JP2014523064A - ソルダリングコネクター、これを含むバッテリーモジュール、及びバッテリーパック - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の理解を助けるための実験例を開示する。しかし、以下の実験例は、本発明をより理解しやすくするために提供されるものであって、このような実験例によって本発明の範囲が限定されるのではない。
ソルダリングコネクターをなす金属合金は、(株)Ecojoinより購入して使用し、金属合金は、錫96%及び銅4%を含む。
バッテリーモジュールにおいて、2番単位セルの正極リードと、2番単位セルに隣接した3番単位セルの負極リードとを連結するために、上記購入した合金からなるソルダリングコネクターをさらに使用したことを除いては、実施例1と同様にバッテリーモジュールを製造した。
バッテリーモジュールにおいて、6番単位セルの正極リードと、6番単位セルに隣接した7番単位セルの負極リードとを連結するために、上記購入した合金からなるソルダリングコネクターをさらに使用したことを除いては、実施例2と同様にバッテリーモジュールを製造した。
錫99.4%、銅0.5%、ニッケル0.1%を含む金属合金を、(株)Ecojoinより購入して使用したことを除いては、実施例1〜3と同様にバッテリーモジュールを製造した。
バッテリーモジュールにおいて、上記購入した金属合金からなるソルダリングコネクターをまったく使用しないことを除いては、上記実施例1と同様にバッテリーモジュールを製造した。
本発明によって製造された低溶融点及び高伝導性を有するソルダリングコネクターを利用したバッテリーモジュールの安全性を評価するために、以下のような実験を実施した。
本発明によるソルダリングコネクターの構造がバッテリーモジュールの電極リードに適用されたときの過電流環境における安全性をテストするために短絡実験を実施した。
本発明の実施例によるソルダリングコネクターの引っ張り強度特性を評価するための実験を次のように実施した。
幅が1cm、長さが4cm、厚さが0.5mmである銅板と、幅が1cm、長さが4cm、厚さが0.5mmであり、錫と銅との含量がそれぞれ96重量%及び4重量%である合金からなるソルダリングコネクターとを3mm重畳させた後、重畳部分の中央に沿ってレーザーでライン溶接を実施してサンプル1を製作した。
幅が1cm、長さが4cm、厚さが0.5mmである銅板と、幅が1cm、長さが4cm、厚さが0.2mmであるアルミニウム板とを3mm重畳させた後、重畳部分の中央に沿ってサンプル1と同様にレーザーでライン溶接を実施してサンプル2を製作した。
1a ヒューズ
1b 抵抗
2 センス抵抗
3 マイクロコントローラー
4 スイッチ
10 ソルダリングコネクター
11 結合部
12 連結部
20 単位セル
21、22 電極リード
30 バッテリーセル
40 バスバー
50 外装ケース
60 外部端子
70 コネックティングバー
Claims (16)
- 複数の単位セルの間を電気的に連結するソルダリングコネクターであって、
錫(Sn)及び銅(Cu)を含有する鉛フリー合金からなることを特徴とするソルダリングコネクター。 - 100℃〜250℃の融点を有することを特徴とする請求項1に記載のソルダリングコネクター。
- 上記錫の含量は80wt%〜99.9wt%であり、上記銅の含量は0.01wt%〜20wt%であることを特徴とする請求項1に記載のソルダリングコネクター。
- ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、及び銀(Ag)の中で選択された少なくとも1つ以上の追加金属をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載のソルダリングコネクター。
- 上記追加金属の含量は、0.01wt%〜10wt%であることを特徴とする請求項4に記載のソルダリングコネクター。
- 直列、並列、または直列と並列とが混合された形態の中で何れか1つの形態で連結される複数の単位セルと、
上記複数の単位セルの中で少なくとも何れか一対の単位セルの間を連結するものであって、錫(Sn)及び銅(Cu)を含有する鉛フリー合金からなるソルダリングコネクターとを含むことを特徴とするバッテリーモジュール。 - 上記単位セルそれぞれは、一対の電極リードを備えることを特徴とする請求項6に記載のバッテリーモジュール。
- 上記一対の電極リードは、
銅またはニッケルがコーティングされた銅材質からなる負極リードと、
アルミニウム材質からなる正極リードとを含むことを特徴とする請求項7に記載のバッテリーモジュール。 - 上記複数の単位セルの中で選択された第1単位セルの電極リードのうち何れか1つと、上記第1単位セルに隣接した第2単位セルの電極リードのうち何れか1つとは、互いに直接連結されるか、上記ソルダリングコネクターによって連結されることを特徴とする請求項7に記載のバッテリーモジュール。
- 100℃〜250℃の融点を有することを特徴とする請求項6に記載のバッテリーモジュール。
- 上記錫の含量は80wt%〜99.9wt%であり、上記銅の含量は0.01wt%〜20wt%であることを特徴とする請求項6に記載のバッテリーモジュール。
- ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、及び銀(Ag)の中で選択された少なくとも1つ以上の追加金属をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のバッテリーモジュール。
- 上記追加金属の含量は、0.01wt%〜10wt%であることを特徴とする請求項12に記載のバッテリーモジュール。
- 上記ソルダリングコネクターと電極リードとの結合及び上記電極リードと電極リードとの結合は、超音波溶接またはレーザー溶接によることを特徴とする請求項9に記載のバッテリーモジュール。
- 請求項6ないし請求項14のうち何れか1項に記載のバッテリーモジュールが、直列、並列、または直列と並列とが混合された形態で複数個連結され具現されるバッテリーパック。
- パワーツール;電気自動車、ハイブリッド電気自動車、及びプラグインハイブリッド電気自動車を含む電気自動車;電気トラック;または電力貯蔵装置の電源として使用されることを特徴とする請求項15に記載のバッテリーパック。
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