特許 6588110 バッテリモジュールのためのカバー組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6588110

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】バッテリモジュールのためのカバー組立体

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20191001BHJP

   H01M 2/20 20060101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 M

   H01M2/10 S

   H01M2/20 A

   H01M2/20 Z

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-565895(P2017-565895)

(86)(22)【出願日】2016年6月15日

(65)【公表番号】特表2018-522375(P2018-522375A)

(43)【公表日】2018年8月9日

(86)【国際出願番号】US2016037537

(87)【国際公開番号】WO2016209678

(87)【国際公開日】20161229

【審査請求日】2017年12月19日

(31)【優先権主張番号】62/184,624

(32)【優先日】2015年6月25日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/161,350

(32)【優先日】2016年5月23日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】399132320

【氏名又は名称】ティーイー・コネクティビティ・コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100130030

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 夕香子

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(72)【発明者】

【氏名】ライン，デイビッド ジェイムズ

(72)【発明者】

【氏名】グアンコ，アンドレ エスパー

(72)【発明者】

【氏名】シールズ，エリック ディー．

(72)【発明者】

【氏名】パターソン，ジェレミー クリスティン

(72)【発明者】

【氏名】クロス，スコット マイケル

【審査官】 井原 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２１０７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４３２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２７６４３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０８６２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８２７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２７００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０６６９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ ２／２０−３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スタック構成に横並びで配置されたバッテリセル（１０２）を含むバッテリモジュール（１００）のための、カバー組立体（１０４）であって、
前記カバー組立体（１０４）は、前記バッテリセルに結合するように構成されており、
前記カバー組立体（１０４）は、
前記バッテリセルの端から端までの長さに及ぶように構成されたハウジング（１１０）と、
前記ハウジングによって保持される複数のバスバー（１１２）であって、隣接するバッテリセルを電気的に接続するために前記バッテリセルに属する対応する正セル端子および負セル端子に電気的につながるように構成されている、バスバー（１１２）と、
前記バッテリセルの各々を流れる電圧をモニタするために前記バスバーに電気的に接続され、前記バスバーを横切って延びる電気ケーブル（１１４）と、
を備えており、
前記電気ケーブル（１１４）は、前記電気ケーブル（１１４）の長さ方向に延びる複数の導電体（１６２）と、前記導電体を互いに電気的に隔離するために前記導電体を囲み前記導電体間に延びる誘電体絶縁体（１６４）と、を含み、
前記電気ケーブル（１１４）の前記導電体は、前記長さ方向に関する前記導電体の一部分が前記誘電体絶縁体によって封入されず外部環境に露出された露出部分（１６６）を含み、
前記露出部分（１６６）は、前記露出部分と前記露出部分に対応する前記バスバーとの間に付けられた接合層（１７２）を介して前記対応するバスバーに電気的に接続され、
前記接合層（１７２）は、導電性接着材料から構成されるとともに、
前記導電性接着材料は、前記それぞれの導電体（１６２）の前記露出部分（１６６）と前記対応するバスバー（１１２）の両方との物理的係合を保持するように構成されている、カバー組立体。

【請求項2】

前記誘電体絶縁体（１６４）は多数の窓（１７０）を画定し、
前記窓のそれぞれは、前記導電体（１６２）のうちの１つの一部分に整列し、前記導電体の前記露出部分（１６６）を画定し、前記露出部分に沿った各導電体の広い側（１６８）が、前記誘電体絶縁体の前記窓を通して外部環境に露出されている、
請求項１に記載のカバー組立体（１０４）。

【請求項3】

前記接合層（１７２）は、エポキシ基材と、前記エポキシ基材の全体にわたって分散された金属粒子とを含む導電性接着材料である、
請求項１に記載のカバー組立体（１０４）。

【請求項4】

前記ケーブル（１１４）は平面リボンケーブルであり、前記ケーブルの前記導電体（１６２）は前記リボンケーブルの幅を横切って横並びで配置されている、
請求項１に記載のカバー組立体（１０４）。

【請求項5】

前記ケーブル（１１４）はフレキシブルプリント回路基板である、
請求項１に記載のカバー組立体（１０４）。

【請求項6】

前記バスバー（１１２）の各々は、前記ケーブル（１１４）の前記導電体（１６２）のうちの異なる導電体の前記露出部分（１６６）に電気的に接続されている、請求項１に記載のカバー組立体（１０４）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書の主題は、一般に、バッテリモジュールに関する。電気車両またはハイブリッド車両のためのものなどのバッテリモジュールは、典型的には、バッテリモジュールを形成するために共にグループ化された複数のセルを含む。バッテリモジュールは、バッテリパックを形成するためにカバー組立体を用いて共に接続される。セルの各々は、カバー組立体を介して電気的に共に接続される正セル端子および負セル端子を含む。異なるタイプのバッテリモジュールが、異なるタイプのセルを使用して形成される。例えば、あるタイプのバッテリモジュールはパウチタイプバッテリモジュールとして知られている。別のタイプのバッテリモジュールは角型バッテリモジュールとして知られており、第３のタイプのバッテリモジュールは円筒型バッテリモジュールとして知られている。角型バッテリモジュールは、共に重ねられた角型バッテリセルを使用する。正セル端子と負セル端子とはバスバーを使用して接続される。

