JP2012506609A - バッテリーセルアッセンブリ用の相互接続デバイス - Google Patents

Abstract

バッテリーセルアッセンブリ用の相互接続デバイスが提供される。この相互接続デバイスが、バッテリーモジュールの第二極性において電極の第二セットと直列に第一極性において電極の第一セットを結合する。

Description

本出願は、バッテリーセルアッセンブリ用の相互接続デバイスに関する。

発明の背景

バッテリーパックは、一般に複数のバッテリーセルを有する。本発明者等は、バッテリーセルアッセンブリを共に電気的結合するための、信頼性のある相互接続デバイスの必要性を認識していた。

バッテリーセルアッセンブリ用の相互接続デバイスが、模範的な実施態様に従って提供される。相互接続デバイスが、第一及び第二接触部分、第一延長部、及び第一中間部を有する第一電気接触部材を含む。第一延長部が、第一接触部分と第一延長部の間で結合される。第一中間部が、第一延長部と第二接触部分の間で結合される。第一接触部分が、第二接触部分と実質的に平行に配置される。第一延長部が、第一接触部分と実質的に垂直である。第一接触部分が、第一極性を備えた第一バッテリーセルアッセンブリの第一電極と接触するように構成され、及び、第二接触部分が、第二極性を備えた第二バッテリーセルアッセンブリの第二電極と接触するように構成される。相互接続デバイスが、第一電気接触部材上に配置された第二電気接触部材を更に含む。第二電気接触部材が、第三及び第四接触部分、第二及び第三延長部、及び第二中間部を有する。第二延長部が、第三接触部分と第二中間部の間で結合される。第三延長部が、第二中間部と第四接触部分の間で結合される。第三接触部分が、第四接触部分と実質的に平行で、及び、第二延長部が、第三接触部と実質的に垂直である。第三接触部分が、第一極性を備えた第三バッテリーセルアッセンブリの第三電極と接触するように構成され、及び、第四接触部分が、第二極性を備えた第四バッテリーセルアッセンブリの第四電極と接触するように構成される。

図１が、一の模範的な実施態様に従った、相互接続デバイスを備えたバッテリーモジュールの図である。 図２が、図１のバッテリーモジュールの一部の拡大図である。 図３が、他の模範的な実施態様に従った、図１の相互接続デバイスの拡大図である。 図４が、図１の相互接続デバイスを形成するために利用された金属シートの図である。 図５が、図１の相互接続デバイスの上面図の概略図である。 図６が、図５の線５−５に沿って取られた断面図である。 図７が、他の模範的な実施態様に従った、相互接続デバイスの拡大図である。

模範的な実施態様の詳述

図１と図２において、駆動電圧を発生させるバッテリーモジュール１０が説明される。バッテリーモジュール１０は、バッテリーセルアッセンブリ２０、２２、２４、２６、２８、３０及び相互接続デバイス４０を含む。

バッテリーセルアッセンブリ２０は、駆動電圧を発生させるために提供される。バッテリーセルアッセンブリ２０は、ハウジング５０及び電極５２、５４を含む。電極５２は第一電圧極性を有し、及び電極５４は第二電圧極性を有するように、バッテリーセルが、ハウジング５０内に配置され、電極５２、５４に電気的に結合される。

バッテリーセルアッセンブリ２２もまた、駆動電圧を発生させるために提供される。バッテリーセルアッセンブリ２２は、ハウジング６０及び電極６２、６４を含む。電極６２が第一電圧極性を有し、及び電極６４が第二電圧極性を有するように、バッテリーセルが、ハウジング６０内に配置され、及び電極６２、６４に電気的に結合される。バッテリーセルアッセンブリ２２は、バッテリーセルアッセンブリ２０とバッテリーセルアッセンブリ２４の間に配置される。

バッテリーセルアッセンブリ２４もまた、駆動電圧を発生させるために提供される。バッテリーセルアッセンブリ２４は、ハウジング７０及び電極７２、７４を含む。電極７２が第一電圧極性を有し、及び電極７４が第二電圧極性を有するように、バッテリーセルが、ハウジング７０内に配置され、及び電極７２、７４に電気的に結合される。バッテリーセルアッセンブリ２４は、バッテリーセルアッセンブリ２２とバッテリーセルアッセンブリ２６の間に配置される。

