(57)【要約】  電気化学的エネルギー貯蔵装置（３０１，４０１）は、第一の固定要素（３０６，３０８，４０９，４１０，４１１，４１２）を有しており、当該第一の固定要素は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３１９）又は当該第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一のこのような固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３２０）又は当該第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３２０）の少なくとも一つの第二のこのような固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われるように形成されている。
2013541823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの第一の固定要素（３０６，３０８，４０９，４１０，４１１，４１２）を有する電気化学的エネルギー貯蔵装置（３０１，４０１）であって、当該第一の固定要素は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３１９）又は当該第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一のこのような固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３２０）又は当該第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３２０）の少なくとも一つの第二のこのような固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われるように形成されている、電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【請求項２】
少なくとも一つの固定要素は、引張力閾値を上回る引張力が作用するとき、前記固定が解除されるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【請求項３】
前記電気化学的エネルギー貯蔵装置は少なくとも二つの互いに補完的な固定要素（１０１から１０５，１０６から１１０）を有しており、当該固定要素は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一の固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の、前記第一の固定要素に対して補完的な第二の固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【請求項４】
前記第一の固定要素は、外部に向かって突出する、好ましくは球状の物体（１０２）を有しており、当該球状物体は、前記第一の固定要素に対して補完的な第二の固定要素に押し付ける際に、当該第二の固定要素が有している好ましくは中空の球状凹所（１０６から１１０）に留め付けられることを特徴とする請求項３に記載の電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【請求項５】
前記第一の固定要素及び／又は前記第二の固定要素は少なくとも部分的に、弾性材料から製造されていることを特徴とする請求項４に記載の電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【請求項６】
前記第一の固定要素又は前記第二の固定要素は少なくとも一つのバネ要素を有していることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【請求項７】
少なくとも一つの固定要素は永久磁石を有し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電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【請求項８】
前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の前記電気的接続部（４０５，４０６）は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（４０２）を第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置（４０３）に固定する際に、当該二つの電気化学的エネルギー貯蔵装置の前記電気的接続部の少なくとも一部の電気的接続が行われるように構成されている（４０７，４０８，４０９，４１０，４１１，４１２）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電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【請求項９】
前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の前記電気的接続部は、前記固定が解除されるときに前記電気的接触が遮断されるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【請求項１０】
前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の前記電気的接続部、又は当該電気的接続部と少なくとも部分的に導電的に接続された固定要素は、少なくとも二つのこのようなエネルギー貯蔵装置から成る構造体を組み立てる際に、当該電気的接続部又は固定要素が、前記電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の接続部の極性反転に対抗するように構成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電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の複数の電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体．
【請求項１２】
