特許7004698バッテリーセルキャリヤ及び多数のバッテリーセルキャリヤを含むスタック組立体用のエンクロージャ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-06
(45)【発行日】2022-01-21
(54)【発明の名称】バッテリーセルキャリヤ及び多数のバッテリーセルキャリヤを含むスタック組立体用のエンクロージャ
(51)【国際特許分類】
H01M 50/204 20210101AFI20220114BHJP
H01M 50/211 20210101ALI20220114BHJP
H01M 50/244 20210101ALI20220114BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20220114BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20220114BHJP
H01M 10/6551 20140101ALI20220114BHJP
H01M 10/6554 20140101ALI20220114BHJP
H01M 10/653 20140101ALI20220114BHJP
【ＦＩ】
H01M50/204 401H
H01M50/211
H01M50/244 Z
H01M10/613
H01M10/647
H01M10/6551
H01M10/6554
H01M10/653
【請求項の数】
31
(21)【出願番号】P 2019506757
(86)(22)【出願日】2017-04-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-05-30
(86)【国際出願番号】 CA2017050491
(87)【国際公開番号】W WO2017181284
(87)【国際公開日】2017-10-26
【審査請求日】2020-04-20
(31)【優先権主張番号】62/325,390
(32)【優先日】2016-04-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518373841
【氏名又は名称】コルヴァス エナジー インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100088694
【弁理士】
【氏名又は名称】弟子丸 健
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100095898
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 満
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(72)【発明者】
【氏名】リンドストローム ジェレミー
【審査官】浅野 裕之
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－２５７３９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２２９５５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１７６４０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１４１８８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－３０６０１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２２００８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１８５９３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－００４６７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開第０２２００１０９（ＥＰ，Ａ２）
【文献】特開２０１２－２４８３７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５０３４２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１２５６１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／１７１８８５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３５６６８４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】韓国公開特許第１０－２００７－００２５７３５（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ５０／２０～５０／２９８
Ｈ０１Ｍ １０／６１３
Ｈ０１Ｍ １０／６４７
Ｈ０１Ｍ １０／６５５１
Ｈ０１Ｍ １０／６５５４
Ｈ０１Ｍ １０／６５３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
セルキャリヤであって、（ａ）バッテリーセルを受け入れるセルコンパートメントであって、前記バッテリーセルが前記セルコンパートメントの剛性裏当て材に配置され且つパウチセルである前記セルコンパートメントと、
（ｂ）前記バッテリーセルに熱的に結合される第１の熱伝導性シートの一部を、前記バッテリーセルから遠ざかる方向に付勢し且つ外部ヒートシンクと接触させるために、前記セルコンパートメントに結合された第１のばねと、を有する、セルキャリヤ。
【請求項2】
前記第１のばねは、前記セルコンパートメントの周囲を越えて延びている、請求項１記載のセルキャリヤ。
【請求項3】
前記セルコンパートメントは、前記剛性裏当て材から延びていて前記セルコンパートメントを少なくとも部分的に画定する隆起縁部を有する、請求項１又は２記載のセルキャリヤ。
【請求項4】
前記セルコンパートメントに結合されるとともに該セルコンパートメントの周囲を越えて延びる第２のばねを更に有し、前記セルコンパートメントは、多数の側部を有し、前記第１及び前記第２のばねは、セルコンパートメントの互いに異なる側部を越えて延びている、請求項１～３のうちいずれか一に記載のセルキャリヤ。
【請求項5】
前記第１のばねは、片持ちばねから成る、請求項１～４のうちいずれか一に記載のセルキャリヤ。
【請求項6】
前記第１のばねは、前記セルコンパートメントの一側部に沿って連続的に延びている、請求項５記載のセルキャリヤ。
【請求項7】
前記第１のばねは、（ａ）一端部が前記セルコンパートメントに固定された片持ち部分と、
（ｂ）支点のところに位置する前記片持ち部分の別の端部に固定されたアクチュエータ部分とを有する、請求項５又は６記載のセルキャリヤ。
【請求項8】
前記第２のばねは、片持ちばねから成る、請求項４記載のセルキャリヤ。
【請求項9】
前記第２のばねは、前記セルコンパートメントの一側部に沿って連続的に延びている、請求項８記載のセルキャリヤ。
【請求項10】
前記第２のばねは、（ａ）一端部が前記セルコンパートメントに固定された片持ち部分と、
（ｂ）支点のところに位置する前記片持ち部分の別の端部に固定されたアクチュエータ部分とを有する、請求項８又は９記載のセルキャリヤ。
【請求項11】
