JP2015527691A - バッテリアセンブリの動的圧力制御 - Google Patents
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Abstract
1又は2以上の充電式バッテリセルを含むバッテリアセンブリの動作は、バッテリセルの1又は2以上の動作パラメータをモニターするステップと、モニターされた前記動作パラメータのうちの1又は2以上に少なくとも部分的に基づいて1又は2以上のバッテリセルに印加される圧力を動的に制御するステップとを含む。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2012年6月11日に出願された米国特許出願第13/493,592号の優先権を主張し、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2012年6月11日に出願された米国特許出願第13/493,592号の優先権を主張し、その内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
Liイオンバッテリなどの高性能な充電式バッテリは、電気車両に電力を供給するために広く使用されている。そのようなバッテリの性能に影響を与える1つの動作特性は、バッテリアセンブリ内のバッテリセルが受ける圧力である。いくつかのバッテリアセンブリは、スタック内のバッテリセルへの比較的一定な圧力を維持する構造を使用して圧縮されるバッテリセルのスタック(stack)を含む。金属筐体のないポーチセル(pouch cells)の場合には、これは、セルに必要な支持をも与える。この圧力は、セルの最適性能を達成するように選択され、一般に、セルの製造業者によって指定される。例えば、約14〜20Ahの容量をもついくつかのセルでは、推奨される圧力は約35〜50kPaである。場合によっては、製造業者によって指定される圧力は、使用中のセルの層間剥離を防止するように設計される。
1つの態様では、一般に、1又は2以上の充電式バッテリセルを含むバッテリアセンブリを動作させる方法が、バッテリセルの1又は2以上の動作パラメータをモニターするステップと、モニターされた動作パラメータのうちの1又は2以上に少なくとも部分的に基づいて1又は2以上のバッテリセルに印加される圧力を動的に制御するステップとを含む。
態様は、以下の特徴のうちの1又は2以上を含むことができる。
バッテリアセンブリは複数の充電式バッテリセルを含み、圧力を動的に制御するステップは複数のバッテリセルに印加される圧力を動的に制御するステップを含む。
圧力を動的に制御するステップは、複数のバッテリセルに印加される圧力を、モニターされた動作パラメータのうちの1又は2以上に応じて制御するステップを含む。
この方法は、隣接するバッテリセル間に冷却剤を流すことによってバッテリセルを冷却するステップをさらに含む。
圧力を動的に制御するステップは、隣接するバッテリセル間を流れる冷却剤の圧力を調整するステップを含む。
隣接するバッテリセル間を流れる冷却剤の圧力を調整するステップは、隣接するバッテリセル間を流れる冷却剤の流量を変化させるステップを含む。
圧力を動的に制御するステップは、バイアス圧力をバッテリセルに印加するステップと、バイアス圧力と比較して複数のバッテリセルに印加される圧力を調整するステップとを含む。
動作パラメータのうちの少なくとも1つは、セルの充電率、充電の状態、又は温度である。
動作パラメータのうちの少なくとも1つは充電率である。
1又は2以上の動作パラメータをモニターするステップは、バッテリセルの充電の間動作パラメータのうちの少なくとも1つの変化をモニターするステップを含む。
この方法は、バッテリアセンブリ内の冷却剤領域の体積の変化を検出するステップをさらに含む。
別の態様では、一般に、装置は、1又は2以上の充電式バッテリセルと、バッテリセルの1又は2以上の動作パラメータをモニターするように構成された少なくとも1つのセンサと、モニターされた動作パラメータのうちの1又は2以上に少なくとも部分的に基づいて1又は2以上のバッテリセルに印加される圧力を動的に制御するように構成された圧力制御システムとを含む。
態様は、以下の特徴のうちの1又は2以上を含むことができる。
1又は2以上の充電式バッテリセルは複数のバッテリセルである。
