(57)【要約】【課題】  バッテリを提供する。【解決手段】  バッテリ（１）は、複数の列に互いに隣接して配置されている棒状セル（７）を有し、棒状セル（７）の終端側電気接点は、それぞれ、共通のコンタクトプレート（１５）により並列にかつ直列に互いに、電気的に接続されている。有効な冷却のために、内部に熱伝達媒体が流れる平坦な熱交換ポケット（１９）がこれらのコンタクトプレート（１５）に当接している。この熱交換ポケットは、電気的絶縁外層を有する多層薄膜から構成されている。【選択図】図１
2014116310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の列に互いに隣接して配置され、並列にかつ直列に互いに電気的に接続されて少なくとも１つのセルブロック（３〜６）を形成し、少なくとも１つの冷却要素（１９）と熱伝導接触している棒状セル（７）を具備するバッテリにおいて、前記バッテリの幅にわたって延在している棒状セル（７）の列の終端側電気接点（１３、１４）が、それぞれ、共通のコンタクトプレート（１５）によって並列に互いに電気的に接続され、これらのコンタクトプレート（１５）が、前記プレートに対して平行に延在し、内部を液体が流れ、かつ熱交換ポケット（１９）を形成する膜材料から構成される、平坦な熱交換部（１９）と熱伝導接続し、前記熱交換ポケット（１９）に対して平行に、少なくともおよそ対応するサイズでありかつ圧縮性媒体が充填されている圧力ポケット（２８）が設けられていることを特徴とするバッテリ。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリにおいて、前記熱交換部（１９）が、前記電気的に接続するコンタクトプレート（１５）と直接接触しており、少なくとも前記熱交換部（１９）の前記プレートに当接している面が、電気的絶縁材料から構成されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のバッテリにおいて、前記膜材料が多層化されており、前記外層が電気的絶縁材料から構成されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のバッテリにおいて、共通のコンタクトプレート（１５）が、互いに平行に伸びる棒状セル（７）の２つの列の全長にわたってそれぞれ延在し、それにより、前記棒状セル（７）の両端にそれぞれ設けられた前記コンタクトプレート（１５）が、前記セルを並列にかつ直列に互いに電気的にかつ機械的に接続することを特徴とするバッテリ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載のバッテリにおいて、前記棒状セル（７）の前記極（１３、１４）が、スキャナ溶接技法に対応する方法でスポットレーザ溶接によりコンタクトプレート（１５）に接続されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項６】
請求項５に記載のバッテリにおいて、複数の溶接スポット（１７）が、前記棒状セル（７）の前記極（１３、１４）と前記コンタクトプレート（１５）との間の接続のためにそれぞれ設けられていることを特徴とするバッテリ。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載のバッテリにおいて、前記コンタクトプレート（１５）が、金属シートから打ち抜かれ、それらの打抜きバリが前記熱交換ポケット（１９）から離れる方向に面している側にあるように配置されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載のバッテリにおいて、前記棒状セル（７）が、それらの間に間隙（８）があるように前記コンタクトプレート（１５）によって締結されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載のバッテリにおいて、流れ方向付けグリッド（２７）が、前記熱交換ポケット（１９）の２つの膜壁（２１、２２）の間に封入されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載のバッテリにおいて、圧力分散プレート（２９、３５）が、前記圧力ポケット（２８）と前記熱交換ポケット（１９）との間に配置されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項に記載のバッテリにおいて、各コンタクトプレート（１５）の端縁（３７）に圧力プレート（３５）が当接しており、