WO2012120774A1 - 組電池および電池接続方法 - Google Patents

組電池および電池接続方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012120774A1
WO2012120774A1 PCT/JP2012/000729 JP2012000729W WO2012120774A1 WO 2012120774 A1 WO2012120774 A1 WO 2012120774A1 JP 2012000729 W JP2012000729 W JP 2012000729W WO 2012120774 A1 WO2012120774 A1 WO 2012120774A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
terminal
battery
connection
external terminal
bus bar
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/000729
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
泰浩 小原
中里　真弓
房徳 渡邊
康広 浅井
高志 瀬戸
大樹 内山
Original Assignee
三洋電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三洋電機株式会社 filed Critical 三洋電機株式会社
Priority to US14/001,933 priority Critical patent/US20130344378A1/en
Priority to JP2013503346A priority patent/JP5837043B2/ja
Publication of WO2012120774A1 publication Critical patent/WO2012120774A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H01M50/529—Intercell connections through partitions, e.g. in a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to an assembled battery and a battery connection method.
  • the structure which connects an external terminal and a bus bar via a connection member by welding a part of external terminal and a connection member, and welding the other part of a bus bar and a connection member can be considered.
  • the present inventors have found the following problems. That is, if the tip portion of the external terminal and the connecting member are welded, the welding cannot be sufficiently performed when the heights of both of them are displaced, which may lead to an increase in resistance of the welded portion and a decrease in bonding strength. It was.
  • the present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to perform welding more reliably and sufficiently when welding is used for connection between the external terminal of the battery and the electrical connection member (bus bar).
  • the object is to provide a technique for suppressing an increase in resistance of a welded portion and a decrease in bonding strength.
  • An embodiment of the present invention is an assembled battery.
  • the assembled battery is provided with an electrode body, a housing for housing the electrode body, and a plurality of batteries each having an external terminal electrically connected to the electrode body, and the external terminal inserted therethrough.
  • An electrical connection member for electrically connecting external terminals of two adjacent batteries having a through-hole, a terminal connection portion which is a tip region of the external terminal inserted through the through-hole, and a terminal connection portion
  • a conductive connecting member that fixes a surrounding electrical connecting member, and a welded portion that connects the terminal connecting portion and the connecting member, the terminal connecting portion being compared with a connecting member in a portion adjacent to the welded portion. It has a region far from the housing.
  • the thickness of the connecting member may increase in the vicinity of the welded portion as the distance from the welded portion increases.
  • Another embodiment of the present invention is an assembled battery.
  • the assembled battery is provided with an electrode body, a housing for housing the electrode body, and a plurality of batteries each having an external terminal electrically connected to the electrode body, and the external terminal inserted therethrough.
  • An electrical connection member for electrically connecting the external terminals of two adjacent batteries having a through hole, and a terminal connection portion which is a tip region of the external terminal inserted through the through hole and the periphery of the terminal connection portion And a terminal connecting portion having a region farther from the housing than the portion of the electric connecting member adjacent to the welded portion.
  • the thickness of the electrical connection member may increase in the vicinity of the welded portion as the distance from the welded portion increases.
  • the battery connection method is a battery connection method for connecting an external terminal of a battery and an electrical connection member for electrically connecting the external terminals of two adjacent batteries, and allows penetration of the external terminal.
  • a step of preparing an electrical connection member having a hole, a step of inserting the tip of the external terminal through the through hole, and a region below the surface of the electrical connection member opposite to the battery and the upper end of the tip by a predetermined distance And a step of abutting the conductive connecting member on the surface and a step of welding the portion where the tip portion and the connecting member are in contact with each other.
  • the connecting member may be thicker in the vicinity of the contact portion with the tip portion as it is separated from the contact portion.
  • the battery connection method is a battery connection method for connecting an external terminal of a battery and an electrical connection member for electrically connecting the external terminals of two adjacent batteries, and allows penetration of the external terminal.
  • the electrical connection member may be thicker in the vicinity of the contact portion with the distal end portion as it is separated from the contact portion.
  • welding when welding is used for connection between the external terminal of the battery and the electrical connection member (bus bar), welding can be performed more reliably and sufficiently.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of an assembled battery according to Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows schematic structure of a battery. It is an expansion perspective view which shows schematic structure of the connection part of the external terminal of a battery, and a bus-bar.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3.
  • FIG. 5A is a perspective view showing a schematic structure of the connecting member.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIGS. 6A to 6C are process cross-sectional views illustrating the battery connection method according to the first embodiment.
  • FIG. 7A to 7C are enlarged sectional views showing schematic structures before welding in the vicinity of the connection portion between the external terminal and the bus bar in the assembled batteries according to Modifications 1 to 3, respectively.
  • 6 is an enlarged cross-sectional view showing a schematic structure in the vicinity of a connection portion between an external terminal and a bus bar in an assembled battery according to Embodiment 2.
  • FIG. 9A to 9C are process cross-sectional views illustrating the battery connection method according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of the assembled battery according to the first embodiment.
  • the assembled battery 10 includes a plurality of batteries 30 and a bus bar 40 (electrical connection member) that connects these batteries 30.
  • a total of five batteries 30 are connected in series to form the assembled battery 10. Note that the number of the batteries 30 is not particularly limited. Moreover, although all the five batteries 30 are connected in series, some may be connected in parallel.
  • Each of the five batteries 30 has a flat rectangular parallelepiped casing, and is arranged in parallel at a predetermined interval so that the main surfaces are opposed and substantially parallel.
  • a negative electrode terminal 50 is provided near one end in the longitudinal direction, and a positive electrode terminal 60 is provided near the other end.
  • the negative electrode terminal 50 and the positive electrode terminal 60 are collectively referred to as external terminals as appropriate.
  • the negative electrode terminal 50 and the positive electrode terminal 60 of the adjacent battery 30 are arranged so as to be opposite to each other.
  • One positive terminal 60 and the other negative terminal 50 of two adjacent batteries 30 are electrically connected by a bus bar 40, and five batteries 30 are connected in series.
  • the battery 30 is accommodated in a housing (not shown).
  • the positive terminal 60 ′ serving as one terminal of the series connection of the batteries 30 and the negative terminal 50 ′ serving as the other terminal can be connected to an external load (both not shown) via wiring routed outside the housing. It has become.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic structure of the battery.
  • the battery 30 includes an outer can (housing) 31 in which an electrode body 32 in which positive and negative electrodes are wound in a spiral shape is housed laterally with respect to the can axis direction of the outer can 31. Yes.
  • the opening of the outer can 31 is sealed by a sealing plate 33 that constitutes a part of the housing.
  • the sealing plate 33 is provided with a negative electrode terminal 50 and a positive electrode terminal 60.
  • the sealing plate 33 is formed with a gas discharge valve (not shown).
  • the negative electrode terminal 50 has a base part 50a and a terminal connection part 50b protruding from the base part 50a.
  • the terminal connection portion 50b refers to a tip region of the negative electrode terminal 50 that is inserted into a through hole 41 of a bus bar 40 described later.
  • the terminal connection portion 50b is provided with a recess such that the distal end side of the terminal connection portion 50b is an opening, and the terminal connection portion 50b is partially cylindrical.
  • the base 50a is substantially cylindrical and has a flange 50c on the outer peripheral surface.
  • the base portion 50 a of the negative electrode terminal 50 is fitted into the negative electrode opening 33 a of the sealing plate 33 with the gasket 34 in contact with the side surface.
  • the gasket 34 is also in contact with the surface of the flange 50c that faces the sealing plate 33.
