JP6391152B2 - バッテリパック - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリパックに関する。
一般的に、二次電池は、充電が不可能な一次電池とはことなり、充放電が可能な電池である。二次電池は、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気自転車、無停電電源供給装置（uninterruptible power supply）のようなエネルギー源として使用され、適用される外部機器の種類により、単一バッテリセルの形態でもって使用されたり、あるいは多数のバッテリセルを連結し、１つの単位にまとめたバッテリパックの形態で使用される。
携帯電話のような小型モバイル機器は、単一電池の出力及び容量で、所定時間の間作動が可能であるが、電力消耗が大きい電気自動車、ハイブリッド自動車のように、長期間駆動、高電力駆動が必要な場合には、出力及び容量の問題により、バッテリパックが好まれ、バッテリパックは、内蔵されたバッテリセルの個数により、出力電圧や出力電流を高めることができる。
かようなバッテリパックでは、過熱、過充電、過放電のような誤動作を捕捉し、充放電動作を制御するために、バッテリセルの温度、電圧などの状態変数を測定するための端子を含み、かような端子は、バッテリセルと隣接した測定位置に装着される。
本発明が解決しようとする課題は、バッテリセルの温度検出及び電圧検出のためのセンシング端子の装着構造が単純化されたバッテリパックを提供することである。
前記のような課題及びそれ以外の課題を解決するための本発明のバッテリパックは、バッテリセルと、前記バッテリセルの温度測定及び電圧測定のための第１センシング端子及び第２センシング端子と、前記第１センシング端子及び第２センシング端子をそれぞれ収容する第１接続部及び第２接続部が一体に形成されたコネクタと、を含む。
例えば、前記第１センシング端子及び第２センシング端子、並びに第１接続部及び第２接続部は、それぞれスライディング方式で互いに対してはめ込まれる。
例えば、前記バッテリセルは、少なくとも２以上多数のバッテリセルを含み、前記バッテリパックは、前記多数のバッテリセルを相互電気的に連結するためのバスバーをさらに含んでもよい。
例えば、前記コネクタは、前記バスバー上に配置され、前記バスバーとの結合を形成する結合部をさらに含んでもよい。
例えば、前記結合部と、前記第１接続部及び第２接続部は、一体に形成されてもよい。
例えば、前記結合部は、前記バッテリセルのセンターラインから相対的に遠いバスバーの外側に配置され、前記第１接続部及び第２接続部は、前記バッテリセルのセンターラインから相対的に近いバスバーの内側に配置される。
例えば、前記第１接続部は、前記バスバーとの間に、前記第１センシング端子を収容するための収容空間を形成することができる。
例えば、前記第１接続部は、前記第１センシング端子をバスバーに対して加圧密着させることができる。
例えば、前記第１接続部は、前記結合部に連結された一端の固定端部と、結合部と連結されていない他端の自由端部と、を含むカンチレバー部材を含んでもよい。
例えば、前記カンチレバー部材の両側には、前記カンチレバー部材を第１接続部の他の部分から分離させるための切開部が形成されてもよい。
例えば、前記第１センシング端子は、前記自由端部を介して、前記カンチレバー部材とバスバーとの間に入り込み、固定端部に向けてスライディング組込まれてもよい。
例えば、前記カンチレバー部材は、前記バスバーに向けて突出し、前記第１センシング端子を加圧固定するための加圧部を含んでもよい。
例えば、前記加圧部は、前記固定端部よりは、自由端部に相対的に近い位置に形成されてもよい。
例えば、前記カンチレバー部材は、バスバーに向けて突出した圧力調節部をさらに含んでもよい。
例えば、前記圧力調節部は、前記バスバーに向けて段付きの形状を含んでもよい。
例えば、前記第２接続部は、前記結合部に連結された一端の固定端部と、前記結合部と連結されていない他端の自由端部と、を含んでもよい。
例えば、前記第２接続部は、前記固定端部から自由端部に行きながら、バスバーからだんだんと遠くなるように、斜めな斜線方向に沿って延長されてもよい。
例えば、前記第２接続部には、スライディング組込みされる第２センシング端子の突出部がはめ込まれて結合されるための組込み孔が形成されてもよい。
例えば、前記第２センシング端子は、前記第２センシング端子のスライディング組込みを案内するためのガイドレールの対を含み、前記突出部は、前記ガイドレールの対の間に介在された加圧板上に形成されてもよい。
例えば、前記加圧板の端には、前記第２接続部の組込み位置を整列するための係止爪が形成されてもよい。
本発明によれば、バッテリセルの温度測定と電圧測定のための第１センシング端子及び第２センシング端子の接続個所を共に提供するコネクタを適用することにより、コネクタを装着する１回の作業を介して、第１センシング端子及び第２センシング端子の接続が非常に簡便に行われる。すなわち、いったんコネクタが装着された後では、単純なはめ込み結合を介して、第１センシング端子及び第２センシング端子の接続が可能になる。