【背景技術】

【0002】

知られているバッテリパックは、典型的には、各バッテリモジュールの各セルの電圧および他の特性をモニタするように構成された電気構成要素を含む。例えば、バッテリパックは、ケーブル、ワイヤ、ワイヤハーネス、電気コネクタなどによって各バスバーに電気的に接続される中央コントローラを含むことができる。いくつかの知られているバッテリパックでは、中央コントローラに通じるワイヤまたはケーブルの導電体は、はんだ付け、レーザ溶接、または別の接合プロセスによって対応するバスバーに直接電気的に接続される。しかし、導電体およびバスバーは、容易に接合し合わない異なる導電性材料で形成されることがあるので、そのような接合プロセスを使用して、接合部で確実な電気接続を行うのは困難であることがある。
例えば、導電体は銅であり、バスバーはアルミニウムであり、銅をアルミニウムにはんだ付けまたは溶接すると、界面に脆い金属間層が生成され、それにより、脆い接合部がもたらされることがある。脆い接合部は早すぎる破壊の恐れがあり、そのため、追加のメンテナンスを必要とすることがある。さらに、少なくともいくつかの知られているバッテリパックでは、ケーブルまたはワイヤは、導電体をバスバーにはんだ付けまたは溶接することによって形成される接合部を介して、バスバーを保持する組立体に固定されるだけである。したがって、電気接続点は機械的接続点でもある。ケーブルまたはワイヤへの応力、歪み、振動、および他の力が接合部に伝達され、それは、特に、接合部が上述のように既に脆い場合、接合部を損傷し、バスバーへの電気接続を壊す恐れがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

バスバーと導電体（ケーブルまたはワイヤ）との間の電気接続の信頼性を改善することが依然として求められている。電気接続接合部への力を低減するために、ケーブルまたはワイヤにストレインリリーフを設けることが依然として求められている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

解決策は、スタック構成に横並びで配置されたバッテリセルを含む、本明細書で開示するようなバッテリモジュールのためのカバー組立体によって提供される。カバー組立体は、バッテリセルに結合するように構成される。カバー組立体は、ハウジングと、複数のバスバーと、電気ケーブルとを含む。ハウジングは、バッテリセルの端から端までの長さに及ぶように構成される。バスバーは、ハウジングによって保持される。バスバーは、隣接するバッテリセルを電気的に接続するためにバッテリセルに属する対応する正セル端子および負セル端子に電気的につながるように構成される。ケーブルはバスバーを横切って延びる。ケーブルは、バッテリセルの各々を流れる電圧をモニタするために、バスバーの各々に電気的に接続される。ケーブルは、複数の導電体と、導電体を互いに電気的に隔離するために導電体を囲み導電体間に延びる誘電体絶縁体とを含む。ケーブルの導電体は、誘電体絶縁体を介して露出された露出部分を含む。この露出部分は、露出部分と、対応するバスバーとの間に付けられた接合層を介して対応するバスバーに電気的に接続される。

【0005】

次に、本発明が、例として、添付図面を参照して説明される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】一実施形態に従って形成されたバッテリモジュールの上面斜視図である。

【図2】一実施形態に従って形成されたバッテリモジュールのカバー組立体の底面斜視図である。

【図3】一実施形態による図２に示したカバー組立体の一部分の底面斜視図である。

【図4】一実施形態によるカバー組立体の電気ケーブルとバスバーとの間の接合部の拡大断面図である。

【図5】一実施形態による３つのバスバーを横切って延びる電気ケーブルを含むカバー組立体の一部分の上面図である。

【図6】代替実施形態によるカバー組立体の一部分の拡大上面図である。

【図7】図６に示した実施形態によるカバー組立体の一部分の底面斜視図である。

【図8】図６および図７に示した実施形態によるカバー組立体の一部分の側面断面図であり、導電体および対応するバスバーの両方に圧着された圧着端子を示している。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図１は、一実施形態に従って形成されたバッテリモジュール１００の上面斜視図である。バッテリモジュール１００は、電気車両またはハイブリッド電気車両などの車両でバッテリシステムの一部として使用することができる。バッテリモジュール１００は、代替実施形態では他の用途で使用することができる。