圧力制御システムは、複数のバッテリセルに印加される圧力を、モニターされた動作パラメータのうちの1又は2以上に応じて制御するように構成される。
圧力制御システムは、複数のバッテリセルが収容される剛体ハウジングと、複数のバッテリセルに印加される圧力を制御するために複数のバッテリセルに印加される圧力を調整するように構成された圧力調整器とを備える。
圧力制御システムは、複数のバッテリセルに印加される圧力をモニターするように構成された1又は2以上の圧力センサをさらに備える。
圧力制御システムは、1又は2以上の圧力センサからの入力を受け取り、調整シグナルを圧力調整器に供給するように構成された制御回路をさらに備える。
この装置は、複数のバッテリセル間に差し込まれた複数の冷却剤フロープレートを含む冷却剤システムをさらに含む。
圧力調整器は、複数のバッテリセルの中のバッテリセルに印加される圧力を調整するために複数の冷却剤フロープレートを通って流れる冷却剤の圧力を調整するように構成される。
圧力調整器は、複数の冷却剤フロープレートを通して冷却剤を流すためのポンプを含み、圧力調整器は、複数のバッテリセルに印加される圧力を調整するために複数の冷却剤フロープレートを通って流れる冷却剤の流量を変化させるように構成される。
動作パラメータのうちの少なくとも1つは、セルの充電率、充電の状態、又は温度である。
動作パラメータのうちの少なくとも1つは充電率であり、圧力制御システムは、複数のバッテリセルに印加される圧力を充電率に応じて動的に制御するように構成される。
この装置は、バッテリアセンブリ内の冷却剤領域の体積の変化を検出するためのセンサをさらに含む。
センサはダイアフラム又はピストンを含む。
態様は、以下の利点のうちの1又は2以上を有することができる。
上記のように、いくつかのバッテリアセンブリは、スタック内のバッテリセルへの比較的一定な圧力を維持する構造を使用して圧縮されるバッテリセルのスタックを含む。(例えば、参照により本明細書に組み込まれる、「A Multi-Cell Battery Assembly」という名称の米国特許出願第13/445,458号を参照されたい。)充電式バッテリセルの性能及び/又は寿命は、バッテリセルの動作中に(例えば、充電及び/又は放電中に)セルに印加される圧力を動的に制御することによって改善することができる。例えば、超急速充電中にバッテリセルに印加される圧力を増加させると、セルに対する層間剥離又は損傷を防止するのに役立つ。500サイクル当たり5〜10%の膨潤を被ることがあるLiイオンポーチセルでは、この機構は、さらに、セルが過度に加圧されるのを防止する。さらに、ポーチセルでは、組み付けの一環としての圧迫及び曲げを最小にすることが望ましい。セル圧力は、さらに、ポーチにわたって均一にすべきであり、それは、圧力制御システムで達成することができる。圧力制御システムの一部分をバッテリアセンブリの冷却剤システムに組み込むと、スタック内の異なるバッテリセルに及び各バッテリセルの表面の端から端まで印加される圧力を均等に制御できやすくする。冷却剤システムはとにかく必要とされる可能性があるので、圧力制御システムは冷却剤システムの機能を利用して、効率的な方法で両方の目的(圧力制御及び温度制御)を達成することができる。電気車両におけるなどのいくつかの運転環境では、バッテリは、例えば急激な加速又は急激な制動の結果として格別に高い負荷を受けることがある。そのような高い負荷は大電流を生じることがあり、その結果として、内部抵抗に起因するLiイオンセルの著しい昇温がもたらされることがある。セルの温度は、生じた熱の一部を放散する冷却剤の流れを収容する層をバッテリセル間に差し込むことによって制御することができる。例えば、Liイオンバッテリの場合には、効率的な動作を達成するのに、バッテリセルは特定の温度範囲内で動作する必要がある。約40℃よりも高い動作温度では、バッテリの寿命が著しく減少することがある。加えて、マルチセルバッテリのセル間の温度勾配は摂氏約5〜10度以下とすべきである。差し込まれたフロープレートは平行なフローチャネルのアレイを画定し、冷却剤はそれを通過して、バッテリセルを冷却し、且つバイアス圧力を基準にしてバッテリセルに印加される圧力を制御する。冷却剤は、フロープレートによって画定されたチャネル内に閉じ込められ、したがって、バッテリセルと直接接触しない。
圧力変化及び体積変化をモニターすると、さらに、ポーチのガス増大の早期検出及び故障の防止が可能になる。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の説明及び特許請求の範囲から明らかである。
