WO2011111722A1 - 電池接続用具およびそれを用いた組電池モジュール - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a battery connection tool and an assembled battery module using the battery connection tool. More specifically, for example, the present invention relates to a battery connection tool capable of improving the reliability of electrical connection between an electrode such as a secondary battery and a connection terminal, and an assembled battery module using the battery connection tool.
- lithium ion batteries are superior in charge / discharge characteristics, lightweight, and environmental and human compared to other secondary batteries (eg, nickel cadmium storage battery, nickel hydrogen battery). Does not contain substances that are said to have adverse effects. For this reason, the technological development of lithium ion batteries is particularly advanced, and excellent products are distributed in the market.
- lithium ion batteries there are various types of lithium ion batteries such as a button type, a cylindrical type, an elliptical column type, and a rectangular column type.
- Cylindrical lithium ion batteries for example, 18650 type and 26650 type have been developed.
- a lithium ion battery such as a 18650 type is in the form of an assembled battery module in which the lithium ion batteries are combined, and is widely used as a power source for, for example, a notebook personal computer, a power tool, and an electrically assisted bicycle.
- resistance welding for example, resistance welding, laser welding, or the like has been adopted for connection between electrodes of a secondary battery or the like in addition to soldering connection in order to increase the connection strength.
- resistance welding spot welding
- this spot welding in order to increase the yield, it is common to perform welding at a plurality of locations on the same electrode (so-called multi-point welding). Further, in order to prevent welding from becoming insufficient, for example, in a connection terminal in which multi-point welding is performed on one electrode, it is common to provide a notch between each welded portion.
- connection terminal repeats thermal expansion and contraction due to heat generated by the secondary battery during charging and discharging. Therefore, the stress on the connection portion with the electrode is further increased.
- the number of connection portions increases, and thus a strong and more reliable electrical connection is required between the electrode and the connection terminal.
- the present invention aims to solve the above problems.
- the purpose is to prevent the occurrence of connection failure between the electrode and the connection terminal due to vibration or heat generated during charging and discharging, and reliability and stability of each electrical connection when configuring an assembled battery module It is an object of the present invention to provide a battery connecting tool that holds the battery and an assembled battery module using the same.
- the battery connection tool of the present invention comprises: Including electrode mounting part and connection terminal, The connection terminal is connected to the electrode mounting portion;
- the electrode mounting portion includes an electrode contact portion disposed on the upper surface of the electrode, and a pair of fixing portions disposed on the side surface of the electrode or the side surface of the battery body,
- the electrode contact surface of the electrode contact portion is a plane,
- Each of the pair of fixing portions has at least a fixing portion contact surface that is in contact with the side surface of the electrode or the side surface of the battery body, and the two fixing portion contact surfaces are spaced apart from each other. It is provided in a face-to-face state, and the interval between the two fixed portion contact surfaces is not less than the maximum diameter of the electrode or not less than the maximum diameter of the battery body. It is characterized by that.
- the assembled battery module of the present invention is An assembled battery module in which two or more batteries are connected, wherein the battery connection tool of the present invention is used to connect the two or more batteries.
- the battery connection tool of the present invention for example, it is excellent in vibration resistance without being connected by welding such as resistance welding between an electrode such as a secondary battery and a connection terminal, and also generates heat during charging and discharging. An extremely good electrical connection can be made without being influenced.
- the battery connection tool can be slid and connected to the electrode of the unit cell. Thereby, the assembly efficiency of an assembled battery module can be improved.
- (A) is a perspective view which shows the structure of an example in Embodiment 1 of the battery connection tool of this invention, (b) is the same top view, (c) is the same bottom view, (d) is the battery shown in (a). It is sectional drawing seen in the AA direction of a connection tool.
- (A) is a perspective view for explaining connection of the unit cell of the example to the negative electrode,
- (b) is a perspective view showing the connection state, and
- (c) is a BB direction of the connection state shown in (b).
- Cross-sectional view (d) is a perspective view for explaining connection of the unit cell of the example to the positive electrode, (e) is a perspective view showing the connection state, and (f) is a C state of the connection state shown in (e).
- FIG. 6 is a cross-sectional view viewed in the ⁇ C direction.
- A is a perspective view showing the configuration of another example in the first embodiment, (b) is a top view thereof, (c) is a bottom view thereof, and (d) is a D1 of the battery connection tool shown in (a). It is sectional drawing seen in D1 direction.
- A) is the perspective view which shows the structure of the further another example in Embodiment 1, (b) is the same top view, (c) is the same bottom view, (d) is D2 of the battery connection tool shown to (a).
- FIG. 6 is a cross-sectional view viewed in the direction D2.
- A is a perspective view for explaining the connection of the battery connection tool shown in FIG.
- FIG. 3A is a perspective view for explaining connection of the battery connection tool shown in FIG. 3B to the negative electrode of the unit cell
- FIG. 3B is a perspective view showing the connection state
- FIG. 3C is a connection shown in FIG. FIG.
- FIG. 3D is a cross-sectional view as viewed in the E2-E2 direction of the state
- FIG. 3D is a perspective view for explaining the connection of the battery connection tool shown in FIG. 3B to the positive electrode of the unit cell
- FIG. (F) is a cross-sectional view of the connection state shown in (e) as viewed in the F2-F2 direction.
- (A) is a perspective view which shows the structure of the further another example in Embodiment 1, (b) is the same top view, (c) is the same bottom view, (d) is G of the battery connection tool shown in (a). It is sectional drawing seen in-G direction.
- (A) is a perspective view explaining the connection of the battery connection tool shown in FIG.
- FIG. 5D is a cross-sectional view of the state viewed in the HH direction
- FIG. 5D is a perspective view for explaining the connection of the battery connection tool shown in FIG. 5 to the positive electrode of the unit cell
- FIG. (F) It is sectional drawing seen in the II direction of the connection state shown to (e).
- A) is the perspective view which shows the structure of the further another example in Embodiment 1,
- (b) is the top view,
- (c) is the bottom view,
- (d) is J of the battery connection tool shown in (a).
- FIG. 6E is a cross-sectional view as viewed in the ⁇ J direction
- FIG. (A) is a perspective view for explaining the connection of the battery connection tool shown in FIG. 7 to the negative electrode of the unit cell
- (b) is a perspective view showing the connection state
- (c) is a connection shown in (b).
- FIG. 7D is a cross-sectional view in the KK direction of the state
- FIG. 7D is a perspective view for explaining the connection of the battery connection tool shown in FIG. 7 to the positive electrode of the unit cell
- FIG. (F) is a cross-sectional view of the connection state shown in (e) as viewed in the LL direction.
- FIG. (A) is the perspective view which shows the structure of the further another example in Embodiment 1, (b) is the top view, (c) is the bottom view, (d) is M of the battery connection tool shown to (a).
- FIG. (A) is a figure which shows the preparation method and structure of an example of a needle-like protrusion.
- (B) is a figure which shows the structure of the other example of a needle-like protrusion.
- (C) is a figure which shows the structure of the further another example of a acicular protrusion.
- (A) is a perspective view explaining the connection to the negative electrode of the cell of the battery connection tool shown in FIG. 9A
- (b) is a perspective view showing the connection state
- (c) is the connection shown in (b).
- FIG. 9D is a perspective view illustrating connection of the battery connection tool shown in FIG. 9A to the positive electrode of the unit cell
- FIG. 9E is a perspective view illustrating the connection state.
- (F) is a cross-sectional view of the connection state shown in (e) as viewed in the OO direction.
- A) is the perspective view which shows the structure of the further another example in Embodiment 1, (b) is the same top view, (c) is the same bottom view, (d) is P of the battery connection tool shown in (a). It is a sectional view seen in the -P direction.
- (A) is a perspective view for explaining the connection of the battery connection tool shown in FIG.
- FIG. 11D is a cross-sectional view in the QQ direction of the state
- FIG. 11D is a perspective view for explaining the connection of the battery connection tool shown in FIG. 11 to the positive electrode of the unit cell
- FIG. (F) is a cross-sectional view seen in the RR direction of the connected state shown in (e).
- A) is a perspective view which shows the structure of an example in Embodiment 2 of the battery connection tool of this invention, (b) is the same top view, (c) is the same bottom view, (d) is the battery shown in (a).
- FIG. (A) is a perspective view for explaining connection to the unit cell of the example, (b) is a perspective view showing the connection state, and (c) is viewed in the T1-T1 direction of the connection state shown in (b).
- Sectional view, (d) is a perspective view for explaining connection to the cell of the example, (e) is a perspective view showing the connection state, and (f) is in the T2-T2 direction of the connection state shown in (e).
- FIG. (A) is a perspective view which shows the structure of the other example in Embodiment 2
- (b) is a perspective view explaining the connection state to the cell of the said other example
- (c) is the others in Embodiment 2.
- FIG. 1 It is a perspective view which shows the structure of the example of.
- (A) is a perspective view showing the configuration of still another example in the second embodiment
- (b) is a cross-sectional view of the connected state shown in (a) as viewed in the T3-T3 direction
- (c) is the still other example. It is a perspective view explaining the connection state to the cell of an example.
- (A) is a top view which shows the structure of an example in Embodiment 3 of the assembled battery module of this invention,
- (b) is the top view which looked at the assembled battery module from the opposite side to (a).
- (A) is a top view which shows the structure of the other example in Embodiment 3,
- (b) is the top view which looked at the same assembled battery module from the opposite side to (a).
- (A) is a perspective view which shows the structure of an example in Embodiment 4 of the battery connection tool of this invention, (b) is the top view, (c) is the bottom view.
- (A) And (b) is a perspective view explaining the connection to the cell of the said example, (c) is a perspective view which shows the connection state.
- (A) is a perspective view which shows the structure of an example in Embodiment 5 of the battery connection tool of this invention, (b) is the top view, (c) is the bottom view.
- (A) And (b) is a perspective view explaining the connection to the cell of the said example, (c) is a perspective view which shows the connection state.
- (A) is a top view which shows the structure of an example in Embodiment 6 of the assembled battery module of this invention, (b) is the top view which looked at the assembled battery module from the opposite side to (a).
- the “side surface of the electrode” in the “fixed portion” indicates a side surface near the end surface on the positive electrode side in the unit cell.
- the “side surface of the battery body” in the “fixing portion” indicates a side surface near the end surface on the negative electrode side in the unit cell.
- the “fixing part contact surface” means a process of connecting the battery connection tool of the present invention to an electrode of a unit cell or in a connected state, and the side surface of the electrode or the battery body of the fixing part.
- the part (surface) which contacts a side surface is shown.
- the electrode contact surface of the electrode contact portion is rectangular, the pair of fixing portions are provided at the edge of the electrode contact portion, and each of the fixing portions of the pair of fixing portions is fixed.
- the shape of the partial contact surface may be a rectangle that is long in the surface direction of the electrode contact surface.
- the battery connection tool of the present invention may be, for example, a form in which the pair of fixed portions are continuously formed.
- the fixed portion contact surface has a rail-shaped protrusion on the inside thereof.
- the fixing portion can bite into the side surface of the electrode or the side surface of the battery body.
- the electrode contact portion is plate-shaped and the electrode contact portion is curved in a convex shape toward the electrode side.
- a protrusion is formed on the electrode contact surface of the electrode contact portion.
- a conductive resin layer is formed on the electrode contact surface of the electrode contact portion.
- the battery connection tool of the present invention further includes a voltage monitoring terminal, and the voltage monitoring terminal is connected to the connection terminal.
- the battery connection tool of the present invention is preferably for secondary battery connection.
- the battery connection tool of the present invention may include, for example, two electrode mounting portions, and the two electrode mounting portions are connected by the connection terminals.
- the battery connection tool of the present invention includes two electrode mounting portions, the two electrode mounting portions are connected by the connection terminals, and one of the electrode mounting portions is a single cell. It may be an electrode mounting portion (positive electrode mounting portion) that can be mounted on the positive electrode, and the other electrode mounting portion may be an electrode mounting portion (negative electrode mounting portion) that can be mounted on the negative electrode of the unit cell.
- the battery connection tool of the present invention includes the two electrode attachment portions, the two electrode attachment portions are connected by the connection terminals, and both the electrode attachment portions are attached to the positive electrode of the unit cell.
- the battery connection tool of the present invention includes the two electrode attachment portions, the two electrode attachment portions are connected by the connection terminal, and both the electrode attachment portions are attached to the negative electrode of the unit cell.
- the form which is a possible electrode attachment part (attachment part for negative electrodes) may be sufficient.
- the battery connection tool of the present invention may have a configuration in which the number of the electrode attachment portions is one and the connection terminal is a connection terminal for connection to an external terminal.
- the battery connection tool of the present invention may have a configuration in which the electrode attachment portion is an electrode attachment portion (a positive electrode attachment portion) that can be attached to the positive electrode of the unit cell.
- the battery connection tool of the present invention may be configured such that the electrode mounting portion is an electrode mounting portion (a negative electrode mounting portion) that can be mounted on the negative electrode of the unit cell.
- At least one battery electrode is connectable to an external terminal, and the battery connection tool of the present invention is used for connection to the external terminal.
- the battery is preferably a secondary battery.
- Embodiment 1 In FIG. 1, the structure of an example of the battery connection tool of this embodiment is shown.
- 1A is a perspective view of the battery connection tool of the present embodiment
- FIG. 1B is a top view of the battery connection tool
- FIG. 1C is a bottom view of the battery connection tool
- FIG. It is sectional drawing seen in A direction.
- the battery connection tool 10 includes a conductive cap 11 and a conductive connection terminal 13.
- the connection terminal 13 is connected to the cap 11.
- the cap 11 includes a plate 11a and a pair of slide claws 11b.
- the electrode contact surface 11A of the plate 11a is rectangular and flat.
- the pair of slide claws 11b is provided at the edge of the plate 11a.
- Each of the pair of slide claws 11b has a fixed portion contact surface 11B (a portion indicated by a two-dot chain line in FIGS. 1A, 1C, and 1D).
- Each fixed portion contact surface 11B of the pair of slide claws 11b is a rectangle whose shape is long in the surface direction of the electrode contact surface 11A of the plate 11a.
- the two fixed portion contact surfaces 11B are provided in a state of facing each other so as to be parallel to each other. As will be described later, the interval (X) between the two fixed portion contact surfaces 11B is equal to or greater than the maximum diameter of the unit cell electrode or the maximum cell body diameter.
- the opening on the end surface of the cap 11 to which the connection terminal 13 is not connected serves as a slide introduction port when the battery connection tool of the present embodiment is connected to the cell electrode.
- the “cap” in the present embodiment corresponds to an “electrode mounting portion” in the present invention.
- the “plate” in the present embodiment corresponds to an “electrode contact portion” in the present invention.
- the “slide claw” in the present embodiment corresponds to a “fixing portion” in the present invention. The same applies to Embodiments 2 to 6 described later.
- FIG. 2 shows the connection of the battery connection tool of this embodiment to the electrode of the unit cell.
- (a) to (c) show the connection of the battery connection tool of this embodiment to the negative electrode of the unit cell.
- C) is a cross-sectional view of the connection state shown in (b) as seen in the BB direction.
- (D) to (f) show the connection of the battery connection tool of the present embodiment to the positive electrode of the unit cell.
- (F) is a cross-sectional view seen in the CC direction of the connected state shown in (e).
- the connection of the battery connection tool of this embodiment to the negative electrode of the unit cell will be described.
- the interval between the two fixed portion contact surfaces is set to be equal to or larger than the maximum diameter of the unit cell battery body.
- the distance (X1) between the two fixing portion contact surfaces 11B is substantially the same as the maximum diameter Y1 of the battery body (negative electrode 22) of the unit cell 21 will be described as an example.
- the battery connection tool 10 and the cylindrical cell 21 are prepared.
- the electrode contact surface of the plate 11a and the upper surface of the negative electrode 22 of the unit cell 21 are approximately the same height.
- the cap 11 is aligned. From this state, the cap 11 is moved sideways (sliding), so that the two fixing portion contact surfaces 11B are brought into contact with the side surface of the battery body (negative electrode 22) of the unit cell 21 from the slide introduction port side.
- the negative electrode 22 of the unit cell 21 is introduced between the two fixed portion contact surfaces 11B.
- the electrode contact surface of the plate 11a is simply A little space may be left between the upper surface of the negative electrode 22 of the battery 21.
- pressure may be applied from the upper surface of the plate 11 a to bring the electrode contact surface of the plate 11 a into contact with the negative electrode 22 of the unit cell 21.
- the plate 11a which is an electrode contact part is arrange
- the slide claw 11b which is a fixing part is arranged on the side surface of the battery body (negative electrode 22), so that the battery connection tool of the present embodiment can be physically connected to the negative electrode of the cylindrical unit cell. .
- the interval between the two fixed portion contact surfaces is set to be equal to or larger than the maximum diameter of the unit cell electrode.
- the distance (X2) between the two fixed portion contact surfaces 11B is substantially the same as the maximum diameter Y2 of the electrode (positive electrode 23) of the unit cell 21 will be described as an example.
- the battery connection tool 10 and the cylindrical cell 21 are prepared.
- the electrode contact surface of the plate 11a and the upper surface of the positive electrode 23 of the unit cell 21 are approximately the same height.
- the cap 11 is aligned. From this state, by moving the cap 11 to the side (sliding movement), the two fixing portion contact surfaces 11B are brought into contact with the side surface of the electrode (positive electrode 23) of the unit cell 21 from the slide inlet side.
- the positive electrode 23 of the cell 21 is introduced between the two fixed part contact surfaces 11B.
- the electrode contact surface of the plate 11a and the cell A space may be left between the upper surface of the positive electrode 23 of 21.
- pressure may be applied from the upper surface of the plate 11 a to bring the electrode contact surface of the plate 11 a into contact with the positive electrode 23 of the unit cell 21.
- the plate 11a which is an electrode contact part is arrange
- the slide claw 11b which is a fixed portion, is arranged on the side surface of the electrode (positive electrode 23), so that the battery connection tool of this embodiment can be physically connected to the positive electrode of the cylindrical unit cell.
- the battery connection tool of this embodiment can be electrically connected to the electrode of the cylindrical unit cell using the plate that is the electrode contact portion, and the slide claw that is the fixing portion is used.
- the battery connection tool of this embodiment can be physically connected to the electrode of the cylindrical unit cell. For this reason, for example, when welding such as resistance welding is used to connect the cell to the electrode, the problem of stress concentration due to vibration or breakage between the electrode and the connection terminal due to metal fatigue is suppressed. be able to.
- the battery connection tool of this embodiment it is possible to prevent the occurrence of poor connection between the electrode and the connection terminal due to vibration or heat generated during charging and discharging, and the assembled battery module is configured in combination with the single cell. At this time, the reliability and stability of each electrical connection can be maintained.
