JP2023542808A - 電池及び電力消費装置 - Google Patents

Abstract

本出願は、電池及び電力消費装置に関するものである。ここで、電池は、電池セルと、電池セルの温度を測定するための温度センサと、温度センサを取り付けるためのセンサ取付アセンブリと、温度センサと電気的に接続されて電池セルの温度信号を伝送するために用いられ、且つセンサ取付アセンブリに取り外し可能に接続されている信号伝送部材とを含む。温度センサの交換可能性及び互換性を向上させ、電池のメンテナンス及び故障した機器の交換を容易にし、電池のコストを低減させ、電池全体が廃棄される確率を低減させることができる。

Description

本出願は、電池技術分野に関し、特に電池及び電力消費装置に関する。

電池は、重要な新動力源の一つとして、ますます重要視されている。過熱による爆発の可能性を予測するために、現在では、一般的には、電池に温度を取得するための感温構造を追加することにより、電池モジュールにおける電池ユニットの温度を測定する。

しかしながら、従来の感温構造は、主にディスペンサ、溶接などの方式によって電池ユニットに固定されており、感温構造の汎用性が悪く、メンテナンス性がない。

本出願は、感温構造の汎用性及びメンテナンス性を高めることができる電池及び電力消費装置を提供する。

本出願の第１の態様によれば、電池を提供する。該電池は、
電池セルと、
前記電池セルの温度を測定するための温度センサと、
前記温度センサを取り付けるためのセンサ取付アセンブリと、
前記温度センサと電気的に接続されて前記電池セルの温度信号を伝送するために用いられ、前記センサ取付アセンブリに取り外し可能に接続されている信号伝送部材とを含む。

幾つかの実施例では、前記センサ取付アセンブリの一方側には接続ポートが設置され、前記センサ取付アセンブリは、前記接続ポートにおいて前記信号伝送部材に取り外し可能に接続されている。

幾つかの実施例では、前記センサ取付アセンブリは、
前記接続ポートに設置され、前記温度センサと前記信号伝送部材とを接続するための引出端子をさらに含む。

幾つかの実施例では、前記引出端子の一端は前記温度センサに接続され、前記引出端子の他端は弾性接続部を有し、前記信号伝送部材は、前記接続ポートに挿入され、前記弾性接続部との取り外し可能な接続を実現する。

幾つかの実施例では、前記引出端子の前記他端は、折り曲げられて前記弾性接続部を形成する。

幾つかの実施例では、前記引出端子の前記他端は、前記引出端子の側面に向けて折り曲げられ、前記側面から所定距離を保つ。

幾つかの実施例では、前記センサ取付アセンブリは、互いに接続される第１のハウジングと第２のハウジングとを含み、前記温度センサは、前記第１のハウジングに設置され、前記引出端子と前記接続ポートは、前記第２のハウジングに設置されている。

幾つかの実施例では、前記第１のハウジングと前記第２のハウジングとは取り外し可能に接続されている。

幾つかの実施例では、前記センサ取付アセンブリは、前記電池セルの温度を前記温度センサに伝達するための熱伝導部材をさらに含む。

幾つかの実施例では、前記第１のハウジング及び／又は前記第２のハウジングは、前記熱伝導部材に取り外し可能に接続されている。

幾つかの実施例では、前記センサ取付アセンブリは、少なくとも２つの前記引出端子を含み、前記センサ取付アセンブリは、隣り合う前記引出端子同士を隔離するための仕切部をさらに含む。

幾つかの実施例では、前記信号伝送部材は、互いに接続された接触端と伝送端とを含み、
前記接触端は、前記引出端子と接触接続するためのものであり、
前記伝送端は、前記電池セルの温度信号を伝送するためのものである。

幾つかの実施例では、前記センサ取付アセンブリは、前記電池セルに取り外し可能に設置されている。

幾つかの実施例では、前記センサ取付アセンブリと前記電池セルの一方には、係止部材が設置され、他方には、係止溝が設置され、前記係止部材と係止溝とが接続されて前記センサ取付アセンブリと前記電池セルとの取り外し可能な接続を実現する。

本出願の第２の態様によれば、電力消費装置を提供する。該電力消費装置は、上記実施例の電池を含み、前記電池は、電気エネルギーを提供するためのものである。

本出願の実施例による電池によれば、一方で、信号伝送部材とセンサ取付アセンブリとの取り外し可能な接続によって、信号伝送部材とセンサ取付アセンブリのそれぞれの独立した設計、加工、及びメンテナンス交換に有利である。他方では、センサ取付アセンブリと電池セルとの取り外し可能な接続によって、温度センサに故障が生じて検査又は交換を必要とする場合、センサ取付アセンブリを電池セルから直接取り外すことができるため、温度センサの交換可能性及び互換性を向上させ、電池のメンテナンス及び故障した機器の交換を容易にし、電池のコストを低減させ、電池全体が廃棄される確率を低減させることができる。

本出願の実施例又は従来技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術の記述に必要な図面を簡単に説明するが、明らかに、以下の記述における図面は、本出願の幾つかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労力を支払うことなく、これらの図面に基づいて他の図面を入手することもできる。

