説明

エネルギー貯蔵モジュール

【課題】本発明はベース外部の衝撃や腐食に強い端子連結部材と、これを利用し複数のエネルギー貯蔵体を電気的に連結したエネルギー貯蔵モジュールに関する。
【解決手段】本発明によるエネルギー貯蔵モジュールは、導電性の平らな棒状で、両端に端子挿入ホールが形成される第1プレートと、第1プレートと同じ形状で形成され、第1プレートの上部に積層される少なくとも1つの第2プレートを含み、第1プレートは下部面に絶縁層が形成された端子連結部材及び端子連結部材の端子挿入ホールに挿入される端子を備え、端子連結部材により直列または並列に電気的に連結される少なくとも2つのエネルギー貯蔵体を含むことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はエネルギー貯蔵モジュールに関し、より詳細には、外部の衝撃や腐食に強い端子連結部材と、これを利用し複数のエネルギー貯蔵体を電気的に連結して形成するエネルギー貯蔵モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
一般的にエネルギー貯蔵体とは、電気エネルギーを内部に貯蔵し、必要なときに、外部に供給する素子や装置のことである。最近は、このようなエネルギー貯蔵体として2次電池や電気二重層コンデンサーが幅広く用いられている。
【0003】
エネルギー貯蔵体はエネルギーが貯蔵される貯蔵胴体と、貯蔵胴体から外部に突出して貯蔵胴体に備えられた陽極板、陰極板の集電体等と電気的に連結される陽極端子、陰極端子を含む。
【0004】
一方、大電力を必要とする機器(例えば、電気自動車等)のために、複数個のエネルギー貯蔵体を直列(または、並列)連結して形成した大容量のエネルギー貯蔵モジュールが用いられている。
【0005】
エネルギー貯蔵モジュールは、それぞれのエネルギー貯蔵体の端子を並列または直列に電気的に連結することで、大容量のエネルギーを貯蔵する。このとき、各端子は別途の端子連結部材(例えば、バスバー;bus bar)により電気的に連結される。
【0006】
このような従来の端子連結部材は、1枚の金属板で形成され、両側に端子を締結するための端子挿入ホールが形成される。
【0007】
しかし、従来は、上記のように端子連結部材が1枚の金属板で形成されていたため、外部から衝撃や震動が加わったり、腐食が生じたりする場合、容易く切れてしまい、これによりエネルギー貯蔵モジュール内に断線及び短絡が生じるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、上述の従来技術の問題を解決するためのもので、外部の衝撃や腐食に強い端子連結部材と、これを利用し複数のエネルギー貯蔵体を電気的に連結したエネルギー貯蔵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】
本発明によるエネルギー貯蔵モジュールは、導電性の平らな棒状で、両端に端子挿入ホールが形成される第1プレートと、第1プレートと同じ形状で形成され第1プレートの上部に積層される少なくとも1つの第2プレートを含む端子連結部材であって、第1プレートは下部面に絶縁層が形成された端子連結部材と、端子連結部材の端子挿入ホールに挿入される端子を備えて端子連結部材により直列または並列に電気的に連結される少なくとも2つのエネルギー貯蔵体とを含むことを特徴とする。
【0010】
本発明における絶縁層は、端子挿入ホールの周りの部分を除いた第1プレートの全下部面に形成することを特徴とする。
【0011】
本発明における絶縁層は、第1プレートの下部面に絶縁物質を塗布して形成することができる。
【0012】
本発明における絶縁層は、第1プレートの下部面に絶縁テープを付着して形成することができる。
【0013】
本発明における第1プレートと第2プレートは、異なる材質の金属で形成することができる。
【0014】
本発明における第1プレート及び第2プレートは、両端に形成された端子挿入ホールの間の中心部分が上方に突出して弧形に曲がるように形成されることができる。
【0015】
本発明は積層された第1プレートと第2プレートの中心部分を共に包んで形成される絶縁カバーをさらに含むことができる。
【0016】
本発明は第2プレートと類似する形状で、第1プレートと第2プレートの間に介在される少なくとも1つの第3プレートを含むことができる。
【0017】
本発明は第1プレート、第2プレート、または第3プレートの少なくとも何れか1つの側面から突起状に外部に突出して形成されるワイヤ締結部をさらに含むことができる。
【0018】
本発明は、端子連結部材を端子に固定して締結する固定部材をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によるエネルギー貯蔵モジュールの端子連結部材は1枚ではなく、複数枚のプレートが重畳されるように構成される。従って、外部の衝撃をより容易に緩衝させることができ、腐食等により端子連結部材が簡単に切れることを防ぐことができる。