前記圧力プレート（３５）が、前記コンタクトプレート（１５）に対して垂直に延在し、圧力ポケット（３６）によって支持されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載のバッテリにおいて、コンタクトプレート（１５）に当接している熱交換ポケット（１９）が、液体熱伝達媒体がその中を流れるためのコネクタ（２５、２６）を有し、前記コネクタ（２５、２６）が、前記熱交換ポケット（１９）の平面に対して垂直に向けられていることを特徴とするバッテリ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか一項に記載のバッテリにおいて、互いに電気的に接続された前記棒状セル（７）が、上下に配置された複数のセルブロック（３〜６）にグループ化され、熱交換ポケット（１９）が、これらのセルブロック（３〜６）の各々の間にかつさらにこのグループの外側セルブロック（３、６）の外側にそれぞれ設けられていることを特徴とするバッテリ。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のバッテリにおいて、前記セルブロック（３〜６）の前記相互に平行な熱交換ポケット（１９）の各々に設けられた前記コネクタ（２５、２６）が、前記バッテリ（１）の終端側側面の領域において同軸状に上下に配置され、Ｔ字型分岐（３８）または９０°エルボ（３９）によって前記コネクタ（２５、２６）に対して平行に伸びている共通の接続ライン（４０、４１）に接続されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のバッテリにおいて、前記接続ライン（４０、４１）のうちの少なくとも１つに電気的加熱体（４４）が設けられていることを特徴とするバッテリ。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れか一項に記載のバッテリにおいて、互いに接続された棒状セル（７）の少なくとも１つのセルブロック（３〜６）が、断熱バッテリハウジング（２）内に封入され、断熱材料から構成さている内側容器（４６）が、それより大きい耐荷重性外側容器（４５）内に挿入されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のバッテリにおいて、曲げ剛性補強層（５６）が、前記外側容器（４５）および前記内側容器（４６）の、平坦な熱交換部（１９）に対して平行に伸びる壁（５４、５５）の間に封入されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項１８】
請求項１６に記載のバッテリにおいて、前記補強層（５６）が、その層厚さに対応する外形を有し、圧力分散プレート（５８）が、前記外形と前記内側容器（４５）の隣接する壁（５５）との間に配置されていることを特徴とするバッテリ。
【請求項１９】
請求項１６乃至１８の何れか一項に記載のバッテリにおいて、前記内側容器（４６）の前記断熱材料が、外壁（４８）と内壁（４９）との間の真空パネルのように真空下で粒状材料（５０）を封入していることを特徴とするバッテリ。
【請求項２０】
請求項１６乃至１９の何れか一項に記載のバッテリにおいて、前記内側容器（４６）の閉鎖壁が、それに入れ子式に挿入された閉鎖キャップ（４７）の一部を形成していることを特徴とするバッテリ。
【請求項２１】
請求項１６乃至２０の何れか一項に記載のバッテリにおいて、前記外側容器（４５）の閉鎖カバー（５３）が、外壁と内壁との間の真空下で粒状材料を閉鎖していることを特徴とするバッテリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の列で互いに隣接して配置されており、並列にかつ直列に互いに電気的に接続されて少なくとも１つのセルブロックを形成し、かつ少なくとも１つの冷却要素と熱伝導接触する棒状セルを備えた、バッテリに関する。
【０００２】
独国特許第１０２００６０５９９８９号明細書から、円形断面を有するバッテリの棒状セルを、それら棒状セルのケーシングを、共通のベースプレートから棒状セルの間に延在する、前記プレートと一体化して鋳造品として製造される熱伝導要素と接触させることにより、冷却することが知られている。この場合、このベースプレートに関する限り、プレートの平面に延在する冷却コイルによって冷却される。
【０００３】
棒状セルがそれらのケーシングの表面を介して冷却されるバッテリのさらなる例示的な実施形態は、独国特許第１０２００９０３３０７６号明細書、独国特許第１０２０１１０１７３７５号明細書または日本特許第４１７６９１１号公報から知られている。
