蓄电装置的制作方法

本公开涉及蓄电装置。

背景技术：

以往，已知有具备多个圆筒电池的蓄电装置。例如，日本特开2010-113999所记载的蓄电装置包括壳体和收容于该壳体内的多个圆筒电池。

壳体形成为大致长方体形状，壳体包括一对侧板。在各侧板的内面侧形成有汇流条。各圆筒电池由汇流条串联连接。

技术实现要素：

在上述的以往的蓄电装置中，各圆筒电池串联连接。另一方面，例如，可考虑将多个圆筒电池并联连接并且将并联连接后的多个圆筒电池串联连接的蓄电装置。

如上述这样构成的蓄电装置包括多个圆筒电池、正极汇流条单元及负极汇流条单元。正极汇流条单元包括多个正极汇流条，负极汇流条单元包括多个负极汇流条。

在各正极汇流条形成有多个连接于圆筒电池的正极的正极连接配线，各正极汇流条将多个圆筒电池的正极并联连接。同样，在各负极汇流条形成有多个连接于圆筒电池的负极的负极连接配线，将多个圆筒电池的负极并联连接。

并且，以使由正极汇流条并联连接的圆筒电池群与由负极汇流条并联连接的多个圆筒电池群串联连接的方式，各正极汇流条与各负极汇流条连接。

正极汇流条及负极汇流条例如互相接合。作为接合方法，例如可考虑激光焊接、超声波接合等。

当利用激光焊接将正极汇流条与负极汇流条接合时，根据激光的能量的不同，汇流条的熔融部分可能会向周围飞散。另一方面，例如，在利用超声波接合将正极汇流条与负极汇流条接合的情况下，能够抑制产生溅射物向周围飞散等弊端。因而，可考虑利用超声波接合将正极汇流条与负极汇流条接合。

另一方面，为了抑制从各圆筒电池流入的电流量成为过剩，例如可考虑在正极连接配线的形状等上下工夫而使正极连接配线作为熔断器发挥功能。

在使正极连接配线作为熔断器发挥功能的情况下，当利用超声波接合将正极汇流条与负极汇流条接合时，接合时的振动会向作为熔断器的正极连接配线传播。其结果，可能会导致熔断器自身断裂或者熔断器及圆筒电池的连接状态被解除。

另外，作为正极连接配线容易断裂等的例子，对使正极连接配线作为熔断器发挥功能的情况进行了说明，但存在单纯使正极连接配线为细金属丝的情况。

在这样将细金属丝设为正极连接配线的情况下，利用超声波接合将正极汇流条与负极汇流条接合时的振动会向细的正极连接配线传递。其结果，细的正极连接配线可能会断裂等。

需要说明的是，以上，虽然对在使正极连接配线作为熔断器发挥功能或使正极连接配线为细金属丝的情况下在各汇流条的接合时在正极连接配线产生的各种弊端进行了说明，但在负极连接配线中也会产生同样的课题。

本公开提供一种具备至少一个蓄电单体、第一电极汇流条及第二电极汇流条，第一电极汇流条及第二电极汇流条被超声波接合，良好地连接有将第一电极汇流条与至少一个蓄电单体连接的连接配线的蓄电装置。

本公开的一方案的蓄电装置具备：至少一个蓄电单体，在一端形成有第一电极，在另一端形成有第二电极；第一电极汇流条，配置于所述至少一个蓄电单体的一端侧，连接于所述至少一个蓄电单体的第一电极；及第二电极汇流条，配置于所述至少一个蓄电单体的另一端侧，连接于所述至少一个蓄电单体的第二电极。在上述第一电极汇流条形成有连接于第一电极的连接配线，第一电极汇流条及第二电极汇流条被超声波接合。上述第一电极汇流条及第二电极汇流条的接合部分配置于离所述至少一个蓄电单体的另一端比离一端近的位置。

根据上述的蓄电装置，在将第一电极汇流条及第二电极汇流条进行超声波接合时，由于第一电极汇流条及第二电极汇流条的接合部分设置于离所述至少一个蓄电单体的另一端比离一端近的位置，所以能够延长施加于第一电极汇流条的振动到达连接配线为止的振动传递距离。即，在超声波接合时施加于第一电极汇流条的振动在长距离中传递而到达连接配线。通过延长振动传递距离，能够将向连接配线传递的振动抑制得小。

