JP2010161075A - 電池モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】組立性を向上させ、接触抵抗を最少化することができる電池モジュールを提供する。
【解決手段】電池モジュールは、組立性を向上させ接触抵抗を最少化することができるように、外側に突出された第１端子１４０と第２端子１３０とを含み、前記第１端子は前記第２端子と区別されるように凹部または凸部で構成される区別部１４５を有する２次電池１００、及び前記２次電池を電気的に連結すると共に隣接する２次電池の前記第１端子及び前記第２端子に固定して前記区別部と嵌合される確認部を有する連結部材１６０を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は電池モジュールに関し、より詳しくは２次電池を電気的に連結する構造を改善した電池モジュールに関する。
２次電池（ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ ｂａｔｔｅｒｙ）は充電不可能な１次電池とは異なって充放電可能な電池である。低容量の２次電池は携帯電話機やノートパソコン及びカムコーダのように携帯可能な小型電子機器に使われ、大容量電池はハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源として幅広く使用されている。
最近、高エネルギー密度の非水電解液を利用した高出力２次電池が開発されており、前記高出力２次電池は大電力を必要とする機器、例えば、電気自動車などのモータ駆動に用いられるように複数の２次電池を直列に連結して大容量の２次電池として構成される。
また、一つの大容量２次電池は通常直列に連結される複数の２次電池で構成され、２次電池は円筒形と角形などで形成できる。
角形２次電池は正極と負極がセパレータを間において位置する電極群と、電極群が内蔵される空間を備えたケースと、ケースを密閉し電極端子が挿入される端子孔が形成されたキャッププレートと、電極群と電気的に連結され端子孔に挿入されケースの外側に突出される電極端子と、を含む。
電極端子はナットによってキャッププレートに固定されるが、外部の持続的な振動や衝撃によってナットが緩む問題が生じる。このような問題は２次電池内部の接触抵抗を誘発して２次電池の出力が低下されて寿命が減少する問題を招く。
また、２次電池は連結プレートによって電気的に連結されて電池モジュールを構成する。電極端子は上部に結合されたナットによってキャッププレートに固定され、ナットの上に連結プレートが締結され、連結プレートの上にナットが締結されて連結プレートと電極端子が電気的に連結される。
しかし、ナットで連結プレートを固定する構造は、外部の振動や衝撃に弱い問題がある。つまり、振動や衝撃でナットが緩むと電極端子と連結プレートの電気的な接触が不良となる問題が生じる。
特に、電気自動車やハイブリッド自動車のように持続的な振動が伝わる装置に２次電池や電池モジュールが装着される場合にはこのような問題がさらに大きいものとなる。
このような問題を解決するために端子を板状に形成し、連結プレートを溶接で固定する構造が提案されているが、溶接で固定する構造の場合は１度固定すると、再び解体するのが困難な問題がある。
特に、隣接する２次電池の正極と負極を直列に連結する場合には正極端子と負極端子の区別が難しくて、組立工程に相当困難が生じる。
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は振動及び衝撃に強く、効率的に組み立てられる２次電池及び電池モジュールを提供することである。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、外側に突出して形成された第１端子と第２端子とを含み、上記第１端子は上記第２端子と区別されるように凹部または凸部で構成される区別部を有する２次電池と、上記２次電池を電気的に連結させ、隣接する２次電池の上記第１端子及び上記第２端子に固定されて上記区別部と嵌合される確認部を有する連結部材とを含むことを特徴とする電池モジュールが提供される。
また、上記第１端子及び上記第２端子は板状で構成されてもよい。
また、上記２次電池は正極、負極、及び上記正極と上記負極との間に配置されたセパレータを含む電極群と、上記電極群が内蔵されるケースと、上記ケースの開口に結合されるキャッププレートと、上記第１端子または上記第２端子を上記キャッププレートに固定するリベットとを含んでもよい。
また、上記２次電池は上記電極群と上記第１端子または上記第２端子を電気的に連結するリード部材をさらに含み、上記リード部材は上記第１端子または上記第２端子と一緒にリベットで上記キャッププレートに固定されてもよい。
また、上記第１端子は上記第２端子に形成されない凹部または凸部で構成される区別部を有してもよい。
また、上記第１端子及び上記第２端子は板状で構成され、上記連結部材は隣接する２次電池の第１端子及び第２端子に溶接で固定されてもよい。
また、上記連結部材は上記第１端子または上記第２端子に向かう面に接触突起を有し、上記接触突起で溶接で接合されてもよい。
また、上記第１端子は第１凹部で構成される区別部を有し、上記第２端子は第２凹部を有し、上記第１凹部は上記第２凹部とは形成された位置または形状が異なってもよい。
