(57)【要約】本発明は、一方の電極（１２）に結合される第一の接続サブアセンブリ（１６）を含む蓄電池（１０）用の接続装置に関する。本発明による装置は、また、電気的接続を確立するために電極（１２）中にはめ込まれるように構成された多数の尖端を備える導電性の金属薄板（２０）と、薄板（２０）の一端に固定および電気接続されるモジュール（２５）に収容された、電気保護手段および／または熱保護手段とを含む。
2004521459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の電極（１２）に結合される第一の接続サブアセンブリ（１６）と、他方の電極（１４）に結合される第二の接続サブアセンブリ（１８）とを含む蓄電池（１０）用の接続装置であって、前記第一の接続サブアセンブリ（１６）が、
電気接点を設置するために電極（１２）にはめ込まれるように構成された複数の尖端（２２）を備える導電性の金属薄板（２０）と、
薄板（２０）の一端に固定および電気接続されるモジュール（２５）に収容された、熱保護手段および／または電気保護手段とを含むことを特徴とする、接続装置。
【請求項２】
尖端（２２）が、電極（１２）に取り付けられる薄板（２０）の全面に配分されることを特徴とする、請求項１に記載の蓄電池（１０）用の接続装置。
【請求項３】
導電性の軟金属シート（２４）が、薄板（２０）をプレスばめする前に電極（１２）の平面を被覆することを特徴とする、請求項１に記載の蓄電池（１０）用の接続装置。
【請求項４】
シート（２４）が、リチウムを主成分とすることを特徴とする、請求項３に記載の蓄電池（１０）用の接続装置。
【請求項５】
熱保護手段が、温度変化を感知するペースト（３０、４２）の状態変化により作動されるサーマルスイッチ（２６）と、温度が所定の閾値を超えた後でスイッチを開放位置にする戻し手段とを含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の蓄電池（１０）用の接続装置。
【請求項６】
導電性のペースト（３０）が、遮断間隔に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の蓄電池（１０）用の接続装置。
【請求項７】
ペースト（４２）が、熱溶融性材料からなることを特徴とする、請求項５に記載の蓄電池（１０）用の接続装置。
【請求項８】
電気保護手段が、カットアウトヒューズを含む電気スイッチ（２７）を備え、前記スイッチ（２７）が、電気接続部品（３１）の導通路の断面（３６）の局部的な縮小により構成されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の蓄電池（１０）用の接続装置。
【請求項９】
保護手段が、薄板（２０）と直列接続されるＣＴＰ抵抗を含むことができることを特徴とする、請求項１に記載の蓄電池（１０）用の接続装置。
【請求項１０】
第二の接続サブアセンブリ（１８）が、接触ゾーン（５４）の事前の錫引き作業後、金属箔（５０）に電極（１４）を溶接することにより得られることを特徴とする、請求項１に記載の蓄電池（１０）用の接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の電極に結合される第一の接続サブアセンブリと、他方の電極に結合される第二の接続サブアセンブリとを含む蓄電池用の接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池の電気接続は、一般に、舌片状の電極に差し込み可能なコネクタまたは、極性が反対の導電性端子に固定された、ねじ付リングにより行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
接続インターフェースの信頼性は、腐食または締め付け不良の影響を受ける可能性があり、電気抵抗が増加するおそれがある。その結果、電圧降下が著しく、蓄電池の電気収量を減少し、蓄電池動作時の熱量放出を不適切にする。
【０００４】
本発明の目的は、接触品質が安定しており、電圧降下が少なく、過充電および異常発熱から保護される蓄電池の接続装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による装置は、第一の接続サブアセンブリが、
電気接点を設置するために電極にはめ込まれるように構成された複数の尖端を備える導電性の金属薄板と、
