JP7403642B2 - 接続ユニット、電池モジュール、電池パック及び電源として電池モジュールを使用した機器 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１９年１０月２１日に提出された、名称が「接続ユニット、電池モジュール、電池パック及び電源として電池モジュールを使用した機器」である第２０１９１０９９９５９３．Ｘ号の中国特許出願を援用し、その全内容は援用により本願に組み込まれている。

本願は電池の技術分野に関し、特に接続ユニット、電池モジュール、電池パック及び電源として電池モジュールを使用した機器に関する。

現在、自動車業界の各自動車メーカは全てクーペモデルの方向に開発しており、且つ従来の改造電気自動車は電気自動車の高速加速の利点及び特徴を反映する必要があり、従って急速加速運転モードのニーズはますます一般的になり、電池モジュールのモジュールグループ化効率、構造強度、安全性能の要件もますます高くなっている。

電池モジュールの回路基板と接続片は絶縁膜を介して一体構造として接続できるが、電池セルが充放して膨張するとき、電池セルの間に相対変位が発生し、膨張力の作用下で、絶縁膜が引き裂かれる可能性があり、回路基板及び回路基板のサンプリング端子に接続された部位が引っ張られて破断する可能性もあり、結果として、サンプリングが失敗し、構造が故障する。

本願の目的は、電池モジュールの安全性を向上させるために、接続ユニット、電池モジュール、電池パック及び電源として電池モジュールを使用した機器を提供することである。

本願の第１態様は接続ユニットを提供し、電池モジュールの電池セルを接続するための複数の接続片と、回路基板及び回路基板に接続されたサンプリング端子を含み、サンプリング端子が複数の接続片に接続されるサンプリングユニットと、サンプリングユニット及び複数の接続片の一側に設けられ、且つサンプリングユニット及び複数の接続片に接続されてサンプリングユニット及び複数の接続片とともに一体構造を形成し、サンプリングユニットを覆う領域内に絶縁膜貫通孔が開設される絶縁膜と、を含む。

いくつかの実施例では、回路基板には回路基板開口部が開設され、絶縁膜貫通孔の位置は回路基板開口部の位置に対応する。

いくつかの実施例では、回路基板はサンプリング端子に接続された接続部を有し、回路基板開口部は接続部に接近して設けられる。

いくつかの実施例では、回路基板開口部は、回路基板を貫通する回路基板貫通孔、及び回路基板の側辺から内側に凹んで形成された第１溝を含み、回路基板貫通孔は、回路基板の横方向に沿って延びる第１横方向部分を含み、第１溝は第１横方向部分の延び方向に位置し、且つ第１横方向部分との間に隙間がある。

いくつかの実施例では、回路基板貫通孔は、回路基板の縦方向に沿って延びる縦方向部分をさらに含み、第１横方向部分は縦方向部分の第１端に位置し、且つ縦方向部分と連通する。

いくつかの実施例では、回路基板貫通孔は、回路基板の横方向に沿って延びる第２横方向部分をさらに含み、第２横方向部分は縦方向部分の第２端に位置し、且つ縦方向部分と連通する。

いくつかの実施例では、回路基板の縦方向において、第２横方向部分と接続部との間の距離は、第１横方向部分と接続部との間の距離よりも大きい。

いくつかの実施例では、回路基板開口部は、回路基板の側辺から内側に凹んで形成された第２溝をさらに含み、第２溝及び第１溝はそれぞれ接続部の両側に位置する。

いくつかの実施例では、絶縁膜貫通孔の位置と回路基板開口部の位置は対応して設定され、絶縁膜貫通孔は、回路基板貫通孔の位置に対応する第１セグメント、及び第２溝に対応する位置から第１溝に対応する位置まで延びる第２セグメントを含む。

いくつかの実施例では、絶縁膜は、サンプリングユニット及び複数の接続片の両側にそれぞれ貼り付けられた第１絶縁膜及び第２絶縁膜を含み、第１絶縁膜には第１絶縁膜貫通孔が設けられ、第２絶縁膜には第２絶縁膜貫通孔が設けられる。

いくつかの実施例では、第１絶縁膜貫通孔と第２絶縁膜貫通孔は位置ずれして設けられる。

いくつかの実施例では、第１絶縁膜貫通孔と第２絶縁膜貫通孔との接近する孔壁の間の距離は［－０．５ｍｍ，３ｍｍ］の範囲である。

いくつかの実施例では、第１絶縁膜貫通孔は第２絶縁膜貫通孔の位置と対向し、第１絶縁膜貫通孔と第２絶縁膜貫通孔のうちの一方の絶縁膜貫通孔の幅は、他方の絶縁膜貫通孔の幅よりも小さい。

いくつかの実施例では、第１絶縁膜貫通孔及び第２絶縁膜貫通孔のうち狭い絶縁膜貫通孔の幅ａは［０，０．５ｍｍ］の範囲であり、広い絶縁膜貫通孔の幅ｂは［０．５ｍｍ，３ｍｍ］の範囲である。

