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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Stromschienenanordnung und ein Batteriepack, der diese Anordnung enthält.
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Stand der Technik
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Sekundärbatterien sind Batterien, die wiederholt mit Elektrizität geladen oder entladen werden können, da die gegenseitige Umwandlung von chemischer und elektrischer Energie reversibel ist.
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Solche Sekundärbatterien können als Energiequellen für mobile Geräte sowie für Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge und Energiespeichersysteme (ESS) verwendet werden, die in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben.
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Sekundärbatterien können in der Form verwendet werden, in der eine oder mehrere Batteriezellen elektrisch verbunden sind, wobei die eine oder mehreren Batteriezellen als flexible, beutelförmige Batteriezellen oder starre, quadratische oder zylindrische, dosenförmige Batteriezellen hergestellt werden. Insbesondere bei Elektrofahrzeugen, die eine hohe Leistung benötigen, kann ein Batteriemodul verwendet werden, bei dem ein oder mehrere Zellenstapel mit mehreren darin gestapelten Batteriezellen elektrisch verbunden sind, oder ein oder mehrere Batteriemodule elektrisch verbunden sind.
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In jüngster Zeit hat eine Cell-to-Pack-Methode, bei der eine oder mehrere Batteriezellen kein Batteriemodul bilden, sondern direkt einen Batteriepack bilden, Aufmerksamkeit erregt. Da bei der Cell-to-Pack-Methode das Batteriemodul wegfällt, hat dies den Vorteil, dass die Anzahl der Komponenten und der Totraum reduziert und damit die Energiedichte verbessert wird.
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Unterdessen wird eine Vielzahl von Batteriezellen, die in einer Cell-to-Pack-Methode zusammengesetzt werden, mit einem Klebstoff oder Klebeband an der Unterseite eines Packgehäuses befestigt. Da die Batteriezellen jedoch nicht durch das Klebeband oder ähnliches fest mit dem Packgehäuse verbunden werden können, besteht das Problem, dass sich die Batteriezellen durch äußere Stöße oder Vibrationen leicht verschieben können.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Die vorliegende Offenbarung dient der Bereitstellung einer Stromschienenanordnung, die Batteriezellen leicht elektrisch verbinden kann, und eines Batteriepacks, der diese Anordnung enthält.
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Lösung des Problems
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Ein Batteriepack gemäß der vorliegenden Offenbarung kann Folgendes umfassen: eine Vielzahl von Batteriezellen enthaltend Elektrodenanschlüssen auf einer Seite eines Gehäuses; eine Zellenbefestigungsplatte, an die die Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist; und eine Stromschienenanordnung, die elektrisch mit der Vielzahl von Batteriezellen verbunden ist, wobei die Zellenbefestigungsplatte unter der Vielzahl von Batteriezellen und die Stromschienenanordnung unter der Zellenbefestigungsplatte angeordnet ist.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Stromschienenanordnung Folgendes umfassen: eine Vielzahl von Stromschienen, die elektrisch mit den Elektrodenanschlüssen verbunden sind; eine Stromschienenplatte, auf der die Vielzahl von Stromschienen angeordnet ist; und eine Feder, die die Vielzahl von Stromschienen elastisch stützt.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Stromschienenanordnung Folgendes umfassen: eine Einpassungsnut, an die der Elektrodenanschluss gekoppelt ist, und einen Verlängerungsabschnitt, der sich basierend auf der Einpassungsnut in Längs- oder Breitenrichtung der Stromschienenplatte erstreckt.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Elektrodenanschluss einen in die Einpassungsnut eingesetzten Einpassungsvorsprung aufweisen, und die Vielzahl von Batteriezellen ist elektrisch mit der Vielzahl von Stromschienen verbunden, wenn der Einpassungsvorsprung mit der Einpassungsnut gekoppelt ist.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Einpassungsvorsprung eine halbkreisförmige Querschnittsform haben.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann es sich bei der Feder um eine Druckfeder oder eine Tellerfeder handeln.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Zellenbefestigungsplatte umfassen: eine Basis; und eine Vielzahl von Kopplungslöchern, die in der Basis ausgebildet sind, einschließlich eines ersten Lochs, in das ein Kathodenanschluss unter den Elektrodenanschlüssen eingeführt wird, und eines zweiten Lochs, in das ein Anodenanschluss unter den Elektrodenanschlüssen eingeführt wird, wobei das erste Loch und das zweite Loch einen ersten Abschnitt mit einer ersten Breite und einen zweiten Abschnitt mit einer zweiten Breite, die schmaler als die erste Breite ist, umfassen können.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Stromschienenanordnung so angeordnet werden, dass der Verlängerungsabschnitt dem ersten Abschnitt zugewandt ist und die Einpassungsnut dem zweiten Abschnitt.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Vielzahl von Batteriezellen eine Abdeckplatte, die mit einer Seite des Gehäuses gekoppelt und mit dem Elektrodenanschluss versehen ist; und einen Trennungsvorsprung, der eine Oberfläche des Elektrodenanschlusses von der Abdeckplatte trennt, umfassen, wobei der Elektrodenanschluss so ausgebildet sein kann, dass er eine Breite aufweist, die nicht größer als die erste Breite ist, und der Trennungsvorsprung so ausgebildet sein kann, dass er eine Breite aufweist, die gleich der zweiten Breite ist.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Vielzahl von Batteriezellen eine Abdeckplatte, die mit einer Seite des Gehäuses gekoppelt und mit dem Elektrodenanschluss versehen ist, und einen Kopplungsvorsprung, der auf einer Seite des Kathodenanschlusses bzw. einer Seite des Anodenanschlusses ausgebildet ist und durch das erste Loch und das zweite Loch hindurchgeht, umfassen, und wobei der Kopplungsvorsprung einen Abschnitt, der so ausgebildet ist, dass er eine Breite aufweist, die nicht größer als die erste Breite ist, und einen Abschnitt, der so ausgebildet ist, dass er eine Breite aufweist, die gleich der zweiten Breite ist, umfassen kann.
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Eine Stromschienenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann Folgendes umfassen: eine Vielzahl von Stromschienen, die an einer Bodenplatte des Packgehäuses angeordnet und elektrisch mit Elektrodenanschlüssen einer Vielzahl von Batteriezellen verbunden sind; eine Stromschienenplatte, auf der die Vielzahl von Stromschienen angeordnet ist; und eine Feder, die die Vielzahl von Stromschienen elastisch stützt.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Vielzahl von Stromschienen Folgendes umfassen: eine Einpassungsnut, in die der Elektrodenanschluss eingepasst ist; und einen Verlängerungsabschnitt, der sich in Längs- oder Breitenrichtung der Stromschienenplatte bezogen auf die Einpassungsnut erstreckt.
