JPH10106533A - 電池間接続構造 - Google Patents
電池間接続構造Info
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- JPH10106533A JPH10106533A JP8254246A JP25424696A JPH10106533A JP H10106533 A JPH10106533 A JP H10106533A JP 8254246 A JP8254246 A JP 8254246A JP 25424696 A JP25424696 A JP 25424696A JP H10106533 A JPH10106533 A JP H10106533A
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
- H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T29/49108—Electric battery cell making
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の単電池を接続して所要出力電圧の蓄電
池モジュールを構成するための電池間接続構造を提供す
る。 【解決手段】 プロジェクション溶接により、接続体１
の平面部５を単電池Ａの金属電極１０に溶接し、接続体
１の円筒部４を単電池Ｂの金属外装１１に溶接する。プ
ロジェクション溶接のためのプロジェクション突起２と
３は、複数の同一半径上に形成されているので、接続間
電流の経路が最短距離となり、接続体１として材厚の厚
い材料や比抵抗の小さい材質を適用できるので、電気的
抵抗の少ない接続と、機械的強度の高い連結とが実現さ
れる。
池モジュールを構成するための電池間接続構造を提供す
る。 【解決手段】 プロジェクション溶接により、接続体１
の平面部５を単電池Ａの金属電極１０に溶接し、接続体
１の円筒部４を単電池Ｂの金属外装１１に溶接する。プ
ロジェクション溶接のためのプロジェクション突起２と
３は、複数の同一半径上に形成されているので、接続間
電流の経路が最短距離となり、接続体１として材厚の厚
い材料や比抵抗の小さい材質を適用できるので、電気的
抵抗の少ない接続と、機械的強度の高い連結とが実現さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として複数の単
電池を直列接続して所要の出力電圧を得る蓄電池モジュ
ールを形成する電池間接続構造に関するものである。
電池を直列接続して所要の出力電圧を得る蓄電池モジュ
ールを形成する電池間接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】単電池を直列接続して所要の出力電圧を
得る蓄電池モジュールを形成するために、単電池間を接
続する接続体が用いられる。図４は従来例に係る単電池
間の接続構成を示す断面図である。又、図５は従来例に
係る接続体の構成を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）で
ある。
得る蓄電池モジュールを形成するために、単電池間を接
続する接続体が用いられる。図４は従来例に係る単電池
間の接続構成を示す断面図である。又、図５は従来例に
係る接続体の構成を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）で
ある。
【０００３】図４において、単電池Ａ、Ｂは円柱状に形
成された一端面を除く全体を外装する金属外装１１がマ
イナス電極を兼ね、一端面に前記金属外装１１と絶縁さ
れてプラス電極となる金属電極１０を設けて構成されて
いる。単電池Ａの金属電極１０と単電池Ｂの金属外装１
１とを接続することにより、単電池Ａ、Ｂ間の直列接続
がなされる。この直列接続は、接続体１５を前記金属電
極１０と金属外装１１とに溶接することによってなされ
る。
成された一端面を除く全体を外装する金属外装１１がマ
イナス電極を兼ね、一端面に前記金属外装１１と絶縁さ
れてプラス電極となる金属電極１０を設けて構成されて
いる。単電池Ａの金属電極１０と単電池Ｂの金属外装１
１とを接続することにより、単電池Ａ、Ｂ間の直列接続
がなされる。この直列接続は、接続体１５を前記金属電
極１０と金属外装１１とに溶接することによってなされ
る。
【０００４】前記接続体１５は、図５に示すように、深
さが２段階になった円形の皿状に形成されており、中央
に前記金属電極１０の突起部１４を回避する開口部１７
