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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Speichereinrichtung, die für eine Leistungsversorgung von Maschinen und Geräten verwendet wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrische Speichereinrichtung, die eine elektrische Speichervorrichtung und eine externe Umhausung zum Unterbringen der elektrischen Speichervorrichtung umfasst.
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Hintergrund
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Elektrische Antriebsmaschinen und Geräte wie etwa hybridelektrische Fahrzeuge (HEF), elektrische Fahrzeuge (EF), elektrische Motorräder, Flugzeuge und Schiffe umfassen verschiedene Ausgabeeinrichtungen wie etwa Motoren, elektrische Leuchten und Anzeigen. Dementsprechend ist an jeder elektrischen Antriebsmaschine und jedem elektrischen Gerät eine elektrische Speichereinrichtung zum Zuführen von elektrischer Leistung an die Ausgabeeinrichtungen angebracht.
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Die elektrische Speichereinrichtung umfasst mindestens eine elektrische Speichervorrichtung und eine externe Umhausung zum Unterbringen der mindestens einen elektrischen Speichervorrichtung. Als Folge sichert die elektrische Speichereinrichtung die elektrischen Isoliereigenschaften mittels der externen Umhausung, während sie die der Zahl der elektrischen Speichervorrichtungen entsprechende elektrische Leistung an die Ausgabeeinrichtungen zuführt.
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Es ist eine elektrische Speichereinrichtung bekannt, die eine erste externe Umhausung zum Unterbringen einer elektrischen Speichervorrichtung und eine zweite externe Umhausung zum Unterbringen der ersten externen Umhausung umfasst. Die erste externe Umhausung kann sich infolge eines Einflusses von Schwingungen, die erzeugt werden, wenn die elektrische Speichereinrichtung auf jeder elektrischen Antriebsmaschine und jedem elektrischen Gerät angebracht ist, willkürlich in der zweiten externen Umhausung bewegen (die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung können aneinander prallen). Um ein derartiges Ereignis zu verhindern, sind die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung an mehreren Abschnitten durch Kupplungselemente, wie etwa Schrauben, aneinander gekoppelt.
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Als Folge werden die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung in einer gegebenen Lagebeziehung gehalten und bilden eine Doppeltrennwand um die elektrische Speichervorrichtung. Dementsprechend ist die elektrische Speichereinrichtung dieser Art ausgezeichnet in der Haltbarkeit (Schwingungsfestigkeit), und die elektrische Speichervorrichtung kann in einer schwingenden Umgebung zuverlässig geschützt werden.
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Derweil sind bei der elektrischen Speichereinrichtung dieser Art die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung an den mehreren Abschnitten durch die Kupplungselemente aneinander gekoppelt, wie vorangehend beschrieben. Wenn die erste externe Umhausung in der zweiten externen Umhausung aufgenommen ist (die Lagebeziehung zwischen der ersten externen Umhausung und der zweiten externen Umhausung wird in einem konstanten Zustand gehalten), muss im Fall der die Zerlegung erfordernden Herstellungs- oder Wartungskontrolle dementsprechend komplizierte Kopplungsarbeit (Befestigungsarbeit der Kupplungselemente) für die mehreren Abschnitte zwischen der ersten externen Umhausung und der zweiten externen Umhausung ausgeführt werden.
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Literaturliste
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Patentliteratur 1
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- Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2012-101663
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Zusammenfassung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Speichereinrichtung bereitzustellen, die die Aufnahme einer ersten externen Umhausung in einer zweiten externen Umhausung ohne komplizierte Arbeit ermöglicht und die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Lagebeziehung halten kann, selbst wenn Schwingungen und dergleichen darauf aufgebracht werden.
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Eine elektrische Speichereinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens eine elektrische Speichervorrichtung, eine erste externe Umhausung zum Unterbringen der mindestens einen elektrischen Speichervorrichtung und eine zweite externe Umhausung zum Unterbringen der ersten externen Umhausung, wobei die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung jeweils Eingriffsabschnitte umfassen, die sich miteinander in Eingriff befinden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer elektrischen Speichereinrichtung (Batteriemodul) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der elektrischen Speichereinrichtung (Batteriemodul) gemäß der Ausführungsform;
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3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer ersten externen Umhausung der elektrischen Speichereinrichtung (Batteriemodul) gemäß der Ausführungsform;
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4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer zweiten externen Umhausung der elektrischen Speichereinrichtung (Batteriemodul) gemäß der Ausführungsform;
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5 ist eine vergrößerte geschnittene Teilansicht der elektrischen Speichereinrichtung (Batteriemodul) gemäß der Ausführungsform;
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6 ist eine vergrößerte geschnittene Teilansicht der elektrischen Speichereinrichtung (Batteriemodul) gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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7 ist eine vergrößerte geschnittene Teilansicht der elektrischen Speichereinrichtung (Batteriemodul) gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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8 ist eine vergrößerte geschnittene Teilansicht der elektrischen Speichereinrichtung (Batteriemodul) gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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9 ist eine vergrößerte geschnittene Teilansicht der elektrischen Speichereinrichtung (Batteriemodul) gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der zweiten externen Umhausung der elektrischen Speichereinrichtung (Batteriemodul) gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine elektrische Speichereinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens eine elektrische Speichervorrichtung, eine erste externe Umhausung zum Unterbringen der mindestens einen elektrischen Speichervorrichtung und eine zweite externe Umhausung zum Unterbringen der ersten externen Umhausung, wobei die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung jeweils Eingriffsabschnitte umfassen, die sich miteinander in Eingriff befinden.
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Wenn die erste externe Umhausung in der zweiten externen Umhausung untergebracht ist, befindet sich, gemäß der wie vorangehend beschrieben ausgebildeten elektrischen Speichereinrichtung, der Eingriffsabschnitt der ersten externen Umhausung mit dem Eingriffsabschnitt der zweiten externen Umhausung in Eingriff. Als Folge sind die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung in Bezug aufeinander positioniert. Gemäß der wie vorangehend beschrieben ausgebildeten elektrischen Speichervorrichtung können daher die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Lagebeziehung gehalten werden, selbst wenn Schwingungen und dergleichen darauf aufgebracht werden.
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Gemäß der wie vorangehend beschrieben ausgebildeten elektrischen Speichereinrichtung können mit einer notwendigen Arbeit des einfachen Unterbringens der ersten externen Umhausung in der zweiten externen Umhausung im Fall der Herstellungs- oder Wartungskontrolle, die die Aufnahme der ersten externen Umhausung in der zweiten externen Umhausung erfordert, auf diese Weise die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Lagebeziehung gehalten werden, selbst wenn Schwingungen und dergleichen darauf aufgebracht werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die elektrische Speichereinrichtung eine Ausbildung aufweisen, bei der ein Vorsprung, bei dem es sich um den Eingriffsabschnitt handelt, an einer beliebigen einer Außenfläche der ersten externen Umhausung und einer Innenfläche der zweiten externen Umhausung gebildet ist, ein von einem Endrand, bei dem es sich um den Eingriffsabschnitt handelt, definierter Öffnungsabschnitt an einer beliebigen anderen der Außenfläche der ersten externen Umhausung und der Innenfläche der zweiten externen Umhausung gebildet ist, und der Vorsprung in dem Öffnungsabschnitt platziert ist.
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Wenn der Vorsprung, bei dem es sich um den Eingriffsabschnitt handelt, in dem von dem Endrand, bei dem es sich um den Eingriffsabschnitt handelt, definierten Öffnungsabschnitt platziert ist, hängt gemäß einer derartigen Ausbildung der Vorsprung (Eingriffsabschnitt) an dem Endrand (Eingriffsabschnitt), der den Öffnungsabschnitt definiert. Als Folge befindet sich der Vorsprung (Eingriffsabschnitt) mit dem Endrand (Eingriffsabschnitt) in Eingriff. Das einfache Unterbringen der ersten externen Umhausung in der zweiten externen Umhausung, so dass der Vorsprung in dem Öffnungsabschnitt platziert wird, lässt dementsprechend zu, dass die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung in Bezug aufeinander positioniert werden.
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In diesem Fall wird bevorzugt, dass der Öffnungsabschnitt derart gebildet ist, dass er eine größere Größe aufweist als der Vorsprung.
