(57)【要約】      （修正有）【課題】現在使用できるバッテリの特徴および特性と異なる特徴および特性を備えるバッテリを提供する。【解決手段】それぞれが面９４を含む、複数のセル１４を含む電気化学装置１９が、開示され、端子５０、５２が、個別のセル１４毎の面９４上に配置される。バスバー４８が、バスバー高さを有し、電気化学装置１９内でセルからセルに端子５０、５２を電気的に結合する。複数のシート７４が、複数のセル１４の間に配置され、複数のシート７４は、それぞれのセル１４とバスバー４８の高さを重ね合わせた高さと実質的に同じ高さである。【選択図】図１
2013026226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面（９４）およびセル高さを有する第１のセル（１４）、および第２の面（９４）を含む第２のセル（１４）と、
前記第１のセル（１４）の前記第１の面（９４）上に配置される第１の端子（５０）、および前記第２のセル（１４）の前記第２の面（９４）上に配置される第２の端子（５２）と、
バスバー高さを有し、前記第１のセル（１４）上の前記第１の端子（５０）を前記第２のセル（１４）上の前記第２の端子（５２）と電気的に結合するバスバー（４８）と、
前記第１のセル（１４）と前記第２のセル（１４）の間に配置されるシート（７４）であって、前記シート（７４）は、前記セル（１４）の高さと前記バスバー（４８）の高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有する少なくとも一部分を有する、シート（７４）とを含む、電気化学装置（１９）。
【請求項２】
前記第１のセル（１４）および前記第２のセル（１４）を支持するように構成される複数のボタン（１３）を有するボタンシート（１２）であって、ビーム部（３６）が、前記ボタンシート（１２）上の前記ボタン（１３）の間に配置される、ボタンシート（１２）と、
少なくとも１つのセル（１４）の底部部分に配置され、前記ボタンシート（１２）を貫通して伸びる、少なくとも１つのファスナ（６０）であって、前記少なくとも１つのファスナ（６０）は、前記少なくとも１つのセル（１４）を前記ボタンシート（１２）に固定するように構成され、前記少なくとも１つのファスナ（６０）は、ボルト接続部、リベット接続部、ろう付け接続部、溶接接続部およびそれらの組み合わせからなる群から選択される接続部によって、前記ボタンシート（１２）に接続される、少なくとも１つのファスナ（６０）とをさらに含む、請求項１記載の電気化学装置（１９）。
【請求項３】
前記シートは、ノッチ（７２）を画定する縁部を有し、
前記ノッチ（７２）を貫通して伸びる前記バスバー（４８）を収容するために、前記ノッチ（７２）の幅が、前記バスバー（４８）の幅より広く、前記ノッチ（７２）の深さが、前記バスバー（４８）の高さより大きい、請求項１記載の電気化学装置（１９）。
【請求項４】
前記ノッチ（７２）は、前記シートの縁部に配置され、前記シート（７４）の隅部から隔置される、請求項３記載の電気化学装置（１９）。
【請求項５】
前記シート（７４）は、少なくとも２つの指状突起（７８、７９）を有し、
少なくとも１つの指状突起（７８、７９）が、前記ノッチ（７２）のそれぞれの辺上にあり、
前記少なくとも１つの指状突起（７８、７９）のそれぞれは、前記セル（１４）の高さと前記バスバー（４８）の高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有する前記シート（７４）の少なくとも一部分を含む、請求項４記載の電気化学装置（１９）。
【請求項６】
前記ノッチ（７２）は、前記シートの縁部に配置され、前記シート（７４）の一方の隅部から隔置され、前記ノッチの位置のためでない場合、前記シートの別の方の隅部がある場所になる、請求項３記載の電気化学装置（１９）。
【請求項７】
前記ノッチ（７２）は、前記シートの縁部によって画定される複数のノッチの１つである、請求項３記載の電気化学装置（１９）。
【請求項８】
前記ノッチ（７２）を画定する前記シートの縁部の一部分が、指標（８２）を支持する、請求項１記載の電気化学装置（１９）。
【請求項９】
バスバー（４８）が、前記指標（８２）を支持する前記ノッチ（７２）を横切って配置される、請求項８記載の電気化学装置（１９）。
【請求項１０】
ハウジング（２２、２４）内で隣接するセル（１４）の間にシート（７４）を配置するステップであって、前記シートは、ノッチ（７２）を有する、ステップと、
前記隣接するセル（１４）を互いと電気的に結合するために、前記ノッチ（７２）を貫通してバスバー（４８）を配置するステップとを含む、方法。
【請求項１１】
前記ノッチ（７２）に付随する指標（８２）を検知するステップと、
前記検知された指標（８２）を使用して、前記シート（７４）と前記ノッチ（７２）を位置合わせするステップとをさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
電気化学装置（１９）内でセル（１４）を絶縁するためのアセンブリ（９０）であって、
それぞれが、前記セル（１４）より高い高さを有する、複数の壁（１１４、１１６）であって、それぞれの壁（１１４、１１６）は、前記壁（１１４、１１６）の長さ方向に沿って所定の間隔で配置される複数のスロット（１１８）を画定する、複数の壁（１１４、１１６）を含み、
前記間隔は、前記セル（１４）の幅に少なくとも部分的に基づき、
前記複数の壁（１１４、１１６）の２つ以上が、前記２つ以上の壁（１１４、１１６）の一方の前記スロット（１１８）と前記２つ以上の壁（１１４、１１６）の別の方の前記スロット（１１８）を位置合わせして連結することによって、互いと連結可能である、アセンブリ（９０）。
【請求項１３】
前記複数のセル（１４）を支持するように構成される複数のボタン（１３）を有するボタンシート（１２）と、
前記複数のセル（１４）に隣接して設けられる、複数の冷却プレート（１８）とをさらに含む、請求項１２記載のアセンブリ（９０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリに関する、より具体的には、バッテリの内部構成要素の機械的な包装に関する実施形態を含む。
【背景技術】
【０００２】
バッテリは、エネルギーを貯蔵するために有用である。バッテリの動作環境は、環境の動作温度の変化、広範な機械的振動および腐食性物質の存在を含む、いくつかの理由のために、比較的厳しい場合がある。
【０００３】
図１に、従来のバッテリ１９の内部アセンブリ１０を例示し、図２に、図１の内部アセンブリ１０を有する従来のバッテリ１９の横断面図を示す。例示するように、従来のバッテリ１９の内部アセンブリ１０は、ボタンシートとしても知られるベースプレート１２を含み、それは、複数のバスバー（図示せず）によって互いと電気的に接続される複数のセル１４を支持するように構成される、複数のボタンまたは突起部１３を有する。セル１４のグループを分離する、冷却ヘッダ１８から空気が供給される複数の冷却ダクトまたはプレート１６が、セル１４を所望の動作温度範囲内に維持する。図１をここに提示するが、その図は、例示し述べる他の特徴をさらに良く明確にするために、少数のセルだけを含んで、従来のバッテリの構成要素を示しており、市販の製品を例示していると見なすべきでない。
【０００４】
図２に例示するように、シート２０は、セル１４を、互いから、および従来のバッテリ１９の機械的包装から電気的に絶縁するために、隣接するセル１４の間に詰め込まれる。また、従来のバッテリ１９の機械的包装は、内側ハウジング２２を含み、それは、絶縁材料２６の層によって外側ハウジング２４から分離されて内部アセンブリ１０を包む。内側ハウジング２２と外側ハウジング２４の間のスペースは、バッテリ１９への、および／またはそれからの熱伝達を最小にするために、空気が抜かれる。ヒータ２８が、バッテリの温度を所望の動作レベルに上げるために、設けられる。
【０００５】
