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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-11
(54)【発明の名称】バッテリパック
(51)【国際特許分類】
H01M 50/204 20210101AFI20231228BHJP
H01M 10/6556 20140101ALI20231228BHJP
H01M 50/289 20210101ALI20231228BHJP
H01M 10/6561 20140101ALI20231228BHJP
H01M 10/6567 20140101ALI20231228BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20231228BHJP
H01M 10/615 20140101ALI20231228BHJP
H01M 50/293 20210101ALI20231228BHJP
H01M 50/298 20210101ALI20231228BHJP
H01M 50/271 20210101ALI20231228BHJP
H01M 50/249 20210101ALI20231228BHJP
【ＦＩ】
H01M50/204 401H
H01M10/6556
H01M50/289 101
H01M10/6561
H01M10/6567
H01M10/613
H01M10/615
H01M50/293
H01M50/298
H01M50/271 B
H01M50/204 401D
H01M50/249
H01M50/204 401Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023530688
(86)(22)【出願日】2021-10-12
(85)【翻訳文提出日】2023-07-05
(86)【国際出願番号】 EP2021078188
(87)【国際公開番号】W WO2022111904
(87)【国際公開日】2022-06-02
(31)【優先権主張番号】2051391-7
(32)【優先日】2020-11-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521448341
【氏名又は名称】リリーフド アーベー
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】クラフ，マーク
【テーマコード（参考）】
5H031
5H040
【Ｆターム（参考）】
5H031AA09
5H031CC01
5H031EE01
5H031EE04
5H031KK08
5H040AA28
5H040AA29
5H040AS04
5H040AY10
5H040AY14
5H040CC34
5H040DD26
5H040LL01
5H040LL04
5H040LL06
(57)【要約】
バッテリ装置（１）は、複数のバッテリ（２）を備える。これらのバッテリ（２）は、相互に隣接して配置されて、上面（７）及び反対側の下面（８）を有するバッテリパック（６ａ）を形成する。バッテリ装置（１）は、バッテリの上端プレート（３）及び／又は下端プレート（４）を介してバッテリ（２）を冷却又は加熱するため、バッテリパック（６ａ）の上面（７）及び／又は下面（８）に対して配置された少なくとも１つの熱構造要素（９）を備える。この冷却又は加熱は、熱構造要素（９）内に熱流体媒質を導くように構成された熱構造要素（９）の第１の貫通チャネル（１０）を介して行われる。バッテリ装置（１）は、熱構造要素（９）に対して各バッテリ（２）の位置を固定するように構成された固定要素（３６；１５、３０、３７）を備える。
【選択図】図１５
【選択図】図１５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のバッテリ（２）を備えるバッテリ装置（１）であって、各バッテリ（２）は、上端プレート（３）と、前記上端プレート（３）とは反対側の下端プレート（４）と、前記上端プレート（３）及び前記下端プレート（４）を接続する本体（５）と、を有し、
前記本体（５）は、前記上端プレート（３）と前記下端プレート（４）との間の縦方向（Ｚ）及び前記縦方向に対して垂直な厚さ方向（Ｘ、Ｙ）の延出範囲を有し、
前記本体（５）は、外被表面（６）によって前記厚さ方向（Ｘ、Ｙ）で境界が画定され、
前記バッテリ（２）は、前記厚さ方向（Ｘ、Ｙ）で相互に隣接して配置されて、前記縦方向（Ｚ）に上面（７）及び反対側の下面（８）を有するバッテリパック（６ａ）を形成し、
前記上面（７）及び前記下面（８）は、前記縦方向（Ｚ）に対して垂直な幅方向（Ｙ）及び長さ方向（Ｘ）の延出範囲を有し、
前記バッテリ装置（１）は、前記上端プレート（３）及び／又は前記下端プレート（４）を介して前記バッテリ（２）を冷却又は加熱するため、前記上面（７）及び／又は前記下面（８）に対して配置された少なくとも１つの熱構造要素（９）を備え、
前記熱構造要素（９）は、前記幅方向（Ｙ）及び前記長さ方向（Ｙ）の延出範囲と、前記縦方向（Ｚ）に一致した高さと、を有し、
前記熱構造要素（９）は、前記上面（７）及び／又は前記下面（８）に沿って延出している第１の貫通チャネル（１０）を含み、
前記第１の貫通チャネル（１０）は、前記熱構造要素（９）の１つの側部（１１）から前記熱構造要素（９）の反対側の側部（１２）まで延出し、
前記貫通チャネル（１０）は、前記熱構造要素（９）内に熱流体媒質を導くように構成され、
前記バッテリ装置（１）は、前記熱構造要素（９）に対して各バッテリ（２）の前記位置を固定するように構成された固定要素（３６；１５、３０、３７）を含む、バッテリ装置（１）。
【請求項2】
前記熱構造要素（９）は、少なくとも前記幅方向（Ｙ）及び／又は前記長さ方向（Ｘ）の所定の力に耐えるよう構成された構造特徴部（１３）を含む、請求項１に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項3】
前記バッテリ装置（１）は、前記熱構造要素（９）と前記上面（７）及び／又は前記下面（８）との間に中間層（１４）を含む、請求項１又は２に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項4】
前記中間層（１４）は、実質的に前記上端プレート（３）及び／又は前記下端プレート（４）の全体を覆うように配置され、前記中間層（１４）は、前記熱構造要素（９）よりも熱伝導率が低く、従って前記バッテリ（２）と前記熱構造要素（９）との間の熱等化器として作用する、請求項３に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項5】
前記中間層（１４）は、前記バッテリ（２）を前記熱構造要素（９）に取り付けるための取り付け手段（１５）の前記形態の固定要素（３６）を含む、請求項３に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項6】
前記中間層（１４）は、弾性であり、前記バッテリ（２）と前記熱構造要素（９）との間で所定の相対運動を可能とする、請求項３から５の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項7】
前記熱構造要素（９）は、金属を含み、前記バッテリ装置（１）は、前記熱構造要素（９）と前記上端プレート（３）及び前記下端プレート（４）との間に電気絶縁性中間層（１４）を含む、請求項１から６の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項8】
前記熱構造要素（９）は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製される、請求項６に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項9】
