本發(fā)明涉及蓄電池的焊接結(jié)構(gòu)，特別涉及具有布線端子的焊接部位的蓄電池的結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、例如，車載用的電池模塊具有檢測搭載電池的電壓信息、溫度信息等的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的布線大多是經(jīng)過連接電池主體或電池間的金屬板(匯流條)和布線端子的連接結(jié)構(gòu)。

2、在此，由于布線和端子一般通過鉚接等機(jī)械結(jié)合來連接，因此端子的材質(zhì)大多為在電傳導(dǎo)優(yōu)良的銅類材料中具有比較高的硬度特性的端子材料，例如磷青銅的材質(zhì)。由該磷青銅構(gòu)件構(gòu)成的端子與對方側(cè)構(gòu)件連接，但其連接的方式采用鉚接或壓入等機(jī)械結(jié)合、電阻焊接或超聲波接合等固相接合、激光焊接或電弧焊接或電子束焊接等使構(gòu)件局部熔融的焊接各種方式。

3、在此，在最后的焊接方式中，在現(xiàn)有技術(shù)中，主流是只形成1個點(diǎn)的單獨(dú)點(diǎn)焊或只形成1條單純直線或曲線的單獨(dú)焊縫焊接。

4、在專利文獻(xiàn)1中記載了一種成形構(gòu)件，其具有棱線部，并且通過焊接在棱線部安裝加強(qiáng)材料，從而提高耐沖擊性。在專利文獻(xiàn)2中記載了將鋼板等的第一金屬板和熔點(diǎn)比其低的鋁板進(jìn)行激光接合的方法。在專利文獻(xiàn)3中記載了在接合具有凸緣部的2個部件的凸緣部彼此時，能夠提高剝離強(qiáng)度的激光接合方法。

5、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

6、專利文獻(xiàn)

7、專利文獻(xiàn)1：日本特開2014-87848

8、專利文獻(xiàn)2：日本專利5457605

9、專利文獻(xiàn)3：日本專利6176428

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的問題

2、在車載用電池模塊中，該焊接部要求能夠耐受振動等外部環(huán)境而確保通電的強(qiáng)度可靠性，并且根據(jù)制品的小型化規(guī)格的動向，焊接對象的構(gòu)件形狀被小型化，因此存在需要確保小型端子的狹窄部所需的接合面積的焊接結(jié)構(gòu)的傾向。因此，在狹窄部形成具有彎曲部位的焊縫形狀、或多條直線或直線形狀、或圓弧、橢圓等環(huán)狀形狀、或具有多個點(diǎn)那樣的焊接形狀，焊縫正對部或相鄰焊縫或相鄰點(diǎn)的距離不得不為小的形狀。

3、另一方面，具有比較高的硬度特性的端子材料、例如磷青銅具有在高溫下延展性降低的高溫脆化的行為。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了以下的行為：對于具有這樣的物理屬性行為的構(gòu)件端子，如果在上述那樣的狹窄部進(jìn)行成為確保焊接面積的焊縫形狀那樣的焊接，則在正對部或相鄰部的焊縫的焊接中，因后面形成的后半焊縫的焊接施工的熱影響，焊接金屬部及其周圍暴露在高溫下，從該凝固開始的冷卻過程中的材料收縮的位移行為被先前形成的前半焊縫焊接部固定阻礙，在上述脆化的高溫區(qū)域拉伸應(yīng)力集中，在后半焊縫部容易產(chǎn)生焊接裂紋。

4、因此，要形成通電性和強(qiáng)度可靠性優(yōu)良的車載用電池模塊的焊接結(jié)構(gòu)，則要求確立在微小狹窄部獲得足夠大的焊接面積的焊接形狀，并且是防止因具有上述比較高的硬度特性的端子材料的物理屬性引起的焊接裂紋的焊接形狀。

5、解決問題的技術(shù)手段

6、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種焊接方法，本發(fā)明是至少一方由具有比較高的硬度特性的端子材料構(gòu)成的兩個構(gòu)件的上側(cè)構(gòu)件和下側(cè)構(gòu)件重疊，從一方施加能量，使上側(cè)構(gòu)件熔融貫通而與下側(cè)構(gòu)件焊接的重疊搭接結(jié)構(gòu)，在從上方觀察到的焊接焊縫具有彎曲部并且具有局部正對的焊縫部的形狀中，通過形成正對部的焊縫寬度w與焊縫中心間的距離d為d/w≥2的關(guān)系的焊接焊縫形狀，來避免磷青銅構(gòu)件的焊接裂紋的發(fā)生原因、即阻礙相鄰或正對焊縫的后半施工時的高溫區(qū)域的應(yīng)力緩和而產(chǎn)生裂紋的拉伸應(yīng)力的集中。

