(57)【要約】  本発明は、特には車両のための、特には複数の角柱形状の貯蔵セルからなる、電圧供給のための装置用のエネルギー貯蔵モジュールに関するものであり、当該貯蔵セルは少なくとも一列に重ねられて並んで配設されており、また、少なくとも１つのテンション部材を介して、少なくとも２つのエンドプレート（１）の間で締め付けられており、その際、エンドプレート（１）の少なくとも１つが、少なくとも３つの互いに重なり連続する層（２、３、４）からなる層構造を有しており、２つの外側の層（２、３）が１枚の内側の層（４）を取り囲み、そして、内側の層（４）は波状構造及び／又は拡散構造を有する。
2014517995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に車両の、電圧供給のための装置用のエネルギー貯蔵モジュールにして、特には角柱形状の、複数の貯蔵セルを含むエネルギー貯蔵モジュールにおいて、
貯蔵セルが、少なくとも１列に積み重ねられて並んで配設され、また、少なくとも２つのエンドプレート（１）の間で、少なくとも一つのテンション部材を介して、特には少なくとも一つのテンションアンカーを介して締め付け固定されており、その際、エンドプレート（１）の少なくとも一方が、少なくとも３つの互いに連続する層（２、３、４）からなる層構造を有しており、二つの外側の層（２、３）が少なくとも一つの内側の層（４）を取り囲み、また、内側の層（４）が波状構造及び／または拡散構造を有すること、を特徴とするエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギー貯蔵モジュールにおいて、
層（２、３、４）が金属から、特にはアルミニウム又は鋼、又、特にはアルミニウムから、構成されており、その際内側の層（４）は波状構造を有することを特徴とするエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載のエネルギー貯蔵モジュールにおいて、
外側の層（２、３）が金属から、特にはアルミニウム又は鋼、又、特にはアルミニウムから、構成されており、その際内側の層（４）は拡散性の構造を有することを特徴とするエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載のエネルギー貯蔵モジュールにおいて、
拡散構造が発泡構造であり、特には発泡ポリウレタン又は発泡アルミニウム、特には発泡アルミニウムであることを特徴とするエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項５】
請求項１に記載のエネルギー貯蔵モジュールにおいて、
層構造が繊維及びポリマーマトリックスを含む繊維複合材料から構成されており、その際、内側の層（４）が繊維複合材料を引っ張ることによってもたらされる拡散構造及び／または波状構造を有し、これは２つの、転移された材料から構成されている外側の層（２、３）によって、取り囲まれており、また、繊維複合材料が、特には繊維を有する熱可塑性マトリックス又は繊維を有する熱硬化性マトリックスを、特には繊維を有する熱硬化性マトリックスを、含んでいることを特徴とするエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項６】
請求項５に記載のエネルギー貯蔵モジュールにおいて、
繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、ミネラル繊維、植物繊維、セラミック繊維、ステンレス鋼繊維、又は合成繊維から、特にはガラス繊維から、選択されていることを特徴とするエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のエネルギー貯蔵モジュールにおいて、
繊維が織物形状、網形状、或いは、編み形状であること、特には編み形状であることを特徴とするエネルギー貯蔵モジュール。
【請求項８】
エンドプレート（１）が少なくとも３つの互いに連続する層（２、３、４）からなる層構造を有しており、二つの外側の層（２、３）が少なくとも一つの内側の層（４）を取り囲み、また、内側の層（４）が波状構想及び／または拡散構造を有するエネルギー貯蔵モジュールのためのエンドプレート（１）を製造するための方法において、
‐金属プレート、特には鋼プレート又はアルミニウムプレート、特にはアルミニウムプレートを準備する行程、
‐少なくとも一つの金属プレートを波状に形成された金属プレート（４）に変形する行程、
‐他の二つの金属プレートの間に、波状の金属プレートを挿入する行程、
‐層構造を形成しながら３つの金属プレート（２、３、４）を接続する行程
が含まれることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
金属プレートを変形する工程が、金属プレートの曲げ行程、及び／または圧縮行程、及び／または打ち出し行程によって実行されること、及び／または、金属プレートを固定する行程が、溶接行程、及び／または締結行程、及び／又は接着行程によって実行されること、
を特徴とする方法。
【請求項１０】
