WO2016020999A1 - 組電池およびタブ接合方法 - Google Patents

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昌之 中井
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日産自動車株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an assembled battery formed by overlapping and joining tabs in the stacking direction.
  • a battery pack described in Patent Document 1 is known as an assembled battery in which a plurality of flat unit cells whose electrode terminals are bent once or a plurality of times are stacked.
  • bent electrode terminals of flat unit cells adjacent in the stacking direction are connected to each other by a butt connection, a lap connection, or a flange-like butt connection.
  • the electrode terminals led out parallel to the flat surfaces of the cells are bent at right angles at the same position in the lead-out direction of the electrode terminals to form bent portions.
  • the bent portions are overlapped with each other and are to be joined to each other, in order to avoid interference between the bent portions, it is necessary to dispose one unit cell by an amount corresponding to the thickness of the electrode terminal with respect to the adjacent unit cell. Therefore, in order to stack each unit cell at exactly the same position, the linear part of the electrode terminal of one unit cell is made shorter by the thickness of the electrode terminal than the linear part of the electrode terminal of the adjacent unit cell. Therefore, it is necessary to increase the number of additional processing means and processes.
  • the present invention uses a flat unit cell in which a tab is led out in parallel with a flat surface, and in a battery pack in which a plurality of flat unit cells are stacked, each tab has a straight portion of the same length and a straight line. And the bent portions of the plurality of tabs adjacent to each other in the stacking direction are overlapped with each other so that the angle between the extension lines of the portions is less than 90 degrees.
  • a flat unit cell in which a tab is led out in parallel with a flat surface
  • a battery pack in which a plurality of flat unit cells are stacked
  • each tab has a straight portion of the same length and a straight line.
  • the bent portions of the plurality of tabs adjacent to each other in the stacking direction are overlapped with each other so that the angle between the extension lines of the portions is less than 90 degrees.
  • the tabs are sequentially stacked with the bent portions inclined.
  • the unit cells adjacent in the stacking direction can be arranged without shifting by the thickness of the tab.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a laminate type lithium ion secondary battery as an example of a single battery.
  • FIG. It is a perspective view which shows the 1st Example of the assembled battery which concerns on this invention. It is the figure which showed typically the connection state of the row
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a lithium ion secondary battery 1 as an example of a film-clad battery.
  • the secondary battery 1 (hereinafter simply referred to as “single cell”) is, for example, a lithium ion battery of an electric vehicle. Used as a single battery constituting the pack.
  • the cell 1 includes a laminate film 4 a having two upper and lower laminate films 4 a, with a positive electrode tab 2 as a positive electrode terminal and a negative electrode tab 3 as a negative electrode terminal led out to the outside. It is housed and sealed by a rectangular laminated film outer package 4 made of 4b.
  • a laminate which is a battery element (power generation element) formed by laminating a plurality of positive electrodes and negative electrodes as electrodes and a separator interposed between both, is housed together with an electrolyte.
  • the four circumferences of the laminate film outer package 4 are hermetically sealed by heat welding.
  • the tabs 2 and 3 extend parallel to the flat surface 5 of the main body of the unit cell 1.
  • the flat unit cell 1 configured as described above forms a battery pack by stacking a plurality of flat cells 1 and joining the tabs 2 and 3 together.
  • FIG. 2 is a view showing a first embodiment of an assembled battery according to the present invention.
  • a plurality of unit cells 1 are referred to as a first unit cell 1A, a second unit cell 1B, a third unit cell 1C,.
  • the negative electrode tab 3 of the first single cell 1A and the negative electrode tab 3 of the second single cell 1B are adjacent to each other in the stacking direction.
  • the second unit cell 1B is stacked adjacent to the first unit cell 1A so that the positive electrode tab 2 of the first unit cell 1A and the positive electrode tab 2 of the second unit cell 1B are adjacent to each other in the stacking direction. It is.
  • the fourth cell 1D is connected to the third cell 1D so that the negative electrode tab 3 of the third cell 1C and the negative electrode tab 3 of the fourth cell 1D are adjacent to each other in the stacking direction. It is laminated adjacent to the unit cell 1C. Then, the fifth unit cell 1E and the sixth unit cell 1F are stacked in the same manner as the first unit cell 1A and the second unit cell 1B, and further the seventh unit cell 1G and the eighth unit cell 1H.
  • the assembled battery 6A is configured by combining the parallel connection of the negative electrode tabs 3 and 3 and the parallel connection of the positive electrode tabs 2 and 2 in series.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a connection state of one row of tabs in the four unit cells 1A to 1D of the assembled battery 6A of FIG.
