电池组件及电极组件焊接方法技术

技术编号:8275405 阅读:197 留言:0更新日期:2013-01-31 13:09
本发明专利技术是将多个圆柱电池的电极电连接的电池组件,在配置了正极的突起部(11)一侧的圆柱电池的端部,在圆柱电池的电池壳体(8)的肩状部(21a)之间载放连接板(23)。连接板(23)与具有曲率的肩状部(21a)紧贴,连接板(23)与肩状部(21a)的紧贴部以负极焊接部进行连接。负极焊接部的形状优选为与连接板(23)与肩状部(21a)的紧贴部交错的线状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由多个电池组合而形成的电池组件。
技术介绍
近年来,为了降低化石燃料的使用量和减少C02的排放量,作为汽车等的电动机驱动用的电源,对电池组件的需求越来越大。这种电池组件为了获得所需要的电压和容量,构成为装载多个电池。作为用于此处的电池,从节约资源和节能的观点来看可以例举出能反复使用的镍 氢电池、镍镉电池、锂离子电池等充电电池,其中,由于锂离子充电电池重量轻、电动势高、能量密度大,因此对其作为电池组件用的电池的期望越来越大。圆柱形的锂离子充电电池例如如图10所示,具有正极2和负极4,正极2具备铝制的正极引线1,负极4具备铜制的负极引线3且与所述正极2对置。然后,在由正极2和负极4隔着隔板5进行卷绕而成的电池组6的上下装上绝缘板7a、7b后插入电池壳体8,正极引线I的另一个端部与密封板10焊接,负极引线3的另一端与电池壳体8的底部焊接。而且具有以下结构向电池壳体8内注入对锂离子进行电解的非水电解质,将电池壳体8的开口端部经由垫片9与密封板10等一起铆接。11是正极帽。多个这种圆柱形的锂离子充电电池连结而构成的电池组件12如图11 13所示进行构成。电池组件12如图11所示,例如具有由聚碳酸脂树脂等绝缘性树脂材料形成的框体13和盖体14,构成为在其内部存放有布线基板15和多个圆柱电池16。布线基板15如图12的(a)、(b)、(c)所示,例如具备由玻璃环氧基板组成的与各个圆柱电池16的正极连接的连接端子17、及与各个圆柱电池16的负极连接的连接板18,由与邻接的连接端子17和连接板18连接的电源布线(电源线,未图示)构成。此外,连接端子17和连接板18与例如由镍板和引线等构成、由铜箔等形成的所述电源布线连接。然后,如图13所示,在布线基板15和电池壳体8之间装入绝缘体19。圆柱电池16的正极帽11与布线基板15的连接端子17在正极焊接部20连接。各个圆柱电池16,16,……的负极21与连接板18在负极焊接部22连接。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2010 - 140695号公报
技术实现思路
然而,在专利文献I所揭示的那种电池组件存在着如下问题为了在圆柱电池的底部进行负极焊接而必须要有连接板18,在提高了材料费的同时也增加了体积和重量。另外,在对电池进行升温和冷却时有着因为存在连接板18所以效率低下的问题。本专利技术的目的在于实现一种低成本的小型轻量的电池组件以及能高效地进行电池的升温和冷却的电池组件。本专利技术的电池组件是将多个圆柱电池的电极电连接的电池组件,其特征在于,在配置了正极的突起部一侧的所述圆柱电池的端部,肩状部与连接板以负极焊接部进行连接,所述肩状部具有所述圆柱电池的电池外壳的曲率。另外,本专利技术的电池组件焊接方法的特征在于,使肩状部朝着相同方向配置地在多个圆柱电池的所述肩状部载放连接板,该肩状部具有电池壳体的铆接密封曲率,从所述 连接板的与所述电池壳体的肩状部的紧贴部相反一侧的面照射激光光线,在从所述激光光线被认为就要接触或横穿所述紧贴部的预测位置之前一直到被认为就要接触或横穿所述紧贴部的预测位置之后的定时,形成使所述连接板和所述电池壳体电连接的负极焊接部。根据该构成,由于在圆柱电池的肩状部对负极和连接板进行焊接,因此无需在圆柱电池的底部设置负极连接板。另外,即使圆柱电池的长度有偏差也能不受其影响地连接。在需要对电池组件进行升温和冷却的使用方式中,由于能使圆柱电池的整个端部与进行了温度调节的中间材料等进行接触而高效地进行热交换,因此能改善升温和冷却的效率。