JP6497780B2 - ボルトレス型バッテリセル接続 - Google Patents

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Description

技術分野及び背景技術
本発明は、一般に、バッテリモジュールに関する。電気自動車又はハイブリッド自動車用のバッテリモジュール等のバッテリモジュールは、典型的に、バッテリモジュールを形成するために１つにまとめられた複数のセルを含む。バッテリモジュールは、互いに接続されてバッテリパックを形成する。セルの各々は、互いに電気的に接続された正極セル端子及び負極セル端子を含む。様々な種類のセルを使用して、様々な種類のバッテリモジュールが形成される。例えば、ある種類のバッテリモジュールは、パウチ型のバッテリモジュールとして知られ、他の種類のバッテリモジュールは、角柱型のバッテリモジュールとして知られ、更に他の種類のバッテリモジュールは、円筒型のバッテリモジュールとして知られている。
角柱型のバッテリモジュールは、積層された角柱型のバッテリセルを使用する。正極セル端子と負極セル端子は、バスバーを用いて接続される。正極セルと負極セルは、典型的に、ねじ付きポスト又はボルトを含む。バスバーは、ナットを用いてねじ付きポストに接続される。典型的なバッテリモジュールは、夫々バスバー及びナットを用いて互いに接続された１０個以上のバッテリセルを含む。問題は、かかる接続は、時間が掛かるということである。
この問題の解決法は、夫々が正極セル端子及び負極セル端子を有する複数のバッテリセルと、前記複数のバッテリセル上に取り付けられ、前記複数のバッテリセル間に架かるキャリアとを含むバッテリパックによって提供される。前記キャリアは、貫通して前記正極セル端子及び前記負極セル端子を露出する開口を備えるトレイを有する。複数のバスバーは、対応するトレイに受容される。前記バスバーは、夫々、前記対応する開口を通って対応するバッテリセルの前記正極セル端子にレーザ溶接された正極板と、前記対応する開口を通って異なる隣接するバッテリセルの前記負極セル端子にレーザ溶接された負極板とを有する。前記バスバーは、バイメタルバスバーとすることができる。
本発明は、添付の図面を参照して、一例として以下に記述される。
例示的実施形態に従って形成されたバッテリパックを上から見た斜視図である。
例示的実施形態に従って形成された角柱型のバッテリセルの１つを上から見た斜視図である。
例示的実施形態に従って形成されたバスバーを上から見た斜視図である。
例示的実施形態に従って形成されたバスバーの断面図である。
例示的実施形態に従って形成されたバスバーの断面図である。
例示的実施形態に従って形成されたバスバーの断面図である。
例示的実施形態に従って形成されたバスバーの断面図である。
例示的実施形態に従って形成されたバスバーの斜視図である。
例示的実施形態に従って形成されたバスバーの斜視図である。
例示的実施形態に従って形成されたバスバーの斜視図である。
バスバー用のリアキャリアを示す。
リアカバーを示す。
バスバー用のフロントキャリアを示す。
フロントカバーを示す。
バッテリモジュールの一部を示す。
バッテリモジュールの他の一部を示す。
例示的実施形態に従って形成された負極バッテリ端子の斜視図である。
雌コネクタを示す。
負極バッテリ端子に嵌合した雌コネクタを示す。
正極バッテリ端子を示す。
正極バッテリ端子を示す。
正極バッテリ端子に嵌合した雌コネクタを示す。
バッテリモジュールの他の一部を示す。
モジュール対モジュールの雌コネクタの斜視図である。
例示的実施形態に従って形成されたサーミスタの斜視図である。
隣接するバッテリセル間に装着されたサーミスタを示す。
バッテリパックの例示的な組立方法を示す。
図１は、例示的実施形態に従って形成されたバッテリパック１００を上から見た斜視図である。バッテリパック１００は、積層された複数のバッテリモジュール１０１を含む。バッテリパック１００は、電気自動車又はハイブリッド自動車等の自動車におけるバッテリシステムの一部として使用されることができる。バッテリパック１００は、他の実施形態では、その他の用途に使用されることができる。
