特許 6072674 組電池および電池接続方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6072674

(24)【登録日】2017年1月13日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】組電池および電池接続方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/20 20060101AFI20170123BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20170123BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/20 A

   H01M2/10 M

   H01M2/10 S

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-503373(P2013-503373)

(86)(22)【出願日】2012年2月27日

(86)【国際出願番号】JP2012001317

(87)【国際公開番号】WO2012120821

(87)【国際公開日】20120913

【審査請求日】2014年10月10日

(31)【優先権主張番号】特願2011-53634(P2011-53634)

(32)【優先日】2011年3月10日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001889

【氏名又は名称】三洋電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】清水 敏哉

(72)【発明者】

【氏名】柴田 清司

(72)【発明者】

【氏名】小原 泰浩

(72)【発明者】

【氏名】浅井 康広

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸 高志

(72)【発明者】

【氏名】内山 大樹

【審査官】 佐藤 知絵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２６５６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０２９２３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２３１１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８７７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８３２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８７６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３１１０１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／２０

Ｈ０１Ｍ ２／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体に設けられた外部端子を有する複数の電池と、
隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材と、
前記外部端子および前記端子接続部材に溶接されて、前記外部端子と前記端子接続部材とを連結する導電性の連結部材と、
前記端子接続部材と前記連結部材とが溶接された第１溶接部と、
前記外部端子と前記連結部材とが溶接された第２溶接部と、を備え、
前記連結部材は、前記第１溶接部に接続された第１介在部と、当該第１介在部よりも肉厚が厚く、前記第１介在部から前記第２溶接部にかけて延在する第１本体部とを有しており、
前記外部端子は、前記筐体側から延在する第２本体部と、当該第２本体部よりも肉厚が薄く、前記第２本体部から突出する第２介在部とを有しており、
前記端子接続部材は、前記外部端子の前記第２介在部が貫通する貫通孔を有しており、
前記第１溶接部は、前記第１介在部と前記端子接続部材に接続され、
前記第２溶接部は、前記第１本体部と前記第２介在部の前記貫通孔から突出した部分に接続されている組電池。

【請求項2】

前記第１介在部と前記第１本体部との間に、前記第１介在部側から前記第１本体部側にかけて肉厚が徐々に厚くなるテーパ部が設けられている請求項１に記載の組電池。

【請求項3】

前記第１介在部は、前記端子接続部材との溶接部である前記第１溶接部に接する端部から前記第１本体部側に向かって肉厚が徐々に薄くなる形状を、前記端部からの所定範囲に有する請求項１又は２に記載の組電池。

【請求項4】

筐体に設けられた外部端子を有する複数の電池と、
隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材と、
前記外部端子と前記端子接続部が溶接された溶接部と、を備え、
前記端子接続部材は、前記溶接部に接続された介在部と、前記介在部から隣接する電池の外部端子側に延在する本体部と、を含み、かつ、前記介在部の肉厚が前記本体部の肉厚よりも薄くなるように、該端子接続部材の上面側において前記介在部と前記本体部の間に
段差部が形成されており、かつ、前記端子接続部材は、貫通孔を有しており、
前記外部端子は、一部が前記貫通孔内に位置し、
前記端子接続部材と前記外部端子とは、前記貫通孔内で溶接されていることを特徴とする組電池。

【請求項5】

前記段差部は、前記介在部側から前記本体部側にかけて肉厚が徐々に厚くなるテーパ部であることを特徴とする請求項４に記載の組電池。

【請求項6】

隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材であって、本体部と、前記本体部よりも薄い介在部と、前記本体部と前記介在部との間に位置し、該端子接続部材の一面に形成された段差部と、を含み、かつ、貫通孔を有している、該端子接続部材を用意する工程と、
前記外部端子の一部を前記端子接続部材の貫通孔内に挿通する工程と、
前記段差部を上面に向けた状態で、電池の外部端子の上に前記端子接続部材を載置する工程と、
前記介在部と前記外部端子とを溶接することで前記端子接続部材と前記外部端子とを接続する工程と、
を備える電池接続方法。

