(57)【要約】  少なくとも一つの電気化学的セル（３）を収容するためのバッテリー収容ユニットは、電気化学的セル（３）を載置するための載置面（４）と、接触面（８）を有する接触ユニット（６）とを有している。当該接触面はこのとき前記電気化学的セル（３）の集電体（９）と当接可能であり、前記接触ユニット（６）は少なくとも一つの接触レール（７）を有しており、当該接触レールに前記接触面（８）が設けられている。
2013506939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの電気化学的セル（３）を収容するためのバッテリー収容ユニットであり、電気化学的セル（３）を載置するための載置面（４）と、接触面（８）を有する接触ユニット（６）とを有するバッテリー収容ユニットであって、当該接触面は前記電気化学的セル（３）の集電体（９）と当接可能であり、前記接触ユニット（６）は少なくとも一つの接触レール（７）を有しており、当該接触レールに前記接触面（８）が設けられているバッテリー収容ユニット。
【請求項２】
バネ手段（１０）が設けられており、当該バネ手段は前記接触面（８）に負荷を及ぼすことを特徴とする請求項１に記載のバッテリー収容ユニット。
【請求項３】
前記接触レール（７）は、当該接触レール（７）の長手軸（Ａ）に沿って、挿入すべき電気化学的セル（３）よりも大きく延伸していることを特徴とする請求項１または２に記載のバッテリー収容ユニット。
【請求項４】
前記接触レール（７）は概ね直線的なプロファイルを有するか、又は直線的に延在するか、或いは直線的に走っていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリー収容ユニット。
【請求項５】
接触レール（７）は、前記載置面（４）に対して距離を有して設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリー収容ユニット。
【請求項６】
接触レール（７）は前記載置面（４）を形成していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のバッテリー収容ユニット。
【請求項７】
前記載置面（４）は概ね平面（Ｅ）内に設けられており、前記接触レール（７）は当該平面（Ｅ）に対して概ね平行に配向されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のバッテリー収容ユニット。
【請求項８】
前記接触レール（７）は、電気化学的セル（３）を側方向においてガイドするための手段（２３）を有していることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリー収容ユニット。
【請求項９】
接触面（８）は複数の接触面部分（１３）を有しており、個々の接触面部分（１３）は互いに隔離されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のバッテリー収容ユニット。
【請求項１０】
前記載置面（４）は前記バッテリー収容ユニット（２）内部に移動可能に保持されており、特に前記接触レール（７）の長手軸（Ａ）に対して移動可能に保持されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のバッテリー収容ユニット。
【請求項１１】
前記バッテリー収容ユニット（２）は切り替え手段を有していることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のバッテリー収容ユニット。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の少なくとも一つのバッテリー収容ユニット（２）を有するバッテリーステーション（１）またはフォーミング設備またはバッテリー充電装置。
【請求項１３】
電気化学的セル（３）をバッテリー収容ユニット（２）、特に請求項１から１２のいずれか一項に記載のバッテリー収容ユニットに装入するための方法であって、
前記電気化学的セル（３）を前記バッテリー収容ユニット（２）の載置面（４）に載置するステップと、
前記電気化学的セル（３）の集電体（９）を前記バッテリー収容ユニット（２）の接触レール（７）の接触面（８）に接触させるステップと、
前記電気化学的セル（３）を挿入方向（Ｓ）に沿って所定の格納位置まで移動させるステップであって、当該移動の間に前記集電体（９）は恒常的に前記接触レール（７）に接触しているステップと、を備える方法。
【請求項１４】
少なくとも二つの電気化学的セル（３）はまず載置面（４）に設けられ、その後、当該載置面（４）とともに前記接触レール（７）に対して、特に前記接触レールの長手軸（Ａ）に沿って移動させられることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は少なくとも一つの電気化学的セルを収容するためのバッテリー収容ユニット
