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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie bezüglich eines Abstandshalters, der zwischen benachbarten Elektrizitätsspeicherelementen angeordnet ist.
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2. Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
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Zuletzt zog als ein weltweit umweltbewusstes Fahrzeug ein elektrisches Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug, das einen Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs aufweist, die Aufmerksamkeit auf sich und es wird tatsächlich verwendet. Der Elektromotor wird durch elektrische Leistung angetrieben, die von einer Elektrizitätsspeichervorrichtung ausgegeben wird, welche geladen und entladen werden kann.
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Als diese Elektrizitätsspeichervorrichtung ist eine Batteriepackung bekannt, in welcher viele Batteriezellen und Abstandshalter zum Ausbilden eines Kühlmitteldurchlasses zwischen benachbarten Batteriezellen angeordnet sind. Es kann einen Fall geben, dass ein Fußabschnitt zum Stützen des Abstandshalters an einer Seitenfläche des Abstandshalters vorgesehen ist.
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5 ist eine skizzenhafte Ansicht eines Abstandshalters gemäß dem Stand der Technik und 6 ist eine Seitenansicht einer Batteriepackung gemäß dem Stand der Technik. Unter Bezugnahme auf 5 erstreckt sich eine obere Fläche des Fußabschnitts in einer horizontalen Richtung und daher sammeln sich Fremdstoffe, etwa Staub und Dreck, die in der Kühlluft oder in Taukondenswasser enthalten sind, leicht an. Wenn sich solche Fremdstoffe an der oberen Fläche des Fußabschnitts ansammeln, kann zwischen äußeren, einfassenden Gehäusen benachbarter Batteriezellen Elektrizität geleitet werden, wie in 6 gezeigt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung unterdrückt das Ansammeln von Fremdstoffen, etwa Staub, an einem Fußabschnitt eines Abstandshalters.
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Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf eine Elektrizitätsspeichervorrichtung, die Elektrizitätsspeicherelemente und alternierend mit den Elektrizitätsspeicherelementen angeordnete Abstandshalter aufweist. Jeder der Abstandshalter hat eine gegenüberliegende Fläche, die dem benachbarten Elektrizitätsspeicherelement zugewandt ist, eine Vielzahl von Rippen, die Kühlmediumdurchlässe für ein entlang der gegenüberliegenden Fläche strömendes Kühlmedium bildet, eine Seitenfläche, die sich an einer Seite von Endabschnitten der Kühlmediumdurchlässe befindet, und einen Fußabschnitt, der von der Seitenfläche vorragt und den Abstandshalter stützt. Eine obere Fläche des Fußabschnitts hat einen ersten geneigten Abschnitt, der sich derart erstreckt, dass ein Abstand zwischen dem ersten geneigten Abschnitt und der Seitenfläche in einer Richtung zu einer Bodenfläche des Fußabschnitts größer wird.
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Bei der Konfiguration gemäß dem zuvor beschriebenen Gesichtspunkt kann jedes der Elektrizitätsspeicherelemente ein Gehäuse, das ein Leistungserzeugungselement aufnimmt, und eine Anschlusselektrode aufweisen, die sich an einer oberen Flächenseite des Gehäuses befindet, wobei ein Vorsprung an einem oberen Endabschnitt der Seitenfläche ausgebildet ist und eine obere Fläche des Vorsprungs einen zweiten geneigten Abschnitt aufweist, der sich derart erstreckt, dass ein Abstand zwischen dem zweiten geneigten Abschnitt und der Seitenfläche in einer Richtung zu einer Bodenfläche des Vorsprungs größer wird. Gemäß der obigen Konfiguration ist es möglich, das Ansammeln von Fremdstoffen, etwa Staub, oder das Ansammeln von Taukondenswasser an der oberen Fläche des an dem oberen Endabschnitt der Seitenfläche ausgebildeten Vorsprungs zu unterdrücken.
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Bei der Konfiguration gemäß dem zuvor beschriebenen Gesichtspunkt kann der erste geneigte Abschnitt einen geringeren Reibungswiderstand als jenen der gegenüberliegenden Fläche aufweisen. Gemäß der obigen Konfiguration rutschen Fremdstoffe, die auf den ersten geneigten Abschnitt gefallen sind, leicht herunter.
