CN115966735A - 用于燃料电池的电池监测连接器 - Google Patents
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Abstract
实施方式中的电池监测连接器包括:壳体,其包括:锁定部,锁定部对应于由在第一方向上堆叠和重叠的锁定凹部限定的凹槽部,其中锁定凹槽形成在在第二方向上突出的端子的上部或下部中的至少一个中,第二方向与第一方向相交并从包括在多个单元电池中的隔板的侧部朝向电池监测连接器;以及连接器位置保证件,其包括被构造为在第三方向上插入到壳体的锁定部中并被锁定在凹槽部中的下部和在第三方向上从下部延伸的上部,上部具有顶面,在与第三方向相交的方向上,顶面的面积大于下部的面积。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及用于燃料电池的电池监测连接器。
背景技术
燃料电池的电池堆可以通过供给到高分子电解质膜的一个表面的空气与供给到高分子电解质膜的相对表面的氢之间的电化学反应产生电力,并将电力供应给外部负载。
电池堆可以具有堆叠数百个电池的结构。当单元电池在电池堆运行期间正常运行时,单元电池可以形成预定幅度的电压。如果数百个电池中的任何一个没有表现出正常性能,则电池堆的总输出会降低。如果反向电压现象持续,则需要停止电池堆的运行。电池监测连接器检查电池堆的每个单元电池的状态并持续地监测单元电池的电压。为此,电池监测连接器可以电连接到电池以检查构成电池堆的每个单元电池的电压。已经对用于电池监测连接器和电池堆之间的电连接的各种结构进行了研究。
韩国专利注册第10-1337937号(2013年12月2日注册,名称为“用于测量燃料电池堆的电池电压的连接器”(CONNECTOR FOR MEASURING CELL VOLTAGE OF FUEL CELLSTACK))。
发明内容
实施方式提供用于燃料电池的电池监测连接器,其基本消除了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。
实施方式提供用于燃料电池的电池监测连接器。进一步的实施方式提供电池监测连接器,其被构造成容易且方便地连接到燃料电池。
根据实施方式的用于燃料电池的电池监测连接器,其安装到沿第一方向堆叠的多个单元电池,可以包括壳体,该壳体包括锁定部,该锁定部对应于由在第一方向上堆叠和重叠的锁定凹部限定的凹槽部形成,锁定凹部形成在端子的上部和下部中的至少一个中,该端子的上部或下部中从包括在多个单元电池中的隔板的侧部朝向与第一方向相交的第二方向突出到电池监测连接器,以及CPA,其被构造成在与第一方向和第二方向中的每一个相交的第三方向上选择性地插入锁定部中,并且被锁定在凹槽部中以防止壳体在第二方向上与隔板分离。CPA可以包括:下部,其被构造成在第三方向上插入壳体的锁定部并锁定在凹槽部中;以及上部,其在第三方向上从下部延伸,上部具有顶面,该顶面在与第三方向相交的方向上的面积大于下部的面积。
例如,CPA可以在其中具有在第二方向上向内凹陷的插入孔,以接收从外部插入其中的拆卸工具。
例如,插入孔可以位于上部的最下端。
例如,插入孔可以位于上部的最下端和最上端之间。
例如,插入孔在第三方向上的高度可以从其入口到其最内部逐渐减小。
例如,壳体可以包括第一CPA,其被构造成锁定在通过布置形成在端子的上部中的锁定凹部而形成的凹槽部中,以及第二CPA,其被构造成锁定在通过布置形成在端子下部中的锁定凹部而形成的凹槽部中。
例如,插入孔可以包括形成在第一CPA中的第一插入孔和形成在第二CPA中的第二插入孔,并且第一插入孔和第二插入孔可以具有相对于壳体的中心在第三方向上彼此对称的形状。
例如,当CPA锁定在凹槽部中时,CPA的顶面和壳体的顶面可以位于同一水平面内。
例如,电池监测连接器还可以包括:连接端子,该连接端子被构造成插入到连接端子插入孔中以便连接到端子;连接端子插入孔,其形成在壳体的前表面中同时连通形成在壳体后表面中的狭缝;以及TPA,其被构造成安装到壳体前表面以按压插入壳体中的连接端子。
例如,TPA可以包括上部,并且在拆卸工具的一侧插入到插入孔中的状态下,当拆卸工具的相对侧在第三方向上被按压时,TPA的上部可以支撑拆卸工具的下表面,从而将CPA从凹槽部解锁。
例如,壳体可以包括在第三方向上突出的锁定凸起,并且TPA可以包括固定件,该固定件被构造成与锁定凸起接合,从而当拆卸工具的相对侧在第三方向被按压时固定TPA。
例如,当CPA在第三方向上插入锁定部时,上部的顶面可以响应于被按压的压配合面。
例如,CPA可以包括在第一方向上突出的多个接合凸起,并且壳体可以在其中具有多个凸起接收凹部,该多个凸起接收凹部形成为当多个接合凸起在第三方向上被按压时以滑动配合方式接收多个接合凸起。
例如,多个接合凸起中的一些可以从CPA的第一相对的外侧面在第一方向上突出,该第一相对的外侧面在CPA的外侧面中在第一方向上彼此相对,多个接合凸起中的其余凸起可从CPA的第二相对的外侧面在第一方向上突出,该第二相对的外侧面在第二方向上与第一相对的外侧面间隔开或从第一相对的外侧面延伸。
例如,多个接合凸起可以包括第一接合凸起,其被构造成首先将尚未组装到壳体的CPA组装到壳体,以及第二接合凸起,其被构造成将已经首先组装到壳体的CPA固定到壳体。
例如,CPA可以包括至少一个在第一方向上突出的防移位部,并且壳体可以具有形成在其中的防移位部接收凹部,以接收在第三方向上插入其中的至少一个防移位部。
附图说明
附图用于提供对本发明的进一步理解,并并入本申请中并构成本申请的一部分,这些附图示出本发明的实施方式,并与说明书一起用于解释本发明的原理。在图中:
图1是燃料电池的端板和电池堆的截面图;
图2A是从右侧观察根据实施方式的燃料电池的电池监测连接器和隔板的正面分解立体图;
图2B是从左侧观察根据实施方式的燃料电池的电池监测连接器和隔板的正面分解立体图;
图3是图2A和2B中所示的电池监测连接器的实施方式的背面分解立体图;
图4是表示将根据实施方式的多个电池监测连接器联接到隔板的状态的正面立体图;
图5是图2A中所示的电池监测连接器的实施方式的前联接立体图;
图6是根据图5所示实施方式的电池监测连接器的实施方式的后视图;
图7A是图2A、2B、4和5所示的隔板和垫圈的实施方式的侧视图;
图7B是图3中所示的电池监测连接器的实施方式的分解侧视图;
图7C是图3所示的电池监测连接器的实施方式的联接侧截面图;
图8A和8B是沿图6所示的电池监测连接器中的线I-I'截取的侧截面图;
图9A是图7C中所示的部分“A”的顶部联接联接立体图;
图9B是图7C所示实施方式的平面图;
图9C是图7C所示实施方式的仰视图;
图10A和图10B分别是根据实施方式的连接端子的立体图和平面图;
图11A和图11B分别是根据另一个实施方式的电池监测连接器的联接立体图和分解立体图;
图12A和图12B分别是根据又一个实施方式的电池监测连接器的联接立体图和分解立体图;
图13A和图13B分别是根据又一个实施方式的电池监测连接器的联接立体图和分解立体图;
图14中的(a)至(d)分别是根据实施方式的电池监测连接器的第一CPA的平面图;
图15A至图15D是用于说明将电池监测连接器组装到隔板的过程的视图;
图16A和图16B是用于说明将根据另一个实施方式的电池监测连接器组装到隔板的过程的后视图;
图17A和17B是用于说明将电池监测连接器组装到隔板的过程的后视图;
图18A和18B是用于说明将电池监测连接器组装到隔板的过程的后视图;
图19A至图19C是用于说明将电池监测连接器从隔板分离的过程的视图;
图20A和20B分别是示出根据比较例的用于燃料电池的电池监测连接器和隔板的组装状态的立体图和截面图;以及
图21是根据比较例的第一CPA的正视图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明,其中示出了各种实施方式。然而,这些示例可以以许多不同的形式来体现,并且不应被解释为限于在此阐述的实施方式。与之相比,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且将更加充分地向本领域技术人员传达本发明的范围。
应当理解,当元件被称为“在”另一个元件“上”或“下”时,它可以直接在该元件上/下,或者也可以存在一个或多个中间元件。
