JP7013422B2 - 電池接続モジュール - Google Patents

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Description

本発明は、電池接続モジュールに関し、特に電池パックをモジュール化して接続するための電池接続モジュールに関する。
特許文献１は、バスバーの折り畳み式バスバー部の構造のみを開示している。
特許文献２は、温度センサをバスバーに取り付けるとともにバスバーの凹穴内に固定するものを開示している。しかし、温度センサと回路基板との間は、別途ワイヤ又は配線により接続する必要がある。そのため、構造及び製造が複雑となりがちで、且つワイヤの接続構造が損傷しやすい。
特許文献３は、中継ベースを介してバスバーを電池モジュールの端部のクリートに固定するものを開示している。バスバーと電池モジュール端部のクリートとの接続は、別途中継ベースを介するため、三者間で互いに係着して組み立てる構造を有する必要があるので、構造が複雑で不安定である。
特許文献４は、第１の導体と第２の導体とがコネクタにより電気的に接続されるものを開示しており、コネクタの締結構造部分は本願と類似しているが、コネクタ同士の迅速且つ位置合わせ結合を向上させるためには、さらなる革新が必要である。さらに、第１の導体及び第２の導体は、電池のバスバーに接続されていない。
米国特許ＵＳ８，８７９，２６２（中国発明特許出願ＣＮ２０１０８００４８７９９．１号に対応する） 中国実用新案登録公報ＣＮ２０６８０６４６８Ｕ号 中国実用新案登録公報ＣＮ２０６７４２３２１Ｕ号（中国特許公開ＣＮ１０７０４６１１４Ａ号に対応する） 米国特許公開ＵＳ２０１８／０２８７２７０Ａ１号（中国発明特許公開ＣＮ１０８６９５６０２Ａ号に対応する）
そのため、本発明の１つの目的は、従来の技術における少なくとも１つの欠点を改善できる電池接続モジュールを提供することにある。
したがって、本発明の電池接続モジュールは、一部実施の形態において、互いに並列している第１の電池パックと第２の電池パックとを接続することに適用するものであって、当該電池接続モジュールは、キャリアトレイと、複数のバスバーと、２つのクロス型バスバーとを含む。当該複数のバスバーは、当該キャリアトレイに組み付けられており、その一部は、当該第１の電池パックを電気的に接続することに適用し、他の一部は、当該第２の電池パックを電気的に接続することに適用する。当該２つのクロス型バスバーは、当該キャリアトレイに組み付けられており、それぞれが当該第１の電池パックを電気的に接続することに適用する第１のバスバーセクションと、当該第２の電池パックを電気的に接続することに適用する第２のバスバーセクションと、当該第１のバスバーセクションと当該第２のバスバーセクションとに接続されるブリッジセクションとを有する。
一部実施の形態において、それぞれのクロス型バスバーの当該第１のバスバーセクションと、当該第２のバスバーセクションと、当該ブリッジセクションとは、一体構造で形成されている。
一部実施の形態において、それぞれのブリッジセクションは、幅を縮めて幅を縮めるように多層構造に折り畳まれている。
一部実施の形態において、当該キャリアトレイに収容部が設けられており、当該収容部は、上下に重ねて配置した当該複数のクロス型バスバーのブリッジセクションを収容するために用いられる。
一部実施の形態において、ブリッジセクション用ホルダを更に含み、該ブリッジセクション用ホルダは、そのうちの１つのクロス型バスバーのブリッジセクションを当該キャリアトレイに保持させる保持端部と、端板に固定されることに適用する固定端部とを有する。
一部実施の形態において、当該収容部には、当該ブリッジセクションと当該ブリッジセクション用ホルダとに貫設された保持ポストが設けられている。
一部実施の形態において、当該２つのクロス型バスバーを互いに重ねて配置したブリッジセクションの表面に絶縁層が覆設されている。
一部実施の形態において、当該ブリッジセクション用ホルダの保持端部の表面に絶縁層が覆設されている。
一部実施の形態において、当該収容部は、当該２つのクロス型バスバーの一部をずらして重ねて配置されているブリッジセクションをそれぞれ支持して収容するように、異なる高さに位置する第１の段差部と第２の段差部とを有する。
したがって、本発明に係る電池接続モジュールは、一部実施の形態において、キャリアトレイと、複数のバスバーと、フレキシブル回路基板とを含む。当該複数のバスバーは、当該キャリアトレイに組み付けられている。当該フレキシブル回路基板は、当該キャリアトレイに設けられた本体と、当該本体から前記バスバーに向かって延在する延在アームと、該延在アームに設けられるとともに当該フレキシブル回路基板の配線に電気的に接続される温度センサとを含み、前記バスバーには、前記温度センサを対応して収容する凹部が形成されている。
一部実施の形態において、当該フレキシブル回路基板は、前記延在アームを前記バスバーに固定するように前記延在アームと前記バスバーとにアタッチされたアタッチ板を更に含む。
一部実施の形態において、前記アタッチ板は、前記温度センサとは反対側の前記延在アームの表面にアタッチされている。
一部実施の形態において、前記バスバーの凹部には、前記温度センサを被覆する熱伝導性フィラーが充填されている。
一部実施の形態において、前記バスバーは、対応する延在アームの方向に沿って延在する延在タブを有し、当該凹部は、当該延在タブに形成されている。
したがって、本発明に係る電池接続モジュールは、一部実施の形態において、キャリアトレイと、複数のバスバーと、電極ユニットとを含む。キャリアトレイは、収容溝が形成されている。当該複数のバスバーは、当該キャリアトレイに組み付けられている。当該電極ユニットは、そのうちの１つのバスバーに重ね接続され、且つ電極板と、電気接続ソケットと、電極板用ホルダとを含み、当該電極板は、当該キャリアトレイの収容溝に設置されるとともに対応するバスバーに重ね接続され、当該電気接続ソケットは、当該電極板に設けられ、当該電極板用ホルダは、当該電極板をキャリアトレイに保持させる保持端部と、端板に固定されることに適用する固定端部とを有する。
