16에만 레이저 조사의 파워를 용접할 수 있는 파워로 전환하여, 접속판(23)과 전지 케이스(8)의 코킹 부분의 천정부를 용접한다. 용접이 끝난 통형전지(16)에 인접한 용접 전의 통형전지(16)에 대해서도 동일하게 용접한다.In the embodiment shown in FIG. 8, the laser scanning position is moved along the trajectory L1 and welded in the same manner as in FIG. 7, and then the laser scanning position is moved to the trajectory L2 on the inner circumferential side of the trajectory L1, and the contact portion 25 The connection board is switched to the power which can weld the power of a laser irradiation only to the timing T9-T16 which it thinks that it touches, or thinks to cross the contact part 25 of the cylindrical battery 16, immediately before and after immediately. 23 and the ceiling part of the caulking part of the battery case 8 are welded. The same applies to the cylindrical battery 16 before welding adjacent to the welded cylindrical battery 16.

(실시형태 4)(Fourth Embodiment)

상기 각 실시형태에서는, 레이저 용접의 형태가 열전도형이었던 경우에는, 전지 케이스(8)를 레이저가 관통하거나, 전지 케이스(8)의 온도가 너무 오르거나 하지 않도록 레이저 파워를 매우 고정밀도로 조절하는 것이 필요한데, 레이저 용접의 형태로서 주사 속도가 높은 키홀 용접을 각 실시형태에 채용함으로써, 개스킷(9)의 응력 완화가 일어나지 않는 범위에 전지 케이스(8)의 온도 상승을 억제하고, 전해액이 누액하지 않도록 용접을 행할 수 있어, 더욱 간단하게, 게다가 단시간에, 접속판(23)과 통형전지(16)를 용접할 수 있다.In each of the above embodiments, when the form of laser welding is a heat conduction type, it is preferable to adjust the laser power with high accuracy so that the laser does not penetrate the battery case 8 or the temperature of the battery case 8 is too high. Although necessary, keyhole welding with a high scanning speed is employed in each embodiment as a form of laser welding, so that the temperature rise of the battery case 8 is suppressed in a range where stress relaxation of the gasket 9 does not occur, and the electrolyte solution does not leak. Welding can be performed, and the connecting plate 23 and the cylindrical battery 16 can be welded more simply and in a short time.

키홀 용접시에는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 접속판(23)을 통과해 음극(21)의 표면 부근까지 레이저광선(26)이 미치도록, 열전도형 레이저 용접의 경우보다도 고출력의 레이저광선(26)을 사용한다. 이 키홀 용접에서는, 레이저의 열에 의해 레이저 조사 위치의 접속판(23)과 음극(21)의 견부가 부분적으로 용융되고, 용융 금속의 고임 부분인 용융지(溶融池)(40)가 형성된다. 이 용융지(40)의 선단 부분에서 레이저가 접속판(23)을 관통하여 키홀(41)이 형성된다. 이 키홀 용접에서는, 접속판(23)의 열전도에 의해 용융부를 넓히는 열전도형의 용접과는 달리, 용접되는 접속판(23)의 용접 개소 이외의 부분의 온도 상승을 억제할 수 있고, 특히, 레이저 파워에 의해 주사 속도가 빠른 키홀 용접을 행함으로써, 전지 케이스(8)의 온도 상승을 열전도형 레이저 용접의 경우보다도 낮게 억제할 수 있다. 도 14에서 화살표 42는 용접 진행 방향, 화살표 43은 용융지(40)에서의 용융의 흐름, 44는 기포, 45는 보이드, 46은 스패터이다.At the time of keyhole welding, as shown in FIG. 14, the laser beam 26 of higher output than in the case of thermally conductive laser welding so that the laser beam 26 passes through the connecting plate 23 to the vicinity of the surface of the cathode 21. ). In this keyhole welding, the shoulders of the connecting plate 23 and the cathode 21 at the laser irradiation position are partially melted by the heat of the laser, and a molten paper 40 which is a portion of molten metal is formed. At the distal end of the molten pool 40, a laser penetrates through the connecting plate 23 to form a key hole 41. In this keyhole welding, unlike the heat conduction type welding in which the molten portion is expanded by the heat conduction of the connecting plate 23, the temperature rise of portions other than the welding locations of the connecting plate 23 to be welded can be suppressed, and in particular, the laser By performing keyhole welding with a high scanning speed by power, the temperature rise of the battery case 8 can be suppressed to be lower than that in the case of thermally conductive laser welding. In Fig. 14, arrow 42 is a welding progress direction, arrow 43 is a flow of melting in the molten pool 40, 44 is bubble, 45 is void, and 46 is spatter.