に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなバッテリー収容ユニットは特に定置式のバッテリーステーションにおいて応用される。風力エネルギーまたはソーラーエネルギーなどの再生可能エネルギーは、出力が変動するという不利点がある。風力発電設備または太陽光発電設備は相応の気象条件の場合、高い出力を出せるが、気象状態が相応に変化すると短時間のうちに非常に小さい値に低下することがある。このような変動のために、好適な気象条件の際に変換されるエネルギーを貯蔵することが必要となる。このような貯蔵は、多数の電気化学的セルが提供されているバッテリーステーション内で行われ得る。風力発電設備または太陽光発電設備が提供する出力が小さい場合、バッテリーステーションは減少した電力出力を補うことができる。
【０００３】
このようなバッテリー収容ユニットは、バッテリー充電ステーションおよびフォーミング設備においても応用され得る。
【０００４】
特許文献１は多数のバッテリーモジュールを有するモジュール式のキャビネットを示している。個々のキャビネットモジュールは使用者によって引き出され得、それによってバッテリーモジュールへのアクセスが可能となっている。バッテリーの集電体はキャビネットモジュールの開口部に対向しており、ケーブルまたは差込式接続部によって接触されている。
【０００５】
特許文献２はバッテリーモジュールのための固定フレームであって、バッテリーモジュールを挿入するための複数の開口部を有している固定フレームを示している。バネ付勢された集電体収容部は、円筒形の集電体に係合し、かつ、接触し得る。
【０００６】
特許文献３は連続的に積み重ねられた複数のバッテリーを収容するためのバッテリー収容フレームを示している。当該バッテリーは側方プレートに接続されている。当該バッテリーは垂直な側面に突出部を有しており、当該突出部は側方プレートに設けられている溝に挿入可能である。側方プレートは垂直方向縁部を含んでおり、当該垂直方向縁部に電気的接続要素が取り付けられている。当該接続要素はそれぞれ、バッテリーのうちの一つのバッテリーの上部分から、当該バッテリーの上に設けられているバッテリーの下部分に延伸しており、それによって個々のバッテリーは互いに電気的に接続され得る。
【０００７】
特許文献４は、ゴンドラ状のバスケットを有する垂直方向のコンベヤを含んでいるバッテリー充電ステーションを示している。バスケット内に自動車のバッテリーが収容されるとともに充電され得る。バスケットの電流コレクターは接触レールとスライド可能に接触しているとともにケーブルによってバッテリーと接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４９９４９４０号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００１／０３１３９２号明細書
【特許文献３】国際公開第２００３／０６５４８３号パンフレット
【特許文献４】独国特許出願公開第４４１１８４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は少なくとも一つの電気化学的セルを収容するための、改良されたバッテリー収容ユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は、少なくとも一つの電気化学的セルを収容するためのバッテリー収容ユニットであって、電気化学的セルを載置するための載置面と、接触面を有する接触ユニットとを有し、当該接触面は前記電気化学的セルの集電体（current collector）と当接可能であり、前記接触ユニットは少なくとも一つの接触レールを有しており、当該接触レールに前記接触面が設けられているバッテリー収容ユニットによって解決される。
【００１１】
接触面は好ましくは直接的に、集電体と当接可能であってよい。代替的に接触面は、間接的に電気化学的セルの集電体と当接可能であってもよい。
【００１２】
本発明において電気化学的セルとは、化学的エネルギーの貯蔵にも、電気的エネルギーの放出にも用いられる装置のことである。そのために本発明に係る電気化学的セルは、少なくとも電極スタックまたは電極コイルを有しており、当該電極スタックまたは電極コイルは、包装(casing)によって環境に対して概ね気密かつ液密に画定されている。電気化学的セルはまた、充電の際に電気的エネルギーを受容するように形成されていてよい。その場合、二次セルまたは蓄電池とも言われる。
【００１３】
