JP5651875B2 - 電極端子接続デバイス及びそれを備えたバッテリーパック - Google Patents

Description

本発明は、電極端子接続デバイスを備えた、（中型又は大型）のバッテリーパックに関し、とりわけ複数の電気的に接続されたバッテリーモジュールを有する中型、又は大型のバッテリーパック、即ち、電極端子接続デバイスを備える中型、又は大型のバッテリーパックに関する。この電極端子接続デバイスは、互いにバッテリーモジュールの電極端子を電気的に接続するように、バッテリーモジュールの電極端子に結合された導電性接続部材、及び、衝撃がバッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられる際、この導電性接続部材の回路を遮断するように、導電性接続部材に備え付けられた遮断カッターを含んでなるものである。

発明の背景

最近、充放電可能な二次電池が、ワイヤレス携帯機器用エネルギー源として広く使用されている。又、二次電池は、化石燃料を使用する既存のガソリン自動車及びディーゼル自動車により生じる大気汚染等の問題を解決するために開発された電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、及びプラグインハイブリッド車（Ｐｌｕｇ−ｉｎ ＨＥＶ）用電源として著しく注目されている。

小型携帯機器は、各機器に一つ又は数個のバッテリーセルを使用する。一方、車両等の中型又は大型装置では、高出力及び大容量が必要であり、複数の互いに電気的に接続されたバッテリーセルを備えた中型、又は大型のバッテリーモジュールを使用する。

一般に、複数の単位セルが、互いに直列に、及び／又は、並列にこの単位セルを接続するカートリッジに備え付けられ、及び、複数のカートリッジが、互いに電気的に接続され、それによりバッテリーモジュールが製造される。場合によっては、二以上のバッテリーモジュールが互いに電気的に接続され、それにより中型、又は大型のバッテリーパック又はシステムを製造し高出力を提供する。

一方で、そのような中型、又は大型のバッテリーパックが、該バッテリーパックの厚さにおいて、バッテリーパックの変形に関して高い安全性を示すが、バッテリーセルの電極端子方向において、バッテリーパックの変形に関して低い安全性を示す。

とりわけ、複数のバッテリーセルが、中型、又は大型のバッテリーパックにおいて、互いに直列に電気的に接続される場合、例えば自動車衝突により生じた外力がバッテリーパックに加えられる際、バッテリーモジュールの電極端子の領域でショートが発生し、その結果バッテリーパックは発火し又は爆発する可能性がある。

従って、外力がバッテリーパックに加えられる際、簡単な構造を介して、バッテリーモジュールの電極端子の接続領域を遮断できる、電極端子接続デバイスを備えた中型、又は大型のバッテリーパックに対する要求が高く、それにより上記の問題を根本的に解決する。

技術的課題

従って、本発明は、上記の問題及び解決すべき他の技術上の問題を解決するためになされた。

具体的には、本発明の目的は、特異的構造を有する導電性接続部材、及び、遮断カッターを備える電極端子接続デバイスを備えた中型、又は大型のバッテリーパックを提供することである。例えば自動車衝突により生じた外力がバッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられる際、導電性接続部材が、バッテリーモジュール間の電気接続を解除するために、遮断カッターにより切断され、それによりバッテリーパックのレベルでの危険をバッテリーモジュールのレベルにまで下げる。

技術的解決法

本発明の一態様に従って、上記及び他の目的は、複数の電気的に接続されたバッテリーモジュールを備えた中型、又は大型のバッテリーパック、即ち、電極端子接続デバイスを備えた中型、又は大型のバッテリーパックケースの提供により実現される。この電極端子接続デバイスは、互いにバッテリーモジュールの電極端子を電気的に接続するために、バッテリーモジュールの電極端子に結合された導電性接続部材、及び、衝撃がバッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられる際、この導電性接続部材の回路を遮断するために、導電性接続部材に備え付けられた遮断カッターを備える。

上記で示されるように、本発明による中型、又は大型のバッテリーパックは、電極端子接続デバイスを備える。この電極端子接続デバイスは、互いに電極端子を電気的に接続するための導電性接続部材、及び、この導電性接続部材の回路を遮断するための遮断カッターを備える。従って、例えば自動車衝突により生じた外力が、バッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられる際、導電性接続部材が、バッテリーパックのバッテリーモジュール間の電気接続を解除するため、遮断カッターにより容易に切断される。それによりバッテリーパックの安全性を大きく改善する。

