(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の電極を兼ねる有底筒状の電池ケースと、他方の電極を兼ねて前記電池ケースの開口部を閉塞する封口体とを有する電池を複数個備え、これら電池を直列に配置して、隣接する各２個の電池間を、接続体を介して溶接により互いに電気的接続状態に連結する電池間接続構造において、
接続体は、電池ケースの外形に対応する外形を有する平板状に形成されるとともに、その両面にそれぞれ複数個ずつのプロジェクション溶接用突起が形成され、
封口体の電極板には、その周囲であって外周に沿った箇所に電池軸方向外方に突出するリング状の接続電極部が形成され、かつこの接続電極部はその外周側面が溶接電極当接可能なように突出形成され、
隣接する各２個のうちの一方の電池の前記封口体の電極板における接続電極部が、前記プロジェクション溶接用突起を介して前記接続体の一面にプロジェクション溶接により連結されているとともに、他方の電池の前記電池ケースの底面が、前記プロジェクション溶接用突起を介して前記接続体の他面にプロジェクション溶接により連結されて、複数の電池間が直列接続されていることを特徴とする電池間接続構造。
【請求項２】
一方の電極を兼ねる有底筒状の電池ケースと、他方の電極を兼ねて前記電池ケースの開口部を閉塞する封口体とを有する電池を複数個備え、これら電池を直列に配置して、隣接する各２個の電池間を、接続体を介して溶接により互いに電気的接続状態に連結する電池間接続構造において、
接続体は、電池ケースの外形に対応する外形を有する平板状の底面部と、この底面部の周端部から直交方向に延出した筒状部とを有し、その底面部の両面にそれぞれ複数個ずつのプロジェクション溶接用突起が形成され、
封口体の電極板には、その周囲であって外周に沿った箇所に電池軸方向外方に突出するリング状の接続電極部が形成され、かつこの接続電極部はその外周側面が溶接電極当接可能なように突出形成され、
隣接する各２個のうちの一方の電池の前記封口体の電極板における接続電極部が、前記プロジェクション溶接用突起を介して前記接続体の底面部の一面にプロジェクション溶接により連結されているとともに、他方の電池の前記電池ケースの底面が、前記プロジェクション溶接用突起を介して前記接続体の底面部の他面にプロジェクション溶接により連結されて、複数の電池間が直列接続されていることを特徴とする電池間接続構造。
【請求項３】
一方の電極を兼ねる有底筒状の電池ケースと、他方の電極を兼ねて前記電池ケースの開口部を閉塞する封口体とを有する電池を複数個直列に配置して、隣接する各２個の電池間を、接続体を介して溶接により互いに電気的接続状態に連結する電池間接続方法において、
封口体の電極板の周囲であって外周に沿った箇所に、電池軸方向外方に突出するリング状の接続電極部を形成し、かつこの接続電極部の外周側面が溶接電極当接可能なように前記接続部電極部を突出形成し、
前記電池ケースの外形に対応する外形を有する平板状の接続体の両面にそれぞれ複数個ずつのプロジェクション溶接用突起を形成し、
隣接する各２個のうちの一方の電池の前記電池ケースの底面を前記接続体の一面側の前記プロジェクション溶接用突起に接触させた状態で、一方の溶接電極を前記接続体の他面側に当接し、且つ他方の溶接電極を前記電池ケースの外側面に当接して、前記両溶接電極間に電圧を印加することによりプロジェクション溶接を行って前記電池ケースの底面と前記接続体の一面とを連結し、
他方の電池の電極板における電池軸方向外方に突出した接続電極部を前記接続体の他面側の前記プロジェクション溶接用突起に接触させた状態で、一方の溶接電極を、前記接続電極部の外周側面に当接し、且つ他方の溶接電極を一方側の電池の前記電池ケースの外側面に当接して、前記両溶接電極間に電圧を印加することによりプロジェクション溶接を行って前記接続電極部と前記接続体の他面とを連結し、電池間接続を行うことを特徴とする電池間接続方法。
【請求項４】
一方の電極を兼ねる有底筒状の電池ケースと、他方の電極を兼ねて前記電池ケースの開口部を閉塞する封口体とを有する電池を複数個直列に配置して、隣接する各２個の電池間を、接続体を介して溶接により互いに電気的接続状態に連結する電池間接続方法において、
封口体の電極板の周囲であって外周に沿った箇所に、電池軸方向外方に突出するリング状の接続電極部を形成し、かつこの接続電極部の外周側面が溶接電極当接可能なように前記接続部電極部を突出形成し、
前記電池ケースの外形に対応する外形を有する平板状の底面部の周端部から直交方向に筒状部が延出されて容器状となった前記接続体における前記底面部の両側面にそれぞれ複数個ずつのプロジェクション溶接用突起を形成し、
隣接する各２個のうちの一方の電池の前記電池ケースの底面を前記底面部の一面側の前記プロジェクション溶接用突起に接触させた状態で、一方の溶接電極を前記接続体の他面側に当接し、且つ他方の溶接電極を前記電池ケースの外側面に当接して、前記両溶接電極間に電圧を印加することによりプロジェクション溶接を行って前記電池ケースの底面と前記接続体の一面側とを連結し、
他方の電池の電極板における電池軸方向外方に突出した接続電極部を前記接続体の他面側の前記プロジェクション溶接用突起に接触させた状態で、一方の溶接電極を、前記接続電極部の外周側面に当接し、且つ他方の溶接電極を一方の電池の前記電池ケースの外側面に当接して、前記両溶接電極間に電圧を印加することによりプロジェクション溶接を行って前記接続電極部と前記接続体の他面とを連結し、電池間接続を行うことを特徴とする電池間接続方法。
【発明の詳細な説明】