当元件被称为“上”或“下”时,可以基于该元件包括“在该元件下”以及“在该元件上”。
此外,诸如“第一”、“第二”、“上/上部/上方”和“下/下部/下方”等关系术语仅用于区分一个主题或元件与另一个主题或元件,不一定要求或涉及主题或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。
在下文中,将参考附图描述根据实施方式的用于燃料电池的电池监测连接器(或燃料堆电压监测器(FSVM))300A、300B、300C和300D。为了便于说明,用于燃料电池的电池监测连接器300A、300B、300C、300D使用笛卡尔坐标系(x轴、y轴、z轴)进行说明,但也可以使用其他坐标进行说明。在笛卡尔坐标系中,x轴、y轴和z轴相互垂直,但实施方式不限于此。也就是说,x轴、y轴和z轴可以倾斜地相互交叉。在以下的说明中,为了描述方便,将x轴方向称为“第一方向”,将y轴方向称为“第二方向”,将z轴方向称为“第三方向”。第一、第二和第三方向可以彼此垂直,或者可以彼此倾斜相交。
根据实施方式的燃料电池的电池监测连接器300A、300B、300C或300D连接到的燃料电池可以是,例如聚合物电解质膜燃料电池(或质子交换器膜燃料电池)(PEMFC),其作为驱动车辆的电源已被广泛研究。然而,实施方式不限于任何特定类型的燃料电池。
燃料电池可包括端板(压板或压缩板)(未示出)和电池堆(未示出)。
在下文中,将参考图1描述燃料电池的示例,根据实施方式的用于燃料电池的电池监测连接器300A、300B、300C或300D可拆卸地安装到燃料电池。然而,可以应用根据实施方式的用于燃料电池的电池监测连接器300A、300B、300C或300D,而不限于燃料电池的具体类型。
图1是燃料电池的端板和电池堆的截面图。
电池堆122可以包括在第一方向上堆叠的多个单元电池122-1至122-N。这里,“N”是1或更大的正整数,范围可以从几十到几百。然而,实施方式不限于“N”的任何特定值。
每个单元电池122-n可以产生具有预定电压的电力。这里,1≤n≤N。“N”可以取决于要从燃料电池提供给负载的电力的强度来确定。这里,术语“负载”是指在车辆中使用燃料电池时需要电力的车辆的一部分。
每个单元电池122-n可包括膜电极组件(MEA)210、气体扩散层(GDL)222和224、垫圈232、234和36,以及隔板(或双极板)242和244。
膜电极组件210具有这样的结构,其中发生电化学反应的催化剂电极层附着到氢离子移动通过的电解质膜的两侧。具体地,膜电极组件210可以包括聚合物电解质膜(或质子交换膜)212、燃料电极(氢电极或阳极)214和空气电极(氧电极或阴极)216。此外,膜电极组件210还可包括子垫圈238。
聚合物电解质膜212设置在燃料电极214和空气电极216之间。
作为燃料电池中的燃料的氢可以通过第一隔板242供应到燃料电极214,并且可以通过第二隔板244将包含氧作为氧化剂的空气供应到空气电极216。
供给燃料电极214的氢被催化剂分解成氢离子(质子)(H+)和电子(e-)。只有氢离子可以通过聚合物电解质膜212选择性地转移到空气电极216,同时,电子可以通过作为导体的隔板242和244转移到空气电极216。为了实现上述操作,可以将催化剂层应用到燃料电极214和空气电极216中的每一个。上述电子的移动使电子流过外部导线,从而产生电流。也就是说,燃料电池可以通过作为燃料的氢与空气中所含的氧之间的电化学反应产生电。
在空气电极216中,通过聚合物电解质膜212供应的氢离子和通过隔板242和244传递的电子与供应给空气电极216的空气中的氧气相遇,从而引起生成水的反应(“冷凝水”或“产品水”)。
在一些情况下,燃料电极214可称为阳极,而空气电极216可称为阴极。或者,燃料电极214可称为阴极,而空气电极216可称为阳极。
气体扩散层222和224用于均匀地分布作为反应气体的氢和氧,并传输产生的电能。为此,气体扩散层222和224可以设置在膜电极组件210的各侧。也就是说,第一气体扩散层222可以设置在燃料电极214的左侧,而第二气体扩散层224可以设置在空气电极216的右侧。
第一气体扩散层222可以用于扩散和均匀分布作为反应气体供应的氢气通过第一隔板242,并且可以是导电的。第二气体扩散层224可以用于扩散和均匀分布作为反应气体供应的空气通过第二隔板244,并且可以是导电的。
第一和第二气体扩散层222和224中的每一个可以是微孔层,其中组合了细碳纤维。然而,实施方式不限于第一和第二气体扩散层222和224的任何特定构造。
垫圈232、234和236可用于将电池堆的气密性和夹持压力相对于反应气体和冷却剂维持在适当的水平,以分散当隔板242和244堆叠时的应力,并独立密封流动路径。这样,由于垫圈232、234和236维持的气密性和水密性,因此可以确保与产生电力的电池堆122相邻的表面的平坦度,并且因此表面压力可以均匀地分布在电池堆122的反应表面。为此,垫圈232、234和236可以由橡胶形成。然而,实施方式不限于垫圈的任何特定材料。
隔板242和244可用于移动反应气体和冷却介质并将每个单元电池与其他单元电池分开。此外,隔板242和244可用于在结构上支撑膜电极组件210和气体扩散层222和224,并收集产生的电流并将收集的电流传输到集电体112。
隔板242和244可以分别设置在气体扩散层222和224的外面。也就是说,第一隔板242可以设置在第一气体扩散层222的左侧,第二隔板244可以设置在第二气体扩散层224的右侧。
第一隔板242用于通过第一气体扩散层222将作为反应气体的氢气供应到燃料电极214。第二隔板244用于通过第二气体扩散层224将作为反应气体的空气供应到空气电极216。此外,第一和第二隔板242和244中的每一个可以形成冷却介质(例如冷却剂)可以流过的通道。此外,隔板242和244可以由石墨基材料、复合石墨基材料或金属基材料形成。然而,实施方式不限于隔板242和244的任何特定材料。
图1中所示的端板110A和110B可以设置在电池堆122的各个端部处,并且可以支撑和固定单元电池122。也就是说,第一端板110A可以设置在电池堆122的一端,第二端板110B可以设置在电池堆122的相对端。
端板110A和110B中的每一个可以构造成使得金属嵌件被塑料注射成型产品包围。端板110A和110B中的每一个的金属嵌件可以具有高刚度以承受内部表面压力,并且可以通过机械加工金属材料来形成。例如,端板110A和110B中的每一个可以通过组合多个板而形成。然而,实施方式不限于端板110A和110B的任何特定构造。
集电体112可以设置在电池堆122和端板110A、110B的面向电池堆122的内表面110AI和110BI之间。集电体112用于收集由电池堆122中的电子流动产生的电能并将电能供应给使用燃料电池的负载。
此外,第一端板110A可以包括多个歧管(或连通部)M。图1中所示的第一和第二隔板242和244中的每一个可以包括歧管,该歧管在与第一端板110A的歧管相同的位置处形成为相同形状。这里,歧管可以包括入口歧管和出口歧管。作为膜电极组件210中必需的反应气体的氢和氧可以通过入口歧管从外部引入到电池堆122中。被加湿并供应给电池的反应气体和在电池中产生的冷凝水组合的气体或液体可以通过出口歧管排放到燃料电池的外部。冷却介质可以从外部通过入口歧管流入电池堆122,并且可以从电池堆122通过出口歧管流到外部。如上所述,歧管允许流体流入和流出膜电极组件210。
为了确定电池堆122的性能和故障,每个电池的隔板242和244可以经由电池监测器300A、300B、300C或300D和导线连接到控制电路以测量每个电池的电压。这里,控制电路是指包括测量装置和用于在车辆中操作燃料电池的电子控制单元的电路。
在下文中,将参考附图描述根据实施方式的用于检查燃料电池中的每个单元电池的状态(例如电压)的用于燃料电池的电池监测连接器300A、300B、300C和300D。
首先,将描述根据实施方式的用于燃料电池的电池监测连接器300A(以下称为“电池监测连接器”)。