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Ein Montagesystem für Batteriezellen kann Folgendes umfassen: einen vertikalen Bewegungsvorgang des vertikalen Bewegens einer Zellengruppe, die aus einer Vielzahl von Batteriezellen gebildet ist, in Richtung einer Zellenbefestigungsplatte und einer Stromschienenanordnung, die unter der Zellenbefestigungsplatte angeordnet ist und eine Vielzahl von Stromschienen enthält; und einen horizontalen Bewegungsvorgang des horizontalen Bewegens oder Drehens der Zellengruppe auf der Zellenbefestigungsplatte und der Stromschienenanordnung, so dass die Vielzahl von Batteriezellen an der Zellenbefestigungsplatte und der Stromschienenanordnung befestigt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der Elektrodenanschluss einen Einpassungsvorsprung aufweisen, und die Vielzahl von Stromschienen kann eine Einpassungsnut mit einer Form aufweisen, die dem Einpassungsvorsprung entspricht, und beim horizontalen Bewegungsvorgang kann der Einpassungsvorsprung in die Einpassungsnut eingesetzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Zellenbefestigungsplatte eine Vielzahl von Kopplungslöchern umfassen, in die der Elektrodenanschluss eingeführt wird und die einen ersten Abschnitt mit einer ersten Breite und einen zweiten Abschnitt mit einer zweiten Breite, die schmaler als die erste Breite ist, umfassen, und bei dem horizontalen Bewegungsvorgang kann der Elektrodenanschluss von der Seite des ersten Abschnitts zur Seite des zweiten Abschnitts bewegt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Batteriezelle umfassen: eine Abdeckplatte, die mit einer Seite des Gehäuses gekoppelt und mit dem Elektrodenanschluss versehen ist; und einen Trennungsvorsprung, der eine Oberfläche des Elektrodenanschlusses von der Abdeckplatte trennt, wobei der Elektrodenanschluss so ausgebildet sein kann, dass er eine Breite aufweist, die nicht größer als die erste Breite ist, und der Trennungsvorsprung so ausgebildet sein kann, dass er eine Breite aufweist, die gleich der zweiten Breite ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Vielzahl von Stromschienen einen Verlängerungsabschnitt umfassen, der sich auf der Grundlage der Einpassungsnut zu einer Seite erstreckt, und der Verlängerungsabschnitt kann so angeordnet sein, dass er dem ersten Abschnitt gegenüberliegt, und die Einpassungsnut kann so angeordnet sein, dass sie dem zweiten Abschnitt gegenüberliegt.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann, wenn der zweite Abschnitt des ersten Lochs und der zweite Abschnitt des zweiten Lochs so ausgebildet sind, dass sie in die gleiche Richtung ausgerichtet sind, und die Einpassungsnuten der Stromschiene so ausgebildet sind, dass sie in die gleiche Richtung ausgerichtet sind, die Zellengruppe bei der horizontalen Bewegung parallel auf der Zellenbefestigungsplatte und der Stromschienenanordnung bewegt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann, wenn der zweite Abschnitt des ersten Lochs und der zweite Abschnitt des zweiten Lochs so ausgebildet sind, dass sie in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind, und die dem ersten Loch zugewandte Stromschiene und die dem zweiten Loch zugewandte Stromschiene so angeordnet sein können, dass sie in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind, die Zellengruppe bei der horizontalen Bewegung auf der Zellenbefestigungsplatte und der Stromschienenanordnung gedreht werden.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Batteriezelle ohne einen separaten Schweißvorgang elektrisch mit einer Stromschiene verbunden werden. Da die Batteriezelle elektrisch mit der Stromschiene verbunden ist, während sie mit der Zellenbefestigungsplatte gekoppelt ist, kann zusätzlich der Montageprozess vereinfacht werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Zellenbefestigungsplatte und einer Stromschienenanordnung, in der eine Batteriezelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung montiert ist;
- 2 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Batteriezelle an einer Zellenbefestigungsplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung montiert ist.
- 3 ist eine Rückansicht von 2.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Zellenbefestigungsplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Batteriezelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 6 ist eine Seitenansicht der Batteriezelle von 5.
- 7A und 7B sind Ansichten, die die Montage einer Batteriezelle an einer Zellenbefestigungsplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
- 8 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Stromschienenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 9A und 9B sind Ansichten, die die Montage einer Batteriezelle an einer Stromschienenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Batteriezelle gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 11A und 11B sind Ansichten, die die Montage einer Batteriezelle an einer Zellenbefestigungsplatte gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
- 12A und 12B sind perspektivische Ansichten einer Stromschienenanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Bester Modus der Erfindung
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Bevor die beispielhaften Ausführungsformen im Detail beschrieben werden, sollte verstanden werden, dass die in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendeten Begriffe nicht so ausgelegt werden sollten, dass sie auf allgemeine und Wörterbuchbedeutungen beschränkt sind, sondern auf der Grundlage der Bedeutungen und Konzepte interpretiert werden, die den technischen Aspekten der vorliegenden Offenbarung entsprechen, und zwar auf der Grundlage des Prinzips, dass es dem Erfinder gestattet ist, Begriffe zur besseren Erklärung angemessen zu definieren. Daher ist die hier vorgeschlagene Beschreibung nur ein vorteilhaftes Beispiel zum Zwecke der Veranschaulichung und soll den Umfang der Offenbarung nicht einschränken, so dass andere Äquivalente und Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen.
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Die gleiche Referenznummer oder das gleiche Symbol in jeder begleitenden Zeichnung der Beschreibung bezieht sich auf Teile oder Komponenten, die im Wesentlichen die gleiche Funktion erfüllen. Das vorliegende erfindungsgemäße Konzept wird zur leichteren Beschreibung und zum besseren Verständnis auch in verschiedenen Ausführungsbeispielen mit der gleichen Bezugsnummer oder dem gleichen Symbol beschrieben. Obwohl alle Komponenten mit der gleichen Referenznummer in einer Vielzahl von Zeichnungen dargestellt sind, bezieht sich die Vielzahl von Zeichnungen nicht notwendigerweise auf eine einzige beispielhafte Ausführungsform.
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In dieser Beschreibung schließt der Singular auch den Plural ein, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Es versteht sich außerdem, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „enthält“ und/oder „enthaltend“, wenn sie hier verwendet werden, das Vorhandensein bestimmter Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Kombinationen davon angeben, jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
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Darüber hinaus sollte im Voraus darauf hingewiesen werden, dass die Ausdrücke wie „oben/oberhalb“, „obere“, „unten/unterhalb“, „unter“, „untere“, „seitlich“, „vorne“ und „hinten“ auf den in den Zeichnungen dargestellten Richtungen beruhen und anders ausgedrückt werden können, wenn die Richtung des Objekts geändert wird.