特に請求項１から１１のいずれか一項に記載の、複数の電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体であって、当該構造体において、隣接する電気化学的エネルギー貯蔵装置は対ごとに固定手段を用いて互いに固定されており、当該固定手段は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３１９）又は当該第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一のこのような固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３２０）又は当該第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３２０）の少なくとも一つの第二のこのような固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われるように形成されていることを特徴とする、複数の電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体。
【請求項１３】
電気化学的エネルギー貯蔵装置を製造するための方法であって、当該方法において前記電気化学的エネルギー貯蔵装置のハウジング又は電気的接続部は、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置が第一の固定要素（３０６，３０８，４０９，４１０，４１１，４１２）を有しているように構成され、当該第一の固定要素は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３１９）又は当該第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一のこのような固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３２０）又は当該第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３２０）の少なくとも一つの第二のこのような固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われるように形成されている、方法。
【請求項１４】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気化学的エネルギー貯蔵装置を製造するための、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
複数の電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体を製造するための方法であって、当該方法において隣接する電気化学的エネルギー貯蔵装置は対ごとに固定手段によって互いに固定され、当該固定は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３１９）又は当該第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一のこのような固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３２０）又は当該第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置（３２０）の少なくとも一つの第二のこのような固定要素に押し付ける際、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われることによって成立する、方法。
【請求項１６】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の、複数の電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体を製造するための、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気化学的エネルギー貯蔵装置と、複数のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体と、このような電気化学的エネルギー貯蔵装置を製造するための方法と、複数のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体を製造するための方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学的エネルギー貯蔵装置は極めて多様な応用に用いられており、従って極めて多様な環境に組み込まれ、応用の要求に応じて多様な種類の構成において用いられる。当該多様な種類の構成では、複数の電気化学的エネルギー貯蔵装置が相互接続され、それによって、複数の電気化学的エネルギー貯蔵装置を応用に応じた直列接続又は並列接続することにより、応用の要求に応じた電圧又は容量を提供している。
【０００３】
これに関連して、電気化学的エネルギー貯蔵装置を互いに固定すること、あるいは当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の応用環境において固定すること、及び、いくつかの応用においてはこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部を接触させることとは、応用に対応する直列接続又は並列接続を構成するために決定的な役割を果たす。これらの課題に対しては、様々な解決策が知られている。
【０００４】
すなわち特許文献１は、電導体を電気化学的エネルギー貯蔵装置の電流分岐部に電気的に接続かつ固定するための、蓄電バッテリーの電極スタッドの形の装置を説明している。
【０００５】
特許文献２は、部分円の形状で、二つの締結部材脚部を有する管状のフォーク状リングとしての金属の締結部材であって、バッテリーの円錐形状の接続ジャーナルの周面に載置するための円錐形状の内部接触面を備える締結部材と、レジン・ベースのプラスチック材料から、射出、鋳造、又はプレス加工によって製造されるとともに、前記フォーク状リングを当該フォーク状リングの接触面を空けた状態で包囲する外部ハウジングと、を有するバッテリー端子締結装置を説明している。
【０００６】
特許文献３は、ケーブルに接続するための突起と、個々の電極を包囲するシェルとを備える、ネジを有さないバッテリー締結装置を説明している。当該バッテリー締結装置においてシェルは二部材式であって二つの半シェルから成り、当該二つの半シェルのうちの一方の半シェルは突起を担持するとともに、接線方向に二つのアームを有しており、当該アームは軸において前記突起と反対側で支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許第２１５８５２５号明細書
