电池模块的制作方法

1.本发明涉及电池模块。


背景技术：

2.例如，作为车辆用等要求高输出电压的电源，已知有多个二次电池被电连接的电池模块。在电池模块中，相邻的电池经由母线电连接。另外，在二次电池的制造工序中，例如专利文献1所公开那样，使探针与二次电池的输出端子接触而实施二次电池的充放电、检查。
3.[在先技术文献]
[0004]
[专利文献]
[0005]
专利文献1：日本特开2004-319334号公报


技术实现要素：

[0006]
[发明要解决的课题]
[0007]
为了正确、安全地实施充放电、检查，期望降低输出端子与探针之间的接触电阻。作为降低该接触电阻的方法，已知如下方法：通过以较强的力将探针按压于输出端子，使探针陷入输出端子而除去端子表面的氧化覆膜的电阻或提高接触面积。但是，若将探针按压于输出端子，则有时在输出端子上会附着有探针痕迹。附着于输出端子的探针痕迹成为使输出端子与母线的连接可靠性降低的原因。
[0008]
本公开鉴于这样的状况而完成，其目的之一在于提供一种提高电池的输出端子与母线的连接可靠性的技术。
[0009]
[用于解决技术课题的技术方案]
[0010]
本公开的一个方案是电池模块。该电池模块包括：排列了多个具有输出端子的电池的电池层叠体；以及与各电池的输出端子接合而将多个电池电连接的母线。输出端子在与母线相对的表面具有探针痕迹，母线具有与探针痕迹相对的凹部。
[0011]
本公开的另一方案也是电池模块。该电池模块包括：排列了多个具有输出端子的电池的电池层叠体；以及与各电池的输出端子接合而将多个电池电连接的母线。输出端子具有：与母线的接合面、比接合面向远离母线的方向凹陷的凹部、以及被配置于凹部内的探针痕迹。
[0012]
此外，以上构成要素的任意组合、以及将本公开的表现在方法、装置、系统等之间进行转换的方案，作为本公开的方案也是有效的。
[0013]
[发明效果]
[0014]
根据本公开，能够提高电池的输出端子与母线的连接可靠性。
附图说明
[0015]
图1是实施方式1的电池模块的一部分的立体图。
[0016]
图2是实施方式1的电池模块所包括的输出端子和母线的一部分的剖视图。
[0017]
图3是变形例1的电池模块所包括的输出端子和母线的一部分的剖视图。
[0018]
图4是实施方式2的电池模块所包括的输出端子和母线的一部分的剖视图。
具体实施方式
[0019]
以下，基于优选的实施方式并参照附图来说明本公开。实施方式不限定本公开而是例示，并非实施方式所述的所有的特征及其组合都是本公开的本质内容。对各附图所示的相同或同等的构成要素、构件、处理标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。另外，各图所示的各部的比例尺、形状，为了易于说明而被方便地设定，只要没有特别提及就不作限定性的解释。另外，在本说明书或权利要求中使用“第1”、“第2”等用语的情况下，只要没有特别提及则该用语不表示任何顺序或重要度，而是用于区别某个构成和其他构成的用语。另外，在各附图中，在说明实施方式的基础上对不重要的构件的一部分省略显示。
[0020]
(实施方式1)
[0021]
图1是实施方式1的电池模块的一部分的立体图。电池模块1包括电池层叠体2以及母线4。电池层叠体2具有排列的多个电池6。各电池6例如是锂一次电池、锂离子电池、镍-氢电池、镍-镉电池等一次电池或可充电的二次电池。各电池6是所谓的方形电池，具有扁平的长方体形状的外装罐8。在外装罐8的一面设有大致长方形状的开口，经由该开口在外装罐8中收容电极体、电解液等。在外装罐8的开口嵌合有封闭开口的大致长方形状的封口板10。
[0022]
在封口板10上配置有一对输出端子12。具体而言，在靠长度方向的一端配置有正极端子12a，在靠另一端配置有负极端子12b。以下，在不需要区别一对输出端子12的极性的情况下，将正极端子12a和负极端子12b统称为输出端子12。
[0023]
外装罐8、封口板10以及输出端子12是导电体，例如由铝、铁、不锈钢等金属构成。外装罐8与封口板10例如通过激光焊接等接合。各输出端子12被插通于封口板10上所形成的贯通孔。在各输出端子12与各贯通孔之间存在绝缘性的密封构件。外装罐8也可以被收缩管等未图示的绝缘膜覆盖。另外，外装罐8和封口板10也可以由绝缘性的树脂构成。
[0024]
