JP5384661B2 - 電極端子接続装置及びそれを使用するバッテリーモジュールアセンブリー - Google Patents

Description

本発明は、2個以上のバッテリーモジュールを電気的に相互接続するための装置に関し、より詳しくは、電極端子接続装置であって、該バッテリーモジュールの電極端子を電気的に相互接続するための導電性接続部材と、該導電性接続部材は、該電極端子間の間隔に対応する位置に形成された2個のスルーホール（through -holl：貫通孔、通り穴）を有し、該導電性接続部材を取り囲むための絶縁性シース部材と、該絶縁性シース部材の開いた後部の一部は、該導電性接続部材を設置し易くするために閉鎖されており、該絶縁性シース部材は、該導電性接続部材の外周部から予め決められた高さを有するように突き出た側壁を包含し、該絶縁性シース部材の開いた前部を開閉するためのヒンジ（蝶番）構造により該絶縁性シース部材の上部に接続された絶縁性キャップとを包含し、該絶縁性キャップは、該電極端子の、該スルーホールを介して（通して）突き出ている部分を取り囲むために、該絶縁性キャップの内側から突き出ている中空緩衝部(buffer)を有する、電極端子接続装置に関する。

最近、充電及び放電可能な二次バッテリーが、ワイヤレス可動装置用のエネルギー供給源として広く使用されている。また、二次バッテリーは、化石燃料を使用する既存のガソリン及びディーゼル車により引き起こされる大気汚染のような問題を解決するために開発された電気自動車(EV)及びハイブリッド電気自動車(HEV)用の動力源としても非常に大きな関心を集めている。

小型の可動装置は、各装置に一個または数個のバッテリーセルを使用している。他方、中または大型装置、例えば車両、には、高出力及び大容量が必要なので、複数のバッテリーセルを互いに電気的に接続した、中または大型バッテリーモジュールを使用する。

一般的に、バッテリーモジュールは、複数の単位電池を、単位電池同士が互いに直列及び/または並列に接続された状態でカートリッジ中に配置し、複数のカートリッジを電気的に相互接続することにより、製造される。状況に応じて、より高い出力を得るために、2個以上のバッテリーモジュールが互いに電気的に接続されている中または大型バッテリーパックもしくは装置が製造される。

従って、バッテリー(単位電池を包含する)、バッテリーカートリッジ、またはバッテリーモジュール間を接続するため、及びバッテリー、バッテリーカートリッジ、またはバッテリーモジュールを、バッテリー、バッテリーカートリッジ、またはバッテリーモジュールから電力を供給する外部装置に接続するために、電極端子間を接続する必要がある。

しかし、電極端子接続区域は、外部衝撃が電極端子接続区域に加えられた時に、短絡する可能性が高い。さらに、電極端子接続区域では高い電圧が流れる。そのため、作業または使用の際には、電極端子接続区域に注意を払う必要がある。

例えば、電気自動車またはハイブリッド電気自動車に取り付ける中または大型バッテリーパックでは、バッテリーパックのパックケースが、所望の機械的強度をパックケースに与える金属材料から製造される。このため、例えば自動車の衝突により外部衝撃が中または大型バッテリーパックに作用すると、パックケースが変形し、パックケースがバッテリーモジュールの電極端子接続区域と接触し、短絡が起こることがある。

この問題を解決するために、幾つかの先行技術は、バッテリーモジュールの電極端子接続区域を、車両の衝突の可能性が高い前方−及び−後方方向にではなく、横方向に配置する方法、またはバッテリーモジュールの電極端子接続区域が車両の前方−及び−後方方向に配置される場合、バッテリーモジュールの前部に衝撃を緩和するための特別な空間を設ける方法を提案している。しかし、上に提案されている技術には、装置中にバッテリーモジュールを配置する効率が大きく損なわれるという問題がある。

この問題に関して、先行技術の幾つかは、電極端子接続区域が保護カバーにより閉鎖される構造に形成されたバッテリーモジュールを提案している。例えば日本国特許出願公開第2006−228706号明細書は、隣接するバッテリーを電気的に相互接続するための母線と、母線を支持するための電気的絶縁性側方板と、バッテリーの側部に配置された出力端子に母線を連結するための連結部材と、及び側方板を閉鎖するための電気的絶縁性保護カバーとを包含し、保護カバーが開口部を有し、その開口部を介して連結部材が挿入される、バッテリーモジュールを開示している。