ここで説明された図面は、本出願のさらなる理解を提供するためのものであり、本出願の一部を構成し、本出願の例示的な実施例及びその説明は、本出願を解釈するためのものであり、本出願の不適切な限定を構成しない。
本出願の実施例による電力消費装置の構造概略図である。 本出願の実施例による電池の構造概略図である。 本出願の実施例による電池モジュールの構造概略図である。 本出願の実施例による電池セルの構造概略図である。 本出願の実施例による電池におけるセンサ取付アセンブリと信号伝送部材の組立概略図である。 図２における構造の分解図である。 図２におけるセンサ取付アセンブリと信号伝送部材の取り外し可能概略図である。 図２における構造の側面図である。 本出願の実施例による電池におけるセンサ取付アセンブリと信号伝送部材の別の組立概略図である。 図６におけるセンサ取付アセンブリと信号伝送部材の取り外し可能概略図である。 図７における構造の分解図である。 本出願の実施例による電池におけるセンサ取付アセンブリと信号伝送部材の別の組立概略図である。 本出願の実施例による電池におけるセンサ取付アセンブリと信号伝送部材の分解図である。 本出願の実施例によるセンサ取付アセンブリと信号伝送部材が設置された電池の構造概略図である。

本出願の目的、技術的解決手段及び利点をより明瞭にするために、以下、図面及び実施例を結び付けながら、本出願をさらに詳細に説明する。理解すべきこととして、ここで記述された具体的な実施例は、本出願を解釈するためのものに過ぎず、本出願の好ましい実施例であり、本出願の保護範囲を制限することを意図するものではなく、従って、本出願の構造、形状、原理に基づいて行われた全ての等価変更は、本出願の保護範囲内に含まれるべきである。

特に定義がない限り、本文に使用されるすべての技術と科学用語は、当業者に一般的に理解される意味と同じである。本文における出願の明細書に使用される用語は、具体的な実施例を説明することを目的とするのみであり、本出願を制限することを意図しない。本出願の明細書と特許請求の範囲及び図面の説明における「含む」、「有する」という用語及びそれらの任意の変形は、非排他的な「含む」を意図的にカバーするものである。

本文において「実施例」と言及する場合、実施例と合わせて説明された特定の特徴、構造又は特性が本出願の少なくとも１つの実施例に含まれ得ることを意味する。明細書における各箇所に記載された該語句「実施例」は、必ずしも全てが同じ実施例を指すものではなく、他の実施例と相互排他する独立した又は代替的な実施例でもない。当業者は、本明細書に記載の実施例が他の実施例と組み合わせ得ることを明示的及び暗黙的に理解することができる。

本文における「及び／又は」という用語は、単に関連対象を説明する関連関係に過ぎず、３つの関係が存在できることを示し、例えば、Ａ及び／又はＢは、単独のＡ、ＡとＢとの組み合わせ、単独のＢの三つのケースを表してもよい。また、本文における「／」といる文字は、一般的には前後関連対象が「又は」の関係であることを表す。

なお、本出願の明細書及び特許請求の範囲又は上記図面における「第１」、「第２」などの用語は、異なる対象を区別するために用いられ、特定の順序を説明するためのものではなく、１つ又は複数の該特徴を明示的に又は黙示的に含んでもよい。

本出願の記述では、特に説明されていない限り、「複数」の意味は、二つ以上（二つを含む）を指し、同様に、「複数組」は、二組以上（二組を含む）を指す。

本出願の記述では、説明すべきこととして、特に明確に規定及び限定されていない限り、「取り付け」、「繋がり」、「接続」という用語は、広義に理解されるべきであり、例えば、機械構造の「繋がり」又は「接続」は、物理的接続を指してもよく、例えば、物理的接続は、固定接続、例えば、固定部材を介した固定接続、例えば、ネジ、ボルト又は他の固定部材を介した固定接続であってもよく、物理的接続は、取り外し可能な接続、例えば、相互係着又は係合可能な接続であってもよく、物理的接続は、一体に接続すること、例えば、溶接、接着又は一体成形して接続することであってもよい。回路構造の「繋がり」又は「接続」は、物理的接続を指してもよく、電気的接続又は信号接続を指してもよく、例えば、直接的繋がり、即ち、物理的接続であってもよく、少なくとも一つの中間素子を介した間接的繋がりであってもよく（回路が通じればよい）、二つの素子の内部の連通であってもよく、信号接続は、回路を介した信号接続であってもよく、媒体を介した信号接続、例えば、電波であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて、本出願の実施例における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

以下の実施例で各方位を明確に記述するために、いくつかの方位用語を使用してもよく、例えば、図１－Ｄにおける座標系は、電池の各方位方向を定義したが、ｘ方向は、電池セル４００の長さ方向を表し、ｙ方向は、水平面でｘ方向に垂直であり、電池セル４００の幅方向を表し、ｚ方向は、ｘ方向及びｙ方向に垂直であり、電池の高さ方向を表す。なお、上記記述されたｘ方向、ｙ方向及びｚ方向などは、本実施例の電池の各部材の操作と構成の指示方向の表現が絶対的ではなく、相対的であることを説明するためのものであり、且つ電池の各部材が図に示す位置にある時、これらの指示は適切であるが、これらの位置が変化する時、変化に対応するために、これらの方向は、異なる解釈を有すべきである。

