(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーセルアセンブリーであって、
第一側部及び第二側部を有する第一バッテリーセルと、
第一側部及び第二側部を有する第二バッテリーセルと、
第一側部及び第二側部を有する熱交換機と、及び
第一側部及び第二側部を有する第三バッテリーセルとを備えてなり、
前記第二バッテリーセルの前記第一側部が、前記第一バッテリーセルの前記第二側部に接触しており、
前記熱交換機の前記第一側部が、前記第二バッテリーセルの前記第二側部に接触してなり、
前記第三バッテリーセルの前記第一側部が、前記熱交換機の前記第二側部に接触してなり、
前記熱交換機が、前記第一バッテリーセル、第二バッテリーセル、及び第三バッテリーセルから熱エネルギーを除去し、前記第一バッテリーセル、第二バッテリーセル、及び第三バッテリーセルを実質的に望ましい温度に維持するように形成されてなり、
前記バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を有する第一矩形リング形状フレーム部材をさらに備えてなり、  前記第一矩形リング形状フレーム部材の前記第二側部が前記第一バッテリーセルの前記第一側部に接触してなり、
前記バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を有する第二矩形リング形状フレーム部材をさらに備えてなり、  前記第二矩形リング形状フレーム部材の前記第一側部が、前記第一矩形リング形状フレーム部材の前記第二側部及び前記第二バッテリーセルの前記第二側部の両方に接触してなり、
前記バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を有する第一固定リング形状部材をさらに備えてなり、
前記第一固定リング形状部材の外側周辺サイズが前記第一矩形リング形状フレーム部材の外側周辺サイズより小さいものであり、
前記第一固定リング形状部材が、前記第一矩形リング形状フレーム部材の前記第二側部と前記第二矩形リング形状フレーム部材の前記第一側部との間に配置され、前記第一及び第二バッテリーセルを、前記第一矩形リング形状フレーム部材と第二矩形リング形状フレーム部材との間にさらに固定するものである、バッテリーセルアセンブリー。
【請求項２】
第一側部及び第二側部を有する第三矩形リング形状フレーム部材をさらに備えてなり、  前記第三矩形リング形状フレーム部材の前記第一側部が、前記第二矩形リング形状フレーム部材の前記第二側部及び前記第三バッテリーセルの前記第二側部の両方に接触してなる、請求項１に記載のバッテリーセルアセンブリー。
【請求項３】
第一側部及び第二側部を有する第一固定リング形状部材をさらに備えてなり、
前記第一固定リング形状部材の外側周辺サイズが前記第三矩形リング形状フレーム部材の外側周辺サイズより小さく、
前記第一固定リング形状部材が、前記第二矩形リング形状フレーム部材の前記第二側部と前記第三矩形リング形状フレーム部材の前記第一側部との間に配置され、前記第三バッテリーセルを、前記第二矩形リング形状フレーム部材と第三矩形リング形状フレーム部材との間にさらに固定する、請求項２に記載のバッテリーセルアセンブリー。
【請求項４】
前記第一バッテリーセルがリチウム-イオンバッテリーセルである、請求項１〜３の何れか一項に記載のバッテリーセルアセンブリー。
【請求項５】
バッテリーモジュールであって、
第一側部及び第二側部を含む第一バッテリーセルを有する第一バッテリーセルアセンブリーと、及び
第一側部及び第二側部を含む第四バッテリーセルを有する第二バッテリーセルアセンブリーとを備えてなるものであり、
前記第一バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を含む第二バッテリーセルをさらに有し、前記第二バッテリーセルの第一側部が、前記第一バッテリーセルの前記第二側部に接触してなり、
前記第一バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を含む第一熱交換機をさらに有し、前記第一熱交換機の前記第一側部が、前記第二バッテリーセルの前記第二側部に接触してなり、
前記第一バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を含む第三バッテリーセルをさらに有し、前記第三バッテリーセルの前記第一側部が、前記第一熱交換機の前記第二側部に接触してなり、
