(57)【要約】本発明は電気化学的エネルギ貯蔵器（１０）のためのスイッチング装置（１５）に関する。該スイッチング装置は薄膜トランジスタ機構（２０）を備えており、該薄膜トランジスタ機構は少なくとも１つの有機トランジスタ（２１、２２）を含み、該薄膜トランジスタ機構は前記電気化学的エネルギ貯蔵器（１０）の少なくとも１つの電極の上に平面的に形成されており、該薄膜トランジスタ機構は外部電圧源（３０）により制御可能とされており、該薄膜トランジスタ機構は前記電気化学的エネルギ貯蔵器（１０）の内部抵抗に直列に接続された制御可能電気抵抗をなすように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学的エネルギ貯蔵器（１０）のためのスイッチング装置（１５）において、
該スイッチング装置は薄膜トランジスタ機構（２０）を備えており、該薄膜トランジスタ機構は少なくとも１つの有機トランジスタ（２１、２２）を含み、該薄膜トランジスタ機構は前記電気化学的エネルギ貯蔵器（１０）の少なくとも１つの電極の上に平面的に形成されており、該薄膜トランジスタ機構は外部電圧源（３０）により制御可能とされており、該薄膜トランジスタ機構は前記電気化学的エネルギ貯蔵器（１０）の内部抵抗に直列に接続された制御可能電気抵抗をなすように構成されている、
ことを特徴とするスイッチング装置。
【請求項２】
前記薄膜トランジスタ機構（２０）は前記電気化学的エネルギ貯蔵器（１０）の電気化学セルに組込まれていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング装置。
【請求項３】
前記スイッチング装置（１５）は更に制御機構を備えており、該制御機構は前記電気化学的エネルギ貯蔵器（１０）の内部抵抗の現在値を判定し、判定した当該内部抵抗の当該現在値に基づいて、互いに直列に接続されている当該内部抵抗と前記制御可能電気抵抗との合計抵抗を調節するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスイッチング装置。
【請求項４】
前記薄膜トランジスタ機構（２０）は前記電極の活物質（１１、１３）から空間的に隔離されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のスイッチング装置。
【請求項５】
前記有機トランジスタ（２１、２２）は少なくとも２枚の金属材料薄膜の間に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のスイッチング装置。
【請求項６】
前記薄膜トランジスタ機構（２０）の前記少なくとも１つの有機トランジスタ（２１、２２）は有機電界効果トランジスタとして構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のスイッチング装置。
【請求項７】
前記有機電界効果トランジスタは垂直型構造の電界効果トランジスタとして構成されていることを特徴とする請求項６に記載のスイッチング装置。
【請求項８】
前記有機電界効果トランジスタは水平型構造の電界効果トランジスタとして構成されていることを特徴とする請求項６記載のスイッチング装置。
【請求項９】
前記有機電界効果トランジスタのソース領域及びドレイン領域は、それら領域の各々が複数のコンタクト枝部を備え、ソース領域の複数のコンタクト枝部とドレイン領域の複数のコンタクト枝部とが交互に位置しているなどの適宜の電気布線構造を有することを特徴とする請求項６〜請求項８の何れか１項に記載のスイッチング装置。
【請求項１０】
前記薄膜トランジスタ機構（２０）は前記電気化学的エネルギ貯蔵器（１０）の前記少なくとも１つの電極の上に印刷法を用いて形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１項に記載のスイッチング装置。
【請求項１１】
前記薄膜トランジスタ機構（２０）の形成領域面積は前記電極の形成領域面積に実質的に対応していることを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載のスイッチング装置。
【請求項１２】
