KR20150091004A - 조전지 및 조전지의 접속 전환 방법 - Google Patents

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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

조전지(100)는 고정 버스 바(10)와, 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)를 구비하고 있다. 고정 버스 바(10)는 단자(4, 5) 중 어느 하나에 접속되어 있다. 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)는 전지 셀(1)의 덮개부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능하다. 제1 가동 버스 바(20)가 고정 버스 바(10)에 접촉함과 함께 제2 가동 버스 바(40)가 고정 버스 바(10)에 비접촉으로 되는 상태에서, 복수의 전지 셀(1)이 직렬로 접속된다. 제2 가동 버스 바(40)가 고정 버스 바(10)에 접촉함과 함께 제1 가동 버스 바(20)가 고정 버스 바(10)에 비접촉으로 되는 상태에서, 복수의 전지 셀(1)이 병렬로 접속된다.

Description

조전지 및 조전지의 접속 전환 방법 {BATTERY ASSEMBLY AND METHOD OF SWITCHING CONNECTION IN BATTERY ASSEMBLY}
본 발명은 조전지 및 조전지의 접속 전환 방법에 관한 것이다.
종래의 조전지에 관하여, 일본 특허 출원 공개 평9-147826호 공보에는 직렬 접속 부재와 병렬 접속 부재를 전환 구동 수단에 의해 이동시키고, 복수 설치된 전지 셀의 직렬 또는 병렬의 접속을 전환하는 장치가 제안되어 있다. 일본 특허 출원 공개 제2005-166493호 공보에는 조전지에 설치한 슬라이드 도전판을 전후로 움직여, 직렬 접속 위치와 병렬 접속 위치를 전환함으로써, 복수의 전지 셀의 직렬 또는 병렬의 접속을 전환하는 장치가 제안되어 있다.
상기 문헌에 기재된 장치에서는 복수의 전지 셀의 배열 방향으로 부재를 이동시킴으로써, 단자의 직렬 접속과 병렬 접속을 전환하고 있다. 그로 인해, 부재가 이동하기 위한 스페이스를 확보할 필요가 있어, 조전지가 대형화되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것이고, 그 주된 목적은 복수의 전지 셀의 직렬 또는 병렬의 접속 전환을 위한 장치를 공간 절약화할 수 있는, 조전지를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 공간 절약하여 복수의 전지 셀의 직렬 또는 병렬의 접속을 전환하는, 조전지의 접속 전환 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 조전지는 복수의 전지 셀을 직렬 또는 병렬로 전환하여 접속하는 조전지이다. 전지 셀은 덮개부와, 정극 단자 및 부극 단자를 갖고 있다. 정극 단자 및 부극 단자는 덮개부에 대해 전지 셀의 외부로 돌출되어 있다. 조전지는 고정 버스 바와, 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바를 구비하고 있다. 고정 버스 바는 정극 단자 및 부극 단자 중 어느 하나에 접속되어 있다. 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바는 덮개부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능하다. 제1 가동 버스 바가 고정 버스 바에 접촉함과 함께 제2 가동 버스 바가 고정 버스 바에 비접촉으로 되는 상태에서, 복수의 전지 셀이 직렬로 접속된다. 제2 가동 버스 바가 고정 버스 바에 접촉함과 함께 제1 가동 버스 바가 고정 버스 바에 비접촉으로 되는 상태에서, 복수의 전지 셀이 병렬로 접속된다.
이와 같이 구성된 조전지에 따르면, 고정 버스 바에 대한 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바의 접촉과 비접촉을 전환함으로써, 복수의 전지 셀을 직렬 또는 병렬로 전환하여 접속할 수 있다. 전지 셀의 배열 방향으로 이동하는 부재가 존재하지 않으므로, 복수의 전지 셀의 직렬 또는 병렬의 접속 전환을 위한 장치를 공간 절약화할 수 있다.
바람직하게는, 고정 버스 바는 평판 형상의 평탄부와, 평탄부에 대해 전지 셀로부터 이격되는 방향으로 돌출되는 돌출부를 갖고 있다. 평탄부는 제1 가동 버스 바와 접촉 가능하다. 돌출부는 제2 가동 버스 바와 접촉 가능하다. 이와 같은 구성에 따르면, 덮개부에 대해 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바를 동일 방향으로 이동시키고, 고정 버스 바에 대한 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바의 접촉과 비접촉을 전환하는 것이 가능해진다.
바람직하게는, 제1 가동 버스 바는 신축 가능한 제1 신축부와, 제1 신축부의 신축에 따라서 고정 버스 바에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제1 가동측 접촉부를 갖고 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 제1 신축부를 신축시키는 힘을 제1 가동 버스 바에 작용함으로써, 고정 버스 바에 대한 제1 가동 버스 바의 접촉과 비접촉을 용이하게 전환할 수 있다.
바람직하게는, 제1 신축부는 제1 가동측 접촉부를, 평탄부로부터 이격되는 방향으로 가압하고 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 제1 신축부를 수축시키는 방향의 힘을 제1 가동 버스 바에 작용함으로써, 고정 버스 바에 제1 가동 버스 바를 접촉시킬 수 있고, 당해 힘을 뺌으로써, 고정 버스 바와 제1 가동 버스 바를 비접촉으로 할 수 있다.
바람직하게는, 제1 신축부는 스프링이다. 이와 같은 구성에 따르면, 간단한 구성으로, 제1 가동측 접촉부를 이동시키기 위한 제1 신축부를 실현할 수 있다.
바람직하게는, 제2 가동 버스 바는 신축 가능한 제2 신축부와, 제2 신축부의 신축에 따라서 고정 버스 바에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제2 가동측 접촉부를 갖고 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 제2 신축부를 신축시키는 힘을 제2 가동 버스 바에 작용함으로써, 고정 버스 바에 대한 제2 가동 버스 바의 접촉과 비접촉을 용이하게 전환할 수 있다.
바람직하게는, 제2 신축부는 제2 가동측 접촉부를, 돌출부에 접근하는 방향으로 가압하고 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 제2 신축부를 수축시키는 방향의 힘을 제2 가동 버스 바에 작용함으로써, 고정 버스 바와 제2 가동 버스 바를 비접촉으로 할 수 있고, 당해 힘을 뺌으로써, 고정 버스 바에 제2 가동 버스 바를 접촉시킬 수 있다.
바람직하게는, 제2 신축부는 스프링이다. 이와 같은 구성에 따르면, 간단한 구성으로, 제2 가동측 접촉부를 이동시키기 위한 제2 신축부를 실현할 수 있다.
바람직하게는, 제2 신축부의 스프링 상수를 k로 하고, 제2 가동측 접촉부로부터 돌출부까지의 거리를 L로 하고, 제2 가동 버스 바의 중량을 m으로 한 경우에, kL>98m의 관계식을 만족시킨다. 이와 같은 구성에 따르면, 조전지에 중력 가속도의 10배의 진동이 일어난 경우라도, 제2 가동측 접촉부와 제2 고정측 접촉부의 접촉을 유지할 수 있으므로, 조전지의 병렬 접속의 예기하지 않는 절단을 억제할 수 있다.
바람직하게는, 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바는 누름 부재에 의해, 덮개부에 접근하는 방향으로 압박된다. 이와 같은 구성에 따르면, 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바와 고정 버스 바의 접촉 및 비접촉의 전환을, 확실하게 동시에 행할 수 있다.
바람직하게는, 누름 부재가 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바를 누르는 하중을 F로 하고, 전지 셀의 셀수를 n으로 하고, 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바의 중량을 M으로 한 경우에, F>196(n-1)M의 관계식을 만족시킨다. 이와 같은 구성에 따르면, 조전지에 중력 가속도의 10배의 진동이 일어난 경우라도, 제1 가동측 접촉부와 제1 고정측 접촉부의 접촉을 유지할 수 있으므로, 조전지의 직렬 접속의 예기하지 않는 절단을 억제할 수 있다.
본 발명에 관한 조전지의 접속 전환 방법은 복수의 전지 셀을 직렬 또는 병렬로 전환하여 접속하는 방법이다. 전지 셀은 덮개부와, 덮개부에 대해 전지 셀의 외부로 돌출되는 정극 단자 및 부극 단자를 갖고 있다. 조전지는 정극 단자 및 부극 단자 중 어느 하나에 접속되는 고정 버스 바와, 덮개부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바를 구비하고 있다. 제1 가동 버스 바를 고정 버스 바에 접촉함과 함께 제2 가동 버스 바를 고정 버스 바에 비접촉으로 함으로써, 복수의 전지 셀을 직렬로 접속한다. 제2 가동 버스 바를 고정 버스 바에 접촉함과 함께 제1 가동 버스 바를 고정 버스 바에 비접촉으로 함으로써, 복수의 전지 셀을 병렬로 접속한다.
이와 같이 구성된 조전지의 접속 전환 방법에 따르면, 고정 버스 바에 대한 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바의 접촉과 비접촉을 전환함으로써, 복수의 전지 셀을 직렬 또는 병렬로 전환하여 접속할 수 있다. 전지 셀의 배열 방향으로 이동하는 부재가 존재하지 않으므로, 공간 절약하여 복수의 전지 셀의 직렬 또는 병렬의 접속을 전환할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은 첨부의 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 고정 버스 바의 평면도.