一部実施の形態において、当該電極板用ホルダの保持端部は、当該電極板の上表面に重ねて配置されている。
一部実施の形態において、当該電極板用ホルダの保持端部と当該電極板とを互いに重ねて配置した部位の表面には、絶縁層がそれぞれ設けられている。
一部実施の形態において、当該収容溝に挿入枠が設置され、当該電極板用ホルダの保持端部は、前記挿入枠に対応して挿設されている。
一部実施の形態において、当該電極板には、対応する挿入枠が貫通する開口が形成されている。
一部実施の形態において、当該収容溝には、当該電極板を係止する係止フックが設置されている。
一部実施の形態において、当該収容溝に保持ブロックが設けられ、当該電極板の末端は、対応する保持ブロックの下方に挿入され、当該電極板用ホルダの保持端部は、当該保持ブロックに組み付けられている。
一部実施の形態において、当該保持ブロックの下方には、当該電極板の末端を対応して収容する位置制限溝が形成され、当該保持ブロックには、当該電極板用ホルダの保持端部を対応して収容するスロットが形成されている。
一部実施の形態において、当該電極板用ホルダの保持端部の側縁には、当該スロットと干渉する干渉突起が形成されている。
したがって、本発明に係る電池接続モジュールは、一部実施の形態において、キャリアトレイと、複数のバスバーと、電極ユニットと、電気接続バーとを含む。当該複数のバスバーは、当該キャリアトレイに組み付けられている。当該電極ユニットは、そのうちの１つのバスバーに重ね接続され、且つ電極板と電気接続ソケットとを含み、当該電極板は、当該キャリアトレイに設置されるとともに対応するバスバーに重ね接続され、且つ当該電極板と当該バスバーとは、異なる金属材質であり、当該電気接続ソケットは、当該電極板に設けられ、当該電気接続ソケットは、電極板に設けられた第１の導電リングと、当該電極板に設けられるとともに当該第１の導電リングを貫通するスリーブと、当該電極板に設けられるとともに当該第１の導電リングの外周に位置するハウジングとを有し、当該ハウジングに第１の位置合わせ構造と第１の係着構造とが形成されている。当該電気接続バーは、導電バーと、当該導電バーの末端に設置されるとともに当該電気接続ソケットと対応結合するための電気接続プラグとを含み、該電気接続プラグは、当該導電バーの末端に重ね接続されるとともに貫通孔が形成された導電ブロックと、当該貫通孔に対応して当該導電ブロックに設けられた第２の導電リングと、互いに組み付けて当該第２の導電リングをともに収容する上ケーシング及び下ケーシングと、当該導電ブロックの貫通孔及び当該第２の導電リングに挿設され、移動可能に当該導電ブロックと当該上ケーシングとの間に位置制限される締結具とを含み、当該下ケーシングには、当該第２の導電リングの外周に位置する挿着部と、当該第１の位置合わせ構造に対応して嵌合する第２の位置合わせ構造と、当該第１の係着構造に対応して嵌合する第２の係着構造とが一体形成され、そのうち、当該電気接続プラグと当該電気接続ソケットとが対応結合した後、当該挿着部は、当該ハウジング内に挿着され、当該締結具は、当該スリーブに組み付けられ、当該第１の導電リングと当該第２の導電リングとは、当該電極板と当該導電バーとを電気的に接続するように互いに接触している。
一部実施の形態において、当該電気接続プラグの第２の位置合わせ構造は、複数の位置合わせブロックを含み、当該第２の係着構造は、複数の係着板を含み、当該複数の位置合わせブロックと当該複数の係着板とは、当該挿着部の外周に順に交互に設置され、当該電気接続ソケットの第１の位置合わせ構造は、それぞれ当該複数の位置合わせブロックを対応して収容するための複数の位置合わせ孔を含み、当該第１の係着構造は、それぞれ当該係着板に対応して係着するための複数の係着ブロックを含む。
一部実施の形態において、当該締結具は、当該導電ブロックと当該上ケーシングとの間に位置制限される絶縁ヘッド部と、当該絶縁ヘッド部とは反対側の絶縁テール部と、当該絶縁ヘッド部と当該絶縁テール部との間に位置する雄ねじ部とを有し、当該上ケーシングは、当該絶縁ヘッド部を露出させる開口を有し、当該スリーブは、当該締結具の雄ねじ部と対応して螺着するための雌ねじ孔を有し、当該電気接続ソケットは、当該スリーブの上端開口に覆いて組み付けられた絶縁ガードリングを更に有する。
一部実施の形態において、当該電極板に設置孔が形成され、当該電気接続ソケットの第１の導電リングは、当該設置孔に対応して挿設され、当該スリーブは、当該第１の導電リング内に対応して挿設されている。
一部実施の形態において、当該電気接続ソケットの第１の導電リングと当該電極板とは、一体構造で形成され、当該スリーブは、当該第１の導電リング内に対応して挿設されている。
一部実施の形態において、当該導電バーは、多層銅材からなる導電部を有し、当該電気接続プラグの導電ブロックは、中実の銅材である。
一部実施の形態において、当該複数のバスバーは、アルミニウム材であり、当該電極板は、中実の銅材である。