しかし、この開示の保護カバーは、衝撃緩和のための追加部材を備えていない。そのため、この保護カバーには、外部衝撃が作用した時に保護カバーが接続区域を保護することができず、従って、短絡及びそれによる火災の発生を根本的に阻止することができない、という問題がある。

従って、上記の問題を根本的に解決し、バッテリーモジュール間の電気的接続を効果的に達成し、電極端子接続区域を外部から隔離し、外部衝撃が作用した時に外部衝撃を緩和することができる。電極端子接続装置が強く求められている。

技術的問題

従って、本発明は、上記の問題及び他の未解決の技術的問題を解決するためになされたものである。

本発明の目的は、電極端子間の接続を達成し、電極端子接続区域を外部から隔離し、短絡を、従って、火災の発生を防止することができる電極端子接続装置を提供することである。

本発明の別の目的は、バッテリーモジュールの電極端子間の機械的連結を容易に達成することができる電極端子接続装置、及びそれを包含するバッテリーモジュールアセンブリーを提供することである。

技術的解決策

本発明の一態様により、上記の、及び他の目的は、2個以上のバッテリーモジュールを電気的に相互接続するための電極端子接続装置であって、該バッテリーモジュールの電極端子を電気的に相互接続するための導電性接続部材と、該導電性接続部材が、該電極端子間の間隔に対応する位置に形成された2個のスルーホールを有し、該導電性接続部材を取り囲むための絶縁性シース部材と、該絶縁性シース部材の開いた後部の一部が、該導電性接続部材を設置し易くするために閉鎖されており、該絶縁性シース部材が、該導電性接続部材の外周部から、予め決められた高さを有するように突き出た側壁を包含し、該絶縁性シース部材の開いた前部を開閉するための蝶番構造により該絶縁性シース部材の上部に接続された絶縁性キャップとを包含し、該絶縁性キャップが、該電極端子の、該スルーホールを介して突き出ている部分を取り囲むために、該絶縁性キャップの内側から突き出ている中空緩衝部(buffer)を有する、電極端子接続装置を提供することにより、達成される。

本発明の電極端子接続装置は、上記のような特殊な構造に形成されている、導電性接続部材と、絶縁性シース部材と、及び絶縁性キャップとを包含し、従って、導電性接続部材をバッテリーモジュールの電極端子に連結し、絶縁性シース部材を安定して設置し、電極端子の電気的接続区域を外側から保護することができる。特に、強い外部力、例えば強い衝撃、が加えられても、絶縁性キャップの緩衝部が、例えば他の導電性部材または導電性区域と、電極端子の電気的接続区域との接触を阻止し、それによって、短絡発生の危険性が大きく低下する。

代表的な実施態様では、絶縁性キャップは、その外周部に、少なくとも一個の突起型連結部分を備え、絶縁性シース部材は、突起型連結部分に対応する連結溝を備え、突起型連結部分が絶縁性シース部材の連結溝の中に固定され、それによって、絶縁性キャップと絶縁性シース部材との連結が達成される。

絶縁性シース部材と絶縁性キャップとの間の機械的連結により、バッテリーモジュールの組立及び保守が容易になる。また、電気的接続区域は、絶縁性シース部材及び絶縁性キャップにより閉鎖されるので、導電性接続部材中を流れる電流を外側から隔離し、バッテリーモジュールの電極端子と導電性接続部材との間の接続区域中への異物の混入及び湿分の浸透を阻止することができる。

好ましくは、絶縁性シース部材は、その内側に、導電性接続部材の設置状態を維持するための、導電性接続部材の厚さに対応する高さに配置された、下向きテーパ構造で突き出た連結部分を備えている。これによって、導電性接続部材の外周部は、下向きテーパ構造で突き出た連結部分により、絶縁性シース部材に安定して連結される。具体的には、絶縁性シース部材がバッテリーモジュールの電極端子より上に位置する状態で、導電性接続部材を絶縁性シース部材の中に挿入すると、導電性接続部材は絶縁性シース部材の内側に配置される。しかし、導電性接続部材が絶縁性シース部材の内側に配置された後、下向きテーパ構造で突き出た連結部分により、導電性接続部材の、絶縁性シース部材の内側からの分離は阻止される。

