JP2019114540A - 電池導電接続シート及び電池導電接続モジュール - Google Patents

電池導電接続シート及び電池導電接続モジュール Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、並んでいる複数の電池の電極を電気的に接続させるための電池導電接続シート及び電池導電接続モジュールを提供する。【解決手段】電池導電接続モジュールは、電池の電極をそれぞれ接続するための二つの電池導電接続シートを含み、電池導電接続シートが、橋架部、二つの第一導電接続部及び二つの第二導電接続部を含み、橋架部が第一側及び第二側を有し、前記二つの第一導電接続部が前記橋架部の前記第一側に間隔を隔てるように連結されているとともに、第1方向に沿って延長しており、前記二つの第二導電接続部が前記橋架部の前記第二側に間隔を隔てるように連結されているとともに、前記第1方向と反対する第2方向に沿って延長している。前記二つの電池導電接続シートは対向するように配置されている。【選択図】図4

Description

本発明は、電池の導電接続構造に関し、特に、電池導電接続シート及び電池導電接続モジュールに関する。
科学技術の進歩や環境問題への意識の高まりにより、電気自動車に関する技術は、すでに大手メーカーが開発競争をしている分野の一つである。そのうち、電気自動車の組電池は特に重要であり、二次電池の技術に限ると、所望の電力を達成するように、複数の二次電池を並列に接続する必要があることが多い。従って、体積及び占有空間が小さく、従来の二次電池用のスペースに収納し得る、複数の電池の電極を接続する電池導電接続シート及び電池導電接続モジュールを提供することは、本発明者の研究開発の方向の1つである。
これに鑑みて、本発明は、複数の電池の電極を接続する電池導電接続シート及び電池導電接続モジュールを提供する目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の電池導電接続シートは、橋架部、二つの第一導電接続部及び二つの第二導電接続部を含み、前記橋架部は、対向する第一側及び第二側を有し、前記二つの第一導電接続部は、前記橋架部の前記第一側に間隔を隔てるように連結されているとともに、第1方向に沿って延長しており、前記二つの第二導電接続部は、前記橋架部の前記第二側に間隔を隔てるように連結されているとともに、前記第1方向と反対する第2方向に沿って延長している。
本発明の一実施形態においては、各前記第一導電接続部は第一延出部、第一折り曲げ部及び第一接続部を有し、前記第一延出部は前記第一側に連結されており、前記第一折り曲げ部の一方側が前記第一延出部の前記第1方向に向かう側に連結されており、前記第一折り曲げ部の他方側が前記第一接続部に連結されており、各前記第二導電接続部は第二延出部、第二折り曲げ部及び第二接続部を有し、前記第二延出部は前記第二側に連結されており、前記第二折り曲げ部の一方側が前記第二延出部の前記第2方向に向かう側に連結されており、前記第二折り曲げ部の他方側が前記第二接続部に連結されている。
本発明の他の実施形態においては、前記複数の第一接続部と前記複数の第二接続部とが実質的に同一平面に位置しているとともに、前記複数の第一接続部及び前記複数の第二接続部と前記橋架部とがそれぞれ異なる平面に位置している。
本発明の他の実施形態においては、前記橋架部は本体部、第一分岐部及び第二分岐部を有し、前記第一分岐部及び前記第二分岐部はそれぞれ前記本体部の両端に連結されており、前記第一分岐部と前記第二分岐部とが略平行しており、前記第一分岐部が前記第一側を有し、前記第二分岐部が前記第二側を有する。
本発明の他の実施形態においては、各前記第一導電接続部は第一折り曲げ部及び第一接続部を有し、前記第一折り曲げ部が前記第一分岐部の前記第一側と前記第一接続部とを連結するように構成されており、各前記第二導電接続部が第二折り曲げ部及び第二接続部を有し、前記第二折り曲げ部が前記第二分岐部の前記第二側と前記第二接続部とを連結するように構成されている。
本発明の他の実施形態においては、前記複数の第一接続部と前記複数の第二接続部とが実質的に同一平面に位置しているが、前記複数の第一接続部及び前記複数の第二接続部と前記橋架部とがそれぞれ異なる平面に位置している。
