JP2015011785A - Power storage device and method of manufacturing power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部端子を有する蓄電素子とバスバとを備える蓄電装置及び該蓄電装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a power storage device including a power storage element having an external terminal and a bus bar, and a method for manufacturing the power storage device.
一般的に、蓄電装置は、図13に示すように、外部端子4を含む蓄電素子1(電池セル1)と、外部端子4に電気的に接続されるバスバ6とを備える。この種の蓄電装置には、蓄電素子1の外部端子4とバスバ6とが溶接によって接続されたものがある。この場合、外部端子4は、平面状の第一接続面4aを有する。これに対し、バスバ6は、第一接続面4aに密接するように重ね合わせる平面状の第二接続面6aを有する。外部端子4とバスバ6とは、第一接続面4a及び第二接続面6aが互いに重ね合わされた状態で溶接される。すなわち、第一接続面4a及び第二接続面6aが互いに対向する領域内に外部端子4とバスバ6とが部分的に溶け込んだ溶接部9が形成される。これにより、蓄電素子1とバスバ6とは、導通可能に接続される(例えば、特許文献1参照)。
Generally, as shown in FIG. 13, the power storage device includes a power storage element 1 (battery cell 1) including an external terminal 4 and a
ところで、上述のように、蓄電素子1における外部端子4の第一接続面4aとバスバ6の第二接続面6aとが密接した状態で、外部端子4とバスバ6とが部分的に溶接されると、溶接部9の周囲における第一接続面4a及び第二接続面6aの境界近傍に空洞化したブローホール(ガス溜まり)Bが形成される傾向にある。溶接部は、ブローホールBが発生すると、外部端子4とバスバ6との接合幅が狭くなるため、ブローホールBが発生していない場合と比較して溶接強度が低下する。
By the way, as described above, the external terminal 4 and the
さらに、蓄電素子1やバスバ6が振動したり、バスバ6が位置調整の関係で曲げられたりすると、溶接部9の周辺に応力集中が発生する。ブローホールBの形成により溶接強度が低下していた場合、溶接部9の周辺に集中した応力によって溶接部9の一部が破損する場合がある。そのため、この種の蓄電装置は、応力集中に起因して溶接部9が破損する虞があり、外部端子4とバスバ6との接続剛性が確保できない虞がある。
Further, when the power storage element 1 or the
そこで、本発明は、かかる事情に鑑み、ブローホールの形成を抑制することのできる蓄電装置及び該蓄電装置の製造方法を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the electrical storage apparatus which can suppress formation of a blowhole, and the manufacturing method of this electrical storage apparatus in view of this situation.
本発明に係る蓄電装置は、第一接続面を有する外部端子を含む蓄電素子と、第一接続面に重ね合わされる第二接続面を有するバスバと、第一接続面及び第二接続面が互いに対向する領域内で、外部端子とバスバとに亘って形成される溶接部とを備え、第一接続面及び第二接続面の少なくとも何れか一方には、少なくとも溶接部の周囲に第一接続面と第二接続面とが離間して形成される隙間部が設けられる。 A power storage device according to the present invention includes a power storage element including an external terminal having a first connection surface, a bus bar having a second connection surface superimposed on the first connection surface, and the first connection surface and the second connection surface are mutually connected. A welded portion formed between the external terminal and the bus bar in the opposing region, and at least one of the first connecting surface and the second connecting surface has at least a first connecting surface around the welded portion. And a second connecting surface are formed so as to be separated from each other.
かかる構成によれば、溶接部は、バスバが外部端子に溶接されるときに発生するガスを隙間部に逃がして形成される。つまり、本発明に係る蓄電装置には、溶接時に発生するガスが第一接続面と第二接続面との間に閉じ込められず、ブローホールの形成が抑制される。そのため、溶接部の接合幅が狭くなることが抑制される。よって、外部端子やバスバに外力が加わって、溶接部における第一接続面と第二接続面との境界近くに応力が集中した場合であっても、溶接部が容易に破損しない。そのため、バスバと外部端子との接続剛性が確保される。 According to such a configuration, the welded portion is formed by allowing the gas generated when the bus bar is welded to the external terminal to escape to the gap portion. That is, in the power storage device according to the present invention, the gas generated during welding is not confined between the first connection surface and the second connection surface, and the formation of blow holes is suppressed. Therefore, it is suppressed that the welding width of a welding part becomes narrow. Therefore, even when an external force is applied to the external terminal or the bus bar and stress is concentrated near the boundary between the first connection surface and the second connection surface in the welded portion, the welded portion is not easily damaged. Therefore, the connection rigidity between the bus bar and the external terminal is ensured.
この場合、第一接続面及び第二接続面には、隙間部の外側に互いに密接する位置合部が設けられるようにすることが好ましい。 In this case, it is preferable that the first connection surface and the second connection surface are provided with alignment portions that are in close contact with each other outside the gap portion.
かかる構成によれば、第一接続面の位置合部と第二接続面の位置合部とが互いに密接していることにより、第一接続面と第二接続面とが離間距離を一定に保った状態で位置決めされる。従って、第一接続面と第二接続面との離間距離が適正な距離になり、溶接時に発生するガスを円滑に排出できる隙間部が第一接続面と第二接続面との間に形成される。よって、本発明に係る蓄電装置は、溶接時に発生したガスが密接する第一接続面と第二接続面との境界近くに閉じ込められることなく、ブローホールの発生が抑制されたものになる。 According to such a configuration, the first connecting surface and the second connecting surface maintain a constant separation distance because the first connecting surface and the second connecting surface are in close contact with each other. Positioned in the state. Accordingly, the separation distance between the first connection surface and the second connection surface is an appropriate distance, and a gap portion that can smoothly discharge the gas generated during welding is formed between the first connection surface and the second connection surface. The Therefore, in the power storage device according to the present invention, the generation of blow holes is suppressed without being confined near the boundary between the first connection surface and the second connection surface where the gas generated during welding is in close contact.
さらに、この場合、第一接続面及び第二接続面の少なくとも何れか一方には、溶接部を包含する凹部を有するようにすることが好ましい。 Furthermore, in this case, it is preferable that at least one of the first connection surface and the second connection surface has a recess including a welded portion.
かかる構成によれば、外部端子の第一接続面とバスバの第二接続面とが重ね合わされることにより、凹部の盛り上がった部分は、互いに対向する第一接続面又は第二接続面に密接し、凹部の開放された部分は、互いに対向する第一接続面又は第二接続面により塞がれている。この凹部が塞がれた領域における第一接続面と第二接続面との間は、離間している。このように、外部端子及びバスバが複雑な形状・構造に加工されたものでなくても、凹部が形成されているだけで、第一接続面と第二接続面との間が適正な距離で離間された蓄電装置となる。 According to this configuration, the first connection surface of the external terminal and the second connection surface of the bus bar are overlapped, so that the raised portion of the recess is in close contact with the first connection surface or the second connection surface facing each other. The opened portion of the recess is closed by the first connection surface or the second connection surface facing each other. The first connection surface and the second connection surface in the region where the recess is blocked are spaced apart. Thus, even if the external terminal and the bus bar are not processed into a complicated shape / structure, only the recess is formed, and the first connection surface and the second connection surface are at an appropriate distance. A separated power storage device is obtained.