機械的振動によって、シート２０とセル１４の互いに対する相対的な動きが引き起こされて、バスバーの故障、電気的なクリープ（ｃｒｅｅｐ）、および／または密接に詰まったスペースのための衝突故障によるセルの間の電気的接続の喪失、ならびにシートの機械的および絶縁性の特性の損傷に繋がる恐れがある。考えられる技術上の課題は、電気的な絶縁材料の分離によるクリープおよび衝突故障；柔軟なベースによる高エネルギー、低周波数のセル共振；共振するセル応答による大きいセル並進；ベースプレートと冷却ダクトの間でのジョイントの機械的故障、内部のセル損傷（ホットセル）、バスバー割れ、内部のバッテリケース損傷、ならびに大きいセル並進によるヒータシートの亀裂および穴のあくこと；内部のバッテリケース損傷による真空の喪失；ヒータシートの亀裂および穴によるヒータ連続性の喪失；ヒータ連続性の喪失による、バッテリ温度を適切に維持する能力の喪失；内部のセル損傷によるセル間のセパレータシールへの損傷による、セル導電性（および／または適切な動作）の喪失；およびセル間のセパレータシールの損傷による、液化ナトリウムの漏れを含むことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０２５９２５８号明細書
【発明の概要】
【０００７】
したがって、現在使用できるバッテリの特徴および特性と異なる特徴および特性を備えるバッテリを開発することは、望ましいはずである。
【０００８】
一実施形態では、第１のセルと、第２のセルと、第１および第２の端子と、バスバーと、シートとを含む電気化学装置がもたらされる。第１のセルは、第１の面およびセル高さを有し、第２のセルは、第２の面を含む。第１の端子は、第１のセルの第１の面上に配置され、第２の端子は、第２のセルの第２の面上に配置される。バスバーは、バスバー高さを有し、第１のセル上の第１の端子を第２のセル上の第２の端子と電気的に結合する。シートは、第１のセルと第２のセルの間に配置され、シートは、セル高さとバスバー高さを重ね合わせた高さと少なくとも同じほどの高さである高さを有する少なくとも一部分を有する。
【０００９】
一実施形態では、方法が、ハウジング内において隣接するセルの間にノッチを付けたシートを配置するステップと；隣接するセルを互いと電気的に結合するために、ノッチを貫通してバスバーを配置するステップとを含む。
【００１０】
一実施形態では、電気化学装置内でセルを絶縁するためのアセンブリが、もたらされる。アセンブリは、それぞれが、セルより高い高さを有する、複数の壁を含む。各壁は、壁の長さ方向に沿って所定の間隔で配置される複数のスロットを画定し、その間隔は、セルの幅に少なくとも一部分基づく。２つ以上の壁は、２つ以上の壁の一方のスロットと、２つ以上の壁の別の方のスロットを位置合わせして連結することによって、互いと連結可能である。
【００１１】
本発明の具体的な実施形態を以下の明細書でより詳細に述べるとき、例示する添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来のバッテリの内部アセンブリの斜視図である。
【図２】図１の内部アセンブリを有する従来のバッテリの横断面図である。
【図３Ａ】開示する発明の実施形態を示す、バッテリの冷却ダクトに沿って取った横断面図である。
【図３Ｂ】開示する発明の実施形態を示す、図３Ａに示す例示図の正面図である。
【図３Ｃ】開示する発明の実施形態を示す、図３Ａに示す例示図の斜視図である。
【図４】開示する発明の一実施形態を開示する斜視図である。
【図５】開示する発明の一実施形態を開示する斜視図である。
【図６】一実施形態を開示する、バッテリの冷却ダクトに沿って取った横断面図である。
【図７Ａ】バッテリの内側ハウジングに接続されたリブの形態で追加するビーム部を示す図である。
【図７Ｂ】バッテリの内側ハウジングに接続されたプレートの形態で追加するビーム部を示す図である。
【図８】一実施形態を開示する、バッテリセルの端部の斜視図である。
【図９Ａ】一実施形態を開示する、バスバーに対して実質的に平行な方向に沿って延在するセルの上部に配置された電気的な絶縁材料のシートを含む、隣接するセルの間の電気的コネクタに沿って取った横断面図である。
【図９Ｂ】一実施形態を開示する、バスバーに対して実質的に平行な方向でセルの上部に配置された電気的な絶縁材料のシートを含む、隣接するセルの間の電気的コネクタに沿って取った横断面図である。
【図９Ｃ】一実施形態を開示する、バスバーの方向に対して実質的に横方向でバスバーの下に配置された電気的な絶縁材料のシートを含む、隣接するセルの間の電気的コネクタに沿って取った横断面図である。
【図１０】セルの上部部分および底部部分に配置されたシートを開示し、セルの上部部分に配置されるシートは、接触圧力によって作られた電気的接続部と一体化されたバスバーを有する、シートを示す図である。
【図１１】セルの上部部分に配置されたシートを開示し、シートは、機械的締まりばめによって作られた電気的接続部と一体にされたバスバーを有する、シートを示す図である。
【図１２Ａ】相補的な起伏の形態で粗面化した、および／または波型を付けた表面を備える隣接するシートおよびセルを開示する図である。
【図１２Ｂ】突起部および窪み部の形態で粗面化した、および／または波型を付けた表面を備える隣接するシートおよびセルを開示する図である。
【図１３】バッテリのセル、シートおよび／または冷却プレートを内側ハウジングに対して押し付けるバイアス部材を開示する図である。
【図１４】バッテリのセル、シートおよび／または冷却プレートのまわりに配置されたベルトまたはラップを開示する図である。
【図１５Ａ】可変形状のシートを開示する図である。
【図１５Ｂ】可変形状の冷却ダクトを開示する図である。
【図１６Ａ】可変形状のシートおよび／またはセルを開示する図である。
【図１６Ｂ】可変形状の冷却ダクトおよび／またはセルを開示する図である。
【図１７】ボタンシートに機械的に接続されたセルを開示する図である。
【図１８】セルの底部部分を絶縁されたボタンシート中に一体化するためのセル形状を開示する図である。
【図１９】バスバーを収容するために切り欠かれる、延長された長さのシートを開示する図である。
【図２０】バッテリ中でセルのまわりに配置される、複数の延長された長さのシートを開示する図である。
【図２１】複数のバスバーが、バッテリ中でシートのノッチを横切ってセルを相互接続するために使用されることを開示する図である。
【図２２】１つのバッテリのプロフィールが、一実施形態によれば実質的に均質であることを開示する図である。
【図２３】冷却チャネルが、バッテリのトップシートとセルの間に位置決めされることを開示する図である。
【図２４】複数の支持構造体が、セルとトップシートの間に配置されることを開示する図である。
【図２５】トップシートに結合される支持構造体を開示する図である。
【図２６】シートが、折り畳み式構造体中で結合されることを開示する図である。
【図２７】それぞれがセルを収容する区画を生成するために、折り畳み式構造体が、開いていることを開示する図である。
【図２８】折り畳み式構造体内に配置されるセルを開示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、電気化学装置に関する、より具体的には、バッテリの内部構成要素の機械的包装に関する実施形態を含む。同様の参照番号が、いくつかの図の全体にわたって同一または対応する要素を示す図面を参照して、開示する高温バッテリのいくつかの実施形態を開示し、それら実施形態は、内部アセンブリの強化、バッテリケースの強化、垂直のセルの動きの制限、またはそれらの組み合わせに関する実施形態を含む。
【００１４】
図３〜５に、高温バッテリの内部アセンブリをより強固にすることに関する、異なる実施形態を例示する。図３に、第１の実施形態を例示し、そこでは、複数の梁受金物３０を使用して、冷却ダクトまたはプレート１６からセルが吊るされる。図３は、バッテリの冷却ダクトに沿って取った横断面図（図３Ａ）、図３Ａに示す例示図の正面図（図３Ｂ）、およびその斜視図（図３Ｃ）を含む。示すように、梁受金物３０は、冷却ダクト１６に取り付けられた、垂直に延在するあぶみ３２を含む。隣接するあぶみ３２の間に、ベース支持部３４が、それぞれの梁受金物３０によって支持される個々のバッテリセルを支持するために、配置される。いくつかの事例では、１つベース支持部３４を使用して２つ以上のセル１４を支持することができ、さらに機械的振動がそれほど予想されない内部アセンブリの領域には、より小さい剛性をもたらすことができる。２つ以上のセル１４を支持するために、１つの梁受金物３０が、一実施形態では考えられるが、１つのセル当たり１つの梁受金物３０を、図３に例示するように、使用することができる。梁受金物３０は、適切な材料から製作される冷却プレート１６に取り付け、それによって、各セルをより強固に支持し、前方から後方まで内部アセンブリをより強固にしながら、ボタンシートを設ける必要性を取り除くことができる。一実施形態では、梁受金物３０は、図３に示すように、冷却プレート１６中に設けられる溝中に挿入される突起部を含む。