が設けられている。この接続体１５を図４に示すよう
に、接続体１５の平面部１８を金属電極１０に溶接し、
筒状部１９に溶接することによって単電池Ａ、Ｂ間を電
気的に直列接続すると共に、機械的に連結し、これを必
要な数の単電池間で実施することによって、所要出力電
圧の蓄電池モジュールが構成される。
さが２段階になった円形の皿状に形成されており、中央
に前記金属電極１０の突起部１４を回避する開口部１７
が設けられている。この接続体１５を図４に示すよう
に、接続体１５の平面部１８を金属電極１０に溶接し、
筒状部１９に溶接することによって単電池Ａ、Ｂ間を電
気的に直列接続すると共に、機械的に連結し、これを必
要な数の単電池間で実施することによって、所要出力電
圧の蓄電池モジュールが構成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成におい
て、接続体１５の金属電極１０への溶接は、接続体１５
の平面部１８と金属電極１０間に溶接電流を流すスポッ
ト溶接により行われるが、溶接電極の一方を前記平面部
１８に当て、他方を金属電極１０の突起部１４に当てる
ことになる。通常のスポット溶接は、溶接する部分を２
つの溶接電極間で挟圧して溶接電流を流すことにより、
挟圧間が溶融して溶接されるのであるが、この場合に
は、挟圧がないので、多くの電流が接続体１５及び金属
電極１０の表面電流として溶接電極間に流れるため、接
続体１５として厚い材厚のものや、比抵抗の小さい材質
のものを使用したとき溶接が困難になる問題点があっ
た。この状態は、筒状部１９を金属外装１１に溶接する
ときにも、同様の問題を生じる。
て、接続体１５の金属電極１０への溶接は、接続体１５
の平面部１８と金属電極１０間に溶接電流を流すスポッ
ト溶接により行われるが、溶接電極の一方を前記平面部
１８に当て、他方を金属電極１０の突起部１４に当てる
ことになる。通常のスポット溶接は、溶接する部分を２
つの溶接電極間で挟圧して溶接電流を流すことにより、
挟圧間が溶融して溶接されるのであるが、この場合に
は、挟圧がないので、多くの電流が接続体１５及び金属
電極１０の表面電流として溶接電極間に流れるため、接
続体１５として厚い材厚のものや、比抵抗の小さい材質
のものを使用したとき溶接が困難になる問題点があっ
た。この状態は、筒状部１９を金属外装１１に溶接する
ときにも、同様の問題を生じる。
【０００６】即ち、従来構成では接続体１５として、材
厚の厚い材料や比抵抗の小さい材料を使用できないこと
になり、単電池間の電気的接続の電気抵抗が大きく、比
較的大電流が流れる電池間接続での損失が大きくなる。
又、接続体１５の機械的強度も弱く、溶接強度も低いた
め、電池間の機械的連結の強度も低くなる。
厚の厚い材料や比抵抗の小さい材料を使用できないこと
になり、単電池間の電気的接続の電気抵抗が大きく、比
較的大電流が流れる電池間接続での損失が大きくなる。
又、接続体１５の機械的強度も弱く、溶接強度も低いた
め、電池間の機械的連結の強度も低くなる。
【０００７】又、前記突起部１４内には、図４に示すよ
うに、電池内発生ガスを排出するためのゴム弁１６が配
設されているので、突起部１４に溶接電流が流れること
による突起部１４の発熱で劣化する恐れがある。
うに、電池内発生ガスを排出するためのゴム弁１６が配
設されているので、突起部１４に溶接電流が流れること
による突起部１４の発熱で劣化する恐れがある。
【０００８】本発明は、従来構成の問題点を解決すべく
創案されたもので、接続体構成の改良と溶接方法の改良
とにより、接続抵抗の低下と接続強度の向上を図った電
池間接続構造を提供することを目的とする。
創案されたもので、接続体構成の改良と溶接方法の改良
とにより、接続抵抗の低下と接続強度の向上を図った電
池間接続構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電池間接続
構造は、円柱状に形成された電池の一端面を除く全体が
一極性電極となる金属外装で覆われ、前記一端面に前記
金属外装と絶縁された他極性の金属電極が形成されてな
る電池を直列接続すべく、電池間に配設した接続体を一
方の電池の前記金属電極と他方の電池の前記金属外装と
に溶接する電池間接続構造において、前記接続体が、一
方の電池の前記金属電極に当接する平面部と、他方の電
池の前記金属外装に嵌合する筒状部とを有し、前記筒状
部と前記平面部との複数の同一半径上にプロジェクショ
ン溶接用の突起が形成されてなり、プロジェクション溶
接により、前記接続体の平面部を一方の電池の前記金属