各バッテリモジュール１０１は、複数の角柱型のバッテリセル１０２を含む。角柱型のバッテリセル１０２は、積層形状に並べて配置され、バッテリモジュール１０１を形成する。任意ではあるが、バッテリモジュール１０１は、角柱型のバッテリセル１０２を保持するケース又はその他のハウジングを含んでもよい。角柱型のバッテリセル１０２の上部には、バッテリカバーが設けられてもよい。バッテリカバーは、角柱型のバッテリセル１０２の夫々を被覆してもよい。
各バッテリモジュール１０１は、正極バッテリ端子１０６と負極バッテリ端子１０８を含む。端子１０６，１０８は、外部の電力ケーブルに結合されるように構成され、或いは、他のバッテリモジュール１０１のバッテリ端子にバスバーで接続されることができる。例示的実施形態では、バッテリ端子１０６，１０８は、速結型のコネクタを使用して接続される。
図２は、例示的実施形態に従って形成された角柱型のバッテリセル１０２の１つを上から見た斜視図である。角柱型のバッテリセル１０２は、上面１１２及び側壁１１４を有するセルハウジング１１０を含む。図示の実施形態では、セルハウジング１１０は、４つの側壁１１４を有する箱型である。バッテリセル１０２は、上面１１２にガス逃し弁１１６を有する。
バッテリセル１０２は、正極セル端子１２０と負極セル端子１２２を含む。例示的実施形態では、正極セル端子１２０はアルミニウムであり、負極セル端子１２２は銅である。正極セル端子１２０は、バッテリセル１０２のための接続インタフェースとして使用される上面１１２から延在するポスト１２４を有する。図示の実施形態では、ポスト１２４は、接続インタフェースを画定する上面を有する平らなパッドを含む。負極セル端子１２２は、バッテリセル１０２のための接続インタフェースとして使用される上面１１２から延在するポスト１２６を有する。図示の実施形態では、ポスト１２６は、接続インタフェースを画定する上面を有する平らなパッドを含む。
図３は、例示的実施形態に従って形成されたバスバー１５０を上から見た斜視図である。バスバー１５０は、隣接する角柱型のバッテリセル１０２（図２に図示）のバッテリ端子同士を電気的に接続するために使用される。バスバー１５０は、正極セル端子と負極セル端子（例えば、アルミニウムセル端子と銅セル端子）の両者に接続される時に通電を減少する又は無くすことによって電気防食を提供する。
バスバー１５０は、正極板１５２及び負極板１５４を含む。正極板１５２は、１つのバッテリセル１０２の対応する正極セル端子１２０（図２に図示）に接続されるように構成され、負極板１５４は、隣接するバッテリセル１０２の対応する負極セル端子１２２（図２に図示）に接続されるように構成される。例示的実施形態では、正極板及び負極板１５２，１５４は、別々に製造され、超音波溶接、クラッディング、又はその他の方法等によって、互いに結合される。或いは、正極板及び負極板１５２，１５４は、一体的に形成されてもよい。任意で、正極板や負極板１５２，１５４は、めっきされてもよい。正極板及び負極板１５２，１５４は、任意の厚み及び形状を有してよい。正極板及び負極板１５２，１５４の厚み及び形状は、互いに異なってもよい。任意で、６４％ＩＣＡＳアルミニウム等の高濃度のアルミニウムが使用されてもよい。正極板１５２の大きさ及び形状は、バスバー１５０全体で負極板１５４と同様又は等しい抵抗を有するように選択されてもよい。
バスバー１５０は、負極板１５４から延在する電圧検出コンタクト１５６を含む。図示の実施形態では、電圧検出コンタクト１５６は、電圧検出システムのワイヤを受容するように構成されたクリンプバレルを構成する。圧着により、正確で確実な検出のためにワイヤと確実に接続する。他の実施形態では、圧接コンタクト、ばねコンタクト、ピン、ソケット、ポークイン型ワイヤ接続部、溶接パッド等の、電圧検出システムの対応する部品に接続するために、その他の種類のコンタクトが設けられてもよい。電圧検出ワイヤは、その他の実施形態では、溶接、半田付け、導電性接着剤を使用するなどして、バスバー１５０に固定されてもよい。電圧検出コンタクト１５６の位置は、特定の用途に応じて変えてもよい。実施形態によっては、電圧検出コンタクト１５６を含まなくてもよい。他の実施形態では、電圧検出コンタクト１５６は、半田付け、溶接、締結などによって負極板１５４に結合される又はその他の方法によって負極板１５４に固定される別体の部品でもよい。任意で、電圧検出コンタクト１５６は、負極板１５４とともに打ち抜き工程と曲げ工程によって形成されてもよい。電圧検出コンタクト１５６は、バスバー１５０全体の電圧を測定することによってセルの電圧を監視するモジュールコントローラに電気的に接続されてもよい。電圧検出コンタクト１５６は、他の実施形態では、正極板１５２と共に曲げ工程によって形成されたり、正極板１５２から延在したりしてもよい。
