(57)【要約】【課題】連結部材と端子を容易かつ安定的に固定することが可能な電池モジュール、及び二次電池の端子連結方法を提供する。【解決手段】複数の二次電池、および第１素材を有する前記複数の二次電池のうちの第１二次電池の第１端子と、第２素材を有する前記複数の二次電池のうちの第２二次電池の第２端子を連結する連結部材、を含み、前記連結部材は、前記第１素材を含んで前記第１端子に連結する第１部分と、前記第２素材を含んで前記第２端子に連結する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分を連結する溶接部と、を含む。【選択図】図１
2011082164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池、および
第１素材を有する前記複数の二次電池のうちの第１二次電池の第１端子と、第２素材を有する前記複数の二次電池のうちの第２二次電池の第２端子を連結する連結部材、
を含み、
前記連結部材は、
前記第１素材を含んで前記第１端子に連結する第１部分と、
前記第２素材を含んで前記第２端子に連結する第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分を連結する溶接部と、
を含む、電池モジュール。
【請求項２】
前記溶接部は摩擦攪拌溶接によって形成される、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記溶接部はスポット溶接を含む、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記第１素材はアルミニウムを含む、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記第２素材は銅を含む、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記第１素材と前記第２素材は互いに異なる、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記第１部分は、第１連結バーと、前記第１連結バーから延長する第１突起とを含む、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項８】
前記第２部分は、第２連結バーと、前記第２連結バーから延長する第２突起とを含み、
前記第１突起と前記第２突起は互いに重なって重畳部を形成し、
前記重畳部は前記溶接部を含む、請求項７に記載の電池モジュール。
【請求項９】
前記第１突起は前記第１連結バーよりもさらに薄く形成され、前記第２突起は前記第２連結バーよりもさらに薄く形成され、
前記第１連結バー、第２連結バー、および前記重畳部は実質的に同じ厚さを有する、請求項８に記載の電池モジュール。
【請求項１０】
前記第１部分と第２部分は板形状からなり、
前記第１突起は前記第１連結バーの平面に平行する平面に形成される折曲部であり、
前記折曲部は前記第２部分の一部と重なって重畳部を形成し、
前記重畳部は前記溶接部を含む、請求項７に記載の電池モジュール。
【請求項１１】
前記第１連結バーと前記第２連結バーは同一平面上に位置し、
前記連結部材は前記第１連結バーまたは前記第２連結バーにおいてよりも前記重畳部においてさらに厚く形成される、請求項１０に記載の電池モジュール。
【請求項１２】
前記第１部分と前記第２部分は板形状からなって同一平面上に位置し、
前記第１部分の一側と前記第２部分の一側が互いに接触する、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項１３】
前記溶接部は、前記第１部分の前記一側と前記第２部分の前記一側が接触する部分に線溶接される、請求項１２に記載の電池モジュール。
【請求項１４】
前記第１端子と前記第２端子は板形状からなり、
前記第１部分は前記第１端子に溶接され、前記第２部分は前記第２端子に溶接される、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項１５】
前記第１端子と前記第２端子は円柱形状からなり、外側面にねじ加工されており、
前記連結部材の前記第１部分と前記第２部分はそれぞれ前記第１端子と前記第２端子を収容する端子ホールを備え、