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Wenn der Öffnungsabschnitt derart gebildet ist, dass er eine größere Größe aufweist als der Vorsprung, wie vorangehend beschrieben, ist es in einem Normalzustand oder einem normalen Einbauzustand weniger wahrscheinlich, dass der gesamte Umfang des Vorsprungs mit dem gesamten Umfangsrand des Öffnungsabschnitts in Konflikt gerät. Dementsprechend wirkt im Normalzustand keine ungewollte Belastung auf die erste externe Umhausung, wodurch die Beschädigung und dergleichen des Vorsprungs und eines Bereichs darum herum unterdrückt werden können.
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Des Weiteren kann der Vorsprung einen Nutabschnitt umfassen, in den der den Öffnungsabschnitt definierende Endrand einzupassen ist.
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Bei dieser Ausbildung ist der den Öffnungsabschnitt definierende Endrand in den Nutabschnitt des Vorsprungs eingepasst, wodurch die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung einander daran hindern, sich zu bewegen. Dementsprechend können die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Lagebeziehung gehalten werden.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die erste externe Umhausung Harz umfassen, und die zweite externe Umhausung kann Metall umfassen.
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Bei dieser Ausbildung schützt die erste externe Umhausung die elektrische Speichervorrichtung und sichert gleichzeitig die elektrischen Isolierungseigenschaften für die elektrische Speichervorrichtung. Des Weiteren schützt die zweite externe Umhausung die erste externe Umhausung und die darin untergebrachte elektrische Speichervorrichtung und verbessert gleichzeitig die Gesamtfestigkeit (Steifigkeit). Dementsprechend ist die elektrische Speichereinrichtung ausgezeichnet in nicht nur der Steifigkeit, sondern auch in der Sicherheit.
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Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die zweite externe Umhausung en Gerüst zum Umgeben der ersten externen Umhausung umfassen.
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Bei dieser Ausbildung bilden die erste externe Umhausung und das die erste externe Umhausung umgebende Gerüst der zweiten externen Umhausung eine Doppeltrennwand. Als Folge kann die Steifigkeit um die erste externe Umhausung zuverlässig verbessert werden.
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In diesem Fall kann die erste externe Umhausung den Vorsprung umfassen, das Gerüst der zweiten externen Umhausung kann den Öffnungsabschnitt umfassen, und der Öffnungsabschnitt kann als Ausschnitt gebildet sein, der an einem Ende des Gerüsts geöffnet ist.
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Zur gleichen Zeit, zu der die erste externe Umhausung in dem Gerüst der zweiten externen Umhausung untergebracht (eingeführt) wird, tritt bei dieser Ausbildung der Vorsprung der ersten externen Umhausung von einem geöffneten Bereich des Öffnungsabschnitts in den Öffnungsabschnitt ein. Als Folge wird der Vorsprung zur gleichen Zeit wie die Aufnahme der ersten externen Umhausung in der zweiten externen Umhausung in dem Öffnungsabschnitt platziert. Dementsprechend kann bei der elektrischen Speichereinrichtung die erste externe Umhausung leicht in der zweiten externen Umhausung aufgenommen werden.
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Die zweite externe Umhausung kann weiter eine Abdeckung zum Verschließen der Öffnung an dem einen Ende des Gerüsts umfassen, und die Abdeckung kann einen geöffneten Bereich des Öffnungsabschnitts verschließen und gleichzeitig die Öffnung an dem einen Ende des Gerüsts verschließen.
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In dem Zustand, in dem der Vorsprung in dem Öffnungsabschnitt platziert ist, kann bei dieser Ausbildung die Öffnung des Gerüsts von der Abdeckung verschlossen werden. Folglich wird der geöffnete Bereich des Öffnungsabschnitts, in dem der Vorsprung platziert ist, von der Abdeckung verschlossen. Dementsprechend wird die Bewegung des Vorsprungs von dem Endrand eingeengt, der den Öffnungsabschnitt und die Abdeckung definiert, wodurch die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung zuverlässig in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Lagebeziehung gehalten werden können.
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Die elektrische Speichereinrichtung kann weiter eine Wärmesenke umfassen, die platziert ist, um der ersten externen Umhausung gegenüberzuliegen.
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Wenn bei dieser Ausbildung die in der ersten externen Umhausung untergebrachte elektrische Speichervorrichtung aufgrund ihrer Ladung und Entladung Wärme erzeugt, wird die Wärme von der Wärmesenke aufgenommen oder abgestrahlt. Wenn die elektrische Speichervorrichtung wiederholt geladen und entladen wird (wenn die elektrische Speichervorrichtung Wärme erzeugt), kann dementsprechend die durch einen Einfluss der Wärme verursachte Beschädigung der elektrischen Speichervorrichtung unterdrückt werden.
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Wie vorangehend beschrieben, kann die vorliegende Erfindung derart hervorragende Effekte produzieren, dass die erste externe Umhausung ohne komplizierte Arbeit in der zweiten externen Umhausung aufgenommen werden kann, und dass die erste externe Umhausung und die zweite externe Umhausung in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Lagebeziehung gehalten werden können, wenn Schwingungen und dergleichen darauf aufgebracht werden.
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Nachfolgend wird eine elektrische Speichereinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst die elektrische Speichereinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine erste externe Umhausung 3 und eine zweite externe Umhausung 4 zum Abdecken der ersten externen Umhausung 3. Wie in 2 dargestellt, umfasst eine elektrische Speichereinrichtung 1 insbesondere Folgendes: mindestens eine elektrische Speichervorrichtung 2; die erste externe Umhausung 3 zum Unterbringen der elektrischen Speichervorrichtung 2; und die zweite externe Umhausung 4 zum Unterbringen der ersten externen Umhausung 3.
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Zusätzlich zur vorangehend erwähnten Ausbildung umfasst die elektrische Speichereinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weiter Folgendes: eine mit der elektrischen Speichervorrichtung 2 verbundene Signalleitung 5; ein Stützelement 6, das auf der in der ersten externen Umhausung 3 untergebrachten elektrischen Speichervorrichtung 2 platziert ist; eine Überwachungseinrichtung 7, die über die Signalleitung 5 elektrisch mit der elektrischen Speichervorrichtung 2 verbunden ist, wobei die Überwachungseinrichtung 7 zum elektrischen Überwachen der elektrischen Speichervorrichtung 2 dient; und ein Rahmenelement 8 zum Aufnehmen der zwischen der Überwachungseinrichtung 7 und der elektrischen Speichervorrichtung 2 platzierten Signalleitung 5. Die elektrische Speichereinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst weiter eine Wärmesenke 9 zum Kühlen der elektrischen Speichervorrichtung 2.
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Eine aufladbare Sekundärbatteriezelle (in der vorliegenden Ausführungsform eine Lithiumionen-Sekundärbatteriezelle) wird für die elektrische Speichervorrichtung 2 verwendet. Es ist zu beachten, dass, da die Sekundärbatteriezelle für die elektrische Speichervorrichtung 2 verwendet wird, in der folgenden Beschreibung die elektrische Speichereinrichtung 1 als Batteriemodul bezeichnet wird und die elektrische Speichervorrichtung 2 als Batteriezelle bezeichnet wird.
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Die Batteriezelle 2 umfasst Folgendes: ein Zellengehäuse 20 zum Unterbringen einer Elektrodenanordnung (nicht dargestellt), umfassend eine positive Elektrodenplatte und eine negative Elektrodenplatte; und ein Paar außerhalb des Zellengehäuses 20 platzierte externe Anschlüsse 21, 21. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Zellengehäuse 20 in einer sechsflächigen Form gebildet. Das heißt, für die Batteriezelle 2 wird eine prismatische Zelle verwendet. Die Batteriezelle 2 umfasst einen externen Anschluss 21 der positiven Elektrode und einen externen Anschluss 21 der negativen Elektrode als das Paar externe Anschlüsse 21, 21. Der externe Anschluss 21 der positiven Elektrode und der externe Anschluss 21 der negativen Elektrode sind auf einer der die Außenfläche des Zellengehäuses 20 bildenden sechs Flächen platziert.
