JP3243217U - バッテリ導電ホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】導電板及びバッテリセルの間の接続強度を高め、導電板及びバッテリセルが分離するのを防止するバッテリ導電ホルダを提供する。【解決手段】バッテリ導電ホルダ１０は、導電板１１、複数の第１突起溶接部１１５及び固定要素１３を含む。第１突起溶接部は導電板の第１表面１１１に設けられ、導電板は第１突起溶接部を介してバッテリセル１２と接続される。固定要素は固定部１３１及びプレス部１３３を含み、固定部はバッテリセルと接続するのに用いられ、プレス部は導電板の第２表面１１３をプレスするのに用いられる。【選択図】図１

Description

本考案はバッテリ導電ホルダを提供し、これはバッテリセルを接続するのに用いられ、バッテリセルの間の接続強度を高めることができ、バッテリ導電ホルダ及びバッテリセルが分離するのを防止する。

二次電池は主にニッケル・水素電池、ニッケル・カドミウム電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池を含む。リチウム電池はエネルギ密度が高く、動作電圧が高く、動作温度範囲が広く、メモリ効果が無く、寿命が長く、複数回充放電可能である、などの利点を有し、例えば携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラなどの携帯用電子機器に幅広く使用され、近年はさらに自動車分野に拡大している。

バッテリセル（Ｃｅｌｌ）の構造は、主に正極材、電解液、負極材、セパレータ及びケースを含む。セパレータは正極材及び負極材を分離して短絡を防止し、電解液は多孔性のセパレータに設けられ、イオン電荷を伝導させる。ケースは上記の正極材、セパレータ、電解液及び負極材を覆うのに用いられ、一般的にケースは通常金属材質で製造される。

使用するとき、バッテリ導電ホルダが複数のバッテリセルを直列接続及び／又は並列接続してバッテリパックを形成することにより、バッテリパックは製品に必要な電圧を出力することができる。一般的に、電気溶接の方式でバッテリ導電ホルダ及びバッテリセルを接続する。電気溶接の過程で、バッテリ導電ホルダ及びバッテリセルの温度を高める必要があり、さらにバッテリ導電ホルダをバッテリセルの正極及び／又は負極のケースに向かって加圧し、これによりバッテリ導電ホルダ及びバッテリセルの接続を完了する。しかしながらバッテリパックを溶接又は使用する過程で、外力の作用により、バッテリ導電ホルダ及びバッテリセルが緩んで外れ、さらにはバッテリパックを正常に使用できなくなる可能性がある。

本考案の目的はバッテリ導電ホルダを提供することであり、主に導電板及び固定要素を含む。導電板は、少なくとも１つの第１突起溶接部を介してバッテリセルに溶接され、複数のバッテリセルを直列接続又は並列接続するのに用いられる。固定要素も溶接の方式でバッテリセルと接続することができ、さらに一部又は全ての導電板を接触してプレスし、これにより導電板及びバッテリセルの間の接続強度を高める。本考案に記載のバッテリ導電ホルダの設置により、バッテリパックを製造又は使用する過程において、外力の作用により、バッテリ導電ホルダ及びバッテリセルが緩んで外れる状況が発生するのを効果的に防止することができ、製品の信頼性を効果的に高めることができる。

上記目的を達成するため、本考案はバッテリ導電ホルダを示す。これは第１表面及び第２表面を含み、第１表面及び第２表面が互いに面する２つの表面である導電板と；導電板の第１表面に設けられ、複数のバッテリセルを接続するのに用いられる複数の第１突起溶接部と；固定部及び少なくとも１つのプレス部を含み、固定部はバッテリセルと接続するのに用いられ、プレス部は導電板をプレスするのに用いられる固定要素と；を含む。

本考案の少なくとも１つの実施例において、固定要素のプレス部は導電板の第１突起溶接部と重なる。

本考案の少なくとも１つの実施例において、固定要素のプレス部に位置する少なくとも１つの第２突起溶接部を含み、固定要素のプレス部は第２突起溶接部を介して導電板の第２表面と接続される。

