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電池にニッケル板を溶接するには(バッテリーのタブ付け)

スポット溶接原理  原理的には左の等価回路で示したように、タブ板とバッテリー間のR3による発熱で溶接させます。溶接品質は、溶接電流・通電時間・押下圧力の影響を受けます。溶接電流は、溶接する部材の材質や表面の状態や電極押下圧力により変化します。スポット溶接により得られる接着部分を、ナゲットと呼びますが、良質なナゲットを得るためには、これらの要素をコントロールする必要があります。また、電極が溶着しないためには、電極の放熱も重要です。同じ材質・条件下で大量・高速の溶接を行う産業用溶接機が、これらを最適値に設定していくのに対して、卓上小型機は様々な素材形状と材質を相手にすることになります。でも、それほど心配はいりません。電流や電極の押下圧力、金属の導電性、金属表面の状態など、経験から、比較的簡単にコントロールできるようになりました。 

スポット溶接機による電池タブの溶接作業

 新開発のワンハンド電極(PSW-H3)は、ニッケルタブを片手で電池に溶接することを可能にしました。 弊社独自開発のオートバランス機構により、手持ち電極でありながら、失敗なくニッケルタブを電池に溶接できるようになりました。
 ワンハンド電極は、電極のセットアップも不要のため、異なるサイズの組電池も容易に作成できます。 一日中、1種類の溶接作業を続けるような量産でなければ、ワンハンド電極(PSW-H3)さえあれば、高価な専用溶接ヘッドは必要なくなるでしょう。

ワンハンド電極による電池タブの溶接
タブ用ワンハンド電極PSW-H3
写真をクリックすると、別ウィンドウでビデオを再生します

 
スポット溶接でタブをつけたリチウムコイン電池

スポット溶接によるリン青銅板の溶接
リン青銅板(0.15mm厚)もニッケル同様に溶接可能ページトップへ

HSW-N6425F/HSW-N64 (ニッケル板)を用いたタブ溶接

 ここで使用しているニッケル板は(幅)6.4mm ×(肉厚)0.15mm

1

電池にタブをスポット溶接する

材料を用意します。この時ニッケルタブと電池をスコッチブライトなどで磨きます。

2

電池にタブをスポット溶接する(準備)

ニッケルタブに切り込みを入れます。

3

電池にタブをスポット溶接する電極写真

このように電極をあてます。

4

電池に切り込みを入れたタブをスポット溶接する

仕上がりはこのようになります

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電池にスポット溶接した切り込みタブ

スポット数を増やすことで、抵抗を低減させます。

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スポット溶接する前のNi-MH電池

電池に大電流を流す場合に幅広・肉厚タブの利用は効果的です。

 HSW-01Aでは、パワー不足のため厚手のニッケル(HSW-N64)の使用は困難ですので、大電流に対応させるには薄手(HSW-N12)を複数枚利用し、出来るだけタブ部分の抵抗値を下げるようにしてください。

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電池にタブをスポット溶接する時の冶具

ニッケルタブや電池の表面をスコッチブライトなどで磨くことで酸化膜を除去します。

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電池にニッケルタブをスポット溶接する

ニッケルタブに切込みを入れます

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電池にタブを溶接する際の電極の当て方

溶接ペンの当て方電極設定アイコン

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電池に溶接したニッケルタブ

仕上がりはこのようになります

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電池にニッケルタブを溶接した

同じ要領で複数枚溶接してください

ほぼこの方法で全てのコラム電池と、幅広・肉厚タブの溶接に対応できます。また、切り込みは、溶接を確実にしますが、組みバッテリーの性能に影響は与えません。

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【ペルチェ効果】

 ほとんどの場合、(-)電極側ではペルチェ効果により吸熱反応が発生しますので、(+)電極側に比べて溶接が弱くなります。
 (-)極側のタブが溶接しにくい場合は、+極と-極を入れ替えて再度溶接をしてみてください。