特表 2024-512188 多層フレキシブルバッテリー相互接続及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-19

(54)【発明の名称】多層フレキシブルバッテリー相互接続及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/526 20210101AFI20240312BHJP

   H01M 50/507 20210101ALI20240312BHJP

   H01M 50/503 20210101ALI20240312BHJP

   H01M 50/522 20210101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

H01M50/526

H01M50/507

H01M50/503

H01M50/522

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023545882

(86)(22)【出願日】2022-03-24

(85)【翻訳文提出日】2023-07-27

(86)【国際出願番号】 US2022071318

(87)【国際公開番号】W WO2022204709

(87)【国際公開日】2022-09-29

(31)【優先権主張番号】63/165,582

(32)【優先日】2021-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/237,333

(32)【優先日】2021-08-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522021158

【氏名又は名称】セルリンク コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＣｅｌＬｉｎｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

【住所又は居所原語表記】６１０ Ｑｕａｒｒｙ Ｒｄ．， Ｓａｎ Ｃａｒｌｏｓ，Ｃａｌｉｆｏｒｒｎｉａ， ９４０７０ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100101801

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 英治

(74)【代理人】

【識別番号】100086531

【弁理士】

【氏名又は名称】澤田 俊夫

(74)【代理人】

【識別番号】100093241

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 正昭

(74)【代理人】

【識別番号】100095496

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 榮二

(74)【代理人】

【識別番号】110000763

【氏名又は名称】弁理士法人大同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】フィンドレイ、ウィル

(72)【発明者】

【氏名】ターラーク、マーク

(72)【発明者】

【氏名】コークレイ、ケヴィン マイケル

(72)【発明者】

【氏名】ブラウン、マルコルム パーカー

(72)【発明者】

【氏名】ヘルナンデス、エミリー

【テーマコード（参考）】

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H043AA04

5H043AA19

5H043FA04

5H043KA09F

5H043LA02F

(57)【要約】

バッテリーパック内のバッテリーを相互接続するための多層フレキシブルバッテリー相互接続及びその製造方法が提供される。多層フレキシブルバッテリー相互接続は、絶縁層と、一緒に積み重ねられ絶縁層の間に配置された２つの導電層で構成されます。一方の導電層は他方の導電層よりも厚い。薄い方の導電層は、バッテリーに接続するためのフレキシブルタブを備え、いくつかの例では、電圧感知トレースを備える。これらのフレキシブルタブの厚みが薄いため、溶接の品質が保証され、溶接中のエネルギー使用量が少なくなる。これらのフレキシブルタブが溶接されるバッテリーセルの接点は、大幅に厚くなる場合がある。さらに、厚みを薄くすることにより、可融性リンクをフレキシブルタブに組み込むことが可能になる。同時に、２つの導電層が集合的に相互接続内で電流を流し、層が厚くなることで全体の通電容量が強化される。２つの導電層を溶接して電気接続と機械的サポートを確保できる。
【選択図】 図２Ｃ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリーパック内のバッテリーを相互接続するための多層フレキシブルバッテリー相互接続であって、
第１の絶縁層と、
第２の絶縁層と、
第１の絶縁層と第２の絶縁層との間に配置され、第１の絶縁層に直接接する第１の導電層と、
第１の導電層と第２の絶縁層との間に配置され、それらのそれぞれに直接接する第２の導電層と、
を備え、
第１の導電層は第２の導電層よりも厚く、
第２の導電層は、バッテリーに接続するために第１の導電層を越えて延びる複数の可撓性タブを備える、
多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項2】

第１の導電層は第２の導電層より少なくとも２倍厚い、
請求項１に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項3】

第１の導電層は少なくとも３００マイクロメートルの厚さを有し、
第２の導電層の厚さは１５０マイクロメートル未満である、
請求項１に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項4】

第１の導電層と第２の導電層は両方ともアルミニウムから形成される、
請求項１に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項5】

第１の導電層と第２の導電層は異なる材料から形成される、
請求項１に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項6】

第１の導電層と第２の導電層は、互いに離れた複数の溶接位置で溶接される、
請求項１に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項7】

第２の絶縁層は溶接開口部を備え、
複数の溶接箇所はそれぞれ溶接開口部の１つの中に配置される、
請求項６に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項8】

第１の導電層は、第１の導電層の境界全体にわたって均一な厚さを有し、
第２の導電層は、第２の導電層の境界全体にわたって均一な厚さを有する、
請求項１に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項9】

複数のフレキシブルタブは、第１の方向に延びる第１のタブセットを備え、
複数のフレキシブルタブは、第１の方向とは反対の第２の方向に延びる第２のタブセットを備える、
請求項１に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項10】

第１のタブセット内の任意の２つの隣接するタブは、バッテリーパックのバッテリーピッチだけ離間され、
第２のタブセット内の任意の２つの隣接するタブは、バッテリーパックのバッテリーピッチだけ離間される、
請求項９に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項11】

複数のフレキシブルタブのそれぞれは、接点パッド及び可融性リンクを備え、第２の導電層の残りの部分に接点パッドを接続及び支持し、
コンタクトパッドは、バッテリーの１つの中央接点に接続するように構成される、
請求項１０に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項12】

第２の絶縁層は接点開口部を備え、
ヒュージブルリンクと大部分の接点パッドがコンタクト開口部に突き出ている、
請求項１１に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項13】

第２の絶縁層は、接点開口部を少なくとも部分的に画定する支持タブを備え、
接点パッドの一部は支持タブに接着されている、
請求項１２に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項14】

第２の絶縁層は、支持タブと第２の絶縁層の残りの部分との間の界面に沿って延びるフレキシブルスリットを備える、
請求項１３に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項15】

第１のタブセット内の任意の２つの隣接するタブは、バッテリーパックのバッテリーピッチ又はバッテリーピッチの２倍だけ離間し、
第２のタブセット内の任意の２つの隣接するタブは、バッテリーパックのバッテリーピッチ又はバッテリーピッチの２倍だけ離間している、
請求項９に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項16】

第１のタブセット及び第２のタブセットの各タブは、接点パッドと、タブの残りの部分に対して接点パッドを接続及び支持するフレキシブルネックを備え、
接点パッドは、隣接する２つのバッテリーのエッジ接点に同時に接続するように構成される、
請求項１５に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項17】

第２の絶縁層は接点開口部を備え、
フレキシブルネックと大部分の接点パッドが接点開口部に突き出ている、
請求項１６に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項18】

第２の絶縁層は、接触開口部を少なくとも部分的に画定する支持タブを備え、
接触パッドの一部は支持タブに接着している、
請求項１７に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項19】

第２の絶縁層は、支持タブと第２の絶縁層の残りの部分との間の界面に沿って延びるフレキシブルスリットを備える、
請求項１８に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【請求項20】

第１の絶縁層と第２の絶縁層は互いに直接接着して、第１の導電層と第２の導電層の一部の周囲に境界を形成する、
請求項１に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

［０００１］本出願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．セクション１１９（ｅ）に基づいて２０２１年８月１６日に出願された米国仮特許出願第６３／２３７，３３３号（ドケット番号ＣＬＮＫ０１８Ｐ）及び２０２１年３月２４日に出願された米国仮出願第６３／１６５，５８２（ドケット番号ＣＬＮＫ０１６Ｐ）の利益を主張し、両仮出願の開示内容全体をあらゆる目的で参照により本明細書に組み込む。

【背景技術】

【0002】

［０００２］充電式バッテリーセル及びこれらのセルで組み立てられたバッテリーパックは、モバイル（例えば、電気自動車）及び定置（例えば、グリッド）用途にエネルギー貯蔵を提供するための有望な技術を表す。市場の普及率を高めるには、バッテリーセルやその他のパックコンポーネントのコストを下げる必要がある。セル（リチウムイオンセルやその他のタイプのセルなど）は現在、バッテリーパックの中で最も高価なコンポーネントであるが、スケールメリット、新素材、設計の改善により、セルのコストは将来低下すると予想される。さらに、バッテリーセルの性能と寿命が向上し、新しい高耐久用途につながるはずである。この傾向では、バッテリーパックの他のコンポーネント、特にバッテリー相互接続のコスト、性能、信頼性がより重視されることになる。さらに、これらのコンポーネントを使用してバッテリーパックを組み立てる新しい効率的な方法が必要になる。

【0003】

［０００３］多くの従来のバッテリーパックは、複雑な設計及び特徴を有するかさばる金属プレートを使用して組み立てられている。これらの金属プレートは個々のバッテリーセルを相互接続し、これらのセル及び／又はバッテリーパックの端子間で電流を運ぶ。これらのプレートとバッテリーセルの接続には、例えば個々のセルを過電流や熱暴走から保護するために、特別なヒューズ及び／又はコネクタワイヤーが使用される。これらのヒューズは壊れ易く、パックの動作中によく起こる応力や振動条件下で壊れる可能性がある。さらに、各プレートは通常、独立したコンポーネントであり、大型のバッテリーパックでは複数のプレートが必要になることがよくある。この個別のアセンブリにより、バッテリーパックのコストと複雑さが増大し、バッテリーパックの安全性と堅牢な性能に悪影響を及ぼす可能性がある。

【発明の概要】

【0004】

［０００４］バッテリーパック内のバッテリーを相互接続するための多層フレキシブルバッテリー相互接続及びその製造方法が提供される。多層のフレキシブルなバッテリー相互接続は、絶縁層と、一緒に積み重ねられ絶縁層の間に配置された２つの導電層で構成されます。一方の導電層は他方の導電層よりも厚い。より薄い導電層は、バッテリーに接続するためのフレキシブルなタブを備え、いくつかの例では、電圧感知トレースを備える。これらのフレキシブルなタブの厚みが薄いため、溶接の品質が保証され、溶接中のエネルギー使用量が少なくなる。これらのフレキシブルなタブが溶接されるバッテリーセルの接点は、大幅に厚くなる場合がある。さらに、厚みが薄いため、可融性リンクをフレキシブルなタブに組み込むことができる。同時に、２つの導電層が集合的に相互接続内で電流を流し、層が厚くなることで全体の通電容量が強化される。２つの導電層を溶接して電気接続と機械的サポートを確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1A】図１Ａは、いくつかの例による、セルの中心及び端の接点を示す円筒形バッテリーセルの概略上面図である。