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Das Batteriemodul 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst mehrere Batteriezellen 2. Die mehreren Batteriezellen 2 sind in Längsrichtung und in Querrichtung angeordnet. Das heißt, die mehreren Batteriezellen 2 sind in mehrere Reihen und Spalten (bei dem in den Zeichnungen dargestellten Batteriemodul 1 in zehn Reihen und zwei Spalten) platziert. Dementsprechend umfasst das Batteriemodul 1 Sammelschienen 22 zum elektrischen Verbinden der Batteriezellen 2, 2. Jede Sammelschiene 22 verbindet den externen Anschluss 21 der positiven Elektrode und den externen Anschluss 21 der negativen Elektrode der benachbarten Batteriezellen 2. Die Sammelschiene 22 kann an die externen Anschlüsse 21 geschraubt sein oder kann an die externen Anschlüsse 21 geschweißt sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Sammelschiene 22 an den externen Anschluss 21 geschweißt. Als Folge sind die mehreren Batteriezellen elektrisch in Reihe geschaltet, um dadurch eine Hochleistungsbatterie zu bilden.
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Die erste externe Umhausung 3 umfasst eine jeder Batteriezelle 2 gegenüberliegende Trennwand. Bei der ersten externen Umhausung 3 gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Harzbehälter zum Unterbringen von mindestens einer Batteriezelle 2. Das heißt, bei der ersten externen Umhausung 3 handelt es sich um einen Harzformartikel, der einen Raum zum Unterbringen der mehreren Batteriezellen 2 definiert.
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Es folgt eine genauere Beschreibung davon. Wie in 3 dargestellt, umfasst die erste externe Umhausung 3 einen Harzkörper 30 und eine Harzabdeckplatte 31. Der Körper 30 umfasst Folgendes: den Umgebungswandabschnitt 300 mit dem ersten Ende und dem zweiten Ende in einer ersten Richtung (einer in den Zeichnungen dargestellten Z-Achsenrichtung), wobei der Umgebungswandabschnitt 300 an dem ersten Ende geöffnet und zum kollektiven Umgeben der mehreren Batteriezellen 2 dient; und den Bodenabschnitt 301, der mit dem zweiten Ende des Umgebungswandabschnitts 300 verbunden ist. Die Abdeckplatte 31 umfasst einen Verschlussabschnitt 310 zum Verschließen der Öffnung des Umgebungswandabschnitts 300.
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Für jede der mehreren Batteriezellen 2 wird eine prismatische Zelle verwendet. Die mehreren Batteriezellen 2 sind jeweils in einer Matrix platziert. Dementsprechend ist der Umgebungswandabschnitt 300 des Körpers 30 in einer an die Matrix angepassten rahmenartigen Form gebildet. Das heißt, der Umgebungswandabschnitt 300 umfasst Folgendes: ein Paar erste Hauptwandabschnitte 302, 302, die einander mit einem Abstand dazwischen in einer zu der ersten Richtung rechtwinkligen zweiten Richtung (einer in den Zeichnungen dargestellten X-Achsenrichtung) gegenüberliegen; und ein Paar erste Seitenwandabschnitte 303, 303, die einander mit einem Abstand dazwischen in einer zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung rechtwinkligen dritten Richtung (einer in den Zeichnungen dargestellten Y-Achsenrichtung) gegenüberliegen. Der jeweilige der ersten Hauptwandabschnitte 302, 302 und der jeweilige der ersten Seitenwandabschnitte 303, 303 sind miteinander durchgehend. Als Folge ist der Umgebungswandabschnitt 300 in einer durchgehenden Rechteckform gebildet.
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Jeder der ersten Hauptwandabschnitte 302, 302 und der ersten Seitenwandabschnitte 303, 303 ist in einer Rechteckform gebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Größen der jeweiligen ersten Hauptwandabschnitte 302, 302 und der jeweiligen ersten Seitenwandabschnitte 303, 303 in der ersten Richtung dazu eingerichtet, gleich zu sein. Im Gegensatz dazu ist die Größe jedes der ersten Hauptwandabschnitte 302, 302 in der dritten Richtung dazu eingerichtet, länger zu sein als die Größe jedes der ersten Seitenwandabschnitte 303, 303 in der zweiten Richtung. Als Folge weist der Umgebungswandabschnitt 300 eine rechteckige Öffnung auf, deren lange Seiten aus den jeweiligen ersten Hauptwandabschnitten 302, 302 gebildet sind und deren kurze Seiten aus den jeweiligen ersten Seitenwandabschnitten 303, 303 gebildet sind.
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Darüber hinaus sind die Größe der ersten Hauptwandabschnitte 302, 302 in der ersten Richtung und die Größe der ersten Seitenwandabschnitte 303, 303 in der ersten Richtung dazu eingerichtet, größer zu sein als die Größe der elektrischen Speichervorrichtungen 2 in der ersten Richtung. Das heißt, die Größe des Umgebungswandabschnitts 300 in der ersten Richtung ist dazu eingerichtet, größer zu sein als die Größe der elektrischen Speichereinrichtungen 2 in der ersten Richtung.
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Die erste externe Umhausung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst Eingriffsabschnitte (nachfolgend als erste Eingriffsabschnitte bezeichnet) 304, um mit der zweiten externen Umhausung 4 (zweite Eingriffsabschnitte 403, die später beschrieben werden) in Eingriff gebracht zu werden. Die ersten Eingriffsabschnitte 304 sind jeweils aus einem Vorsprung gebildet. Die ersten Eingriffsabschnitte (Vorsprünge) 304 sind einstückig mit dem Umgebungswandabschnitt 300 gebildet. Das heißt, die ersten Eingriffsabschnitte 304 umfassen, ebenso wie der Umgebungswandabschnitt 300, Harz. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind mehrere der ersten Eingriffsabschnitte 304 in der Umfangsrichtung des Umgebungswandabschnitts 300 mit einem Abstand dazwischen versehen. Insbesondere sind die ersten Eingriffsabschnitte 304 an jedem des Paars erster Hauptwandabschnitte 302, 302 vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jeder des Paars erster Hauptwandabschnitte 302, 302 mit mindestens zwei ersten Eingriffsabschnitten 304 versehen. Das heißt, jeder des Paars erster Hauptwandabschnitte 302, 302 ist mit mindestens zwei ersten Eingriffsabschnitten 304 mit einem Abstand dazwischen in der dritten Richtung versehen. Die ersten Eingriffsabschnitte 304 sind derart gebildet, dass sie sich in der dritten Richtung auf der selben Höhe erstrecken wie in der ersten Richtung.
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Die Innenfläche des Bodenabschnitts 301 ist mit Positionierrippen 306 zum derartigen Positionieren versehen, dass die mehreren Batteriezellen 2 in der Matrix platziert werden. Als Folge werden die mehreren Batteriezellen in dem Zustand, in dem jeder eines Paars der externen Anschlüsse 21, 21 jeder Batteriezelle 2 der Abdeckplatte 31 zugewandt ist, in der Draufsicht in der Matrix platziert.
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Wie vorangehend beschrieben, umfasst die Abdeckplatte 31 den Verschlussabschnitt 310 und kann in dem Zustand an den Körper 30 gekoppelt werden, in dem die Öffnung des Körpers 30 dadurch verschlossen wird. Die ebene Form des Verschlussabschnitts 310 ist dazu eingerichtet, der Form der Öffnung des Umgebungswandabschnitts 300 zu entsprechen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Umgebungswandabschnitt 300 in einer rahmenartigen Form gebildet (weist die rechteckige Öffnung auf), und daher ist der Verschlussabschnitt 310 in der Draufsicht in einer Rechteckform gebildet.
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Der Verschlussabschnitt 310 umfasst Durchgangslöcher 313. Die Durchgangslöcher 313 sind jeweils an Stellen platziert, die Stützpfosten 81 (die später beschrieben werden; siehe 2) des Rahmenelements 8 entsprechen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Rahmenelement 8 mit mehreren der Stützpfosten 81 versehen. Dementsprechend umfasst der Verschlussabschnitt 310 mehrere der Durchgangslöcher 313. Der Durchmesser eines jeden der mehreren Durchgangslöcher 313 ist dazu eingerichtet, größer zu sein als der Außendurchmesser des entsprechenden Stützpfostens 81. Das heißt, das Durchgangsloch 313 ist gebildet, um einfügbar (komplett hindurch gelangen) den Stützpfosten 81 zu sein.
