JP6493865B2 - エネルギー蓄積デバイスを閉じ込める為の装置 - Google Patents

Description

背景

[0001]この開示内容は、全体的に、エネルギー蓄積デバイスを閉じ込める為の装置、より具体的には、一つ又は複数の取付レールを細長いスリーブに機械的に結合する為に、スロットを備えた細長いスリーブを含む装置に関する。

[0002]慣例的なキャパシタ組立体において、複数のキャパシタセル、ウルトラキャパシタセル、バッテリ、他のエネルギー蓄積デバイスは、起振力を含む一定量の外力をセルに受けさせるハウジング内部に互いに緩く保持される。場合によっては、これらの力は、固定する構成要素の強度を超える。結果として生じる振動作用は、エネルギー蓄積デバイスの耐久性および寿命を減少させる。さらに、ウルトラキャパシタを含む特定材料を通る電流通路は、内部の材料の温度上昇を引き起こす場合がある。振動作用、温度、関連した振動を管理する為の装置および方法は、エネルギー蓄積製品および構成要素の分野において、進行中の設計的取組である。

[0003]一部のエネルギー蓄積デバイスは、それらをキャパシタ組立体と共に含み、キャパシタセルの間に接着性物質やサーマルインサートを使用する。これらの構成要素は、動作中に発生する熱を放散し、循環を減少させ、組立体内部のキャパシタセルの移動を防止する。これらの構成要素は、通常、接続または隣接するキャパシタの間に位置し、電流の経路に沿って、又は、経路の近くに配置される。エネルギー蓄積デバイスを互いに接続するため、多くの表面間に複雑なボンディング機構が使用される。これらの設計的選択は、動作中、エネルギー蓄積デバイスの一部の性能態様を減少させ、更なる変形の為の機会を制限する。

発明の簡単な説明

[0004]本願開示内容の第１態様は、複数のエネルギー蓄積デバイスの各々を閉じ込めるように構成された輪郭形成の（contoured）内部を有し、少なくとも一部が熱伝導性材料から構成された細長いスリーブと、細長いスリーブの外部表面に配置され、細長いスリーブに取付レールを機械的に結合する結合構成要素を受けるように構成された、少なくとも一つのスロットと、を含む装置を提供する。

[0005]本願開示内容の第２態様は、複数のエネルギー蓄積デバイスの各々の湾曲表面を囲み、湾曲表面と係合し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成される、細長いスリーブと、細長いスリーブの外部表面に配置された少なくとも一つのスロットと、少なくとも一つのスロット内部に配置され、取付レールを受けるように構成された結合構成要素であって、取付レールは、複数のエネルギー蓄積デバイスからの熱を伝達し、細長いスリーブに外部構造体を機械的に結合させる、結合構成要素と、を含む装置を提供する。

[0006]本発明の第３態様は、軸方向に整列された複数のエネルギー蓄積デバイスであって、各々が、湾曲した外部表面を有する、すぐに隣接したエネルギー蓄積デバイスは、溶接接合部で互いに接続される、前記複数のエネルギー蓄積デバイスと、長さと輪郭形成内部とを有する細長いスリーブであって、前記輪郭形成内部は、複数のエネルギー蓄積デバイスを囲み、複数のエネルギー蓄積デバイスの湾曲した外部表面と係合し、少なくとも一部が熱伝導性材料から構成される、前記細長いスリーブと、細長いスリーブの外部表面に配置された少なくとも一つのスロットと、少なくとも一つのスロット内部に配置された結合構成要素と、結合構成要素と機械的に結合され取付レールであって、複数のエネルギー蓄積デバイスからの熱を、取付レールを通じて、細長いスリーブと機械的に結合された外部構造体に伝達する、取付レールと、を含む装置を提供する。