  • the base portion 50 a is connected to the negative electrode tab member 53 on the battery inner side of the sealing plate 33.
  • a substantially cylindrical terminal connection portion 50b is provided integrally with the base portion 50a so as to protrude upward at the tip of the base portion 50a located outside the battery.
  • a recess 51 is provided at the tip of the base 50a located inside the battery so that a side wall is formed along the negative electrode opening 33a.
  • the negative electrode terminal 50 is fixed to the negative electrode tab member 53 by caulking so that the edge portion of the recess 51 is widened.
  • An insulating plate 35 is provided between the negative electrode tab member 53 and the battery inner surface of the sealing plate 33.
  • the insulating plate 35 and the gasket 34 are in contact with each other at the negative electrode opening 33a.
  • the negative electrode tab member 53 and the negative electrode terminal 50 are insulated from the sealing plate 33.
  • the negative electrode tab member 53 is connected to a negative electrode current collector plate group 32 a protruding from one end face of the electrode body 32.
  • the negative electrode current collector plate group 32 a is a bundle of a plurality of negative electrode current collector plates protruding from one end face of the electrode body 32.
  • the positive electrode terminal 60 has a base portion 60a and a terminal connection portion 60b protruding from the base portion 60a.
  • the terminal connection portion 60b refers to a tip region of the positive electrode terminal 60 that is inserted into a through hole 41 of the bus bar 40 described later.
  • the terminal connection portion 60b is provided with a recess such that the distal end side of the terminal connection portion 60b is an opening, and the terminal connection portion 60b has a partially hollow cylindrical shape.
  • the terminal connection portion 60b is provided with a recess such that the distal end side of the terminal connection portion 60b is an opening, and the terminal connection portion 60b is partially cylindrical.
  • the base 60a is substantially cylindrical and has a flange 60c on the outer peripheral surface.
  • the base portion 60 a of the positive electrode terminal 60 is fitted into the positive electrode opening 33 b of the sealing plate 33 with the gasket 34 in contact with the side surface.
  • the gasket 34 is also in contact with the surface of the flange 60c that faces the sealing plate 33.
  • the base 60 a is connected to the positive electrode tab member 62 on the battery inner side of the sealing plate 33.
  • a substantially cylindrical terminal connection portion 60b is provided integrally with the base portion 60a so as to protrude upward at the tip of the base portion 60a located outside the battery.
  • a recess 61 is formed at the tip of the base 60a located inside the battery so that a side wall is formed along the positive electrode opening 33b.
  • the positive electrode terminal 60 is fixed to the positive electrode tab member 62 by caulking the edge portion of the recess 61 so as to expand.
  • An insulating plate 35 is provided between the positive electrode tab member 62 and the battery inner surface of the sealing plate 33.
  • the insulating plate 35 and the gasket 34 are in contact with each other at the positive electrode opening 33b.
  • the positive electrode tab member 62 and the positive electrode terminal 60 are insulated from the sealing plate 33.
  • the positive electrode tab member 62 is connected to the positive electrode current collector plate group 32 b protruding from the other end face of the electrode body 32.
  • the positive electrode current collector plate group 32 b is a bundle of a plurality of positive electrode current collector plates protruding from the other end face of the electrode body 32.
  • the bases 50a and 60a of this Embodiment are substantially cylindrical shape
  • the bases 50a and 60a may be a hollow circular tube by which the center part is hollowed out along the substantially axial center of a cylinder.
  • the circular pipe is thinner than the terminal connection portions 50b and 60b.
  • the terminal connection portion 50b and the terminal connection portion 60b are partially hollow cylindrical shapes, but may be columnar shapes having no concave portions as described above. May have a hollow cylindrical shape.
  • the bus bar 40 is a belt-shaped member made of a conductive material such as metal. At both ends of the bus bar 40, through holes 41 (see FIG. 4) are provided. One negative terminal 50 of the adjacent battery 30 is inserted into one through hole 41 of the bus bar 40, and the other positive terminal 60 of the adjacent battery 30 is inserted into the other through hole 41.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a schematic structure in the vicinity of the connection portion between the external terminal of the battery and the bus bar.
  • 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 5A is a perspective view showing a schematic structure of the connecting member.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3 and 4, the negative electrode terminal 50 is illustrated as an example of the external terminal.
  • the negative terminal 50 and the bus bar 40 are connected via a connecting member 70. That is, a part of the connecting member 70 and the negative electrode terminal 50 are welded, and another part of the connecting member 70 and the bus bar 40 are welded, whereby the negative electrode terminal 50 and the bus bar 40 are connected to each other.
  • the connecting member 70 is a ring-shaped member made of a conductive material such as metal, and has a through hole 71 in the center.
  • the connecting member 70 includes a base portion 70 a located on the outer peripheral side and a connection portion 70 b formed integrally with the base portion 70 a and positioned around the through hole 71.
  • the connecting portion 70b is thinner than the base portion 70a and protrudes from the base portion 70a toward the through hole 71.
  • the thickness of the base portion 70a is, for example, about 0.1 mm to about 5 mm
  • the thickness of the connection portion 70b is, for example, about 0.05 mm to about 2.5 mm.
  • the protruding length of the connecting portion 70b that is, the length from the distal end portion of the connecting portion 70b on the through hole 71 side to the portion connected to the base portion 70a is larger than the radius of the laser irradiated during welding.
  • the terminal connection part 50 b of the negative electrode terminal 50 is inserted into the through hole 41 of the bus bar 40, and a part of the tip protrudes from the opening of the through hole 41 on the side opposite to the battery 30.
  • the lower surface of the bus bar 40 is in contact with the upper surface of the flange portion 50 c of the negative electrode terminal 50.
  • the terminal connection portion 50 b is inserted into the through hole 71 of the connecting member 70 disposed on the bus bar 40, and a part of the tip protrudes from the opening of the through hole 71 on the side opposite to the battery 30.
  • the tip of the connecting portion 70b of the connecting member 70 and the terminal connecting portion 50b are connected by the welded portion 80.
  • the terminal connecting portion 50b is a portion of the connecting member 70 adjacent to the welded portion 80, that is, a region farther from the bottom surface of the outer can 31 (the bottom surface of the battery 30) than the connecting portion 70b (portion indicated by an arrow R in FIG. 4).
  • the welded portion 80 is positioned below a predetermined distance from the upper end of the terminal connecting portion 50b, and the upper surface of the connecting portion 70b adjacent to the welded portion 80 is positioned below the upper end of the terminal connecting portion 50b. Yes.
  • the welded portion 80 is formed mainly by melting the tip of the connecting portion 70b by laser irradiation. Therefore, the distal end (one end) of the remaining portion of the connection portion 70 b is in contact with the welded portion 80.
  • the lower portion of the outer peripheral surface of the base portion 70a and the bus bar 40 are connected by a welded portion 82.
  • 6A to 6C are process cross-sectional views illustrating the battery connection method according to the first embodiment.
  • a negative electrode terminal 50 is illustrated as an example of the external terminal.
  • a battery 30 having an external terminal having a base portion 50a and a terminal connection portion 50b that is thinner than the base portion 50a and protrudes from the base portion 50a is prepared.
  • a connecting member 70 having a base portion 70a and a connecting portion 70b which is thinner than the base portion 70a and protrudes from the base portion 70a toward the through hole 71 is prepared.
  • a bus bar 40 having a through hole 41 formed at a predetermined position is prepared. Then, the negative electrode terminal 50 and the through hole 41 of the bus bar 40 are aligned, the bus bar 40 is placed on the negative electrode terminal 50, and the terminal connection portion 50 b is inserted into the through hole 41. Subsequently, the negative electrode terminal 50 and the through hole 71 of the connecting member 70 are aligned, the connecting member 70 is placed on the bus bar 40, and the terminal connecting portion 50 b is inserted into the through hole 71.
