(57)【要約】  バッテリシステムは、電気的に直列接続された複数のセルを含むバッテリモジュールを含む。バッテリモジュールは、バッテリモジュールをバッテリシステムの他の要素に電気的に接続するための導電性要素を含む。バッテリシステムはまた、バッテリモジュールを適所に固定するために構成された基部を含み、かつ基部をバッテリモジュールの導電性要素に電気的に接続するための少なくとも１つの要素を含む。基部は、バッテリモジュールを基部に対し適所に固定するための回転可能なアームを含む。基部に対しバッテリモジュールを適所に固定するように回転可能なアームが配置されるとき、導電性要素は、基部をバッテリモジュールに電気的に接続するための少なくとも１つの要素に接触するように構成される。
2008535176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリシステムであって、
電気的に直列接続された複数のセルを備えるバッテリモジュールであって、該バッテリモジュールを前記バッテリシステムの他の要素に電気的に接続するための導電性要素を含むバッテリモジュールと、
前記バッテリモジュールを適所に固定するように構成され、かつ基部を前記バッテリモジュールの前記導電性要素に電気的に接続するための少なくとも１つの要素を備える基部と、を備え、
前記基部が、前記バッテリモジュールを前記基部に対し適所に固定するための回転可能なアームを備え、
前記回転可能なアームが、前記バッテリモジュールを前記基部に対し適所に固定するように配置されるとき、前記導電性要素が、前記基部を前記バッテリモジュールに電気的に接続するための前記少なくとも１つの要素に接触するように構成される、バッテリシステム。
【請求項２】
前記バッテリモジュールの前記複数のセルが略楕円の形状を有する、請求項１に記載のバッテリシステム。
【請求項３】
前記回転可能なアームが、前記回転可能なアームが前記バッテリモジュールを適所に固定しない第１の位置と、前記回転可能なアームが前記バッテリモジュールを適所に固定する第２の位置との間を移動するように構成される、請求項１に記載のバッテリシステム。
【請求項４】
前記バッテリモジュールが前記回転可能なアームの部分と接触するとき、前記回転可能なアームが前記第１の位置と前記第２の位置との間の移動のために構成される、請求項３に記載のバッテリシステム。
【請求項５】
前記回転可能なアームが第２の位置に向かって付勢される、請求項３に記載のバッテリシステム。
【請求項６】
前記バッテリモジュールを前記バッテリシステムに接続するための前記少なくとも１つの要素が、前記バッテリモジュールの隅部に設けられたコネクタを備える、請求項１に記載のバッテリシステム。
【請求項７】
前記コネクタが、前記バッテリモジュールの隅部に、直交して配置された複数の延長部を備える、請求項６に記載のバッテリシステム。
【請求項８】
前記バッテリモジュールが、直交して配置された複数の延長部を備える２つのコネクタを備え、前記２つのコネクタの第１のコネクタが前記バッテリモジュールの第１の隅部に設けられ、前記２つのコネクタの第２のコネクタが前記バッテリモジュールの第２の隅部に設けられる、請求項７に記載のバッテリシステム。
【請求項９】
前記第１のコネクタが前記バッテリモジュール用のプラス端子であり、前記第２のコネクタが前記バッテリモジュール用のマイナス端子である、請求項８に記載のバッテリシステム。
【請求項１０】
前記バッテリモジュールが、前記基部の部分に接続するように構成されたピンコネクタを備える、請求項１に記載のバッテリシステム。
【請求項１１】
前記導電性要素がバッテリモジュールから延在する端子を備える、請求項１に記載のバッテリシステム。
【請求項１２】
前記基部を前記バッテリモジュールに電気的に接続するための前記少なくとも１つの要素が、前記端子を受容するように構成された開口を備える、請求項１１に記載のバッテリシステム。
【請求項１３】
前記バッテリモジュールが１２個のセルを備える、請求項１に記載のバッテリシステム。
【請求項１４】
バッテリシステムであって、
共に電気的に接続された複数のセルと、バッテリモジュールから延在する少なくとも１つの端子とを備えるバッテリモジュールと、
前記基部と前記バッテリモジュールとの間に電気的結合及び機械的結合の両方を提供する装着構造を備える基部とを備え、
前記バッテリモジュールが前記基部に機械的に結合されるとき、前記基部が前記バッテリモジュールとの電気接続を提供するように構成される、バッテリシステム。
【請求項１５】
前記装着構造が、前記少なくとも１つの端子を受容するためのスロットを備える、請求項１４に記載のバッテリシステム。
【請求項１６】
前記バッテリモジュールが、前記少なくとも１つの端子に近接して設けられた装着構造を備え、前記バッテリモジュールの装着構造が、前記基部の装着構造と機械的に相互ロックするように構成される、請求項１５に記載のバッテリシステム。
【請求項１７】
前記バッテリモジュールが、前記少なくとも１つの端子を中心に前記基部に対し回転されるとき、前記基部の装着構造が、前記バッテリモジュールの装着構造と機械的に相互ロックするように構成される、請求項１６に記載のバッテリシステム。
【請求項１８】