  • the negative electrode tab 3 of the first unit cell 1A includes a strip-like straight line portion 3a extending in parallel with the flat surface 5, and the bent portion 3b is bent downward at a bending angle ⁇ from the tip of the straight line portion 3a.
  • the bending angle ⁇ is an angle formed by the extension line 7 of the straight portion 3a and the bent portion 3b, and is an angle of less than 90 degrees.
  • the bending angle ⁇ is, for example, 89 degrees, and this angle is uniquely determined by the thickness of the overlapped tabs and the like.
  • the flange portion 3 c is bent from the tip of the bent portion 3 b and extends in parallel with the flat surface 5.
  • the negative electrode tab 3 of the second unit cell 1B is provided with a strip-like straight part 3a having the same length as the straight part 3a of the first unit cell 1A and extending in parallel with the flat surface 5.
  • the bent portion 3b is bent downward from the tip of the straight portion 3a at a bending angle ⁇ of less than 90 degrees, like the bent portion 3b of the first unit cell 1A, and the first unit cell 1A is bent. It overlaps with the part 3b.
  • a laser welder (not shown) irradiates the laser as indicated by an arrow L1 from the bent portion 3b side of the first unit cell 1A so as to be orthogonal to both the folded portions 3b and 3b that are overlapped. .
  • the laser L1 is inclined with respect to the flat surface 5 of the second unit cell 1B. Then, the bent portions 3b and 3b are joined, and the negative electrode tab 3 of the first single cell 1A and the negative electrode tab 3 of the second single cell 1B are connected in parallel.
  • the second unit cell is inclined with respect to the first unit cell 1A by inclining the bent portions 3b, 3b of the first unit cell 1A and the second unit cell 1B at a bending angle ⁇ of less than 90 degrees.
  • the bent portions 3b, 3b of the first unit cell 1A and the second unit cell 1B can be overlapped and joined without shifting 1B by the thickness of the tab.
  • the straight portions 3a and 3a of the first unit cell 1A and the second unit cell 1B have the same length, and the bent portions 3b and 3b are arranged perpendicular to the straight portions 3a and 3a, the bent portion 3b.
  • bent portions 3b and 3b are inclined at the same bending angle ⁇ , it is only necessary to prepare a single bending machine for bending at the bending angle ⁇ , and a plurality of bending portions 3b, 3b need to be prepared. There is no need to prepare a separate folding machine.
  • the laser L1 is prevented from hitting the main body of the second unit cell 1B, and the second unit Damage to the main body of the battery 1B can be prevented.
  • the positive tabs 2 and 2 of the third unit cell 1C and the fourth unit cell 1D are strip-like straight portions 3a and 3a of the negative tabs 3 and 3 of the first unit cell 1A and the second unit cell 1B.
  • the bent portions 2b and 2b are connected to the first unit. It is bent upward at a bending angle ⁇ of less than 90 degrees so as to face the bent portions 3b, 3b of the negative electrode tabs 3, 3 of the battery 1A and the second unit cell 1B.
  • the bent portion 2b of the positive electrode tab 2 of the third unit cell 1C and the bent portion 2b of the positive electrode tab 2 of the fourth unit cell 1D are overlapped and joined by laser welding.
  • the positive electrode tab 2 of the battery 1C and the positive electrode tab 2 of the fourth unit cell 1D are connected in parallel.
  • the flange portion 2c is bent from the tip of the bent portion 2b of the positive electrode tab 2 of the fourth unit cell 1D and extends in parallel with the flat surface 5.
  • the flange portion 3c of the first unit cell 1A and the flange unit 2c of the fourth unit cell 1D are overlapped and joined to each other by laser welding. Note that this bonding may be performed by ultrasonic bonding. Thereby, the parallel connection of the negative electrode tabs 3 and 3 of the first single cell 1A and the second single cell 1B and the parallel connection of the positive electrode tabs 2 and 2 of the third single cell 1C and the fourth single cell 1D A battery pack 6A is formed by combining in series.
  • FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the assembled battery according to the present invention, and schematically shows a connection state of one row of tabs in three unit cells 1, 1, 1 having tabs of the same shape. It is the figure shown in.
  • the negative electrode tabs 3, 3, 3 of the three unit cells 1, 1, 1 that are stacked are each provided with straight portions 3 a having the same length, and each bent portion 3 b is formed from the tip of each straight portion 3 a.
  • the cell is bent downward at a bending angle ⁇ of less than 90 degrees.
  • the tip of the bent portion 3b of the first unit cell 1 is overlapped with the portion close to the straight line portion 3a of the bent unit 3b of the second unit cell 1, and the second unit cell 1 is further bent.
  • the tip of the portion 3 b is overlapped with a portion close to the straight portion 3 a of the bent portion 3 b of the third unit cell 1.