電極に溶接し、筒状部を他方の電池の前記金属外装に溶
接することにより複数の電池間を直列接続することを特
徴とする。
構造は、円柱状に形成された電池の一端面を除く全体が
一極性電極となる金属外装で覆われ、前記一端面に前記
金属外装と絶縁された他極性の金属電極が形成されてな
る電池を直列接続すべく、電池間に配設した接続体を一
方の電池の前記金属電極と他方の電池の前記金属外装と
に溶接する電池間接続構造において、前記接続体が、一
方の電池の前記金属電極に当接する平面部と、他方の電
池の前記金属外装に嵌合する筒状部とを有し、前記筒状
部と前記平面部との複数の同一半径上にプロジェクショ
ン溶接用の突起が形成されてなり、プロジェクション溶
接により、前記接続体の平面部を一方の電池の前記金属
電極に溶接し、筒状部を他方の電池の前記金属外装に溶
接することにより複数の電池間を直列接続することを特
徴とする。
【００１０】上記構成によれば、プロジェクション溶接
により、接続体の平面部を一方の電池の前記金属電極に
溶接し、筒状部を他方の電池の前記金属外装に溶接する
ので、接続体として構成する材料の材厚や比抵抗に左右
されることが少なく、又、溶接強度も向上させることが
できる。又、金属電極と金属外装との溶接位置は、複数
の同一半径上となるので、接続による電流経路は最短距
離となる。従って、接続抵抗の小さい電気的接続と、機
械的強度の高い連結とによる電池間接続構造が実現され
る。
により、接続体の平面部を一方の電池の前記金属電極に
溶接し、筒状部を他方の電池の前記金属外装に溶接する
ので、接続体として構成する材料の材厚や比抵抗に左右
されることが少なく、又、溶接強度も向上させることが
できる。又、金属電極と金属外装との溶接位置は、複数
の同一半径上となるので、接続による電流経路は最短距
離となる。従って、接続抵抗の小さい電気的接続と、機
械的強度の高い連結とによる電池間接続構造が実現され
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下の実施形態は本発明を具体化した一例であっ
て、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下の実施形態は本発明を具体化した一例であっ
て、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】図１は、本実施形態に係る接続体１による
電池間接続の構成を示す断面図である。前記接続体１に
よって接続される電池Ａ、Ｂは、同一種類の同一規格の
もので、マイナス電極を兼ねる金属外装１１は、円柱形
状の電池Ａ、Ｂの一端面を除く全体を覆っている。一端
面には前記金属外装１１と絶縁された金属電極１０がプ
ラス電極として設けられている。一方の電池Ａの金属電
極１０と、他方の電池Ｂの金属外装１１との間を、前記
接続体１で接続することにより、電池Ａ、Ｂの直列接続
がなされる。この接続体１は、図２に平面図（ａ）、側
面図（ｂ）、斜視図（ｃ）として示すように構成されて
いる。
電池間接続の構成を示す断面図である。前記接続体１に
よって接続される電池Ａ、Ｂは、同一種類の同一規格の
もので、マイナス電極を兼ねる金属外装１１は、円柱形
状の電池Ａ、Ｂの一端面を除く全体を覆っている。一端
面には前記金属外装１１と絶縁された金属電極１０がプ
ラス電極として設けられている。一方の電池Ａの金属電
極１０と、他方の電池Ｂの金属外装１１との間を、前記
接続体１で接続することにより、電池Ａ、Ｂの直列接続
がなされる。この接続体１は、図２に平面図（ａ）、側
面図（ｂ）、斜視図（ｃ）として示すように構成されて
いる。
【００１３】図２において、接続体１は、前記金属外装
１１に嵌合する円筒部４と、前記金属電極１０に当接す
る平面部５とを備え、前記円筒部４には嵌合する金属外
装１１方向に突出する４か所のプロジェクション突起
３、３……、前記平面部５には当接する金属電極１０方
向に突出する４か所のプロジョクション突起２、２……
が形成されている。各プロジェクション突起２と３は、
図２（ａ）に示すように、それぞれ同一半径上に形成さ
れている。
１１に嵌合する円筒部４と、前記金属電極１０に当接す
る平面部５とを備え、前記円筒部４には嵌合する金属外
装１１方向に突出する４か所のプロジェクション突起
３、３……、前記平面部５には当接する金属電極１０方
向に突出する４か所のプロジョクション突起２、２……
が形成されている。各プロジェクション突起２と３は、
図２（ａ）に示すように、それぞれ同一半径上に形成さ
れている。
【００１４】図２に示す接続体１の円筒部４に形成され