また、上記第１端子は第１凸部で構成される区別部を有し、上記第２端子は第２凸部を備え、上記第１凸部は上記第２凸部とは形成された位置または形状が異なってもよい。
また、上記第１端子は凸部を有し、上記第２端子は凹部を備え、上記確認部は上記凸部及び上記凹部と嵌合されてもよい。
また、上記第１端子は複数の第１凸部で構成される区別部を有し、上記第２端子は複数の第２凸部を備え、上記第１凸部間の距離は上記第２凸部間の距離と異なるものであってもよい。
また、上記連結部材は上記区別部が形成された面と反対方向に向かう面に上記区別部の位置または形状を示す表示部を有してもよい。
また、上記表示部は突起、溝、模様、記号、文字で構成される群より選択されるいずれか一つで構成されてもよい。
また、上記表示部は上記区別部の形状と対応する形状を有してもよい。
また、上記連結部材は隣接する２次電池の上記第１端子及び上記第２端子の上面に溶接で接合され、上記第１端子の上面には第１凸部で構成される区別部が形成され、上記第２端子の上面には第１凸部とは異なる形状の第２凸部が形成され、上記連結部材は上記第１凸部及び上記第２凸部に嵌合される連結溝で構成される確認部を有し、上記第１凸部と上記確認部が溶接で接合されてもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、発電を実行する電極群が内蔵されるケースと、上記ケースの開口に結合されるキャッププレートと、上記キャッププレートの外側に突出された第１端子及び第２端子と、上記第１端子と上記キャッププレートとの間に配置されて、上記キャッププレートと上記第１端子とを絶縁すると共に、凹部または凸部で構成される区別部を有する第１端子絶縁部材と、上記第２端子と上記キャッププレートとの間に配置されて、上記キャッププレートと上記第２端子とを絶縁する第２端子絶縁部材とを含む２次電池と、隣接する２次電池の上記第１端子及び上記第２端子に固定して上記２次電池を電気的に連結すると共に、上記区別部と嵌合される確認部を有する連結部材と、を含むことを特徴とする電池モジュールが提供される。
また、上記第１端子及び上記第２端子は板状で構成され、上記第１端子絶縁部材は上記第１端子より広く形成されて上記第１端子の外側に突出された上面を有し、上記区別部は突出された上面に形成されてもよい。
また、上記第１端子絶縁部材は第１凸部で構成される区別部を有し、上記第２端子絶縁部材は第２凸部を備え、上記第１凸部は上記第２凸部とは形成された位置または形状が異なるものであってもよい。
また、上記区別部は上記第２端子絶縁部材には形成されない凸部または凹部で構成されてもよい。
以上説明したように本発明によれば、電池モジュールの組立性が向上するだけでなく、連結部材を端子に溶接で固定することによって外部の振動や、衝撃によって連結部材と端子との間の接触抵抗が増加するのを防止することができる。
また、凹部または凸部で構成される区別部に確認部が嵌合されるため、このような部分が連結部材を支持して連結部材が端子において揺れるのをさらに防止できる。そのために接触抵抗が減少して、電池モジュールの出力が向上するだけでなく、２次電池の寿命が向上する。
本発明の第１実施形態による２次電池を示した斜視図である。 図１においてＩＩ-ＩＩ線に沿って切断して示した断面図である。 本発明の第１実施形態による２次電池を電気的に連結して、電池モジュールを形成する過程を説明するための分解斜視図である。 連結部材によって２次電池が電気的に連結された状態を示した平面図である。 本発明の第１実施形態による連結部材を下から見た斜視図である。 本発明の第１実施形態による電池モジュールを示した斜視図である。 本発明の第２実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。 本発明の第３実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。 本発明の第３実施形態による連結部材を示した本斜視図である。 本発明の第４実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。 本発明の第５実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。 本発明の第６実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。 本発明の第６実施形態による連結部材を示した平面図である。 本発明の第７実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図１は本発明の第１実施形態による２次電池を示した斜視図であり、図２は図１においてＩＩ-ＩＩ線に沿って切断して示した２次電池の縦断面図である。
図１及び図２を参照して説明すると、２次電池１００は正極１１１と負極１１２との間に絶縁体のセパレータ１１３を介して巻取された電極群１１０と、電極群１１０が内蔵されるケース１５０と、電極群１１０と電気的に連結される第１端子１４０と第２端子１３０、及びケース１５０に形成された開口部に結合されるキャッププレート１２０を含む。