【0008】

バッテリモジュール１００は複数のバッテリセル１０２を含む。バッテリセル１０２は、スタック軸１０３に沿ってスタック構成に横並びで配置される。一実施形態のバッテリセル１０２は角型バッテリセルであるが、他の実施形態では他のタイプのバッテリセルであってもよい。任意選択で、バッテリモジュール１００は、スタック構成でバッテリセル１０２を保持するケース１０５を含むことができる。カバー組立体１０４が、バッテリセル１０２の上部を覆って設けられる。カバー組立体１０４は、バッテリセル１０２の各々に結合される。

【0009】

バッテリモジュール１００は、正バッテリ端子１０６と負バッテリ端子１０８とを含む。バッテリ端子１０６、１０８は、外部電力ケーブルに結合するように構成され、または、代替として、バッテリモジュール１００と同様の別のバッテリモジュールのバッテリ端子にバス接続されることもある。バッテリモジュール１００のバッテリセル１０２の各々は、正セル端子（図示せず）と負セル端子（図示せず）とを含む。各バッテリセル１０２のセル端子は、一般に、バッテリセル１０２の外縁の近くで、隣接するバッテリセル１０２の対応するセル端子に整列される。一実施形態では、バッテリセル１０２は、１つのバッテリセル１０２の正セル端子が２つの隣接するバッテリセル１０２の負セル端子間に配置され、１つのバッテリセル１０２の負セル端子が２つの隣接するバッテリセル１０２の正セル端子間に配置されるように配置される。したがって、セル端子は、交互の正−負−正−負構成を有することができる。

【0010】

カバー組立体１０４は、バッテリセル１０２の端から端までの長さに及ぶハウジング１１０を含む。例えば、ハウジング１１０は、スタック軸１０３と平行に延びるように向けられてもよい。カバー組立体１０４は、ハウジング１１０によって保持される複数のバスバー１１２をさらに含む。バスバー１１２は、図２においてより詳細に示される。バスバー１１２は、各々、２つのバッテリセル１０２間に電流経路を設けるために、互いに隣接して重ねられた２つの隣接するバッテリセル１０２に電気的に接続するように構成される。例えば、各バスバー１１２は、１つのバッテリセル１０２の正セル端子と、隣接するバッテリセル１０２の負セル端子とに係合し電気的に接続する。バスバー１１２により、電気エネルギー（例えば電流および電圧）は、１つのバッテリセル１０２に制限されることなく、バッテリモジュール１００の複数のバッテリセル１０２を通って伝わることができる。

【0011】

カバー組立体１０４は、バスバー１１２を横切って延びる電気ケーブル１１４をさらに含む。電気ケーブル１１４は、スタック軸１０３と平行に延びることができる。電気ケーブル１１４およびバスバー１１２は、垂直方向にハウジング１１０の上部カバー１２４とバッテリセル１０２との間に配設することができる。電気ケーブル１１４は、図３においてより詳細に示される。電気ケーブル１１４は、本明細書ではケーブル１１４と呼ばれる。いくつかの実施形態では、カバー組立体１０４は１つを超えるケーブル１１４を含む。例えば、第１のケーブル１１４Ａはバッテリモジュール１００の前側１１８に近接して配設され、第２のケーブル１１４Ｂはバッテリモジュール１００の後ろ側１２０に近接して配設される。本明細書で使用される場合「上部」、「底部」、「前部」、「後部」、「左」、および「右」などの相対用語または空間用語は、参照する要素を区別するためにのみ使用され、バッテリモジュール１００またはバッテリモジュール１００の周囲環境の特定の位置または向きを必ずしも必要としない。

【0012】

例示的な実施形態では、ケーブル１１４は、バッテリセル１０２の各々を流れる電圧をモニタするためにバスバー１１２に電気的に接続される。ケーブル１１４は、バスバー１１２から中央コントローラ（図示せず）の方への電気信号経路を提供する。中央コントローラは、バスバー１１２およびケーブル１１４を介してバッテリセル１０２の電圧を分析およびモニタするために使用されるコンピュータ、プロセッサ、または別の処理デバイスとすることができる。任意選択で、ケーブル１１４は、ワイヤハーネス１２２またはケーブルに結合される電気コネクタ１１６に終端される。その結果、ケーブル１１４はバスバー１１２から中央コントローラまでの電気信号経路の第１の部分を提供し、ワイヤハーネス１２２は中央コントローラまでの電気信号経路の第２の部分を提供する。代替として、ケーブル１１４は、中央コントローラに直接係合し電気的に終端するようにカバー組立体１０４から遠隔に延びて、バスバー１１２と中央コントローラとの間の信号経路全体を提供することができる。

【0013】

図２は、一実施形態に従って形成されたバッテリモジュール１００（図１に示した）のカバー組立体１０４の底面斜視図である。カバー組立体１０４の目に見える底面１２６は、バッテリセル１０２（図１に示した）の上部を横切って延び、バッテリセル１０２の上部に係合するように構成される。カバー組立体１０４は、第１の端部１３６と第２の端部１３８との間の長手軸１９１に沿った長さに及ぶ。カバー組立体１０４は、第１の側１４０と第２の側１４２との間の横軸１９２に沿った幅に及ぶ。長手軸１９１は横軸１９２に対して垂直である。

