WO2022185591A1 - 組電池及び組電池製造方法 - Google Patents

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WO2022185591A1
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electrode terminal
busbar
electrode
hole
bus bar
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洋昭 増田
康幸 會澤
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ビークルエナジージャパン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an assembled battery and an assembled battery manufacturing method.
  • Patent Document 1 As background technology in this technical field, there is Japanese Patent No. 6392447 (Patent Document 1). This publication states, "While using battery bus bars with dimensional errors, the bus bars can be stably and reliably laser-welded to the electrode terminals, and the battery cells can be electrically connected in a low-resistance state.
  • the busbar is provided with a notch for guiding the protrusion of the electrode terminal, and an exposure gap is provided between the notch and the protrusion for exposing the welding surface of the electrode terminal, and the busbar is inside the notch.
  • the edge side is welded to the weld surface at the fillet weld, and the surface opposite to the weld surface of the electrode terminal is welded to the weld surface at the penetration weld, so that both the fillet weld and the penetration weld meet the specified conditions. This is because it is welded to the electrode terminal with the welding width.”
  • Patent Literature 1 discloses a method of joining a terminal welding surface and a bus bar notch by laser fillet welding or penetration welding.
  • the method disclosed in Patent Document 1 is to weld as wide an area as possible using the projecting portion of the terminal as a reference for laser irradiation.
  • the gasket is provided as a sealing material between the terminal and the cover member, and maintains the sealing performance by the repulsive force caused by the compression.
  • the gasket is made of resin, if the temperature rises above the limit due to heat, there is a risk that the repulsive force will decrease due to deterioration and the sealing performance will be impaired.
  • Laser welding generates heat above the melting point of the metal, so although the joint between the metal and the gasket does not melt, the heat transfer from the metal to the gasket can reach a temperature high enough to degrade the gasket. Therefore, the present invention provides a structure that efficiently joins the terminals and the busbar while reducing the thermal effect on the gasket.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above problems.
  • a plurality of batteries including a sealing member provided between and sealing between the container and the electrode terminals; and bus bars respectively joined to the electrode terminals of different batteries.
  • the electrode terminal includes an electrode terminal protrusion extending away from the one surface
  • the bus bar includes a bus bar hole into which the electrode terminal protrusion is inserted, and the electrode terminal and the bus bar are connected to the electrode terminal protrusion. and the busbar hole are fitted and abutted, and the connecting portion between the outer surface of the electrode terminal protrusion and the inner surface of the busbar hole is at least partially welded. be.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a state in which a part of the wound electrode group is unfolded; Appearance perspective view of battery module Cross-sectional view of a fitting portion between a terminal and a bus bar of Embodiment 1 Cross-sectional view of the fitting portion after joining the terminal and the bus bar in Example 1 Cell and busbar top view of Example 1 Cell and busbar top view of Example 2 Cell and busbar top view of Example 3 A cross-sectional view of a fitting portion between a terminal and a busbar in Example 3
  • FIG. 1 is an external perspective view of a flat wound secondary battery.
  • a flat wound secondary battery 100 includes a battery can 1 and a lid (battery lid) 6 .
  • the battery can 1 has a side surface having a pair of wide side surfaces 1b with a relatively large area and a pair of narrow side surfaces 1c with a relatively small area, and a bottom surface 1d.
  • the winding group 3 is accommodated in the battery can 1 , and the opening 1 a of the battery can 1 is sealed with the battery lid 6 .
  • the battery lid 6 has a substantially rectangular flat plate shape and is welded so as to close the upper opening 1a of the battery can 1 to seal the battery can 1 .
  • the battery lid 6 is provided with a positive external terminal 14 and a negative external terminal 12 .
  • the winding group 3 is charged through the positive electrode external terminal 14 and the negative electrode external terminal 12, and electric power is supplied to the external load.
  • a gas discharge valve 10 is provided integrally with the battery lid 6. When the pressure inside the battery container rises, the gas discharge valve 10 opens to discharge the gas from the inside, thereby reducing the pressure inside the battery container. This ensures the safety of the flat wound secondary battery 100 .
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a prismatic secondary battery.
  • the battery can 1 of the flat wound secondary battery 100 has a rectangular bottom surface 1d, side surfaces 1b and 1c forming a rectangular tube structure rising from the bottom surface 1d, and upper ends of the side surfaces 1b and 1c that are open upward. and an opening 1a.
  • a winding group 3 is accommodated in the battery can 1 with an insulating protective film 2 interposed therebetween.
  • the winding group 3 Since the winding group 3 is wound in a flat shape, it has a pair of semicircular portions facing each other and having a semicircular cross section, and a flat portion continuously formed between the pair of semicircular portions. have.
  • the wound group 3 is inserted into the battery can 1 from one semicircular portion so that the winding axis direction is along the width direction of the battery can 1, and the other semicircular portion side is arranged on the upper opening side.
  • the positive electrode foil exposed portion 34c of the winding group 3 is electrically connected to the positive electrode external terminal 14 provided on the battery lid 6 via the positive electrode collector plate (collector terminal) 44. Further, the negative electrode foil exposed portion 32 c of the wound group 3 is electrically connected to the negative electrode external terminal 12 provided on the battery cover 6 via the negative electrode collector plate (collector terminal) 24 .
  • electric power is supplied from the winding group 3 to the external load via the positive electrode current collecting plate 44 and the negative electrode current collecting plate 24 , and the external power is supplied to the winding group 3 via the positive electrode current collecting plate 44 and the negative electrode current collecting plate 24 . Generated power is supplied and charged.
  • the gasket 5 as a sealing member and the insulating plate are provided. 7 is provided on the battery lid 6 . Further, after the electrolyte is injected into the battery can 1 from the liquid injection port 9, the liquid injection plug 11 is joined to the battery lid 6 by laser welding to seal the liquid injection port 9, thereby forming a flat wound secondary battery. 100 is sealed.
  • examples of materials for forming the positive electrode external terminal 14 and the positive current collector plate 44 include aluminum alloys, and examples of materials for the negative external terminal 12 and the negative electrode current collector plate 24 include copper alloys.
  • Materials for forming the insulating plate 7 and the gasket 5 include insulating resin materials such as polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, and perfluoroalkoxy fluorine resin.
  • the battery lid 6 is provided with an injection port 9 for injecting the electrolyte into the battery container.
  • the electrolyte to be injected into the battery container for example, a non-aqueous electrolyte in which a lithium salt such as lithium hexafluorophosphate (LiPF6) is dissolved in a carbonate-based organic solvent such as ethylene carbonate is applied. can do.
  • the positive electrode external terminal 14 and the negative electrode external terminal 12 have welded joints that are welded to a busbar or the like.
  • the weld joint has a rectangular parallelepiped block shape that protrudes upward from the battery lid 6.
  • the lower surface faces the surface of the battery lid 6, and the upper surface is parallel to the battery lid 6 at a predetermined height. have.