本発明の一実施形態によるバッテリパックの分解斜視図である。 図１に図示されたバッテリセルの配列を図示した斜視図である。 バッテリセルの温度測定及び電圧測定のための第１センシング端子及び第２センシング端子の接続構造を示す斜視図である。 図３の一部に係わる拡大図面である。 第１センシング端子及び第２センシング端子の接続構造を示す斜視図である。 第１センシング端子及び第２センシング端子の接続構造を示す斜視図である。 図５ＡのＶＩ−ＶＩ線に沿って切り取った断面図である。 図５ＢのＶＩ−ＶＩ線に沿って切り取った断面図である。 第２センシング端子の平面構造を示す図面である。 本発明と対比される比較例による第１センシング端子及び第２センシング端子の接続構造を図示した斜視図である。
以下、添付された図面を参照し、本発明の望ましい実施形態に係わるバッテリパックについて説明する。
図１には、本発明の一実施形態によるバッテリパックの分解斜視図が図示されている。 図面を参照すれば、前記バッテリパックは、一方向（Ｚ１方向）に沿って列をなして配列された多数のバッテリセル１０と、前記バッテリセル１０の列を取り囲むプレート１４０，１５０と、を含む。そして、前記バッテリパックは、バッテリセル１０上に配置される配線８５，９５を含む。前記配線８５，９５は、バスバー１５上のコネクタ１３０に接続された一端の第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０から延長される温度測定配線８５と、電圧測定配線９５とを含んでもよい。前記配線８５，９５を介して集められるバッテリセル１０の状態情報は、温度測定信号及び電圧測定信号を含み、かようなバッテリセル１０の状態情報は、バッテリ管理システム（ＢＭＳ：battery management；図示せず）に伝達され、バッテリセル１０の過熱、過充電、過放電のような誤動作を確認したり、あるいは満充のように、充放電程度を把握するためのデータとしても使用される。例えば、前記温度測定配線８５と電圧測定配線９５は、コネクタ１３０に接続される一端の第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０から延長され、他端の接続部９７で延長され、前記他端の接続部９７は、バッテリ管理システム（ＢＭＳ）の機能を遂行する回路基板（図示せず）に接続される。
図２は、図１に図示されたバッテリセル１０の配列を図示した斜視図である。図面を参照すれば、前記バッテリセル１０としては、リチウムイオン電池のような二次電池が適用され、円筒状二次電池や角形二次電池、またはポリマー二次電池など多様な形態の二次電池が適用され、いずれか１つの形態に限定されるものではない。
例えば、各バッテリセル１０は、ケース１０ｂと、前記ケース１０ｂ内に収容された電極組立体（図示せず）と、電極組立体と電気的に連結され、ケース１０ｂ外部に引き出される電極端子１０ａと、を含んでもよい。例えば、前記電極端子１０ａは、バッテリセル１０の上部を形成することができ、ケース１０ｂ上に露出される。図示されていないが、前記電極組立体は、正極、セパレータ、負極を含み、巻取り型または積層型に形成される。前記ケース１０ｂは、その内部に電極組立体を収容し、電極組立体と外部回路との電気接続のために、ケース１０ｂ外部には、電極端子１０ａが形成される。
例えば、隣接するバッテリセル１０は、電極端子１０ａの接続を介して、互いに電気的に連結され、直列連結または並列連結がなされるが、バスバー１５を介して、隣接する電極端子１０ａが互いに連結される。
前記ケース１０ｂには、安全ベント１０’が形成されてもよい。前記安全ベント１０’は、相対的に弱い強度に設計され、ケース１０ｂ内に、前もって設定しておいた臨界ポイント以上の耐圧がかかれば、破断されながら内部ガスを噴出させる機能を行う。
隣接するバッテリセル１０間には、スペーサ５０が介在される。前記スペーサ５０は、隣接するバッテリセル１０を電気的に絶縁させる。例えば、前記ケース１０ｂは、電気的に極性を帯びることができるが、絶縁性素材から形成されたスペーサ５０を介在させ、隣接するバッテリセル１０間の電気的な干渉を遮断することができる。
また、前記スペーサ５０は、バッテリセル１０間において放熱通路を提供することができ、そのために、前記スペーサ５０には、放熱孔５０’が形成される。後述するように、スペーサ５０の側面を覆うように組み立てられるサイドプレート１４０には、放熱孔１４０’が形成され、サイドプレート１４０の放熱孔１４０’と向き合う位置に形成されたスペーサ５０の放熱孔５０’が相互連結され、バッテリセル１０間の放熱通路を提供することができる。
前記スペーサ５０は、バッテリセル１０間に介在され、バッテリセル１０の熱的膨脹、すなわち、スウェリング（swelling）を抑制することができる。前記バッテリセル１０のケース１０ｂは、変形が可能な金属素材から形成されるが、高分子素材のように、変形が少ない素材を利用して、スペーサ５０を形成することにより、バッテリセル１０のスウェリングを抑制することができる。
