JP2017514265A - 電源電池モジュール - Google Patents

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Abstract

電源電池モジュール1000が提供される。電源電池モジュール1000は、複数のセパレータ10を有する電池収容アセンブリ100であって、セパレータ10は、セパレータ本体11と、左カバー12と、右カバー13とを備え、隣接するセパレータ10は互いに取り外し可能に接続されている電池収容アセンブリ100と、電池群と、信号収集および電力接続アセンブリ400であって、セパレータ10上に取り付けられ、基板401と、基板401に固定される電力接続部材407と、基板401上に配置され、電力接続部材407と接続される第1の端部を画定する電力接続配線4071と、基板401上に配置され、電力接続部材407と接続される第1の端部を画定する信号収集配線4021と、基板401上に配置され、信号収集配線4021と接続される信号収集部材402とを備える信号収集および電力接続アセンブリ400と、を備える。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその内容全体が本明細書に組み込まれる、2013年12月31日付けで知識産権局に提出された中国特許出願第201310753892.8号の優先権および利益を主張する。
本開示の実施形態は、概して電池の分野に関し、より詳細には、電源電池モジュールに関する。
関連技術において、電源電池モジュールのほとんどは、マルチプレート構造または上下ハウジング構造を有する電池収容アセンブリを採用している。これらの構造は電池を良好に保護することができるが、マルチプレート構造および上下ハウジング構造の制限に起因して、電池の組み合わせモードを自由に拡大し展開することができない。電池の組み合わせモードが変化される必要があるとき、電池の新たな組み合わせ様式を再設計し再展開する必要があり、それによって、多くの時間を無駄にし、費用を大きく増大させる。また、マルチプレート構造および上下ハウジング構造を有する電池収容アセンブリは、電源電池モジュールの自動生産には適しておらず、したがって、電源電池モジュールの費用を増大させる。
本開示の実施形態は、関連技術に存在する問題のうちの少なくとも1つを少なくとも一定程度まで解決することを模索する。
したがって、本開示の目的は、電池の数を自由に拡大することができ、実際の要件に従って電池の複数の異なる接続様式に適合することができる電源電池モジュールを提供することである。
本開示の広範な態様の実施形態は、複数のセパレータを有する電池収容アセンブリと、電池群と、信号収集および電力接続アセンブリとを含む、電源電池モジュールを提供する。セパレータは、前方収容溝を画定する前部および後部を有するセパレータ本体と、セパレータ本体の左端に配置される左カバーと、セパレータ本体の右端に配置される右カバーとを含み、隣接するセパレータは互いに取り外し可能に接続され、隣接するセパレータのうちの一方の前方収容溝、および、隣接するセパレータのうちの他方のセパレータ本体の後部が電池室を画定する。電池群は、対応して電池室内に収容される複数の電池を含み、電池は、電極端子を有する。信号収集および電力接続アセンブリは、セパレータに取り付けられ、基板と、基板に固定され電極端子と接続される電力接続部材と、基板上に配置される第1のシート状導体素子によって形成され、電力接続部材と接続される第1の端部および第2の端部を画定する電力接続配線と、基板上に配置される第1のシート状導体素子によって形成され、電力接続部材と接続される第1の端部および第2の端部を画定する信号収集配線と、基板上に配置され信号収集配線と接続される信号収集部材とを含む。
互いに取り外し可能に接続されている電池および複数のセパレータを収容するための電池室を画定する隣接するセパレータによって、本開示の実施形態による電源電池モジュールは、電池の数を自由に拡大することができ、実際の要件に従って、電池の複数の異なる接続様式(直列接続、並列接続、および直列−並列接続など)に適合することができる。また、左カバーおよび右カバーは、セパレータおよびセパレータ内の電池を保護するように、各セパレータの端部に配置される。その一方で、電力接続配線および信号収集配線は基板上のシート状導体素子によって形成されるため、信号送信および電力接続を実施するためにワイヤを使用することが回避される。信号収集および電力接続アセンブリは容易に製造され、種々の状況に広く使用することができ、それによって、電池の使用中に新たな種類の信号が収集される必要があるとき、信号収集および電力接続アセンブリ全体を調整することなく、対応する信号収集部材を追加することが簡便であり、したがって、高い利便性および信頼性をもたらす。
加えて、本開示の実施形態による信号収集および電力接続アセンブリは、基板上で電力接続配線、信号収集配線、電力接続部材および信号収集部材を一体化する。したがって、信号収集および電力接続アセンブリは、サイズが小さく、軽量で、低コストであり、製造および組み立てられるのが容易であり、組み立て効率を増大させ、自動生産に適合されている。信号収集および電力接続アセンブリは、信号送信と電力伝達の機能を組み合わせ、それによって、信号収集および電力接続アセンブリの動作は簡便である。加えて、信号収集および電力接続アセンブリは、単純な構造および様々な締結様式を有し、したがって、広範な適用を可能にする。
本開示の実施形態による電源電池モジュールによって、電池間の電力接続のための追加の電力接続部材を提供する動作を省くことができる。電源電池モジュールを組み立てる工程において、電池が配列された後、信号収集および電力接続アセンブリは、電源電池モジュール上に配置され、電池の電池端子が、信号収集および電力接続部材の電力接続部材と接続される。さらに、従来の電力接続部材と比較して、本開示の実施形態による信号収集および電力接続アセンブリは、相対的に柔軟であり、それによって、従来の電力接続部材の製造工程の間に配置される必要がある緩衝構造が、本発明においては必要とされず、したがって、製造が容易になり、費用が節約される。また、本開示の実施形態による電源電池モジュール内の電力接続部および信号収集部は、電源電池モジュールの組み立て信頼性を向上するように、一体的に形成される。
本開示の実施形態の追加の態様および利点が、以下の説明において部分的に与えられ、以下の説明から部分的に明らかになり、または、本開示の実施形態の実践から学習される。
本開示の実施形態のこれらのおよび他の態様および利点が、添付の図面を参照して行われる以下の説明から明らかになり、より容易に諒解される。
本開示の一実施形態による組み立て済み電源電池モジュールの概略図である。 別の方向からの図1に示されている電源電池モジュールの概略図である。 図1に示す電池収容アセンブリと電池との間の組み立て関係を示す概略図である。 図1に示す電源電池モジュールのセパレータ間の組み立て関係を示す概略図である。 図4内の領域Aの拡大図である。 図1に示す電源電池モジュールのセパレータの斜視図である。 本開示の別の実施形態による電源電池モジュールの概略図である。 左カバーおよび右カバーのない、図7に示されているものとしての電源電池モジュールの概略図である。 本開示のさらなる実施形態による電池収容アセンブリと電池との間の組み立て関係を示す概略図である。 図9に示す領域Bの拡大図である。 図9に示す電源電池モジュール内のセパレータの斜視図である。 図9に示す電池収容アセンブリのセパレータと絶縁板または導熱板との間の組み立て関係を示す概略図である。 図9に示す電源電池モジュールのスナップフィットピンの斜視図である。 図13に示す領域Cの拡大図である。 本開示の一実施形態による電源電池モジュールの信号収集および電力接続アセンブリの概略図である。 図15の部分拡大概略図である。 本開示の一実施形態による電源電池モジュールの電池の概略図である。 本開示の一実施形態による電源電池モジュールの概略図である。 本開示の一実施形態による電源電池モジュールの信号収集および電力接続アセンブリの概略図である。
本開示の実施形態を詳細に参照する。同じまたは同様の要素、および、同じまたは同様の機能を有する要素は、本明細書全体を通じて同様の参照符号によって示されている。図面を参照して本明細書において説明されている実施形態は説明的な、実例のものであり、本開示を全般的に理解するために使用される。実施形態は、本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。
本明細書において、「中央(central)」、「長手方向(longitudinal)」、「側方(lateral)」、「前方(front)」、「後方(rear)」、「右(right)」、「左(left)」、「内側(inner)」、「外側(outer)」、「下側(lower)」、「上側(upper)」、「水平(horizontal)」、「垂直(vertical)」、「上方(above)」、「下方(below)」、「上(up)」、「上部(top)」、「下部(bottom)」、「内側(inner)」、「外側(outer)」、「時計回り(clockwise)」、「反時計回り(anticlockwise)」のような相対的な用語およびそれらの派生語(たとえば、「水平に(horizontally)」、「下向きに(downwardly)」、「上向きに(upwardly)」などは、そのとき説明されているものとしての、または、説明されている図面内で示されているものとしての向きを指すものとして解釈されるべきである。これらの相対的な用語は、説明の便宜上のものであり、本開示が特定の向きにおいて解釈または操作されることを必要としない。
加えて、「第1の」および「第2の」のような用語は、本明細書において、説明を目的としたものであり、相対的な重要性または重大性を指示または暗示するようには意図されていない。したがって、「第1の」および「第2の」によって限定される特徴は、1つまたは2つ以上のこれらの特徴が含まれることを指示または暗示するように意図されている。本開示の説明において、「複数の」とは、2つまたは3つ以上に関係する。
本開示の説明において、別途指定または限定されていないかぎり、「取り付けられている(mounted)」、「接続されている(connected)」、「結合されている(coupled)」および「締結されているfastened)」という用語は、2つの要素間の永続的な接続または取り外し可能な接続、電気的接続または機械的接続、直接接続、または、介在する内部連通もしくは相互作用を介した間接接続のように、広範に理解され得ることが留意されるべきである。当業者であれば、特定の状況による本開示内の特定の意図を理解するはずである。
本開示の説明において、第1の特徴が第2の特徴の「上(on)」にある構造は、別途指定しないかぎり、第1の特徴が第2の特徴に直に接している実施形態を含むことができ、第1の特徴と第2の特徴との間に追加の特徴が形成されており、それによって、第1の特徴が第2の特徴に直に接していない実施形態をも含むことができる。さらに、第2の特徴の「上(on)」、「上方(above)」または「上部(on top of)」にある第1の特徴は、 第1の特徴が第2の特徴のまさに「上」、「上方」または「上部」にある実施形態を含むことができ、第1の特徴が第2の特徴のまさに「上」、「上方」または「上部」にはない実施形態を含むこともでき、すなわち、第1の特徴が第2の特徴の海抜高度よりも高い海抜高度を有することを意味しているにすぎない。一方、第2の特徴の「下(beneath)」、「下方(below)」または「下部(on bottom of)」にある第1の特徴は、 第1の特徴が第2の特徴のまさに「下」、「下方」または「下部」にある実施形態を含むことができ、第1の特徴が第2の特徴のまさに「下」、「下方」または「下部」にはない実施形態を含むこともでき、すなわち、第1の特徴が第2の特徴の海抜高度よりも低い海抜高度を有することを意味しているにすぎない。
本開示の実施形態による電源電池モジュール1000を、図1〜図19を参照して以下に説明する。電源電池モジュール1000は、電気車両の電源としての役割を果たし、したがって、その性能および安全性が、電気車両全体の重要なファクタとなる。
図1〜図19に示すように、本開示の実施形態による電源電池モジュール1000は、電池収容アセンブリ100と、電池群と、信号収集および電力接続アセンブリ400とを含む。
電池収容アセンブリ100は、複数のセパレータ10を有し、セパレータ100の各々は、セパレータ本体11と、左カバー12と、右カバー13とを含む。セパレータ本体11は、互いに対向している前部および後部を画定し、前方収容溝14がセパレータ本体11の前部内に形成されている。詳細には、前方収容溝は、セパレータ本体11の前部から後ろ向きに延伸するように構成されている。本開示のいくつかの実施形態において、複数のセパレータが、前後方向において互いに平行に配置されている。
左カバー12がセパレータ本体11の左端に配置されており、右カバー13がセパレータ本体11の右端に配置されている。隣接するセパレータ10は互いに取り外し可能に接続されており、隣接するセパレータ10のうちの一方の前方収容溝14、および、隣接するセパレータ10のうちの他方のセパレータ本体11の後部が、電池室を画定する。
電池群は、対応して電池室内に収容される複数の電池101を含み、すなわち、1つの電池101が1つの電池室内に収容され、電池101の各々は、電極端子411を有する。
信号収集および電力接続アセンブリ400は、セパレータ10に取り付けられ、基板401と、電力接続部材407と、電力接続配線4071と、信号収集配線4021と、信号収集部材402とを含む。
詳細には、電力接続部材407は基板401に固定され、電極端子411と接続される。電力接続配線4071は、基板401上に配置される第1のシート状導体素子によって形成され、電力接続部材407と接続される第1の端部および第2の端部を画定する。信号収集配線4021は、基板401上に配置される第2のシート状導体素子によって形成され、電力接続部材407と接続される第1の端部および第2の端部を画定する。また、信号収集部材402が基板401上に配置され、信号収集配線4021の第2の端部と接続される。
隣接するセパレータ10は互いに取り外し可能に接続されるため、実際の要件に従って任意の数のセパレータ10をともに接続することができ、それによって、任意の数の電池101を、複数の異なるパラメータを有する電源電池モジュール1000の要件を満たすために利用することができる、すなわち、電源電池モジュール1000は、実際の要件に従って自由に拡大および展開することができる。たとえば、電力収容アセンブリ100が電池101を収容する容量は、セパレータ10の数を増大させることによって向上することができる。言い換えれば、セパレータ10の数を増大させることによって、電源電池モジュール1000内の電池室の数も増大させることができ、それによって、より多くの収容空間を、電源電池モジュール1000内の追加の電池101のために提供することができる。
したがって、電池101を収容するように構成されている電池室を画定し、互いに取り外し可能に接続されている、隣接するセパレータ10によって、本開示の実施形態による電源電池モジュール1000は、電池101の数を自由に拡大することができ、実際の要件に従って、電池の複数の異なる接続様式(電池101の直列接続、並列接続および直列−並列接続)に適合することができる。また、セパレータ10およびセパレータ10内の電池101を保護するように、左カバー12および右カバー12も、対応してセパレータ10の端部に配置される。その一方で、電力接続配線4071および信号収集配線4021は基板401上のシート状導体素子によって形成されるため、信号送信および電力接続を実施するためにワイヤを使用することが回避される。信号収集および電力接続アセンブリ400は容易に製造され、種々の状況においてにおいて広く使用することができ、それによって、電池の使用中に新たな種類の信号が収集される必要があるとき、信号収集および電力接続アセンブリ400全体を調整することなく、信号収集部材を追加することが簡便であり、したがって、大きい利便性および信頼性をもたらす。
加えて、本開示の実施形態による信号収集および電力接続アセンブリ400は、基板401上で電力接続配線4071、信号収集配線4021、電力接続部材407および信号収集部材402を一体化する。したがって、信号収集および電力接続アセンブリ400は、サイズが小さく、軽量で、低コストであり、製造および組み立てられるのが容易であり、組み立て効率を増大させ、自動生産に適合されている。信号収集および電力接続アセンブリ400は、信号送信と電力伝達の機能を組み合わせ、それによって、信号収集および電力接続アセンブリ400の動作は簡便である。加えて、信号収集および電力接続アセンブリ400は、単純な構造および様々な締結様式を有し、したがって、広範な適用を可能にする。
本開示の実施形態による電源電池モジュール1000によって、電池101間の電力接続のための追加の電力接続部材を提供する動作を省くことができる。電源電池モジュールを組み立てる工程において、電池101が配列された後、信号収集および電力接続アセンブリ400は、電源電池モジュール上に配置され、電池101の電池端子411が、信号収集および電力接続アセンブリ400の電力接続部材407と接続される。さらに、従来の電力接続部材と比較して、本開示の実施形態による信号収集および電力接続アセンブリ400は、相対的に柔軟であり、それによって、従来の電力接続部材の製造工程の間に配置される必要がある緩衝構造が、本開示の信号収集および電力接続アセンブリ400には必要とされず、したがって、製造が容易になり、費用が節約される。また、本開示の実施形態による電源電池モジュール1000内の電力接続部および信号収集部は、電源電池モジュールの組み立て信頼性を向上するように、一体的に形成される。
本開示のいくつかの実施形態において、電池室の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に貫通孔が形成され得る。貫通孔は、電池室を通過する電極の出口としての役割を果たし、電池101間の接続を容易にするように、貫通孔を介して電池101の正電極および負電極が、外部に延伸し得る。または、貫通孔は、防爆弁の位置決め孔621または注入孔としての役割を果たしてもよい(防爆液が注入孔を介して電池室内に注入され得る)、すなわち、貫通孔の機能は、電源電池モジュール1000の機能開発を促進するように、実際の要件に従って決定することができる。
代替的に、互いに対向している2つの切り欠きが、それぞれ隣接するセパレータ10内に形成されてもよく、2つの切り欠きが貫通孔を形成する。本開示の一実施形態において、貫通孔の断面は、円形、楕円形、多角形または不規則形状であってもよい。
代替的に、複数の貫通孔が配置され、上下方向において互いから離間される、すなわち、複数の切り欠きが1つのセパレータ10内に形成されて、上下方向において互いから離間されてもよい。
詳細には、前方収容溝14は、セパレータ本体11の前部から後ろ向きに延伸するように構成されている。前方収容溝14の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に前方切り欠き141が形成され、隣接するセパレータ10のうちの一方の前方収容溝14、および、隣接するセパレータ10のうちの他方のセパレータ本体11の後部が、電池室を画定する。また、隣接するセパレータ10のうちの一方の前方切り欠き141、および、隣接するセパレータ10のうちの他方のセパレータ本体11の後部が、貫通孔を画定する。言い換えれば、電池101の収容溝は各セパレータ10の前部内にのみ形成され、前方収容溝14、および、隣接するセパレータ10の後部が、電池101を収容するための電池室を画定する。それゆえ、セパレータ10は、より単純な構造を有し、製造されることが容易である。
いくつかの実施形態において、各セパレータの後部が後方収容溝を画定することができ、前方切り欠き141に対応する後方切り欠き151を、後方収容溝の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に形成することができる。隣接するセパレータ10のうちの一方の前方収容溝14、および、隣接するセパレータ10のうちの他方の後方収容溝によって電池室を画定することができ、隣接するセパレータ10のうちの一方の前方切り欠き141、および、隣接するセパレータ10のうちの他方の後方切り欠き151によって、貫通孔を画定することができる。それゆえ、電池101を収容するためのより多くの空間を有するために、前方収容溝14および後方収容溝によって電池室が画定される。各セパレータ10の前部および後部の構造は互いに同一であってもよく、それによって、セパレータは、対称構造を有することができる。
代替的に、前方切り欠き141および後方切り欠き151は、半円として構成されてもよく、したがって、前方切り欠き141および後方切り欠き151によって画定される貫通孔は、円形断面を有することができる。本開示の一実施形態において、複数のセパレータ10の各々は同じ構造を有することができ、それによって、複数のセパレータ10を同じ型セットによって製造することができ、したがって、費用が節約され、電源電池モジュール1000の組み立ておよび量産が促進される。