【図1B】図１Ｂは、いくつかの例による、図１Ａの円筒形バッテリーセルの概略側断面図である。

【図1C】図１Ｃは、いくつかの例による、複数のバッテリーセル及び相互接続を備えるバッテリーパックの概略上面図である。

【図1D】図１Ｄは、追加の相互接続例を備えたバッテリーパックの概略上面図である。

【図1E】図１Ｅは、追加の相互接続例を備えたバッテリーパックの概略上面図である。

【図2A-2B】図２Ａは、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続の概略斜視図及び部分断面図である。図２Ｂは、図２Ａの多層フレキシブルバッテリー相互接続部の一部の概略斜視図であり、セルの中心接点に接続するためのフレキシブルなタブに焦点を当てている。

【図2C】図２Ｃは、図２Ａの多層フレキシブルバッテリー相互接続の概略斜視図であり、相互接続の異なる導電層を示すために１つの絶縁層が除去されている。

【図2D】図２Ｄは、図２Ｃの多層フレキシブルバッテリー相互接続部の一部の概略斜視図であり、セルの中心接点に接続するためのフレキシブルなタブに焦点を当てている。

【図2E】図２Ｅは、２つの導電層によって形成され、２つの絶縁層の間に封止された１つのバスバーを示す、多層フレキシブルバッテリーの一部の概略断面図である。

【図3】図３は、いくつかの例による、異なるタイプのフレキシブルタブ間の距離を示す、多層フレキシブルバッテリー相互接続の概略上面図である。

【図4A】図４Ａは、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続によって相互接続された４つのバッテリーセルを示す、バッテリーパックの概略側断面図である。

【図4B】図４Ｂは、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続によって相互接続された４つのバッテリーセルを示す、バッテリーパックの概略側断面図である。

【図4C】図４Ｃは、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続によって相互接続された４つのバッテリーセルを示す、バッテリーパックの概略側断面図である。

【図4D】図４Ｄは、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続によって相互接続された４つのバッテリーセルを示す、バッテリーパックの概略側断面図である。

【図5A】図５Ａは、いくつかの例による、セルへの電気接続を形成する前の、バッテリーセル及び多層フレキシブルバッテリー相互接続の概略側断面図である。

【図5B】図５Ｂは、中心接触フレキシブルタブの一例を示す、図５Ａの多層フレキシブルバッテリー相互接続の概略上面図である。

【図5C】図５Ｃは、いくつかの例による、バッテリーセルと、バッテリーへの電気接続を形成した後の多層フレキシブルバッテリー相互接続の概略側断面図である。

【図5D】図５Ｄは、いくつかの例による、バッテリーセルと、バッテリーへの電気接続を形成した後の多層フレキシブルバッテリー相互接続の概略側断面図である。

【図5E】図５Ｅは、端点接触フレキシブルタブの一例を示す、多層フレキシブルバッテリー相互接続の概略上面図である。

【図6A】図６Ａは、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続の電圧トレースの概略上面図である。

【図6B】図６Ｂは、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続の電圧トレースの概略上面図である。

【図6C】図６Ｃは、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続の電圧トレースの概略上面図である。

【図6D】図６Ｄは、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続の電圧トレースの概略上面図である。

【図6E】図６Ｅは、いくつかの例による、バッテリーセル及び電圧トレースを備える多層フレキシブルバッテリー相互接続の概略側面断面図である。

【図6F】図６Ｆは、いくつかの例による、バッテリーセルと、信号トレースと、信号トレースに接続されたセンサーとを備える多層フレキシブルバッテリー相互接続との概略側断面図である。

【図7A】図７Ａは、４つの角柱状セルの概略上面図であり、これらのセルの所望の直列接続を示す。

【図7B】図７Ｂは、図７Ａの４つの角柱状セルの概略上面図であり、セルの上に配置されてセルを相互接続する多層フレキシブルバッテリー相互接続の第１の導電層を示す。

【図7C】図７Ｃは、図７Ａの４つの角柱状セルの概略上面図であり、セルの上に配置されてセルを相互接続する多層フレキシブルバッテリー相互接続の第１及び第２の導電層を示す。

【図7D】図７Ｄは、図７Ａの４つの角柱状セルの概略上面図であり、セルの上に配置された相互接続全体を示す。

【図8】図８は、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続を製造する方法に対応するプロセスフローチャートである。

【図9】図９は、多層フレキシブルバッテリー相互接続を製造する別の方法に対応するプロセスフローチャートである。

【図10A】図１０Ａは、多層フレキシブルバッテリー相互接続を製造するために使用されるさまざまなコンポーネント及びアセンブリの概略図である。

【図10B】図１０Ｂは、多層フレキシブルバッテリー相互接続を製造するために使用されるさまざまなコンポーネント及びアセンブリの概略図である。

【図10C】図１０Ｃは、多層フレキシブルバッテリー相互接続を製造するために使用されるさまざまなコンポーネント及びアセンブリの概略図である。

【図10D】図１０Ｄは、多層フレキシブルバッテリー相互接続を製造するために使用されるさまざまなコンポーネント及びアセンブリの概略図である。

【図10E】図１０Ｅは、多層フレキシブルバッテリー相互接続を製造するために使用されるさまざまなコンポーネント及びアセンブリの概略図である。

【図10F】図１０Ｆは、多層フレキシブルバッテリー相互接続を製造するために使用されるさまざまなコンポーネント及びアセンブリの概略図である。

【図11A-11B】図１１Ａは、いくつかの例による、バッテリーと、バッテリーに接続された特別に構成された接続部分を有する相互接続回路を備えるバッテリーパックアセンブリの概略断面図である。図１１Ｂは、図１１Ａのバッテリーパックアセンブリの一部の概略拡大断面図であり、接続部の一例を示す。

【図11C】図１１Ｃは、図１１Ｂのバッテリーパックアセンブリの一部の概略上面図である。

【図12A】図１２Ａは、いくつかの例による、導体タブのタブ開口部を示す、バッテリーパックアセンブリの一部の概略上面図である。

【図12B】図１２Ｂは、図１２Ａのバッテリーパックアセンブリの一部の概略断面図であり、いくつかの例による導体タブのタブ開口部を示す。

【図13A】図１３Ａは、いくつかの例による、相互接続回路の導体タブとバッテリーとの間の電気接続を形成する前後のバッテリーパックアセンブリの概略断面図である。

【図13B】図１３Ｂは、いくつかの例による、相互接続回路の導体タブとバッテリーとの間の電気接続を形成する前後のバッテリーパックアセンブリの概略断面図である。

【図13C】図１３Ｃは、バッテリーへの接続を形成する際に導体ネックに柔軟性を与える導体ネックの部分開口の異なる例を示す、２つの導体ネックの概略断面拡大図である。

【図13D】図１３Ｄは、バッテリーへの接続を形成する際に導体ネックに柔軟性を与える導体ネックの部分開口の異なる例を示す、２つの導体ネックの概略断面拡大図である。

【図14A】図１４Ａは、バッテリーパックアセンブリで使用するための相互接続回路の導体の概略上面図であり、ヒュージブルリンクとして動作可能な導体ネックの部分開口を示している。

【図14B】図１４Ｂは、図１４Ａの導体の概略断面図であり、導体ネックの部分的な開口部を示している。

【図14C】図１４Ｃは、図１４Ａの導体の拡大概略断面図であり、導体ネックの部分開口部のさまざまな特徴を特定している。

【発明を実施するための形態】

【0006】

［００４０］本開示の例の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むとよりよく理解されるであろう。本明細書で使用される場合、単数形で記載され、単語「ａ」又は「ａｎ」に続く要素又はステップは、そのような除外が明示的に記載されていない限り、複数の前記要素又はステップを除外しないものとして理解されるべきである。さらに、「一例」への言及は、列挙された特徴も組み込む追加の例の存在を排除するものとして解釈されることを意図したものではない。さらに、明示的に反対の記載がない限り、特定の特性を有する要素又は複数の要素を「含む」又は「有する」例には、その特性を持たない追加の要素が含まれる場合がある。
序論

【0007】

［００４１］多くの最新のバッテリーパックは、相互接続する必要がある複数のセルを含む。例えば、電気自動車で使用される典型的なバッテリーパックは、円筒形バッテリーセルなどの数千のバッテリーセル、より具体的には、１８６５０セル、２１７００セル、４６８０セルなどを有する。多くのバッテリー用途の成功は、多くの場合、そのようなパック内のバッテリーセル間の堅牢で信頼性が高く、安価な相互接続に依存する。上述したように、一部の従来の相互接続は、セル接点に接続するためにバスバーと呼ばれる剛性の金属プレートを使用する。これらのバスバーは大電流を伝達でき、ある程度の機械的サポートを提供できるが、これらのバスバーは製造コストが高くなる。例えば、バスバーの製造には、バッテリーモジュール毎に独自の工具が必要であり、高価になる場合がある。さらに、これらのバスバーは高価であり、バッテリーセルの端子に接続するのが困難である。これらのバスバーの剛性により、バッテリーセルとプレートの相対運動が妨げられ、これらのコンポーネント間の電気接続が切断される可能性がある。最後に、これらのバスバーの厚さによってパック冷却プレート／システムの熱性能も制限され、比エネルギーが最適化されなくなる（電気自動車用途での航続距離の低下など）。

【0008】

［００４２］多層フレキシブルバッテリー相互接続は、信頼性の高い電気接続を提供するように特別に構成されており、多くの場合、従来の相互接続よりも製造、セル端子への接続、及びバッテリーパックへの取り付けが容易になり得る。多層のフレキシブルなバッテリー相互接続は、以下でさらに説明する電流溶断機能も提供する。導電層の厚さが薄いために一般に低電流用途に限定される従来のプリント回路とは異なり、多層フレキシブルバッテリー相互接続は、バッテリー接点への溶接能力に影響を与えることなく、あらゆる通電能力を提供するように構成することができる。例えば、印刷された導電性要素の厚さはマスクとエッチングの機能によって制限されるが、一般に高アスペクト比のフィーチャや厚い導体には適していない。さらに、より厚い層に必要な長時間のエッチングにより、フレキシブル回路の製造コストが上昇する。同時に、多くの最新のバッテリーセルとパックは、パックの急速充電又は急速放電中など、少なくとも５０Ａ、さらには１００Ａを超える電流で動作することができる。これにより、十分な導電性を提供するために厚い導電層（例えば、少なくとも２００マイクロメートル、さらには少なくとも５００マイクロメートルの厚さ）を使用することが必要になる。