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Darüber hinaus ist zu verstehen, dass, obwohl die Begriffe „erstes“, „zweites“ usw. hier zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, diese Elemente nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. So könnte beispielsweise ein erstes Element als zweites Element bezeichnet werden, und ebenso könnte ein zweites Element als erstes Element bezeichnet werden, ohne dass dies vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abweicht.
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Zellenbefestigungsplatte und einer Stromschienenanordnung, in der eine Batteriezelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung montiert ist, 2 ist eine Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Batteriezelle an einer Zellenbefestigungsplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung montiert ist, 3 ist eine Rückansicht von 2, und 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Zellenbefestigungsplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Batteriezelle 100 in einem Batteriepack (nicht dargestellt) in einem Zustand angeordnet sein, in dem die Batteriezelle 100 an einer Zellenbefestigungsplatte 200 montiert ist. Darüber hinaus kann die Batteriezelle 100 zusammen mit der Zellenbefestigungsplatte 200 an einer Stromschienenanordnung 300 montiert sein. Das heißt, der Batteriepack gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine in 1 dargestellte Struktur innerhalb des Gehäuses des Packs aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Zellenbefestigungsplatte 200 in einem Packgehäuse des Batteriepacks angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Zellenbefestigungsplatte 200 in einer Bodenplatte (nicht dargestellt) angeordnet sein, die eine Bodenfläche des Batteriepacks bildet. Die Zellenbefestigungsplatte 200 kann eine von mehreren Komponenten sein, die das Packgehäuse bilden.
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Eine Vielzahl von Batteriezellen 100 kann in der Zellenbefestigungsplatte 200 angeordnet werden. Die Vielzahl der Batteriezellen 100 kann in einer Matrixform in einer Längsrichtung (oder X-Richtung) und einer Breitenrichtung (oder Y-Richtung) der Zellenbefestigungsplatte 200 angeordnet sein.
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Die Zellenbefestigungsplatte 200 kann eine Basis 210, eine Führungsnut 220, eine Trennwand 230 und ein Verbindungsloch 240 umfassen. Die Führungsnut 220, die Trennwand 230 und das Kopplungsloch 240 können alle in der Basis 210 vorgesehen sein.
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Die Führungsnut 220 und die Trennwand 230 können auf einer gegenüberliegenden Oberfläche einer Oberfläche, auf der die Batteriezellen 100 angeordnet sind, vorgesehen sein. Zum Beispiel können die Führungsnut 220 und die Trennwand 230 auf einer Bodenfläche des Bodens 210 vorgesehen sein. Die Führungsnut 220 und die Trennwand 230 können abwechselnd in einer Breitenrichtung des Bodens 210 vorgesehen sein. Ein Spalt zwischen zwei benachbarten Trennwänden 230 in der Breitenrichtung der Basis 210 kann eine Breite der Führungsnut 220 sein, und zum Beispiel kann die Breite der Führungsnut 220 ungefähr die gleiche wie eine Breite der Batteriezelle 100 sein. Dementsprechend kann die Batteriezelle 100 fest an der Führungsnut 220 ausgerichtet sein.
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Die Trennwände 230 können abwechselnd mit den Führungsnuten 220 angeordnet werden, um benachbarte Führungsnuten 220 zu trennen. Dementsprechend können die Batteriezellen 100, die auf verschiedene Führungsnuten 220 ausgerichtet sind, zumindest auf einer Seite räumlich und thermisch getrennt sein. Beispielsweise kann ein durch die Trennwände 230 getrennter Raum mit Luft gefüllt sein (z. B. ein Luftspalt), und die Wärmeübertragung zwischen den Batteriezellen 100, die auf verschiedene Führungsnuten 220 ausgerichtet sind, kann blockiert und verzögert werden.
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Das Kopplungsloch 240 ist ein Loch, das die Basis 210 in Richtung der Dicke durchdringt, und die Batteriezelle 100 kann durch das Kopplungsloch 240 an der Basis 210 befestigt werden. Zum Beispiel kann die Batteriezelle 100 an der Basis 210 in einem Zustand befestigt werden, in dem die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 so angeordnet sind, dass sie durch das Kopplungsloch 240 hindurchgehen.
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Das Kopplungsloch 240 kann so geformt sein, dass es in einer Längsrichtung der Führungsnut 220 auf der Basis 210 (die mit der Längsrichtung der Basis 210 identisch ist) einen vorbestimmten Abstand aufweist. Bezug nehmend auf 4 kann das Kopplungsloch 240 ein erstes Loch 241 und ein zweites Loch 242 mit unterschiedlichen Formen umfassen, und das erste Loch 241 und das zweite Loch 242 können abwechselnd in der Längsrichtung der Führungsnut 220 ausgebildet sein.
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Vor einer detaillierten Beschreibung des Kopplungslochs 240 wird die Batteriezelle 100 beschrieben.
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5 ist eine perspektivische Ansicht einer Batteriezelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, 6 ist eine Seitenansicht der Batteriezelle von 5, und 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Batteriezelle gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Die auf der Zellenbefestigungsplatte 200 angeordnete Batteriezelle 100 kann eine quadratische Batteriezelle sein, wie in 5 dargestellt. Die quadratische Batteriezelle kann sich auf eine Batteriezelle beziehen, bei der ein Gehäuse 110 mit einer Elektrodenanordnung und einem Elektrolyten eine flache und quadratische Form aufweist.
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Eine Abdeckplatte 120 kann mit einer Seite des Gehäuses 110 gekoppelt sein. Die Abdeckplatte 120 kann mit Elektrodenanschlüssen 131 und 132 und einem Entlüftungsabschnitt 140 versehen sein. Zusätzlich kann eine Elektrolyteinspritzöffnung 150 zum Einspritzen eines Elektrolyten in das Innere des Gehäuses 110 vorgesehen sein.
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Die im Batteriepack nebeneinander angeordneten Batteriezellen 100 können über Elektrodenanschlüsse 131 und 132 (genauer gesagt über eine mit den Elektrodenanschlüssen verbundene Stromschiene) elektrisch verbunden sein. Die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 können einen Kathodenanschluss 131 und einen Anodenanschluss 132 umfassen, und der Kathodenanschluss 131 und der Anodenanschluss 132 können in Längsrichtung auf der Abdeckplatte 120 voneinander beabstandet sein. Zusätzlich kann der oben beschriebene Entlüftungsabschnitt 140 zwischen dem Kathodenanschluss 131 und dem Anodenanschluss 132 vorgesehen sein.