【００１５】
図４に、開示する発明による内部アセンブリ１０の別の実施形態を例示する。示すように、バッテリの内部アセンブリを強化し、かつボタンシート１２をより強固に支持するために、ビーム部３６が、ボタン１３の間でボタンシート１２中に形成される。この実施形態の一形態では、ビーム部３６は、図４に例示するように、冷却プレート１６に対して実質的に直角の方向で配置されるが、しかし、また、これらのビーム部３６は、対角線上に、またはボタン１３を接続する結合の形で配置することができる。分布の選択は、用途に特定のパラメータに少なくとも部分的に基づくことができる。さらに、各ビーム部３６の横断面形状は、たとえば、ただし限定するものとしてではなく、三角形、正方形、または楕円形とすることができ、ボタンシート１２の全体の剛性および製造の容易さを最大にするように、選択することができる。
【００１６】
図５に、ハイブリッドバッテリの内部アセンブリを強化するように構成される、開示する発明の一実施形態を例示する。示すように、本実施形態は、バッテリの背面で冷却ダクト１６を接続するように構成される相互接続部材または留め具部材３８を使用することを含む。本実施形態の変形形態は、相互接続要素３８をボタンシート１２に、および／またはボタンシート１２および冷却ダクト１６の両方に固定するステップを含むことができる。相互接続要素３８のいくつかの異なる実施形態は、ただしこれらに限定されないが、ストラップ、バンド、ワイヤ、スプリング、および／または金属シート（平坦な、または形成された）を含み、開示する発明の範囲に含まれる。相互接続要素３８は、ボタンシート１２をもっと支持するように構成される、具体的には、相互接続要素３８をそれに固定する場合、高信頼性のジョイントを使用する。相互接続要素３８の使用に加えて、またはその代替形態として、冷却ダクト１６およびボタンシート１２の両方の厚さを増加する、および／またはかかる接続をより連続的にすることによって、冷却ダクト１６のボタンシート１２への取り付けの堅さを増加させ、したがって、バッテリの内部アセンブリを強化し、冷却プレート１６およびボタンシート１２の厚さが増すにつれて、ボタンシート１２をより堅く支持し、そしてセル１４の垂直の動きを限定することができる。
【００１７】
図６および７に、バッテリケースをより強固にするように、したがって、使用の間、機械的振動によるバッテリの異なる構成要素の１つまたは複数の相対的な動きによって引き起こされる、バッテリケースへの損傷を減少するように構成される、開示する発明のいくつかの実施形態を例示する。図６に、ボタンシート１２を支持するために、内側ハウジング２２と外側ハウジング２４の間に耐火レンガ４０を使用することを含む実施形態の冷却プレート１６に沿って取った横断面図を例示する。耐火レンガ４０は、図６に例示するように、連続する部品とすることができ、または、それは、ボタンシート１２の底部に沿って配置される分離した部品（図示せず）とすることができる。耐火レンガ４０は、ボタンシート１２の下に比較的強固な表面をもたらし、それによって、バッテリケースに加えることができる圧力の量を増加して、内側ハウジング２２をそれほど柔軟にさせないことができる。
【００１８】
図７に、バッテリケースを強化するように構成される、開示する発明の一実施形態を例示する。本実施形態では、リブ４２の形態で（図７Ａ）、またはプレート４４の形態で（図７Ｂ）追加されるビーム部が、内側ハウジング２２に接続される。図７Ａおよび７Ｂに示すように、リブ４２またはプレート４４は、絶縁材料２６中に突き出るように内側ハウジング２２に接続され、その結果、内側ハウジング２２がより強固になり、ボタンシート１２の支持が向上される。リブ４２およびプレート４４は、ただしこれに限定されないが、溶接によることを含む複数の方法によって、内側ハウジング２２に接続することができる。あるいは、リブ４２およびプレート４４は、絶縁材料２６中に突き出るように、外側ハウジング２４に接続する、または取り付けることができる。この代替形態では、より強固な外側ハウジング２４を得られ、それは、他の付属品のそれへの追加に対してより良く耐え、バッテリケースの全体のたわみをより少なくし、バッテリの内部アセンブリをより堅く支持することができる。図７に関する、ここに論議する実施形態では、リブ４２およびプレート４４の数および位置は、バッテリケースの局部的な、および／または全体的な剛性を制御する所望に従って変更することができる。そのように、リブ４２は、ボタンシート１２の各ボタン１３の下に配置することができる、または所望の効果をもたらすために、必要に応じて、いずれもの順序またはパターンで分離的に分散させることができる。
【００１９】
図８〜２５に、セル１４の垂直の動きを制限し、したがって、使用中、機械的振動による、それへの損傷を減少するように構成される、開示する発明のいくつかの実施形態を例示する。かかる実施形態の第１の実施形態では、セル１４の端部の図８の斜視図に例示するように、バイアス部材４６が、セル１４の上部部分に配置され、それによって、圧縮荷重が、内側ハウジング２２（図示せず）からセル１４に加えられる。バイアス部材４６は、圧縮ディスクの形態（例示するように）、またはスプリングの形態（図示せず）とすることができる。バイアス部材４６を各セルの上部部分に追加すると、セル１４と内側ハウジング２２の間のギャップが減少される、および／または取り除かれ、それによって、個々のセルのばね定数を制御する方法がもたらされ、１つのセルの別のセルに対する相対的な動きが最小にされることになる。個々のセルのばね定数は、ここで使用するとき、スプリング力によるセル１４の動きの割合、またはそのセル自体および囲繞するセルによって生成される剛性に関連する。いくつかの事例では、バイアス部材４６は、バッテリ中で分離したセル１４の上部に配置し、さらに、垂直の動きが減少すると予想される領域中では、セル１４の垂直の動きの制限が緩和される。それゆえ、セル１４の上部に分離して配置されるバイアス部材４６が、本発明の範囲に含まれるが、また、１つのセル１４当たりに、１つのバイアス部材４６が考慮される。
【００２０】
図９Ａ〜９Ｃに、セルをしっかりと締め付けるように設計される様々な構成でセルの上部の上に配置される電気的な絶縁材料のシートの使用に付随する、セルの互いに対する垂直の動きを制限する、および／または限定するように構成される、様々な実施形態を例示する。図９Ａの実施形態は、電気的な絶縁材料のシート５４を含み、それは、バッテリ端子５０および５２が、シート５４を貫通して突き出て、シート５４の上に配置されるバスバー４８によって、互いと接続されるように、セル１４の上部に配置される。使用されることになるシート５４の方向付けおよび数は、セルの垂直の動きの局部的な量の最小にすべき量に依存することができる。図９Ａに例示するように、シート５４は、バスバー４８に対して実質的に平行な方向に沿って延在し、セル１４の上部部分を受け入れるために、セル１４と接触している表面上に開口部を含む。シート５４がセルをしっかりと締め付けるとき、セルのばね定数は、より良く制御され、それによって、セルの互いに対する相対的な動きが限定される。シート５４は、バッテリの内側ハウジング２２上に、および／または冷却ダクト上に支持することができ、雲母、セラミックまたはシリコーンセラミックから製作することができる。図９Ｂの実施形態では、例示する側面図および上面図に示すように、絶縁材料のシート５４は、電気的な端子５０および５２、およびそれらを接続するバスバー４８を露出したままに残すように、バスバー４８の実質的に平行な方向でセル１４の上部に配置される。図９Ｃの実施形態では、絶縁材料のシート５４は、バスバー４８の下に貼り付けられて、バスバー４８の方向に対して実質的に横の方向に沿って延在する。また、図９Ｂと９Ｃの特徴を組み合わせる実施形態は、開示する主題の範囲に含まれる。
【００２１】