図4および図6に示すように、セパレータ10の各々は、上下方向に沿って配列されている2つの前方収容溝14、および、上下方向に沿って、前方収容溝14に対して1対1対応で配列されている2つの後方収容溝を含む。2つの前方収容溝14は前方分離板1110によって互いから分離されており、2つの後方収容溝は、後方分離板1101によって互いから分離されている。それゆえ、2つのセパレータ10の間に2つの電池101を収容するための2つの電池室が形成され、したがって、電池101を収容するための電池収容アセンブリ100の容量がさらに向上し、電源電池モジュール1000の構造がコンパクトになる。2つの隣接するセパレータ10の間に形成され、上下方向において互いから離間される2つの電池室は例示にすぎず、限定ではないことを、当業者であれば理解することができる。言い換えれば、3つまたは4つ以上のような、より多くの電池室が隣接するセパレータの間に形成されてもよく、したがって、より多くの電池101を電池収容アセンブリ100内に配置することができ、それによって、電源電池モジュール1000は、使用されることが容易であり、高い拡張性を有する。本開示の一実施形態において、互いに対応する前方分離板1110および後方分離板1101は一体的に形成される。
図6、図11および図12に示すように、セパレータ11は、垂直板111と、上側フレームプレート112と、下側フレームプレート113と、左プレート114と、右プレート115とを含む。上側フレームプレート112は垂直板111の上縁に配置され、下側フレームプレート113は垂直板111の下縁に配置され、左プレート114は垂直板111の左端に配置され、上側フレームプレート112と接続されている上端部および下側フレームプレート113と接続されている下端部を画定し、右プレート115は垂直板111の右端に配置され、上側フレームプレート112と接続されている上端部および下側フレームプレート113と接続されている下端部を画定する。
前方収容溝14および後方収容溝の各々は、垂直板111、上側フレームプレート112、下側フレームプレート113、左プレート114および右プレート115によって画定される。それによって、セパレータ本体11は、より単純な構造を有し、製造することが容易である。本開示の一実施形態において、セパレータ10は一体的に形成されてもよく、すなわち、垂直板111、上側フレームプレート112、下側フレームプレート113、左プレート114および右プレート115は一体的に形成されてもよく、それによって、垂直板111、上側フレームプレート112、下側フレームプレート113、左プレート114および右プレート115の間の接続強度が向上し、したがって、セパレータ10の構造強度が向上する。さらに、電池101のための電池収容アセンブリ100の保護が改善される。
代替的に、前方切り欠き141が、左プレート114および右プレート115の各々の前縁に形成されてもよく、後方切り欠き151が、左プレート114および右プレート115の各々の後縁に形成されてもよい。言い換えれば、電池室の左側と右側の両方に貫通孔が形成されてもよく、それによって、電池101の電極を、左貫通孔または右貫通孔を介して電池室の外部に延伸することができる。防爆弁の位置決め孔621、注入孔および電極のための貫通孔の位置は、電池101の構造に従って配置することができる。複数の前方切り欠き141が配置されて、上下方向において互いから離間され、複数の後方切り欠き151が配置されて、上下方向において互いから離間される、すなわち、電池室の左側と右側の両方に、複数の貫通孔が形成される。
加えて、電源電池モジュール1000が正常に機能するとき、電池室の周壁と電池101との間の間隙が形成され得、それによって、電池101を電源電池1000内の空気によって冷却することができる。電源電池モジュール1000の電池101内に異常な状態が発生しているとき、たとえば、電池101が膨張しているとき、電池室の周壁と電池101との間の間隙が、電池101の、厚さ方向における変形を許容することができ、したがって、電源電池モジュール1000の安全性が向上する。
前方収容溝14および後方収容溝のうちの少なくとも一方の下壁には環状段部142が配置される。本開示の一実施形態において、環状段部142は、前方収容溝14および後方収容溝の各々の下壁上に配置される。環状段部142を配置することによって、各前方収容溝14および後方収容溝の下壁を、電池101の外面から分離することができ、したがって、電池室の周壁と電池101との間の間隙が確保される。
代替的に、前方収容溝14および後方収容溝のうちの少なくとも一方の下壁の表面が、下壁の周縁から下壁の中心へと下向きに傾けられる。本開示の一実施形態において、前方収容溝14および後方収容溝の各々の下壁の表面が、下壁の周縁から下壁の中心へと下向きに傾けられ、したがって、電池室の周壁と電池101との間の間隙が確保される。各前方収容溝14および後方収容溝の下壁の表面は、垂直板111の表面であってもよいことが留意されるべきである。
安全性および信頼性の要件を満たすために、セパレータ10は、PPO(ポリフェニレンオキシド)、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレングリコールテレフタレート)、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、PC(ポリカーボネート)または内部に金属を埋め込まれているこれらの材料のような、高い強度、高い耐食性、大きい耐候性、良好な耐火性および高い絶縁性を有するエンジニアリングプラスチックおよび複合材料から作製することができる。それによって、本開示の実施形態によるセパレータ10は、高い強度を有し、電源電池モジュール1000に対する衝突の発生のような異常な状態において、電池101を効果的に保護することができる。たとえば、セパレータ本体11は、全体を射出成形によって形成することができ、射出成形の間にこれらの材料内に金属を埋め込むことができ、それによって、セパレータ10の構造強度がさらに向上する。その上、セパレータ10は射出成形後に直に離型することができ、それによって、セパレータ10は製造について簡便であり、費用が節約される。
図12に示すように、上側フレームプレート112および下側フレームプレート113の各々の前側縁に前方段部118が配置され、上側フレームプレート112および下側フレームプレート113の各々の後側縁に後方段部119が配置される。複数のセパレータ10がともに組み立てられるとき、隣接するセパレータ10のうちの一方の上側フレームプレート112の前側縁に配置されている前方段部118が、隣接するセパレータ10のうちの他方の上側フレームプレート112の後側縁に配置されている後方段部119と重ね合わされる。同様に、隣接するセパレータ10のうちの一方の下側フレームプレート113の前側縁に配置されている前方段部118が、隣接するセパレータ10のうちの他方の下側フレームプレート113の後側縁に配置されている後方段部119と重ね合わされる。したがって、電池収容アセンブリ100の外観は美的であり、隣接するセパレータ10を互いに近密に接続することができる。その上、電源電池モジュール1000の組み立て効率が向上し、電源バッターモジュール1000の製造費用が低減する。本開示の一実施形態において、前方段部118は下向きに面することができ、後方段部119は上向きに面することができ、それによって、対応する前方段部118と後方段部119とが互いにより良好にフィットすることができる。
図12に示すような本開示の一実施形態において、前方段部118は、下向きに面する第1の前方段部セグメント1181、および上向きに面する第2の前方段部セグメント1182を含み、後方段部119は、上向きに面し、第1の前方段部セグメント1181に対応する第1の後方段部セグメント、および、下向きに面し、第2の前方段部セグメント1182に対応する第2の後方段部セグメント1191を含む。それによって、隣接するセパレータ10を、互いにより近密に組み立てることができ、それによって、より良好な組み立て効果を達成することができる。その上、前方段部118および後方段部119をそれぞれ2つのセグメントに分割することによって、前方段部118と後方段部119との間の接続に起因して、隣接するセパレータ10同士をともに組み立て、互いに対して位置付けることができ、隣接するセパレータ10間の接続が安定する。
本開示のいくつかの実施形態において、前方収容溝14を後方収容溝と連通させるために窓1111を垂直板111内に形成することができる、すなわち、前方収容溝14および後方収容溝が互いに連通する。言い換えれば、垂直板111は、前後方向に貫通される構造として構成され、それによって、製造材料が節約され、費用が低減する。
絶縁板16または導熱板17が窓1111の中に配置され得る。絶縁板16を配置することによって、隣接する電池101間の絶縁性を向上させることができ、それによって、電源電池モジュール1000の安全性能を増大させることができる。導熱板17を配置することによって、電池室内の電池101の放射効果を向上させることができ、したがって、電源電池モジュール1000の安全性能も増大させることができ、電池101の可使時間を延長することができる。
詳細には、上側フレームプレート112内に挿入孔が形成され、挿入孔と位置合わせされた挿入溝が垂直板111内に形成され、絶縁板16または導熱板17が、挿入孔および挿入溝を介して窓1111内に挿入される。
図1〜図3、図6、図7、図9および図11に示すように、本開示のいくつかの実施形態において、左カバー12および右カバー13を、セパレータ本体11によって一体的に形成することができ、それによって、セパレータ本体11と左カバー12および右カバー13との間の接続強度が向上し、左カバー12および右カバー13の複雑な組み立て工程を回避することができ、したがって、組み立て速度が増大する。
確実に、本開示の実施形態による本開示はこれには限定されず、左カバー12および右カバー13は、それぞれセパレータ11上に取り外し可能に配置されてもよい。言い換えれば、セパレータ11、左カバー12および右カバー13は独立して製造されてもよく、その後、左カバー12および右カバー13は、接続構造を介してセパレータ11上に配置される。それによって、セパレータ11、左カバー12および右カバー13のうちの1つが損傷を受けると、アセンブリ全体を交換することなく、対応するものだけを交換すればよく、したがって、保守管理が容易になり、その費用が節約される。
図6に示すような本開示の一実施形態において、スナップ嵌めスロット117をセパレータ本体11内に形成することができ、スナップ嵌めスロット117内にスナップ嵌めされるクラスプ134を、それぞれ左カバー12および右カバー13上に配置することができる。クラスプ134をスナップ嵌めスロット117内にスナップ嵌めすることによって、左カバー12および右カバー13がそれぞれセパレータ本体11上に配置され、それによって、左カバー12とセパレータ10との間、および、右カバー13とセパレータ10との間の接続が単純になる。図6に示すように、クラスプ134は、左カバー12および右カバー13の各々の上端および下端上に配置することができ、それによって、左カバー12および右カバー13をセパレータ本体11上に安定して配置することができる。
図11に示すような本開示の別の実施形態において、上側フレームプレート112の左端が、左上延伸部1121を形成するように、左プレート114を越えて左向きに延伸され、下側フレームプレート113の左端が、左下延伸部1131を形成するように、左プレート114を越えて左向きに延伸され、上側フレームプレート112の右端が、右上延伸部1122を形成するように、右プレート115を越えて右向きに延伸され、下側フレームプレート113の右端が、右下延伸部1132を形成するように、右プレート115を越えて右向きに延伸される。その上、左上延伸部1121、左下延伸部1131、右上延伸部1122および右下延伸部1132の各々の中に、スナップ嵌めスロット116が形成される。対応して、左上延伸部1121のスナップ嵌めスロット116内にスナップ嵌めされる左上クラスプ121、および、左下延伸部1131のスナップ嵌めスロット116内にスナップ嵌めされる左下クラスプが左カバー12の右面上に配置され、右上延伸部1122のスナップ嵌めスロット116内にスナップ嵌めされる右上クラスプ131、および、右下延伸部1132のスナップ嵌めスロット116内にスナップ嵌めされる右下クラスプ132が右カバー13の左面上に配置される。それゆえ、左カバー12および右カバー13をセパレータ10上に簡便に配置することができる。
図11に示すように、左上クラスプ121および左下クラスプは左カバー12の右面上に配置することができ、右上クラスプ131および右下クラスプ132は右カバー13の左面上に配置することができ、それによって、左上クラスプ121、左下クラスプ、右上クラスプ131および右下クラスプ132の構造強度が向上する。
代替的に、左カバー12および右カバー13は、前後方向において、左プレート114および右プレート115の前後方向における幅以上であり、かつ上側フレームプレート112および下側フレームプレート113の前後方向における幅以下である幅を有する。左カバー12および右カバー13が、前後方向において、左プレート114および右プレート115の前後方向における幅よりも大きい幅を有するとき、左カバー12または右カバー13は、左プレート114間または右プレート115間の間隙を被覆することができるため、隣接するセパレータ10の左プレート114間、および、隣接するセパレータ10の右プレート115間に間隙が形成され得る。左カバー12および右カバー13が、前後方向において、左プレート114および右プレート115の前後方向における幅に等しい幅を有するとき、隣接するセパレータ10の左プレート114は互いに近密に接し、隣接するセパレータ10の右プレート115は互いに近密に接し、それによって、左プレート114、右プレート115、左カバー12または右カバー13は、電池101を適切に保護することができる。
左カバー12および右カバー13の安全性および信頼性の要件を満たすために、左カバー12および右カバー13は、PPO(ポリフェニレンオキシド)、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレングリコールテレフタレート)、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、PC(ポリカーボネート)または内部に金属を埋め込まれているこれらの材料のような、高い強度、高い耐食性、大きい耐候性、良好な耐火性および高い絶縁性を有するエンジニアリングプラスチックおよび複合材料から作製することができる。それによって、左カバー12および右カバー13は高い強度、耐食性および良好な耐火性を有し、電源電池モジュール1000に対する衝突の発生のような異常な状態において、電池101を効果的に保護することができる。
図1〜図3および図7〜図9に示すように、本開示のいくつかの実施形態において、電池収容アセンブリ100は、前方プレート20をさらに含む。前方プレート20は、その後側面において後方溝21を画定する。前方プレート20の後方溝21、および、複数のセパレータ10のうちの最前方のセパレータ10の前方収容溝14が、最前方の電池室を画定する。前方プレート20は最前方のセパレータ10とスナップ嵌めされ、代替的に、前方プレート20は、スナップ嵌め構造60を介して最前方のセパレータ10とスナップ嵌めされてもよい。前方プレート20はその前側に溝を画定しなくてもよく、それによって前方プレート20は単純な構造を有し、製造されることが容易になり、したがって、材料および空間が節約される。
対応して、電池収容アセンブリ100は、後方プレート30をさらに含む。後方プレート30は、その前側面において前方溝を画定する。前方溝、および、複数のセパレータ10のうちの最後方のセパレータの後方収容溝が、最後方の電池室を画定する。後方プレート30は最後方のセパレータ10とスナップ嵌めされ、代替的に、後方プレート30は、上記スナップ嵌め構造60を介して最後方のセパレータ10とスナップ嵌めされてもよい。後方プレート30はその後側に溝を画定しなくてもよく、それによって後方プレート30は単純な構造を有し、製造されることが容易になり、したがって、材料および空間が節約される。本開示の一実施形態において、左カバー12が前方プレート20の左側に配置されてもよく、右カバー13が前方プレート20の右側に配置されてもよく、左カバー12が後方プレート30の左側に配置されてもよく、右カバー13が後方プレート30の右側に配置されてもよく、それによって、前方プレート20および後方プレート30をより良好に保護することができる。
図1〜図12に示すように、本開示のいくつかの実施形態において、隣接するセパレータ10はスナップ嵌め構造60を介して互いに取り外し可能に接続され、それによって、電池収容アセンブリ100を組み立て、分解することが簡便になり、組み立て工程が単純化され、組み立て効率が向上する。さらに、電源電池モジュール1000について、その拡張性が向上し、その開発費用が低減し、その開発時間が短縮される。
本開示の実施形態によるスナップ嵌め構造60を、図1〜図6を参照して説明する。図1〜図6に示すように、スナップ嵌め構造は、隣接するセパレータ10のうちの一方の中に形成されるスナップ嵌め溝61と、隣接するセパレータ10のうちの他方の上に配置され、隣接するセパレータ10同士をともに締結するためにスナップ嵌め溝61内に嵌まるように適合されているスナップ嵌め突出部62とを含む。言い換えれば、スナップ嵌め構造60はスナップ嵌め突出部62およびスナップ嵌め溝61を含むことができ、スナップ嵌め突出部62は隣接するセパレータ10のうちの一方の上に配置され、スナップ嵌め溝61は隣接するセパレータ10のうちの他方の中に形成され、隣接するセパレータ10同士をともに締結するために、スナップ嵌め突出部62とスナップ嵌めされる。
その上、位置決め孔621をスナップ嵌め突出部62内に形成することができ、位置決めボス612がスナップ嵌め溝61の下壁上に配置され、位置決め孔621内にフィットする。詳細には、位置決めボス612は、位置決め孔621内へと上向きに延伸しており、すなわち、スナップ嵌め突出部62がスナップ嵌め溝61内にスナップ嵌めされ、それによって、隣接するセパレータ10を互いに接続することができる。それゆえ、隣接するセパレータ10は単純な構造を有し、互いに接続するのが容易であり、したがって、高い拡張性を提供する。その上、スナップ嵌め突出部62およびスナップ嵌め溝61はまた、複数のセパレータ10の位置決めの機能をも有し、したがって、隣接するセパレータ10間の位置決めが容易になり、組み立て速度が向上する。
図4〜図6に示すように、セパレータ10は、上側フレームプレート112を含む。上側フレームプレート112は、セパレータ10の上部に位置する。スナップ嵌め溝61は上側フレームプレート112の前縁および後縁のうちの一方の中に配置され、スナップ嵌め突出部62は、上側フレームプレート112の前縁および後縁のうちの他方の上に配置される。言い換えれば、セパレータ10はスナップ嵌め溝61とスナップ嵌め突出部62の両方を有し、それによって、複数のセパレータ10が一列に配列されると、複数のセパレータ10を1つずつ互いにスナップ嵌めすることができる。
代替的に、セパレータ10は、下側フレームプレート113を含む。下側フレームプレート113は、セパレータ10の下部に位置する。スナップ嵌め溝61は下側フレームプレート113の前縁および後縁のうちの一方の中に配置され、スナップ嵌め突出部62は、下側フレームプレート113の前縁および後縁のうちの他方の上に配置される。言い換えれば、スナップ嵌め構造60は、セパレータ10の上側フレームプレート112と下側フレームプレート113の両方の上に配置することができる。さらに、スナップ嵌め構造60は、上側フレームプレート112上にのみ配置することが、または、スナップ嵌め構造60は、下側フレームプレート113上にのみ配置することができ、または、スナップ嵌め構造60は、同期して上側フレームプレート112および下側フレームプレート113上に配置することができる。本開示の一実施形態において、スナップ嵌め構造60は上側フレームプレート112および下側フレームプレート113上に配置され、それによって、隣接するセパレータ10の上側部分が互いに接続され、隣接するセパレータの下側部分も互いに接続され、したがって、隣接するセパレータ10間の接続強度および接続安定性が向上する。さらに、電池収容アセンブリ100は、電池101をより確実に保護する。
複数のスナップ嵌め突出部62およびスナップ嵌め溝62をセパレータ10の上側フレームプレート112上に配置することができ、スナップ嵌め突出部62は、スナップ嵌め溝62と1対1で対応することができる。複数のスナップ嵌め突出部62およびスナップ嵌め溝62がセパレータ10の下側フレームプレート113上に配置され、スナップ嵌め突出部62は、スナップ嵌め溝62と1対1で対応することができる。それによって、隣接するセパレータ10間の接続強度および接続安定性がさらに向上する。