  • the tip end portion of the connecting portion 70b is located at a predetermined distance from the upper end of the terminal connecting portion 50b in the region below the terminal connecting portion 50b. Abut. In this state, the tip portion of the connection portion 70b is irradiated with the laser L, the tip portion of the connection portion 70b and a part of the terminal connection portion 50b are melted, and the connection portion 70b and the terminal connection portion 50b are welded.
  • a portion of the base portion 70a that is in contact with the lower portion of the outer peripheral surface and the bus bar 40 is irradiated with laser L to melt a part of the base portion 70a and a part of the upper surface of the bus bar 40, thereby welding the base portion 70a and the bus bar 40 together.
  • the laser L is irradiated over the entire periphery of the portion where the tip portion of the connection portion 70b and the terminal connection portion 50b abut and the entire periphery of the portion where the lower portion of the outer peripheral surface of the base portion 70a contacts the bus bar 40.
  • the irradiation range of the laser L is not limited to this, and if sufficient strength is obtained, a part of the portion where the tip portion of the connection portion 70b contacts the terminal connection portion 50b, a lower portion of the outer peripheral surface of the base portion 70a, It may be a part of the portion that contacts the bus bar 40.
  • a welded portion 80 is formed between the remaining portion of the connecting portion 70b and the terminal connecting portion 50b, and the connecting member 70 and the terminal connecting portion 50b are connected. Connected. At this time, a part of the terminal connection portion 50b remains, and a region R farther from the battery 30 than the connection portion 70b adjacent to the weld portion 84 is formed. Further, a welded portion 82 is formed between the remaining portion of the base portion 70a and the bus bar 40, and the connecting member 70 and the bus bar 40 are connected. Note that either the connection between the connecting member 70 and the bus bar 40 or the connection between the connecting member 70 and the negative electrode terminal 50 may be performed first or in parallel.
  • the tip portion of the connection portion 70b is in contact with the terminal connection portion 50b in a region below a predetermined distance from the upper end of the terminal connection portion 50b.
  • FIG. 7A is an enlarged cross-sectional view illustrating a schematic structure before welding in the vicinity of the connection portion between the external terminal and the bus bar in the assembled battery according to the first modification.
  • the connection portion 70b is further away from the contact portion.
  • the wall thickness is thick.
  • the bottom surface of the connecting member 70 is flat, and the tip portion of the connecting portion 70b is located on the bottom surface side of the connecting member 70.
  • connection portion 70b since the tip end portion of the connection portion 70b is positioned below the terminal connection portion 50b, the connection portion 70b is more reliably provided in a region below a predetermined distance from the upper end of the terminal connection portion 50b. Can be brought into contact with the terminal connecting portion 50b. As a result, by irradiating the contact portion with the laser, the tip portion of the connection portion 70b can be effectively melted, and a joining portion connecting the terminal connection portion 50b and the connection portion 70b is formed with a sufficient thickness. can do.
  • connection part 70b becomes so thick that it leaves
  • FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view showing a schematic structure before welding in the vicinity of the connection portion between the external terminal and the bus bar in the assembled battery according to Modification 2.
  • the connection portion 70b is further away from the contact portion.
  • the upper surface of the connecting portion 70b is a convex curved surface.
  • the bottom surface of the connecting member 70 is flat, and the tip portion of the connecting portion 70b is located on the bottom surface side of the connecting member 70.
  • the surface area of the connecting portion 70b increases, thereby increasing the area of the welded portion and improving the connection strength between the terminal connecting portion 50b and the connecting member 70. be able to.
  • FIG. 7C is an enlarged cross-sectional view showing a schematic structure before welding in the vicinity of the connection portion between the external terminal and the bus bar in the assembled battery according to Modification 3.
  • the upper surface of the connection portion 70b is formed as a convex curved surface
  • the lower surface of the connection portion 70b is shaped like the upper surface of the connection portion 70b. Curved along.
  • a surface that is in close contact with the terminal connection portion 50b is formed at the tip of the connection portion 70b.
  • connection part 70b since the contact area between the connection part 70b and the terminal connection part 50b increases, heat can be easily released from the terminal connection part 50b to the connection part 70b during laser irradiation. As a result, it is possible to suppress the terminal connection portion 50b from being excessively dissolved.
  • the assembled battery 10 according to the second embodiment has a structure in which the external terminals and the bus bar 40 are directly welded.
  • the main structures of the assembled battery 10 and the battery 30 are basically the same as those in the first embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a schematic structure in the vicinity of the connection portion between the external terminal and the bus bar in the assembled battery according to the second embodiment.
  • a negative electrode terminal 50 is illustrated as an example of the external terminal.
  • the bus bar 40 includes a base portion 40a and a connection portion 40b that is thinner than the base portion 40a and protrudes from the base portion 40a toward the through hole 41.
  • the base portion 40a and the connection portion 40b are integrally provided.
  • the connecting portion 40b extends over the entire circumference of the through hole 41 (see FIG. 9A) of the bus bar 40.
  • the thickness of the base portion 40a is, for example, about 0.1 mm to about 5 mm
  • the thickness of the connection portion 40b is, for example, about 0.05 mm to about 2.5 mm.
  • the protrusion length of the connection part 40b ie, the length from the front-end
  • the negative terminal 50 is inserted through the through hole 41 of the bus bar 40.
  • the lower surface of the bus bar 40 is in contact with the upper surface of the flange portion 50 c of the negative electrode terminal 50.
  • the terminal connection portion 50 b of the negative electrode terminal 50 protrudes upward from the opening of the through hole 41 on the side opposite to the outer can 31.
  • the tip end portion of the connection portion 40b of the bus bar 40 and the terminal connection portion 50b are connected by the welding portion 84.
  • the terminal connection portion 50 b has a region (a portion indicated by an arrow R in FIG. 8) farther from the outer can 31 than the connection portion 40 b of the portion adjacent to the weld portion 84.
  • 9A to 9C are process cross-sectional views illustrating the battery connection method according to the second embodiment.
  • 9A to 9C show the negative electrode terminal 50 as an example of the external terminal.
  • a bus bar 40 having a base portion 40a and a connection portion 40b that is thinner than the base portion 40a and protrudes from the base portion 40a toward the through hole 41 is prepared.
  • a battery 30 is also prepared. Then, the negative electrode terminal 50 and the through hole 41 of the bus bar 40 are aligned, and the bus bar 40 is placed on the negative electrode terminal 50.
  • the tip end portion of the connection portion 40b is located at a predetermined distance from the upper end of the terminal connection portion 50b in the region below the terminal connection portion 50b. Abut. In this state, the tip portion of the connection portion 40b is irradiated with the laser L, the tip portion of the connection portion 70b and a part of the terminal connection portion 50b are melted, and the connection portion 40b and the terminal connection portion 50b are welded.
  • the laser L is irradiated over the entire circumference of the portion where the tip portion of the connection portion 40b and the terminal connection portion 50b abut. Note that the irradiation range of the laser L is not limited to this, and may be a part of a portion where the tip portion of the connection portion 40b and the terminal connection portion 50b come into contact with each other as long as sufficient strength is obtained.
  • a welded portion 84 is formed between the remaining portion of the connecting portion 40b and the terminal connecting portion 50b by the laser L irradiation described above, and the bus bar 40 and the negative electrode terminal 50 are connected. Is done. At this time, a part of the terminal connection portion 50b remains, and a region R farther from the battery 30 than the connection portion 40b adjacent to the weld portion 84 is formed.