  • the folded portions 3b, 3b that are overlapped are joined together by laser welding, so that the negative electrode tabs 3, 3, 3 or the positive electrode tabs 2, 2, 2 of the three cells 1, 1, 1 are connected in parallel. Is done.
  • FIG. 4 shows an example in which three cells are stacked and connected in parallel, but by sequentially overlapping the tabs 2 and 3 having the same shape and having a bent portion inclined at a bending angle ⁇ of less than 90 degrees.
  • Four or more unit cells can be stacked and connected in parallel.
  • FIG. 5 is a view showing an assembled battery 6B formed by combining two parallel connections of the tabs of the three unit cells 1, 1, 1 of FIG.
  • the first cell group 11 shown in the upper half of FIG. 5 is composed of three unit cells 1, 1, 1 stacked.
  • These negative electrode tabs 3, 3, 3 are respectively provided with straight portions 3 a having the same length, and each bent portion 3 b is connected to the unit cell 1, 1 shown in FIG. , 1 negative electrode tabs 3, 3, 3, similarly to the bent portions 3 b, 3 b, 3 b, are bent downward at a bending angle ⁇ of less than 90 degrees and are adjacent to each other in the stacking direction. Is overlapped with the bent portion 3b.
  • the negative electrode tabs 3 and 3 and 3 of the 1st single cell group 11 are connected in parallel by joining each of bending part 3b and 3b which overlapped by laser welding. Further, the flange portion 3 c is bent from the tip of the bent portion 3 b of the negative electrode tab 3 of the third unit cell 1, and extends in parallel with the flat surface 5.
  • the second unit cell group 12 shown in the lower half of FIG. 5 is similarly composed of three unit cells 1, 1, 1 stacked.
  • These positive electrode tabs 2, 2, 2 are strip-shaped linear portions 2 a having the same length as the strip-shaped linear portions 3 a, 3 a, 3 a of the negative electrode tabs 3, 3, 3 of the first unit cell group 11, respectively.
  • the bent portion 2b is arranged so as to face the bent portions 3b, 3b, 3b of the negative electrode tabs 3, 3, 3 of the first cell group 11 in the upper half from each straight portion 2a. Are bent upward at a bending angle ⁇ of less than 90 degrees and overlapped with the bent portion 2b of the positive electrode tab 2 of the unit cell 1 adjacent in the stacking direction.
  • the positive electrode tabs 2, 2, and 2 of the 2nd single cell group 12 are connected in parallel by joining each of bending part 2b, 2b which overlapped by laser welding. Further, the flange portion 2 c is bent from the tip of the bent portion 2 b of the positive electrode tab 2 of the first unit cell 1 and extends in parallel with the flat surface 5.
  • the first unit cell group 11 and the second unit cell group 12 are arranged to face each other, and the flange of the third unit cell 1 of the first unit cell group 11 is arranged.
  • the part 3c and the flange part 2c of the first unit cell 1 of the second unit cell group 12 are overlapped and joined to each other by laser welding. Note that this bonding may be performed by ultrasonic bonding.
  • the assembled battery in which the parallel connection of the negative electrode tabs 3, 3, 3 of the first cell group 11 and the parallel connection of the positive electrode tabs 2, 2, 2 of the second cell group 12 are combined in series. 6B is configured.
  • an assembled battery in which a plurality of unit cells each having two tabs derived from one side of a flat unit cell are stacked has been described.
  • one tab is derived from one side of a flat unit cell
  • the present invention may be applied to an assembled battery in which a plurality of unit cells each having one tab derived from the other side opposite to the one side are stacked.
  • a lithium ion secondary battery is taken as an example of a battery-coated battery as a unit cell, and an assembled battery formed by stacking a plurality of secondary batteries has been described, but is an object of the present invention.
  • the battery is not necessarily limited to a film-clad battery.

