JP3636603B2 - 接続板及び接続板の接続方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池と電池の間を電気的に接続する接続板及び接続板の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電池同士の接続板としては、図６及び図７に示すようなものが知られている。この接続板１は、ニッケル（Ｎｉ）材、鉄板のニッケルメッキ材、あるいは銅板の両側にニッケル板を接合した（Ｎｉ−Ｃｕ−Ｎｉ）クラッド材等よりなる長方形状の薄板であって、中央部３は、図７に示すように主面部に平行にせり上った段形状とされている。また、接続板１の短辺側の中央からは長辺に平行をなすスリット４が、中央部３に達する位置までそれぞれ形成されている。そして、これらのスリット４の両側には下方へ突出するドーム形状の溶接用ビード５が形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本来、接続板１の材料は、電気抵抗値の低い材料、例えば銅（Ｃｕ）材が好ましいが、銅材の接続板は、抵抗溶接が困難であるため量産ベースで安定して製造するのが難かしい。
【０００４】
即ち、抵抗溶接の場合、溶接機の電極には銅材が使われており、通常は、その銅材よりも導電率の低い材料同士を接続する。つまり、被溶接体間に大電流を流し、その間の接触抵抗により発生するジュール熱で被溶接体間が発熱し、被溶接体がその融点に達して互いに固着される。ところで、被溶接体の導電性が良好な場合は、被溶接体の抵抗値が小さいため、溶接電流は、被溶接体に流れて溶接部に流れにくくなり、接触抵抗による発熱が不十分となる。したがって、通常は、単に溶接電流を上げて対応する。ところが、そのようにすることによって、溶接電流が大きいために溶接機の電極の温度が高くなり、電極の寿命が短くなって、頻繁に電極を交換する必要が生じる。一方、接続板として単に銅材を用いると、溶接機電極を銅材にした場合、両者が同じ導電率であることから、単純に溶接電流を上げると、両者とも加熱されて電極と被溶接体とが固着してしまう。
【０００５】
上述の理由により、接続体の材質としては、ニッケル（Ｎｉ）材、あるいは非常に高価なニッケル・銅・ニッケル（Ｎｉ−Ｃｕ−Ｎｉ）クラッド材を使用しなければならないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、抵抗溶接を可能とする銅材より主としてなる接続板及び接続板の接続方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記、従来の技術の課題を解決するため、本発明の接続板は、複数の電池同士を電気的に接続する接続板であって、銅材よりなり、長手方向両端から互いに接近するようにスリットが形成され、これらスリットの先端部間が狭い間隔をおいて対向して間隔部が形成されており、スリットを跨ぐ両側に溶接用ビードが形成され、長手方向両端のうちの一方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接触させるとともに溶接機の一対の電極の各々を前記溶接用ビードの反対側の部位に当てて前記一対の電極の間に電流を流したときに、前記間隔部は、溶断可能に形成されていることを特徴とする。
また、複数の前記間隔部が形成されていることを特徴とする。また、前記銅材の表面にニッケルメッキが施されていることを特徴とする。また、前記溶接用ビードの高さは、接続板の板厚の０．５〜２倍とされ、その径は板厚の１〜１０倍とされていることを特徴する。
また、本発明の接続板の接続方法は、複数の電池同士を電気的に接続する接続板を溶接機を用いて接続する接続板の接続方法であって、前記接続板は、銅材よりなり、長手方向両端から互いに接近するようにスリットが形成され、これらスリットの先端部間が狭い間隔をおいて対向して間隔部が形成されており、スリットを跨ぐ両側に溶接用ビードが形成されており、スリットの両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接触させる工程と、溶接機の一対の電極の各々を長手方向両端のうちの一方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の前記溶接用ビードの反対側の部位に当てて前記一対の電極の間に電流を流し、前記一方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接続するとともに前記間隔部を溶断させる工程と、前記一対の電極の各々を長手方向両端のうちの他方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の前記溶接用ビードの反対側の部位に当てて前記一対の電極の間に電流を流し、前記他方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接続する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の接続板の実施の形態を図１〜図５を参照して説明する。