【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構成する電池間接続構造および接続方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な電池は、一端面を除く全体を外装する有底円筒状の金属製電池ケースがマイナス電極を兼ね、電池ケースの一端側の開口部が、プラス電極となる金属製電極板を含む封口体により閉塞された構造になっている。したがって、複数個の単電池を直列接続するに際しては、隣接して接続する各２個の単電池のうちの一方の単電池の電極板と他方の単電池の電池ケースとを単一の接続体の所要箇所に電気的に接続することにより、２個の単電池間の直列接続がなされる。従来では、接続体と２個の単電池各々の所要箇所とが、スポット溶接することによって電気的に直列接続されるとともに、機械的に連結されていた。
【０００３】
ところで、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、上記のスポット溶接に際しては、挟圧がないので、多くの電流が接続体および電極板の表面電流として溶接電極間に流れるため、接続体として厚い材質のものや、比抵抗の小さいものを使用したとき、溶接が困難になる問題がある。すなわち、従来の電池間接続構造では、接続体として、材厚の大きい材料や比抵抗の小さい材料を使用できないため、単電池間の電気的接続の電気抵抗が大きく、比較的大きな電流が流れる電池間接続での損失が大きくなり、さらに、接続体の機械的強度も低いことから、電池間の機械的連結の強度も低くなる。
【０００４】
そこで、本件出願人は、接続体の構成および溶接方法の改良により、接続抵抗の低下と接続強度の向上を図って従来構造の問題点を解消した電池間接続構造として、図１３および図１４に示すような構成を既に提案している。すなわち、図１３の電池間接続構造（特開2000-149907 号公報参照）は、電池ケース１の開口部を閉塞する封口体２における電極板７に、電池軸方向外方に突出する接続電極部３を形成し、隣接する各２個の単電池Ｂ１，Ｂ２のうちの一方の単電池Ｂ１の接続電極部３を、この接続電極部３に設けたプロジェクション溶接用突起（図示せず）を介して他方の単電池Ｂ２の電池ケース１の底面４にプロジェクション溶接することにより、接続電極部３と底面４とを密着した状態でナゲット８部分で互いに溶着して直接連結し、複数の単電池Ｂ１，Ｂ２間を直列接続する構成になっている。
【０００５】
一方、図１４の電池間接続構造（特開平10-106533 号公報参照）は接続体９を用いて隣接する各２個の単電池Ｂ３，Ｂ４間を接続する構成になっている。すなわち、接続体９は、一方の単電池Ｂ３のプラス電極である電極板１０に当接する平坦な底面部１１と、他方の単電池Ｂ４のマイナス電極を兼ねる電池ケース１に外嵌する筒状部１２とを有している。筒状部１２と底面部１１とには、各々の同一円上に複数のプロジェクション溶接用突起１３，１４がそれぞれ形成されている。同図は溶接前の状態を示したものであり、接続体９と一方の単電池Ｂ３の電極板１０とは、底面部１１の突起１４を介してプロジェクション溶接することによって互いに溶着し、接続体９と他方の単電池Ｂ４の電池ケース１とは筒状部１２の内面に設けた突起１３を介してプロジェクション溶接することによって互いに溶着する。
【０００６】
上記の各電池間接続構造は、何れもプロジェクション溶接により隣接する各２個の単電池Ｂ１，Ｂ２、Ｂ３，Ｂ４間を電気的接続状態に連結する構成になっている。このプロジェクション溶接は、接続すべき２つの部材を突起１３，１４による小さな接触面積で接触させて、その接触面積が小さいことによって最も抵抗値が大きくなる突起１３，１４の接触箇所に電流を局部的に集中して発熱させ、発熱による溶融によって溶接を行うものであり、スポット溶接程の大きな挟圧を必要としない。したがって、上記の各電池間接続構造は、上述の特長を有するプロジェクション溶接を用いることから、電極板７または接続体９を構成する材料の材厚や比抵抗に左右されることが少ない上に、溶接強度も向上させることができ、従来のスポット溶接による問題を解消することができる。
【０００７】
さらに、図１３の電池間接続構造では、隣接する各２個の単電池Ｂ１，Ｂ２を接続体を介在させずに直接的に接続できることから、プロジェクション溶接工程が１回だけでよく、この溶接工程の削減と部品点数の低減とにより、相当のコストダウンを達成できる利点がある。一方、図１４の電池間接続構造では、電極板１０と電池ケース１との溶接位置が同一円上の複数箇所であるため、接続による電流経路が最短距離となり、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を得ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の各電池間接続構造は、上述のような顕著な効果を得られるものであるが、実用化に際して、さらなる改良を必要とする問題が残存している。すなわち、図１３の電池間接続構造では、電極板７を、プレス成形によって接続電極部３上の等間隔の複数箇所にプロジェクション溶接用突起をそれぞれ有する形状に形成することになるが、このプレス成形によって電極板７の特にプロジェクション溶接用突起が薄肉状に形成されてしまう。そのため、プロジェクション溶接時には、薄肉のプロジェクション溶接用突起に電流が集中的に流れることから、この突起の形成部分には過大に溶融することによってクラックが発生し易く、そのクラックを通して内部の電解液が漏れることがあるという問題がある。
【０００９】
一方、図１４の電池間接続構造では、プロジェクション溶接することによって接続体９の底面部１１を一方の単電池Ｂ３の電極板１０に溶着したのちに、接続体９の筒状部１２を他方の単電池Ｂ４の電池ケース１に溶着するためのプロジェクション溶接を非常に不安定な状態で行わなければならない問題がある。
【００１０】