エンドプレート（１）が少なくとも３つの互いに連続する層（２、３、４）からなる層構造を有しており、二つの外側の層（２、３）が少なくとも一つの内側の層（４）を取り囲み、また、内側の層（４）が波状構造及び／または拡散構造を有するエネルギー貯蔵モジュールのためのエンドプレート（１）を製造するための方法において、
‐特にはガラス繊維を含むテキスタイル半製品、特には繊維織構造、繊維網構造、又は繊維編み構造の半製品、特には繊維編み構造の半製品を準備する工程、
‐ポリマーマトリックス（６）、特には熱可塑性又は熱硬化性マトリックス（６）、特には熱硬化性マトリックス（６）を、テキスタイル半製品に入れる行程、
‐テキスタイル半製品の両平面側に真空を印加する行程、
‐テキスタイル半製品を型の中で引っ張る行程、
‐また必要であれば、エンドプレート（１）を硬化する行程
が含まれることを特徴とする方法。
【請求項１１】
エンドプレート（１）が少なくとも３つの互いに連続する層（２、３、４）からなる層構造を有しており、二つの外側の層（２、３）が少なくとも一つの内側の層（４）を取り囲み、また、内側の層（４）が波状構造及び／または拡散構造を有するエネルギー貯蔵モジュールのためのエンドプレートを製造するための方法において、
‐２つの金属プレートの間、特には２つの鋼プレート及びアルミニウムプレートの間、特には２つのアルミニウムプレートの間、に発泡性材料を入れる工程、
‐場合によっては、特には発泡アルミニウム又は発泡ポリウレタン、特には発泡アルミニウムである、発泡性材料を硬化させる工程、
が含まれることを特徴とする方法。
【請求項１２】
特には車両の、特には角柱形状の複数の貯蔵セルからなる、電圧供給のための装置用のエネルギー貯蔵モジュールにして、貯蔵セルは少なくとも一列に重ねられて並んで配設されているエネルギー貯蔵モジュールを製造するための方法において、
以下の工程、
‐少なくとも二つのエンドプレート（１）を準備する工程にして、少なくとも一つのエンドプレート（１）が互いに連続する少なくとも３つの層（２、３、４）から成る層構造を有しており、２つの外側の層（２、３）が内側の層（４）を取り囲み、内側の層（４）は波状構造及び／又は拡散構造を有しているようなエンドプレート（１）を準備する工程、
‐場合によっては、少なくとも一つのエンドプレート（１）及び／またはテンションアンカーに、固定要素及び／または底部固定要素を設ける工程、
‐一列に重ね並べられた、特に角柱状の貯蔵セルのうち末端の貯蔵セルのそれぞれの端部側に、それぞれ少なくとも１つのエンドプレートを取り付ける工程、及び
‐少なくとも一つのテンション部材を介して、特には少なくとも一つのテンションアンカーを介して、エンドプレート（１）を締め付け固定する工程、
を特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
エンドプレート（１）の少なくとも一方が請求項８から１１のいずれか一項に記載の方法によって製造されたことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特には車両のための、特には複数の角柱形状の貯蔵セルからなる、電圧供給のための装置用のエネルギー貯蔵モジュールに関するものであり、当該貯蔵セルは少なくとも一列に重ねられて並んで配設されており、また、少なくとも１つのテンション部材、特には少なくとも１つのテンションアンカーを介して、少なくとも２枚のエンドプレートの間で締め付け固定されている。本発明は更に、エネルギー貯蔵モジュールの製造方法、並びに、エネルギー貯蔵モジュール用のエンドプレートの製造方法に関するものです。
【背景技術】
【０００２】
通常バッテリーと呼ばれる、車両の電圧供給のための装置においては、
大抵、例えば電気自動車又はハイブリッド車といった車両を駆動するための、複数のエネルギー貯蔵モジュールが、使用される。その際、それぞれのエネルギー貯蔵モジュールは、一般的には、重ねられた複数の角柱形状の貯蔵セルから構成されている。個々の貯蔵セルは、バッテリーの電気化学的なセルを含んでいる。個々の貯蔵セルからなる積層は、（プレッシャープレートとも称される）エンドプレート、及び、テンションアンカーを介して、エネルギー貯蔵モジュールに対して機械的に締め付け固定されている。エンドプレート及びテンションアンカーは、モジュールの互いの機械的な固定のために利用される他、特に、貯蔵モジュールのモジュール内部に配設された電気化学的セルの運転の間のガス圧の変化或いは上昇による変形に対抗するために利用される。
【０００３】
従来のエネルギー貯蔵モジュールのエンドプレート及びテンションアンカーは、通常押出成形によって、鋼又はアルミニウムから製造される。その際、そのようないわゆる押出プロフィールの製造は、高い製作技術的な出費並びにそれに基づく高いコストに結びついている。従って、エネルギー貯蔵モジュールの押出プロフィールは、工業的な基準においては安価には製造され得ない。エネルギー貯蔵モジュールのための従来の押出プロフィールは更に、用いられる部材の部材特性に基づき大きな重量を有し、それが車両の全体重量に対して悪影響を及ぼす、という欠点を有している。更に、押出プロフィールを形成する材料、通常は鋼又はアルミニウム、は電気伝導性を有しているので、貯蔵セル間での電気的な連結を避けるために、個々の貯蔵セルとテンション装置の間に、絶縁層が必要となる。