图2A是从右侧观察根据实施方式的燃料电池的电池监测连接器300A和隔板600的正面分解立体图,图2B是从左侧观察根据实施方式的燃料电池的电池监测连接器300A和隔板600的正面分解立体图。图3是图2A和图2B所示的电池监测连接器300A的背面分解立体图。图4是表示将根据实施方式的多个电池监测连接器300A(300-1至300-5)联接到隔板600的状态的正面立体图。图5是图2A中所示的电池监测连接器300A的实施方式的前联接立体图。图6是根据图5所示实施方式的电池监测连接器300A的后视图。图7A是图2A、2B、4和5所示的隔板600和垫圈400的侧视图。图7B是图3所示的电池监测连接器300A的分解侧视图,图7C是图3所示的电池监测连接器300A的联接侧截面图。
为了更好地理解,图3至图7C中省略了图2A和图2B中所示的连接端子320的图示。为了便于描述,在安装根据实施方式的电池监测连接器300A的燃料电池的部件中,仅示出了隔板600和垫圈400。与根据实施方式的电池监测连接器300A连接的隔板600和垫圈400仅作为示例给出以帮助理解电池监测连接器300A,并且可以具有各种构造中的任何一种。此外,除了隔板600和垫圈400之外的燃料电池的部件也可以以任何构造来实施,并且实施方式不限于燃料电池部件的任何特定构造。
隔板600可以对应于图1中所示的隔板242和244,并且垫圈400可以对应于图1中所示的垫圈232、234和236。或者,垫圈400可以是与图1所示的垫圈232、234和236不同的单独垫圈。
由于单元电池122-1至122-N在第一方向上堆叠,如图2A、2B、4和5所示,隔板600可以设置为在第一个方向彼此间隔开。
如图7A所示,每个隔板600可以包括从其一侧在第二方向上突出的端子610。这里,第二方向是端子610从隔板600的侧部600SS朝向电池监测连接器300A突出的方向。电池监测连接器300A可以联接到在端子610的端形成的接线片TAB。
包括在电池堆122中的隔板600可以是包括在燃料电池中的所有隔板的一部分。例如,燃料电池中包括的所有隔板可以被分组成单元组,并且每个单元组可以包括多个隔板600。例如,图4示出了分组成五个单元组的隔板600。电池监测连接器300-1、300-2、300-3、300-4和300-5可以安装到相应的单元组。单元监测连接器300-1、300-2、300-3、300-4和300-5可以具有相同的构造,并且可以执行相同的操作。例如,每个单元组可以包括十个隔板600,并且图5所示的电池监测连接器300A可以安装到燃料电池的每个单元组。
凹部(下文称为“锁定凹部”)可以形成在包括在每个隔板600中的端子610的上部和下部中的至少一个中。参考图7A,锁定凹部600HU(下文称为“第一锁定凹部”)可以形成在每个隔板600的端子610的上部,并且锁定凹部600HD(下文称为“第二锁定凹部”)可以形成在每个隔板600的端子610的下部,但实施方式不限于此。在下文中,将描述第一锁定凹部600HU和第二锁定凹部600HD都形成在端子610中的构造。然而,实施方式不限于此。
根据另一实施方式,锁定凹部600HU或600HD可以仅形成在端子610的上部和下部中的一个中,并且以下描述也可以适用于该实施方式。
形成在属于单元组的每个隔板600中的第一和第二锁定凹部600HU和600HD可以设置为,在第一方向上与形成在相邻隔板600中的第一锁定凹部600HU和第二锁定凹部600HD重叠。在第一方向上重叠的第一锁定凹部600HU和第二锁定凹部600HD可以限定凹槽部,该凹槽部是安装电池监测连接器300A的容纳空间。例如,参考图2A,在第一方向上重叠的第一锁定凹部600HU可以限定第一凹槽部HPU,该第一凹槽部HPU是安装电池监测连接器300A的容纳空间,并且在第一方向上重叠的第二锁定凹部600HD可以限定第二凹槽部HPD,该第二凹槽部HPD是安装电池监测连接器300A的容纳空间。也就是说,第一凹槽部HPU可以通过排列形成在端子610上部的第一锁定凹部600HU而形成,并且第二凹槽部HPD可以通过排列形成在端子610下部的第二锁定凹部600HD而形成。
图8A和8B是沿图6中所示的电池监测连接器300A中的线I-I'截取的侧截面图。
根据实施方式的电池监测连接器300A可以被构型,从而可拆卸地安装到燃料电池。例如,电池监测连接器300A可以包括壳体310A、连接端子320、端子位置保证件(TPA)330和连接器位置保证件(CPA)342A和344A。在这种情况下,根据实施方式的电池监测连接器300A不限于连接端子320或TPA 330的任何特定形状。
参考图8A,壳体310A可以包括对应于第一凹槽部HPU形成的锁定部310U(下文称为“第一锁定部”),以及对应于第二凹槽部HPD形成的锁定部310D(下文称为“第二锁定部”)。也就是说,第一锁定部310U可以对应于壳体310A的被容纳在第一凹槽部HPU中的部分,并且第二锁定部310D可以对应于壳体310A的被容纳在第二凹槽部HPD中的部分。第一和第二锁定部310U和310D可以具有适合分别容纳在第一和第二凹槽部HPU和HPD中的形状。
此外,参考图3,壳体310A可以包括形成在其后表面中的第一和第二狭缝部318(318A和318B)。第一和第二狭缝部318(318A和318B)中的每一个可以包括多个第一狭缝SL。壳体310A可以包括分隔壁312,并且每个第一狭缝SL可以位于相邻的分隔壁312之间的空间中。当壳体310A的第一和第二锁定部310U和310D分别容纳在在隔板600中的第一和第二凹槽部HPU和HPD中,隔板600的端子610可以装配到第一和第二狭缝部318A和318B的第一狭缝SL中。
此外,参考图2A和图2B,壳体310A可以包括形成在其前表面中的连接端子插入孔311。连接端子插入孔311可以与形成在壳体310A的后表面中的第一狭缝SL连通。壳体310A还可以包括形成在连接端子插入孔311的上部中的TPA端子插入孔313。
此外,壳体310A可以包括设置在第一狭缝部318A和第二狭缝部318B之间的防移位凹槽310H。如果省略了防移位凹槽310H,尽管未示出,第一和第二狭缝部318A和318B可以在第三方向上彼此分开地形成。第一和第二狭缝部318A和318B中的一个可以包括第一狭缝SL,多个隔板600中的奇数(或偶数)隔板的端子610装配到该第一狭缝SL中,并且第一和第二狭缝部318A和318B中的另一个可以包括第一狭缝SL,多个隔板600中的偶数(或奇数)隔板的端子610装配到该第一狭缝SL中。这样,当相邻的隔板600交替地装配到两个不同的狭缝部318A和318B的第一狭缝SL中时,可以减小相邻的隔板600之间的第一方向上的间隙的尺寸。
通常,彼此相邻的每个隔板600是导电的。电绝缘的分隔壁312用于将装配到各个第一狭缝SL中的隔板600的端子610彼此电隔离,从而防止相邻隔板600之间发生短路。
此外,当分隔壁312在第一方向上具有相同的厚度t并且第一狭缝SL在第一方向上具有相同的宽度w时,隔板600可以在第一方向上以规则的间隔布置,因此,可以补偿隔板600在第一方向上的堆叠公差。这样,由于包括在电池堆122中的隔板600被精确地对准,所以可以防止形成第一和第二凹槽部HPU和HPD的第一和第二锁定凹部600HU和600HD不对准,从而使其成为可能容易地将电池监测连接器300A组装到隔板600上。
在将电池监测连接器300A安装到隔板600之后,CPA可以从电池监测连接器300A的上端或下端中的至少一个在第三方向上选择性地插入壳体310A的锁定部中吗,并且可以锁定在凹槽部中。
例如,如图所示,在第一和第二凹槽部HPU和HPD分别形成在端子610的上部和下部的情况下,CPA可以包括第一和第二CPA 342A和344A。
在将电池监测连接器300A安装到隔板600之后,第一CPA 342A可以从电池监测连接器300A的上端在第三方向上(例如-z轴方向,即图8A中箭头AR1的方向)选择性地插入到壳体310A的第一锁定部310U中,并且可以锁定在第一凹槽部HPU中。此外,在将电池监测连接器300A安装到隔板600之后,第二CPA 344A可以从电池监测连接器300A的下端在第三方向上(例如,+z轴方向,即图8A中所示的箭头AR2的方向)选择性地插入到壳体310A的第二锁定部310D中,并且可以锁定在第二凹槽部HPD中。
这样,由于第一和第二CPA 342A和344A分别锁定在第一和第二凹槽部HPU和HPD中,壳体310A可以固定到隔板600,从而防止电池监测连接器300A由于外部振动和冲击,在第二方向上与隔板600分离。如上所述,第一和第二CPA 342A和344A中的每一个都是一种锁定装置,并且可以由塑料制成。