すなわち、後工程のプロジェクション溶接を行うに際しては、接続体９の筒状部１２を他方の単電池Ｂ４の電池ケース１に外嵌して、筒状部１２の内面に突設した複数個のプロジェクション溶接用突起１３を電池ケース１の外側面に当接させた状態において、正負の溶接電極１７，１８を電池ケース１の外周面と筒状部１２とにそれぞれ当接させて、電池ケース１から突起１３を介して筒状部１２に電流を流す手順で行われる。
【００１１】
ここで、接続体９の筒状部１２は、複数個のプロジェクション溶接用突起１３を介して電池ケース１の円形の外周面に当接しているので、極めて不安定な状態であり、この不安定な状態の筒状部１２の外周面にさらに溶接電極１８を当接させるので、プロジェクション溶接を行うのが容易でない。そのため、隣接する各２個の単電池Ｂ３，Ｂ４は常に良好な接続状態で連結されないおそれがある。
【００１２】
また、接続体９の各突起１３は、電池ケース１の外周面に均等な接触圧で当接させるために、正確に同一高さに形成する必要があるとともに、図示していないが、筒状部１２には、電池ケース１に外嵌されたときに電池ケース１方向に加圧する弾性力を付与するために、複数の切り割りが形成されている。これらにより、接続体９は、高精度な加工により形成しなければならない欠点もある。
【００１３】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、プロジェクション溶接を容易、且つ確実に行って常に良好な溶接品質を確実に確保することができるとともに、隣接する各２個の単電池を漏液が生じるおそれのない良好な接続状態で連結することができる電池間接続構造および接続方法を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、一方の電極を兼ねる有底筒状の電池ケースと、他方の電極を兼ねて前記電池ケースの開口部を閉塞する封口体とを有する電池を複数個備え、これら電池を直列に配置して、隣接する各２個の電池間を、接続体を介して溶接により互いに電気的接続状態に連結する電池間接続構造において、接続体は、電池ケースの外形に対応する外形を有する平板状に形成されるとともに、その両面にそれぞれ複数個ずつのプロジェクション溶接用突起が形成され、封口体の電極板には、その周囲であって外周に沿った箇所に電池軸方向外方に突出するリング状の接続電極部が形成され、かつこの接続電極部はその外周側面が溶接電極当接可能なように突出形成され、隣接する各２個のうちの一方の電池の前記封口体の電極板における接続電極部が、前記プロジェクション溶接用突起を介して前記接続体の一面にプロジェクション溶接により連結されているとともに、他方の電池の前記電池ケースの底面が、前記プロジェクション溶接用突起を介して前記接続体の他面にプロジェクション溶接により連結されて、複数の電池間が直列接続されていることを特徴としている。
【００１５】
この電池間接続構造では、平板状の接続体の両面にプロジェクション溶接用突起が形成されているので、電極板における接続電極部にはプロジェクション溶接用突起を設ける必要がないため、電極板には、プレス成形で形成されるにも拘わらず接続電極部に薄肉部が生じることがないから、プロジェクション溶接時にクラックが発生することがなく、漏液が生じるおそれのない接続構造とすることができ、さらに、プロジェクション溶接による効果を確実に確保することができる。
【００１７】
また複数の電池を、電池ケースの外形に対応する外形を有する接続体を用いて接続するので、電池ケースの外側に出っ張るものが一切無い構造となり、単なる筒状の外装チューブに高精度に収納することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明は、一方の電極を兼ねる有底筒状の電池ケースと、他方の電極を兼ねて前記電池ケースの開口部を閉塞する封口体とを有する電池を複数個備え、これら電池を直列に配置して、隣接する各２個の電池間を、接続体を介して溶接により互いに電気的接続状態に連結する電池間接続構造において、接続体は、電池ケースの外形に対応する外形を有する平板状の底面部と、この底面部の周端部から直交方向に延出した筒状部とを有し、その底面部の両面にそれぞれ複数個ずつのプロジェクション溶接用突起が形成され、封口体の電極板には、その周囲であって外周に沿った箇所に電池軸方向外方に突出するリング状の接続電極部が形成され、かつこの接続電極部はその外周側面が溶接電極当接可能なように突出形成され、隣接する各２個のうちの一方の電池の前記封口体の電極板における接続電極部が、前記プロジェクション溶接用突起を介して前記接続体の底面部の一面にプロジェクション溶接により連結されているとともに、他方の電池の前記電池ケースの底面が、前記プロジェクション溶接用突起を介して前記接続体の底面部の他面にプロジェクション溶接により連結されて、複数の電池間が直列接続されていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、請求項１の発明と同様の効果に加えて、プロジェクション溶接時には、電池ケースが接続体の筒状部内に嵌入されて安定に保持されるとともに、その電池ケースの外周面に溶接電極を直接接触させることができるで、安定した状態で容易に溶接を行うことができ、常にばらつきなく良好な溶接品質を得ることができる。
【００２２】