本願の第２態様は電池モジュールを提供し、積んで設けられた複数の電池セルと、本願の第１態様に係る接続ユニットとを含み、複数の接続片は複数の電池セルの電極リード線に接続される。

本願の第３態様は電池パックを提供し、ボックスと、本願の第２態様に係る電池モジュールとを含み、電池モジュールがボックス内に収納される。

本願の第４態様は電源として電池モジュールを使用した機器を提供し、駆動装置と、本願の第２態様に係る電池モジュールとを含み、駆動装置は機器に駆動力を提供することに用いられ、電池モジュールは駆動装置に電気エネルギーを提供するように構成される。

本願に係る技術案によれば、接続ユニットは、複数の接続片と、サンプリングユニットと、絶縁膜とを含み、複数の接続片は電池モジュールの電池セルを接続することに用いられ、サンプリングユニットは、回路基板及び回路基板に接続されたサンプリング端子を含み、サンプリング端子は複数の接続片に接続され、絶縁膜はサンプリングユニット及び複数の接続片の一側に設けられ、且つ絶縁膜は、サンプリングユニット及び複数の接続片に接続されてサンプリングユニット及び複数の接続片とともに一体構造を形成し、絶縁膜のサンプリングユニットを覆う領域内に絶縁膜貫通孔が開設される。電池モジュールの製造過程で、電池セルが複数回で充放電するため膨張し、電池セル間に相対変位が発生し、絶縁膜に開設された絶縁膜貫通孔から膨張力をリリースできることにより絶縁膜の引き裂き及びサンプリングの失敗を回避し、さらに電池モジュールの安全性を向上させる。

以下、図面を参照しながら本願の例示的な実施例を詳細に説明することにより、本願の他の特徴及びその利点は明確になる。

ここで説明される図面は、本願のさらなる理解を提供するためのものであり、本願の一部を構成し、本願の例示的な実施例及びその説明は、本願を解釈するためのものであり、本願を不適切に限定するものではない。

本願の実施例に係る車両の構造模式図である。 図１における電池パックの構造模式図である。 図２における電池モジュールの構造模式図である。 図３における接続ユニットの分解構造模式図である。 図３における接続ユニットの分解構造模式図である。 図５におけるＭ部分の拡大構造模式図である。 図５におけるサンプリングユニットの構造模式図である。 図７におけるＡ部分の拡大構造模式図である。 図７におけるＢ部分の拡大構造模式図である。 図７におけるＣ部分の拡大構造模式図である。 図７におけるＤ部分の拡大構造模式図である。 図３における接続ユニットの上面構造模式図である。 図１２におけるＧ－Ｇ断面構造模式図である。 図１２におけるＪ－Ｊ断面構造模式図である。 図１２におけるＩ－Ｉ断面構造模式図である。 図３における接続ユニットの底面構造模式図である。 図４における第１絶縁膜の構造模式図である。 図１７におけるＥ部分の拡大構造模式図である。 図１７におけるＫ部分の拡大構造模式図である。 図４における第２絶縁膜の構造模式図である。 図２０におけるＦ部分の拡大構造模式図である。

以下、本願の実施例の図面を参照しながら、本願の実施例の技術的解決手段を明確で、完全に説明し、明らかなように、説明される実施例は本願の一部の実施例に過ぎず、全部の実施例ではない。少なくとも１つの例示的実施例に対する以下の説明は実際に例示的ものに過ぎず、本願及びその応用又は使用を制限するためのものではない。本願の実施例に基づき、当業者が創造的労働を必要とせずに取得したすべての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

特に断らない限り、これらの実施例に記載の部材及びステップの相対的な配置、数式及び数値は本願の範囲を制限しない。また、説明の便宜上、図面に示される各部分の寸法が実際の縮尺関係で描かれていないことは理解されるべきである。当業者に知られている技術、方法及びデバイスは詳細に検討されないかもしれないが、適切な場合、上記技術、方法及びデバイスは明細書の一部と見なされるべきである。ここで示され、検討されているすべての例では、いかなる具体的な値は、例示的なものであり、制限するためのものではないと解釈されるべきである。従って、例示的実施例の他の例では異なる値を有してもよい。なお、以下の図面では、同様の符号及びアルファベットは同様のものを示し、従って、あるものが１つの図面で定義されると、以降の図面でさらに検討する必要はない。

