(57)【要約】  気体電極（Ｅ）を有する複数のエレメンタリ電気化学セル（１）を備えるエネルギー蓄積システムの電気化学アセンブリモジュール（１０）は、複数のラグ（２）と、接続ホルダ（３）と、複数の接続クリップ形成要素（４、４ａ、４ｂ）と、を備えている。複数のラグ（２）は、複数のエレメンタリ電気化学セル（１）にそれぞれ対応付けられるとともに、複数のエレメンタリ電気化学セル（１）の端子（Ｂ＋、Ｂ−）を受容している。接続ホルダ（３）が複数のラグ（２）同士を接続することにより、複数のエレメンタリ電気化学セル（１）の全ての端子（Ｂ＋、Ｂ−）同士が電気的に接続される。複数の接続クリップ形成要素（４、４ａ、４ｂ）は、各々が少なくとも二つのエレメンタリ電気化学セル（１）の少なくとも二つの端子（Ｂ＋、Ｂ−）を受容することにより、当該二つの端子（Ｂ＋、Ｂ−）同士を電気的に接続している。【選択図】図９
2017511962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体電極（Ｅ）を有する複数のエレメンタリ電気化学セル（１）を備えるエネルギー蓄積システムの電気化学アセンブリモジュール（１０）であって、
前記複数のエレメンタリ電気化学セル（１）にそれぞれ対応付けられるとともに、前記複数のエレメンタリ電気化学セル（１）の端子（Ｂ＋、Ｂ−）を受容している複数のラグ（２）と、
前記複数のラグ（２）同士を接続することにより、前記複数のエレメンタリ電気化学セル（１）の全ての端子（Ｂ＋、Ｂ−）同士が電気的に接続される接続ホルダ（３）と、
各々が少なくとも二つのエレメンタリ電気化学セル（１）の少なくとも二つの端子（Ｂ＋、Ｂ−）を受容することにより、当該二つの端子（Ｂ＋、Ｂ−）同士を電気的に接続している複数の接続クリップ形成要素（４、４ａ、４ｂ）と、
を備えている、
電気化学アセンブリモジュール。
【請求項２】
前記複数のエレメンタリ電気化学セル（１）は、二つの気体電極を有するセルである、
請求項１に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項３】
前記複数のエレメンタリ電気化学セル（１）は、前記電気化学アセンブリモジュール（１０）内で互い違いに配置されている、
請求項１または２に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項４】
前記接続ホルダ（３）は、前記電気化学アセンブリモジュール（１０）の出力端子（７）を備えている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項５】
前記接続クリップ形成要素（４、４ａ、４ｂ）は、ダブルＺクリップの形状を有している、
請求項１から４のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項６】
前記複数のエレメンタリ電気化学セル（１）は、前記電気化学アセンブリモジュール（１０）内に並列に搭載されている、
請求項１から５のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項７】
前記複数のラグ（２）は、前記複数のエレメンタリ電気化学セル（１）における同極の端子（Ｂ＋、Ｂ−）を受容し、
前記複数の接続クリップ形成要素（４、４ａ、４ｂ）の各々は、前記ラグ（２）によって受容された端子（Ｂ＋、Ｂ−）とは逆である同極の端子（Ｂ＋、Ｂ−）を少なくとも二つ受容する、
請求項６に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項８】
前記接続クリップ形成要素（４）同士は、接続装置（５）によって電気的に接続されている、
請求項６または７に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項９】
前記接続クリップ形成要素（４）の高さ寸法（Ｈｐ）は、前記エレメンタリ電気化学セル（１）の高さ寸法（Ｈｃ）よりも大きい、
請求項６から８のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項１０】
前記複数の接続クリップ形成要素（４）の少なくとも一つは、出力端子（６）と電気的に接続されている、
請求項６から９のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項１１】
前記複数のエレメンタリ電気化学セル（１）は、前記電気化学アセンブリモジュール（１０）内に直列に搭載されている、
請求項１から５のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項１２】
前記複数の接続クリップ形成要素（４）は、第一グループの接続クリップ形成要素（４ａ）と第二グループの接続クリップ形成要素（４ｂ）を含んでおり、
前記第一グループの接続クリップ形成要素（４ａ）は、二つのエレメンタリ電気化学セル（１）の端子（Ｂ＋、Ｂ−）同士を電気的に接続してエレメンタリ電気化学セル（１）のペアを形成し、
前記第二グループの接続クリップ形成要素（４ｂ）は、それぞれ別の前記エレメンタリ電気化学セル（１）のペアに属する二つのエレメンタリ電気化学セル（１）の端子（Ｂ＋、Ｂ−）同士を電気的に接続する、
請求項１１に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項１３】
前記第一グループの接続クリップ形成要素（４ａ）は、接続している前記エレメンタリ電気化学セル（１）の間のみで電気的接続を許容する第一絶縁部（８ａ）を備えており、
前記第二グループの接続クリップ形成要素（４ｂ）は、接続している前記エレメンタリ電気化学セル（１）の間のみで電気的接続を許容する第二絶縁部（８ｂ）を備えている、
請求項１１または１２に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項１４】
前記第二グループの接続クリップ形成要素（４ｂ）の各々は、前記第一グループの接続クリップ形成要素（４ａ）と対応する前記ラグ（２）によって形成された各ペアの前記エレメンタリ電気化学セル（１）の端子（Ｂ＋、Ｂ−）同士の間に配置されている、
請求項１１から１３のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項１５】
前記複数のエレメンタリ電気化学セル（１）の各々は、正極端子（Ｂ＋）と負極端子（Ｂ−）を備えており、
前記正極端子（Ｂ＋）と前記負極端子（Ｂ−）は、前記エレメンタリ電気化学セル（１）における前記気体電極（Ｅ）が設けられた面とは異なる面の両端に設けられている、
請求項１から１４のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項１６】
前記正極端子（Ｂ＋）または前記負極端子（Ｂ−）は、前記エレメンタリ電気化学セル（１）の全幅にわたって設けられている、
請求項１５に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項１７】
前記正極端子（Ｂ＋）と前記負極端子（Ｂ−）の少なくとも一方は、前記エレメンタリ電気化学セル（１）の前記端部に対応付けられた前記気体電極（Ｅ）を、その全幅にわたって覆っている、
請求項１から１６のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項１８】
前記接続クリップ形成要素（４、４ａ、４ｂ）の挿入および保持に適した形状を有しているハウジング（１９）の頂部（１９ｓ）と底部（１９ｉ）を備えている、
請求項１から１７のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項１９】