本発明に係る電池接続モジュールは、一体構造のクロス型バスバーによって２つの電池パックを直接クロス接続することで、従来の技術における２つの電池パック間を直列接続するために構成された溶接打点又は接続用の接点を省略している。ブリッジセクションは、幅を減少して取り付けを容易にすると同時に大電流を負荷できるように、幅方向に幅を縮めて多層構造に折り畳まれている。また、フレキシブル回路基板の配線に電気的に接続される温度センサをフレキシブル回路基板の延長アームに直接固定するとともに、バスバーの凹部内に直接対応して配置することにより、組み立てが簡単で容易で、且つ温度検出がより直接的になる。また、電極板の位置ずれ又は振動を防止するために、電極板用ホルダによって電極板により強い耐力強度（トルク又は他の方向の力）を提供している。さらに、電気接続プラグと電気接続ソケットとの間に設けられた係着構造、位置合わせ構造、及び締結具とスリーブとにより、電気接続プラグと電気接続ソケットとを迅速且つ位置を合わせて結合することができる。さらに、電極板を異なる金属材質であるバスバーに重ね接続することにより、各部材の溶接性能を向上させ、導電性を向上させ、蓄熱を低減させる。
本発明の他の特徴及び技術的効果は、図面を参照した実施の形態に明確に記載される。
本発明に係る電池接続モジュールの第１の実施例の斜視図である。 図１の分解斜視図であり、電気接続バーは図示を省略している。 図２の分解斜視図である。 当該第１の実施例におけるバスバーの凹部とフレキシブル回路基板の温度センサを説明する一部の分解斜視図である。 当該第１の実施例におけるキャリアトレイの収容溝と電極ユニットを説明する一部の斜視図である。 当該第１の実施例の平面図であり、当該第１の実施例における上カバーは図示を省略している。 図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。 当該第１の実施例における電気接続バーの電気接続プラグと電極ユニットの電気接続ソケットを説明する斜視図である。 図８の分解斜視図である。 当該第１の実施例における電気接続バーの電気接続プラグが電極ユニットの電気接続ソケットに結合されることを説明する平面図である。 図１０におけるＸＩ－ＸＩ線に沿った断面図である。 当該第１の実施例における電気接続バーの保護パッドと固定具を説明する一部の分解斜視図である。 本発明に係る電池接続モジュールの第２の実施例の斜視図である。 図１３の分解斜視図である。 当該第２の実施例におけるブリッジ型バスバーのブリッジ部がキャリアトレイの収容部に設けられることを説明する一部の斜視図である。 図１５の一部の分解斜視図である。 当該第２の実施例におけるブリッジ型バスバーを説明する斜視図である。 図１７を別の角度から見た斜視図である。 当該第２の実施例における電極ユニットを説明する一部の分解斜視図である。 図１９に基づく更なる一部の分解斜視図である。 当該第２の実施例における電気接続バーを説明する分解斜視図である。 変形例における電極ユニットを説明する分解斜視図である。 当該変形例における電極ユニットを説明する平面図である。 図２３におけるＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ線に沿った断面図である。 当該変形例における電極ユニットの電極板を説明する斜視図である。 上記の第１の実施例及び第２の実施例及びその電池パックが下部ベースに装着してなる給電装置を説明する斜視図である。 図２６の分解斜視図である。
１００ 電池接続モジュール
１００’ 電池接続モジュール
１ キャリアトレイ
１’ キャリアトレイ
１１ 下位置制限リブ
１２ 上位置制限ブロック
１３ 上位置制限フック
１４ 位置決めポスト
１５ 収容凹部
１６ 取付台座
１６１ 係止フック
１７ 収容溝
１７’ 収容溝
１７１ 保持ブロック
１７１ａ スロット
１７２ 位置制限溝
１７３ 挿入枠
１７４ 係止フック
１８ 位置合わせ突起
１９ 係着突起
１１０ 収容部
１１０１ 第１の段差部
１１０２ 第２の段差部
１１０３ 保持ポスト
２ バスバー
２１ 電極接続部
２２ 膨出緩衝部
２３ 延在タブ
２３１ 凹部
２４ 重ね接続部
３ フレキシブル回路基板
３１ 本体
３１１ 位置決め孔
３１２ 折曲緩衝部
３１３ 上折曲部
３２ 延在アーム
３３ 温度センサ
３４ アタッチ板
３５ 電圧取得板
４ 電極ユニット
４１ 電極板
４１’ 電極板
４１０ 挿入凸部
４１１ 開口
４１２ 絶縁層
４１３ 設置孔
４２ 電気接続ソケット
４２１ 第１の導電リング
４２２ スリーブ
４２２ａ 雌ねじ孔
４２２ｂ 外輪面
４２２ｃ 下フランジ
４２２ｄ ラッチ
４２３ ハウジング
４２４ 第１の位置合わせ構造
４２４ａ 位置合わせ孔
４２５ 第１の係着構造
４２５ａ 係着ブロック
４２６ 絶縁ガードリング
４３ 電極板用ホルダ
４３’ 電極板用ホルダ
４３１ 保持端部
４３２ 固定端部
４３３ 絶縁層
４４ 保護カバー
４４１ カバー体
４４２ 第２の係着構造
５ 電気接続バー
５’ 電気接続バー
５１ 導電バー
５１１ 導電部
５１２ 絶縁外層
５２ 電気接続プラグ
５２１ 導電ブロック
５２１ａ 貫通孔
５２２ 第２の導電リング
５２３ 上ケーシング
５２３ａ 開口
５２３ｂ 係合孔
５２４ 下ケーシング
５２４ａ 係合ブロック
５２５ 締結具
５２５ａ 絶縁ヘッド部
５２５ｂ 絶縁テール部
５２５ｃ 雄ねじ部
５２６ 挿着部
５２７ 第２の位置合わせ構造
５２７ａ 位置合わせブロック
５２８ 第２の係着構造
５２８ａ 係着板
５２８ｂ 係着凹部
５３ 保護パッド
５４ 固定具
５４１ ベルト部
５４２ 固定部
６ 上カバー
６１ 位置合わせ溝
６２ 係着孔
６３ 接続ソケット開口
６４ コネクタ開口
７ 電気コネクタ
７０ 係合溝
７１ ピン
７２ 保護カバー
８ 背板
９ クロス型バスバー
９１ 第１のバスバーセクション
９２ 第２のバスバーセクション
９３ ブリッジセクション
９４ 絶縁層
１０ ブリッジセクション用ホルダ
１０１ 保持端部
１０２ 固定端部
１０３ 絶縁層
２０ 電池パック
２０１ 電池
２０２ 第１の電池パック
２０３ 第２の電池パック
３０ 電池収容ケース
３０１ 端板
３０２ 保護枠
２００ 給電装置
２００ａ 下部ベース
Ｄ１ 長さ方向
Ｄ２ 幅方向
Ｄ３ 上下方向