前記熱構造要素（９）は、非導電性材料から作製され、前記熱構造要素（９）は、前記上端プレート（３）及び前記下端プレート（４）に直接接触して配置されるか、又は、前記熱構造要素（９）は、非導電性材料から作製され、
前記熱構造要素（９）と前記上端プレート（３）及び前記下端プレート（４）との間に前記中間層（１４）が配置される、請求項１から６の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項10】
前記中間層（１４）は、シート材料及び／又は硬化性液体として構成される、請求項３から９の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項11】
前記バッテリ装置（１）は、前記上端プレート（３）及び／又は前記下端プレート（４）を介して前記バッテリ（２）を冷却又は加熱するため、前記上面（７）に対して配置された１つの熱構造要素（９）及び前記下面（８）に対して配置された１つの熱構造要素（９）を備える、請求項１から１０の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項12】
前記バッテリ装置（１）は、前記２つの熱構造要素（９）に取り付けられて前記バッテリパック（６ａ）の側部（１１、１２、２４、２５）を覆っている少なくとも１つの側壁（２２、２３）を備える、請求項１１に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項13】
前記バッテリ装置（１）は、少なくとも２つのバッテリパック（６ａ）を含み、各バッテリパック（６ａ）の前記熱構造要素（９）は、拡張バッテリ装置（１）を形成するために相互接続され、
前記熱構造要素（９）は、前記バッテリパック（６ａ）を相互接続するため、前記幅方向又は前記長さ方向で前記熱構造要素（９）の境界を画定する前記側部（１１、１２、２４、２５）のうち少なくとも１つに沿った接続手段（１６）を含む、請求項１から１２の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項14】
前記接続手段（１６）は、スライド動作によって前記熱構造要素（９）の相互接続を可能とするスライド及び接続手段（１７）を含むか、又は、前記接続手段（１６）は、引っかけ動作によって前記熱構造要素（９）の相互接続を可能とするフック及び接続手段（１８）を含む、請求項１３に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項15】
前記バッテリ装置（１）は、前記高さ方向（Ｚ）に積層された少なくとも２つのバッテリパック（６ａ）を含み、前記バッテリ装置（１）は、相互接続熱構造要素（３３）を含み、
前記相互接続熱構造要素の一方側は、前記バッテリパック（６ａ）のうち１つにおける前記バッテリに面し、
第２の側は、前記第２のバッテリパック（６ａ）における前記バッテリに面し、
前記相互接続熱構造要素（３３）の両側は、前記バッテリ（２）に面する前記熱構造要素（９）の前記側と同様の特徴を有する、請求項１から１４の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項16】
前記熱構造要素（９）は、前記上面（７）及び／又は前記下面（８）に沿って延出している第２の貫通チャネル（１９）を含み、前記第１の貫通チャネル（１０）及び前記第２の貫通チャネル（１９）は、前記熱構造要素（９）の１つの側部（１１）から前記熱構造要素（９）の反対側の側部（１２）まで延出し、
前記熱構造要素（９）の前記第１及び第２の貫通チャネル（１０、１９）は、同一の側部からの前記熱流体媒質の流入及び流出のために相互接続されている、請求項１から１５の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項17】
前記熱構造要素（９）は、接続ケーブルを収容するための溝及び／又はくぼみ（２０）を含む、請求項１から１６の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項18】
前記熱構造要素（９）は、前記高さ方向（Ｚ）に延出している少なくとも１つの貫通開口（２１）を含み、前記貫通開口（２１）は、前記貫通開口（２１）を貫通する締結手段（３２）を受容するためのものである、請求項１から１７の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項19】
前記装置（１）は、前記熱構造要素（９）の少なくとも１つの側部２４、２５に取り付け可能である少なくとも１つの側壁（２２、２３）を含み、前記側壁（２２）は、前記縦方向及び前記側部（２４、２５）に沿った延出範囲を有する、請求項１から１８の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項20】
前記熱構造要素（９）は、前記側壁（２２）の取り付けのため、少なくとも１つの側部（２４、２５）に沿った取り付け手段（２６）を含む、請求項１５に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項21】
前記側壁（２２、２３）は、前記貫通チャネル（１０、１９）に接続するための流体伝導体（２７）を含む、請求項１７から１８の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項22】
前記熱構造要素（９）は、前記バッテリ（２）に面する下側（２８）及び前記バッテリ（２）の反対側に面する上側（２９）を含み、前記下側（２８）は、前記上端プレート（３）及び／又は前記下端プレート（４）を受容するように構成された固定要素（３６）を含む、請求項１から２１の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項23】
前記上側（２９）は、構造特徴部（１３）を含む、請求項２０に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項24】
前記構造特徴部（１３）は、等長格子（３１）を含む、請求項２３に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項25】
前記熱構造要素（９）は、押し出しプロセスで回転ダイから作製された表面パターンを含む押し出しプロファイル製品である、請求項１から２４の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項26】
前記固定要素（３６）は、前記バッテリ（２）の前記位置を固定するように構成されたくぼみ（３０）及び／又は中間層（１４）及び／又は前記熱構造要素（９）から延出している突起（３７）を含む、請求項１から２５の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項27】
前記構造熱要素（９）（３３）は、陽極酸化表面を有する金属で作製されて、構造熱要素（９、３３）の金属と前記バッテリ（２）との間に断熱及び／又は電気絶縁を与える、請求項１から２６の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項28】
前記熱構造要素（９、３３）を集電体として使用する、請求項１から２７の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項29】
前記バッテリ装置（１）は、前記熱構造要素（９、３３）に取り付けられているか又は接続されている温度センサを備える、請求項１から２８の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項30】