方位の同じ理解を踏まえて、本出願の記述では、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語によって指示された方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本出願の記述の便宜又は記述の簡略化を図るためのものであり、言及された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成及び操作される必要があることを指示又は暗示するものではないため、本出願を制限するものと理解されるべきでない。

充電可能な電池は、二次電池又は動力電池と呼ばれてもよく、現在、広く使用されている充電可能な電池は、リチウム電池、例えば、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池又はマグネシウムイオン電池であるが、これらに限らない。記述の便宜上、本明細書で充電可能な電池を電池と通称してもよい。

電池の安全特性は、電池を評価する重要な特性であり、使用又は充電時に電池の安全性をできるだけ保証する必要がある。

電池は、一般的に複数の電池セルを接続して組み合わせることにより構成されており、電池セルに外部短絡、過充電、釘刺し、平板衝突などの状況が発生した時、電池セルが過熱により熱暴走しやすくなる。熱暴走した時、該電池セルの内部に排出物が発生し、該排出物は、高温煙道ガス（深刻な場合は直火が発生する）と揮発性の高温電解液などの物質を含み、これらの排出物が排出中に熱拡散することにより、他の電池セルが熱暴走し、さらに電池の爆発などの事故につながる。

過熱による爆発の発生の可能性を予測し、電池セルが熱暴走することを回避するために、感温構造を設置して電池セルの温度をリアルタイムで監視し、電池セルの温度が高すぎる場合又は閾値に達した場合にタイムリーに警告して注意喚起し、電池セルの過熱が発生する確率を減らすことが現在の有効な解決策である。

感温構造は、一般的には感温チップが設置され、感温チップは、通常、ディスペンサ、溶接、構造固定などの方式によって直接バスバー、電圧収集装置、又は熱管理ダクトなどの部位に統合されている。上記接続方式は、一回限りの接続方式であり、交換可能性がなく、汎用性が悪く、品質信頼性が低い。感温チップは、ライフサイクル内で故障すると、電池セル、ひいては電池全体の廃棄を招きやすく、さらには安全上の問題も引き起こし得る。また、感温構造と信号伝送機器も一体設計であり、ある機器が壊れると、他の機器、ひいては電池も廃棄し易い。

これに鑑みて、本出願は、感温チップの電池セル上の接続方式及び感温チップと信号伝送機器との接続方式を変更することにより、感温チップの交換可能性及び感温チップに接続される信号伝送機器の交換可能性及び互換性を向上させ、電池のメンテナンス及び故障した機器の交換を容易にし、電池のコストを低減させ、電池全体が廃棄される確率を低減させる電池を提供する。

本出願の実施例における電池は、電気エネルギーで動力源を供給できる様々な電力消費装置に用いることができる。ここでの電力消費装置は、電気自動車、電車、電動自転車、ゴルフカート、ドローン又は汽船などであってもよいが、これらに限らない。且つ、電力消費装置は、電池のみで動力を供給する装置であってもよく、ハイブリッド装置であってもよい。電池は、電力消費装置に電気エネルギーを供給し、且つモータによって電気装置を駆動する。

例えば、図１－Ａでは、本出願の一実施例による電力消費装置の構造概略図が示されている。電力消費装置は、自動車であってもよく、自動車は、燃料油自動車、ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよく、新エネルギー自動車は、純電気自動車、ハイブリッド自動車やレンジエクステンダー自動車などであってもよい。自動車は電池２００、コントローラ２１０及びモータ２２０を含む。電池２００は、自動車の操作電源及び駆動電源として、コントローラ２１０とモータ２２０に電力を供給するためのものであり、例えば、電池２００は、自動車の起動、ナビゲーション及び走行時の作動電力需要を満たすためのものである。例えば、電池２００は、コントローラ２１０に電力を供給し、コントローラ２１０は、モータ２２０に電力を供給するように電池２００を制御し、モータ２２０は、電池２００の電力を受け取って自動車の駆動電源として使用し、燃料油又は天然ガスに代わって又は部分的に代わって自動車に駆動動力を提供する。

電池に高い機能を達成させて使用需要を満たすために、電池２００は、相互に電気的に接続された複数の電池モジュールを含んでもよく、図１－Ｂに示すように、電池２００は、第１のケース２０１、第２のケース２０２及び複数の電池モジュール３００を含み、ここで、第１のケース２０１と第２のケース２０２は相互に係合し、複数の電池モジュール３００は、第１のケース２０１と第２のケース２０２によって取り囲まれた空間内に配列される。幾つかの実施例では、第１のケース２０１と第２のケース２０２は、シール接続される。

図１－Ｃに示すように、電池モジュール３００は、複数の電池セル４００を含み、複数の電池セル４００は、大きい電流又は電圧を実現するために、直列接続、並列接続又は直並列接続の方式で電気的に接続されてもよく、ここで、直並列接続は、直列接続と並列接続の組み合わせを指す。例えば、図１－Ｃに示すように、電池セル４００が直立に配置されてもよく、電池セル４００の高さ方向は、ｚ方向と一致し、電池セル４００の長さ方向は、ｘ方向と一致し、複数の電池セル４００は、その幅方向に沿ってｙ方向に並設され、又は、電池セル４００が水平に配置されてもよく、電池セル４００の幅方向は、ｚ方向と一致し、電池セル４００の長さ方向は、ｘ方向と一致し、複数の電池セル４００は、ｚ方向に沿って少なくとも一層積層されてもよく、各層は、ｘ方向に沿って間隔を置いて設置された複数の電池セル４００を含む。