  • the tip portion of the connection portion 40b is in contact with the terminal connection portion 50b in a region below a predetermined distance from the upper end of the terminal connection portion 50b.
  • connection part 70b and the form of contact between the connection part 70b and the terminal connection part 50b in the first to third modifications are changed to the shape of the connection part 40b and the form of contact between the connection part 40b and the terminal connection part 50b. Can be applied.
  • the effects as described in the first to third modifications can be obtained in the form in which the connecting portion 40b and the terminal connecting portion 50b are welded.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art.
  • the form can also be included in the scope of the present invention.
  • the present invention is applicable to an assembled battery in which a plurality of batteries are connected.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

　組電池は、負極端子５０および正極端子６０を含む外部端子を有する複数の電池３０と、隣接する２つの電池３０の外部端子同士を接続するためのバスバー４０と、外部端子およびバスバー４０に溶接され、外部端子とバスバー４０とを電気的に接続する連結部材７０と、外部端子と連結部材７０とが溶接された溶接部８０と、バスバー４０と連結部材７０とが溶接された溶接部８２とを備える。外部端子は溶接部８０に隣接する部分の連結部材７０に比べて外装缶から遠くなる領域を有している。

Description

組電池および電池接続方法
　本発明は、組電池および電池接続方法に関する。
　一般に、複数の電池が接続されてなる組電池では、隣接する電池の一方の正極端子と他方の負極端子とが端子接続部材としてのバスバーで直列接続されている。正極端子および負極端子を含む外部端子とバスバーとの接続構造としては、バスバーに設けられた開口に外部端子を挿入して、外部端子の先端に固定用ねじを螺合することで外部端子とバスバーとを接続する構造が知られている（特許文献１参照）。
特開２００４－２５３３１１号公報
　上述した従来の構造のように、外部端子とバスバーとをねじ止め固定した場合、固定用ねじの締め付けが弛む可能性があった。そのため、外部端子とバスバーの接続信頼性の向上を図る上で改善の余地があった。これに対し、外部端子と連結部材の一部を溶接し、バスバーと連結部材の他の一部を溶接することで、連結部材を介して外部端子とバスバーとを接続する構成が考えられる。
　本発明者らは、上述した外部端子とバスバーとを連結部材を介して溶接により接続する構成について鋭意研究を重ねた結果、以下の課題を見出した。すなわち、外部端子の先端部分と連結部材等とを溶接すると、両者の高さにずれが生じた場合に溶接が十分にできないため、溶接部の抵抗上昇や、接合強度の低下を招くおそれがあった。
　本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池の外部端子と電気接続部材（バスバー）との接続に溶接を用いる場合に、溶接をより確実かつ十分に行うことで、溶接部の抵抗上昇や、接合強度の低下を抑制する技術を提供することにある。
　本発明のある態様は組電池である。当該組電池は、電極体と電極体を収容する筐体と筐体の外部に設けられ、電極体と電気的に接続された外部端子とをそれぞれ有する複数の電池と、外部端子が挿通された貫通孔を有し、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための電気接続部材と、貫通孔に挿通された外部端子の先端領域である端子接続部と、端子接続部の周囲の電気接続部材とを固定する導電性の連結部材と、端子接続部と連結部材とを接続する溶接部と、を備え、端子接続部は、溶接部に隣接する部分の連結部材に比べて筐体から遠くなる領域を有することを特徴とする。
　上記態様の組電池では、溶接部の近傍において、溶接部から離れるほど連結部材の肉厚が厚くなっていてもよい。
　本発明の他の態様は組電池である。当該組電池は、電極体と電極体を収容する筐体と筐体の外部に設けられ、電極体と電気的に接続された外部端子とをそれぞれ有する複数の電池と、外部端子が挿通された貫通孔を有し、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための電気接続部材と、貫通孔に挿通された外部端子の先端領域である端子接続部と端子接続部の周囲の電気接続部材とを接続する溶接部と、を備え、端子接続部は、溶接部に隣接する部分の電気接続部材に比べて筐体から遠くなる領域を有することを特徴とする。
　上記態様の組電池では、溶接部の近傍において、溶接部から離れるほど電気接続部材の肉厚が厚くなっていてもよい。
　本発明のさらに他の態様は電池接続方法である。当該電池接続方法は、電池の外部端子と、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための電気接続部材とを接続する電池接続方法であって、外部端子を挿通可能な貫通孔を有する電気接続部材を用意する工程と、貫通孔に外部端子の先端部分を挿通させる工程と、電気接続部材の電池とは反対側の面および先端部分の上端から所定の距離だけ下方の領域に導電性の連結部材を当接させる工程と、先端部分と連結部材とが当接した部分を溶接する工程と、を備えることを特徴とする。
　上記態様の電池接続方法では、連結部材は、先端部分との当接部分の近傍において、当接部分から離れるほど肉厚が厚くなっていてもよい。
　本発明のさらに他の態様は電池接続方法である。当該電池接続方法は、電池の外部端子と、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための電気接続部材とを接続する電池接続方法であって、外部端子を挿通可能な貫通孔を有する電気接続部材を用意する工程と、貫通孔に外部端子の先端部分を挿通させる工程と、先端部分の上端から所定の距離だけ下方の領域に電気接続部材を当接させる工程と、先端部分と電気接続部材とが当接した部分を溶接する工程と、を備えることを特徴とする。
　上記態様の電池接続方法では、電気接続部材は、先端部分との当接部分の近傍において、当接部分から離れるほど肉厚が厚くなっていてもよい。
　本発明によれば、電池の外部端子と電気接続部材（バスバー）との接続に溶接を用いる場合に、溶接をより確実かつ十分に行うことができる。
実施の形態１に係る組電池の概略構造を示す斜視図である。 電池の概略構造を示す断面図である。 電池の外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大斜視図である。 図３のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図５（Ａ）は、連結部材の概略構造を示す斜視図である。図５（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 図６（Ａ）～図６（Ｃ）は、実施形態１に係る電池接続方法を示す工程断面図である。 図７（Ａ）～図７（Ｃ）は、それぞれ、変形例１～変形例３に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の溶接前の概略構造を示す拡大断面図である。 実施の形態２に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。 図９（Ａ）～図９（Ｃ）は、実施の形態２に係る電池接続方法を示す工程断面図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る組電池の概略構造を示す斜視図である。図１に示すように、組電池１０は、複数の電池３０と、これらの電池３０を接続するバスバー４０（電気接続部材）とを有する。本実施形態では、計５個の電池３０が直列に接続されて組電池１０が形成されている。なお、電池３０の数は特に限定されない。また、５つの電池３０全てが直列に接続されているが、一部が並列に接続されていてもよい。
