JP2011503800A - 温度制御装置を有する電池アセンブリ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の電池モジュールは、自動車および非自動車応用分野で使用される重畳電池セルパッケージング構成および垂直積層電池セルパッケージング構成を含むがこれらに限定されない種々の構成での利用に適応されうる。電池モジュールは、複数の電池ヒートシンクアセンブリを有し、セルは電池ヒートシンクアセンブリの間に配列される。ヒートシンクアセンブリおよび互いに電池モジュールを形成するセルを固定するため、複数のロッドは各ヒートシンクアセンブリを貫通する。
【選択図】図1
Description
本発明の他の利点は、簡素化組立法のため製造コストを下げる組電池を提供することである。
本発明のさらに他の利点は、異なった応用分野用に容易に拡張可能な組電池を提供することである。
以下の添付図面に関して考慮された以下の詳細な説明を参照することにより、同様のことがよりよく理解されるようになるので、本発明の他の利点は容易に理解されるであろう。
Claims (49)
- 少なくとも1つの組電池と、
前記少なくとも1つの組電池の複数の角柱状セルと、
2つの前記角柱状セルの間を延伸し、前記角柱状セルの1つが前記装置の1つと機械的に係合し前記他方の角柱状セルが前記他方の装置と機械的に係合する1対の機械装置を提供し、それにより前記角柱状セルをセル保持要素に固定し、前記少なくとも1つのセル保持要素を通じて前記角柱状セルの温度を操作するために前記少なくとも1つのセル保持要素と前記角柱状セルとの間に接触を形成する前記少なくとも1つのセル保持要素と
を含む電池アセンブリ。 - 前記機械装置の1つは熱伝導材料の少なくとも1つから形成された平板により更に画定される請求項1に記載の電池アセンブリ。
- 前記少なくとも1つのセル保持要素は1対の第1フレーム間に挟持された前記平板を有する前記1対の第1フレームにより更に画定される請求項2に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第1フレームは、周辺端部と、各前記第1フレームから延伸する複数の雄コネクタと、各前記第1フレームにおいて画定された複数の雌コネクタとを含む請求項3に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第1フレームは、他の前記第1フレームに画定された前記雌コネクタの1つを機械的に係合させるために前記第1フレームから延伸する少なくとも1本のピンを含み、それにより前記第1フレーム間に前記平板を挟持する請求項4に記載の電池アセンブリ。
- 前記第1フレームは高分子材料と非高分子材料との少なくとも1つから作られる請求項5に記載の電池アセンブリ。
- 各前記角柱状セルは周辺リップ部分に延伸する隆起部分と、負極端子と正極端子とを含む請求項6に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第1フレームは、前記正極端子および前記負極端子の少なくとも1つを係合するために各前記第1フレームの前記周辺端部から延伸する1対のスタッドを含む請求項7に記載の電池アセンブリ。
- 前記機械装置の他方は1対の第2フレームによって更に画定される請求項8に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第2フレームは、周辺端部と各前記第2フレームで画定された複数の雌コネクタを含む請求項9に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第2フレームは、前記平板が各前記角柱状セルの隆起部分を係合する2つの前記角柱状セルを保持するために前記第1フレームで各々機械的に係合される請求項10に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第2フレームは、高分子材料および非高分子材料の少なくとも1つから作られる請求項11に記載の電池アセンブリ。
- 充電および放電状態の間前記角柱状セルの伸縮を許容し、そこで効率的な熱伝導のために前記平板との密な接触の維持を前記角柱状セルに引き起こすために各前記セル保持要素の間に挟持された装置を含む請求項12に記載の電池アセンブリ。
- 前記装置は、各前記角柱状セルの前記隆起部分を実質的にカバーする拡張可能な材料層により更に画定される請求項13に記載の電池アセンブリ。
