(57)【要約】【課題】バッテリパックのセルを相互接続するための改善されたシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】例示的なシステムおよび方法は、電気自動車に利用されるバッテリパックなどのバッテリパック内のバッテリセルの効率的で信頼性のある配置、組立て、保持、相互接続、および管理を可能にする。【選択図】図１０Ａ
2020503652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリパックの複数のセルを電気接続するためのバッテリ相互接続組立体であって、
第１のプレートであって、
第１のウィンドウと、
前記第１のウィンドウに関連付けられ、前記バッテリパックの前記複数のセルのうちのセルの第１の端子に前記第１のプレートを接続するように構成された、第１のタブと
を含む、第１のプレートと、
前記第１のプレートに平行で、前記第１のプレートに少なくとも部分的に重なる、第２のプレートであって、
前記第１のウィンドウと位置合わせされる第２のウィンドウであって、前記第１のタブが内部を通って延びる、第２のウィンドウと、
前記第２のウィンドウに関連付けられ、前記セルの第２の端子に前記第２のプレートを接続するように構成された、第２のタブと
を含む、第２のプレートと、
を含み、
前記第１のプレートは、前記第２のプレートから物理的に分離され、前記第１のプレートは、前記セルを通して前記第２のプレートに電気接続され、前記第１の端子は第１の極性を有し、前記第２の端子は第２の極性を有する、
バッテリ相互接続組立体。
【請求項２】
前記第１のプレートは、第１の導電性プレートおよび第２の導電性プレートから形成されたスタックを含む、請求項１に記載のバッテリ相互接続組立体。
【請求項３】
前記第１のタブは、前記第１の導電性プレート上に配置され、前記第２の導電性プレートは、前記第１のタブに関連付けられた空のウィンドウを含む、請求項２に記載のバッテリ相互接続組立体。
【請求項４】
前記バッテリ相互接続組立体は、前記バッテリ相互接続組立体内でオーバーモールドされ検知信号を通信コネクタに通信するためのトレースを含む、検知層をさらに含み、前記検知信号は、前記バッテリ相互接続組立体に取り付けられた前記バッテリパックに関連する検知電圧と、前記バッテリパック内のある位置における温度を検知するサーミスタに関連する温度との少なくとも１つを表す、請求項１に記載のバッテリ相互接続組立体。
【請求項５】
前記第１のプレートは、第１のセグメントおよび第２のセグメントを含み、前記第２のプレートは、第３のセグメントおよび第４のセグメントを含み、前記第３のセグメントは、前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントの一部分と位置合わせされ、前記第２のセグメントは、前記第３のセグメントの一部分および前記第４のセグメントの一部分と位置合わせされる、請求項１に記載のバッテリ相互接続組立体。
【請求項６】
前記第１のプレートは、第１のセグメントおよび第２のセグメントを含み、前記第２のプレートは、第３のセグメントおよび第４のセグメントを含み、
前記第３のセグメントは、前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントの一部分と位置合わせされ、前記第２のセグメントは、前記第３のセグメントの一部分および前記第４のセグメントの一部分と位置合わせされ、
前記第１のセグメントおよび前記第３のセグメントの一部分は、前記バッテリパックに接続されるとき、第１のセルグループと位置合わせされるように構成され、前記第１のセグメントは、前記第１のセルグループの前記第１の極性の端子に接続するように構成され、前記第３のセグメントの一部分は、前記第１のセルグループの第２の極性の端子に接続するように構成され、
前記第２のセグメントの一部分および前記第３のセグメントの一部分は、前記バッテリパックに接続されるとき、第２のセルグループと位置合わせされるように構成され、前記第２のセグメントの一部分は、前記第１のセルグループの前記第２の極性の端子に接続するように構成され、前記第３のセグメントの一部分は、前記第１のセルグループの前記第１の極性の端子に接続するように構成される、
請求項１に記載のバッテリ相互接続組立体。
【請求項７】
前記第１のプレートは、第１のセグメントおよび第２のセグメントを含み、前記第２のプレートは、第３のセグメントおよび第４のセグメントを含み、最も陰性から最も陽性までの電流経路は、前記バッテリパックを含む前記複数のセルの取り付けられたセルを通して、第１のセグメントから第３のセグメントに、第３のセグメントから第２のセグメントに、第２のセグメントから第４のセグメントに進む、請求項１に記載のバッテリ相互接続組立体。
【請求項８】
前記第１のタブは、前記第１のタブを通る電流が所定の時間量の間、しきい値を超える場合、前記複数のセルの残りから前記セルを絶縁させるヒューズ構造体を含む、請求項１に記載のバッテリ相互接続組立体。
【請求項９】
バッテリパックの複数のセルを電気接続するための相互接続組立体であって、前記複数のセルは、第１のセルグループ、第２のセルグループ、および第３のセルグループを含み、前記相互接続組立体は、
第１のプレートと、
第２のプレートと
を含み、
前記第１のプレートは、前記第１のセルグループと前記第２のセルグループとの間の直列接続を形成し、
前記第２のプレートは、前記第２のセルグループと前記第３のセルグループとの間の直列接続を形成し、
前記第１のプレートおよび前記第２のプレートは、前記それぞれのプレート内のウィンドウ内に延びるタブを介して前記複数のセルに電気接続される、
相互接続組立体。
【請求項１０】
前記第１のプレートおよび前記第２のプレートは、単一の層を含み、前記第１のプレートと前記第２のプレートは、同一平面上にある、請求項９に記載の相互接続組立体。
【請求項１１】
前記第１のプレートは、
第１のウィンドウと、
前記第１のウィンドウに関連付けられ、前記第１のセルグループの第１のセルの第１の端子に前記第１のプレートを接続するように構成された、第１のタブと、
第２のウィンドウと、
前記第２のウィンドウに関連付けられ、前記第２のセルグループの第２のセルの第１の端子に前記第１のプレートを接続するように構成された、第２のタブと
を含み、
前記第２のプレートは、
第３のウィンドウと、
前記第３のウィンドウに関連付けられ、前記第２のセルグループの第２のセルの第２の端子に前記第２のプレートを接続するように構成された、第３のタブと、
第４のウィンドウと、
前記第４のウィンドウに関連付けられ、前記第３のセルグループの第３のセルの第１の端子に前記第２のプレートを接続するように構成された、第４のタブと
を含む、
請求項１０に記載の相互接続組立体。
【請求項１２】
前記相互接続組立体は、前記第１のプレートを含む第１の層と、前記第２のプレートを含む第２の層とをさらに含み、前記第１のプレートと前記第２のプレートは、少なくとも部分的に重なる、請求項９に記載の相互接続組立体。
【請求項１３】
前記第２の層から前記第１の層を電気的に絶縁するために前記第１の層と前記第２の層との間に配置されたセパレータをさらに含む、請求項１２に記載の相互接続組立体。
【請求項１４】
前記第１の層は、前記複数のセルの少なくとも１つを通して前記第２の層に電気接続され、前記第１の層は、前記第２の層に平行で、前記第２の層に少なくとも部分的に重なる、請求項１３に記載の相互接続組立体。
【請求項１５】
前記第１の層は、前記第１のプレートに平行で前記第１のプレートに電気接続された第３のプレートをさらに含み、
前記第２の層は、前記第２のプレートに平行で前記第２のプレートに電気接続された第４のプレートをさらに含み、
前記第１のプレートは、第１のウィンドウおよび第２のウィンドウを含み、前記第３のプレートは、第３のウィンドウおよび第４のウィンドウを含み、前記第２のプレートは、第５のウィンドウを含み、前記第４のプレートは、第６のウィンドウを含み、
前記第１のプレートは、第１のタブおよび第２のタブを含み、前記第３のプレートは、第３のタブおよび第４のタブを含み、前記第２のプレートは、第５のタブを含み、前記第４のプレートは、第６のタブを含み、
前記第１のタブは、前記第１のセルグループの第１のセルの第１の極性端子に前記第１のプレートを接続するように構成され、
前記第３のタブは、前記第１のセルグループの第２のセルの第１の極性端子に前記第３のプレートを接続するように構成され、
前記第２のタブは、前記第２のセルグループの第１のセルの第２の極性端子に前記第１のプレートを接続するように構成され、
前記第４のタブは、前記第２のセルグループの第２のセルの第２の極性端子に前記第３のプレートを接続するように構成され、
前記第５のタブは、前記第２のセルグループの前記第２のセルの第１の極性端子に前記第４のプレートを接続するように構成され、
前記第６のタブは、前記第２のセルグループの前記第１のセルの第１の極性端子に前記第２のプレートを接続するように構成される、
請求項１４に記載の相互接続組立体。
【請求項１６】
前記第１のプレート内の第１のウィンドウは、前記第２のプレート、前記第３のプレート、および前記第４のプレートの各々における別のウィンドウと位置合わせされる、請求項１５に記載の相互接続組立体。
【請求項１７】
前記第１のタブは、前記第２のプレート、前記第３のプレート、および前記第４のプレートの各々におけるウィンドウを通って延びる、請求項１６に記載の相互接続組立体。
【請求項１８】
前記相互接続組立体上の前記タブは、前記相互接続組立体と前記バッテリパックとの間の単なる機械的な接続部として機能する、請求項１５に記載の相互接続組立体。
【請求項１９】
前記ウィンドウは、前記第１のタブおよび前記第１のセルの端子とのレーザ溶接ビームの位置合わせを容易にするために前記第１のセルの外周の少なくとも１／６を露出させるように成形された視覚ウィンドウとして構成される、請求項１１に記載の相互接続組立体。
【請求項２０】
前記第１のプレートは、互いに積層された３つの小プレートを含み、前記第１の小プレートは、前記第１のセルグループの１／３を前記第２のセルグループの１／３に結合し、前記第２の小プレートは、前記第１のセルグループの１／３を前記第２のセルグループの１／３に結合し、第３の小プレートは、前記第１のセルグループの１／３を前記第２のセルグループの１／３に結合する、請求項９に記載の相互接続組立体。
【請求項２１】
前記第１の小プレートは、内部のタブとともに構成された複数のウィンドウを含み、前記第２の小プレートは、複数の空のウィンドウを含み、前記第３の小プレートは、複数の空のウィンドウを含み、その結果、前記第１の小プレート、前記第２の小プレート、および前記第３の小プレートが、互いに上に積層されたとき、内部のタブとともに構成された前記複数のウィンドウは、前記第２の小プレートの前記空のウィンドウおよび前記第３の小プレートの前記空のウィンドウと位置合わせされる、請求項２０に記載の相互接続組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＢＡＴＴＥＲＹ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ，ＩＮＴＥＲＣＯＮＮＥＣＴＳ，ＳＥＮＳＩＮＧ，ＡＮＤ  ＢＡＬＡＮＣＩＮＧ」という名称の２０１６年１２月２９日に出願した米国仮出願第６２／４４０，１０２号の優先権および利益を主張するものである。上記の出願の全内容は、実質的に参照により本明細書に組み込まれている。
【０００２】
[0002]本開示は、バッテリ相互接続システムおよび方法に関し、具体的には、バッテリパック用の相互接続システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]バッテリパックは、いくつかのバッテリ（セルとも呼ばれる）を含む。セルは、バッテリパックに関する所望の電流および電圧の性能を達成するために並列および／または直列に相互接続される。しばしば、バッテリパックから所望の電力を得るために、多数のセルが相互接続される。セルを相互接続する従来の手法は、特に自動車用途では、第１の電線をセルの正端子に、第２の電線をセルの負端子に溶接またははんだ付けすることを含む。これらの電線の他端は、並列／直列にセルを結合するために他の電線または母線に接続される。しかし、これらの従来の手法は、時間がかかり、製造時に望ましくないばらつきを被る。加えて、電圧検知、温度検知、およびセルバランシング用のワイヤハーネスの使用は、しばしば、信頼性がなく、共通障害点になる。したがって、バッテリパックのセルを相互接続するための改善されたシステムおよび方法が依然として望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願第１５／８１５，９７５号
【発明の概要】
【０００５】
[0004]例示的な一実施形態では、バッテリパックの複数のセルを電気接続するための相互接続組立体は、第１のウィンドウ、第１のウィンドウに関連付けられバッテリパックの複数のセルのうちの１つのセルの第１の端子に第１のプレートを接続するように構成された第１のタブ、および第２のウィンドウを含む、第１のプレートと、第１のプレートに平行で第１のプレートに少なくとも部分的に重なる第２のプレートとを含む。第２のプレートは、第１のウィンドウと位置合わせされ、第１のタブが内部を通って延びる、第３のウィンドウと、第２のウィンドウと位置合わせされる第４のウィンドウと、第４のウィンドウに関連付けられ、セルの第２の端子に第２のプレートを接続するように構成された第２のタブとを含む。第１のプレートは、第２のプレートから物理的に分離し、第１のプレートは、複数のセルのうちの少なくとも１つを介して第２のプレートに電気接続され、第１の端子は第１の極性を有し、第２の端子は第２の極性を有する。
【０００６】
[0005]別の例示的な実施形態では、電気システムは、第１のプレートおよび第２のプレートを含む、相互接続組立体を含む。第１のプレートは、第１のプレートセグメントおよび第２のプレートセグメントを含み、第２のプレートは、第３のプレートセグメントおよび第４のプレートセグメントを含む。電気システムは、第１のセルグループ、第２のセルグループ、および第３のセルグループを含む、複数のセルを含む、バッテリパックをさらに含む。相互接続組立体は、複数のセルの上部に接続され、複数のセルの各セルは、第１の極性の第１の端子、および第２の極性の第２の端子を含む。
【０００７】
[0006]さらに別の例示的な実施形態では、バッテリパックの複数のセルを電気接続するための相互接続組立体は、第１のプレートおよび第２のプレートを含み、複数のセルは、第１のセルグループ、第２のセルグループ、および第３のセルグループを含む。第１のプレートは、第１のセルグループと第２のセルグループとの間の直列接続を形成する。第２のプレートは、第２のセルグループと第３のセルグループとの間の直列接続を形成する。第１のプレートおよび第２のプレートは、それぞれのプレート内のウィンドウ内に延びるタブを介して複数のセルに電気接続される。
【０００８】
[0007]発明の概要のセクションの内容は、本開示の簡略化された導入部として理解されるべきであり、いずれかの請求項の範囲を限定するために使用されることを意図しない。
[0008]以下の説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】[0009]例示的な一実施形態による、相互接続組立体およびバッテリパックを含む、例示的な電気システムを示す図である。
【図１Ｂ】[0010]例示的な一実施形態による、相互接続組立体の構成要素を示す図である。
【図２Ａ】[0011]例示的な一実施形態による、相互接続組立体（オーバーモールド部分を図示せず）およびバッテリパックの等角図である。
【図２Ｂ】[0012]例示的な一実施形態による、図２Ａの内容の等角分解図である。
【図２Ｃ】[0013]例示的な一実施形態による、第１の電流搬送プレートの等角図である。
【図２Ｄ】[0014]例示的な一実施形態による、第１の相互接続プレートの等角図である。
【図２Ｅ】[0015]例示的な一実施形態による、第２の電流搬送プレートの等角図である。
【図２Ｆ】[0016]例示的な一実施形態による、第２の相互接続プレートの等角図である。
【図３Ａ】[0017]例示的な実施形態による、バッテリセルに接続された正のタブを示す、相互接続組立体およびバッテリパックの断面部分等角図である。
【図３Ｂ】例示的な実施形態による、バッテリセルに接続された正のタブを示す、相互接続組立体およびバッテリパックの断面部分等角図である。
【図３Ｃ】[0018]例示的な実施形態による、バッテリセルに接続された負のタブを示す、相互接続組立体およびバッテリパックの断面部分等角図である。
【図３Ｄ】例示的な実施形態による、バッテリセルに接続された負のタブを示す、相互接続組立体およびバッテリパックの断面部分等角図である。
【図３Ｅ】[0019]例示的な実施形態による、正のタブおよび負のタブの交互パターンを示す、相互接続組立体の断面部分等角図である。
【図３Ｆ】[0020]例示的な一実施形態による、相互接続プレートと位置合わせされる電流搬送プレートの分解部分等角図である。
【図３Ｇ】[0021]例示的な実施形態による、オーバーモールド部分が示された図２Ａの相互接続組立体の等角図である。
【図３Ｈ】[0022]例示的な実施形態による、相互接続組立体の一部分を通してバッテリセルが部分的に見える、相互接続組立体の部分上面図である。
