JP2010522407A

JP2010522407A - 接続装置を持つ高電圧電池及びこのような高電圧電池用の接続装置

Info

Publication number: JP2010522407A
Application number: JP2009531726A
Authority: JP
Inventors: オリフエルハイデンバウエル，
Original assignee: マグナ・シユタイル・フアールツオイクテヒニク・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2010-07-01
Also published as: US8309244B2; KR20090054997A; US20100104932A1; CN101529618A; WO2008034560A1; EP2064763A1; AT9790U1

Abstract

高電圧電池は、列をなして設けられる複数の単位電池（２）、単位電池用支持構造体（３）及び覆い板（６）から成り、個々の単位電池用の大電流接続体（２４）及び単位電池監視装置（９）が覆い板（６）に取付けられている。製造、組立て及び論理接続のための少ない費用を得るため、覆い板（６）が少なくとも２つの導電層（１５，１７）を持つ多層印刷配線板であり、第１の導電層（１５）が印刷配線板（６）の単位電池（２）に近い方の側に取付けられて、大きい厚さの大電流接続体（２４）を形成し、第２の導電層（１７）が小さい厚さを持ち、かつ単位電池監視装置（９）への接続導体（２０）を形成し、両方の導電層（１５，１７）が、印刷配線板（６）を貫通して導電的に構成される穴（１９）により若干個所で互いに接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、列をなして設けられる複数の単位電池、単位電池用支持構造体及び覆い板からなる高電圧電池であって、個々の単位電池用の大電流接続体及び単位電池監視装置が覆い板に取付けられているものに関する。ここで電池とは、あらゆる種類即ち化学的、容量的等の蓄電池を意味する。

このような電池は最近自動車の駆動のため種々の装置において使用される。電池はそのために必要な大電流を供給することができるが、そのために冷却されるだけではなく、連続して監視されねばならない。

最初にあげた種類の公知の電池では、個々の単位電池間及び外部端子への大電流接続体は、覆い板の適当な凹所へ差込まれる銅製導体である。単位電池監視装置は、覆い板上に取付けられる別個の装置であり、個々の導体、針金又は銅板から成る薄片を介して、またしばしば差込み接続体を介して、個々の単位電池の極に接続されている。これらの接続体は腐食及び震動を受けるので、機能障害が生じる。

このような電池の製造費及び組立て費は、多数の構成部分及び覆い板の複雑な形状のため（例えば欧州特許第１１０９２３７号明細書参照）、また個々の導体を覆い板へ個々に差込んでそれに取付けかつ互いに接続せねばならないため、非常に大きい。更に電池の異なる（車両に特有な）構成のため、種々に設けられる単位電池接続体及び種々の覆い板も準備せねばならない。

欧州特許出願公開第１３６３４８３号明細書から、自動車の分野において、大電流及び信号電流の使用に適した電子機械装置用の多層印刷配線板の製造方法が公知である。

本発明の課題は、高電圧電池が製造、組み立て及び論理接続のため一層少ない費用を生じるように、高電圧電池を改良することである。

本発明によれば、覆い板が少なくとも２つの導電層を持つ多層印刷配線板であり、第１の導電層が印刷配線板の単位電池に近い方の側に取付けられて、大きい厚さの大電流接続体を形成し、第２の導電層が小さい厚さを持ち、かつ単位電池監視装置への接続導体を形成し、両方の導電層が、印刷配線板を貫通して導電的に構成される穴により若干個所で互いに接続されている。

導電層は公知の侵食法又はエッチング法により処理されるので、導体を形成する。導体の間の材料を除去される覆い板の厚い層が単位電池の極の上に載っていると、単位電池がそれ以外の接続素子なしに直接導体に接続される。別の薄い導電層に形成される導体は、穴を介して適当な測定点、大抵の場合通電導体に接続される。こうしてただ１つの板により、それ以外の組立て作業なしに、すべての必要な接続が行われる。

本発明の展開では、第２の導電層が単位電池監視装置を形成する構成要素も含んでいる。それにより考えられる限り高い集積度が得られる。

本発明が図により以下に説明される。

本発明による電池を軸測投影法で示す。図１のＩＩ−ＩＩ線による垂直断面図を示す。蓋の底面図を示す。

図１には高電圧電池が全体を１で示されている。この電池は、複数の円筒状単位電池２（ここでは２列にそれぞれ５つ設けられている）、自動車に取付けるための取付け舌片５を持つ支持構造体３、及び覆い板６から成っている。支持構造体３はここでは下方へ向くフランジ４を持つ板の形状を持ち、これらのフランジ４内に単位電池２が取付けられている。しかし支持構造体は、破線で示すように箱３′を形成していてもよい。支持構造体３には、図示しない高電圧回路網に接続するための上方へ向く端子７＋，７−、及び単位電池監視装置又は電池管理装置の接続用差込み接続体８が設けられている。