前記第一熱交換機が、前記第一バッテリーセル、第二バッテリーセル、及び第三バッテリーセルから熱エネルギーを除去し、前記第一バッテリーセル、第二バッテリーセル、及び第三バッテリーセルを実質的に望ましい温度に維持するように形成されてなり、
前記第四バッテリーセルの前記第一側部が、前記第一バッテリーセルアセンブリーの前記第三バッテリーセルの前記第二側部に接触してなり、
前記第二バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を含む第二熱交換機をさらに有し、前記第二熱交換機の前記第一側部が、前記第四バッテリーセルの前記第二側部に接触してなり、
前記第二バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を含む第五バッテリーセルをさらに有し、前記第五バッテリーセルの前記第一側部が、前記第二熱交換機の前記第二側部に接触してなり、
前記第二バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を含む第六バッテリーセルをさらに有し、前記第六バッテリーセルの前記第一側部が、前記第五バッテリーセルの前記第二側部に接触してなり、
前記第二熱交換機が、前記第四バッテリーセル、第五バッテリーセル、及び第六バッテリーセルから熱エネルギーを除去し、前記第四バッテリーセル、第五バッテリーセル、及び第六バッテリーセルを実質的に望ましい温度に維持するように形成されてなり、
前記第一バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を有する第一矩形リング形状フレーム部材をさらに備えてなり、
前記第一矩形リング形状フレーム部材の前記第二側部が前記第一バッテリーセルの前記第一側部に接触してなり、
前記第一バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を有する第二矩形リング形状フレーム部材をさらに備えてなり、
前記第二矩形リング形状フレーム部材の前記第一側部が、前記第一矩形リング形状フレーム部材の前記第二側部及び前記第二バッテリーセルの前記第二側部の両方に接触してなり、
前記第一バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を有する第一固定リング形状部材をさらに備えてなり、
前記第一固定リング形状部材の外側周辺サイズが前記第一矩形リング形状フレーム部材の外側周辺サイズより小さいものであり、
前記第一固定リング形状部材が、前記第一矩形リング形状フレーム部材の前記第二側部と前記第二矩形リング形状フレーム部材の前記第一側部との間に配置され、前記第一及び第二バッテリーセルを、前記第一矩形リング形状フレーム部材と第二矩形リング形状フレーム部材との間にさらに固定するものである、バッテリーモジュール。
【請求項６】
前記第一バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を有する第三矩形リング形状フレーム部材をさらに備えてなり、
前記第三矩形リング形状フレーム部材の前記第一側部が、前記第二矩形リング形状フレーム部材の前記第二側部及び前記第三バッテリーセルの前記第二側部の両方に接触している、請求項５に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記第一バッテリーセルアセンブリーが、第一側部及び第二側部を有する第一固定リング形状部材をさらに備えてなり、
前記第一固定リング形状部材の外側周辺サイズが前記第三矩形リング形状フレーム部材の外側周辺サイズより小さく、
前記第一固定リング形状部材が、前記第二矩形リング形状フレーム部材の前記第二側部と前記第三矩形リング形状フレーム部材の前記第一側部との間に配置され、前記第三バッテリーセルを、前記第二矩形リング形状フレーム部材と第三矩形リング形状フレーム部材との間にさらに固定する、請求項６に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記第一バッテリーセルがリチウム-イオンバッテリーセルである、請求項５〜７の何れか一項に記載のバッテリーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本願は、一般的には熱交換機を含むバッテリーセルアセンブリーを有するバッテリーモジュールに関する。
【発明の背景】
【０００２】