当業者が本出願の改善点を明確に理解するために、まず、電池セル４００の全体的な構造を説明する。

図１－Ｄに示すように、電池セル４００は、ハウジング４０、電極アセンブリ３０及びエンドキャップアセンブリ１０を含み、エンドキャップアセンブリ１０は、エンドキャッププレート１０’を含み、エンドキャッププレート１０’は、ハウジング４０に接続（例えば、溶接）されて電池セル４００の外筐を形成し、電極アセンブリ３０は、ハウジング４０内に設置され、且つハウジング４０内に電解液が充填される。電池セル４００は、立方体状、直方体状又は円柱体状であってもよい。

実際の使用需要に応じて、電極アセンブリ３０が一つ又は複数設置されてもよい。図１－Ｄに示すように、電池内に少なくとも二つの独立して捲回された電極アセンブリ３０を設置してもよい。電極アセンブリ３０は、第１の極板、第２の極板及び隣接する第１の極板と第２の極板との間に位置するセパレータを一緒に捲回又は積層することにより本体部を形成してもよく、ここで、セパレータは、隣接する第１の極板と第２の極板との間にある絶縁体である。本実施例では、例示的に、第１の極板を正極板、第２の極板を負極板として説明を行う。正極活物質は、正極板の塗布領域上に塗布されるが、負極活物質は、負極板の塗布領域上に塗布される。本体部の塗布領域から延出した複数の未塗布領域は、タブ３０１として積層される。電極アセンブリ３０は、二つのタブ３０１、即ち、正極タブと負極タブを含む。正極タブは、正極板の塗布領域から延出するが、負極タブは、負極板の塗布領域から延出する。

エンドキャップアセンブリ１０は、電極アセンブリ３０の頂部に設置され、図１－Ｄに示すように、エンドキャップアセンブリ１０は、エンドキャッププレート１０’と二つの電極端子５を含み、二つの電極端子５は、それぞれ正極端子と負極端子であり、各電極端子５に一つの接続部材２０が対応して設置され、接続部材２０は、エンドキャップ１０’と電極アセンブリ３０との間に位置する。

例えば、図１－Ｄにおける電極アセンブリ３０のタブ３０１は、頂部に位置し、正極タブは、一方の接続部材２０によって正極端子に接続され、負極タブは、他方の接続部材２０によって負極端子に接続される。任意選択的に、電池セル４００は、ハウジング４０の両端にそれぞれ設置された二つのエンドキャップアセンブリ１０を含んでもよく、各エンドキャップアセンブリ１０上に一つの電極端子５が設置される。

エンドキャッププレート１０’上には、電池セル４００内のガスが多すぎる時に電池セル４００内のガスをタイムリーに放出して爆発を回避する防爆部材がさらに設置されてもよい。

エンドキャッププレート１０’上に排気孔が設けられ、排気孔は、エンドキャップ１０’の長さ方向に沿った中間位置に設置されてもよい。防爆部材は、放圧機構６を含み、放圧機構６は、排気孔上に設置され、通常の状態では、放圧機構６は、排気孔にシールして取り付けられるが、電池セル４００の膨張により外筐内の気圧が所定値を超えて上昇すると、放圧機構６は作動して起動し、ガスは、放圧機構６によって外に放出される。

幾つかの実施例では、図１－Ｄに示すように、エンドキャッププレート１０’上に電池セル４００内に電解液を注入するための貫通孔が設けられ、貫通孔は、円孔、楕円孔、多辺形孔又は他の形状の孔であってもよく、且つエンドキャッププレート１０’の高さ方向ｚに沿って延びてもよい。エンドキャッププレート１０’上に貫通孔を密閉するための液体注入部材２が設けられる。

本出願の実施例は、電池を提供し、その基本構造レイアウトは、上記電池２００に記載の通りであり、電池セル４００を含む。ここで、電池セル４００の設置数は、実際の状況に応じて変化してもよいが、本出願の実施例では、それを特別に限定しない。

本出願の実施例において、電池は、温度センサ、センサ取付アセンブリ及び信号伝送部材をさらに含む点が異なる。ここで、温度センサは、電池セルの温度を測定するためのものであり、センサ取付アセンブリは、温度センサを取り付けるためのものであり、信号伝送部材は、温度センサと電気的に接続されて電池セルの温度信号を伝送するために用いられ、且つセンサ取付アセンブリに取り外し可能に接続されている。

図２及び図３を参照して、温度センサ５００、センサ取付アセンブリ６００及び信号伝送部材７００の構造及び位置関係概略図が示されている。本出願の実施例において、温度センサ５００は、センサ取付アセンブリ６００に取り付けられ、且つ該温度センサ５００は信号伝送部材７００と電気的に接続され、信号伝送部材７００は、温度センサ５００が測定した電池セル４００の温度信号を伝送するためのものである。また、図４に示すように、信号伝送部材７００は、センサ取付アセンブリ６００に取り外し可能に接続されている。