説明の便宜上、ここで、「…の上に位置する」、「…の上方に位置する」、「…の上面に位置する」、「上面の」等の空間的相対用語を使用して、図面に示される１つの素子又は特徴と他の素子又は特徴との空間的位置関係を説明することに用いることができる。理解されるべきであるように、空間的相対用語は、図面で説明される方位だけでなく、使用又は操作中の素子の異なる方位も含むことを意味する。例えば、図面の素子を反転させると、「他の素子又は構造の上方に位置する」又は「他の素子又は構造の上に位置する」と説明された素子は、そのあとで、「他の素子又は構造の下方に位置する」又は「他の素子又は構造の下に位置する」と位置決めされる。従って、例示的用語「…の上方に位置する」は「…の上方に位置する」及び「…の下方に位置する」という２つの方位を含んでもよい。当該素子は他の異なる方式で位置決めされてもよく、且つここで使用される空間的相対説明を対応付けて解釈する。

以下、図１～図２１に基づいて、本願の実施例の電池モジュールの構造及び該実施例の接続ユニットの構造について詳細に説明する。

本願の実施例は、電源として電池モジュール１０を使用した機器、電池パック１００、電池モジュール１０及び接続ユニット１を提供する。電源として電池モジュール１０を使用した機器は、電池モジュール１０と、該機器に駆動力を提供するための駆動装置とを含み、電池モジュール１０は駆動装置に電気エネルギーを提供する。該機器の駆動力は全て電気エネルギーであってもよく、一部が電気エネルギーであり、他部が他のエネルギー（例えば機械的エネルギー）であってもよい。例えば、該機器は、エンジンなどの機械的エネルギーを提供する動力源をさらに含んでもよい。電源として電池モジュール１０を使用した装置はいずれも本願の保護範囲内に属する。

本願の実施例の機器は、車両、船舶、軽飛行機などの移動機器であってもよい。車両を例として、本願の実施例の車両は新エネルギー自動車であってもよい。該新エネルギー自動車は純電気自動車であってもよく、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンダー自動車であってもよい。図１に示すように、該車両は、電池パック１００と、車両本体２００とを含み、電池パック１００は車両本体２００内に設けられ且つ少なくとも１つの電池モジュール１０を含む。車両本体２００には駆動モータが設けられ、駆動モータは電池パック１００に電気的に接続され、電池パック１００は駆動モータに電気エネルギーを提供し、駆動モータは伝動機構を介して車両本体２００の車輪に接続されて車両の走行を駆動する。具体的には、該電池パック１００は車両本体２００の底部に水平に設けられてもよい。

本願の実施例の電池パック１００は、少なくとも１つの電池モジュール１０を含む。具体的には、本実施例では、図２に示すように、本実施例の電池パック１００は、複数の電池モジュール１０、及び複数の電池モジュール１０を収納するためのボックスを含む。ボックスは収納キャビティを有し、複数の電池モジュール１０は収納キャビティ内に配列して配置される。具体的には、本実施例のボックスは箱型のボックスであり、且つ電池モジュール１０を収納する下部ボックス３０及び下部ボックス３０と蓋合する上部ボックス２０を含む。他の図示されていない実施例では、ボックスは枠状ボックス、円盤状ボックスなどの他の形状であってもよい。

図３に示すように、本願の実施例の電池モジュール１０は、複数の電池セル４及び複数の電池セル４を固定するためのフレーム構造を含む。複数の電池セル４は長さ方向Ｘ１に沿って積んで行となるように配列される。フレーム構造は端板２、第１結束バンド５及び第２結束バンド６を含み、端板２は電池モジュール１０の長さ方向Ｘ１における両端に位置し且つ端板２は電池セル４の電池モジュール１０の長さ方向Ｘ１に沿った移動を制限することに用いられる。第１結束バンド５及び第２結束バンド６は積んでいる複数の電池セル４を接続することに用いられる。

他の図示されていない実施例では、フレーム構造は、電池モジュールの幅方向Ｙ１における両側に位置する側板をさらに含んでもよく、側板は端板に接続されてフレーム構造を囲んで形成する。また、電池モジュール１０にはフレーム構造が設けられなくてもよく、電池パック１００のボックス内に固定される場合、ボックスの側辺、補強ビームなどのボックスの骨格構造により複数の積んでいる電池セル４を固定し、又は接着などの方式によって電池セル４をボックスに固定してもよい。

本実施例の電池モジュール１０は絶縁キャップ３をさらに含み、絶縁キャップ３はフレーム構造と電池セル４との間に設けられて絶縁の役割を果たす。具体的には、本実施例では、絶縁キャップ３は端板２と電池セル４及び結束バンドと電池セル４との間に位置する。

本実施例の電池セル４は電極リード線を含み、具体的には、各電池セル４は正電極リード線４１及び負電極リード線４２を含む。電池モジュール１０において、複数の電池セル４の間は電気的に接続され、直列接続及び／又は並列接続などの接続方式を用いてもよい。且つ隣接する電池セル４の間は接続片１１を介して接続され、例えば、電池セル４が直列接続される場合、１つの電池セル４の正電極リード線４１と別の電池セル４の負電極リード線４２は接続片１１を介して接続され、又は、電池セル４が並列接続される場合、１つの電池セル４の正電極リード線４１と別の電池セル４の正電極リード線４１は接続片１１を介して接続される。

