(57)【要約】  エネルギー貯蔵装置は多数の貯蔵セルと、当該貯蔵セルまたは当該貯蔵セルによって形成されるセル複合体の温度調整をするための温度調整装置とを有しており、貯蔵セルと他の構成要素との間に緩衝的な格納またはスペーシングのための弾性手段が設けられており、当該他の構成要素は他の貯蔵セルまたは保持要素またはその他のハウジング部材または熱伝導要素である。前記弾性手段は前記温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられている。本発明に係るエネルギー貯蔵装置において使用するのに好適な貯蔵セルと、熱伝導要素も説明される。
2014511552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の貯蔵セルと、当該貯蔵セルまたは当該貯蔵セルによって形成されるセル複合体の温度調整をするための温度調整装置とを有しているエネルギー貯蔵装置であって、貯蔵セルと他の構成要素との間に緩衝的な格納またはスペーシングのための弾性手段が設けられており、当該他の構成要素は他の貯蔵セルまたは保持要素またはその他のハウジング部材または熱伝導要素であるエネルギー貯蔵装置において、前記弾性手段は前記温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられていることを特徴とするエネルギー貯蔵装置。
【請求項２】
前記弾性手段は熱伝導性材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項３】
前記弾性手段は熱伝導性を有するジャケットと、内部空間とを有しており、当該内部空間は弾性的に柔軟な材料で満たされていることを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項４】
前記弾性手段は、熱伝導性を有するとともに弾性的に柔軟な材料から形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項５】
前記弾性手段は、熱伝導性を有するか、あるいは熱透過性を有するジャケットと、内部空間とを有しており、当該内部空間は、熱伝導性を有するとともに弾性的に柔軟な材料で満たされていることを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項６】
前記弾性手段が少なくとも部分的に、好ましくは平面的に、前記貯蔵セルの熱交換面に当接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エネルギー貯蔵装置。
【請求項７】
前記弾性手段は導電的に形成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エネルギー貯蔵装置。
【請求項８】
前記弾性手段は電気的に絶縁するように形成され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エネルギー貯蔵装置。
【請求項９】
前記弾性手段は個々の貯蔵セルに固定されているか、あるいは個々の貯蔵セルの不可分な構成要素として形成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エネルギー貯蔵装置。
【請求項１０】
前記弾性手段は、少なくとも部分的に個々の貯蔵セル同士の間に設けられている個々の熱伝導要素に固定されているか、あるいはこのような熱伝導要素の不可分な構成要素として形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エネルギー貯蔵装置。
【請求項１１】
前記温度調整装置は熱交換器を有しており、少なくとも部分的に個々の貯蔵セル同士の間に設けられている熱伝導要素は前記熱交換器との熱伝導的な接触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エネルギー貯蔵装置。
【請求項１２】
前記貯蔵セルを締結するための締結装置が設けられており、当該締結装置は好ましくは前記温度調整装置の機能的な構成要素として設計され、かつ取り付けられていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１３】
活性部分と、当該活性部分を包囲するハウジングと、弾性手段とを有するエネルギー貯蔵セルであって、当該弾性手段は前記貯蔵セルに固定されているか、前記貯蔵セルの不可分な構成要素として形成されているとともに、前記貯蔵セルを緩衝的に格納するため、あるいは他の構成要素に対して前記貯蔵セルを離間させるために設計され、かつ取り付けられているエネルギー貯蔵セルにおいて、前記弾性手段は熱を伝導するために設計され、かつ取り付けられており、前記弾性手段は好ましくは前記温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられていることを特徴とするエネルギー貯蔵セル。
【請求項１４】
エネルギー貯蔵セル同士の間に設けるための熱伝導要素において、当該熱伝導要素に固定されているか、当該熱伝導要素の不可分な構成要素として形成されているとともに、熱を伝導するために設計され、かつ取り付けられている弾性手段であり、前記弾性手段は好ましくは前記温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられている弾性手段を特徴とする熱伝導要素。
【請求項１５】
特にエネルギー貯蔵セルを受容するための、特に薄壁の支持体構造を有する熱伝導要素において、当該薄壁構造は好ましくは平坦な直方体の輪郭形状を表し、当該薄壁構造は少なくとも一つの平坦面と、当該平坦面に隣接する少なくとも二つの狭小面を有していることを特徴とし、さらに前記熱伝導要素に固定されているか、当該熱伝導要素の不可分な構成要素として形成されているとともに、熱を伝導するために設計され、かつ取り付けられている弾性手段であり、前記弾性手段は好ましくは前記温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられている弾性手段を特徴とする熱伝導要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先出願である特許文献１の全ての内容はここに言及することにより、本出願の構成要素となる。
【０００２】
本発明はエネルギー貯蔵装置、エネルギー貯蔵セル、および熱伝導要素に関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車、特にハイブリッドエンジンを有する自動車または電気自動車に応用するためのバッテリーは、電気的に直列および／または並列に接続された複数のセル、例えばリチウムイオンセルを有していることが知られている。
【０００４】
セルは、発生する損失熱を排出するために、しばしば冷却される必要がある。そのために冷却媒体回路を介した間接的な冷却、またはセル同士の間に導入される予冷処理された空気を用いた直接的な冷却を用いることが知られている。冷却媒体回路を介した冷却では、バッテリーのセルブロックに、冷却媒体が貫流する金属の冷却プレートが、多くの場合はセルの下に設けられていてよい。セルから冷却プレートに至るまでに、損失熱は例えば別箇の熱伝導要素、例えば熱伝導バーまたは熱伝導シート、あるいは相応に厚みを持たせたセルのセルハウジング壁を介してガイドされる。多くの場合、セルのセルハウジングは金属によって構成されており、当該セルハウジングには電圧が供給されている。そこで短絡を防ぐために冷却プレートは電気的絶縁、例えば熱伝導箔、成型体、鋳造合成物、あるいは冷却プレートに塗布されたコーティングもしくは箔によってセルハウジングから分離されている。冷却媒体回路は例えば低温始動時にバッテリーを加熱するためにも用いられ得る。
【０００５】
このようなバッテリーはすでに様々なものが知られている。例えば特許文献２からセルがいわゆるパウチ型セルとして形成されているバッテリーが知られている。当該パウチ型セルの概ね直方体に形成された活性部分は、ケーシング箔（または一対のケーシング箔）内にサンドイッチ状に包囲されるとともに密閉的に溶接されており、当該ケーシング箔は周回するシール継ぎ目を形成し、セル電極は、セルの上面においてシール継ぎ目を貫通して上方に突出する導体によって形成されている。セル同士の間には冷却シートが設けられており、当該冷却シートはセルの平坦面に当接しているとともに、セルの下方でそれぞれ屈曲され、かつ当該セルの下方で冷却プレートに載置されている。セルにおいて作られた熱は冷却シートを介して冷却プレートに放出され得る。冷却プレートは熱媒体によって貫流されるとともに、熱を外部の熱交換器に搬出する。同一の文献からセルがいわゆるフラットセルとして形成されているバッテリーが知られている。当該フラットセルは概ね直方体に形成されているとともにスタック状に連続的に冷却プレート上に設けられ、かつ当該冷却プレートとともに締結されており、セル電極として用いられるとともに導電性を有するセルの側壁はそれぞれ、冷却プレートの方に向いている下側において屈曲されており、それによって当該セルの側壁の下側に設けられている冷却プレートへのできるだけ大きな熱移行面を形成する。二つの場合においてセルは締結装置、例えば別個の締結プレートおよび／または締結ベルトによって互いに締結されるとともに冷却プレートに押し付けられる。
【０００６】
特許文献３から、二つの圧力フレームといくつかの連結棒を用いて、コーヒーバッグ型式の複数のセルがフレーム要素同士の間に締結されているバッテリーが知られている。同一の文献から、バッテリーブロックにおいて連続的に設けられているセル同士の間に柔軟な要素を設けることが知られている。これによりセルの平坦面への機械的作用が緩和され得、相対移動も熱膨張も補償され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許第１０２０１１０１３６１７号明細書
【特許文献２】独国特許出願第１０２００８０３４８６９号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１０／０８１７０４号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ヒュッテ（Huette）著、「ディ・グルントラーゲン・デア・インジェニュールヴィッセンシャフテン（Die Grundlagen der Ingenieurwissenschaften）」、（独国）、第３１版、シュプリンガー・フェアラーク（Springer Verlag）、２０００年
【非特許文献２】エンゲルクラウト（Engelkraut）外著、「ヴェルメライトフェーイゲ・クンストシュトッフェ・フュア・エントヴェルムングスアウフガーベン（Waerme-leitfaehige Kunststoffe fuer Entwaermungsaufgaben）」、（独国）、フラウンホーファー・インスティトゥート・フュア・インテグリールテ・ジュステーム・ウント・バウエレメンテテヒノロギー（Fraunhofer Institut fuer Integrierte System und Bauelemente-technologie）、２００８年７月１５日版
【非特許文献３】「ドイチェ・エーデルシュタールヴェルケ（Deutsche Edelstahl-werke）」、データシート１．７１７６
