WO2007032273A1 - Electric device module and production method therefor - Google Patents

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WO2007032273A1
WO2007032273A1 PCT/JP2006/317850 JP2006317850W WO2007032273A1 WO 2007032273 A1 WO2007032273 A1 WO 2007032273A1 JP 2006317850 W JP2006317850 W JP 2006317850W WO 2007032273 A1 WO2007032273 A1 WO 2007032273A1
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Hisako Nakano
Takeshi Kanai
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Nec Corporation
Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha
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Abstract

A method or the like of producing a cell module capable of downsizing the entire cell module in a constitution in which electrode tabs led out from cells are joined by welding. The cell module (50) has cells (20) having sheet-form electrode tabs (25a, 25b) led out from film packages, and cases housing the cells therein. The method of producing the cell module (50) comprises the step of disposing each cell (20) in each case to partially allow electrode tabs (25a, 25b) to overlap each other, and the step of welding electrode tabs to each other while cooling the electrode tabs by supplying cool air to the electrode tabs.

Description

明 細 書  Specification
電気デバイスモジュール及びその製造方法  Electrical device module and manufacturing method thereof
技術分野  Technical field
[0001] 本発明は、フィルム外装電池等の電気デバイスが所定個数ずつケース内に収容さ れた電気デバイスモジュール及びその製造方法に関する。  TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electric device module in which a predetermined number of electric devices such as film-clad batteries are housed in a case and a method for manufacturing the same.
背景技術  Background art
[0002] 近年、例えば電気自動車のモータ駆動用の電源として軽量かつ小型の電池の開 発が進められている。そのうちの 1つとして、薄型のフィルム外装電池(「電池セル」と もいう)が複数集合した組電池が知られている。以下、組電池の構成の一例を図 1〜 図 3を参照して説明する。図 1は、組電池を構成する電池モジュールの分解斜視図 である。図 2は、図 1の電池モジュールを積層して構成した組電池の全体を示す斜視 図である。図 3は、各電池セルから引き出された電極タブ同士の接続部を示す断面 図である。  [0002] In recent years, for example, a lightweight and small battery has been developed as a power source for driving a motor of an electric vehicle. One of them is an assembled battery in which a plurality of thin film-clad batteries (also called “battery cells”) are assembled. Hereinafter, an example of the configuration of the assembled battery will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery module constituting the assembled battery. FIG. 2 is a perspective view showing an entire assembled battery constructed by stacking the battery modules of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a connection portion between electrode tabs drawn from each battery cell.
[0003] 図 2に示すように、組電池 180は、複数の電池モジュール 150が積層状態に集合し たものである。各電池モジュール 150には電池セル 120が 2つずつ収容されている。  [0003] As shown in FIG. 2, the assembled battery 180 includes a plurality of battery modules 150 assembled in a stacked state. Each battery module 150 contains two battery cells 120 each.
[0004] 各電池セル 120は、例えばリチウム二次電池があり、詳細には図示しないが、ラミネ 一トフイルム力もなる包装体の内部に電池要素及び電解液が収容されている。フィル ム包装体の外周部からはシート状の電極タブ 125が延出しており、電極タブ 125から 電圧が取り出されるようになつている。なお、図 1では、 2つの電極タブ 125を特に区 別しないで示している力 一方が正極用の電極タブであり、他方が負極用の電極タ ブである。  [0004] Each battery cell 120 includes, for example, a lithium secondary battery. Although not shown in detail, a battery element and an electrolytic solution are accommodated in a package that also has a laminating film force. A sheet-like electrode tab 125 extends from the outer peripheral portion of the film package so that a voltage can be taken out from the electrode tab 125. In FIG. 1, the two electrode tabs 125 are shown with no particular distinction. One is a positive electrode tab, and the other is a negative electrode tab.
[0005] 2つの電池セノレ 120は、下側ケース 135と、 2つのフタ部材 136A、 136Bとで構成 されるケース 130内に収容される。 2つの電池セル 120の間にはバスバー 115が配 置されている。各電池セル力 延出している電極タブ 125は、図 3に示すように、この バスバー 115上で相互に接続されて!、る。 2枚の電極タブ 125とバスバー 115との接 合は、例えば、レーザ溶接又は超音波溶接などを利用することが可能である。  [0005] The two battery snares 120 are accommodated in a case 130 constituted by a lower case 135 and two lid members 136A and 136B. A bus bar 115 is disposed between the two battery cells 120. The electrode tabs 125 extending from each battery cell force are connected to each other on the bus bar 115 as shown in FIG. For example, laser welding or ultrasonic welding can be used for the connection between the two electrode tabs 125 and the bus bar 115.
[0006] このような構成の電池モジュール 150によれば、 2つの電池セル 120を下側ケース 135上に平面的に配置にした状態で電極タブ同士の溶接を行うことが可能であるた め、溶接の作業性の向上を図ることができる。なお、複数の電池セルを平面的に配 置して 1つのモジュールを構成する技術は、例えば特開 2005— 116456号公報にも 開示されている。 [0006] According to the battery module 150 having such a configuration, the two battery cells 120 are arranged in the lower case. Since it is possible to weld the electrode tabs in a state of being arranged in a plane on 135, the workability of welding can be improved. A technique for arranging a plurality of battery cells in a plane to constitute one module is also disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-116456.