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Abstract

タブ（２，３）が偏平面（５）と平行に導出された偏平な単電池（１）を用い、この偏平な単電池（１）を複数積層してなる組電池（６Ａ）が提供される。各タブ（２，３）が、同じ長さの直線部（２ａ，３ａ）と、各直線部（２ａ，３ａ）の延長線（７）との間の角度が９０度未満となるように各直線部（２ａ，３ａ）の先端から折り曲げられた折り曲げ部（２ｂ，３ｂ）と、を有している。積層方向に隣接した複数のタブ（２，２，３，３）の折り曲げ部（２ｂ，２ｂ，３ｂ，３ｂ）同士が、重ね合わされて互いに接合される。

Description

組電池およびタブ接合方法
　本発明は、積層方向のタブ同士を重ね合わせて接合してなる組電池に関する。
　１回または複数回電極端子を折り曲げるようにした複数の偏平な単電池を積層した組電池として特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された組電池では、積層方向に隣接した偏平な単電池の折り曲げられた電極端子同士が、突き合わせ接続、重ね接続またはフランジ状の突き合わせ接続によって互いに接続されている。
　電極端子同士の接触面積を大きくしつつ堅固に接合するためには、例えばレーザ溶接を用いて重ね接続で電極端子同士を接合することが望ましい。
　しかし、積層方向に隣接した複数の偏平な単電池において、単電池の偏平面と平行に導出した電極端子を電極端子の導出方向の同じ位置でそれぞれ直角に折り曲げて折り曲げ部を形成し、これらの折り曲げ部同士を重ね合わせて互いに接合しようとすると、折り曲げ部同士の干渉を避けるために、１つの単電池を隣接した単電池に対し電極端子の厚み分だけずらして配置する必要がある。従って、各々の単電池を全く同一の位置で積層するためには、１つの単電池の電極端子の直線部を隣接した単電池の電極端子の直線部よりも電極端子の厚み分だけ短くなるように加工する必要が生じ、付加的な加工手段や工程の増加が必要となる。
特表２０１２－５２５６６５号公報
　本発明は、タブが偏平面と平行に導出された偏平な単電池を用い、この偏平な単電池を複数積層してなる組電池において、各タブが、同じ長さの直線部と、各直線部の延長線との間の角度が９０度未満となるように各直線部の先端から折り曲げられた折り曲げ部と、を有し、積層方向に隣接した複数のタブの折り曲げ部同士が、重ね合わされて互いに接合される組電池を提供するものである。
　本発明によれば、積層方向に同じ長さのタブの直線部を有するように偏平な単電池を複数積層してなる組電池において、タブの折り曲げ部が傾斜した状態のまま順次重ね合わされるので、積層方向に隣接した単電池をタブの厚み分だけずらさずに配置することができる。
単電池の一例としてラミネート型のリチウムイオン二次電池の概略構造を示す斜視図である。 本発明に係る組電池の第１の実施例を示す斜視図である。 図２の組電池の４つの単電池における一方のタブの列の接続状態を模式的に示した図である。 本発明に係る組電池の第２の実施例を示す図である。 図４の並列接続を２つ組み合わせてなる組電池を示す図である。
　図１に基づいて、本発明の組電池に用いられるフィルム外装電池の一例を説明する。図１は、フィルム外装電池の一例としてリチウムイオン二次電池１の概略構造を示しており、この二次電池１（以下、単に「単電池」という。）は、例えば、電気自動車のリチウムイオンバッテリパックを構成する単電池として用いられる。
　図１に示すように、単電池１は、正極側の電極端子としての正極タブ２と負極側の電極端子としての負極タブ３とが外部に導出された状態で上下二枚のラミネートフィルム４ａ，４ｂからなる矩形状のラミネートフィルム外装体４にて収納密閉されている。ラミネートフィルム外装体４の内部には、電極としての正極ならびに負極とこれら両者の間に介在するセパレータとを複数積層してなる電池要素（発電要素）である積層体が電解液とともに収容されていて、ラミネートフィルム外装体４の四周が熱溶着により気密に封止されている。ここで、タブ２，３は、単電池１の本体部の偏平面５と平行に延びている。このように構成された偏平な単電池１は、複数積層した上でそれぞれのタブ２，３を接合することで組電池を構成する。
　図２は、本発明に係る組電池の第１の実施例を示す図である。ここで、複数積層された単電池１を上から順に第１の単電池１Ａ、第２の単電池１Ｂ、第３の単電池１Ｃ・・・とする。まず、図１に示した単電池１のタブ２，３の配置で、第１の単電池１Ａの負極タブ３と第２の単電池１Ｂの負極タブ３とが積層方向に隣接し、さらに、第１の単電池１Ａの正極タブ２と第２の単電池１Ｂの正極タブ２とが積層方向に隣接するようにして第２の単電池１Ｂを第１の単電池１Ａに隣接させて積層してある。次に、図１に示した単電池１を反転させてタブ２，３の配置を互いに入れ替えた状態として、第３の単電池１Ｃの正極タブ２と第４の単電池１Ｄの正極タブ２とが積層方向に隣接し、さらに、第３の単電池１Ｃの負極タブ３と第４の単電池１Ｄの負極タブ３とが積層方向に隣接するようにして第４の単電池１Ｄを第３の単電池１Ｃに隣接させて積層してある。そして、第５の単電池１Ｅおよび第６の単電池１Ｆを第１の単電池１Ａおよび第２の単電池１Ｂと同様に積層し、さらに、第７の単電池１Ｇおよび第８の単電池１Ｈを第３の単電池１Ｃおよび第４の単電池１Ｄと同様に積層してある。このとき、例えば図２の手前側のタブの列において、負極タブ３，負極タブ３，正極タブ２，正極タブ２，負極タブ３，負極タブ３，正極タブ２，正極タブ２の順序で２つずつ交互に入れ替わるようにタブが積層方向に整列している。さらに、積層方向に隣接する２つの負極タブ３，３同士および２つの正極タブ２，２同士が互いに接続され、この接続された負極タブ３，３と正極タブ２，２とが、フランジ部３ｃおよびフランジ部２ｃにおいて互いに接合されている。このようにして、負極タブ３，３の並列接続と正極タブ２，２の並列接続とを直列に組み合わせてなる組電池６Ａが構成される。
