(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリーセルのそれぞれの間の電圧差を最小にするために複数のバッテリーセルを互いに並列に接続するためのバッテリーセル電圧平衡化装置であって、
複数のパーティションを有し、前記複数のパーティションの間に前記複数のバッテリーセルがそれぞれ取り付けられ、前記パーティションが上向きに開口した構造で構成された絶縁本体と、
前記絶縁本体に取り付けられた前記バッテリーセルのカソードおよびアノードを、前記絶縁本体に取り付けられた隣りのバッテリーセルのカソードおよびアノードに接続するために、前記絶縁本体の両端部に配置された端子接続部分と、
前記複数のパーティションのそれぞれの間の前記バッテリーセルの安定した取付け、および前記端子接続部分への前記複数のバッテリーセルのそれぞれの電極端子の電気的接続を達成するために、前記パーティションの間に前記バッテリーセルが取り付けられた状態で前記パーティションの間隔を可変的に調整するための間隔調整ユニットと、
を備えており、
前記パーティションがベースプレート上に配置されており、
前記間隔調整ユニットが、両端部が前記ベースプレートに固定された状態で前記パーティションを貫通して延在している少なくとも1本の棒部と、前記パーティションのそれぞれの間に配置されるように前記少なくとも1本の棒部に取り付けられた圧縮ばねと、前記複数のパーティションのうちの最も外側のパーティションと前記ベースプレートとの間の距離を調整するために前記ベースプレートの一方の側に固定されたハンドルと、を備える、バッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項２】
前記複数のバッテリーセルのそれぞれが、前記バッテリーセルの両端部にカソードおよびアノードが配置された構造で構成されたプレート形または角形バッテリーセルである、請求項1に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項３】
前記複数のバッテリーセルのそれぞれが、電解質と共に樹脂層および金属層を含む積層シートで形成されたバッテリーケース内にカソード/セパレータ/アノード構造の電極アセンブリが収容された構造で構成されている、請求項2に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項４】
前記絶縁本体が、前記複数のバッテリーセルのそれぞれの前記電極端子が前記端子接続部分に対応する位置で前記複数のパーティションのそれぞれの間に前記バッテリーセルが取り付けられたときに前記複数のバッテリーセルのそれぞれの下方部分の両面を囲う取付け部分と、サイド部分であって、該サイド部分に前記端子接続部分が取り付けられるように前記取付け部分のそれぞれの両端部から上向きに延出している、サイド部分と、を備える、請求項1に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項５】
前記端子接続部分が、前記複数のバッテリーセルのそれぞれの前記電極端子と接触するように前記絶縁本体の前記サイド部分に取り付けられた第1の接続部分と、前記第1の接続部分を前記隣りの端子接続部分の対応する第1の接続部分に電気的に接続するための第2の接続部分と、を備える、請求項4に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項６】
前記第1の接続部分が導電ストリップであり、前記第2の接続部分が導電ワイヤである、請求項5に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項７】
前記複数のバッテリーセルのそれぞれの前記電極端子に前記導電ストリップが弾性的に押し付けられた状態で、前記複数のバッテリーセルのそれぞれの前記電極端子と前記導電ストリップが接触するように、前記複数のバッテリーセルのそれぞれの前記電極端子と対向している前記導電ストリップの電極端子対向部分が曲げられた構造で前記導電ストリップが構成されている、請求項6に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項８】
前記導電ストリップと前記導電ワイヤが、導電ねじによって前記絶縁本体の前記サイド部分に結合している、請求項6に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項９】
複数の前記導電ストリップのそれぞれの両面に配置された、前記サイド部分の前記端子接続部分を電気的に相互接続する2本の導電ワイヤが、複数の前記導電ストリップのそれぞれと結合している、請求項6に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項１０】
前記ハンドルが、前記ベースプレートから上向きに延出している、貫通孔を有する固定プレートと、前記最も外側のパーティションの外面に取り付けられており、ねじ切り貫通孔を有し、内部にねじ部分が形成された可動プレートと、前記固定プレートの前記貫通孔および前記可動プレートの前記ねじ切り貫通孔を貫通して延在するように前記固定プレートに固定されており、外面に形成されたねじ部分を有するねじ棒と、を備える、請求項1に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項１１】