【非特許文献４】「ウィキペディア（Wikipedia）」、「ヴェルメライトフェーイッヒカイト（Waermeleitfaehigkeit）」の項目、２２．０２．４１１版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は従来技術による構成を改善することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は独立請求項に記載の特徴によって解決される。本発明の有利なさらなる構成は従属請求項の対象となっている。
【００１１】
本発明の一の態様によればエネルギー貯蔵装置が提案され、当該エネルギー貯蔵装置は多数の貯蔵セルと、当該貯蔵セルまたは当該貯蔵セルによって形成されるセル複合体の温度調整をするための温度調整装置とを有しており、貯蔵セルと他の構成要素との間に緩衝的な格納またはスペーシングのための弾性手段が設けられており、当該他の構成要素は他の貯蔵セルまたは保持要素またはその他のハウジング部材または熱伝導要素であり、前記弾性手段は温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられている。
【００１２】
本発明の意味においてエネルギー貯蔵装置とは、場合によって電気化学的プロセスを利用しながら、特に電気エネルギーを受容し、貯蔵し、再び放出することもできる装置と理解される。本発明の意味において貯蔵セルとは、エネルギー貯蔵装置の自己完結した作用ユニットであって、場合によって電気化学的プロセスを利用しながら、それ自体で特に電気エネルギーを受容し、貯蔵し、再び放出することもできる装置と理解される。貯蔵セルは例えばガルバニ式一次セルまたは二次セル（本願では一次セルまたは二次セルは区別なしにバッテリーセルと称され、当該バッテリーセルから構成されるエネルギー貯蔵装置はバッテリーと称される）、燃料セル、例えばスーパーキャパシタなどのような高性能キャパシタ、または他の種類のエネルギー貯蔵セルであってよいが、これらに限定されるものではない。特にバッテリーセルとして構成されている貯蔵セルは例えば、電気化学的な変換プロセスおよび貯蔵プロセスが生じる活性領域または活性部分と、当該活性部分を環境から封入するためのハウジングと、貯蔵セルの電極として用いられる少なくとも二つの電流導体とを有している。活性部分は例えば電極構造体を有しており、当該電極構造体は好ましくは集電箔、活性層、およびセパレータ層を有するスタックまたはコイルとして形成されている。活性層およびセパレータ層は少なくとも部分的に、独自の箔裁断体または集電箔のコーティングとして設けられていてよい。電流導体は集電箔と電気的に接続されているか、当該集電箔によって形成されている。
【００１３】
貯蔵セルは、エネルギーを電気的エネルギー型式としてではなく、熱的エネルギー型式、ポテンシャルエネルギー型式、運動エネルギー型式、またはその他のエネルギー型式として受容および／または放出するセルであってもよく、あるいはエネルギーを一のエネルギー型式で受容し、他のエネルギー型式で再び放出し、貯蔵はさらに他のエネルギー型式で行われるセルであってもよい。
【００１４】
本発明の意味において温度調整とは、熱の排出または供給、特に排出と理解される。温度調整は受動冷却、例えば放熱面における放熱による受動冷却として、能動冷却、例えば熱交換面における強制対流、あるいは熱交換器における水や油など特に循環する熱媒体との熱交換による能動冷却として実現され得る。このとき開ループ制御もしくは閉ループ制御が設けられていてよく、それによって所定の許容された温度領域を保持する。本発明の意味における温度調整装置は、エネルギー貯蔵装置内の単なる温度交換のための装置、あるいは環境と熱を交換するための装置と理解される。
【００１５】
本発明の意味において弾性手段とは特に、貯蔵セル同士の間の相対移動、場合により貯蔵セルと他の構成要素の間の相対移動も捕捉できる構成要素と理解される。すなわち特に、例えばクッション、ストリップ、層などの形状の減衰要素であってよいが、当該形状の減衰要素に限定されない。
【００１６】
弾性手段が温度調整装置の機能的な構成要素として設計され、かつ取り付けられている場合、このような弾性手段の位置と使用に関する構成上の制限が克服され得る。このような制限が多くの場合にみられるのは、減衰要素が多くの場合に断熱性の材料であって、例えばポリウレタン発泡材、気泡ゴム、段ボールなどのように熱伝導率が非常に小さい材料から成り、そのために効率的な放熱の妨げになり得るという理由による。
【００１７】
一の好適な実施の形態において弾性手段は熱伝導性を有するジャケットと、内部空間とを有しており、当該内部空間は弾性的に柔軟な材料で満たされている。さらなる好適な構成において弾性手段は、熱伝導性を有するとともに弾性的に柔軟な材料から形成されていてよい。さらなる好適な構成において弾性手段は、熱伝導性を有する、あるいは熱透過性を有するジャケットと、内部空間とを有し得、当該内部空間は、熱伝導性を有するとともに弾性的に柔軟な材料で満たされている。
【００１８】
本発明の意味において材料は、当該材料が、技術的な意味における熱導体として用いることを可能にする熱伝導率を有しているときに熱伝導性を有すると理解される。この関連においては技術的に利用可能で、かつ構造的に意図された熱伝導率が問題となっており、例えばそれ自体が断熱性を有する材料においても存在する最小かつ物理的に不可避の残留熱伝導ではない。技術的に利用可能な熱伝導率の下限は、およそ１０Ｗｍ−１Ｋ−１から２０Ｗｍ−１Ｋ−１の範囲にあると想定され得る。これは高合金鋼および、良好な熱伝導性を有する充填材料を具備するいくつかのプラスチックの熱伝導率に相当する。熱伝導率が少なくとも４０Ｗｍ−１Ｋ−１から５０Ｗｍ−１Ｋ−１の範囲にあると好適である。当該範囲はバネ鋼（例えば５５Ｃｒ３）の熱伝導率に相当する。少なくとも１００Ｗｍ−１Ｋ−１または数百Ｗｍ−１Ｋ−１の熱伝導率があると特に好適である。例えば１４８Ｗｍ−１Ｋ−１を有するケイ素、または２２１Ｗｍ−１Ｋ−１から２３７Ｗｍ−１Ｋ−１を有するアルミニウム、または２４０Ｗｍ−１Ｋ−１から４００Ｗｍ−１Ｋ−１を有する銅、またはおよそ４３０Ｗｍ−１Ｋ−１を有する銀などが好適であると見なされるが、これらに限定されるものではない。熱伝導率がおよそ６０００Ｗｍ−１Ｋ−１と記載されるカーボンナノチューブはこのような観点から目下、達成可能な最適条件を表すものと思われる。当該カーボンナノチューブまたは他の特殊材料を用いることは、コスト、加工可能性、およびその他の技術的適性に関して熟考すべきである。このような背景のもとで、本発明の意味における熱伝導性材料による構成は、以下のように理解される。すなわち、弾性手段または当該弾性手段の構成要素は、概ね上記の材料から成るか、あるいは例えば強度、電気的絶縁、温度耐性、またはその他の特性、または使用目的などの理由から、上記の材料から成る中心部、コーティングまたは層、被覆部などのみを有している。こうして好適な材料の組み合わせにより、熱伝導と減衰との間で所望の特性が調整され得る。上記の材料と同じ材料、あるいはセラミックまたはダイヤモンドのような他の良好な熱伝導体も、熱伝導性プラスチックのための充填材として考慮される。すなわち例えば本来断熱性の発泡体はこのような材料でドーピングすることによって、およそ１０Ｗｍ−１Ｋ−１から２
０Ｗｍ−１Ｋ−１の範囲の技術的に利用可能な熱伝導率を得ることができる。（熱伝導率に関する全ての記載は２０℃におけるものであり、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４による。必要に応じて四捨五入および範囲の総括を出願人が行った。）
【００１９】
弾性手段が少なくとも部分的に、好ましくは平面的に、貯蔵セルの熱交換面に当接していると、良好な伝熱を実現することも可能である。
【００２０】
好適な構成において弾性手段は導電的に、または電気的に絶縁するように形成されており、それによって例えば技術的な境界条件に配慮がなされる。
【００２１】
一の好適な構成において弾性手段は、個々の貯蔵セルに固定されているか、あるいは個々の貯蔵セルの不可分な構成要素として形成されている。
【００２２】
他の好適な構成において弾性手段は、少なくとも部分的に個々の貯蔵セル同士の間に設けられている個々の熱伝導要素に固定されているか、あるいはこのような熱伝導要素の不可分な構成要素として形成されている。
【００２３】
特に好適に温度調整装置は熱交換器を有しており、少なくとも部分的に個々の貯蔵セル同士の間に設けられている熱伝導要素は熱交換器との熱伝導的な接触を有している。
【００２４】
さらなる好適な構成において、貯蔵セルを締結するための締結装置が設けられており、当該締結装置は好ましくは温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられている。本発明の意味において締結するとは、締め付け力によって所定の位置、特に互いの相対的な位置において固定することである。締結する際、弾性力および摩擦力も利用され得るが、それらに限定されるものではない。締結することはまた、形状接続的な位置固定を排除しない。締結することは倒壊を防ぐことに限定され得るが、必ずしもそれに限定されるわけではない。締結装置が温度調整装置の機能的構成要素として設計され、かつ取り付けられているとき、当該締結装置は貯蔵セルもしくはセル複合体の温度調整に関連する機能も満たし得る。これらの機能は例えば貯蔵セルから、および貯蔵セルへの熱伝達と、放熱面を介する熱放出と、熱媒体から、および熱媒体への熱伝達と、熱源もしくはヒートシンクおよび／またはそのようなものからの熱伝導、およびそれらへの熱伝導とを含み得るが、これらに限定されない。このために例えば締結装置は熱伝導性材料で形成されていてよい。
【００２５】
例えば締結装置は少なくとも一つの締結ベルトを有しており、当該締結ベルトは熱伝導性材料で形成されており、好ましくは少なくとも部分的にそれ自体弾性的に、例えば波形バネ状に形成されており、および／または例えば引き締めネジなどのような締結部分を有しており、好ましくは複数の締結ベルトが設けられており、当該複数の締結ベルトのうちの少なくとも一つの締結ベルトは、少なくとも一つの他の締結ベルトを覆っている。本発明の意味において締結ベルトとは、細長い、特に平坦な帯状の構成要素のことであり、当該帯状の構成要素は貯蔵セルの構造体を相互に締結するために、特に巻きつきながら締結するためにも利用可能である。このとき閉鎖機構、締結機構などが設けられていてよく、それによって引っ張りながら取り付けることが可能となる。それ自体が弾性的である構成により、セルブロックに均一な締め付け力が及ぶことが実現される。締結ベルトの弾性的な伸びは以下のように設計されていてよい。すなわち、当該締結ベルトは取り付けの際、プレストレスを受けた状態でセルブロックに対して過剰な大きさを有しており、セルブロック上を滑らせられ得る。このときプレストレスが消失すると締結ベルトはセルブロックの周りに固定される。このために締結ベルトは部分的に例えば波形バネ状に形成されていてよい。特に好適に当該波形バネ状に形成されている部分は平坦部分を有しており、当該平坦部分は張力を受けて貯蔵セル、熱伝導要素またはそのようなものの熱交換面に平面的に当接する。
【００２６】