　図３は、図２の組電池６Ａの４つの単電池１Ａ～１Ｄにおける一方のタブの列の接続状態を模式的に示した図である。第１の単電池１Ａの負極タブ３は、偏平面５と平行に延びる帯状の直線部３ａを備えており、直線部３ａの先端から、折り曲げ部３ｂが、折り曲げ角度αで下方へと折り曲げられている。ここで、折り曲げ角度αは、直線部３ａの延長線７と折り曲げ部３ｂとがなす角度であり、９０度未満の角度とされている。折り曲げ角度αは、例えば８９度であり、この角度は、重ね合わされたタブの厚み等によって一義的に決定されるものである。また、フランジ部３ｃが、折り曲げ部３ｂの先端から折り曲げられており、偏平面５と平行に延びている。
　また、第２の単電池１Ｂの負極タブ３は、第１の単電池１Ａの直線部３ａと長さが等しく、かつ偏平面５と平行に延びる帯状の直線部３ａを備えている。この直線部３ａの先端から、折り曲げ部３ｂが、第１の単電池１Ａの折り曲げ部３ｂと同様に９０度未満の折り曲げ角度αで下方へと折り曲げられており、第１の単電池１Ａの折り曲げ部３ｂと重ね合わされている。そして、レーザ溶接機（図示せず）が、重ね合わされた折り曲げ部３ｂ，３ｂの双方と直交するようにして第１の単電池１Ａの折り曲げ部３ｂ側から矢印Ｌ１で示すようにレーザを照射する。つまり、レーザＬ１は、第２の単電池１Ｂの偏平面５に対し傾斜している。そして、折り曲げ部３ｂ，３ｂが接合されて、第１の単電池１Ａの負極タブ３と第２の単電池１Ｂの負極タブ３とが並列接続される。
　このように、９０度未満の折り曲げ角度αで第１の単電池１Ａおよび第２の単電池１Ｂの折り曲げ部３ｂ，３ｂを傾斜させることで、第１の単電池１Ａに対し第２の単電池１Ｂをタブの厚み分だけずらすことなく、第１の単電池１Ａおよび第２の単電池１Ｂの折り曲げ部３ｂ，３ｂ同士を重ね合わせて接合することができる。つまり、仮に第１の単電池１Ａおよび第２の単電池１Ｂの直線部３ａ，３ａを互いに同じ長さとして、直線部３ａ，３ａに対し折り曲げ部３ｂ，３ｂを垂直に配置すると、折り曲げ部３ｂ，３ｂ同士が垂直方向に互いに干渉するので第１の単電池１Ａに対し第２の単電池１Ｂを第２の単電池１Ｂのタブの厚み分だけ第２の単電池１Ｂの本体部側へとずらすことが必要となる。しかし、９０度未満の折り曲げ角度αで折り曲げ部３ｂ，３ｂの双方を傾斜させることで、折り曲げ部３ｂ，３ｂ同士の垂直方向の干渉を避けながら第１の単電池１Ａおよび第２の単電池１Ｂの折り曲げ部３ｂ，３ｂ同士を重ね合わせて接合することができる。
　また、同じ折り曲げ角度αで折り曲げ部３ｂ，３ｂを傾斜させているので、この折り曲げ角度αで折り曲げるための単一の折り曲げ機を用意する必要があるだけで、異なる複数の角度で折り曲げるために複数の個別の折り曲げ機を用意する必要がない。
　さらに、折り曲げ角度αで傾斜した折り曲げ部３ｂ，３ｂに対し略直交するようにレーザＬ１を照射することで、第２の単電池１Ｂの本体部にレーザＬ１が当たらないようし、第２の単電池１Ｂの本体部の損傷を防止することができる。
　また、第３の単電池１Ｃおよび第４の単電池１Ｄの正極タブ２，２は、第１の単電池１Ａおよび第２の単電池１Ｂの負極タブ３，３の帯状の直線部３ａ，３ａと同じ長さを有し、かつ偏平面５，５と平行に延びる帯状の直線部２ａ，２ａを備えており、これらの直線部２ａ，２ａから、折り曲げ部２ｂ，２ｂが、第１の単電池１Ａおよび第２の単電池１Ｂの負極タブ３，３の折り曲げ部３ｂ，３ｂと対向するようにして９０度未満の折り曲げ角度αで上方へと折り曲げられている。そして、第３の単電池１Ｃの正極タブ２の折り曲げ部２ｂと第４の単電池１Ｄの正極タブ２の折り曲げ部２ｂとが重ね合わされてレーザ溶接により接合されて、これにより、第３の単電池１Ｃの正極タブ２と第４の単電池１Ｄの正極タブ２とが並列接続される。また、フランジ部２ｃが、第４の単電池１Ｄの正極タブ２の折り曲げ部２ｂの先端から折り曲げられており、偏平面５と平行に延びている。
　そして、第１の単電池１Ａのフランジ部３ｃと第４の単電池１Ｄのフランジ部２ｃとが重ね合わされてレーザ溶接により互いに接合されている。なお、この接合は、超音波接合によって行われてもよい。これにより、第１の単電池１Ａおよび第２の単電池１Ｂの負極タブ３，３の並列接続と、第３の単電池１Ｃおよび第４の単電池１Ｄの正極タブ２，２の並列接続とが直列に組み合わされてなる組電池６Ａが構成される。