請求項３に係る発明は、一方の電極を兼ねる有底筒状の電池ケースと、他方の電極を兼ねて前記電池ケースの開口部を閉塞する封口体とを有する電池を複数個直列に配置して、隣接する各２個の電池間を、接続体を介して溶接により互いに電気的接続状態に連結する電池間接続方法において、封口体の電極板の周囲であって外周に沿った箇所に、電池軸方向外方に突出するリング状の接続電極部を形成し、かつこの接続電極部の外周側面が溶接電極当接可能なように前記接続部電極部を突出形成し、前記電池ケースの外形に対応する外形を有する平板状の接続体の両面にそれぞれ複数個ずつのプロジェクション溶接用突起を形成し、隣接する各２個のうちの一方の電池の前記電池ケースの底面を前記接続体の一面側の前記プロジェクション溶接用突起に接触させた状態で、一方の溶接電極を前記接続体の他面側に当接し、且つ他方の溶接電極を前記電池ケースの外側面に当接して、前記両溶接電極間に電圧を印加することによりプロジェクション溶接を行って前記電池ケースの底面と前記接続体の一面とを連結し、他方の電池の電極板における電池軸方向外方に突出した接続電極部を前記接続体の他面側の前記プロジェクション溶接用突起に接触させた状態で、一方の溶接電極を、前記接続電極部の外周側面に当接し、且つ他方の溶接電極を一方側の電池の前記電池ケースの外側面に当接して、前記両溶接電極間に電圧を印加することによりプロジェクション溶接を行って前記接続電極部と前記接続体の他面とを連結し、電池間接続を行うことを特徴とするものである。
【００２３】
この電池間接続方法では、請求項１に係る発明の電池間接続構造を容易、且つ正確に構成することができる。また、プロジェクション溶接時には、溶接電極が電池ケースの外周面に直接接触されるので、電池ケースを安定した状態で保持して容易に溶接を行うことができ、常にばらつきなく良好な溶接品質を得ることができる。
【００２４】
請求項４に係る発明は、一方の電極を兼ねる有底筒状の電池ケースと、他方の電極を兼ねて前記電池ケースの開口部を閉塞する封口体とを有する電池を複数個直列に配置して、隣接する各２個の電池間を、接続体を介して溶接により互いに電気的接続状態に連結する電池間接続方法において、封口体の電極板の周囲であって外周に沿った箇所に、電池軸方向外方に突出するリング状の接続電極部を形成し、かつこの接続電極部の外周側面が溶接電極当接可能なように前記接続部電極部を突出形成し、前記電池ケースの外形に対応する外形を有する平板状の底面部の周端部から直交方向に筒状部が延出されて容器状となった前記接続体における前記底面部の両側面にそれぞれ複数個ずつのプロジェクション溶接用突起を形成し、隣接する各２個のうちの一方の電池の前記電池ケースの底面を前記底面部の一面側の前記プロジェクション溶接用突起に接触させた状態で、一方の溶接電極を前記接続体の他面側に当接し、且つ他方の溶接電極を前記電池ケースの外側面に当接して、前記両溶接電極間に電圧を印加することによりプロジェクション溶接を行って前記電池ケースの底面と前記接続体の一面側とを連結し、他方の電池の電極板における電池軸方向外方に突出した接続電極部を前記接続体の他面側の前記プロジェクション溶接用突起に接触させた状態で、一方の溶接電極を、前記接続電極部の外周側面に当接し、且つ他方の溶接電極を一方の電池の前記電池ケースの外側面に当接して、前記両溶接電極間に電圧を印加することによりプロジェクション溶接を行って前記接続電極部と前記接続体の他面とを連結し、電池間接続を行うことを特徴としている。
【００２５】
この電池間接続方法では、請求項２に係る発明の電池間接続構造を容易、且つ正確に構成することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電池間接続構造を示した縦断面図であり、同図には、発電要素などの本発明に直接的に係わりのない部材の図示を省略して、要部のみを図示してある。隣接して接続される２つの単電池Ｂａ１，Ｂａ２は、共に同一種類の同一規格のものであり、マイナス電極を兼ねる電池ケース１９は、円柱状の単電池Ｂａ１，Ｂａ２の一端面を除く全体を覆う有底円筒状になっている。この電池ケース１９の一端開口部は、ガスケット２１、プラス電極を兼ねる電極板２２、ゴム弁体２３および弁体保持板２４により構成された封口体２０により閉塞されている。
【００２９】
すなわち、電極板２２は、平面視円形であって、その周縁部をガスケット２１を介在して電池ケース１９に対し電気的に絶縁され、かしめ加工された電池ケース１９の開口縁部にガスケット２１を介して固着されている。この電極板２２の中央部には、ゴム弁体２３を収納するための空間である円形皿状の弁体収納凹所３２が形成されているとともに、その弁体収納凹所３２の中央部にガス排出孔３３が穿孔されている。弁体収納凹所３２に収納された円盤状のゴム弁体２３は、プラス電極となる弁体保持板２４により弁体収納凹所３２内に封入保持されて、ガス排出孔３３を閉塞している。このゴム弁体２３は、電池内部のガス圧力が異常に上昇して弁開放圧に達したときに、ガス排出孔３３を通じて作用するガス圧力を受けて弾性変形し、ガス排出孔３３を開放する。それにより、電池内部のガスは、ガス排出孔３３および弁体保持板２４のガス放出孔（図示せず）を通じて電池外部に排出される。
【００３０】
また、電極板２２は、外周端近傍箇所に上方に突出したリング状の接続電極部３４が形成されている点において図１３の電池間接続構造における電極板７と同様であるが、その電極板７の接続電極部３に形成されていたプロジェクション溶接用突起は形成されていない。
【００３１】
この電池間接続構造では、一方の単電池Ｂａ１の電極板２２における接続電極部３４と、他方の単電池Ｂａ２の電池ケース１９の底面との間を、上記接続体２７を介在して接続することにより、両単電池Ｂａ１，Ｂａ２を直列接続した構成になっている。接続体２７は、図２（ａ）の平面図、同図（ｂ）の斜視図、同図（ｃ）の正面図に示すような形状に形成されている。
【００３２】