[0007]本発明の図示された態様は、本願で説明された一つ又は複数の課題および／または検討されなかった一つ又は複数の他の課題を解決するように設計される。

[0008]本開示内容の、これらと他の特徴は、本発明の様々な態様を描写する添付図面と組み合わせて、本発明の様々な態様の、以下の詳細な説明から、容易に理解される。
[0009]
図１は、本願開示内容の実施形態に従う細長いスリーブの部分的斜視図を示す。 図２は、本願開示内容の実施形態に従う複数のエネルギー蓄積デバイスの斜視図を示す。 図３は、本願開示内容の実施形態に従う装置の横断面図を示す。 図４は、本開示内容の実施形態に従う装置の横断面図を示す。 図５は、本開示内容の実施形態に従う装置の横断面図を示す。[0012]本発明の図面は必ずしも縮尺通りでないことに留意されたい。図面は、本発明の典型的態様のみを描写することが意図されているので、本発明の範囲を制限するものではない。図面間で同様の符合が付けられた要素は、お互いに参照して説明されたものと実質的に同様であってもよいと理解される。さらに、図１−図５を参照して示され、説明される実施形態において、同様の符合は同様の要素を示す。これらの要素の重複した説明は、明瞭化のため省略されている。最後に、図１−図５の構成要素およびそれらの付随的説明は、本願で説明される任意の実施形態に適用されてもよい。詳細な説明は、図面を参照した実施例によって、利点および特徴部と共に本発明の実施形態を説明する。

発明の詳細な説明

[0013]以下の説明において、一部を形成する添付図面を参照するが、図面には、例示によって、本願の教示が実施可能な特定の例示的実施形態が示されている。これらの実施形態は、当業者に本願発明の教示を実施することを可能にするため、十分に詳細に説明されているが、他の実施形態も使用可能であり、変更例は、本願の教示の範囲から逸脱することなく行われることが理解されるべきである。以下の説明は、単なる例示にすぎない。

[0014]「配置される」または他の要素「上に配置される」ように説明された要素は、分離して、又は、上または中に不可分に置かれ、内部に埋め込まれ、特定の要素が配置される要素と共に連続して、さらに／または特定の要素が配置される要素に一体化される。要素または層が、「上に」ある、他の要素又は層「に係合される」、「から係合解除される」、「に接続される」、又は、「に結合される」ように記載されるとき、それは、直接上にあり、他の要素または層に係合され、接続され、結合されるが、介在要素や層が存在してもよい。対照的に、要素が「直接上に」あり、他の要素または層「に直接係合される」「に直接接続される」、または、「直接結合される」ように記載されるとき、それは、何も介在要素や層が存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の用語は、同様の方法で解釈されるべきである（例えば、「の間に」に対して「の間に直接」、「隣接」に対して「直接隣接」）。本願で使用されるように、用語「および／または」は、関連して列挙された一つ又は複数の品目のうち、任意の組合せと全ての組合せを含む。

[0015]「内部」、「外部」、「下」、「下方」、「下の」、「上方」、「上の」、「入口」、「出口」、「最上部」、「底部」などのような空間的相対語は、一つの要素または特徴の、図面に例示されるような他の要素または特徴に対する関係を説明するように、説明の容易さの為に本願では使用されてもよい。空間的比較用語は、使用中または動作中、図に描かれた向きに加えて、デバイスの異なる向きを含むことが意図される。例えば、図のデバイスがひっくり返されている場合、他の要素または特徴部の「下方」または「下」と説明された要素は、他の要素または特徴部の「上方」に向けられよう。そのため、例示的用語「下方」は、上方および下方の両方の向きを含み得る。デバイスは、別の方法で（９０°回転され、又は、他の向きに）向けることができ、本願で使用される空間的相対識別子は、それに応じて解釈される。

[0016]本願開示内容は、全体的に、幾つかのエネルギー蓄積デバイスからの熱を閉じ込めて伝達する為の装置に関する。全体的に、本願開示内容の実施形態は、輪郭形成表面を備えた細長いスリーブを含み得る。細長いスリーブの輪郭形成表面は、複数のエネルギー蓄積デバイスを閉じ込めることができる。細長いスリーブ自体は、熱伝導性材料から構成可能である。本願で使用されるような「熱伝導性材料」は、現在知られた、又は、後に開発される材料であって、構造体を通じて、構造体内部の熱を伝達することができる材料（例えば、アルミニウムのような純粋な金属、スチールのような合金）、セラミック材料（例えば、注封材料）、熱伝導性有機材料（例えば、熱伝導性プラスチック及び／又はエポキシ）、それらの組合せ（例えば、ガラス繊維または無機質充填プラスチック）、および／または空気より大きい熱伝導率を備えた他の任意の材料を含むことができる。熱伝導性材料は、２つ以上の上記材料から構成された複合構造体を含んでもよい。細長いスリーブは、その外部表面に配置された少なくとも一つのスロットを特徴とすることができる。スロットは、結合構成要素を含み、さらに／または、結合構成要素を受けるように構成することができる。結合構成要素は、細長いスリーブに取付レールを機械的に結合することができる。取付レールおよび結合構成要素は、当該装置および特定環境に配置された外部構造体の間で熱伝導性接続を形成することができる。そのため、熱は、取付レールを通って、細長いスリーブの構造体の外側に伝達される。

