(57)【要約】  エネルギー貯蔵装置は、複数の貯蔵セルと、当該貯蔵セルあるいは貯蔵セルによって形成されるセル複合体を温度調整するための温度調整装置とを備え、貯蔵セルと別の構成要素との間に、緩衝支承するためのあるいは間隔をあけるための弾性手段が備えられており、別の構成要素は、別の貯蔵セルあるいは保持要素あるいはその他のハウジング部材あるいは熱伝導要素である。弾性手段は、温度調整装置の機能的構成部材として設計されて配置されている。本発明に係るエネルギー貯蔵装置で用いるのに適した貯蔵セルと熱伝導要素も、記述されている。
2014514691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貯蔵セルと、該貯蔵セルあるいは該貯蔵セルによって形成されるセル複合体を温度調整するための温度調整装置とを備えるエネルギー貯蔵装置であって、貯蔵セルと別の構成要素との間に、緩衝支承するためのあるいは間隔をあけるための弾性手段が備えられており、前記別の構成要素は、別の貯蔵セルあるいは保持要素あるいはその他のハウジング部材あるいは熱伝導要素であるエネルギー貯蔵装置において、この弾性手段は、１つあるいは複数の貯蔵セルに対して規定の圧力をかけるように構成さ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、前記温度調整装置の機能的構成部材として設計されて配置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、熱伝導性のある材料で形成されていることを特徴とする請求項１あるいは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、熱伝導性のある被覆と内室とを備え、該内室は弾性的に可塑性のある材料で満たされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項５】
前記弾性手段は、熱伝導性がありかつ弾性的に可塑性のある材料から形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項６】
前記弾性手段は、熱伝導性あるいは熱透過性のある被覆と内室とを備え、該内室は熱伝導性がありかつ弾性的に可塑性のある材料で満たされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１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、少なくともセクションごとに、好適には面で、前記貯蔵セルの熱交換面に接していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１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、導電性を有して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１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、電気的絶縁性を有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１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、それぞれの貯蔵セルに固定されているか、あるいはそれぞれの貯蔵セルの一体的な構成部材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１項に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１１】
前記弾性手段は、少なくともセクションごとにそれぞれの貯蔵セル間に設けられているそれぞれの熱伝導要素に固定されているか、あるいはそのような熱伝導要素の一体的な構成部材として形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１２】
前記温度調整装置は熱交換装置を備え、少なくともセクションごとにそれぞれの貯蔵セル間に設けられている熱伝導要素は、前記熱交換装置と熱伝導接触をすることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１３】
前記貯蔵セルを張着するための緊張装置が備えられており、好適には該緊張装置は、前記温度調整装置の機能的構成部材として設計されて配置されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１４】
アクティブ部分と、該アクティブ部分を取り囲むケーシングと、貯蔵セルに固定されあるいは該貯蔵セルの一体的な構成部材として形成され、かつ別の構成要素に対して前記貯蔵セルを緩衝支承するためにあるいは間隔をあけるために設計されて配置されている弾性手段とを有するエネルギー貯蔵セルにおいて、前記弾性手段は、熱を誘導するために設計されて配置されており、この弾性手段は、１つあるいは複数の貯蔵セルに対して規定の圧力をかけるように構成されており、かつ前記弾性手段は、好適には、温度調整装置の機能的構成部材として設計されて配置されていることを特徴とするエネルギー貯蔵セル。
【請求項１５】
エネルギー貯蔵セルの間に設けるための熱伝導要素において、該熱伝導要素に固定されあるいは該熱伝導要素の一体的な構成部材として形成され、かつ熱を誘導するために設計されて配置されている弾性手段であって、この弾性手段は、１つあるいは複数の貯蔵セルに対して規定の圧力をかけるように構成されており、かつ前記弾性手段は、好適には、温度調整装置の機能的構成部材として設計されて配置されている弾性手段を特徴とする熱伝導要素。
【請求項１６】
特にエネルギー貯蔵セルを受容するための特に薄壁の担持構造を有する熱伝導要素において、前記薄壁の構造は、好適には平型の直方体の形状の輪郭を示し、前記薄壁の構造は、少なくとも１つの平面側と、該平面側に隣接する少なくとも２つの幅狭側とを備えることを特徴とし、さらに、前記熱伝導要素に固定されあるいは該熱伝導要素の一体的な構成部材として形成され、かつ熱を誘導するために設計されて配置されている弾性手段であって、この弾性手段は、１つあるいは複数の貯蔵セルに対して規定の圧力をかけるように構成されており、かつ前記弾性手段は、好適には、温度調整装置の機能的構成部材として設計されて配置さ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】
これによって、優先出願ＤＥ１０２０１１０１５１５２．４の全内容が、関連付けによって、本願の構成部分となっている。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、エネルギー貯蔵装置と、エネルギー貯蔵セルと、熱伝導要素とに関する。
【０００３】
自動車、特にハイブリッド駆動装置を有する自動車、あるいは電気自動車で使用するためのバッテリーは、電気的に直列におよび／あるいは並列に接続された複数のセル、たとえばリチウムイオンセルを備えることが知られている。
【０００４】
生じる廃熱を排出するために、セルをしばしば冷却しなくてはならない。そのために、冷媒循環による間接的冷却あるいは、セルの間に導入される予め冷却された空気を用いた直接的冷却を使用することが知られている。冷媒循環による冷却の際には、バッテリーのセルブロックに、冷媒が貫流する金属製の冷却プレートが、しばしばセルの下部に設けられていてよい。セルから冷却プレートへ、たとえば分離した熱伝導要素たとえば熱伝導棒あるいは熱伝導板を介して、あるいはそれに応じて厚くされた、セルのセルハウジング壁を介して、廃熱が伝導される。しばしばセルのセルハウジングは金属製で実施されており、当該セルハウジングには、電圧がかかる。ショートを防ぐために、冷却プレートはセルハウジングから、電気的絶縁体たとえば熱伝導フィルム、成形体、流延材料、あるいは冷却プレートに塗布されたコーティングあるいはフィルムによって分離される。冷媒循環は、たとえば冷始動の際にバッテリーを加熱するためにも用いられ得る。
【０００５】
すでにそのような様々なバッテリーが知られている。たとえば、特許文献１から、セルがいわゆるパウチセルとして形成され、ほぼ直方体形に形成されたアクティブな部分が被覆フィルム（あるいは一組の被覆フィルム）の中にサンドイッチ状に囲まれて、密封されて閉鎖されているバッテリーが知られており、その際被覆フィルムは、周回するシールシームを形成し、かつセル端子は、セルの上側でシールシームを貫通して上に向かって突出する導体によって形成されている。セルの間には冷却板が設けられており、当該冷却板は、セルの平面側に接しており、セルの下部でそれぞれ曲げられており、そこで冷却プレートの上に載置されている。冷却板を介して、セル内で発生した熱が、冷却プレートに放出され得る。冷却プレートには熱担体が貫流しており、当該冷却プレートは熱を外部の熱交換器に搬出する。同じ文献から、セルがいわゆる平型セルとして形成され、ほぼ直方体形に形成され、積重状に互いに前後に連続して冷却プレートの上に設けられて当該冷却プレートと張着されているバッテリーが知られており、その際、セル端子として使われる導電性のある、セルの側壁はそれぞれ、冷却プレートの方を向いている下面で曲げられており、そこにある冷却プレートに対してできる限り大きい熱伝達面を形成する。セルは、これら２つの場合には、緊張装置たとえば別個の緊張プレートおよび／あるいは緊張ベルトによって互いに張着され、冷却プレートに押圧される。
【０００６】
特許文献２からは、２つの圧力フレームといくつかの引張アンカーとを使って、コーヒーバッグ構造の複数のセルがフレーム要素の間に張着されているバッテリーが知られている。同じ文献から、バッテリーブロック内の連続するセルの間に可塑性の要素を備えることが知られている。それによって、セルの平面側への機械的作用も弱めることができ、かつ熱膨張のような相対運動も補償できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００８０３４８６９号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１０/０８１７０４号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「ヒュッテ：エンジニアリングの基礎」、シュプリンガー出版社、第３１版、２０００年
【非特許文献２】エンゲルクラウト他編、「排熱課題のための熱伝導性プラスチック」、フラウンホーファー、集積システム・デバイス技術研究所、２００８年７月１５日現在
【非特許文献３】ドイチェ・エーデルシュタールヴェルケ、データシート１．７１７６
【非特許文献４】ウィキペディア、「熱伝導率」についての記事、２２．０２．４１１現在
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願発明の課題は、従来技術に従った構造を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、独立請求項の特徴によって解決される。本発明の有利なさらなる形態は、従属請求項の対象となっている。
【００１１】
本発明に従えば、複数の貯蔵セルと、当該貯蔵セルあるいは貯蔵セルによって形成されるセル複合体を温度調整するための温度調整装置とを備えるエネルギー貯蔵装置が意図されており、好適には貯蔵セルと別の構成要素との間に、緩衝支承するためのあるいは間隔をあけるための弾性手段が備えられており、別の構成要素は、別の貯蔵セルあるいは保持要素あるいはその他のハウジング部材あるいは熱伝導要素であり、この弾性手段は、１つあるいは複数の貯蔵セルに対して規定の圧力をかけるように構成されている。