セルキャリヤ組立体であって、（ａ）セルキャリヤを含み、前記セルキャリヤは、
（ｉ）バッテリーセルを受け入れるセルコンパートメントであって、前記バッテリーセルが前記セルコンパートメントの剛性裏当て材に配置され且つパウチセルである前記セルコンパートメントと、
（ｉｉ）前記セルコンパートメントに結合された第１のばねとを有し、
（ｂ）前記セルコンパートメント内に配置されたバッテリーセルを含み、
（ｃ）前記バッテリーセルに熱的に結合されるとともに前記第１のばねを越えて延びている第１の熱伝導性シートを含み、前記第１のばねが、前記第１の熱伝導性シートの一部を、前記バッテリーセルから遠ざかる方向に付勢し且つ外部ヒートシンクと接触させるように構成されている、セルキャリヤ組立体。
【請求項12】
前記第１のばねは、前記セルコンパートメントの周囲を越えて延びている、請求項１１記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項13】
前記第１の熱伝導性シートは、前記バッテリーセルに直に接触している、請求項１１又は１２記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項14】
前記第１の熱伝導性シートは、前記セルキャリヤと前記バッテリーセルとの間に位置している、請求項１３記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項15】
前記第１の熱伝導性シートは、前記セルキャリヤから遠ざかる方向に向いた前記バッテリーセルの表面上に位置している、請求項１３記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項16】
前記セルコンパートメントは、前記剛性裏当て材から延びていて前記セルコンパートメントを少なくとも部分的に画定する隆起縁部を有する、請求項１１～１５のうちいずれか一に記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項17】
（ａ）前記セルコンパートメントに結合されるとともに該セルコンパートメントの周囲を越えて延びる第２のばねを更に有し、前記セルコンパートメントは、多数の側部を有し、前記第１及び前記第２のばねは、セルコンパートメントの互いに異なる側部を越えて延び、（ｂ）前記バッテリーセルに熱的に結合されるとともに前記第２のばねを越えて延びている第２の熱伝導性シートを含む、請求項１１～１６のうちいずれか一に記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項18】
前記第２の熱伝導性シートは、前記バッテリーセルに直に接触している、請求項１７記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項19】
前記第２の熱伝導性シートは、前記セルキャリヤと前記バッテリーセルとの間に位置している、請求項１８記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項20】
前記第２の熱伝導性シートは、前記セルキャリヤから遠ざかる方向に向いた前記バッテリーセルの表面上に位置している、請求項１８記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項21】
前記第１のばねは、片持ちばねから成る、請求項１１～１６のうちいずれか一に記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項22】
前記第１のばねは、前記セルコンパートメントの一側部に沿って連続的に延びている、請求項２１記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項23】
前記第１のばねは、（ａ）一端部が前記セルコンパートメントに固定された片持ち部分と、
（ｂ）支点のところに位置する前記片持ち部分の別の端部に固定されたアクチュエータ部分とを有する、請求項２１又は２２記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項24】
前記第２のばねは、片持ちばねから成る、請求項１７記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項25】
前記第２のばねは、前記セルコンパートメントの一側部に沿って連続的に延びている、請求項２４記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項26】
前記第２のばねは、（ａ）一端部が前記セルコンパートメントに固定された片持ち部分と、
（ｂ）支点のところに位置する前記片持ち部分の別の端部に固定されたアクチュエータ部分とを有する、請求項２４又は２５記載のセルキャリヤ組立体。
【請求項27】
バッテリーモジュールであって、（ａ）請求項１１～２６のうちいずれか一に記載の前記セルキャリヤ組立体を多数個、互いに連続して結合して成るスタック組立体と、
（ｂ）前記スタック組立体を収容したスタックエンクロージャとを含み、前記スタックエンクロージャは、
（ｉ）ハウジングを有し、
（ｉｉ）前記ハウジングに結合されたヒートシンクを有し、このヒートシンクは、熱インターフェース材料の層と、この熱インターフェース材料の層に熱的に結合された冷却プレートと、を備え、前記スタック組立体は、前記第１の熱伝導性シートが前記ヒートシンクに接触するよう前記ヒートシンク内に位置決めされ、
（ｉｉｉ）前記セルキャリヤ組立体の各々の前記第１のばねが前記ヒートシンクに押し付けられるよう前記スタック組立体を前記ヒートシンクに押し付ける圧縮機構体を有する、バッテリーモジュール。
【請求項28】
前記スタック組立体は、請求項１７記載のセルキャリヤ組立体の前記第２の熱伝導性シート及び前記第２のばねを含み、前記圧縮機構体は、前記セルキャリヤ組立体の各々の前記第２のばねが前記ヒートシンクに押し付けられるよう前記スタック組立体を前記ヒートシンクに押し付けている、請求項２７記載のバッテリーモジュール。
【請求項29】
前記ヒートシンクは、前記スタックエンクロージャの互いに反対側の側部に設けられた第１のヒートシンクと第２のヒートシンクを有する、請求項２８記載のバッテリーモジュール。
【請求項30】
バッテリーモジュールであって、（ａ）請求項１１～２６のうちいずれか一に記載の前記セルキャリヤ組立体を多数個、互いに連続して結合して成るスタック組立体と、
（ｂ）前記スタック組立体を収容したスタックエンクロージャとを含み、前記スタックエンクロージャは、
（ｉ）側壁を備えたハウジングを有し、
（ｉｉ）前記ハウジングに結合されたヒートシンクを有し、このヒートシンクは、熱インターフェース材料の層と、この熱インターフェース材料の層に熱的に結合された冷却プレートと、を備え、前記スタック組立体は、前記第１の熱伝導性シートが前記ヒートシンクに接触するよう前記ヒートシンク内に位置決めされており、前記ハウジングの前記側壁は、前記ハウジングと前記ヒートシンクが互いに結合されると、前記スタック組立体を前記ヒートシンク中に押し込むよう寸法決めされている、バッテリーモジュール。
【請求項31】
前記側壁の各々は、第１のリップを有し、前記ヒートシンクは、各々が前記ハウジングと前記ヒートシンクを互いに固定するよう前記第１のリップと嵌合可能な１対の第２のリップを有する、請求項３０記載のバッテリーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリーセルキャリヤ及び多数のバッテリーセルキャリヤを含むスタック組立体用のエンクロージャに関する。