そのような絶縁層を設けることは、コスト高であり、そして、エネルギー貯蔵モジュールの製造コストを増大させ、従ってその製品の価格を増大させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、容易に製造可能で、僅かな自重を有する、電圧供給装置のための、安価で安定したエネルギー貯蔵モジュールを提供することである。加えて、貯蔵セルの駆動中に発生する圧力変化に基づく変形に抵抗するように形成されたエネルギー貯蔵モジュールを提供することも課題である。本発明の課題は、更に、エネルギー貯蔵モジュール並びにエネルギー貯蔵モジュールのための効果的なエンドプレートを製造するための方法にして、僅かな製造上の労力しか必要とせず更に簡潔で安価なエネルギー貯蔵モジュールの製造を可能にする方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は独立請求項の特徴の組み合わせによって解決される。従属請求項は、本発明の有利な構成を示す。
【０００６】
したがって、上記課題は、特には車両の、電圧供給のための装置用のエネルギー貯蔵モジュールにして、少なくとも１列に互いに重ねられて並んで配設され、少なくとも２つのエンドプレートの間で少なくとも１つのテンション部材を介して、特にはテンションアンカーを介して、締め付け固定（クランプ）された複数の、特には角柱形状の、貯蔵セルを有し、少なくとも１つのエンドプレートが少なくとも３つの互いに重なり連続する層からなる層構造を有しており、２つの外側の層が１つの内側の層を取り囲み、そして、内側の層は波状構造及び／又は拡散構造を有するエネルギー貯蔵モジュールによって達成される。通常、エネルギー貯蔵モジュールには、それぞれ１つのエンドプレートが、末端に重ねられたセルのそれぞれの端側に取付けられているので、エネルギー貯蔵モジュールは２つのエンドプレートを含んでいる。もちろん、１つのエンドプレートは複数の個別のプレートから構造されていてもよく、その際、本発明に従い、個別のプレートのうち少なくとも１つが少なくとも３つの層からなる層構造を有しており、２つの外側の層は内側の層を取り囲み、内側の層は波状構造及び／又は拡散構造を有する。有利には、全てのエンドプレートが少なくともこれらの３枚の特殊な層からなる層構造を有する。本発明に従い獲得される効果は、それにより最大限に高められる。
【０００７】
本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールのエンドプレートは、層構造を有している。この層構造は、少なくとも３つの層を含んでおり、それにより、圧力変形に対するエンドプレートの十分な安定性が保証される。また、更に別の層を設けることも出来る。それらの層は、金属又は例えば鋼のような合金、及び合成材料を含む異なる材料から形成されていてもよく、その際、個々の層は、全て又は部分的に同一の材料から形成されていてもよいし、又は、それぞれに異なる材料から形成されていてもよい。適した材料を互いに組み合わせてもよい。
【０００８】
本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの層構造は、層構造が少なくとも３つの互いに連続する層から構造され、２つの外側の層が少なくとも１つの内側の層を取り囲み、内側の層が波状構造及び／又は拡散構造を有する、という点で優れている。本発明における波状構造及び／又は拡散構造は、少なくとも部分的に、起伏、膨らみ、又は、湾曲を有し、それにより、本質的に平坦な外側の層とは異なっている。簡潔な場合では、波状構造は、例えば適切に成形された振幅を有する正弦波のような、単調な波構造を有する。波状構造は、しかしながら直線領域及び／または湾曲領域と結びつくことも可能であり、また例えば、台形構造を有していてもよい。
【０００９】
本発明の意味における拡散構造においては、拡散構造を形成する材料は本質的に不規則的に形作られた或いは不均一に鋳造又は配設された領域を有している。拡散領域は、例えば繊維状の物質の場合がそうであるように、内側の層を形成する材料の異方的分布によって生じる。拡散構造は、発泡材料（多孔質材料）を用いて用意することも出来る。発泡材料とは、例えば、空気、窒素、二酸化炭素のようなガス、発泡剤、又はそれに類似のものを加えるか発生させることで、ガス状の小泡が、固定した発泡材料からなる壁によって取り囲まれているような構成を形成するものである。
【００１０】
外側の層は通常、平坦な層であり、これらの層は、例えば表面の起伏といった用いられる材料の構造よってもたらされるある種の特異構造、又は、有利には内側の層に対し指向されて取り付けられた表面構造、を有している。これはエンドプレートの安定性を高める。
【００１１】
波状構造及び／又は拡散構造を有する内側の層は、別の配置では、外側層の間に入れられてもよい。例えば、波状構造を有する内側の層は、内側の層がそれぞれの側面に対して調整された又は湾曲された部分又は領域を介してのみ外側の層と接触状態にあるように、二つの外側の層の間に入れられていてもよい。したがって、内側の層は、外側の層と接触状態にない領域或いは部分をも有している。特に内側の層が複数存在する場合には、それらは波状構造を有し、しかしながら外側の層の間に、外側の層に対して垂直なその波の延びを有する波状の内側の層が配設されているようにも、入れられることが出来る。従って、内側の波状の層は、２つの領域のみを介して、即ち、内側の層の一方の縁、例えば波が始まる領域、及び、内側の層の反対側の縁、例えば波が終わる領域、のみを介して、外側の層と接触している。拡散層の配置は、本質的に不規則な構造に基づいて、任意に、それゆえ合目的に、行うことが出来る。