このとき集電体とは、導電性の材料から製造されている要素を意味する。集電体は、幾何学的に互いに分離されている二つの点の間で電流を導くために用いられる。本発明の場合、集電体は電極スタックと接続されていてよい。このとき集電体は特に、電極スタックの同種の電極全てと接続されている。すなわち、カソードと接続されているか、アノードと接続されているかのいずれかである。集電体が電極スタックのカソードおよびアノードと同時に接続されていないことは当然である。そのようなことは短絡につながるからである。しかしながら集電体は異なる電極スタックの異なる電極と接続されていてよい。すなわち、例えば二つの電極スタックを直列接続する場合である。少なくとも一つの集電体は好ましくは電気化学的セルの包装から延伸しており、その際、バッテリーセルを外部に対して接続するのに役立つ。集電体は単独または複数の電極と一体的に形成されているか、または基本的に複数部材から形成されていてよい。集電体と電極とが画定されていることは、集電体が特に、活性な電極物質でコーティングされていないという点において理解される。
【００１４】
このとき接触ユニットは、バッテリー収容ユニットの少なくとも幾つかの部分と、収容すべき電気化学的セルの少なくとも幾つかの部分との間に電気的接触を作り出すために用いられる。このとき接触ユニットの構成要素である接触面は導電性の材料、特に金属の材料から成るとともに、他の構成要素、特に電流導体と直接的に接触するために設けられている。しかしながら電流導体と接触面との間にはさらなる構成要素が設けられていてもよく、それによって接触面と電流導体の間には間接的な電気的接触が作り出され得る。接触ユニットは接触面のほかに、さらなる要素を有していてよく、当該さらなる要素は必ずしも導電特性を有さなくても構わない。
【００１５】
このとき接触レールとは好ましくは、一定の軸方向延伸にわたって概ね一定に保たれる断面を有している構成要素のことである。主たる延伸方向において、すなわち、本願発明の場合は長手軸方向であって、好ましくは進入方向と一致する長手軸方向において、接触レールは特に、他の方向に比べて何倍も大きく延伸している。接触レールは好ましくは押し出し成形断面材から製造されていてよい。押し出し成形断面材は、雌型(die)を介してブランク材（blank）に圧力をかけることによって製造され得る。このとき断面材の押し出し方向における外部形状は雌型によって決定されるので、断面は概ね一定に保たれる。接触面は接触レールと一体的に形成されていてよい。その場合、接触レールは導電性の材料から製造されている。代替的に接触面は、接触レールに設けられている別個の構成要素であってもよい。その場合、接触面は特に材料結合（material bond）によってまたは圧力(force fit)ばめによって接触レールと接続されていてよい。このとき接触レールは好ましくは概ね直線的なプロファイルを有している。当該直線的なプロファイルはこのとき好ましくは概ね接触レールの長手軸に対応する。
【００１６】
載置面は電気化学的セルの重力成分を受容するために設けられ、および／または形成されていてよい。載置面は接触レールに接して設けられていてよい。
【００１７】
本発明に係るバッテリー収容ユニットは、電気化学的セルを装入することと、接触させることとを、わずかな方法のステップで行えるという有利点を有している。電気化学的セルを当該電気化学的セルの所定の格納位置に設置すると、当該電気化学的セルはすでに正しく接触された状態になっている。このときバッテリー収容ユニットが可能にするのは、電気化学的セルが異なる位置において容易に接触され得るという点である。さらにこのようなバッテリー収容ユニットにおいては、型式の異なる電気化学的セルを用いることができる。
【００１８】
本発明の好ましい形態においてバネ手段が設けられていてよく、当該バネ手段は接触面に負荷を及ぼす。当該負荷は直接的および／または間接的に及ぼされ得る。間接的に負荷が及ぼされる場合、バネ手段は好ましくはまず接触レールに負荷を及ぼし、当該接触レールを介して接触面に負荷が及ぼされる。バネ手段は接触レールと接触面との間に設けられていてもよく、それによってバネ手段は接触レールに対して相対的な負荷を接触面に及ぼす。負荷は基本的に載置面に向かって及ぼされる。すなわち、特に負荷は載置面の平面に対して垂直な方向に及ぼされ得る。これは、接触面と集電体との接触が載置面に対して概ね平行に配向されている平面に沿って行われている場合、特に有利である。代替的に負荷は、載置面の平面に対して平行に配向されている方向においても行われ得る。これは、接触面と集電体が、載置面の平面に対して垂直に配向されている平面において互いに当接している場合、特に有利である。
【００１９】