【0014】

ハウジング１１０は、バスバー１１２に結合しバスバー１１２をハウジング１１０に対して所定位置に保持するフレームを備える。例えば、ハウジング１１０は、バスバー１１２に係合しバスバー１１２をハウジング１１０に機械的に固定する偏向可能なラッチ、干渉逆とげ（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｂａｒｂ）などの保持機構１４４を含む。バスバー１１２は、長手軸１９１に沿って延びる第１の平行な列１４６および第２の平行な列１４８に配置される。第１の列１４６および第２の列１４８は、カバー組立体１０４の幅に沿って互いに離間される。例えば、第１の列１４６はカバー組立体１０４の第１の側１４０に近接して配置され、第２の列１４８は第２の側１４２に近接して配置される。バスバー１１２は、各々、底面１５０と、反対側の上面１５２（図１に示した）とを含む。底面１５０は、バッテリセル１０２（図１に示した）に面するように構成される。上面１５２は、ハウジング１１０の上部カバー１２４（図１に示した）に面する。

【0015】

各バスバー１１２は、基部部分１２８と、基部部分１２８から延びる端子部分１３０とを含む。各バスバー１１２は、基部部分１２８が（端子部分１３０よりも）カバー組立体１０４の幅を二分する中央長手軸１５４に近接して配設された状態で、全体的に横軸１９２に沿って延びるように向けられる。第１の列１４６のバスバー１１２の端子部分１３０は、対応する基部部分１２８からカバー組立体１０４の第１の側１４０まで延びる。同様に、第２の列１４８のバスバー１１２の端子部分１３０は、対応する基部部分１２８からカバー組立体１０４の第２の側１４２まで延びる。基部部分１２８は、ケーブル１１４に係合し電気的に接続するように構成される。端子部分１３０は、それぞれのバスバー１１２をバッテリセル１０２に電気的に接続するために、バッテリセル１０２（図１に示した）のセル端子（図示せず）に係合するように構成される。例えば、対応するバスバー１１２の端子部分１３０の１つの区間は、第１のバッテリセル１０２の正セル端子に係合することができ、別の区間は、第１のバッテリセル１０２に隣接する第２のバッテリセル１０２の負セル端子に係合する。

【0016】

カバー組立体１０４は、バスバー１１２の第１の列１４６を横切って延びる第１のケーブル１１４Ａと、バスバー１１２の第２の列１４８を横切って延びる第２のケーブル１１４Ｂとを含む。ケーブル１１４Ａ、１１４Ｂの各々は、バッテリセル１０２（図１に示した）を流れる電圧をモニタするために、それぞれの列１４６、１４８のバスバー１１２に電気的に接続される。一実施形態では、ケーブル１１４Ａ、１１４Ｂは、対応するバスバー１１２の基部部分１２８を横切って延び、それに係合する。図示の実施形態では、ケーブル１１４Ａ、１１Ｂは、対応するバスバー１１２とハウジング１１０の上部カバー１２４（図１に示した）との間に配設される。例えば、ケーブル１１４Ａ、１１４Ｂは、対応するバスバー１１２の上面１５２（図１に示した）および上部カバー１２４に物理的に接触して係合する。しかしながら、代替実施形態では、ケーブル１１４Ａ、１１４Ｂは、対応するバスバー１１２の底面１５０に物理的に接触して係合することができ、その結果、バスバー１１２の基部部分１２８は、垂直において対応するケーブル１１４Ａ、１１４Ｂと上部カバー１２４との間に配設される。

【0017】

カバー組立体１０４は、任意選択で、１つまたは複数の補足感知回路１５６を含む。補足感知回路１５６は、温度、圧力などのようなバッテリモジュール１００（図１に示した）の他のパラメータをモニタするためのセンサ１５８および関連回路１６０を含む。図示の実施形態では、２つのそのような感知回路１５６の回路１６０が、第１の列１４６のバスバー１１２の底面１５０を横切って延びている。