【００１２】
波状構造及び／又は拡散構造を有するエンドプレートの内側の層を形成することによって、これは、また、それにともないエンドプレート全体は、貯蔵セルの駆動の間の圧力変化に基いてエネルギー貯蔵モジュールの内部で発生する変形に抵抗するために、特によく適している。言い換えれば、エンドプレートは貯蔵セルの変形エネルギーを吸収し、これをエンドプレートの全面を介して均一に分散するので、エネルギー貯蔵モジュールの外側の内壁は、変形エネルギーの作用に基づく一様な荷重により、ほとんど空間的な変形を被らず、また、従って、本質的に、エネルギー貯蔵モジュール全体の変形は生じない。特に内側の層は、その構成に基づき、変形エネルギーを吸収することが想定され、更にその際、特には外側の層が高い機械的な抵抗を有し、また従ってそれらも同様にエネルギー貯蔵モジュールの変形に抵抗する。そのような層構造を含むエンドプレートは、要求に応じ目標を定めてこのエンドプレートの安定性を調整することが出来るという、従来の押出成形プロフィールに対する利点を有している。従って更に、エンドプレートの自重の、及び、それによるエネルギー貯蔵モジュールの自重の、効果的な重量減少が達成される。そのようなエンドプレートの製造コストはわずかでもあり、これは、本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの製造に関する技術面及び経営面での要求を下げるのみならず、その製造コスト、したがって、エネルギー貯蔵モジュールのコストをも下げる。
【００１３】
本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールのエンドプレートは、少なくともひとつのテンション部材を介して、また、特には少なくともひとつのテンションアンカーを介して、締め付け固定されている。それに際し、テンション部材或いはテンションアンカーの数と形状は、それらの個々の構成に従う。要求される安定性に応じて、１つ、または複数の、テンション部材／テンションアンカーを設けることが出来、それらは外側の貯蔵セルに端部側で取付けられたエンドプレートを互いに接続（クランプ）する。一般的なテンションアンカーはその際、例えば鋼或いはアルミニウムといった金属から形成されていてもよく、そして、貯蔵セル及びエンドプレートを有する貯蔵セルモジュールの持続的な接続及び締め付け固定を可能にするような形状を有している。
【００１４】
例えば電気的な接続要素、セル及び／又は貯蔵セル及びクランプ部材の間の絶縁体のような、通常の他の構成要素が、本発明に従うエネルギーモジュールを完成させることが出来る。
【００１５】
一つの有利な実施形態においては、本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの層は金属から構成され、特にはアルミニウムまたは鋼から、そして、特にはアルミニウムから構成され、その際内側の層は波状構造を有することが想定されている。金属層から構成されるエンドプレートは、傑出した安定性により特徴付られ、それはその材料物性及び特にはその高い機械的な抵抗力に基いて貯蔵セルの変形及びそれによるエネルギー貯蔵モジュールの変形に対し効果的に抵抗する。その際、個々の金属層は種々の適切な種類及び方法で互いに接続されていてもよい。例えば、金属層、つまり、メタルプレートまたは金属薄板、は、例えばレーザー溶接またはスポット溶接を用いて互いに固定されている、及び／または、互いに締結されている、及び／または、互いに接着されている。特には、金属層は互いに接着されている、なぜならそれは金属プレートの接続の非常に安価且つ効率的な方法であるためである。
【００１６】
好ましい金属はアルミニウムまたは鋼を含み、その際、鋼は機械的な観点においても化学的な観点においても格別に高い安定性を有しており、それに対し、アルミニウムはその低重量に基づき特にはエネルギー貯蔵モジュールのため、軽量構造で製造される車両に使用するために適している。波状構造は、金属製の内側の層内で、例えば、曲げや圧縮といった単純な変形によって獲得される。しかしながら、それに対して代替的に或いは追加的に、内側の層の波状構造は打ち出し物や鋳造物の取り付けによってもたらされてもよい。適切な形状及びサイズのメタルプレートは同様に、マーケットにおいて安価に入手可能でもあり、これは本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの製造に関する製造コスト及び技術的並びに物流面での費用を下げる。
【００１７】
