(57)【要約】  電気的エネルギー貯蔵装置は、向かい合う平らな電流導体（１８）を有する、電気的エネルギーを貯蔵および放出するための、複数の平型貯蔵セル（２）と、前記貯蔵セル間の所定の間隔を維持するためのスペーサ要素（４）と、前記セルを締め付けによって固定してスタックを形成するための引張手段（１０、１２）と、を有する。前記スペーサ要素は押圧面（２２）を有しており、前記セルの電流導体は、それぞれ２つのスペーサ要素の押圧面の間で、前記引張手段による摩擦接続を利用して締め付けられている。スペーサ要素の向かい合う押圧面の領域では、前記向かい合う押圧面の間に電気的接続を形成するための接触装置（２６）、又は絶縁構造が設けられている。前記スペーサ要素は、絶縁構造を有する押圧面の間、および、接触装置を有する押圧面の間における圧縮ひずみが、互いに適応させられるように設計されている。
2012520550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
向かい合う平らな電流導体を有する、電気的エネルギーを貯蔵および放出するための、複数の平型貯蔵セルと、
前記貯蔵セル間の所定の間隔を維持するための、複数のスペーサ要素と、
前記セルを締め付けによって固定してスタックを形成するための引張手段と、
を有する電気的エネルギー貯蔵装置において、
前記スペーサ要素は押圧面を有しており、
前記セルの電流導体はそれぞれ、２つのスペーサ要素の押圧面の間で、前記引張手段による摩擦接続を利用して締め付けられており、
前記スペーサ要素の向かい合う押圧面の領域では、前記向かい合う押圧面の間に電気的接続を形成するための接触装置、又は絶縁構造が設けられており、
前記スペーサ要素は、絶縁構造を有する押圧面の間、および、接触装置を有する押圧面の間における圧縮ひずみが、互いに適応させられるように設計されていることを特徴とする電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項２】
前記引張手段は、複数のタイロッド、好ましくは４つまたは６つのタイロッドを有しており、前記タイロッドは、前記電流導体における孔を貫通して延在していることを特徴とする請求項１に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項３】
前記タイロッドは電気的絶縁性材料に被覆されている、又は連続的な絶縁スリーブによって包囲されていることを特徴とする請求項２に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項４】
前記接触装置が、前記スペーサ要素内に受容された１つまたは複数の接触要素として形成されており、前記接触要素は導電性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３のいずれか一項に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項５】
絶縁構造の領域に、前記スペーサ要素内に受容された１つまたは複数の支持要素が配置されており、前記１つまたは前記複数の支持要素は、電気的絶縁性材料から、好ましくはガラスまたはセラミックス材料から形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項６】
前記支持要素の端面は、前記接触要素の端面と少なくとも同じ大きさであり、特に前記接触要素の端面よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項７】
前記接触要素および前記支持要素はスリーブ状に形成され、前記スペーサ要素内の対応する凹部に受容されており、前記タイロッドは前記スリーブ状接触要素および支持要素を貫通して延在していることを特徴とする請求項５または６に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項８】
前記接触要素および／または支持要素はストリップ状に形成され、前記スペーサ要素内の対応する凹部において受容されているとともに、通過孔を有しており、前記通過孔内には前記タイロッドが延在していることを特徴とする請求項５または６に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項９】
前記スペーサ要素は、完全に支持要素として、又は接触要素として形成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項１０】