代表的な実施態様では、中空緩衝部は、絶縁性キャップが絶縁性シース部材の開いた前部を閉鎖する状態で、導電性接続部材に達する高さを有することができる。すなわち、絶縁性キャップが、絶縁性シース部材の開いた前部を閉鎖すると、中空緩衝部が導電性接続部材に伸びるので、中空緩衝部が絶縁性シース部材及び絶縁性キャップを支持する。従って、外部衝撃が作用しても、バッテリーモジュールの電極端子同士の間にある接続区域及び導電性接続部材が外部衝撃から保護され、それによって、短絡の発生が阻止される。

一般的に、材料に加えられた外部力による材料中に引き起こされるひずみの程度は、外部力が加えられた方向における材料のサイズにほぼ逆比例し、従って、中空緩衝部は、その高さに対応するひずみ許容度を示す。従って、中空緩衝部の厚さが小さくても、中空緩衝部は非常に大きなひずみ許容度を示し、従って、簡単な構造によっても、所望の効果を得ることができる。

中空緩衝部には、中空緩衝部が電極端子の突き出た部分を取り囲む限り、特に制限は無い。好ましくは、中空緩衝部は、絶縁性キャップの内側に一体的に形成された中空円筒形構造に形成する。

上記の構造で、中空緩衝部のそれぞれは、中空円筒形構造の外周部に、各中空緩衝部が絶縁性キャップと接する区域に位置する少なくとも一個の支持リブを備えることができる。支持リブは、中空円筒形構造及び絶縁性キャップの外周部を効果的に支持し、それによって、絶縁性キャップに形成される中空円筒形構造の、中空円筒形構造に加えられる外部力に対する機械的強度を大きく高める。

導電性接続部材は、電極端子間の電気的接続を達成する部材である。好ましくは、導電性接続部材は、2個の電極端子を電気的に相互接続する十分な長さを有する。

導電性接続部材の、電極端子に対する機械的連結は、様々な様式で達成することができる。代表的な実施態様では、電極端子の、スルーホールを介して挿入される部分は、雄ネジ構造に形成することができ、それによって、雌ネジ構造の連結部材を、スルーホールを介して挿入された電極端子に連結することができる。

上記の構造では、中空緩衝部のそれぞれを、電極端子の対応する一つに連結された連結部材の外側を取り囲む構造に形成することができる。それぞれの連結部材を取り囲む中空緩衝部は、中空緩衝部と連結部材との間の空間を最小に抑え、従って、外部力が中空緩衝部に加えられた時に、中空緩衝部のひずみの程度がさらに低下する。

好ましくは、上記の効果は、中空緩衝部が対応する連結部材と接触する状態で最大限にになる。例えば、中空緩衝部は、電極端子と連結する連結部材の外側に対応する中空内部を有することができる。この構造により、連結部材の外側がある角度を有する場合に、振動または衝撃による連結部材の中空緩衝部からの分離が阻止される。

一方、複数のバッテリーモジュールが積み重ねられ、電気的に接続されて高出力及び大容量を与える構造に形成された中または大型バッテリーモジュールアセンブリーでは、最後のバッテリーモジュールの電極端子は、線状接続部材、例えばケーブル、を経由してバッテリーモジュールから電力を必要とする外部装置に接続される。また、バッテリーモジュールの操作状態を確認し、バッテリーモジュールを修理する必要がある場合、サービスプラグをカソードまたはアノード回路に配置し、電流を手動で遮断することができる。

この時、それぞれのバッテリーモジュールを電気的に相互接続するための電極端子接続装置の中で、最後のバッテリーモジュールまたはサービスプラグに電気的に接続する必要があるバッテリーモジュールの電極端子に取り付ける電極端子接続装置の絶縁性シース部材には、電極端子に接続された線状接続部材を案内する案内部がさらに必要とされる。