別の有利な実施形態においては、外側の層が金属から、特にはアルミニウム又は鋼、また特にはアルミニウムから構成され、その際、内側の層が拡散構造を有することが想定される。外側の層の金属としてのアルミニウムは、この場合も、その僅かな自重の基づいて好まれる。例えば、拡散構造を有する内側の層は、既に説明したように、特には、繊維マットのような、繊維から形成された構成、又は、適したマトリックス材料を用いて固定されているエラストマー粒子のような構成である。その種のエンドプレートは、貯蔵セル内部の圧力変化に基づく変形に効果的に対抗し、また、変形エネルギーを一様に収容又は転向するのに適しているので、局部的な変形を導き得る局部的な極大の形成も避けられる。そのような層構造は、従来の押出成形プロフィールに対して、また、単に金属に基づくエンドプレートに対しても、僅かな自重によって特徴づけられる。用いられる材料は容易に入手可能且つ安価でもある。大きな技術的な労力なしに、それぞれの層をエンドプレートへと加工することも可能であり、更には、自動化可能である、これは本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの製品コストを低く維持する。
【００１８】
特に、２枚の外側の金属プレートの間に組み込まれる拡散層は、発泡構造であり、それは例えば、特には発泡アルミニウムのような発泡金属、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリ塩化ビニル、発泡スチロール、又は、発泡膨張されたポリプロピレン及び特に発泡ポリウレタンである。しかしながら、内側の層に十分な安定性をもたらす、一般的な全ての発泡材料が使用され得る。金属と比べて大抵より僅かである発泡材料の重量に基づくのみならず、注入ガス又は発泡材料内で自ら発生、流出するガスによる重量の減少にも基づいて、発泡状の材料は好ましい。従って、そのエンドプレートが層構造を有し、その内側の層が２つの外側の金属層によって取り囲まれる発泡層である本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールは、僅かな重量により特徴付けられ、また、それゆえ特に軽量構造の車両にために適している。更に、発泡可能な又は発泡済みの適した材料は容易に安価に入手可能であり、更に簡潔に大きな技術的負担なしに、加工可能である。最も簡潔なケースでは、既に完全に発泡及び硬化された材料からなるプレートが、単に所望の形状及びサイズに切断され、そして、２枚の既に設けられている金属プレートの間に入れられ、また特にはラミネートされ、又はメタルプレートに接着される。その際、特に好ましい発泡材料は発泡アルミニウムであり、それは突出した機械的並びに化学的抵抗力において優れており、加えて任意の硬さの程度で安価に入手可能であり、更に僅かな自重で使用可能であるためである。
【００１９】
特に、本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールは、層構造が繊維及びポリマーマトリックスを含む繊維複合材料から構成されており、その際内側の層が繊維複合部材の引張りにより生じる拡散構造及び／または波状構造有し、これが移転された材料から構成される２つの外側の層によって取り囲まれていること、によって特徴付けられる。その際、繊維複合材料は、特に繊維を含む熱可塑性マトリックス又は繊維を含む熱硬化性マトリックス及び特には繊維を含む熱硬化性マトリックスを含む。繊維複合材料中の繊維は、マトリックス材料によって固定及び安定化されている。そのような繊維複合材料は、所望の硬さ或いは弾性で良好に使用可能であり、また、極僅かなコストによって、また更に、絶縁特性によって特徴付けられ、それにより通常、個々の貯蔵セル並びに貯蔵セル及びテンションアンカーの間の絶縁層を省略することが可能となり、これは製造を明らかに容易にし、それに伴って製造コストも下げる。加えてこの材料は、通常の押出成形プロフィールに比べて僅かな自重を有しており、また、大きな技術的労力なしに通常の方法で容易に加工可能であり、これは本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの製品コストを低く抑える。熱硬化性マトリックス材料は、持続的な、そして機械的及び熱的に非常に優れた安定性を示した。エンドプレートの特別な３層構造を作製するために、繊維材料の上部側並びに下部側にそれぞれ、場合によってはのちに取り除かれる穴あきのカバーホイルを利用して、真空が印加されるので、繊維材料は、引っ張られ、そして、繊維ブリッジにより互いに接続されている２つのカバーレイヤー内でばらける。繊維ブリッジは、すなわち内側の層は、その際、ある程度均一に互いに間隔をとっており、拡散性で、部分的に波状の層を形成し、また、それに伴い、外側の層を形作るカバーレイヤーの間での安定した接続を形成する。この構造はマトリックス材料を注入することによって真空の印加中に固定される。波状構造或いは部分的な拡散構造をも有する内側の層を有し、繊維複合材料からなるそのような層構造は、格別に僅かな自重によって特徴付けられるので、本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの重量は効果的に減少される。しかしながらそのような繊維複合材料は、十分な安定性を提供するものでもあるので、そのような材料から形成されるエンドプレートは、貯蔵セルの内部での圧力変化に基づく変形に対抗するのに、非常に適している。
【００２０】