ている４か所の切り割り６は、円筒部４を金属外装１１
に嵌合させたとき、金属外装１１方向に加圧する弾力性
を円筒部４に与え、プロジェクション溶接によりプロジ
ョクション突起２、２……が溶融したとき、円筒部４を
金属外装１１に圧着させる。又、平面部５に形成された
４か所の切り込み７は、各プロジェクション突起２、２
……それぞれのプロジェクション溶接時に無効電流を低
減させるものである。
ている４か所の切り割り６は、円筒部４を金属外装１１
に嵌合させたとき、金属外装１１方向に加圧する弾力性
を円筒部４に与え、プロジェクション溶接によりプロジ
ョクション突起２、２……が溶融したとき、円筒部４を
金属外装１１に圧着させる。又、平面部５に形成された
４か所の切り込み７は、各プロジェクション突起２、２
……それぞれのプロジェクション溶接時に無効電流を低
減させるものである。
【００１５】上記構成になる接合体１は、まず、平面部
５が電池Ａの金属電極１０に溶接される。図１に示すよ
うに、平面部５を金属電極１０上に載置し、平面部５を
金属電極１０側に加圧しつつ、接合体１と金属電極１０
との間に溶接電流を流すと、プロジェクション突起２の
４か所で接合体１は金属電極１０に溶接される。
５が電池Ａの金属電極１０に溶接される。図１に示すよ
うに、平面部５を金属電極１０上に載置し、平面部５を
金属電極１０側に加圧しつつ、接合体１と金属電極１０
との間に溶接電流を流すと、プロジェクション突起２の
４か所で接合体１は金属電極１０に溶接される。
【００１６】次いで、図１に示すように、電池Ａの金属
電極１０に溶接された接続体１の円筒部４を、電池Ｂの
金属外装１１に嵌合させ、金属外装１１と接続体１との
間に溶接電流を流すと、プロジェクション突起３の４か
所で接合体１は金属外装１１に溶接される。これによ
り、電池Ａと電池Ｂとは、接続体１により直列接続され
たことになる。このような電池間接続を、例えば、図３
に示すように所望の出力電圧が得られる数に連結して、
蓄電池モジュール８を構成することができる。
電極１０に溶接された接続体１の円筒部４を、電池Ｂの
金属外装１１に嵌合させ、金属外装１１と接続体１との
間に溶接電流を流すと、プロジェクション突起３の４か
所で接合体１は金属外装１１に溶接される。これによ
り、電池Ａと電池Ｂとは、接続体１により直列接続され
たことになる。このような電池間接続を、例えば、図３
に示すように所望の出力電圧が得られる数に連結して、
蓄電池モジュール８を構成することができる。
【００１７】上記したように、接続体１に形成されたプ
ロジェクション突起２と３とは、それぞれ同一半径上に
形成されているので、電池ＡとＢとを接続したときの電
流経路が最短距離となり、接続体１を形成する材料の比
抵抗による電力損失を最小に抑えることができる。この
電力損失は、接続体１の材厚を大きくさせることによっ
ても低下させることができる。ちなみに、接続体１のプ
ロジェクション溶接点間の抵抗は、材厚ｔ＝０．１８と
したときＲ＝０．０６８１ｍΩ、ｔ＝０．３０としたと
きＲ＝０．０４０９ｍΩ、ｔ＝０．４０としたときＲ＝
０．０３０６ｍΩという実測値が得られた。
ロジェクション突起２と３とは、それぞれ同一半径上に
形成されているので、電池ＡとＢとを接続したときの電
流経路が最短距離となり、接続体１を形成する材料の比
抵抗による電力損失を最小に抑えることができる。この
電力損失は、接続体１の材厚を大きくさせることによっ
ても低下させることができる。ちなみに、接続体１のプ
ロジェクション溶接点間の抵抗は、材厚ｔ＝０．１８と
したときＲ＝０．０６８１ｍΩ、ｔ＝０．３０としたと
きＲ＝０．０４０９ｍΩ、ｔ＝０．４０としたときＲ＝
０．０３０６ｍΩという実測値が得られた。
【００１８】従来構成に係る接続体の溶接方法では、接
続体の材厚を厚くしたり、比抵抗の小さい材質を適用す
ることは困難であったが、本実施形態に係る接続体１で
は、プロジェクション溶接が採用できるので、材厚を厚
くすることも可能で、比抵抗の小さい材質を適用するこ
とも可能となり、電力損失の少ない接続構造が実現され
る。又、接続体１の材厚を厚くでき、溶接強度も向上す
るので、電池間を連結する機械的強度も向上させること
ができる。
続体の材厚を厚くしたり、比抵抗の小さい材質を適用す
ることは困難であったが、本実施形態に係る接続体１で
は、プロジェクション溶接が採用できるので、材厚を厚
くすることも可能で、比抵抗の小さい材質を適用するこ
とも可能となり、電力損失の少ない接続構造が実現され
る。又、接続体１の材厚を厚くでき、溶接強度も向上す
