JP6480600B2 - 電池セルアセンブリ - Google Patents

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Description

本出願は、２０１５年１１月１０日付の米国特許出願第１４／９３６，７９２号に基づく優先権の利益を主張し、当該米国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、電池セルアセンブリに関する。
従来の電池セルアセンブリは、電池セルを連結し、外部熱エネルギーから電池セルを断熱させるために別途の中間部材を用いなければならないので、電池セルアセンブリの体積と重量が増加し、組立が容易でない問題点があった。
そこで、本発明の発明者らは、熱エネルギーが電池セルに伝達されることを最小化し、電池セルを安全に固定可能な向上した内部構造を含む電池セルアセンブリの必要性を認識した。
本発明は、従来技術の問題点と従来から求められてきた技術的課題を解決することを目的とする。
本出願の発明者らは、深い研究と多様な実験を繰り返した末に、電池セルアセンブリが重合体発泡容器を含むことによって、電池セルアセンブリの組立が容易であり、向上した断熱効果を発揮できることを確認して、本発明を完成するに至った。
本発明の一つの例示的な実施例による電池セルアセンブリを提供する。前記電池セルアセンブリは、内部領域（interior region）を定義する第１側壁（first side wall）、第２側壁（second side wall）、および第３側壁（third side wall）を含む重合体発泡容器（polymeric foam container）を含む。前記第１側壁と第２側壁は、互いに平行に延びている。前記第３側壁は、第１側壁と第２側壁との間に延び、第１側壁と第２側壁に垂直である。前記第１側壁、第２側壁、および第３側壁は、第１側壁、第２側壁、および第３側壁内にそれぞれ延びている第１グルーブ（first groove）、第２グルーブ（second groove）、および第３グルーブ（third groove）を含む。前記電池セルアセンブリは、第１外周レッジ部（first peripheral ledge portion）、第２外周レッジ部（second peripheral ledge portion）、および第３外周レッジ部（third peripheral ledge portion）と共に第１四角形状本体部（first rectangular-shaped body）を有する第１電池セルをさらに含む。前記第１電池セルの第１外周レッジ部および第２外周部は、互いに平行に延びている。前記第１電池セルの第３外周レッジ部は、第１電池セルの第１外周レッジ部と第２外周レッジ部との間に延び、第１電池セルの第１外周レッジ部と第２外周レッジ部に垂直である。前記第１電池セルは、第１外周レッジ部、第２外周レッジ部、および第３外周レッジ部が、第１側壁、第２側壁、および第３側壁の第１グルーブ、第２グルーブ、および第３グルーブそれぞれに位置するように、内部領域に位置する。
本発明の一つの例示的な実施例による電池セルアセンブリの模式図である。 図１の電池セルアセンブリの部分分解図である。 図１の電池セルアセンブリの他の部分分解図である。 図１の電池セルアセンブリを直線４−４に沿って切断した断面模式図である。 図４の電池セルアセンブリの一部分に対する拡大模式図である。 図４の電池セルアセンブリの他の一部分に対する拡大模式図である。 図１の電池セルアセンブリを直線７−７に沿って切断した断面模式図である。 図１の電池セルアセンブリにおいてハウジングカバーの除去された電池セルアセンブリの平面図である。 図１の電池セルアセンブリで用いられるプラスチックハウジングの平面図である。 図１の電池セルアセンブリで用いられる未設置状態の第１単一重合体発泡アセンブリの模式図である。 図１０の第１単一重合体発泡アセンブリの他の模式図である。 図１０の第１単一重合体発泡アセンブリの側面図である。 図１０の第１単一重合体発泡アセンブリの平面図である。 図１３の第１単一重合体発泡アセンブリを直線１４−１４に沿って切断した断面模式図である。 図１の電池セルアセンブリで用いられる未設置状態の第２単一重合体発泡アセンブリの模式図である。 図１５の第２単一重合体発泡アセンブリの他の模式図である。 図１の電池セルアセンブリで用いられる電池セルの模式図である。 図１７の電池セルの側面図である。 図１７の電池セルの平面図である。 図１０の第１単一重合体発泡アセンブリに位置する複数の電池セルと相互連結アセンブリの模式図である。 図１０の第１単一重合体発泡アセンブリに位置する複数の電池セルと相互連結アセンブリ、および複数の電池セルの第１側面に取り付けられている図１５の第２単一重合体発泡アセンブリの模式図である。 図１０の第１単一重合体発泡アセンブリに位置する複数の電池セルと相互連結アセンブリ、および複数の電池セルの第１側面と第２側面に取り付けられている図１５の第２単一重合体発泡アセンブリの模式図である。 図１０の第１単一重合体発泡アセンブリに位置する複数の電池セルと相互連結アセンブリ、および複数の電池セルの第１側面、第２側面、および第３側面に取り付けられている図１５の第２単一重合体発泡アセンブリの模式図である。 図１０の第１単一重合体発泡アセンブリに位置する複数の電池セルと相互連結アセンブリ、および複数の電池セルの第１側面、第２側面、および第３側面に取り付けられている図１５の第２単一重合体発泡アセンブリ、および複数の電池セルの第４側面に取り付けられている第１単一重合体発泡アセンブリの模式図である。
図１〜９を参照して、一つの例示的な実施例による電池セルアセンブリ１０が提供される。電池セルアセンブリ１０は、プラスチックハウジング（３０：plastic housing）と、ハウジングカバー（３２：housing cover）と、電池セル４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８と、重合体発泡容器７０と、相互連結アセンブリ（８０：interconnect assembly）とを含む。本発明による電池セルアセンブリ１０の利点は、アセンブリ１０が、重合体発泡容器７０に形成されたグルーブ内に電池セル４０〜８２を保持しながら、外部熱エネルギーから電池セル４０〜８２を断熱できるように、重合体発泡容器７０を用いることである。したがって、電池セルアセンブリ１０は、電池セルを固定された位置に保持するために、電池セルの間に位置する中間フレーム部材または支持部材などを必要としない。
