JP6099775B2 - セルスタックを収容するための、金属製のフレーム構造体及びプラスチック構成部材から成るハウジング - Google Patents
セルスタックを収容するための、金属製のフレーム構造体及びプラスチック構成部材から成るハウジング Download PDFInfo
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Description
プラスチック構成部材として形成されており、且つ、第1の取付部及び第2の取付部を有している側壁;
側壁を横切る方向に整列され、第1の取付部に取り付けられている第1のレールと、側壁を横切る方向に整列され、第2の取付部に取り付けられている第2のレールとを有し、且つ、セルスタックに予荷重を加える、金属製のフレーム構造体。
角柱状の基体を備えている少なくとも二つのセルから成る直方体状のセルスタックであって、第1の長辺側縁部、第2の長辺側縁部、第3の長辺側縁部、第4の長辺側縁部、第1の端面、それとは反対側に位置する第2の端面を有しており、第1の長辺側縁部、第2の長辺側縁部、第3の長辺側縁部及び第4の長辺側縁部は相互に平行に整列されており、且つ、第1の端面及び第2の端面を横切る方向に整列されている、セルスタック;
本明細書において紹介するアプローチに応じたハウジングであって、側壁はセルスタックの第1の端面に当接しており、セルスタックの第1の長辺側縁部は第1のレールに当接しており、且つ、セルスタックの第2の長辺側縁部は第2のレールに当接している、ハウジング。
上述のハウジングを準備するステップ;
角柱状の基体を備えている少なくとも二つのセルから成る直方体状のセルスタックを準備するステップであって、セルスタックは、第1の長辺側縁部、第2の長辺側縁部、第3の長辺側縁部、第4の長辺側縁部、第1の端面、それとは反対側に位置する第2の端面を有しており、第1の長辺側縁部、第2の長辺側縁部、第3の長辺側縁部及び第4の長辺側縁部は相互に平行に整列されており、且つ、第1の端面及び第2の端面を横切る方向に整列されている、ステップ;
ハウジング内にセルスタックを配置し、側壁をセルスタックの第1の端面に当接させ、セルスタックの第1の長辺側縁部を第1のレールに当接させ、且つ、セルスタックの第2の長辺側縁部を第2のレールに当接させるステップ;
第1の面と、その第1の面を横切る方向に整列されている第2の面と、その第2の面を横切る方向に整列されている第3の面とから成るU字形の横断面を備えたケーシングパーツを準備するステップ;
ケーシングパーツをハウジングに配置し、ケーシングパーツを側壁に当接させ、第1のレールを、ケーシングパーツの第1の面と第2の面との間の第1の突き合わせ縁部に配置し、且つ、第2のレールを、ケーシングパーツの第2の面と第3の面との間の第2の突き合わせ縁部に配置するステップ。
熱可塑性マトリクスを有する繊維強化半材料から成るプレートを準備するステップ;プレートを緊張フレームに収容することができる。緊張フレームはプレートの取り扱いを改善するために使用される。
変形可能なプレートを得るために、マトリクスの変形温度へとプレートを加熱又は温度調整するステップ;
プラスチック構成部材の輪郭及びリブ構造体を雌型として写し取る金型キャビティを二つの金型半部間において形成している、開放されている射出成形機に、緊張フレームにある変形の準備が整ったプレートを挿入するステップ;
射出成形機を閉鎖し、変形の準備が整ったプレートの縁部を緊張フレームによって保持し、プレートを緊張状態にし、二つの金型半部間において三次元の変形が行われている間のプレートのしわ形成を回避し、リブ構造体に残余容積を残すステップ;
射出の準備が整った射出成形機の残存容積を、可塑化された熱可塑性材料で充填し、輪郭にリブ構造体を固着させ、それと同時に、射出された融解物によって、二つの金型半部の輪郭を、熱可塑性マトリクスを有する繊維強化半製品によって完全に写し取るステップ。
Claims (13)
- バッテリ用のセルスタック(302)を収容するためのハウジング(100)において、
前記ハウジング(100)は、
プラスチック構成部材として形成されており、且つ、第1の取付部(108)及び第2の取付部(110)を有している側壁(102)と、
前記側壁(102)を横切る方向に整列され、前記第1の取付部(108)に固定されている第1のレール(116)と、前記側壁(102)を横切る方向に整列され、前記第2の取付部(110)に固定されている第2のレール(118)とを有し、且つ、前記セルスタック(302)を押圧する、金属製のフレーム構造体(104)と、
を備えており、