  • the positive electrode connection portion 14b and the negative electrode connection portion 12b protrude from the lower surfaces of the positive electrode external terminal 14 and the negative electrode external terminal 12, respectively, and have cylindrical shapes whose ends can be inserted into the positive electrode side through hole 46 and the negative electrode side through hole 26 of the battery cover 6. have.
  • the positive electrode connecting portion 14b and the negative electrode connecting portion 12b pass through the battery lid 6 and extend inside the battery can 1 from the positive electrode current collector plate 44, the positive electrode current collector plate base portion 41 of the negative electrode current collector plate 24, and the negative electrode current collector plate base portion 21.
  • the positive electrode external terminal 14 , the negative electrode external terminal 12 , the positive current collector plate 44 , and the negative electrode current collector plate 24 are integrally fixed to the battery lid 6 by crimping the ends thereof.
  • a gasket 5 is interposed between the positive electrode external terminal 14, the negative electrode external terminal 12, and the battery lid 6, and an insulating plate is interposed between the positive electrode collector plate 44, the negative electrode collector plate 24, and the battery lid 6. 7 are interposed.
  • the positive electrode current collector plate 44 and the negative electrode current collector plate 24 are composed of a rectangular plate-like positive electrode current collector plate base portion 41 , a negative electrode current collector plate base portion 21 , and a positive electrode current collector plate base portion 41 arranged facing the lower surface of the battery lid 6 . , are bent at the side ends of the negative electrode current collector plate base 21, extend toward the bottom side along the wide surface of the battery can 1, and extend to the positive electrode foil exposed portion 34c and the negative electrode foil exposed portion 32c of the winding group 3. It has a positive electrode side connection end portion 42 and a negative electrode side connection end portion 22 that are connected in an overlapping state facing each other. A positive electrode side opening hole 43 and a negative electrode side opening hole 23 through which the positive electrode connecting portion and the negative electrode connecting portion are inserted are formed in the positive electrode current collector plate base portion 41 and the negative electrode current collector plate base portion 21, respectively.
  • the insulation protection film 2 is wound around the winding group 3 with the central axis along the flat surface of the winding group 3 and perpendicular to the winding axial direction of the winding group 3 .
  • the insulating protective film 2 is made of a single sheet or a plurality of film members made of a synthetic resin such as polypropylene, and is wound in a direction parallel to the flat surface of the wound group 3 and perpendicular to the winding axis direction. It has a length that can be wrapped as a Furthermore, the insulating protective film 2 prevents contact between the winding group 3 and the battery can 1 by covering the winding group 3 on the bottom surface 1 d side of the battery can 1 .
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a partially unfolded state of the wound electrode group.
  • the winding group 3 is formed by flatly winding a negative electrode 32 and a positive electrode 34 with separators 33 and 35 interposed therebetween.
  • the electrode on the outermost circumference is the negative electrode 32, and separators 33 and 35 are further wound on the outer side thereof.
  • the separators 33 and 35 have a role of insulating between the positive electrode 34 and the negative electrode 32 .
  • the portion of the negative electrode 32 coated with the negative electrode mixture layer 32b is larger in the width direction than the portion of the positive electrode 34 coated with the positive electrode mixture layer 34b. , is always sandwiched between the portions where the negative electrode mixture layer 32b is applied.
  • the positive electrode foil exposed portion 34c and the negative electrode foil exposed portion 32c are bundled at their flat portions and connected by welding or the like.
  • the separators 33 and 35 are wider in the width direction than the portion where the negative electrode mixture layer 32b is applied, but are wound at positions where the metal foil surfaces of the end portions are exposed at the positive electrode foil exposed portion 34c and the negative electrode foil exposed portion 32c. Therefore, it does not interfere with bundling and welding.
  • the positive electrode 34 has a positive electrode active material mixture on both sides of the positive electrode foil, which is a positive electrode current collector, and a positive electrode foil on which the positive electrode active material mixture is not applied to one end in the width direction of the positive electrode foil.
  • An exposed portion 34c is provided.
  • the negative electrode 32 has a negative electrode active material mixture on both sides of the negative electrode foil which is a negative electrode current collector, and a negative electrode foil not coated with the negative electrode active material mixture on the other widthwise end of the positive electrode foil.
  • An exposed portion 32c is provided.
  • the positive electrode foil exposed portion 34c and the negative electrode foil exposed portion 32c are regions where the metal surface of the electrode foil is exposed, and are wound so as to be positioned on one side and the other side in the winding axial direction.
  • the positive electrode 34 100 parts by weight of lithium manganate (chemical formula LiMn2O4) as a positive electrode active material, 10 parts by weight of flake graphite as a conductive material, and 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride (hereinafter referred to as PVDF) as a binder. ), to which N-methylpyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) as a dispersion solvent was added and kneaded to prepare a positive electrode mixture.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • This positive electrode mixture was applied to both surfaces of an aluminum foil (positive electrode foil) having a thickness of 20 ⁇ m, leaving a welded portion (positive electrode uncoated portion). Then, through drying, pressing, and cutting steps, a positive electrode 34 having a thickness of 90 ⁇ m in the positive electrode active material-coated portion without aluminum foil was obtained.
  • lithium manganate as the positive electrode active material
  • other lithium manganate having a spinel crystal structure lithium manganese composite oxide partially substituted or doped with a metal element, Lithium cobalt oxide or lithium titanate having a layered crystal structure, or a lithium-metal composite oxide in which a portion of these is substituted or doped with a metal element may be used.
  • negative electrode 32 10 parts by weight of PVDF as a binder is added to 100 parts by weight of amorphous carbon powder as a negative electrode active material, and NMP is added as a dispersion solvent to this, and then kneaded to form a negative electrode mixture. made.
  • This negative electrode mixture was applied to both surfaces of a copper foil (negative electrode foil) having a thickness of 10 ⁇ m, leaving a welded portion (negative electrode uncoated portion). Then, through drying, pressing, and cutting steps, a negative electrode 32 having a thickness of 70 ⁇ m at the portion coated with the negative electrode active material and not including the copper foil was obtained.
  • amorphous carbon is used as the negative electrode active material, but it is not limited to this, and natural graphite capable of intercalating and deintercalating lithium ions, and various artificial graphite materials , a carbonaceous material such as coke, a compound such as Si or Sn (eg, SiO, TiSi2, etc.), or a composite material thereof.
  • the shape of the particles is not particularly limited and may be scaly, spherical, fibrous, lumpy, or the like.
  • PVDF a binding material for the coated portions of the positive electrode and the negative electrode
  • Polymers such as polysulfide rubber, nitrocellulose, cyanoethyl cellulose, various latexes, acrylonitrile, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, propylene fluoride, chloroprene fluoride, acrylic resins, and mixtures thereof can be used.
  • the shaft core for example, a wound resin sheet having higher bending rigidity than any of the positive electrode foil, the negative electrode foil, and the separator 33 can be used.
  • FIG. 4 is an external perspective view of the battery module.
  • the battery module 80 is obtained by arranging a plurality of the above flat wound secondary batteries 100 and joining them in series.