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Bezug nehmend auf 5 kann zwischen den Elektrodenanschlüssen 131 und 132 und der Abdeckplatte 120 ein Trennungsvorsprung 133 ausgebildet sein, der eine breite Fläche der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 von der Abdeckplatte 120 trennt. Der Trennungsvorsprung 133 kann ein Teil der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 oder ein Teil einer Isolierplatte (nicht dargestellt) sein, die zwischen den Elektrodenanschlüssen 131 und 132 und der Abdeckplatte 120 angeordnet ist.
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Im Einzelnen können das Gehäuse 110 und die Abdeckplatte 120 der quadratischen Batteriezelle aus einem Material gebildet sein, das Aluminium enthält, und dementsprechend können das Gehäuse 110 und die Abdeckplatte 120 selbst eine positive Elektrode aufweisen. Dementsprechend kann der Kathodenanschluss 131 so gestaltet sein, dass er in direktem Kontakt mit der Abdeckplatte 120 steht, aber eine isolierende Platte sollte zwischen dem Anodenanschluss 132 und der Abdeckplatte 120 angeordnet sein, um den Anodenanschluss 132 von der Abdeckplatte 120 elektrisch zu isolieren. Dementsprechend kann der in 5 dargestellte Trennungsvorsprung 133 ein Teil des Kathodenanschlusses 131 oder ein Teil der Isolierplatte sein, die zwischen dem Anodenanschluss 132 und der Abdeckplatte 120 angeordnet ist.
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Wie in 6 dargestellt, können die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 eine erste Breite B1 haben, und der Trennungsvorsprung 133 kann eine zweite Breite B2 haben, die schmaler ist als die erste Breite B1. Dementsprechend können, in Längsrichtung (oder X-Richtung) betrachtet, Teile der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 einen „T-förmigen“ Querschnitt aufweisen.
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Der Trennungsvorsprung 133 kann so geformt sein, dass er eine zweite Breite B2 aufweist, die schmaler ist als die der Elektrodenanschlüsse 131 und 132, um die Batteriezelle 100 an der Basis 210 zu befestigen, was im Folgenden ausführlich beschrieben wird.
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Außerdem können die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 (siehe 5) einen Einpassungsvorsprung 134 aufweisen. Jeder der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 kann zwei Einpassungsvorsprung 134 aufweisen. Die Einpassungsvorsprünge 134 können beispielsweise eine gekrümmte Oberfläche, vorzugsweise eine halbkreisförmige Form, aufweisen. Die Einpassungsvorsprung 134 können in Längsrichtung (oder X-Richtung) der Batteriezelle 100 an den Elektrodenanschlüssen 131 und 132 voneinander beabstandet sein. Die Einpassungsvorsprung 134 können ein Teil sein, der elektrisch mit einer Stromschiene 320 der Stromschienenanordnung 300 verbunden ist, und eine detaillierte Beschreibung davon wird später beschrieben.
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In dieser Beschreibung wird hauptsächlich eine Ausführungsform beschrieben, bei der die Batteriezelle 100 an der Basis 210 in einem Zustand befestigt ist, in dem die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 so angeordnet sind, dass sie durch die Kopplungslöcher 240 hindurchgehen, aber wie in 10 dargestellt, kann die Batteriezelle 100 eine separate Konfiguration umfassen, die an den Kopplungslöchern 240 befestigt ist.
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Bezug nehmend auf 10 kann die Batteriezelle 100 einen Kopplungsvorsprung 160 enthalten, der anstelle der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 an den Kopplungslöchern 240 befestigt ist. Der Kopplungsvorsprung 160 kann einen Abschnitt mit einer ersten Breite C1 und einen Abschnitt mit einer zweiten Breite C2 umfassen, ähnlich wie die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 in der oben beschriebenen Ausführungsform, und kann stattdessen aus einem isolierenden Material gebildet werden.
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Der Kopplungsvorsprung 160 kann auf der Abdeckplatte 120 zusammen mit den Elektrodenanschlüssen 131 und 132 vorgesehen sein. Die Kopplungsvorsprünge 160 können jeweils auf einer Seite des Kathodenanschlusses 131 und einer Seite des Anodenanschlusses 132 vorgesehen sein. In einer Ausführungsform kann der Kopplungsvorsprung 160 auf einer Innenseite der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 bezogen auf den Entlüftungsabschnitt 140 vorgesehen sein, der in einem zentralen Abschnitt der Abdeckplatte 120 angeordnet ist, wie in 10 dargestellt. Die Position des Kopplungsvorsprungs 160 ist jedoch nicht besonders begrenzt, solange die Kopplungsvorsprünge 160 auf beiden Seiten bezogen auf den Entlüftungsabschnitt 140 vorgesehen sind. Das heißt, in einer anderen Ausführungsform kann der Kopplungsvorsprung 160 auf einer Innenseite oder einer Außenseite der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 bezogen auf den Belüftungsabschnitt 140 angeordnet sein.
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Nachfolgend wird das in der Basis 210 ausgebildete Kopplungsloch 240 beschrieben.
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Die Basis 210 kann eine Vielzahl von Kopplungslöchern 240 aufweisen, die in vorbestimmten Abständen in einer Längsrichtung der Führungsnut 220 ausgebildet sind. Bei der Vielzahl der Kopplungslöcher 240 kann es sich um das erste Loch 241 oder das zweite Loch 242 handeln, und das erste Loch 241 und das zweite Loch 242 können abwechselnd in der Längsrichtung der Führungsnut 220 vorgesehen sein.
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Eine einzelne Batteriezelle (100) kann durch das erste Loch (241) und das zweite Loch (242), die nebeneinander liegen, mit der Basis (210) verbunden und befestigt werden. Beispielsweise kann der Kathodenanschluss 131 der einzelnen Batteriezelle 100 mit dem ersten Loch 241 in einem Zustand gekoppelt werden, in dem er so angeordnet ist, dass er durch das erste Loch 241 hindurchgeht, und der Anodenanschluss 132 kann mit dem zweiten Loch 242 in einem Zustand gekoppelt werden, in dem er so angeordnet ist, dass er durch das zweite Loch 242 hindurchgeht, das neben dem ersten Loch 241 vorgesehen ist, so dass die einzelne Batteriezelle 100 an der Basis 210 befestigt werden kann. Alternativ kann eine Komponente, die mit dem ersten Loch 241 und dem zweiten Loch 242 verbunden ist, ein Kopplungsvorsprung160 sein.
