(57)【要約】  少なくとも１つのセルに生じる機械的なストレスを緩和することができる組電池の製造方法及びこの製造方法により製造された組電池を提供すること。  接続部材５Ａをセル４ｂに抵抗溶接する第１溶接工程と、前記第１溶接工程の後に接続部材５Ａをセル４ａに溶接する第２溶接工程とを含み、第１溶接工程及び第２溶接工程のうち、少なくとも第２溶接工程では、セル４ａの外側面に接続部材５Ａを接触させたときに当該外側面から立ち上がる接続部材５Ａの端面を溶融させて当該接続部材５Ａを押圧することなくセル４ａに溶接する。
2011158450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とが対向するように直列に配置された第１セル及び第２セルと、前記第１セルと前記第２セルとの間に設けられ、前記両セルの対向する正極と負極とを電気的に接続する接続部材とを有する組電池を製造するための方法であって、
前記接続部材を前記第１セルに溶接する第１溶接工程と、
前記第１溶接工程の後に前記接続部材を前記第２セルに溶接する第２溶接工程とを含み、
前記第１溶接工程及び第２溶接工程のうち、少なくとも前記第２溶接工程では、前記第２セルの外側面に接続部材を接触させたときに当該外側面から立ち上がる前記接続部材の端面を溶融させて当該接続部材を押圧することなく前記第２セルに溶接することを特徴とする組電池の製造方法。
【請求項２】
前記第１溶接工程では、前記第１セルの電極を構成する第１端面に対して前記接続部材を溶接し、
前記第１溶接工程後の前記接続部材に対し、前記第１セルの反対側から前記第２セルの電極を構成する第２端面が接触するように、前記第２セルを配置する配置工程をさらに含み、
前記第２溶接工程では、前記第２端面が接続部材に接触した状態で、前記第２端面から立ち上がる前記接続部材の端面を溶融させることにより前記第２端面に前記接続部材を溶接することを特徴とする請求項１に記載の組電池の製造方法。
【請求項３】
前記第２溶接工程では、前記第２端面に対して前記接続部材をレーザ溶接することを特徴とする請求項２に記載の組電池の製造方法。
【請求項４】
前記第２溶接工程において前記第１セルと前記第２セルとの間の領域内に位置する前記接続部材の端面に対しレーザを照射可能となるように、前記配置工程で配置される前記第１端面と前記第２端面との間を所定距離だけ離間させる離間工程をさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の組電池の製造方法。
【請求項５】
前記離間工程では、前記接続部材として、前記第１セルに接触する第１接触面と前記第２セルに接触する第２接触面とが前記所定距離だけ離間したものを準備することを特徴とする請求項４に記載の組電池の製造方法。
【請求項６】
前記第１溶接工程では、前記第１端面に対して前記接続部材を抵抗溶接することを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の組電池の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の組電池の製造方法を用いて製造された組電池。
【請求項８】
直列に配置された第１セル及び第２セルと、
これら第１セルと第２セルとの間に設けられ、前記両セルの対向する正極と負極とを電気的に接続する接続部材とを備え、
前記第１セルと前記接続部材とが溶接された第１溶接部、及び前記第２セルと前記接続部材とが溶接された第２溶接部は、前記第１セルと前記第２セルとの間の領域内に設けられ、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部のうち、少なくとも第２溶接部は、前記第２セルの表面から立ち上がる前記接続部材の端面に対するレーザ溶接部であることを特徴とする組電池。
【請求項９】
前記接続部材は、前記第１セルに接触する第１接触面と、前記第２セルに接触する第２接触面とを備え、
前記第１接触面と前記第２接触面とは、前記第１セルと前記第２セルとの間の領域内に位置する前記接続部材の端面に対しレーザを照射可能となる所定距離だけ離間して形成されていることを特徴とする請求項８に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直列に配置された複数のセルを有する組電池に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、直列に配置された複数の単電池（セル）と、隣接する単電池間に設けられた連結板とを備えた組電池が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の組電池は、連結板の一端部を一方の単電池（セル）の正極に溶接するとともに、連結板の他端部を他方の単電池の負極に溶接し、前記連結板を二つ折りにして各単電池を直列に配置することにより製造される。【０００３】
