JP2014513380A - エネルギー貯蔵装置 - Google Patents

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Abstract

エネルギー貯蔵装置は、複数の貯蔵セルと、前記貯蔵セルを互いに締結するための締結装置と、前記貯蔵セル又は前記貯蔵セルによって形成されたセル複合体の温度を調整するための温度調整装置とを有している。前記締結装置は、前記温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられている。本発明に係るエネルギー貯蔵装置において使用するのに適した貯蔵セル及び熱伝導要素についても記載されている。

Description

優先権出願DE 10 2011 013 618の全内容は、参照することにより本願の構成要素となる。
本発明は、複数の貯蔵セルと、貯蔵セルを締結するための締結装置と、貯蔵セル又は貯蔵セルから形成されたセル複合体の温度調整を行うための温度調整装置とを有するエネルギー貯蔵装置に関する。
自動車、特にハイブリッドエンジンを有する自動車又は電気自動車に応用するためのバッテリは、電気的に直列及び／又は並列に接続された複数のセル、例えばリチウムイオンセルを有していることが知られている。
セルは、発生する損失熱を排出するために、しばしば冷却される必要がある。そのために冷却剤回路を介した間接的な冷却、又はセル同士の間に導入される予冷処理された空気を用いた直接的な冷却を用いることが知られている。冷却剤回路を介した冷却では、バッテリのセルブロックに、冷却剤が貫流する金属の冷却板が、多くの場合はセルの下側に設けられていてよい。セルから冷却板に至るまでに、損失熱は例えば別箇の熱伝導要素、例えば熱伝導バー若しくは熱伝導板、又は相応に厚みを持たせたセルのセルハウジング壁を介して誘導される。多くの場合、セルのセルハウジングは金属によって構成されており、当該セルハウジングには電圧が供給されている。短絡を防ぐために、セルハウジングの冷却板は電気的絶縁、例えば熱伝導ホイル、成型体、鋳造合成物、又は冷却板に塗布されたコーティング若しくはホイルによって分離されている。冷却剤回路は例えば低温始動時にバッテリを加熱するためにも用いられ得る。
このようなバッテリはすでに様々なものが知られている。例えば特許文献１及び特許文献２からは、そのセルがいわゆる平型セルとして形成されているバッテリが知られている。当該平型セルは略直方体に形成されているとともにスタック状に連続的に冷却板上に配置されている。このとき、セルは締結装置、例えば個別の締結板及び／又は締結ベルトによって互いに締結されるとともに冷却板に押し付けられる。
特許文献３から、２つの圧力フレームといくつかの引っ張りボルトを用いて、コーヒーバッグ型式の複数のセルが、フレーム要素同士の間に締結されているバッテリが知られている。同一の文献から、バッテリーブロックにおいて連続的に設けられているセル同士の間に弾性要素を設けることが知られている。
独国特許出願公開第 10 2008 059 966号明細書 独国特許出願公開第 10 2008 010 828号明細書 国際公開第2010/081704号
ヒュッテ(Huette)著、「エンジニアリング基礎(Die Grundlagen der Ingenieurwissenschaften)」、（ドイツ）、第31版、スプリンガー出版(Springer-Verlag)、2000年 エンゲルクラウト(Engelkraut)他、「冷却機能のための熱伝導プラスチック(Waermeleitfaehige Kunststoffe fuer Entwaermungsaufgaben)」、フラウンホーファー集積システム‐デバイス技術研究所(Fraunhofer Institut fuer Integrierte System und Bauelementetechnolgie)、2008年7月15日 「ドイツ特殊鋼類(Deutsche Edelstahlwerke)」、データシート1.7176 ウィキペディア、「熱伝導率(Waermeleitfaehigleit)」、2011年2月22日時点
本発明の課題は、先行技術の構成を改善することにある。
本課題は、独立請求項の特徴によって解決される。本発明の有利なさらなる構成は、下位請求項の対象である。
本発明の一態様によれば、エネルギー貯蔵装置が提案され、当該エネルギー貯蔵装置は多数の貯蔵セルと、当該貯蔵セルを締結するための締結装置と、当該貯蔵セル又は当該貯蔵セルによって形成されたセル複合体の温度調整をするための冷却装置とを有しており、当該締結装置は、温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられている。
本発明の意味においてエネルギー貯蔵装置とは、場合によって電気化学的プロセスを利用しながら、特に電気エネルギーを受容し、貯蔵し、再び放出することもできる装置と理解される。本発明の意味において貯蔵セルとは、エネルギー貯蔵装置の自己完結した作用ユニットであって、場合によって電気化学的プロセスを利用しながら、それ自体で特に電気エネルギーを受容し、貯蔵し、再び放出することもできる作用ユニットと理解される。貯蔵セルは例えばガルバニ一次セル若しくは二次セル（本願では一次セル又は二次セルは区別なしにバッテリセルと称され、当該バッテリセルから構成されるエネルギー貯蔵装置はバッテリと称される）、燃料セル、例えばスーパーキャパシタなどのような高性能キャパシタ、又は他の種類のエネルギー貯蔵セルであってよいが、これらに限定されるものではない。特にバッテリセルとして構成されている貯蔵セルは例えば、電気化学的な変換プロセス及び貯蔵プロセスが生じる活性領域又は活性部分と、当該活性部分を環境から封入するためのハウジングと、貯蔵セルの電極として用いられる少なくとも２つの電流導体とを有している。活性部分は例えば電極アセンブリを有しており、当該電極アセンブリは好ましくは集電ホイル、活性層、及びセパレータ層を有するスタック又はロールとして形成されている。活性層及びセパレータ層は少なくとも部分的に、独自のホイル裁断体又は集電ホイルのコーティングとして設けられていてよい。電流導体は集電ホイルと電気的に接続されているか、当該集電ホイルによって形成されている。
貯蔵セルは、エネルギーを電気エネルギーとしてではなく、熱的エネルギー、ポテンシャルエネルギー、運動エネルギー、若しくはその他の形態のエネルギーとして受容及び／若しくは放出するセルであってもよく、又は、エネルギーを１つの形態のエネルギーとして受容し、他のエネルギー形態で再び放出し、貯蔵はさらに他のエネルギー形態で行われるセルであってもよい。
本発明の意味において締結とは、所定の位置、特に互いに対する相対位置に張力によって固定することであると理解される。締結の際、弾性力及び摩擦力を利用することもできるが、これに限定されるものではない。また、締結は、形状接続による位置の固定を排除しない。また、分解の防止に限定することが可能であるが、限定する必要はない。
本発明の意味において温度調整とは、熱の排出又は供給、特に排出と理解される。これは、例えば放熱面における放熱による受動冷却として、例えば熱交換面における強制対流、又は熱交換器における水や油など特に循環する伝熱媒体との熱交換による能動冷却として、実現され得る。このとき開ループ制御又は閉ループ制御が設けられていてよく、それによって所定の許容された温度領域を保持する。
締結装置が温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられている場合、締結装置は、貯蔵セル又はセル複合体の温度調整に関連する機能を果たすことができる。これらの機能は例えば貯蔵セルから、及び貯蔵セルへの熱伝達と、放熱面を介する熱排出と、伝熱媒体から、及び伝熱媒体への熱伝達と、熱源又はヒートシンク及び／又はそのようなものからの熱伝導、並びにそれらへの熱伝導とを含み得るが、これらに限定されるものではない。
このために好ましくは締結装置は、熱伝導性を有する材料で形成されていてよい。本発明の意味において、当該材料が、技術的な意味で熱導体として用いることを可能にする熱伝導率を有しているときに熱伝導的であると理解される。技術的に利用可能な熱伝導率の下限は、およそ１０Ｗｍ−１Ｋ−１から２０Ｗｍ−１Ｋ−１の範囲にあると想定され得る。これは高合金鋼及び、良好な熱伝導性を有する充填材料を具備するいくつかのプラスチック（好ましくは繊維強化プラスチック）の熱伝導率に相当する。熱伝導率を少なくとも４０Ｗｍ−１Ｋ−１から５０Ｗｍ−１Ｋ−１の範囲で選択することが好ましく、当該範囲はバネ鋼（例えば５５Ｃｒ３）の熱伝導率に相当する。少なくとも１００Ｗｍ−１Ｋ−１又は数百Ｗｍ−１Ｋ−１の熱伝導率があると特に好ましい。例えば１４８Ｗｍ−１Ｋ−１を有するケイ素、又は２２１Ｗｍ−１Ｋ−１から２３７Ｗｍ−１Ｋ−１を有するアルミニウム、又は２４０Ｗｍ−１Ｋ−１から４００Ｗｍ−１Ｋ−１を有する銅、又はおよそ４３０Ｗｍ−１Ｋ−１を有する銀などが適していると見なされるが、これらに限定されるものではない。
