JP2001511595A - 高エネルギー電気化学的電池の熱伝導体 - Google Patents
高エネルギー電気化学的電池の熱伝導体Info
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Abstract
Description
気化学的電池と共に用いる熱伝導体に関する。 発明の背景 新しい改良された電子及び電気−機械的装置に対する要求は低容量のパックの
中で高エネルギーを発生することのできるバッテリ技術を開発するためエネルギ
ー貯蔵装置の製造に力点が置かれている。金属水素化物(例えばNi−MH)、リチ
ウム−イオン、及びリチウムポリマー電池技術のような、多くの商業的及び消費
者用途のためのエネルギー生産と安全上の利益の必須要件を提供すると思われる
多数の進歩したバッテリ技術が最近開発されている。
し、この熱は適当に消費しなかったならば、熱が逃げる状態となりエネルギー貯
蔵装置の破壊を来たし、またこの装置はエネルギー貯蔵器によって動力が供給さ
れる。高エネルギー電気化学的電池又は電池群の外部の熱移送機構を設ける従来
の方法は、例えば、電池の内側部分から熱を効率的に消散するには不十分である
。短絡回路と熱の逃げから生じた結果の厳しさは装置の電圧と電流の要求が増す
につれて著しく増大する。
対して余分の問題を提供する。例えば、ある改善された電池構造は電池の充電の
状態の変化の結果として容積に周期的な変化が生じる。このような電池の物理的
な大きさの反覆した変化は電気的な相互接続方法と熱及び機械的なハウジングの
考察とを著しく複雑にする。
広範囲の用途に用いるため安全に包装することができるようにする科学的方法が
必要とされる。さらに充電と放電のサイクルの間に容積の変化を生じる電気化学
的電池の独特の動力的状態に適応する熱管理装置が必要である。本発明はこれら
のまた他の必要性を満足させるものである。 発明の概要 本発明は電気化学的エネルギー貯蔵装置と共に用いる熱伝導体に関するもので
ある。この熱伝導体は電気化学的電池の陽極及び陰極接触子の一方又は双方に取
付けられる。伝導体の弾性部分が高さ又は位置を変え、伝導体と密閉容器の隣接
壁構造との間の接触を、伝導体と壁構造との間の相対運動に応じて保つようにす
る。熱伝導体は電流を電気化学的電池にまた該電池から導き、また熱エネルギー
を電気化学的電池と、伝導体と壁構造との間に配設された熱伝導性及び電気抵抗
性の材料との間で伝導する。
、又は指形状の断面のうちの1つを有する弾性部分を含むように作られる。エラ
ストマーのばね要素が熱伝導体の機能性を高めるため弾性伝導体によって捕えら
れるよう形成される。このばね要素は電気化学的電池と壁構造との間に相対運動
が生じたときばね伝導体と隣接配置された電気化学的電池のばね伝導体との間に
電気絶縁をもたらす突起を含むことができる。熱伝導体はまた電気伝導性材料の
シートから作られそして多数の電気化学的電池の接触子に取付けられる。 実施態様の詳細な記載 図面、さらに詳細には図1を参照すると、広範囲の用途に用いる再充電可能な
電気化学的電池の製造に利用される半導体薄膜電気化学的電池が示されている。
図1に示される実施態様によれば、電気化学的電池20は、陽極を構成するフィル
ム24と陰極を構成するフィルム28との間に薄膜の固体電解物質26が配設された平
坦な巻かれた角柱状の形状を有するものとして示されている。
池構造を形成する。1面電池構造が代わって用いられ単一の陰極電流集電器30が
単一の陽極/電解物質/陰極要素の組合せと結合される。この配置構造では、絶
縁フィルムが典型的には個々の陽極/電解物質/陰極/集電器要素の組合せの間
に配設される。陽極フィルム24は陰極電流集電器30に対して横に偏倚し陽極24を
電池20の第1の縁25に沿って露出させまた陰極電流集電器30を電池20の第2の縁
23に沿って露出させるようにする。図1に示される実施態様は、薄膜電気化学的
電池20が周りに巻かれる発泡体又は金属のばね要素のような芯要素22を含んでい
る。
れる薄膜の電気化学的電池の様々な実施態様が示されている。図2Aに示される