前記バッテリ装置（１）は、車両（３８）の前記構造体の一部、又は、前記バッテリ装置（１）が一部となる用途の他の任意の構造体の一部、として構成されている、請求項１から２９の何れか一項に記載の前記バッテリ装置（１）を備える車両（３８）。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のバッテリを備えるバッテリ装置に関する。各バッテリは、上端プレートと、この上端プレートとは反対側の下端プレートと、上端プレート及び下端プレートを接続する本体と、を有する。本体は、上端プレートと下端プレートとの間の縦方向及びこの縦方向に対して垂直な厚さ方向の延出範囲（extension）を有する。本体は、外被表面によって厚さ方向で境界が画定される。バッテリは、厚さ方向で相互に隣接して配置されて、縦方向に上面及び反対側の下面を有するバッテリパック（６ａ）を形成する。上面及び下面は、縦方向に対して垂直な幅方向及び長さ方向の延出範囲を有する。
【背景技術】
【0002】
バッテリは様々な用途において広く知られ、使用されている。環境問題のため、バッテリ駆動デバイスは日ごとに重要となっている。例えばバッテリ駆動車両は増加しており、そのため容易かつ高速に再充電を行えるバッテリが求められている。バッテリの再充電では多くの要素が求められる。高速再充電のための１つの重要な要素は、充電中のバッテリの温度である。一部のバッテリは適切な温度に冷却する必要があるが、一部のバッテリは少なくとも最初は適切な温度に加熱する必要がある。
【0003】
更に、エネルギ消費は例えば重量に依存し、重量が増大すればするほどエネルギ消費も増大する。
【発明の概要】
【0004】
従来技術に対して、バッテリ充電が改良されると同時に軽量かつ頑強なバッテリが必要とされている。本発明は、高速なバッテリ充電機能及び効率的な熱管理の要求を満足させ、同時に、軽量で構造的に頑強であり、製造時に組み立てられる少数の部品及び／又は材料で生成することが合理的であり、また、寿命終了時に電池（cell）のリサイクル又は再使用のため分解することが合理的である。本発明は、軽量かつ構造的に頑強なバッテリであり、部品数が極めて少なく、構造内に冷却を一体化して、電池を過熱させるリスクなしに５～６分という短時間で満充電を可能とする。主要部品すなわち熱構造要素は押し出しプロファイルを利用し、これは、構造、バッテリ固定、及び、冷却流体／ガス用の冷却チャネルが一体化されたバッテリ冷却の機能を果たす。プロファイルはバッテリの端部に熱的に接続され、熱を「面内で」すなわちバッテリの上端から下端まで効率的に伝達するバッテリセルの能力を利用する。更に、バッテリセルを固定するために押し出しプロファイルを使用可能であるので、バッテリを固定するための別個の部品及び材料の必要がなくなり、このためバッテリパック内の構成要素及び材料の量が低減し、結果として、材料、重量、及びコストが更に節約されると共に、迅速な組み立て及び分解が行われる。
【0005】
本発明は、複数のバッテリを備えるバッテリ装置に関する。各バッテリは、上端プレートと、この上端プレートとは反対側の下端プレートと、上端プレート及び下端プレートを接続する本体と、を有する。本体は、上端プレートと下端プレートとの間の縦方向及びこの縦方向に対して垂直な厚さ方向の延出範囲を有する。本体は、外被表面によって厚さ方向で境界が画定される。バッテリは、厚さ方向で相互に隣接して配置されて、縦方向に上面及び反対側の下面を有するバッテリパックを形成する。上面及び下面は、縦方向に対して垂直な幅方向及び長さ方向の延出範囲を有する。バッテリ装置は、上端プレート及び／又は下端プレートを介してバッテリを冷却又は加熱するため、上面及び／又は下面に対して配置された少なくとも１つの熱構造要素を備える。熱構造要素は、幅方向及び長さ方向の延出範囲と、縦方向に一致した高さと、を有する。熱構造要素は、上面及び／又は下面に沿って延出している第１の貫通チャネルを含む。第１の貫通チャネルは、熱構造要素の１つの側部から熱構造要素の反対側の側部まで延出している。貫通チャネルは、熱構造要素内に熱流体媒質を導くように構成されている。バッテリ装置は、熱構造要素に対して各バッテリの位置を固定するように構成された固定要素を備える。
【0006】
１つの利点は、熱構造要素が、バッテリを適所に固定すると同時に、端部プレートのうち少なくとも１つを介してバッテリを冷却又は加熱することでバッテリの温度を調節するという、複合的な能力を有することである。少なくともバッテリ充電中、バッテリの温度は重要である。この装置を用いると、環境に応じてバッテリ温度を制御することにより、バッテリを高エネルギレベルで充電し、従って極めて短時間で充電することができる。例えば高温気候では、バッテリの種類に応じて充電中にバッテリを最適な温度に冷却することが重要である。寒冷気候では、バッテリ充電の開始前にバッテリを加熱する必要があり得る。熱構造要素は、冷却中にバッテリから貫通チャネル内の熱流体媒質へ高い熱伝達を可能とすると共に、バッテリ加熱中に熱流体媒質からバッテリへ高い熱伝達を可能とする材料で、一体的に構成される。組み込まれた貫通チャネルは、熱構造要素に対する熱流体媒質の輸送及び熱構造要素からの熱流体媒質の輸送を可能とする。熱流体媒質は、例えば車両加熱及び／又は冷却回路のような外部回路の一部とすることができる。貫通チャネルは、任意の適切な接続部及び流体伝導体を介してそのような回路に接続することができる。熱構造要素が２つ以上の貫通チャネルを含む場合、これらの貫通チャネルを相互接続して１つの内部加熱及び／又は冷却回路を生成してもよい。この場合、１つの貫通チャネル内へ入口を介して熱流体媒質を供給し、このチャネルの出口を隣接する貫通チャネルの入口に接続し、３つ以上の貫通チャネルが存在する場合はこのチャネルの出口を更に別の貫通チャネルに接続することができ、最後の出口を外部回路に接続する。ここでの１つの利点は、熱構造要素が、各チャネルが別々に供給を受ける場合よりも均等な熱分布を達成することである。上述のように、貫通チャネルは任意の適切な接続部及び流体伝導体によって相互接続することができる。
【0007】
一例によれば、熱構造要素は、上面及び／又は下面に沿って延出している第２の貫通チャネルを含む。第１の貫通チャネル及び第２の貫通チャネルは、熱構造要素の１つの側部から熱構造要素の反対側の側部まで延出している。熱構造要素の第１及び第２の貫通チャネルは、同一の側部からの熱流体媒質の流入及び流出のために相互接続されている。
【0008】
熱流体媒質は、バッテリとの間で熱伝達を可能とする任意の適切な気体又は流体とすることができる。
【0009】
以下で更に説明するように、複数のバッテリパックを一緒に配置して、より大型のバッテリアセンブリを形成してもよい。各バッテリパックは少なくとも１つの熱構造要素を含み、異なる熱構造要素の貫通チャネルを相互接続して熱流体媒質回路を形成することができる。内部加熱及び／又は冷却回路の有無にかかわらず貫通チャネルを直列に相互接続してもよいが、各貫通チャネルに別々に供給を行うことも可能である。熱構造要素を外部回路に別々に接続することの１つの利点は、各熱構造要素を熱的に調整できることである。例えば、バッテリ装置の中央部のバッテリパックは、バッテリ装置の端部に位置決めされたバッテリパックとは異なる要求を有する可能性がある。
【0010】
一例によれば、熱構造要素は、少なくとも幅方向及び／又は長さ方向の所定の力に耐えるよう構成された構造特徴部（structural features）を含む。
【0011】
ここでの１つの利点は、熱構造要素が、バッテリ固定及び熱管理と共に更に別の複合的な能力を有することである。構造特徴部は熱構造要素を強化するので、バッテリパック及びバッテリ装置は頑強になり、もし熱構造要素が圧力下で屈した（give away）としたらバッテリに損害を及ぼす恐れがあった外力に耐えることができる。構造特徴部に伴う別の利点は、これがなければ均一な厚さであったプレートから材料を除去できるので、熱構造要素を軽量化できることである。
【0012】
一方の端部から別の端部へ延出している直線状の貫通チャネルと、熱構造要素の一部である固定要素と、構造特徴部と、を組み合わせることにより、押し出しプロセスで回転ダイから作製された表面パターンすなわち構造特徴部及び固定要素を含む押し出しプロファイル製品として熱構造要素を製造する可能性が与えられる。
【0013】