また、機械的に操作する簡単な構造を有する遮断カッターが、追加のコンポーネントを備えないで、既存の導電性接続部材に付け加えられる。それにより従来の中型、又は大型のバッテリーパックに比べて、衝突の間、バッテリーパックの安全性を確保できる。

更に、電極端子接続デバイスは、衝突の間、電気信号ではなく表面構造の破壊負荷を使用する。それにより操作上、大変高い信頼性を実現する。

例えば、衝撃が、バッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられる際、導電性接続部材を物理的に切断する遮断カッターにより遮断回路を実現する。

即ち、バッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられた外力が、遮断カッターを導電性接続部材に移動し、バッテリーモジュール間の電気接続を解除するために、遮断カッターが、バッテリーモジュールの電極端子を接続する導電性接続部材の一部を切断する。別の方法として、バッテリーパックが遮断カッターに移動し、導電性接続部材の所望の切断を実現する。

遮断カッターが、物理的な方法で、導電性接続部材を容易に切断できる限り、遮断カッターの構造が特別に制限されてはいない。例えば、遮断カッターが、尖端を含んでもよい。この場合、導電性接続部材は、遮断カッターの尖端（先がとがった端）により容易に切断される。

他の実施例として、電気火花を出すこと無く、導電性接続部材を容易に切断するために、遮断カッターが、絶縁材でせいぞうされてもよい。別の方法として、遮断カッターが、絶縁材で作られた本体、及び、本体の端に備えられた金属製の尖端を含んでもよい。

上記のように、遮断カッターが、絶縁材で作られた本体、及び、本体の端に備えられた金属製の尖端を備える場合、導電性接続部材は、金属製の尖端により容易に切断されてよい。切断中、導電性接続部材の接触面で起こる電気流が、絶縁材で作られた本体により遮断されてよい。

絶縁材は特別に制限されてはいない。例えば、絶縁材は、セラミック又はプラスチックを含んでもよい。金属材料もまた特別に制限されてはいない。例えば、金属材料は、鉄、ニッケル、アルミニウム、銅、又はこれらの合金を含んでもよい。

一方、前述のように、導電性接続部材を遮断カッターにより確実に切断しれなければならない。それにより、衝撃がバッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられる際、バッテリーパックの安全性を確保できる。望ましい実施例において、遮断カッターに対応する該部材の領域の上端部と下端部は、導電性接続部材の確実な切断を実現するために、所定の奥行きに向けて押圧されるように、導電性接続部材は構成されてよい。

特に、導電性接続部材の上端部、及び、下端部が、内側に押圧され、その結果、切断される領域の大きさが減少する。その結果、導電性接続部材の押圧された領域を容易に切断するため、外力により、遮断カッターが導電性接続部材に移動する。

上記の構造の変更として、導電性接続部材は、遮断カッターに対応する該部材の領域に、遮断カッターが導電性接続部材を容易に切断するＶ字形の切り込み、又は、切り込みを備えてよい。

導電性接続部材は、電極端子間の電気接続を実現するために備えられた部材である。望ましくは、バッテリーモジュールの電極端子が、各電極端子の差込穴を介して差し込まれるように、バッテリーモジュールの電極端子に対応する場所に形成される。導電性接続部材は電極端子の差込穴を備える板状の金属部材で、作られる。この導電性接続部材は、互いに二以上の電極端子を電気的に接続するのに十分な長さを有し、この導電性接続部材は、電極端子間の距離に対応する該部材の場所に、電極端子の差込穴付を備え、望ましくは、電極端子間の位置偏差が起きる時でさえ、電極端子が電極端子の差込穴を介して容易に差し込まれるように、バッテリーパックの縦方向に、電極端子の差込穴の各々は、より大きな内径を有する。

望ましい実施例において、電極端子の各々の突起部が、該端子の外周に形成されたねじを形成されたボルト構造で構成され、締め具部材が電極端子の対応する一つに結合するように、予め定められた締め具部材が、電極端子の対応する一つの外周に対応するねじを有する留めねじ構造で構成されてよい。電極端子が、導電性接続部材の電極端子の差込穴を介して差し込まれる状態で、ボルト構造で構成された電極端子の各々が、留めねじ構造で構成された締め具部材各々に安定して結合する。

望ましくは、絶縁被覆部材が導電性接続部材を取り囲む状態で、電極端子接続デバイスが、導電性接続部材に備え付けられた絶縁被覆部材を備える。この絶縁被覆部材は、導電性接続部材の反対側面の段に対応する該部材の領域を除く該部材の後部で開口し、この絶縁被覆部材は、導電性接続部材の外周から予め定められた高さを突き出す側壁を有する。