ように、薄膜電気化学的電池は“ゼリーロール”形状に包装され、電池の第1の
縁42がプラス接触子43を形成し第2の縁44がマイナス接触子45を形成するほぼ円
筒状の電池構造を形成する。プラス及びマイナスの接触子43,45は典型的には公
知の金属噴霧技術を用いて形成される。
す。図2Bに示される平坦なロール構造又は図2Cに示される平坦な積層構造は
比較的小さな包装構造の内部に比較的大きな薄膜電池の表面積の集合体を提供す
る。この幾何学的形状はI2 R損失を最小にしまた多層電池構造へ及び多層電池
構造から熱の効率的の移送ができるようにする。これらの図に描かれた構造以外
の種々の電気化学的電池の構造が特定用途の電気的、機械的及び熱的の要求を満
たすのに適合することが理解されるべきである。
ム金属陽極24、及び酸化バナジウム陰極28を構成する固体の重合体電解物質26を
含んでいる。これらのフィルム要素はポリプロピレンフィルムのような絶縁フィ
ルムを含む薄膜積層角柱構造を形成するように製造される。公知のスパッタリン
グ金属被覆方法が用いられ陽極及び陰極電流集電フィルム24,30の縁25,23にそ
れぞれ沿って電流集電接触子を形成する。金属噴霧の接触子が陽極及び陰極フィ
ルムの縁25,23の長さ方向に沿った優れた電流の集電を可能にしまた良好な電気
的接触及び熱移送特性を呈することが認められる。
度を超えた温度での化学的及び機械的な完全状態を保持する。例えば、 180℃の
オーダーの作動温度に耐えることができる。これらの図に概略示された電気化学
的電池は米国特許第 5,423,110号、第 5,415,954号及び第 4,897,917号に開示さ
れている技術的方法により製造することができる。
接触子72と陰極接触子74を含む角柱状の電気化学的電池70の実施態様が示されて
いる。図4に示される電気化学的電池70は陽極及び陰極接触子72,74でそれぞれ
終端する横方向に偏倚した陽極及び陰極電流集電フィルム層73,75を示している
。銅噴霧技術が典型的に用いられ陽極及び陰極接触子72,74を形成することが認
められる。
の表面に沿いまた陽極及び陰極接触子72,74を通って伝導される。電気の放電の
間電池70の作用部分76が好ましくは陽極及び陰極フィルム表面に沿って伝導され
る適当量の熱エネルギーを発生し、それにより電池70により発生した電気エネル
ギーのための伝導経路と同じ経路を共有するようにする。このように、延出した
陽極及び陰極フィルム層73,75の縁部分にそれぞれ配設された接触子72,74が電
池70との電気的な相互接続と熱的な相互接続とを形成するための場所を提供する
。
と約 5.4mmの幅Wec 又は発泡体の芯要素22を含む時は約5.86mmの幅Wec とを有す
るように作られる。陰極接触子74と陽極接触子72の幅Wcはそれぞれ約 3.9mmであ
る。これらの寸法を有する電池は典型的には約36.5Whの名目上のエネルギー定格
、80パーセントの深さの放電(DOD)で87.0Wのピーク電力定格、14.4Ahの電池容
量、及び完全充電で3・1ボルトの名目上の電圧定格を有している。
されるのと同様の構造を有する電気化学的電池に与えられている。熱伝導性値の
一覧表は明らかに好ましい熱伝導経路はフィルム材料を通る軸方向よりは電池の
フィルム層の表面に横方向に沿っていることを示している。
が、図5に示されるように、熱を電池70に出し入れするよう効率的に伝導するに
は不適当な構造であることを理解するであろう。この比較的長い伝導経路は電池
70と外部の接続部との間で電流を伝導する目的には目標に満足されるものである
が、このような構造は十分な量の熱エネルギーを電池70に又は電池70から伝導し
電池70の信頼性がありかつ安全の作用を保証することはできない。
層体又は束を形成する時のような、多数の電池が相互に密接して位置している時
にはさらに複雑となる。例を挙げるため図6を参照すると、多数の電気化学的電
池82が選択して並列及び/又は直列に相互接続され所望の電圧及び電流の定格を
達成する。多数の電気化学的電池82は電池パック83を形成するため一緒にグルー
プ化され並列に共通のプラス及びマイナス電力伝導体又は端子に接続される。多