正極１１１及び負極１１２は薄板の金属箔で形成された集電体に活物質が塗布された領域のコーティング部と活物質がコーティングされない領域の無地部１１１ａ、１１２ａを含む。無地部１１１ａ、１１２ａは正極１１１及び負極１１２の長さ方向に沿って正極１１１及び負極１１２の側端に形成される。また、正極１１１及び負極１１２は絶縁体のセパレータ１１３を間に介した後巻取りされてゼリーロール状の電極群１１０を成す。
このような電極群１１０の無地部１１１ａ、１１２ａには第１端子１４０と第２端子１３０がリード部材１２８を媒介として電気的に連結され、リード部材１２８とキャッププレート１２０との間には絶縁のための下部絶縁部材１２９が設けられる。
第１端子１４０は負極無地部１１２ａと電気的に連結して、正極端子をなし、第２端子１３０は負極無地部１１１ａと電気的に連結されて負極端子を成す。本実施形態においては第１端子１４０が負極端子となり、第２端子１３０が正極端子となることを示しているが、本発明がこれに制限されず、第１端子１４０が正極端子となり、第２端子１３０が負極端子となっても良い。
ケース１５０は内部に空間を有し、一面が開放された六面体形状の角形（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ ｔｙｐｅ）ケースで構成される。但し、本発明がこれに制限されるのではなく、ケースは円筒形など多様な形状で形成できる。
キャッププレート１２０は薄い板で形成されるが、キャッププレート１２０には設定された内部圧力により開放されるように切欠が形成されたベント部１２６と電解液注入口を密封するキャップ１２５が設けられる。
第１端子１４０及び第２端子１３０は板状で構成され、キャッププレート１２０と平行に配置される。また、第１端子１４０及び第２端子１３０はリベット１２１でキャッププレート１２０に固定されるが、リベット１２１はキャッププレート１２０を貫く柱部１２１ａと柱部１２１ａの上端と下端において外側に突出されて支持するヘッド部１２１ｂ、１２１ｃを含む。
リベット１２１の下端に位置するヘッド部１２１ｃの下面にはリード部材１２８が溶接で固定されるが、リード部材１２８はリベット１２１に溶接で固定される上部板１２８ａと上部板１２８ａから下へ突出されて無地部１１１ａ、１１２ａに固定される付着板１２８ｂを含む。
本実施形態では上部板１２８ａがリベット１２１のヘッド部１２１ｃに溶接で固定される例を示しているが、本発明がこれに制限されず、リード部材１２８も端子１３０、１４０と共にリベット１２１でキャッププレート１２０に固定されても良い。この場合、上部板１２８ａにはリベット１２１が貫通する孔が形成され、柱部１２１ａが上部板１２８ａを貫いて、ヘッド部１２１ｃは上部板１２８ａの下面に位置して、上部板１２８ａをキャッププレート１２０側に加圧するようになる。
キャッププレート１２０と端子１３０、１４０との間には端子絶縁部材１２３と下部ガスケット１２７が介されて、キャッププレート１２０と端子１３０、１４０とを絶縁させる。
下部ガスケット１２７は端子孔に嵌合されて設置され、端子絶縁部材１２３はキャッププレート１２０と端子１３０、１４０との間に設けられる。端子絶縁部材１２３は端子１３０、１４０より広く形成され、中央にはリベット１２１が貫く孔が形成される。
本実施形態による２次電池１００の端子１３０、１４０はリベット１２１でキャッププレート１２０に固定され、従来のナットによって結合される構造に比べて振動に強い。
リベット１２１が設けられる過程を考察すると、リベット１２１は端子１３０、１４０とキャッププレート１２０を貫いた状態で上部と下部から強い圧力で加圧され、この時、両端にヘッド部１２１ｂ、１２１ｃが形成される。このように圧着される過程において端子１３０、１４０はキャッププレート１２０に強く密着されて振動によって端子１３０、１４０が緩むのを防止できる。
また、リベット１２１がリード部材１２８に嵌合された状態で加圧される場合、リード部材１２８に至るまで一度に固定されて外部の振動によって接触抵抗が生じるのを防止でき、これにより２次電池１００の全体的な出力が向上する。２次電池１００において接触抵抗を減少させるのは何より重要であるが、接触抵抗は２次電池１００の出力を低下させるだけでなく、抵抗熱を発生させて、２次電池１００の温度を上昇させる役割を果たす。２次電池１００の温度が上昇すると、内部において異常反応が発生するため、２次電池１００の寿命が短縮する問題が生じる。しかし、本実施形態によるとリベット１２１が振動に殆ど影響されないため、接触抵抗を最少化することができる。
図１に示したように第１端子１４０及び第２端子１３０は略長方形の板状で形成されるが、長方形は相対的に短い長さを有する短辺部と短辺部より長い長さを有する長辺部で構成される。
第１端子１４０は長辺部に形成された第１凹部１４１と凹部１４１に隣接された短辺部に形成された凸部１４５を含む区別部を有する。
第１凹部１４１は長辺部の角部において削られて形成された溝で構成され、溝は長辺部の長さ方向に沿って形成される。また、凸部１４５は短辺部の角部から突出された突起で構成され、突起は短辺部の長さ方向に沿って形成される。区別部を形成する第１凹部１４１及び凸部１４５は第１端子を第２端子を区別させる役割を果たす。
また、第２端子１３０は短辺部に第２凹部１３１を有するが、第２凹部１３１は短辺部の角部において削られて形成された溝で構成され、溝は短辺部の長さ方向に沿って形成される。