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Bei der Konfiguration gemäß dem zuvor beschriebenen Gesichtspunkt kann der erste geneigte Abschnitt mit einer wasserabweisenden Behandlung behandelt werden.
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Bei der Konfiguration gemäß dem zuvor beschriebenen Gesichtspunkt kann der zweite geneigte Abschnitt einen geringeren Reibungswiderstand als jener der gegenüberliegenden Fläche haben. Gemäß der obigen Konfiguration rutschen Fremdstoffe, die auf den zweiten geneigten Abschnitt gefallen sind, einfach herab.
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Bei der Konfiguration gemäß dem zuvor beschriebenen Gesichtspunkt kann der zweite geneigte Abschnitt mit einer wasserabweisenden Behandlung behandelt werden.
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Ein zweiter Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf einen Abstandshalter, der zwischen benachbarten Elektrizitätsspeicherelementen angeordnet ist. Der Abstandshalter hat eine gegenüberliegende Fläche, die dem entsprechenden benachbarten Elektrizitätsspeicherelement zugewandt ist; mehrere Rippen, die Kühlmediumdurchlässe für ein entlang der gegenüberliegenden Fläche strömendes Kühlmedium bilden; eine Seitenfläche, die sich an einer Seite von Endabschnitten der Kühlmediumdurchlässe befindet; und einen Fußabschnitt, der von der Seitenfläche vorragt und den Abstandshalter stützt. Eine obere Fläche des Fußabschnitts hat einen ersten geneigten Abschnitt, der sich derart erstreckt, dass ein Abstand zwischen dem ersten geneigten Abschnitt und der Seitenfläche in einer Richtung zu einer Bodenfläche des Fußabschnitts größer wird.
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Gemäß den obigen Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Ansammeln von Fremdstoffen, etwa Staub, an dem Fußabschnitt des Abstandshalters zu unterdrücken.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Merkmale, Vorteile, sowie die technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
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1 eine Perspektivansicht einer Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine perspektivische Explosionsansicht einer Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine skizzenhafte Ansicht eines Abstandshalters gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gesehen in einer X-Achsenrichtung ist;
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4 eine Draufsicht eines Abstandshalters gemäß einem modifizierten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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5 eine Draufsicht eines Abstandshalters gemäß dem Stand der Technik ist; und
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6 eine Seitenansicht einer Batteriepackung gemäß dem Stand der Technik ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird ein wesentlicher Aufbau einer Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Perspektivansicht der Elektrizitätsspeichervorrichtung und 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Elektrizitätsspeichervorrichtung. In 1 gezeigte Pfeile geben eine Einlassrichtung und eine Abgaberichtung an. In 2 sind eine Einlasskammer, eine Abgabekammer und ein Halteband nicht gezeigt.
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Die Elektrizitätsspeichervorrichtung 1 hat mehrere Batteriezellen (Elektrizitätsspeicherelemente) 11, mehrere Abstandshalter 13 und Endplatten 14. Die Batteriezellen 11 sind bei vorbestimmten Intervallen in einer X-Achsenrichtung angeordnet, und zwischen den benachbarten Batteriezellen 11 ist ein Abstandshalter 13 angeordnet. Die Endplatten 14 sind in jeweiligen Enden in der X-Achsenrichtung positioniert und die mehreren Batteriezellen 11 und die Abstandshalter 13 sind zwischen den Endplatten 14 zwischengeordnet.
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Jede Batteriezelle 11 hat ein sogenanntes rechtwinkliges Gehäuse 11c und in dem Gehäuse 11c ist ein Leistungserzeugungselement aufgenommen. Die Batteriezelle 11 kann ein Lithiumionenakkumulator sein. An einer oberen Endflächenseite der Batteriezelle 11 sind ein positiver Anschluss 11a und ein negativer Anschluss 11b in einer Y-Achsenrichtung vorgesehen. Die Batteriezellen 11, die in der X-Achsenrichtung benachbart sind, sind durch einen (nicht gezeigten) Sammelleiter in Reihe verbunden. Ein Halteband 16 erstreckt sich in der X-Achsenrichtung entlang der oberen Endfläche der Elektrizitätsspeichervorrichtung 1 und beide Enden des Haltebands 16 sind nach unten gebogen. Gebogene Abschnitte sind an den Endplatten 14 befestigt und daher werden die gepaarten Endplatten 14 aneinander gepresst. Dementsprechend wird die Leistung der mehreren Batteriezellen 11 beibehalten.