本発明を詳細に説明する前に、以下の説明において、同様の要素には同一の符号を付していることに留意すべきである。
図１～図３を参照する。本発明に係る第１の実施例における電池接続モジュール１００は、電池パック２０に電気的に接続されることに適用し、当該電池パック２０は、複数の電池２０１（本第１の実施例においては、１２個を有する）を有し、且つ当該電池パック２０は、２つの端部に設置された保護枠３０２とともに電池収容ケース３０に収容され、当該電池収容ケース３０は、両端に位置する。端板３０１を有する。当該電池接続モジュール１００は、キャリアトレイ１、複数のバスバー２、フレキシブル回路基板３、２つの電極ユニット４、２つの電気接続バー５、及び上カバー６を含む。
当該キャリアトレイ１は、長さ方向Ｄ１に沿って延在するとともに当該電池パック２０に設置されることに適用し、絶縁材により製造されている。当該複数のバスバー２は、当該長さ方向Ｄ１と垂直である幅方向Ｄ２に沿って、２列に分割して当該キャリアトレイ１に組み付けられ、当該電池パック２０を電気的に接続する電池２０１に適用される。第１の実施例において、それぞれのバスバー２は、電池２０１の電極と接続することに適用される複数の電極接続部２１と、隣接する電極接続部２１間に接続するとともに当該長さ方向Ｄ１と当該幅方向Ｄ２と垂直である上下方向Ｄ３に沿って、当該キャリアトレイ１から離れた方向に向かって膨出する複数の膨出緩衝部２２とを有し、当該複数の膨出緩衝部２２は、当該幅方向Ｄ２に沿って延在し、当該キャリアトレイ１は、バスバー２の膨出緩衝部２２の下方に支持される複数の下位置制限リブ１１と、バスバー２の上方に位置する複数の上位置制限ブロック１２と複数の上位置制限フック１３とを含み、下位置制限リブ１１、上位置制限ブロック１２及び上位置制限フック１３により、バスバー２の位置をともに制限する。
図４及び図５を併せて参照する。当該フレキシブル回路基板３は、当該キャリアトレイ１に設けられるとともに２列のバスバー２間に位置する本体３１と、当該本体３１からバスバー２に向かって延在する複数の延在アーム３２と、前記延在アーム３２に設けられるとともに当該フレキシブル回路基板３の配線に電気的に接続される複数の温度センサ３３（例えば、ＮＴＣサーミスタ（Negative Temperature Coefficient thermistor 、負温度係数サーミスタ）とを含む。前記バスバー２は、対応する延在アーム３２の方向に向かって延在する延在タブ２３を更に有し、且つバスバー２の延在タブ２３の末縁での天面に前記温度センサ３３を対応して収容する凹部２３１が形成されているが、１つの変形例において、バスバー２は、延在タブ２３を有せず、凹部２３１を直接形成してもよく、他の変形例において、凹部２３１は、止まり穴の形態であってもよい。本第１の実施例において、当該フレキシブル回路基板３は、複数のアタッチ板３４を更に含み、当該複数のアタッチ板３４は、一例として、材質はニッケルであってもよく、当該複数のアタッチ板３４は、例えば、前記延在アーム３２を前記バスバー２に固定するように、溶接などの方法によって前記温度センサ３３とは反対側の前記延在アーム３２の表面及び前記バスバー２にアタッチされている。さらに、前記バスバー２の凹部２３１は、前記温度センサ３３を被覆する熱伝導性フィラー（図示せず）が充填されてもよく、熱伝導性フィラーは、一例として、熱伝導性ゴムなどであってもよく、熱伝導性フィラーにより、バスバー２上の熱エネルギーを温度センサ３３に伝達することに寄与できるが、これに限定されるものではない。フレキシブル回路基板３の配線に電気的に接続される温度センサ３３をフレキシブル回路基板３の延在アーム３２に直接固定するとともに、バスバー２の凹部２３１内に直接対応して配置することにより、組み立てが簡単で容易で、且つ温度検出がより直接的になり、そして、アタッチ板３４を前記延在アーム３２及び前記バスバー２にアタッチすることにより、前記延在アーム３２と前記バスバー２同士間の固定を強化できる。
本第１の実施例において、当該フレキシブル回路基板３の本体３１には、複数の位置決め孔３１１、当該上下方向Ｄ３に沿って下方に凹むとともに当該幅方向Ｄ２に沿って延在する複数の折曲緩衝部３１２と、当該上下方向Ｄ３に沿って上方に折曲する上折曲部３１３とが更に形成され、当該キャリアトレイ１は、当該複数の位置決め孔３１１に挿設された複数の位置決めポスト１４と、当該複数の折曲緩衝部３１２を収容する複数の収容凹部１５と、当該上折曲部３１３に隣接する取付台座１６とを更に有する。当該複数の位置決めポスト１４は、末端を拡大された頭部に熱溶着することでフレキシブル回路基板３を固定することができる。当該電池接続モジュール１００は、当該上折曲部３１３に電気的接続にて設けられた電気コネクタ７と背板８とを更に含む。当該取付台座１６には、当該長さ方向Ｄ１に沿って互いに対向する２つの係止フック１６１が形成され、当該電気コネクタ７は、当該取付台座１６に係止されるとともに当該取付台座１６の当該係止フック１６１に対応して係合する２つの係合溝７０と、当該フレキシブル回路基板３の配線と電気的に接続するように後側に位置するとともに当該上折曲部３１３に挿設された複数のピン７１とを有し、当該背板８は、当該電気コネクタ７と当該上折曲部３１３との間の固定保持力を強化するように当該ピン７１に固定されるとともに当該電気コネクタ７と共に当該上折曲部３１３を挟持する。また、当該フレキシブル回路基板３は、当該本体３１に電気的に接続されるとともに、当該複数のバスバー２の電圧情報を取得するために当該複数のバスバー２にそれぞれ接触する複数の電圧取得板３５を更に有する。当該フレキシブル回路基板３の温度センサ３３と電圧取得板３５とによって、当該電池パック２０の状態情報（例えば、温度、電圧など）を収集可能であり、且つ当該フレキシブル回路基板３に電気的に接続される当該電気コネクタ７によって、前記状態情報を当該電気コネクタ７と結合する電池管理装置（図示せず）に伝達可能である。当該電気コネクタ７は、当該電気コネクタ７が当該装置と結合していない時に当該電気コネクタ７を保護するように保護カバー７２を更に有する。