このように本実施形態による２次電池１００は端子１３０、１４０に形成された凹部１３１、１４１の位置及び形状が互いに異なっている。また、第１端子１４０には凸部１４５が形成されるが、第２端子１３０には凸部が形成されない。このように第１端子１４０と第２端子１３０に形成された凹部１３１、１４１の位置及び形状を異なるようにしたり、第１端子１４０にだけ凸部１４５を形成すると、正極性を有する端子と負極性を有する端子を容易に区別することができる。
図３は本発明の第１実施形態による２次電池を電気的に連結して電池モジュールを形成する過程を説明するための分解斜視図であり、図４は連結部材によって２次電池が電気的に連結された状態を示した平面図であり、図５は本発明の第１実施形態による連結部材を下から見た斜視図である。
図３、図４、及び図５を参照して説明すると、本実施形態による電池モジュールは２次電池（１００、１００’）を直列に連結して形成する。但し、本発明がこれに制限されるのではない。
一側２次電池１００の第２端子１３０とこれと隣接する２次電池１００'の第１端子１４０が近く位置するように間隔をおいて配置した状態で第１端子１４０と第２端子１３０に連結部材１６０を設置する。連結部材１６０は略板状で構成され、凹部１３１、１４１または凸部１４５と嵌合される確認部を有する。
本実施形態において確認部は溝または突起で構成されるが、確認部は第１端子１４０の第１凹部１４１に嵌合される第１連結突起１６７と第１端子１４０の凸部１４５に嵌合される第１連結溝１６２、及び第２端子１３０の第２凹部１３１に嵌合される第２連結突起１６３を含む。
第１連結突起１６７は第１端子１４０の第１凹部１４１と対応される形状で構成され、第１連結溝１６２は第１端子１４０の凸部１４５と対応する形状で構成される。また、第２連結突起１６３は第２端子１３０の凹部１３１と対応する形状で構成される。
このように端子の凹部１３１、１４１または凸部１４５と結合される確認部を形成すると、正極同士または負極同士に配置された場合には連結部材１６０が端子に結合されないため、誤結合されるのを防止することができる。
誤結合の問題は本実施形態のように連結部材を端子に溶接で固定する時に大変重要であるが、ナットに連結部材を固定する場合にはナットを外して再び結合できるが、溶接で固定する場合には一度溶接した後、再び分離するのがかなり難しいためである。
一方、連結部材１６０の対向する両端にはリベット１２１のヘッド部が挿入されるように窪んだ凹部１６１が形成され、連結部材１６０の上面には溶接のための部材などが嵌合できるように溝１６５が形成される。
また、連結部材１６０の下面には溶接の時に端子の上面と接触される接触突起１６４が形成されるが、接触突起１６４に熱が集中して接触突起１６４を溶かすことによってより容易に端子（１３０、１４０）と溶接できる。
図６は本発明の第１実施形態による電池モジュールを示した斜視図である。図６を参照して説明すると、本実施形態による電池モジュール９００は２次電池１００と２次電池１００を電気的に連結する連結部材１６０、１８０を含む。並列に連結された２次電池１００は連結部材１６０、１８０によって直列に連結されるが、隣接する２次電池１００の第１端子１４０と第２端子１３０が交差するように配置された状態で連結部材１６０、１８０が端子１３０、１４０に溶接で接合されて連結される。
本実施形態による電池モジュール９００は第１端子１４０と第２端子１３０の凹部１３１、１４１及び凸部１４５の形状及び位置を異なるように形成することによって、連結部材１６０、１８０を設置するに当たり正極性端子と負極性端子が混同されないようにした。
連結部材は第１連結部材１６０と第２連結部材１８０で構成されるが、電池モジュール９００において左側の部分（図６基準）には第１連結部材１６０が設置され、右側の部分には第２連結部材１８０が設けられる。各々の連結部材１６０、１８０には第１端子１４０に形成された第１凹部１４１と第２端子１３０に形成された第２凹部１３１に嵌合される連結突起と第１端子１４０の凸部１４５に嵌合される連結溝が形成される。しかし、連結部材１６０、１８０において連結突起と連結溝の設置位置は互いに異なっている。
本実施形態による電池モジュール９００は組み立てるに当たり組立性が向上するだけでなく、連結部材１６０、１８０を端子１３０、１４０に溶接で固定することによって外部の振動や衝撃によって連結部材１６０、１８０と端子１３０、１４０との間の接触抵抗が増加するのを防止することができる。また、凹部１３１、１４１と凸部１４５に確認部が嵌合されるため、このような部分が連結部材１６０、１８０を支持して連結部材１６０、１８０が端子１３０、１４０において揺れるのをさらに防止することができる。これにより接触抵抗が減少して電池モジュールの出力が向上するだけでなく、２次電池の寿命が向上する。
図７は本発明の第２実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。図７を参照して説明すると、本実施形態に電池モジュールは複数の２次電池（２００、２００'）と２次電池（２００、２００'）を電気的に連結する連結部材２６０を含む。また、２次電池２００はケース２５０とケース２５０に結合されたキャッププレート２２０、及びキャッププレート２２０の外側に突出された第１端子２４０と第２端子２３０を含む。第１端子２４０及び第２端子２３０は板状で構成され、キャッププレート２２０との間に端子絶縁部材２２３を介した状態でキャッププレート２２０にリベット２２１で固定される。