本出願の実施例において、信号伝送部材７００とセンサ取付アセンブリ６００との取り外し可能な接続によって、信号伝送部材７００とセンサ取付アセンブリ６００のそれぞれの独立した設計、加工、及びメンテナンス交換に有利である。例えば、信号伝送部材７００が壊れた場合には、信号伝送部材７００のみを交換し、センサ取付アセンブリ６００が壊れた場合には、センサ取付アセンブリ６００のみを交換する。また、信号伝送部材７００とセンサ取付アセンブリ６００との接続方式を汎用方式に設置してもよい。このように、一つの信号伝送部材７００は、複数種類のセンサ取付アセンブリ６００にマッチングすることができ、同様に、一つのセンサ取付アセンブリ６００は、複数種類の信号伝送部材７００にマッチングすることができる。これにより、電池における機器の選択の柔軟性が向上し、電池における使用可能な機器の種類を増やすことができる。

本出願の実施例では、センサ取付アセンブリ６００と電池セル４００とを取り外し可能に接続してもよい。これにより、温度センサ５００に故障が生じて検査又は交換を必要とする場合、センサ取付アセンブリ６００を電池セル４００から直接取り外すことができるため、温度センサ５００の交換可能性を向上させることができる。交換可能とした上で、汎用的な温度センサ５００のセンサ取付アセンブリ６００への取付方式を設置することができる。それにより、使用可能な温度センサ５００の種類を増やすことができ、それによって電池における温度センサ５００の汎用性を高めることができる。

幾つかの実施例では、センサ取付アセンブリ６００と電池セル４００の一方に係止部材を設置し、他方に係止溝を設置し、係止部材と係止溝とが接続されることにより、センサ取付アセンブリ６００と電池セル４００との取り外し可能な接続を実現する。具体的には、係止部材と係止溝の構造形式は、実際の状況に応じて決定してもよいが、本出願の実施例では、それを特別に限定しない。

本出願の実施例において、信号伝送部材７００とセンサ取付アセンブリ６００との取り外し可能な接続を実現するために、図４に示すように、センサ取付アセンブリ６００の一方側に接続ポート６１０を設置してもよい。センサ取付アセンブリ６００と信号伝送部材７００とは、接続ポート６１０において取り外し可能な接続を実現することができる。

幾つかの実施例では、温度センサ５００と信号伝送部材７００との電気的接続を実現するために、センサ取付アセンブリ６００は、温度センサ５００と信号伝送部材７００とを接続するための引出端子６２０を含む必要もある。

本出願の実施例では、構造を簡略化し、構造全体のコンパクト性を高めるために、引出端子６２０を接続ポート６１０に設置してもよい。温度センサ５００が引出端子６２０に接続され、且つ信号伝送部材７００が引出端子６２０に接続されることで、温度センサ５００と信号伝送部材７００との電気的接続を実現して温度信号の伝送を行うことができる。

幾つかの実施例では、温度センサ５００と引出端子６２０との取り外し可能な接続という方式を採用して、センサ取付アセンブリ６００と信号伝送部材７００との接続ポート６１０における取り外し可能な接続を実現することができ、又は、信号伝送部材７００と引出端子６２０との取り外し可能な接続という方式を採用して、センサ取付アセンブリ６００と信号伝送部材７００との接続ポート６１０における取り外し可能な接続を実現することができ、又は、温度センサ５００と引出端子６２０との取り外し可能な接続、及び信号伝送部材７００と引出端子６２０との取り外し可能な接続という方式を同時に採用して、センサ取付アセンブリ６００と信号伝送部材７００との接続ポート６１０における取り外し可能な接続を実現することができる。

本出願の実施例は、信号伝送部材７００と引出端子６２０との取り外し可能な接続という方式を例にして、センサ取付アセンブリ６００と信号伝送部材７００との接続ポート６１０における取り外し可能な接続を説明する。

具体的には、図５を参照して、該引出端子６２０の一端６２２は、温度センサ５００のピン５０１に接続される必要があり、例えば、引出端子６２０の一端６２２は、ディスペンサ、溶接、圧着、接着、又は構造固定などの方式によって温度センサ５００のピン５０１に固定接続されてもよいし、係着接続などの方式によって取り外し可能な接続を実現してもよく、さらに、引出端子６２０と温度センサ５００とを一体成形してもよい。本出願の実施例は、引出端子６２０の一端６２２と温度センサ５００のピン５０１との接続方式を特別に限定しない。

本出願の実施例において、引出端子６２０の他端と信号伝送部材７００との接続ポート６１０における取り外し可能な接続を実現するために、該引出端子６２０の他端には、弾性接続部６２１を有してもよく、該弾性接続部６２１は、接続ポート６１０に設置されてもよい。信号伝送部材７００は、接続ポート６１０に挿入されることにより、弾性接続部６２１との取り外し可能な接続を実現する。