前記薄膜トランジスタ機構（２０）は可撓性を有する構造とされていることを特徴とする請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載のスイッチング装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載のスイッチング装置（１５）を備えていることを特徴とする電気化学的エネルギ貯蔵器。
【請求項１４】
少なくとも２つの、請求項１３に記載の電気化学的エネルギ貯蔵器（１０）と、少なくとも１つの電圧源（３０）とを備えていることを特徴とするエネルギ貯蔵システム。
【請求項１５】
制御機構（４０）を備えており、該制御機構は、前記エネルギ貯蔵システムの前記スイッチング装置を制御することにより、前記電気化学的エネルギ貯蔵器の出力電圧を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載のエネルギ貯蔵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学的エネルギ貯蔵器のためのスイッチング装置、電気化学的エネルギ貯蔵器、及びエネルギ貯蔵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、安全保護装置を備えた電気化学セルが記載されている。その電気化学セルは、互いに同一極性で互いに並列接続された少なくとも２つの電極を備えており、また、その電気化学セルは、例えば電気自動車用のエネルギ貯蔵器（電池）などのような高エネルギ密度のエネルギ貯蔵器に用いられるものである。
【０００３】
更に、その電気化学セルは、破裂などによって全ての電気化学セルが完全に破壊されることのないように、上述の安全保護装置により保護されており、その電気化学セルは、互いに同一極性で互いに並列接続された少なくとも２つの電極を備えている。その化学電池セルに障害が発生したならば、そのことが表示されるようにしてある。また、互いに同一極性で互いに並列接続された少なくとも２つの電極は、その各々に１つずつの安全素子が接続されている。
【０００４】
上述の安全素子は、電流値が閾値を上回ったときに、個々の電極と当該電極に接続している電流コレクタとの間の電気接続を遮断するものである。また、検出装置を備えており、その検出装置は安全素子が作動したことを化学電池セルの外部において表示するものである。
【０００５】
特許文献２には、フューズを備えた化学電池エレメントが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許公報第１  ９５２  ９８４  ９  Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許公報第２９  １７  ３２８  Ｃ３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電気化学的エネルギ貯蔵器に安全性能を付与することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は独立請求項の主題により達成される。従属請求項は本発明の幾つかの実施の形態に関するものであり、それら実施の形態については以下に記載する通りである。
【０００９】
本発明の一態様によれば、電気化学的エネルギ貯蔵器のためのスイッチング装置が提供される。該スイッチング装置は薄膜トランジスタ機構を備えており、該薄膜トランジスタ機構は少なくとも１つの有機トランジスタを含み、該薄膜トランジスタ機構は前記電気化学的エネルギ貯蔵器の少なくとも１つの電極の上に平面的に形成されており、該薄膜トランジスタ機構は外部電圧源により制御可能とされており、該薄膜トランジスタ機構は前記電気化学的エネルギ貯蔵器の内部抵抗に直列に接続された制御可能電気抵抗をなすように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の概念は、電気化学的エネルギ貯蔵器（即ち一次電池ないし二次電池（蓄電池））に関して、スイッチングにより電流のオン・オフを行えるようにすることで、例えば電気系の内部または外部に短絡などの障害が発生した場合に、電気化学セルを流れる電流ないし電気化学的エネルギ貯蔵器を流れる電流を遮断できるようにするというものである。
【００１１】