図４は、例示的実施形態に従って形成されたバスバー１５０の断面図である。バスバー１５０は、正極板及び負極板１５２，１５４を超音波溶接することによって製造される。正極板１５２は、アルミニウム材料から作られる。負極板１５４は、銅材料から作られる。正極板及び負極板１５２，１５４の間には、バイメタルブリッジ１５８が形成される。例示的実施形態では、負極板１５４の一部は、正極板１５２の少なくとも一部の上方に架かり、ブリッジ１５８を形成するが、他の実施形態では、正極板１５２が負極板１５４の上方に架かり、ブリッジを形成してもよい。ブリッジ１５８は、正極板及び負極板１５２，１５４の間のバイメタルインタフェースを画定する。バイメタルインタフェースは、正極板及び負極板１５２，１５４の間の接続を確実にするために大きな表面積を有する。この表面積は、ブリッジ１５８の重なり部分の長さと幅によって画定される。例示的実施形態では、この長さと幅は両方とも、正極板及び負極板１５２，１５４の厚みよりも大きい。任意ではあるが、負極板１５４の約１０％以上が正極板１５２に重なってもよい。例示的実施形態では、バイメタルインタフェースは、略平面状であり、バスバー１５０の平面に平行である。任意ではあるが、正極板１５２はアルミニウム板でもよく、負極板１５４は銅板でもよい。正極板１５２は、クラッディング法、溶接法、又は他の接続法などによって、負極板１５４に接続されてもよい。
バスバー１５０は、正極板１５２が、１つのバッテリセル１０２の正極セル端子１２０に接続され、負極板１５４が、隣接するバッテリセル１０２の対応する負極セル端子１２２に接続されるように、隣接するバッテリセル１０２の間に結合される。例示的実施形態では、正極板及び負極板１５２，１５４は、対応する端子１２０，１２２にレーザ溶接される。レーザ溶接により、ナットと、そのナットをねじ付きポストに螺合する必要性がなくなる。バスバー１５０は、レーザ溶接によって、より速く接続されることができる。レーザ溶接により、バスバー１５０と端子１２０，１２２との間には、低インタフェース抵抗を有するインタフェース等の、良好な電気接続部が生じる。
図５は、例示的実施形態に従って形成されたバスバー１５０の断面図である。バスバー１５０は、正極板及び負極板１５２，１５４をクラッディングすることによって製造される。正極板１５２は、アルミニウム材料から作られる。負極板１５４は、銅材料から作られる。正極板及び負極板１５２，１５４の間には、クラッディングの領域において、バイメタルブリッジ１５８が形成される。
バスバー１５０は、正極板１５２が、１つのバッテリセル１０２の正極セル端子１２０に接続され、負極板１５４が、隣接するバッテリセル１０２の対応する負極セル端子１２２に接続されるように、隣接するバッテリセル１０２の間に結合される。例示的実施形態では、正極板及び負極板１５２，１５４は、対応する端子１２０，１２２にレーザ溶接される。
図６は、例示的実施形態に従って形成されたバスバー１５０の断面図である。バスバー１５０は、コーティング１６２によって被覆された銅板１６０から製造される。任意で、コーティング１６２は、正極板及び負極板１５２，１５４に固定することができるコーティングでもよい。例えば、コーティング１６２は、レーザ溶接できてもよい。コーティング１６２は、通電に対して電気防食を提供する。
バスバー１５０は、正極板１５２が、１つのバッテリセル１０２の正極セル端子１２０に接続され、負極板１５４が、隣接するバッテリセル１０２の対応する負極セル端子１２２に接続されるように、隣接するバッテリセル１０２の間に結合される。例示的実施形態では、正極板及び負極板１５２，１５４は、対応する端子１２０，１２２にレーザ溶接される。コーティング１６２は、アルミニウム端子と銅端子の両方に結合されるように構成された材料である。