図３、図５～図７を参照する。当該キャリアトレイ１には、当該長さ方向Ｄ１の両端に位置する２つの収容溝１７が形成され、それぞれの収容溝１７に保持ブロック１７１が設けられ、当該保持ブロック１７１の下方に位置制限溝１７２が形成されている。当該２つの電極ユニット４は、そのうちの２つのバスバー２に重ね接続され、且つそれぞれの電極ユニット４は、電極板４１、電気接続ソケット４２及び電極板用ホルダ４３を含む。当該電極板４１は、キャリアトレイ１が対応する収容溝１７に設置されるとともに対応するバスバー２からなる重ね接続部２４に重ね接続され、且つ当該電極板４１の末端にタブ構造の挿入凸部４１０が形成され、当該挿入凸部４１０は、前記位置制限溝１７２に収容されるように対応する保持ブロック１７１の下方の位置制限溝１７２に挿入されている。当該電気接続ソケット４２は、当該電極板４１に設けられ、当該電極板用ホルダ４３は、対応する電極板４１をキャリアトレイ１に間接的に保持するように、対応する保持ブロック１７１に組み付けられた保持端部４３１と、例えば、溶接方法によって隣接する端板３０１に固定される固定端部４３２と有する。それぞれの保持ブロック１７１には、対応する電極板用ホルダ４３の保持端部４３１を収容するスロット１７１ａが形成されている。それぞれの電極板用ホルダ４３の保持端部４３１の両側縁には、電極板用ホルダ４３とスロット１７１ａとの間の固定保持力を強化するために当該スロット１７１ａと干渉する複数の干渉突起が形成されている。電極板４１の位置ずれ又は振動を防止するために、電極板用ホルダ４３によって電極板４１により強い耐力強度（トルク又は他の方向の力）を提供する。
図８～図１１を参照する。当該電気接続ソケット４２は、当該電極板４１に設けられ、当該電気接続ソケット４２は、電極板４１に設けられた第１の導電リング４２１と、当該電極板４１に設けられるとともに当該第１の導電リング４２１を貫通するスリーブ４２２と、当該電極板４１に設けられるとともに当該第１の導電リング４２１の外周に位置するハウジング４２３とを有する。本第１の実施例において、当該第１の導電リング４２１と当該電極板４１とは一体構造としたが、二分割式の組合せであってもよく、これに限定されるものではない。当該スリーブ４２２は、当該電極板４１を貫通するとともに当該第１の導電リング４２１内に対応して挿設されている。当該ハウジング４２３には、第１の位置合わせ構造４２４と第１の係着構造４２５とが形成されている。当該電気接続バー５は、導電バー５１と、当該導電バー５１の２つの末端に設置されるとともに当該電気接続ソケット４２と対応結合するための２つの電気接続プラグ５２とを含む。それぞれの電気接続プラグ５２は、当該導電バー５１の末端に重ね接続されるとともに貫通孔５２１ａが形成された導電ブロック５２１と、当該貫通孔５２１ａに対応して当該導電ブロック５２１に設けられた第２の導電リング５２２と、互いに組み付けて当該第２の導電リング５２２と当該導電ブロック５２１をともに収容する上ケーシング５２３及び下ケーシング５２４と、当該導電ブロック５２１の貫通孔５２１ａ及び当該第２の導電リング５２２に挿設され、移動可能に当該導電ブロック５２１と当該上ケーシング５２３との間に位置制限される締結具５２５とを含み、当該第２の導電リング５２２と当該導電ブロック５２１とは、本第１の実施例においても一体構造としたが、二分割式の組合せであってもよく、これに限定されるものではない。上ケーシング５２３と下ケーシング５２４とは、絶縁材で構成されてもよく、且つ本第１の実施例において、当該上ケーシング５２３は、側縁で複数の係合孔５２３ｂが形成され、当該下ケーシング５２４には、当該係合孔５２３ｂに対応して係合される複数の係合ブロック５２４ａが形成され、これにより当該上ケーシング５２３及び当該下ケーシング５２４同士を互いに組み付けるように係着する。当該下ケーシング５２４には、当該第２の導電リング５２２の外周に位置する挿着部５２６と、当該第１の位置合わせ構造４２４に対応して嵌合する第２の位置合わせ構造５２７と、当該第１の係着構造４２５に対応して嵌合する第２の係着構造５２８とが一体形成されており、そのうち、当該電気接続プラグ５２と当該電気接続ソケット４２とが対応結合した後、当該第１の導電リング４２１と当該第２の導電リング５２２とが互いに接触し、さらに電極ユニット４の電極板４１が電気接続バー５の導電バー５１に電気的に接続されるように、当該挿着部５２６は、当該ハウジング４２３内に挿着されて、そして当該締結具５２５は、当該スリーブ４２２に組み付けられている。電極板４１とバスバー２とは、異なる金属材質である。本第１の実施例において、バスバー２を当該電池パック２０の電池２０１の電極に容易に溶接できるように、当該電池パック２０の電池２０１の電極の材質は、アルミニウムであり、バスバー２は、アルミニウム板であるが、一例として、バスバー２は、多層アルミニウムの構造であってもよい。当該電極板４１の導電性を向上させるように、前記バスバー２に重ね接続される当該電極板４１は、中実の銅材であり、また、材質が銅である当該電極板４１は、好ましい熱伝導性能を有し、さらに蓄熱を低減することができる。当該導電バー５１は、当該導電ブロック５２１が重ね接続する導電部５１１と、当該導電部５１１の外に被覆される絶縁外層５１２とを有し、当該導電部５１１は多層銅で構成されており、多層銅で構成した導電部５１１によって当該導電バー５１がより折曲しやすくなり、導電性を向上するとともに蓄熱を低減するように、当該電気接続プラグ５２の導電ブロック５２１は、中実の銅材であり、これにより各部材の溶接性能を向上させ、導電性を向上させ、蓄熱を低減させる。しかし、他の変形実施形態において、バスバー２、電極板４１、導電バー５１の導電部５１１及び電気接続プラグ５２の導電ブロック５２１は、他の金属材であってもよく、本第１の実施例に限定されるものではない。