各电池6在封口板10上具有阀部14。阀部14被配置于封口板10的一对输出端子12之间。阀部14也被称作安全阀，被构成使得在电池6的内压上升到规定值以上时开阀，能够放出电池6的内部的气体。阀部14例如由薄壁部和线状的槽构成，薄壁部比被设于封口板10的一部分的其他部分厚度薄，线状的槽被形成于该薄壁部的表面。在该构成中，若电池6的内压上升，则薄壁部以槽为起点裂开，从而阀部14开阀。
[0025]
多个电池6以规定的间隔排列，使得相邻的电池6的主表面彼此相对。在本实施方式中，电池6沿水平方向排列。以下，适当地将电池6排列的方向设为第1方向x，将与第1方向x相交的水平方向设为第2方向y，将与第1方向x以及第2方向y相交的铅垂方向设为第3方向z。在本实施方式中，第1方向x、第2方向y以及第3方向z相互正交。
[0026]
各电池6被配置为输出端子12朝向相同方向。本实施方式的各电池6被配置为输出端子12朝向铅垂方向上方。另外，各电池6被以如下方式排列：在将相邻的电池6串联连接的情况下，一个电池6的正极端子12a与另一个电池6的负极端子12b相邻。另外，在将相邻的电池6并联连接的情况下，以一个电池6的正极端子12a与另一个电池6的正极端子12a相邻的方式排列。
[0027]
在相邻的2个电池6之间配置有未图示的隔板。由此，这2个电池6间电绝缘。隔板也被称作绝缘间隔件，例如由具有绝缘性的树脂片构成。作为构成隔板的树脂，可例示出聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚碳酸酯(pc)、noryl(注册商标)树脂(改性ppe)等树脂。
[0028]
多个电池6被未图示的一对端板沿第一方向x夹持。一对端板隔着隔板与位于第1方向x的两端的电池6相邻。各端板是由铁、不锈钢、铝等金属构成的金属板。另外，多个电池6被未图示的一对约束构件沿第1方向x约束。一对约束构件也被称作连接杆，是在第1方向x上长的长条状的构件。一对约束构件例如沿第2方向y排列。各约束构件例如由铁、不锈钢等金属构成。
[0029]
多个电池6在与多个隔板交替排列的状态下被一对端板沿第1方向x夹持。一对约束构件以将多个电池6、多个隔板以及一对端板沿第2方向y夹持的方式配置，各约束构件的两端被固定于一对端板。例如，约束构件在第1方向x的两端具有与端板的主表面重叠的弯折部，该弯折部通过螺钉紧固等固定于端板。隔板、端板以及约束构件具有公知的结构，因此省略图示及详细说明。
[0030]
相邻的电池6的输出端子12彼此被母线4电连接。母线4是大致带状的金属构件。母线4的一个端部与相邻的2个电池6中的一个电池6的正极端子12a连接，另一端部与另一个电池6的负极端子12b连接。此外，母线4也可以将相邻的多个电池6中的同极性的输出端子12彼此并联连接而形成电池块，进而将电池块彼此串联连接。
[0031]
在电池层叠体2的上表面载置有未图示的管道板。管道板具有使各电池6的阀部14连通的气体管道。从各电池6喷出的气体流入到气体管道。另外，管道板在与各电池6的输出端子12重叠的位置具有开口，在各开口载置有母线4。多个母线4被管道板支承。因此，管道板也作为所谓的母线板而发挥功能。另外，在管道板上载置有电压检测线。
[0032]
图2是实施方式1的电池模块1所包括的输出端子12和母线4的一部分的剖视图。输出端子12在与总线4相对的表面具有接合面16和探针痕迹18。接合面16是在输出端子12处与母线4接合的面。母线4在与接合面16抵接的状态下，例如通过激光焊接而与输出端子12接合。具体而言，通过对接合面16与母线4重叠的位置照射激光l，母线4与接合面16接合。此外，输出端子12与母线4也可以通过超声波焊接、电弧焊等接合。
[0033]
输出端子12和母线4可以分别由单一的金属材料构成，也可以由包层材料构成。另外，输出端子12和母线4可以是相同种类的金属，也可以是不同种类的金属。
[0034]
探针痕迹18是进行电池6的充放电、检查的装置的探针被按压于输出端子12而形成的凹凸。探针痕迹18的形状没有限定，为圆锥状、多棱锥状、球状、平坦状、冠状等。探针痕迹18具有比接合面16向母线4侧突出的多个凸部20。凸部20的高度为50μm以上200μm以下。凸部20的高度是输出端子12与母线4的层叠方向上的、从接合面16到凸部20的顶点的距离。
[0035]
母线4具有与探针痕迹18相对的凹部22。从输出端子12与母线4的层叠方向观察，凹部22被配置为与探针痕迹18重叠。凹部22的深度为凸部20的高度以上。凹部22的深度是输出端子12与母线4的层叠方向上的、从与接合面16抵接的面到凹部22的底面的距离。本实施方式的母线4具有与探针痕迹18整体重叠的1个凹部22。
[0036]