上述第一电极汇流条的厚度可以比第二电极汇流条的厚度薄。由于第一电极汇流条的厚度薄，所以能够抑制振动在第一电极汇流条中传播。

上述第一电极汇流条包括：主体部，配置于所述至少一个蓄电单体的一端侧；及延伸部，从主体部朝向第二电极汇流条延伸，并且被超声波接合于第二电极汇流条。上述第一电极汇流条及第二电极汇流条的接合部分可以通过在相对于延伸部的延伸方向交叉的方向上施加振动而形成。

根据上述的蓄电装置，由于振动的振幅方向与延伸部的延伸方向交叉，所以振动容易传播的方向与振动通过延伸部时的振动传递方向交叉，能够抑制大的振动通过延伸部。

上述第一电极汇流条可以包括：主体部，配置于所述至少一个蓄电单体的一端侧；及延伸部，从主体部朝向第二电极汇流条延伸，并且被超声波接合于第二电极汇流条。上述接合部分可以形成于延伸部的端部。

根据上述的蓄电装置，能够延长振动的传递路径长度，因此向连接配线传递的振动被抑制得小。

上述第一电极汇流条可以包括：主体部，配置于所述至少一个蓄电单体的一端侧；及延伸部，从主体部朝向第二电极汇流条延伸，并且被超声波接合于第二电极汇流条。在上述主体部的与所述至少一个蓄电单体的一端对向的位置可以形成有孔。上述连接配线配置于孔内，连接配线包括连接于孔的内周缘部的根部，在根部处，连接配线可以向接近延伸部的方向延伸。

在超声波接合时施加的高频的振动的传播特性的直行性强。即，在超声波接合时施加的高频的振动直行的可能性高，难以衍射。因而，从延伸部到达了主体部的振动会从延伸部及主体部的连接部分向离开延伸部的方向传播。另一方面，连接配线从根部向接近延伸部的方向延伸，振动容易传播的方向与配线从根部延伸的方向不同。其结果，能够抑制传递到主体部的振动从连接配线的根部向连接配线内进入。

根据本公开的上述方案，在具备至少一个蓄电单体、第一电极汇流条及第二汇流条且第一电极汇流条及第二电极汇流条被超声波接合的蓄电装置中，连接配线与至少一个蓄电单体良好地连接。

附图说明

本发明的典型实施例的特征、优点及技术上和工业上的意义将会在下面参照附图来描述，在这些附图中，同样的标号表示同样的要素，其中：

图1是示出本实施方式的蓄电装置1的立体图。

图2是示意性地示出正极汇流条单元5及负极汇流条单元6的分解侧视图。

图3是示出正极汇流条单元5的俯视图。

图4是示出孔30、连接配线31及其周围的结构的俯视图。

图5是示出蓄电装置1的剖视图。

图6是示出接合片21c和接合片28c的剖视图。

图7是示出接合片28c及接合片21c的主视图，在接合片28c形成有接合痕迹36。

图8是示出对接合片28c及接合片21c进行超声波接合的状况的剖视图。

图9是示出蓄电装置的变形例的剖视图。

具体实施方式

使用图1～图9对本实施方式的蓄电装置进行说明。关于图1～图9所示的结构中的相同或实质上相同的结构，标注同一标号而省略重复的说明。

图1是示出本实施方式的蓄电装置1的立体图。蓄电装置1包括支架2、多个圆筒电池3、树脂外壳4、正极汇流条单元5、负极汇流条单元6及底面罩7。

支架2形成为板状，支架2由金属等形成。在支架2形成有多个贯通孔10。

作为电池单体的圆筒电池3插入于贯通孔10，圆筒电池3包括正极11及负极12。正极11形成于圆筒电池3的上端(一端)，负极12形成于圆筒电池3的下端(另一端)。需要说明的是，圆筒电池3以比支架2的上表面向上方突出的方式插入于贯通孔10。

树脂外壳4配置于支架2的上表面，树脂外壳4形成为朝向下方开口。树脂外壳4形成为大致长方体形状，树脂外壳4包括周壁部13及顶板部。需要说明的是，在图1中，由于在顶板部上设置有正极汇流条单元5，所以顶板部未图示。