【0018】

図３は、一実施形態によるカバー組立体１０４の一部分の底面斜視図である。カバー組立体１０４の一部分は、図２に示した第１の列１４６または第２の列１４８とすることができる共通列に沿って配置されたバスバー１１２を示す。図示の実施形態では、バスバー１１２のうちの１つが、ケーブル１１４をよりよく示すために取り除かれている。ケーブル１１４は、図２に示した第１のケーブル１１４Ａまたは第２のケーブル１１４Ｂとすることができる。ケーブル１１４は、複数の導電体１６２と、導電体１６２を囲む誘電体絶縁体１６４とを含む。誘電体絶縁体１６４は、導電体１６２を互いに電気的に隔離するために、導電体１６２のまわりおよびさらに導電体１６２間に延びる。
一実施形態では、ケーブル１１４は平面リボンケーブルであり、導電体１６２はケーブル１１４の幅を横切って横並びで配置される。誘電体絶縁体１６４は、導電体１６２を互いに電気的に隔離するために、隣接する導電体１６２間に幅を横切って散在される。導電体１６２は、銅などで形成された金属ストリップまたはワイヤである。誘電体絶縁体１６４は、１つまたは複数のプラスチックまたは他のポリマーなどの誘電体材料で形成することができる。別の実施形態では、ケーブル１１４はフレキシブルプリント回路基板である。導電体１６２は、誘電体絶縁体１６４を画定する非導電性基板の幅を横切って横並びで配置された金属トレースとすることができる。

【0019】

例示的な実施形態では、ケーブル１１４の導電体１６２は、誘電体絶縁体１６４を介して露出された露出部分１６６を含む。露出部分１６６は、ケーブル１１４をバスバー１１２に電気的に接続するために、対応するバスバー１１２に係合するように構成される。それぞれの導電体１６２は露出部分１６６に沿って誘電体絶縁体１６４によって完全には封入されず、その結果、露出部分１６６に沿った導電体１６２の少なくとも一部分が外部環境に露出する。図示の実施形態では、それぞれの導電体１６２の少なくとも１つの広い側１６８が、露出部分１６６に沿って誘電体絶縁体１６４を介して露出される。一実施形態では、ケーブル１１４の各導電体１６２は、１つのバスバー１１２に係合するように構成された１つの露出部分１６６を含む。それゆえに、各導電体１６２は、１つの対応するバスバー１１２にのみ電気的に接続される。その導電体１６２は、バスバー１１２を横切る電気エネルギーをモニタするために、対応するバスバー１１２から中央コントローラの方への電気信号経路を提供する。ケーブル１１４は、バスバー１１２の各々が導電体１６２のうちの異なる導電体の露出部分１６６に電気的に接続するように、ケーブル１１４が横切って延びるバスバー１１２の数と少なくとも同じ数の導電体１６２を含む。

【0020】

一実施形態では、導電体１６２の露出部分１６６は、誘電体絶縁体１６４に画定された窓１７０を通して延びる。例えば、露出部分１６６に沿った各導電体１６２の広い側１６８は、対応する窓１７０を通して外部環境に露出される。窓１７０は誘電体絶縁体１６４中の空所である。空所は、誘電体絶縁体１６４の外側表面から誘電体絶縁体１６４内の対応する導電体１６２の表面まで内側に延びる。各窓１７０は、導電体１６２のうちの１つの一部分に整列する。窓１７０は、それぞれの導電体１６２の露出部分１６６を画定する。例えば、各導電体１６２の露出部分１６６は、窓１７０に整列した導電体１６２の一部分である。一実施形態では、１つの導電体１６２しか各窓１７０を通して露出されない。例えば、窓１７０は、単一の窓１７０が２つの隣接する導電体１６２の部分を露出させないように、ケーブル１１４の幅に対して指定された幅および場所を有することができる。各窓１７０は、ケーブル１１４の形成と同時に形成することができ、またはケーブル１１４の形成の後でレーザ切削または同様のプロセスを介して材料を取り除くことによって形成することができる。

【0021】

図４は、一実施形態によるカバー組立体１０４の電気ケーブル１１４とバスバー１１２のうちの１つとの間の接合部の拡大断面上面図である。ケーブル１１４は、バスバー１１２の上面１５２を横切って延びる。図４に示したそれぞれの導電体１６２の露出部分１６６は、導電体１６２をバスバー１１２に電気的に接続するために、接合部においてバスバー１１２に電気的に接続される。例示的な実施形態では、露出部分１６６は、露出部分１６６とバスバー１１２との間に付けられた接合層１７２を介して対応するバスバー１１２に電気的に接続される。接合層１７２は導電性であり、導電体１６２とバスバー１１２との間の電流経路を提供する。接合層１７２は接着剤でもあり、露出部分１６６（接合層１７２の一方の側の）とバスバー１１２（接合層１７２の他方の側の）の両方との物理的な係合を保持するように構成される。したがって、接合層１７２は、導電性ならびに接着性の両方を含む導電性接着材料から構成されてもよい。

【0022】

接合層１７２は、テープ、ペースト、ゲルなどの形態とすることができる。接合層１７２の接着性は、カバー組立体１０４の生成の間に温度または圧力活性化することができる。接合層１７２は、窓１７０の表面区域よりも小さい表面区域を有することができる。例えば、接合層１７２は、接合層１７２が導電体１６２の露出部分１６６に係合するが、露出部分１６６を囲むケーブル１１４の誘電体絶縁体１６４に係合しないように、選択した場所および選択した量で適用することができる。代替実施形態では、接合層１７２は、導電体１６２の露出部分１６６に係合することに加えてケーブル１１４の誘電体絶縁体１６４の少なくとも一部分に係合する。