一例によれば、熱構造要素は、バッテリに面する下側及びバッテリの反対側に面する上側を含む。下側は、上端プレート及び／又は下端プレートを受容するように構成された固定要素を含む。ここで、上側は構造特徴部を含む。
【0014】
一例によれば、構造特徴部は等長格子（isometric grid）を含む。ここでの１つの利点は、等長格子が最適な重量強度比を与えることである。また、構造特徴部の他のタイプのパターンも可能であり、バッテリ装置が用いられる用途のタイプに依存する。
【0015】
一例によれば、バッテリ装置は高さ方向に積層された少なくとも２つのバッテリパックを含む。バッテリ装置は相互接続熱構造要素を含み、その一方側はバッテリパックのうち１つにおけるバッテリに面し、第２の側は第２のバッテリパックにおけるバッテリに面し、相互接続熱構造要素の両側は、バッテリに面する熱構造要素の側と同様の特徴（feature）を有する。
【0016】
一例によれば、固定要素は、バッテリの位置を固定するように構成されたくぼみ及び／又は中間層及び／又は熱構造要素から延出している突起を含む。
【0017】
一例によれば、バッテリ装置は、熱構造要素と上面及び／又は下面との間に中間層を含む。
【0018】
一例によれば、中間層は実質的に上端プレート及び／又は下端プレートの全体を覆うように配置され、中間層は熱構造要素よりも熱伝導率が低く、従ってバッテリと熱構造要素との間の熱等化器（thermal equalizer）として作用する。
【0019】
一例によれば、中間層は、バッテリを熱構造要素に取り付けるための取り付け手段の形態の固定要素を含む。
【0020】
一例によれば、中間層は弾性であり、バッテリと熱構造要素との間で所定の相対運動を可能とする。
【0021】
一例によれば、熱構造要素は金属を含み、バッテリ装置は、熱構造要素と上端プレート及び下端プレートとの間に電気絶縁性中間層を含む。一例によれば、熱構造要素はアルミニウム又はアルミニウム合金から作製される。
【0022】
一例によれば、熱構造要素は非導電性材料から作製され、熱構造要素は上端プレート及び下端プレートに直接接触して配置されるか、又は、熱構造要素は非導電性材料から作製され、熱構造要素と上端プレート及び下端プレートとの間に中間層が配置される。熱構造要素に適した非導電性材料の一例はセラミックである。このような材料も耐火性であるためである。他の材料も可能であり、例としては、プラスチック又はプラスチック複合材又は金属プラスチック複合材又はセラミック又はセラミックマトリックス複合材が挙げられる。
【0023】
一例によれば、中間層はシート材料及び／又は硬化性液体として構成される。
【0024】
一例によれば、バッテリ装置は、上端プレート及び／又は下端プレートを介してバッテリを冷却又は加熱するため、上面に対して配置された１つの熱構造要素及び下面に対して配置された１つの熱構造要素を備える。ここでの１つの利点は、バッテリを冷却及び／又は加熱する熱的能力の向上である。別の利点は、バッテリパック及びバッテリ装置の強度すなわち外力に耐える可能性が増大することである。
【0025】
一例によれば、バッテリ装置は、２つの熱構造要素に取り付けられてバッテリパックの側部を覆っている少なくとも１つの側壁を備える。
【0026】
一例によれば、バッテリ装置は少なくとも２つのバッテリパックを含み、各バッテリパックの熱構造要素は拡張バッテリ装置を形成するため相互接続されている。熱構造要素は、バッテリパックを相互接続するため、幅方向又は長さ方向で熱構造要素の境界を画定する側部のうち少なくとも１つに沿った接続手段を含む。
【0027】
一例によれば、接続手段は、スライド動作によって熱構造要素の相互接続を可能とするスライド及び接続手段を含むか、又は、接続手段は、引っかけ（hook）動作によって熱構造要素の相互接続を可能とするフック及び接続手段を含む。
【0028】
一例によれば、熱構造要素は、接続ケーブルを収容するための溝及び／又はくぼみを含む。溝及びくぼみも、押し出しプロセスで回転ダイによって形成され得る。
【0029】
一例によれば、熱構造要素は、高さ方向に延出している少なくとも１つの貫通開口を含む。貫通開口は、この貫通開口を貫通する締結手段を受容するためのものである。
【0030】
一例によれば、装置は、熱構造要素の少なくとも１つの側部に取り付け可能である少なくとも１つの側壁を含み、側壁は、縦方向及び側部に沿った延出範囲を有する。
【0031】
一例によれば、熱構造要素は、側壁の取り付けのため、少なくとも１つの側部に沿った取り付け手段を含む。
【0032】
一例によれば、貫通チャネルの入口及び／又は出口に面する側壁は、貫通チャネルに接続するための流体伝導体を含む。外部熱回路は側壁を介してバッテリ装置に接続され得る。
【0033】
上述のように、バッテリ装置の構造特徴部及び強度によって、例えば車両における外部構造の一部である構造特徴部として特に有利となる。
【0034】
従って本発明は、上記に従ったバッテリ装置を含む車両に関する。バッテリ装置は、車両の構造体、又は、バッテリ装置が一部となる用途の他の任意の構造体の一部として構成されている。
【0035】
本発明は上記の例に限定されず、別の特徴を追加することも可能である。例えば構造熱要素は、陽極酸化表面を有する金属で作製して、構造熱要素の金属とバッテリとの間に断熱及び／又は電気絶縁を与えることができる。また、熱構造要素は、バッテリの正極及び負極の一方側又は両側からの集電体として使用することができる。更に、バッテリ装置は、熱構造要素を通る熱流体媒質を制御する制御ユニットに情報を送信するため、熱構造要素に取り付けられているか又は接続されている温度センサを備えてもよい。１又は複数のセンサは、温度を検出するための任意の適切なセンサとすることができる。制御ユニットは、例えば車両加熱及び／又は冷却回路のような外部回路を制御するため受信及び送信手段を含む、計算機能を有する任意の適切な制御ユニットとすることができる。制御ユニットは更に、バッテリの適切な充電温度に関するデータを記憶するためのメモリを含むことができる。このデータを１又は複数のセンサからの温度入力データと相互に関連付けることで、制御により、センサからの入力に応じて、１又は複数の貫通チャネル内の熱流体媒質を介して熱構造要素を冷却又は加熱するため回路に出力制御信号を与えると共に熱流体媒質の適切な供給率を与えるようになっている。バッテリ装置の制御ユニットは、例えば、センサからの入力に応じてバッテリ装置に対する熱流体媒質及びバッテリ装置からの熱流体媒質の流量を制御する別個の制御ユニットとすることができる。流量は、冷却又は加熱の必要に応じて開放及び閉鎖する１つ以上のバルブ及び／又は様々なポンプ効果を有する１つ以上のポンプ等によって制御できる。ここで、制御ユニットは、外部回路の制御ユニットに接続してこれと通信することができ、バルブ及び／又はポンプは、外部回路の一部とするか、又は、外部回路に接続されたバッテリ装置のための別個の回路が存在することもある。代替案では、制御ユニットは外部回路における制御ユニットの一部である。
【図面の簡単な説明】
【0036】
以下で、複数の図と関連付けて本発明を説明する。
【0037】
【図1】一例に従ったバッテリ装置の斜視図を概略的に示す。
【図2】一例に従った熱構造要素の斜視図を概略的に示す。
【図3】一例に従った２つの熱構造要素の斜視図を概略的に示す。
【図4】一例に従った、高さ方向に重ねて位置決めされた２つのバッテリパックの斜視図を概略的に示す。
【図5】一例に従った、１つのバッテリユニット内にまとめられた１２のバッテリパックの斜視図を概略的に示す。３つのバッテリパックが高さ方向に重ねて位置決めされて１つのサブユニットを形成し、２つのサブユニットが長さ方向に隣接して位置決めされ、４つのサブユニットが幅方向に隣接して位置決めされ、バッテリユニットを形成している。
【図6】一例に従った、１つのバッテリユニット内にまとめられた９のバッテリパックの斜視図を概略的に示す。３つのバッテリパックが高さ方向に重ねて位置決めされて１つのサブユニットを形成し、３つのサブユニットが長さ方向に隣接して位置決めされてバッテリユニットを形成している。