【０００４】
これらの既知のバッテリは、棒状セルの過熱を防止するために、熱交換部の棒状セルのケーシングの表面または表面の一領域との熱伝導接触をもたらすことに関与して、相対的に極めて構造的に複雑であることを示す。
【０００５】
本発明は、非常に有効な熱交換システムおよび優れた機械的耐性を有し、それにも関らず、大量生産品として特に容易に、したがって低コストで製造することができる、上述したタイプのバッテリを見つけるという目的に基づく。
【０００６】
その目的が本発明によって達成される方法は、バッテリの幅にわたって延在する棒状セルの列の終端側電気接点が、それぞれ共通コンタクトプレートによって互いに並列に電気的に接続され、これらのコンタクトプレートが、前記プレートに対して平行に延在しかつ内部を液体が流れる平坦な熱交換部と熱伝導接続する、というものである。
【０００７】
棒状セルの接点のコンタクトプレートとの電気的かつ機械的接続を、スポットレーザ溶接により、スキャナ溶接技法に対応する方法で、例えば棒状セルの各端部のそれぞれの４つの溶接位置を介して、非常に生産的な方法で行うことができる。
【０００８】
本発明は、特に、棒状セルの必要な冷却が、それが、プラスチックコーティングを有するそれらのケーシングの表面を介する代りに、それらの２つの金属端部領域、すなわちそれらの極を介して直接行われる場合、はるかに有効であり、それは、一般に知られている内部構造に対応するように、これらの端部領域が、面積の広い内部金属箔と導電接続し、したがって同様に十分に熱伝導接続して、陰極および陽極を形成するためである、という認識に基づく。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態では、こうした熱交換部は、電気的に接続するコンタクトプレートと直接接触し、この目的で、電気的絶縁外層を有する多層膜材料から熱交換ポケットとして製造される。
【００１０】
引用した従来技術の板形態またはグリッド形態の鋳造品と比較して、棒状セルの少なくとも１つの列にわたって延在するこうした熱交換部は、複数の膜片からその所望の形状およびサイズに対応するように打ち抜き、それらを上下に位置するように相互に配置し、それらの縁に沿って溶接することによって、はるかに容易に製造することができる。
【００１１】
膜材料からの製造はまた、互いに平行に伸びる前記タイプの１つまたは複数の電気コンタクトプレートに当接している熱交換部の優れた熱伝導性のぴったりとした接触を確実にする。
【００１２】
棒状セルの両端にそれぞれ設けられている電気コンタクトプレートを、例えば金属製の外側防食性を有する鉄のシートから等、伝導性および耐食性が優れている金属シートから好適な形状およびサイズで容易に打ち抜くことができる。
【００１３】
熱交換部のシート材料に対する損傷を回避するために、打ち抜かれたコンタクトプレートは、打抜きバリが熱交換部から離れる方向に面している側にあるように配置される。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態では、熱伝達媒体を、熱交換部の内面にわたり、その熱伝達媒体が入口領域から出口領域に流れる際に、熱交換に対して最適な方法で分散させるために、熱交換部の２つの膜壁の間に流れ方向付けグリッドが封入されている。さらに、流れ方向付けグリッドは、熱交換部の膜壁に対するスペーサとしての役割を果たす。
【００１５】
また好ましくは、膜材料から製造された熱交換部に対して平行に圧力ポケットが設けられ、圧力ポケットは、少なくともおよそ対応するサイズである。例えば空気または窒素等の圧縮性媒体で圧力ポケットを充填し、それを封止閉鎖した後、熱交換部は、圧力ポケットの充填圧力下で電気コンタクトプレートの少なくとも１つに対して堅固に当接し、それにより、前記プレートへのかつ棒状セルへの優れた熱伝導が確保される。
【００１６】
圧力ポケットによってかけられる圧力の均一な分散のために、本発明のさらなる実施形態では、圧力ポケットと熱交換部との間に圧力分散プレートを配置することができる。
【００１７】
本発明のさらなる有利な洗練形態を、特許請求の範囲から引き出すことができ、図面に基づいて後述する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、バッテリの内部構造の斜視図を示し、ハウジングシェルは省略されており、側部圧力ポケットはなく、棒状セル群が４つの平面に上下に配置されている。