図１０に、セル１４の互いに対する垂直な動きを制限する、および／または限定する一実施形態を例示する。この実施形態では、トップシート５４中に孔が、セル１４の上部部分を収容するためには全く必要でないように、バスバー４８をその中に一体化したシート５４が、セル１４の上部部分５６に貼り付けられ、かつバスバー４８を備えていない同様のシート５４が、セルの底部部分５８に貼り付けられる。電気的接続部が、シート５４に接続されるファスナ６０が発揮する、セル１４の上部部分５６と底部部分５８に加えられる接触圧力によって、作られる。図１０の実施形態では、セルの互いに対する相対的な動きの制御が可能になり、独立したバスバーに対する必要性、およびバスバー４８をバッテリの電気的端子５０および５２にろう付けする必要性を取り除くことが可能になる。また、図１０に示す実施形態の一体化されたバスバー４８は、ファスナ６０なしで使用することができ、また、図９に示す実施形態は、図１０に例示する実施形態に関して説明したように、ファスナ６０を用いて使用することができる。
【００２２】
図１１に、セルの互いに対する垂直の動きを限定する、および／または減少させるように構成される一実施形態を例示する。示すように、図１１の実施形態では、シート５４は、一体化されたバスバー４８を組み込み、それは、セルの上部に接続され、機械的な締まりばめによって取り付けられる。また、この実施形態は、セルの互いに対する相対的な動きの制御を可能にし、独立したバスバーに対する必要性、およびバスバー４８をバッテリの電気的端子５０および５２にろう付けする必要性を取り除くことを可能にする。この実施形態の変形形態は、相対的な動きを防止するために、シート５４（図９Ａに同様の）に締まりばめを実施させることだけによって、達成することができるはずである。
【００２３】
セルの互いに対する垂直の動きを限定する、および／または減少させるように構成される一実施形態では、セルの動きを鈍らせるために、接着剤がセル１４の側面の表面に塗布される。適切な接着剤は、エポキシ、シアン酸エステル、および／またはワニスを含む。
【００２４】
図１２に、セル１４の互いに対する垂直の動きを防止する、鈍らせる、および／または制限するように構成される、開示する発明の一実施形態を例示する。示すように、この実施形態では、それぞれの構成要素の他の構成要素に対する滑り傾向を減少させるために、シート２０およびセル１４の隣接する表面が、粗面化される、および／または波型を付けられる。図１２Ａでは、シート２０およびセル１４の隣接する表面は、相補的な起伏を含み、それは、規則的な、または不規則の形状を有することができる。図１２Ｂでは、シート２０およびセル１４の隣接する表面は、対応する突起部および窪み部を含む。
【００２５】
セル１４およびシート２０の互いに対する相対的な垂直の動きを減少させるように構成される一実施形態を図１３に例示する。示すように、この実施形態は、セル１４、シート２０および冷却プレート１６を内側ハウジング２２からバッテリの中央部分に向けて、内側ハウジング２２に接触して配置されたバイアス部材６２を使用して、押し付けるステップを含む。バイアス部材６２の実施例は、ただしこれらに限定されないが、シムおよびスプリングを含む。押し付けは、過剰に抑圧する形状を有することによって、実現される。言い換えると、バイアス部材を追加すると、形状の上での干渉によって、セルアレイに圧縮荷重が加えられ、バッテリケースに引っ張り荷重が加えられる。バイアス部材は、それらに隣接するケース材料より強固であり、したがって、対向する部材が、自由に分離することを許さないが、しかし、その代わりに、互いの上に等しい、反対の力を加えるのを可能にすることにはずである。バイアス部材６２は、セル１４の動きを垂直方向で鈍らせる上で支援することになり、すべての既存の材料を用いて適用することができる。
【００２６】
一実施形態では、セル１４およびシート２０の互いに対する相対的な垂直の動きを減少させるように構成されるシステムを図１４に例示する。示すように、この実施形態は、セル１４、シート２０および冷却プレート１６をベルトまたはラップ６４を用いて包むステップを含む。これは、各セルが、別の隣接するセルに対して垂直に動く傾向をより少なくするように、抑制力をもたらす。
【００２７】
図１５Ａおよび１５Ｂに、セル１４の互いに対する相対的な垂直の動きを減少させるように構成され、したがってバッテリによる機械的振動によって機能しなくなるバスバー４８の傾向を取り除く、および／または減少させる一実施形態が、使用中である状態を例示する。図１５に示すように、この実施形態は、シート２０の形状が、上向きのセルの動きを防止する／それに逆らうために、上部でより厚くされ、それによって相対的なセルの動きを鈍らせる／制限する変形形態（図１５Ａ）、および冷却ダクト１６の形状が、上向きのセルの動きを防止する／それに逆らうために、上部でより厚くされ、それによって相対的なセルの動きを鈍らせる／制限する変形形態（図１５Ｂ）を含む。
【００２８】
図１６Ａおよび１６Ｂに、セル１４の互いに対する相対的な垂直の動きを減少させるように構成され、したがってバッテリによる機械的振動によって機能しなくなるバスバー４８の傾向を取り除く、および／または減少させる一実施形態が、使用中である状態を例示する。図１６に示すように、この実施形態は、垂直の方向のセルの動きを防止する／鈍らせるための、セル１４およびシート２０の形状の変形形態（図１６Ａ）、および垂直の方向のセルの動きを防止する／鈍らせるための、セル１４および冷却ダクト１６の形状の変形形態（図１６Ｂ）を含む。この実施形態では、所与の位置でセル１４の幅または直径を特性付ける寸法が変更される、すなわち、その幅または直径を、セル１４の他の部分での幅または直径と比べて減少させる、または増加させ、それによって、隣接するセル１４の間に追加のスペースを生成し、さらに、シートの対応する寸法が、セル形状の変化に適合するように、増加される、または減少される。
【００２９】
図１６Ａに示すように、この実施形態の一実施例では、セル１４の幅または直径を特徴付ける寸法は、変更される、すなわち、セル１４の実質的に中央の部分において、その幅または直径が、セル１４の上部部分および底部部分での幅または直径に比べて減少され、それによって、隣接するセル１４の間に追加のスペースが生成される。次いで、隣接するセル１４の間に生成された追加のスペースは、セル１４の幅または直径が減少された対応する位置で、より大きい幅を有するシート２０によって占められ、次いで、シート２０の幅は、シート２０の中央部分からその上部部分および底部部分に向けて減少し、それによって、セル１４の形状に適合する。
【００３０】
図１６Ｂの代替実施形態で示すように、セル１４の幅または直径を特徴付ける寸法は、変更される、すなわち、セル１４の実質的に中央の部分において、その幅または直径が、セル１４の上部部分および底部部分での幅または直径に比べて増加され、それによって、隣接するセル１４の間に、その上部部分および底部部分で追加のスペースが生成される。次いで、隣接するセル１４の間に生成された追加のスペースは、セル１４の幅または直径が増加された対応する位置で、より大きい幅を有する冷却プレート１６によって占められ、次いで、冷却プレート１６の幅は、その上部部分および底部部分から減少し、それによって、隣接するセル１４の対応する形状に適合する。図１６に、シート、セルおよび／または冷却プレートの形状の実施例を例示する。示すように、これらの形状は、対称的である必要はない。たとえば、セルだけを、それが上部でより広くなるように、製作することができるはずである。または、代替のセルを、上部でより広く、かつ底部でより広くさせることができるはずである。
【００３１】
図１７に、セルの互いに対する相対的な垂直の動きを減少させ、したがって、垂直のセルの動きを制限し、一方、同時に、バッテリの内部アセンブリに剛性をもたらすように構成される一実施形態を例示する。示すように、この実施形態は、セル１４の底部を絶縁ボタンシート１２に、ボルト止め、リベット止め、溶接および／またはろう付けの接続部などの機械的接続部によって固定するステップを含む。図１７の例示図では、セル１４の底部部分は、絶縁ボタンシート１２中の開口部を貫通して伸びる固定部材６８を含む。次いで、ナット６６が、固定部材６８を絶縁ボタンシート１２に固定するために使用される。
【００３２】