熱伝導率がおよそ６０００Ｗｍ−１Ｋ−１と記載されるカーボンナノチューブは、このような観点から、現在得られる最高水準のものである。当該カーボンナノチューブ又は他の特殊材料を用いることは、コスト、加工可能性、及びその他の技術的適性に関して熟考すべきである。このような背景のもとで、本発明の意味における熱伝導性材料による構成は、以下のように理解される。すなわち、締結装置若しくは当該締結装置の要素は、概ね上記の材料から成るか、又は例えば強度、電気的な絶縁、温度耐性、若しくはその他の特性、若しくは使用目的などの理由から、上記の材料から成るコア、コーティング若しくは層、被覆部などのみを有している。こうして適した材料の組み合わせにより、所望の特性が調整され得る。上記の材料と同じ材料、又はセラミック若しくはダイヤモンドのような他の優れた熱伝導体も、熱伝導性プラスチックのための充填材として考慮される。（熱伝導率に関する全ての記載は２０℃におけるものであり、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４による。必要に応じて四捨五入及び範囲の要約を出願人が行った。）
さらに好ましくは、エネルギー貯蔵装置は、締結装置が少なくとも部分的に、好ましくは一面で、貯蔵セルの熱交換面に接するように構成されている。本発明の意味において貯蔵セルの熱交換面とは、貯蔵セルの内部に生成された熱を放出することが可能であり、場合によっては（すなわち低温状態において）貯蔵セルの内部に放出するために熱を受容することもできるような貯蔵セルの面であると理解される。熱交換面が属する部材が、セルの活性領域で生成された熱を熱交換面に伝導するために設計かつ取り付けられていると有利である。隣接していることで、良好な熱的連結が保証されている。この熱的連結は、場合によっては、電気的な絶縁などの課題も処理することができる熱伝導要素の仲介によって生じ得る。
特に好ましくは、エネルギー貯蔵装置は、貯蔵セルが角柱形の、特に平らな形状を有し、熱交換面が貯蔵セルの周囲面、特に細幅面のうち少なくとも１つに設けられているように構成されている。本発明の意味において、平らな角柱形状とは、その厚さ方向とも定義される空間方向における広がりが、その他の空間方向においてよりも明らかに小さく、比較的大きな面の広がりを有する２つの平坦面が、狭い縁部、特に少なくとも４つの周囲面又は細幅面からは明らかに区別できるような形状であると理解される。平型の角柱状貯蔵セルを、特に良好に積層してセル複合体、特にコンパクトなブロックを形成することが可能であり、これらの平型角柱状貯蔵セルは、空間を効率的に利用することが可能であり、その接触は、様々な方法で、例えば平坦面を通じて、細幅面を通じて、突出した導体ストリップ（電流導体とも称される）などを通じて実現可能である。積層された角柱状セルの場合、周囲面は外側に位置しているので、熱交換面に適している。しかしながら、本発明は、明らかには平らでなく例えば立方体である貯蔵セルにも、また、角柱状ではなく例えば円柱状の貯蔵セルにも、同様に適用可能であるが、それらには限定されないことを確認しておく。
さらに、エネルギー貯蔵装置は、好ましくは、熱伝導性を有する材料で形成されるとともに、少なくとも部分的に、好ましくは一面で、貯蔵セルの熱交換面に接する熱伝導要素が設けられるように構成されている。ここで、締結装置は、少なくとも熱伝導要素の開放面に接している。本発明の意味において熱伝導要素とは、貯蔵セルから及び当該貯蔵セルへ、特にエネルギー貯蔵装置内部の貯蔵セルの間の空間から及び当該空間へ、貯蔵セルの間の空間の外側へ及び当該空間の外側から熱を誘導できる部材であると理解される。熱伝導要素は例えば、熱伝導性を有する材料から成る薄板又は成型体であってもよいが、これに限定されるものではない。当該熱伝導要素は、貯蔵セルの間に配置されている。本発明の意味において熱伝導要素の開放面とは、貯蔵セルのセル複合体の外側からアクセス可能な面であると理解される。例えば、その開放された端面から突出し、当該端面において例えば直角に曲げられており、それによって貯蔵セルの端面に接する面である。当該面を直角に曲げることは必要不可欠ではない。ここでも、貯蔵セルが角柱形の、特に平らな形状を有していることが好ましい。それによって、熱交換面を好ましくは貯蔵セルの平坦面に設けることと、熱伝導要素の開放面を好ましくは周囲面の領域に、特に貯蔵セルの細幅面に設けることとが可能になる。貯蔵セルの平坦面が貯蔵セルの電極として形成されている場合、熱伝導要素は、導電性を有する材料で形成されていてもよく、さらに、隣接する貯蔵セル同士の、又は、貯蔵セルとエネルギー貯蔵装置の極接続装置との間の電気的接触要素として機能し得る。電気的接触を防止すべき場合には、熱伝導要素は代替的に、電気的絶縁特性を有していてもよい。
本発明の好ましい一態様において、２つの貯蔵セルの間、及び／又は、貯蔵セルとその他の部材との間に、少なくとも部分的に回復力を有する、特に弾性的に回復力を有するように構成された少なくとも１つの減衰要素が設けられており、当該減衰要素は、熱伝導性を有するように構成されているとともに、貯蔵セルの一部若しくは熱伝導要素の一部であるか、又は、貯蔵セル若しくは熱伝導要素の面に取り付けられているか、又は、貯蔵セルと熱伝導要素との間に配置されている。本発明の意味において減衰要素とは、特に貯蔵セル同士の間の相対移動、場合により貯蔵セルと他の部材との間の相対移動も捕捉できる部材であると理解される。従来の減衰要素が一般的には、ＰＵ発泡材、気泡ゴム、段ボールなどのように熱伝導性が非常に小さい材料から形成される一方で、本発明に係る減衰要素は、この好ましい態様では、熱伝導性を有するように形成されている。この関連においては、技術的に利用可能で、かつ構造的に意図された熱伝導率が再び問題となっており、例えばそれ自体が断熱性を有する材料においても存在する最小かつ物理的に不可避の余熱伝導ではない。
本発明の好ましい一態様においては、締結装置は少なくとも１つの締結ベルトを有しており、当該締結ベルトは熱伝導性を有する材料で形成されており、好ましくは少なくとも部分的にそれ自体弾性的に、特に波形バネ状に形成されており、好ましくは複数の締結ベルトが設けられており、当該複数の締結ベルトのうちの少なくとも１つの締結ベルトは、少なくとも１つの他の締結ベルトを覆っている。本発明の意味において締結ベルトとは、細長い、特に平らな帯状の構成要素のことであり、当該帯状の構成要素は、貯蔵セルのアセンブリを互いに対して締結するため、特に巻きつきながら締結するためにも利用可能である。このとき閉鎖機構、締結機構などが設けられていてもよく、それによって締め付けながら取り付けることが可能となる。それ自体が弾性的である構成によって、セルブロックに均一な締結力が及ぶということが実現される。締結ベルトの弾性的な伸びは以下のように設計されていてよい。すなわち、当該締結ベルトは取り付けの際、プレストレスを受けた状態でセルブロックに対して過剰な大きさを有しており、当該過剰な大きさを介して滑らせられ得る。このときプレストレスが消失すると締結ベルトはセルブロックの周りに固定される。このために締結ベルトは、部分的に例えば波形バネ状に形成されていてよい。特に有利には、この波形バネ状に形成されている部分は平坦部分を有しており、当該平坦部分は応力を受けて、貯蔵セル、熱伝導要素などの熱交換面に一面で当接する。
本発明のさらなる好ましい一態様において、締結装置は、熱伝導性材料で形成されている複数の引っ張りボルトを有し得る。本発明の意味において引っ張りボルトとは、細長く形成され、特にセルスタックの全長を上回る棒であると理解され、当該棒は特に、貯蔵セルの積層方向において、それぞれ外側の貯蔵セルを押圧する板又はフランジなどの圧力要素を介して、セルブロックを締結する。通常は複数、例えば４個、６個、８個又はそれより多くの引っ張りボルトが設けられている。このような引っ張りボルトは、例えば一方の端部に頭部を有するとともに、他方の端部にネジを有するか、又は両方の端部にネジを有しており、それによりナットを用いたネジ込み又はネジ留めを通じた引き締めによる確実な締結を可能にする。引っ張りボルトを用いることは、貯蔵セルを相応に成形する場合、貯蔵セルが締結の前に、比較的容易な方法で引っ張りボルトに通され得るという利点も有している。これにより取り付けも簡易化され得る。引っ張りボルトは、例えばフレーム式平型セルのフレーム要素の空隙部を介して延伸し、当該平型セルから熱を受容し得る。
さらなる好ましい一態様において、締結装置は保持要素と締結要素とを有しており、保持要素は貯蔵セルと交互に設けられており、それによって貯蔵セルを保持要素同士の間に保持し、締結要素は保持要素を貯蔵セルと共に締め付け、保持要素は、少なくとも部分的に貯蔵セルの熱交換面と熱的に連結されており、締結要素は、少なくとも部分的に保持要素の熱交換面に当接している。このとき保持要素は、少なくとも貯蔵セルとの接触面と締結要素との接触面との間において、熱伝導性材料によって形成されていると有利である。このようにして保持要素と貯蔵セルとを確実に締め付けてバッテリーブロックにすることが行われ得る。例えば締結要素として締結ベルトが設けられている場合、保持要素の熱交換面は、保持要素の外面、特に端面であってよいが、締結要素は締結ベルトに限定されない。例えば引っ張りボルトのような締結要素は開口部、例えば穴を介して保持要素に導入されていてもよいが、締結要素は引っ張りボルトに限定されない。この場合、保持要素の熱交換面は開口部の内面によって形成されていてもよい。貯蔵セルの熱交換面は、貯蔵セルの平坦面若しくは端面によって、電流導体によって、又は貯蔵セルのハウジングを貫通する電流導体の貫通領域において設けられていてよい。
さらに好ましくは、エネルギー貯蔵装置は、締結装置が少なくとも部分的に、特に平面的な接触によって、熱交換装置の部分と熱的に連結されているように構成されている。このとき熱交換装置は、好ましくは伝熱媒体回路に接続されており、当該伝熱媒体回路は好ましくは開ループ制御又は閉ループ制御可能である。このようにして締結装置は、貯蔵セルから受容された熱を熱交換装置に輸送することができ、当該熱交換装置において例えば水又は油のような伝熱媒体に排出するが、伝熱媒体はこれらに限定されない。加熱された伝熱媒体は伝熱媒体回路を循環し、他の場所で、受容された熱を再び、例えば空気冷却器などに排出する。