【図３Ｉ】[0023]例示的な実施形態による、負のタブおよび正のタブを示すために、いくつかのバッテリセルが適切な位置に示され、他のバッテリセルが省略された、相互接続組立体の部分底面図である。
【図４Ａ】[0024]様々な例示的な実施形態による、相互接続組立体の電気接続および経路を示す図である。
【図４Ｂ】[0025]様々な例示的な実施形態による、相互接続組立体の共通端部上の正端子および負端子を有する相互接続組立体のプレート構成要素を示す図である。
【図４Ｃ】[0026]様々な例示的な実施形態による、相互接続組立体の反対端部上の正端子および負端子を有する相互接続組立体のプレート構成要素を示す図である。
【図４Ｄ】[0027]様々な例示的な実施形態による、図４Ｃの相互接続組立体の第１の電流搬送プレートを示す図である。
【図４Ｅ】[0028]様々な例示的な実施形態による、図４Ｃの相互接続組立体の第１の相互接続プレートを示す図である。
【図４Ｆ】[0029]様々な例示的な実施形態による、図４Ｃの相互接続組立体の第２の電流搬送プレートを示す図である。
【図４Ｇ】[0030]様々な例示的な実施形態による、図４Ｃの相互接続組立体の第２の相互接続プレートを示す図である。
【図５Ａ】[0031]例示的な実施形態による、タブの様々なヒューズ構造を示す図である。
【図５Ｂ】例示的な実施形態による、タブの様々なヒューズ構造を示す図である。
【図６】[0032]様々な例示的な実施形態による、サーミスタが２つの隣接するバッテリセル間に配置された、相互接続組立体およびバッテリパックの一部分の側面断面図である。
【図７Ａ】[0033]様々な例示的な実施形態による、相互接続組立体のセル結合タブを示す図である。
【図７Ｂ】[0034]様々な例示的な実施形態による、相互接続組立体の電流搬送プレートに結合された図７Ａのセル結合タブを示す図である。
【図７Ｃ】[0035]様々な例示的な実施形態による、相互接続組立体の電流搬送プレートへの図７Ａのセル結合タブの配置および結合を示す図である。
【図８Ａ】[0036]様々な例示的な実施形態による、ソケット母線に結合された相互接続組立体を示す図である。
【図８Ｂ】様々な例示的な実施形態による、ソケット母線に結合された相互接続組立体を示す図である。
【図９】[0037]様々な例示的な実施形態による、プリント回路基板（ＰＣＢ）製造の原理に従って構成された相互接続組立体の側面断面図である。
【図１０Ａ】[0038]様々な例示的な実施形態による、相互接続組立体の一部分の上面図である。
【図１０Ｂ】[0039]様々な例示的な実施形態による、相互接続組立体の層を示す側面断面図である。
【図１０Ｃ】[0040]様々な例示的な実施形態による、バッテリセルに結合されたタブを示す、相互接続組立体の一部分の図である。
【図１０Ｄ】[0041]様々な例示的な実施形態による、バッテリセルへの結合を容易にするために層の平面から曲げられたタブを示す、相互接続組立体の層の側面図である。
【図１０Ｅ】[0042]様々な例示的な実施形態による、ウィンドウ内に延びるバッテリセルの正端子への接続用のタブを有する、相互接続組立体の導電性プレート内に配置されたウィンドウを示す図である。
【図１０Ｆ】[0043]様々な例示的な実施形態による、形状において図１０Ｅのウィンドウに対応する、相互接続組立体の絶縁層内に配置されたウィンドウを示す図である。
【図１０Ｇ】[0044]様々な例示的な実施形態による、ウィンドウ内に延びるバッテリセルの負端子への接続用のタブを有する、相互接続組立体の導電性プレート内に配置されたウィンドウを示す図である。
【図１０Ｈ】[0045]様々な例示的な実施形態による、形状において図１０Ｇのウィンドウに対応する、相互接続組立体の絶縁層内に配置されたウィンドウを示す図である。
【図１０Ｉ】[0046]例示的な一実施形態による、複数のウィンドウおよび対応するタブとともに構成された、相互接続組立体の導電性プレートを示す図である。
【図１０Ｊ】[0047]様々な例示的な実施形態による、内部に配置された複数のウィンドウを有する、相互接続組立体の絶縁層の一部分の上面図である。
【図１１Ａ】[0048]例示的な一実施形態による、相互接続組立体の構成要素の等角分解図である。
【図１１Ｂ】[0049]例示的な一実施形態による、バッテリセルのカソードへの接続に備えたタブのさらなる処理の前の、相互接続組立体のタブを示す図である。
【図１１Ｃ】[0050]例示的な一実施形態による、バッテリセルのアノードへの結合のためのタブのさらなる処理の前の、相互接続組立体のタブを示す図である。
【図１１Ｄ】[0051]例示的な一実施形態による、各タブがバッテリセルの一部分に結合するために処理された、相互接続組立体のウィンドウおよびタブを示す図である。
【図１１Ｅ】[0052]例示的な一実施形態による、相互接続組立体の導電性プレートを示す図である。
【図１１Ｆ】[0053]例示的な一実施形態による、対応するバッテリセルの一部分に結合するためにタブが処理された、相互接続組立体の導電性プレートの一部分の斜視図である。
【図１１Ｇ】[0054]例示的な一実施形態による、バッテリセルの一部分にタブが結合された、相互接続組立体の導電性プレートの斜視図である。
【図１２Ａ】[0055]例示的な一実施形態による、バッテリセルの並列グループのアノードと接触する、相互接続組立体の導電性プレートを示す図である。
【図１２Ｂ】[0056]例示的な一実施形態による、バッテリセルの並列グループのカソードと接触する、相互接続組立体の導電性プレートを示す図である。
【図１２Ｃ】[0057]例示的な一実施形態による、バッテリセルの第１の並列グループのアノードと接触し、バッテリセルの第２の並列グループのカソードと接触し、それらの間の直列接続を行う、相互接続組立体の導電性プレートを示す図である。
【図１３Ａ】[0058]例示的な一実施形態による、バッテリセルの第１の並列グループの第１の部分のカソードと接触し、バッテリセルの第２の並列グループの第１の部分のアノードと接触し、それらの間の直列接続を行う、相互接続組立体の導電性プレートを示す図である。
【図１３Ｂ】[0059]例示的な一実施形態による、図１３Ａに見いだされるバッテリセルの第１の並列グループの第２の部分のカソードと接触し、図１３Ａに見いだされるバッテリセルの第２の並列グループの第２の部分のアノードと接触し、それらの間の直列接続を行う、相互接続組立体の導電性プレートを示す図である。
【図１３Ｃ】[0060]例示的な一実施形態による、バッテリセルの第１の並列グループの第１の部分のカソードと接触し、バッテリセルの第２の並列グループの第１の部分のアノードと接触し、それらの間の直列接続を行う、相互接続組立体の導電性プレートを示す図である。
【図１３Ｄ】[0061]例示的な一実施形態による、図１３Ｃに見いだされるバッテリセルの第１の並列グループの第２の部分のカソードと接触し、図１３Ｃに見いだされるバッテリセルの第２の並列グループの第２の部分のアノードと接触し、それらの間の直列接続を行う、相互接続組立体の導電性プレートを示す図である。
【図１３Ｅ】[0062]例示的な一実施形態による、図１３Ｃに見いだされるバッテリセルの第１の並列グループの第３の部分のカソードと接触し、図１３Ｃに見いだされるバッテリセルの第２の並列グループの第３の部分のアノードと接触し、それらの間の直列接続を行う、相互接続組立体の導電性プレートを示す図である。
【図１４Ａ】[0063]例示的な一実施形態による、導電性プレートの１組の単一の層によって形成された、相互接続組立体内の導電層を示す図である。
【図１４Ｂ】[0064]例示的な一実施形態による、導電性プレートの１組の２層によって形成された、相互接続組立体内の導電層を示す図である。
【図１４Ｃ】[0065]例示的な一実施形態による、導電性プレートの１組の３層によって形成された、相互接続組立体内の導電層を示す図である。
【図１５Ａ】[0066]例示的な一実施形態による、各導電層が１組の２層の導電性プレートによって形成された、相互接続組立体内の２つの導電層を示す図である。
【図１５Ｂ】[0067]例示的な一実施形態による、バッテリセルのグループ上に配置された、図１５Ａに示された相互接続組立体内の導電層のうちの１つを示す図である。
【図１５Ｃ】[0068]例示的な一実施形態による、バッテリセルのグループ上に配置された、図１５Ａに示された相互接続組立体内の他の導電層を示す図である。
【図１５Ｄ】[0069]例示的な一実施形態による、バッテリセルのグループとの間の並列接続および直列接続を行うために、バッテリセルのグループに結合される、図１５Ａに示された相互接続組立体の２つの導電層の上面図である。
【図１６Ａ】[0070]例示的な一実施形態による、内部にタブを含むいくつかのウィンドウと、内部にタブを含まないいくつかの他のウィンドウとを有する、相互接続組立体内の導電層を形成するための第１の組の導電性プレートを示す図である。
【図１６Ｂ】[0071]例示的な一実施形態による、図１６Ａの第１の組の導電性プレートに対する相補的な配置の、結合タブを含むウィンドウと含まないウィンドウを有する、相互接続組立体内の導電層を形成するための第２の組の導電性プレートを示す図である。
【図１６Ｃ】[0072]例示的な一実施形態による、互いに上部で結合され、したがって相互接続組立体内の導電層を形成する、図１６Ａの第１の組の導電性プレートおよび図１６Ｂの第２の組の導電性プレートを示す図である。
【図１７Ａ】[0073]例示的な一実施形態による、相互接続組立体の正の端部として使用するために構成された、相互接続組立体内の導電性プレートを示す図である。
【図１７Ｂ】[0074]例示的な一実施形態による、相互接続組立体の正の端部として使用するために構成され、図１７Ａの導電性プレートの上または下で結合されるように構成された、相互接続組立体内の導電性プレートを示す図である。
【図１７Ｃ】[0075]例示的な一実施形態による、相互接続組立体の正の端部を形成するために互いに上部で結合された、図１７Ａの導電性プレートおよび図１７Ｂの導電性プレートを示す図である。
【図１７Ｄ】[0076]例示的な一実施形態による、相互接続組立体の負の端部として使用するために構成された、相互接続組立体内の導電性プレートを示す図である。
【図１７Ｅ】[0077]例示的な一実施形態による、相互接続組立体の負の端部として使用するために構成され、図１７Ｄの導電性プレートの上または下で結合されるように構成された、相互接続組立体内の導電性プレートを示す図である。
【図１７Ｆ】[0078]例示的な一実施形態による、相互接続組立体の負の端部を形成するために互いに上部で結合された、図１７Ｄの導電性プレートおよび図１７Ｅの導電性プレートを示す図である。
【図１８Ａ】[0079]例示的な一実施形態による、相互接続組立体との接続に使用するための電圧検知ボードを示す図である。
【図１８Ｂ】例示的な一実施形態による、相互接続組立体との接続に使用するための電圧検知ボードを示す図である。
【図１９Ａ】[0080]様々な例示的な実施形態による、バッテリパック内のバッテリセルとの接続に使用するための温度検知リボンを示す図である。
【図１９Ｂ】様々な例示的な実施形態による、バッテリパック内のバッテリセルとの接続に使用するための温度検知リボンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0081]以下の説明は、様々な例示的な実施形態のみの説明であり、本開示の範囲、適用性、または構成を決して限定するものではない。むしろ、以下の説明は、最良の形態を含む様々な実施形態を実施するための便利な説明を提供することを意図する。明らかになるように、様々な変更は、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態で説明される要素の機能および構成において行われてもよい。
【００１１】
[0082]簡単のために、バッテリパックの構造、構成、および使用のための従来の技法、ならびにバッテリセルの配線、相互接続、動作、測定、最適化、および／または制御のための従来の技法は、本明細書では詳細に説明されない場合がある。さらに、本明細書に含まれる様々な図に示される接続線は、様々な要素間の例示的な機能的関係、電気的な接続／関係、および／または物理的な結合を表すことを意図する。多くの代替または追加の機能的関係または物理的接続は、実用的なシステムまたは関連の使用法、たとえば、電気自動車用のバッテリパックのための相互接続組立体において存在する場合があることに留意されたい。
【００１２】
[0083]従来のバッテリ相互接続システムの様々な欠点は、本開示の原理によって構成された、バッテリパック、相互接続構成要素、および関連の構成要素を利用することによって対処されることが可能である。たとえば、従来の相互接続システムは、一般に、各セルに対する接続用の金属ストリップまたは金属線を含む。この手法は、製造時に時間がかかり、製造プロセスにおいて許容できないレベルのばらつきを導く可能性がある。さらに、従来の接続システムは、通常、電圧および温度測定ならびにセルバランシングのためのワイヤハーネスを使用し、そのようなハーネスの製造および組立ては、しばしば、比較的高い故障率を導き、システムの全体的な信頼性および寿命を低下させる。
【００１３】
[0084]対照的に、本明細書で開示される例示的なシステムおよび方法は、相互接続組立体の使用によってバッテリパックにおける改善されたバッテリセル相互接続を可能にする。相互接続組立体は、複数の導電層、たとえば、第１の相互接続層、および第１の相互接続層に平行に方向付けられた第２の相互接続層を有する場合がある。２つの相互接続層は、様々な点において（たとえば、１つまたは複数の絶縁層を介して）互いに電気的に絶縁され、様々な点において互いに電気結合される場合があり、パッケージを形成するためにオーバーモールドされる場合がある。相互接続層は、少なくとも部分的に重なるように（たとえば、重なったれんがの「長手積み」スタイルと同様に）構成される場合がある、複数のセグメントを含んでもよい。相互接続組立体は、複数のセル上に配置され、相互接続組立体のタブは、それぞれ、各セルの正端子および負端子に接続される。いくつかの例示的な実施形態では、相互接続組立体は、オーバーモールドパッケージとして説明される。他の例示的な実施形態では、相互接続組立体は、電流搬送プレート（オーバーモールドなしに構成される）のスタックとして説明される。
【００１４】
[0085]加えて、本明細書で説明される例示的なシステムおよび方法は、セル上の電気接続部と同じ端部においてバッテリセルを保持し、（組立ての前と後の両方で）適切な位置に正しく配置する。さらに、相互接続組立体は、例示的な一実施形態では、バッテリパックに関する様々な状態を検知（たとえば、熱、電圧、および／または電流の検知）し、検知された情報をバッテリ管理システムに報告するためのトレースを含む。さらに、タブは、セルおよび／またはバッテリパックを全体として保護するためにヒューズとして機能するように構成される場合がある。またさらに、相互接続組立体は、並列セルバランシングに適した電気接続部を提供することができる。
【００１５】
[0086]本開示の原理による相互接続システムは、所望の寸法特性、機械的特性、電気的特性、化学的特性、および／または熱特性を提供するために、任意の適切な構成要素、構造、および／または要素とともに構成される場合がある。
【００１６】
[0087]本明細書で使用される「バッテリパック」は、単一の統合ユニットとしてシステムにエネルギー貯蔵および／または電力を提供するために、直列または並列に、または直列と並列の組合せで相互接続される、１組の任意の数のバッテリセルについて述べる。バッテリパックの一例は、何千もの円筒リチウムイオンバッテリセルから成る可能性がある、電気自動車のリチウムイオンバッテリパックである。
【００１７】
[0088]本明細書で使用される「バッテリセル」（または「セル」）は、化学反応から電気エネルギーを生成することが可能である電気化学セルについて述べる。いくつかのバッテリセルは、セルを通して電流を導くことによって再充電可能になる場合がある。バッテリセルは、電流を生成するために使用される化学反応に基づいて、鉛−酸、ニッケルカドミウム、ニッケル水素（ｎｉｃｋｅｌ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ）、ニッケル水素（ｎｉｃｋｅｌ  ｍｅｔａｌ  ｈｙｄｒｉｄｅ）、リチウムイオン、またはナトリウム塩化ニッケル（「ゼブラ」としても知られている）などの様々なタイプで現れる。バッテリセルは、化学反応に基づいて電気を生成するので、セルの温度は、電気が生成される効率に影響を及ぼす可能性がある。バッテリセルは、酸化水素プロトン交換膜セル、リン酸セル、または固体酸セルなどの燃料セルである可能性もある。本開示の原理は、望ましくは多種多様なバッテリセルタイプに適用される可能性があり、特定のバッテリセル化学特性、サイズ、または構成に限定されない。
【００１８】
[0089]各バッテリセルは、正端子および負端子を含む場合がある。例示的な一実施形態では、正端子および負端子は、互いに近接して配置される。たとえば、正端子および負端子は、バッテリセルの同じ端部（すなわち、相互接続組立体に近接した端部）上に配置される場合がある。例示的な一実施形態では、陽極（正電極または正端子）は、円筒バッテリセルの上位中央部に配置される場合があり、陰極（負電極または負端子）は、セルの端部の外側の上部（セルの「肩部」としても知られている）またはセルの「収納容器」の外側の上部に配置される場合がある。さらに、バッテリセルの近接端部またはその近くへの正端子および負端子の任意の適切な配置が、本開示において企図される。