バッテリーパックは、使用中に熱を発生する。バッテリーパックの劣化を防止するためには、バッテリーパックを冷却すべきである。しかし、別の冷却装置は、バッテリーパック中のバッテリーセルを一様に冷却できないことがある。本発明者らは、バッテリーパック中のバッテリーセルが一様に冷却されない場合、出力電圧の変動を始めとする、好ましくないバッテリーセルの操作特性変動を起こし得ることを見出した。
【０００３】
そのため、本発明者らは、上記の欠点を最少に抑える、及び/または排除する改良されたバッテリーモジュールの必要性を認めている。
【発明の概要】
【０００４】
代表的な実施態様によるバッテリーセルアセンブリーを提供する。バッテリーセルアセンブリーは、第一側部及び第二側部を有する第一バッテリーセルを包含する。バッテリーセルアセンブリーは、第一側部及び第二側部を有する第二バッテリーセルをさらに包含する。第二バッテリーセルの第一側部は、第一バッテリーセルの第二側部に接触している。バッテリーセルアセンブリーは、第一側部及び第二側部を有する熱交換機をさらに包含する。熱交換機の第一側部は、第二バッテリーセルの第二側部に接触している。バッテリーセルアセンブリーは、第一側部及び第二側部を有する第三バッテリーセルをさらに包含する。第三バッテリーセルの第一側部は、熱交換機の第二側部に接触している。熱交換機は、第一、第二、及び第三バッテリーセルから熱エネルギーを除去し、第一、第二、及び第三バッテリーセルを実質的に望ましい温度に維持するように形成されている。
【０００５】
代表的な実施態様によるバッテリーモジュールを提供する。バッテリーモジュールは、第一側部及び第二側部を含む第一バッテリーセルを有する第一バッテリーセルアセンブリーを包含する。第一バッテリーセルアセンブリーは、第一側部及び第二側部を含む第二バッテリーセルをさらに包含する。第二バッテリーセルの第一側部は、第一バッテリーセルの第二側部に接触している。第一バッテリーセルアセンブリーは、第一側部及び第二側部を含む第一熱交換機をさらに包含する。第一熱交換機の第一側部は、第二バッテリーセルの第二側部に接触している。第一バッテリーセルアセンブリーは、第一側部及び第二側部を含む第三バッテリーセルをさらに包含する。第三バッテリーセルの第一側部は、第一熱交換機の第二側部に接触している。第一熱交換機は、第一、第二、及び第三バッテリーセルから熱エネルギーを除去し、第一、第二、及び第三バッテリーセルを実質的に望ましい温度に維持するように形成されている。バッテリーモジュールは、第一側部及び第二側部を含む第四バッテリーセルを有する第二バッテリーセルアセンブリーをさらに包含する。第四バッテリーセルの第一側部は、第一バッテリーセルアセンブリーの第三バッテリーセルの第二側部に接触している。第二バッテリーセルアセンブリーは、第一側部及び第二側部を含む第二熱交換機をさらに包含する。第二熱交換機の第一側部は、第四バッテリーセルの第二側部に接触している。第二バッテリーセルアセンブリーは、第一側部及び第二側部を含む第五バッテリーセルをさらに包含する。第五バッテリーセルの第一側部は、第二熱交換機の第二側部に接触している。第二バッテリーセルアセンブリーは、第一側部及び第二側部を含む第六バッテリーセルをさらに包含する。第六バッテリーセルの第一側部は、第五バッテリーセルの第二側部に接触している。第二熱交換機は、第四、第五、及び第六バッテリーセルから熱エネルギーを除去し、第四、第五、及び第六バッテリーセルを実質的に望ましい温度に維持するように形成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図1は、代表的な実施態様によるバッテリーモジュールを図式的に示す図である。
【図２】図2は、図1に示すバッテリーモジュールの一部を図式的に示す分解組立図である。
【図３】図3は、図2に示すバッテリーモジュールに使用する、別の代表的な実施態様によるバッテリーセルアセンブリーを図式的に示す分解組立図である。
【図４】図4は、図3に示すバッテリーセルアセンブリーを図式的に示す別の図である。
【図５】図5は、図3に示すバッテリーセルアセンブリーを図式的に示す別の図である。
【図６】図6は、図3に示すバッテリーセルアセンブリーの最上部を図式的に示す断面図である。
【図７】図7は、図3に示すバッテリーセルアセンブリーの底部を図式的に示す断面図である。
【図８】図8は、図3に示すバッテリーセルアセンブリーに使用する第一矩形リング形状フレーム部材の第一側部を図式的に示す図である。
【図９】図9は、図8に示す第一矩形リング形状フレーム部材の第一側部の底部を図式的に示す図である。
【図１０】図10は、図8に示す第一矩形リング形状フレーム部材の第一側部の最上部を図式的に示す図である。