数の電気化学的電池パック83についでモジュール80を形成するため直列に接続さ
れる。多数のモジュール80は、より大きなまたさらに強力なエネルギー発生バッ
テリ構造を構成するため直列に接続される。
を有していると仮定すると、各個々の電池82は約36.5Whの全エネルギー出力を提
供する。各電池パック83は約 292Whの全エネルギー出力を提供し、一方各モジュ
ール80は1.75KWh の全エネルギー出力を提供する。24個の直列接続モジュール80
によって構成されたバッテリ(図示しない)は約42KWh の全エネルギー出力を提
供する。
条件の効果を示す。図7に示されるグラフは外部の熱管理構造が用いられない時
の隣接した短絡回路電池の数の関数としての電池積層体の最高温度の間の関係を
示している。5つの充電の状態(SOC)のレベルに対応する5つのデータのスポッ
トが示されている。図8は外部の熱管理装置が用いられ電池積層体を構成する電
池から出る熱の移送を増進させるようにした点を除き同様なデータのスポットを
提供する。
保証点すなわち安全限界点と考えられることが認められる。この 130℃の限界は
、特定のエネルギー貯蔵装置が電池破壊温度とは相違する最高温度以下で作動す
るよう設計されることを示していることが理解される。 図7〜8のグラフに示されるデータは電池積層体温度における短絡回路条件の
大きな衝撃を示している。図7でプロットしたデータは、外部の冷却装置が用い
られなかったと仮定すると、1つ以下の短絡回路の電池が積層体の完全性を損な
うことなく1つの電池積層体の内部に許容されることを示唆している。当業者は
熱エネルギーを薄膜電気化学的電池から効率的に移送し密接して位置する電池の
積層体内部での過剰温度条件の不利な作用を最小にすることが重要であることを
直ちに理解するであろう。
置を含む密閉容器86に収容される電気化学的電池82の積層体84を含んでいる。密
閉容器86は内部を熱移送流体が通過する蛇行流体通路88を含むものとして示され
ている。熱エネルギーは個々の電池の陽極及び陰極接触子の一方又は双方に設け
られた熱伝導体と組合わせた外部の熱管理装置(例えば冷却通路)を用いて、積
層体84を形成する電池82に又は電池82から移送される。
及び電気伝導体と組合わせて用いられ薄膜電気化学的エネルギー貯蔵装置の内部
温度を効率的に調整する。高エネルギー電気化学的電池のための効率的な熱及び
電気伝導装置を提供する努力をさらに複雑にする付加的な要因は、種々の型の薄
膜電気化学的電池に生じる電池容積の周期的な変化に関する。例を挙げると、図
1に関してさきに記載した型の電気化学的電池の容積は陰極材料の格子構造に出
入するリチウムイオンの移動に起因して充電及び放電サイクルの間に変化する。
この移動は充電及び放電の間それぞれ約5から6パーセント又はそれ以上のオー
ダーの全電池容積の対応した増加及び減少を生じる。
により著しく増大することが確定されている。改良された電池の性能は電池のサ
イクルの間電池の2つの大きい方の対向表面上に圧力を保持することにより実現
される。圧縮力は電池の内部に発生されたか又は外部に発生されたかにかかわら
ず加えられる表面にわたって十分均一に分配されることが望ましいと考えられる
。
の間に拘束されるものとして示されている。電池90はそれぞれが電池90の4つの
縁の表面積に対して大きな表面を有する2つの対向表面91,93を含んでいる。外
力FE が対向表面91,93に加えられ電池90を圧縮状態に保持する。外力FE の大
きさは典型的には充電及び放電のサイクルの間約5ポンド/平方インチから 100
ポンド/平方インチの間の範囲である。
約5ポンド/平方インチと 100ポンド/平方インチの間のような最小値と最大値
の間で変化する。さらに、外力FE は電池90の一方の表面と作用力発生機構との
間の接触によって生じ、また対向表面93は静止構造によって動きが制限される。
これに代え、作用力発生機構が電気化学的電池90の両方の対向表面91,93に加え
られる。
たって周期的な容積変化が生じる薄膜電気化学的電池へのまた該電池からの熱及
び電気エネルギーの効率的な伝導をもたらす。図10Aの実施態様に示されるよう