具体的に、特許文献１の組電池の製造に際しては、裏面に溶接用のビードが形成された連結板を表側から単電池の端面に押し付けた状態で、当該連結板に電流を流す。これにより、前記ビードが溶融して連結板と単電池とが溶接される。【０００４】
しかしながら、特許文献１の組電池を製造する場合、連結板の裏面（ビード）を溶融させて当該連結板を単電池に溶接するために、抵抗溶接時に連結板を単電池側に押圧することを要する。そのため、両方の単電池においてそれぞれ前記押圧力に起因する機械的なストレスが生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１６２９号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、少なくとも１つのセルに生じる機械的なストレスを緩和することができる組電池の製造方法及びこの製造方法により製造された組電池を提供することにある。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、正極と負極とが対向するように直列に配置された第１セル及び第２セルと、前記第１セルと前記第２セルとの間に設けられ、前記両セルの対向する正極と負極とを電気的に接続する接続部材とを有する組電池を製造するための方法であって、前記接続部材を前記第１セルに溶接する第１溶接工程と、前記第１溶接工程の後に前記接続部材を前記第２セルに溶接する第２溶接工程とを含み、前記第１溶接工程及び第２溶接工程のうち、少なくとも前記第２溶接工程では、前記第２セルの外側面に接続部材を接触させたときに当該外側面から立ち上がる前記接続部材の端面を溶融させて当該接続部材を押圧することなく前記第２セルに溶接することを特徴とする組電池の製造方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は、直列に配置された第１セル及び第２セルと、これら第１セルと第２セルとの間に設けられ、前記両セルの対向する正極と負極とを電気的に接続する接続部材とを備え、前記第１セルと前記接続部材とが溶接された第１溶接部、及び前記第２セルと前記接続部材とが溶接された第２溶接部は、前記第１セルと前記第２セルとの間の領域内に設けられ、前記第１溶接部及び前記第２溶接部のうち、少なくとも第２溶接部は、前記第２セルの表面から立ち上がる前記接続部材の端面に対するレーザ溶接部であることを特徴とする組電池を提供する。
【０００９】
本発明によれば、セルに生じる機械的なストレスを緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る電池パックの全体構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１の接続部材を拡大して示す斜視図である。
【図３】図２の接続部材の側面図である。
【図４】セルと接続部材とを抵抗溶接する状態を示す側面一部断面図である。
【図５】図４の接続部材に対してセルをレーザ溶接する状態を示す側面一部断面図である。
【図６】接続部材の変形例を示す斜視図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る組電池の製造方法を示す側面一部断面図であり、セルに接続部材を抵抗溶接する状態を示している。
【図８】図７の接続部材に対してセルをレーザ溶接する状態を示す側面一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、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性格のものではない。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係る電池パックの全体構成を示す分解斜視図である。
【００１３】
図１を参照して、電池パック１は、組電池２と、この組電池２を被覆する被覆部材３とを備えている。この被覆部材３は、組電池２を収納する有底容器３ｂと、この有底容器３ｂの開口部を覆うとともに有底容器３ｂの側壁を取り囲む蓋体３ａとを備えている。なお、この被覆部材３内には、前記組電池２と電気的に接続された安全装置も収納されている。
【００１４】