前記複数の接続クリップ形成要素（４、４ａ）の各々は、単一の細長いブロック形状を有している、
請求項１から１８のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項２０】
前記複数の接続クリップ形成要素（４、４ａ）の各々は、対応する前記エレメンタリ電気化学セル（１）を受容する複数の把持爪（９）を備えている、
請求項１から１８のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項２１】
前記複数のラグ（２）と前記複数の接続クリップ形成要素（４、４ａ、４ｂ）の少なくとも一方は、前記エレメンタリ電気化学セル（１）の把持を可能とする三角形状の補助部材（２１）を各側部に備えたクリップ形状を有している、
請求項１から２０のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項２２】
前記複数のラグ（２）と前記複数の接続クリップ形成要素（４、４ａ、４ｂ）の少なくとも一方は、前記エレメンタリ電気化学セル（１）の把持を可能とする舌片状の折曲げ部（２２）を備えている、
請求項１から２１のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール。
【請求項２３】
請求項１から２２のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール（１０）を複数有するアセンブリを備えている、
エネルギー蓄積システム。
【請求項２４】
請求項１から２２のいずれか一項に記載の電気化学アセンブリモジュール（１０）を製造する方法。
【請求項２５】
短冊状に切断されたプレートを折り曲げ加工することにより前記接続クリップ形成要素（４、４ａ）の最終形態を得るステップを備えている、
請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
請求項１３に記載の電気化学アセンブリモジュールの場合において、前記折り曲げ加工に先立ち、前記複数のエレメンタリ電気学セル（１）を直列に搭載するために使用される前記第一グループの接続クリップ形成要素（４ａ）の前記第一絶縁部（８ａ）を形成するために、絶縁材料の層で前記プレートを覆うステップを備えている、
請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学モジュールに組み付けられるように構成されたエレメンタリ電気化学セルの分野に関する。複数の当該電気化学モジュール同士が組み付けられることにより、エネルギー蓄積システム（バッテリパックなど）を形成する。当該電気化学セルは、少なくとも一つの気体電極を備えている。より具体的には、本発明は、金属気体型の電気化学セルの分野に関する。特に、本発明は、当該セルからなる複数の電気化学モジュールの配列、当該セルの端子の電気的接続、当該モジュールにおける各気体電極への気体の循環に関連する。
【０００２】
本発明は、数多くの産業分野への応用が可能である。不動体にも移動体にも応用できるが、例えば、地上、空中、宇宙、海上の少なくとも一つに係る輸送体への給電の分野への応用が可能である。具体例には、多数の電気化学セルの設置と気体の動的循環が必要とされるハイブリッド自動車や電気自動車への給電の分野への応用が可能である。
【０００３】
そこで少なくとも一つの気体電極を有する複数の電気化学セルを備えた電気化学アセンブリモジュールと、当該電気化学アセンブリモジュールを複数備えたエネルギー蓄積システム、および当該電気化学アセンブリモジュールを製造する方法が提案されている。
【背景技術】
【０００４】
蓄電池は、電気エネルギーを化学的に蓄積するシステムである。蓄電池は、可逆の（すなわち再充電可能な）電気化学システムに基づいている。しかしながら、以下に列挙する提案の全ては、特に断りのない限り、再充電不能な一次システム（アルミニウム−空気電池や鉛−空気電池など）について有効なものである。
【０００５】
エネルギー蓄積システムは、複数の電気化学モジュールの集合体であり、複数のエレメンタリ電気化学セルの集合体が蓄電池として機能する。当該エネルギー蓄積システムにおいては、複数の電気化学セル同士が接続され、制御エレクトロニクス（ＢＭＳエレクトロニクスとも称される）によって管理される。「ＢＭＳ」はバッテリ管理システムの略称である。当該制御エレクトロニクスは、充放電を最適化して電池寿命を延ばすことを可能にする。
【０００６】
蓄電池は、化学反応剤を含んでいる。当該化学反応剤は、活性化されると必要に応じて給電を可能にする。当該化学反応剤は、電池の端子に電荷が接続されると、電解液に浸されたエレメンタリ電気化学セルの正極と負極の間で活性化される。例えば、リチウムイオン技術においては、電位差の異なる二つの材料間でのリチウムイオンの電気化学的移動を利用する。正極と負極は、二つの酸化還元電位を形成する。それらの間の電位差は、バッテリ電圧を生じる。使用時（蓄電池の放電時）において、負極は、リチウムを陽イオン（Ｌｉ＋）の形態で放出する。Ｌｉ＋イオンは、イオン伝導電解質を通じて正極に向かって移動する。蓄電池内におけるＬｉ＋イオンの移動は、外部回路における電子の逆方向の移動（蓄電池の端子間を流れる電流）によって補償される。これにより、バッテリに接続された装置を機能させる電流が発生する。負極にリチウムが存在しなくなるまで電流が流れて蓄電池による放電が行なわれ、再生プロセスにおける再充電が行なわれる。
【０００７】
エレメンタリ電気化学セルの構成については、一般に三つの主要な方式が用いられる。すなわち、円筒型、角柱型、およびパウチ型が従来から知られている。
【０００８】
加えて、エレメンタリ電気化学セルの電極についての選択肢の中から、少なくとも一つの気体電極を備える構成が知られており（気体電極電池と称される）、特にいわゆる金属気体型のセルが知られている。本発明は、特にこの種のエレメンタリ電気化学セルであって、二つの気体電極を備えるものに関連する（以降、ダブル気体電極電池と称する）。例えば、角柱型あるいはパウチ型のエレメンタリ電気化学セルは、二つの気体電極を備えており、電池の平坦面ごとに一つの気体電極が設けられている。そのような構成は、特に特許文献１に記載されている。
【０００９】
気体電極セルの場合、エネルギー蓄積システムのアセンブリモジュールにおける各セルの気体電極への気体の最適な到達を可能にする気体循環の最適化は、金属気体型のバッテリの効率を改善するための反応速度論に係る主要な問題として知られている。それは当該バッテリについて想定される用途に依らない。
【００１０】
加えて、想定される用途によっては、特に輸送分野（地上、空中、海上、宇宙など）や電動工具の分野においては、電気化学モジュールにおける振動の問題が生ずる。振動により、セルの端子における不要な接続解除と、電気化学モジュールにおける振動共振現象が生ずる。これらの振動問題は、セル同士の接続を維持するために装置を堅牢に設計する必要性を生ずる。
【００１１】
よって、気体電極セルの場合、セルの気体電極への気体の循環の最適化に係る必要性と電気接続システムによるセル同士の電気的接続の信頼性（振動に対してほとんど又は全く左右されない）に係る必要性の双方が存在する。他方、これらのセルを一体化したモジュールの体積および質量を最適化する必要性も存在する。
【００１２】
セルの保持性と電気化学モジュール内の接続を確実にし、振動現象を防止するための提案が知られている。例えば、特許文献２および特許文献３は、セル同士（特にハイブリッド自動車や電気自動車、および電動工具に搭載されるリチウムイオン型のセル同士）を堅固に組み立てる装置を提案している。
【００１３】
特に角柱型の気体電極セルの場合、各セルの表面における気体の供給を支援する様々な提案がなされている。その幾つかは、対電極プレートをセル間に介挿する。しかしながら、これらの提案は重量化や大型化を抑制する観点からは不十分である。
