【手続補正書】
【提出日】平成17年12月19日(2005.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学的貯蔵装置であって、
間隔があけられた関係で配置された複数の電気化学電池であって、前記電気化学電池の各々は、対向する第１および第２平面を含み、かつ充放電サイクル中容量変化を受ける、電気化学電池と、
適合性熱伝導材料から形成されかつ入口および出口を有する単一化（unitary）冷却ブラダは、前記容量変化中、前記電気化学電池の各々の少なくとも前記第１平面または前記第２平面との接触を維持するように適合し、熱媒体は、前記入口と前記出口との間を通って、前記電気化学電池の動作温度を制御する、冷却ブラダとを含む、電気化学的貯蔵装置。
【請求項２】
前記適合性熱伝導材料が、加圧に耐えて、電池の充放電サイクル中の圧縮状態において前記電気化学電池を維持するのに十分な強度を有する、請求項１に記載の電気化学的貯蔵装置。
【請求項３】
前記冷却ブラダは、その中を前記熱媒体が通る複数の流れコンパートメントを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記冷却ブラダは、第１内部コンパートメントおよび第２内部コンパートメントを含み、前記熱媒体は、前記第２内部コンパートメント内を通る前記熱媒体の方向と反対方向に、前記第１内部コンパートメント内を通る、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の電気化学電池は、電池スタックを形成するように配置され、かつ前記冷却ブラダは、前記電池スタックの前記動作温度を、前記電池スタックの任意の２個の電池間で測定されるような温度差が摂氏５度を超えないように制御する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記冷却ブラダは、蛇行形状に合致して、前記電気化学電池の各々の前記それぞれの第１および第２平面に接触する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
電気化学的貯蔵装置内で冷却を行う方法であって、
間隔があけられた関係で配置された複数の電気化学電池を設けるステップであって、前記電気化学電池の各々は、対向する第１および第２平面を含み、かつ充放電サイクル中容量変化を受けるステップと、
単一化適合性熱伝達性冷却ブラダを、前記冷却ブラダが、前記容量変化中前記電気化学電池の各々の少なくとも前記第１平面または前記第２平面との接触を維持するように設けるステップと、
熱媒体を前記冷却ブラダに通して、前記電気化学電池の動作温度を制御するステップとを含む、方法。
【請求項８】
前記冷却ブラダを加圧して、前記電気化学電池を電池充放電サイクル中圧縮状態で維持するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の電気化学電池は、複数の電池セットを形成するように配置され、前記電池セットの各々には、複数の前記冷却ブラダの一つが設けられ、さらに前記熱媒体を通すステップは、前記熱媒体を前記冷却ブラダの各々に通して、前記電池セットの各々の前記電気化学電池の動作温度を制御するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の電気化学電池は、電池スタックを形成するように配置され、さらに前記熱媒体を通すステップは、前記熱媒体を前記冷却ブラダに通して、前記電池スタックの前記動作温度を、前記電池スタックの任意の２個の電池間で測定されるような温度差が摂氏５度を超えないように制御するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
冷却ブラダの適合性熱伝導材料の厚さは、好ましくは、約３．８ｍｍ（１５０ミル）未満である。有利なことに、冷却ブラダおよび熱媒体は、好ましくは、電池、冷却ブラダ、および熱媒体の総重量または容量の約５０重量パーセントまたは容量パーセント未満を構成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
この実施形態によれば、回路基板４２は、ハウジング蓋体３２に隣接する電池スタックアセンブリ２８の頂部に位置決めされる。回路基板４２は、多数のリード５１を含み、対応する数のタブ５３がそれらに取り付けられる。タブ５３は、回路基板４２のリード５１から延び、かつ電池スタックアセンブリ２８の電池１５のタブ７４に接続する。典型的な構成では、回路基板のタブ５３の一つは、電池タブ７４の一つへ電気接続を行うことができる。電池リード５１は、好ましくは銅棒として製造され、かつスエージ加工された柔軟な（例えば、編組）中央部を含む。電池のタブ５３は、好ましくは電池リード５１に超音波溶接される。回路基板４２は、様々な電気および／または電子回路５２、例えばバイパス回路構成、均等化回路構成、ヒューズ等をさらに含んでもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