若将母线4搭载于输出端子12的接合面16，则探针痕迹18的凸部20收纳于凹部22内。理想情况下，全部凸部20收纳于凹部22内。由此，能够抑制凸部20与母线4干扰而母线4
从接合面16浮起的情况。结果，由于使接合面16与母线4紧密贴合，因此能够更可靠地将输出端子12与母线4接合。
[0037]
如以上说明，本实施方式的电池模块1包括：排列了多个具有输出端子12的电池6的电池层叠体2；以及与各电池6的输出端子12接合而将多个电池6电连接的母线4。输出端子12在与母线4相对的表面具有探针痕迹18，母线4具有与探针痕迹18相对的凹部22。通过在母线4上设置凹部22，能够抑制在将母线4载置于输出端子12时探针痕迹18与母线4干扰的情况。
[0038]
由此，能够提高输出端子12与母线4的连接可靠性。因此，能够提高电池模块1的安全性。另外，在探针与输出端子12接触的位置变更的情况下，仅与探针痕迹18的位置相应地变更母线4的凹部22的位置，就能够简单地抑制探针痕迹18与母线4的干扰。
[0039]
另外，本实施方式的母线4具有与探针痕迹18整体重叠的1个凹部22。由此，与设置多个凹部22的情况相比，能够简化母线4的形状。另外，能够抑制因设置凹部22导致的母线4的制造工序的复杂化及成本的上升。
[0040]
实施方式1的电池模块1可以举出以下的变形例1。图3是变形例1的电池模块1所包括的输出端子12和母线4的一部分的剖视图。
[0041]
本变形例的母线4具有多个凹部22。多个凹部22分别与探针痕迹18的不同的一部分重叠。在各凹部22收容有1个或多个凸部20。根据这样的构成，也能够抑制在将输出端子12载置于母线4时探针痕迹18与母线4干扰的情况。因此，能够提高输出端子12与母线4的连接可靠性。
[0042]
另外，与设置1个覆盖探针痕迹18整体的凹部22的情况相比，由于能够增加母线4的厚壁部分，因此能够提高母线4的强度。此外，也可以对母线4中排列有多个凹部22的区域也照射激光l。在这种情况下，母线4中的相邻的凹部22之间的区域也与输出端子12接合。因此，该区域也成为接合面16。由此，能够降低输出端子12与母线4之间的电阻。
[0043]
(实施方式2)
[0044]
实施方式2除母线4和输出端子12的结构之外，具有与实施方式1共通的构成。以下，以与实施方式1不同的构成为中心对本实施方式进行说明，对共通的构成进行简单说明或者省略说明。图4是实施方式2的电池模块1所包括的输出端子12和母线4的一部分的剖视图。
[0045]
本实施方式的电池模块1包括：排列了多个具有输出端子12的电池6的电池层叠体2；以及与各电池6的输出端子12接合而将多个电池6电连接的母线4。
[0046]
本实施方式的输出端子12具有接合面16、凹部22、以及探针痕迹18。接合面16是供母线4接合的面。凹部22比接合面16向远离母线4的方向凹陷。探针痕迹18被配置于凹部22内。探针痕迹18具有从凹部22的底面向母线4侧突出的多个凸部20。凸部20的高度为50μm以上200μm以下。凹部22的深度为凸部20的高度以上。凹部22的深度是输出端子12与母线4的层叠方向上的、从接合面16到凹部22的底面的距离。凸部20的高度是该层叠方向上的从凹部22的底面到凸部20的顶点的距离。
[0047]
像这样，通过在输出端子12处形成探针痕迹18的区域设置凹部22，也能够抑制在向输出端子12载置母线4时探针痕迹18与母线4干扰的情况。由此，能够提高输出端子12与母线4的连接可靠性。
[0048]
以上，详细地说明了本公开的实施方式。上述实施方式仅是示出了实施本公开时的具体例的方式。实施方式的内容并不限定本公开的技术范围，在不脱离权利要求的范围所规定的本公开的思想的范围内，能够进行构成要素的变更、追加、削除等多种设计变更。施加了设计变更的新的实施方式兼具所组合的实施方式及变形的各自的效果。在上述实施方式中，关于能够进行这样的设计变更的内容，标注了“本实施方式的”、“在本实施方式中”等标记进行强调，但没有这样的标记的内容也允许设计变更。以上构成要素的任意组合作为本公开的方式也是有效的。附图的剖面上标注的阴影线并非限定标注有因阴影线的对象的材质。
[0049]
电池模块1所包括的电池6的数量没有特别限定。包含多个电池6的约束结构等的电池层叠体2的各部分的结构没有特别限定。电池6也可以是圆筒状等。
[0050]
[工业可利用性]
[0051]
本发明能够用于电池模块。
[0052]
[附图标记说明]
[0053]
1电池模块，2电池层叠体，4母线，6电池，12输出端子，16接合面，18探针痕迹，20凸部，22凹部。