도 2는 고정 버스 바의 정면도.
도 3은 고정 버스 바의 측면도.
도 4는 전지 셀의 평면도.
도 5는 전지 셀의 정면도.
도 6은 전지 셀의 측면도.
도 7은 고정 버스 바를 전지 셀에 설치한 상태의 평면도.
도 8은 고정 버스 바를 전지 셀에 설치한 상태의 정면도.
도 9는 고정 버스 바를 전지 셀에 설치한 상태의 측면도.
도 10은 제1 가동 버스 바의 평면도.
도 11은 제1 가동 버스 바의 정면도.
도 12는 제1 신축부를 수축시킨 상태의 제1 가동 버스 바의 정면도.
도 13은 제1 가동 버스 바를 전지 셀에 설치한 상태의 평면도.
도 14는 제1 가동 버스 바를 전지 셀에 설치한 상태의 정면도.
도 15는 제1 가동 버스 바를 고정 버스 바에 접촉시킨 상태의 정면도.
도 16은 제2 가동 버스 바의 평면도.
도 17은 제2 가동 버스 바의 정면도.
도 18은 제2 가동 버스 바의 측면도.
도 19는 제2 신축부를 수축시킨 상태의 제2 가동 버스 바의 정면도.
도 20은 제2 신축부를 수축시킨 상태의 제2 가동 버스 바의 측면도.
도 21은 제2 가동 버스 바를 전지 셀에 설치한 상태의 평면도.
도 22는 제2 가동 버스 바를 전지 셀에 설치한 상태의 부분 단면도.
도 23은 제2 가동 버스 바를 전지 셀에 설치한 상태의 측면도.
도 24는 제2 가동 버스 바와 고정 버스 바를 비접촉으로 한 상태의 부분 단면도.
도 25는 제2 가동 버스 바와 고정 버스 바를 비접촉으로 한 상태의 측면도.
도 26은 병렬로 접속된 조전지를 도시하는 평면도.
도 27은 도 26 중의 영역 XXVII에 있어서의, 전지 셀의 접속 상태를 도시하는 모식도.
도 28은 도 26 중의 영역 XXVIII에 있어서의, 전지 셀의 접속 상태를 도시하는 모식도.
도 29는 직렬로 접속된 조전지를 도시하는 평면도.
도 30은 도 29 중의 영역 XXX에 있어서의, 전지 셀의 접속 상태를 도시하는 모식도.
도 31은 도 29 중의 영역 XXXI에 있어서의, 전지 셀의 접속 상태를 도시하는 모식도.
도 32는 누름 부재의 구성을 도시하는 평면도.
도 33은 도 32 중의 XXXIII-XXXIII선을 따르는 누름 부재의 단면도.
도 34는 도 32 중의 XXXIV-XXXIV선을 따르는 누름 부재의 단면도.
도 35는 도 32 중의 XXXV-XXXV선을 따르는 누름 부재의 단면도.
도 36은 제1 가동 버스 바의 상방에 배치된 누름 부재의 모식도.
도 37은 제2 가동 버스 바의 상방에 배치된 누름 부재의 모식도.
도 38은 누름 부재가 제1 가동 버스 바를 하방으로 압박하고 있는 상태의 모식도.
도 39는 누름 부재가 제2 가동 버스 바를 하방으로 압박하고 있는 상태의 모식도.
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 이하의 도면에 있어서, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하여, 그 설명은 반복하지 않는다.
도 1은 본 실시 형태의 조전지에 포함되는, 고정 버스 바(10)의 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 고정 버스 바(10)의 정면도이다. 도 3은 도 1, 도 2에 도시하는 고정 버스 바(10)의 측면도이다. 또한 도 1에는 도 2, 도 3에 나타내는 화살표 I 방향에서 본 고정 버스 바(10)가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1, 도 3에 나타내는 화살표 II 방향에서 본 고정 버스 바(10)가 도시되어 있다. 도 3에는 도 1, 도 2에 나타내는 화살표 III 방향에서 본 고정 버스 바(10)가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 고정 버스 바(10)는 평판 형상의 평탄부(12)를 갖고 있다. 평탄부(12)는 직사각형 판 형상으로 형성되어 있다. 평탄부(12)에는 단자 설치부(11)가 형성되어 있다. 단자 설치부(11)는 평탄부(12)를 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍의 형상으로 형성되어 있다. 평면에서 볼 때 직사각 형상의 평탄부(12)의 한쪽의 짧은 변 부근에는 제1 고정측 접촉부(13)가 형성되어 있다. 제1 고정측 접촉부(13)는 후술하는 제1 가동 버스 바와 접촉 가능하게 설치되어 있다.
고정 버스 바(10)는 평탄부(12)의 한쪽의 표면으로부터 돌출되는 복수의 돌출부(14, 17)를 갖고 있다. 돌출부(14, 17)는 평면에서 볼 때 직사각 형상의 평탄부(12)의, 제1 고정측 접촉부(13)와는 반대측의 다른 쪽의 짧은 변으로부터, 평탄부(12)에 대해 돌출되어 있다.
돌출부(14)는 직립부(15)와, 제2 고정측 접촉부(16)를 갖고 있다. 직립부(15)는 평탄부(12)에 대해 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 제2 고정측 접촉부(16)는 직립부(15)의 선단에 설치되어 있고, 평탄부(12)와 평행으로 연장되어 있다. 돌출부(17)는 직립부(18)와, 제2 고정측 접촉부(19)를 갖고 있다. 직립부(18)는 평탄부(12)에 대해 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 제2 고정측 접촉부(19)는 직립부(18)의 선단에 설치되어 있고, 평탄부(12)와 평행으로 연장되어 있다. 제2 고정측 접촉부(16, 19)는 후술하는 제2 가동 버스 바와 접촉 가능하게 설치되어 있다.
직립부(15)가 평탄부(12)에 대해 돌출되는 높이와, 직립부(18)가 평탄부(12)에 대해 돌출되는 높이는 서로 다르다. 보다 상세하게는, 평탄부(12)에 대해 직교하는 방향에 있어서의 직립부(15)가 연장되는 길이는 당해 방향에 있어서의 직립부(18)가 연장되는 길이에 비교하여, 더 작다. 제2 고정측 접촉부(16, 19)는 평탄부(12)에 대해 직교하는 방향에 있어서, 서로 다른 위치에 배치되어 있다. 제2 고정측 접촉부(16)는 제2 고정측 접촉부(19)와 비교하여, 보다 평탄부(12)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 제2 고정측 접촉부(19)는 제2 고정측 접촉부(16)와 비교하여, 보다 평탄부(12)로부터 이격되는 위치에 배치되어 있다. 제2 고정측 접촉부(16)와, 제2 고정측 접촉부(19)는 고저차를 갖고 배치되어 있다.
도 4는 본 실시 형태의 조전지에 포함되는 전지 셀(1)의 평면도이다. 도 5는 도 4에 도시하는 전지 셀(1)의 정면도이다. 도 6은 도 4, 도 5에 도시하는 전지 셀(1)의 측면도이다. 또한 도 4에는 도 5, 도 6에 나타내는 화살표 IV 방향에서 본 전지 셀(1)이 도시되어 있다. 도 5에는 도 4, 도 6에 나타내는 화살표 V 방향에서 본 전지 셀(1)이 도시되어 있다. 도 6에는 도 4, 도 5에 나타내는 화살표 VI 방향에서 본 전지 셀(1)이 도시되어 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하여, 전지 셀(1)은 케이스(2)와, 덮개부(3)를 갖고 있다. 케이스(2)는 일방향으로 개방된 대략 직육면체의 형상을 갖고 있다. 케이스(2)의 내부에, 도시하지 않은 전해액 및 전지 요소가 수용되어 있다. 덮개부(3)는 평면에서 볼 때 대략 직사각형인 평판 형상을 갖고 있다. 덮개부(3)는 케이스(2)에 형성된 개구를 막도록 설치되어 있다. 덮개부(3)가 케이스(2)에 설치됨으로써, 케이스(2) 및 덮개부(3)에 의해 둘러싸인 밀폐 공간이 구획 형성되어 있다. 케이스(2) 및 덮개부(3)는 전지 요소를 수용하는 하우징을 구성하고 있다.
전지 셀(1)은 또한 단자(4, 5)를 갖고 있다. 단자(4, 5)는 전지 셀(1)의 외부 단자로서, 케이스(2)의 외부에 설치되어 있다. 단자(4, 5)는 평판 형상의 덮개부(3)에 대해 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 단자(4, 5)는 덮개부(3)에 대해 전지 셀(1)의 외부로 돌출되어 있다. 단자(4, 5)는 케이스(2)의 내부에 있어서, 전지 요소에 전기적으로 접속되어 있다. 단자(4, 5)의 한쪽은 정극 단자이고, 다른 쪽은 부극 단자이다. 단자(4, 5)는 서로 극성이 다른 한 쌍의 단자로서 설치되어 있다.