  • a bus bar 50 is used for electrical connection between the cells, and the positive and negative terminals are respectively connected by laser welding. Since the materials of the positive and negative terminals are aluminum and copper, respectively, it is necessary to join the same metals with laser welding. For this reason, busbars use aluminum and copper clad materials to convert materials on the busbar components. Using a clad material bus bar, aluminum and copper are laser-welded to join the same metals as the terminals.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the joint between the terminal and the bus bar in Example 1
  • FIG. 6 is a cross-sectional view after welding the joint between the terminal and the bus bar, and FIG. be.
  • the terminals 14 are provided with electrode terminal protrusions 14a on the upper surface of the cell
  • the busbars 50 are provided with busbar holes 50a into which the electrode terminal protrusions 14a are fitted.
  • the structure of the positive electrode side is illustrated, but the same structure can be applied to the negative electrode as well.
  • the electrode terminal projecting portion 14a and the busbar hole 50a are each round with a diameter of about 2 mm to 4 mm.
  • one electrode terminal protrusion 14a is provided at the central portion of the terminal, but a plurality of electrode terminal protrusions 14a may be provided.
  • a plurality of electrode terminal protrusions 14a it is necessary to reduce the diameter of the electrode terminal protrusions 14a and the diameter of the busbar hole 50a. This is because an area for contacting the cell charging probe is required.
  • the increased number of busbar holes 50a makes it difficult to process the terminals, and the presence of a plurality of busbar holes 50a must also consider the impact on the strength. Considering the effect on the processing, it is desirable to set the number of electrode terminal projections 14a to about one or two.
  • the bus bar 50 is fitted by aligning the bus bar hole 50a with the electrode terminal protrusion 14a. Therefore, in order to improve positioning and fitting, it is necessary to make the fitting condition looser tolerance.
  • the dimensions of the electrode terminal projecting portion 14a and the busbar 50 hole a are determined so that the gap between the electrode terminal projecting portion 14a and the busbar 50 hole a is about 0.1 mm.
  • the edge of the outer periphery of the upper surface of the electrode terminal projecting portion 14a is rounded or cornered.
  • the edge of the inner periphery of the busbar hole 50a facing the electrode terminal protrusion 14a is rounded or cornered.
  • R-machining or corner-machining of the electrode terminal projecting portion 14a and round-machining or corner processing of the bus bar hole 50a are both about 0.1 mm to 0.5 mm to allow sufficient fitting.
  • the electrode terminal projecting portion 14a and the busbar hole 50a are fitted, and the outer surface of the electrode terminal projecting portion 14a and the inner surface of the busbar hole 50a are butt-welded by laser.
  • the laser welding diameter is set to about 0.5 mm to 1.0 mm, it is possible to achieve sufficient penetration even with loose fitting tolerances.
  • the electrode terminal protrusions 14a protrude beyond the busbars 50 when they are fitted.
  • the bus bar 50 may have a thickness of approximately 0.8 mm to 1.0 mm
  • the electrode terminal protrusion 14a may have a height of 1.0 mm or more.
  • the height of the electrode terminal protrusion 14a is preferably about 1.2 mm.
  • effects can be obtained whether the fitting structure described above is applied to both the positive and negative electrodes or only to one side of the positive and negative electrodes.
  • the material of the positive electrode is aluminum, and a sufficient amount of penetration is required to obtain strength. Since the material of the negative electrode is copper, a laser output is required due to the influence of the reflectance.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a joint portion between a terminal and a busbar in Example 2.
  • Example 1 the shape of the electrode terminal projecting portion 14a was round, but in Example 2, it was an oval shape.
  • the busbar hole 50a is an elongated hole, and the elongated hole is positioned parallel to the short side of the terminal. By lengthening the straight portion of the long hole, a large welding area can be obtained.
  • the busbar hole 50a longer than the shape of the electrode terminal protrusion 14a, it is possible to facilitate positioning for fitting. The abutting portion between the outer surface of the electrode terminal projecting portion 14a and the inner surface of the busbar hole 50a becomes longer, and a larger welding area can be obtained.
  • FIG. 9 is a top view of cells and busbars of Example 3, and FIG. Descriptions of portions similar to those of the first and second embodiments are omitted.
  • the upper surface of the electrode terminal protrusion 14a has a larger area than the upper surfaces of the terminals other than the electrode terminal protrusion 14a.
  • the electrode terminal projecting portion 14a has the same shape as the external shape of the positive electrode terminal 14, with one side shorter by about 1 to 2 mm. For example, when the outer shape of the positive electrode external terminal 14 is 10.5 mm ⁇ 7.5 mm, the outer shape of the electrode terminal protrusion 14a may be 9 mm ⁇ 6 mm.
  • Example 2 the shape of the busbar hole 50a was elongated to increase the welding area, but this had the effect of reducing the contact area of the cell charging probe.
  • Example 3 by increasing the area of the upper surface of the electrode terminal protrusion 14a, the contact area of the charging probe and the resistance measuring probe for connection confirmation can be brought into contact with the upper surface of the electrode terminal protrusion 14a.
  • a U-shaped notch is provided at the end of the bus bar 50, and the electrode terminal protrusion 14a is brought into contact with and locked to the inner side of the U-shape.
  • the flat wound secondary battery 100 which is the assembled battery according to the embodiment, includes a container containing a charge/discharge body, electrode terminals provided on one surface of the container, the container and the a sealing member that is provided between the container and the electrode terminal and seals between the container and the electrode terminal. Furthermore, the flat wound secondary battery 100 has busbars that are respectively joined to the electrode terminals of the different batteries.
  • the electrode terminal includes an electrode terminal protrusion extending away from the one surface
  • the bus bar includes a bus bar hole into which the electrode terminal protrusion is inserted, and the electrode terminal and the bus bar are connected to the electrode terminal protrusion. The portion and the busbar hole are fitted and abutted, and the connecting portion between the outer surface of the electrode terminal protrusion and the inner surface of the busbar hole is at least partially welded.
  • the welding position becomes far from the gasket, so that the thermal effect of welding on the busbar can be reduced.
  • the thermal effect of the laser on the gasket becomes more apprehensive, but the thermal effect can be reduced by making the welded portion with the busbar a protrusion as in the present invention.
  • the thermal effect can be reduced is that the laser is efficiently incident on the butt welding between the outer surface of the electrode terminal protrusion and the inner surface of the busbar hole, which enables efficient melting with a small output.
  • the heat effect can be reduced is that by fitting and joining the terminal and the bus bar, it is possible to maintain structural strength in the shear direction and reduce the strength required for the fusion zone. Therefore, the penetration can be reduced. This is because there is no need to perform penetration welding to obtain strength, and it is sufficient to ensure electrical continuity. Further, in the present invention, the effect can be obtained even if the fitting structure described above is applied to both the positive and negative electrodes or only to one side of the positive and negative electrodes.
  • the material of the positive electrode is aluminum, and a sufficient amount of penetration is required to obtain strength. Since the material of the negative electrode is copper, laser output is required due to the effect of reflectance.