一方、前記スペーサ５０は、隣接するバッテリセル１０の間だけではなく、バッテリセル１０の列方向（Ｚ１方向）に沿って、最外郭バッテリセル１０の外面に密着するように配置される。図２に図示されているように、バッテリセル１０の列方向（Ｚ１方向）に沿って、両側には、エンドプレート１５０が配置されるが、エンドプレート１５０とバッテリセル１０との電気的な絶縁のために、それら間にスペーサ５０が配置される。
バッテリセル１０の列方向（Ｚ１方向）に沿って、両側には、１対のエンドプレート１５０が配置される。前記エンドプレート１５０の一面は、バッテリセル１０の外面と向き合うように配置される。さらに具体的には、前記エンドプレート１５０の一面は、バッテリセル１０の外側に配置されたスペーサ５０と当接するように組み立てられてもよい。
前記エンドプレート１５０は一群のバッテリセル１０を１つの単位にまとめて結束させる一方、充放電動作によるバッテリセル１０の体積膨脹を抑制し、抵抗特性を維持することにより、バッテリセル１０の電気的特性低下を防止することができる。
前記エンドプレート１５０は、ベースプレート１５１と、前記ベースプレート１５１の端から、バッテリセル１０と反対になる方向に折り曲げられたフランジ部１５２，１５３，１５５と、を含んでもよい。前記ベースプレート１５１は、バッテリセル１０の外面をカバーすることができるほどの十分な面積に形成される。
前記フランジ部１５２，１５３，１５５は、ベースプレート１５１の端から、バッテリセル１０の反対方向に折り曲げられている。前記フランジ部１５２，１５３，１５５は、ベースプレート１５１の両側面に形成された１対の側面フランジ部１５２と、ベースプレート１５１の上部及び下部にそれぞれ形成された上部フランジ部１５３及び下部フランジ部１５５を含んでもよい。
図１に図示されているように、前記フランジ部１５２，１５３，１５５は、エンドプレート１５０と隣接した構成要素間の結合のための結合位置を提供することができ、例えば、エンドプレート１５０をエッジに沿って当接するように組み立てられたサイドプレート１４０との結合を媒介することができる。また、前記フランジ部１５２，１５３，１５５は、エンドプレート１５０の機械的な剛性を補強する役割を兼ねることができる。
前記側面フランジ部１５２は、エンドプレート１５０とサイドプレート１４０との結合を媒介するための結合位置を提供し、側面フランジ部１５２上に重ねられたサイドプレート１４０の端部は、ネジ締結を介して、側面フランジ部１５２と結合をなすことができる。そのために、前記側面フランジ部１５２には、多数の結合孔が形成される。
前記バッテリセル１０の側面には、サイドプレート１４０が配置される。前記サイドプレート１４０は、一列に配列されたバッテリセル１０の側面を覆うように配置される。前記サイドプレート１４０は、バッテリセル１０の互いに反対になる両側面に、対で配置される。前記サイドプレート１４０は、バッテリセル１０の列方向（Ｚ１方向）に沿って延長され、一端部と他端部とがそれぞれ互いに反対側に配置されたエンドプレート１５０に結合される。前記サイドプレート１４０は、エンドプレート１５０の側面端に形成された側面フランジ部１５２と螺合をなし、サイドプレート１４０と側面フランジ部１５２とが重なるように配置し、結合孔を一致させた後、ボルト、ナットのような締結部材１７１を利用して、両者（サイドプレート１４０及び側面フランジ部１５２）を螺合することができる。螺合を介して、サイドプレート１４０と側面フランジ部１５２は、少なくとも一部にかけて、互いに当接する面接触を形成することができる。
前記サイドプレート１４０は、全体的に板状に形成され、バッテリセル１０の底面一部を支えるように折り曲げられた係止爪１４０ａを含んでもよい。バッテリセル１０の互いに反対になる側面に配置される両側のサイドプレート１４０は、互いに向き合う方向に折り曲げられた係止爪１４０ａの対を利用して、バッテリセル１０の底を支持することができる。
前記係止爪１４０ａは、バッテリセル１０の列方向（Ｚ１方向）に沿って、サイドプレート１４０の全体長さにわたって延長され、係止爪１４０ａの一端部と他端部は、エンドプレート１５０の下部フランジ部１５３と螺合を形成することができる。そのために、前記係止爪１４０ａ及び下部フランジ部１５３には、結合孔が形成され、結合孔を一致させた後、係止爪１４０ａと下部フランジ部１５３とを貫通するように締結される締結部材１７１を利用して、サイドプレート１４０とエンドプレート１５０とが螺合される。前記係止爪１４０ａと下部フランジ部１５３は、バッテリパックのコーナー位置において互いに当接し、面接触することができる。このように、前記サイドプレート１４０は、エンドプレート１５０の下部フランジ部１５３及び側面フランジ部１５２と締結をなし、１列のバッテリセル１０を収容する収容空間を形成することができる。
前記サイドプレート１４０には、放熱孔１４０’が形成される。例えば、前記放熱孔１４０’はバッテリセル１０の列方向（Ｚ１方向）に沿って、一定間隔を置いて複数個形成される。前記放熱孔１４０’は、バッテリセル１０と外気との接触を許容することにより、バッテリセル１０から生成された駆動熱を迅速に排出させるのに寄与することができる。