に、電気化学的電池 100は陽極及び陰極接触子104, 106の各々にそれぞれスポッ
ト溶接され又は取付けられた熱伝導体102 を含んでいる。熱伝導体102 は典型的
には陽極接触子104 と陰極接触子106 の長さ方向に沿って配設され、また典型的
には電気化学的電池100 に出入する電流を伝導するための電気接続線108 を含ん
でおり、この電流は陽極及び陰極接触子104, 106に沿って集電され伝導される。
熱伝導性で電気抵抗性の材料又は構造との間で効率的に移送するための熱の流れ
の経路を提供する。ここに記載された熱伝導性電気抵抗性の材料又は構造は、十
分な量の熱が通過するよう伝導することができしかも電気化学的電池に出入する
電流を伝導するために与えられた電流の経路に対する電流の流れに抵抗する表面
被覆処理の又は分離した材料について言うものであることが理解されるべきであ
る。例えば陽極化された被膜は十分な量の熱エネルギーが通過するよう伝導する
ことができしかも陽極及び陰極接触子もしくは熱伝導体に対する電流に十分に抵
抗する厚さを有している。さらなる実例によれば、熱伝導性の重合体要素が用い
られ、その内部に充満された熱伝導性粒子の密度が熱及び電気伝導特性の間に所
望の平衡が得られるように選択される。
間に相対運動があるようにした金属の壁表面のような静止構造との間に、実質的
に連続した接触を提供するばね状の特徴を呈するように構成される。電池100 と
電池100 に近接した熱伝導性構造又は材料との間に熱の移送をもたらす熱伝導体
102 又はその他の熱伝導体は、陽極及び陰極接触子104, 106の一方のみに又は双
方に沿って用いることができる。
は噴霧された金属の陽極又は陰極接触子111 の長さ方向に沿って延びる銅のタブ
103 を含んでいる。この銅のタブ103 は熱が電池100 と近接配置された金属ハウ
ジングの壁のような吸熱器との間に移送されるよう通過する弾性部材109 を含ん
でいる。銅タブ103 は噴霧金属接触子111 に多数の溶接個所101 でスポット溶接
される。可撓性の電線107 が銅タブ103 の端部に向う位置105 で超音波溶接され
る。電流が主として電池100 の噴霧金属接触子111 に沿って伝導されまた可撓性
電線107 を介して外部接続部に伝達される。
熱及び電気伝導性を有する材料で作られるべきである。この材料は別体の平面の
支持表面と電気化学的電池の陽極又は陰極接触子上に形成された一体の金属被覆
層との接触を形成する良好な表面特性を有している。 熱伝導体接触子を製造するのに用いられる材料は比較的低い圧縮力を有し電池
の縁又は電池に近接した壁構造の表面の損傷を回避するようにすべきである。ま
た、熱伝導体接触子は熱線の経路の長さを最小にししかも熱伝導体接触子の熱移
送特性を最適とするよう断面積を最大にするような形状とすべきである。上記の
特徴を有する熱伝導体を製造するのに用いるに適した材料は、他の金属や合金を
用いることができるが、純粋の銅である。
に近接配置された熱伝導体122 を含む電気化学的電池120 の切断側面図が示され
ている。この構造において、熱伝導体122 は電流を電気化学的電池120 に出し入
れするよう伝導し、また外部のエネルギー消費要素と充電ユニットとに便利な伝
導性をもたらす引出し部分126 を含んでいる。
画形成された高い電気抵抗の経路よりもむしろ熱伝導体122 と引出し導線126 と
によって区画形成される低い電気抵抗の経路に沿って、伝導される。熱伝導体12
2 はさらに熱エネルギーが電池120 と熱伝導性材料124 で被覆された密閉容器の
壁128 との間に効率的に移送される熱線経路を提供する。
他の構造128 の表面に形成された陽極化されたアルミニウム被膜を構成する。適
合したプラスチック被膜を陽極化された表面の上に付与することができる。ステ
ンレス鋼のハウジングの場合は、プラスチック又は無機物基材の材料の薄いシー
トが密閉容器の壁に近接して配置される。これに代えて追従性の熱組成物又は材
料を構成することのできる熱伝導性被膜124 が、熱エネルギーを電池120 と熱伝