組電池２は、６つのセル４ａ〜４ｆと、これらセル４ａ〜４ｆを電気的に接続する接続部材５Ａ〜５Ｃとを備えている。本実施形態では、セル４ａ〜４ｃが直列に配置されているとともに、セル４ｄ〜４ｆが直列に配置されている。これら直列に配置された２列のセルは、並列に配置されている。接続部材５Ａは、セル４ａの負極とセル４ｂの正極とを電気的に接続するとともに、セル４ｄの負極とセル４ｅの正極とを電気的に接続し、さらにセル４ａ及びセル４ｄの負極同士を電気的に接続する。接続部材５Ｂは、セル４ｂの負極とセル４ｃの正極とを電気的に接続するとともに、セル４ｅの負極とセル４ｆの正極とを電気的に接続し、さらにセル４ｂ及びセル４ｅの負極同士を電気的に接続する。接続部材５Ｃは、セル４ｃの負極とセル４ｆの負極とを電気的に接続する。なお、組電池２の接続部材５Ｃと反対側の端面には、セル４ａの正極とセル４ｄの正極とを電気的に接続する接続部材（図示せず）が設けられている。以下、組電池２の具体的構成について説明する。
【００１５】
セル４ａ〜４ｆは、リチウムイオン二次電池であり、それぞれ同様の構成を有する。図４は、セル４ａの正極側の断面図を示し、図５は、セル４ｂの負極側の断面図を示している。各図を参照してセル４ａ、４ｂの構成を例に挙げて説明する。
【００１６】
セル４ａ、４ｂは、円筒状の有底ケース６ａと、この有底ケース６ａの開口端に設けられた底板６ｂと、前記有底ケース６ａと底板６ｂとの間の室内に設けられた電極群６ｃ、絶縁板６ｄ、６ｈ、封口板６ｅ、及び排気弁６ｇとを備えている。電極群６ｃは、正極シート、負極シート及びセパレータが巻回されたものである。電極群６ｃの最外周面は、セパレータからなる。この電極群６ｃには、正極リード６ｆが接続され、この正極リード６ｆが封口板６ｅに電気的に接続されている。この封口板６ｅと底板６ｂとは電気的に接続されているため、底板６ｂは、正極を構成するセル４ａ、４ｂの端面となる。一方、電極群６ｃには、負極リード６ｉが接続され、この負極リード６ｉが有底ケース６ａの底面に電気的に接続されている。よって、有底ケース６ａの底面は、負極を構成するセル４ａ、４ｂの端面となる。絶縁板６ｄは、電極群６ｃと底板６ｂとを絶縁するために電極群６ｃと底板６ｂとの間に配設されている。同様に、絶縁板６ｈは、電極群６ｃと有底ケース６ａとを絶縁するために電極群６ｃと有底ケース６ａの底面との間に配設されている。封口板６ｅは、有底ケース６ａの開口を塞ぐように絶縁板６ｄと底板６ｂとの間に設けられている。排気弁６ｇは、封口板６ｅと底板６ｂとの間に設けられ、封口板６ｅに形成された孔を塞ぐように当該封口板６ｅに固定されている。この排気弁６ｇは、有底ケース６ａ内で発生したガスを有底ケース６ａの外部に導出するように、前記ガスの圧力が所定圧以上となったときに開放する。
【００１７】
このようなセル４ａ〜４ｆにおいては、正極側の端面（底板６ｂ）又は負極側の端面（有底ケース６ａの底面）と電極群６ｃとの間の距離が有底ケース６ａの側面と電極群６ｃとの間の距離よりも大きい。具体的に、底板６ｂと電極群６ｃとの間には、正極リード６ｆ、絶縁板６ｄ、封口板６ｅ及び排気弁６ｇを設けるためのスペースを要する。また、有底ケース６ａの底面と電極群６ｃとの間には、負極リード６ｉ、絶縁板６ｈを設けるためのスペースを要する。これに対し、有底ケース６ａの側面と電極群６ｃとの間にはこのようなスペースを要しない。特に、近年では、セル４ａ〜４ｆの小型化の要請に応えるために有底ケース６ａの側面と電極群６ｃとの間の距離が狭く設計される。そのため、有底ケース６ａの側面と電極群６ｃとの間の距離と正極側又は負極側の端面から電極群６ｃまでの距離との差がより大きくなる傾向にある。
【００１８】
また、正極側の端面（底板６ｂ）と電極群６ｃとの間の距離は、負極側の端面（有底ケース６ａの底面）と電極群６ｃとの間の距離よりも大きい。具体的に、正極側の端面と電極群６ｃとの間には、負極側の端面と電極群６ｃとの間に設けられる負極リード６ｉ及び絶縁板６ｈに相当する構成に加えて、封口板６ｅ、排気弁６ｇを設けるためのスペースが要求される。そのため、正極側の端面と電極群６ｃとの間の距離は、負極側の端面と電極群６ｃとの間の距離よりも大きくなる。
【００１９】
セル４ａ〜４ｆの上記のような構造的特性を考慮して、本実施形態では、セル４ｂ、４ｃ、４ｅ、４ｆの正極側の端面（底板６ｂ）に対して接続部材５Ａ又は接続部材５Ｂを抵抗溶接する。一方、セル４ａ、４ｂ、４ｄ、４ｅの負極側の端面（有底ケース６ａの底面）に対して接続部材５Ａ又は接続部材５Ｂをレーザ溶接する。
【００２０】
図２は、図１の接続部材５Ａ、５Ｂを拡大して示す斜視図である。図３は、図２の接続部材５Ａ、５Ｂの側面図である。各接続部材５Ａ、５Ｂは、それぞれ同様の構成を有するため、以下接続部材５Ａの構成を例に挙げて説明する。