締結ナットが前記連結部材を前記第１端子と前記第２端子それぞれに連結する、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項１６】
前記溶接部は、前記第１素材と前記第２素材の混合物を含むナゲット部を含む、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項１７】
前記連結部材の前記第１部分と前記第２部分は互いに接触し、
前記ナゲット部は前記第１部分と前記第２部分の接触面を横切る、請求項１６に記載の電池モジュール。
【請求項１８】
前記ナゲット部は、前記第１部分を前記第２部分と固体状態で混合させて混合物質を形成し、前記混合物質の動的再結晶化によってなされる、請求項１６に記載の電池モジュール。
【請求項１９】
前記溶接部は、前記ナゲット部周囲に前記第１素材と前記第２素材の部分的再結晶化および焼成変形によって形成される熱‐機械的影響部と、
前記熱‐機械的影響部周囲に斜線形状の結晶粒を有する熱影響部とを含む、請求項１８に記載の電池モジュール。
【請求項２０】
前記溶接部は、前記連結部材の表面から陥没した溶接溝を含む、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項２１】
第１二次電池の第１端子と第２二次電池の第２端子を連結する方法であって、
前記第１端子と同じ素材を含む第１連結部を提供する段階と、
前記第２端子と同じ素材を含む第２連結部を提供する段階と、
摩擦攪拌溶接によって前記第１連結部と前記第２連結部を連結する溶接部を形成する段階と、
前記第１連結部を前記第１端子に連結し、前記第２連結部を前記第２端子に連結する段階と、
を含む、二次電池の端子連結方法。
【請求項２２】
前記摩擦攪拌溶接は、前記第１連結部を前記第２連結部と固体状態で混合させて混合物質を形成し、前記混合物質の動的再結晶化によって形成される前記第１素材と前記第２素材の混合物を含むナゲット部を形成する、請求項２１に記載の二次電池の端子連結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池モジュール、及び二次電池の端子連結方法に関し、より詳細には、二次電池を電気的に連結する構造を改善した電池モジュール、及び二次電池の端子連結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池（ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ  ｂａｔｔｅｒｙ）は充電および放電が可能な電池である。低容量の二次電池は携帯電話機やノートパソコンおよびカムコーダのように携帯が可能な小型電子機器に用いられ、大容量電池はハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源として広く用いられている。
【０００３】
高エネルギー密度の非水電解液を用いた高出力電池モジュールが開発されており、この高出力電池モジュールは大電力を必要とする機器、例えば、電気自動車などのモータ駆動に用いることができるように複数の二次電池を連結部材にて直列に連結して大容量の電池モジュールとして構成される。
【０００４】
また、１つの大容量二次電池は、通常は連結部材にて直列に連結する複数の二次電池からなり、二次電池は円筒形や角形などからなる。
【０００５】
角形二次電池は、正極と負極がセパレータを間において位置する電極群と、電極群が内蔵される空間を備えたケースと、ケースを密閉して電極端子が挿入する端子ホールが形成されたキャッププレートと、電極群と電気的に連結して端子ホールに挿入してケースの外側に突出する電極端子とを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電極端子はナットによってキャッププレートに固定されるが、外部の持続的な振動や衝撃によってナットが緩むという問題が発生する。このような問題は二次電池内部の接触抵抗を誘発し、二次電池の出力が低下して寿命が減少するという問題を招来する。
【０００７】
特に、正極端子はアルミニウムからなり、負極端子は銅からなる場合、連結部材と正極端子または負極端子が異なる素材でなされるため、異種金属間の接触によって腐食が生じたり、接触抵抗が持続的に増加するという問題がある。