図１、２、および９を参照すれば、電池セル４０〜８２、重合体発泡容器７０、および相互連結アセンブリ８０をプラスチックハウジング３０内に保持するために、プラスチックハウジング３０が提供される。プラスチックハウジング３０は、内部空間（１１０：inner space）を定義する下部壁（１００：bottom wall）と側壁１０２、１０４、１０６、１０８とを含む。側壁１０２、１０６は、下部壁１００に連結されて互いに平行に延びている。側壁１０４、１０８は、下部壁１００に連結されて互いに平行に延び、側壁１０２、１０６に垂直である。側壁１０２は、互いに離隔しており、内部空間１１０の内側に延びているタブ１２０、１２２、１２４を含む。タブ１２０、１２２、１２４は、重合体発泡容器７０が内部空間１１０内に位置する時、重合体発泡容器７０に接触するように構成されている。そして、側壁１０４は、互いに離隔しており、内部空間１１０の内側に延びているタブ１３０、１３２、１３４を含む。タブ１３０、１３２、１３４は、重合体発泡容器７０が内部空間１１０内に位置する時、重合体発泡容器７０に接触するように構成されている。また、側壁１０６は、互いに離隔しており、内部空間１１０の内側に延びているタブ１４０、１４２、１４４を含む。タブ１４０、１４２、１４４は、重合体発泡容器７０が内部空間１１０内に位置する時、重合体発泡容器７０に接触するように構成されている。そして、側壁１０８は、互いに離隔しており、内部空間１１０の内側に延びているタブ１５０、１５２、１５４を含む。タブ１５０、１５２、１５４は、重合体発泡容器７０が内部空間１１０内に位置する時、重合体発泡容器７０に接触するように構成されている。
図７および１７〜１９を参照すれば、電池セル４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８は、互いの上に積層されている。一つの例示的な実施例において、電池セル４０〜６８は、リチウムイオンパウチ型電池セルである。電池セル４０〜６８の構造は、以下、詳細に説明される。
電池セル４０は、四角形状本体部１７０と、外周レッジ部１７１、１７２、１７３、１７４と、電極端子１７６、１７７とを含む。外周レッジ部１７１、１７２、１７３、１７４は、四角形状本体部１７０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部１７１、１７２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部１７３、１７４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部１７１、１７２に垂直である。外周レッジ部１７３は、四角形状本体部１７０の第１端部（first end）に近接した外周レッジ部１７１、１７２の間に延びており、外周レッジ部１７４は、四角形状本体部１７０の第２端部（second end）に近接した外周レッジ部１７１、１７２の間に延びている。電極端子１７６、１７７は、外部レッジ部１７４から外部に延びている。
図５〜７を参照すれば、電池セル４２は、四角形状本体部１８０と、外周レッジ部１８１、１８２、１８３、１８４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部１８１、１８２、１８３、１８４は、四角形状本体部１８０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部１８１、１８２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部１８３、１８４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部１８１、１８２に垂直である。外周レッジ部１８３は、四角形状本体部１８０の第１端部に近接した外周レッジ部１８１、１８２の間に延びており、外周レッジ部１８４は、四角形状本体部１８０の第２端部に近接した外周レッジ部１８１、１８２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部１８４から外部に延びている。
電池セル４４は、四角形状本体部１９０と、外周レッジ部１９１、１９２、１９３、１９４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部１９１、１９２、１９３、１９４は、四角形状本体部１９０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部１９１、１９２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部１９３、１９４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部１９１、１９２に垂直である。外周レッジ部１９３は、四角形状本体部１９０の第１端部に近接した外周レッジ部１９１、１９２の間に延びており、外周レッジ部１９４は、四角形状本体部１９０の第２端部に近接した外周レッジ部１９１、１９２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部１９４から外部に延びている。
電池セル４６は、四角形状本体部２００と、外周レッジ部２０１、２０２、２０３、２０４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部２０１、２０２、２０３、２０４は、四角形状本体部２００に連結されて外部に延びている。外周レッジ部２０１、２０２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部２０３、２０４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部２０１、２０２に垂直である。外周レッジ部２０３は、四角形状本体部２００の第１端部に近接した外周レッジ部２０１、２０２の間に延びており、外周レッジ部２０４は、四角形状本体部２００の第２端部に近接した外周レッジ部２０１、２０２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部２０４から外部に延びている。
電池セル４８は、四角形状本体部２１０と、外周レッジ部２１１、２１２、２１３、２１４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部２１１、２１２、２１３、２１４は、四角形状本体部２１０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部２１１、２１２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部２１３、２１４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部２１１、２１２に垂直である。外周レッジ部２１３は、四角形状本体部２１０の第１端部に近接した外周レッジ部２１１、２１２の間に延びており、外周レッジ部２１４は、四角形状本体部２１０の第２端部に近接した外周レッジ部２１１、２１２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部２１４から外部に延びている。