【0009】

［００４３］厚い導電層にはさまざまな課題があることに留意されたい。第１に、厚い導電層（例えば、２００マイクロメートルを超える厚さを有する）は、バッテリーセルに溶接したり、その他の方法で取り付けたりすることが困難である。導電層が厚くなると、溶接を形成するためにより多くのエネルギーが必要となり、バッテリーセルへより多くの熱が放散される。同時に、多くのセルコンポーネント（例えば、セパレーター、電解質など）は熱に敏感であり、高温（７０℃を超える温度など）に耐えることができない。さらに、導電層が厚いと、これらの導体からヒューズ／可融性リンクを形成するときにさまざまな課題が生じる。ヒュージブルリンクは、リンクを流れる電流が、部分的にはこのヒュージブルリンクの寸法によって制御される特定の閾値を超えると、バッテリーセルへの電気接続を制御して切断する。例えば、厚い導体をエッチングすると、均一な幅を有する狭いトレースを実現することが困難になる。エッチングの場合、エッチングに伴う過剰なアンダーカットを避けるために、最小の幅対厚さの比（本明細書では「アスペクト比」と呼ぶ）は通常４、さらには５である。例えば、厚さ２００マイクロメートルの導体をエッチングしてヒュージブルリンクを形成する場合、得られる幅は少なくとも７００～８００マイクロメートルにする必要があり、これはほとんどのヒュージング用途／種類のバッテリーセルにとっては長過ぎる可能性がある。さらに、裏面をエッチング液から保護する必要があるため、他のコンポーネントに接触しない可融性リンクを形成することは、通常、エッチングでは不可能である。ヒュージブルリンクとの物理的接触（導体の残りの部分との接触を除く）は望ましくなく、ヒュージブルリンクの熱特性や全体的な性能に干渉する。

【0010】

［００４４］本明細書に記載の多層フレキシブルバッテリー相互接続は、上述の従来の相互接続のさまざまな欠陥に対処する。いくつかの例では、多層フレキシブルバッテリー相互接続は、２つの絶縁層（例えば、第１の絶縁層及び第２の絶縁層）と、２つの導電層（例えば、第１の導電層及び第２の導電層）とを備える。一方の導電層（例えば、第１の導電層）は、他方（例えば、第２の導電層）より厚い。２つの導電層はスタックを形成し、このスタックは、絶縁層によって少なくとも部分的に絶縁され、絶縁層間で封止される。より薄い導電層は、スタックの外側、さらには絶縁層の外側まで延びるフレキシブルタブを備える。具体的には、第２の導電層は、より薄いため、バッテリーセルへの多大なエネルギー／加熱を必要とせずに、バッテリーセルへの電気接続（例えば、溶接）を形成することを可能にする（同じ厚さの）フレキシブルタブを有する。導電層が薄いと、レーザー溶接の品質も保証される。例えば、典型的な円筒形バッテリーセルの上部缶の厚さは０．３ミリメートル又は０．４ミリメートルである。導電層の厚さが缶の厚さと同じかそれより厚い場合、溶接性能が低下する。したがって、より薄い導電層をより厚いバッテリーに溶接すると、より高品質の溶接を行うことができる。

【0011】

［００４５］さらに、さまざまな可融性リンクをフレキシブルタブに直接組み込むことができる。第１の導電層は厚いため、相互接続を介して追加の電流搬送能力を提供するのに役立つ。いくつかの例では、第１の導電層は第２の導電層より少なくとも２倍厚い。したがって、第１の導電層は、多層フレキシブルバッテリー相互接続内の主要な電流キャリアであってもよい。第１の導電層の厚さを調整して、第２の導電層（及びフレキシブルタブの厚さ）の厚さを変えることなく、多層フレキシブルバッテリー相互接続のこれらの通電能力を変更することができる。

【0012】

［００４６］本開示の目的上、「相互接続」という用語は「相互接続回路」と同じ意味で使用され、「導電層」という用語は「導体」又は「導体層」と同じ意味で使用され、「絶縁層」という用語は「絶縁体」と同じ意味で使用される。

【0013】

［００４７］いくつかの例では、多層フレキシブルバッテリー相互接続は、セルの同じ側に端子を有する一組のバッテリーセルを電気的に相互接続するために使用され得る。これらのセルは、図１Ａ及び図１Ｂに概略的に示されるような円筒形セル（例えば、１８６５０セル、２１７００セル、４６８０セルなど）、又は図７Ａに示され以下に説明されるような角柱形セルであり得る。具体的には、図１Ａは、いくつかの例による、第１の接点１９４（中央接点とも呼ばれる）及び第２の接点１９５（エッジ接点とも呼ばれる）を示す、円筒形バッテリーセル１９２の概略上面図である。図１Ｂは、いくつかの例による、図１Ａの円筒形バッテリーセル１９２の概略側断面図である。

【0014】

［００４８］図１Ｃは、いくつかの例による、複数のバッテリーセル１９２と、各バッテリーセル１９２への接続を形成する多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００とを備えるバッテリーパック１９０の概略上面図である。多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００は、バッテリーパック１９０における一接続例を示す電気図の形式で示される。特に、図１Ｃのこの例では、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００は、第１のバス１０１と第２のバス１０２を備える。各バスは、以下にさらに説明するように、２つ以上の導電層によって形成される。これらの導電層のうちの１つ（例えば、より薄いもの）は、バッテリーセル１９２の第１の接点１９４及び第２の接点１９５に接続されるフレキシブルタブ１４２も形成する。接続は、フレキシブルタブ１４２の端部に位置する接点パッド１４５によって形成される。この例では、左列のバッテリーセル１９２の第１／中央接点１９４は、第１のバス１０１のフレキシブルタブ１４２に接続されている。バッテリーセル１９２の中央列の第１／中央接点１９４も、第１のバス１０１のフレキシブルタブ１４２に接続されている。したがって、左及び中央の列のすべてのセル１９２は並列に接続される。バッテリーセル１９２の中間列の第２／エッジ接点１９５は、第２のバス１０２のフレキシブルタブ１４２に接続される。したがって、第１のバス１０１と第２のバス１０２はバッテリーセル１９２の中間列によって直列に接続される。第２のバス１０２の各フレキシブルタブ１４２は、中間列の２つの隣接するセル１９２、より具体的には、中間列の２つの隣接するセル１９２の第２／エッジ接点１９５に接続されることに留意されたい。２つの隣接するセル１９２の第２／エッジ接点１９５が互いに隣接して配置され、同じ接点パッド１４５を用いて達成できるため、このダブルエッジ接点が可能である。この例では、これらの接点が第２／エッジ接点１９５によって囲まれているため、第１／中央接点１９４への接続は個別である。最後に、右列のバッテリーセル１９２の第２／エッジ接点１９５も第２バス１０２のフレキシブルタブ１４２に接続される。したがって、右列と中央列のすべてのセル１９２は並列に接続される。

【0015】

［００４９］図１Ｄは、バッテリーセル１９２が多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の別の例と相互接続されているバッテリーパック１９０の概略上面図である。接続スキームは図１Ｃと同じである。違いは、ダブルエッジ接点を形成するフレキシブルタブ１４２の位置にある。図１Ｃを参照すると、左列及び右列のバッテリーセル１９２へのダブルエッジ接点を形成するフレキシブルタブ１４２は、Ｘ軸に沿って相互に整列される。ここで図１Ｄを参照すると、左列及び右列のバッテリーセル１９２へのダブルエッジ接点を形成するフレキシブルタブ１４２は、Ｙ軸に沿ってバッテリーピッチだけシフトされる。本開示の目的上、「バッテリーピッチ」という用語は、同じ列に配置された２つの隣接するバッテリーの中心間の距離として定義される。円筒形セルの場合、バッテリーのピッチは、セルの直径に同じ列の２つのセル間の隙間を加えたものに等しい。

【0016】

［００５０］図１Ｅは、バッテリーセル１９２が多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００のさらに別の例と相互接続されているバッテリーパック１９０の概略上面図である。ここでも、接続スキームは図１Ｃと同じである。しかしながら、図１Ｅの多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００は、冗長エッジ接点を提供するために、よりフレキシブルなタブ１４２を有する。具体的には、各バッテリーセル１９２は、その第２／エッジ接点１９５に接続された２つの異なるフレキシブルタブ１４２を有する。この冗長性は、重量やコストに大きな不利益をもたらすことなく、すべてのセルが接続されたままであることを保証するのに役立つ。
［相互接続回路とバッテリーパックの例］

【0017】

［００５１］図２Ａは、いくつかの例による、バッテリーパック１９０内のバッテリーセル１９２を相互接続するための多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の概略斜視図である。図２Ａ中の断面図を参照すると、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００は、第１の絶縁層１１０、第２の絶縁層１２０、第１の導電層１３０、及び第２の導電層１４０を備えている。第１の導電層１３０は、第１の絶縁層１１０と第２の絶縁層１２０との間に配置され、第１の絶縁層１１０に直接接する。第２の導電層１４０は、第１の導電層１３０と第２の絶縁層１２０のそれぞれの間に配置され、それぞれに直接接する。さらに、第１の導電層１３０は第２の導電層１４０よりも厚く、すなわち、Ｔ_FCL＞Ｔ_SCLである。第１の絶縁層１１０、第１の導電層１３０、及び第２の導電層１４０の大部分は、図２Ａの斜視図では見えない。

【0018】

［００５２］図２Ａの斜視図を参照すると、第２の導電層１４０はフレキシブルタブ１４２を備えている。フレキシブルタブ１４２は、例えば図２Ｂに概略的に示されるように、バッテリーセル１９２への電気接続を行うために使用される。例えば、図２Ｂは、２つのフレキシブルタブ１４２を示している。上部タブは、バッテリーセル１９２のエッジ接点（破線で概略的に示される）に接続するように構成され、エッジ接点フレキシブルタブ１４９と呼ばれることがある。底部タブは、バッテリーセル１９２の中心接点に接続するように構成されており、中心接点フレキシブルタブ１４８と呼ばれることがある。これら２つのフレキシブルタブ１４２（中心接点フレキシブルタブ１４８及びエッジ接点フレキシブルタブ１４９）は、異なるバス（及び第２の導電層１４０の異なる部分）の一部であることに留意されたい。

【0019】

［００５３］第１の導電層１３０は、例えば直接インターフェースすることにより、及び／又は溶接により、第２の導電層１４０に電気的に接続される。より具体的には、第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０は、導電性スタックと呼ばれるスタック（図２Ａの断面図に示すように）を形成する。第２の導電層１４０、より具体的には、第２の導電層１４０のフレキシブルタブ１４２は、バッテリーセル１９２に接続し、バッテリーセル１９２と導電性スタックとの間に電流を流す役割を果たす。しかしながら、導電性スタック内では、電流は主に、より厚い第１の導電層１３０によって伝達される。実際、通電能力は、第１の導電層１３０と第２の導電層１４０の相対的な断面積によって決まり、これらの断面積は層の厚さに比例する。