前記バッテリモジュールが取っ手を備え、前記バッテリモジュールが前記基部に固定されるとき、前記基部が、前記取っ手の少なくとも一部分に係合するように構成された延長部を備える、請求項１７に記載のバッテリシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの端子が締結体によって前記基部の装着構造の部分に固定されるとき、前記基部の装着構造が、前記基部を前記バッテリモジュールに機械的かつ電気的に接続するように構成される、請求項１４に記載のバッテリシステム。
【請求項２０】
前記バッテリモジュールが、前記基部の装着構造に結合するための延長部を備え、前記基部の装着構造が、前記少なくとも１つの端子と電気接触を行うための接点を備える、請求項１４に記載のバッテリシステム。
【請求項２１】
前記バッテリモジュールが、前記バッテリモジュールに対し移動するように構成された取っ手を備え、前記取っ手が、前記基部の装着構造と相互ロックするように構成され、かつ前記少なくとも１つの端子を前記基部に電気的に接続するための少なくとも１つの接点を備える、請求項１４に記載のバッテリシステム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの端子が、前記モジュールに含まれるセルの端子である、請求項２１に記載のバッテリシステム。
【請求項２３】
前記取っ手が、前記基部の装着構造と係合するように構成されたカムロックを備える、請求項２１に記載のバッテリシステム。
【請求項２４】
前記装着構造がラッチを備える、請求項１４に記載のバッテリシステム。
【請求項２５】
前記基部の装着構造が、前記バッテリモジュールの複数の端子に接触するための複数の接点を備える押さえ部を備える、請求項１４に記載のバッテリシステム。
【請求項２６】
前記バッテリモジュールが１２個のセルを備える、請求項１４に記載のバッテリシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
連邦により後援された調査又は開発に関する表明
米国政府は、米国エネルギー省によって付与された契約番号ＤＥ−ＦＣ２６−９５ＥＥ５０４２５に準じて本発明に権利を有する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、その開示全体が参照として本出願に援用される、２００５年３月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／６６６，４２１号明細書の利益を主張する。
【０００３】
本発明は、バッテリ及びバッテリシステムに関する。より詳しくは、本発明は、バッテリ（例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマ電池等）及びこのようなバッテリを使用するシステムに関する。
【背景技術】
【０００４】
バッテリを自動車のような車両に使用するために提供することが公知である。例えば、鉛電池は、始動、照明及び点火用途に使用されてきた。最近では、車両用の動力を提供する他のシステム（例えば、内燃機関）と組み合わせて、バッテリ（例えば、ニッケル水素電池）を利用するハイブリッド車両が製造されている。
【０００５】
リチウム電池の性能は、ニッケル水素電池とは異なることが一般に知られている。いくつかの用途では、リチウム電池の出力／性能を高めることが望ましいかもしれない。例えば、リチウム電池は、ニッケル水素電池よりも大きな比電力を提供することが可能である。しかし、リチウム電池技術の応用は、従来のニッケル水素電池技術の応用に例示的に示された難題を上回る設計及びエンジニアリングの難題を提起し得る。
【０００６】
例えば、ハイブリッド車両に有利に利用できるリチウム電池システムの設計及び管理は、電気的性能の監視及び熱管理のような考慮を包含するかもしれない。
【０００７】
比較的簡単かつ効率的に組み立て可能なシステムを提供することが望ましいであろう。同様に、工具を使用することなく組み立て可能な複数のモジュールを含むシステムを提供することが望ましいであろう。さらに、バッテリシステム内のバッテリモジュールの組み立て時に電気接続を行うことができるシステムを提供することが望ましいであろう。これらの又は他の有利な特徴のいずれか１つ以上を提供するシステム及び／又は方法を提供することが望ましいであろう。
【発明の開示】
【０００８】
バッテリシステムは、電気的に直列接続された複数のセルを含むバッテリモジュールを含む。バッテリモジュールは、バッテリモジュールをバッテリシステムの他の要素に電気的に接続するための導電性要素を含む。バッテリシステムはまた、バッテリモジュールを適所に固定するように構成された基部を含み、かつ基部をバッテリモジュールの導電性要素に電気的に接続するための少なくとも１つの要素を含む。基部は、バッテリモジュールを基部に対し適所に固定するための回転可能なアームを含む。バッテリモジュールを基部に対し適所に固定するように回転可能なアームが配置されるとき、導電性要素は、基部をバッテリモジュールに電気的に接続するための少なくとも１つの要素に接触するように構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
例示的な実施形態によれば、複数のバッテリ又はセル（例えば、リチウムイオンセル、リチウムポリマセル等）を含むバッテリシステムが提供される。本発明の開示では、特定の例示的な実施形態が図示かつ説明されているが、将来さらに開発されるかもしれない現在知られている任意の構造又は他の構造（又は化学的性質）のバッテリ又はセルに、記載した特徴を利用し得ることに留意されたい。