図5に示すような本開示の一実施形態において、スナップ嵌め突出部62は台形形状を有する、すなわち、上下方向におけるスナップ嵌め突出部62の突起は台形である。対応して、スナップ嵌め溝61は、スナップ嵌め突出部にフィットする台形としてのものとすることができ、それによって、スナップ嵌め突出部62は十分な構造強度を有する。確実に、本開示はこれには限定されず、スナップ嵌め突出部62およびスナップ嵌め溝61は、スナップ嵌め突出部62をスナップ嵌め溝内に安定してスナップ嵌めすることができる限り、任意の他の形状を有してもよい。
図6に示すように、誘導スロープ611をスナップ嵌め溝61の開口に形成することができ、誘導スロープ611は、スナップ嵌め溝612の内端からその開口へと下向きに傾斜するように構成されている。電池収容アセンブリ100が組み立てられるとき、誘導スロープ611は、スナップ嵌め突出部62の取り付けに対して誘導機能を実施する、すなわち、スナップ嵌め突出部62は、誘導スロープ611を介してスナップ嵌め溝内に容易に挿入するように誘導され、したがって、組み立て速度が向上し、組み立て難度が低減する。
本開示の別の実施形態によるスナップ嵌め構造60を、図7〜図14を参照して以下に説明する。
図7〜図14に示すように、スナップ嵌め構造60は、スナップフィット溝63およびスナップフィットピン64を含むことができる。スナップフィット溝63は、セパレータ10内に形成され、スナップフィットピン64は、セパレータ10に対する取り外し可能部材であり、少なくとも2つの取り付け部641を含む。少なくとも2つの取り付け部641は、少なくとも2つのセパレータ10を互いに接続するように、少なくとも2つのセパレータ10のスナップフィット溝63内にスナップ嵌めされる。言い換えれば、スナップフィットピン64は、少なくとも2つの隣接するまたは隣接しないセパレータ10を互いに接続することができる。スナップフィットピン64を配置することによって、セパレータ10同士をともに接続することが簡便になり、セパレータを迅速に組み立てることが容易になり、様々な組み立て様式がもたらされる。
図10および図13に示すように、本開示のいくつかの実施形態において、スナップフィットピン64は、接続ブリッジ642をさらに含むことができる。2つの取り付け部641がそれぞれ接続ブリッジ642の2つの端部に配置され、隣接するセパレータ10を互いに接続するために隣接するセパレータ10のスナップフィット溝63内にフィットする。言い換えれば、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10を互いに接続するのみであり得、それによって、スナップフィットピン64は、相対的に小さい体積および単純な構造を有することができる。それゆえ、電池収容アセンブリ100のセパレータ10間の接続構造は単純であり、セパレータ10を組み立てることは簡便である。セパレータ10を互いに接続するためにスナップフィットピン64を使用することによって、電源電池モジュール1000は、電池の実際の要件に従って任意の数のセパレータ10を含むことができ、したがって、電源電池モジュール1000の拡張性が向上する。
スナップフィット溝63は開口部631を有し、隣接するセパレータ10内のスナップフィット溝63の開口部631は、接続ブリッジ642を受け入れるように互いに対向している。それによって、スナップフィットピン64がセパレータ10間に配置されると、スナップフィットピン64の上面はセパレータ10の上面と同一平面上になり、それによって、電池収容アセンブリ100の外観は美的になり、スナップフィットピン64はスナップフィット溝63内に完全に埋め込まれ、したがって、外力に起因するスナップフィットピン64に対する損傷が回避される。
本開示のいくつかの実施形態において、スナップフィット溝63は隣接するセパレータ10の上側フレームプレート112の各々の中に形成することができ、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10を互いに接続するために、隣接するセパレータ10の上側フレームプレート112間に配置することができる。
代替的に、スナップフィット溝63は隣接するセパレータ10の下側フレームプレート113の各々の中に形成することができ、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10を互いに接続するために、隣接するセパレータ10の下側フレームプレート113間に配置することができる。
本開示の一実施形態において、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10の上側フレームプレート112間または隣接するセパレータ10の下側フレームプレート112間にのみ配置されてもよい。代替的に、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10の上側フレームプレート112間、および、隣接するセパレータ10の下側フレームプレート113間に同期して配置されてもよい。それゆえ、電池収容アセンブリ100の様々な取り付け要件を満たすために、セパレータ10間の様々な接続様式がもたらされる。本開示の一実施形態において、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10の上側フレームプレート112間、および、隣接するセパレータ10の下側フレームプレート113間に同期して配置され、それによって、隣接するセパレータ10の上側部分が互いに接続され、隣接するセパレータ10の下側部分が互いに接続され、電池収容アセンブリ100の構造が安定し、したがって、電池101のための電池収容アセンブリ100のより確実な保護、および、電源電池モジュール1000のより良好な安全性能がもたらされる。
代替的に、取り付け部641は、スナップフィット溝63との締まりばめを有することができ、または、取り付け部641は、ボルトを介してスナップフィット溝63内に取り付けることができ、それによって、スナップフィットピン64はセパレータ10と近密に接続することができ、したがって、高い信頼性および高い接続強度がもたらされ、電源電池モジュール1000の可使時間が向上する。
代替的に、取り付け部641は、円形状、台形形状または矩形形状として構成されてもよい。言い換えれば、上下方向における取り付け部641の突起は、円形、台形または矩形であってもよい。対応して、スナップフィット溝63も、取り付け部641と適合する円形、台形または矩形として構成される。それゆえ、取り付け部641の構造は様々であり、取り付け部641をセパレータ10に組み付けることは簡便である。
本開示の一実施形態において、段部分6416が、取り付け部641の、スナップフィット溝63に面する表面上に形成され、取り付け部641の段部分6416に対応する段部分632がスナップフィット溝63内に形成され、それによって、取り付け部641はスナップフィット溝63内により近密にフィットすることができ、スナップ嵌め構造60がより安定し、電池収容アセンブリ100の構造安定性がさらに向上する。
図13および図14に示すように、接続ブリッジ642は長手方向に延伸し、2つの取り付け部641は、長手方向において接続ブリッジ642の2つの端部上に配置され、長手方向に対して垂直である、すなわち、取り付け部641は横方向に延伸する。言い換えれば、スナップフィットピン64は、ほぼ「工」形状として構成される。接続ブリッジ642の厚さ方向に延伸する複数の突出隆起部6411が、取り付け部641の外端面上で接続ブリッジ642から外方に配置される、すなわち、突出隆起部6411は垂直方向に延伸する。スナップフィットピン64がセパレータ10内に取り付けられているとき、取り付け部641はスナップフィット溝63にフィットし、取り付け部641の外端面上に配置されている突出隆起部6411が位置決めおよび誘導機能を実施し、それによって、スナップフィットピン64の取り付けを容易にする。その上、スナップフィットピン64の使用時間全体の間にスナップフィットピン64を保持するように、突出隆起部6411とスナップフィット溝63の壁との間に摩擦力を生成することができる。
本開示のいくつかの実施形態において、突出隆起部6411の断面は、弧形状として構成される。代替的に、突出隆起部6411の一方の端部は、突出隆起部6411の他方の端部に向けて傾いたスロープ6412を有する、すなわち、図14に示すように、垂直方向における突出隆起部6411の一方の端部(たとえば、上端)は、垂直方向において突出隆起部6411の他方の端部(たとえば、下端)に向けて傾いたスロープ6412を有する。代替的に、突出隆起部6411の他方の端部(たとえば、下端)の断面は、円として構成されてもよい。それによって、使用中に製品を組み立てることが簡便であり、長手方向における力が突出隆起部6411とスナップフィット溝63の壁との間に生成され得、それによって、スナップフィットピン64が変形してスナップフィット溝63から出ることが起こりにくくなる。確実に、本開示の一実施形態において、突出隆起部6411は、取り付け部641の2つの対向する端面の各々の上に配置することができ、それによって、突出隆起部6411とスナップフィット溝63の壁との間の摩擦力をさらに向上することができ、したがって、スナップフィットピン64の接続強度がさらに増大する。
本開示の一実施形態において、2つの取り付け部641の少なくとも一方は、その厚さ方向において取り付け部641を貫通する少なくとも1つの取り外し孔6413を有する。スナップフィットピン64を取り付けるかまたは取り外すとき、操作者は、取り付けまたは取り外しのために取り外し孔6413を介してスナップフィットピン64を保持することができ、それによって、スナップフィットピン64を迅速に取り付けるかまたは取り外すことが容易かつ簡便になる。代替的に、取り外し孔6413にフィットする取り付けボスまたは取り付けピンのような取り付け部材(図示せず)が、スナップフィット溝63の下壁上に配置されてもよく、それによって、スナップフィットピン64は、セパレータ10上により安定して固定することができる。実際の組み立て要件に従って、1つまたは複数の取り外し孔6413を設けることができる。
図13および図14に示すように、取り付け部641は、その厚さにおいて外向きに延伸するベーススタンド6414を有する。言い換えれば、ベーススタンド6414は長手方向に延伸し、ベーススタンド6414の表面は、対応する取り付け部641の表面よりも高い。ベーススタンド6414は、対応する取り付け部641の周縁に形成される。ベーススタンド6414を配置することによって、取り付け部641の構造強度を増大させることができ、スナップフィットピン64の強度も向上することができる。さらに、取り付け部641は変形しにくく、セパレータ10間のスナップフィットピン64の接続強度が向上する。
代替的に、ベーススタンド6414の延伸する厚さは1〜10mmであってもよい。本開示の一実施形態において、ベーススタンド6414の延伸する厚さは1〜3mmであり、したがって、ベーススタンド6414は適切な厚さを有し、ベーススタンド6414の材料を節約することができる。
代替的に、少なくとも1つの強化リブ6422が、接続ブリッジ642の表面内に形成される。強化リブ6422を配置することによって、接続ブリッジの構造強度が強化され、接続ブリッジ642は容易には変形せず、したがって、スナップフィットピン64の可使時間が増大する。
本開示のいくつかの実施形態において、図13に示すように、複数のボス6421が、横方向において接続ブリッジ642の2つの側面のうちの少なくとも一方の上に配置され、対応する側面から外向きに突出する。複数のボス6421を配置することによって、スナップフィットピン64とスナップフィット溝63の壁との間の摩擦力が増大し、したがって、スナップフィットピン64とセパレータ10との間の接続強度がさらに増大する。
代替的に、複数のボス6421の各々はほぼ半球として構成され、それによって、スナップフィットピン64の射出成形中にその離型が簡便になる。ボス6421のサイズが小さすぎる場合、スナップフィットピン64とスナップフィット溝63の壁との間の摩擦力は十分でなく、ボス6421のサイズが大きすぎる場合、スナップフィット64の離型が困難であることが留意されるべきである。好ましくは、ボス6421の直径は1mm〜2mmであり、すなわち、ボス6421の接続部および接続ブリッジ642の直径は1mm〜2mmであり得、したがって、スナップフィットピン64とスナップフィット溝63の壁との間の摩擦力が保証され、スナップフィットピン64の離型が容易になる。複数のボス6421は長手方向において互いから離間され、それによって、スナップフィットピン64とスナップフィット溝63の壁との間の摩擦力は均一になる。
スナップフィットピン64の接続強度およびスナップフィットピン64とセパレータ10との間の協調を考慮すると、スナップフィットピン64全体の厚さは8mm〜15mmであり得る。本開示の一実施形態において、スナップフィットピン64全体の厚さは10mm〜13mmである、すなわち、上下方向におけるスナップフィット64の突出の厚さは10mm〜13mmである。それによって、スナップフィットピン64は十分な構造強度を有し、材料を節約し、スナップフィットピン64をセパレータ10に接続することが簡便かつ確実になる。
代替的に、スナップフィットピン64はプラスチック成形部品またはプラスチック−金属混合成形部品である。たとえば、接続ブリッジ642、取り付け部641、突出隆起部6411、ボス6421およびベーススタンド6414はプラスチック部品であり、射出成形によって一体的に形成され、これらのプラスチック部品を形成することは用意かつ簡便である。接続ブリッジ642、取り付け部641、突出隆起部6411、ボス6421およびベーススタンド6414は、PPO(ポリフェニレンオキシド)、PP(ポリプロピレン)、PPE(ポリフェニルエーテル)、または内部に金属を埋め込まれているこれらの材料から作製することができる。それによって、これらの構成要素は、安全性能および信頼性の要件を満たす高い耐食性、大きい耐候性、良好な耐火性および高い絶縁性を有し、したがって、スナップフィットピン64は高い構造強度を有する。
本開示の実施形態による信号収集および電力接続アセンブリ400を、図15〜図19を参照して以下に説明する。
電力接続配線4071が、電力接続を実施するように構成されている第1のシート状導体素子によって形成され、信号収集配線4021は、信号送信を実施するように構成されている第2のシート状導体素子である。電力接続配線4071および信号収集配線4021は、互いから独立した2つの導体素子であってもよく、または、部分的に一体化され部分的に互いから独立した2つの導体素子として構成されてもよい。本開示の一実施形態において、信号収集および電力接続アセンブリ400は、基板401上に配置される第3のシート状導体によって形成される共通配線403をさらに含む。共通配線403は、電力接続部材407と結合される第1の端部と、それぞれ電力接続配線4071および信号収集配線4021の第1の端部と結合される第2の端部とを有する(図16に示す)。
言い換えれば、電力接続配線4071および信号収集4021の、電力接続部材407と接続される部分は共通配線403と一体化され、共通配線403は、電力接続配線4071による電力接続と、信号収集配線4021による信号送信の両方を実施することができる。したがって、電力接続配線4071および信号収集配線4021のその部分は、ともに一体化することができ、信号収集および電力接続アセンブリ400の構造がさらに単純化される。
本開示の一実施形態において、信号収集および電力接続アセンブリ400は、コネクタ404をさらに含む。コネクタ404は、電力接続配線4071の第2の端部および信号収集配線4021の第2の端部と接続される。詳細には、本開示の実施形態によるコネクタ404は、電力接続4071および信号収集4021と電気的に結合するように構成され、外部信号出力デバイスおよび電力接続デバイスと結合するように適合され、コネクタ404は、実際の条件に従って、市販されているFPCまたはPCBコネクタであってもよい。
信号送信および電力接続を実施するためにコネクタ404が外部信号出力デバイスおよび電力接続デバイスと結合することができるかぎり、コネクタ404と基板401との間の組み立て関係は限定されない。さらに、コネクタ404は、基板401の縁部に配置される。対応して、電力接続配線4071の第2の端部および信号収集配線4021の第2の端部が、基板401の縁部まで延伸される。それによって、コネクタ404が外部信号出力デバイスおよび電力接続デバイスと結合することが簡便になる。
本開示の一実施形態において基板401は可撓性基板である。それによって、基板401が電源電池を互いに接続するのに使用されるとき、可撓性基板401は、複数の電源電池間の相対変位および組み立て許容誤差に適することができ、したがって、その信頼性が向上する。
詳細には、基板401は、FPC基板の2つの側部にある保護フィルムであってもよく、全体的に、PIフィルムのような可撓性材料から作製される。コネクタ404は基板401と接続される。基板401は、コネクタ404を介して外部信号出力デバイスおよび電力接続デバイスと接続され、その接続様式は、はんだ付けのような溶接、機械的接続、および上記2つを組み合わせた混合接続であってもよい。FPCまたはPCBコネクタの構造は、当業者であれば理解することができ、実装するのが容易であり、したがって、本明細書においては省略する。
信号収集配線4021および電力接続配線4071の各々の構造は限定されず、基板401に対する信号収集配線4021および電力接続配線4071の各々の組み立て様式も限定されない。本開示の一実施形態において、信号収集配線4021および電力接続配線4071のうちの少なくとも一方は、基板401上に固定される導電性金属シートによって形成される。詳細には、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方を形成する導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレスおよび溶接のうちの少なくとも1つによって基板401上に固定される。
言い換えれば、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、接着、射出成形、ホットプレスまたは溶接によって基板401上で一体化される。それによって、これらの方法によって電力接続配線4071および信号収集配線4021を基板401上で一体化することが容易になり、したがって、信号収集および電力接続アセンブリ400を形成する難度が低減する。
本開示の一実施形態において、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方は、基板401上の導電性金属層によって形成される。詳細には、導電性金属層は、基板401上の導電性金属コーティングである。言い換えれば、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、基板401上の導電性金属コーティングであり、導電性金属コーティングは、電気めっきまたは化学めっきによって形成されてもよい。したがって、二次接続または組み立てなしに電力接続配線4071および信号収集配線4021が基板401上に形成および一体化されることが簡便になり、したがって、信号送信および電力接続の正確さおよび信頼性が向上する。
本開示の一実施形態において、基板401は可撓性基板であり、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方は、基板401上で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される。言い換えれば、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、エッチングによって基板401上に形成される。それによって、電力接続配線4071および信号収集配線4021が基板401上に形成されることが簡便になる。
配線スロット(図示せず)が基板401の表面内に形成されてもよく、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方は、配線スロット内に配置されることが理解され得る。したがって、電力接続配線4071および信号収集配線4021を配線スロット内に配置することによって、配線スロットは、電力接続配線4071および信号収集配線4021を保護する機能を有し、したがって、信号収集および電力接続アセンブリ400の信頼性が向上する。