【０００９】
接続板１０は、銅（Ｃｕ）材よりなる長方形状の薄板であって、曲面状隅角部１１を有している。そして、接続板１０には、厚さ３ないし２０μｍのニッケル（Ｎｉ）メッキが電気メッキあるいは化学メッキにより施されている。また、接続板１０の長手方向中央部１２は、図２に示すように主面部に対し平行にせり上った形状とされている。そして、接続板１０の長手方向両端の中央部から長辺に平行な１対のスリット１３が、例えば中央部１２の中心において板厚の例えば０．５倍の厚さの狭い間隔部１４を保持するように形成されている。なお、スリット１３の位置は接続板１０の幅の中央部でなくてもよく、狭い間隔部１４も中央部１２から外れていてもよい。また、接続板１０の両端寄りには、これらのスリット１３の両側に沿って下方へ突出するドーム形状の溶接用ビード１５が各端の片側で少くとも１箇所（図では２箇所）に形成されている。なお、図３に示すようにビード１５の高さａは、板厚の０．５〜２倍、例えば２倍、そして、径ｂは、板厚の１〜１０倍、例えば５倍とされている。
【００１０】
次に、この接続板１０の電池１６への溶接について図４及び図５を参照して説明する。
【００１１】
先づ、溶接機には短時間に大電流を流すことができる溶接機を使用する。これは、通常の溶接機を用いて銅（Ｃｕ）材を溶接する場合、熱が発生し、溶接を行うことが出来ないからである。そして、溶接電流は１ＫＡ（ｍｉｎ）程度の大電流とする。
【００１２】
溶接に当っては、図６に示す従来の接続板では、銅自体の電気抵抗が低いために電流が溶接用ビードに流れずにスリット４があっても接続板自体に回り込んで流れてしまい、溶接時の無効電流が多くなってしまうので、図１のように深く入り込むスリット１３のある接続板１０を用いる。図１に示す接続板１０の一端を電池１６の極に接触させ、溶接機の電極を接続板１０の一端に当てて大電流（１ＫＡ以上）を短時間（１００ｍｓｅｃ以下）流すと、接続体のスリット１３の片側から他側へ向けて狭い間隔部１４を経てＡで示すように電流が流れ、狭い間隔部１４は発熱して溶断する。これが第１段階である。
【００１３】
次の第２段階では、１対のスリット１３，１３が連続して接続板１０が完全に２つの片に分断されるので、電流の回り込みが無い状態で、溶接用ビード１５のみを経てＢで示すように電流が流れ、抵抗溶接が行われる。なお、前記の狭い間隔部１４は２個所以上設けてもよい。また、その場所は前述のように中央部に限らない。この間隔部１４によって、スリット１３の両側の接続板部分が最初は一体的に連結されているので、接続板１０を電池に接続する直前までは一体的な接続板として扱うことができて便利であるが、一度溶接電流を流すと接続板がスリット１３を挟んで分割されて電流の回り込みを阻止する。
【００１４】
図４に示すようにして、接続板１０の一端を電池１６に接続し終ってから、図５に示すように接続板１０の他端を他の電池１６ａに接続する。この時の溶接電流Ｃも回り込みのない状態で流れ、抵抗溶接は支障なく行われる。
【００１５】
以上のような抵抗溶接の際、ニッケルメッキ層は抵抗溶接を可能にし、しかも主体をなす銅は低い電気抵抗値を与える。そして、ニッケル層は防錆、耐食性を向上させる。また、ニッケルメッキ銅板の接続板は前述のクラッド材に比し安価である。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の接続板は、主として銅材よりなるので安価であり、この銅材にニッケルメッキを施してあり、ニッケルは抵抗溶接時に銅のような問題がないので、溶接機の電極と被溶接体である接続板との固着が防げるとともに、ニッケルは耐食性があるので、銅材の電解液による腐食の危険性がない。
【００１７】
なお、接続板の長手方向両端から中央部に向かい、その先端部間に狭い間隔部をおくように１対のスリットを形成すると、最終溶接時における接続板への電流の回り込みをなくして接続体自体の熱の発生を低くし、溶接用ビードでの熱の発生を効果的に行い、溶接を完全にすることができる。
【００１８】
また、溶接用ビードの高さは接続板の板厚の０．５〜２倍、その径は板厚の１〜１０倍とすることにより溶接時の無効電流が少くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による接続体の実施の形態を示す底面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】溶接用ビードの拡大断面図。