また、本発明に係る蓄電装置の他態様として、バスバは、隙間部を形成する領域に位置合部の厚みよりも薄い薄肉部を有するようにすることができる。 As another aspect of the power storage device according to the present invention, the bus bar may have a thin portion that is thinner than the thickness of the alignment portion in a region where the gap portion is formed.
かかる構成によれば、位置合部の厚みと同じ厚みのバスバを溶接する場合と比べて低いエネルギーで薄肉部から第一接続面まで溶接された蓄電装置となる。 According to such a configuration, the power storage device is welded from the thin wall portion to the first connection surface with lower energy than in the case of welding a bus bar having the same thickness as the thickness of the alignment portion.
また、本発明に係る蓄電装置の別の態様として、溶接部の周囲における第一接続面及び第二接続面の離間距離は、10μm以上であるようにすることができる。 Moreover, as another aspect of the power storage device according to the present invention, the distance between the first connection surface and the second connection surface around the welded portion can be 10 μm or more.
かかる構成によれば、溶接中に発生したガスが第一接続面と第二接続面との間の隙間部に確実に逃げるようになり、ブローホールの形成が抑制された蓄電装置となる。 According to such a configuration, the gas generated during welding can surely escape to the gap between the first connection surface and the second connection surface, and the power storage device in which the formation of blow holes is suppressed is obtained.
この場合、溶接部の周囲における第一接続面及び第二接続面の離間距離は、50μm未満であるようにすることができる。 In this case, the separation distance between the first connection surface and the second connection surface around the welded portion can be less than 50 μm.
かかる構成によれば、大きな亀裂が形成されていない溶接部を有するため、第一接続面と第二接続面との間が離間した蓄電装置であっても、外部端子とバスバとの接続剛性が保たれている。 According to such a configuration, since there is a weld portion in which a large crack is not formed, even in a power storage device in which the first connection surface and the second connection surface are separated, the connection rigidity between the external terminal and the bus bar is high. It is kept.
本発明に係る蓄電装置の製造方法は、蓄電素子に含まれる外部端子の第一接続面とバスバの第二接続面とが互いに対向する領域内で離間した状態になるように、バスバの第二接続面を外部端子の第一接続面上に配置させるバスバ配置工程と、外部端子の第一接続面とバスバの第二接続面との互いに離間した領域同士を部分的に溶接し、外部端子とバスバとが部分的に溶け込んだ溶接部を形成する溶接工程とを備える。 The method for manufacturing a power storage device according to the present invention is such that the first connection surface of the external terminal included in the power storage element and the second connection surface of the bus bar are separated from each other in a region facing each other. A bus bar arranging step of arranging the connection surface on the first connection surface of the external terminal, and a region where the first connection surface of the external terminal and the second connection surface of the bus bar are spaced apart from each other, and the external terminal A welding process for forming a welded portion in which the bus bar is partially melted.
かかる構成によれば、バスバ配置工程により第二接続面と離間させて第一接続面上に配置されたバスバを溶接工程で溶接する。バスバが外部端子に溶接されるときに発生するガスは、第一接続面と第二接続面との間の隙間に逃がす。つまり、溶接時に発生するガスが第一接続面と第二接続面との間に閉じ込められない。そのため、ブローホールの形成が抑制され、溶接部の接合幅が狭くなることが抑制される。よって、外部端子やバスバに外力が加わって、溶接部における第一接続面と第二接続面との境界近くに応力が集中した場合であっても、容易に破損しない溶接部を有する蓄電装置が製造される。さらに、この蓄電装置には、バスバと外部端子との接続剛性が確保される。 According to this structure, the bus bar arranged on the first connection surface while being separated from the second connection surface in the bus bar arrangement step is welded in the welding step. The gas generated when the bus bar is welded to the external terminal escapes to the gap between the first connection surface and the second connection surface. That is, the gas generated during welding is not confined between the first connection surface and the second connection surface. Therefore, the formation of blowholes is suppressed and the joint width of the welded portion is suppressed from being narrowed. Therefore, even when an external force is applied to the external terminal or the bus bar and the stress is concentrated near the boundary between the first connection surface and the second connection surface in the welded portion, the power storage device having the welded portion that is not easily damaged Manufactured. Furthermore, this power storage device ensures the connection rigidity between the bus bar and the external terminal.
ここで、本発明に係る蓄電装置の製造方法の一態様として、バスバ配置工程は、第一接続面と第二接続面とが互いに対向する領域内で部分的に離間した状態になるように、バスバの第二接続面を外部端子の第一接続面上に密接するようにすることができる。 Here, as one aspect of the method for manufacturing the power storage device according to the present invention, the bus bar arrangement step is such that the first connection surface and the second connection surface are partially separated in a region facing each other. The second connection surface of the bus bar can be brought into close contact with the first connection surface of the external terminal.
かかる構成によれば、バスバの第二接続面が外部端子の第一接続面上に密接することに伴って、第一接続面と第二接続面との間に部分的に離間した隙間が形成される。第一接続面と第二接続面とは、その隙間における第一接続面と第二接続面との離間距離を一定に保った状態で互いに位置決めされる。そのため、第一接続面と第二接続面との離間距離が適正な距離に維持されて、ブローホールの発生が確実に抑制される。 According to this configuration, as the second connection surface of the bus bar comes into close contact with the first connection surface of the external terminal, a partially spaced gap is formed between the first connection surface and the second connection surface. Is done. The first connection surface and the second connection surface are positioned with respect to each other in a state where the separation distance between the first connection surface and the second connection surface in the gap is kept constant. Therefore, the separation distance between the first connection surface and the second connection surface is maintained at an appropriate distance, and the generation of blow holes is reliably suppressed.
この場合、外部端子の第一接続面及びバスバの第二接続面の少なくとも何れか一方であって、バスバ配置工程後に互いに対向することになる領域内に凹部を形成する凹部形成工程を備えるようにすることが好ましい。 In this case, there is provided a recess forming step of forming a recess in a region which is at least one of the first connection surface of the external terminal and the second connection surface of the bus bar and faces each other after the bus bar arranging step. It is preferable to do.
かかる構成によれば、凹部形成工程において形成された凹部は、外部端子の第一接続面とバスバの第二接続面とが重ね合わされることによって、凹部の盛り上がった部分を互いに対向する第一接続面又は第二接続面に密接し、凹部の開放された部分を互いに対向する第一接続面又は第二接続面で塞がれる。この凹部が塞がれた領域における第一接続面と第二接続面との間は、離間する。このようにして、外部端子及びバスバが複雑な形状・構造に加工されたものでなくても、第一接続面と第二接続面との間は、適正な距離で離間する。 According to such a configuration, the recess formed in the recess forming step is a first connection in which the raised portions of the recess face each other by overlapping the first connection surface of the external terminal and the second connection surface of the bus bar. The first connection surface or the second connection surface that is in close contact with the surface or the second connection surface and is open to the recesses is closed. The first connection surface and the second connection surface in the region where the recess is blocked are spaced apart. Thus, even if the external terminal and the bus bar are not processed into a complicated shape and structure, the first connection surface and the second connection surface are separated by an appropriate distance.