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Bei der zweiten externen Umhausung 4 gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um einen Metallbehälter zum Unterbringen der ersten externen Umhausung 3. Das heißt, die zweite externe Umhausung 4 definiert einen Raum zum Unterbringen der ersten externen Umhausung 3. Dann umfasst, wie in 4 dargestellt, die zweite externe Umhausung 4 die Eingriffsabschnitte (nachfolgend als die zweiten Eingriffsabschnitte bezeichnet) 403, um jeweils mit den ersten Eingriffsabschnitten 304 der ersten externen Umhausung 3 in Eingriff gebracht zu werden. Die zweite externe Umhausung 4 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst Öffnungsabschnitte 402, in denen die ersten Eingriffsabschnitte 304 jeweils zu platzieren sind. Dementsprechend sind die zweiten Eingriffsabschnitte 403 jeweils aus einem Endrand gebildet, der den Öffnungsabschnitt 402 der zweiten externen Umhausung 4 bildet.
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Es folgt eine genauere Beschreibung davon. Die zweite externe Umhausung 4 umfasst ein Metallgerüst 40 und eine Metallabdeckung 41. Das Gerüst 40 bildet in der ersten Richtung (der in den Zeichnungen dargestellten Z-Achsenrichtung) die erste Öffnung und eine zweite Öffnung und umgibt die erste externe Umhausung 3. Die Abdeckung 41 verschließt die erste Öffnung des Gerüsts 40.
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Das Gerüst 40 weist ein erstes Ende (oberes Ende), das die erste Öffnung in der ersten Richtung definiert, und ein zweites Ende (unteres Ende), das die zweite Öffnung in der ersten Richtung definiert, auf. Das Gerüst 40 wird erhalten, indem eine Metallplatte verarbeitet wird, und ist gebildet, um der Form der äußeren Umfangsform des Umgebungswandabschnitts 300 der ersten externen Umhausung 3 zu entsprechen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Umgebungswandabschnitt 300 in der durchgehenden Rechteckform gebildet und das Gerüst 40 ist dementsprechend ebenfalls in einer durchgehenden Rechteckform gebildet. Das heißt, das Gerüst 40 umfasst Folgendes: ein Paar der zweiten Hauptwandabschnitte 400, 400, die einander mit einem Abstand dazwischen in der zweiten Richtung (der in den Zeichnungen dargestellten X-Achsenrichtung) gegenüberliegen; und ein Paar der zweiten Seitenwandabschnitte 401, 401 die einander mit einem Abstand dazwischen in der dritten Richtung (der in den Zeichnungen dargestellten Y-Achsenrichtung) gegenüberliegen.
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Das Paar zweite Hauptwandabschnitte 400, 400 und das Paar zweite Seitenwandabschnitte 401, 401 sind jeweils in einer plattenartigen Form gebildet. Die Innenflächen des Paars zweiter Hauptwandabschnitte 400, 400 und die Innenflächen des Paars zweiter Seitenwandabschnitte 401, 401 sind parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Mittellinie (nicht abgebildet; eine Mittellinie, die sich in der ersten Richtung erstreckt) der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung. Das heißt, die Innenfläche von einem der zweiten Hauptwandabschnitte 400 ist parallel oder im Wesentlichen parallel zur Innenfläche des anderen der zweiten Hauptwandabschnitte 400, und die Innenfläche von einem der zweiten Seitenwandabschnitte 401 ist parallel oder im Wesentlichen parallel zur Innenfläche des anderen der zweiten Seitenwandabschnitte 401.
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Jeder der zweiten Hauptwandabschnitte 400, 400 und der zweiten Seitenwandabschnitte 401, 401 ist in einer Rechteckform gebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Größen (maximale Größen) der jeweiligen zweiten Hauptwandabschnitte 400, 400 und der jeweiligen zweiten Seitenwandabschnitte 401, 401 in der ersten Richtung dazu eingerichtet, gleich zu sein. Im Gegensatz dazu ist die Größe von jedem der zweiten Hauptwandabschnitte 400, 400 in der dritten Richtung dazu eingerichtet, länger zu sein als die Größe von jedem der zweiten Seitenwandabschnitte 401, 401 der zweiten Richtung. Als Folge weist das Gerüst 40 rechteckige Öffnungen auf (die erste Öffnung und die zweite Öffnung), deren lange Seiten aus den jeweiligen zweiten Hauptwandabschnitten 400, 400 gebildet sind und deren kurze Seiten aus den jeweiligen zweiten Seitenwandabschnitten 401, 401 gebildet sind.
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Darüber hinaus sind die Größe der zweiten Hauptwandabschnitte 400, 400 in der ersten Richtung und die Größe der ersten Seitenwandabschnitte 401, 400 in der ersten Richtung dazu eingerichtet, größer zu sein als die Größe der elektrischen Speichervorrichtungen 2 in der ersten Richtung. Das heißt, die Größe des Gerüsts 40 in der ersten Richtung ist dazu eingerichtet, größer zu sein als die Größe der elektrischen Speichervorrichtungen 2 in der ersten Richtung.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Größe des Gerüsts 40 derart eingerichtet, dass das Gerüst 40 an dem äußeren Umfang des Umgebungswandabschnitts 300 der ersten externen Umhausung 3 anstößt. Das heißt, die Größe des Gerüsts 40 ist derart bestimmt, dass das Paar erste Hauptwandabschnitte 302, 302 jeweils an dem Paar zweite Hauptwandabschnitte 400, 400 anstoßen, während das Paar erste Seitenwandabschnitte 303, 303 jeweils an dem Paar zweite Seitenwandabschnitte 401, 401 anstoßen.
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Das Gerüst 40 umfasst die Öffnungsabschnitte 402, in denen die ersten Eingriffsabschnitte (Vorsprünge) 304 jeweils zu platzieren sind. Wie vorangehend beschrieben, sind die mehreren ersten Eingriffsabschnitte 304 in der Umfangsrichtung des Umgebungswandabschnitts 300 mit einem Abstand dazwischen an der ersten externen Umhausung 3 vorgesehen. Dementsprechend sind an dem Gerüst 40 mehrere der Öffnungsabschnitte 402 mit einem Abstand in der Umfangsrichtung dazwischen vorgesehen.
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Insbesondere sind die ersten Eingriffsabschnitte 304 an jedem des Paars erster Hauptwandabschnitte 302, 302 vorgesehen. Dementsprechend sind die Öffnungsabschnitte 402 an jedem des Paars zweiter Hauptwandabschnitte 400, 400 vorgesehen, die jeweils dem Paar erster Hauptwandabschnitte 302, 302 gegenüberliegen. Da bei der vorliegenden Ausführungsform mindestens zwei erste Eingriffsabschnitte 304 an jedem des Paars erster Hauptwandabschnitte 302, 302 vorgesehen sind, sind mindestens zwei Öffnungsabschnitte 402 mit einem Abstand dazwischen in der dritten Richtung an jedem der zweiten Hauptwandabschnitte 400, 400 vorgesehen.
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Der Öffnungsabschnitt 402 ist eingerichtet, um eine größere Größe aufzuweisen als der erste Eingriffsabschnitt 304. Da der erste Eingriffsabschnitt 304 gebildet ist, um sich in der dritten Richtung zu erstrecken, ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Öffnungsabschnitt 402 in einer Rechteckform gebildet, die in der dritten Richtung breiter ist als der erste Eingriffsabschnitt 304. Der den Öffnungsabschnitt 402 definierende Endrand umfasst erste Endränder 402a, die sich in der ersten Richtung erstrecken, und einen zweiten Endrand 402b, der sich in der dritten Richtung erstreckt, und definiert eine Region der Rechteckform.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist der Öffnungsabschnitt 402 als Ausschnitt gebildet, der an dem ersten Ende des Gerüsts 40 (jedem der zweiten Hauptwandabschnitte 400, 400) gebildet ist. Dementsprechend umfasst der den Öffnungsabschnitt 402 definierende Endrand Folgendes: ein Paar der ersten Endränder 402a, 402a, die sich in der ersten Richtung erstrecken und mit einem Abstand dazwischen in der dritten Richtung platziert sind; und den zweiten Endrand 402b, der sich in der dritten Richtung erstreckt und ein Ende des Paars erster Endränder 402a, 402a miteinander verbindet. Dementsprechend bildet der zweite Endrand (unterer Endrand) 402b, der den Öffnungsabschnitt 402 bildet, den zweiten Eingriffsabschnitt 403, der mit dem ersten Eingriffsabschnitt 304 in Eingriff zu bringen ist. Das heißt, der zweite Eingriffsabschnitt 403 ist gebildet, um sich gerade in der dritten Richtung zu erstrecken. Dementsprechend sind die zweiten Eingriffsabschnitte 403 (die zweiten Endränder 402b, die jeweils den Öffnungsabschnitt 402 definieren) an mehreren Abschnitten auf der selben oder im Wesentlichen der selben Höhe in der ersten Richtung vorgesehen.