従って、上述されるように電極端子接続デバイスにおいて、バッテリーモジュールの電極端子に対する導電性接続部材の結合が、特異的構造を有する導電性接続部材、及び、絶縁被覆部材により実現され、同時に導電性接続部材と絶縁被覆部材の間の結合が実現される。また、電極端子間の電気接続の領域が、絶縁被覆部材により保護され、それによりショートの発生を防ぎ、従って、電極端子間の電気接続の領域で安全性を大きく改善する。

上記構造の具体的な実施例として、予め定められた高さを有する段が導電性接続部材の反対端に形成される状態で、導電性接続部材の反対端が、導電性接続部材から突き出るように、導電性接続部材が構成され、及び、絶縁被覆部材が、導電性接続部材と絶縁被覆部材の間でしっかりと固定した結合を実現するために、該部材の内部に結合部材が備えられ、導電性接続部材の突き出る厚さに対応する高さを有し、下方に先細の構造を有するように構成される。その結果、導電性接続部材の反対端が、下方に先細の構造を有するように構成された結合部材により絶縁被覆部材に安定して結合される。

特に、絶縁被覆部材がバッテリーモジュールの電極端子に配置される状態で、導電性接続部材が、絶縁被覆部材の中に差し込まれる際、下方に先細の構造を有するように構成された結合部材が、導電性接続部材を絶縁被覆部材の内側の中に差し込むことを可能にする。しかし差込後、下方に先細の構造を有するように構成された結合部材が、導電性接続部材を絶縁被覆部材の内側から分離することを防ぐ。

上記の構造において、衝撃がバッテリーパックに対して加えられる際、遮断カッターの動きを誘導するために、絶縁被覆部材が、該部材の内側の最上部及び／又は底部に、ガイドレールを備えてよい。このガイドレールが、所望の領域に遮断カッターを安定的に誘導し、導電性接続部材を切断し、そうすることが望ましい。

他の望ましい実施例において、絶縁被覆部材が、該部材の最上部で開口し、中型、又は大型のバッテリーパックは、絶縁被覆部材の開口最上部に備え付けられた絶縁キャップを更に含んでもよい。その結果、絶縁被覆部材の電気的な接続領域が、その絶縁キャップにより覆われ、その結果、導電性接続部材に流れる電流が外側から完全に絶縁される。また、この絶縁キャップが、バッテリーモジュールの電極端子の間の接続領域及び導電性接続部材を外力から保護し、同時に異物の導入及び水分の浸透を防ぐ。

絶縁キャップは、様々な構造で構成されてよい。例えば、この絶縁キャップは、スライド方式で絶縁被覆部材に備え付けられてよい。また、絶縁キャップは、絶縁被覆部材を弾性的に小さな幅で変形しながら、絶縁被覆部材の上端ときつく接触して配置されてよい。更に、この絶縁キャップが、ヒンジで連結された構造、又は、予め定められた結合構造に基づいた固定された方法で絶縁被覆部材の片側に結合されてよい。望ましくは、この絶縁キャップは、絶縁被覆部材と同じ絶縁材で作られる。しかし、絶縁キャップが、絶縁被覆部材とは異なる絶縁材で作られてよい。

外力が、バッテリーパックに対して加えられる際、導電性接続部材を容易に切断するために、遮断カッターが絶縁被覆部材に備え付けられる限り、遮断カッターの構造は特別に制限されていない。例えば、遮断カッターが絶縁キャップから分離される状態で、遮断カッターが、絶縁被覆部材に備え付けられてよい。別の方法として、遮断カッターが絶縁キャップに結合される状態で、遮断カッターが絶縁被覆部材に備え付けられてよい。

一方で、高出力及び大容量を提供するため、複数のバッテリーモジュールが積層され、互いに電気的に接続される構造を有するように構成された中型、又は大型のバッテリーパックにおいて、最外部のバッテリーモジュールの電極端子が、電力ケーブル等の直線状の接続部材を通ってバッテリーモジュールからの電力を要する外部デバイスに結合される。また、必要に応じてバッテリーモジュールの操作状態を確認し、バッテリーモジュールを修繕する必要がある際、電気を手動で遮断するために、カソード又はアノード回路の道上にサービスプラグを配置する必要性があってよい。