레이저광선(26)의 출력 제어시에는, 키홀 깊이(47)의 변동과 그 용접시의 플라즈마 발광의 발광량에는 상관이 있기 때문에, 플라즈마 발광량을 계측하고, 계측에 의해 얻어진 플라즈마 발광량이 목표 키홀 깊이인 경우의 목표 플라즈마 발광량에 가까워지도록, 레이저광선(26)의 출력 파워를 제어함으로써, 키홀(41)의 가늘고 긴 형상을 안정적으로 할 수 있다.In the output control of the laser beam 26, since there is a correlation between the variation in the keyhole depth 47 and the light emission amount of plasma light emission at the time of welding, the plasma light emission amount is measured, and the plasma light emission amount obtained by the measurement is the target key hole depth. By controlling the output power of the laser beam 26 so as to be close to the target plasma emission amount in this case, the elongated shape of the keyhole 41 can be stabilized.

(실시형태 5)(Embodiment 5)

상기 각 실시형태에 있어서의 레이저 조사의 구체적인 예를 도 9에 나타냈다.The specific example of the laser irradiation in each said embodiment was shown in FIG.

이 실시형태 5에서는, 파이버 레이저(29)와 반도체 레이저(30)를 겹친 하이브리드 레이저가 적절하게 이용된다. 레이저 경통(31)은 미러(32, 33)와 렌즈(34)를 갖고 있다. 레이저 경통(31)에 입사한 파이버 레이저(29)는, 미러(32)에서 반사하여 미러(33)와 렌즈(34)를 통과해 음극 용접부를 향해 조사된다. 레이저 경통(31)에 입사한 반도체 레이저(30)는, 미러(33)에서 반사해 렌즈(34)를 통과해 음극 용접부로 향해 조사된다. 여기에서는, 파이버 레이저(29)에 의해 용입 깊이를 제어하고, 반도체 레이저(30)에 의해 용접 폭을 확보함으로써, 전지 케이스의 두께에 거의 근접한 용입 깊이로 충분한 용접 폭을 얻을 수 있다. 또, 하이브리드 레이저의 특징으로서, 스패터나 블로우홀의 발생을 억제하여, 용접 품질을 향상시킬 수 있다.In this Embodiment 5, the hybrid laser which overlapped the fiber laser 29 and the semiconductor laser 30 is used suitably. The laser barrel 31 has mirrors 32 and 33 and a lens 34. The fiber laser 29 incident on the laser barrel 31 reflects off the mirror 32 and passes through the mirror 33 and the lens 34 to be irradiated toward the cathode welding portion. The semiconductor laser 30 incident on the laser barrel 31 is reflected by the mirror 33 and passes through the lens 34 to be irradiated toward the cathode welding portion. Here, by controlling the penetration depth with the fiber laser 29 and securing the welding width with the semiconductor laser 30, a sufficient welding width can be obtained at a penetration depth nearly close to the thickness of the battery case. Moreover, as a characteristic of a hybrid laser, generation | occurrence | production of a spatter and a blowhole can be suppressed and welding quality can be improved.

본 발명은, 높은 성능 및 신뢰성과 함께 자원 절약이나 에너지 절약이 요구되는, 자동차 등의 모터 구동용 전원에 이용하기 위한, 전지를 복수개 탑재한 전지 모듈 및 그 용접 방법으로서 유용하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a battery module equipped with a plurality of batteries and a welding method thereof for use in a motor driving power supply such as an automobile, which requires resource saving and energy saving with high performance and reliability.

8: 전지 케이스 9: 개스킷
10: 봉구판 11: 양극 캡
12: 전지 모듈 13: 하우징
14: 덮개 15: 배선 기판
16: 통형전지 17: 접속 단자
18: 접속판 19: 절연체
20: 양극 용접부 21: 음극
21a: 견부 22: 음극 용접부
23: 접속판 24: 음극 용접부
25: 밀착부 26: 레이저광선
27: 레이저 궤적 28: 복수의 통형전지(16)의 배열 방향
L1, L2, L3, L4: 궤적
T1~T6, T7~T12, T13~T18, T19~T24: 용접 실행의 타이밍
29: 파이버 레이저 30: 반도체 레이저
31: 레이저 경통 32, 33: 미러
34: 렌즈8: battery case 9: gasket
10: sealing plate 11: anode cap
12: battery module 13: housing
14: cover 15: wiring board
16: cylindrical battery 17: connection terminal
18: connecting plate 19: insulator
20: anode welding 21: cathode
21a: shoulder 22: cathode welding part
23: connecting plate 24: cathode welding portion
25: close contact 26: laser beam
27: laser trajectory 28: arrangement direction of the plurality of cylindrical cells 16
L1, L2, L3, L4: Trajectory
T1 to T6, T7 to T12, T13 to T18, T19 to T24: Timing of welding execution
29: fiber laser 30: semiconductor laser
31: laser barrel 32, 33: mirror
34: lens

Claims (13)

복수의 통형전지의 전극을 전기적으로 접속한 전지 모듈로서,
양극의 돌기부를 배치한 측의 상기 통형전지의 단부에서, 상기 통형전지의 전지 케이스의 곡률을 가진 견부(肩部)와 접속판을 음극 용접부로 접속한, 전지 모듈.A battery module that electrically connects electrodes of a plurality of cylindrical batteries,
The battery module which connected the shoulder part with curvature of the battery case of the said cylindrical battery, and a connection plate by the negative electrode welding part at the edge part of the said cylindrical battery by the side which arrange | positioned the positive part of the positive electrode. 청구항 1에 있어서,
상기 음극 용접부의 형상이, 상기 접속판과 상기 전지 케이스의 견부와의 밀착부와 교차하는 선 형상인, 전지 모듈.The method according to claim 1,
The battery module according to claim 1, wherein the negative electrode welded portion has a linear shape that intersects the contact portion between the connecting plate and the shoulder of the battery case. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
하나의 상기 통형전지마다, 복수의 상기 음극 용접부를 갖는 전지 모듈.The method according to claim 1 or 2,
The battery module which has a plurality of said negative electrode welding parts for every said said cylindrical battery. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
하나의 상기 통형전지당, 복수의 상기 음극 용접부를 갖고, 복수의 상기 음극 용접부는, 상기 양극의 돌기부의 중심에 대해 점대칭의 형상이 되도록 배치되어 있는, 전지 모듈.The method according to claim 1 or 2,
A battery module having a plurality of the negative electrode welding portions per one cylindrical battery, and the plurality of the negative electrode welding portions are arranged to have a point symmetrical shape with respect to the center of the protrusion of the positive electrode. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
복수의 상기 음극 용접부를, 복수의 통형전지의 상기 양극의 돌기부의 중심을 통과하고, 상기 복수의 통형전지의 배열 방향을 따른 선에 대해, 선대칭의 형상으로 배치한, 전지 모듈.The method according to claim 1 or 2,
A battery module in which a plurality of the negative electrode welding portions are arranged in a line symmetrical shape with respect to a line along an array direction of the plurality of cylindrical batteries passing through a center of the protrusions of the positive electrodes of the plurality of cylindrical batteries. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
선 형상의 상기 음극 용접부의 연장선이, 양극의 돌기부와 교차하지 않는, 전지 모듈.The method according to any one of claims 2 to 5,
The battery module of which the extension line of the said linear negative electrode welding part does not cross | intersect the protrusion part of a positive electrode. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접속판과 상기 전지 케이스의 곡률을 가진 견부 사이가 키홀 용접되어 있는, 전지 모듈.The method according to any one of claims 1 to 6,
A battery module, wherein a keyhole is welded between the connecting plate and a shoulder having a curvature of the battery case. 전지 케이스의 코킹되어 봉구(封口)되고 곡률을 가진 견부를 동일 방향으로 하여 배치한 복수의 통형전지의 상기 견부에 접속판을 얹고,
상기 접속판의 상기 전지 케이스의 견부와의 밀착부와는 반대측의 면으로부터 레이저광선을 조사하고, 상기 레이저광선이 상기 밀착부의 예상 위치와 접하거나 또는 가로지른다고 생각되기 직전부터 직후에 걸친 타이밍에, 상기 접속판과 상기 전지 케이스가 전기 접속된 음극 용접부를 형성하는, 전지 모듈 용접 방법.A connection plate is placed on the shoulders of a plurality of cylindrical batteries arranged with the battery case caulked, sealed, and curvature in the same direction.
The laser beam is irradiated from the surface on the side opposite to the contact portion of the battery case with the shoulder of the connecting plate, and at a timing immediately before and immediately after the laser beam is considered to contact or intersect with the expected position of the contact portion. And a negative electrode welding portion in which the connecting plate and the battery case are electrically connected to each other. 청구항 8에 있어서,
복수의 통형전지의 배열 방향을 따라 주사하여 레이저광선을 조사해 상기 음극 용접부를 형성하는, 전지 모듈 용접 방법.The method according to claim 8,
A battery module welding method, wherein the cathode welding portion is formed by scanning along a direction in which a plurality of cylindrical batteries are arranged to irradiate a laser beam. 청구항 8에 있어서,
복수의 상기 통형전지마다, 상기 접속판과 상기 전지 케이스와의 밀착부의 예상 위치와 접하거나 또는 가로지르는 직사각형 형상의 궤적으로 레이저광선을 주사하여 상기 음극 용접부를 형성하는, 전지 모듈 용접 방법.The method according to claim 8,
The battery module welding method for forming the said negative electrode welding part by scanning a laser beam by the rectangular locus which contact | connects or traverses the estimated position of the contact part of the said connection board and said battery case for every some said plurality of cylindrical batteries. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
키홀 용접에 의해 상기 음극 용접부를 형성하는, 전지 모듈 용접 방법.The method according to any one of claims 8 to 10,
A battery module welding method, wherein the cathode welding portion is formed by keyhole welding. 청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
파이버 레이저와 반도체 레이저를 겹친 하이브리드 레이저를 상기 접속판을 향해 조사하고, 상기 파이버 레이저에 의해 상기 음극 용접부의 용입 깊이를 제어하고, 상기 반도체 레이저에 의해 용접 폭을 확보하여 용접하는, 전지 모듈 용접 방법.The method according to any one of claims 8 to 11,
A hybrid laser beam comprising a fiber laser and a semiconductor laser is irradiated toward the connecting plate, the penetration depth of the cathode welding portion is controlled by the fiber laser, and the welding width is ensured by the semiconductor laser to weld. . 청구항 11에 있어서,
키홀 용접 개소에서의 플라즈마 발광량을 계측하고, 계측에 의해 얻어진 플라즈마 발광량이 목표 키홀 깊이인 경우의 목표 플라즈마 발광량에 가까워지도록, 상기 레이저광선의 출력 파워를 제어하여 키홀의 형상을 제어하는, 전지 모듈 용접 방법.The method of claim 11,
Battery module welding which measures the plasma light emission amount at a keyhole welding point, and controls the shape of a keyhole by controlling the output power of the said laser beam so that the plasma light emission amount obtained by measurement may be close to the target plasma light emission amount at the target keyhole depth. Way.
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