在下文中,CPA将被描述为包括第一CPA 342A和第二CPA 344A。然而,以下描述也可以适用于CPA仅包括第一和第二CPA 342A和344A之一的情况。
第一和第二CPA 342A和344A中的每一个可以包括下部和上部。
也就是说,参考图7C和图8A,第一CPA 324A的下部DP1(以下称为“第一下部”)可以在第三方向上(例如箭头AR1的方向)插入壳体310A的第一锁定部310U中,并且可以锁定到第一凹槽部HPU中,第一CPA 324A的上部UP1(以下称为“第一上部”)可从第一下部延伸DP1在第三方向上(例如+z轴方向)延伸。
根据实施方式,第一上部UP1可以包括顶面342T(以下称为“第一顶面”),其在与第三方向(例如,第一方向或第二方向中的至少一个)相交的方向上具有比第一下部DP1更大的面积。如果第一下部DP1和第一上部UP1在第一方向上具有相同的长度,则第一上部UP1在第二方向上的长度Y12可以长于第一下部DP1在第二方向上的长度Y11。
与第一CPA 342A类似,第二CPA 344A的下部DP2(以下称为“第二下部”)可以在第三方向上(例如箭头AR2的方向)插入壳体310A的第二锁定部310D,并且可以锁定在第二凹槽部HPD中,第二CPA 344A的上部UP2(以下称为“第二上部”)可从第二下部DP2在第三方向上(例如-z轴方向)延伸。
根据实施方式,第二上部UP2可以包括顶面344T(以下称为“第二顶面”),其在与第三方向(例如,第一方向或第二方向中的至少一个)相交的方向上具有比第二下部DP2更大的面积。如果第二下部DP2和第二上部UP2在第一方向上具有相同的长度,则第二上部UP2在第二方向上的长度Y22可以长于第二下部DP2在第二方向上的长度Y21。
图9A是图7C所示的部分“A”的顶部联接立体图,图9B是图7C的平面图,图9C是图7C的仰视图。
根据实施方式,第一和第二上部UP1和UP2的第一和第二顶面342T和344T可以具有各种平面形状中的任何一种。例如,第一和第二顶面342T和344T可以具有矩形平面形状,或者可以具有多边形平面形状,如图9A至9C所示。
或者,第一和第二顶面342T和344T可以具有相互不同的形状。这是为了区分第一顶面342T和第二顶面344T。例如,图9B所示的第一顶面342T的一侧在第一方向上的长度X11可以短于第二顶面344T的一侧在图9C所示的第一方向上的长度X21,并且图9B所示的第一顶面342T的相对侧在第一方向的长度X12可以长于图9C所示的第二顶面344T的相对侧在第一方向的长度X22。或者,与图中所示的不同,长度X11可以长于长度X21,并且长度X12可以短于长度X22。
这样,由于第一顶面342T和第二顶面344T具有相互不同的平面形状,因此可以防止错误组装,例如,将第二CPA 344A插入到用于容纳第一CPA 342A的空间中或将第一CPA342A插入到用于容纳第二CPA 344A的空间中。
当第一CPA 342A在第三方向上(例如,图8A和8B中所示的箭头AR1的方向)插入第一锁定部310U时,第一顶面342T对应于被按压的压配合面,并且当第二CPA 344A在第三方向上(例如,图8A和图8B所示的箭头AR2的方向)插入第二锁定部310D时,第二顶面344T对应于被按压的压配合面。例如,第一和第二顶面342T和344T可以具有使工作人员能够在不使用工具的情况下按压它们的适当区域和形状。
此外,壳体310A可以包括第一锁定凸起314A和第二锁定凸起314B。如图9A和9B所示,第一锁定凸起314A可以从壳体310A的外表面的与TPA 330的上固定件330U接触的部分在第三方向上(例如,+z轴方向)突出。如图9C所示,第二锁定凸起314B可以从壳体310A的外表面的与TPA 330的下固定件330D接触的部分在第三方向上(例如-z-轴方向)突出。
尽管在图9B中示出了第一锁定凸起314A的数量是四个,并且在图9C中示出了第二锁定凸起314B的数量是四个,但是实施方式不限于第一锁定凸起314A或第二锁定凸起314B的任何特定的数量。
通过上固定件330U与第一锁定凸起314A的接合以及下固定件330D与第二锁定凸起314B的接合,TPA 330可以固定到壳体310A。因此,当TPA 330联接到壳体310A时,第一锁定凸起314A和第二锁定凸起314B可以防止TPA 330与壳体310A分离,或者在第一方向或第二方向中的至少一个方向上不期望地移动。
此外,根据实施方式,壳体310A还可以包括突出部310P,其从壳体310A的与第一CPA 342A联接的端和壳体310A的与第二CPA 344A联接的相对端中的任何一个在第三方向上突出。例如,如图5、6、8B和9A所示,突出部310P可以从壳体310A的与第一CPA 342A联接的端在第三方向上突出。这样,由于突出部310P仅形成在壳体310A的两个相对端中的一个处,因此第一CPA 342A联接到的壳体310A的端和第二CPA联接到的壳体310A的相对端344A可以相互区分。
图10A和10B分别是根据实施方式的连接端子320的立体图和平面图。
连接端子320可以插入在壳体310A中形成的每个连接端子插入孔311中,并且可以连接到每个隔板600的端子610。为此,参考图7C,壳体310A和TPA 330可以包括其中容纳连接端子320的第一容纳部S1和第二容纳部S2。
例如,参考图10A,连接端子320可以包括端子连接部322和导线保持部324。端子连接部322插入到相应的连接端子插入孔311中以连接到相应的隔板600。导线保持部324从端子连接部322延伸以被导线(电线)包围以保持导线。
参考图10B,端子连接部322可以包括连接件322a和322b,连接件322a和322b柔性地展开并接触隔板600的相对表面600S1和600S2。连接件322a和322b的连接点P1和P2可以布置成彼此偏移。这样,根据本实施方式,由于连接件322a和322b的连接点P1和P2彼此偏移,所以当隔板600插入由两个连接件322a和322b限定的第二狭缝322S中时,隔板600与连接件322a和322b之间的接触力可以增加,并且可以更灵活地支撑隔板600。因此,即使当隔板600被实现为具有0.1mm或更小的厚度的超薄膜时,也可以防止连接端子320偶然地与隔板600分离。也就是说,可以增加将连接端子320保持到隔板600的力,从而提高产品可靠性。
连接端子320的端子连接部322可以具有长方体形状,在其前侧形成有开口,但是实施方式不限于此。
此外,连接端子320还可以包括第三锁定凸起326。第三锁定凸起326可以从端子连接部322的下表面朝向导线保持部324突出。第三锁定凸起326可以具有从端子连接部322的下表面弯曲并向下延伸的形状。
此外,连接端子320还可以包括连接引导部328。连接引导部328可以防止通过壳体310连接到隔板600的连接端子320与隔板600分离。
TPA 330可以可拆卸地装配到形成在壳体310A的前侧的TPA端子插入孔313中,并且可以使连接端子320压配合到壳体310A中。也就是说,TPA 330可以增加连接端子320的插入力,可以通过正确定位连接端子320来防止错误组装,并且尽管隔板600之间的间距很窄,但是可以以高可靠性连续感测电压值。为此,TPA端子插入孔313可以形成在壳体310A中的连接端子插入孔311的上部。
此外,TPA 330可以包括形成为与第一和第二锁定凸起314A和314B接合的固定件。例如,参考图2A、2B、3和7C,TPA 330可以包括上固定件330U和下固定件330D。如图9A和9B所示,TPA 330的上固定件330U可以与形成在壳体310A处的第一锁定凸起314A接合。如图9C所示,TPA 330的下固定件330D可以与形成在壳体310A处的第二锁定凸起314B接合。
此外,TPA 330可以具有形成在其中的通孔330T,从而对应于形成在壳体310A中的连接端子插入孔311,并且可以进一步包括形成为插入TPA端子插入孔313中的TPA端子330SU和330SD。。
当TPA 330组装到壳体310A上时,TPA 330直接放置在壳体310A的前面,然后在第二方向上移动,使得TPA 330的上固定件330U锁定到第一锁定凸起314A,并且TPA 330的下固定件330D锁定到第二锁定凸起314B。