このとき、互いに各々のバッテリーモジュールを電気的に接続する接続部材のうち、最外部のバッテリーモジュール又はサービスプラグに電気的に接続される必要があるバッテリーモジュールの電極端子を備え付けられた絶縁被覆部材は、ガイド部分を更に含み、各電極端子に接続された直線状の接続部材の配線を誘導する。

その結果、他の直線状の接続部材の設置及び配線を容易に実現するために、絶縁被覆部材は、該部材の片側の外側部分にガイド部分を備えてよい。この場合、中空ガイドが、バッテリーモジュールの電極端子に対応する場所から伸びる構造を有するように、このガイド部分は構成されてよい。このガイド部分は、所望の直線状の接続部材の配線場所に基づくバッテリーモジュールの電極端子に対応する場所から、上向き又は下向きに伸びてよい。

場合によっては、衝撃がバッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられる際、導電性接続部材が遮断カッターにより容易に切断されるように、遮断カッターに対応するバッテリーモジュールの領域が、内側に押圧される構造を有するように、電極端子に対応するバッテリーモジュールケースの領域が構成されてよい。

複数のバッテリーモジュール各々が、該モジュールの同じ側面から突き出るカソード端子とアノード端子を備え、積層された構造を有するようにバッテリーパックは構成されてよい。即ち、カソード端子とアノード端子がバッテリーモジュールの各々の同じ側面に形成される場合、カソード端子とアノード端子がバッテリーモジュールの各々の異なる側面に形成される場合と比べて、電極端子の突出領域により生じた空間の大きさが減少する。その結果、バッテリーパックをより小型の構造で構成することができる。

この場合、バッテリーモジュールの電極端子は、同一線上に配置される、即ち、電極端子接続デバイスは、電極端子間の電気接続の領域に備え付けられ、及び、複数の電極端子接続デバイスの開口した最上部を同時に覆うために、複数の絶縁キャップが備え付けられてよい。

一つの実施例として、絶縁キャップは、組込構造、又は、二つの絶縁キャップ部分を有する分離構造で構成されてよい。また、絶縁キャップは、各絶縁被覆部材を覆うために、個別の構造で構成されてよい。当然、電極端子接続デバイスで覆われるため、所望の領域に基づいて、一つ以上の絶縁キャップが提供される。

前述したように、高出力及び大容量を提供する中型、又は大型のバッテリーパックにおいて、バッテリーモジュールの操作状態を確認する及びバッテリーモジュールを修繕することが必要な際、又は、車両等、外部デバイスで遮断回路を要する緊急事態が発生した際、サービスプラグが、手動で電気を遮断するのに必要である。

その結果、遮断回路を実現するために、積層されたバッテリーモジュール間の一以上の電気接続の領域に、サービスプラグが備え付けられる構造を有するように、本発明による中型、又は大型のバッテリーパックが構成されてよい。

本発明の他の態様に従って、互いに複数のバッテリーモジュールを電気的に接続するため、提供された電極端子接続デバイスがある。特に、電極端子接続デバイスは、互いにバッテリーモジュールの電極端子を電気的に接続するために、バッテリーモジュールの電極端子に結合された導電性接続部材（この導電性接続部材は、該部材の反対側に、段を備える）、衝撃がバッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して与えられる際、導電性接続部材の回路を遮断するため、導電性接続部材の外側に備え付けられた遮断カッター、及び、絶縁被覆部材が導電性接続部材を取り囲む状態で、導電性接続部材に備え付けられた絶縁被覆部材を備える。この絶縁被覆部材は、導電性接続部材の反対側面の段に対応する該部材の領域を除く、該部材の後部で開口しており、この絶縁被覆部材は、導電性接続部材の外周から予め定められた高さを突き出す側壁を有する。

上述のように、電極端子接続デバイスが、導電性接続部材、遮断カッター、及び、絶縁被覆部材を備えるので、衝撃がバッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられる際、導電性接続部材を遮断カッターにより容易に切断する。また、互いに直列に、及び／又は、並列にバッテリーモジュールを接続することができる。その結果、バッテリーパックが所望の出力と容量を提供するように、バッテリーパックを自由にデザインできる。