【００１９】
[0090]次に図１を参照すると、様々な例示的な実施形態では、電気システム１００は、バッテリパック１１０および相互接続組立体１２０を含む。相互接続組立体１２０は、バッテリパック１１０の片側に主として配置される場合があり、バッテリパック１１０に電気結合される。いくつかの例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、バッテリパック１１０のセルを、相互接続組立体１２０に対しておよび／または互いに、適切な位置に構造的に支持および／または保持するように構成される場合もある。
【００２０】
[0091]電気システム１００は、負荷１９０をさらに含み、および／または負荷１９０に結合される場合がある。負荷１９０は、たとえば、電気モータまたは自動車の他の電気構成要素であってもよい。さらに、負荷１９０は、任意の適切な電気構成要素である可能性がある。相互接続組立体１２０は、バッテリパック１１０から負荷１９０に（または逆に）電力を受け渡すように構成された電源コネクタ１３５を介して負荷１９０に選択的に電気結合される場合がある。さらに、様々な例示的な実施形態では、電気システム１００において、任意の適切な数のバッテリパック１１０および対応する相互接続組立体１２０は、たとえば、所望のレベルのエネルギー貯蔵、特定の電圧において供給される直流などを達成するために、直列および／または並列構成で利用される場合があることが諒解されよう。したがって、電気システム１００は、１つまたは複数のバッテリパック１１０からおよび／またはそれに向かって対応する相互接続組立体１２０を介して電力を送るように構成された、様々な母線、端子などとともに構成される場合がある。
【００２１】
[0092]電気システム１００は、電源１７０をさらに含み、および／または電源１７０に結合される場合がある。電源１７０は、たとえば、自動車用の差込式充電器、燃料セル、または任意の他の適切な電源を含む場合がある。例示的な一実施形態では、電源１７０は、電源コネクタ１３５を介して相互接続組立体１２０および／または負荷１９０に接続される。相互接続組立体１２０は、電源１７０からバッテリパック１１０のセルに電力を受け渡すようにさらに構成される場合がある。様々な実施形態では、電気モータは、ブレーキとして使用される場合があり、したがって、バッテリパック１１０のセルを充電するために電力を生成する場合があることに留意されたい。以上は、例示的な構成にすぎず、相互接続組立体１２０は、任意の適切な方法で、任意の適切なスイッチングデバイス、接続デバイス、および制御デバイスを使用して、負荷および／または電源に電気接続される場合がある。
【００２２】
[0093]電気システム１００は、バッテリ管理システム（「ＢＭＳ」：ｂａｔｔｅｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ）１４０をさらに含む（および／または、それに結合される）場合がある。相互接続組立体１２０は、ＢＭＳ１４０と信号通信している場合がある。ＢＭＳ１４０は、バッテリパック１１０のセルに関して充電、放電、バランシングなどを制御するなど、バッテリパック１１０の動作および挙動を制御、管理、監視、および／または別途調節するように構成される場合がある。さらに、ＢＭＳ１４０は、バッテリパック１１０の充電、貯蔵、および放電、ならびに電気システム１００の電力の使用の任意の適切な態様を制御する場合がある。ＢＭＳ１４０は、相互接続組立体１２０と一体化される場合があり、あるいは、ＢＭＳ１４０は、コネクタケーブルまたは他の適切な電気接続部を介して相互接続組立体１２０に結合される場合がある。
【００２３】
[0094]例示的な一実施形態では、相互接続組立体１２０は、第１の層１２１および第２の層１２２を含む。他の例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、随意的な検知層１２３をさらに含む。様々な例示的な実施形態によれば、第１の層１２１、第２の層１２２、および／または検知層１２３（以下により詳細に説明される）は、主として、互いに平行な平面内に、互いに垂直に少なくとも部分的に重なって配置される。本明細書でさらに詳細に説明されるように、第１の層１２１および第２の層１２２は、バッテリパック１１０の様々なセルの端子に接続される。したがって、第１の層１２１および第２の層１２２は、バッテリパック１１０のセルの端子に電気接続され、これらのセルとの間で電流を導くように構成される。
【００２４】
[0095]例示的な一実施形態では、第１の層１２１は、第１の電流搬送プレート１５１および第１の相互接続プレート１５２を含む場合がある。第１の電流搬送プレート１５１は、第１の相互接続プレート１５２に平行に、第１の相互接続プレート１５２に少なくとも部分的に重なって方向付けられる。第１の電流搬送プレート１５１は、第１の相互接続プレート１５２に電気接続される。たとえば、これらの２つのプレート１５１、１５２は、それらの重なり面の少なくとも一部分に沿って接続される場合がある。例示的な一実施形態では、重なりは、２つのプレート１５１、１５２が、それらの重なった接面に沿って接触し、したがって、それらの重なった接面のバルクに沿って電気接続されるように同時に起こる。第１の電流搬送プレート１５１および第１の相互接続プレート１５２は、たとえば、クラッディング、溶接、はんだ付けなどの、任意の適切な方法を介して互いに結合される場合がある。同様に、第２の層１２２は、第２の電流搬送プレート１６１と、第１の層１２１に関して説明されたように方向付けられ電気接触する第２の相互接続プレート１６２とを含む場合がある。
【００２５】
[0096]例示的な一実施形態では、第１および第２の電流搬送プレート１５１、１６１は、それぞれ、第１および第２の相互接続プレート１５２、１６２よりも全体的に厚い。たとえば、第１および第２の電流搬送プレート１５１、１６１は、余分な抵抗損失、過熱、またはバッテリパック１１０を含むセルの電力入力または出力を制限することなしにバッテリパック１１０の動作に関連する所望の最大電流を搬送するのに十分に厚い可能性がある。しかし、第１および第２の電流搬送プレート１５１、１６１は、第１および第２の相互接続プレート１５２、１６２よりも薄い（または第１および第２の相互接続プレート１５２、１６２と同様の厚さで構成される）場合もあることが諒解されよう。さらに、いくつかの実施形態では、第１および第２の電流搬送プレート１５１、１６１または第１および第２の相互接続プレート１５２、１６２の１つまたは複数は、複数の材料層から形成される。加えて、いくつかの例示的な実施形態では、第１の電流搬送プレート１５１および第１の相互接続プレート１５２は、単一のモノリシックのプレートを含む場合があり、同様の構造は、第２の電流搬送プレート１６１および第２の相互接続プレート１６２に利用される場合がある。他の例示的な実施形態は、以下により詳細に説明されるように、「より薄い」相互接続プレートなしで構成されるが、代わりに、薄いタブを有する１つまたは複数の電流搬送プレートを含む場合があることが諒解されよう。
【００２６】
[0097]いくつかの例示的な実施形態では、第１および第２の電流搬送プレート１５１、１６１は、約０．３ミリメートル（ｍｍ）から約２．０ｍｍの間の厚さで構成される。さらに、任意の適切な厚さが、余分な熱を生成することなしに所望の電流量を搬送するために電流搬送プレート１５１、１６１用に使用される場合がある。さらに、第１および第２の相互接続プレート１５２、１６２は、約０．０５（ｍｍ）から約０．３ｍｍの間の厚さで構成される場合がある。さらに、任意の適切な厚さが、たとえば、所望の電流搬送容量、タブのセルへの接続（たとえば、レーザ溶接、スポット溶接、ワイヤボンディング、導電性接着剤の使用）を容易にする、相互接続の容易性などを提供するために使用される場合がある。
【００２７】
[0098]例示的な一実施形態では、第１および第２の相互接続プレート１５２、１６２は、典型的な（たとえば、バッテリパック１１０のバッテリセルと第１および第２の相互接続プレート１５２、１６２との間の）電気接続を可能にするのに十分に薄くなるように構成される場合がある。たとえば、第１および第２の相互接続プレート１５２、１６２は、ろう付け、クラッディング、はんだ付け、スポット溶接、超音波溶接、レーザ溶接、ワイヤボンディング、導電性接着剤の使用などによって行われる電気接続を可能にするのに十分に薄い場合がある。例示的な一実施形態では、第１の電流搬送プレート１５１は、第１の相互接続プレート１５２よりも厚い。同様に、この例示的な実施形態では、第２の電流搬送プレート１６１は、第２の相互接続プレート１６２よりも厚い。他の例示的な実施形態では、プレート厚さは、上述のように変化する場合がある。
【００２８】
[0099]様々な例示的な実施形態では、図１０Ｄならびに図１１Ａおよび図１１Ｂに関連して以下にさらに説明されるように、第１の相互接続プレート１５２は、第１の電流搬送プレート１５１と一体的に形成される場合がある。他の例示的な実施形態では、第１の相互接続プレート１５２は、第１の電流搬送プレート１５１から離れて形成され、次いで第１の電流搬送プレート１５１に結合される。第１の電流搬送プレート１５１および／または第１の相互接続プレート１５２は、たとえば、銅、アルミニウム、ニッケルなど、またはそれらの組合せ、および／またはそれらの合金などの任意の適切な導電性材料を含む場合がある。いくつかの例示的な実施形態では、第１の電流搬送プレート１５１はアルミニウムを含み、第１の相互接続プレート１５２はニッケルを含む。このように、第１の相互接続プレート１５２は、バッテリパック１１０のセルとの電気接続を容易にするように構成された材料を含む場合があるが、第１の電流搬送プレート１５１は、最小の損失での電流のバルク伝送を容易にするように構成された材料を含む。同様の手法が、プレート１６１、１６２に利用される場合がある。
【００２９】
[00100]さらに、例示的な一実施形態では、第１および第２の電流搬送プレート１５１、１６１の厚さは、相互接続層をバッテリパック１１０のセルに接続することに関連する厚さ制限に依存しないが、第１の層１２１が２つの層（すなわち、たとえば、プレート１５１、１５２）から作製されず、代わりにたった１つの層から作製された場合、このことは、当てはまらない可能性がある。言い換えれば、第１および第２の層１２１、１２２は、これらの層の各々に関する総電流容量が、タブをバッテリ端子に接続する方法に関連付けられる、タブの厚さ（および／または電流搬送容量）に依存しないように構成される。加えて、例示的な一実施形態では、第１の層１２１および第２の層１２２は各々、これらの層における抵抗加熱効果によって第１および／または第２の層１２１、１２２において生成された熱を冷却するいかなる必要性も低減または除去するために選択された厚さの２つの層を含む。
【００３０】
[00101]さらに、電気システム１００は、電気システム１００および／またはその構成要素の動作をサポート、案内、修正、および／または別途管理および／または制御するように構成された任意の他の適切な構成要素を含む場合がある。相互接続組立体１２０は、バッテリパック１１０のセルと固体電気接触し、様々な並列／直列構成でセルを結合する際にフレキシビリティを提供し、バッテリセルを適切な位置に保持し、バッテリパック１１０の特性を検知するためなどに利用される場合がある。
【００３１】
[00102]図２Ａは、相互接続組立体２２０（オーバーモールド部分を図示せず）およびバッテリパック２１０の等角図を示す。バッテリパック２１０は、複数のセル２１１を含む。たとえば、図示されたバッテリパック２１０は、３００個のセル２１１を含むが、バッテリパック２１０は、任意の適切な数のセル２１１を含む場合がある。例示的な一実施形態では、各セル２１１は、セル２１１の近接端部（すなわち、相互接続組立体２２０に近接した端部）に配置された端子を有する円筒セルである。セル２１１は、必要に応じて、任意の他の適切な形状とすることができる。
【００３２】
[00103]相互接続組立体２２０は、正のタブ２２８および負のタブ２２９をさらに含む場合がある。これらの電力タブは、相互接続組立体２２０を、電源コネクタ１３５、負荷１９０、および／または電源１７０に電気接続する。
【００３３】
[00104]図２Ｂは、例示的な相互接続組立体２２０およびバッテリパック２１０の等角分解図を示す。この分解図では、第１の層１２１は、「上部の厚い」第１の電流搬送プレート１５１と「上部の薄い」第１の相互接続プレート１５２とを有する「上部層」として示される。同様に、第２の層１２２は、「下部の厚い」第２の電流搬送プレート１６１と「下部の薄い」第２の相互接続プレート１６２とを有する「下部層」として示される。
【００３４】
[00105]上述のように、相互接続組立体２２０は、検知層１２３をさらに含む場合がある。例示的な一実施形態では、検知層１２３は、リードフレームを含む。別の例示的な実施形態では、検知層１２３は、プリント回路基板を含む。別の例示的な実施形態では、検知層１２３は、フレキシブルプリント回路基板を含む。さらに、検知層１２３は、相互接続組立体２２０上の様々な位置に少なくとも部分的にほぼ平面状に信号線またはトレース１２４を走らせるのに適した任意の構造を含む場合がある。検知層１２３は、センサを含み、ならびに／または、バッテリおよび／もしくはバッテリの動作に関連する、電流、電圧、温度、および／もしくは他の有用なパラメータを検知するセンサから検知された情報（たとえば、データ）を通信するためにセンサに接続するように構成される場合がある。検知層１２３は、たとえば、１つまたは複数のセル２１１の近くに配置されたサーミスタから通信コネクタ１２５に信号を搬送する場合がある。同様に、検知層１２３は、たとえば、バッテリパック２１０内の並列セル２１１のグループ（または複数のグループ）の電圧を測定すること、セル２１１のバランシングなどを可能にするために、様々な位置において第１の層１２１および第２の層１２２への接続を提供する場合がある。通信コネクタ１２５は、ＢＭＳ１４０および／または電気システム１００の他の構成要素との通信を容易にするように構成される場合がある。検知層１２３は、第１の層１２１および第２の層１２２に全体的に平行に配置される場合がある。さらに、検知層１２３（またはその一部分）は、第１の層１２１および第２の層１２２の上、それらの間、および／またはそれらの下に配置される場合がある。
【００３５】
[00106]図２Ｃ、図２Ｄ、図２Ｅ、および図２Ｆは、それぞれ、第１の電流搬送プレート１５１、第１の相互接続プレート１５２、第２の電流搬送プレート１６１、および第２の相互接続プレート１６２の等角図を示す。図２Ｃでは、第１の電流搬送プレート１５１は、２つ以上の電流搬送プレートセグメントを含む。第１の電流搬送プレート１５１は、任意の適切な数の電流搬送プレートセグメントを含む場合がある。たとえば、第１の電流搬送プレート１５１は、６つの電流搬送プレートセグメント１５１Ａ、１５１Ｂ、１５１Ｃ、１５１Ｄ、１５１Ｅ、１５１Ｆを含む場合がある。第１の電流搬送プレート１５１のセグメントは、第１の電流搬送プレート１５１の構造的に分離した構成要素である場合がある。本明細書でより詳細に説明されるように、第１の電流搬送プレート１５１のセグメントは、第２の電流搬送プレート１６１のセグメントに直列に、並列に、および／または網目状に電気接続される場合がある。例示的な一実施形態では、電流搬送プレートセグメント１５１Ａは負の接続点２２９を有し、電流搬送プレートセグメント１５１Ｆは正の接続点２２８を有する。これらの接続点は、相互接続組立体１２０を電気システム１００の他の電気構成要素に接続するのに適したタブまたは他の構造体として構成される場合がある。相互接続組立体１２０がバッテリパック１１０に結合されたとき、第１の電流搬送プレートセグメント１５１Ａは最も大きい負の電位を有し、電流搬送プレートセグメント１５１Ｆは最も大きい正の電位を有する。第１の電流搬送プレート１５１は、セル２１１と接続点２２８／２２９との間で電力を伝送するために、第１の相互接続プレート１５２と電気通信するように構成される。第１の電流搬送プレート１５１は、複数のウィンドウを含む。これらのウィンドウは、障害物がなく、ウィンドウを通して、第１の電流搬送プレート１５１のウィンドウの下の物体へのアクセスを可能にする場合がある。
【００３６】