本考案の少なくとも１つの実施例において、固定要素の固定部に位置する少なくとも１つの第３突起溶接部を含み、固定要素の固定部は第３突起溶接部を介してバッテリセルと接続される。

本考案の少なくとも１つの実施例において、固定要素は２つの固定部を含み、それぞれ異なるバッテリセルと接続される。

本考案の少なくとも１つの実施例において、固定要素は複数個であり、それぞれ複数のバッテリセルと接続される。

本考案の少なくとも１つの実施例において、固定要素は２つのプレス部を含み、２つのプレス部を介して同じバッテリセルと接続される。

本考案の少なくとも１つの実施例において、導電板は複数の分岐を含み、第１突起溶接部は分岐に設けられる。

本考案の少なくとも１つの実施例において、固定要素の導電率は導電板より低い。

本考案の少なくとも１つの実施例において、固定要素の厚さは導電板より薄い。

図１は、本考案のバッテリ導電ホルダ及びバッテリセルにおける実施例の断面概要図である。 図２は、本考案の上記実施例におけるバッテリ導電ホルダ及びバッテリセルの上面透視図である。 図３は、本考案のバッテリ導電ホルダ及びバッテリセルにおける別の実施例の断面概要図である。 図４は、本考案の上記実施例におけるバッテリ導電ホルダ及びバッテリセルの上面透視図である。 図５は、本考案のバッテリ導電ホルダ及びバッテリセルにおける別の実施例の断面概要図である。 図６は、本考案の上記実施例におけるバッテリ導電ホルダ及びバッテリセルの上面透視図である。

図１及び図２を参照されたい。図１及び図２は、それぞれ本考案のバッテリ導電ホルダ及びバッテリセルにおける実施例の断面概要図及び上面透視図である。バッテリ導電ホルダ１０は主に複数のバッテリセル１２を接続するのに用いられ、導電板１１及び少なくとも１つの固定要素１３を含み、導電板１１は複数のバッテリセル１２を直列接続又は並列接続するのに用いられる。

一般的に、導電板１１は通常、低抵抗及び高導電率の金属材質、例えば銅で製造され、これによりバッテリセル１２が導電板１１を介して充放電されるときに生じるエネルギ損失が減少する。

実際に利用するとき、主に溶接の方式で導電板１１及びバッテリセル１２のケース１２１を接続し、例えば抵抗溶接である。溶接は、加熱又は加圧の方式で異なる性質の金属を接合するプロセス技術である。導電板１１の導電率が比較的高いとき、抵抗溶接の方式で導電板１１及びバッテリセル１２を溶接するのは不利な可能性がある。

導電板１１は第１表面１１１及び第２表面１１３を含み、第１表面１１１及び第２表面１１３は導電板１１の互いに面する２つの表面であり、例えば第１表面１１１は下表面、第２表面１１３は上表面である。導電板１１の第１表面１１１に複数の第１突起溶接部１１５が設けられ、第１突起溶接部１１５は導電板１１の第１表面１１１から突出した突起でよく、バッテリセル１２と接続するのに用いられる。

本考案の実施例において、プレス成形の方式で導電板１１の第１表面１１１に第１突起溶接部１１５を形成することができる。導電板１１の第２表面１１３に少なくとも１つの凹部が形成され、凹部の位置は第１突起溶接部１１５の位置に対応する。

当然、プレス成形の方式で導電板１１に第１突起溶接部１５を形成するのは、本考案の一実施例に過ぎず、本考案の権利範囲を制限しない。実際に利用するとき、その他の方式で導電板１１を製造することができ、例えば鋳造の方式で導電板１１及び第１突起溶接部１１５を製造する。このうちの導電板１１の第２表面１１３に凹部は存在しない。