導性材料124 との間で移送することができ、しかも電流が優先して電池120 の陽
極及び陰極接触子と熱伝導体122 の引出し導線126 とに沿って伝導されるのを保
証するに十分な電気的抵抗を有している。
化学的電池と外部の熱管理装置との間に良好な熱伝導を達成するには必要である
ことが理解される。図12〜13には典型的には許容される製造及び組立て公差に依
存して寸法が変化する電気化学的電池140 の集合体が示されている。このような
変化と容器の壁のゆがみ、又はその他の密閉容器の壁142 の本来のもしくはここ
に生じた欠陥のため、多数の隙間144 が典型的には容器の壁142 と多数の電気化
学的電池との間に生じるようになる。
しく減少することが理解される。 追従性の熱組成物は小さな隙間144 の存在するときに熱伝導性を向上させるこ
とができるが、このような組成物は一般に大きな隙間144 を横切って熱伝導性を
保持するには効果がない。
間に電気化学的電池140 を取付ける時に組立体の公差に適合するため比較的高度
の寸法上の締めつけが得られるように形成される。熱伝導体接触子148 はまた起
り得る壁の片寄りと電池140 と構造体142 との間の長期間の間の離間する距離の
変化とに適合する比較的高度の弾性を有している。
けと弾性特性とを有する実質的にC字形の部分を含むように形成される。図14A
には、熱伝導体154 が電気化学的電池150 の接触子152 に取付ける前の弛んだ状
態で示されている。この熱伝導体154 の弛んだ状態は熱伝導体154 を電池に取付
ける工程を助ける。熱伝導体154 が電池接触子152 に取付けられた後、拭き取り
作用が典型的には熱伝導体154 上で行われ熱伝導体154 が密閉容器の壁の間に圧
縮状態で取付けられた時適当につぶれるのを保証するようにしている。
導体154 が、電池150 が密閉構造の壁の間に取付けられる時に典型的に生じる圧
縮状態で示されている。締めつけ範囲RT は熱伝導体154 がその弾性特性を大き
く減少しないで圧縮される全距離を示す。図14Dは電池150 と熱伝導体154 に当
接する密閉構造の壁との間の相対運動に応じて生じる熱伝導体154 の弾性特性を
示している。この図示された例における弾性変位の大きさは寸法RS として示さ
れている。
約1〜3mmの相対運動を補償するに十分な大きさである約1〜3mmの範囲のはね
返りをもたらす。実質的にC字形の断面と約3mmの名目上の高さの値とを有する
熱伝導体が、熱伝導体と隣接壁との間の接触面積の変化による高さの変化の関数
として熱コンダクタンス(伝導係数)が変化することが認められる。
変化が約 450〜575 W/m2 Cの間の範囲となることを示した。熱伝導組成物を
導入せずに3mmの名目高さを有する非圧縮熱伝導体のコンダクタンスは約 200W
/m2 Cである。追従性熱組成物の導入は伝導体の圧縮及び延伸の間熱伝導体の
コンダクタンス特性を向上させる。
エラストマーのばね要素を含む熱伝導体の他の実施態様が示されている。このエ
ラストマーばね要素は一般に熱伝導体のはね返り特性を向上させ、また円筒形エ
ラストマー管材177 又は熱伝導性発泡体のような在庫材料を用いて製造される。
これに代え、さらに複雑なばね要素がエラストマー材料から形成することができ
る。熱伝導体174 はエラストマーばね要素176 /177 を熱伝導体構造の内部に保
持するフック付き先端171 を含んでいる。
隣接電池170 の伝導体と接触子に対する電気絶縁を提供する絶縁用スタブ180 と
を含むことができる。さらに、ストッパ182 が含まれ熱伝導体174 のつぶれすぎ
又は粉砕を阻止する。図16は非圧縮状態と圧縮状態との間の移り変わり時のエラ
ストマーばね176 の動的絶縁能力を示している。
ている。適度の圧縮のもとで、熱伝導体174 は約3mmの高さH2 を有する。熱伝
導体174 が、ストッパ182 がばね176 の上方部分の内面に接触するような十分に
圧縮された状態にある時、伝導体174 は約2mmの高さを有する。ばね要素176 /
177 はそれぞれ約 3.8mmの直径D1 を有している。