  • the electrode terminal projections are made higher than the thickness of the bus bar, and the electrode terminal projections protrude from the upper surface, thereby facilitating the inspection after bonding.
  • the inspection after bonding is a resistance test for ensuring electrical bonding, and is measured by bringing an inspection probe into contact with the electrode terminal projecting portion projecting from the bus bar. Contact failure can be reduced by directly aiming at the electrode terminal projecting portion with respect to the error of the probe position.
  • the bus bar has a bus bar hole penetrating through a portion in contact with the electrode terminal, and the hole fits with the electrode terminal projection to allow movement in the shear direction.
  • the busbars can be easily positioned, and the inner side surfaces of the busbar holes and the outer side surfaces of the electrode terminal protrusions can be used for welding.
  • the welding does not have to be performed for the purpose of obtaining structural strength, and low-power welding for the purpose of ensuring electrical continuity is sufficient.
  • the entire boundary between the busbar hole and the electrode terminal protrusion may be welded, or only a portion thereof may be welded.
  • the electrode terminal has a structure in which a slope is provided on the edge of the outer periphery of the electrode terminal protrusion.
  • the busbar hole has an inclined surface on the edge of the inner circumference facing the electrode terminal. These slopes may be flat inclined surfaces or curved surfaces. These slopes make it easier to fit and position the busbar hole and the electrode terminal protrusion.
  • the busbar hole may be an elongated hole, and a structure may be adopted in which movement of the elongated hole in the lateral direction is restricted by contact with the fitted electrode terminal protrusion.
  • the electrode terminal protrusion may be oval or circular. If the shape of the electrode terminal projection is oval, the boundary between the busbar hole and the electrode terminal projection becomes long, which is advantageous for welding. On the other hand, if the shape of the electrode terminal projecting portion is circular, it is possible to provide a margin of tolerance in the longitudinal direction of the elongated hole.
  • the second step of welding the electrode terminals and the busbars is performed.
  • the first step is to fit the electrode terminal protrusions into the busbar holes for assembly
  • the second step is to perform the assembly along the boundary between the outer surface of the electrode terminal protrusions and the inner surface of the busbar holes. are at least partially welded. Therefore, the terminal and the bus bar can be efficiently joined while reducing the thermal effect on the gasket.
  • the third step of inspecting the welding state between the electrode terminal and the bus bar can be performed by bringing an inspection tool into contact with the electrode terminal protrusion. This is because the electrode terminal protrusions are exposed even after the bus bar is welded, as disclosed in the embodiments.
  • the laser light focused to a diameter larger than the gap between the electrode terminal protrusion and the busbar hole is separated from the electrode terminal protrusion and the busbar hole.
  • the thermal influence on the gasket can be further reduced by irradiating the boundaries with the busbar holes and welding them together.
  • the bus bar is provided with a hole or notch, and the electrode terminal protrusion of the electrode terminal is penetrated or locked, but the shape of the bus bar and the electrode terminal protrusion can be changed arbitrarily.