　図４は、本発明に係る組電池の第２の実施例を示す図であり、同じ形状のタブを有した３つの単電池１，１，１におけるタブの一方の列の接続状態を模式的に示した図である。積層された３つの単電池１，１，１の負極タブ３，３，３は、同じ長さを有した直線部３ａをそれぞれ備えており、各直線部３ａの先端から、各折り曲げ部３ｂが、図３の第１の単電池１Ａおよび第２の単電池１Ｂと同様に、９０度未満の折り曲げ角度αで下方へと折り曲げられている。このとき、１番目の単電池１の折り曲げ部３ｂの先端が、２番目の単電池１の折り曲げ部３ｂの直線部３ａに近い部分と重ね合わされており、さらに、２番目の単電池１の折り曲げ部３ｂの先端が、３番目の単電池１の折り曲げ部３ｂの直線部３ａに近い部分と重ね合わされている。そして、重ね合わされた折り曲げ部３ｂ，３ｂ同士のそれぞれをレーザ溶接により接合することで、３つの単電池１，１，１の負極タブ３，３，３もしくは正極タブ２，２，２が並列接続される。図４には、３つの単電池を積層して並列接続する例を示したが、９０度未満の折り曲げ角度αで傾斜した折り曲げ部を有した同じ形状のタブ２，３を順次重ね合わせることで、４つ以上の単電池を積層して並列接続することができる。
　図５は、図４の３つの単電池１，１，１のタブの並列接続を２つ組み合わせてなる組電池６Ｂを示す図である。図５の上半部に示す第１の単電池群１１は、積層された３つの単電池１，１，１からなる。これらの負極タブ３，３，３は、同じ長さを有した直線部３ａをそれぞれ備えており、各直線部３ａの先端から、各折り曲げ部３ｂが、図４に示した単電池１，１，１の負極タブ３，３，３の折り曲げ部３ｂ，３ｂ，３ｂと同様に、９０度未満の折り曲げ角度αで下方へと折り曲げられており、積層方向に隣接した単電池１の負極タブ３の折り曲げ部３ｂに重ね合わされている。そして、重ね合わされた折り曲げ部３ｂ，３ｂ同士のそれぞれをレーザ溶接により接合することで、第１の単電池群１１の負極タブ３，３，３が並列接続される。また、フランジ部３ｃが、３番目の単電池１の負極タブ３の折り曲げ部３ｂの先端から折り曲げられており、偏平面５と平行に延びている。
　一方、図５の下半部に示す第２の単電池群１２は、同様に、積層された３つの単電池１，１，１からなる。これらの正極タブ２，２，２が、第１の単電池群１１の負極タブ３，３，３の帯状の直線部３ａ，３ａ，３ａと同じ長さを有した帯状の直線部２ａをそれぞれ備えており、各直線部２ａから、折り曲げ部２ｂが、上半部の第１の単電池群１１の負極タブ３，３，３の折り曲げ部３ｂ，３ｂ，３ｂと対向する方向となるようにして９０度未満の折り曲げ角度αで上方へと折り曲げられており、積層方向に隣接した単電池１の正極タブ２の折り曲げ部２ｂに重ね合わされている。そして、重ね合わされた折り曲げ部２ｂ，２ｂ同士のそれぞれをレーザ溶接により接合することで、第２の単電池群１２の正極タブ２，２，２が並列接続される。また、フランジ部２ｃが、１番目の単電池１の正極タブ２の折り曲げ部２ｂの先端から折り曲げられており、偏平面５と平行に延びている。
　つまり、上記のように、第１の単電池群１１と第２の単電池群１２とは対向して配置されており、そして、第１の単電池群１１の３番目の単電池１のフランジ部３ｃと第２の単電池群１２の１番目の単電池１のフランジ部２ｃとが重ね合わされてレーザ溶接により互いに接合されている。なお、この接合は、超音波接合によって行われてもよい。これにより、第１の単電池群１１の負極タブ３，３，３の並列接続と第２の単電池群１２の正極タブ２，２，２の並列接続とが直列に組み合わされてなる組電池６Ｂが構成される。
　なお、上記各実施例では、偏平な単電池の一辺から２つのタブが導出してなる単電池を複数積層した組電池について説明したが、偏平な単電池の一辺から１つのタブが導出し、かつ上記一辺とは反対側の他辺から１つのタブが導出してなる単電池を複数積層した組電池に本発明を適用してもよい。
　また、上記各実施例では、単電池として、フィルム外装電池の一例としてリチウムイオン二次電池を例にとり、この二次電池を複数積層してなる組電池について説明したが、本発明の対象となる電池は必ずしもフィルム外装電池に限定されるものではない。

Claims (5)

  1. 　タブが偏平面と平行に導出された偏平な単電池を用い、この偏平な単電池を複数積層してなる組電池において、
    　各タブが、同じ長さの直線部と、各直線部の延長線との間の角度が９０度未満となるように各直線部の先端から折り曲げられた折り曲げ部と、を有し、
    　積層方向に隣接した複数のタブの折り曲げ部同士が、重ね合わされて互いに接合されてなる組電池。
  2. 　積層方向に隣接した複数のタブの上記折り曲げ部同士の接合が並列接続を構成する請求項１に記載の組電池。
  3. 　各々複数の偏平な単電池を積層した第１の単電池群と第２の単電池群とが、各々の折り曲げ部が互いに対向する方向となるように対向して配置され、
    　第１の単電池群のタブが、正極および負極の一方で並列接続され、
    　第２の単電池群のタブが、負極および正極の他方で並列接続され、
    　第１の単電池群のフランジ部と第２の単電池群フランジ部とが、重ね合わされて互いに接合されることにより直列接続を構成する請求項１に記載の組電池。
  4. 　上記複数の偏平な単電池のタブが同じ形状を備える請求項１または２に記載の組電池。
  5. 　タブが偏平面と平行に導出された偏平な単電池を用い、この偏平な単電池を複数積層してなる組電池において、積層方向に隣接したタブ同士を接合する方法であって、
    　各タブの直線部が同じ長さを有するようにして、直線部の延長線との間の角度が９０度未満となる角度で直線部の先端から各タブを折り曲げて折り曲げ部を形成する工程と、
    　積層方向に隣接したタブの折り曲げ部同士を重ね合わせる工程と、
    　これらの重ね合わされた折り曲げ部同士を接合する工程と、