るので、電池間を連結する機械的強度も向上させること
ができる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、プロ
ジェクション溶接により、接続体の平面部を一方の電池
の金属電極に溶接し、筒状部を他方の電池の金属外装に
溶接するので、接続体として構成する材料の材厚や比抵
抗に左右されることが少なく、溶接強度も向上させるこ
とができる。又、金属電極と金属外装との溶接位置は、
複数の同一半径上となるので、接続による電流経路は最
短距離となる。従って、接続抵抗の小さい電気的接続
と、機械的強度の高い連結とによる電池間接続構造が実
現される。
ジェクション溶接により、接続体の平面部を一方の電池
の金属電極に溶接し、筒状部を他方の電池の金属外装に
溶接するので、接続体として構成する材料の材厚や比抵
抗に左右されることが少なく、溶接強度も向上させるこ
とができる。又、金属電極と金属外装との溶接位置は、
複数の同一半径上となるので、接続による電流経路は最
短距離となる。従って、接続抵抗の小さい電気的接続
と、機械的強度の高い連結とによる電池間接続構造が実
現される。
【図１】本発明の一実施形態に係る電池間接続構造の構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る接続体の構成を示す
平面図（ａ）、側面図（ｂ）、斜視図（ｃ）である。
平面図（ａ）、側面図（ｂ）、斜視図（ｃ）である。
【図３】複数個の単電池を連結接続して蓄電池モジュー
ルを構成した状態を示す斜視図である。
ルを構成した状態を示す斜視図である。
【図４】従来構成に係る電池間接続構造の構成を示す断
面図である。
面図である。
【図５】従来構成に係る接続体の構成を示す平面図
（ａ）、側面図（ｂ）である。
（ａ）、側面図（ｂ）である。
１ 接続体 ２、３ プロジェクション突起 ４ 円筒部 ５ 平面部 １０ 金属電極 １１ 金属外装 Ａ、Ｂ 単電池
Claims (1)
- 【請求項１】 円柱状に形成された電池の一端面を除く
全体が一極性電極となる金属外装で覆われ、前記一端面
に前記金属外装と絶縁された他極性の金属電極が形成さ
れてなる電池を直列接続すべく、電池間に配設した接続
体を一方の電池の前記金属電極と他方の電池の前記金属
外装とに溶接する電池間接続構造において、 前記接続体が、一方の電池の前記金属電極に当接する平
面部と、他方の電池の前記金属外装に嵌合する筒状部と
を備えると共に、前記筒状部と前記平面部との複数の同
一半径上にプロジェクション溶接用の突起が形成されて
なり、プロジェクション溶接により、前記接続体の平面
部を一方の電池の前記金属電極に溶接し、筒状部を他方
の電池の前記金属外装に溶接することにより複数の電池
間を直列接続することを特徴とする電池間接続構造。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25424696A JP3312853B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 電池間接続構造 |
| DE69703523T DE69703523T2 (de) | 1996-09-26 | 1997-09-08 | Elektrische Verbindungsanordnung und elektrisches Verbindungsverfahren für Batterien |
| EP97306945A EP0834943B1 (en) | 1996-09-26 | 1997-09-08 | Electric connection structure and electric connection method of batteries |
| CNB971192626A CN1167152C (zh) | 1996-09-26 | 1997-09-25 | 电池的连接结构和连接方法 |
| US08/938,376 US5900332A (en) | 1996-09-26 | 1997-09-26 | Connection structure for joining batteries |
| US09/253,218 US6120564A (en) | 1996-09-26 | 1999-02-19 | Connection method for batteries |
Applications Claiming Priority (1)
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