他の構成において締結装置は熱伝導性材料で形成されている複数の連結棒を有し得る。本発明の意味において連結棒とは、細長く形成され、特にセルスタックの全長を上回る棒と理解され、当該棒は特に、貯蔵セルのスタック方向においてそれぞれ外側の貯蔵セルを押圧するプレートまたはフランジなどの圧力要素を介してセルブロックを締結する。通常は複数、例えば４個、６個、８個またはそれ以上の連結棒が設けられている。このような連結棒は例えば一方の端部に頭部を有するとともに他方の端部にネジを有するか、あるいは両方の端部にネジを有しており、それにより締め付け、ネジ込み、またはナットを用いてのネジ留めによって確実な締結を可能にする。連結棒を用いることは、貯蔵セルを相応に成形する場合、貯蔵セルが締結する前に比較的容易な方法で連結棒に通され得るという有利点も有している。これにより取り付けも簡易化され得る。連結棒は例えばフレーム式フラットセルのフレーム要素の対応する空隙部を介して延伸し、当該フラットセルから熱を受容し得る。このとき締結装置はさらに、保持要素と締結要素を有していてよく、保持要素は貯蔵セルと交互に設けられており、それによって貯蔵セルを保持要素同士の間に保持し、締結要素は保持要素を貯蔵セルと共に締結し、保持要素は少なくとも部分的に貯蔵セルの熱交換面と熱的に連結されており、締結要素は少なくとも部分的に保持要素の熱交換面に当接している。このとき保持要素は少なくとも、貯蔵セルとの接触面と、締結要素との接触面の間において、熱伝導性材料によって形成されていると有利である。このようにして保持要素と貯蔵セルとを確実に締結してバッテリーブロックにすることも行われ得る。例えば締結要素として締結ベルトが設けられている場合、保持要素の熱交換面は保持要素の外面、特に端面であってよいが、締結要素は締結ベルトに限定されない。例えば連結棒のような締結要素は開口部、例えば穴を介して保持要素に導入されていてもよいが、締結要素は連結棒に限定されない。この場合、保持要素の熱交換面は開口部の内面によって形成されていてよい。貯蔵セルの熱交換面は貯蔵セルの平坦面もしくは端面によって、電流導体によって、あるいは貯蔵セルのハウジングを貫通する電流導体の貫通領域において設けられていてよい。
【００２７】
このとき締結装置が少なくとも部分的に、特に平面的な接触によって熱交換器装置の部分と熱的に連結されていると有利である。このとき熱交換器装置は好ましくは熱媒体回路に接続されており、当該熱媒体回路は好ましくは開ループ制御もしくは閉ループ制御可能である。このようにして締結装置は貯蔵セルから受容された熱を熱交換器装置に移送することができ、当該熱交換器装置において例えば水または油のような熱媒体に当該熱を放出するが、熱媒体はこれらに限定されない。加熱された熱媒体は熱媒体回路を循環し、他の場所において、例えば空気冷却器などに、受容された熱を再び放出する。
【００２８】
さらなる態様によれば以下のものが提案される。すなわち、活性部分と、当該活性部分を包囲するハウジングと、弾性手段とを有するエネルギー貯蔵セルであって、当該弾性手段は当該貯蔵セルに固定されているか、当該貯蔵セルの不可分な構成要素として形成されているとともに、貯蔵セルを緩衝的に格納するため、あるいは他の構成要素に対して貯蔵セルを離間させるために設計され、かつ取り付けられているエネルギー貯蔵セルと、エネルギー貯蔵セル同士の間に設けるための熱伝導要素であって、当該熱伝導要素に固定されているか、当該熱伝導要素の不可分な構成要素として形成されているとともに、熱を伝導するために設計され、かつ取り付けられている弾性手段を特徴とする熱伝導要素と、特にエネルギー貯蔵セルを受容するための、特に薄壁の支持体構造を有する熱伝導要素であって、当該薄壁構造は好ましくは平坦な直方体の輪郭形状を表し、当該薄壁構造は少なくとも一つの平坦面と、当該平坦面に隣接する少なくとも二つの狭小面を有しており、当該熱伝導要素に固定されているか、当該熱伝導要素の不可分な構成要素として形成されているとともに、熱を伝導するために設計され、かつ取り付けられている弾性手段を有する熱伝導要素とが提案される。好適に弾性手段はそれぞれ上記の説明に従って形成されている。
【００２９】
本発明に係るエネルギー貯蔵装置、本発明に係るエネルギー貯蔵セル、および本発明に係る熱伝導要素は特に自動車において使用するために設けられており、当該自動車は特にハイブリッド自動車または電気自動車である。
【００３０】
本発明の上記の特徴およびさらなる特徴、課題および有利点は、添付の図面を参照して作成された以下の説明からより明らかにされる。図面に示されるのは以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】フレーム式フラットセルを空間において概略的に示す図である。
【図２】図１に示すセルの断面を概略的に示す図である。
【図３】図１に示すセルを空間において分解して概略的に示す図である。
【図４】複数のフレーム式フラットセルを有するバッテリーを空間において分解して概略的に示す図である。
【図５】図４に示すバッテリーを組み立てた状態で空間において概略的に示す図である。
【図６】減衰要素の断面を概略的に示す図である。
【図７】他の減衰要素の断面を概略的に示す図である。
【図８】さらなる減衰要素の断面を概略的に示す図である。
【図９】他のフレーム式フラットセルを空間において分解して概略的に示す図である。
【図１０】同様なフレーム式フラットセルを空間において分解して概略的に示す図である。
【図１１】フレーム式フラットセルを有するさらなるバッテリーを空間において概略的に示す図である。
【図１２】減衰要素を有するパウチ型セルを空間において概略的に示す図である。
【図１３】フレーム要素同士の間で連結棒を用いて締結されている複数のパウチ型セルを有するバッテリーを空間において概略的に示す図である。
【図１４】単セルと熱伝導要素を空間において概略的に示す図である。
【図１５】単セルと熱伝導要素を断面において概略的に示す図である。
【図１６】単セルと熱伝導要素を断面において概略的に示す図である。
【図１７】単セルと熱伝導要素を斜視的に分解して概略的に示す図である。
【図１８】単セルと熱伝導要素を斜視的に分解して概略的に示す図である。
【図１９】バッテリーを空間において分解して概略的に示す図である。
【図２０】組み立てられたバッテリーを空間において概略的に示す図である。
【図２１】熱伝導要素を断面において概略的に示す図である。
【図２２】フレーム式フラットセルを有する熱伝導要素を空間において概略的に示す図である。
【図２３】同様な熱伝導要素を空間において概略的に示す図である。
【図２４】複数のフレーム式フラットセルから成るとともに３つの空間方向において締結されたセルブロックを有するバッテリーを空間において概略的に示す図である。
【図２５】固定ベルトを用いてバッテリーハウジング壁により締結されている複数列の円柱型バッテリーセルを有するバッテリーを概略的に示す図である。
【図２６】複数の固定ベルトを用いて二つのバッテリーハウジング壁の間に締結されている複数列の円柱型バッテリーセルを有するバッテリーを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図における表示は概略的であり、少なくとも概ね本発明の理解にとって有用である特徴を再現することに限定されている点を指摘すべきである。図に再現された寸法と大きさの比率は概ね表示の明瞭性に基づくものであり、詳細な説明に異なる記載がない限り、必ずしも限定的に理解すべきではない点も指摘すべきである。
【００３３】
互いに対応する部材には全ての図において同一の参照番号が付与されている。
【００３４】
図１および図２はフラットセルとして形成されたガルバニセル２（単セル２またはセル２とも称される）を示している。このとき単セル２のセルハウジングは、二つのセルハウジング側壁２．１，２．２と、当該セルハウジング側壁の間に設けられるとともに端面側を周回するセルハウジングフレーム２．３から形成されている。
【００３５】
単セル２のセルハウジング側壁２．１，２．２は導電的に構成されているとともに単セル２の電極Ｐ＋，Ｐ−を形成している。
【００３６】
負極Ｐ−のセルハウジング側壁２．１には二つの減衰要素２．４が設けられている。減衰要素２．４は弾性的に柔軟な特性を有して形成されている。さらに減衰要素２．４は導電的に形成されており、良好な熱伝導特性を有している。減衰要素２．４はセルハウジング側壁２．１に接着されており、当該接着は熱伝導性もしくは熱透過性を有するとともに導電的に実施されている。
【００３７】
単セル２は少なくとも３個の電圧接続端子Ｋ１からＫ３を有している。負極Ｐ−を形成するセルハウジング側壁２．１は少なくとも二つの電圧接続端子Ｋ１，Ｋ２を有しており、当該電圧接続端子は特にセル内部で電気的に相互接続されており、特に並列接続されている。このとき第一の電圧接続端子Ｋ１は単セル２の電極Ｐ−に、従ってセルハウジング側壁２．１に導電的に取り付けられた減衰要素２．４によって形成されている。第二の電圧接続端子Ｋ２は測定端子２．１１として実施されており、当該測定端子は径方向においてセルハウジング側壁２．１の上方に、任意の位置において、本図の場合はセル２の上面において単セル２の上方に突起部状の延長部として外部に突出している。
【００３８】
第三の電圧接続端子Ｋ３は電極Ｐ＋を形成しているセルハウジング側壁２．２によって形成されている。
【００３９】
セルハウジングフレーム２．３は電気的絶縁性を有して構成されており、それによって異なる極性のセルハウジング側壁２．１，２．２は電気的に互いに絶縁されている。セルハウジングフレーム２．３はさらに上面に部分的な材料隆起部２．３１を有しており、当該材料隆起部の機能は図４および図５の詳細な説明においてより詳しく説明される。
【００４０】
図２は図１に示す単セル２を断面において示している。当該図においてセルハウジング２内に電極スタック２．５が設けられている。
【００４１】
このとき中央領域には異なる極性を有する電極箔２．５１、特にアルミニウム箔および／または銅箔および／または金属合金から成る箔が互いに積み重ねられており、セパレータ（詳しく説明されていない）、特にセパレータ箔によって電気的に互いに絶縁されている。
【００４２】
電極スタック２．５の中央領域にわたって突出している電極箔２．５１の端部領域においては、同じ極性を有する電極箔２．５１が電気的に互いに結合されている。同じ極性を有する電極箔２．５１の互いに結合された端部はこれにより電極接触子２．５２を形成する。単セル２．２の異なる極性を有する電極接触子２．５２は以下において電流導体ストリップ２．５２とも称される。詳細にみると、電極箔２．５１の端部は導電的に互いに押し付けられ、および／または溶接され、電極スタック４の電流導体ストリップ２．５２を形成している。
【００４３】
電極スタック２．５は当該電極スタック２．５を端面側において周回するセルハウジングフレーム２．３内に設けられている。セルハウジングフレーム２．３はそのために二つの互いに離間している材料陥凹部２．３３，２．３４を有しており、当該材料陥凹部は異なる極性を有する電流導体ストリップ２．５２が材料陥凹部２．３３，２．３４内に設けられるように形成されている。材料陥凹部２．３３，２．３４のクリアランスｈ１は、影響を受けない状態で互いに積み重ねられた電流導体ストリップ２．５２の延伸に相当するか、あるいは当該電流導体ストリップの延伸よりも小さくなるように形成されている。材料陥凹部２．３３，２．３４の深さｔは電流導体ストリップ２．５２の延伸に相当するか、あるいは当該電流導体ストリップの延伸よりも大きく形成されている。
【００４４】