特にバネ手段が載置面を概ね横断する方向において接触面に負荷を及ぼす場合、電気化学的セルは圧力ばめによってバッテリー収容ユニット内に固定され得、それによってさらなる固定方法を用いずに済ますことができる。そのためにバネ手段は以下のような大きさであり得る。すなわち、電気化学的セルが当該電気化学的セルの所定の位置に確実に留められており、それによって意図せずに滑り落ちることが不可能であるような大きさであり得る。電気化学的セルを手動で、または自動的に、当該電気化学的セルの所定の位置から意図的に取り外す場合、作動力は静止摩擦に起因する保持力を凌ぎ得る。集電体は好ましくは載置面に載置され得る。
【００２０】
接触レールは好ましくは、当該接触レールの長手軸に沿って、挿入すべき電気化学的セルよりも大きく延伸している。このとき接触レールは好ましくは長手軸に沿って、当該方向において挿入すべき電気化学的セルの数倍大きい。これにより、接触レールに沿って複数の電気化学的セルが連続的に設けられ得る。従って好ましくは複数の電気化学的セルが一つの接触レールに接触され得る。
【００２１】
好適に接触レールは、載置面に対して距離を有して設けられている。このとき好ましくは接触レールと載置面との間に収容空間が生じ得、当該収容空間内に電気化学的セルが収容され得る。電気化学的セルは接触ユニットと載置面との間に収容され得、特に圧力ばめされて収容され得る。接触レールは隣接するバッテリー収容ユニットの載置面に取り付けられていてよい。接触レールは隣接するバッテリー収容ユニットの載置面から、載置面に向かって延伸し得る。別個の接触レールが載置面に形成されていてもよい。
【００２２】
基本的に複数の接触レールが設けられていてよい。当該接触レールにはそれぞれ接触面が設けられている。しかしながら複数の接触レールであって、当該接触レールにそれぞれ接触面が設けられている複数の接触レールが設けられていてもよい。代替的に、あるいはこれらの方法と組み合わせて、個々の接触レールが複数の別個の接触面を有していてもよい。上記の全ての可能性に該当する点は、異なる接触面が互いに平行に配向され得るということである。
【００２３】
本発明の好適な実施の形態において、接触レールは載置面を形成している。このとき少なくとも二つの別個の接触レールが設けられており、当該二つの別個の接触レールの間に好ましくは電気化学的セルが設けられ得る。このとき電気化学的セルの二つの電流導体は、前記二つの接触レールの接触面に当接し得る。接触レールの一方は垂直方向において下方に設けられ得、その際好ましくは載置面を形成しており、当該載置面は概ね電気化学的セルの重量も支持し得る。もう一方の接触レールは上方に設けられ得、接触作用のほかに電気化学的セルの側方向におけるガイドも行う。
【００２４】
載置面は好ましくは平面内に設けられている。このとき接触レールは好ましくは当該平面に対して概ね平行に配向されている。当該平面は水平に配向されていてもよく、それによって電気化学的セルの重力は完全に載置面によって支持され得る。このとき載置面はプレートによって形成されていてもよく、当該プレートを介して電気化学的セルは移動され得る。載置面はこのときバッテリー収容ユニット内部に定置式に保持されていてよい。これに対して代替的に、載置面はバッテリー収容ユニットの他の構成要素に対して移動可能に保持されていてもよい。
【００２５】
好ましくは少なくとも一つの接触面は、電気化学的セルを側方向においてガイドするための手段、特に電気化学的セルの電流導体を側方向においてガイドするための手段を有している。このような手段は側壁部によって形成されていてよい。当該側壁部はガイドレールの長手軸に対して概ね平行に延在し得る。このとき側方向においてガイドするとは、電気化学的セルまたは当該電気化学的セルの構成要素が、接触レールの長手軸を横断する方向に逸脱することを防止できるようなガイドのことである。接触レールの少なくとも一つは電気化学的セルの電流導体および／またはその他の構成要素を収容するためのU字形の収容空間を有し得る。
【００２６】
接触レールは好ましくは複数の接触面部分を有しており、個々の接触面部分は互いに隔離されていてよい。当該接触面部分は共通の長手軸に沿って、すなわち特に前後に一直線に並ぶように配向されていてよい。接触面部分は共通の接触面によって形成され得、好ましくは個々の接触面部分同士の間に、接触面の隔離を生じさせる中断部が設けられ得る。これによって全体として接触面は分割式に形成される。それによって長手軸に沿って、異なる電気的な極性を有する接触面部分が形成され得る。この場合、このように異なる極性は、電気化学的セルの異なる接続を行う際に利用される。接続の変化は、そのユニットの動作中に電気化学的セルの機械的な配置を等しく保った状態で行われ得る。
【００２７】
載置面は好ましくはバッテリー収容ユニット内部に移動可能に保持されている。載置面は特に接触レールの長手軸および／または電気化学的セルの挿入方向に対して移動可能に保持されていてよい。載置面は好ましくは接触レールの長さの概ね５０％よりも大きく、特に７５％よりも大きく、特に９０％よりも大きい長さに相当する長さにわたって移動可能であってよい。載置面はこのとき、好ましくは引き出しのように、バッテリー収容ユニットのハウジングから引き出し可能であってよい。これは、収容すべき電気化学的セルがまず載置面に載置され得、続いて共通の方法のステップにおいて接触レールに沿って移動され得るという有利点を有する。