【００２１】
図２及び図３を参照して、接続部材５Ａは、金属板を適所で折り曲げたものである。この接続部材５Ａは、互いに対向するセル４ａの負極とセル４ｂの正極とを電気的に接続する第１接続部５ａと、互いに対向するセル４ｄの負極とセル４ｅの正極とを電気的に接続する第２接続部５ｂと、これら第１接続部５ａと第２接続部５ｂとを連結する連結部５ｃとを備えている。なお、第１接続部５ａと第２接続部５ｂとは、左右対称の点を除き同様の構成を有するため、以下、第１接続部５ａの構成のみを説明する。
【００２２】
第１接続部５ａは、セル４ａの負極側の端面（有底ケース６ａの底面）とセル４ｂの正極側の端面（底板６ｂ）との間に設けられ、両端面に対して溶接されている。第１接続部５ａとセル４ａとの溶接部分（図５の矢印Ｍ２で指示する部分）及び第１接続部５ａとセル４ｂとの溶接部分（図４の矢印Ｍ１で指示する部分）は、当該セル４ａとセル４ｂとの間の領域内に設けられている。具体的に、第１接続部５ａは、セル４ａ、４ｂの長手方向（軸線方向）に沿って投影したときに、セル４ａ、４ｂの端面の投影形状の範囲内に収まることができる大きさとされている。
【００２３】
また、第１接続部５ａは、一対の基部５ｄと、これら基部５ｄの間で当該各基部５ｄから表側に突出する突出部５ｅとを一体に有する金属板である。本実施形態では、突出部５ｅがセル４ｂに溶接されている一方、基部５ｄがセル４ａに溶接されている。突出部５ｅの表面と各基部５ｄの裏面との間の距離Ｄ１（図３参照）は、後述するレーザ溶接をするのに必要な距離（例えば、１ｍｍ）に設定されている。また、第１接続部５ａには、基部５ｄと突出部５ｅとに跨って第１接続部５ａを貫通するスリット５ｆが形成されている。このスリット５ｆは、後述する抵抗溶接時の電流の経路を長くすることにより接続部材５Ａを効果的に溶融させるために設けられている。
【００２４】
連結部５ｃは、第１接続部５ａの突出部５ｅと第２接続部５ｂの突出部５ｅとを連結する。図３に明示するように、連結部５ｃの裏面と各基部５ｄの裏面とが同一平面上に位置するように、連結部５ｃは、各突出部５ｅから裏側に折り返されている。なお、本実施形態では、各突出部５ｅ同士を連結する連結部５ｃについて説明したが、図６に示すように、基部５ｄ同士を連結する連結部５ｇを採用することもできる。
【００２５】
以下、図２、図４及び図５を参照して、電池パック１の製造方法について説明する。図４は、セル４ｂと接続部材５Ａとを抵抗溶接する状態を示す側面一部断面図である。図５は、図４の接続部材５Ａに対してセル４ａをレーザ溶接する状態を示す側面一部断面図である。
【００２６】
まず、図２を参照して、突出部５ｅの表面と各基部５ｄの裏面との間の距離Ｄ１がレーザ溶接を行うために必要な所定距離（例えば、１ｍｍ）とされた接続部材５Ａを準備する（離間工程）。このような接続部材５Ａを準備することによって、後述する工程でセル４ａとセル４ｂとの間にレーザ溶接に必要な距離Ｄ１のスペースを確保することができる。
【００２７】
次に、図４を参照して、セル４ｂの正極側の端面（底板６ｂ）に対して第１接続部５ａの突出部５ｅの表面を接触させ、この突出部５ｅの裏面に対して抵抗溶接用の一対の電極（図示せず）を当接させる。このとき、抵抗溶接用の各電極は、突出部５ｅの裏面に対しスリット５ｆを挟んだ両側で当接するように位置決めされる。次いで、矢印Ｍ１に示すように、各電極をセル４ｂ側に押圧しつつ各電極間に電流を流すことにより、第１接続部５ａ（突出部５ｅ）の表面を溶融させて当該第１接続部５ａをセル４ｂ（底板６ｂ）に抵抗溶接する（第１溶接工程）。
【００２８】
本実施形態では、電極群６ｃからの距離が比較的長いセル４ｂの端面（底板６ｂ）に対して抵抗溶接を施す。そのため、電極群６ｃからの距離が比較的短い有底ケース６ａの側面に抵抗溶接する場合と比較して、抵抗溶接時の押圧により電極群６ｃが受ける機械的なストレスを緩和することができる。また、本実施形態では、電極群６ｃからの距離が負極側の端面よりも長い正極側の端面に対して抵抗溶接を施す。そのため、負極側の端面に抵抗溶接をする場合と比較して抵抗溶接時の押圧力により電極群６ｃが受ける機械的ストレスを緩和することができる。
【００２９】
図５を参照して、前記第１溶接工程で底板６ｂに溶接された第１接続部５ａの各基部５ｄの裏側面に対してセル４ａの負極側の端面（有底ケース６ａの底面）が接触するように、セル４ａを配置する（配置工程）。この配置工程により、突出部５ｅの表面から各基部５ｄの裏面までの距離Ｄ１に対応する隙間がセル４ａとセル４ｂとの間に自動的に形成される。