【図１１】図11は、図8に示す第一矩形リング形状フレーム部材の第二側部を図式的に示す図である。
【図１２】図12は、図11に示す第一矩形リング形状フレーム部材の第二側部の底部を図式的に示す図である。
【図１３】図13は、図11に示す第一矩形リング形状フレーム部材の第二側部の最上部を図式的に示す図である。
【図１４】図14は、図3のバッテリーセルアセンブリーに使用する第一バッテリーセルの第一側部を図式的に示す図である。
【図１５】図15は、図14に示す第一バッテリーセルの第二側部を図式的に示す図である。
【図１６】図16は、図3のバッテリーセルアセンブリーに使用する第一固定リング形状部材の第一側部を図式的に示す図である。
【図１７】図17は、図16の第一固定リング形状部材の第二側部を図式的に示す図である。
【図１８】図18は、図3のバッテリーセルアセンブリーに使用する第二矩形リング形状フレーム部材の第一側部を図式的に示す図である。
【図１９】図19は、図18に示す第二矩形リング形状フレーム部材の第一側部の底部を図式的に示す図である。
【図２０】図20は、図18に示す第二矩形リング形状フレーム部材の第一側部の最上部を図式的に示す図である。
【図２１】図21は、図18の第二矩形リング形状フレーム部材の第二側部を図式的に示す図である。
【図２２】図22は、図21に示す第二矩形リング形状フレーム部材の第二側部の底部を図式的に示す図である。
【図２３】図23は、図21に示す第二矩形リング形状フレーム部材の第二側部の最上部を図式的に示す図である。
【図２４】図24は、図3に示すバッテリーセルアセンブリーに使用する熱交換機の第一側部を図式的に示す図である。
【図２５】図25は、図24に示す熱交換機の第二側部を図式的に示す図である。
【図２６】図26は、図24に示す熱交換機の断面を図式的に示す図である。
【図２７】図27は、図3のバッテリーセルアセンブリーに使用する第二固定リング形状部材の第一側部を図式的に示す図である。
【図２８】図28は、図27の第二固定リング形状部材の第二側部を図式的に示す図である。
【図２９】図29は、図3のバッテリーセルアセンブリーに使用する第三矩形リング形状フレーム部材の第一側部を図式的に示す図である。
【図３０】図30は、図29に示す第三矩形リング形状フレーム部材の第一側部の底部を図式的に示す図である。
【図３１】図31は、図29に示す第三矩形リング形状フレーム部材の第一側部の最上部を図式的に示す図である。
【図３２】図32は、図29に示す第三矩形リング形状フレーム部材の第二側部を図式的に示す図である。
【図３３】図33は、図32に示す第三矩形リング形状フレーム部材の第二側部の底部を図式的に示す図である。
【図３４】図34は、図21に示す第三矩形リング形状フレーム部材の第二側部の最上部を図式的に示す図である。
【図３５】図35は、図2のバッテリーモジュールに使用する別のバッテリーセルアセンブリーを図式的に示す図である。
【図３６】図36は、図1のバッテリーモジュールに使用する冷却マニホルドを図式的に示す図である。
【代表的な実施態様の詳細な説明】
【０００７】
図1及び2に関して、電力を供給するためのバッテリーモジュール20を示す。バッテリーモジュール20は、バッテリーセルアセンブリー30、32、34、36、38、40、42、44、熱交換機50、52、54、56、側板60、62、64、66、連結板70、72、相互接続アセンブリー74、カバー76、及び冷却マニホルド78、80を包含する。バッテリーセルアセンブリーは、バッテリーセルを中に有するハウジングとして限定される。バッテリーモジュールは、一つに連結された少なくとも2個のバッテリーセルアセンブリーとして限定される。
【０００８】
バッテリーセルアセンブリー30、32、34、36、38、40、42、44は、相互接続アセンブリー74を使用して一つに連結されている。特に、相互接続アセンブリー74は、バッテリーセルアセンブリーから来る電気端子を所望の配置で電気的に連結し、バッテリーセルアセンブリーから電流及び電圧を供給する。
【０００９】
熱交換機50、52、54、56は、流体を冷却マニホルド78から受け取り、バッテリーセルアセンブリーを冷却する。熱交換機50、52、54、56から来る加熱された流体は、冷却マニホルド80により受け取られる。
【００１０】
側板60、62、64、66は、バッテリーセルアセンブリーに連結され、バッテリーセルアセンブリーをさらに支持する。連結板70、72は、側板64、66と噛み合わせ、バッテリーセルアセンブリーをさらに支持するために設けてある。カバープレート76は、相互接続アセンブリー74を覆うように備えられている。
