电池模块及其制造方法技术

本公开提供一种电池模块及其制造方法。电池模块(10)具备：多个电池单元(11)，分别具有端子(14)；以及引线板(41)，引线部(47)分别接合于多个电池单元(11)的各端子(14)，从而将电池单元(11)彼此电连接。引线部(47)由铝纯度为99.0％以上的铝薄板构成，引线部(47)的相对于端子(14)的接合面的表面粗糙度Ra为10μm以下，引线部(47)通过固相接合而与端子(14)电连接。

Battery Module and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块及其制造方法
本公开涉及电池模块及其制造方法。
技术介绍
以往，已知有通过引线板将多个电池单元电连接而构成的电池模块。电池单元优选使用例如锂离子电池、镍氢电池等二次电池。此外，引线板使用镍薄板、铜薄板，但除此之外，例如还存在考虑到重量、通电引起的发热、成本等而使用铝薄板的情况。在引线板与各电池单元对应地形成有多个引线部。引线部例如通过对平板状的铝薄板进行冲裁加工，能够形成为以悬臂状态与引线板的基板部连接的片状。通过这样形成的引线部分别与各电池单元的端子接合，各电池单元经由引线板而电连接。在电池单元的端子由铝或者铝合金制的板材构成的情况下，例如能够通过点焊来对由同种的铝薄板构成的引线板的引线部进行冶金接合。但是，在电池单元的端子由铝以外的例如铜或者铜合金、铁系金属形成的情况下，铝不与铜、铁形成合金层，因此无法进行冶金接合。此外，若通过点焊等冶金接合将引线板接合于电池单元，则焊接时的热量经由端子向电池单元内部的电极传递，其结果是，担心电极材料(例如活性物质等)由于热影响发生劣化而导致电池性能降低。近年来，作为用于将异种金属彼此接合的技术，固相接合正在盛行。例如，在下述专利文献1中，记载了将金属线连接于相邻的多个单电池的金属端子而利用金属线将单电池串联或者并联连接而构成的电池组，将金属线超声波焊接于单电池的金属端子的接合面来进行连结。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5078282号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述专利文献1中记载了如下内容，即，在单电池的金属端子上层叠由金属体构成的金属线，在将金属线按压于金属端子的状态下，使金属线进行超声波振动，对金属端子进行超声波焊接。而且，通过具体的数值例示了此时的对金属线进行按压以及激振的超声波振子的按压力、振动频率、输出。但是，如上所述，在通过固相接合将引线板固相接合于电池单元的端子的情况下，优选通过对超声波焊接机的焊接工艺条件以外的参数下工夫，实现引线板的接合强度提高带来的电池模块的可靠性提高和缩短接合时间带来的生产率提高。本公开的目的在于，通过超声波焊接的工艺条件以外的参数调整，将由铝薄板构成的引线板与电池单元的端子牢固地接合而提高电池模块的可靠性，并且通过缩短接合时间来提高电池模块的生产率。用于解决课题的手段本公开所涉及的电池模块具备：多个电池单元，分别具有端子；以及引线板，引线部分别接合于所述多个电池单元的各端子，从而将所述电池单元彼此电连接，所述引线部由铝纯度为99.0％以上的铝薄板构成，所述引线部的相对于所述端子的接合面的表面粗糙度Ra为10μm以下，所述引线部通过超声波接合而与所述端子固相接合。此外，在本公开所涉及的电池模块的制造方法中，所述电池模块具备：多个电池单元，分别具有端子；以及引线板，引线部分别接合于所述多个电池单元的各端子，从而将所述电池单元彼此电连接，所述引线部通过超声波接合而与所述端子固相接合，所述电池模块的制造方法包括：准备工序，准备所述多个电池单元、以及所述引线部由铝纯度为99.0％以上的铝薄板构成且所述引线部的相对于所述端子的接合面的表面粗糙度Ra为10μm以下的引线板；按压工序，通过超声波振子将所述引线部的接合面按压于所述电池单元的端子；激振工序，使用所述超声波振子激振所述引线部；以及加热工序，在所述引线板中至少加热所述引线部。在此，也可以同时执行按压工序、激振工序以及加热工序。专利技术效果根据本公开所涉及的电池模块及其制造方法，即使是异种金属彼此也能够将由铝薄板构成的引线板牢固地固相接合于电池单元的端子，电池模块的可靠性提高，并且接合时间的缩短带来电池模块的生产率提高。附图说明图1是一实施方式的电池模块的分解立体图。图2(a)是与电池单元的端子固相接合的引线板的引线部的放大俯视图，图2(b)是图2(a)中的A-A剖视图。图3(a)～(c)是表示引线部的形状的变形例的与图2(a)同样的图。图4是表示将引线板的引线部超声波接合于电池单元的端子时的情形的图。图5是表示将引线板的引线部超声波接合于电池单元的端子来制造电池模块的工序的流程图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术所涉及的实施方式进行详细地说明。在该说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是为了容易理解本专利技术的例示，能够根据用途、目的、规格等适当变更。