図７は、例示的実施形態に従って形成されたバスバー１５０の断面図である。バスバー１５０は、銅板１６４から製造される。正極セル端子１２０は、アルミニウムポスト１６５と、アルミニウムポスト１６５から延在するバイメタルポスト１６６を含む。バイメタルポスト１６６は、アルミニウムと銅のバイメタルとすることができる。
バスバー１５０は、正極板１５２が、１つのバッテリセル１０２の正極セル端子１２０のバイメタルポスト１６６に接続され、負極板１５４が、隣接するバッテリセル１０２の対応する負極セル端子１２２に接続されるように、隣接するバッテリセル１０２の間に結合される。例示的実施形態では、正極板及び負極板１５２，１５４は、対応する端子１２０，１２２にレーザ溶接される。
図８は、例示的実施形態に従って形成されたバスバー１５０の斜視図である。バスバー１５０は、負極板１５４に対して、負極板１５４を通る開口１６８の上方に正極板１５２を超音波溶接することによって製造される。バスバー１５０は、バスバー１５０を補強するための壁１７０を含む。負極板１５４の形状は、正極板１５２に対応する。正極板１５２は、アルミニウム材料から作られる。負極板１５４は、銅材料から作られる。正極板及び負極板１５２，１５４は、超音波溶接され、正極板及び負極板１５２，１５４の間にバイメタルインタフェースを生成し、通電に対して電気防食を提供する。
図９は、例示的実施形態に従って形成されたバスバー１５０の斜視図である。バスバー１５０は、正極板及び負極板１５２，１５４をクラッディングすることによって製造される。正極板１５２は、アルミニウム材料から作られる。負極板１５４は、銅材料から作られる。電圧検出コンタクト１５６は、負極板１５４から延在する。
図１０は、例示的実施形態に従って形成されたバスバー１５０の斜視図である。バスバー１５０は、銅板から製造される。バスバー１５０は、ニッケル又はその他のコーティングを含んでもよい。正極板及び負極板１５２，１５４は、銅板の両端によって画定される。電圧検出コンタクト１５６は、銅板から延在し、縁に沿って中心に配置されるなど、縁に沿って配置されることができる。
図１１は、バスバー１５０用のリアキャリア２００を示す。リアキャリア２００は、バッテリセル１０２（図２に図示）の上面１１２に取り付けられるように構成される。リアキャリア２００は、対応するバスバー１５０（図３に図示）を受容する複数のトレイ２０２を含む。トレイ２０２は、バスバー１５０を受容するリセプタクルすなわちポケット２０４を有する。ポケット２０４は、バスバー１５０を受容して保持する大きさ及び形状に設定される。例えば、バスバー１５０は、締まり嵌めによってトレイ２０２に保持されてもよい。バスバー１５０に係合して保持するために、ポケット２０４内には突起又はタブ２０５が延在してもよい。
トレイ２０２は、正極セル端子と負極セル端子１２０，１２２を夫々露出させる開口２０６，２０８を有する。バスバー１５０は、開口２０６，２０８を通ってバッテリセル１０２に対してレーザ溶接又はその他の方法で接続されることができる。任意で、バスバー１５０の一部が、開口２０６，２０８内に延在し、バッテリセル１０２と係合してもよく、バッテリセルの一部が、開口２０６，２０８内に延在し、バスバー１５０と係合してもよい。
トレイ２０２は、電圧検出ワイヤ接続領域２１０を有してもよい。電圧検出ワイヤは、電圧検出コンタクト１５６（図３に図示）に接続するため、ワイヤハーネスから領域２１０内に配線される。例示的実施形態では、隣接するトレイ２０２は、バッテリセル１０２上に配置するために、トレイ２０２ひいてはバスバー１５０の相対移動を可能にするフレキシブルヒンジ２１２によって分離される。フレキシブルヒンジ２１２は、全ての隣接するトレイ２０２間、又は４つおきのトレイ２０２など特定のトレイ２０２間に設けられてもよい。リアキャリア２００は、プラスチック材料等の誘電材料から製造される。リアキャリア２００は、バスバー１５０同士を電気的に絶縁し、且つバスバー１５０をバスバー１５０の周囲環境から電気的に絶縁する。