【００１２】
エネルギー貯蔵装置として、本発明の主旨においては、好適には電気化学的プロセスを利用して、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が理解される。貯蔵セルとして、本発明の主旨においては、好適には電気化学的プロセスを利用して、特に好ましくはリチウムの電気化学的特性に基づいて、特に電気エネルギーを受容し、貯蔵し、再び放出することが単独でもできる、エネルギー貯蔵装置の自立式の機能ユニットが理解される。貯蔵セルは、それだけではないがたとえば、ガルバニ一次セルあるいはガルバニ二次セル（この出願の枠内においては、一次セルあるいは二次セルは相違なくバッテリーセルと呼ばれ、それらから構成されるエネルギー貯蔵装置はバッテリーと呼ばれる）、燃料セル、たとえばスーパーキャップスなどのような高性能コンデンサ、あるいは別種のエネルギー貯蔵セルであってよい。特に、バッテリーセルとして構成された貯蔵セルはたとえば、中で電気化学的な変換プロセスと貯蔵プロセスとが行われるアクティブ領域あるいはアクティブ部分と、アクティブ部分を周囲からカプセル化するためのケーシングと、貯蔵セルの電気的端子として使われる少なくとも２つの電流導体とを備える。アクティブ部分はたとえば、好適には集電フィルムとアクティブ層とセパレータ層とを有する積重物あるいは巻回体として形成されている電極構造体を備える。アクティブ層とセパレータ層とは、少なくとも部分的に、独立したフィルム切断物あるいは集電フィルムのコーティングとして備えられていてよい。電流導体は、集電フィルムと電気的に接合あるいは集電フィルムによって形成されている。
【００１３】
温度調整とは、本発明の主旨においては、排熱あるいは給熱特に排熱と理解される。温度調整は、たとえば熱放射面での熱放射によるパッシブ冷却として、あるいはたとえば熱交換面での強制対流またはたとえば水あるいはオイルなどのような特に循環する熱担体による熱交換器での熱交換によるアクティブ冷却として実現されていてよい。その際、予め決められた許容温度範囲を維持するために、制御装置もしくは調節装置が備えられていてよい。本発明の主旨における温度調整装置は、エネルギー貯蔵装置内部で単に温度交換するためのあるいは周囲と熱交換するための装置と理解され得る。
【００１４】
弾性手段として、本発明の主旨においては、特に、貯蔵セル間の、場合によっては貯蔵セルと別の構成要素との間の相対運動も食い止め得る構成要素が理解される。それゆえ特に、それだけではないがたとえばクッションあるいはストリップあるいは層などの形状の緩衝要素であってよい。好適には、本願発明の主旨における弾性手段は、その周囲に対して、特に間接的あるいは直接的に１つあるいは複数の貯蔵セルに対して圧力をかけるように、構成されかつ設けられている。
【００１５】
規定の圧力とは、この関連においては、本発明に係るエネルギー貯蔵装置を指定通りに駆動した場合には、その上の限界値を上回らずもしくはその下の限界値を下回らないような所定の領域に、その値がある圧力と理解され得る。これらの限界値の正確な値は、本発明に係るエネルギー貯蔵装置が基礎としているテクノロジーに依存しており、かつ、これらの限界値内で、本発明に係るエネルギー貯蔵装置の規則通りの駆動が期待され得るように選択されている。その上これらの限界値は、たとえばエネルギー貯蔵装置を構成する貯蔵セルの内部温度、表面温度あるいは周囲の温度のような、別の駆動パラメータに依存していてよい。
【００１６】
好適には弾性手段は、温度調整装置の機能的構成部材として設計されて配置されている。このやり方で、そのような弾性手段の位置と使用とに関する構造上の制限を克服できる。緩衝要素はしばしば、たとえばＰＵ発泡体、気泡ゴム、段ボール紙などのような、熱伝導率が非常にわずかしかない断熱性の材料から成り、それゆえ効率的な排熱の邪魔になりかねないので、このような制限がしばしば生じる。
【００１７】
本発明の好ましい一実施形態に従えば、弾性手段によってかけられる圧力が変化しあるいは維持されて、その結果、本発明に係るエネルギー貯蔵装置を指定通りに駆動した場合には、その上の限界値を上回らずもしくはその下の限界値を下回らないような所定の領域にその値がある圧力を、この弾性手段が１つあるいは複数の貯蔵セルに対してかけるように、少なくとも１つの弾性手段がセルの成形に反して凸形あるいは凹形に適合されている。
【００１８】
特に好適には、弾性手段は、好適には現在占めている圧力比率に依存して、圧力が与えられるかあるいは圧力が奪われるように、セルの成形に反して凸形あるいは凹形に適合されている。
【００１９】
特に好ましくは、外部形状とひいては特に少なくとも１つの弾性手段とその周囲との接触面の大きさとが、少なくとも１つの貯蔵セルの形状が変化した場合に変化して、その結果、そのように実施された弾性手段がこの接触面を介してその周囲にかける圧力が、本発明に係るエネルギー貯蔵装置を指定通りに駆動した場合には、その上の限界値を上回らずもしくはその下の限界値を下回らないような所定の領域にあるという結果になるように、弾性手段が実施されている。
【００２０】
好適には、弾性手段の内部で一定のあるいはほとんど一定の圧力が占めるという結果になるように、弾性手段が実施されている。これはたとえば、その重量の影響下にある質量が、弾性手段の内部を満たすガス容量と繋がって、弾性手段の内部のガス容量に一定の圧力がかかるようになることによって、達成され得る。この場合、可変の力が外部からこの弾性手段の外部被覆を押すと、この外部被覆は変形して、その結果、この可変の力がどのような値であっても、この力と、外部被覆の形状に依存する、接触面の大きさとの商が、まさに、ガス容量の内部の一定の圧力に相当する。ほとんど一定の圧力は、本発明に係るエネルギー貯蔵装置を指定通りに駆動した場合には、その上の限界値を上回らずもしくはその下の限界値を下回らないような所定の領域にその値がある圧力である。
【００２１】
それの代替として、弾性手段は部分的に、占めている温度でその蒸気とバランスを取っている液体で満たされており、その結果この液体の蒸気は、液体では満たされない、弾性手段の内部容量の一部を満たす。弾性手段内部の圧力はこの場合、占めている温度に依存する、液体の蒸気圧によって与えられている。この温度が一定あるいはほとんど一定に保たれ得る限り、弾性手段の内部の圧力も一定のままである。
【００２２】
好ましい一構成において、弾性手段は、熱伝導性のある被覆と内室とを備えてよく、内室は弾性的に可塑性のある材料で満たされている。さらなる好ましい一構成において、弾性手段は、熱伝導性がありかつ弾性的に可塑性のある材料から形成されていてよい。さらなる好ましい一構成において、弾性手段は、熱伝導性あるいは熱透過性のある被覆と内室とを備えてよく、内室は熱伝導性がありかつ弾性的に可塑性のある材料で満たされている。
【００２３】
本発明の主旨においては、技術的な意味で熱伝導体としての使用を可能にする熱伝導率を備えていれば、材料は熱伝導性のあるものとして理解される。この関連において問題となるのは、技術的に利用可能で構造的に意図された熱伝導率であって、たとえばそれ自体は遮熱する材料にも存在する、最小限で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１０から２０Ｗｍ−１Ｋ−１の範囲内に想定され得る。これは、高合金鋼と、熱伝導が良好な充填材を備え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、バネ鋼（たとえば５５Ｃｒ３）の熱伝導率に相当する、少なくとも４０から５０Ｗｍ−１Ｋ−１の範囲内にあれば、好ましい。特に好ましくは、少なくとも１００あるいは数百Ｗｍ−１Ｋ−１の熱伝導率がある。それだけではないがたとえば、１４８Ｗｍ−１Ｋ−１のケイ素、あるいは２２１から２３７Ｗｍ−１Ｋ−１のアルミニウム、あるいは２４０から４００Ｗｍ−１Ｋ−１の銅、あるいはおよそ４３０Ｗｍ−１Ｋ−１の銀が、適切と見なされ得る。およそ６０００Ｗｍ−１Ｋ−１の熱伝導率を示すカーボンナノチューブは、この観点に関して、現在達成可能な最高水準を表わしているそうである。カーボンナノチューブの使用あるいはその他の特殊材質の使用は、コストと加工しやすさとその他の技術的適性とに鑑みて、考慮されるべきである。これを背景として、本発明の主旨において熱伝導性材料での形成とは、弾性手段あるいはその構成部材が、ほぼこの材料から成るか、あるいはたとえば強度、電気的絶縁性、耐高温性あるいはその他の特性あるいは使用目的の理由から、そのような材料から成るコア、コーティングあるいは層、外被などのみを備えることと理解され得る。適切な材料の組み合わせによって、熱伝導と緩衝との間の望ましい特性が調節され得る。上述のと同じ材料あるいはたとえばセラミックあるいはダイヤモンドのような良好な別の熱伝導体が、熱伝導プラスチックの充填材としても考慮される。たとえばそれ自体は断熱する発泡体は、そのような材料をドープすることによって、およそ１０から２０Ｗｍ−１Ｋ−１の範囲内の技術的に利用可能な熱伝導率を手に入れることができる。（２０℃での熱伝導率についての記載はすべて、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４に従ったものであり、場合によっては当方で四捨五入と領域統合をした。）
【００２４】
弾性手段が、少なくともセクションごとに、好適には面で、貯蔵セルの熱交換面に接している場合、良好な熱伝達も達成可能である。
【００２５】
良好な熱伝導特性を有する弾性手段のさらなる利点は、特に、占めている温度でその蒸気とバランスを取っている液体で部分的に満たされている弾性手段であって、その結果この液体の蒸気が液体では満たされない弾性手段の内部容量の一部を満たすような弾性手段の実施形態で、弾性手段内部の温度とひいては圧力とを一定に保つ可能性がこれによって開かれたことである。弾性手段内部の圧力はこの場合、占めている温度に依存する、液体の蒸気圧によって与えられている。この温度が一定あるいはほとんど一定に保たれ得る限り、弾性手段内部の圧力も一定のままである。
【００２６】
好ましい構成において、たとえば技術的な境界条件を顧慮するために、弾性手段は、導電性あるいは電気的絶縁性を有して形成されている。特に好適には、弾性手段は、少なくとも部分的に導電性のあるあるいは電気的に絶縁性のある被覆を備え、当該被覆は特に好適には、良好な熱伝導性も有する。
【００２７】
好ましい一構成において、弾性手段は、それぞれの貯蔵セルに固定されているか、あるいはそれぞれの貯蔵セルの一体的な構成部材として形成されている。
【００２８】
別の好ましい一構成において、弾性手段は、少なくともセクションごとにそれぞれの貯蔵セル間に設けられているそれぞれの熱伝導要素に固定されているか、あるいはそのような熱伝導要素の一体的な構成部材として形成されている。
【００２９】
特に好ましくは、温度調整装置は熱交換装置を備え、少なくともセクションごとにそれぞれの貯蔵セル間に設けられている熱伝導要素は、熱交換装置と熱伝導接触をする。
【００３０】