当該電気接続プラグ５２の第２の位置合わせ構造５２７は、４つの位置合わせブロック５２７ａを含み、当該第２の係着構造５２８は、それぞれが係着凹部５２８ｂを有する４つの係着板５２８ａを含む。当該位置合わせブロック５２７ａと当該係着板５２８ａとは、当該挿着部５２６の外周に順に交互に設置されている。当該電気接続ソケット４２の第１の位置合わせ構造４２４は、それぞれ当該位置合わせブロック５２７ａを対応して収容するための複数の位置合わせ孔４２４ａを含み、当該第１の係着構造４２５は、それぞれ当該係着板５２８ａの係着凹部５２８ｂに対応して係着するための複数の係着ブロック４２５ａを含む。当該締結具５２５は、当該導電ブロック５２１と当該上ケーシング５２３との間に位置制限される絶縁ヘッド部５２５ａと、当該絶縁ヘッド部５２５ａとは反対側の絶縁テール部５２５ｂと、当該絶縁ヘッド部５２５ａと当該絶縁テール部５２５ｂとの間に位置する雄ねじ部５２５ｃとを有しており、本第１の実施例において、当該絶縁ヘッド部５２５ａと当該絶縁テール部５２５ｂとは、絶縁材で射出被覆成形法によって当該締結具５２５に形成されている。当該上ケーシング５２３は、当該絶縁ヘッド部５２５ａを露出させる開口５２３ａを有し、当該スリーブ４２２は、当該締結具５２５の雄ねじ部５２５ｃと対応して螺着するための雌ねじ孔４２２ａと、外側に位置するとともに上部が狭く下部が広いテーパ形状を有する外輪面４２２ｂと、底部に位置するとともに幅広い下フランジ４２２ｃと、当該下フランジ４２２ｃに隣接する複数のラッチ４２２ｄとを有する。当該外輪面４２２ｂにより、当該スリーブ４２２は、下方から当該第１の導電リング４２１内に押し込みやすくなり、且つ当該第１の導電リング４２１の内壁面と密着接合可能であり、且つ当該下フランジ４２２ｃは、当該第１の導電リング４２１の下方に当接可能であり、当該複数のラッチ４２２ｄは、当該スリーブ４２２と当該第１の導電リング４２１との間の固定保持作用力を向上させるように、当該第１の導電リング４２１の内壁面の下方と干渉して係入可能である。当該電気接続ソケット４２は、当該スリーブ４２２の上端開口に組み付けられるとともに絶縁材質である絶縁ガードリング４２６を更に有し、当該絶縁ヘッド部５２５ａ、当該絶縁テール部５２５ｂ及び当該絶縁ガードリング４２６により、使用者が当該電気接続プラグ５２と当該電気接続ソケット４２とを結合させる過程で感電してしまうことを防止することができる。そして、電気接続プラグ５２と電気接続ソケット４２との間に設けられた係着構造、位置合わせ構造、及び締結具５２５とスリーブ４２２とにより、電気接続プラグ５２と電気接続ソケット４２とを迅速且つ位置を合わせて結合することができる。また、当該電極ユニット４は、当該電気接続ソケット４２をカバーするために設けられた保護カバー４４を更に含み、当該保護カバー４４は、当該電気接続ソケット４２をカバーするためのカバー体４４１と、当該カバー体４４１から延在して形成されるとともに電気接続プラグ５２の第２の係着構造５２８構造とはほぼ同じである第２の係着構造４４２とを有し、当該保護カバー４４の当該第２の係着構造４４２は、当該保護カバー４４が当該電気接続ソケット４２をカバーするために設けられるように第１の係着構造４２５に係着可能であることで、これにより電気接続ソケット４２は、電気接続プラグ５２と結合していない時に保護カバー４４によりカバーして保護することができる。また、図１及び図１２を併せて参照する。本第１の実施例において、それぞれの電気接続バー５は、当該絶縁外層５１２に形成された複数の保護パッド５３と、当該導電バー５１の固定を強化するために当該複数の保護パッド５３に設けられた複数の固定具５４とを更に有し、それぞれの固定具５４は、当該複数の保護パッド５３に嵌設されたベルト部５４１と、筐体のフレームに挿設されるか、又は挟持されるための固定部５４２とを有し、当該複数の固定具５４によって電気接続バー５の導電バー５１を適当な位置に固定することで、電気接続バー５の導電バー５１が他のものに引っかかってしまい引っ張られることを防止することができる。
図１～図３に戻って参照する。当該キャリアトレイ１には、当該幅方向Ｄ２の両側縁に位置する複数の位置合わせ突起１８と複数の係着突起１９とが形成されており、本第１の実施例において、それぞれの側縁に２つの位置合わせ突起１８が設けられ、当該位置合わせ突起１８は、当該電池パック２０の縁にそれぞれ位置合わせるように逆Ｌ字形となり、且つ両側縁に位置する位置合わせ突起１８が当該幅方向Ｄ２に２つずつ互いにずれている。当該上カバー６は、当該キャリアトレイ１の上方にカバーするように設けられ、当該上カバー６には、当該複数の位置合わせ突起１８が対応して貫通して延びる複数の位置合わせ溝６１と、当該複数の係着突起１９が対応して係着する複数の係着孔６２と、当該複数の電気接続ソケット４２にそれぞれ対応する２つの接続ソケット開口６３と、当該電気コネクタ７に対応するコネクタ開口６４とが形成されている。当該幅方向Ｄ２に互いにずれている当該複数の位置合わせ突起１８と当該位置合わせ溝６１との嵌合により、使用者が当該上カバー６を誤った方向で当該キャリアトレイ１にカバーするように設けてしまうことを防止することができる。