従って、代表的な実施態様では、絶縁性シース部材は、その片側に、別の線状接続部材の設置及び配線を容易に達成するための案内部をさらに備えることができる。さらに、案内部の開いた前部を開閉するための絶縁性案内キャップをさらに備えることができる。

この場合、案内部は、中空案内部が、バッテリーモジュールの電極端子に対応する位置から伸びる構造に形成することができる。具体的には、案内部は、中空案内部が、線状接続部材の所望の配線位置に基づいて、バッテリーモジュールの電極端子に対応する位置から上向きまたは下向きに伸びる構造に形成することができる。

代表的な実施態様では、絶縁性シース部材は、その対向する側部に、雄−雌連結構造を備えることができ、それによって、電極端子接続装置の絶縁性シース部材が、別の電極端子接続装置の絶縁性シース部材に可変的に(variably)連結される。これによって、絶縁性シース部材の対向する側部に形成された連結構造により、所望の数のバッテリーモジュールを容易に組み立てることができる。

雄−雌連結構造は、様々に形成することができる。例えば、雄−雌連結構造は、絶縁性シース部材の高さ方向に伸びる連結突起及びその連結突起に対応する連結溝を包含することができる。連結突起を絶縁性シース部材の左側に配置し、連結溝を絶縁性シース部材の右側に配置することができる。あるいは、連結突起を絶縁性シース部材の右側に配置し、連結溝を絶縁性シース部材の左側に配置することができる。この構造では、絶縁性シース部材の連結突起と連結溝との間の連結及び分離が、前方−及び−後方方向に行うことができる。従って、絶縁性シース部材を対応する位置に、前方から、例えば複数のバッテリーモジュールが互いに接触緊密に接触して、または互いに隣接して配置され状態で、設置するのが容易である。

本発明の電極端子接続装置は、バッテリーモジュールを互いに直列及び/または並列接続することができ、従って、所望の電力及び容量に基づいて容易に設計することができる。そこで、本発明は、電極端子接続装置を使用して電気的接続を達成するバッテリーモジュールアセンブリーを提供する。

代表的な実施態様では、バッテリーモジュールアセンブリーは、複数の、カソード及びアノード端子が同じ側部から突き出ているバッテリーモジュールが互いに緊密に接触する構造に形成することができる。すなわち、電極端子の突き出た部分により形成される空間は、カソード及びアノード端子が各バッテリーモジュールの異なった側部に形成される場合よりも、カソード及びアノード端子が各バッテリーモジュールの同じ側部に形成される場合に、より小さくなり、従って、より小型のバッテリーモジュールアセンブリーを形成することができる。

この場合、バッテリーモジュールの電極端子は、同一線上に配置することができ、電極端子接続装置をバッテリーモジュールの電極端子の電気的接続区域に機械的に連結することができる。

必要に応じて、案内部を所望の位置にさらに形成することができる。好ましくは、一対の、それぞれ絶縁性シース部材の片側に形成された案内部をさらに包含する電極端子接続装置が、バッテリーモジュールアセンブリーの中間バッテリーモジュールに、電極端子接続装置が互いに隣接するように配置され、絶縁性シース部材の片側に形成された案内部をさらに包含する電極端子接続装置が、バッテリーモジュールアセンブリーの最も外側にあるバッテリーモジュールのそれぞれに配置される。

本発明のバッテリーモジュールアセンブリーは、高出力で大容量の電力を供給する、外部力、例えば衝撃及び振動、にさらされる、及び操作中に導電性の異物または湿分が侵入する可能性が大きい装置または機構に使用するのが好ましい。これらの装置または機構の代表的な例には、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグ−インハイブリッド電気自動車、電動モーターサイクル、及び電動工具が挙げられるが、これらに限定するものではない。