【請求項7】

前記段差部は、前記介在部側から前記本体部側にかけて肉厚が徐々に厚くなるように、該端子接続部材の一面に形成されたテーパ部であることを特徴とする請求項６に記載の電池接続方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、組電池および電池接続方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、複数の電池が接続されてなる組電池では、隣接する電池の一方の正極端子と他方の負極端子とが端子接続部材としてのバスバーで直列接続されている。正極端子および負極端子を含む外部端子とバスバーとの接続構造としては、バスバーに設けられた開口に外部端子を挿入して、外部端子の先端に固定用ねじを螺合することで外部端子とバスバーとを接続する構造が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−２５３３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した従来の構造のように、外部端子とバスバーとをねじ止め固定した場合、固定用ねじの締め付けが弛む可能性があった。そのため、外部端子とバスバーの接続信頼性の向上を図る上で改善の余地があった。これに対し、外部端子と連結部材の一部を溶接し、バスバーと連結部材の他の一部を溶接することで、連結部材を介して外部端子とバスバーとを接続する構成が考えられる。

【0005】

本発明者らは、上述した外部端子とバスバーとを連結部材を介して溶接により接続する構成について鋭意研究を重ねた結果、以下の課題を見出した。すなわち、各部材の接続に溶接を用いた場合、溶接時に発生する熱が外部端子を介して電池本体に伝わる可能性があった。外部端子から電池本体に伝わった熱は、電池の発電性能の低下を引き起こすおそれがある。したがって、溶接時に発生する熱が電池本体に伝わることを抑制する必要があった。

【0006】

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池の外部端子と端子接続部材との接続に溶接を用いる場合に、溶接時に発生する熱が電池本体に伝わることを抑制する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様は、組電池である。当該組電池は、筐体に設けられた外部端子を有する複数の電池と、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材と、外部端子および端子接続部材に溶接されて、外部端子と端子接続部材とを連結する導電性の連結部材と、端子接続部材と連結部材とが溶接された第１溶接部と、外部端子と連結部材とが溶接された第２溶接部と、を備え、連結部材は、第１溶接部に接続された介在部と、当該介在部から第２溶接部にかけて延在する本体部とを有し、介在部は、本体部よりも肉厚が薄いことを特徴とする。

【0008】

本発明の他の態様は、組電池である。当該組電池は、筐体に設けられた外部端子を有する複数の電池と、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材と、外部端子および端子接続部材に溶接されて、外部端子と端子接続部材とを連結する導電性の連結部材と、を備え、外部端子は、連結部材との溶接部に接続された介在部と、当該介在部から筐体側に延在する本体部とを有し、介在部は、本体部よりも肉厚が薄いことを特徴とする。

【0009】

本発明の他の態様は、組電池である。当該組電池は、筐体に設けられた外部端子を有する複数の電池と、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材と、を備え、外部端子および端子接続部材は、溶接により互いに連結され、端子接続部材は、外部端子との溶接部に接続された介在部と、当該介在部から隣接する電池の外部端子側に延在する本体部とを有し、介在部は、本体部よりも肉厚が薄いことを特徴とする。

【0010】

上述したいずれかの態様によれば、電池の外部端子と端子接続部材との接続に溶接を用いる場合に、溶接時に発生する熱が電池本体に伝わることを抑制することができる。

【0011】

上述したいずれかの態様において、端子接続部材は、貫通孔を有し、外部端子は、一部が貫通孔を貫通し、連結部材は、外部端子の貫通孔から突出した部分に溶接されてもよい。

【0012】

上述した態様において、端子接続部材は、貫通孔を有し、外部端子は、一部が貫通孔内に位置し、端子接続部材と外部端子とは、貫通孔内で溶接されてもよい。

【0013】

上述したいずれかの態様において、連結部材の介在部を第１介在部とし、連結部材の本体部を第１本体部として、外部端子は、筐体側から延在する第２本体部と、当該第２本体部よりも肉厚が薄く、第２本体部から突出する第２介在部とを有し、端子接続部材は、貫通孔を有し、外部端子は、第２介在部が貫通孔を貫通し、第１溶接部は、第１介在部と端子接続部材に接続され、第２溶接部は、第１本体部と第２介在部の貫通孔から突出した部分に接続されてもよい。

【0014】

上述したいずれかの態様において、介在部と本体部との間に、介在部側から本体部側にかけて肉厚が徐々に厚くなるテーパ部が設けられてもよい。

【0015】

上述したいずれかの態様において、介在部は、端子接続部材との溶接部に接する端部から本体部側に向かって肉厚が徐々に薄くなる形状を、端部からの所定範囲に有してもよい。

【0016】

本発明の他の態様は、電池接続方法である。当該電池接続方法は、電池の外部端子と、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材とを接続する電池接続方法であって、本体部と、当該本体部よりも肉厚が薄く当該本体部から突出する介在部と、を有する導電性の連結部材を用意する工程と、介在部と端子接続部材とを溶接することで連結部材と端子接続部材とを接続する工程と、連結部材と端子接続部材とを接続する工程と前後または並行して、本体部と外部端子とを溶接することで連結部材と外部端子とを接続する工程と、を含むことを特徴とする。