図1を参照すると、バッテリアセンブリ10は、それぞれの対の隣接するバッテリセル間に圧力層(図示せず)をもついくつかのバッテリセル14を含むバッテリスタック12を含む。スタックの両端の剛体エンドプレートは、スタック12内のセル14に一定の最小圧力を印加する。圧力層は、バッテリセル14に印加される圧力の量を変化させるために厚さを変化させるように構成される。説明する実施形態では、圧力層は、以下でより詳細に説明するように、バッテリセルを冷却すること並びにフロープレートの厚さを変化させることの両方のために使用される冷却剤流体の流れを収容するための冷却剤フロープレートである。
バッテリアセンブリ10は、バッテリセル14に印加される圧力を制御するための圧力制御システムを含む。圧力制御システムは圧力調整器16を使用して、実際には、圧力層の厚さを調整し、それにより、スタック12内のバッテリセル14に印加される圧力に、対応する調整を適用する。圧力調整器16は様々なタイプのものとすることができる。例えば、それは、フロープレートを通してバッテリセル14間に冷却剤を流す歯車駆動容積式ポンプを含むことができる。ポンプは、ポンプを通る逆流を防止するように構成される、すなわち、一方向にフロープレートを通る冷却剤流れのみを可能にする。これにより、安定したバイアス圧力がこの一方向の流れによって加えられるようになる。初期設定の一方向流量よりも高い又は低いある範囲内に冷却剤の流量を調節するようにポンプを制御することによって、圧力調整器16は、バイアス圧力を基準にしてフロープレートによってバッテリセル14に加えられる圧力を調節することができる。これを容易にするために、バッテリアセンブリ内の圧力を制御する際にポンプの効果を高めるためにバッテリアセンブリから出て来る流体の流れを絞る絞り機構がある。
圧力を制御するのにポンプスピードを使用しない代替の手法は、冷却剤システム全体を加圧することを含む。この手法によれば、冷却剤システムは閉じた加圧システムである。ポンプは効果的な冷却を達成するために所定の速度で動作し、別個の機構が冷却剤の圧力を調整するために設けられる。例えば、冷却剤と接触するアクチュエータ制御型ダイアフラム又はピストンを使用して、冷却剤に印加される圧力を調整することができる。これは、冷却機能(又は流量)を圧力制御機能から分離するという利点を有する。
圧力制御システムは、1又は2以上の圧力センサ20と1又は2以上の動作センサ22とから受け取った入力に基づいて圧力調整器16を制御するための制御モジュール18をさらに含む。制御モジュール18は、圧力調整器16がバッテリセル14の1又は2以上の所定の動作パラメータに基づいてスタック12内の圧力を調整するのを保証する制御手順を実行するための回路(例えば、デジタル回路及び/又はアナログ回路)を含む。1又は2以上の圧力センサ20は、スタック12の全体にわたって(例えば、圧力層とバッテリセルとの間に)分布させることができる。圧力センサ20は、例えば、歪みゲージ、又は印加された力に応じて電気シグナルを生じさせる他のタイプのトランスデューサを含むことができる。圧力センサ20からの電気出力シグナルは制御モジュール18に供給され、制御モジュール18はセンサ20によって感知された圧力をモニターして、圧力調整器16とスタック12内の圧力層とによってバッテリセル14にどの程度の圧力が印加されているかを決定する。
制御モジュール18は、さらに、1又は2以上の動作パラメータをモニターするために1又は2以上の動作センサ22からの入力を受け取る。そのモニターリングに基づいて、制御モジュール18は、バッテリセル14に印加される圧力を圧力調整器16で制御する。いくつかの実施形態では、制御モジュール18は、動作パラメータのうちの1つに応じて圧力を調節する。例えば、いくつかの実施形態で使用される1つの動作パラメータはバッテリセル14の充電の比率であり、圧力は、制御モジュール18の回路にプログラムされた数式に従って充電の割合が増加するにつれて増加する。制御モジュール18は、充電の割合に応じて、例えば、充電の割合の測定値の特定の値又は値の範囲に適用されるべき圧力の特定の目標値を定義する数式に従って、圧力を変化させる。圧力が特定の動作パラメータの関数としてどのように調節されるかを指定する正確な関数関係は、使用されている特定のバッテリセルによって決まり、実験的に決定することができる。制御モジュール18は、組み込まれる関数関係を特徴づけるのに使用されるコード及び/又はパラメータを記憶するメモリ又は記憶デバイスを含む。バッテリセルに印加される目標圧力に影響を与えることがあり、したがって、関数関係にも表されることになる別の動作パラメータはセルの温度であり、セルの温度はバッテリセルのスタック内に同様に配置された温度センサを使用することによって測定することができる。