- 前記層は、前記角柱状セルの前記周辺リップ部分と前記第2フレームの1つとの間に等しく配列される請求項14に記載の電池アセンブリ。
- 複数の角柱状セルを互いに接続することにより少なくとも1つの組電池を形成するステップと、
2つの前記角柱状セルの間に少なくとも1つのセル保持要素を配置するステップと、
前記角柱状セルの1つと装置の1つとが機械的に係合し前記他方の角柱状セルと他方の装置とが機械的に係合した状態で前記1対の機械装置を前記セル保持要素に接続するステップと、
少なくとも1つのセル保持要素を通じて前記角柱状セルの温度を操作するために少なくとも1つのセル保持要素と前記角柱状セルとの間に接触を形成するための前記装置により前記セル保持要素に前記角柱状セルを固定するステップと
を含む電池アセンブリの形成方法。 - 1対の機械装置を接続する前記ステップは、平板が前記第1フレームの対の間に挟持される前記セル保持要素の平板に前記第1フレームの対を接続することにより更に画定される請求項16に記載の方法。
- 各第1フレームから延伸する複数の雄コネクタを形成し、各第1フレームで画定された複数の雌コネクタを形成し、前記第1フレームの間に挟持された平板と前記フレームとが互いに機械的に係合するため各第1フレームから少なくとも1本のピンが延伸するステップを含む請求項17に記載の方法。
- 高分子材料と非高分子材料の少なくとも1つから前記第1フレームを形成するステップを含む請求項18に記載の方法。
- 各第2フレームで画定された複数の雌コネクタを有する1対の第2フレームを形成するステップを含む請求項19に記載の方法。
- 2つの前記角柱状セルに前記平板を保持するために第2フレームを第1フレームに機械的にそれぞれ係合するステップを含む請求項20に記載の方法。
- 少なくとも1つの角柱状セルが組電池の動作モードの間拡張する時、前記角柱状セル間に間隙を形成するために拡張モードと収縮モードの間で可動である前記装置を各セル保持要素間に配置するステップを含む請求項21に記載の方法。
- 前記角柱状セルを実質的にカバーする拡張可能な材料層から装置を形成するステップを含む請求項22に記載の方法。
- 少なくとも1つの組電池と、
前記少なくとも1つの組電池の複数の角柱状セルと、
2つの前記角柱状セルの間を各々延伸する1対の熱伝達要素と、
前記熱伝達要素の1つを前記角柱状セルの少なくとも1つに接続する1対のセル保持装置であって、各第1コネクタが第2コネクタと機械的に係合する時、前記少なくとも1つの角柱状セルに前記熱伝達要素を脱着可能に係合するため、各セル保持装置は1対の前記第1および前記第2機械的コネクタを各々有する第1フレームおよび第2フレームを提供し、それにより前記第1フレームおよび第2フレームの前記少なくとも1つの角柱状セルを前記熱伝達要素に固定する1対のセル保持装置と
を含む電池アセンブリ。 - 前記熱伝達要素は更に、少なくとも1つの熱伝導材料から形成された平板により画定される請求項24に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第1フレームは周辺端部と、各前記第1フレームから延伸する複数の雄コネクタと、各前記第1フレームで画定される複数の雌コネクタとを含む請求項25に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第1フレームは、他の前記第1フレームに画定された前記雌コネクタの1つを機械的に係合させるために前記第1フレームから延伸する少なくとも1本のピンを含み、それにより前記第1フレーム間に前記平板を挟持する請求項26に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第1フレームは高分子材料と非高分子材料の少なくとも1つから作られる請求項27に記載の電池アセンブリ。
- 各前記角柱状セルは周辺リップ部分に延伸する隆起部分、負極端子、および正極端子を含む請求項28に記載の電池アセンブリ。
- 前記正極端子および前記負極端子の少なくとも1つを係合するために各前記第1フレームは各前記第1フレームの前記周辺端部から延伸する1対のスタッドを含む請求項29に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第2フレームは、周辺端部と各前記第2フレームにおいて画定された複数の雌コネクタとを含む請求項30に記載の電池アセンブリ。