【００１０】
例示的な実施形態によるこのような複数のバッテリを備えるアセンブリ又はモジュールに、１つ以上のバッテリ（又はセル）を設けることが可能である。複数のバッテリを含むモジュールが設けられる例示的な実施形態によれば、モジュールは、将来開発されるかもしれない現在知られている任意の構造又は他の任意の構造（又は化学的性質）の複数のバッテリモジュールを含むシステムに含めることが可能である。
【００１１】
リチウム電池（例えば、楕円形状のリチウム電池）及びリチウムバッテリシステムの様々な例示的な実施形態は、その開示全体が参照として本出願に援用されている２００４年１０月２８日に出願された米国特許出願第１０／９７６，１６９号明細書に図示かつ記載されている。（本発明のシステムのバッテリ、モジュール、構成要素及び他の特徴は、米国特許出願第１０／９７６，１６９号明細書に開示された特徴と関連して使用し得ることが意図される）。
【００１２】
様々な例示的な実施形態によれば、コネクタの形態の部材又は要素がバッテリモジュールに設けられ、バッテリシステム内のバッテリモジュールの挿入及び保持（例えば、自動車のような車両内に設けられるバッテリトレイ又は他の構造への取り付け）を可能にする。本発明の開示を吟味する当業者は、特定の例示的な実施形態が本明細書に図示かつ説明されているが、開示した構想は、これらの特定の例示的な実施形態に限定されると解釈されるべきでないこと、及び本開示を吟味する当業者に明白であり得るような他の種々の例示的な実施形態が、本発明の範囲内に含まれると意図されることを理解すべきである。
【００１３】
例示的な実施形態によれば、１つ以上のバッテリモジュール（例えば、リチウムイオン電池システム用）を保持するために、基部のような部材又は要素が車両内に設けられる。例示的な他の実施形態によれば、部材又は要素（例えば、基部）を車両とは別個に組み立て、部材又は要素内にバッテリモジュールを設けた後に車両に挿入することが可能である。例示的な実施形態によれば、部材又は要素（例えば、基部）は、１つ以上のバッテリモジュール（又は個々のバッテリセル）を設けることが可能な「ドッキングステーション」として機能してもよい（例えば、バッテリシステムの組み立て中に別個の電気接続操作を必要とすることなくバッテリモジュールとの電気接続を行うために）。このようにして、バッテリシステムの比較的迅速かつ効率的な組み立てを可能にするバッテリシステムを設けることが可能である。
【００１４】
図１〜図８は、基部又はトレイ（簡明さのため本明細書では基部と称されるが、他の例示的な実施形態に従って他の構造を使用してもよく、本明細書で「基部」又は「トレイ」と称される要素は、図１２に示した基部２１１のような基部又はトレイの部分でもよいことも指摘したい）、及び例示的な実施形態による複数のバッテリモジュール１２０の形態の構造又は構成要素１１０を含むバッテリシステム１００を示している。図１は、４つのモジュールを有するバッテリシステムを示しているが、他の例示的な実施形態によれば、供給すべき電力、空間的制約等を含む様々な要因に応じて、任意の数のバッテリモジュールをバッテリシステムに含めることが可能であることを理解すべきである。説明を容易にするため、単一のモジュールに関しモジュール１２０の特徴が説明されているが、このような特徴は、バッテリシステム１００又はそのサブセットに使用されるモジュールのすべてに付与することが可能であることを理解すべきである。
【００１５】
モジュール１２０は、複数の個々のセル又はバッテリ１２１（例えば、リチウムイオンセル）を含む。例示的な実施形態によれば、モジュール１２０は１２個のセル１２１を含む。他の例示的な実施形態によれば、異なる数のセルをモジュールに設けることが可能である。
【００１６】
図１に示したように、モジュール１２０は、モジュール１２０を基部１１０に結合するか又は取り付けるための装着構造の形態の部材又は要素１２２を含む。例示的な実施形態によれば、装着構造１２２は、モジュール１２０用の端子１２４を少なくとも部分的に囲む。端子１２４は、バッテリシステム１００のモジュール１２０と他のモジュールとの間の（したがって、車両電気システムに対する）電気接触を可能にするように構成される。
【００１７】
図１に示したように、基部１１０は、モジュール１２０に設けられた装着構造１２２及び端子１２４を受容するように構成される装着構造の形態の部材又は要素１１２を含む（例えば、端子１２４は装着構造１１２によって画定されたスロットに受容される）。例示的な実施形態によれば、モジュール１２０が組み立て中に適所に置かれるときに、一方がモジュール１２０の反対側端部の各々に設けられるように、このような２つの装着構造１１２が設けられる。
【００１８】
基部１１０の装着構造１１２は、金属のような導電性材料から製造可能である。このようにして、バッテリモジュール１２０が基部１１０に結合されるか又は取り付けられるとき、端子１２４は基部１１０に設けられた装着構造１２２（例えば、図１と図６の装着部材又は構造の形態で図示）に接触して、モジュール１２０をバッテリシステム１００の他のモジュールに電気的に結合する。
【００１９】