【００１４】
電気化学モジュール内の空気循環を最適化するためのセルの配置に係る提案が他に存在する。例えば、特許文献４と特許文献５は、適当な支持構造によって複数の角柱型セルが上下に並べられたコンパクトな配置を提案している。しかしながら、セル同士に間隔を設けるため、モジュールの厚さに関してスペースの無駄が生ずる。特許文献６は、円筒型セルのモジュールにおける気体循環の最適化を提案している。しかしながら、円筒型セルの場合、角柱型やパウチ型よりも小型化の余地が少ない。
【００１５】
また、特許文献７と特許文献８は、気体の循環を可能にするスペーシングやチャネルをを備えた複数のフラット角柱型セルの配置を提案している。しかしながら、当該気体の循環の効率はあまりよくない。また、そのような設計をパウチ型のセルに適用する場合、セルを強固にする筐体が必要となる（この種の構成は、特許文献９と特許文献１０において提案されている）。この場合、モジュールの質量が増加することによって単位質量あたりのエネルギーが減少し、パウチ型の利点が損なわれてしまう。さらに、この構成は、鉛空気型のセルに適用され、リチウム空気型のセルへの適用は想定できない。水性電解質において金属リチウムを使用することに係る制約が存在するからである。
【００１６】
特許文献１１は、電気化学モジュールにおけるパウチ型セルの積層を提案している。しかしながら、この提案は、ダブル空気電極セルの場合に十分でない。気体を循環させるためのスペースを設けることが必要だからである。そのために複数のパウチ型セルの間に双極プレートが介挿されると、重量や体積が増加して好ましくない。
【００１７】
特許文献１２は、想定される用途（特に携帯電話）に鑑み、空間の節約を最適化するために複数のセルを平行かつ互い違いに配置することを提案している。しかしながら、モジュールレベルとセルレベルの双方について、セル同士の接続と固定が十分でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】欧州特許出願公開０８２３１３５号公報
【特許文献２】米国特許第７９４３２５２号公報
【特許文献３】米国特許出願公開２０１１／０１８９５１４号公報
【特許文献４】米国特許第６５１７９６７号公報
【特許文献５】国際公開００／３６６９２号公報
【特許文献６】米国特許出願公開２００９／０１９１４５２号公報
【特許文献７】米国特許第５３６６８２２号公報
【特許文献８】欧州特許出願公開２５３０７６２号公報
【特許文献９】米国特許出願公開２０１１／０２１０９５４号公報
【特許文献１０】米国特許出願公開２０１３／００５９１７１号公報
【特許文献１１】米国特許出願公開２０１１／０１７７３７７号公報
【特許文献１２】国際公開００／３６６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
よって、本発明は、先行技術の構成に係る上記の問題と短所の少なくとも一部を解消することを目的とする。
【００２０】
本発明は、新しいタイプのエレメンタリ電気化学モジュールを提案することを特に目的とする。当該モジュールは、気体の循環を最適化し、空間の節約を最適化し、複数のセルをモジュール内に統合し、セル同士の電気的接続を最適化するために、特殊な構成と構造を有する複数のガス電極セル（特に金属気体型）を備えている。具体的には、本発明は、各気体電極の表面によく行き渡るように気体の循環を支援するセル集合体を備えるモジュールと、振動に対する信頼性が高いセル接続システムを有し、体積と質量が最適化されたセル集合体を備えるモジュールとの両立を目指す。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
よって本発明の対象となる一態様は、気体電極を有する複数のエレメンタリ電気化学セルを備えるエネルギー蓄積システムの電気化学アセンブリモジュールであって、
前記複数のエレメンタリ電気化学セルにそれぞれ対応付けられるとともに、前記複数のエレメンタリ電気化学セルの端子を受容している複数のラグと、
前記複数のラグ同士を接続することにより、前記複数のエレメンタリ電気化学セルの全ての端子同士が電気的に接続される接続ホルダと、
各々が少なくとも二つのエレメンタリ電気化学セルの少なくとも二つの端子を受容することにより当該二つの端子同士を電気的に接続している複数の接続クリップ形成要素と、
を備えている。
【００２２】
本発明によれば、気体電極を備えた複数のセルを特別な配列と接続で内蔵する新しいタイプのエレメンタリ電気化学モジュールを得ることができる。よって、電気化学モジュール内における複数の気体電極セル（特にダブル気体電極を備えるもの）の最適な配列（小型化と気体の良好な循環を両立）が可能となる。接続クリップ形成要素により、セル（特にパウチ型）の危険を伴わない容易な着脱が可能とされうる。また、振動を吸収しつつ当該セルを定位置に保持できる。さらに、簡潔で効果的なモジュール型の接続（直列または並列）を提供できる。本発明によれば、電気化学モジュール内における振動の伝播と増幅を回避できる。さらに、本発明は、角柱型やパウチ型のセルの温度管理にも着目している。すなわち、本発明は、体積、質量、モジュール接続、信頼性、簡潔さ、セルの固定、および気体の良好な循環について有利である。加えて、本発明は、簡潔で効果的なセル同士の機械的固定、および当該セルが組み付けられるモジュールへの機械的固定を可能にしうる。
【００２３】
本発明に係るエレメンタリ電気化学モジュールは、以下に列挙される特徴の少なくとも一つを、個別に、あるいは他の特徴と組み合わせて備えうる。
【００２４】
前記複数のエレメンタリ電気化学セルは、角柱型かパウチ型であることが好ましく、パウチ型であることがより好ましい。
【００２５】
具体的には、前記複数のエレメンタリ電気化学セルは、金属気体型でありうる。すなわち、前記複数のエレメンタリ電気化学セルは、少なくとも一つの気体電極と筆頭の金属電極を備えている。より具体的には、前記複数のエレメンタリ電気化学セルは、リチウム−空気型でありうる。
【００２６】
好ましくは、前記複数のエレメンタリ電気化学セルは、二つの気体電極を有するセルである。
【００２７】
より好ましくは、前記複数のエレメンタリ電気化学セルは、前記電気化学アセンブリモジュール内で互い違いに配置されている。
【００２８】
前記接続ホルダは、前記電気化学アセンブリモジュールの出力端子を備えうる。
【００２９】
前記接続クリップ形成要素は、ダブルＺクリップの形状を有しうる。
【００３０】
前記複数のエレメンタリ電気化学セルは、前記電気化学アセンブリモジュール内に並列に搭載されうる。
【００３１】
この場合、前記複数のラグは、前記複数のエレメンタリ電気化学セルにおける同極の端子を受容しうる。また、前記複数の接続クリップ形成要素の各々は、前記ラグによって受容された端子とは逆である同極の端子を少なくとも二つ受容しうる。
【００３２】
前記接続クリップ形成要素同士は、接続装置によって電気的に接続されうる。
【００３３】
前記接続クリップ形成要素の高さ寸法は、前記エレメンタリ電気化学セルの高さ寸法よりも大きくてもよい。
【００３４】
前記複数の接続クリップ形成要素の少なくとも一つは、出力端子と電気的に接続されうる。
【００３５】
前記複数のエレメンタリ電気化学セルは、前記電気化学アセンブリモジュール内に直列に搭載されうる。
【００３６】
この場合、前記複数の接続クリップ形成要素は、第一グループの接続クリップ形成要素と第二グループの接続クリップ形成要素を含みうる。前記第一グループの接続クリップ形成要素は、二つのエレメンタリ電気化学セルの端子同士を電気的に接続してエレメンタリ電気化学セルのペアを形成する。前記第二グループの接続クリップ形成要素は、それぞれ別の前記エレメンタリ電気化学セルのペアに属する二つのエレメンタリ電気化学セルの端子同士を電気的に接続する。