測定された動作パラメータの特定の値に対して適用されるべき特定の目標圧力が存在するシナリオの一例は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる、2011年10月21日に出願された「Apparatus and Method for Rapidly Charging Batteries」という名称の米国特許出願第13/278,963号(米国特許出願公開第2012/0098481号)に説明されているものなどの急速充電プロトコルを使用してバッテリアセンブリが電源30で充電されている場合である。この例では、動作センサ22は充電率を測定する。ある点を超えるとセルへの損傷が起こることになり、セルの耐用期間が短くなることになるその点を識別する充電率閾値がある。この閾値は、充電の状態、充電率、セル温度、及びセルに印加された圧力などの様々なパラメータに応じて変動する。急速充電の間、充電率はこの閾値の直下にあるべきである。充電過程中にセルへの圧力を変更することによって、閾値を増加させることができ、セルは、セルの耐用期間又は信頼性に悪影響を及ぼすことなしにより高い充電率で充電されうる。したがって、急速充電の間セルに印加される圧力を調整することによって、セルを完全に充電するのに要する時間をさらにもっと減少させることができる。
図2A及び2Bを参照すると、バッテリアセンブリ10の例示的な実施形態は液冷式マルチセルバッテリアセンブリ100である。バッテリアセンブリ100は、2つの長方形エンドプレート104a及び104bによって一緒にクランプされた16個の充電式リチウムイオンバッテリセル102のスタックを含む。4つの角の各々に孔があるエンドプレート104a及び104bは4つのロッド127に組み付けられ、各ロッド127は2つのエンドプレート104a及び104bの各々の対応する孔を通過する。各ロッド127の各端部には、各エンドプレートが他のエンドプレートから所定の距離よりさらに遠くに滑動しないようにする保持構造体130がある。ロッドによって一緒に保持されたエンドプレートは、バッテリセルのスタックを押しつけて圧力を加える剛体ハウジングを形成する。バッテリセル102のスタックはバッテリアセンブリ100内に収容される。図2Aでは、ウェッジバスバープレート110を通って延びる正端子108a及び負端子108bのみが見える。バスバープレート110はバスバークランプを保持し、バスバークランプは、バッテリセルの端子を電気的に相互接続するバスを構成する。
図示の実施形態では、圧力調整器及び冷却剤システムは共にバッテリセル間のフロープレートを利用して、冷却剤の流れを支持し、隣接するバッテリセルに圧力を加える。冷却剤は、バッテリセル102のスタックの両側に配置された2つのマニホルド112a及び112bによってフロープレートに及びフロープレートから送出される。各マニホルド112a及び112bは、2列のボルト118によって一緒に固定されたカバープレート114及びバックプレート116を含む。入力ポート120aを通して一方のマニホルド112aに導入された冷却剤は、アセンブリのバッテリセル102間を流れ、アセンブリのバッテリセル102を冷却し、対応する出口ポート120bを有する他方のマニホルド112bによって他方の側で収集される。バッテリアセンブリ100は、バスバープレート110に組み付けられた回路基盤124上の回路に実装された制御モジュールをさらに含み、回路には制御モジュール18の回路と、動作センサ22からのシグナルを結合し、使用中のバッテリセル102の充電、放電、平衡化を含むバッテリアセンブリ100の動作を管理するのに必要とされる任意の回路とが含まれる。