【0017】

本発明の他の態様は、電池接続方法である。当該電池接続方法は、電池の外部端子と、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材とを接続する電池接続方法であって、本体部と、当該本体部よりも肉厚が薄く当該本体部から突出する介在部と、を有する外部端子を用意する工程と、外部端子を用意する工程とは別に、外部端子および端子接続部材に溶接することで外部端子と端子接続部材とを連結するための導電性の連結部材を用意する工程と、介在部と連結部材とを溶接することで外部端子と連結部材とを接続する工程と、外部端子と連結部材とを接続する工程と前後または並行して、接続部材と端子接続部材とを溶接することで連結部材と端子接続部材とを接続する工程と、を含むことを特徴とする。

【0018】

本発明の他の態様は、電池接続方法である。当該電池接続方法は、電池の外部端子と、隣接する２つの電池の外部端子同士を電気的に接続するための端子接続部材とを接続する電池接続方法であって、本体部と、当該本体部よりも肉厚が薄く当該本体部から突出する介在部と、を有する端子接続部材を用意する工程と、介在部と外部端子とを溶接することで端子接続部材と外部端子とを接続する工程と、を含むことを特徴とする。

【0019】

上述したいずれかの態様において、介在部と本体部との間に、介在部側から本体部側にかけて肉厚が徐々に厚くなるテーパ部が設けられてもよい。

【0020】

上述したいずれかの態様において、介在部は、端子接続部材との溶接部に接する端部から本体部側に向かって肉厚が徐々に薄くなる形状を、端部からの所定範囲に有してもよい。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、電池の外部端子と端子接続部材との接続に溶接を用いる場合に、溶接時に発生する熱が電池本体に伝わることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施形態１に係る組電池の概略構造を示す斜視図である。

【図2】電池の概略構造を示す断面図である。

【図3】電池の外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大斜視図である。

【図4】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図5】図５（Ａ）は、連結部材の概略構造を示す斜視図である。図５（Ｂ）は、連結部材の概略構造を示す側面図である。

【図6】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、実施形態１に係る電池接続方法を示す工程断面図である。

【図7】図７（Ａ）は、外部端子およびバスバー間の電気抵抗を測定する方法を説明するための断面図である。図７（Ｂ）は、外部端子およびバスバー間の電気抵抗値と、バスバーと連結部材の溶接時に照射したレーザーのパワーピーク比との関係を示す図である。

【図8】図８（Ａ）は、変形例１に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。図８（Ｂ）は、変形例２に係る組電池における溶接前の外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。図８（Ｃ）は、変形例２に係る組電池における溶接後の外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。

【図9】実施形態２に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。

【図10】図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、実施形態２に係る電池接続方法を示す工程断面図である。

【図11】変形例に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0024】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る組電池の概略構造を示す斜視図である。図１に示すように、組電池１０は、複数の電池３０と、これらの電池３０を接続するバスバー４０（端子接続部材）とを有する。本実施形態では、計５個の電池３０が直列に接続されて組電池１０が形成されている。なお、電池３０の数は特に限定されない。また、５つの電池３０全てが直列に接続されているが、一部が並列に接続されていてもよい。

【0025】

５個の電池３０は、それぞれ扁平な直方体状の筐体を有し、主表面が対向して略平行となるように所定の間隔で並設されている。電池３０の筐体上面には、長手方向の一端寄りに負極端子５０が設けられ、他端寄りに正極端子６０が設けられている。以下では適宜、負極端子５０および正極端子６０を併せて外部端子と称する。隣接する電池３０の負極端子５０および正極端子６０は、互いに反対側になるように配列されている。隣接する２つの電池３０の一方の正極端子６０と他方の負極端子５０とがバスバー４０により電気的に接続されて、５個の電池３０が直列接続されている。

【0026】

電池３０は、ハウジング（図示せず）内に収容される。電池３０の直列接続の一方の終端となる正極端子６０’および他方の終端となる負極端子５０’は、ハウジングの外部に引き回される配線を介して外部負荷（ともに図示せず）と接続可能になっている。