本発明の上記及び他の目的、特性及び他の利点を、添付する図面と併せて以下の詳細な説明から、より明らかに理解されるであろう。
図１は、複数の積層されたバッテリーモジュールを備える外形の側面構造を示す部分的な典型図である。 図２は、本発明の一実施態様による中型、又は大型のバッテリーパックを示す透視図である。 図３は、図２の電極端子接続デバイスを示す典型図である。 図４は、図３の導電性接続部材を示す典型図である。 図５は、図３の絶縁被覆部材と遮断カッターを示す典型図である。 図６は、図３の絶縁キャップを示す典型図である。 図７は、本発明の他の実施態様による、電極端子接続デバイスを示す典型図である。 図８は、本発明の他の実施態様による、電極端子接続デバイスを示す典型図である。 図９は、本発明の様々な実施態様による、中型、又は大型のバッテリーパックを示す透視図である。 図１０は、本発明の様々な実施態様による、中型、又は大型のバッテリーパックを示す透視図である。 図１１は、本発明の他の実施態様による、導電性接続部材を示す典型図である。

発明の最良の形態

これから、本発明の望ましい実施態様を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、注目すべきは、本発明の範囲は説明する実施態様には限定されない。

図１は、複数の積層されたバッテリーモジュールを備える外形の側面構造を示す部分的な典型図である。

図１に関して、高出力、大容量電気を提供する中型、又は大型のバッテリーパックは、複数のバッテリーモジュール１００を備える。電極端子１１０と１２０が、バッテリーモジュール１００の各々の片側から突き出る。この電極端子１１０と１２０が、バッテリーモジュール１００の積層方向に並行になるように、電極端子１１０と１２０は同一線上に配置される。また、互いにバッテリーモジュール１００を電気的に接続するための導電性接続部材が、電極端子１１０と１２０に容易に結合するように、突き出ている電極端子１１０と１２０の各々の外周に、ねじ（示されていない）が形成される。

図２は、本発明の一実施態様による、中型、又は大型のバッテリーパックを典型的に示す透視図であり、図３は図２の電極端子接続デバイスを示す典型図である。

これらの図に関して、中型、又は大型のバッテリーパック９００は、デバイス接続の電極端子３００を介して、互いに電気的に接続された二つのバッテリーモジュール１０２と１０４を備える。多くのバッテリーモジュール１０２と１０４が、バッテリーパックの出力と容量に関して、互いに電気的に接続されてよい。

デバイス接続の電極端子３００は、互いにバッテリーモジュール１０２と１０４の電極端子を電気的に接続するために、バッテリーモジュール１０２と１０４の電極端子に結合された導電性接続部材３２０、衝撃がバッテリーパックの縦方向Ｌにバッテリーパックに対して加えられる際、導電性接続部材３２０を遮断するため、導電性接続部材３２０に備え付けられた遮断カッター３１０、絶縁被覆部材３３０が導電性接続部材３２０を取り囲む状態で、導電性接続部材３２０に備え付けられた絶縁被覆部材３３０、及び絶縁被覆部材３３０の開口上端に備え付けられた絶縁キャップ３４０を備える。この絶縁被覆部材３３０は、導電性接続部材３２０の反対側面の段に対応する該部材の領域を除く、該部材の後部で開口し、この絶縁被覆部材３３０は、導電性接続部材３２０の外周から予め定められた高さで突き出す側壁を有する。

図４は、図３の導電性接続部材を示す典型図、図５は、図３の絶縁被覆部材と遮断カッターを示す典型図、及び、図６は、図３の絶縁キャップを示す典型図である。

図２と共にこれらの図に関して、尖端３１２を備える遮断カッター３１０に対応する該部材の領域の上端部３２２と下端部３２４が、予め定められた奥行きｄに向かって押圧されるように、導電性接続部材３２０が構成される。従って、衝撃が、バッテリーパックの縦方向Ｌにバッテリーパックに対して加えられる際、遮断カッター３１０の端３１２が、導電性接続部材３２０を物理的に切断する。

また、衝撃がバッテリーパックに対して加えられる際、導電性接続部材３２０の押圧された領域まで遮断カッター３１０を安定的に誘導するガイドレール３３２と３３４が、絶縁被覆部材３３０の内側の最上部と底部に形成される。

ヒンジで連結された突起３４２が、絶縁被覆部材３３０の窪み３３６に弾性的に結合されるように、ヒンジで連結された突起３４２が、絶縁キャップ３４０の上端と下端の既定部分に形成される。ヒンジで連結された突起３４２は、必要に応じて、絶縁被覆部材３３０の窪み３３６から分離されてよい。