【図４】接続板を第１の電池へ溶接する作用の説明図。
【図５】接続板を他の電池へ溶接する作用の説明図。
【図６】従来の接続板の底面図。
【図７】図６の側面図。
【符号の説明】
１０ 接続板
１１ 曲面状隅角部
１２ 中央部
１３ スリット
１４ 狭い間隔部
１５ ビード
１６ 電池
１６ａ 電池
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池と電池の間を電気的に接続する接続板及び接続板の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電池同士の接続板としては、図６及び図７に示すようなものが知られている。この接続板１は、ニッケル（Ｎｉ）材、鉄板のニッケルメッキ材、あるいは銅板の両側にニッケル板を接合した（Ｎｉ−Ｃｕ−Ｎｉ）クラッド材等よりなる長方形状の薄板であって、中央部３は、図７に示すように主面部に平行にせり上った段形状とされている。また、接続板１の短辺側の中央からは長辺に平行をなすスリット４が、中央部３に達する位置までそれぞれ形成されている。そして、これらのスリット４の両側には下方へ突出するドーム形状の溶接用ビード５が形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本来、接続板１の材料は、電気抵抗値の低い材料、例えば銅（Ｃｕ）材が好ましいが、銅材の接続板は、抵抗溶接が困難であるため量産ベースで安定して製造するのが難かしい。
【０００４】
即ち、抵抗溶接の場合、溶接機の電極には銅材が使われており、通常は、その銅材よりも導電率の低い材料同士を接続する。つまり、被溶接体間に大電流を流し、その間の接触抵抗により発生するジュール熱で被溶接体間が発熱し、被溶接体がその融点に達して互いに固着される。ところで、被溶接体の導電性が良好な場合は、被溶接体の抵抗値が小さいため、溶接電流は、被溶接体に流れて溶接部に流れにくくなり、接触抵抗による発熱が不十分となる。したがって、通常は、単に溶接電流を上げて対応する。ところが、そのようにすることによって、溶接電流が大きいために溶接機の電極の温度が高くなり、電極の寿命が短くなって、頻繁に電極を交換する必要が生じる。一方、接続板として単に銅材を用いると、溶接機電極を銅材にした場合、両者が同じ導電率であることから、単純に溶接電流を上げると、両者とも加熱されて電極と被溶接体とが固着してしまう。
【０００５】
上述の理由により、接続体の材質としては、ニッケル（Ｎｉ）材、あるいは非常に高価なニッケル・銅・ニッケル（Ｎｉ−Ｃｕ−Ｎｉ）クラッド材を使用しなければならないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、抵抗溶接を可能とする銅材より主としてなる接続板及び接続板の接続方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記、従来の技術の課題を解決するため、本発明の接続板は、複数の電池同士を電気的に接続する接続板であって、銅材よりなり、長手方向両端から互いに接近するようにスリットが形成され、これらスリットの先端部間が狭い間隔をおいて対向して間隔部が形成されており、スリットを跨ぐ両側に溶接用ビードが形成され、長手方向両端のうちの一方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接触させるとともに溶接機の一対の電極の各々を前記溶接用ビードの反対側の部位に当てて前記一対の電極の間に電流を流したときに、前記間隔部は、溶断可能に形成されていることを特徴とする。
また、複数の前記間隔部が形成されていることを特徴とする。また、前記銅材の表面にニッケルメッキが施されていることを特徴とする。また、前記溶接用ビードの高さは、接続板の板厚の０．５〜２倍とされ、その径は板厚の１〜１０倍とされていることを特徴する。
また、本発明の接続板の接続方法は、複数の電池同士を電気的に接続する接続板を溶接機を用いて接続する接続板の接続方法であって、前記接続板は、銅材よりなり、長手方向両端から互いに接近するようにスリットが形成され、これらスリットの先端部間が狭い間隔をおいて対向して間隔部が形成されており、スリットを跨ぐ両側に溶接用ビードが形成されており、スリットの両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接触させる工程と、溶接機の一対の電極の各々を長手方向両端のうちの一方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の前記溶接用ビードの反対側の部位に当てて前記一対の電極の間に電流を流し、前記一方