本発明の基礎を成すこの概念によれば、電池系を構成する２つの電極の一方または両方に、外部電圧源によりオン・オフのスイッチングが可能な薄膜トランジスタの形態の１つまたは複数の有機トランジスタが組込まれ、その有機トランジスタの抵抗が電気化学セルそれ自体の内部抵抗に直列に接続され、その有機トランジスタの抵抗を外部から印加する電圧で適宜に切換えるスイッチングが可能とされる。即ち、電気化学セルの抵抗を低抵抗と高抵抗との間で切換えるスイッチングが可能となる。またこれにより、例えば所望量の放散熱を発生させるためにコンダクタンスを所要の大きさに調節することも可能となる。この構成によれば、前記スイッチング装置を、バッテリ（即ち電気化学的エネルギ貯蔵器）のその他の構成要素との間で悪影響を及ぼし合うことなく、電子が流れる経路中に組込むことができる。
【００１２】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記薄膜トランジスタ機構は前記電気化学的エネルギ貯蔵器の電気化学セルに組込まれている。この構成によれば、前記スイッチング装置が組込まれた前記電気化学的エネルギ貯蔵器をコンパクトな構造のものとすることができる。
【００１３】
本発明の更なる好適な実施の形態によれば、前記スイッチング装置は更に制御機構を備えており、該制御機構は前記電気化学的エネルギ貯蔵器の内部抵抗の現在値を判定し、判定した当該内部抵抗の当該現在値に基づいて、互いに直列に接続されている当該内部抵抗と前記制御可能電気抵抗との合計抵抗を調節するように構成されている。この構成によれば、電気化学セルとの間に何ら相互作用を生じることなく、簡明な方法で、当該内部抵抗に対して適合化のための調節を加えることができる。
【００１４】
本発明の更なる好適な実施の形態によれば、前記薄膜トランジスタ機構は前記電極の活物質から空間的に隔離されている。この構成によれば、前記活物質と前記薄膜トランジスタ機構との間の化学反応を防止することができる。
【００１５】
本発明の更なる好適な実施の形態によれば、前記有機トランジスタは少なくとも２枚の金属材料薄膜の間に形成されている。この構成によれば、前記有機トランジスタの接続を好適な直接的な接続とすることができる。
【００１６】
本発明の更なる好適な実施の形態によれば、前記薄膜トランジスタ機構の前記少なくとも１つの有機トランジスタは有機電界効果トランジスタとして構成されている。この構成によれば、前記薄膜トランジスタ機構を簡明でコンパクトな構造のものとすることができる。
【００１７】
本発明の更なる好適な実施の形態によれば、前記有機電界効果トランジスタは垂直型構造の電界効果トランジスタとして構成されている。
【００１８】
本発明の更なる好適な実施の形態によれば、前記有機電界効果トランジスタは水平型構造の電界効果トランジスタとして構成されている。
【００１９】
本発明の更なる好適な実施の形態によれば、前記有機電界効果トランジスタのソース領域及びドレイン領域は、それら領域の各々が複数のコンタクト枝部を備えソース領域の複数のコンタクト枝部とドレイン領域の複数のコンタクト枝部とが交互に位置している。この構成によれば、有機材料層に接続する導電構造を、接続確実性が高く、導電性に優れた導電構造とすることができる。
【００２０】
本発明の更なる好適な実施の形態によれば、前記薄膜トランジスタ機構は前記電気化学的エネルギ貯蔵器の前記少なくとも１つの電極の上に印刷法を用いて形成されている。この構成によれば、前記薄膜トランジスタ機構を、簡明な方法で、低コストで、好適に製作することができる。
【００２１】
本発明の更なる好適な実施の形態によれば、前記薄膜トランジスタ機構の形成領域面積は前記電極の形成領域面積に実質的に対応している。
【００２２】
本発明の更なる好適な実施の形態によれば、前記薄膜トランジスタ機構は可撓性を有する構造とされている。
【００２３】
以上に記載した様々な構成例及び実施の形態構成例は、それらの構成を任意に組合せることが可能である。
【００２４】
以上に実施の形態に関連して説明した本発明の特徴並びに以下に実施の形態に関連して説明する本発明の特徴は、ここでは特に明示しない組合せで組合せた構成もまた、本発明の可能な構成例、展開例、ないし実施例のうちに含まれるものである。
【００２５】
添付図面は本発明の実施の形態をより明瞭に理解し得るようにするものである。添付図面には幾つかの実施の形態が示されており、添付図面と本明細書の記載とによって本発明の原理及び概念を明らかにするものである。
