JP7146423B2 - 特に電気自動車用の主電池の接続アセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、特に電気自動車用の主電池の接続アセンブリに関する。

そのような接続アセンブリは、少なくとも１つのバスバーと少なくとも１つの可撓性電気接続要素とを含むことができ、バスバーと可撓性電気接続要素とは互いに沿って全体伸長方向（overall extension direction）に延びている。

バスバーは、主電池のいくつかのセルを接続して電流および／または電圧を増加させる役割を果たすことができる。可撓性電気接続要素を使用して、接続アセンブリのある位置における電圧をモニタする、例えば、あるセルにおける電圧をモニタしてセルの完全性を確認することができる。

現在の解決法に関連する欠点は、例えば動作中に作用する機械力または熱膨張に起因し得るセル間の相対運動によって、電気接触が失われるおそれがあることである。

したがって、本発明の目的は、電気接触を失うことなく相対運動が可能な解決法を提供することである。

本発明によれば、これは、バスバーが伸長方向から離れて横に延びる少なくとも１つの補償部分をバスバーが含むときに達成される。

本発明の解決法は、相対運動によって接触を失うのではなく、競合部分を弾性変形させるという利点を有する。接触の位置には力が及ぼされないままである。

本発明の解決法を、それ自体有利であり望むように任意に組み合わせ可能な以下のさらなる改良および有利な実施形態によって改良することができる。

第１の有利な実施形態によれば、可撓性電気接続要素も補償部分を含む。このことも、可撓性電気接続要素の相対運動の影響を低減させる助けとなる。

有利な実施形態において、補償部分の少なくとも１つは、主電池から離れて延びる。これにより、接続アセンブリの安全な動作を達成することができる。

特定の省スペース配置において、バスバーの補償部分を可撓性電気接続要素の補償部分内に位置させることができる。例えば、可撓性電気接続要素の補償部分は、それが囲む領域を画成することができ、バスバーの補償部分は、可撓性電気接続要素の補償部分により囲まれる領域内に位置することができる。勿論、逆の配置が可能であり、これは、可撓性電気接続要素の補償部分がバスバーの補償部分内に位置することを意味する。

接続アセンブリは、バスバーの補償部分と可撓性電気接続要素の補償部分とを含む補償部分を含むことができる。この接続アセンブリの補償部分により、相対運動は接続アセンブリに影響を与えない。

小型配置において、バスバーの補償部分と可撓性電気接続要素の補償部分とは互いに隣接することができる。バスバーと可撓性電気接続要素とは、少なくとも部分的に互いに平行に延びることができる。バスバーと可撓性電気接続要素とは、互いに隣接しているか、または互いに直接近接していてよい。バスバーと可撓性電気接続要素との間にさらなる要素がなくてよい。

可撓性電気接続要素に対するバスバーの相対運動を可能にするために、バスバーの補償部分と可撓性電気接続要素の補償部分とを、バスバーの平面に垂直な方向で互いに離間させてもよい。これらの補償部分を、全体伸長方向に垂直な方向および／または主電池の表面から離れる方向で互いに離間させてもよい。

特にバスバーと可撓性電気接続要素とが補償部分で分離され、補償部分の外側で互いに接続されるとき、相対運動を依然として可能にする剛性設計（solid design）が可能である。

特に簡単な構成において、接続アセンブリは、２つの間隙部分で互いに離間する少なくとも３つの別個のバスバーを含み、少なくとも１つの補償部分は２つの間隙部分間に位置する。したがって、補償部分は、２つのバスバー間の間隙部分の外側に位置することができる。

安定性を高めるために、可撓性電気接続要素は、２つのバスバー間の間隙を橋渡しすることができる。可撓性電気接続要素は、間隙部分を連続して通り、間隙上に延びることができる。

有利な実施形態において、少なくとも１つの補償部分は、少なくとも１つの湾曲部を含む。そのような構成は製造が容易であり、鋭角部分の素材疲労による損傷の危険のない相対運動が可能になる。特に、補償部分は一端部から別の端部へ連続した曲率を有することができる。