【図２】図２は、複数の列でかつ同じ平面に互いに隣接して配置され、コンタクトプレートによって部分的に接続されている棒状セルを、斜視図で示す。
【図３】図３は、上部熱交換部が省略されており、側部圧力ポケットを含む、図１に示すような図の一領域を示す。
【図４】図４は、本発明によるバッテリの、そのハウジングシェルを含む、角領域の縦断面を示す。
【図５】図５は、追加の上部かつ側部圧力ポケットを含む、図１に対応するバッテリの内部構造の斜視図を示す。
【図６】図６は、図５に示すようなバッテリの接続領域のより大きい斜視図を示す。
【図７】図７は、接続側閉鎖壁が取り除かれている、図１〜図６に示すようなバッテリのハウジングの斜視図を示す。
【図８】図８は、短辺側からかつ長辺側からの図において上下に配置された４つのセルブロックの概略図を示す。
【図９】図９は、互いに隣接してかつ上下にそれぞれ配置された２つのセルブロックの概略図を２つの側面図で示す。
【図１０】図１０は、互いに隣接して直列に配置された４つのセルブロックの概略図を２つの側面図で示す。
【図１１】図１１は、４つのセルブロックが上下に配置されている、バッテリの縦断面を示す。
【図１２】図１２は、図１１に示すようなバッテリのその領域ＸＩＩにおける拡大部分断面を示す。
【図１３】図１３は、本発明によるバッテリの内側容器の角領域の部分断面を示す。
【００１９】
クラッディングおよび断熱ハウジング２なしで図１〜図３に表されている、本発明によるバッテリ１は、共通のセルブロック３〜６にそれぞれ組み立てられている、多数の電気棒状セル７を有している。こうした棒状セル７は、一般に知られており、小売商から入手可能である。例示的な実施形態は、  独国特許第２２５７７２３号明細書に記載されている。リチウム−イオンセルのように、棒状セル７は、特に高い電力容量を有している。
【００２０】
セルブロック３〜６内の棒状セル７の配置は、それらの間に間隙８があって、複数の列９〜１２で、好ましくは隣接する列９〜１２の棒状セル７が互いに関して横方向にずれているように、コンパクトな配置で行われる。この場合、隣接する列９〜１２の棒状セル７の終端側極１３、１４は、電気的に直列に接続されるように互いに関して反対向きに位置合せされている。
【００２１】
多数の棒状セル７の間の前記間隙８により、それら棒状セル７の妨げられない熱膨張が可能になり、セルブロック３〜６を形成するように列に配置されているときにそれらの形状、位置合せおよび配置に関して許容差が可能になる。
【００２２】
棒状セル７の２つの相互に平行な列９、１０または１１、１２にわたってそれぞれ延在しているコンタクトプレート１５は、それらの列を互いに、一方ではそれぞれの列の方向に、電気的に並列に、また他方では、それぞれの列に対して横切る方向に、電気的に直列に接続する。図３の図は、したがって、棒状セル７のそれぞれ２つの列に対して、多数の細長くかつ対応して幅の狭いコンタクトプレート１５が、同じ平面において絶縁間隔が互いに平行であるようにいかに配置されるかを示す。
【００２３】
同様に互いに平行に伸びる棒状セル７の列９〜１２（図示せず）もまた、それらの下側またはそれらの反対の極において、下部コンタクトプレート１５によって並列にかつ直列に互いに電気的に接続されているため、セルの列の電圧値は合計して、関連するセルブロック３〜６の全体的な値を形成する。この場合、セルブロック３の第１列９の棒状セル７は、側方プレート拡張部によって終端側または始端側のコンタクトラグ１６を形成する、対応してより幅が狭いかまたは帯状のコンタクトプレートによって接続されている。
【００２４】
棒状セル７の終端側極１３、１４の、バッテリ１の内部幅全体にわたってそれぞれ延在しているコンタクトプレート１５への、導電性および熱伝導性ならびに機械的強度が優れている接続は、スポットスキャナ溶接により、好ましくは、複数の溶接スポット１７、例えばそれぞれ接触領域にわたって均一に分散している４つの溶接スポット１７により、高速で行われ、それにより、本発明を、こうした溶接プロセスの動作速度が高いために特に低コストで実現することも可能である。
【００２５】
本発明は、特に、棒状セル７の必要な冷却を、それが、プラスチックコーティングを有するそれらのケーシングの表面を介する代りに、それらの金属製の端部領域、すなわちそれらの極１３、１４を介して直接行われる場合、はるかに改善することができ、それが、これらの端部領域が面積の広い内部金属箔と導電接続し、したがって同様に十分に熱伝導接続して、陰極および陽極を形成するためである、という認識に基づく。
【００２６】