前記複数のバッテリーセルのそれぞれの電圧を測定し、前記複数のバッテリーセルのそれぞれの測定電圧、および平衡化時間を表示するための検出/表示ユニットをさらに備える、請求項1に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項１２】
前記検出/表示ユニットが、電圧測定器と、前記絶縁本体の前記サイド部分に取り付けられた検出端子と、前記電圧測定器に前記検出端子を接続するための導電ワイヤと、検出電圧および平衡化時間を表示するためのモニタと、を備える、請求項11に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項１３】
前記検出端子のうちのカソード検出端子が前記サイド部分のそれぞれに取り付けられており、前記検出端子のうちのアノード検出端子が前記サイド部分のうちの1つに取り付けられている、請求項12に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項１４】
前記アノード検出端子が、前記サイド部分の前記アノード端子接続部分のうちの対応するアノード端子接続部分の前記導電ストリップに接続されている、請求項13に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項１５】
2つのアノード端子接続部分が、前記サイド部分のそれぞれに取り付けられている、請求項13に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項１６】
前記検出/表示ユニットから得られた結果に基づいて、前記複数のバッテリーセルのそれぞれの電圧平衡化を制御するためのコントローラをさらに備える、請求項11に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項１７】
前記複数のバッテリーセルのそれぞれの並列接続によって等しくされた前記複数のバッテリーセルのそれぞれの電圧が0.001V以内まで互いに一致するように前記電圧平衡化が制御される、請求項16に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項１８】
前記コントローラがパーソナルコンピュータ(PC)である、請求項16に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置。
【請求項１９】
少なくとも2つのバッテリーセルを含むバッテリーモジュールであって、前記少なくとも2つのバッテリーセルの電圧差が、請求項1に記載のバッテリーセル電圧平衡化装置を用いて最小化される、バッテリーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーセル電圧平衡化装置に関し、より詳細には、バッテリーセルそれぞれの電圧差を最小にするために2つ以上のバッテリーセルを互いに並列に接続するためのバッテリーセル電圧平衡化装置であって、2つ以上のバッテリーセルが間にそれぞれ取り付けられるパーティションを有する、それらのパーティションが上向きに開口した構造で構成された絶縁本体と、絶縁本体に取り付けられたバッテリーセルのカソードおよびアノードを絶縁本体に取り付けられた隣りのバッテリーセルのカソードおよびアノードに接続するために絶縁本体の両端部に配置された端子接続部分と、パーティションのそれぞれの間のバッテリーセルの安定した取付け、および端子接続部分へのバッテリーセルそれぞれの電極端子の電気的接続を達成するために、パーティションの間にバッテリーセルが取り付けられた状態でパーティションの間隔を可変的に調整するための間隔調整ユニットとを含むバッテリーセル電圧平衡化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルデバイスがますます開発され、このようなモバイルデバイスに対する要求が高まるにつれて、二次バッテリーに対する要求も急激に増えている。このような二次バッテリーの中には、高いエネルギー密度および動作電圧ならびに優れた保存特性および耐用寿命特性を有し、モバイルデバイスだけでなく様々な電子製品のエネルギー源として広く使用されているリチウム二次バッテリーがある。
【０００３】
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車およびディーゼル車によって引き起こされる大気汚染などの問題を解決するために開発された電気自動車、ハイブリッド電気自動車、およびプラグインハイブリッド電気自動車用のエネルギー源として多くの注目を集めている。そのため、二次バッテリーは、二次バッテリーの利点によってますます増える用途に利用されており、将来はさらに多くの用途および製品に利用されることが期待されている。
【０００４】
二次バッテリーが適用可能な用途および製品が増加するにつれて、バッテリーが様々な用途および製品に対応する電力および容量を提供することができるように、バッテリーの種類も増えている。さらに、対応する用途および製品に利用されるバッテリーのサイズおよび重量を低減する要望が高い。