【００３７】
前記第一グループの接続クリップ形成要素は、接続している前記エレメンタリ電気化学セルの間のみで電気的接続を許容する第一絶縁部を備えうる。前記第二グループの接続クリップ形成要素は、接続している前記エレメンタリ電気化学セルの間のみで電気的接続を許容する第二絶縁部を備えうる。
【００３８】
前記第二グループの接続クリップ形成要素の各々は、前記第一グループの接続クリップ形成要素と対応する前記ラグによって形成された各ペアの前記エレメンタリ電気化学セルの端子同士の間に配置されうる。
【００３９】
前記複数のエレメンタリ電気化学セルの各々は、正極端子と負極端子を備えうる。前記正極端子と前記負極端子は、前記エレメンタリ電気化学セルにおける前記気体電極が設けられた面とは異なる面の両端に設けられる。
【００４０】
前記正極端子または前記負極端子は、前記エレメンタリ電気化学セルの全幅にわたって設けられうる。
【００４１】
前記正極端子と前記負極端子の少なくとも一方は、前記エレメンタリ電気化学セルの前記端部に対応付けられた前記気体電極を、その全幅にわたって覆いうる。
【００４２】
前記接続クリップ形成要素の挿入および保持に適した形状を有しているハウジングの頂部と底部を備えうる。
【００４３】
前記複数の接続クリップ形成要素の各々は、単一の細長いブロック形状を有しうる。
【００４４】
前記複数の接続クリップ形成要素の各々は、対応する前記エレメンタリ電気化学セルを受容する複数の把持爪を備えうる。
【００４５】
前記複数のラグと前記複数の接続クリップ形成要素の少なくとも一方は、前記エレメンタリ電気化学セルの把持を可能とする三角形状の補助部材を各側部に備えたクリップ形状を有しうる。
【００４６】
前記複数のラグと前記複数の接続クリップ形成要素の少なくとも一方は、前記エレメンタリ電気化学セルの把持を可能とする舌片状の折曲げ部を備えうる。
【００４７】
本発明が関連する別の態様は、上記の電気化学アセンブリモジュールを複数有するアセンブリを備えている、エネルギー蓄積システムである。
【００４８】
本発明が関連する別の態様は、上記の電気化学アセンブリモジュールを製造する方法である。
【００４９】
当該方法は、スタンピングなどによって短冊状に切断されたプレート（銅などの金属製プレート）を折り曲げ加工することにより前記接続クリップ形成要素の最終形態（ダブルクリップ形状など）を得るステップを備えうる。当該折り曲げ加工は、ダブルクリップの「ばね性」に寄与する接続クリップ形成要素の弾性復帰を可能にするようになされうる。
【００５０】
当該方法は、前記折り曲げ加工に先立ち、前記複数のエレメンタリ電気学セルを直列に搭載するために使用される前記第一グループの接続クリップ形成要素の前記第一絶縁部を形成するために、絶縁材料（プラスチック材料など）の層で前記プレートを覆うステップを備えうる。
【００５１】
本願明細書に記載された全ての特徴は、個別に、あるいは考えられうる技術的な組合せに基づいて他の特徴と共に扱われうる。
【００５２】
本発明は、実施形態の非限定的な例に係る以降の詳細な説明を読み、添付の図面における模式図や部分図を参照することによってより明確に理解されうる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ダブル気体電極を備え、本発明に係る電気化学アセンブリモジュールに内蔵されうるエレメンタリ電気化学セルの構造の例を示している。
【図２】本発明に係る電気化学アセンブリモジュール内におけるエレメンタリ電気化学セルの配列例を示している。
【図３】本発明に係る電気化学アセンブリモジュール内におけるエレメンタリ電気化学セルの配列例を示している。
【図４】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールに使用されるラグの例を平面視で示している。
【図５】接続ホルダによって互いに電気的に接続された複数のラグを備えている電気化学アセンブリモジュールの例を平面視で示している。
【図６】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおける接続クリップ形成要素の例を平面視で示している。
【図７】エレメンタリ電気化学セルを並列に搭載する場合における、本発明に係る電気化学アセンブリモジュールのハウジングへの接続クリップ形成要素の挿入の仕方を正面視で示している。
【図８】エレメンタリ電気化学セルを並列に搭載する場合における、本発明に係る電気化学アセンブリモジュールに接続クリップ形成要素を用いて二つのエレメンタリ電気化学セルを設置する例を平面視で示している。
【図９】エレメンタリ電気化学セルが並列に搭載された本発明に係る電気化学アセンブリモジュールの例を平面視で示している。
【図１０】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにエレメンタリ電気化学セルを直列に搭載するための第一接続クリップ形成要素の実施形態例を平面視で示している。
【図１１】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにエレメンタリ電気化学セルを直列に搭載するための第二接続クリップ形成要素の実施形態例を平面視で示している。
【図１２】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにエレメンタリ電気化学セルを直列に搭載するための第二接続クリップ形成要素の実施形態例を正面視で示している。
【図１３】エレメンタリ電気化学セルが直列に搭載された本発明に係る電気化学アセンブリモジュールの例を平面視で示している。
【図１４】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおけるエレメンタリ電気化学セルの端子の配置例を側面視で示している。
【図１５】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおけるエレメンタリ電気化学セルの端子の配置例を側面視で示している。
【図１６】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおけるハウジングの頂部と底部の構成例を示している。
【図１７】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおけるハウジングの頂部と底部の構成例を示している。
【図１８】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおける接続クリップ形成要素の構成の第一の例を正面視で示している。
【図１９】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおける接続クリップ形成要素の構成の第一の例を側面視で示している。
【図２０】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおける接続クリップ形成要素の構成の第二の例を正面視で示している。
【図２１】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおける接続クリップ形成要素の構成の第二の例を側面視で示している。
【図２２】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおける接続クリップ形成要素あるいはラグがエレメンタリ電気化学セルを把持するための補助部を備えている構成の例を平面視で示している。