【0027】

図２は、電池の概略構造を示す断面図である。図２に示すように、電池３０は、外装缶（筐体）３１内に、正負極が渦巻状に巻回されてなる電極体３２が外装缶３１の缶軸方向に対し横向きに収納されている。外装缶３１の開口は、筐体の一部を構成する封口板３３により封口されている。封口板３３には、負極端子５０および正極端子６０が設けられている。また、封口板３３には、ガス排出弁（図示せず）が形成されている。

【0028】

負極端子５０は、本体部５０ａ（第２本体部）と、当該本体部５０ａよりも肉厚が薄く当該本体部５０ａから突出する介在部５０ｂ（第２介在部）とを有する。本体部５０ａは、略円柱状であり外周面に鍔部５０ｃが設けられている。負極端子５０の本体部５０ａは、側面にガスケット３４が当接した状態で、封口板３３の負極用開口３３ａに嵌め込まれている。ガスケット３４は、鍔部５０ｃの封口板３３と対向する表面にも当接している。また、本体部５０ａは、封口板３３の電池内側において負極タブ部材５３と接続している。

【0029】

本体部５０ａの電池外側に位置する先端には、略円筒状の介在部５０ｂが、上方に突出するように本体部５０ａと一体的に設けられている。本体部５０ａの電池内側に位置する先端には、負極用開口３３ａに沿って側壁が形成されるような凹部５１が設けられている。凹部５１の縁部分が広がるようにかしめることで、負極端子５０が負極タブ部材５３に対して固定されている。

【0030】

負極タブ部材５３と封口板３３の電池内側面との間には、絶縁板３５が設けられている。負極用開口３３ａにおいて、絶縁板３５とガスケット３４とが当接している。これにより、負極タブ部材５３および負極端子５０が封口板３３から絶縁されている。負極タブ部材５３は、電極体３２の一方の端面から突出した負極集電板群３２ａに接続されている。なお、負極集電板群３２ａは、電極体３２の一方の端面から突出した複数の負極集電板を束ねたものである。

【0031】

正極端子６０は、本体部６０ａ（第２本体部）と、当該本体部６０ａよりも肉厚が薄く当該本体部６０ａから突出する介在部６０ｂ（第２介在部）とを有する。本体部６０ａは、略円柱状であり外周面に鍔部６０ｃが設けられている。正極端子６０の本体部６０ａは、側面にガスケット３４が当接した状態で、封口板３３の正極用開口３３ｂに嵌め込まれている。ガスケット３４は、鍔部６０ｃの封口板３３と対向する表面にも当接している。また、本体部６０ａは、封口板３３の電池内側において正極タブ部材６２と接続している。

【0032】

本体部６０ａの電池外側に位置する先端には、略円筒状の介在部６０ｂが、上方に突出するように本体部６０ａと一体的に設けられている。本体部６０ａの電池内側に位置する先端には、正極用開口３３ｂに沿って側壁が形成されるような凹部６１が設けられている。凹部６１の縁部分が広がるようにかしめることで、正極端子６０が正極タブ部材６２に対して固定されている。

【0033】

正極タブ部材６２と封口板３３の電池内側面との間には、絶縁板３５が設けられている。正極用開口３３ｂにおいて、絶縁板３５とガスケット３４とが当接している。これにより、正極タブ部材６２および正極端子６０が封口板３３から絶縁されている。正極タブ部材６２は、電極体３２の他方の端面から突出した正極集電板群３２ｂに接続されている。なお、正極集電板群３２ｂは、電極体３２の他方の端面から突出した複数の正極集電板を束ねたものである。

【0034】

なお、本実施形態の本体部５０ａ，６０ａは略円柱状であるが、本体部５０ａ，６０ａは、略円柱の軸芯に沿って中央部がくり抜かれてなる中空の円管状であってもよい。この場合、円管は、介在部５０ｂ，６０ｂよりも肉厚が厚い。

【0035】

バスバー４０は、金属等の導電性材料からなる帯状部材である。バスバー４０の両端部には、貫通孔４１（図４参照）が設けられている。バスバー４０の一方の貫通孔４１に、隣接する電池３０の一方の負極端子５０が挿通され、他方の貫通孔４１に、隣接する電池３０の他方の正極端子６０が挿通されている。

【0036】

図３は、電池の外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大斜視図である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図５（Ａ）は、連結部材の概略構造を示す斜視図である。図５（Ｂ）は、連結部材の概略構造を示す側面図である。なお、図３および図４では、外部端子の例として負極端子５０を図示している。