電池セル５０は、四角形状本体部２２０と、外周レッジ部２２１、２２２、２２３、２２４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部２２１、２２２、２２３、２２４は、四角形状本体部２２０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部２２１、２２２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部２２３、２２４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部２２１、２２２に垂直である。外周レッジ部２２３は、四角形状本体部２２０の第１端部に近接した外周レッジ部２２１、２２２の間に延びており、外周レッジ部２２４は、四角形状本体部２２０の第２端部に近接した外周レッジ部２２１、２２２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部２２４から外部に延びている。
電池セル５２は、四角形状本体部２３０と、外周レッジ部２３１、２３２、２３３、２３４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部２３１、２３２、２３３、２３４は、四角形状本体部２３０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部２３１、２３２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部２３３、２３４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部２３１、２３２に垂直である。外周レッジ部２３３は、四角形状本体部２３０の第１端部に近接した外周レッジ部２３１、２３２の間に延びており、外周レッジ部２３４は、四角形状本体部２３０の第２端部に近接した外周レッジ部２３１、２３２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部２３４から外部に延びている。
電池セル５４は、四角形状本体部２４０と、外周レッジ部２４１、２４２、２４３、２４４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部２４１、２４２、２４３、２４４は、四角形状本体部２４０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部２４１、２４２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部２４３、２４４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部２４１、２４２に垂直である。外周レッジ部２４３は、四角形状本体部２４０の第１端部に近接した外周レッジ部２４１、２４２の間に延びており、外周レッジ部２４４は、四角形状本体部２４０の第２端部に近接した外周レッジ部２４１、２４２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部２４４から外部に延びている。
電池セル５６は、四角形状本体部２５０と、外周レッジ部２５１、２５２、２４３、２４４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部２５１、２５２、２５３、２５４は、四角形状本体部２５０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部２５１、２５２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部２５３、２５４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部２５１、２５２に垂直である。外周レッジ部２５３は、四角形状本体部２５０の第１端部に近接した外周レッジ部２５１、２５２の間に延びており、外周レッジ部２５４は、四角形状本体部２５０の第２端部に近接した外周レッジ部２５１、２５２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部２５４から外部に延びている。
電池セル５８は、四角形状本体部２６０と、外周レッジ部２６１、２６２、２６３、２６４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部２６１、２６２、２６３、２６４は、四角形状本体部２６０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部２６１、２６２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部２６３、２６４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部２６１、２６２に垂直である。外周レッジ部２６３は、四角形状本体部２６０の第１端部に近接した外周レッジ部２６１、２６２の間に延びており、外周レッジ部２６４は、四角形状本体部２６０の第２端部に近接した外周レッジ部２６１、２６２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部２６４から外部に延びている。
電池セル６０は、四角形状本体部２７０と、外周レッジ部２７１、２７２、２７３、２７４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部２７１、２７２、２７３、２７４は、四角形状本体部２７０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部２７１、２７２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部２７３、２７４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部２７１、２７２に垂直である。外周レッジ部２７３は、四角形状本体部２７０の第１端部に近接した外周レッジ部２７１、２７２の間に延びており、外周レッジ部２７４は、四角形状本体部２７０の第２端部に近接した外周レッジ部２７１、２７２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部２７４から外部に延びている。