各スペーサ要素は、概ね４辺を有するフレームとして形成されているので、２つの平行なフレーム面はそれぞれ、端面が向かい合う押圧面を有する板状押圧部分を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項１１】
各フレーム内では、一方の板状押圧部分が前記接触装置を有しており、他方の板状押圧部分が前記絶縁構造を有していることを特徴とする請求項１０に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項１２】
前記スタックが、２つの導電性の押圧末端部、好ましくはフレーム状の押圧末端部を有しており、前記押圧末端部は、積層方向において最初もしくは最後のスペーサ要素に載置され、前記引張手段によって、前記スタックに固定され、それぞれ前記最初もしくは最後のスペーサ要素における接触装置によって、最初もしくは最後のセルの電流導体と電気的に接続されていることを特徴とする請求項４から１１のいずれか一項に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【請求項１３】
前記貯蔵セルが蓄電池であり、前記貯蔵セルにおいては、電気化学的反応が、特にリチウムイオンの関与のもとに行われることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の電気的エネルギー貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平型セルとスペーサ要素とを有する電気的エネルギー貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気的エネルギー貯蔵装置を、複数の電気的エネルギー貯蔵セルから構成することが知られている。当該電気的エネルギー貯蔵セルは、引張装置を用いてブロックにまとめられている。このような電気的エネルギー貯蔵セルは、例えばいわゆるパウチセルまたはコーヒーバッグセル、平型かつ長方形に構成された電気的エネルギー貯蔵セル（バッテリセル、蓄電池セル、コンデンサなど）であり、その電気化学的に活性な部分はホイル状の外装に包囲されており、当該ホイル状の外装を、板状の電気接続部、いわゆる（電流）導体が通っている。セルの電気的直列または並列接続は、導電性接触要素を通じて行われる。当該要素は、隣接するセルの対応する電流導体との間に電気的接続を形成する。このとき、セルを、固定せずにフレーム内で受容するか、またはクリップなどで互いに強く合わせて、スタック内に配置すること、および、上側が露出した電極もしくは電流導体を適切な手段と接続することが普及している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、電気的エネルギー貯蔵装置を提供することにある。当該貯蔵装置においては、多数の平型貯蔵セルが、省スペースかつ取り付けやすく、安定的なブロック内に配置され、確実に固定され、確実に接続されている。特に、本発明の課題は、貯蔵セルの電気化学的に活性な部分に対する力学的負荷を回避することにある。さらに、本発明の課題は、その他の部材に加えられる力学的負荷を良好に分散させ、その変形を一様に保ち、その破損を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本課題は、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構成は、従属請求項の対象である。
【０００５】
本発明によると、電気的エネルギー貯蔵装置は、向かい合う平型電流導体を有する、電気的エネルギーを貯蔵および放出するための複数の平型貯蔵セルと、貯蔵セル間の所定の間隔を維持するための複数のスペーサ要素と、セルを１つのスタックに締め付けることによって固定するための引張手段とを有している。当該スペーサ要素は押圧面を有しており、セルの電流導体は、それぞれ２つのスペーサ要素の押圧面の間で、引張手段を用いた摩擦接続によって締め付けられており、スペーサ要素の向かい合う押圧面の領域では、向かい合う押圧面の間に電気的接続を形成するための接触装置、又は絶縁構造が設けられており、スペーサ要素は、絶縁構造を有する押圧面の間、および、接触装置を有する押圧面の間における圧縮ひずみが、互いに適応させられるように設計されている。
【０００６】