【特許文献２】独国特許第２２５０３７３号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第３９４２２４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電気化学的エネルギー貯蔵装置を固定するため、あるいは、複数のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体を構成するための、できる限り効率的かつ容易な技術的教示を記載することを課題とする。当該技術的教示は可能な限り、既知の解決の不利点又は制限を回避若しくは克服する。当該課題は、製品の独立クレームのうちの一つに記載の製品によって、及び、方法の独立クレームのうちの一つに記載の方法によって解決される。本発明のさらなる有利な構成は従属請求項の対象となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明により、少なくとも一つの第一の固定要素を有する電気化学的エネルギー貯蔵装置が設けられている。当該第一の固定要素は好ましくは、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一のこのような固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第二のこのような固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われるように、形成されている。
【００１０】
これに関連して電気化学的エネルギー貯蔵装置とは、エネルギーを化学的な形で貯蔵するとともに、電気的な形で消費部に放出できる装置のことである。このような電気化学的エネルギー貯蔵装置のうちのいくつかの型式、いわゆる二次式電気エネルギー貯蔵装置はまた、エネルギーを電気的な形で電源から受容するとともに、化学的な形で貯蔵することができる、すなわち充電され得る。電気化学的エネルギー貯蔵装置は好ましくは電気化学的に活性な部分から成り、当該電気化学的に活性な部分は好ましくはハウジング又はパッケージ内に設けられており、当該ハウジング又はパッケージから電気的接続部が好適に、当該接続部と環境との接触が可能であるように外部にガイドされている。電気的接続部は導電的に電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気化学的に活性な要素、特に電極と接続されており、当該電極は好ましくは対を成してセパレータ材料によって互いに分離されており、当該セパレータ材料は好ましくは、電解質の特定のイオンに対しては透過性を有するが、電極の電気的短絡は回避する。
【００１１】
これに関連して固定要素とは、電気化学的エネルギー貯蔵装置の所有物又は装置であって、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置を他の電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の応用環境の構成要素、すなわち例えば保持要素に固定するのに好適である、あらゆる所有物又は装置のことである。当該固定は好ましくは、本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置を、隣接する電気化学的エネルギー貯蔵装置、又は対応する固定要素であって、押し付けることによって相応の固定が行われる固定要素に押し付けることによって行われる。
【００１２】
このような固定要素は、電気化学的エネルギー貯蔵装置、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置のハウジング、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部の一つ、又は当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の外部からアクセス可能な他の構成要素に組み込まれた成形部材であってよい。しかしながら代替的にこのような固定要素は、電気化学的エネルギー貯蔵装置、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置のハウジング、又は、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部のうちの一つ、又は、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の外部からアクセス可能な他の構成要素に、例えば接着、溶接、ヒートシーリング、又はその他の方法で取り付けられていてもよい。
【００１３】
本発明の好適な実施形態によれば、電気化学的エネルギー貯蔵装置が提供されており、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置において、少なくとも一つの固定要素は、引張力閾値を上回る引張力が作用すると、固定が解除されるように形成されている。すなわち目標とされる固定は好ましくは、押し付けることによって行われ、押圧力に対して好ましくは反対方向の引張力の作用によって、当該引張力、すなわち当該引張力の値が引張力閾値を上回る限りにおいて、再び解除される。このとき引張力閾値は好ましくは、本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置を規定に応じて動作させるとき、あるいは規定に応じて応用するとき、固定が意図せずに解除されることが生じないか、おそらく生じないように選択される。
【００１４】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、電気化学的エネルギー貯蔵装置が提供されており、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置は少なくとも二つの互いに補完的な固定要素を有しており、当該互いに補完的な固定要素は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一の固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の、前記第一の固定要素に対して補完的な第二の固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われるように、形成されている。
【００１５】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、電気化学的エネルギー貯蔵装置が提供されており、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置において、第一の固定要素は、外部に向かって突出する、好ましくは球状の物体を有しており、当該球状物体は、前記第一の固定要素に対して補完的な第二の固定要素に押し付ける際に好ましくは、第二の固定要素が有している中空の球状凹所に係合するか、又は留め付けられる。
