JP6762156B2 - 組電池及び組電池の製造方法 - Google Patents
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Description
組電池100は、図1から図3に示すように、積層体10と、電圧検出モジュール30と、保護カバー40と、筐体50と、を有する。
積層体10は、単電池11A〜11Dと、スペーサ21A〜21D、28と、を複数積層し、積層方向Zにおける端部にアノード側のターミナル17と、カソード側のターミナル18と、を配置して構成している(図4、9〜17参照)。
電圧検出モジュール30は、図5に示すように、バスバ31(検出部に相当)と、ホルダ32と、配線33と、コネクタ34と、を有する。
保護カバー40は、図1、図3および図4に示すように、取り付け部32h、32jを除くホルダ32の中央部を被覆することによって、バスバ31同士が短絡したり、バスバ31が外部の部材に接触して短絡したり漏電したりすることを防止する。保護カバー40は、絶縁性を備えたプラスチックスからなる。
筐体50は、図1および図2等に示すように、積層体10を積層方向に沿って加圧した状態において収容している。筐体50は、上部加圧板51、下部加圧板52、および一対の側板53を有する。
次に組電池100の製造方法を図20〜図24を参照して説明する。図20は組電池100の製造方法を示すフローチャート、図21〜図24は上記製造方法に含まれる工程について説明する斜視図である。
積層工程では、図21に示すように主に載置台701およびレーザ発振器705を使用する。載置台701は、板状に形成し、水平面に沿って設けている。載置台701は、下から順に、下部加圧板52、単電池アセンブリ19A〜19D、上部加圧板51等の相対的な位置を合わせる位置決め用のロケートピン702を備えている。ロケートピン702は、載置台701の上面701aにおいて所定の間隔で4本設置している。4本のロケートピン702の間隔は、例えば上部加圧板51の4隅に備えられたロケート孔51cの間隔とほぼ一致して対応するように構成している。積層工程では、ロボットアーム、ハンドリフター、および真空吸着タイプのコレット等を用いて、積層体10を構成する部材を積層する。
加圧工程では、治具などを上部加圧板51の上に設置して積層方向に荷重を付加する。積層体10を構成する各々の単電池11の発電要素13には適正な面圧が与えられる。加圧治具703による加圧は、第1接合工程が完了するまで継続する。
第1接合工程ではレーザ発振器を用いてレーザー光を照射し、上部加圧板51と側板53、および下部加圧板52と側板53に溶接箇所を形成して接合する。側板53は、積層体10の左右両方に配置されるため、両方の側板53に対して上記接合を行なう。これにより、上部加圧板51と下部加圧板52を用いて積層体10を加圧した状態で上部加圧板51と一対の側板53および下部加圧板52と一対の側板53とが接合される。
第2接合工程では、載置台701を回転させて電圧検出モジュール30を取り付ける面がレーザ発振器706と対面するようにする。次に、図23に示すようにロボットアーム等によってホルダ32にバスバ31、配線33、およびコネクタ34が取り付けられた電圧検出モジュール30を搬送する。そして、電圧検出モジュール30を図18に示すように単電池アセンブリ19A〜19Dの金属部材27と接合する位置に配置する。第2接合工程の際には、電圧検出モジュール30のバスバ31が単電池アセンブリ19A〜19Dの金属部材27に向かって押し付けられた状態を維持する。
次に、ロボットアームを用いて、保護カバー40の上端40bと下端40cをホルダ32に嵌合させて、保護カバー40を電圧検出モジュール30を構成するホルダ32に取り付ける。なお、保護カバー40は接着剤を用いてホルダ32に接合してもよい。製造が完了した組電池100は載置台701から取り外して電池性能等を検査する工程に搬出する。
次に本実施形態に係る作用効果について説明する。本実施形態では図18に示すように、隣接する単電池11Aの電極タブ15の先端部15aと金属部材27および単電池11Bの電極タブ16の先端部16aと金属部材27が第1領域Aにおいて接合される。これにより、隣接する単電池11A、11Bは電気的に接続される。また、スペーサ21A〜21Dに設けられた金属部材27は、第2領域Bにおいてバスバ31と接合され、バスバ31が隣接する単電池11A、11Bと電気的に接続される。第1領域Aは偏平な電池本体12の面と平行に形成され、第2領域Bは第1領域Aと交差して形成される。