詳細には、電力接続配線4071および信号収集配線4021を配線スロット内に形成することに対する特別な限定はない。本開示の一実施形態において、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方は、配線スロット内に固定される導電性金属シートまたは配線スロット内の導電性金属コーティングによって形成される。本開示の別の実施形態において、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方は、配線スロット内で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される。配線スロット内の電力接続配線4071および信号収集配線4021の各々の構造は、基板401上の電力接続配線4071および信号収集配線4021と同様であり、したがって、これはここでは省略する。
信号収集部材402の構造は、収集されるべきデータまたは信号の種類に従って合理的に選択することができる。本開示の一実施形態において、信号収集部材402は、温度感知素子、湿度感知素子、圧力感知素子、濃度感知素子、および電圧感知素子のうちの少なくとも1つを含む。言い換えれば、本開示の実施形態による信号収集部材402は、温度感知素子、湿度感知素子、圧力感知素子、濃度感知素子、および電圧感知素子のうちの少なくとも1つ、または、それらの組み合わせであってもよい。信号収集部材402は、実際の条件に従って合理的に選択することができる。
使用中、信号収集部材402は、信号収集および電力接続アセンブリ400を電源電池と接続するように、ただ基板401上に固定され、信号収集配線4021内で結合されればよい。したがって、信号収集部材402は、信号収集および電力接続アセンブリ400内に新たな構成要素を追加することなく、温度、電池空気圧、電解質濃度および湿度を収集するために使用することができ、それによって、使用が簡便であり、電源電池の関連データが効率的に収集され、信号収集および電力接続アセンブリ400のデータ収集の正確さを保証することができる。
本開示の実施形態による基板401上での電力接続部材407の構造および組み立て様式を、以下に説明する。
本開示の一実施形態において、電力接続部材407は、基板401上に固定されるシート状導体素子によって形成される。言い換えれば、電力接続部材407は、シート状導体素子として構成され、基板401上に固定される。
本開示のいくつかの実施形態において、電力接続部材407は、基板407上に固定される導電性金属シートによって形成される。詳細には、電力接続部材407を形成する導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレスおよび溶接のうちの少なくとも1つによって基板401上に固定される。言い換えれば、電力接続部材407は、接着、射出成形、ホットプレスおよび溶接のうちの少なくとも1つによって基板401上に一体化されている導電性金属シートとして構成され、したがって、信号収集および電力接続アセンブリ400を形成する難度を低減する。
本開示の一実施形態において、電力接続部材407は、基板401上の導電性金属層によって形成される。詳細には、電力接続部材407を形成する導電性金属層は、電気めっきまたは化学めっきによって基板401上に形成される導電性金属コーティングである。それによって、二次接続または組み立てなしに電力接続部材407が基板401上に形成および一体化されることが簡便になり、したがって、信号送信および電力接続の正確さおよび信頼性が向上する。
本開示の他の実施形態において、電力接続部材407は、基板401上で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される導電性領域であり、それによってまた、電力接続部材407が基板401上に形成されることも簡便になる。
さらに、本開示の一実施形態において、基板401は、その表面内に電力接続溝(図示せず)を含み、電力接続部材407は、電力接続溝内に固定される。電力接続部材407は電力接続溝内に配置されるため、電力接続溝は、電力接続部材407を保護する機能を有し、したがって、信号収集および電力接続アセンブリ400の信頼性が向上する。
詳細には、電力接続部材407を電力接続溝内に形成する様式に対する特別な限定はない。本開示の一実施形態において、電力接続部材407は、電力接続溝内に固定される導電性金属シートまたは電力接続溝内の導電性金属コーティングによって形成されてもよい。本開示の別の実施形態において、電力接続部材407は、電力接続溝内で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される。この電力接続部材407の構造は、基板401上の電力接続部材407のものと同様であり、ここでは省略する。
信号収集および電力接続アセンブリ400の使用中、信号収集および電力接続アセンブリ400の電力接続部材407は、隣接する電源電池の電極端子と結合され、電力接続部材407の数が、結合されるべき電源電池の数を決定する。その上、電力接続部材407の配列位置は、種々の電源電池の配列に従って調整することができる。本開示の一実施形態において、複数の電力接続部材407が配列され、基板401上で互いから離間される。さらに、複数の電力接続部材407は、互いに平行に複数の列を成して配列されてもよい。
本開示のいくつかの実施形態において、複数の電力接続部材407が2列に配列されてもよく、2列の電力接続部材407は、それぞれ互いに対向して基板401の第1の側縁および第2の側縁に沿って延伸する。対応して、信号収集および電力接続アセンブリ400は、電力接続部材407の隣接する2列の間に位置する。言い換えれば、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、電力接続部材407の隣接する2列の間に配置され、それぞれ異なる電力接続部材407と結合される。それによって、信号収集および電力接続アセンブリ400は、複数の異なる列を成して配列される複数の電源電池を有する構造に適用することができ、複数の電力接続部材407が、隣接する平行に配列された電源電池の電極端子と結合され、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、それぞれ複数の異なる電源電池および外部環境の間の電力接続または信号送信を実施するように構成することができる。
図16に示すような本開示の一実施形態において、同じ電力接続部材407と結合される電力接続配線4071および信号収集配線4021は、互いに平行に配列される。それによって、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、互いに干渉することなく配列されて互いから離間され、したがって、電力接続配線4071の電力接続の信頼性、および、信号収集配線4021の信号送信の正確さが保証される。
さらに、本開示の一実施形態において、信号収集および電力接続アセンブリ400は、電力接続部材407、信号収集部材402、電力接続配線4071および信号収集配線4021を被覆するための、基板401上に配置される保護フィルム(図示せず)をさらに含む。詳細には、本開示の実施形態による保護フィルムは、基板401上で電力接続部材407、信号収集部材402、電力接続配線4071および信号収集配線4021を一体化することができる。保護フィルムは、耐圧性、絶縁性および耐摩耗性を有し、信号収集および電力接続アセンブリ400の構造密閉特性を向上することができる。その上、保護フィルムは、電力接続配線4071および信号収集配線4021を保護する機能を有し、それによって、信号収集および電力接続アセンブリ400の安全性および信頼性を保証することができる。
本開示の実施形態のいくつかの実施形態において、信号収集および電力接続アセンブリ400はFPC基板として構成され、電力接続部材407、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、エッチングによってFPC基板上に形成される。本開示の一実施形態において、FPC基板は、導電性金属箔、および、導電性金属箔の2つの側部を被覆する保護フィルム(図示せず)を含む。保護フィルムは、基板401によって形成される。電力接続部材407、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、導電性金属箔をエッチングすることによって形成される。さらに、保護フィルムが、導電性金属箔の1つの側部において上記保護フィルム上に配置される。
言い換えれば、信号収集および電力接続アセンブリ400の全体が、FPC基板として形成される。FPC基板は、導電性金属箔、および、導電性金属箔上の保護フィルムを含み、保護フィルムは、基板401の一部分によって形成される。導電性金属箔は、電力接続部材407、電力接続配線4071および信号収集配線4021を形成するようにエッチングされる。
電力接続配線4071および信号収集配線4021の共通配線403は、同じように基板上に形成することができることが理解され得る。詳細には、共通配線403は、エッチングによってFPC基板上に形成される。共通配線403は、電力接続部材407と結合される第1の端部と、電力接続配線4071および信号収集配線4021の第1の端部と結合される第2の端部とを有する。それによって、信号収集および電力接続アセンブリ400を形成する工程が単純化され、信号収集および電力接続アセンブリ400の信頼性が保証される。
本開示の当該実施形態による信号収集および電力接続アセンブリ400は、コネクタ404をさらに含む。コネクタ404は、電力接続配線4071の第2の端部および信号収集配線4021の第2の端部と接続される。詳細には、コネクタ404は基板401上に配置される。さらに、コネクタ404は、基板404の縁部に配置され、電力接続配線4071の第2の端部および信号収集配線4021の第2の端部が、基板401の縁部まで延伸される。当該実施形態におけるコネクタ404の構造および配列は、本開示の上記実施形態におけるコネクタ404のものと同様であり、したがって、ここでは省略する。
電力接続部材407と電池101との間の接続様式に特別な限定はなく、たとえば、接続様式は溶接またはネジ締めであってもよい。本開示の一実施形態において、電力接続部材407は、電極端子411と溶接される。本開示の別の実施形態において、信号収集および電力接続アセンブリ400内に取り付け孔が形成され、位置決め部材(図示せず)が電池群上に配置される。信号収集および電力接続アセンブリ400は、取り付け孔と位置決め部材との間の接続によって、電池群上に予め位置決めされる。それによって、信号収集および電力接続アセンブリ400は、種々の様式で電池群と接続されてもよく、すなわち、電力接続部材407と電池群との間の接続様式は様々であり、したがって、高い適応性がもたらされる。
それぞれの電池101の間の接続様式に特別な限定はない。本開示の一実施形態において、複数の電池101は直列接続、並列接続または直列−並列接続を介して互いに接続され、その接続様式は、インパルス溶接、レーザビーム溶接または機械的接続であってもよい。
本明細書全体を通じて「一実施形態(an embodiment)」、「いくつかの実施形態(some embodiments)」、「1つの実施形態(one embodiment)」、「別の例(another example)」、「一例(an example)」、「特定の例(a specific example)」、または「いくつかの例(some examples)」が参照されている場合、これは、その実施形態または例に関連して記載されている特定の特徴、構造、材料、または特性が、本開示の少なくとも1つの実施形態または例に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じた様々な箇所において「幾つかの実施形態において(in some embodiments)」、「1つの実施形態において、(in one embodiment)」、「一実施形態において(in an embodiment)」、「別の例において(in another example)」、「一例において(in an example)」、「特定の例において(in a specific example)」、または「いくつかの例において(in some examples)」のような語句が見られる場合、これは必ずしも本開示の同じ実施形態または例を参照しているとは限らない。さらに、1つもしくは複数の実施形態または例において、特定の特徴、構造、材料、または特性は、任意の適切な様式で組み合わされてもよい。
例示的な実施形態が図示および説明されてきたが、上記実施形態は本開示を限定するように解釈されることはあり得ず、本開示の精神、原理および範囲から逸脱することなく実施形態に変更、代替、および修正を行うことができることが、当業者には諒解される。
本開示の実施形態は、概して電池の分野に関し、より詳細には、電源電池モジュールに関する。
関連技術において、電源電池モジュールのほとんどは、マルチプレート構造または上下ハウジング構造を有する電池収容アセンブリを採用している。これらの構造は電池を良好に保護することができるが、マルチプレート構造および上下ハウジング構造の制限に起因して、電池の組み合わせモードを自由に拡大し展開することができない。電池の組み合わせモードが変化される必要があるとき、電池の新たな組み合わせ様式を再設計し再展開する必要があり、それによって、多くの時間を無駄にし、費用を大きく増大させる。また、マルチプレート構造および上下ハウジング構造を有する電池収容アセンブリは、電源電池モジュールの自動生産には適しておらず、したがって、電源電池モジュールの費用を増大させる。
本開示の実施形態は、関連技術に存在する問題のうちの少なくとも1つを少なくとも一定程度まで解決することを模索する。
したがって、本開示の目的は、電池の数を自由に拡大することができ、実際の要件に従って電池の複数の異なる接続様式に適合することができる電源電池モジュールを提供することである。
本開示の広範な態様の実施形態は、複数のセパレータを有する電池収容アセンブリと、電池群と、信号収集および電力接続アセンブリとを含む、電源電池モジュールを提供する。セパレータは、前方収容溝を画定する前部および後部を有するセパレータ本体と、セパレータ本体の左端に配置される左カバーと、セパレータ本体の右端に配置される右カバーとを含み、隣接するセパレータは互いに取り外し可能に接続され、隣接するセパレータのうちの一方の前方収容溝、および、隣接するセパレータのうちの他方のセパレータ本体の後部が電池室を画定する。電池群は、対応して電池室内に収容される複数の電池を含み、電池は、電極端子を有する。信号収集および電力接続アセンブリは、セパレータに取り付けられ、基板と、基板に固定され電極端子と接続される電力接続部材と、基板上に配置される第1のシート状導体素子によって形成され、電力接続部材と接続される第1の端部および第2の端部を画定する電力接続配線と、基板上に配置される第1のシート状導体素子によって形成され、電力接続部材と接続される第1の端部および第2の端部を画定する信号収集配線と、基板上に配置され信号収集配線と接続される信号収集部材とを含む。
互いに取り外し可能に接続されている電池および複数のセパレータを収容するための電池室を画定する隣接するセパレータによって、本開示の実施形態による電源電池モジュールは、電池の数を自由に拡大することができ、実際の要件に従って、電池の複数の異なる接続様式(直列接続、並列接続、および直列−並列接続など)に適合することができる。また、左カバーおよび右カバーは、セパレータおよびセパレータ内の電池を保護するように、各セパレータの端部に配置される。その一方で、電力接続配線および信号収集配線は基板上のシート状導体素子によって形成されるため、信号送信および電力接続を実施するためにワイヤを使用することが回避される。信号収集および電力接続アセンブリは容易に製造され、種々の状況に広く使用することができ、それによって、電池の使用中に新たな種類の信号が収集される必要があるとき、信号収集および電力接続アセンブリ全体を調整することなく、対応する信号収集部材を追加することが簡便であり、したがって、高い利便性および信頼性をもたらす。
加えて、本開示の実施形態による信号収集および電力接続アセンブリは、基板上で電力接続配線、信号収集配線、電力接続部材および信号収集部材を一体化する。したがって、信号収集および電力接続アセンブリは、サイズが小さく、軽量で、低コストであり、製造および組み立てられるのが容易であり、組み立て効率を増大させ、自動生産に適合されている。信号収集および電力接続アセンブリは、信号送信と電力伝達の機能を組み合わせ、それによって、信号収集および電力接続アセンブリの動作は簡便である。加えて、信号収集および電力接続アセンブリは、単純な構造および様々な締結様式を有し、したがって、広範な適用を可能にする。
本開示の実施形態による電源電池モジュールによって、電池間の電力接続のための追加の電力接続部材を提供する動作を省くことができる。電源電池モジュールを組み立てる工程において、電池が配列された後、信号収集および電力接続アセンブリは、電源電池モジュール上に配置され、電池の電池端子が、信号収集および電力接続部材の電力接続部材と接続される。さらに、従来の電力接続部材と比較して、本開示の実施形態による信号収集および電力接続アセンブリは、相対的に柔軟であり、それによって、従来の電力接続部材の製造工程の間に配置される必要がある緩衝構造が、本発明においては必要とされず、したがって、製造が容易になり、費用が節約される。また、本開示の実施形態による電源電池モジュール内の電力接続部および信号収集部は、電源電池モジュールの組み立て信頼性を向上するように、一体的に形成される。
本開示の実施形態の追加の態様および利点が、以下の説明において部分的に与えられ、以下の説明から部分的に明らかになり、または、本開示の実施形態の実践から学習される。
本開示の実施形態のこれらのおよび他の態様および利点が、添付の図面を参照して行われる以下の説明から明らかになり、より容易に諒解される。
本開示の一実施形態による組み立て済み電源電池モジュールの概略図である。 別の方向からの図1に示されている電源電池モジュールの概略図である。 図1に示す電池収容アセンブリと電池との間の組み立て関係を示す概略図である。 図1に示す電源電池モジュールのセパレータ間の組み立て関係を示す概略図である。 図4内の領域Aの拡大図である。 図1に示す電源電池モジュールのセパレータの斜視図である。 本開示の別の実施形態による電源電池モジュールの概略図である。 左カバーおよび右カバーのない、図7に示されているものとしての電源電池モジュールの概略図である。 本開示のさらなる実施形態による電池収容アセンブリと電池との間の組み立て関係を示す概略図である。 図9に示す領域Bの拡大図である。 図9に示す電源電池モジュール内のセパレータの斜視図である。 図9に示す電池収容アセンブリのセパレータと絶縁板または導熱板との間の組み立て関係を示す概略図である。 図9に示す電源電池モジュールのスナップフィットピンの斜視図である。 図13に示す領域Cの拡大図である。 本開示の一実施形態による電源電池モジュールの信号収集および電力接続アセンブリの概略図である。 図15の部分拡大概略図である。 本開示の一実施形態による電源電池モジュールの電池の概略図である。 本開示の一実施形態による電源電池モジュールの概略図である。 本開示の一実施形態による電源電池モジュールの信号収集および電力接続アセンブリの概略図である。
本開示の実施形態を詳細に参照する。同じまたは同様の要素、および、同じまたは同様の機能を有する要素は、本明細書全体を通じて同様の参照符号によって示されている。図面を参照して本明細書において説明されている実施形態は説明的な、実例のものであり、本開示を全般的に理解するために使用される。実施形態は、本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。
本明細書において、「中央(central)」、「長手方向(longitudinal)」、「側方(lateral)」、「前方(front)」、「後方(rear)」、「右(right)」、「左(left)」、「内側(inner)」、「外側(outer)」、「下側(lower)」、「上側(upper)」、「水平(horizontal)」、「垂直(vertical)」、「上方(above)」、「下方(below)」、「上(up)」、「上部(top)」、「下部(bottom)」、「内側(inner)」、「外側(outer)」、「時計回り(clockwise)」、「反時計回り(anticlockwise)」のような相対的な用語およびそれらの派生語(たとえば、「水平に(horizontally)」、「下向きに(downwardly)」、「上向きに(upwardly)」などは、そのとき説明されているものとしての、または、説明されている図面内で示されているものとしての向きを指すものとして解釈されるべきである。これらの相対的な用語は、説明の便宜上のものであり、本開示が特定の向きにおいて解釈または操作されることを必要としない。