【００１６】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、電気化学的エネルギー貯蔵装置が提供されており、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置において、第一及び／又は第二の固定要素は少なくとも部分的に、弾性材料から製造されている。このために好ましくは金属の弾性材料又は弾性プラスチックが用いられる。この点に関連して弾性材料の有利点は、固定要素をロックするためのコストの嵩む機械的構造物の使用をほぼ放棄できることである。
【００１７】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、電気化学的エネルギー貯蔵装置が提供されており、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置において、第一の固定要素又は第二の固定要素は少なくとも一つのバネ要素を有している。これに関連して、バネ要素としては好ましくは板状又はワイヤ状の弾性装置が考慮され、好ましくは固定要素内の凹所の開口部に取り付けられており、それによって補完的な固定要素において外部に向かって突出する、好ましくは球状の物体が、当該凹所に留め付けられることを可能にする。本発明に係る固定要素は、いくつかの実施形態において、当該固定要素の機能の点で、織物技術から知られているスナップと比べられる。当該スナップも、互いに押し付け合うことにより固定されるが、引張力閾値を上回る引張力が作用することにより固定が再び解除されるように固定され得る。
【００１８】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、電気化学的エネルギー貯蔵装置が提供されており、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置において、少なくとも一つの固定要素は永久磁石を有している。本発明に係るエネルギー貯蔵体における固定要素に関して永久磁石を用いると、特に他の磁性材料又は磁化可能な材料、好ましくは金属材料との関連において、容易に解除可能な接続を簡単かつ効率的に実現することができる。
【００１９】
このような永久磁石は弾性材料と組み合わせても用いられ得る。それによって固定は、このような永久磁石が装備された固定要素を押し付ける際にはじめて成立する。永久磁石を当該永久磁石の吸引領域に接近させる前にまず、押し付けによる反発弾性力を抑圧する必要があるという理由による。反発弾性力が抑圧されると、永久磁石の引き付け力は、固定を実現するのに十分となり、このような固定も、引張力閾値を上回る引張力が作用することにより再び解除され得る。
【００２０】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、電気化学的エネルギー貯蔵装置が提供されており、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置において、電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置を第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定する際に、当該二つの電気化学的エネルギー貯蔵装置の前記電気的接続部の少なくとも一部の電気的接続が行われるように構成されている。このように実施された電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部は好ましくはそのために、固定要素の少なくとも一部と導電的に接続されており、それによって、固定を行う際に、電気的接触が自動的に生じる。本発明の他の実施形態において、電気的接続部が固定要素を有して構成されていてよく、それによって、エネルギー貯蔵装置を当該エネルギー貯蔵装置の電気的接続部を介して固定することが行われ、それとともに当該電気的接続部の接触も行われる。
【００２１】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、電気化学的エネルギー貯蔵装置が提供されており、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置において電気的接続部は、固定が解除されるときに電気的接触が遮断されるように構成されている。
【００２２】
本発明のさらなる好適な実施形態によれば、電気化学的エネルギー貯蔵装置が提供されており、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置において電気的接続部、又は当該電気的接続部と少なくとも部分的に導電的に接続された電気化学的エネルギー貯蔵装置の固定要素は、少なくとも二つのこのようなエネルギー貯蔵装置から成る構造体を組み立てる際に、当該電気的接続部又は固定要素が、電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の接続部の極性反転に対抗するように構成されている。
【００２３】
これに関連して本発明は好ましくは、互いにずらされた固定要素、特に好ましくは互いに水平方向及び／又は垂直方向にずらされた固定要素、及び／又は異なり、かつ互いに適合しない形状に成形された固定要素を備えており、特に好ましくは互いに補完的に形成された複数のセットの固定要素の使用を行う。当該固定要素は同一セット内では互いに適合するが、異なるセットに属する場合は適合しない。
【００２４】
本発明により、複数の電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体が提供されており、特に当該構造体において隣接する電気化学的エネルギー貯蔵装置が対ごとに固定手段を用いて互いに固定されている構造体が提供されている。当該固定手段は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一のこのような固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第二のこのような固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われるように形成されている。
【００２５】