【０００５】
例えば、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、デジタルカメラ、およびラップトップコンピュータなどの小型モバイルデバイスでは、対応製品のサイズおよび重量の低減によって、それぞれのデバイス用に1つまたはいくつかの小型軽量のバッテリーセルが用いられる。一方、電動自転車、電動バイク、電気自動車、およびハイブリッド電気自動車などの中型または大型デバイスでは、これらの中型または大型デバイス用に高パワーおよび大容量が必要であるため、互いに電気的に接続された複数のバッテリーセルを有する中型または大型バッテリーモジュール(またはバッテリーパック)が用いられる。
【０００６】
複数のバッテリーセル(ユニットセル)を含む中型または大型の二次バッテリーモジュールでは、バッテリーセルの全て、またはその一部は、特に高パワーを提供するために互いに直列に接続される。バッテリーセルは、同一の容量規格および電圧規格を有することが好ましい。しかし、同一の規格を有するにもかかわらず、様々な要因によって生じる製造プロセスにおける制約のために、バッテリーセルの電圧は概して異なる。すなわち、バッテリーセルそれぞれの電圧差がある。バッテリーモジュールを構成するバッテリーセルが異なる電圧を有すると、バッテリーモジュールの性能が劣化する。また、バッテリーセルそれぞれの電圧差は、バッテリーモジュールの製造時だけでなく、バッテリーモジュールの使用時にも様々な要因によって生じる場合がある。
【０００７】
このため、バッテリーモジュールが最適状態で動作することを確実にするために、バッテリーセルの電圧差を最小にすることができる技術に対する必要性が高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明は、上記の課題、およびこれから解決すべき他の技術的課題を解決するようになされている。
【０００９】
具体的には、本発明の目的は、バッテリーセルそれぞれの電圧差を最小にするためにバッテリーモジュールを構成する複数のバッテリーセルを互いに並列に接続し、それによってバッテリーモジュールの性能を最適化することができるバッテリーセル電圧平衡化装置を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、全てが特定の構造で構成されている絶縁本体、端子接続部、および間隔調整ユニットを含むバッテリーセル電圧平衡化装置を提供し、それによってバッテリーセル電圧平衡化プロセスにおける利便性を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によれば、上記および他の目的は、複数のバッテリーセルのそれぞれの間の電圧差を最小にするために複数のバッテリーセルを互いに並列に接続するためのバッテリーセル電圧平衡化装置であって、複数のパーティションを有し、複数のパーティションの間に複数のバッテリーセルがそれぞれ取り付けられ、それらのパーティションが上向きに開口した構造で構成された絶縁本体と、絶縁本体に取り付けられたバッテリーセルのカソードおよびアノードを、絶縁本体に取り付けられた隣りのバッテリーセルのカソードおよびアノードに接続するために、絶縁本体の両端部に配置された端子接続部分と、複数のパーティションのそれぞれの間のバッテリーセルの安定した取付け、および端子接続部分への複数のバッテリーセルのそれぞれの電極端子の電気的接続を達成するために、パーティションの間にバッテリーセルが取り付けられた状態でパーティションの間隔を可変的に調整するための間隔調整ユニットと、を備えるバッテリーセル電圧平衡化装置を提供することによって達成することができる。
【００１２】
各バッテリーセル間の電圧差を最小にし、それによってバッテリーモジュールの性能を最適化する各バッテリーセルの電圧平衡化が行われるように、バッテリーモジュールを製造するために用いられる複数のバッテリーセルを本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置に取り付けることができる。さらに、バッテリーセル電圧平衡化プロセスは、より簡便に実施することができる。
【００１３】
本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置では、各バッテリーセル間の電圧差を最小にするために、複数のバッテリーセルが互いに並列に接続される。すなわち、バッテリーモジュールの製造時または使用時に本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置を用いて、バッテリーモジュールを製造するために使用される複数のバッテリーセルを所定時間の間互いに並列に接続すると、各バッテリーセル間の電圧差が最小となり、それによってバッテリーモジュールの最適性能が確実なものとなる。バッテリーセルの数は、バッテリーセルが互いに並列に接続され得る限り特に限定されない。例えば、2個から50個のバッテリーセルを使用することができる。パーティションの数は、バッテリーセルの数に応じて決定される。