セルハウジングフレーム２．３は好ましくは電気絶縁材料から製造されているので、異なる極性を有する電流導体ストリップ７は電気的に互いに絶縁されており、それによって電気的絶縁のための付加的な構造体は必要ではない。
【００４５】
セルハウジング側壁２．１，２．２の固定は例えば詳しく示さないやり方で接着により、および／または平坦面２．８をセルハウジングフレーム２．３内に周回する溝に入れて縁取ることによって行われ、当該セルハウジング側壁の固定の際に、異なる極性を有する電流導体ストリップ２．５２はセルハウジング側壁２．１，２．２に押し付けられ、それによって電流導体ストリップ２．５２の個々の電位がセルハウジング側壁２．１，２．２に供給され、当該セルハウジング側壁は単セル２の電極Ｐ＋，Ｐ−を形成する。
【００４６】
本発明のさらなる構成において、例えば銅から製造されている電流導体ストリップ２．５２と、例えばアルミニウムから製造されているハウジング側壁２．１，２．２との間に、詳しく示されていない箔であって、例えばニッケルから製造されているものが付加的に設けられていてもよく、それによって電流導体ストリップ２．５２とセルハウジング側壁２．１，２．２との電気的な結合を向上させることができる。
【００４７】
本発明の一の形成においてさらに、詳しく示さない電気絶縁箔を電流導体ストリップ２．５２とセルハウジング側壁２．１，２．２との間に設けるか、もしくはセルハウジング側壁２．１，２．２の一方の面を電気絶縁層で実装することも可能であり、それによって電流導体ストリップ２．５２とセルハウジング側壁２．１，２．２との電気的接触は、より詳しい説明は行わないが従来技術から知られている完全溶け込み溶接の際に初めて、外部からセルハウジング側壁２．１，２．２を介して成立する。
【００４８】
図２の表示によれば、減衰要素２．４はハウジング側壁２．１において電流導体ストリップ２．５２とほぼ同じ高さに設けられており、ハウジング側壁２．１から測定した場合、高さｈ２を有している。セル２もしくはハウジング側壁２．１の平坦面２．８の部分であって、電極スタック２．５に隣接している部分には減衰要素２．４が設けられていない。複数の単セル２をセルスタックの方向（スタック方向ｓ）において一列に並べて締結する際に押圧力Ｄが単セル２に及ぼされるとき、押圧力Ｄの取り込みは電流導体ストリップ２．５２と、隣接するセルハウジングフレーム２．３の領域に限定され、その一方で電極スタック２．５には押圧力Ｄがかからないままである。この点は単セル２の動作中に電極スタック２．５がスタック方向ｓに拡張するような場合にも変わらない。
【００４９】
図３は、図１および図２において詳細に説明した単セル２を分解して示しており、セルハウジングフレーム２．３における電極スタック２．５と、セルハウジング側壁２．１，２．２の構成も示している。
【００５０】
このときストリップ状の測定端子２．１１を有するセルハウジング側壁２．１は下部領域においてセルハウジングフレーム２．３の方向に９０°屈曲しており、それによって折り返し縁２．１２を形成し、これにより図４および図５に示される熱伝導プレート４を用いる場合、有効な伝熱面Ａ１が拡大され、それによってバッテリー１の冷却が向上する。
【００５１】
当該実施の形態の変更形態において減衰要素２．４は他方のハウジング側壁２．２または両方のハウジング側壁２．１，２．２に設けられている。後者の場合、さらなる実施の形態として一つの減衰要素２．４がハウジング側壁２．１の上部領域に設けられるとともにもう一つの減衰要素２．４がハウジング側壁２．２の下部領域に設けられるか、あるいはその逆に設けられる。このような構成は、特に測定端子２．１１が設けられていない場合、セルの望ましくない極性反転を防止することができる。減衰要素２．４の位置によって電極位置がコード化されているからである。
【００５２】
図４および図５には、例えば自動車、特にハイブリッド自動車および／または電気自動車に用いられるバッテリー１が分解して斜視的に示されている。
【００５３】
図４は複数の単セル２から形成されているセル複合体Ｚを有するバッテリー１を分解して示すものである。セル複合体Ｚを形成するために、複数の単セル２の電極Ｐ＋，Ｐ−はバッテリー１の所望の電圧と出力に応じて直列および／または並列に電気的に互いに相互接続されている。同様にバッテリー１の所望の電圧と出力に応じて、セル複合体Ｚは本発明のさらなる構成において、任意の数の単セル２から形成されていてよい。
【００５４】
異なる電位を有する隣接する単セル２のセルハウジング側壁２．１，２．２がそれぞれ減衰要素２．４を介して電気的に接触することにより、単セル２の電極Ｐ＋，Ｐ−の直列式の電気的相互接続が実現される。このとき特に単セル２のうちの一つの単セルのセルハウジング側壁２．２は、ストリップ状の測定端子２．１１を有するセルハウジング側壁２．１に取り付けられている隣接する単セル２の減衰要素２．４に、摩擦接続的、形状接続的および／または材料接続的に当接し、当該減衰要素２．４が導電性を有するために、このようにして隣接する単セル２と電気的に接続されている。
【００５５】
バッテリー１は図に示す本発明の実施の形態において３０個の単セル２から形成されており、当該単セルは電気的に直列に相互接続されている。電気エネルギーをバッテリー１から取り出す、および／または電気エネルギーをバッテリー１に供給するために、セル複合体Ｚの第一の単セルＥ１のセルハウジング側壁２．２であって、特に当該第一の単セルＥ１の正極Ｐ＋を形成するセルハウジング側壁２．２に、電気的接続要素１０が設けられている。当該接続要素１０は電気的接続ストリップとして実施されており、バッテリー１の正極端子Ｐｐｏｓを形成する。
【００５６】
セル複合体Ｚの最後の単セルＥ２のセルハウジング側壁２．１であって、特に当該最後の単セルＥ２の負極Ｐ−を形成するセルハウジング側壁２．１にも、電気的接続要素１１が設けられている。当該接続要素１１は同様に電気的接続ストリップとして実施されており、バッテリー１の負極端子Ｐｎｅｇを形成する。当該箇所において少なくとも最後の単セルＥ２の上部の減衰要素２．４は除去されていることに留意すべきである。
【００５７】
バッテリーの下面においてセル複合体Ｚは熱伝導プレート３と熱的に連結されている
。熱伝導プレートは熱媒体接続部３．１を有しており、当該熱媒体接続部は熱伝導プレート３の内部に設けられた、例えば蛇行形状であるとともに、場合によって分岐されている熱媒体経路（詳しく示されていない）と連結されている。このときセルハウジング側壁２．１は、セルハウジングフレーム２．３の方向に９０°屈曲している折り返し縁２．１２によって直接的に、または熱伝導材性材料、特に熱伝導箔４を介して間接的に、熱伝導プレート３と熱的に連結されており、それによってバッテリー１の効果的な冷却が実現される。
【００５８】
本発明のさらなる構成において、熱伝導性材料は付加的に、または代替的に、注封用樹脂および／または塗料から形成されていてよい。
【００５９】
単セル２をセル複合体Ｚに摩擦接続的に結合するため、および熱伝導プレート３と熱伝導箔４をセル複合体Ｚに摩擦接続的に結合するため、セル複合体Ｚと、熱伝導プレート３と、熱伝導箔４とはハウジングフレーム内に設けられている。当該ハウジングフレームは特に、セル複合体Ｚを完全に包囲する一つまたは複数の締結要素８、例えば締結ベルトから形成されており、当該締結ベルトは単セル２もしくはセル複合体Ｚと、熱伝導プレート３と、熱伝導箔４とを、水平方向においても垂直方向においても摩擦接続的に結合する。締結要素８の確実な保持を可能にするために、熱伝導プレート３の下面に好ましくは締結要素８の寸法に相当する材料凹所３．２が形成されている。
【００６０】
詳しく示されていない本発明のさらなる構成において、いくつかの、あるいは全ての構成要素、すなわち単セル２、熱伝導プレート８、熱伝導箔１１、あるいはバッテリー全体１は代替的に、または付加的に、バッテリーハウジング内で部分的または完全に被覆された状態で組み込まれていてよい。
【００６１】
本発明の当該実施の形態において、減衰要素２．４は弾性的に柔軟であり、導電性を有するとともに熱伝導性を有して形成されている。従ってセル２の電極Ｐ−およびＰ＋を形成するセルハウジング側壁２．１および２．２は、隣接するセル同士の間で減衰要素２．４を介して確実に電気的に接触可能である。さらに締結ベルト８を介してセル複合体Ｚに導入される押圧力は、減衰要素２．４を介してセル２のフレーム領域に導入されるが、電極スタック２．５の領域は締め付け力のない状態を保つ。セル２、特に電極スタック２．５は動作中に比較的自由にスタック方向に拡張することができる。振動も減衰要素２．４に吸収され得、単セル２は機械的に概ね互いに連結解除されている。最終的に減衰要素２．４は良好な熱伝導特性を有している。これにより隣接する単セル２同士の間で熱交換が生じ得る。単セル２の余分な熱は当該単セル２のセルハウジング側壁２．１を介するだけでなく、付加的に隣接する単セル２のセルハウジング側壁２．１を介して排出され得る。
【００６２】
バッテリー１が例えばリチウムイオン高電圧バッテリーである場合、一般に特殊な電子機器が必要とされ、当該電子機器は例えば単セル２のセル電圧を監視かつ修正する。すなわち特にバッテリー１の出力の受容と放出を制御する（バッテリー制御）バッテリーマネジメントシステム、およびバッテリー１が機能不全であるとき当該バッテリー１を電気回路網から安全に分離する安全要素である。
【００６３】
図に示す本発明の実施の形態では電子工学的構成要素１３が設けられており、当該電子工学的構成要素は少なくとも、セル電圧を監視するため、および／またはセル電圧を補償するための詳しく示されていない装置を含んでいる。電子工学的構成要素１３は本発明のさらなる構成において、被覆された電子工学的構成ユニットとして形成されていてもよい。
【００６４】
電子工学的構成要素１３はセル複合体の頂部側で締結要素１２と単セル２のセルハウジングフレーム２．３上に設けられている。電子工学的構成要素１３のできるだけ大きな当接面積を実現するとともに、セル複合体Ｚの上面に締結要素８を固定するために、個々の単セル２のフレーム２．３の上面には、部分的に材料隆起部２．３１が形成されており、当該材料隆起部の高さは特に締結要素８の厚さに相当する。電子工学的構成要素１３をセル複合体Ｚおよび／または締結要素８に固定するために、詳しく説明されていない、摩擦接続的、形状接続的および／または材料接続的な結合技術が用いられる。
【００６５】
セル複合体Ｚを電子工学的構成要素１３に電気的に接触させるために、セルハウジング側壁２．１に設けられているストリップ状の測定端子２．１１は電子工学的構成要素１３内に設けられている接触要素１３．３を貫通してガイドされており、当該接触要素はストリップ状の測定端子２．１１に対応する形状を有している。
【００６６】
付加的に図に示されていないさらなる電子工学的構成ユニットが設けられており、当該さらなる電子工学的構成ユニットは例えばバッテリーマネジメントシステム、バッテリー制御装置、安全要素および／またはバッテリー１の動作および制御を行うためのさらなる装置を含んでいる。
【００６７】
図６は図１、図２、または図３に示す減衰要素２．４の第一の好適な実施の形態における構成の断面を概略的に示している。
【００６８】