도 7은 도 1 내지 도 3에 도시하는 고정 버스 바(10)를, 도 4 내지 도 6에 도시하는 전지 셀(1)에 설치한 상태의 평면도이다. 도 8은 고정 버스 바(10)를 전지 셀(1)에 설치한 상태의 정면도이다. 도 9는 고정 버스 바(10)를 전지 셀(1)에 설치한 상태의 측면도이다. 또한 도 7에는 도 8, 도 9에 나타내는 화살표 VII 방향에서 본 전지 셀(1) 및 고정 버스 바(10)가 도시되어 있다. 도 8에는 도 7, 도 9에 나타내는 화살표 VIII 방향에서 본 전지 셀(1) 및 고정 버스 바(10)가 도시되어 있다. 도 9에는 도 7, 도 8에 나타내는 화살표 IX 방향에서 본 전지 셀(1) 및 고정 버스 바(10)가 도시되어 있다.
고정 버스 바(10)를 전지 셀(1)에 설치한 상태에서, 전지 셀(1)의 단자(4, 5)는 고정 버스 바(10)의 단자 설치부(11)에 삽입 관통되어 있다. 이에 의해, 고정 버스 바(10)는 정극 단자 및 부극 단자 중 어느 하나에 전기적으로 접속됨과 함께, 전지 셀(1)에 고정되어 있다. 고정 버스 바(10)는 전지 셀(1)에 대해 상대 이동하지 않도록, 전지 셀(1)의 덮개부(3)에 설치되어 있다.
고정 버스 바(10)를 전지 셀(1)에 설치한 상태에서, 고정 버스 바(10)의 평탄부(12)는 전지 셀(1)의 덮개부(3)를 따라서 배치되어 있다. 고정 버스 바(10)의 돌출부(14, 17)는 평탄부(12)에 대해, 전지 셀(1)로부터 이격되는 방향으로 돌출되어 있다. 직립부(15, 18)는 단자(4, 5)와 평행으로 연장되어 있다. 직립부(15, 18)는 덮개부(3)에 대해 직교하고 있다. 제2 고정측 접촉부(16, 19)는 덮개부(3)와 평행으로 연장되어 있다.
전지 셀(1)의 단자(4)에 접속되어 있는 고정 버스 바(10)와, 단자(5)에 접속되어 있는 고정 버스 바(10)는, 모두 도 1 내지 도 3에 도시하는 고정 버스 바(10)이며, 동일한 구성을 갖고 있다. 2개의 고정 버스 바(10)를 전지 셀(1)에 설치한 상태에서, 한쪽의 고정 버스 바(10)의 돌출부(14)와 다른 쪽의 고정 버스 바(10)의 돌출부(17)가 서로 대향하고 있고, 또한 한쪽의 고정 버스 바(10)의 돌출부(17)와 다른 쪽의 고정 버스 바(10)의 돌출부(14)가 서로 대향하고 있다. 2개의 고정 버스 바(10)를 전지 셀(1)에 설치한 상태에서, 각각의 고정 버스 바(10)의 제1 고정측 접촉부(13)는 전지 셀(1)로부터 밀려나오는 위치에 배치되어 있다.
2개의 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(16, 16)와, 전지 셀(1)의 덮개부(3) 사이의 거리는 각각 동등하다. 2개의 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(16, 16)는 덮개부(3)가 연장되는 방향에 평행한 동일 평면 상에 배치되어 있다. 2개의 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(19, 19)와, 전지 셀(1)의 덮개부(3) 사이의 거리는 각각 동등하다. 2개의 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(19, 19)는 덮개부(3)가 연장되는 방향에 평행한 동일 평면 상에 배치되어 있다.
도 10은 본 실시 형태의 조전지에 포함되는, 제1 가동 버스 바(20)의 평면도이다. 도 11은 제1 가동 버스 바(20)의 정면도이다. 또한, 도 10에는 도 11에 나타내는 화살표 X 방향에서 본 제1 가동 버스 바(20)가 도시되어 있다. 도 11에는 도 10에 나타내는 화살표 XI 방향에서 본 제1 가동 버스 바(20)가 도시되어 있다.
제1 가동 버스 바(20)는 도전부(21)와, 제1 신축부(25)를 갖고 있다. 도전부(21)는 2매의 평판이 각각의 테두리부에서 걸림 결합하는 형상으로 형성되어 있다. 도전부(21)는 측면에서 볼 때 L자 형상으로 형성되어 있다. 도전부(21)는 L자 형상의 굴곡부에 상당하는 코너부(22)와, L자 형상의 양단부에 상당하는 2개의 제1 가동측 접촉부(23)를 갖고 있다. 제1 가동측 접촉부(23, 23)는 각각 고정 버스 바(10)의 제1 고정측 접촉부(13)와 접촉 가능하게 설치되어 있다.
제1 신축부(25)는 스프링이며, 도 11 중의 상하 방향으로 연장되어 있다. 제1 신축부(25)는 그 연장 방향(도 11 중의 상하 방향)으로 신축 가능하게 설치되어 있다. 제1 신축부(25)의 상단부는 도전부(21)에 연결되어 있다. 제1 신축부(25)의 상단부는 코너부(22)의 굴곡의 내측에 연결되어 있다. 제1 신축부(25)의 하단부는 전지 셀(1)의 덮개부(3)(도 4 내지 도 6)에 고정되어 있다. 도 11에 도시하는 정면에서 볼 때, 도전부(21)는 제1 신축부(25)가 연장되는 방향에 대해 대칭으로 배치되어 있다.
도 12는 제1 신축부(25)를 수축시킨 상태의 제1 가동 버스 바(20)의 정면도이다. 제1 가동 버스 바(20)에 대해, 도 12 중의 상방으로부터 부하를 가함으로써, 제1 신축부(25)는 도 12 중의 상하 방향으로 수축하고 있다. 그로 인해, 도 12에 있어서는, 제1 신축부(25)의 하단부에 대한 도전부(21)의 상대 위치가, 도 11에 도시하는 배치와 비교하여, 변화되어 있다. 도 11에 도시하는 도전부(21)는 제1 신축부(25)의 하단부와의 거리가 상대적으로 크고, 도 12에 도시하는 도전부(21)는 제1 신축부(25)의 하단부와의 거리가 상대적으로 작다.
제1 신축부(25)의 하단부가 전지 셀(1)의 덮개부(3)에 고정되어 있으므로, 제1 신축부(25)의 신축에 의해, 도전부(21)는 덮개부(3)에 대해 상대 이동 가능하다. 이에 의해, 제1 가동 버스 바(20)는 덮개부(3)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 제1 가동측 접촉부(23)는 덮개부(3)와의 거리를 변경 가능하게 설치되어 있다. 제1 신축부(25)의 신축에 따라서, 제1 가동측 접촉부(23)는 덮개부(3)에 설치된 고정 버스 바(10)에 접근하는 방향 및 고정 버스 바(10)로부터 이격되는 방향으로 이동 가능하다.
도 13은 제1 가동 버스 바(20)를 전지 셀(1)에 설치한 상태의 평면도이다. 도 14는 제1 가동 버스 바(20)를 전지 셀(1)에 설치한 상태의 정면도이다. 또한, 도 13에는 도 14에 나타내는 화살표 XIII 방향에서 본 전지 셀(1), 고정 버스 바(10) 및 제1 가동 버스 바(20)가 도시되어 있다. 도 14에는 도 13에 나타내는 화살표 XIV 방향에서 본 전지 셀(1), 고정 버스 바(10) 및 제1 가동 버스 바(20)가 도시되어 있다.
도 13 및 도 14에서는 도 7 내지 도 9에 도시하는, 2개의 고정 버스 바(10)가 설치된 전지 셀(1)이, 2개 배열되어 배치되어 있다. 대략 직사각형 상자 형상의 전지 셀(1)은 전지 셀(1)을 평면에서 볼 때 직사각형의 짧은 변 방향으로 배열되어 있다. 인접하는 전지 셀(1)에 각각 설치된 고정 버스 바(10)의 제1 고정측 접촉부(13)는 전지 셀(1)을 평면에서 볼 때 직사각형의 짧은 변 방향에 있어서, 간극을 두고 배열되어 있다. 복수의 전지 셀(1)이 배열된 방향(도 13, 도 14 중의 좌우 방향)을 전지 셀(1)의 배열 방향이라고 칭한다.
인접하는 전지 셀(1)의 단자(4)는 다른 극성을 갖고 있다. 인접하는 전지 셀(1)의 단자(5)는 다른 극성을 갖고 있다. 도 13, 도 14 중의 우측의 전지 셀(1)에 있어서, 단자(4)는 정극 단자이고, 단자(5)는 부극 단자이다. 도 13, 도 14 중의 좌측의 전지 셀(1)에 있어서, 단자(4)는 부극 단자이고, 단자(5)는 정극 단자이다.
제1 가동 버스 바(20)는 인접하는 제1 고정측 접촉부(13) 사이의 간극에 배치되어 있다. 제1 가동 버스 바(20)는 평면에서 볼 때 직사각형의 덮개부(3)의, 당해 직사각형의 짧은 변 부근에 배치되어 있다. 제1 가동 버스 바(20)의, 제1 신축부(25)의 하단부는 인접하는 2개의 제1 고정측 접촉부(13) 사이에 노출되는 전지 셀(1)의 덮개부(3)에 설치되어 있다. 도전부(21)는 인접하는 2개의 제1 고정측 접촉부(13)의 양쪽에 걸쳐서, 제1 고정측 접촉부(13)의 상방에 배치되어 있다. 도 13, 도 14에 도시하는, 도면 중 좌측의 제1 가동측 접촉부(23)는 도면 중 좌측의 고정 버스 바(10)의 제1 고정측 접촉부(13)에 대향하여 배치되어 있다. 도 13, 도 14에 도시하는, 도면 중 우측의 제1 가동측 접촉부(23)는 도면 중 우측의 고정 버스 바(10)의 제1 고정측 접촉부(13)에 대향하여 배치되어 있다.