さらなる好ましい一構成において、貯蔵セルを張着するための緊張装置が備えられており、好適には緊張装置は、温度調整装置の機能的構成部材として設計されて配置されている。張着とは、本発明の主旨においては、予め決められた位置特に互いに相対的な位置に、引張応力によって固定することと理解される。張着時には、それだけではないが、弾力と摩擦力も利用されてよい。張着は、その他の点では、形状接続的位置固定を除外しない。張着は、互いに抜け落ちるのを防ぐことに限定されてよいが、その必要はない。緊張装置が、温度調整装置の機能的構成部材として設計されて配置されているのであれば、緊張装置は、貯蔵セルもしくはセル複合体の温度調整と関連がある機能も満たすことができる。これらの機能は、それだけではないがたとえば、貯蔵セルからと貯蔵セルへの熱伝達、熱放射面を介する放熱、熱担体からと熱担体への熱伝達、熱源からと熱源へのあるいはヒートシンクからとヒートシンクへの熱誘導などを含んでよい。このためにたとえば、緊張装置は熱伝導性材料で形成されていてよい。
【００３１】
たとえば、緊張装置は、少なくとも１つの緊張ベルトを備え、当該緊張ベルトは、熱伝導性材料で形成されており、好適には少なくともセクションで、それ自体にバネ性を有して、たとえば波形バネ状に形成されており、および／あるいはたとえば引締めネジなどのような緊張セクションを備えており、その際好適には複数の緊張ベルトが備えられており、そのうち少なくとも１つの緊張ベルトが少なくとも１つの別の緊張ベルトを覆っている。緊張ベルトとは、本発明の主旨においては、長さがあって特に平型のベルト状の構成要素と理解され、当該構成要素は、貯蔵セルの構造体を互いに張着するために、特に巻き付けて張着するために使用可能でもある。その際、応力で取り付けできるようにするために、閉鎖機構、緊張機構などが備えられていてよい。それ自体にバネ性を有する構成によって、均等な張力がセルブロックにかかるということも達成され得る。予応力で取り付ける際には緊張ベルトはセルブロックに対して大きい寸法を備え、当該セルブロックにはめることができ、予応力が緩められると、緊張ベルトは堅固にセルブロックの周囲にとまるように、緊張ベルトの弾性伸長が設計されていてよい。このために緊張ベルトは、セクションでたとえば波形バネ状に形成されていてよい。特に有利には、波形バネ状に形成されたセクションが、平らなセクションを備えることであり、当該平らなセクションは、応力がかけられて、貯蔵セルの熱交換面、熱伝導要素などに面で当接する。
【００３２】
別の一構成においては、緊張装置は、熱伝導性材料で形成されている複数の引張アンカーを備える。引張アンカーとして、本発明の主旨においては、長さを有して形成された、特にセル積重物の全長を超える棒が理解され、当該棒は、特に、それぞれ外側の貯蔵セルに対して貯蔵セルの積重方向に押圧するプレートあるいはフランジのような圧力要素を介して、セルブロックを張着する。通常は複数のたとえば４つ、６つ、８つあるいはそれ以上の引張アンカーが備えられている。そのような引張アンカーは、ナットを使った引締め、螺入あるいは螺合によって、確実な張着を可能にするために、たとえば１つの端部にヘッドと、別の端部にネジ山を備えるか、あるいは両端部にネジ山を備える。貯蔵セルを対応して成形する場合、引張アンカーの使用には、張着前に比較的容易なやり方で、貯蔵セルを引張アンカーにつなぐことができ、それによって取り付けも簡単になり得るという利点がある。引張アンカーは、たとえばフレーム要素の対応する切欠部を通ってフレーム平型セルから延伸し、これらから熱を受容できる。その際緊張装置は、さらに保持要素と緊張要素とを備えてよく、保持要素はその間に貯蔵セルを保持するために、貯蔵セルと交互に設けられており、緊張要素は保持要素を貯蔵セルと張着し、保持要素は少なくともセクションごとに、貯蔵セルの熱交換面と熱的に連結されており、緊張要素は少なくともセクションごとに、保持要素の熱交換面と当接する。その際、少なくとも貯蔵セルとの接触面と緊張要素との接触面との間の保持要素が、熱伝導性材料で形成されていれば有利である。このやり方で、保持要素と貯蔵セルとをバッテリーブロックに確実に張着させることも意図されていてよい。それだけではないがたとえば、緊張ベルトが緊張要素として備わっている場合には、保持要素の熱交換面は、当該保持要素の外面特に縁辺面であってよい。それだけではないがたとえば引張アンカーのような緊張要素は、通過路たとえば孔を通って保持要素内に誘導されていてもよい。この場合保持要素の熱交換面は、通過路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、貯蔵セルの平面側あるいは縁辺側によって、あるいは電流導体によって、あるいは電流導体の貫通領域に、貯蔵セルのケーシングによって意図されていてよい。
【００３３】
その際、緊張装置は、少なくともセクションごとに、特に面での接触によって、熱交換装置のセクションと熱的に連結されており、熱交換装置は好適には熱担体循環に接続されており、熱担体循環は好適には制御可能もしくは調節可能であれば有利である。このやり方で、緊張装置は、貯蔵セルから受容された熱を熱交換装置に移送し、そこで、それだけではないがたとえば水あるいはオイルのような熱担体に放出できる。加熱された熱担体は、熱担体循環を通って循環してよく、受容された熱を別の箇所たとえば空気冷却器などで再び放出してよい。
【００３４】
さらなる観点に従えば、アクティブ部分と、当該アクティブ部分を取り囲むケーシングと、貯蔵セルに固定されあるいは貯蔵セルの一体的な構成部材として形成され、かつ別の構成要素に対して貯蔵セルを緩衝支承するためにあるいは間隔をあけるために設計されて配置されている弾性手段とを有するエネルギー貯蔵セルと、熱伝導要素に固定されあるいは熱伝導要素の一体的な構成部材として形成され、かつ熱を誘導するために設計されて配置されている弾性手段を特徴とする、エネルギー貯蔵セルの間に設けるための熱伝導要素と、特にエネルギー貯蔵セルを受容するための特に薄壁の担持構造であって、薄壁の構造は、好適には平型の直方体の形状の輪郭を示し、薄壁の構造は、少なくとも１つの平面側と、当該平面側に隣接する少なくとも２つの幅狭側とを備える薄壁の担持構造と、熱伝導要素に固定されあるいは熱伝導要素の一体的な構成部材として形成され、かつ熱を誘導するために設計されて配置されている弾性手段とを有する熱伝導要素とが、提案される。好適には、弾性手段はそれぞれ、前の記述に従って形成されている。
【００３５】
本発明に係るエネルギー貯蔵装置と、本発明に係るエネルギー貯蔵セルと、本発明に係る熱伝導要素とは、特に自動車で使用するために意図されており、当該自動車は、特にハイブリッド車あるいは電気自動車である。
【００３６】
本願発明の、前述のおよびさらなる特徴と課題と利点とは、添付の図に関連して作成された後の記述からより明確に明らかとなるであろう。図に示されるのは以下である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】フレーム平型セルの概略的立体図である。
【図２】図１に記載のセルの概略的断面図である。
【図３】図１に記載のセルの概略的分解立体図である。
【図４】複数のフレーム平型セルを有するバッテリーの概略的分解立体図である。
【図５】組み立てられた状態の、図４に記載のバッテリーの概略的立体図である。
【図６】緩衝要素の概略的断面図である。
【図７】別の緩衝要素の概略的断面図である。
【図８】さらなる緩衝要素の概略的断面図である。
【図９】別のフレーム平型セルの概略的分解立体図である。
【図１０】類似のフレーム平型セルの概略的分解立体図である。
【図１１】フレーム平型セルを有するさらなるバッテリーの概略的立体図である。
【図１２】緩衝要素を有するパウチセルの概略的立体図である。
【図１３】引張アンカーによってフレーム要素の間に張着されている複数のパウチセルを有するバッテリーの概略的立体図である。
【図１４】個別セルと熱伝導要素の概略的立体図である。
【図１５】個別セルと熱伝導要素の概略的断面図である。
【図１６】個別セルと熱伝導要素の概略的断面図である。
【図１７】個別セルと熱伝導要素の概略的分解斜視図である。
【図１８】個別セルと熱伝導要素の概略的分解斜視図である。
【図１９】バッテリーの概略的分解立体図である。
【図２０】組み立てられたバッテリーの概略的立体図である。
【図２１】熱伝導要素の概略的断面図である。
【図２２】フレーム平型セルを有する熱伝導要素の概略的立体図である。
【図２３】類似の熱伝導要素の概略的立体図である。
【図２４】複数のフレーム平型セルから成る、３つの空間方向で張着されたセルブロックを有するバッテリーの概略的立体図である。
【図２５】１つの固定ベルトによってバッテリーハウジング壁と張着されている複数列の円柱状のバッテリーセルを有するバッテリーの概略的上面図である。
【図２６】固定ベルトによって２つのバッテリーハウジング壁の間に張着されている複数列の円柱状のバッテリーセルを有するバッテリーの概略的上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図中の描写は概略的であり、少なくとも本質的に、本発明の理解に役立つ特徴の再現に限定されていることを指摘しておくべきである。図中で再現された寸法とサイズ比率とは、本質的に描写を明確にするためのものであり、記述から何か別のことがもたらされない限り、必ずしも限定して理解されるべきではないことも指摘しておくべきである。
【００３９】
互いに対応する部材は、すべての図において、同じ符号が付されている。
【００４０】
図１と図２とは、平型セルとして形成されているガルバニセル２（個別セル２あるいはセル２とも呼ばれる）を示している。その際個別セル２のセルハウジングは、２つのセルハウジング側壁２．１、２．２と、その間に設けられ、縁辺側で周回するセルハウジングフレーム２．３とから形成されている。
【００４１】
個別セル２のセルハウジング側壁２．１、２．２は、導電性を有して実施されており、個別セル２の２つの端子Ｐ+とＰ−とを形成する。
【００４２】
負端子Ｐ−のセルハウジング側壁２．１には、２つの緩衝要素２．４が設けられている。緩衝要素２．４は、弾性的に可塑性のある特性を有して形成されている。付加的に、緩衝要素２．４は、導電性を有して形成されており、良好な熱伝導特性を備える。緩衝要素２．４は、セルハウジング側壁２．１と接着されており、接着は熱伝導性もしくは熱透過性と導電性を有して実施されている。
【００４３】
個別セル２は、少なくとも３つの電圧接続接触部Ｋ１−Ｋ３を備える。しかも、端子Ｐ−を形成するセルハウジング側壁２．１は、少なくとも２つの電圧接続接触部Ｋ１、Ｋ２を備え、当該電圧接続接触部は、特にセル内部で電気的に互いに相互接続されており、特に並列に接続されている。その際第１電圧接続接触部Ｋ１は、個別セル２の端子Ｐ−とひいてはセルハウジング側壁２．１に導電的に取り付けられている緩衝要素２．４によって形成されている。第２電圧接続接触部Ｋ２は測定接続部２．１１として実施されており、当該測定接続部２．１１は、半径方向にセルハウジング側壁２．１から、任意の位置で、ここではセル２の上側で、個別セル２から、ラグ状延長部として突出している。
【００４４】
第３電圧接続接触部Ｋ３は、端子Ｐ+を形成するセルハウジング側壁２．２によって形成されている。
【００４５】
セルハウジングフレーム２．３は電気的絶縁性を有して実施されており、その結果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を備え、その機能は図４と図５の記述においてより詳細に説明される。
【００４６】
図２は、図１に記載の個別セル２の断面図を示しており、セルハウジング２の中に電極積重物２．５が設けられている。
【００４７】
その際中心領域には、異なる極性の電極フィルム２．５１、特にアルミニウムフィルムおよび／あるいは銅フィルムおよび／あるいは金属合金製のフィルムが、互いに積重されており、セパレータ（詳細に表わされず）によって、特にセパレータフィルムによって、電気的に互いに絶縁されている。