前記フレーム構造体(104)の前記第1のレール(116)及び前記第2のレール(118)は、冷却プレート(304)用の軸方向収容部(202)をそれぞれ有していることを特徴とする、ハウジング(100)。 - 前記プラスチック構成部材は、3次元の輪郭及び補強リブ構造体(106)を備えている繊維強化プラスチック構成部材として形成されている、請求項1に記載のハウジング(100)。
- 前記側壁は、第3の取付部(112)及び第4の取付部(114)を有しており、
前記フレーム構造体(104)は、前記側壁(102)を横切る方向に整列され、前記第3の取付部(112)に固定されている第3のレール(120)と、前記側壁(102)を横切る方向に整列され、前記第4の取付部(114)に固定されている第4のレール(122)とを有している、請求項1又は2に記載のハウジング(100)。 - 前記第1のレール(116)、前記第2のレール(118)、前記第3のレール(120)及び前記第4のレール(122)は、前記セルスタック(302)の各長辺側縁部を収容するための軸方向凹部をそれぞれ有している、請求項3に記載のハウジング(100)。
- 前記第1のレール(116)、前記第2のレール(118)、前記第3のレール(120)及び前記第4のレール(122)は、ねじ結合を介して前記側壁(102)にそれぞれ結合されている、請求項4に記載のハウジング(100)。
- 第1の面と、該第1の面を横切る方向に整列されている第2の面と、該第2の面を横切る方向に整列されている第3の面とから成るU字形の横断面を備えたケーシングパーツ(400)を有しており、
前記ケーシングパーツ(400)は、前記第2の面とは反対側に位置する前記第1及び第3の面の端部が前記側壁(102)に当接するように配置されており、前記第1のレール(116)は、前記第1の面と前記第2の面との間の第1の突き合わせ縁部に前記第1のレール(116)の一端が位置するように配置されており、且つ、前記第2のレール(118)は、前記第2の面と前記第3の面との間の第2の突き合わせ縁部に前記第2のレール(118)の一端が位置するように配置されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のハウジング(100)。 - 前記ケーシングパーツ(400)は、第1の区画及び少なくとも一つの第2の区画から構成されており、
前記第1の区画及び前記第2の区画は、前記ケーシングパーツ(400)の前記第1の面と前記第2の面と前記第3の面とから成るU字形の横断面をそれぞれ有しており、且つ、U字形の端面である境界面において相互に結合されており、
前記第1の区画及び前記第2の区画は、前記第2の面とは反対側に位置する前記第1及び第3の面の端部がそれぞれ前記側壁(102)に当接するように配置されており、
前記第1のレール(116)及び前記第2のレール(118)は、前記第1の区画又は前記第2の区画に配置されており、
異なる長さの区画を組み合わせることによって、異なる長さのケーシングパーツ(400)を作製可能である、請求項6に記載のハウジング(100)。 - 前記ハウジング(100)は、蓋(404)を有しており、該蓋(404)は、前記ケーシングパーツ(400)の開放されている側を閉鎖し、且つ、前記第1の面、前記側壁(102)及び前記第3の面に当接している、請求項6又は7に記載のハウジング(100)。
- 前記ハウジング(100)は、前記側壁(102)と構造的に等しい別の側壁(402)を有しており、該別の側壁(402)は、前記フレーム構造体(104)の、前記側壁(102)側とは反対側の端部において、前記フレーム構造体(104)に結合されており、
前記第1のレール(116)は、別の第1の取付部に固定されており、且つ、前記第2のレール(118)は、別の第2の取付部に固定されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のハウジング(100)。 - バッテリ(300)において、
角柱状の基体を備えている少なくとも二つのセル(302)から成る直方体状のセルスタック(302)であって、第1の長辺側縁部、第2の長辺側縁部、第3の長辺側縁部、第4の長辺側縁部、第1の端面、及び、該第1の端面とは反対側に位置する第2の端面を有しており、前記第1の長辺側縁部、前記第2の長辺側縁部、前記第3の長辺側縁部及び前記第4の長辺側縁部は相互に平行に整列されており、且つ、前記第1の端面及び前記第2の端面を横切る方向に整列されている、セルスタックと、