発明の開示  Disclosure of the invention
[0007] ところで、超音波溶接やレーザ溶接により電極タブ同士を接合する場合、溶接時の 熱により、電極タブの温度が上昇する。一方、電極タブが引き出される部位 (電極タ ブの付け根部)はラミネートフィルムとなっている。このため、電極タブの温度が上昇し すぎるとラミネートフィルムが溶融する可能性がある。フィルムが溶融すれば、フィルム 包装体の気密性が損なわれるおそれがある。  [0007] By the way, when electrode tabs are joined together by ultrasonic welding or laser welding, the temperature of the electrode tabs rises due to heat during welding. On the other hand, the part where the electrode tab is pulled out (the base part of the electrode tab) is a laminate film. For this reason, if the temperature of the electrode tab rises too much, the laminate film may melt. If the film melts, the airtightness of the film package may be impaired.
[0008] そこで、上記弊害を防止するために、従来の構成では電極タブ 125の長さ Lt (図 3 参照)を長めに設定することが行われていた。すなわち、溶接が施される位置 (溶接 部)とタブのつけ根部との間の距離を長くすることによって、タブつけ根部分における 温度上昇を抑え、ラミネートフィルムの溶融を防止しょうとするものである。  [0008] Therefore, in order to prevent the above-described adverse effects, in the conventional configuration, the length Lt (see FIG. 3) of the electrode tab 125 has been set to be long. In other words, by increasing the distance between the position where welding is performed (welded part) and the base of the tab, the temperature rise at the base of the tab is suppressed to prevent melting of the laminate film.
[0009] し力しながら、このように電極タブを長くした場合、フィルムの溶融の問題は解決で きるものの、電池セル 120同士の間隔が広くなつてしまう。このため、電池モジュール 及び組電池全体が大型化するという問題があった。  However, when the electrode tabs are lengthened in this way, the problem of film melting can be solved, but the distance between the battery cells 120 becomes wide. For this reason, there was a problem that the battery module and the assembled battery as a whole were enlarged.
[0010] 以上、電池セル及びそれを利用する電池モジュール等を例として従来技術の問題 点を説明してきた力 上記のような問題は電池に限って発生するものではない。例え ば、電池要素の代わりにキャパシタ等を備えた電気デバイスにおいても同様に生じ 得る問題である。  [0010] As described above, the power for explaining the problems of the prior art using the battery cell and the battery module using the battery cell as an example. The above problems do not occur only in the battery. For example, the same problem may occur in an electric device having a capacitor or the like instead of a battery element.
[0011] 本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルム 外装電気デバイス力も引き出された電極タブ同士が溶接により接合されている構成 にお 、て、電気デバイスモジュール全体の小型化を図ることができる電気デバイスモ ジュール及びその製造方法を提供することにある。  [0011] The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electrical connection in a configuration in which electrode tabs from which a film-clad electrical device force is also drawn are joined by welding. An object of the present invention is to provide an electric device module and a method for manufacturing the same that can reduce the size of the entire device module.
[0012] 上記目的を達成するため、本発明の電気デバイスモジュールの製造方法は、フィ ルム包装体力 シート状の電極タブが弓 Iき出された 2以上のフィルム外装電気デバイ スと、該フィルム外装電気デバイスを収容するケースとを有し、互いに隣接する前記 フィルム外装電気デバイスの前記電極タブ同士が溶接により接合されている電気デ バイスモジュールの製造方法であって、前記各フィルム外装電気デバイスを前記ケ ースに配置し、前記電極タブ同士を部分的に重ね合わせる工程と、前記電極タブに 対し冷却風を供給することにより前記電極タブを冷却しながら前記電極タブ同士を溶 接する工程とを有する。 [0012] In order to achieve the above object, the method for producing an electric device module of the present invention comprises a film packaging body strength sheet-shaped electrode tab having two or more film-clad electrical devices with bow I cut out, and the film-clad packaging. A case for accommodating an electrical device, and adjacent to each other A method of manufacturing an electrical device module in which the electrode tabs of a film-clad electrical device are joined together by welding, wherein each of the film-clad electrical devices is disposed in the case, and the electrode tabs are partially connected to each other. A step of superimposing, and a step of welding the electrode tabs while cooling the electrode tabs by supplying cooling air to the electrode tabs.
[0013] 本発明の製造方法は、電極タブを冷却しながら溶接が行われるものであるため、電 極タブのつけ根部での温度上昇が抑えられ、フィルムの溶融が発生しに《なる。し たがって、本発明は従来のように電極タブを長くする必要がなぐ電池モジュール及 び組電池全体の小型化が可能となる。  [0013] In the manufacturing method of the present invention, welding is performed while the electrode tab is cooled. Therefore, the temperature rise at the base portion of the electrode tab is suppressed, and the film is melted. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the size of the battery module and the assembled battery as a whole without requiring a long electrode tab as in the prior art.