図２に示したように、モジュール１２０は、基部１１０に設けられた装着構造１１２内にモジュール１２０の端子１２４を設けることによって基部１１０に結合される。図３に示したように、次に、モジュール１２０は端子１２４を中心に回転される。取っ手１２６は、基部１１０から上方に延在する延長部の形態の部材又は要素１１４と相互ロックするか又は噛合する。取っ手１２６は、設置者による比較的容易な取っ手１２６の把持を可能にするための把持面のような特徴部１２７を含んでもよい。延長部１１４は、図４に示したような基部１１０に対し平らにモジュール１２０を適所にロックするように構成された１つ以上の特徴部１１５を含んでもよい。図３と図４から理解できるように、モジュールはまた、延長部の形態の部材又は要素１２８を含み、この部材又は要素は、モジュール１２０と基部１１０との間の比較的確実な嵌合を提供するために基部１１０に設けられた壁部又は仕切りのような特徴部１１７に設けられたカットアウト１１６内に受容されるように構成される。カットアウト１１６は、部材１２８をカットアウトに比較的確実に（例えば、把持方法で）固定するように構成可能であるか、あるいは部材１２８が位置できる位置を簡単に設けることが可能である（例えば、特徴部１１５と取っ手１２６との相互作用によって達成されるべきモジュール１２０の固定により）。
【００２０】
図４と図５は、バッテリシステム１００に使用するために構成されたカバー又はシュラウド１３０を示している。バッテリシステム１００が車両内に設けられる場合、カバーは、個々のバッテリモジュール１２０を遮蔽するように機能する。カバー１３０は、様々な例示的な実施形態によるポリマ材料又は他の適切な材料から製造可能である。図４と図５は、バッテリシステム１００のバッテリモジュールのすべてを覆うために機能する単一のカバーを示しているが、他の例示的な実施形態によれば、個々のカバーをバッテリシステムのモジュールの各々に設けてもよい。さらに、他の例示的な実施形態によれば、カバーは、電気コネクタ、廃液案内システム、及び／又は他の特徴部のような他の特徴部を含んでもよい。
【００２１】
図６〜図８は、基部１１０へのモジュール１２０の結合をより詳細に示している。図６に示したように、モジュール１２０は、端子１２４が、基部１１０に設けられた装着構造１１２に設けられた開口部１１３と整列するように、基部１１０に設けられた装着構造１２２に向かって下げられる。
【００２２】
図７に示したように、モジュール１２０の端子１２４が開口部１１３内に着座されるようにモジュール１２０が下げられるとき、基部１１２の装着構造１１２は、モジュール１２０の装着構造１２２内に受容される。他の例示的な実施形態によれば、モジュールの装着構造は、基部の装着構造内に受容されてもよい。
【００２３】
図８に示したように、端子１２４が基部１１０の装着構造１１２内に着座されるようにモジュール１２０が設けられると、モジュール１２０は端子１２４を中心に回転されて、モジュールの装着構造１２２と基部１１０の装着構造１１２とをロックする。このようにして、モジュール１２０と基部１１０との間の比較的確実な接続を付与することが可能である。さらに、基部１１０の装着構造１１２は金属のような導電性材料から製造されるので、バッテリシステム１００の他のモジュール及び車両電気システムへのモジュール１２０の電気接続を比較的確実に維持することが可能である。
【００２４】
図９〜図１１は、他の例示的な実施形態によるバッテリシステム２００の部分を示している。図９に示したように、バッテリモジュール２２０（例えば、モジュール１２０のような図１に示したのと同様）は、複数の個々のセル又はバッテリ２２１（例えば、１２のセル）を含む。所望のように、任意の数のバッテリモジュールをバッテリシステム２００に設けることが可能であり、モジュールの各々は任意の数の所望のセルを有する。例示的な実施形態によれば、４つのモジュールがバッテリシステム２００に設けられ、それらの各々は１２のセルを含む。
【００２５】
モジュール２２０はまた、モジュール２２０が基部に組み立てられるときに製造工程における別個の電気接続段階の必要性が排除されるように機械的及び電気接続が同時に行われるように構成される。例えば、図１０と図１１に示した例示的な実施形態によれば、モジュール２２０が結合されるべき基部２１０は、アームの形態の１つ以上の部材又は要素を含む。このようなアームは、図１０と図１１のアーム２５０と２６０のように示されている。モジュール２２０がバッテリシステム２００内に適所に下げられるとき、モジュール２２０は、アーム２５０と２６０が枢着点２５２と２６２を中心に回転するように、アーム２５０と２５４の下方部分２５４と２６４に接触する。このような回転により、アーム２５０と２６０の上方部分２５６と２６６は、モジュール２２０に向かって移動される。図１１に示したように、モジュール２２０が完全にバッテリシステム２００内の適所にあるとき、アーム２５０と２６０の頂部２５６と２６６は、バッテリシステム２００内の適所にモジュール２２０を固定するように機能する（例えば、頂部は２５６と２６６はモジュール２２０の頂部と接触する）。
【００２６】