加えて、「第1の」および「第2の」のような用語は、本明細書において、説明を目的としたものであり、相対的な重要性または重大性を指示または暗示するようには意図されていない。したがって、「第1の」および「第2の」によって限定される特徴は、1つまたは2つ以上のこれらの特徴が含まれることを指示または暗示するように意図されている。本開示の説明において、「複数の」とは、2つまたは3つ以上に関係する。
本開示の説明において、別途指定または限定されていないかぎり、「取り付けられている(mounted)」、「接続されている(connected)」、「結合されている(coupled)」および「締結されているfastened)」という用語は、2つの要素間の永続的な接続または取り外し可能な接続、電気的接続または機械的接続、直接接続、または、介在する内部連通もしくは相互作用を介した間接接続のように、広範に理解され得ることが留意されるべきである。当業者であれば、特定の状況による本開示内の特定の意図を理解するはずである。
本開示の説明において、第1の特徴が第2の特徴の「上(on)」にある構造は、別途指定しないかぎり、第1の特徴が第2の特徴に直に接している実施形態を含むことができ、第1の特徴と第2の特徴との間に追加の特徴が形成されており、それによって、第1の特徴が第2の特徴に直に接していない実施形態をも含むことができる。さらに、第2の特徴の「上(on)」、「上方(above)」または「上部(on top of)」にある第1の特徴は、 第1の特徴が第2の特徴のまさに「上」、「上方」または「上部」にある実施形態を含むことができ、第1の特徴が第2の特徴のまさに「上」、「上方」または「上部」にはない実施形態を含むこともでき、すなわち、第1の特徴が第2の特徴の海抜高度よりも高い海抜高度を有することを意味しているにすぎない。一方、第2の特徴の「下(beneath)」、「下方(below)」または「下部(on bottom of)」にある第1の特徴は、 第1の特徴が第2の特徴のまさに「下」、「下方」または「下部」にある実施形態を含むことができ、第1の特徴が第2の特徴のまさに「下」、「下方」または「下部」にはない実施形態を含むこともでき、すなわち、第1の特徴が第2の特徴の海抜高度よりも低い海抜高度を有することを意味しているにすぎない。
本開示の実施形態による電源電池モジュール1000を、図1〜図19を参照して以下に説明する。電源電池モジュール1000は、電気車両の電源としての役割を果たし、したがって、その性能および安全性が、電気車両全体の重要なファクタとなる。
図1〜図19に示すように、本開示の実施形態による電源電池モジュール1000は、電池収容アセンブリ100と、電池群と、信号収集および電力接続アセンブリ400とを含む。
電池収容アセンブリ100は、複数のセパレータ10を有し、セパレータ100の各々は、セパレータ本体11と、左カバー12と、右カバー13とを含む。セパレータ本体11は、互いに対向している前部および後部を画定し、前方収容溝14がセパレータ本体11の前部内に形成されている。詳細には、前方収容溝は、セパレータ本体11の前部から後ろ向きに延伸するように構成されている。本開示のいくつかの実施形態において、複数のセパレータが、前後方向において互いに平行に配置されている。
左カバー12がセパレータ本体11の左端に配置されており、右カバー13がセパレータ本体11の右端に配置されている。隣接するセパレータ10は互いに取り外し可能に接続されており、隣接するセパレータ10のうちの一方の前方収容溝14、および、隣接するセパレータ10のうちの他方のセパレータ本体11の後部が、電池室を画定する。
電池群は、対応して電池室内に収容される複数の電池101を含み、すなわち、1つの電池101が1つの電池室内に収容され、電池101の各々は、電極端子411を有する。
信号収集および電力接続アセンブリ400は、セパレータ10に取り付けられ、基板401と、電力接続部材407と、電力接続配線4071と、信号収集配線4021と、信号収集部材402とを含む。
詳細には、電力接続部材407は基板401に固定され、電極端子411と接続される。電力接続配線4071は、基板401上に配置される第1のシート状導体素子によって形成され、電力接続部材407と接続される第1の端部および第2の端部を画定する。信号収集配線4021は、基板401上に配置される第2のシート状導体素子によって形成され、電力接続部材407と接続される第1の端部および第2の端部を画定する。また、信号収集部材402が基板401上に配置され、信号収集配線4021の第2の端部と接続される。
隣接するセパレータ10は互いに取り外し可能に接続されるため、実際の要件に従って任意の数のセパレータ10をともに接続することができ、それによって、任意の数の電池101を、複数の異なるパラメータを有する電源電池モジュール1000の要件を満たすために利用することができる、すなわち、電源電池モジュール1000は、実際の要件に従って自由に拡大および展開することができる。たとえば、電力収容アセンブリ100が電池101を収容する容量は、セパレータ10の数を増大させることによって向上することができる。言い換えれば、セパレータ10の数を増大させることによって、電源電池モジュール1000内の電池室の数も増大させることができ、それによって、より多くの収容空間を、電源電池モジュール1000内の追加の電池101のために提供することができる。
したがって、電池101を収容するように構成されている電池室を画定し、互いに取り外し可能に接続されている、隣接するセパレータ10によって、本開示の実施形態による電源電池モジュール1000は、電池101の数を自由に拡大することができ、実際の要件に従って、電池の複数の異なる接続様式(電池101の直列接続、並列接続および直列−並列接続)に適合することができる。また、セパレータ10およびセパレータ10内の電池101を保護するように、左カバー12および右カバー12も、対応してセパレータ10の端部に配置される。その一方で、電力接続配線4071および信号収集配線4021は基板401上のシート状導体素子によって形成されるため、信号送信および電力接続を実施するためにワイヤを使用することが回避される。信号収集および電力接続アセンブリ400は容易に製造され、種々の状況においてにおいて広く使用することができ、それによって、電池の使用中に新たな種類の信号が収集される必要があるとき、信号収集および電力接続アセンブリ400全体を調整することなく、信号収集部材を追加することが簡便であり、したがって、大きい利便性および信頼性をもたらす。
加えて、本開示の実施形態による信号収集および電力接続アセンブリ400は、基板401上で電力接続配線4071、信号収集配線4021、電力接続部材407および信号収集部材402を一体化する。したがって、信号収集および電力接続アセンブリ400は、サイズが小さく、軽量で、低コストであり、製造および組み立てられるのが容易であり、組み立て効率を増大させ、自動生産に適合されている。信号収集および電力接続アセンブリ400は、信号送信と電力伝達の機能を組み合わせ、それによって、信号収集および電力接続アセンブリ400の動作は簡便である。加えて、信号収集および電力接続アセンブリ400は、単純な構造および様々な締結様式を有し、したがって、広範な適用を可能にする。
本開示の実施形態による電源電池モジュール1000によって、電池101間の電力接続のための追加の電力接続部材を提供する動作を省くことができる。電源電池モジュールを組み立てる工程において、電池101が配列された後、信号収集および電力接続アセンブリ400は、電源電池モジュール上に配置され、電池101の電池端子411が、信号収集および電力接続アセンブリ400の電力接続部材407と接続される。さらに、従来の電力接続部材と比較して、本開示の実施形態による信号収集および電力接続アセンブリ400は、相対的に柔軟であり、それによって、従来の電力接続部材の製造工程の間に配置される必要がある緩衝構造が、本開示の信号収集および電力接続アセンブリ400には必要とされず、したがって、製造が容易になり、費用が節約される。また、本開示の実施形態による電源電池モジュール1000内の電力接続部および信号収集部は、電源電池モジュールの組み立て信頼性を向上するように、一体的に形成される。
本開示のいくつかの実施形態において、電池室の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に貫通孔が形成され得る。貫通孔は、電池室を通過する電極の出口としての役割を果たし、電池101間の接続を容易にするように、貫通孔を介して電池101の正電極および負電極が、外部に延伸し得る。または、貫通孔は、防爆弁の位置決め孔621または注入孔としての役割を果たしてもよい(防爆液が注入孔を介して電池室内に注入され得る)、すなわち、貫通孔の機能は、電源電池モジュール1000の機能開発を促進するように、実際の要件に従って決定することができる。
代替的に、互いに対向している2つの切り欠きが、それぞれ隣接するセパレータ10内に形成されてもよく、2つの切り欠きが貫通孔を形成する。本開示の一実施形態において、貫通孔の断面は、円形、楕円形、多角形または不規則形状であってもよい。
代替的に、複数の貫通孔が配置され、上下方向において互いから離間される、すなわち、複数の切り欠きが1つのセパレータ10内に形成されて、上下方向において互いから離間されてもよい。
詳細には、前方収容溝14は、セパレータ本体11の前部から後ろ向きに延伸するように構成されている。前方収容溝14の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に前方切り欠き141が形成され、隣接するセパレータ10のうちの一方の前方収容溝14、および、隣接するセパレータ10のうちの他方のセパレータ本体11の後部が、電池室を画定する。また、隣接するセパレータ10のうちの一方の前方切り欠き141、および、隣接するセパレータ10のうちの他方のセパレータ本体11の後部が、貫通孔を画定する。言い換えれば、電池101の収容溝は各セパレータ10の前部内にのみ形成され、前方収容溝14、および、隣接するセパレータ10の後部が、電池101を収容するための電池室を画定する。それゆえ、セパレータ10は、より単純な構造を有し、製造されることが容易である。
いくつかの実施形態において、各セパレータの後部が後方収容溝を画定することができ、前方切り欠き141に対応する後方切り欠き151を、後方収容溝の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に形成することができる。隣接するセパレータ10のうちの一方の前方収容溝14、および、隣接するセパレータ10のうちの他方の後方収容溝によって電池室を画定することができ、隣接するセパレータ10のうちの一方の前方切り欠き141、および、隣接するセパレータ10のうちの他方の後方切り欠き151によって、貫通孔を画定することができる。それゆえ、電池101を収容するためのより多くの空間を有するために、前方収容溝14および後方収容溝によって電池室が画定される。各セパレータ10の前部および後部の構造は互いに同一であってもよく、それによって、セパレータは、対称構造を有することができる。
代替的に、前方切り欠き141および後方切り欠き151は、半円として構成されてもよく、したがって、前方切り欠き141および後方切り欠き151によって画定される貫通孔は、円形断面を有することができる。本開示の一実施形態において、複数のセパレータ10の各々は同じ構造を有することができ、それによって、複数のセパレータ10を同じ型セットによって製造することができ、したがって、費用が節約され、電源電池モジュール1000の組み立ておよび量産が促進される。
図4および図6に示すように、セパレータ10の各々は、上下方向に沿って配列されている2つの前方収容溝14、および、上下方向に沿って、前方収容溝14に対して1対1対応で配列されている2つの後方収容溝を含む。2つの前方収容溝14は前方分離板1110によって互いから分離されており、2つの後方収容溝は、後方分離板1101によって互いから分離されている。それゆえ、2つのセパレータ10の間に2つの電池101を収容するための2つの電池室が形成され、したがって、電池101を収容するための電池収容アセンブリ100の容量がさらに向上し、電源電池モジュール1000の構造がコンパクトになる。2つの隣接するセパレータ10の間に形成され、上下方向において互いから離間される2つの電池室は例示にすぎず、限定ではないことを、当業者であれば理解することができる。言い換えれば、3つまたは4つ以上のような、より多くの電池室が隣接するセパレータの間に形成されてもよく、したがって、より多くの電池101を電池収容アセンブリ100内に配置することができ、それによって、電源電池モジュール1000は、使用されることが容易であり、高い拡張性を有する。本開示の一実施形態において、互いに対応する前方分離板1110および後方分離板1101は一体的に形成される。
図6、図11および図12に示すように、セパレータ11は、垂直板111と、上側フレームプレート112と、下側フレームプレート113と、左プレート114と、右プレート115とを含む。上側フレームプレート112は垂直板111の上縁に配置され、下側フレームプレート113は垂直板111の下縁に配置され、左プレート114は垂直板111の左端に配置され、上側フレームプレート112と接続されている上端部および下側フレームプレート113と接続されている下端部を画定し、右プレート115は垂直板111の右端に配置され、上側フレームプレート112と接続されている上端部および下側フレームプレート113と接続されている下端部を画定する。
前方収容溝14および後方収容溝の各々は、垂直板111、上側フレームプレート112、下側フレームプレート113、左プレート114および右プレート115によって画定される。それによって、セパレータ本体11は、より単純な構造を有し、製造することが容易である。本開示の一実施形態において、セパレータ10は一体的に形成されてもよく、すなわち、垂直板111、上側フレームプレート112、下側フレームプレート113、左プレート114および右プレート115は一体的に形成されてもよく、それによって、垂直板111、上側フレームプレート112、下側フレームプレート113、左プレート114および右プレート115の間の接続強度が向上し、したがって、セパレータ10の構造強度が向上する。さらに、電池101のための電池収容アセンブリ100の保護が改善される。
代替的に、前方切り欠き141が、左プレート114および右プレート115の各々の前縁に形成されてもよく、後方切り欠き151が、左プレート114および右プレート115の各々の後縁に形成されてもよい。言い換えれば、電池室の左側と右側の両方に貫通孔が形成されてもよく、それによって、電池101の電極を、左貫通孔または右貫通孔を介して電池室の外部に延伸することができる。防爆弁の位置決め孔621、注入孔および電極のための貫通孔の位置は、電池101の構造に従って配置することができる。複数の前方切り欠き141が配置されて、上下方向において互いから離間され、複数の後方切り欠き151が配置されて、上下方向において互いから離間される、すなわち、電池室の左側と右側の両方に、複数の貫通孔が形成される。
加えて、電源電池モジュール1000が正常に機能するとき、電池室の周壁と電池101との間の間隙が形成され得、それによって、電池101を電源電池1000内の空気によって冷却することができる。電源電池モジュール1000の電池101内に異常な状態が発生しているとき、たとえば、電池101が膨張しているとき、電池室の周壁と電池101との間の間隙が、電池101の、厚さ方向における変形を許容することができ、したがって、電源電池モジュール1000の安全性が向上する。
前方収容溝14および後方収容溝のうちの少なくとも一方の下壁には環状段部142が配置される。本開示の一実施形態において、環状段部142は、前方収容溝14および後方収容溝の各々の下壁上に配置される。環状段部142を配置することによって、各前方収容溝14および後方収容溝の下壁を、電池101の外面から分離することができ、したがって、電池室の周壁と電池101との間の間隙が確保される。
代替的に、前方収容溝14および後方収容溝のうちの少なくとも一方の下壁の表面が、下壁の周縁から下壁の中心へと下向きに傾けられる。本開示の一実施形態において、前方収容溝14および後方収容溝の各々の下壁の表面が、下壁の周縁から下壁の中心へと下向きに傾けられ、したがって、電池室の周壁と電池101との間の間隙が確保される。各前方収容溝14および後方収容溝の下壁の表面は、垂直板111の表面であってもよいことが留意されるべきである。
安全性および信頼性の要件を満たすために、セパレータ10は、PPO(ポリフェニレンオキシド)、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレングリコールテレフタレート)、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、PC(ポリカーボネート)または内部に金属を埋め込まれているこれらの材料のような、高い強度、高い耐食性、大きい耐候性、良好な耐火性および高い絶縁性を有するエンジニアリングプラスチックおよび複合材料から作製することができる。それによって、本開示の実施形態によるセパレータ10は、高い強度を有し、電源電池モジュール1000に対する衝突の発生のような異常な状態において、電池101を効果的に保護することができる。たとえば、セパレータ本体11は、全体を射出成形によって形成することができ、射出成形の間にこれらの材料内に金属を埋め込むことができ、それによって、セパレータ10の構造強度がさらに向上する。その上、セパレータ10は射出成形後に直に離型することができ、それによって、セパレータ10は製造について簡便であり、費用が節約される。
図12に示すように、上側フレームプレート112および下側フレームプレート113の各々の前側縁に前方段部118が配置され、上側フレームプレート112および下側フレームプレート113の各々の後側縁に後方段部119が配置される。複数のセパレータ10がともに組み立てられるとき、隣接するセパレータ10のうちの一方の上側フレームプレート112の前側縁に配置されている前方段部118が、隣接するセパレータ10のうちの他方の上側フレームプレート112の後側縁に配置されている後方段部119と重ね合わされる。同様に、隣接するセパレータ10のうちの一方の下側フレームプレート113の前側縁に配置されている前方段部118が、隣接するセパレータ10のうちの他方の下側フレームプレート113の後側縁に配置されている後方段部119と重ね合わされる。したがって、電池収容アセンブリ100の外観は美的であり、隣接するセパレータ10を互いに近密に接続することができる。その上、電源電池モジュール1000の組み立て効率が向上し、電源バッターモジュール1000の製造費用が低減する。本開示の一実施形態において、前方段部118は下向きに面することができ、後方段部119は上向きに面することができ、それによって、対応する前方段部118と後方段部119とが互いにより良好にフィットすることができる。
図12に示すような本開示の一実施形態において、前方段部118は、下向きに面する第1の前方段部セグメント1181、および上向きに面する第2の前方段部セグメント1182を含み、後方段部119は、上向きに面し、第1の前方段部セグメント1181に対応する第1の後方段部セグメント、および、下向きに面し、第2の前方段部セグメント1182に対応する第2の後方段部セグメント1191を含む。それによって、隣接するセパレータ10を、互いにより近密に組み立てることができ、それによって、より良好な組み立て効果を達成することができる。その上、前方段部118および後方段部119をそれぞれ2つのセグメントに分割することによって、前方段部118と後方段部119との間の接続に起因して、隣接するセパレータ10同士をともに組み立て、互いに対して位置付けることができ、隣接するセパレータ10間の接続が安定する。
本開示のいくつかの実施形態において、前方収容溝14を後方収容溝と連通させるために窓1111を垂直板111内に形成することができる、すなわち、前方収容溝14および後方収容溝が互いに連通する。言い換えれば、垂直板111は、前後方向に貫通される構造として構成され、それによって、製造材料が節約され、費用が低減する。
絶縁板16または導熱板17が窓1111の中に配置され得る。絶縁板16を配置することによって、隣接する電池101間の絶縁性を向上させることができ、それによって、電源電池モジュール1000の安全性能を増大させることができる。導熱板17を配置することによって、電池室内の電池101の放射効果を向上させることができ、したがって、電源電池モジュール1000の安全性能も増大させることができ、電池101の可使時間を延長することができる。
詳細には、上側フレームプレート112内に挿入孔が形成され、挿入孔と位置合わせされた挿入溝が垂直板111内に形成され、絶縁板16または導熱板17が、挿入孔および挿入溝を介して窓1111内に挿入される。