【００２８】
バッテリー収容ユニットは好ましくは切り替え手段を有している。この場合、切り替え手段とは特に、特に接触レールまたは接触レール部分が互いに角度を成して、および／または側方においてずらされて設けられている場合、電気化学的セルを、ある接触レールから他の接触レールへ、または、ある接触レール部分から他の接触レール部分へ移し変えることを可能にするか、または少なくとも支援するような手段のことである。このような切り替え手段は好ましくは回転板を有し得る。当該回転板はさらに、互いに星形に設けられている複数の接触レール部分に対して、中央に設けられていてよい。このとき回転板は電気化学的セルを、互いに星形に設けられている接触レール部分のそれぞれに、リボルバー方式で移し変えるために用いられ得る。回転板は好ましくは円形に形成されているとともに、特にバッテリー収容ユニットの底板に対して回転可能に保持されている。回転板は好ましくは接触レール部分であって、さらに好ましくは回転板の中心を通る接触レール部分を有している。できる限り場所を節約して電気化学的セルを配置することを可能にするため、互いに星形に設けられている接触レール部分の星形の配置は、回転板の直近の領域のみに限定され得る。回転板に対してさらに距離を有している接触レール部分は、必ずしも互いに星形に配向されていなくてもよい。バッテリー収容ユニットは好ましくは、底板に対向しているカバー板上に、互いに星形に設けられている接触レール部分と回転板との略同一の構成を有している。
【００２９】
接触レール部分を切り替え手段とともに配置することにより、電気化学的セルをバッテリー収容ユニット内部で移し変えることが可能になる。切り替え手段は代替的に長手方向に移動する円板を有していてもよい。接触レール部分は極めて多様な方法で形成され得、断面において、特にすでに述べた接触レールと接触面の可能な形成に応じて形成され得る。
【００３０】
本発明はさらに、電気化学的セルをバッテリー収容ユニットに装入するための以下のステップを備える方法に関する。すなわち、電気化学的セルをバッテリー収容ユニットの載置面に載置するステップと、電気化学的セルの集電体をバッテリー収容ユニットの接触レールの接触面に接触させるステップと、電気化学的セルを挿入方向に沿って所定の格納位置まで移動させるステップであって、当該移動の間に集電体は好ましくは恒常的に接触レールに接触しているステップと、を備える方法に関する。この場合、特に接触レールの中断に起因するわずかな中断は「恒常的な接触」という表現に含まれている。
【００３１】
好ましくは少なくとも二つまたは複数の電気化学的セルはまず載置面に設けられ、その後、載置面とともに接触レールに対して、特に接触レールの長手軸に沿って移動させられる。装置に関して挙げた有利点およびさらなる構成の可能性が得られる。
【００３２】
本発明のさらなる有利点、特徴および応用可能性は、以下の詳細な説明において図面との関連で記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るバッテリーステーションを示す図である。          ａ）正面          ｂ）側面
【図２】図１ａ）に示すバッテリーステーションの詳細を示す図である。          ａ）側面における細部を示す図である。          ｂ）側面を拡大して示す図である。
【図３】図２に示す構成の代替的な実施の形態の側面を示す図である。
【図４】第一の実施の形態における電気化学的セルを示す図である。          ａ）バッテリー収容ユニット内部の正面を示す図である。          ｂ）平面を示す図である。
【図５】バッテリー収容ユニット内部の電気化学的セルを示す図である。          ａ）第二の実施の形態の正面を示す図である。          ｂ）第三の実施の形態の正面を示す図である。          ｃ）第四の実施の形態の正面を示す図である。          ｄ）第五の実施の形態の正面を示す図である。
【図６】第六の実施の形態における電気化学的セルを示す図である。          ａ）バッテリー収容ユニット内部の正面を示す図である。          ｂ）平面を示す図である。
【図７】バッテリー収容ユニット内部の電気化学的セルを示す図である。          ａ）第七の実施の形態の正面を示す図である。          ｂ）第八の実施の形態の正面を示す図である。
【図８】互いに隔離された接触面部分を含む接触面の側面を示す図である。