【００４８】
電極積重物２．５の中心領域から張り出している、電極フィルム２．５１の縁辺部領域には、同じ極性の電極フィルム２．５１が電気的に互いに接合されている。それによって、同じ極性の電極フィルム２．５１の互いに接合された端部は、端子接触部２．５２を形成する。個別セル２の異なる極性の端子接触部２．５２はさらに、電流導体ラグ２．５２とも呼ばれる。詳しくは、電極フィルム２．５１の端部は、導電的に互いに圧着および／あるいは溶接され、電極積重物４の電流導体ラグ２．５２を形成する。
【００４９】
電極積重物２．５は、当該電極積重物２．５を縁辺部側で周回するセルハウジングフレーム２．３の中に設けられている。そのためにセルハウジングフレーム２．３は、互いに間隔をあけられた２つの材料除去部２．３３、２．３４を備え、当該材料除去部は、異なる極性の電流導体ラグ２．５２が材料除去部２．３３、２．３４の中に設けられているように、形成されている。材料除去部２．３３、２．３４の内法の高さｈ１は、影響を受けずに互いに積重されている電流導体ラグ２．５２の延伸部に相当するか、あるいはそれより小さくなるように形成されている。材料除去部２．３３、２．３４の深さｔは、電流導体ラグ２．５２の延伸部に相当するか、あるいはそれよりも大きく形成されている。
【００５０】
セルハウジングフレーム２．３は、好適には電気的絶縁性のある材料から作られているので、異なる極性の電流導体ラグ２．５２は電気的に互いに絶縁されており、その結果電気的に絶縁するための付加的な構造体は必要ない。
【００５１】
たとえば詳細に表わされていないやり方で、セルハウジングフレーム２．３内で周回するスペースに平面側２．８を接着することおよび／あるいは平面側２．８の縁を折り曲げることによって行われる、セルハウジング側壁２．１、２．２の固定の際に、異なる極性の電流導体ラグ２．５２は、セルハウジング側壁２．１、２．２に対して押圧され、その結果電流導体ラグ２．５２のそれぞれの電位がセルハウジング側壁２．１、２．１にかかり、これらのセルハウジング側壁は、個別セル２の端子Ｐ+、Ｐ−を形成する。
【００５２】
本発明のさらなる一形態において、電流導体ラグ２．５２とセルハウジング側壁２．１、２．２との間により良好な電気的結束を達成するために、たとえば銅から作られている電流導体ラグ２．５２と、たとえばアルミニウムから作られているハウジング側壁２．１、２．２との間に、付加的に、たとえばニッケルから作られている詳細に表わされていないフィルムが設けられていてよい。
【００５３】
本発明の一構成において、さらに可能なのは、電流導体ラグ２．５２とセルハウジング側壁２．１、２．２との間に、詳細に表わされていない電気的絶縁性のあるフィルムを設けること、もしくは電気的絶縁性のある層を片側に有するセルハウジング側壁２．１、２．２を実施することであり、その結果電流導体ラグ２．５２とセルハウジング側壁２．１、２．２との電気的接触は、詳細に実施されていない、従来技術から知られている完全溶け込み溶接法で初めて、外部からセルハウジング側壁２．１、２．２を通って起こる。
【００５４】
図２の描写に従えば、緩衝要素２．４は、電流導体ラグ２．５２とおよそ同じ高さでハウジング側壁２．１に設けられており、ハウジング側壁２．１から測定して、高さｈ２を備える。セル２もしくはハウジング側壁２．１の平面側２．８の、電極積重物２．５を画定する部分には、緩衝要素２．４がない。複数の個別セル２をセル積重の方向（積重方向ｓ）に互いに連ねてかつ張着する際に、圧力Ｄが個別セル２にかけられると、圧力Ｄの導入は電流導体ラグ２．５２と、セルハウジングフレーム２．３の隣接する領域とに限定され、一方で電極積重物２．５には圧力がかからないままである。これは、個別セル２の駆動中に電極積重物２．５が、積重方向ｓに膨張したとしても、そのままである。
【００５５】
図３は、図１と図２でより詳細に説明された個別セル２の分解図を表わしており、セルハウジングフレーム２．３内の電極積重物２．５とセルハウジング側壁２．１、２．２との構造体も示している。
【００５６】
その際、ラグ状の測定接続部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度曲げられて、折曲部２．１２を形成し、その結果、図４と図５で表わされる熱伝導プレート４を用いる際に、効果的な熱伝達面Ａ１の拡大と、ひいてはバッテリー１の冷却の改善が達成される。
【００５７】
この実施例の変形態において、緩衝要素２．４は、別のハウジング側壁２．２あるいは両ハウジング側壁２．１、２．２に設けられている。後者の変形態において、さらなる実施ヴァリエーションとして、緩衝要素２．４がハウジング側壁２．１の上部領域に設けられており、さらなる緩衝要素２．４がハウジング側壁２．２の下部領域に設けられており、あるいはその逆であることが意図されていてよい。そのような構造体は、特に測定接続部２．１１がない場合に、意図しないセルの逆極性を予防することができる。なぜなら、緩衝要素２．４の位置によって、端子位置がコード化されているからである。
【００５８】
図４と図５において、たとえば車両、特にハイブリッド車両および／あるいは電気車両で使用されるバッテリー１の分解図と斜視図とが表わされている。
【００５９】
図４は、複数の個別セル２から形成されるセル複合体Ｚを有するバッテリー１の分解図を示している。セル複合体Ｚを形成するために、複数の個別セル２の端子Ｐ+、Ｐ−が、バッテリー１の望ましい電圧と性能とに依存して、直列および／あるいは並列に電気的に互いに接続される。同様にバッテリー１の望ましい電圧と性能とに依存して、セル複合体Ｚは、本発明のさらなる形態において、任意の数の個別セル２から形成されていてよい。
【００６０】
異なる電位を有する隣り合う個別セル２のセルハウジング側壁２．１、２．２を、それぞれ緩衝要素２．４を介して電気的に接触させることによって、個別セル２の端子Ｐ+、Ｐ−の直列電気接続が実現される。その際、特に、１つの個別セル２のセルハウジング側壁２．２は、ラグ状の測定接続部２．１１を有するセルハウジング側壁２．１に取り付けられた、隣り合う個別セル２の緩衝要素２．４に、力接続的、形状接続的および／あるいは材料接続的に当接し、緩衝要素２．４は導電性があるので、このやり方で、隣り合う個別セル２と電気的に接合されている。
【００６１】
バッテリー１は、本発明の表わされた実施例において、電気的に直列に互いに接続されている３０の個別セル２から形成されている。電気エネルギーをバッテリー１から取り出すためにおよび／あるいはバッテリー１へ供給するために、セル複合体Ｚの最初の個別セルＥ１の、特に最初の個別セルＥ１の正端子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。この接続要素１０は、電気的接続ラグとして実施されており、バッテリー１の正端子接続部Ｐｐｏｓを形成する。
【００６２】
セル複合体Ｚの最後の個別セルＥ２の、特に最後の個別セルＥ２の負端子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が設けられていてよい。この接続要素１１は同様に、電気的接続ラグとして実施されており、バッテリー１の負端子接続部Ｐｎｅｇを形成する。述べられるべきは、この箇所では、少なくとも、最後の個別セルＥ２の上部緩衝要素２．４が取り除かれているということである。
【００６３】
バッテリー１の下側では、セル複合体Ｚが、熱的に熱伝導プレート３と連結されている。熱伝導プレートは、熱伝達接続部３．１を備え、当該熱伝達接続部３．１は、熱伝導プレート３の内部に設けられている、たとえばメアンダー形の場合によっては分岐した熱伝達路（詳細に表わされず）と接合されている。その際、セルハウジングフレーム２．３の方向に９０度曲げられた折曲部２．１２を有するセルハウジング側壁２．１は、直接的あるいは間接的に熱伝導性材料特に熱伝導フィルム４を介して、熱的に熱伝導プレート３に連結されており、その結果バッテリー１の効果的な冷却が達成される。
【００６４】
本発明のさらなる一形態において、熱伝導性材料は、付加的あるいは代替的に、鋳造物質および／あるいはラッカーから形成されていてよい。
【００６５】
個別セル２をセル複合体Ｚに力接続的に接合させ、熱伝導プレート３と熱伝導フィルム４とをセル複合体Ｚに力接続的に結合させるために、セル複合体Ｚと熱伝導プレート３と熱伝導フィルム４とは、１つのハウジングフレーム内に設けられている。このハウジングフレームは、特に、セル複合体Ｚを完全に取り囲む１つあるいは複数の緊張要素８たとえば緊張ベルトから形成されており、当該緊張ベルトは、個別セル２もしくはセル複合体Ｚと熱伝導プレート３と熱伝導フィルム４とを、水平方向にも垂直方向にも力接続的に接合する。緊張要素８の確実な保持を可能にするために、熱伝導プレート３の下側には、好適には緊張要素８の寸法に対応する材料の窪み３．２が形成されている。
【００６６】
本発明の詳細に表わされていないさらなる形態において、いくつかのあるいはすべてのコンポーネントすなわち個別セル２、熱伝導プレート３、熱伝導フィルム４あるいはバッテリー１全体は、代替的あるいは付加的に、１つのバッテリーハウジング内に部分的あるいは完全にカプセル化されて遮蔽されている。
【００６７】
本発明のこの実施例では、緩衝要素２．４は、弾性的に可塑性を有し、導電性と熱伝導性を有して形成されている。それゆえ、セル２の端子Ｐ−、Ｐ+を形成するハウジング側壁２．１、２．２は、隣り合うセルの間で、確実に緩衝要素２．４を介して電気的に接触可能である。さらに、緊張ベルト８を介してセルブロックＺに導入される圧力は、緩衝要素２．４を介してセル２のフレーム領域に導入され、電極積重物２．５の領域には引張応力がかからないままである。セル２特に電極積重物２．５は、駆動時に比較的自由に積重方向に拡張できる。振動も緩衝要素２．４において吸収され得、個別セル２は力学的に充分に互いに連結解除されている。最終的に、緩衝要素２．４は良好な熱伝導特性を備える。これによって、隣り合う個別セル２間の熱交換が行われ得る。個別セル２の過剰な熱は、この個別セル２のセルハウジング側壁２．１を介してのみならず、付加的に、隣り合う個別セル２のセルハウジング側壁２．１を介しても排出され得る。
【００６８】
バッテリー１がたとえばリチウムイオン高電圧バッテリーであれば、一般的に、たとえば個別セル２のセル電圧を監視して修正する特別な電子機器、すなわち特にバッテリー１の電力の受け入れと放出とを制御する（＝バッテリー制御）バッテリー管理システムと、バッテリー１の機能不全時に電気網からのバッテリー１の安全な切り離しを行う安全要素が必要とされる。
【００６９】
本発明の表わされた実施例において、少なくとも詳細に表わされていない、セル電圧を監視するための装置および／あるいはセル電圧を補償するための装置を含む電子構成要素１３が備わっている。電子構成要素１３は、本発明をさらに続ける中で、カプセル化された電子構成ユニットとしても形成されていてよい。
【００７０】
電子構成要素１３は、セル複合体の頭側で、緊張要素８と、個別セル２のセルハウジングフレーム２．３の上に設けられている。電子構成要素１３のできる限り大きい載置面と、同時にセル複合体Ｚの上側での緊張要素８の固定を達成するために、各個別セル２のフレーム２．３の上側に、部分的に材料隆起部２．３１が形成されており、その高さは特に緊張要素８の厚さに相当する。電子構成要素１３をセル複合体Ｚおよび／あるいは緊張要素８に固定するために、詳細に表わされていない、力接続的、形状接続的および／あるいは材料接続的な接合技術が使用される。