棒状セル７を封入しているセルケーシングの張り出している縁領域がコンタクトプレート１５との接触を妨げるのを防止するために、セルケーシングが平坦な極１４からの距離１８において終端する棒状セル７が使用される。
【００２７】
バッテリ１の電気的負荷下で棒状セル７において発生する熱を放散させるために、またバッテリ１の動作に対して最低温度を維持するために、電気コンタクトプレート１５は、熱交換ポケット１９と近接して当接して熱伝導接触している。このポケットは２つの薄壁２１、２２から構成され、それらの薄壁２１、２２は、互いに平行に伸び、多層膜材料から形成され、周辺溶接シームによってそれら薄壁２１、２２の縁２０に沿って互いに封止して接続されている。
【００２８】
引裂強度、材料抵抗、熱伝導性、電気的絶縁および溶接性に関する熱交換ポケット１９の特性を最適化するために、熱交換ポケット１９の製造に対して好適な膜材料は、例えばアルミニウム、ポリアミド、ポリプロピレン等の異なる材料の積層体から構成され、さまざまな目的で、膜厚さが０．２ｍｍ未満で、小売商から入手可能である。
【００２９】
電気コンタクトプレート１５に対する好ましい直接のまたは近接した当接のために、外層が電気的絶縁効果を有する膜材料が使用されるべきである。
【００３０】
この外層に対してそれがコンタクトプレート１５およびその側縁に当接することによってもたらされる損傷を防止するために、コンタクトプレート１５は、それらが打ち抜かれるときに発生する打抜きバリが、熱交換ポケット１９から離れる方向に向けられるように配置され、したがって、断面に丸みがつけられた打抜き縁のみが外層と当接する。
【００３１】
図１の図が示すように、熱交換ポケット１９は、各セルブロック３〜６の上側および下側全体にわたって両側に延在し、それにより、セルブロック３〜６およびそれらに組み立てられた棒状セル７の温度は、前記ポケットによって両側で制御される。したがって、熱交換ポケット１９の各々は、セルブロック３〜６の水平断面の形状に対応して、例えば矩形の形状を有している。
【００３２】
短辺側に互いに対向して位置している熱交換ポケット１９の２つの角領域の領域では、前記ポケットは、コネクタ２５、２６の接続のためにおよそ半円形に突出した延長部２３、２４を有しており、コネクタ２５、２６は、関連する熱交換ポケット１９の平面に関して垂直に向けられ、熱交換ポケット１９を通る熱伝達媒体の供給および除去ならびに連続的な循環のために設けられている。
【００３３】
十分な貫流を可能にする、例えば２ｍｍの熱交換ポケット１９の壁２１、２２間の相対的に小さい距離に関して、コネクタ２５、２６の貫流内径を、その結果として相対的に大きくすることができ、それにより、熱交換ポケット１９内で、熱伝達媒体の対応して高い送出速度、したがってわずかな温度差による特に有効な熱交換を実現することができる。
【００３４】
均一な流れ分布のために、熱交換ポケット１９の２つの壁２、３の間に設けられている、熱交換ポケット１９のそれらの流入コネクタ２５からそれらの流出コネクタ２６までの貫流中、熱交換に対して伝導性であるのは、流れ方向付けグリッド２７であり、それは、相互接続された流れ方向付けウェブから構成され、それにより、長手方向にかつ横方向に向けられた流路の境界が定められる。
【００３５】
こうした流れ方向付けグリッド２７を、射出成形部品として、例えばアルミニウム合金からまたはプラスチックから低コストで製造することができ、熱交換ポケット１９の製造中に、その膜壁２１、２２が縁２０に沿って互いに溶接される前に、その膜壁２１、２２間に配置することができる。
【００３６】
内部を流れる熱伝達媒体によって形成される内圧に加えて、流れ方向付けグリッド２７は、例えば２ｍｍである膜壁２１、２２に対して内部支持体を形成する。
【００３７】
コンタクトプレート１５に対する熱交換ポケット１９の均一な押圧、したがって、その中に封入されている流れ方向付けグリッド２７の優れた熱伝導接触および均一な圧縮負荷のために、例えば空気または窒素等の圧縮性媒体によって充填された圧力ポケット２８が設けられ、前記圧力ポケットと熱交換ポケット１９との間に設けられた圧力分散プレート２９が、前記分散プレートに対するかつ棒状セル７の端部に対する均一な圧力伝達を確実にする。このように、このプレートに対して優れた温度制御および耐振動固定が確実になる。同時に、圧力ポケット２８は、その側面がバッテリハウジング２の断熱内壁３０の内面において熱交換ポケット１９から離れる方向に面するように、支持されている。
【００３８】