    　を含むタブ接合方法。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110892556A (zh) * 2018-02-05 2020-03-17 株式会社Lg化学 电池模块以及包括所述电池模块的电池组和汽车
JP2020077526A (ja) * 2018-11-08 2020-05-21 積水化学工業株式会社 蓄電池モジュール
WO2021053930A1 (ja) * 2019-09-19 2021-03-25 愛三工業株式会社 組電池及び接合方法
WO2021157461A1 (ja) 2020-02-04 2021-08-12 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 電池及び電池の製造方法
CN113437447A (zh) * 2021-06-01 2021-09-24 海亿新能源扬州有限公司 一种具有弯折极耳及极耳保护配件的锂离子电池
CN113644357A (zh) * 2021-08-02 2021-11-12 合肥国轩高科动力能源有限公司 基于多卷芯并联的电池及其装配方法
CN113675543A (zh) * 2021-08-09 2021-11-19 东莞新能安科技有限公司 一种电芯、电池组及用电设备
CN113964458A (zh) * 2020-07-01 2022-01-21 孚能科技(赣州)股份有限公司 串并联模块、电池包、电池系统及制作方法
CN114391196A (zh) * 2019-10-10 2022-04-22 株式会社村田制作所 二次电池
US11342612B2 (en) 2018-11-29 2022-05-24 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module with improved heat dissipation, battery pack including the battery module and vehicle including the battery pack
WO2022154007A1 (ja) * 2021-01-15 2022-07-21 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004014317A (ja) * 2002-06-07 2004-01-15 Nissan Motor Co Ltd 薄型電池の組電池
JP2004063347A (ja) * 2002-07-30 2004-02-26 Nissan Motor Co Ltd モジュール電池
JP2004079481A (ja) * 2002-08-22 2004-03-11 Nissan Motor Co Ltd 積層型電池、組電池、電池モジュール並びに電気自動車
JP2004087337A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Nissan Motor Co Ltd 電池積層集合体およびそれに用いる電池
JP2006172870A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Toyota Motor Corp 電池と組電池
JP2007229788A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Nissan Motor Co Ltd 超音波接合の接合構造
JP2008293662A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Sanyo Electric Co Ltd 組電池
JP2011192628A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Ipg Photonics (Korea) Ltd 二次電池及びこれを用いた二次電池モジュール

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010219268A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Ud Trucks Corp 蓄電デバイスおよび蓄電モジュール
PL2720301T3 (pl) * 2011-07-13 2019-10-31 Lg Chemical Ltd Moduł baterii o zwiększonej niezawodności połączenia oraz zawierający go pakiet baterii o średnim i dużym rozmiarze

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004014317A (ja) * 2002-06-07 2004-01-15 Nissan Motor Co Ltd 薄型電池の組電池
JP2004063347A (ja) * 2002-07-30 2004-02-26 Nissan Motor Co Ltd モジュール電池
JP2004079481A (ja) * 2002-08-22 2004-03-11 Nissan Motor Co Ltd 積層型電池、組電池、電池モジュール並びに電気自動車
JP2004087337A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Nissan Motor Co Ltd 電池積層集合体およびそれに用いる電池