【００３０】
次いで、セル４ａの負極側の端面から立ち上がる基部５ｄの端面に対してレーザ溶接を行う（第２溶接工程）。具体的に、この第２溶接工程では、矢印Ｍ２に示すように、セル４ａとセル４ｂとの隙間を通して基部５ｄの端面に対してレーザを照射する。本実施形態では、レーザの照射範囲は、一方の基部５ｄの長辺（図２の上側の基部５ｄの上辺）の一部であり、レーザの出力は、５０Ｗ〜３００Ｗであり、レーザの照射時間は、０．０１ｓｅｃ〜０．５ｓｅｃであり、セル４ａの端面に対するレーザの光軸の角度は、５°〜３０°である。この条件でレーザを照射することにより、基部５ｄの端面が溶融し、それが再硬化して第１接続部５ａがセル４ａに溶接される。なお、本実施形態の第２溶接工程では、一方の基部５ｄの長辺の一部についてのみレーザ溶接を行うこととしているが、基部５ｄの長辺の全範囲についてレーザ溶接を行ってもよい。また、基部５ｄの短辺（図２の左右の辺）や他方の基部５ｄ（図２の下側の基部５ｄ）についてレーザ溶接を行うこともできる。
【００３１】
前記の各工程は、セル４ｄとセル４ｅとの間の接続作業と並行して行われる。そして、上述した作業をセル４ｂとセル４ｃとの間、及びセル４ｅとセル４ｆとの間でも同様に行うことにより、組電池２が製造される。次いで、図１に示すように、組電池２を図外の安全装置等と電気的に接続した上で、被覆部材３内に収納することにより、電池パック１が完成する。
【００３２】
以上説明したように、前記実施形態に係る製造方法によれば、接続部材５Ａの端面を溶融させて当該接続部材５Ａを押圧することなくセル４ａに溶接することができる。そのため、当該セル４ａに対する機械的なストレスを緩和することができる。
【００３３】
前記実施形態に係る製造方法によれば、セル４ｂと接続部材５Ａとを溶接した後にこの接続部材５Ａを挟むように配置したセル４ａと接続部材５Ａとを溶接することができる。そのため、従来の製造方法と比較して製造工程を簡素化することができる。具体的に、従来の製造方法では、横に並べた２つの単電池上に連結板の両端部をそれぞれ配置し、連結板の両端部を各単電池にそれぞれ溶接した後に、この連結板を二つ折りにすることにより両単電池を縦方向に一列に配置させる工程を要する。一方、前記実施形態に係る製造方法では、セル４ｂと接続部材５Ａとの溶接の後にセル４ｂに対してセル４ａを縦方向に配置した状態で接続部材５Ａにセル４ａを溶接することができる。そのため、従来の製造方法のように連結板を二つ折りにする工程を省略することができる。
【００３４】
前記実施形態に係る製造方法によれば、セル４ａが接続される前の段階、つまり、セル４ｂの端面（第１端面）上のスペースがセル４ａにより拘束される前の段階において、このスペースを利用してセル４ｂの端面上に配置した接続部材５Ａに対して電極を下ろして抵抗溶接を有効に行うことができる。そして、第２溶接工程において、セル４ｂの端面とセル４ａの端面（第２端面）との間の限られたスペースに配置された基部５ｄの端面に対して、セル４ａ及びセル４ｂの端面の間（セル４ａ、４ｂの側方）からレーザを照射する。これにより接続部材５Ａをセル４ａの端面に確実に溶接することができる。
【００３５】
前記実施形態に係る製造方法によれば、各基部５ｄの裏面と突出部５ｅの表面との間の距離Ｄ１がレーザ溶接に必要な距離とされた接続部材５Ａを準備する。そのため、この接続部材５Ａを両セル４ａ、４ｂ間で挟むことにより、基部５ｄの端面にレーザを照射可能となる間隙をセル４ｂの端面とセル４ａの端面との間に形成することができる。
【００３６】
また、前記実施形態に係る組電池２によれば、抵抗溶接部及びレーザ溶接部がセル４ａとセル４ｂとの間の領域内に設けられている。そのため、各溶接部がセル４ａとセル４ｂとの間の領域の外側に形成されている場合と比較してコンパクトな組電池とすることができる。
【００３７】
なお、前記実施形態では、接続部材５Ａとセル４ａ、４ｂとの溶接部が各セル４ａ、４ｂの間の領域内に配置された構成について説明したが、レーザ溶接部は、セル４ａ、４ｂの間の領域の外側に配置されていてもよい。図７は、本発明の別の実施形態に係る組電池の製造方法を示す側面一部断面図であり、セル４ｂに接続部材５Ｄを抵抗溶接する状態を示している。図８は、図７の接続部材５Ｄに対してセル４ａをレーザ溶接する状態を示す側面一部断面図である。
【００３８】
本実施形態に係る接続部材５Ｄは、円板状の底部５ｈと、この底部５ｈの周縁部の全周にわたり立設された側壁部５ｉとを有する有底容器状の金属部材である。この接続部材５Ｄを用いてセル４ａとセル４ｂとを接続するための方法を以下説明する。
【００３９】