【００７１】
セル複合体Ｚと電子構成要素１３との電気的接触のために、セルハウジング側壁２．１に設けられたラグ状の測定接続部２．１１が、ラグ状の測定接続部２．１１に対応する形状の、電子構成要素１３に設けられた接触要素１３．３に通されている。
【００７２】
たとえばバッテリー管理システム、バッテリー制御装置、安全要素および／あるいはバッテリー１を駆動し制御するためのさらなる装置を含む、表わされていないさらなる電子構成要素も付加的に備わっている。
【００７３】
図６は、好ましい第１の実施ヴァリエーションにおける、図１、図２あるいは図３で表わされた緩衝要素２．４の構造の概略的断面図を示している。
【００７４】
図６の描写に従えば、緩衝要素２．４は、第１シェル２．４１と第２シェル２．４２とを備える。シェル２．４１、２．４２は、シーム２．４３で、たとえば溶接あるいは接着などによって互いに接合されている。シェル２．４１、２．４２は、たとえばアルミニウムなどのような、導電性と熱伝導性のある材料から作られている。シェル２．４１、２．４２は、表わされた実施ヴァリエーションにおいて、たとえばＰＵ発泡体、気泡ゴム、フェルトなどのような断熱材で満たされている内室２．４４を取り囲む。さらなる一実施ヴァリエーションにおいて、内室２．４４を単に空気のみで満たすことも考えられ得る。
【００７５】
図７は、好ましい別の一実施ヴァリエーションにおける、図１、図２あるいは図３で表わされた緩衝要素２．４の構造の概略的断面図を示している。
【００７６】
図７の描写に従えば、緩衝要素２．４は、第１シェル２．４１と第２シェル２．４２とを備える。シェル２．４１とシェル２．４２との間には、シーム２．４３でシェル２．４１、２．４２に結束されている蛇腹構造２．４５が、縁辺部側に延伸している。シェル２．４１、２．４２は、たとえばアルミニウムなどのような、導電性と熱伝導性のある材料から作られている。シェル２．４１、２．４２は、表わされた実施ヴァリエーションにおいて、たとえばＰＵ発泡体、気泡ゴム、フェルトなどのような断熱材で満たされている内室２．４４を取り囲む。蛇腹構造２．４５が対応する剛性を有するならば、さらなる一実施ヴァリエーションにおいて、内室２．４４を単に空気のみで満たすことも考えられ得る。
【００７７】
図８は、好ましいさらなる一実施ヴァリエーションにおける、図１、図２あるいは図３で表わされた緩衝要素２．４の構造の概略的断面図を示している。
【００７８】
図８の描写に従えば、緩衝要素２．４は、発泡体ブロック２．４６を備える。発泡体ブロック２．４６は、熱伝導性と導電性のあるプラスチックを備える。さらなる一実施ヴァリエーションにおいて、発泡体ブロック２．４６は、それ自体電気的かつ熱的に絶縁性のある材料から発泡させられており、当該材料は、良好な電気と熱の伝導体である充填材がドープされている。
【００７９】
それだけではないが特に、図６から図８に関して、再度指摘されることは、図中の、たとえば部材の厚さもしくは部材の厚みのような、部材の寸法の関係は、描写を明確にするために、歪められて表わされているかもしれず、現実のものとは、場合によっては明らかに、異なっているかもしれない。
【００８０】
図９は、本願発明のさらなる一実施例として、平型セルとして形成された個別セル２の概略的分解立体図を具体的に示している。この実施例は、図１から図５に表わされた実施例の変形態である。以下の説明から別のことが明らかとならない限り、図１から図５について行われた説明が、対応して使用され得る。
【００８１】
図９の描写に従えば、セル２のセルハウジング（ケーシング）は、２つのセルハウジング側壁２．１、２．２と、その間に設けられた、縁辺部側で周回するセルハウジングフレーム２．３と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、導電的に実施されており、セル２の端子Ｐ+、Ｐ−を形成する。セルハウジングフレーム２．３は電気的に絶縁性を有して実施されているので、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、付加的に上側に、部分的な材料隆起部２．３１を備える。
【００８２】
本発明の前述の実施例でのように、ここでも、ラグ状の測定接続部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度曲げられた折曲部２．１２を備える。さらに、この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度曲げられた２つのフラップ部２．１３を備える。組立て時には、フラップ部２．１３が材料隆起部２．３１の隣で、セルハウジングフレーム２．３の上部幅狭側２．３２に噛み合い、一方で角部２．１２は、セルハウジングフレーム２．３の下部幅狭側に噛み合う。
【００８３】
本実施例では、正端子Ｐ+として使われるセルハウジング側壁２．２は、セルハウジング側壁２．２から盛り上がっている緩衝要素２．４を備える。それによって緩衝要素２．４は、ここではセル２の第３の電圧接続接触部Ｋ３を形成し、一方別のセルハウジング側壁２．１は、第１の電圧接続接触部Ｋ１を形成する。緩衝要素２．４の特性については、前述の実施例とその変形態の説明を指摘しておく。この実施例では、緩衝要素２．４は、小さな縁辺部領域を除いて、セルハウジング側壁２．２の全面にわたって延伸しており、それによって、セル２のセルハウジング側壁２．１、２．２の全面に圧力を分散させることが可能である。実施ヴァリエーションにおいて、緩衝要素２．４は、単にセクションごとにセルハウジング側壁２．２に形成されていてよい。
【００８４】
図１０は、図９で表わされたセル２の一変形態の概略的分解立体図を具体的に示している。
【００８５】
ラグ状の測定接続部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度曲げられた下部角部（折曲部）２．１２を備える。この変形態では、別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度曲げられた２つのフラップ部２．２２を備える。組立て時には、第２のハウジング側壁２．２のフラップ部２．２２が材料隆起部２．３１の隣で、セルハウジングフレーム２．３の上部幅狭側２．３２に噛み合い、一方で第１のハウジング側壁２．１の角部２．１２は、セルハウジングフレーム２．３の下部幅狭側に噛み合う。
【００８６】
図１０の描写に従えば、第２のセルハウジング壁２．２は緩衝要素２．４を備え、付加的に第１のセルハウジング壁２．１は緩衝要素２．４を備える。両緩衝要素２．４は、図８で示された実施例の緩衝要素２．４のように形成されており、セル２の第１と第３の電圧接続接触部Ｋ１、Ｋ３を形成する。
【００８７】
図９あるいは図１０に記載のセル２の構造は、図４と図５で示されたバッテリー１の変形態として記載されるバッテリーの場合に、有利である。その際緊張ベルト８は、たとえば金属のような、熱伝導材料から作られており、セル２の上部幅狭側２．３２とひいてはセルハウジング側壁２．１のフラップ部２．１３に面で当接する。それによって、セルハウジング側壁２．１のフラップ部２．１３間の熱伝達は緊張ベルト８に対して行われ得、余熱は、緊張ベルト８を通って、場合によっては冷却プレート３にまで、移送され得る。
【００８８】
電気的に絶縁性があるが、熱伝導性もしくは熱透過性がある、緊張ベルトのコーティングもしくは、緊張ベルト８とセルハウジング側壁２．１のフラップ部２．１３との間の、対応する中間層（詳細に表わされず）によって、隣り合うセル２間でのショートもしくは望ましくない接触が回避される。
【００８９】
熱伝達面を拡大するために、図４と図５で示されたバッテリー１と比べて、緊張ベルト８の幅を大きくしてよく、セルハウジングフレーム２．３の材料隆起部２．３１の幅をそれに応じて小さくしてよい。
【００９０】
セル２の相互の電気的接触は、この実施例では、緩衝要素２．４を介して行われる。隣り合うセル２間の熱交換およびセル２内部で発生した熱の排出は、緩衝要素２．４によって容易になる。
【００９１】
図１１は、本発明のさらなる一実施例として、そのようなバッテリー１の構造の概略的立体図を具体的に示している。この実施例のバッテリー１は、図４と図５で示されたバッテリーの一変形態として理解され得るので、基本的な構造については、これに関する説明が指摘される。
【００９２】
バッテリー１は、３５の個別セル２から構成されている。個別セル２は、リチウムを含むアクティブ領域を有する二次セル（蓄電池セル）であり、図９あるいは図１０に記載のフレーム平型セルとして構成されている。
【００９３】
セル２の下に、セル２を温度調整する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はその内部に、冷媒が貫流可能な冷却路（詳細には表わされず）と、冷媒を供給し排出するための２つの冷媒接続部３．１とを備える。冷媒接続部３．１を介して、冷却プレート３は、冷媒によって受容されたバッテリー１からの廃熱を排出可能な、表わされていない冷媒循環に接続可能である。
【００９４】
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の下部折曲部２．１２との間には、電気的に絶縁性のある材料から成る熱伝導フィルム４が設けられており、当該熱伝導フィルム４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の上には、たとえば鋼、アルミニウムなどのような金属から作られた押圧プレート５が設けられており、下面には、電気的に絶縁性のあるコーティング（詳細には表わされず）が備わっている。さらに代替的には、押圧プレート５は、たとえば熱伝導性のあるドーピングを有する強化プラスチックのような良好な熱伝導特性を有する、電気的に絶縁性のある材料から作られていてよい。
【００９５】
セル複合体の前端部には、前端子プレート６があり、セル複合体の後端部には、後端子プレート７が設けられている。端子プレート６、７は、バッテリー１のそれぞれ１つの端子を形成し、押圧プレート５から突出するそれぞれ１つのラグ状延長部６．１、７．１を備え、当該ラグ状延長部６．１、７．１は、バッテリー１のそれぞれ１つの端子接触部を形成する。さらに端子プレート６、７は、それぞれ２つの固定ノーズ部（図３の６．２、７．２参照）を備え、当該固定ノーズ部は、押圧プレート５に対して平行にそれぞれの端子プレート６、７から折り曲げられており、押圧プレート５に当接し、押圧プレート５から電気的に絶縁されている。
【００９６】
押圧プレート５と、セル２と、端子プレート６、７と、冷却プレート３は、押圧プレート５と、端子プレート６、７と、冷却プレート３とをそれぞれ取り巻いてガイドされている２つの緊張ベルト８によって互いに圧着されている。緊張ベルト８は、バッテリー１に対して垂直に延在する平面を張着し、それゆえ垂直緊張ベルト８とも呼ばれる。
【００９７】
緊張ベルト８は、たと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、電気的には絶縁性があるが熱伝導性もしくは熱透過性のあるコーティングを備える。代替的に、押圧プレート５とセル２との間に、熱伝導フィルム４に類似した電気的に絶縁性のある中間層が設けられていてよい。垂直に延在する緊張ベルト８は、押圧プレート５および冷却プレート３と、面で熱伝導的に接触している。
【００９８】