【００１４】
バッテリーセルの種類は、バッテリーセルが充放電可能な二次バッテリーである限り特に限定されない。各バッテリーセルは、カソード活物質としてリチウム遷移金属酸化物および/または複合酸化物を用いるリチウム二次バッテリーであることが好ましい。また、バッテリーセルの形状も特に限定されない。各バッテリーセルは、本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置にバッテリーセルが容易に取り付けられるように、バッテリーセルの両端部にカソードおよびアノードが配置された構造で構成されたプレート形または角形バッテリーセルであることが好ましい。各バッテリーセルは、電解質と共に樹脂層および金属層を含む積層シートで形成されたバッテリーケース内にカソード/セパレータ/アノード構造の電極アセンブリが収容された構造で構成されている。
【００１５】
先に説明したように、バッテリーセル電圧平衡化装置の本体は絶縁材料で形成されており、また、複数のバッテリーセルが間に取り付けられる複数のパーティションは、上方開口構造で構成されている。
【００１６】
バッテリーセルの電圧平衡化が行われるように複数のパーティションのそれぞれの間にバッテリーセルが取り付けられると、各バッテリーセルのカソードおよびアノードは、絶縁本体の両端に配置された端子接続部分の所に配置される。それにより、端子接続部分は、隣りのバッテリーセルのカソードおよびアノードに接続される。
【００１７】
好ましい例では、絶縁本体は、各バッテリーセルの電極端子が端子接続部分に対応する位置で各パーティションの間にバッテリーセルが取り付けられているときに各バッテリーセルの下方部分の両面を囲う取付け部分と、サイド部分であって、そのサイド部分に端子接続部分が取り付けられるように各取付け部分の両端部から上向きに延出している、サイド部分とを含むことができる。
【００１８】
上記構造では、端子接続部分は、各バッテリーセルの電極端子と接触するように絶縁本体のサイド部分に取り付けられた第1の接続部分と、隣りの端子接続部分の対応する第1の接続部分に上記第1の接続部分を電気的に接続するための第2の接続部分とを備えることができる。
【００１９】
好ましい例では、第1の接続部分は導電ストリップでもよく、第2の接続部分は導電ワイヤでもよい。
【００２０】
上記構成では、各バッテリーセルの電極端子と端子接続部分との間の接触の信頼性を向上させるために、各バッテリーセルの電極端子に導電ストリップが弾性的に押し付けられた状態で、各バッテリーセルの電極端子と導電ストリップが接触するように、各バッテリーセルの電極端子と対向している導電ストリップの電極端子対向部分が曲げられた構造で導電ストリップが構成されている。
【００２１】
例えば、弾性的に曲げられている各導電ストリップの一端は、絶縁本体のサイド部分のうちの対応するサイド部分に固定されており、導電ストリップの電極端子対向部分は、ほぼV字形に曲げられている。そのため、導電ストリップは、板ばねと同じ弾性を示す。したがって、導電ストリップは、バッテリーセルそれぞれの電極端子に導電ストリップが弾性的に押し付けられた状態でバッテリーセルそれぞれの電極端子と接触し、それによって、バッテリーセルそれぞれの電極端子と導電ストリップとの間の距離を正確に調整することなく、バッテリーセルそれぞれの電極端子と導電ストリップとの間の電気的接続を安定して達成することができる。
【００２２】
導電ストリップと導電ワイヤの間の電気的接続は、様々な方法で達成することができる。好ましくは、導電ストリップと導電ワイヤは、導電ねじによって絶縁本体のサイド部分に結合する。この構造は、導電ストリップと導電ワイヤが絶縁本体のサイド部分に同時に結合しつつ、導電ストリップと導電ワイヤの間の電気的接続が達成される点で好ましい。
【００２３】
上記構造の例では、端子接続部分(a)の両面に配置された、サイド部分の端子接続部分(b、c)が端子接続部分(a)に電気的に接続されるように、端子接続部分(b、c)に接続された2本の導電ワイヤを、端子接続部分(a)に取り付けられた導電ストリップに結合させることができる。
【００２４】
先に説明したように、本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置には間隔調整ユニットが含まれる。この間隔調整ユニットは、パーティションのそれぞれの間にバッテリーセルが取り付けられた状態でパーティションのそれぞれの間隔を可変的に調整し、さらに、パーティションのそれぞれの間のバッテリーセルの取付け、およびバッテリーセルそれぞれの電極端子と端子接続部分の間の電気的接続を達成する。
【００２５】
好ましい例では、パーティションはベースプレート上に配置することができ、間隔調整ユニットは、両端部がベースプレートに固定された状態でパーティションを貫通して延在している少なくとも1本の棒部、パーティションのそれぞれの間に配置されるように少なくとも1本の棒部に取り付けられた圧縮ばね、および、パーティションのうちの最も外側のパーティションとベースプレートの間の距離を調整するためにベースプレートの一方の側に固定されたハンドルを含むことができる。