電池セル６２は、四角形状本体部２８０と、外周レッジ部２８１、２８２、２８３、２８４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部２８１、２８２、２８３、２８４は、四角形状本体部２８０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部２８１、２８２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部２８３、２８４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部２８１、２８２に垂直である。外周レッジ部２８３は、四角形状本体部２８０の第１端部に近接した外周レッジ部２８１、２８２の間に延びており、外周レッジ部２８４は、四角形状本体部２８０の第２端部に近接した外周レッジ部２８１、２８２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部２８４から外部に延びている。
電池セル６４は、四角形状本体部２９０と、外周レッジ部２９１、２９２、２９３、２９４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部２９１、２９２、２９３、２９４は、四角形状本体部２９０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部２９１、２９２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部２９３、２９４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部２９１、２９２に垂直である。外周レッジ部２９３は、四角形状本体部２９０の第１端部に近接した外周レッジ部２９１、２９２の間に延びており、外周レッジ部２９４は、四角形状本体部２９０の第２端部に近接した外周レッジ部２９１、２９２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部２９４から外部に延びている。
電池セル６６は、四角形状本体部３００と、外周レッジ部３０１、３０２、３０３、３０４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部３０１、３０２、３０３、３０４は、四角形状本体部３００に連結されて外部に延びている。外周レッジ部３０１、３０２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部３０３、３０４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部３０１、３０２に垂直である。外周レッジ部３０３は、四角形状本体部３００の第１端部に近接した外周レッジ部３０１、３０２の間に延びており、外周レッジ部３０４は、四角形状本体部３００の第２端部に近接した外周レッジ部３０１、３０２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部３０４から外部に延びている。
電池セル６８は、四角形状本体部３１０と、外周レッジ部３１１、３１２、３１３、３１４と、一対の電極端子とを含む。外周レッジ部３１１、３１２、３１３、３１４は、四角形状本体部３１０に連結されて外部に延びている。外周レッジ部３１１、３１２は、互いに平行に延びており、外周レッジ部３１３、３１４は、互いに平行に延びており、外部レッジ部３１１、３１２に垂直である。外周レッジ部３１３は、四角形状本体部３１０の第１端部に近接した外周レッジ部３１１、３１２の間に延びており、外周レッジ部３１４は、四角形状本体部３１０の第２端部に近接した外周レッジ部３１１、３１２の間に延びている。一対の電極端子は、外部レッジ部３１４から外部に延びている。
図４および１０〜１６を参照すれば、重合体発泡容器７０は、電池セルアセンブリ１０の外部から熱エネルギーが電池セル４０〜６８に伝達されることを最小化または防止するために提供される。重合体発泡容器７０は、第１単一重合体発泡アセンブリ（４００：first unitary polymeric foam assembly：図１０に示される）と、第２単一重合体発泡アセンブリ（４０２：図１５に示される）とを含む。第１単一重合体発泡アセンブリ４００と第２単一重合体発泡アセンブリ４０２は、第１単一重合体発泡アセンブリ４００と第２単一重合体発泡アセンブリ４０２内に電池セル４０〜６８を保持するために互いに連結されている。下記に詳細に説明されるように、第１単一重合体発泡アセンブリ４００と第２単一重合体発泡アセンブリ４０２は、重合体発泡容器７０の下部壁４１０、側壁４１２、上部壁（４１４：top wall）、および側壁５４１、５４２、５４３を定義する。一つの例示的な実施例において、重合体発泡容器７０は、ポリエチレン発泡（polyethylene foam）からなる。他の例示的な実施例において、重合体発泡容器７０は、ポリウレタン発泡（polyurethane foam）からなる。さらに他の例示的な実施例において、重合体発泡容器７０は、所望の熱的特性を有する他の重合体からなってもよいのはもちろんである。
図２４を参照すれば、第１単一重合体発泡アセンブリ４００と第２単一重合体発泡アセンブリ４０２とが互いに連結される時、アセンブリ４００、４００２が内部領域（４０４：図４に示される）を定義する。そして、側壁５４２、５４３は、互いに平行に延びている。そして、側壁５４１は、側壁５４２、５４３に垂直に側壁５４２、５４３の間に延びている。また、側壁４１２は、側壁５４１に平行であり、側壁５４２、５４３に垂直に側壁５４２、５４３に延びている。
図１０〜１４および２４を参照すれば、第１単一重合体発泡アセンブリ４００は、下部壁４１０と、側壁４１２と、上部壁４１４と、リビングヒンジ４１６、４１８とを含む。下部壁４１０、側壁４１２、および上部壁４１４は、未設置状態で四角形状の外部外周を含む。下部壁４１０は、リビングヒンジ（living hinge）４１６を用いて側壁４１２に回転可能に（rotatably）連結されている。側壁４１２は、リビングヒンジ４１８を用いて上部壁４１４に回転可能に連結されている。リビングヒンジ４１６は、リビングヒンジ４１８に平行に延びている。他の例示的な実施例において、下部壁４１０、側壁４１２、および上部壁４１４は、リビングヒンジを用いて共に連結されない別個の独立した構成であってもよい。
下部壁４１０は、電池セル４０〜６８の積層体を下部壁４１０に保持するように構成される。下部壁４１０は、外部四角形状面（４３０：outer rectangular-shaped surface）と、内部四角形状面（４３２：inner rectangular-shaped surface）と、台形状側面（４４１、４４２、４４３、４４４：trapezoidal-shaped side surfaces）とを含む。外部四角形状面４３０は、内部四角形状面４３２に実質的に平行に位置する。外部四角形状面４３０は、内部四角形状面４３２より大きい。台形状側面４４１、４４２、４４３、４４４は、外部四角形状面４３０と内部四角形状面４３２との間に連結されて延びている。グルーブ４４６は、下部壁４１０の台形状側面４４１から台形状側面４４２に延びている。グルーブ４４６は、相互連結アセンブリ（８０：図２０に示される）の一部をグルーブ４４６に収納できるように、大きさと形状が調整されている。