【図7】一例に従った、１つのバッテリユニット内にまとめられた５４のバッテリパックの斜視図を概略的に示す。３つのバッテリパックが高さ方向に重ねて位置決めされて１つのサブユニットを形成し、２つのサブユニットが長さ方向に隣接して位置決めされ、１２のサブユニットが幅方向に隣接して位置決めされ、バッテリユニットを形成している。
【図8】一例に従った、長さ方向に隣接して位置決めされ、スライド装置を介して相互に結合された２つのバッテリパックの斜視図を概略的に示す。
【図14】異なるバッテリ固定要素の上面図を概略的に示す。
【図18】一例に従ったバッテリ装置の斜視図を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0038】
以下で、複数の非排他的な実施形態に関連付けて本発明を説明する。同様の機構（feature）は同様の番号で示される。実施形態の説明を容易にするため、３次元デカルト直交座標系を使用する。Ｘ軸は長さ方向を示し、Ｙ軸は幅方向を示し、Ｚ軸は高さ方向を示す。
【0039】
図１は、２つの熱構造要素９を備える、一例に従ったバッテリ装置１の斜視図を概略的に示す。図２は、一例に従った熱構造要素９の斜視図を概略的に示す。図３は、一例に従った２つの熱構造要素９の斜視図を概略的に示す。図１８及び図１９は、１つの熱構造要素９を備える、一例に従ったバッテリ装置の２つの斜視図を概略的に示す。
【0040】
図１から図３、図１８及び図１９は、複数のバッテリ２を備えるバッテリ装置１を概略的に示す。各バッテリ２は、上端プレート３と、この上端プレート３とは反対側の下端プレート４と、上端プレート３及び下端プレート４を接続する本体５と、を有する。本体５は、上端プレート３と下端プレート４との間の縦方向Ｚ及びこの縦方向に対して垂直な厚さ方向Ｘ、Ｙの延出範囲を有する。本体５は、外被表面６によって厚さ方向Ｘ、Ｙで境界が画定される。バッテリ２は、厚さ方向Ｘ、Ｙで相互に隣接して配置されて、縦方向Ｚに上面７及び反対側の下面８を有するバッテリパック６ａを形成する。上面７及び下面８は、縦方向Ｚに対して垂直な幅方向Ｙ及び長さ方向Ｘの延出範囲を有する。バッテリ装置１は、上端プレート３及び／又は下端プレート４を介してバッテリ２を冷却又は加熱するため、上面７及び／又は下面８に対して配置された少なくとも１つの熱構造要素９を備える。熱構造要素９は、幅方向Ｙ及び長さ方向Ｘの延出範囲と縦方向に一致した高さとを有する。熱構造要素９は、上面７及び／又は下面８に沿って延出している第１の貫通チャネル１０を含む。第１の貫通チャネル１０は、熱構造要素９の１つの側部１１から熱構造要素９の反対側の側部１２まで延出している。貫通チャネル（１０）は、熱構造要素（９）内に熱流体媒質を導くように構成されている。バッテリ装置１は、熱構造要素９に対して各バッテリ２の位置を固定するように構成された固定要素３６；１５、３０、３７を備える。
【0041】
バッテリの厚さ方向及び縦方向に対する上記の言及は、バッテリパック内のバッテリ及びそれらの関係の説明を容易にすることのみを目的として行われる。バッテリは、概ね縦方向の延出範囲を有すると共に厚さ方向で外被表面によって境界が画定される任意の適切な形状を有することができる。例えば円形断面を有するバッテリは、円筒座標で記載される場合、縦方向に対して垂直な半径方向の厚さを有する。上述のようなデカルト座標系を用いると、縦方向は高さ方向Ｚとすることができ、厚さ方向は幅方向Ｙ及び長さ方向によって記述される面内にある。従って、バッテリの形状にかかわらず、厚さ方向を記述する断面は、デカルト座標内で高さ方向Ｚの様々な位置に対してＸ－Ｙ面内の断面形状によって記述することができる。バッテリが相互に隣接して位置決めされる場合、厚さ方向はＸ－Ｙ面と一致し、縦方向は高さ方向Ｚと一致する。
【0042】
図１では、５つのバッテリ２が幅方向Ｙで１列に位置決めされ、長さ方向Ｘの２４の列がバッテリパック６ａを形成している。図１では、バッテリパック６ａ内の最適な空間利用のため、隣接する列が１列おきにずらして位置決めされている。本発明はバッテリパックを形成するバッテリ数に限定されず、これは例えば、バッテリ装置が使用される用途のタイプ、バッテリの大きさ及び形態、並びにバッテリに選択される配置のタイプに応じて変動する設計特徴である。本発明は更に、上述のずらした配置に限定されず、例えば、バッテリ装置が使用される用途のタイプ、バッテリの大きさ及び形態、バッテリの種類、熱及び火災の予防、バッテリ間の電気的接続等に応じて構成され得る。更に、バッテリは、全ての正極が一方側に、全ての負極が他方側に配置されるように構成され得る。又は、一部のバッテリは正極が一方側に面するような向きに配置され、一部のバッテリは負極が同一の側に面するような向きに配置される混合型としてもよい。これは、例えば電気配線に依存する設計上の選択である。バッテリの向きにかかわらず、熱構造要素９は、上端プレート３及び／又は下端プレート４を介してバッテリ２を有利に冷却又は加熱する。
【0043】
【0044】
一例に従って、例えば図２を参照すると、バッテリパック６ａは、上面７又は下面８のいずれかに位置決めされた１つの熱構造要素９を備える。熱構造要素９で覆われていない表面７、８は、その端部で適所にバッテリを固定する異なる構造の一部を形成し得る。この異なる構造は、バッテリを収容するための任意のタイプの装置とすることができる。
【0045】
一例に従って、例えば図１を参照すると、バッテリパック６ａは、上面７及び下面８に位置決めされた２つの熱構造要素９を備える。熱構造要素９は、上端プレート３及び下端プレート４を介してバッテリ２を有利に冷却又は加熱する。図３からわかるように、２つの熱構造要素９は締結手段３２を介して相互に固定することができる。この例において、熱構造要素９は、高さ方向Ｚに延出している少なくとも１つの貫通開口２１を含み、これは貫通開口２１を貫通する締結手段３２を受容するためのものである。締結手段３２は、例えばナット付き又はナットなしのボルト又はリベット等、複数のプレートを一緒に固定するための任意の適切なデバイス又は構造とすることができる。
【0046】
図１から図１８は、熱構造要素９が、少なくとも幅方向Ｙ及び／又は長さ方向Ｘの所定の力に耐えるよう構成された構造特徴部１３を含むことを概略的に示す。構造特徴部１３は熱構造要素９の一体部分である。一例に従った熱構造要素９は、熱構造要素９の一方側に構造特徴部１３が構成された均質材料とすることができる。ここでの１つの利点は、構造特徴部１３の間の材料が除去されているか又は存在しないので熱構造要素９が軽量になることである。
【0047】
別の例に従った熱構造要素９は、熱構造要素９の一方側で熱構造要素９内に構造特徴部１３が埋め込まれた均質材料とすることができる。ここでの１つの利点は、構造特徴部１３の間の材料が除去されているか又は存在しないので熱構造要素９が軽量になることである。
【0048】
一例によれば、熱構造要素９は、バッテリ２に面する下側２８及びバッテリ２の反対側に面する上側２９を含む。下側２８は、上端プレート３及び／又は下端プレート４を受容するように構成された固定要素３６を含む。
【0049】
一例によれば、上側２９は構造特徴部１３を含む。
【0050】
一例によれば、構造特徴部１３は等長格子３１を含む。
【0051】
熱構造要素９は、有利には、押し出しプロセスで回転ダイから作製された表面パターンを含む押し出しプロファイル製品である。
【0052】
【0053】
一例によれば、例えば図４、図５、図６、図７、及び図１７を参照すると、バッテリ装置１は高さ方向Ｚに積層された少なくとも２つのバッテリパック６ａを含む。バッテリ装置１は相互接続熱構造要素３３を含み、その一方側はバッテリパック６ａのうち１つにおけるバッテリに面し、第２の側は第２のバッテリパック６ａにおけるバッテリに面している。相互接続熱構造要素３３の両側は、バッテリ２に面する熱構造要素９の側と同様の特徴を有する。この例では、下側２８及び上側２９は、上端プレート３及び／又は下端プレート４を受容する固定要素３６を含む。図４、図５、図６、図７、及び図１７において、固定要素は、上端プレート３及び／又は下端プレート４を受容するように構成されたくぼみ３０の形態であるが、他の形態の固定要素３６も可能である。例えば図１４及び図１５は、固定要素３６が、バッテリ２の位置を固定するように構成されたくぼみ３０及び／又は中間層１４及び／又は熱構造要素９から延出している突起３７を含むことを示す。