図７と８は、本発明の他の実施態様による、電極端子接続デバイスを示す典型図である。

図１と共に図７に関して、デバイス接続の電極端子２００は、互いに電極端子を電気的に接続するための導電性接続部材２１０、導電性接続部材２１０と電極端子の間の接続領域を保護するため、絶縁被覆部材２２０が導電性接続部材２１０を取り囲む状態で、導電性接続部材２１０に備え付けられた絶縁被覆部材２２０、及び、導電性接続部材２１０を遮断するための遮断カッター３１０を備える。

バッテリーモジュールの電極端子１１０と１２０が機械的に結合される一対の電極端子差込穴２１２と２１３を、導電性接続部材は備える。予め定められた高さを有する段が、導電性接続部材２１０の反対端に形成される状態で、導電性接続部材２１０の反対端が、導電性接続部材２１０の外周から突き出る。

絶縁被覆部材２２０が、導電性接続部材２１０を取り囲む。絶縁被覆部材２２０が、導電性接続部材２１０の外周に対して予め定められた高さｈを有する側壁２２２を備える。絶縁被覆部材２２０の最上部は、電極端子１１０と１２０及び導電性接続部材２１０の間の容易な接続を実現するために開口している。また、絶縁被覆部材２２０の後部は、導電性接続部材２１０の反対側の端子部２１４に対応する該部材の領域を除いて開口している。

導電性接続部材２１０の厚さに大体相当する高さを有し、下方に先細の構造を有するように構成された一対の結合部材２２６が、絶縁被覆部材２２０の内側２１８から突き出る。その結果、プレート状で形成される導電性接続部材２１０が、絶縁被覆部材２２０の開口上端を介して、絶縁被覆部材２２０の中に差し込まれ、導電性接続部材２１０の反対端は結合部材２２６に結合される。導電性接続部材２１０の反対端と結合部材２２６の間で結合した後、結合部材２２６の各々の先細の構造のため、導電性接続部材２１０が、上方に分離されることを防ぐ。

図８に関して、デバイス接続の電極端子３５０が、被覆部材３５２の片側の外側部分から下方に伸びる中空ガイド３５４を更に備える。中型、又は大型のバッテリーパックの最外部のバッテリーモジュールの電極端子に接続された電力ケーブル、及び、サービスプラグに接続されたケーブル（示されていない）を誘導するために、中空ガイド３５４が使用されてよい。

図で示されるように、中空ガイド３５４が下方に配置される場合、ケーブルが電極端子の場所の下に配置されてよい。一方で、ケーブルが電極端子の場所の上に配置されるように、中空ガイド３５４が水平方向に１８０度回転されてよい。また、中空ガイド３５４が、図で、被覆部材３５２の右側に形成されているように示されているが、中空ガイド３５４は、必要に応じて、被覆部材３５２の左側に形成されてもよい。

図９と１０は、本発明の様々な実施態様に従って、中型、又は大型のバッテリーパックを典型的に示す透視図である。

これらの図に関して、該モジュールの同一側面から突き出るカソード端子とアノード端子を有する複数のバッテリーモジュール１００の各々が、積層される構造を有するように、中型、又は大型のバッテリーパック４００は構成される。バッテリーモジュール１００の電極端子全ては、中型、又は大型のバッテリーパック４００の片側に配置される。電極端子接続デバイス２００は、バッテリーモジュール１００のカソード端子、及び、隣接したバッテリーモジュールのアノード端子を電気的に接続する。

図１０に関して、電力ケーブル及びサービスプラグ１２２に電気的に接続されたケーブルを誘導するための中空ガイドを更に備える、電極端子接続デバイス３００が、最外部バッテリーモジュール１０２の電極端子１１６と１１８及び中型のバッテリーモジュールの電極端子１１２と１１４に備え付けられる。

即ち、ケーブルが、電極端子接続デバイスの中空ガイドを介して、サービスプラグ１２２に接続されるように、サービスプラグ１２２に接続されたケーブルが、中型、又は大型のバッテリーパックに配置されたバッテリーモジュールの電極端子１１２と１１４から伸びる。

また、電極端子１１２、１１４，１１６と１１８、及び電極端子接続デバイス２００と３００の間の接続領域を保護するため、絶縁キャップ（示されていない）が、中型、又は大型のバッテリーパック４００の開口最上部に備え付けられる。それにより、ショートの発生を防ぐ。