特に好ましくは、熱交換装置は、少なくとも部分的に、貯蔵セルの熱交換面と接しており、貯蔵セルは平らな角柱形状を有しており、熱交換面は、貯蔵セルの少なくとも２つの、好ましくは向かい合う細幅面に設けられている。したがって、貯蔵セルは、一方では直接の接触によって、熱を熱交換装置に放出し、他方では熱交換装置に接触していない位置において、締結装置に熱を放出する。このとき好ましくは、締結装置は、セル同士を締結するだけではなく、セルと熱交換装置とをも締結する。
本発明のさらなる一態様によると、活性部分と、当該活性部分を包囲するハウジングと、熱伝導手段とを有するエネルギー貯蔵セルが提案され、当該熱伝導手段は、エネルギー貯蔵セルの動作中はより高温の少なくとも１つの面から、エネルギー貯蔵セルの動作中はより低温の少なくとも２つの面へ熱を伝導するために設計され、かつ取り付けられている。複数の当該エネルギー貯蔵セルが１つのブロックに統合される場合、締結ベルトなどの締結装置との直接の接触によって、又は、一方で締結ベルトとの、他方で熱交換装置との直接の接触によって、熱を両方のより低温の面に放出することが可能である。すなわち、すでに説明したように、このようなエネルギー貯蔵セルは、特にエネルギー貯蔵装置内で用いるのに適している。
加えて、当該エネルギー貯蔵セルの場合、明確な冷却を行わずとも、エネルギー貯蔵セルの温度プロフィールを調整することができる。
好ましい一態様において、エネルギー貯蔵セルには、角柱状の電気的に絶縁した１つのフレーム部分と、平らで導電性を有する２つの側面部とが設けられており、当該フレーム部分と当該側面部とはハウジングを形成しており、活性部分の電流導体突起は、それぞれ側面部のうち１つと接続されているので、側面部はエネルギー貯蔵セルの電極を形成し、当該電極はフレーム部分を通じて互いに電気的に絶縁されており、フレーム部分の少なくとも２つの、好ましくは向かい合う細幅面は、少なくとも部分的に、複数の側面部のうち少なくとも１つの側面部の曲げられた部分によって覆われている。
本発明のさらなる一態様によると、薄壁構造を有する、特にエネルギー貯蔵セルを受容するための熱伝導要素が提案されており、当該薄壁構造は好ましくは平坦な直方体の輪郭形状を表し、当該薄壁構造は少なくとも１つの平坦面と、当該平坦面に隣接する少なくとも２つの細幅面を有している。エネルギー貯蔵セル、特に平型セル、例えばフレーム式平型セルが、このような熱伝導要素に受容されている場合、当該熱伝導要素の薄壁構造の少なくとも１つの平坦面は、当該平坦面に隣接するセルの活性部分から熱を受容し、少なくとも２つの細幅面に伝導することができる。ここで、フレーム式平型セルは例であって、これに限定されるものではない。複数のエネルギー貯蔵セルとこのような熱伝導要素とが統合されて１つのブロックを形成する場合、細幅面に、締結ベルトなどの締結装置との直接の接触を通じて、又は、一方での締結ベルトとの、他方での熱交換器との直接の接触を通じて、熱を放出することが可能である。すなわち、このような熱伝導要素は、すでに述べたように、特にエネルギー貯蔵装置内で用いるのに適している。エネルギー貯蔵セルの平坦面が電極を形成する場合、熱伝導要素が伝導材料から形成されていると有利であり、適切な措置によって、エネルギー貯蔵セルの向かい合う極間での短絡が回避される。
好ましい一態様において、少なくとも１つの細幅面は、エネルギー貯蔵セルの受容後に、平坦面に隣接する折り返しを折り曲げることによって形成され得る。好ましくは、エネルギー貯蔵セルを少なくとも略全方位から包囲する構造が成立する。
本発明に係るエネルギー貯蔵装置、本発明に係るエネルギー貯蔵セル、及び本発明に係る熱伝導要素は、特に自動車において使用するために設けられており、当該自動車は特にハイブリッド自動車又は電気自動車である。
本発明の上記の特徴及びさらなる特徴、課題及び利点は、添付の図面を参照して作成された以下の説明からより明らかにされる。図面に示されるのは以下の通りである。
複数のフレーム式平型セルから成る、バネ弾性的に締結されたセルブロックを概略的に示した横断面図である。 フレーム式平型セルとして構成されたセルを有するバッテリであって、セルブロックを取り囲む締結装置とセルブロックとの間に弾性要素がはめ込まれたバッテリを概略的に示した横断面図である。 複数のフレーム式平型セルから成る、締め付けられたセルブロックを有するバッテリを空間において概略的に示す図である。 図３のバッテリを空間において概略的に示した分解図である。 複数のフレーム式平型セルから成る、３つの空間方向において締結されたセルブロックを有するバッテリを、空間において概略的に示した図である。 フレーム式平型セルを空間において概略的に示した分解図である。 組み立てた状態における図６のセルを概略的に示す横断面図である。 類似のフレーム式平型セルを空間において概略的に示した分解図である。 さらなるバッテリを空間において概略的に示した分解図である。 組み立てた状態における図９のバッテリを空間において概略的に示した図である。 フレーム式平型セル及び熱伝導要素を空間において概略的に示した図である。 類似の熱伝導要素を空間において概略的に示した図である。 その他の熱伝導要素を空間において概略的に示した図である。 バッテリセルを有する図１３の熱伝導要素を空間において概略的に示した図である。 複数のバッテリセルと熱伝導要素とを有する図１４のバッテリであって、底板と端面側の冷却板とで締め付けたバッテリを空間において概略的に示した図である。 フレーム要素の間の引っ張りボルトを用いて締結された複数のパウチセルを有するバッテリを示す図である。 複数の列の円柱状バッテリセルを有するバッテリであって、固定ベルトを用いてバッテリハウジング壁に締め付けられているバッテリを概略的に示した上面図である。 複数の列の円柱状バッテリセルを有するバッテリであって、複数の固定ベルトを用いて２つのバッテリハウジング壁の間で締め付けられているバッテリを概略的に示した上面図である。 弾性要素を有するパウチセルを空間において概略的に示した図である。 弾性層を有する熱伝導要素を概略的に示した横断面図である。
図示は概略的であり、少なくとも概ね本発明の理解にとって有用である特徴を再現することに限定されている点を指摘すべきである。図に再現された寸法と大きさの比率とは概ね表示の明瞭性に基づくものであり、詳細な説明に異なる記載がない限り、必ずしも限定的に理解すべきではない点も指摘すべきである。
図１は、本発明の実施例として、セル複合体を形成する複数のガルバニセル２を有するバッテリ１を、概略的に（部分）断面図で示したものである。図１において、セル２は断面では示されていない。
ガルバニセル２は、リチウムを含む活性領域を有する二次電池（蓄電池）である。リチウムイオンセルなどとして知られたガルバニセルは、その構成において基本的に知られている。本出願では、ガルバニセル２は簡略化のために、セル２と表記する。この実施例では、セル２は、幅の狭い、略直方体のセルハウジングを有するいわゆるフレーム式平型セルとして構成されている。セル２は、同一平面上に相前後して配置されており、用途に応じて、並列又は／及び直列に電気的に接続可能である。
セル２の下には、セル２を温度調整するための冷却板３が配置されている。冷却板３は、その内部に、図では複数設けられている、冷却剤が貫流可能な冷却導管３．３を有している。冷却板３とセル２の底面との間には、電気的絶縁材料から成る熱伝導ホイル４が配置されており、当該熱伝導ホイルは冷却板３をセル２から電気的に絶縁する。セル２の上には、熱伝導ドーピングを有する強化プラスチックなどのような優れた熱伝導特性を有する電気的絶縁材料から成る押圧板５が配置されている。代替的に、押圧板５は、鋼、アルミニウムなどの金属から形成され得る。セル２の上側細幅面に載っている領域では、電気的絶縁コーティング又は電気的絶縁中間層が、熱伝導ホイル４に類似して設けられている。
セル複合体の前方端部には前方極板６が、後方端部には後方極板７が配置されている。極板６及び７は、それぞれバッテリ１の極を形成しており、それぞれ押圧板５から突出するバナー状の延長部分（後にさらに正確に説明する図３における６．１、７．１を参照のこと）を有しており、当該部分はそれぞれバッテリ１の極接触部を形成する。
さらに、極板６及び７はそれぞれ２つの固定突起（図３の６．２及び７．２を参照）を有しており、当該突起は、押圧板５に対して平行に、それぞれの極板６、７から曲げられており、押圧板５に接している。押圧板５、セル２及び冷却板３は、それぞれ押圧板５、極板６、７及び冷却板３の周りを取り囲む２つの締結要素８（図１では１つのみが見えている）によって互いに押圧されている。当該実施例では、締結要素８は、それ自体弾性的な締結ベルト８として構成されており、固有弾性は概ねバネ領域８．１を通じて調整される。バネ領域８．１は、締結ベルト８の波形成形によって実現している。このとき、バネ領域８．１は、好ましくは、締結ベルト８が極板６、７又は冷却板３の縁部を越えて延在しない場所、特にバッテリ１の上面及び下面に形成されている。その波形は、少なくとも冷却板３及び押圧板５上の波の谷の支持面の領域において、少なくとも部分的に、少なくとも略平らな部分を有しており、それによって大きな接触面が得られる。セルブロック１への力の導入は、軸方向において、前方の極板６と後方の極板７とを通じて行われる。それに加えて、垂直方向において、力は、下では冷却板３を通じて、上では押圧板５を通じて導入される。短絡を回避するために、極板６、７には、さらに少なくとも締結ベルト８が載置されている場所に、電気的絶縁コーティング又は電気的絶縁中間層が熱伝導ホイル４に類似して設けられている。（図では詳細には示されていないが、締結ベルトは、極板６、７の領域にも弾性部分を有することが可能である。）