上述の構造化された繊維複合材料のために問題となる繊維は、特にはガラス繊維、炭素繊維、それらは例えば、バサルト繊維（玄武岩繊維）の様なミネラル繊維、例えばセルロース繊維やサイザル繊維の様な植物繊維、例えばムライト繊維やＳｉＣ繊維の様なセラミック繊維、ステンレス鋼繊維、または、例えばポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、又はそれらを混合したものの様な合成繊維、から選択される。繊維は要求プロファイルに応じて選択され得る。高い安定性、優れた使用可能性、電気絶縁特性において突出しているので、ガラス繊維は特に好ましい。更にガラス繊維は、要求される安定性の程度において、安価に入手可能である。これは本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの製造コストを、それが非常に優れた安定性を示す場合でも、明らかに下げる。また、繊維は長い繊維としても又は短い繊維としても存在することが可能であり、その際、長い繊維は繊維複合部材の安定性を明らかに高める。ここで挙げられた繊維材料は、全ての非常に優れた機械的な安定性において傑出しており、容易に上述の繊維複合部材に加工され得る。
【００２１】
更なる有利な実施形態においては、本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールは、織り形状、網形状、又は、編み形状の繊維が存在することによって、特には編み形状の繊維が存在することによって、特徴づけられる。そのようなテキスタイル半製品は、特に、その上部側及び下部側への真空の印加によって、２つの外側の実質的に平坦なカバー層及び繊維ブリッジから成る波状及び／又は拡散性の内側の層を有する３層構造へ、容易に分解されうる。外側の層は共に、その際、大部分が閉じられたカバー層を形成する、その一方で、真空下においてテキスタイル半製品が引っ張られることによって、発生する内側の層は、外側のカバー層に接続する繊維ブリッジによる多少の緩さをもった繊維構造を形成する。これらの繊維ブリッジはほぼ均一に全面に渡ってある程度の均一性をもって分布しており、そして線状形状と同様に波状形状をも有し得る。
【００２２】
更に、本発明に従い、エネルギー貯蔵モジュールのエンドプレートを製造するための方法が想定されており、その際、エンドプレートは互いに連続する少なくとも３つの層から成る層構造を有しており、２つの外側の層が少なくとも一つの内側の層を取り囲み、内側の層は波状構造及び／又は拡散構造を有する。またこの方法は、金属プレート、特に鋼プレート又はアルミニウムプレート、特にアルミニウムプレート、を準備する工程を含んでいる、つまり、少なくとも１つの金属プレートを波状に形成された金属プレートに変形させる工程、波状の金属プレートを２つの他の金属プレートの間に入れる工程、及び、層構造の形成下において３つの金属プレートを接続する工程、を含んでいる。その際、金属プレートの変形は、特には、金属プレートの、打ち出しや型押及び／又は湾曲及び／又は圧縮によって実行される。更に、金属プレートの固定は、特には溶接及び／又は締結及び／又は接着によって実行され得る。
【００２３】
本発明に従い、エネルギー貯蔵モジュールのためのエンドプレートを製造するための別の方法が想定されており、その方法においてもエンドプレートは互いに連続する少なくとも３つの層から成る層構造を有しており、２つの外側の層は少なくとも一つの内側の層を取り囲み、内側の層は波状構造及び／又は拡散構造を有している。またその際、この方法は、特にはガラス繊維を含んでいるテキスタイル半製品を準備する工程、特に繊維織物構造、繊維網構造、繊維編み構造等準備する工程、特には繊維編み構造を準備する工程を含んでいる、即ち、ポリマーマトリックスを、特には熱可塑性又は熱硬化性マトリックスを、特には熱硬化性マトリックスを、テキスタイル半製品に入れる工程、テキスタイル半製品の両方の平面に真空を印加する工程、型の中でテキスタイル半製品の引っ張る工程、そして場合によってはエンドプレートを硬化する工程、を含んでいる。言い換えれば、対応するテキスタイル半製品の上面及び下面それぞれに、真空装置を介して、真空が印加され、それによりテキスタイル半製品が互いに引っ張られる。形成する層を安定化させるために、特には真空を印加中に既に、マトリックス材料、特には熱硬化性材料が、テキスタイル半製品へ注入される。真空プロセスの終了後、ほぼ不透過性で平坦な外側の２つのカバー層の間で、緩んだ波状及び／または拡散性の層が、カバー層から架橋する繊維ブリッジを形成する。この形成物はマトリックス材料によって十分に安定化され、用いられるマトリックス材料に応じて、これは通常の方法、例えば光硬化又は熱硬化によって、硬化される。
【００２４】
本発明に従い、エネルギー貯蔵モジュールのためのエンドプレートを製造するためのまた別の方法が想定されており、その方法においては、エンドプレートは互いに連続する少なくとも３つの層をから成る層構造を有しており、２つの外側の層が少なくとも一つの内側の層を取り囲み、内側の層は波状構造及び／又は拡散構造を有している。また、この方法は、２つの金属プレートの間に、特に２つの鋼プレートまたはアルミニウムプレートの間に、及び、特に２つのアルミニウムプレートの間に、発泡材料を入れる工程、及び、場合によっては、発泡材料を硬化する工程を含んでおり、その際発泡材料は特には発泡アルミニウムである。言い換えれば、この方法は、既に完全に発泡及び硬化され、適切な形状に切断された、例えば発泡ポリウレタンからなるプレートのような発泡材料が、２つの金属プレートの間に取り入れられ、またそれらと接続され、特には接着されること、を想定している。その代わりとして、２つの間隔をおいた金属プレートの間に、発泡可能な材料が入れられてもよく、この発泡可能な材料は金属プレートの間で発泡し、そして金属プレートの間の空間を満たす、この場合、特には発泡材料の硬化工程が想定される。