【0020】
また、本発明による端子連結部材の、エネルギー貯蔵体と接する第1プレートの下部面には絶縁層が形成される。これにより、エネルギー貯蔵体の貯蔵胴体と端子連結部材間の接触により短絡が生じることを防ぐことができ、より安定的なエネルギー貯蔵モジュールを製造することができる。
【0021】
また、本発明による端子連結部材は複数枚のプレートの少なくとも何れか1つの側面に形成されるワイヤ締結部を利用する。従って、円筒状に形成される導電性ワイヤの端にワイヤ締結部を挿入した後、導電性ワイヤの端を圧着することで、導電性ワイヤをワイヤ締結部に締結することができるため、導電性ワイヤの締結時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の実施形態によるエネルギー貯蔵モジュールを概略的に図示した斜視図である。
【図2】図1の端子連結部材を図示した分解斜視図である。
【図3】図1のA−A’に沿って切開した端子連結部材の断面図である。
【図4】本発明の他の実施形態によるエネルギー貯蔵モジュールの端子連結部材を示す斜視図である。
【図5】本発明のさらに他の実施形態によるエネルギー貯蔵モジュールの端子連結部材を示す断面図である。
【図6】本発明のさらに他の実施形態によるエネルギー貯蔵モジュールの端子連結部材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明を詳しく説明するに先立ち、以下で説明する本明細書及び請求の範囲に用いられる用語や単語は、通常、若しくは辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念として適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的思想に適する意味と概念で解釈されるべきである。従って、本明細書に記載された実施形態と図面に図示された構成は、本発明の最も好ましい実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを代弁するものではないため、本出願時点においては、これらに代わる多様な均等物と変形例があり得る。
【0024】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。このとき、添付の図面における同じ構成要素はできる限り同じ符号で示す。また、本発明の要旨を不明確にし得る公知機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。同様の理由で、添付の図面における一部の構成要素は誇張、または省略されたり、概略的に図示されており、各構成要素のサイズは実際のサイズを完全に反映したものではない。
【0025】
以下、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて詳しく説明する。
【0026】
図1は本発明の実施形態によるエネルギー貯蔵モジュールを概略的に図示した斜視図であり、図2は図1の端子連結部材を図示した分解斜視図であり、図3は図1のA−A’に沿って切開した端子連結部材の断面図である。
【0027】
図1乃至図3を参照すると、本実施形態によるエネルギー貯蔵モジュール1は複数のエネルギー貯蔵体10と、端子連結部材20と、固定部材30を含む。
【0028】
エネルギー貯蔵体10はエネルギーが貯蔵される貯蔵胴体12と、貯蔵胴体12から外部に突出し、貯蔵胴体12の内部に備えられた陽極板、陰極版の集電体(不図示)等と電気的に連結される端子14(例えば、陽極端子及び陰極端子)を含む。本実施形態によるエネルギー貯蔵体10は端子14の内部に円筒状の締結溝(不図示)が形成され、このような締結溝の内周縁には雌ネジ山が形成される。
【0029】
このようなエネルギー貯蔵体10は、後述する端子連結部材20により少なくとも2つが並列または直列に電気的に連結され、大容量のエネルギー貯蔵モジュール1を形成する。
【0030】
端子連結部材20は、1つのエネルギー貯蔵体10に備えられた陽極端子14や陰極端子14を、近くにある別のエネルギー貯蔵体10の陽極端子14または陰極端子14と連結する。即ち、端子連結部材20はエネルギー貯蔵体10の端子14に締結され、多数のエネルギー貯蔵体10を直列または並列に電気的に連結する。
【0031】
本発明による端子連結部材20は、複数の金属板が積層されて形成され、両端に端子挿入ホール28が形成される導電層と、このような導電層の下部面に形成される絶縁層23を含んで構成されることが特徴である。
【0032】
このために、本実施形態による端子連結部材20は、下部に配置される第1プレート22と、第1プレート22の上部に配置される少なくとも1つの第2プレート24及び第3プレート26を含んで構成される。
【0033】