セルの電流導体は、それぞれ２つのスペーサ要素の押圧面の間で、引張手段を用いた摩擦接続によって締め付けられているので、隣接するセルとの間の所定の間隔は維持され、当該間隔は、セルの電気化学的に活性な部分に締め付け力が作用しないように調整される。これは、セルの機能確実性、耐久性、および温度バランスの面から有利である。さらに、押圧面の領域には、向かい合う押圧面間の電気的接続のための接触装置を設けることができるので、隣接するセルの電流導体を、コネクタを付加することなく電気的に接続することができる。接触装置は、スペーサ要素と共に事前に取り付けられるか、または自身がスペーサ要素を形成する。これによって、取り付けが容易になる。さらに、接触装置はスペーサ要素の一部として、引張手段を通じて締め付けによって固定されており、したがって移動しないように維持されているので、当該装置の動作中に紛失することはないか、もしくは、そのような事態を回避するためにさらなる保全措置を必要とすることがない。最終的には、選択的に、つまり、押圧面間に接触装置が設けられていない場合に絶縁構造が設けられているので、隣接する貯蔵セルの電流導体の間に、接触装置または絶縁構造を選択的に用いることによって、電気的エネルギー貯蔵装置内部における貯蔵セルの任意の接続を実現させることができる。最終的には、支持構造を有する押圧面の間、および、接触装置を有する押圧面の間における圧縮ひずみが、互いに適応させられるので、押圧面を通じて電流導体に作用する力が均等に受容かつ分散されるとともに、引張手段を用いた固定に際して、スペーサ要素の片側だけのたわみ、および、スタックの全体構造の歪みは回避される。
【０００７】
好ましくは、引張手段は複数のタイロッド、好ましくは４つまたは６つのタイロッドを有しており、当該タイロッドは、電流導体内の孔を貫通して延在している。このようなアセンブリによって、引張力は締め付け力が作用すべき箇所、すなわち、電流導体に集中する。
【０００８】
ショートを回避するために、好ましくは、タイロッドは電気的絶縁性材料で被覆される、又は連続的な絶縁スリーブで包囲されている。
【０００９】
好ましくは、接触装置は１つまたは複数の接触要素として構成されており、当該接触要素は、スペーサ要素内に受容されている。このとき、特に好ましくは、絶縁構造の領域に、１つまたは複数の支持要素が配置されており、当該支持要素はスペーサ要素内に受容されている。これによって、接触および支持に関する特別な課題のための材料の使用は最小化され、総重量も、接触に関する一般的には重めの材料を削減することによって減少させることができる。接触要素は導電性材料から形成されており、支持要素は電気的絶縁性材料から、好ましくはガラスまたはセラミックス材料から形成されている。
【００１０】
特に好ましくは、支持要素の端面は、少なくとも接触要素の端面と同じ大きさであり、より好ましくは、接触要素の端面よりも大きい。それによって、圧力が確実に受容され、スペーサ要素の破損が回避され得る。
【００１１】
好ましくは、接触要素および支持要素はスリーブ状に形成されており、スペーサ要素内の対応する凹部に受容されている。タイロッドは、スリーブ状接触要素および支持要素を貫通して延在している。別の選択肢として、接触要素および／または支持要素はストリップ状（ｌｅｉｓｔｅｎｆｏｅｒｍｉｇ）に形成され、スペーサ要素内の対応する凹部に受容されており、通過孔を有している。当該通過孔内にタイロッドが延在している。さらなる別の選択肢では、スペーサ要素は、完全に支持要素または接触要素として形成されている。あらゆる場合において、特に省スペースなアセンブリが得られ、当該アセンブリにおいては、同心の部材を通じた接触および締め付けによる固定が実現している。さらに、引張手段の引張力は、接触要素に集中するので、特に確実な電気的接触が得られる。
【００１２】
好ましくは、各スペーサ要素は、概ね４辺を有するフレームとして構成されているので、２つの平行なフレーム面は、それぞれ端面が向かい合う押圧面を備えた板状押圧部分（Ｄｒｕｃｋｓｔｅｇｅ）を有する。それによって、各セルは積層方向において、２つのフレームの間に配置されており、積層方向に対して横のスペーサ要素の間隔は、押圧リッジを接続するフレーム面によって決定されている。それゆえ、セルとスペーサ要素（すなわちフレーム）とのスタックは、すでに組立に際して安定している。
【００１３】
特に好ましくは、各フレームにおいて、一方の板状押圧部分は接触装置を有しており、他方の板状押圧部分は絶縁構造を有している。それゆえ、フレームと貯蔵セルとを交互に配置することによって、間違いなく直列接続が実現される。
【００１４】
特に好ましくは、当該スタックは２つの導電性の、好ましくはフレーム状の押圧末端部を有しており、当該末端部は積層方向において、最初もしくは最後のスペーサ要素に載置され、引張手段を用いて締め付けによってスタックに固定され、それぞれ最初もしくは最後のスペーサ要素における接触装置を通じて、最初もしくは最後のセルの電流導体と電気的に接続されている。このようにして、当該端部は電気的エネルギー貯蔵装置の電極として用いられる。当該電極において全電圧が測定される。