【0020】

［００５４］いくつかの例では、第１の導電層１３０は、第２の導電層１４０より少なくとも２倍、より具体的には少なくとも３倍厚い。同じ又は他の例では、第１の導電層１３０は、少なくとも３００マイクロメートル、さらには少なくとも３５０マイクロメートルの厚さを有し、一方、第２の導電層１４０は、２００マイクロメートル未満、又はさらには１５０マイクロメートル未満の厚さを有する。例えば、第１の導電層１３０は４００マイクロメートルの厚さを有し、第２の導電層１４０は１２５マイクロメートルの厚さを有する。上述したように、第１の導電層１３０の厚さが大きいと、少なくとも５０Ａ、さらには１００Ａを超えるなど、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００に大量の電流を流すことができる。さらに、第１の導電層１３０の厚さが大きいため、（導電性が２倍であるがかなり高価で比重がはるかに高い銅と比較して）アルミニウムなどの導電性の低い材料の使用が可能になる。同時に、第２の導電層１４０のより薄い厚さにより、多大なエネルギーを使用することなく（そしてその結果、バッテリーセル１９２を加熱することなく）、フレキシブルタブ１４２をバッテリーセル１９２に溶接することができる。

【0021】

［００５５］いくつかの例では、第１の導電層１３０は、第１の導電層１３０の境界全体にわたって均一な厚さを有する。例えば、第１の導電層１３０は、同じ金属シートから形成され得る。第１の導電層１３０の異なる（別々の）部分（同じ多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の異なるバスを形成する）は、同じ金属シートから形成することができる。同じ又は他の例では、第２の導電層１４０は、第２の導電層１４０の境界全体にわたって均一な厚さを有する。

【0022】

［００５６］いくつかの例では、第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０は、同じ材料、例えばアルミニウムから形成される。銅の代わりにアルミニウムを使用すると、アルミニウムは銅に比べて抵抗率が高く、溶融温度が低いため、達成可能な最小ヒューズ電流定格を下げるのにも役立つ。したがって、アルミニウム導電層に可融性リンクを形成すると、可融パラメータをより正確に制御できる可能性がある。あるいは、第１の導電層１３０と第２の導電層１４０は異なる材料から形成される。例えば、第１の導電層１３０はアルミニウムから形成され、第２の導電層１４０は銅から形成される。一般に、電力損失を低く抑えながらフォイルを流れる電流を実現するには、第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０は、十分な導電性（例えば、１０⁶Ｓ／ｍを超える、又はさらには１０⁷Ｓ／ｍを超える導電率）を有する任意の導電材料から形成され得る。

【0023】

［００５７］いくつかの例では、第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０は、低い電気接触抵抗を提供し、及び／又は耐食性を改善するための表面副層又はコーティングを含み得る。表面副層は、はんだ付け、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接、導電性接着剤による接合、又は機械的圧力を含むがこれらに限定されない技術／材料を使用して、電気相互接続を形成するのに役立ち得る。
これらの接続方法に適した表面を提供する表面副層には、スズ、鉛、亜鉛、ニッケル、銀、パラジウム、白金、金、インジウム、タングステン、モリブデン、クロム、銅、それらの合金、有機はんだ付け性保存剤（ＯＳＰ）、又はその他の導電性材料が含まれるが、これらに限定されない。さらに、表面副層は、スパッタリング、メッキ、冷間溶接、又は他の手段によって適用されてもよい。いくつかの例では、表面副層の厚さは、０．０５マイクロメートルから１０マイクロメートル、より具体的には０．１マイクロメートルから２．５マイクロメートルの範囲であってもよい。さらに、いくつかの例では、表面副層の上にＯＳＰのコーティングを追加することは、表面副層自体が時間の経過とともに酸化するのを防ぐのに役立つ可能性がある。表面副層は、第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０のベース副層がアルミニウム又はその合金を含む場合に使用することができる。保護がないと、アルミニウムの露出した表面は絶縁性の自然酸化物を形成する傾向がある。酸化物は、酸素又は水分の存在下で容易に形成される。この場合、長期間安定した表面を提供するために、表面下層は酸素及び／又は水分の内部拡散に対して耐性を持たせることができる。例えば、亜鉛、銀、錫、銅、ニッケル、クロム、又は金メッキを、アルミニウム含有ベース層上の表面層として使用することができる。

【0024】

［００５８］図２Ａ及び２Ｂを参照すると、いくつかの例では、第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０は、互いに分離された複数の溶接位置１０９で溶接される。例えば、溶接箇所１０９はレーザー溶接によって形成されるが、他の形式の溶接（例えば、超音波溶接、抵抗溶接）も範囲内である。これらの溶接位置１０９は、第１の導電層１３０と第２の導電層１４０との間に電流を伝導するのに役立つ。さらに、これらの溶接位置１０９は、第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０の配向を維持し、これらの層を相互に支持するのに役立つ。
第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０に対する追加の支持は、第１の絶縁層１１０及び第２の絶縁層１２０によって提供することができ、例えば、第１の絶縁層１１０及び第２の絶縁層１２０は、導電スタックを越えて延在し、互いに直接積層されて、図２Ｅに示され、この図を参照して以下に説明されるように、導電性スタックの周囲に封筒状構造を形成する。

【0025】

［００５９］フレキシブルタブ１４２は、導電性スタックの境界を越えて、より具体的には、第１の導電層１３０の境界を越えて延びていることに留意すべきである。フレキシブルタブ１４２はまた、第１の絶縁層１１０と第２の絶縁層１２０の境界を越えて延びて、バッテリーセル１９２との電気接続を形成する。より具体的には、フレキシブルタブ１４２にアクセスするために、第１の絶縁層１１０と第２の絶縁層１２０にさまざまな開口部が形成される。これらの開口部はバッテリーセル１９２の接点と位置合わせされており、フレキシブルタブ１４２が開口部内に突出できるようにしている。より具体的には、バッテリーセル１９２に接続されると、フレキシブルタブ１４２は、（バッテリーセル１９２に面する）第１の絶縁層１１０内に形成された開口部内に突出する。第２の絶縁層１２０の開口は、フレキシブルタブ１４２とバッテリーセル１９２との間に電気接続を形成しながら、フレキシブルタブ１４２にアクセスするために使用される。

【0026】

［００６０］いくつかの例では、第１の絶縁層１１０及び第２の絶縁層１２０の開口は、以下にさらに説明するように、これらの絶縁層をそれぞれの導電層に積層する前に形成される。開口部は、パンチング、平台ダイカット、マッチメタルダイカット、雄型／雌型ダイカット、ロータリーダイカット、レーザー切断、レーザーアブレーション、ウォータージェット切断、機械加工、又はエッチングを含むがこれらに限定されない技術を使用して形成され得る。

【0027】

［００６１］第１の絶縁層１１０及び第２の絶縁層１２０の一方又は両方の厚さは、１マイクロメートルと５００マイクロメートルの間、より具体的には１０マイクロメートルと１２５マイクロメートルの間であってもよい。いくつかの例では、第１の絶縁層１１０及び第２の絶縁層１２０のそれぞれは、例えば導電層への積層及び相互の積層のために、対応する導電層に面する少なくとも１つの表面上に配置された接着副層を含む。これらの接着副層は、図２Ｅを参照して以下に説明するように、第１の絶縁層１１０と第２の絶縁層１２０を（導電層の境界を越えて）直接積層するために使用することもできる。いくつかの例では、バッテリーセル１９２に面する第１の絶縁層１１０の表面は、これらのバッテリーセル１９２に接着するための接着副層を含む。

【0028】

［００６２］第１の絶縁層１１０及び第２の絶縁層１２０は、第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０に電気的絶縁及び機械的支持を提供する。いくつかの例では、第１の絶縁層１１０及び第２の絶縁層１２０は、最初にシート状又はロールの形態で加工され、その後、例えば接着材料を使用して導電層に積層され得る。第１の絶縁層１１０及び第２の絶縁層１２０は、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、エチルビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリアミド（ＰＡ）、又はポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を含む（又はそれらから形成される）ことができる。

【0029】

［００６３］図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、いくつかの例では、第２の絶縁層１２０は溶接開口部１２２を備える。複数の溶接位置１０９のそれぞれは、溶接開口部１２２のうちの１つの中に配置される。これらの溶接開口部１２２により、第１の絶縁層１１０と第２の絶縁層１２０との間に第１の導電層１３０と第２の導電層１４０とが積層された後に溶接が可能になる。

【0030】

［００６４］図２Ｃ及び図３を参照すると、いくつかの例では、フレキシブルタブ１４２は、第１の方向（Ｘ軸に沿って）に延びる第１のタブセット１４３と、第１の方向とは反対の第２の方向に延びる第２のタブセット１４４とを備える。第１のタブセット１４３は、１つの列に位置するバッテリーセル１９２への電気接続を形成するために使用され、第２のタブセット１４４は、隣接する列に位置するバッテリーセル１９２への電気接続を形成するために使用される。第１のタブセット１４３及び第２のタブセット１４４は、任意のタイプのフレックスタブ１４２によって形成することができることに留意すべきである。例えば、図２Ｃは、中央接点フレックスタブ１４８の第１のタブセット１４３及び第２のタブセット１４４を特定するが、図３は、エッジ接点フレキシブルタブ１４９の第１のタブセット１４３及び第２のタブセット１４４を特定する。第１のタブセット１４３及び第２のタブセット１４４は、同じバス上のタブの位置を単に区別するために使用される。

【0031】

［００６５］図３は、さまざまなタイプのタブと、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００内のこれらのタブの相対位置を示す。このタブの配置は、図１Ｃに示し、上述した概略例に対応することに留意されたい。具体的には、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００は、第１のバス１０１及び第２のバス１０２を備える。第１のバス１０１及び第２のバス１０２のそれぞれは、フレキシブルタブ１４２を備える第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０を備える（又はそれらによって形成される）。第１のバス１０１と第２のバス１０２の導電性構成要素は互いに直接接続されていないことに留意すべきである。しかしながら、これらの導電性構成要素は、バッテリーセル１９２を介して相互接続することができる。第１のバス１０１と第２のバス１０２は、第１のバス１０１と第２のバス１０２の互いに対する機械的支持に使用できる第１の絶縁層１１０と第２の絶縁層１２０を共有する。