この場合、凹部形成工程は、プレス加工工程であるようにすることが好ましい。 In this case, it is preferable that the recess forming step is a press working step.
かかる構成によれば、凹部は、外部端子とバスバとが溶接される領域に合わせて高精度に形成される。 According to such a configuration, the recess is formed with high accuracy in accordance with a region where the external terminal and the bus bar are welded.
また、本発明に係る蓄電装置の製造方法の他態様として、バスバ配置工程により第一接続面から離間する第二接続面上の領域におけるバスバの厚みが第一接続面に密接する第二接続面上の領域におけるバスバの厚みよりも薄い薄肉部を形成する薄肉部形成工程を備えるようにすることができる。 Further, as another aspect of the method for manufacturing the power storage device according to the present invention, the second connection surface in which the thickness of the bus bar in the region on the second connection surface that is separated from the first connection surface by the bus bar arrangement step is in close contact with the first connection surface. A thin portion forming step of forming a thin portion thinner than the thickness of the bus bar in the upper region can be provided.
かかる構成によれば、溶接工程において位置合部の厚みと同じ厚みのバスバを溶接する場合と比べて低いエネルギーで薄肉部から第一接続面まで溶接することができるバスバが形成される。 According to this structure, the bus bar which can be welded from a thin part to a 1st connection surface with low energy compared with the case where the bus bar of the same thickness as the thickness of a position alignment part is welded in a welding process is formed.
また、本発明に係る蓄電装置の製造方法の別の態様として、バスバ配置工程は、溶接部の周囲における第一接続面及び第二接続面の離間距離が10μm以上になるようにバスバの第二接続面を外部端子の第一接続面上に重ね合わせるようにすることができる。 Further, as another aspect of the method for manufacturing the power storage device according to the present invention, the bus bar placement step includes a second bus bar second step so that the distance between the first connection surface and the second connection surface around the welded portion is 10 μm or more. The connection surface can be overlaid on the first connection surface of the external terminal.
かかる構成によれば、溶接工程において溶接中に発生したガスが第一接続面と第二接続面との間の隙間部に確実に逃げるようになり、ブローホールの形成が抑制される。 According to this configuration, gas generated during welding in the welding process can surely escape to the gap between the first connection surface and the second connection surface, and the formation of blow holes is suppressed.
この場合、バスバ配置工程は、溶接部の周囲における第一接続面及び第二接続面の離間距離が50μm未満になるようにバスバの第二接続面を外部端子の第一接続面上に重ね合わせるようにすることが好ましい。 In this case, in the bus bar arrangement step, the second connection surface of the bus bar is superimposed on the first connection surface of the external terminal so that the distance between the first connection surface and the second connection surface around the welded portion is less than 50 μm. It is preferable to do so.
かかる構成によれば、溶接工程において第一接続面と第二接続面との間を離間させてバスバが外部端子に溶接されても、バスバと外部端子との溶接に伴って溶接部に亀裂が生じにくく、外部端子とバスバとの接続剛性が保たれる蓄電装置が製造される。 According to such a configuration, even if the bus bar is welded to the external terminal by separating the first connection surface and the second connection surface in the welding process, the welded portion is cracked along with the welding between the bus bar and the external terminal. A power storage device that is difficult to occur and maintains the connection rigidity between the external terminal and the bus bar is manufactured.
以上の如く、本発明に係る蓄電装置及び該蓄電装置の製造方法によれば、ブローホールの形成を抑制することのできるという優れた効果を奏する。 As described above, according to the power storage device and the method for manufacturing the power storage device according to the present invention, there is an excellent effect that the formation of blowholes can be suppressed.
以下、本発明に係る蓄電装置の一実施形態である電池モジュールについて、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電池モジュールは、図1乃至図3に示すように、複数の電池セル1(蓄電素子)と、複数のバスバ6とを備えている。バスバ6は、電池セル1に電気的に接続されている。
Hereinafter, a battery module which is an embodiment of a power storage device according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the battery module according to the present embodiment includes a plurality of battery cells 1 (power storage elements) and a plurality of bus bars 6. The
なお、これらの複数の電池セル1のそれぞれは、すべて同一の形状及び同一の構造を有する。これに伴い、以下、単一の電池セル1の構造について説明する。 Each of the plurality of battery cells 1 has the same shape and the same structure. Accordingly, the structure of the single battery cell 1 will be described below.
電池セル1は、電極体(図示せず)と、該電極体が収容されるケース2とを有する。また、電池セル1は、図3,図4A及び図4Bに示すように、ケース2の外面に配置される外部ガスケット3と、該外部ガスケット3によりケース2と絶縁された状態でケース2に取り付けられる外部端子4とを有する。そして、電池セル1は、外部端子4に電気的に接続される集電体5を有する。