バッテリセル１０の下部は、サイドプレート１４０の係止爪１４０ａによって支えられる部分を除き、サイドプレート１４０から露出され、サイドプレート１４０から露出されたバッテリセル１０の下部を介して、バッテリセル１０間に外気の流れを許容し、バッテリセル１０の放熱を促進することができる。
サイドプレート１４０には、回路基板（図示せず）を装着するためのボス部材１４５が形成される。例えば、前記回路基板は、バッテリ管理システムを形成することができる。前記サイドプレート１４０の一面は、バッテリセル１０の側面と対面し、サイドプレート１４０の他面には、回路基板が装着される。例えば、前記回路基板は、バッテリセル１０の充放電状態をモニタリングし、バッテリパックの全般的な充放電動作を制御することができる。
例えば、前記ボス部材１４５は、ほぼ長方形または正方形の回路基板に対応し、格子状で４ヵ所に配列され、多数の回路基板に対応し、格子状で４の倍数に該当する個所に配列される。図面に図示されていないが、回路基板には、結合孔が形成され、結合孔を通過したネジ部材が、サイドプレート１４０上のボス部材１４５に締結されることにより、回路基板がサイドプレート１４０上に固定される。
一方、バッテリパックを形成する一群のバッテリセル１０は、バスバー１５を利用して電気的に連結され、例えば、直列接続される。前記バスバー１５それぞれは、互いに異なる対のバッテリセル１０を電気的に連結し、バッテリセル１０の電極端子１０ａの突出した部分にはめ込んで組み込まれたり、あるいは電極端子１０ａ上に溶接結合されたりする。そのとき、バッテリセル１０の列方向（Ｚ１方向）に沿って、一群のバッテリセル１０を順次に連結するように、複数のバスバー１５は、左右両側（±Ｚ３方向）に、互い違いになる位置に組み込まれる。
前記バッテリパックは、多数個所に分散しているバスバー１５から引き出される多数本の配線８５，９５を含んでもよい。そして、かような多数本の配線８５，９５は、バッテリセル１０の状態情報、例えば、電圧測定情報や温度測定情報をバッテリ管理システム（図示せず）に伝達するために延長される。例えば、前記配線８５，９５の一端は、バスバー１５上のコネクタ１３０に接続され、他端は、バッテリ管理システム（図示せず）に接続される。
図３には、バッテリセル１０の温度測定及び電圧測定のための第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０の接続構造を示す図面が図示されている。図４には、図３の一部に係わる拡大図面が図示されている。
本発明のバッテリパックは、バッテリセル１０の過熱、過電流、過充電、過放電のような異常状況を捕捉し、バッテリセル１０の充放電動作を制御するために、バッテリセル１０の温度や電圧のような状態情報を検出するモニタリング動作を遂行する。
さらに具体的には、前記バッテリパックは、バッテリセル１０と隣接した測定位置から延長され、バッテリセル１０の情報を伝送するための配線８５，９５を含んでもよい。前記配線８５，９５は、それぞれバッテリセル１０の温度測定信号と電圧測定信号とを伝送するための温度測定配線８５と電圧測定配線９５とを含んでもよい。そして、前記温度測定配線８５と電圧測定配線９５との一端を形成する第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０は、バスバー１５上に形成されたコネクタ１３０に接続される。
前記コネクタ１３０は、温度測定配線８５と電圧測定配線９５との第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０を共に収容し、第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０を、バスバー１５上の定位置に堅固に位置固定させ、温度測定及び電圧測定のための測定個所を提供することができる。
前記コネクタ１３０は、全体的に、バスバー１５と平行に延長されるプレート状となる。前記コネクタ１３０は、第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０との接続のための第１接続部１１０及び第２接続部１２０を共に含んでもよい。前記コネクタ１３０が、温度測定及び電圧測定のための第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０の接続個所を共に提供することにより、バスバー１５上に、コネクタ１３０を形成する１回の作業を介して、第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０の装着が非常に簡便に行われる。