【背景技術】
【0002】
化石燃料は、工業用と民生用の両方においてエネルギー源として置き換えが続いている。化石燃料を置き換えている一手法は、内燃エンジンを電気モータに置き換えることによってである。内燃エンジンを電気モータに置き換えるには、典型的には、バッテリーモジュール用の燃料タンクを、電気モータを作動させるのに必要な電気をもたらすバッテリーモジュールと取り替える必要がある。
【0003】
バッテリーモジュールは、典型的には、直列及び並列のうちの一方又は両方の状態で電気的に接続された多数のバッテリーセルを含む。バッテリーセルの例示の一形式は、「パウチセル」であり、このパウチセルでは、従来型バッテリーセルの剛性外部が可撓性パウチに置き換えられる。可撓性かつ熱伝導性のタブがパウチの縁から延びてセルの電極に溶接されており、これらセルの電極は、パウチ内に収容され、これらタブにより、セルを負荷に電気的に接続することができる。パウチセルは、リチウムポリマーバッテリの化学的性質を有する場合が多い。
【0004】
従来型バッテリーセルの剛性外部を可撓性パウチと取り替えることにより、バッテリーモジュールの重量が減少するが、セルの固有の構造的健全性が低下する。健全性のこの低下を補償するため、バッテリーモジュール内のパウチセルの各々は、典型的には、バッテリーセルキャリヤ内に位置し、バッテリーセルキャリヤは、実用に十分な構造的健全性を有するスタック組立体を形成するよう互いに物理的に結合されている。スタック組立体は、エンクロージャ内に収容され、エンクロージャは、スタック組立体を周囲環境から保護する。
【発明の概要】
【0005】
第１の観点によれば、セルキャリヤが提供され、このセルキャリヤは、バッテリーセルを受け入れるセルコンパートメントと、セルコンパートメントに結合された第１のばねをを有する。
【0006】
第１のばねは、セルコンパートメントの周囲を越えて延びるのが良い。
【0007】
セルコンパートメントは、剛性裏当て材と、剛性裏当て材から延びていてセルコンパートメントを少なくとも部分的に画定する隆起縁部とを有するのが良い。
【0008】
セルキャリヤは、セルコンパートメントに結合された第２のばねを更に有するのが良い。第２のばねは、セルコンパートメントの周囲を越えて延びるのが良い。
【0009】
セルコンパートメントは、多数の側部を有するのが良く、第１及び第２のばねは、セルコンパートメントの互いに異なる側部を越えて延びるのが良い。
【0010】
第１のばねは、片持ちばねから成るのが良い。
【0011】
第１のばねは、セルコンパートメントの一側部に沿って連続的に延びるのが良い。
【0012】
第１のばねは、一端部がセルコンパートメントに固定された片持ち部分と、支点のところに位置する片持ち部分の別の端部に固定されたアクチュエータ部分とを有するのが良い。
【0013】
第２のばねは、片持ちばねから成るのが良い。
【0014】
第２のばねは、セルコンパートメントの一側部に沿って連続的に延びるのが良い。
【0015】
第２のばねは、一端部がセルコンパートメントに固定された片持ち部分と、支点のところに位置する片持ち部分の別の端部に固定されたアクチュエータ部分とを有するのが良い。
【0016】
別の観点によれば、セルキャリヤ組立体が提供される。セルキャリヤ組立体は、セルキャリヤを含み、セルキャリヤは、バッテリーセルを受け入れるセルコンパートメントと、セルコンパートメントに結合された第１のばねとを有する。セルキャリヤ組立体は、セルコンパートメント内に配置されたバッテリーセルと、バッテリーセルに熱的に結合されるとともに第１のばねを越えて延びている第１の熱伝導性シートとを更に含む。
【0017】
第１のばねは、セルコンパートメントの周囲を越えて延びるのが良い。
【0018】
第１の熱伝導性シートは、バッテリーセルに直に接触するのが良い。
【0019】
第１の熱伝導性シートは、セルキャリヤとバッテリーセルとの間に位置するのが良い。
【0020】
第１の熱伝導性シートは、セルキャリヤから遠ざかる方向に向いたバッテリーセルの表面上に位置するのが良い。
【0021】
セルコンパートメントは、剛性裏当て材と、剛性裏当て材から延びていてセルコンパートメントを少なくとも部分的に画定する隆起縁部とを有するのが良い。
【0022】
セルキャリヤ組立体は、セルコンパートメントに結合された第２のばねを更に含むのが良い。
【0023】
第２のばねは、セルコンパートメントの周囲を越えて延びるのが良い。
【0024】
セルコンパートメントは、多数の側部を有するのが良く、第１及び第２のばねは、セルコンパートメントの互いに異なる側部を越えて延びるのが良い。第２の熱伝導性シートがバッテリーセルに熱的に結合されるとともに第２のばねを越えて延びるのが良い。
【0025】
第２の熱伝導性シートは、バッテリーセルに直に接触するのが良い。
【0026】
第２の熱伝導性シートは、セルキャリヤとバッテリーセルとの間に位置するのが良い。
【0027】
第２の熱伝導性シートは、セルキャリヤから遠ざかる方向に向いたバッテリーセルの表面上に位置するのが良い。
【0028】
第１のばねは、片持ちばねから成るのが良い。
【0029】
第１のばねは、セルコンパートメントの一側部に沿って連続的に延びるのが良い。
【0030】
第１のばねは、一端部がセルコンパートメントに固定された片持ち部分と、支点のところに位置する片持ち部分の別の端部に固定されたアクチュエータ部分とを有するのが良い。
【0031】
第２のばねは、片持ちばねから成るのが良い。
【0032】
第２のばねは、セルコンパートメントの一側部に沿って連続的に延びるのが良い。
【0033】
第２のばねは、一端部がセルコンパートメントに固定された片持ち部分と、支点のところに位置する片持ち部分の別の端部に固定されたアクチュエータ部分とを有するのが良い。
【0034】
別の観点によれば、ヒートシンクが提供され、このヒートシンクは、熱インターフェース材料の層と、熱インターフェース材料層に熱的に結合された冷却プレートとを有する。
【0035】
熱インターフェース材料層と冷却プレートは、互いに直に接触状態にあるのが良い。
【0036】
ヒートシンクは、熱インターフェース材料層と冷却プレートとの間に配置された拡散プレートと、拡散プレートと冷却プレートとの間に配置された追加の熱インターフェース材料層とを更に有するのが良い。
【0037】
冷却プレートは、フィンを有するのが良い。
【0038】
冷却プレートは、相変化材料を収容した栓付きチャネルを有するのが良い。
【0039】
冷却プレートは、ヒートシンクの外側から接近可能な１対の冷却剤ポートと、ヒートシンク内に収容された冷却剤導管とを有するのが良い。冷却剤導管は、冷却剤ポートに流体結合されるのが良い。
【0040】
ヒートシンクは、冷却プレートの内面から引っ込められたリップを更に有するのが良く、冷却剤導管は、開いておりかつリップから引っ込められており、ヒートシンクは、リップに嵌まるとともにリップに押し付けられたときに冷却剤導管を封止するよう寸法決めされた冷却剤封止プレートを更に有するのが良い。
【0041】