[00107]図２Ｄでは、第１の相互接続プレート１５２は、２つ以上の相互接続プレートセグメントを含む。第１の相互接続プレート１５２は、任意の適切な数の相互接続プレートセグメントを含む場合がある。たとえば、第１の相互接続プレート１５２は、６つの相互接続プレートセグメント１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅ、１５２Ｆを含む場合がある。相互接続プレートセグメントは、第１の相互接続プレート１５２の構造的に分離した構成要素である場合がある。第１の相互接続プレート１５２のセグメントは、第１の電流搬送プレート１５１の対応する電流搬送プレートセグメントに電気接続される場合がある。第１の相互接続プレート１５２は、セル２１１の正端子または負端子のいずれかに接続するのに適したリードを形成するために曲げられ、角度を付けられ、および／または方向付けられたタブをさらに含む。第１の相互接続プレート１５２は、複数のウィンドウを含む。これらのウィンドウの第１のサブセットは、障害物がなく、ウィンドウを通して、第１の相互接続プレート１５２のウィンドウの下の物体へのアクセスを可能にする場合がある。これらのウィンドウの第２のサブセットは、タブを含む場合がある。例示的な一実施形態では、複数のウィンドウは、ウィンドウの対を含み、各対は、セル２１１に対応する。ウィンドウの対のどのウィンドウがタブを含むかの選択は、タブがセル２１１の正端子に接続されるか、または負端子に接続されるかを決定する。例示的な一実施形態では、第１の相互接続プレート１５２のセグメントのうちのいずれか１つに関して、タブのすべては、セル２１１の同じ極性端子に接触する。しかし、他の例示的な実施形態では、単一の相互接続プレート１５２のセグメントは、セル２１１の負端子と接触するタブの第１のグループおよび正端子と接触するタブの第２のグループを有する場合がある。他の例示的な実施形態では、複数のウィンドウは、セル２１１ごとに単一のウィンドウを含み、これらの例示的な実施形態では、各ウィンドウは、障害物がなくウィンドウの下の物体へのアクセスを可能にする部分と、セル２１１に接続するための１つまたは複数のタブの両方を含む。
【００３７】
[00108]次に図２Ｅを参照すると、様々な例示的な実施形態では、第２の電流搬送プレート１６１は、２つ以上の電流搬送プレートセグメントを含む。第２の電流搬送プレート１６１は、任意の適切な数の電流搬送プレートセグメントを含む場合がある。たとえば、第２の電流搬送プレート１６１は、５つの電流搬送プレートセグメント１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ、１６１Ｄ、１６１Ｅを含む場合がある。電流搬送プレートセグメントは、第２の電流搬送プレート１６１の構造的に分離した構成要素である場合がある。本明細書でより詳細に説明されるように、第２の電流搬送プレート１６１を含む電流搬送プレートセグメントは、第１の電流搬送プレート１５１を含む電流搬送プレートセグメントに直列に、並列に、交互に、および／またはそれらの組合せで電気接続される場合がある。
【００３８】
[00109]第２の電流搬送プレート１６１は、セルと第２の電流搬送プレート１６１との間で電力を伝送するために、第２の相互接続プレート１６２と電気通信するように構成される。第２の電流搬送プレート１６１は、複数のウィンドウを含む。これらのウィンドウは、障害物がなく、ウィンドウを通して、第２の電流搬送プレート１６１のウィンドウの下の物体へのアクセスを可能にし、セル２１１に接触するために第１の相互接続プレート１５２からのタブが第２の電流搬送プレート１６１を通過するのを可能にする場合がある。いくつかの事例では、第２の層１２２の電流搬送プレートセグメントは、第１の層１２１の電流搬送プレートセグメントに正確に重なることに留意されたい。しかし、他の実施形態では、第１の層１２１からのプレートセグメントは、第２の層１２２からの２つ以上のプレートセグメントに重なり、またはその逆も同様である。たとえば、電流搬送プレートセグメント１６１Ａは１５１Ａおよび１５１Ｂの一部分に重なり、電流搬送プレートセグメント１６１Ｂは１５１Ｂおよび１５１Ｃの一部分に重なり、電流搬送プレートセグメント１６１Ｃは１５１Ｃおよび１５１Ｄの一部分に重なり、電流搬送プレートセグメント１６１Ｄは１５１Ｄおよび１５１Ｅの一部分に重なり、電流搬送プレートセグメント１６１Ｅは１５１Ｅおよび１５１Ｆの一部分に重なる。
【００３９】
[00110]次に図２Ｆを参照すると、第２の相互接続プレート１６２は、２つ以上の相互接続プレートセグメントを含む。第２の相互接続プレート１６２は、任意の適切な数の相互接続プレートセグメントを含む場合がある。たとえば、第２の相互接続プレート１６２は、５つの相互接続プレートセグメント１６２Ａ、１６２Ｂ、１６２Ｃ、１６２Ｄ、１６２Ｅを含む場合がある。相互接続プレートセグメントは、第２の相互接続プレート１６２の構造的に分離した構成要素である場合がある。相互接続プレートセグメントは、第２の電流搬送プレート１６１の対応する電流搬送プレートセグメントに電気接続される場合がある。第２の相互接続プレート１６２は、セル２１１の正端子または負端子のいずれかに接続するのに適したリードを形成するために曲げられるタブをさらに含む。第２の相互接続プレート１６２は、複数のウィンドウを含む。これらのウィンドウの第１のサブセットは、障害物がなく、ウィンドウを通して、第２の相互接続プレート１６２のウィンドウの下の物体へのアクセスを可能にする場合がある。これらのウィンドウの第２のサブセットは、タブを含む場合がある。例示的な一実施形態では、複数のウィンドウは、ウィンドウの対を含み、各対は、セル２１１に対応する。ウィンドウの対のどのウィンドウがタブを含むかの選択は、タブがセル２１１の正端子に接続されるか、または負端子に接続されるかを決定する。例示的な一実施形態では、相互接続プレートセグメントのうちのいずれか１つに関して、タブのすべては、セル２１１の同じ極性端子に接触する。しかし、他の例示的な実施形態では、単一の相互接続プレートセグメントは、セル２１１の負端子と接触するタブの第１のグループおよび正端子と接触するタブの第２のグループを有する場合がある。さらに、第１の相互接続プレート１５２内のウィンドウの各対に関して、第２の相互接続プレート１６２内のウィンドウの反対の対が存在し、その結果、各対は、タブを含む１つのウィンドウのみを有し、タブの位置は、互いに干渉しないように互いに反対にあり、２つのプレートのうちの一方は、そのようなタブによってセルの正端子に接続され、２つのプレートのうちの他方は、そのタブによって、負端子に接続される。図３Ｈを一時的に参照すると、以上ではウィンドウが「対」であるとして説明されたが、単一のウィンドウがウィンドウの「対」の領域をカバーする構成が、同様に利用される場合があり、さらに、対をなすウィンドウと単一のウィンドウの組合せも利用される場合があることが諒解されよう。
【００４０】
[00111]例示的な一実施形態では、相互接続組立体１２０に対する２つの電源接続部、正の接続部および負の接続部が存在する。２つの接続部はどちらも、たとえば、図２Ｃおよび図４Ｂに示されるように、相互接続組立体の第１の端部に配置される可能性がある。他の実施形態では、たとえば、図４Ｃに示される相互接続組立体１２０（図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆ、および図４Ｇに示される個々の層）では、正の接続部は一方の端部に配置され、負の接続部は他方の端部に配置される。例示的な一実施形態では、正の接続部および負の接続部はどちらも、第１の電流搬送プレート１５１または第２の電流搬送プレート１６１の上にある可能性がある。しかし、他の実施形態では、正の接続部は、２つの電流搬送層のうちの一方の上にある可能性があり、負の接続部は、他方の上にある可能性がある。さらに、バッテリパック１１０内のセル２１１のサブセットに関する監視、充電、放電などを可能にするように構成された接続部などの、追加の電力および／または電圧の検知接続部は、相互接続組立体１２０内に設けられる場合がある。
【００４１】
[00112]ウィンドウの１つの「スタック」内で、第１および第２の層１２１、１２２内のウィンドウはすべて、ほぼ同じサイズである場合があるが、タブが接続を行うために通過しアクセスすることができる限り、変形形態が可能である場合がある。下層の開放ウィンドウは、上部の薄い層からのタブが、下層を通って下層の下のバッテリまで延びることができるように構成される。開放ウィンドウは、上部の薄い層および下部の薄い層のタブをそれぞれのセル端子に接続／結合するために、上層および下層を通して上からのアクセスを可能にするように構成される。
【００４２】
[00113]次に図６を参照すると、様々な例示的な実施形態に関連して、図６は、サーミスタ６１２が２つの隣接するセル２１１間に配置された、相互接続組立体１２０およびバッテリパック１１０の一部分の側面断面図を示す。例示的な一実施形態では、相互接続組立体１２０は、第１および第２の層１２１、１２２の上全体に配置された検知層１２３およびトレース１２４を含む。サーミスタ６１２は、バッテリパック１１０の第１のセル２１１に近接して配置される。例示的な一実施形態では、サーミスタ６１２は、サーミスタリード６２４を通してトレース１２４に接続される。例示的な一実施形態では、サーミスタリード６２４は、トレース１２４と接続するためにビアを通過するが、任意の適切な経路または方法（適切な位置にはんだ付けまたは溶接することができる、リベット、ピン、タブなど）が、サーミスタ６１２をトレース１２４に接続するために使用される場合がある。別の例示的な実施形態では、サーミスタ６１２は、オーバーモールド（本明細書でさらに説明される）に埋め込まれるか、または部分的に埋め込まれる。この例示的な実施形態では、サーミスタ６１２は、相互接続組立体１２０と一体である。相互接続組立体１２０は、任意の適切な数のサーミスタ６１２を含む場合がある。この例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０をバッテリパック１１０上に配置することは、同時に、セル２１１の温度を検知するサーミスタ６１２を正確に配置する。したがって、このデバイスおよび組立方法は、バッテリセルにまたはその近くにセンサを取り付けるための別の手作業プロセスを避ける。
【００４３】
[00114]次に図３Ａを参照すると、様々な例示的な実施形態によれば、相互接続組立体１２０は、オーバーモールド材料をさらに含む。オーバーモールド材料は、プラスチック、射出成形プラスチック、セラミック材料、ポリマーなどを含むことができる。様々な実施形態では、ポリマーは、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマーなどを含む場合がある。したがって、オーバーモールド材料は、本明細書で説明されるリードフレームを鋳造、射出成形、または他にオーバーモールドするための任意の適切な材料を含む場合がある。さらに、オーバーモールド材料３８０は、相互接続組立体１２０の構成要素（たとえば、１２１、１２２、１２３など）に構造的な支持を提供することができる、および／または、バッテリパック１１０のセル２１１を構造的に保持し配置することができる、第１の層１２１、第２の層１２２、および／または検知層１２３を互いに電気的におよび／または熱的に絶縁することができる任意の材料を含む場合がある。
【００４４】
[00115]図３Ａおよび図３Ｂは、例示的な実施形態による、正のタブ１６３をクローズアップした、相互接続組立体１２０およびバッテリパック１１０の断面部分等角図を示す。例示的な一実施形態では、オーバーモールド材料３８０は、相互接続組立体１２０の上部表面をカバーし、第１の層１２１と第２の層１２２との間に配置され、および／または、第２の層１２２の下に配置されるが、オーバーモールド材料３８０内のウィンドウおよび／または開口部は、第１の層１２１、第２の層１２２、および／または検知層１２３内のウィンドウと位置合わせされる。相互接続組立体１２０は、保持構造体３８１をさらに含む（および／またはそれに結合される）場合がある。例示的な一実施形態では、保持構造体３８１は、第２の層１２２の下に配置される。言い換えれば、保持構造体３８１は、第１の層１２１の反対の第２の層１２２の側に配置される。例示的な一実施形態では、保持構造体３８１は、オーバーモールド材料３８０から作製される。さらに、保持構造体３８１は、セル２１１を所望の位置で保持および／または支持するのに適した、任意の適切な電気絶縁材料を含む場合がある。保持構造体３８１は、リング様構造体、他の連続的な構造体内の円などとして構成される場合がある。他の実施形態では、保持構造体３８１は、柱（図示せず）を含む場合がある。保持構造体３８１は、たとえば、セル２１１の側面および／または上部で、またはセル２１１の上部の近くで、セル２１１に接触するように構成される場合がある。この接触は、連続的または非連続的である場合がある。この接触は、互いに、および／または相互接続組立体１２０に対するセル２１１の上部の相対運動を防止または抑止する場合がある。この接触は、タブ１５３、１６３がセル２１１と位置合わせされることをさらに助ける場合がある。この接触は、セル２１１間のスペース３９０と相互接続組立体１２０の他方の側の環境との間に気体または液体が流通するのを防止するためにセル２１１の上部の周りにさらに密閉する場合がある。さらに、保持構造体３８１は、セル２１１を適切な位置に保持するための任意の適切な構造体を含む場合がある。加えて、これらの例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、バッテリセル２１１を少なくとも部分的に互いに保持、固定、および／または位置合わせさせるために機能し、他のセル２１１の保持および／または位置合わせ用の構成要素の必要性を低減および／または除去する場合がある。
【００４５】
[00116]例示的な一実施形態では、正のタブ１６３は、第２の相互接続プレート１６２から延び、セル２１１の上位中央部２１２と位置合わせされるが、一般に通常の円筒バッテリの正端子である。同様に、負のタブ１５３は、第１の相互接続プレート１５２から延び、セル２１１の上端部２１３と位置合わせされるが、一般に通常の円筒バッテリの負端子である。タブは各々、ウィンドウを通して下にあるセル２１１の近位端部に到達するために、曲げられ、曲線にされ、および／または角度を付けられる。
【００４６】
[00117]図３Ｂは、オーバーモールド材料３８０が、層１２１、１２２を囲み、ウィンドウの内部を含めて、層を絶縁することを示す。図３Ａおよび図３Ｂは、一時的に図３Ｈを参照して、対で構成されるウィンドウを示すが、単一のウィンドウ構成も利用される場合があることが諒解されよう。
【００４７】
[00118]図３Ｃおよび図３Ｄは、例示的な実施形態による、負のタブ１５３をクローズアップした、相互接続組立体１２０およびバッテリパック１１０の断面部分等角図を示す。
【００４８】
[00119]図３Ａから図３Ｉを一時的に参照すると、負のタブ１５３および正のタブ１６３は、たとえば、溶接（レーザ、超音波など）、ろう付け、はんだ付けなどの、任意の適切な方法および／または材料を介して対応するセル２１１に結合される場合があることが諒解されよう。
【００４９】
[00120]図３Ｅは、例示的な実施形態による、正および負のタブ１５３、１６３の反復パターンを示す、相互接続組立体１２０の断面部分等角図を示す。正のタブ１６３は、負のタブ１５３に近接して配置される。たとえば、正のタブ１６３に関連付けられたウィンドウは、負のタブ１５３に関連付けられたウィンドウと隣り合っている場合がある。例示的な一実施形態では、第１の層１２１は、セル２１１の正端子に接続され、第２の層１２２は、セル２１１の負端子に接続される。しかし、別の例示的な実施形態では、第１の層１２１は、セル２１１の負端子に接続され、第２の層１２２は、セル２１１の正端子に接続される。さらに、例示的な一実施形態では、特定のプレートセグメントに関するセルへの接続部のすべてが同じであり、その結果、プレートセグメントは、「正の」プレートセグメントまたは「負の」プレートセグメントと見なされる場合がある。しかし、様々な例示的な実施形態では、特定のプレートセグメント上のセル２１１への接続部のいくつかは正であり、他の接続部は負である。たとえば、図４Ａを一時的に参照すると、様々な例示的な実施形態では、プレートセグメントは、選択された数のセル２１１への正の接続部、および同じ数の他のセル２１１への負の接続部とともに構成される。このように、セル２１１は、プレートセグメント間の電気送達経路として機能するように構成される。
【００５０】
[00121]図３Ｆは、第２の相互接続プレート１６２と位置合わせされる第２の電流搬送プレート１６１の分解部分等角図を示す。位置合わせ穴３６４、３６５（それぞれ、プレート１６１、１６２内に配置される）は、相互接続組立体１２０のこれらの構成要素および他の構成要素の位置合わせおよび結合を可能にする。
【００５１】
[00122]図３Ｇは、例示的な実施形態による、相互接続組立体１２０の部分上面図を示す。この例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、オーバーモールドされる。したがって、相互接続組立体１２０は、バッテリパック１１０への取り付けに便利なパッケージを形成する。
【００５２】
[00123]図３Ｈは、例示的な実施形態による、相互接続組立体１２０内のウィンドウおよび／または開口部を通してセル２１１が部分的に見える、相互接続組立体１２０の部分上面図を示す。この図では、正のタブ１６３および負のタブ１５３ならびにセル２１１の上部の一部分は、オーバーモールド材料ならびに第１および第２の層内のウィンドウを通して見える。例示的な一実施形態では、相互接続組立体１２０は、１対のウィンドウ３８８のアレイを含み、各対３８８は、正のウィンドウおよび負のウィンドウを含む。バッテリの中央部の近くのセル２１１の近位端部において正端子に接続された（または接続するための）正のタブ１６３は、正のウィンドウに関連付けられる。バッテリの端部の近くのセル２１１の近位端部において負端子に接続された（または接続するための）負のタブ１５３は、負のウィンドウに関連付けられる。各ウィンドウは、セル２１１に対応するタブを電気接続することを容易にするのに十分なサイズを有する。他の箇所で説明されるように、対３８８に代わりに、必要に応じて、単一の共通ウィンドウ３８９が利用されてもよい。