【0037】

図３および図４に示すように、負極端子５０とバスバー４０とは、連結部材７０を介して連結されている。すなわち、連結部材７０の一部と負極端子５０とが溶接され、連結部材７０の他の一部とバスバー４０とが溶接されることで、負極端子５０とバスバー４０とが互いに連結されている。

【0038】

連結部材７０は、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、金属等の導電性材料からなるリング状の部材であり、中心に貫通孔７１を有する本体部７０ａ（第１本体部）と、当該本体部７０ａよりも肉厚が薄く当該本体部７０ａの外周面から突出する介在部７０ｂ（第１介在部）とを有する。本体部７０ａと介在部７０ｂとは一体的に設けられている。本体部７０ａの肉厚（図５（Ｂ）における長さＬａ’）は、例えば介在部７０ｂの肉厚（図５（Ｂ）における長さＬｂ’）の約２倍程度である。また、介在部７０ｂの突出長さ、すなわち、介在部７０ｂの先端部から本体部７０ａと接続している端部までの長さは、溶接時に照射されるレーザーの半径よりも大きい長さである。

【0039】

負極端子５０は、バスバー４０の貫通孔４１に挿通されている。バスバー４０の貫通孔４１の直径は、隣接する電池３０間における介在部５０ｂ間の距離の誤差を吸収できるように、介在部５０ｂの直径よりも大きく設定することが好ましい。バスバー４０の下面は、負極端子５０の鍔部５０ｃの上面に当接している。この状態で、負極端子５０の介在部５０ｂは貫通孔４１を貫通して貫通孔４１から突出している。また、介在部５０ｂは、バスバー４０上に配置された連結部材７０の貫通孔７１に挿通されている。連結部材７０の本体部７０ａは、負極端子５０の介在部５０ｂの外周面と隣り合っている。

【0040】

そして、連結部材７０の介在部７０ｂの先端とバスバー４０の上面とに接続された溶接部８０（第１溶接部）が設けられており、溶接部８０によって連結部材７０とバスバー４０とが接続されている。後述するように、溶接部８０は、主に介在部７０ｂの先端部がレーザー照射によって溶融することで形成される。したがって、介在部７０ｂの残存部分の先端（一端）が溶接部８０に接続されている。

【0041】

また、介在部７０ｂの他端から、貫通孔４１から突出する負極端子５０の介在部５０ｂの近傍にかけて延在する連結部材７０の本体部７０ａと、負極端子５０の介在部５０ｂとに接続された溶接部８２（第２溶接部）が設けられており、溶接部８２によって連結部材７０と負極端子５０とが接続されている。後述するように、溶接部８２は、主に介在部５０ｂのうち本体部７０ａの上面から突出した部分がレーザー照射によって溶融することで形成される。したがって、介在部５０ｂの残存部分の先端が溶接部８２に接続されている。また、連結部材７０の本体部７０ａは、介在部７０ｂとは反対側の端部領域が溶接部８２に接続されている。

【0042】

（電池接続方法）
続いて、電池３０の外部端子とバスバー４０とを電気的に接続する電池接続方法について、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）を参照して説明する。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、実施形態１に係る電池接続方法を示す工程断面図である。なお、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）では、外部端子の例として負極端子５０を図示している。

【0043】

まず、図６（Ａ）に示すように、本体部５０ａと、本体部５０ａよりも肉厚が薄く本体部５０ａから突出する介在部５０ｂとを有する外部端子を備えた電池３０を用意する。また、本体部７０ａと、本体部７０ａよりも肉厚が薄く本体部７０ａから突出する介在部７０ｂとを有する連結部材７０を用意する。また、バスバー４０を用意する。そして、負極端子５０とバスバー４０の貫通孔４１とを位置合わせして、負極端子５０上にバスバー４０を載置する。続いて、負極端子５０と連結部材７０の貫通孔７１とを位置合わせして、バスバー４０上に連結部材７０を載置する。

【0044】

次に、図６（Ｂ）に示すように、連結部材７０の介在部７０ｂの先端部近傍にレーザーＬを照射して、介在部７０ｂの先端部とバスバー４０の一部を溶融し、介在部７０ｂとバスバー４０とを溶接する。また、負極端子５０の介在部５０ｂの先端部近傍にレーザーＬを照射して、介在部５０ｂの先端部と連結部材７０の本体部７０ａの一部を溶融し、本体部７０ａと介在部５０ｂとを溶接する。レーザーＬは、介在部７０ｂとバスバー４０との露出する境界部の全周、および本体部７０ａと介在部５０ｂの露出する境界部の全周にわたって照射される。なお、レーザーＬの照射範囲は、これに限定されない。