【0054】
一例によれば、バッテリ装置１は、熱構造要素９と上面７及び／又は下面８との間に中間層１４を含む。
【0055】
一例によれば、図１３で示されているように、中間層１４は実質的に上端プレート３及び／又は下端プレート４の全体を覆うように配置されている。中間層１４は熱構造要素９よりも熱伝導率が低く、従って、バッテリ２と熱構造要素９との間の熱等化器として作用する。一例によれば、中間層１４は、バッテリ２を熱構造要素９に取り付けるための取り付け手段１５の形態の固定要素３６を含む。図１３は、固定要素３６がくぼみ３０及び中間層１４の形態であることを概略的に示すが、中間層１４のみである固定要素３６を用いて下側２８を構成することも可能である。
【0056】
一例によれば、中間層１４は弾性であり、バッテリ２と熱構造要素９との間で所定の相対運動を可能とする。
【0057】
一例によれば、熱構造要素９は金属を含み、バッテリ装置１は、熱構造要素９と上端プレート３及び下端プレート４との間に電気絶縁性中間層１４を含む。一例によれば、熱構造要素９は、アルミニウム又はアルミニウム合金又は他の任意の導電性材料から作製される。
【0058】
一例によれば、熱構造要素９は非導電性材料から作製され、上端プレート３及び下端プレート４に直接接触して配置されるか、又は、熱構造要素９は非導電性材料から作製され、熱構造要素９と上端プレート３及び下端プレート４との間に中間層１４が配置される。熱構造要素９の非導電性材料は、プラスチック又はプラスチック複合材又は金属プラスチック複合材又はセラミック又はセラミックマトリックス複合材から形成することができる。
【0059】
一例によれば、中間層１４はシート材料及び／又は硬化性液体として構成される。ここで、シート材料は、紙又は板等と同様の概ね平坦な形状を有する材料を指す。硬化性液体は、中間層として塗布することができ、硬化後にその形状を維持するように硬化する任意の適切な液体とすることができる。
【0060】
一例によれば、バッテリ装置１は、２つの熱構造要素９に取り付けられてバッテリパック６ａの側部１１、１２、２４、２５を覆っている少なくとも１つの側壁２２、２３を含む。側壁２２、２３は、バッテリパックの側部のうち１つ、２つ、３つ、又は４つ全てに提供することができる。代替案として、側壁２２、２３は、積層バッテリパック６ａの側部のうち１つ、２つ、３つ、又は４つ全てに提供することができる。積層バッテリパック６ａは、例えば図４、図５、図６、図７で見られるようにバッテリを相互に積層することにより形成するか、又は図８で見られるようにバッテリを相互に隣接して取り付けることにより形成するか、又は図５で見られるようにこれら双方を組み合わせて形成することができる。
【0061】
一例に従って、例えば図８を参照すると、バッテリ装置１は少なくとも２つのバッテリパック６ａを含み、各バッテリパック６ａの熱構造要素９は拡張バッテリ装置１を形成するために相互接続されている。相互接続された熱構造要素９は、少なくとも幅方向の所定の力に耐えるように構成されている。熱構造要素９は、バッテリパック６ａを相互接続するため、幅方向又は長さ方向で熱構造要素９の境界を画定する側部１１、１２、２４、２５のうち少なくとも１つに沿った接続手段１６を含む。
【0062】
一例に従って、例えば図８から図１１を参照すると、接続手段１６は、スライド動作によって熱構造要素９の相互接続を可能とするスライド及び接続手段１７を含むか、又は接続手段１６は、引っかけ動作によって熱構造要素９の相互接続を可能とするフック及び接続手段１８を含む。
【0063】
図１０は、一例に従った、図８及び図９のスライド装置１６、１７のクローズアップを概略的に示す。図１０は、スライド装置１６、１７が、一方の熱構造要素９において構成された第１のスライド部材１７ａと、第２の熱構造要素９において構成された第２のスライド部材１７ｂと、を含むことを示す。第１及び第２のスライド部材１７ａ、１７ｂは、相互につかみ合って熱構造要素９を所定位置に保ちながらも同時にスライドを可能とする、一致した幾何学的形状を有する特徴部を用いて構成されている。図１０において、スライド部材１７ａ、１７ｂは実質的にＴ字形のスライド部材を用いて構成され、傾斜部分１７ｃ、１７ｄはスライド以外の動きを妨げる。また、スライド部材は、図８及び図９に示された側壁２２を受容するための側部２２に沿った取り付け手段２６をも含む。あるいは取り付け手段２６は、バッテリパック６ａを相互に積層した場合に使用することも可能である。図１０及び図１１では、バッテリパックの正しい側を相互に確実に対応させるため、スライド部材１７ａ、１７ｂは、各側部がそれぞれ異なるように構成される。
【0064】
図１１は、一例に従った、図８及び図９のスライド装置１６、１７のクローズアップを概略的に示す。図１１は図１０と同様であるが、スライド部材１７ａ、１７ｂは、スライド部材を所定位置に固定し、更にスライドすることを妨げるため、スライド部材接続点３４を含む。図１１において、接続点３４は溝のような開口の形態であり、溝の一部は一方のスライド部材１７ａの材料によって境界が画定され、溝の残り部分は他方のスライド部材１７ｂによって境界が画定される。図１１は、取り付け手段３５が、スライド部材１７ａ、１７ｂを固定するため接続点に挿入されるよう構成されていることを示す。取り付け手段３５は、図１１で示されているようなボルト又はねじとすることができ、又は、接着剤もしくは他の任意の適切な取り付け手段としてもよい。ボルト又はねじ３６の使用は、例えば図１６に見られる側壁２２ａ、２２ｂをバッテリ装置１に取り付けて固定することができるという利点を有する。
【0065】
図１０及び図１１の接続手段１６は、スライド手段１７の代わりにフック及びスナップ手段１８とすることができる。フック及びスナップ手段１８は、図１０及び図１１に示されているものと同様に見えるが、傾斜部分１７ｃ、１７ｄは存在しない場合がある。ここで、２つのバッテリパック６ａを１つにまとめるには、一方のバッテリパック６ａを第２のバッテリパック６ａに対して斜めにして、これらを上部熱構造要素９のフック手段に引っかけ、次いで斜めにしたバッテリパックを回転させて、下部の２つの熱構造要素９間の隙間を狭めるように動かし、フック要素が相互に接触してフック装置の所定位置に留められる（snap）ようにすればよい。上記に従った取り付け手段３５及び取り付け手段接続点３４もここで使用することができるが、熱構造要素９が他の手段によって所定位置に固定される場合は省略することも可能である。
【0066】
一例に従って、図１から図１７を参照すると、熱構造要素９は、上面７及び／又は下面８に沿って延出している第２の貫通チャネル１９を含む。第１の貫通チャネル１０及び第２の貫通チャネル１９は、熱構造要素９の１つの側部１１から熱構造要素９の反対側の側部１２まで延出している。熱構造要素９の第１及び第２の貫通チャネル１０、１９は、同一の側部からの冷却及び／又は加熱媒体の流入及び流出のために相互接続されている。
【0067】
一例によれば、側壁２２、２３は、貫通チャネル１０、１９に接続するための流体伝導体２７を含む。
【0068】
一例によれば、図示されていないが、熱構造要素９は、接続ケーブルを収容するための溝及び／又はくぼみ２０を含む。
【0069】