　５個の電池３０は、それぞれ扁平な直方体状の筐体を有し、主表面が対向して略平行となるように所定の間隔で並設されている。電池３０の筐体上面には、長手方向の一端寄りに負極端子５０が設けられ、他端寄りに正極端子６０が設けられている。以下では適宜、負極端子５０および正極端子６０を併せて外部端子と称する。隣接する電池３０の負極端子５０および正極端子６０は、互いに反対側になるように配列されている。隣接する２つの電池３０の一方の正極端子６０と他方の負極端子５０とがバスバー４０により電気的に接続されて、５個の電池３０が直列接続されている。
　電池３０は、ハウジング（図示せず）内に収容される。電池３０の直列接続の一方の終端となる正極端子６０’および他方の終端となる負極端子５０’は、ハウジングの外部に引き回される配線を介して外部負荷（ともに図示せず）と接続可能になっている。
　図２は、電池の概略構造を示す断面図である。図２に示すように、電池３０は、外装缶（筐体）３１内に、正負極が渦巻状に巻回されてなる電極体３２が外装缶３１の缶軸方向に対し横向きに収納されている。外装缶３１の開口は、筐体の一部を構成する封口板３３により封口されている。封口板３３には、負極端子５０および正極端子６０が設けられている。また、封口板３３には、ガス排出弁（図示せず）が形成されている。
　負極端子５０は、基部５０ａと、基部５０ａから突出した端子接続部５０ｂとを有する。端子接続部５０ｂは、負極端子５０のうち、後述するバスバー４０の貫通孔４１に挿通された先端領域をいう。本実施の形態では、端子接続部５０ｂには、端子接続部５０ｂの先端側が開口となるような凹部が設けられており、端子接続部５０ｂは部分的に円筒形状になっている。基部５０ａは、略円柱状であり外周面に鍔部５０ｃが設けられている。負極端子５０の基部５０ａは、側面にガスケット３４が当接した状態で、封口板３３の負極用開口３３ａに嵌め込まれている。ガスケット３４は、鍔部５０ｃの封口板３３と対向する表面にも当接している。また、基部５０ａは、封口板３３の電池内側において負極タブ部材５３と接続している。
　基部５０ａの電池外側に位置する先端には、略円筒状の端子接続部５０ｂが、上方に突出するように基部５０ａと一体的に設けられている。基部５０ａの電池内側に位置する先端には、負極用開口３３ａに沿って側壁が形成されるような凹部５１が設けられている。凹部５１の縁部分が広がるようにかしめることで、負極端子５０が負極タブ部材５３に対して固定されている。
　負極タブ部材５３と封口板３３の電池内側面との間には、絶縁板３５が設けられている。負極用開口３３ａにおいて、絶縁板３５とガスケット３４とが当接している。これにより、負極タブ部材５３および負極端子５０が封口板３３から絶縁されている。負極タブ部材５３は、電極体３２の一方の端面から突出した負極集電板群３２ａに接続されている。なお、負極集電板群３２ａは、電極体３２の一方の端面から突出した複数の負極集電板を束ねたものである。
　正極端子６０は、基部６０ａと、基部６０ａから突出した端子接続部６０ｂとを有する。端子接続部６０ｂは、正極端子６０のうち、後述するバスバー４０の貫通孔４１に挿通された先端領域をいう。本実施の形態では、端子接続部６０ｂには、端子接続部６０ｂの先端側が開口となるような凹部が設けられており、端子接続部６０ｂは部分的に中空の円筒形状になっている。本実施の形態では、端子接続部６０ｂには、端子接続部６０ｂの先端側が開口となるような凹部が設けられており、端子接続部６０ｂは部分的に円筒形状になっている。基部６０ａは、略円柱状であり外周面に鍔部６０ｃが設けられている。正極端子６０の基部６０ａは、側面にガスケット３４が当接した状態で、封口板３３の正極用開口３３ｂに嵌め込まれている。ガスケット３４は、鍔部６０ｃの封口板３３と対向する表面にも当接している。また、基部６０ａは、封口板３３の電池内側において正極タブ部材６２と接続している。
　基部６０ａの電池外側に位置する先端には、略円筒状の端子接続部６０ｂが、上方に突出するように基部６０ａと一体的に設けられている。基部６０ａの電池内側に位置する先端には、正極用開口３３ｂに沿って側壁が形成されるような凹部６１が設けられている。凹部６１の縁部分が広がるようにかしめることで、正極端子６０が正極タブ部材６２に対して固定されている。
　正極タブ部材６２と封口板３３の電池内側面との間には、絶縁板３５が設けられている。正極用開口３３ｂにおいて、絶縁板３５とガスケット３４とが当接している。これにより、正極タブ部材６２および正極端子６０が封口板３３から絶縁されている。正極タブ部材６２は、電極体３２の他方の端面から突出した正極集電板群３２ｂに接続されている。なお、正極集電板群３２ｂは、電極体３２の他方の端面から突出した複数の正極集電板を束ねたものである。
　なお、本実施の形態の基部５０ａ，６０ａは略円柱状であるが、基部５０ａ，６０ａは、略円柱の軸芯に沿って中央部がくり抜かれてなる中空の円管状であってもよい。この場合、円管は、端子接続部５０ｂ，６０ｂよりも肉厚が薄い。
　また、本実施の形態では、端子接続部５０ｂ，端子接続部６０ｂは、部分的に中空の円筒形状になっているが、上述したような凹部を有さない円柱形状であってもよく、全体が中空の円筒形状であってもよい。
　バスバー４０は、金属等の導電性材料からなる帯状部材である。バスバー４０の両端部には、貫通孔４１（図４参照）が設けられている。バスバー４０の一方の貫通孔４１に、隣接する電池３０の一方の負極端子５０が挿通され、他方の貫通孔４１に、隣接する電池３０の他方の正極端子６０が挿通されている。
　図３は、電池の外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大斜視図である。図４は、図３のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図５（Ａ）は、連結部材の概略構造を示す斜視図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。なお、図３および図４では、外部端子の例として負極端子５０を図示している。
　図３および図４に示すように、負極端子５０とバスバー４０とは、連結部材７０を介して連結されている。すなわち、連結部材７０の一部と負極端子５０とが溶接され、連結部材７０の他の一部とバスバー４０とが溶接されることで、負極端子５０とバスバー４０とが互いに連結されている。
　連結部材７０は、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、金属等の導電性材料からなるリング状の部材であり、中心に貫通孔７１を有する。連結部材７０は外周側に位置する基部７０ａと、基部７０ａと一体的に形成され貫通孔７１の周囲に位置する接続部７０ｂとからなる。接続部７０ｂは、基部７０ａよりも肉厚が薄く、基部７０ａから貫通孔７１の方へ突出している。基部７０ａの肉厚は、例えば約０．１ｍｍ～約５ｍｍであり、接続部７０ｂの肉厚は、例えば約０．０５ｍｍ～約２．５ｍｍである。また、接続部７０ｂの突出長さ、すなわち、貫通孔７１側の接続部７０ｂの先端部から基部７０ａと接続している部分までの長さは、溶接時に照射されるレーザーの半径よりも大きい。
　負極端子５０の端子接続部５０ｂは、バスバー４０の貫通孔４１に挿通されており、電池３０とは反対側の貫通孔４１の開口から先端の一部が突出している。バスバー４０の下面は、負極端子５０の鍔部５０ｃの上面に当接している。また、端子接続部５０ｂは、バスバー４０上に配置された連結部材７０の貫通孔７１に挿通されており、電池３０とは反対側の貫通孔７１の開口から先端の一部が突出している。
　そして、連結部材７０の接続部７０ｂの先端と端子接続部５０ｂとが溶接部８０によって接続されている。端子接続部５０ｂは溶接部８０に隣接する部分の連結部材７０、すなわち接続部７０ｂに比べて外装缶３１の底面（電池３０の底面）から遠くなる領域（図４の矢印Ｒで示す部分）を有している。言い換えると、溶接部８０は、端子接続部５０ｂの上端から所定の距離だけ下方に位置するとともに、溶接部８０に隣接する接続部７０ｂの上面は、端子接続部５０ｂの上端より下方に位置している。後述するように、溶接部８０は、主に接続部７０ｂの先端部がレーザー照射によって溶融することで形成される。したがって、接続部７０ｂの残存部分の先端（一端）が溶接部８０に当接している。
　また、基部７０ａの外周面の下部とバスバー４０とが溶接部８２によって接続されている。
　（電池接続方法）
　続いて、電池３０の外部端子とバスバー４０とを電気的に接続する電池接続方法について、図６（Ａ）～図６（Ｃ）を参照して説明する。図６（Ａ）～図６（Ｃ）は、実施の形態１に係る電池接続方法を示す工程断面図である。なお、図６（Ａ）～図６（Ｃ）では、外部端子の例として負極端子５０を図示している。
　まず、図６（Ａ）に示すように、基部５０ａと、基部５０ａよりも肉厚が薄く基部５０ａから突出する端子接続部５０ｂとを有する外部端子を備えた電池３０を用意する。また、基部７０ａと、基部７０ａよりも肉厚が薄く基部７０ａから貫通孔７１の方へ突出する接続部７０ｂとを有する連結部材７０を用意する。また、所定位置に貫通孔４１が形成されたバスバー４０を用意する。そして、負極端子５０とバスバー４０の貫通孔４１とを位置合わせして、負極端子５０上にバスバー４０を載置し、貫通孔４１に端子接続部５０ｂを挿通する。続いて、負極端子５０と連結部材７０の貫通孔７１とを位置合わせして、バスバー４０上に連結部材７０を載置し、貫通孔７１に端子接続部５０ｂを挿通する。