【００２６】
図面を参照することでその他の実施の形態がいかなるものであるかが明らかとなり本明細書に記載する利点がいかなるものであるかもまた明らかとなる。尚、図面中に示されている様々な構成要素は必ずしも同一縮尺で示されてはいない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る電気化学的エネルギ貯蔵器のためのスイッチング装置の模式図である。
【図２】本発明を説明するための垂直型構造の有機トランジスタの模式図である。
【図３】本発明を説明するための垂直型構造の有機トランジスタの模式図である。
【図４】本発明の更なる実施の形態に係る電気化学的エネルギ貯蔵器のためのスイッチング装置の模式図である。
【図５】本発明を説明するための水平型構造の有機トランジスタの模式図である。
【図６】本発明の更なる実施の形態に係る電気化学的エネルギ貯蔵器のためのスイッチング装置の模式図である。
【図７】本発明の更なる実施の形態に係るエネルギ貯蔵システムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図面において互いに同一の参照番号が付されているものは、特に断りのない限り、互いに同等ないし互いに機能的に同等の要素、部品、構成要素、ないし方法ステップであると理解されたい。
【００２９】
図１に示したのは本発明の実施の形態に係る電気化学的エネルギ貯蔵器のためのスイッチング装置の模式図である。
【００３０】
電気化学的エネルギ貯蔵器１０のためのスイッチング装置１５は、薄膜トランジスタ機構２０を備えている。
【００３１】
電気化学的エネルギ貯蔵器１０の電極の電流コレクタ１６、１７は、支持膜としても機能し得るように形成されており、薄膜トランジスタ機構２０はこの支持膜である電流コレクタ１６、１７の背面に形成するとよい。この構成とすることで、トランジスタ材料（即ち有機材料）と、電気化学的エネルギ貯蔵器１０の電極の活物質１１、１３や電気化学的エネルギ貯蔵器１０に含有されている電解質などの材料との間で、化学反応が生じるのを防止することも可能となる。
【００３２】
薄膜トランジスタ機構２０の隔離領域１８は、金属材料薄膜などの導電性の薄膜から成る層領域であり、活物質１１、１３や電解質などの物質を薄膜トランジスタ機構２０から物理的に隔離している。即ち、それら物質の移動が、この隔離領域１８によって阻止されている。
【００３３】
電気化学的エネルギ貯蔵器１０のセパレータ１２は、イオン透過性の薄膜で形成された中間層であり、このセパレータ１２には電解質が含浸されている。
【００３４】
本発明のひとつの好適な構成例として、以上に加えて更に、薄膜トランジスタ機構２０の有機電界効果トランジスタ２１、２２と活物質１１、１３との間にも、導電性の薄膜が形成された構成とするのもよい。
【００３５】
薄膜トランジスタ機構２０は、少なくとも１つの有機トランジスタ２１、２２を含んでいる。薄膜トランジスタ機構２０は、電気化学的エネルギ貯蔵器１０の少なくとも１つの電極の上に積層系を構成するようにして平面的に形成されている。電気化学的エネルギ貯蔵器１０の電極は一般的に、電流コレクタを備え、活物質を含み、バインダを含み、また更に、必要に応じてその他の構成要素を含むものである。
【００３６】
有機トランジスタ２１、２２には、外部電圧源３０から接続配線２５を介して制御電圧であるゲート電圧が印加されるようにしてある。これによって、有機トランジスタ２１、２２は外部電圧源３０により制御可能となっている。即ち、有機トランジスタ２１、２２は制御可能電気抵抗をなすものであり、電気化学的エネルギ貯蔵器１０の内部抵抗にこの抵抗が加わることで抵抗の制御が行われる。
【００３７】
その制御のために、図示例の有機トランジスタ２１、２２は、電気化学的エネルギ貯蔵器１０の内部抵抗に直列に接続されている。尚、図示した有機トランジスタに加えて、更に別の有機トランジスタを電気化学的エネルギ貯蔵器１０の内部抵抗に並列に接続した構成とするのもよく、そうした場合には、そのように並列に接続した有機トランジスタによって電気化学的エネルギ貯蔵器１０をバイパスさせることができる。
【００３８】