図２において、接続体２７は、電池ケース１９の外径よりも僅かに小さな直径を有する金属製円板の中央部に同心状の配置で透孔２８が形成されたリング形状になっている。この接続体２７の一面（図の下面）には、同一円上に４個のプロジェクション溶接用突起２９が突設されているとともに、他面（図の上面）には、同一円上に４個のプロジェクション溶接用突起３０が突設されている。両プロジェクション溶接用突起２９，３０は、（ａ）に明示するように、互いに同一半径方向上に位置する配置でそれぞれ形成されている。また、透孔２８における隣接する各２つのプロジェクション溶接用突起２９，３０の各間の箇所には、切欠き３１がそれぞれ形成されている。この切欠き３１は、後述するプロジェクション溶接時に流れる無効電流を低減させるものである。
【００３３】
つぎに、上記接続体２７を用いて２つの単電池Ｂａ１，Ｂａ２を接続する方法について、図３を参照しながら説明する。先ず、接続体２７は上方側の単電池Ｂａ２の電池ケース１９の底面に溶接される。すなわち、（ａ）は接続体２７を単電池Ｂａ２に溶接する前の状態を示す縦断面図であり、接続体２７は、プロジェクション溶接用突起３０の形成箇所を下方から支持される状態でプラス側溶接電極３７上に載置され、その接続体２７上には上方側の単電池Ｂａ２が載置され、単電池Ｂａ２の電池ケース１９の外周面には一対のマイナス側溶接電極３８が当接される。この一対のマイナス側溶接電極３８は、（ｂ）に示す平面図のように、電池ケース１９の外形に対応する半円状の接触面３８ａを有しており、電池ケース１９に対し両側から直接挟み付ける安定した状態で接触される。単電池Ｂａ２は、上記状態において下方に加圧されて、これの電池ケース１９の底面が接続体２７の４個のプロジェクション溶接用突起３０に圧接される。
【００３４】
上記状態において、両溶接電極３７，３８間には、例えば、インバータ直流電源により所定の直流高電圧が10ｍｓｃｃ間印加されて、プロジェクション溶接が行われる。このとき、溶接電流は、接触面積が小さいことから接触抵抗が極めて小さい突起３０と電池ケース１９との接触部分に局部的に集中して流れ、それによる発熱によって突起３０が溶融して、接続体２７の上面のほぼ全体が電池ケース１９の底面に密着した状態で図１および図３（ｃ）に示すナゲット３９部分で互いに溶着され、接続体２７と上方の単電池Ｂａ２の電池ケース１９とが連結される。
【００３５】
つぎに、単電池Ｂａ２の電池ケース１９の底面に溶着された接続体２７は、（ｃ）に示すように、下方の単電池Ｂａ１における電極板２２の接続電極部３４上に載置され、上方の単電池Ｂａ２の電池ケース１９の外周面にマイナス側溶接電極３８が当接され、且つ下方の単電池Ｂａ１の電極板２２における接続電極部３４の側周部にプラス側溶接電極４０の板状挿入部４０ａが当接されて、プロジェクション溶接が行われる。これにより、プロジェクション溶接用突起２９は発熱により溶融して、接続体２７の下面における４個の突起２９が形成されていた環状部分が電極板２２の接続電極部３４に密着した状態で図１に示すナゲット４１部分で互いに溶着され、接続体２７と電極板２２とが連結される。すなわち、両単電池Ｂａ１，Ｂａ２は、接続体２７を介して互いに直列接続されたことになる。
【００３６】
なお、単電池Ｂａ１の電極板２２における接続電極部３４の側周部に当接するプラス側溶接電極４０は、単電池Ｂａ１の頂部と接続体２７との間の隙間に挿入できる厚さの板状挿入部４０ａを有するとともに、図示していないが、板状挿入部４０ａには、その先端の接触面を除く両面にフロン系樹脂コーティング等により絶縁シートが設けられている。これにより、板状挿入部４０ａは、狭い隙間に挿入されたときに、接続体２７や単電池Ｂａ１の電池ケース１９に接触して電気的に短絡が生じるのが防止されている。
【００３７】
上述のような電池間接続を所望の出力電圧が得られる数に連結して、例えば、図４（ａ）の正面図および（ｂ）の斜視図に示すように６個の単電池Ｂａ１〜Ｂａ６を連結して、蓄電池モジュール４２を構成することができる。ここで、最上部の単電池Ｂａ６としては通常の電池を用いることができる。この電池間接続構造では、接続体２７の両面にプロジェクション溶接用突起２９，３０を形成することから、電極板２２における接続電極部３４にはプロジェクション溶接用突起を設ける必要がない。そのため、電極板２２は、プレス成形で形成されるにも拘わらず接続電極部３４に薄肉部が生じることがないから、プロジェクション溶接時にクラックが発生することがなく、漏液が生じるおそれのない蓄電池モジュール４２を構成できる。また、プロジェクション溶接時には、マイナス側溶接電極３８が電池ケース１９の外周面に直接接触されるので、電池ケース１９を安定した状態で保持して容易に溶接を行うことができ、常にばらつきなく良好な溶接品質を得ることができる。
【００３８】
また、上記電池間接続構造では、接続体２７に流れる電流が両方のナゲット３９，４１部分のみを通るが、このナゲット３９，４１が形成される接続体２７の両面のプロジェクション溶接用突起３０，２９は、図２（ａ）に明示するように、互いに同一半径方向上に位置する配置でそれぞれ形成されているから、隣接する単電池Ｂａ１，Ｂａ２間の電流経路は、電極板２２から接続体２７を介して電池ケース１９に至る経路における最短距離となり、その分だけ電気抵抗が低減する。さらに、上記の電池間接続構造を用いて構成した蓄電池モジュール４２は、電池ケース１９の外形と同一または僅かに小さな直径の接続体２７を用いて各単電池Ｂａ１〜Ｂａ６を接続するので、図１４の従来の電池間接続構造の接続体９の筒状部１２のように電池ケース１９の外側に出っ張るものが一切無いので、単なる円筒状の外装チューブに高精度に収納することができる。
【００３９】
図５は本発明の第２の実施の形態に係る電池間接続構造を示す縦断面図であり、同図において、図１と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この接続構造によって接続する単電池Ｂａ１，Ｂａ２は、第１の実施の形態のものと同一であり、接続体４３の形状のみが相違する。
【００４０】