此外,连接端子320插入TPA 330中的对应通孔330T和壳体310A中的对应连接端子插入孔311中。此时,图10A所示的第三锁定凸起326卡在壳体310A中,从而防止连接端子320因外部振动或冲击而与壳体310A分离,从而确保连接端子320与隔板600之间的连接。
接下来,将描述根据其他实施方式的用于燃料电池的电池监测连接器300B、300C和300D。
图11A和11B分别是根据另一个实施方式的电池监测连接器300B的联接立体图和分解立体图。
图12A和12B分别是根据又一个实施方式的电池监测连接器300C的联接立体图和分解立体图。
图13A和13B分别是根据又一个实施方式的电池监测连接器300D的联接立体图和分解立体图。
图11A和11B中所示的电池监测连接器300B可包括壳体310B、连接端子(未示出)、TPA 330、以及第一和第二CPA 342B和344B。
图12A和12B中所示的电池监测连接器300C可以包括壳体310C、连接端子(未示出)、TPA 330以及第一和第二CPA 342C和344C。
图13A和13B所示的电池监测连接器300D可以包括壳体310D、连接端子(未示出)、TPA 330以及第一和第二CPA 342D和344D。
壳体310B、310C和310D、第一CPA 342B、342C和342D以及第二CPA 344B、344C和344D分别执行与壳体310A、第一CPA 342A和第二CPA 344A相同的功能,因此将省略对其的重复描述。然而,壳体310B、310C和310D、第一CPA 342B、342C和342D以及第二CPA 344B、344C和344D分别具有与壳体310A、第一CPA 342A和第二CPA 344A的形状不同的形状。除此之外,图11A至图13B所示的电池监测连接器300B、300C和300D中的每一个具有与根据上述实施方式的电池监测连接器300A相同的构造,因此省略相同内容的详细描述。也就是说,根据上述实施方式的电池监测连接器300A的描述可以应用于电池监测连接器300B、300C和300D的部分,省略对其的描述。因此,虽然未图示,但电池监测连接器300B、300C、300D中的每个可以包括连接端子,该连接端子具有与根据上述实施方式的电池监测连接器300A的连接端子320的形状相同的形状。
在下文中,将相互比较地描述电池监测连接器300A、300B、300C和300D的第一CPA342A、342B、342C和342D。第一CPA 342A、342B、342C和342D的描述也可以应用于第二CPA344A、344B、344C和344D。
图14中的(a)至(d)分别是根据实施方式的电池监测连接器300A、300B、300C和300D的第一CPA 342A、342B、342C和342D的平面图。
根据实施方式,第一CPA 342A、342B、342C和342D中的每一个可以包括在第一方向上突出的防移位部。防移位部用于防止第一CPA 342A、342B、342C和342D中的每一个在第二方向上晃动或移动。
例如,第一CPA 342A可以包括在第一方向上突出的至少一个防移位部710、712、714或716。第一CPA 342B可以包括在第一方向上突出的防移位部720和722。第一CPA 342C可以包括在第一方向上突出的防移位部734和736。第一CPA 342D可以包括在第一方向上突出的至少一个防移位部740、742、744或746。防移位部对应于上述压配合面。
在这种情况下,壳体310A、310B、310C和310D中的每一个可以具有形成在其中的防移位部接收凹部,以接收在第三方向上插入其中的防移位部。
例如,如图2A所示,壳体310A可以在其中具有用于接收防移位部710和714的防移位部接收凹部810,以及用于接收防移位部712和716的防移位部接收凹部812。如图11B所示,壳体310B可以在其中具有用于接收防移位部720和722的防移位部接收凹部820。如图12B所示,壳体310C可以在其中具有用于接收防移位部734和736的防移位部接收凹部830。如图13B所示,壳体310D可以在其中具有用于接收防移位部740和744的防移位部接收凹部842,以及用于接收防移位部742和746的防移位部接收凹部844。
第一和第二CPA中的每一个可以包括多个接合凸起(或锁定部),并且壳体310A至310D中的每一个还可以在其中具有用于接收接合凸起的多个凸起接收凹部。
接合凸起用于将第一和第二CPA中的每一个固定到壳体,并且可以位于第一和第二CPA中的每一个的不同部分处。
根据实施方式,一些接合凸起可以从在第一方向上彼此相对定位的第一和第二CPA中的每一个的第一相对的外侧面在第一方向上突出,并且接合凸起中的其他接合凸起可以从第一和第二CPA中的每一个的第二相对的外侧面在第一方向上突出,该第二相对的外侧面在第二方向上与第一相对的外侧面间隔开或从第一相对的外侧面延伸。
凸起接收凹部可以具有用于容纳接合凸起的形状,并且当在第三方向上被按压时,接合凸起可以以滑动配合方式容纳在凸起接收凹部中。第一和第二CPA可以通过将接合凸起插入到凸起接收凹部中而固定地安装在壳体中。
例如,第一和第二CPA中的每一个可以包括第一和第二接合凸起,并且壳体310A至310D中的每一个可以在其中具有用于分别接收第一和第二接合凸起的第一和第二凸起接收凹部。例如,第一CPA 342A、342B、342C和342D中的每一个可以包括第一接合凸起372和第二接合凸起374,并且壳体310A到310D中的每一个可以在其中具有分别用于接收第一和第二接合凸起372和374的第一和第二凸起接收凹部382和384。
在一些情况下,第一接合凸起用于将第一和第二CPA中的每一个与壳体首先接合,并且第二接合凸起用于将已经首先与壳体接合的第一和第二CPA中的每一个固定到壳体。
在图2A所示的第一CPA 342A的情况下,参考图14中的(a),第一接合凸起372可以在第一方向上从第一CPA 342A的在第一方向上彼此相对的第一相对的外侧面342S11和342S12中的每一个突出,并且第二接合凸起374可以在第一方向上从第一CPA 342A的第二相对的外侧面342S21和342S22中的每一个突出,该第二相对的外侧面342S21和342S22在第二方向上从第一相对的外侧面342S11和342S12弯曲并延伸。
在图11B所示的第一CPA 342B的情况下,参考图14中的(b),第一接合凸起372可以从第一CPA 342B的在第一方向上彼此相对的第一相对的外侧面342S31和342S32中的每一个在第一方向上突出,并且第二接合凸起374可以从第一CPA 342B的第二外侧面342S41和342S42中的每一个在第一方向上突出,该第二外侧面342S41和342S42在第二方向上与第一相对的外侧面342S31和342S32间隔开。
在图12B所示的第一CPA 342C的情况下,参考图14中的(c),第一接合凸起372可以从第一CPA 342C的在第一方向上彼此相对定位的第一相对的外侧面342S51和342S52中的每一个在第一方向上突出,CPA 342C的第二相对的外侧面342S61和342S62中的每一个在第一方向上突出,并且第二接合凸起374可以从第一CPA 342C的第二相对的外侧面342S61和342S62中的每一个在第一方向上突出,该第二相对的外侧面342S61和342S62在第二方向上与第一相对的外侧面342S51和342S52间隔开。
在图13B所示的第一CPA 342D的情况下,参考图14中的(d),第一接合凸起372可以从第一CPA 342D的在第一方向上彼此相对定位的第一相对的外侧面342S71和342S72中的每一个在第一方向上突出,并且第二接合凸起374可以从第一CPA 342D的第二相对的外侧面342S81和342S82中的每一个在第一方向上突出,该第二相对的外侧面342S81和342S82从第一相对的外侧面342S71和342S72在第二方向上弯曲并延伸。
如图12B和13B所示,第一接合凸起372可以具有悬臂形状。
可以提供至少一个第一凸起接收凹部382和至少一个第二凸起接收凹部384。
例如,如图2A或12B所示,可以提供一个第一凸起接收凹部382。