図６の表示によれば減衰要素２．４は第一のシェル２．４１と第二のシェル２．４２を有している。シェル２．４１，２．４２は継ぎ目２．４３で、例えば溶接、接着などにより互いに接合されている。シェル２．４１，２．４２は例えばアルミニウムなどのような、導電性を有するとともに熱伝導性を有する材料から製造されている。シェル２．４１，２．４２は内部空間２．４４を封入しており、当該内部空間は図に示す実施の変化形態ではポリウレタン発泡材、気泡ゴム、フェルトなどのような絶縁材料で充填されている。さらなる実施の変化形態において内部空間２．４４を空気のみで充填することも想定可能である。
【００６９】
図７は図１、図２、または図３に示す減衰要素２．４の他の好適な実施の変化形態における構成の断面を概略的に示している。
【００７０】
図７の表示によれば減衰要素２．４は第一のシェル２．４１と第二のシェル２．４２を有している。シェル２．４１，２．４２の間の端面側にベローズ構造体２．４５が延在しており、当該ベローズ構造体は継ぎ目２．４３においてシェル２．４１，２．４２に接合されている。シェル２．４１，２．４２は例えばアルミニウムなどのような、導電性を有するとともに熱伝導性を有する材料から製造されている。シェル２．４１，２．４２は内部空間２．４４を封入しており、当該内部空間は図に示す実施の変化形態ではポリウレタン発泡材、気泡ゴム、フェルトなどのような絶縁材料で充填されている。ベローズ構造体２．４５が相応の剛性を有している場合、さらなる実施の変化形態において内部空間２．４４を空気のみで充填することも想定可能である。
【００７１】
図８は図１、図２、または図３に示す減衰要素２．４のさらなる好適な実施の変化形態における構成の断面を概略的に示している。
【００７２】
図８の表示によれば減衰要素２．４は発泡体ブロック２．４５を有している。発泡体ブロック２．４５は、熱伝導性を有するとともに導電性を有するプラスチックを有している。さらなる実施の変化形態において発泡体ブロック２．４５はそれ自体電気的かつ熱的な絶縁材料から発泡されており、当該絶縁材料は良好な電気的かつ熱的な導体である充填材でドーピングされている。
【００７３】
図６から図８に関して特に以下の点を再度指摘しておくが、指摘すべき点はこれに限定されない。すなわち、例えば構成要素の厚さもしくは構成要素の層厚など、構成要素の寸法の関係は図において、表示を明瞭にするために歪曲して表示されている場合があり、実際の構成とは、場合によって明らかに異なる可能性がある。
【００７４】
図９は本発明のさらなる実施の形態として、フラットセルとして形成された単セル２を空間において分解して概略的に示している。当該実施の形態は図１から図５に示す実施の形態の変更形態である。以下の説明において異なる記載がない限り、図１から図５について行われた説明が相応に応用される。
【００７５】
図９の表示によれば、セル２のセルハウジング（ハウジング）は二つのセルハウジング側壁２．１，２．２と、当該セルハウジング側壁の間に設けられるとともに端面側を周回するセルハウジングフレーム２．３から形成されている。セル２のセルハウジング側壁２．１，２．２は導電的に構成されているとともにセル２の電極Ｐ＋，Ｐ−を形成している。セルハウジングフレーム２．３は電気的絶縁性を有して構成されており、それによって異なる極性のセルハウジング側壁２．１，２．２は電気的に互いに絶縁されている。セルハウジングフレーム２．３は付加的に上面に部分的な材料隆起部２．３１を有している。
【００７６】
本発明の上記の実施の形態の場合のように、本実施の形態でもストリップ状の測定端子２．１１を有するセルハウジング側壁２．１は下部領域においてセルハウジングフレーム２．３の方向に９０°屈曲した折り返し縁２．１２を有している。さらに当該セルハウジング側壁２．１は上部領域においてセルハウジングフレーム２．３の方向に９０°屈曲した二つの突起部２．１３を有している。組み立ての際、突起部２．１３は材料隆起部２．３１に隣接してセルハウジングフレーム２．３の上部狭小面２．３２に係合し、縁２．１２はセルハウジングフレーム２．３の下部狭小面に係合する。
【００７７】
本実施の形態において正極Ｐ＋として用いられるセルハウジング側壁２．２は、当該セルハウジング側壁２．２から隆起している減衰要素２．４を有している。これにより本実施の形態では減衰要素２．４がセル２の第三の電圧接続端子Ｋ３を形成する一方、他方のセルハウジング側壁２．１は第一の電圧接続端子Ｋ１を形成する。減衰要素２．４の特性については、上記の実施の形態およびその変更形態の説明を参照されたい。本実施の形態において減衰要素２．４は小さな縁部領域を除いてセルハウジング側壁２．２の全面積にわたって延在しており、それによってセル２のセルハウジング側壁２．１，２．２の全面積に押圧力を分配することができる。実施の変化形態において減衰要素２．４はセルハウジング側壁２．２上に部分的にのみ形成されていてもよい。
【００７８】
図１０は図９に示すセル２の変更形態を空間において分解して概略的に示している。
ストリップ状の測定端子２．１１を有するセルハウジング側壁２．１は、下部領域においてセルハウジングフレーム２．３の方向に９０°屈曲した下縁（折り返し縁）２．１２を有している。当該変更形態において他方のセルハウジング側壁２．２は上部領域においてセルハウジングフレーム２．３の方向に９０°屈曲した二つの突起部２．２２を有している。組み立ての際、第二のセルハウジング側壁２．２の突起部２．２２は材料隆起部２．３１に隣接してセルハウジングフレーム２．３の上部狭小面２．３２に係合し、第一のセルハウジング側壁２．１の縁２．１２はセルハウジングフレーム２．３の下部狭小面に係合する。
【００７９】
図１０の表示によれば第二のセルハウジング壁２．２は減衰要素２．４を有しており、付加的に第一のセルハウジング壁２．１は減衰要素２．４を有している。二つの減衰要素２．４は図８に示す実施の形態の減衰要素２．４のように形成されており、セル２の第一および第三の電圧接続端子Ｋ１，Ｋ３を形成する。
【００８０】
図９または図１０に示すセル２の構造は、図４および図５に示すバッテリー１の変更形態として説明されるバッテリーにおいて好適である。このとき締結ベルト８は例えば金属のような熱伝導性材料から製造されており、セル２の上部狭小面２．３２に当接し、それによってセルハウジング側壁２．１の突起部２．１３に平坦に当接する。これによりセルハウジング側壁２．１の突起部２．１３同士の間で締結ベルト８への伝熱が生じ得、余分な熱は締結ベルト８を介して場合によっては冷却プレート３まで搬送され得る。
【００８１】
電気絶縁性を有するが、熱伝導性もしくは熱透過性を有する締結ベルトのコーティング、もしくは締結ベルト８とセルハウジング側壁２．１の突起部２．１３との間の相応の中間層（詳しく示されていない）によって、隣接するセル２同士の間の短絡もしくは望ましくない接触が回避される。
【００８２】
伝熱面を拡大するために、図４および図５に示すバッテリー１に比べて締結ベルト８の幅は拡大され得、それに応じてセルハウジングフレーム２．３の材料隆起部２．３１の幅は低減され得る。
【００８３】
当該実施の形態においてセル２同士の電気的接触は減衰要素２．４を介して行われる。隣接するセル２の間の熱交換およびセル２の内部で作られる熱の放散は減衰要素２．４を介して容易にされる。
【００８４】
図１１は本発明のさらなる実施の形態として、このようなバッテリー１の構造を空間において概略的に示している。当該実施の形態のバッテリー１は図４および図５に示すバッテリーの変更形態として理解され得、それによって基本的な構造に関しては図４および図５に関する説明が参照される。
【００８５】
バッテリー１は３５個の単セル２から構成されている。単セル２はリチウムを含む活性領域を有する二次セル（蓄電池セル）であり、図９または図１０に示すフレーム式フラットセルとして構成されている。
【００８６】
セル２の下方にはセル２の温度調整を行うための冷却プレート３が設けられている。冷却プレート３は当該冷却プレート内部に、冷却媒体が貫流可能である冷却経路（詳しく示されていない）と、当該冷却媒体を供給かつ排出するための二つの冷却媒体接続部３．１とを有している。冷却媒体接続部３．１を介して冷却プレート３は図に示されていない冷却媒体回路に接続可能であり、冷却媒体から受容された廃熱は当該冷却媒体回路を介してバッテリー１から排出可能である。
【００８７】
冷却プレート３とセル２の底面もしくはセルハウジング側壁２．１の下部折り返し縁２．１２との間には電気絶縁材料から成る熱伝導箔４が設けられており、当該熱伝導箔は冷却プレート３をセル２から電気的に絶縁する。セル２の上方には鋼、アルミニウムなどの金属から製造されている押圧プレート５が設けられており、下面には電気絶縁コーティング（詳しく示されていない）が設けられている。さらに代替的に押圧プレート５は、例えば熱伝導に関するドーピングがなされた補強プラスチックのような、良好な熱伝導特性を有する電気絶縁材料から製造されていてもよい。
【００８８】
セル複合体の前端部に前方電極プレート６が設けられており、セル複合体の後端部に後方電極プレート７が設けられている。電極プレート６および７はそれぞれ、バッテリー１の電極を形成しているとともに、押圧プレート５を介して外部に突出するストリップ状の延長部６．１，７．１をそれぞれ有しており、当該延長部はそれぞれバッテリー１の電極接触子を形成している。さらに電極プレート６および７はそれぞれ二つの固定突起を有しており（図３における６．２，７．２参照）、当該固定突起は押圧プレート５に対して平行に個々の電極プレート６，７から屈曲されており、押圧プレート５に当接するとともに当該押圧プレート５から電気的に絶縁されている。
【００８９】
押圧プレート５、セル２、電極プレート６，７、および冷却プレート３は、それぞれ押圧プレート５、電極プレート６，７、および冷却プレート３を周回してガイドされている二つの締結ベルト８によって互いに押し付けられている。締結ベルト８はバッテリー１に関して垂直に延在する平面を締結し、そのために垂直締結ベルト８とも称される。
【００９０】
締結ベルト８は例えばバネ鋼のような良好な熱伝導体から形成されており、電気絶縁性ではあるが、熱伝導性もしくは熱透過性のコーティングを有している。代替的に押圧プレート５とセル２との間に熱伝導箔４と同様の電気絶縁性の中間層が設けられていてもよい。垂直に延在する締結ベルト８は押圧プレート５および冷却プレート３に対して、熱伝導性を有するとともに平面的な接触を有している。
【００９１】
垂直締結ベルト８および押圧プレート５の熱伝導特性と、押圧プレート５がセル２を受容する熱伝導要素１５の上部狭小面と垂直締結ベルト８に対して熱伝導的に接触することとにより、バッテリーの上方領域においてもセル２同士の熱が平準化され得るとともに、上面から、下面に設けられている冷却プレート３への熱の搬送が行われ得る。
【００９２】
押圧プレート５は一の実施の変化形態において、少なくとも部分的に、電気絶縁性の担体材料、好ましくは任意選択的にガラス繊維強化されたプラスチックから成る導体プレートとして形成されており、バッテリー機能を監視および／または制御するための電気的構成要素および伝導経路を担持している。当該電気的構成要素および伝導経路はそれぞれ図に示されていない。このような電気的構成要素は例えば、セルの異なる充電状態を補償するためのセル電圧監視要素および／またはセル電圧補償要素であって、例えば導体プレート上にマイクロチップの形で設けられているもの、および／またはセル２の温度を監視するための温度センサである。少なくとも締結ベルト８が載置されている領域において、押圧プレート５は良好な熱伝導特性を有している。このようなゾーンは熱伝導ゾーンとも称され得る。押圧プレート５はこのとき好ましくはさらに、熱を生じさせる、および／または感熱性の切り替え要素が熱伝導ゾーンの近傍に、および／または熱伝導ゾーンと熱伝導的に接触した状態で設置可能であるように形成されている。特に好ましくは導体プレート自体が良好な熱伝導特性を有しており、そのようなものとして押圧プレート５を形成している。押圧プレート５はさらなる実施の変化形態において、全体的に良好な熱伝導特性を有する材料から形成されていてよく、締結ベルト８が載置されていない領域には、上記のような導体プレートが設けられている。