周壁部13形成为从顶板部的外周缘部朝向下方延伸。周壁部13的下端部配置于支架2的上表面。周壁部13形成为从上方覆盖多个圆筒电池3。

正极汇流条单元5配置于树脂外壳4的顶板部上。正极汇流条单元5包括多个正极汇流条14a、14b、14c、14d。需要说明的是，正极汇流条14a、14b、14c、14d由铝或铝合金形成。

正极汇流条14a、14b、14c、14d以在树脂外壳4的长度方向上排列的方式配置，各正极汇流条14a、14b、14c、14d固定于树脂外壳4的顶板部。需要说明的是，各正极汇流条14a、14b、14c、14d隔开间隔而配置，在各正极汇流条14a、14b、14c、14d之间形成有空隙15。需要说明的是，关于正极汇流条单元5的结构的详情将在后文叙述。

负极汇流条单元6配置于支架2的下表面侧，负极汇流条单元6形成为板状。负极汇流条单元6形成为大致长方形形状，负极汇流条单元6的外周缘部包括一对长边。

在负极汇流条单元6形成有多个贯通孔19，贯通孔19形成为从负极汇流条单元6的上表面贯通到下表面。

负极汇流条单元6包括多个负极汇流条20b、20c、20d、20e、多个接合片21b、21c、21d、21e、模制树脂22及多个连接配线23。负极汇流条20b、20c、20d、20e由铜或铜合金等形成。

模制树脂22将负极汇流条20b、20c、20d、20e一体地固定，各负极汇流条20b、20c、20d、20e通过模制树脂22而互相绝缘。

各接合片21b、21c、21d、21e形成于负极汇流条单元6的一方的长边侧，形成为从负极汇流条单元6的下表面向下方突出。

接合片21b连接于负极汇流条20b，同样，接合片21c、21d、21e连接于负极汇流条20c、20d、20e。

连接配线23的一端连接于负极汇流条20b、20c、20d、20e中的任一者，连接配线23的另一端位于贯通孔19内。连接配线23的另一端连接于圆筒电池3的负极12。

在负极汇流条20b形成有多个连接配线23，由负极汇流条20b将多个圆筒电池3并联连接。

同样，在各负极汇流条20c、20d、20e也形成有多个连接配线23，由各负极汇流条20c、20d、20e将多个圆筒电池3并联连接。

底面罩7配置于负极汇流条单元6的下表面侧。底面罩7固定于支架2，在底面罩7与负极汇流条单元6之间形成有排烟通路。

图2是示意性地示出正极汇流条单元5及负极汇流条单元6的分解侧视图。

正极汇流条14a包括主体部25a及端板26a。主体部25a形成为板状，配置于树脂外壳4的顶板部。端板26a从主体部25a的端边部向下方折弯，配置于树脂外壳4的端面。在端板26a上连接有外部端子27a。外部端子27a是供连接于其他的蓄电装置1等的电缆等连接的端子。在正极汇流条14a的主体部25a的下方配置有负极汇流条20b。

正极汇流条14b包括主体部25b和侧板26b。主体部25b形成为板状，配置于树脂外壳4的顶板部。侧板26b形成为从主体部25b的侧边部朝向负极汇流条20b延伸，侧板26b配置于树脂外壳4的侧面。在侧板26b的下端部(负极汇流条20b侧的端部)形成有接合片28b。

侧板26b形成为随着从主体部25b侧朝向接合片28b而斜着倾斜，以随着朝向接合片28b而接近负极汇流条20b的方式倾斜。接合片28b与接合片21b互相被超声波接合。

需要说明的是，在正极汇流条14b、14c、14d的主体部25b、25c、25d的下方配置有负极汇流条20c、20d、20e。

正极汇流条14c、14d与正极汇流条14b同样地形成。正极汇流条14c、14d包括主体部25c、25d和侧板26c、26d。在侧板26c、26d的下端部形成有接合片28c、28d，接合片28c、28d被超声波接合于接合片21c、21d。

连接构件8配置于与正极汇流条14d的侧板26d相邻的位置。连接构件8包括侧板26e及端板29e。端板29e配置于树脂外壳4的端面，端板29e连接于外部端子27b。需要说明的是，在本实施方式中，侧板26b(包括接合片28b)、侧板26c(包括接合片28c)及侧板26d(包括接合片28d)相当于“延伸部”。