図１２は、バスバー１５０上でリアキャリア２００（図１１に図示）に結合されるように構成されたリアカバー２２０を示す。リアカバー２２０は、プラスチック材料等の誘電材料から製造される。リアカバー２２０は、バスバー１５０の意図しない接触から保護する。任意ではあるが、リアカバー２２０は、リアキャリア２００と共成形されるなど、リアキャリア２００と一体としてもよい。任意で、リアカバー２２０は、リアキャリア２００上に配置するために、リアカバー２２０の区画同士の相対移動を可能にするフレキシブルヒンジを含んでもよい。
図１３は、バスバー１５０用のフロントキャリア２３０を示す。フロントキャリア２３０は、バッテリセル１０２（図２に図示）の上面１１２に取り付けられるように構成される。フロントキャリア２３０は、プラスチック材料等の誘電材料から製造される。フロントキャリア２３０は、バスバー１５０（図３に図示）の意図しない接触から保護する。
フロントキャリア２３０は、対応するバスバー１５０を受容する複数のトレイ２３２を含む。トレイ２３２は、バスバー１５０を受容するリセプタクルすなわちポケット２３４を有する。ポケット２３４は、バスバー１５０を受容して保持する大きさ及び形状に設定される。例えば、バスバー１５０は、締まり嵌めによってトレイ２３２に保持されてもよい。バスバー１５０に係合して保持するために、ポケット２３４内には突起又はタブが延在してもよい。
トレイ２３２は、正極セル端子と負極セル端子１２０，１２２を夫々露出させる開口２３６，２３８を有する。バスバー１５０は、開口２３６，２３８を通ってバッテリセル１０２に対してレーザ溶接又はその他の方法で接続されることができる。任意で、バスバー１５０の一部が、開口２３６，２３８内に延在し、バッテリセル１０２と係合してもよく、バッテリセル１０２の一部が、開口２３６，２３８内に延在し、バスバー１５０と係合してもよい。
トレイ２３２は、電圧検出ワイヤ接続領域２４０を有してもよい。電圧検出ワイヤは、電圧検出コンタクト１５６（図３に図示）に接続するために、ワイヤハーネスから領域２４０内に配線される。例示的実施形態では、トレイ２３２同士は、バッテリセル１０２上に配置するために、トレイ２３２ひいてはバスバー１５０の相対移動を可能にするフレキシブルヒンジ２４２によって分離される。フレキシブルヒンジ２４２は、全ての隣接するトレイ２３２間、又は４つおきのトレイ２３２など特定のトレイ２３２間に設けられてもよい。
幾つかのトレイ２３２の前方には、フロントトレイ２４４が設けられる。フロントトレイ２４４は、バスバー１５０及びその他の部品を保持するための更なる空間を提供する。任意で、フロントトレイ２４４の範囲内で、対応するバスバーに対してバッテリ端子が接続されてもよい。フロントトレイ２４４には、モジュール対モジュールのバッテリ端子が受容されてもよい。フロントトレイ２４４には、正極バッテリ端子又は負極バッテリ端子が受容されてもよい。フロントトレイ２４４には、電力ケーブルが受容されてもよい。
図１４は、バスバー１５０上でフロントキャリア２３０（図１３に図示）に結合されるように構成されたフロントカバー２５０を示す。フロントカバー２５０は、プラスチック材料等の誘電材料から製造される。フロントカバー２５０は、バスバー１５０の意図しない接触から保護する。任意で、フロントカバー２５０は、フロントキャリア２３０と共成形されるなど、フロントキャリア２３０と一体としてもよい。
フロントカバー２５０は、蓋２５２を含む。蓋２５２は、フロントカバー２５０の前縁にヒンジ結合される。蓋２５２は、対応するフロントトレイ２４４と整列するように構成される。蓋２５２は、バスバー１５０や、バスバー１５０に結合されるその他の部品を被覆する。
例示的実施形態では、フロントカバー２５０は、フロントキャリア２３０上に配置するために、フロントカバー２５０の区画同士の相対移動を可能にするフレキシブルヒンジ２５４を含む。
図１５は、バッテリモジュール１０１の一部を示す。リアキャリア２００及びフロントキャリア２３０は図示されているが、カバー２２０，２５０（図１２及び図１４に図示）は、明確にするために取り除かれている。ワイヤハーネス２６０は、端部にコネクタ２６２を備えた状態で図示されている。ワイヤハーネス２６０は、対応する電圧検出コンタクト１５６に電気的に接続され、電圧検出ワイヤ端子領域２１０，２４０を通過する。例えば、ワイヤハーネス２６０の個々の電圧検出ワイヤ２６３は、対応する電圧検出コンタクト１５６に接続される。