【０００８】
このような問題を解決するために、連結部材を正極端子と負極端子に抵抗溶接によって接合する法案が提示された。
【０００９】
しかしながら、連結部材が正極端子または負極端子とは異なる素材で形成される場合には融点が異なるため、連結部材と端子を抵抗溶接または超音波溶接によって接合することが困難であるという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、連結部材と端子を容易かつ安定的に固定することが可能な、新規かつ改良された電池モジュール、及び二次電池の端子連結方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の二次電池、および第１素材を有する前記複数の二次電池のうちの第１二次電池の第１端子と、第２素材を有する前記複数の二次電池のうちの第２二次電池の第２端子を連結する連結部材、を含み、前記連結部材は、前記第１素材を含んで前記第１端子に連結する第１部分と、前記第２素材を含んで前記第２端子に連結する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分を連結する溶接部と、を含む、電池モジュールが提供される。
【００１２】
また、前記溶接部は摩擦攪拌溶接によって形成されることとしても良い。
【００１３】
また、前記溶接部はスポット溶接を含むこととしても良い。
【００１４】
また、前記第１素材はアルミニウムを含むこととしても良い。
【００１５】
また、前記第２素材は銅を含むこととしても良い。
【００１６】
また、前記第１素材と前記第２素材は互いに異なることとしても良い。
【００１７】
また、前記第１部分は、第１連結バーと、前記第１連結バーから延長する第１突起とを含むこととしても良い。
【００１８】
また、前記第２部分は、第２連結バーと、前記第２連結バーから延長する第２突起とを含み、前記第１突起と前記第２突起は互いに重なって重畳部を形成し、前記重畳部は前記溶接部を含むこととしても良い。
【００１９】
また、前記第１突起は前記第１連結バーよりもさらに薄く形成され、前記第２突起は前記第２連結バーよりもさらに薄く形成され、前記第１連結バー、第２連結バー、および前記重畳部は実質的に同じ厚さを有することとしても良い。
【００２０】
また、前記第１部分と第２部分は板形状からなり、前記第１突起は前記第１連結バーの平面に平行する平面に形成される折曲部であり、前記折曲部は前記第２部分の一部と重なって重畳部を形成し、前記重畳部は前記溶接部を含むこととしても良い。
【００２１】
また、前記第１連結バーと前記第２連結バーは同一平面上に位置し、前記連結部材は前記第１連結バーまたは前記第２連結バーにおいてよりも前記重畳部においてさらに厚く形成されることとしても良い。
【００２２】
また、前記第１部分と前記第２部分は板形状からなって同一平面上に位置し、前記第１部分の一側と前記第２部分の一側が互いに接触することとしても良い。
【００２３】
また、前記溶接部は、前記第１部分の前記一側と前記第２部分の前記一側が接触する部分に線溶接されることとしても良い。
【００２４】
また、前記第１端子と前記第２端子は板形状からなり、前記第１部分は前記第１端子に溶接され、前記第２部分は前記第２端子に溶接されることとしても良い。
【００２５】
また、前記第１端子と前記第２端子は円柱形状からなり、外側面にねじ加工されており、前記連結部材の前記第１部分と前記第２部分はそれぞれ前記第１端子と前記第２端子を収容する端子ホールを備え、締結ナットが前記連結部材を前記第１端子と前記第２端子それぞれに連結することとしても良い。
【００２６】
また、前記溶接部は、前記第１素材と前記第２素材の混合物を含むナゲット部を含むこととしても良い。
【００２７】
また、前記連結部材の前記第１部分と前記第２部分は互いに接触し、前記ナゲット部は前記第１部分と前記第２部分の接触面を横切ることとしても良い。
【００２８】
また、前記ナゲット部は、前記第１部分を前記第２部分と固体状態で混合させて混合物質を形成し、前記混合物質の動的再結晶化によってなされることとしても良い。
【００２９】
また、前記溶接部は、前記ナゲット部周囲に前記第１素材と前記第２素材の部分的再結晶化および焼成変形によって形成される熱‐機械的影響部と、前記熱‐機械的影響部周囲に斜線形状の結晶粒を有する熱影響部とを含むこととしても良い。