図７を参照して、まず、セル４ｂの正極側の端面に対して接続部材５Ｄの底部５ｈの表面を接触させ、この底部５ｈの裏面に対して抵抗溶接用の一対の電極（図示せず）を当接させる。次いで、矢印Ｍ３に示すように、各電極をセル４ｂ側に押圧しつつ各電極間に電流を流す。これにより、底部５ｈの表面を溶融させて当該底部５ｈをセル４ｂに抵抗溶接する（第１溶接工程）。
【００４０】
図８を参照して、次に、前記第１溶接工程で底部５ｈに溶接された接続部材５Ｄの側壁部５ｉの内側にセル４ａを挿入することにより、セル４ａとセル４ｂとを一列に配置する。なお、側壁部５ｉの内径寸法は、当該側壁部５ｉ内に挿入されたセル４ａの外側面と側壁部５ｉの内側面とが摺接するように、セル４ａの外周寸法に対応して設定されている。そして、この接触によりセル４ａの負極と側壁部５ｉとが電気的に接続される。つまり、セル４ａは、図５に示すように、有底ケース６ａ自体が電極群６ｃの負極と電気的に接続されている。そのため、この有底ケース６ａと接触することにより、側壁部５ｉは、セル４ａの負極と接続されることになる。
【００４１】
次いで、セル４ａの外周面から立ち上がる側壁部５ｉの端面に対してレーザ溶接を行う（第２溶接工程）。具体的に、この第２溶接工程では、矢印Ｍ４に示すように、側壁部５ｉの端面に対してレーザを照射する。レーザの照射条件は、上記実施形態と同様である。この第２溶接工程でレーザ溶接を採用することができる理由は、抵抗溶接と異なり、押圧することなく溶接することができるため、セル４ａの側面であっても機械的なストレスを与える可能性が低いことにある。
【００４２】
なお、前記各実施形態では、セル４ｂと接続部材５Ａ、５Ｂ、５Ｄとを抵抗溶接する製造方法について説明したが、これらの溶接をレーザ溶接により行うこともできる。つまり、第１溶接工程において行われる溶接は、抵抗溶接に限定されず、レーザ溶接であってもよい。
【００４３】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【００４４】
本発明は、正極と負極とが対向するように直列に配置された第１セル及び第２セルと、前記第１セルと前記第２セルとの間に設けられ、前記両セルの対向する正極と負極とを電気的に接続する接続部材とを有する組電池を製造するための方法であって、前記接続部材を前記第１セルに溶接する第１溶接工程と、前記第１溶接工程の後に前記接続部材を前記第２セルに溶接する第２溶接工程とを含み、前記第１溶接工程及び第２溶接工程のうち、少なくとも前記第２溶接工程では、前記第２セルの外側面に接続部材を接触させたときに当該外側面から立ち上がる前記接続部材の端面を溶融させて当該接続部材を押圧することなく前記第２セルに溶接することを特徴とする組電池の製造方法を提供する。
【００４５】
本発明によれば、接続部材の端面を溶接させて当該接続部材を押圧することなく第２セルに溶接することができる。そのため、第２セルに対する機械的なストレスを緩和することができる。
【００４６】
ここで、『押圧することなく』とは、接続部材に対して第２セル側に向けた力を全く与えないことに限定するものではなく、第２セルと接続部材とを密着状態に保持する程度の力が接続部材に与えられることを許容する趣旨である。
【００４７】
前記製造方法において、前記第１溶接工程では、前記第１セルの電極を構成する第１端面に対して前記接続部材を溶接し、前記第１溶接工程後の前記接続部材に対し、前記第１セルの反対側から前記第２セルの電極を構成する第２端面が接触するように、前記第２セルを配置する配置工程をさらに含み、前記第２溶接工程では、前記第２端面が接続部材に接触した状態で、前記第２端面から立ち上がる前記接続部材の端面を溶融させることにより前記第２端面に前記接続部材を溶接することが好ましい。
【００４８】
この製造方法によれば、第１セルと接続部材とを溶接した後にこの接続部材を挟むように配置した第２セルと接続部材とを溶接することができる。そのため、従来の製造方法と比較して製造工程を簡素化することができる。具体的に、従来の製造方法では、横に並べた２つの単電池上に連結板の両端部をそれぞれ配置し、連結板の両端部を各単電池にそれぞれ溶接した後に、この連結板を二つ折りにすることにより両単電池を縦方向に一列に配置させる工程を要する。これに対し、前記製造方法では、第１セルと接続部材との溶接の後に第１セルに対して第２セルを縦方向に配置した状態で接続部材に第２セルを溶接することができる。そのため、従来の製造方法のように連結板を二つ折りにする工程を省略することができる。
【００４９】
前記製造方法において、前記第２溶接工程では、前記第２端面に対して前記接続部材をレーザ溶接することが好ましい。