【００２６】
好ましくは、ハンドルは、ベースプレートから上方に延びている、貫通孔を有する固定プレートと、最も外側のパーティションの外面に取り付けられており、ねじ切り貫通孔を有し、内部にねじ部分が形成された可動プレートと、固定プレートの貫通孔および可動プレートのねじ切り貫通孔を貫通して延在するように固定プレートに固定されており、外面に形成されたねじ部分を有するねじ棒とを含む。
【００２７】
上記構造の提供により、パーティションのそれぞれの間隔は、間隔調整ユニットによって調整することができる。
【００２８】
具体的には、間隔調整ユニットの棒部は、棒部510の両端がベースプレートに固定された状態でパーティションを貫通して延在している。これらのパーティションは、動作条件に従って棒部の軸方向に棒部に沿って動く。このとき、パーティションそれぞれの間隔は、棒部に嵌められた圧縮ばねによって均一に維持される。すなわち、圧縮ばねは、パーティションそれぞれの間隔が均一に維持されるようにパーティションそれぞれの面に所定の圧力を加える。
【００２９】
パーティションそれぞれの間隔は、ハンドルによって調整される。すなわち、ハンドル操作を通じてパーティションに圧力が加えられるか、またはパーティションへの圧力の印加が緩められるときに、パーティションは、パーティションを貫通して延在している棒部の軸方向に動く。
【００３０】
一方、ねじ棒は、固定プレートの貫通孔によって支えられながら回転し、可動プレートのねじ切り貫通孔の内面に形成されたねじ部分は、ねじ棒の外面に形成されたねじ部分と係合する。したがって、ハンドル操作を通じてねじ棒が回転すると、可動プレートはねじ部分の進行方向に動く。上記で説明したように、間隔調整ユニットのハンドル操作を通じてパーティションのそれぞれの間隔を可変的に調整するために可動プレートが前後に動くため、パーティションのそれぞれの間にバッテリーセルが容易に取り付けられるようにパーティションのそれぞれの間隔を広くし、次にバッテリーセルそれぞれの電極端子間の電気的接続が達成され得るようにパーティションのそれぞれの間隔を狭くすることができる。
【００３１】
本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置は、バッテリーセルそれぞれの電圧を測定し、バッテリーセルそれぞれの測定電圧、および平衡化時間を表示するための検出/表示ユニットをさらに備えることができる。
【００３２】
検出/表示ユニットは、例えば、電圧測定器と、絶縁本体のサイド部分に取り付けられた検出端子と、電圧測定器に検出端子を接続するための導電ワイヤと、検出電圧および平衡化時間を表示するためのモニタとを含む構造で構成することができる。
【００３３】
好ましい例では、検出端子のうちのカソード検出端子は、サイド部分のそれぞれに取り付けることができ、検出端子のうちのアノード検出端子は、サイド部分の1つに取り付けることができる。また、アノード検出端子は、サイド部分のアノード端子接続部分のうちの対応するアノード端子接続部分の導電ストリップに接続することができる。
【００３４】
2つのアノード端子接続部分をサイド部分のそれぞれに取り付けることができる。
【００３５】
バッテリーセル電圧の測定は、バッテリーセルそれぞれの電圧を個別に測定するように行われる。このために、バッテリーセルそれぞれが電圧測定器に個別に接続されるように、サイド部分のそれぞれにカソード検出端子が取り付けられることが好ましい。
【００３６】
上記で説明したように、サイド部分それぞれにカソード検出端子が取り付けられているため、バッテリーセルそれぞれの電圧が個別に測定されるように、バッテリーセルも個別に電圧測定器に接続される。
【００３７】
バッテリーセルそれぞれの電圧平衡化は、検出/表示ユニットから得られる結果に基づいて制御することができる。
【００３８】
このために、本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置は、バッテリーセルそれぞれの電圧平衡化を制御するためのコントローラをさらに備えることができる。
【００３９】
バッテリーセルそれぞれの電圧平衡化を制御するためのコントローラの種類は、コントローラがバッテリーセルそれぞれの電圧平衡化を制御することができる限り特に限定されない。例えば、コントローラはパーソナルコンピュータ(PC)でもよい。
【００４０】
コントローラは、本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置に含まれていてもよく、または、追加の入出力端子および入出力ワイヤによって本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置に接続されていてもよい。
【００４１】
並列接続時間は、バッテリーセルの数、電圧、容量、および所望レベルなどの様々な要素に基づいて変更することができる。好ましい例では、バッテリーセルそれぞれの並列接続によって等しくされたバッテリーセルそれぞれの電圧が0.001V以内まで互いに一致するように、電圧平衡化を制御することができる。
【００４２】