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接続するとともに前記間隔部を溶断させる工程と、前記一対の電極の各々を長手方向両端のうちの他方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の前記溶接用ビードの反対側の部位に当てて前記一対の電極の間に電流を流し、前記他方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接続する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の接続板の実施の形態を図１〜図５を参照して説明する。
【０００９】
接続板１０は、銅（Ｃｕ）材よりなる長方形状の薄板であって、曲面状隅角部１１を有している。そして、接続板１０には、厚さ３ないし２０μｍのニッケル（Ｎｉ）メッキが電気メッキあるいは化学メッキにより施されている。また、接続板１０の長手方向中央部１２は、図２に示すように主面部に対し平行にせり上った形状とされている。そして、接続板１０の長手方向両端の中央部から長辺に平行な１対のスリット１３が、例えば中央部１２の中心において板厚の例えば０．５倍の厚さの狭い間隔部１４を保持するように形成されている。なお、スリット１３の位置は接続板１０の幅の中央部でなくてもよく、狭い間隔部１４も中央部１２から外れていてもよい。また、接続板１０の両端寄りには、これらのスリット１３の両側に沿って下方へ突出するドーム形状の溶接用ビード１５が各端の片側で少くとも１箇所（図では２箇所）に形成されている。なお、図３に示すようにビード１５の高さａは、板厚の０．５〜２倍、例えば２倍、そして、径ｂは、板厚の１〜１０倍、例えば５倍とされている。
【００１０】
次に、この接続板１０の電池１６への溶接について図４及び図５を参照して説明する。
【００１１】
先づ、溶接機には短時間に大電流を流すことができる溶接機を使用する。これは、通常の溶接機を用いて銅（Ｃｕ）材を溶接する場合、熱が発生し、溶接を行うことが出来ないからである。そして、溶接電流は１ＫＡ（ｍｉｎ）程度の大電流とする。
【００１２】
溶接に当っては、図６に示す従来の接続板では、銅自体の電気抵抗が低いために電流が溶接用ビードに流れずにスリット４があっても接続板自体に回り込んで流れてしまい、溶接時の無効電流が多くなってしまうので、図１のように深く入り込むスリット１３のある接続板１０を用いる。図１に示す接続板１０の一端を電池１６の極に接触させ、溶接機の電極を接続板１０の一端に当てて大電流（１ＫＡ以上）を短時間（１００ｍｓｅｃ以下）流すと、接続体のスリット１３の片側から他側へ向けて狭い間隔部１４を経てＡで示すように電流が流れ、狭い間隔部１４は発熱して溶断する。これが第１段階である。
【００１３】
次の第２段階では、１対のスリット１３，１３が連続して接続板１０が完全に２つの片に分断されるので、電流の回り込みが無い状態で、溶接用ビード１５のみを経てＢで示すように電流が流れ、抵抗溶接が行われる。なお、前記の狭い間隔部１４は２個所以上設けてもよい。また、その場所は前述のように中央部に限らない。この間隔部１４によって、スリット１３の両側の接続板部分が最初は一体的に連結されているので、接続板１０を電池に接続する直前までは一体的な接続板として扱うことができて便利であるが、一度溶接電流を流すと接続板がスリット１３を挟んで分割されて電流の回り込みを阻止する。
【００１４】
図４に示すようにして、接続板１０の一端を電池１６に接続し終ってから、図５に示すように接続板１０の他端を他の電池１６ａに接続する。この時の溶接電流Ｃも回り込みのない状態で流れ、抵抗溶接は支障なく行われる。
【００１５】
以上のような抵抗溶接の際、ニッケルメッキ層は抵抗溶接を可能にし、しかも主体をなす銅は低い電気抵抗値を与える。そして、ニッケル層は防錆、耐食性を向上させる。また、ニッケルメッキ銅板の接続板は前述のクラッド材に比し安価である。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の接続板は、主として銅材よりなるので安価であり、この銅材にニッケルメッキを施してあり、ニッケルは抵抗溶接時に銅のような問題がないので、溶接機の電極と被溶接体である接続板との固着が防げるとともに、ニッケルは耐食性があるので、銅材の電解液による腐食の危険性がない。
【００１７】
なお、接続板の長手方向両端から中央部に向かい、その先端部間に狭い間隔部をおくように１対のスリットを形成すると、最終溶接時における接続板への電流の回り込みをなくして接続体自体の熱の発生を低くし、溶接用ビードでの熱の発生を効果的に行い、溶接を完全にすることができる。
【００１８】