接続体４３は、図６（ａ）の平面図、同図（ｂ）の斜視図、同図（ｃ）の正面図に示すような形状に形成されている。同図において、接続体４３は、電池ケース１９の外径とほぼ同じ直径を有する金属製円板の中央部に同心状の透孔４４が形成されてリング形状になった底面部４７と、この底面部４７の周端部から直交方向に立ち上がって電池ケース１９に外嵌できる内径に形成された円筒状の筒状部４８とを一体に有するほぼ容器状になっている。
【００４１】
底面部４７の一面（図の下面）には、同一円上に４個のプロジェクション溶接用突起４９が突設されているとともに、他面（図の上面）には、同一円上に４個のプロジェクション溶接用突起５０が突設されている。両プロジェクション溶接用突起４９，５０は、（ａ）に明示するように、互いに同一半径方向上に位置する配置でそれぞれ形成されている。また、透孔４４における隣接する各２つのプロジェクション溶接用突起４９，５０の各間の箇所には、切欠き５１がそれぞれ形成されている。この切欠き５１は、後述するプロジェクション溶接時に流れる無効電流を低減させるものである。
【００４２】
つぎに、上記接続体４３を用いて２つの単電池Ｂａ１，Ｂａ２を接続する方法について、図７を参照しながら説明する。先ず、接続体４３は上方側の単電池Ｂａ２の電池ケース１９の底面に溶接される。すなわち、（ａ）は接続体４３を単電池Ｂａ２に溶接する前の状態を示す縦断面図であり、接続体４３はプラス側溶接電極３７上に載置され、その接続体４３の筒状部４８内には上方側の単電池Ｂａ２の電池ケース１９の一部が嵌入され、単電池Ｂａ２の電池ケース１９の外周面には一対のマイナス側溶接電極３８が当接される。この一対のマイナス側溶接電極３８は、図２（ｂ）に示したものと同じであり、電池ケース１９に対し両側から直接挟み付ける安定した状態で接触される。単電池Ｂａ２は、上記状態において下方に加圧されて、これの電池ケース１９の底面が接続体４３の４個のプロジェクション溶接用突起５０に圧接される。
【００４３】
上記状態において、両溶接電極３７，３８間には所定の直流高電圧が印加されることにより、プロジェクション溶接が行われる。このとき、溶接電流は、接触面積が小さいことから接触抵抗が極めて小さい突起５０と電池ケース１９との接触部分に局部的に集中して流れ、それによる発熱によって突起５０が溶融して、接続体４３の上面のほぼ全体が電池ケース１９の底面に密着した状態で（ｂ）に示すナゲット３９部分で互いに溶着され、接続体４３と電池ケース１９とが連結される。このとき、単電池Ｂａ２は、その電池ケース１９の下端部分が接続体４３の筒状部４８内に嵌入されて安定に保持されるから、マイナス側溶接電極３８は、その安定に保持された単電池Ｂａ２の電池ケース１９の外周面に確実に当接させて、プロジェクション溶接を常に容易、且つ安定に行うことができる。
【００４４】
つぎに、単電池Ｂａ２の電池ケース１９の底面に溶着された接続体４３は、（ｂ）に示すように、下方の単電池Ｂａ１における電極板２２の接続電極部３４上に載置され、上方の単電池Ｂａ２の電池ケース１９にマイナス側溶接電極３８が当接され、且つ下方の単電池Ｂａ１の電極板２２における接続電極部３４の側周部にプラス側溶接電極４０の板状挿入部４０ａが当接されて、プロジェクション溶接が行われる。これにより、プロジェクション溶接用突起４９は発熱により溶融して、接続体４３の下面における４個の突起４９が形成されていた環状部分が電極板２２の接続電極部３４に密着した状態で図５に示すナゲット４１部分で互いに溶着され、接続体４３と電極板２２とが連結される。
【００４５】
すなわち、両単電池Ｂａ１，Ｂａ２は接続体４３を介して互いに直列接続されたことになる。なお、単電池Ｂａ１の電極板２２における接続電極部３４の側周部に当接するプラス側溶接電極４０は、図３（ｃ）に示したものと同じであって、単電池Ｂａ１の頂部と接続体４３との間の隙間に挿入できる厚さの板状挿入部４０ａを有するとともに、板状挿入部４０ａの先端の接触面を除く両面にフロン系樹脂コーティング等により絶縁シートが設けられたものである。
【００４６】
上述のような電池間接続を所望の出力電圧が得られる数に連結して、例えば、図８（ａ）の正面図および（ｂ）の斜視図に示すように６個の単電池Ｂａ１〜Ｂａ６を連結して、蓄電池モジュール５２を構成することができる。ここで、最上部の単電池Ｂａ６としては通常の電池を用いることができる。この電池間接続構造では、第１の実施の形態と同様に、接続体４３における底面部４７の両面にプロジェクション溶接用突起４９，５０を形成することから、電極板２２における接続電極部３４にはプロジェクション溶接用突起を設ける必要がない。そのため、電極板２２には、プレス成形で形成されるにも拘わらず接続電極部３４に薄肉部が生じることがないから、プロジェクション溶接時にクラックが発生することがなく、漏液が生じるおそれのない蓄電池モジュール５２を構成できる。また、プロジェクション溶接時には、上方の単電池Ｂａ２が接続体４３の筒状部４８内に嵌入されて安定に保持されるとともに、その単電池Ｂａ２における電池ケース１９の外周面にマイナス側溶接電極３８が直接接触されるので、安定した状態で容易に溶接を行うことができ、常にばらつきなく良好な溶接品質を得ることができる。
【００４７】
また、上記電池間接続構造では、接続体２７に流れる電流が両方のナゲット３９，４１部分のみを通るが、このナゲット３９，４１が形成される接続体４３の両面のプロジェクション溶接用突起４９，５０は、図６（ａ）に明示するように、互いに同一半径方向上に位置する配置でそれぞれ形成されているから、隣接する単電池Ｂａ１，Ｂａ２間の電流経路は、電極板２２から接続体４３を介して電池ケース１９に至る経路における最短距離となり、その分だけ電気抵抗が低減する。
【００４８】
