组电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将多个单电池通过母线进行电连接的组电池。
【背景技术】
[0002]已知将多个单电池的电极端子相互通过母线(导电部件)连接而成的组电池(参照专利文献I)。在专利文献I所述的组电池中，各电极端子形成为具有第I段部、和位于该第I段部之上且直径比第I段部小的第2段部的阶梯形状。母线具备板状的端子连接部，该板状的端子连接部具有直径小于第I段部的直径、且与第2段部的直径几乎相等的开孔、以及形成在该开孔的边缘的至少一部分的切口。端子连接部在电极端子的第2段部被嵌合在开孔内的状态下接合在第I段部上。
[0003]在专利文献I所述的组电池中，按压母线而使电极端子的第2段部嵌合到端子连接部的开口。此时，端子连接部与第2段部相配合地变形。
[0004]专利文献1:日本特开2011-171192号公报
【发明内容】
[0005]在专利文献I所述的组电池中，为了在端子连接部的开口压入第2段部，需要按压母线，母线的安装费事。
[0006]根据本发明的第I方式，组电池通过母线连接被层叠配置的多个单电池而成，单电池具有第I电极端子和第2电极端子，母线具有连接到一个单电池的第I电极端子的第I电极连接用部、以及连接到与一个单电池相邻的其它单电池的第2电极端子的第2电极连接用部，由母线、一个单电池的第I电极端子以及其它单电池的第2电极端子构成的连接装置具备空隙形成部，该空隙形成部形成当其它单电池相对于一个单电池从基准位置向多个单电池的层叠方向以及/或者与层叠方向正交的方向错开配置时吸收第2电极连接用部和第2电极端子的相对变位的空隙，第2电极端子和第2电极连接用部对接焊接或者叠合焊接。
[0007]根据本发明，能够不需要按压母线而容易地进行母线的定位来将母线连接到单电池的第I电极端子以及第2电极端子。
【附图说明】
[0008]图1是表示第I实施方式的组电池的外观的立体图。
[0009]图2是表示第I实施方式的组电池的结构的立体图。
[0010]图3是表示单电池的立体图。
[0011]图4是表示第I单电池的负极端子以及第2单电池的正极端子、及母线的立体图。
[0012]图5是从图4的Y方向一侧看到的侧面示意图。
[0013]图6(a)是表示由图4的母线、负极端子以及正极端子构成的电极连接装置的平面示意图，(b)是(a)的A部放大示意图。
[0014]图7是表示母线和正极端子的对接焊接区域以及母线和负极端子的对接焊接区域的平面示意图。
[0015]图8是表示相对于第I单电池在层叠方向错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0016]图9是表示相对于第I单电池在宽度方向上错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0017]图10是表示第I实施方式的变形例的组电池的电极连接装置的立体图。
[0018]图11是表示第2实施方式的组电池的电极连接装置的平面示意图。
[0019]图12是表示相对于第I单电池在层叠方向错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0020]图13是表示相对于第I单电池在宽度方向错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0021]图14是表示第2实施方式的变形例的组电池的电极连接装置的立体图。
[0022]图15是表示第3实施方式的组电池的电极连接装置的平面示意图。
[0023]图16是表示相对于第I单电池在层叠方向错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0024]图17是表示相对于第I单电池在宽度方向错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0025]图18是表示第3实施方式的变形例的组电池的电极连接装置的立体图。
[0026]图19是表示第4实施方式的组电池的电极连接装置的平面示意图。
[0027]图20是表示相对于第I单电池在宽度方向错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0028]图21是表示第5实施方式的组电池的电极连接装置的立体图。
[0029]图22是从图21的E方向看到的侧面示意图。
[0030]图23是表示图21的电极连接装置的平面示意图。
[0031]图24是表示相对于第I单电池在层叠方向错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0032]图25是表示相对于第I单电池在宽度方向错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0033]图26是表示第6实施方式的组电池的电极连接装置的立体图。
[0034]图27是表示图26的电极连接装置的平面示意图。
[0035]图28是表示相对于第I单电池在层叠方向错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0036]图29是表示相对于第I单电池在宽度方向错开地配置第2单电池的状态的平面示意图。
[0037]图30是表示第5实施方式的变形例的组电池的电极连接装置的平面示意图。
[0038]图31是表示第6实施方式的变形例的组电池的电极连接装置的平面示意图。
【具体实施方式】
[0039]以下参照【附图说明】将本发明应用到具备多个扁平四方形的锂离子二次电池(以下记为单电池)的组电池中的实施方式。