【００５３】
[00124]図３Ｉは、例示的な実施形態による、相互接続組立体１２０の部分底面図を示す。この図は、対応する正のタブ１６３および負のタブ１５３ならびに関連のウィンドウが、オーバーモールド材料３８０を通して見えるように、いくつかのセル２１１が除去されたことを示す。この例示的な実施形態では、保持構造体３８１は、内部を通る円形の穴とともに構成されたオーバーモールド材料３８０の平面の形状をしている。
【００５４】
[00125]相互接続組立体１２０は、内部に複数のセル２１１の一部分を受け入れるための複数の開口部とともに構成される。相互接続組立体１２０は、複数のセル２１１の最密充填を容易にする。これらのセル２１１は、互いに１ｍｍ未満に配置される場合がある。複数のバッテリセル内のセル２１１は、第１の端部と、第１の端部から離れた第２の端部とを有し、第１の端部と第２の端部は、その間に距離を有する。
【００５５】
[00126]次に図４Ａを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、バッテリパック１１０内のセル２１１の並列配置と直列配置の所望の組合せを形成するように構成される。たとえば、相互接続組立体１２０とバッテリパック１１０の組合せは、「１０ｓ（直列）、３０ｐ（並列）」配置（１０グループの直列配置、各グループは並列に３０個のセル２１１を含む）をもたらす場合がある。さらに、電気システム１００において所望の電流レベルおよび電圧レベルを達成するために、必要に応じて、たとえば、「５ｓ、６０ｐ」、「２０ｓ、２０ｐ」、「１０ｓ、４０ｐ」などの任意の適切な配置が実施される場合がある。
【００５６】
[00127]たとえば、一時的に図２Ｃから図２Ｆおよび図４Ｂを参照すると、例示的な一実施形態では、３００個のセル２１１を含む例示的なバッテリパック１１０が、相互接続組立体１２０に結合されたとき、電気経路は、「１０ｓ、３０ｐ」配置を形成するために、次の構成要素を、すなわち、負端子２２９→１５１Ａ→１６１Ａ→１５１Ｂ→１６１Ｂ→１５１Ｃ→１６１Ｃ→１５１Ｄ→１６１Ｄ→１５１Ｅ→１６１Ｅ→１５１Ｆ→正端子２２８の順に通過する。しかし、必要に応じて、任意の適切な送達および／または配線の経路が利用される場合がある。さらに、相互接続組立体１２０は、たとえば、第１の電流搬送プレート１５１および第２の電流搬送プレート１６１内の適切な数のセグメントの使用によって、任意の適切な電圧、電流、および／またはサイズにサイズ設定および／またはスケール設定される場合があることが諒解されよう。
【００５７】
[00128]いくつかの例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、セル２１１が少なくとも部分的に配置および／または配列されるベイパーチャンバに対するふたとしても機能する。この例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、ベイパーチャンバ内から作動流体の漏洩および／または気化を防止および／または低減しながら、相互接続組立体１２０が複数のセル２１１の一部分を受け入れることができるように、様々な密封剤、保持機構、封止剤、注封材料などとともに構成される。たとえば、例示的な一実施形態では、相互接続組立体１２０は、各セル２１１が相互接続組立体１２０内に挿入される境界面に圧縮性密封剤を提供するために、エラストマーでオーバーモールドされた剛性の高い原材料を含む。他の例示的な実施形態では、Ｏリングまたは他の機械的な密封手法が利用される場合がある。さらに、適切な注封材料は、セル２１１と相互接続組立体１２０との間の接合部を密封するために利用される場合がある。たとえば、様々な例示的な実施形態では、セル２１１と相互接続組立体１２０との間の接合部は、可撓性もしくは半可撓性の注封材料、接着剤、封止剤、エポキシ、またはホットメルトを介して密封される場合があり、密封材料は、シリコーン、ウレタン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミドベースである場合があり、ならびに／または、任意の他の適切な密封用および／もしくは接着用の材料もしくは化合物を含む場合がある。
【００５８】
[00129]いくつかの例示的な実施形態では、保持構造体３８１は、任意の適切な形状、たとえば、セル２１１との連続的な表面接触または断続的な表面接触を有するリング構造を有する。さらに、特にセル２１１が円筒形でない場合（たとえば、矩形のセル）、円形以外の形状が使用される場合がある。接触リングは、真っすぐな壁セグメントから形成されるか、または角のない滑らかな円形である可能性がある。
【００５９】
[00130]様々な例示的な実施形態では、保持構造体３８１は、複数の柱状の構造体として構成される。柱は、３つの面から構成される柱形に保持構造体３８１から形成される。柱は、セル２１１の形状にしっかりと適合するように窪みまたは他の形状を含む可能性がある。しかし、柱には任意の適切な形状が利用される場合がある。例示的な一実施形態では、柱は、オーバーモールド材料３８０から作製される。さらに、任意の適切な数の柱が、保持構造体３８１として利用される場合がある。たとえば、各セル２１１は、少なくとも１つの柱、または少なくとも２つの柱、または少なくとも３つの柱、または少なくとも４つの柱と接触する場合がある。いくつかの例示的な実施形態では、柱は、約５ｍｍの長さで構成される。加えて、いくつかの柱（および／またはすべての柱）は、相互接続組立体１２０の内側表面から、セル２１１の遠位端部の近くの反対側の対応する内側表面まで延びる場合がある。柱は、セル２１１が幾何学的に可能な限り密に充填されるとき、セル２１１間に存在するスペースに完全に適合するようにサイズ設定および／または構成される場合がある。柱は、セル２１１の円筒軸にほぼ平行な方向に、または特定のセル２１１の長さに沿って相互接続組立体１２０から延びる場合がある。
【００６０】
[00131]例示的な一実施形態では、複数のセルを含むバッテリパックを相互接続するための方法は、セル上に相互接続組立体を配置することと、セルの端子に相互接続組立体のタブを接続することとを含む。いくつかの実施形態では、保持構造体は、相互接続組立体を結合する前にセルを位置合わせさせるためにセルに結合される。相互接続組立体は、セルとの適切な接続のために位置合わせされるように保持構造体に配置され、および／または位置付けられる場合がある。
【００６１】
[00132]図５Ａおよび図５Ｂは、例示的な実施形態による、タブの様々なヒューズ構造を示す。第１の例示的な実施形態では、タブ１６３は、タブ内の穴１６４とともに構成される。別の例示的な実施形態では、タブ１５３は、タブ内に細首部１５４（たとえば、溝状の構造）を有する。タブ内の穴１６４または細首部１５４は、タブ上の開放部が、接続されたセル２１１を他のセルおよび相互接続組立体１２０の電気回路の残りから絶縁する任意の位置に配置される場合がある。たとえば、穴１６４または首部１５４は、セル２１１への接続点と相互接続プレート１５２、１６２の本体との間に配置される場合がある。
【００６２】
[00133]穴１６４は、ある直径を有し、細首部１５４は、タブの残りよりも細い部分を有する。直径または厚さの寸法は、十分長い時間の特定のアンペア数がその位置においてタブを融解または気化させる点まで総断面積を低減することによって、タブがヒューズとして機能するように設計される。したがって、そのセル２１１に関して短絡または他の高アンペア数の状態が生じた場合、タブは、回路からヒューズ切断されて、バッテリパック１１０および電気システム１００の残りを保護する。タブ内のヒューズを形成するために、他の適切な構造および方法が使用される場合があることが諒解されよう。
【００６３】
[00134]次に図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０の一部分は、電子組立産業に一般に利用される表面実装技術プレースメントロボットなどの、「ピックアンドプレース」コンポーネント組立システムを介した作製に適合し、および／またはその作製のために最適化されるように構成される場合がある。たとえば、層１２１および／または層１２２の一部分は、１組のタブ組立体１７３を含む場合がある。各タブ組立体１７３は、フランジ、延長部などを含む場合がある、複数のプレート接続点１７４とともに構成される。さらに、タブ組立体１７３は、セルタブ１７５とともに構成される。セルタブ１７５は、セル２１１に結合するように（たとえば、負のタブ１５３または正のタブ１６３を形成するように）構成される。タブ組立体１７３は、たとえば、セルタブ１７５が、曲げられ、プレスされ、および／または別途セル２１１と接触させられるとき、タブ組立体１７３が、第１の電流搬送プレート１５１（または第２の電流搬送プレート１６１）と接触するように配置されるときなど、必要に応じて切断される場合がある、脆弱なリンク１７６とともに構成される場合もある。
【００６４】
[00135]様々な例示的な実施形態では、複数のタブ組立体１７３は、相互接続プレート（たとえば、第１の相互接続プレート１５２）の代わりに（および／または相互接続プレートに同様の目的を提供するために）電流搬送プレート（たとえば、第１の電流搬送プレート１５１）に結合される場合がある。たとえば、タブ組立体１７３は、対応するセル２１１との接続を容易にするためにウィンドウ対３８８の１つウィンドウ内に配置される場合がある。さらに、任意の適切な数のタブ組立体１７３は、所望の数および構成のセル２１１との相互接続を容易にするために、必要に応じて、任意の適切な構成で特定の電流搬送プレートに結合される場合がある。
【００６５】
[00136]次に図７Ｃを参照すると、様々な例示的な実施形態では、第１または第２の電流搬送プレート１５１、１６１は、一連のはんだパッド１８４とともに構成される場合がある。はんだパッド１８４は、タブ組立体１７３上のプレート接続点１７４に対応するように構成される。はんだパッド１８４は、マスクと関連するステンシル印刷などの任意の適切なプロセスを介して形成される場合がある。はんだパッド１８４が形成されると、タブ組立体１７３は、はんだパッド１８４に接触するようにピックアンドプレースされる。もたらされた組立体は、次いで、はんだをリフローするために加熱され、それによって、タブ組立体１７３を第１および／または第２の電流搬送プレート１５１、１６１に結合する。
【００６６】
[00137]次に図８Ａおよび図８Ｂを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、１つまたは複数のソケット母線１９１を含む（および／またはソケット母線１９１に結合するように構成される）。たとえば、第１のソケット母線１９１は、正のタブ２２８として機能する（および／または正のタブ２２８に取って代わる）場合があり、第２のソケット母線１９１は、負のタブ２２９として機能する（および／または負のタブ２２９に取って代わる）場合がある。しかし、ソケット母線１９１は、相互接続組立体１２０内の任意の適切な位置に配置される場合がある。ソケット母線１９１は、電流を効果的に導くように構成された材料を含み、１つまたは複数の穴１９２とともに構成される。穴１９２は、電気接続部用のレセプタクルとして、たとえば、「雄」コネクタ部分（たとえば、「バナナ」型コネクタなど）に対応する「雌」コネクタ部分として機能するように構成される。このように、相互接続組立体１２０は、留め具を使用することなく電気システム１００の他の構成要素に電気接続され、「プラグアンドプレイ」動作を可能にする場合がある。
【００６７】
[00138]次に図９を参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０の一部分、たとえば、第１の層１２１および／または第２の層１２２は、プリント回路基板（ＰＣＢ）組立体および／またはその構成要素もしくは材料を介して実装される場合がある。たとえば、相互接続組立体１２０では、第１の電流搬送層１５１は、金属裏打ちのＰＣＢおよび／または金属コアのＰＣＢの金属層を含む場合がある。言い換えれば、相互接続組立体１２０では、他の用途で通常は構造的な目的および／または熱的な目的で（電気接続ではなく）利用された金属ＰＣＢ層は、セル２１１間で電流を搬送するために利用される可能性がある。他のＰＣＢ層、たとえばＦＲ−４ガラス強化エポキシ材料が、第１の層１２１および／もしくは第２の層１２２の一部分を形成し、ならびに／またはそれらの層を選択的に互いに絶縁させるために使用される場合がある。
【００６８】
[00139]この例示的な相互接続組立体１２０では、第２の電流搬送層１６１は、第１の電流搬送層１５１を含む同じＰＣＢの異なる金属層を含む場合があり、あるいは、第２の電流搬送層１６１は、第２のＰＣＢの金属層を含む場合がある。さらに、検知層１２３は、様々なＰＣＢのトレースに埋め込まれる場合がある。第１の層１２１および／または第２の層１２２は、相互接続組立体１２０を形成するために、適切に、互いに結合され、オーバーモールド材料３８０でコーティングされ、一連のタブ組立体１７３に結合される場合などがある。
【００６９】
[00140]次に図１０Ａから図１７Ｆを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、導電層１２１、１２２を形成するために様々な導電性プレート１２８とともに構成される場合があり、導電性プレート１２８は、上記の他の例示的な実施形態において見られるように、電流搬送プレート１５１と相互接続プレート１５２の両方に同様の機能を提供する（および／または両プレートの代わりに利用する）ことができるようにサイズ設定および／または構成される場合がある。言い換えれば、いくつかの例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、主な機能がセル２１１との接続であるいくつかのプレート、および主な機能がセル２１１間で電流を受け渡すことである他のプレートとともに構成されるのではなく、その代わりに、接続機能および電流搬送機能を同時に提供するように機能するプレートとともに構成される。
【００７０】
[00141]さらに、相互接続組立体１２０は、導電性プレート１２８間でバッテリパック１１０内のセル２１１からの電流を分配、分割、割当て、またはその他少なくとも部分的に分割する方式で１つまたは複数の導電層１２１、１２２を形成する導電性プレート１２８とともに構成される場合があり、したがって、特定の導電性プレート１２８に関連する加熱および／または抵抗損失を低減し、および／または比較的低いコストおよび／または比較的高い抵抗の材料を許容する。加えて、相互接続組立体１２０は、自動化された取扱いおよび／またはその一部分の処理、たとえば、導電性プレート１２８の自動化されたスタンピング、積層、溶接、および／または他の結合、連結、または接合を容易にする特徴部とともに構成される場合がある。さらに、相互接続組立体１２０は、そのオーバーモールドが選択できるように様々な絶縁層および／または他の構成要素とともに構成され、したがって、相互接続組立体１２０の体積および／または重量を低減することができる。加えて、相互接続組立体１２０は、対応するバッテリパック１１０上に「浮く」ように構成される場合があり（言い換えれば、相互接続組立体１２０は、バッテリパック１１０またはその筐体の機械的な部分にも結合されるのではなく、バッテリパック１１０内のセル２１１のアノードおよびカソードにおいてのみバッテリパック１１０に結合される場合がある）、このように、相互接続組立体１２０は、より大きい耐振動性および／または耐衝撃性をもって作製され、したがって、相互接続組立体１２０とセル２１１との間の電気接続部の寿命を改善する場合がある。さらに、様々な実施形態では、電圧は、独立した検知層なしに導電層から直接検知される場合がある。しかし、他の実施形態では、別個の検知層が利用される可能性がある。
【００７１】
[00142]次に図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、いくつかの導電層、たとえば、第１の導電層１２１および第２の導電層１２２を含む。さらに、任意の適切な数の導電層、たとえば、３つの導電層、４つの導電層などが利用される場合がある。これらの例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０および／またはその層は、様々な上記の例示的な実施形態と関連して説明されるように、「薄い」層（すなわち、相互接続プレート１５２）および「厚い層」（すなわち、電流搬送プレート１５１）とともには構成されないが、むしろ、接続機能と電流搬送機能を同時に提供する構成要素とともに構成される。絶縁層１２６が、導電層１２１と導電層１２２との間に配置される場合がある。加えて、絶縁層１２６は、導電層１２１の上および／または導電層１２２の下に（またはその逆に）配置される場合があり、概説すれば、１つまたは複数の絶縁層１２６は、電気絶縁特性が望まれる、相互接続組立体１２０内の任意の位置に配置される場合がある。様々な絶縁層１２６は、相互接続組立体１２０の望まれない電気接続および／または短絡を低減および／または防止するように成形、配置、および／または別途構成される。様々な例示的な実施形態では、絶縁層１２６は、プラスチック、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリカーボネート、ガラス強化エポキシ積層材（たとえば、ＦＲ−４）、および任意の他の電気絶縁材料などの誘電材料を含む。絶縁層１２６は、単一層構造を含む場合があり、あるいは、絶縁層１２６は、共通の材料または異なる材料の複数の層を含む場合がある。