図1〜図3、図6、図7、図9および図11に示すように、本開示のいくつかの実施形態において、左カバー12および右カバー13を、セパレータ本体11によって一体的に形成することができ、それによって、セパレータ本体11と左カバー12および右カバー13との間の接続強度が向上し、左カバー12および右カバー13の複雑な組み立て工程を回避することができ、したがって、組み立て速度が増大する。
確実に、本開示の実施形態による本開示はこれには限定されず、左カバー12および右カバー13は、それぞれセパレータ11上に取り外し可能に配置されてもよい。言い換えれば、セパレータ11、左カバー12および右カバー13は独立して製造されてもよく、その後、左カバー12および右カバー13は、接続構造を介してセパレータ11上に配置される。それによって、セパレータ11、左カバー12および右カバー13のうちの1つが損傷を受けると、アセンブリ全体を交換することなく、対応するものだけを交換すればよく、したがって、保守管理が容易になり、その費用が節約される。
図6に示すような本開示の一実施形態において、スナップ嵌めスロット117をセパレータ本体11内に形成することができ、スナップ嵌めスロット117内にスナップ嵌めされるクラスプ134を、それぞれ左カバー12および右カバー13上に配置することができる。クラスプ134をスナップ嵌めスロット117内にスナップ嵌めすることによって、左カバー12および右カバー13がそれぞれセパレータ本体11上に配置され、それによって、左カバー12とセパレータ10との間、および、右カバー13とセパレータ10との間の接続が単純になる。図6に示すように、クラスプ134は、左カバー12および右カバー13の各々の上端および下端上に配置することができ、それによって、左カバー12および右カバー13をセパレータ本体11上に安定して配置することができる。
図11に示すような本開示の別の実施形態において、上側フレームプレート112の左端が、左上延伸部1121を形成するように、左プレート114を越えて左向きに延伸され、下側フレームプレート113の左端が、左下延伸部1131を形成するように、左プレート114を越えて左向きに延伸され、上側フレームプレート112の右端が、右上延伸部1122を形成するように、右プレート115を越えて右向きに延伸され、下側フレームプレート113の右端が、右下延伸部1132を形成するように、右プレート115を越えて右向きに延伸される。その上、左上延伸部1121、左下延伸部1131、右上延伸部1122および右下延伸部1132の各々の中に、スナップ嵌めスロット116が形成される。対応して、左上延伸部1121のスナップ嵌めスロット116内にスナップ嵌めされる左上クラスプ121、および、左下延伸部1131のスナップ嵌めスロット116内にスナップ嵌めされる左下クラスプが左カバー12の右面上に配置され、右上延伸部1122のスナップ嵌めスロット116内にスナップ嵌めされる右上クラスプ131、および、右下延伸部1132のスナップ嵌めスロット116内にスナップ嵌めされる右下クラスプ132が右カバー13の左面上に配置される。それゆえ、左カバー12および右カバー13をセパレータ10上に簡便に配置することができる。
図11に示すように、左上クラスプ121および左下クラスプは左カバー12の右面上に配置することができ、右上クラスプ131および右下クラスプ132は右カバー13の左面上に配置することができ、それによって、左上クラスプ121、左下クラスプ、右上クラスプ131および右下クラスプ132の構造強度が向上する。
代替的に、左カバー12および右カバー13は、前後方向において、左プレート114および右プレート115の前後方向における幅以上であり、かつ上側フレームプレート112および下側フレームプレート113の前後方向における幅以下である幅を有する。左カバー12および右カバー13が、前後方向において、左プレート114および右プレート115の前後方向における幅よりも大きい幅を有するとき、左カバー12または右カバー13は、左プレート114間または右プレート115間の間隙を被覆することができるため、隣接するセパレータ10の左プレート114間、および、隣接するセパレータ10の右プレート115間に間隙が形成され得る。左カバー12および右カバー13が、前後方向において、左プレート114および右プレート115の前後方向における幅に等しい幅を有するとき、隣接するセパレータ10の左プレート114は互いに近密に接し、隣接するセパレータ10の右プレート115は互いに近密に接し、それによって、左プレート114、右プレート115、左カバー12または右カバー13は、電池101を適切に保護することができる。
左カバー12および右カバー13の安全性および信頼性の要件を満たすために、左カバー12および右カバー13は、PPO(ポリフェニレンオキシド)、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレングリコールテレフタレート)、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、PC(ポリカーボネート)または内部に金属を埋め込まれているこれらの材料のような、高い強度、高い耐食性、大きい耐候性、良好な耐火性および高い絶縁性を有するエンジニアリングプラスチックおよび複合材料から作製することができる。それによって、左カバー12および右カバー13は高い強度、耐食性および良好な耐火性を有し、電源電池モジュール1000に対する衝突の発生のような異常な状態において、電池101を効果的に保護することができる。
図1〜図3および図7〜図9に示すように、本開示のいくつかの実施形態において、電池収容アセンブリ100は、前方プレート20をさらに含む。前方プレート20は、その後側面において後方溝21を画定する。前方プレート20の後方溝21、および、複数のセパレータ10のうちの最前方のセパレータ10の前方収容溝14が、最前方の電池室を画定する。前方プレート20は最前方のセパレータ10とスナップ嵌めされ、代替的に、前方プレート20は、スナップ嵌め構造60を介して最前方のセパレータ10とスナップ嵌めされてもよい。前方プレート20はその前側に溝を画定しなくてもよく、それによって前方プレート20は単純な構造を有し、製造されることが容易になり、したがって、材料および空間が節約される。
対応して、電池収容アセンブリ100は、後方プレート30をさらに含む。後方プレート30は、その前側面において前方溝を画定する。前方溝、および、複数のセパレータ10のうちの最後方のセパレータの後方収容溝が、最後方の電池室を画定する。後方プレート30は最後方のセパレータ10とスナップ嵌めされ、代替的に、後方プレート30は、上記スナップ嵌め構造60を介して最後方のセパレータ10とスナップ嵌めされてもよい。後方プレート30はその後側に溝を画定しなくてもよく、それによって後方プレート30は単純な構造を有し、製造されることが容易になり、したがって、材料および空間が節約される。本開示の一実施形態において、左カバー12が前方プレート20の左側に配置されてもよく、右カバー13が前方プレート20の右側に配置されてもよく、左カバー12が後方プレート30の左側に配置されてもよく、右カバー13が後方プレート30の右側に配置されてもよく、それによって、前方プレート20および後方プレート30をより良好に保護することができる。
図1〜図12に示すように、本開示のいくつかの実施形態において、隣接するセパレータ10はスナップ嵌め構造60を介して互いに取り外し可能に接続され、それによって、電池収容アセンブリ100を組み立て、分解することが簡便になり、組み立て工程が単純化され、組み立て効率が向上する。さらに、電源電池モジュール1000について、その拡張性が向上し、その開発費用が低減し、その開発時間が短縮される。
本開示の実施形態によるスナップ嵌め構造60を、図1〜図6を参照して説明する。図1〜図6に示すように、スナップ嵌め構造は、隣接するセパレータ10のうちの一方の中に形成されるスナップ嵌め溝61と、隣接するセパレータ10のうちの他方の上に配置され、隣接するセパレータ10同士をともに締結するためにスナップ嵌め溝61内に嵌まるように適合されているスナップ嵌め突出部62とを含む。言い換えれば、スナップ嵌め構造60はスナップ嵌め突出部62およびスナップ嵌め溝61を含むことができ、スナップ嵌め突出部62は隣接するセパレータ10のうちの一方の上に配置され、スナップ嵌め溝61は隣接するセパレータ10のうちの他方の中に形成され、隣接するセパレータ10同士をともに締結するために、スナップ嵌め突出部62とスナップ嵌めされる。
その上、位置決め孔621をスナップ嵌め突出部62内に形成することができ、位置決めボス612がスナップ嵌め溝61の下壁上に配置され、位置決め孔621内にフィットする。詳細には、位置決めボス612は、位置決め孔621内へと上向きに延伸しており、すなわち、スナップ嵌め突出部62がスナップ嵌め溝61内にスナップ嵌めされ、それによって、隣接するセパレータ10を互いに接続することができる。それゆえ、隣接するセパレータ10は単純な構造を有し、互いに接続するのが容易であり、したがって、高い拡張性を提供する。その上、スナップ嵌め突出部62およびスナップ嵌め溝61はまた、複数のセパレータ10の位置決めの機能をも有し、したがって、隣接するセパレータ10間の位置決めが容易になり、組み立て速度が向上する。
図4〜図6に示すように、セパレータ10は、上側フレームプレート112を含む。上側フレームプレート112は、セパレータ10の上部に位置する。スナップ嵌め溝61は上側フレームプレート112の前縁および後縁のうちの一方の中に配置され、スナップ嵌め突出部62は、上側フレームプレート112の前縁および後縁のうちの他方の上に配置される。言い換えれば、セパレータ10はスナップ嵌め溝61とスナップ嵌め突出部62の両方を有し、それによって、複数のセパレータ10が一列に配列されると、複数のセパレータ10を1つずつ互いにスナップ嵌めすることができる。
代替的に、セパレータ10は、下側フレームプレート113を含む。下側フレームプレート113は、セパレータ10の下部に位置する。スナップ嵌め溝61は下側フレームプレート113の前縁および後縁のうちの一方の中に配置され、スナップ嵌め突出部62は、下側フレームプレート113の前縁および後縁のうちの他方の上に配置される。言い換えれば、スナップ嵌め構造60は、セパレータ10の上側フレームプレート112と下側フレームプレート113の両方の上に配置することができる。さらに、スナップ嵌め構造60は、上側フレームプレート112上にのみ配置することが、または、スナップ嵌め構造60は、下側フレームプレート113上にのみ配置することができ、または、スナップ嵌め構造60は、同期して上側フレームプレート112および下側フレームプレート113上に配置することができる。本開示の一実施形態において、スナップ嵌め構造60は上側フレームプレート112および下側フレームプレート113上に配置され、それによって、隣接するセパレータ10の上側部分が互いに接続され、隣接するセパレータの下側部分も互いに接続され、したがって、隣接するセパレータ10間の接続強度および接続安定性が向上する。さらに、電池収容アセンブリ100は、電池101をより確実に保護する。
複数のスナップ嵌め突出部62およびスナップ嵌め溝62をセパレータ10の上側フレームプレート112上に配置することができ、スナップ嵌め突出部62は、スナップ嵌め溝62と1対1で対応することができる。複数のスナップ嵌め突出部62およびスナップ嵌め溝62がセパレータ10の下側フレームプレート113上に配置され、スナップ嵌め突出部62は、スナップ嵌め溝62と1対1で対応することができる。それによって、隣接するセパレータ10間の接続強度および接続安定性がさらに向上する。
図5に示すような本開示の一実施形態において、スナップ嵌め突出部62は台形形状を有する、すなわち、上下方向におけるスナップ嵌め突出部62の突起は台形である。対応して、スナップ嵌め溝61は、スナップ嵌め突出部にフィットする台形としてのものとすることができ、それによって、スナップ嵌め突出部62は十分な構造強度を有する。確実に、本開示はこれには限定されず、スナップ嵌め突出部62およびスナップ嵌め溝61は、スナップ嵌め突出部62をスナップ嵌め溝内に安定してスナップ嵌めすることができる限り、任意の他の形状を有してもよい。
図6に示すように、誘導スロープ611をスナップ嵌め溝61の開口に形成することができ、誘導スロープ611は、スナップ嵌め溝612の内端からその開口へと下向きに傾斜するように構成されている。電池収容アセンブリ100が組み立てられるとき、誘導スロープ611は、スナップ嵌め突出部62の取り付けに対して誘導機能を実施する、すなわち、スナップ嵌め突出部62は、誘導スロープ611を介してスナップ嵌め溝内に容易に挿入するように誘導され、したがって、組み立て速度が向上し、組み立て難度が低減する。
本開示の別の実施形態によるスナップ嵌め構造60を、図7〜図14を参照して以下に説明する。
図7〜図14に示すように、スナップ嵌め構造60は、スナップフィット溝63およびスナップフィットピン64を含むことができる。スナップフィット溝63は、セパレータ10内に形成され、スナップフィットピン64は、セパレータ10に対する取り外し可能部材であり、少なくとも2つの取り付け部641を含む。少なくとも2つの取り付け部641は、少なくとも2つのセパレータ10を互いに接続するように、少なくとも2つのセパレータ10のスナップフィット溝63内にスナップ嵌めされる。言い換えれば、スナップフィットピン64は、少なくとも2つの隣接するまたは隣接しないセパレータ10を互いに接続することができる。スナップフィットピン64を配置することによって、セパレータ10同士をともに接続することが簡便になり、セパレータを迅速に組み立てることが容易になり、様々な組み立て様式がもたらされる。
図10および図13に示すように、本開示のいくつかの実施形態において、スナップフィットピン64は、接続ブリッジ642をさらに含むことができる。2つの取り付け部641がそれぞれ接続ブリッジ642の2つの端部に配置され、隣接するセパレータ10を互いに接続するために隣接するセパレータ10のスナップフィット溝63内にフィットする。言い換えれば、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10を互いに接続するのみであり得、それによって、スナップフィットピン64は、相対的に小さい体積および単純な構造を有することができる。それゆえ、電池収容アセンブリ100のセパレータ10間の接続構造は単純であり、セパレータ10を組み立てることは簡便である。セパレータ10を互いに接続するためにスナップフィットピン64を使用することによって、電源電池モジュール1000は、電池の実際の要件に従って任意の数のセパレータ10を含むことができ、したがって、電源電池モジュール1000の拡張性が向上する。
スナップフィット溝63は開口部631を有し、隣接するセパレータ10内のスナップフィット溝63の開口部631は、接続ブリッジ642を受け入れるように互いに対向している。それによって、スナップフィットピン64がセパレータ10間に配置されると、スナップフィットピン64の上面はセパレータ10の上面と同一平面上になり、それによって、電池収容アセンブリ100の外観は美的になり、スナップフィットピン64はスナップフィット溝63内に完全に埋め込まれ、したがって、外力に起因するスナップフィットピン64に対する損傷が回避される。
本開示のいくつかの実施形態において、スナップフィット溝63は隣接するセパレータ10の上側フレームプレート112の各々の中に形成することができ、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10を互いに接続するために、隣接するセパレータ10の上側フレームプレート112間に配置することができる。
代替的に、スナップフィット溝63は隣接するセパレータ10の下側フレームプレート113の各々の中に形成することができ、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10を互いに接続するために、隣接するセパレータ10の下側フレームプレート113間に配置することができる。
本開示の一実施形態において、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10の上側フレームプレート112間または隣接するセパレータ10の下側フレームプレート112間にのみ配置されてもよい。代替的に、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10の上側フレームプレート112間、および、隣接するセパレータ10の下側フレームプレート113間に同期して配置されてもよい。それゆえ、電池収容アセンブリ100の様々な取り付け要件を満たすために、セパレータ10間の様々な接続様式がもたらされる。本開示の一実施形態において、スナップフィットピン64は、隣接するセパレータ10の上側フレームプレート112間、および、隣接するセパレータ10の下側フレームプレート113間に同期して配置され、それによって、隣接するセパレータ10の上側部分が互いに接続され、隣接するセパレータ10の下側部分が互いに接続され、電池収容アセンブリ100の構造が安定し、したがって、電池101のための電池収容アセンブリ100のより確実な保護、および、電源電池モジュール1000のより良好な安全性能がもたらされる。
代替的に、取り付け部641は、スナップフィット溝63との締まりばめを有することができ、または、取り付け部641は、ボルトを介してスナップフィット溝63内に取り付けることができ、それによって、スナップフィットピン64はセパレータ10と近密に接続することができ、したがって、高い信頼性および高い接続強度がもたらされ、電源電池モジュール1000の可使時間が向上する。
代替的に、取り付け部641は、円形状、台形形状または矩形形状として構成されてもよい。言い換えれば、上下方向における取り付け部641の突起は、円形、台形または矩形であってもよい。対応して、スナップフィット溝63も、取り付け部641と適合する円形、台形または矩形として構成される。それゆえ、取り付け部641の構造は様々であり、取り付け部641をセパレータ10に組み付けることは簡便である。
本開示の一実施形態において、段部分6416が、取り付け部641の、スナップフィット溝63に面する表面上に形成され、取り付け部641の段部分6416に対応する段部分632がスナップフィット溝63内に形成され、それによって、取り付け部641はスナップフィット溝63内により近密にフィットすることができ、スナップ嵌め構造60がより安定し、電池収容アセンブリ100の構造安定性がさらに向上する。
図13および図14に示すように、接続ブリッジ642は長手方向に延伸し、2つの取り付け部641は、長手方向において接続ブリッジ642の2つの端部上に配置され、長手方向に対して垂直である、すなわち、取り付け部641は横方向に延伸する。言い換えれば、スナップフィットピン64は、ほぼ「工」形状として構成される。接続ブリッジ642の厚さ方向に延伸する複数の突出隆起部6411が、取り付け部641の外端面上で接続ブリッジ642から外方に配置される、すなわち、突出隆起部6411は垂直方向に延伸する。スナップフィットピン64がセパレータ10内に取り付けられているとき、取り付け部641はスナップフィット溝63にフィットし、取り付け部641の外端面上に配置されている突出隆起部6411が位置決めおよび誘導機能を実施し、それによって、スナップフィットピン64の取り付けを容易にする。その上、スナップフィットピン64の使用時間全体の間にスナップフィットピン64を保持するように、突出隆起部6411とスナップフィット溝63の壁との間に摩擦力を生成することができる。
本開示のいくつかの実施形態において、突出隆起部6411の断面は、弧形状として構成される。代替的に、突出隆起部6411の一方の端部は、突出隆起部6411の他方の端部に向けて傾いたスロープ6412を有する、すなわち、図14に示すように、垂直方向における突出隆起部6411の一方の端部(たとえば、上端)は、垂直方向において突出隆起部6411の他方の端部(たとえば、下端)に向けて傾いたスロープ6412を有する。代替的に、突出隆起部6411の他方の端部(たとえば、下端)の断面は、円として構成されてもよい。それによって、使用中に製品を組み立てることが簡便であり、長手方向における力が突出隆起部6411とスナップフィット溝63の壁との間に生成され得、それによって、スナップフィットピン64が変形してスナップフィット溝63から出ることが起こりにくくなる。確実に、本開示の一実施形態において、突出隆起部6411は、取り付け部641の2つの対向する端面の各々の上に配置することができ、それによって、突出隆起部6411とスナップフィット溝63の壁との間の摩擦力をさらに向上することができ、したがって、スナップフィットピン64の接続強度がさらに増大する。