上記の目的を達成するために、本発明の電池導電接続モジュールは、並んでいる複数の電池を接続するため、前記複数の電池はそれぞれ第一電極及び第二電極を有し、前記複数の電池同士の前記第一電極及び前記第二電極が千鳥配列で配置されており、電池導電接続シートを二つ含み、一方の前記電池導電接続シートは、二つの第一導電接続部及び二つの第二導電接続部がそれぞれ前記複数の電池の前記複数の第一電極に接続されており、他方の前記電池導電接続シートは、二つの第一導電接続部及び二つの第二導電接続部がそれぞれ前記複数の電池の前記複数の第二電極に接続されており、各前記電池導電接続シートの前記橋架部が、前記第一側と前記第二側との間に、互いに反対側に向いている第一面及び第二面を有し、一方の前記電池導電接続シートの前記橋架部の前記第二面と他方の前記電池導電接続シートの前記橋架部の前記第二面とが対向するように配置されている。
本発明の他の実施形態においては、一方の前記電池導電接続シートの前記第二面と他方の前記電池導電接続シートの前記第二面とは、垂直方向の投影面積の少なくとも一部が重なっている。
本発明の他の実施形態においては、一方の前記電池導電接続シートと他方の前記電池導電接続シートとの間に隙間がある。
本発明の他の実施形態においては、一方の前記電池導電接続シートの前記二つの第一導電接続部と、他方の前記電池導電接続シートの前記二つの第二導電接続部とが実質的に同一直線に位置している。
本発明の他の実施形態においては、一方の前記電池導電接続シートの前記二つの第一導電接続部と、他方の前記電池導電接続シートの前記二つの第二導電接続部とが千鳥配列で配置されている。
本発明の他の実施形態においては、前記二つの電池導電接続シートは、前記複数の第一導電接続部と前記複数の第二導電接続部とが実質的に同一平面に位置している。
本発明によれば、上述の電池導電接続シート及び電池導電接続モジュールの設計により、複数の電池の電極を効果的に接続でき、電池導電接続モジュールにおける前記二つの電池導電接続シートを合わせることにより、電池導電接続モジュールの占有空間を効果的に低減することができて、組電池の小型化に有利である。
本発明の第一実施形態に係る電池導電接続シートの斜視図である。 図1の上面図である。 図1の側面図である。 一実施形態に係る電池導電接続モジュールが電池に配置された構造を示す概略図である。 図4の上面図である。 図4の分解図である。 図6の側面図である。 本発明の第二実施形態に係る電池導電接続シートの斜視図である。 図8の上面図である。 図8の側面図である。 一実施形態に係る電池導電接続モジュールが電池に配置された構造を示す概略図である。 図11の上面図である。 図11の分解図である。 図13の側面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図1〜図3に示したように、本発明の第一実施形態に係る電池導電接続シート10は、例えば金、銀、銅、アルミニウム等の導電材料からなり、本実施形態では、前記電池導電接続シート10が銅からなり、他の形態では、これに限定されるものではない。前記電池導電接続シート10は、橋架部11、二つの第一導電接続部12及び二つの第二導電接続部13を含む。
前記橋架部11は、対向する第一側11a及び第二側11bを有し、前記第一側11aと前記第二側11bとの間に互いに反対側に向いている第一面11c及び第二面11dを有する。
前記二つの第一導電接続部12は前記橋架部11の前記第一側11aに間隔を隔てるように連結されているとともに第1方向D1に沿って延長している。各前記第一導電接続部12が第一延出部12a、第一折り曲げ部12b及び第一接続部12cを有し、前記第一延出部12aが前記第一側11aに連結されており、前記第一折り曲げ部12bの一方側が前記第一延出部12aの前記第1方向D1に向かう側に連結されており、前記第一折り曲げ部12bの他方側が前記第一接続部12cに連結されており、前記第一接続部12cが前記第1方向D1に向かって延長している。本実施形態では、前記二つの第一延出部12aと前記橋架部11とが実質的に同一平面に位置しており、前記二つの第一接続部12cが実質的に同一平面に位置しており、橋架部11に対して、前記複数の第一接続部12cと橋架部11とがそれぞれ異なる平面に位置しており、さらに、図1または図3の視角からみると、前記橋架部11より前記複数の第一接続部12cは、低い平面に位置する。
前記二つの第二導電接続部13は前記橋架部11の前記第二側11bに間隔を隔てるように連結されているとともに、前記第1方向と反対する第2方向D2に沿って延長している。各前記第二導電接続部13は第二延出部13a、第二折り曲げ部13b及び第二接続部13cを有し、前記第二延出部13aが前記第二側11bに連結されており、前記第二折り曲げ部13bの一方側が前記第二延出部13aの前記第2方向D2に向かう側に連結されており、前記第二折り曲げ部13bの他方側が前記第二接続部13cに連結されており、前記第二接続部13cが第2方向D2に向かって延長している。本実施形態では、前記二つの第二延出部13aと前記橋架部11とが実質的に同一平面に位置しており、前記二つの第二接続部13cが実質的に同一平面に位置しており、橋架部11に対して、前記複数の第二接続部13cと橋架部11とがそれぞれ異なる平面に位置しており、さらに、図1或いは図3の視角からみると、前記橋架部11より前記複数の第二接続部13cは、低い平面に位置する。また、前記複数の第二接続部13cと前記複数の第一接続部12cとが実質的に同一平面に位置している。
図4〜図7は、本発明の一実施形態の電池導電接続モジュール100が並んでいる複数の電池1に配置された構造を示す概略図である。前記複数の電池1はそれぞれ第一電極2及び第二電極3を有し、前記複数の電池1同士の第一電極2及び第二電極3が千鳥配列で配置されている。本実施形態では、前記第一電極2が負極であり、前記第二電極3が正極であり、他の形態においては、これに限定されるものではなく、第一電極が正極で、第二電極が負極であってもよい。
前記電池導電接続モジュール100は、第一実施形態に記載の電池導電接続シート10を二つ含み、一方の前記電池導電接続シート10(例えば、図6中の上方に位置する電池導電接続シート)は、前記二つの第一導電接続部12及び前記二つの第二導電接続部13がそれぞれ前記複数の電池1の前記複数の第一電極2を接続するように用いられ、他方の前記電池導電接続シート10(例えば、図6中の下方に位置する電池導電接続シート)は、前記二つの第一導電接続部12及び前記二つの第二導電接続部13がそれぞれ前記複数の電池1の前記複数の第二電極3を接続するように用いられる。図6に示したように、本実施形態では、前記二つの電池導電接続シート10の各第一導電接続部12の第一接続部12cはそれぞれ穿孔14を有し、各第二導電接続部13の第二接続部13cはそれぞれ穿孔15を有し、前記穿孔14、15のそれぞれにボルトSを挿通させて対応する電池1の第一電極2または第二電極3に固定させることで、前記二つの電池導電接続シート10と対応の第一電極2または第二電極3とが、電気的な接続関係を安定して形成することができるが、他の形態においては、電池導電接続シートを電池の電極に電気的接続させる方式は、上述の説明に限定されるものではない。
尚、図7に示したように、前記二つの電池導電接続シート10を前記複数の電池1に組み付ける場合、一方の前記電池導電接続シート10の橋架部の第二面11dと、他方の前記電池導電接続シート10の橋架部の前記第二面11dとは対向するように配置されている。また、一方の前記電池導電接続シート10と他方の前記電池導電接続シート10とが互いに接触しないように隙間を空けて、電気的に絶縁させることが好ましい。また、前記二つの電池導電接続シート10の短絡などの不測の事態の発生をさらに防止するように、各前記電池導電接続シート10の橋架部に、絶縁膜をさらに塗布または被覆することができるが、これに限定されるものではない。
特に、前記二つの電池導電接続シート10を電池1に組み付ける場合、図5に示したように、一方の前記電池導電接続シート10の前記第二面11dと他方の前記電池導電接続シート10の前記第二面11dとは垂直方向の投影面積の少なくとも一部が重なっている。また、一方の前記電池導電接続シート10の前記二つの第一導電接続部12と他方の前記電池導電接続シート10の前記二つの第二導電接続部13とが実質的に同一直線L1に位置しており、さらに、一方の前記電池導電接続シート10の前記二つの第一導電接続部12と他方の前記電池導電接続シート10の前記二つの第二導電接続部13とが千鳥配列で配置されている。
尚、上述の設計により、前記二つの電池導電接続シート10を電池1に組み付ける場合、前記二つの電池導電接続シート10の前記複数の第一導電接続部12と前記複数の第二導電接続部13とが実質的に同一平面に位置している。これにより、複数の電池1が並んで配置されている場合、本発明の電池導電接続モジュール100は、前記複数の電池1を効果的に並列に接続することができ、さらに、前記二つの電池導電接続シート10を合わせることにより、それらの占有空間を効果的に低減することができる。例えば、図4に示したように、本発明の電池導電接続モジュール100はスペースを効果的に利用でき、さらに、それが前記複数の電池の電極同士の間隔に配置されるため、組電池を組み付ける場合の全体の高さを効果的に低減することができ、組電池の小型化に有利である。
図8〜図10に示したのは本発明の第二実施形態に係る電池導電接続シート20であり、前記電池導電接続シート20は、例えば金、銀、銅、アルミニウム等の導電材料からなり、本実施形態では、前記電池導電接続シート20は銅からなり、他の形態では、これに限定されるものではない。前記電池導電接続シート20は、橋架部21、二つの第一導電接続部22及び二つの第二導電接続部23を含む。
前記橋架部21は、対向する第一側21a及び第二側21bを有し、前記第一側21aと前記第二側21bとの間に互いに反対側に向いている第一面21c及び第二面21dを有する。本実施形態では、前記橋架部21は本体部211、第一分岐部212及び第二分岐部213を含み、前記第一分岐部212と前記第二分岐部213とがそれぞれ前記本体部211の両端に連結されており、前記第一分岐部212と前記第二分岐部213とが略平行しており、前記第一分岐部212が前記第一側21aを有し、前記第二分岐部213が前記第二側21bする。
前記二つの第一導電接続部22が前記橋架部21の前記第一側21aに間隔を隔てるように連結されているとともに、第1方向D1に沿って延長している。各前記第一導電接続部22は第一折り曲げ部22a及び第一接続部22bを有し、前記第一折り曲げ部22aが前記第一分岐部212の前記第一側21aと前記第一接続部22bとを連結するように構成されており、前記第一接続部22bが第1方向D1に向かって延長している。本実施形態では、前記二つの第一接続部22bと橋架部21とがそれぞれ異なる平面に位置しており、または、図8の視角からみると、前記橋架部21より前記二つの第一接続部22bは、低い平面に位置する。
前記二つの第二導電接続部23が前記橋架部21の前記第二側21bに間隔を隔てるように連結されているとともに、前記第1方向D1と反対する第2方向D2に沿って延長している。各前記第二導電接続部23は第二折り曲げ部23a及び第二接続部23b有し、前記第二折り曲げ部23aが前記第二分岐部213の前記第二側21b及び前記第二接続部23bとを連結するように構成されており、前記第二接続部23bが前記第2方向D2に向かって延長している。本実施形態では、前記二つの第二接続部23bと橋架部21とがそれぞれ異なる平面に位置しており、または、図8の視角からみると、前記橋架部21より前記二つの第二接続部23bは、低い平面に位置する。
図11〜図14に示したのは本発明の一実施形態に係る電池導電接続モジュール200が並んでいる複数の電池1に配置されている構造を示す概略図である。前記複数の電池1はそれぞれ第一電極2及び第二電極3を有し、前記複数の電池1同士の第一電極2及び第二電極3が千鳥配列で配置されており、本実施形態では、前記第一電極2が負極であり、前記第二電極3が正極であり、他の形態においては、これに限定されるものではなく、第一電極が正極で、第二電極が負極であってもよい。
前記電池導電接続モジュール200は、第二実施形態に記載の電池導電接続シート20を二つ含み、一方の前記電池導電接続シート20(例えば、図13中の上方に位置する電池導電接続シート)は、前記二つの第一導電接続部22及び前記二つの第二導電接続部23がそれぞれ前記複数の電池1の前記複数の第一電極2を接続するように用いられ、他方の前記電池導電接続シート20(例えば、図13中の下方に位置する電池導電接続シート)は、前記二つの第一導電接続部22及び前記二つの第二導電接続部23がそれぞれ前記複数の電池1の前記複数の第二電極3を接続するように用いられる。図13に示したように、本実施形態では、前記二つの電池導電接続シート20の各第一導電接続部22の第一接続部22bはそれぞれ穿孔24を有し、各第二導電接続部23の第二接続部23bはそれぞれ穿孔25を有し、前記穿孔24、25のそれぞれにボルトSを挿通させて対応する電池1の第一電極2または第二電極3に固定させることで、前記二つの電池導電接続シート20と対応の第一電極2または第二電極3が、電気的な接続関係を安定して形成することができるが、他の形態においては、電池導電接続シートを電池の電極に電気的接続する方式は、上述の説明に限定されるものではない。
尚、図14に示したように、前記二つの電池導電接続シート20を前記複数の電池1に組み付ける場合、一方の前記電池導電接続シート20の橋架部の第二面21dと、他方の前記電池導電接続シート20の橋架部の前記第二面21dとが対向するように配置されている。また、一方の前記電池導電接続シート20と他方の前記電池導電接続シート20とが互いに接触しないように隙間を空けて、電気的に絶縁させることが好ましい。また、前記二つの電池導電接続シート20の短絡などの不測の事態の発生をさらに防止するように、各前記電池導電接続シート20の橋架部に、絶縁膜をさらに塗布または被覆することができるが、これに限定されるものではない。
特に、前記二つの電池導電接続シート20を電池1に組み付ける場合、図12に示したように、一方の前記電池導電接続シート20の前記第二面21dと他方の前記電池導電接続シート20の前記第二面21dとは垂直方向の投影面積の少なくとも一部が重なっている。また、一方の前記電池導電接続シート20の前記二つの第一導電接続部22と他方の前記電池導電接続シート20の前記二つの第二導電接続部23とが実質的に同一直線L2に位置しており、さらに、一方の前記電池導電接続シート20の前記二つの第一導電接続部22と他方の前記電池導電接続シート20の前記二つの第二導電接続部23とが千鳥配列で配置されている。
尚、上述の設計により、前記二つの電池導電接続シート20を電池1に組み付ける場合、前記二つの電池導電接続シート20の前記複数の第一導電接続部22と前記複数の第二導電接続部23とが実質的に同一平面に位置している。これによって、複数の電池1が並んで配置されている場合、本発明の電池導電接続モジュール200が、前記複数の電池1を効果的に並列に接続することができ、さらに、前記二つの電池導電接続シート20を合わせることにより、それらの占有空間を効果的に低減することができる。例えば、図11に示したように、本発明の電池導電接続モジュール200がスペースを効果的に利用でき、さらに、それが前記複数の電池の電極同士の間隔に配置されるため、組電池を組み付ける場合の全体の高さを効果的に低減することができ、組電池の小型化に有利である。
上述したものは本発明の実行可能な実施例に過ぎず、前記各電池導電接続シートが一体的に成形されており、他の形態においては、これに限定されるものではなく、また、上述の各電池導電接続シートの第一導電接続部及び第二導電接続部の数が二つに限定されるものではなく、実際の応用に応じて、それらの数を三つまたは三つ以上にしてもよい。本発明の明細書及び特許請求の範囲の均等変化はすべて、本発明の特許請求の範囲内に含まれるべきである。
1電池 2第一電極 3第二電極
100電池導電接続モジュール
10電池導電接続シート
11橋架部 11a第一側 11b第二側
11c第一面 11d第二面
12第一導電接続部 12a第一延出部 12b第一折り曲げ部
12c第一接続部
13第二導電接続部 13a第二延出部 13b第二折り曲げ部
13c第二接続部
14、15穿孔
200電池導電接続モジュール
20電池導電接続シート
21橋架部 21a第一側 21b第二側
21c第一面 21d第二面
211本体部 212第一分岐部 213第二分岐部
22第一導電接続部 22a第一折り曲げ部 22b第一接続部
23第二導電接続部 23a第二折り曲げ部 23b第二接続部
D1第一方向
D2第二方向
L1、L2直線
Sボルト

Claims (12)

  1. 橋架部、二つの第一導電接続部及び二つの第二導電接続部を含み、
    前記橋架部は、対向する第一側及び第二側を有し、
    前記二つの第一導電接続部は、前記橋架部の前記第一側に間隔を隔てるように連結されているとともに、第1方向に沿って延長しており、
    前記二つの第二導電接続部は、前記橋架部の前記第二側に間隔を隔てるように連結されているとともに、前記第1方向と反対する第2方向に沿って延長している、電池導電接続シート。
  2. 各前記第一導電接続部は第一延出部、第一折り曲げ部及び第一接続部を有し、
    前記第一延出部は前記第一側に連結されており、前記第一折り曲げ部の一方側が前記第一延出部の前記第1方向に向かう側に連結されており、前記第一折り曲げ部の他方側が前記第一接続部に連結されており、
    各前記第二導電接続部は第二延出部、第二折り曲げ部及び第二接続部を有し、
    前記第二延出部は前記第二側に連結されており、前記第二折り曲げ部の一方側が前記第二延出部の前記第2方向に向かう側に連結されており、前記第二折り曲げ部の他方側が前記第二接続部に連結されている、請求項1記載の電池導電接続シート。
  3. 前記複数の第一接続部と前記複数の第二接続部とが実質的に同一平面に位置しているとともに、前記複数の第一接続部と前記橋架部とがそれぞれ異なる平面に位置しており、前記複数の第二接続部と前記橋架部とがそれぞれ異なる平面に位置している、請求項2記載の電池導電接続シート。
  4. 前記橋架部は本体部、第一分岐部及び第二分岐部を有し、前記第一分岐部及び前記第二分岐部はそれぞれ前記本体部の両端に連結されており、前記第一分岐部と前記第二分岐部とが略平行しており、前記第一分岐部が前記第一側を有し、前記第二分岐部が前記第二側を有する、請求項1記載の電池導電接続シート。
  5. 各前記第一導電接続部は第一折り曲げ部及び第一接続部を有し、前記第一折り曲げ部が前記第一分岐部の前記第一側と前記第一接続部とを連結するように構成されており、各前記第二導電接続部は第二折り曲げ部及び第二接続部を有し、前記第二折り曲げ部が前記第二分岐部の前記第二側と前記第二接続部とを連結するように構成されている、請求項4記載の電池導電接続シート。
  6. 前記複数の第一接続部と前記複数の第二接続部とが実質的に同一平面に位置しているが、前記複数の第一接続部と前記橋架部とがそれぞれ異なる平面に位置しており、前記複数の第二接続部と前記橋架部とがそれぞれ異なる平面に位置している、請求項5記載の電池導電接続シート。
  7. 並んでいる複数の電池を接続するための電池導電接続モジュールにおいて、
    前記複数の電池はそれぞれ第一電極及び第二電極を有し、前記複数の電池同士の前記第一電極及び前記第二電極が千鳥配列で配置されており、
    請求項1〜6のいずれか一つに記載の電池導電接続シートを二つ含み、一方の前記電池導電接続シートは、二つの第一導電接続部及び二つの第二導電接続部がそれぞれ前記複数の電池の前記複数の第一電極に接続されており、他方の前記電池導電接続シートは、二つの第一導電接続部及び二つの第二導電接続部がそれぞれ前記複数の電池の前記複数の第二電極に接続されており、
    各前記電池導電接続シートの前記橋架部は、前記第一側と前記第二側との間に、互いに反対側に向いている第一面及び第二面を有し、一方の前記電池導電接続シートの前記橋架部の前記第二面と他方の前記電池導電接続シートの前記橋架部の前記第二面とが対向するように配置されている、電池導電接続モジュール。
  8. 一方の前記電池導電接続シートの前記第二面と他方の前記電池導電接続シートの前記第二面とは、垂直方向の投影面積の少なくとも一部が重なっている、請求項7記載の電池導電接続モジュール。
  9. 一方の前記電池導電接続シートと他方の前記電池導電接続シートとの間に隙間がある、請求項7記載の電池導電接続モジュール。
  10. 一方の前記電池導電接続シートの前記二つの第一導電接続部と、他方の前記電池導電接続シートの前記二つの第二導電接続部とが実質的に同一直線に位置している、請求項7記載の電池導電接続モジュール。
  11. 一方の前記電池導電接続シートの前記二つの第一導電接続部と、他方の前記電池導電接続シートの前記二つの第二導電接続部とが千鳥配列で配置されている、請求項7記載の電池導電接続モジュール。
  12. 前記二つの電池導電接続シートは、前記複数の第一導電接続部と前記複数の第二導電接続部とが実質的に同一平面に位置している、請求項7記載の電池導電接続モジュール。
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