【0032】

［００６６］図３を参照すると、第１のバス１０１及び第２のバス１０２は、異なるタイプのフレキシブルタブ１４２を有する。具体的には、第１のバス１０１を形成する第２の導電層１４０のフレキシブルタブ１４２は、バッテリーセルの第１／中央接点１９４に接続するように構成される。一方、第２のバス１０２を形成する第２の導電層１４０のフレキシブルタブ１４２は、バッテリーセル１９２の第２／エッジコンタクト１９５に接続するように構成され、エッジ接点フレキシブルタブ１４９と呼ばれる。いくつかの例では、各エッジ接点フレキシブルタブ１４９は、２つの隣接するバッテリーセル１９２のエッジ接点１９５に接続するように構成される。

【0033】

［００６７］図３に示すように、１つのエッジ接点フレキシブルタブ１４９及び１つの中央接点フレキシブルタブ１４８が各バッテリーセル１９２に接続される。図１Ｄを参照して上述したいくつかの例では、２つのエッジ接点フレキシブルタブ及び１つの中央接点フレキシブルタブ１４８が各バッテリーセル１９２に接続される。いずれの場合でも、エッジ接点フレキシブルタブ１４９と中央接点フレキシブルタブ１４８の両方がバッテリーセル１９２の同じ列上に延在し、相互嵌合アセンブリを形成する。エッジ接点フレキシブルタブ１４９及び中心接点フレキシブルタブ１４８の両方が、異なる方向に延びる第１のタブセット１４３及び第２のタブセット１４４を有することに留意されたい。

【0034】

［００６８］フレキシブルタブ１４２間のさまざまな間隔（同じ又は異なるセット内、及び／又は同じ又は異なるバス内）が図３に示されている。いくつかの例では、第１のタブセット１４３は、第２のタブセット１４４に対して、バッテリーパック１９０のバッテリーピッチの半分だけオフセットされている。このオフセットは、中心接点フレキシブルタブ１４８及びエッジ接点フレキシブルタブ１４９に適用される。

【0035】

［００６９］図３の例における中心接点フレキシブルタブ１４８を参照すると、いくつかの例では、第１のタブセット１４３内の任意の２つの隣接するタブは、バッテリーパック１９０のバッテリーピッチだけ離間されている。また、第２のタブセット内の任意の２つの隣接するタブ１４４は、バッテリーパック１９０のバッテリーピッチだけ離間されている。

【0036】

［００７０］図３の例におけるエッジ接点フレキシブルタブ１４９を参照すると、いくつかの例では、任意の２つの隣接するエッジ接点フレキシブルタブ１４９は、バッテリーパック１９０のバッテリーピッチ又はバッテリーピッチの２倍だけ離間されている。より具体的には、第１のタブセット１４３の任意の２つの隣接するタブは、バッテリーピッチ又はバッテリーパック１９０のバッテリーピッチの２倍だけ離間している。同様に、第２のタブセット１４４内の任意の２つの隣接するタブは、バッテリーパック１９０のバッテリーピッチ又はバッテリーピッチの２倍だけ離間されている。

【0037】

［００７１］図２Ｂは、接点パッド１４５と、第２の導電層１４０の残りの部分に対して接点パッド１４５を接続し、支持する可融性リンク１４６とを含む、中心接点フレキシブルタブ１４８を示す。接点パッド１４５は、バッテリー１９２のうちの１つの中心接点１９５に接続するように構成される。さらに、第２の絶縁層１２０は、接点開口部口１２３を備え、可融性リンク１４６及び接点パッド１４５の少なくとも大部分が接点開口部１２３内に突出するようになっている。したがって、可融性リンク１４６は、第２の絶縁層１２０の熱質量による影響を受けない（但し、可融性リンク１４６は、第１の絶縁層１１０によって少なくとも部分的に支持され得る）。さらに、接点開口部１２３は、接点パッド１４５をバッテリーセル１９２の第１／中央接点１９４に溶接するときに、接点パッド１４５へのアクセスを提供する。

【0038】

［００７２］図２Ｂ並びに図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｅを参照すると、いくつかの例では、第２の絶縁層１２０は、接点開口部１２３を少なくとも部分的に画定する支持タブ１２４を備える。接点パッド１４５の一部は、支持タブ１２４に接着される。支持タブ１２４は、少なくともバッテリーセル１９２への電気接続を形成する前に、接点パッド１４５を支持する。いくつかの例では、この電気接続を形成している間、接触パッド１４５は支持タブ１２４から分離される。あるいは、例えば図５Ｃに概略的に示すように、電気接続が形成された後でも、接点パッド１４５は支持タブ１２４に接着されたままである。さらに別の例では、例えば図５Ｄに概略的に示すように、この電気接続を形成しながら、支持タブ１２４が第２の絶縁層１２０の残りの部分から分離される。

【0039】

［００７３］図２Ｂ並びに図５Ａ、５Ｂ、及び５Ｅを参照すると、いくつかの例では、第２の絶縁層１２０は、支持タブ１２４と第２の絶縁層１２０の残りの部分との間の界面に沿って延びるフレキシブルスリット１２５を備える。フレキシブルスリット１２５は、例えば、接点パッド１４５がバッテリーセルに向かい、このセルへの電気接続を形成する場合に、支持タブ１２４の面外屈曲（Ｘ－Ｙ平面）を助ける。

【0040】

［００７４］図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、いくつかの例では、可融性リンク１４６の少なくとも一部が第１の絶縁層１１０に接着している。例えば、第１の絶縁層１１０は、第１の絶縁層１１０と第２の絶縁層１２０によって形成された縁部を越えて延びるリンク支持タブ１１４を備える。可融性リンク１４６の一方の表面が第１の絶縁層１１０に接着している一方で、可融性リンク１４６の他方の表面は露出されており、それによって、可融性リンク１４６の性能に対する絶縁層の影響が低減されることに留意されたい。

【0041】

［００７５］図２Ｂ及び５Ｅを参照すると、いくつかの例では、エッジ接点フレキシブルタブ１４９は、接点パッド１４５及びフレキシブルネック１４７を備える。フレキシブルネック１４７は、エッジ接点フレキシブルタブ１４９の残りの部分に対して接点パッド１４５を接続するとともに支持する。可融性リンク１４６とは異なり、フレキシブルネック１４７ははるかに幅が広く、電流制御機能を提供しない。しかしながら、フレキシブルネック１４７は、このエッジ接点フレキシブルタブ１４９の接点パッド１４５がそれぞれのエッジ接点１９５に接続されているとき、２つのバッテリーセル１９２からの電流を支持することができる。全体として、いくつかの例では、接点パッド１４５は、隣接する２つのバッテリー１９２のエッジ接点１９５に同時に接続するように構成される。これらの接続は、図５Ｅに溶接ゾーンとして概略的に示される。

【0042】

［００７６］図５Ｅを参照すると、いくつかの例では、第２の絶縁層１２０は、接点開口部１２３を備える。フレキシブルネック１４７及び接点パッド１４５の大部分は、接点開口部１２３内に突き出ている。接点開口部１２３は、エッジ接点フレキシブルタブ１４９がバッテリーセル１９２との接続を形成するときに、接点パッド１４５の面外屈曲（Ｘ－Ｙ平面）を可能にする。さらに、接点開口部１２３は、これらの接続を形成している間に接点パッド１４５にアクセスすることを可能にする。

【0043】

［００７７］図２Ｅを参照すると、いくつかの例では、第１の絶縁層１１０と第２の絶縁層１２０は互いに直接接着し、第１の導電層１３０と第２の導電層１４０の一部の周囲に境界を形成する。この特徴は、第１の導電層１３０と第２の導電層１４０が溶接される前に、これらの層の配向を維持するのに役立つ。さらに、この特徴は、これらの導電層部分を環境から密閉し、例えば、電気的短絡及び／又は腐食を防止する。

【0044】

［００７８］いくつかの例では、より厚い導電層がバッテリーセルとより薄い導電層との間に配置され、それによって、より薄い導電層への（すなわち、バッテリーセルの反対側からの）アクセスが提供される。図４Ａ及び４Ｂを参照すると、第１の導電層１３０は第２の導電層１４０より厚い。第２の導電層１４０は、例えば第２の導電層１４０を第１の導電層１３０に溶接するために、第２の絶縁層１２０の溶接開口部１２２を通してアクセスすることができる。いくつかの例では、この溶接は、フレキシブルタブ１４２がバッテリーセル１９２に溶接されると同時に実行される。特に、図４Ａは、それぞれが２つの隣接するバッテリーセル１９２に接続されるエッジ接点フレキシブルタブ１４９を示す。図４Ｂは、それぞれが１つ又は複数のバッテリーセル１９２に接続された中心接点フレキシブルタブ１４８を示す。

【0045】

［００７９］いくつかの例では、より薄い導電層がバッテリーセルとより厚い導電層との間に配置され、それによってフレキシブルタブ（より薄い導電層の一部である）がバッテリーセルの近くに配置される。言い換えれば、フレキシブルタブは、バッテリーセルに到達するために、より小さな面外の曲がりを有する必要がある。図４Ｃ及び４Ｄを参照すると、第１の導電層１３０は第２の導電層１４０より薄い。この例では、フレキシブルタブ１４２は第１の導電層１３０の一部である。図４Ｃは、それぞれが２つの隣接するバッテリー１９２に接続されるエッジ接点フレキシブルタブ１４９を示す。図４Ｄは、それぞれが１つ又は複数のバッテリーセル１９２に接続された中心接点フレキシブルタブ１４８を示す。

【0046】

［００８０］上述したように、フレキシブルタブ１４２は、バッテリーセルへの電気接続を形成する前に、導電層の残りの部分と同一平面内に配置される。図５Ａは、バッテリーセル１９２への電気接続を形成する前の、バッテリーセル１９２及び多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の概略側面断面図である。この例では、接続はバッテリーセル１９２の中心接点１９５に形成されることになる。図５Ｂは、図５Ａの多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の概略上面図である。この例では中心接点フレキシブルタブ１４８と呼ばれるフレキシブルタブ１４２は、支持タブ１２４によって支持される。より具体的には、フレキシブルタブ１４２の接点パッド１４５の一部が支持タブ１２４に接着される。