本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置を用いるバッテリーセルの電圧平衡化は、バッテリーモジュールの製造時または使用時における任意の時間帯に行うことができる。バッテリーモジュールの製造時には、バッテリーセルが互いに直列に接続される前に、バッテリーセルの電圧平衡化を行うことが好ましい。
【００４３】
本発明の別の態様によれば、少なくとも2つのバッテリーセルの電圧差が本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置を用いて最小化される、少なくとも2つのバッテリーセルを含むバッテリーモジュールが提供される。
【００４４】
バッテリーモジュールを構成するバッテリーセルそれぞれの電圧差が最小になると、バッテリーモジュールは最適状態で動作することができる。したがって、バッテリーモジュールが最適性能を示すように、電圧差が最小にされたバッテリーセルを用いてバッテリーモジュールを製造することが好ましい。
【００４５】
複数のバッテリーセルを含むバッテリーモジュールの様々な構造は、本発明が属する当技術分野では周知であるため、それらの詳細な説明は行わない。
【発明の効果】
【００４６】
上記の説明から明らかなように、本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置は、バッテリーセルそれぞれの電圧差を最小にし、それによってバッテリーモジュールの性能を最適化するために、バッテリーモジュールを構成する複数のバッテリーセルを互いに並列に接続する。
【００４７】
また、バッテリーモジュールを製造するために使用される複数のバッテリーセルは、バッテリーセルそれぞれの電圧平衡化が行われるように本発明によるバッテリーセル電圧平衡化装置に取り付けられ、またバッテリーセル電圧平衡化装置のパーティションの位置は、パーティションのそれぞれの間にバッテリーセルが容易に取り付けられ、それによってバッテリーセル電圧平衡化プロセスがより簡便に実施されるように可変的に変更される。
【００４８】
本発明の上記および他の目的、特徴、ならびに他の利点は、添付図面を参照して行われる以下の詳細な説明から、より明確に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置のカソード端子接続部分を示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置のアノード端子接続部分を示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置において、パーティションのそれぞれの間隔が広くされた状態を典型的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置において、パーティションのそれぞれの間隔が狭くされた状態を典型的に示す図である。
【図６】バッテリーセル電圧平衡化装置にバッテリーセルが取り付けられた状態における、本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置のアノード端子接続部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
次に、本発明の例示的実施形態を、添付図面を参照してより詳細に説明する。しかし、本発明の範囲が例示の実施形態によって限定されないことに留意されたい。
【００５１】
図1は、本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置を示す斜視図である。
【００５２】
図1を参照すると、本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置100は、複数のバッテリーセルがそれぞれ間に取り付けられる複数のパーティション210を有する、パーティション210が上向きに開口した構造で構成された絶縁本体200と、絶縁本体200の両端部に配置された端子接続部分310および320(カソード端子接続部分310およびアノード端子接続部分320)と、パーティション210の間にバッテリーセル(図示せず)が取り付けられた状態でパーティション210の間隔を可変的に調整するように構成された間隔調整ユニット500とを含む。
【００５３】
絶縁本体200は、バッテリーセルがパーティション210のそれぞれの間に取り付けられているときに、バッテリーセルそれぞれの下方部分の両面を囲うように構成された取付け部分220と、サイド部分300であって、端子接続部分310および320がサイド部分300に取り付けられるように取付け部分220それぞれの両端部から上方に延びている、サイド部分300とを含む。
【００５４】
また、バッテリーセル電圧平衡化装置100は、バッテリーセルそれぞれの電圧を測定し、バッテリーセルそれぞれの測定電圧および平衡化時間を表示するための、絶縁本体200の一方の側に配置された検出/表示ユニットをさらに含む。
【００５５】
検出/表示ユニットは、電圧測定器610、絶縁本体200のサイド部分300に取り付けられた検出端子620および630、検出端子620および630を電圧測定器610に接続するように構成された導電ワイヤ621および631、ならびに検出電圧および平衡化時間を表示するように構成されたモニタ640を含む構造で構成されている。