さらに具体的には、一旦コネクタ１３０がバスバー１５上に装着された後では、単純なはめ組込みを介して、第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０の接続が簡単になされる。すなわち、第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０は、コネクタ１３０の第１接続部１１０及び第２接続部１２０にはめ込まれるスライディング組込み構造を有し、第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０のスライディング組込み過程で、コネクタ１３０の第１接続部１１０及び第２接続部１２０と自然に接続を形成することになる。
図３から分かるように、前記第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０は、測定しようとする温度測定箇所の数ほど、または測定しようとする電圧測定箇所の数ほど配置される。例えば、多数のバッテリセル１０を含むバッテリパックでは、測定位置によって互いに異なる温度及び互いに異なる電圧を把握するために、各バッテリセル１０ごとに、または１対のバッテリセルや特定個数のバッテリセルごとに、温度検出及び電圧検出が行われる。一方、図４で説明されていない図面符号１５’は、バッテリセル１０の電極端子１０ａがはめ込まれる端子ホールを示す。
図５Ａ及び図５Ｂは、第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０の接続構造を示す斜視図である。図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ図５Ａ及び図５ＢのＶＩ−ＶＩ線に沿って切り取った断面図である。そして、図７は、第２センシング端子９０の平面構造を示す図面である。
図面を参照すれば、前記コネクタ１３０は、バスバー１５上に重なるように形成され、全体的に、バスバー１５と並んでいる平面上に延長される板状に形成される。さらに具体的には、前記コネクタ１３０は、バスバー１５との結合を形成する結合部１３５を含む。例えば、前記結合部１３５は、バスバー１５と対面接触を形成し、十分に広い面積で、バスバー１５と対面接触を形成することにより、バスバー１５との安定した結合を形成することができる。例えば、前記結合部１３５には、多数の結合ポイント１３５ａが形成され、例えば、相互重なるように配置されたバスバー１５及びコネクタ１３０に対して、リベッティング（riveting）加工やトックス（tox）加工を行うことにより、バスバー１５及びコネクタ１３０の一部が変形されながら、それらが互いに結合される。
前記結合部１３５は、コネクタ１３０の外側を形成することができ、結合部１３５の内側には、第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０がはめ込まれるための第１接続部１１０及び第２接続部１２０が形成される。図４から分かるように、コネクタ１３０の外側とは、バッテリセル１０のセンターラインＣから相対的に遠く離れている位置を意味し、コネクタ１３０の内側とは、バッテリセル１０のセンターラインＣから相対的に近く隣接した位置を意味する。
前記結合部１３５、並びに第１接続部１１０及び第２接続部１２０を含むコネクタ１３０は、一体に形成される。例えば、前記コネクタ１３０は、全体的に板状の構造に形成され、元素材金属板に対するカッティング、ベンディング、ドローイング（drawing）のような板金成形を介して、結合部１３５、並びに第１接続部１１０及び第２接続部１２０が一体に形成されたコネクタ１３０が設けられる。必要により、前記コネクタ１３０は、互いに異なる２以上金属板積層によって形成されもし、その場合にも、互いに対して結合された金属板の積層体は、毀損されることなくしは、互いに分離することのない一体結合を形成することになる。
例えば、前記コネクタ１３０は、黄銅、スズメッキ鋼板、ＳＵＳ（stainless steel）、ニッケル、スプリング鋼のような耐腐食性がある金属素材から形成され、かような素材のコネクタ１３０は、リベッティング加工やトックス加工により、アルミニウム素材や銅素材のバスバー上に結合される。
図６Ａ及び図６Ｂから分かるように、前記第１接続部１１０は、結合部１３５よりは、相対的に上方に突出するように形成され、バスバー１５との間で、第１センシング端子８０を収容することができる収容空間Ｇを提供することができる。すなわち、前記第１接続部１１０は、第１センシング端子８０の少なくとも一部を収容することができる収容空間Ｇを形成し、前記第１センシング端子８０は、バスバー１５と第１接続部１１０との間に形成された収容空間Ｇ内にはめ込まれる。
さらに具体的には、前記収容空間Ｇは、バスバー１５と第１接続部１１０との間で、第１接続部１１０の固定端部１１１ａによって定義される。すなわち、前記収容空間Ｇは、第１センシング端子８０の入り込みのために開放された開口端（第１接続部１１０の自由端部１１１ｂ）を有し、開口端の反対側は、固定端部１１１ａによって閉鎖される。