【0047】

［００８１］図５Ｃ及び５Ｄは、バッテリーセル１９２への電気接続が形成された後のバッテリーセル１９２及び多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の概略側断面図である。具体的には、接点パッド１４５は面外に曲げられ、第１の絶縁層１１０の開口部内に突出する。第２の絶縁層１２０の別の開口部は、この動作中に接点パッド１４５へのアクセスを提供する。接点パッド１４５は、バッテリーセル１９２の中心接点１９５と直接接触しており、この位置で中心接点１９５に溶接されている。支持タブ１２４は、接点パッド１４５に取り付けられたままであってもよい。図５Ｄに示されるいくつかの例では、支持タブ１２４は、第２の絶縁層１２０の残りの部分から分離される。
［電圧トレースの例］

【0048】

［００８２］図６Ａ～６Ｄは、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の電圧トレース１５０の概略上面図である。 例えば、電圧トレース１５０は、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の各バスバーにおける電圧を監視するために使用され得る。換言すれば、各電圧トレース１５０は、異なるバスバーに接続され、このバスバーにおける電圧を監視するために使用される。具体的には、図６Ａは、電圧トレース１５０が第２の導電層１４０の一部であることを示す。より具体的には、各電圧トレース１５０は、第２の導電層１４０の対応する部分とモノリシックであり、同じバスバーを形成する。

【0049】

［００８３］いくつかの例では、電圧トレース１５０（又は第２の導電層１４０の他の構成要素）は、いくつかの用途（例えば、コネクタ端子への接続の形成）には適さない可能性がある材料から形成される。例えば、電圧トレース１５０は、はんだ付けが容易ではないアルミニウムから形成される。これらの例では、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００は、例えば図６Ｂ～６Ｄに示されるような遷移トレース１５２を備える。遷移トレース１５２は、電圧トレース１５０（例えば、アルミニウム）とは異なる材料（例えば、銅）から形成することができる。各電圧トレース１５０は、対応する遷移トレース１５２を有することができる。しかしながら、いくつかの例では、電圧トレース１５０及び遷移トレース１５２の数は異なり得る（例えば、未使用のトレース、１つの電圧トレース１５０に接続された複数の遷移トレース１５２など）。遷移トレース１５２は、電圧トレース１５０と重なり得、（例えば、第２の導電層１４０が第１の導電層１３０に溶接される方法で）電圧トレース１５０に溶接され得る。接続部１５１は、図６Ｂ～６Ｄにおいて円で概略的に示される。次いで、遷移トレース１５２は、コネクタ１５４の端子１５５に接続され得る。

【0050】

［００８４］図６Ｃ及び６Ｄを参照すると、いくつかの例では、遷移トレース１５２と電圧トレース１５０を相互接続するための複数のオプションが利用可能である。例えば、絶縁層１５６は、遷移トレース１５２と電圧トレース１５０との間に配置される。いくつかの例では、絶縁層１５６は、第１の絶縁層１１０又は第２の絶縁層１２０のうちの１つであり得る。さらに、遷移トレース１５２及び電圧トレース１５０は、例えば、図６Ｃ及び６Ｄに概略的に示されるように、多対多のグリッドを形成するように重なり得る。換言すれば、各遷移トレース１５２は、複数の電圧トレース１５０と重なり合う。また、各電圧トレース１５０は、複数の遷移トレース１５２と重なり合う。例えば、図６Ｃ及び６Ｄは、各遷移トレース１５２がすべての電圧トレース１５０と重なるように、互いに直角に延びる遷移トレース１５２及び電圧トレース１５０を示す。

【0051】

［００８５］遷移トレース１５２及び電圧トレース１５０のこの絶縁、重複、及び配向により、異なる接続オプションが可能になる。具体的には、図６Ｃでは、左側の遷移トレース１５２は上部の電圧トレース１５０に接続され、中間の遷移トレース１５２は中間の電圧トレース１５０に接続され、右側の遷移トレース１５２は底部の電圧トレース１５０に接続されている。図６Ｄでは、左側の遷移トレース１５２は底部の電圧トレース１５０に接続され、中間の遷移トレース１５２は上部の電圧トレース１５０に接続され、右側の遷移トレース１５２は中間の電圧トレースに接続されている。１つの遷移トレース１５２を複数の電圧トレース１５０に接続できることに留意されたい。同様に、複数の遷移トレース１５２を同じ電圧トレース１５０に接続できる。当業者であれば、さまざまな重複及び接続のオプションを認識するであろう。

【0052】

［００８６］図６Ｅは、いくつかの例による、バッテリーセル１９２及び電圧トレース１５０を備える多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の概略側断面図である。ここで、電圧トレース１５０は、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００内の（他の導電層から分離した）別個の層として、例えば他の構成要素と積層されて配置される。例えば、第２の絶縁層１２０は、電圧トレース１５０の少なくとも一部と第２の導電層１４０との間に配置される。第２の絶縁層１２０は開口部を備え、電圧トレース１５０は開口部を介して導電層によって形成されるバスバーの１つと接続することができる。図６Ｅはまた、電圧トレース１５０を環境から隔離し、第２の絶縁層１２０に対して電圧トレース１５０を支持する第３の絶縁層１６０も示す。

【0053】

［００８７］図６Ｆは、いくつかの例による、バッテリーセル１９２と、信号トレース１５８及び信号トレース１５８に接続されたセンサー１５９を備える多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の概略側断面図である。熱電対、湿度センサー、圧力センサーなどのセンサー１５９のさまざまな例が範囲内にある。いくつかの例では、センサー１５９は、図６Ｆに示すように、導電層のうちの１つ、例えば、第２の導電層１４０と直接接続する。
［角形セルの相互接続例］

【0054】

［００８８］多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の上記の例は、円筒形バッテリーセルに関連して説明されているが、説明された特徴の多くは角形バッテリーセルにも適用可能である。図７Ａは、４つの角柱状バッテリーセル１９２の概略上面図であり、これらのバッテリーの所望の直列接続を示している。具体的には、各バッテリーセル１９２は、第１の接点１９４及び第２の接点１９５を備える。図７Ａは、角柱状バッテリーセル１９２の交互の反転位置及びこれらのセルの直列接続を示しているが、他のさまざまな配向及び接続も範囲内である。

【0055】

［００８９］図７Ｂは、図７Ａの４つの角柱状セル１９２の概略上面図であり、セル１９２上に配置され、セル１９２を相互接続する多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の第２の導電層１４０を示す。第２の導電層１４０は、この層のさまざまな特徴を示すために、個別に示されている。当業者は、第２の導電層１４０が、第１の導電層１３０、第１の絶縁層１１０、及び第２の絶縁層１２０などの他の構成要素を含む多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の一部であることを認識するであろう。第２の絶縁層１２０は図示されていない。当業者はまた、第２の絶縁層１２０が角柱状バッテリーセル１９２と第２の導電層１４０との間に配置され、各セルの第１の接点１９４及び第２の接点１９５と位置合わせされた開口部を含むことを認識するであろう。

【0056】

［００９０］図７Ｃは、図７Ａの４つの角柱状セル１９２の概略上面図であり、セルの上に配置され、セルを相互接続する多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０を示す。第１の導電層１３０は第２の導電層１４０より厚い。したがって、第２の導電層１４０のみがセルの第１接点１９４及び第２接点１９５に直接溶接される。さらに、第１の導電層１３０の設置面積は、第２の導電層１４０の設置面積よりも小さい。第２の導電層１４０は、第１の導電層１３０を越えて、特にバッテリー接点上に延在する。 この特徴により、第１の導電層１３０からの干渉を受けることなく、第２の導電層１４０をこれらのバッテリー接点に溶接することができる。第２の導電層１４０は、より薄い層であるため、溶接に必要なエネルギーが少なく、それによってバッテリー接点における過度の温度が回避される。同時に、第１の導電層１３０は、これらの接点に直接接続することなく、バッテリー接点間に追加の導電性を提供する。

【0057】

［００９１］図７Ｄは、図７Ａの４つの角柱状セル１９２の概略上面図であり、セル上に配置された多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００全体を示している。具体的には、図７Ｄは、第１の絶縁層１１０内のさまざまな開口部を示す。これらの開口部は、さまざまな接続を形成するために使用される。内部溶接開口部１１８は、第１の導電層１３０と第２の導電層１４０の両方の上に配置され、これら２つの導電層を一緒に溶接するために使用される。外部溶接開口部１１９は、第２の導電層１４０上に（第１の導電層１３０上ではない）配置され、第２の導電層１４０をバッテリー接点に溶接するために使用される。
［多層フレキシブルバッテリー相互接続部の製造例］

【0058】

［００９２］図８は、いくつかの例による、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００を製造する方法８００に対応するプロセスフローチャートである。多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００のさまざまな例が上記で説明されている。

【0059】

［００９３］いくつかの例では、方法８００は、第１の絶縁層１１０をパターニングすること（ブロック８１０）を含む。第１の絶縁層１１０の一例が図１０Ａに示されている。例えば、さまざまな開口部１１７を連続ベースフィルムに形成して、第１の絶縁層１１０を得ることができる。これらの開口部１１７は、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００内のフレキシブルタブ１４２へのアクセスを提供する。

【0060】

［００９４］図８に戻ると、いくつかの例では、方法８００は、第１の導電層１３０をパターニングすること（ブロック８１２）ことを含む。第１の導電層１３０の一例が図１０Ｂに示されている。例えば、第１の導電層１３０の別個の部分は、連続ベース金属箔から形成されて、第１の導電層１３０を生成することができる。これらの部分のそれぞれは、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の異なるバスを表す（例えば、３つの異なる部分を示す図１０Ｂ）。いくつかの例では、第１の導電層１３０は、少なくとも第１の導電層１３０が第１の絶縁層１１０に積層される前に、一時的な基板（例えば、第１の導電層１３０のパターニングにも使用される）上に支持される。第１の導電層１３０が第１の絶縁層１１０になると、第１の絶縁層１１０は、第１の導電層１３０の分離部分に支持を提供する。

【0061】

［００９５］図８に戻ると、いくつかの例では、方法８００は、第１の導電層１３０を第１の絶縁層１１０に積層すること（ブロック８１４）を含む。例えば、第１の絶縁層１１０は、第１の導電層１３０が接着する接着表面を含んでもよい。第１の導電層１３０及び第１の絶縁層１１０を含むサブアセンブリの一例が図１０Ｃに示されている。上述したように、第１の絶縁層１１０は、第１の導電層１３０の分離された部分に支持を提供する。