端子２３０、２４０は略長方形の板状で構成され、長方形は長さが相対的に短い短辺部と短辺部より長さが長い長辺部で構成される。第１端子２４０の短辺部一側角部には第１凸部２４５が上側に突出形成され、第２端子２３０の長辺部一側角部には第２凸部２３５が上側に突出形成される。第１凸部２４５が第１端子と第２端子を識別する区別部となる。
本実施形態によると、第１端子２４０と第２端子２３０に全て凸部２３５、２４５を形成しても凸部２３５、２４５の形成位置を異ならして正極性端子と負極性端子を区別することができる。
連結部材２６０の対向おする両端にはリベット２２１が挿入されるように窪む凹部２６１が形成され、端子２３０、２４０と対向する面には第１凸部２４５と第２凸部２３５が嵌合される確認部が形成される。
確認部は第１凸部２４５と結合される第１連結溝２６４と第２凸部２３５と結合される第２連結溝２６２を含む。連結溝２６２、２６４は連結部材２６０の下面から上面まで連結形成され、そのために連結部材２６０を端子２３０、２４０に設置する時、連結溝２６２、２６４の位置を容易に把握して結合させることができる。
本実施形態では第１端子２４０と第２端子２３０に形成される凸部２３５、２４５の位置を別にして、連結部材２６０にはこのような凸部２３５、２４５を挿入する確認部を形成することによって同じ極性を有する端子の誤結合を防止することができる。
図８は本発明の第３実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図であり、図９は本発明の第３実施形態による連結部材を示した斜視図である。図８及び図９を参照して説明すると、本実施形態による電池モジュールは複数の２次電池（３００、３００'）と２次電池を電気的に連結する連結部材３６０を含む。
また、２次電池３００はケース３５０とケース３５０に結合されたキャッププレート３２０、及びキャッププレート３２０の外側に突出された第１端子３３０と第２端子３４０を含む。第１端子３３０及び第２端子３４０は板状で構成され、キャッププレート３２０との間に端子絶縁部材３２３を介した状態でキャッププレート３２０にリベット３２１で固定される。
端子３３０、３４０は略長方形の板状で構成され、第１端子３３０の上面には四角形突起で構成される第１凸部３３５が形成され、第２端子３４０の上面には円形突起で構成される第２凸部３４５が形成される。本実施形態では第１凸部３６５が第２凸部３４５とは異なる形状に形成されて区別部を成す。
本実施形態のように第１端子３３０と第２端子３４０に形状が異なる凸部３３５、３４５を形成すると、例え凸部３３５、３４５を同じ位置に形成しても凸部３３５、３４５の形状により正極性を有する端子と負極性を有する端子を容易に区別することができる。
連結部材３６０の両端にはリベット３２１が挿入されるように窪む凹部３６１が形成され、端子と対向する面には第１凸部３３５が挿入される四角形状の第１連結溝３６５と第２凸部３４５が挿入される円形の第２連結溝３６２を含む確認部を有する。
凸部３３５、３４５が連結溝（３６２、３６５）に嵌合された状態で凸部３３５、３４５と連結溝３６２、３６５を溶接で接合して連結部材を端子に固定させる。
また、連結部材３６０の上面（端子に向かう面と反対方向に向かう面）には四角溝が形成された位置の上部に四角突起で構成される第１表示部３６４が形成され、円形溝が形成された位置の上部に円形突起で構成される第２表示部３６３が形成される。
このように表示部を形成すると、連結溝３６２、３６５の形状及び位置を上から把握できるため、凸部３３５、３４５と結合できる連結溝３６２、３６５を簡単に把握してこれらを結合できる。
また、第１端子３３０に形成された第１凸部３３５と第２端子３４０に形成された第２凸部３４５の形状が異なっており、連結部材３６０にはこのような凸部３３５、３４５を挿入する確認部が形成されるため、同じ極性を有する端子同士の誤結合を防止することができる。
図１０は本発明の第４実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。図１０を参照して説明すると、本実施形態に電池モジュールは複数の２次電池（４００、４００'）と２次電池（４００、４００'）を電気的に連結する連結部材４６０を含む。また、２次電池４００はケース４５０とケース４５０に結合されたキャッププレート４２０とキャッププレート４２０の外側に突出された第１端子４３０と第２端子４４０を含む。第１端子４３０及び第２端子４４０は板状で構成され、キャッププレートと４２０の間に端子絶縁部材４２３を介した状態でキャッププレート４２０にリベット４２１で固定される。
２次電池４００は隣接する２次電池４００'と連結部材４６０を介して電気的に連結されるが、連結部材４６０は隣接する２次電池の第１端子４３０と第２端子４４０に溶接で固定される。
端子４３０、４４０は略長方形の板状で構成され、第１端子４３０の角部には第２端子４４０と区別できる区別部として凹部４３５が形成され、第２端子４４０は凹部または凸部が形成されない平板状で構成される。