侧板26e连接于端板29e，配置于树脂外壳4的侧面。侧板26e也以随着从上端部侧朝向下端部侧而接近负极汇流条20e的方式倾斜。在侧板26e的下端部形成有接合片28e。即，侧板26e以随着朝向接合片28e而接近负极汇流条20e的方式倾斜。接合片28e被超声波接合于负极汇流条20e的接合片21e。

通过如上述这样连接各汇流条，由正极汇流条14a的主体部25a及负极汇流条20b并联连接的多个圆筒电池3与由正极汇流条14b的主体部25b及负极汇流条20c并联连接的多个圆筒电池3由正极汇流条14b的侧板26b串联连接。

同样，由主体部25b及负极汇流条20c并联连接的多个圆筒电池3与由主体部25c及负极汇流条20d并联连接的多个圆筒电池3由侧板26c串联连接。

由主体部25c及负极汇流条20d并联连接的多个圆筒电池3与并联连接于主体部25d与负极汇流条20e之间的多个圆筒电池3由侧板26d串联连接。

图3是示出正极汇流条单元5的俯视图。在各正极汇流条14a、14b、14c、14d的主体部25a、25b、25c、25d形成有多个孔30。在各孔30形成有连接配线31。

图4是示出孔30、连接配线31及其周围的结构的俯视图。连接配线31包括配线33和焊接片34。配线33的根部32连接于孔30的内周面。配线33的另一端连接于焊接片34。孔30形成于主体部25c中的与圆筒电池3的正极11对向的位置，焊接片34焊接于圆筒电池3的正极11。需要说明的是，作为焊接片34及正极11的焊接方法，可以采用电阻焊接等。

配线33包括配线部分33a、33b、33c。配线部分33a以随着离开根部32而接近侧板26c的方式延伸。

配线部分33b沿着孔30的内周缘部延伸，配线部分33c从配线部分33b的端部弯曲并连接于焊接片34。

需要说明的是，连接配线31的配线33的截面积比形成于负极汇流条单元6的连接配线23的截面积小。因而，在相同电流量的电流流向连接配线23及连接配线31的情况下，连接配线31更容易成为高温，连接配线31容易比连接配线23先断裂。

即，连接配线31作为当相对于圆筒电池3流入流出的电流量比规定值多时发生断裂而保护圆筒电池3的熔断器发挥功能。

图5是示出蓄电装置1的剖视图。需要说明的是，该图5所示的剖视图是通过正极汇流条14c及负极汇流条20c的截面下的剖视图。如该图5所示，正极汇流条14c的接合片28c与负极汇流条20c的接合片21c接合。

图6是示出接合片21c和接合片28c的剖视图。接合片28c及接合片21c由形成于接合片21c与接合片28c的界面的接合层35c接合。图7是示出接合片28c及接合片21c的主视图，在接合片28c形成有接合痕迹36。接合痕迹36是在树脂外壳4的长度方向上延伸的多个伤痕。

图8是示出对接合片28c及接合片21c进行超声波接合的状况的剖视图。在对接合片28c及接合片21c进行超声波接合时，使接合片28c与接合片21c接触。然后，在接合片21c的背面配置支撑台40，利用焊头41按压接合片28c。

之后，使焊头41振动。焊头41在树脂外壳4的长度方向上振动，焊头41的频率例如为15khz以上且60khz以下左右。需要说明的是，在进行作为超声波接合的一种的微接合时，焊头41的频率例如是数百khz左右。

当利用超声波接合(包括微接合)将接合片21c与接合片28c接合时，能够在比接合片21c及接合片28c的熔融温度低的温度下进行接合。因而，与激光焊接等不同，能够抑制溅射物等向周围飞散。另外，能够抑制接合片21c及接合片28c因热而变形。

超声波接合适合铜及铝的接合。接合片21c由铜或铜合金形成，接合片28c由铝或铝合金形成。因而，能够利用超声波接合将接合片21c与接合片28c良好地接合。

在利用超声波接合将接合片21c与接合片28c接合时，向接合片28c施加15khz以上且60khz以下左右或数百khz左右的振动。

由于接合片28c形成于侧板26c的下端部，所以施加于接合片28c的振动也向侧板26c传递。并且，传递到侧板26c的振动向主体部25c传递。

在此，被施加振动的接合片28c形成于侧板26c的下端部，振动到达主体部25c为止的传递路径长度长。因而，能够抑制施加于接合片28c的振动向主体部25c传递。

从焊头41向接合片28c施加的振动的方向是树脂外壳4的长度方向(水平方向)。一般来说，振动容易在振动的振幅方向上传播，在使焊头41在水平方向上进行了振动的情况下，振动容易在水平方向上传播。