締結ベルト８は、バネ鋼などの優れた熱伝導体から形成されており、バネ領域８．１の波の谷の領域において、押圧板５及び冷却板３と熱伝導性接触を有している。
少なくとも極板の領域において、締結ベルト８の電気的絶縁コーティング又は絶縁中間層が設けられている。一実施変型例では、締結ベルトを非伝導材料から、例えば熱伝導性プラスチック、好ましくはガラス繊維強化、ケブラー強化又は金属強化された熱伝導性プラスチック及び熱伝導性充填剤などから形成してもよい。このような場合には、状況によっては追加的な絶縁は必要ない。
締結ベルト８及び押圧板５の熱伝導特性と、押圧板５とセル上面及び締結ベルト８との熱伝導性接触とによって、一方では、バッテリの上側領域においても、セル２間での熱収支及び上面から下面に位置する冷却板３への熱輸送が生じ得る。
図２には、図１に対応して、本発明のさらなる実施例が示されており、当該実施例においては、熱伝導要素８．２０、８．２１、８．２２が、セルブロックを取り囲む締結ベルト８とセルブロックとの間に設けられている。
図２の描写によると、下側熱伝導要素８．２０が締結ベルト８と冷却板３との間に、上側熱伝導要素８．２１が締結ベルト８と押圧板５との間に、端面側熱伝導要素８．２２が締結ベルト８と極板６、７との間に設けられている。熱伝導要素８．２０、８．２１、８．２２として、アルミニウムブロックなどの硬い金属ブロックが用いられ得る。締結ベルトはセルブロックを取り囲み、軸方向及び垂直軸方向における一定の締め付け力を保証する。締結ベルト８は、クリンプロック（Crimpverschluss）８．３を用いて閉じられている。これによって、バッテリ１がより確実に締結される。
一実施変型例において、熱伝導要素８．２０、８．２１、８．２２は、弾性特性を有し、例えば波板バネ、金属片が充填されたクッション、金属がドープされた発泡材料マット、熱伝導性ゲルを有するクッション又はマットなどとして構成可能である。
図１に示した実施例とは異なり、締結ベルト８は、直線的、すなわち弾性波形を有さずに構成されており、熱伝導要素８．２０、８．２１、８．２２上に全面が載置されている。
図３及び図４は、図１又は図２に係るバッテリ１のさらなる一実施変型例を、空間において概略的に示した図である。ここで、図３は、組み立てた状態のバッテリ１を示しており、図４は、バッテリ１の分解図である。
冷却板３は、その内部において、冷却剤が貫流可能な冷却導管（図１及び図２の３．３を参照）と、冷却剤を供給及び排出するための２つの冷却剤接続部３．１とを有する。冷却材接続部３．１を通じて、冷却板３は、図示されていない冷却剤回路に接続可能であり、当該冷却剤回路を通じて、冷却剤から受容した余熱がバッテリ１から排出され得る。
この実施変型例において、締結装置は、２つの金属製締結ベルト８によって実現している。当該ベルトには、電気的に絶縁しているが、熱を伝導する層が設けられている。締結ベルト８は締結領域８．４を有しており、当該実施変型例では、締結領域８．４は波状延性領域として構成されている。延性領域の代わりに、締結ベルトを締め付け、端部を互いに堅固に接続するために、クリンプ方法も用いられ得る。さらなる選択肢としては、トグルロック、ネジロック、又は同様の引き締めネジがあり得る。図では、後方極板７の側にのみ締結領域８．４が設けられているが、前方極板６の側に設けることもできる。
締結ベルト８は、凹所５．１内で押圧板５の上を、凹所７．３内で後方極板７の上を、凹所３．２内で冷却板３の上を、図示されていない凹所内で前方極板６の上を延在している。
図５は、図３に係るバッテリ１のさらなる一実施変型例を空間において概略的に示している。
垂直に延在する締結ベルト８に加えて、さらなる締結ベルト９が設けられており、当該締結ベルトはバッテリ１を水平に取り囲んでいる。当該締結ベルトは、詳細には図示されていない凹所内で、セル２と前方及び後方極板６、７との側方細幅面において延在しており、極板６、７の領域において締結ベルト８を覆っている。代替的な実施例においては、締結ベルト８が締結ベルト９を覆っていてもよい。
さらなる一変型例では、締結ベルト９とセル２の側方細幅面との間に押圧板（詳細には図示されていない）を設けてもよい。
あらゆる実施変型例において、締結要素が導電性を有する場合、当該締結要素と極板６、７との電気的接触が、すでに述べたように適切な手段によって回避される。
一実施変型例において、押圧板５は、少なくとも部分的に、電気的絶縁担体材料から、好ましくは任意のガラス繊維強化を有するプラスチックから成る導体板として構成され、それぞれ図示されていないバッテリ機能及び導体経路を監視及び／又は制御するための電気部材を担持している。このような電気部材は例えば、セル締結監視要素、及び／又は、例えばマイクロチップの形で導体板上に存在する、セルの様々な負荷状態を補償するためのセル締結補償要素、及び／又は、セル２の温度を監視するための温度センサである。少なくとも締結ベルト８又は熱伝導要素８．２１が載置された領域においては、押圧板５は優れた熱伝導特性を有しており、このような領域は熱伝導領域とも表記される。このとき、押圧板５は好ましくは、熱を生成する及び／又は感熱する切替要素が、熱伝導領域の近くに及び／又は熱伝導領域と熱伝導的に接触して配置され得るように構成されている。特に好ましくは、導体板はそれ自体が優れた熱伝導特性を有しており、そのようなものとして押圧板５を形成する。さらなる一実施変型例において、押圧板５は、優れた熱伝導特性を有する材料から完全に形成されており、締結ベルト８又は熱伝導要素８．２１が載置されていない領域には、導体板がすでに述べたように設けられている。
図６は、本発明のさらなる一実施例として、平型セルとして形成されたガルバニセル２を空間において概略的に示した分解図である。
図６の描写によると、セル２のセルハウジング（ハウジング）は、２つのセルハウジング側壁２．１、２．２と、その間に配置され、縁側を取り囲むセルハウジングフレーム２．３とから形成されている。セル２のセルハウジング側壁２．１、２．２は、導電的に構成され、セル２の極Ｐ＋、Ｐ−を形成する。セルハウジングフレーム２．３は電気的に絶縁して構成されているので、極性の異なるセルハウジング側壁２．１、２．２は、電気的に互いに絶縁している。セルハウジングフレーム２．３は、上面に部分的な材料の隆起部２．３１を追加的に有している。その機能は図９及び図１０の説明で詳細に言及される。
セル２は、少なくとも３つの締結‐接続接触部Ｋ１からＫ３を有している。すなわち、極Ｐ−を形成するセルハウジング側壁２．１は、少なくとも２つの締結‐接続接触部Ｋ１、Ｋ２を有しており、これらは特にセルの内部で互いに電気的に接続され、特に並列に接続されている。このとき、第１の締結‐接続接触部Ｋ１は、セル２の極Ｐ−としたがってセルハウジング側壁２．１とによって形成されている。第２の締結‐接続接触部Ｋ２は、測定接続部２．１１として構成されており、当該接続部は、任意の位置においてセルハウジング側壁２．１を通って径方向に、バナー状の延長部分としてセル２から突出している。
本発明の当該実施例では、バナー状の測定接続部２．１１を有するセルハウジング側壁２．１は、下側領域において、セルハウジングフレーム２．３の方向に９０°曲げられた下縁２．１２を有しているので、図９及び図１０に示した熱伝導板８を用いる場合に、有効な熱伝達面の拡大と、したがってバッテリ１の冷却の改善とが得られる。さらに、バナー状の測定接続部２．１１を有するセルハウジング側壁２．１は、上側領域において、セルハウジングフレーム２．３の方向に９０°曲げられた２つの折り返し２．１３を有している。組み立てると、折り返し２．１３は、材料の隆起部２．３１の横で、セルハウジングフレーム２．３の上側細幅面２．３２に係止しており、縁部２．１２はセルハウジングフレーム２．３の下側細幅面に係止している。
図９及び図１０に詳細に示されたバッテリ１は、複数のセル１から構成されており、その極Ｐ＋、Ｐ−、特に平坦面として構成されたセルハウジング側壁２．１、２．２は、所望のバッテリ電圧及び出力に応じて、互いに並列及び／又は直列に接続され、５から７に示したセル複合体Ｚを形成する。
次に、セル２の内部構造を、図７の断面図を基に説明する。
図７の描写によると、前記ハウジング部分２．１、２．２、２．３によって構成されるハウジング内部には、詳細には描写されていない活性領域２．４が設けられており、当該活性領域内では、極性の異なる電極ホイル２．５、特にアルミニウムホイル及び／又は銅ホイル及び／又は金属合金から成るホイルが、電気化学的に活性な材料でコーティングされて積層され、セパレータによって、特にセパレータホイルによって、電気的に互いに絶縁している。
電極スタック２．４の中心領域から突出した電極ホイル２．５の縁側領域において、極性の同じ電極ホイル２．５は互いに電気的に接続されている。したがって、同じ極性の電極ホイル２．５の互いに接続された端部は極接触部２．７を形成し、当該極接触部は電流導体突起とも表記される。以下においては、より明瞭にするために、セル２の極性の異なる極接触部２．７は、電流導体突起２．７と表記される。詳細には、電極ホイル２．５の端部は、互いに導電的に圧着及び／又は溶接され、電極スタック２．４の電流導体突起２．７を形成する。