[0014] 上記本発明にお 、て、冷却風の供給位置は、前記電極タブのつけ根部と溶接部と の間の領域であってもよい。また、電極タブ同士の重ね合せ部が金属材料力もなる ノ スバーに溶接される構成の場合、前記溶接する工程は、前記バスバーに対しても 冷却風を供給することを含むものであってもよ ヽ。溶接としてレーザ溶接を利用する 場合、冷却風は、単なる空気であってもよいが不活性ガスであればより好ましい。  In the present invention, the cooling air supply position may be a region between the base portion of the electrode tab and the welded portion. Further, in the case where the overlapping portion of the electrode tabs is welded to a nos bar having a metal material force, the welding step may include supplying cooling air to the bus bar.ヽ. When laser welding is used as welding, the cooling air may be simple air, but is preferably an inert gas.
[0015] 本発明の電気デバイスモジュールは、フィルム包装体からシート状の電極タブが引 き出された 2以上のフィルム外装電気デバイスと、該フィルム外装電気デバイスを収 容するケースとを有し、互いに隣接する前記フィルム外装電気デバイスの前記電極タ ブ同士が溶接により接合されている電気デバイスモジュールであって、前記ケースは 、前記互 、に隣接するフィルム外装電気デバイス同士の間となるところに冷却構造部 を有し、該冷却構造部には、前記電極タブ同士の重ね合せ部近傍に対し冷却風を 供給するための孔部が形成されているものである。このような構成とすることで、上記 本発明の製造方法を良好に行うことが可能となる。  [0015] The electrical device module of the present invention has two or more film-clad electrical devices in which sheet-like electrode tabs are drawn out from the film package, and a case that accommodates the film-clad electrical device, An electric device module in which the electrode tabs of the film-covered electrical devices adjacent to each other are joined by welding, and the case is cooled to a position between the film-covered electrical devices adjacent to each other. The cooling structure portion is provided with a hole for supplying cooling air to the vicinity of the overlapping portion of the electrode tabs. With such a configuration, the production method of the present invention can be favorably performed.
[0016] 上記本発明に係る電気デバイスモジュールに関し、前記電極タブ同士の重ね合せ 部が前記冷却構造部の上面に配置される構成の場合には、前記冷却構造部には、 一方の開口部が前記上面に位置すると共に他方の開口部が前記ケースの裏面側に 位置する貫通孔が形成され、該貫通孔を通じて前記孔部に冷却風が送られるように 構成されていることが好ましい。また、前記電極タブ同士の重ね合せ部と前記冷却構 造部の上面との間に、金属材料力 なるバスバーが配置されていてもよい。前記冷 却構造部は、前記ケースとは別体に設けられた、金属材料力 なる部材であってもよ い。 [0016] In the electrical device module according to the present invention, in the case where the overlapping portion of the electrode tabs is disposed on the upper surface of the cooling structure portion, the cooling structure portion has one opening. It is preferable that a through hole is formed in the upper surface and the other opening is located on the back side of the case, and cooling air is sent to the hole through the through hole. Further, a bus bar made of a metal material force may be arranged between the overlapping portion of the electrode tabs and the upper surface of the cooling structure portion. Cold The rejection structure portion may be a member having a metallic material force provided separately from the case.
[0017] 上述したように本発明によれば、電極タブを冷却しながら溶接が行われるものであ るため、電極タブのつけ根部におけるフィルムの溶融が発生しにくいものとなり、電極 タブを長くする必要もないため、電池モジュール等の小型化を図ることができる。 図面の簡単な説明  [0017] As described above, according to the present invention, since welding is performed while the electrode tab is cooled, it is difficult for the film to melt at the base of the electrode tab, and the electrode tab is lengthened. Since it is not necessary, the battery module and the like can be downsized. Brief Description of Drawings
[0018] [図 1]従来の電池モジュールの一構成例を示す分解斜視図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration example of a conventional battery module.
[図 2]電池モジュールを積層して構成した組電池の全体を示す斜視図である。  FIG. 2 is a perspective view showing an entire assembled battery formed by stacking battery modules.
[図 3]各電池セルから引き出された電極タブ同士の接続部を示す断面図である。  FIG. 3 is a cross-sectional view showing a connection portion between electrode tabs drawn from each battery cell.
[図 4]本発明の一実施形態による電池モジュールの分解斜視図である。  FIG. 4 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
[図 5]電池セルを単体の状態で示す斜視図である。  FIG. 5 is a perspective view showing a battery cell in a single state.
[図 6]ケースの一部に設けられた冷却構造部の構成を示す斜視図である。  FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a cooling structure provided in a part of the case.
[図 7]溶接を行う際の冷却構造部周辺の構成を示す断面図である。  FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration around a cooling structure when welding is performed.
[図 8]図 6の冷却構造部の貫通孔のみを示す斜視図である。  FIG. 8 is a perspective view showing only the through hole of the cooling structure portion of FIG.
[図 9A]冷却構造部の他の形態の示す斜視図である。  FIG. 9A is a perspective view showing another form of the cooling structure.
[図 9B]冷却構造部の他の形態の示す斜視図である。  FIG. 9B is a perspective view showing another form of the cooling structure.