- the battery connection tool of the present embodiment good connection is possible without electrical or physical connection to the electrode of the cylindrical unit cell, for example, by welding such as resistance welding. Therefore, the following excellent effects can be obtained. That is, first, there is no connection variation that may occur when connecting by welding. As a result, the connection reliability is high and the connection quality is stable. Moreover, the stress by the heat which arises when welding is not applied to each cell. As a result, it is possible to avoid a decrease in the life of each unit cell due to thermal stress. Moreover, since the severe condition of welding is not added to a single battery etc., it is not influenced by the quality of the welding connection by the wear of the welding rod used in the case of resistance welding, for example.
- the connection by welding is not performed, the generation of rust on the electrode surface can be suppressed.
- the assembled battery module after use can be safely disassembled, the cost for resource recycling can be suppressed.
- special welding equipment such as resistance welding and laser welding is not required. As a result, the assembled battery module can be manufactured at low cost.
- the slide claw may be caulked so that a part of the slide claw may bite into the side surface of the electrode or the side surface of the battery body.
- the cap 11 is moved onto the upper surface of the negative electrode 22 of the unit cell 21 and a caulking jig (not shown) is used, as shown in FIGS. ),
- the position (both fixed part contact surface 11B) of both slide claws 11b in contact with the side surface of the battery main body (negative electrode 22) is squeezed in a dot shape (caulked part 24), A part of a certain slide claw 11b is bitten into the side surface of the battery body (negative electrode 22).
- the battery connection tool of this embodiment can be physically firmly connected to the negative electrode of a cylindrical unit cell.
- the slide claw is caulked so that a part of the slide claw is bitten into the side surface of the electrode or the side surface of the battery body. For this reason, the battery connection tool of this embodiment can be physically firmly connected to the electrode of the cylindrical unit cell. As in this embodiment, the physical connection between the battery connection tool and the electrode of the unit cell is performed by mechanical connection, so that the occurrence of connection failure can be further suppressed.
- the cap 11 is firmly fixed to the negative electrode 22 of the unit cell 21, but the present invention is not limited to this example.
- the slide claw and the side surface of the battery body (negative electrode) It may be possible to move a little while maintaining an electrical connection because there is a desired play or looseness between the two. The same applies to the case where the cap is fixed to the positive electrode of the unit cell.
- connection by welding is not performed.
- this does not limit the combined use of welding in the present invention.
- the welded portion is physically connected and fixed to the unit cell by the battery connecting tool in addition to the welded portion, so that the welded portion is hardly broken.
- the welding include resistance welding, laser welding, arc welding, and the like.
- the battery connection tool of the present embodiment can be slid and connected to the electrode of the unit cell. For this reason, for example, a plurality of battery connection tools of the present embodiment can be simultaneously connected to the electrodes of a plurality of single cells. As a result, for example, an assembled battery module using the battery connection tool of the present embodiment can be efficiently manufactured. Thus, if it can manufacture by a slide movement, it is suitable for automation of a manufacturing process and mass production.
- the unit cell to which the battery connection tool of the present invention is connected is not particularly limited, and examples thereof include a primary battery and a secondary battery. Among these, a secondary battery is preferable. Examples of the secondary battery include a lithium ion battery, a nickel cadmium storage battery, and a nickel hydrogen battery. Among these, a lithium ion battery is particularly preferable.
- the battery connection tool of the present embodiment can be suitably used, for example, for connecting an externally added input terminal or output terminal (external terminal) in a battery module and a unit cell connected to the external terminal.
- the battery connection tool of the present embodiment is connected to the single cell by the cap, and is connected to the external terminal by the connection terminal. That is, the connection terminal is used as a connection terminal for connection to the external terminal.
- the use of the battery connection tool of the present invention is not limited or limited by the above description.
- the battery connection tool of this embodiment includes the cap 11 and the connection terminal 13.
- the cap 11 includes a plate 11a and a pair of slide claws 11b. Each of the pair of slide claws 11b has a fixed portion contact surface 11B.
- the cap 11 can have any appropriate size or shape depending on the size or shape of the electrode of the unit cell connected thereto.
- the formation material of the cap 11 should just have electroconductivity, for example, is the same as the formation material of the electrode of a cell.
- examples of the forming material include iron, which can be nickel-plated, tin-plated, and zinc-plated, which is a rust-proofing process.
- examples of the forming material include phosphor bronze, brass, red copper, hard copper, nickel, and aluminum from the viewpoint of fitting strength.
- the shape of the electrode contact surface 11A of the plate 11a is rectangular.
- the shape of the electrode contact surface of the plate may be provided in a state where the two fixed portion contact surfaces face each other with a space therebetween so that the two fixed portion contact surfaces are parallel to each other. Any shape that can be greater than the maximum diameter of the electrode or greater than the maximum diameter of the battery body may be used.
- the thickness of the plate 11a is not particularly limited.
- a conductive resin layer with high electrical conductivity may be formed on the electrode contact surface of the plate 11a in order to reduce electrical contact resistance.
- the contact area between the plate and the battery can be increased, so that connection with less electrical resistance is possible.
- the material for forming the conductive resin layer include PTC (Positive Temperature Coefficient), silver paste, aluminum paste, nickel paste, and carbon kneaded resin.
- a heat dissipation promotion layer may be formed.
- the material for forming the heat dissipation promoting layer include high thermal conductive resin, metal paste, and heat dissipation silicone grease.
- these layers may be used alone or in combination of two or more.
- the thickness of these layers should just be the range which does not inhibit an electrical connection.
- these layers can be formed by applying the above-described forming material to, for example, the electrode contact surface of the plate.
- a rust prevention layer may be formed around a welding part after welding. Examples of the material for forming the rust preventive layer include a rust preventive agent and an antioxidant.
- the welded portion can be rust-proofed if it is a conductive material.
- the interval between the fixed portion contact surfaces 11B is substantially the same as the maximum diameter of the electrode (positive electrode 23) or the maximum diameter of the battery body (negative electrode 22).
- fixed part contact surface should just be more than the largest diameter of the said electrode, or more than the largest diameter of the said battery main body.
- the “substantially the same” means that the interval between the fixed portion contact surfaces is the maximum diameter of the electrodes or the battery body so as not to prevent the cells from being introduced from the slide inlet by the slide movement. Including the case where it is slightly narrower than the maximum diameter.
- the width is, for example, the fixed portion contact surface (the fixed portion). Is a range in which the battery connection tool of the present invention can be physically connected to the electrode of the unit cell by contacting the side surface of the electrode or the side surface of the battery body.
- the size of the slide claw 11b is, for example, a size that can sufficiently hold the electrode when the cap is connected to the electrode of the unit cell.
- the slide claw 11b is provided on the entire edge of the rectangular plate 11b, but the present invention is not limited to this example. If it has the above-mentioned fixed part contact surface, it may be provided in a part of the one edge part, for example.
- the connection terminal is a voltage monitoring instrument or a voltage data processing device (voltage monitoring circuit). ) May be used. In this case, for example, a voltage monitoring terminal may be connected to the connection terminal.
- the battery connection tool of this embodiment can be connected to a voltage monitoring measuring instrument or a voltage data processing device.
- the voltage monitoring terminal may be, for example, a terminal branched from the connection terminal.
- the connection terminal may also serve as the voltage monitoring terminal. Details of the voltage connection terminal will be described later.
- connection terminal 13 The forming material of the connection terminal 13 is the same as that of the cap 11, for example.
- the length of the connection terminal 13 is not particularly limited, and can be an arbitrary length depending on the application of the battery connection tool of the present embodiment.
- the battery connection tool of the present embodiment can be manufactured by, for example, integrally molding a plate of a material that forms a cap and a connection terminal by press punching.
- the battery connection tool of the present embodiment can be manufactured by wire cutting, cutting a plate of material into a predetermined size, and bending it with a jig. Simultaneously with the bending process, the battery connection tool of this embodiment can be attached to the battery.
- the method for manufacturing the battery connection tool of the present embodiment is not limited to this example.
- FIG. 3A shows a configuration of an example of a battery connection tool in which the pair of fixing portions are continuously formed.
- FIG. 4A shows the connection of the battery connection tool to the electrode of the unit cell.
- FIG. 4A shows the connection of the battery connection tool to the negative electrode of the unit cell.
- (C) is a cross-sectional view in the E1-E1 direction of the connected state shown in (b).
- (D) to (f) show connection of the battery connection tool to the positive electrode of the unit cell.
- (F) is a cross-sectional view in the F1-F1 direction of the connected state shown in (e).
- the conductive cap 31 includes a plate 31a and a pair of slide claws 31b.
- the electrode contact surface 31A of the plate 31a has a U-shaped edge.
- the pair of slide claws 31b are continuously formed so that the two fixed portion contact surfaces 31B are U-shaped along the U-shape of the edge of the electrode contact surface 31A, and the edges of the electrode contact surface 31A Provided in the department.
- Other configurations are the same as those of the battery connection tool 10 described above.
- the fixing portion contact surface 31B is continuously formed, in this battery connection tool 30A, for example, when connecting to the electrode of the unit cell, the electrode is not easily displaced, and the electrode is easily fixed.
- a portion (a fixed portion contact) of a slide claw 31 that is a fixed portion that is in contact with a side surface of a battery main body (negative electrode 22) of a slide claw 31 using a caulking jig (not shown).
- a caulking jig not shown.
- a part of the slide claw 31b as a fixing portion is placed on the side surface of the battery body (negative electrode 22). Encroach on. By doing so, the cap 31 is physically and more firmly connected to the negative electrode 22 of the unit cell 21.
- the caulking portion 44 and a part of the slide claw 31b which is a fixing portion are bitten into the side surface of the electrode (positive electrode 23).
- the cap 31 is physically and more firmly connected to the positive electrode 23 of the unit cell 21.
- the battery connection tool 30A is connected to the electrodes (negative electrode and positive electrode) of the unit cell 21 in the same manner as the battery connection tool 10 described above.
- the connection strength can be improved as compared with the battery connection tool 10 described above.
- FIG. 3B shows a configuration of an example of a battery connection tool having the rail-shaped protrusion.
- (a) is a perspective view of the battery connection tool
- (b) is a top view of the battery connection tool
- (c) is a bottom view of the battery connection tool
- (d) is in the direction D2-D2 of the battery connection tool shown in (a).
- FIG. FIG. 4B shows the connection of this battery connection tool to the electrode of the unit cell.
- (a) to (c) show the connection of the battery connection tool to the negative electrode of the unit cell.
- (C) is a cross-sectional view of the connected state shown in (b) as viewed in the E2-E2 direction.
- (D) to (f) show connection of the battery connection tool to the positive electrode of the unit cell.
- (F) is a cross-sectional view of the connected state shown in (e) as viewed in the F2-F2 direction.
- the conductive cap 31-1 includes a plate 11a and a pair of slide claws 31b-1.
- Each of the pair of slide claws 31b-1 has a fixed portion contact surface 31B-1.
- Each of the two fixed portion contact surfaces 31B-1 has rail-shaped protrusions 32a and 32b on the inner side.
- the rail-shaped protrusions 32a and 32b are provided along the ends of the pair of fixed portion contact surfaces 31B-1 opposite to the plate 11a side. The distance between the protrusions 32a and 32b in the protruding direction is narrower than the distance between the fixed portion contact surfaces 31B-1.
- Other configurations are the same as those of the battery connection tool 10 described above.
- the protrusions 32a and 32b in the protruding direction is narrower than the distance between the fixed part contact surfaces 31B-1, the single cell is introduced from the slide inlet by the slide movement. 4B (b) and FIG. 4B (c), the protrusions 32a and 32b can be made to bite into the side surface of the battery body (negative electrode 22) of the unit cell. In this way, the cap 31-1 can be physically and firmly connected to the negative electrode 22 of the unit cell 21. Similarly, as shown in FIGS. 4B (e) and 4B (f), the protrusions 32a and 32b can be bitten into the side surface of the electrode (positive electrode 23) of the unit cell.
- the cap 31-1 can be physically and firmly connected to the positive electrode 23 of the unit cell 21.
- the battery connection tool 30B is physically and firmly connected to the electrodes (negative electrode and positive electrode) without performing the step of caulking the slide claws as in the battery connection tool 10 described above. be able to. For this reason, for example, if this battery connection tool 30B is used, an assembled battery module can be manufactured at a lower cost compared to the case where the step of caulking the slide claw is performed.
- tip of the protrusion direction of the said projection part is a range which does not prevent the said slide movement, for example.
- the rail-shaped protrusion is provided with a shape such that the protrusion is small on the slide introduction port side and gradually increases from the slide introduction port to the back.
- a shape for example, it is easy to introduce a single cell by the slide movement, and it is possible to connect physically more firmly.
- FIG. 5 shows a configuration of an example of a battery connection tool in which the slit is formed.
- FIG. 6 shows the connection of the battery connection tool to the electrode of the unit cell.
- (a) to (c) show the connection of the battery connection tool to the negative electrode of the unit cell.
- (C) is a cross-sectional view in the HH direction of the connected state shown in (b).
- (D) to (f) show connection of the battery connection tool to the positive electrode of the unit cell.
- (F) is a cross-sectional view of the connected state shown in (e) as seen in the II direction.
- a slit 54 having a long hole is formed near the center of the surface of the plate 11a in a direction parallel to the direction in which the connection terminals 13 are connected.
- the direction of the slit is not particularly limited, and may be, for example, a direction perpendicular to the direction in which the connection terminal is connected, or is inclined at a desired angle from the direction in which the connection terminal is connected. Orientation may be used. It is preferable that the slit is formed in a direction in which the strength is not easily lowered when the unit cell is introduced by the slide movement.
- the slit may be a long hole formed in the plate as in the present embodiment, or may be a notch formed from an end of the plate.
- the length of the slit should just be the length which can concentrate an electric current in the below-mentioned resistance welding.
- variety and formation location of the said slit are not restrict
- the connection strength by resistance welding is improved and the reliability of connection in resistance welding is improved.
- the negative electrode 22 or the positive electrode 23 of the unit cell 21 is introduced from the slide introduction port by the slide movement, so that the plate 11a serving as the electrode contact portion is attached to the upper surface of the negative electrode 22 or the positive electrode 23. Place on top.
- two electrodes (welding rod, not shown) for welding are brought into contact with the plate 11a with the slit 54 interposed therebetween. In this state, resistance welding is performed by flowing a welding current between the electrodes (welded portion 61 in FIGS.
- the battery connection tool 50 is connected to the negative electrode and the positive electrode of the unit cell in the same manner as the battery connection tool 10 described above.
- both the welding rods are brought into contact with the plate 11a with the slit 54 interposed therebetween. Therefore, among the welding currents flowing between the electrodes, the welding current flowing on the surface of the plate 11a is suppressed.
- the diffusion of the welding current can be suppressed, it is easy to control the welding current amount set during resistance welding. For this reason, for example, damage to the inside of the battery and the electrode surface due to excessive welding current can be reduced, and reduction in connection strength due to insufficient welding current can be suppressed.
- FIG. 7A to FIG. 7D show a configuration of an example of a battery connection tool on which the projection is formed.
- (A) is a perspective view of the battery connection tool
- (b) is a top view of the battery connection tool
- (c) is a bottom view of the battery connection tool
- (d) is a cross-sectional view of the battery connection tool shown in FIG. It is.
- FIG. 8 shows the connection of this battery connection tool to the electrode of the unit cell.
- (a) to (c) show connection of the battery connection tool to the negative electrode of the unit cell.
- (C) is a cross-sectional view in the KK direction of the connected state shown in (b).
- (D) to (f) show connection of the battery connection tool to the positive electrode of the unit cell.
- (F) is a cross-sectional view in the LL direction of the connected state shown in (e).
- one projection (protrusion) 75 is formed on each side of the slit 54 formed near the center of the surface of the plate 11a.
- Other configurations are the same as those of the battery connection tool 50 described above.
- the number of the projections is not particularly limited, and for example, two projections 75 may be formed on both sides of the slit 54 as shown in FIG.
- the connection strength by resistance welding is further improved, and the connection reliability in resistance welding is improved.
- the negative electrode 22 or the positive electrode 23 of the unit cell 21 is introduced from the slide introduction port by the slide movement, so that the plate 11a serving as the electrode contact portion is attached to the upper surface of the negative electrode 22 or the positive electrode 23. Place on top.
- two electrodes for welding welding rod, not shown
- resistance welding is performed by flowing a welding current between the two welding rods (welded portion 81 in FIGS.
- the battery connection tool 70 is connected to the negative electrode and the positive electrode of the unit cell in the same manner as the battery connection tool 50 described above.
- the welding current sent between the said welding rods can be concentrated more. For this reason, for example, damage to the inside of the battery and the electrode surface due to excessive welding current can be further reduced, and a decrease in connection strength due to insufficient welding current can be further suppressed.
- FIG. 9A shows a configuration of an example of a battery connection tool on which the protrusion is formed.
- 9A (a) is a perspective view of the battery connection tool, (b) is a top view thereof, (c) is a bottom view thereof, and (d) is a MM direction of the battery connection tool shown in (a).
- FIG. FIG. 10 shows the connection of the battery connection tool to the cell electrode.
- (a) to (c) show the connection of the battery connection tool to the negative electrode of the unit cell.
- (C) is a cross-sectional view of the connection state shown in (b) as viewed in the NN direction.
- D) to (f) show connection of the battery connection tool to the positive electrode of the unit cell.
- (F) is a cross-sectional view of the connected state shown in (e) as viewed in the OO direction.
- needle-like protrusions 96 are formed on the electrode contact surface 11A of the plate 11a.
- Other configurations are the same as those of the battery connection tool 10 described above.
- the acicular protrusion 96 can be formed, for example, by performing a burring process on the plate 11a.
- the needle-like protrusion 96 may be, for example, a protrusion having a shape (burring penetrating shape) formed by penetrating the plate 11a by the burring process.
- the unit cell 21 when connecting this battery connection tool 90 to the unit cell 21, as shown in FIG. 10A or FIG. 10D, the unit cell 21 is moved from the slide introduction port by the slide movement.
- the negative electrode 22 or the positive electrode 23 is introduced.
- the needle-like protrusion 96 is moved to the negative electrode. 22 or the positive electrode 23 can be pierced.
- the needle-like protrusion is used in the alignment.
- a slight gap may be provided between the tip of 96 and the upper surface of the negative electrode 22 or the positive electrode 23 of the unit cell 21. Except for these, the battery connection tool 90 is connected to the electrode of the unit cell in the same manner as the battery connection tool 10 described above. Thereby, the connection of the cap 11 and an electrode (the negative electrode 22 or the positive electrode 23) can be made more reliable. Moreover, since a contact area with the electrode of a cell can be increased, for example, contact resistance can be reduced. When the contact resistance is increased, heat is generated and the battery is deteriorated. Therefore, it is preferable that the contact resistance can be reduced.
- the needle-like protrusion 96 is formed on the electrode contact surface 11A of the plate 11a, but the present invention is not limited to this example. Any protrusion may be used as long as the above-described effect can be obtained.
- the protrusions 96B are examples. Also, as shown in FIG.