第1プレート22は導電性の平らな棒状で、両端に端子挿入ホール28が形成される。このような第1プレート22は下部面がエネルギー貯蔵体10と直接接触し、エネルギー貯蔵体10に締結される。従って、エネルギー貯蔵体10との絶縁のために下部面には絶縁層23が形成される。
【0034】
絶縁層23は端子挿入ホール28の周りの部分を除いた第1プレート22の全下部面に形成される。端子挿入ホール28の周りの部分に絶縁層23を形成しない理由は端子14の上端面と第1プレート22の下部面が接触する面積を最大限確保するためである。これにより、端子14と端子連結部材20との電気的連結の信頼性を確保することができる。
【0035】
しかし、本実施形態のように端子14の一部分である上部面だけが第1プレート22の下部面と接触するのではなく、端子14全体が端子挿入ホール28に挿入されるようにエネルギー貯蔵体10の端子14が形成される場合、上記のように端子挿入ホール28の周りの部分に絶縁層23を形成しない必要がなく、全下部面に絶縁層23を形成することが好ましい。
【0036】
このような絶縁層23は様々な方法により形成されることができる。例えば、本実施形態による絶縁層23は第1プレート22の下部面に絶縁物質を塗布して形成することができる。この場合、端子挿入ホール28の周りの部分はマスキングテープ(masking tape)等を用いて絶縁層23が形成されることを防ぐことができる。
【0037】
また、本実施形態による絶縁層23は第1プレート22の下部面に絶縁テープを付着して形成することができ、この他にも様々な方法により絶縁層23を形成することができる。
【0038】
第2プレート24は第1プレート22と同じ外形で形成され、第1プレート22の上部に積層される。即ち、第2プレート24は導電性の平らな棒状で、両端に端子挿入ホール28が形成される。従って、第2プレート24は第1プレート22や後述する第3プレート26と共に積層される。また、第2プレート24の端子挿入ホール28は第1プレート22と同じ位置に形成されるため、積層時に、第2プレート24の端子挿入ホール28と第1プレート22の端子挿入ホール28は同じ垂直線上に位置する。
【0039】
第3プレート26は第2プレート24と類似する形状で形成されるが、側面に突起状に外部に突出するワイヤ締結部27が形成されるという点で差異がある。
【0040】
ワイヤ締結部27には必要に応じて導電性ワイヤが連結される。ここで、導電性ワイヤは、エネルギー貯蔵体10の状態をモニタリングするモニタリングユニット(不図示)と端子連結部材20を電気的に連結するために用いられ、そのために本実施形態による端子連結部材20は第3プレート26の側面に形成されたワイヤ締結部27を用いることを特徴とする。
【0041】
導電性ワイヤ50は端に円筒状の導電性接続部52を備えることができる。接続部52は内部にワイヤ締結部27が挿入できるサイズで形成される。それにより、導電性ワイヤ50とワイヤ締結部27は、接続部52にワイヤ締結部27が挿入された状態で、外圧により接続部52が圧着されることで固定して締結され電気的に連結される。
【0042】
一方、本実施形態ではワイヤ締結部27が第3プレート26に形成される場合を例に挙げているが、これに限定されない。即ち、本実施形態によるワイヤ締結部27は導電層である第1プレート22、第2プレート24、または第3プレート26の少なくとも何れか1つに形成されることができ、必要に応じて多様な位置に多様な個数が形成されることもできる。
【0043】
このような本実施形態による端子連結部材20の第1プレート22、第2プレート24及び第3プレート26は端子挿入ホール28との間の中心部分が上方に突出して弧状に曲がるように形成される。これは端子連結部材20がエネルギー貯蔵体10の貯蔵胴体12と接触する面積を最小化するためである。これにより、貯蔵胴体12と端子連結部材20との間に短絡が生じることを最小化することができる。
【0044】
また、本実施形態による端子連結部材20は導電層である第1プレート22、第2プレート24及び第3プレート26が全て同じ材質の金属で形成される。第1プレート22、第2プレート24及び第3プレート26の材質としては導電性の金属を利用することができ、特に、電気伝導度の高い銅を利用することができる。しかし、これに限定されず、第1プレート22、第2プレート24及び第3プレート26は異なる材質の金属で形成されることもできる。例えば、第1プレート22と第3プレート26は銅を利用し、第2プレート24はニッケルやアルミニウム等を利用することができる。一方、第1プレート22、第2プレート24及び第3プレート26を異なる材質の金属で形成する場合、材質によってそれぞれの厚さを異ならせて形成することもできる。即ち、強度の高いプレート(例えば、ニッケル材質の第2プレート24)を強度の低いプレート(例えば、銅材質の第1プレート22、第3プレート26)より薄く形成することができる。これにより、製造費用等を節減することができる。