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Der Entlüftungsabschnitt 140, der das im Inneren des Gehäuses 110 erzeugte Gas ableitet, kann zwischen dem Kathodenanschluss 131 und dem Anodenanschluss 132 in der Einzelbatteriezelle 100 vorgesehen sein. Bezugnehmend auf 4 kann das erste Loch 241 eine Form haben, die in einer Längsrichtung (oder X-Richtung) länger ist als das zweite Loch 242, was dazu dienen kann, den Entlüftungsabschnitt 140 in Richtung der Bodenfläche der Basis 210 freizulegen. Das heißt, das erste Loch 241 kann eine Form haben, die sich in der X-Richtung um eine Länge des Entlüftungsabschnitts 140 mehr als das zweite Loch 242 erstreckt. Darüber hinaus kann der Spalt zwischen den ersten Löchern 241 und den zweiten Löchern 242, die einander benachbart sind, ungefähr einem Spalt zwischen dem Entlüftungsabschnitt 140 und dem Anodenanschluss 132 (oder dem Kathodenanschluss 131) der Batteriezelle 100 oder einem Spalt zwischen dem Entlüftungsabschnitt 140 und dem Kopplungsvorsprung 160 entsprechen.
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Bezugnehmend auf 4 können das erste Loch 241 und das zweite Loch 242 einen Abschnitt (nachfolgend der erste Abschnitt) mit einer ersten Breite A1 und einen Abschnitt (nachfolgend der zweite Abschnitt) mit einer zweiten Breite A2, die schmaler als die erste Breite A1 ist, umfassen. Das erste Loch 241 und das zweite Loch 242 können so angeordnet sein, dass der zweite Abschnitt in der gleichen Richtung liegt, z.B. in der +X-Richtung gemäß der Zeichnung.
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Die Breite A1 des ersten Abschnitts des ersten Lochs 241 und des zweiten Lochs 242 kann die gleiche sein wie die erste Breite B1 der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 oder größer sein als die erste Breite B1 der Elektrodenanschlüsse 131 und 132. Dementsprechend können die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 durch den ersten Abschnitt in das erste Loch 241 und das zweite Loch 242 eingeführt werden.
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Die Breite A2 des zweiten Abschnitts des ersten Lochs 241 und des zweiten Lochs 242 kann ungefähr gleich der zweiten Breite B2 des Trennungsvorsprungs 133 sein, vorzugsweise ist sie gleich. Der Trennungsvorsprung 133 kann in das erste Loch 241 und das zweite Loch 242 im zweiten Abschnitt eingepasst werden, und die Batteriezelle 100 kann an der Basis 210 befestigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wie sie in 1 dargestellt ist, kann die Stromschienenanordnung 300 unterhalb der Zellenbefestigungsplatte 200 angeordnet sein.
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8 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Stromschienenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Wie in 8 dargestellt, kann die Stromschienenanordnung 300 eine Stromschienenplatte 310 und eine auf der Stromschienenplatte 310 angeordnete Stromschiene 320 umfassen.
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Die Stromschienenplatte 310 kann aus einem Material mit struktureller Steifigkeit und isolierenden Eigenschaften gebildet werden, um die Batteriezelle 100 zu tragen.
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Auf der Stromschienenplatte 310 kann eine Vielzahl von Stromschienen 320 angeordnet sein. Im Einzelnen kann die Stromschiene 320 auf der Stromschienenplatte 310 in einem Zustand angeordnet sein, in dem die Stromschiene 320 von einer Feder 330 getragen wird. Die Stromschienenplatte 310 kann eine Federnut 311 enthalten, in der die Feder 330 angeordnet ist, und in einer Ausführungsform kann die Feder 330 eine Druckfeder sein, die in einer Höhenrichtung (oder Z-Richtung) elastisch verformbar ist. Zwischen der Stromschiene 320 und der Stromschienenplatte 310 kann in der Höhenrichtung (oder Z-Richtung) durch die Feder 330 ein Spalt gebildet werden.
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Die Stromschiene 320 kann elektrisch mit den Elektrodenanschlüssen 131 und 132 der Batteriezelle 100 verbunden sein, und zu diesem Zweck kann die Stromschiene 320 auf der Stromschienenplatte 310 so angeordnet sein, dass sie den Elektrodenanschlüssen 131 und 132 der Batteriezelle 100 in der Höhenrichtung (oder Z-Richtung) zugewandt ist. Jede der Stromschienen 320 kann in der Höhenrichtung (oder Z-Richtung) dem Kathodenanschluss 131 oder dem Anodenanschluss 132 zugewandt sein.
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Unterdessen können die Elektrodenanschlüsse 131 und 132, wie oben beschrieben, über einen Teil des Einpassungsvorsprungs 134 elektrisch mit der Stromschiene 320 verbunden sein. Die Stromschiene 320 kann eine Einpassungsnut 321 enthalten, in die der Einpassungsvorsprungs 134 der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 eingesetzt wird, und die Einpassungsnut 321 kann dem zweiten Abschnitt gegenüberliegen, an dem die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 in einer Höhenrichtung (oder Z-Richtung) befestigt sind. Darüber hinaus kann die Einpassungsnut 321 in einer Form vorgesehen sein, die dem Einpassungsvorsprung 134 entspricht, so dass der Einpassungsvorsprung 134 eingesetzt und daran befestigt werden kann, und die Einpassungsnut 321 kann in einer Anzahl und einem Abstand vorgesehen sein, die dem Einpassungsvorsprung 134 entsprechen. Das heißt, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine elektrische Verbindung zwischen den Elektrodenanschlüssen 131 und 132 der Batteriezelle 100 und der Stromschiene 320 in einer Form implementiert werden kann, in der der Einpassungsvorsprung 134 in die Einpassungsnut 321 eingesetzt wird, und ein Schweißvorgang kann entfallen.
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Zusätzlich kann die Stromschiene 320 eine Länge in Längsrichtung (oder X-Richtung) haben, um eine horizontale Bewegung der Batteriezelle 100 beim Zusammenbau der Batteriezelle 100 zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Stromschiene 320 eine Form haben, die sich bis zu einer Seite der Einpassungsnut 321 erstreckt. Im Folgenden wird dieser Abschnitt als ein Verlängerungsabschnitt 322 bezeichnet, und der Verlängerungsabschnitt 322 kann dem ersten Abschnitt des Kopplungslochs 240 in der Höhenrichtung (oder Z-Richtung) zugewandt sein.
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Im Folgenden wird die Montage der Batteriezelle 100 an der Zellenbefestigungsplatte 200 und der Stromschienenanordnung 300 beschrieben.