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Die Abdeckung 41 wird durch Formpressen einer Metallplatte erhalten und kann in dem Zustand an das Gerüst 40 gekoppelt werden, in dem die erste Öffnung des Gerüsts 40 davon verschlossen wird. Da das Gerüst 40 mit den Öffnungsabschnitten 402 als die an dem ersten Ende davon geöffneten Ausschnitte versehen ist, verschließt die Abdeckung 41 geöffnete Bereiche der Öffnungsabschnitte 402 und verschließt gleichzeitig die erste Öffnung des Gerüsts 40.
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Kehrt man zu 2 zurück, ist das Stützelement 6 gebildet, um auf den mehreren Batteriezellen 2 in der ersten externen Umhausung 3 (Umgebungswandabschnitt 300) platziert werden zu können. Insbesondere ist, um das Stützelement 6 in der Öffnung des Umgebungswandabschnitts 300 zu platzieren, das Stützelement 6 gebildet, um der Form der inneren Umfangsform des Umgebungswandabschnitts 300 zu entsprechen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Stützelement 6 in der Öffnung des Umgebungswandabschnitts 300 platziert, um mit der ersten externen Umhausung 3 in Kontakt zu stehen. Es folgt eine genauere Beschreibung davon. Das Stützelement 6 ist derart in der Öffnung des Umgebungswandabschnitts 300 platziert, dass der äußere Umfangsrandabschnitt mit dem inneren Umfang des Umgebungswandabschnitts 300 in Kontakt steht. Des Weiteren wird das Stützelement 6 von dem Umgebungswandabschnitt 300 gestützt (ist daran gekoppelt), um sich über den mehreren Batteriezellen 2 zu befinden.
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Das Stützelement 6 ist mit ersten Freilegeabschnitten 60 versehen, um die jeweiligen externen Anschlüsse 21, 21 der Batteriezellen 2 und die Sammelschienen 22 freizulegen. Da die Sammelschienen 22 in mehreren Abschnitten platziert sind, wie vorangehend beschrieben, ist bei der vorliegenden Ausführungsform das Stützelement 6 an jeweils den mehreren Sammelschienen 22 entsprechenden Stellen mit den ersten Freilegeabschnitten 60 versehen. Insbesondere sind bei dem Batteriemodul 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da die mehreren Batteriezellen 2 in zehn Reihen und zwei Spalten platziert sind, die mehreren Sammelschienen 22 in mehreren Spalten (drei Spalten) mit einem Abstand in der dritten Richtung dazwischen platziert. Dementsprechend sind die in der zweiten Richtung angeordneten mehreren ersten Freilegeabschnitte 60 in der dritten Richtung in beiden Endteilen und einem mittleren Teil des Stützelements 6 vorgesehen.
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Die Überwachungseinrichtung 7 umfasst ein Steuerungssubstrat zum Ausführen von elektronischer Steuerung und ein Substratgehäuse 70 zum Abdecken des Steuerungssubstrats. Das Steuerungssubstrat umfasst, darauf montiert, einen Verbinder 71 zum Anschließen einer CPU, einen Speicher und die Signalleitung 5 (Kabelstrang). Das Substratgehäuse 70 umgibt das gesamte Steuerungssubstrat, wobei der Verbinder 71 freigelegt ist.
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Das Rahmenelement 8 definiert eine Verdrahtungsstrecke für die Signalleitung 5. Es folgt eine genauere Beschreibung davon. Das Rahmenelement 8 umfasst Folgendes: eine Basis 80 zum Definieren der Verdrahtungsstrecke für die Signalleitung 5; und die Stützpfosten 81, die vorgesehen sind, um die Basis 80 in der ersten Richtung zu schneiden.
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Die Basis 80 ist gebildet, um auf dem in der ersten externen Umhausung 3 platzierten Stützelement 6 platziert werden zu können. Die Basis 80 ist mit zweiten Freilegeabschnitten 82 versehen, um die jeweiligen externen Anschlüsse 21, 21 der Batteriezellen 2 und die Sammelschienen 22 durch die ersten Freilegeabschnitte 60 des Stützelements 6 freizulegen.
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Es folgt eine genauere Beschreibung davon. Die Basis 80 ist in der Draufsicht in einer Rechteckform gebildet. Die Größe der Basis 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der zweiten Richtung entspricht der Größe des Stützelements 6 in der zweiten Richtung. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Rahmenelement 8 in der Öffnung des Umgebungswandabschnitts 300 platziert, um mit der ersten externen Umhausung 3 in Kontakt zu stehen. Es folgt eine genauere Beschreibung davon. Das Rahmenelement 8 ist derart in der Öffnung des Umgebungswandabschnitts 300 platziert, dass beide Endteile der Basis 80 in der zweiten Richtung mit dem inneren Umfang des Umgebungswandabschnitts 300 in Kontakt stehen.
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Des Weiteren ist die Größe der Basis 80 in der dritten Richtung dazu eingerichtet, kürzer zu sein als die Größe des Stützelements 6 in der dritten Richtung. Das heißt, die Basis 80 kann auf dem Stützelement 6 platziert werden, so dass sie nicht mit den mehreren der ersten Freilegeabschnitte 60 überlappt, die in beiden Endteilen des Stützelements 6 in der dritten Richtung vorgesehen sind. Folglich ist die Basis 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform an Stellen mit den mehreren zweiten Freilegeabschnitten 82 versehen, die jeweils den mehreren ersten Freilegeabschnitten 60 entsprechen, die in dem mittleren Teil des Stützelements 6 in der dritten Richtung angeordnet sind.
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Die Basis 80 weist eine erste Oberfläche und eine der ersten Oberfläche in der ersten Richtung gegenüberliegende zweite Oberfläche auf. Die Verdrahtungsstrecke für die Signalleitung 5 ist auf der Basis 80 eingerichtet. Dann sind Steuerungseinrichtungs-Platzierungsregionen 83 zum Platzieren der Überwachungseinrichtung 7 auf der zweiten Oberfläche der Basis 80 eingerichtet. Der Ausgangspunkt der Verdrahtungsstrecke ist auf der Basis jeder Steuerungseinrichtungs-Platzierungsregion 83 eingerichtet (der in jeder Steuerungseinrichtungs-Platzierungsregion 83 platzierte Verbinder 71 der Überwachungseinrichtung 7).
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Bei der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich bei der Signalleitung 5 (Kabelstrang) um eine Ansammlung mehrerer Leitungsdrähte 50, und sie umfasst einen Verbinder 51, mit dem die Anfangsenden der mehreren Leitungsdrähte 50 verbunden sind, wobei der Verbinder 51 mit dem Verbinder 71 der Überwachungseinrichtung 7 verbunden ist. Jeder der mehreren Leitungsdrähte 50 (Signalleitung 5) läuft gemäß der Platzierung der entsprechenden Sammelschiene 22 (die Sammelschiene 22, die in dem ersten Freilegeabschnitt 60 freigelegt ist, oder die Sammelschiene 22, die in dem zweiten Freilegeabschnitt 82 durch den ersten Freilegeabschnitt 60 freigelegt ist) aus der Strecke, um mit der entsprechenden Sammelschiene 22 verbunden zu werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Steuerungseinrichtungs-Platzierungsregionen 83 in zwei Abschnitten mit einem Abstand dazwischen in der dritten Richtung eingerichtet. Dementsprechend sind Verdrahtungsstrecken, die jeweils einer der zwei Steuerungseinrichtungs-Platzierungsregionen 83, 83 entsprechen, auf der Basis 80 eingerichtet.