【００５６】
図2および図3は、本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置のカソード端子接続部分およびアノード端子接続部分をそれぞれ示す。
【００５７】
これらの図を参照すると、端子接続部分310および320は、バッテリーセルそれぞれの電極端子と接触するように絶縁本体200のサイド部分300に取り付けられた導電ストリップ311および321と、導電ストリップ311および321を隣りの端子接続部分の対応する導電ストリップ311および321に電気的に接続するように構成された導電ワイヤ312および322とを含む。
【００５８】
バッテリーセルそれぞれの電極端子に導電ストリップ311および321が弾性的に押し付けられた状態で、導電ストリップ311および321がバッテリーセルそれぞれの電極端子と接触するように、導電ストリップ311および321は、バッテリーセルそれぞれの電極端子と対向している導電ストリップ311および321の電極端子対向部分が曲げられた構造で構成されている。
【００５９】
導電ストリップ311および321ならびに導電ワイヤ312および322は、導電ねじ330によって絶縁本体200のサイド部分300に結合している。
【００６０】
導電ストリップ311および321のそれぞれの両面に配置された、サイド部分300の端子接続部分310および320を電気的に相互接続する2本の導電ワイヤ312および322は、導電ストリップ311および321のそれぞれと結合している。導電ワイヤ312および322は、サイド部分300の端子接続部分310および320を電気的に相互接続する役割を果たす。
【００６１】
弾性的に曲げられている導電ストリップ311および321のそれぞれの一端は、導電ねじ330によって絶縁本体200のサイド部分300のうちの対応するサイド部分に固定されている。導電ストリップ311および321の電極端子対向部分は、ほぼV字形に曲げられている。したがって、導電ストリップ311および321は、バッテリーセル(図示せず)それぞれの電極端子に弾性的に押し付けられており、それによって導電ストリップ311とバッテリーセルそれぞれの電極端子との間、および、導電ストリップ321とバッテリーセルそれぞれの電極端子との間の安定な接触が達成される。
【００６２】
図3を参照すると、2つのアノード端子接触部分320が、サイド部分300のそれぞれに取り付けられている。2つのアノード端子接触部分320がサイド部分300のそれぞれに取り付けられているため、より安定な電気的接続を達成することができる。
【００６３】
図2および図3を参照すると、カソード検出端子620は、サイド部分300のそれぞれに取り付けられており、アノード検出端子630は、サイド部分300の1つに取り付けられている。
【００６４】
バッテリーセルの電圧測定は、バッテリーセルそれぞれの電圧を個別に測定するように行われる。このために、カソード検出端子620は、バッテリーセルそれぞれが電圧測定器610(図1参照)に個別に接続されるようにサイド部分300のそれぞれに取り付けられる。しかし、アノード検出端子630は、サイド部分300のそれぞれに取り付けられる必要はない。アノード検出端子630は、アノード端子接続部分320のうちの対応するアノード接続端子部分の導電ストリップ321に接続されており、それによってアノード検出端子630は、バッテリーセルそれぞれのアノードに接続される。
【００６５】
上記で説明したように、カソード検出端子620がサイド部分300のそれぞれに取り付けられているため、バッテリーセルそれぞれの電圧が個別に測定されるように、バッテリーセルも電圧測定器610に個別に接続される。
【００６６】
図4は、本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置の平面斜視図である。
【００６７】
図4を参照すると、パーティション210がベースプレート400上に移動可能に配置されている。
【００６８】
間隔調整ユニット500は、両端部がベースプレート400に固定された状態でパーティション210を貫通して延在している一対の棒部510、パーティション210のそれぞれの間に配置されるように棒部510に取り付けられた圧縮ばね520、および、パーティション210のうちの最も外側のパーティション210'とベースプレート400の間の距離を調整するためにベースプレート400の一方の側に固定されたハンドル530を含む構造で構成されている。
【００６９】
ハンドル530は、ベースプレート400から上方に延びている、貫通孔411を有する固定プレート410と、最も外側のパーティション210'の外面に取り付けられており、ねじ切り貫通孔421を有し、内部にねじ部分が形成された可動プレート420と、固定プレート410の貫通孔411および可動プレート420のねじ切り貫通孔421を貫通して延在するように固定プレート410に固定されており、外面に形成されたねじ部分を有するねじ棒540とを含む。
【００７０】