また、連結部材４６０の両端にはリベット４２１が挿入されるように窪む凹部４６１が形成され、端子と対向する面には凹部４３５に嵌合される連結突起４６５で構成される確認部が形成される。連結突起４６５は連結部材４６０の下面に形成されるが、連結部材４６０が形成された部分の上面には連結突起４６５の形成位置を示す表示部４６７が形成される。表示部４６７は記号で構成できるが、本実施形態では表示部４６７が「＋」で構成されることを例示しているが、本発明がこれに制限されるのではない。従って、表示部は突起、溝、模様、記号、文字などで構成できる。
このように第１端子４３０にだけ凹部４３５を形成すると、凹部４３５の形成有無を通して正極性を有する端子と負極性を有する端子を容易に区別でき、連結部材４６０に凹部４３５に嵌合される連結突起４６５を形成することによって同じ極性を有する端子を誤連結するのを防止できる。
また、連結部材４６０の上面に表示部４６７を形成することによって連結突起４６５の位置を容易に把握して組み立てをより簡単にできる。
電池モジュールの組み立てにおいて表示部４６７が形成されないと連結部材４６０を結合に当たり突起の位置を一々確認しなければならず、時々試行錯誤しながら組み立てざるを得ないが、本実施形態のように表示部４６７を形成すると従来に比べて迅速に組み立てられるため、生産性が向上する。
図１１は本発明の第５実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。図１１を参照して説明すると、本実施形態に電池モジュールは複数の２次電池（５００、５００'）と２次電池（５００、５００'）を電気的に連結する連結部材５６０を含む。また、２次電池５００はケース５５０とケース５５０に結合されたキャッププレート５２０とキャッププレート５２０の外側に突出された第１端子５３０と第２端子５４０を含む。第１端子５３０及び第２端子５４０は板状で構成され、キャッププレート５２０との間に端子絶縁部材５２３を介した状態でキャッププレート５２０にリベット５２１で固定される。
２次電池５００は隣接する２次電池５００'と連結部材５６０を介して電気的に連結されるが、連結部材５６０は隣接する２次電池（５００、５００'）の第１端子５３０と第２端子５４０に溶接で固定される。
端子（５３０、５４０）は略長方形の板状で構成され、第１端子５３０の上面には第２端子５４０と区別できる区別部として凸部５３５が形成される。一方、第２端子５４０は凸部が形成されない平板状で構成される。第１端子は突起を形成するために第２端子より長く形成される。
区別部は二つの凸部５３５で構成されるが、凸部５３５は略円柱形状で構成され、第１端子５３０の表面において連結部材５６０に向かって垂直に突出される。凸部５３５はリベット５２１を間において離隔配置される。
また、連結部材５６０の両端にはリベット５２１が挿入されるように窪む凹部５６１が形成され、端子と対向する面には凸部５３５に嵌合される連結溝５６５で構成された確認部が形成される。連結溝５６５は連結部材５６０を貫いて形成され、そのために連結部材５６０の上面にも連結溝５６５が表示される。
本実施形態のように第１端子５３０にだけ凸部５３５を形成すると、正極性を有する端子と負極性を有する端子を容易に区別することができる。また、連結部材５６０に凸部５３５に嵌合される連結溝５６５を形成すると、同じ極性を有する端子を誤連結するのを防止することができる。
また、二つの凸部５３５がリベット５２１を間において離隔形成されることによって、外部の衝撃や振動に対して連結部材５６０をさらに安定的に支持でき、それにより連結部材５６０と端子５３０、５４０との間の接触が不良になることを防止できる。
図１２は本発明の第６実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。図１２を参照して説明すると、本実施形態に電池モジュールは複数の２次電池（６００、６００'）と２次電池（６００、６００'）を電気的に連結する連結部材６６０を含む。
また、２次電池６００はケース６５０とケース６５０に結合されたキャッププレート６２０とキャッププレート６２０の外側に突出された第１端子６３０と第２端子６４０を含む。第１端子６３０及び第２端子６４０は板状で構成され、キャッププレート６２０との間に端子絶縁部材６２３を介した状態でキャッププレート６２０にリベット６２１で固定される。
２次電池６００は隣接する２次電池６００'と連結部材６６０を介して電気的に連結されるが、連結部材６６０は隣接する２次電池（６００、６００'）の第１端子６３０と第２端子６４０に溶接で固定される。
端子６３０、６４０は略長方形の板状で構成され、第１端子６３０の上面には第２端子６４０と区別できる区別部として第１凸部６３５が形成され、第２端子６４０は第１凸部６３５と異なる位置に第２凸部６４５が形成される。
区別部は二つの第１凸部６３５で構成されるが、第１凸部６３５は略円柱形状で構成され、第１端子６３０の表面で連結部材６６０に向かって垂直に突出される。第１凸部６３５はリベット６２１を間において離隔配置される。また、第２凸部６４５も略円柱形状で構成されるが、第１凸部６３５と第２凸部６４５は形成された位置が互いに異なっている。 つまり、第１凸部６３５の間の距離は第２凸部６４５の間の距離より広く形成される。
また、連結部材６６０の両端にはリベット６２１が挿入されるように彫られている凹部６６１が形成され、端子と対向する面には第１凸部６３５に嵌合される第１連結溝６６５で構成される確認部が形成される。また、連結部材６６０には第２凸部６４５と嵌合される第２連結溝６６３が形成される。