良好な性能を達成するために、補償部分は、１つの１８０度湾曲部と２つの９０度湾曲部とを含むことができる。補償部分はＵ字型であってよく、本明細書の意味におけるＵ字型はΩ字型またはＣ字型も含む。Ｕ字型は、２つの脚部と、２つの脚部を接続する接続部分とを特に有することができる。

１８０度湾曲部を２つの９０度湾曲部間に位置させて、簡単かつ対称な設計を達成することができる。

代替実施形態において、補償部分は他の形状を有してもよい。例えば、補償部分は、互いに対して６０度、かつバスバーおよび／または可撓性電気接続要素の他の部分に対して１２０度である２つの脚部を含んでもよい。

さらに、補償部分は鋭角部分または角部を有してよく、これにより、鋭角または角部に隣接する２つの脚部のヒンジ運動が可能になる。

小型構成を可能にするために、バスバーと可撓性電気接続要素とは各々、互いに対向する平坦面を持つ略矩形の断面を有することができる。１つの平坦面は、主電池の表面上にあり、この表面に平行であってよい。

可撓性電気接続要素は、製造が簡単であるように可撓性フラットケーブル（ＦＦＣ）であってよい。

良好な補償を可能にするために、補償部分において、バスバーおよび／または可撓性電気接続要素の少なくとも１つが、平坦面に垂直な全体伸長方向から逸れていると有利である。

有利な実施形態において、接続アセンブリは、可撓性電気接続要素の直線部分を押し下げるかつ／または固定するための押下要素を含む。これにより、可撓性電気接続要素またはバスバーの望ましくない運動を避ける。

押下要素を特に間隙部分に位置させて、平坦な可撓性電気接続要素およびバスバーをこの部分で主電池に近接して維持することができる。

以下で、図面を参照しながら、本発明の解決法についてより詳細に説明する。さらなる発展および有利な実施形態に示される特徴は、望むように組み合わせることができ、それら自体有利である。

接続アセンブリの概略斜視図である。 押下要素も含む図１の接続アセンブリを示す図である。 接続アセンブリのさらなる実施形態の概略図である。

図１に、接続アセンブリ１が示される。接続アセンブリ１はいくつかのバスバー５と可撓性電気接続要素６とを含む。

バスバー５は、例えば電気自動車の一部であり得る主電池２のセル４の極を接続する役割を果たすことができる。バスバー５は極を並列または直列に接続して、電圧または電流の増加を達成することができる。

バスバー５の下方には、カバー４５が配置されている。

バスバー５、可撓性電気接続要素６、およびカバー４５は、主電池２の表面に平行な総体的または全体伸長方向７に延びている。

セル４は、例えば自動車の動作中における機械的応力または運動によって相対運動を受ける。さらに、バスバー５は、バスバー５を流れる電流によってバスバー５の温度が上昇すると膨張する。

そのような相対運動によってバスバー５とセル４との接続が損なわれることを避けるために、バスバー５は、バスバー５が伸長方向７から離れて横に延びる補償部分１０、１５を含む。バスバー５は、特に、補償部分１０、１５で全体伸長方向７から離れて、伸長方向７に垂直な方向８に沿って延びる。

可撓性電気接続要素６も、可撓性電気接続要素６が伸長方向７から離れて横に延びる補償部分１０、１６を含む。

バスバー５は平坦な金属板から作られ、補償部分１０、１５は金属板を曲げることによって導入されている。

可撓性電気接続要素６は、絶縁体と絶縁体内に位置するいくつかの導体とを含む可撓性フラットケーブル（ＦＦＣ）であり、導体は電気接続アセンブリ１の異なる点でセル４に接続されて、異なる位置における電圧をモニタする。

バスバー５および可撓性電気接続要素６は、いずれも互いに対向する平坦面６０を有する矩形断面を有する。バスバー５のさらなる平坦面６０は、良好な支持部を有するようにカバー４５側を向いている。可撓性電気接続要素６のさらなる平坦面６０は、主電池２から離れた側を向いている。