本発明の上記の、及び他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら記載する下記の詳細な説明により、より深く理解される。
図1は、複数のバッテリーモジュールが積み重ねられる構造の側部を例示する典型的な部分図である。 図2は、本発明の一実施態様による電極端子接続装置を例示する前部透視図である。 図3は、本発明の実施態様による電極端子接続装置を例示する後部透視図である。 図4は、本発明の別の実施態様による案内部が伸びている電極端子接続装置を例示する透視図である。 図5は、図2及び4の電極端子接続装置が一列に配置された構造を例示する典型的な図である。 図6は、本発明の電極端子接続装置が取り付けられているバッテリーモジュールアセンブリーを例示する透視図である。 図7は、本発明の電極端子接続装置が取り付けられているバッテリーモジュールアセンブリーを例示する透視図である。 図8は、図6で電極端子接続装置が取り付けられている部分を典型的に例示する部分的拡大図である。

発明の様式

ここで、添付の図面を参照しながら、本発明の代表的な例実施態様を詳細に説明する。しかし、本発明の範囲は、例示する実施態様に限定されるものではない。

図1は、複数のバッテリーモジュールが積み重ねられる構造の側部を例示する典型的な部分図である。

図1に関して、高出力、大容量電力を供給するためのバッテリーモジュールアセンブリーは、複数のバッテリーモジュール100を包含する。電極端子110及び120が各バッテリーモジュール100の片側から突き出ている。バッテリーモジュール100の電極端子110及び120は、電極端子110及び120がバッテリーモジュール100が積み重ねられている方向に対して平行になるように、同一線上に配置されている。また、突き出た電極端子110及び120のそれぞれは、それらの外周部にネジ山(図には示していない)を備えており、それによって、突き出た電極端子110及び120のそれぞれは、隣接するバッテリーモジュール100同士を電気的に相互接続するための導電性接続部材に容易に連結される。

図2は、本発明の一実施態様による電極端子接続装置を典型的に例示する前部透視図であり、図3は、本発明の実施態様による電極端子接続装置を典型的に例示する後部透視図である。

これらの図に関して、電極端子接続装置200は、電極端子(図には示していない)を電気的に相互接続するための導電性接続部材210、導電性接続部材210と電極端子との間の接続区域を外側から保護するために導電性接続部材210を取り囲む絶縁性シース部材220、及び絶縁性シース部材220の開いた前部を開閉するための絶縁性キャップ230を包含する。

導電性接続部材210は、一対のスルーホール212及び213を備え、それらのスルーホールを介して、各バッテリーモジュールの電極端子110及び120(図1参照)がそれぞれ機械的に連結される。

導電性接続部材210を取り囲む絶縁性シース部材220は、導電性接続部材210の外周部に形成された側壁222を備えており、側壁222は、予め決められた高さＨを有する。電極端子110及び120と導電性接続部材210との間を容易に接続するために、絶縁性シース部材220の前部は開いている。導電性接続部材210を設置し易くするために、絶縁性シース部材220の開いた後部の一部Ａは閉鎖されている、すなわち、絶縁性シース部材22は、上下動(up-and-down)接続構造223を有するように形成されている。

絶縁性キャップ230は、絶縁性シース部材220開いた前部を開閉するための一対の蝶番構造231により、絶縁性シース部材220の上部Ｂに接続されている。中空緩衝部232及び233は、中空緩衝部232及び233が導電性接続部材210のスルーホール212及び213を取り囲むように、絶縁性キャップ230の内側から突き出ている。

連結部226及び227は、絶縁性シース部材220の内側218から、導電性接続部材210の厚さにほぼ対応する高さに突き出ている。連結部226及び227は、下向きにテーパが付いた構造に形成されている。従って、板の形状に形成された導電性接続部材210は、絶縁性シース部材220の開いた前部を介して絶縁性シース部材220の中に挿入され、導電性接続部材210が絶縁性シース部材220の内側に配置され、導電性接続部材210の外周部が連結部226及び227と噛み合う。噛み合わせた後、導電性接続部材210は、連結部226及び227のテーパの付いた構造により、絶縁性シース部材220から前方向に分離することが阻止される。また、導電性接続部材210の分離は、絶縁性シース部材220の後部Ａにおける上下動接続構造223によっても阻止される。

絶縁性キャップ230の外周部には、3個の突起型連結部分2301、2302、及び2303が形成されている。絶縁性シース部材220には、突起型連結部分2301、2302、及び2303に対応する連結溝2201、2202、及び2203が形成されている。突起型連結部分2301、2302、及び2303は、絶縁性シース部材220の連結溝2201、2202、及び2203の中にそれぞれ固定される。