另一方面，在振动向主体部25c传播时，振动会通过侧板26c。侧板26c以随着从接合片28c朝向主体部25c而向斜上方向倾斜的方式延伸。因而，振动容易传播的方向与振动的传递路径延伸的方向交叉，因此能够抑制施加于接合片28c的振动向主体部25c传递。即，在本实施方式中，在与侧板26c的延伸方向交叉的方向上，焊头41向接合片28c施加着振动，向主体部25c传递的振动被抑制得小。

而且，正极汇流条14c的厚度比负极汇流条20c的厚度薄。一般来说，当金属板的厚度薄时，振动难以传播。因而，能够抑制振动到达主体部25c。

这样，由于能够抑制振动向主体部25c传播，所以能够抑制向连接配线31施加振动。由于能够抑制连接配线31振动，所以能够抑制连接配线31断裂或连接配线31从正极11脱落。

在图4中，假设从侧板26c向主体部25c传递了振动。超声波接合时的振动频率是15khz以上且60khz以下左右或数百khz左右的振动。这样的高频振动在金属板中传播的传播方式的直行性强。即，高频振动直行的可能性高，难以衍射。并且，传递到主体部25c的振动主要朝向离开侧板26c的方向而在主体部25c内传播。另一方面，配线33的配线部分33a以从根部32朝向侧板26c的方式延伸。

因而，从侧板26c传递到主体部25c的振动难以从连接配线31的根部32向配线部分33a进入，连接配线31难以振动。其结果，能够抑制连接配线31断裂或连接配线31从正极11脱落。

虽然对将接合片21c与接合片28c进行超声波接合进行了详细说明，但在其他的接合片28b及接合片21b和接合片28d及接合片21d中，也通过超声波接合而接合，也抑制了形成于各正极汇流条14b及正极汇流条14d的连接配线31断裂等。

需要说明的是，在本实施方式中，正极汇流条14c及负极汇流条20c的接合部分形成于圆筒电池3的负极12侧，但作为该接合部分，不限于上述的位置。

图9是示出蓄电装置的变形例的剖视图。在图9所示的例子中，负极汇流条20c的接合片21c形成为从负极汇流条20c的侧边朝向上方延伸。并且，接合片21c及接合片28c的接合部分位于比圆筒电池3的正极11靠负极12侧处。需要说明的是，图9所示的双点划线是通过圆筒电池3的正极11及负极12的中间位置的假想线。

这样，通过将接合片21c及接合片28c的接合部分配置于负极12侧，能够将超声波接合时的振动的传递路径长度确保得长，能够抑制连接配线31断裂等。

在上述的实施方式中，对使设置于正极汇流条单元5的连接配线31作为熔断器发挥功能的情况进行了说明，但也能够应用于使设置于负极汇流条单元6的连接配线23作为熔断器发挥功能的蓄电装置。

在该情况下，在负极汇流条单元6的各负极汇流条20b、20c、20d形成侧板，使各侧板延伸至正极汇流条单元5的侧边附近。并且，将负极汇流条单元6的侧板与各正极汇流条进行超声波接合。

这样，通过将正极汇流条单元5及负极汇流条单元6接合，能够抑制作为熔断器发挥功能的连接配线23断裂等。

需要说明的是，虽然对使连接配线31或连接配线23作为熔断器发挥功能的情况进行了说明，但也能够应用于使连接配线31或连接配线23为细金属丝的蓄电装置。作为金属丝的截面直径，是0.1mm以上且1mm以下。

在使连接配线31为细金属丝的情况下，通过将各正极汇流条14b、14c、14d与负极汇流条20b、20c、20d的接合部分配置于圆筒电池3的负极12侧，能够抑制连接配线31断裂。需要说明的是，在上述的实施方式中，对使用圆筒电池作为蓄电单体的例子进行了说明，但作为蓄电单体，也可以是圆筒电池以外的电池单体。另外，不限于电池单体，也可以是电容器元件。

应该认为，本次公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的内容。本发明的范围包括对上述实施方式进行各种变形、变更而得到的技术。而且，上述数值等是例示，不限于上述数值及范围。