【0062】

［００９６］図８に戻ると、いくつかの例では、方法８００は、第２の絶縁層１２０をパターニングすること（ブロック８２０）を含む。第２の絶縁層１２０の一例が図１０Ｄに示されている。例えば、連続したベースフィルムにさまざまな開口部を形成して、第２の絶縁層１２０を得ることができる。一部の開口部１２７は、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００内のフレキシブルタブ１４２へのアクセスを提供する。他の開口部は溶接開口部１２２であり、上述のように第１の導電層１３０を第２の導電層１４０に溶接するために使用される。

【0063】

［００９７］図８に戻ると、いくつかの例では、方法８００は、第２の導電層１４０をパターニングすること（ブロック８２２）を含む。第２の導電層１４０の一例が図１０Ｅに示されている。例えば、第２の導電層１４０の別個の部分は、連続的なベース金属箔から形成され、第２の導電層１４０を生成することができる。これらの部分のそれぞれは、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００の異なるバスを表す。さらに、各部分は、バッテリーセルへの電気接続を行うためのフレキシブルタブ１４２を備える。いくつかの例では、第２の導電層１４０は、少なくとも第２の導電層１４０が第２の絶縁層１２０に積層される前に、一時的な基板（例えば、パターニングにも使用される）上に支持される。

【0064】

［００９８］図８に戻ると、いくつかの例では、方法８００は、第２の導電層１４０を第２の絶縁層１２０に積層すること（ブロック８２４）を含む。例えば、第２の絶縁層１２０は、第２の導電層１４０が接着する接着表面を含んでもよい。第２の導電層１４０及び第２の絶縁層１２０を備えるサブアセンブリの一例が図１０Ｆに示されている。第２の導電層１４０は、この積層操作の後、第２の導電層１４０の分離された部分を支持する。

【0065】

［００９９］図８に戻ると、いくつかの例では、方法８００は、第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０を含むスタックを積層すること（ブロック８３０）を含む。第１の導電層１３０は、第１の絶縁層１１０にあらかじめ積層されていてもよく、一方、第２の導電層１４０は、第２の絶縁層１２０にあらかじめ積層されていてもよい。したがって、第１の絶縁層１１０及び第２の絶縁層１２０も、この積層スタックの一部である。例えば、例えば図２Ｅに概略的に示されるように、第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０を越えて延びる第１の絶縁層１１０及び第２の絶縁層１２０の部分は、この動作中に互いに接着する可能性がある。第１の絶縁層１１０、第１の導電層１３０、第２の導電層１４０、第２の絶縁層１２０の組み合わせは、プライマリースタックと呼ばれることがある。

【0066】

［０１００］図８に戻ると、いくつかの例では、方法８００は、第１の導電層１３０を第２の導電層１４０に溶接すること（ブロック８３２）を含む。図２Ａ及び２Ｂを参照して上述したように、第２の絶縁層１２０は、第２の導電層１４０にアクセスし、第２の導電層１４０を第１の導電層１３０に溶接するために使用される複数の溶接開口部１２２を備え、それによって溶接位置１０９を形成する。例えば、この目的のためにレーザー溶接が使用されてもよい。

【0067】

［０１０１］多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００が、例えば図６Ｅ及び６Ｆに概略的に示されるように別個の層として提供される電圧トレース又は信号トレースを含む場合、方法８００は、第３の絶縁層１６０をパターニングすること（ブロック８４０）、電圧トレース１５０をパターニングすること（ブロック８４２）、及び電圧トレース１５０を第３の絶縁層１６０に積層することによって追加のスタックを形成すること（ブロック８４４）を含んでもよい。次に、方法８００は、この追加のスタックをプライマリースタックに積層し（ブロック８５０）、いくつかの例では、電圧トレース１５０を導電層のうちの１つ、例えば、より薄くてもよく、第１の導電層１３０の上部で電圧トレース１５０の近くに配置されてもよい第２の導電層１４０に溶接すること（ブロック８５２）に進む。

【0068】

［０１０２］図９は、多層フレキシブルバッテリー相互接続部１００を製造する別の方法９００に対応するプロセスフローチャートである。方法９００の一部の動作は、上述の方法８００の対応する動作と同様であり得る。いくつかの例では、方法９００は、ブロック８１０によって表され、上で説明された動作と同様に、第１の絶縁層１１０をパターニングすること（ブロック９１０）を含む。方法９００は、ブロック８１２によって表され、上で説明された動作と同様に、第１の導電層１３０をパターニングすること（ブロック９１２）を含む。方法９００は、ブロック８１４によって表され、上述した動作と同様に、第１の絶縁層１１０を第１の導電層１３０に積層すること（ブロック９１４）に進む。さらに、方法９００は、ブロック８２２によって表され、上で説明された動作と同様に、第２の導電層１４０をパターニングすること（ブロック９２０）に進む。次に、方法９００は、第１の絶縁層１１０、第１の導電層１３０、及び第２の導電層１４０を含むスタックを積層すること（ブロック９２３）に進む。第２の絶縁層１２０はこのスタックの一部ではないことに留意されたい。第２の絶縁層１２０は後で追加される。第１の導電層１３０の境界を越えて延在し、第１の絶縁層１１０に接着される第２の導電層１４０の部分、例えば、第１の絶縁層１１０と重なるフレキシブルタブ１４２の部分を使用して、第２の導電層１４０を第１の絶縁層１１０及び第１の導電層１３０に対して支持できる場合、方法９００は、第２の絶縁層１２０をパターニングすること（ブロック９３０）（ブロック８２０によって表され、上述した動作と同様）に続いて、第１の絶縁層１１０、第１の導電層１３０、及び第２の導電層１４０を含むスタックに第２の絶縁層１２０を積層すること（ブロック９３４）、及び第１の導電層１３０及び第２の導電層１４０を溶接すること（ブロック９４０）を含む。
［バッテリーパックの接続例］

【0069】

［０１０３］図１１Ａは、いくつかの例によるバッテリーパックアセンブリ１１００の概略図である。バッテリーパックアセンブリ１１００は、相互接続回路１１１０及びバッテリー１１５０を備える。図１１Ａは、１つのバッテリー１１５０のみを示しているが、当業者であれば、複数のバッテリーを接続するために、例えば、これらのバッテリーを相互接続するために、及び／又はバッテリーパックアセンブリ１１００の他の構成要素（例えば、インバータ）に接続するために、同じ相互接続回路１１１０が使用され得ることを理解するであろう。相互接続回路１１１０は、導体１１２０及び第１の絶縁層１１１１を備える。導体１１２０は、導電性要素と呼ばれることもある。いくつかの例では、第１の絶縁層１１１１は、導体１１２０に支持を提供する。例えば、相互接続回路１１１０は、複数の導体を備えることができ、第１の絶縁層１１１１は、これらの導体を互いに対して支持する（例えば、短絡を防止し、これらの導体を所望の位置に導くため）。第１の絶縁層１１１１は、導体１１２０を他の構成要素、例えばバッテリー１１５０から絶縁するために使用することもできる。いくつかの例では、相互接続回路１１１０は、導体１１２０の少なくとも一部が第１の絶縁層１１１１と第２の絶縁層１１１２との間に位置するように、第２の絶縁層１１１２を備える。絶縁層は、誘電体層又は単に誘電体と呼ばれることもある。誘電体及び導電性要素のさまざまな例が上記で説明されている。

【0070】

［０１０４］いくつかの例では、第１の絶縁層１１１１は、例えばバッテリー１１５０に接続するときに導体１１２０の一部を突出させるために使用される第１の絶縁層開口部１１１３を含む。同様に、第２の絶縁層１１１２は、例えば導体１１２０にアクセスするために使用される第２の絶縁層開口部１１１４を含んでもよい。例えば、第２の絶縁層開口部１１１４は、第１の絶縁層開口部１１１３を通って導体１１２０の一部にアクセスして、例えばバッテリー１１５０との電気接触を形成するために、使用され得る。

【0071】

［０１０５］いくつかの例では、導体１１２０は、導体トレース１１２８、導体ネック１１２６、及び導体タブ１１２２を備え、導体ネック１１２６が導体トレース１１２８と導体タブ１１２２との間に配置され、これらを接続する。導体トレース１１２８は、第１の絶縁層開口部１１１３から延在し、導体１１２０への他の電気接続を形成するために使用される。導体タブ１１２２は、以下にさらに説明するように、バッテリー１１５０に機械的且つ電気的に接続（例えば、溶接）される。導体ネック１１２６は、導体タブ１１２２に柔軟性を与え、例えば、導体タブ１１２２を導体トレース１１２８に対して面外に配置することを可能にする。例えば、図１１Ａは、導体トレース１１２８に対して第１の絶縁層１１１１の反対側を越えて延びる導体タブ１１２２を示す。この例では、導体ネック１１２６は、第１の絶縁層開口部１１１３を通って突出する。さらに、いくつかの例では、導体ネック１１２６は、導体タブ１１２２とバッテリー１１５０との間の接続を破壊することなく、バッテリー１１５０が相互接続回路１１１０の残りの部分に対して（例えば、ある程度まで）移動することを可能にする。

【0072】

［０１０６］いくつかの例では、バッテリー１１５０は、バッテリーケース１１５４、バッテリーキャップ１１５２、及びバッテリーキャップ絶縁体１１５６を含む。当業者であれば、バッテリー１１５０が、図１１Ａには示されていない追加の構成要素（例えば、電極、電解質）を含むことを理解するであろう。バッテリーキャップ絶縁体１１５６は、バッテリーケース１１５４に対してバッテリーキャップ１１５２を支持し、またバッテリーキャップ１１５２をバッテリーケース１１５４から絶縁する。いくつかの例では、バッテリーケース１１５４はバッテリー１１５０の一方の端子として動作可能であり、一方、バッテリーキャップ１１５２は別の端子として動作可能である。図１１Ａは、バッテリーキャップ１１５２に接続された導体１１２０を示しているが、他の例では、導体１１２０がバッテリーケース１１５４、例えば、バッテリーキャップ１１５２の周囲及びバッテリーキャップ絶縁体１１５６上に延在するバッテリーケース１１５４の肩部に接続され得ることを当業者は理解するであろう。

【0073】

［０１０７］いくつかの例では、導体タブ１１２２は、例えば図１１Ａ及び１１Ｂに示されるように、導体タブ１１２２の残りの部分の厚さよりも薄い厚さを有する接続部分１１２４を備える。他の例では、導体タブ１１２２は、例えば図１２Ａ及び図１２Ｂに示されるように、１つ又は複数のタブ開口部１１３０を備える。導体タブ１１２２は、接続部分１１２４又は１つ又は複数のタブ開口部１１３０の周囲でバッテリー１１５０に溶接される。これらの例のそれぞれを次により詳細に説明する。