図１３に示したように、第１凸部の間の距離と第２凸部の間の距離が互いに異なるため、第１連結溝６６５の間の距離（Ｄ１）は第２連結溝６６３の間の距離（Ｄ２）より長く形成される。
このように凸部６３５、６４５の間の距離及びこれと嵌合される連結溝（６６３、６６５）の間の距離が互いに異なるため、同じ極性を有する端子が誤結合されるのを防止できる。
また、第１端子６３０及び第２端子６４０の凸部６３５、６４５と連結部材６６０の連結溝６６５、６６３が嵌合されるため、連結部材６６０が安定的に支持される。
図１４は本発明の第７実施形態による電池モジュールを示した分解斜視図である。図１４を参照して説明すると、本実施形態に電池モジュールは複数の２次電池（７００、７００'）と２次電池（７００、７００'）を電気的に連結する連結部材７６０を含む。
また、２次電池７００はケース７５０とケース７５０に結合されたキャッププレート７２０とキャッププレート７２０の外側に突出された第１端子７３０と第２端子７４０を含む。第１端子７３０及び第２端子７４０は板状で構成され、キャッププレート７２０にリベット７２１で固定される。
２次電池７００は隣接する２次電池７００'と連結部材７６０を介して電気的に連結されるが、連結部材７６０は隣接する２次電池（７００、７００'）の第１端子７３０と第２端子７４０に溶接で固定される。
端子７３０、７４０は略長方形の板状で構成され、第１端子７３０とキャッププレート７２０との間には絶縁のための第１端子絶縁部材７３３が設置され、第２端子７４０とキャッププレート７２０との間には絶縁のための第２端子絶縁部材７４３が設けられる。
端子絶縁部材７３３、７４３は端子７３０、７４０より広く形成されて上面が端子７３０、７４０の外側に突出される。また、第１端子絶縁部材７３３の上面には第１端子７３０が第２端子７４０と区別できる区別部として第１凸部７３３ａが形成されるが、第１凸部７３３ａは第１端子７３０の外側に突出された上面に形成される。
第２端子絶縁部材７４３の上面には第１凸部７３３ａと異なる形状を有する第２凸部７４３ａが形成される。第１凸部７３３ａは第１端子絶縁部材７３３の上面で垂直に突出された四角柱形状で構成され、第２凸部７４３ａは第２端子絶縁部材７４３の上面で垂直に突出された円柱形状で構成される。
また、第１凸部７３３ａは第１端子７３０よりもっと内側に形成され、第２凸部７４３ａは第２端子７４０よりもっと外側に形成される。このように第１凸部７３３ａは第２凸部７４３ａとその形成された位置も異なっていて、第１端子７３０と第２端子７４０が容易に区別される。
本実施形態において第１端子絶縁部材７３３に凸部で構成される区別部が形成された例を示しているが、本発明がこれに制限されるのではなく、区別部は凹部で構成されても良い。また、本実施形態では第１端子絶縁部材７３３と第２端子絶縁部材７４３全てに凸部が形成された例を示しているが、本発明がこれに制限されるのではなく、第１端子絶縁部材にだけ凸部が形成され第２端子絶縁部材には凹部が形成されても良いし、何も形成されなくても良い。
一方、連結部材７６０の両端にはリベット７２１が挿入されるように窪む凹部７６１が形成され、端子と対向する面には第１凸部７３３ａに嵌合される第１連結溝７６５で構成された確認部が形成される。また、連結部材７６０には第２凸部７４３ａと嵌合される第２連結溝７６３が形成される。
このように第１端子絶縁部材７３３に第１端子７３０と第２端子７４０を区別する区別部を形成することによって第１端子７３０と第２端子７４０を容易に区別でき、同じ極性を有する端子が呉結合されるのを防止することができる。
また、第１端子絶縁部材７３３及び第２端子絶縁部材７４３の凸部７３３ａ、７４３ａと連結部材７６０の連結溝７６５、７６３が嵌合されるため、連結部材７６０が安定的に支持される。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１００ ２次電池
１２０ キャッププレート
１２１ リベット
１４０ 第１端子
１３０ 第２端子
１３１、１４１ 凹部
１４５ 凸部
１５０ ケース
１６０ 連結部材
１６２ 連結溝
１６３、１６７ 連結突起
１６４ 接触突起
３６４、３６３ 表示部
９００ 電池モジュール

Claims (19)

  1. 外側に突出して形成された第１端子と第２端子とを含み、前記第１端子は前記第２端子と区別されるように凹部または凸部で構成される区別部を有する２次電池と、
    前記２次電池を電気的に連結させ、隣接する２次電池の前記第１端子及び前記第２端子に固定されて前記区別部と嵌合される確認部を有する連結部材と、
    を含むことを特徴とする電池モジュール。
  2. 前記第１端子及び前記第２端子は板状で構成されることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
  3. 前記２次電池は正極、負極、及び前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータを含む電極群と、
    前記電極群が内蔵されるケースと、
    前記ケースの開口に結合されるキャッププレートと、