図3は、バッテリアセンブリ100内に収容されているバッテリセル102のうちの1つを示す。この例では、バッテリセル102は、平坦で薄い形状をもつ積層されたポリマーポーチ(「角形セル」としても知られている)である。2つの端子108a(正端子)及び108b(負端子)は、ポーチの1つの端部の縁から延びる。角形セルは多数の製造業者から市販されている。角形セルの公称動作パラメータは広範囲にわたって変動することになる。しかし、動作パラメータのいくつかの典型的な値は、公称3.3ボルトの出力電圧及び14〜20Ahの容量とすることができる。角形セルの最適動作では、動作中の印加圧縮圧力は、特定の範囲(例えば、約35〜50kPa)にあるべきである。
再度、図2Bを参照すると、バッテリアセンブリ100の内部構造が断面で示される。マニホルド112a及び112bの各々において、カバープレート116及びバックプレート114は、フロープレートを通って流れる冷却剤を受け取るための内部チャンバ117を画定する。図5A及び5Bを参照すると、カバープレート116の内側表面は窪んでおり、表面は外側位置から入口/出口ポート120a/bの方に一定の勾配でテーパ化されている。バックプレート114は、マニホルド112aが組み立てられたときにカバープレート116に面する側に凹部領域126をさらに含む。凹部領域126内の壁に、バックプレート114を通る等間隔のスロット128のアレイ(array)がある。2つのマニホルド112a/b間に延びるのは、一方のマニホルド112aから他方のマニホルド112bまでバッテリセル間に冷却剤を運搬するための、ここでは波形フロープレート160として設けられた、フロープレートのアレイである。
図4を参照すると、各波形フロープレート160は、一方のシートを他方のシートに接続する等間隔で平行なリブ164のアレイによって互いに隔てられた2つの液体不浸透性サイドシート162を有する。リブのアレイは、フロープレートの内側を一方向に延びる平行チャネル166のアレイを形成し、平行チャネル166のアレイを通して冷却剤は流される。リブ164は、圧縮力下に置かれたときフローシートがつぶされないようにする。不浸透性サイドシート162は可撓性であり、冷却剤の圧力の増加に応じて外側に膨れることになり、それによって、バッテリセルに可変圧力を印加することになる。説明している実施形態では、波形フロープレートは、約2mmの厚さを有する、押出ポリプロピレンポリマーで製作された市販のCoroplast(商標)シートである。他の厚さ、例えば、2〜10mmを商業的に利用できる。
再度、図2B、5A、及び5Bを参照すると、フロープレート160は2つのマニホルド112a/bのバックプレート114のスロット128に嵌合し、フロープレート160は各スロット128に配列される。スロット128は、フロープレート160がスロット128にぴったりと嵌合するように大きさを合わせられる。フロープレート160は、フロープレート160内のチャネル126が一方のマニホルドから他方のマニホルドまで延びるように向きを定められる。フロープレート160は、バックプレート114のスロット128を通過し、マニホルド112内に画定されたチャンバ117中に延びる。マニホルド112の内側には、フロープレート160とバックプレート114との間のスロット128に沿ってエポキシシール168があり、エポキシシール168は、冷却剤がセルと接触することになるバッテリアセンブリの内側の領域に漏れないようにする。各スロット128は、マニホルドの内部の側のテーパ化入口と、反対側の別のより小さいテーパ化入口(図では見えない)を有する。テーパが小さいほど、組み立て中にフロープレート160をスロット128に挿入することが容易になる。内側のテーパが大きいほど、エポキシをテーパ化区域に引き込み、シールを形成するためにより大きい表面区域を与えることによってエポキシを適用するときフロープレート160とバックプレート114との間の良好な封止が容易になる。
カバープレート116の内側表面によって形成されたチャンバ117の傾斜した上部壁はコアンダ効果を減少させるか又は防止するように働き、コアンダ効果があると、フロープレート内の多くのフローチャネルのうちのいくつかが流れを支持せず、停滞した流体/冷却剤を含有するようになることがある。