図９は参考例に係る電池間接続構造を示す縦断面図であり、同図において、図１と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この接続構造によって接続する単電池Ｂａ７，Ｂａ８は、同一種類の同一規格のものであり、第１および第２の実施の形態における接続対象とした単電池Ｂａ１〜Ｂａ６と比較して、電極板５４が接続電極部を有しないほぼ平板状の形状になっている点のみが相違するだけである。この単電池Ｂａ７，Ｂａ８は、電極板５４がほぼ平板状の形状であることから、極めて容易な加工で形成することができる。また、下方側の単電池Ｂａ７には、絶縁部材６７が封口体２０を覆う状態に被せて取り付けられているが、これの詳細については後述する。
【００４９】
接続体５７は、図１０（ａ）の平面図、同図（ｂ）の上方から見た斜視図、同図（ｃ）の正面図、同図（ｄ）の下方から見た斜視図に示すような形状に形成されている。同図において、接続体５７は、電池ケース１９の外径とほぼ同じ直径を有する金属製円板の中央部に同心状の挿通孔５８が形成されて、平面視リング形状になっており、挿通孔５８が形成された円形の底面部５９と、この底面部５９の周端部に立壁部６０を介して形成されたリング状の接続フランジ部６１とを有している。立壁部６０は、プラス電極となる弁体保持板２４よりも大きい高さに設定されている。
【００５０】
そして、底面部５９の一面（図の下面）には、同一円上に４個のプロジェクション溶接用突起６２が突設されているとともに、接続フランジ部６１の他面（図の上面）には、同一円上に４個のプロジェクション溶接用突起６３が突設されている。両プロジェクション溶接用突起６２，６３は、（ａ）に明示するように、互いに同一半径方向上に位置する配置でそれぞれ形成されている。また、底面部５９には、挿通孔５８における隣接する各２つのプロジェクション溶接用突起６２の各間の箇所に、切欠き６４がそれぞれ形成されている。この切欠き６４は、後述するプロジェクション溶接時に流れる無効電流を低減させるものである。
【００５１】
つぎに、上記接続体５７を用いて２つの単電池Ｂａ７，Ｂａ８を接続する方法について、図１１を参照しながら説明する。この実施の形態では、先ず、接続体５７が下方側の単電池Ｂａ７の電極板５４の上面に溶接される。すなわち、（ａ）は接続体５７を下方側の単電池Ｂａ７に溶接する前の状態を示す縦断面図であり、先ず、単電池Ｂａ７の一端部には、電池ケース１９に外嵌できる形状の円筒体の一端側開口周端から内方に向けてリング状の係止片６７ａが一体に突設されてなる絶縁部材６７が、電池ケース１９に外嵌し、且つ係止片６７ａを電池ケース１９のかしめ部分に掛け止めする状態に取り付けられる。
【００５２】
続いて、接続体５７は、弁体保持板２４を挿通孔５８に挿通させて単電池Ｂａ７の電極板５４上に載置され、さらに、正負の溶接電極６８，６９は、接続体５７の底面部５９におけるプロジェクション溶接用突起６２に対向する箇所にそれぞれ押し付けられる。これにより、接続体５７の４個のプロジェクション溶接用突起６２が電極板５４に圧接される。
【００５３】
上記状態において、両溶接電極６８，６９間には直流高電圧が印加されて、プロジェクション溶接が行われる。このとき、溶接電流は、突起６２と電極板５４との接触部分に局部的に集中して流れ、それによる発熱によって突起６２が溶融して、接続体５７の底面部５９のほぼ全体が電極板５４に密着した状態でナゲット４１部分で互いに溶着され、接続体５７と電極板５４とが連結される。
【００５４】
つぎに、単電池Ｂａ７の電極板５４上に溶着された接続体５７における接続フランジ部６１には、図１１（ｂ）に示すように、上方の単電池Ｂａ８の電池ケース１９が載置され、上方の単電池Ｂａ８の電池ケース１９の外周面にマイナス側溶接電極３８が当接され、且つ接続体５７の接続フランジ部６１の下面にプラス側溶接電極７０の板状挿入部７０ａが接触されて、プロジェクション溶接が行われる。上記溶接電極７０の板状挿入部７０ａは、絶縁部材６７の係止片６７ａと接続体５７の接続フランジ部６１との間隙にほぼ等しい厚みに設定されているとともに、第１および第２の実施の形態で用いたプラス側溶接電極４０の板状挿入部４０ａのような絶縁シートが形成されていない。これは、絶縁部材６７の係止片６７ａの存在によって板状挿入部７０ａが下方の単電池Ｂａ７の電池ケース１９に接触することがないとともに、板状挿入部７０ａを接続体５７に電気的接続状態に接触させる必要があるからである。
【００５５】
絶縁部材６７の係止片６７ａと接続体５７の接続フランジ部６１との間に介在された板状挿入部７０ａは、上方の単電池Ｂａ８が接続体５７を介在して下方の単電池Ｂａ７に押し付けられたときに、接続体５７の接続フランジ部６１を変形しないように支持して、その接続フランジ部６１のプロジェクション溶接用突起６３を上方の単電池Ｂａ８の電池ケース１９の底面に確実に密着させる。これにより、接続体５７は接続フランジ部６１が不安定な状態で一体形成された形状になっているにも拘わらず、確実なプロジェクション溶接が行われる。
【００５６】
上記プロジェクション溶接により、プロジェクション溶接用突起６３は発熱により溶融して、接続体５７の接続フランジ部６１のほぼ全体が電池ケース１９の底面に対し密着した状態で図９に示すナゲット３９部分で互いに溶着され、接続体５７と電池ケース１９とが連結される。すなわち、両単電池Ｂａ７，Ｂａ８とが接続体５７を介して互いに直列接続されたことになる。
【００５７】
