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JP2012518874A - ガルバニセルと該ガルバニセルを接触させるための接触要素 - Google Patents

ガルバニセルと該ガルバニセルを接触させるための接触要素 Download PDF

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Abstract

ガルバニセル（１０１，２０１）の導体（１０２、１０３，２０２，２０３，３０３，４０２）あるいは当該ガルバニセルを接触させるための接触要素（４０６，４０２）は、少なくとも所々に表面構造を備えており、当該表面構造は、導体を接触要素と力接続的に接合させる際に、導体と接触要素とが互いにかけ合う圧力を上昇させる。

Description

本願発明は、ガルバニセルと該ガルバニセルを接触させるための接触要素とに関する。
知られているのは、たとえば平型でかつ長方形に構成された、電気エネルギーのための貯蔵要素、たとえばバッテリーセルあるいはコンデンサーおよび、以下にガルバニセルと呼ばれる類似の貯蔵要素であって、その電気化学的に有効な中身は、しばしばホイル状の外装で囲まれており、しばしば導体と呼ばれる、板状の電気接続部が、当該ホイル状の外装を通っている。そのように構成されたバッテリーセルは、しばしばパウチセルもしくはコーヒーバッグセルとも呼ばれる。そのようなセルの、別のセルに対する電気的接合、たとえば電源あるいは消費物に対する直列接続あるいは並列接続での電気的接合は、たとえば、接触要素を有する当該セルの導体を力接続的に押圧することによって作られる。特に導体もしくは接触要素の表面に凹凸があり汚れている場合、電気の伝達抵抗が大きくなりかねず、当該電気の伝達抵抗によって、損傷とそれに応じた発熱に結びつきかねない。
本願発明の課題は、このような状況を改善することに寄与し、かつガルバニセルの導体を接触させるための効果的な解決法を提供することである。この課題は、独立請求項の１つに記載の特徴を有する、ガルバニセルもしくはガルバニセルを接触させるための接触要素によって解決される。本発明の有利なさらなる形態は、従属請求項の対象を形成する。
本発明に係るガルバニセルは、セルを電源あるいはエネルギー消費物あるいは、セルブロック構成時に別のガルバニセルに接続するための少なくとも２つの導体を備え、当該セルの接続は、接触要素を使って行われる。本発明に従えば、導体の少なくとも１つが、少なくとも所々に表面構造を備えており、当該表面構造は、導体を接触要素と力接続的に接合させる際に、導体と接触要素とが互いにかけ合う圧力を上昇させる。
本願発明の記述との関連で用いられる用語が、以下に定義あるいは説明される。
本願発明の意味でのガルバニセルは、エネルギーを電気的に貯蔵するための各種の装置である。それによってこの用語は、特に一次タイプあるいは二次タイプの電気化学的セルを含むが、たとえばコンデンサーのような別の形状のエネルギー貯蔵装置も含む。
本願発明の意味での接触要素とは、ガルバニセルを、エネルギー消費物あるいは電源あるいはセルブロックを構成するための別のガルバニセルに接続できるようにする物体と理解され得る。より狭い意味での接触要素は、それゆえ常に―少なくともまた―導電性の材料を備え、当該導電性の材料を介して、セルの導体と、当該導体に接続された装置との間での電気の流れが生じ得る。
さらなる意味における接触要素とは、少なくとも部分的に電気的に絶縁し得る材料の装置とも理解され得る。さらなる意味におけるそのような接触要素を使って、同様に、既述の装置にセルを規定どおりに接続するのを助ける。なぜなら、セルを規定どおりに接続するためには、いくつかの場合において、良好な導電接合を行うことのほかに、同様に、所々での切断すなわち効果的な絶縁も保証されなくてはならないからである。
本願発明の意味での表面構造とは、物体を当該表面構造の支持体と力接続的に接合させる際に、当該物体と表面構造の支持体とが互いにかけ合う圧力を上昇させるのに適した各表面特性と理解され得る。
圧力とは、本願発明との関連においては、機械工学で通例のように、力接続的な接合に有効に関与する面の面積単位ごとの力と理解され得る。
以下に本発明が、好ましい実施例に基づいて、図を使って記述される。
典型的なガルバニセルの図である。 本発明の好ましい実施例に従った、本発明に係るガルバニセルである。 図２に示された実施例に従ったセルの詳細図である。 本発明の好ましい実施例に従った、金属製の接触要素を介して電気的に直列接続された２つのガルバニセルから成るセルブロックの図である。 図４に示されたセルブロックの分解図である。 図４に示されたセルブロックの断面図とその一部の部分拡大図である。
図１に表されているように、典型的なガルバニセル１０１は、外装１０５と、少なくとも２つの導体１０２，１０３とを備え、導体には、取り付ける際にこのセルを固定するのを助ける開口部あるいは穴１０４が備わっていてよい。好ましくは、図１に示されているように、ガルバニセルは平型の構造をしている。なぜなら、これらのセルは、相応に積み重ねることによって、特に軽量に、セルブロックに組み立てられ得るからである。
図２には、外装２０５と導体２０２，２０３とを有する、対応するガルバニセル２０１が示されており、このセルの導体は、外装の外側の全領域に、対応する表面構造、好適にはローレットを有しており、当該ローレットによって、導体を接触要素に力接続的に接合させる際、導体と接触要素との間の圧力が上昇する。
そのような圧力上昇は、ローレット、刻印、フライス加工あるいは導体表面の類似の表面加工によって達成され得る。ローレット、刻印、フライス加工によって、接触の際に、有効な支持面が減らされることになる。所与の力では、これは押圧力の上昇に至り、ひいては接触の改善に至る。表面構造の盛上った箇所は、それぞれの接合相手により良好に接し、対応する材料を選択した場合には、ここでのより高い面圧によって部分的に可塑的に変形され得る。可能なら、表面構造を適切に実施した場合と、可塑性材料を適切に選択した場合には、製造公差によって生じた間隙を補償する。
最も有利な場合においては、可塑的に変形可能な材料を使用することによって、可塑的変形に基づいて、接触に有効な表面を後から拡大することも起こり得る。表面構造に基づいて初めは上昇した押圧力は、まず可塑的変形を引き起こし、当該可塑的変形は結局、接触に有効な表面の拡大という結果となり、ひいては押圧力の減少となるが、しかし結局、電気的接触の改善という結果となり得る。本発明に係る圧力上昇はそれゆえ、ほんの一時的な圧力上昇でもある。
これらの有利な効果は特に、可塑的に変形可能な材料が、その変形に対して、少なくとも段階的に弾性のある復元力を現す性質がある場合に生じる。そのような材料は、たとえば塑像用粘土のように純粋に可塑的になるのではなく、時々弾性の限界に至るまで、少なくとも部分的に弾性になるが、最終的には、全体的あるいは部分的に残る変形によって、少なくとも部分的に、変形を引き起こす力に屈する。
ローレットは、ローレット加工とも呼ばれる方法によって作られた、たいていは金属製の物体の表面構造であって、当該表面構造はしばしば刻み目を備え、たいていは金属製の該当する物体の表面をより滑りにくく構成しひいては滑りを防ぐようになっている。滑りにくさの増大はその際、有効な面を減らすことによって、力が一定の場合に、局所の押圧力を高めることに基づいている。ローレットは様々な形状を取ってよく、たとえばフライス加工あるいは刻印によって付けられてよい。
ローレット加工する場合、切削しない圧力によるローレット加工と、切削するフライス加工によるローレット加工とは区別される。方法によっては、ローレットホイールによって、プロフィルが表面に圧入され、あるいはローレットフライスでフライス加工される。
図２に示されたセルの、ローレット加工された導体の詳細図を、図３が示している。たとえば図４に示されているように、適切な接触要素を目的どおりに取り付けることによって、本発明に係るガルバニセルをセルブロックに組み立てることができる。
導体を規定どおりに接触させるために、導電接触要素と絶縁接触要素の目的どおりの使用に注意するべきである。絶縁接触要素の代わりに、図４に例示されているように、互いに絶縁し合うべき２つの導体間の空間が開いたままでもよい。
１０１ ガルバニセル
１０２ 導体
１０３ 導体
１０４ 穴
１０５ 外装
２０１ ガルバニセル
２０２ 導体
２０３ 導体
２０４ 穴
２０５ 外装
３０３ 導体
４０２ 導体／接触要素
４０６ 接触要素