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7A und 7B sind Ansichten, die die Montage einer Batteriezelle an einer Zellenbefestigungsplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen, und 9A und 9B sind Ansichten, die die Montage einer Batteriezelle an einer Stromschienenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Batteriezelle 100 durch einen vertikalen und einen horizontalen Bewegungsvorgang an der Zellenbefestigungsplatte 200 montiert werden.
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Die Batteriezelle 100 kann zu einer Zellgruppeneinheit (100G) zusammengesetzt werden. In einer Ausführungsform kann eine Vielzahl von Batteriezellen 100, die in Längsrichtung (oder X-Richtung) angeordnet sind, eine Zellengruppe 100G bilden. Wie in 7A und 7B dargestellt, können drei in Längsrichtung angeordnete Batteriezellen 100 eine Zellengruppe 100G bilden. Die eine Zellengruppe 100G kann aus einer Anzahl von Batteriezellen 100 bestehen, die der Anzahl des ersten Lochs 241 und des zweiten Lochs 242 entspricht, die entlang der Führungsnut 220 vorgesehen sind.
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Die eine Zellgruppe 100G kann sich vertikal in Richtung der Basis 210 bewegen (im Folgenden als vertikaler Bewegungsvorgang bezeichnet). Bei der vertikalen Bewegung kann die eine Zellengruppe 100G in das in der Basis 210 ausgebildete Kopplungsloch 240 eingesetzt werden.
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Die eine Zellengruppe 100G kann vertikal von einer Oberseite der Basis 210 in Richtung der Basis 210 bewegt werden. Die eine Zellengruppe 100G kann vertikal in einem Zustand bewegt werden, in dem die Kathodenanschlüsse 131 und die Anodenanschlüsse 132 der Vielzahl von Batteriezellen 100 so ausgerichtet sind, dass sie den ersten Abschnitten des ersten Lochs 241 bzw. des zweiten Lochs 242 entsprechen. Da, wie oben beschrieben, die Breite A1 des ersten Abschnitts des ersten Lochs 241 und des zweiten Lochs 242 so ausgebildet ist, dass sie gleich der ersten Breite B1 der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 oder größer als die erste Breite B1 der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 ist, können der Kathodenanschluss 131 und der Anodenanschluss 132 durch den ersten Abschnitt in das erste Loch 241 bzw. das zweite Loch 242 eingesetzt und an der Bodenfläche der Basis 210 angeordnet werden. In diesem Fall können die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 durch den ersten Abschnitt hindurchgehen, und der Trennungsvorsprung 133 kann in dem ersten Abschnitt angeordnet sein, so dass die eine Zellengruppe 100G lose an die Basis 210 gekoppelt werden kann.
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Die eine Zellengruppe 100G kann sich in einem Zustand, in dem sie lose mit der Basis 210 verbunden ist, horizontal bewegen. Eine horizontale Bewegungsrichtung kann die +X-Richtung basierend auf der Zeichnung sein, die eine Richtung sein kann, in der das erste Loch 241 und der zweite Abschnitt des zweiten Lochs 242 angeordnet sind. Das heißt, durch die horizontale Bewegung der einen Zellengruppe 100G bewegt sich der Trennungsvorsprung 133 von dem ersten Abschnitt zu dem zweiten Abschnitt, und dementsprechend kann eine Vielzahl von Batteriezellen 100 an der Basis 210 befestigt werden.
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Da der Trennungsvorsprung 133 im ersten Abschnitt des ersten Lochs 241 und des zweiten Lochs 242 angeordnet ist, wenn die eine Zellengruppe 100G vertikal bewegt wird, ist es zum Befestigen der einen Zellengruppe 100G an der Basis 210 notwendig, den Trennungsvorsprung 133 so zu bewegen, dass der Trennungsvorsprung 133 im zweiten Abschnitt des ersten Lochs 241 und des zweiten Lochs 242 angeordnet ist. Dementsprechend kann die eine Zellengruppe 100G horizontal in der +X-Richtung bewegt werden, so dass der Trennungsvorsprung 133 in dem zweiten Abschnitt angeordnet werden kann. Da, wie oben beschrieben, die Breite A2 des zweiten Abschnitts des ersten Lochs 241 und des zweiten Lochs 242 gleich der zweiten Breite B2 des Trennungsvorsprungs 133 ist, kann die Batteriezelle 100 fest an der Basis 210 befestigt werden, wenn sich der Trennungsvorsprung 133 von dem ersten Abschnitt zu dem zweiten Abschnitt bewegt. Außerdem kann der Entlüftungsabschnitt 140 durch das erste Loch 241 freigelegt werden, wenn sich die eine Zellengruppe 100G horizontal bewegt.
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Die Zellenbefestigungsplatte 200 kann außerdem ein Befestigungselement (nicht dargestellt) enthalten, das die Zellengruppe 100G durch die vertikale und horizontale Bewegung an der Basis 210 befestigt. Das Befestigungselement kann verhindern, dass sich die Zellengruppe 100G in der X-Richtung bewegt, während sie an der Basis 210 befestigt ist.
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Das Befestigungselement kann in das Kopplungsloch 240 eingepasst werden, das auf einer der horizontalen Bewegungsrichtung der Zellgruppe 100G entgegengesetzten Seite (in der Zeichnung links) an der Unterseite der Basis 210 angeordnet ist, z.B. in das zweite Loch 242 gemäß der Zeichnung. In einem Zustand, in dem die Zellengruppe 100G an der Basis 210 befestigt ist, sind die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 und der Trennungsvorsprung 133 in dem zweiten Abschnitt angeordnet, und das Befestigungselement kann in den ersten Abschnitt des zweiten Lochs 242 eingepasst werden.
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Der in 7A und 7B beschriebene Montagevorgang kann gleichzeitig mit dem in 9A und 9B dargestellten Montagevorgang durchgeführt werden. Das heißt, die eine Zellengruppe 100G kann gleichzeitig fest mit der Zellenbefestigungsplatte 200 verbunden und elektrisch mit der Stromschiene 320 der Stromschienenanordnung 300 verbunden werden.