【００９３】
一の実施の形態において締結装置は二つの金属の締結ベルト８によって実現されており、当該締結ベルトには電気絶縁性であるが、熱伝導性の層が設けられている。コーティングに対して代替的に、例えば熱伝導箔４のような、電気絶縁性ではあるが、熱伝導性または熱透過性である中間層が垂直締結ベルト８と電極プレート６，７との間に設けられてもよい。
【００９４】
一の実施の変化形態において締結ベルト８は非導電材料、例えば好ましくはガラス繊維、ケブラー、金属で補強されているとともに、熱伝導性の充填材を有する熱伝導性プラスチックから製造されていてよい。このような場合、付加的な絶縁は場合によって必要ではない。
【００９５】
当該実施の形態において締結ベルト８はそれぞれ、図に示す実施の変化形態において波形の伸長領域として形成されている締結領域を有している。締結ベルト８の伸長領域の代わりにクリンピング法を応用して締結ベルトを締め付け、端部を互いに固定的に結合することもできる。さらなる実施の選択肢においてトグル固定、ネジ固定、または比較可能な種類の引き締めネジが設けられていてよい。
【００９６】
締結ベルト８は一の実施の変化形態において図に示されていない凹所において、押圧プレート５、後方電極プレート７、冷却プレート３、および前方電極プレート６にわたって設けられてよい。
【００９７】
図１２は本発明のさらなる実施の形態として、バッテリーセル２の構造を空間において概略的に示している。
【００９８】
当該実施の形態のバッテリーセル２はいわゆるコーヒーバッグ型セルまたはパウチ型セルであり、当該セルの平坦であるとともに、ほぼ直方体の電極スタック（活性部分）は箔に封入されており、当該箔は縁領域がシールされているとともにいわゆるシール継ぎ目２．７を形成している。セル２の電流導体２．６は貫通領域２．７１においてシール継ぎ目２．７を貫通して延伸する。当該実施の形態においてセル２の電流導体２．６はセル２の向かい合う狭小面、好ましくは短い方の狭小面に設けられている。シール継ぎ目２．７の他方の狭小面には折り返し部２．７２が形成されている。
【００９９】
セル２の平坦面には弾性手段（クッション）としての減衰要素２．４が取り付けられており、例えば貼り付けるなどされている。減衰要素２．４はセル２を他のセルまたはバッテリーハウジングフレームまたはフレーム要素に対して弾性的に支持するのに役立ち、熱的な膨張を補償すること、あるいは衝撃を吸収するために好適である。減衰要素２．４は良好な熱伝導特性を有しているが、導電性は有していない。このために例えば、ポリウレタン発泡材、気泡ゴムなどのように柔軟であり、かつそれ自体が特に熱伝導性を有して形成されていない材料が、良好な熱伝導性ジャケット（箔など）内に設けられている。ジャケットは好ましくはそれ自体が伸縮性を有するか、あるいはベローズ状に形成されており、それによって柔軟な材料の動きに追従することができる。
【０１００】
一の変更形態において柔軟な材料は別個のジャケット内に設けられていてよいが、必ずしも別個のジャケット内に設けられなくてもよい。当該柔軟な材料はそれ自体が熱伝導特性を有している。例えば熱伝導性ゲル、金属バネ、金属チップなどの構造体、あるいは金属粒子でドーピングされた発泡体などである。
【０１０１】
その他の点では図６から図８に基づく説明が減衰要素２．４に対して準用して参照され得る。
【０１０２】
減衰要素２．４の熱伝導特性に基づいて、隣接するセル２の間の熱補償が容易にされ得る。隣接するセル２の間に、例えば熱伝導シートなどの熱伝導手段が設けられている場合、セル２から成るセル複合体からの効率的な熱放散も実現され得、当該セル複合体内部で能動的な冷却を行う必要がない。
【０１０３】
図１３は本発明のさらなる実施の形態として、図１２に示す複数のセル２を有するバッテリー１を空間において概略的に示している。
【０１０４】
図１３における表示によれば複数のセル２は、それぞれ二つの保持フレーム１６，１６または１６，１７の間に設けられている。セル２と保持フレーム１６，１７から成る構造体は二つの終端プレート１８，１９の間に設けられている。ロックナット２１を有する４個の連結棒２０が、セルと保持フレーム１６，１７と終端プレート１８，１９とから成る複合体を締結するために設けられている。
【０１０５】
終端プレート１８，１９はバッテリー１の電極としても用いられている。接続のために対応する接続装置２３，２４が設けられている。支柱２５に取り付けられた制御装置２６は、バッテリー１および個々のセル２の状態パラメータを監視するために、充電補償などを行うために設けられている。終端プレート１８，１９の間の短絡を回避するために、連結棒２０および／またはロックナット２１は終端プレート１８，１９の少なくとも一つに対して電気的に絶縁されている。
【０１０６】
セル２は当該実施の形態において、図１２に示すいわゆるコーヒーバッグ型セルまたはパウチ型セルとして形成されている。セル２は保持フレーム１６，１７により、導体自体において、あるいは貫通領域２．７１内で把持され、当該場所で保持フレーム１６，１７に熱を放出する。さらにセル２の減衰要素２．４と隣接するセル２の空白の平坦面２．８との間に、熱伝導箔（詳しく示されていない）が設けられており、当該熱伝導箔は上方と下方においてシール継ぎ目２．７の折り返し部２．７２の領域にまで延在し、当該領域において折り返し部２．７２と個々の保持フレーム１６，１７との間に挟みこまれる。このようにして平坦面２．８と、減衰要素２．４と、詳しく示されていない熱伝導箔とを介しても、セル内部からフレーム要素１６，１７に熱が放出され得る。コンパクトなブロックを形成しているフレーム要素１６，１７から、熱は対流または例えば図５などに表示されている冷却プレートのようなヒートシンクを介して排出され得る。
【０１０７】
一の実施の変化形態において連結棒２０はフレーム要素１６，１７から熱を受容し、当該熱を外部に放散する。連結棒はそのために終端プレート１８，１９と熱伝導的に接触している。熱はその後、終端プレート１８，１９を介して好適な冷却装置（詳しく示されていない）を用いて放散させられ得る。連結棒はフレーム要素１６，１７を貫通して延伸し、フレーム要素１６，１７から熱を受容する。代替的に別個の接触要素が設けられていてよい。当該接触要素は保持フレーム１６，１７に把持され、セル２の縁部分に押圧力を及ぼすとともに当該セルから熱を受容する。冷却装置としては例えば、アルミニウムまたは他の良好な熱伝導体からなるとともに空気が周囲を流れる成型部材が考慮される。当該成型部材は連結棒を介して、頭部側および／またはナット側で終端プレート１８，１９とともにネジ留めされる。代替的に終端プレート１８，１９のうちの一つまたは二つに対して、循環する伝熱媒体を有するか、あるいは有さない冷却プレートが端面側に設けられていてもよい。当該冷却プレートに連結棒２０が熱を放出することができる。このほかにも連結棒２０を介した他の種類の熱放散が考えられる。
【０１０８】
さらなる実施の変化形態において、セルブロックを締結するとともに熱を放散するために、４個より多い連結棒、例えば６個または８個の連結棒が設けられていてよい。
【０１０９】
代替的にセルブロックの当該型式においても例えば熱伝導性の締結ベルトを介して締結を行うことができる（図１１参照）。さらなる実施の変化形態において、このような締結ベルトは例えば保持フレーム１６，１７および終端プレート１８，１９の面取り部１６．１，１７．１，１８．１，１９．１を介してガイドされ得るが、締結ベルトのガイドはこれに限定されない。
【０１１０】
図１４および図１５にはフラットセルとして構成されたガルバニセルもしくはバッテリーセル（単セル）２と、当該ガルバニセルもしくはバッテリーセルに対応する熱伝導要素１４が表示されている。図１４は単セル２と熱伝導要素１４を斜視的に表示し、図１５は単セル２と熱伝導要素１４の断面を表示している。
【０１１１】
単セル２は詳しく示されていないハウジングを有しており、当該ハウジングは当該図において詳しく示されていない電極スタックを包囲している。ハウジングは二つの箔層を有しており、当該箔層は縁領域において溶接されており、それによっていわゆる溶接継ぎ目２．７を形成し、それによって電極スタックを気体および水分に対してシールした状態で包囲する。電極スタックは単セル２が肥厚したものとして表される。スタック方向ｓにおいて電極スタックの平坦面に接続するハウジングの部分は、図１以下における定義によればハウジング側壁２．１，２．２とも理解され得る。
【０１１２】
電極スタックは図２に示す電極スタック２．５と同様に構成されているが、導体ストリップは極性に応じて側方においてずらされた状態で、電極スタックの単独の狭小面（本図では上面）において突出しており、ハウジング内部にあるうちに電流導体２．６と接続されており、当該電流導体は溶接継ぎ目２．７を貫通して外部に延伸するとともに、セル２の電極接触子Ｐ＋，Ｐ−を形成している。一の実施の変化形態において、極性に応じてまとめられた電極スタックの導体ストリップは、それ自体が電流導体２．６として溶接継ぎ目２．７を貫通して外部にガイドされていてよい。
【０１１３】
ハウジング側壁のうちの一つ、本図ではハウジング側壁２．２上に減衰要素２．４が設けられている。減衰要素２．４は本実施の形態ではハウジング側壁２．２と一体に形成されている。しかも当該ハウジング側壁は内部シェル２．２ａおよび外部シェル２．２ｂを有しており、当該内部シェルおよび外部シェルは例えば箔材料で形成されており、図６に示す減衰要素２．４のシェル２．４１，２．４２に類似するものとして理解され得る。内部シェル２．２ａと外部シェル２．２ｂとの間には中空空間２．４４が延在しており、当該中空空間は弾性的に柔軟であるとともに熱伝導性の材料で充填されている。可能な実施の変化形態については図６に関する構成を参照すべきである。図６に示す減衰要素２．４とは異なる点として、当該実施の形態では外部シェル２．２ｂは導電性を有しておらず、中空空間２．４４の充填物は熱伝導性を有していることが指摘される。
【０１１４】
熱伝導要素１４は当該実施の形態では、長い脚部１４．１１と短い脚部１４．１２を有する、幅ｗおよび高さｈの熱伝導シートとして形成されており、短い脚部１４．１２は長い脚部１４．１１から、Ｌ字形状にほぼ９０°で屈曲しているとともに長さｄを有している。短い脚部１４．１２の下面は冷却接触面Ａ１を形成しており、当該冷却接触面は以下に、より詳しく説明される方法で冷却可能である。
【０１１５】
熱伝導要素１４の長い脚部１４．１１は厚さｂを有するとともにセル接触面Ａ２を有しており、当該セル接触面は単セル２の第一のハウジング側壁２．１に当接している。これにより熱流Ｗは単セル２から大面積でセル接触面Ａ２を介して熱伝導要素１４の長い脚部１４．１１にガイドされ、当該長い脚部から当該熱伝導要素の短い脚部１４．１２にガイドされ、当該短い脚部１４．１２を介して当該短い脚部の冷却接触面Ａ１を貫通して排出され得る。同時に複数のセル２と熱伝導要素１４のスタック構造体において、図に示されていないさらなる熱流では、熱はセル２の内部から熱伝導性の減衰要素２．４を介して熱伝導要素１４の長い脚部１４．１２に放出され、短い脚部１４．１２を介して当該短い脚部の冷却接触面Ａ１を貫通して排出され得る。
