(57)【要約】【課題】組立誤差及び加工誤差による単位電池間の間隔のばらつきをなくす。【解決手段】一対の正極端子２２及び負極端子２４を有し、積層された状態でハウジングに内蔵される複数の単位電池２０と、複数の単位電池のうちの一つの単位電池の端子及びこの単位電池に隣接する他の単位電池の端子を電気的に連結して、端子が挿入される部位のうちの少なくとも一つの部位が、端子の断面と異なる形状に形成される連結部材４０と、連結部材を正極端子及び負極端子に固定する固定部材２６とを含む。【選択図】図２
2006128116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の正極端子及び負極端子を有し、積層された状態でハウジングに内蔵される複数の単位電池と、
前記複数の単位電池のうちの一つの単位電池の端子及び当該単位電池に隣接する他の単位電池の端子を電気的に連結して、前記端子が挿入される部位のうちの少なくとも一つの部位が、前記端子の断面と異なる形状に形成される連結部材と、
前記連結部材を前記正極端子及び前記負極端子に固定する固定部材と、
を有することを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記単位電池間には、前記複数の単位電池のそれぞれを所定の間隔を維持して設置するための隔壁をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記連結部材の前記端子が挿入される部位は孔であることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記端子が挿入される部位の前記正極端子及び前記負極端子に各々対応する孔は、互いに異なる方向に沿って長く形成されることを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記正極端子及び前記負極端子に各々対応する孔のうちの少なくとも一つの孔は、互いに交差する方向に配置された長孔が合成されて形成されることを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記孔の形状は、楕円形、トラック形、長方形、「Ｔ」字型、「Ｘ」字型、「＋」字型の中から選択される形状であることを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記連結部材の前記端子が挿入される部位は溝であることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項８】
前記端子が挿入される部位の溝のうち前記正極端子及び前記負極端子に各々対応する溝は、互いに異なる方向に沿って長く形成されることを特徴とする請求項７に記載の電池モジュール。
【請求項９】
前記連結部材の前記端子が挿入される部位は孔及び溝であることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項１０】
前記電池モジュールはモータ駆動用であることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池モジュールに関し、より詳しくは、単位電池間の間隔のばらつきに対して効果的に対応することができる電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｂａｔｔｅｒｙ）は、充電及び放電が可能で反復的に使用することができる電池であって、携帯電話、ノートブックコンピュータ、カメラ、カムコーダなどの携帯用小型電子機器には一つの電池セルから構成される二次電池を主に使用し、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）などのモータ駆動用電源としては複数の電池セル（以下、「単位電池」という）が連結されて構成される大容量の二次電池（以下、「電池モジュール」という）を主に使用する。  
【０００３】
前記電池モジュールを構成する各々の単位電池は、正極及び負極の間に絶縁体であるセパレータ（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）を挿入して構成される電極アセンブリーと、前記電極アセンブリーが内蔵される空間部を有するケースと、前記ケースに結合されて密閉するキャップ組立体と、前記キャップ組立体から突出して、前記電極アセンブリーの正極及び負極と各々電気的に連結される正極端子及び負極端子とを含む。