図面に示される電池スタックアセンブリ２８で使用される電気化学電池１５は、典型的には、構成が角柱状である。電池１５は、一般に、電池の端に対して電池の表面積の大部分を占める２対向平面を有する。例えば、典型的な電池１５は、約１６０ｍｍの長さ、約１２５ｍｍの高さ、およびわずか９ｍｍの厚さであるように製造されてもよい。有効な電池の大きさの他の組は、インチに換算して、約１２．７ｃｍ×１２．７ｃｍ（５インチ×５インチ）の表面積および約０．８４ｃｍ（０．３３インチ）の厚さを含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
本発明の冷却装置および方法論は、高度な再充電可能電池およびそのような電池の列／スタックの性能を最小にするのに必要とされる温度制御の必須レベルを提供する。しかも、本発明の冷却装置および方法論は、電池が動作中外部容量変化を受けるように、圧力制御の必須レベルを提供する。たとえば、冷却装置は、所定の応用では必要に応じて、約３４ｋＰａ（５ｐｓｉ）と約４１４ｋＰａ（６０ｐｓｉ）との間の圧力を生じうるが、もし必要とされるかまたは所望されるなら、より低いまたはより高い圧力が達成され得ることが理解される。本発明の冷却装置および方法論は、継続してかつ動作中著しい電池容量変化がある場合に、列／スタックの電池と良好な熱接触を維持するための機構を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
限定ではなく例示の目的のために、図４および図５に図示される冷却ブラダ３０を、数フィートの長さを有するように製造することができる。例えば、冷却ブラダ３０の長さは、多くの応用では１．５ｍ（５フィート）と３．１ｍ（１０フィート）との間｛例えば、２．１ｍ〜２．３ｍ（７フィート〜７．５フィート）｝であり得る。冷却ブラダ３０の幅は、数インチであり得る。例えば、冷却ブラダ３０の幅は、１０．２ｃｍ（４インチ）と１７．８ｃｍ（７インチ）との間であり得る。一般に、冷却ブラダ３０の幅は、所定のエネルギー貯蔵装置において使用される電気化学電池の幅を収容するように設計される。冷却ブラダの適合性熱伝導材料３０の厚さは、約０．１５２ｍｍ（６ミル）と３．８ｍｍ（１５０ミル）との間であり得る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
例えば、エネルギー貯蔵モジュールは、約１２．７ｃｍ（５インチ）の幅および高さならびに約０．８４ｃｍ（０．３３インチ）の厚さのリチウムイオン角柱状電池を組み込んでもよい。そのような１２．７ｃｍ×１２．７ｃｍ（５インチ×５インチ）の電池にとって適当な冷却ブラダ３０の幅は、１２．７ｃｍ（５インチ）と１５．２ｃｍ（６インチ）との間であり得るが、１４．０ｃｍ（５．５インチ）が好適な幅である。冷却ブラダ３０の長さは、たとえば所定のエネルギー貯蔵モジュールで使用される電池スタックアセンブリで用いられる電池の数、電池および電池スタックにかかる温度変化の許容度、ならびに電池スタックアセンブリの数を含む、多数の要因に依存している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
一例として、特定のエネルギー貯蔵モジュールは、４つの電池スタックアセンブリを組み込んでもよく、その各々は、約１２．７ｃｍ×１２．７ｃｍ×０．８４ｃｍ（５インチ×５インチ×０．３３インチ）の寸法をもつ１２個の電気化学電池を組み込んでいる。そのような構成では、一つの冷却ブラダ３０は、４つの電池スタックアセンブリの対応する一つについての温度制御を、４つの冷却ブラダ３０の全体に行うことができる。冷却ブラダ３０の各々は、長さ約２１８．４ｃｍ（７フィート２インチ）、および幅約１４．０ｃｍ（５．５インチ）であり得る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
冷却ブラダ３０の周囲に沿った一つ以上の位置を封止して、冷却ブラダ３０を形成することができる。例えば、９．５ｍｍ（３／８インチ）幅のシールを、冷却ブラダ３０の両側部に沿った２周辺位置で使用して、冷却ブラダ３０の長手方向に封止を行うことができる。１．２７ｃｍ（１／２インチ）幅のシールを、冷却ブラダ３０の両端部に沿った２周辺位置で使用して、冷却ブラダ３０の対向端部に沿って封止を行うことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
一例として、かつ約１０．８ｃｍ×１０．８ｃｍ（４．２５インチ×４．２５インチ）の活動領域を有する１２．７ｃｍ×１２．７ｃｍ（５インチ×５インチ）の電池の使用を仮定すると、冷却ブラダ３０の活動領域３７の幅は、約１１ｃｍ（４．３３インチ）であり得る。封止領域３９は、冷却ブラダの総幅（活動領域３７の幅＋非活動領域３９の幅）が、この例示的な非限定例では約１５．７ｃｍ（６．２）インチであるので、約４．６ｃｍ（１．８インチ）だけ活動領域３７を越えて延びることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、冷却ブラダ３０が電池スタックアセンブリ２８内に一体化されて、多数の並列冷却剤流路に対応できる実施形態を図示している。１２Ａ図および１２Ｂ図に示される構成では、多数の独立した冷却ブラダ３０が、電池スタックアセンブリ２８の電気化学電池１５の列内に一体化される。図示されるように、各電気化学電池１５は、二つの独立した冷却ブラダ３０間に挟まれる。冷却ブラダ３０の入口３１および出口３３は、設計の簡略化のために、典型的には、冷却剤システムの共通の供給管路および戻り管路に連結されるということに注目されたい。