図１３～図１６を参照する。本発明に係る第２の実施例における電池接続モジュール１００’と当該第１の実施例における電池接続モジュール１００との相違点は、本第２の実施例は、それぞれが互いに並列している第１の電池パック２０２と第２の電池パック２０３とである２つの電池パックを有しており、当該第１の電池パック２０２と当該第２の電池パック２０３の電池２０１の数がそれぞれ１８個である、ところである。当該複数のバスバー２は、ほぼ当該幅方向Ｄ２に沿って４列に分けられており、且つそのうちの２列は当該第１の電池パック２０２を電気的に接続することに適用し、そのうちの別の２列は当該第２の電池パック２０３を電気的に接続することに適用し、フレキシブル回路基板３の数は２個であり、且つ当該第１の電池パック２０２を電気的に接続するそのうちの２列のバスバー２と、当該第２の電池パック２０３を電気的に接続するそのうちの別の２列のバスバー２とにそれぞれ対応している。当該電池接続モジュール１００’は、当該キャリアトレイ１’に組み付けられた２つのクロス型バスバー９と、２つのブリッジセクション用ホルダ１０とを更に含む。当該２つのクロス型バスバー９は、当該キャリアトレイ１’に組み付けられ、それぞれのクロス型バスバー９は、当該第１の電池パック２０２を電気的に接続することに適用する第１のバスバーセクション９１と、当該第２の電池パック２０３を電気的に接続することに適用する第２のバスバーセクション９２と、当該第１のバスバーセクション９１と当該第２のバスバーセクション９２とに接続されるブリッジセクション９３とを有しており、当該ブリッジセクション９３は、幅を減少して取り付けを容易にすると同時に大電流を負荷できるように、幅を縮めて多層構造に折り畳まれており、当該ブリッジセクション９３は、本第２の実施例において３層構造であるが、他の層数の多層構造であってもよく、これに限定されるものではない。また、当該第１のバスバーセクション９１、当該第２のバスバーセクション９２及び当該ブリッジセクション９３は、本第２の実施例において一体構造で形成しており、一体構造のクロス型バスバーによって２つの電池パック（第１の電池パック２０２と第２の電池パック２０３）を直接クロス接続することで、従来の技術における２つの電池パック（第１の電池パック２０２と第２の電池パック２０３）間を直列接続するために構成された溶接打点又は接続用の接点を省略している。当該キャリアトレイ１’には、当該長さ方向Ｄ１におけるその一端に位置する収容部１１０が設けられ、当該収容部１１０は、当該２つのクロス型バスバー９の一部をずらして上下に重ねて配置されているブリッジセクション９３をそれぞれ支持して収容するように、異なる高さに位置する第１の段差部１１０１と第２の段差部１１０２とを有する。当該複数のブリッジセクション用ホルダ１０は、当該ブリッジセクション９３の縁にそれぞれ押し付けられ、それぞれのブリッジセクション用ホルダ１０は、ブリッジセクション９３を直接押し付けるように、対応するクロス型バスバー９のブリッジセクション９３を当該キャリアトレイ１’に保持させる保持端部１０１と、例えば、溶接方法によって隣接するそのうちの１つの端板３０１に固定されることに適用する固定端部１０２とを有する。当該収容部１１０には、当該複数のブリッジセクション９３と当該複数のブリッジセクション用ホルダ１０の保持端部１０１とに挿設された３つの保持ポスト１１０３が更に設けられ、当該複数のクロス型バスバー９のブリッジセクション９３と当該複数のブリッジセクション用ホルダ１０とを組み立てた後、当該保持ポスト１１０３の末端は、熱溶着の方法によって拡大された頭部（図示せず）を形成し、これにより当該複数のクロス型バスバー９のブリッジセクション９３と当該複数のブリッジセクション用ホルダ１０とを固定保持することができる。また、図１７～図１８を併せて参照する。本第２の実施例において、当該２つのクロス型バスバー９を互いに重ねて配置したブリッジセクション９３の表面に絶縁層９４が覆設され、且つ当該ブリッジセクション用ホルダ１０の保持端部１０１の表面に絶縁層１０３が覆設されている。図において黒塗りした箇所に示す絶縁層９４と絶縁層１０３とは、一例として、材質は、プラスチック又は樹脂であってもよく、且つ溶射、塗布又は被覆成形などの方法により形成することができる。
図１９～図２０を参照する。当該複数の収容溝１７’は、当該長さ方向Ｄ１における当該収容部１１０が形成された箇所とは反対側のキャリアトレイ１’の他端に形成されるとともに、当該幅方向Ｄ２に沿って配列されている。それぞれの収容溝１７’で２つの挿入枠１７３が設置されており、それぞれの電極板４１’には、対応する挿入枠１７３が貫通する開口４１１が形成されており、当該電極板用ホルダ４３’の保持端部４３１は、前記挿入枠１７３に対応して挿設されるとともに対応する電極板４１’の上表面に直接重ねて配置されている。当該電極板用ホルダ４３’の保持端部４３１と当該電極板４１’と互いに重ねて配置した部位の表面には、絶縁層４１２と絶縁層４３３とがそれぞれ設けられている。図において黒塗りした箇所に示す絶縁層４１２と絶縁層４３３とは、一例として、材質は、プラスチック又は樹脂であってもよく、且つ溶射、塗布又は被覆成形などの方法により形成することができるものであって、また、絶縁層４１２と絶縁層４３３とは、嵌設方法により組み立てた絶縁スリーブであってもよいが、これに限定されるものではない。本第２の実施例において、それぞれの収容溝１７’は、電極板４１’に対する固定保持力を強化するために、対応する電極板４１’を係止する係止フック１７４が更に設置されている。
図２１を参照する。また、第２の実施例における電気接続バー５’と第１の実施例における電気接続バー５との相違点は、前記電気接続バー５’の当該絶縁ヘッド部５２５ａと当該絶縁テール部５２５ｂとは、組み立て方法によって当該締結具５２５に設けられるところにあるが、第１の実施例のように被覆成形法を用いる構造としてもよい。当該導電部５１１は、中実の銅材であり、当該導電部５１１の当該絶縁外層５１２により被覆された箇所の断面は円形である。