図３～図５に示すように、本実施例の接続ユニット１は、電池モジュールの電池セル４を接続するための複数の接続片１１、サンプリングユニット１４及び絶縁膜を含み、サンプリングユニット１４は、回路基板１４１及び回路基板１４１に接続されたサンプリング端子１４２を含み、サンプリング端子１４２は複数の接続片１１に接続され、絶縁膜はサンプリングユニット１４及び複数の接続片１１の一側に設けられ、且つ絶縁膜は、サンプリングユニット１４及び複数の接続片１１に接続されてサンプリングユニット１４及び複数の接続片１１とともに一体構造を形成し、それにより電池モジュール１０の組み立て効率を向上させる。絶縁膜のサンプリングユニット１４を覆う領域内に絶縁膜貫通孔が開設される。電池モジュール１０の製造過程で、接続ユニット１の接続片１１が電池セル４の電極リード線に接続される場合、製造誤差のため接続片１１と電極リード線との間にずれが存在する可能性があるため、接続片１１がそれに接続されたサンプリングユニット１４を引っ張り、接続片１１とサンプリングユニット１４との間の接続が失敗し又はサンプリングユニット１４自体が引き裂かれることが容易になり、これにより、サンプリングが失敗し、ひいては絶縁膜を引き裂いて、接続ユニット１１の接続が失敗する。絶縁膜貫通孔が開設されることにより、サンプリングユニット１４は移動空間を有し、製造誤差によるサンプリング失敗の問題を回避することができる。電池モジュール１０の製造過程で、電池セル４が複数回で充放電するため膨張し、電池セル４間に相対変位が発生し、絶縁膜に開設された絶縁膜貫通孔から膨張力をリリースできることにより絶縁膜の引き裂き及びサンプリングの失敗を回避し、さらに電池モジュールの安全性を向上させる。

本実施例のサンプリングユニット１４及び複数の接続片１１は絶縁膜を介して接着、熱圧着又は射出成形プロセスにより一体に統合され、電池モジュール１０のグループ化が容易になり生産効率が向上する。いくつかの実施例では、サンプリングユニット１４及び複数の接続片１１は絶縁膜を介して熱圧着により一体に統合され、接続ユニット１の製造が容易になる。

具体的には、本実施例では、回路基板１４１はＦＰＣ、ＰＣＢ、ＦＦＣなどであってもよく、回路基板１４１はサンプリングライン及びサンプリングラインを包む絶縁材料で構成され、サンプリング端子１４２は回路基板１４１内のサンプリングラインに接続されたニッケルプレート、銅片、アルミニウムプレートなどであってもよく、サンプリング端子１４２は回路基板１４１内のサンプリングラインから延びる部分であってもよい。電池セル４に関する情報の収集を実現できる限り、ここでいずれも具体的に限定しない。具体的には、サンプリングラインはサンプリング端子１４２に電気的に接続され、サンプリングの役割を実現する。いくつかの実施例では、回路基板１４１はＦＰＣなどの可撓性回路基板であり、サンプリング端子１４２はニッケルプレートである。可撓性回路基板は可撓性があり且つ体積が小さく、グループ化後の電池モジュール１０のために内部空間を節約することができる。

サンプリングユニット１４及び複数の接続片１１は絶縁膜を介して熱圧着により統合された後、回路基板１４１の位置が制限されて移動できなくなり、接続ユニット１全体の剛性が向上し、これにより、電池モジュール１０が膨張するとき、回路基板１４１が膨張力の作用で引っ張られ、結果として、回路基板１４１内部のサンプリングラインの電気的接続が失敗する。接続ユニット１全体の剛性を低下させてサンプリングの失敗を回避するために、図７～図１１に示すように、本実施例の回路基板１４１には回路基板開口部が開設され、絶縁膜貫通孔の位置は回路基板開口部の位置に対応する。

図８に示すように、回路基板１４１はサンプリング端子１４２に接続された接続部１４１１を有し、回路基板開口部は接続部１４１１に接近して設けられる。サンプリング端子１４２は接続片１１に接続され、接続片１１は電池セル４の電極リード線に接続され、従って電池セル４が充放電して変形するとき、回路基板１４１のサンプリング端子１４２に接続された接続部１４１１は受力部位であるため、回路基板開口部が接続部１４１１に接近して設けられることにより、接続ユニット１の接続部１４１１の付近での可撓性をより良好に向上させることができる。本実施例の回路基板１４１を振動させるとき、回路基板１４１には回路基板開口部が設けられるため、本実施例の回路基板１４１は、変形により回路基板１４１の振動を吸収し、それにより接続部１４１１とサンプリング端子１４２との間の接続強度を確保することができる。