【0023】

一実施形態では、接合層１７２は、導電体１６２の露出部分１６６および対応するバスバー１１２の両方に接合する導電性エポキシである。導電性エポキシは、エポキシ樹脂基材と、導電性を与えるためにエポキシ樹脂基材の全体にわたって分散された金属粒子とを含むことができる。金属粒子は、粉末、薄片、繊維などの形態とすることができる。

【0024】

接合層１７２は、たとえ導電体１６２とバスバー１１２が異なる導電性材料で形成されていても、導電体１６２とバスバー１１２の両方に係合し接合するように構成される。例えば、導電体１６２は銅で形成することができ、バスバー１１２はアルミニウムで形成することができる。２つの金属間に発生する脆い金属間層に部分的に起因して、はんだ付けおよび溶接などの従来の接続方法を介して銅導電体１６２とアルミニウムバスバー１１２との間の確実な電気接続を生成することは困難なことがある。接合層１７２は、銅導電体１６２とアルミニウムバスバー１１２の両方を、それらの間に脆い金属間層を形成することなしに接合するように構成される。その結果、接合部の電気接続は、２つの異なる金属をはんだ付けまたは溶接することによって形成される電気接続よりも確実なものとなる（例えば、より長い実効寿命にわたってより一貫した電流伝達を行う）ことができる。

【0025】

図５は、一実施形態による３つのバスバー２１２を横切って延びる電気ケーブル２１４を含むカバー組立体２０４の一部分の上面図である。バスバー２１２およびケーブル２１４は、図１〜図４に示したそれぞれのバスバー１１２およびケーブル１１４と同様とすることができる。ケーブル２１４は、図１に示した電気コネクタ１１６と同様とすることができる電気コネクタ２１６に終端される。ケーブル２１４は、電気コネクタ２１６と遠位端２７４との間の長手軸２９１に沿った長さに及ぶ。ケーブル２１４は、ケーブル２１４（横軸２９２に沿って延びる）の幅に沿って互いに離間した３つの導電体２６２を含む。各導電体２６２は、ケーブル２１４の全長に及ぶ。一実施形態では、各導電体２６２は、バスバー２１２のうちの対応するものに電気的に接続される。
例えば、第１の導電体２６２Ａは、電気コネクタ２１６に最も近い第１のバスバー２１２Ａに電気的に接続され、第２の導電体２６２Ｂは、第１のバスバー２１２Ａと第３のバスバー２１２Ｃとの間にある第２のバスバー２１２Ｂに電気的に接続され、第３の導電体２６２Ｃは、電気コネクタ２１６から最も遠い第３のバスバー２１２Ｃに電気的に接続される。図示の実施形態では、第２の導電体２６２Ｂが第１の導電体２６２Ａと第３の導電体２６２Ｃとの間にあるが、他の実施形態では、導電体２６２Ａ〜２６２Ｃは、他の相対的配置であってもよい。

【0026】

導電体２６２の露出部分２６６は、対応するバスバー２１２の基部部分２２８に長手方向に（長手軸２９１に沿って）整列される。したがって、第１の導電体２６２Ａの露出部分２６６は、第２の導電体２６２Ｂおよび第３の導電体２６２Ｃの露出部分２６６から長手軸２９１に沿って離間される。上述のように、露出部分２６６は、対応するバスバー２１２にそれぞれの接合部において接合層１７２（図４に示した）を介して電気的に接続することができる。バスバー２１２Ａ〜２１２Ｃの各々は、ケーブル２１４の導電体２６２Ａ〜２６２Ｃのうちの異なる導電体の露出部分２６６に電気的に接続される。

【0027】

一実施形態では、ケーブル２１４の導電体２６２は、それぞれの露出部分２６６と電気コネクタ２１６との間に延びる電流経路を画定する。電流経路は電圧モニタ経路２７６と呼ばれる。その理由は、これらの長さの導電体２６２が、電気コネクタ２１６と、対応するバスバー２１２との間で電気信号を伝えて、バスバー２１２によって係合されたバッテリセル１０２（図１に示した）を流れる電圧をモニタするために使用されるからである。第１の導電体２６２Ａの電圧モニタ経路２７６Ａは第２の導電体２６２Ｂの電圧モニタ経路２７６Ｂよりも短く、第２の導電体２６２Ｂの電圧モニタ経路２７６Ｂそれ自体が第３の導電体２６２Ｃの電圧モニタ経路２７６Ｃよりも短い。