  • the electrode terminal may be provided with two electrode terminal protrusions, and the end of the bus bar may be assembled between the two electrode terminal protrusions.
  • a structure may be adopted in which a U-shaped electrode terminal projection is provided on the electrode terminal, and the end of the busbar is accommodated inside the U-shape.
  • any structure can be employed as long as the movement in the shear direction is restricted by the contact of the electrode terminal with the electrode terminal protrusion while the bus bar is in contact with the electrode terminal. This is because, in any structure, by restricting the movement of the bus bar, there is no need to require welding to ensure structural strength. As a result, the laser output can be suppressed, and the terminal and the bus bar can be efficiently joined while reducing the thermal effect on the gasket.
  • 1 battery can, 1a: opening, 1b: wide side surface, 1c: narrow side surface, 1d: bottom surface, 2: insulating protective film, 3: winding group, 5: gasket, 6: battery lid, 7: insulating plate , 9: injection port, 10: gas discharge valve, 11: injection plug, 12: negative electrode external terminal, 12b: negative electrode connection portion, 14: positive electrode external terminal, 14a: electrode terminal protrusion, 14b: positive electrode connection portion, 21: Negative electrode current collector base, 22: Negative electrode side connection end portion, 23: Negative electrode side opening hole, 24: Negative electrode current collector plate, 26: Negative electrode side through hole, 32: Negative electrode, 32b: Negative mixture layer, 32c : negative electrode foil exposed portion, 33: separator, 34: positive electrode, 34b: positive electrode mixture layer, 34c: positive electrode foil exposed portion, 35: separator, 41: positive electrode current collector base, 42: positive electrode side connection end portion, 43 : positive electrode side opening hole 44: positive electrode current collector plate 46: positive electrode

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Abstract

組電池は、充放電体が収容された容器と、前記容器の一面に設けられた電極端子と、前記容器と前記電極端子との間に設けられ前記容器と前記電極端子との間を封止する封止部材と、を備えた複数の電池と、異なる前記電池の前記電極端子にそれぞれ接合されるバスバと、を有し、前記電極端子は、前記一面から離れる方向に延びた電極端子突起部を備え、前記バスバは、前記電極端子突起部を嵌入するバスバ孔を備え、前記電極端子と前記バスバは、前記電極端子突起部と前記バスバ孔が嵌合し、かつ、当接し、前記電極端子突起部の外側面と、バスバ孔の内側面と、の接続部は、少なくとも部分的に溶接されている。　かかる構成により、ガスケットへの熱影響を少なくしながら、端子とバスバを効率よく接合することができる。

Description

組電池及び組電池製造方法
　本発明は、組電池及び組電池製造方法に関する。
　本技術分野の背景技術として、特許第６３９２４４７号（特許文献１）がある。この公報には、「寸法誤差のある電池バスバを使用しながら、バスバを安定して確実に電極端子にレーザ溶接して、電池セルを低抵抗な状態で電気接続できる特徴がある。それは、以上のバッテリシステムが、バスバに電極端子の突出部を案内する切欠部を設けて、この切欠部と突出部との間に電極端子の溶接面を露出させる露出隙間を設け、バスバは切欠部の内縁側を隅肉溶接部で溶接面に溶接して、電極端子の溶接面との対抗面を貫通溶接部での溶接面に溶接して、隅肉溶接部と貫通溶接部の両方でもって所定の溶接幅で電極端子に溶接しているからである。」と記載されている。
特許第６３９２４４７号
　特許文献１は、端子溶接面とバスバ切欠部とをレーザにより隅肉溶接、貫通溶接で接合する方法を開示する。この特許文献１が開示する方法は、端子の突起部をレーザ照射の基準として可能な限り広い面積を溶接するものである。しかし、この方法では、貫通溶接により端子が溶融する範囲が多く、レーザによるガスケット（封止部材）への入熱が懸念される。ガスケットは、端子と蓋材との間にシール材として設けられており、圧縮させることによる反発力でシール性を保持し密閉している。ガスケットは材質が樹脂のため、熱により限界以上の高温になると劣化により反発力が低下し、シール性が損なわれる虞がある。レーザ溶接は金属の融点以上に熱が発生するため、金属とガスケットの接続部分は溶融しないものの、金属からガスケットへの熱伝導によりガスケットが劣化する程度にまで高温になる可能性がある。
　このため本発明では、ガスケットへの熱影響を少なくしながら、端子とバスバを効率よく接合する構造を提供する。
　上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
　本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例をあげるならば「充放電体が収容された容器と、前記容器の一面に設けられた電極端子と、前記容器と前記電極端子との間に設けられ前記容器と前記電極端子との間を封止する封止部材と、を備えた複数の電池と、異なる前記電池の前記電極端子にそれぞれ接合されるバスバと、を有し、前記電極端子は、前記一面から離れる方向に延びた電極端子突起部を備え、前記バスバは、前記電極端子突起部を嵌入するバスバ孔を備え、前記電極端子と前記バスバは、前記電極端子突起部と前記バスバ孔が嵌合し、かつ、当接し、前記電極端子突起部の外側面と、バスバ孔の内側面と、の接続部は、少なくとも部分的に溶接されている、組電池」である。
　本発明によれば、ガスケットへの熱影響を少なくしながら、端子とバスバを効率よく接合することができる。
角形二次電池の外観斜視図 角形二次電池の分解斜視図 捲回電極群の一部を展開した状態を示す分解斜視図 電池モジュールの外観斜視図 実施例１の端子とバスバとの嵌合部断面図 実施例１の端子とバスバとの接合後の嵌合部断面図 実施例１のセル及びバスバ上面図 実施例２のセル及びバスバ上面図 実施例３のセル及びバスバ上面図 実施例３の端子とバスバとの嵌合部断面図