幾つかの実施例では、信号伝送部材７００と弾性接続部６２１との取り外し可能な接続方式は、様々なもの、例えば、係着接続などがある。

本出願の実施例において、弾性接続部６２１は、引出端子６２０の他端を折り曲げることにより形成される。図３に示すように、該弾性接続部６２１の具体的な形成過程において、引出端子６２０の他端が引出端子６２０の一方側面に向けて折り曲げられ、且つ該側面から所定距離を保つことで、引出端子６２０の他端に一定の弾力性のある移動空間を持たせることにより、信号伝送部材７００と弾性接続部６２１との取り外し可能な接続を実現することができる。ここで、所定距離の大きさは、引出端子６２０のサイズや材質によって決定されてもよく、ここでは特別に限定しない。

幾つかの実施例では、弾性接続部６２１は、図３に示すように、引出端子６２０の他端が引出端子６２０の一方側面に向かって一度折り曲げられて得られるものであってもよいし、図１０に示すように、弾性接続部６２１は、引出端子６２０の他端が引出端子６２０の一方側面に向かって複数回折り曲げられて得られるものであってもよい。本出願の実施例は、折り曲げの回数を特別に限定しない。

幾つかの実施例では、該引出端子６２０は、弾性接続部６２１が一定の空間内で弾性的に移動できるように、金属フレークなどにより製造された一定の弾性を有する構造であってもよい。図３に示すように、引出端子６２０と信号伝達部材７００がともに接続ポート６１０に挿入されると、一定の弾性を有する弾性接続部６２１は、信号伝送部材７００を接続ポート６１０に押し付ける。また、信号伝送部材７００を取り外す必要がある場合には、信号伝送部材７００を接続ポート６１０から直接引き出せばよく、弾性接続部６２１は、受ける力に応じて変形する。本出願の実施例は、引出端子６２０のサイズや材質を具体的に限定しない。

幾つかの実施例では、温度センサ５００を取り付けるためのセンサ取付アセンブリ６００の構造形式は、様々なものがある。センサ取付アセンブリ６００の加工メンテナンスの利便性を向上させるために、本出願の実施例において、図３に示すように、センサ取付アセンブリ６００は、互いに接続される第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０とを含み、ここで、第１のハウジング６３０は、温度センサ５００を設置するために用いられ、第２のハウジング６４０は、接続ポート６１０を設置するために用いられ、引出端子６２０は、接続ポート６１０に設置される。

幾つかの実施例では、実際の需要に応じて第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０との接続方式を設置してもよい。図１０に示すように、第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０は、一体成形構造であってもよく、例えば、一体射出成形により形成されてもよい。また、第１のハウジング６３０内には、温度センサ５００を収容する収容室が設置され、温度センサ５００は、固定金型６３１によって収容室内に固定されてもよいし、接着剤充填によって収容室内に固定されてもよく、温度センサ５００のピン５０１は、第２のハウジング６４０の接続ポート６１０に向けて設置されている。該接続ポート６１０において、引出端子６２０の一端６２２と温度センサ５００のピン５０１との接続が実現される。ここで、固定金型６３１の内部形状は温度センサ５００とマッチングし、固定金型６３１の外部形状は収容室とマッチングし、且つ、固定金型６３１は締り嵌めなどの方式により第１のハウジング６３０との固定接続を実現してもよい。本出願の実施例は、これを特別に限定しない。

本出願の実施例において、図３～図８に示すように、センサ取付アセンブリ６００の交換可能性を向上させるために、第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０との間に取り外し可能な接続という方式を採用してもよく、第１のハウジング６３０又はその内部素子が壊れた場合、第１のハウジング６３０のみを交換し、第２のハウジング６４０又はその内部素子が摩耗した場合、第２のハウジング６４０のみを交換することができ、これにより、メンテナンスコストを低減させることができる。

幾つかの実施例では、第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０との間の取り外し可能な接続方式は、様々な方式、例えば、様々な係着接続などの方式がある。本出願の実施例では、図３に示すように、熱伝導部材６５０をさらに含んでもよく、該熱伝導部材６５０は、主に電池セル４００の温度を温度センサ５００に伝達することに用いられ、それにより、熱伝導性能を高め、温度センサ５００が電池セル４００の温度を収集することを容易にする。

本出願の実施例では、熱伝導部材６５０は、熱伝導性能を高める他、第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０とを接続するためにも用いられてもよい。具体的には、第１のハウジング６３０と熱伝導部材６５０とが取り外し可能に接続されてもよいし、第２のハウジング６４０と熱伝導部材６５０とが取り外し可能に接続されてもよく、又は、第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０が同時に熱伝導部材６５０に取り外し可能に接続されてもよい。

幾つかの実施例では、第１のハウジング６３０、第２のハウジング６４０と熱伝導部材６５０との取り外し可能な接続の方式は、様々なものがある。図３と図５に示すように、熱伝導部材６５０には複数の係止孔６５１を設置してもよく、第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０には係止孔６５１に係入できる係止部材６５２を設置してもよい。これにより、第１のハウジング６３０、第２のハウジング６４０と熱伝導部材６５０との取り外し可能な接続を実現することができる。接着などの方式によって第１のハウジング６３０、第２のハウジング６４０と熱伝導部材６５０との接続を実現してもよい。