【００３０】
また、前記溶接部は、前記連結部材の表面から陥没した溶接溝を含むこととしても良い。
【００３１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１二次電池の第１端子と第２二次電池の第２端子を連結する方法であって、前記第１端子と同じ素材を含む第１連結部を提供する段階と、前記第２端子と同じ素材を含む第２連結部を提供する段階と、摩擦攪拌溶接によって前記第１連結部と前記第２連結部を連結する溶接部を形成する段階と、前記第１連結部を前記第１端子に連結し、前記第２連結部を前記第２端子に連結する段階と、を含む、二次電池の端子連結方法が提供される。
【００３２】
また、前記摩擦攪拌溶接は、前記第１連結部を前記第２連結部と固体状態で混合させて混合物質を形成し、前記混合物質の動的再結晶化によって形成される前記第１素材と前記第２素材の混合物を含むナゲット部を形成することとしても良い。
【発明の効果】
【００３３】
以上説明したように本発明によれば、接触抵抗および腐食を減少することで電池モジュールの出力が向上するだけでなく、電池モジュールの寿命が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電池モジュールを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る連結部材の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る連結部材の部分断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る連結部材を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る連結部材を示す斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る電池モジュールを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図１は本発明の第１実施形態に係る電池モジュールの斜視図であり、図２は本発明の第１実施形態に係る連結部材の斜視図である。
【００３６】
図１および図２を参照しながら説明すれば、本実施形態に係る電池モジュール１００は、正極端子１３０と負極端子１４０を有する複数の二次電池１１０と、二次電池１１０を電気的に連結する連結部材１６０とを含む。
【００３７】
本実施形態に係る電池モジュール１００は、二次電池１１０を直列に連結して形成される。ただし、本発明がこれに制限されるものではなく、二次電池１１０は並列に連結されてもよい。
【００３８】
本実施形態に係る二次電池１１０は角形からなり、ケース１１２と、ケース１１２の開口に結合するキャッププレート１１４と、ケース１１２の外側に突出した正極端子１３０および負極端子１４０とを含む。本実施形態では角形の二次電池を例示して説明するが、本発明がこれに限定されるものではなく、円筒形またはその他の形状でなされてもよい。
【００３９】
キャッププレート１１４には、内部圧力の上昇時に開放するベント部材１１６と、電解液注入口を密封する密封キャップ１１８とが設けられる。
【００４０】
また、端子１３０、１４０はキャッププレート１１４の外側に突出するようにキャッププレート１１４に設置され、キャッププレート１１４と端子１３０、１４０の間には絶縁および密封のためのガスケット１２３が設けられる。正極端子１３０と負極端子１４０は大略板形状からなり、ケース１１２内に挿入された電極群（図示せず）と電気的に連結する。また、正極端子１３０はアルミニウムからなり、負極端子１４０は銅からなる。
【００４１】
並んで配列された二次電池１１０は連結部材１６０によって直列に連結するが、隣接する二次電池１１０の正極端子１３０と負極端子１４０が交差するように配置された状態で、一側の二次電池１１０の正極端子１３０とこれに隣接する二次電池１１０の負極端子１４０に連結部材１６０が溶接によって接合される。
【００４２】
連結部材１６０は板形状からなり、正極端子１３０と負極端子１４０上で正極端子１３０と負極端子１４０を覆うように設けられた状態で溶接によって接合され、連結部材１６０には端子溶接部１６５が形成される。