【０００４】
そして、各々の単位電池は、通常の角形電池の場合、キャップ組立体の上部に突出した正極端子及び負極端子が隣接する単位電池の正極端子及び負極端子と交差するように各単位電池を配列し、ネジ加工された負極端子及び正極端子の間にナットを利用して接続端子を連結して電池モジュールを構成する。
【０００５】
前記電池モジュールは、数〜数十個の単位電池を連結して一つの電池モジュールを構成するので、各単位電池間の間隔が均一ではなく、単位電池の間に隔壁を設置する場合には、隔壁の設置及び加工誤差などによって、各単位電池間の間隔のばらつきがさらに増加する。
【０００６】
したがって、従来の電池モジュールにおいては、単位電池間の間隔のばらつきに対応して、隣接する負極端子及び正極端子を互いに連結するための接続端子の中間部に屈曲部を形成し、この屈曲部を変形させることによって、組立誤差や加工誤差による間隔のばらつきに対応するようにしている。
【０００７】
しかし、このように従来の接続端子には屈曲部が形成されているので、屈曲部の高さの分だけ接続端子を設置するための空間を多く必要とする。また、屈曲部を変形させなければならないので、設置作業中に接続端子に損傷や破損が発生する恐れがある。さらに、外力によって屈曲部が押される場合には、意図しない短絡（ｓｈｏｒｔ）などが発生する恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、前記問題点を解決するためのものであって、屈曲部を形成せずに長孔及び長溝を利用して連結部材を構成するので、組立誤差及び加工誤差による単位電池間の間隔のばらつきに対して効果的に対応することができる、電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明による電池モジュールは、一対の正極端子及び負極端子を有し、積層された状態でハウジングに内蔵される複数の単位電池と、前記複数の単位電池のうちの一つの単位電池の端子及びこの単位電池に隣接する他の単位電池の端子を電気的に連結して、前記端子が挿入される部位のうちの少なくとも一つの部位は、前記端子の断面と異なる形状に形成される連結部材、及び前記連結部材を前記正極端子及び前記負極端子に固定する固定部材を含む。
【００１０】
本発明において、前記電池モジュールは、前記単位電池間に前記複数の単位電池のそれぞれを所定の間隔を維持して設置するための隔壁をさらに含む。
【００１１】
本発明において、前記連結部材の端子が挿入される部位は孔からなる。
【００１２】
本発明において、前記正極端子及び前記負極端子に各々対応する孔は、互いに異なる方向に沿って長く形成される。
【００１３】
本発明において、前記正極端子及び前記負極端子に各々対応する孔のうちの少なくとも一つの孔は、互いに交差する方向に配置された長孔が合成されて形成される。
【００１４】
本発明において、前記連結部材の端子が挿入される部位は溝からなる。
【００１５】
本発明において、前記端子が挿入される部位の溝のうち前記正極端子及び前記負極端子に各々対応する溝は、互いに異なる方向に沿って長く形成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、連結部材の正極端子及び負極端子が挿入される部位を長さが長い長孔や長溝に形成するので、単位電池や隔壁に加工誤差及び組立誤差が発生する場合にも、これに効果的に対応することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、単位電池や隔壁に加工誤差及び組立誤差が発生する場合にも、連結部材に変形を加えずに組立作業を円滑に行うことができるので、生産性が向上して、連結部材の破損による不良が減少する。
【００１８】
また、本発明によれば、振動などが多い装備に使用する場合にも、連結部材がこれに効果的に対応することができるので、信頼性及び耐久性が大きく向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明による電池モジュールの好ましい実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
まず、本発明による電池モジュールの好ましい実施の形態は、図１及び図２に示されているように、各々から突出して一対の正極端子２２及び負極端子２４が設置され、積層されてハウジング１０に内蔵される複数の単位電池２０と、積層される単位電池２０の隣接して位置する正極端子２２及び負極端子２４を互いに電気的に連結して、少なくとも一つの正極端子２２または負極端子２４が挿入される部位を、これら端子２２または２４の断面と異なる形状に形成している連結部材４０と、正極端子２２及び負極端子２４に連結部材４０を固定する固定部材２６とを含んで構成される。