本発明によりまた、電気化学的エネルギー貯蔵装置を製造するための方法が提供されており、当該方法においてハウジング又は電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部は、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置が第一の固定要素を有するように構成され、当該第一の固定要素は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一のこのような固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第二のこのような固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われるように、形成されている。
【００２６】
固定要素はこのとき好ましくは、ハウジング内又はエネルギー貯蔵装置の電気的接続部の形状に組み込まれ得る。本発明の他の実施形態において、固定要素はハウジング又はエネルギー貯蔵装置の電気的接続部に後から取り付けられ得る。
【００２７】
本発明によりまた、複数の電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体を製造するための方法が提供されており、当該方法において隣接する電気化学的エネルギー貯蔵装置は対ごとに固定手段によって互いに固定され、当該固定は、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一のこのような固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第二のこのような固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われることによって成立する。
【００２８】
本発明の上記の、又は他の実施形態の特徴はまた、好適な方法で互いに組み合わせられ得る。
【００２９】
以下に本発明を好適な実施形態に基づき、図面を用いてより詳しく説明する。図面に示すのは以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１ａ】本発明に係る第一の固定要素の好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図１ｂ】本発明に係る第二の固定要素の好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図１ｃ】第一の固定要素が固定を構成するために、本発明に係る第二の固定要素と協働することを概略的に示す図である。
【図２ａ】本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置の好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図２ｂ】電気化学的エネルギー貯蔵装置若しくは本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図３ａ】電気化学的エネルギー貯蔵装置のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図３ｂ】電気化学的エネルギー貯蔵装置若しくは電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図３ｃ】電気化学的エネルギー貯蔵装置若しくは電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図４ａ】電気化学的エネルギー貯蔵装置のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図４ｂ】電気化学的エネルギー貯蔵装置若しくは本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図５ａ】電気化学的エネルギー貯蔵装置のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図５ｂ】電気化学的エネルギー貯蔵装置若しくは電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図５ｃ】電気化学的エネルギー貯蔵装置若しくは本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図６ａ】電気化学的エネルギー貯蔵装置のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図６ｂ】電気化学的エネルギー貯蔵装置若しくは本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図７ａ】電気化学的エネルギー貯蔵装置のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【図７ｂ】電気化学的エネルギー貯蔵装置若しくは本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体のさらなる好適な実施形態を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の基本的な思想は、以下の点にある。すなわち、本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置は少なくとも一つの第一の固定要素を有しており、当該第一の固定要素は、このような第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第一のこのような固定要素を、第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置又は当該第二のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも一つの第二のこのような固定要素に押し付ける際に、前記第一の電気化学的エネルギー貯蔵装置を前記第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定することが行われるように、形成されているというものである。
【００３２】
このような固定要素を構成又は実施するための多様な可能性は例えば、このような固定要素の一の実施形態の概略的な表示によって、図１ａにおいて明らかにされている。図１ａは、本発明に係る第一の固定要素の側面を表示しており、当該第一の固定要素は本実施形態では、第一のディスク１０１と、相対的小さい直径を有するとともに、第一のディスクに対して同心的に当該第一のディスクに平坦に取り付けられている第二のディスク１０３とから成る。本図に示す固定要素は最終的に第三のディスク１０２を有しており、当該第三のディスクは例えば第一のディスク１０１と同一の直径を有するとともに、同様に他の二つのディスクに対して同心的に設けられている。
【００３３】
図１ａにおける表示は、全てのさらなる図の表示と同様に、必ずしも縮尺に忠実ではない。従ってディスク１０１及び１０２に対するディスク１０３の半径における差１０４及び１０５は好ましくは、半径自体よりもはるかに小さい。