【図９】底板と、当該底板上に設けられるとともに互いに星形に配向された接触レール部分と、回転板とを平面において示す図である。
【図１０】互いに移動自在に設けられている複数のバッテリー収容ユニットを含む本発明に係るバッテリーステーションを側面において示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は本発明に係るバッテリーステーション１を示している。バッテリーステーション１は複数のバッテリー収容ユニット２を有しており、当該複数のバッテリー収容ユニットのうち一つのバッテリー収容ユニット２のみが示されている。さらなるバッテリー収容ユニット２は図示されているバッテリー収容ユニット２の、垂直方向上方および下方に設けられている。図示されているバッテリー収容ユニット２は少なくとも一つの電気化学的セルを収容するために用いられているが、当該電気化学的セルは図１に示されていない。
【００３５】
バッテリー収容ユニット２は垂直方向において下方に設けられている載置面４と、垂直方向において上方に設けられている天井面５を有している。側壁１６は載置面４と天井面５を定置式に連結している。図示されているバッテリー収容ユニット２と図示されていないさらなるバッテリー収容ユニット２は、バッテリーステーション１の詳しく説明されていないハウジング１７内に収容されている。載置面４は平面Ｅ内に設けられている。天井面５は平面Ｅに対して、平行ではあるが垂直方向において距離を有して設けられている。
【００３６】
接触ユニット６は天井面５に懸下された状態で収容されており、天井面５から載置面４の方に向いている。接触ユニット６は接触レール７を有しており、当該接触レールは細長く延伸しているとともに載置面もしくは天井面４，５のほぼ全長にわたって延在している。バッテリー収容ユニット２は挿入開口部１８を有しており、当該挿入開口部１８を介して図示されていない電気化学的セルは、載置面４と天井面５との間に形成されている収容室１１内に挿入され得る。このとき電気化学的セルは挿入方向Ｓにおいて収容室１１内に挿入される。
【００３７】
図２ａ）は電気化学的セル３を収容室１１内に挿入する過程を示している。電気化学的セル３は挿入開口部１８を介して収容室１１内にガイドされる。このとき電気化学的セル３は載置面４上を接触レール７の長手軸Ａに沿ってスライドする。電気化学的セル３は異なる軸方向の位置において、接触ユニット６と接触することができる。このとき接触レール７は軸方向の経路にわたって延在するが、当該軸方向の経路は電気化学的セル３の軸方向における延伸、すなわち長手軸Ａに沿った延伸に相当する。図２ｂ）では、接触レール７の挿入開口部１８に対向する端部に、面取り部２０が設けられていることが認められる。当該面取り部は、集電体が接触ユニット６に接触しながら導入される際に当該集電体９のガイドを改善するのに役立つ。
【００３８】
図３はバッテリーステーション１の代替的な構成を示している。図２に示すバッテリーステーションとは異なり、載置面４はバッテリーステーション内部に定置式に留められておらず、接触ユニット６は平面Ｅ内で接触レール７の長手軸Ａに沿って移動可能である。そのために支持部には概略的に示されている複数のローラ１９が設けられており、当該ローラを用いて載置面４は底面２２上を移動可能に保持されており、当該底面はバッテリー収容ユニット２内部に定置式に保持されている。当該構成は、載置面４に設置すべき全ての電気化学的セル３が、まず載置面４に載置され得るという有利点を提供する。その後、さらなる方法のステップにおいて、全ての電気化学的セル３を共に、接触レール７に沿って所定の位置まで移動させることが行われ、電気化学的セル３はバッテリー収容ユニット２内で、動作のために当該所定の位置に留まる。挿入方向Ｓであって、当該挿入方向に沿って電気化学的セル３が収容室１１内に移動される挿入方向は、図２および３で示される構成では、長手軸Ａに対して平行に向けられている。
【００３９】
図４ｂ）には電気化学的セル３の平面図が示されている。電気化学的セル３の細長く形成された二つの集電体９が互いに平行に延在しているのが認められるが、当該集電体ははるかに短く形成されていてもよい。図４ａ）には収容室１１内の電気化学的セル３の正面図が示されている。電気化学的セル３は載置面４に接して載置されている。さらに接触レール７を備える接触ユニット６が認められる。接触レール７には、バネ手段１０によって天井面５から載置面４に向かう力が及ぼされている。接触レール７の下側には、当該接触レール７の長手方向に延在する二つの接触面８が設けられている。接触面８は集電体９と直接的かつ導電的に接触している。接触レール７は概ね矩形の断面を有している。電気化学的セル３はバッテリー収容ユニット２内で圧力ばめによって保持されている。
【００４０】