バッテリーセルアッセンブリ２６もまた、駆動電圧を発生させるために提供される。バッテリーセルアッセンブリ２６は、ハウジング８０及び電極８２、８４を含む。電極８２が第一電圧極性を有し、及び電極８４が第二電圧極性を有するように、バッテリーセルが、ハウジング８０内に配置され、及び電極８２、８４に電気的に結合される。バッテリーセルアッセンブリ２６は、バッテリーセルアッセンブリ２４とバッテリーセルアッセンブリ２８の間に配置される。

バッテリーセルアッセンブリ２８もまた、駆動電圧を発生させるために提供される。バッテリーセルアッセンブリ２８は、ハウジング９０及び電極９２、９４を含む。電極９２が第一電圧極性を有し、及び電極９４が第二電圧極性を有するように、バッテリーセルが、ハウジング９０内に配置され、及び電極９２、９４に電気的に結合される。バッテリーセルアッセンブリ２８は、バッテリーセルアッセンブリ２６とバッテリーセルアッセンブリ３０の間に配置される。

バッテリーセルアッセンブリ３０もまた、駆動電圧を発生させるために提供される。バッテリーセルアッセンブリ３０は、ハウジング１００及び電極１０２、１０４を含む。電極１０２が第一電圧極性を有し、及び電極１０４が第二電圧極性を有するように、バッテリーセルが、ハウジング１００内に配置され、及び電極１０２、１０４に電気的に結合される。バッテリーセルアッセンブリ３０は、バッテリーセルアッセンブリ２６と反対のバッテリーセルアッセンブリ２８に隣接して配置される。

図２と図３において、一の模範的な実施態様に従った相互接続デバイス４０が、バッテリーセルモジュールの電極を電気的に接続するために提供される。とりわけ、電極５２、６２、７２の組合せが、電極８４、９４、１０４と電気的に直列になるように、相互接続デバイス４０が、電極５２、６２、７２を共に、及び電極８４、９４、１０４を共に電気的に結合する。

相互接続デバイス４０が、電気接触部材１２０、電気接触部材１２２、及び電気接触部材１２４を含む。一の模範的実施態様において、相互接続デバイス４０は、ニッケルめっきの銅で構成される。当然、当業者にとって知られた他の導電性材料が検討される。注目すべきは、図４は、相互接続デバイス４０を形成するのに利用される定形金属シートを描写する。

図２−６に関して、電気接触部材１２０が、当業者にとって知られた溶接又は他のカップリング法により、バッテリーセルアッセンブリ２０の電極５２とバッテリーセルアッセンブリ２６の電極８４の両方に物理的に結合されるように構成される。電気接触部材１２０は、接触部分１３０、１３２、延長部１３４、中間部１３６を含む。延長部１３４は、接触部分１３０と中間部１３６の間で結合される。中間部１３６は、延長部１３４と接触部分１３２の間で結合される。接触部分１３０は、接触部分１３２と実質的に平行である。更に、延長部１３４が、接触部分１３０と実質的に垂直である。接触部分１３０は、第一極性を備えたバッテリーセルアッセンブリ２０の電極５２に接触し、及び接触部分１３２は、第二極性を備えたバッテリーセルアッセンブリ２６の電極８４に接触する。

電気接触部材１２２が、電気接触部材１２０の一部に隣接して配置される。電気接触部材１２２が、当業者にとって知られた溶接又は他のカップリング法により、バッテリーセルアッセンブリ２２の電極６２に、及びバッテリーセルアッセンブリ２８の電極９４に物理的に結合されるように構成される。電気接触部材１２２は、接触部分１５０、１５２、延長部１５４、１５６及び中間部１５７を含む。延長部１５４が、接触部分１５０と中間部１５７の間で結合される。延長部１５６が、中間部１５７と接触部分１５２の間でつながれる。接触部分１５０が、第一極性を備えたバッテリーセルアッセンブリの電極６２に接触するように構成され、及び接触部分１５２が、第二極性を備えたバッテリーセルアッセンブリ２８の電極９４に接触するように構成されるように、接触部分１５０が、接触部分１５２と実質的に平行で、及び延長部１５４が、接触部分１５０と実質的に垂直である。

更に、中間部１３６と中間部１５７が、互いに隣接して配置され、及び互いに実質的に平行である。更に、接触部分１３０、１５９は、互いに実質的に平行に配置され、及び接触部分１３２、１５２は、互いに実質的に平行に配置される。更に、延長部１３４、１５４は互いに隣接して配置され、及び互いに実質的に平行である。