図示の実施形態では、電圧検出コンタクト１５６は、電圧検出コンタクト１５６に電圧検出ワイヤ２６３を圧着するための圧着バレルを含む。或いは、電圧検出コンタクト１５６は、電圧検出パッド又は溶接パッドを含み、電圧検出ワイヤ２６３の端部が電圧検出パッドに溶接され、電圧検出ワイヤ２６３をバスバー１５０に機械的且つ電気的に接続するようにしてもよい。
バスバー１５０は、ポケット２０４，２３４に配置される。正極板１５２は、１つのバッテリセル１０２と整列するように構成され、負極板１５４は、隣接するバッテリセル１０２と整列するように構成される。タブ２６４は、バスバー１５０を所定の位置に保持する。電圧検出コンタクト１５６は、電圧検出ワイヤ接続領域２４０内に延在する。ワイヤハーネス２６０からのワイヤは、コンタクト１５６への接続のために、電圧検出ワイヤ接続領域２１０，２４０内に配線されるように構成される。例示的実施形態では、キャリア２００，２３０は、ワイヤ接続領域２１０，２４０にワイヤハーネス２６０を保持するフィンガー２６６を含む。
リアキャリア２００及び対応するバスバー１５０は、一体としてバッテリセル１０２上に設置されるように構成される。そして、バスバー１５０は、バッテリセル１０２に対して、レーザ溶接又はその他の方法によって機械的且つ電気的に接続されることができる。同様に、フロントキャリア２３０及び対応するバスバー１５０は、一体としてバッテリセル１０２上に設置されるように構成される。
図１６は、バッテリモジュール１０１の他の一部を示す。負極バッテリ端子３００は、対応するトレイ２３２及びフロントトレイ２４４に受容された状態で示されている。負極バッテリ端子３００は、電圧検出コンタクト３０２を含む。負極バッテリ端子３００は、対応する部品に対して速結するように構成された速結端３０４を含む。図示の実施形態では、速結端３０４は、対応するバッテリ端子に差し込まれるように構成されたブレードになっている。
図１７は、負極バッテリ端子３００の速結端３０４を示す、例示的実施形態に従って形成された負極バッテリ端子３００の斜視図である。負極バッテリ端子３００は、打ち抜き工程と曲げ工程によって形成されてもよい。負極バッテリ端子３００は銅材料から作られる。図示の実施形態では、負極バッテリ端子３００は、例えば、より多くの電流を搬送したり、剛性を提供し、速結端３０４を支持したりするために、端子３００に更なる断面積を提供する直立側壁を有するが、これらの側壁は、図１６に示す実施形態のように、内側に折り曲げられ、用途に応じて負極バッテリ端子３００の高さを低くしてもよい。負極バッテリ端子３００は、他の実施形態では、他の形状を有してもよい。負極バッテリ端子３００は、他の実施形態では、ブレード以外の種類の接続端を有してもよい。
図１８は、負極バッテリ端子３００（図１７に図示）と嵌合するように構成された電力コネクタ３１０を示す。電力コネクタ３１０は、雌コネクタ又はレセプタクルコネクタの形状を有し、以下、雌コネクタ３１０又はレセプタクルコネクタ３１０と呼ぶ場合がある。雌コネクタ３１０は、負極バッテリ端子３００の速結端３０４（図１６に図示）を受容するレセプタクル３１２を含む。任意で、負極バッテリ端子３００と電気的に接続するために、レセプタクル３１２には、撓み可能なフィンガー又はその他の構造が設けられてもよい。雌コネクタ３１０は、打ち抜き工程と曲げ工程によって形成されてもよい。雌コネクタ３１０は、単一部品からなる構造体又は複数部品からなる構造体でもよい。
雌コネクタ３１０は、反対側の端部にパッド３１４を含む。パッド３１４は、電力ケーブルに接続されるように構成される。例えば、電力ケーブルは、パッド３１４に超音波溶接される。雌コネクタ３１０は、電力ケーブルに接続するためのその他の機能又は構造体を含んでもよい。
図１９は、負極バッテリ端子３００に嵌合する雌コネクタ３１０を示す。雌コネクタ３１０は、フロントトレイ２４４内に位置している。パッド３１４は、電力ケーブルの接続のために露出させている。任意で、フロントトレイ２４４は、電力ケーブルが、パッド３１４に対して複数の角度で配置されることができるように、２つ以上の方向に開放していてもよい。例えば、電力ケーブルは、雌コネクタ３１０及び負極バッテリ端子３００と一直線になってパッド３１４に結合されてもよい。或いは、電力ケーブルは、他の実施形態では、雌コネクタ３１０及び負極バッテリ端子３００に対して垂直に又は他の角度で延在してもよい。