- the battery connection tool can be electrically connected to the electrode of the cylindrical unit cell and can be physically firmly connected by piercing the needle-like protrusion into the electrode, as described above.
- the step of caulking the nail is not necessary.
- the electrode contact portion may have a plate shape, and the electrode contact portion may be convexly curved toward the electrode side of the unit cell.
- FIG. 11 the structure of an example of the battery connection tool in which the said electrode contact part is curving convexly toward the electrode side of a cell is shown.
- 11A is a perspective view of the battery connection tool
- FIG. 11B is a top view of the battery connection tool
- FIG. 11C is a bottom view of the battery connection tool
- FIG. FIG. FIG. 12 shows the connection of the battery connection tool to the electrode of the unit cell.
- (a) to (c) show connection of the battery connection tool to the negative electrode of the unit cell.
- (C) is a cross-sectional view in the QQ direction of the connected state shown in (b).
- (D) to (f) show connection of the battery connection tool to the positive electrode of the unit cell.
- (F) is a cross-sectional view seen in the RR direction of the connected state shown in (e).
- the conductive cap 111 includes a plate-like rectangular plate 111a and a slide claw 11b which is a fixed portion.
- the plate 111a is curved toward the electrode side of the unit cell (the electrode contact surface 111A side of the plate 111a).
- Other configurations are the same as those of the battery connection tool 10 described above.
- the negative electrode 22 or the positive electrode 23 of the unit cell 21 is introduced from the slide introduction port by the slide movement.
- the side surface of the battery body (negative electrode 22) or the side surface of the electrode (positive electrode 23) of both slide claws 11b By caulking the contact position (both fixed part contact surfaces 11B) in a dotted or linear manner (FIGS.
- the surface of the electrode contact surface 111 ⁇ / b> A may be slightly spaced from the upper surface of the negative electrode 22 or the positive electrode 23 of the unit cell 21. Except for these, the battery connection tool 110 is connected to the electrode of the unit cell in the same manner as the battery connection tool 10 described above. For this reason, as shown in FIG.12 (c) and FIG.12 (f), force is applied toward the electrode of the cell 21 from the plate 111a (downward arrow). As a result, the connection between the cap 111 and the electrode (the negative electrode 22 or the positive electrode 23) can be made more reliable.
- the slide claw is caulked in order to physically and firmly connect the battery connection tool to the electrode of the unit cell, but the present invention is not limited to this example.
- the electrode contact surface of the electrode contact portion of the battery connection tool of the present invention is electrically A hook of an electrically conductive hook-and-loop fastener may be formed.
- the battery connection tool of the present invention can be physically connected to the electrode of the unit cell by bonding an electrically conductive hook-and-loop fastener.
- the battery connection tool of this embodiment includes the two electrode attachment portions, the two electrode attachment portions are connected by the connection terminal, and the one electrode attachment portion is the negative electrode attachment portion.
- FIG. 13 shows an example of the configuration of the battery connection tool of the present embodiment.
- the battery connection tool 130 includes a cap 131, a negative electrode cap 132, and a connection terminal 133.
- the cap 131 and the negative electrode cap 132 are connected by a connection terminal 133.
- the cap 131 includes a circular plate 131a and a claw 131b.
- the claws 131b are provided at intervals on the edge of the plate 131a.
- an elongated slit 134a is formed in a direction orthogonal to the direction in which the connection terminal 133 is connected.
- the negative electrode cap 132 includes a plate 132a and a pair of slide claws 132b.
- the electrode contact surface 132A of the plate 132a is rectangular and flat.
- the pair of slide claws 132b is provided at the edge of the plate 132a.
- Each of the pair of slide claws 132b has a fixed portion contact surface 132B (a portion indicated by a two-dot chain line in FIGS. 13A, 13C, and 13D).
- Each fixed portion contact surface 132B of the pair of slide claws 132b is a rectangle that is long in the surface direction of the electrode contact surface 132A of the plate 132a.
- the two fixed portion contact surfaces 132B are provided in a state of facing each other so as to be parallel to each other.
- the interval (X) between the two fixed portion contact surfaces 132B is equal to or larger than the maximum diameter of the battery body (negative electrode) of the unit cell.
- an elongated slit 134b is formed in a direction parallel to the direction in which the connection terminal 133 is connected.
- the opening on the end face of the negative electrode cap 132 to which the connection terminal 133 is not connected serves as a slide inlet when the battery connection tool of the present embodiment is connected to the electrode of the unit cell.
- the “negative electrode cap” in the present embodiment corresponds to the “negative electrode mounting portion” in the present invention. The same applies to Embodiment 5 described later.
- the battery connection tool of this embodiment may include, for example, a connection terminal for connecting to the external terminal described above.
- FIG. 14C is a cross-sectional view of the connection state shown in FIG. 14B viewed in the T1-T1 direction.
- FIG. 14F is a cross-sectional view of the connection state shown in FIG. 14E viewed in the T2-T2 direction.
- a part of the battery connection tool (such as the negative electrode cap 132) is not shown in order to make the drawing easy to see.
- the connection of the cap 131 to the positive electrode of the unit cell will be described.
- the battery connection tool 130 and the cylindrical cell 141a are prepared.
- the cap 131 is electrically and physically connected to the positive electrode 143a of the unit cell 141a using the plate 131a and the claw 131b.
- the claws 131b may be caulked (crowded portion 144a).
- welding such as resistance welding may be performed (welded portion 145a).
- a cylindrical unit cell 141b is further prepared.
- the electrode contact surface 132A of the plate 132a and the upper surface of the negative electrode 142b of the unit cell 141b are almost at the same height, and the negative electrode cap 132 is placed. Align. From this state, by moving (sliding) the unit cell 141b to the side, the two fixed portion contact surfaces 132B are brought into contact with the side surface of the cell body (the negative electrode 142b) of the unit cell 141b from the slide inlet side.
- the negative electrode 142b of the unit cell 141b is introduced between the two fixed portion contact surfaces 132B.
- the battery connection tool of this embodiment is electrically connected to the negative electrode of the cylindrical unit cell by arranging the plate 132a as the electrode contact portion on the upper surface of the electrode (negative electrode 142b). Can do.
- the slide claw 132b which is a fixed portion, is disposed on the side surface of the battery body (negative electrode 142b), so that the battery connection tool of this embodiment can be physically connected to the negative electrode of the cylindrical unit cell. .
- the negative electrode cap 132 and the negative electrode 142b of the unit cell 141b are weld-connected by further resistance welding with the slit 134b interposed therebetween (welded portion 145b in FIG. 14 (f)).
- welding connection such as resistance welding is not necessarily performed.
- the battery connection tool of this embodiment is electrically connected to the positive electrode of one unit cell and the negative electrode of the other unit cell in two cylindrical unit cells, and is physically Can be firmly connected.
- the two unit cells 141a and the unit cells 141b are connected in series by the battery connection tool of the present embodiment, and are physically firmly connected. Therefore, the battery connection tool of this embodiment can be suitably used, for example, for series connection of the positive and negative electrodes of two unit cells in the assembled battery module.
- the battery connection tool of this embodiment can be suitably used, for example, for series connection of the positive and negative electrodes of two unit cells in the assembled battery module.
- the battery connection tool of the present invention is not limited or limited by the above description.
- the battery connection tool of the present embodiment may further include a voltage monitoring terminal, for example.
- FIG. 15A (a) shows a configuration of an example of a battery connection tool including the voltage monitoring terminal.
- the battery connection tool 150 includes a voltage monitoring terminal 158.
- the voltage monitoring terminal 158 is connected to a connection terminal 153 that connects the cap 131 and the negative electrode cap 132.
- Other configurations are the same as those of the battery connecting tool 130 described above.
- the battery connection tool 150 can be connected to two single cells as shown in FIG. 15A (b), for example, by the same method as the battery connection tool 130 described above. Further, the voltage monitoring terminal 158 can be connected to a voltage monitoring measuring instrument or a voltage data processing device (not shown). Thereby, the voltage applied between the positive electrode 143a of the single cell 141a and the negative electrode 142b of the single cell 141b can be monitored. The voltage monitoring is effective for preventing overcharging at the time of charging and overdischarging at the time of discharging of each unit cell constituting the assembled battery module, and keeping the voltage of each unit cell at the same level.
- the method for connecting the voltage monitoring terminal to the voltage monitoring measuring instrument or the voltage data processing device is not particularly limited.
- the voltage monitoring terminal is connected to the voltage monitoring measuring instrument or the voltage data processing device (voltage It may be connected to the connection terminal of the monitoring circuit).
- the voltage monitoring terminal has a structure suitable for caulking and connecting to the voltage monitoring measuring instrument or the connection terminal of the voltage data processing device. Or you may connect by soldering, resistance welding, arc welding, etc. If it does in this way, the voltage monitoring terminal and the voltage monitoring measuring instrument or the voltage data processing device can be connected easily and reliably.
- connection terminal may be branched into a plurality of parts on the way, and the branched connection terminal may be connected to the electrode mounting portion.
- FIG. 15A (c) shows a configuration of an example of a battery connection tool including the branched connection terminal.
- the battery connection tool 150c includes a cap 131, a negative electrode cap 132, and a connection terminal 133a.
- One end of the connection terminal 133a branches into two connection terminals 133b and 133c.
- the connection terminals 133b and 133c are connected to the cap 131.
- the other end of the connection terminal 133a is connected to the negative electrode cap 132.
- Other configurations are the same as those of the battery connecting tool 130 described above.
- connection terminal 133a has two branched connection terminals 133b and 133c. Therefore, since it is connected to the cap 131, it is easy to disperse the stress generated between the electrode and the connection terminal due to heat generated during vibration or charge / discharge. Thereby, generation
- connection terminal 133a one end side of the connection terminal 133a is branched into two, but the present invention is not limited to this example.
- both ends of the connection terminal may be branched into a plurality.
- one of the two electrode mounting portions is the negative electrode mounting portion, but the present invention is not limited to this example.
- one of the electrode attachment portions may be the negative electrode attachment portion, and the other electrode attachment portion may be the positive electrode attachment portion.
- FIG. 15B (a) and FIG. 15B (b) show a configuration of an example of a battery connection tool including the negative electrode mounting portion and the positive electrode mounting portion.
- (A) is a perspective view of the battery connection tool
- (b) is a cross-sectional view of the battery connection tool shown in (a) as viewed in the T3-T3 direction.
- this battery connection tool 150d includes a positive electrode cap 1501 and a negative electrode cap 132.
- a positive electrode cap 1501 and a negative electrode cap 132 are connected by a connection terminal 133.
- the positive electrode cap 1501 includes a plate 1501a and a pair of slide claws 1501b.
- the electrode contact surface 1501A of the plate 1501a is rectangular and flat.
- the pair of slide claws 1501b is provided at the edge of the plate 1501a.
- Each of the pair of slide claws 1501b has a fixed portion contact surface 1501B (portion indicated by a two-dot chain line).
- Each fixed portion contact surface 1501B of the pair of slide claws 1501b is a rectangle that is long in the surface direction of the electrode contact surface 1501A of the plate 1501a.
- the two fixed portion contact surfaces 1501B are provided so as to face each other so as to be parallel to each other.
- the interval (Y) between the two fixed portion contact surfaces 1501B is equal to or larger than the maximum diameter of the electrode (positive electrode) of the unit cell.
- An elongated slit 1504a is formed near the center of the surface of the plate 1501a in a direction parallel to the direction in which the connection terminal 133 is connected.
- the opening on the end face of the positive electrode cap 1501 to which the connection terminal 133 is not connected serves as a slide inlet when the battery connection tool 150d is connected to the electrode of the unit cell.
- Other configurations are the same as those of the battery connecting tool 130 described above.
- the “positive electrode cap” in the battery connection tool 150d corresponds to the “positive electrode mounting portion” in the present invention. The same applies to Embodiment 4 to be described later.
- This battery connection tool 150d is the same as the battery connection tool 130 described above except that the positive electrode cap 1501 is connected to the positive electrode 143a of the unit cell 141a by the slide movement, like the negative electrode cap 132. As shown in FIG. 15B (c), it can be connected to two single cells. Thus, since both caps can be connected to the unit cell electrodes by the sliding movement, for example, the plurality of unit cell electrodes are collectively connected to the plurality of unit cell electrodes. Can be connected at the same time. As a result, for example, an assembled battery module using the battery connection tool of the present embodiment can be manufactured more efficiently.
- the assembled battery module of the present embodiment is characterized in that the battery connection tool shown in the first and second embodiments is used to connect two or more batteries.
- FIG. 16 shows an example of the configuration of the assembled battery module of the present embodiment.
- (a) is a plan view of the assembled battery module of the present embodiment
- (b) is a plan view of the assembled battery module as viewed from the side opposite to (a).
- the assembled battery module 160 includes five unit cells 161a, 161b, 161c, 161d and 161e, two battery connection tools 10a and 10b, and four battery connection tools 130a and 130b. , 130c and 130d.
- Battery connection tools 10a and 10b are the battery connection tools shown in the first embodiment.
- Battery connection tools 130a, 130b, 130c and 130d are the battery connection tools shown in the second embodiment. In order to make the drawing easy to see, in FIG.
- each battery connection tool connected to the electrode visible on the side of FIG. 16B is not shown.
- illustration is abbreviate
- the five cells are arranged in a staggered manner.
- the five cells are fixed by a frame (holder) not shown so as not to move.
- the positive electrode 163a of the unit cell 161a and the negative electrode 162b of the unit cell 161b are connected in series by the battery connection tool 130a.
- the positive electrode 163b of the unit cell 161b and the negative electrode 162c of the unit cell 161c are connected in series by the battery connection tool 130b.
- the positive electrode 163c of the unit cell 161c and the negative electrode 162d of the unit cell 161d are connected in series by the battery connection tool 130c.
- the positive electrode 163d of the unit cell 161d and the negative electrode 162e of the unit cell 161e are connected in series by the battery connection tool 130d.
- the battery connection tool 10a is connected to the negative electrode 162a of the unit cell 161a corresponding to one end of the assembled battery module 160.
- the battery connection tool 10b is connected to the positive electrode 163e of the unit cell 161e corresponding to the other end of the assembled battery module 160.
- the method of connecting each cell and each battery connecting tool is the same as the method shown in the first and second embodiments, for example.
- the negative electrode 162a of the unit cell 161a can be connected to an externally added output terminal (external terminal) using, for example, the connection terminal 13a of the battery connection tool 10a.
- the positive electrode 163e of the unit cell 161e can be connected to an externally added input terminal (external terminal) using, for example, the connection terminal 13b of the battery connection tool 10b.
- the electrodes of the unit cells and the unit cell and the external terminal are excellent in vibration resistance, and generate heat during charging and discharging. It is possible to make an electrical connection very well without being affected by the above. As a result, in the assembled battery module of this embodiment, the reliability and stability of each electrical connection between the electrodes of the unit cells and between the unit cells and the external terminals are maintained.
- the unit cell is not particularly limited, and examples thereof include a primary battery and a secondary battery.
- a secondary battery is preferable.
- the secondary battery include a lithium ion battery, a nickel cadmium storage battery, and a nickel hydrogen battery.
- a lithium ion battery is particularly preferable.
- this assembled battery module 170 includes six unit cells 171a, 171b, 171c, 171d, 171e and 171f, two battery connection tools 10c and 10d, and five battery connection tools 130e. , 130f, 130g, 130h and 130i.
- Battery connection tools 10c and 10d are the battery connection tools shown in the first embodiment.
- Battery connection tools 130e, 130f, 130g, 130h and 130i are the battery connection tools shown in the second embodiment.
- the six single cells have three single cells arranged in a straight line, and two of these are arranged in parallel.
- the six cells are fixed by a frame (holder) not shown so as not to float.
- the positive electrode 173a of the unit cell 171a and the negative electrode 172b of the unit cell 171b are connected in series by the battery connection tool 130e.
- the positive electrode 173b of the unit cell 171b and the negative electrode 172c of the unit cell 171c are connected in series by the battery connection tool 130f.
- the positive electrode 173c of the unit cell 171c and the negative electrode 172d of the unit cell 171d are connected in series by the battery connection tool 130g.
- the positive electrode 173d of the unit cell 171d and the negative electrode 172e of the unit cell 171e are connected in series by the battery connection tool 130h.
- the positive electrode 173e of the single battery 171e and the negative electrode 172f of the single battery 171f are connected in series by the battery connection tool 130i.
- the battery connection tool 10 c is connected to the negative electrode 172 a of the unit cell 171 a corresponding to one end of the assembled battery module 170.
- the battery connection tool 10d is connected to the positive electrode 173f of the unit cell 171f which is the other end of the assembled battery module 170.
- the method of connecting each cell and each battery connecting tool is the same as the method shown in the first and second embodiments, for example.
- the negative electrode 172a of the unit cell 171a can be connected to an externally added output terminal (external terminal) using, for example, the connection terminal 13c of the battery connection tool 10c.
- the positive electrode 173f of the unit cell 171f can be connected to an externally added input terminal (external terminal) using, for example, the connection terminal 13d of the battery connection tool 10d.
- the cap portions of the battery connection tool connected to the electrodes visible on the side of FIG. 17B are not shown.
- each cap part of the battery connection tool connected to the electrode visible to the Fig.17 (a) side is abbreviate
- the battery connection tool of the present embodiment includes two electrode mounting portions, the two electrode mounting portions are connected by the connection terminals, and both the electrode mounting portions are positive electrode mounting portions. To do.
- FIG. 18 shows an example of the configuration of the battery connection tool of the present embodiment.
- 18A is a perspective view of the battery connection tool of the present embodiment
- FIG. 18B is a top view thereof
- FIG. 18C is a bottom view thereof.
- the battery connection tool 180 includes a positive electrode cap 181 and a positive electrode cap 182.
- the positive electrode cap 181 and the positive electrode cap 182 are connected by a connection terminal 183.
- the positive electrode cap 181 includes a plate 181a and a pair of slide claws 181b.
- the electrode contact surface of the plate 181a is rectangular and flat.
- the pair of slide claws 181b is provided at the edge of the plate 181a.
- Each of the pair of slide claws 181b has a fixed portion contact surface 181B (a portion indicated by a two-dot chain line in FIGS. 18A and 18C).
- Each fixed portion contact surface 181B of the pair of slide claws 181b is a rectangle that is long in the surface direction of the electrode contact surface of the plate 181a.
- the two fixed portion contact surfaces 181B are provided facing each other so as to be parallel to each other.
- the interval (Y) between the two fixed portion contact surfaces 181B is equal to or larger than the maximum diameter of the electrode (positive electrode) of the unit cell.
- an elongated slit 184a is formed in a direction parallel to the direction in which the connection terminal 183 is connected.
- the positive electrode cap 182 includes a plate 182a and a pair of slide claws 182b.
- the electrode contact surface of the plate 182a is rectangular and flat.
- the pair of slide claws 182b is provided at the edge of the plate 182a.