【００２５】
本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの枠内で記載された有利な構成は、対応的に、エネルギー貯蔵モジュール用のエンドプレートを製造するための本発明に従う方法の枠内において有利に用いられる。
【００２６】
この方法を用いて、エネルギー貯蔵モジュール用のエンドプレートが、単純で安価な方法で、技術的な或いは物流面でのに大きな出費なしに、製造可能である。エンドプレートは、従来の押出成形プロフィールに対し、減少された自重によって、特徴付けられるので、この方法は特に、軽量構造の車両のためのエネルギー貯蔵モジュール用のエンドプレートを製造するために特に適している。簡潔且つ良好に自動化可能であり、そしてそれに伴う安価な方法管理に基いて、本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの費用も僅かである。
【００２７】
更に、本発明に従い、特に車両の、電圧供給のための装置用のエネルギー貯蔵モジュールにして、少なくとも一列に重ねて並べられて配設された、複数の、特に角柱状の貯蔵セルを含むエネルギー貯蔵モジュールを製造するための方法が想定されている。この方法は、少なくとも２つのエンドプレートを準備する工程を想定しており、その際、少なくとも一つのエンドプレートは互いに連続する少なくとも３つの層から成る層構造を有しており、２つの外側の層が少なくとも一つの内側の層を取り囲み、内側の層は波状構造及び／又は拡散構造を有している。またこの方法は、必要であれば、少なくとも一つのエンドプレートに固定要素及び／または底部固定要素を設ける工程、一列に重ねて並べられた、特に角柱状の貯蔵セルのうち末端の貯蔵セルのそれぞれの端部側に、少なくとも、それぞれの１つのエンドプレートを取り付ける工程、及び、少なくとも一つのテンションアンカーを介してエンドプレートを締め付け固定する工程、を想定している。
【００２８】
有利な方法では、エンドプレートの少なくとも１つが、上述のような方法によって、製造される。
【００２９】
本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの枠内で記載された有利な構成は、対応的に、エネルギー貯蔵モジュールを製造するための本発明に従う方法の枠内において、有利に用いられる。
【００３０】
従って、エネルギー貯蔵モジュールを製造するための方法が準備され、その方法は容易に置き換え可能であり、また、その使用において可変である。本発明に従う方法は、僅かな製造技術的なコストのみを要求する、従ってエネルギー貯蔵モジュールの製造コストの減少、又従ってその全体のコストの減少に寄与する。本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールは、高い品質、機械的、化学的及び物理的安定性、及び、効率的な作用に加え、押出成形プロフィールを含むエネルギー貯蔵モジュールよりも僅かな自重を有している。それにより本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールを収容する車両の全重量が減少されるので、軽量構造の車両に特に適している。減少された製造コストに基いて、エネルギー貯蔵モジュールの費用もまた僅かである。
【００３１】
本発明は以下において、図面を用いてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの第１の実施形態のエンドプレートの側面図である。
【図２】本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの第２の実施形態のエンドプレートの側面図である。
【図３】本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの第３の実施形態のエンドプレートの側面図である。
【図４】本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの第４の実施形態のエンドプレートの側面図である。
【図５】本発明に従うエネルギー貯蔵モジュールの第５の実施形態のエンドプレートの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明は以下において、図面を用いて詳細に説明される。
【００３４】