一例によれば、例えば図８、図９、図１６、及び図１７を参照すると、装置１は、熱構造要素９の少なくとも１つの側部２４、２５に取り付け可能である少なくとも１つの側壁２２、２３を含む。側壁２２は、縦方向及び側部２４、２５に沿った延出範囲を有する。一例によれば、熱構造要素９は、図１０及び図１１に関連付けて上記で検討した、側壁２２を取り付けるための少なくとも１つの側部２４、２５に沿った取り付け手段２６を含む。図１６は、４つの周囲側壁２２、２３、２２ａ、２３ａを備える図８と同様の図を概略的に示し、図１７は、４つの周囲側壁２２、２３、２２ａ、２３ａを備える図４と同様の図を概略的に示す。側壁２２、２３、２２ａ、２３ａのうち１つ以上は、図１０、図１１、図１２、図１３で見られるような溝の形態の取り付け手段２６を介して所定位置にスライドすることができる、及び／又は、接着剤、溶接、ボルト留め、ピンリベット、もしくは他の任意の適切な手段の形態の取り付け手段２６によって取り付けることができる。図１２は、一例に従った、図８及び図９の上部熱構造要素９の側壁装置２２、２６のクローズアップを概略的に示す。図１３は、一例に従った、図８及び図９の下部熱構造要素９の側壁装置２２、２６のクローズアップを概略的に示す。
【0070】
図１０、図１１、図１２、及び図１３は、側壁２２、２３、２２ａ、２３ａが、図８のように横に並んで位置決めされた２つのバッテリパック６ａの間にも配置され得ることを示す。ここでの１つの利点は、異なるバッテリパック６ａを隔離し、従って延焼を妨げる耐火材料で側壁を作製できることである。別の利点は、このような中間側壁が、組み立てられたバッテリ装置１の安定性及び強度を増大することである。
【0071】
上記を参照すると、図４は、一例に従った、高さ方向Ｚに重ねて位置決めされた２つのバッテリパック６ａの斜視図を概略的に示す。図１７で見られるように、４つの側壁２２、２３、２２ａ、２３ａは、双方のバッテリパック６ａを覆うように配置することができる。以下に説明するバッテリパックのパッキングは全て、上記に従った側壁２２、２３、２２ａ、２３ａを有する可能性がある。しかしながら、バッテリパックの組成及び相互接続されるバッテリパック６ａの数にかかわらず、１つ以上の側部で側壁２２、２３、２２ａ、２３ａを省略することも可能である。例えば、バッテリパック６ａを収容するように配置されたデバイスが側壁を用いて構成される場合、バッテリパックの１つ以上の側壁２２、２３、２２ａ、２３ａを省略することができる。しかしながら、熱構造要素９に接続された側壁２２、２３、２２ａ、２３ａを用いることに伴う１つの利点は、これによりバッテリパック６ａ及び／又はバッテリユニット及びバッテリ装置１の安定性が増大することである。
【0072】
図５は、一例に従った、１つのバッテリユニット内にまとめられた１２のバッテリパック６ａの斜視図を概略的に示す。３つのバッテリパック６ａが高さ方向Ｚに重ねて位置決めされて１つのサブユニットを形成し、２つのサブユニットが長さ方向Ｘに隣接して位置決めされ、４つのサブユニットが幅方向Ｙに隣接して位置決めされ、バッテリユニットを形成している。
【0073】
図６は、一例に従った、１つのバッテリユニット内にまとめられた９のバッテリパック６ａの斜視図を概略的に示す。３つのバッテリパック６ａが高さ方向Ｚに重ねて位置決めされて１つのサブユニットを形成し、３つのサブユニットが長さ方向Ｘに隣接して位置決めされてバッテリユニットを形成している。
【0074】
図７は、一例に従った、１つのバッテリユニット内にまとめられた５４のバッテリパック６ａの斜視図を概略的に示す。３つのバッテリパック６ａが高さ方向Ｚに重ねて位置決めされて１つのサブユニットを形成し、２つのサブユニットが長さ方向Ｘに隣接して位置決めされ、１２のサブユニットが幅方向Ｙに隣接して位置決めされ、バッテリユニットを形成している。
【0075】
一例に従って、例えば図２０を参照すると、バッテリ装置１は車両３８の構造体の一部として構成されている。ここで、図１から図１９の何れか１つに示された例のうち何れか１つに従ったバッテリ装置１は、車両３８の構造体の一部として構成することができ、構造要素９は車両３８の構造体を補強する。しかしながら、図１から図１９の何れか１つに示された例のうち何れか１つに従ったバッテリ装置１は、バッテリ装置１が一部となる用途の他の任意の適切な構造体の一部とすることができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【手続補正書】
【提出日】2022-09-30
【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】
複数のバッテリ（２）を備えるバッテリ装置（１）であって、各バッテリ（２）は、上端プレート（３）と、前記上端プレート（３）とは反対側の下端プレート（４）と、前記上端プレート（３）及び前記下端プレート（４）を接続する本体（５）と、を有し、
前記本体（５）は、前記上端プレート（３）と前記下端プレート（４）との間の縦方向（Ｚ）及び前記縦方向に対して垂直な厚さ方向（Ｘ、Ｙ）の延出範囲を有し、
前記本体（５）は、外被表面（６）によって前記厚さ方向（Ｘ、Ｙ）で境界が画定され、
前記バッテリ（２）は、前記厚さ方向（Ｘ、Ｙ）で相互に隣接して配置されて、前記縦方向（Ｚ）に上面（７）及び反対側の下面（８）を有するバッテリパック（６ａ）を形成し、
前記上面（７）及び前記下面（８）は、前記縦方向（Ｚ）に対して垂直な幅方向（Ｙ）及び長さ方向（Ｘ）の延出範囲を有し、
前記バッテリ装置（１）は、前記上端プレート（３）及び／又は前記下端プレート（４）を介して前記バッテリ（２）を冷却又は加熱するため、前記上面（７）及び／又は前記下面（８）に対して配置された少なくとも１つの熱構造要素（９）を備え、
前記熱構造要素（９）は、前記幅方向（Ｙ）及び前記長さ方向（Ｙ）の延出範囲と、前記縦方向（Ｚ）に一致した高さと、を有し、
前記熱構造要素（９）は、前記熱構造要素（９）は、押し出しプロセスで回転ダイから作製された表面パターンを含む押し出しプロファイル製品であり、
前記熱構造要素（９）は、前記上面（７）及び／又は前記下面（８）に沿って延出している第１の貫通チャネル（１０）を含み、
前記第１の貫通チャネル（１０）は、前記熱構造要素（９）の１つの側部（１１）から前記熱構造要素（９）の反対側の側部（１２）まで延出し、
前記貫通チャネル（１０）は、前記熱構造要素（９）内に熱流体媒質を導くように構成され、
前記バッテリ装置（１）は、前記熱構造要素（９）に対して各バッテリ（２）の前記位置を固定するように構成された固定要素（３６；１５、３０、３７）を含む、バッテリ装置（１）。
【請求項2】
前記熱構造要素（９）は、少なくとも前記幅方向（Ｙ）及び／又は前記長さ方向（Ｘ）の所定の力に耐えるよう構成された構造特徴部（１３）を含む、請求項１に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項3】
前記バッテリ装置（１）は、前記熱構造要素（９）と前記上面（７）及び／又は前記下面（８）との間に中間層（１４）を含む、請求項１又は２に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項4】
前記中間層（１４）は、実質的に前記上端プレート（３）及び／又は前記下端プレート（４）の全体を覆うように配置され、前記中間層（１４）は、前記熱構造要素（９）よりも熱伝導率が低く、従って前記バッテリ（２）と前記熱構造要素（９）との間の熱等化器として作用する、請求項３に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項5】
前記中間層（１４）は、前記バッテリ（２）を前記熱構造要素（９）に取り付けるための取り付け手段（１５）の前記形態の固定要素（３６）を含む、請求項３に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項6】
前記中間層（１４）は、弾性であり、前記バッテリ（２）と前記熱構造要素（９）との間で所定の相対運動を可能とする、請求項３から５の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項7】
前記熱構造要素（９）は、金属を含み、前記バッテリ装置（１）は、前記熱構造要素（９）と前記上端プレート（３）及び前記下端プレート（４）との間に電気絶縁性中間層（１４）を含む、請求項１から６の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項8】