【００５０】
この製造方法によれば、第２溶接工程において、第１端面と第２端面との間の限られたスペースに配置された接続部材の端面に対して、各セルの端面の間（各セルの側方）からレーザを照射することができる。したがって、接続部材を第２端面に確実に溶接することができる。
【００５１】
前記製造方法において、前記第２溶接工程において前記第１セルと前記第２セルとの間の領域内に位置する前記接続部材の端面に対しレーザを照射可能となるように、前記配置工程で配置される前記第１端面と前記第２端面との間を所定距離だけ離間させる離間工程をさらに備えていることが好ましい。
【００５２】
この方法によれば、第１セルと第２セルとの間の限られたスペースに配置された接続部材の端面に対して有効にレーザを照射することが可能となる。
【００５３】
具体的に、前記接続部材として、前記第１セルに接触する第１接触面と前記第２セルに接触する第２接触面とが前記所定距離だけ離間したものを準備することにより、前記離間工程を行うことができる。
【００５４】
前記第１溶接工程では、例えばレーザ溶接をすることが考えられるが、これに限定されない。具体的に、前記製造方法において、前記第１溶接工程では、前記第１端面に対して前記接続部材を抵抗溶接することができる。
【００５５】
この製造方法によれば、第２セルが接続される前の段階、つまり、第１端面上のスペースが第２セルにより拘束される前の段階において、このスペースを利用して第１端面上に配置した接続部材に対して電極を下ろして抵抗溶接を有効に行うことができる。
【００５６】
なお、前記製造方法では、第１セルの第１端面に対して抵抗溶接を行っているが、この抵抗溶接が第１セルに与える機械的ストレスは小さい。その理由は次の通りである。セルの電極を構成する端面は、当該端面と内容物（例えば、電極群）との絶縁を図るために、又は安全装置を配置するスペースを確保するために、通常、セルの側面と比較して内容物までの距離が大きく確保されている。そのため、各端面に対して多少の押圧力が与えられてもセルの内容物に与える影響は比較的小さく済む。換言すると、セルの側面から内容物までの距離は、近年のセルの小型化の要請に応じるべく極力小さくなるように設定されている。そのため、セルの側面については、セルの端面と比較して押圧力に対する影響が大きくなる。
【００５７】
また、本発明は、前記製造方法を用いて製造された組電池を提供する。
【００５８】
さらに、本発明は、直列に配置された第１セル及び第２セルと、これら第１セルと第２セルとの間に設けられ、前記両セルの対向する正極と負極とを電気的に接続する接続部材とを備え、前記第１セルと前記接続部材とが溶接された第１溶接部、及び前記第２セルと前記接続部材とが溶接された第２溶接部は、前記第１セルと前記第２セルとの間の領域内に設けられ、前記第１溶接部及び前記第２溶接部のうち、少なくとも第２溶接部は、前記第２セルの表面から立ち上がる前記接続部材の端面に対するレーザ溶接部であることを特徴とする組電池を提供する。
【００５９】
本発明に係る組電池によれば、第１溶接部及び第２溶接部が第１セルと第２セルとの間の領域内に設けられているため、第１溶接部又は第２溶接部が各セルの間の領域の外側に形成されている場合と比較してコンパクトな組電池とすることができる。
【００６０】
このようにコンパクトな組電池を提供することができる理由は、両セルの領域内に設けられた第１溶接部及び第２溶接部うち、少なくとも第２溶接部がレーザ溶接部であることに起因する。例えば、接続部材を第１セルの端面に抵抗溶接（第１溶接部を形成）した後に、この接続部材を挟むように第２セルを配置して、両セルの間の領域内で第２セルと接続部材とを抵抗溶接することは困難である。なぜなら、両セルの間のスペースに抵抗溶接用の電極を下ろすことは困難だからである。ここで、両セルの間の領域内にレーザを照射することにより、両溶接部が両セルの間に配置された本発明に係る組電池を得ることができる。
【００６１】
そして、本発明に係る組電池では、上述のように少なくとも第２溶接部がレーザ溶接部である。そのため、この第２溶接部を形成する際に接続部材を押圧することなく第２セルに溶接することができる。したがって、第２セルに対する機械的なストレスを緩和することができる。ここで、『少なくとも第２溶接部がレーザ溶接部である』とは、第１溶接部及び第２溶接部の双方がレーザ溶接部であることを含む趣旨である。
【００６２】
なお、『押圧することなく』の意味は、上記と同様である。
【００６３】