発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0019] 以下、本発明の実施の形態について、電池セル及びそれを利用した電池モジユー ルを例に挙げ図面を参照して説明する。図 4は、本実施形態の電池モジュールの分 解斜視図である。図 5は、電池セルを単体の状態で示す斜視図である。なお、図 4で は、蓋部材(図 1の蓋部材 136A、 136Bに相当)の図示は省略されている。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a battery cell and a battery module using the battery cell as examples. FIG. 4 is an exploded perspective view of the battery module of the present embodiment. FIG. 5 is a perspective view showing the battery cell in a single state. In FIG. 4, the illustration of the lid member (corresponding to the lid members 136A and 136B in FIG. 1) is omitted.
[0020] 図 4に示すように、本実施形態の電池モジュール 50は、下側ケース 35の中央部に 冷却構造部 31が設けられていることを主たる特徴とするものであり、その他の構造部 については、図 1に示した従来の電池モジュールと同様に構成されている。したがつ て、同一機能の構造部には、図 1〜図 3と対応する符号を付して示すものとする。  As shown in FIG. 4, the battery module 50 of the present embodiment is mainly characterized in that a cooling structure 31 is provided at the center of the lower case 35, and other structural parts. Is configured in the same manner as the conventional battery module shown in FIG. Therefore, structural parts having the same function are indicated by reference numerals corresponding to those in FIGS.
[0021] 電池セル 20は、従来一般的なフィルム外装電池であり、図 5に示すように、所定の 起電力(例えば 3. 6V)を出力する薄型の電池要素 22がフィルム包装体 24によって 密封封止されている。フィルム包装体 24の外周部にはラミネートフィルム同士を融着 させた封止部 23が形成されている。その封止部 23の各短辺からは、いずれもシート 状の、正極用の電極タブ 25a及び負極用の電極タブ 25bが延出している。 [0021] The battery cell 20 is a conventional general film-clad battery. As shown in FIG. 5, a thin battery element 22 that outputs a predetermined electromotive force (eg, 3.6 V) is sealed by a film package 24. It is sealed. Laminate films are fused to the outer periphery of film packaging 24 A sealed portion 23 is formed. From each short side of the sealing portion 23, a sheet-like electrode tab 25a for a positive electrode and an electrode tab 25b for a negative electrode both extend.
[0022] 電極タブ 25a、 25bについてより具体的に説明すると、いずれの電極タブもその厚 さは例えば πι〜300 /ζ m程度であり、それぞれ内部の電池要素 22に電気的に 接続されている。正極用の電極タブ 25aの材質には、アルミニウム、アルミニウム合金 、あるいは、それらにアルマイト処理又は榭脂コーティングを施したもののうちのいず れか(「アルミニウム系材料」という)が選択されている。一方、負極用の電極タブ 25b の材質には、銅、銅合金、あるいは、それらに金属メツキ (例えばニッケルメツキ)を施 したもののうちの!/ヽずれか (「銅系材料」 t\、う)が選択されて 、る。  [0022] The electrode tabs 25a and 25b will be described in more detail. Each electrode tab has a thickness of, for example, about πι to 300 / ζ m and is electrically connected to the internal battery element 22 respectively. . As the material of the electrode tab 25a for the positive electrode, either aluminum, an aluminum alloy, or an anodized or resin-coated material (referred to as “aluminum-based material”) is selected. On the other hand, the electrode tab 25b for the negative electrode may be made of copper, a copper alloy, or a metal plating (for example, nickel plating) applied to them. ) Is selected.
[0023] 図 4に示すように、本実施形態の電池モジュール 50は、 1つのケース 30 (図 4では 下側ケース 35のみを示す)内に 2つの電池セル 20を収容する構成となっている。ま た、こうしてモジュール化された電池モジュール 50を複数段に重ね合せ、モジュール 同士を電気的に接続することで最終的な組電池が構成される。  As shown in FIG. 4, the battery module 50 of the present embodiment is configured to accommodate two battery cells 20 in one case 30 (only the lower case 35 is shown in FIG. 4). . In addition, the battery modules 50 thus modularized are stacked in a plurality of stages, and the modules are electrically connected to form a final assembled battery.
[0024] 下側ケース 35及び蓋部材はいずれも榭脂材料で構成されている。下側ケース 35 は、それぞれに電池セル 20が 1つずつ配置される 2つの収容部 39A、 39Bを有し、 収容部 39A、 39Bの間には 1つの溝 37が形成されている。冷却構造部 31はこの溝 3 7に形成されている。また、バスバー 15は、後述するように冷却構造部 31の上面に配 置されるようになっている。  [0024] Both the lower case 35 and the lid member are made of a resin material. The lower case 35 has two accommodating portions 39A and 39B in which one battery cell 20 is disposed, and one groove 37 is formed between the accommodating portions 39A and 39B. The cooling structure 31 is formed in the groove 37. The bus bar 15 is arranged on the upper surface of the cooling structure 31 as described later.