- Each of the pair of slide claws 182b has a fixed portion contact surface 182B (a portion indicated by a two-dot chain line in FIGS. 18A and 18C).
- Each fixed portion contact surface 182B of the pair of slide claws 182b is a rectangle that is long in the surface direction of the electrode contact surface of the plate 182a.
- the two fixed portion contact surfaces 182B are provided in a state of facing each other so as to be parallel to each other.
- the interval (Y) between the two fixed portion contact surfaces 182B is equal to or larger than the maximum diameter of the electrode (positive electrode) of the unit cell.
- An elongated slit 184b is formed near the center of the surface of the plate 182a in a direction parallel to the direction in which the connection terminals 183 are connected.
- the opening of the end face of the positive electrode cap 181 where the connection terminal 183 is not connected and the opening of the end face of the positive electrode cap 182 where the connection terminal 183 is not connected make the battery connection tool 180 simple. It becomes a slide inlet when connecting to the battery electrode.
- a battery connecting tool 180 and a cylindrical unit cell 191a are prepared.
- a jig or tool that can attract or hold the positive electrode caps 181 and 182 with a magnet
- the electrode contact surface of the plate 181a and the upper surface of the positive electrode 193a of the unit cell 191a are approximately the same height.
- the positive electrode cap 181 is aligned. From this state, by moving the positive electrode cap 181 to the side (sliding movement), the two fixed portions contact the side surface of the electrode (positive electrode 193a) of the unit cell 191a from the slide inlet side of the positive electrode cap 181.
- the positive electrode 193a of the unit cell 191a is introduced between the two fixed portion contact surfaces 181B.
- the plate 181a which is an electrode contact part is arrange
- the slide claw 181b which is a fixed portion, is arranged on the side surface of the electrode (positive electrode 193a), so that the battery connection tool of this embodiment can be physically connected to the positive electrode of the cylindrical unit cell.
- a cylindrical unit cell 191b is further prepared.
- the positive electrode cap 182 is placed so that the electrode contact surface of the plate 182a and the upper surface of the positive electrode 193b of the unit cell 191b are substantially at the same height. Align. From this state, by moving (sliding) the unit cell 191b to the side, two fixed portion contact surfaces are formed on the side surface of the electrode (positive electrode 193b) of the unit cell 191b from the slide inlet side of the cap 182 for positive electrode.
- the positive electrode 193b of the unit cell 191b is introduced between the two fixed portion contact surfaces 182B.
- the plate 182a which is an electrode contact part is arrange
- the slide claw 182b which is a fixed portion, is arranged on the side surface of the electrode (positive electrode 193b), so that the battery connection tool of this embodiment can be physically connected to the positive electrode of the cylindrical unit cell.
- the positions (both fixed portion contact surfaces 182B) that are in contact with the side surfaces of the electrodes (positive electrode 193b) of both slide claws 182b are caulked in a dot shape (caulked portion 194), so that the slide claws 182b that are the fixed portions A part is digged into the side surface of the electrode (positive electrode 193b).
- the battery connection tool of this embodiment can be physically and firmly connected to the positive electrodes of the two cylindrical unit cells, respectively.
- the method of caulking the slide claws 181b and 182b is the same as the method shown in the first embodiment, for example.
- resistance welding is further performed with the slits 184a and 184b interposed therebetween, so that the positive electrode cap 181 and the positive electrode 193a of the unit cell 191a and the positive electrode cap 182 and the positive electrode 193b of the unit cell 191b are combined. Can be welded together. As described above, welding connection such as resistance welding is not necessarily performed.
- the battery connection tool of this embodiment can be electrically connected to both positive electrodes in the two cylindrical unit cells, and can be physically firmly connected.
- the positive electrode 193a of the single battery 191a and the positive electrode 193b of the single battery 191b are connected in parallel by the battery connection tool of the present embodiment and are physically firmly connected. Therefore, the battery connection tool of this embodiment can be suitably used for, for example, parallel connection of the positive electrodes of two unit cells in an assembled battery module.
- the use of the battery connection tool of the present invention is not limited or limited by the above description.
- the battery connection tool of the present embodiment includes two electrode mounting portions, the two electrode mounting portions are connected by the connection terminals, and both the electrode mounting portions are negative electrode mounting portions. To do.
- FIG. 20 shows a configuration of an example of the battery connection tool of the present embodiment.
- 20A is a perspective view of the battery connection tool of the present embodiment
- FIG. 20B is a top view thereof
- FIG. 20C is a bottom view thereof.
- the battery connection tool 200 includes a negative electrode cap 201 and a negative electrode cap 202.
- the negative electrode cap 201 and the negative electrode cap 202 are connected by a connection terminal 203.
- the negative electrode cap 201 includes a plate 201a and a pair of slide claws 201b.
- the electrode contact surface of the plate 201a is rectangular and flat.
- the pair of slide claws 201b is provided at the edge of the plate 201a.
- Each of the pair of slide claws 201b has a fixed portion contact surface 201B (a portion indicated by a two-dot chain line in FIGS. 20A and 20C).
- Each fixed portion contact surface 201B of the pair of slide claws 201b is a rectangle whose shape is long in the surface direction of the electrode contact surface of the plate 201a.
- the two fixed portion contact surfaces 201B are provided in a state of facing each other so as to be parallel to each other.
- the interval (X) between the two fixed portion contact surfaces 201B is equal to or greater than the maximum diameter of the battery body (negative electrode) of the unit cell.
- an elongated slit 204a is formed in a direction parallel to the direction in which the connection terminal 203 is connected.
- the negative electrode cap 202 includes a plate 202a and a pair of slide claws 202b.
- the electrode contact surface of the plate 202a is rectangular and flat.
- the pair of slide claws 202b is provided at the edge of the plate 202a.
- Each of the pair of slide claws 202b has a fixed portion contact surface 202B (portion indicated by a two-dot chain line).
- Each fixed portion contact surface 202B of the pair of slide claws 202b is a rectangle that is long in the surface direction of the electrode contact surface of the plate 202a.
- the two fixed portion contact surfaces 202B are provided so as to face each other so as to be parallel to each other.
- the interval (X) between the two fixed portion contact surfaces 202B is equal to or larger than the maximum diameter of the battery body (negative electrode) of the unit cell.
- An elongated slit 204b is formed near the center of the surface of the plate 202a in a direction parallel to the direction in which the connection terminals 203 are connected.
- a battery connection tool 200 and a cylindrical unit cell 211a are prepared.
- a jig or tool that can hold the negative electrode caps 201 and 202 with suction or magnets, the electrode contact surface of the plate 201a and the upper surface of the negative electrode 212a of the unit cell 211a are approximately the same height.
- the negative electrode cap 201 is aligned. From this state, by moving the negative electrode cap 201 to the side (sliding movement), two fixing portions are provided from the slide inlet side of the negative electrode cap 201 to the side surface of the battery body (negative electrode 212a) of the unit cell 211a.
- the contact surface 201B While the contact surface 201B is in contact, the negative electrode 212a of the unit cell 211a is introduced between the two fixed portion contact surfaces 201B.
- the plate 201a which is an electrode contact part is arrange
- the slide claw 201b which is a fixed portion, is arranged on the side surface of the battery body (negative electrode 212a), so that the battery connection tool of this embodiment can be physically connected to the negative electrode of the cylindrical unit cell.
- a cylindrical unit cell 211b is further prepared.
- the negative electrode cap 202 is placed so that the electrode contact surface of the plate 202a and the upper surface of the anode 212b of the unit cell 211b are substantially the same height. Align. From this state, by moving (sliding) the unit cell 211b to the side, the two fixed portions contact the side surface of the cell body (the negative electrode 212b) of the unit cell 211b from the slide inlet side of the cap 202 for the negative electrode.
- the battery connection tool of this embodiment is electrically connected to the negative electrode of the cylindrical unit cell by arranging the plate 202a as the electrode contact portion on the upper surface of the electrode (negative electrode 212b). Can do. Further, the slide claw 202b, which is a fixed portion, is disposed on the side surface of the battery body (negative electrode 212b), so that the battery connection tool of this embodiment can be physically connected to the negative electrode of the cylindrical unit cell. .
- the negative electrode cap 201 and the negative electrode 212a of the unit cell 211a are further bonded by resistance welding with the slits 204a and 204b interposed therebetween, and the negative electrode cap 202 and the negative electrode 212b of the unit cell 211b. Can be welded together. As described above, welding connection such as resistance welding is not necessarily performed.
- the battery connection tool of this embodiment can be electrically connected to both negative electrodes in the two cylindrical unit cells, and can be physically firmly connected.
- the negative electrode 212a of the unit cell 211a and the negative electrode 212b of the unit cell 211b are connected in parallel by the battery connection tool of the present embodiment and are physically firmly connected. Therefore, the battery connection tool of the present embodiment can be suitably used, for example, for parallel connection of the negative electrodes of two unit cells in an assembled battery module.
- the parallel connection of the negative electrodes of two cylindrical unit cells it is possible to prevent the occurrence of connection failure between the electrode and the connection terminal due to vibration or heat generated during charging and discharging, in combination with the unit cell.
- the reliability and stability of each electrical connection can be maintained.
- the use of the battery connection tool of the present invention is not limited or limited by the above description.