前記第１接続部１１０は、結合部１３５に連結された一端の固定端部１１１ａと、結合部１３５と連結されていない他端の自由端部１１１ｂと、を有するカンチレバー部材１１１を含む。前記カンチレバー部材１１１は、一端の固定端部１１１ａを介して、コネクタ１３０の結合部１３５に連結され、他端の固定されていない自由端部１１１ｂを含む片手持ち形態を有することができる。
第１センシング端子１１０は、前記カンチレバー部材１１１の自由端部１１１ｂを押し上げながら、固定端部１１１ａに向けてスライディング組込みされ、カンチレバー部材１１１下に組み込まれる。そのとき、前記カンチレバー部材１１１は、下方の第１センシング端子８０によって、弾性的に変形された状態で、弾性復元力によって、第１センシング端子８０をバスバー１５の上面に対して加圧することになる。
前記カンチレバー部材１１１は、バスバー１５に向けて突出した加圧部１１５を含む。前記加圧部１１５は、前記バスバー１５に向けて下方に突出した形状を有することができる。前記加圧部１１５は、自由端部１１１ｂから固定端部１１１ａに行きながら所定位置に形成され、組込み方向に沿って、スライディング移動した第１センシング端子８０の組込みホール８０’が加圧部１１５にはめ込み固定（嵌着）されることにより、第１センシング端部８０の任意な離脱が阻止される。本発明の一実施形態で、前記加圧部１１５は、固定端部１１１ａよりは、自由端部１１１ｂに相対的に近隣接した位置に形成される。
図５Ａ及び図５Ｂから分かるように、前記カンチレバー部材１１１の両側には、前記カンチレバー部材１１１を、第１接続部１１０の他の部分から分離させるための切開部１１１ｃが形成される。カンチレバー部材１１１の両側に、切開部１１１ｃが形成されることにより、カンチレバー部材１１１の加圧部１１５が自由に弾性変形され、効果的に第１センシング端部８０を加圧固定することができる。かように、加圧部１１５を介して第１センシング端部８０をバスバー１５に対して密着させることにより、バスバー１５の温度が高精度に捕捉される。
前記カンチレバー部材１１１には、圧力調節部１１８が形成される。前記圧力調節部１１８は、第１センシング端部８０に作用する加圧部１１５の圧力を調節することができる。例えば、前記圧力調節部１１８は、バスバー１５に向けて下方に突出した形状を有する。図６Ａ及び図６Ｂに図示されているように、前記圧力調節部１１８は、バスバー１５に向けて下方に突出した段差形状を含む。例えば、前記圧力調節部１１８は、下方に突出した段差形状を介して、加圧部１１５の圧力を増大させることができる。他の実施形態で、前記圧力調節部１１８は、バスバー１５の反対側に向けて上方に突出した形状を含み、例えば、かように上方に突出した形状の圧力調節部１１８を介して、加圧部１１５の圧力が過度に増大したり、あるいは第１接続部１１０の開口端（自由端部１１１ｂ）が塞がれたりすることにより、第１センシング端子８０の入り込み妨害を防ぐことができる。
前記圧力調節部１１８は、カンチレバー部材１１１の固定端部１１１ａから自由端部１１１ｂに向けて所定位置に形成され、多数の個所にわたって形成されてもよい。例えば、前記圧力調節部１１８は、自由端部１１１ｂよりは、相対的に固定端部１１１ａに近い位置に形成されもする。
図５Ａ及び図５Ｂに図示されているように、前記第２接続部１２０は、結合部１３５に連結された固定端部１２０ａと、結合部１３５に連結されていない自由端部１２０ｂとを含むカンチレバービーム形状を有することができる。そして、前記第２接続部１２０は、前記コネクタ１３０の一側から突出した形状を有することができる。例えば、前記第２接続部１２０は、固定端部１２０ａから自由端部１２０ｂに行きながら、バスバー１５からだんだんと遠くなるように、斜めな斜線方向に沿って延長される。すなわち、前記第２接続部１２０は、コネクタ１３０の本体から、斜めな斜線方向に上方を向けて突出し、第２センシング端子９０が容易にはめ込まれるように、第２接続部１２０の一端がコネクタ１３０の本体から上方位置に形成される。
第２接続部１２０と第２センシング端子９０とのスライディング結合では、それら間の結合を堅固に維持するための結合手段が設けられる。図５Ａ、図５Ｂ及び図７に図示されているように、前記第２接続部１２０には、第２センシング端子９０の係止爪（突出部９３）がはめ込まれて結着されるための組込み孔１２０’が形成される。例えば、前記第２センシング端子９０には、突出部９３が形成されており、第２センシング端子９０の突出部９３が、前記第２接続部１２０の組込み孔１２０’にはめ込まれながら、第２センシング端子９０と第２接続部１２０との堅固な接続が形成される。
さらに具体的には、前記第２センシング端子９０は、第２接続部１２０の端を収容し、第２接続部１２０とのスライディング組込みを案内することができるガイドレール９１を含む。例えば、前記ガイドレール９１は、第２接続部１２０の突出方向に沿って、第２センシング端子９０の両端で並むように延長される１対のガイドレール９１を含む。そして、１対のガイドレール９１間には、突出部９３が形成される。前記突出部９３は、ガイドレール９１間にはめ込まれた第２接続部１２０に載せられ、弾性圧縮された状態でスライディング移動していて、組込み孔１２０’にはめ込まれて結合を形成する。そのとき、組込み孔１２０’にはめ込まれた突出部９３により、第２センシング端子９０のスライディング移動が阻止さ、第２センシング端子９０の任意な離脱が阻止される。