　図６（Ｂ）に示すように、バスバー４０上に連結部材７０を載置したとき、接続部７０ｂの先端部分は、端子接続部５０ｂの上端から所定の距離だけ下方の領域において端子接続部５０ｂと当接する。この状態で、接続部７０ｂの先端部分にレーザーＬを照射して、接続部７０ｂの先端部分と端子接続部５０ｂの一部を溶融し、接続部７０ｂと端子接続部５０ｂとを溶接する。また、基部７０ａの外周面の下部とバスバー４０と接する部分にレーザーＬを照射して、基部７０ａの一部およびバスバー４０の上面の一部を溶融し、基部７０ａとバスバー４０とを溶接する。レーザーＬは、接続部７０ｂの先端部分と端子接続部５０ｂとが当接する部分の全周および基部７０ａの外周面の下部とバスバー４０とが接する部分の全周にわたって照射される。なお、レーザーＬの照射範囲は、これに限定されず、十分な強度が得られれば、接続部７０ｂの先端部分と端子接続部５０ｂとが当接する部分の一部分、基部７０ａの外周面の下部とバスバー４０とが接する部分の一部分であってもよい。
　上述したレーザーＬの照射によって、図６（Ｃ）に示すように、接続部７０ｂの残存部分と端子接続部５０ｂとの間に溶接部８０が形成され、連結部材７０と端子接続部５０ｂとが接続される。このとき、端子接続部５０ｂの一部が残存し、溶接部８４に隣接する部分の接続部７０ｂに比べて電池３０から遠くなる領域Ｒが形成される。また、基部７０ａの残存部分とバスバー４０との間に溶接部８２が形成されて、連結部材７０とバスバー４０とが接続される。なお、連結部材７０とバスバー４０の接続と、連結部材７０と負極端子５０の接続とは、どちらを先に実施してもよく、また並行して実施してもよい。
　以上説明したように、本実施の形態に係る組電池１０では、接続部７０ｂの先端部分が端子接続部５０ｂの上端から所定の距離だけ下方の領域において端子接続部５０ｂと当接した状態で、端子接続部５０ｂと接続部７０ｂの先端部分にレーザーＬを照射することにより、溶融された端子接続部５０ｂの一部と、溶融された接続部７０ｂとを融合させて、溶接部８０を十分な厚さに形成することができる。ひいては、端子接続部５０ｂと連結部材７０との間の抵抗の上昇や、端子接続部５０ｂと連結部材７０との間の接続強度の低下を抑制することができる。
　（変形例１）
　図７（Ａ）は、変形例１に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の溶接前の概略構造を示す拡大断面図である。図７（Ａ）に示すように、変形例１に係る組電池１０では、端子接続部５０ｂと接続部７０ｂの先端部分との当接部分の近傍において、当該当接部分から離れるほど接続部７０ｂの肉厚が厚くなっている。なお、連結部材７０の底面は平坦であり、接続部７０ｂの先端部分は、連結部材７０の底面側に位置している。
　これによれば、接続部７０ｂの先端部分が端子接続部５０ｂに対して相対的に下方に位置するため、端子接続部５０ｂの上端から所定の距離だけ下方の領域において、より確実に接続部７０ｂの先端部分を端子接続部５０ｂに当接することができる。この結果、当接部分をレーザ照射することによって、接続部７０ｂの先端部分を効果的に溶融させることができ、端子接続部５０ｂと接続部７０ｂとを接続する接合部を十分な厚さに形成することができる。
　また、接続部７０ｂの厚みが端子接続部５０ｂとの当接部分（接合部）から離れるほど厚くなることで、端子接続部５０ｂと連結部材７０との間の抵抗の上昇をより効果的に抑制することができる。
　（変形例２）
　図７（Ｂ）は、変形例２に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の溶接前の概略構造を示す拡大断面図である。図７（Ｂ）に示すように、変形例２に係る組電池１０では、端子接続部５０ｂと接続部７０ｂの先端部分との当接部分の近傍において、当該当接部分から離れるほど接続部７０ｂの肉厚が厚くなるとともに、接続部７０ｂの上面が凸状の曲面になっている。なお、連結部材７０の底面は平坦であり、接続部７０ｂの先端部分は、連結部材７０の底面側に位置している。
　これによれば、変形例１の効果に加えて、接続部７０ｂの表面積が増加することにより、溶接部の面積を増大させ、端子接続部５０ｂと連結部材７０との間の接続強度を向上させることができる。
　（変形例３）
　　図７（Ｃ）は、変形例３に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の溶接前の概略構造を示す拡大断面図である。図７（Ｃ）に示すように、変形例３に係る組電池１０では、接続部７０ｂの上面が凸状の曲面で形成されるとともに、接続部７０ｂの下面が接続部７０ｂの上面の形状に沿っ湾曲している。さらに、接続部７０ｂの先端には、端子接続部５０ｂと密着するような面が形成さている。
　これによれば、接続部７０ｂと端子接続部５０ｂとの接触面積が増加するため、レーザ照射の際に端子接続部５０ｂから接続部７０ｂに熱を逃がしやすくすることができる。この結果、端子接続部５０ｂが過剰に溶解することを抑制することができる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２に係る組電池１０は、外部端子とバスバー４０とが直に溶接された構造を有する。以下、本実施の形態について説明する。なお、組電池１０および電池３０の主な構造は実施の形態１と基本的に同一である。実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図８は、実施の形態２に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。なお、図８では、外部端子との例として負極端子５０を図示している。
　図８に示すように、本実施の形態に係る組電池１０において、バスバー４０は、基部４０ａと、基部４０ａよりも肉厚が薄く基部４０ａから貫通孔４１の方へ突出する接続部４０ｂとを有する。基部４０ａと接続部４０ｂとは一体的に設けられている。接続部４０ｂは、バスバー４０の貫通孔４１（図９（Ａ）参照）の全周にわたって延在している。基部４０ａの肉厚は、例えば約０．１ｍｍ～約５ｍｍであり、接続部４０ｂの肉厚は、例えば約０．０５ｍｍ～約２．５ｍｍである。また、接続部４０ｂの突出長さ、すなわち、接続部４０ｂの先端部から基部４０ａまでの長さは、溶接時に照射されるレーザーの径よりも大きい長さである。
　負極端子５０は、バスバー４０の貫通孔４１に挿通されている。バスバー４０の下面は、負極端子５０の鍔部５０ｃの上面に当接している。負極端子５０の端子接続部５０ｂは外装缶３１とは反対側の貫通孔４１の開口から上方に突出している。端子接続部５０ｂの上端から所定の距離だけ下方の領域において、バスバー４０の接続部４０ｂの先端部分と端子接続部５０ｂとが溶接部８４によって接続されている。言い換えると、端子接続部５０ｂは、溶接部８４に隣接する部分の接続部４０ｂに比べて外装缶３１から遠くなる領域（図８の矢印Ｒで示す部分）を有する。
　（電池接続方法）
　続いて、実施の形態２に係る電池接続方法について、図９（Ａ）～図９（Ｃ）を参照して説明する。図９（Ａ）～図９（Ｃ）は、実施の形態２に係る電池接続方法を示す工程断面図である。なお、図９（Ａ）～図９（Ｃ）では、外部端子の例として負極端子５０を図示している。
　まず、図９（Ａ）に示すように、基部４０ａと、基部４０ａよりも肉厚が薄く基部４０ａから貫通孔４１の方へ突出する接続部４０ｂとを有するバスバー４０を用意する。また、電池３０を用意する。そして、負極端子５０とバスバー４０の貫通孔４１とを位置合わせして、負極端子５０上にバスバー４０を載置する。
　図９（Ｂ）に示すように、負極端子５０上にバスバー４０を載置したとき、接続部４０ｂの先端部分は、端子接続部５０ｂの上端から所定の距離だけ下方の領域において端子接続部５０ｂと当接する。この状態で、接続部４０ｂの先端部分にレーザーＬを照射して、接続部７０ｂの先端部分と端子接続部５０ｂの一部を溶融し、接続部４０ｂと端子接続部５０ｂとを溶接する。レーザーＬは、接続部４０ｂの先端部分と端子接続部５０ｂとが当接する部分の全周にわたって照射される。なお、レーザーＬの照射範囲は、これに限定されず、十分な強度が得られれば、接続部４０ｂの先端部分と端子接続部５０ｂとが当接する部分の一部分であってもよい。
　上述したレーザーＬの照射によって、図９（Ｃ）に示すように、接続部４０ｂの残存部分と端子接続部５０ｂとの間に溶接部８４が形成されて、バスバー４０と負極端子５０とが接続される。このとき、端子接続部５０ｂの一部が残存し、溶接部８４に隣接する部分の接続部４０ｂに比べて電池３０から遠くなる領域Ｒが形成される。
　以上説明したように、本実施の形態に係る組電池１０では、接続部４０ｂの先端部分が端子接続部５０ｂの上端から所定の距離だけ下方の領域において端子接続部５０ｂと当接した状態で、端子接続部５０ｂと接続部４０ｂの先端部分にレーザーＬを照射することにより、溶融された端子接続部５０ｂの一部と、溶融された接続部４０ｂとを融合させて、接続部４０ｂの先端部分を効果的に溶融させることができ、溶接部８４を十分な厚さに形成することができる。ひいては、端子接続部５０ｂとバスバー４０との間の抵抗の上昇や、端子接続部５０ｂとバスバー４０との間の接続強度の低下を抑制することができる。
　上述した変形例１～３の接続部７０ｂの形状や接続部７０ｂと端子接続部５０ｂとの当接の形態を接続部４０ｂの形状や接続部４０ｂと端子接続部５０ｂとの当接の形態に適用することができる。
　これによれば、変形例１～３で述べたような効果を、接続部４０ｂと端子接続部５０ｂとが溶接された形態において得ることができる。
　本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