一方、絶縁性シース部材220の対向する側部は、雄−雌連結構造に形成され、それによって、電極端子接続装置200の絶縁性シース部材220を、別の電極端子接続装置300の絶縁性シース部材320に可変的に連結することができる。

雄−雌連結構造は、絶縁性シース部材の高さ方向に伸びる連結突起224及び225、及び連結突起224及び225に対応する連結溝324を包含する。従って、絶縁性シース部材220の対向する側部に形成された連結構造により、所望の数のバッテリーモジュールを容易に組み立てることができる。連結突起224及び225が、図に示すように、絶縁性シース部材220の後部Ａを基準にして、絶縁性シース部材220の右側に位置する場合、連結溝324は、絶縁性シース部材220の左側に位置する。無論、必要であれば、連結突起224及び225を絶縁性シース部材220の左側に配置し、連結溝324を絶縁性シース部材220の右側に配置することもできる。

図4は、本発明の別の実施態様による案内部が伸びている電極端子接続装置を典型的に例示する透視図である。

図4に関して、電極端子接続装置400は、絶縁性キャップ430に形成された中空緩衝部432及び433を包含する。

中空緩衝部432及び433は、絶縁性キャップ430の内側に一体的に形成された中空円筒形構造に形成されている。中空緩衝部432及び433の外周部には、それぞれ3個の支持リブ4321、4322、4323及び4331、4332、4333が形成されている。支持リブ4321、4322、4323及び4331、4332、4333は、中空緩衝部432及び433が絶縁性キャップ430と接する区域に配置される。

中空緩衝部432及び433は、絶縁性キャップ430が絶縁性シース部材420の開いた前部を閉鎖した状態で導電性接続部材410に達する高さｈを有する。従って、絶縁性キャップ430が絶縁性シース部材420の開いた前部を閉鎖した時、中空緩衝部432及び433は、導電性接続部材410に伸び、絶縁性シース部材420及び絶縁性キャップ430を支持し、それによって、導電性接続部材410を外部力から保護し、短絡の発生を防止する。

また、連結部材として作用する八角形ナット421及び422を、導電性接続部材410のスルーホール(図には示していない)を介して突き出た電極端子の外周部に形成されたネジ山(図には示していない)と噛み合わせ、それによって、それらの間に電気的接続及び機械的連結を達成する。中空緩衝部432及び433の中空内側は、電極端子(図には示していない)と連結された連結部材421及び422の外側に対応する八角形の形状に形成される。これによって、絶縁性キャップ430が絶縁性シース部材420の開いた前部を閉鎖した時、中空緩衝部432及び433が連結部材421及び422と接触し、それによって、振動及び衝撃による連結部材421及び422のゆるみが阻止される。

一方、電極端子接続装置400は、絶縁性シース部材420の片側から下方に伸びる中空案内部423をさらに包含する。

中空案内部423は、バッテリーモジュールアセンブリーの最も外側にあるバッテリーモジュールの電極端子に接続された電力ケーブル及びサービスプラグに接続されたケーブル(図には示していない)を案内するのに使用される。

図面に示すように、中空案内部423が下向きに配置される場合、ケーブルは電極端子の下に配置される。あるいは、中空案内部423を水平方向に180°回転させ、ケーブルを電極端子の上に配置することもできる。中空案内部423は図では右側に位置しているが、必要であれば、中空案内部423を左側に配置することもできる。

さらに、中空案内部423の開いた前部を開閉するための絶縁性案内部キャップ424を備える。

絶縁性案内部キャップ424は、蝶番構造425により絶縁性シース部材420の上部に接続される。絶縁性案内部キャップ424の対向する側部には、突起型連結部分426及び427が形成されている。中空案内部423には、突起型連結部分426及び427に対応する連結溝428及び429がそれぞれ形成されている。突起型連結部分426及び427は、中空案内部423の連結溝428及び429の中にそれぞれ固定される。