図９に示したように、コネクタの形態の部材又は要素２４０（以下「コネクタ２４０」と称す）が、モジュール２２０の隅部の少なくとも１つに設けられる。例示的な実施形態によれば、このようなコネクタは、モジュール２２０の隅部の少なくとも２つに設けられる（例えば、モジュール２２０用の「プラス」端子及び「マイナス」端子として機能するために）。コネクタ２４０は、バッテリシステム（例えばバッテリシステム２００）内のモジュール２２０の多軸取付けを可能にする隅部ブロックコネクタである。例えば、図９に示したように、コネクタ２４０は、直交して配置される３つの延長部２４２、２４４と２４６を含み、これらの延長部は、モジュール２２０と基部２１０との間の電気接続を提供するために基部に設けられた特徴部（図示せず）に係合又は接触できる。
【００２７】
図９〜図１１に関し図示しかつ説明した実施形態の１つの有利な特徴は、コネクタにより、様々な異なる基部に、かつ様々な配向でモジュールを使用できることである（例えば、モジュールの３つの軸上にコネクタを設けることによって、より多様なバッテリシステムにバッテリモジュールを使用でき、そうでない場合は使用可能性を有する）。
【００２８】
図１２と図１３は、他の例示的な実施形態によるバッテリシステムのアセンブリを示している。複数のバッテリ又はセル２２５を含むバッテリモジュール２２３は、その外面に２つの端子２４１と２４３（それぞれ、プラス端子及びマイナス端子）及びピンコネクタ２４５を含む。ピンコネクタ２４５は、バッテリモジュールと、バッテリモジュールとバッテリモジュール制御器（図示せず）との間のインタフェースと、の間のデータ及び／又は電気接続を行うことができる。
【００２９】
図１３に示したように、基部２１１は、端子２４１、２４３及びピンコネクタ２４５に係合又はそれと噛合するための特徴部２１３、２１５と２１７を含む。この実施形態によれば、モジュールは、それを基部２１１に向かって滑らせて、端子２４１、２４３及びピンコネクタ２４５を基部２１１の特徴部２１３、２１５と２１７に結合することによって適所に配置可能である。アーム２５１は、枢着軸２５３の頂部がモジュール２２３の表面と接触するように、枢着軸を中心に回転可能である。例示的な実施形態によれば、アーム２５１がモジュール２２３に向かって付勢されるように、アームにばね負荷を付与することが可能である（例えば、適所にモジュールを置くために、最初にモジュールから離してアームを移動しなければならならず、その後、アームは、モジュール２２３の表面を挟持してモジュールを適所に維持するように「放される」）。
【００３０】
図１４〜図１７は、他の例示的な実施形態による複数のセル又はバッテリ３２１を有するモジュール３２０を含むバッテリシステム３００の部分を示している。延長部の形態の部材又は要素３２２は、その表面から延在するモジュール３２０に設けられる。開口又は孔３２４が延長部３２２に設けられ、基部３１０の部分として設けられた装着構造３１２へのモジュール３２０の装着を可能にする。
【００３１】
図１５と図１６に示したように、基部３１０に設けられた装着構造３１２は、車両のシート装着構造と同様に構成される。このような装着構造は、バッテリモジュールに設けられた特徴部を着座させることが可能なカットアウト又は凹部を備える。例示的な実施形態によれば、モジュール３２０に設けられた延長部３２２は、基部３１０の装着構造３１２に設けられた延長部３１４に結合されるように構成可能である（例えば、モジュールの延長部３２２に設けられた開口３２４と、基部３１０の装着構造３１２の延長部３１４に設けられた開口３１６とを通して締結体３２６を挿入することによって）。
【００３２】
図１４〜図１６に示したモジュール３２０はまた、モジュールをバッテリシステム３００に適所に固定する機械的接続が、モジュール３２０をバッテリシステム３００の他のモジュールに、かつ車両電気システムに電気的に接続する電気接続と略同時に実行されるように構成される。例えば、例示的な一実施形態によれば、モジュール３２０の延長部３２２は、モジュールの延長部３２２と装着構造３１２の延長部３１４との間の接続が、モジュール３２０をバッテリシステム３００に電気的に結合するように機能できるように、モジュール３２０用の端子として機能することが可能である。
【００３３】
図１７に示した例示的な他の実施形態によれば、バッテリモジュール３２０の電気結合は、モジュール３２０が基部３１０に設けられるときに、装着構造３１２内に設けられた電気接点３１８に接触できるモジュール３２０に設けられた特徴部３２８によって達成可能である。例えば、モジュール３２０から延在し、またモジュール３２０を装着構造３１２に結合するように構成された導電性部材（図１７に特徴部３２８として図示）は、モジュール３２０が適所に設けられるときに、導電性部材が装着構造３１２の部分として設けられた電気接点３１８と接触するように設けることが可能である。このようにして、バッテリモジュール３２０から装着構造３１２に、したがって、バッテリシステム３００の他のモジュールにかつ車両電気システムに電流を導くことができる。
【００３４】
図１８〜図２１は、他の例示的な実施形態によるバッテリシステム４００を示している。図１８〜図２１に示したように、バッテリシステム４００のモジュール４２０と他のモジュールとの間の  （また車両電気システムへの）電気接続を行うために利用される取っ手のような特徴部４２２を含むバッテリモジュール４２０が設けられる。図２０に示したように、モジュール４２０の取っ手４２２が、それが基部の装着構造に結合される「ロック」位置に移動されるとき（図１８に図示）、取っ手４２２の接点４２４は、バッテリシステム４００用に設けられた接点４０２と接触する。取っ手４２２が、それが装着構造に結合されない（図１９に示したように）「アンロック」位置に押入されるとき、取っ手４２２用の接点４２４及びバッテリシステム４００用の接点４０２は、もはや整列しない（図２１に図示）。