図５には接触ユニット６の代替的な実施の形態が示されている。図５ａ）に示されている接触ユニット６は図４に示す接触ユニット６にほぼ一致する。図４に示す接触ユニットとは異なって、接触レール７は天井面５に対して定置式に保持されている。接触レール７は概ねＵ字形の断面を有しており、当該Ｕ字形の断面内部に二つのバネ手段１０が設けられており、当該バネ手段を介して二つの接触面８には、載置面４に向かう力が及ぼされ得る。このとき接触レール７の側壁部２３はバネ手段１０を外部の影響から保護する。側壁部２３は、載置面４に向かってさらに突出していてもよく、それによって側壁部２３は接触面８をも超えて突出し、その際、電流導体を側方においてガイドし得る。
【００４１】
図５ｂ）に示されている接触ユニット６は図４に示す接触ユニット６にほぼ一致する。図４に示す接触ユニットとは異なって、接触ユニット６は二つの別個の接触レール７を有しており、当該接触レール７はそれぞれ接触面８を担持している。
【００４２】
図５ｃ）に示されている接触ユニット６は図５ａ）に示す接触ユニット６にほぼ一致する。図５ａ）に示す接触ユニットとは異なって、二つの別個の接触レール７が設けられており、当該接触レール７にはそれぞれ接触面８が取り付けられている。
【００４３】
図５ｄ）に示されている接触ユニット６は図５ｂ）に示す接触ユニット６にほぼ一致する。図５ｂ）に示す装置とは異なって、電気化学的セル３の集電体９は、電気化学的セル３の対向する側の外部に接して設けられている。これによって接触ユニット６の二つの接触レール７も互いに比較的大きな距離を有して設けられている。集電体９は載置面４に当接している。バネ手段１０によって集電体９にもたらされる押圧力は、集電体９から直接的に載置面４に伝達される。これによって電気化学的セル３の基体２４であって、電気化学的セル３の主要なガルバニ要素を含んでいる基体は、概ねバネ手段１０の力を及ぼされない状態に保たれる。
【００４４】
図６は図５ｃ）に示す構成にほぼ一致する接触ユニット６の代替的な構成を示している。以下に相違点のみを詳しく説明する。図６に示されている接触ユニット６は、電気化学的セル３の包装から横断方向に突出する集電体９を有している電気化学的セル３に適している。このとき接触ユニット６の接触面８は、載置面４に対して垂直に配向されている面に沿って集電体９と接触する。従って接触レール７の軸方向の位置において、接触レール７ごとに二つの接触面８が設けられており、当該二つの接触面の間にそれぞれ集電体９が保持されている。集電体９は接触面８によって圧力ばめによって保持されていてよい。その場合、接触レール７は空洞を有しており、当該空洞にそれぞれ二つのバネ手段１０が設けられており、当該二つのバネ手段は二つの接触面８に対して、対向する力を及ぼす。バネ手段１０は接触面および集電体９に垂直力を及ぼすが、当該垂直力の大きさは当該垂直力によって、電気化学的セル３が所定の位置から不用意にずれることがないよう十分に確実に留められ得るものである。接触レール７は天井面５に対して定置式に保持されている。
【００４５】
図７に示されている構成は特に円形セルに適しているとともに、図５ｃ）に示す構成にほぼ一致する。以下に相違点のみを詳しく説明する。図７ａ）には円形セル３が認められ、当該円形セルは二つの接触レール７１，７２によって収容室１１内に保持されている。上方の接触レール７１は図５ｃ）に示す接触レール７にほぼ一致する。上方の接触レール７１の側壁部２３は下方に突出しているが、当該突出は、上方の集電体９１が側方において側壁部２３によってガイドされる程度である。下方の接触レール７２の側壁部２３は上方に突出しているが、当該突出は下方の集電体９２が側壁部２３によってガイドされる程度である。円形セル３が載置される載置面は下方の接触面８２によって形成される。下方の接触面８２はバッテリー収容ユニット２の底面２２に支持されている。
【００４６】
図７ｂ）は図７ａ）に示すバッテリー収容ユニットの代替的な構成を示しており、相違点のみを詳しく説明する。本図において上方および下方の接触レールの側壁部２３はそれぞれ、他の接触レール７１，７２に向かって突出しているが、当該突出は側壁部２３が電気化学的セルの基体２４を側方において支持できる程度である。
【００４７】
図７に示されている二つの装置に関して、バネ手段１０が他の場所に設けられていることもあり得る。すなわち特に上方の接触ユニット６の接触面８も上方の接触レール７１と固定的に接続されていてよい。その場合、バネ手段１０は接触レール７と天井面５の間に設けられ得る。バネ手段はまた、下方の接触レール７２に取り付けられていてもよい。
【００４８】
図８は接触ユニット６のさらなる構成を示しており、当該構成は特に図１から７の異なる構成に対しても応用可能である。接触レール７に配設されている接触面８は、軸方向に前後して設けられている複数の接触面部分１３を有しており、当該接触面部分は共通の長手軸Ａに沿って設けられている。個々の接触面部分１３同士の間に隔離部分１４が設けられており、それによって個々の接触面部分は互いに隣接して設けられていても、導電的に接触されている必要がない。