例えば、前記突出部９３は、前記ガイドレール９１間に介在された加圧板９２上に形成され、前記加圧板９２の端には、第２接続部１２０のそれ以上の入り込みを沮止し、正しい結合位置を案内するための係止爪９０ａが形成される。例えば、第２センシング端子９０の突出部９３が第２接続部１２０の組込み孔１２０’に結合される位置で、第２センシング端子９０の係止爪９０ａが第２接続部１２０の端にかかって組込み位置が決定される。
前記第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０は、コネクタ１３０の第１接続部１１０及び第２接続部１２０と、それぞれ導電性接触を形成することができる。例えば、前記第１センシング端子８０は、コネクタ１３０の第１接続部１１０と、熱的に導電性接触を形成することができ、コネクタ１３０の第１接続部１１０を介して、バッテリセル１０の温度を測定することができる。例えば、前記第１センシング端子８０は、第１接続部１１０の加圧部１１５により、バスバー１５の上面に対して密着され、バスバー１５に結合されるバッテリセル１０の電極端子１０ａを介して、バッテリセル１０の温度を高精度に測定することができる。
前記第１センシング端子８０は、測定位置の温度情報を電気的な信号に変換し、バッテリ管理システム（図示せず）に伝達することができる。さらに具体的には、前記第１センシング端子８０は、測定対象の温度に対応する電圧信号を生成するために、温度によって電気抵抗が可変される抵抗性温度センサと連結される。
前記第２センシング端子９０は、コネクタ１３０の第２接続部１２０と、電気的に導電性接触を形成することができる。例えば、前記第２センシング端子９０は、コネクタ１３０の第２接続部１２０を介して、バスバー１５の電圧を測定することができ、当該バスバー１５を介して電気的に連結されたバッテリセル１０の共通端子電圧を測定することができる。
図８には、本発明と対比される比較例による第１センシング端子８及び第２センシング端子９の接続構造が図示されている。図面を参照すれば、温度測定のための第１センシング端子８と、電圧測定のための第２センシング端子９は、バッテリセル１０と隣接した測定個所に接続される。そのとき、前記第１センシング端子８は、ネジ部材８ａの締結方式で、バスバー１５上に接続される。しかし、かような接続構造では、バスバー１５に、ネジ溝１５ａを形成するための別途のタップ加工が要求され、ネジ締結作業の特性上、作業性が落ち、締結力不足や締結抜けのような製品不良が生じる可能性が高い。
電圧測定のための第２センシング端子９は、バッテリセル１０の電極端子１０ａにはめ込んで組み込まれるが、第２センシング端子９がはめ込まれた電極端子１０ａ上に、ナット９ａのネジ締結を介して、第２センシング端子９が固定される。
そのように、比較例では、温度測定のための第１センシング端子８の接続と、電圧測定のための第２センシング端子９の接続とがそれぞれ個別になされ、それぞれの接続作業が主にネジ締結方式によるので、作業性が落ち、製品不良が生じる可能性が高くなる。
本発明の一実施形態によれば、いったんコネクタ１３０がバスバー１５上に装着された後では、単純なはめ組込みを介して、第１センシング端子８０及び第２センシング端子９０の接続が簡単になされる。
本発明は、添付された図面に図示された実施形態を参照して説明したが、それらは、例示的なものに過ぎず、本発明が属する技術分野で当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解することができるであろう。従って、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決められるものである。
本発明のバッテリパックは、例えば、電源関連の技術分野に効果的に適用可能である。
８，８０ 第１センシング端子
８ａ ネジ部材
９，９０ 第２センシング端子
９ａ ナット
１０ バッテリセル
１０’ 安全ベント
１０ａ 電極端子
１０ｂ バッテリセルのケース
１５ バスバー
１５’ 端子ホール
１５ａ ネジ溝
５０ スペーサ
５０，１４０’ 放熱孔
８０’ 組込みホール
８５ 温度測定配線
９０ａ，１４０ａ 係止爪
９１ ガイドレール
９２ 加圧板
９３ 突出部
９５ 電圧測定配線
９７ 接続部
１１０ 第１接続部
１１１ カンチレバー部材
１１１ａ カンチレバー部材の固定端部
１１１ｂ カンチレバー部材の自由端部
１１１ｃ 切開部
１１５ 加圧部
１１８ 圧力調節部
１２０ 第２接続部
１２０ａ 第２接続部の固定端部
１２０ｂ 第２接続部の自由端部
１２０’ 組込み孔
１３０ コネクタ
１３５ 結合部
１３５Ａ 結合ポイント
１４０ サイドプレート
１４５ ボス部材
１５０ エンドプレート
１５１ ベースプレート
１５２ 側面フランジ部
１５３ 下部フランジ部
１５５ 上部フランジ部
１７１ 締結部材
Ｃ バッテリセルのセンターライン