도 13, 도 14에 도시하는 제1 신축부에는 상방으로부터, 도전부(21)의 자중이 부하되어 있고, 압축되어 있다. 이와 같이 변형되어 있는 제1 신축부(25)가, 그 길이를 자연 길이로 복원하려고 하는 스프링력에 의해, 도전부(21)는 제1 고정측 접촉부(13)로부터 이격되는 방향으로 가압되어 있다. 제1 신축부(25)는 도전부(21)의 일부를 구성하고 있는 제1 가동측 접촉부(23)를, 제1 고정측 접촉부(13)를 구성하고 있는 평탄부(12)로부터 이격하는 방향으로 가압하고 있다. 제1 가동측 접촉부(23)가, 제1 고정측 접촉부(13)와 비접촉으로 되는 위치에 배치되어 있으므로, 인접하는 제1 고정측 접촉부(13)끼리의 전기적 접속이 해제되어 있다.
도 15는 제1 가동 버스 바(20)를 고정 버스 바(10)에 접촉시킨 상태의 정면도이다. 도 14에 도시하는 제1 가동 버스 바(20)에 대해, 상방으로부터 하향의 하중을 가함으로써, 제1 신축부(25)를 압축하여, 도전부(21)를 하방으로 변위시킨다. 복수의 전지 셀(1)의 배열 방향은 도 15 중의 좌우 방향이고, 제1 가동 버스 바(20)는 전지 셀(1)의 배열 방향에 직교하는 방향으로 이동한다. 제1 가동측 접촉부(23)가 제1 고정측 접촉부(13)에 접촉할 때까지 도전부(21)를 이동함으로써, 도 15에 도시하는 구성이 얻어진다.
이때, 인접하는 2개의 고정 버스 바(10)는 제1 가동 버스 바(20)의 도전부(21)를 통해, 전기적으로 접속되어 있다. 부극 단자인 단자(4)에 접속되어 있는 도면 중 좌측의 고정 버스 바(10)와, 정극 단자인 단자(4)에 접속되어 있는 도면 중 우측의 고정 버스 바(10)가 전기적으로 접속되어 있다. 이웃한 2개의 전지 셀(1)의 정극과 부극이 접속됨으로써, 당해 2개의 전지 셀(1)이, 직렬로 접속되어 있다.
도 16은 본 실시 형태의 조전지에 포함되는, 제2 가동 버스 바(40)의 평면도이다. 도 17은 도 16에 도시하는 제2 가동 버스 바(40)의 정면도이다. 도 18은 도 16, 도 17에 도시하는 제2 가동 버스 바(40)의 측면도이다. 또한, 도 16에는 도 17, 도 18에 나타내는 화살표 XVI 방향에서 본 제2 가동 버스 바(40)가 도시되어 있다. 도 17에는 도 16, 도 18에 나타내는 화살표 XVII 방향에서 본 제2 가동 버스 바(40)가 도시되어 있다. 도 18에는 도 16, 도 17에 나타내는 화살표 XVIII 방향에서 본 제2 가동 버스 바(40)가 도시되어 있다.
제2 가동 버스 바(40)는 2개의 도전부(41, 43)와, 제2 신축부(45)와, 절연부(46)를 갖고 있다. 도전부(41, 43)는 각각 평봉 형상으로 형성되어 있다. 도전부(41)는 그 양단부에, 2개의 제2 가동측 접촉부(42, 42)를 갖고 있다. 제2 가동측 접촉부(42, 42)는 각각 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(19)와 접촉 가능하게 설치되어 있다. 도전부(43)는 그 양단부에, 2개의 제2 가동측 접촉부(44, 44)를 갖고 있다. 제2 가동측 접촉부(44, 44)는 각각 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(16)와 접촉 가능하게 설치되어 있다.
도전부(41)와 도전부(43)는 서로 평행하게 배치되어 있다. 도전부(41)와 도전부(43)는 도 16에 도시하는 평면에서 볼 때, 교차하여 배치되어 있다. 도전부(41)와 도전부(43)는 평면에서 볼 때, 각각의 길이 방향의 중심 위치가 겹치도록 교차하고 있다. 도전부(41)의 단부에 설치된 제2 가동측 접촉부(42)와, 도전부(43)의 단부에 설치된 제2 가동측 접촉부(44)는 평면에서 볼 때, 서로 겹치지 않는 위치에 배치되어 있다.
제2 신축부(45)는 스프링이다. 도 17에 도시하는 정면에서 볼 때 및 도 18에 도시하는 측면에서 볼 때, 제2 신축부(45)는 도면 중의 상하 방향으로 연장되어 있다. 제2 신축부(45)는 그 연장 방향으로 신축 가능하게 설치되어 있다. 제2 신축부(45)의 하단부는 전지 셀(1)의 덮개부(3)(도 4 내지 도 6)에 고정되어 있다. 제2 신축부(45)의 상단부는 도전부(43)의 하면에 연결되어 있다. 제2 신축부(45)는 도전부(43)를 평면에서 본 직사각형의 무게 중심에 연결되어 있다. 제2 신축부(45)는 평면에서 볼 때 도전부(41)와 도전부(43)가 교차하는 위치에 배치되어 있다.
도전부(41)와 도전부(43)는 절연부(46)를 개재시켜, 평봉의 두께 방향으로 적층되어 있다. 절연부(46)는 도전부(41)와 도전부(43)에 고저 차를 생기게 하여, 도전부(41)와 도전부(43)를 전기적으로 도통시키지 않기 위해, 설치되어 있다. 절연부(46)는 평면에서 볼 때 도전부(41)와 도전부(43)가 교차하는 위치에 배치되어 있다. 평면에서 볼 때 도전부(41)와 도전부(43)가 교차하는 위치에는 제2 신축부(45), 도전부(43), 절연부(46) 및 도전부(41)가, 이 순서로 배치되어 있다.
도 19는 제2 신축부(45)를 수축시킨 상태의 제2 가동 버스 바(40)의 정면도이다. 도 20은 제2 신축부(45)를 수축시킨 상태의 제2 가동 버스 바(40)의 측면도이다. 제2 가동 버스 바(40)에 대해, 도 19, 도 20의 상방으로부터 부하를 가함으로써, 제2 신축부(45)가 도 19, 도 20의 상하 방향으로 수축하고 있다. 그로 인해, 도 19, 도 20에 있어서는, 제2 신축부(45)의 하단부에 대한 도전부(41, 43)의 상대 위치가, 도 17, 도 18에 도시하는 배치와 비교하여, 변화되어 있다. 도 17, 도 18에 도시하는 도전부(41, 43)는 제2 신축부(45)의 하단부와의 거리가 상대적으로 크고, 도 19, 도 20에 도시하는 도전부(41, 43)는 제2 신축부(45)의 하단부와의 거리가 상대적으로 작다.
제2 신축부(45)의 하단부가 전지 셀(1)의 덮개부(3)에 고정되어 있으므로, 제2 신축부(45)의 신축에 의해, 도전부(41, 43)는 덮개부(3)에 대해 상대 이동 가능하다. 이에 의해, 제2 가동 버스 바(40)는 덮개부(3)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 상대 이동 가능하게 되어 있다. 제2 가동측 접촉부(42, 44)는 덮개부(3)와의 거리를 변경 가능하게 설치되어 있다. 제2 신축부(45)의 신축에 따라서, 제2 가동측 접촉부(42, 44)는 덮개부(3)에 설치된 고정 버스 바(10)로부터 이격되는 방향 및 고정 버스 바(10)에 접근하는 방향으로 이동 가능하다.
도 21은 제2 가동 버스 바(40)를 전지 셀(1)에 설치한 상태의 평면도이다. 도 22는 제2 가동 버스 바(40)를 전지 셀(1)에 설치한 상태의 부분 단면도이다. 도 23은 제2 가동 버스 바(40)를 전지 셀(1)에 설치한 상태의 측면도이다. 또한, 도 21에는 도 22, 도 23에 나타내는 화살표 XXI 방향에서 본 전지 셀(1), 고정 버스 바(10) 및 제2 가동 버스 바(40)가 도시되어 있다. 도 22에는 도 21 중에 나타내는 XXII-XXII선을 따르는, 전지 셀(1), 고정 버스 바(10) 및 제2 가동 버스 바(40)가 모식적으로 도시되어 있다. 도 23에는 도 21, 도 22에 나타내는 화살표 XXIII 방향에서 본 전지 셀(1), 고정 버스 바(10) 및 제2 가동 버스 바(40)가 도시되어 있다.
도 21 및 도 22에서는 상술한 도 13 및 도 14와 마찬가지로, 2개의 고정 버스 바(10)가 설치된 전지 셀(1)이, 2개 배열되어 배치되어 있다. 제2 가동 버스 바(40)는 인접하는 2개의 전지 셀(1)에 걸쳐서 배치되어 있다. 제2 가동 버스 바(40)는 평면에서 볼 때 직사각형의 덮개부(3)의, 당해 직사각형의 긴 변의 중심부 근방에 배치되어 있다.