図７に示すように、回路基板１４１の両側の異なる位置に間隔をおいて設けられた複数のサンプリング端子１４２が接続される。図８～図１１に示すように、異なる位置のサンプリング端子１４２に対して、回路基板開口部の形状は略同じであり、回路基板１４１の内部配線に応じて回路基板開口部の方向を適切に調整すればよい。以下、図８に基づいて図７におけるＡ部分の回路基板開口部の構造を詳細に説明する。図７におけるＢ部分、Ｃ部分及びＤ部分の回路基板開口部はいずれもＡ部分の回路基板開口部から一定の回転対称により得られるものであり、従ってその構造はＡ部分の回路基板開口部の構造を参照すればよく、詳細な説明を省略する。

図８に示すように、本実施例の回路基板１４１は、接続部１４１１の一側に位置する接続ネック１４１６を含み、接続ネック１４１６内部にサンプリングラインが設けられる。

本実施例の回路基板開口部は、回路基板１４１を貫通する回路基板貫通孔１４１２、及び回路基板１４１の側辺から内側に凹んで形成された第１溝１４１３を含み、回路基板貫通孔１４１２は、回路基板１４１の横方向Ｙ３に沿って延びる第１横方向部分１４１２ａを含み、第１溝１４１３は第１横方向部分１４１２ａの延び方向に位置し、且つ第１横方向部分１４１２ａとの間に隙間１４１４がある。回路基板１４１及び絶縁膜が熱圧着される前、第１横方向部分１４１２ａと第１溝１４１３との間に隙間１４１４があり、それにより回路基板１４１と絶縁膜との間の接着が容易になり、且つ熱圧着過程での絶縁膜の平坦化及びサンプリング端子１４２の固定が容易になり、生産効率が向上する。サンプリング端子１４２が電池セル４の膨張に伴って変形するとき、サンプリング端子１４２は回路基板１４１に作用力を印加する。該作用力の増加に伴って、第１溝１４１３と第１横方向部分１４１２ａとの間の隙間１４１４が壊れて接続ネック１４１６がブーム構造になり、より変形しやすくなる。隙間１４１４の内部にサンプリングラインが設けられてもよく、サンプリングラインが設けられなくてもよく、隙間１４１４内にサンプリングラインが設けられた場合、隙間１４１４内のサンプリングラインと接続ネック１４１６内のサンプリングラインは並列接続関係にあり、隙間１４１４内のサンプリングラインが破断された場合、接続ネック１４１６内のサンプリングラインはサンプリングの役割を果たすことができ、いくつかの実施例では、隙間１４１４内にサンプリングラインが設けられず、回路基板１４１内のサンプリングラインの配線難度を低下させ、コストを削減することができる。

具体的には、本実施例の第１横方向部分１４１２ａ及び第１溝１４１３はいずれも狭く設けられるため、隙間１４１４も狭くなり、サンプリング端子１４２の作用下で壊れることが容易である。

本実施例の回路基板貫通孔１４１２は、回路基板１４１の縦方向Ｘ３に沿って延びる縦方向部分１４１２ｂをさらに含み、第１横方向部分１４１２ａは縦方向部分１４１２ｂの第１端に位置し、且つ縦方向部分１４１２ｂと連通する。縦方向部分１４１２ｂの設置により、本実施例の回路基板１４１の可撓性を向上させる。

回路基板１４１の可撓性をさらに向上させるために、本実施例の回路基板貫通孔１４１２は、回路基板１４１の横方向Ｙ３に沿って延びる第２横方向部分１４１２ｃをさらに含み、第２横方向部分１４１２ｃは縦方向部分１４１２ｂの第２端に位置し、且つ縦方向部分１４１２ｂと連通する。

図１０における寸法を参照し、回路基板１４１の縦方向Ｘ３において、第２横方向部分１４１２ｃと接続部１４１１との間の距離ｆは、第１横方向部分１４１２ａと接続部１４１１との間の距離ｈよりも大きい。このような設定により、接続ネック１４１６の長さがより長くなり、回路基板１４１の変形に有利である。

いくつかの実施例では、回路基板開口部は、回路基板１４１の側辺から内側に凹んで形成された第２溝１４１５をさらに含み、第２溝１４１５及び第１溝１４１３はそれぞれ接続部１４１１の両側に位置する。第２溝１４１５の設置により、接続部１４１１が受力するとき、回路基板１４１がより変形しやすくなり、それによりサンプリング端子１４２と接続部１４１１との間の接続安定性を確保する。

回路基板１４１の縦方向Ｘ３において、第２溝１４１５と第２横方向部分１４１２ｃは位置ずれして設けられ、それにより回路基板１４１の内部配線のために十分な位置を残し、接続ネック１４１６の接続強度を向上させる。

ここで説明する必要があるように、本実施例の回路基板１４１の縦方向Ｘ３は電池モジュール１０の長さ方向Ｘ１と一致し、これは電池モジュール１０内の電池セル４の配置に関連する。他の図示されていない実施例では、回路基板の縦方向Ｘ３は電池モジュールの長さ方向Ｘ１と一致しなくてもよい。