【００７２】
[00143]図１０Ｃおよび図１０Ｄを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、セル２１１に結合するためのタブ１５３、１６３とともに構成される。特定のタブ１６３は、セル２１１のカソード（すなわち、正端子）に結合されるように配置および成形され、別のタブ１５３は、セル２１１のアノード（すなわち、負端子）に結合されるように配置および成形される。
【００７３】
[00144]いくつかの例示的な実施形態では、図１１Ｃ、図１１Ｄ、および図１１Ｅを参照すると、タブ１５３、１６３は、たとえば、ダイスタンピング、レーザ切断、ウォータージェット切断、プラズマ切断、放電機械加工などによって、導電性プレート１２８のバルクを形成するために利用される同じプロセスを介して導電性プレート１２８内に最初に形成される場合がある。様々な例示的な実施形態では、導電性プレート１２８は、平面材料を含み、したがって、タブ１５３、１６３は、最初に形成されるように、（たとえば、図１１Ｃおよび図１１Ｄに見られるように）導電性プレート１２８の残りと同一平面上にある場合がある。タブ１５３、１６３は、曲げられ、伸ばされ、スタンピングされ、プレスされ、および／またはその他、相互接続組立体１２０の本体から外に、それから遠くに、もしくはその下に少なくとも部分的に延びるように形成もしくは構成される場合があり、このように、タブ１５３、１６３は、たとえば、スポット溶接または他の適切なプロセスを介して、セル２１１へのより容易な結合のために延長される場合がある。導電性プレート１２８の残りの平面からのタブ１５３、１６３の少なくとも部分的なこの変形および／または延長は、導電性プレート１２８の最初の形成と同じまたは同様の時間に起こる場合があり、あるいは、それは、後の処理ステップにおいて起こる場合がある。タブ１５３、１６３を延長することによって、導電性プレート１２８とセル２１１との間にスペースが作られ、それらの間に電気絶縁材料、熱絶縁材料、および／または運動減衰材料を配置することを可能にすることが諒解されよう。
【００７４】
[00145]いくつかの例示的な実施形態では、タブ１５３、１６３は、導電性プレート１２８の本体から遠くに延びるために、スタンピングされ、プレスされ、曲げられ、および／または別途処理される。この製造プロセスまたは任意の他の適切な製造プロセスを介して、タブ１５３、１６３は、面積が増加され、（たとえば、図１０Ｄに示されるように）導電性プレート１２８の本体の厚さと比較して多少薄くされる場合がある。さらに、タブ１５３、１６３は、所望のサイズおよび／または形状のタブ１５３、１６３を得るために、曲げ加工の後、トリミングされ、切断され、または別途さらに成形もしくは形成される場合がある。処理後のタブ１５３、１６３の図は、図１１Ｅおよび図１０Ｄに見ることができ、タブ１５３、１６３の処理後のサイズと、導電性プレート１２８の本体によって占められた平面からの少なくとも部分的な変形とを示す。例示的な一実施形態では、タブは、局所的に約０．５ｍｍ下に形成されるが、導電性プレート１２８の本体は、約１．０ｍｍの厚さである。薄いタブは、本用途に必要な同じ電流搬送厚さを依然として維持しながら、任意の適切な方法（たとえば、レーザ）を使用して溶接される可能性がある。様々な例示的な実施形態では、導電性プレート１２８は、アルミニウム、ニッケル、銅、または任意の他の適切な導電性合金のうちの１つまたは複数を含む。例示的な一実施形態では、タブ１５３、１６３は、変形後、導電性プレート１２８の厚さの約半分の厚さを有する。しかし、導電性プレートおよびタブの任意の適切な厚さが使用される場合がある。
【００７５】
[00146]次に図１０Ｅから図１０Ｈを参照すると、様々な例示的な実施形態では、導電層１２１および導電層１２２は各々、内部にウィンドウ１２７を有する１組の導電性プレート１２８から構成される。ウィンドウ１２７は、対応する形状とともに構成され、その結果、導電層１２１および導電層１２２が互いに上に配置されるとき、ウィンドウ１２７は、相互接続組立体１２０を通る共通の経路（たとえば、垂直経路、すなわち、相互接続組立体１２０の平面にほぼ垂直な経路）を形成するために部分的および／または完全に位置合わせされる。ウィンドウ１２７は、内部に延びるタブ１５３および／または１６３を有する場合があり、さらに、ウィンドウ１２７は、任意のタブ１５３または１６３なしで構成され、したがって「空」となる場合がある。このように、相互接続組立体１２０では、タブ１５３、１６３は、対応するセル２１１に結合される障害物なしで延びる場合がある。
【００７６】
[00147]次に図１０Ｉを参照すると、様々な例示的な実施形態では、導電層１２１および／または導電層１２２は、１つまたは複数の導電性プレート１２８を含む。導電性プレート１２８は、タブ１５３またはタブ１６３のいずれかとともに構成されたウィンドウ１２７を含む、内部の複数のウィンドウ１２７とともに構成される場合がある。加えて、導電性プレート１２８は、導電性プレート１２８の一方の端部上の１つまたは複数のタブ１５３とともに構成され、導電性プレート１２８の反対の端部上の１つまたは複数のタブ１６３とともに構成される場合があり、このように、複数の導電性プレート１２８は、ウィンドウ１２７、タブ１５３、およびタブ１６３の所望のパターンを保ちながら互いに隣接して配置される場合がある。これらの構成では、隣接した導電性プレート１２８間のギャップまたはスペースは、ウィンドウ１２７の機能を提供する場合があり、言い換えれば、導電性プレート１２８は、２つの導電性プレート１２８が互いに隣接するとき、サイズおよび／または形状がウィンドウ１２７に類似した空間またはスペースが遮られず、タブ１５３、１６３がウィンドウ状のスペース内に延びるように成形される場合があることが諒解されよう。
【００７７】
[00148]次に図１０Ｊを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０において、導電層１２１および導電層１２２は、１つまたは複数の絶縁層１２６によって分離される場合がある。絶縁層１２６は、相互接続組立体１２０の長さおよび／または幅を延長する場合がある。さらに、複数の絶縁層１２６またはその一部分は、導電層１２２から導電層１２１を電気的に絶縁するために、必要に応じて利用される場合がある。加えて、絶縁層１２６は、導電層１２１、絶縁層１２６、および導電層１２２が互いに上に積層されたとき、ウィンドウ１２７が、相互接続組立体１２０を通る経路を形成するために互いに部分的におよび／または完全に位置合わせされるように、ウィンドウ１２７とともに構成される場合がある。
【００７８】
[00149]再び図１０Ｃ、図１０Ｅから図１０Ｈ、図１１Ｃから図１１Ｅ、および図１１Ｇを参照すると、様々な例示的な実施形態では、ウィンドウ１２７は、たとえば機械視覚に関連して、相互接続組立体１２０および／またはその構成要素の自動化された取扱い、結合、および／または処理を可能にする「視覚ウィンドウ」として構成される。例示的な一実施形態では、視覚ウィンドウは、導電性プレート１２８内に存在する導電性材料の量を最大化し、したがって、取付デバイス（たとえば、レーザ溶接デバイス、ワイヤボンディング装置、導電性接着剤用の調剤装置など）に関連する使用のために適切な視覚機能も提供しながら、導電性プレート１２８の抵抗加熱を最小化するように成形される。たとえば、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０において、ウィンドウ１２７は、２つの形状、正のタブ１６３に関連付けられたウィンドウ１２７の第１の形状、および負のタブ１５３に関連付けられたウィンドウ１２７の第２の形状で構成される場合がある。別の例示的な実施形態では、ウィンドウ１２７の単一の形状が、正のタブと負のタブの両方に利用される場合がある。例示的な一実施形態では、相互接続組立体１２０が、セル２１１を含むバッテリパック１１０と位置合わせされるとき、正のタブ１６３は正端子（たとえば、セル２１１のカソード）にレーザ溶接され、負のタブ１５３は負端子（たとえば、セル２１１のアノード）にレーザ溶接され、アノードおよびカソードはどちらも各セル２１１の共通の端部上に配置される。例示的な一実施形態では、各セル２１１の正端子は、セル２１１の中央上部に配置され、セル２１１の負端子は、セル２１１の上位肩部の近くに配置される。様々な実施形態が本明細書ではレーザ溶接を利用するように説明されるが、任意の適切な結合技法が使用されてもよいことが諒解されよう。例示的な一実施形態では、タブ１５３、１６３は、セルのそれぞれの端子にスポット溶接される。
【００７９】
[00150]相互接続組立体１２０とバッテリパック１１０との一体化の間に、レーザ溶接機が、例示的な一実施形態では、溶接部を生成するために垂直またはほぼ垂直なレーザを提供するようにバッテリパック１１０および相互接続組立体１２０の上の位置に配置される場合がある。気体レーザ、固体レーザ、ファイバ型レーザ、または任意の他の適切なレーザなどの、任意の適切なレーザ溶接機が、スポット溶接部を生成するために使用される場合がある。レーザ溶接機または他の結合装置に関連して、機械視覚システムが、タブ１５３、１６３および／またはセル２１１の位置に基づいてレーザ溶接ビーム（または他の結合機構）の位置合わせを容易にする場合がある。例示的な一実施形態では、機械視覚システムは、垂直方向から約２０度、または約１５度、または約１０度、または約５度に（すなわち、相互接続組立体１２０の平面に垂直方向から約５度から約２０度の間に）角度を付けられるが、任意の適切な角度が使用されてもよい。例示的な一実施形態では、機械視覚システムは、適切な画像アルゴリズムとともに構成された高解像度デジタルカメラを含むが、任意の適切な機械視覚システムが使用されてもよい。
【００８０】
[00151]例示的な一実施形態によれば、相互接続組立体１２０内の導電性プレート１２８および／または絶縁層１２６は、視覚ウィンドウとして構成されたウィンドウ１２７を含む。例示的な一実施形態では、視覚ウィンドウ１２７は、レーザ溶接または関連する他の結合法の位置合わせを改善するために機械視覚システムが特定の個別のセル２１１の少なくとも一部分を見ることができるように、成形、サイズ設定、および／または別途構成される。各視覚ウィンドウ１２７は、たとえば、機械視覚システムがセル２１１の少なくとも一部分の位置を観測し、ならびに／またはセル２１１の少なくとも一部分に溶接されるタブ１５３および／もしくは１６３の位置を観測することができる、開口部を提供するように構成される場合がある。例示的な一実施形態では、視覚ウィンドウ１２７は、相互接続組立体１２０を含む様々な絶縁層および導電層内の「切欠き」と見なされるか、または説明される場合がある。例示的な一実施形態では、各切欠きは、正のタブ１６３および負のタブ１５３の周りのスペースを提供し、機械視覚システムにセル２１１の一部分の視野を提供するように成形される。
【００８１】
[00152]例示的な一実施形態では、ウィンドウ１２７は、円筒セル２１１と同心の幾何形状を有し、「見る」ための機械視覚システムのためにセル２１１の負の肩部の少なくとも一部分を見せる。別の例示的な実施形態では、ウィンドウ１２７の形状は、（たとえば、図１１Ｅに示されるように）機械視覚システムが見えるセル２１１の肩部の量を増加させる「翼」を含む。例示的な一実施形態では、各ウィンドウ１２７は、相互接続組立体１２０、対応するセル２１１の肩部の一部分、および／または対応するセル２１１の外周を通して見えるように露出させ、または見えることを可能にする。
【００８２】
[00153]様々な例示的な実施形態では、ウィンドウ１２７は、機械視覚システムが見えるセル２１１の一部分が、特定のセル２１１に関して、外周の１／２、外周の３／８、外周の５／１６、外周の１／４、外周の３／１６、外周の１／８、または外周の１／１２よりも大きい量を含むことができるように構成される場合がある。例示的な一実施形態では、ウィンドウ１２７は、セル２１１の外周の７％から４０％の間を露出させる。さらに、別の例示的な実施形態では、ウィンドウ１２７は、少なくとも２．５４ｃｍ（１インチ）または少なくとも１．２７ｃｍ（１／２インチ）の、セル２１１の外周に沿った距離を露出させる。ウィンドウ１２７を通して見えるセル２１１の一部分は、タブ１６３などのタブの第１の面上のセル２１１の外周の第１の部分と、タブの第２の面上のセル２１１の外周の第２の部分とを含む場合がある。例示的な一実施形態では、セルの外径の少なくとも６０度が露出する場合がある。さらに、視覚ウィンドウ１２７を通して露出されるセル２１１の部分が大きいほど、機械視覚システムはより正確で高速である場合があるが、露出されるセル２１１の部分が大きいほど、それに対応して、導電性プレート１２８の低減された量の材料は、セル２１１との間で電流を導くために利用可能である。
【００８３】
[00154]例示的な一実施形態では、ウィンドウ１２７は、図１０Ｅから図１０Ｈおよび図１１Ｅに示されるように、正のタブ１６３を含むかまたはそれに関連付けられたウィンドウ１２７の第１の形状、および負のタブ１５３を含むかまたはそれに関連付けられたウィンドウ１２７の第２の形状とともに構成される。別の例示的な実施形態では、図示されないが、同じ形状が、正のタブ１６３を含むかまたはそれに関連付けられたウィンドウ１２７、および負のタブ１５３を含むかまたはそれに関連付けられたウィンドウ１２７のために使用される場合がある。さらに、ウィンドウ１２７の形状は、相互接続組立体１２０内のプレートごとにおよび／または層ごとに変化する場合があり、あるいは、ウィンドウ１２７の形状は、相互接続組立体１２０全体にわたって一定に維持される場合がある。例示的な一実施形態では、ウィンドウ１２７の形状、方位、配置、および寸法は、適切な結合のために十分な視覚を提供し、余分な加熱なしで導電性材料内の電流のための十分な断面積を提供するように構成される。特に、ウィンドウ１２７を小さくすることができないが、セル２１１の動作に関連して生じる電力負荷が依然として多量の熱を生成している用途では、導電性プレート１２８は、複数の層に分割されることが可能である。
【００８４】
[00155]セル２１１が本明細書では主に円筒セルと説明されるが、機械視覚システムは、ウィンドウ１２７に関連して、任意のタイプのセル２１１の一部分を露出させて、そのセル２１１への正のタブおよび／または負のタブのレーザ溶接の機械視覚が助長する位置合わせを可能にすることができることが諒解されよう。
【００８５】
[00156]次に図１２Ａ、図１２Ｂ、および図１３Ｃを参照すると、様々な例示的な実施形態では、導電性プレート１２８が、バッテリパック１１０内のセル２１１の特定の並列グループのアノードおよび／またはカソードと接触するように構成される。さらに、導電性プレート１２８は、バッテリパック１１０内の並列セル２１１の別の（たとえば、隣接する）グループの反対の端子と接触することによって直列接続を形成することもできる。さらに、導電性プレート１２８は、複数の導電性プレート１２８を互いに上に積層することができるように構成される場合があり、セル２１１の特定の並列グループに関連付けられた接続部が、スタックを含む導電性プレート１２８間で分割されることを可能にする。言い換えれば、いくつかの例示的な実施形態では、導電性プレート１２８は、積層された構成において複数の小プレートから形成されるものと見なされる場合がある。
【００８６】
[00157]相互接続組立体１２０において、様々な例示的な実施形態では、導電性プレート１２８は、セル２１１の１つまたは複数のグループに結合するために構成される場合がある。次に図１２Ａを参照すると、特定の導電性プレート１２８は、セル２１１の並列グループの正端子に接続するためのタブ１５３とともに構成される。図１２Ｂに見られるように、別の導電性プレート１２８は、セル２１１の並列グループの負端子に接続するためのタブ１６３とともに構成される。加えて、図１２Ｃに見られるように、さらに別の導電性プレート１２８は、セル２１１の第１の並列グループの負端子に接続するためのタブ１６３およびセル２１１の第２の並列グループの正端子に接続するためのタブ１５３とともに構成され、したがって、それらの間の直列接続を行う。
【００８７】
[00158]様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０において、複数の導電性プレート１２８が、セル２１１の第１の並列グループと、セル２１１の第２の並列グループとを連結する（すなわち、それらの間を直列接続する）ために利用される場合がある。このように、セル２１１の第１の並列グループと、セル２１１の第２の並列グループとの間の電流は、複数の導電性プレート１２８間で分割される場合がある。この配置は、導電性プレート１２８における抵抗損失の低減および結果として生じる熱生成の低減をもたらすことができる。
【００８８】