The battery cell 1 has an electrode body (not shown) and a
本実施形態に係る電池セル1は、ケース2の外面に一対の外部ガスケット3が配置されており、該一対の外部ガスケット3のそれぞれに一つの外部端子4が取り付けられている。すなわち、電池セル1は、一対の外部ガスケット3と、一対の外部端子4とを有する。
In the battery cell 1 according to this embodiment, a pair of
ケース2は、図4Aに示すように、開口部を有するケース本体2aと、該ケース本体2aの開口部を塞いで密閉する蓋板2bとを有する。
As shown in FIG. 4A, the
ケース本体2aは、図2に示すように、幅方向に偏平な有底角筒状に形成される。これに伴い、蓋板2bは、該ケース本体2aの開口部に対応した長方形状に形成される。
As shown in FIG. 2, the
そして、蓋板2bには、一対の貫通孔(図示しない)が形成されている。一方の貫通孔は、蓋板2bの長手方向における一端部に形成されている。そして、他方の貫通孔は、蓋板2bの長手方向における他端部に形成されている。
A pair of through holes (not shown) are formed in the
各外部ガスケット3は、樹脂等の絶縁材料で形成されている。各外部ガスケット3には、貫通孔(図示しない)が形成されている。そして、各外部ガスケット3は、図4A及び図4Bに示すように、蓋板2bの外面に配置されている。より具体的に説明する。一方の外部ガスケット3は、該一方の外部ガスケット3の貫通孔の位置が蓋板2bの一方の貫通孔の位置に対応するように配置されている。そして、他方の外部ガスケット3は、該他方の外部ガスケット3の貫通孔の位置が蓋板2bの他方の貫通孔の位置に対応するように配置されている。各外部ガスケット3は、平面視長方形状(蓋板2bの長手方向に長手をなす長方形状)に形成されている。
Each
一対の外部端子4のうち、一方の外部端子4は、正極用のものであり、他方の外部端子4は、負極用のものである。正極用(一方)の外部端子4は、蓋板2bの長手方向における一端部に取り付けられている。負極用(他方)の外部端子4は、蓋板2bの長手方向における他端部に取り付けられている。そして、各外部端子4は、バスバ6(後述する、バスバ6の第二接続面6a)が接続される第一接続面4aを有する。
Of the pair of external terminals 4, one external terminal 4 is for the positive electrode, and the other external terminal 4 is for the negative electrode. The external terminal 4 for positive electrode (one) is attached to one end portion in the longitudinal direction of the
より具体的に説明する。一方の外部端子4は、外部ガスケット3(一方の外部ガスケット3)に載置される板状部4bを有する。板状部4bは、アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料で形成されている。また、板状部4bは、平面視長方形状(蓋板2bの長手方向で長手をなす長方形状)に形成されている。そして、板状部4bは、バスバ6が接続される第一面と該第一面とは反対側の第二面とを有する。そのため、一方の外部端子4では、板状部4bの第一面が第一接続面4aを構成している。
This will be described more specifically. One external terminal 4 has a plate-
なお、一方の外部端子4は、ケース2(蓋板2b)の外面に板状部4bを固定するためのかしめ部(採番しない)をさらに有する。かしめ部は、板状部4bから延出している。また、かしめ部は、アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料で形成されている。そして、一方の外部端子4において、かしめ部は、蓋板2bの貫通孔、外部ガスケット3の貫通孔、及び集電体5の貫通孔に挿通された状態でかしめられており、さらに、集電体5に電気的に接続されている。
One external terminal 4 further has a caulking portion (not numbered) for fixing the plate-
他方の外部端子4は、外部ガスケット3(他方の外部ガスケット3)に載置される板状部4bを有する。板状部4bは、アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料で形成されている。また、板状部4bは、平面視長方形状(蓋板2bの長手方向で長手をなす長方形状)に形成されている。そして、板状部4bは、バスバ6が接続される第一面と該第一面とは反対側の第二面とを有する。そのため、他方の外部端子4では、板状部4bの第一面が第一接続面4aを構成している。
The other external terminal 4 has a plate-
なお、他方の外部端子4は、ケース2(蓋板2b)の外面に板状部4bを固定するためのかしめ部(採番しない)をさらに有する。かしめ部は、銅又は銅合金の銅系金属材料で形成されている。そして、他方の外部端子4において、かしめ部は、板状部4bの貫通孔、蓋板2bの貫通孔、外部ガスケット3の貫通孔、及び集電体5の貫通孔に挿通された状態でかしめられており、さらに、集電体5に電気的に接続されている。
The other external terminal 4 further includes a caulking portion (not numbered) for fixing the plate-
第一接続面4aは、平面状に形成されている。第一接続面4aには、バスバ6(の接続面8a)が重ね合わされる。一方の外部端子4の第一接続面4aと、他方の外部端子4の第一接続面4aは、外部ガスケット3よりも上方に位置している。そして、一方の外部端子4の第一接続面4aと、他方の外部端子4の第一接続面4aとは、蓋板2bの外面に対して同じ高さレベルにある。第一接続面4aは、板状部4bがバスバ6に重ね合わされたときにバスバ6に密接する位置合部となる。
The
ここで、図1及び図2に戻り、電池モジュールにおける複数の電池セル1の配置について説明する。複数の電池セル1は、一列に配列されている。複数の電池セル1は、蓋板2bの短手方向に並んでいる。本実施形態においては、10個の電池セル1が配列されている。なお、以下の説明において、蓋板2bの短手方向を配列方向とする。
Here, returning to FIGS. 1 and 2, the arrangement of the plurality of battery cells 1 in the battery module will be described. The plurality of battery cells 1 are arranged in a line. The plurality of battery cells 1 are arranged in the short direction of the
隣り合う一対の電池セル1は、配列方向に隣り合う外部端子4の極性が反対となるように配置されている。配列方向に隣り合う外部端子4同士は、バスバ6によって接続されている。より具体的に説明すると、隣り合う電池セル1において、一方の電池セル1の正極用の外部端子4の第一接続面4aと、他方の電池セル1の負極用の外部端子4の第一接続面4aとは、近接しており、これらの外部端子4がバスバ6によって接続されている。これにより、すべての電池セル1は、直列に接続された一つの電池を構成している。
A pair of adjacent battery cells 1 are arranged such that the polarities of the external terminals 4 adjacent in the arrangement direction are opposite. The external terminals 4 adjacent to each other in the arrangement direction are connected by a
なお、直列接続された複数の電池セル1のうち、一端に位置する電池セル1の外部端子4の一方と、他端に位置する電池セル1の外部端子4の一方とには、それぞれ外部接続用のバスバ(図示しない)が接続される。このバスバには、別の電池モジュール、あるいは別の機器が接続される。 Of the plurality of battery cells 1 connected in series, one of the external terminals 4 of the battery cell 1 located at one end and one of the external terminals 4 of the battery cell 1 located at the other end are respectively externally connected. A bus bar (not shown) is connected. Another battery module or another device is connected to the bus bar.
次に、バスバ6について、図3乃至図5を参照して説明する。本実施形態において、外部端子4同士を接続する各バスバ6は、すべて同一の形状及び同一の構造を有する。これに伴い、以下、単一のバスバ6の構造について説明する。
Next, the
バスバ6は、平面視長方形状の平板状に形成されている。バスバ6は、アルミニウム又はアルミニウム合金のアルミニウム系金属材料の板材で形成されている。また、バスバ6は、第一接続面4aに重ね合わせる第二接続面6aを有する。そして、バスバ6は、第二接続面6aとは反対側の溶接面6bを有する。
The
より具体的に説明する。バスバ6は、本体部7と、該本体部7の両端に繋がる一対の接続部8とを有する。バスバ6では、本体部7と一対の接続部8とが一体的に形成されている。
This will be described more specifically. The
各接続部8のそれぞれは、互いに異なる蓄電素子1の外部端子4に接続されている。そして、各接続部8は、第一接続面4aに重ね合わせる第一平面8aと、該第二接続面6aとは反対側の第二平面8fとを有する。そのため、各接続部8の第一平面8aはバスバ6の第二接続面6aに含まれ、各接続部8の第二平面8fはバスバ6の溶接面6bに含まれている。
Each
第二接続面6aは、溶接部9を包含する複数の第一凹部8bを有する。第一凹部8bは、蓋板2bの長手方向に沿って二箇所設けられている。各第一凹部8bは、第二接続面6aを溶接面6b側に向けて凹ませて形成されている。各第一凹部8bは、円柱状に凹ませて形成されている。各第一凹部8bは、少なくとも溶接部9の周囲に第一接続面4aと第二接続面6aとが離間する隙間部8cと、第一接続面4aと第二接続面6aとが密接する位置合部8dとを有する。位置合部8dは、隙間部8cの外側に配置される。
The
隙間部8cは、第二接続面6aから溶接面6b側に向かって凹んだ部分である。隙間部8cにおける第二接続面6aに平行な面で切断した断面形状は、同じ面で切断した溶接部9の断面形状より大きい。隙間部8cは、平坦に形成されている。バスバ6の厚さ方向における隙間部8cと位置合部8dとの距離は、略一定である。隙間部8cは、位置合部8dからバスバ6の厚さ方向に10μm以上の距離にある。また、隙間部8cは、位置合部8dからバスバ6の厚さ方向に50μm未満の距離にある。なお、隙間部8cは、位置合部8dからバスバ6の厚さ方向に20μm以下の距離にあることが好ましい。
The
位置合部8dは、外部端子4の第一接続面4aと同じ平面状に形成されている。そのため、位置合部8dは、外部端子4の第一接続面4aに面接触する。位置合部8dは、隙間部8cと略平行な平面状に形成されている。バスバ6の位置合部8dは、隙間部8cにおける第一接続面4aと第二接続面6aとの離間距離X1が一定に保たれるように、第一接続面4aを位置決めする。
The
溶接面6bは、溶接部9を包含する第二凹部8eを有する。第二凹部8eは、第二接続面6a上の第一凹部8bの位置に対応する位置に配置されている。つまり、第二凹部8eは、第一凹部8bの反対側の溶接面6b上に設けられる。第二凹部8eの形状は、第一凹部8bと同じである。
The
バスバ6は、第二凹部8eが形成されることにより、隙間部8cを形成する領域に位置合部8dの厚みよりも薄い薄肉部8gが形成される。本実施形態に係る薄肉部8gは、第一凹部8b及び第二凹部8eとにより形成される。厚さ方向における第二凹部8eの深さは、バスバ6の溶接面6bから第二接続面6aまでの距離がバスバ6を溶融させるために適正な厚さとなるように設定されている。本実施形態では、厚さ方向における第一凹部8bと第二凹部8eとの距離がバスバ6を溶融させるために適正な厚さ以下となるように設定されている。薄肉部8gの厚さは、レーザ出力が高くなり過ぎないように薄く形成される。また、薄肉部8gを薄く形成することにより、溶接時間が短縮され、また、溶接に係る費用も低く抑えられる。
In the
図5に示すように、電池モジュールでは、上述のように、外部端子4とバスバ6とが溶接(本実施形態では、レーザー溶接)にて接続されている。そして、外部端子4の第一接続面4a及びバスバ6の第二接続面6aが互いに対向する領域内で、外部端子4とバスバ6とに亘って溶接部9が形成されている。
As shown in FIG. 5, in the battery module, as described above, the external terminal 4 and the
溶接部9は、溶接面6b上に平面視環状に形成される。具体的に説明する。溶接部9は、平面視円環状に形成される。そのため、バスバ6に対して様々な方向から外力が作用しても、溶接部9に応力が集中することを抑えることができる。従って、溶接部の強度を高めることができる。また、溶接部9は、バスバ6の溶接面6bから外部端子4の第一接続面4aに亘って形成されている。厚さ方向における溶接部9の断面積が溶接面6bから第一接続面4aに向かうほど小さくなっている。すなわち、厚さ方向における溶接部9の断面形状は、逆三角形状若しくは逆台形状に形成されている。
The welded
本実施形態に係る蓄電装置は、以上の通りである。続いて、電池モジュールの製造方法について添付図面を参照しつつ説明する。 The power storage device according to this embodiment is as described above. Then, the manufacturing method of a battery module is demonstrated, referring an accompanying drawing.
まず、複数の電池セル1は、ベルトコンベア等の搬送装置上で完成時と同じ並列状態に配置される。そして、この状態の複数の電池セル1は、搬送装置によって溶接装置の作動領域(以下、溶接エリアという)に搬送される。なお、本実施形態において、溶接装置は、レーザ溶接装置である。複数の電池セル1が溶接エリアに到達すると、溶接装置に隣接して配置されるバスバ自動供給装置は、バスバ6を保持可能に構成された保持体でバスバ6を受け取る。そして、バスバ自動供給装置は、図1及び図2に示すように、隣り合う電池セル1の一対の外部端子4間に跨るようにバスバ6を配置する。
First, the some battery cell 1 is arrange | positioned in the same parallel state as the time of completion on conveyance apparatuses, such as a belt conveyor. And the several battery cell 1 of this state is conveyed by the conveying apparatus to the operation area | region (henceforth a welding area) of a welding apparatus. In the present embodiment, the welding apparatus is a laser welding apparatus. When the plurality of battery cells 1 reach the welding area, the automatic bus bar supply device arranged adjacent to the welding device receives the
具体的には、図5に示すように、バスバ6の第二接続面6a(の位置合部8d)を外部端子4の第一接続面4a上に載置し、第二接続面6aを第一接続面4a上に密接させる(バスバ配置工程)。このとき、外部端子4の第一接続面4aとバスバ6の第二接続面6aとは、互いに対向する領域内で部分的に離間した状態となる。溶接部9の周囲における第一接続面4a及び第二接続面6aの離間距離X1は、10μm以上で且つ50μm未満に設定している。
Specifically, as shown in FIG. 5, the
保持体がバスバ6を外部端子4に押し付けた状態で、溶接ヘッドHからレーザ光Lを出射させる。溶接ヘッドHは、第二凹部8eの底面にレーザ光Lを出射する。溶接ヘッドHは、バスバ6の第二凹部8eの端縁に沿ってレーザ光Lを移動させる。そして、外部端子4の第一接続面4aとバスバ6の第二接続面6aとの互いに離間した領域同士を部分的に溶接する。このようにして、外部端子4とバスバ6とが部分的に溶け込んだ溶接部9が形成される(溶接工程)。
The laser beam L is emitted from the welding head H in a state where the holding body presses the
このように、バスバ6の第二接続面6aの薄肉部8gと外部端子4の第一接続面4aとが溶接される。第一接続面4aと第二接続面6aとの互いに離間した領域同士を部分的に溶接することにより、少なくとも溶接部9の周囲が離間する。そのため、バスバ6が外部端子4に溶接されるとき、溶融した金属中に含まれるガスが隙間部8cに逃げるため、ブローホールの形成が抑制される。そのため、溶接部の接合幅が狭くなることが抑制される。よって、外部端子4やバスバ6に外力が加わっても溶接部9に応力が集中しにくくなり、容易に破損することがない。そして、外部端子4とバスバ6との接続剛性が確保される。
Thus, the thin-
そして、溶接装置がバスバ6と外部端子4とを溶接することで、バスバ6は、電池セル1の外部端子4に対して電気的及び機械的に接続される。このようにして、大容量の電池(電池モジュール)が完成する。
Then, the
なお、本実施形態で使用されるバスバ6は、バスバ配置工程前に第一接続面4aに対向することになる第二接続面6a内に第一凹部8bを形成することにより(凹部形成工程)、製造されている。第一凹部8bは、プレス加工で形成される。また、この凹部形成工程と同時に、第二凹部8eも形成される。よって、溶接工程後に形成される溶接部9を包含する領域に周囲の厚みより薄い薄肉部8gがこの第一凹部8b及び第二凹部8eにより形成される(薄肉部形成工程)。つまり、薄肉部8gもプレス加工で形成される。
The
以上より、本実施形態に係る電池モジュールによれば、溶接部9は、バスバ6が外部端子4に溶接されるときに発生するガスを隙間部8cに逃がして形成される。つまり、本実施形態に係る電池モジュールには、溶接時に発生するガスが第一接続面4aと第二接続面6aとの間に閉じ込められず、ブローホールの形成が抑制される。そのため、溶接部9の接合幅が狭くなることが抑制される。よって、外部端子4やバスバ6に外力が加わっても溶接部9における第一接続面4aと第二接続面6aとの境界近くに応力が集中した場合であっても、溶接部9が容易に破損しない。そのため、バスバ6と外部端子4との接続剛性が確保される。
As described above, according to the battery module of the present embodiment, the welded
さらに、溶接部9を包含する限定された領域に隙間部8c(の第一凹部8b)が設けられている。よって、外部端子4とバスバ6とが接触する接触面積の減少が最低限に抑えられる。そのため、外部端子4とバスバ6との間の接触部分における電気抵抗は、隙間部8cを設けないときの電気抵抗から大きく増加しない。
Further, a
また、第一接続面(位置合部)4aと第二接続面6aの位置合部8dとが互いに密接していることにより、第一接続面4aと第二接続面6aとが離間距離X1を一定に保った状態で位置決めされる。従って、第一接続面4aと第二接続面6aとの離間距離X1が適正な距離になり、溶接時に発生するガスを円滑に排出できる隙間部8cが第一接続面4aと第二接続面6aとの間に形成される。よって、本実施形態に係る電池モジュールは、溶接時に発生したガスが密接する第一接続面4aと第二接続面6aとの境界近くに閉じ込められることなく、ブローホールの発生が抑制されたものになる。
Further, since the first connection surface (positioning portion) 4a and the
また、外部端子4の第一接続面4aとバスバ6の第二接続面6aとが重ね合わされることにより、第一凹部8bの盛り上がった部分(位置合部8d)は、第一接続面4aに密接し、第一凹部8bの開放された部分(隙間部8c)は、第一接続面4aにより塞がれている。この第一凹部8bが塞がれた領域における第一接続面4aと第二接続面6aとの間は、離間している。このように、外部端子4及びバスバ6が複雑な形状・構造に加工されたものでなくても、第一凹部8bが形成されているだけで、第一接続面4aと第二接続面6aとの間が適正な距離で離間された電池モジュールとなる。
Moreover, the
また、位置合部8dの厚みと同じ厚みのバスバ6を溶接する場合と比べて低いエネルギーで薄肉部8gから第一接続面4aまで溶接された電池モジュールとなる。
In addition, the battery module is welded from the
また、溶接中に発生したガスが第一接続面4aと第二接続面6aとの間の隙間部8cに確実に逃げるようになり、ブローホールの形成が抑制された電池モジュールとなる。
In addition, the gas generated during welding is surely escaped to the
また、亀裂が形成されていない溶接部9や(亀裂が形成されていたとしても)大きな亀裂が形成されていない溶接部9を有するため、第一接続面4aと第二接続面6aとの間が離間した電池モジュールであっても、外部端子4とバスバ6との接続剛性が保たれている。
Moreover, since it has the
また、本実施形態に係る電池モジュールの製造方法よれば、バスバ配置工程により第二接続面6aと離間させて第一接続面4a上に配置されたバスバ6を溶接工程で溶接する。バスバ6が外部端子4に溶接されるときに発生するガスは、第一接続面4aと第二接続面6aとの間の隙間に逃がす。つまり、溶接時に発生するガスが第一接続面4aと第二接続面6aとの間に閉じ込められない。そのため、ブローホールの形成が抑制され、溶接部9の接合幅が狭くなることが抑制される。よって、外部端子4やバスバ6に外力が加わっても溶接部9における第一接続面4aと第二接続面6aとの境界近くに応力が集中した場合であっても、容易に破損しない溶接部9を有する電池モジュールが製造される。さらに、この電池モジュールには、バスバ6と外部端子4との接続剛性が確保される。
Moreover, according to the manufacturing method of the battery module which concerns on this embodiment, the
また、バスバ6の第二接続面6aが外部端子4の第一接続面4a上に密接することに伴って、第一接続面4aと第二接続面6aとの間に部分的に離間した隙間が形成される。第一接続面4aと第二接続面6aとは、その隙間における第一接続面4aと第二接続面6aとの離間距離X1を一定に保った状態で互いに位置決めされる。そのため、第一接続面4aと第二接続面6aとの離間距離X1が適正な距離に維持されて、ブローホールの発生が確実に抑制される。
Further, as the
また、凹部形成工程において形成された第一凹部8bは、外部端子4の第一接続面4aとバスバ6の第二接続面6aとが重ね合わされることによって、第一凹部8bの盛り上がった部分(位置合部8d)を第一接続面4aに密接し、第一凹部8bの開放された部分(隙間部8c)を第一接続面4aで塞がれる。この第一凹部8bが塞がれた領域における第一接続面4aと第二接続面6aとの間は、離間する。このようにして、外部端子4及びバスバ6が複雑な形状・構造に加工されたものでなくても、第一接続面4aと第二接続面6aとの間は、適正な距離で離間する。
Moreover, the 1st recessed part 8b formed in the recessed part formation process overlaps the
また、第一凹部8b又は第二凹部8eは、外部端子4とバスバ6とが溶接される領域に合わせて高精度に形成される。
Moreover, the 1st recessed part 8b or the 2nd recessed
また、溶接工程において位置合部8dの厚みと同じ厚みのバスバ6を溶接する場合と比べて低いエネルギーで薄肉部8gから第一接続面4aまで溶接することができるバスバ6が形成される。
In addition, the
また、第一凹部8bの底面が平面状に形成されているため、第一凹部8bが形成された領域であれば、どの位置を溶接しても、第一接続面4a及び第二接続面6aの溶接部9の周囲における離隔距離X1が確保される。しかも、バスバ6における第二凹部8eが設けられた位置の反対側の位置に第一凹部8bが設けられているため、第二凹部8eは、第一凹部8bが設けられた位置の目印にもなる。
Further, since the bottom surface of the first recess 8b is formed in a flat shape, the
また、溶接工程において溶接中に発生したガスが第一接続面4aと第二接続面6aとの間の隙間部8cに確実に逃げるようになり、ブローホールの形成が抑制される。
Further, gas generated during welding in the welding process can surely escape to the
また、溶接工程において第一接続面4aと第二接続面6aとの間を離間させてバスバ6が外部端子4に溶接されても、外部端子4とバスバ6との溶接に伴って溶接部9に亀裂が生じにくく、外部端子4とバスバ6との接続剛性が保たれる電池モジュールが製造される。
Further, even if the
ここで、溶接部9の周囲における外部端子4の第一接続面4a及びバスバ6の第二接続面6aの離間距離X1とブローホールの発生との関係を実施例を用いて説明する。この実施例において使用した外部端子及びバスバの材質は、ともにアルミニウム合金である。バスバの厚さのうち、溶接する箇所における厚さXbは、0.6mmである。バスバに設けられる隙間部の深さDは、6.5μm〜80μmの間(6.5μm,10μm,20μm,50μm,80μmの5点)である。つまり、バスバを溶接する領域の厚さXは、Xb−Dである。
Here, the relationship between the distance X1 between the
また、外部端子とバスバとの溶接に用いた溶接装置は、レーザ溶接装置である。具体的には、レーザ溶接装置は、トルンプ(株)社製のTruDisk(ディスクレーザ)である。外部端子とバスバとは、出力が4kWであり、波長が1030nmであり、ビーム径の最少光ファイバー径が200μmである、レーザ光を照射して、溶接した。 The welding apparatus used for welding the external terminal and the bus bar is a laser welding apparatus. Specifically, the laser welding apparatus is a TruDisk (disc laser) manufactured by Trumpf Co., Ltd. The external terminal and the bus bar were welded by irradiating them with laser light having an output of 4 kW, a wavelength of 1030 nm, and a minimum optical fiber diameter of 200 μm.