図２２～図２５を参照する。なお、説明しておくべきは、変形例において、前記電極板４１’と前記第１の導電リング４２１とは組み立て形態であって、この変形例において、それぞれの電極板４１’に設置孔４１３が形成され、対応する電気接続ソケット４２の第１の導電リング４２１は、当該設置孔４１３に対応して挿設されている、ということである。これにより、前記電極板４１’は、異なる空間配置ニーズに応じるように、それぞれ正面又は裏面を上に向けて（図２５に示すように）前記第１の導電リング４２１と２種類の形態に組み立てることができる。
図２６～図２７を参照する。複数の上記の第１の実施例及び第２の実施例及びその電池パックが筐体内に装着してなる複数の給電装置２００について、図中には、給電装置の筐体に備えることができる下部ベース２００ａのみを示しており、給電装置２００がニーズに応じた大電流を供給できるように、電池接続モジュール１００、１００’及びその電気接続バー５、５’によって上記の第１の実施例及び第２の実施例の電池パックを直列接続している。説明しておくべきは、電池接続モジュール１００、１００’と電池パックとの配列と電気接続バー５、５’の配置方法は例示にすぎず、いずれもニーズに応じて調整可能である、ということである。また、図１を併せて参照する。上記の端板３０１は、電池収容ケース３０の両端であって、１つの変形例において、端板３０１は、電池収容ケース３０の一部でなくてもよく、電池パックの両端に個別に設けられてもよく、他の変形例において、端板３０１は、例えば、下部ベース２００ａの仕切り板であってもよく、例えば、下部ベース２００ａは、電池パックを配置する空間を構成するように複数の仕切り板を設置してもよく、電池パックの端部に位置する仕切り板は、本開示に記載の端板として使用可能である。
以上により、本発明の電池接続モジュール１００は、一体構造のクロス型バスバー９によって２つの電池パック（第１の電池パック２０２と第２の電池パック２０３）を直接クロス接続することで、従来の技術における２つの電池パック（第１の電池パック２０２と第２の電池パック２０３）間を直列接続するために構成された溶接打点又は接続用の接点を省略している。ブリッジセクション９３は、幅を減少して取り付けを容易にすると同時に大電流を負荷できるように、幅方向Ｄ２に幅を縮めて多層構造に折り畳まれている。また、フレキシブル回路基板の配線に電気的に接続される温度センサ３３をフレキシブル回路基板３の延在アーム３２に直接固定するとともに、バスバー２の凹部２３１内に直接対応して配置することにより、組み立てが簡単で容易で、且つ温度検出がより直接的になる。また、電極板４１、４１’の位置ずれ又は振動を防止するために、電極板用ホルダ４３、４３’によって電極板４１、４１’により強い耐力強度（トルク又は他の方向の力）を提供している。さらに、電気接続プラグ５２と電気接続ソケット４２との間に設けられた係着構造、位置合わせ構造、及び締結具５２５とスリーブ４２２とにより、電気接続プラグ５２と電気接続ソケット４２とを迅速且つ位置を合わせて結合することができる。さらに、電極板４１、４１’を異なる金属材質であるバスバー２に重ね接続することにより、各部材の溶接性能を向上させ、導電性を向上させ、蓄熱を低減させる。
以上の説明は、本発明の実施例に過ぎず、本発明の実施範囲は、これに限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲及び明細書の内容に基づいて行われる簡単な等価の変化及び修飾は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれる。

Claims (7)

  1. 互いに並列している第１の電池パックと第２の電池パックとを接続することに適用する電池接続モジュールであって、
    キャリアトレイと、
    当該キャリアトレイに組み付けられ、一部は、当該第１の電池パックを電気的に接続することに適用し、他の一部は、当該第２の電池パックを電気的に接続することに適用する複数のバスバーと、
    当該キャリアトレイに組み付けられ、それぞれが当該第１の電池パックを電気的に接続することに適用する第１のバスバーセクションと、当該第２の電池パックを電気的に接続することに適用する第２のバスバーセクションと、当該第１のバスバーセクションと当該第２のバスバーセクションとに接続されるブリッジセクションとを有する２つのクロス型バスバーとを含み、
    それぞれのブリッジセクションが幅を縮めて多層構造に折り畳まれている、電池接続モジュール。
  2. それぞれのクロス型バスバーの前記第１のバスバーセクションと、前記第２のバスバーセクションと、前記ブリッジセクションとが一体構造で形成されている、請求項１に記載の電池接続モジュール。
  3. ブリッジセクション用ホルダを更に含み、該ブリッジセクション用ホルダが、そのうちの１つのクロス型バスバーのブリッジセクションを前記キャリアトレイに保持させる保持端部と、端板に固定されることに適用する固定端部とを有する、請求項１に記載の電池接続モジュール。
  4. 前記キャリアトレイに収容部が設けられ、当該収容部には、前記ブリッジセクションと前記ブリッジセクション用ホルダとに挿設された保持ポストが設けられている、請求項３に記載の電池接続モジュール。
  5. 前記２つのクロス型バスバーを互いに重ねて配置したブリッジセクションの表面に絶縁層が覆設されている、請求項４に記載の電池接続モジュール。
  6. 前記ブリッジセクション用ホルダの保持端部の表面に絶縁層が覆設されている、請求項５に記載の電池接続モジュール。
  7. 前記収容部が、前記２つのクロス型バスバーの一部をずらして重ねて配置されているブリッジセクションをそれぞれ支持して収容するように、異なる高さに位置する第１の段差部と第２の段差部とを有する、請求項６に記載の電池接続モジュール。
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