図5は、図2及び4の電極端子接続装置が一列に配置された構造を例示する典型的な図である。

図5に関して、電極端子接続装置配置構造500は、複数の電極端子接続装置200、300、及び400が、導電性接続部材がバッテリーモジュールに向かって配置されるように、一列に配置される。複数の電極端子接続装置200、300、及び400は、電極端子接続装置200、300、及び400の対向する側部に形成された雄−雌連結構造により組み立てられる。

それぞれ中空案内部をさらに包含する電極端子接続装置400は、電極端子接続装置配置構造500の対向する末端及び中間に配置される。電力ケーブル(図には示していない)は、電極端子接続装置配置構造500の対向する末端にある電極端子接続装置400の中空案内部423の中に配置され、サービスプラグに電気的に接続されるケーブルは、電極端子接続装置配置構造500の中間にある電極端子接続装置400の中空案内部423の中に配置される。

図6及び7は、本発明の電極端子接続装置が取り付けられているバッテリーモジュールアセンブリーを典型的に例示する透視図であり、図8は、図6で電極端子接続装置が取り付けられている部分を典型的に例示する部分的拡大図である。

これらの図に関して、バッテリーモジュールアセンブリー600は、複数の、カソード及びアノード端子が同じ側部から突き出ているバッテリーモジュール100が積み重ねられる構造に形成される。バッテリーモジュール100の全ての電極端子は、バッテリーモジュールアセンブリー600の片側に位置している。電極端子接続装置200のそれぞれが、一個のバッテリーモジュール100のカソード端子と別の隣接するバッテリーモジュールのアノード端子とを電気的に接続する。

図7では、電力ケーブル及びサービスプラグ122に電気的に接続されたケーブルを案内する中空案内部をさらに包含電極端子接続装置400が、最も外側にあるバッテリーモジュール102の電極端子116及び118及び中間バッテリーモジュール102の電極端子112及び114に取り付けられている。

すなわち、ケーブルは、バッテリーモジュールアセンブリーの中間に位置するバッテリーモジュール102の電極端子112及び114から、電極端子接続装置400の中空案内部を介して、サービスプラグ122に接続される。

本発明の代表的な実施態様を例示のために開示したが、当業者には明らかなように、請求項に記載する本発明の範囲及び精神から離れることなく、様々な修正、追加、及び置き換えが可能である。

上記の説明から明らかなように、本発明のバッテリーモジュールには、電極端子間の接続を達成し、電極端子接続区域を外部から隔離し、強い衝撃がバッテリーモジュールに作用しても、緩衝部を包含する電極端子接続装置を備えることにより、短絡の発生及び火災の発生を阻止し、それによって、バッテリーモジュールの安全性を大きく改良する、という効果がある。

また、本発明のバッテリーモジュールには、電極端子接続装置を備えることにより、電極端子間の電気的接続及び機械的連結を安定的に、且つ容易に達成し、それによって、所望の電力及び容量に基づいて、バッテリーモジュールアセンブリーを、制限無しに、容易に設計することができる、という効果がある。

Claims (14)