別の観点によれば、バッテリーモジュールであって、上述の観点のうちのいずれか一に記載のセルキャリヤ組立体を多数個、互いに連続して結合して成り又はかかるセルキャリヤ組立体の組み合わせを含むスタック組立体と、スタック組立体を収容したスタックエンクロージャとを含むバッテリーモジュールが提供される。スタックエンクロージャは、ハウジングと、ハウジングに結合された上述の観点のうちのいずれか一に記載のヒートシンク又はかかるヒートシンクの組み合わせとを有するのが良い。スタック組立体は、第１の熱伝導性シートがヒートシンクに接触するようヒートシンク内に位置決めされる。バッテリーモジュールは、セルキャリヤ組立体の各々の第１のばねがヒートシンクに押し付けられるようスタック組立体をヒートシンクに押し付ける圧縮機構体を更に有する。
【0042】
圧縮機構体は、張力下にあるハウジングの側壁を含むのが良い。追加的に又は代替的に、圧縮機構体は、ねじ山付きタイロッド及びこれに付随したナット、クランプ（カム動作式又は非カム動作式）、及び端部がヒートシンクに締結されたバンドを含むのが良く、このバンドは、スタック組立体に巻き付けられている。
【0043】
バッテリーモジュールは、第１のヒートシンクと反対側に位置する追加のヒートシンクを含むのが良い。側壁は、ヒートシンクのうちの一方又は両方に取り外し可能に結合可能であるのが良い。例えば、側壁の各々は、第１のリップを有するのが良く、ヒートシンクの各々は、第１のリップと嵌合可能でありかつ側壁とヒートシンクを互いに固定することができるよう位置決めされた第２のリップを有するのが良い。側壁は、張力下にあるよう寸法決めされるのが良く、それによりスタック組立体がハウジング内に配置されるとともに１つ又は２つ以上のヒートシンク及び側壁が互いに固定されると、スタック組立体が圧縮される。
【0044】
スタック組立体は、第２の熱伝導性シート及び第２のばねを含むのが良く、圧縮機構体は、セルキャリヤ組立体の各々の第２のばねがヒートシンクに押し付けられるようスタック組立体をヒートシンクに押し付けるのが良い。
【0045】
別の観点によれば、バッテリーモジュールであって、上述の観点のうちのいずれか一に記載のセルキャリヤ組立体を多数個、互いに連続して結合して成り又はかかるセルキャリヤ組立体の組み合わせを含むスタック組立体と、スタック組立体を収容したスタックエンクロージャとを含むバッテリーモジュールが提供される。スタックエンクロージャは、側壁を備えたハウジングと、ハウジングに結合された上述の観点のうちのいずれか一に記載のヒートシンク又はかかるヒートシンクの組み合わせとを有するのが良い。スタック組立体は、第１の熱伝導性シートがヒートシンクに接触するようヒートシンク内に位置決めされるのが良く、ハウジングの側壁は、ハウジングとヒートシンクが互いに結合されると、スタック組立体をヒートシンク中に押し込むよう寸法決めされるのが良い。
【0046】
側壁の各々は、第１のリップを有するのが良く、ヒートシンクは、各々がハウジングとヒートシンクを互いに固定するよう第１のリップと嵌合可能な１対の第２のリップを有するのが良い。
【0047】
この発明の概要は、必ずしも全ての観点の全体的範囲を記載しているわけではない。他の観点、他の特徴及び他の利点は、特定の実施形態についての以下の説明を読むと当業者には明らかであろう。
【0048】
添付の図面は、１つ又は２つ以上の例示の実施形態を示している。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【発明を実施するための形態】
【0050】
バッテリーモジュールを動作させるときの１つの懸念は、モジュールの動作温度に関することである。バッテリーモジュールの温度が例えばモジュールの製造業者によって指定された最大安全動作温度を超えた場合、モジュールの動作効率及び安全性のうちの一方又はこれら両方が損なわれる場合がある。バッテリーモジュールを過度に高い温度で長時間にわたって動作させると、モジュールの寿命が短くなる場合があり、その結果、モジュールの短くなった寿命の間でさえもモジュールの性能が低下する場合がある。加うるに、モジュールを過度に高い温度で動作させると、その結果として、モジュールの爆発又は「熱暴走」が生じる場合があり、これは、破局的な場合がある。
【0051】
本明細書において説明する実施形態は、バッテリーセルキャリヤの実施形態及びバッテリーモジュールを構成するバッテリーセルから熱を運び去り、それによりモジュールの動作温度を安全かつ指定された範囲内に維持するのを助けるよう設計された多数のバッテリーセルキャリヤを含むスタック組立体用のエンクロージャの実施形態である。
【0052】
今、図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、それぞれ、セルキャリヤ１００の一実施形態の前から見た斜視図及び後ろから見た斜視図が示されている。セルキャリヤ１００は、パウチセル１１８（図１Ｃに示されている）が固定されている裏当て材１０２を有する。裏当て材１０２は、構造的健全性を目的として比較的剛性であるのが良く、あるいは変形例として、比較的可撓性であっても良い。パウチセル１１８の固定は、例えば、セル１１８を裏当て材１０２に固定する接着剤の使用、クランプ機構体（図示せず）による裏当て材１０２へのセル１１８のクランプ、及びセルキャリヤ１００がスタック組立体３００（図３に示されている）の一部を構成する場合に隣のセルキャリヤ１００による裏当て材１０２へのセル１１８の押し付けのうちの任意の１つ又は２つ以上によって実施できる。裏当て材１０２の頂縁沿いに延びる頂壁１０４ａ、裏当て材１０２の底縁に沿って延びる底壁１０４ｂ、裏当て材１０２の左側部分を横切って延びる左側壁１０４ｃ、及び裏当て材１０２の右側部分に沿って延びる右側壁１０４ｄが裏当て材１０２の前側の側部から垂直に延びており、これら４つの壁１０４ａ～１０４ｄは、ひとまとまりとなって、パウチセル１１８を受け入れるセルコンパートメント１２４を画定している。
【0053】
最も左側の壁１２２ａが裏当て材１０２の左側の縁に沿って延び、最も左側の壁１２２ａ、左側壁１０４ｃ、頂壁１０４ａ、及び底壁１０４ｂはひとまとまりとなって、パウチセル１１８の一部を構成するとともにパウチセル１１８の電極のうちの一方に電気的に接続されたフォイル（箔）タブを受け入れるよう位置決めされている第１のタブコンパートメント１２０ａを画定している。もしそのように構成されていなければ第１のタブコンパートメント１２０ａ内に収容されることになっていたフォイルタブの一部を支持する第１のタブプラットホーム１２６ａが最も左側の壁１２２ａから左側の方向に延びている。同様に、最も右側の壁１２２ｂが裏当て材１０２の右側の縁に沿って延び、最も右側の壁１２２ｂ、右側壁１０４ｄ、頂壁１０４ａ、及び底壁１０４ｂはひとまとまりとなって、パウチセル１１８の電極のうちの他方に電気的に接続されたパウチセル１１８のフォイル（箔）タブの別の一部を受け入れるよう位置決めされている第２のタブコンパートメント１２０ｂを画定している。もしそのように構成されていなければ第２のタブコンパートメント１２０ｂ内に収容されることになっていたフォイルタブの一部を支持する第２のタブプラットホーム１２６ｂが最も右側の壁１２２ｂから右側の方向に延びている。
【0054】