溶接の過程において、まず導電板１１の第１突起溶接部１１５をバッテリセル１２のケース１２１と接続することができ、ケース１２１は金属材質であり、例えばケース１２１の正極又は負極と接続される。その後、溶接電流を導電板１１、第１突起溶接部１１５及びバッテリセル１２のケース１２１に輸送することにより、導電板１１の第１突起溶接部１１５及び接触するケース１２１の温度が上昇する。

導電板１１、第１突起溶接部１１５及びバッテリセル１２のケース１２１の温度が特定の値に達したとき、溶解して溶融池が形成される。その後、導電板１１及び第１突起溶接部１１５をバッテリセル１２のケース１２１に対して加圧することにより、第１突起溶接部１１５はバッテリセル１２のケース１２１に沈み、導電板１１、第１突起溶接部１１５及びバッテリセル１２のケース１２１の温度が低下すると、導電板１１及びバッテリセル１２の間の接続が完了する。

上記方式により、導電板１１及びバッテリセル１２の接続を完了することができるが、導電板１１及びバッテリセル１２の間は第１突起溶接部１１５及びバッテリセル１２の接触点のみにより接続されるため、導電板１１及びバッテリセル１２の間の接続関係は堅固ではなく、後続の製造又は使用過程において、導電板１１及びバッテリセル１２が分離する可能性がある。

実際に利用するとき、導電板１１は通常順番に複数のバッテリセル１２と接続される。例えば導電板１１の一端を図１の左側のバッテリセル１２と接続した後、溶接の方式で導電板１１のもう一端を右側のバッテリセル１２と接続する。

上記導電板１１及び複数のバッテリセル１２の溶接順序のように、導電板１１を右側のバッテリセル１２と接続する過程で、通常バッテリセル１２に圧力を付加する。導電板１１がバッテリセル１２に付加する圧力は通常あまり大きくないが、導電板１１及びバッテリセル１２の間の接続は第１突起溶接部１１５及びその接触する点のみである。さらに導電板１１と接続される２つのバッテリセル１２の間は一定の距離を有し、これにより導電板１１が右側のバッテリセル１２に付加する圧力は、導電板１１及び左側のバッテリセル１２を接続する第１突起溶接部１１５にトルクを形成し、導電板１１及び左側のバッテリセル１２が分離する可能性がある。

上記の状況が発生するのを防止するため、本考案はさらに導電板１１及びバッテリセル１２に固定要素１３を設置する。固定要素１３は固定部１３１及びプレス部１３３を含み、固定部１３１はバッテリセル１２のケース１２１と接続するのに用いられ、プレス部１３３は導電板１１を接触してプレスするのに用いられ、これにより導電板１１及びバッテリセル１２の間の接続強度を高める。

本考案の実施例において、固定要素１３は金属板でよく、固定部１３１及びプレス部１３３は異なる高さに設置され、例えば固定部１３１は接続部１３２を介してプレス部１３３と接続される。固定部１３１はプレス部１３３とおよそ平行であり、接続部１３２と固定部１３１及びプレス部１３３との間に９０度より大きな夾角を有する。本考案の図には夾角を９０度として記載しており、これにより固定要素１３の断面は階段状を呈する。

このほか、本考案の図における固定要素１３の接続部１３２は、導電板１１の側面に貼り合わされる。しかし異なる実施例において、固定要素１３の接続部１３２及び導電板１１の間に間隙を有することもできる。

実際に利用するとき、導電板１１を１つのバッテリセル１２と接続した後、導電板１１と接続されるバッテリセル１２に固定要素１３を設置することができ、これにより導電板１１及びバッテリセル１２の間の接続関係を強化する。その後、さらに導電板１１及びもう１つ又はその他のバッテリセル１２を接続し、導電板１１がその他のバッテリセル１２と接続する過程において、導電板１１がすでに接続したバッテリセル１２と分離するのを防止することができる。