【００１１】
図3、4、5、6及び7に関して、バッテリーモジュール20で使用する、代表的な実施態様によるバッテリーセルアセンブリー32を説明する。バッテリーセルアセンブリー32は、矩形リング形状フレーム部材90、バッテリーセル92、固定(securement)リング形状部材94、バッテリーセル96、矩形リング形状フレーム部材98、熱交換機100、固定リング形状部材102、バッテリーセル104、矩形リング形状フレーム部材106を包含する。バッテリーセルアセンブリー32の利点は、アセンブリー32が、単一の熱交換機100がバッテリーセル92、96、104を冷却し、バッテリーセルを所望の温度に維持できるように、まとめられていることである。さらに、矩形リング形状フレーム部材90、98、106は、フレーム部材90、98、106相互の不正確な整列及び配置を阻止しながら、容易にフレーム部材90、98、106を一つに連結するための整列-連結手段(featuer)を有する。
【００１２】
図3、8、9、10及び11に関して、矩形リング形状フレーム部材90は、矩形リング形状フレーム部材98と連結され、バッテリーセル92、固定リング形状部材94、及びバッテリーセル96をそれらの間に保持するように形成されている。矩形リング形状フレーム部材90は、側部110及び対向側部112を包含する。さらに、代表的な実施態様では、フレーム部材90は、側壁114、116、下側壁118、及び上側壁120を包含する。側壁114、116は、互いに離れて、及び互いに対して実質的に平行に配置されている。下側壁118は、側壁114、116の間に伸びている。側壁114、116、下側壁118、及び上側壁120は、それらの間に開放区域122を限定する。
【００１３】
図3、8、9及び10に関して、側部110上の矩形リング形状フレーム部材90の特徴をここで考察する。下側壁118は、下側壁118の対向する末端に配置された整列-連結手段130、132を包含する。さらに、上側壁120は、上側壁120の対向する末端に配置された整列-連結手段130、132を包含する。整列-連結手段120、132、134、136は、図2に示すバッテリーセルアセンブリー30上の特殊な整列-連結手段と連結し、整列するように形成されている。さらに、側壁114、116、下側壁118、及び上側壁120は、突起部分139を限定する。さらに、側壁114、116は、図2に示す熱交換機50の入口及び出口の一部をそれぞれ受け入れるための水平溝137、138を有する。
【００１４】
図3、11、12及び13に関して、側部112上の矩形リング形状フレーム部材90の特徴をここで考察する。下側壁118は、下側壁118の対向する末端に配置された整列-連結手段140、142を包含する。さらに、上側壁120は、上側壁120の対向する末端に配置された整列-連結手段144、146を包含する。整列-連結手段140、142、144、146は、図18に示すバッテリーセルアセンブリー98上の整列-連結手段232、230、236、234と連結し、整列するように形成されている。さらに、側壁114、116、下側壁118、及び上側壁120は、バッテリーセル92の一部を中に受け入れるための突起部分150を限定する。最後に、図11及び18に関して、フレーム部材98の側部112は、フレーム部材98の、側方連結標識「Ｂ」を有する側部200に連結すべき側部112を示す側方連結標識「Ｂ」を包含する。
【００１５】
図3、14及び15に関して、バッテリーセル92は、電気端子164、166間に作動電圧を出力するように備えられている。バッテリーセル92は、本体部分160及び本体部分160の周りに伸びる周辺リップ部分162、及び本体部分160から伸びる電気端子164、166を包含する。バッテリーセル92は、一般的に矩形であり、側部156及び側部156に対向する側部158を包含する。代表的な一実施態様では、バッテリーセル92は、リチウムバッテリーセルである。無論、別の実施態様では、バッテリーセル92は、当業者には公知の他の種類のバッテリーセルを備えてなることもできる。周辺リップ部分162のサイズは、矩形リング形状フレーム部材90のサイズより小さいので、フレーム部材90が、バッテリーセル92の周辺リップ部分162を覆う。図6及び7に関して、バッテリーセル92は、フレーム部材90と固定リング形状部材94の一部とバッテリーセル96の間に配置される。
【００１６】