或者,如图11B所示,第一凸起接收凹部382可包括两个凸起接收凹部,即,第1-1和第1-2凸起接收凹部382A和382B。第1-2凸起接收凹部382B可以在第三方向上位于第1-1凸起接收凹部382A的下方。或者,如图13B所示,第一凸起接收凹部382可以包括第1-3和第1-4凸起接收凹部382C和382D。第1-4凸起容纳凹部382D可以在第三方向上位于第1-3凸起容纳凹部382C的下方。
因此,当第一凸起接收凹部382的数量为两个时,第一CPA 342B和342D中的每一个可以具有双接合结构。
第一接合凸起372可以不暴露于外部,如图5所示,或者可以暴露于外部,如图11A、12A或13A所示。
可以提供多个第二凸起接收凹部。当设置两个第二凸起接收凹部时,即使设置一个第一凸起接收凹部,第一CPA 342A、342B、342C和342D中的每一个也可以具有双接合结构。因此,当第一和第二CPA中的每一个具有双重接合结构时,它们可以更牢固和稳定地固定到壳体。在一些情况下,尽管未示出,第一和第二CPA中的每一个可以以三重或更多的多重接合结构固定到壳体。
例如,如图2A、11B、12B和13B所示,第二凸起接收凹部384可以包括第2-1和第2-2凸起接收凹部384A和384B。第2-2凸起接收凹部384B可以在第三方向上位于第2-1凸起接收凹部384A的下方。
此外,可以在第一和第二CPA中的每一个中形成重量减轻孔,以减轻第一和第二CPA中的每一个的重量。为此,重量减轻孔可以是通孔或盲孔。例如,如图3所示,第一和第二CPA 342A和344A中的每一个可以具有形成在其后侧的通孔形状的重量减轻孔390。或者,如图12B所示,第一和第二CPA 342C和344C中的每一个可以具有形成在其上侧的通孔形状的重量减轻孔392和394。
图7C所示的第一和第二CPA 342A和344A在第三方向上的长度(或高度)h11和h12可以分别等于长度h21和h22,该h21和h22是如图11B所示的第一和第二CPA 342B和344B在第三方向的长度。
此外,图12B所示的第一和第二CPA 342C和344C在第三方向上的长度h31和h32可以分别比长度h11和h12短。此外,图13B所示的第一和第二CPA 342D和344D在第三方向上的长度h41和h42可以分别比长度h11和h12短。
此外,在长度h11、h21、h31和h41中,长度h11可以被设置为最短。此外,在长度h12、h22、h32和h42中,长度h12可以被设置为最短。
第一和第二CPA在第三方向上的相对较短的长度从包装方面是有利的。因此,可以考虑其来确定长度h11至h42。
在下文中,将参考图2A、图2B、图3、图5、图8A、图8B和图15A至图15D描述将根据实施方式的电池监测连接器300A组装到隔板600的过程。
图15A至图15D是用于解释将电池监测连接器300A组装到隔板600的过程的视图。
首先,如图2A所示,准备隔板600、壳体310A、连接端子320、TPA 330以及第一和第二CPA 342A和344A。
此后,如图15A所示,壳体310A在第二方向上移动以与隔板600接合。
此后,如图15B所示,TPA 330与壳体310A接合。
此后,如图8A、15B和15C所示,第一CPA 342A首先沿箭头AR1的方向受压,以与壳体310A接合。此时,如图15B和图15C所示,第一顶面342T可以位于与突出部310P的顶面310PT相同的水平面内。在这种情况下,图2A、2B和3所示的第一接合凸起372被接收在第一凸起接收凹部382中,并且第二接合凸起374被接收在第2-1凸起接收凹部384A中。
此后,如图8B、5和15D所示,第一CPA 342A在箭头AR1的方向上被进一步按压,因此第一CPA 342A的第一下部DP1插入并锁定在第一凹槽部HPU中。此时,如图15D所示,第一顶面342T可以位于与壳体310A的顶面310T相同的水平面中。在这种情况下,图2A、2B和3所示的第一接合凸起372在第一凸起接收凹部382内在第三方向上向下移动,并且第二接合凸起374从第2-1凸起接收凹部384A脱离并以滑动配合方式容纳在第2-2凸起接收凹部384B中。
同时,如图8A所示,第二CPA 344A首先在箭头AR2的方向上被按压以与壳体310A接合。此后,如图8B和图5所示,第二CPA 344A沿箭头AR2的方向被进一步按压,因此第二CPA344A的第二下部DP2插入并锁定在第二凹槽部HPD中。此时,第二顶面344T可以位于与壳体310A的下表面310BT相同的水平面中。与第一CPA 342A类似,当第二CPA 344A与壳体310A首先和次要接合时,第二CPA 344A的第一和第二接合凸起372和374被接收在第一和第二凸起接收凹部中(未示出)。
此后,可以将连接端子320插入TPA 330中。
第一和第二CPA 342A和344A可以同时分别锁定在第一和第二凹槽部HPU和HPD中。或者,在第一CPA 342A被锁定在第一凹槽部HPU中之后,第二CPA 344A可以被锁定在第二凹槽部HPD中。或者,在第二CPA 344A被锁定在第二凹槽部HPD中之后,第一CPA 342A可以被锁定在第一凹槽部HPU中。
在下文中,将参考图11A至图13B和图16A至图18B描述将根据实施方式的电池监测连接器300B、300C和300D中的每一个组装到隔板600的过程。除了第一和第二接合凸起被接收在第一和第二凸起接收凹部中的构造不同之外,将电池监测连接器300B、300C和300D中的每个组装到隔板600的过程与将电池监测连接器300A组装到隔板600的过程是相同的,因此将省略相同内容的重复描述。
图16A和图16B是用于说明将根据实施方式的电池监测连接器300B组装到隔板600的过程的后视图。
如图11A和图16A所示,第一CPA 342B首先在箭头AR1的方向上被按压,以便与壳体310B接合。在这种情况下,第一接合凸起372接收在第1-1凸起接收凹部382A中,并且第二接合凸起374接收在第2-1凸起接收凹部384A中。
此后,如图16B所示,第一CPA 342B在箭头AR1的方向上被进一步按压,因此第一CPA 342B的第一下部DP1插入并锁定在第一凹槽部HPU中。此时,如图16B所示,第一顶面342T可以位于与壳体310B的顶面310T相同的水平面中。在这种情况下,第一接合凸起372从第1-1凸起接收凹部382A在第三方向上向下移动,并以滑动配合方式接收在第1-2凸起接收凹部382B中,第二接合凸起374从第2-1凸起接收凹部384A在第三方向上向下移动,并以滑动配合方式接收在第2-2凸起接收凹部384B中。
图17A和图17B是用于说明将根据实施方式的电池监测连接器300C组装到隔板600的过程的后视图。
如图12A和图17A所示,第一CPA 342C首先在箭头AR1的方向上被按压,以便与壳体310C接合。在这种情况下,第一接合凸起372被接收在第一凸起接收凹部382中,并且第二接合凸起374被接收在第2-1凸起接收凹部384A中。
此后,如图17B所示,第一CPA 342C在箭头AR1的方向上被进一步按压,因此第一CPA 342C的第一下部DP1插入并锁定在第一凹槽部HPU中。此时,如图17B所示,第一顶面342T可以位于与壳体310C的顶面310T相同的水平面内。在这种情况下,第一接合凸起372在第一凸起接收凹部382内在第三方向上向下移动,第二接合凸起374从第2-1凸起接收凹部384A在第三方向上向下移动,并以滑动配合方式接收在第2-2凸起接收凹部384B中。
图18A和图18B是用于说明将根据实施方式的电池监测连接器300D组装到隔板600的过程的后视图。
如图13A和图18A所示,第一CPA 342D首先在箭头AR1的方向上被按压,以便与壳体310D接合。在这种情况下,第一接合凸起372被接收在第1-1凸起接收凹部382C中,并且第二接合凸起374被接收在第2-1凸起接收凹部384A中。
此后,如图18B所示,第一CPA 342D在箭头AR1的方向上被进一步按压,因此第一CPA 342D的第一下部DP1插入并锁定在第一凹槽部HPU中。此时,如图18B所示,第一顶面342T可以位于与壳体310D的顶面310T相同的水平面内。在这种情况下,第一接合凸起372从第1-1凸起接收凹部382C向下移动并以滑动配合方式接收在第1-2凸起接收凹部382D中,第二接合凸起374从第2-1凸起接收凹部384A在第三方向上向下移动,并以滑动配合方式接收在第2-2凸起接收凹部384B中。