また、溶接用ビードの高さは接続板の板厚の０．５〜２倍、その径は板厚の１〜１０倍とすることにより溶接時の無効電流が少くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による接続体の実施の形態を示す底面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】溶接用ビードの拡大断面図。
【図４】接続板を第１の電池へ溶接する作用の説明図。
【図５】接続板を他の電池へ溶接する作用の説明図。
【図６】従来の接続板の底面図。
【図７】図６の側面図。
【符号の説明】
１０ 接続板
１１ 曲面状隅角部
１２ 中央部
１３ スリット
１４ 狭い間隔部
１５ ビード
１６ 電池
１６ａ 電池
Claims (6)
- 複数の電池同士を電気的に接続する接続板であって、銅材よりなり、
長手方向両端から互いに接近するようにスリットが形成され、これらスリットの先端部間が狭い間隔をおいて対向して間隔部が形成されており、
スリットを跨ぐ両側に溶接用ビードが形成され、
長手方向両端のうちの一方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接触させるとともに溶接機の一対の電極の各々を前記溶接用ビードの反対側の部位に当てて前記一対の電極の間に電流を流したときに、前記間隔部は、溶断可能に形成されている
ことを特徴とする接続板。 - 前記銅材の表面にニッケルメッキが施されている
ことを特徴とする請求項１記載の接続板。 - 前記溶接用ビードの高さは、接続板の板厚の０．５〜２倍とされ、その径は板厚の１〜１０倍とされている
ことを特徴する請求項１記載の接続板。 - 複数の電池同士を電気的に接続する接続板を溶接機を用いて接続する接続板の接続方法であって、
前記接続板は、銅材よりなり、
長手方向両端から互いに接近するようにスリットが形成され、これらスリットの先端部間が狭い間隔をおいて対向して間隔部が形成されており、
スリットを跨ぐ両側に溶接用ビードが形成されており、
スリットの両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接触させる工程と、
溶接機の一対の電極の各々を長手方向両端のうちの一方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の前記溶接用ビードの反対側の部位に当てて前記一対の電極の間に電流を流し、前記一方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接続するとともに前記間隔部を溶断させる工程と、
前記一対の電極の各々を長手方向両端のうちの他方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の前記溶接用ビードの反対側の部位に当てて前記一対の電極の間に電流を流し、前記他方の端部寄りのスリットを跨ぐ両側の溶接用ビードを接続対象の電池に接続する工程と、
を備えることを特徴とする接続板の接続方法。 - 前記銅材の表面にニッケルメッキが施されている
ことを特徴とする請求項４記載の接続板の接続方法。 - 前記溶接用ビードの高さは、接続板の板厚の０．５〜２倍とされ、その径は板厚の１〜１０倍とされている
ことを特徴する請求項４記載の接続板の接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27581698A JP3636603B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 接続板及び接続板の接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP27581698A JP3636603B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 接続板及び接続板の接続方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2000106170A JP2000106170A (ja) | 2000-04-11 |
| JP3636603B2 true JP3636603B2 (ja) | 2005-04-06 |
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| JP27581698A Expired - Fee Related JP3636603B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 接続板及び接続板の接続方法 |
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