【００２１】
単位電池２０は、図１に示したように、積層された状態でボックス形状のハウジング１０に内蔵される。
【００２２】
また、積層される単位電池２０の間には、この単位電池２０を冷却するための空気が通過する空間を形成して、単位電池２０間の間隔を一定に維持し、単位電池２０の間の短絡を防止するための隔壁３０を設置することもできる。
【００２３】
前記で、正極端子２２及び負極端子２４には雄ネジを形成し、前記固定部材２６には雌ネジを形成して、ネジ締結を行うことによって、連結部材４０を固定するように構成する。例えば、前記固定部材２６は、ナットなどを利用して構成することができる。
【００２４】
単位電池２０は、必要に応じて直列または並列に連結されるように配列することもでき、直列及び並列が混合されて連結されるように配列することもできる。この時、隣接して位置する単位電池２０において、隣接して前記連結部材４０に連結される端子は、一つの単位電池２０の正極端子２２及び他の単位電池２０の正極端子２２から構成されることも、一つの単位電池２０の正極端子２２及び他の単位電池２０の負極端子２４から構成されることもできる。
【００２５】
連結部材４０には、図２に示したように、隣接する二つの単位電池２０において、両側に位置する各々の端子（正極端子２２または負極端子２４）が挿入される一対の孔４２、孔４４を、所定の間隔（積層される単位電池２０において、隣接する単位電池２０の端子間の間隔）をおいて形成する。
【００２６】
連結部材４０に形成する一対の孔４２、孔４４のうちの一つの孔４４は、単位電池２０の配列方向（連結部材４０の長さ方向）に沿って長さが長い長孔に形成し、他の一つの孔４２は、正極端子２２または負極端子２４の形状及び大きさに対応する形状に形成する。
【００２７】
前記で、長孔は、円や正方形ではない、楕円形、トラック形、長方形などの多様な形状の、少なくとも一方向に長さが長い孔をいう。
【００２８】
前記のように連結部材４０に長孔（孔４４）を形成すれば、単位電池２０や隔壁３０の加工誤差や組立誤差によって隣接する単位電池２０の端子間の間隔（例えば、隣接する単位電池２０の正極端子２２及び負極端子２４の間隔）にばらつきが発生する場合にも、組立作業時に円滑な組立を行うことができる。
【００２９】
前記では、一つの連結部材４０に隣接する単位電池２０の二つの端子を連結する（一つの連結部材４０に二つの孔４２、孔４４が形成される）ことを説明したが、本発明はこれに限定されず、一つの連結部材４０に三つ以上の孔を形成して、複数の単位電池２０を互いに電気的に連結するように構成することもできる。この場合には、連結部材４０に形成される三つ以上の孔のうちの二つ以上の孔を長孔に形成すると、隣接する単位電池２０の端子間の間隔にばらつきが発生する場合にも、効果的に対応することができるので好ましい。
【００３０】
連結部材４０は、隣接する単位電池２０の端子を互いに電気的に連結しなければならないので、導電性の材料で形成する。また、連結部材４０は、自動車などのように、振動などが多く発生する装備に電池モジュールを適用する場合にも、常に確実な連結（接続）状態を維持することができるように、ある程度の剛性を有する金属材質で、適切な大きさ及び厚さに形成するのが好ましい。
【００３１】
前記のように連結部材４０を変形しにくい剛性を有する材質で形成する場合にも、本発明は、正極端子２２または負極端子２４が挿入される部位である孔４４を長孔に形成することによって、連結部材４０に変形を加えなくても、組立誤差及び加工誤差に対して効果的に対応することができる。
【００３２】
そして、前記連結部材４０の第１の変形の形態は、図３に示したように、孔４３は単位電池２０の配列方向と直角な方向（連結部材４０の幅方向）に長さが長い長孔に形成し、孔４４は単位電池２０の配列方向（連結部材４０の長さ方向）に長さが長い長孔に形成する。つまり、連結部材４０の両側に形成する孔４３、孔４４の長さを互いに異なる方向に長く形成する。
【００３３】
前記のように孔４３、孔４４の長さを互いに異なる方向に長く形成すれば、多様な方向の組立誤差及び加工誤差に対応することができる。
【００３４】