【００４３】
連結部材１６０は、第１連結バー（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  ｂａｒ）１６１と、第１連結バー１６１に摩擦攪拌溶接によって接合された第２連結バー１６２とを含む。第１連結バー１６１は正極端子１３０と同じアルミニウムからなり、第２連結バー１６２は負極端子１４０と同じ銅からなる。第１連結バー１６１は正極端子１３０に溶接によって固定され、第２連結バー１６２は負極端子１４０に溶接によって固定される。
【００４４】
第１連結バー１６１の側端には突出した第１溶接突起１６１ａが形成される。第１溶接突起１６１ａは第１連結バー１６１の下面で延長形成され、前記第１連結バー１６１の他の部分よりも薄い厚さを有するように形成され、前記第１連結バー１６１の上面で段差を有する構造からなる。
【００４５】
第２連結バー１６２の側端には第２溶接突起１６２ａが形成される。第２溶接突起１６２ａは第２連結バー１６２の上面で延長形成され、前記第２連結バー１６２の他の部分よりも薄い厚さを有するように形成され、前記第２連結バー１６２の下面で段差を有する構造からなる。
【００４６】
第２溶接突起１６２ａは第１溶接突起１６１ａ上に配置され、第１溶接突起１６１ａと第２溶接突起１６２ａは互いに重なって重畳部を形成する。前記重畳部において、第１溶接突起１６１ａと第２溶接突起１６２ａを摩擦攪拌溶接によって接合する。
【００４７】
図３は本発明の第１実施形態に係る連結部材の部分断面図である。
【００４８】
図３を参照しながら説明すれば、溶接突起１６１ａ、１６２ａを重なるように設置した状態で工具を回転させ、動的流動によって組織を再結晶して溶接部１５０を形成する。工具はピンおよびピンが固定するシャンク（ｓｈａｎｋ）を含み、シャンクからピンが突出した端部をショルダーという。
【００４９】
第１連結バー１６１と第２連結バー１６２はスポット溶接によって接合されるが、ショルダーと連結部材１６０が接触する部分が溶接部１５０となり、溶接部１５０にはピンが挿入した位置に溶接溝１５１が形成される。
【００５０】
図３に示すように、溶接部１５０には、動的再結晶によって形成されたナゲット部１５２と、熱‐機械的影響部（ｔｈｅｒｍｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ  ａｆｆｅｃｔｅｄ  ｚｏｎｅ；ＴＭＡＺ）１５４と、熱影響部（ｈｅａｔ  ａｆｆｅｃｔｅｄ  ｚｏｎｅ；ＨＡＺ）１５６とが形成される。
【００５１】
ナゲット部１５２は高い熱と変形量によって回復と再結晶が起こる部分であって、ナゲット部１５２を動的再結晶部ともいう。ナゲット部１５２は、熱によって溶融が起こる一般的な溶接とは異なり、摩擦熱と攪拌によって固形溶融した素材が動的再結晶をなして形成される。ナゲット部１５２の直径は、ピンの直径よりは大きく、ショルダーの直径よりは小さいことが一般的である。ナゲット部１５２の大きさは工具の回転速度に応じて異なるが、回転速度が速ければナゲット部１５２の大きさが減少する。ただし、回転速度が極めて速ければ結晶粒の形状が不完全となり、結晶粒が不完全な部分で欠陥が生じることがある。
【００５２】
熱‐機械的影響部１５４は、工具のショルダーと連結部材１６０の間の接触面で摩擦による焼成変形によって部分的な再結晶を示す所であって、摩擦による熱変形とショルダーによる機械的変形が同時に起こる領域である。熱‐機械的影響部１５４は、素材の深刻な焼成流動と変形によって軟化した結晶組織が傾斜して分布する。
【００５３】
熱影響部１５６は、熱‐機械的影響部１５４よりは熱による影響を受ける部分であって、斜線形状の結晶粒が現れ、多数の気孔が現れる。
【００５４】
本実施形態のように、正極端子１３０と接触する第１連結バー１６１を正極端子１３０と同じ素材で形成し、負極端子１４０と接触する第２連結バー１６２を負極端子１４０と同じ素材で形成すれば、連結部材１６０と端子１３０、１４０の間に接触抵抗が増加したり腐蝕が発生することを防ぐことができる。これにより、電池モジュール１００の出力が向上するだけでなく、連結部材１６０と端子１３０、１４０の間の接合寿命が向上するため、電池モジュール１００全体の寿命が向上する。
【００５５】