【００１５】
本発明は、特に有利には、リチウムイオン蓄電池に適用可能である。
【００１６】
本発明の前記およびさらなる特徴、課題、および利点は、以下の図を用いた説明からより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例に係るセルブロックの組み立てた状態における斜視図である。
【図２】図１のセルブロックの部分的に組み立てた状態における分解斜視図である。
【図３】図１のセルブロックの水平縦断面の上面図である。
【図４】図３の「ＩＶ」の部分を拡大した図である。
【図５】一体型の接触スリーブを有する、図１のセルブロックのフレームを示す図である。
【図６】分解図で示した接触スリーブを有する、図５のフレームを示す図である。
【図７】図５のフレームと、２つの隣接するパウチセルとを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例のセルブロックの断面を示す上面図であり、当該断面は図３の断面に対応する図である。
【図９】図８の「ＩＸ」の部分を拡大した図である。
【図１０】一体型の接触スリーブおよび支持スリーブを有する、図８のセルブロックのフレームを示す図であり、図５の図に対応する図である。
【図１１】分解図で示した接触スリーブおよび支持スリーブを有する、図１０のフレームを示す図である。
【図１２】第３の実施例のセルブロック内の接触領域を示した、図４の図に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図は概略的であり、本発明の理解にとって重要な特徴の再現に制限されていることに注意が必要である。また、図中に再現された寸法や大きさの関係は、図を明確にするためだけのものであり、限定的に理解されるべきものではないことにも注意が必要である。
【実施例１】
【００１９】
本発明の第１の実施例を図１から図７を用いて説明する。このとき、図１は、本発明の第１の実施例に係るセルブロック１の組み立てた状態における斜視図であり、図２は、セルブロック１の部分的に組み立てた状態における分解斜視図であり、図３は、図１の面「ＩＩＩ」におけるセルブロック１の水平縦断面の上面図であり、図４は、一体型の接触スリーブを有するセルブロック１のフレームを示す図であり、図５は、分解図で示した接触スリーブを有する、図４のフレームを示す図であり、図６は、図３の「ＶＩ」の部分の拡大図であり、図７は、図４のフレームと２つの隣接するパウチセルとを示す図である。
【００２０】
図１の全体斜視図によると、セルブロック１は、複数の貯蔵セル２（ガルバニセル、蓄電池セルなど。図１では１つのみが見えている）、複数の中間フレーム４、２つの末端フレーム６、２つのプレッシャーシール（Ｄｒｕｃｋｂｒｉｌｌｅｎ）８、および、両側に載置されたナット１２を有する４つのタイロッド１０を具備する。両方の末端フレーム６の内の一方のフレーム、中間フレーム４、および両方の末端フレーム６の内他方のフレームはスタックを形成する。当該スタックは、最後に配置されたプレッシャーシール８を介して、タイロッド１０およびナット１２を用いて一体化される。以下詳細に説明するように、貯蔵セル２は、積層されたフレーム４、６によって形成された構造内部に存在する。
【００２１】
図２には、図１のセルブロック１が、部分的に分解された斜視図で示されている。すなわち、ナット１２が取り除かれており、観察者に対向する側では、プレッシャーシール８、末端フレーム６、貯蔵セル２、および中間フレーム４が、タイロッド１０から引き抜かれている。
【００２２】
図２によると、貯蔵セル２は、いわゆる平型セルまたはパウチセルとして構成されており、向かい合う平らな電流導体を有する。より正確に言うならば、各貯蔵セル２は、活性部分１４、シール接合部分（縁側領域）１６、および２つの電流導体１８を有している。活性部分１４では、電気的エネルギーの貯蔵および放出のための電気化学的反応が行われる。基本的に、あらゆる種類の電気化学的反応が、貯蔵セルを構成するために利用され得る。しかしながら、本明細書は、特にリチウムイオン蓄電池に関するものであり、当該蓄電池には、機械的安定性、熱収支、および経済的意義上の要求から、本発明が特に良好に適用可能である。活性部分１４は、２つのホイルによってサンドイッチ状に囲まれており、張り出したホイルの縁は、気体および液体に対して密閉するように互いに溶接されており、いわゆるシール接合部分１６を形成する。貯蔵セル２の２つの向かい合う小幅面からは、正もしくは負の電流導体（セル電極）１８が突出している。電流導体１８内には、それぞれ２つの孔２０（以下、電極孔と称する）が存在している。