[00159]次に図１３Ａを参照すると、特定の導電性プレート１２８−Ａは、導電性プレート１２８−Ａのウィンドウ１２７の半分に集合的に存在するタブ１５３および１６３とともに構成されるが、残りのウィンドウ１２７は空である。タブ１５３および１６３は、たとえば、空のウィンドウ１２７の縞模様または帯によって分離された、導電性プレート１２８−Ａ内の縞模様、帯、または他のグループ分けで配置される場合がある。縞模様または帯に加えて、市松模様または他の交互パターンなどの、タブ１５３および１６３の任意の適切な配置が利用される場合がある。タブ１５３および１６３の存在によって、導電性プレート１２８−Ａは、セル２１１の第１の並列グループの第１のサブセットと、セル２１１の第２の並列グループの第１のサブセットとの間の直列接続を行う。タブ１６３の数とタブ１５３の数はしばしば等しいが、それは必要とされず、特定の導電性プレート１２８は、すべてのタブ１６３もしくはすべてのタブ１５３を有するか、またはタブ１５３と１６３の両方を有することができるが、それらの数は等しくないことが諒解されよう。
【００８９】
[00160]次に図１３Ｂを参照すると、特定の導電性プレート１２８−Ｂは、導電性プレート１２８−Ｂのウィンドウ１２７の半分に集合的に存在するタブ１５３および１６３とともに構成されるが、導電性プレート１２８−Ａが空のウィンドウ１２７を有する場合、導電性プレート１２８−Ｂはタブ１５３および／または１６３を有し、またはその逆である。したがって、導電性プレート１２８−Ｂは、セル２１１の第１の並列グループの第２のサブセットと、セル２１１の第２の並列グループの第２のサブセットとの間の直列接続を行う。第１のサブセットと第２のサブセットは重ならず、言い換えれば、特定のバッテリセル２１１は、１つのサブセットのみのメンバーであることが諒解されよう。
【００９０】
[00161]相互接続組立体１２０では、導電性プレート１２８−Ａと導電性プレート１２８−Ｂは、互いに上に積層される場合があり、得られた２層スタックは、（たとえば、図１２Ｃに示された単一の導電性プレートと同様に）セル２１１の第１の並列グループ全体と、セル２１１の第２の並列グループ全体との間の直列接続を提供する。この構成では、導電性プレート１２８−Ａおよび導電性プレート１２８−Ｂは各々、セル２１１の第１の並列グループと、セル２１１の第２の並列グループとの間で直列に流れる電流の約半分を搬送する。
【００９１】
[00162]次に図１３Ｃ、図１３Ｄ、および図１３Ｅを参照すると、いくつかの例示的な実施形態では、３層スタックが利用される場合があり、導電性プレート１２８−Ｃ、１２８−Ｄ、および１２８−Ｅは各々、それらのウィンドウ１２７の１／３に存在するタブ１５３および１６３とともに構成されるが、残りのウィンドウ１２７は空である。導電性プレート１２８−Ｃ、１２８−Ｄ、および１２８−Ｅが互いに上に積層されたとき、得られた３層スタックは、（再び、図１２Ｃに示された単一の導電性プレートと同様に）セル２１１の第１の並列グループ全体と、セル２１１の第２の並列グループ全体との間の直列接続を提供する。この構成では、導電性プレート１２８−Ｃ、１２８−Ｄ、および１２８−Ｅは各々、セル２１１の第１の並列グループと、セル２１１の第２の並列グループとの間で直列に流れる電流の約１／３を搬送する。
【００９２】
[00163]導電性プレート１２８を積層することによって、各導電性プレート１２８は、必要な電流搬送容量の低減により薄く、および／または軽くされる場合がある。加えて、各導電性プレート１２８は、比較的低コストおよび／または比較的高い抵抗の材料から作製される場合がある。例示的な一実施形態では、導電性プレート１２８は、銅、アルミニウム、ニッケル、任意の合金の変形形態などを含む。層を分割し、それによって各層を通る電流を低減する機能は、各層の厚さを低減することを容易にし、したがって、相互接続組立体１２０のより多くの製造方法（たとえば、従来の重層ＰＣＢ自動処理方法）を開放する。
【００９３】
[00164]例示的な一実施形態では、相互接続組立体１２０は、セル２１１の１０ｓ３０ｐ（１０個の直列および３０個の並列）の組合せを形成するように構成される。例示的な一実施形態では、セル２１１の並列グループ間の直列接続を行う各導電性プレート１２８は、約５７０ｍｍ×２３０ｍｍのサイズとともに構成される。各並列グループは、３０個のセルを含む場合があり、電力負荷に応じて２個、３個、４個、５個、または６個の小グループ（すなわち、導電性プレート１２８内の層）に分割することができる。この例示的な実施形態では、３００個のバッテリセル２１１に対応する３００個のウィンドウ１２７が存在し、これらのウィンドウは、セル２１１ごとに１つのウィンドウがあるものとして計数され、層ごとにセル２１１当たりの１つのウィンドウ１２７があるものとしては計数されない。この例示的な実施形態では、各セル２１１の正端子および負端子当たりに１つの、総数６００個のタブが存在する。したがって、各導電性プレート１２８は、３０個の並列セルに対応する６０個のタブを有する場合がある。この導電性プレート１２８は、次いで、任意の適切な数の層に分割され、これらの層を流れる電流により電流を分割し抵抗加熱を低減する場合がある。この例では、３つの層が使用される場合、並列セルの１グループ内の各層は、並列に接続された１０個のセルと、そのプレートに接続された２０個のタブ（１０個のセルに対応する）とを有する。これは、１つの例示的な実施形態にすぎず、層の数、セルの数、寸法、および並列直列の組合せは、セルの配置、モジュールサイズ、直列および並列の要件などに応じて著しく変化する。
【００９４】
[00165]次に図１４Ａ、図１４Ｂ、および図１４Ｃを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、任意の適切な数の導電性プレート１２８および／または任意の適切なスタック厚さの導電性プレート１２８を介して並列セル２１１のグループ間の接続部とともに構成される場合があることが諒解されよう。図１４Ａに見られるように、導電性プレート１２８の単一層配置が利用される場合があり、この配置では、並列セル２１１の第１のグループと並列セル２１１の第２のグループとの間のすべての電流が、第１の厚さを有する単一の導電性プレート１２８を流れる。図１４Ｂに見られるように、導電性プレート１２８の２層配置が利用される場合があり、この配置では、スタック内の各導電性プレート１２８は、図１４Ａに示された単一層導電性プレートの半分の数のタブ１５３、１６３を有し、各導電性プレート１２８は、並列セル２１１の第１のグループと並列セル２１１の第２のグループとの間で約半分の電流を搬送する。これらの例示的な実施形態では、各導電性プレート１２８は、通常、図１４Ａの導電性プレート１２８よりも薄い。さらに、図１４Ｃに見られるように、導電性プレート１２８の３層配置が利用される場合があり、この配置では、スタック内の各導電性プレート１２８は、図１４Ａに示された単一層導電性プレートの１／３の数のタブ１５３、１６３を有し、各導電性プレート１２８は、並列セル２１１の第１のグループと並列セル２１１の第２のグループとの間で約１／３の電流を搬送する。これらの例示的な実施形態では、各導電性プレート１２８は、通常、図１４Ｂの導電性プレート１２８よりも薄い。任意の適切なスタック厚さおよび結果として生じるタブ１５３、１６３の分割は、必要に応じて利用される場合がある。さらに、スタック内の導電性プレート１２８は、共通の厚さを有する場合があり、あるいは、スタック内の導電性プレート１２８は、厚さが互いに異なる場合がある。
【００９５】
[00166]次に図１５Ａから図１５Ｄを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、複数の電流搬送層、たとえば第１の導電層１２１および第２の導電層１２２とともに構成される。導電層１２１、１２２の各々は、導電性プレート１２８のスタックから形成される場合がある。たとえば、図１５Ａの分解図に見られるように、第１の導電層１２１は、導電性プレート１２８の２重スタックから形成され、第２の導電層１２２は、同様に、導電性プレート１２８の２重スタックから形成される。図１５Ｂは、バッテリパック１１０内のセル２１１上に配置された第１の導電層１２１を示し、図１５Ｃは、バッテリパック１１０内のセル２１１上に配置された第２の導電層１２２を示し、図１５Ｄは、バッテリパック１１０内のセル２１１上に配置された第１の導電層１２１と第２の導電層１２２の両方を示す。第１の導電層１２１および第２の導電層１２２は、各セル２１１に対してタブ１５３またはタブ１６３のいずれかを有することに関して相補的である。
【００９６】
[00167]第１の導電層１２１および第２の導電層１２２は、図１５Ｄに見られるように構成されるとき、たとえば、図４Ａに関して以上に説明されたものと同様に、セル２１１の並列および直列のグループ分けの所望の構成をもたらす接続を形成する。図１５Ａから図１５Ｄに示される実施形態では、左から右に動かすとき、電気経路は、セル２１１の「１０ｓ、３０ｐ」配置を形成するために、次の構成要素を、すなわち、正端子２２８→１２１Ａ→１２２Ａ→１２１Ｂ→１２２Ｂ→１２１Ｃ→１２２Ｃ→１２１Ｄ→１２２Ｄ→１２１Ｅ→１２２Ｅ→１２１Ｆ→負端子２２９の順に通過する。
【００９７】
[00168]図１６Ａから図１６Ｃは、相互接続組立体１２０内の導電層、たとえば導電層１２１を形成するために２層スタック内に利用される導電性プレート１２８に関するウィンドウ１２７、タブ１５３、およびタブ１６３の例示的な相補的配置をさらに示す。
【００９８】
[00169]図１７Ａから図１７Ｃを参照すると、相互接続組立体１２０の最も陽性の端部に配置された各導電性プレート１２８は、その導電性プレート１２８を負荷（または母線、または他の電流収集構成要素）に電気接続するための接続機能部１３３とともに構成される。複数の積層された導電性プレート１２８が利用されるとき、接続機能部１３３は、プレートごとにずらされる場合があり、図１７Ｃに見られるように、スタックに対する複数の接続点を可能にし、したがって、任意の特定の接続点に余分な電流が蓄積するのを防止する。
【００９９】
[00170]同様に、次に図１７Ｄから図１７Ｆを参照すると、相互接続組立体１２０の最も陰性の端部に配置された各導電性プレート１２８は、その導電性プレート１２８を負荷（または母線、または他の電流収集構成要素）に電気接続するための接続機能部１３３とともに構成される。複数の積層された導電性プレート１２８が利用されるとき、接続機能部１３３は、プレートごとにずらされる場合があり、図１７Ｆに見られるように、スタックに対する複数の接続点を可能にし、したがって、任意の特定の接続点に余分な電流が蓄積するのを防止する。
【０１００】
[00171]図１７Ａおよび図１７Ｂに戻ると、様々な例示的な実施形態では、導電性プレート１２８は、たとえば、フランジ１２９、貫通穴１３０などの組立機能部、検知機能部、および／または管理機能部とともに構成される場合がある。これらの機能部は、たとえば、組立て中の導電性プレート１２８の取扱いのために、導電性プレート１２８のスタックを互いに連結するためなどに、必要に応じて利用される場合がある。導電性プレート１２８間の共通の位置に配置された貫通穴１３０は、リベットまたは他の機械的な接続がスタック内のすべての導電性プレート１２８を保持するために利用される場合がある。代替として、導電性プレート１２８は、溶接され、はんだ付けされ、ろう付けされ、または別途互いに結合される場合がある。加えて、フランジ１２９は、セル２１１のバランシングおよびバッテリ管理システムの電圧の読みに関連して使用するために電気接続点として利用される場合がある。
【０１０１】
[00172]様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、たとえば、温度センサ、電流センサ、電圧センサ、バッテリ管理システムなどの、バッテリパック１１０の制御および／または管理のための他の構成要素に結合され、および／またはこれらの構成要素とともに利用される場合がある。このように、相互接続組立体１２０は、バッテリパック１１０の性能、動作寿命、および／または信頼性の改善を容易にすることができる。
【０１０２】
[00173]次に図１８Ａおよび図１８Ｂを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、電圧検知板１４１を含む（および／またはそれに結合される）場合がある。電圧検知板１４１は、いくつかの電気リード１４２とともに構成され、各リード１４２は、相互接続組立体１２０内の導電性プレート１２８に結合するように意図される。リード１４２は、電圧検知板１４１をシステム１００に関連する他の制御電子装置に単一ケーブル結合するのを容易にするために、電圧検知板１４１において、たとえば雄／雌ソケットコネクタ１４３内に共に経路設定され、および／または統合される場合がある。したがって、電圧検知板１４１は、並列セル２１１の各トレース／グループの電圧を（たとえば、ＢＭＳ１４０の動作に関連して）監視することを容易にするために構成される。様々な例示的な態様によれば、この手法は、ワイヤハーネスの使用を除去する。電圧検知板１４１は、たとえば、第１および第２の層１２１、１２２を含む導電性プレート１２８に接続するためのリード１４２を有するプリント回路基板を含む場合がある。例示的な一実施形態では、電圧検知板１４１は、第１の層１２１内の４個〜１２個の独立した導電性プレート１２８に（たとえば、リベットまたはナット／ボルトを介して）接続する。同様に、電圧検知板１４１は、第２の層１２２内の４個〜１２個の独立した導電性プレートに接続する場合がある。さらに、任意の適切な数の接続部が、相互接続組立体１２０内の位置と電圧検知板１４１との間に作製される場合がある。
【０１０３】
[00174]次に図１９Ａおよび図１９Ｂを参照すると、様々な例示的な実施形態では、相互接続組立体１２０は、バッテリパック１１０内の１つまたは複数のセル２１１の温度を監視するための温度検知リボン１４５に結合される（および／または温度検知リボン１４５と連携して動作する）場合がある。温度検知リボン１４５は、例示的な一実施形態では、その上に１つまたは複数の表面取付けサーミスタ１４７を有する可撓性のＰＣＢリボンを含む。温度検知リボン１４５は、たとえば、バッテリパック１１０の他の構成要素に結合することを容易にするために、非導電性ハウジング１４６をさらに含む場合がある。様々な例示的な実施形態では、温度検知リボン１４５は、たとえば蛇行しながら、セル２１１を通ってセル２１１間を延びる。温度検知リボン１４５は、サーミスタ１４７が、セル２１１の頂部と底部との間のレベルにおいて（たとえば、セル２１１の高さの半分の点の＋／−２０％内の位置において）関連のセル２１１に接触するように構成される場合がある。これらの位置にサーミスタ１４７を配置することによって、温度検知リボン１４５は、特に、セル２１１が一方の端部から第一に冷却され、したがって、セル２１１の高さに沿って温度勾配を受ける事例では、セル２１１の温度測定の改善を提供することができる。
【０１０４】
[00175]温度検知リボン１４５の使用は、バッテリパック１１０を含むセル２１１構造全体にわたってセル２１１の温度を測定する機能を提供する。特に、温度検知リボン１４５は、バッテリパック１１０内の中間／内部セル２１１の温度を検知する機能を提供する。さらに、温度検知リボン１４５は、バッテリパック１１０を含むセル２１１のすべての平均温度を測定するのとは対照的に、バッテリパック１１０の特定の位置における、個々のセル２１１または少なくとも少数のセル２１１の温度を測定することを容易にする。
【０１０５】
[00176]様々な例示的な実施形態では、バッテリパック１１０を構築するとき、温度検知リボン１４５が最初に配置され、および／または位置付けられる場合があり、その後、セル２１１が、バッテリパック１１０内に配置される場合がある。このように、サーミスタ１４７が、結果として、バッテリパック１１０に別々に配置および／または結合される必要なしに、対応するセル２１１に対して事前に配置されるので、バッテリパック１１０の自動組立てが容易にされる。代替として、温度検知リボン１４５は、セル２１１がバッテリパック１１０内に配置された後に挿入される場合がある。
【０１０６】
[00177]本開示の原理によれば、例示的な電気システム１００（および／またはバッテリパック１１０および／または相互接続組立体１２０）は、たとえば、自動車、トラクタ、トラック、トロリー、列車、バン、四輪バイク、ゴルフカート、スクーター、ボート、飛行機、ドローン、フォークリフト、テレハンドラー、バックホーなどの、電気自動車または輸送産業機器の製品に関連して利用されるのが望ましい場合がある。例示的な一実施形態では、相互接続組立体１２０は、ワイヤハーネスに取って代わり、何百ものセルを有するバッテリパックを電気システム１００に接続するための組立ての信頼性および速度を増加させる。
【０１０７】
[00178]本開示の原理は、たとえば、全内容が実質的に参照により本明細書に組み込まれている、「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＢＡＴＴＥＲＹ  ＴＨＥＲＭＡＬ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ  Ａ  ＶＡＰＯＲ  ＣＨＡＭＢＥＲ」という名称の２０１７年１１月１７日に出願した米国特許出願第１５／８１５，９７５号に開示されるように、バッテリシステムの熱管理の原理と組み合わされる場合がある。
【０１０８】