更に、有機トランジスタ２１、２２を２枚の金属材料薄膜の間に形成して、それら金属材料薄膜の間に有機トランジスタが封入された構成とするのもよい。これに対して、有機トランジスタ２１、２２が電気化学セルの活物質に直接的に接している構成とする場合には、その有機トランジスタ２１、２２の支持膜が、電気化学的エネルギ貯蔵器１０を構成している電解質などの物質に対する耐性を有している必要がある。
【００３９】
図２に示したのは本発明を説明するための模式図であり、垂直型構造の有機トランジスタの模式図である。
【００４０】
垂直型構造の有機トランジスタ２１は、例えば次のような積層系により構成される。この積層系の第１層は、例えばアルミニウム薄膜などで形成される、有機トランジスタ２１のドレイン電極２１−１をなす層である。この積層系の第２層は、例えばペンタセンなどの、有機電子材料または有機半導体材料で形成される層２１−２である。この積層系の第３層は、これもアルミニウム薄膜などで形成される、有機トランジスタ２１のソース電極２１−３をなす層である。この積層系の第４層は、例えばフッ化リチウムなどで形成される層２１−４である。この積層系の第５層は、これも例えばアルミニウム薄膜などで形成される、有機トランジスタ２１のゲート電極２１−５をなす層である。この積層系の第６層は、例えばガラス基板ないし支持膜２１−６などの層である。
【００４１】
基板ないし支持膜を貫通する給電路が適宜の導体材料で画成された構成としてもよく、導体材料としては例えば炭素繊維などを用いるのもよい。或いはまた、例えば図２に示したように、支持膜それ自体を例えばアルミニウム薄膜などの導電性の薄膜とするのもよい。
【００４２】
薄膜トランジスタ機構２０の有機トランジスタ２１、２２を支持膜の上に形成する方法としては、例えばインクジェット薄膜成膜プリンタなどによる印刷法などを用いるのもよい。
【００４３】
結晶電界効果トランジスタと比べて、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）では導通時抵抗が大きなものとなるが、ただしＯＦＥＴの形成領域面積を大きく取ることによってその大きな導通時抵抗を緩和することが可能である。それゆえ、ＯＦＥＴの形成領域面積を支持膜の形成領域面積に実質的に対応する面積にまで拡大するとよく、ここで形成領域面積が実質的に対応するというのは、例えば、ＯＦＥＴの形成領域面積が支持膜の形成領域面積の９５％である場合などをいう。
【００４４】
薄膜トランジスタ機構２０に含まれる個々の有機トランジスタ２１、２２は、各々の有機トランジスタを個別の支持膜の上に形成した上で、例えば押圧法などの、電気化学セルの製造に用いられている適宜の方法によって、電気化学セルの電極に接続するようにしてもよい。また代替として、例えば、電気化学セルの電極に接続するために形成される薄膜の背面などに直接、有機トランジスタを形成するようにしてもよい。
【００４５】
例えば、インクジェット薄膜成膜プリンタを使用した印刷法によって、薄膜トランジスタ機構２０の個々の有機トランジスタ２１、２２を、支持膜の上に形成するようにしてもよい。また、電気化学的エネルギ貯蔵器１０の電極の電流コレクタ１６、１７を支持膜としても機能するように形成し、その支持膜である電流コレクタ１６、１７の背面に薄膜トランジスタ機構２０を形成するようにしてもよい。
【００４６】
電気化学的エネルギ貯蔵器１０の電極というものは、例えば、電流コレクタを備え、活物質を含み、そして、更にその他の添加物質をも含むものである。
【００４７】
ＯＦＥＴの製作材料として可撓性を有する材料を用いるのもよい。これによって、例えば電極を形成するために自動巻出装置を用いることも可能となるため、電気化学セルを製造する際のＯＦＥＴの製作工程を、簡明で容易なものとすることができる。また、例えば熱膨張や、電気化学的エネルギ貯蔵器１０の充放電の際に発生する圧力状態ないし応力状態の変動などによって、電気化学セルに小さな変形が生じることがあるが、可撓性を有する構造としておけば、ガラスやセラミックなどの剛性材料を用いた剛体構造とは異なり、そのような変形を許容することができる。
【００４８】
図３に示したのは、図２に示した垂直型構造を有する有機トランジスタ２１の横断面図である。
【００４９】
図３に示されているその他の参照符号については、図２を参照した説明の中で既に説明した通りであるため、再度の説明は省略する。
【００５０】