垂直緊張ベルト８と押圧プレート５の熱伝導特性によって、および押圧プレート５がセル２を受容する熱伝導要素１５の上部幅狭側と垂直緊張ベルト８とに熱伝導接触していることによって、バッテリーの上部領域においても、セル２間の熱補償および上側から下側にある冷却プレート３への熱移送が起こり得る。
【００９９】
押圧プレート５は、一実施ヴァリエーションにおいては、少なくとも部分的に、電気的に絶縁性のある担持材料好適には任意のガラス繊維補強を有する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、それぞれ表わされていないバッテリー機能および導電軌道を監視および／あるいは制御するための電気的構成要素を担持する。そのような電気的構成要素はたとえば、セル電圧監視要素および／あるいは、たとえばマイクロチップの形状で導体プレートの上に載っている、セルの異なる充電状況を補償するためのセル電圧補償要素および／あるいはセル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、緊張ベルト８が載っている領域においては、押圧プレート５は良好な熱伝導特性を備える。そのような区域は、熱伝導区域とも呼ばれ得る。その際押圧プレート５は、好適にはさらに、熱を発生させるおよび／あるいは感熱のスイッチ要素が、熱伝導区域の近くにおよび／あるいは熱伝導区域と熱伝導的に接触して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備え、それ自体が押圧プレート５を形成する。押圧プレート５は、さらなる一実施ヴァリエーションにおいては、良好な熱伝導特性を有する１つの材料から全体が形成されていてよく、緊張ベルト８が載っていない領域においては、前述のような導体プレートが備わっている。
【０１００】
この実施例においては、緊張装置は、電気的に絶縁性があるが熱を伝導する層が備わっている２つの金属製の緊張ベルト８によって実現されている。コーティングの代替として、電気的に絶縁性があるが熱伝導性あるいは熱透過性がある、たとえば熱伝導フィルム４のような中間層が、垂直緊張ベルト８と端子プレート６、７との間にも設けられてよい。
【０１０１】
一実施ヴァリエーションにおいては、緊張ベルト８は、非伝導性材料たとえば、好適にはガラス繊維補強あるいはゲブラー補強あるいは金属補強と熱伝導性のある充填材とを有する熱伝導性のあるプラスチックから作られていてよい。そのような場合には、状況によっては付加的な絶縁は必要ない。
【０１０２】
この実施例においては、緊張ベルト８は、表わされた実施ヴァリエーションにおいて波状の延長領域として形成されている緊張領域を備える。緊張ベルトを張着し、端部を互いに堅固に接合するために、緊張ベルト８の延長領域の代わりに圧着法が用いられてもよい。さらなる一実施代替では、トグル止め、ボルト止めあるいは引締めネジに相当するようなものが備わっていてよい。
【０１０３】
緊張ベルト８は、一実施ヴァリエーションにおいては、詳細に表わされていない窪みの中で、押圧プレート５と後端子プレート７と冷却プレート３と前端子プレート６とにわたって延在してよい。
【０１０４】
図１２は、本願発明のさらなる一実施例として、バッテリーセル２の構造の概略的立体図を具体的に示している。
【０１０５】
この実施例のバッテリーセル２は、いわゆるコーヒーバッグセルあるいはパウチセルであり、およそ直方体形の平型のその電極積重物（アクティブ部分）がフィルムに包まれており、当該フィルムは、縁辺部領域でシールされていて、いわゆるシールシーム２．７を形成する。セル２の電流導体２．６は、貫通領域２．７１で、シールシーム２．７を通って延伸する。セル２の電流導体２．６は、この実施例においては、向かい合う幅狭側、好適にはセル２の短い方の幅狭側に設けられている。シールシーム２．７の別の幅狭側には、折目２．７２が形成されている。
【０１０６】
セル２の平面側には、緩衝要素２．４が、弾性材（クッション）として取り付けられており、たとえば接着などされている。緩衝要素２．４は、他のセルあるいはバッテリーハウジングフレームあるいはフレーム要素に対するセル２の弾性支持に役立っており、熱膨張を補償するかあるいは衝撃を緩和するのに適している。緩衝要素２．４は良好な熱伝導特性を備えているが、導電性はない。そのために、たとえば、ＰＵ発泡体、気泡ゴムなどのような、それ自体は特に熱伝導的に形成されていない可塑性材料が、良好な熱伝導性のある被覆（フィルムなど）に設けられている。被覆は、可塑性材料の動きに従うことができるように、好適にはそれ自体拡張可能にあるいは蛇腹状に形成されている。
【０１０７】
一変形態において、別々の被覆内に設けられていてよいがその必要はない可塑性材料は、それ自体熱伝導特性を備える。たとえば熱伝導ゲル、あるいは金属バネまたは金属片などの構造体、あるいは金属部分がドープされた発泡体である。
【０１０８】
その他の点では、図６から図８に基づく、緩衝要素２．４についての説明が、合理的に考慮されてよい。
【０１０９】
緩衝要素２．４の熱伝導特性によって、隣り合うセル２の間での熱的補償を容易にすることができる。隣り合うセル２の間に、たとえば熱伝導板などのような熱伝導材が設けられているならば、セル複合体の内部にアクティブな冷却装置を備える必要なしに、セル２から成るセル複合体からの効果的な排熱も実現できる。
【０１１０】
図１３は、本願発明のさらなる一実施例として、図１２に記載の複数のセル２を有するバッテリー１の立体図を具体的に示している。
【０１１１】
図１３の描写に従えば、複数のセル２が、それぞれ２つの保持フレーム１６、１６あるいは１６、１７の間に設けられている。セル２と保持フレーム１６、１７とから成る構造体は、２つの端部プレート１８、１９の間に設けられている。カウンタナット２１を有する４つの引張アンカー２０が、セルと保持フレーム１６、１７と端部プレート１８、１９とから成る複合体を張着するために備えられている。
【０１１２】
端部プレート１８、１９は、バッテリー１の電気的端子としても使われる。接続のために、対応する接続装置２３、２４が備えられている。支柱２５に取り付けられた制御機器２６は、バッテリー１と個々のセル２の状況パラメータを監視し、充電補償するためなどに備えられている。端部プレート１８、１９の間のショートを回避するために、引張アンカー２０および／あるいはカウンタナット２１は、端部プレート１８、１９の少なくとも１つに対して電気的に絶縁されている。
【０１１３】
セル２は、この実施例においては、図１２に記載のいわゆるコーヒーバッグセルあるいはパウチセルとして形成されている。セル２は、導体自体であるいは貫通領域２．７１において保持フレーム１６、１７に囲まれ、この箇所で熱をフレーム要素１６、１７に排出する。さらに、セル２の緩衝要素２．４と、隣り合うセル２の空の平面側２．８との間に熱伝導フィルム（詳細に表わされず）が設けられており、当該熱伝導フィルムは、上下に向かって、シールシーム２．７の折目２．７２の領域にまで延伸し、そこで折目２．７２とそれぞれの保持フレーム１６、１７との間に挟まれる。このやり方で、平面側２．８と緩衝要素２．４と詳細には表わされていない熱伝導フィルムとを介しても、熱を、セル内部からフレーム要素１６、１７に放出できる。コンパクトなブロックを形成するフレーム要素１６、１７から、対流あるいは、たとえば図５などで示されたような冷却プレートのようなヒートシンクによって、熱を排出できる。
【０１１４】
一実施ヴァリエーションにおいては、引張アンカー２０がフレーム要素１６、１７から熱を受容して、外部に排出する。このために、引張アンカー２０は、端部プレート１８、１９と熱伝導的な接触をしている。それで端部プレート１８、１９を介して、適切な冷却装置（詳細に表わされず）によって、熱を排出できる。引張アンカーは、フレーム要素１６、１７を貫通して延在し、保持フレーム１６、１７から熱を受容する。代替的に、別個の接触要素が備えられていてよく、当該接触要素は保持フレーム１６、１７に囲まれ、セル２の縁辺部セクションに押圧圧力をかけ、これらから熱を受容する。冷却装置として、たとえば、アルミニウムあるいはその他の良好な熱伝導体から成る、空気環流プロファイルが考慮され、当該空気環流プロファイルは、引張アンカーによって、ヘッド側および／あるいはナット側で端部プレート１８、１９と螺合される。代替的に、端部プレート１８、１９の１つあるいは両方に、引張アンカー２０が熱を放出できる循環する熱担体媒体を有するあるいは有さない冷却プレートが、端面側に取り付けられていてもよい。引張アンカー２０を介するさらに別の排熱法も考えられ得る。
【０１１５】
さらなる実施ヴァリエーションにおいて、セルブロックを張着して熱を排出するために、４つより多い引張アンカーたとえば６つあるいは８つの引張アンカーが備えられていてよい。
【０１１６】
代替的に、この形状のセルブロックでも、たとえば熱伝導性のある緊張ベルトによって張着が行われてよい（図１１参照）。さらなる一実施ヴァリエーションにおいては、そのような緊張ベルトは、それだけではないがたとえば、保持フレーム１６、１７と端部プレート１８、１９の傾斜面１６．１、１７．１、１８．１、１９．１を介してガイドされてよい。
【０１１７】
図１４と図１５において、平型セルとして実施されるガルバニセルもしくはバッテリーセル（個別セル）２と、それに対応する熱伝導要素１４が表わされており、図１４は個別セル２と熱伝導要素１４の斜視図を示しており、図１５は断面図を示している。
【０１１８】
個別セル２は、ここでは詳細に表わされていない電極積重物を取り囲む、詳細に説明されていないケーシングを備える。ケーシングは２つのフィルム層を備え、当該フィルム層は、電極積重物をガスや水分の漏れなしに取り囲むようにいわゆるシールシーム２．７を形成するために、縁辺部領域で溶接されている。電極積重物は、個別セル２の厚くなった箇所として表れている。積重方向ｓで、電極積重物の平面側に接続している、ケーシングの部分は、図１以降の定義の主旨において、ハウジング側壁２．１、２．２として理解されてもよい。
【０１１９】
電極積重物は、図２で表わされた電極積重物２．５と類似して構成されている。しかしながら導体ラグは、側面にずらされる極性によっては、電極積重物の１つの幅狭側だけ（ここでは上側）で突出し、ケーシングの内部において、シールシーム２．７を貫通して外部に延伸してセル２の端子接触部Ｐ+、Ｐ−を形成する電流導体２．６と接合されている。一実施ヴァリエーションにおいては、極性に従って統合された、電極積重物の導体ラグ自体が、電流導体２．６としてシールシーム２．７を通って外部にガイドされていてよい。
【０１２０】
ハウジング側壁の１つ、ここではハウジング側壁２．２に、緩衝要素２．４が設けられている。緩衝要素２．４はこの実施例においては、ハウジング側壁２．２と一体的に形成されている。しかもハウジング側壁は、内部シェル２．２ａと外部シェル２．２ｂとを備え、これらのシェルは、たとえばフィルム材料から形成されており、図６に記載の緩衝要素２．４のシェル２．４１、２．４２と類似のものと理解され得る。内部シェル２．２ａと外部シェル２．２ｂとの間に、弾性的に可塑性があり熱伝導性のある材料で満たされている中空室２．４４が延伸している。可能な実施ヴァリエーションについては、図６の実施形態が指摘されるであろう。図６で示された緩衝要素２．４と異なって、本実施例では、外部シェル２．２ｂに導電性はなく、かつ中空室２．４４の充填物は熱伝導性があることが指摘されるべきである。
【０１２１】
熱伝導要素１４は、この実施例においては、長辺部１４．１１と短辺部１４．１２とを有する、幅ｗと高さｈの熱伝導板として形成されており、短辺部１４．１２は長辺部１４．１１からＬ字型に約９０度に曲げられており、長さｄを有する。短辺部１４．１２の下側は、以下に詳細に記述されるやり方で冷却可能な冷却接触面Ａ１を形成する。