された構造とは異なる構造を有するばね状の部分を含むよう形成されることが理
解される。例を挙げれば、角柱状の電気化学的電池と共に用いるのに良く適合す
る熱伝導体の3つの他の実施態様が図17〜19に示されている。これら実施態様は
電流と熱エネルギーとを角柱状の電気化学的電池に出し入れする効率的な移送を
提供する。 図17に示される熱伝導体は熱伝導体がばねのようにつぶれまた拡がることがで
きるようにする実質的に2重C字形部分を含むように形成される。Z字形、V字
形、及びS字形の熱伝導体接触子がそれぞれ図18〜20に示されており、これら接
触子は上記の他の図示した実施態様のように、拡がりまたつぶれ、寸法の変化と
電池と電池を密閉する構造の壁との間の位置の移動とに適合できるようにする。
積層されたS字形の熱伝導体構造が図21に示され、有利には電池と隣接する吸熱
器との間の熱伝導経路の数を増すようにしている。図22は電池200 の金属噴霧接
触子202 に取付けられた2つの指形状の又は曲がったL字形の弾性伝導体204 を
含む熱伝導体の他の実施態様を示す。エラストマー要素206 がつぶれる指形状伝
導体204 の間に位置し伝導体204 がつぶれすぎないようにしている。
。熱伝導体210 は金属又は他の電気伝導性材料の平坦なシートのような形状とな
っている。この実施態様では、熱伝導体210 は多数の電池212 の陽極及び/又は
陰極電流集電接触子214 を横断して延びている。熱伝導体210 が例えば電池パッ
クを形成する8個の電池212 のような多数の電池212 を並列に接続することが分
かる。電流は熱伝導体210 に沿って伝導されそして熱伝導体210 に取付けられた
電気接触子又は導線(図示しない)を介して並列に接続された電池に出入するよ
う移送される。熱は熱伝導体210 を通って熱伝導体210 に近接配置された金属囲
壁のような、吸熱器に移送される。例えばプラスチック又は雲母の薄いシートが
熱伝導体210 と吸熱器との間に配置される。このほかに、吸熱器は陽極化された
表面又は他の電気抵抗性熱伝導性材料を含むよう処理することができる。
ては、熱伝導体は多数の横方向に偏倚した陽極及び陰極フィルム層73,75と陽極
及び陰極接触子72,74とを具備している。この実施態様では陽極及び陰極接触子
72,74の一方又は双方が密閉容器の壁に配設された熱伝導性、電気抵抗性の材料
と直接係合する。熱伝導体の弾性部分は電池と容器の壁との間の相対運動に応じ
て屈撓する横方向に偏倚した陽極及び陰極フィルム層73,75を構成する。
様に対して行われ得ることがもちろん理解されるであろう。例えば、保護囲壁の
金属の壁のような吸熱器の全表面ではない別々の表面が上記の熱伝導性で電気抵
抗性の材料の適用を受けることができる。さらに例を挙げると、本発明の原理に
より構成された熱伝導体は、ニッケル金属水素化物(Ni−MH)、リチウム−イオ
ン(Li−Ion)、及び他の高エネルギーバッテリ技術を用いるバッテリのような、
リチウムポリマー電解物質を含むバッテリとは異なるバッテリ技術と関連して用
いることができる。したがって、本発明の範囲は上記の特定の実施態様によって
限定されるものではなく、以下に記載される請求の範囲とその均等物とによって
のみ規定されるものである。
供する。
電気化学的電池の図である。
である。
る短絡回路のある電池の数との間の関係を示す図である。
を含む電気化学的電池の頂面図である。
状電気化学的電池の実施態様を示す。
であり、壁構造には良好な熱伝導特性と低い電気伝導特性を有する表面処理又は
分離フィルム材料がその上に配設されている電気化学的電池を示す。
電池の群の頂面図であり、電池の長さと壁のゆがみの変化に起因して多数の隙間
が電池接触子のうちのある接触子と壁との間に形成されている電池の群を示して
いる。
伝導体の実施態様の頂面図である。
ある。
図である。
Claims (32)
- 【請求項1】 エネルギー貯蔵装置であって、 陽極接触子と陰極接触子とを有する薄膜の電気化学的電池と、 陽極接触子又は陰極接触子に取付けられた伝導体であって、該伝導体とこれに
近接配置された壁構造との間に相対運動が存在するとき該伝導体と前記壁構造と