[0040]—第I实施方式一
[0041]图1是表示第I实施方式的组电池100的外观的立体图，图2是表示组电池100的结构的立体图。此外，在本实施方式中，将设置有正极端子104以及负极端子105的电池盖侧设为组电池100的上侧，将电池底面侧设为组电池100的下侧进行说明。如图1所示，将组电池100的上下方向设为Z方向，将构成组电池100的多个单电池101的层叠方向即组电池100的长度方向设为X方向，将与X方向以及Z方向的各个垂直的方向即组电池100的宽度方向设为Y方向进行说明。
[0042]如图1以及图2所示，组电池100具有多个单电池101。多个单电池101被层叠配置，通过包含一对端板120、一对侧框121和配置在单电池101间的多个单元托架122A、122B而构成的一体化机构而被一体地组装。在多个单电池101的上方配设有顶板123。
[0043]各单电池101是扁平的长方体形状，以在侧面中具有大面积的宽幅侧面109W(参照图3)彼此相对置的方式排列而配置。相邻的单电池101彼此朝向反转地配置使得从单电池101的电池盖108突出设置的正极端子104以及负极端子105(参照图3)的位置倒转。
[0044]如图1以及图2所示，相邻的各单电池101的正极端子104和负极端子105通过作为金属制的平板状导电部件的母线IlOA而电连接。S卩，构成本实施方式的组电池100的多个单电池101串联地电连接。
[0045]如图1所示，在配置于两端的单电池101中的一个单电池101 (图中左端的单电池101)的正极端子104处安装了用于将组电池100电连接到未图示的其它组电池、或者未图示的电力取出用的布线的母线I1B。在配置于两端的单电池101中的另一个单电池101 (图中右端的单电池101)的负极端子105处安装了用于将组电池100电连接到未图示的其它的组电池、或者未图示的电力取出用的布线的母线110C。
[0046]如图1以及图2所示，在单电池101间配置中间用单元托架122A，在配置于两端的单电池101与端板120之间的各个中配置终端用单元托架122B。层叠配置的多个单电池101通过单元托架122A、122B而被保持，从X方向的两端侧通过一对端板120来挟持。端板120设为与单电池101的宽幅侧面109W(参照图3)相对应的矩形平板状。
[0047]中间用单元托架122A以及终端用单元托架122B的材质是具有绝缘性的树脂。在单元托架122A、122B的侧面设置有向Y方向突出的凸部122c。
[0048]多个单电池101以及单元托架122A、122B在被一对端板120挟持的状态下通过一对侧框121而被固定。一对侧框121在Y方向的一侧和另一侧分别相对置地配置。一对侧框121的各个具备设置在X方向两端的一对法兰121f、和设置在一对法兰121f间的开口部121c。在各法兰12If设置了通孔12Ih，在端板120设置了螺丝孔120h。
[0049]侧框121的开口部121c从Y方向外侧嵌合到单元托架122A、122B的凸部122c。开口部121c的X方向两端缘卡合到从端板120的侧部向Y方向突出设置的凸部120c。法兰12If抵接到端板120。
[0050]从端板120的X方向外侧向侧框121的通孔121h插通固定螺丝(连结部件)，将固定螺丝螺纹接合到端板120的螺丝孔120h，从而侧框121被安装到端板120。由此，被一对端板120夹住的各单元托架122A、122B被压缩规定量，各单电池101经由各单元托架122A、122B通过端板120而被保持。
[0051]在各单电池101彼此之间、端板120与单电池101之间存在具有绝缘性的单元托架122A、122B，因此确保了绝缘性，并且规定了各单电池101的相对位置。
[0052]如图2所示，在顶板123，插入有单电池101的正极端子104以及负极端子105的开口部123h被设置在各母线110A、110B、110C的安装位置。如图1以及图2所示，在顶板123中，为了能够容易地相对于正极端子104以及负极端子105定位母线110A、110B、110C，将与各母线110A、110B、110C的形状相对应的导向板123a设置在开口部123h的附近。
[0053]说明构成组电池100的单电池101。多个单电池101都是相同的结构。图3是表示单电池101的立体图。
[0054]如图3所示，单电池101具备由电池罐109和电池盖108构成的四方形的电池容器。电池罐109以及电池盖108的材质都是铝。电池罐109设为在一端部具有开口 109A的矩形箱状。电池盖108是矩形平板状，被激光焊接以塞住电池罐109的开口 109A。S卩，电池盖108密封电池罐109。
[0055]电池容器设为中空的长方体形状，宽度宽的宽幅侧面109W彼此之间相对置，宽度窄的窄幅侧面109N彼此相对置，电池盖108与电池罐109的底面109B相对置。
[0056]在电池容器的内部，以被绝缘壳体(未图示)覆盖的状态收纳了充放电要素(未图示)。未图示的充放电要素的正极电极与正极端子104连接，充放电要素的负极电极与负极端子105连接。因此，经由正极端子104以及负极端子105向外部设备提供电力、或者经由正极端子104以及负极端子105向充放电要素提供外部发电电力来进行充电。
[0057]在电池盖108，穿设了用于向电池容器内注入电解液的注液孔。注液孔在电解液注入后通过注液栓108A而被密封。作为电解液，例如能够使用在碳酸乙烯酯等碳酸酯系的有机溶剂中溶解了 6氟化磷酸锂(LiPF6)等锂盐的非水电解液。
[0058]在电池盖108设置了排气阀108B。排气阀108B通过冲压加工将电池盖108部分地薄片化而形成。此外，也可以通过激光焊接等来将薄膜部件安装在电池盖108的开口，将薄片部分作为排气阀。排气