[0025] ノ スバー 15は導電性材料 (金属材料)からなり、電極タブ 25a、 25bが接続されるこ とで、各電池セル 20に対応した電圧取出し端子として機能する。すなわち、図示しな いが、バスバー 15に対して所定の電気回路を接続することで、各電池セル 20の電 圧を管理したり、あるいは、仮に 1つの電池セル 20に異常が発生した際に組電池全 体としての回路が損傷しないようにヒューズを設けたりすることが可能となる。  The nose bar 15 is made of a conductive material (metal material), and functions as a voltage extraction terminal corresponding to each battery cell 20 by connecting the electrode tabs 25a and 25b. That is, although not shown in the figure, by connecting a predetermined electric circuit to the bus bar 15, the voltage of each battery cell 20 is managed, or when an abnormality occurs in one battery cell 20. It is possible to install a fuse so that the circuit of the entire assembled battery is not damaged.
[0026] 特に限定されるものではないが、収容部 39A、 39Bと蓋部材とによって構成される 空間内に配置される電池セル 20を良好に固定するため、例えば、電池セル 20の周 囲にウレタンフォームを配置するようにしてもょ 、。  [0026] Although not particularly limited, in order to satisfactorily fix the battery cell 20 disposed in the space formed by the accommodating portions 39A, 39B and the lid member, for example, around the battery cell 20 Even if you put urethane foam.
[0027] 冷却構造部 31は、図 4に示すように、溝 37の底面から上方に向力つて突出する構 造部であり、より詳細には図 6、図 7に示すような構造となっている。すなわち、冷却構 造部 31の外周面には 2つの傾斜面 32 (図 6参照)が形成されており、それぞれの傾 斜面 32には複数の孔部 32が設けられている。この孔部 33は、後述するように冷却 風の吹出口として機能するものである。冷却構造部 31の上面には長尺な開口部 34 力 つ設けられている。 [0027] As shown in FIG. 4, the cooling structure 31 is a structure that protrudes upward from the bottom surface of the groove 37. More specifically, the cooling structure 31 has a structure as shown in FIGS. ing. That is, the cooling structure Two inclined surfaces 32 (see FIG. 6) are formed on the outer peripheral surface of the structure portion 31, and each of the inclined surfaces 32 has a plurality of holes 32. The hole 33 functions as an outlet for cooling air, as will be described later. On the upper surface of the cooling structure 31, there are 34 long openings.
[0028] 図 7に示すように、孔部 32及び開口部 34はいずれも、冷却構造部 31の内部に形 成された貫通孔 38に連通している。換言すれば、貫通孔 38は、図 8に示すように、 上部側が開口部 34として開口すると共に下部側が開口部 38aとして開口する貫通孔 である。貫通孔 38をこのような形状とすることで、図 8の矢印にて示すように、開口部 As shown in FIG. 7, both the hole 32 and the opening 34 communicate with a through hole 38 formed inside the cooling structure 31. In other words, as shown in FIG. 8, the through hole 38 is a through hole whose upper side opens as an opening 34 and whose lower side opens as an opening 38a. By forming the through hole 38 in such a shape, as shown by the arrow in FIG.
38aから冷却風を均一的に導入することが可能となり、ひいては、各孔部 33からの冷 却風の送出量のバラツキも低減する。もっとも冷却構造部 31は、こうした構造の他に も種々変更可能である力 S、これについては他の図面を参照して後述するものとする。 Cooling air can be introduced uniformly from 38a, and as a result, variation in the amount of cooling air delivered from each hole 33 is reduced. However, the cooling structure 31 has a force S that can be variously changed in addition to such a structure, which will be described later with reference to other drawings.
[0029] 冷却構造部 31は、下側ケース 35と別部材として構成してもよいし、一体部材として 構成してもよい。別部材として構成する場合、冷却構造部 31を例えば金属材料とす ることも可能である。このような冷却構造部 31をケースに取り付けるためには、例えば 、下側ケース 35の溝 37に開口部(不図示)を設け、この開口部に冷却構造部 31を取 り付けるようにすればよい。  [0029] The cooling structure 31 may be configured as a separate member from the lower case 35, or may be configured as an integral member. When configured as a separate member, the cooling structure 31 can be made of a metal material, for example. In order to attach such a cooling structure 31 to the case, for example, an opening (not shown) is provided in the groove 37 of the lower case 35, and the cooling structure 31 is attached to this opening. Good.
[0030] 次に、電池モジュール 50を製造する方法について、レーザ溶接を行う工程を中心 として以下に説明する。  [0030] Next, a method for manufacturing the battery module 50 will be described below with a focus on the laser welding process.
[0031] まず、バスバー 15を冷却構造部 31の上面に配置した後、各電池セル 20を、電極 タブ 25a、 25bの先端側同士が互いに重なり合うように、下側ケース 35の収容部 39A 、 39Bのそれぞれに配置する。また、押さえ治具 90を用い、電極タブ 25aを上面側か ら押さえるようにすることで、 2枚の電極タブ及びバスバーが相互に良好に密着するこ ととなる。なお、バスバー 15を冷却構造部 31に固定する手段としては、例えば接着 剤を用いてもょ 、し、ビス止め等を利用してもよ ヽ。  [0031] First, after the bus bar 15 is arranged on the upper surface of the cooling structure 31, the battery cells 20 are accommodated in the housing portions 39A, 39B of the lower case 35 so that the tip sides of the electrode tabs 25a, 25b overlap each other. Place each of them. Further, by using the holding jig 90 to hold the electrode tab 25a from the upper surface side, the two electrode tabs and the bus bar can be in good contact with each other. As a means for fixing the bus bar 15 to the cooling structure 31, for example, an adhesive may be used, or a screw may be used.