の間の接触を保持するよう位置が変化する弾性部分を含み、電流を電気化学的電
池に出入するよう伝導しまた電気化学的電池と、前記伝導体と壁構造との間に配
設された熱伝導性で電気抵抗性の材料との間で、熱エネルギーを伝導する、伝導
体、 とを具備しているエネルギー貯蔵装置。 - 【請求項2】 伝導体が電流を電気化学的電池に出入するよう伝導するため
外部接続部に取付ける可撓性の導線を具備している請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 伝導体が外部接続部に取付け電流を電気化学的電池に出入す
るよう伝導するため陽極及び陰極接触子と共働する導線を具備している請求項1
に記載の装置。 - 【請求項4】 伝導体の弾性部分が実質的にC字形、2重C字形、Z字形、
O字形、S−字形、V字形、L字形、1本の指形、又は多数の指形の断面のうち
の1つの断面を有している請求項1に記載の装置。 - 【請求項5】 電気化学的電池が陽極及び陰極接触子にそれぞれ連結された
横方向に偏倚した陽極及び陰極電流集電フィルムを具備し、 伝導体の弾性部分が横方向に偏倚した陽極及び陰極電流集電フィルムを具備し
ている請求項1に記載の装置。 - 【請求項6】 伝導体の弾性部分と共働し伝導体と壁構造との間の接触を保
持するばね要素をさらに含んでいる請求項1に記載の装置。 - 【請求項7】 ばね要素が、伝導体の弾性部分が圧縮力を受けた時該弾性部
分がつぶれるのに抵抗するストッパを含んでいる請求項6に記載の装置。 - 【請求項8】 ばね要素が、伝導体と近接配置された電気化学的電池の伝導
体との間に、伝導体と壁構造との間に相対運動があるときに電気絶縁をもたらす
突起を含んでいる請求項6に記載の装置。 - 【請求項9】 ばね要素が第1の突起と第2の突起を含み、第1及び第2の
突起がそれぞれ伝導体と近接配置された電気化学的電池の陽極又は陰極の接触子
の一方との間に、伝導体と壁構造との間に相対運動があるとき電気絶縁をもたら
すようにしている請求項6に記載の装置。 - 【請求項10】 弾性部分と共働して伝導体と壁構造との間の接触を保持す
る伝導体の弾性部分によって捕えられた実質的に円筒形のばね要素をさらに含ん
でいる請求項1に記載の装置。 - 【請求項11】 伝導体が陽極又は陰極の接触子の一方にスポット溶接され
ている請求項1に記載の装置。 - 【請求項12】 陽極接触子又は陰極接触子の1つが銅の接触層を具備し、
伝導体が銅の接触層に溶接されている請求項1に記載の装置。 - 【請求項13】 伝導体が陽極又は陰極の接触子の一方の長さとほぼ同一の
空間に延びる長さを有している請求項1に記載の装置。 - 【請求項14】 熱伝導性で電気抵抗性の材料が、壁構造上の陽極化された
被膜、壁構造に近接した熱伝導性の重合体材料のシート、壁構造上の熱組成物、
又は壁構造に近接した無機物基材のシート材料のうちの1つを具備している請求
項1に記載の装置。 - 【請求項15】 伝導体の弾性部分が、約1から3ミリメートルの範囲内で
位置が変化し伝導体と壁構造との間に相対運動があるとき伝導体と壁構造との間
の接触を保持するようにしている請求項1に記載の装置。 - 【請求項16】 エネルギー貯蔵装置であって、 第1の壁構造と第2の壁構造とを含む囲壁と、 第1の壁構造上に又はこれに近接して配設された熱伝導性で電気抵抗性の材料
と、 第1及び第2の壁構造の間に配設された薄膜の電気化学的電池と、 電気化学的電池のためのプラス接触子又はマイナス接触子を区画形成する伝導
体であって、電気化学的電池と第1の壁構造との間の相対運動に応じて第1の壁
構造上に配設された材料との係合を保持するよう位置が変化し、また電気化学的
電池と電気化学的電池の外部の接触子との間に電流を伝導するための電流経路を
区画形成し、さらに電気化学的電池と第1の壁構造上に配設された熱伝導性電気
抵抗性材料との間に熱エネルギーを伝導するための熱線経路を区画形成する、伝
導体 とを具備しているエネルギー貯蔵装置。 - 【請求項17】 伝導体が、実質的にC字形、2重C字形、Z字形、O字形
、S字形、V字形、L字形、1本の指形状、又は多数の指形状の断面のうちの1