本開示の一実施形態において、2つの取り付け部641の少なくとも一方は、その厚さ方向において取り付け部641を貫通する少なくとも1つの取り外し孔6413を有する。スナップフィットピン64を取り付けるかまたは取り外すとき、操作者は、取り付けまたは取り外しのために取り外し孔6413を介してスナップフィットピン64を保持することができ、それによって、スナップフィットピン64を迅速に取り付けるかまたは取り外すことが容易かつ簡便になる。代替的に、取り外し孔6413にフィットする取り付けボスまたは取り付けピンのような取り付け部材(図示せず)が、スナップフィット溝63の下壁上に配置されてもよく、それによって、スナップフィットピン64は、セパレータ10上により安定して固定することができる。実際の組み立て要件に従って、1つまたは複数の取り外し孔6413を設けることができる。
図13および図14に示すように、取り付け部641は、その厚さにおいて外向きに延伸するベーススタンド6414を有する。言い換えれば、ベーススタンド6414は長手方向に延伸し、ベーススタンド6414の表面は、対応する取り付け部641の表面よりも高い。ベーススタンド6414は、対応する取り付け部641の周縁に形成される。ベーススタンド6414を配置することによって、取り付け部641の構造強度を増大させることができ、スナップフィットピン64の強度も向上することができる。さらに、取り付け部641は変形しにくく、セパレータ10間のスナップフィットピン64の接続強度が向上する。
代替的に、ベーススタンド6414の延伸する厚さは1〜10mmであってもよい。本開示の一実施形態において、ベーススタンド6414の延伸する厚さは1〜3mmであり、したがって、ベーススタンド6414は適切な厚さを有し、ベーススタンド6414の材料を節約することができる。
代替的に、少なくとも1つの強化リブ6422が、接続ブリッジ642の表面内に形成される。強化リブ6422を配置することによって、接続ブリッジの構造強度が強化され、接続ブリッジ642は容易には変形せず、したがって、スナップフィットピン64の可使時間が増大する。
本開示のいくつかの実施形態において、図13に示すように、複数のボス6421が、横方向において接続ブリッジ642の2つの側面のうちの少なくとも一方の上に配置され、対応する側面から外向きに突出する。複数のボス6421を配置することによって、スナップフィットピン64とスナップフィット溝63の壁との間の摩擦力が増大し、したがって、スナップフィットピン64とセパレータ10との間の接続強度がさらに増大する。
代替的に、複数のボス6421の各々はほぼ半球として構成され、それによって、スナップフィットピン64の射出成形中にその離型が簡便になる。ボス6421のサイズが小さすぎる場合、スナップフィットピン64とスナップフィット溝63の壁との間の摩擦力は十分でなく、ボス6421のサイズが大きすぎる場合、スナップフィット64の離型が困難であることが留意されるべきである。好ましくは、ボス6421の直径は1mm〜2mmであり、すなわち、ボス6421の接続部および接続ブリッジ642の直径は1mm〜2mmであり得、したがって、スナップフィットピン64とスナップフィット溝63の壁との間の摩擦力が保証され、スナップフィットピン64の離型が容易になる。複数のボス6421は長手方向において互いから離間され、それによって、スナップフィットピン64とスナップフィット溝63の壁との間の摩擦力は均一になる。
スナップフィットピン64の接続強度およびスナップフィットピン64とセパレータ10との間の協調を考慮すると、スナップフィットピン64全体の厚さは8mm〜15mmであり得る。本開示の一実施形態において、スナップフィットピン64全体の厚さは10mm〜13mmである、すなわち、上下方向におけるスナップフィット64の突出の厚さは10mm〜13mmである。それによって、スナップフィットピン64は十分な構造強度を有し、材料を節約し、スナップフィットピン64をセパレータ10に接続することが簡便かつ確実になる。
代替的に、スナップフィットピン64はプラスチック成形部品またはプラスチック−金属混合成形部品である。たとえば、接続ブリッジ642、取り付け部641、突出隆起部6411、ボス6421およびベーススタンド6414はプラスチック部品であり、射出成形によって一体的に形成され、これらのプラスチック部品を形成することは用意かつ簡便である。接続ブリッジ642、取り付け部641、突出隆起部6411、ボス6421およびベーススタンド6414は、PPO(ポリフェニレンオキシド)、PP(ポリプロピレン)、PPE(ポリフェニルエーテル)、または内部に金属を埋め込まれているこれらの材料から作製することができる。それによって、これらの構成要素は、安全性能および信頼性の要件を満たす高い耐食性、大きい耐候性、良好な耐火性および高い絶縁性を有し、したがって、スナップフィットピン64は高い構造強度を有する。
本開示の実施形態による信号収集および電力接続アセンブリ400を、図15〜図19を参照して以下に説明する。
電力接続配線4071が、電力接続を実施するように構成されている第1のシート状導体素子によって形成され、信号収集配線4021は、信号送信を実施するように構成されている第2のシート状導体素子である。電力接続配線4071および信号収集配線4021は、互いから独立した2つの導体素子であってもよく、または、部分的に一体化され部分的に互いから独立した2つの導体素子として構成されてもよい。本開示の一実施形態において、信号収集および電力接続アセンブリ400は、基板401上に配置される第3のシート状導体によって形成される共通配線403をさらに含む。共通配線403は、電力接続部材407と結合される第1の端部と、それぞれ電力接続配線4071および信号収集配線4021の第1の端部と結合される第2の端部とを有する(図16に示す)。
言い換えれば、電力接続配線4071および信号収集4021の、電力接続部材407と接続される部分は共通配線403と一体化され、共通配線403は、電力接続配線4071による電力接続と、信号収集配線4021による信号送信の両方を実施することができる。したがって、電力接続配線4071および信号収集配線4021のその部分は、ともに一体化することができ、信号収集および電力接続アセンブリ400の構造がさらに単純化される。
本開示の一実施形態において、信号収集および電力接続アセンブリ400は、コネクタ404をさらに含む。コネクタ404は、電力接続配線4071の第2の端部および信号収集配線4021の第2の端部と接続される。詳細には、本開示の実施形態によるコネクタ404は、電力接続4071および信号収集4021と電気的に結合するように構成され、外部信号出力デバイスおよび電力接続デバイスと結合するように適合され、コネクタ404は、実際の条件に従って、市販されているFPCまたはPCBコネクタであってもよい。
信号送信および電力接続を実施するためにコネクタ404が外部信号出力デバイスおよび電力接続デバイスと結合することができるかぎり、コネクタ404と基板401との間の組み立て関係は限定されない。さらに、コネクタ404は、基板401の縁部に配置される。対応して、電力接続配線4071の第2の端部および信号収集配線4021の第2の端部が、基板401の縁部まで延伸される。それによって、コネクタ404が外部信号出力デバイスおよび電力接続デバイスと結合することが簡便になる。
本開示の一実施形態において基板401は可撓性基板である。それによって、基板401が電源電池を互いに接続するのに使用されるとき、可撓性基板401は、複数の電源電池間の相対変位および組み立て許容誤差に適することができ、したがって、その信頼性が向上する。
詳細には、基板401は、FPC基板の2つの側部にある保護フィルムであってもよく、全体的に、PIフィルムのような可撓性材料から作製される。コネクタ404は基板401と接続される。基板401は、コネクタ404を介して外部信号出力デバイスおよび電力接続デバイスと接続され、その接続様式は、はんだ付けのような溶接、機械的接続、および上記2つを組み合わせた混合接続であってもよい。FPCまたはPCBコネクタの構造は、当業者であれば理解することができ、実装するのが容易であり、したがって、本明細書においては省略する。
信号収集配線4021および電力接続配線4071の各々の構造は限定されず、基板401に対する信号収集配線4021および電力接続配線4071の各々の組み立て様式も限定されない。本開示の一実施形態において、信号収集配線4021および電力接続配線4071のうちの少なくとも一方は、基板401上に固定される導電性金属シートによって形成される。詳細には、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方を形成する導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレスおよび溶接のうちの少なくとも1つによって基板401上に固定される。
言い換えれば、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、接着、射出成形、ホットプレスまたは溶接によって基板401上で一体化される。それによって、これらの方法によって電力接続配線4071および信号収集配線4021を基板401上で一体化することが容易になり、したがって、信号収集および電力接続アセンブリ400を形成する難度が低減する。
本開示の一実施形態において、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方は、基板401上の導電性金属層によって形成される。詳細には、導電性金属層は、基板401上の導電性金属コーティングである。言い換えれば、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、基板401上の導電性金属コーティングであり、導電性金属コーティングは、電気めっきまたは化学めっきによって形成されてもよい。したがって、二次接続または組み立てなしに電力接続配線4071および信号収集配線4021が基板401上に形成および一体化されることが簡便になり、したがって、信号送信および電力接続の正確さおよび信頼性が向上する。
本開示の一実施形態において、基板401は可撓性基板であり、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方は、基板401上で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される。言い換えれば、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、エッチングによって基板401上に形成される。それによって、電力接続配線4071および信号収集配線4021が基板401上に形成されることが簡便になる。
配線スロット(図示せず)が基板401の表面内に形成されてもよく、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方は、配線スロット内に配置されることが理解され得る。したがって、電力接続配線4071および信号収集配線4021を配線スロット内に配置することによって、配線スロットは、電力接続配線4071および信号収集配線4021を保護する機能を有し、したがって、信号収集および電力接続アセンブリ400の信頼性が向上する。
詳細には、電力接続配線4071および信号収集配線4021を配線スロット内に形成することに対する特別な限定はない。本開示の一実施形態において、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方は、配線スロット内に固定される導電性金属シートまたは配線スロット内の導電性金属コーティングによって形成される。本開示の別の実施形態において、電力接続配線4071および信号収集配線4021のうちの少なくとも一方は、配線スロット内で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される。配線スロット内の電力接続配線4071および信号収集配線4021の各々の構造は、基板401上の電力接続配線4071および信号収集配線4021と同様であり、したがって、これはここでは省略する。
信号収集部材402の構造は、収集されるべきデータまたは信号の種類に従って合理的に選択することができる。本開示の一実施形態において、信号収集部材402は、温度感知素子、湿度感知素子、圧力感知素子、濃度感知素子、および電圧感知素子のうちの少なくとも1つを含む。言い換えれば、本開示の実施形態による信号収集部材402は、温度感知素子、湿度感知素子、圧力感知素子、濃度感知素子、および電圧感知素子のうちの少なくとも1つ、または、それらの組み合わせであってもよい。信号収集部材402は、実際の条件に従って合理的に選択することができる。
使用中、信号収集部材402は、信号収集および電力接続アセンブリ400を電源電池と接続するように、ただ基板401上に固定され、信号収集配線4021内で結合されればよい。したがって、信号収集部材402は、信号収集および電力接続アセンブリ400内に新たな構成要素を追加することなく、温度、電池空気圧、電解質濃度および湿度を収集するために使用することができ、それによって、使用が簡便であり、電源電池の関連データが効率的に収集され、信号収集および電力接続アセンブリ400のデータ収集の正確さを保証することができる。
本開示の実施形態による基板401上での電力接続部材407の構造および組み立て様式を、以下に説明する。
本開示の一実施形態において、電力接続部材407は、基板401上に固定されるシート状導体素子によって形成される。言い換えれば、電力接続部材407は、シート状導体素子として構成され、基板401上に固定される。
本開示のいくつかの実施形態において、電力接続部材407は、基板407上に固定される導電性金属シートによって形成される。詳細には、電力接続部材407を形成する導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレスおよび溶接のうちの少なくとも1つによって基板401上に固定される。言い換えれば、電力接続部材407は、接着、射出成形、ホットプレスおよび溶接のうちの少なくとも1つによって基板401上に一体化されている導電性金属シートとして構成され、したがって、信号収集および電力接続アセンブリ400を形成する難度を低減する。
本開示の一実施形態において、電力接続部材407は、基板401上の導電性金属層によって形成される。詳細には、電力接続部材407を形成する導電性金属層は、電気めっきまたは化学めっきによって基板401上に形成される導電性金属コーティングである。それによって、二次接続または組み立てなしに電力接続部材407が基板401上に形成および一体化されることが簡便になり、したがって、信号送信および電力接続の正確さおよび信頼性が向上する。
本開示の他の実施形態において、電力接続部材407は、基板401上で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される導電性領域であり、それによってまた、電力接続部材407が基板401上に形成されることも簡便になる。
さらに、本開示の一実施形態において、基板401は、その表面内に電力接続溝(図示せず)を含み、電力接続部材407は、電力接続溝内に固定される。電力接続部材407は電力接続溝内に配置されるため、電力接続溝は、電力接続部材407を保護する機能を有し、したがって、信号収集および電力接続アセンブリ400の信頼性が向上する。
詳細には、電力接続部材407を電力接続溝内に形成する様式に対する特別な限定はない。本開示の一実施形態において、電力接続部材407は、電力接続溝内に固定される導電性金属シートまたは電力接続溝内の導電性金属コーティングによって形成されてもよい。本開示の別の実施形態において、電力接続部材407は、電力接続溝内で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される。この電力接続部材407の構造は、基板401上の電力接続部材407のものと同様であり、ここでは省略する。
信号収集および電力接続アセンブリ400の使用中、信号収集および電力接続アセンブリ400の電力接続部材407は、隣接する電源電池の電極端子と結合され、電力接続部材407の数が、結合されるべき電源電池の数を決定する。その上、電力接続部材407の配列位置は、種々の電源電池の配列に従って調整することができる。本開示の一実施形態において、複数の電力接続部材407が配列され、基板401上で互いから離間される。さらに、複数の電力接続部材407は、互いに平行に複数の列を成して配列されてもよい。
本開示のいくつかの実施形態において、複数の電力接続部材407が2列に配列されてもよく、2列の電力接続部材407は、それぞれ互いに対向して基板401の第1の側縁および第2の側縁に沿って延伸する。対応して、信号収集および電力接続アセンブリ400は、電力接続部材407の隣接する2列の間に位置する。言い換えれば、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、電力接続部材407の隣接する2列の間に配置され、それぞれ異なる電力接続部材407と結合される。それによって、信号収集および電力接続アセンブリ400は、複数の異なる列を成して配列される複数の電源電池を有する構造に適用することができ、複数の電力接続部材407が、隣接する平行に配列された電源電池の電極端子と結合され、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、それぞれ複数の異なる電源電池および外部環境の間の電力接続または信号送信を実施するように構成することができる。
図16に示すような本開示の一実施形態において、同じ電力接続部材407と結合される電力接続配線4071および信号収集配線4021は、互いに平行に配列される。それによって、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、互いに干渉することなく配列されて互いから離間され、したがって、電力接続配線4071の電力接続の信頼性、および、信号収集配線4021の信号送信の正確さが保証される。
さらに、本開示の一実施形態において、信号収集および電力接続アセンブリ400は、電力接続部材407、信号収集部材402、電力接続配線4071および信号収集配線4021を被覆するための、基板401上に配置される保護フィルム(図示せず)をさらに含む。詳細には、本開示の実施形態による保護フィルムは、基板401上で電力接続部材407、信号収集部材402、電力接続配線4071および信号収集配線4021を一体化することができる。保護フィルムは、耐圧性、絶縁性および耐摩耗性を有し、信号収集および電力接続アセンブリ400の構造密閉特性を向上することができる。その上、保護フィルムは、電力接続配線4071および信号収集配線4021を保護する機能を有し、それによって、信号収集および電力接続アセンブリ400の安全性および信頼性を保証することができる。
本開示の実施形態のいくつかの実施形態において、信号収集および電力接続アセンブリ400はFPC基板として構成され、電力接続部材407、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、エッチングによってFPC基板上に形成される。本開示の一実施形態において、FPC基板は、導電性金属箔、および、導電性金属箔の2つの側部を被覆する保護フィルム(図示せず)を含む。保護フィルムは、基板401によって形成される。電力接続部材407、電力接続配線4071および信号収集配線4021は、導電性金属箔をエッチングすることによって形成される。さらに、保護フィルムが、導電性金属箔の1つの側部において上記保護フィルム上に配置される。
言い換えれば、信号収集および電力接続アセンブリ400の全体が、FPC基板として形成される。FPC基板は、導電性金属箔、および、導電性金属箔上の保護フィルムを含み、保護フィルムは、基板401の一部分によって形成される。導電性金属箔は、電力接続部材407、電力接続配線4071および信号収集配線4021を形成するようにエッチングされる。
電力接続配線4071および信号収集配線4021の共通配線403は、同じように基板上に形成することができることが理解され得る。詳細には、共通配線403は、エッチングによってFPC基板上に形成される。共通配線403は、電力接続部材407と結合される第1の端部と、電力接続配線4071および信号収集配線4021の第1の端部と結合される第2の端部とを有する。それによって、信号収集および電力接続アセンブリ400を形成する工程が単純化され、信号収集および電力接続アセンブリ400の信頼性が保証される。
本開示の当該実施形態による信号収集および電力接続アセンブリ400は、コネクタ404をさらに含む。コネクタ404は、電力接続配線4071の第2の端部および信号収集配線4021の第2の端部と接続される。詳細には、コネクタ404は基板401上に配置される。さらに、コネクタ404は、基板404の縁部に配置され、電力接続配線4071の第2の端部および信号収集配線4021の第2の端部が、基板401の縁部まで延伸される。当該実施形態におけるコネクタ404の構造および配列は、本開示の上記実施形態におけるコネクタ404のものと同様であり、したがって、ここでは省略する。