7、另外，本發(fā)明提供一種焊接方法，本發(fā)明是至少一方由磷青銅構(gòu)成的兩個構(gòu)件的上側(cè)構(gòu)件和下側(cè)構(gòu)件重疊，從一方施加能量，使上側(cè)構(gòu)件熔融貫通而與下側(cè)構(gòu)件焊接的重疊搭接結(jié)構(gòu)，在從上方觀察的具有焊接焊縫為兩條以上的直線或曲線的焊縫部的形狀中，通過形成相鄰的焊縫寬度w與焊縫中心間的距離d為d/w≥2的關(guān)系的焊縫形狀，來避免磷青銅構(gòu)件的焊接裂紋的發(fā)生原因、即阻礙相鄰或正對焊縫的后半施工時的高溫區(qū)域的應(yīng)力緩和而產(chǎn)生裂紋的拉伸應(yīng)力的集中。

8、另外，本發(fā)明提供一種焊接方法，本發(fā)明是至少一方由磷青銅構(gòu)成的兩個構(gòu)件的上側(cè)構(gòu)件和下側(cè)構(gòu)件重疊，從一方施加能量，使上側(cè)構(gòu)件熔融貫通而與下側(cè)構(gòu)件焊接的重疊搭接結(jié)構(gòu)，在從上方觀察的焊接焊縫為圓弧或橢圓、或者組合局部圓弧和直線部而成的輪廓狀、并且具有局部正對的焊縫部的形狀中，通過形成相鄰的焊縫寬度w與焊縫中心間的距離d為d/w≥2的關(guān)系的焊接焊縫形狀，來避免磷青銅構(gòu)件的焊接裂紋的發(fā)生原因、即阻礙相鄰或正對焊縫的后半施工時的高溫區(qū)域的應(yīng)力緩和而產(chǎn)生裂紋的拉伸應(yīng)力的集中。

9、另外，本發(fā)明提供一種焊接方法，本發(fā)明是至少一方由磷青銅構(gòu)成的兩個構(gòu)件的上側(cè)構(gòu)件和下側(cè)構(gòu)件重疊，從一方施加能量，使上側(cè)構(gòu)件熔融貫通而與下側(cè)構(gòu)件焊接的重疊搭接結(jié)構(gòu)，通過形成從上方觀察的焊接焊縫為多個點(diǎn)形狀、相鄰的焊接焊縫的寬度w與點(diǎn)中心間的距離d為d/w≥2的關(guān)系的焊接焊縫形狀，來避免磷青銅構(gòu)件的焊接裂紋的發(fā)生原因、即阻礙相鄰或正對焊縫的后半施工時的高溫區(qū)域的應(yīng)力緩和而產(chǎn)生裂紋的拉伸應(yīng)力的集中。

10、另外，本發(fā)明提供一種利用激光或電弧或電子束作為用于形成上述一系列焊接焊縫的能量的焊接方法。

11、另外，本發(fā)明通過具有由上述一系列焊接方法形成的焊接部位，提供一種小型化且可靠性優(yōu)良的車載用電池組。

12、發(fā)明的效果

13、通過形成本發(fā)明的焊接形狀，在具有比較高的硬度特性的端子材料的端子搭接中，能夠形成確保焊接長邊并且沒有焊接裂紋的強(qiáng)度可靠性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)。

技術(shù)特征：

1.一種金屬焊接結(jié)構(gòu)體，其具有：

2.一種金屬焊接結(jié)構(gòu)體，其具有：

3.一種金屬焊接結(jié)構(gòu)體，其具有：

4.一種金屬焊接結(jié)構(gòu)體，其具有：

5.一種金屬焊接結(jié)構(gòu)體，其具有：

6.一種金屬焊接結(jié)構(gòu)體，其具有：

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的金屬焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的金屬焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，

9.一種電池組，其在第一方向上排列具有第一端子的第一單電池和具有第二端子的第二單電池，所述電池組具有：

10.一種電池組的制造方法，所述電池組在第一方向上排列具有第一端子的第一單電池和具有第二端子的第二單電池，所述電池組具有：

技術(shù)總結(jié)
在車載用電池組中，在匯流條和電壓檢測端子的連接中，能夠進(jìn)行可靠性高的激光焊接。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，本發(fā)明采用如下的構(gòu)成。即，一種金屬焊接結(jié)構(gòu)體，其具有：第一金屬構(gòu)件(16)；第二金屬構(gòu)件(14)，其具有與所述第一金屬構(gòu)件(16)重疊的重疊部；以及形成于所述重疊部的焊接部(19)，所述焊接部(19)具有沿厚度方向貫通所述第二金屬構(gòu)件(14)并熔融至所述第一金屬構(gòu)件(16)的內(nèi)部而形成的熔融部，從所述重疊方向觀察的所述焊接部具有U字形狀，該U字形狀具有：第一線形部；以及第二線形部(20)，其從所述第一線形部的長邊方向的兩側(cè)延伸到各端部，所述焊接部(20)的端部兩點(diǎn)間的寬度(D1)與所述焊接部(20)的焊縫寬度(W)為D1/W≥2的關(guān)系。

技術(shù)研發(fā)人員：浦城慶一,山下耕平,山根輝己,久保田修
受保護(hù)的技術(shù)使用者：日本汽車能源株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23