電極スタック２．４は、電極スタック２．４を縁側で取り囲むセルハウジングフレーム２．３内に配置されている。セルハウジングフレーム２．３は、２つの互いに離間した材料の凹所２．３３、２．３４を有しており、これらは、極性の異なる電流導体突起２．７が材料の凹所２．３３、２．３４内に配置されるように構成されている。材料の凹所２．３３、２．３４の内法高さｈは、影響を受けずに積層された電流導体突起７の広がりに一致するか、又は、それよりも小さくなるように設定されている。材料の凹所２．３３、２．３４の深さｔは、電流導体突起７の広がりに一致するか、それよりも大きくなるように設定される。
セルハウジングフレーム２．３は、好ましくは電気的絶縁材料から製造されるので、極性の異なる電流導体突起７は、互いに電気的に絶縁しており、したがって、有利には、電気的絶縁のための追加的な構造が不要である。
セルハウジング側壁２．１、２．２の固定の際、例えば詳細には図示されていない方法で、平坦面をセルハウジングフレーム２．３内で一周する凹所に貼付及び／又はフランジ付けすることによって行われる固定の際に、極性の異なる電流導体突起２．７は、セルハウジング側壁２．１、２．２に対して押圧されるので、電流導体突起２．７のそれぞれの電気的ポテンシャルは、セルハウジング側壁２．１、２．２に接し、当該セルハウジング側壁はセル２の極Ｐ＋、Ｐ−を形成する。
一実施変型例では、例えば銅から製造された電流導体突起２．７と、例えばアルミニウムから製造されたハウジング側壁２．１、２．２との間に、追加的に、例えばニッケルから製造された詳細には図示されていないホイルが配置されており、それによって、電流導体突起２．７とセルハウジング側壁２．１、２．２との間における電気的接続が改善される。
さらなる実施変型例においては、詳細には示されていない電気的絶縁ホイルが、電流導体突起２．７とセルハウジング側壁２．１、２．２との間に配置されているか、又は、セルハウジング側壁２．１、２．２が、片面に電気的絶縁層を有して形成されているので、電流導体突起２．７とセルハウジング側壁２．１、２．２との電気的接触は、詳細には説明されていない、先行技術から知られた、外側からのセルハウジング側壁２．１、２．２を通る完全溶け込み溶接プロセスにおいて初めて成立する。
図８は、図６及び図７に示したセル２の実施変型例を空間において概略的に示した分解図である。
図６のように、バナー状の測定接続部２．１１を有するセルハウジング側壁２．１は、下側領域において、セルハウジングフレーム２．３の方向に９０°曲げられた下縁２．１２を有している。図６とは異なり、もう一方のセルハウジング側壁２．２は、上側領域において、セルハウジングフレーム２．３の方向に９０°曲げられた２つの折り返し２．２２を有している。組み立てると、第２のハウジング側壁２．２の折り返し２．２２は、材料の隆起部２．３１の横で、セルハウジングフレーム２．３の上側細幅面２．３２に係止しており、第１のハウジング側壁２．１の縁部２．１２はセルハウジングフレーム２．３の下側細幅面に係止している。
図９は、本発明のさらなる一実施例として、複数のセル２から構成されたセル複合体Ｚを有するバッテリ１を空間において概略的に示した分解図である。
セル複合体Ｚを形成するために、複数のセル１の極Ｐ＋、Ｐ−は、バッテリ１の所望の電圧及び出力に応じて、互いに電気的に直列及び／又は並列に接続される。同様に、本発明のさらなる構成では、バッテリ１の所望の電圧及び出力に応じて、セル複合体Ｚは、任意の数のセル２から構成され得る。
セル２の極Ｐ＋、Ｐ−の電気的な直列接続は、隣接するセル２のセルハウジング側壁２．１、２．２と様々な電気的ポテンシャルとの電気的接触によって実現する。このとき、特に複数のセル２のうち１つのセルのセルハウジング側壁２．２は、摩擦接続的、形状接続的及び／又は材料接続的に、隣接するセル２のバナー状測定接続部２．１１を有するセルハウジング側壁２．１と電気的に接続されている。
本発明の図示された実施例において、例えば車両内で、特にハイブリッド車両及び／又は電気車両内で用いられるバッテリ１は、電気的に直列に接続された３０個のセル２から構成されている。バッテリ１から電気エネルギーを取り出すため、及び／又は、バッテリ１に電気エネルギーを供給するために、セル複合体Ｚの第１のセルＥ１のセルハウジング側壁２．２には、電気的接続要素１０が配置されている。当該セルハウジング側壁は、特に第１のセルＥ１の正極Ｐ＋を形成している。当該接続要素１０は、電気的接続突起として構成されており、バッテリ１の正極接続部Ｐposを形成する。
セル複合体Ｚの最後のセルＥ２のセルハウジング側壁２．１にも、電気的接続要素１１が配置されている。当該セルハウジング側壁は、特に最後のセルＥ２の負極Ｐ−を形成する。当該接続要素１１は、同様に電気的接続突起として構成され、バッテリ１の負極接続部Ｐnegを形成する。
本発明の図示された態様においては、セル複合体Ｚは、熱伝導板３と熱的に連結されている。このとき、セルハウジング側壁２．１は、セルハウジングフレーム２．３の方向に９０°曲げられた下側縁部２．１２で直接又は間接に、熱伝導性材料、特に熱伝導ホイル４を通じて、熱伝導板３に熱的に連結されている。
本発明のさらなる構成において、熱伝導材料は、追加的又は代替的に、鋳造材料及び／又はラッカーから形成され得る。
セル２をセル複合体Ｚに摩擦接続的に接続するため、及び、熱伝導板３と熱伝導ホイル４とをセル複合体Ｚに摩擦接続的に接続するために、セル複合体Ｚ、熱伝導板３及び熱伝導ホイル４がハウジングフレーム内に配置されている。
このハウジングフレームは、特にセル複合体Ｚを完全に包囲する１つ又は複数の締結要素から、例えば締結ベルト８から構成されており、当該締結要素は、セル２又はセル複合体Ｚ、熱伝導板３及び熱伝導ホイル４を、水平方向かつ垂直方向において摩擦接続的に接続する。
締結要素８の確実な保持を可能にするために、熱伝導板３の下面には、好ましくは締結要素８の寸法に対応した材料の凹所３．２が形成されている。
バッテリ１の上側領域では、締結要素８が、折り返し２．１３（図５）又は２．２２（図７）の上に平らに載置されている。締結要素８、ここでは締結ベルト８は、熱伝導性に優れた、好ましくは非導電性の材料から形成されている。代替的な実施例において、締結要素が導電性材料から形成されている限りにおいて、コーティングによって又はセル２の上面と締結要素８との間、並びに、第１のセルＥ１及び最後のセルＥ２の開放端面と締結要素８との間における中間層によって、電気的絶縁が保証され、それによって要素間の短絡が回避される。
セル２の上面との締結ベルト８の熱伝導性接触によって、及び、締結ベルト８の熱伝導性特性によって、セル２の上面における熱の分散と、そこに生じる熱の、バッテリ１の下面に配置された冷却板３への排出とが実現し得る。このように、バッテリ１の冷却がさらに改善し得る。
セル２の上面での熱伝導性接触は、当該上面に設けられた折り返し２．１３又は２．２２によって促進される。当該折り返しは、平らな、セル２の電極スタック２．４内で生成された熱に曝露されたセル側壁２．１又は２．２の一部である。詳細には図示されていないさらなる一実施変型例において、ハウジング側壁２．１、２．２のうち１つ（図６又は図８を参照）は、側方領域において、それぞれセルハウジングフレーム２．３の方向に９０°曲げられた縁部を有しており、当該縁部は、セルを組み立てた場合に、セルハウジングフレーム２．３の側方細幅面に係止している。図５に示した実施変型例の場合（ここでは参照符号は９）のように、図９の締結ベルト８に加えて、締結ベルト８と交差するさらなる締結ベルトが設けられている場合、このような構成は熱の伝達を促進する。この交差する締結ベルトは、接続要素１０、１１の固定に用いられ得る。
本発明の詳細には示されていないさらなる構成において、いくつかの構成要素又は全ての構成要素、すなわちセル２、熱伝導板３、熱伝導ホイル４、又はバッテリ１全体は、代替的又は追加的に、バッテリハウジング内に、部分的又は完全に、カプセル化されて設けられている。
バッテリ１が例えばリチウムイオン高電圧バッテリである場合、一般的に、セル２のセル電圧などを監視かつ修正する特別な電子機器と、特にバッテリ１の出力受容及び放出を制御する（＝バッテリ制御）バッテリマネジメントシステムと、バッテリ１の機能がエラーを生じた際に、バッテリ１を電気網から安全に分離する保安装置とが必要となる。
図示された本発明の実施例では、電子部品１３が設けられており、当該電子部品は、セル電圧を監視するため、及び／又は、セル電圧を補償するための、少なくとも詳細には示されていない装置を含んでいる。本発明のさらなる構成において、電子部品１３は、カプセル化された電子ユニットとしても構成可能である。
電子部品１３は、セル複合体の上側で、締結要素１２とセル２のセルハウジングフレーム２．３の上に配置されている。電子部品１３の可能な限り大きな載置面と、同時にセル複合体Ｚの上面での締結要素８の固定とを得るために、各セル２のフレーム２．３の上面には、部分的に材料の隆起部２．３１が形成されており、その高さは、特に締結要素８の厚さに相当する。セル複合体Ｚ及び／又は締結要素８に電子部品１３を固定するために、詳細には示されていない摩擦接続的、形状接続的及び／又は材料接続的な接続技術が用いられる。電子部品１３を載せた締結ベルト８を通じて、電子部品１３内で生成された熱の、バッテリ１の下面に配置された冷却板３への排出も実現する。このようにして、当該電子部品１３の冷却もさらに改善し得る。