【0045】

上述したレーザーＬの照射によって、図６（Ｃ）に示すように、介在部７０ｂの残存部分とバスバー４０とが接続された溶接部８０が形成されて、連結部材７０とバスバー４０とが接続される。また、介在部５０ｂの残存部分と本体部７０ａとが接続された溶接部８２が形成されて、連結部材７０と負極端子５０とが接続される。なお、連結部材７０とバスバー４０の接続と、連結部材７０と負極端子５０の接続とは、どちらを先に実施してもよく、また並行して実施してもよい。

【0046】

続いて、上述のようにして接続した外部端子とバスバー４０の接続状態について説明する。図７（Ａ）は、外部端子およびバスバー間の電気抵抗を測定する方法を説明するための断面図である。図７（Ｂ）は、外部端子およびバスバー間の電気抵抗値と、バスバーと連結部材の溶接時に照射したレーザーのパワーピーク比との関係を示す図である。

【0047】

図７（Ａ）では、外部端子の例として負極端子５０を図示している。また、図７（Ｂ）において、点Ｅ１〜Ｅ３は、実施形態１の構造についての３つの測定区の結果である。３つの測定区は、バスバー４０と連結部材７０の溶接時のレーザーパワーのピーク値が異なっている。点Ｃは、介在部７０ｂを持たない連結部材７０を用いた比較例の構造についての結果である。縦軸は、抵抗値［μΩ］であり、横軸は、点Ｅ１の結果が得られた測定区におけるレーザーパワーピーク値を基準（１）としたときのレーザーパワーピーク値の比である。なお、連結部材７０と負極端子５０との溶接は全て同一の条件で実施した。

【0048】

図７（Ａ）に示すように、バスバー４０から連結部材７０を介して負極端子５０に定電流を流した状態で、負極端子５０上の電圧測定位置Ｘ１とバスバー４０上の電圧測定位置Ｘ２との間の電圧を測定して、負極端子５０およびバスバー４０間の抵抗値を測定した。その結果、図７（Ｂ）に示すように、実施形態１の方が比較例に比べてより低いレーザーパワーで同等の抵抗値を得られることが分かった。したがって、実施形態１に係る組電池１０によれば、溶接時に照射するレーザーをより低パワーにすることができる。そのため、溶接時にレーザー照射によって発生する熱をより少なくすることができる。

【0049】

以上説明したように、本実施形態に係る組電池１０では、連結部材７０が本体部７０ａよりも肉厚の薄い介在部７０ｂを有し、介在部７０ｂとバスバー４０とが溶接されている。すなわち、レーザー照射によって溶融しやすい肉薄部を設けて、この肉薄部を用いて連結部材７０とバスバー４０とを溶接している。そのため、溶接時に照射するレーザーをより低パワーにすることができ、これにより、溶接時に発生する熱を減らすことができる。その結果、溶接時に発生した熱が連結部材７０および外部端子を介して電池本体に伝わることを抑制することができる。

【0050】

また、連結部材７０とバスバー４０が接続された溶接部８０から電池本体までの熱伝導経路上に、本体部７０ａに比べて断面積、すなわち熱伝導経路の径が小さい介在部７０ｂが設けられているため、溶接部８０から電池本体への熱伝導を抑制することができる。さらに、介在部７０ｂの先端部を溶融して溶接部８０を形成しているため、介在部７０ｂを設けない場合に比べて溶接面積を広くすることができる。これにより、連結部材７０とバスバー４０との接続強度を高めることができる。

【0051】

また、本実施形態に係る組電池１０では、外部端子が本体部５０ａ，６０ａよりも肉厚の薄い介在部５０ｂ，６０ｂを有し、介在部５０ｂ，６０ｂと連結部材７０とが溶接されている。すなわち、連結部材７０と外部端子が接続された溶接部８２から電池本体までの熱伝導経路上に、本体部５０ａ，６０ａに比べて断面積の小さい介在部５０ｂ，６０ｂが設けられている。そのため、介在部５０ｂ，６０ｂを設けない場合に比べて、溶接部８２から電池本体への熱伝導を抑制することができる。

【0052】

また、連結部材７０は、介在部７０ｂの一端が溶接部８０に接続され、介在部７０ｂの他端が本体部７０ａに接続されている。そのため、例えば外部端子とバスバー４０が相対変位して、連結部材７０の下面がバスバー４０の上面から離れる方向の力が連結部材７０にかかった場合、介在部７０ｂの他端部領域が塑性変形するため、溶接部８０に応力が集中することを防ぐことができる。これにより、連結部材７０とバスバー４０との接続信頼性を高めることができる。