図3、16及び17に関して、固定リング形状部材94は、バッテリーセル92、96を、矩形リング形状フレーム部材90、98の間にさらに固定するために備えられている。固定リング形状部材94は、側部180及び対向側部182を包含する。さらに、固定リング形状部材94は、互いに離れて、互いに実質的に平行に配置された側壁186、188を包含する。さらに、固定リング形状部材94は、側壁186、188間に伸びる上側壁190及び下側壁192を包含する。側壁186、188、上側壁190及び下側壁192は、それらの間に開放区域193を限定する。固定リング形状部材94の外側周辺サイズは、矩形リング形状フレーム部材90の外側周辺サイズより小さく、矩形リング形状フレーム部材98の外側周辺サイズより小さい。図6及び7に関して、固定リング形状部材94は、バッテリーセル92、96の周辺リップ部分間に配置され、バッテリーセル92、96をさらに支持する。
【００１７】
図3及び6に関して、バッテリーセル96は、矩形リング形状フレーム部材98と、バッテリーセル92の一部及び固定リング形状部材94の両方との間に配置する。バッテリーセル96の構造は、バッテリーセル92と実質的に類似している。
【００１８】
図3、18、19、20及び21に関して、矩形リング形状フレーム部材98は、矩形リング形状フレーム部材90と連結し、それらの間にバッテリーセル92、固定リング形状部材94、及びバッテリーセル96を保持するように形成されている。さらに、矩形リング形状フレーム部材98は、矩形リング形状フレーム部材106と連結し、それらの間に熱交換機100、固定リング形状部材102、及びバッテリーセル104を保持するために備えられている。矩形リング形状フレーム部材98は、側部200及び対向側部202を包含する。さらに、代表的な実施態様では、フレーム部材98は、側壁214、216、下側壁218、及び上側壁220を包含する。側壁214、216は、互いに離れて、及び互いに対して実質的に平行に配置されている。下側壁218は、側壁214、216の間に伸びている。さらに、上側壁220は、側壁214、216の間に伸びている。側壁214、216、下側壁218、及び上側壁220は、それらの間に開放区域222を限定する。
【００１９】
図3、18、19及び20に関して、側部200上の矩形リング形状フレーム部材98の特徴をここで考察する。下側壁218は、下側壁218の対向する末端に配置された整列-連結手段230、232を包含する。さらに、上側壁220は、上側壁220の対向する末端に配置された整列-連結手段234、236を包含する。整列-連結手段230、232、234、236は、図11に示す矩形リング形状フレーム部材90の側部112の整列-連結手段142、140、146、144とそれぞれ連結し、整列するように形成されている。さらに、側壁214、216、下側壁218、及び上側壁220は、突起部分238を限定する。最後に、図18及び11に関して、フレーム部材98の側部200は、フレーム部材90の、側方連結標識「Ｂ」を有する側部112に連結すべき側部200を示す側方連結標識「Ｂ」を包含する。
【００２０】
図3、21、22及び23に関して、側部202上の矩形リング形状フレーム部材98の特徴をここで考察する。下側壁218は、下側壁218の対向する末端に配置された整列-連結手段240、242を包含する。さらに、上側壁220は、上側壁220の対向する末端に配置された整列-連結手段244、246を包含する。整列-連結手段240、242、244、246は、図29に示すバッテリーセルアセンブリー106上の整列-連結手段422、430、436、434とそれぞれ連結し、整列するように形成されている。さらに、側壁214、216、下側壁218、及び上側壁220は、熱交換機100の一部をその上に受け入れるための突起部分250を限定する。さらに、側壁114、116は、熱交換機100の出口及び入口の一部をそれぞれ受け入れるための水平溝247、248を有する。最後に、図21及び29に関して、フレーム部材98の側部202は、フレーム部材106の、側方連結標識「Ａ」を有する側部400に連結すべき側部202を示す側方連結標識「Ａ」を包含する。
【００２１】