セル複合体Ｚと電子部品１３との電気的接触のために、セルハウジング側壁２．１に配置されたバナー状測定接続部２．１１が、電子部品１３内に配置された接触要素１３．３を通って誘導されており、当該接触要素は、バナー状測定接続部２．１１に対応する形状を有している。
加えて、図示されていないさらなる電子ユニットも設けられており、当該電子ユニットは、例えばバッテリマネジメントシステム、バッテリ制御、保安要素、及び／又は、バッテリ１を動作かつ制御するためのさらなる装置を含んでいる。
図１１は、本発明のさらなる一実施例として、フレーム式平型セルとして形成されたガルバニセル２と熱伝導装置１４とを、空間において示している。フレーム式平型セル２と熱伝導装置１４とは、説明のために互いに離して示されている。
図１１の描写によると、セル２は、図６又は図８の実施例に類似して構成されている。図６又は図８の実施例とは異なり、セルハウジング側面部２．１、２．２は、曲げられた部分（図６、図８における２．１２、２．１３又は２．２２）を有しておらず、セルハウジング側面部２．１、２．２の寸法（厚さを除く）は、セルハウジングフレーム２．３の寸法に一致する。セル２のセルハウジング側面部２．１、２．２が、図６、図８のように曲げられた部分を有する場合でも、当該実施例の当該態様において本発明は機能し得ることに言及しておく。
熱伝導装置１４は、底部１４．１と細幅で一周する縁部１４．２とを有する平型ケースとして構成されている。ここで、底部１４．１は熱伝導装置１４の第１の平坦面を形成し、縁部１４．２は熱伝導装置の４つの細幅面を形成する一方で、縁部１４．２の露出した角１４．２０は、熱伝導装置１４の第２の開放平坦面を画定している。当該実施例において、熱伝導装置１４は、優れた導電性及び熱伝導性を有する材料から、好ましくはアルミニウム又は鋼又はその他の金属から成る深絞り部材として形成されている。
縁部１４．２は、上側の領域において中央に、材料の凹所１４．３を有している。材料の凹所１４．３の幅は、セル２のセルハウジングフレーム２．３の材料の隆起部２．３１の幅に遊びを有して対応している。熱伝導装置１４の内側寸法、特に内側高さと内側幅とは、わずかな遊びを有して、セル２の外側寸法に適合しているので、セル２は、熱伝導装置１４の内部に場所を有し、力を用いずにはめ込まれ得る（図１１における矢印「Ｆ」）。セル２が動作中に加熱され、それによって膨張する場合、セルハウジングは、熱伝導要素１４の縁部１４．２に密着する可能性がある。したがって、縁部１４．２の高さは、セル２がそのセルハウジング側壁２．２で熱伝導装置１４の底部１４．１に接する場合に、縁部１４．２がもう一方のセルハウジング側壁２．１に到達しないように設定される。
熱伝導装置１４を有するセル２は、図３から図５、図９又は図１０に示したように、統合されてセルブロック又はバッテリを形成する。熱伝導装置１４は、一方では、積層するセルの接触部分Ｋ１、Ｋ３間の接触部として機能し、他方では、セル２の内部で生成された熱を各底部１４．１を通じて外へ、露出した縁部１４．２に輸送する。ここでは、熱は、冷却板へ（下へ）直接放出されるか、又は、締結装置を通じて冷却板へ（上へ）誘導され得る。上述の実施例及び実施変型例に類似して、短絡を回避するために、熱伝導装置１４と冷却板又は締結ベルト（図９などにおける参照符号３、８を参照）との間における電気的絶縁が行われる。
一実施変型例においては、熱伝導装置１４の内側寸法は遊びを有さずに、セル２の外側寸法に対してわずかに小さく設定されており、それによって、熱伝導装置１４とセル２とは、ある程度の力で接合される。
図には詳細に示されていないが、締結ベルトの受容と誘導とに用いられる凹所を設けてもよい。
図１２は、図１１に係る熱伝導装置の一変型例を空間において概略的に示している。
図１２の描写によると、熱伝導装置の縁部１４．２は、その角に中断部（切込み）１４．４を有しているので、連続する縁部１４．２（図１１）は、２つの側方縁部１４．２１と、１つの下側縁部１４．２２と、２つの上側縁部１４．２３とに分かれる。縁部がセル２に対して小さく寸法設計されている場合、当該変型例では、接合力はより小さくなり得る。なぜなら、縁部１４．２１、１４．２２、１４．２３は弾性によってたわむことができるからである。熱伝導装置１４は、製造の際に、まず平らな薄板から押し抜かれるか、又は、裁断され、形状を成すように曲げられる。代替的に、熱伝導装置１４を深絞りした後、切り抜いてもよい。
図１３は、本発明のさらなる一実施例として、他の熱伝導装置１４を空間において示している。
熱伝導装置１４は、底部１４．１と高く一周する縁部１４．２とを有する平型ケースとして構成されている。縁部１４．２は、第１の平坦面１４．２１と、第２の平坦面１４．２２と、２つの細幅面１４．２３とを有している。第１の平坦面１４．２１は、その上側縁部で突出した折り返し１４．５を有している。底部は熱伝導装置１４の第３の細幅面を形成しており、上側に位置する、縁部１４．２の露出した角１４．２０は、熱伝導装置１４の第４の露出した細幅面を画定している。
熱伝導装置１４はやはり、例えば優れた導電性及び熱伝導性を有する材料から、好ましくはアルミニウム又は鋼又はその他の金属から成る深絞り部材として形成されている。
図１４は、図１３に係る熱伝導装置１４を、その中に収められたバッテリセル２と共に示している。
図１４の描写によると、セル２は平型セルとして構成されており、当該セルは、平らな、封入された電極スタックと、セル２の細幅面（ここでは上面）から突出した２つの導体２．７０とを有しており、当該導体は、セル２の負極接続部Ｐ−と正極接続部Ｐ＋とを形成している。
図１３において矢印「Ｂ」の方向に曲げられた熱伝導装置１４の折り返し１４．５は、セル２の上面に載っている。電流導体２．７０は、熱伝導装置１４の開放面において自由にアクセスできる。セル２の面は、熱伝導装置１４の壁面１４．１、１４．２１、１４．２２、１４．２３に密接しているので、セル２内部で生成された熱は、熱伝導装置１４に放出される。
図１５は、本発明のさらなる一実施例として、図１３又は図１４に係る熱伝導装置１４内に収められた複数のセル２を有するバッテリ１を空間において示している。
熱伝導装置１４内に収められたセル２は、共にセルブロック又はセル複合体Ｚを形成している。図示された実施例では、セル２の電流導体２．７は、直列に接続されている。
当該実施例のバッテリ１においては、セルブロックの端面に配置された冷却板３が設けられている。熱伝導装置１４を有するセル２と冷却板３とは、基板１５に載置されている。締結ベルト９は、セルブロックＺと冷却板３とを水平面で取り囲んでおり、したがって、水平締結ベルト９とも表記される。締結ベルト８は、セルブロックＺと冷却板３と基板１５とを垂直面で取り囲んでおり、したがって、垂直締結ベルト８とも表記される。このようにして、セルブロックＺと冷却板３と基板１５とは、交差して締結される。水平締結ベルト９は、熱伝導装置１４の側方の細幅面に接しているので、水平締結ベルト９は、そこで熱を受容し、冷却板３に放出することができる。垂直締結ベルト８は、上側細幅面上で、熱伝導装置１４の曲げられた折り返し１４．５に載置されているので、垂直締結ベルト８はそこで熱を受容し、冷却板３に放出することができる。
図には詳細に示されていないが、冷却板３は、水平締結ベルト９を受容するための凹所を有していても良い。当該凹所の寸法は、垂直締結ベルト９が冷却板３及び水平締結ベルト８の表面に平坦に載置されるように定められる。熱伝導装置１４の壁面が締結ベルト８、９を受容するための凹所を有し、底板１５が垂直締結ベルト８を受容するための凹所を有していてもよい。
一実施変型例では、底板１５は、熱伝導性材料から形成されており、セルブロックＺ内での熱輸送及び熱分配に用いられる。
代替的な一実施変型例では、底板１５は、断熱性材料から形成されている。垂直締結ベルト８は、当該実施変型例においては、例えば水平に延在するスリットを通って、底板の内部に誘導され得る。
さらなる一実施変型例では、垂直締結ベルト８は、底板１５の一部であるか、又は当該底板と固く接続されている。
さらなる詳細には示されていない一変型例では、熱伝導要素は、図１３の熱伝導要素１４に類似して、向かい合う細幅面に配置された電流導体２．７を有する平型セルの受容部に適合している。このような熱伝導要素は、熱伝導性材料から成る、両側が開いたスリーブとして形成されている。このようなセルにおいて、電流導体が、それぞれの細幅面の全幅を越えて延在し、これに関して、排熱のための折り曲げ可能な折り返し（図１３、図１４における１４．５を参照）の形成が考慮されない限りにおいて、このような熱伝導要素では、排熱は閉じた細幅面を通じてのみ行われる。このような場合、電流導体を通じたさらなる排熱が行われ得る。
図１６は、本発明のさらなる一実施例として、バッテリ１を空間において示している。
図１の描写によると、複数のセル２は、それぞれ２つの保持フレーム１６、１６又は１６、１７の間に配置されている。セル２及び保持フレーム１６、１７から成るアセンブリは、２つの末端プレート１８、１９の間に配置されている。ロックナット２１を有する４つの引っ張りボルト２０が、セル、保持フレーム１６、１７及び末端プレート１８、１９から成る複合体の締結のために設けられている。
末端プレート１８、１９は、バッテリ１の電極としても用いられる。接続のために、対応する接続装置２３、２４が設けられている。筋交い２５に取り付けられた制御装置２６は、バッテリ１及び各セル２の状態パラメータを監視するため、負荷の均衡をとるためなどに設けられている。末端プレート１８、１９の間における短絡を回避するために、引っ張りボルト２０及び／又はロックナット２１は、末端プレート１８、１９のうち少なくとも１つに対して電気的に絶縁している。