　以下、実施例を、図面を用いて説明する。
　本実施例では、扁平捲回形二次電池１００の例を説明する。
　図１は、扁平捲回形二次電池の外観斜視図である。
　扁平捲回形二次電池１００は、電池缶１および蓋（電池蓋）６を備える。電池缶１は、相対的に面積の大きい一対の対向する幅広側面１ｂと相対的に面積の小さい一対の対向する幅狭側面１ｃとを有する側面と底面１ｄを有し、その上方に開口部１aを有する。
　電池缶１内には、捲回群３が収納され、電池缶１の開口部１ａが電池蓋６によって封止されている。電池蓋６は略矩形平板状であって、電池缶１の上方開口部１ａを塞ぐように溶接されて電池缶１が封止されている。電池蓋６には、正極外部端子１４と、負極外部端子１２が設けられている。正極外部端子１４と負極外部端子１２を介して捲回群３に充電され、また外部負荷に電力が供給される。電池蓋６には、ガス排出弁１０が一体的に設けられ、電池容器内の圧力が上昇すると、ガス排出弁１０が開いて内部からガスが排出され、電池容器内の圧力が低減される。これによって、扁平捲回形二次電池１００の安全性が確保される。
　図２は、角形二次電池の分解斜視図である。
　扁平捲回形二次電池１００の電池缶１は、矩形の底面１ｄと、底面１ｄから立ち上がる角筒構造を構成する側面１ｂ、１ｃと、側面１ｂ、１ｃの上端で上方に向かって開放された開口部１ａとを有している。電池缶１内には、絶縁保護フィルム２を介して捲回群３が収容されている。
　捲回群３は、扁平形状に捲回されているため、断面半円形状の互いに対向する一対の半円部と、これら一対の半円部の間に連続して形成される平面部とを有している。捲回群３は、捲回軸方向が電池缶１の横幅方向に沿うように、一方の半円部から電池缶１内に挿入され、他方の半円部側が上部開口側に配置される。
　捲回群３の正極箔露出部３４ｃは、正極集電板（集電端子）４４を介して電池蓋６に設けられた正極外部端子１４と電気的に接続されている。また、捲回群３の負極箔露出部３２ｃは、負極集電板（集電端子）２４を介して電池蓋６に設けられた負極外部端子１２と電気的に接続されている。これにより、正極集電板４４および負極集電板２４を介して捲回群３から外部負荷へ電力が供給され、正極集電板４４および負極集電板２４を介して捲回群３へ外部発電電力が供給され充電される。
　正極外部端子１４と負極外部端子１２、および、正極集電板４４と負極集電板２４、をそれぞれ電池蓋６から電気的に絶縁するために、封止部材であるガスケット５、および、絶縁板７、が電池蓋６に設けられている。また、注液口９から電池缶１内に電解液を注入した後、電池蓋６に注液栓１１をレーザ溶接により接合して注液口９を封止し、扁平捲回形二次電池１００を密閉する。
　ここで、正極外部端子１４および正極集電板４４の形成素材としては、例えばアルミニウム合金が挙げられ、負極外部端子１２および負極集電板２４の形成素材としては、例えば銅合金が挙げられる。また、絶縁板７およびガスケット５の形成素材としては、例えばポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂材が挙げられる。
　また、電池蓋６には、電池容器内に電解液を注入するための注液口９が穿設されており、この注液口９は、電解液を電池容器内に注入した後に注液栓１１によって封止される。ここで、電池容器内に注入される電解液としては、例えばエチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を適用することができる。
　正極外部端子１４、負極外部端子１２は、バスバ等に溶接接合される溶接接合部を有している。溶接接合部は、電池蓋６から上方に突出する直方体のブロック形状を有しており、下面が電池蓋６の表面に対向し、上面が所定高さ位置で電池蓋６と平行になる構成を有している。
　正極接続部１４ｂ、負極接続部１２ｂは、正極外部端子１４、負極外部端子１２の下面からそれぞれ突出して先端が電池蓋６の正極側貫通孔４６、負極側貫通孔２６に挿入可能な円柱形状を有している。正極接続部１４ｂ、負極接続部１２ｂは、電池蓋６を貫通して正極集電板４４、負極集電板２４の正極集電板基部４１、負極集電板基部２１よりも電池缶１の内部側に突出しており、先端がかしめられて、正極外部端子１４、負極外部端子１２と、正極集電板４４、負極集電板２４を電池蓋６に一体に固定している。正極外部端子１４、負極外部端子１２と電池蓋６との間には、ガスケット５が介在されており、正極集電板４４、負極集電板２４と電池蓋６との間には、絶縁板７が介在されている。
　正極集電板４４、負極集電板２４は、電池蓋６の下面に対向して配置される矩形板状の正極集電板基部４１、負極集電板基部２１と、正極集電板基部４１、負極集電板基部２１の側端で折曲されて、電池缶１の幅広面に沿って底面側に向かって延出し、捲回群３の正極箔露出部３４ｃ、負極箔露出部３２ｃに対向して重ね合わされた状態で接続される正極側接続端部４２、負極側接続端部２２を有している。正極集電板基部４１、負極集電板基部２１には、正極接続部、負極接続部が挿通される正極側開口孔４３、負極側開口孔２３がそれぞれ形成されている。
　捲回群３の扁平面に沿い、かつ、捲回群３の捲回軸方向に直交する軸を中心軸として、前記捲回群３の周囲には絶縁保護フィルム２が巻き付けられている。絶縁保護フィルム２は、例えばポリプロピレンなどの合成樹脂製の一枚のシートまたは複数のフィルム部材からなり、捲回群３の扁平面と平行な方向でかつ捲回軸方向に直交する方向を巻き付け中心として巻き付けることができる長さを有している。さらに、絶縁保護フィルム２は、電池缶１の底面１ｄ側において捲回群３を被覆することで、捲回群３と電池缶１との接触を防止する。
　図３は、捲回電極群の一部を展開した状態を示す分解斜視図である。
　捲回群３は、負極電極３２と正極電極３４を間にセパレータ３３、３５を介して扁平状に捲回することによって構成されている。捲回群３は、最外周の電極が負極電極３２であり、さらにその外側にセパレータ３３、３５が捲回される。セパレータ３３、３５は、正極電極３４と負極電極３２との間を絶縁する役割を有している。
　負極電極３２の負極合剤層３２ｂが塗布された部分は、正極電極３４の正極合剤層３４ｂが塗布された部分よりも幅方向に大きく、これにより正極合剤層３４ｂが塗布された部分は、必ず負極合剤層３２ｂが塗布された部分に挟まれるように構成されている。正極箔露出部３４ｃ、負極箔露出部３２ｃは、それぞれが平面部分で束ねられて、溶接等により接続される。尚、セパレータ３３、３５は幅方向で負極合剤層３２ｂが塗布された部分よりも広いが、正極箔露出部３４ｃ、負極箔露出部３２ｃで端部の金属箔面が露出する位置に捲回されるため、束ねて溶接する場合の支障にはならない。
　正極電極３４は、正極集電体である正極電極箔の両面に正極活物質合剤を有し、正極電極箔の幅方向一方側の端部には、正極活物質合剤を塗布しない正極箔露出部３４ｃが設けられている。負極電極３２は、負極集電体である負極電極箔の両面に負極活物質合剤を有し、正極電極箔の幅方向他方側の端部には、負極活物質合剤を塗布しない負極箔露出部３２ｃが設けられている。正極箔露出部３４ｃと負極箔露出部３２ｃは、電極箔の金属面が露出した領域であり、捲回軸方向の一方側と他方側の位置に配置されるように捲回される。
　正極電極３４に関しては、正極活物質としてマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ２Ｏ４）１００重量部に対し、導電材として１０重量部の鱗片状黒鉛と結着剤として１０重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）とを添加し、これに分散溶媒としてＮ－メチルピロリドン（以下、ＮＭＰという。）を添加、混練した正極合剤を作製した。この正極合剤を厚さ２０μｍのアルミニウム箔（正極電極箔）の両面に溶接部（正極未塗工部）を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断工程を経て、アルミニウム箔を含まない正極活物質塗布部厚さ９０μｍの正極電極３４を得た。
　また、本実施形態では、正極活物質にマンガン酸リチウムを用いる場合について例示したが、スピネル結晶構造を有する他のマンガン酸リチウムや、一部を金属元素で置換又はドープしたリチウムマンガン複合酸化物、層状結晶構造を有するコバルト酸リチウムやチタン酸リチウム、これらの一部を金属元素で置換またはドープしたリチウム-金属複合酸化物、を用いるようにしてもよい。