在下文中,将参考附图描述从隔板600移除(或分离)根据实施方式的已组装到隔板600的电池监测连接器300A的过程。
图19A至图19C是用于说明将电池监测连接器300A与隔板600分离的过程的视图。
在描述分离过程之前,现在将简要描述用于分离第一和第二CPA 342A和344A中的每一个的构造。
参考图2A、2B、5、7C、19A和19B,第一CPA 342A可以在其中具有在第二方向上依次向内凹陷的插入孔(下文称为“第一插入孔”)IHU,用于接收从外部插入其中的拆卸工具500,并且第二CPA 344A可以在其中具有在第二方向上向内凹陷的插入孔(下文称为“第二插入孔”)IHD,用于接收从外部插入其中的拆卸工具500。
根据实施方式,如图19A所示,第一插入孔IHU可以位于第一上部UP1的下端UPMIN和上端UPMAX之间。在这种情况下,第一插入孔IHU可以位于比上端UPMAX更靠近下端UPMIN的位置。
根据另一个实施方式,如图19B所示,第一插入孔IHU可以定位成与第一上部UP1的下端UPMIN接触。
此外,根据实施方式,第二插入孔IHD可以位于第二上部UP2的下端UPMIN和上端UPMAX之间。在这种情况下,第二插入孔IHD可以位于比上端UPMAX更靠近下端UPMIN的位置。
根据另一个实施方式,第二插入孔IHD可以定位成与第二上部UP2的下端UPMIN接触。
此外,第一和第二插入孔IHU和IHD中的每一个在第三方向上的高度可以从其入口到其最内部逐渐减小。其原因在于,如图19A和图19B所示,工作人员能够通过利用杠杆原理沿箭头AR3的方向按压拆卸工具500来从壳体310A拆卸第一和第二CPA 342A和344A。
具有上述构造的第一和第二CPA 342A和344A可以如下从壳体310A移除。
首先,如图19A或19B所示,将拆卸工具500插入第一插入孔IHU中。
此后,如图19A或图19B所示,当拆卸工具500在箭头AR3的方向上被首先按压时,第一CPA 342A可被首先移除,如图15B所示。
此后,当拆卸工具500在箭头AR3的方向上被进一步按压时,第一CPA 342A可以从壳体310A完全移除,如图15A所示。
第二CPA 344A可以以与从壳体310A移除第一CPA 342A的方法相同的方法从壳体310A移除。也就是说,拆卸工具500被插入到第二插入孔IHD中。
此后,拆卸工具500被首先按压以首先移除第二CPA 344A,如图15B所示。此后,拆卸工具500被二次进一步按压,由此第二CPA 344A从壳体310A完全移除,如图15A所示。
第一和第二CPA 342A和344A可以同时从第一和第二凹槽部HPU和HPD解锁,并从壳体310A移除。或者,在第一CPA 342A从第一凹槽部HPU解锁并从壳体310A移除之后,第二CPA344A可以从第二凹槽部HPD解锁并从壳体310A移除。或者,在第二CPA 344A从第二凹槽部HPD解锁并从壳体310A移除之后,第一CPA 342A可以从第一凹槽部HPU解锁并从壳体310A移除。
在拆卸工具500的一侧510插入第一插入孔IHU的状态下,当拆卸工具500的相对侧520在第三方向上(图19A和图19B所示的箭头AR3的方向)被按压时,通过使TPA 330的上部332与拆卸工具500的下表面500L接触,可以确定TPA 330的上部332的位置以从第一凹槽部HPU解锁第一CPA 342A。类似地,尽管未示出,在拆卸工具500的一侧插入第二插入孔IHD的状态下,当拆卸工具500的相对侧在第三方向上(例如+z轴方向)被按压时,通过使TPA 330的下部334与拆卸工具500的下表面接触,可以确定TPA 330的下部334的位置以从第二凹槽部HPD解锁第二CPA 344A。
参考图19C,为了允许拆卸工具500插入第一插入孔IHU,第一插入孔IHU的入口距水平面的高度H可以大于TPA 330的上部332距同一水平面的厚度T。此外,为了利用杠杆原理移除第一CPA 342A,第一插入孔IHU在第二方向上的长度L可以大于高度H。第二插入孔IHD的高度、TPA 330的上部的厚度以及第二插入孔IHD在第二方向上的长度可以以与此类似的方式确定。
当拆卸工具500的相对侧520在第三方向AR3上被按压时,TPA 330可以移动以从壳体310A分离或被推动。然而,根据实施方式,TPA 330的上固定件330U与第一锁定凸起314A接合,TPA 330的下固定件330D与第二锁定凸起314B接合,从而在拆卸工具500的相对侧520被在第三方向上按压时防止TPA 330移动。
此外,根据实施方式,第一插入孔IHU和第二插入孔IHD可以具有相对于壳体310A的中心在第三方向上彼此对称的形状。
第一和第二CPA 342A和344A的前视图在图2A中以圆形虚线示出。例如,参考图2A,第一插入孔IHU由第一CPA 342A的第一上板UPT1和第一侧板SPT1以及壳体310A限定,第二插入孔IHD由第二CPA 344A的第二上板UPT2和第二侧板SPT2和壳体310A限定。这样,当第一插入孔IHU和第二插入孔IHD具有相对于壳体310A的中心在第三方向上对称的形状时,可以防止第一CPA 342A错误插入用于接收第二CPA 344A的部分或第二CPA 344A错误插入用于接收第一CPA 342A的部分中,从而提高组装便利性。
尽管第一和第二CPA的形状以及接收第一和第二CPA的壳体部分的形状不同,但是从隔板600移除(或分离)已经组装到隔板600的电池监测连接器300B、300C或300D的过程与从隔板600移除(或分离)已经组装到隔板600的电池监测连接器300A的过程相同,并且因此将省略相同内容的重复描述。
在下文中,将相互比较描述根据比较例的用于燃料电池的电池监测连接器和根据实施方式的电池监测连接器。
图20A和图20B分别是示出根据比较例的用于燃料电池的电池监测连接器和隔板60的组装状态的立体图和截面图,图21是根据比较例的第一CPA 32的前视图。
根据图20A和图20B所示的比较例的电池监测连接器可以组装到隔板60,并且可以包括壳体31、第一CPA 32、TPA 33和第二CPA 34。图20A和图20B所示的壳体31、第一CPA 32、TPA 33、第二CPA 34、垫圈40、拆卸工具50A和50B以及隔板60分别执行与根据实施方式的壳体310A、第一CPA 342A、TPA 330、第二CPA 344A、垫圈400、拆卸工具500和隔板600相同的功能,因此将省略对其的重复描述。
为了将根据比较例的电池监测连接器组装到隔板60,需要使用拆卸工具50A和50B。其原因是第一和第二CPA 32和34中的每一个的顶面(例如32T)的面积非常小。当使用拆卸工具50A和50B将第一和第二CPA 32和34组装到壳体31时,将电池监测连接器组装到隔板60所花费的时间增加。此外,需要将第一和第二CPA 32和34一个一个地组装到壳体31上会给工作人员带来负担,并且会进一步增加组装所花费的时间。
此外,当通过将拆卸工具50A和50B插入到第一和第二CPA 32和34中的孔H1和H2中,在第三方向上移除第一和第二CPA 32和34时,第一和第二CPA 32和34的壁部32P经由拆卸工具50A和50B传递到其的大量力可能会损坏第二CPA 32和34。
与之相比,根据实施方式,关于第一CPA 342A至342D和第二CPA 344A至344D,上部UP1和UP2的面积大于下部DP1和DP2的面积,从而使工作人员能够在不使用拆卸工具50A和50B的情况下手动地将第一CPA 342A至342D和第二CPA 344A至344D组装到壳体310A至310D。也就是说,通过用手按压第一CPA 342A至342D和第二CPA 344A至344D的顶面342T和344T,工作人员能够将第一CPA 342A至342D和第二CPA 344A至344D组装到壳体310A至310D,使得第一CPA 342A至342D和第二CPA 344A至344D插入壳体310A至310D中。因此,不同于比较例,可以将第一CPA 342A至342D和第二CPA 344A至344D同时组装到壳体310A至310D。因此,可以缩短将电池监测连接器300A至300D组装到隔板600所花费的时间,并且工作人员可以容易且方便地执行组装过程。此外,拆卸工具500插入插入孔IHU和IHD中,以从壳体310A至310D移除电池监测连接器300A至300D的第一CPA 342A至342D和第二CPA 344A至344D,插入孔IHU和IHD位于第一CPA 342A至342D和第二CPA 344A至344D的中间部分或下部,因此与比较例不同,防止损坏第一和第二CPA的壁部32P。此外,插入孔IHU和IHD中的每一个的高度从其入口到其最内部逐渐减小,从而进一步降低了第一和第二CPA的壁部32P被损坏的可能性。