[00179]例示的な一実施形態では、電気システムは、第１のプレートセグメントおよび第２のプレートセグメントを含む第１のプレートと第３のプレートセグメントおよび第４のプレートセグメントを含む第２のプレートとを含む、相互接続組立体と、第１のセルグループ、第２のセルグループ、および第３のセルグループを含む複数のセルを含む、バッテリパックとを含み、上記相互接続組立体は、複数のセルの上部に接続され、複数のセルの各セルは、第１の極性の第１の端子と第２の極性の第２の端子とを含む。
【０１０９】
[00180]例示的な一実施形態では、バッテリパックの複数のセルを電気接続するためのバッテリ相互接続組立体は、第１のウィンドウと、第１のウィンドウに関連付けられバッテリパックの複数のセルのうちのセルの第１の端子に第１のプレートを接続するように構成された第１のタブとを含む、第１のプレートと、第１のプレートに平行で第１のプレートに少なくとも部分的に重なる、第２のプレートとを含み、上記第２のプレートは、第１のウィンドウと位置合わせされる第２のウィンドウであって、第１のタブが内部を通って延びる、第２のウィンドウと、第２のウィンドウに関連付けられセルの第２の端子に第２のプレートを接続するように構成された第２のタブとを含み、第１のプレートは、第２のプレートから物理的に分離され、第１のプレートは、セルを通して第２のプレートに電気接続され、第１の端子は第１の極性を有し、第２の端子は第２の極性を有する。第１のプレートは、第１の電流搬送プレートと、第１の電流搬送プレートの第１の面に沿って第１の電流搬送プレートに電気接続された第１の相互接続プレートとを含む場合があり、第１のタブは、第１の相互接続プレートの一部分であり、第２のプレートは、第２の電流搬送プレートと、第２の電流搬送プレートの第１の面に沿って第２の電流搬送プレートに電気接続された第２の相互接続プレートとを含み、第２のタブは、第２の相互接続プレートの一部分である。第１の電流搬送プレートは、第１の相互接続プレートよりも厚い場合があり、第２の電流搬送プレートは、第２の相互接続プレートよりも厚い場合がある。第１の電流搬送プレートは、第１の導電性材料を含む場合があり、第１の相互接続プレートは、第２の導電性材料を含む場合があり、第２の電流搬送プレートは、第３の導電性材料を含む場合があり、第２の相互接続プレートは、第４の導電性材料を含む場合がある。
【０１１０】
[00181]相互接続組立体は、オーバーモールド材料をさらに含む場合があり、オーバーモールド材料は、互いに固定位置で第１のプレートおよび第２のプレートを保持するパッケージ組立体を形成し、オーバーモールド材料は、非導電性であり、オーバーモールド材料は、第１のウィンドウ、第２のウィンドウ、第３のウィンドウ、および第４のウィンドウを含む相互接続組立体の形状全体を形成する。オーバーモールド材料は、第１のプレートおよび第２のプレートに対して固定位置でセルを受け入れ、セルを保持するためにセルの上部の形状に適合するように成形された開口部を含む場合がある。セルは円筒セルである場合があり、オーバーモールド材料は、円筒セルの上部を受け入れるための円形開口部を含む場合があり、円形開口部は、第１および第２のタブと位置合わせされる場合がある。バッテリ相互接続組立体は、オーバーモールド材料から形成され、バッテリ相互接続組立体に対して固定位置でセルを保持するための複数の柱構造体を含む、保持構造体をさらに含む場合がある。バッテリ相互接続組立体は、バッテリ相互接続組立体内でオーバーモールドされた検知層をさらに含む場合があり、検知層は、検知信号を通信コネクタに通信するためのトレースを含み、検知信号は、バッテリ相互接続組立体に取り付けられたバッテリパックに関連する検知電圧と、バッテリパック内のある位置における温度を検知するサーミスタに関連する温度との少なくとも１つを表す。
【０１１１】
[00182]例示的な一実施形態は、以上に開示されたバッテリ相互接続組立体を含む、電子システムを含み、上記電子システムは、各々が第１の極性端子および第２の極性端子を有する、第１のセルグループおよび第２のセルグループをさらに含み、第１のプレートは、第１のセグメントおよび第２のセグメントを含み、第２のプレートは、第３のセグメントおよび第４のセグメントを含み、第１のセグメントは、第１のセルグループを通して第３のセグメントに電気接続され、第１のセグメントは、第１のセルグループの第１の極性端子に接続され、第３のセグメントは、第１のセルグループの第２の極性端子に接続され、第３のセグメントは、第２のセルグループを通して第２のセグメントに電気接続され、第３のセグメントは、第２のセルグループの第１の極性端子に接続され、第２のセグメントは、第２のセルグループの第２の極性端子に接続される。
【０１１２】
[00183]バッテリ相互接続組立体では、第１のプレートは、第１のセグメントおよび第２のセグメントを含む場合があり、第２のプレートは、第３のセグメントおよび第４のセグメントを含む場合があり、第３のセグメントは、第１のセグメントおよび第２のセグメントの一部分と位置合わせされ、第２のセグメントは、第３のセグメントの一部分および第４のセグメントの一部分と位置合わせされる。バッテリ相互接続組立体では、第１のプレートは、第１のセグメントおよび第２のセグメントを含み、第２のプレートは、第３のセグメントおよび第４のセグメントを含み、第３のセグメントは、第１のセグメントおよび第２のセグメントの一部分と位置合わせされ、第２のセグメントは、第３のセグメントの一部分および第４のセグメントの一部分と位置合わせされ、第１のセグメントおよび第３のセグメントの一部分は、バッテリパックに接続されるとき、第１のセルグループと位置合わせされるように構成され、第１のセグメントは、第１のセルグループの第１の極性の端子に接続するように構成され、第３のセグメントの一部分は、第１のセルグループの第２の極性の端子に接続するように構成され、第２のセグメントの一部分および第３のセグメントの一部分は、バッテリパックに接続されるとき、第２のセルグループと位置合わせされるように構成され、第２のセグメントの一部分は、第１のセルグループの第２の極性の端子に接続するように構成され、第３のセグメントの一部分は、第１のセルグループの第１の極性の端子に接続するように構成される。バッテリ相互接続組立体では、第１のプレートは、第１のセグメントおよび第２のセグメントを含み、第２のプレートは、第３のセグメントおよび第４のセグメントを含み、最も陰性から最も陽性までの電流経路は、様々な取り付けられたセルを通して、第１のセグメントから第３のセグメントに、第３のセグメントから第２のセグメントに、第２のセグメントから第４のセグメントに進む。第１のタブは、第１のタブを通る電流が所定の時間量の間、しきい値を超える場合、複数のセルの残りからセルを絶縁させるヒューズ構造体を含む場合がある。バッテリ相互接続組立体は、バッテリ相互接続組立体の同じ端部上に配置された、負の電力接続点および正の電力接続点をさらに含む場合がある。バッテリ相互接続組立体は、バッテリ相互接続組立体上に配置された、負の電力接続点および正の電力接続点をさらに含む場合がある。
【０１１３】
[00184]例示的な一実施形態では、バッテリパックの複数のセルを電気接続するための相互接続組立体は、第１のウィンドウと、第１のウィンドウに関連付けられバッテリパックの複数のセルのうちのセルの第１の端子に第１のプレートを接続するように構成された第１のタブとを含む、第１のプレートと、第２のウィンドウと、第１のプレートに平行で第１のプレートに少なくとも部分的に重なる、第２のプレートとを含み、上記第２のプレートは、第１のウィンドウと位置合わせされる第３のウィンドウであって、第１のタブが内部を通って延びる、第３のウィンドウと、第４のウィンドウに関連付けられセルの第２の端子に第２のプレートを接続するように構成された第２のタブとを含む。オーバーモールド材料は、第１のプレートおよび第２のプレートに対して固定位置でセルを受け入れ、セルを保持するためにセルの上部の形状に適合するように成形された開口部を含む。
【０１１４】
[00185]別の例示的な実施形態では、電気システムは、第１のプレートと、第１のプレート上に積層された第２のプレートとを含む（第１のプレートおよび第２のプレートは溶接タブを含む）相互接続組立体と、第１のセルグループ、第２のセルグループ、および第３のセルグループを含む複数のセルを含むバッテリパックとを含み、上記相互接続組立体は、複数のセルの上部に接続され、複数のセルの各セルは、第１の極性の第１の端子と第２の極性の第２の端子とを含み、相互接続組立体上の溶接タブは、相互接続組立体からバッテリパックへの単なる機械的な接続部として機能し、相互接続組立体は、浮いた相互接続組立体である。
【０１１５】
[00186]別の例示的な実施形態は、バッテリパックの複数のセルを電気接続するための相互接続組立体を含み、上記複数のセルは、第１のセルグループ、第２のセルグループ、および第３のセルグループを含み、上記相互接続組立体は、第１のプレートと第２のプレートとを含み、第１のプレートは、第１のセルグループと第２のセルグループとの間の直列接続を形成し、第２のプレートは、第２のセルグループと第３のセルグループとの間の直列接続を形成し、第１のプレートおよび第２のプレートは、それぞれのプレート内のウィンドウ内に延びるタブを介して複数のセルに電気接続される。第１のプレートは、第１のタブをさらに含み、視覚ウィンドウをさらに含む場合があり、視覚ウィンドウは、第１のセルグループの１つのセルの肩部の一部分を露出させるのに加えて、正端子タブおよび負端子タブを含むように成形される。第１のプレートは、プレートのスタックから形成される場合があり、スタック内の各プレートは、第１のプレートを流れる総電流の一部分を個別に搬送するように構成される。積層されたプレートの各プレートは、正のタブおよび負のタブを含む場合があり、各プレートからのタブは、第１のプレートの平面から第１のセルグループまたは第２のセルグループのそれぞれのセルに向かって延びる。相互接続組立体は、センサ線、電源接続部、および他のデータ通信接続部を介して支持のみされるか、または（溶接タブ以外を介して）構成要素に接続される場合がある。相互接続組立体は、浮いた相互接続組立体である場合がある。バッテリパックは、表面取付けサーミスタを有するリボンを含む温度検知リボンを含む場合があり、温度検知リボンは、セルの頂部と底部との間のレベルにおいて、第１のセルグループ、第２のセルグループ、および第３のセルグループのうちの少なくとも１つのセルを通して、それらのセル間を延び、第１のセルグループ、第２のセルグループ、および第３のセルグループのうちの少なくとも１つの３つ以上のセルと並んで通過し、温度検知リボンは、バッテリパック内の中間のセルの温度を検知するように構成される。
【０１１６】
[00187]本開示の原理が様々な実施形態において示されてきたが、特定の環境および動作要件に特に適応する、実際に使用される構造、配置、比率、要素、材料、および構成要素の多くの修正形態が、本開示の原理および範囲から逸脱することなく使用される場合がある。これらおよび他の変更形態または修正形態は、本開示の範囲内に含まれるように意図され、以下の特許請求の範囲に表現される場合がある。
【０１１７】
[00188]本開示は、様々な実施形態を参照して説明されてきた。しかし、様々な修正および変更が、本開示の範囲から逸脱することなく行うことができることを当業者は諒解されよう。したがって、明細書は、限定ではなく、例示と見なされるべきであり、すべてのそのような修正形態は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。同様に、利益、他の利点、および問題に対する解決策は、様々な実施形態に関して以上に説明されてきた。しかし、利益、利点、問題に対する解決策、および任意の利益、利点、または解決策を発生させるか、またはより顕著にする場合がある任意の要素は、任意の請求項またはすべての請求項の重要な、必要な、または必須の特徴または要素と見なされるべきではない。
【０１１８】
[00189]本明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語、またはその任意の他の変形形態は、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、または装置が、これらの要素を含むだけでなく、明示的に列挙されていない他の要素、または、そのようなプロセス、方法、物品、もしくは装置に固有の他の要素を含むことができるように、非排他的な包含を網羅することが意図される。同様に、本明細書で使用される「結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」、「結合する（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）」という用語、またはその任意の他の変形形態は、物理的な接続、電気的な接続、磁気的な接続、光学的な接続、通信的な接続、機能的な接続、熱的な接続、および／または任意の他の接続を網羅することが意図される。本明細書または特許請求の範囲に「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つ」または「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」と同様の言葉が使用されるとき、その語句は、次の（１）Ａの少なくとも１つ、（２）Ｂの少なくとも１つ、（３）Ｃの少なくとも１つ、（４）Ａの少なくとも１つおよびＢの少なくとも１つ、（５）Ｂの少なくとも１つおよびＣの少なくとも１つ、（６）Ａの少なくとも１つおよびＣの少なくとも１つ、または（７）Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つのいずれかを意味することが意図される。
【符号の説明】
【０１１９】
１００  電気システム
１１０  バッテリパック
１２０  相互接続組立体
１２１  第１の層、第１の導電層、導電層
１２２  第２の層、第２の導電層、導電層
１２３  検知層
１２４  信号線、トレース
１２５  通信コネクタ
１２６  絶縁層
１２７  ウィンドウ
１２８  導電性プレート
１２８−Ａ  導電性プレート
１２８−Ｂ  導電性プレート
１２８−Ｃ  導電性プレート
１２８−Ｄ  導電性プレート
１２８−Ｅ  導電性プレート
１２９  フランジ
１３０  貫通穴
１３３  接続機能部
１３５  電源コネクタ
１４０  バッテリ管理システム
１４１  電圧検知板
１４２  電気リード
１４３  ソケットコネクタ
１４５  温度検知リボン
１４６  非導電性ハウジング
１４７  サーミスタ
１５１  第１の電流搬送プレート、第１の電流搬送層
１５１Ａ  電流搬送プレートセグメント
１５１Ｂ  電流搬送プレートセグメント
１５１Ｃ  電流搬送プレートセグメント
１５１Ｄ  電流搬送プレートセグメント
１５１Ｅ  電流搬送プレートセグメント
１５１Ｆ  電流搬送プレートセグメント
１５２  第１の相互接続プレート
１５２Ａ  相互接続プレートセグメント
１５２Ｂ  相互接続プレートセグメント
１５２Ｃ  相互接続プレートセグメント
１５２Ｄ  相互接続プレートセグメント
１５２Ｅ  相互接続プレートセグメント
１５２Ｆ  相互接続プレートセグメント
１５３  タブ、負のタブ
１５４  細首部
１６１  第２の電流搬送プレート、第２の電流搬送層
１６１Ａ  電流搬送プレートセグメント
１６１Ｂ  電流搬送プレートセグメント
１６１Ｃ  電流搬送プレートセグメント
１６１Ｄ  電流搬送プレートセグメント
１６１Ｅ  電流搬送プレートセグメント
１６２  第２の相互接続プレート
１６２Ａ  相互接続プレートセグメント
１６２Ｂ  相互接続プレートセグメント
１６２Ｃ  相互接続プレートセグメント
１６２Ｄ  相互接続プレートセグメント
１６２Ｅ  相互接続プレートセグメント
１６３  タブ、正のタブ
１６４  穴
１７０  電源
１７３  タブ組立体
１７４  プレート接続点
１７５  セルタブ
１７６  脆弱なリンク
１８４  はんだパッド
１９０  負荷
１９１  ソケット母線
１９２  穴
２１０  バッテリパック
２１１  セル
２１２  上位中央部
２１３  上端部
２２０  相互接続組立体
２２８  正のタブ、正の接続点
２２９  負のタブ、負の接続点
３６４  位置合わせ穴
３６５  位置合わせ穴
３８０  オーバーモールド材料
３８１  保持構造体
３８８  １対のウィンドウ、対、ウィンドウ対
３８９  単一の共通ウィンドウ
３９０  スペース
６１２  サーミスタ
６２４  サーミスタリード
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１０Ｈ】
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【図１０Ｉ】
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【図１０Ｊ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１７Ｅ】
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【図１７Ｆ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【国際調査報告】
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