JP5863118B2 - 電池ユニット - Google Patents
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Description
本願は、2010年2月2日に出願された米国仮特許出願第61/300,616号に優先権を主張し、本明細書にその内容を参照として取り込むものとする。
Claims (19)
- 第1の電池スタック面を規定し、かつ、それぞれが1つ以上の電池セルを収容し、互いに隣り合って接触する複数の長方形状かつ箱型の電池モジュールを有する第1の電池スタックであって、前記複数の電池モジュールのそれぞれが上面、底面および2対の側面を規定し、前記2対の側面のそれぞれは前記底面よりも広く、かつ、前記複数の電池モジュールのそれぞれは1つの電池モジュールの側面が隣り合う電池モジュールの側面と接触するように配置され、前記第1の電池スタック面は、前記第1の電池スタックを形成する前記複数の電池モジュールの複数の前記底面で形成される隣接する一連の複数表面を有する、第1の電池スタックと、
前記第1の電池スタック面から離間して前記第1の電池スタック面に対向する第2の電池スタック面を規定し、かつ、それぞれが1つ以上の電池セルを収容し、互いが隣り合って接触する複数の長方形かつ箱型の電池モジュールを有する第2の電池スタックであって、前記複数の電池モジュールのそれぞれが上面、底面および2対の側面を規定し、前記2対の側面のそれぞれは前記上面よりも広く、かつ、前記複数の電池モジュールのそれぞれは1つの電池モジュールの側面が隣り合う電池モジュールの側面と接触するように配置され、前記第2の電池スタック面は、前記第2の電池スタックを形成する前記複数の電池モジュールの複数の前記上面で形成される隣接する一連の複数表面を有する、第2の電池スタックと、
前記第1の電池スタックと前記第2の電池スタックとの間に配置され、1つまたは複数の流体流路を規定し、前記電池モジュールのうちの複数にまたがって前記第1の電池スタック面に接触する第1面と、前記電池モジュールのうちの複数にまたがって前記第2の電池スタック面に接触する第2面とを有し、前記第1の電池スタック及び前記第2の電池スタックの膨張により収縮し、前記第1の電池スタック及び前記第2の電池スタックのその後の収縮により膨張するよう弾性変形可能な熱交換器構造と
を備え、
前記熱交換器構造は、複数のフィンを含むフィンプレートを有し、前記複数のフィンは、前記第1の電池スタックおよび前記第2の電池スタックの前記複数の電池モジュールが配列される方向と垂直な方向へ平行に延伸し、
使用中の温度上昇時または温度下降時において、前記熱交換器構造の前記第1面と前記第1の電池スタック面との接触および前記熱交換器構造の前記第2面と前記第2の電池スタック面との接触が、それぞれ、前記第1の電池スタックおよび前記第2の電池スタックの隣り合う前記複数の電池モジュールに渡って保たれる、電池ユニット。 - 前記熱交換器構造の前記フィンプレートは、ピークおよびバレーを交互に有する波形フィンプレートを有し、前記ピークの間および前記バレーの間に前記流体流路が規定され、前記ピークのうち少なくともいくつかは前記第1の電池スタック面に接触し、前記バレーのうち少なくともいくつかは前記第2の電池スタック面に接触して、前記フィンプレートと前記第1の電池スタック及び前記第2の電池スタックとの間の熱交換を促進する請求項1の電池ユニット。
- 前記ピークは、前記第1の電池スタック面に接触する平坦面をそれぞれ有し、前記バレーは、前記第2の電池スタック面に接触する平坦面をそれぞれ有する請求項2に記載の電池ユニット。
- 前記フィンプレートの波形は、前記第1の電池スタック面に接触する前記ピークの間の空間の少なくともいくつかが、前記第2の電池スタック面に接触する前記バレーの間の空間とそれぞれ位置合わせされるよう角度付けされている請求項3に記載の電池ユニット。
- 前記フィンプレートは、オフセットストリップフィンプレートである請求項2に記載の電池ユニット。
- 前記熱交換器構造の前記フィンプレートは、平面状部により連結される互いに平行な半円筒状部の列を規定するフィンプレートを有し、前記半円筒状部のうち少なくともいくつかは前記第1の電池スタック面に接触し、前記平面状部のうち少なくともいくつかは前記第2の電池スタック面に接触して、前記フィンプレートと前記第1の電池スタックおよび前記第2の電池スタックとの間の熱交換を促進する請求項1に記載の電池ユニット。
- 前記熱交換器構造の前記フィンプレートは、ピークおよびバレーを交互に有する波形の第1のフィンプレートと、ピークおよびバレーを交互に有する変形可能で波形の第2のフィンプレートとを有し、前記第1のフィンプレート及び前記第2のフィンプレートは、互いに隣り合って配置され、前記第1のフィンプレートの前記ピークのうちの複数が前記第1の電池スタック面に接触し、前記第2のフィンプレートの前記ピークのうちの複数が前記第2の電池スタック面に接触する請求項1に記載の電池ユニット。
- 前記第1のフィンプレート及び前記第2のフィンプレートは、前記第1のフィンプレートの前記バレーが前記第2のフィンプレートの前記バレーとそれぞれ位置合わせされるように、背中合わせに配置される請求項7に記載の電池ユニット。
- 前記第1のフィンプレートと前記第2のフィンプレートとの間に中間プレートが配置される請求項7または8に記載の電池ユニット。
- 前記中間プレートは、能動的加熱要素を含む請求項9に記載の電池ユニット。
- 前記中間プレートは、前記中間プレート内に流体を案内する流体導管を含む請求項9または10に記載の電池ユニット。
- 前記中間プレートは、前記電池ユニットの通常の動作温度範囲内に相変化温度を有する相変化物質を封入されている請求項9から11のいずれか1項に記載の電池ユニット。
- 前記中間プレートは、前記第1の電池スタックおよび前記第2の電池スタックの外縁より外側に延伸する1つ以上の延伸部を含む請求項9から12のいずれか1項に記載の電池ユニット。
- 前記第1の電池スタック面及び前記第2の電池スタック面から突起が延伸しており、前記第1のフィンプレートおよび前記第2のフィンプレートは、それぞれが有する前記バレーに前記突起を受け入れるよう位置付けられている請求項7から13のいずれか1項に記載の電池ユニット。
- 前記第1のフィンプレートおよび前記第2のフィンプレートは、グラファイトから形成され、前記第1のフィンプレートと前記第2のフィンプレートとの間にはコンフォーマル構造(conformal structure)が配置される請求項7に記載の電池ユニット。
- 前記第1のフィンプレート及び前記第2のフィンプレートは、それぞれ、弾性変形可能である請求項7に記載の電池ユニット。
- 前記第1のフィンプレートおよび前記第2のフィンプレートは、平坦な接触面を有するバレー及びピークを有するか、または正弦波型のフィンプレートである請求項7から14のいずれか1項または請求項16に記載の電池ユニット。
- 前記フィンプレートと前記第1の電池スタック面および前記第2の電池スタック面との間の接触面には、非導電性物質が配置されている請求項2から17のいずれか1項に記載の電池ユニット。
- 前記第1の電池スタック及び前記第2の電池スタックに対する前記熱交換器構造の移動を制限するべく、前記熱交換器構造並びに前記第1の電池スタック及び前記第2の電池スタックの上に、協働するインターロック部が設けられる請求項1から18のいずれか1項に記載の電池ユニット。
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