11A〜11D 単電池、
12 電池本体、
13 発電要素、
15 アノード側の電極タブ(接続部)、
16 カソード側の電極タブ(接続部)、
21、28 スペーサ、
26 絶縁部、
27 金属部材(接続部)、
27a、27b 平面部、
27c、27d 屈曲部、
30 電圧検出モジュール、
31 バスバ(検出部)、
32 ホルダ、
100 組電池、
A 第1領域、
B 第2領域、
X 長手方向(電極タブを導出する方向)、
Y 短手方向(電極タブの並ぶ方向)、
Z 積層方向。
Claims (10)
- 発電要素を含み偏平に形成した電池本体と、前記電池本体から導出した電極タブと、を備え、厚さ方向に複数積層した単電池と、
前記電極タブよりも前記電池本体から離れて配置され、一以上の前記単電池の電圧を検出する検出部と、
隣接する複数の単電池同士を電気的に接続し、かつ、前記隣接する複数の前記単電池と前記検出部とを電気的に接続する接続部と、を有し、
前記接続部は、前記隣接する複数の前記単電池同士を電気的に接続し、前記隣接する複数の前記単電池同士の前記電極タブの間に位置する第1領域と、前記隣接する複数の前記単電池と前記検出部とを電気的に接続し、前記隣接する複数の前記単電池同士の前記電極タブの間に位置する前記第1領域から延びる第2領域と、を備え、
前記第1領域は偏平な前記電池本体の面と平行に形成され、前記第2領域は前記第1領域と交差して形成される組電池。 - 前記接続部は、偏平な前記電池本体の面方向に平行な平面部と、前記平面部とは異なる方向に屈曲した屈曲部と、を有し、
前記第1領域は前記平面部に設けられ、前記第2領域は前記屈曲部に設けられる請求項1に記載の組電池。 - 前記屈曲部において屈曲した先端部と前記検出部とは、前記単電池の積層方向に沿って延在する請求項2に記載の組電池。
- 前記第1領域と交差する方向から前記第1領域を平面視した際の第1面積は、前記第2領域と交差する方向から前記第2領域を平面視した際の第2面積よりも大きい請求項1から3のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記接続部は、少なくとも導電性部材を被覆してなる前記電極タブと前記導電性部材と同一または異なる前記導電性部材を露出してなる金属部材とを備え、
前記金属部材は前記屈曲部を備え、前記検出部と接合される請求項2または3に記載の組電池。 - 前記金属部材はクラッド材であり、前記検出部は当該クラッド材を構成する金属において融点が低い側の金属と接合される請求項5に記載の組電池。
- 前記検出部と前記接続部とは、前記第2領域においてレーザ溶接によって接合される請求項1から6のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記検出部は複数設けられ、
複数の前記検出部を一体的に保持するホルダをさらに有する請求項1〜7のいずれか1項に記載の組電池。 - 前記接続部は、前記隣接する複数の前記単電池における前記電極タブのみから構成する請求項1〜4、7、8のいずれか1項に記載の組電池。
- 発電要素を含み偏平に形成した電池本体と、前記電池本体から導出した電極タブと、を備えた単電池を厚さ方向に複数積層し、
電気的な接続領域を備える接続部における、隣接する複数の単電池同士を電気的に接続し、前記隣接する複数の前記単電池同士の前記電極タブの間に位置する第1領域において、前記隣接する複数の前記単電池を互いに接合し、
前記接続部における一以上の前記単電池の電圧を検出し、前記電極タブよりも前記電池本体から離れて配置される検出部と、前記隣接する複数の前記単電池と、を電気的に接続し、前記隣接する複数の前記単電池同士の前記電極タブの間に位置する前記第1領域から延びる第2領域において、前記検出部と前記接続部とを接合し、
前記第1領域は偏平な前記電池本体の面と平行に形成され、前記第2領域は前記第1領域と交差して形成される組電池の製造方法。
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