電気接触部材１２４が、電気接触部材１２２の一部に隣接して配置される。電気接触部材１２４が、当業者にとって知られた溶接又は他のカップリング法により、バッテリーセルアッセンブリ２４の電極７２に、及びバッテリーセルアッセンブリ３０の電極１０４に物理的に結合されるように構成される。電気接触部材１２４は、接触部分１７０、１７２、延長部１７４、及び中間部１７６を含む。中間部１７６が、接触部分１７０と延長部１７４の間で結合される。延長部１７４が、中間部１７６と接触部分１７２の間で更に結合される。延長部１７６が、該部を通って延びる開口部１７７を有する。延長部１７６は、外部モニタリング設備（示されていない）が相互接続デバイス４０に使われる電圧を測定できるよう構成される。接触部分１７０が、接触部分１７２と実質的に平行である。接触部分１７０が、第一極性を備えたバッテリーセルアッセンブリ２４の電極７２に接触するように構成され、及び接触部分１７２が、第二極性を備えたバッテリーセルアッセンブリ３０の電極１０４に接触するように構成されるように、延長部１７４は、接触部分１７２に実質的に垂直である。

更に、中間部１７６と中間部１５７が、互いに隣接して配置され、互いに実質的に平行である。更に、接触部分１７０、１５７は互いに実質的に平行に配置され、及び接触部分１７２、１５２は互いに実質的に平行に配置される。更に、延長部１７４、１５６は、互いに隣接して配置され、互いに実質的に平行である。

注目すべきは、電気接触部材１２０の第一縦の長さは、電気接触部材１２２の第二縦の長さに実質的に等しく、更に、電気接触部材１２４の第三縦の長さに実質的に等しいことである。更に、電気接触部材１２０の第一抵抗は、電気接触部材１２２の第二抵抗に実質的に等しく、更に、電気接触部材１２４の第三電気抵抗に実質的に等しい。従って、電気接触部材１２０、１２２、１２４は、電気接触部材１２０、１２２、１２４を介して流れる電流が実質的に等しいものである。

電気接触部材１２０、１２２、１２４の他の利点は、電気接触部材１２０、１２２、１２４は、空気が最小空気制限を備えたバッテリーセルを通って容易に流れることが可能な形状を有する。

図４において、相互接続デバイス４０を形成するために利用される金属シートが示される。示されるように、電気接触部材１２０が、接触部分１３０と延長部１３４の間に配置される曲げ部１４２、延長部１３４と中間部１３６の間に配置される曲げ部１４４、中間部１３６と接触部分１３２の間に配置される曲げ部１４６、及び中間部１３６と中間部１５７の間に配置される曲げ部１４７を有する。

更に、電気接触部材１２２が、接触部分１５０と延長部１５４の間に配置される曲げ部１６２、延長部１５４と中間部１５７の間に配置される曲げ部１６４、中間部１５７と延長部１５６の間に配置される曲げ部１６６、延長部１５６と接触部分１５２の間に配置される曲げ部１６８、及び中間部１５７と中間部１７６の間に配置される曲げ部を有する。

更に、電気接触部材１２４は、接触部分１７０と中間部１７６の間に配置される曲げ部１８０、中間部１７６と延長部１７４の間に配置される曲げ部１８２、及び延長部１７４と接触部分１７２の間に配置される曲げ部１８４を有する。

製造過程の間、図４に示される金属シートは、図２に示される相互接続デバイス２００を形成するため、上記で示された曲げ部で曲げられる。

図７に関して、一の模範的な実施態様に従って、相互接続デバイス２００が、提供される。相互接続デバイス２００は、第一電圧極性を備えた二つの電極を、第二電圧極性を備えた別の二つの電極に電気的に結合するよう構成される。示されるように、相互接続デバイス２００は、上述された電気接触部材１２０、１２２と類似した構造を有する電気接触部材２０２、２０４を有する。

バッテリーセルアッセンブリ用の相互接続デバイスは、他のコネクタと比べてかなりの利点を提供する。とりわけ、相互接続デバイスは、相互接続デバイスの電気接触部材を介して実質的に等しい電流フローを提供しながら、バッテリーモジュールにおいて第二極性で電極の第二セットと直列に第一極性で電極の第一セットを結合する技術的効果を提供する。

本発明は、模範的な実施態様を参照して説明されたが、本発明の範囲から離れることなく、様々な変更や同等物が本発明の要素に代用されることは、当業者は理解するだろう。更に、本発明の根本的な範囲から離れることなく、多くの修正が、特別な状況又は材料を本発明の教示に適合するために行われてもよい。従って、本発明が、本発明を行うために開示された特別な実施態様に限定されるつもりはないが、本発明が、添付された特許請求の範囲の範囲に含まれる全ての実施態様を含むことを目的としている。更に、第一、第二等の用語の使用は、ある要素を別の要素と区別するために使用される。更に、a、an等の用語の使用は、量の限定を示すのではなく、むしろ言及された項目の少なくとも一つの存在を示す。