【図２３】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおける接続クリップ形成要素あるいはラグがエレメンタリ電気化学セルを把持するための補助部を備えている構成の例を平面視で示している。
【図２４】エレメンタリ電気化学セルを把持するための補助部を備えている接続クリップ形成要素とラグの位置決めを平面視で示している。
【図２５】エレメンタリ電気化学セルを把持するための補助部を備えている接続クリップ形成要素とラグの位置決めを平面視で示している。
【図２６】本発明に係る電気化学アセンブリモジュールにおける接続クリップ形成要素あるいはラグが、折り曲げられた舌片形状の折り曲げ部を備えている構成の例を平面視で示している。
【００５４】
各図を通じて、同じ参照番号は同一または同等の要素を示しうる。
【００５５】
また、図中に示される複数の部品は、必ずしも同一の縮尺に基づいているわけではなく、図の見やすさを優先している。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
図１は、エレメンタリ電気化学セル１の構造の一例を模式的に示している。エレメンタリ電気化学セル１は、本発明に係る電気化学アセンブリモジュール１０に用いられうるダブル気体電極を備えている。
【００５７】
好ましくは、エレメンタリ電気化学セル１は、パウチ型であり、各面に気体電極を備えている。変形例として、エレメンタリ電気化学セル１は、別種の構造（角柱型など）を備えていてもよい。
【００５８】
以降の説明においては、ダブル気体電極、水性電解質、および金属リチウムを保護する膜を備えたパウチ型かつリチウム空気型のエレメンタリ電気化学セルを対象とする。
【００５９】
図１に示されるように、エレメンタリ電気化学セル１の電気化学コア１１は、負極端子Ｂ−と正極端子Ｂ＋の間に位置している。電気化学コア１１は、セルの中央から外側に向かって順に以下のものを備えている。
例えば銅シートからなる負極電流コレクタ１２
保護膜１４で覆われた金属リチウムシート１３
電解液が含浸されたセパレータ１５
例えば疎水性被覆がなされたニッケル格子からなる正極電流コレクタ１６
電極表面に気体を均一に拡散させるＧＤＬ（気体拡散層）１７
負極電流コレクタ１２について対称的に上記の積層構造をなすことによって、ダブル空気電極が構成される。また、図１における符号１８は、可撓性ハウジングに対応するセル１のパウチ１８を表している。
【００６０】
図２と図３は、電気化学アセンブリモジュール１０の内部におけるエレメンタリ電気化学セル１について可能な配列を複数例示している。
【００６１】
好ましくは、複数のエレメンタリ電気化学セル１は、電気化学アセンブリモジュール１０の内部で互い違い（ジグザグ）になるように組み立てられる。
【００６２】
電気化学アセンブリモジュール１０の内部で複数のエレメンタリ電気化学セル１を互い違いに配列することにより、気体の効率的な循環を可能にするとともに、空間を節約できる。
【００６３】
複数のセル１の傾き角を変化させることにより、特に空間に係る条件および当該セル１の寸法に応じて複数の構成が想定されうる。
【００６４】
例えば、図２は、モジュール１０内における複数のエレメンタリ電気化学セル１の互い違い配列の第一の例を示す平面図である（アセンブリモジュール１０の底カバーと上カバーの図示は省略している）。複数のセル１は、モジュール１０の対向する内壁１９ａ、１９ｂに対してほぼ直角に延びるように配置されている。
【００６５】
また、図３は、モジュール１０内における複数のエレメンタリ電気化学セル１の互い違い配列の第二の例を図２と同様に示している。複数のセル１は、モジュール１０の対向する内壁１９ａ、１９ｂに対して９０°未満の傾き角θ（具体的にはほぼ４５°）で延びるように配置されている。
【００６６】
図４は、本発明に係るアセンブリモジュール１０においてエレメンタリ電気化学セル１の正極端子Ｂ＋または負極端子Ｂ−を受容するために使用されるラグ２の例を示す平面図である。
【００６７】
具体的には、モジュール１０のラグ２は、細いクリップの形態であり、挟まれたセル１を把持可能である。ラグ２は、導電性の金属から形成されることが好ましく、クロッピングと曲げ加工により形成されうる。
【００６８】
ラグ２は、受容するセル１の厚さに対応するように（特にパウチ型であるか角柱型であるかに応じて）構成される。
【００６９】
ラグ２の高さは、最大限の表面積に対して把持効果を発揮するために、対応付けられたセル１の高さと等しいことが好ましいが、僅かに低くてもよい。
【００７０】
また、ラグ２は、セル１の端子においてのみ把持効果を発揮するように構成されうる。電気化学セル１の気体電極をブロックしないように、把持される当該セル１の領域は、端子からはみ出してはならないからである。
【００７１】
後述するように、ラグ２は、気体電極が「呼吸」できるようにしつつ端子の境界からはみ出した領域においてより効果的にセル１を把持する複数の（少なくとも二つの）接続「爪」を有しうる。
【００７２】
図５は、接続ホルダ３によって相互に電気的に接続された複数のラグ２を備えている電気化学アセンブリモジュール１０の例を示す平面図である（アセンブリモジュール１０の底カバーと上カバーの図示は省略している）。
【００７３】
複数のセル１同士は相互に接続され、ラグ２によってモジュール１０のハウジング１９内に固定されている。ラグ２は、モジュール１０の内壁１９ａ、１９ｂに設けられている。ラグ２は、図２と図３を参照して説明したモジュール１０内における複数のセル１の所望の互い違い配列を許容するように位置する。
【００７４】
モジュール１０内には電気化学セル１と同数のラグ２が設けられることが好ましい。各セル１は、ラグ２によって固定される端子Ｂ＋または端子Ｂ−を有している。しかしながら、本発明においては、全てのセル１は、自身の正極端子Ｂ＋または負極端子Ｂ−をラグ２に接続している。換言すると、ラグ２に接続される端子は、同極である。図５に示される例においては、セル１の正極端子Ｂ＋がモジュール１０のラグ２に接続されている。
【００７５】
加えて、モジュール１０における全てのラグ２は、接続ホルダ（あるいはバス）３によって電気的に相互接続されている。
【００７６】
接続ホルダ３は、堅固な導電性金属板、柔軟な導電性ワイヤの層、導電性の金属塗料などの導電性装置からなり、柔軟か堅固かを問わず、できる限り薄く軽量である。
【００７７】
よって、モジュール１０における全てのラグ２は、電気的に相互接続されるだけでなく、接続ホルダ３によって、モジュール１０の出力端子７（図９参照）の少なくとも一つと接続される。
【００７８】
好ましくは、モジュール１０のラグ２は、溶接によって接続ホルダ３に固定されうる。
【００７９】
図６には、本発明に係るアセンブリモジュール１０に使用される接続クリップ形成要素４の例が平面視で示されている。
【００８０】
非限定的な本例においては、接続クリップ形成要素（あるいは接続クリップ）４により、二つのエレメンタリ電気化学セル１の同極端子同士が電気的に接続可能とされる。
【００８１】
よって、モジュール１０の各セル１は、Ｚ字状のダブル接続クリップの形態を有する接続クリップ形成要素４によりペアで保持されうる。当該要素は、セル１の型式（特に角柱型またはパウチ型）に応じた厚みに適合される。
【００８２】
具体的には、接続クリップ形成要素４は、アセンブリモジュール１０内におけるエレメンタリ電気化学セル１の搭載の仕方に応じた二つの方式（並列式と直列式）がありうる。
【００８３】
並列式と直列式のセル１の配置構成は、それぞれ図６から図９、および図１０から図１３を参照して以下詳細に説明される。
【００８４】
電気化学アセンブリモジュール１０へのセル１の並列搭載
本発明に係るアセンブリモジュール１０にセル１を並列式に搭載するために使用される接続クリップ形成要素４は、導電性材料（銅など）から製造され、全体が導電性でありうる。