　負極電極３２に関しては、負極活物質として非晶質炭素粉末１００重量部に対して、結着剤として１０重量部のＰＶＤＦを添加し、これに分散溶媒としてＮＭＰを添加、混練した負極合剤を作製した。この負極合剤を厚さ１０μｍの銅箔（負極電極箔）の両面に溶接部（負極未塗工部）を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断工程を経て、銅箔を含まない負極活物質塗布部厚さ７０μｍの負極電極３２を得た。
　尚、本実施形態では、負極活物質に非晶質炭素を用いる場合について例示したが、これに限定されるものではなく、リチウムイオンを挿入、脱離可能な天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料やＳｉやＳｎなどの化合物（例えば、ＳｉＯ、ＴｉＳｉ２等）、またはそれの複合材料でもよい。その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
　また、本実施形態では、正極電極、負極電極における塗工部の結着材としてＰＶＤＦを用いる場合について例示したが、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、アクリル系樹脂などの重合体およびこれらの混合体などを用いることができる。
　また、軸芯としては例えば、正極箔、負極箔、セパレータ３３のいずれよりも曲げ剛性の高い樹脂シートを捲回して構成したものを用いることができる。
　図４は、電池モジュールの外観斜視図である。電池モジュール８０は上記の扁平捲回形二次電池１００を複数並べて直列に接合したものである。セル間の電気的な接合にはバスバ５０を用いて、正負極端子にそれぞれレーザ溶接により接合する。正極端子と負極端子でそれぞれ材質がアルミと銅で異なることに対し、レーザ溶接は同じ金属同士で接合する必要がある。このため、バスバ部品上で材質を変換するために、バスバはアルミと銅のクラッド材を用いている。クラッド材バスバを用いて、アルミと銅それぞれ、端子と同じ金属同士でレーザ溶接して接合している。
　図５は実施例１の端子とバスバの接合部の断面図、図６は端子とバスバの接合部を溶接した後の断面図、図７は端子とバスバの接合部を上面からみた外観図である。端子１４にはセル上面側に電極端子突起部１４ａを設け、バスバ５０には電極端子突起部１４ａが嵌合するためのバスバ孔５０ａを設ける。実施例では正極側の構造を図示しているが、負極においても同様の構造をとることができる。電極端子突起部１４ａとバスバ孔５０ａは、それぞれΦ２ｍｍ～４ｍｍ程度の丸い形状である。実施例では端子中央部に電極端子突起部１４ａを１つ設けているが、複数の電極端子突起部１４ａを設けても構わない。電極端子突起部１４ａを複数設ける場合は、電極端子突起部１４ａの径とバスバ孔５０ａの径を小さくする必要がある。これは、セル充電用のプローブを接触させる面積が必要であるためである。また、バスバ孔５０ａが増えることで端子の加工が困難になり、またバスバ孔５０ａが複数になることで強度への影響も考えなくてはならなくなる。かかる加工への影響を考慮すると、電極端子突起部１４ａの数は１個ないし２個程度とすることが望ましい。
　バスバ５０は、複数のセルを並べて配置を固定した後、バスバ孔５０ａを電極端子突起部１４ａに合わせて嵌めこまれる。このため、位置決め及び嵌め合いをよくするため、嵌合状態を緩い公差にする必要がある。具体的には、電極端子突起部１４ａとバスバ５０孔ａとの隙間が約０．１ｍｍ程度となるように電極端子突起部１４ａ及びバスバ５０孔ａの寸法を決定する。さらに電極端子突起部１４ａの上面の外周の縁をＲ加工またはコーナ加工する。同様に、バスバ孔５０ａの電極端子突起部１４ａに対向する内周の縁をＲ加工またはコーナ加工する。電極端子突起部１４ａのＲ加工またはコーナ加工と、バスバ孔５０ａのＲ加工またはコーナ加工は、いずれも約０．１ｍｍ～０．５ｍｍ程度あれば十分に嵌合可能である。
　電極端子突起部１４ａとバスバ孔５０ａを嵌合させて、電極端子突起部１４ａの外側面とバスバ孔５０ａの内側面をレーザにより突合せ溶接する。レーザ溶接の径は約０．５ｍｍ～１．０ｍｍとすることで、緩めの嵌合公差においても十分溶け込ませることが可能である。
　また、電極端子突起部１４ａの高さをバスバ５０の厚みよりも高くすることで、嵌合したときにバスバ５０よりも電極端子突起部１４ａが突き出るようにする。例えば、バスバ５０の厚みを約０．８ｍｍ～１．０ｍｍとして、電極端子突起部１４ａの高さを１．０ｍｍ以上とすればよい。端子の製造の公差を考慮すると、電極端子突起部１４ａの高さは１．２ｍｍ程度が望ましい。電極端子突起部１４ａの突き出た部分に、検査用のプローブを接触させる。端子とバスバの溶接状態を検査するためにセル缶の端子同士の抵抗を測定して電気的な接続を確認する。このため、突き出た電極端子突起部１４ａに直接プローブを接触させることができるため、プローブの位置出しが容易になり検査しやすくなる。
　また、本発明では前述の嵌合構造を、正負極両方に適用しても、正負極片側だけに適用しても、効果を得ることができる。正極は材質がアルミであり、強度を得るために溶け込み量が必要のため、突起を設けることで効率よく溶け込ませることができる。負極は材質が銅のため、反射率の影響からレーザ出力が必要であり、電極端子突起部１４ａの外側面とバスバ孔５０ａの内側面との突合せ構造にすることで、少ないレーザ出力で溶接することができる。
　図８は、実施例２の端子とバスバの接合部の断面図である。図８の構造のうち、実施例１と同様の部分については、説明を省略する。実施例１では、電極端子突起部１４ａの形状を丸形状としたが、実施例２では長丸形状である。また、実施例２では、バスバ孔５０ａは長孔であり、前記長孔は端子の短辺に対して並行に位置する。長孔の直線部分を長くとることで溶接面積を多くとることができる。また、電極端子突起部１４ａの形状よりもバスバ孔５０ａを長くとることで、嵌め合いの位置出しを容易にすることができる。電極端子突起部１４ａの外側面とバスバ孔５０ａの内側面の突合せ部分が長くなり、溶接面積を多くとることができるため、全周ではなく部分的な溶接でも構わない。
　端子とバスバを接合する前にセルを充電する工程がある。その時、端子の上面からプローブを接触させる。電流及び電圧検出のプローブをそれぞれ接触させるために平面部が必要となる。実施例２で電極端子突起部１４ａの面積が多くなることで、充電用のプローブを接触させる面積が減るため、プローブの径や位置を工夫する必要がある。
　図９は、実施例３のセル及びバスバ上面図であり、図１０は実施例３の端子とバスバの接合部の断面図である。実施例１及び実施例２と同様の部分については、説明を省略する。本実施例３では、電極端子突起部１４ａの上面が電極端子突起部１４ａ以外の端子の上面よりも広い面積となる。電極端子突起部１４ａは正極外部端子１４の外形よりも１辺を１～２ｍｍ程度短くした同様の形状をとる。例えば、正極外部端子１４の外形が１０．５ｍｍ×７．５ｍｍである場合に、電極端子突起部１４ａの外形が９ｍｍ×６ｍｍであればよい。
　実施例２ではバスバ孔５０ａの形状を長孔にすることで溶接面積を多くとる構造としたが、セル充電プローブを接触させる面積が少なくなる影響があった。実施例３では電極端子突起部１４ａの上面の面積を広くとることで電極端子突起部１４ａの上面で充電用プローブ接触面積及び接合確認のための抵抗測定用プローブを接触させることができる。なお、実施例３では、バスバ５０の端部にＵ字型の切り欠きを設け、Ｕ字の内側に電極端子突起部１４ａを当接させて係止している。
　上述してきたように、実施例に係る組電池である扁平捲回形二次電池１００は、充放電体が収容された容器と、前記容器の一面に設けられた電極端子と、前記容器と前記電極端子との間に設けられ前記容器と前記電極端子との間を封止する封止部材と、を備える。
　さらに、扁平捲回形二次電池１００は、異なる前記電池の前記電極端子にそれぞれ接合されるバスバを有する。そして、電極端子は、前記一面から離れる方向に延びた電極端子突起部を備え、前記バスバは、前記電極端子突起部を嵌入するバスバ孔を備え、前記電極端子と前記バスバは、前記電極端子突起部と前記バスバ孔が嵌合し、かつ、当接し、前記電極端子突起部の外側面と、バスバ孔の内側面と、の接続部は、少なくとも部分的に溶接されている。
　本発明の構造によると、端子突起部の外側面とバスバ孔の内側面を溶接することで、溶接位置がガスケットから遠くなるため、溶接によるバスバへの熱影響を軽減できる。また、市場でのセル小型化の要求により端子の高さを低くすることが必要となってくる。端子を小さくしていくと、よりレーザによるガスケットへの熱影響が懸念されるが、本発明のようにバスバとの溶接部分を突起にすることで熱影響を軽減できる。