【0053】

上述した実施形態１には、次のような変形例を挙げることができる。図８（Ａ）は、変形例１に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。図８（Ｂ）は、変形例２に係る組電池における溶接前の外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。図８（Ｃ）は、変形例２に係る組電池における溶接後の外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。なお、図８（Ａ）、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）では、外部端子の例として負極端子５０を図示している。

【0054】

（変形例１）
図８（Ａ）に示すように、変形例１に係る組電池１０では、連結部材７０が介在部７０ｂと本体部７０ａとの間に、テーパ部７０ｃを有している。テーパ部７０ｃは、介在部７０ｂ側から本体部７０ａ側にかけて肉厚が徐々に厚くなる形状を有する。

【0055】

このように、介在部７０ｂと本体部７０ａとの間にテーパ部７０ｃを設けることで、本体部７０ａと介在部７０ｂの接続領域における連結部材７０の強度をより高めることができる。そのため、外部端子とバスバー４０との接続信頼性を高めることができる。また、介在部７０ｂの肉厚をより薄くすることが可能となる。これにより、より低パワーでのレーザー照射が可能となり、また熱伝導経路をより狭くすることができるため、溶接時の熱の発生および発生した熱の電池本体への伝導をより抑制することができる。

【0056】

また、テーパ部７０ｃを設けることで、連結部材７０の介在部７０ｂとバスバー４０を溶接する際に、本体部７０ａの延在方向からのレーザーＬの照射が可能となる。したがって、連結部材７０とバスバー４０とを接続する工程の実施自由度を高めることができる。

【0057】

（変形例２）
図８（Ｂ）および図８（Ｃ）に示すように、変形例２に係る組電池１０では、連結部材７０の介在部７０ｂが、先端部から本体部７０ａ側に向かって肉厚が徐々に薄くなる形状を、当該端部からの所定範囲に有する。すなわち、介在部７０ｂは、本体部７０ａ側から先端部側にかけて肉厚が徐々に厚くなっている。なお、本実施形態の介在部７０ｂは、先端部から本体部７０ａと接する端部までの全範囲にかけて肉厚が徐々に薄くなっているが、肉厚が薄くなる範囲はこれに限定されない。

【0058】

これにより、溶接時におけるレーザー照射のパワー低減と、溶接部８０から電池本体までの熱伝導経路の狭小化を図りつつ、溶接部８０を形成する溶融物の量を増大させることができる。そのため、連結部材７０とバスバー４０とをより確実に接続することができる。

【0059】

また、溶接部８０を形成した後の状態で、実施形態１と比べて溶接部８０と介在部７０ｂとの接続面積を増やすことができるため、連結部材７０とバスバー４０の接続強度を高めることができる。

【0060】

（実施形態２）
実施形態２に係る組電池１０は、外部端子とバスバー４０とが直に溶接された構造を有する。以下、本実施形態について説明する。なお、組電池１０および電池３０の主な構造は実施形態１と基本的に同一である。実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

【0061】

図９は、実施形態２に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。なお、図９では、外部端子との例として負極端子５０を図示している。

【0062】

図９に示すように、本実施形態に係る組電池１０において、バスバー４０は、本体部４０ａと、当該本体部４０ａよりも肉厚が薄く本体部４０ａから突出する介在部４０ｂと、貫通孔４１とを有する。本体部４０ａと介在部４０ｂとは一体的に設けられている。介在部４０ｂは、バスバー４０の貫通孔４１（図１０（Ａ）参照）の全周にわたって延在している。本体部４０ａの肉厚（図９における長さＬａ’’）は、例えば介在部４０ｂの肉厚（図９における長さＬｂ’’）の約２倍程度である。また、介在部４０ｂの突出長さ、すなわち、介在部４０ｂの先端部から本体部４０ａと接続している端部までの長さは、溶接時に照射されるレーザーの半径よりも大きい長さである。なお、本実施形態の本体部４０ａは、介在部４０ｂと接する肉厚（図９における長さＬａ’’）の薄い部分と、この領域の外側に延在する肉厚（図９における長さＬｃ’’）の厚い部分とを有するが、均一の厚さを有する形状であってもよい。