另外,通过在从被认为就要接触或横穿连接板和电池外壳的紧贴部的预测位置之前一直到被认为就要接触或横穿紧贴部的预测位置之后的定时进行激光焊接来进行线状的激光扫描,无需进行焊接时的圆柱电池和激光轨迹的位置对齐,能在短时间内进行焊接。特别是,由于沿着多个圆柱电池的排列方向进行扫描来照射激光光线从而形成负极焊接部,因此与一个圆柱电池焊接到连接板之后再对下一个圆柱电池实施到连接板的焊接的情况相比,对一个圆柱电池的每单位时间带来的热的影响变小,也减少了连接板的歪斜。附图说明图I是示出本专利技术所涉及的实施方式I中焊接的圆柱电池的正极和负极的焊接部分的横向剖视图。图2是示出本专利技术所涉及的实施方式I中圆柱电池的焊接接合部的横向剖视图。图3是示出本专利技术所涉及的实施方式I中对圆柱电池进行焊接的激光轨迹的俯视图。图4是示出本专利技术所涉及的实施方式I中焊接的电池组件的立体图。图5是对圆柱电池和激光轨迹的新课题进行说明的俯视图。图6是示出本专利技术所涉及的实施方式2中对圆柱电池进行焊接的激光轨迹的俯视图。图7是示出本专利技术所涉及的实施方式3中对圆柱电池进行井字状焊接的激光轨迹的俯视图。图8是示出本专利技术所涉及的实施方式3中对圆柱电池进行井字状双重焊接的激光轨迹的俯视图。图9是示出本专利技术所涉及的实施方式5中使用光纤激光和半导体激光叠加而成的混合激光来进行焊接的结构图。图IO是一般的圆柱电池的剖视图。图11是专利文献I中揭示的电池组件的分解立体图。图12 (a)是专利文献I的布线基板及其周围的立体图,(b)是图12 (a)的A-A线剖视图,(C)是图12 Ca)的俯视图。图13是示出专利文献I中揭示的电池组件的圆柱电池的正极和负极的焊接部分的剖视图。图14是本专利技术所涉及的实施方式4中进行的小孔焊接的放大说明图。具体实施方式 以下,基于图I 图9和图14对本专利技术的电池组件和电池组件的焊接方法进行说明。(实施方式I)图I 图4示出本专利技术的实施方式I。图I示出实施方式I的电池组件12,构成为多个圆柱电池16,16,……的负极21之间在连接板23电连接。24是负极21和连接板23的负极焊接部,进行激光焊接。作为正极的突起部的正极帽11和布线基板15的连接端子17在正极焊接部20电连接。在布线基板15和连接板23之间装入绝缘体19。此外,各个圆柱电池16,16,......的基本结构与图10所示的结构相同,虽然对于相同的部分赋予同样的标号来进行说明,但是圆柱电池之间电连接的结构与图11 图13不同。圆柱电池16,16,......的结构为由正极2和负极4隔着隔板5进行卷绕而成的电池组6的上下装上绝缘板7a、7b后插入电池壳体8,正极引线I的另一个端部与密封板10焊接,负极引线3的另一端与电池壳体8的底部焊接。而且,向电池壳体8内注入对锂离子进行电解的非水电解质,将电池壳体5的开口端部经由垫片9与密封板10等一起铆接密封。电池壳体8的开口端部进行铆接密封后,负极21和连接板23如下所述进行连接。电池壳体8的开口端部进行了铆接密封的圆柱电池16如图2所示,由于电池壳体8的负极21的肩状部21a在表面具有曲率,因此在其上面载放平板状的连接板23的情况下,连接板23与电池壳体8的肩状部的抵接处成为在图3中以双点划线示出的圆周状的紧贴部25。在连接板23的与所述电池壳体8的抵接面相反一侧的面对各个圆柱电池16照着紧贴部25进行扫描,圆周状地照射激光光线26,对连接板23和电池壳体8的抵接部依次焊接形成负极焊接部24,如图4所示,装配成多个圆柱电池16,16,……的负极与连接板23焊接的状态。而且如图I所示,虽然在正极焊接部20中正极帽11与连接端子17接合,但是连接板23和布线本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:宇津吕英俊西川幸男田中知实糸井俊树
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:
国别省市:

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