- the assembled battery module of the present embodiment is characterized in that the battery connection tool shown in the second, fourth, and fifth embodiments is used to connect two or more unit cells.
- FIG. 22 shows an exemplary configuration of the assembled battery module of the present embodiment.
- 22A is a plan view of the assembled battery module of the present embodiment
- FIG. 22B is a plan view of the assembled battery module as viewed from the opposite side to FIG.
- the assembled battery module 220 includes two assembled battery modules 160a and 160b and battery connecting tools 180 and 200.
- the two assembled battery modules 160a and 160b are the assembled battery modules shown in the third embodiment (FIG. 16), and are fixed so as not to float by a frame (holder) (not shown).
- the battery connection tool 180 is the battery connection tool shown in the fourth embodiment (FIG. 18).
- the battery connection tool 200 is the battery connection tool shown in the fifth embodiment (FIG. 20).
- FIG. 22A the cap portion of each battery connection tool connected to the electrode visible on the side of FIG. 22B is not shown.
- FIG. 22B the cap portion of each battery connection tool connected to the electrode visible on the side of FIG. 22A is not shown.
- the negative electrodes 162a-1 and 162a-2 in the unit cells 161a-1 and 161a-2 of both assembled battery modules are connected in parallel by the battery connecting tool 200 instead of the battery connecting tool 10a in the third embodiment.
- the positive electrodes 163e-1 and 163e-2 in the unit cells 161e-1 and 161e-2 of both assembled battery modules are connected in parallel by a battery connecting tool 180 instead of the battery connecting tool 10b in the third embodiment.
- a battery connecting tool 180 instead of the battery connecting tool 10b in the third embodiment.
- the negative electrodes 162a-1 and 162a-2 in the unit cells 161a-1 and 161a-2 of both battery modules can be connected to an externally added output terminal (external terminal) via the connection terminal of the battery connection tool 200, for example. It is.
- the positive electrodes 163e-1 and 163e-2 of the unit cells 161e-1 and 161e-2 of both battery modules can be connected to an externally added input terminal (external terminal) via the connection terminal of the battery connection tool 180, for example. It is.
- the assembled battery module of this embodiment is obtained by electrically connecting two assembled battery modules described in the above-described Embodiment 3 in parallel.
- the battery connection tool of the present invention can prevent the occurrence of poor connection between the electrode and the connection terminal due to vibration or heat generated during charging and discharging, and each electrical connection when configuring the assembled battery module Reliability and stability can be maintained. For this reason, the assembled battery module connected using the battery connection tool of the present invention maintains the reliability and stability of each electrical connection, for example. Therefore, the assembled battery module of the present invention can be used as, for example, an in-vehicle standby power supply, an in-vehicle photovoltaic power storage battery, or the like.
- output performance with improved current collection efficiency is required, such as a drive power source for electric vehicles / hybrid vehicles, various electrical equipment, electric bicycles, electric motorcycles, industrial machines, robots, etc. Power to the part to be raised.
- a drive power source for electric vehicles / hybrid vehicles various electrical equipment, electric bicycles, electric motorcycles, industrial machines, robots, etc. Power to the part to be raised.
- its use is not limited and can be applied to a wide range of fields.
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Abstract
振動または充放電時に発する熱による電極と接続端子との間での接続不良の発生を防止することができ、組電池モジュールを構成するに際して、各電気的接続の信頼性および安定性が保持される電池接続用具およびそれを用いた組電池モジュールを提供する。 本発明の電池接続用具10は、電極の上面上に配置される電極接触部11aと電極または電池本体の側面上に配置される一対の固定部11bとを含む電極取付部11および電極取付部11に接続される接続端子13を含み、電極接触部11aの電極接触面11Aが平面であり、一対の固定部11bが、前記電極または前記電池本体の側面と接する固定部接触面11Bを有し、二つの固定部接触面11Bが互いに平行となるように間隔をおいて対面して設けられており、二つの固定部接触面11Bの間隔が、前記電極または前記電池本体の最大径以上であることを特徴とする。
Description
本発明は、電池接続用具およびそれを用いた組電池モジュールに関する。より詳細には、例えば、二次電池等の電極と接続端子との電気的接続に対する信頼性を向上可能な電池接続用具およびそれを用いた組電池モジュールに関する。
化石燃料の枯渇に対する懸念や二酸化炭素等の温室効果ガスの排出増加に伴う地球温暖化等の環境問題への対策の1つとして、充放電可能な二次電池を日常生活のあらゆる場面に、利用・応用しようとする機運が高まっている。二次電池の中でも、特にリチウムイオン電池は、他の二次電池(例えば、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素電池等)などと比較して、充放電特性に優れ、軽量であり、かつ環境および人体に悪影響を及ぼすと言われる物質を含有しない。このため、リチウムイオン電池は特に技術開発が進められており、優れた製品が市場に流通している。
リチウムイオン電池には、例えば、ボタン型、円筒型、楕円柱型、四角柱型等の種々の形態のものがある。円筒型リチウムイオン電池は、例えば、18650型、26650型などが開発されている。従来から、18650型等のリチウムイオン電池は、これを組み合わせた組電池モジュールの形態で、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、パワーツール、電動アシスト自転車等の電源として汎用されている。
一方で、前述の18650型等のリチウムイオン電池の特性および汎用性を活かして、より多数のリチウムイオン電池を接続することにより、高電圧、高出力の組電池モジュールの作製が検討されている。
従来から、例えば、二次電池等の電極間の接続には、その接続強度を高めるために、ハンダ付けによる接続以外に、例えば、抵抗溶接、レーザー溶接等が採用されている。これらの溶接では、電極とリード金属板(接続端子)とを抵抗溶接(スポット溶接)する(例えば、特許文献1参照)。このスポット溶接では、歩留まりを高めるために、同一の電極において、複数箇所に溶接を行う(いわゆる、多点溶接)ことが一般的である。また、溶接が不十分となることを防ぐために、例えば、1つの電極に対して多点溶接を行った接続端子において、各溶接部分の間に切り欠きを設けるのが一般的である。
しかしながら、上記のようなスポット溶接には、いくつかの問題が指摘されている。
すなわち、前述の18650型等のリチウムイオン電池のような二次電池を組み合わせて、より高電圧、高出力な組電池モジュールを作製しようとすると、多点溶接の場合には、一層多くの溶接が必要である。このため、溶接による各接続の信頼性および安定性が保持されなければならないという問題がある。近年では、このような組電池モジュールを、例えば、電気自動車・ハイブリッド型自動車、各種電装設備等の駆動電源(自動車用電源)、UPS(非常用電源)等に利用しようとする動きが起きている。このような用途では、集電効率を高めて出力性能を維持するために、リチウムイオン電池の電極間等の電気的接続に、耐振性などの要求が付加されることとなった。このような要求は、従来用途では重視されなかったものである。しかし、前述のスポット溶接では、電極と接続端子との溶接箇所が点で行われるため、振動による応力集中や金属疲労による接続不良も起こりやすい。
さらに、前述の振動に加えて、二次電池が充放電時に発する熱によって、接続端子が熱膨張と熱収縮とを繰返す。そのため、電極との接続部分へのストレスが一層高くなる。多くの二次電池を組み合わせた組電池モジュールであると、接続部分が多くなるので、電極と接続端子との間に強固かつより確実な電気的接続が求められる。
本発明は、上記問題の解決を課題とするものである。その目的は、振動または充放電時に発する熱による電極と接続端子との間での接続不良の発生を防止することができ、組電池モジュールを構成するに際して、各電気的接続の信頼性および安定性が保持される電池接続用具およびそれを用いた組電池モジュールを提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の電池接続用具は、
電極取付部および接続端子を含み、
前記接続端子が、前記電極取付部に接続され、
前記電極取付部が、電極の上面上に配置される電極接触部と、電極の側面上または電池本体の側面上に配置される一対の固定部とを含み、
前記電極接触部の電極接触面が平面であり、
前記一対の固定部のそれぞれが、少なくとも、前記電極の側面または電池本体の側面と接する固定部接触面を有しており、前記二つの固定部接触面が互いに平行となるように間隔をおいて対面した状態で設けられており、前記二つの固定部接触面の間隔が、前記電極の最大径以上または前記電池本体の最大径以上である、
ことを特徴とする。
電極取付部および接続端子を含み、
前記接続端子が、前記電極取付部に接続され、
前記電極取付部が、電極の上面上に配置される電極接触部と、電極の側面上または電池本体の側面上に配置される一対の固定部とを含み、
前記電極接触部の電極接触面が平面であり、
前記一対の固定部のそれぞれが、少なくとも、前記電極の側面または電池本体の側面と接する固定部接触面を有しており、前記二つの固定部接触面が互いに平行となるように間隔をおいて対面した状態で設けられており、前記二つの固定部接触面の間隔が、前記電極の最大径以上または前記電池本体の最大径以上である、
ことを特徴とする。
また、本発明の組電池モジュールは、
二つ以上の電池を接続した組電池モジュールであって、前記二つ以上の電池の接続に、前記本発明の電池接続用具を用いたことを特徴とする。
二つ以上の電池を接続した組電池モジュールであって、前記二つ以上の電池の接続に、前記本発明の電池接続用具を用いたことを特徴とする。
本発明の電池接続用具によれば、例えば、二次電池等の電極と接続端子との間を、抵抗溶接等の溶接による接続をすることなく、耐振性に優れ、充放電時の発熱にも左右されない状態で極めて良好な電気的接続を行うことができる。また、本発明の電池接続用具によれば、電池接続用具をスライド移動させて単電池の電極に接続することができる。これにより、組電池モジュールの組み立て効率を向上させることができる。
本発明において、前記「固定部」における前記「電極の側面」とは、単電池における正極側の端面付近の側面を示す。そして、前記「固定部」における前記「電池本体の側面」とは、単電池における負極側の端面付近の側面を示す。
本発明において、前記「固定部接触面」とは、本発明の電池接続用具を単電池の電極に接続する過程または接続した状態で、前記固定部のうち、前記電極の側面または前記電池本体の側面に接触する部分(面)を示す。
本発明の電池接続用具は、例えば、前記電極接触部の電極接触面が矩形であり、前記電極接触部の縁部に、前記一対の固定部が設けられ、前記一対の固定部の各前記固定部接触面の形状が、前記電極接触面の面方向に長い長方形である形態であってもよい。
本発明の電池接続用具は、例えば、前記一対の固定部同士が連続して形成されている形態であってもよい。
本発明の電池接続用具において、前記固定部接触面は、その内側にレール状の突起部を有していることが好ましい。
本発明の電池接続用具において、前記固定部の少なくとも一部が、電極の側面または電池本体の側面に食い込み可能であることが好ましい。
本発明の電池接続用具において、前記電極接触部が板状であり、前記電極接触部が、電極側に向かって凸状に湾曲していることが好ましい。
本発明の電池接続用具において、前記電極接触部の電極接触面に突起が形成されていることが好ましい。
本発明の電池接続用具において、前記電極接触部の電極接触面に、導電性樹脂層が形成されていることが好ましい。
本発明の電池接続用具は、さらに、電圧監視端子を含み、前記電圧監視端子が、前記接続端子に接続されていることが好ましい。
本発明の電池接続用具は、二次電池接続用であることが好ましい。
本発明の電池接続用具は、例えば、二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されている形態であってもよい。具体的には、例えば、本発明の電池接続用具は、二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、一方の前記電極取付部が単電池の正極に取り付け可能な電極取付部(正極用取付部)であり、他方の前記電極取付部が単電池の負極に取り付け可能な電極取付部(負極用取付部)である形態であってもよい。また、例えば、本発明の電池接続用具は、二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、前記両方の電極取付部が単電池の正極に取り付け可能な電極取付部(正極用取付部)である形態であってもよい。また、例えば、本発明の電池接続用具は、二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、前記両方の電極取付部が単電池の負極に取り付け可能な電極取付部(負極用取付部)である形態であってもよい。
本発明の電池接続用具は、前記電極取付部が一つであり、前記接続端子が、外部端子との接続用の接続端子である形態であってもよい。具体的には、例えば、本発明の電池接続用具は、前記電極取付部が単電池の正極に取り付け可能な電極取付部(正極用取付部)である形態であってもよい。また、例えば、本発明の電池接続用具は、前記電極取付部が単電池の負極に取り付け可能な電極取付部(負極用取付部)である形態であってもよい。
本発明の組電池モジュールにおいて、少なくとも一つの電池の電極が外部端子に接続可能であり、前記外部端子との接続に、前記本発明の電池接続用具を用いたことが好ましい。
本発明の組電池モジュールにおいて、前記電池が二次電池であることが好ましい。
以下、本発明の電池接続用具および組電池モジュールについて、図を参照して説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。なお、以下の図1から図22において、同一部分には同一符号を付している。
〔実施形態1〕
図1に、本実施形態の電池接続用具の一例の構成を示す。図1において、(a)は本実施形態の電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図、(d)は(a)に示す電池接続用具のA-A方向に見た断面図である。図1に示すとおり、この電池接続用具10は、導電性のキャップ11および導電性の接続端子13を含む。接続端子13は、キャップ11に接続されている。キャップ11は、プレート11aと、一対のスライド爪11bとを含む。プレート11aの電極接触面11Aは、矩形であり、かつ、平面である。一対のスライド爪11bは、プレート11aの縁部に設けられている。一対のスライド爪11bは、それぞれ、固定部接触面11Bを有する(図1(a)、図1(c)および図1(d)において、二点鎖線で示した部分)。一対のスライド爪11bの各固定部接触面11Bは、その形状がプレート11aの電極接触面11Aの面方向に長い長方形である。二つの固定部接触面11Bは、互いに平行となるように対面した状態で設けられている。二つの固定部接触面11Bの間隔(X)は、後述するように、単電池の電極の最大径以上または単電池の電池本体の最大径以上である。本実施形態の電池接続用具において、キャップ11における接続端子13が接続されていない端面の開口は、本実施形態の電池接続用具を単電池の電極に接続する際のスライド導入口となる。本実施形態での前記「キャップ」は、本発明における「電極取付部」に相当する。本実施形態での前記「プレート」は、本発明における「電極接触部」に相当する。本実施形態での前記「スライド爪」は、本発明における「固定部」に相当する。後述する実施形態2~6においても同様である。
図1に、本実施形態の電池接続用具の一例の構成を示す。図1において、(a)は本実施形態の電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図、(d)は(a)に示す電池接続用具のA-A方向に見た断面図である。図1に示すとおり、この電池接続用具10は、導電性のキャップ11および導電性の接続端子13を含む。接続端子13は、キャップ11に接続されている。キャップ11は、プレート11aと、一対のスライド爪11bとを含む。プレート11aの電極接触面11Aは、矩形であり、かつ、平面である。一対のスライド爪11bは、プレート11aの縁部に設けられている。一対のスライド爪11bは、それぞれ、固定部接触面11Bを有する(図1(a)、図1(c)および図1(d)において、二点鎖線で示した部分)。一対のスライド爪11bの各固定部接触面11Bは、その形状がプレート11aの電極接触面11Aの面方向に長い長方形である。二つの固定部接触面11Bは、互いに平行となるように対面した状態で設けられている。二つの固定部接触面11Bの間隔(X)は、後述するように、単電池の電極の最大径以上または単電池の電池本体の最大径以上である。本実施形態の電池接続用具において、キャップ11における接続端子13が接続されていない端面の開口は、本実施形態の電池接続用具を単電池の電極に接続する際のスライド導入口となる。本実施形態での前記「キャップ」は、本発明における「電極取付部」に相当する。本実施形態での前記「プレート」は、本発明における「電極接触部」に相当する。本実施形態での前記「スライド爪」は、本発明における「固定部」に相当する。後述する実施形態2~6においても同様である。
つぎに、図2を参照して、本実施形態の電池接続用具の単電池の電極への接続を説明する。図2において、(a)~(c)は、本実施形態の電池接続用具の単電池の負極への接続を示す。(c)は(b)に示す接続状態のB-B方向に見た断面図である。(d)~(f)は、本実施形態の電池接続用具の単電池の正極への接続を示す。(f)は(e)に示す接続状態のC-C方向に見た断面図である。
まず、本実施形態の電池接続用具の単電池の負極への接続を説明する。前述のとおり、本発明の電池接続用具を単電池の負極に接続する場合には、前記二つの固定部接触面の間隔を、単電池の電池本体の最大径以上とする。本実施形態では、二つの固定部接触面11Bの間隔(X1)が、単電池21の電池本体(負極22)の最大径Y1とほぼ同一である場合を例にとり説明する。図2(a)に示すように、電池接続用具10と、円筒形の単電池21とを準備する。つぎに、キャップ11を吸引または磁石で保持できる治具または工具(図示せず)を用いて、プレート11aの電極接触面と単電池21の負極22の上面とが、ほぼ同じ高さとなるようにキャップ11を位置合わせする。この状態から、キャップ11を側方に移動(スライド移動)させることにより、前記スライド導入口側から、単電池21の電池本体(負極22)の側面に二つの固定部接触面11Bを接触させながら、二つの固定部接触面11Bの間に単電池21の負極22を導入する。なお、プレート11aの前記スライド移動に際して、前記スライド導入口と単電池21の電池本体(負極22)の端部とがぶつかるのを避けるために、前記位置合わせにおいて、プレート11aの電極接触面と単電池21の負極22の上面とに少し間をあけておいてもよい。この場合、前記スライド移動を行った後に、例えば、プレート11aの上面から押圧を加えて、プレート11aの電極接触面と、単電池21の負極22とを接触させてもよい。このようにして、電極接触部であるプレート11aが電極(負極22)の上面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の負極に電気的に接続することができる。また、固定部であるスライド爪11bが電池本体(負極22)の側面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の負極に物理的に接続することができる。
つぎに、本実施形態の電池接続用具の単電池の正極への接続を説明する。前述のとおり、本発明の電池接続用具を単電池の正極に接続する場合には、前記二つの固定部接触面の間隔を、単電池の電極の最大径以上とする。本実施形態では、二つの固定部接触面11Bの間隔(X2)が、単電池21の電極(正極23)の最大径Y2とほぼ同一である場合を例にとり説明する。図2(d)に示すように、電池接続用具10と、円筒形の単電池21とを準備する。つぎに、キャップ11を吸引または磁石で保持できる治具または工具(図示せず)を用いて、プレート11aの電極接触面と単電池21の正極23の上面とが、ほぼ同じ高さとなるようにキャップ11を位置合わせする。この状態から、キャップ11を側方に移動(スライド移動)させることにより、前記スライド導入口側から、単電池21の電極(正極23)の側面に二つの固定部接触面11Bを接触させながら、二つの固定部接触面11Bの間に単電池21の正極23を導入する。なお、プレート11aの前記スライド移動に際して、前記スライド導入口と単電池21の電極(正極23)の端部とがぶつかるのを避けるために、前記位置合わせにおいて、プレート11aの電極接触面と単電池21の正極23の上面とに少し間をあけておいてもよい。この場合、前記スライド移動を行った後に、例えば、プレート11aの上面から押圧を加えて、プレート11aの電極接触面と、単電池21の正極23とを接触させてもよい。このようにして、電極接触部であるプレート11aが電極(正極23)の上面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の正極に電気的に接続することができる。また、固定部であるスライド爪11bが電極(正極23)の側面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の正極に物理的に接続することができる。
前述のとおり、電極接触部であるプレートを用いて、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の電極に電気的に接続することができ、かつ、固定部であるスライド爪を用いて、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の電極に物理的に接続することができる。このため、例えば、単電池の電極への接続に抵抗溶接等の溶接を用いた場合にみられる、振動等による応力集中や金属疲労による電極と接続端子との間での破断の問題を抑制することができる。この結果、本実施形態の電池接続用具では、振動または充放電時に発する熱による電極と接続端子との間の接続不良の発生を防ぐことができ、単電池と組み合わせて組電池モジュールを構成するのに際して、各電気的接続の信頼性および安定性を保持することができる。
また、本実施形態の電池接続用具では、円筒形の単電池の電極への電気的、物理的接続に、例えば、抵抗溶接等の溶接による接続をしなくても、良好な接続が可能であるため、以下のような優れた効果が得られる。すなわち、まず、溶接によって接続する際に発生し得る接続のバラツキがない。この結果、接続の信頼性が高く、接続品質が安定している。また、溶接する際に生じる熱によるストレスが各単電池にかからない。この結果、熱ストレスによる各単電池の寿命の低下を回避することができる。また、溶接という厳しい条件が単電池等に付加されることがないため、例えば、抵抗溶接の場合に用いる溶接棒の消耗による、溶接接続の品質に影響されない。また、溶接による接続を行わないため、電極表面での錆の発生を抑制することができる。また、使用後の組電池モジュールを安全に解体できるため、資源リサイクルにかかるコストを抑えることができる。また、抵抗溶接、レーザー溶接等の特殊な溶接設備を必要としない。この結果、低コストに組電池モジュールを製造可能である。
さらに、本発明では、前記スライド爪をかしめて、前記スライド爪の一部を電極の側面または電池本体の側面に食い込ませてもよい。例えば、前述のように、キャップ11を単電池21の負極22の上面上に移動させた状態で、かしめ用の治具(図示せず)を用いて、図2(b)および図2(c)に示すように、両スライド爪11bの電池本体(負極22)の側面と接している位置(両固定部接触面11B)を、点状にかしめることにより(かしめ部24)、固定部であるスライド爪11bの一部を電池本体(負極22)の側面に食い込ませる。このようにすることで、本実施形態の電池接続用具を、円筒形の単電池の負極に物理的に強固に接続することができる。
また、例えば、前述のように、キャップ11を単電池21の正極23の上面上に移動させた状態で、かしめ用の治具(図示せず)を用いて、図2(e)および図2(f)に示すように、両スライド爪11bの電極(正極23)の側面と接している位置(両固定部接触面11B)を、点状にかしめることにより(かしめ部24)、固定部であるスライド爪11bの一部を電極(正極23)の側面に食い込ませる。このようにすることで、本実施形態の電池接続用具を、円筒形の単電池の正極に物理的に強固に接続することができる。
前述のとおり、本実施形態の電池接続用具では、前記スライド爪をかしめて、前記スライド爪の一部を電極の側面または電池本体の側面に食い込ませている。このため、本実施形態の電池接続用具を、円筒形の単電池の電極に物理的に強固に接続することができる。本実施形態のように、電池接続用具と単電池の電極との物理的な接続を、機械的な接続により行うことで、接続不良の発生をより抑制することができる。
なお、本実施形態では、キャップ11は単電池21の負極22に強固に固定されているが、本発明は、この例に限定されず、例えば、前記スライド爪と電池本体(負極)の側面との間に所望の遊びや緩みがあることで、電気的な接続を保ちつつ少し動かすことができてもよい。前記キャップを単電池の正極に固定する場合においても同様である。
なお、本実施形態の電池接続用具では、前述のとおり、溶接による接続を行っていない。ただし、これは、本発明における溶接の併用を制限するものではない。本発明において、溶接を併用すると、溶接部以外に電池接続用具により単電池に物理的に接続固定されるので、溶接部の破断が起こりにくくなる。前記溶接としては、例えば、抵抗溶接、レーザー溶接、アーク溶接等があげられる。
本実施形態の電池接続用具は、前述のように、スライド移動させて単電池の電極に接続することができる。このため、例えば、複数の単電池の電極に、複数の本実施形態の電池接続用具を一括して同時に接続することができる。この結果、例えば、本実施形態の電池接続用具を用いた組電池モジュールを、効率良く製造可能である。このようにスライド移動で製造可能であると、製造プロセスの自動化や、量産化に好適である。
本発明の電池接続用具を接続する、前記単電池は特に限定されず、例えば、一次電池、二次電池等があげられる。これらの中でも、二次電池が好ましい。前記二次電池としては、例えば、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素電池等があげられる。これらの中でも、リチウムイオン電池が特に好ましい。
本実施形態の電池接続用具は、例えば、組電池モジュールにおける外部付加の入力端または出力端(外部端子)と、前記外部端子に接続される単電池との接続に好適に用いることができる。この場合、本実施形態の電池接続用具は、前記キャップにより単電池と接続され、前記接続端子により前記外部端子に接続される。すなわち、前記接続端子は、前記外部端子との接続用の接続端子として用いられる。これにより、単電池と外部端子との間において、振動または充放電時に発する熱による、例えば、金属の膨張収縮による接続不良の発生を防ぐことができ、電気的接続の信頼性および安定性を保持することができる。なお、本発明の電池接続用具の用途は、上記記載により制限ないし限定されない。
前述のとおり、本実施形態の電池接続用具は、キャップ11および接続端子13を含む。キャップ11は、プレート11aと、一対のスライド爪11bとを含む。一対のスライド爪11bは、それぞれ、固定部接触面11Bを有する。
キャップ11は、これに接続する単電池の電極の大きさまたは形状等に応じて、任意の適切な大きさまたは形状等とすることができる。キャップ11の形成材料は、導電性を有していればよく、例えば、単電池の電極の形成材料と同様である。防錆の観点から、前記形成材料としては、例えば、防錆加工であるニッケルメッキ、スズメッキ、亜鉛メッキが可能な鉄等があげられる。また、前記形成材料としては、嵌合強度の観点から、例えば、リン青銅、黄銅、丹銅、ハード銅、ニッケル、アルミニウム等があげられる。
前述のとおり、本実施形態の電池接続用具において、プレート11aの電極接触面11Aの形状は、矩形である。ただし、本発明は、この例に限定されない。前記プレートの前記電極接触面の形状は、前記二つの固定部接触面が互いに平行になるように間隔をおいて対面した状態で設けることができ、前記二つの固定部接触面の間隔が、前記電極の最大径以上または前記電池本体の最大径以上とできるような形状であればよい。プレート11aの厚みは、特に制限されない。
プレート11aの電極接触面には、電気的接触抵抗の低減のために、例えば、電気伝導率の高い導電性樹脂層が形成されていてもよい。導電性の高い樹脂層を形成すると、プレートと電池との接触面積を大きくすることができるので、電気的抵抗の少ない接続が可能となる。前記導電性樹脂層の形成材料としては、例えば、PTC(Positive Temperature Coefficient)、銀ペースト、アルミニウムペースト、ニッケルペースト、カーボン混練樹脂等があげられる。個々の単電池の放熱を促進するために、例えば、放熱促進層が形成されていてもよい。前記放熱促進層の形成材料としては、例えば、高熱伝導樹脂、金属ペースト、放熱シリコーングリース等があげられる。これらの層は、一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を併用してもよい。これらの層の厚みは、電気的接続を阻害しない範囲であればよい。また、これらの層は、前述の形成材料を、例えば、前記プレートの電極接触面に塗工等して形成することができる。
また、前述のように溶接を併用する場合には、溶接部分の錆を防止するために、溶接後に、溶接部分周囲に防錆層が形成されてもよい。前記防錆層の形成材料としては、例えば、防錆剤、酸化防止剤等があげられる。また、酸化防止の機能がなくとも、導電性を有した材料であると、溶接部分の防錆処理が可能となる。
また、前述のように溶接を併用する場合には、溶接部分の錆を防止するために、溶接後に、溶接部分周囲に防錆層が形成されてもよい。前記防錆層の形成材料としては、例えば、防錆剤、酸化防止剤等があげられる。また、酸化防止の機能がなくとも、導電性を有した材料であると、溶接部分の防錆処理が可能となる。
前述のとおり、本実施形態の電池接続用具において、固定部接触面11Bの間隔は、電極(正極23)の最大径または電池本体(負極22)の最大径と、ほぼ同一である。ただし、本発明は、この例に限定されず、前記固定部接触面の間隔は、前記電極の最大径以上、または前記電池本体の最大径以上であればよい。なお、前記「ほぼ同一」とは、前記スライド移動により前記スライド導入口から単電池が導入されるのを妨げない程度に、前記固定部接触面の間隔が、前記電極の最大径または前記電池本体の最大径より若干狭い場合をも含む。また、本発明において、前記固定部接触面の間隔が、前記電極の最大径または前記電池本体の最大径より広い場合には、その広さは、例えば、前記固定部接触面(前記固定部)が前記電極の側面または前記電池本体の側面に接触することで、本発明の電池接続用具を単電池の電極に物理的に接続することができる範囲である。
スライド爪11bの大きさは、例えば、キャップの単電池の電極への接続に際し、前記電極を充分保持できる大きさである。なお、本実施形態の電池接続用具では、スライド爪11bは、矩形のプレート11bの一縁部の全部に設けられているが、本発明は、この例に限定されない。前述の固定部接触面を有すれば、例えば、前記一縁部の一部に設けられていてもよい。本実施形態の電池接続用具において、例えば、前述のように、前記接続端子が外部端子との接続に用いられる場合には、前記接続端子は、電圧監視計測器または電圧データ処理装置(電圧監視回路)との接続に用いられてもよい。この場合、例えば、前記接続端子に電圧監視端子が接続されていてもよい。この電圧監視端子により、本実施形態の電池接続用具を、電圧監視計測器または電圧データ処理装置に接続することができる。前記電圧監視端子は、例えば、前記接続端子から分岐した端子であってもよい。また、前記接続端子が前記電圧監視端子を兼ねてもよい。前記電圧接続端子についての詳細は、後述する。
接続端子13の形成材料は、例えば、キャップ11と同様である。接続端子13の長さは、特に限定されず、本実施形態の電池接続用具の用途に応じて、任意の長さとすることができる。
本実施形態の電池接続用具は、例えば、キャップおよび接続端子を形成する材料の板を、プレス抜き加工することで一体成形して製造可能である。あるいは、本実施形態の電池接続用具は、ワイヤーカットで、材料の板を所定の大きさに切断し、治具で曲げ加工して、製造することもできる。前記曲げ加工と同時に、本実施形態の電池接続用具を電池に装着することもできる。ただし、本実施形態の電池接続用具を製造する方法は、この例に限定されない。
以下に、本実施形態の電池接続用具の変形例について、図を参照して説明する。なお、下記の変形例は、2つ以上を組み合わせてもよい。
本実施形態の電池接続用具では、前記一対の固定部は、個々に独立しているが、本発明は、この例に限定されない。例えば、前記一対の固定部同士が連続して形成されていてもよい。図3Aに、前記一対の固定部同士が連続して形成されている電池接続用具の一例の構成を示す。図3Aにおいて、(a)はこの電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図、(d)は(a)に示す電池接続用具のD1-D1方向に見た断面図である。図4Aに、この電池接続用具の単電池の電極への接続を示す。図4Aにおいて、(a)~(c)は、この電池接続用具の単電池の負極への接続を示す。(c)は(b)に示す接続状態のE1-E1方向に見た断面図である。(d)~(f)は、この電池接続用具の単電池の正極への接続を示す。(f)は(e)に示す接続状態のF1-F1方向に見た断面図である。
図3Aに示すとおり、この電池接続用具30Aでは、導電性のキャップ31が、プレート31aと、一対のスライド爪31bとを含む。プレート31aの電極接触面31Aは、その縁部の形状がU字状である。一対のスライド爪31bは、その二つの固定部接触面31Bが電極接触面31Aの縁部のU字状に沿ったU字状となるように連続して形成されて、電極接触面31Aの縁部に設けられている。これら以外の構成は、前述の電池接続用具10と同様である。前述のように、固定部接触面31Bが連続して形成されているため、この電池接続用具30Aでは、例えば、単電池の電極に接続する際に電極がずれにくく、電極を固定しやすい。
この電池接続用具30Aでは、かしめ用の治具(図示せず)を用いて、固定部であるスライド爪31の単電池の電池本体(負極22)の側面に接触している部分(固定部接触面31B)を、ライン状にかしめることにより(図4A(b)および図4A(c)におけるかしめ部44)、固定部であるスライド爪31bの一部を電池本体(負極22)の側面に食い込ませる。このようにすることで、キャップ31を単電池21の負極22に物理的により強固に接続する。また、固定部であるスライド爪31bの単電池の電極(正極23)の側面に接触している部分(固定部接触面31B)をかしめることにより(図4A(e)および図4A(f)におけるかしめ部44)、固定部であるスライド爪31bの一部を電極(正極23)の側面に食い込ませる。このようにすることで、キャップ31を単電池21の正極23に物理的により強固に接続する。これら以外は、前述の電池接続用具10と同様にして、この電池接続用具30Aを単電池21の電極(負極および正極)に接続する。この結果、この電池接続用具30Aでは、例えば、前述の電池接続用具10と比較して、その接続強度を向上させることができる。
本実施形態の電池接続用具では、例えば、前記固定部接触面がその内側にレール状の突起部を有していてもよい。図3Bに、前記レール状の突起部を有する電池接続用具の一例の構成を示す。図3Bにおいて、(a)はこの電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図、(d)は(a)に示す電池接続用具のD2-D2方向に見た断面図である。図4Bに、この電池接続用具の単電池の電極への接続を示す。図4Bにおいて、(a)~(c)は、この電池接続用具の単電池の負極への接続を示す。(c)は(b)に示す接続状態のE2-E2方向に見た断面図である。(d)~(f)は、この電池接続用具の単電池の正極への接続を示す。(f)は(e)に示す接続状態のF2-F2方向に見た断面図である。
図3Bに示すとおり、この電池接続用具30Bでは、導電性のキャップ31-1は、プレート11aと、一対のスライド爪31b-1とを含む。一対のスライド爪31b-1は、それぞれ、固定部接触面31B-1を有する。二つの固定部接触面31B-1は、それぞれ、レール状の突起部32aおよび32bを内側に有する。本実施形態において、レール状の突起部32aおよび32bは、一対の固定部接触面31B-1のプレート11a側とは反対側の端部に沿って設けられている。両突起部32aおよび32bの突出方向の先端の間隔は、固定部接触面31B-1の間隔より狭い。これら以外の構成は、前述の電池接続用具10と同様である。
この電池接続用具30Bでは、両突起部32aおよび32bの突出方向の先端の間隔が固定部接触面31B-1の間隔より狭いため、前記スライド移動により前記スライド導入口から単電池を導入することで、図4B(b)および図4B(c)に示すように、突起部32aおよび32bを、単電池の電池本体(負極22)の側面に食い込ませることができる。このようにすることで、キャップ31-1を単電池21の負極22に物理的に強固に接続することができる。また、同様にして、図4B(e)および図4B(f)に示すように、突起部32aおよび32bを、単電池の電極(正極23)の側面に食い込ませることができる。このようにすることで、キャップ31-1を単電池21の正極23に物理的に強固に接続することができる。この電池接続用具30Bでは、例えば、前述の電池接続用具10のように、スライド爪をかしめる工程を行わなくとも、この電池接続用具30Bを電極(負極および正極)に物理的に強固に接続することができる。このため、例えば、この電池接続用具30Bを用いれば、前記スライド爪をかしめる工程を行う場合と比較して、組電池モジュールをより低コストに製造可能である。なお、前記突起部の突出方向の先端の間隔は、例えば、前記スライド移動を妨げない範囲である。
前記レール状の突起部は、前記スライド導入口側で突出が小さく、前記スライド導入口から奥に行くにしたがって、徐々に大きくなる形状で設けられていることが好ましい。このような形状であれば、例えば、前記スライド移動により単電池を導入しやすく、また物理的により強固に接続することができる。
本実施形態の電池接続用具では、例えば、前記電極接触部に、スリットが形成されていてもよい。図5に、前記スリットが形成されている電池接続用具の一例の構成を示す。図5において、(a)はこの電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図、(d)は(a)に示す電池接続用具のG-G方向に見た断面図である。図6に、この電池接続用具の単電池の電極への接続を示す。図6において、(a)~(c)は、この電池接続用具の単電池の負極への接続を示す。(c)は(b)に示す接続状態のH-H方向に見た断面図である。(d)~(f)は、この電池接続用具の単電池の正極への接続を示す。(f)は(e)に示す接続状態のI-I方向に見た断面図である。
図5に示すとおり、この電池接続用具50では、プレート11a表面の中央付近に、接続端子13が接続されている向きと平行の向きに長孔のスリット54が形成されている。これ以外の構成は、前述の電池接続用具10と同様である。なお、前記スリットの向きは、特に限定されず、例えば、前記接続端子が接続されている向きと直行の向きであってもよいし、前記接続端子が接続されている向きから所望の角度傾いた向きであってもよい。前記スリットは、前記スライド移動による単電池の導入の際に、強度が低下しにくい向きに形成されることが好ましい。また、前記スリットは、本実施形態のように、前記プレートに形成された長孔であってもよいし、前記プレートの端部から形成された切り欠きであってよい。前記スリットの長さは、後述の抵抗溶接の際に、電流を集中させることができる長さであればよい。なお、前記スリットの幅および形成箇所は、特に制限されない。
このような形態であれば、この電池接続用具50の単電池21への接続に際して、抵抗溶接を併用する場合、例えば、抵抗溶接による接続強度を向上させ、かつ、抵抗溶接における接続の信頼性を向上させることができる。この効果を得るには、例えば、まず、前記スライド移動により前記スライド導入口から単電池21の負極22または正極23を導入することで、電極接触部であるプレート11aを負極22または正極23の上面上に配置させる。ついで、溶接用の2本の電極(溶接棒、図示せず)を、スリット54を挟んでプレート11aに接触させる。この状態で、前記両電極間に溶接電流を流して、抵抗溶接を行う(図6(c)および図6(f)における溶接部61)。これら以外は、前述の電池接続用具10と同様にして、この電池接続用具50を単電池の負極および正極に接続する。この抵抗溶接の際、前記両溶接棒を、スリット54を挟んでプレート11aに接触させているため、前記両電極間を流れる溶接電流のうち、プレート11a表面を流れる溶接電流が抑制され、そのほとんどが、プレート11aに接触している電極(負極22または正極23)を流れる。このようにして、溶接電流を集中させることができるため、抵抗溶接による接続をより強固なものにすることができる。これに加えて、溶接電流の拡散を抑制できるため、抵抗溶接時に設定する溶接電流量を制御しやすい。このため、例えば、過剰な溶接電流による電池内部や電極表面の損傷を低減することができるとともに、溶接電流不足による接続強度低下を抑制することができる。
前述の電池接続用具では、前記電極接触部には、さらに、プロジェクション(突起部)が形成されていることが好ましい。図7(a)から図7(d)に、前記プロジェクションが形成されている電池接続用具の一例の構成を示す。(a)はこの電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図、(d)は(a)に示す電池接続用具のJ-J方向に見た断面図である。図8に、この電池接続用具の単電池の電極への接続を示す。図8において、(a)~(c)は、この電池接続用具の単電池の負極への接続を示す。(c)は(b)に示す接続状態のK-K方向に見た断面図である。(d)~(f)は、この電池接続用具の単電池の正極への接続を示す。(f)は(e)に示す接続状態のL-L方向に見た断面図である。
図7(a)から図7(d)に示すとおり、この電池接続用具70では、プレート11a表面の中央付近に形成されたスリット54の両脇に、1つずつプロジェクション(突起部)75が形成されている。これ以外の構成は、前述の電池接続用具50と同様である。なお、前記プロジェクションの個数は、特に制限されず、例えば、図7(e)に示すように、スリット54の両脇にプロジェクション75が2個ずつ形成されていてもよい。
このような形態であれば、この電池接続用具70の単電池21への接続に際して、抵抗溶接を併用する場合、例えば、抵抗溶接による接続強度をさらに向上させ、かつ、抵抗溶接における接続の信頼性をさらに向上させることができる。この効果を得るには、例えば、まず、前記スライド移動により前記スライド導入口から単電池21の負極22または正極23を導入することで、電極接触部であるプレート11aを負極22または正極23の上面上に配置させる。ついで、溶接用の2本の電極(溶接棒、図示せず)をスリット54を挟んでプロジェクション75に合わせて接触させ、加圧した状態とする。この状態で、前記両溶接棒間に溶接電流を流して、抵抗溶接を行う(図8(c)および図8(f)における溶接部81)。これら以外は、前述の電池接続用具50と同様にして、この電池接続用具70を単電池の負極および正極に接続する。このようにすることで、前記両溶接棒間に流される溶接電流をより集中させることができる。このため、例えば、過剰な溶接電流による電池内部や電極表面の損傷をより低減することができるとともに、溶接電流不足による接続強度低下をより抑制することができる。
本実施形態の電池接続用具は、例えば、前記電極接触部の電極接触面に突起が形成されていてもよい。図9Aに、前記突起が形成されている電池接続用具の一例の構成を示す。図9Aにおいて、(a)はこの電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図、(d)は(a)に示す電池接続用具のM-M方向に見た断面図である。図10に、この電池接続用具の単電池の電極への接続を示す。図10において、(a)~(c)は、この電池接続用具の単電池の負極への接続を示す。(c)は(b)に示す接続状態のN-N方向に見た断面図である。(d)~(f)は、この電池接続用具の単電池の正極への接続を示す。(f)は(e)に示す接続状態のO-O方向に見た断面図である。
図9Aに示すとおり、この電池接続用具90では、プレート11aの電極接触面11Aに、針状突起96が形成されている。これ以外の構成は、前述の電池接続用具10と同様である。針状突起96は、例えば、プレート11aにバーリング加工を行うことで形成することができる。針状突起96は、例えば、前記バーリング加工によりプレート11aを貫通して形成した形状(バーリング貫通形状)の突起であってもよい。
このような形態であれば、この電池接続用具90の単電池21への接続に際して、図10(a)または図10(d)に示すように、前記スライド移動により前記スライド導入口から単電池21の負極22または正極23を導入する。この状態で、プレート11aの上面から押圧を加えることにより、図10(b)および図10(c)、または図10(e)および図10(f)に示すように、針状突起96を負極22または正極23に突き刺すことができる。なお、前記スライド移動に際して、針状突起96の先端と単電池21の電池本体(負極22)または電極(正極23)の端部とがぶつかるのを避けるために、前記位置合わせにおいて、針状突起96の先端と単電池21の負極22または正極23の上面とに少し間をあけておいてもよい。これら以外は、前述の電池接続用具10と同様にして、この電池接続用具90を単電池の電極に接続する。これにより、キャップ11と電極(負極22または正極23)との接続をより確実にすることができる。また、単電池の電極との接触面積を増やすことができるため、例えば、接触抵抗を低減することができる。接触抵抗が大きくなると、発熱の原因となり、電池の劣化にもつながるため、接触抵抗を低減することができることは好ましい。
なお、この電池接続用具90では、プレート11aの電極接触面11Aに、針状突起96が形成されているが、本発明は、この例に限定されない。前述の効果を得られる突起であればよい。例えば、図9B(a)に示すような前記電極接触面11Aにバイト96aにより形成された突起96A、図9B(b)に示すような前記電極接触面11Aに切れ込みを入れてめくりあげて形成された突起96B等があげられる。また、図9B(c)に示すような、前記電極接触面11Aに、溶融したはんだ96bを置き、そこに針96cを刺した状態で、前記はんだ96bを固めることによって形成した突起96Cであってもよい。また、この電池接続用具90では、前述の電池接続用具10と同様に、両スライド爪11bの電池本体(負極22)の側面または電極(正極23)の側面と接している位置(両固定部接触面11B)を、点状にかしめているが(図10(b)および図10(c)、または図10(e)および図10(f)におけるかしめ部24)、本発明は、この例に限定されない。前述のように、前記針状突起を電極に突き刺すことで、この電池接続用具を、円筒形の単電池の電極に電気的に接続し、かつ物理的に強固に接続することができるのであれば、例えば、前記爪をかしめる工程は不要である。
本実施形態の電池接続用具は、例えば、前記電極接触部が板状であり、前記電極接触部が、単電池の電極側に向かって凸状に湾曲していてもよい。図11に、前記電極接触部が単電池の電極側に向かって凸状に湾曲している電池接続用具の一例の構成を示す。図11において、(a)はこの電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図、(d)は(a)に示す電池接続用具のP-P方向に見た断面図である。図12に、この電池接続用具の単電池の電極への接続を示す。図12において、(a)~(c)は、この電池接続用具の単電池の負極への接続を示す。(c)は(b)に示す接続状態のQ-Q方向に見た断面図である。(d)~(f)は、この電池接続用具の単電池の正極への接続を示す。(f)は(e)に示す接続状態のR-R方向に見た断面図である。
図11に示すとおり、この電池接続用具110では、導電性のキャップ111は、板状で矩形のプレート111aと、固定部であるスライド爪11bとを含む。プレート111aは、単電池の電極側(プレート111aの電極接触面111A側)に向かって湾曲している。これら以外の構成は、前述の電池接続用具10と同様である。
図12を参照して、この電池接続用具の単電池の電極への接続を説明する。前記スライド移動により前記スライド導入口から単電池21の負極22または正極23を導入する。この状態で、プレート111aの上面から押圧を加えながら、かしめ用の治具(図示せず)を用いて、両スライド爪11bの電池本体(負極22)の側面または電極(正極23)の側面と接している位置(両固定部接触面11B)を、点状または線状にかしめることにより(図12(b)および図12(c)、または図12(e)および図12(f)におけるかしめ部24)、固定部である両スライド爪11bの一部を電池本体(負極22)の側面、または電極(正極23)の側面に食い込ませる。このようにすることで、図12(b)および図12(c)、または図12(e)および図12(f)に示すように、電極接触面111A側に湾曲していたプレート111aが、単電池21の負極22または正極23に接触して平坦な状態になる。なお、前記スライド移動に際して、湾曲した電極接触面111Aの表面と単電池21の電池本体(負極22)または電極(正極23)の端部とがぶつかるのを避けるために、前記位置合わせにおいて、湾曲した電極接触面111Aの表面と単電池21の負極22または正極23の上面とに少し間をあけておいてもよい。これら以外は、前述の電池接続用具10と同様にして、この電池接続用具110を単電池の電極に接続する。このため、図12(c)および図12(f)に示すように、プレート111aから単電池21の電極に向けて力が加わる(下向きの矢印)。この結果、キャップ111と電極(負極22または正極23)との接続をより確実にすることができる。また、上記と同様の作用効果を得られるものとして、例えば、本発明の電池接続用具における前記電極接触部の前記電極接触面に導電性の弾性体が設けられたものがあげられる。前記弾性体としては、例えば、金属性のコイルバネ、板バネ等があげられる。
なお、本実施形態では、電池接続用具を単電池の電極に物理的に強固に接続するために、前記スライド爪をかしめているが、本発明は、この例に限定されない。例えば、前記単電池の電極面に、電気的に導電性のある面ファスナーのループが形成されている場合には、本発明の電池接続用具の前記電極接触部の電極接触面に、電気的に導電性のある面ファスナーのフックが形成されていてもよい。この場合、本発明の電池接続用具を前記単電池の電極に、電気的に導電性のある面ファスナーの貼り合せにより物理的に接続することができる。
〔実施形態2〕
本実施形態の電池接続用具は、二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、一方の前記電極取付部が前記負極用取付部であることを特徴とする。
本実施形態の電池接続用具は、二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、一方の前記電極取付部が前記負極用取付部であることを特徴とする。
図13に、本実施形態の電池接続用具の一例の構成を示す。図13において、(a)は本実施形態の電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図、(d)は(a)に示す電池接続用具のS-S方向に見た断面図である。図13に示すとおり、この電池接続用具130は、キャップ131と、負極用キャップ132と、接続端子133とを含む。キャップ131および負極用キャップ132は、接続端子133で接続されている。キャップ131は、円形のプレート131aと、爪131bとを含む。爪131bは、プレート131aの縁部に、相互に間隔をおいて設けられている。プレート131a表面の中央付近に、接続端子133が接続されている向きと直交する向きに長孔のスリット134aが形成されている。
負極用キャップ132は、プレート132aと、一対のスライド爪132bとを含む。プレート132aの電極接触面132Aは、矩形であり、かつ、平面である。一対のスライド爪132bは、プレート132aの縁部に設けられている。一対のスライド爪132bは、それぞれ、固定部接触面132Bを有する(図13(a)、図13(c)および図13(d)において、二点鎖線で示した部分)。一対のスライド爪132bの各固定部接触面132Bは、その形状がプレート132aの電極接触面132Aの面方向に長い長方形である。二つの固定部接触面132Bは、互いに平行となるように対面した状態で設けられている。二つの固定部接触面132Bの間隔(X)は、前述のように、単電池の電池本体(負極)の最大径以上である。プレート132a表面の中央付近に、接続端子133が接続されている向きと平行の向きに長孔のスリット134bが形成されている。本実施形態の電池接続用具において、負極用キャップ132における接続端子133が接続されていない端面の開口は、本実施形態の電池接続用具を単電池の電極に接続する際のスライド導入口となる。本実施形態での前記「負極用キャップ」は、本発明における「負極用取付部」に相当する。後述する実施形態5においても同様である。本実施形態の電池接続用具は、例えば、前述の外部端子に接続するための接続端子を含んでいてもよい。
つぎに、図14を参照して、本実施形態の電池接続用具の2本の単電池の電極への接続を説明する。図14(c)は、図14(b)に示す接続状態のT1-T1方向に見た断面図である。図14(f)は、図14(e)に示す接続状態のT2-T2方向に見た断面図である。なお、図14(b)および図14(c)では、図面を見やすくするために、電池接続用具の一部(負極用キャップ132等)を記載するのを省略している。
まず、キャップ131の単電池の正極への接続を説明する。図14(a)に示すように、電池接続用具130と、円筒形の単電池141aとを準備する。この単電池141aの正極143aに、キャップ131をプレート131aおよび爪131bを用いて電気的、物理的に接続する。キャップ131と単電池141aの正極143aとの接続には、例えば、図14(b)および図14(c)に示すように、爪131bをかしめて冠着してもよいし(かしめ部144a)、抵抗溶接等の溶接を行ってもよい(溶接部145a)。
つぎに、負極用キャップ132の単電池の負極への接続を説明する。図14(d)に示すように、さらに、円筒形の単電池141bを準備する。単電池141bを吸引等により保持できる治具(図示せず)を用いて、プレート132aの電極接触面132Aと単電池141bの負極142bの上面とが、ほぼ同じ高さとなるように負極用キャップ132を位置合わせする。この状態から、単電池141bを側方に移動(スライド移動)させることにより、前記スライド導入口側から、単電池141bの電池本体(負極142b)の側面に二つの固定部接触面132Bを接触させながら、二つの固定部接触面132Bの間に単電池141bの負極142bを導入する。このようにして、電極接触部であるプレート132aが電極(負極142b)の上面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の負極に電気的に接続することができる。また、固定部であるスライド爪132bが電池本体(負極142b)の側面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の負極に物理的に接続することができる。
この状態で、かしめ用の治具(図示せず)を用いて、図14(e)に示すように、両スライド爪132bの電池本体(負極142b)の側面と接している位置(両固定部接触面132B)を、点状にかしめることにより(かしめ部144b)、固定部であるスライド爪132bの一部を電池本体(負極142b)の側面に食い込ませる。このようにすることで、本実施形態の電池接続用具を、円筒形の単電池の負極に物理的に強固に接続することができる。スライド爪132bをかしめる方法は、例えば、実施形態1で示した方法と同様である。この状態で、さらに、スリット134bを挟んで抵抗溶接することで、負極用キャップ132と単電池141bの負極142bとを溶接接続する(図14(f)における溶接部145b)。なお、前述のとおり、抵抗溶接等の溶接接続を必ずしも行う必要はない。
このようにすることで、本実施形態の電池接続用具を、2本の円筒形の単電池における一方の単電池の正極と他方の単電池の負極とに、電気的に接続し、かつ、物理的に強固に接続することができる。この結果、2本の単電池141aと単電池141bとが、本実施形態の電池接続用具により直列に接続され、かつ、物理的に強固に接続される。したがって、本実施形態の電池接続用具は、例えば、組電池モジュールにおける2本の単電池の正極と負極との直列接続に好適に用いることができる。これにより、2本の円筒形の単電池間の直列接続において、振動または充放電時に発する熱による電極と接続端子との間の接続不良の発生を防ぐことができ、単電池を組み合わせて組電池モジュールを構成するのに際して、各電気的接続の信頼性および安定性を保持することができる。なお、本発明の電池接続用具の用途は、上記記載により制限ないし限定されない。
本実施形態の電池接続用具は、例えば、さらに、電圧監視端子を含んでもよい。図15A(a)に、前記電圧監視端子を含む電池接続用具の一例の構成を示す。図示のとおり、この電池接続用具150では、電圧監視端子158を含む。この電圧監視端子158は、キャップ131と負極用キャップ132とを接続する接続端子153に接続されている。これら以外の構成は、前述の電池接続用具130と同様である。
この電池接続用具150は、例えば、前述の電池接続用具130と同様の方法により、図15A(b)に示すように、2本の単電池に接続することができる。さらに、電圧監視端子158により、電圧監視計測器または電圧データ処理装置(図示せず)に接続することができる。これにより、単電池141aの正極143aと単電池141bの負極142bとの間に印加される電圧を監視することができる。電圧の監視は、組電池モジュールを構成する各単電池の、充電時の過充電や放電時の過放電を防止し、各単電池の電圧を同じレベルに保つために有効である。電圧を監視することで、組電池モジュールを構成する単電池の特性を平均化して、一部の電池に多大の負荷がかからないようにすることができる。このため、組電池モジュールの安定化、安全化が可能であるとともに、各単電池における寿命の低下を抑制することができる。
なお、前記電圧監視端子と、電圧監視計測器または電圧データ処理装置とを接続する方法は、特に限定されないが、例えば、前記電圧監視端子を、前記電圧監視計測器または前記電圧データ処理装置(電圧監視回路)の接続端子にかしめて接続してもよい。このように接続するためには、例えば、前記電圧監視端子を、前記電圧監視計測器または前記電圧データ処理装置の接続端子にかしめて接続するのに適した構造とすることが好ましい。あるいは、はんだ付け、抵抗溶接、アーク溶接等で接続してもよい。このようにすれば、前記電圧監視端子と、前記電圧監視計測器または前記電圧データ処理装置とを簡易に、かつ、確実に接続することができる。
本実施形態の電池接続用具は、例えば、前記接続端子がその途中で複数本に分岐しており、前記分岐した接続端子が前記電極取付部に接続されていてもよい。図15A(c)に、前記分岐した接続端子を含む電池接続用具の一例の構成を示す。図示のとおり、この電池接続用具150cは、キャップ131と、負極用キャップ132と、接続端子133aとを含む。接続端子133aは、その一端側が2本の接続端子133bおよび133cに分岐している。この接続端子133bおよび133cが、キャップ131に接続されている。接続端子133aの他端は、負極用キャップ132に接続されている。これら以外の構成は、前述の電池接続用具130と同様である。
このような形態であれば、前述の電池接続用具130と同様に、この電池接続用具150cを2本の単電池に接続した際に、接続端子133aが、分岐した2本の接続端子133bおよび133cにより、キャップ131に接続されているため、振動または充放電時に発する熱による電極と接続端子との間に発生する応力を分散しやすくなる。これにより、電極と接続端子との間の接続不良の発生をより少なくすることができる。
なお、この電池接続用具では、接続端子133aの一端側が2本に分岐しているが、本発明は、この例に限定されない。例えば、前記接続端子の両端が、複数本に分岐していてもよい。
本実施形態の電池接続用具では、前記二つの電極取付部のうち一方の電極取付部が、前記負極用取付部であるが、本発明は、この例に限定されない。例えば、一方の前記電極取付部が前記負極用取付部であり、他方の前記電極取付部が前記正極用取付部であってよい。図15B(a)および図15B(b)に、前記負極用取付部および前記正極用取付部を含む電池接続用具の一例の構成を示す。(a)はこの電池接続用具の斜視図、(b)は(a)に示す電池接続用具のT3-T3方向に見た断面図である。前記両図に示すとおり、この電池接続用具150dでは、正極用キャップ1501および負極用キャップ132を含む。正極用キャップ1501および負極用キャップ132が、接続端子133で接続されている。
正極用キャップ1501は、プレート1501aと、一対のスライド爪1501bとを含む。プレート1501aの電極接触面1501Aは、矩形であり、かつ、平面である。一対のスライド爪1501bは、プレート1501aの縁部に設けられている。一対のスライド爪1501bは、それぞれ、固定部接触面1501B(二点鎖線で示した部分)を有する。一対のスライド爪1501bの各固定部接触面1501Bは、その形状がプレート1501aの電極接触面1501Aの面方向に長い長方形である。二つの固定部接触面1501Bは、互いに平行となるように対面した状態で設けられている。二つの固定部接触面1501Bの間隔(Y)は、前述のように、単電池の電極(正極)の最大径以上である。プレート1501a表面の中央付近に、接続端子133が接続されている向きと平行の向きに長孔のスリット1504aが形成されている。この電池接続用具150dにおいて、正極用キャップ1501における接続端子133が接続されていない端面の開口は、この電池接続用具150dを単電池の電極に接続する際のスライド導入口となる。これら以外の構成は、前述の電池接続用具130と同様である。この電池接続用具150dにおける前記「正極用キャップ」は、本発明における「正極用取付部」に相当する。後述する実施形態4においても同様である。
この電池接続用具150dは、正極用キャップ1501を、負極用キャップ132と同様に、前記スライド移動により、単電池141aの正極143aに接続すること以外は、前述の電池接続用具130と同様にして、図15B(c)に示すように、2本の単電池に接続可能である。このように、両方のキャップを前記スライド移動により、単電池の電極に接続可能であるため、例えば、複数の単電池の電極に、複数の本実施形態の電池接続用具における両方のキャップを一括して同時に接続することができる。この結果、例えば、本実施形態の電池接続用具を用いた組電池モジュールを、より効率良く製造可能である。
〔実施形態3〕
本実施形態の組電池モジュールは、2本以上の電池の接続に、実施形態1および実施形態2で示した電池接続用具を用いていることを特徴とする。
本実施形態の組電池モジュールは、2本以上の電池の接続に、実施形態1および実施形態2で示した電池接続用具を用いていることを特徴とする。
図16に、本実施形態の組電池モジュールの一例の構成を示す。図16において、(a)は本実施形態の組電池モジュールの平面図、(b)は同組電池モジュールを、(a)とは反対側から見た平面図である。前記両図に示すとおり、この組電池モジュール160は、5本の単電池161a、161b、161c、161dおよび161eと、2個の電池接続用具10aおよび10bと、4個の電池接続用具130a、130b、130cおよび130dとを含む。電池接続用具10aおよび10bは、実施形態1で示した電池接続用具である。電池接続用具130a、130b、130cおよび130dは、実施形態2で示した電池接続用具である。なお、図面を見やすくするために、図16(a)において、図16(b)側に見える電極に接続される各電池接続用具のキャップ部分は、図示を省略している。また、図16(b)において、図16(a)側に見える電極に接続される各電池接続用具のキャップ部分は、図示を省略している。
前記5本の単電池は、千鳥状に配置されている。前記5本の単電池は、図示しない枠体(ホルダ)で遊動しないように固定されている。単電池161aの正極163aと単電池161bの負極162bとは、電池接続用具130aにより直列に接続されている。単電池161bの正極163bと単電池161cの負極162cとは、電池接続用具130bにより直列に接続されている。単電池161cの正極163cと単電池161dの負極162dとは、電池接続用具130cにより直列に接続されている。単電池161dの正極163dと単電池161eの負極162eとは、電池接続用具130dにより直列に接続されている。電池接続用具10aは、この組電池モジュール160の一方の端部に相当する単電池161aの負極162aに接続されている。電池接続用具10bは、この組電池モジュール160の他方の端部に相当する単電池161eの正極163eに接続されている。各単電池と各電池接続用具とを接続する方法は、例えば、前述の実施形態1および2で示した方法と同様である。単電池161aの負極162aは、例えば、電池接続用具10aの接続端子13aを用いて、外部付加の出力端(外部端子)に接続可能である。単電池161eの正極163eは、例えば、電池接続用具10bの接続端子13bを用いて、外部付加の入力端(外部端子)に接続可能である。
本実施形態の組電池モジュールでは、前述のとおり、本発明の電池接続用具を用いているため、単電池の電極同士および単電池と前記外部端子とが、耐振性に優れ、充放電時の発熱にも左右されない状態で極めて良好に、電気的に接続可能である。この結果、本実施形態の組電池モジュールでは、単電池の電極同士および単電池と外部端子との間における各電気的接続の信頼性および安定性が保持される。
本発明の組電池モジュールにおいて、単電池は、特に制限されず、例えば、一次電池、二次電池等があげられる。これらの中でも、二次電池が好ましい。前記二次電池としては、例えば、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素電池等があげられる。これらの中でも、リチウムイオン電池が特に好ましい。
本実施形態の組電池モジュールでは、前述のとおり、5本の単電池が千鳥状に配置されているが、本発明は、この例に限定されない。例えば、図17に示すように、単電池は直線状に配置されていてもよい。図17において、(a)は単電池が直線状に配置されている組電池モジュールの平面図、(b)は同組電池モジュールを、(a)とは反対側から見た平面図である。前記両図に示すとおり、この組電池モジュール170は、6本の単電池171a、171b、171c、171d、171eおよび171fと、2個の電池接続用具10cおよび10dと、5個の電池接続用具130e、130f、130g、130hおよび130iとを含む。電池接続用具10cおよび10dは、実施形態1で示した電池接続用具である。電池接続用具130e、130f、130g、130hおよび130iは、実施形態2で示した電池接続用具である。
前記6本の単電池は、3本の単電池が直線状に並び、これが2本並列して配置されている。前記6本の単電池は、図示しない枠体(ホルダ)で遊動しないように固定されている。単電池171aの正極173aと単電池171bの負極172bとは、電池接続用具130eにより直列に接続されている。単電池171bの正極173bと単電池171cの負極172cとは、電池接続用具130fにより直列に接続されている。単電池171cの正極173cと単電池171dの負極172dとは、電池接続用具130gにより直列に接続されている。単電池171dの正極173dと単電池171eの負極172eとは、電池接続用具130hにより直列に接続されている。単電池171eの正極173eと単電池171fの負極172fとは、電池接続用具130iにより直列に接続されている。電池接続用具10cは、この組電池モジュール170の一方の端部に相当する単電池171aの負極172aに接続されている。電池接続用具10dは、この組電池モジュール170の他方の端部である単電池171fの正極173fに接続されている。各単電池と各電池接続用具とを接続する方法は、例えば、前述の実施形態1および2で示した方法と同様である。単電池171aの負極172aは、例えば、電池接続用具10cの接続端子13cを用いて、外部付加の出力端(外部端子)に接続可能である。単電池171fの正極173fは、例えば、電池接続用具10dの接続端子13dを用いて、外部付加の入力端(外部端子)に接続可能である。なお、図面を見やすくするために、図17(a)において、図17(b)側に見える電極に接続される電池接続用具の各キャップ部分は、図示を省略している。また、図17(b)において、図17(a)側に見える電極に接続される電池接続用具の各キャップ部分は、図示を省略している。
このような構成であっても、前述の組電池モジュール160と同様の効果を得ることができる。
〔実施形態4〕
本実施形態の電池接続用具は、二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、前記両電極取付部が正極用取付部であることを特徴とする。
本実施形態の電池接続用具は、二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、前記両電極取付部が正極用取付部であることを特徴とする。
図18に、本実施形態の電池接続用具の一例の構成を示す。図18において、(a)は本実施形態の電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図である。図18に示すとおり、この電池接続用具180は、正極用キャップ181および正極用キャップ182を含む。正極用キャップ181および正極用キャップ182は、接続端子183で接続されている。
正極用キャップ181は、プレート181aと、一対のスライド爪181bとを含む。プレート181aの電極接触面は、矩形であり、かつ、平面である。一対のスライド爪181bは、プレート181aの縁部に設けられている。一対のスライド爪181bは、それぞれ、固定部接触面181B(図18(a)および図18(c)において、二点鎖線で示した部分)を有する。一対のスライド爪181bの各固定部接触面181Bは、その形状がプレート181aの電極接触面の面方向に長い長方形である。二つの固定部接触面181Bは、互いに平行となるように対面した状態で設けられている。二つの固定部接触面181Bの間隔(Y)は、前述のように、単電池の電極(正極)の最大径以上である。プレート181a表面の中央付近に、接続端子183が接続されている向きと平行の向きに長孔のスリット184aが形成されている。