【０１１６】
図１６は図１５に対応する表示において、本発明のさらなる実施の形態による単セル２および熱伝導要素１４を断面において示している。
【０１１７】
単セル２は図１４および図１５における単セルと同様に構成されているが、当該実施の形態の単セル２には減衰要素（図１４における２．４もしくは図１５における２．２ａ，２．２ｂ，２．４４）が設けられていない。その代わり熱伝導要素１４が、長い脚部１４．１１の単セル２に背向する面に減衰要素１４．２を有している。
【０１１８】
熱伝導要素１４．２は良好な熱伝導特性を有している。そのために例えば柔軟であるがそれ自体特に熱伝導的に形成されてない材料、例えばポリウレタン発泡材、気泡ゴムなどが、良好な熱伝導性を有するジャケット（箔など）内に設けられている。ジャケットは好ましくはそれ自体伸縮性を有するか、またはベローズ状に形成されており、それによって柔軟な材料の動きに追従することができる。
【０１１９】
一の変更形態において柔軟な材料であって、別個のジャケット内に設けられていてよいが、必ずしも設けられていなくてもよい柔軟な材料は、それ自体が熱伝導特性を有している。例えば熱伝導性ゲル、金属バネ、金属チップなどの構造体、あるいは金属粒子でドーピングされた発泡体などである。
【０１２０】
さらなる変更形態において減衰要素１４．２は熱伝導性を有する減衰層として長い脚部１４．１１に直接的に塗布されていてよい。
【０１２１】
減衰要素１４．２の熱伝導特性ゆえに隣接するセル２同士の間の熱補償は容易にされ、セル２から成るセル複合体からの有効な熱放散が実現され得、セル複合体内部に能動的な冷却部を設ける必要はない。
【０１２２】
図１７は本発明のさらなる実施の形態による単セル２と熱伝導要素１４を空間において分解して示している。
【０１２３】
単セル２は図１６における単セルと同様に構成されている。熱伝導要素１４も概ね、図１６における熱伝導要素１４のように構成されているが、当該実施の形態において熱伝導要素１４は、長い脚部１４．１１の単セル２に対向する面に減衰要素１４．２を有している。減衰要素１４．２に関する詳細については、図２１についての説明を参照されたい。
【０１２４】
図１８は図１７に対応する表示において、本発明のさらなる実施の形態による単セル２と熱伝導要素１４を空間において分解して示している。
【０１２５】
単セル２は図１７における単セルと同様に構成されている。熱伝導要素１４も概ね、図１６または図１７における熱伝導要素１４のように構成されているが、当該実施の形態において熱伝導要素１４は、長い脚部１４．１１の両方の平坦面に減衰要素１４．２を有している。減衰要素１４．２に関する詳細については、図２１についての説明を参照されたい。
【０１２６】
図１９および図２０は、図１４から図１８に基づいて説明された、複数の単セル２と、当該単セル同士の間に設けられた熱伝導要素１４とを有するバッテリー１を示しており、図１９におけるバッテリー１は分解して表示されており、図２０では組み立てられた状態で示されている。単セル２はセル複合体Ｚにまとめられている。
【０１２７】
バッテリー１を冷却するために、単セル２の底面には冷却プレート３が設けられている。このとき熱伝導要素１４の短い脚部１４．１２は熱伝導的に、すなわち平面的な接触を介して冷却プレート３と結合されている。これにより単セル２から付属する熱伝導要素１４に伝達される熱は、冷却プレートの温度が熱伝導要素１４の温度よりも低い場合は、当該冷却プレート３に放出される。
【０１２８】
熱伝導要素１４は締結要素８、特に締結ベルトを用いて単セル２とともに締め付けられ、冷却プレート３に固定されている。冷却プレート３はそのためにセル複合体Ｚに背向する面の長手方向に窪み３．２を有しており、当該窪みは締結要素８の寸法、特に当該締結要素の幅と高さに相当する。窪み３．２の数は特に、セル複合体Ｚを固定するために用いられる締結要素８の数に相当する。
【０１２９】
冷却プレート３はさらに、少なくとも一つの入り口開口部３．１１と少なくとも一つの出口開口部３．１２とを有する冷却媒体接続ユニット３．１０を有しており、当該冷却媒体接続ユニットを介して冷却媒体もしくは熱媒体が冷却プレート３に供給可能であり、もしくは冷却媒体もしくは熱媒体が冷却プレートから放出可能である。冷却媒体接続ユニット３．１０を介して冷却プレート３は冷却媒体回路、例えば図に示されていない自動車の空調設備の冷却媒体回路に接続可能である。冷却媒体回路内には冷却媒体が流れており、当該冷却媒体は冷却媒体回路を介して受容される熱を放出する。
【０１３０】
図２１は本発明のさらなる実施の形態としての熱伝導要素１４の構成を断面において表示している。
【０１３１】
当該実施の形態の熱伝導要素１４は支持体構造１４．１と二つの減衰要素１４．２とを有している。支持体構造１４．１はアルミニウムまたは他の金属、熱伝導性プラスチックなどの良好な熱伝導性材料から製造されている。支持体構造は断面において、長い脚部１４．１１と二つの短い脚部１４．１２を有するＴ形材の形状を有している。長い脚部１４．１１はセル複合体のバッテリーセル２（破線による輪郭２として表示されている）同士の間に設けるために備えられており、それによってバッテリーセル２において生じさせられた熱を受容する。短い脚部１４．１２は熱伝導プレート３（点線による輪郭３として表示されている）などに当接するために備えられており、それによってバッテリーセル２から受容された熱を放出する。
【０１３２】
長い脚部１４．１１の両側に減衰要素１４．２が、例えば接着などによって設けられている。減衰要素１４．２はセル２を互いに弾性的に支持するのに役立つとともに、セル２の熱的膨張を補償し、あるいは衝撃を緩和するのに適している。その他の点で減衰要素１４．２の特性に関しては、図１６による熱伝導要素１４における減衰要素１４．２についての説明が参照される。
【０１３３】
一の変更形態において減衰要素１４．２２は短い脚部１４．１２上に延伸してもよく、それによって特にフレーム式フラットセルにおいて下方への緩衝も実現する。
【０１３４】
短い脚部１４．２２と冷却プレート３の間に電気絶縁性の熱伝導箔などが設けられていてよい。
【０１３５】
当該実施の形態の熱伝導要素１４はバッテリー１において、図４および図５において示されているように、それ自体がバネ要素を有していないセル２同士の間で用いられ得る。
【０１３６】
平坦面がセル電極として形成されているセルとともに用いる場合は、減衰要素１４．２も支持体構造１４．１も導電性を有して形成されている。バッテリー内部でこのようなセルの直列接続が中断されるべき箇所において、およびセル電極が他の方法で、例えばストリップ状の導体によって形成されているセルとともに用いる場合は、少なくとも減衰要素１４．２は電気絶縁的に形成されていてよい。
【０１３７】
図２２は本発明のさらなる実施の形態として、熱伝導要素１５をフレーム式フラットセルとして形成されたガルバニセル（単セル）２とともに空間的に表示しており、フレーム式フラットセル２と熱伝導要素１５は説明のために互いに分離された状態で表示されている。
【０１３８】
図２２の表示によればセル２は図１から図３、または図９または図１０において示されるセル２と同様に形成されているが、セルハウジング側方部材２．１，２．２は屈曲した部分（図６または図８における２．１２，２．１３または２．２２）を有しておらず、セルハウジング側方部材２．１，２．２のいずれも減衰要素を担持していない。セルハウジング側方部材２．１，２．２は従って概ね平坦なプレートとして形成されており、当該平坦なプレートの高さと幅は概ね、材料隆起部２．３１を有さないセルハウジングフレーム２．３の高さと幅に相当する。本発明は当該実施の形態の構成において、セル２のセルハウジング側方部材２．１，２．２が屈曲した部分および／またはバネ要素を有している場合も機能できることを言及しておく。
【０１３９】
熱伝導要素１５は底１５．１と、周回する狭小な縁１５．２とを有する平坦な箱として形成されている。このとき底１５．１は熱伝導要素１５の第一の平坦面を形成し、縁１５．２は熱伝導要素の４つの狭小面を形成する一方、縁１５．２の露出端１５．２０は熱伝導要素１５の第二の開放平坦面を画定している。本実施の形態において熱伝導要素１５は良好な導電特性および熱伝導特性を有する材料、好ましくはアルミニウムまたは鋼または他の金属から成る深絞り部材として製造されている。
【０１４０】
縁１５．２は上部領域の中央に材料空隙部１５．３を有している。材料空隙部１５．３の幅は、セル２のセルハウジングフレーム２．３の材料隆起部２．３１の幅に遊びを有して一致する。熱伝導要素１５の内のり寸法、特に内のり高さと内のり幅はわずかな遊びを有してセル２の外のり寸法に適合されており、それによってセル２は熱伝導要素１５内部において余裕を持ち、力を加えずに装入され得る（図２１における矢印「Ｆ」参照）。セル２が動作中に加熱され、それによって膨張すると、セルハウジングは熱伝導要素１５の縁１５．２に固定的に当接する。このとき縁１５．２の高さは、セル２が当該セルのセルハウジング側壁２．２によって熱伝導要素１５の底１５．１に当接するとき、縁１５．２がもう一方のセルハウジング側壁２．１に到達しない大きさに定められている。
【０１４１】
底１５．１の内面に減衰要素１５．５が設けられている。減衰要素１５．５の特性に関しては、上記の詳細な説明による減衰要素２．４，１４．２についての説明が参照される。
【０１４２】
熱伝導要素１５を有する複数のセル２は図４および図５に表示されているのと同様に、セルブロックもしくはバッテリーにまとめられ得る。このとき熱伝導要素１５は連続的に設けられているセルの接触部分Ｋ１，Ｋ３の間の接触部として作用する一方、セル２内部で作られる熱を減衰要素１５．５と底１５．１を介して、外部に向かって露出している縁１５．２へ搬送し、当該縁において熱は冷却プレートに直接的に放出されるか、あるいは締結装置を介して冷却プレートにガイドされ得る。上記の実施の形態と同様に、熱伝導要素１５と冷却プレートもしくは締結ベルト（図５などにおける８参照）との間に電気的絶縁が設けられ、それによって誤った接触が回避される。
【０１４３】
一の実施の変化形態において、熱伝導要素１５の内のり寸法は遊びを有しておらず、セル２の外のり寸法に対してわずかに小さい寸法に定められており、それによって熱伝導要素１５とセル２はある程度の力を用いて組み立てられる。
【０１４４】
図面に詳しく表示されていないが、締結ベルトの受容とガイドに役立つ凹所が設けられていてよい。
【０１４５】
図２３は図２２に示す熱伝導要素１５の変更形態を空間において概略的に示している。
【０１４６】
図２３における表示によれば、熱伝導要素の縁１５．２は当該縁の端に切断部（切り込み）１５．４を有しており、それによって連続的な縁１５．２（図２１）は二つの側縁部分１５．２１と、下縁部分１５．２２と、二つの上縁部分１５．２３とに分解される。縁がセル２より小さい寸法に定められている場合、当該変更形態において接合力は比較的小さくてよい。縁部分１５．２１，１５．２２，１５．２３が弾性的に撓み得るからである。熱伝導要素１５は製造の際にまず、平坦な金属薄板部材から打ち抜かれるか、裁断され、その後曲げ加工され得る。代替的に熱伝導要素１５は深絞りされ、その後裁断され得る。