[0017]図１に着目すると、本願開示内容の実施形態に従う細長いスリーブ１００が示されている。細長いスリーブ１００は、横断面内部に含まれる対応した数のエネルギー蓄積デバイスを備えた特定横断面積を閉じ込めるように形成可能である。例示的実施形態において、細長いスリーブ１００は、特定数（例えば、４，６，８など）のエネルギー蓄積デバイスを内部に収容するサイズの横断面を閉じ込めることができる。細長いスリーブ１００は、熱伝導性材料から構成されてもよい。細長いスリーブ１００は、押出し成形として製造可能であり、最初に考えられる長さ寸法を用いて、細長いスリーブ１００は、特定用途または配備の為に所定数のエネルギー蓄積デバイスを含むように所望の長さに修正（例えば、切断、機械加工、変形、他の方法でサイズの短縮）可能である。本願で検討された細長いスリーブ１００の他の特徴部は、同様に、考えられる最初の長さを有するように製造可能であり、その後、特定用途の為の所望の長さまで、サイズを短くすることができる。

[0018]輪郭形成内部１０２は、特定の装置または実施の為に形成可能であり、細長いスリーブ１００の内部横断面を定めることができ、例えば、内部に収容されるエネルギー蓄積デバイスの、同様に輪郭形成外部表面と係合するように定めることができる。細長いスリーブ１００は、一つ又は複数のスロット１０４を上部に含んでもよい。本願の他の場所で検討されるように、スロット１０４は、他の構造体または構成要素に細長いスリーブ１００を機械的に結合させる為の結合構成要素を受けるように構成されてもよい。細長いスリーブ１００の外部表面１０６は、輪郭形成内部１０２からの異なる型式のプロファイルおよび／または輪郭形成を有してもよく、スロット１０４が外部表面１０６に配置されてもよい。特定の実施形態において、スロット１０４は、内部の機械的結合構成要素のように、構成要素を取り外しできるように保持する為に拡張チャンバの形状をとってもよい。

[0019]実施形態において、チャンバ型式で設けられたスロット１０４は、実質的に直交する角度（例えば、およそ８０°、およそ１００°）のような特定の角度でオフセットされた２つの交差する空洞を含むことができ、２つの交差する空洞は、少なくとも部分的に「ｔ」または「Ｔ」の形を形成する。本願で使用されるように、（基本となる数値の百分率を含む）特定の数値に関して、「およそ」という用語は、実質的に同一の範囲内（例えば、列挙された値または百分率の上下１５パーセントポイント）の全ての値を含む。近似値は、近似値および列挙値の間に、動作上の差異または実質的に動作上の差異が起こらない他の値の全てを含み得る。「およそ」という用語は、同様に、本願で特定される範囲または他の特定値を含み得る。図１および図３−図５で示された実施例において、スロット１０４は、スロット１０４内部のボトルネック部分または小面積より大きな横断面積で結合構成要素を内部に保持する為に、少なくとも部分的に拡張された又はキノコ形状チャンバ又は空洞を含む。スロット１０４は、本願開示内容の実施形態における特定の機械的結合構成要素に対応した所望の形状に、形成され、機械加工され、変形等が可能であるが、実施例として、Ｖ形状スロット、Ｙ形状スロット、実質的に変形または実質的に矩形スロット、少なくとも一部が不規則な輪郭形成および／またはジオメトリ等を備えたスロットを含む。