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Eine Endfläche der Elektrizitätsspeichervorrichtung 1 in der Y-Achsenrichtung ist mit einer Einlasskammer 17 versehen, durch die ein Kühlmedium (Kühlluft) in die Elektrizitätsspeichervorrichtung 1 eingebracht wird, und die andere Endfläche ist mit einer Abgabekammer 18 versehen, durch die das Kühlmedium (Kühlluft), das in die Elektrizitätsspeichervorrichtung 1 eingebracht wurde, abgegeben wird.
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Als Nächstes wird der Aufbau des Abstandshalters 13 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist eine Draufsicht des Abstandshalters gesehen in der X-Achsenrichtung.
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Der Abstandshalter 13 hat gegenüberliegende Abstandshalterflächen (gegenüberliegende Flächen) 131, mehrere Rippen 13c, Abstandshalterseitenflächen (Seitenflächen) 132, Fußabschnitte 13a und obere Vorsprünge 13b. Die entgegengesetzte Abstandshalterfläche 131 ist dem benachbarten Elektrizitätsspeicherelement 11 zugewandt und erstreckt sich in einer Y-Z-Ebenenrichtung. Die mehreren Rippen 13c erstrecken sich in einer Richtung, in der das Kühlmedium strömt, d. h. in der Y-Achsenrichtung. Die Rippen 13c sind bei vorbestimmten Intervallen in einer Oben-Unten-Richtung (Z-Achsenrichtung) ausgebildet. Das Kühlmedium strömt in der Y-Achsenrichtung in den Kühlmediumdurchlässen, von denen jeder zwischen den Rippen 13c vorgesehen ist, die in der Oben-Unten-Richtung benachbart sind. Der Abstandshalter 13 kann aus Kunstharz gefertigt sein. Jede Abstandshalterseitenfläche 132 befindet sich an einer Seite von Endabschnitten in den Kühlmediumdurchlässen.
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Jeder Fußabschnitt 13a ist in einem unteren Endabschnitt der entsprechenden Abstandshalterseitenfläche 132 ausgebildet und stützt den Abstandshalter 13. Der Fußabschnitt 13a kann an einem Bodenblech des Fahrzeugs befestigt sein. Eine obere Fläche des Fußabschnitts 13a hat eine geneigte Fußfläche 13a1, die sich derart erstreckt, dass ein Abstand zwischen der geneigten Fußfläche 13a1 und der Abstandshalterseitenfläche 132 in einer Richtung zu einer Bodenfläche des Fußabschnitts 13a größer wird. Mit anderen Worten ist die geneigte Fußfläche 13a1 in 3 mit Bezug auf die Abstandshalterseitenfläche 132 in der Richtung zu der Bodenfläche des Fußabschnitts 13a nach außen geneigt. Jeder Kühlmediumdurchlass ist eng und falls Fremdstoffe, etwa Staub und Haare, in der durch die Einlasskammer 17 eingebrachten Luft enthalten sind, betritt daher ein Teil der Fremdstoffe den Kühlmediumdurchlass nicht und kann auf die geneigte Fußfläche 13a1 fallen, die sich unter einem Einlass des Kühlmediumdurchlasses befindet. Die Fremdstoffe, die auf die geneigte Fußfläche 13a1 fallen, rutschen entlang der geneigten Fußfläche 13a1 nach unten. Somit kann das Ansammeln der Fremdstoffe an dem Fußabschnitt 13a unterdrückt werden. Dementsprechend ist es möglich, das Ansammeln von Fremdstoffen zwischen zwei Fußabschnitten 13a, die in der X-Achsenrichtung benachbart sind, zu unterdrücken, und das Leiten von Elektrizität zwischen den Gehäusen 11c der Batteriezellen 11, die in der X-Achsenrichtung benachbart sind, durch die angesammelten Fremdstoffe zu unterdrücken. Wenn an dem Fußabschnitt 13a eine Taukondensation auftritt, tropft das Taukondenswasser entlang der geneigten Fußfläche 13a1. Daher ist es möglich, das Ansammeln von Wasser an der oberen Fläche des Fußabschnitts 13a zu unterbrechen. Dementsprechend ist es möglich, das Leiten von Elektrizität zwischen den Gehäusen 11c der Batteriezellen 11, die in der X-Achsenrichtung benachbart sind, infolge des Vorhandenseins von Wasser zwischen zwei in der X-Achsenrichtung benachbarten Fußabschnitten 13a zu unterdrücken.