Ｇ 収容空間

Claims (19)

  1. バッテリセルと、
    前記バッテリセルの温度測定及び電圧測定のための第１センシング端子及び第２センシング端子と、
    前記第１センシング端子及び第２センシング端子をそれぞれ収容する第１接続部及び第２接続部が一体に形成されたコネクタと、を含み、
    前記第１センシング端子及び第２センシング端子、並びに第１接続部及び第２接続部は、それぞれスライディング方式で、互いに対してはめ込まれることを特徴とするバッテリパック。
  2. 前記バッテリセルは、少なくとも２以上の多数のバッテリセルを含み、
    前記多数のバッテリセルを相互電気的に連結するためのバスバーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。
  3. 前記コネクタは、前記バスバー上に配置され、前記バスバーとの結合を形成する結合部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のバッテリパック。
  4. 前記結合部と、前記第１接続部及び第２接続部は、一体に形成されたことを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
  5. 前記結合部は、前記バッテリセルのセンターラインから相対的に遠いバスバーの外側に配置され、
    前記第１接続部及び第２接続部は、前記バッテリセルのセンターラインから相対的に近いバスバーの内側に配置されることを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
  6. 前記第１接続部は、前記バスバーとの間に、前記第１センシング端子を収容するための収容空間を形成することを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
  7. 前記第１接続部は、前記第１センシング端子をバスバーに対して加圧密着させることを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
  8. 前記第１接続部は、前記結合部に連結された一端の固定端部と、結合部と連結されていない他端の自由端部と、を含むカンチレバー部材を含むことを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
  9. 前記カンチレバー部材の両側には、前記カンチレバー部材を、第１接続部の他の部分から分離させるための切開部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載のバッテリパック。
  10. 前記第１センシング端子は、前記自由端部を介して、前記カンチレバー部材とバスバーとの間に入り込み、固定端部に向けてスライディング組込みされることを特徴とする請求項８に記載のバッテリパック。
  11. 前記カンチレバー部材は、前記バスバーに向けて突出し、前記第１センシング端子を加圧固定するための加圧部を含むことを特徴とする請求項８に記載のバッテリパック。
  12. 前記加圧部は、前記固定端部よりは、自由端部に相対的に近い位置に形成されたことを特徴とする請求項１１に記載のバッテリパック。
  13. 前記カンチレバー部材は、バスバーに向けて突出した圧力調節部をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のバッテリパック。
  14. 前記圧力調節部は、前記バスバーに向けて段付きの形状を含むことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリパック。
  15. 前記第２接続部は、前記結合部に連結された一端の固定端部と、前記結合部と連結されていない他端の自由端部と、を含むことを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
  16. 前記第２接続部は、前記固定端部から自由端部に行きながら、バスバーからだんだんと遠くなるように、斜めな斜線方向に沿って延長されることを特徴とする請求項１５に記載のバッテリパック。
  17. 前記第２接続部には、スライディング組込みされる第２センシング端子の突出部がはめ込まれて結合されるための組込み孔が形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のバッテリパック。
  18. 前記第２センシング端子は、前記第２センシング端子のスライディング組込みを案内するためのガイドレールの対を含み、
    前記突出部は、前記ガイドレールの対の間に介在された加圧板上に形成されたことを特徴とする請求項１７に記載のバッテリパック。
  19. 前記加圧板の端には、前記第２接続部の組込み位置を整列するための係止爪が形成されていることを特徴とする請求項１８に記載のバッテリパック。
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