図４に示したのは、本発明の更なる実施の形態に係る電気化学的エネルギ貯蔵器のためのスイッチング装置の模式図である。
【００５１】
この電気化学的エネルギ貯蔵器１０のためのスイッチング装置１５では、薄膜トランジスタ機構２０が垂直型構造の有機トランジスタを含む構成とされている。このスイッチング装置１５は、電気化学的エネルギ貯蔵器１０と外部電圧源３０とに接続されている。これによって、このスイッチング装置１５は、外部電圧源３０から出力されてゲート電極に印加される電圧により制御可能となる。
【００５２】
この垂直型トランジスタ構造によれば、有機トランジスタ２１、２２が導通状態にあるときには、電流が有機トランジスタ２１、２２を通過してドレインからソースへ流れている。ゲートは制御電極であり、これによって有機トランジスタ２１、２２のスイッチングが行われる。このトランジスタ構造がその上に形成されるところの支持膜を導電性の薄膜とするならば、ドレインからソースへ流れる電流を直接、その支持膜に流入させることができる。
【００５３】
また、そのような構成とすることで、このトランジスタ構造をその薄膜の上に、大きな形成領域面積で形成することが可能になる。またその場合には、ドレインに接続するための接続導体を別体の導電箔で形成し、その導電箔がこのトランジスタ構造の上方を覆うようにし、そして、押圧法などの方法を用いてその導電泊とこのトランジスタ構造とを接続するようにするのもよい。
【００５４】
図５に示したのは、本発明を説明するための水平型構造の有機トランジスタの模式図である。
【００５５】
本発明に用いる有機トランジスタ２１、２２は、垂直型構造の薄膜トランジスタとすることもでき、水平型構造の薄膜トランジスタとすることもできる。水平型構造の薄膜トランジスタでは、電流の流れる方向が支持膜に対して平行になる。それゆえ、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）に接続する導電構造が必要である。そのような水平型構造のひとつの具体例を示したのが図５である。
【００５６】
水平型構造の有機トランジスタ２２は、例えば次のような積層系により構成される。この積層系の第１層は、例えばアルミニウム薄膜などで形成される、有機トランジスタ２２のドレイン電極２２−１をなす層である。この積層系の第２層は、これもアルミニウム薄膜などで形成される、有機トランジスタ２２のソース電極２２−２をなす層である。この積層系の第３層は、例えばペンタセンなどの、有機電子材料または有機半導体材料で形成される層２２−３である。この積層系の第４層２２−４は絶縁層であり、例えば自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）や酸化アルミニウムなどで形成される層である。
【００５７】
この積層系の第５層２２−５は、これもアルミニウム薄膜などで形成される、有機トランジスタ２２のゲート電極２２−６をなす層であり、また、金属材料からなる更に別の中間層２２−６を第６層として形成してもよい。
【００５８】
更に、この有機トランジスタ２２を、支持膜層２２−７の上に形成するようにしてもよく、この支持膜層は完全な導電性を持たない膜層としてもよい。
【００５９】
図６に示したのは、本発明の更なる実施の形態に係る電気化学的エネルギ貯蔵器のためのスイッチング装置の模式図である。
【００６０】
有機電界効果トランジスタ２２のソース領域及びドレイン領域は、それら領域の各々が複数のコンタクト枝部を備え、ソース領域の複数のコンタクト枝部とドレイン領域の複数のコンタクト枝部とが交互に位置するように構成されている。即ち、ドレイン領域の複数のコンタクト枝部２３とソース領域の複数のコンタクト枝部２４とが同一の支持膜の上に形成されており、それらコンタクト枝部同士が組み合った形状とされている。そして、コンタクト枝部２３とコンタクト枝部２４との間に、有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴ）のトランジスタ構造が構成されている。また、この支持膜は更に、ゲートに対する絶縁膜の機能も果たしている。かかる構成のスイッチング装置１５は、外部電圧源３０に接続されている。
【００６１】
ソース領域及びドレイン領域のコンタクト部の構造及び形状は、図示例のように双方のコンタクト枝部が交互に位置して組み合った形状としたものに限られず、スイッチング機能に関して図示例と同様の作用効果が得られさえすれば、その他の構造及び形状のものとしてもよい。