前記熱構造要素（９）は、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製される、請求項６に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項9】
前記熱構造要素（９）は、非導電性材料から作製され、前記熱構造要素（９）は、前記上端プレート（３）及び前記下端プレート（４）に直接接触して配置されるか、又は、前記熱構造要素（９）は非導電性材料から作製され、
前記熱構造要素（９）と前記上端プレート（３）及び前記下端プレート（４）との間に前記中間層（１４）が配置される、請求項１から６の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項10】
前記中間層（１４）は、シート材料及び／又は硬化性液体として構成される、請求項３から９の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項11】
前記バッテリ装置（１）は、前記上端プレート（３）及び／又は前記下端プレート（４）を介して前記バッテリ（２）を冷却又は加熱するため、前記上面（７）に対して配置された１つの熱構造要素（９）及び前記下面（８）に対して配置された１つの熱構造要素（９）を備える、請求項１から１０の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項12】
前記バッテリ装置（１）は、前記２つの熱構造要素（９）に取り付けられて前記バッテリパック（６ａ）の側部（１１、１２、２４、２５）を覆っている少なくとも１つの側壁（２２、２３）を備える、請求項１１に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項13】
前記バッテリ装置（１）は、少なくとも２つのバッテリパック（６ａ）を含み、各バッテリパック（６ａ）の前記熱構造要素（９）は、拡張バッテリ装置（１）を形成するために相互接続され、
前記熱構造要素（９）は、前記バッテリパック（６ａ）を相互接続するため、前記幅方向又は前記長さ方向で前記熱構造要素（９）の境界を画定する前記側部（１１、１２、２４、２５）のうち少なくとも１つに沿った接続手段（１６）を含む、請求項１から１２の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項14】
前記接続手段（１６）は、スライド動作によって前記熱構造要素（９）の相互接続を可能とするスライド及び接続手段（１７）を含むか、又は、前記接続手段（１６）は、引っかけ動作によって前記熱構造要素（９）の相互接続を可能とするフック及び接続手段（１８）を含む、請求項１３に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項15】
前記バッテリ装置（１）は、前記高さ方向（Ｚ）に積層された少なくとも２つのバッテリパック（６ａ）を含み、前記バッテリ装置（１）は、相互接続熱構造要素（３３）を含み、
前記相互接続熱構造要素の一方側は、前記バッテリパック（６ａ）のうち１つにおける前記バッテリに面し、
第２の側は、前記第２のバッテリパック（６ａ）における前記バッテリに面し、
前記相互接続熱構造要素（３３）の両側は、前記バッテリ（２）に面する前記熱構造要素（９）の前記側と同様の特徴を有する、請求項１から１４の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項16】
前記熱構造要素（９）は、前記上面（７）及び／又は前記下面（８）に沿って延出している第２の貫通チャネル（１９）を含み、前記第１の貫通チャネル（１０）及び前記第２の貫通チャネル（１９）は、前記熱構造要素（９）の１つの側部（１１）から前記熱構造要素（９）の反対側の側部（１２）まで延出し、
前記熱構造要素（９）の前記第１及び第２の貫通チャネル（１０、１９）は、同一の側部からの前記熱流体媒質の流入及び流出のために相互接続されている、請求項１から１５の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項17】
前記熱構造要素（９）は、接続ケーブルを収容するための溝及び／又はくぼみ（２０）を含む、請求項１から１６の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項18】
前記熱構造要素（９）は、前記高さ方向（Ｚ）に延出している少なくとも１つの貫通開口（２１）を含み、前記貫通開口（２１）は、前記貫通開口（２１）を貫通する締結手段（３２）を受容するためのものである、請求項１から１７の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項19】
前記装置（１）は、前記熱構造要素（９）の少なくとも１つの側部２４、２５に取り付け可能である少なくとも１つの側壁（２２、２３）を含み、前記側壁（２２）は、前記縦方向及び前記側部（２４、２５）に沿った延出範囲を有する、請求項１から１８の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項20】
前記熱構造要素（９）は、前記側壁（２２）の取り付けのため、少なくとも１つの側部（２４、２５）に沿った取り付け手段（２６）を含む、請求項１５に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項21】
前記側壁（２２、２３）は、前記貫通チャネル（１０、１９）に接続するための流体伝導体（２７）を含む、請求項１７から１８の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項22】
前記熱構造要素（９）は、前記バッテリ（２）に面する下側（２８）及び前記バッテリ（２）の反対側に面する上側（２９）を含み、前記下側（２８）は、前記上端プレート（３）及び／又は前記下端プレート（４）を受容するように構成された固定要素（３６）を含む、請求項１から２１の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項23】
前記上側（２９）は、構造特徴部（１３）を含む、請求項２０に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項24】
前記構造特徴部（１３）は、等長格子（３１）を含む、請求項２３に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項25】
前記固定要素（３６）は、前記バッテリ（２）の前記位置を固定するように構成されたくぼみ（３０）及び／又は中間層（１４）及び／又は前記熱構造要素（９）から延出している突起（３７）を含む、請求項１から２４の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項26】
前記構造熱要素（９）（３３）は、陽極酸化表面を有する金属で作製されて、構造熱要素（９、３３）の金属と前記バッテリ（２）との間に断熱及び／又は電気絶縁を与える、請求項１から２５の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項27】
前記熱構造要素（９、３３）を集電体として使用する、請求項１から２６の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項28】
前記バッテリ装置（１）は、前記熱構造要素（９、３３）に取り付けられているか又は接続されている温度センサを備える、請求項１から２７の何れか一項に記載のバッテリ装置（１）。
【請求項29】
前記バッテリ装置（１）は、車両（３８）の前記構造体の一部、又は、前記バッテリ装置（１）が一部となる用途の他の任意の構造体の一部、として構成されている、請求項１から２８の何れか一項に記載の前記バッテリ装置（１）を備える車両（３８）。
【国際調査報告】