また、前記連結部材４０の第２の変形形態は、図４Ａ、図４Ｂに示したように、孔４２は正極端子２２または負極端子２４の形状及び大きさに対応する形状に形成し、孔４７、孔４７´、孔４７´´は単位電池２０の配列方向に長さが長い長孔及び単位電池２０の配列方向と直角な方向に長さが長い長孔が合成された形状に形成する。
【００３５】
つまり、前記他側の孔４７は、ほぼ「Ｔ」字型になるように、互いに異なる方向に長さが長い長孔に形成される（図４Ａ参照）。
【００３６】
前記他側の孔４７は、「Ｔ」字型だけでなく、「＋」字型に形成することも（図４Ｂ参照）、「Ｘ」字型に形成することもでき（図４Ｃ参照）、その他にも多様な形状に形成することができる。
【００３７】
そして、前記連結部材４０の第３の変形形態は、図５に示したように、少なくとも一つの正極端子２２または負極端子２４が挿入される部位を、長さが長い溝４５、溝４６に形成する。
【００３８】
前記で、溝４５は幅方向に長さが長い長溝に形成し、溝４６は長さ方向に長さが長い長溝に形成することができる。つまり、連結部材４０の両側に形成する溝４５、４６の長さを互いに異なる方向に長く形成することができる。
【００３９】
前記で、長溝は、端部が開放された楕円形、トラック形、長方形などの多様な形状の、少なくとも一方向に長さが長い溝をいう。
【００４０】
前記では、連結部材４０に正極端子２２または負極端子２４が挿入される部位を孔または溝に形成することを説明したが、本発明はこれに限定されず、図６に示したように、一つは溝５０に形成し、残りは孔５２に形成することもできる。
【００４１】
前記のように構成される本発明による電池モジュールは、ＨＥＶ（ハイブリッド電気自動車）、ＥＶ（電気自動車）、無線掃除機、電動自転車、電動スクーターなどのようにモータを使用して作動する機器において、モータを駆動するためのエネルギー源（モータ駆動用）として使用することができ、その他にも高出力や大容量が要求される多様な用途に使用することができる。
【００４２】
前記のように構成される本発明による電池モジュールによれば、連結部材の正極端子及び負極端子が挿入される部位を長さが長い長孔や長溝に形成するので、単位電池や隔壁に加工誤差及び組立誤差が発生する場合にも、これに効果的に対応することができる。
【００４３】
そして、単位電池や隔壁に加工誤差及び組立誤差が発生する場合にも、連結部材に変形を加えずに組立作業を円滑に行うことができるので、生産性が向上して、連結部材の破損による不良が減少する。
【００４４】
また、本発明による電池モジュールによれば、振動などが多い装備に使用する場合にも、連結部材がこれに効果的に対応することができるので、信頼性及び耐久性が大きく向上する。
【００４５】
前記では、本発明による電池モジュールの好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による電池モジュールの実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明による電池モジュールの実施の形態における、単位電池及び連結部材の組立状態を示す分解斜視図である。
【図３】本発明による電池モジュールの実施の形態における、連結部材の第１の変形形態を示す斜視図である。
【図４Ａ】本発明による電池モジュールの実施の形態における、連結部材の第２の変形形態を示す斜視図である。
【図４Ｂ】本発明による電池モジュールの実施の形態における、連結部材の第２の変形形態を示す斜視図である。
【図４Ｃ】本発明による電池モジュールの実施の形態における、連結部材の第２の変形形態を示す斜視図である。
【図５】本発明による電池モジュールの実施の形態における、連結部材の第３の変形形態を示す斜視図である。
【図６】本発明による電池モジュールの実施の形態における、連結部材の第４の変形形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    ハウジング、
２０    単位電池、
２２    正極端子、
２４    負極端子、
２６    固定部材、
３０    隔壁、
４０    連結部材。
【図１】
2006128116.tif 000003
【図２】
2006128116.tif 000004
【図３】
2006128116.tif 000005
【図４Ａ】
2006128116.tif 000006
【図４Ｂ】
2006128116.tif 000007
【図４Ｃ】
2006128116.tif 000008
【図５】
2006128116.tif 000009
【図６】
2006128116.tif 000010