図２０は、正極バッテリ端子３２０を示す。正極バッテリ端子３２０は、電圧検出コンタクト３２２を含む。正極バッテリ端子３２０は、接続端を含み、この接続端は、図示の実施形態では、対応する部品に速結するように構成された速結端３２３である。この接続端は、他の実施形態では、他の種類の接続を行うための他の種類の機能を有してもよい。
正極バッテリ端子３２０は、バッテリセル１０２の対応する正極セル端子１２２（両方とも図２に図示）にレーザ溶接されるように構成されたアルミニウム板３２４を含む。アルミニウム板３２４は、正極バッテリ端子３２０の本体３２６に対して超音波溶接又はその他の方法で機械的且つ電気的に接続されてもよい。本体３２６は、銅板から打ち抜き工程と曲げ工程によって形成されてもよい。従って、正極バッテリ端子３２０は、バイメタル端子となる。アルミニウム板３２４を露出するために、本体３２６には開口３２８が設けられてもよい。
図２１は、対応するトレイ２３２及びフロントトレイ２４４に装着した正極バッテリ端子３２０を示す。図２２は、正極バッテリ端子３２０に嵌合した雌コネクタ３１０の形状の電力コネクタ３１０を示す。電力ケーブルは、雌コネクタ３１０のパッドに対して任意の角度で接続される。
図２３は、２つのバッテリモジュール１０１が、モジュール対モジュールの電力コネクタ３４０を使用して互いに接続される様子を示すバッテリパック１００の他の部分を示す。図２４は、モジュール対モジュールの電力コネクタ３４０の斜視図である。
正極バッテリ端子及び負極バッテリ端子３２０，３００は、フロントキャリア２３０に沿って、対応するトレイ２３２及びフロントトレイ２４４の適切な位置に装着される。電力コネクタ３４０は、端子３２０，３００に嵌合するモジュール対モジュールの雌コネクタ３４０の形状になっている。
モジュール対モジュールの雌コネクタ３４０は、雌コネクタ３１０と同様の２つの雌コネクタを含み、これらの雌コネクタは、ブリッジ３４２によって連結される。ブリッジ３４２は、正極バッテリ端子と負極バッテリ端子３２０，３００との間の相対移動を可能にするフレキシブルブリッジでもよい。ブリッジ３４２は低い高さを有する。ブリッジ３４２は、雌端子３１０を製造するために使用される順送金型からのキャリアから形成されてもよく、順送金型からのキャリアは、２つの雌コネクタ３１０間から除去されず、ブリッジ３４２となる。ブリッジ３４２は、雌コネクタ３１０間の振動エネルギー及び相対移動に対応する。
図２５は、例示的実施形態に従って形成されたサーミスタ３５０の斜視図である。図２６は、隣接するバッテリセル１０２の間に装着されたサーミスタ３５０を示す。サーミスタ３５０は、基部３５４から延在するワイヤ３５２を含む。基部３５４は、キャリア２００又は２３０の対応する開口３５６に受容される。サーミスタ３５０は、任意の２つのバッテリセル１０２の間に配置されてもよい。キャリア２００，２３０は、サーミスタ３５０を多くの位置に配置することを可能にすることによって、サーミスタ３５０の柔軟な配置を可能にする。任意で、バッテリモジュール１０１の様々な位置における温度を検出するために、様々なバッテリセル１０２の間で複数のサーミスタ３５０が使用されてもよい。開口３５６は、バッテリセル１０２の間のインタフェースにおいてサーミスタを適切に整列させる。ワイヤ３５２は、キャリア２００又は２３０から、電圧検出ワイヤが配線される領域と同一の領域を通って配線されてもよい。
図２７は、バッテリパック１００の例示的な組立方法を示す。工程４０２では、キャリア２００，２３０が、電圧検出システム及び温度検出システムのための対応するバスバー１５０及びワイヤハーネスと共に、バッテリセル１０２に装着される。バスバー１５０は、レーザ溶接などによって、対応するセル端子１２０，１２２に機械的且つ電気的に接続される。