各隙間部の深さDの測定点において、それぞれ3個の測定試料を準備した。各測定試料において4箇所ずつ計12箇所で観察を行い、ブローホールの低減効果を調べた。具体的には、各測定試料の溶接部の断面に形成されるブローホールを光学顕微鏡にて観察し、単位面積あたりの空孔面積を測定した。そして、隙間部を設けなかった場合と比して、空孔面積が低下した場合に、ブローホールの低減効果があったと判断した。 Three measurement samples were prepared at each measurement point of the depth D of each gap. In each measurement sample, observations were made at 12 points in total, 4 points, and the blowhole reduction effect was examined. Specifically, the blowhole formed in the cross section of the welded portion of each measurement sample was observed with an optical microscope, and the pore area per unit area was measured. Then, it was determined that there was an effect of reducing blowholes when the hole area was reduced as compared to the case where no gap was provided.
その結果、隙間部の深さDが6.5μmのとき、一部の測定試料でブローホールの低減効果が認められた。しかし、ブローホールの低減効果が認められなかった測定試料も一部あった。この原因は、隙間部の深さが浅く、製造時の軽微な誤差により、隙間部が完全に設けられていなかった測定試料が混ざったためと考える。 As a result, when the depth D of the gap was 6.5 μm, the effect of reducing blowholes was recognized in some of the measurement samples. However, there were some measurement samples in which the effect of reducing blowholes was not recognized. The reason for this is considered that the depth of the gap portion is shallow and a measurement sample in which the gap portion is not completely provided is mixed due to a slight error during manufacture.
隙間部の深さDが10μm及び20μmのとき、全ての測定試料でブローホールの低減効果が認められた。 When the depth D of the gap was 10 μm and 20 μm, the effect of reducing blowholes was recognized in all the measurement samples.
隙間部の深さDが50μm及び80μmのとき、ブローホールの低減効果が認められた。しかし、一部の測定試料には、亀裂のある溶接部が形成された。この原因は、隙間部に応力集中し、亀裂が発生したなどが考えられる。 When the depth D of the gap was 50 μm and 80 μm, a blowhole reduction effect was observed. However, a cracked weld was formed on some measurement samples. The cause of this is thought to be stress concentration in the gap and the occurrence of cracks.
よって、溶接部の周囲における第一接続面及び第二接続面の離間距離X1が10μm以上であれば、ブローホールの発生の効果をより的確に得られるため好ましい。また、溶接部の周囲における第一接続面及び第二接続面の離間距離X1が50μm未満であることが好ましく、より好ましくは、20μm以下であることが好ましい。このようにすれば、亀裂のある溶接部が形成されにくく、溶接強度の低下が抑制される。 Therefore, if the distance X1 between the first connection surface and the second connection surface around the welded portion is 10 μm or more, it is preferable because the effect of generating blow holes can be obtained more accurately. In addition, the distance X1 between the first connection surface and the second connection surface around the welded portion is preferably less than 50 μm, and more preferably 20 μm or less. If it does in this way, the welded part with a crack will be hard to be formed, and the fall of welding strength will be controlled.
なお、本発明に係る蓄電装置及び製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、下記する種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。 The power storage device and the manufacturing method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. Moreover, it is needless to say that the configuration, method, and the like according to the following types of modifications may be arbitrarily selected and employed in the configuration, method, and the like according to the above-described embodiment.
また、上記実施形態においては、第一凹部8bがバスバ6の第二接続面6aに設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、図6に示すように、凹部は、外部端子4の第一接続面4aに設けられる第三凹部8hであってもよい。この場合、第一接続面4a及び第二接続面6aの溶接部9の周囲における離間距離は、第三凹部8hの深さとなる。また、図7に示すように、凹部は、バスバ6の第二接続面6aに設けられる第一凹部8bと、外部端子4の第一接続面4aに設けられる第三凹部8hとであってもよい。この場合、第一接続面4a及び第二接続面6aの溶接部9の周囲における離間距離は、第一凹部8bの深さと、第三凹部8hの深さとの合計となる。
Moreover, in the said embodiment, although the 1st recessed part 8b was provided in the
さらに、図8及び図9に示すように、溶接部9が包含される領域におけるバスバ6の厚さを薄くすることにより、第一接続面4aと第二接続面6aとが離間していてもよい。また、図10及び図11に示すように、バスバ6の第二接続面6aに複数の凸部(位置合部)8dが設けられることにより、第一接続面4aと第二接続面6aとが離間していてもよい。図10及び図11において、凸部8dは、四箇所に設けられている。よって、凸部8dは、外部端子4の第一接続面4aに四点で当たる。そのため、バスバ6は、外部端子4の第一接続面4a上に自立する。よって、外部端子4の第一接続面4aとバスバ6の第二接続面6aとの離間距離が一定に保たれる。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, even if the
また、上記実施形態においては、第一凹部8bと第二凹部8eとがバスバ6に形成されることにより、溶接部9を包含する領域に周囲よりも厚みの薄い薄肉部8gが設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、薄肉部は、第一凹部及び第二凹部のいずれか一方が設けられることにより形成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the
また、上記実施形態においては、バスバ6に円柱状の穴を形成することにより、第一凹部8bと第二凹部8eとの深さ方向における断面形状が矩形状に形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、第一凹部と第二凹部とは、厚さ方向の断面形状が円弧状や台形状であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the cross-sectional shape in the depth direction of the 1st recessed part 8b and the 2nd recessed
また、上記実施形態においては、第一凹部8bがバスバ6に設けられることにより、第一接続面4aと第二接続面6aとが離間していたが、これに限定されるものではない。例えば、図12に示すように、第一接続面4a及び第二接続面6aの何れにも凹部を設けず、シム8jなどを第一接続面4aと第二接続面6aとの間に挟むなどして、第一接続面4aと第二接続面6aとが離間していてもよい。この場合、凹部のない従来のバスバ6や凹部のない従来の外部端子4がそのまま利用される。
Moreover, in the said embodiment, although the 1st recessed part 8b was provided in the
また、上記実施形態においては、第一接続面4a及び第二接続面6aの溶接部9の周囲における離間距離X1は、10μm以上で且つ50μm未満であったが、これに限定されるものではない。例えば、離間距離は、溶接するバスバ及び外部端子の形状及び材料ごとに最適な距離を選択して、設定される。
Moreover, in the said embodiment, although the separation distance X1 in the circumference | surroundings of the
また、上記実施形態においては、隣り合う電池セル1の外部端子4間に接続されるバスバ6に適用されるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、前述の外部接続用のバスバに適用されるものであってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although applied to the
また、上記実施形態においては、溶接部9が平面視円環状に形成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、溶接部は、平面視線状、平面視円状又は平面視矩形状であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、外部端子4及びバスバ6がアルミニウム系金属材料で構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、外部端子4及びバスバ6は、銅やSUSやスチール等の金属材料であってもよい。すなわち、外部端子4及びバスバ6は、導電性を有し、互いに溶接可能な金属材料であればよい。
Moreover, in the said embodiment, although the external terminal 4 and the
上記実施形態においては、レーザ溶接によりバスバ6を電池セル1の外部端子4に溶接したが、これに限定されない。例えば、一般的なアーク溶接やガス溶接等であってもよい。
In the said embodiment, although the
上記実施形態においては、電池セル1が角形電池であったが、これに限定されない。例えば、蓄電素子は、外観直方体状の角形電池や、外観円柱状の丸形電池などであってもよい。 In the said embodiment, although the battery cell 1 was a square battery, it is not limited to this. For example, the electricity storage element may be a rectangular battery having a rectangular parallelepiped appearance, a round battery having a cylindrical appearance, or the like.