【００３４】
図１ｂは、図１ａに示す例としての第一の固定装置に対して補完的な、構成要素１０６，１０７，１０８，１０９及び１１０を有する例としての第二の固定装置を示している。構成要素１０６及び１０７は、図１ｃに概略的に示されているように、図１ａの第一の固定要素においてディスクの半径が異なることによって成立する、あるいは形成される溝に係合するために設けられている。このとき成形部材１０６若しくは１０７の寸法１１２，１１６若しくは１１３，１１７は好ましくは、図１ａに示される固定要素の溝の寸法１０４，１０５と一致する。このとき成形部材１０８若しくは１０９の寸法１１１，１１４，１１５若しくは１１８は、寸法１１２，１１３，１１６及び１１７と必ずしも一致しない。図１ｃは、図１ａに示される固定要素が図１ｂに示される補完的な固定要素に留め付けられているか、又は係合されている状況を概略的に示している。
【００３５】
図１ａに示される固定要素の成形部材１０１は好ましくは、電気化学的エネルギー貯蔵装置、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置のハウジング、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の導体の一つ、又は、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の外部からアクセス可能な他の成形部材の不可欠な構成要素である。しかしながらこれに対して代替的に成形部材１０１は、電気化学的エネルギー貯蔵装置、特に当該電気化学的エネルギー貯蔵装置のハウジング、又は、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の導体の一つに取り付けられていてよく、例えば溶接されているか、又は同様の方法でこれらに固定されていてよい。
【００３６】
図１ａ若しくは図１ｂに示される固定要素は好ましくは一体的に形成されているが、異なる成形部材を組み立てることによっても製造され得る。特に成形部材１０８及び１０９は好ましくは弾性材料から製造され、それによって押し付ける際に、図１ａに示される固定要素を、図１ｂに示される固定要素に留め付けること又は係合することが容易に行われることができ、一方でこのとき成立する結合を、引張力閾値を上回る引張力によって解除することが可能となる。
【００３７】
引張力閾値は概ね、寸法、形状、又は材料特性、特に用いられる材料の弾性及び剛性によって決定されるとともに、固定要素を構成する際、これらのパラメータを好適に選択することにより、特定の応用の要求に適合され得る。本発明に係る固定要素が解除される際に好ましくは、引張力が一定の引張力閾値を上回らなければならないのと同様に、押し付ける際も、押し付け力若しくは押圧力は好ましくは、押し付け力閾値若しくは押圧力閾値を上回らなければならず、それによって固定要素は、好ましくは補完的な固定要素が互いに係合又は留め付けられることにより、固定を生じさせる。
【００３８】
図２は、固定要素２０６，２０７，２０８及び２０９が取り付けられている、本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置２０１の第一の実施形態を概略的に示す。本実施形態において、補完的な固定要素２０６若しくは２０７及び２０８若しくは２０９は、エネルギー貯蔵装置２０１の平行な面において向かい合っており、それによって第一のこのようなエネルギー貯蔵装置を第二のこのようなエネルギー貯蔵装置に押し付けること、及び、当該工程を繰り返すことによって、図２ｂに概略的に示されるように構造体が製造され得る。当該構造体において４個の電気化学的エネルギー貯蔵装置２０２，２０３，２０４及び２０５は互いに固定されており、それによってこれらの４個のエネルギー貯蔵装置から製造される構造体はまた、本発明の意味におけるエネルギー貯蔵装置であり、当該エネルギー貯蔵装置は自由な固定要素２１０，２１１，２１２及び２１３を有している。特に図２ａ及び図２ｂの例から分かるが、同様に図３ａ，図３ｂ，図３ｃ，図４ａ，図４ｂ，図５ａ，図５ｂ，図５ｃ，図６ａ，図６ｂ，図７ａ及び図７ｂとの関連においても分かるように、これらの実施形態の、本発明に係る複数の電気化学的エネルギー貯蔵装置から成る構造体はまた、本発明の意味における電気化学的エネルギー貯蔵装置である。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態では、固定要素が電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部と導電的に接続されている。図２ａ及び図２ｂにおいて示されている実施形態では、当該電気的接続部は図に示されていない。しかしながら、当該電気的接続部を電気化学的エネルギー貯蔵装置のハウジングから外部にガイドし、固定要素と導電的に接続することは可能である。当該接続は、ハウジングにおける切欠き部を用いて、固定要素によって覆われている領域で行われることができ、それによって当該切欠き部は好ましくは外部からアクセスできず、かつ、固定要素によって保護され、特に好ましくはシールされている。
【００４０】
一つの可能性として、正の電気的接続部を固定要素２０６及び２０７に接続するとともに、負の電気的接続部を固定要素２０８及び２０９に接続することがある。この場合、図２ｂは図２ａに示される電気化学的エネルギー貯蔵装置を４個、電気的に並列接続したものを示している。このとき同様に、固定要素２１０及び２１１は正の電気的接続部と接続されているのに対し、固定要素２１２及び２１３は負の電気的接続部と接続されている。図２ａに示される電気化学的エネルギー貯蔵装置を誤って捩じることによる短絡の危険に対処するために、固定要素はこれに関連して、異なる形状とすること、及び／又は異なる極を配置することによって、このような極性反転に対処し、従って当該極性反転を回避するか、少なくとも回避を支援するものが好ましい。
【００４１】
図３ａ，図３ｂ及び図３ｃにおいて概略的に示されている電気化学的エネルギー貯蔵装置又は、複数のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の構造体において、個々の電気化学的エネルギー貯蔵装置は二つのみの固定要素３０６若しくは３０９を有している。このような電気化学的エネルギー貯蔵装置同士を、本発明に係る押し付けによって互いに固定することを容易に行うために、当該実施形態ではスペーサ３０８が設けられており、当該スペーサは電気化学的エネルギー貯蔵装置が押し付けられる際に傾くことを防止すべきものである。このようにして固定要素を押し付ける際の損傷が防止される。
【００４２】