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Bezug nehmend auf 9A kann die Stromschienenanordnung 300 unterhalb der Zellenbefestigungsplatte 200 angeordnet sein, und die eine Zellengruppe 100G kann durch das in der Basis 210 ausgebildete Kopplungsloch 240 im vertikalen Bewegungsvorgang hindurchgehen und mit der Stromschienenanordnung 300 in Kontakt kommen. Im Einzelnen können bei dem vertikalen Bewegungsvorgang, bei dem sich die eine Zellengruppe 100G vertikal in Richtung der Basis 210 bewegt, die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 der einen Zellengruppe 100G in das in der Basis 210 ausgebildete Kopplungsloch 240 eingeführt und in Richtung der unterhalb der Basis 210 angeordneten Stromschienenanordnung 300 freigelegt werden, so dass die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 auf der Stromschiene 320 platziert werden können. Wenn sich die eine Zellengruppe 100G vertikal bewegt, werden die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 in den ersten Abschnitt mit der ersten Breite A1 des Kopplungslochs 240 eingeführt, so dass die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 in dem dem ersten Abschnitt zugewandten Verlängerungsabschnitt 322 angeordnet werden können, und insbesondere kann der von einer Oberfläche der Elektrodenanschlüsse 131 und 132 relativ vorstehende Einpassungsvorsprung 134 in dem Verlängerungsabschnitt 322 angeordnet werden. Wenn sich die eine Zellengruppe 100G vertikal bewegt, kann die Feder 330, die die Stromschiene 320 stützt, zusammengedrückt werden, und dementsprechend kann ein in der Höhenrichtung (oder Z-Richtung) zwischen der Stromschiene 320 und der Stromschienenplatte 310 durch die Feder 330 gebildeter Spalt verschwinden. Das heißt, die Stromschiene 320 kann eng an der Stromschienenplatte 310 befestigt sein.
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Die eine Zellengruppe 100G kann bei der horizontalen Bewegung elektrisch mit der Stromschiene 320 verbunden werden. Das heißt, der Einpassungsvorsprung 134 der einen Zellengruppe 100G kann durch horizontale Bewegung in die Einpassungsnut 321 eingeführt werden. Die eine Zellengruppe 100G kann durch eine horizontale Bewegung von dem ersten Abschnitt zu dem zweiten Abschnitt bewegt werden, und der auf der Stromschiene 320 angeordnete Einpassungsvorsprung 134 kann von dem Verlängerungsabschnitt 322, der dem ersten Abschnitt zugewandt ist, zu der Einpassungsnut 321, die dem zweiten Abschnitt zugewandt ist, bewegt und in die Einpassungsnut 321 eingesetzt werden. Während die Batteriezelle 100 elektrisch mit der Stromschiene 320 verbunden ist, kann die Batteriezelle 100 an der Stromschiene 320 befestigt werden. Da der Einpassungsvorsprung 134, wie oben beschrieben, einen halbkreisförmigen Querschnitt hat, kann sich der Einpassungsvorsprung 134 horizontal bewegen, während er einen Punktkontakt mit der Stromschiene 320 herstellt, was eine reibungslose horizontale Bewegung ermöglicht.
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Darüber hinaus sind 11A und 11B Ansichten, die die Montage einer Batteriezelle an einer Zellenbefestigungsplatte gemäß einer anderen Ausführungsform veranschaulichen, und 12a und 12b sind perspektivische Ansichten einer Stromschienenanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Batteriezelle 100 durch eine vertikale Bewegung und eine horizontale Drehung an der Zellenbefestigungsplatte 200 befestigt werden.
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In der entsprechenden Ausführungsform kann die Batteriezelle 100 zu einer Zellengruppe (100G') zusammengesetzt werden. Allerdings kann eine Vielzahl von Batteriezellen 100, die die Zellengruppe 100G' bilden, ungefähr in Breitenrichtung (oder Y-Richtung) angeordnet sein. Wie in den 11A und 11B gezeigt, können drei Batteriezellen 100, die ungefähr in Breitenrichtung angeordnet sind, eine Zellgruppe 100G' bilden. In diesem Fall können die drei Batteriezellen 100 in einer Form angeordnet sein, die in einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Längsrichtung der Führungsnut 220 geneigt ist, und das Kopplungsloch 240 kann auch entlang der Längsrichtung der Führungsnut 220 in einer Form ausgebildet sein, die in der gleichen Richtung wie die Batteriezelle 100 geneigt ist.
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Unter Bezugnahme auf 11A und 11B kann das Kopplungsloch 240 erste bis dritte Löcher 243, 244 und 245 umfassen. Der Kathodenanschluss 131, der Anodenanschluss 132 und der Entlüftungsabschnitt 140 der Batteriezelle 100 können durch das erste Loch 243, das zweite Loch 244 bzw. das dritte Loch 245 gekoppelt oder freigelegt werden, und das erste Loch bis zum dritten Loch 243, 244 und 245 können abwechselnd in der Reihenfolge des ersten Lochs 243, des dritten Lochs 245 und des zweiten Lochs 244 in der Längsrichtung der Führungsnut 220 vorgesehen sein.
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Im Falle des ersten Lochs 243 und des zweiten Lochs 244, mit denen die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 der Batteriezelle 100 verbunden sind, können das erste Loch 243 und das zweite Loch 244, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform, einen ersten Abschnitt mit einer ersten Breite A1 und einen zweiten Abschnitt mit einer zweiten Breite A2, die schmaler als die erste Breite A1 ist, umfassen. Der zweite Abschnitt des ersten Lochs 243 und der zweite Abschnitt des zweiten Lochs 244 können jedoch in unterschiedlichen Richtungen angeordnet sein. Zum Beispiel kann der zweite Abschnitt des ersten Lochs 243 in der -Y-Richtung basierend auf der Zeichnung angeordnet sein, und der zweite Abschnitt des zweiten Lochs 244 kann in der +Y-Richtung basierend auf der Zeichnung angeordnet sein. Eine Position des zweiten Abschnitts kann in Abhängigkeit von der horizontalen Drehrichtung der Zellengruppe 100G' variieren.
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Unter Bezugnahme auf 11A und 11B kann sich die eine Zellengruppe 100G' vertikal in Richtung der Basis 210 bewegen, und der vertikale Bewegungsvorgang kann derselbe sein wie bei der in 7A und 7B dargestellten Ausführungsform. Kurz gesagt kann sich eine Zellengruppe 100G' in einem Zustand, in dem die Kathodenanschlüsse 131 und die Anodenanschlüsse 132 der mehreren Batteriezellen 100 so ausgerichtet sind, dass sie den ersten Abschnitten des ersten Lochs 243 bzw. des zweiten Lochs 244 entsprechen, vertikal zu einer oberen Fläche der Basis 210 bewegen. In einem Zustand, in dem sich die eine Zellengruppe 100G' vertikal bewegt, können die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 durch den ersten Abschnitt hindurchgehen, und der Trennungsvorsprung 133 kann in dem ersten Abschnitt angeordnet sein.