セルキャリヤ１００の各コーナー部は、セルキャリヤ１００をセルキャリヤ１００の前又は後ろに配置された隣のセルキャリヤ１００に結合するキャリヤ結合機構体を有する。キャリヤ１００の左側コーナー部に連結された２つのキャリヤ結合機構体（「左側コーナー部キャリヤ結合機構体」）は互いに同一である。これらキャリヤ結合機構体の各々は、前方に延びるタブ１０８及びこれに隣接して位置するスロット１１０を含み、このスロットの側壁には、隣のセルキャリヤ１００のタブ１０８に取り外し可能に結合する切欠きが設けられている。タブ１０８及びスロット１１０の左側には、前方に延びる突出部１１２が設けられ、この突出部の後ろには、隣のセルキャリヤ１００の突出部１１２を受け入れてこれと締まり嵌め関係をなす凹部１１４が設けられている。キャリヤ１００の右側コーナー部に連結された２つのキャリヤ結合機構体（「右側コーナー部キャリヤ結合機構体」）もまた、互いに同一であり、これら右側コーナー部キャリヤ機構体は、右側コーナー部キャリヤ結合機構体の突出部１１２及び凹部１１４が左側コーナー部キャリヤ結合機構体の突出部及び凹部よりも小さいことを除き、左側コーナー部キャリヤ結合機構体と鏡像関係をなしている。
【0055】
第１のばね１１６ａが底壁１０４ｂの外面上で延びている。図示の実施形態では、ばね１１６ａは、一端部が底壁１０４ｂの外面に固定された湾曲片持ち部分１２８を有する。実質的に平べったいアクチュエータ部分１３０が可撓性支点のところで片持ち部分１２８の他端部に固定されており、このアクチュエータ部分は、以下に詳細に説明するように、スタック組立体エンクロージャとの接触により圧縮されるよう設計されている。
【0056】
ばね１１６ａの特定の一実施形態が図示されているが、異なる実施形態（図示せず）では、ばね１１６ａは、異なる設計のものであっても良い。例えば、ばね１１６ａは、底壁１０４ｂに沿って連続的ではなく間欠的に延びても良く、すなわち、ばね１１６ａは、一連の別々のばね部分から成っていても良く、これら別々のばね部分の各々は、独立して圧縮可能である。別の異なる実施形態（図示せず）では、ばね１１６ａは、別形式のばね、例えばコイルばねから成っていても良い。別の異なる実施形態（図示せず）では、ばね１１６ａは、多数の形式のばねの組み合わせから成っていても良く、例えば、ばね１１６ａは、互いに異なる別々のばね部分から成っていても良く、これらばね部分のうちの幾つかは、コイルばねであり、これらばね部分のうちの幾つかは、片持ちばねである。別の異なる実施形態（図示せず）では、ばね１１６ａは、セルコンパートメント１２４を画定する底壁１０４ｂの部分に沿って配置されていなくても良く、例えば、ばね１１６ａは、左下及び右下コーナー部キャリヤ結合機構体のうちの一方又は両方に直接固定されても良く、あるいは図示の実施形態には示されていないセルキャリヤ１００の別の部分に固定されても良い。加うるに、図示の実施形態では、ばね１１６ａは、底壁１０４ｂの下に延びることによりセルコンパートメント１２４の周囲を越えて延びているが、別の異なる実施形態（図示せず）では、ばね１１６ａは、セルコンパートメント１２４の周囲を越えて延びていなくても良い。例えば、ばね１１６ａは、セルコンパートメント１２４内で延びても良く（例えば、壁１０４ａ～１０４ｄのうちの任意のものに連結されるとともにセルコンパートメント１２４の内部に向かって延びていても良く）、スタック組立体エンクロージャは、これがそれにもかかわらず、バッテリーモジュール全体が組み立てられたときにばね１１６ａを圧縮するよう形作られていても良い。
【0057】
図１Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに示されたセルキャリヤ１００を含むセルキャリヤ組立体１５０の断面図である。セルキャリヤ組立体１５０は、パウチセル１１８及び第１の熱伝導性シート１５６ａを更に含み、この第１の熱伝導性シートは、図示の実施形態では、黒鉛から成る。パウチセル１１８は、セルコンパートメント１２４内に直接置かれており、セル１１８の左側及び右側のタブは、それぞれ、第１及び第２のタブコンパートメント１２０ａ，１２０ｂ内に延びている。熱伝導性シート１５６ａは、セル１１８の前側の側部上に直接置かれ、セルコンパートメント１２４から延び出て、底壁１０４ｂの上を延び、そしてばね１１６ａのアクチュエータ部分１３０の下を延びている。
【0058】
以下に詳細に説明するように、熱伝導性シート１５６ａは、それに従って、熱をセル１１８から導き去り、そしてばね１１６ａは、応従性であることにより、熱伝導性シート１５６ａと外部ヒートシンクの接触を容易にし、それによりセル１１８からの熱伝導による除去を容易にしている。
【0059】
次に図３を参照すると、上述したようにセルキャリヤ１００のキャリヤ結合機構体を用いて連続して互いに機械的に結合された２４個のセルキャリヤ組立体１５０を含むスタック組立体３００が示されている。バスバー３０２が任意適当な電気的形態においてセル１１８を互いに電気的に結合しており、例えば、図示の実施形態では、セル１１８は、１２ｓ２ｐ配列関係をなして電気的に互いに結合されている。セルキャリヤ組立体１５０に関連して上述したように、熱伝導性シート１５６ａは部分的に、セルキャリヤ組立体１５０の下を延びている。
【0060】
次に図５Ａ～図５Ｄを参照すると、図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ、図３のスタック組立体３００を収容するスタック組立体エンクロージャ５００の一実施形態の上から見た斜視図及び下から見た斜視図であり、図５Ｃは、図５Ａの５Ｃ‐５Ｃ線に沿って取った図５Ａのエンクロージャ５００の断面図であり、図５Ｄは、図５Ａのエンクロージャの一部を構成する第１のヒートシンク５０４ａの分解組立図である。図５Ａ～図５Ｃのエンクロージャは、ハウジング５０２及び第１のヒートシンク５０４ａを有し、ヒートシンク５０４ａは、フィン付き冷却プレート５０８に設けられた熱インターフェース層（“ＴＩＭ”）５０６を有する。ＴＩＭ５０６は、例えば、Saint Gobain Ceramic Materials（商標）、T-Global Technology（商標）、又は3M Company（商標）から選択された材料であるのが良い。ＴＩＭ５０６の伝導率は、例えば１～３Ｗ／ｍＫであるのが良い。種々の製造技術を用いてハウジング５０２及び冷却プレート５０８を製作することができ、例えば、ハウジング５０２は、図５Ａ～図５Ｃに示されている板金又はシート状金属で作られるのが良く、あるいは変形例として、押し出し加工されても良く、冷却プレート５０８は、図５Ａ～図５Ｃに示されているように押し出し加工されるのが良い。ハウジング５０２は、１対の下側リップ５１０を有し、冷却プレート５０８は、ハウジング５０２とヒートシンク５０４ａを連結するよう互いに嵌合可能な１対の上側リップ５１２を有する。具体的に説明すると、ハウジング５０２が弾性材料、例えば金属で作られている実施形態では、ハウジング５０２を非付勢位置から曲げて下側リップ５１０相互間の距離を増大させることができ、次に冷却プレート５０８の上側リップ５１２上に載せ、次に弛緩させてハウジング５０２を構成している弾性材料がハウジング５０２をその非付勢位置に戻すことができ、それにより下側リップ５１０を冷却プレート５０８の上側リップ５１２上にロックする。
【0061】
図示の実施形態では、スタック組立体３００は、ハウジング５０２がヒートシンク５０４ａに固定される前にヒートシンク５０４ａ上に配置されるのが良く、リップ５１０，５１２の位置は、ハウジング５０２がステップ組立体３００をヒートシンク５０４ａ中に押し込む圧縮機構体として作用するよう選択されるのが良い。具体的に説明すると、リップ５１０，５１２の位置は、リップ５１０，５１２が互いにロックされるとハウジング５０２の頂面が力をスタック組立体３００の頂面に加え、それによりスタック組立体３００のばね１１６ａをヒートシンク５０４ａに押し付けてスタック組立体３００から組立体３００の熱伝導性シート１５６ａ経由のヒートシンク５０４ａまでの熱伝導を容易にする。この実施形態では、ハウジング５０２の側壁は、引っ張り状態にあり、他方、ハウジング５０２は、スタック組立体３００を圧縮する。圧縮量は、実施形態によって様々であって良いが、図示の実施形態１１６ａでは、ハウジング５０２は、スタック組立体３００のばね１１６ａを約１ｍｍだけ圧縮する。