側壁４１２は、外部四角形状面４６０と、内部四角形状面４６２と、台形状側面４７１、４７２、４７３、４７４とを含む。外部四角形状面４６０は、内部四角形状面４６２に実質的に平行に位置する。外部四角形状面４６０は、内部四角形状面４６２より大きい。台形状側面４７１、４７２、４７３、４７４は、外部四角形状面４６０と内部四角形状面４６２との間に連結されて延びている。リビングヒンジ４１６は、下部壁４１０の台形状側面４４４と側壁４１２の台形状側面４７３との間に位置する。
上部壁４１４は、電池セル４０〜６８の積層体の上部部位を覆えるように構成される。上部壁４１４は、外部四角形状面４９０と、内部四角形状面４９２と、台形状側面５０１、５０２、５０３、５０４とを含む。外部四角形状面４９０は、内部四角形状面４９２に実質的に平行に位置する。外部四角形状面４９０は、内部四角形状面４９２より大きい。台形状側面５０１、５０２、５０３、５０４は、外部四角形状面４９０と内部四角形状面４９２との間に連結されて延びている。リビングヒンジ４１８は、側壁４１２の台形状側面４７４と上部壁４１４の台形状側面５０３に近接して位置する。上部壁４１４は、上部壁４１４の内部四角形状面４９２に延びているグルーブ５０６をさらに含む。グルーブ５０６は、台形状側面５０１から台形状側面５０２に延びている。グルーブ５０６は、相互連結アセンブリ（８０：図２０に示される）の一部をグルーブ５０６に収納できるように、大きさと形状が調整されている。
図４、５、７、１５、および１６を参照すれば、第２単一重合体発泡アセンブリ（４０２：second unitary polymeric foam assembly）は、側壁５４１、５４２、５４３と、リビングヒンジ５４６、５４８とを含む。側壁５４１、５４２、５４３は、未設置状態で四角形状の外部外周を含む。側壁５４１は、側壁５４２、５４３の間に位置し、側壁５４２、５４３に連結されている。側壁５４２は、リビングヒンジ５４６と共に側壁５４１に回転可能に連結されている。側壁５４３は、リビングヒンジ５４８と共に側壁５４１に回転可能に連結されている。リビングヒンジ５４６は、リビングヒンジ５４８に平行に延びている。他の一つの例示的な実施例において、側壁５４１、５４２、５４３は、リビングヒンジを用いて共に連結されない別個の独立した構成であってもよい。
側壁５４１は、外部四角形状面５６０と、内部四角形状面５６２と、台形状側面５７１、５７２、５７３、５７４とを含む。外部四角形状面５６０は、内部四角形状面５６２に実質的に平行に位置する。外部四角形状面５６０は、内部四角形状面５６２より大きい。台形状側面５７１、５７２、５７３、５７４は、外部四角形状面５６０と内部四角形状面５６２との間に連結されて延びている。リビングヒンジ５４６は、側壁５４２の台形状側面６７４と側壁５４１の台形状側面５７３に近接して位置する。
図５および１３を参照すれば、側壁５４１は、側壁５４１の内部四角形状面５６２に延びているグルーブ５８０、５８２、５８４、５８６、５８８、５９０、５９２、５９４、５９６、５９８、６００、６０２、６０４、６０６、６０８を含む。グルーブ５８０〜６０８は、側壁５４１の台形状側面５７３から台形状側面５７４に延びている。そして、グルーブ５８０〜６０８それぞれは、互いに実質的に平行に延びており、グルーブ５８０〜６０８それぞれは、隣接するグルーブから所定の距離だけ離隔している。グルーブ５８０、５８２、５８４、５８６、５８８、５９０、５９２、５９４、５９６、５９８、６００、６０２、６０４、６０６、６０８は、グルーブ５８０、５８２、５８４、５８６、５８８、５９０、５９２、５９４、５９６、５９８、６００、６０２、６０４、６０６、６０８それぞれに電池セル４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８の外周レッジ部１７３、１８３、１９３、２０３、２１３、２２３、２３３、２４３、２５３、２６３、２７３、２８３、２９３、３０３、３１３それぞれが収納できるように、大きさと形状が調整されている。
図７、１５、および１６を参照すれば、側壁５４２は、外部四角形状面６６０と、内部四角形状面６６２と、台形状側面６７１、６７２、６７３、６７４とを含む。外部四角形状面６６０は、内部四角形状面６６２に実質的に平行に位置する。外部四角形状面６６０は、内部四角形状面６６２より大きい。台形状側面６７１、６７２、６７３、６７４は、外部四角形状面６６０と内部四角形状面６６２との間に連結されて延びている。
図７および１５を参照すれば、側壁５４２は、側壁５４２の内部四角形状面６６２に延びているグルーブ６８０、６８２、６８４、６８６、６８８、６９０、６９２、６９４、６９６、６９８、７００、７０２、７０４、７０６、７０８を含む。グルーブ６８０〜７０８は、台形状側面６７４から台形状側面６７３に向かって延びている。そして、グルーブ６８０〜７０８それぞれは、互いに実質的に平行に延びており、グルーブ６８０〜７０８それぞれは、隣接するグルーブから所定の距離だけ離隔している。グルーブ６８０、６８２、６８４、６８６、６８８、６９０、６９２、６９４、６９６、６９８、７００、７０２、７０４、７０６、７０８は、グルーブ６８０、６８２、６８４、６８６、６８８、６９０、６９２、６９４、６９６、６９８、７００、７０２、７０４、７０６、７０８それぞれに電池セル４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８の外周レッジ部１７１、１８１、１９１、２０１、２１１、２２１、２３１、２４１、２５１、２６１、２７１、２８１、２９１、３０１、３１１それぞれが収納できるように、大きさと形状が調整されている。
図１５を参照すれば、側壁５４２は、側壁５４２の内部四角形状面６６２に延びているグルーブ７１０をさらに含む。グルーブ７１０は、台形状側面６７１から台形状側面６７２に延び、実質的にグルーブ６８０〜７１０に垂直である。グルーブ７１０は、相互連結アセンブリ（８０：図２０に示される）の一部をグルーブ７１０に収納できるように、大きさと形状が調整されている。
図７、１５、および１６を参照すれば、側壁５４３は、外部四角形状面７６０と、内部四角形状面７６２と、台形状側面７７１、７７２、７７３、７７４とを含む。外部四角形状面７６０は、側壁５４３の内部四角形状面７６２に実質的に平行に位置する。外部四角形状面７６０は、内部四角形状面７６２より大きい。側壁５４３の台形状側面７７１、７７２、７７３、７７４は、外部四角形状面７６０と内部四角形状面７６２との間に連結されて延びている。