【0045】
また、本実施形態による端子連結部材20は第1プレート22、第2プレート24及び第3プレート26が接着されずに積層された場合を例に挙げているが、これに限定されない。即ち、プレート22、24、26の間の導電性を確保するために、それぞれのプレートの間に導電性の接着剤を介して構成することもできる。
【0046】
また、本実施形態による端子連結部材20は第1プレート22、第2プレート24及び第3プレート26の外部面にメッキ層を形成して用いることもできる。このような場合、第1プレート22、第2プレート24及び第3プレート26は金属材質で形成されることが好ましいが、非金属材質で形成されてもよい。
【0047】
一方、図1乃至図3は第1プレート22、第2プレート24及び第3プレート26で構成される端子連結部材20を例に挙げているが、本発明による端子連結部材20はこれに限定されない。
【0048】
例えば、第1プレート22上に第2プレート24を積層し、最上部に第3プレート26を積層して構成することもできる。また、第1プレート22、第2プレート24及び第3プレート26を全部使用せず、第1プレート22と第2プレート24(または第3プレート)のみで構成することもできる。さらに、3枚以上の第2プレート24(または第3プレート)を第1プレート22上に積層して構成することもできる。
【0049】
固定部材30は、端子連結部材20をエネルギー貯蔵体10の端子14に固定して締結するためのもので、ネジ山が形成されたボルト等を利用することができる。このような固定部材30は、端子連結部材20の端子挿入ホール28を貫通しエネルギー貯蔵体10の端子14に形成された締結溝(不図示)に挿入されて端子14とネジ結合される。これにより、固定部材30は端子連結部材20をエネルギー貯蔵体10に固定して締結する。
【0050】
上記のような本実施形態によるエネルギー貯蔵モジュール1の端子連結部材20は一枚ではなく、複数枚のプレートが重畳されて構成される。従って、外部の衝撃をより容易に緩衝させることができ、腐食等により端子連結部材20が簡単に切れることを防ぐことができる。
【0051】
また、本実施形態による端子連結部材20は、エネルギー貯蔵体10と接する第1プレート22の下部面に絶縁層23が形成される。これによりエネルギー貯蔵体10の貯蔵胴体12と端子連結部材20間の接触により短絡が生じることを防ぐことができるため、より安定的なエネルギー貯蔵モジュール1を製造することができる。
【0052】
また、従来は、一般的に固定部材30と導電性ワイヤ50を締結した。従って、従来は導電性ワイヤ50を端子連結部材20に締結するために固定部材30を分離し、再び締結する作業が必須であった。
【0053】
しかし、本実施形態による端子連結部材20は複数枚のプレート22、24、26の少なくとも何れか1つの側面に形成されるワイヤ締結部27を用いる。従って、円筒状に形成される接続部52にワイヤ締結部27を挿入した後、接続部52を圧着することで、導電性ワイヤ50とワイヤ締結部27が固定して締結される。これにより、導電性ワイヤ50の締結時間を短縮することができる。
【0054】
以上で説明した本発明によるエネルギー貯蔵モジュール1の端子連結部材20は上述の実施形態に限定されず、多様に応用できる。
【0055】
図4は、本発明の他の実施形態によるエネルギー貯蔵モジュールの端子連結部材を示す斜視図である。
【0056】
図4を参照すると、本実施形態による端子連結部材20は上述の実施形態の端子連結部材(図1の20)と同様に構成されるが、外部に絶縁カバー40を含むという点で差異がある。
【0057】
絶縁カバー40は端子連結部材20の中心部分を共に包むように形成される。絶縁カバー40は絶縁性の材質から成り、弾性を有するゴム材質から成ることが好ましい。しかし、本実施形態による絶縁カバー40はこれに限定されず、織物や樹脂など端子連結部材20を外部から絶縁させることができる材質であればよい。
【0058】
本実施形態のように、絶縁カバー40が端子連結部材20に備えられると、端子連結部材20とエネルギー貯蔵体(図1の10)の貯蔵胴体(図1の12)間に短絡が生じることを、より効果的に防ぐことができる。
【0059】
図5及び図6は、それぞれ本発明のさらに他の実施形態によるエネルギー貯蔵モジュールの端子連結部材を示す断面図である。
【0060】
図5を参照すると、本実施形態による端子連結部材120は、上述の図1の実施形態による端子連結部材20と類似するように構成されるが、中心部分が弧上に曲がるように形成されず平らに形成されるという点で差異がある。
【0061】
また、図6に図示された実施形態による端子連結部材220は、上述の図1の実施形態による端子連結部材20と類似するように構成されるが、中心部分が弧上に曲がるように形成されず梯形に折れ曲がった形態で形成されるという点で差異がある。
【0062】
このように本発明による端子連結部材は、エネルギー貯蔵体の貯蔵胴体と端子連結部材との絶縁が確保できる構成であればよい。