【００２３】
貯蔵セル２は、電極孔２０でタイロッド１０に通されており、貯蔵セル２はそれぞれ、２つの中間フレーム４の間か、または、中間フレーム４と末端フレーム６との間に配置されている。フレーム４、６は、貯蔵セル２の活性部分１４がフレーム４、６の空洞内に配置されている一方で、押圧面２２が電流導体１８の平面を押圧し、タイロッド１０およびナット１２を引き締めた後に当該平面を保持するように構成される。フレーム４、６の側面は、板状押圧部分とも称される。
【００２４】
フレーム４、６はさらに、その押圧面２２に配置された孔２４および接触スリーブ２６、２７を有する。より正確に言うと、中間フレーム４の間に接触スリーブ２６が配置されており、末端フレーム６内に接触スリーブ２７が配置されている。これらのスリーブは長さのみが互いに異なっている。なぜなら、中間フレーム４は末端フレーム６よりも厚いからである（下記参照）。このとき、孔２４は、フレーム４、６の側面に配置されているが、接触スリーブ２６、２７は、該当するフレーム４、６のもう一方の側面で、より大きな孔に配置されている。孔２４および接触スリーブ２６、２７は、貯蔵セル２の電流導体１８内の電極孔２０と並んでいる。したがって、フレーム４、６は、その孔２４および接触スリーブ２６、２７で、タイロッド１０を通じてつながれている。このとき、接触スリーブ２６は、中間フレーム４の場合、両側に配置された貯蔵セル２の電流導体１８の間に電気的接触を形成するが、末端フレーム６の場合は、接触スリーブ２７は、貯蔵セル２の電流導体１８と、プレッシャーシール８の内の１つとの間に電気的接触を形成する。接触スリーブが配置されていない、もう一方の側面では、フレーム４、６は、２つの貯蔵セル２の電流導体１８もしくは１つの電流導体１８とプレッシャーシール８との間に電気的絶縁を形成する。
【００２５】
フレーム４、６はセルブロック２内に配置されており、孔２４と接触スリーブ２６、２７とは、フレーム４、６の順番で交互に現れる。言い換えると、セルブロック１の各側面ではつねに、孔２４を有する板状押圧部分の後に、接触スリーブ２６または２７を有する板状押圧部分が続いており、またその逆である。さらに、貯蔵セル２はセルブロック内で交互に配置されている。すなわち、１つの側面ではつねに、正極の電流導体１８が、負極の電流導体１８に続いており、もう一方の側面ではその逆である。以上で説明したように、中間フレーム４によって互いに離間した２つの貯蔵セル２によって、電流導体１８は側面において、接触スリーブ２６を通じて互いに接続されているが、もう一方の側面では電流導体１８は、中間フレーム４の電気的絶縁性材料によって互いに電気的に分離している。このようにして、セルブロック１内で全ての貯蔵セル２は、「負極に正極が」互いに接続されている。すなわち、セルブロック１内では貯蔵セル２の直列接続が実現している。さらに、セルブロック１内の最初および最後の貯蔵セル２の、他の貯蔵セル２とは接続されていない電流導体１８は、それぞれプレッシャーシール８に接続されているので、プレッシャーシール８は、正極および負極を形成する。当該電極でセルブロック１全体の電極電圧が印加される。
【００２６】
上述したように、フレーム４、６は、純粋または繊維強化のプラスチックなどの安価な電気的絶縁性材料で形成されている。これに対して、接触スリーブ２６、２７は、銀または金などから成る、導電性を向上させるコーティングを有する、または有さない銅、真鍮、青銅、もしくはその他の銅合金、またはその他の金属もしくはその他の金属の合金などの導体で形成されている。
【００２７】
接触スリーブ２６、２７は、電流導体１８の背面において、フレーム４、６の材料に支えられている。フレーム４、６の材料が、接触スリーブ２６、２７の材料よりも高い可塑性を有している限りにおいて、適切な手段によって、両側面でフレーム４、６に不均等な圧縮ひずみが生じることを回避することができるので、接触スリーブを有さない側（絶縁側）のフレーム４、６の可塑性は、接触スリーブ２６、２７を有する側（接触側）のフレーム材料およびスリーブ材料の可塑性全体に相当する。フレーム４、６の両側面における圧縮ひずみ全体もしくは剛性を互いに適合させるために適した手段としては、
・繊維強化プラスチックの場合は、絶縁側での繊維の割合を増大させる手段、
・絶縁側および接触側において、異なる材料もしくは原料の組成を採用する手段、
・絶縁側において補強を行う手段、
・絶縁側において板状部分の幅を、少なくとも支持する板状部分の幅をより大きくする手段、
が考えられる。
【００２８】
所望する結果を得るために、これらの手段を単独で実行しても良いし、組み合わせて実行しても良い。