- 2つの前記角柱状セルに各前記2つの角柱状セルの隆起部分を係合する前記平板で保持するために、各前記第2フレームは前記第1フレームとそれぞれ機械的に係合される請求項31に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第2フレームは高分子材料および非高分子材料の少なくとも1つから作られる請求項32に記載の電池アセンブリ。
- 各熱伝達要素間に挟持された装置を含む請求項33に記載の電池アセンブリであって、前記装置は拡張モードと収縮モードとの間で可動であり、それにより前記角柱状セルの少なくとも1つが前記組電池の動作モードの間拡張する時、前記角柱状セル間に間隙を形成する電池アセンブリ。
- 前記装置は、各前記角柱状セルの前記隆起部分を実質的にカバーする拡張可能な材料層により更に画定される請求項34に記載の電池アセンブリ。
- 前記層は、前記角柱状セルの前記周辺リップ部分と前記第2フレームの1つとの間に等しく配列される請求項35に記載の電池アセンブリ。
- 少なくとも1つの組電池と、
前記少なくとも1つの組電池の複数の角柱状セルと、
2つの前記角柱状セルの間を各々延伸する1対の熱伝達要素と、
前記熱伝達要素の1つと前記角柱状セルの少なくとも1つとを接続する1対のセル保持装置と、
各前記伝達要素間に挟持された装置であって、前記装置は拡張モードと収縮モードとの間で可動であり、それにより前記角柱状セルの少なくとも1つが前記組電池の動作モードの間拡張する時、前記角柱状セル間に間隙を形成する装置と
を含む電池アセンブリ。 - 各前記第1コネクタが各前記第2コネクタと機械的に係合する時、各セル保持装置は、前記少なくとも1つの角柱状セルに前記熱伝達要素を脱着可能に係合するための1対の第1および第2コネクタを各々有する第1フレームおよび第2フレームを提供し、それにより前記第1フレームおよび第2フレームの前記少なくとも1つの角柱状セルを前記熱伝達要素に固定する請求項37に記載の電池アセンブリ。
- 前記装置は、各前記角柱状セルの前記隆起部分を実質的にカバーする拡張可能な材料層により更に画定される請求項38に記載の電池アセンブリ。
- 前記角柱状セルの前記周辺リップ部分と前記第2フレームの1つとの間に前記層が等しく配列される請求項39に記載の電池アセンブリ。
- 前記熱伝達要素は更に、少なくとも1つの熱伝導材料から形成された平板により画定される請求項40に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第1フレームは周辺端部と、各前記第1フレームから延伸する複数の雄コネクタと、各前記第1フレームで画定される複数の雌コネクタとを含む請求項41に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第1フレームは、他の前記第1フレームに画定された前記雌コネクタの1つを機械的に係合するために前記第1フレームから延伸する少なくとも1本のピンを含み、それにより前記第1フレーム間に前記平板を挟持する請求項42に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第1フレームは高分子材料と非高分子材料の少なくとも1つから作られる請求項43に記載の電池アセンブリ。
- 各前記角柱状セルは周辺リップ部分に延伸する隆起部分、負極端子、および正極端子を含む請求項44に記載の電池アセンブリ。
- 前記正極端子および前記負極端子の少なくとも1つを係合するために各前記第1フレームは各前記第1フレームの前記周辺端部から延伸する1対のスタッドを含む請求項45に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第2フレームは、周辺端部と各前記第2フレームにおいて画定された複数の雌コネクタとを含む請求項46に記載の電池アセンブリ。
- 2つの前記角柱状セルを各2つの前記角柱状セルの隆起部分を係合する前記平板で保持するために、各前記第2フレームは前記第1フレームとそれぞれ機械的に係合される請求項47に記載の電池アセンブリ。
- 各前記第2フレームは高分子材料および非高分子材料の少なくとも1つから作られる請求項48に記載の電池アセンブリ。
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