また、連結部材１６０において、正極端子１３０と同じ素材からなる部分が正極端子１３０に溶接され、負極端子１４０と同じ素材からなる部分が負極端子１４０に溶接されるため、連結部材１６０と端子１３０、１４０の間の溶接性が向上する。
【００５６】
さらに、摩擦攪拌溶接によって第１連結バー１６１と第２連結バー１６２を接合すれば、アルミニウムからなる第１連結バー１６１と銅からなる第２連結バー１６２を容易に接合することができる。銅とアルミニウムは融点が異なるため、抵抗溶接や超音波溶接などによって接合するときに溶接部１５０に欠陥が発生する可能性が極めて大きく、外部の衝撃や振動によって溶接部が脱落することがある。特に、電気自動車やハイブリッド電気自動車などに電池モジュールが適用される場合には持続的な振動が連結部材１６０に伝達されるが、このような振動は連結部材と端子の間の接触不良を招来する。
【００５７】
しかしながら、実施形態のように、摩擦攪拌溶接によって第１連結バー１６１と第２連結バー１６２を接合すれば固形接合がなされるため、溶融点が異なる連結部材１６０と端子１３０、１４０を安定的に接合することができる。特に、溶接部１５０の中央に形成されたナゲット部１５２は動的再結晶が起こった領域であって、外部の振動や衝撃に強い構造を有する。また、熱‐機械的影響部１５４は２つの連結バー１６１、１６２が共に回転しながら接合された領域であって、母材が混合しているため、外部の衝撃と振動に強い構造的な特徴を示す。
【００５８】
また、摩擦攪拌溶接は他の溶接に比べて熱源、溶接棒、溶加材などが必要ないため、溶接過程において有害光線や有害物質が排出されない親環境的な溶接である。さらに、動的再結合が起こるため、溶融接合において生じ得る凝固亀裂を防ぐことができ、変形がほとんどなく、機械的な性質が優れている。
【００５９】
図４は本発明の第２実施形態に係る連結部材を示す斜視図である。
【００６０】
図４を参照しながら説明すれば、本実施形態に係る連結部材２１０は、第１連結バー２１１と、第１連結バー２１１に溶接によって付着した第２連結バー２１２とを含む。第１連結バー２１１と第２連結バー２１２は異なる素材からなるが、第１連結バー２１１は負極端子１４０と同じ素材からなり、第２連結バー２１２は正極端子１３０と同じ素材からなってもよい。
【００６１】
第２連結バー２１２は大略四角板形状で構成される。第１連結バー２１１は第２連結バー２１２と平行するように配置される本体部２１１ａと、本体部２１１ａで折り曲げられた第２連結バー２１２の下に位置する折曲部２１２ａとを含む。
【００６２】
折曲部２１２ａは第２連結バー２１２の下面に密着し、第２連結バー２１２と重畳配置される。この状態で工具を用い、第２連結バー２１２と折曲部２１２ａを摩擦攪拌溶接によって接合して溶接部２１５を形成する。溶接部２１５の中央には、工具のピンが挿入された溶接溝２１６が形成される。
【００６３】
本実施形態に係る第１連結バー２１１を折り曲げることにより、第１連結バー２１１と第２連結バー２１２を容易に重畳配置することができる。また、第１連結バー２１１と第２連結バー２１２を摩擦攪拌溶接によって接合するため、異種金属を容易かつ安定的に接合できるだけでなく、連結部材２１０を端子１３０、１４０と容易に溶接することができる。
【００６４】
図５は本発明の第３実施形態に係る連結部材を示す斜視図である。
【００６５】
図５を参照しながら説明すれば、本実施形態に係る連結部材２３０は、第１連結バー２３１と、第１連結バー２３１に溶接によって付着した第２連結バー２３２とを含む。第１連結バー２３１と第２連結バー２３２は異なる素材からなるが、第１連結バー２３１は正極端子１３０と同じ素材からなり、第２連結バー２３２は負極端子１４０と同じ素材からなってもよい。
【００６６】
第１連結バー２３１と第２連結バー２３２は大略四角板形状からなり、第１連結バー２３１の側端と第２連結バー２３２の側端が互いに接触するように配置される。
【００６７】
この状態で第１連結バー２３１と第２連結バー２３２の境界面に工具を設置し、第１連結バー２３１と第２連結バー２３２を溶接によって固定する。工具は第１連結バー２３１と第２連結バー２３２の境界面に沿って移動しながら溶接を実施し、線形態の溶接部２３６が形成される。溶接部２３６の中央には、ピンが挿入された溶接溝２３５が形成される。
【００６８】