【０１２２】
熱伝導要素１４の長辺部１４．１１は厚さｂを有し、個別セル２の第１ハウジング側壁２．１に当接するセル接触面Ａ２を備える。それによって熱流Ｗは、個別セル２から大面積でセル接触面Ａ２を通って熱伝導要素１４の長辺部１４．１１に誘導され、そこから熱伝導要素１４の短辺部１４．１２に誘導されて、短辺部１４．１２を介してその冷却接触面Ａ１を通って排出され得る。同時に、複数のセル２と熱伝導要素１４との積重構造体において、詳細に表わされていないさらなる熱流で、熱が、セル２の内部から熱伝導性のある緩衝要素２．４を介して熱伝導要素１４の長辺部１４．１１に放出され、短辺部１４．１２を介してその冷却接触面Ａ１を通って排出され得る。
【０１２３】
図１６は、図１５に対応した描写において、本発明のさらなる一実施例に従った個別セル２と熱伝導要素１４の断面図を示している。
【０１２４】
個別セル２は、図１４と図１５の個別セルと類似して構成されている。しかしながらこの実施例の個別セル２には、緩衝要素（図１４の２．４もしくは図１５の２．２ａ、２．２ｂ、２．４４）がない。その代わりに熱伝導要素１４は、長辺部１４．１１の、個別セル２に背向する側に緩衝要素１４．２を備える。
【０１２５】
緩衝要素１４．２は、良好な熱伝導特性を備える。そのために、たとえば、ＰＵ発泡体、気泡ゴムなどのような、それ自体は特に熱伝導的に形成されていない可塑性材料が、良好な熱伝導性のある被覆（フィルムなど）に設けられている。被覆は、可塑性材料の動きに従うことができるように、好適にはそれ自体拡張可能にあるいは蛇腹状に形成されている。
【０１２６】
一変形態において、別々の被覆内に設けられていてよいがその必要はない可塑性材料は、それ自体熱伝導特性を備える。たとえば熱伝導ゲル、あるいは金属バネまたは金属片などの構造体、あるいは金属部分がドープされた発泡体である。
【０１２７】
さらなる一変形態において、緩衝要素１４．２は、熱伝導性のある緩衝層として、長辺部１４．１１に直接塗布されていてよい。
【０１２８】
緩衝要素１４．２の熱伝導特性によって、隣り合うセル２の間での熱的補償を容易にすることができ、セル複合体の内部にアクティブな冷却装置を備える必要なしに、セル２から成るセル複合体からの効果的な排熱が実現できる。
【０１２９】
図１７は、本発明のさらなる一実施例に従った個別セル２と熱伝導要素１４の分解立体図を示している。
【０１３０】
個別セル２は、図１６の個別セルのように構成されている。熱伝導要素１４は同様に、ほぼ図１６の熱伝導要素１４のように構成されている。しかしながら、この実施例における熱伝導要素１４は、緩衝要素１４．２を、長辺部１４．１１の、個別セル２に対向する側に備える。緩衝要素１４．２に関する詳細については、図２１の説明が指摘されるべきであろう。
【０１３１】
図１８は、図１７に対応した描写において、本発明のさらなる一実施例に従った個別セル２と熱伝導要素１４の分解立体図を示している。
【０１３２】
個別セル２は、図１７の個別セルのように構成されている。熱伝導要素１４は同様に、ほぼ図１６あるいは図１７の熱伝導要素１４のように構成されている。しかしながら、この実施例における熱伝導要素１４は、緩衝要素１４．２を、長辺部１４．１１の両平面側に備える。緩衝要素１４．２に関する詳細については、図２１の説明が指摘されるべきであろう。
【０１３３】
図１９と図２０は、図１４から図１８に基づいて記述された複数の個別セル２と、これら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のバッテリー１は分解図で、図２０のバッテリー１は組み立てられた状態で示されている。個別セル２は、セル複合体Ｚに統合されている。
【０１３４】
バッテリー１を冷却するために、個別セル２の底面側に、冷却プレート３が設けられている。その際熱伝導要素１４の短辺部１４．１２は、熱伝導的に、つまり面での接触によって、冷却プレート３と接合されている。それによって、個別セル２から付属の熱伝導要素１４に伝達される熱は、冷却プレート３の温度が熱伝導要素１４の温度よりも低ければ、当該冷却プレート３に排出される。
【０１３５】
熱伝導要素１４は、緊張要素８特に緊張ベルトによって、個別セル２と圧着され、冷却プレート３に固定されている。そのために冷却プレート３は、セル複合体Ｚに背向する側に、長手方向で刻み目３．２を備え、当該刻み目３．２は、緊張要素８の寸法特にその幅と高さとに対応する。刻み目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緊張要素８の数に対応する。
【０１３６】
冷却プレート３はさらに、少なくとも１つの入口開口部３．１１と少なくとも１つの出口開口部３．１２とを有する冷媒接続ユニット３．１０を備え、当該冷媒接続ユニット３．１０を介して、冷媒もしくは熱担体が、冷却プレート３へ供給可能もしくは冷却プレート３から排出可能である。冷媒接続ユニット３．１０によって、冷却プレート３は、冷媒循環たとえば自動車の表わされていないエアコンの冷媒循環に接続可能である。冷媒循環内には冷媒が流れ、当該冷媒は冷媒循環を介して受容された熱を排出する。
【０１３７】
図２１は、本願発明のさらなる一実施例として、熱伝導要素１４の構造の断面図を具体的に示している。
【０１３８】
この実施例の熱伝導要素１４は、担持構造１４．１と、２つの緩衝要素１４．２とを備える。担持構造１４．１は、たとえばアルミニウムあるいはその他の金属のような熱伝導性が良好な材料、あるいは熱伝導性のプラスチックなどから作られている。担持構造は、断面が、１つの長辺部１４．１１と２つの短辺部１４．１２とを有するＴプロファイルの形状である。長辺部１４．１１は、バッテリーセル２（破線の輪郭２で表わされている）で発生した熱を受容するために、セル複合体のバッテリーセル２の間に設けられるよう意図されている。短辺部１４．１２は、バッテリーセル２から受容された熱を放出するために、熱伝導プレート３（点線の輪郭３で表わされている）などに載置するよう意図されている。
【０１３９】
長辺部１４．１１の両側には、緩衝要素１４．２が設けられており、たとえば接着などされている。緩衝要素１４．２は、互いに対するセル２の弾性支持に役立っており、セル２の熱膨張を補償するかあるいは衝撃を緩和するのに適している。その他の点では、緩衝要素１４．２の特性に関して、図１６に記載の熱伝導要素１４の緩衝要素１４．２についての説明が指摘される。
【０１４０】
緩衝要素１４．２は、一変形態においては、特にフレーム平型セルで下方への緩和も達成するために、短辺部１４．１２に延伸してよい。
【０１４１】
短辺部１４．１２と冷却プレート３との間に、電気的に絶縁性のある熱伝導フィルムなどが備わっていてよい。
【０１４２】
この実施例の熱伝導要素１４は、図４と図５に表わされているようなバッテリー１において、それ自体はバネ要素を備えていないセル２の間で用いられてよい。
【０１４３】
平面側がセル端子として形成されているセルとともに使用するために、緩衝要素１４．２も担持構造１４．１も、導電的に形成されている。そのようなセルの直列接続が中断されるべき、バッテリー内部の箇所において、およびセル端子が異なってたとえばラグ状の導体によって形成されているセルとともに使用するために、少なくとも緩衝要素１４．２は電気的に絶縁性を有して形成されていてよい。
【０１４４】
図２２は、本願発明のさらなる一実施例として、フレーム平型セルとして形成されたガルバニセル（個別セル）２を有する熱伝導要素１５の立体図を具体的に示しており、フレーム平型セル２と熱伝導要素１５は、説明の目的で互いに分離して表わされている。
【０１４５】
図２２の描写に従えば、セル２は、図１から図３にあるいは図９あるいは図１０に示されたセル２に類似して形成されている。ただし、セルハウジング側部２．１、２．２は、曲がったセクション（図６あるいは図８の２．１２、２．１３あるいは２．２２）を備えておらず、セルハウジング側部２．１、２．２のいずれも、緩衝要素を担持していない。それでセルハウジング側部２．１、２．２は、ほぼ平坦なプレートとして形成されており、その高さと幅とは、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の高さと幅とにほぼ相当する。言及されるべきは、セル２のセルハウジング側部２．１、２．２が曲がったセクションおよび／あるいはバネ要素を備えれば、本発明はこの実施例の形態でも機能可能であるということである。
【０１４６】
熱伝導要素１５は、底部１５．１と、幅狭の周回する縁辺部１５．２とを有する平型の箱として形成されている。その際底部１５．１は熱伝導要素１５の第１平面側を形成し、縁辺部１５．２は熱伝導要素の４つの幅狭側を形成し、一方で縁辺部１５．２の露出した角部１５．２０は、熱伝導要素１５の開いた平面側を定義する。熱伝導要素１５は、本実施例においては、良好な導電特性と熱伝導特性とを有する材料、好適にはアルミニウムあるいは鋼あるいはその他の金属から深絞り部材として作られている。
【０１４７】
縁辺部１５．２は、上部領域の中心に、材料切欠部１５．３を備える。材料切欠部１５．３の幅は、遊びを有してセル２のセルハウジングフレーム２．３の材料隆起部２．３１の幅に相当する。熱伝導要素１５の内寸特に内高と内幅は、わずかな遊びを有して、セル２の外寸に適合するので、セル２は熱伝導要素１５の内部に収まり、力を入れずにはめ込むことができる（図２２の矢印「Ｆ」参照）。セル２が駆動中に加熱して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の縁辺部１５．２にしっかりと当接できる。その際縁辺部１５．２の高さは、セル２がそのセルハウジング側壁２．２で熱伝導要素１５の底部１５．１に当接する場合、縁辺部１５．２が他のセルハウジング側壁２．１に届かないように、算定されている。
【０１４８】
底部１５．１の内面には、緩衝要素１５．５が設けられている。緩衝要素１５．５の特性については、前の記述に記載の緩衝要素２．４、１４．２についての説明が指摘されるべきであろう。
【０１４９】
熱伝導要素１５を有する複数のセル２は、図４と図５に表わされたのと類似して、１つのセルブロックもしくは１つのバッテリーに統合されてよい。その際熱伝導要素１５は、一方では互いに連続するセルの接触セクションＫ１、Ｋ３の間の接触部として作用し、他方ではセル２内部で発生した熱を、緩衝要素１５．５と底部１５．１とを介して、外部に向かって露出した縁辺部１５．２に移送し、当該縁辺部１５．２で、熱は、直接冷却プレートに放出されるか、あるいは緊張装置を介して冷却プレートに誘導され得る。前述の実施例と同様に、接触ミスを回避するために、熱伝導要素１５と冷却プレートもしくは緊張ベルト（図５などの８参照）との間の電気的絶縁が配慮される。
【０１５０】
一実施ヴァリエーションにおいて、熱伝導要素１５の内寸は遊びがなく、セル２の外寸に対してわずかに寸法が小さくなっているので、熱伝導要素１５とセル２とは、ある程度力を入れて継合されることになる。
【０１５１】
図において詳細に表わされてはいないが、緊張ベルトの受容とガイドに役立つ窪みが備わっていてよい。
【０１５２】
図２３は、図２２に記載の熱伝導要素１５の一変形態の概略的立体図を具体的に示している。
【０１５３】