【００８５】
よって、接続クリップ形成要素４は、その外表面に少なくとも一つの接続装置５（特に図９参照）を備えうる。接続装置５は、接続クリップ形成要素４同士を接続して並列接続を形成可能である。この場合、セル１の一方の極の端子がアセンブリモジュール１０のラグ２に接続され、セル１の他方の極の端子同士が接続クリップ形成要素４によって接続される。
【００８６】
接続装置５は、Ｖ字形、台形、円形などの任意の形状をとりうる。あるいは、接続装置５は、磁気コンタクト、接続タブ、スプリング、接続クリップなどの形態をとりうる。好ましくは、本発明に係るアセンブリモジュール１０は、取り外し可能に構成されうる。この場合、接続クリップ形成要素４同士を取外し不可能な手法（溶接や接着など）で接続することは望ましくない。
【００８７】
図７は、アセンブリモジュール１０のハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉに挿入された接続クリップ形成要素４の一例を正面視で示している。
【００８８】
図７に示されるように、接続クリップ形成要素４の高さ寸法Ｈｐは、エレメンタリ電気化学セル１の高さ寸法Ｈｃよりも（僅かに）大きいことにより、セル１の端子が最大限の表面積で把持されるとともに、アセンブリモジュール１０のハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉに固定される。
【００８９】
図８は、接続クリップ形成要素４による二つのエレメンタリ電気化学セル１の搭載例を平面視で示している。符号Ｚは、接続クリップ形成要素４によって把持されるセル１の領域を表している。
【００９０】
好ましくは、図８に示されるように、二つのエレメンタリ電気化学セル１は、気体電極Ｅの境界を超えて突出しないように端子同士（図示の例では負極端子Ｂ−）が一組とされる。この場合、セル１の位置における気体交換を阻害しないようにできる。
【００９１】
同様に、接続クリップ形成要素４の全長Ｌは、気体電極Ｅを邪魔することなくスペースを最適化するよう一組のセル１を配置できるように決定されることが好ましい。
【００９２】
電気化学アセンブリモジュール１０内にエレメンタリ電気化学セル１を並列に搭載することにより、ダブルＺ字形状の接続クリップ形成要素４によって二つのセル１の同極（正極と負極の一方）端子同士が接続可能とされ、他方の端子（正極と負極の他方）がラグ２によってモジュール１０に接続される。セル１の各ペアは、接続装置５を介する接続クリップ形成要素４同士の接触によって他のセル１と並列に接続される。よって、アセンブリモジュール１０は、二つの接続出力端子を有する。一つは出力端子６であり、一方の極において全ての接続クリップ形成要素４同士を接続している。もう一つは出力端子７であり、他方の極において全てのラグ２同士を接続している（図９参照）。
【００９３】
図９は、前述のように並列に搭載された複数のエレメンタリ電気化学セル１を備えている電気化学アセンブリモジュール１０の例を示す平面図である（モジュールの底カバーと上カバーの図示は省略している）。
【００９４】
電気化学アセンブリモジュール１０へのセル１の直列搭載
本発明に係る電気化学アセンブリモジュール１０内に複数のエレメンタリ電気化学セル１を直列に搭載するために使用される接続クリップ形成要素は、モジュール１０を直列接続に適合させるために二種存在する。
【００９５】
よって、接続クリップ形成要素は、第一接続クリップ形成要素４ａからなる第一グループと、第二接続クリップ形成要素４ｂからなる第二グループを含む。第一接続クリップ形成要素４ａは、二つのエレメンタリ電気化学セル１の端子Ｂ＋と端子Ｂ−を電気的に接続して一組のエレメンタリ電気化学セル１を形成する。他方、第二接続クリップ形成要素４ｂは、二組のエレメンタリ電気化学セルの端子Ｂ＋と端子Ｂ−を電気的に接続する。
【００９６】
第一接続クリップ形成要素４ａは、エレメンタリ電気化学セル１を並列に搭載するために使用される接続クリップ形成要素４と同様に、小さなＺ字形状のクリップである。当該要素は、二つのセル１同士を、並列搭載の場合と同様に一組にすることが可能である。他方、第二接続クリップ形成要素４ｂは大きなＺ字形状のクリップであり、二組のセル１同士の電気的接続を可能にしている。
【００９７】
第一接続クリップ形成要素４ａと第二接続クリップ形成要素４ｂの少なくとも一方は、銅などの導電性材料から製造される。
【００９８】
好ましくは、第一接続クリップ形成要素４ａは、セル１のペア同士の電気的接触を防止するために外側絶縁部８ａを備えており、第二接続クリップ形成要素４ｂは、セル１とモジュール１０の間の電気的接続を防止するために外側絶縁部８ｂを備えている。しかしながら、接続に供されるセル１同士の電気的接続は確保される。
【００９９】
セル１の並列搭載を参照して先に説明したのと同様に、第一接続クリップ形成要素４ａまたは第二接続クリップ形成要素４ｂによってペアとされた二つのセル１は、気体電極の境界を超えて突出しないように端子Ｂ＋、Ｂ−の部分において把持されることにより、気体交換を阻害しない。
【０１００】
図１０は、本発明に係る電気化学アセンブリモジュール１０内に複数のエレメンタリ電気化学セル１を直列に搭載するための第一接続クリップ形成要素４ａの一実施形態を平面視で示している。
【０１０１】
第一接続クリップ形成要素（あるいは小クリップ）４ａは、モジュール１０に複数のセル１を並列に搭載するために使用される接続クリップ形成要素４と、同じ形状、同じ寸法、および同じ特性の少なくとも一つを有しうる。しかしながら、第一接続クリップ形成要素４ａは、当該要素同士を接続する装置を備えていない。
【０１０２】
小クリップ４ａは、互いの接触を防ぐために、絶縁部８ａにより覆われている。絶縁部８ａは、可撓性であることが好ましく、プラスチック材料などからなる。
【０１０３】
モジュール１０に複数のセル１を並列に搭載するために使用される接続クリップ形成要素４について説明したものと同様の手法により、二つのエレメンタリ電気化学セル１が小クリップ４ａにより一組とされ、気体電極の境界を超えて突出しないように端子Ｂ＋、Ｂ−の部分において把持される。小クリップ４ａの全長Ｌは、気体電極を邪魔することなくスペースを最適化するような配列を可能にするように定められる。小クリップ４ａの高さ寸法は、セル１の高さ寸法よりも（僅かに）大きいことが好ましい。これにより、セル１の端子Ｂ＋、Ｂ−が最大限の表面積で把持されるとともに、アセンブリモジュール１０のハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉに固定される。
【０１０４】
図１１は、本発明に係る電気化学アセンブリモジュール１０内に複数のエレメンタリ電気化学セル１を直列に搭載するための第二接続クリップ形成要素４ｂの一実施形態を平面視で示している。
【０１０５】
第二接続クリップ形成要素（あるいは大クリップ）４ｂは、小クリップ４ａにより形成された二組のエレメンタリ電気化学セル１同士を電気的に接続するために使用される。その長さＬ’は、小クリップ４ａによりペアとされた二つのセル１の全長と等しい。
【０１０６】
大クリップ４ｂは、モジュール１０のラグ２の間に配置され、二組のセル１の端子Ｂ＋とＢ−を電気的に接続するとともに、絶縁部８ｂによりモジュール１０から電気的に絶縁する。大クリップ４ｂは、小クリップ４ａと同じ材料からなることが好ましい。より具体的には、大クリップ４ｂは、第一の組のエレメンタリ電気化学セル１の端子Ｂ＋またはＢ−の一方と対応するラグ２の間に配置されるとともに、第二の組のエレメンタリ電気化学セル１の端子Ｂ＋またはＢ−の他方と対応するラグ２の間に配置される。第一の組のエレメンタリ電気化学セル１と第二の組のエレメンタリ電気化学セル１は離間している。