さらに、上部圧力ポケット２８は、バッテリ制御の電気的構成要素（ＢＭＳ／バッテリ管理システム）および熱伝達媒体の循環のための接続構成要素（２５、２６）が締結されている支持形材３１、３２の支持に役立ち、それにより、これらの構成要素をセルブロック３〜６と合わせて支持することにより、バッテリ１に作用する慣性の力が、バッテリの多数の構成要素の間の機械的接続および電気的接続に対して損傷をもたらすのを防止する。この目的で、この圧力ポケット２８は、これらの垂直に位置合せされた支持形材３１、３２の上部Ｔ字型端部に当接する２つのポケット延長部３３、３４を有している。それらの下端に関しては、図６および図７の図が示すように、支持形材３１、３２は、バッテリハウジングの下部壁またはバッテリハウジングの下部ライニングにおいてＴ字型端部領域によって支持されている。
【００３９】
圧力ポケット３６が当接しているさらなる圧力分散プレート３５が、コンタクトプレート１５、したがってスポット溶接によりコンタクトプレート１５に接続された棒状セル７を、それらの平面の方向において固定するのに役立ち、それは、図４の部分断面図が示すように、前記圧力分散プレートが前記コンタクトプレートの端縁３７に当接するためである。
【００４０】
バッテリ１の電圧、したがってその電力容量を増大させるために、好ましくは複数のセルブロック３〜６は、前後にまたは直列に互いに電気的に接続される。これを、図８〜図１０の概略図が示すように、セルブロック３〜６の相互の位置合せを異ならせることによって、こうしたバッテリが備えられる車両の形状に最適に適合させて行うことができる。この場合、図８に示すような例示的な実施形態は、図１、図３および図５〜図７の実施形態に対応する。
【００４１】
図９に示すような例示的な実施形態に対応するように、バッテリ１は各々２つのセルブロック３〜６を有し、それらは、上下にかつ互いに隣接して配置され、図示しない方法で直列に互いに電気的に接続される。
【００４２】
図１０に示すような例示的な実施形態は、互いに直列に接続されてストランドを形成する４つのセルブロック３〜６を示す。
【００４３】
図８〜図１０の図に対応する個々のセルブロック３〜６のさまざまな相互位置合せを有するバッテリ１のすべてが、それらのスペースを節約する冷却システムおよびそれらのセルブロック３〜６の関連するコンパクトタイプの構造のために、それらが相対的に小さい全体的な寸法を有し、電気自動車における配置中に対応する利点がある、という共通の特徴を有している。
【００４４】
セルブロック３〜６のみが上下に配置され、したがって熱交換ポケット１９が互いに平行であるバッテリ１の特にコンパクトな構成の場合、それらのコネクタ２５、２６を、バッテリ１の終端側側面の領域において同軸状に上下にスペースを節約するように設けることができ、Ｔ字型分岐３８および９０°エルボ３９によって、コネクタ２５、２６に対して平行に伸びる共通の接続ライン４０、４１に、前記ラインに設けられたコネクタ４２、４３によってコネクタ２５、２６を循環ポンプ（図示せず）および外部熱交換器（図示せず）への接続するために、接続することができる。
【００４５】
例えば冬季運転中、棒形状のバッテリセル７およびそれらの電力容量に対して有害な冷却を、加熱体４４によって防止することができ、加熱体４４は、接続ラインのうちの１つに締結され、好ましくはバッテリの断熱と組み合わせて、サーモスタット回路によって電気的に操作される。
【００４６】
断熱のために、ボックスの形状の断熱材料から予備成形される内側容器４６が、例えば鋼またはアルミニウム合金から形成されバッテリ１の外側強度を確保する外側容器４５内に、入れ子式に押し込まれる。後に行われるその外側閉鎖のために、封入閉鎖キャップ４７が、封止するように入れ子式に挿入される。
【００４７】
セルブロック３〜６を、熱交換ポケット１９、圧力分散プレート２９および圧力ポケット２８とともに内側容器４６に層ごとに押し込んだ後、内側容器４６を、同様に断熱材料から構成される閉鎖キャップ４７を入れ子式に押し込むことにより、封止するように閉鎖することができる。この場合、電気ラインおよび冷却媒体用の接続ラインは、図示しない方法でこの閉鎖キャップ４７内に誘導される。
【００４８】
コンパクトタイプのバッテリ１の構成であるがそれにも関らず非常に優れた断熱のために、壁厚さが例えばわずかに５ｍｍであるこの内側容器４６は、特に非常に有効な断熱材料から製造され、それは、例えばシリカ等の粒状材料５０を封入し、外壁４８と内壁４９との間の真空パネルのように真空下に置かれる。
【００４９】