【００３５】
図２２〜図２４は、取っ手５２２を有する他の例示的な実施形態によるモジュール５２０を含むバッテリシステム５００を示しており、この取っ手は、それがバッテリモジュール５２２に向かって押圧されるとき、モジュール５２０をバッテリシステム５００の他の要素（例えば、他のモジュール等）に接続するように機能する接点５２４を含む。図２３に示したように、取っ手５２２が「ロック」又は「接続位置」に移動されるとき、接点５２４が、モジュール５２０に含まれた個々のセル又はバッテリ５２１の端子５２３と接触させられる（すなわち、回路がバッテリのセルとバッテリシステム５００により完成される）。取っ手の下方部分５２６は、モジュールを機械的に適所に固定するために基部５１０に設けられた特徴部５１２（例えば、装着構造）に係合するように構成される。このように、取っ手が「ロック」又は「接続位置」に移動されるとき、取っ手５２２と基部５１０の特徴部５１２との機械的相互接続（例えば、相互ロック）と略同時に、モジュール５２０とバッテリシステム５００との間の電気接触が行われる（また、反対に、取っ手が「アンロック」又は「非接続」位置に移動されるとき、このような接触は破壊される）。
【００３６】
図２５〜図３６は、バッテリモジュールをバッテリシステムに接続するための、またバッテリモジュールとバッテリシステムとの間の電気接触を行うための様々な例示的な実施形態による他の種々の構成を示しており、その利点は、このような図を吟味する当業者には明白であろう。
【００３７】
例えば、図２５は、基部６１０に設けられた特徴部（図示せず）に係合して、モジュール６２０を基部６１０に電気的かつ機械的に結合することが可能な取っ手６２２及びコネクタ６２４を含むバッテリモジュール６２０を示している。
【００３８】
図２６〜図２８は、枢着点７２３を中心に回転可能な取っ手７２２を有するバッテリモジュール７２０を示している。第１の位置と第２の位置との間の取っ手の移動は、カムロック７２４を移動させるように作用し得る。第１の位置で、図２７に示したように、カムロック７２４は基部７１０の部分に係合して、モジュールを基部に固定する。第２の位置で、カムロック７２４は、モジュール７２０を基部７１０に取り付け又はそれから取り外すことができるように、基部７１０の部分から解放可能である。電気接続は、取っ手７２２に又はモジュールのどこかに含まれたコネクタのような特徴部によって行うことが可能である。
【００３９】
図２９は、オーバセンタラッチ装置８３０を使用して基部８１０に固定されたバッテリモジュール８２０を示している。本開示を吟味する当業者によって、ラッチ装置を基部又はモジュールに設けてもよいことが認識されるであろう（係合すべき対応する特徴部は、基部及びモジュールの他方に設けられる）。
【００４０】
図３０は、基部９１０に結合されたラッチ９３０による係合のために構成された特徴部９２２を有するバッテリモジュール９２０を示している。ラッチ９３０は、基部９１０に対しモジュール９２０を適所に固定するように意図される。
【００４１】
図３１と図３２は、複数のセル又はバッテリ１０２１を有するバッテリモジュール１０２０を示しており、セル又はバッテリの各々は端子１０２３と１０２５を含む。押さえ部１０４０が所定の位置（すなわち、モジュール１０２０を適所にロックする）にあるとき、端子１０２３と１０２５と、接点１０４３と１０４５との間に接触が行われ、このように、モジュール１０２０をバッテリシステムに電気的に接続するように、押さえ部１０４０には接点１０４３と１０４５が設けられる。
【００４２】
図３３〜図３６は、様々な例示的な実施形態を示しており、バッテリモジュール（例えば、モジュール１１２０、１１２１、１１２２と１１２３）は、オーバセンタラッチ又は部分ターンラッチ（例えば、ラッチ１１３０、１１３１、１１３２、１１３３）のようなラッチを用いて、基部（例えば、基部１１１０、１１１１、１１１２、１１１３）に適所に固定される。このようなラッチは、基部に対しモジュールを適所に機械的に固定するように意図される。モジュールと基部との間の電気接続は、ラッチに設けられた接点のような特徴部によって行うことが可能であるか、あるいはモジュール及び／又は基部のどこかに含めることが可能である。
【００４３】
様々な例示的な実施形態が本明細書に開示されていることが、当業者によって認識されるであろう。このような実施形態は、一般に、バッテリ（例えば、バッテリモジュール）を自動車に取り付けまた電気的に接続するための、より詳しくはリチウムイオン及びコンデンサ型のバッテリ用の一致する方法に関する。例えば、図１に示したような例示的な実施形態によれば、バッテリモジュールの基部は、車両（ドッキングステーションのような）にすでに設けられており、また構成要素の残部は、基部にスナップ嵌合（例えば、ロック機構で）する。
【００４４】