【0028】

それぞれの電圧モニタ経路２７６の外側の残りの長さの導電体２６２は、電圧モニタ目的の信号の伝送に使用されない。導電体２６２のそのような部分は、電圧モニタ経路２７６に電気的に接続されている場合、導電体２６２を横切る電気的干渉および沿面漏れ（ｃｒｅｅｐａｇｅ）に起因する電圧モニタ信号品質への有害作用があることがある。例えば、ケーブル２１４の遠位端２７４などにおいて導電体２６２を横切って電流が漏洩またはクリープする（ｃｒｅｅｐ）可能性がある。それが、電圧モニタを妨害することがあり、さらに、潜在的にケーブル２１４を損傷することがある。

【0029】

一実施形態では、ケーブル２１４は、電圧モニタ経路２７６の外側に、導電体２６２を通って延びる多数の開口２７８を画定する。開口２７８は、そのような電気的干渉および沿面漏れが電圧モニタを妨害しないように電流経路を切断するように構成される。例えば、開口２７８は、各々、導電体２６２のうちの１つを通って延び、対応する導電体２６２を、互いに電気的に隔離された２つの非接続の部分に分離する。図示の実施形態では、ケーブル２１４は、各々が導電体２６２のうちの異なる導電体を通って延びる３つの開口２７８を画定している。各開口２７８は、対応する導電体２６２の長さに沿って、それぞれの電圧モニタ経路２７６の外側に（例えば、露出部分２６６と電気コネクタ２１６との間の電流経路の部分の外側に）配置される。導電体２６２による電流経路を切断する開口２７８により、ケーブル２１４の遠位端２７４の導電体２６２の部分は、電圧モニタ経路２７６および電気コネクタ２１６から電気的に隔離される。それゆえに、遠位端２７４でのいかなる干渉または沿面漏れも電圧モニタを妨害しない。

【0030】

次に図３に戻って参照すると、一実施形態では、ケーブル１１４は、導電体１６２がバスバー１１２に電気的に接続される接合部においてストレインリリーフをケーブル１１４に設けるために、固定場所でカバー組立体１０４に（ハウジング１１０および／またはバスバー１１２などに）機械的に固定される。図示の実施形態では、ハウジング１１０は、ケーブル１１４に画定された対応する開口１７８を通って延びるように構成されたポスト（post、棒）１８２を含む。開口１７８は図５に示した開口２７８と同様とすることができ、その結果、開口１７８は、それぞれの導電体１６２を２つの非接続の電気的に隔離された部分に分離する。
したがって、開口１７８は、電気的目的（例えば、導電体１６２間の干渉および沿面漏れを低減する）と、さらに、機械的目的（例えば、ケーブル１１４をハウジング１１０に固定するためにポスト１８２を受け取る）とのために使用することができる。各固定場所において、１つのポスト１８２が、ケーブル１１４をカバー組立体１０４に機械的に固定するためにケーブル１１４における対応する開口１７８を通って延びる。ポスト１８２は、電気的接合部にストレインリリーフを設ける。その理由は、ポスト１８２と開口１７８との間の機械的相互作用が、応力、歪み、および振動などのケーブル１１４に印加される力を吸収して、接合部で受ける力を低減するように構成されるからである。したがって、接合層１７２（図４に示した）で受ける力を低減することができる。

【0031】

任意選択で、ポスト１８２は、各々、ポスト１８２から延びる突起１８４を含み、その結果、ポスト１８２は、突起１８４を含む部分に沿って異なる形状および／または増大した直径を有する。突起１８４は、対応する開口１７８のまわりのケーブル１１４の表面に係合してポスト１８２にケーブル１１４を保持するように構成される。例えば、突起１８４は、ケーブル１１４がポスト１８２に装填されたときに開口１７８の縁部に係合するように構成された傾斜表面１８６を有することができる。突起１８４は、さらに、ポスト１８２が延びるハウジング１１０の基部（図示せず）から離間しそれと向き合うキャッチ面（図示せず）を含むことができる。キャッチ面は、ケーブル１１４をポスト１８２から取り外すのに必要とされる力を増加させるために、対応する開口１７８のまわりのケーブル１１４の表面に係合するように構成される。

【0032】

図６は、代替実施形態によるカバー組立体１０４の一部分の拡大上面図である。図示の実施形態では、カバー組立体１０４は、対応するバスバー３１２に圧着される圧着端子３０２をさらに含む。各圧着端子３０２がケーブル１１４に係合して、ケーブル１１４を対応するバスバー３１２に機械的に固定し、接続部にストレインリリーフを設ける。圧着端子３０２は、ケーブル１１４の開口１７８（図３）を通って延びるハウジング１１０のポスト１８２（図３に示した）の代わりにまたはそれに加えて、ケーブル１１４をカバー組立体１０４に機械的に固定するために使用することができる。例えば、図６に示されていないが、ケーブル１１４は、導電体１６２に開口１７８を画定して、たとえ開口１７８がケーブル１１４をカバー組立体１０４に機械的に固定するために使用されなくても、導電体１６２を各々２つの非接続の電気的に隔離された部分に分割することができる。