在比较例的情况下,使用拆卸工具50A和50B以图20A中所示的方式将第一和第二CPA 32和34从壳体31中拆卸下来,这会给工作人员带来很大的负担,并且可能会增加拆卸所需的时间,导致可加工性下降。
与之相比,在实施方式的情况下,尽管拆卸工具500与比较例一样使用,但可以采用杠杆原理从壳体310A至310D容易地移除第一CPA 342A至342D和第二CPA 344A至344D,这可以减轻工作人员的负担,并且可以缩短移除所花费的时间,从而提高可加工性。
此外,图11B、12B和13B中所示的壳体310B、310C和310D分别设置有突出部分B、C和D。这可能会劣化壳体310B、310C和310D的注塑成型性,并且当受到外部冲击时,可能会损坏壳体。然而,图2A和图2B中所示的壳体310A没有设置任何突出部分B、C和D。因此,壳体310A的注塑成型性可以提高,并且可以防止在外部冲击的情况下对其造成损坏。
此外,图11A和图12A中所示的第一CPA 342B和342C以及第二CPA 344B和344C的后表面暴露于外部,而不是嵌入在壳体310B和310C中。这会劣化壳体的注塑成型性,并且当对其施加外部冲击时可能会损坏壳体。然而,如图3和图13A所示,由于第一CPA 342A和342D以及第二CPA 344A和344D的后表面嵌入在壳体310A和310D中,因此可以提高壳体的注塑成型性,并且可以防止在外部冲击的情况下对其造成损坏。特别地,如图3所示,当第一CPA 342A和第二CPA 344A的后表面完全嵌入壳体310A中时,可进一步提高壳体310A的注塑成型性,并且可以更可靠地防止在外部冲击的情况下对其造成损坏。
在图14中的(a)至(d)所示的第一CPA 342A至342D中,图14中的(a)所示的第一CPA342A具有与工作人员的手指形状最相似的平面形状。因此,当手动按压第一CPA 342A至342D和第二CPA 344A至344D以将其组装到壳体310A至310D时,由于图14中的(a)所示的第一CPA 342A和第二CPA 344A的平面形状,工作人员可以容易和方便地进行组装。
如从以上描述中显而易见的,根据根据实施方式的用于燃料电池的电池监测连接器,可以缩短将电池监测连接器组装到隔板或从隔板移除所花费的时间,并且可以减轻工作人员的负担。因此,工作人员能够容易且方便地进行组装和拆卸过程。此外,当从隔板移除电池监测连接器时,可以防止对CPA的壁部的损坏。
然而,通过实施方式可实现的效果不限于上述效果,并且本领域技术人员将从以上描述清楚地理解本文未提及的其他效果。
上述各种实施方式可以彼此组合而不脱离本发明的范围,除非它们彼此不兼容。
此外,对于各个实施方式中没有详细描述的任何元件或过程,除非另有说明,否则可参考其他实施方式中具有相同附图标号的元件或过程的描述。
尽管已经参考其示例性实施方式具体示出和描述了本发明,但是这些实施方式仅出于说明性目的而提出,并不限制本发明,并且对于本领域的技术人员显而易见的是,可以在不脱离本文阐述的实施方式的基本特征的情况下对形式和细节进行各种改变。例如,可以修改和应用实施方式中阐述的各个构造。此外,此种修改和应用的差异应被解释为落入如所附权利要求限定的本发明的范围内。
Claims (20)
1.一种电池监测连接器,被构造为安装在沿燃料电池的第一方向堆叠的多个单元电池上,所述电池监测连接器包括:
壳体,其包括锁定部,所述锁定部对应于由在所述第一方向上堆叠和重叠的锁定凹部限定的凹槽部,其中,所述锁定凹部形成在在第二方向上突出的端子的上部和下部中的至少一个中,所述第二方向与所述第一方向相交并从包括在所述多个单元电池中的隔板的侧部朝向所述电池监测连接器;以及
连接器位置保证件CPA,其包括:
下部,其被构造为在第三方向上插入所述壳体的所述锁定部并被锁定在所述凹槽部中;和
上部,其在所述第三方向上从所述下部延伸,所述上部具有顶面,在与所述第三方向相交的方向上,所述顶面的面积大于所述下部的面积,
其中,所述CPA被构造为在与所述第一方向和所述第二方向中的每一个相交的所述第三方向上选择性地插入所述锁定部,并被锁定在所述凹槽部中以防止所述壳体在所述第二方向上与所述隔板分离。
2.根据权利要求1所述的电池监测连接器,其中,所述CPA包括在所述第二方向上向内凹陷的插入孔以接收能够从外部插入的拆卸工具。
3.根据权利要求2所述的电池监测连接器,其中,所述插入孔位于所述上部的最下端。
4.根据权利要求2所述的电池监测连接器,其中,所述插入孔位于所述上部的最下端与最上端之间。
5.根据权利要求2所述的电池监测连接器,其中,所述插入孔在所述第三方向上的高度从其入口到其最内部逐渐减小。
6.根据权利要求2所述的电池监测连接器,其中,所述壳体包括:
第一CPA,其被构造为锁定在由位于所述端子的上部的锁定凹部的布置所形成的凹槽部中,以及
第二CPA,其被构造为锁定在由位于所述端子的下部的锁定凹部的布置所形成的凹槽部中。
7.根据权利要求6所述的电池监测连接器,
其中,所述插入孔包括布置在所述第一CPA中的第一插入孔和布置在所述第二CPA中的第二插入孔,并且
其中,所述第一插入孔和所述第二插入孔具有相对于所述壳体的中心在所述第三方向上彼此对称的形状。
8.根据权利要求2所述的电池监测连接器,还包括被构造为插入连接端子插入孔以与所述端子连接的连接端子,所述连接端子插入孔位于所述壳体的前表面并同时与位于所述壳体的后表面的狭缝连通。
9.根据权利要求8所述的电池监测连接器,还包括端子位置保证件TPA,其被构造为安装在所述壳体的所述前表面以将所述连接端子压入所述壳体中。
10.根据权利要求9所述的电池监测连接器,
其中,所述TPA包括上部,并且
其中,当所述拆卸工具的一侧插入所述插入孔中并且在所述第三方向上按压所述拆卸工具的相对侧时,所述TPA的上部支撑所述拆卸工具的下表面以从所述凹槽部解锁所述CPA。
11.根据权利要求9所述的电池监测连接器,
其中,所述壳体包括在所述第三方向上突出的锁定凸起,并且
其中,所述TPA包括固定件,所述固定件被构造为与所述锁定凸起接合,从而当在所述第三方向上按压所述拆卸工具的相对侧时固定所述TPA。
12.根据权利要求1所述的电池监测连接器,其中,当所述CPA被锁定在所述凹槽部中时,所述CPA的顶面与所述壳体的顶面位于同一水平面上。
13.根据权利要求1所述的电池监测连接器,其中,所述上部的顶面对应于当所述CPA在所述第三方向上插入所述锁定部时被按压的压配合面。
14.根据权利要求1所述的电池监测连接器,其中,所述CPA包括在所述第一方向上突出的多个接合凸起。
15.根据权利要求14所述的电池监测连接器,其中,所述壳体包括多个凸起接收凹部,所述多个凸起接收凹部形成为当所述多个接合凸起在所述第三方向上被按压时以滑动配合方式接收所述多个接合凸起。
16.根据权利要求14所述的电池监测连接器,其中,所述多个接合凸起中的一些接合凸起在所述第一方向上从所述CPA的第一相对的外侧面突出,在所述CPA的外侧面中,所述第一相对的外侧面定位成在所述第一方向上彼此相对。
17.根据权利要求16所述的电池监测连接器,其中,所述多个接合凸起中的其余的接合凸起在所述第一方向上从所述CPA的第二相对的外侧面突出,所述第二相对的外侧面在所述第二方向上与所述第一相对的外侧面间隔开或从所述第一相对的外侧面延伸。
18.根据权利要求14所述的电池监测连接器,其中,所述多个接合凸起包括:
第一接合凸起,其被构造为首先将尚未组装到所述壳体的CPA组装到所述壳体,和
第二接合凸起,其被构造为固定已经首先组装到所述壳体的CPA。
19.根据权利要求1所述的电池监测连接器,其中,所述CPA包括在所述第一方向上突出的至少一个防移位部。
20.根据权利要求19所述的电池监测连接器,其中,所述壳体具有防移位部接收凹部,以在所述第三方向上接收所述至少一个防移位部。
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