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Die Stützpfosten 81 erstrecken sich in der ersten Richtung, so dass sie die Basis 80 schneiden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Durchgangslöcher 313 in mehreren Abschnitten vorgesehen. Dementsprechend sind die mehreren Stützpfosten 81 derart vorgesehen, dass sie jeweils den Positionen der Durchgangslöcher 313 entsprechen. Jeder Stützpfosten 81 ist gebildet, um an das Stützelement 6 auf der Seite der ersten Oberfläche der Basis 80 anzustoßen und durch das entsprechende Durchgangsloch 313 der Abdeckplatte 31 eingefügt zu werden, um auf der Seite der zweiten Oberfläche der Basis 80 nach außen vorzustehen. Als Folge ist der Stützpfosten 81 in dem Zustand, in dem die Abdeckung 41 die erste Öffnung des Gerüsts 40 verschließt, sandwichartig zwischen der Abdeckung 41 und dem Stützelement 6 angeordnet.
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Die Wärmesenke 9 ist platziert, um der ersten externen Umhausung 3 gegenüberzuliegen. Die Wärmesenke 9 kann vom Luftkühlungstyp mit einer Wärmeabstrahlungsfinne zum Vergrößern der Oberfläche sein, und kann vom Wasserkühlungstyp sein, wobei Kühlwasser darin umgewälzt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird für die Wärmesenke 9 der Wasserkühlungstyp verwendet.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das Gerüst 40 die zweite Öffnung auf, und die Wärmesenke ist platziert, um die zweite Öffnung des Gerüstes 40 zu verschließen. Das heißt, die Wärmesenke 9 ist in einer plattenartigen Form gebildet, die ermöglicht, dass die zweite Öffnung des Gerüsts 40 verschlossen wird. Als Folge liegt die Wärmesenke 9 in dem Zustand, in dem die Wärmesenke 9 die zweite Öffnung des Gerüsts 40 verschließt, der ersten externen Umhausung 3 (Bodenabschnitt 301) gegenüber und nimmt Wärme von der in der ersten externen Umhausung 3 untergebrachten Batteriezelle 2 auf. Es ist zu beachten, dass die Wärmesenke 9 mit der ersten externen Umhausung 3 (dem Bodenabschnitt 301 des Körpers 30) in Kontakt steht, um die Wärmeabstrahlungseigenschaften (Kühleigenschaften) für die Batteriezelle 2 zu verbessern.
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Das Batteriemodul 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist wie vorangehend beschrieben ausgebildet. Gemäß dem derartig ausgebildeten Batteriemodul 1, wie in 5 dargestellt, befindet sich, wenn die erste externe Umhausung 3 in der zweiten externen Umhausung 4 untergebracht ist, der erste Eingriffsabschnitt 304 der ersten externen Umhausung 3 mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 403 der zweiten externen Umhausung 4 in Eingriff. Als Folge sind die erste externe Umhausung 3 und die zweite externe Umhausung 4 in Bezug aufeinander positioniert und werden in einer konstanten Lagebeziehung gehalten, selbst wenn Schwingungen und dergleichen darauf aufgebracht werden.
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Gemäß dem wie vorangehend beschrieben ausgebildeten Batteriemodul 1 mit einer notwendigen Arbeit des einfachen Unterbringens der ersten externen Umhausung 3 in der zweiten externen Umhausung 4 im Fall der Herstellungs- oder Wartungskontrolle, die das Aufnehmen der ersten externen Umhausung 3 in der zweiten externen Umhausung 4 erfordert, können auf diese Weise die erste externe Umhausung 3 und die zweite externe Umhausung 4 in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Lagebeziehung gehalten werden, selbst wenn Schwingungen und dergleichen darauf aufgebracht werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Vorsprung, bei dem es sich um den ersten Eingriffsabschnitt 304 handelt, an der Außenfläche der ersten externen Umhausung 3 gebildet, und der Öffnungsabschnitt 402, der von dem Endrand definiert ist, bei dem es sich um den zweiten Eingriffsabschnitt 403 handelt, in dem der erste Eingriffsabschnitt 304 (Vorsprung) zu platzieren ist, ist in der zweiten externen Umhausung 4 gebildet. Wenn der Vorsprung, bei dem es sich um den ersten Eingriffsabschnitt 304 handelt, in dem Öffnungsabschnitt 402, der von dem Endrand definiert wird, der den zweiten Eingriffsabschnitt 403 bildet, platziert wird, wird daher der Vorsprung (erster Eingriffsabschnitt 304) in einem hängenden Zustand mit dem Endrand (zweiter Eingriffsabschnitt 403), der den Öffnungsabschnitt 402 definiert, in Eingriff gebracht. Dementsprechend ermöglicht das einfache Unterbringen der ersten externen Umhausung 3 in der zweiten externen Umhausung 4 derart, dass der Vorsprung 304 in dem Öffnungsabschnitt 402 platziert wird, dass die erste externe Umhausung 3 und die zweite externe Umhausung 4 in Bezug aufeinander positioniert werden.
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Da der Öffnungsabschnitt 402 gebildet ist, um eine größere Größe aufzuweisen als der Vorsprung, bei dem es sich um den ersten Eingriffsabschnitt 304 handelt, ist es dann bei der vorliegenden Ausführungsform in einem Normalzustand weniger wahrscheinlich, dass der gesamte Umfang des ersten Eingriffsabschnitts (Vorsprung) 304 mit dem gesamten Umfangsrand des Öffnungsabschnitts 402 in Konflikt gerät. Dementsprechend wirkt im Normalzustand (Einbauzustand) keine ungewollte Belastung auf die erste externe Umhausung 3, wodurch die Beschädigung und dergleichen des ersten Eingriffsabschnitts (Vorsprung) 304 und eines Bereichs darum herum unterdrückt werden können.
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Darüber hinaus umfasst bei der vorliegenden Ausführungsform die erste externe Umhausung 3 den Umgebungswandabschnitt 300 und den Bodenabschnitt 301. Daher können, nachdem die erste externe Umhausung 3 in der zweiten externen Umhausung 4 untergebracht wurde, die elektrische Speichervorrichtung 2, das Stützelement 6 und das Rahmenelement 8 in der genannten Reihenfolge in der ersten externen Umhausung 3 untergebracht werden. Das heißt, der erste Eingriffsabschnitt 304 wird mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 403 in Eingriff gebracht, wodurch die erste externe Umhausung 3 und die zweite externe Umhausung 4 in Bezug aufeinander positioniert werden. In diesem Zustand können die elektrische Speichervorrichtung 2, das Stützelement 6 und das Rahmenelement 8 in der ersten externen Umhausung 3 untergebracht werden. Dementsprechend lässt sich die elektrische Speichereinrichtung leicht zusammenbauen.
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Des Weiteren umfasst bei der vorliegenden Ausführungsform die erste externe Umhausung 3 Harz, und die zweite externe Umhausung 4 umfasst Metall. Daher schützt die erste externe Umhausung 3 die Batteriezelle 2 und sichert dabei die elektrischen Isolierungseigenschaften für die Batteriezelle 2. Andererseits schützt die zweite externe Umhausung 4 die erste externe Umhausung 3 und die darin untergebrachte Batteriezelle 2 und verbessert dabei die Gesamtfestigkeit (Steifigkeit). Dementsprechend ist das Batteriemodul 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Bezug auf Sicherheit und Festigkeit hervorragend.
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Insbesondere werden in dem Fall, in dem die elektrische Speichereinrichtung 1 an einer elektrischen Maschine oder einem elektrischen Gerät (zum Beispiel einem hybridelektrischen Fahrzeug (HEF), einem elektrischen Fahrzeug (EF), einem elektrischen Motorrad, einem Flugzeug oder einem Schiff) angebracht ist, Schwingungen von der elektrischen Maschine an die elektrische Speichervorrichtung 2 übertragen. Glücklicherweise kann, wie bei der elektrischen Speichereinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die externe Umhausung zum Unterbringen der elektrischen Speichervorrichtung aus einem Harzelement (bei der vorliegenden Ausführungsform die erste externe Umhausung 3) und einem Metallelement (bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite externe Umhausung 4) gebildet ist, die Festigkeit der externen Umhausung gesichert werden, und die elektrische Speichervorrichtung 2 kann geschützt werden.
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Insbesondere umfasst bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite externe Umhausung 4 das Gerüst 40 zum Umgeben der ersten externen Umhausung 3, und daher bilden die erste externe Umhausung 3 und das Gerüst 40 der zweiten externen Umhausung 4, die die erste externe Umhausung 3 umgibt, zusammen eine Doppeltrennwand. Als Folge kann die Steifigkeit um die erste externe Umhausung 3 zuverlässig verbessert werden.