フロープレート間を隔てることにより、組み立て中にバッテリセルを挿入する空間が設けられる。フロープレート間の距離は、バッテリセルの滑り嵌めを行うように選択される。これにより、エンドプレートによって与えられた圧縮力は、バッテリセルのスタックの全体にわたって効果的に分散することができ、すべてのバッテリセルは、バッテリアセンブリが完全に組み立てられたときバイアス圧力下にあることになり、その結果、動作(例えば、充電又は放電)中に、圧力調整器は圧力をこのバイアス圧力のまわりでより高く又はより低く調整することができることになる。バックプレート116の内側に、バックプレート116の周囲を巡って形成されたチャネル142がある。このチャネル142は可撓性オーリング(図示せず)を受け取り、可撓性オーリングは、カバープレート114がバックプレート116にボルト締めされるときに封止を形成する。
バッテリセル102は、バッテリアセンブリ100内で交互の向きで、すなわち、背中合わせ及び表合わせで配列される。バッテリセル102を交互にすることによって、第1のセルが右側に正端子を有する場合、第2のセル(すなわち、スタック中の第2のセル)は右側に負端子を有することになる、第3のセルは右側に正端子を有することになる、などである。したがって、電源又は給電されるデバイスのためのインタフェースは、1つのバッテリセルの負端子を、隣接するバッテリセルの正端子に電気的に接続することができる。このようにして、インタフェースの端子クランプはセルを電気的に直列に接続し、その結果、N個のセルをもつバッテリアセンブリの全出力電圧は、個々のセルの電圧のN倍(例えば、3.3Nボルト)となる。
様々な材料をバッテリアセンブリの様々な部分で使用することができる。いくつかの実施形態では、エンドプレート104a及び104bはアルミニウムで製作され、マニホルド112a及び112b、並びに底カバーはABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)又はポリプロピレンで製作され、エポキシ接着剤は3M社からのDP 100 Plusである。冷却剤は、水、又は3M社によって販売されている電気絶縁性冷却剤であるFluorinert(商標)とすることができる。当然、使用することができる、これらの材料の多くの他の市販の受容可能な代替物がある。加えて、バッテリアセンブリは、用途の出力電圧要求条件に応じて任意の数のバッテリセルを有することができる。さらに、本明細書で説明したエンドプレート及びロッド以外の機構を使用して剛体ハウジングを形成し、それにより、バッテリセル及びフロープレートの交互配置されたスタックを最小バイアス圧力で圧縮することができる。
加えて、波形構造体以外のフロープレートが可能である。Coroplast(商標)フロープレートは特に都合がよく、それは、Coroplast(商標)フロープレートが市販されており、安価であり、本出願にとって特に適切な性質を有するからである。しかし、フロープレートを設計及び製作する他の方法がある。例えば、波形プレートは、不浸透性材料の2つの平坦なシート間に「波状」シートの材料を接合することによって構築することができる。結果として生じる構造体は、ますます段ボールのように見えることになる。
圧力を制御する方法として上記したピストン又はダイアフラムは、さらに、セルの健全性をモニターするための機構を備える。セル故障の1つのモードは、ポーチ内で生じたガスの結果としてのセルポーチの膨張を含む。是正処置をとることができるようにこのモードの故障がいつ起こるかを検出することが望ましい。セルポーチの膨張により、冷却剤フロープレートが押され、冷却剤がセルアセンブリから追い出される。次に、これにより、ピストン及び/又はダイアフラムは外側に移動する。ピストン及び/又はダイアフラムの外側への運動は位置センサで検出することができ、この故障メカニズムの指標を与えることになる。実際には、モーションセンサが、故障したバッテリセルポーチの膨張に由来するバッテリアセンブリ内の冷却剤システムの体積の減少を検出する。
前述の説明は例証することを意図しており、添付の特許請求の範囲の範囲によって定義される本発明の範囲を限定することを意図していないことを理解されたい。他の実施形態は以下の特許請求の範囲の範囲内である。
Claims (24)
- 1又は2以上の充電式バッテリセルを含むバッテリアセンブリを動作させる方法であって、
前記バッテリセルの1又は2以上の動作パラメータをモニターするステップと、
前記モニターされた動作パラメータのうちの1又は2以上に少なくとも部分的に基づいて前記1又は2以上のバッテリセルに印加される圧力を動的に制御するステップと