    前記第１端子または前記第２端子を前記キャッププレートに固定するリベットとを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電池モジュール。
  4. 前記２次電池は前記電極群と前記第１端子または前記第２端子を電気的に連結するリード部材をさらに含み、
    前記リード部材は前記第１端子または前記第２端子と一緒にリベットで前記キャッププレートに固定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池モジュール。
  5. 前記第１端子は前記第２端子に形成されない凹部または凸部で構成される区別部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池モジュール。
  6. 前記第１端子及び前記第２端子は板状で構成され、
    前記連結部材は隣接する２次電池の第１端子及び第２端子に溶接で固定されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池モジュール。
  7. 前記連結部材は前記第１端子または前記第２端子に向かう面に接触突起を有し、
    前記接触突起で溶接で接合されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電池モジュール。
  8. 前記第１端子は第１凹部で構成される区別部を有し、前記第２端子は第２凹部を備え、前記第１凹部は前記第２凹部とは形成された位置または形状が異なることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池モジュール。
  9. 前記第１端子は第１凸部で構成される区別部を有し、前記第２端子は第２凸部を備え、前記第１凸部は前記第２凸部とは形成された位置または形状が異なることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
  10. 前記第１端子は凸部を有し、前記第２端子は凹部を備え、前記確認部は前記凸部及び前記凹部と嵌合されることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
  11. 前記第１端子は複数の第１凸部で構成される区別部を有し、前記第２端子は複数の第２凸部を備え、前記第１凸部間の距離は前記第２凸部間の距離と異なることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
  12. 前記連結部材は前記区別部が形成された面と反対方向に向かう面に前記区別部の位置または形状を示す表示部を有することを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
  13. 前記表示部は突起、溝、模様、記号、文字で構成される群より選択されるいずれか一つで構成されることを特徴とする請求項１２に記載の電池モジュール。
  14. 前記表示部は前記区別部の形状と対応する形状を有することを特徴とする請求項１２に記載の電池モジュール。
  15. 前記連結部材は隣接する２次電池の前記第１端子及び前記第２端子の上面に溶接で接合され、
    前記第１端子の上面には第１凸部で構成される区別部が形成され、前記第２端子の上面には第１凸部とは異なる形状の第２凸部が形成され、
    前記連結部材は前記第１凸部及び前記第２凸部に嵌合される連結溝で構成される確認部を有し、
    前記第１凸部と前記確認部が溶接で接合されたことを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
  16. 発電を実行する電極群が内蔵されるケースと、
    前記ケースの開口に結合されるキャッププレートと、
    前記キャッププレートの外側に突出された第１端子及び第２端子と、
    前記第１端子と前記キャッププレートとの間に配置されて、前記キャッププレートと前記第１端子とを絶縁すると共に、凹部または凸部で構成される区別部を有する第１端子絶縁部材と、
    前記第２端子と前記キャッププレートとの間に配置されて、前記キャッププレートと前記第２端子とを絶縁する第２端子絶縁部材と、
    を含む２次電池と、
    隣接する２次電池の前記第１端子及び前記第２端子に固定して前記２次電池を電気的に連結すると共に、前記区別部と嵌合される確認部を有する連結部材と、
    を含むことを特徴とする電池モジュール。
  17. 前記第１端子及び前記第２端子は板状で構成され、前記第１端子絶縁部材は前記第１端子より広く形成されて前記第１端子の外側に突出された上面を有し、前記区別部は突出された上面に形成されたことを特徴とする請求項１６に記載の電池モジュール。
  18. 前記第１端子絶縁部材は第１凸部で構成される区別部を有し、前記第２端子絶縁部材は第２凸部を備え、前記第１凸部は前記第２凸部とは形成された位置または形状が異なることを特徴とする請求項１６に記載の電池モジュール。
  19. 前記区別部は前記第２端子絶縁部材には形成されない凸部または凹部で構成されることを特徴とする請求項１６に記載の電池モジュール。
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