【００２９】
図１の面「ＩＩＩ」におけるセルブロック１の水平縦断面を示している図３からは、中間フレーム４内の接触スリーブ２６と、末端フレーム６内の接触スリーブ２７とが交互に配置されていることが容易に見て取れる。中間フレーム４および末端フレーム６の構造も明らかである。フレーム４、６は、押圧面（参照符号２２、図には詳細には示されていない）が、貯蔵セル２の電流導体１８の向かい合う平面を押圧するように構成されている。当該フレームは、貯蔵セル２の活性部分１４の間に空気間隙３０が形成されるような厚みも有している。空気間隙３０は、一方では、活性部分１４からの力学的圧力負荷を遠ざけているので、当該負荷に起因する、電気化学的機能における障害は回避される。他方では、空気間隙３０を通じて、貯蔵セル２の冷却が可能である。
【００３０】
図３から良く見て取れるように、末端フレーム６は、中間フレーム４よりも薄い。末端フレーム６の片側にのみ、貯蔵セル２が配置されているという事実が考慮されている。それに応じて、末端フレーム６内に配置されている接触スリーブ２７は、中間フレーム４内に配置されている接触スリーブ２６よりも短い。
【００３１】
図４は、図３の部分ＩＶとしての２つの貯蔵セル２間の接触領域を示している。貯蔵セル２の活性部分１４間の空気間隙３０も明らかに見て取れる。中間フレーム４の押圧面２２における凹部３２、３３によって、押圧面２２は確実に電流導体１８にのみシール接合部分１６によって圧力を加えるが、貯蔵セル２のその他の縁側領域には圧力を加えない。絶縁側の凹部３２は、接触側の凹部よりも深い。末端フレーム６は、中間フレーム４とは反対に、平面側に凹部３２、３３を有している。
【００３２】
タイロッド１０は、絶縁性材料から成る連続的なスリーブ３４を有しており、さらに、タイロッド１０と、タイロッド１０によって貫通される部材との間には間隔３６が設けられている。これによって、タイロッド１０は、導電性もしくは電位を有する部分に対して、すなわち、電流導体１８、プレッシャーシール８、および接触スリーブ２６、２７に対して電気的に絶縁されており、ショートは効果的に回避される。図には詳細に示されていないが、フレーム４、６、プレッシャーシール８、および貯蔵セル２は、径方向においてセンタリングされているので、タイロッド１０と、導電性もしくは電位を有する部分１８、２６、２７、８との間には、つねに間隔３６が維持される。センタリングに適した手段は、例えば固定ピン、または、積層部材のジオメトリに対応して調整した成形などである。やはり図中には詳細に示されてはいないが、プレッシャーシール８に対するナット１２の適切な絶縁も行われている。これは例えば、絶縁板、または円筒部分がそれぞれプレッシャーシール８内に突出したネックブッシュによって行われる。
【００３３】
貯蔵セル２の構造に関して図４から明らかなことに、プラス側およびマイナス側の電流導体１８は、異なる厚さを有している。図中には、貯蔵セル２の活性部分１４をカバーするためのホイル３８も示されている。
【００３４】
図５は、中間フレーム４を個別に示した斜視図であり、中間フレーム４は、絶縁側に押圧面２２、孔２４、および凹部３３を、接触側に接触スリーブ２６および凹部３３を有している。
【００３５】
図６は図５に対応しているが、接触スリーブ２６が取り出され、個別に示されている点が異なっている。それによって、接触側の押圧面２２内の孔４０が視認可能になった。孔４０は、接触スリーブ２６を受容するために設けられている。
【００３６】
図７は、再び明瞭にするために、図の左側に負極を、図の右側に正極を有する貯蔵セル２ｉと、接触スリーブ２６を有する中間フレーム４と、図の右側に負極を、図の左側に正極を有する貯蔵セル２ｉ＋１との順序を示している。貯蔵セル２ｉの正極は、接触スリーブ２６を介して、貯蔵セル２ｉ＋１の負極と接続される。
【実施例２】
【００３７】
次に、本発明の第２の実施例を図８から図１１を用いて説明する。このとき、図８は、図１の当該実施形態に係るセルブロック１’の上面図であり、図３に対応する水平縦断面で示した図である。図９は、図８の「ＩＸ」の部分を拡大した図である。図１０は、一体型の接触スリーブおよび支持スリーブを有する、図１のセルブロックのフレームを示す図である。図１１は、分解図で示した接触スリーブおよび支持スリーブを有する、図１０のフレームを示す図である。
【００３８】
当該実施例におけるセルブロック１’は、第１の実施例におけるセルブロック１に概ね対応するものであり、上記のセルブロック１に関する説明は、以下に説明する相違点に矛盾しない限りにおいて、当該実施例にも適用できる。当該相違点は概ね、中間フレーム４’および末端フレーム６’に関するものであり、これらのフレームは、第１の実施例における中間フレーム４および末端フレーム６からはわずかに逸脱している。