こうした断熱材料は、撓むかまたは曲がる場合は必ず破壊されるため、閉鎖キャップ４７が一体型に製造されるために、出発原料の内層４９に断面がＶ字型の曲げ溝が設けられ、それにより、ボックス形状の閉鎖キャップ４７が完成した後、図１２に示すように、こうした曲げ溝に沿って、曲げ折目５１がそれぞれ生じる。
【００５０】
また、こうした断熱材料から閉鎖カバー５３も形成され、それは、ねじボルト５２によって外側容器４５の終端側にフランジ取付されている。
【００５１】
可能な限り薄く作製された壁５４が、セルブロック３〜６の内部固定を確実にする圧力ポケット２８および３６の圧力下で、外側容器４５から外側に曲がるのを防止するために、例えば鋼シートまたはアルミニウムシートの曲げ剛性補強層５６が、圧力ポケット２８、３６に対して平行にかつこの壁５４と断熱内側容器４６の壁５５との間に設けられる。補強層５６の曲げ剛性は、その層厚さに対応し、波形状であり、平坦部５７を有する外形によってもたらされる。
【００５２】
この外形によってもたらされる内側容器４６の隣接する壁５５に対する不均一な押圧の影響を防止するために、前記外形と補強層５６との間に、例えばプラスチックまたはアルミニウム合金から製造される圧力分散プレート５８もまた押し込まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１  バッテリ
２  ハウジング
３〜６  セルブロック
７  棒状セル
８  間隙
９〜１２  列
１３、１４  極
１５  コンタクトプレート
１６  コンタクトラグ
１７  溶接スポット
１８  極からの距離
１９  熱交換ポケット
２０  膜縁
２１、２２  膜壁
２３、２４  膜延長部
２５、２６  コネクタ
２７  流れ方向付けグリッド
２８  圧力ポケット
２９  圧力分散プレート
３０  ハウジング内壁
３１、３２  支持形材
３３、３４  ポケット延長部
３５  第２圧力分散プレート
３６  圧力ポケット
３７  端縁
３８  Ｔ分岐
３９  エルボ
４０、４１  接続ライン
４２、４３  コネクタ
４４  加熱体
４５  外側容器
４６  内側容器
４７  閉鎖キャップ
４８  外壁
４９  内壁
５０  粒状材料
５１  曲げ折目
５２  ねじボルト
５３  閉鎖カバー
５４  外側容器の壁
５５  内側容器の壁
５６  補強層
５７  平坦部
５９  圧力分散プレート
【図１】
2014116310.tif 000003
【図２】
2014116310.tif 000004
【図３】
2014116310.tif 000005
【図４】
2014116310.tif 000006
【図５】
2014116310.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014116310.tif 000009
【図８】
2014116310.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年3月19日(2014.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
【図１】図１は、バッテリの内部構造の斜視図を示し、ハウジングシェルは省略されており、側部圧力ポケットはなく、棒状セル群が４つの平面に上下に配置されている。
【図２】図２は、複数の列でかつ同じ平面に互いに隣接して配置され、コンタクトプレートによって部分的に接続されている棒状セルを、斜視図で示す。
【図３】図３は、上部熱交換部が省略されており、側部圧力ポケットを含む、図１に示すような図の一領域を示す。
【図４】図４は、本発明によるバッテリの、そのハウジングシェルを含む、角領域の縦断面を示す。
【図５】図５は、追加の上部かつ側部圧力ポケットを含む、図１に対応するバッテリの内部構造の斜視図を示す。
【図６】図６は、図５に示すようなバッテリの接続領域のより大きい斜視図を示す。
【図７】図７は、接続側閉鎖壁が取り除かれている、図１〜図６に示すようなバッテリのハウジングの斜視図を示す。
【図８】図８は、短辺側からかつ長辺側からの図において上下に配置された４つのセルブロックの概略図を示す。
【図９】図９は、互いに隣接してかつ上下にそれぞれ配置された２つのセルブロックの概略図を２つの側面図で示す。
【図１０】図１０は、互いに隣接して直列に配置された４つのセルブロックの概略図を２つの側面図で示す。
【図１１】図１１は、４つのセルブロックが上下に配置されている、バッテリの縦断面を示す。
【図１２】図１２は、本発明によるバッテリの内側容器の角領域の部分断面を示す。
【外国語明細書】
2014116310000001.pdf