前記組電池において、前記接続部材は、前記第１セルに接触する第１接触面と、前記第２セルに接触する第２接触面とを備え、前記第１接触面と前記第２接触面とは、前記第１セルと前記第２セルとの間の領域内に位置する前記接続部材の端面に対しレーザを照射可能となる所定距離だけ離間して形成されていることが好ましい。
【００６４】
この構成によれば、第１セルと第２セルとの間に接続部材を挟むことによりレーザ溶接に必要なスペースが必然的に形成される。そのため、このスペースを形成するために各セルを窪ませる等の設計変更が不要となる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明によれば、セルに生じる機械的なストレスを緩和することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１    電池パック
２    組電池
３    被覆部材
４ａ〜４ｆ    セル
５Ａ、５Ｂ、５Ｄ    接続部材
５ａ    第１接続部
５ｂ    第２接続部
５ｄ    基部
５ｅ    突出部
【図１】
2011158450.tif 000003
【図２】
2011158450.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年9月18日(2012.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とが対向するように直列に配置された第１セル及び第２セルと、前記第１セルと前記第２セルとの間に設けられ、前記両セルの対向する正極と負極とを電気的に接続するとともに前記セルの外径寸法よりも小さな接続部を有する接続部材とを有する組電池を製造するための方法であって、
前記接続部を前記第１セルに溶接する第１溶接工程と、
前記接続部材として、前記第１セルの電極を構成する第１端面に接触する第１接触面と前記第２セルの電極を構成する第２端面に接触するとともに前記第１接触面から所定距離だけ離間した第２接触面とを備えた接続部を有するものを準備することにより、前記第１セルと前記第２セルとの間の領域内に位置するとともに前記第２端面から立ち上がる前記接続部の端面に対しレーザを照射可能となる距離だけ、前記第１セルと前記第２セルとの間を離間させる離間工程と、
前記離間工程の後に、前記第２セルに対して前記第２接触面をレーザ溶接する第２溶接工程とを含むことを特徴とする組電池の製造方法。
【請求項２】
前記接続部には、前記第１接触面を分割するスリットが形成されており、
前記第１溶接工程では、前記接続部の前記スリットを挟んだ両側位置に一対の溶接電極を当接させた状態で前記各電極間に電流を流すことにより、前記第１セルに対して前記接続部を抵抗溶接することを特徴とする請求項１に記載の組電池の製造方法。
【請求項３】
前記離間工程では、前記第２端面に対して５°〜３０°の角度の光軸を持つレーザを照射可能となるように、前記第１セルと前記第２セルとの間を離間させることを特徴とする請求項１に記載の組電池の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の組電池の製造方法を用いて製造された組電池。
【請求項５】
正極と負極とが対向するように直列に配置された第１セル及び第２セルと、
前記第１セルと第２セルとの間に設けられ、前記両セルの対向する正極と負極とを電気的に接続するとともに前記セルの外径寸法よりも小さな接続部を有する接続部材とを備え、
前記接続部は、前記第１セルの電極を構成する第１端面に接触する第１接触面と、前記第２セルの電極を構成する第２端面に接触する第２接触面とを備え、
前記第１接触面と前記第２接触面とは、前記第１セルと前記第２セルとの間の領域内に位置するとともに前記第２端面から立ち上がる前記接続部の端面に対しレーザを照射可能となる距離だけ前記第１セルと前記第２セルとを離間させるように、所定距離だけ離間して形成され、
前記第２端面から立ち上がる前記接続部の端面には、前記第２セルに対して前記第２接触面をレーザ溶接するレーザ溶接部が設けられていることを特徴とする組電池。
【請求項６】
前記接続部には、抵抗溶接の一対の溶接電極を分けて当接させるため、前記第１接触面を分割するスリットが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の組電池。
【請求項７】
前記第１セルと前記第２セルとの間の間隔は、前記第２端面に対して５°〜３０°の角度の光軸を持つレーザを照射可能となる間隔であることを特徴とする請求項５に記載の組電池。
【国際調査報告】
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