[0020]スロット１０４は、任意の所望の場所で細長いスリーブ１００の外部表面１０６の上または内部に位置することができるが、特定の実施形態において、２つのスロット１０４が、細長いスリーブ１００の対向する側面に位置することができる。細長いスリーブ１００の対向側面に位置されたスロット１０４は、スロット１０４に結合さらに／またはスロット１０４の内部に位置する構成要素から対称的かつ構造的支持を与えることができる。細長いスリーブ１００は、外部表面１０４に位置する一つ又は複数の熱伝導性フィン１０８を含むことができる。熱伝導性フィン１０８は、細長いスリーブ１００の表面積を増加するため、突起、固定具、追加部、構成要素等の形でもよい。熱伝導性フィン１０８は、熱伝導性材料（例えば、細長いスリーブ１００と同一材料または異なる材料）から構成可能である。スロット１０４および／または熱伝導性フィン１０８は、単一押出成形の一部として細長いスリーブ１００を用いて形成可能であり、実施形態において、細長いスリーブ１００の構造に一体化されてもよい。さらに、スロット１０４および／または導電性フィン１０８は、細長いスリーブ１００の長さ寸法の全て又は実質的に全てに沿って続いてもよく、スロット１０４および／または導電性フィン１０８を含む細長いスリーブ１００は、より大きなサイズで製造可能であり、切断され、機械加工され、成形され、さらに／または他の方法で、一つ又は複数の特定用途の為に使用可能な短縮された長さまでサイズが減少されてもよい。スロット１０４が、細長いスリーブ１００の長さにわたって伸びる場合、スロット１０４は、内部に複数の機械的結合構成要素、または、特定の長さでスロット１０４の内部に保持またはスロット１０４に貼ることができる他の大きな構成要素を含むことができる。追加または代替で、細長いスリーブ１００の長さにわたって伸びるスロット１０４は、細長いスリーブ１００の長さの一部分または全部を保持またははめ合い係合する為に外部結合構成要素を受けるように構成可能である。

[0021]図２に着目すると、本願の開示内容の実施形態に従うエネルギー蓄積デバイス２０２の複数２００が示されている。幾つかのエネルギー蓄積デバイス２０２が複数２００で直列に互いに接続可能である。エネルギー蓄積デバイス２０２は、ウルトラキャパシタまたは特定電荷を蓄積する為の他のデバイスの形式でもよい。軸方向に隣接したエネルギー蓄積デバイス２０２は、溶接接合部２０４で端から端が接続可能である。溶接接合部２０４は、スポット溶接、円周溶接、ＴＩＧ（ガスタングステンアーク）溶接、ＭＩＧ（ガスメタルアーク）溶接、ＥＢ（電子ビーム）溶接、レーザー溶接、現在知られた又は開発される他の種類の溶接を介して形成可能である。例示的実施形態において、レーザー溶接は、軸方向に隣接したエネルギー蓄積デバイスセル２０２の各々の単一円周ラインに沿って、互いに２つのエネルギー蓄積デバイス２０２を溶接することによって、溶接接合部２０４を形成する為に使用可能である。

[0022]２セットの軸方向接続エネルギー蓄積デバイス２０２は、２つの軸方向端子エネルギー蓄積デバイス２０２の間に位置し、２セットの２つの軸方向端子エネルギー蓄積デバイス２０２と接触するバスバー２０６によって、互いに電気的に接続可能である。バスバー２０６は、金属のような電気及び熱伝導性材料から構成可能であり、一実施形態において、エネルギー蓄積デバイス２０２（例えば、動、アルミニウム、銀など）の電気的伝導性構成要素と同一の材料から構成されてもよい。さらに、エネルギー蓄積デバイス２０２の複数２００は、負荷または他の構成要素とワイヤリングハーネスによって電気的に接続可能である。一つ又は複数のエネルギー蓄積デバイス２０２は、それに固着されるサーマルインサート２１０を含むことができる。サーマルインサート２１０は、エネルギー蓄積デバイス２０２の複数２００と外部環境および／または他の熱伝導性材料の間を熱的に伝達する形態を提供するために、熱伝導性、電気絶縁材料の形態でもよい。サーマルインサート２１０は、プラスチック材料、セラミック材料、任意の同様の物質であって、電流を絶縁することができるが、エネルギーデバイス２０２からの熱を伝達し、エネルギー蓄積デバイス２０２の複数２００に対し構造的支持を追加する物質の材料組成を有することができる。