図７および１５を参照すれば、側壁５４３は、側壁５４３の内部四角形状面７６２に延びているグルーブ７８０、７８２、７８４、７８６、７８８、７９０、７９２、７９４、７９６、７９８、８００、８０２、８０４、８０６、８０８を含む。グルーブ７８０〜８０８は、台形状側面７７３から側壁５４３の台形状側面７７４に向かって延びている。そして、グルーブ７８０〜８０８それぞれは、互いに実質的に平行に延びており、グルーブ７８０〜８０８それぞれは、隣接するグルーブから所定の距離だけ離隔している。グルーブ７８０、７８２、７８４、７８６、７８８、７９０、７９２、７９４、７９６、７９８、８００、８０２、８０４、８０６、８０８は、電池セル４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８それぞれの外周レッジ部１７２、１８２、１９２、２０２、２１２、２２２、２３２、２４２、２５２、２６２、２７２、２８２、２９２、３０２、３１２が収納できるように、大きさと形状が調整されている。リビングヒンジ５４８は、側壁５４１の台形状側面５７４と側壁５４３の台形状側面７７３に近接して位置する。
図１５を参照すれば、側壁５４３は、側壁５４３の内部四角形状面７６２に延びているグルーブ８１０をさらに含む。グルーブ８１０は、台形状側面７７１から側壁５４３の台形状側面７７２に延び、グルーブ７８０〜８０８に実質的に垂直である。グルーブ８１０は、相互連結アセンブリ（８０：図２０に示される）の一部をグルーブ８１０に収納できるように、大きさと形状が調整されている。
図４、６、および８を参照すれば、相互連結アセンブリ８０は、電池セル４０〜６８を共に電気的に連結可能に構成されている。相互連結アセンブリ８０は、本体部９００と、本体部９００から外部に延びている延長部（９０２、９０４：extension portions）とを含む。本体部９００は、電池セル４０〜６８から電極端子を収納するために、本体部９００を介して延びている開口９１０、９１２、９１４、９１６、９１８、９２０、９２２、９２４、９２６、９２８、９３０、９３２、９３４、９３６、９３８を含む。電池セル４０〜６８の電極端子は、相互連結アセンブリ８０の導電性部材（図示せず）を用いて電気的に互いに直列に連結されている。一つの例示的な実施例において、電池セル４０〜６８の全体出力電圧は、実質的に１２Ｖｄｃである。
図２０〜２４を参照すれば、電池セルアセンブリ１０を組立てる過程は、下記に記述される。
まず、図４および２０を参照すれば、複数の電池セル４０〜６８は積層されており、相互連結アセンブリ８０を用いて電気的に直列に連結される。
次に、複数の電池セル４０〜６８と相互連結アセンブリ８０は、第１単一重合体発泡アセンブリ４００の下部壁４１０に位置する。
次に、図５および２１を参照すれば、第２単一重合体発泡アセンブリ４０２の側壁５４１は、グルーブ５８０、５８２、５８４、５８６、５８８、５９０、５９２、５９４、５９６、５９８、６００、６０２、６０４、６０６、６０８が、グルーブ５８０、５８２、５８４、５８６、５８８、５９０、５９２、５９４、５９６、５９８、６００、６０２、６０４、６０６、６０８内に電池セル４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８それぞれの外周レッジ部１７３、１８３、１９３、２０３、２１３、２２３、２３３、２４３、２５３、２６３、２７３、２８３、２９３、３０３、３１３をそれぞれ収納できるように、電池セル４０〜６８に対向して位置する。そして、図１３および１５を参照すれば、側壁４０１の台形状側面５７１は、下部壁４１０の台形状側面４４３に直接対向して位置する。
次に、図７および２２を参照すれば、第２単一重合体発泡アセンブリ４０２の側壁５４３は、グルーブ７８０、７８２、７８４、７８６、７８８、７９０、７９２、７９４、７９６、７９８、８００、８０２、８０４、８０６、８０８が、グルーブ７８０、７８２、７８４、７８６、７８８、７９０、７９２、７９４、７９６、７９８、８００、８０２、８０４、８０６、８０８内に電池セル４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８それぞれの外周レッジ部１７２、１８２、１９２、２０２、２１２、２２２、２３２、２４２、２５２、２６２、２７２、２８２、２９２、３０２、３１２をそれぞれ収納できるように、電池セル４０〜６８に対向して位置する。そして、図１３および１５を参照すれば、側壁４０１の台形状側面５７１は、下部壁４１０の台形状側面４４３に直接対向して位置する。また、側壁５４３の台形状側面７７１は、下部壁４１０の台形状側面４４２に直接対向して位置する。
次に、図７および２３を参照すれば、第２単一重合体発泡アセンブリ４０２の側壁５４２は、グルーブ６８０、６８２、６８４、６８６、６８８、６９０、６９２、６９４、６９６、６９８、７００、７０２、７０４、７０６、７０８が、グルーブ６８０、６８２、６８４、６８６、６８８、６９０、６９２、６９４、６９６、６９８、７００、７０２、７０４、７０６、７０８内に電池セル４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８それぞれの外周レッジ部１７１、１８１、１９１、２０１、２１１、２２１、２３１、２４１、２５１、２６１、２７１、２８１、２９１、３０１、３１１をそれぞれ収納できるように、電池セル４０〜６８に対向して位置する。そして、図１３および１５を参照すれば、側壁５４２の台形状側面６７４は、側壁５４１の台形状側面５７３に直接対向して位置する。また、側壁５４２の台形状側面６７１は、下部壁４１０の台形状側面４４１に直接対向して位置する。
次に、図４および２４を参照すれば、第１単一重合体発泡アセンブリ４００の側壁４１２は、下部壁４１０と側壁５４２、５４３に対向して位置する。特に、図１３および１５を参照すれば、側壁４１２の台形状側面４７３は、下部壁４１０の台形状側面４４４に直接対向して位置する。そして、側壁４１２の台形状側面４７２は、側壁５４３の台形状側面７７４に直接対向して位置する。そして、側壁５４２の台形状側面６７３は、下部壁４１０の台形状側面４４３に直接対向して位置する。
次に、図２、１３、および１５を参照すれば、第１単一重合体発泡アセンブリ４００の上部壁４１４は、側壁４１２、５４１、５４２、５４３に位置する。特に、図１３および１５を参照すれば、上部壁４１４の台形状側面５０３は、側壁４１２の台形状側面４７４に直接対向して位置する。また、上部壁４１４の台形状側面５０２は、側壁５４３の台形状側面７７２に直接対向して位置する。そして、上部壁４１４の台形状側面５０１は、側壁５４２の台形状側面６７２に直接対向して位置する。そして、上部壁４１４の台形状側面５０４は、側壁５４１の台形状側面５７２に直接対向して位置する。