を含む方法。 - バッテリアセンブリが複数の充電式バッテリセルを含み、圧力を動的に制御するステップが前記複数のバッテリセルに印加される圧力を動的に制御するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 圧力を動的に制御するステップが、複数のバッテリセルに印加される圧力を、モニターされた動作パラメータのうちの1又は2以上に応じて制御するステップを含む、請求項2に記載の方法。
- 隣接するバッテリセル間に冷却剤を流すことによって前記バッテリセルを冷却するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 圧力を動的に制御するステップが、隣接するバッテリセル間を流れる冷却剤の圧力を調整するステップを含む、請求項4に記載の方法。
- 隣接するバッテリセル間を流れる冷却剤の圧力を調整するステップが、隣接するバッテリセル間を流れる前記冷却剤の流量を変化させるステップを含む、請求項5に記載の方法。
- 圧力を動的に制御するステップが、バイアス圧力をバッテリセルに印加するステップと、前記バイアス圧力と比較して前記複数のバッテリセルに印加される圧力を調整するステップとを含む、請求項2に記載の方法。
- 動作パラメータのうちの少なくとも1つが、セルの充電率、充電の状態、又は温度である、請求項2に記載の方法。
- 動作パラメータのうちの少なくとも1つが充電率である、請求項2に記載の方法。
- 1又は2以上の動作パラメータをモニターするステップが、バッテリセルの充電の間前記動作パラメータのうちの少なくとも1つの変化をモニターするステップを含む、請求項2に記載の方法。
- バッテリアセンブリ内の冷却剤領域の体積の変化を検出するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 1又は2以上の充電式バッテリセルと、
前記バッテリセルの1又は2以上の動作パラメータをモニターするように構成された少なくとも1つのセンサと、
前記モニターされた動作パラメータのうちの1又は2以上に少なくとも部分的に基づいて前記1又は2以上のバッテリセルに印加される圧力を動的に制御するように構成された圧力制御システムと
を備える装置。 - 1又は2以上の充電式バッテリセルが複数のバッテリセルである、請求項11に記載の装置。
- 圧力制御システムが、複数のバッテリセルに印加される圧力を、モニターされた動作パラメータのうちの1又は2以上に応じて制御するように構成される、請求項13に記載の装置。
- 圧力制御システムが、
複数のバッテリセルが収容される剛体ハウジングと、
前記複数のバッテリセルに印加される圧力を制御するために前記複数のバッテリセルに印加される圧力を調整するように構成された圧力調整器と
を備える、請求項13に記載の装置。 - 圧力制御システムが、複数のバッテリセルに印加される圧力をモニターするように構成された1又は2以上の圧力センサをさらに備える、請求項13に記載の装置。
- 圧力制御システムが、1又は2以上の圧力センサからの入力を受け取り、調整シグナルを圧力調整器に供給するように構成された制御回路をさらに備える、請求項16に記載の装置。
- 複数のバッテリセル間に差し込まれた複数の冷却剤フロープレートを含む冷却剤システムをさらに備える、請求項13に記載の装置。
- 圧力調整器が、複数のバッテリセルの中の前記バッテリセルに印加される圧力を調整するために複数の冷却剤フロープレートを通って流れる冷却剤の圧力を調整するように構成される、請求項18に記載の装置。
- 圧力調整器が、複数の冷却剤フロープレートを通して冷却剤を流すためのポンプを含み、前記圧力調整器が、複数のバッテリセルに印加される圧力を調整するために前記複数の冷却剤フロープレートを通って流れる前記冷却剤の流量を変化させるように構成される、請求項18に記載の装置。
- 動作パラメータのうちの少なくとも1つが、セルの充電率、充電の状態、又は温度である、請求項13に記載の装置。
- 動作パラメータのうちの少なくとも1つが充電率であり、圧力制御システムが、複数のバッテリセルに印加される圧力を前記充電率に応じて動的に制御するように構成される、請求項13に記載の装置。
- バッテリアセンブリ内の冷却剤領域の体積の変化を検出するためのセンサをさらに備える、請求項13に記載の装置。
- センサがダイアフラム又はピストンを含む、請求項23に記載の装置。
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