도전부(41)는 2개의 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(19, 19)에 접속되어 있다. 도 21을 참조하여, 도전부(41)의 한쪽의 제2 가동측 접촉부(42)는 도면 중의 우측 상방측의 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(19)의 하방에 배치되어 있다. 도전부(41)의 다른 쪽의 제2 가동측 접촉부(42)는 도면 중의 좌측 하방측의 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(19)의 하방에 배치되어 있다. 제2 가동측 접촉부(42)는 제2 고정측 접촉부(19)의 하면에 대향하여 배치되어 있고, 제2 고정측 접촉부(19)의 하면에 접촉하고 있다.
도전부(43)는 2개의 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(16, 16)에 접속되어 있다. 도 21을 참조하여, 도전부(43)의 한쪽의 제2 가동측 접촉부(44)는 도면 중의 좌측 상방측의 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(16)의 하방에 배치되어 있다. 도전부(41)의 다른 쪽의 제2 가동측 접촉부(44)는 도면 중의 우측 하방측의 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(16)의 하방에 배치되어 있다. 제2 가동측 접촉부(44)는 제2 고정측 접촉부(16)의 하면에 대향하여 배치되어 있고, 제2 고정측 접촉부(16)의 하면에 접촉하고 있다.
도 21 중의 우측 하방측의 고정 버스 바(10)는 정극 단자인 단자(4)에 접속되어 있다. 도 21 중의 좌측 하방측의 고정 버스 바(10)는 부극 단자인 단자(4)에 접속되어 있다. 도 21 중의 우측 상방측의 고정 버스 바(10)는 부극 단자인 단자(5)에 접속되어 있다. 도 21 중의 좌측 상방측의 고정 버스 바(10)는 정극 단자인 단자(5)에 접속되어 있다.
도 21 중의 우측 상방측의 고정 버스 바(10)와, 좌측 하방측의 고정 버스 바(10)는 제2 가동 버스 바(40)의 도전부(41)를 통해, 전기적으로 접속되어 있다. 도 21 중의 좌측 상방측의 고정 버스 바(10)와, 우측 하방측의 고정 버스 바(10)는 제2 가동 버스 바(40)의 도전부(43)를 통해, 전기적으로 접속되어 있다.
정극 단자인 단자(4)에 접속되어 있는 도 21 중의 우측 하방측의 고정 버스 바(10)와, 정극 단자인 단자(5)에 접속되어 있는 도 21 중의 좌측 상방측의 고정 버스 바(10)가 전기적으로 접속되어 있다. 부극 단자인 단자(4)에 접속되어 있는 도 21 중의 좌측 하방측의 고정 버스 바(10)와, 부극 단자인 단자(5)에 접속되어 있는 도 21 중의 우측 상방측의 고정 버스 바(10)가 전기적으로 접속되어 있다. 이웃한 2개의 전지 셀(1)의 정극끼리가 접속됨과 함께, 부극끼리가 접속됨으로써, 당해 2개의 전지 셀(1)이 병렬로 접속되어 있다.
전지 셀(1)의 높이 방향(도 22, 도 23 중의 상하 방향)에 있어서의, 제2 고정측 접촉부(16, 19) 사이의 거리와, 제2 가동측 접촉부(42, 44) 사이의 거리는 서로 동등하다. 이에 의해, 1개의 제2 가동 버스 바(40)의 제2 가동측 접촉부(42, 42)가 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(19, 19)에 접촉함과 함께, 제2 가동측 접촉부(44, 44)가 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(16, 16)에 접촉하는 구성이 가능하게 되어 있다.
도 21 내지 도 23에 도시하는 상태에서는, 제2 신축부(45)는 도전부(41, 43) 및 절연부(46)의 자중을 받아 압축하는 변형량보다도, 변형량이 보다 크다. 제2 신축부(45)에는 도전부(41, 43) 및 절연부(46)의 자중 외에, 제2 고정측 접촉부(16, 19)로부터 받는 응력이 부하되어 있다. 이와 같이 변형되어 있는 제2 신축부(45)가, 그 길이를 자연 길이로 복원하려고 하는 스프링력에 의해, 제2 가동측 접촉부(42, 44)가, 제2 고정측 접촉부(19, 16)를 향해 가압되어 있다. 제2 신축부(45)는 고정 버스 바(10)의 돌출부(14, 17)의 일부를 구성하고 있는 제2 고정측 접촉부(19, 16)에 제2 가동측 접촉부(42, 44)를 접근하는 방향으로, 제2 가동측 접촉부(42, 44)를 가압하고 있다.
도 24는 제2 가동 버스 바(40)와 고정 버스 바(10)를 비접촉으로 한 상태의 부분 단면도이다. 도 25는 제2 가동 버스 바(40)와 고정 버스 바(10)를 비접촉으로 한 상태의 측면도이다. 도 22, 도 23에 도시하는 제2 가동 버스 바(40)에 대해, 상방으로부터 하향의 하중을 가함으로써, 제2 신축부(45)를 압축하고, 도전부(41, 43)를 하방으로 변위시킨다. 제2 가동 버스 바(40)는 전지 셀(1)의 배열 방향에 직교하는 방향으로 이동한다. 제2 가동측 접촉부(42)가 제2 고정측 접촉부(19)로부터 이격될 때까지 도전부(41)를 이동하고, 제2 가동측 접촉부(44)가 제2 고정측 접촉부(16)로부터 이격될 때까지 도전부(43)를 이동함으로써, 도 24, 도 25에 도시하는 구성이 얻어진다.
제2 가동측 접촉부(42)가 제2 고정측 접촉부(19)와 비접촉으로 되는 위치에 배치되어 있고, 제2 가동측 접촉부(44)가 제2 고정측 접촉부(16)와 비접촉으로 되는 위치에 배치되어 있다. 그로 인해, 인접하는 제2 고정측 접촉부(16)끼리의 도전부(43)를 통하는 전기적 접속이 해제되어 있고, 또한 인접하는 제2 고정측 접촉부(19)끼리의 도전부(41)를 통하는 전기적 접속이 해제되어 있다.
도 26은 병렬로 접속된 조전지(100)를 도시하는 평면도이다. 도 27은 도 26 중의 영역 XXVII에 있어서의, 전지 셀(1)의 접속 상태를 도시하는 모식도이다. 도 28은 도 26 중의 영역 XXVIII에 있어서의, 전지 셀(1)의 접속 상태를 도시하는 모식도이다. 도 26 내지 도 28 및 후술하는 도 29 내지 도 31에서는, 복수의 전지 셀(1)이 적층되어 형성된 조전지(100)가 도시되어 있다. 고정 버스 바(10), 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)는 조전지(100)를 구성하고 있는 전지 셀(1)끼리를 전기적으로 접속하기 위한 구조 부품이다.
도 27 및 상술한 도 14를 참조하여, 제1 가동 버스 바(20)의 도전부(21)가 고정 버스 바(10)의 평탄부(12)로부터 이격되는 위치에 배치되어 있고, 제1 가동측 접촉부(23)가 제1 고정측 접촉부(13)에 비접촉으로 되어 있다. 그로 인해, 인접하는 제1 고정측 접촉부(13)의 전기적 접속이 해제되어 있다.
도 28 및 상술한 도 22, 도 23을 참조하여, 제2 가동 버스 바(40)의 도전부(41)가 고정 버스 바(10)의 돌출부(17)에 접촉하는 위치에 배치되어 있고, 제2 가동측 접촉부(42)가 제2 고정측 접촉부(19)에 접촉하고 있다. 또한, 제2 가동 버스 바(40)의 도전부(43)가 고정 버스 바(10)의 돌출부(14)에 접촉하는 위치에 배치되어 있고, 제2 가동측 접촉부(44)가 제2 고정측 접촉부(16)에 접촉하고 있다. 그로 인해, 동일한 극성을 갖고 있는 단자끼리가 전기적으로 접속되어 있고, 이에 의해 인접하는 2개의 전지 셀(1)이 병렬로 접속되어 있다.
도 27에 도시한 바와 같이 제1 가동 버스 바(20)를 배치하고, 도 28에 도시한 바와 같이 제2 가동 버스 바(40)를 배치함으로써, 도 26 중의 굵은 선으로 나타내는 도통로가 형성되어 있다. 그 결과, 복수의 전지 셀(1)이 병렬로 접속되어 있고, 조전지(100)는 전체적으로 병렬로 접속되어 있다.
도 29는 직렬로 접속된 조전지(100)를 도시하는 평면도이다. 도 30은 도 29 중의 영역 XXX에 있어서의, 전지 셀(1)의 접속 상태를 도시하는 모식도이다. 도 31은 도 29 중의 영역 XXXI에 있어서의, 전지 셀(1)의 접속 상태를 도시하는 모식도이다.
도 30 및 상술한 도 15를 참조하여, 제1 가동 버스 바(20)의 도전부(21)가 고정 버스 바(10)의 평탄부(12)에 접촉하는 위치에 배치되어 있고, 제1 가동측 접촉부(23)가 제1 고정측 접촉부(13)에 접촉하고 있다. 그로 인해, 인접하는 제1 고정측 접촉부(13)끼리가 전기적으로 접속되어 있고, 이웃한 2개의 전지 셀(1)의 정극과 부극이 접속되어 있다. 이에 의해, 인접하는 2개의 전지 셀(1)이 직렬로 접속되어 있다.