次に、図３および７を参照すれば、重合体発泡容器７０、電池セル４０〜６８、および相互連結アセンブリ８０は、プラスチックハウジング３０の内部空間１１０に位置する。
次に、図１および６を参照すれば、ハウジングカバー３２は、プラスチックハウジング３０に連結される。
ここで記述された電池セルアセンブリは、他の電池セルアセンブリと比較した時、実質的な利点を提供する。特に、電池セルアセンブリの利点は、重合体発泡容器を用いて重合体発泡容器に形成されたグルーブ内に電池セルを固定しながら、外部熱エネルギーから電池セルを断熱できるということである。
本発明が限られた数の実施例だけに関して詳細に説明されたとしても、本発明がそれらの実施例に制限されない点は自明である。また、本発明は、ここで説明されていない変形、改造、置換または同等の配列を合体して改良可能であり、それらは本発明の思想と範囲内である。また、本発明の多様な実施例が説明される場合、本発明は、それらの実施例を包含できることは自明である。したがって、本発明は、ここで上述した説明によって制限されない。
以上説明したように、本発明による電池セルアセンブリは、重合体発泡容器を用いることによって、電池セルアセンブリの組立が容易であり、向上した断熱効果を発揮できる効果がある。
１０ 電池セルアセンブリ
３０ プラスチックハウジング
３２ ハウジングカバー
４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８ 電池セル
７０ 重合体発泡容器
８０ 相互連結アセンブリ
１００ 下部壁
１０２、１０４、１０６、１０８、４１２、５４２ 側壁
１１０ 内部空間
１２０、１２２、１２４、１３０、１３２、１３４、１４０、１４２、１４４、１５０、１５２、１５４ タブ
１７０ 四角形状本体部
１７１、１７２、１７３、１７４ 外周レッジ部
４１４ 上部壁
４４６、５０６ グルーブ

Claims (19)

  1. 電池セルアセンブリであって、
    内部領域（interior region）を定義する第１側壁（first side wall）、第２側壁（second side wall）、および第３側壁（third side wall）を含む重合体発泡容器（polymeric foam container）と、
    第１外周レッジ部（first peripheral ledge portion）、第２外周レッジ部（second peripheral ledge portion）、および第３外周レッジ部（third peripheral ledge portion）と共に第１四角形状本体部（first rectangular−shaped body）を有する第１電池セルとを含み、
    前記第２側壁と第３側壁は、互いに平行に延びており；前記第１側壁は、第２側壁と第３側壁との間に延び、第２側壁と第３側壁に垂直であり；前記第１側壁、第２側壁、および第３側壁は、第１側壁、第２側壁、および第３側壁内にそれぞれ延びている第１グルーブ（first groove）、第２グルーブ（second groove）、および第３グルーブ（third groove）を含み、
    前記第１電池セルの第１外周レッジ部および第２外周部は、互いに平行に延びており；前記第１電池セルの第３外周レッジ部は、第１電池セルの第１外周レッジ部と第２外周レッジ部との間に延び、第１電池セルの第１外周レッジ部と第２外周レッジ部に垂直であり；前記第１電池セルは、第１外周レッジ部、第２外周レッジ部、および第３外周レッジ部が、第１側壁、第２側壁、および第３側壁の第１グルーブ、第２グルーブ、および第３グルーブそれぞれに位置するように、内部領域に位置しており、
    前記重合体発泡容器は、上部壁（top wall）と、下部壁（bottom wall）と、第４側壁（fourth side wall）とをさらに含み、前記第４側壁は、第２側壁と第３側壁との間に延び、第２側壁と第３側壁に垂直であり、
    前記重合体発泡容器は、下部壁、第４側壁、および上部壁を定義する第１単一重合体発泡アセンブリ（first unitary polymeric foam assembly）を含み；前記下部壁は、第１リビングヒンジ（first living hinge）を用いて第４側壁に回転可能に（rotatably）連結されており、前記第４側壁は、第２リビングヒンジ（second living hinge）を用いて上部壁に回転可能に連結されており；前記第１リビングヒンジは、第２リビングヒンジに平行に延びており、
    前記下部壁は、外部四角形状面（outer rectangular−shaped surface）と、内部四角形状面（inner rectangular−shaped surface）と、第１台形状側面（first trapezoidal−shaped side surface）と、第２台形状側面（second trapezoidal−shaped surface）と、第３台形状側面（third trapezoidal−shaped surface）と、第４台形状側面（fourth trapezoidal−shaped surface）とを含み；前記下部壁の外部四角形状面は、下部壁の内部四角形状面に実質的に平行に位置し、前記下部壁の外部四角形状面は、下部壁の内部四角形状面より大きく；前記下部壁の第１台形状側面、第２台形状側面、第３台形状側面、および第４台形状側面は、下部壁の外部四角形状面と内部四角形状面との間に連結されて延びており、
    前記下部壁は、下部壁の内部四角形状面に延びているグルーブをさらに含み、前記グルーブは、下部壁の第１台形状側面から第２台形状側面に延び、前記グルーブは、相互連結アセンブリ（interconnect assembly）の一部をグルーブに収納できるように、大きさと形状が調整されていることを特徴とする電池セルアセンブリ。
  2. 前記第１側壁、第２側壁、および第３側壁は、第１側壁、第２側壁、および第３側壁内にそれぞれ延びている第４グルーブ、第５グルーブ、および第６グルーブをさらに含み；前記第４グルーブ、第５グルーブ、および第６グルーブは、第１グルーブ、第２グルーブ、および第３グルーブにそれぞれ平行に延びており；
    前記電池セルアセンブリは、第１外周レッジ部、第２外周レッジ部、および第３外周レッジ部と共に第１四角形状本体部を含む第２電池セルをさらに含み、
    前記第２電池セルの第１外周レッジ部および第２外周部は、互いに平行に延びており；前記第２電池セルの第３外周レッジ部は、第２電池セルの第１外周レッジ部と第２外周レッジ部との間に延び、第２電池セルの第１外周レッジ部と第２外周レッジ部に垂直であり；そして、前記第２電池セルは、第１外周レッジ部、第２外周レッジ部、および第３外周レッジ部が、第１側壁、第２側壁、および第３側壁の第４グルーブ、第５グルーブ、および第６グルーブそれぞれに位置するように、内部領域に位置することを特徴とする請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