図２３の描写に従えば、熱伝導要素の縁辺部１５．２は、その角部に中断部（切れ目）１５．４を備えているので、直進する縁辺部１５．２（図２１）は、２つの側部縁辺部セクション１５．２１と、１つの下部縁辺部セクション１５．２２と、２つの上部縁辺部セクション１５．２３とに分かれる。縁辺部がセル２に対して寸法が小さければ、この変形態では、縁辺部セクション１５．２１、１５．２２、１５．２３がバネのようにしなることができるので、継合力はより小さくてよい。熱伝導要素１５は、製造時にまず平らな部分板から押し抜かれるかあるいは切り取られ、それから形状に曲げられてよい。代替的に、熱伝導要素１５は、深絞りされて、それから切り抜かれてよい。
【０１５４】
さらなる一変形態としてここでは、底部１５．１の内面に分散している４つの緩衝要素１５．５が備わっている。この変形態の弾性要素１５．５の特性について、緩衝要素２．４あるいは１４．２についての説明が、合理的に適用可能である。
【０１５５】
図２４は、本発明のさらなる一実施例として、バッテリー１の構造の概略的立体図を具体的に示している。バッテリー１は、図２２あるいは図２３に記載の熱伝導要素１５にそれぞれ受容されている３５の個別セル２から構成されている。個別セル２は、リチウムを含むアクティブな領域を有する二次セル（蓄電池セル）であり、図２２に記載のフレーム平型セルとして構成されている。その他では、この実施例のバッテリー１は、図４と図５で示されたバッテリーの一変形態として理解されてよく、それで基本的な構造については、これに関する説明が指摘される。
【０１５６】
熱伝導性材料から形成されていて、かつバッテリーの上側から冷却プレート３に熱を誘導できる垂直緊張ベルト８に加えて、もう１つのさらなる緊張ベルト９が備わっており、当該緊張ベルト９は、個別セル２もしくは熱伝導要素１５の横側面にわたって延在しており、バッテリー１を水平面で取り巻いている。それゆえこの緊張ベルトは、水平緊張ベルト９とも呼ばれる。水平緊張ベルト９の特性については、図１１に記載の垂直緊張ベルト８についての説明が指摘されるべきであろう。特に、水平緊張ベルト９も、熱伝導的に形成されている。水平緊張ベルト９は、端子プレート６、７の領域において、緊張ベルト８を覆っている。一実施代替においては、緊張ベルト８が、緊張ベルト９を覆っていてよい。水平緊張ベルト９は、熱伝導要素１５の横側幅狭側の領域において、当該熱伝導要素１５と面で熱伝導的に接触しており、さらに端子プレート６、７の領域において、垂直緊張ベルト８と面で熱伝導的に接触している。
【０１５７】
水平緊張ベルト９の熱伝導特性によって、および水平緊張ベルト９が、セル２を受容する熱伝導要素１５の側面幅狭側と垂直緊張ベルト８とに熱伝導的に接触していることによって、一方ではバッテリーの側面領域においても、セル２間の熱補償、および横側面から垂直緊張ベルト８を介して下側にある冷却プレート３への熱移送が行われ得る。
【０１５８】
緊張ベルト９は、緊張ベルト８、９のように、電気的に絶縁性があるが熱伝導性あるいは熱透過性のあるコーティングを備えてよい。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の上部幅狭側との間に、熱伝導フィルム４に類似の電気的に絶縁性のある中間層が設けられていてよい。代替的に、たとえば熱伝導フィルム４のような、熱伝導性あるいは熱透過性のある中間層は、垂直緊張ベルト８と端子プレート６、７との間、水平緊張ベルト９と熱伝導要素１５との間、および水平緊張ベルト９と端子プレート６、７との間に備わっていてよい。熱伝導要素１５の縁辺部の外側が、さらなる一実施ヴァリエーションとして電気的に絶縁性のある層を担持しているならば、一方の熱伝導要素１５と、他方の冷却プレート３、押圧プレート５、緊張ベルト９との間の電気的絶縁は必要ではない。
【０１５９】
さらなる一実施ヴァリエーションにおいて、緊張ベルト９は、熱伝導要素１５の横側幅狭側と前端子プレート６と後端子プレート７とにある、詳細に表わされていない窪みで延在する。さらなる一ヴァリエーションにおいて、緊張ベルト９と熱伝導要素１５の横側幅狭側との間にも、押圧プレート（詳細に表わされず）が備わっていてよい。
【０１６０】
図２５は、本願発明のさらなる一実施例として、バッテリー１の構造の概略図を具体的に示している。
【０１６１】
バッテリー１は、３列Ｒ１からＲ３に設けられている複数の個別セル（セル）２から構成されている。第１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いるが、それに続く列はそれぞれ、列幅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。図においては、各列Ｒ１からＲ３の１つのセル２が表わされているが、列のさらなるセルは、点で象徴されている。列Ｒ１からＲ３の延伸方向に対して横方向に互いに隣接するバッテリーセルは、セル２の縦列Ｓｉを定義する。
【０１６２】
この実施例のバッテリー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、巻き付いた固定ベルト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から延在し、縦列Ｓｉのセル２をまず波状に最遠の列Ｒ３のセル２まで巻き付け、さらに輪になってこれを巻き付け、それからバッテリーハウジング壁２７まで戻って延在するが、固定ベルト２８は、縦列Ｓｉのセル２を、前とは逆の順序で再び波状に巻き付ける。このやり方で、縦列Ｓｉのセル２は、その位置で保持される。
【０１６３】
固定ベルト２８は熱を伝導する材料から作られている。セル２を巻き付けることによって、セル２と密接に接触し、セル２で発生した熱を受容し、それをバッテリーハウジング壁２７に移送する。バッテリーハウジング壁２７は、アクティブにあるいはパッシブに冷却されもしくは温度調整される。
【０１６４】
図２６は、本願発明のさらなる一実施例として、バッテリー１の構造の概略図を具体的に示している。この実施例は、図２５で表わされた実施例の一変形態である。ここでは、３列Ｒ１からＲ３のセル２は、２つのハウジング側壁２７．１、２７．２の間にある。２つの固定ベルト２８．１、２８．２は、ハウジング側壁２７．１、２７．２の間を延在し、バッテリーセル２を波状に巻き付ける。
【０１６５】
図２５あるいは図２６で表わされたバッテリー１の固定ベルト２８もしくは２８．１、２８．２は、弾性的に可塑性のある、好適には良好にしなやかな材料から作られている。それで、個別セル２の間相互の、かつバッテリーハウジングとの弾性的な支持が達成される。
【０１６６】
本発明は、特定の数の縦列Ｓｉに合わせられていないことは自明である。むしろ、前述の実施例に従った本発明は、１つの縦列Ｓのバッテリーセル２しか備えていないバッテリーにも適用可能である。
【０１６７】
さらに、本発明は、３列Ｒ１からＲ３のバッテリーセル２に限定されていないことは自明である。むしろ、前述の実施例に従った本発明は、より多いあるいはより少ない列Ｒｉのバッテリーセル２を備えるバッテリーにも適用可能である。
【０１６８】
図２５と図２６においては、長さのある円柱状のセル２が想定されているが、一実施ヴァリエーションにおいて、その代わりに、詳細に表わされていないさらなる緊張装置によって軸方向に互いに押圧される、平型で円柱状のセルたとえばボタンセルなどの積重物が備わっていてよい。
【０１６９】
本発明は、好ましい実施例、実施ヴァリエーションと実施代替および、同様に本発明の好ましい実施例として理解され得る変形態に基づいて前述された。不必要な繰り返しを避けるために、考えられ得る場合に、別の実施例、実施ヴァリエーションなどについての説明が、指摘された。再度強調されるべきは、明らかに不可能でないあらゆる所で、実施例、ヴァリエーション、代替あるいは変形態の特徴と特性は、別の実施例、別のヴァリエーション、代替あるいは変形態に、少なくとも同様に適用可能であるということである。
【０１７０】
前の記述のセルもしくは個別セル２はすべて、本発明の主旨における貯蔵セルもしくはエネルギー貯蔵セルである。前の記述のバッテリー１はすべて、本発明の主旨におけるエネルギー貯蔵装置である。前の記述の緩衝要素２．４、１４．２、１５．５および固定ベルト２８、２８．１、２８．２はすべて、本発明の主旨における弾性手段である。後者の固定ベルト２８、２８．１、２８．２は、前の記述の緊張ベルト８、９と、ナット２１を有する引張アンカー２０と、保持フレーム１６、１７と圧力フレーム１８、１９と同様に、本発明の主旨における緊張装置でもある。排熱に関係する構成部材はすべて、特に前の記述の冷却プレート３と熱伝導要素１４、１５と熱伝導緩衝要素２．４、１４．２、１５．５すべては、本発明の主旨における温度調整装置の機能的構成部材である。前の記述の冷却プレート３は、本発明の主旨における熱交換装置である。前の記述のシェル２．４１、２．４２と内部シェル２．２ａと外部シェル２．２ｂは、本発明の主旨における熱伝導被覆である。
【符号の説明】
【０１７１】
１  バッテリー
２  セル
２．１  セルハウジング側壁
２．１１  測定接続部
２．１２  折曲部
２．１３  フラップ部
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  緩衝要素
２．２２  フラップ部
２．３  セルハウジングフレーム
２．３１  材料隆起部
２．３２  上部幅狭側
２．３３、２．３４  材料除去部
２．４  緩衝要素
２．４１、２．４２  シェル
２．４３  シーム
２．４４  内室
２．４５  蛇腹構造
２．４６  発泡体ブロック
２．５  電極積重物
２．５１  電極フィルム
２．５２  導体ラグ
２．６  端子接触部（電流導体）
２．７  シールシーム
２．７１  貫通領域
２．７２  折目
２．８  平面側
３  冷却プレート
３．１  冷媒接続部
３．２  窪み
３．３  冷却路
４  熱伝導フィルム
５  押圧プレート
５．１  窪み
６  前端子プレート
７  後端子プレート
６．１、７．１  ラグ状延長部
６．２、６．２  固定ノーズ部
７．３  窪み
８  緊張要素（垂直緊張ベルト）
８．１  緊張領域
９  水平緊張ベルト
１０、１１  電気的接続要素
１３  電子構成要素
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  担持構造
１４．１１  長辺部
１４．１２  短辺部
１４．２  緩衝要素
１４．２１  可塑性材料
１４．２２  被覆
１５  熱伝導要素
１５．１  底部
１５．２  縁辺部
１５．２０  角部
１５．２１、１５．２２、１５．２３  縁辺部部品
１５．３  切欠部
１５．４  切れ目
１５．５  緩衝要素
１５  底部プレート
１６、１７  保持フレーム
１６．１、１７．１  傾斜面
１８、１９  端部プレート
１８．１、１９．１  傾斜面
２０  引張アンカー
２１  ナット
２２、２３、２４  接続装置
２５  支柱
２６  制御機器
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  曲げ方向
Ｄ  圧力
Ｅ１  最初のセル
Ｅ２  最後のセル
Ｆ  継合方向
Ｋ１からＫ３  電圧接続接触部
Ｐ+  正端子
Ｐ−  負端子
Ｐｎｅｇ  負端子接続部
Ｐｐｏｓ  正端子接続部
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  積重方向
ｔ  深さ、厚さ
上記の符号の説明は、記述の不可欠な構成部分であることを、指摘しておく。
【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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