図5は、パーティションのそれぞれの間隔が図4のバッテリーセル電圧平衡化装置の間隔調整ユニットによって狭くされた状態を典型的に示す図である。
【００７１】
図5を参照すると、パーティション210のそれぞれの間隔が、ハンドル530によって調整されている。すなわち、ハンドル530は、パーティション210のそれぞれの間隔がハンドル530の操作を通じて調整されるように、ベースプレート400の一方の側に固定されている。
【００７２】
ねじ棒540は、固定プレート410の貫通孔411を貫通して延在している。このねじ棒540は、ねじ棒540の位置が固定プレート410の貫通孔411によって固定されつつ回転するように構成されている。さらに、ねじ棒540は、可動プレート420のねじ切り貫通孔421を貫通して延在している。ねじ切り貫通孔421の内面に形成されたねじ部分は、ねじ棒540の外面に形成されたねじ部分と係合する。したがって、ハンドル530の操作を通じてねじ棒540が回転すると、可動プレート420は、ねじ部分の進行方向に動く。可動プレート420が最も外側のパーティション210'の外面に固定されているため、パーティション210のそれぞれの間隔は、可動プレート420の動きによって調整される。すなわち、可動プレート420は、ハンドル530の回転方向に従ってねじ棒540の軸方向に前後に動く。
【００７３】
上記で説明したように、間隔調整ユニット500のハンドル530の操作によって、パーティション210のそれぞれの間隔を可変的に調整するために可動プレート420が前後に動くため、パーティションのそれぞれの間にバッテリーセルが容易に取り付けられるようにパーティションのそれぞれの間隔を広くし、次に、バッテリーセルそれぞれの電極端子間の電気的接続が達成され得るようにパーティションのそれぞれの間隔を狭くすることができる。
【００７４】
図6は、バッテリーセル電圧平衡化装置にバッテリーセルが取り付けられた状態における、本発明の実施形態によるバッテリーセル電圧平衡化装置の例を典型的に示す部分斜視図である。すなわち、バッテリーセル電圧平衡化装置100のアノード端子接続部分320だけが図6に示されている。
【００７５】
図6を図2および図5と共に参照すると、バッテリーセル700は、パーティション210のそれぞれの間隔が広くされた状態(図2参照)でパーティション210のそれぞれの間に取り付けられ、バッテリーセル700それぞれの下方部分の両面を囲う取付け部分220によって固定されている。バッテリーセル700がパーティション210のそれぞれの間に取り付けられると、バッテリーセル700それぞれの電極端子710は、端子接続部分320に対応する位置に配置される。
【００７６】
バッテリーセル700は、パーティション210のそれぞれの間隔が広くされた状態でバッテリーセル電圧平衡化装置100に取り付けられる。したがって、バッテリーセル700それぞれの電極端子710に対応する位置に配置された端子接続部分320によってバッテリーセル700が邪魔されることなく、バッテリーセル電圧平衡化装置100におけるバッテリーセル700の容易な取付けが達成される。
【００７７】
バッテリーセル700がバッテリーセル電圧平衡化装置100に取り付けられた後、図5に示されているように、パーティション210のそれぞれの間隔を狭くするために間隔調整ユニット500のハンドル530が操作され、それによって、バッテリーセル700それぞれの電極端子710に導電ストリップ321が弾性的に押し付けられた状態で、導電ストリップ321がバッテリーセル700それぞれの電極端子710と接触する。
【００７８】
バッテリーセル700それぞれの電極端子710に導電ストリップ321が弾性的に押し付けられるため、パーティション210のそれぞれの間隔を正確に調整することなく、バッテリーセル700それぞれの電極端子710と導電ストリップ321との間の電気的接続を安定して達成することができる。
【００７９】
説明のために本発明の例示的実施形態を開示したが、添付の特許請求の範囲に開示されている本発明の範囲および主旨から逸脱することなく様々な変更、追加、および代用が可能であることを当業者は理解するであろう。
【符号の説明】
【００８０】
100  バッテリーセル電圧平衡化装置
200  絶縁本体
210  パーティション
210'  最も外側のパーティション
220  取付け部分
300  サイド部分
310  カソード端子接続部分
311  導電ストリップ
320  アノード端子接続部分
321  導電ストリップ
330  導電ねじ
400  ベースプレート
410  固定プレート
411  貫通孔
420  可動プレート
421  ねじ切り貫通孔
500  間隔調整ユニット
510  棒部
520  圧縮ばね
530  ハンドル
540  ねじ棒
610  電圧測定器
620  カソード検出端子
621  導電ワイヤ
630  アノード検出端子
631  導電ワイヤ
640  モニタ
700  バッテリーセル
710  電極端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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