【０１０７】
小クリップ４ａと同様に、大クリップ４ｂによってペアとされた二組のセル１は、気体電極の境界を超えて突出しないように端子Ｂ＋、Ｂ−の部分において把持される。
【０１０８】
大クリップ４ｂの高さ寸法は、セル１の端子を最大限の表面積で把持するためにセル１の高さ寸法よりも（僅かに）小さいだけでなく、短絡を防止するためにモジュール１０のラグ２の高さ寸法よりも（僅かに）大きい。
【０１０９】
図１２は、二組のセル１を接続するための大クリップ４ｂの一例を正面視で模式的に示している。
【０１１０】
図１２に示されるように、二つのセル１の端子がそれぞれ受容される大クリップ４ｂの二つの接続部Ｃ１、Ｃ２は、導電面Ｓによって接続されている。接続部Ｃ１、Ｃ２は柔軟でもよいし、堅固でもよい。接続部Ｃ１、Ｃ２は、肉薄であり、絶縁被覆（不図示）がなされていることが好ましい。接続部Ｃ１、Ｃ２の幅は、セル１の幅よりも非常に狭く、十分な接続を確保しつつも、気体電極Ｅの阻害を最小限にしている。
【０１１１】
よって、複数のエレメンタリ電気化学セル１を直列接続する場合、各セル１は、小クリップ４ａと大クリップ４ｂに対して交互に接続される。第一のセル１は、ラグ２によってモジュール１０に固定されて出力端子７に接続される。もう一方の出力端子６は、モジュール１０の仕様とセル１の数に応じて、ダブルクリップ（小クリップ４ａまたは大クリップ４ｂ）を通過する。
【０１１２】
図１３は、直列に搭載された複数のエレメンタリ電気化学セル１を備えている電気化学アセンブリモジュール１０の例を示す平面図である（モジュールの底カバーと上カバーの図示は省略している）。
【０１１３】
エレメンタリ電気化学セル１の正極端子Ｂ＋と負極端子Ｂ−がとりうる構成について以下詳細に説明する。
【０１１４】
セル１と接続クリップ形成要素４、４ａ、４ｂの間、およびセル１とモジュール２のラグ２の間の接続と固定を最適化するために、セル１の端子Ｂ＋、Ｂ−は、ラグ２や接続クリップ形成要素４、４ａ、４ｂと容易に適合する形状を有することが好ましい（相補的であるかは問わない）。
【０１１５】
加えて、ハウジングを使用しないパウチ型セル１の場合においては、柔軟で軽量というセル１の利点を生かしつつ固定を容易にするために、端子Ｂ＋、Ｂ−の剛性を高めることが望ましい。
【０１１６】
図１４と図１５は、本発明に係る電気化学アセンブリモジュール１０におけるエレメンタリ電気化学セル１の端子がとりうる構成の二つの例を側面視で示している。
【０１１７】
セル１は、正極端子Ｂ＋と負極端子Ｂ−を備えている。これら二つの端子は、セル１の両端部に位置している（気体電極が位置している側とは異なる）。好ましくは、端子Ｂ＋、Ｂ−は、接続・固定面積を最大にするために、セル１の全幅ｌにわたって設けられる。この場合、当該端子は細長い形状を有し、その断面積は、接続クリップ形成要素に応じて変更可能である。
【０１１８】
本発明に係る電気化学アセンブリモジュール１０におけるハウジング１９の望ましい構成について以下説明する。
【０１１９】
図１６と図１７は、本発明に係る電気化学アセンブリモジュール１０におけるハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉがとりうる構成を示している。
【０１２０】
図１６と図１７に示されるように、モジュール１０におけるハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉは、接続クリップ形成要素４、４ａ、４ｂの挿入と位置決めを許容する形状を有している。接続クリップ形成要素４は並列接続用であり、接続クリップ形成要素４ａは直列接続用である。当該要素の形状は、セル１の把持と接続を確実にする張力をクリップ４、４ａが維持できるように、溝、ピン、穴などによって定められる。
【０１２１】
また、ハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉは、セル１が当接可能とされることにより、セル１の長手方向への変位を防止している。クリップ４、４ａと頂部１９ｓおよび底部１９ｉとの間に間隙Ｊが存在することが好ましい。よって、頂部１９ｓおよび底部１９ｉの間でクリップ４、４ａを固定する際に僅かな隙間を設けることにより、セル１が頂部１９ｓおよび底部１９ｉと接触する。当該隙間は、モジュール１０の頂部１９ｓと底部１９ｉによって圧縮されたクリップ４、４ａを位置決めするための構成に依存する。
【０１２２】
本発明に係る電気化学アセンブリモジュール１０の具体的な構成例について説明する。
【０１２３】
接続クリップ形成要素４、４ａ、４ｂとエレメンタリ電気化学セル１の端子Ｂ＋、Ｂ−は、利用目的、寸法、材料、製法などについて様々な構成が考えられる。
【０１２４】
並列搭載用接続クリップ形成要素４および直列搭載用接続クリップ形成要素４ａがとりうる構成
ここでは前述した接続クリップ形成要素４、４ａを小クリップ４、４ａと称する。
【０１２５】
小クリップ４、４ａ（あるいはダブルクリップ）は、Ｚ型の断面を有する細長い形状であることが好ましく、銅やその合金などの導電性材料からなることが好ましい。
【０１２６】
好適な実施形態においては、小クリップ４、４ａは、短冊状にカットされた銅シートから打ち抜かれた後、ダブルクリップの最終形状を得るために折り曲げられることによって形成される。折り曲げによって一定の弾性復帰力が生じ、クリップの「ばね性」に寄与する。セル１を直列に搭載するために使用される小クリップ４ａの場合、銅シートにおいて絶縁部８ａを形成するために絶縁される領域は、折り曲げ工程に先立ってプラスチック材料などの絶縁材料で覆われることが好ましい。
【０１２７】
セル１を並列に搭載するために使用される小クリップ４、またはセル１を直列に搭載するために使用される小クリップ４ａがとりうる構成の第一例が図１８と図１９に、第二例が図２０と図２１に示されている。これら二つの構成においては、小クリップ４、４ａの幅が変化する。
【０１２８】
図１８と図１９は、それぞれ第一例に係る小クリップ４、４ａの構成の正面図と平面図である。本例における小クリップ４、４ａは、単一の細長いブロック形状を呈している。
【０１２９】
小クリップ４、４ａは、セル１の端子（本例ではＢ−）をその全長Ｌｂにわたって把持する。小クリップ４、４ａは、気体の到来を阻害しないように気体電極Ｅを超えて突出しないことが好ましい。
【０１３０】
図２０と図２１は、それぞれ第二例に係る小クリップ４、４ａの構成の正面図と平面図である。本例における小クリップ４、４ａは、気体電極Ｅを阻害することなくセル１をより良好に把持するために、複数の把持爪９を有している。
【０１３１】
各把持爪９は、気体電極Ｅを阻害しない程度に十分細ければ、気体電極Ｅと重なるように突出しうる。各把持爪９の幅は小さくされ、各小クリップ４、４ａが有する把持爪９の数は、気体電極Ｅを阻害しない（あるいはほとんど阻害しない）ように制限されることを要する。他方、用途に応じて（特に振動を伴う場合）十分な把持と接続を提供するために十分な寸法と数を有していることを要する。
【０１３２】
エレメンタリ電気化学セル１同士を接続しつつ定位置に良好に固定すべく接続クリップ（あるいはダブルクリップ）形成要素４、４ａを圧縮して保持するためにとりうる構成について説明する。
【０１３３】
第一の構成においては、ダブルクリップ４、４ａ、４ｂは、その各端部にピンを有している。当該ピンは、折り曲げにより形成されることが好ましい。モジュール１０におけるハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉは、当該ピンと同じ大きさの穴を有している。当該穴の位置は、前記ピンを挿入できるようにスライド調整されている。当該穴は、前記ピンが挿入されるとダブルクリップ４、４ａ、４ｂが定位置に保持されるように配置されていることが好ましい。