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Wenn in dem Kühlmedium, das den Kühlmediumdurchlass passiert, Fremdstoffe enthalten sind, kann ein Teil der Fremdstoffe auf die geneigte Fußfläche 13a1 fallen, die sich unter einem Auslass des Kühlmediumdurchlasses befindet. Die Fremdstoffe, die auf die geneigte Fußfläche 13a1 gefallen sind, rutschen entlang der geneigten Fußfläche 13a1 nach unten und daher kann dieselbe Wirkung erhalten werden, wie sie zuvor beschrieben wurde.
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Die obere Fläche des Fußabschnitts 13a ändert sich von einer ebenen Fläche, die sich in der Horizontalrichtung erstreckt, in eine geneigte Fläche, und dementsprechend wird ein Bereich größer, der die Fremdstoffe und Wasser aufnimmt. Selbst wenn ein Teil der Fremdstoffe infolge des Reibungswiderstands nicht fällt, ist es somit möglich, die Zeitspanne zu verlängern, während der an dem Fußabschnitt 13a keine Fremdstoffe vorhanden sind.
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An der geneigten Fußfläche 13a1 kann eine Niedrig-Reibungs-Behandlung durchgeführt werden (d. h., die geneigte Fußfläche 13a1 kann mit einer Niedrig-Reibungs-Behandlung behandelt werden), sodass der Reibungswiderstand der geneigten Fußfläche 13a1 niedriger als jener der anderen Außenflächen des Abstandshalters (beispielsweise der entgegengesetzten Abstandshalterfläche 131) ist. Die Niedrig-Reibungs-Behandlung kann eine wasserabweisende Behandlung sein, bei der auf die geneigte Fußfläche 13a1 ein Fluorharz aufgebracht wird. Die Fremdstoffe oder das Wasser, die/das auf die geneigte Fußfläche 13a1 gefallen sind/ist, rutschen infolge der Abnahme des Reibungswiderstands der geneigten Fußfläche 13a1 leicht nach unten.
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Jeder obere Vorsprung 13b ragt von der entsprechenden Abstandshalterseitenfläche 132 vor. Eine Abdichtungsleistung des Kühlmediumdurchlasses kann durch Ausbilden des oberen Vorsprungs 13b sichergestellt werden. Wie in 13 gezeigt ist, kann eine obere Fläche des oberen Vorsprungs 13b eine geneigte Vorsprungfläche 13b1 aufweisen. Die geneigte Vorsprungfläche 13b1 ist eine geneigte Fläche und erstreckt sich derart, dass ein Abstand zwischen der geneigten Vorsprungfläche 13b1 und der Abstandshalterseitenfläche 132 in einer Richtung zu einer unteren Fläche (Bodenfläche) des oberen Vorsprungs 13b größer wird. Mit anderen Worten ist die geneigte Vorsprungfläche 13b1 in 4 mit Bezug auf die Abstandshalterseitenfläche 132 in der Richtung zu der Bodenfläche des oberen Vorsprungs 13b nach außen geneigt. Die Fremdstoffe, die auf den oberen Vorsprung 13b gefallen sind, fallen entlang der geneigten Vorsprungfläche 13b1 und daher kann das Ansammeln der Fremdstoffe an dem oberen Vorsprung 13b unterdrückt werden. Falls der obere Vorsprung 13b die geneigte Fläche nicht aufweist und in einer ebenen Form ausgebildet ist, die sich in der Horizontalrichtung erstreckt, kann zwischen dem positiven Anschluss 11a und dem negativen Anschluss 11b der Batteriezellen 11, die in der X-Achsenrichtung benachbart sind (d. h. Anschlüsse mit entgegengesetzten Polaritäten in den benachbarten Batteriezellen 11), infolge der angesammelten Fremdstoffe Elektrizität geleitet werden. Ein solches Problem kann gelöst werden, indem die obere Fläche des oberen Vorsprungs 13b in der geneigten Form ausgebildet wird. Die zuvor beschriebene Niedrig-Reibungs-Behandlung kann auf die geneigte Vorsprungfläche 13b1 angewendet werden.