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Die eine Zellengruppe 100G' kann sich in einem Zustand horizontal drehen, in dem die eine Zellengruppe 100G' lose mit der Basis 210 gekoppelt ist. Die horizontale Drehrichtung kann eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn sein, basierend auf der Zeichnung, die eine Richtung sein kann, in der die zweiten Abschnitte des ersten Lochs 243 und des zweiten Lochs 244 angeordnet sind. Das heißt, durch die horizontale Drehung der einen Zellengruppe 100G' bewegt sich der Trennungsvorsprung 133 von dem ersten Abschnitt zu dem zweiten Abschnitt, und dementsprechend kann eine Vielzahl von Batteriezellen 100 an der Basis 210 befestigt werden. Darüber hinaus kann bei der horizontalen Drehung der einen Zellengruppe 100G' der Entlüftungsabschnitt 140 vollständig durch das dritte Loch 245 freigelegt werden.
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Gemäß einer in 11A und 11B dargestellten Ausführungsform kann die Zellengruppe 100G' so ausgerichtet werden, dass sie durch die horizontale Drehung parallel zur Längsrichtung der Führungsnut 220 verläuft.
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In einer anderen Ausführungsform kann die eine Zellengruppe 100G' fest mit der Zellenbefestigungsplatte 200 verbunden sein und gleichzeitig elektrisch mit der Stromschiene 320 der Stromschienenanordnung 300 verbunden sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Stromschienenanordnung 300 jedoch eine Struktur aufweisen, wie sie in den 12A und 12B dargestellt ist, da eine Zellengruppe 100G' den horizontalen Drehvorgang nach dem vertikalen Bewegungsvorgang durchläuft.
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12A und 12B sind perspektivische Ansichten einer Stromschienenanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Unter Bezugnahme auf 12A und 12B kann eine Vielzahl von Stromschienen 340 auf einer Stromschienenplatte 310 angeordnet werden. Die mehreren Stromschienen 340 können auf der Stromschienenplatte 310 angeordnet werden, während sie von einer Feder 350 gestützt werden, und in einer Ausführungsform kann die Feder 350 eine Tellerfeder sein, die in einer Bogenrichtung elastisch verformbar ist. Zwischen der Stromschiene 340 und der Stromschienenplatte 310 kann durch die Feder 350 ein Spalt in der Höhenrichtung (oder Z-Richtung) gebildet werden.
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Die mehreren Stromschienen 340 können eine Länge in Breitenrichtung (oder Y-Richtung) für die horizontale Drehung der Batteriezelle 100 beim Zusammenbau der Batteriezelle 100 haben. Das heißt, dass eine Einpassungsnut 341 und ein Verlängerungsabschnitt 342 in der Breitenrichtung (oder Y-Richtung) vorgesehen sein können.
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Bezug nehmend auf die 12A und 12B kann die Vielzahl von Stromschienen 340 den Verlängerungsabschnitt 342 auf einer Seite in der +Y-Richtung oder -Y-Richtung auf der Grundlage der Einpassungsnut 341 aufweisen. Beispielsweise kann die Vielzahl von Stromschienen 340 eine erste Stromschiene 340a, bei der der Verlängerungsabschnitt 342 auf einer Seite in der +Y-Richtung bezogen auf die Einpassungsnut 341 vorgesehen ist, und eine zweite Stromschiene 340b, bei der der Verlängerungsabschnitt 342 auf einer Seite in der -Y-Richtung vorgesehen ist, umfassen. Die erste Stromschiene 340a und die zweite Stromschiene 340b können abwechselnd in der Längsrichtung (oder X-Richtung) der Stromschienenplatte 310 angeordnet sein und können mit dem Kathodenanschluss 131 bzw. dem Anodenanschluss 132 der Batteriezelle 100 über den Einpassungsvorsprung 134 elektrisch verbunden sein. Mit anderen Worten, die eine Batteriezelle 100 kann elektrisch mit der ersten Stromschiene 340a und der zweiten Stromschiene 340b verbunden sein.
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In einer anderen Ausführungsform, wie in 12B dargestellt, können die erste Stromschiene 340a und die zweite Stromschiene 340b in einer in verschiedene Richtungen geneigten Form auf der Stromschienenplatte 310 angeordnet sein. Zum Beispiel kann die erste Stromschiene 340a in einer Form angeordnet sein, die zu einer Seite in der +Y-Richtung gemäß der Zeichnung geneigt ist, und die zweite Stromschiene 340b kann in einer Form angeordnet sein, die zu einer Seite in der -Y-Richtung gemäß der Zeichnung geneigt ist.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können bei der vertikalen Bewegung die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 der einen Zellengruppe 100G' in das in der Basis 210 ausgebildete Kopplungsloch 240 eingeführt werden und an der unterhalb des Bodens der Basis 210 angeordneten Stromschienenanordnung 300 freigelegt werden, und dementsprechend können die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 auf der Stromschiene 340 angeordnet werden. Während der vertikalen Bewegung, da die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 in den ersten Abschnitt mit der ersten Breite A1 des Kopplungslochs 240 eingeführt werden, können die Elektrodenanschlüsse 131 und 132 und die in den Elektrodenanschlüssen 131 und 132 ausgebildeten Einpassungsvorsprünge 134 in dem dem ersten Abschnitt zugewandten Verlängerungsabschnitt 342 angeordnet sein. Unterdessen kann bei der vertikalen Bewegung einer Zellengruppe 100G' die Feder 350, die die Stromschiene 340 stützt, zusammengedrückt werden, so dass die Stromschiene 340 in engem Kontakt mit der Stromschienenplatte 310 stehen kann.
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Die Einpassungsvorsprünge 134 der einen Zellengruppe 100G' können durch die horizontale Drehung in die Einpassungsnut 341 eingesetzt werden. Die eine Zellengruppe 100G' kann sich durch die horizontale Drehung von dem ersten Abschnitt zu dem zweiten Abschnitt bewegen, so dass eine Kombination zwischen dem Einpassungsvorsprung 134 und der Einpassungsnut 341 gebildet werden kann. Dementsprechend kann die Batteriezelle 100 elektrisch mit der Stromschiene 340 verbunden und an der Stromschiene 340 befestigt werden.
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Wie oben beschrieben, kann die Batteriezelle 100 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gleichzeitig mit der Zellenbefestigungsplatte 200 und der Stromschienenanordnung 300 gekoppelt werden. Das heißt, da die Batteriezellen 100 elektrisch miteinander verbunden werden können, ohne dass ein separater Schweißvorgang erforderlich ist, kann der Montageprozess vereinfacht werden.
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Obwohl die Konfigurationen und Merkmale der vorliegenden Offenbarung auf der Grundlage des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt, und es ist für den Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, offensichtlich, dass verschiedene Änderungen oder Modifikationen innerhalb des Konzepts und des Anwendungsbereichs der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, die unter die beigefügten Ansprüche fallen.