正極用キャップ182は、プレート182aと、一対のスライド爪182bとを含む。プレート182aの電極接触面は、矩形であり、かつ、平面である。一対のスライド爪182bは、プレート182aの縁部に設けられている。一対のスライド爪182bは、それぞれ、固定部接触面182B(図18(a)および図18(c)において、二点鎖線で示した部分)を有する。一対のスライド爪182bの各固定部接触面182Bは、その形状がプレート182aの電極接触面の面方向に長い長方形である。二つの固定部接触面182Bは、互いに平行となるように対面した状態で設けられている。二つの固定部接触面182Bの間隔(Y)は、前述のように、単電池の電極(正極)の最大径以上である。プレート182a表面の中央付近に、接続端子183が接続されている向きと平行の向きに長孔のスリット184bが形成されている。
この電池接続用具180において、正極用キャップ181における接続端子183が接続されていない端面の開口、および正極用キャップ182における接続端子183が接続されていない端面の開口が、この電池接続用具180を単電池の電極に接続する際のスライド導入口となる。
つぎに、図19を参照して、本実施形態の電池接続用具の2本の単電池の正極への接続を説明する。
まず、図19(a)に示すように、電池接続用具180と、円筒形の単電池191aとを準備する。つぎに、正極用キャップ181および182を吸引または磁石で保持できる治具または工具(図示せず)を用いて、プレート181aの電極接触面と単電池191aの正極193aの上面とが、ほぼ同じ高さとなるように正極用キャップ181を位置合わせする。この状態から、正極用キャップ181を側方に移動(スライド移動)させることにより、正極用キャップ181の前記スライド導入口側から、単電池191aの電極(正極193a)の側面に二つの固定部接触面181Bを接触させながら、二つの固定部接触面181Bの間に単電池191aの正極193aを導入する。このようにして、電極接触部であるプレート181aが電極(正極193a)の上面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の正極に電気的に接続することができる。また、固定部であるスライド爪181bが電極(正極193a)の側面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の正極に物理的に接続することができる。
つぎに、図19(b)に示すように、さらに、円筒形の単電池191bを準備する。単電池191bを吸引等により保持できる治具(図示せず)を用いて、プレート182aの電極接触面と単電池191bの正極193bの上面とが、ほぼ同じ高さとなるように正極用キャップ182を位置合わせする。この状態から、単電池191bを側方に移動(スライド移動)させることにより、正極用キャップ182の前記スライド導入口側から、単電池191bの電極(正極193b)の側面に二つの固定部接触面182Bを接触させながら、二つの固定部接触面182Bの間に単電池191bの正極193bを導入する。このようにして、電極接触部であるプレート182aが電極(正極193b)の上面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の正極に電気的に接続することができる。また、固定部であるスライド爪182bが電極(正極193b)の側面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の正極に物理的に接続することができる。
この状態で、かしめ用の治具(図示せず)を用いて、図19(c)に示すように、両スライド爪181bの電極(正極193a)の側面と接している位置(両固定部接触面181B)を、点状にかしめることにより(かしめ部194)、固定部であるスライド爪181bの一部を電極(正極193a)の側面に食い込ませる。一方、両スライド爪182bの電極(正極193b)の側面と接している位置(両固定部接触面182B)を、点状にかしめることにより(かしめ部194)、固定部であるスライド爪182bの一部を電極(正極193b)の側面に食い込ませる。このようにすることで、本実施形態の電池接続用具を、2本の円筒形の単電池の正極に、それぞれ、物理的に強固に接続することができる。スライド爪181bおよび182bをかしめる方法は、例えば、実施形態1で示した方法と同様である。
本実施形態では、この状態で、さらに、スリット184aおよび184bを挟んで抵抗溶接することで、正極用キャップ181と単電池191aの正極193aとを、および正極用キャップ182と単電池191bの正極193bとを溶接接続することもできる。なお、前述のとおり、抵抗溶接等の溶接接続を必ずしも行う必要はない。
このようにすることで、本実施形態の電池接続用具を、2本の円筒形の単電池における両方の正極に、電気的に接続し、かつ、物理的に強固に接続することができる。この結果、単電池191aの正極193aと単電池191bの正極193bとが、本実施形態の電池接続用具により並列に接続され、かつ、物理的に強固に接続される。したがって、本実施形態の電池接続用具は、例えば、組電池モジュールにおける2本の単電池の正極同士の並列接続に好適に用いることができる。これにより、2本の円筒形の単電池の正極同士の並列接続において、振動または充放電時に発する熱による電極と接続端子との間の接続不良の発生を防ぐことができ、単電池を組み合わせて組電池モジュールを構成するのに際して、各電気的接続の信頼性および安定性を保持することができる。なお、本発明の電池接続用具の用途は、上記記載により制限ないし限定されない。
〔実施形態5〕
本実施形態の電池接続用具は、二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、前記両電極取付部が負極用取付部であることを特徴とする。
本実施形態の電池接続用具は、二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、前記両電極取付部が負極用取付部であることを特徴とする。
図20に、本実施形態の電池接続用具の一例の構成を示す。図20において、(a)は本実施形態の電池接続用具の斜視図、(b)は同上面図、(c)は同下面図である。図20に示すとおり、この電池接続用具200は、負極用キャップ201および負極用キャップ202を含む。負極用キャップ201および負極用キャップ202は、接続端子203で接続されている。
負極用キャップ201は、プレート201aと、一対のスライド爪201bとを含む。プレート201aの電極接触面は、矩形であり、かつ、平面である。一対のスライド爪201bは、プレート201aの縁部に設けられている。一対のスライド爪201bは、それぞれ、固定部接触面201B(図20(a)および図20(c)において、二点鎖線で示した部分)を有する。一対のスライド爪201bの各固定部接触面201Bは、その形状がプレート201aの電極接触面の面方向に長い長方形である。二つの固定部接触面201Bは、互いに平行となるように対面した状態で設けられている。二つの固定部接触面201Bの間隔(X)は、前述のように、単電池の電池本体(負極)の最大径以上である。プレート201a表面の中央付近に、接続端子203が接続されている向きと平行の向きに長孔のスリット204aが形成されている。
負極用キャップ202は、プレート202aと、一対のスライド爪202bとを含む。プレート202aの電極接触面は、矩形であり、かつ、平面である。一対のスライド爪202bは、プレート202aの縁部に設けられている。一対のスライド爪202bは、それぞれ、固定部接触面202B(二点鎖線で示した部分)を有する。一対のスライド爪202bの各固定部接触面202Bは、その形状がプレート202aの電極接触面の面方向に長い長方形である。二つの固定部接触面202Bは、互いに平行となるように対面した状態で設けられている。二つの固定部接触面202Bの間隔(X)は、前述のように、単電池の電池本体(負極)の最大径以上である。プレート202a表面の中央付近に、接続端子203が接続されている向きと平行の向きに長孔のスリット204bが形成されている。
つぎに、図21を参照して、本実施形態の電池接続用具の2本の単電池の負極への接続を説明する。
まず、図21(a)に示すように、電池接続用具200と、円筒形の単電池211aとを準備する。つぎに、負極用キャップ201および202を吸引または磁石で保持できる治具または工具(図示せず)を用いて、プレート201aの電極接触面と単電池211aの負極212aの上面とが、ほぼ同じ高さとなるように負極用キャップ201を位置合わせする。この状態から、負極用キャップ201を側方に移動(スライド移動)させることにより、負極用キャップ201の前記スライド導入口側から、単電池211aの電池本体(負極212a)の側面に二つの固定部接触面201Bを接触させながら、二つの固定部接触面201Bの間に単電池211aの負極212aを導入する。このようにして、電極接触部であるプレート201aが電極(負極212a)の上面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の負極に電気的に接続することができる。また、固定部であるスライド爪201bが電池本体(負極212a)の側面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の負極に物理的に接続することができる。
つぎに、図21(b)に示すように、さらに、円筒形の単電池211bを準備する。単電池211bを吸引等により保持できる治具(図示せず)を用いて、プレート202aの電極接触面と単電池211bの負極212bの上面とが、ほぼ同じ高さとなるように負極用キャップ202を位置合わせする。この状態から、単電池211bを側方に移動(スライド移動)させることにより、負極用キャップ202の前記スライド導入口側から、単電池211bの電池本体(負極212b)の側面に二つの固定部接触面202Bを接触させながら、二つの固定部接触面202Bの間に単電池211bの負極212bを導入する。このようにして、電極接触部であるプレート202aが電極(負極212b)の上面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の負極に電気的に接続することができる。また、固定部であるスライド爪202bが電池本体(負極212b)の側面上に配置されることで、本実施形態の電池接続用具を円筒形の単電池の負極に物理的に接続することができる。
この状態で、かしめ用の治具(図示せず)を用いて、図21(c)に示すように、両スライド爪201bの電池本体(負極212a)の側面と接している位置(両固定部接触面201B)を、点状にかしめることにより(かしめ部214)、固定部であるスライド爪201bの一部を電池本体(負極212a)の側面に食い込ませる。一方、両スライド爪202bの電池本体(負極212b)の側面と接している位置(両固定部接触面202B)を、点状にかしめることにより(かしめ部214)、固定部であるスライド爪202bの一部を電池本体(負極212b)の側面に食い込ませる。このようにすることで、本実施形態の電池接続用具を、2本の円筒形の単電池の負極に、それぞれ、物理的に強固に接続することができる。スライド爪201bおよび202bをかしめる方法は、例えば、実施形態1で示した方法と同様である。
本実施形態では、この状態で、さらに、スリット204aおよび204bを挟んで抵抗溶接することで、負極用キャップ201と単電池211aの負極212aとを、および負極用キャップ202と単電池211bの負極212bとを溶接接続することもできる。なお、前述のとおり、抵抗溶接等の溶接接続を必ずしも行う必要はない。
このようにすることで、本実施形態の電池接続用具を、2本の円筒形の単電池における両方の負極に、電気的に接続し、かつ、物理的に強固に接続することができる。この結果、単電池211aの負極212aと単電池211bの負極212bとが、本実施形態の電池接続用具により並列に接続され、かつ、物理的に強固に接続される。したがって、本実施形態の電池接続用具は、例えば、組電池モジュールにおける2本の単電池の負極同士の並列接続に好適に用いることができる。これにより、2本の円筒形の単電池の負極同士の並列接続において、振動または充放電時に発する熱による電極と接続端子との間の接続不良の発生を防ぐことができ、単電池と組み合わせて組電池モジュールを構成するのに際して、各電気的接続の信頼性および安定性を保持することができる。なお、本発明の電池接続用具の用途は、上記記載により制限ないし限定されない。
〔実施形態6〕
本実施形態の組電池モジュールは、2本以上の単電池の接続に、実施形態2、実施形態4および実施形態5で示した電池接続用具を用いていることを特徴とする。
本実施形態の組電池モジュールは、2本以上の単電池の接続に、実施形態2、実施形態4および実施形態5で示した電池接続用具を用いていることを特徴とする。
図22に、本実施形態の組電池モジュールの一例の構成を示す。図22において、(a)は本実施形態の組電池モジュールの平面図、(b)は同組電池モジュールを、(a)とは反対側から見た平面図である。前記両図に示すとおり、この組電池モジュール220は、2個の組電池モジュール160aおよび160bと、電池接続用具180および200とを含む。2個の組電池モジュール160aおよび160bは、実施形態3(図16)で示した組電池モジュールであり、図示しない枠体(ホルダ)で遊動しないように固定されている。電池接続用具180は、実施形態4で示した電池接続用具である(図18)。電池接続用具200は、実施形態5で示した電池接続用具である(図20)。なお、図面を見やすくするために、図22(a)において、図22(b)側に見える電極に接続される各電池接続用具のキャップ部分は、図示を省略している。また、図22(b)において、図22(a)側に見える電極に接続される各電池接続用具のキャップ部分は、図示を省略している。
両組電池モジュールの単電池161a-1および161a-2における負極162a-1および162a-2は、実施形態3における電池接続用具10aに代えて、電池接続用具200により並列に接続されている。両組電池モジュールの単電池161e-1および161e-2における正極163e-1および163e-2は、実施形態3における電池接続用具10bに代えて、電池接続用具180により並列に接続されている。このようにすることで、組電池モジュール160aおよび160bは、並列に接続されている。各単電池と各電池接続用具とを接続する方法は、例えば、前述の実施形態2、4および5で示した方法と同様である。両組電池モジュールの単電池161a-1および161a-2における負極162a-1および162a-2は、例えば、電池接続用具200の接続端子を介して、外部付加の出力端(外部端子)に接続可能である。両組電池モジュールの単電池161e-1および161e-2における正極163e-1および163e-2は、例えば、電池接続用具180の接続端子を介して、外部付加の入力端(外部端子)に接続可能である。
本実施形態の組電池モジュールは、前述の実施形態3に記載の組電池モジュール2個を並列に電気的に接続したものである。
このように、本発明の電池接続用具を用いて構成された組電池モジュールを複数個用い、かつ、適宜直列または並列に電気的接続を行うことにより、例えば、前述の実施形態3に記載の組電池モジュールで設定された電圧・電力・電流の条件とは、その設定条件が異なる組電池モジュールを提供可能である。
以上のとおり、本発明の電池接続用具は、振動または充放電時に発する熱による電極と接続端子との間の接続不良の発生を防ぐことができ、組電池モジュールを構成するに際して、各電気的接続の信頼性および安定性を保持することができる。このため、本発明の電池接続用具を用いて接続した組電池モジュールは、例えば、各電気的接続の信頼性および安定性を保持される。したがって、本発明の組電池モジュールは、例えば、車載用予備電源、車載用太陽光発電用蓄電池等として使用することができる。また、その用途としては、例えば、電気自動車・ハイブリッド型自動車、各種電装設備、電動自転車、電動バイク、産業機械、ロボット等への駆動電源のような、集電効率を高めた出力性能が要求される部分への電源があげられる。ただし、その用途は制限されず、広い分野に適用可能である。
10、10a、10b、10c、10d、30A、30B、50、70、90、110、130、130a、130b、130c、130d、130e、130f、130g、130h、130i、150、150c、150d、180、200 電池接続用具
11、31、31-1、111 キャップ(電極取付部)
11a、31a、111a、132a、181a、182a、201a、202a、1501a プレート(電極接触部)
11A、31A、111A、132A、1501A プレートの電極接触面
11b、31b、31b-1、132b、181b、182b、201b、202b、1501b スライド爪(固定部)
11B、31B、31B-1、132B、181B、182B、201B、202B、1501B 固定部接触面
13、13a、13b、13c、13d、133、133a、133b、133c、153、183、203 接続端子
21、141a、141b、161a、161a-1、161a-2、161b、161c、161d、161e、161e-1、161e-2、171a、171b、171c、171d、171e、171f、191a、191b、211a、211b 単電池
22、142b、162a、162a-1、162a-2、162b、162c、162d、162e、172a、172b、172c、172d、172e、172f、212a、212b 負極
23、143a、163a、163b、163c、163d、163e、163e-1、163e-2、173a、173b、173c、173d、173e、173f、193a、193b 正極
24、44、144a、144b、194、214 かしめ部
32a、32b レール状の突起部
54、134a、134b、184a、184b、204a、204b、1504a スリット
61、81、145a、145b 溶接部
75 プロジェクション(突起部)
96、96A、96B、96C 針状突起(突起)
96a バイト
96b はんだ
96c 針
131 キャップ
131a プレート
131b 爪
132、201、202 負極用キャップ(負極用取付部)
158 電圧監視端子
160、160a、160b、170、220 組電池モジュール
181、182、1501 正極用キャップ(正極用取付部)
X、X1、X2、Y 固定部接触面の間隔
Y1 単電池の電池本体の最大径
Y2 単電池の電極の最大径
11、31、31-1、111 キャップ(電極取付部)
11a、31a、111a、132a、181a、182a、201a、202a、1501a プレート(電極接触部)
11A、31A、111A、132A、1501A プレートの電極接触面
11b、31b、31b-1、132b、181b、182b、201b、202b、1501b スライド爪(固定部)
11B、31B、31B-1、132B、181B、182B、201B、202B、1501B 固定部接触面
13、13a、13b、13c、13d、133、133a、133b、133c、153、183、203 接続端子
21、141a、141b、161a、161a-1、161a-2、161b、161c、161d、161e、161e-1、161e-2、171a、171b、171c、171d、171e、171f、191a、191b、211a、211b 単電池
22、142b、162a、162a-1、162a-2、162b、162c、162d、162e、172a、172b、172c、172d、172e、172f、212a、212b 負極
23、143a、163a、163b、163c、163d、163e、163e-1、163e-2、173a、173b、173c、173d、173e、173f、193a、193b 正極
24、44、144a、144b、194、214 かしめ部
32a、32b レール状の突起部
54、134a、134b、184a、184b、204a、204b、1504a スリット
61、81、145a、145b 溶接部
75 プロジェクション(突起部)
96、96A、96B、96C 針状突起(突起)
96a バイト
96b はんだ
96c 針
131 キャップ
131a プレート
131b 爪
132、201、202 負極用キャップ(負極用取付部)
158 電圧監視端子
160、160a、160b、170、220 組電池モジュール
181、182、1501 正極用キャップ(正極用取付部)
X、X1、X2、Y 固定部接触面の間隔
Y1 単電池の電池本体の最大径
Y2 単電池の電極の最大径
Claims (18)
- 電極取付部および接続端子を含み、
前記接続端子が、前記電極取付部に接続され、
前記電極取付部が、電極の上面上に配置される電極接触部と、電極の側面上または電池本体の側面上に配置される一対の固定部とを含み、
前記電極接触部の電極接触面が平面であり、
前記一対の固定部のそれぞれが、少なくとも、前記電極の側面または電池本体の側面と接する固定部接触面を有しており、前記二つの固定部接触面が互いに平行となるように間隔をおいて対面した状態で設けられており、前記二つの固定部接触面の間隔が、前記電極の最大径以上または前記電池本体の最大径以上である、
ことを特徴とする電池接続用具。 - 前記電極接触部の電極接触面が矩形であり、前記電極接触部の縁部に、前記一対の固定部が設けられ、前記一対の固定部の各前記固定部接触面の形状が、前記電極接触面の面方向に長い長方形であることを特徴とする請求の範囲1記載の電池接続用具。
- 前記一対の固定部同士が連続して形成されていることを特徴とする請求の範囲1または2記載の電池接続用具。
- 前記固定部接触面が、その内側にレール状の突起部を有していることを特徴とする請求の範囲1から3のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 前記固定部の少なくとも一部が、電極の側面または電池本体の側面に食い込み可能であることを特徴とする請求の範囲1から4のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 前記電極接触部が板状であり、前記電極接触部が、電極側に向かって凸状に湾曲していることを特徴とする請求の範囲1から5のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 前記電極接触部の電極接触面に突起が形成されていることを特徴とする請求の範囲1から6のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 前記電極接触部の電極接触面に、導電性樹脂層が形成されていることを特徴とする請求の範囲1から7のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- さらに、電圧監視端子を含み、前記電圧監視端子が、前記接続端子に接続されていることを特徴とする請求の範囲1から8のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 二次電池接続用であることを特徴とする請求の範囲1から9のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されていることを特徴とする請求の範囲1から10のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、一方の前記電極取付部が単電池の正極に取り付け可能な電極取付部であり、他方の前記電極取付部が単電池の負極に取り付け可能な電極取付部であることを特徴とする請求の範囲1から11のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、前記両方の電極取付部が単電池の正極に取り付け可能な電極取付部(正極用取付部)であることを特徴とする請求の範囲1から11のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 二つの前記電極取付部を含み、前記二つの電極取付部が前記接続端子で接続されており、前記両方の電極取付部が単電池の負極に取り付け可能な電極取付部であることを特徴とする請求の範囲1から11のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 前記電極取付部が一つであり、前記接続端子が、外部端子との接続用の接続端子であることを特徴とする請求の範囲1から10のいずれか一項に記載の電池接続用具。
- 二つ以上の電池を接続した組電池モジュールであって、前記二つ以上の電池の接続に、請求の範囲11から14のいずれか一項に記載の電池接続用具を用いたことを特徴とする組電池モジュール。
- 少なくとも一つの電池の電極が外部端子に接続可能であり、前記外部端子との接続に、請求の範囲15記載の電池接続用具を用いたことを特徴とする請求の範囲16記載の組電池モジュール。
- 前記電池が二次電池であることを特徴とする請求の範囲16または17記載の組電池モジュール。
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DE102021108570A1 (de) | 2021-04-07 | 2022-10-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrischer Energiespeicher mit lateralem Zellkontaktiersystem sowie Kraftfahrzeug |
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2011
- 2011-03-09 WO PCT/JP2011/055446 patent/WO2011111722A1/ja active Application Filing
- 2011-03-09 JP JP2012504487A patent/JP5552634B2/ja not_active Expired - Fee Related
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