例示的な実施形態によれば、任意の３つの直交配向（例えば、図９に示したようにバッテリモジュールの隅部に設けられる３つの延長部又は端子を利用できる配向）で、モジュールを車両内に置くことを可能にするために、終端設計を行うことができる。同一の領域でプラグアンドプレイの通気を行ってもよい。
【００４５】
他の例示的な実施形態によれば、コンピュータメモリがマザーボードに固定される方法と同様に、押さえ機構（例えば、図１１に示した押さえ機構）を使用できる。なお他の例示的な実施形態によれば、取っ手又は他の構成要素をバッテリモジュールに統合して、ユーザは、ユニットを把持して取り外すことができる。指の溝又はグリップを設けて、設置者の容易な把持を可能にでき、また取っ手は、取っ手及び電気コネクタの両方として機能する二重の機能性を有することが可能である。
【００４６】
さらになお他の例示的な実施形態（例えば、図１４〜図１７に図示）によれば、車両シート用と同様の押さえ機構を使用してもよい（例示的な一実施形態によれば、コネクタがトラフに入れられるときに電気接続を行うことができ、コネクタは下方にトラフに枢着してロックし、次に、コネクタはボルト締めされる（ボルトはコネクタとして機能できるであろう）。
【００４７】
例示的な他の実施形態によれば、バッテリパックの端子に接続する押さえ機構を設けてもよい。この実施形態によれば、バッテリモジュールを接続押さえ機構内に落として、適所に回転させることが可能であり、接続押さえ機構は、基部の特徴部とバッテリモジュールの特徴部との係合のためバッテリモジュールを適所にロックするように機能することが可能である（例えば図１参照）。装着部片は、直立位置又は平坦な敷設位置の適所に装着部片をロックできるように、任意の方向に配向することができる。モジュールの他方の側（例えば、モジュールの頂部）に、他の種類のコネクタがあることができ、このコネクタにより、廃液排出システムはモジュールの当該部分を所定位置にロックするようにする。代わりに、コネクタは別個のロック機構であり得る。ロック機構は、バッテリ内の一体の支承取っ手内にラッチできるであろう。ロック機構は、最小の複雑さを有するプラグアンドプレイ設計である。ロック機構は、主押さえ機構として機能し、ラッチを他方の側に使用できるであろう。
【００４８】
例示的な他の実施形態によれば、ヒンジドアをモジュール群に設けてもよい（例えば、モジュールは並設され、片側はコネクタに接続されるであろう）。ドアは他方の端部にあり、また各々のモジュールの端子との回路を完成するための接点を含む。ドアはまた、検知導線等を含んでもよい。ケースは、任意の方向に配向することができる（モジュールは平坦に敷設でき、昇降できるであろう、等々）。ケースはまた、モジュールを適所に案内するためのピンを含むことができるであろう。
【００４９】
本明細書に開示しかつ記載した様々な例示的な実施形態は、様々な有利な特徴を含むか又は提示することが可能である。例えば、１つ以上のバッテリモジュールを含むバッテリシステム（その各々は１つ以上のリチウム電池又はセルを含む）は、比較的簡単で効率的な組み立てを可能にするように構成してもよい。このようにして、略同時の（例えば、一致した）機械的及び電気的な接続は、バッテリモジュールと、それらが配置されるホルダ（例えば、基部）との間で行うことが可能である。したがって、別個の機械的及び電気的な接続を実行する必要性は、排除可能であり、このように、さもなければ必要になるかもしれない人件費及び構成要素（例えば、締結体、コネクタ等）の数の両方が低減される。
【００５０】
本開示及び以下の特許請求の範囲に使用されているような「結合された」及び「接続された」という用語は（電気的接続及び機械的接続の両方の意味における）は、特に示さない限り、直接的及び間接的な結合と接続の両方を包含すると広く解釈されるように意図される。
【００５１】
様々な例示的な実施形態に示したようなシステムの構造及び配置は、例示目的に過ぎないことを指摘することが重要である。本発明の少数の実施形態のみについて、本開示に詳細に説明してきたが、本開示を吟味する当業者は、特許請求の範囲に記載された主題の新規な教示及び利点から本質的に逸脱することなく、多くの修正が可能である（例えば、大きさ、寸法、構造、様々な要素の形状及び割合、パラメータ値、装着配置、材料、色、配向等の変化）ことを理解するであろう。例えば、一体形成されたものとして示した要素は、多数の部分又は要素から構成してもよく、要素の位置は、反転するか又はさもなければ変更してもよく（例えば、可変温度の抵抗をバッテリのマイナス端子に隣接して設けてもよい）、また別個の要素又は位置の性質又は数を改変又は変更してもよい（例えば、単一の抵抗の代わりに複数の抵抗を設けてもよい）。したがって、すべてのこのような修正は、添付の特許請求の範囲に規定されるような本発明の範囲内に含まれるように意図される。任意の工程又は方法のステップの順序又は順番は、代替実施形態に従って変更又は再配列してもよい。本発明の範囲から逸脱することなく、様々な例示的な実施形態の設計、動作条件及び配置において、他の置換、修正、変化及び省略を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】バッテリシステムに挿入する態勢にあるバッテリモジュールを示した例示的な実施形態によるバッテリシステムの斜視図である。
【図２】バッテリモジュールがバッテリシステム内の適所に下げられている図１に示したバッテリシステムの斜視図である。