図２の垂直断面図において、支持構造体が除かれており、極１１，１２を持つ単位電池２及び覆い板６のみが見られる。覆い板６は多層印刷配線板であり、その母体は絶縁プラスチックから成っている。底面１３の少し上に、単位電池２の極１１，１２の大電流接続体を形成するため大きい厚さの第１の導電層１５が所々で除去されている。この第１の導電層１５は、底面１３の外側にも取付けることができる。この導電層及び別の導電層はなるべく銅から成り、例えば欧州特許出願公開第１３６３４８３号明細書に記載された方方によって取付けられている。図示した実施例では、車両又は出力回路に接続するため、大きい厚さの別の層１６が少なくとも所々に設けられている。

覆い板６の（上の）表面には、小さい厚さの第２の導電層（図１も参照）１７が設けられ、これに部分２２，２２′が取付けられるか又はこれに一体化されている。後者の場合、極接続体２５，２５′（図３）も、同じ層１５又は別の第１の層から形成されている。第２の層１７及び電子構成要素１７，２１の上に、絶縁覆い層１８を設けることもできる。単電池２の極１１，１２を第２の層１７に接続するため、覆い板６を貫通する穴１９が設けられ、これらの穴の内側が（充填によるか壁の被覆により）導電性にされ、こうして第１の導電層１５をこれらの所で第２の導電層１７に接続する。

再び図１には、全体を９で示される単位電池監視装置が、細部における正確さを要求することなく、その接続導体２０、電子構成要素２１及び別の電子構成要素２２と共に示されている。簡単化された実施例では、覆い板６上に接続導体２０及び若干の電子構成要素２１が印刷回路として構成され、差込み接続体８は、電池１外にある評価装置への接続を行う。図示した実施例では、評価装置は別の構成要素２２，２２′に収容されている。

図３は覆い板６の底面図を示し、その母体１４は透明であると仮定されている。個々の単位電池２の極１１，１２に付属する大電流接続体２４、及びここでは別の面に設けられて端子７＋，７−を介して電流を負荷へ供給する極接続体２５，２５＋、２５−が認められる。穴１９は、その上にあって第２の導電層１７から形成される接続導体２０への接続を行う。

上述したように一体に構成される覆い板６は、組立てを完了して支持構造体３に差込むか又は単位電池２上に載置することができる。厚い導電層から形成される大電流接続体２４は、こうしてそれ以外の取付け要素なしに単電池２の極１１，１２上に載っている。従って組立ての際、覆い板６に支持構造体３上へのみ載せられて、電池は直ちに使用可能である。

Claims

列をなして設けられる複数の単位電池（２）、単位電池用支持構造体（３）及び覆い板（６）からなる高電圧電池であって、個々の単位電池用の大電流接続体（２４）及び単位電池監視装置（９）が覆い板（６）に取付けられているものにおいて、覆い板（６）が少なくとも２つの導電層（１５，１７）を持つ多層印刷配線板であり、第１の導電層（１５）が印刷配線板（６）の単位電池（２）に近い方の側に取付けられて、大きい厚さの大電流接続体（２４）を形成し、第２の導電層（１７）が小さい厚さを持ち、かつ単位電池監視装置（９）への接続導体（２０）を形成し、両方の導電層（１５，１７）が、印刷配線板（６）を貫通して導電的に構成される穴（１９）により若干個所で互いに接続されていることを特徴とする、高電圧電池。
第２の導電層（１７）が単位電池監視装置を形成する構成要素（２１，２２）も含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の高電圧電池。
列をなして設けられる複数の単位電池（２）及び支持構造体（３）から成る高電圧電池用覆い板であって、個々の単位電池用の大電流接続体（２４）及び単位電池監視装置（９）が覆い板（６）に取付けられているものにおいて、覆い板（６）が少なくとも２つの導電層（１５，１７）を持つ多層印刷配線板であり、第１の導電層（１５）が印刷配線板（６）の単位電池（２）に近い方の側に取付けられて、大きい厚さの大電流接続体（２４）を形成し、第２の導電層（１７）が小さい厚さを持ち、かつ単位電池監視装置（９）への接続導体（２０）を形成し、両方の導電層（１５，１７）が、印刷配線板（６）を貫通して導電的に構成される穴（１９）により特定個所で互いに接続されていることを特徴とする、覆い板。