図１１は、本発明の他の実施態様による、導電性接続部材を示す典型図である。

図１１に関して、衝撃がバッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられる際、遮断カッター（示されていない）に対応する該部材の領域に、遮断カッターが導電性接続部材を容易に切断する、切り込み３６２、又は、Ｖ字型の切り込み３６４を、導電性接続部材３６０が備える。

産業上の利用性

上記の説明から明らかなように、本発明による中型、又は大型のバッテリーパックは、特異的構造と遮断カッターを備える導電性接続部材を備える電極端子接続デバイスを備える。従って、例えば自動車衝突によって生じた外力が、バッテリーパックの縦方向にバッテリーパックに対して加えられる際、バッテリーモジュール間の電気接続を解除するため、導電性接続部材が、遮断カッターにより切断される。それにより、バッテリーパックのレベルのリスクをバッテリーモジュールのレベルまで下げる。

また、電極端子接続デバイスの使用を介して、簡単な構造において、電極端子の接続領域で、電極端子間の電気接続を安定的にそして容易に実現することができる。その結果、製造コストを下げ、外部デバイス又は内部デバイスとの電気接続のための直線部材の設置と配線を容易に実現することができる。

更に、電極端子の接続が外側から隔絶され、それによりショート及び湿気による腐食の発生を防ぎ、従ってバッテリーモジュールの安全性を大きく改善する。

本発明の望ましい実施態様を説明の目的で開示したが、当業者には、添付の特許請求の範囲に開示されている本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、種々の修正、追加、及び置換が可能であることは理解できるであろう。

Claims (16)