【０１４７】
さらなる変更形態として本図では４つの減衰要素１５．５が設けられており、当該減衰要素は底１５．１の内面にわたって配分されている。当該変更形態の弾性要素１５．５の特性に関しては、減衰要素２．４または１４．２についての説明が相応に応用可能である。
【０１４８】
図２４は本発明のさらなる実施の形態としてのバッテリー１の構造を空間において概略的に示している。バッテリー１は３５個の単セル２から構成されており、当該単セルはそれぞれ図２２または図２３に示す熱伝導要素１５内に収容されている。単セル２はリチウムを含む活性領域を有する二次セル（蓄電池セル）であり、図２２に示すフレーム式フラットセルとして構成されている。その他の点では本実施の形態のバッテリー１は図４および図５に示されるバッテリーの変更形態として理解され得るので、基本的な構成については、当該図４および図５に関する説明が参照される。
【０１４９】
熱伝導性材料から形成されているとともに、熱をバッテリーの上面から冷却プレート３へガイドすることができる垂直締結ベルト８に加えて、さらなる締結ベルト９が設けられており、当該さらなる締結ベルトは単セル２もしくは熱伝導要素１５の側面にわたって設けられているとともに、バッテリー１を水平方向平面において包囲する。当該さらなる締結ベルトは従って水平締結ベルト９とも称される。水平締結ベルト９の特性については図１１に示す垂直締結ベルト８に関する説明が参照される。特に水平締結ベルト９も熱伝導的に形成されている。水平締結ベルト９は電極プレート６，７の領域において締結ベルト８を覆っている。一の実施の選択肢において、締結ベルト８は締結ベルト９を覆い得る。水平締結ベルト９は熱伝導要素１５の側方狭小面の領域において当該熱伝導要素と平面的かつ熱伝導的な接触を有しており、さらに電極プレート６，７の領域において垂直締結ベルト８と、平面的かつ熱伝導的な接触を有している。
【０１５０】
水平締結ベルト９の熱伝導特性と、当該水平締結ベルト９がセル２を受容する熱伝導要素１５の側方狭小面と垂直締結ベルト８とに熱伝導的に接触していることにより、バッテリーの側方領域においてもセル２同士の間の熱補償が行われるとともに、側面から垂直締結ベルト８を介して下面に設けられている冷却プレート３へ熱輸送が行われる。
【０１５１】
締結ベルト９は締結ベルト８，９と同様、電気絶縁性を有するが熱伝導性または熱透過性を有するコーティングを有し得る。代替的に、押圧プレート５とセル２もしくは熱伝導要素１５の上部狭小面との間に、熱伝導箔４のような電気絶縁性を有する中間層が設けられていてよい。代替的に例えば熱伝導箔４のような熱伝導性または熱透過性を有する中間層は、垂直締結ベルト８と電極プレート６，７の間、水平締結ベルト９と熱伝導要素１５の間、および水平締結ベルト９と電極プレート６，７の間に設けられていてよい。熱伝導要素１５の縁の外面がさらなる実施の変化形態として、それ自体、電気絶縁層を担持している場合、熱伝導要素１５同士の間の電気的絶縁、また冷却プレート３、押圧プレート５、締結ベルト９の間の電気的絶縁は必要ない。
【０１５２】
さらなる実施の変化形態において締結ベルト９は、熱伝導要素１５の側方狭小面と、前方および後方電極プレート６，７における、詳しく表示されていない凹所内に設けられ得る。さらなる変化形態において、締結ベルト９と熱伝導要素１５の側方狭小面との間にも押圧プレート（詳しく表示されていない）が設けられていてよい。
【０１５３】
図２５は本発明のさらなる実施の形態として、バッテリー１の構造を概略的に表示している。
【０１５４】
バッテリー１は複数の単セル（セル）２から構成されており、当該単セルは三つの列Ｒ１からＲ３をなして設けられている。第一の列Ｒ１はバッテリーハウジング壁２７に隣接して設けられており、それに続く列はそれぞれ列の幅の分だけバッテリーハウジング壁２７からさらに離れて設けられている。図では個々の列Ｒ１からＲ３から一つのセル２が表示されており、列のさらなるセルは点で象徴されている。列Ｒ１からＲ３の進展方向を横断する方向において、互いに接するバッテリーセルはセル２の縦列Ｓｉを画定している。
【０１５５】
当該実施の形態のバッテリー１のセル２は円柱状に形成されたセル２である。縦列Ｓｉのセル２は巻きつけられた固定ベルト２８によって、バッテリーハウジング壁２７に固定されている。固定ベルト２８はバッテリーハウジング壁２７を起点として、縦列Ｓｉのセル２にまず波状に巻き付き、最も離れた列Ｒ３のセル２にまで至り、当該最も離れた列のセルにループを成して巻き付き、その後バッテリーハウジング壁２７に戻るように設けられている。このとき固定ベルトは縦列Ｓｉのセル２に、それ以前とは逆の順序で再び波状に巻き付く。このようにして縦列Ｓｉのセル２はそれ自体の位置に保たれる。
【０１５６】
固定ベルト２８は熱伝導性材料から製造されている。セル２に巻き付くことによって固定ベルトは当該セルと密接に接触するとともに、セル２内で作られる熱を受容し、当該熱をバッテリーハウジング壁２７へと輸送する。バッテリーハウジング壁２７は能動的または受動的に冷却もしくは温度調整される。
【０１５７】
図２６は本発明のさらなる実施の形態として、バッテリー１の構造を概略的に表示している。当該実施の形態は図２５において表示される実施の形態の変更形態である。本図において三つの列Ｒ１からＲ３のセル２は二つのハウジング側壁２７．１，２７．２の間に設けられている。二つの固定ベルト２８．１，２８．２がハウジング側壁２７．１，２７．２の間に設けられ、当該二つの固定ベルトはバッテリーセル２に波状に巻き付く。
【０１５８】
図２５または図２６に表示されるバッテリー１の固定ベルト２８もしくは２８．１，２８．１は弾性的に柔軟であり、好ましくは良好に曲げやすい材料から製造されている。こうして単セル２同士の間の弾性的な支持と、バッテリーハウジングによる弾性的な支持が実現される。
【０１５９】
本発明が特定の複数の縦列Ｓｉに特定されたものでないことは自明である。上記の実施の形態に係る発明はむしろ、バッテリーセル２の縦列Ｓを一つしか有していないバッテリーにも応用可能である。
【０１６０】
さらに本発明が、バッテリーセル２の三つの列Ｒ１からＲ３に限定されたものでないことは自明である。上記の実施の形態に係る発明はむしろ、バッテリーセル２の列Ｒｉをより多くまたはより少なく有しているバッテリーにも応用可能である。
【０１６１】
図２５および図２６においては細長い円柱状のセル２が基になっていたが、一の実施の変化形態では当該細長い円柱状のセルの代わりに、平坦な円柱状のセル、例えばボタンセルなどのスタックが設けられていてよく、当該平坦な円柱状のセルは詳しく表示されていないさらなる締結装置によって軸方向において互いに押し付けられている。
【０１６２】
本発明は上記において好適な実施の形態、実施の変化形態および実施の選択肢、および実施の変更形態に基づいて説明された。これらはまたそれ自体で本発明の好適な実施の形態として理解される。このとき不要な重複を避けるために、可能な場合は他の実施の形態、他の実施の変化形態などについての説明が指摘されている。明らかに不可能でない場合にはいずれの場合でも、実施の形態、変化形態、選択肢、および変更形態の特徴および特性は、他の実施の形態、他の変化形態、選択肢、または変更形態に対して、少なくとも類似的に応用可能であることを再度強調しておく。
【０１６３】
上記の詳細な説明の全てのセルもしくは単セル２は本発明の意味における貯蔵セルもしくはエネルギー貯蔵セルである。上記の詳細な説明の全てのバッテリー１は本発明の意味におけるエネルギー貯蔵装置である。上記の詳細な説明の全ての減衰要素２．４，１４．２，１５．５および固定ベルト２８，２８．１，２８．２は本発明の意味における弾性手段である。後に記載されている固定ベルト２８，２８．１，２８．２も、上記の詳細な説明の締結ベルト８，９、ナット２１を有する連結棒２０、保持フレーム１６，１７および押圧フレーム１８，１９と同様に、本発明の意味における締結装置である。上記の詳細な説明の熱放散に関係する全ての構成要素、特に冷却プレート３、熱伝導要素１４，１５、および全ての熱伝導性の減衰要素２．４，１４．２，１５．５は、本発明の意味における温度調整装置の機能的な構成要素である。上記の詳細な説明の冷却プレート３は本発明の意味における熱交換装置である。上記の詳細な説明のシェル２．４１，２．４２、内部シェル２．２ａ、外部シェル２．２ｂは本発明の意味における熱伝導性のジャケットである。
【符号の説明】
【０１６４】
１  バッテリー
２  セル
２．１  セルハウジング側壁
２．１１  測定端子
２．１２  折り返し縁
２．１３  突起部
２．２  セルハウジング側壁
２．２ａ  内部シェル
２．２ｂ  外部シェル
２．４  減衰要素
２．２２  突起部
２．３  セルハウジングフレーム
２．３１  材料隆起部
２．３２  上部狭小面
２．３３，２．３４  材料陥凹部
２．４  減衰要素
２．４１，４．４２  シェル
２．４３  継ぎ目
２．４４  内部空間
２．４５  ベローズ構造体
２．４６  発泡体ブロック
２．５  電極スタック
２．５１  電極箔
２．５２  導体ストリップ
２．６  電極接触子（電流導体）
２．７  シール継ぎ目
２．７１  貫通領域
２．７２  折り返し部
２．８  平坦面
３  冷却プレート
３．１  冷却媒体接続部
３．２  凹所
３．３  冷却経路
４  熱伝導箔
５  押圧プレート
５．１  凹所
６  前方電極プレート
７  後方電極プレート
６．１，７，１  ストリップ状の延長部
６．２，７，２  固定突起
７．３  凹所
８  締結要素（垂直締結ベルト）
８．１  締結領域
９  水平締結ベルト
１０，１１  電気的接続要素
１３  電子工学的構成要素
１３．１  セル電圧監視装置
１３．２  セル電圧補償装置
１３．３  接触要素
１４  熱伝導要素
１４．１  支持体構造
１４．１１  長い脚部
１４．１２  短い脚部
１４．２  減衰要素
１４．２１  柔軟な材料
１４．２２  ジャケット
１５  熱伝導要素
１５．１  底
１５．２  縁
１５．２０  端
１５．２１，１５．２２，１５．２３  縁部分
１５．３  空隙部
１５．４  切り込み
１５．５  減衰要素
１５  底プレート
１６，１７  保持フレーム
１６．１，１７．１  面取り部
１８，１９  終端プレート
１８．１，１９．１  面取り部
２０  連結棒
２１  ナット
２２，２３，２４  接続装置
２５  支柱
２６  制御装置
２７，２７．１，２７．２  ハウジング壁
２８，２８．１，２８．２  固定ベルト
Ａ１  冷却接触面
Ａ２  セル接触面
Ｂ  屈曲方向
Ｄ  押圧力
Ｅ１  第一のセル
Ｅ２  最後のセル
Ｆ  接合方向
Ｋ１からＫ３  電圧接続端子
Ｐ＋  正極
Ｐ−  負極
Ｐｎｅｇ  負極端子
Ｐｐｏｓ  正極端子
Ｒ１からＲ３  セル列
Ｓｉ  セル縦列
Ｗ  熱流
Ｚ  セル複合体
ｂ，ｗ  幅
ｄ  厚さ
ｈ，ｈ１，ｈ２  高さ
ｓ  スタック方向
ｔ  深さ、厚さ
上記の参照番号リストは詳細な説明を構成する不可欠な要素であることが指摘される。
【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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【国際調査報告】
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