Claims (11)

1. バッテリーセルアッセンブリ用の相互接続デバイスであって、
   第一電気接触部材と、及び、第二電気接触部材とを備えてなり、
   前記第一電気接触部材が、第一接触部分及び第二接触部分と、第一延長部と、及び第一中間部とを有してなり、
   前記第一延長部が、前記第一接触部分と前記第一中間部の間に結合されてなり、
   前記第一中間部が、前記第一延長部と前記第二接触部分の間に結合されてなり、
   前記第一接触部分が、前記第二接触部分と実質的に平行であり、
   前記第一延長部が、前記第一接触部分に実質的に垂直であり、
   前記第一接触部分が、第一極性を含んでなる第一バッテリーセルアッセンブリの第一電極に接触するように構成されてなり、及び
   前記第二接触部分が、第二極性を含んでなる第二バッテリーセルアッセンブリの第二電極に接触するように構成されてなり、
   前記第二電気接触部材が、前記第一電気接触部材上に配置されてなり、
   前記第二電気接触部分が、第三接触部分と第四接触部分と、第二延長部及び第三延長部と、及び第二中間部を有してなり、
   前記第二延長部が、前記第三接触部分と前記第二中間部の間に結合されてなり、
   前記第三延長部が、前記第二中間部と第四接触部分の間に結合されてなり、
   前記第三接触部分が、前記第四接触部分と実質的に平行であり、及び、
   前記第二延長部が、前記第三接触部分と実質的に垂直であり、
   前記第三接触部分が、前記第一極性を備えた第三バッテリーセルアッセンブリの第三電極に接触するように構成されてなり、及び
   前記第四接触部分が、前記第二極性を備えた第四バッテリーセルアッセンブリの第四電極に接触するように構成されてなる、相互接続デバイス。
2. 前記第一電気接触部材の第一縦の長さが、前記第二電気接触部材の第二縦の長さに実質的に等しいものである、請求項１の相互接続デバイス。
3. 前記第一電気接触部材の第一電気抵抗が、前記第二電気接触部材の第二電気抵抗に実質的に等しいものである、請求項１の相互接続デバイス。
4. 前記第一中間部及び前記第二中間部が、互いに隣接して配置されてなり、及び、互いに実質的に平行である、請求項１の相互接続デバイス。
5. 前記第一接触部分及び第三接触部分が、互いに実質的に平行に配置されてなり、及び前記第二接触部分及び第四接触部分が、互いに実質的に平行に配置されてなる、請求項１の相互接続デバイス。
6. 前記第一延長部及び第二延長部が、互いに隣接して配置されてなり、及び互いに実質的に平行である、請求項５の相互接続デバイス。
7. 前記第二電気接触部材上に配置された第三電気接触部材を更に備えてなり、
   前記第三電気接触部材が、第五接触部分及び第六接触部分と、第四延長部と、及び第三中間部とを有してなり、
   前記第三中間部が、前記第五接触部分と前記第四延長部の間に結合されてなり、
   前記第四延長部が、前記第三中間部と前記第六接触部分の間に更に結合されてなり、
   前記第五接触部分が、前記第六接触部分に実質的に平行であり、
   前記第四延長部が、前記第六接触部分に実質的に垂直であり、
   前記第五接触部分が、前記第一極性を備えた第五バッテリーセルアッセンブリの第五電極に接触するよう構成されてなり、及び
   前記第六接触部分が、前記第二極性を備えた第六バッテリーセルアッセンブリの第六電極に接触するよう構成されてなる、請求項１の相互接続デバイス。
8. 前記第三中間部及び前記第二中間部が、互いに隣接して配置されてなり、及び、互いに実質的に平行である、請求項７の相互接続デバイス。
9. 前記第五及び第三接触部分が、互いに実質的に平行に配置されてなり、及び前記第六及び第四接触部分が、互いに実質的に平行に配置されてなる、請求項７の相互接続デバイス。
10. 前記第三及び第四延長部が、互いに隣接して配置されてなり、及び互いに実質的に平行である、請求項７の相互接続デバイス。
11. 前記第一及び第二電気接触部材が、ニッケルめっきした銅から構成されてなる、請求項１の相互接続デバイス。

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