[0032] 押さえ治具 90は、特に限定されるものではな 、が、熱良導体で構成されて 、ること が好ましい。これにより、溶接時に電極タブに加わった熱が良好に押さえ治具 90に 吸収されることとなり、その結果、電極タブの温度上昇が抑制される。  [0032] The holding jig 90 is not particularly limited, but is preferably made of a good heat conductor. As a result, the heat applied to the electrode tab during welding is satisfactorily absorbed by the holding jig 90, and as a result, the temperature rise of the electrode tab is suppressed.
[0033] 次!、で、電極タブの上面側からレーザビームを照射して電極タブ同士、及び、電極 タブとバスバーとを接合する。この溶接工程では、貫通孔 38内に冷却風が送られ、 そのうちの一部が孔部 33を通じて電極タブ 25a、 25bの下面 (具体的には、溶接部と つけ根部との間の領域)に吹き付けられるようになつている。これにより電極タブが冷 却され、電極タブ 25a、 25bのつけ根部における温度上昇が抑えられる。また、冷却 風の残りの一部は、開口部 34のところに露出したバスバー 15の下面に吹き付けられ るようになっており、これによりバスバー 15、及び、その上に配置された電極タブも同 時〖こ冷去 Pされることとなる。 [0033] Next, the laser beam is irradiated from the upper surface side of the electrode tabs, and the electrode tabs and the electrodes Join the tab and busbar. In this welding process, cooling air is sent into the through-hole 38, and a part of the air is passed through the hole 33 to the lower surfaces of the electrode tabs 25a and 25b (specifically, the region between the welded portion and the base portion). Being able to be sprayed. As a result, the electrode tab is cooled, and the temperature rise at the base of the electrode tabs 25a and 25b is suppressed. Further, the remaining part of the cooling air is blown to the lower surface of the bus bar 15 exposed at the opening 34, so that the bus bar 15 and the electrode tab arranged thereon are also the same. It will be P
[0034] 冷却風としては、単なる空気であってつてもよいが、レーザビームの焦点合わせ等 に影響を及ぼさないように、不活性ガス (例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴン ガス、クリプトンガス、キセノンガス、又はラドンガス等)であることがより好ましい。また 、冷却風の供給を開始するタイミングは、レーザビームの照射と同時であってもよい 力 それに限られるものではない。照射の開始後であっても電極タブの温度がそれほ ど上昇していなければラミネートフィルム溶融の問題は発生しないと考えられることか ら、照射開始から所定時間経過した後に冷却風の供給を開始するようにしてもよ!、。  [0034] The cooling air may be mere air, but inert gas (for example, helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, xenon) so as not to affect the focusing of the laser beam. Gas or radon gas). Further, the timing for starting the supply of the cooling air may be simultaneous with the irradiation of the laser beam, but is not limited thereto. Even after the start of irradiation, if the temperature of the electrode tab does not rise that much, it is considered that the problem of melting the laminate film does not occur.Therefore, supply of cooling air is started after a predetermined time has elapsed from the start of irradiation. You can do it!
[0035] 以上の工程により、電極タブ 25a、 25b同士の電気的接合、及び、電極タブとバス バー 15との電気的接合がなされる。また、電池モジュール 50を完成するまでの以降 の工程 (例えば蓋部材の取付け工程等)は従来同様に実施可能である。  Through the above steps, the electrode tabs 25a and 25b are electrically connected to each other, and the electrode tab and the bus bar 15 are electrically connected to each other. Further, the subsequent steps until the battery module 50 is completed (for example, the lid member attaching step) can be performed in the same manner as before.
[0036] 以上説明したように本実施形態の構成によれば、冷却風を供給し電極タブを冷却 しながらレーザ溶接が行われる。このため、電極タブのつけ根部での温度上昇が抑 えられ、ラミネートフィルムの溶融も発生しにくいものとなる。したがって、従来のように 電極タブの長さ Ltを長くする必要がなぐ電池モジュール 50及び組電池全体の小型 化が可能となる。  As described above, according to the configuration of the present embodiment, laser welding is performed while supplying cooling air and cooling the electrode tab. For this reason, the temperature rise at the base of the electrode tab is suppressed, and the laminate film is hardly melted. Therefore, it is possible to reduce the size of the battery module 50 and the assembled battery as a whole without the need to increase the length Lt of the electrode tab as in the prior art.