도 31 및 상술한 도 24, 도 25를 참조하여, 제2 가동 버스 바(40)의 도전부(41)가 고정 버스 바(10)의 돌출부(17)로부터 이격되는 위치에 배치되어 있고, 제2 가동측 접촉부(42)가 제2 고정측 접촉부(19)에 비접촉으로 되어 있다. 또한, 제2 가동 버스 바(40)의 도전부(43)가 고정 버스 바(10)의 돌출부(14)로부터 이격되는 위치에 배치되어 있고, 제2 가동측 접촉부(44)가 제2 고정측 접촉부(16)에 비접촉으로 되어 있다. 그로 인해, 인접하는 제2 고정측 접촉부(16) 및 인접하는 제2 고정측 접촉부(19)의 전기적 접속이 해제되어 있다.
도 30에 도시한 바와 같이 제1 가동 버스 바(20)를 배치하고, 도 31에 도시한 바와 같이 제2 가동 버스 바(40)를 배치함으로써, 도 29 중의 굵은 선으로 나타내는 도통로가 형성되어 있다. 그 결과, 복수의 전지 셀(1)이 직렬로 접속되어 있고, 조전지(100)는 전체적으로 직렬로 접속되어 있다. 본 실시 형태의 조전지(100)에서는 제1 가동 버스 바(20)의 제1 신축부(25)와 제2 가동 버스 바(40)의 제2 신축부(45)를 동시에 수축함으로써, 복수의 전지 셀(1)이 직렬로부터 병렬로 전환하여 접속되어 있다.
도 32는 누름 부재(50)의 구성을 도시하는 평면도이다. 도 33은 도 32 중의 XXXIII-XXXIII선을 따르는 누름 부재(50)의 단면도이다. 도 34는 도 32 중의 XXXIV-XXIV선을 따르는 누름 부재(50)의 단면도이다. 도 35는 도 32 중의 XXXV-XXXV선을 따르는 누름 부재(50)의 단면도이다. 누름 부재(50)는 조전지(100)와 함께 사용됨으로써, 조전지(100)의 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)를 상방으로부터 압박하고, 제1 신축부(25)와 제2 신축부(45)를 동시에 눌러 수축하고, 제1 가동 버스 바(20)와 제2 가동 버스 바(40)의 양쪽을 전지 셀(1)의 덮개부(3)에 접근하는 방향으로 이동시키기 위한 부재이다.
누름 부재(50)는 평판 형상의 지지부(51)를 갖고 있다. 지지부(51)의 하면에는 복수의 하방 돌출부(52, 53)가 설치되어 있다. 하방 돌출부(52, 53)는 지지부(51)의 하면에 대해 돌출되어 있다. 하방 돌출부(52, 53)는 전기 절연성의 재료에 의해 형성되어 있다.
지지부(51)는, 도 26, 도 29에 도시하는 평면에서 본 조전지(100)의 전체를, 상방으로부터 덮도록 설치되어 있다. 하방 돌출부(52)가 배치되어 있는 위치는, 도 26, 도 29에 도시하는 제1 가동 버스 바(20)의 위치에 대응하고 있다. 복수의 하방 돌출부(52)는 각각이 제1 가동 버스 바(20)와 접촉 가능하게 설치되어 있다. 하방 돌출부(53)가 배치되어 있는 위치는, 도 26, 도 29에 도시하는 제2 가동 버스 바(40)의 위치에 대응하고 있다. 복수의 하방 돌출부(53)는 각각이 제2 가동 버스 바(40)와 접촉 가능하게 설치되어 있다.
도 36은 제1 가동 버스 바(20)의 상방에 배치된 누름 부재(50)의 모식도이다. 도 37은 제2 가동 버스 바(40)의 상방에 배치된 누름 부재(50)의 모식도이다. 상술한 바와 같이, 하방 돌출부(52)는 제1 가동 버스 바(20)의 배치에 대응하여, 지지부(51)에 설치되어 있다. 하방 돌출부(53)는 제2 가동 버스 바(40)의 배치에 대응하여, 지지부(51)에 설치되어 있다. 누름 부재(50)를 적절한 위치에 배치함으로써, 도 36, 도 37에 도시하는, 하방 돌출부(52)가 제1 가동 버스 바(20)의 상방에 배치됨과 함께, 하방 돌출부(53)가 제2 가동 버스 바(40)의 상방에 배치되는 상태가 얻어진다.
이때, 제1 가동 버스 바(20)에서는 제1 신축부(25)가 도전부(21)를 고정 버스 바(10)로부터 이격되는 방향으로 가압하고 있다. 그로 인해, 제1 가동 버스 바(20)의 제1 가동측 접촉부(23)는 고정 버스 바(10)의 제1 고정측 접촉부(13)에 접촉하지 않고 있다. 제2 가동 버스 바(40)에서는 제2 신축부(45)가 도전부(41, 43)를 고정 버스 바(10)를 향해 가압하고 있다. 그로 인해, 제2 가동 버스 바(40)의 제2 가동측 접촉부(42)는 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(19)에 접촉하고 있고, 제2 가동측 접촉부(44)는 제2 고정측 접촉부(16)에 접촉하고 있다. 조전지(100)는, 전체적으로, 도 26 내지 도 28에 도시하는 병렬로 접속된 상태로 되어 있다.
도 38은 누름 부재(50)가 제1 가동 버스 바(20)를 하방으로 압박하고 있는 상태의 모식도이다. 도 39는 누름 부재(50)가 제2 가동 버스 바(40)를 하방으로 압박하고 있는 상태의 모식도이다.
도 36, 도 37에 도시하는 누름 부재(50)를, 조전지(100)에 접근하는 방향으로 이동시킴으로써, 하방 돌출부(52)는 제1 가동 버스 바(20)에 접촉하고, 하방 돌출부(53)는 제2 가동 버스 바(40)에 접촉한다. 또한 누름 부재(50)를 이동시키면, 하방 돌출부(52)는 제1 가동 버스 바(20)를 하방으로 가압하고, 하방 돌출부(53)는 제2 가동 버스 바(40)를 하방으로 가압한다. 이에 의해, 제1 신축부(25)가 수축하여 도전부(21)는 고정 버스 바(10)에 접근하는 방향으로 이동하고, 제2 신축부(45)가 수축하여 도전부(41, 43)는 고정 버스 바(10)로부터 이격되는 방향으로 이동한다.
그리고, 제1 가동 버스 바(20)의 제1 가동측 접촉부(23)가 고정 버스 바(10)의 제1 고정측 접촉부(13)에 접촉함과 함께, 제2 가동 버스 바(40)의 제2 가동측 접촉부(42, 44)가 고정 버스 바(10)의 제2 고정측 접촉부(19, 16)에 대해 비접촉으로 되는, 도 38, 도 39에 도시하는 상태가 얻어진다. 이때 조전지(100)는, 전체적으로, 도 29 내지 도 31에 도시하는 직렬로 접속된 상태로 되어 있다.
본 실시 형태의 조전지(100)는 차량 등의 부하 장치에 설치되어 사용되어도 된다. 이 경우, 당해 부하 장치측에 누름 부재(50)를 설치함으로써, 조전지(100)를 부하 장치에 탑재하면 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)가 누름 부재(50)에 의해 압박되는 구성으로 해도 된다. 예를 들어, 부하 장치에 조전지(100)를 설치할 때에 조전지(100)를 상방으로부터 덮는 커버로서, 누름 부재(50)가 사용되어도 된다. 이에 의해, 부하 장치에 조전지(100)를 설치한 시점에서, 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)가 이동하고, 조전지(100)는 직렬로 접속된 상태로 전환된다. 직렬 상태에 접속된 조전지(100)는 부하 장치에 대해, 필요한 전력을 방전, 충전 및 축전한다.
이 경우, 조전지(100)를 부하 장치로부터 제거함으로써, 누름 부재(50)에 의한 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)의 가압이 해제된다. 이에 의해, 제1 신축부(25) 및 제2 신축부(45)의 복원력에 의해, 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)가 이동하고, 조전지(100)는 병렬로 접속된 상태로 전환된다. 병렬 상태로 접속된 조전지(100)는 조전지(100)를 구성하고 있는 전지 셀(1)의 충전율을 균등화하고, 복수의 전지 셀(1)의 열화 상태를 동등하게 한다. 이에 의해, 조전지(100)를 부하 장치로부터 제거하여 보관할 때에, 각각의 전지 셀(1)의 전압 편차를 억제할 수 있어, 전지 셀(1) 전체의 열화 상태의 균일성을 향상시킬 수 있다.
전지 셀(1)을 적층하여 조전지(100)를 형성한 후에, 조전지(100)가 병렬 상태로 접속되어 있으면, 조전지(100) 내에서 전지 셀(1)이 미소 단락을 일으키면, 조전지(100) 전체적으로 전압을 소비하여 전압 변동이 커진다. 이에 의해, 불량의 전지 셀(1)의 조기 발견이 용이해진다.
차량 등의 진동을 발생하는 장치에 조전지(100)를 설치하는 경우, 복수의 전지 셀(1)의 직렬 접속 및 병렬 접속의 예기하지 않는 절단을 회피하기 위해서는, 진동을 원인으로 하는 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)의 이동을 방지할 수 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 중력 가속도의 10배의 진동이 일어나도 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)가 이동하지 않는 구성으로 해도 된다.