1. 2個以上のバッテリーモジュールを電気的に相互接続するための電極端子接続装置であって、
   前記バッテリーモジュールの電極端子を電気的に相互接続するための導電性接続部材と、
   前記導電性接続部材を取り囲むための絶縁性シース部材と、及び
   前記絶縁性シース部材の開いた前部を開閉するためのヒンジ構造により前記絶縁性シース部材の上部に接続された絶縁性キャップとを備えてなり、
   前記導電性接続部材が、前記電極端子間の間隔に対応する位置に形成された2個のスルーホールを有してなり、
   前記絶縁性シース部材の開いた後部の一部が、前記導電性接続部材を設置し易くするために閉鎖されており、前記絶縁性シース部材が、前記導電性接続部材の外周部から、予め決められた高さを有するように突き出た側壁を包含してなり、
   前記絶縁性キャップが中空緩衝部を有してなり、前記中空緩衝部が前記絶縁性キャップの内側から突き出して、前記スルーホールを介して突き出ている前記電極端子の部分を取り囲んでなり、
   前記絶縁性シース部材が、前記絶縁性シース部材の片側に、別の線状接続部材の設置及び配線を容易に達成するための案内部をさらに備えてなり、
   前記案内部が、中空案内部が前記バッテリーモジュールの前記電極端子に対応する位置から上向きまたは下向きに伸びる構造に形成されてなり、
   前記絶縁性シース部材が、前記絶縁性シース部材の対向する側部に、雄−雌連結構造を備えてなり、
   前記雄−雌連結構造により、前記電極端子接続装置の前記絶縁性シース部材が、別の電極端子接続装置の絶縁性シース部材に可変的に連結されてなる、電極端子接続装置。
2. 前記絶縁性キャップが、前記絶縁性キャップの外周部に、少なくとも一個の突起型連結部分を備えてなり、
   前記絶縁性シース部材が、前記突起型連結部分に対応する連結溝を備えてなり、
   前記突起型連結部分が、前記絶縁性シース部材の前記連結溝の中に固定されてなる、請求項１に記載の電極端子接続装置。
3. 前記絶縁性シース部材が、前記絶縁性シース部材の内側に、下向きテーパ構造で突き出た連結部分を備えてなり、
   前記連結部分が、前記導電性接続部材の厚さに対応する高さに配置され、前記導電性接続部材の設置状態を維持するものである、請求項１に記載の電極端子接続装置。
4. 前記中空緩衝部が、前記絶縁性キャップが前記絶縁性シース部材の前記開いた前部を閉鎖する状態で、前記導電性接続部材に達する高さを有してなる、請求項１に記載の電極端子接続装置。
5. 前記中空緩衝部が、前記絶縁性キャップの内側に一体的に形成された中空円筒形構造に形成されてなる、請求項１に記載の電極端子接続装置。
6. 前記中空緩衝部のそれぞれが、前記中空円筒形構造の外周部に、各中空緩衝部が前記絶縁性キャップと接する区域に位置する少なくとも一個の支持リブを備えてなる、請求項５に記載の電極端子接続装置。
7. 前記導電性接続部材が、前記2個の電極端子を電気的に相互接続する十分な長さを有してなり、前記スルーホールを介して挿入される前記電極端子の部分が、雄ネジ構造に形成されてなり、それによって、雌ネジ構造の連結部材が、前記スルーホールを介して挿入された前記電極端子に連結されてなる、請求項１に記載の電極端子接続装置。
8. 前記中空緩衝部のそれぞれが、前記電極端子の対応する一つに連結された前記連結部材の外側を取り囲む構造に形成されてなる、請求項７に記載の電極端子接続装置。
9. 前記中空緩衝部が、前記電極端子と連結する前記連結部材の前記外側に対応する中空内部を有してなる、請求項８に記載の電極端子接続装置。
10. 前記雄−雌連結構造が、前記絶縁性シース部材の高さ方向に伸びる連結突起及び前記連結突起に対応する連結溝を備えてなる、請求項１に記載の電極端子接続装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電極端子接続装置を使用して電気的接続が達成される、バッテリーモジュールアセンブリー。
12. 前記バッテリーモジュールアセンブリーが、前記複数のバッテリーモジュールが互いに緊密に接触されてなる構造に形成されてなり、
    前記複数のバッテリーモジュールが、同じ側部から突き出てなるカソード端子及びアノード端子を備えてなる、請求項１１に記載のバッテリーモジュールアセンブリー。
13. 前記バッテリーモジュールの前記電極端子が同一線上に配置され、
    前記電極端子接続装置が、前記バッテリーモジュールの前記電極端子の電気的接続区域に機械的に連結されてなる、請求項１２に記載のバッテリーモジュールアセンブリー。
14. 一対の電極端子接続装置が、それぞれ前記絶縁性シース部材の片側に形成された案内部をさらに包含してなり、前記バッテリーモジュールアセンブリーの中間バッテリーモジュールに配置され、前記電極端子接続装置が互いに隣接してなり、かつ、
    電極端子接続装置が、前記絶縁性シース部材の片側に形成された案内部をさらに包含してなり、前記バッテリーモジュールアセンブリーの最も外側にあるバッテリーモジュールのそれぞれに配置されてなる、請求項１３に記載のバッテリーモジュールアセンブリー。

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