[0037] なお、上記実施形態は本発明のあくまで一例であって、本発明は上記の他にも種 々変更可能である。例えば、以上の説明では、レーザ溶接を用いて電極タブ同士を 接続することについて述べたが、本発明は、レーザ溶接に限らず、溶接時に電極タ ブの温度を上昇させるような溶接方法 (正確には、電極タブの温度がラミネートフィル ムの溶融の問題が生じ得る程度まで上昇するような溶接方法)をも対象とするもので ある。 [0038] 次に、冷却構造部は上記の他にも例えば図 9A、図 9Bに示すような構成であっても よい。図 9Aに示す冷却構造部 31Aは、貫通孔 38 (図 7参照)に代えて、横方向に延 びる導入孔 38Aが形成されたものである。導入孔 38Aは冷却構造部 31 Aの側面の うちの一方にのみ開口しており、この開口部力 冷却風が送り込まれるようになつてい る。送り込まれた冷却風は、上記同様、各孔部 33が吹出されることとなる。 [0037] The above embodiment is merely an example of the present invention, and the present invention can be variously modified in addition to the above. For example, in the above description, the electrode tabs are connected to each other using laser welding. However, the present invention is not limited to laser welding, but a welding method (accurately) that raises the temperature of the electrode tabs during welding. This also covers welding methods in which the temperature of the electrode tab rises to such an extent that a problem of melting of the laminate film can occur. [0038] Next, in addition to the above, the cooling structure may be configured as shown in FIGS. 9A and 9B, for example. The cooling structure 31A shown in FIG. 9A is formed with an introduction hole 38A extending in the lateral direction instead of the through hole 38 (see FIG. 7). The introduction hole 38A is opened only on one of the side surfaces of the cooling structure 31A, and this opening force cooling air is sent. The sent cooling air is blown out through the holes 33 as described above.
[0039] 図 9Bに示す冷却構造部 31Bは、複数の孔部 33 (図 6参照)に代えて、単一の長尺 状孔部 33Aを形成したものである。冷却構造部 31 A、 3 IBがこのように構成されてい たとしても、溶接時に孔部 33、 33Aから冷却風を送出して電極タブを冷却することが 可能であり、この点で、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。  A cooling structure 31B shown in FIG. 9B is formed by forming a single elongated hole 33A in place of the plurality of holes 33 (see FIG. 6). Even if the cooling structures 31 A and 3 IB are configured in this way, it is possible to cool the electrode tabs by sending cooling air from the holes 33 and 33 A during welding. The same effect as the form can be obtained.
[0040] また、上記実施形態では、ケースに設けた冷却構造部 31から冷却風を供給するこ とについて説明したが、本発明はそれに限らず、例えば押さえ治具 90側に冷却風供 給機構を設け溶接時の電極タブを冷却するようにしてもよい。  In the above embodiment, the cooling air is supplied from the cooling structure 31 provided in the case. However, the present invention is not limited to this, and for example, the cooling air supply mechanism is provided on the holding jig 90 side. May be provided to cool the electrode tab during welding.
[0041] 以上の説明では詳細に述べなかったが、電池セル 20に用いられる電池要素 22は [0041] Although not described in detail in the above description, the battery element 22 used in the battery cell 20 is
、リチウムイオン二次電池、具他的には、リチウム 'マンガン複合酸ィ匕物、コバルト酸リ チウム等の正極活物質をアルミニウム箔などの両面に塗布した正極板と、リチウムを ドープ '脱ドープ可能な炭素材料を銅箔などの両面に塗布した負極板とを、セパレー タを介して対向させ、それにリチウム塩を含む電解液が含浸されるものであってもよ ヽ 。もっとも、電池要素はリチウムイオン二次電池の他にも、ニッケル水素電池、ニッケ ルカドミウム電池、リチウムメタル一次電池あるいは二次電池、リチウムポリマー電池 等、他の種類の化学電池の電池要素であってもよい。また、電池要素は積層型のも のに限らず、帯状の正極側活電極と負極側活電極とをセパレータを介して重ねこれ を捲回した後、扁平状に圧縮することによって正極側活電極と負極側活電極とが交 互に積層された構造の捲回型であってもよい。更に、電気デバイス要素として、電気 二重層キャパシタなどのキャパシタあるいは電解コンデンサなどに例示されるキャパ シタ要素のような、電気エネルギーを貯留及び出力する(充放電する)ものを利用す るものであってもよい。 Lithium-ion secondary batteries, and more specifically, lithium 'positive electrode plates with positive electrode active materials such as manganese composite oxide and lithium cobaltate coated on both sides of aluminum foil, etc .; and lithium-doped' undoped ' A negative electrode plate coated with a possible carbon material on both sides, such as copper foil, may be opposed to each other through a separator and impregnated with an electrolyte containing a lithium salt. However, in addition to lithium ion secondary batteries, battery elements are battery elements of other types of chemical batteries such as nickel metal hydride batteries, nickel cadmium batteries, lithium metal primary batteries or secondary batteries, and lithium polymer batteries. Also good. Further, the battery element is not limited to a laminated type, and a positive electrode side active electrode is obtained by stacking a belt-like positive electrode side active electrode and a negative electrode side active electrode through a separator, and then compressing the same into a flat shape. And a negative electrode having a structure in which the negative electrode side active electrode is laminated alternately. Furthermore, as an electric device element, an element that stores and outputs (charges and discharges) electric energy, such as a capacitor element exemplified by a capacitor such as an electric double layer capacitor or an electrolytic capacitor, is used. Also good.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
[1] フィルム包装体力 シート状の電極タブが弓 Iき出された 2以上のフィルム外装電気 デバイスと、該フィルム外装電気デバイスを収容するケースとを有し、互いに隣接する 前記フィルム外装電気デバイスの前記電極タブ同士が溶接により接合されている電 気デバイスモジュールの製造方法であって、  [1] Strength of film packaging body There are two or more film-covered electrical devices in which a sheet-like electrode tab is cut out of a bow I, and a case for housing the film-wrapped electrical device, and adjacent to each other. A method of manufacturing an electrical device module in which the electrode tabs are joined together by welding,
前記各フィルム外装電気デバイスを前記ケースに配置し、前記電極タブ同士を部 分的に重ね合わせる工程と、  Arranging each of the film-covered electrical devices in the case, and partially overlapping the electrode tabs;
前記電極タブに対し冷却風を供給することにより前記電極タブを冷却しながら前記 電極タブ同士を溶接する工程と、を有する電気デバイスモジュールの製造方法。  A step of welding the electrode tabs while cooling the electrode tabs by supplying cooling air to the electrode tabs.