可撓性電気接続要素６の補償部分１０、１６は、バスバー５の補償部分１０、１５が位置する領域２６を画成する。したがって、バスバー５の補償部分１０、１５は、可撓性電気接続要素６の補償部分１０、１６内に位置する。両方の補償部分１０、１５、１６は、接続アセンブリ１の補償部分１０、１７の一部である。この補償部分１０、１７で、バスバー５および可撓性電気接続要素６の両方の補償部分１０、１５、１６は、接続アセンブリ１の伸長方向７から離れて同じ方向８に延びている。２つの補償部分１０、１５、１６は互いに入れ子になっている。逆の実施形態（図示せず）においては、可撓性電気接続要素６の補償部分１０、１６をバスバー５の補償部分１０、１５内に位置させることができる。

バスバー５の補償部分１０、１５と可撓性電気接続要素６の補償部分１０、１６とは互いに隣接して位置する。補償部分１０、１５、１６の外側で、バスバー５と可撓性電気接続要素６とは互いに隣接して当接し、互いに取り付けられている。補償部分１０、１５、１６では、２つの補償部分の間に間隔が存在する。バスバー５と可撓性電気接続要素６とは補償部分１０、１５、１６で分離され、補償部分１０、１５、１６の外側で互いに接続されている。

バスバー５の補償部分１０、１５と可撓性電気接続要素の補償部分１０、１６とは、バスバー５の平面に垂直かつ伸長方向７に垂直な方向８で互いに離間して、２つの補償部分の相対運動を可能にする。中央位置で、２つの補償部分１０、１５、１６は互いに距離４０で離間している。

図１に、接続アセンブリ１の２つの補償部分１０、１７が示される。補償部分の各々は、間隙２０が２つのバスバー５間に存在する間隙部分２１の外側に位置する。したがって、接続アセンブリの補償部分１０、１７の各々は、２つの間隙部分２１間に位置する。

間隙部分２１で、可撓性電気接続要素６は間隙２０を橋渡しする。したがって、可撓性電気接続要素６は、間隙部分２１を通って連続して直線状に延びる。

バスバー５および可撓性電気接続要素６の補償部分１０、１５、１６の各々は、少なくとも１つの湾曲部３０を含む。より詳細には、各補償部分１０、１５、１６は、２つの９０°湾曲部３２間に位置する１８０°湾曲部３１を含む。したがって、補償部分１０、１５、１６の各々は、接続部分３５が２つの脚部３４間に位置するＵ字型３３を有する。

補償部分１０、１５、１６において、バスバー５と可撓性電気接続要素６とは、バスバー５および可撓性電気接続要素６の平坦面６０に垂直な全体伸長方向７から逸れている。

図２では、接続アセンブリ１は、可撓性電気接続要素６とバスバー５とを特に間隙部分２１で押し下げる押下要素３７をさらに含む。これは、接続アセンブリ１を主電池２に固定する助けとなる。

図３では、接続アセンブリ１のさらなる実施形態が概略図で示される。図３に示される補償部分１０、１５、１６は、図１および図２の実施形態に示す湾曲部分の代わりに直線部分を含む。各補償部分１０、１５、１６は、互いに６０°の角度で接続された２つの脚部３４を有する。これらの脚部３４は、バスバー５または可撓性電気接続要素６のさらなる部分に対して１２０°の角度である。したがって、補償部分１０、１５、１６の角部３８におけるヒンジ運動により補償運動が可能である。

前述したように、２つの補償部分１０、１５、１６は、接続アセンブリ１の伸長方向７に垂直な方向８で互いに離間している。

１ 接続アセンブリ
２ 主電池
４ セル
５ バスバー
６ 可撓性電気接続要素
７ 伸長方向
８ 伸長方向に垂直な方向
１０ 補償部分
１５ バスバーの補償部分
１６ 可撓性電気接続要素の補償部分
１７ 接続アセンブリの補償部分
２０ 間隙
２１ 間隙部分
２６ 領域
３０ 湾曲部
３１ １８０°湾曲部
３２ ９０°湾曲部
３３ Ｕ字型
３４ 脚部
３５ 接続部分
３７ 押下要素
３８ 角部
４０ 距離
４５ カバー
６０ 平坦面