図３ｂは、二つの図３ａに示される電気化学的エネルギー貯蔵装置３１９及び３２０から成る構造体を示しており、エネルギー貯蔵装置３１９の固定要素３０６は、水平方向の中心線において反転された、すなわち、「逆さまにされた」エネルギー貯蔵装置３２０の固定要素３０９に係合されている。その結果、このようなエネルギー貯蔵装置から、二つの個々のエネルギー貯蔵装置から構成される構造体が得られ、当該構造体はまた、電気化学的エネルギー貯蔵装置であるが、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置は二つの自由な固定要素３２２及び３２１を有しており、当該二つの自由な固定要素は対向的に設けられている。スペーサ３１７はここでもエネルギー貯蔵装置が押し付けられる際に傾くことを防止している。スペーサ３１８は相応の機能を有している。
【００４３】
図３ｃはスペーサ３１３，３１４，３１５及び３１６と、自由な固定要素３１１若しくは３１２とを有する４個のエネルギー貯蔵装置３０２，３０３，３０４及び３０５から成る構造体を示している。本実施形態において固定要素が個々のエネルギー貯蔵装置の電気的接続部と導電的に接続されている限り、補完的な固定要素３０６若しくは３０９は好ましくは、異なる名前の電気的接続部（極）と接続されている。この理由から、図３ｂ及び図３ｃの構造体は、図３ａに示されるようなエネルギー貯蔵装置の電気的な直列接続を表している。
【００４４】
図４ａは、本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置４０１のさらなる形態を示す。ハウジングから上方若しくは下方に向かって外部にガイドされている、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部４０５若しくは４０６は、特殊な物体４０７若しくは４０８を有しており、当該特殊な物体は冷却体として形成されていてよく、好ましくは以下のような大きさになっている。すなわち、固定要素４１１，４１２，４０９及び４１０が、二つの補完的な固定要素を押し付けることにより接続を成立させ得るように設計されており、当該接続は、図４ｂにおいて自由な固定要素４１１，４１２，４１３及び４１４を有するエネルギー貯蔵装置４０２，４０３，４０４及び４０５に基づいて概略的に示されているように、このようなエネルギー貯蔵装置を互いに固定させる。
【００４５】
例として図４ａ，図４ｂ，図５ａ，図５ｂ，図５ｃ，図６ａ，図６ｂ，図７ａ及び図７ｂに概略的に示されている本発明のいくつかの実施形態では、電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部が、第一のこのような電気化学的エネルギー貯蔵装置を第二の電気化学的エネルギー貯蔵装置に固定する際、当該二つの電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部の少なくとも一部の電気的接触が行われるように、形成されている。
【００４６】
このように実施される電気化学的エネルギー貯蔵装置の電気的接続部は好ましくはそのために、固定要素の少なくとも一部と導電的に接続されており、それによって固定を成立させる際に、電気的接触が自動的に行われる。例えば図４ａ，図４ｂ及び図４ｃに示される実施形態におけるような、本発明の他の実施形態では、電気的接続部４０５，４０６は固定要素４０９，４１０，４１１，４１２を有して形成されていてよく、それによってエネルギー貯蔵装置４０１，４０２，４０３，４０４，４０５の固定は、当該エネルギー貯蔵装置の電気的接続部を介して行われ、それとともに電気的接続部の電気的接触も行われる。
【００４７】
これらの固定要素が、図４ａ，図４ｂ及び図４ｃに示されるように、導電性を有する物体４０７，４０８に取り付けられており、当該導電性を有する物体が接続部４０５若しくは４０６及び当該物体に取り付けられた固定要素４０９，４１０，４１１，４１２と導電的に接続されている場合、固定要素４０９，４１０若しくは４１１，４１２は、当該固定要素を担持する物体４０７若しくは４０８のポテンシャルを帯び、それとともに当該物体にそれぞれ接続されている電気的接続部（いわゆる「導体」）４０５若しくは４０６のポテンシャルを帯びる。
【００４８】
好ましくはこれらの実施形態及び他の実施形態において、電気的接続部及び固定要素は、固定が解除されるときに電気的接触が遮断されるように形成されている。
【００４９】
対応する実施形態は図５ａ，図５ｂ，図６ａ，図６ｂ，図７ａ及び図７ｂにおいて概略的に示されている。
【００５０】
すなわち図５ａは、本発明に係る電気化学的エネルギー貯蔵装置であって、固定要素５０６及び５０９、若しくは、固定要素５０７及び５０８がエネルギー貯蔵装置の負の電気的接続部若しくは正の電気的接続部と接続されているものを示している。当該図５ａにおいてエネルギー貯蔵装置５０１上に記載された矢印は、当該エネルギー貯蔵装置５０１がそれ自体の水平方向中心線において反転させたときに対称でないことを暗示しており、当該反転は当該エネルギー貯蔵装置を「逆さまにする」ことに等しい。このような反転はむしろ、図５ａに示す固定要素の極性の符号を逆転させる結果となる。
【００５１】
図５ａに示されているエネルギー貯蔵装置を「逆さまにする」と、負の電気的接続部と接続された固定要素５０９は左上の位置になる。当該位置にはそれ以前に、正の電気的接続部と接続された固定要素５０７があった。当該正の電気的接続部と接続された固定要素５０７は今や左下に移動している。全く同じように、固定要素５０６及び５０８はこの工程において当該固定要素の位置を交換し、それによって右下の以前は「正の」固定要素が「負の」固定要素となる。
【００５２】
エネルギー貯蔵装置５０１の固定要素は「逆さまにする」というこの工程において、当該固定要素の極性を替えるが、当該固定要素の構成型式、すなわち当該固定要素の二つの補完的な固定要素の一つとしての特性、当該固定要素の「性」とも呼べるものは不変のままである。
【００５３】
この結果、図５ａに示されているエネルギー貯蔵装置の、図５ｂ及び図５ｃに示す構造体であって、当該構造体において矢印が交互に当該矢印の向きを変える構造体のみが、技術的に有意義となる。図５ａに示されているエネルギー貯蔵装置の他の配置は技術的に不適切であろう。他の配置には、回避すべきである電気的短絡が付随すると思われるからである。矢印の向きが交互になるエネルギー貯蔵装置の構造体は、図５ｂ及び図５ｃに示されているように、エネルギー貯蔵装置の並列接続を生じさせる。図５ｂは、図５ａに示されている二つのエネルギー貯蔵装置５０２，５０３を示しており、当該二つのエネルギー貯蔵装置は、外部からアクセス可能な固定要素５１１，５１２，５１３及び５１４を有する本発明に係るエネルギー貯蔵装置の例である。図５ａに示されている個々のエネルギー貯蔵装置とは対照的に、図５ｂに示されている二つのエネルギー貯蔵装置から成る構造体は、水平方向中心線を中心にして反転させる（「逆さまにする」）場合、構造的のみならず電気的にも対称である。