此外，在以下包含多个实施方式、变形例等的情况下，从最初就设想了适当地组合使用这些特征部分。以下，对电池单元为圆筒型电池的情况进行说明，但本公开也可以应用于将多个呈方形的电池单元连接而构成的电池模块。此外，以下，为了明确地与点焊等冶金接合相区分，代替一般用语“超声波焊接”而适当地使用“超声波接合”这一用语。图1是作为本公开的一实施方式的电池模块10的分解立体图。首先，使用图1对电池模块10的大致结构进行说明。如图1所示，电池模块10具备多个圆筒型的电池单元11和设置有多个收纳各电池单元11的筒状的收纳部的电池保持架20。电池单元11具备金属制的单元壳体12、收纳于单元壳体12内的电池要素(未图示)、正极端子14以及负极端子15。电池要素包括一对电极体和允许电荷的移动的非水电解质等。单元壳体12由收纳电池要素的有底圆筒形状的单元壳体主体13和堵塞单元壳体主体13的开口部的封口体构成。该封口体在电池单元11的一端部构成例如呈扁平圆柱状突出的正极端子14。在单元壳体主体13与正极端子14之间设置有树脂制的垫片(未图示)。正极端子14例如具有包括阀体、盖等的层叠结构，与电池要素的正极电极体电连接。在本实施方式中，正极端子14可以由铝板或者铝合金板形成，或者也可以由铜、铜合金、铁系金属等的金属板形成。此外，单元壳体主体13与电池要素的负极电极体电连接而作为电池单元11的负极发挥功能，但通常单元壳体主体13的外周侧面被绝缘树脂膜覆盖，单元壳体主体13的圆形状的平坦的底面成为负极端子15。在本实施方式中，构成负极端子15的单元壳体主体13可以由铝板或者铝合金板形成，或者，也可以由铜、铜合金、铁系金属等的金属板形成。电池单元11被收纳并排列配置于电池保持架20的筒状的收纳部的孔21中。电池模块10具备安装于电池保持架20的一对立板30。各立板30是覆盖电池保持架20的横向两侧面的板状部件，在一个面设置有凸部31。各立板30配置为使各凸部31朝向电池保持架20侧，夹着电池保持架20而相互对置。凸部31与电池保持架20的凹部25嵌合。在电池保持架20的上方，正极引线板(引线板)41以经由正极绝缘板42与多个电池单元11的各正极端子14电连接的状态设置，在其上方，以与正极引线板41电连接的状态设置正极集电板40。正极引线板41和正极集电板40例如通过焊接等而一体化。另一方面，在电池保持架20的下方，负极引线板(引线板)46以经由负极绝缘板53与多个电池单元11的各负极端子15电连接的状态设置，在其下方，以与负极引线板46电连接的状态设置负极集电板45。负极引线板46和负极集电板45例如通过焊接等而一体化。多个电池单元11通过正极引线板41以及负极引线板46并联连接。正极引线板41包括正极基板部(基板部)43和正极引线部(引线部)47。正极引线部47以与电池模块10所包含的多个电池单元11对应的数量形成。正极基板部43经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模块，具备：多个电池单元，分别具有端子；以及引线板，引线部分别接合于所述多个电池单元的各端子，从而将所述电池单元彼此电连接，所述引线部由铝纯度为99.0％以上的铝薄板构成，所述引线部的相对于所述端子的接合面的表面粗糙度Ra为10μm以下，所述引线部通过固相接合而与所述端子电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.31 JP 2017-0150701.一种电池模块，具备：多个电池单元，分别具有端子；以及引线板，引线部分别接合于所述多个电池单元的各端子，从而将所述电池单元彼此电连接，所述引线部由铝纯度为99.0％以上的铝薄板构成，所述引线部的相对于所述端子的接合面的表面粗糙度Ra为10μm以下，所述引线部通过固相接合而与所述端子电连接。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述引线部通过超声波接合而与所述端子固相接合。3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池单元的单元壳体主体包括所述端子且由铁系金属板构成，所述引线部通过异种金属彼此的固相接合而与所述端子电连接。4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述引线部在与所述端子接合时从外部被加热，由此晶粒肥大化。5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述引线部通过光照射而被局部加热。6.根据权利要求1～5中的任一项所述的电池模块，其中，所述引线部具有与所述端子接合的引线前端部、和对所述引线前端部与所述引线板的基板部进行连接的引线颈部，所述引线前端部的宽度为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥谷仰，坂本真一，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP