JP3171905U - 電池の極のための接合部 - Google Patents

Abstract

【課題】電気またはハイブリッドな駆動ユニットを有する車両における供給システムに使用されるバッテリモジュールのための接合部であって、抵抗が低く長寿命の電気接続を確実にする電池の極のための接合部を提供する。【解決手段】２つの隣接する電池１の極４、５を、接した状態で、クランプ固定部によりクランプ固定し、極４、５を支持形状部２及び覆形状部３間にクランプ固定する。【選択図】図１

Description

本考案は、特に電気またはハイブリッド車両を供給するためのバッテリモジュールを製造及び駆動する際に使用される電池の極のための接合部に関する。モジュールの個々のセルは、所望の電圧、電流、またはバッテリ容量を提供するために、直列、並列またはその組み合わせ、すなわち直列−並列システムで電気的に接続され得る。

正極及び負極は、各々アルミニウム製、銅製である２つの薄金板として、互いに近くにあり、導出される。そのような極の構造は、接続される物質が異なる電気化学性を有するため、電気を用いたバッテリモジュール内に電池を接続する方法の課題を提起し、それらが接する際に、そのような接続における腐食を実質的に加速させ、電気的及び物理学的パラメータを劣化させるような水蒸気存在下で電池を作成する。そのような接合部のアルミニウム成分の酸化を順に加速させるような接続が行われる、接続された極間の高い抵抗は、より熱を発生させる。それは、２つの異なる金属製のセル端子が接続されている場合、追加のバイメタリックな隔離板が既知の解決策において、一般に使用されるためである。

日本特許第ＪＰ２００７３２３９５２号明細書により、隣接するセルの負極と、正極を接続する金属板を用いて直列式で接続されるセル一式を具備するバッテリパックが既知である。確かな長寿命及び抵抗の低い接続を実現するために、セル極は、超音波溶接技術を用いて、互いに接続される。

欧州特許第ＥＰ９３９９５６号明細書により、接続されている電極の先端を９０°の角度に屈曲し、よりよい空間の使用のために、対となり接続するようなバッテリパックもまた既知である。隣接するセルの極を大きな表面積で適切に接着するために、接続されている極の先端を適切に配置することも非常に重要である。隣接するセルの接する端子は、ネジ付きクランプを用いて接続されるのに対し、それらの実質的な厚さ、従って適した硬度に起因し、相当な平面への端子の適切な接着を提供する。

本考案は、大きな平面上への極先端の適した接着及び、結果としてよりよい空間の使用に対し抵抗の低い確かな長寿命の電気接続を確実にするような電池の極のための接合部の構造を提供することを目的とする。

本考案は、セルを組み立てて、パックにすること及び、付随して起こる短絡の危険性を低くした上でそれらを作動することを可能にする接合部の提供をさらなる目的とする。

２つの隣接する電池の極が互いに接した状態で、クランプ固定部によりクランプ固定されるような電池の極の接合部は、隣接する電池の極が支持形状部と覆形状部間でクランプ固定されることを特徴とする。

有利な解決策において、覆形状部と同様に、支持形状部は、弓状及び台形弓状な形状面を有する。

有利な実施形態において、支持形状部及び／または覆形状部は、プラスチック製である。

別の有利な解決策において、電流リードアウト部を支持形状部と覆形状部間でクランプ固定する。

さらなる有利な解決策において、絶縁前板は、電池前部と支持及び形状部間に配置され、前記板は、前記電池の極を受ける長方形の開口部を具備する。加えて、各電池の極を、電子板に接続する。

支持形状部と覆形状部間の隣接するセルの平らで柔軟な極のクランプ固定を通じ、より少ない空間を使用するために、２つのセルの極の側面を描き、２つのセルの極を互いに圧する。

本考案により、形状部は、セルの平らな極に屈折する側面を与えるような、３−Ｄの形状で、平らではない側表面を有する全ての要素であると解釈される。

本考案による解決策を、以下の図面のその実施形態で表す。
それをクランプ固定する前の電池の極の接合部を斜視図で示す。 それをクランプ固定する前の同一接合部を斜視図で示す。 支持形状部及び覆形状部間に設置された電流端子と共に、それをクランプ固定する前の電池の極の接合部を斜視図で示す。 支持形状部を斜視図で示す。 覆形状部を斜視図で示す。 絶縁前板を示す。 バッテリモジュールの電流リードアウト部の平面図を示す。 覆形状部同様に、支持形状部をクランプ固定するねじを通る断面で、バッテリモジュールを示す。 取り付けるバッテリモジュールを通る断面を示す。 単一バッテリモジュールの構成要素を斜視図で示す。

図１及び図２で示すように、電池１の極のための接合部は、前記要素間に設置される２つの隣接する電池１の極４、５とともに支持形状部２、及び覆形状部３を有し、前記極４、５は、互いに接し、前記支持形状部２の周囲に被せられ、クランプ固定部である覆形状部３を通してねじ６を用いて圧迫される。覆形状部３同様、図１にて図解される支持形状部２は、孤の形状で製造されるその形状面を有する。図２に、覆形状部３同様、支持形状部２が台形弓状面を有するような電池１の極のための異なる接合部を示す。それら要素の前記台形弓状は、それら形状面を通る断面図を本質的に等脚台形として作成するのに対し、前記台形の斜辺は、弓状線によって決定されることに存する。