この実施例では、引っ張りボルト２０は、バッテリ１の内部で生成した熱を受容している。当該引っ張りボルトは、末端プレート１８、１９と熱伝導性接触状態にある。熱は、末端プレート１８、１９を通じて、適切な冷却装置（詳細には図示せず）を用いて排出され得る。
冷却装置として検討されるのは、例えばアルミニウム又はその他の優れた熱伝導体から成る、空気が周囲を流れる断面であり、当該断面は、引っ張りボルトによって、頭の側及び／又はナットの側において、末端プレート１８、１９とネジで固定される。代替的に、末端プレート１８、１９のうち１つに、図１５のような熱交換器を端面に設けてもよい。当該熱交換機に、引っ張りボルト２０は熱を排出し得る。引っ張りボルト２０を通じた排熱には、まだ他の種類も考えられる。
図に詳細には示されていないが、この実施例では、セル２はいわゆるコーヒーバッグセル又はパウチセルとして構成されている（図１９に図示されたセルも参照）。このようなセル２は、電極スタックと、ホイル材料（カバーホイル）から成るハウジングとを有しており、当該ハウジングは、いわゆる密封継ぎ目を形成するために、縁側部分が封印されている。ここで、導体は、セル２の２つの細幅面において、密封継ぎ目を経由して貫通している。セル２は、保持フレーム１６、１７によって、導体自身において、又は、密封継ぎ目の領域内の、導体が密封継ぎ目を貫通する接触領域において固定され、少なくともそこで、導体を通じて熱をフレーム要素１６、１７に放出する。引っ張りボルトは、フレーム要素１６、１７を貫通し、導体と接触している保持フレーム１６、１７から熱を受容する。代替的に、別個の接触要素を設けてもよい。当該接触要素は、保持フレーム１６、１７によって固定され、セル２の縁側部分に圧力を加え、熱を当該部分から受容する。さらに代替的には、セル２の平坦面から、セル２の間に配置された熱伝導薄板及び／又は熱伝導性弾性要素（図１９、図２０を参照）を通じて、保持フレーム１６、１７に熱を伝達し、当該保持フレームから再び引っ張りボルト２０を通じて排出させることができる。
さらなる実施変型例では、４つより多い引っ張りボルト、例えば６つ又は８つの引っ張りボルトを設け、セルブロックを締結し、熱を排出することができる。
代替的に、このセルブロックの形態においては、締結を、例えば熱伝導性締結ベルトによって行ってもよい（図１から図５などを参照）。さらなる一実施変型例において、このような締結ベルトは、例えば保持フレーム１６、１７及び末端プレート１８、１９の傾斜面１６．１、１７．１、１８．１、１９．１の上を誘導され得るが、これに限定されるものではない。
図１７は、本発明のさらなる一実施例として、バッテリ１の構成を空間において示したものである。
バッテリ１は、複数の単体セル（セル）２から構成されており、これらの単体セルは、Ｒ１からＲ３の３列にわたって配置されている。第１の列Ｒ１は、バッテリハウジング壁２７に接して配置されているが、それに続く列は、それぞれ列の幅の分だけさらにバッテリハウジング壁２７から離れて配置されている。図では、Ｒ１からＲ３の各列からセル２が示されており、これらの列のさらなるセルは点で表されている。列Ｒ１からＲ３の延伸方向に対して横に互いに接しているバッテリセルは、セル２の柱Ｓｉを決定している。
この実施例のバッテリ１のセル２は、円柱状に形成されたセル２である。柱Ｓｉのセル２は、巻きついた固定ベルト２８によって、バッテリハウジング壁２７に固定されている。固定ベルト２８は、バッテリハウジング壁２７から、柱Ｓｉのセル２に、まず波状に巻きつき、最も離れた列Ｒ３のセル２まで伸びており、さらにこれに環になるように巻き付き、その後、バッテリハウジング壁２７まで戻ってくるが、このとき、柱Ｓｉのセル２に前とは逆の順序で再び波状に巻きついている。このようにして、柱Ｓｉのセル２はその位置に保持される。
固定ベルト２８は、熱伝導性材料から形成されている。セル２に巻き付くことによって、当該固定ベルトはセル２と密接し、セル２内で生成される熱を受容し、この熱をバッテリハウジング壁２７に輸送する。バッテリハウジング壁２７は、能動的又は受動的に冷却又は温度調整される。
図１８は、本発明のさらなる一実施例として、バッテリ１の構成を概略的に示したものである。この実施例は、図１７に示した実施例の変型例である。ここでは、Ｒ１からＲ３の３列のセル２は、２つのハウジング側壁２７．１、２７．２の間に位置している。２つの固定ベルト２８．１、２８．２は、ハウジング側壁２７．１、２７．２の間を延びており、バッテリセル２に波状に巻きついている。
図１７、図１８に示されたバッテリ１の固定ベルト２８又は２８．１、２８．２は、弾性の、好ましくは非常に曲げやすい材料から形成されている。
本発明が、特定の複数の柱Ｓｉに合わせたものではないことは自明である。むしろ、本発明は、すでに述べた実施例によると、バッテリセル２の柱Ｓを１つしか有さないバッテリにも適用できる。
さらに、本発明が、バッテリセル２の３つの列Ｒ１からＲ３に限定されていないことも自明である。むしろ、本発明は、すでに述べた実施例によると、バッテリセル２のより多い又はより少ない列Ｒｉを有するバッテリにも適用できる。
図１７、図１８では、縦長の、円柱状セル２が前提となっていたが、一実施変型例においては、その代わりに、平型の円柱状セル、例えばボタン電池などのスタックを設けてもよい。これらのスタックは、さらなる詳細には図示されていない締結装置によって、軸方向において互いに押圧される。
図１９は、本発明のさらなる一実施例として、バッテリセル２の構成を空間において示したものである。
当該実施例のバッテリセル２は、いわゆるコーヒーバッグセル又はパウチセルであり、その平らな、略直方体状の電極スタック（活性部分）は、縁側領域において封印され、いわゆる密封継ぎ目２．８を形成するホイルの中に包まれている。セル２の電流導体２．７０は、密封継ぎ目２．８を貫通して延在している。セル２の電流導体２．７０は、一般性の制限なく、セル２の向かい合う細幅面、好ましくはより短い方の細幅面に配置されている。
セル２の平坦面には、弾性手段（クッション）２９が取り付けられており、例えば貼り付けられている。クッション２９は、セル２を、他のセル又はバッテリハウジングフレーム又はフレーム要素に対して弾性的に支持するために用いられ、熱膨張を補償する、又は、衝撃を緩和するのに適している。クッション２９は、優れた熱伝導特性を有している。このために、例えばＰＵ発泡材、気泡ゴムなどの、回復力を有する、それ自体は特に熱伝導性を有するようには構成されていない材料が、熱伝導性に優れたカバー（ホイルなど）内に配置されている。好ましくは当該カバー自体は、伸縮性を有するように、又は、皮様に構成されており、それによって、回復力を有する材料の動きに従うことができる。
一変型例では、回復力を有する材料は、それ自体が熱伝導特性を有している。当該材料は、個別のカバー内に配置可能ではあるが、これは必須ではない。当該材料は、例えば、熱伝導性ゲル、金属バネや金属片の構造体など、又は金属粒子をドーピングした発泡材料である。
クッション２９の熱伝導特性に基づいて、隣接するセル２の間における熱平衡が促進される。隣接するセル２の間に熱伝導薄板などの熱伝導手段が配置されている場合、セル２から成るセル複合体からの効果的な排熱が、セル複合体内部に能動的な冷却を設けずとも実現し得る。図１などに示されているように、熱伝導薄板などの熱伝導手段は、冷却板などと連結され得る。
図２０は、本発明のさらなる一実施例として、熱伝導装置３０の構造を横断面で示したものである。
当該実施例の熱伝導装置３０は、担体構造３０．１と、２つの弾性層３０．２とを有している。担体構造３０．１は、アルミニウム又はその他の金属などの熱伝導性に優れた材料、熱伝導性プラスチックなどから形成されている。当該構造は、横断面において、１つの長辺３０．１１と２つの短辺３０．１２とを有するＴ字断面形状を有している。長辺３０．１１は、セル複合体のバッテリセル２（破線で外形２が示されている）の間に配置されるように設けられており、それによって、バッテリセル２内で生成される熱が受容される。短辺３０．１２は、熱伝導板３（点線で外形３が示されている）などに接するように設けられており、それによって、バッテリセル２から受容された熱が放出される。
長辺３０．１１の両側には、弾性層３０．２が配置されており、例えば貼り付けられている。弾性層３０．２は、セル２を互いに対して弾性的に支持するために用いられ、セル２の熱膨張を補償する、又は、衝撃を緩和するのに適している。弾性層３０．２は優れた熱伝導特性を有している。このために、例えばＰＵ発泡材、気泡ゴムなどの、回復力を有する、それ自体は特に熱伝導性を有するようには構成されていない材料が、熱伝導性に優れたカバー（ホイルなど）内に配置されている。好ましくは、当該カバー自体は、伸縮性を有するように、又は、皮様に構成されており、それによって、回復力を有する材料の動きに従うことができる。
一変型例では、回復力を有する材料は、それ自体が熱伝導特性を有している。当該材料は、個別のカバー内に配置可能ではあるが、これは必須ではない。当該材料は、例えば、熱伝導性ゲル、金属バネや金属片の構造体など、又は金属粒子をドーピングした発泡材料である。
弾性層３０．２の熱伝導特性に基づいて、隣接するセル２の間における熱平衡が促進され、セル２から成るセル複合体からの効果的な排熱が、セル複合体内部に能動的な冷却を設けずとも実現し得る。