本実施形態によれば、第１連結バー２３１と第２連結バー２３２を合わせた状態で線溶接によって溶接を実施するため、溶接部分が広く、第１連結バー２３１と第２連結バー２３２がより安定的に固定されることができる。
【００６９】
図６は本発明の第４実施形態に係る電池モジュールを示す斜視図である。
【００７０】
図６を参照しながら説明すれば、本実施形態に係る電池モジュール３００は、正極端子３３０および負極端子３４０を有する複数の二次電池３１０と、二次電池３１０を電気的に連結する連結部材３５０とを含む。
【００７１】
本実施形態に係る電池モジュール３００は、二次電池３１０を直列に連結して形成される。
【００７２】
本実施形態に係る二次電池３１０は角形からなり、ケース３１２と、ケース３１２の開口に結合するキャッププレート３１４と、ケース３１２の外側に突出した正極端子３３０および負極端子３４０とを含む。キャッププレート３１４には、内部圧力の上昇時に開放するベント部材３１６と、電解液注入口を密封する密封キャップ３１８とが設けられる。
【００７３】
また、端子３３０、３４０はキャッププレート３１４の外側に突出するようにキャッププレート３１４に設けられ、端子３３０、３４０には端子３３０、３４０をキャッププレート３１４の上で支持する下部ナット３２３が設けられる。さらに、下部ナット３２３とキャッププレート３１４の間には絶縁のためのガスケット３２１が設けられる。
【００７４】
正極端子３３０と負極端子３４０は大略柱形状からなり、外周面にナットが締結されるようにねじ加工される。また、正極端子３３０と負極端子３４０は、ケース３１２内に挿入された電極群と電気的に連結する。さらに、正極端子３３０はアルミニウムからなり、負極端子３４０は銅からなる。
【００７５】
連結部材３５０は下部ナット３２３上に設けられるが、連結部材３５０は、正極端子３３０と接触する第１連結バー３５１と、負極端子３４０と接触する第２連結バー３５２とを含む。第１連結バー３５１は正極端子３３０と同じ素材からなり、第１連結バー３５１には正極端子３３０が挿入する端子ホール３５１ａが形成される。第２連結バー３５２は負極端子３４０と同じ素材からなり、第２連結バー３５２には負極端子３４０が挿入する端子ホール３５２ａが形成される。
【００７６】
各端子ホール３５１ａ、３５２ａに正極端子３３０と負極端子３４０が挿入された状態で、上部ナット３２４がそれぞれの端子３３０、３４０に締結されて連結部材３５０を端子３３０、３４０に固定させる。
【００７７】
連結部材３５０は前記第１実施形態の連結部材と同じ構造からなる。第１連結バー３５１と第２連結バー３５２には溶接突起が形成され、溶接突起が重なるように配置された状態で摩擦攪拌溶接によって接合され、連結部材には溶接部が形成される。他の実施形態として前記連結部材は他の構造を有してもよいが、例えば、前記第２または第３実施形態で説明された連結部材と類似して形成されてもよい。
【００７８】
本実施形態によれば、連結部材３５０で正極端子３３０と接触する部分は正極端子３３０と同じ素材からなり、負極端子３４０と接触する部分は負極端子３４０と同じ素材からなるため、連結部材３５０と端子３３０、３４０の間で腐蝕が発生することを減少させることができる。また、第１連結バー３５１と第２連結バー３５２が摩擦攪拌溶接によって接合されるため、異種金属を安定的に固定することができる。
【００７９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００８０】
１００、３００：電池モジュール
１１０、３１０：二次電池
１１２、３１２：ケース
１１４、３１４：キャッププレート
１３０、３３０：正極端子
１４０、３４０：負極端子
１５０、２１５、２５０：溶接部
１５１、２１６、２５１：溶接溝
１５２：ナゲット部
１５４：熱‐機械的影響部
１５６：熱影響部
１６０、２１０、２３０、３５０：連結部材
１６１、２１１、２３１、３５１：第１連結バー
２１１ａ：本体部
２１２ａ：折曲部
１６１ａ：第１溶接突起
１６２、２１２、２３２、３５２：第２連結バー
１６２ａ：第２溶接突起
１６５：端子溶接部
３２３：下部ナット
３２４：上部ナット
３５１ａ、３５２ａ：端子ホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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