本考案により、２つの隣接する電池の平らな極は、それらの側表面のかなりの部分にわたり、互いに接した状態であり、形状部間でそれらを同時に屈曲するとともに、クランプ固定されている。支持形状部２及び覆形状部３を前記形状部として使用し、前記クランプ固定は、ねじ６を用いて成し遂げられる。

クランプ固定前に、極４、５は平らな四角い形状を有し、クランプ固定後、それらは、支持形状部２及び覆形状部３の圧表面の形状を呈する。前記形状部の外側に凸状の圧表面でクランプ固定する間に、支持形状部１２と接する極４を屈曲する一方、覆形状部に接する極５を、その下に設置される極４上に同時に屈曲する。従って、本考案による接合部の構造は、それらをクランプ固定すると同時に支持形状部及び覆形状部によって成形される際に、極４、５の接触面に、他方に関して一方の位置をずらすことを強いる。屈曲の間、内部極４の外面を引き伸ばすのに対し、屈曲の間、外部極５の内面を圧するという事実により、極４，５の接触面間のこの関連した動きは発生する。接続されている極表面が互いに擦れているようなその接続は、より長い使用可能寿命及び電気接続のより大きな効率に関連があるようなより低い抵抗力を特徴とする。同時に成形される前記極を有する、その様な互いに関連するセル極の動きを、支持形状部２及び覆形状部３の各形で成し遂げる。平らな支持及び覆クランプ固定部を用いて平らなセル極を圧する場合、既知の解決策においてそのような効果はない。

図３に、本考案による接合部を示す。前記接合部を電流リードアウト部７と接続し、前記接合部は２つの最遠電池１を接続する。

図４は、外部形状面を有する支持形状部２の実施形態を斜視図で示す。該支持形状部２は、ねじ６を受ける開口部８を有するのに対し、該形状部の長さを極４、５の幅とおおよそ等しくなるように選択する。組み立て間及び前記接合部の作動の際、付随して起こる短絡の確率を最小化するために、支持形状部２は、例えばポリプロピレンのようなプラスチック製である。

図５は、内部形状面を有する覆形状部３を斜視図で示す。該覆形状部３は、ねじ６を受ける開口部９を有する。前記覆形状部３の長さは、協動する支持形状部２の長さに対応する。覆形状部３は、支持形状部２と同様の理由で、例えばポリプロピレンのようなプラスチック製である。

本考案による接合部の作動における短絡のさらなる危険を、図６に示す絶縁前板１０により制限する。該絶縁プラスチック前板１１はクランプ固定ねじ６のための開口部１１及び、電池１の極４、５のための長方形の開口部１２の２つの列を有する。前記長方形の開口部１２は、バッテリモジュールにおける電池１の極４、５の接合部間の等しい距離を確保するため、各列で等距離にある。加えて、モジュール一式内に隣接するバッテリモジュールを接続するため、バッテリモジュール内の最下部セルの負極に接続されるための最後の接合部同様、バッテリモジュール内の最上部セルの正極に接続されるための本考案による第１接合部を電流リードアウト部７に形成する。前記電流リードアウト部の形を図７に示す。

本考案による多数の接合部を具備するバッテリモジュール１３の一部を図８に示す。電池１の極４、５を、絶縁板１０を通し導き、支持形状部２の周囲に被せ、覆形状部３を用い圧する。図解される実施形態において、ねじは、クランプ固定部として働く。さらに、バッテリモジュール１３は、全ての電池１から電圧を集める電子板１４を具備し、前記電子板１４を、バッテリ制御システムに接続する。組み立てられたバッテリモジュール１３の全体を図９に示す。該モジュールは、本考案による接合部を用いて、直列に接続される９つの電池１を具備するスタックを保護する筐体１５を有する。

それらを組み立てる前の一バッテリモジュール１３の構成要素の斜視図を図１０にて図解する。該図は、部分的に筐体５外に延出する９つの電池１を示す。

バッテリモジュール１３の電池１を接続するために、図解する前板１０を、まっすぐな極４、５上に置く、その結果、極は長方形の開口部１２を通過し、その後適合する極４、５を支持形状部２の周囲に対として被せ、前記極を、ねじ６を用いて覆形状部３に圧し、そして、全ての電池１から電圧を集める電子板１４を据え付け、バッテリ制御システムと接続する。さらに、セル極の最外接合部、すなわち上部左側のセル極および下部右側のセル極を電流リードアウト部７に形成する。

Claims (8)

1. ２つの隣接する電池の極が接した状態で、クランプ固定部によりクランプ固定されるような電池の極の接合部において、
   前記隣接する電池（１）の前記極（４，５）を支持形状部（２）及び覆形状部（３）間にクランプ固定することを特徴とする電池の極の接合部。
2. 前記支持形状部（２）と前記覆形状部（３）とが弓状形状面を有することを特徴とする請求項１に記載の接合部。
3. 前記支持形状部（２）及び前記覆形状部（３）が台形弓状形状面を有することを特徴とする請求項１に記載の接合部。
4. 前記支持形状部（２）がプラスチック製であることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の接合部。
5. 前記覆形状部（３）がプラスチック製であることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の接合部。
6. 電流リードアウト部（７）が前記支持形状部（２）及び前記覆形状部（３）間にクランプ固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の接合部。
7. 電池の極が貫通している長方形の開口部を有する絶縁前板（１０）がを電池（１）の前部と前記支持形状部（２）間に設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の接合部。
8. 各前記電池（１）の前記極が電子板（１４）に更に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の接合部。

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