【００３９】
第１の実施例のセルブロック１とは異なり、当該実施例の中間フレーム４’は、接触側に配置された接触スリーブ２６に加えて、絶縁側に配置された支持スリーブ４２を有している。当該実施例における末端フレーム６’は、接触スリーブ２７に加えて、対応する付加的な、絶縁側に配置された支持スリーブ４３を有している。支持スリーブ４２、４３は、接触スリーブ２６、２７に対応する可塑性もしくは強度を有する材料から形成されている。それゆえ、貯蔵セル２の電流導体１８に隣接する接触スリーブ２６、２７は、電流導体１８の背面で隣接する支持スリーブに効果的に支持され得る。したがって、フレーム４’、６’の一方だけの圧縮ひずみは、接触スリーブ２６、２７の陥没、および、それに起因する電流導体１８の変形と同様に回避される。
【００４０】
２つの貯蔵セル２の電流導体１８の、接触スリーブ２６を介した、スラスト軸受としての支持スリーブ４２との電気的接続の構成は、図８における部分ＩＸとして、図９に拡大して示されている。図で明らかなことに、支持スリーブ４２は、接触スリーブ２６よりも大きな外径を有しており、それによって、特に有効な支持効果が発揮される。支持スリーブ２６は、ガラスもしくはセラミックス材料または硬質で場合によっては繊維強化されたプラスチックなどの、硬質で電気的絶縁性を有する材料から形成されている。以上の説明は、末端フレーム６’内に配置された支持スリーブ４３にも対応して適用される。
【００４１】
図１０は、各中間フレーム４’の斜視図であり、当該フレームは、絶縁側に押圧面２２および支持スリーブ４２を、接触側に接触スリーブ２６を有している。
【００４２】
図１１は図１０に対応しているが、接触スリーブ２６および支持スリーブ４２が引き抜かれて、個別に図示されているという点が異なっている。それによって、接触側の押圧面２２における孔４０と、絶縁側の押圧面２２における孔４４とが視認可能になった。当該孔は、接触スリーブ４２もしくは支持スリーブ４２を受容するために設けられている。
【実施例３】
【００４３】
図１２は、第３の実施例のセルブロックにおける２つの隣接する貯蔵セル２の電流導体１８間の接触領域を示している。図示された部分は、図３の部分に対応している。
【００４４】
当該実施例におけるセルブロックは、第１の実施例におけるセルブロック１に概ね対応しており、上記のセルブロック１に関する説明は、以下に説明する相違点に矛盾しない限りにおいて、当該実施例にも適用できる。当該相違点は概ね、中間フレーム４’’および末端フレーム（図には詳細には図示されていない）に関するものであり、これらのフレームは、第１の実施例における中間フレーム４および末端フレーム６からはわずかに逸脱している。
【００４５】
図１２によると、中間フレーム４’’の接触側には接触バネ４６が設けられており、接触バネ４６は、２つの隣接する貯蔵セル２の電流導体１８間に接触を形成する。接触バネ４６は導電性に優れた材料（上記参照）から形成されており、Ｕ字型の断面を有する。接触バネ４６は、外側から、中間フレーム４’’の押圧面（２２、図には詳細には示されていない）に留められている。中間フレーム４’’の接触側における厚さは絶縁側よりも小さく、接触バネ４６のＵ字型断面の内径は、当該箇所における中間フレーム４’’の厚さに相当する。接触バネ４６のＵ字型断面の外径は、絶縁側における中間フレーム４’’の厚さに相当する。接触バネ４６は、その突出した辺において孔を有しており、当該孔は、中間フレーム４’’の押圧面２２内の孔４０と並んでおり、同じ直径を有している。第１の実施例における中間フレーム４とは異なり、本実施例における中間フレーム４’’は、絶縁側にも接触側にも、同じ直径の孔４０を有している。接触側には接触スリーブが設けられていないからである。
【００４６】
以上の説明は、当該実施例に関しては詳細には図示されていない末端フレームにも適用される。そこでは、比較的幅の小さい接触バネは、末端フレームの比較的小さい厚さに対応して使用される。
【００４７】
接触バネ４６は、タイロッドによってもたらされる圧力に対して、大きな抵抗を与えないので、接触側および絶縁側において非対称な圧縮ひずみが生じることはない。接触バネ４６は、接触側において、フレームの板状押圧部分の高さ全体にわたって延在しているので、押圧面２２のノッチも予定されていない。
【００４８】
第３の実施例の、詳細には図示されていない変化形では、接触側における中間フレーム４’’の幅は、少なくとも接触バネ４’’の厚さ分だけ減少し、接触バネの突出した辺は、対応してより小さい高さを有する。したがって、セルブロックの側では、電流を通す、または電位を有する部分は突出していない。