接続ユニット１の強度及び接続信頼性をさらに向上させるために、図４及び図５に示すように、本実施例の絶縁膜は、サンプリングユニット１４及び複数の接続片１１の両側にそれぞれ貼り付けられた第１絶縁膜１２及び第２絶縁膜１３を含み、すなわちサンプリングユニット１４及び複数の接続片１１は第１絶縁膜１２と第２絶縁膜１３との間に位置する。具体的には、本実施例のサンプリングユニット１４、複数の接続片１１、第１絶縁膜１２及び第２絶縁膜１３は熱圧着により一体に統合される。接続ユニット１の高さ方向Ｚ２において、第１絶縁膜１２は上側に位置し、第２絶縁膜１３は下側に位置する。

サンプリングユニット１４及び複数の接続片１１が変形するときに絶縁膜が引き裂かれることを回避するために、本実施例の第１絶縁膜１２及び第２絶縁膜１３には絶縁膜貫通孔が設けられる。具体的には、図１２及び図１７に示すように、第１絶縁膜１２には第１絶縁膜貫通孔１２１が設けられる。図１６及び図２０に示すように、第２絶縁膜１３には第２絶縁膜貫通孔１３１が設けられる。

図１８、図１９及び図２１に示すように、本実施例の絶縁膜貫通孔の位置と回路基板開口部の位置は対応して設定され、絶縁膜貫通孔は、回路基板貫通孔１４１２の位置に対応する第１セグメントＰ、及び第２溝１４１５に対応する位置から第１溝１４１３に対応する位置まで延びる第２セグメントＱを含む。本実施例の絶縁膜貫通孔の位置は回路基板開口部の位置に対応し、それにより絶縁膜が回路基板１４１と一体に接続された後、回路基板１４１のサンプリング端子１４２に接近する部分はブーム構造を形成し、変形に有利である。

本実施例の第１絶縁膜１２及び第２絶縁膜１３にはいずれも絶縁膜貫通孔が設けられ、回路基板１４１の対応する位置にも回路基板開口部が設けられるため、金属粒子が絶縁膜貫通孔及び回路基板開口部を通って電池モジュール１０の内部に落下して短絡を引き起こすことを回避するために、一実施例では、図１３及び図１４に示すように、第１絶縁膜貫通孔１２１は第２絶縁膜貫通孔１３１の位置と対向し、第１絶縁膜貫通孔１２１と第２絶縁膜貫通孔１３１のうちの一方の絶縁膜貫通孔の幅は、他方の絶縁膜貫通孔の幅よりも小さい。つまり、第１絶縁膜貫通孔１２１と第２絶縁膜貫通孔１３１のうちの一方は狭い絶縁膜貫通孔であり、他方は広い絶縁膜貫通孔である。具体的には、図１３に示すように、第１絶縁膜貫通孔１２１は狭い絶縁膜貫通孔である。図１４に示すように、第２絶縁膜貫通孔１３１は広い絶縁膜貫通孔である。第１絶縁膜１２及び第２絶縁膜１３はサンプリングユニット１４とともに熱圧着により一体成形された後、接続ユニット１全体には金属粒子を阻止するのは狭い絶縁膜貫通孔である。

絶縁膜貫通孔が膨張力をリリースできることを確保するとともに金属粒子が電池モジュール１０の内部に落下することを防止できるために、本実施例の狭い絶縁膜貫通孔の幅ａは［０，０．５ミリメートル（ｍｍ）］の範囲である。いくつかの実施例では、狭い絶縁膜貫通孔の幅ａ≦０．２ｍｍであり、金属粒子が電池モジュール１０の内部に落下することを防止するというより良好な効果を有する。

図１３及び図１４に示すように、本実施例の回路基板開口部の幅は広い絶縁膜貫通孔の幅と同じである。回路基板１４１の材料利用率を高めて膨張力のリリースを容易にし、且つ金型の使用寿命を延ばすとともに絶縁膜と回路基板１４１とが十分な接着面積を有することを確保できるために、本実施例の広い絶縁膜貫通孔の幅ｂは［０．５ｍｍ，３ｍｍ］の範囲である。いくつかの実施例では、広い絶縁膜貫通孔の幅ｂが１ｍｍである場合、絶縁膜と回路基板１４１との接着面積が大きくなり、且つ回路基板１４１の材料利用率も高くなる。

金属粒子が絶縁膜貫通孔及び回路基板開口部を通って電池モジュール１０の内部に落下して短絡を引き起こすことを回避するために、他の実施例では、図１５に示すように、第１絶縁膜貫通孔１２１と第２絶縁膜貫通孔１３１は位置ずれして設けられる。第１絶縁膜貫通孔１２１と第２絶縁膜貫通孔１３１が位置ずれするため、第１絶縁膜１２、回路基板１４１及び第２絶縁膜１３が熱圧着された後、金属粒子が接続ユニット１を通って電池モジュール１０内に落下することを防止できる。