Claims (14)

1. 電気自動車用の主電池（２）の接続アセンブリ（１）であって、
   前記接続アセンブリ（１）は、少なくとも１つのバスバー（５）と、少なくとも１つの可撓性電気接続要素（６）とを含み、
   前記バスバー（５）と前記可撓性電気接続要素（６）とは各々、互いに対向する平坦面（６０）を持つ略矩形の断面を有し、
   前記バスバー（５）と前記可撓性電気接続要素（６）とは、互いに沿って全体伸長方向（７）に延び、
   前記バスバー（５）は、前記バスバー（５）が前記全体伸長方向（７）から離れて横に延びる少なくとも１つの補償部分（１０、１５）を含み、
   前記可撓性電気接続要素（６）は、補償部分（１０、１６）を含むとともに、
   前記バスバー（５）の前記補償部分（１０、１５）と前記可撓性電気接続要素（６）の前記補償部分（１０、１６）とは、前記バスバー（５）の前記平坦面に垂直な方向（８）で互いに離間している、
   主電池（２）の接続アセンブリ（１）。
2. 前記可撓性電気接続要素（６）は、可撓性フラットケーブル（ＦＦＣ）である、
   請求項１に記載の接続アセンブリ（１）。
3. 前記バスバー（５）の前記補償部分（１０、１５）は、前記可撓性電気接続要素（６）の前記補償部分（１０、１６）内に位置する、
   請求項１または２に記載の接続アセンブリ（１）。
4. 前記バスバー（５）の前記補償部分（１０、１５）と前記可撓性電気接続要素（６）の前記補償部分（１０、１６）とは、互いに隣接して位置する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の接続アセンブリ（１）。
5. 前記接続アセンブリ（１）は補償部分（１０、１７）を含み、
   前記補償部分（１０、１７）は、前記バスバー（５）の前記補償部分（１０、１５）と、前記可撓性電気接続要素（６）の前記補償部分（１０、１６）と、を含む、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の接続アセンブリ（１）。
6. 前記バスバー（５）は、少なくとも２つの前記補償部分（１０、１５）を含み、
   前記可撓性電気接続要素（６）は、少なくとも２つの前記補償部分（１０、１６）を含む、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の接続アセンブリ（１）。
7. 前記バスバー（５）と前記可撓性電気接続要素（６）とは、前記補償部分（１０、１５、１６、１７）で分離され、前記補償部分（１０、１５、１６、１７）の外側で互いに接続されている、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の接続アセンブリ（１）。
8. 前記接続アセンブリ（１）は、２つの間隙部分（２１）で互いに離間した少なくとも３つの別個のバスバー（５）を含み、前記補償部分（１０、１５、１６、１７）は前記２つの間隙部分（２１）間に位置する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の接続アセンブリ（１）。
9. 前記可撓性電気接続要素（６）は、２つのバスバー（５）間の間隙（２０）を橋渡しする、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の接続アセンブリ（１）。
10. 前記補償部分（１０、１５、１６、１７）は、少なくとも１つの湾曲部（３０）を含む、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の接続アセンブリ（１）。
11. 前記補償部分（１０、１５、１６、１７）は、１つの１８０度湾曲部（３１）と２つの９０度湾曲部（３２）とを含む、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の接続アセンブリ（１）。
12. 前記バスバー（５）は平坦な金属板から作られ、前記バスバー（５）の前記補償部分（１０、１５）は前記金属板を曲げることによって導入されている、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の接続アセンブリ（１）。
13. 前記可撓性電気接続要素（６）の直線部分を押し下げるおよび／または固定するための押下要素（３７）を含む、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載の接続アセンブリ（１）。
14. 前記押下要素は間隙部分（２１）に位置する、
    請求項１３に記載の接続アセンブリ（１）。

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