조전지(100)의 진동 시에, 병렬 상태에서의 접속을 유지하기 위해서는, 제2 가동 버스 바(40)와 고정 버스 바(10)의 접촉이 빠지지 않도록 하면 된다. 예를 들어, 제2 신축부(45)의 변형에 의해 발생하는, 제2 가동 버스 바(40)를 고정 버스 바(10)를 향해 가압하는 하중이, 중력 가속도의 10배의 진동에 의해 발생하는 중력보다도 크게 하면 된다.
보다 상세하게는, 제2 신축부(45)의 스프링 상수를 k로 하고, 제2 가동측 접촉부(42, 44)로부터 제2 고정측 접촉부(19, 16)까지의 거리를 L로 하고, 제2 가동 버스 바(40)의 질량을 m으로 한 경우에, kL>9.8×10ㆍm=98m의 관계식이 성립되면 된다.
조전지(100)의 진동 시에, 직렬 상태에서의 접속을 유지하기 위해서는, 누름 부재(50)가 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)를 압박하는 하중이, 중력 가속도의 10배의 진동에 의해 발생하는 중력보다도 크면 된다. 조전지(100)를 구성하고 있는 전지 셀(1)의 셀수를 n으로 하면, 제1 가동 버스 바(20)와 제2 가동 버스 바(40)의 합계수는 2(n-1)로 나타난다.
그로 인해, 누름 부재(50)가 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)를 누르는 하중을 F로 하고, 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)의 중량을 M으로 한 경우에, F>9.8×10ㆍ2(n-1)ㆍM=196(n-1)M의 관계식이 성립되면 된다.
다음에, 본 실시 형태의 작용 효과에 대해 설명한다.
본 실시 형태의 조전지(100)는, 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이 단자(4, 5) 중 어느 하나에 접속되는 고정 버스 바(10)를 구비하고 있다. 조전지(100)는 또한, 도 14, 도 15에 도시한 바와 같이 전지 셀(1)의 덮개부(3)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제1 가동 버스 바(20)를 구비하고 있다. 조전지(100)는 또한, 도 22 내지 도 25에 도시한 바와 같이 전지 셀(1)의 덮개부(3)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제2 가동 버스 바(40)를 구비하고 있다.
도 29 내지 도 31에 도시한 바와 같이, 제1 가동 버스 바(20)가 고정 버스 바(10)에 접촉함과 함께 제2 가동 버스 바(40)가 고정 버스 바(10)에 비접촉으로 되는 상태에서, 복수의 전지 셀(1)이 직렬로 접속되어 있다. 도 26 내지 도 28에 도시한 바와 같이, 제2 가동 버스 바(40)가 고정 버스 바(10)에 접촉함과 함께 제1 가동 버스 바(20)가 고정 버스 바(10)에 비접촉으로 되는 상태에서, 복수의 전지 셀(1)이 병렬로 접속되어 있다.
이와 같이 하면, 고정 버스 바(10)에 대한 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)의 접촉과 비접촉을 전환함으로써, 복수의 전지 셀(1)을 직렬 또는 병렬로 전환하여 접속할 수 있다. 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)가, 전지 셀(1)에 대해 상하 이동함으로써, 조전지(100)의 직렬 접속 및 병렬 접속이 전환된다. 전지 셀(1)의 배열 방향으로 이동하는 부재가 존재하지 않으므로, 조전지(100)를 평면에서 본 형상 이외의 스페이스가 불필요해, 복수의 전지 셀(1)의 직렬 또는 병렬의 접속 전환을 위한 장치를 공간 절약화할 수 있다.
또한 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 고정 버스 바(10)는 평판 형상의 평탄부(12)와, 평탄부(12)에 대해 전지 셀(1)로부터 이격되는 방향으로 돌출되는 돌출부(14, 17)를 갖고 있다. 평탄부(12)는 제1 가동 버스 바(20)와 접촉 가능한 제1 고정측 접촉부(13)를 갖고 있다. 돌출부(14)는 제2 가동 버스 바(40)와 접촉 가능한 제2 고정측 접촉부(16)를 갖고 있다. 돌출부(17)는 제2 가동 버스 바(40)와 접촉 가능한 제2 고정측 접촉부(19)를 갖고 있다.
이와 같이 하면, 제1 고정측 접촉부(13) 및 제2 고정측 접촉부(16, 19)의, 전지 셀(1)의 덮개부(3)와의 사이의 거리를 다르게 할 수 있다. 이에 의해, 덮개부(3)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)를, 동일 방향으로 이동시키고, 고정 버스 바(10)에 대한 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)의 접촉과 비접촉을 전환하는 것이 가능해진다.
또한 도 14, 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 가동 버스 바(20)는 신축 가능한 제1 신축부(25)와, 제1 신축부(25)의 신축에 따라서 고정 버스 바(10)에 대해 접근 또는 이격되는 방향으로 이동 가능한 제1 가동측 접촉부(23)를 갖고 있다. 이와 같이 하면, 제1 신축부(25)를 신축시키는 힘을 제1 가동 버스 바(20)에 작용함으로써, 고정 버스 바(10)에 대한 제1 가동 버스 바(20)의 접촉과 비접촉을 용이하게 전환할 수 있다.
또한 도 14에 도시한 바와 같이, 제1 신축부(25)는 제1 가동측 접촉부(23)를, 고정 버스 바(10)의 평탄부(12)로부터 이격되는 방향으로 가압하고 있다. 이와 같이 하면, 제1 신축부(25)를 수축시키는 방향의 힘을 제1 가동 버스 바(20)에 작용함으로써, 고정 버스 바(10)에 제1 가동 버스 바(20)를 접촉시킬 수 있고, 당해 힘을 뺌으로써, 고정 버스 바(10)와 제1 가동 버스 바(20)를 비접촉으로 할 수 있다.
또한 도 14, 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 신축부(25)는 스프링이다. 이와 같이 하면, 간단한 구성으로, 제1 가동측 접촉부(23)를 이동시키기 위한 제1 신축부(25)를 실현할 수 있다.
또한 도 22 내지 도 25에 도시한 바와 같이, 제2 가동 버스 바(40)는 신축 가능한 제2 신축부(45)와, 제2 신축부(45)의 신축에 따라서 고정 버스 바(10)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제2 가동측 접촉부(42, 44)를 갖고 있다. 이와 같이 하면, 제2 신축부(45)를 신축시키는 힘을 제2 가동 버스 바(40)에 작용함으로써, 고정 버스 바(10)에 대한 제2 가동 버스 바(40)의 접촉과 비접촉을 용이하게 전환할 수 있다.
또한 도 22, 도 23에 도시한 바와 같이, 제2 신축부(45)는 제2 가동측 접촉부(42, 44)를, 고정 버스 바(10)의 돌출부(14, 17)에 접근하는 방향으로 가압하고 있다. 이와 같이 하면, 제2 신축부(45)를 수축시키는 방향의 힘을 제2 가동 버스 바(40)에 작용함으로써, 고정 버스 바(10)와 제2 가동 버스 바(40)를 비접촉으로 할 수 있고, 당해 힘을 뺌으로써, 고정 버스 바(10)에 제2 가동 버스 바(40)를 접촉시킬 수 있다.
또한 도 22 내지 도 25에 도시한 바와 같이, 제2 신축부(45)는 스프링이다. 이와 같이 하면, 간단한 구성으로, 제2 가동측 접촉부(42, 44)를 이동시키기 위한 제2 신축부(45)를 실현할 수 있다.
또한, 제2 신축부(45)의 스프링 상수를 k로 하고, 제2 가동측 접촉부(42, 44)로부터 돌출부(17, 14)의 제2 고정측 접촉부(19, 16)까지의 거리를 L로 하고, 제2 가동 버스 바(40)의 질량을 m으로 한 경우에, kL>98m의 관계식을 만족시킨다. 이와 같이 하면, 조전지(100)에 중력 가속도의 10배의 진동이 일어난 경우라도, 제2 가동측 접촉부(42, 44)와 제2 고정측 접촉부(19, 16)의 접촉을 유지할 수 있으므로, 조전지(100)의 병렬 접속의 예기하지 않는 절단을 억제할 수 있다.
또한 도 36 내지 도 39에 도시한 바와 같이, 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)는 누름 부재(50)에 의해, 전지 셀(1)의 덮개부(3)에 접근하는 방향으로 압박된다. 이와 같이 하면, 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)와 고정 버스 바(10)의 접촉 및 비접촉의 전환을, 확실하게 동시에 행할 수 있다. 따라서, 조전지(100)의 직렬 상태와 병렬 상태를, 보다 원활하게 전환할 수 있다.