【0033】

一実施形態では、各圧着端子３０２は、ケーブル１１４の窓１７０内の導電体１６２のうちの１つの露出部分１６６に係合する。したがって、ケーブル１１４がカバー組立体１０４に機械的に固定される固定場所は、導電体１６２が、対応するバスバー３１２に電気的に接続される接合部に少なくとも部分的に重なることができる。圧着端子３０２は、基部３０４と、基部３０４の対向縁部３０８から延びるウィング３０６とを含む。任意選択で、基部３０４は導電体１６２の露出部分１６６に係合することができ、ウィング３０６は基部３０４から延びてバスバー３１２に係合する。したがって、圧着端子３０２は、各々、導電体１６２および対応するバスバー３１２の両方のまわりに延びてそれらに係合する。圧着端子３０２は導電性金属材料で形成される。一実施形態では、機械的ストレインリリーフを設けることに加えて、圧着端子３０２は、導電体１６２を対応するバスバー３１２に電気的に接続するために導電性電流経路を提供する。圧着端子３０２は、導電体１６２とバスバー３１２との間に付けられる接合層１７２（図４に示した）に加えてまたはそれの代替として使用することができる。

【0034】

図７は、図６に示した実施形態によるカバー組立体１０４の一部分の底面斜視図である。図７に示すバスバー３１２は、バスバー３１２が、各々、少なくとも２つのスロット３１０と、隣接するスロット３１０間に配設されたブリッジ３１４とを画定する点で、図３に示したバスバー１１２と異なる。図示の実施形態のスロット３１０は、各バスバー３１２の基部部分３２８に沿って延びる列３１６で配置される。スロット３１０間のブリッジ３１４は、各々、一般に、ケーブル１１４の導電体１６２のうちの１つに整列される。スロット３１０は、各々、それを通して圧着端子３０２（図６）の少なくとも１つのウィング３０６（図６に示した）を受け取るように構成される。任意選択で、各バスバー３１２はケーブル１１４の１つの導電体１６２にのみ圧着されるように構成され、その結果、２つのスロット３１０および１つのブリッジ３１４のみが使用される。しかし、図示の実施形態のバスバー３１２は、各々、ケーブル１１４の幅にわたって導電体１６２のいずれかに係合するように十分な数のスロット３１０およびブリッジ３１４を画定してバスバー３１２の各々が同一形状を有することができるようにし、それによって、スロット３１０およびブリッジ３１４が異なる場所にあるバスバー３１２を特別に製造するのを避けることができる。

【0035】

図８は、図６および図７に示した実施形態によるカバー組立体１０４の一部分の側面断面図であり、導電体１６２および対応するバスバー３１２の両方に圧着された圧着端子３０２を示している。図示の実施形態では、導電体１６２の露出部分１６６は、露出部分１６６とブリッジ３１４との間に付けられた接合層１７２を介してバスバー３１２のブリッジ３１４に電気的に接続される。圧着端子３０２の基部３０４は、露出部分１６６の上面３１８に係合する。圧着端子３０２のウィング３０６は、基部３０４から、誘電体絶縁体１６４の窓１７０と、ブリッジ３１４のまわりのバスバー３１２中の対応するスロット３１０との両方を通って延びる。ウィング３０６の遠位先端部３２０は、ブリッジ３１４の底面３２２上にねじ曲げられ、それに係合する。このように、圧着端子３０２は、接合層１７２が露出部分１６６とブリッジ３１４との間に配設されているか否かにかかわらず、ケーブル１１４をバスバー３１２に機械的に固定するために露出部分１６６およびブリッジ３１４のまわりに延びてそれらに係合する。任意選択で、圧着端子３０２の金属材料は、例えばアルミニウムなどのバスバー３１２の金属材料よりも固い金属とすることができ、ウィング３０６の遠位先端部３２０は、圧着プロセスの間にブリッジ３１４の底面３２２に入り込むことができる。

【0036】

上述の説明は、例示的なものであり、限定的なものではないことを理解されたい。例えば、上述の実施形態（および／またはその態様）は互いに組み合わせて使用することができる。加えて、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変形を加えることができる。本明細書に記載した様々な構成要素の寸法、材料の種類、向き、ならびに様々な構成要素の数および位置は、特定の実施形態のパラメータを規定するように意図されており、決して限定ではなく、例示的な実施形態にすぎない。特許請求の範囲の趣旨および範囲内にある他の多くの実施形態および変形が、上述の記載を再検討すればすぐに当業者には明らかになるであろう。それゆえに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を、そのような特許請求範囲が権利を与えられる均等物の全範囲とともに参照して、決定されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】