薄板の一端に固定および電気接続されるモジュールに収容された、熱保護手段および／または電気保護手段とを含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明の好適な実施形態によれば、尖端が、電極に取り付けられる薄板の全面に配分される。有利には、特にリチウムを主成分とする導電性の軟金属シートが、薄板をプレス嵌入する前に電極の平面を被覆する。
【０００７】
本発明の特徴によれば、熱保護手段が、温度変化を感知するペーストの状態変化により作動されるサーマルスイッチと、温度が所定の閾値を超えた後でスイッチを開放位置にする戻し手段とを含む。
【０００８】
本発明の特徴によれば、ペーストが導電性であり、サーマルスイッチの遮断間隔に配置される。
【０００９】
本発明の別の特徴によれば、ペーストが熱溶融性材料からなる。
【００１０】
電気保護手段は、カットアウトヒューズを含む電気スイッチを備え、前記スイッチが、電気接続部品の導通路の断面の局部的な縮小により構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
他の長所および特徴は、添付図面に関して限定的ではなく例として挙げられた本発明の実施形態の以下の説明により、一層明らかになるであろう。
【００１２】
図１から３を参照すると、ユニット式の蓄電素子１０が、並んで組み立てられ、電気接続装置に接続されている。各蓄電素子１０の小さい方の対向面は、それぞれアノードおよびカソードと呼ばれる平面電極対１２、１４を備える。接続装置は、各蓄電素子１０のアノードに結合される第一の接続サブアセンブリ１６と、蓄電素子１０全体のカソードに結合される第二の接続サブアセンブリ１８とからなる。
【００１３】
アノードの第一の接続サブアセンブリ１６は、電気接点をつなぐ機能と、熱保護機能および／または電気保護機能とを果たすように構成されている。また、導電性材料からなる矩形の金属の薄板（ｌａｍｅ）２０を含み、その内面に複数の尖端（ｐｉｃｏｔ）２２を備える。第一の電極１２は、軟金属、たとえばリチウムのシート２４により被覆され、このシートで薄板２０が支持される。尖端２２は、第一の電極１２にはめ込まれ、シート２４の軟金属は、薄板２０の滑らかな外面から及ぼされる機械的な圧力の作用で変形し、アノードと第一の接続サブアセンブリ１６との接触を良好にする。
【００１４】
導電性薄板２０の内面に分配された尖端２２は、特に、鋼板の型打ち鍛造または穿孔（図２、３）、型プレス（図４）、樹枝状堆積、または化学反応もしくは電気化学反応（図５）といった、あらゆる方法により形成可能である。
【００１５】
アノードと薄板２０との接触が良好であると、接続インターフェースの電気伝導率および熱伝導率が保証され、最適な電気収量で蓄電素子１０の放電を可能にするとともに、永久電流の循環または内部欠陥によるジュール効果から発生する熱の放出を可能にする。
【００１６】
図６、７では、保護手段が、薄板２０の上端に固定されて電気接続され、サーマルスイッチ２６と、電気スイッチ２７とを備えるモジュール２５を含む。第一の実施形態によれば、サーマルスイッチ２６は、弾性の導電性薄板２８と、温度に応じた所定の軟化点を有する導電性ペースト３０で充填される遮断間隔とからなる。小薄板２８は、薄板２０と、充電供給ケーブル３２が接続される導電性結合部品３１との間に挿入される均衡スプリングを構成する。
【００１７】
薄板２０の湾曲つめ３４と結合部品３１との間の間隔に収容される導電性ペースト３０は、温度が軟化閾値以下に留まる限り、固体状態に留まる。蓄電素子１０から供給される公称電流は、鋼板からなるスプリングの小薄板２８の電気抵抗がペースト３０の電気抵抗よりも高いので、著しい電圧降下なしに、導電性ペースト３０の大部分を通過する。
【００１８】
制御ゾーンの温度が上昇する場合、遮断間隔でペースト３０の軟化閾値を越えると、スプリングの小薄板２８がゆるみ、結合部品３１が矢印Ｆの方向に揺動し、遮断間隔を画定する接点を開放する。次いで、電流がスプリングの小薄板２８内を循環し、その電気抵抗が高いので電流強度が制限される。かくして、蓄電素子１０は、内部欠陥または不適切な使用による過度の発熱が発生すると、サーマルスイッチ２６により保護される。
【００１９】