또한, 누름 부재(50)가 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)를 누르는 하중을 F로 하고, 전지 셀(1)의 셀수를 n으로 하고, 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)의 중량을 M으로 한 경우에, F>196(n-1)M의 관계식을 만족시킨다. 이와 같이 하면, 조전지(100)에 중력 가속도의 10배의 진동이 일어난 경우라도, 누름 부재(50)가 제1 가동 버스 바(20)를 압박한 상태를 유지하고, 제1 가동측 접촉부(23)와 제1 고정측 접촉부(13)의 접촉을 유지할 수 있으므로, 조전지(100)의 직렬 접속의 예기하지 않는 절단을 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 조전지(100)의 접속 전환 방법은 제1 가동 버스 바(20)를 고정 버스 바(10)에 접촉함과 함께 제2 가동 버스 바(40)를 고정 버스 바(10)에 비접촉으로 함으로써, 복수의 전지 셀(1)을 직렬로 접속한다. 또한, 제2 가동 버스 바(40)를 고정 버스 바(10)에 접촉함과 함께 제1 가동 버스 바(20)를 고정 버스 바(10)에 비접촉으로 함으로써, 복수의 전지 셀(1)을 병렬로 접속한다.
이와 같이 하면, 고정 버스 바(10)에 대한 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)의 접촉과 비접촉을 전환함으로써, 복수의 전지 셀(1)을 직렬 또는 병렬로 전환하여 접속할 수 있다. 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)가, 전지 셀(1)에 대해 상하 이동함으로써, 조전지(100)의 직렬 접속 및 병렬 접속이 전환된다. 전지 셀(1)의 배열 방향으로 이동하는 부재가 존재하지 않으므로, 조전지(100)를 평면에서 본 형상 이외의 스페이스가 불필요해, 공간 절약하여 복수의 전지 셀(1)의 직렬 또는 병렬의 접속을 전환할 수 있다.
또한, 지금까지의 설명에 있어서는, 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)가, 스프링인 제1 신축부(25) 및 제2 신축부(45)의 변형에 수반하여 이동하는 예에 대해 설명하였다. 제1 신축부(25) 및 제2 신축부(45)는 스프링으로 한정되지 않고, 탄성 변형 가능하고, 제1 가동측 접촉부(23) 및 제2 가동측 접촉부(42, 44)를 가압 가능하면, 어떤 부재를 사용해도 좋다.
또한, 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)를 이동 가능하게 하기 위한 구성으로서, 제1 신축부(25) 및 제2 신축부(45) 대신에, 액추에이터를 설치하여, 액추에이터가 제1 가동측 접촉부(23) 및 제2 가동측 접촉부(42, 44)를 이동시킴으로써 고정 버스 바(10)에 대한 제1 가동 버스 바(20) 및 제2 가동 버스 바(40)의 접촉과 비접촉을 전환하는 구성으로 해도 된다.
본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 나타나고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (12)

  1. 복수의 전지 셀을 직렬 또는 병렬로 전환하여 접속하는 조전지에 있어서,
    상기 전지 셀은 덮개부와, 상기 덮개부에 대해 상기 전지 셀의 외부로 돌출되는 정극 단자 및 부극 단자를 갖고,
    상기 조전지는 상기 정극 단자 및 상기 부극 단자 중 어느 하나에 접속되는 고정 버스 바와, 상기 덮개부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바를 구비하고,
    상기 제1 가동 버스 바가 상기 고정 버스 바에 접촉함과 함께 상기 제2 가동 버스 바가 상기 고정 버스 바에 비접촉으로 되는 상태에서, 상기 복수의 전지 셀이 직렬로 접속되고, 상기 제2 가동 버스 바가 상기 고정 버스 바에 접촉함과 함께 상기 제1 가동 버스 바가 상기 고정 버스 바에 비접촉으로 되는 상태에서, 상기 복수의 전지 셀이 병렬로 접속되는, 조전지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정 버스 바는 평판 형상의 평탄부와, 상기 평탄부에 대해 상기 전지 셀로부터 이격되는 방향으로 돌출되는 돌출부를 갖고,
    상기 제1 가동 버스 바가 상기 평탄부에 접촉함과 함께 상기 제2 가동 버스 바가 상기 고정 버스 바에 비접촉으로 되는 상태에서, 상기 복수의 전지 셀이 직렬로 접속되고, 상기 제2 가동 버스 바가 상기 돌출부에 접촉함과 함께 상기 제1 가동 버스 바가 상기 고정 버스 바에 비접촉으로 되는 상태에서, 상기 복수의 전지 셀이 병렬로 접속되는, 조전지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 가동 버스 바는 신축 가능한 제1 신축부와, 상기 제1 신축부의 신축에 따라서 상기 고정 버스 바에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제1 가동측 접촉부를 갖는, 조전지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 신축부는 상기 제1 가동측 접촉부를, 상기 평탄부로부터 이격되는 방향으로 가압하는, 조전지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 신축부는 스프링인, 조전지.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 가동 버스 바는 신축 가능한 제2 신축부와, 상기 제2 신축부의 신축에 따라서 상기 고정 버스 바에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제2 가동측 접촉부를 갖는, 조전지.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 신축부는 상기 제2 가동측 접촉부를, 상기 돌출부에 접근하는 방향으로 가압하는, 조전지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 신축부는 스프링인, 조전지.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 신축부의 스프링 상수를 k로 하고, 상기 제2 가동측 접촉부로부터 상기 돌출부까지의 거리를 L로 하고, 상기 제2 가동 버스 바의 중량을 m으로 한 경우에, kL>98m의 관계식을 만족시키는, 조전지.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 가동 버스 바 및 상기 제2 가동 버스 바를 상기 덮개부에 접근하는 방향으로 압박하는 누름 부재를 더 구비하는, 조전지.
  11. 제10항에 있어서, 상기 누름 부재가 상기 제1 가동 버스 바 및 상기 제2 가동 버스 바를 누르는 하중을 F로 하고, 상기 전지 셀의 셀수를 n으로 하고, 상기 제1 가동 버스 바 및 상기 제2 가동 버스 바의 중량을 M으로 한 경우에, F>196(n-1)M의 관계식을 만족시키는, 조전지.
  12. 복수의 전지 셀을 직렬 또는 병렬로 전환하여 접속하는, 조전지의 접속 전환 방법에 있어서,
    상기 전지 셀은 덮개부와, 상기 덮개부에 대해 상기 전지 셀의 외부로 돌출되는 정극 단자 및 부극 단자를 갖고,
    상기 조전지는 상기 정극 단자 및 상기 부극 단자 중 어느 하나에 접속되는 고정 버스 바와, 상기 덮개부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제1 가동 버스 바 및 제2 가동 버스 바를 구비하고,
    상기 제1 가동 버스 바를 상기 고정 버스 바에 접촉함과 함께 상기 제2 가동 버스 바를 상기 고정 버스 바에 비접촉으로 함으로써, 상기 복수의 전지 셀을 직렬로 접속하고,
    상기 제2 가동 버스 바를 상기 고정 버스 바에 접촉함과 함께 상기 제1 가동 버스 바를 상기 고정 버스 바에 비접촉으로 함으로써, 상기 복수의 전지 셀을 병렬로 접속하는, 조전지의 접속 전환 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016121265A1 (de) * 2016-11-07 2018-05-09 Elringklinger Ag Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung
KR102065100B1 (ko) * 2017-02-24 2020-01-10 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR102399621B1 (ko) * 2017-05-12 2022-05-18 현대자동차주식회사 배터리 시스템
KR102259969B1 (ko) 2017-09-29 2021-06-02 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈
KR102273184B1 (ko) 2017-10-10 2021-07-05 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR102178946B1 (ko) * 2018-01-30 2020-11-13 주식회사 엘지화학 직병렬 변환 장치 및 이를 구비한 배터리 모듈
JP2020201081A (ja) * 2019-06-07 2020-12-17 本田技研工業株式会社 リチウムイオン二次電池の微小短絡判定方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0789718B2 (ja) * 1986-07-04 1995-09-27 三洋電機株式会社 電池装置
JPS63153738U (ko) * 1987-03-25 1988-10-07
JPH05137265A (ja) * 1991-11-06 1993-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 2次電池装置および充電装置
JPH09147826A (ja) 1995-11-24 1997-06-06 Aqueous Res:Kk 蓄電手段の接続切換装置
JPH09283109A (ja) * 1996-04-10 1997-10-31 Toshiba Battery Co Ltd 電圧切り替え型電池セル
JPH11234909A (ja) * 1998-02-16 1999-08-27 Nec Corp 蓄電池を用いた電源装置
JP2000308268A (ja) * 1999-04-15 2000-11-02 Makita Corp 充電式電動工具
CN2400909Y (zh) * 1999-11-22 2000-10-11 诸殿淙 新型铅酸蓄电池和串并联快速变换器
JP4568495B2 (ja) 2003-12-03 2010-10-27 カヤバ工業株式会社 組蓄電装置
FR2900053B1 (fr) 2006-04-25 2012-11-16 Cedric Bourges Utilisation du safranal, de la crocine, de la picrocrocine et leurs derives en tant qu'agent de satiete pour le traitement de la surcharge ponderale
CN101262140B (zh) * 2008-04-30 2010-06-02 刘云海 锂动力电池组串并联切换充电方法与充电装置
JP5309696B2 (ja) * 2008-05-29 2013-10-09 株式会社Gsユアサ 組電池
JP5182504B2 (ja) 2008-08-28 2013-04-17 日産自動車株式会社 電力供給装置およびその制御方法
KR101097224B1 (ko) 2009-12-22 2011-12-21 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩
CN202178595U (zh) * 2011-08-12 2012-03-28 段为钢 电池组在线并联充电串联供电自动转换装置

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