図１５に示すように、本実施例の第１絶縁膜貫通孔１２１の幅はｄであり、第２絶縁膜貫通孔１３１の幅はｅであり、本実施例では、第１絶縁膜貫通孔１２１の幅ｄと第２絶縁膜貫通孔１３１の幅ｅは等しい。且つ、回路基板１４１の材料利用率を高め、且つ絶縁膜と回路基板１４１との間に十分な接着面積を有することを確保するために、本実施例の第１絶縁膜貫通孔１２１の幅ｄ及び第２絶縁膜貫通孔１３１の幅ｅは［０．５ｍｍ，３ｍｍ］の範囲である。いくつかの実施例では、第１絶縁膜貫通孔１２１の幅ｄ及び第２絶縁膜貫通孔１３１の幅ｅはいずれも１ｍｍである。

他の実施例では、第１絶縁膜貫通孔１２１の幅ｄと第２絶縁膜貫通孔１３１の幅ｅは等しくなくてもよい。

金属粒子がモジュールの内部に落下することを回避するために、本実施例の第１絶縁膜貫通孔１２１と第２絶縁膜貫通孔１３１との接近する孔壁の間の距離ｃ≧－０．５ｍｍである。このとき、接続ユニット１が熱圧着された後に依然して０．５ｍｍ以内の開口部があり、０．５ｍｍ以内の金属粒子が該開口部を通って電池モジュール１０の内部に落下する可能性があり、つまり、ｃ≧－０．５ｍｍの場合、大部分の金属粒子が電池モジュール１０の内部に落下することを防止できる。金属粒子が電池モジュール１０の内部に落下することをより良好に防止するために、本実施例の第１絶縁膜貫通孔１２１と第２絶縁膜貫通孔１３１との接近する孔壁の間の距離ｃは［－０．５ｍｍ，３ｍｍ］の範囲である。いくつかの実施例では、第１絶縁膜貫通孔１２１と第２絶縁膜貫通孔１３１との接近する孔壁の間の距離ｃが０．５ｍｍである場合、本実施例の絶縁膜は、金属粒子の落下を防止する効果及び膨張力をリリースする効果がいずれも優れている。

いくつかの実施例では、応力集中を防止するために、図１８、図１９及び図２１に示すように、絶縁膜貫通孔の端部且つコーナーはいずれも円弧を用いてゆっくりと遷移し応力集中を防止する。

最後に、以上の実施例は本願の技術案を説明するためのものに過ぎず、それを制限するためのものではない。好ましい実施例を参照して本願を詳細に説明したが、当業者であれば理解できるように、本願の技術案の精神を逸脱することなく、本願の発明を実施するための形態を修正し、又は一部の技術的特徴に対して均等置換を行うことができ、これらの修正や均等置換はいずれも本願が特許請求する技術案の範囲に含まれる。

１、接続ユニット、
１１、接続片、
１２、第１絶縁膜、１２１、第１絶縁膜貫通孔、
１３、第２絶縁膜、１３１、第２絶縁膜貫通孔、
１４、サンプリングユニット、１４１、回路基板、１４１１、接続部、１４１２、第１回路基板貫通孔、１４１２ａ、第１横方向部分溝、１４１２ｂ、縦方向部分溝、１４１２ｃ、第２横方向部分溝、１４１３、第１溝、１４１４、隙間、１４１５、第２溝、１４１６、接続ネック、１４２、サンプリング端子、
２、端板、
３、絶縁キャップ、
４、電池セル、４１、正電極リード線、４２、負電極リード線、
５、第１結束バンド、
６、第２結束バンド、
１０、電池モジュール、
２０、上部ボックス、
３０、下部ボックス、
１００、電池パック、
２００、車両本体、
Ｐ、第１セグメント、Ｑ、第２セグメント。
Ｘ１、電池モジュールの長さ方向、Ｙ１、電池モジュールの幅方向、Ｚ１、電池モジュールの高さ方向、
Ｘ２、接続ユニットの長さ方向、Ｙ２、接続ユニットの幅方向、Ｚ２、接続ユニットの高さ方向、
Ｘ３、回路基板の縦方向、Ｙ３、回路基板の横方向、
ａ、狭い絶縁膜貫通孔の幅、
ｂ、広い絶縁膜貫通孔の幅、
ｃ、第１絶縁膜貫通孔と第２絶縁膜貫通孔との接近する孔壁の間の距離、
ｄ、第１絶縁膜貫通孔の幅、
ｅ、第２絶縁膜貫通孔の幅、
ｆ、第２横方向部分と接続部との間の距離、
ｈ、第１横方向部分と接続部との間の距離。

Claims (16)