【0062】
エンクロージャ５００の種々の実施形態が可能である。例えば、１つの異なる実施形態（図示せず）では、ハウジング５０２と冷却プレート５０８は、互いに一体であるのが良く、そして１回の押し出し加工により製造されるのが良い。追加的に又は代替的に、スライダを用いてスタック組立体３００をエンクロージャ５００中に挿入することができ、エンクロージャ５００内のスタック組立体３００の垂直位置を調節するよう用いられる圧縮機構体は、エンクロージャ５００の一部を構成することができ、そしてスタック組立体３００の上方に配置可能である。例えば、圧縮機構体は、１つ又は２つ以上のクランプカムを含むが良く、かかるクランプカムは、回されると（例えば、適当な工具、例えばソケットレンチを用いて１／４回転だけ）これらカムをスタック組立体３００の頂部に接触させてスタック組立体３００をヒートシンク５０４ａ中に下方に押し込む。次に、カムは、スタック組立体３００のそれ以上の垂直運動を阻止する定位置にロックされるのが良い。スタック組立体３００の圧縮により、セルキャリヤ組立体１５０を構成するセルキャリヤ１００のばね１１６ａが付勢され（例えば、上述したように１ｍｍだけ）それにより熱伝導性シート１５６ａがヒートシンク５０４ａ中に押し込まれるとともにセル１１８からヒートシンク５０４ａまでの熱伝導経路を作るとともに改良することによって熱の消散が容易になる。
【0063】
追加の別の実施形態（図示せず）では、追加のカムがヒートシンク５０４ａへの追加の熱伝達が望まれるスタック組立体３００上の位置に対応した位置でハウジング５０２の内側頂面上に配置されるのが良い。追加的に又は代替的に、圧縮機構体は、非カム動作クランプ、端部がヒートシンク５０４ａに締結されるとともにスタック組立体３００に巻き付けられるバンド、及びヒートシンク５０４ａ及びハウジング５０２の頂部をまたぐねじ山付きタイロッド及びこれに付随するナットのうちの任意の１つ又は２つ以上を含むのが良い。
【0064】
図５Ａ～図５Ｄのヒートシンク５０４ａの実施形態は、ＴＩＭ５０６及び冷却プレート５０８を有する。ＴＩＭ５０６は、スタック組立体３００と冷却プレート５０８との間に応従性インターフェースを提供し、それにより伝導による熱伝達を容易にする。一実施形態では、ＴＩＭ５０６は、０．５ｍｍ～２ｍｍの間の任意の数値の厚さを有する。一実施形態では、ＴＩＭ５０６及びスタック組立体３００に向いた冷却プレート５０８のうちの一方又は両方の側部は、ＴＩＭ５０６に向いたスタック組立体３００の側部の面積と少なくともほぼ同じ面積を有する。図示の例示の実施形態では、ヒートシンク５０４ａは、約１５，０００Ｊ／Ｋの熱質量を有する。
【0065】
別の実施形態（図示せず）では、ヒートシンク５０４ａは、ヒートシンク５０４ａの表面を横切る端から端までの一様な温度分布を生じさせ、それによりスタック組立体３００の安全動作温度を保証するようヒートシンク５０４ａから引き出されることが必要な最大熱流束を減少させるために追加のＴＩＭ及びヒートスプレッダ／キャパシタ（以下、単に「ヒートスプレッダ」又は「熱拡散体」という）を更に有するのが良い。スタック組立体３００が冷却プレート５０８に直に接触しているＴＩＭ５０６に直接押し付けられるのではなく、この他の実施形態では、スタック組立体３００は、ヒートスプレッダに直に接触しているＴＩＭ５０６に直接押し付けられる。ヒートスプレッダは、追加のＴＩＭに直接押し付けられ、追加のＴＩＭは、冷却プレート５０８に直に接触する。ヒートスプレッダの面内熱伝導率とその面貫通熱伝導率の比は、ＴＩＭの比よりも高く、したがって、スタック組立体３００の底面及びヒートシンク５０４ａの頂面を横切る熱勾配が減少する。この例示の実施形態では、ＴＩＭの各々は、１～３Ｗ／ｍＫの熱伝導率及び０．５～２ｍｍの厚さを有する。ヒートスプレッダは、１００～３００Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率及びＴＩＭの各々の厚さの約２～５倍の厚さを有する。ヒートスプレッダの熱質量は、例えばスタック組立体３００が熱暴走を生じていることに起因し又は高いＣの充電又は放電に起因して生じる熱発生中のスパイクを吸収することができるよう比較的大きいように選択される。１つの例示の実施形態では、ＴＩＭの各々は、１ｍｍの厚さ及び３Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有し、ヒートスプレッダ又は熱拡散体は、アルミニウムから成り、厚さが５ｍｍである。
【0066】
別の実施形態（図示せず）では、冷却プレート５０８は、冷却プレート５０８内に設けられていて相変化材料を収容した導管を有する。導管は、面内方向、面貫通方向、又はこれら両方の方向（例えば、冷却プレート５０８を貫通して斜め）に延びることができる。別の実施形態（図示せず）では、冷却プレート５０８は、追加的に又は代替的に、面貫通方向又は面貫通方向と面内方向の両方（例えば、冷却プレート５０８を通って斜め）に延びる相変化ヒートパイプを有することができ、これらヒートパイプは、冷却プレート５０８の頂面中に押し込まれても良く、冷却プレート５０８を貫通し又はこれに沿って延びる導管中に挿入されても良く、あるいはこれら両方が行われても良い。例えば、ヒートシンク５０４ａ（例えば、ヒートシンク５０４ａは、空冷式であるのが良い）を横切って熱勾配が存在する実施形態では、ヒートパイプは、ヒートシンク５０４ａ全体を通じて熱を再分布させるのに役立ち得る。
【0067】
次に図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、それぞれ、セルキャリヤ１００の別の実施形態の前から見た斜視図及び後ろから斜視図が示されている。図１Ａ～図１Ｃに示されたセルキャリヤ１００の実施形態の場合と同様、セルキャリヤ１００は、例えば接着剤を用いてパウチセル１１８（図２Ｃに示されている）が固定された裏当て材１０２を有する。セルキャリヤ１００は、ひとまとまりとなってパウチセル１１８を受け入れるセルコンパートメント１２４を画定するよう裏当て材１０２の頂縁沿いに延びる頂壁１０４ａ、裏当て材１０２の底縁に沿って延びる底壁１０４ｂ、裏当て材１０２の左側部分を横切って延びる左側壁１０４ｃ、及び裏当て材１０２の右側部分に沿って延びる右側壁１０４ｄを更に有する。
【0068】
最も右側の壁１２２ｂが裏当て材１０２の右側の縁に沿って延び、最も右側壁１２２ｂ、右側壁１０４ｄ、頂壁１０４ａ、及び底壁１０４ｂがひとまとまりとなって、セル１１８のフォイルタブを受け入れるよう位置決めされたタブコンパートメント１２０を画定する。図１Ａ～図１Ｇの実施形態とは対照的に、図２Ａ～図２Ｇのセルキャリヤ１００は、セル１１８のタブの両方を受け入れるために同一のセルコンパートメント１２０を用いている。
【0069】