Claims (12)

  1. セルを電源あるいはエネルギー消費物あるいは、セルブロック構成時に別のガルバニセルに接続するための少なくとも２つの導体を有するガルバニセルであって、接触要素を使って接続が行われるガルバニセルにおいて、
    前記導体の少なくとも１つが、少なくとも所々に表面構造を備えており、該表面構造は、前記導体を接触要素と力接続的に接合させる際に、導体と接触要素とが互いにかけ合う圧力を少なくとも一時的に上昇させることを特徴とするガルバニセル。
  2. 前記導体の表面構造は、前記導体の表面のローレットによって作られたことを特徴とする請求項１に記載のガルバニセル。
  3. 前記導体の表面構造は、前記導体の表面の刻印によって作られたことを特徴とする請求項１に記載のガルバニセル。
  4. 前記導体の表面構造は、前記導体の表面のフライス加工によって作られたことを特徴とする請求項１に記載のガルバニセル。
  5. 前記導体は、少なくとも所々、可塑的に変形可能な材料から成ることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のガルバニセル。
  6. 前記導体は、少なくとも所々、可塑的に変形可能な材料から成り、該材料は、その変形に対して、弾性のある復元力を少なくとも段階的に現すことを特徴とする請求項５に記載のガルバニセル。
  7. ガルバニセルの導体を接触させるための接触要素において、導体を前記接触要素と力接続的に接合させる際に、導体と接触要素とが互いにかけ合う圧力を少なくとも一時的に上昇させる表面構造を、少なくとも所々に備える表面を特徴とする接触要素。
  8. 前記接触要素の表面構造は、前記接触要素の表面のローレットによって作られたことを特徴とする請求項７に記載の接触要素。
  9. 前記接触要素の表面構造は、前記接触要素の表面の刻印によって作られたことを特徴とする請求項７に記載の接触要素。
  10. 前記接触要素の表面構造は、前記接触要素の表面のフライス加工によって作られたことを特徴とする請求項６に記載の接触要素。
  11. 前記接触要素は、その表面の少なくとも所々、可塑的に変形可能な材料から成ることを特徴とする請求項６に記載の接触要素。
  12. 前記接触要素は、その表面の少なくとも所々、可塑的に変形可能な材料から成り、該材料は、その変形に対して、弾性のある復元力を少なくとも段階的に現すことを特徴とする請求項１１に記載の接触要素。
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