１０　組電池、３０　電池、４０　バスバー、４０ａ　基部、４０ｂ　接続部、５０　負極端子、５０ａ　基部、５０ｂ　端子接続部、６０　正極端子、６０ａ　基部、　６０ｂ　端子接続部、　７０　連結部材、　７０ａ　基部、　７０ｂ　接続部、　８０，８２，８４　溶接部
　本発明は、複数の電池が接続されてなる組電池に適用可能である。

Claims (8)

  1. 　電極体と前記電極体を収容する筐体と前記筐体の外部に設けられ、前記電極体と電気的に接続された外部端子とをそれぞれ有する複数の電池と、
    　前記外部端子が挿通された貫通孔を有し、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための電気接続部材と、
    　前記貫通孔に挿通された前記外部端子の先端領域である端子接続部と、前記端子接続部の周囲の前記電気接続部材とを固定する導電性の連結部材と、
    　前記端子接続部と前記連結部材とを接続する溶接部と、
    　を備え、
    　前記端子接続部は、前記溶接部に隣接する部分の前記連結部材に比べて前記筐体から遠くなる領域を有することを特徴とする組電池。
  2. 　前記溶接部の近傍において、前記溶接部から離れるほど前記連結部材の肉厚が厚くなっている請求項１に記載の組電池。
  3. 　電極体と前記電極体を収容する筐体と前記筐体の外部に設けられ、前記電極体と電気的に接続された外部端子とをそれぞれ有する複数の電池と、
    　前記外部端子が挿通された貫通孔を有し、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための電気接続部材と、
    　前記貫通孔に挿通された前記外部端子の先端領域である端子接続部と前記端子接続部の周囲の前記電気接続部材とを接続する溶接部と、
    　とを備え、
    　前記端子接続部は、前記溶接部に隣接する部分の前記電気接続部材に比べて前記筐体から遠くなる領域を有することを特徴とする組電池。
  4. 　前記溶接部の近傍において、前記溶接部から離れるほど前記電気接続部材の肉厚が厚くなっている請求項３に記載の組電池。
  5. 　電池の外部端子と、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための電気接続部材とを接続する電池接続方法であって、
    　前記外部端子を挿通可能な貫通孔を有する電気接続部材を用意する工程と、
    　前記貫通孔に前記外部端子の先端部分を挿通させる工程と、
    　前記電気接続部材の前記電池とは反対側の面および前記先端部分の上端から所定の距離だけ下方の領域に導電性の連結部材を当接させる工程と、
    　前記先端部分と前記連結部材とが当接した部分を溶接する工程と、
    　を備えることを特徴とする電池接続方法。
  6. 　前記連結部材は、前記先端部分との当接部分の近傍において、前記当接部分から離れるほど肉厚が厚くなっている請求項５に記載の電池接続方法。
  7. 　電池の外部端子と、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための電気接続部材とを接続する電池接続方法であって、
    　前記外部端子を挿通可能な貫通孔を有する電気接続部材を用意する工程と、
    　前記貫通孔に前記外部端子の先端部分を挿通させる工程と、
    　前記先端部分の上端から所定の距離だけ下方の領域に前記電気接続部材を当接させる工程と、
    　前記先端部分と前記電気接続部材とが当接した部分を溶接する工程と、
    　を備えることを特徴とする電池接続方法。
  8. 　前記電気接続部材は、前記先端部分との当接部分の近傍において、前記当接部分から離れるほど肉厚が厚くなっている請求項７に記載の電池接続方法。
PCT/JP2012/000729 2011-03-10 2012-02-03 組電池および電池接続方法 WO2012120774A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/001,933 US20130344378A1 (en) 2011-03-10 2012-02-03 Assembled battery and cell connection method
JP2013503346A JP5837043B2 (ja) 2011-03-10 2012-02-03 組電池および電池接続方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-053616 2011-03-10
JP2011053616 2011-03-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012120774A1 true WO2012120774A1 (ja) 2012-09-13

Family

ID=46797752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/000729 WO2012120774A1 (ja) 2011-03-10 2012-02-03 組電池および電池接続方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130344378A1 (ja)
JP (1) JP5837043B2 (ja)
WO (1) WO2012120774A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014050329A1 (ja) * 2012-09-27 2014-04-03 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置及び溶接方法
WO2014050330A1 (ja) * 2012-09-27 2014-04-03 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置及び溶接方法
WO2014170957A1 (ja) * 2013-04-16 2014-10-23 三菱電機株式会社 バスバー
JP2015149282A (ja) * 2014-02-07 2015-08-20 三星エスディアイ株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ ＳＤＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． バッテリーモジュール及びその製造方法
US20160051762A1 (en) * 2013-04-22 2016-02-25 Sanogi-Aventis Deutschland Gmbh Supplementary device for a manually operable injection device
JPWO2014064888A1 (ja) * 2012-10-26 2016-09-08 三洋電機株式会社 電源装置及び電源装置を備える電動車両並びに蓄電装置、電源装置の製造方法
CN106169554A (zh) * 2015-05-21 2016-11-30 株式会社东芝 汇流条及电池模块
JP2017111896A (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 株式会社オートネットワーク技術研究所 バスバー及び蓄電モジュール
JP2022112412A (ja) * 2021-01-21 2022-08-02 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 端子部品、二次電池および組電池

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014102094A1 (de) * 2014-02-19 2015-08-20 Thyssenkrupp Ag Energiespeicher bestehend aus Energiespeicherzellen
CN108807725B (zh) * 2017-05-03 2021-11-30 苏州科瓴精密机械科技有限公司 电池组件及具有该电池组件的电启动汽油机
US10586961B2 (en) 2017-05-30 2020-03-10 Artisan Vehicle Systems Inc. Multi-modular battery system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60205965A (ja) * 1984-03-29 1985-10-17 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 蓄電池の製造方法
WO2006126447A1 (ja) * 2005-05-23 2006-11-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 電池モジュールおよびその製造方法
JP2010533954A (ja) * 2007-07-16 2010-10-28 エルジー・ケム・リミテッド 二次バッテリー用の電気的接続部材
WO2011007508A1 (ja) * 2009-07-17 2011-01-20 パナソニック株式会社 組電池及び電池モジュール