【図３】バッテリシステム内のバッテリモジュールの回転を示した図１のバッテリシステムの斜視図である。
【図４】バッテリシステム内の適所のバッテリモジュールを示し、またカバーがバッテリモジュールの上方に下げられている図１のバッテリシステムの斜視図である。
【図５】バッテリシステムに設けられた図４のカバーを示した斜視図である。
【図６】バッテリモジュールの電気接続部を示した図１のバッテリシステムの部分平面図である。
【図７】バッテリモジュールの電気接続部を示した図１のバッテリシステムの部分平面図である。
【図８】バッテリモジュールの電気接続部を示した図１のバッテリシステムの部分平面図である。
【図９】他の例示的な実施形態によるコネクタを含む図１に示したのと同様のバッテリモジュールを含むバッテリシステムの部分図である。
【図１０】例示的な実施形態によるバッテリモジュールの配置を示した図９のバッテリシステムの部分切取平面図である。
【図１１】バッテリモジュールがその最終位置に設けられた図９のバッテリシステムの斜視図である。
【図１２】他の例示的な実施形態に従って適所に配置されるバッテリモジュールを示したバッテリシステムの部分斜視図である。
【図１３】図１２に示したバッテリシステムの他の部分斜視図である。
【図１４】他の例示的な実施形態による装着構造に取り付けるために構成されたコネクタを有するバッテリモジュールの斜視図である。
【図１５】図１４の装着構造を示した拡大図である。
【図１６】図１４の装着構造を示した拡大図である。
【図１７】他の例示的な実施形態による図１５と図１６に示したのと同様の装着構造の断面図である。
【図１８】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所にロックするための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図１９】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所にロックするための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図２０】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所にロックするための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図２１】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所にロックするための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図２２】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図２３】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図２４】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図２５】例示的な実施形態によるバッテリ基部に配置される取っ手を有するバッテリモジュールの斜視図である。
【図２６】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図２７】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図２８】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図２９】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に固定するために使用可能なコネクタの斜視図である。
【図３０】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に固定するために使用可能なコネクタの斜視図である。
【図３１】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図３２】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための特徴部を有するバッテリモジュールの図面である。
【図３３】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための様々なラッチ機構を有するバッテリモジュールの図面である。
【図３４】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための様々なラッチ機構を有するバッテリモジュールの図面である。
【図３５】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための様々なラッチ機構を有するバッテリモジュールの図面である。
【図３６】他の例示的な実施形態によるバッテリモジュールを適所に保持するための様々なラッチ機構を有するバッテリモジュールの図面である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【国際調査報告】
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