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Des Weiteren umfasst die erste externe Umhausung 3 den Vorsprung, bei dem es sich um den ersten Eingriffsabschnitt 304 handelt, das Gerüst 40 der zweiten externen Umhausung 4 umfasst den Öffnungsabschnitt 402, der von dem Endrand definiert wird, bei dem es sich um den zweiten Eingriffsabschnitt 403 handelt, und der Öffnungsabschnitt 402 ist als der an dem ersten Ende des Gerüsts 40 geöffnete Ausschnitt gebildet. Zur gleichen Zeit, zu der die erste externe Umhausung 3 in dem Gerüst 40 der zweiten externen Umhausung 4 untergebracht (eingeführt) wird, tritt daher der Vorsprung, bei dem es sich um den ersten Eingriffsabschnitt 304 handelt, von dem geöffneten Bereich des Öffnungsabschnitts 402 in den Öffnungsabschnitt 402 ein. Als Folge wird zur gleichen Zeit wie die Aufnahme der ersten externen Umhausung 3 in der zweiten externen Umhausung 4 der erste Eingriffsabschnitt (Vorsprung) 304 in dem Öffnungsabschnitt 402 platziert. Dementsprechend wird die Aufnahme der ersten externen Umhausung 3 in der zweiten externen Umhausung 4 leicht vorgenommen.
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Des Weiteren umfasst die zweite externe Umhausung 4 außerdem die Abdeckung 41 zum Verschließen der ersten Öffnung des Gerüsts 40, und die Abdeckung 41 verschließt den geöffneten Bereich des Öffnungsabschnitts 402 und verschließt gleichzeitig die erste Öffnung des Gerüsts 40. Wenn die erste Öffnung des Gerüsts 40, in dem Zustand, in dem der Vorsprung 304 in dem Öffnungsabschnitt 402 platziert ist, von der Abdeckung 41 verschlossen wird, wird daher der geöffnete Bereich des Öffnungsabschnitts 402, in dem der Vorsprung 304 platziert ist, von der Abdeckung 41 verschlossen. Dementsprechend wird die Bewegung des Vorsprungs 304 durch Folgendes beschränkt: den Endrand (die ersten Endränder 402a, 402a und der zweite Endrand 402b (zweiter Eingriffsabschnitt 403)), der den Öffnungsabschnitt 402 definiert; und die Abdeckung 41, wodurch die erste externe Umhausung 3 und die zweite externe Umhausung 4 zuverlässig in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Lagebeziehung gehalten werden.
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Des Weiteren ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Wärmesenke 9 platziert, um der ersten externen Umhausung 3 gegenüberzuliegen. Selbst wenn die in der ersten externen Umhausung 3 untergebrachte Batteriezelle 2 infolge ihrer Ladung und Entladung Wärme erzeugt, wird die Wärme von der Wärmesenke 9 aufgenommen oder abgestrahlt. Selbst wenn die Batteriezelle 2 wiederholt geladen und entladen wird (selbst wenn die Batteriezelle 2 Wärme erzeugt), kann dementsprechend eine Einwirkung der Wärme unterdrückt werden.
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorangehend erwähnte Ausführungsform beschränkt ist und innerhalb eines nicht vom Gedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung abweichenden Bereichs selbstverständlich auf geeignete Weise abgewandelt werden kann.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform umfasst die erste externe Umhausung 3 (der Körper 30 und die Abdeckplatte 31) Harz, und die zweite externe Umhausung 4 (das Gerüst 40 und die Abdeckung 41) umfasst Metall, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das Ganze oder ein Teil der ersten externen Umhausung 3 (der Körper 30 und die Abdeckplatte 31) Metall umfassen. In diesem Fall kann selbstverständlich, um die elektrischen Isolierungseigenschaften für die in der ersten externen Umhausung 3 untergebrachten Batteriezelle 2 zu sichern, eine Folie mit elektrischen Isolierungseigenschaften an der Innenfläche der ersten externen Umhausung 3 angebracht werden, oder es kann eine elektrische Isolierschicht (zum Beispiel eine Beschichtung) mit elektrischen Isolierungseigenschaften an der Innenfläche der ersten externen Umhausung 3 vorgesehen sein. Alternativ kann statt dessen die zweite externe Umhausung 4 (das Gerüst 40 und die Abdeckung 41) Harz umfassen.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform ist die Wärmesenke 9 vorgesehen, die Wärmesenke 9 kann aber auch nach Bedarf vorgesehen werden. Des Weiteren ist in dem Fall, in dem die Wärmesenke 9 vorgesehen ist, die Wärmesenke 9 nicht auf eine zum Verschließen der zweiten Öffnung des Gerüsts 40 beschränkt. Zum Beispiel kann die Wärmesenke 9 zwischen der ersten externen Umhausung 3 und der zweiten externen Umhausung 4 platziert werden und kann außerhalb der zweiten externen Umhausung 4 platziert werden. Das heißt, die Wärmesenke 9 kann derart platziert werden, dass sie der ersten externen Umhausung 3, in der die Batteriezelle 2 untergebracht ist, direkt oder indirekt gegenüberliegt. Ebenso wird bei dieser Ausbildung, selbst wenn die Batteriezelle 2 infolge ihrer Ladung und Entladung Wärme erzeugt, die Wärme von der Batteriezelle 2 von der Wärmesenke 9 durch die erste externe Umhausung 3 oder die erste externe Umhausung 3 und die zweite externe Umhausung 4 aufgenommen.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform ist der Öffnungsabschnitt 402 der zweiten externen Umhausung 4 als der Ausschnitt in dem die zweite externe Umhausung 4 bildenden Gerüst 40 gebildet, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Öffnungsabschnitt 402, wie in 6 dargestellt, als ein von einer ungeöffneten Oberfläche umgebenes Loch in der zweiten externen Umhausung 4 (Gerüst 40) gebildet sein.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform ist der Vorsprung, bei dem es sich um den ersten Eingriffsabschnitt 304 handelt, an der Außenfläche der ersten externen Umhausung 3 (dem Umgebungswandabschnitt 300 des Körpers 30) vorgesehen, und der Öffnungsabschnitt 402, in dem der erste Eingriffsabschnitt (Vorsprung) 304 zu platzieren ist, ist an der zweiten externen Umhausung 4 vorgesehen, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der obere Endrand des Gerüsts 40 der zweiten externen Umhausung 4 als der zweite Eingriffsabschnitt 403 ausgebildet sein, und der so ausgebildete obere Endrand kann sich mit dem ersten Eingriffsabschnitt 304 in Eingriff befinden. Alternativ kann ein Vorsprung, bei dem es sich um den zweiten Eingriffsabschnitt 403 handelt, an dem Gerüst 40 der zweiten externen Umhausung 4 vorgesehen sein, das obere Ende des Körpers 30 der ersten externen Umhausung 3 kann als der erste Eingriffsabschnitt 304 ausgebildet sein, und der Vorsprung kann sich mit dem so ausgebildeten oberen Ende in Eingriff befinden.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform ist der Vorsprung, bei dem es sich um den ersten Eingriffsabschnitt 304 handelt, an der Außenfläche der ersten externen Umhausung 3 (dem Umgebungswandabschnitt 300 des Körpers 30) vorgesehen, und der Öffnungsabschnitt 402 ist an der zweiten externen Umhausung 4 (Gerüst 40) vorgesehen, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann, wie in 7 dargestellt, der Vorsprung, bei dem es sich um den zweiten Eingriffsabschnitt 403 handelt an der Innenfläche der zweiten externen Umhausung 4 (Gerüst 40) vorgesehen sein, und ein Öffnungsabschnitt 305, in dem der zweite Eingriffsabschnitt (Vorsprung) 403 zu platzieren ist, kann an der Außenfläche der ersten externen Umhausung 3 vorgesehen sein.