1. 複数の電気的に接続されたバッテリーモジュールを有してなる、中型又は大型のバッテリーパックであって、
   前記中型又は大型のバッテリーパックが、電極端子接続デバイスを備えてなり、
   前記電極端子接続デバイスが、導電性接続部材と、遮断カッターと、及び絶縁被覆部材とを備えてなり、
   前記導電性接続部材が、前記バッテリーモジュールの電極端子に結合し、互いに前記バッテリーモジュールの前記電極端子を電気的に接続してなり、
   前記遮断カッターが、前記バッテリーパックに対して衝撃が加えられる際、前記導電性接続部材を遮断するものであり、
   前記電極端子接続デバイスが、前記絶縁被覆部材が前記導電性接続部材を取り囲む状態で、前記導電性接続部材に備え付けられており、
   前記絶縁被覆部材が、該部材の後部で開口してなり、
   前記絶縁被覆部材が、前記導電性接続部材の外周から、予め定められた高さを突き出す側壁を有してなり、
   前記絶縁被覆部材が、該部材の手前側で開口してなり、及び、
   前記絶縁被覆部材の開口手前側に備え付けられた絶縁キャップを更に備えてなり、
   前記遮断カッターが、前記絶縁キャップから分離される状態で、又は、
   前記遮断カッターが、前記絶縁キャップに結合される状態で、前記遮断カッターが、前記絶縁被覆部材に備え付けられてなる、中型又は大型のバッテリーパック。
2. 前記遮断が、前記バッテリーパックに対して衝撃が加えられる際、前記導電性接続部材を物理的に切断する前記遮断カッターにより実行されてなる、請求項１に記載された中型又は大型のバッテリーパック。
3. 前記遮断カッターが、尖端を備えてなる、請求項１に記載された中型又は大型のバッテリーパック。
4. 前記遮断カッターが、絶縁材から作られてなり、又は、絶縁材から作られた本体、及び、前記本体の端に備えられた金属製の尖端を備えてなる、請求項１に記載された中型又は大型のバッテリーパック。
5. 前記導電性接続部材が、前記遮断カッターに対応する該部材の領域の上端部と下端部とにくびれが設けられ、前記遮断カッターに対応する該部材の領域が該部材の他の領域よりも細くなっている、請求項１に記載された中型又は大型のバッテリーパック。
6. 前記導電性接続部材が、前記遮断カッターに対応する該部材の領域に、前記遮断カッターが前記導電性接続部材を容易に切断する、Ｖ字型切り込み、又は、切り込みを備えてなる、請求項１に記載された、中型又は大型のバッテリーパック。
7. 前記導電性接続部材が、互いに二以上の電極端子を電気的に接続するのに十分な長さを有してなり、
   前記導電性接続部材が、前記電極端子間の距離に対応する該部材の場所に、電極端子の差込穴を備えてなり、及び、
   前記電極端子が前記バッテリーパックの側面に設けられてなり、前記電極端子の差込穴の各々が、前記電極端子間で位置偏差が起こる際、前記バッテリーパックの縦方向に、より大きな内径を有してなり、前記電極端子が、前記電極端子の差込穴を介して容易に差し込まれてなる、請求項１に記載された、中型又は大型のバッテリーパック。
8. 前記電極端子を接続する方向における前記導電性接続部材の両端において、予め定められた高さを有する段が、前記導電性接続部材の他の領域に対して突き出てなり、及び、
   前記導電性接続部材の突き出た領域が、前記絶縁被覆部材の後部と前記絶縁被覆部材に設けられた結合部材とにより挟まれることにより係止されており、該結合部材が、前記絶縁被覆部材の後部から手前に行くに従い先細となる構造を有するものであり、
   前記導電性接続部材と前記絶縁被覆部材の間でしっかり固定した結合を実現する、請求項１に記載された、中型又は大型のバッテリーパック。
9. 前記絶縁被覆部材が、衝撃が前記バッテリーパックに対して加えられる際、該部材の内部の上側及び／又は底部に、前記遮断カッターの動きを誘導するガイドレールを備えてなる、請求項１に記載された、中型又は大型のバッテリーパック。
10. 前記絶縁キャップが、ヒンジで連結された構造又は固定された方法で、前記絶縁被覆部材に結合されてなる、請求項１に記載された、中型又は大型のバッテリーパック。
11. 前記絶縁被覆部材が、他の直線状の接続部材の設置と配線を容易に実現する、該部材の片側の外側部分にガイド部を備えてなる、請求項１に記載された、中型又は大型のバッテリーパック。
12. 前記ガイド部が、中空ガイドが前記バッテリーモジュールの前記電極端子に対応する場所から上方に又は下方に伸びる構造を有するように構成されてなる、請求項１１に記載された、中型又は大型のバッテリーパック。
13. 前記導電性接続部材が前記遮断カッターにより切断される方向への衝撃が前記バッテリーパックに対して加えられた際、前記導電性接続部材が前記遮断カッターにより容易に切断されるように、前記遮断カッターに対応する前記バッテリーモジュールの領域が、前記遮断カッターが設けられている方向へ押圧する構造を有するように構成されてなる、請求項１に記載された、中型又は大型のバッテリーパック。
14. 前記バッテリーパックが、複数のバッテリーモジュールが、積層されてなる構造を有するように構成されてなり、
    前記バッテリーモジュールの各々が、該モジュールの同一側面から突き出るカソード端子とアノード端子を有してなるものである、請求項１に記載された、中型又は大型のバッテリーパック。
15. 前記バッテリーモジュールの前記電極端子が、同一線上に配置されてなり、
    前記電極端子接続デバイスが、前記電極端子間の電気的な接続領域に備え付けられてなり、及び、
    複数の絶縁キャップが、複数の電極端子接続デバイスの開口最上部を同時に覆うために備え付けられてなる、請求項１に記載された、中型又は大型のバッテリーパック。
16. 電極端子接続デバイスであって、
    複数のバッテリーモジュールを電気的に接続してなるものであり、
    前記電極端子接続デバイスが、導電性接続部材と、遮断カッターと、及び、絶縁被覆部材とを備えてなり、
    前記導電性接続部材が、前記複数のバッテリーモジュールの電極端子に結合され、互いに前記複数のバッテリーモジュールの前記電極端子を電気的に接続してなり、
    前記導電性接続部材が、前記電極端子を接続する方向における前記導電性接続部材の両端において、予め定められた高さを有する段が、前記導電性接続部材の他の領域に対して突き出てなり、
    前記遮断カッターが、前記複数のバッテリーモジュールに対して衝撃が加えられる際に、前記導電性接続部材を遮断するものであり、
    前記絶縁被覆部材が、前記導電性接続部材を取り囲む状態で、前記絶縁被覆部材が、前記導電性接続部材に備え付けられてなり、
    前記絶縁被覆部材が、該部材の後部で開口してなり、
    前記絶縁被覆部材が、前記導電性接続部材の外周から予め定められた高さを突き出す側壁を有してなり、
    前記絶縁被覆部材が、該部材の手前側で開口してなり、及び、前記絶縁被覆部材の開口手前側に備え付けられた絶縁キャップを更に備えてなり、
    前記遮断カッターが、前記絶縁キャップから分離される状態で、又は、
    前記遮断カッターが、前記絶縁キャップに結合される状態で、前記遮断カッターが、前記絶縁被覆部材に備え付けられてなる、電極端子接続デバイス。

Images