図１８に、セルの互いに対する相対的な垂直の動きを減少させ、したがって、また垂直のセルの動きを制限し、一方、同時に、バッテリの内部アセンブリに剛性をもたらすように構成される一実施形態を例示する。示すように、この実施形態は、絶縁ボタンシート１２に接触しているセル１４の部分の、セル１４をボタンシート１２中に一体化する、または含めるための形状的な変形ステップを含む。この一体化または包含プロセスは、接着剤および／またはファスナを使用することによって、達成することができる。適切な接着剤は、ワニスおよびエポキシを含むことができ、一方、適切なファスナは、セル１４の底部部分と絶縁ボタンシート１２の間の溝接続部または窪み接続部を含むことができる。
【００３３】
図１８の第１の例示図では、セルのまわりすべてに突起部を生成することができ、第２の例示図では、かかる突起部は、いくつかの場所中に設けられ（２つの半球突起部とすることができる）、そして第３の例示図では、突起部の形状は、三角形とすることができ、セルは、その中に滑り込ませる、または押し込むことができるはずである。他の変形形態では、取り付け時、所定の場所中にセルをしっかりとはめ込むことができるように、セルおよび内部アセンブリが、形状を画定することが可能になることができるはずである。セルの底部を堅固に形成されたベースまたは突起部中にしっかりと固定する目的のための様々なスタイルでの形状の不連続部（突起部）が、セルケース中の対応する窪みを備えるベース上に存在することができるはずである。
【００３４】
図１９に、セルの振動および運動を減少させるように構成され、延長された長さのシート７４が、アセンブリ内でそれぞれのセル１４を絶縁するために使用される、一実施形態を例示する。それぞれのセルは、面９４上に取り付けられる端子５０を含み、端子５０は、対応する形状を有するバスバー４８に適合する。一実施形態では、端子５０は、円形に形作られたプロフィールを有し、バスバー４８は、端子上への適切な設置を可能にする、相補的な円形の切り抜きを有する。この構成は、溶接、ろう付け、および／またははんだ付けなどを介して、バスバー４８を端子５０に永久的に結合するためのさらなる操作に適合する。この方法では、バッテリ内のセル１４は、所望の電力貯蔵および供給の要件を満たすように、互いと効率的に結合することができる。
【００３５】
この実施形態では、延長された長さのシート７４は、セル１４、バスバー４８および端子５０の組み立て高さと実質的に同等である。たとえば、一実施形態では、セル１４、バスバー４８および端子５０は、長軸を画定し、シート７４の長軸は、セル１４、バスバー４８および端子５０の長軸と実質的に同じ長さである。一態様によれば、それらは、製造時の変動を別にすると、同じ長さとすることができる。延長された長さのシート７４は、標準の長さのシート２０に対する代替えとして使用することができ、それは、バスバー４８とシート２０の上部の間のギャップによって２〜３ｍｍまたはそれより長いだけ、垂直に変わることができる。従来の設計でのギャップは、バスバー４８が、絶縁シートの干渉なしに各セル１４の端子５０、５２の間に配置されるのを可能にする。しかし、また、このギャップによって高められる利便性によって、標準の長さのシート２０が、ギャップ間隔内で垂直に変位することが可能になる。かかる運動は、標準の長さのシート２０の亀裂または破損を引き起こす恐れがあり、それは、セル間の絶縁が不適切になることに繋がる恐れがある。
【００３６】
一実施形態では、延長された長さのシート７４は、上記に論議した標準の長さのシート２０に比べて、ほぼ１．５０ｍｍ長い。このギャップが実質的に減少される、または取り除かれるので、また、延長された長さのシート７４の垂直の変動は、減少されて（たとえば、０．５〜１．５ｍｍ）、構造的な安定性をより高めることができる。さらに、延長された長さのシート７４を使用すると、ふく進距離（ｃｒｅｅｐｅｒ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）をより大きくするのを助長し、セル１４の上部に対する電気的絶縁のマージンをより大きくすることができる。
【００３７】
延長された長さのシート７４は、パターン形成して切断し、それによって、バッテリ内でセルの間を絶縁するために、用途に特定のプロフィールおよび／または形状を生成することができる。シートを製作する上で使用するのに適切な材料は、雲母を含むことができる。他の適切な材料は、セラミック、熱硬化性材料などを含むことができる。他の代用品は、ガラス、アクリレート重合体、酢酸セルロース、グラスファイバ、ナイロン、フェノール性材料、ポリカーボネート、ポリエステル、スチレン、ポリ塩化ビニル、シリコーン、メラミンおよびバルカナイズドファイバ（ｖｕｌｃａｎｉｚｅｄ  ｆｉｂｅｒ）を含むことができる。代替形態または追加の形態として、延長された長さのシートは、噴霧された（または、そうでなければ、塗布された）コーティング、たとえばプラズマのアルミナ、ジルコニア、セラミック塗料などを含み、絶縁性を高めることができる。これらの材料は、多くの材料の泡状にされる、詰め込まれる、純粋の、または複合物とすることができる。複合物は、積層とすることができ、絡み合わせる、または織られる部分を含むことができる。
【００３８】
一実施形態では、延長された長さのシート７４は、異なる隣接する構造上の要素、チャネルのサイズ、形状および／または構成に都合が良いように、適応させることができる１つまたは複数の特徴を含む。たとえば、丸めた隅部７６によって、ロボット、または他の機械的装置が、挿入の間、隅部を引きちぎる、または他の構成要素を損なうことなく、シートをピックアンドプレース（ｐｉｃｋ−ａｎｄ−ｐｌａｃｅ）するのが可能になる。さらに、丸めた隅部７６によって、バッテリの組み立て中などで、許容差が低い領域中にシート７４が簡単に配置される。隅部７６は、設計の制限事項に適合するために、一方また、それぞれのセルを最大限に可能なだけ絶縁するために、異なるサイズおよび形状を有することができる。たとえば、隅部は、具体的な設計の制限事項および／またはバッテリ内の構造物に適合するために、面取りした、または不規則な形状プロフィールを有することができる。また、かかるプロフィール設計は、ピックアンドプレースの機械的な、または人手による組み立てを容易にするように、選択することができる。
【００３９】
一実施形態では、延長された長さのシート７４は、シート７４の端部または縁部で指状突起７８と７９の間に配置されるノッチ７２を含む。ノッチ７２は、第１のセルの端子（たとえば、端子５０）を第２のセルの端子（たとえば、端子５２）と相互接続するバスバー４８のサイズと釣り合うようにすることができる。セルは、常接、直列回路構成で接続されるので、バスバーは、セル毎の４つの辺の２つの辺上に通常用いられ、すなわち、ある１つの隣接するセルからの入力と、別の隣接するセルへの出力である。かかる構成では、セル１４を囲繞する２つのシート７４が、ノッチ７２を含み、２つのシートが、含まない。他の実施形態では、単一の延長された長さのシートだけが、ノッチを含むことになる、というのはセルアレイ内の入口点または出口点に、そのバッテリを配置することができるからである。ノッチを付けられた、延長された長さのシート７４をセル（複数可）に対して配置することによって、１つのセルを別のセルと相互接続するための、効率の良い、正確なバスバーの配置を容易にすることができる。
【００４０】
ノッチは、バスバーの様々なサイズに適合することができる。ノッチの高さおよび幅は、バスバーと指状突起の内側表面（複数可）の間の所定の許容差で、バスバーの配置を可能にするために、必要に応じて、変更することができる。１つまたは複数の辺は、特定の所望のプロフィールを有することができる、および／またはバッテリ設計の様々な機械的要件に対応する角度を有することができる。さらに、指状突起７８および７９の幅は、１つのセルから別のセルへ、端子を相互接続するための、バスバー４８の中心を外した配置に適合するために、変化することができる。この方法では、具体的な許容差は、バスバー４８の接続性を高め、一方同時に、延長された長さのシート７４によって生成された個別の区画内での各セルの変位を最小にするように、設けることができる。
【００４１】