　熱影響の軽減を実現できる理由の一つは、電極端子突起部の外側面とバスバ孔の内側面との突合せ溶接によりレーザが効率よく入射することで、少ない出力で効率よく溶融することができる点にある。
　また、熱影響の軽減を実現できる理由の一つは、端子とバスバを嵌合させて接合させることにより、せん断方向に対して構造的に強度を保持して溶融部に必要な強度を軽減できるため、溶け込みを少なくすることができる点にある。強度を得るために貫通溶接を行う必要がなく、導通を確保できれば十分だからである。
　また、本発明では前述の嵌合構造を、正負極両方に適用しても、正負極片側だけに適用しても、効果を得ることができる。正極は材質がアルミであり、強度を得るために溶け込み量が必要のため、突起を設けることで効率よく溶け込ませることができる。負極は材質が銅のため、反射率の影響からレーザ出力が必要であり、電極端子突起部の外側面とバスバ孔の内側面との突合せ構造にすることで、少ないレーザ出力で溶接することができる。
　さらに、本発明の構造によると、電極端子突起部をバスバ厚みよりも高くし、上面から電極端子突起部が突き出ることで接合後の検査を容易にすることができる。接合後の検査は、電気的な接合を保証するための抵抗検査であり、検査用のプローブをバスバから突き出た電極端子突起部に接触させて測定する。プローブ位置の誤差に対して、電極端子突起部を直接狙うことで接触不良を少なくすることができる。
　実施例１及び実施例２に例示したように、前記バスバは、前記電極端子と接する部分を貫通したバスバ孔を備え、前記孔部が前記電極端子突起部と嵌合して前記せん断方向の動きを規制される構造とすることができる。
　このように、バスバ孔に電極端子突起部を嵌合させることで、バスバの位置決めが容易となり、バスバ孔の内側側面と電極端子突起部の外側側面とを溶接に用いることができる。さらに、嵌合によりバスバの動きが規制されるため、溶接は構造的な強度の獲得を目的とする必要がなく、電気的導通の確保を目的とした、低出力の溶接で足りる。
　また、バスバ孔及び電極端子突起部とが接する境界の全てを溶接してもよいが、その一部のみを溶接してもよい。
　また、電極端子は、前記電極端子突起部の外周の縁に斜面を備える構造とすることが好適である。同様に、バスバ孔は、前記電極端子に対向する内周の縁に斜面を備えることが好適である。これらの斜面は、平坦な傾斜面でもよいし、曲面でもよい。これらの斜面により、バスバ孔と電極端子突起部の嵌合及び位置決めをさらに容易にすることができる。
　実施例２に例示したように、前記バスバ孔を長孔とし、嵌合した前記電極端子突起部との当接により前記長孔の短手方向の動きに対して規制を受ける構造としてもよい。このとき、電極端子突起部は長円形であってもよいし、円形であってもよい。電極端子突起部の形状が長円形であれば、バスバ孔と電極端子突起部との境界が長くなり、溶接に有利である。一方、電極端子突起部の形状を円形とすれば、長孔の長手方向の公差に余裕を持たせることができる。
　また、実施例に係る組電池製造方法では、異なる電池の電極端子を電気的に接続するバスバを組付ける第１工程を行った後、電極端子とバスバとを溶接する第２工程を実行することになる。ここで、第１工程は、バスバ孔に前記電極端子突起部を嵌入して組付けを行い、第２工程は、電極端子突起部の外側面とバスバ孔の内側面との境界に沿った領域を少なくとも部分的に溶接する。
　このため、ガスケットへの熱影響を少なくしながら、端子とバスバを効率よく接合することができる。
　さらに、実施例に係る組電池製造方法では、電極端子突起部に検査器具を接触させて、前記電極端子と前記バスバとの溶接状態を検査する第３工程を行うことができる。実施例に開示したように、バスバの溶接後にも、電極端子突起部が露出しているからである。
　また、実施例に係る組電池製造方法では、第２工程において、前記電極端子突起部と前記バスバ孔との境界の隙間よりも大きい直径に集光したレーザ光を、前記電極端子突起部と前記バスバ孔との境界に照射して互いに溶接することで、ガスケットへの熱影響をさらに少なくすることができる。
　なお、上記各実施例は、本発明を限定するものではなく、本発明は、例示した構造を適宜変更して実施することができる。例えば、上記の実施例では、バスバに孔部又は切り欠きを設け、電極端子の電極端子突起部を貫通又は係止する構造を例示したが、バスバ及び電極端子突起部の形状は任意に変更できる。
　一例として、電極端子に２つの電極端子突起部を設け、バスバの端部を２つの電極端子突起部の間に組み付ける構造としてもよい。
　また、一例として、電極端子にＵ字型の電極端子突起部を設け、Ｕ字の内側にバスバの端部が収まる構造としてもよい。
　このように、バスバが電極端子と接した状態で、電極端子の電極端子突起部との当接によって、せん断方向の動きを規制される構造であれば、任意の構造を採用可能である。いずれの構造であっても、バスバの動きを規制することで、溶接に構造的な強度の確保を求める必要がなくなるからである。この結果、レーザ出力を抑制することができ、ガスケットへの熱影響を少なくしながら、端子とバスバを効率よく接合することができる。
１：電池缶、１ａ：開口部、１ｂ：幅広側面、１ｃ：幅狭側面、１ｄ：底面、２：絶縁保護フィルム、３：捲回群、５：ガスケット、６：電池蓋、７：絶縁板、９：注液口、１０：ガス排出弁、１１：注液栓、１２：負極外部端子、１２ｂ：負極接続部、１４：正極外部端子、１４ａ：電極端子突起部、１４ｂ：正極接続部、２１：負極集電板基部、２２：負極側接続端部、２３：負極側開口孔、２４：負極集電板、２６：負極側貫通孔、３２：負極電極、３２ｂ：負極合剤層、３２ｃ：負極箔露出部、３３：セパレータ、３４：正極電極、３４ｂ：正極合剤層、３４ｃ：正極箔露出部、３５：セパレータ、４１：正極集電板基部、４２：正極側接続端部、４３：正極側開口孔、４４：正極集電板、４６：正極側貫通孔、５０：バスバ、５０ａ：バスバ孔、５１：溶け込み部、８０：電池モジュール、１００：扁平捲回形二次電池
 

Claims (7)

  1. 　充放電体が収容された容器と、前記容器の一面に設けられた電極端子と、前記容器と前記電極端子との間に設けられ前記容器と前記電極端子との間を封止する封止部材と、を備えた複数の電池と、
    　異なる前記電池の前記電極端子にそれぞれ接合されるバスバと、を有し、
    　前記電極端子は、前記一面から離れる方向に延びた電極端子突起部を備え、
    　前記バスバは、前記電極端子突起部を嵌入するバスバ孔を備え、
    　前記電極端子と前記バスバは、前記電極端子突起部と前記バスバ孔が嵌合し、かつ、当接し、
    　前記電極端子突起部の外側面と、バスバ孔の内側面と、の接続部は、少なくとも部分的に溶接されている、組電池。
  2. 　前記電極端子は、前記電極端子突起部の外周の縁に斜面を備えることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
  3. 　前記バスバ孔は、前記電極端子に対向する内周の縁に斜面を備えることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
  4. 　前記バスバ孔は長孔であり、嵌合した前記電極端子突起部との当接により前記長孔の短手方向の動きに対して規制を受けることを特徴とする請求項１に記載の組電池。
  5. 　充放電体が収容された容器と、前記容器の一面から離れる方向に延びた電極端子突起部が備えられた電極端子と、前記容器と前記電極端子との間に設けられ前記容器と前記電極端子との間を封止する封止部材と、を有する複数の電池に対し、異なる前記電池の前記電極端子を電気的に接続するバスバを組付ける第１工程と、
    　前記電極端子と前記バスバとを溶接する第２工程と、を有し、
    　前記第１工程は、前記バスバに設けられたバスバ孔に前記電極端子突起部を嵌入して組付けを行い、
    　前記第２工程は、前記電極端子突起部と前記バスバ孔の境界に沿った領域を少なくとも部分的に溶接する
    ことを特徴とする組電池製造方法。
  6. 　前記電極端子突起部に検査器具を接触させて、前記電極端子と前記バスバとの溶接状態を検査する第３工程を有する、請求項５に記載の組電池製造方法。
  7. 　前記第２工程では、前記電極端子突起部と前記バスバ孔との境界の隙間よりも大きい直径に集光したレーザ光を、前記電極端子突起部と前記バスバ孔との境界に照射して互いに溶接する、請求項５又は６に記載の組電池製造方法。
     
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