一変型例において弾性層３０．２２は、短辺３０．１２上まで伸びており、それによって、下方に向けた衝撃緩和が得られる。
短辺３０．２２と冷却板３との間には、電気的に絶縁した熱伝導ホイルなどが設けられる。
これまで本発明を、具体的な実施例を基に、その主要な特徴について説明してきたが、自明のことながら、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、請求項に規定された範囲において変更、拡大できるものである。
つまり、本発明は、リチウムイオンタイプの平型セル又は円柱状セルに決して限定されるものではなく、その基本構想において、他の電気化学組成及び機能の一次セル及び二次セル、燃料セル、キャパシタ、特にスーパーキャパシタなどの高性能キャパシタといった全ての種類のエネルギー貯蔵装置に適用可能である。
自明のことながら、技術的に可能である限りにおいて、これまでに記載し、図に示した各実施例、実施変型例の個々の特徴は、その他の実施例、実施変型例のそれぞれにおいて利用可能である。
バッテリ１又はセル複合体又はセルブロックＺは、本発明に係るエネルギー貯蔵装置の例である。セル２は、本発明に係る貯蔵セルの例である。締結ベルト８、９、引っ張りボルト２０及び固定ベルト２８、２８．１、２８．２は、本発明に係る締結装置又は締結要素の例である。保持フレーム１６、１７は、本発明に係る保持要素の例である。冷却板３は、本発明に係る熱交換装置の例である。冷却剤は、本発明に係る伝熱媒体である。
１ バッテリ
２ セル
２．１ セルハウジング側壁
２．１１ 測定接続部
２．２ セルハウジング側壁
２．３ セルハウジングフレーム
２．３１ 材料の隆起部
２．３２ 上側細幅面
２．３３ 材料の凹所
２．３４ 材料の凹所
２．４ 電極スタック
２．５ 電極ホイル
２．６ セパレータ
２．７ 導体突起
２．７０ 極接触部（電流導体）
２．８ 密封継ぎ目
２．９ 継ぎ目
２．１０ 平坦面
３ 冷却板
３．１ 冷却材接続部
３．２ 凹所
３．３ 冷却導管
４ 熱伝導ホイル
５ 押圧板
５．１ 凹所
６ 前方極板
７ 後方極板
６．１、７．１ バナー状延長部分
６．２、７．２ 固定突起
７．３ 凹所
８ 締結要素
８．１ バネ領域
８．２０、８．２１、８．２２ 熱伝導要素
８．３ クリンプロック
８．４ 締結領域
８．５ コーティング
９ 締結ベルト
１０ 電気的接続要素
１１ 電気的接続要素
１３ 電子部品
１３．１ セル電圧監視装置
１３．２ セル電圧補償装置
１３．３ 接触要素
１４ 熱伝導要素
１４．１ 底部
１４．２ 縁部
１４．２０ 角
１４．２１、１４．２２、１４．２３ 縁部
１４．３ 凹所
１４．４ 切込み
１４．５ 折り返し
１５ 底板
１６、１７ 保持フレーム
１６．１、１７．１ 傾斜面
１８、１９ 末端プレート
１８．１、１９．１ 傾斜面
２０ 引っ張りボルト
２１ ナット
２２、２３、２４ 接続装置
２５ 筋交い
２６ 制御装置
２７、２７．１、２７．２ ハウジング壁
２８、２８．１、２８．２ 固定ベルト
２９ クッション（弾性手段）
３０ 熱伝導要素
３０．１ 担体構造
３０．１１ 長辺
３０．１２ 短辺
３０．２ 弾性層
３０．２１ 回復力を有する材料
３０．２２ カバー
Ｂ 曲げ方向
Ｅ１ 最初のセル
Ｅ２ 最後のセル
Ｆ はめ込み方向
ｂ 幅
ｈ 高さ
Ｋ１からＫ３ 締結‐接続接触部
Ｐ＋ 正極
Ｐ− 負極
Ｐｎｅｇ 負極接続部
Ｐｐｏｓ 正極接続部
ｔ 深さ、厚さ
Ｚ セル複合体
上記の参照符号のリストが、本明細書の不可欠な構成要素であることを指摘する。

Claims (15)

  1. 複数の貯蔵セルと、前記貯蔵セルを締結するための締結装置と、前記貯蔵セル又は前記貯蔵セルによって形成されたセル複合体の温度を調整するための温度調整装置とを有するエネルギー貯蔵装置において、
    前記締結装置は、前記温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられていることを特徴とする、エネルギー貯蔵装置。
  2. 前記締結装置は、熱伝導性材料で形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
  3. 前記締結装置は少なくとも部分的に、好ましくは一面で、前記貯蔵セルの熱交換面に接していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のエネルギー貯蔵装置。
  4. 前記貯蔵セルが角柱形の、特に平らな形状を有し、熱交換面が前記貯蔵セルの周囲面、特に細幅面のうち少なくとも１つに設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵装置。
  5. 熱伝導要素が設けられており、前記熱伝導要素は熱伝導性材料で形成されており、少なくとも部分的に、好ましくは一面で、前記貯蔵セルの熱交換面に接しており、前記締結装置は少なくとも前記熱伝導要素の開放面に接していることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵装置。
  6. ２つの貯蔵セルの間、及び／又は、貯蔵セルとその他の部材との間に、少なくとも部分的に回復力を有する、特に弾性的に回復力を有するように構成された少なくとも１つの減衰要素が設けられており、前記減衰要素は、熱伝導性を有するように構成されているとともに、貯蔵セルの一部若しくは熱伝導要素の一部であるか、又は、貯蔵セル若しくは熱伝導要素の面に取り付けられているか、又は、貯蔵セルと熱伝導要素との間に配置されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵装置。
  7. 前記締結装置は少なくとも１つの締結ベルトを有しており、前記締結ベルトは熱伝導性材料で形成されているとともに、好ましくは少なくとも部分的にそれ自体弾性的に、特に波形バネ状に形成されており、好ましくは複数の締結ベルトが設けられており、前記複数の締結ベルトのうちの少なくとも１つの締結ベルトは、少なくとも１つの他の締結ベルトを覆っていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵装置。
  8. 前記締結装置は複数の引っ張りボルトを有しており、前記引っ張りボルトは熱伝導性材料で形成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵装置。
  9. 前記締結装置は保持要素と締結要素とを有しており、前記保持要素は前記貯蔵セルと交互に設けられており、それによって前記貯蔵セルを保持要素同士の間に保持し、前記締結要素は前記保持要素を前記貯蔵セルと共に締め付け、前記保持要素は、少なくとも部分的に前記貯蔵セルの熱交換面と熱的に連結されており、前記締結要素は、少なくとも部分的に前記保持要素の熱交換面に当接していることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵装置。
  10. 前記締結装置が少なくとも部分的に、特に平面的な接触によって、熱交換装置の部分と熱的に連結されており、前記熱交換装置は、好ましくは伝熱媒体回路に接続されており、前記伝熱媒体回路は好ましくは開ループ制御又は閉ループ制御可能であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵装置。
  11. 前記熱交換装置は、少なくとも部分的に、前記貯蔵セルの熱交換面と接しており、前記貯蔵セルは平らな角柱形状を有しており、熱交換面は、前記貯蔵セルの少なくとも２つの、好ましくは向かい合う細幅面に設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載のエネルギー貯蔵装置。
  12. 活性部分と前記活性部分を包囲するハウジングと熱伝導手段とを有するエネルギー貯蔵セルにおいて、
    前記熱伝導手段は、前記エネルギー貯蔵セルの動作中はより高温の少なくとも１つの面から、前記エネルギー貯蔵セルの動作中はより低温の少なくとも２つの面へ熱を伝導するために設計され、かつ取り付けられていることを特徴とする、エネルギー貯蔵セル。
  13. 角柱状の電気的に絶縁した１つのフレーム部分と、平らで導電性を有する２つの側面部とが設けられており、前記フレーム部分と前記側面部とはハウジングを形成しており、活性部分の電流導体突起は、それぞれ前記側面部のうち１つと接続されているので、前記側面部は前記エネルギー貯蔵セルの電極を形成し、前記電極は前記フレーム部分を通じて互いに電気的に絶縁されており、前記フレーム部分の少なくとも２つの、好ましくは向かい合う細幅面は、少なくとも部分的に、複数の前記側面部のうち少なくとも１つの側面部の曲げられた部分によって覆われていることを特徴とする、請求項１２に記載のエネルギー貯蔵セル。
  14. 薄壁構造を有する、特にエネルギー貯蔵セルを受容するための熱伝導要素において、
    前記薄壁構造は好ましくは平坦な直方体の輪郭形状を表し、前記薄壁構造は少なくとも１つの平坦面と、前記平坦面に隣接する少なくとも２つの細幅面とを有していることを特徴とする、熱伝導要素。
  15. 少なくとも１つの細幅面は、エネルギー貯蔵セルの受容後に、前記平坦面に隣接する折り返しを折り曲げることによって形成可能であり、好ましくは、前記エネルギー貯蔵セルを少なくとも略全方位から包囲する構造が成立することを特徴とする、請求項１４に記載の熱伝導要素。
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