図２０に、セルが、内側ハウジング（この図では示していないが、図６のハウジング２２と同様である）内に所望の構成で配置されている、具体的な製造段階におけるバッテリを例示する。示すように、各セルは、各セルの上部で中央に位置決めされた第１の端子５０と、１つの辺に隣接する第２の端子５２とを含む。所望の配置では、第２の端子５２は、ノッチ７２を含む延長された長さのシート７４に隣り合って配置され、それによって、バスバー４８を、個別のセルの第１の端子５０と第２の端子５２を相互接続するために、配置することが可能になる。正確で効率的なバッテリの組み立てを容易にするために、指標８２が、ノッチの表面上に、および／またはノッチ７２に隣接して配置される。指標は、塗る、マークする、またはそうでなければ、組み立て技術者、視覚システムまたは他の製造ツールに対して、ノッチ７２をはっきりと見えるようにするために、区別することができる。指標は、特定の条件下だけで目に見える視覚指標とすることができる。かかる条件は、所定の波長の光による照明、温度閾値までの加熱、磁気フラックスへの暴露、または他の状況を含むことができる。
【００４２】
図２１に、図２０に描く製造段階に続く製造段階におけるバッテリアセンブリ９０を例示する。いくつかの位置で示すように、バスバー４８は、指標８２を使用して、第１のセルの端子５０を第２のセルの端子５２と相互接続するために、個別のノッチを横切って配置される。この方法では、バッテリは、所望の電流の流れを促進するための回路設計に従って、組み立てることができる。このプロセスは、操作員が、段階的なやり方でそれぞれの接続を確認するためにアセンブリ９０全体を調べることなく、指標だけを制御用データとして使用することができるので、効率的なペースで実施することができる。このような指示は、組み立てプロセス内の誤りを減少させて、品質基準が、一貫して満たされる、またはそれを超えることが保証される。
【００４３】
一度バスバーがアセンブリ内に適切に配置されると、ろう付け、はんだ付け、溶接または別のプロセスを用いて、バスバーを個別の端子５０、５２に結合することができる。そのような結合するステップは、一度すべてのバスバーが、セルを互いと結合するために、バッテリ全体にわたって適切に配置されると、単一の操作で達成することができる。この方法では、各延長された長さのシート７４内のノッチを利用することによって、バスバー４８は、操作員が延長された長さのシート７４を押しつぶす、またはそうでなければ損傷させることがない限り、単一の適切な方向付けで配置することができる。かかる損傷は、バスバーの配置が、間違っていて、修正処置を取ることが必要であるという内在する警報として働くことになる。
【００４４】
図２２に、内側ハウジング、外側ハウジング、冷却プレート１６および延長された長さのシート７４が、高さが実質的に同等であることを例示するために、仕上げられたアセンブリ９０の側面図を示す。トッププレートが、これらの構成要素の縁部上に配置されるので、均質の高さによって、アセンブリ９０内の各セルおよび延長された長さのシート７４について起こり得る垂直変位が、最小の量であることが保証される。
【００４５】
図２３に、内側ハウジング２２の側面プロフィールを例示し、それは、ある高さの容積を画定する内側表面を有する。この実施形態では、延長された長さのシート７４は、内側ハウジング２２の容積の高さと実質的に同等であり、セル１４は、内側ハウジング２２の容積の高さより比較的に低い。一実施形態では、内側ハウジング（および付随するバッテリアセンブリ）は、上方である動作方向を有し、それは、棚またはブラケットなど、バッテリアセンブリを支持する表面に対向して位置決めされるヒータおよびトップ雲母層１０４と関連がある。
【００４６】
延長された長さのシートとセルの間の高さの不一致の結果として、冷却チャネル１０２が生成され、それは、ヒータ２８からトップ雲母層１０４を通ってセル１４に至るまでの対流熱伝達１１０を促進する。この構成では、延長された長さのシート７４は、セル１４の間を電気的に絶縁するだけでなく、ヒータ２８とセル１４の間に配置されるトップシート１０４を構造的に支持することも行う。図２３に描いた実施形態は、セルの運動が垂直方向で冷却チャネル１０２に向けて起きる恐れがあるので、固定される電気化学装置中で使用される。
【００４７】
図２３および２４に示すように、一実施形態では、起こり得る垂直変位を克服するために、複数の支持ストリップ１０８が、冷却チャネル１０２内に配置されて、セル１４の起こり得る垂直変位を最小にする。支持ストリップ１０８の使用は、セル１４の垂直変位およびその起こり得る損傷を軽減するために、採用することができる。示す実施形態では、支持ストリップは、雲母から製作され、糊、他の接着剤、または他の結合用化学物質を介してトップシート１０４に付着される。一例示の実施形態では、支持ストリップ１０８は、対応するバスバー４８とトップシート１０４の間に配置される。支持ストリップ１０８のサイズは、バスバー４８に至るまで力が発揮されて、セル１４の運動を最小にする締まりばめを生成するように、選択することができる。また、支持ストリップ１０８は、ヒータ２８からセル１４までの対流および伝導の両方での熱伝達を促進することができ、冷却チャネルが、セル１４から熱を除去するための冷却空気の流れを可能にする。
【００４８】
図２６〜２８に、バッテリ内に複数のセル１４を収容する区画を生成するために利用される、折り畳み式エッグクレート（ｅｇｇ  ｃｒａｔｅ）のシート設計１１０を描く。この実施形態では、区画の構造は、バッテリのぎっしり詰まった格納および効率的な組み立てを促進するように設計される。図２６に、壁１１４および１１６が、スロット１１８を介して、交互に配置される、エッグクレート設計を例示する。区画１２６は、図２７に示すように、エッグクレート構造体１１０が、開かれ、壁１１４および１１６が、直交して配置されたとき、生成される。この方法では、延長された長さのシート７４は、折り畳んで平坦な構成で貯蔵して、使用前の貯蔵スペースを最小にすることができる。区画は、スロット１１８内に壁１１４、１１６を配置することによって組み立てられ、スロット１１８は、各シートの長さ方向に沿って規則的な間隔で配置される。
【００４９】
エッグクレート構造体を組み立てるために、シート１１４は、反転させてシート１１６の適切なスロット１１８中に挿入して、実質的にどのようなサイズにもすることができる区画１２６の骨組を生成することができる。骨組は、その中で使用されるセル１４の数に応じて、バッテリの内側ハウジング内に配置することができる。図２８に、セルが各区画内に配置されている、エッグクレートのシート設計１１０を例示する。代替実施形態では、ノッチが、雲母のエッグクレートシート内の適切な位置に切られて、上記で述べたように、各バッテリ内にバスバー４８を適切に配置するのを容易にする。
【００５０】
一実施形態では、電気化学装置が、第１の面およびセル高さを有する第１のセルと、第２の面を含む第２のセルとを含む。第１の端子が、第１のセルの第１の面上に配置され、第２の端子が、第２のセルの第２の面上に配置される。バスバーが、バスバー高さを有し、第１のセル上の第１の端子を第２のセル上の第２の端子に電気的に結合する。シートが、第１のセルと第２のセルの間に配置され、セル高さおよびバスバー高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有する少なくとも一部分を有する。シートは、ノッチを画定する縁部を有し、ノッチの幅は、バスバーの幅より広く、ノッチの深さは、バスバーの高さより大きくて、ノッチを貫通して伸びるバスバーを収容する。一実施形態では、ノッチは、縁部中に配置され、シートの隅部から隔置される。シートは、少なくとも２つの指状突起を有し、少なくとも１つの指状突起は、ノッチの各辺上にあり、少なくとも１つの指状突起のそれぞれは、セル高さおよびバスバー高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有するシートの少なくとも一部分である。
【００５１】