図3、6、7、24及び25に関して、熱交換機100は、バッテリーセル92、96及び104を冷却し、バッテリーセルを所望の温度に維持するように形成される。熱交換機100は、(i)バッテリーセル96の一部及び矩形リング形状フレーム部材98と、(ii)バッテリーセル104の一部及び固定リング形状部材102との間に配置される。熱交換機100は、側部256及び対向側部258を包含する。熱交換機100は、ハウジング260、入口262、及び出口264をさらに包含する。ハウジング260は、入口262から出口264に伸びる流路266を限定する。操作の際、冷却マニホルド78から来る流体が入口262を通り、熱交換機100の中に流れ込む。その後、流体は流路266を通り、出口264に流れる。流路266を通って流れる間に、流体は熱エネルギーをバッテリーセル92、96、104から吸収し、バッテリーセルを冷却する。加熱された流体は、冷却マニホルド80に流れる。
【００２２】
図3、27及び28に関して、固定リング形状部材102は、熱交換機100及びバッテリーセル104を、矩形リング形状フレーム部材90、106の間にさらに固定するために設けられる。固定リング形状部材102は、側部280及び対向側部282を包含する。さらに、固定リング形状部材102は、互いに離れて、実質的に互いに平行に配置された側壁286、288を包含する。さらに、固定リング形状部材102は、側壁286、288間に伸びる上側壁290及び下側壁292を包含する。側壁286、288、上側壁290及び下側壁292は、それらの間に開放区域293を限定する。側部280上の側壁286、288は、熱交換機100の入口262及び出口264をそれぞれ受け入れるための溝300、302をそれぞれ包含する。固定リング形状部材102の外側周辺サイズは、矩形リング形状フレーム部材98の外側周辺サイズより小さく、矩形リング形状フレーム部材106の外側周辺サイズより小さい。図6及び7に関して、固定リング形状部材102は、矩形リング形状フレーム部材98と、バッテリーセル104の周辺リップ部分との間に配置される。
【００２３】
図3及び6に関して、バッテリーセル104は、矩形リング形状フレーム部材106と、熱交換機100の一部及び固定リング形状部材102の両方との間に配置する。バッテリーセル104の構造は、バッテリーセル92と実質的に類似している。
【００２４】
図3、29、30、31及び32に関して、矩形リング形状フレーム部材106は、矩形リング形状フレーム部材98と連結し、それらの間に熱交換機100、固定リング形状部材102、及びバッテリーセル104を保持するように形成されている。さらに、矩形リング形状フレーム部材106は、以下により詳細に説明するように、バッテリーセルアセンブリー34を図35に示すように連結するために備えられている。矩形リング形状フレーム部材106は、側部400及び対向側部402を包含する。さらに、代表的な実施態様では、フレーム部材106は、側壁414、416、下側壁418、及び上側壁420を包含する。側壁414、416は、互いに離れて、及び互いに対して実質的に平行に配置されている。下側壁418は、側壁414、416の間に伸びている。さらに、上側壁420は、側壁414、416の間に伸びている。側壁414、416、下側壁418、及び上側壁420は、それらの間に開放区域222を限定する。さらに、側壁414、416、下側壁418、及び上側壁420は、突起部分238を限定する。
【００２５】
図3、29、30及び31に関して、側部400上の矩形リング形状フレーム部材106の特徴をここで考察する。下側壁418は、下側壁418の対向する末端に配置された整列-連結手段430、432を包含する。さらに、上側壁420は、上側壁420の対向する末端に配置された整列-連結手段434、436を包含する。整列-連結手段430、432、434、436は、図21に示す矩形リング形状フレーム部材98の側部202上の整列-連結手段242、240、246、244とそれぞれ連結し、整列するように形成されている。さらに、側壁414、416、下側壁418、及び上側壁420は、突起部分439を限定する。最後に、図21及び29に関して、フレーム部材106の側部400は、フレーム部材98の、側方連結標識「Ａ」を有する側部202に連結すべき側部400を示す側方連結標識「Ａ」を包含する。
【００２６】
図3、32、33及び34に関して、側部402上の矩形リング形状フレーム部材106の特徴をここで考察する。下側壁418は、下側壁418の対向する末端に配置された整列-連結手段440、442を包含する。さらに、上側壁420は、上側壁420の対向する末端に配置された整列-連結手段444、446を包含する。整列-連結手段440、442、444、446は、図34に示すバッテリーセルアセンブリー34上の整列-連結手段532、530、536、534とそれぞれ連結し、整列するように形成されている。さらに、最後に、図32及び35に関して、フレーム部材106の側部402は、フレーム部材450の、側方連結標識「Ｃ」を有する側部に連結すべき側部402を示す側方連結標識「Ｃ」を包含する。