請求項1乃至9のいずれか一項に記載のハウジング(100)であって、前記側壁(102)は、前記セルスタック(302)の前記第1の端面に当接しており、前記セルスタック(302)の前記第1の長辺側縁部は、前記第1のレール(116)に当接しており、且つ、前記セルスタック(302)の前記第2の長辺側縁部は、前記第2のレール(118)に当接している、ハウジング(100)と、
を有していることを特徴とする、バッテリ(300)。 - 前記バッテリ(300)は、冷却プレート(304)を有しており、該冷却プレート(304)は、前記第1のレール(116)の軸方向収容部及び前記第2のレール(118)の軸方向収容部に配置されており、且つ、前記セルスタック(302)に熱的に接触している、請求項10に記載のバッテリ(300)。
- バッテリ(300)を製造するための方法(700)において、
該方法(700)は、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載のハウジング(100)を準備するステップ(701)と、
角柱状の基体を備えている少なくとも二つのセル(302)から成る直方体状のセルスタック(302)を準備するステップ(703)であって、前記セルスタック(302)は、第1の長辺側縁部、第2の長辺側縁部、第3の長辺側縁部、第4の長辺側縁部、第1の端面、及び、該第1の端面とは反対側に位置する第2の端面を有しており、前記第1の長辺側縁部、前記第2の長辺側縁部、前記第3の長辺側縁部及び前記第4の長辺側縁部は相互に平行に整列されており、且つ、前記第1の端面及び前記第2の端面を横切る方向に整列されている、ステップ(703)と、
前記ハウジング(100)内に前記セルスタック(302)を配置し、前記側壁(102)を前記セルスタック(302)の前記第1の端面に当接させ、前記セルスタック(302)の前記第1の長辺側縁部を前記第1のレール(116)に当接させ、且つ、前記セルスタック(302)の前記第2の長辺側縁部を前記第2のレール(118)に当接させるステップ(705)と、
第1の面と、該第1の面を横切る方向に整列されている第2の面と、該第2の面を横切る方向に整列されている第3の面とから成るU字形の横断面を備えたケーシングパーツ(400)を準備するステップ(707)と、
前記ケーシングパーツ(400)を前記ハウジング(100)に配置し、前記ケーシングパーツ(400)の、前記第2の面とは反対側に位置する前記第1及び第3の面の端部を前記側壁(102)に当接させ、前記第1のレール(116)を、前記ケーシングパーツ(400)の前記第1の面と前記第2の面との間の第1の突き合わせ縁部に配置し、且つ、前記第2のレール(118)を、前記ケーシングパーツ(400)の前記第2の面と前記第3の面との間の第2の突き合わせ縁部に配置するステップ(709)と、
を備えていることを特徴とする、バッテリ(300)を製造するための方法(700)。 - 三次元の輪郭及び補強リブ構造体(106)を備えている繊維強化プラスチック構成部材(102)としての、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のハウジング(100)の側壁(102)を製造するための方法(800)において、
該方法(800)は、
熱可塑性のマトリクスを有する繊維強化半材料から成るプレートを準備するステップ(802)と、
前記プレートを変形可能とするために、所定のクランプ力をプレートに加えるように構成されている緊張フレーム内に固定されている前記プレートを、前記マトリクスの変形温度へと温度調整するステップ(804)と、
前記プラスチック構成部材(102)の前記輪郭及び前記リブ構造体(106)を雌型として写し取る金型キャビティを二つの金型半部間において形成している、開放されている射出成形機に、前記変形温度に温度調整された前記プレートを前記緊張フレームと共に挿入するステップ(806)と、
前記射出成形機を閉鎖し、前記変形温度に温度調整された前記プレートの縁部を前記緊張フレームによって保持し、前記プレートを緊張状態にし、三次元の変形が行われている間のしわ形成を回避し、前記リブ構造体(106)に残余容積を残すステップ(808)と、
前記射出成形機の前記残存容積を、融解された熱可塑性材料で充填し、前記輪郭に前記リブ構造体(106)を固着させ、融解物の圧力によって、前記射出成形機の金型の輪郭を、変形されたプレート半製品によって完全に写し取るステップ(810)と、
を備えていることを特徴とする、繊維強化プラスチック構成部材(102)を製造するための方法(800)。
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