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(Modifiziertes Beispiel 1) In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die geneigte Fußfläche 13a1 eine ebene Fläche, die sich schräg nach unten erstreckt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf den obigen Aufbau beschränkt und die geneigte Fußfläche kann eine andere Form haben, solange die Fremdstoffe fallen oder das Wasser fällt. Beispielsweise kann die geneigte Fußfläche 13a1 eine gekrümmte Fläche sein, wie in 4 gezeigt ist. Außerdem kann die geneigte Fußfläche 13a1 eine gekrümmte Fläche sein, die in einer Richtung vorragt, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der die in 4 gezeigte gekrümmte Fläche vorragt.
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(Modifiziertes Beispiel 2) In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der obere Vorsprung 13b die geneigte Vorsprungfläche 13b1 auf. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf den obigen Aufbau beschränkt und die geneigte Vorsprungfläche 13b1 muss nicht ausgebildet sein. Die Fremdstoffe, etwa Staub, sammeln sich an einer unteren Seite leicht an. Falls sich die Fremdstoffe infolge der Ausgestaltung des Kühlmediumdurchlasses schwer an dem oberen Vorsprung 13b ansammeln, muss die geneigte Vorsprungfläche 13b1 daher nicht ausgebildet werden. In diesem Fall kann die obere Fläche des oberen Vorsprungs 13b eine ebene Form haben, die sich in der Horizontalrichtung erstreckt.
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(Modifiziertes Beispiel 3) In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die gesamte obere Fläche des Fußabschnitts 13a in einer geneigten Form ausgebildet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf den obigen Aufbau beschränkt und ein Teil der oberen Fläche kann in der geneigten Form ausgebildet sein.
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(Modifiziertes Beispiel 4) In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Kühlmediumdurchlass so ausgebildet, dass die Einlassrichtung in der Einlasskammer 17 und die Abgaberichtung in der Abgabekammer 18 einander entgegengesetzt sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf den obigen Aufbau beschränkt und die Einlassrichtung und die Abgaberichtung können die gleiche Richtung sein.
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(Modifiziertes Beispiel 5) In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Aufbringen des Fluorharzes als das Verfahren zum Aufbringen der Niedrig-Reibungs-Behandlung an der geneigten Fußfläche 13a1 (geneigte Vorsprungfläche 13b1) angewendet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Verfahren beschränkt und es können andere Verfahren angewendet werden. Beispielsweise kann die geneigte Fußfläche 13a1 (die geneigte Vorsprungfläche 13b1) poliert werden.
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(Modifiziertes Beispiel 6) In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Batteriezelle 11 verwendet, die ein einziges Leistungserzeugungselement aufweist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf den obigen Aufbau beschränkt und ein Batteriemodul (Elektrizitätsspeicherelement) kann verwendet werden, in welchem eine Vielzahl von Leistungserzeugungselementen in einem Gehäuse verbunden sind.
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(Referenzbeispiel) Wenn ein anderer Vorsprungabschnitt, der sich von dem Fußabschnitt 13a oder dem oberen Vorsprung 13b unterscheidet, in der Abstandshalterseitenfläche 132 ausgebildet ist, kann eine obere Fläche des Vorsprungabschnitts einen geneigten Abschnitt aufweisen.