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Des Weiteren ist bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform der Öffnungsabschnitt 402, der in der Dickenrichtung des Gerüsts 40 (dem Ganzen in der Dickenrichtung, einschließlich der Innenfläche des Gerüsts 40) vollständig durch dasselbe verläuft, an der zweiten externen Umhausung 4 (Gerüst 40) vorgesehen, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann es sein, dass der Öffnungsabschnitt 402 nicht vollständig durch das Gerüst 40 verläuft (er kann zum Beispiel als ein vertiefter Abschnitt gebildet sein oder als eine Nut, die in Richtung eines damit in Eingriff zu bringenden Abschnitts geöffnet ist). Das heißt, in dem Fall, in dem ein Öffnungsabschnitt, in dem ein Vorsprung zu platzieren ist, vorgesehen ist, kann, unabhängig davon, ob der Öffnungsabschnitt vollständig durch die Wand verläuft oder nicht, der Öffnungsabschnitt 305, 402 derart vorgesehen sein, dass er an der Außenfläche der ersten externen Umhausung 3 oder der Innenfläche der zweiten externen Umhausung 4 geöffnet ist, die der Oberfläche, an der der Vorsprung 403, 304 vorgesehen ist, gegenüberliegt.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform ist der erste Eingriffsabschnitt 304 als der einfache Vorsprung ausgebildet, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann, wie in 8 dargestellt, der Vorsprung, bei dem es sich um den ersten Eingriffsabschnitt 304 handelt, einen Nutabschnitt 307 umfassen, in den der Endrand (zweiter Endrand), bei dem es sich um den den Öffnungsabschnitt 402 definierenden zweiten Eingriffsabschnitt 403 handelt, einzupassen ist. Bei dieser Ausbildung wird der zweiten Eingriffsabschnitt 403 in dem Nutabschnitt 307 eingepasst gehalten, und die erste externe Umhausung 3 und die zweite externe Umhausung 4 hindern einander daran, sich zu bewegen. Dementsprechend können die erste externe Umhausung 3 und die zweite externe Umhausung 4 in einer konstanten oder im Wesentlichen konstanten Lagebeziehung gehalten werden.
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Dann kann, wie in 9 dargestellt, eine derartige Ausbildung wie vorangehend beschrieben auf den Fall angewandt werden, in dem der Öffnungsabschnitt 305, der von dem Endrand definiert ist, bei dem es sich um den ersten Eingriffsabschnitt 304 handelt, an der ersten externen Umhausung 3 vorgesehen ist, und in dem der Vorsprung, bei dem es sich um den zweiten Eingriffsabschnitt 403 handelt, an der zweiten externen Umhausung 4 vorgesehen ist. Das heißt, ein Nutabschnitt 404, in den der Endrand (erster Eingriffsabschnitt 304), der den an der ersten externen Umhausung 3 vorgesehenen Öffnungsabschnitt 305 definiert, einzupassen ist, an dem zweiten Eingriffsabschnitt 403 der zweiten externen Umhausung 4 vorgesehen sein kann. In diesem Fall ist der Öffnungsabschnitt 402 als das Loch gebildet, und ein oberer Teil des den Öffnungsabschnitt 402 definierenden Endrands dient als der erste Eingriffsabschnitt 304. Dementsprechend ist der nach oben geöffnete Nutabschnitt 404 an dem Vorsprung vorgesehen, bei dem es sich um den zweiten Eingriffsabschnitt 403 handelt.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform umfasst die zweite externe Umhausung 4 das Gerüst 40 und die Abdeckung 41, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann es sein, dass die zweite externe Umhausung 4 nur das Gerüst 40 umfasst. Des Weiteren ist die zweite externe Umhausung 4 nicht auf eine beschränkt, die das Gerüst 40 mit der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung an beiden Enden desselben in der ersten Richtung umfasst. Zum Beispiel kann, wie in 10 gezeigt, die zweite externe Umhausung 4 ein Gehäuse 42 umfassen, das Folgendes umfasst: einen Rahmenabschnitt 420 mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende in der ersten Richtung, wobei der Rahmenabschnitt 420 an dem ersten Ende geöffnet ist und die Batteriezelle 2 umgibt; und einen Bodenabschnitt 421, der mit dem zweiten Ende des Rahmenabschnitts 420 verbunden ist, wobei der Bodenabschnitt 421 einstückig mit dem Rahmenabschnitt 420 gebildet ist. In diesem Fall kann der Rahmenabschnitt 420 ähnlich wie das Gerüst 40 in der vorangehend erwähnten Ausbildungsform gebildet sein, die zweite externe Umhausung 4 kann die Abdeckung 41 zum Verschließen einer ersten Öffnung des Gehäuses 42 umfassen, und die erste Öffnung des Gehäuses 42 kann geöffnet gehalten werden.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform sind mehrere Batteriezellen 2 vorgesehen, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine einzige Batteriezelle vorgesehen sein statt mehrerer Batteriezellen 2. Das heißt, die Zahl der Batteriezellen 2 kann wie geeignet eingerichtet sein, so dass die erforderliche elektrische Leistung geliefert werden kann.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform ist der erste Eingriffsabschnitt 304 derart gebildet, dass er sich in der dritten Richtung (Umfangsrichtung) erstreckt, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der erste Eingriffsabschnitt 304 derart gebildet sein, dass seine Länge in der dritten Richtung (Umfangsrichtung) kleiner ist als die Länge davon in der ersten Richtung, oder dass die Länge davon in der dritten Richtung (Umfangsrichtung) gleich ist wie die Länge davon in der ersten Richtung. In diesem Fall kann der Öffnungsabschnitt 402 derart gebildet sein, dass der erste Eingriffsabschnitt 304 darin platziert werden kann, und dass der den Öffnungsabschnitt 402 definierende Endrand als der zweite Eingriffsabschnitt 403 mit dem ersten Eingriffsabschnitt 304 in Eingriff gebracht werden kann.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform ist der Öffnungsabschnitt 402 der zweiten externen Umhausung 4 dazu eingerichtet, eine größere Größe aufzuweisen als der erste Eingriffsabschnitt 304, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Öffnungsabschnitt 402 derart gebildet sein, dass er in Form und Größe dem ersten Eingriffsabschnitt 304 entspricht. Das heißt, der Öffnungsabschnitt 402 kann derart gebildet sein, dass er zulässt, dass der erste Eingriffsabschnitt 304 darin eingeführt wird.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform ist der Öffnungsabschnitt 402 vorgesehen, und der den Öffnungsabschnitt 402 definierende Endrand (zweiter Endrand 402b) ist als der Eingriffsabschnitt 403 ausgebildet, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Vorsprung, bei dem es sich um den Eingriffsabschnitt 304, 403 handelt, an der Außenfläche der ersten externen Umhausung 3 oder der Innenfläche der zweiten externen Umhausung 4 vorgesehen sein, und das obere Ende der ersten externen Umhausung 3 (Körper 30) oder das erste Ende (oberes Ende) der zweiten externen Umhausung 4 (Gerüst 40) kann als der Eingriffsabschnitt 403, 304 ausgebildet sein, der mit dem Vorsprung 304, 403 in Eingriff zu bringen ist.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform sind mindestens zwei erste Eingriffsabschnitte 304 und mindestens zwei zweite Eingriffsabschnitte 403 vorgesehen, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es können mindestens ein erster Eingriffsabschnitt 304 und mindestens ein zweiter Eingriffsabschnitt 403 vorgesehen sein. Selbstverständlich sind die Anzahlen, Größen und Platzierungen der Eingriffsabschnitte 304, 403 derart eingerichtet, dass die Stellung der ersten externen Umhausung 3, in der die Batteriezelle 2 untergebracht ist, in dem Zustand, in dem sich der Eingriffsabschnitt (erster Eingriffsabschnitt 304) der ersten Umhausung 3 mit dem Eingriffsabschnitt (zweiter Eingriffsabschnitt 403) der zweiten externen Umhausung 4 in Eingriff befindet, einwandfrei in der zweiten externen Umhausung 4 ist.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform wird für die elektrische Speichervorrichtung 2 die aufladbare Sekundärbatteriezelle (Lithiumionen-Sekundärbatteriezelle) verwendet, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann für die elektrische Speichervorrichtung 2 eine Primärbatteriezelle verwendet werden. Des Weiteren ist die elektrische Speichervorrichtung 2 nicht auf eine Batteriezelle beschränkt, sondern kann ein Kondensator sein.
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Bei der vorangehend erwähnten Ausführungsform wird für die elektrische Speichervorrichtung 2 die Vorrichtung (prismatische Zelle), die das sechsflächige (mit quaderförmigem Aussehen) Zellengehäuse 20 umfasst verwendet, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann für die elektrische Speichervorrichtung 2 eine ein Zellengehäuse 20 mit einer Säulenform umfassende Vorrichtung verwendet werden.