JP2006172870A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Toyota Motor Corp 電池と組電池
JP2007229788A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Nissan Motor Co Ltd 超音波接合の接合構造
JP2008293662A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Sanyo Electric Co Ltd 組電池
JP2011192628A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Ipg Photonics (Korea) Ltd 二次電池及びこれを用いた二次電池モジュール

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110892556B (zh) * 2018-02-05 2022-06-17 株式会社Lg新能源 电池模块以及包括所述电池模块的电池组和汽车
JP2020527278A (ja) * 2018-02-05 2020-09-03 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及び自動車
JP7062162B2 (ja) 2018-02-05 2022-05-06 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及び自動車
CN110892556A (zh) * 2018-02-05 2020-03-17 株式会社Lg化学 电池模块以及包括所述电池模块的电池组和汽车
US11171392B2 (en) 2018-02-05 2021-11-09 Lg Chem, Ltd. Battery module, and battery pack and automobile comprising same
JP2020077526A (ja) * 2018-11-08 2020-05-21 積水化学工業株式会社 蓄電池モジュール
US11342612B2 (en) 2018-11-29 2022-05-24 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module with improved heat dissipation, battery pack including the battery module and vehicle including the battery pack
WO2021053930A1 (ja) * 2019-09-19 2021-03-25 愛三工業株式会社 組電池及び接合方法
KR20210148301A (ko) 2019-09-19 2021-12-07 아이상 고교 가부시키가이샤 조전지 및 접합 방법
CN114144915A (zh) * 2019-09-19 2022-03-04 爱三工业株式会社 电池组和接合方法
CN114391196B (zh) * 2019-10-10 2024-04-05 株式会社村田制作所 二次电池
CN114391196A (zh) * 2019-10-10 2022-04-22 株式会社村田制作所 二次电池
WO2021157461A1 (ja) 2020-02-04 2021-08-12 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 電池及び電池の製造方法
CN113964458A (zh) * 2020-07-01 2022-01-21 孚能科技(赣州)股份有限公司 串并联模块、电池包、电池系统及制作方法
CN113964458B (zh) * 2020-07-01 2023-07-04 孚能科技(赣州)股份有限公司 串并联模块、电池包、电池系统及制作方法
WO2022154007A1 (ja) * 2021-01-15 2022-07-21 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法
CN113437447B (zh) * 2021-06-01 2023-08-29 海亿新能源扬州有限公司 一种具有弯折极耳及极耳保护配件的锂离子电池
CN113437447A (zh) * 2021-06-01 2021-09-24 海亿新能源扬州有限公司 一种具有弯折极耳及极耳保护配件的锂离子电池
CN113644357A (zh) * 2021-08-02 2021-11-12 合肥国轩高科动力能源有限公司 基于多卷芯并联的电池及其装配方法
CN113644357B (zh) * 2021-08-02 2023-07-21 合肥国轩高科动力能源有限公司 基于多卷芯并联的电池及其装配方法
CN113675543A (zh) * 2021-08-09 2021-11-19 东莞新能安科技有限公司 一种电芯、电池组及用电设备
CN113675543B (zh) * 2021-08-09 2023-05-02 东莞新能安科技有限公司 一种电芯、电池组及用电设备

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