【0063】

負極端子５０は、バスバー４０の貫通孔４１に挿通されている。バスバー４０の下面は、負極端子５０の鍔部５０ｃの上面に当接している。負極端子５０の介在部５０ｂは貫通孔４１を貫通して貫通孔４１から突出している。この状態で、バスバー４０の介在部４０ｂの先端と負極端子５０の鍔部５０ｃの上面とに接続された溶接部８４が貫通孔４１内に設けられ、溶接部８４によってバスバー４０と負極端子５０とが接続されている。後述するように、溶接部８４は、主に介在部４０ｂの先端部がレーザー照射によって溶融することで形成される。したがって、介在部４０ｂの残存部分の先端（一端）が溶接部８４に接続されている。また、本体部４０ａが、介在部４０ｂの他端から、隣接する電池３０の外部端子側に延在している。

【0064】

（電池接続方法）
続いて、実施形態２に係る電池接続方法について、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）を参照して説明する。図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、実施形態２に係る電池接続方法を示す工程断面図である。なお、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）では、外部端子の例として負極端子５０を図示している。

【0065】

まず、図１０（Ａ）に示すように、本体部４０ａと、本体部４０ａよりも肉厚が薄く本体部４０ａから突出する介在部４０ｂとを有するバスバー４０を用意する。また、電池３０を用意する。そして、負極端子５０とバスバー４０の貫通孔４１とを位置合わせして、負極端子５０上にバスバー４０を載置する。

【0066】

次に、図１０（Ｂ）に示すように、バスバー４０の介在部４０ｂの先端部にレーザーＬを照射して、介在部４０ｂの先端部と鍔部５０ｃの一部を溶融し、介在部４０ｂと鍔部５０ｃとを溶接する。レーザーＬは、介在部４０ｂと鍔部５０ｃとの露出する境界部の全周にわたって照射される。なお、レーザーＬの照射範囲は、これに限定されない。

【0067】

上述したレーザーＬの照射によって、図１０（Ｃ）に示すように、介在部４０ｂの残存部分と鍔部５０ｃとが接続された溶接部８４が形成されて、バスバー４０と負極端子５０とが接続される。

【0068】

以上説明したように、本実施形態に係る組電池１０では、バスバー４０が本体部４０ａよりも肉厚の薄い介在部４０ｂを有し、介在部４０ｂと外部端子とが溶接されている。すなわち、レーザー照射によって溶融しやすい肉薄部を設けて、この肉薄部を用いてバスバー４０と外部端子を溶接している。そのため、溶接時に照射するレーザーをより低パワーにすることができ、これにより、溶接時に発生する熱を減らすことができる。その結果、溶接時に発生した熱が外部端子を介して電池本体に伝わることを抑制することができる。

【0069】

また、介在部４０ｂの先端部を溶融して溶接部８４を形成しているため、介在部４０ｂを設けない場合に比べて溶接面積を広くすることができる。これにより、バスバー４０と外部端子の接続強度を高めることができる。さらに、バスバー４０は、介在部４０ｂの一端が溶接部８４に接続され、介在部４０ｂの他端が本体部４０ａに接続されている。そのため、例えばバスバー４０の下面が負極端子５０の鍔部５０ｃの上面から離れる方向の力がバスバー４０にかかった場合、介在部４０ｂの他端部領域が塑性変形するため、溶接部８４に応力が集中することを防ぐことができる。これにより、バスバー４０と外部端子との接続信頼性を高めることができる。

【0070】

なお、上述した実施形態１の変形例１および変形例２は、実施形態２に係る組電池１０にも適用することができ、同様の効果を奏することができる。すなわち、バスバー４０の本体部４０ａと介在部４０ｂとの間にテーパ部を設けることができる。また、介在部４０ｂを、本体部４０ａ側から先端部側にかけて肉厚が徐々に厚くなる形状とすることができる。

【0071】

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。

【0072】

図１１は、変形例に係る組電池における外部端子とバスバーの接続部近傍の概略構造を示す拡大断面図である。図１１に示すように、溶接部８２の上面と連結部材７０の本体部７０ａの上面とは、略同じ高さであってもよい。

【符号の説明】

【0073】

１０ 組電池、 ３０ 電池、 ４０ バスバー、 ４０ａ 本体部、 ４０ｂ 介在部、 ５０ 負極端子、 ５０ａ 本体部、 ５０ｂ 介在部、 ６０ 正極端子、 ６０ａ 本体部、 ６０ｂ 介在部、 ７０ 連結部材、 ７０ａ 本体部、 ７０ｂ 介在部、 ７０ｃ テーパ部、 ８０，８２，８４ 溶接部。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明は、組電池および電池接続方法に利用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】