本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタにも適用可能である。そして、電池の種類や大きさ(容量)は任意である。 The present invention is also applicable to various secondary batteries, other primary batteries, and capacitors such as electric double layer capacitors. The type and size (capacity) of the battery are arbitrary.
1…電池セル(蓄電素子)、2…ケース、2a…ケース本体、2b…蓋板、3…外部ガスケット、4…外部端子、4a…第一接続面(位置合部)、4b…板状部、5…集電体、6…バスバ、6a…第二接続面、6b…溶接面、7…本体部、8…接続部、8a…第一平面、8b…第一凹部、8c…隙間部、8d…位置合部(凸部)、8e…第二凹部、8f…第二平面、8g…薄肉部、8h…第三凹部、8j…シム、9…溶接部、H…溶接ヘッド、L…レーザ光、X…離間距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery cell (electric storage element), 2 ... Case, 2a ... Case main body, 2b ... Cover plate, 3 ... External gasket, 4 ... External terminal, 4a ... 1st connection surface (positioning part), 4b ... Plate-shaped
Claims (13)
前記第一接続面に重ね合わされる第二接続面を有するバスバと、
前記第一接続面及び前記第二接続面が互いに対向する領域内で、前記外部端子と前記バスバとに亘って形成される溶接部とを備え、
前記第一接続面及び前記第二接続面の少なくとも何れか一方には、少なくとも前記溶接部の周囲に前記第一接続面と前記第二接続面とが離間して形成される隙間部が設けられる
蓄電装置。 A power storage element including an external terminal having a first connection surface;
A bus bar having a second connection surface superimposed on the first connection surface;
In the region where the first connection surface and the second connection surface face each other, a welded portion formed across the external terminal and the bus bar,
At least one of the first connection surface and the second connection surface is provided with a gap portion formed by separating the first connection surface and the second connection surface around at least the welded portion. Power storage device.
請求項1に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein the first connection surface and the second connection surface are provided with alignment portions that are in close contact with each other outside the gap portion.
請求項2に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 2, wherein at least one of the first connection surface and the second connection surface has a recess including the welded portion.
請求項2又は請求項3に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 2, wherein the bus bar has a thin portion that is thinner than a thickness of the positioning portion in a region where the gap portion is formed.
請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の蓄電装置。 The power storage device according to any one of claims 1 to 4, wherein a distance between the first connection surface and the second connection surface around the welded portion is 10 µm or more.
請求項5に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 5, wherein a separation distance between the first connection surface and the second connection surface around the weld is less than 50 μm.
前記外部端子の前記第一接続面と前記バスバの前記第二接続面との互いに離間した領域同士を部分的に溶接し、前記外部端子と前記バスバとが部分的に溶け込んだ溶接部を形成する溶接工程と
を備える
蓄電装置の製造方法。 The second connection surface of the bus bar is placed in a state where the first connection surface of the external terminal included in the power storage element and the second connection surface of the bus bar are spaced apart from each other. A bus bar arrangement process to be arranged on one connection surface;
The mutually spaced areas of the first connection surface of the external terminal and the second connection surface of the bus bar are partially welded to form a welded portion in which the external terminal and the bus bar are partially melted. A method for manufacturing a power storage device comprising a welding step.
請求項7に記載の蓄電装置の製造方法。 In the bus bar arranging step, the second connection surface of the bus bar is placed on the external terminal so that the first connection surface and the second connection surface are partially separated in a region facing each other. The method for manufacturing the power storage device according to claim 7, wherein the method is in close contact with the first connection surface.
請求項8に記載の蓄電装置の製造方法。 A recess forming step of forming a recess in at least one of the first connection surface of the external terminal and the second connection surface of the bus bar and facing each other after the bus bar arranging step; The manufacturing method of the electrical storage apparatus of Claim 8.
請求項9に記載の蓄電装置の製造方法。 The method for manufacturing a power storage device according to claim 9, wherein the recess forming step is a press working step.
請求項8乃至請求項10の何れか1項に記載の蓄電装置の製造方法。 The thickness of the bus bar in the region on the second connection surface that is separated from the first connection surface by the bus bar arrangement step is larger than the thickness of the bus bar in the region on the second connection surface that is in close contact with the first connection surface. The manufacturing method of the electrical storage apparatus of any one of Claims 8 thru | or 10 provided with the thin part formation process which forms a thin thin part.
請求項7乃至請求項11の何れか1項に記載の蓄電装置の製造方法。 In the bus bar arrangement step, the second connection surface of the bus bar is connected to the first connection of the external terminal so that a separation distance between the first connection surface and the second connection surface around the welded portion is 10 μm or more. The method for manufacturing a power storage device according to claim 7, wherein the power storage device is superposed on a surface.
請求項12に記載の蓄電装置の製造方法。 In the bus bar arranging step, the second connection surface of the bus bar is connected to the first connection of the external terminal so that a distance between the first connection surface and the second connection surface around the welded portion is less than 50 μm. The method for manufacturing a power storage device according to claim 12, wherein the power storage device is superposed on a surface.
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