一実施形態では、電気化学装置が、第１の面およびセル高さを有する第１のセルと、第２の面を含む第２のセルとを含む。第１の端子が、第１のセルの第１の面上に配置され、第２の端子が、第２のセルの第２の面上に配置される。バスバーが、バスバー高さを有し、第１のセル上の第１の端子を第２のセル上の第２の端子に電気的に結合する。シートが、第１のセルと第２のセルの間に配置され、セル高さおよびバスバー高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有する少なくとも一部分を有する。シートは、ノッチを画定する縁部を有し、ノッチの幅は、バスバーの幅より広く、ノッチの深さは、バスバーの高さより大きくて、ノッチを貫通して伸びるバスバーを収容する。ノッチは、シートの縁部に配置され、シートの一方の隅部から隔置され、ノッチの位置のためでない場合、シートの別の方の隅部がある場所になる。
【００５２】
一実施形態では、電気化学装置が、第１の面およびセル高さを有する第１のセルと、第２の面を含む第２のセルとを含む。第１の端子が、第１のセルの第１の面上に配置され、第２の端子が、第２のセルの第２の面上に配置される。バスバーが、バスバー高さを有し、第１のセル上の第１の端子を第２のセル上の第２の端子に電気的に結合する。シートが、第１のセルと第２のセルの間に配置され、セル高さおよびバスバー高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有する少なくとも一部分を有する。ノッチは、シートの縁部によって画定される複数のノッチの１つであり、それらは、互いの鏡像になるように配置される。
【００５３】
一実施形態では、電気化学装置が、第１の面およびセル高さを有する第１のセルと、第２の面を含む第２のセルとを含む。第１の端子が、第１のセルの第１の面上に配置され、第２の端子が、第２のセルの第２の面上に配置される。バスバーが、バスバー高さを有し、第１のセル上の第１の端子を第２のセル上の第２の端子に電気的に結合する。シートが、第１のセルと第２のセルの間に配置され、セル高さおよびバスバー高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有する少なくとも一部分を有する。ノッチは、シートの縁部によって画定される複数のノッチの１つであり、複数のノッチの１つだけが、指標を支持する。バスバーは、指標を支持するノッチを横切って配置される。
【００５４】
一実施形態では、電気化学装置が、第１の面およびセル高さを有する第１のセルと、第２の面を含む第２のセルとを含む。第１の端子が、第１のセルの第１の面上に配置され、第２の端子が、第２のセルの第２の面上に配置される。バスバーが、バスバー高さを有し、第１のセル上の第１の端子を第２のセル上の第２の端子に電気的に結合する。シートが、第１のセルと第２のセルの間に配置され、セル高さおよびバスバー高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有する少なくとも一部分を有する。ノッチを画定する、シートの縁部の一部分が、指標を支持する。一実施形態では、指標は、塗装、マーキングおよび／またはインクの１つまたは複数である視覚指標である。
【００５５】
一実施形態では、電気化学装置が、第１の面およびセル高さを有する第１のセルと、第２の面を含む第２のセルとを含む。第１の端子が、第１のセルの第１の面上に配置され、第２の端子が、第２のセルの第２の面上に配置される。バスバーが、バスバー高さを有し、第１のセル上の第１の端子を第２のセル上の第２の端子に電気的に結合する。シートが、第１のセルと第２のセルの間に配置され、セル高さおよびバスバー高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有する少なくとも一部分を有する。ノッチを画定する、シートの縁部の一部分が、指標を支持し、指標は、所定の環境条件に晒されたときだけ、はっきりと見える。環境条件は、温度、磁気フラックス、所定の波長の光、および／または観測角度の１つである。
【００５６】
一実施形態では、電気化学装置が、第１の面およびセル高さを有する第１のセルと、第２の面を含む第２のセルとを含む。第１の端子が、第１のセルの第１の面上に配置され、第２の端子が、第２のセルの第２の面上に配置される。バスバーが、バスバー高さを有し、第１のセル上の第１の端子を第２のセル上の第２の端子に電気的に結合する。雲母から製作されるシートが、第１のセルと第２のセルの間に配置され、セル高さおよびバスバー高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有する少なくとも一部分を有する。
【００５７】
一実施形態では、ノッチを付けたシートが、ハウジング内で隣接するセルの間に配置される。バスバーが、隣接するセルを互いと電気的に結合するために、ノッチを貫通して配置される。ノッチに付随する指標が、検知され、シートとノッチは、検知された指標を使用して位置合わせされる。ここに論議するように、指標を検知するステップは、具体的な特徴の存在を識別する異種のシステムおよび方法を使用して、達成することができる。一実施例では、指標は、具体的な色であり、それは、ノッチ上に配置されたとき識別される。代替または追加の実施形態では、指標は、特定のハンド幅の光および／または特定の温度範囲に晒されたときだけ、可視である。一実施形態では、指標は、隆起した、または他の構造的な特徴である。
【００５８】
かかる指標の有無を検知するために、ユーザは、裸眼によるユーザ自身の視覚に依存する、または、この目的に適したような眼鏡を使用することによることができる。また、検知するステップは、視覚システム、カメラ、色センサ、変位センサ、非接触スイッチ、全通ビームセンサ、または指標の有無を区別することができる、他の光学的センサを使用することによって達成することができる。１つのアプローチでは、非接触スイッチは、ノッチの位置に、またはその近くに位置する構造上の異常（たとえば、タブ、バンプなど）を識別するために、終結場所に近接して位置付けられる。別の実施形態では、終結場所の位置は、もしあれば、バッテリアセンブリ内にある指標を暴露するために、ＵＶ照明（または、他の特定のハンド幅）を用いて照らされる。かかる特徴が、識別された場合、操作員には、ライト、ブザーまたは同様の通知手段など、特定の出力によって通知することができる。
【００５９】
一実施形態では、ノッチを付けたシートが、ハウジング内で隣接するセルの間に配置される。バスバーが、隣接するセルを互いと電気的に結合するために、ノッチを貫通して配置される。シートによって画定されるノッチは、指標を用いてマークされる。
【００６０】
一実施形態では、電気化学装置内でセルを絶縁するためのアセンブリが、複数の壁を含み、そのそれぞれは、セルより高い高さを有する。それぞれの壁は、壁の長さ方向に沿って所定の間隔で配置される複数のスロットを画定し、その間隔は、セルの幅に少なくとも一部分基づく。複数の壁の２つ以上が、２つ以上の壁の一方のスロットを２つ以上の壁の別の方のスロットと位置合わせして連結することによって、互いと連結可能である。それぞれの壁は、複数のノッチをさらに画定し、そのノッチのそれぞれは、セルの１つをセルの別のセルと電気的に結合するバスバーが、通り抜けるのを容易にするように構成される。複数のノッチは、壁の一方の縁部によって画定されるノッチと、同じ壁の対向する縁部によって画定されるノッチとを含む。２つ以上の壁のスロットを連結するステップでは、壁のスロットを付けた辺上のノッチを、別の壁のスロットを付けていない辺上のノッチに近接して配置する。ノッチのいくつかは、指標と関連付けられ、一方、ノッチのその他は、指標と関係がなく、それによって、指標と関連付けられたノッチだけを貫通して伸びるバスバーを使用して、複数のセルを決定された電気的結合のために配列することが容易になる。
【００６１】
一実施形態では、電気化学装置が、第１の面およびセル高さを有する第１のセルと、第２の面を含む第２のセルとを含む。第１の端子が、第１のセルの第１の面上に配置され、第２の端子が、第２のセルの第２の面上に配置される。バスバーが、バスバー高さを有し、バスバーは、第１のセル上の第１の端子を第２のセル上の第２の端子に電気的に結合する。シートが、第１のセルと第２のセルの間に配置され、シートは、セル高さおよびバスバー高さを重ね合わせた高さと少なくとも同程度の高さを有する少なくとも一部分を有する。ボタンシートが、第１のセルおよび第２のセルを支持するように構成される複数のボタンを含み、ビーム部が、ボタンシート上のボタンの間に配置される。少なくとも１つのファスナが、少なくとも１つのセルの底部部分に配置され、ボタンシートを貫通して伸び、その少なくとも１つのファスナは、少なくとも１つのセルをボタンシートに固定するように構成される。少なくとも１つのファスナは、ボルト接続部、リベット接続部、ろう付け接続部、溶接接続部およびそれらの組み合わせからなる群から選択される接続部によって、ボタンシートに接続される。