【００４９】
さらなる変化形では、側方が露出した面における接触バネ４６には、絶縁コーティングが設けられており、そこには絶縁カバーが設けられている。
【００５０】
以上、本発明を、具体的な実施例に基づき、その重要な特徴について説明してきたが、本発明は当該実施例に限定されるものではなく、請求項によって規定された程度および範囲において、変化を加え得るものであると理解される。
【００５１】
一変化形では、前記末端フレームおよび中間フレームの代わりに、棒状のスペーサ要素（スペーサ棒または組立棒）が用いられる。当該スペーサ要素は、前記フレームの絶縁側または接触側にそれぞれ対応する。スペーサ棒は、上記のような孔およびスリーブを有しており、セルブロックの側面におけるフレームのように、貯蔵セルの電流導体と交互に、タイロッドに通されている。タイロッドは、プレッシャーシールによってその径方向位置において固定されているので、プレッシャーシールを通じて締め付けによって固定された後は、固定的かつ安定したブロックが形成される。当該ブロックは、使用する材料が少ないので、フレームを伴うセルブロックよりも軽量である。必要に応じて、プレッシャーシールは上記の実施例の場合よりも厚くなるか、または補強材を有する。スリーブまたは接触バネの代わりに、スペーサ棒を完全に選択的に、導電性材料または電気的絶縁性材料から構成しても良い。絶縁性スペーサ棒の材料としては、導電性材料に適合した圧力可塑性を有する材料が選択される。
【００５２】
さらなる変化形では、スペーサ棒は上述したように、フレーム４、６の対応する凹部に保持されている。
【００５３】
さらなる変化形では、いずれの側においても、３つ以上のタイロッドが用いられる。
【００５４】
最後の変化形では、タイロッドの変わりに、セルブロックを締め付けによって固定するために、締め付けベルトが用いられる。
【００５５】
１、１’  セルブロック
２  貯蔵セル
４、４’、４’’  中間フレーム
６、６’  末端フレーム
８  プレッシャーシール
１０  タイロッド
１２  ナット
１４  ２の活性部分
１６  ２のシール接合部分
１８  ２の電流導体（＋および−）
２０  １８における電極孔
２２  ４、４’、６、６’の押圧面
２４  ２２における孔
２６、２７  接触スリーブ
２８  ８における孔
３０  空気間隙
３２、３３  ２２における凹部
３４  １０のコーティングまたはスリーブ
３６  間隔
３８  ２のカバーホイル
４０  ２２における孔
４２、４３  支持スリーブ
４４  ２２における孔
４６  接触バネ
当該参照符号リストは明細書の一部であることを明記しておく。
【符号の説明】
【００５６】
１、１’  セルブロック
２  貯蔵セル
４、４’、４’’  中間フレーム
６、６’  末端フレーム
８  プレッシャーシール
１０  タイロッド
１２  ナット
１４  貯蔵セルの活性部分
１６  貯蔵セルのシール接合部分
１８  貯蔵セルの電流導体（＋および−）
２０  電流導体における電極孔
２２  中間フレームの押圧面、末端フレームの押圧面
２４  押圧面における孔
２６、２７  接触スリーブ
２８  プレッシャーシールにおける孔
３０  空気間隙
３２、３３  押圧面における凹部
３４  １０のコーティングまたはスリーブ
３６  間隔
３８  貯蔵セルのカバーホイル
４０  押圧面における孔
４２、４３  支持スリーブ
４４  押圧面における孔
４６  接触バネ
【図１】
2012520550.tif 000003
【図２】
2012520550.tif 000004
【図３】
2012520550.tif 000005
【図４】
2012520550.tif 000006
【図５】
2012520550.tif 000007
【図６】
2012520550.tif 000008
【図７】
2012520550.tif 000009
【図８】
2012520550.tif 000010
【図９】
2012520550.tif 000011
【図１０】
2012520550.tif 000012
【図１１】
2012520550.tif 000013
【図１２】
2012520550.tif 000014
【国際調査報告】
2012520550.tif 000015
2012520550.tif 000016
2012520550.tif 000017
2012520550.tif 000018
2012520550.tif 000019
2012520550.tif 000020