【0074】

［０１０８］上述したように、図１１Ａ及び１１Ｂは、導体タブ１１２２が、導体タブ１１２２の残りの部分の厚さよりも薄い厚さを有する接続部分１１２４を備えるバッテリーパックアセンブリ１１００の例を示す。例えば、導体１１２０は同じ金属シートから形成され、この場合、導体１１２０のすべての構成要素（例えば、導体トレース１１２８、導体ネック１１２６、及び導体タブ１１２２）は同じ厚さを有する。したがって、導体タブ１１２２の厚さは、導体１１２０の他の構成要素、例えば、導体トレース１１２８の通電特性に関連する理由に基づいて選択され得る。いくつかの例では、導体１１２０の主な厚さは、少なくとも１００マイクロメートル、さらには少なくとも２００マイクロメートルである。このような厚いシートをバッテリー１１５０に溶接するには、導体１１２０及びバッテリー１１５０をかなり加熱する必要があり、少なくともバッテリーの観点からは望ましくない可能性がある。例えば、バッテリー１１５０は、高温に敏感な可能性があるさまざまな構成要素（例えば、絶縁体、セパレータ、電解質）を備える。はるかに薄い厚さを有する接続部分１１２４を使用してバッテリー１１５０への電気接続を形成することにより、接続部分１１２４をバッテリー１１５０に溶接する際の高温暴露を実質的に低減することができる。

【0075】

［０１０９］いくつかの例では、接続部分１１２４の厚さは、導体タブ１１２２の残りの部分の厚さの少なくとも２倍、又は３倍、さらには４倍小さい。いくつかの例では、接続部分１１２４は、例えば図１１Ｃに示されるように円形である。例えば、接続部分１１２４の形状（及びサイズ）は、接続部分１１２４が溶接されるバッテリー部品と同じであってもよい。例えば、バッテリーキャップ１１５２に溶接された接続部分１１２４は、円形の設置面積を有してもよい。いくつかの例では、接続部分１１２４は、この接続部分１１２４が溶接されるバッテリー部品の面積よりも小さい。より具体的には、接続部分１１２４のサイズは、溶接要件、例えば溶接ナゲットのサイズによって決定され得る。同じ又は他の例では、導体タブ１１２２の残りの部分は、接続部分１１２４を取り囲むエッジ肩部１１２３を形成する。エッジ肩部１１２３の厚さは、導体１１２０の主要な厚さと同じであり、接続部分１１２４の厚さよりも大きいことに留意されたい。

【0076】

［０１１０］上述したように、図１２Ａ及び図１２Ｂは、導体タブ１１２２が１つ又は複数のタブ開口部１１３０を備えるバッテリーパックアセンブリ１１００の一例を示す。上述の接続部分１１２４と同様に、タブ開口部１１３０により、導体タブ１１２２をバッテリー１１５０に溶接するのに必要な電力を低減することができる。例えば、タブ開口部１１３０は、溶接に使用される導体タブ１１２２の表面積を増加させる側壁を備える。

【0077】

［０１１１］いくつかの例では、１つ又は複数のタブ開口部１１３０のそれぞれは、例えば図１２Ａに概略的に示されるように、細長い形状を有する。より具体的には、細長い形状は導体ネック１１２６、より具体的には導体ネック１１２６の中心軸に対して垂直に延在する。図１２Ａに示すように、導体ネック１１２６はＸ軸に沿って延在する一方、タブ開口部１１３０の細長い形状はＹ軸に沿って延在する。

【0078】

［０１１２］図１２Ｂを参照すると、いくつかの例では、導体タブ１１２２は、１つ又は複数のタブ開口部１１３０のそれぞれ内に配置され、バッテリー１１５０と直接接する溶接ナゲット１１３４をさらに備える。溶接ナゲット１１３４は、より多くのタブ開口部１１３０の側壁１１３３を利用することによって、導体タブ１１２２とバッテリー１１５０との間の境界領域を増加させる。いくつかの例では、導体タブ１１２２は、抵抗溶接機、レーザー溶接機、及び／又は超音波溶接機を使用して、バッテリー１１５０に溶接される。しかしながら、他の取り付け形態（例えば、導電性接着剤）も範囲内である。

【0079】

［０１１３］図１３Ａを参照すると、いくつかの例では、相互接続回路１１１０は、バッテリー１１５０上に配置された実質的に平面構造として提供される。より具体的には、バッテリー１１５０への接続を形成する前に、各導体１１２０の導体タブ１１２２は、導体トレース１１２８及び導体ネック１１２６などの導体１１２０の他の構成要素（及び他の導体）と実質的に同一平面上にある。バッテリー１１５０に接続する際、各導体ネック１１２６は、導体タブ１１２２が第１の絶縁層１１１１を通って突き出てバッテリー１１５０に達するように曲げられる。例えば、図１３Ａに示すプレス固定具をこの目的のために使用することができる。この導体ネックの曲げ動作は、数十、さらには数百のこれらの導体ネックに対して同時に実行することができ、例えば、同じ相互接続回路１１１０を使用して、同じバッテリーパックの複数のバッテリーに接続することができることに留意されたい。さらに、導体ネック１１２６の厚さ（例えば、１００マイクロメートルを超える、又はさらには２００マイクロメートルを超える）は、バッテリーとの接続を形成するためにこれらの複数の導体ネックを同時に曲げるのに必要な力を決定する際の重要な要素となり得る。最後に、導体１１２０に使用される材料（例えば、アルミニウム）は、かなりの曲げ弾性率を有する可能性があり、その結果、曲げに対する高い抵抗が得られる。これらすべての要因は、バッテリー１１５０への接続を形成する際に導体ネック１１２６を曲げるのに大きな力が必要であることを示しており、これは図１３Ｂに概略的に示されている。大きな力には重機が必要であり、アセンブリ全体の一部のコンポーネントが損傷する可能性がある（例えば、特に位置ずれがある場合など）。

【0080】

［０１１４］例えば、図１３Ｂは、第１の絶縁層１１１１の端部を越えて延在し、第１の絶縁層開口部１１１３を通って突出する導体ネック１１２６を示す。導体ネック１１２６は、導体トレース１１２８に近接する第１の屈曲部１１３１と、導体タブ１１２２に近接する第２の屈曲部１１３２とを備える。これらの屈曲部は、図１３Ｃ及び図１３にさらに示される。いくつかの例では、導体ネック１１２６は、第１の屈曲部１１３１に１つ又は複数の第１の部分開口部１１４１、及び／又は第２の屈曲部１１３２に１つ又は複数の第２の部分開口部１１４２を備える。特に、図１３Ｃは、５つの第１の部分開口部１１４１が第１の屈曲部１１３１の内半径上に配置される例を示す。図１３Ｄは、７つの第１の部分開口部１１４１が第１の屈曲部１１３１の外半径上に配置される別の例を示す。いくつかの例では、第１の部分開口部１１４１は、第１の屈曲部１１３１の両側に配置され得る。同様に、第２の部分開口部１１４２は、第２の屈曲部１１３２の内半径上、第２の屈曲部１１３２の外半径上、又はその両方に配置され得る。さらに、任意の数の部分的開口部が範囲内に含まれる（例えば、１、２、３、４など）。部分開口部の数を増やすと、各部分開口部の断面を比較的小さく保ちながら、導体ネック１１２６の柔軟性を改善するのに役立ち得る。部分開口部の断面積を増加させると、導体ネック１１２６の抵抗が増加し、導体ネック１１２６の機械的強度が低下することに留意されたい。いくつかの例では、第１の部分開口部１１４１は、導体ネック１１２６を横切って（対向する縁の間で）延在する１つ又は複数のスリットを備える。より具体的な例では、これらの複数のスリットは、導体ネック１１２６の総厚さの約１０％から４０％の間、より具体的には１５％から３５％の間、さらには２０％から３０％の間の深さを有する。

【0081】

［０１１５］いくつかの例では、導体ネック１１２６は、例えば図１４Ａ～１４Ｃに示されるように、可融性リンクとして動作可能である。具体的には、導体ネック１１２６は、導体トレース１１２８及び導体タブ１１２２から離れて配置された１つ又は複数の部分開口部１１６０を備える。例えば、部分開口部１１６０は、例えば図１４Ａに示されるように、一定の幅（Ｗ１）を有する導体ネック１１２６の部分上に配置される。１つ又は複数の部分開口部１１６０のそれぞれは、導体ネック１１２６が可融性リンクとして動作できるように、制御された深さと制御された幅を有する。各開口部１１６０の深さ（Ｄ）及び幅（Ｗ２）と、導体ネック１１２６の幅（Ｗ１）、導体ネック１１２６の厚さ（Ｔ）及び導体ネック１１２６の材料との組み合わせが、この可融性リンクの抵抗及び電流定格を定義する。換言すれば、各開口部１１６０は、導体ネック１１２６の最小の断面に対応する。この断面の面積及び長さは、上に挙げたさまざまなパラメータ、例えば、断面の面積＝Ｗ１＊（Ｔ－Ｄ）によって制御されるが、この断面の長さは、開口部１１６０の幅（Ｗ２）と同じである。いくつかの例では、１つ又は複数の部分開口部１１６０のそれぞれは、導体ネック１１２６を横切って延在する。
［結論］

【0082】

［０１１６］本明細書に記載される方法及び装置は、集積回路、抵抗器、コンデンサ、インダクタ、太陽電池、及び他の電子部品及び／又は電源を含むがこれらに限定されない電子装置一般の相互接続に拡張することができる。

【0083】

［０１１７］上記の説明は例示を目的とするものであり、限定するものではないことを理解されたい。例えば、上述の例（及び／又はその態様）は、互いに組み合わせて使用することができる。さらに、特定の状況又は材料を本明細書に提示された教示に適合させるために、多くの修正を行うことができる。本明細書に記載される寸法、材料の種類、さまざまな構成要素の向き、及びさまざまな構成要素の数及び位置は、いくつかの例のパラメータを定義することを意図しており、決して限定するものではなく、単なる例である。上記の説明を検討すれば、当業者には特許請求の範囲の精神及び範囲内の多くの例及び修正が明らかとなるであろう。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図2A-2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図10E】

【図10F】

【図11A-11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【国際調査報告】