又は、図６～図８に示すように、熱伝導部材６５０を、収容溝を有する構造として設置し、第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０を直接収容溝に係止させてもよい。これにより、第１のハウジング６３０、第２のハウジング６４０と熱伝導部材６５０との取り外し可能な接続を実現することができる。第２のハウジング６４０上の引出端子６２０と外部との接続を容易にするために、さらに、熱伝導部材６５０の一方側に開口を設ける必要があり、これにより、信号伝送部材７００と引出端子６２０との接続を容易にする。

開口を有する熱伝導部材６５０に設置された第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０を位置決めするために、熱伝導部材６５０に位置決めエッジを設置するか、又は図８に示すように、熱伝導部材６５０に係止溝６５３を設置し、第２のハウジング６４０に係止溝６５３内に係入できるストッパ６５４を設置してもよい。ストッパ６５４と係止溝６５３との係合により、第１のハウジング６３０と第２のハウジング６４０が熱伝導部材６５０から滑り出すことを防止できる。

説明すべきこととして、実際の使用中では、熱伝導部材６５０を使用する他、図９に示すように、第２のハウジング６４０のみを残して、温度センサ５００を直接電池セル４００に固定して、温度センサ５００と信号伝送部材７００との取り外し可能な接続を実現してもよい。これにより、構造全体のサイズを減少させ、電池の保留するスペースの大きさを満たすことができる。無論、図９に示す温度センサ５００は、電池セル４００に一つ又は複数のスナップフィットなどの構造を設置して電池セル４００に直接係止することで、温度センサ５００の取り外し可能な接続を実現してもよい。スナップフィットの構造は様々な形式があるが、ここではスナップフィットの形状を特別に限定しない。

幾つかの実施例では、温度センサ５００は、水滴ヘッド型温度センサ、チップ型温度センサなどの様々な構造形式であってもよい。温度センサ５００の具体的な形状に応じて、第１のハウジング６３０に温度センサ５００を取り付ける又は係止する構造を設置してもよく、又は、接着剤シール又はガラスシールなどの方式によって温度センサ５００を第１のハウジング６３０に直接固定してもよい。本出願の実施例は、温度センサ５００の構造形式、及び第１のハウジング６３０との接続方式を特別に限定しない。

本出願の実施例において、第２のハウジング６４０は主に接続ポート６１０を設置するために用いられる。第２のハウジング６４０内に、貫通した接続ポート６１０を直接刻設すればよく、ここでは具体的な刻設工程についてこれ以上説明しない。

幾つかの実施例では、接続ポート６１０の設置数は、引出端子６２０の数によって決定されてもよく、引出端子６２０が一つある場合、接続ポート６１０を一つのみ設ければよい。引出端子６２０が複数ある場合、それに応じて、複数の接続ポート６１０を設けてもよく、且つ間隔を置いて複数の接続ポート６１０を設けてもよい。例えば、センサ取付アセンブリ６００に仕切部を設けてもよく、具体的には、仕切部を接続ポート６１０に設けてもよい。これにより、隣り合う引出端子６２０を隔離する目的を達成する。第２のハウジング６４０内に間隔を置いて設置される複数の接続ポート６１０を直接刻設してもよく、同様に、隣り合う引出端子６２０を隔離する目的を達成することができる。

幾つかの実施例では、信号伝送部材７００の構造も様々な形式がある。本出願の実施例において、図４及び図７に示すように、信号伝送部材７００は、互いに接続された接触端７０１と伝送端７０２とを含む。ここで、接触端７０１は、引出端子６２０と接触接続するためのものである。伝送端７０２は、電池セル４００の温度信号を伝送するためのものである。

幾つかの実施例では、接触端７０１は、接続ポート６１０に挿入されると、引出端子６２０との接続を実現することができる。接触端７０１の構造形式は、引出端子６２０の数に応じて決定されてもよく、接触端７０１の引出端子６２０に接続される端を一体構造として設置してもよいし、接触端７０１の引出端子６２０に接続される端を分岐構造として設置し、各分岐が一つの引出端子６２０に対応するようにしてもよい。それにより、接触端７０１と引出端子６２０との接続を相対的に隔離して、互いに干渉することを回避する。接触端７０１は、信号伝送機能を有する金属で製造される必要があり、伝送端７０２は、導線、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ、フレキシブルフラットケーブル）、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、フレキシブル回路基板）又はＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、プリント基板）などのいずれか一つ又はその任意の組み合わせであってもよい。

幾つかの実施例では、接触端７０１と伝送端７０２との接続方式は、様々なものがあり、例えば、圧着、溶接、接着などの方式があり、取り外しと交換を容易にするために、接触端７０１と伝送端７０２とを係着接続してもよいが、本出願の実施例では、接触端７０１と伝送端７０２との接続方式を特別に限定しない。

図１１を参照して、上述したセンサ取付アセンブリ６００が設置された電池セル４００の構造概略図が示されており、ここで、センサ取付アセンブリ６００は電池セル４００の頂部に固定され、信号伝送部材７００の接触端７０１はセンサ取付アセンブリ６００内の温度センサ５００に接続され、信号伝送部材７００の伝送端７０２は回路基板８００に接続され、回路基板８００により収集された温度信号を他の通信信号に変換して外部機器に伝送する。