【０１３４】
第二の構成においては、ダブルクリップ４、４ａ、４ｂは、その各端部に巻部を有している。当該巻部は、折り曲げにより形成されることが好ましい。モジュール１０におけるハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉは、当該巻部と同じ大きさのピンを有している。当該ピンの位置は、前記穴に挿入できるようにスライド調整されている。当該ピンは、前記巻部がその周囲に位置するときにダブルクリップ４、４ａ、４ｂが定位置に保持されるように配置されていることが好ましい。
【０１３５】
第三の構成においては、挿入するピンを設ける代わりに、圧縮された状態のダブルクリップ４、４ａ、４ｂの輪郭に対応する形状を有する溝が、モジュール１０におけるハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉに形成されうる。この構成においては、モジュール１０におけるハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉへの挿入を可能にするために、ダブルクリップ４、４ａ、４ｂの高さ寸法は、セル１の高さ寸法よりも大きいことを要する。また、セル１に振動が生じることを防止しつつ、セル１と頂部１９ｓおよび底部１９ｉとの間の接触を確保するために、モジュール１０の頂部１９ｓおよび底部１９ｉとダブルクリップ４、４ａ、４ｂとの間に隙間を設けることに留意しなければならない。
【０１３６】
第四の構成においては、第一の構成を参照して説明した穴に挿入される押し出し成形されたロッドが使用される。また、クロップされたシートも使用できる。この場合、前記穴は、当該シートの断面形状を有する。当該ロッドまたはシートをモジュール１０におけるハウジング１９の頂部１９ｓと底部１９ｉの間に挿入することにより、ダブルクリップ４、４ａ、４ｂが圧縮位置で保持される。この構成は、前述の把持爪９を有するダブルクリップ４、４ａに好適である。
【０１３７】
第五の構成においては、ダブルクリップ４、４ａ、４ｂの把持力を維持するために、そのクリップ部に固定タブが挿入されうる。これは、特に振動や衝撃が加わる用途におけるセル１の不慮の接続解除を防止するための安全策である。この構成は、前述の把持爪９を有するダブルクリップ４、４ａ、４ｂに適用されうる。この場合、固定タブは、ダブルクリップ４、４ａにおける全ての把持爪９を保持するのに十分な長さを有する。
【０１３８】
これらの構成の幾つかは、想定される用途における制約に応じて、充分な把持力を確保するために組み合されうる。
【０１３９】
特にセル１を並列に搭載するために使用されるダブルクリップ４の場合、ダブルクリップ４同士の接続が確保されることに留意しなければならない。これにより、不慮の接続解除の原因となる使用上の制約（衝撃、振動など）を考慮する必要性が低下する。セル１を並列に搭載するために使用されるクリップ（あるいはダブルクリップ）形成要素同士の接続を確保するための構成は種々考えられうる。
【０１４０】
第一の構成として、磁気塗料またはコーティングの使用が考えられる。しかしながら、この構成は、導電性の観点からは必ずしも効率的とは言えず、衝撃や振動が加わった際における接続を確保するためには磁気的特性が十分であるとは言えない。
【０１４１】
第二の構成として、ダブルクリップ４同士を接続する接続タブの使用が考えられる。当該タブは、導電性材料からなり、二つのダブルクリップ４を導通する。この構成は、特に振動や衝撃が加わる用途におけるセル１の不慮の接続解除を防止するための安全策でありうる。
【０１４２】
第三の構成においては、導電材料のシートからダブルクリップ４をクロッピングして形成する過程で直接得られる形状のカラーまたはタブをダブルクリップ４側で用いる。この場合、当該カラーまたはタブは、隣のダブルクリップ４に折り重ねられうる。これにより、両ダブルクリップ間の導通が確保される。当該カラーまたはタブの形状と厚みは、弾性収縮を伴うことなく保持力と十分な強度を確保しつつも、曲げ加工が容易にできるように定められることを要する。また、ダブルクリップ４は、隣のダブルクリップ４に形成されたタブ、スプリング、舌片、あるいはストッパと接触するタブ、スプリング、舌片、あるいはストッパを、その両側面に有しうる。ダブルクリップ４間の接続、すなわち電気的接続は、セル１が圧縮状態でモジュール１０内に保持され続けることにより維持される。
【０１４３】
本発明に係る電気化学アセンブリモジュール１０内にエレメンタリ電気化学セル１を定位置に配置し、保持する仕組みについて説明する。
【０１４４】
端子Ｂ＋、Ｂ−を把持することによりセル１を定位置に保持するためのクリップの構成は幾つか考えられる。これらの構成は、クリップ形状のラグ２やダブルクリップ形状の接続クリップ形成要素４、４ａ、４ｂに依らず同様に適用されうる。
【０１４５】
第一の構成においては、補助部材２１をクリップ４、４ａ、４ｂ、あるいは２の各側部に設ける。セル１の端子Ｂ＋、Ｂ−は、クリップの圧縮（把持）による摩擦下で（具体的には、補助部材２１がセル１の端子Ｂ＋、Ｂ−に及ぼす剪断力によって）保持される。
【０１４６】
好ましくは、補助部材２１は三角形状とされうる。
【０１４７】
図２２に示されるように、クリップ４、４ａ、４ｂ、あるいは２の各片に設けられた二つの補助部材２１は、対向しうる。あるいは、図２３に示されるように、二つの補助部材２１は、互い違いとなるようにオフセットされうる。
【０１４８】
第一の構成におけるセル１の端子Ｂ＋、Ｂ−は、平坦であることが好ましい。
【０１４９】
さらに、図２４と図２５は、エレメンタリ電気化学セル１の端子Ｂ＋に対する補助部材２１を備えるラグ２の位置決めと、エレメンタリ電気化学セル１の端子Ｂ−に対する接続クリップ形成要素４、４ａの位置決めを平面視で示している。
【０１５０】
より具体的には、図２５における符号ＥＰ＋、ＥＴ＋、ＥＴ１、ＥＰ−、およびＥＴ−は、それぞれ正極端子Ｂ＋に対するラグ２の把持力、正極端子Ｂ＋に生じる摩擦力、セル１に生じる摩擦力、負極端子Ｂ−に対する接続クリップ形成要素４の把持力、および負極端子Ｂ−に生じる摩擦力を表している。
【０１５１】
第二の構成においては、ばね復帰力に伴う摩擦でセル１を保持する折曲げ部２２をクリップ４、４ａ、４ｂ、あるいは２の側部に設ける。折曲げ部２２は、具体的には舌片形状でありうる。しかしながら、端子Ｂ＋またはＢ−は、クリップ４、４ａ、４ｂ、あるいは２の折曲げ部２２によって引かれる形状であることを要する。すなわち、端子Ｂ＋またはＢ−は、湾曲形状を有していることが好ましい。
【０１５２】
図２６は、舌片形状の折曲げ部２２を備えているラグ２または接続クリップ形成要素４、４ａ、４ｂの例を平面視で示している。セル１は、湾曲形状を有する正極端子Ｂ＋を備えている。
【０１５３】
各エレメンタリ電気化学セル１の正極端子Ｂ＋または負極端子Ｂ−は、どのような形状でもよい（平坦、円筒状など）。正極端子Ｂ＋または負極端子Ｂ−は、セル１の端部において気体電極の全幅にわたって覆うことが好ましい。正極端子Ｂ＋または負極端子Ｂ−の形状は、接続状態を最適化するためにクリップ４、４ａ、４ｂのＺ形状に対応していることが好ましい。
【０１５４】
本発明が上述した実施形態の例に限定されないことは明らかである。様々な改変が当業者によってなされうる。
【０１５５】
「〜を備えている」という表現は、特に断りのない限り「〜を少なくとも一つ備えている」という意味である。
【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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