【0063】
以上のような本発明によるエネルギー貯蔵モジュールは、上述の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により多様な変形されることができる。
【0064】
また、本実施形態ではエネルギー貯蔵モジュールに備えられる端子連結部材を例に挙げて説明したが、これに限定されず、複数の端子を電気的に連結して構成されるモジュールであればよい。
【符号の説明】
【0065】
1 エネルギー貯蔵モジュール
10 エネルギー貯蔵体
12 貯蔵胴体
14 端子
20、120、220 端子連結部材
22 第1プレート
23 絶縁層
24 第2プレート
26 第3プレート
27 ワイヤ締結部
28 端子挿入ホール
30 固定部材
40 絶縁カバー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電性の平らな棒状で、両端に端子挿入ホールが形成される第1プレートと、前記第1プレートと同じ形状で形成され、前記第1プレートの上部に積層される少なくとも1つの第2プレートを含む端子連結部材であって、前記第1プレートは下部面に絶縁層が形成された端子連結部材と、
前記端子連結部材の前記端子挿入ホールに挿入される端子を備え、前記端子連結部材により直列または並列に電気的に連結される少なくとも2つのエネルギー貯蔵体と
を含むことを特徴とするエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項2】
前記絶縁層は、
前記端子挿入ホールの周りの部分を除いた前記第1プレートの全下部面に形成することを特徴とする請求項1に記載のエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項3】
前記絶縁層は、
前記第1プレートの下部面に絶縁物質を塗布して形成することを特徴とする請求項2に記載のエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項4】
前記絶縁層は、
前記第1プレートの下部面に絶縁テープを付着して形成することを特徴とする請求項2に記載のエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項5】
前記第1プレートと前記第2プレートは、
異なる材質の金属で形成されることを特徴とする請求項2に記載のエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項6】
前記第1プレート及び前記第2プレートは、
前記両端の端子挿入ホール間の中心部分が上方に突出して弧形に曲がるように形成されることを特徴とする請求項2に記載のエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項7】
積層された前記第1プレートと前記第2プレートの中心部分を共に包んで形成される絶縁カバーをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載のエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項8】
前記第2プレートと類似する形状で、前記第1プレートと前記第2プレートの間に介在される少なくとも1つの第3プレートを含むことを特徴とする請求項2に記載のエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項9】
前記第1プレート、前記第2プレート、または前記第3プレートの少なくとも何れかの1つの側面から突起状に外部に突出して形成されるワイヤ締結部をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載のエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項10】
前記端子連結部材を前記端子に固定して締結する固定部材をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のエネルギー貯蔵モジュール。

【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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【公開番号】特開2012−18904(P2012−18904A)
【公開日】平成24年1月26日(2012.1.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−279223(P2010−279223)
【出願日】平成22年12月15日(2010.12.15)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】