別の態様によれば、本出願は、電力消費装置をさらに提供する。電力消費装置は、上記の電池２００を含み、電池２００は、電気エネルギーを供給するためのものである。ここで、電池２００の具体的な構造形式及び作動原理は、上記実施例で詳細に説明されたため、本実施例では、これ以上説明しない。

以上の通り、本出願の実施例による電力消費装置は、上記の電池を設置することにより、一方で、信号伝送部材とセンサ取付アセンブリとの取り外し可能な接続によって、信号伝送部材とセンサ取付アセンブリのそれぞれの独立した設計、加工、及びメンテナンス交換に有利である。他方では、センサ取付アセンブリと電池セルとの取り外し可能な接続によって、温度センサに故障が生じて検査又は交換を必要とする場合、センサ取付アセンブリを電池セルから直接取り外すことができるため、温度センサの交換可能性及び互換性を向上させ、電池のメンテナンス及び故障した機器の交換を容易にし、電池のコストを低減させ、電池全体が廃棄される確率を低減させることができる。

本出願の上記各保護テーマ及び各実施例における特徴は、相互に参照でき、構造が許せば、当業者は、異なる実施例における技術的特徴を柔軟に組み合わせて、より多くの実施例を形成することもできる。

以上では、本出願による電池及び電力消費装置を詳細に説明した。本明細書で具体的な実施例を用いて本出願の原理及び実施形態を記述したが、以上の実施例の説明は、本出願の方法及びそのコアアイデアを理解するのを助けるためのものに過ぎない。指摘すべきこととして、当業者であれば、本出願の原理から逸脱しない限り、本出願に若干の改善及び修飾を行うことができ、これらの改善及び修飾も本出願の特許請求の範囲の保護範囲内に含まれる。

２００ 電池
４００ 電池セル
５００ 温度センサ
６００ センサ取付アセンブリ
７００ 信号伝送部材

Claims (15)

1. 電池であって、
   電池セルと、
   前記電池セルの温度を測定するための温度センサと、
   前記温度センサを取り付けるためのセンサ取付アセンブリと、
   前記温度センサと電気的に接続されて前記電池セルの温度信号を伝送するために用いられ、前記センサ取付アセンブリに取り外し可能に接続されている信号伝送部材と、
   を含む、電池。
2. 前記センサ取付アセンブリの一方側には接続ポートが設置され、前記センサ取付アセンブリは前記接続ポートにおいて前記信号伝送部材に取り外し可能に接続されている、請求項１に記載の電池。
3. 前記センサ取付アセンブリは、
   前記接続ポートに設置され、前記温度センサと前記信号伝送部材とを接続するための引出端子をさらに含む、請求項２に記載の電池。
4. 前記引出端子の一端は前記温度センサに接続され、前記引出端子の他端は弾性接続部を有し、前記信号伝送部材は、前記接続ポートに挿入され、前記弾性接続部に取り外し可能に接続されている、請求項３に記載の電池。
5. 前記引出端子の前記他端は折り曲げられて前記弾性接続部を形成する、請求項４に記載の電池。
6. 前記引出端子の前記他端は、前記引出端子の側面に向けて折り曲げられ、前記側面から所定距離を保つ、請求項５に記載の電池。
7. 前記センサ取付アセンブリは、互いに接続される第１のハウジングと、第２のハウジングと、を含み、前記温度センサは、前記第１のハウジングに設置され、前記引出端子と前記接続ポートは、前記第２のハウジングに設置されている、請求項３～６のいずれか一項に記載の電池。
8. 前記第１のハウジングと前記第２のハウジングとは取り外し可能に接続されている、請求項７に記載の電池。
9. 前記センサ取付アセンブリは、前記電池セルの温度を前記温度センサに伝達するための熱伝導部材をさらに含む、請求項７に記載の電池。
10. 前記第１のハウジング及び／又は前記第２のハウジングは、前記熱伝導部材に取り外し可能に接続されている、請求項９に記載の電池。
11. 前記センサ取付アセンブリは、少なくとも２つの前記引出端子を含み、前記センサ取付アセンブリは、隣り合う前記引出端子同士を隔離するための仕切部をさらに含む、請求項３～１０のいずれか一項に記載の電池。
12. 前記信号伝送部材は、互いに接続された接触端と伝送端とを含み、
    前記接触端は、前記引出端子と接触接続するためのものであり、
    前記伝送端は、前記電池セルの温度信号を伝送するためのものである、請求項３～１１のいずれか一項に記載の電池。
13. 前記センサ取付アセンブリは、前記電池セルに取り外し可能に設置されている、請求項１～１２のいずれか一項に記載の電池。
14. 前記センサ取付アセンブリと前記電池セルの一方には、係止部材が設置され、他方には、係止溝が設置され、前記係止部材と係止溝とが接続されて前記センサ取付アセンブリと前記電池セルとの取り外し可能な接続を実現する、請求項１３に記載の電池。
15. 電力消費装置であって、請求項１～１４のいずれか一項に記載の電池を含み、前記電池は、電気エネルギーを供給するためのものである、電力消費装置。

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