図６の電気スイッチ２７は、サーマルスイッチ２６と出力線３２との間に直列接続されるカットオフヒューズから構成される。カットオフヒューズは、たとえば、結合部品３１における導通路の断面３６の局部的な縮小により形成される。縮小されたこの断面３６は、電流強度が所定の過電流閾値を超えると、ジュール効果により溶融される。
【００２０】
２個のスイッチ２６、２７の二つの遮断間隔は、直列接続され、互いに別々に作動される。変形実施形態では、単一の電気遮断ゾーンを用いて熱保護機能および電気保護機能の両方を行えることは自明である。
【００２１】
図８では、サーマルスイッチ２６が摺動式の導電性の鞘３８を備え、その内部に、薄板２０のつめ３４と反対側で結合部品３１とが挿入される。鞘３８は、つめ３４と結合部品３１との間の導電性ブリッジの役割を果たし、引っ張りばね４０は、鞘３８に引っ掛けられる。熱溶融性（ｔｈｅｒｍｏｆｕｓｉｂｌｅ）のペースト４２は、温度が所定の閾値以下にある限り、サーマルスイッチ２６を閉鎖位置に保持する。温度の閾値を超えると、ペースト４２が溶融し、ばねが４０鞘３８を並進移動させてサーマルスイッチ２６を開放する。
【００２２】
図９、１０では、サーマルスイッチ２６が、熱溶融性材料４２を介して、つめ３４と結合部品３１とで支持される導電性材料のばね板４４を備えている。熱溶融性材料４２の溶融により、ばね板４４がゆるむと回路が開放される。電気スイッチ２７は、図６のスイッチと同じである。
【００２３】
図７から１０の三つの実施形態では、保護モジュール２５が剛性の絶縁材料により一体成形される。サーマルスイッチ２６の導電性ペースト３０、４２の溶融点よりも低い溶融点をもつ非導電性の絶縁材料４８、特に蝋により、接触ゾーンをコーティングしてもよい。
【００２４】
変形実施形態によれば、電気抵抗が内部温度に依存する単一コンポーネント、たとえば薄板２０に直列接続されるＣＴＰ抵抗により、前述の熱保護および電気保護を実施可能である。このようなコンポーネントは、非常に弱い内部抵抗値を、供給電流の制限または遮断に十分な抵抗値に移行させることができる。こうした状態変更に必要なエネルギーの発生源は二つあり、すなわち環境とジュール効果とから発生しうる。
【００２５】
カソード側の第二の接続サブアセンブリ１８を図１に示す。電気接点は、金属箔５０への溶接により複数の蓄電素子１０の電極１４に接続される。金属箔は、横方向に膨張できるように蛇腹状に成形され、接続プレート５２により相互接続されている。接触ゾーン５４の事前のすずめっき作業により、金属箔５０と電極１４との溶接が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による接続装置を備えた３個の蓄電素子の斜視図である。
【図２】蓄電素子のアノードに固定された第一の接続サブアセンブリを示す、図１の２−２線による部分断面図である。
【図３】図２の細部の拡大図である。
【図４】第一の接続サブアセンブリを構成する尖端付薄板の二つの実施形態を示す図である。
【図５】第一の接続サブアセンブリを構成する尖端付薄板の二つの実施形態を示す図である。
【図６】尖端付薄板の上部に結合される保護モジュールの分解斜視図である。
【図７】薄板に保護モジュールを組み立てた後の、図６の垂直断面図である。
【図８】保護モジュールの二つの変形実施形態を示す斜視図である。
【図９】図１０の９−９線による断面図である。
【図１０】保護モジュールの二つの変形実施形態を示す斜視図である。
【国際公開パンフレット】
2004521459.tif 000003
2004521459.tif 000004
2004521459.tif 000005
2004521459.tif 000006
2004521459.tif 000007
2004521459.tif 000008
2004521459.tif 000009
2004521459.tif 000010
2004521459.tif 000011
2004521459.tif 000012
2004521459.tif 000013
2004521459.tif 000014
2004521459.tif 000015
【国際調査報告】
2004521459.tif 000016
2004521459.tif 000017
2004521459.tif 000018
2004521459.tif 000019
2004521459.tif 000020
2004521459.tif 000021
2004521459.tif 000022
2004521459.tif 000023