JP2011210725A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Sb Limotive Co Ltd 二次電池及び二次電池モジュール
JP2011233492A (ja) * 2010-04-08 2011-11-17 Denso Corp 電池パック及び電極端子間の接続方法
JP2012043714A (ja) * 2010-08-20 2012-03-01 Toshiba Corp 溶接方法、電池並びに組電池の製造方法、および、電池
JP2012054203A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Hitachi Vehicle Energy Ltd 二次電池およびその製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4543310B2 (ja) * 2004-05-17 2010-09-15 株式会社デンソー 電極の接合方法及び電極接合体
KR101084220B1 (ko) * 2009-10-30 2011-11-17 에스비리모티브 주식회사 이차전지의 단자유닛 및 그 제조방법
US9105911B2 (en) * 2009-12-28 2015-08-11 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60205965A (ja) * 1984-03-29 1985-10-17 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 蓄電池の製造方法
WO2006126447A1 (ja) * 2005-05-23 2006-11-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 電池モジュールおよびその製造方法
JP2010533954A (ja) * 2007-07-16 2010-10-28 エルジー・ケム・リミテッド 二次バッテリー用の電気的接続部材
WO2011007508A1 (ja) * 2009-07-17 2011-01-20 パナソニック株式会社 組電池及び電池モジュール
JP2011210725A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Sb Limotive Co Ltd 二次電池及び二次電池モジュール
JP2011233492A (ja) * 2010-04-08 2011-11-17 Denso Corp 電池パック及び電極端子間の接続方法
JP2012043714A (ja) * 2010-08-20 2012-03-01 Toshiba Corp 溶接方法、電池並びに組電池の製造方法、および、電池
JP2012054203A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Hitachi Vehicle Energy Ltd 二次電池およびその製造方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014050330A1 (ja) * 2012-09-27 2014-04-03 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置及び溶接方法
WO2014050329A1 (ja) * 2012-09-27 2014-04-03 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置及び溶接方法
JPWO2014050330A1 (ja) * 2012-09-27 2016-08-22 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置及び溶接方法
JPWO2014050329A1 (ja) * 2012-09-27 2016-08-22 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置及び溶接方法
JPWO2014064888A1 (ja) * 2012-10-26 2016-09-08 三洋電機株式会社 電源装置及び電源装置を備える電動車両並びに蓄電装置、電源装置の製造方法
WO2014170957A1 (ja) * 2013-04-16 2014-10-23 三菱電機株式会社 バスバー
US10195355B2 (en) * 2013-04-22 2019-02-05 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Supplementary device for a manually operable injection device
US20160051762A1 (en) * 2013-04-22 2016-02-25 Sanogi-Aventis Deutschland Gmbh Supplementary device for a manually operable injection device
JP2015149282A (ja) * 2014-02-07 2015-08-20 三星エスディアイ株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ ＳＤＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． バッテリーモジュール及びその製造方法
CN106169554A (zh) * 2015-05-21 2016-11-30 株式会社东芝 汇流条及电池模块
CN106169554B (zh) * 2015-05-21 2019-07-05 株式会社东芝 汇流条及电池模块
JP2017111896A (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 株式会社オートネットワーク技術研究所 バスバー及び蓄電モジュール
WO2017104378A1 (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 株式会社オートネットワーク技術研究所 バスバー及び蓄電モジュール
JP2022112412A (ja) * 2021-01-21 2022-08-02 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 端子部品、二次電池および組電池

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012120774A1 (ja) 2014-07-07
JP5837043B2 (ja) 2015-12-24
US20130344378A1 (en) 2013-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5837043B2 (ja) 組電池および電池接続方法
KR101818631B1 (ko) 전지 및 그 제조 방법
JP7006613B2 (ja) 角形二次電池
KR101737644B1 (ko) 고출력 전기 화학 전지 내의 내부 부품들의 외부에서 인가된 레이저 용접을 위한 방법 및 디자인
JP5117554B2 (ja) 密閉型電池
CN109643773A (zh) 用于电池外壳壁的集成电气馈通件
KR20100108854A (ko) 이차전지
TWI499150B (zh) 模組式電流中斷裝置、電池、及其製造方法
JP7157956B2 (ja) 円筒型電池及びその製造方法
JPWO2018003290A1 (ja) 電池ブロック
KR102487890B1 (ko) 이차 전지
JP2016110859A (ja) 電流遮断装置および二次電池
JP6072674B2 (ja) 組電池および電池接続方法
JP2013051185A (ja) 組電池
KR101566040B1 (ko) 높은 전류 용량의 에너지 전달 장치용 캡 조립체
JP2003297335A (ja) 蓄電池およびその製造方法
JP2024037388A (ja) 電池、および電池の製造方法
CN111081965B (zh) 电池和电池的制造方法
JP5034240B2 (ja) 電池の製造方法
JP2016175095A (ja) 超音波溶接方法
WO2023032151A1 (ja) 電池
CN219779163U (zh) 极柱、电池、电池组
JP2018107009A (ja) 蓄電装置
JP2023117791A (ja) 電池および電池の製造方法
JP2012204251A (ja) 電池の製造方法及び電池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12755735

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013503346

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14001933

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12755735

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1