【００４９】
これによって異なる接触面部分をフレキシブルに接続することが可能となり、それによってまた、接触面部分と接触している電気化学的セルをフレキシブルに接続することが可能となる。
【００５０】
図９は本発明に係るバッテリー収容ユニットのさらなる構成の詳細部を示している。本図では、底面２２の平面図において互いに星形に設けられている複数の接触レール部分１２が認められる。星形に設けられている接触レール部分１２の中央に回転板１５が設けられており、当該回転板は別個の接触レール部分１２’を有しており、当該別個の接触レール部分は円形の回転板１５の中心を通っている。対応する正反対の構成が天井面５に設けられている。接触レール部分１２は断面で見た場合、特に図７ａ）およびｂ）に示されているように構成されていてよい。接触面部分１３を介して電気化学的セルは回転板１５に向かって、または回転板１５から離れるように搬送され得る。このとき回転板１５は電気化学的セル３を一つの接触レール部分１２から他の、特に角度を有して設けられている接触レール部分１２へと移し変えることを可能にする。当該構成により全体として、電気化学的セル３をバッテリー収容ユニット２内部で移し変えることが可能になる。この点は特に自動化されたバッテリーステーションにおいて、個々の電気化学的セル３を交換する必要がある場合に有利である。
【００５１】
図１０はさらなる実施の形態におけるバッテリーステーション１を示している。当該バッテリーステーション１は、上記の種類の複数のバッテリー収容ユニット２を含んでいる。図１に示されているバッテリーステーション１に対して代替的に、個々のバッテリー収容ユニット２はバッテリーステーション１内で移動可能に保持されている。特にバッテリー収容ユニット２は回転式に、循環エレベータの場合と同様に移動され得る。図２から９に関して示されている構成は、当該バッテリーステーションにおいても応用され得る。
【符号の説明】
【００５２】
１  バッテリーステーション
２  バッテリー収容ユニット
３  電気化学的セル
４  載置面
５  天井面
６  接触ユニット
７  接触レール
８  接触面
９  集電体
１０  バネ手段
１１  収容室
１２  接触レール部分
１３  接触面部分
１４  隔離部分
１５  回転板
１６  側壁
１７  ハウジング
１８  挿入開口部
１９  ローラ
２０  面取り部
２２  底面
２３  側壁部
２４  基体
Ａ  長手軸
Ｅ  平面
Ｓ  挿入方向
【図１ａ）】
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【図１ｂ）】
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【図２ａ）】
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【図２ｂ）】
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【図３】
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【図４ａ）】
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【図４ｂ）】
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【図５ａ）】
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【図５ｂ）】
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【図５ｃ）】
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【図５ｄ）】
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【図６ａ）】
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【図６ｂ）】
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【図７ａ）】
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【図７ｂ）】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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