  3. 内部空間（inner space）を定義するプラスチックハウジング（plastic housing）とハウジングカバー（housing cover）とを含み、前記重合体発泡容器と第１電池セルは、内部空間に位置し、前記ハウジングカバーは、プラスチックハウジングの開口を覆うために開口上に位置し、前記ハウジングカバーは、プラスチックハウジングに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
  4. 前記第４側壁は、外部四角形状面と、内部四角形状面と、第１台形状側面と、第２台形状側面と、第３台形状側面と、第４台形状側面とを含み；前記第４側壁の外部四角形状面は、第４側壁の内部四角形状面に実質的に平行に位置し、前記下部壁の外部四角形状面は、第４側壁の内部四角形状面より大きく；前記第４側壁の第１台形状側面、第２台形状側面、第３台形状側面、および第４台形状側面は、第４側壁の外部四角形状面と内部四角形状面との間に連結されて延びていることを特徴とする請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
  5. 前記第１リビングヒンジは、下部壁の第４台形状側面と第４側壁の第１台形状側面との間に位置することを特徴とする請求項４に記載の電池セルアセンブリ。
  6. 前記上部壁は、外部四角形状面と、内部四角形状面と、第１台形状側面と、第２台形状側面と、第３台形状側面と、第４台形状側面とを含み；前記上部壁の外部四角形状面は、上部壁の内部四角形状面に実質的に平行に位置し、前記上部壁の外部四角形状面は、上部壁の内部四角形状面より大きく；前記上部壁の第１台形状側面、第２台形状側面、第３台形状側面、および第４台形状側面は、上部壁の外部四角形状面と内部四角形状面との間に連結されて延びていることを特徴とする請求項４に記載の電池セルアセンブリ。
  7. 前記第２リビングヒンジは、上部壁の第４台形状側面と第４側壁の第２台形状側面との間に位置することを特徴とする請求項６に記載の電池セルアセンブリ。
  8. 前記上部壁は、上部壁の内部四角形状面に延びているグルーブをさらに含み、前記グルーブは、上部壁の第１台形状側面から第２台形状側面に延び、前記グルーブは、相互連結アセンブリの一部をグルーブに収納できるように、大きさと形状が調整されていることを特徴とする請求項６に記載の電池セルアセンブリ。
  9. 前記重合体発泡容器は、第１側壁、第２側壁、および第３側壁を定義する第２単一重合体発泡アセンブリ（second unitary polymeric foam assembly）を含み；前記第１側壁は、第２側壁と第３側壁との間に位置し、前記第２側壁は、第３リビングヒンジ（third living hinge）を用いて第１側壁に回転可能に連結されており；前記第３側壁は、第４リビングヒンジ（fourth living hinge）を用いて第１側壁に回転可能に連結されており；前記第３リビングヒンジは、第４リビングヒンジに平行に延びていることを特徴とする請求項１に記載の電池セルアセンブリ。
  10. 前記第１側壁は、外部四角形状面と、内部四角形状面と、第１台形状側面と、第２台形状側面と、第３台形状側面と、第４台形状側面とを含み；前記第１側壁の外部四角形状面は、第１側壁の内部四角形状面に実質的に平行に位置し、前記第１側壁の外部四角形状面は、第１側壁の内部四角形状面より大きく；前記第１側壁の第１台形状側面、第２台形状側面、第３台形状側面、および第４台形状側面は、第１側壁の外部四角形状面と内部四角形状面との間に連結されて延びていることを特徴とする請求項９に記載の電池セルアセンブリ。
  11. 前記第１グルーブは、第１側壁の内部四角形状面に延びており、前記第１グルーブは、第１側壁の第３台形状側面から第４台形状側面に延びていることを特徴とする請求項１０に記載の電池セルアセンブリ。
  12. 前記第２側壁は、外部四角形状面と、内部四角形状面と、第１台形状側面と、第２台形状側面と、第３台形状側面と、第４台形状側面とを含み；前記第２側壁の外部四角形状面は、第２側壁の内部四角形状面に実質的に平行に位置し、前記第２側壁の外部四角形状面は、第２側壁の内部四角形状面より大きく；前記第２側壁の第１台形状側面、第２台形状側面、第３台形状側面、および第４台形状側面は、第２側壁の外部四角形状面と内部四角形状面との間に連結されて延びていることを特徴とする請求項１０に記載の電池セルアセンブリ。
  13. 前記第３リビングヒンジは、第２側壁の第４台形状側面と第１側壁の第１台形状側面に近接して位置することを特徴とする請求項１２に記載の電池セルアセンブリ。
  14. 前記第２グルーブは、第１側壁の内部四角形状面に延びており、前記第２グルーブは、第２側壁の第４台形状側面から第３台形状側面に向かって延びていることを特徴とする請求項１２に記載の電池セルアセンブリ。
  15. 前記第２側壁は、第２側壁の内部四角形状面に延びているグルーブをさらに含み、前記グルーブは、第２側壁の第１台形状側面から第２台形状側面に延び、第２グルーブに実質的に垂直であり、前記グルーブは、相互連結アセンブリの一部をグルーブに収納できるように、大きさと形状が調整されていることを特徴とする請求項１４に記載の電池セルアセンブリ。
  16. 前記第３側壁は、外部四角形状面と、内部四角形状面と、第１台形状側面と、第２台形状側面と、第３台形状側面と、第４台形状側面とを含み；前記第３側壁の外部四角形状面は、第３側壁の内部四角形状面に実質的に平行に位置し、前記第３側壁の外部四角形状面は、第３側壁の内部四角形状面より大きく；前記第３側壁の第１台形状側面、第２台形状側面、第３台形状側面、および第４台形状側面は、第３側壁の外部四角形状面と内部四角形状面との間に連結されて延びていることを特徴とする請求項１４に記載の電池セルアセンブリ。
  17. 前記第３グルーブは、第３側壁の内部四角形状面に延びており、前記第３グルーブは、第３側壁の第３台形状側面から第４台形状側面に向かって延びていることを特徴とする請求項１６に記載の電池セルアセンブリ。
  18. 前記第３側壁は、第３側壁の内部四角形状面に延びているグルーブをさらに含み、前記グルーブは、第３側壁の第１台形状側面から第２台形状側面に延び、第３グルーブに実質的に垂直であり、前記グルーブは、相互連結アセンブリの一部をグルーブに収納できるように、大きさと形状が調整されていることを特徴とする請求項１７に記載の電池セルアセンブリ。
  19. 前記第４リビングヒンジは、第１側壁の第４台形状側面と第３側壁の第１台形状側面との間に位置することを特徴とする請求項１６に記載の電池セルアセンブリ。
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