【００２７】
図3に関して、各矩形リング形状フレーム部材90、98、106上の整列-連結手段は、各矩形リング形状フレーム部材90、98、106の特定側部だけが、他の矩形リング形状フレーム部材90、98、106の一つの、別の特定側部と整列し、連結し得るように互いに異なった構造を有することに注意すべきである。
【００２８】
図2及び35に関して、バッテリーセルアセンブリー34は、バッテリーモジュール20中のバッテリーセルアセンブリー32と連結するように形成されている。バッテリーセルアセンブリー34は、矩形リング形状フレーム部材450、452、454を包含する。さらに、バッテリーセルアセンブリー34は、2個のバッテリーセル、2個の固定フレーム部材及びフレーム部材450、452、454中に収容された熱交換機を包含する。矩形リング形状フレーム部材450は、側壁514、516、下側壁518、及び上側壁520を包含する。側壁514、516は、互いに離れて、及び互いに実質的に平行に配置されている。下側壁518は、側壁514、516の間に伸びている。さらに、上側壁520は、側壁514、516の間に伸びている。側壁514、516、下側壁518、及び上側壁520は、それらの間に開放区域を限定する。下側壁518は、下側壁518の対向する末端上に配置された整列-連結手段530、532を包含する。さらに、上側壁520は、上側壁520の対向する末端上に配置された整列-連結手段534、536を包含する。整列-連結手段530、532、534、536は、図32に示すように、矩形リング形状フレーム部材106の側部402上で、整列-連結手段442、440、446、444とそれぞれ連結し、整列するように形成されている。
【００２９】
図1及び36に関して、冷却マニホルド78をさらに詳細に説明する。特に、冷却マニホルド78は、流体を熱交換機50、52、54、56上の入口に、及びバッテリーセルアセンブリー30、32、34、36、40、42、44中の熱交換機に導くように形成されている。冷却マニホルド78は、管状部材600、入口602、及び出口604、606、608、610、612、614、616、618、620、622、624、626、628、630、632を包含する。入口602は、流体貯蔵部から流体を受け取り、管状部材600の中に送るために設けてある。管状部材600は、流体を、出口604、606、608、610、612、614、616、618、620、622、624、626、628、630、632を通して、バッテリーモジュール20中の熱交換機のそれぞれの入口に導く。冷却マニホルド78は、ゴムまたはゴムコンパウンドから構築することができる。無論、別の実施態様では、冷却マニホルド78は、他の材料、例えばプラスチック、金属、またはセラミックから構築することもできる。冷却マニホルド80は、冷却マニホルド78と実質的に同じ構造を有することができる。冷却マニホルド80は、バッテリーモジュール20中の熱交換機の出口から加熱された流体を受け取り、その加熱された流体を流体貯蔵部に送るように形成されている。
【００３０】
バッテリーモジュール20は、他のバッテリーよりも非常に大きな利点を与えるバッテリーセルアセンブリーを有する。特に、このバッテリーセルアセンブリーは、熱交換機の2側部に配置されたバッテリーセルを冷却し、バッテリーセルを所望の温度に維持する技術的効果を与える。
【００３１】
本発明を代表的な実施態様に関して説明したが、当業者には明らかなように、本発明の範囲から離れることなく、様々な変形を行うことができ、等価物をその要素に置き換えることができる。さらに、本発明の実質的な範囲から離れることなく、多くの修正を行い、特別な状況または材料を本発明の開示に適合させることができる。従って、本発明は、本発明を説明するために開示した特別な実施態様に限定されるものではなく、本発明は、付随する請求項の範囲内に入る全ての実施態様を包含する。その上、第一、第二、等の用語は、ある要素を別の要素から区別するために使用している。さらに、ある、一つの、等の用語は、量の制限を意味するものではなく、関連する事項の少なくとも一個が存在することを意味している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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