つの断面を有している請求項16に記載の装置。 - 【請求項18】 伝導体と共働し、電気化学的電池と第1の壁構造との間の
相対運動に応じて伝導体と第1の壁構造上に配設された材料との間の係合を保持
する、伝導体によって捕えられたばね要素をさらに含んでいる請求項16に記載の
装置。 - 【請求項19】 ばね要素が、伝導体が圧縮力を受けた時伝導体がつぶれる
のに抵抗するストッパを含んでいる請求項18に記載の装置。 - 【請求項20】 ばね要素が突起を含み、該突起が伝導体と第1の壁構造と
の間の相対運動に応じて伝導体と隣接配置された電気化学的電池の伝導体との間
に電気絶縁をもたらすようにしている請求項18に記載の装置。 - 【請求項21】 伝導体が電気化学的電池の長さとほぼ同一の空間に延びる
長さを有している請求項16に記載の装置。 - 【請求項22】 熱伝導性電気抵抗性の材料が、第1の壁構造上の陽極化さ
れた被膜、第1の壁構造に近接した重合体材料、第1の壁構造上の熱組成物、又
は第1の壁構造に近接配置されたシート材料のうちの1つを具備している請求項
16に記載の装置。 - 【請求項23】 伝導体が約1から3ミリメートルの範囲内で位置が変化し
、電気化学的電池と第1の壁構造との間の相対運動に応じて第1の壁構造上に配
設された材料との係合を保持するようにしている請求項16に記載の装置。 - 【請求項24】 熱エネルギーと電流とを薄膜の電気化学的電池に出入する
よう移送する方法であって、 電流を、電気化学的電池のためのプラス又はマイナスの接触子の一方を区画形
成する弾性伝導体を用いて電気化学的電池と電気化学的電池の外部の接触子との
間に伝導し、 弾性伝導体を用いて熱エネルギーを電気化学的電池と弾性伝導体に近接配置さ
れた熱伝導性で電気抵抗性の材料との間に伝導し、 電気化学的電池と熱伝導性で電気抵抗性の材料との間の離間距離の変化に応じ
て弾性伝導体と熱伝導性で電気抵抗性の材料との間に機械的な接触を保持する、 ことを含んでいる熱エネルギーと電流とを移送する方法。 - 【請求項25】 弾性伝導体と熱伝導性電気抵抗性材料との間に機械的接触
を保持することが、電気化学的電池と熱伝導性電気抵抗性材料との間の離間距離
の変化に応じて弾性伝導体を機械的に変形させることからなっている請求項24に
記載の方法。 - 【請求項26】 弾性伝導体と熱伝導性電気抵抗性材料との間に機械的接触
を保持することが、電気化学的電池と熱伝導性電気抵抗性材料との間の離間距離
の変化に応じて弾性伝導体の一部を1から3ミリメートルの範囲内で変位させる
ことからなっている請求項24に記載の方法。 - 【請求項27】 電気化学的電池が横方向に偏位した陽極及び陰極電流集電
フィルムを具備し、 弾性伝導体と熱伝導性電気抵抗性材料との間に機械的接触を保持することが、
電気化学的電池と熱伝導性電気抵抗性材料との間の離間距離の変化に応じて横方
向に偏倚した陽極及び陰極電流集電フィルムを屈撓させることからなっている請
求項24に記載の方法。 - 【請求項28】 熱伝導性電気抵抗性材料が壁構造の陽極化された表面を具
備し、陽極化された表面が適合したプラスチック被膜を具備している請求項1に
記載の装置。 - 【請求項29】 壁構造がステンレス鋼から製造され、熱伝導性電気抵抗性
材料がプラスチック材料のシート又は無機物基材のシート材料の一方を具備して
いる請求項1に記載の装置。 - 【請求項30】 エネルギー貯蔵装置が複数の薄膜の電気化学的電池を具備
し、 伝導体が少なくとも2つの電気化学的電池の陽極接触子又は陰極接触子を横断
して延びる電気伝導性材料のシートを具備している請求項1に記載の装置。 - 【請求項31】 熱伝導性電気抵抗性材料が、壁構造上の陽極化された被膜
、壁構造に近接した熱伝導性重合体材料のシート、壁構造上の熱組成物、又は壁
構造に近接した無機物基材のシート材料のうちの1つを具備している請求項30に
記載の装置。 - 【請求項32】 伝導体が複数の積層された伝導体を具備している請求項1
に記載の装置。
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