図１には、第１の実施例に従うエネルギー貯蔵モジュール用の、３層構造を有するエンドプレート１が示されている。この３層構造は、２つの外側の層２、３及び１つの内側の層４を含んでおり、その際内側の層４は一定の振幅を備えた、規則的で均一な波状構造を有している。この内側の層４がその波の延びと共に、外側の層２、３の面に対して平行に配設されているように、内側の層４は配設されている。層２、３、４は、この実施形態では、金属シート或いは金属プレートから構成されており、その際内側の層４はその様な金属プレートを曲げることにより波構造に形成された。個々の層２、３、４は、（非図示の）接着接続部によって、互いに接続されている。それにより、安定した構造を有するエンドプレートがもたらされ、それは、エネルギー貯蔵モジュールの貯蔵セル内部の圧力変化に基づく変形に対抗するために、非常に適している。
【００３５】
図２には、第２の実施例に従うエネルギー貯蔵モジュール用の、同様に３層構造を有するエンドプレート１が示されている。この３層構造も再度２つの外側の層２、３、及び、３つの内側の層４を含んでおり、その際内側の層４は一定の振幅を備えた、規則的で均一な波状構造を有している。この実施例において内側の層４は、それらがその波の延びと共に、外側の層２、３の面に対して垂直となるように、配設されている。完全性のために、内側の層４の総数は限定されておらず、また、要求に応じて特定の数の層を含むことが出来ることを挙げるものとする。層２、３、４は、この実施形態においては、金属シート或いは金属プレートから構成されており、その際、内側の層４はその様な金属プレートを曲げることにより波構造に形成された。個々の層２、３、４は、（非図示の）接着接続部によって、互いに接続されている。それにより、安定した構造を有するエンドプレート１がもたらされ、それは、エネルギー貯蔵モジュールの貯蔵セル内部の圧力変化に基づく変形に対抗するために、非常に適している。
【００３６】
図３には、第３の実施例に従うエネルギー貯蔵モジュール用の、３層構造を有するエンドプレート１が示されている。３層構造は２つの外側の層２、３及び１つの内側の層４を含んでおり、その際内側の層４は、互いに並べられた台形状の構成物の波状構造を有している。この内側の層４がその波の延びと共に、外側の層２、３の面に対して平行に配設されているように、内側の層４は配設されている。層２、３、４は、この実施形態においても、金属シート或いは金属プレートから構成されており、その際、内側の層４は、そのような金属プレートの打ち付けによって、互いに並べられた台形状の構成物の波状構造へと、形成された。それぞれの層２、３、４は、（非図示の）接着接合部によって互いに接続されている。それにより、安定した構造を有するエンドプレート１がもたらされ、それは、エネルギー貯蔵モジュールの貯蔵セルの内部での圧力変化に基づく変形に抵抗するために、非常に適している。
【００３７】
図４には、第４の実施例に従うエネルギー貯蔵モジュールのためのエンドプレート１が示されており、これは３層構造を有する。３層構造は２つの外側の層２、３及び１つの内側の層４を含んでおり、その際内側の層４は、拡散構造及び／又は波状構造を有している。この３層構造は繊維織物の上側及び下側での真空の印加によって獲得され、それにより繊維織物は２つの外側のカバー層２、３及び内側の層４に分かれ、その際、両方のカバー層２、３を互いに接続する繊維ブリッジ５からなる内側の層４が形成されている。繊維ブリッジ５の間には、繊維構造の安定化及び固定化のための、マトリックス材料６が入れられており、その際マトリックス材料６は好ましくはエポキシ樹脂のような熱硬化性材料である。マトリックス材料６はエンドプレートをより完全なものとするために光を用いて硬化される。それによっても、安定した構造を有するエンドプレート１がもたらされ、それは、エネルギー貯蔵モジュールの貯蔵セルの内部での圧力変化に基づく変形に抵抗するために、非常に適している。
【００３８】
図５には、第５の実施例に従うエネルギー貯蔵モジュールのためのエンドプレート１が示されていり、これもまた同様に３層構造を有している。この３層構造は２つの外側の層２、３、及び、１つの内側の層４を含んでおり、その際内側の層４は拡散構造及び／又は波状構造を有している。それぞれの外側の層２、３は金属板から、また特にはアルミニウム板から形成されている。内側の層４は発泡アルミニウムプレートから形成されており、それは適切な発泡剤を用いて、例えば水素化チタン（ＴｉＨ）を用いて発泡されたアルミニウム合金から構成されている。発泡アルミニウムプレートは、含まれる気孔或いは中空空間に基づき、エネルギー貯蔵モジュールの貯蔵セルの内部での圧力変化に基づく変形に抵抗するために、非常に適しており、また、例えば車両の衝突時に発生する変形エネルギーを吸収及び転向するためにも、非常に適している。この３層構造は、特には内側の層４としてアルミニウムプレートを用いることによる、並びに、また有利にはそれぞれの外側の層２、３としてアルミニウム板を用いることによる、僅かな自重によって特徴づけられ、これは特に、軽量構造の車両への使用において、有利である。
【符号の説明】
【００３９】
１  エンドプレート
２  エンドプレートの外側の層
３  エンドプレートの外側の層
４  エンドプレートの内側の層
５  繊維ブリッジ
６  マトリックス材料
【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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【国際調査報告】
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