【００６２】
一実施形態では、電気化学装置内でセルを絶縁するためのアセンブリが、複数の壁を含み、そのそれぞれは、セルより高い高さを有する。それぞれの壁は、壁の長さ方向に沿って所定の間隔で配置される複数のスロットを画定し、その間隔は、セルの幅に少なくとも一部分基づく。複数の壁の２つ以上が、２つ以上の壁の一方のスロットを２つ以上の壁の別の方のスロットと位置合わせして連結することによって、互いと連結可能である。アセンブリは、複数のセルを支持するように構成される複数のボタンを有するボタンシートをさらに含む。複数の冷却プレートが、複数のセルに隣接して設けられる。
【００６３】
別の実施形態では、電気化学装置が、セルと、端子と、バスバーと、シート（たとえば、雲母からなる）とを含む。シートは、一般に平面であり、幅および高さを有する、すなわち、高さは、シートの長軸（シートのもっとも長い寸法）を画定する。シートは、４つの縁部を含む、すなわち、上部の縁部および底部の縁部（たとえば、上部の縁部および底部の縁部は、平行である）であり、それらは、シートの幅に対応し、そして第１および第２の辺の縁部（たとえば、第１および第２の辺の縁部は、平行である）であり、それらは、シートの高さおよび長軸に対応する。シートの上部縁部は、ノッチを画定する、たとえば、ノッチは、実際、除去される部分を含むことができ、それは、そうでなければ、シートの一般に長方形体になるはずのものである。複数の実施形態では、ノッチは、一般に長方形であり、したがって、第１の辺のノッチの縁部、底部のノッチの縁部および第２の辺のノッチの縁部によって画定され、第１および第２の辺のノッチの縁部は、シートの第１および第２の辺の縁部に対して一般に平行であり、底部のノッチの縁部は、シートの底部の縁部に対して一般に平行である。第１および第２の辺のノッチの縁部は、底部のノッチの縁部と直角で交わることができる、またはジャンクションを丸めることができる。セルは、長軸を有し、それは、シートの長軸に対して一般に平行に配置される。端子は、セルの上部（上部は、セルの長軸の一方の端部に位置決めされる）と結合され、ノッチに近接して位置付けられる。バスバーは、端子に取り付けられる。バスバーの長手方向軸は、セルおよびシートの長軸に対して一般に直角であり、ノッチを貫通して伸びる。シートの高さは、セルの長軸、端子およびバスバーを重ね合わせた高さと実質的に同じである（バスバーの高さは、その長手方向軸に対して横断するものとして定義される、すなわち、１つの態様によれば、バスバーの高さは、セルおよびシートの軸の方向に伸びる、そのもっとも長い寸法である）。
【００６４】
添付の請求項では、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅ）」および「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」は、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の平易な言葉での同等物として使用され、用語「そこでは（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」は、「そこでは（ｗｈｅｒｅｉｎ）」と同等である。さらに、以下の請求項では、用語「第１の（ｆｉｒｓｔ）」、「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」、「第３の（ｔｈｉｒｄ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上部（ｔｏｐ）」などは、ラベルとしてだけで使用され、それらの対象物に数の、または位置の要件を課すものと意図されない。さらに、以下の請求項の限定事項は、ミーンズプラスファンクション（ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のフォーマットで書かれておらず、かかる請求項の限定事項が、さらなる構造が欠けているファンクションの記述がその後に続く語句「ための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」を明示的に使用するまで、米国特許法第１１２条第６項に基づき解釈されるものと意図されない。単数で言及され、言葉「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」で始まる要素またはステップは、ここで使用するとき、複数の前記要素またはステップを排除しないものと理解すべきであり、ただし、かかる排除が明白に述べられている場合を除く。さらに、本発明の「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への言及は、言及された特徴を、また含む追加の実施形態の存在を排除すると解釈するものと意図されない。さらに、それとは反対に、明白に述べられていない限り、具体的な性質を有する要素または複数の要素を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その性質を有さない、追加のかかる要素を含むことができる。さらに、ある一定の実施形態は、類似の、または同様の要素を有すると示すことがあるが、しかし、これは、単に例示する目的のためであり、かかる実施形態は、請求項中で記述がない限り、必ずしも同じ要素を有する必要がない。
【００６５】
この書面による明細書は、本発明を開示するために、最良の形態を含む、また、当業者が、いずれもの装置またはシステムを製作する、使用する、およびいずれもの組み込まれた方法を実施することを含む、本発明を実施するのを可能にするために、実施例を使用する。本発明の特許性がある範囲は、請求項によって定義され、当業者に思い浮かぶ他の実施例を含むことができる。かかる他の実施例は、それらが、請求項の文字通りの言葉から違わない構造的な要素を有する場合、または、それらが、請求項の文字通りの言葉から実体のない差を有する同等の構造的な要素を含む場合、請求項の範囲に含まれると意図される。
【符号の説明】
【００６６】
１０  アセンブリ
１２  ベースプレート
１３  ボタン
１４  セル
１６  プレート／ダクト
１８  冷却ヘッダ
１９  バッテリ
２０  雲母シート
２２  内側ハウジング
２４  外側ハウジング
２６  絶縁材料
２８  ヒータ
３０  梁受金物
３２  あぶみ
３４  ベース支持部
３６  ビーム部
３８  留め具部材
４０  耐火レンガ
４２  リブ
４４  プレート
４６  バイアス部材
４８  バスバー
５０  バッテリ端子
５２  バッテリ端子
５４  シート
５６  上部部分
５８  底部部分
６０  ファスナ
６２  バイアス部材
６４  ベルト／ラップ
６６  ナット
６８  固定部材
７２  ノッチ
７４  延長された長さのシート
７６  丸めた隅部
７８  指状突起
７９  指状突起
８２  指標
９０  バッテリアセンブリ
９４  セル面
１０２  冷却チャネル
１０４  トップ雲母層
１０８  支持ストリップ
１１０  対流熱伝達
１１４  壁
１１６  壁
１１８  スロット
１２６  区画
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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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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【図２７】
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【図２８】
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【外国語明細書】
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