[2] 前記冷却風は、電極タブ同士が接合される溶接部と、前記電極タブのつけ根部と の間の領域に供給される、請求項 1に記載の電気デバイスモジュールの製造方法。 [2] The method for manufacturing an electrical device module according to claim 1, wherein the cooling air is supplied to a region between a welded portion where the electrode tabs are joined to each other and a base portion of the electrode tab.
[3] 前記電極タブ同士の重ね合せ部が金属材料カゝらなるバスバーに溶接される構成に おいて、前記溶接する工程は、前記バスバーに対しても冷却風を供給することを含 む、請求項 1又は 2に記載の電気デバイスモジュールの製造方法。 [3] In the configuration in which the overlapping portion of the electrode tabs is welded to a bus bar made of a metal material, the welding step includes supplying cooling air to the bus bar. The manufacturing method of the electrical device module of Claim 1 or 2.
[4] 前記溶接する工程はレーザ溶接を行うものであり、前記冷却風は不活性ガスである[4] The welding step is laser welding, and the cooling air is an inert gas.
、請求項 1から 3の 、ずれ力 1項に記載の電気デバイスモジュールの製造方法。 The method for producing an electric device module according to claim 1, wherein the displacement force is 1.
[5] フィルム包装体力もシート状の電極タブが弓 Iき出された 2以上のフィルム外装電気 デバイスと、該フィルム外装電気デバイスを収容するケースとを有し、互いに隣接する 前記フィルム外装電気デバイスの前記電極タブ同士が溶接により接合されている電 気デバイスモジュールであって、 [5] The film-wrapped electrical device has two or more film-covered electrical devices in which a sheet-like electrode tab has a bow I cut out and a case that accommodates the film-wrapped electrical device, and is adjacent to each other. An electrode device module in which the electrode tabs are joined together by welding,
前記ケースは、前記互 、に隣接するフィルム外装電気デバイス同士の間となるとこ ろに冷却構造部を有し、該冷却構造部には、前記電極タブに対し冷却風を供給する ための孔部が形成されている電気デバイスモジュール。  The case has a cooling structure portion between the film-covered electrical devices adjacent to each other, and a hole portion for supplying cooling air to the electrode tab in the cooling structure portion. An electrical device module is formed.
[6] 前記電極タブ同士の重ね合せ部が前記冷却構造部の上面に配置される構成にお いて、前記冷却構造部には、一方の開口部が前記上面に位置すると共に他方の開 口部が前記ケースの裏面側に位置する貫通孔が形成され、該貫通孔を通じて前記 孔部に冷却風が送られるように構成されて ヽる、請求項 5に記載の電気デバイスモジ ユーノレ o [6] In the configuration in which the overlapping portion of the electrode tabs is disposed on the upper surface of the cooling structure portion, the cooling structure portion has one opening located on the upper surface and the other opening. 6. The electric device module according to claim 5, wherein a through-hole located on the back side of the case is formed, and cooling air is sent to the hole through the through-hole.
[7] 前記電極タブ同士の重ね合せ部と前記冷却構造部の上面との間に、金属材料か らなるバスバーが配置されている、請求項 5又は 6に記載の電気デバイスモジュール [7] The electric device module according to claim 5 or 6, wherein a bus bar made of a metal material is disposed between the overlapping portion of the electrode tabs and the upper surface of the cooling structure portion.
[8] 前記冷却構造部は、前記ケースとは別体に設けられた、金属材料からなる部材で ある、請求項 5から 7のいずれか 1項に記載の電気デバイスモジュール。 [8] The electric device module according to any one of [5] to [7], wherein the cooling structure is a member made of a metal material provided separately from the case.
[9] 請求項 5から 8のいずれ力 1項に記載の電気デバイスモジュール力 互いに電気的 に接続された状態で複数集合した電気デバイス集合体。  [9] The electrical device module force according to any one of claims 5 to 8, wherein a plurality of electrical device assemblies are assembled in a state of being electrically connected to each other.
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