本考案の実施例において、固定要素１３及びバッテリセル１２の数量はいずれも複数個であり、各固定要素１３はそれぞれ各バッテリセル１２と接続される。

固定要素１３の固定部１３１は溶接の方式でバッテリセル１２のケース１２１と接続され、固定要素１３のプレス部１３３も溶接の方式で導電板１１と接続することができ、例えば抵抗溶接である。従って溶接設備により、導電板１１の第１表面１１１及びバッテリセル１２のケース１２１の間の溶接を完了した後、同じ溶接設備で固定要素１３とバッテリセル１２のケース１２１及び導電板１１の第２表面１１３を溶接することができる。

固定要素１３は主に導電板１１をバッテリセル１２に固定するのに用いられ、電流の伝送に用いられない。従って、固定要素１３は低導電率の金属材質を選択することができ、これにより溶接の方式で固定要素１３とバッテリセル１２及び導電板１１とを接続するのに有利であり、例えば固定要素１３はニッケル板でよい。具体的に、固定要素１３の導電率は導電板１１より低くてよく、固定要素１３の厚さも導電板１１より薄くてよい。

本考案の実施例において、固定要素１３のプレス部１３３の表面に少なくとも１つの第２突起溶接部１３５を設けることができ、プレス部１３３は第２突起溶接部１３５を介して導電板１１の第２表面１１３と接続される。第２突起溶接部１３５の設置により、溶接の方式で固定要素１３のプレス部１３３及び導電板１１の第２表面１１３を接続するのが有利である。

このほか、固定要素１３の固定部１３１の表面に少なくとも１つの第３突起溶接部１３７を設けることもでき、固定部１３１は第３突起溶接部１３７を介してバッテリセル１２と接続される。固定要素１３が第２突起溶接部１３５及び第３突起溶接部１３７を含むのは本考案の一実施例に過ぎず、本考案の権利範囲を制限しない。

このほか、固定要素１３のプレス部１３３は第１突起溶接部１１５上方の導電板１１を覆うことができ、これによりプレス部１３３は第１突起溶接部１１５と重なり、さらに固定要素１３により導電板１１及びバッテリセル１２の間の接続を強化するのが有利である。

本考案の上記実施例において、固定要素１３は金属であり、溶接の方式でバッテリセル１２及び導電板１１と接続される。異なる実施例において、固定要素１３は非金属でもよく、例えば固定要素１３はプラスチックでよく、接着又は超音波溶接の方式でバッテリセル１２及び／又は導電板１１と接続することができる。固定要素１３が金属であるのは本考案の一実施例に過ぎず、本考案の権利範囲を制限しない。

このほか、固定要素１３を接着又は超音波溶接の方式でバッテリセル１２及び導電板１１と接続するとき、固定要素１３に第２突起溶接部１３５及び第３突起溶接部１３７を設ける必要はない。

本考案の図２の実施例において、導電板１１の外観はフォーク状に近似し、導電板１１の端部に複数の分岐１１７を有する。隣接する分岐１１７の間に間隔１１２を有し、例えば導電板１１の両端にいずれも複数の分岐１１７が設けられる。第１突起溶接部１１５は導電板１１の各分岐１１７にそれぞれ設けられ、導電板１１の同一端に位置する複数の分岐１１７は同一のバッテリセル１２と接続するのに用いられる。

図３及び図４に示すように、本考案の実施例並びに図１及び図２の主な違いは以下の通りである。図１及び図２の実施例では、各バッテリセル１２に１つの固定要素１３がそれぞれ設置され、固定要素１３及びバッテリセル１２の数量は同じであり、固定要素１３により導電板１１の端部及びバッテリセル１２の間の接続関係を強化する。

図３及び図４の実施例では、複数のバッテリセル１２が同じ固定要素１３を共有する。本考案の実施例において、固定要素１３は２つの固定部１３１及び１つのプレス部１３３を含み、固定要素１３の２つの固定部１３１は異なるバッテリセル１２とそれぞれ接続され、プレス部１３３は導電板１１の両端に渡る。プレス部１３３は導電板１１の一部又は全ての第２表面１１３を接触して覆うのに用いられ、バッテリセル１２の方向に向かって導電板１１をプレスする。