上述のような電池間接続を所望の出力電圧が得られる数に連結して、例えば、図１２（ａ）の正面図および（ｂ）の斜視図に示すように６個の単電池Ｂａ７〜Ｂａ１２を連結して、蓄電池モジュール７１を構成することができる。ここで、最上部の単電池Ｂａ１２としては通常の電池を用いることができる。この電池間接続構造においても接続体５７の両面にプロジェクション溶接用突起６２，６３を形成することから、電極板５４にはプロジェクション溶接用突起を設ける必要がない。そのため、電極板５４には、プレス成形で形成されるにも拘わらず薄肉部が生じることがないから、プロジェクション溶接時にクラックが発生することがなく、漏液が生じるおそれのない蓄電池モジュール７１を構成できる。また、プロジェクション溶接時には、マイナス側溶接電極３８が電池ケース１９の外周面に直接接触されるので、安定した状態で容易に溶接を行うことができ、常にばらつきなく良好な溶接品質を得ることができる。
【００５８】
また、上記電池間接続構造においても、接続体５７に流れる電流は両方のナゲット３９，４１部分のみを通るが、このナゲット３９，４１が形成される接続体５７の両面のプロジェクション溶接用突起６２，６３は、図１０（ａ）に明示したように、互いに同一半径方向上に位置する配置でそれぞれ形成されているから、隣接する単電池Ｂａ７，Ｂａ８間の電流経路は、電極板５４から接続体５７を介して電池ケース１９に至る経路における最短距離となり、その分だけ電気抵抗が低減する。さらに、上記の電池間接続構造を用いて構成した蓄電池モジュール７１は、電池ケース１９の外形と同一または僅かに小さな直径の接続体５７を用いて各単電池Ｂａ６〜Ｂａ８を接続するので、図１４の従来の電池間接続構造の接続体９の筒状部１２のように電池ケース１９の外側に出っ張るものが一切無いので、単なる円筒状の外装チューブに高精度に収納することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明の電池間接続構造によれば、平板状の接続体または平板状の接続体底面部の両面にプロジェクション溶接用突起を形成するようにしたので、電極板における接続電極部にプロジェクション溶接用突起を設ける必要がなくなり、電極板には、プレス成形で形成されるにも拘わらず接続電極部に薄肉部が生じることがないから、プロジェクション溶接時にクラックが発生することがなく、漏液が生じるおそれのない接続構造とすることができ、さらに、プロジェクション溶接による効果を確実に確保することができる。
【００６０】
また、本発明の電池間接続方法によれば、本発明の電池間電極構造を容易、且つ正確に構成することができ、また、プロジェクション溶接時には、溶接電極を電池ケースの外周面に直接接触させるので、電池ケースを安定した状態で保持して容易に溶接を行うことができ、常にばらつきなく良好な溶接品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る電池間接続構造を示す縦断面図。
【図２】  同上の電池間接続構造に用いられている接続体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は正面図。
【図３】  同上の電池間接続構造における２個の単電池を接続する工程を示し、（ａ）は同上の接続体を一方の単電池の電池ケースに溶接する前の状態を示す縦断面図、（ｂ）は溶接に用いる溶接電極を示す平面図、（ｃ）は接続体を他方の単電池の電極板に溶接する前の状態を示す縦断面図。
【図４】  同上の電池間接続構造を用いて複数個の単電池を連結接続して構成した蓄電池モジュールを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図。
【図５】  本発明の第２の実施の形態に係る電池間接続構造を示す縦断面図。
【図６】  同上の電池間接続構造に用いられている接続体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は正面図。
【図７】  同上の電池間接続構造における２個の単電池を接続する工程を示し、（ａ）は同上の接続体を一方の単電池の電池ケースに溶接する前の状態を示す縦断面図、（ｂ）は接続体を他方の単電池の電極板に溶接する前の状態を示す縦断面図。
【図８】  同上の電池間接続構造を用いて複数個の単電池を連結接続して構成した蓄電池モジュールを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図。
【図９】  参考例に係る電池間接続構造を示す縦断面図。
【図１０】  同上の電池間接続構造に用いられている接続体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は上方から見た斜視図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は下方から見た斜視図。
【図１１】  同上の電池間接続構造における２個の単電池を接続する工程を示し、（ａ）は同上の接続体を一方の単電池の電池ケースに溶接する前の状態を示す縦断面図、（ｂ）は接続体を他方の単電池の電極板に溶接する前の状態を示す縦断面図。
【図１２】  同上の電池間接続構造を用いて複数個の単電池を連結接続して構成した蓄電池モジュールを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図。
【図１３】  従来の電池間接続構造を示す縦断面図。
【図１４】  従来の他の電池間接続構造における接続前の状態を示す縦断面図。
【符号の説明】
１９  電池ケース
２０  封口体
２２，５４  電極板
２７，４３，５７  接続体
２９，３０，４９，５０，６２，６３  プロジェクション溶接用突起
３４  接続電極部
３７，３８，４０，７０  溶接電極
４７，５９  底面部
４８  筒状部
５８  挿通孔
６０  立壁部
６１  接続フランジ部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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