【００６２】
それゆえ、例えば、図示例の形状のコンタクト枝部を有する構造に替えて、それとは異なる任意の櫛歯状ないし群列状などの形状の構造を用いてもよい。
【００６３】
本発明のスイッチング装置は、あるひとつの電気化学セルが故障したときにその電気化学セルを流れる電流を遮断する回路遮断器としても用い得るものである。また、その電流の遮断を、外部からのアクセスが可能な、電気化学セルどうしを接続している接続部において行う構成とすることができ、その場合には更に、故障した電気化学セルに並列に接続したバイパス路を導通状態にすることで、その電気化学セルをバイパスできる構成とすることができる。
【００６４】
更に、そのようなバイパス路を備えた電気化学セルを幾つも直列に接続し、それら電気化学セルを個別に操作してバイパスできるようにしておけば、個々の電気化学セルに接続した個々のバイパス路を適宜に導通状態とすることにより、直列に接続され複数の電気化学セルの全体としての出力電圧を、電気化学セル１個分の電圧を一刻みとして調節できるという利点が得られる。
【００６５】
図７に示したのは、本発明の更なる実施の形態に係るエネルギ貯蔵システムの模式図である。
【００６６】
エネルギ貯蔵システム５０は、例えば少なくとも２つの電気化学的エネルギ貯蔵器１０を備え、少なくとも１つの電圧源３０を備え、更に、制御装置４０を備えている。制御装置４０は、電気化学的エネルギ貯蔵器１０の各々に装備されているスイッチング装置１５と協働して、このエネルギ貯蔵システム５０の全体としての出力電圧を制御できるように配設されている。
【００６７】
エネルギ貯蔵システム５０の少なくとも２つの電気化学的エネルギ貯蔵器１０は、それらが並列接続されているようにしてもよく、直列接続されているようにしてもよく、また更に、その他の適宜の接続形態で接続されているようにしてもよい。
【００６８】
互いに接続された複数の電気化学的エネルギ貯蔵器１０の制御の仕方によっては、ステップ状に変化する半波を出力させることも可能であり、それによってこのバッテリ（即ちエネルギ貯蔵システム５０）を制御可能な電圧源として利用することが可能となる。更には、充分に多くの電気化学セルを用いる（即ち充分に多くの電気化学的エネルギ貯蔵器を用いる）ならば、その出力電圧を実質的に正弦波状に変化するものとすることも可能である。
【００６９】
電気化学セルに組込まれている電流遮断用のトランジスタも、また、電気化学セルの外部または内部にバイパス用のトランジスタが装備されている場合にはそのようなトランジスタも、リチウム電池を管理するために必要とされるバッテリ管理システムによって好適に制御することができ、なぜならば、制御されるトランジスタには夫々の電気化学セルの電位が既に印加されており、また、リチウム電池用のバッテリ管理システムにはそのような制御のための制御機能が既に備わっているからである。
【００７０】
以上に本発明を幾つかの好適な実施の形態に即して説明したが、本発明はそれら実施の形態に限定されるものではなく、それら実施の形態には様々な変更を加えることが可能である。特に、本発明は、本発明の本質的概念から逸脱することなく数多くの別形態ないし変更形態で実施し得るものである。
【００７１】
開示を完璧なものとするために付言しておくと、本開示において特定の構成要素ないし方法ステップを「備える」ないし「含む」というとき、それは、その他の構成要素ないし方法ステップを「備えない」ないし「含まない」ことを意味せず、また、構成要素ないし方法ステップが複数存在することを明示していなくとも、それは、それら構成要素ないし方法ステップが複数存在することを排除するものではない。更に、あるひとつの実施の形態に関連して説明した構成要素ないし方法ステップを、別の実施の形態に関連して説明した構成要素ないし方法ステップと組合せることも可能である。また、特許請求の範囲の記載には参照符号を記入してあるが、かかる参照符号は本発明の範囲を限定するものではない。
【図１】
2016533622.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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