具体的に、固定要素１３は導電板１１に沿って設けられ、固定要素１３の２つの固定部１３１は２つの異なるバッテリセル１２にそれぞれ溶接され、固定要素１３のプレス部１３３は導電板１１の第２表面１１３に溶接する必要はない。異なる実施例において、固定要素１３のプレス部１３３は導電板１１の第２表面１１３に溶接することもでき、これにより固定要素１３の固定効果をさらに高める。

図５及び図６に示すように、本考案の実施例において、各バッテリセル１２にそれぞれ１つの固定要素１３が設けられ、固定要素１３及びバッテリセル１２の数は同じである。本実施例の固定要素１３は２つの固定部１３１及び１つのプレス部１３３を含み、固定要素１３の２つの固定部１３１は同じバッテリセル１２と接続され、プレス部１３３は導電板１１の一部の第２表面１１３を接触して覆い、バッテリセル１２の方向に向かって導電板１１をプレスする。

固定要素１３両端の固定部１３１はいずれも同じバッテリセル１２のケース１２１に溶接されるため、固定要素１３のプレス部１３３は導電板１１の第２表面１１３に溶接する必要はない。異なる実施例において、固定要素１３のプレス部１３３は導電板１１の第２表面１１３に溶接することもでき、これにより固定要素１３の固定効果をさらに高める。

以上の記載は本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の実施の範囲を限定するものではない。本考案の実用新案登録請求の範囲に記載の形状、構造、特徴及び主旨に基づいて行う均等な変更及び修飾は、いずれも本考案の実用新案登録請求の範囲内に含まれるべきである。

１０ バッテリ導電ホルダ
１１ 導電板
１１１ 第１表面
１１２ 間隔
１１３ 第２表面
１１５ 第１突起溶接部
１１７ 分岐
１２ バッテリセル
１２１ ケース
１３ 固定要素
１３１ 固定部
１３２ 接続部
１３３ プレス部
１３５ 第２突起溶接部
１３７ 第３突起溶接部

Claims (10)

1. 第１表面及び第２表面を含み、前記第１表面及び前記第２表面が互いに面する２つの表面である導電板と；
   前記導電板の前記第１表面に設けられ、複数のバッテリセルを接続するのに用いられる複数の第１突起溶接部と；
   固定部及び少なくとも１つのプレス部を含み、前記固定部が前記バッテリセルを接続するのに用いられ、前記プレス部が前記導電板をプレスするのに用いられる固定要素と；
   を含む、バッテリ導電ホルダ。
2. 前記固定要素の前記プレス部が前記導電板の前記第１突起溶接部と重なる、請求項１に記載のバッテリ導電ホルダ。
3. 前記固定要素の前記プレス部に位置する少なくとも１つの第２突起溶接部を含み、前記固定要素の前記プレス部が前記第２突起溶接部を介して前記導電板の前記第２表面と接続される、請求項１に記載のバッテリ導電ホルダ。
4. 前記固定要素の前記固定部に位置する少なくとも１つの第３突起溶接部を含み、前記固定要素の前記固定部が前記第３突起溶接部を介して前記バッテリセルと接続される、請求項３に記載のバッテリ導電ホルダ。
5. 前記固定要素が２つの前記固定部を含み、それぞれ異なる前記バッテリセルと接続される、請求項１に記載のバッテリ導電ホルダ。
6. 前記固定要素が複数個であり、それぞれ前記複数のバッテリセルと接続される、請求項１に記載のバッテリ導電ホルダ。
7. 前記固定要素が２つの前記プレス部を含み、前記２つのプレス部を介して同じバッテリセルと接続される、請求項６に記載のバッテリ導電ホルダ。
8. 前記導電板が複数の分岐を含み、前記第１突起溶接部が前記分岐に設けられる、請求項１に記載のバッテリ導電ホルダ。
9. 前記固定要素の導電率が前記導電板より低い、請求項１に記載のバッテリ導電ホルダ。
10. 前記固定要素の厚さが前記導電板より薄い、請求項１に記載のバッテリ導電ホルダ。