工程４０４では、カバー２２０，２５０が、キャリア２００，２３０に夫々結合される。工程４０６では、雌コネクタ３１０とモジュール対モジュールの雌コネクタ３４０が、対応する正極バッテリ端子と負極バッテリ端子３２０，３００に結合される。電力ケーブルは、超音波溶接等によって、雌コネクタ３１０に接続される。工程４０８では、蓋２５２が閉じられる。
当然のことながら、上記の記述は、例示であり、制限しようとするものではない。例えば、上述の実施形態（やその態様）は、互いに組み合わせて用いられてもよい。更に、本発明の範囲から逸脱せずに本発明の教示に特定の状況や材料を適応させるために、多くの修正がなされてもよい。様々な構成要素の寸法、材料の種類、向き、及び本書に記述した様々な構成要素の数及び位置は、特定の実施形態の特徴を定義するものであって、制限するものではなく、単に例示的な実施形態である。請求項の精神及び範囲内の多くのその他の実施形態及び変形は、当業者によって、上記の記述を再考することにより理解される。

Claims (7)

  1. 夫々が正極セル端子及び負極セル端子（１２０，１２２）を有する複数のバッテリセル（１０２）と、
    前記複数のバッテリセル上に取り付けられ、前記複数のバッテリセル間に架かるキャリア（２３０）であって、貫通して前記正極セル端子及び前記負極セル端子を露出する開口（２３６，２３８）を備えるトレイ（２３２）を有する前記キャリアと、
    対応するトレイに受容される複数のバスバー（１５０）であって、夫々が、前記対応する開口を通って対応するバッテリセルの前記正極セル端子にレーザ溶接された正極板（１５２）と、前記対応する開口を通って異なるバッテリセルの前記負極セル端子にレーザ溶接された負極板（１５４）とを有する前記バスバーと
    を含み、
    前記キャリア（２３０）は、隣接するトレイ間にＵ形状のフレキシブルヒンジ（２４２）を含み、
    前記ヒンジは、前記トレイと前記トレイによって保持された対応するバスバーとの間の相対移動を可能にし、
    前記キャリア（２３０）は、前記キャリアの前部から前方に延在するフロントトレイ（２４４）を含み、
    前記フロントトレイは、対応する前記バスバー（１５０）に結合されたバッテリ端子（３００，３２０）を受容するバッテリパック（１００）。
  2. 前記トレイ（２３２）は、対応するバスバー（１５０）を受容するポケット（２３４）を有し、
    前記トレイは、前記ポケットに前記バスバーを固定するために前記ポケット内に延在するタブ（２６４）を有する請求項１のバッテリパック（１００）。
  3. 前記バスバー（１５０）はバイメタルバスバーである請求項１のバッテリパック（１００）。
  4. 前記キャリア（２３０）は、複数の電圧検出ワイヤ（２６３）を有する電圧検出ワイヤハーネス（２６０）を保持し、
    前記電圧検出ワイヤは、前記バスバーの電圧を検出するために、対応するバスバー（１５０）に接続される請求項１のバッテリパック（１００）。
  5. 前記バスバー（１５０）の各々は、該バスバー（１５０）から延在する電圧検出コンタクト（１５６）を含み、
    前記電圧検出コンタクトは、前記キャリア（２３０）によって保持された電圧検出ワイヤ（２６３）に接続される請求項１のバッテリパック（１００）。
  6. 更に、前記キャリア（２３０）に受容され、対応する正極セル端子（１２０）に接続された正極バッテリ端子（３２０）と、前記キャリアに受容され、対応する負極セル端子（１２２）に接続された負極バッテリ端子（３００）とを含み、
    前記正極バッテリ端子及び前記負極バッテリ端子は、夫々、速結端（３０４、３２３）を有し、
    前記バッテリパックは、更に、前記正極バッテリ端子及び前記負極バッテリ端子を電気的に接続するために前記正極バッテリ端子及び前記負極バッテリ端子の前記速結端に接続されたモジュール対モジュール端子（３４０）を含む請求項１のバッテリパック（１００）。
  7. 更に、前記キャリア（２３０）に受容され、対応する正極セル端子（１２０）にレーザ溶接された正極バッテリ端子（３２０）を含み、
    前記バッテリ端子は、電力端子（３１０）に対する電気的接続のための速結端（３２３）を有する請求項１のバッテリパック。
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