電力接続部材407と電池101との間の接続様式に特別な限定はなく、たとえば、接続様式は溶接またはネジ締めであってもよい。本開示の一実施形態において、電力接続部材407は、電極端子411と溶接される。本開示の別の実施形態において、信号収集および電力接続アセンブリ400内に取り付け孔が形成され、位置決め部材(図示せず)が電池群上に配置される。信号収集および電力接続アセンブリ400は、取り付け孔と位置決め部材との間の接続によって、電池群上に予め位置決めされる。それによって、信号収集および電力接続アセンブリ400は、種々の様式で電池群と接続されてもよく、すなわち、電力接続部材407と電池群との間の接続様式は様々であり、したがって、高い適応性がもたらされる。
それぞれの電池101の間の接続様式に特別な限定はない。本開示の一実施形態において、複数の電池101は直列接続、並列接続または直列−並列接続を介して互いに接続され、その接続様式は、インパルス溶接、レーザビーム溶接または機械的接続であってもよい。
本明細書全体を通じて「一実施形態(an embodiment)」、「いくつかの実施形態(some embodiments)」、「1つの実施形態(one embodiment)」、「別の例(another example)」、「一例(an example)」、「特定の例(a specific example)」、または「いくつかの例(some examples)」が参照されている場合、これは、その実施形態または例に関連して記載されている特定の特徴、構造、材料、または特性が、本開示の少なくとも1つの実施形態または例に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じた様々な箇所において「幾つかの実施形態において(in some embodiments)」、「1つの実施形態において、(in one embodiment)」、「一実施形態において(in an embodiment)」、「別の例において(in another example)」、「一例において(in an example)」、「特定の例において(in a specific example)」、または「いくつかの例において(in some examples)」のような語句が見られる場合、これは必ずしも本開示の同じ実施形態または例を参照しているとは限らない。さらに、1つもしくは複数の実施形態または例において、特定の特徴、構造、材料、または特性は、任意の適切な様式で組み合わされてもよい。
例示的な実施形態が図示および説明されてきたが、上記実施形態は本開示を限定するように解釈されることはあり得ず、本開示の精神、原理および範囲から逸脱することなく実施形態に変更、代替、および修正を行うことができることが、当業者には諒解される。

Claims (49)

  1. 電源電池モジュールであって、
    複数のセパレータを有する電池収容アセンブリであって、前記セパレータは、
    前方収容溝を画定する前部および後部を有するセパレータ本体と、
    前記セパレータ本体の左端に配置される左カバーと、
    前記セパレータ本体の右端に配置される右カバーとを備え、
    隣接するセパレータは互いに取り外し可能に接続されており、前記隣接するセパレータのうちの一方の前記前方収容溝、および、隣接するセパレータのうちの他方の前記後部が、電池室を画定する、電池収容アセンブリと、
    対応して前記電池室内に収容される複数の電池を含む電池群であって、前記電池は、電極端子を有する、電池群と、
    信号収集および電力接続アセンブリであって、前記セパレータ上に取り付けられ、
    基板と、
    前記基板に固定され、前記電極端子と接続される電力接続部材と、
    前記基板上に配置される第1のシート状導体素子によって形成され、前記電力接続部材と接続される第1の端部および第2の端部を画定する電力接続配線と、
    前記基板上に配置される第2のシート状導体素子によって形成され、前記電力接続部材と接続される第1の端部および第2の端部を画定する信号収集配線と、
    前記基板上に配置され、前記信号収集配線と接続される信号収集部材と
    を備える、信号収集および電力接続アセンブリと
    を備える、電源電池モジュール。
  2. 前記セパレータの前記後部は後方収容溝を画定し、前記前方収容溝の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に前方切り欠きが形成され、前記前方切り欠きに対応する後方切り欠きが、前記後方収容溝の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に形成される、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  3. 前記セパレータ本体は、
    垂直板と、
    前記垂直板の上縁に配置される上側フレームプレートと、
    前記垂直板の下縁に配置される下側フレームプレートと、
    前記垂直板の左端に配置され、前記上側フレームプレートと接続される上端、および前記下側フレームプレートと接続される下端を画定する左プレートと、
    前記垂直板の右端に配置され、前記上側フレームプレートと接続される上端、および前記下側フレームプレートと接続される下端を画定する右プレートとを備え、
    前記前方収容溝および前記後方収容溝の各々は前記垂直板、前記上側フレームプレート、前記下側フレームプレート、前記左プレートおよび前記右プレートによって画定される、請求項2に記載の電源電池モジュール。
  4. 前記前方収容溝を前記後方収容溝に連通させるために、前記垂直板内に窓が形成され、
    前記上側フレームプレート内に挿入孔が形成され、前記挿入孔と位置合わせされた挿入溝が前記垂直板内に形成され、絶縁板または導熱板が、前記挿入孔および前記挿入溝を介して前記窓内に挿入される、請求項3に記載の電源電池モジュール。
  5. 前記前方切り欠きは前記左プレートおよび前記右プレートの各々の前縁内に形成され、前記後方切り欠きは前記左プレートおよび前記右プレートの各々の後縁内に形成される、請求項3に記載の電源電池モジュール。
  6. 前記上側フレームプレートの左端が、左上延伸部を形成するように、前記左プレートを越えて左向きに延伸され、前記下側フレームプレートの左端が、左下延伸部を形成するように、前記左プレートを越えて左向きに延伸され、前記上側フレームプレートの右端が、右上延伸部を形成するように、前記右プレートを越えて右向きに延伸され、前記下側フレームプレートの右端が、右下延伸部を形成するように、前記右プレートを越えて右向きに延伸され、
    前記左上延伸部、前記左下延伸部、前記右上延伸部および前記右下延伸部の各々の中に、スナップ嵌めスロットが形成される、請求項3に記載の電源電池モジュール。
  7. 前記左上延伸部の前記スナップ嵌めスロット内にスナップ嵌めされる左上クラスプ、および、前記左下延伸部の前記スナップ嵌めスロット内にスナップ嵌めされる左下クラスプが前記左カバーの右面上に配置され、前記右上延伸部の前記スナップ嵌めスロット内にスナップ嵌めされる右上クラスプ、および、前記右下延伸部の前記スナップ嵌めスロット内にスナップ嵌めされる右下クラスプが前記右カバーの左面上に配置される、請求項6に記載の電源電池モジュール。
  8. 前記左カバーおよび前記右カバーは、前後方向において、前記左プレートおよび前記右プレートの前後方向における幅以上であり、前記上側フレームプレートおよび前記下側フレームプレートの前後方向における幅以下である幅を有する、請求項5に記載の電源電池モジュール。
  9. カバー挿入スロットが前記セパレータ本体内に形成され、前記カバー挿入スロット内に嵌まるように適合されている接続クラスプが、前記左カバーおよび前記右カバーの各々の上に配置される、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  10. 前記セパレータ本体は一体的に形成される、請求項3〜9のいずれか一項に記載の電源電池モジュール。
  11. 前記前方収容溝および前記後方収容溝のうちの少なくとも一方の下壁上に環状段部が配置され、または、前記前方収容溝および前記後方収容溝のうちの少なくとも一方の前記下壁の表面が、前記下壁の周縁から前記下壁の中心へと下向きに傾けられている、請求項2に記載の電源電池モジュール。
  12. 前記上側フレームプレートおよび前記下側フレームプレートの各々の前側縁に前方段部が配置され、前記上側フレームプレートおよび前記下側フレームプレートの各々の後側縁に後方段部が配置される、請求項3に記載の電源電池モジュール。
  13. 前記前方段部は、下向きに面する第1の前方段部セグメントおよび上向きに面する第2の前方段部セグメントを備え、前記後方段部は、上向きに面し、前記第1の前方段部セグメントに対応する第1の後方段部セグメント、および、下向きに面し、前記第2の前方段部セグメントに対応する第2の後方段部セグメントを備える、請求項12に記載の電源電池モジュール。
  14. 前記セパレータの各々は、上下方向に沿って配列される複数の前記前方収容溝と、前記上下方向に沿って配列され、前記前方収容溝と1対1で対応する複数の前記後方収容溝とを備え、隣接する前方収容溝は前方分離板によって互いから分離され、隣接する後方収容溝は後方分離板によって互いから分離され、
    互いに対応する前記前方分離板および前記後方分離板は一体的に形成される、請求項2〜13のいずれか一項に記載の電源電池モジュール。
  15. 複数の前記前方切り欠きが配置されて、前記上下方向において互いから離間され、複数の前記後方切り欠きが配置されて、前記上下方向において互いから離間される、請求項2〜14のいずれか一項に記載の電源電池モジュール。
  16. 前記左カバーおよび前記右カバーは、前記セパレータ本体上に取り外し可能に配置され、または前記セパレータ本体と一体的に形成される、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  17. 前記電源電池モジュールは、
    前記複数のセパレータのうちの最前方のセパレータにフィットし、その後側面において後方溝を画定する前方プレートと、
    前記複数のセパレータのうちの最後方のセパレータにフィットし、その前側面において前方溝を画定する後方プレートとをさらに備え、
    前記前方プレートの前記後方溝および前記最前方のセパレータの前記前方収容溝が最前方の電池室を画定し、前記前方溝および前記最後方のセパレータの前記後方収容溝が最後方の電池室を画定する、請求項2に記載の電源電池モジュール。
  18. 前記隣接するセパレータは、スナップ嵌め構造を介して互いに取り外し可能に接続される、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  19. 前記スナップ嵌め構造は、
    前記隣接するセパレータのうちの一方の中に形成されるスナップ嵌め溝と、
    前記隣接するセパレータのうちの他方の上に配置され、前記隣接するセパレータ同士をともに締結するために、前記スナップ嵌め溝内に嵌まるように適合されているスナップ嵌め突出部とを備える、請求項18に記載の電源電池モジュール。
  20. 前記前方収容溝の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に前方切り欠きが形成され、隣接するセパレータのうちの一方の前記前方切り欠き、および、前記隣接するセパレータのうちの他方の前記後部によって貫通孔が画定される、請求項19に記載の電源電池モジュール。
  21. 前記セパレータの前記後部は後方収容溝を画定し、隣接するセパレータのうちの一方の前記前方収容溝、および、前記隣接するセパレータのうちの他方の前記後方収容溝によって前記電池室が画定され、
    前記前方収容溝の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に前方切り欠きが形成され、前記後方収容溝の左壁および右壁のうちの少なくとも一方の中に後方切り欠きが形成され、互いに対応する前記前方切り欠きおよび前記後方切り欠きによって貫通孔が画定される、請求項19に記載の電源電池モジュール。
  22. 前記セパレータ本体は、
    垂直板と、
    前記垂直板の上縁に配置される上側フレームプレートと、
    前記垂直板の下縁に配置される下側フレームプレートと、
    前記垂直板の左端に配置され、前記上側フレームプレートと接続される上端および前記下側フレームプレートと接続される下端を画定する左プレートと、
    前記垂直板の右端に配置され、前記上側フレームプレートと接続される上端および前記下側フレームプレートと接続される下端を画定する右プレートとを備え、
    前記前方収容溝および前記後方収容溝の各々は前記垂直板、前記上側フレームプレート、前記下側フレームプレート、前記左プレートおよび前記右プレートによって画定される、請求項21に記載の電源電池モジュール。
  23. 前記スナップ嵌め溝は前記上側フレームプレートの前縁および後縁のうちの一方の中に形成され、前記スナップ嵌め突出部は、前記上側フレームプレートの前記前縁および前記後縁のうちの他方の上に配置される、請求項22に記載の電源電池モジュール。
  24. 前記スナップ嵌め溝は前記下側フレームプレートの前縁および後縁のうちの一方の中に形成され、前記スナップ嵌め突出部は、前記下側フレームプレートの前記前縁および前記後縁のうちの他方の上に配置される、請求項22に記載の電源電池モジュール。
  25. 前記スナップ嵌め突出部は台形形状を有し、前記スナップ嵌め溝の開口部に誘導スロープが形成されている、請求項19に記載の電源電池モジュール。
  26. 前記前方収容溝を前記後方収容溝に連通させるために、前記垂直板内に窓が形成され、絶縁板または導熱板が前記窓内に配置される、請求項22〜25のいずれか一項に記載の電源電池モジュール。
  27. 前記スナップ嵌め構造は、
    前記セパレータ本体内に形成されるスナップフィット溝と、
    少なくとも2つのセパレータを接続するように、前記少なくとも2つのセパレータの前記スナップフィット溝にそれぞれフィットする少なくとも2つの取り付け部を有するスナップフィットピンとを備える、請求項18に記載の電源電池モジュール。
  28. 前記スナップフィットピンは接続ブリッジをさらに備え、隣接するセパレータを互いに接続するために、2つの取り付け部が、それぞれ前記接続ブリッジの2つの端部に配置され、前記隣接するセパレータの前記スナップフィット溝にフィットし、前記スナップフィット溝は開口部を有し、前記隣接するセパレータ内の前記スナップフィット溝の前記開口部は、前記接続ブリッジを受け入れるために互いに対向する、請求項27に記載の電源電池モジュール。
  29. 前記信号収集および電力接続アセンブリは、
    前記基板上に配置される第3のシート状導体によって形成され、前記電力接続部材と結合される第1の端部と、それぞれ前記電力接続配線および前記信号収集配線の前記第1の端部と結合される第2の端部とを画定する共通配線をさらに備える、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  30. 前記信号収集および電力接続アセンブリは、前記電力接続配線の第2の端部および前記信号収集配線の第2の端部と結合されるコネクタをさらに備える、請求項29に記載の電源電池モジュール。
  31. 前記コネクタは前記基板上に配置され、前記基板の縁部に位置し、前記電力接続配線の前記第2の端部および前記信号収集配線の前記第2の端部は、前記基板の前記縁部まで延伸される、請求項30に記載の電源電池モジュール。
  32. 前記基板は、可撓性基板を含む、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  33. 前記電力接続配線および前記信号収集配線のうちの少なくとも一方は、前記基板上に固定される導電性金属シートによって形成される、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  34. 前記電力接続配線および前記信号収集配線のうちの少なくとも一方を形成する前記導電性金属シートは、接着、射出成形、ホットプレスおよび溶接のうちの少なくとも1つによって前記基板上に固定される、請求項33に記載の電源電池モジュール。
  35. 前記電力接続配線および前記信号収集配線のうちの少なくとも一方は、前記基板上の導電性金属層によって形成され、前記導電性金属層は、前記基板上の導電性金属コーティングである、請求項1に記載の電源電池。
  36. 前記基板は可撓性基板を含み、前記電力接続配線および前記信号収集配線のうちの少なくとも一方は、前記基板上で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  37. 前記基板は可撓性基板を含み、その表面内に形成される配線スロットを備え、前記電力接続配線および前記信号収集配線のうちの少なくとも一方は前記配線スロット内に配置され、
    前記電力接続配線および前記信号収集配線のうちの少なくとも一方は、前記配線スロット内に固定される導電性金属シート、または、前記配線スロット内の導電性金属コーティングによって形成され、または、前記電力接続配線および前記信号収集配線のうちの少なくとも一方は、前記配線スロット内で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  38. 前記信号収集部材は、温度感知素子、湿度感知素子、圧力感知素子、濃度感知素子、および電圧感知素子のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  39. 前記電力接続部材は、前記基板上に固定される導電性金属シートによって形成される、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  40. 前記電力接続部材は、前記基板上の導電性金属層によって形成され、前記導電性金属層は、前記基板上の導電性金属コーティングを含む、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  41. 前記電力接続部材は、前記基板上の導電性金属箔をエッチングすることによって形成される導電性領域を含む、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  42. 前記基板は、その表面内の電力接続溝を含み、前記電力接続部材は、前記電力接続溝内に固定され、
    前記電力接続部材は、前記電力接続溝内に固定される導電性金属シート、もしくは、前記電力接続溝内の導電性金属コーティングによって形成され、または、前記電力接続部材は、前記電力接続溝内で導電性金属箔をエッチングすることによって形成される、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  43. 前記信号収集および電力接続アセンブリは、前記電力接続部材、前記信号収集部材、前記信号収集配線および前記電力接続配線を被覆するための、前記基板上に配置される保護フィルムをさらに含む、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  44. 前記信号収集および電力接続アセンブリはFPC基板として構成され、前記電力接続部材、前記電力接続配線および前記信号収集配線は、エッチングによって前記FPC基板上に形成される、請求項1に記載の電源電池モジュール。
  45. 前記FPC基板は、
    導電性金属箔と、
    前記導電性金属箔の2つの側部を被覆し、前記基板の一部分によって形成される保護フィルムとを備え、
    前記電力接続部材、前記電力接続配線および前記信号収集配線は、前記導電性金属箔をエッチングすることによって形成される、請求項44に記載の電源電池モジュール。
  46. 前記信号収集および電力接続アセンブリは、前記導電性金属箔の側部にある前記保護フィルム上の保護フィルムをさらに備える、請求項45に記載の電源電池モジュール。
  47. 共通配線がエッチングによって前記FPC基板上に形成され、前記共通配線は、前記電力接続部材と結合される第1の端部と、前記電力接続配線および前記信号収集配線の前記第1の端部と結合される第2の端部とを画定する、請求項44に記載の電源電池モジュール。
  48. 前記信号収集および電力接続アセンブリは、前記基板上に配置され、前記基板の縁部に位置するコネクタをさらに備え、前記電力接続配線および前記信号収集配線の前記第2の端部は、前記コネクタと結合するために前記基板の前記縁部まで延伸される、請求項44または47に記載の電源電池モジュール。
  49. 前記信号収集および電力接続アセンブリ内に取り付け孔が形成され、位置決め部材が前記セパレータ上に配置され、
    前記信号収集および電力接続アセンブリは、前記取り付け孔と前記位置決め部材との間の接続によって、前記セパレータ上に予め位置決めされる、請求項1に記載の電源電池モジュール。
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