【００５４】
技術的に不適切あるいは危険な相互接続を回避するために、特に図２ａから図７ｂに示されているエネルギー貯蔵装置には好ましくは、極性反転ガードが備えられている。当該極性反転ガードは多様な方法で実現され得る。極性反転ガードを生じさせるこのような構成上の手段の共通の作用原理は、図２ａから図７ｂに示されているエネルギー貯蔵装置の構成上の対称を破ることである。当該構成上の対称は電気的なレベルでは存在しておらず、その結果、上記の矛盾が生じる。対称性をこのように破壊することは多様な方法で可能であり、好ましくは固定要素５０７若しくは５０６と形が等しい固定要素５０９若しくは５０８を、図に示されていない他の種類の固定要素であって、固定要素５０６若しくは５０７に適合しない固定要素と交換することによって可能である。当該交換は好ましくは、取り付けようとする試みの段階で必ず頓挫し、望ましくない、あるいは危険な極性反転に至り得ないように行われる。
【００５５】
これと並んで、極性反転ガードを実現するための他の可能性がある。例えば図５ａに示されているエネルギー貯蔵装置の側壁において、下方の固定要素５０８及び５０９を移動させた配置によって極性反転ガードを実現する。当該配置によって、移動されたこれらの固定要素は、図５ａに示されているエネルギー貯蔵装置を「逆さまに」した後、隣接する同種のエネルギー貯蔵装置の上方の固定要素と重ならなくなる。対応する実施形態は図７ａ及び図７ｂに示される。固定要素７０７及び７０８は固定要素５０７若しくは５０８の位置に対して垂直方向に移動され、それによって図５ａにある構成上の対称は図７ａでは破られている。図７ａに示されているエネルギー貯蔵装置を「逆さまに」すると、固定要素７０６及び７０７は、それ以前に７０８若しくは７０９によって占められていた位置を取らない。
【００５６】
図７ｂを見ると分かるように、固定要素をずらした配置の当該作用は、複数のエネルギー貯蔵装置から成る構造体を構成する際、そのとき成立する組み立てられたエネルギー貯蔵装置に自動的に伝達される。図７ｂに示される、向きが交代する４個のエネルギー貯蔵装置７０２，７０３，７０４及び７０５から成る集合体であって、当該組み立てられたエネルギー貯蔵装置の自由な固定要素でもある自由な固定要素７１０，７１１，７１２及び７１３を有するエネルギー貯蔵装置の集合体は、水平方向中心線において反転させた場合、構造的にも電気的にも対称ではない。
【００５７】
図６ａ及び図６ｂに示される製造物の極性反転ガードを生じさせるためにも、好ましくは対応する手段が講じられる。図６ａ及び図６ｂに示されるエネルギー貯蔵装置も構造的に対称ではあるが、電気的に対称ではない。エネルギー貯蔵装置６０１又は４個のエネルギー貯蔵装置６０２，６０３，６０４及び６０５から成る構造体を水平方向中心線において反転させた場合、固定要素６０８，６０９若しくは６１２及び６１３は、固定要素６０６，６０７若しくは６１０及び６１１の以前の位置を取る。しかしながらこのとき電気的接続部の極性は当該極性の符号を変える。
【００５８】
図５ａ，図５ｂ，図７ａ及び図７ｂに示される製造物とは異なり、図６ａ及び図６ｂに示されるエネルギー貯蔵装置は向きを交替せず、同一の向きで相互接続されなければならない。この点は図５ａ，図５ｂ，図６ａ，図６ｂ，図７ａ及び図７ｂにおいて、相応の矢印で暗示されている。
【００５９】
これに関連して本発明は、互いにずらされた固定要素、特に好ましくは水平方向及び／又は垂直方向に互いにずらされた固定要素７０６，７０７，７０８，７０９及び／あるいは異なった、互いに適合しない形状を有する固定要素を備えており、特に好ましくは互いに補完的に形成された複数のセットの固定要素を使用する。当該固定要素は同一セット内部では互いに適合するが、異なるセットに属する場合は互いに適合しない。
【符号の説明】
【００６０】
１０１  第一のディスク
１０２  第二のディスク
１０３  第三のディスク
１０４，１０５  ディスクの半径における差
１０６，１０７，１０８，１０９，１１０  構成要素
１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８  寸法
２０１，２０２，２０３，２０４，２０５  電気化学的エネルギー貯蔵装置
２０６，２０７，２０８，２０９  固定要素
２１０，２１１，２１２，２１３  自由な固定要素
３０６，３０９  固定要素
３１１，３１２  自由な固定要素
３０８，３１３，３１４，３１５，３１６，３１７，３１８  スペーサ
３２１，３２２  自由な固定要素
４０１，４０２，４０３，４０４，４０５  電気化学的エネルギー貯蔵装置
４０５，４０６  電気的接続部
４０７，４０８  物体
４０９，４１０  固定要素
４１１，４１２，４１３，４１４  自由な固定要素
５０１，５０２，５０３  電気化学的エネルギー貯蔵装置
５０６，５０７，５０８，５０９  固定要素
５１１，５１２，５１３，５１４  外部からアクセス可能な固定要素
６０２，６０３，６０４，６０５  エネルギー貯蔵装置
６０６，６０７，６０８，６０９，６１０，６１１，６１２，６１３  固定要素
７０２，７０３，７０４，７０５  エネルギー貯蔵装置
７０６，７０７，７０８，７０９  固定要素
７１０，７１１，７１２，７１３  自由な固定要素
【図１ａ】
2013541823.tif 000003
【図１ｂ】
2013541823.tif 000004
【図１ｃ】
2013541823.tif 000005
【図２ａ】
2013541823.tif 000006
【図２ｂ】
2013541823.tif 000007
【図３ａ】
2013541823.tif 000008
【図３ｂ】
2013541823.tif 000009
【図３ｃ】
2013541823.tif 000010
【図４ａ】
2013541823.tif 000011
【図４ｂ】
2013541823.tif 000012
【図５ａ】
2013541823.tif 000013
【図５ｂ】
2013541823.tif 000014
【図５ｃ】
2013541823.tif 000015
【図６ａ】
2013541823.tif 000016
【図６ｂ】
2013541823.tif 000017
【図７ａ】
2013541823.tif 000018
【図７ｂ】
2013541823.tif 000019
【国際調査報告】
2013541823.tif 000020
2013541823.tif 000021
2013541823.tif 000022
2013541823.tif 000023