図１Ａ及び図１Ｂのセルキャリヤ１００と同様、図２Ａ及び図２Ｂのキャリヤ１００もまた、セルキャリヤ１００をセルキャリヤ１００の前又は後ろに配置された隣のセルキャリヤ１００に結合するキャリヤ結合機構体を有する。キャリヤ１００の上側コーナー部に連結された２つのキャリヤ結合機構体（「上側コーナー部キャリヤ結合機構体」）は互いに同一である。これらキャリヤ結合機構体の各々は、後方に延びるタブ１０８及びこれに隣接して位置するスロット１１０を含み、このスロットの側壁には、隣のセルキャリヤ１００のタブ１０８に取り外し可能に結合する切欠きが設けられている。タブ１０８及びスロット１１０の右側には、前方に開口した凹部１１４及び後方に延びる突出部１１２が設けられ、かかる凹部１１４及び突出部１１２は、隣のセルキャリヤ１００の突出部１１２及び凹部１１４を受け入れてこれらとそれぞれ締まり嵌め関係をなすようになっている。左上側及び右上側コーナー部キャリヤ結合機構体は、互いに同一であり、しかも右上側コーナー部キャリヤ結合機構体の突出部１１２及び凹部１１４が左上側コーナー部キャリヤ結合機構体の突出部及び凹部よりも大きいことを除き、互いに鏡像関係をなしている。左上側及び左下側コーナー部キャリヤ結合機構体は、突出部１１２及び凹部１１４の位置が取り替えられていることを除き、互いに同一であり、右上側及び右下側のコーナー部キャリヤ結合機構体は、突出部１１２及び凹部１１４の位置が取り替えられていることを除き、互いに同一である。別の対をなす前方及び後方に向いた凹部１１４ならびに前方及び後方に向いた突出部１１２が、隣のセルキャリヤ１００の対応の凹部１１４及び対応の突出部１１２と締まり嵌め関係をなすようセルキャリヤ１００の左側及び右側の縁のほぼ中間に配置されている。
【0070】
図２Ａ及び図２Ｂのセルキャリヤ１００は、図１Ａ及び図１Ｂのセルキャリヤ１００と同様に第１のばね１１６ａを有する。図２Ａ及び図２Ｂのセルキャリヤ１００は、構成が第１のばね１１６ａの構成と鏡像関係にある第２のばね１１６ｂを更に有する。具体的に説明すると、図示の実施形態では、第２のばね１１６ｂは、一端部が頂壁１０４ａの外面に固定された湾曲片持ち部分１２８を有する。実質的に平べったいアクチュエータ部分１３０が可撓性支点のところで片持ち部分１２８の他端部に固定され、このアクチュエータ部分は、以下に詳細に説明するようにスタック組立体エンクロージャとの接触により圧縮されるよう設計されている。種々の実施形態では、第２のバネ１１６ｂの構成は、図１Ａ及び図１Ｂを参照して上述したように第１のばね１１６ａの種々の実施形態と類似し又は同一の仕方で様々であって良い。例えば、上述の第１ばね１１６ａに関して説明したように、第２のばね１１６ｂは、幾つかの実施形態では、図示のようにセルコンパートメント１２４の周囲を越えて延びても良く、幾つかの実施形態では、そうでなくても良い。さらに、第１及び第２のばね１１６ａ，１１６ｂが図示の実施形態においては同一設計のものであるとして図示されているが、異なる実施形態（図示せず）では、ばね１１６ａ，１１６ｂは、異なる構成のものであっても良い。例えば、第１のばね１１６ａが片持ちばねであるのが良く、他方、第２のばね１１６ｂは、コイルばねであるのが良い。
【0071】
次に図２Ｃを参照すると、図２Ａ及び図２Ｂのセルキャリヤ１００を含むセルキャリヤ組立体１５０の断面図が示されている。セル１１８のタブは、セルコンパートメント１２４から延び出て右側壁１０４ｄの上を延び、そしてタブコンパートメント１２０中に延びている。図２Ｃでは、第１の熱伝導性シート１５６ａは、セルコンパートメント１２４内に直接置かれ、セル１１８は、第１の熱伝導性シート１５６ａ上に置かれている。第１の熱伝導性シート１５６ａは、セルコンパートメント１２４から延び出て、底壁１０４ｂの上を延び、そして第１のばね１１６ａのアクチュエータ部分１３０の上を延びている。第２の熱伝導性シート１５６ｂは、キャリヤ１００から遠ざかる方向に見たセル１１８の側部上に直接置かれ、セルコンパートメント１２４から延び出て頂壁１０４ａの上を延び、そして第２のばね１１６ｂのアクチュエータ部分１３０の上を延びている。
【0072】
図示の実施形態では、第１及び第２の熱伝導性シート１５６ａ，１５６ｂは互いに同一であるが、異なる実施形態では、シート１５６ａ，１５６ｂは、互いに異なっていても良い。例えば、シート１５６ａ，１５６ｂは、互いに異なる形式、互いに異なる寸法、又はこれら両方のものであって良い。さらに、図示の実施形態では、第１のシート１５６ａは、セルキャリヤ１００とセル１１８との間に置かれてキャリヤ１００の頂部上に配置されている第２のばね１１６ｂの上を延び、そして第２のシート１５６ｂが外方に向いたセル１１８の反対側の側部上に置かれてキャリヤ１００の底部上に配置された第１のばね１１６ａの上を延びているが、異なる実施形態（図示せず）では、シート１５６ａ，１５６ｂの位置決めを変更することができる。例えば、１つの別の実施形態では、第１のシート１５６ａがキャリヤ１００の底部の上を延びても良く、そして第２のシート１５６ｂがキャリヤ１００の頂部の上を延びても良い。もう１つの別の実施形態では、シート１５６ａ，１５６ｂの両方は、キャリヤ１００の同一の側部の上を延びても良い。追加的に又は代替的に、一方又は両方のシート１５６ａ，１５６ｂは、これらがキャリヤ１００の互いに異なる側部の上を延びるよう拡大されても良い。また、追加的に又は代替的に、１枚又は２枚以上の追加のシートがキャリヤ組立体１５０に追加されても良い。
【0073】
次に図４を参照すると、上述したようにセルキャリヤ１００のキャリヤ結合機構体を用いて互いに連続して機械的に結合された図２Ｃのセルキャリヤ組立体１５０を２４個含むスタック組立体３００が示されている。キャリヤ１００の頂部の上を延びる第１のシート１５６ａの部分は、図４で見え、他方、図４には示されていないが、第２のシート１５６ｂの上述の部分はまた、キャリヤ１００の底部の下を延びている。
【0074】
次に図６Ａ～図６Ｅを参照すると、図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ、図４のスタック組立体３００を収容するスタック組立体エンクロージャ５００の一実施形態の上から見た斜視図及び下から見た斜視図であり、図６Ｃは、図６Ａの６Ｃ‐６Ｃ線に沿って取った図６Ａのエンクロージャ６００の断面図である。図６Ａ～図６Ｃのエンクロージャ５００は、その底部に設けられた別の実施形態としての第１のヒートシンク５０４ａ、その頂部に設けられたこれとマッチする第２のヒートシンク５０４ｂ、及び側壁として用いられる圧縮プレート６０２を有する。図６Ａ～図６Ｃでは、第１のヒートシンク５０４ａと第２のヒートシンク５０４ｂは、互いに同一であるが、別の実施形態（図示せず）では、第１のヒートシンク５０４ａと第２のヒートシンク５０４ｂは、互いに異なっていても良く、例えば、第１のヒートシンク５０４ｂは、図５Ａ～図５Ｃに示されている形式のものであるのが良く、他方、第２のヒートシンク５０４ａは、図６Ａ～図６Ｃに示されている形式のものであるのが良い。図６Ｄは、第１のヒートシンク５０４ａの分解組立図である。
【0075】
図６Ａ～図６Ｃのヒートシンク５０４ａ，５０４ｂの各々は、図５Ａ～図５Ｃに示されている実施形態とは異なる冷却プレート５０８の一実施形態（この冷却プレート５０８は、図６Ｅに単独に示されている）、冷却剤封止プレート６０４、及びＴＩＭ５０６を有する。冷却プレート５０８は、冷却プレート５０８の表面中に引っ込められた状態で設けられているリップ６１０を有し、スタック組立体３００はこのリップに当てて置いてある。冷却プレート５０８は、リップ６１０から引っ込められた冷却剤導管６０６を更に有し、導管６０６の端部は、エンクロージャ５００の外部から接近可能な冷却剤ポート６０８に流体結合されている。封止プレート６０４がリップ６１０上に載るとともにこれに封着されると、冷却剤ポート６０８相互間に流体密シールが作られ、それにより流体（液体又は気体）の冷却剤をポート６０８のうちの一方からポート６０８の他方に圧送することができる。封止プレート６０４は、例えば、リップ６１０に溶接され又は違ったやり方でこれに結合されるのが良い。