1. 電池モジュールに用いられる接続ユニットであって、
   前記電池モジュールの電池セルを接続するための複数の接続片と、
   回路基板及び前記回路基板に接続されたサンプリング端子を含み、前記サンプリング端子が前記複数の接続片に接続されるサンプリングユニットと、
   前記サンプリングユニットと前記複数の接続片の一側に設けられ、且つ前記サンプリングユニット及び前記複数の接続片に接続されて前記サンプリングユニット及び前記複数の接続片とともに一体構造を形成し、前記サンプリングユニットを覆う領域内に絶縁膜貫通孔が開設される絶縁膜と、を含み、
   前記回路基板には回路基板開口部が開設され、前記回路基板開口部は、前記回路基板を貫通する回路基板貫通孔及び前記回路基板の側辺から内側に凹んで形成された第１溝を含み、前記回路基板貫通孔は、前記回路基板の横方向に沿って延びる第１横方向部分を含み、前記第１溝は前記第１横方向部分の延び方向に位置し、且つ前記第１溝と前記第１横方向部分との間に隙間がある接続ユニット。
2. 前記絶縁膜貫通孔の位置は前記回路基板開口部の位置に対応する請求項１に記載の接続ユニット。
3. 前記回路基板は前記サンプリング端子に接続された接続部を有し、前記回路基板開口部は前記接続部に接近して設けられる請求項２に記載の接続ユニット。
4. 前記回路基板貫通孔は、前記回路基板の縦方向に沿って延びる縦方向部分をさらに含み、前記第１横方向部分は前記縦方向部分の第１端に位置し、且つ前記縦方向部分と連通する請求項３に記載の接続ユニット。
5. 前記回路基板貫通孔は、前記回路基板の横方向に沿って延びる第２横方向部分をさらに含み、前記第２横方向部分は前記縦方向部分の第２端に位置し、且つ前記縦方向部分と連通する請求項４に記載の接続ユニット。
6. 前記回路基板の縦方向において、前記第２横方向部分と前記接続部との間の距離は、前記第１横方向部分と前記接続部との間の距離よりも大きい請求項５に記載の接続ユニット。
7. 前記回路基板開口部は、前記回路基板の側辺から内側に凹んで形成された第２溝をさらに含み、前記第２溝及び前記第１溝はそれぞれ前記接続部の両側に位置する請求項６に記載の接続ユニット。
8. 前記絶縁膜貫通孔の位置と前記回路基板開口部の位置は対応して設定され、前記絶縁膜貫通孔は、前記回路基板貫通孔の位置に対応する第１セグメント、及び前記第２溝に対応する位置から前記第１溝に対応する位置まで延びる第２セグメントを含む請求項７に記載の接続ユニット。
9. 前記絶縁膜は、前記サンプリングユニット及び前記複数の接続片の両側にそれぞれ貼り付けられた第１絶縁膜及び第２絶縁膜を含み、前記第１絶縁膜には第１絶縁膜貫通孔が設けられ、前記第２絶縁膜には第２絶縁膜貫通孔が設けられる請求項１～８のいずれか１項に記載の接続ユニット。
10. 前記第１絶縁膜貫通孔と前記第２絶縁膜貫通孔とは位置ずれして設けられる請求項９に記載の接続ユニット。
11. 前記第１絶縁膜貫通孔と前記第２絶縁膜貫通孔との接近する孔壁の間の距離は［－０．５ｍｍ，３ｍｍ］の範囲である請求項１０に記載の接続ユニット。
12. 前記第１絶縁膜貫通孔は前記第２絶縁膜貫通孔の位置と対向し、前記接続ユニットの幅方向において、前記第１絶縁膜貫通孔と前記第２絶縁膜貫通孔のうちの一方の絶縁膜貫通孔の幅は、他方の絶縁膜貫通孔の幅よりも小さい請求項９に記載の接続ユニット。
13. 前記第１絶縁膜貫通孔と前記第２絶縁膜貫通孔のうち狭い絶縁膜貫通孔の幅ａは［０，０．５ｍｍ］の範囲であり、広い絶縁膜貫通孔の幅ｂは［０．５ｍｍ，３ｍｍ］の範囲である請求項１２に記載の接続ユニット。
14. 電池モジュールであって、積んで設けられた複数の電池セルと、請求項１～１３のいずれか１項に記載の接続ユニットとを含み、前記複数の接続片が前記複数の電池セルの電極リード線に接続される電池モジュール。
15. ボックスと、請求項１４に記載の電池モジュールとを含み、前記電池モジュールが前記ボックス内に収納される電池パック。
16. 電源として電池モジュールを使用した機器であって、駆動装置と、請求項１４に記載の電池モジュールとを含み、前記駆動装置は前記機器に駆動力を提供することに用いられ、前記電池モジュールは前記駆動装置に電気エネルギーを提供するように構成される電源として電池モジュールを使用した機器。

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