【0076】
図６Ａ～図６Ｄでは、ＴＩＭ５０６は、第１のヒートシンク５０４ａ上に直接載り、スタック組立体３００は、圧縮プレート６０２によって第１のヒートシンク５０４ａのＴＩＭ５０６に直接押し付けられ、圧縮プレート６０２は、第２のヒートシンク５０４ｂをスタック組立体３００の頂部に押し付けている。バッテリーモジュールを組み立てるため、最初に、スタック組立体３００を第１のヒートシンク５０４ａ上に置き、第２のヒートシンク５０４ｂを組立体３００上に置く。次に、第２のヒートシンク５０４ｂを第１のヒートシンク５０４ａに向かって押し、それにより圧縮プレート６１２を有するエンクロージャ５００の側壁を第１及び第２のヒートシンク５０４ａ，５０４ｂに取り付けることができるのに十分ばね１１６ａ，１１６ｂ及びその結果として組立体３００を圧縮する。具体的に説明すると、ヒートシンク５０４ａ，５０４ｂの長手方向に延びる縁の各々は、ヒートシンクリップ６１４を有し、圧縮プレート６１２の長手方向に延びる縁の各々は、ヒートシンクリップ６１４の各々と対応関係をなして嵌合可能な圧縮プレートリップ６１６を有する。組立体３００が圧縮されている間、圧縮プレート６１２は、ヒートシンク５０４ａ，５０４ｂ相互間で長手方向に滑らされてヒートシンクと圧縮プレートリップ６１４，６１６が互いにインターロックするようにするかあるいは圧縮プレート６１２は、曲げられてヒートシンク５０４ａ，５０４ｂ相互間に側方に配置されるかのいずれかが行われるのが良い。追加的に又は代替的に、圧縮プレート６１２とヒートシンク５０４ａ，５０４ｂは、異なる仕方で固定されても良い。例えば、圧縮プレート６１２とヒートシンク５０４ａ，５０４ｂは、互いにねじで固定されても良く、あるいは別形式の締結具を用いて違ったやり方で固定されても良い。
【0077】
圧縮プレート６１２は、リップ６１４，６１６がいったんインターロックされるとともに第２のヒートシンク５０４ｂに加えられた初期圧縮力がいったん除かれてスタック組立体３００を部分的に圧縮解除することができると、圧縮プレート６１２が張力下に置かれ、したがってスタック組立体３００を圧縮し続けるような高さを有するよう選択される。１つの例示の実施形態では、圧縮プレート６１２をヒートシンク５０４ａ，５０４ｂに取り付ける前に第２のヒートシンク５０４ｂに加えられる初期圧縮力は、スタック組立体３００を約２ｍｍ～３ｍｍだけ圧縮するのに十分である。圧縮プレート６１２は、圧縮状態のスタック組立体３００の僅かに長い高さ（例えば、圧縮状態のスタック組立体３００の高さよりも約０．５ｍｍ～１ｍｍ長い高さ）を有するよう選択され、その結果、圧縮プレート６１２とヒートシンク５０４ａ，５０４ｂが互いにいったん連結されるとともに初期圧縮力がいったん除かれると、組立体３００が圧縮プレート６１２に圧接し、それにより圧縮プレート６１２をヒートシンク５０４ａ，５０４ｂに対して固定する。例えば、圧縮プレート６１２が圧縮状態のスタック組立体３００の高さよりも約０．５ｍｍ～１ｍｍ大きい高さを有する実施形態では、初期圧縮力がいったん除かれるとともに圧縮プレート６１２だけが組立体３００の圧縮の働きをすると、組立体３００は、約１．５ｍｍ～２．５ｍｍだけ圧縮される。スタック組立体３００の頂部と底部を圧縮することによって、スタック組立体３００を横切る第１及び第２のばね１１６ａ，１１６ｂが圧縮され、したがって、スタック組立体３００の頂面及び底面全体の端から端までとヒートシンク５０４ａ，５０４ｂの接触関係が作られ、スタック組立体３００から熱伝導性シート１５６ａ，１５６ｂ経由のヒートシンク５０４ａ，５０４ｂまでの熱伝達が促進される。
【0078】
図５Ａ～図５Ｄに示されているヒートシンク５０４に関して上述した種々の別々の実施形態は、図６Ａ～図６Ｄのヒートシンク５０４にも利用でき、またこの逆の関係が成り立つ。例えば、フィン付き冷却プレート５０８、例えば、図５Ａ～図５Ｄに示されているフィン付き冷却プレートは、図６Ａ～図６Ｅに示されている冷却プレート５０８に代えて用いられても良い（またその逆の関係が成り立つ）。別の実施例として、面内方向、面貫通方向又は面内方向と面貫通方向の両方向（例えば、冷却プレート５０８を通って斜め）に延びるチャネルが熱吸収を容易にするよう相変化材料で満たされるのが良い。別の例として、別の実施形態では、ヒートシンク５０４は、図示のＴＩＭ５０６及び追加のＴＩＭならびにスプレッダ（拡散）プレートを有するのが良い。別の例として、冷却剤導管６０６は、図６Ａ～図６Ｅに示されている仕方とは異なる仕方で製造されても良く、例えば、冷却剤導管６０６は、押し込み管、冷却プレート５０８の長さ全体にわたって設けられた穴あけかつキャップ付き穴、ろう付け組立体、及びガスケット付き組立体のうちの任意の１つ又は２つ以上を有しても良い。
【0079】
図示の実施形態における隆起縁部１０４がセルコンパートメントを全体として画定するとともに連続しかつ直線状にあるが、別の実施形態（図示せず）では、隆起縁部１０４は、セルコンパートメントの一部分だけを画定しても良く、不連続であっても良く、非直線状であっても良く、あるいはこれらの任意の組み合わせの状態であって良い。
【0080】
方向を示す用語、例えば「頂又は上」、「底又は下」、「上方」、「下方」、「垂直に」、「側方に」は、相対的な基準を提供するためだけの目的で本明細書において用いられており、任意の物品が使用の際にどのように位置決めされるようになっているか、あるいは組立体内に又は周囲環境に対してどのように設けられるようになっているかについての限定を何ら示唆するものではない。
【0081】
加うるに、本明細書に対応した英文明細書において用いられている用語“couple”（訳文では、「結合する」）及びその変形語、例えば“coupled”（「結合され」）、“couples”、及び“coupling”は、別段の指定がなければ、間接的及び直接的な連結を含むことが意図されている。例えば、第１の物品が第２の物品に結合される場合、この結合は、直接的な連結によるものであって良くあるいは別の物品を介する間接的な連結によるものであって良い。また、互いに直に接触し又は互いに直に接触状態にある第１の材料及び第２の材料といった場合、これは、第１の材料と第２の材料が接着剤層の使用によって互いに直接くっつけられていることを含む。
【0082】
さらに、本明細書に対応した英文明細書において用いられている単数形“a”、“an”、及び“the”は、文脈上別段の明示の指定がなければ、複数形をも含むものである。
【0083】
本明細書において説明した任意の観点又は実施形態の任意の部分を本明細書において説明した任意他の観点又は実施形態の任意の部分と共に具体化できあるいは組み合わせることができるということが想定されている。
【0084】
特定の実施形態を上記において説明したが、理解されるべきこととして、他の実施形態が可能であり、これら他の実施形態は、本発明に含まれるものである。当業者には明らかなように、上述の実施形態に対する図示していない改造及び調整が可能である。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】