[0023]エネルギー蓄積デバイス２０２は、サーマルインサート２１０を介して、細長いスリーブ１００（図１）の輪郭形成内部１０２（図１）と接触することができ、これは、同様に、ブリッジ又は移行構成要素として作用可能である。サーマルインサート２１０の構成は、エネルギー蓄積デバイス２０２から、それらの接続を変更することなく、熱が伝達することを可能にし、溶接ボンド部２０４を含み、一つ又は複数のサーマルインサート２１０が、エネルギー蓄積デバイス２０２に追加またはエネルギー蓄積デバイス２０２から除去可能である。開示内容の実施形態は、様々な動作上および／または熱分散要件に合わせるため、任意の数のサーマルインサート２１０をエネルギー蓄積デバイス２０２と共に使用することができる。代替実施形態において、一部または全部のサーマルインサート２１０は、省略可能であり、エネルギー蓄積デバイス２０２は、他の構成要素および／または構造体に、これらの構成要素および／または構造体と直接接触することによって、熱を伝達することができる。

[0024]図３に着目すると、本願開示内容の実施形態に従う装置３００が示されている。装置３００は、細長いスリーブ１００を含み、輪郭形成内部１０２は、エネルギー蓄積デバイス２０２の複数２００を閉じ込める。例示的実施形態において、図３の左下および右に示されるように、輪郭形成内部１０２は、エネルギー蓄積デバイス２０２の同様に湾曲した外部表面と係合可能である。エネルギー蓄積デバイス２０２は、複数の行に配列可能であり、異なる行の各々は、細長いスリーブ１００の輪郭形成内部１０２と熱的に伝達している。この配置において、各エネルギー蓄積デバイス２０２は、単一エネルギー蓄積デバイス２０２および少なくとも一部の輪郭形成内部１０２の間に位置する他のエネルギー蓄積デバイス２０２を有することなく、直接、細長いスリーブ１００に熱を伝達することができる。例示的実施形態において、図２−図５に示されるように、装置３００の横断面は、６つのエネルギー蓄積デバイス２０２を含むことができ、これらは、２列の３行（すなわち、「２×３」配列）で設けられている。あるいは、エネルギー蓄積デバイスは、他の行／列が３以上のエネルギー蓄積デバイスを含まない任意の数の行／列（例えば、２×２，２×４，２×８，２×１０、２×５０、２×１００など）を含み、各エネルギ−蓄積デバイス２０２が細長いスリーブ１００と接触可能になる。例えば、２×１０配列において、各エネルギー蓄積デバイス２０２は、細長いスリーブ１００と直接接触でき、そこに熱を伝達することができる。動作中、過剰な温度上昇が深刻なリスクではない場合、他の実施形態は、４以上および／または奇数のエネルギー蓄積デバイスを備えた行および列の両方を内部に含むことができる。追加または代替で、エネルギー蓄積デバイス２０２は、慣例的グループの行および／または列を持たない非四辺形および／または複雑なジオメトリでもよく、実質的に直線、円形、五角形、七角形、平行四辺形状、台形、八角形、各エネルギー蓄積デバイスが他のエネルギー蓄積デバイス２０２によって少なくとも一方向で細長いスリーブ１００から分離されない他の種類の配列でもよい。サーマルインサート２１０は、明瞭さと利便性のため、図３−図５から省略されているが、サーマルインサート２１０は、図２の実施例で示されるように、装置３００の一つ又は複数のエネルギー蓄積デバイス２０２の外部表面と接触できることが理解される。

[0025]熱貫流機構３０２は、輪郭形成内部１０２およびエネルギー蓄積デバイス２０２の間に入れることができる。熱貫流機構３０２は、電気的に非伝導性でもよく、実施例として、セラミック材料（例えば、注封材料）、プラスチック、ガス状物質、および／または電気絶縁特性を備えた他の熱伝導性材料を含み得る。本願の他の場所で検討されるように、細長いスリーブ１００は、外部表面１０６に位置する幾つかの熱伝導性フィン１０８に加えて、一つ又は複数のスロット１０４を含むことができ、これらは、結合構成要素３０４を含み、あるいは、結合構成要素３０４を中で受けるように構成されている。スロット１０４は、細長いスリーブ１００の外部表面１０８の側面および／または複数の場所に配置可能である。図３に示されるように、細長いスリーブ１００は、２つのスロット１０４を含むことができ、これらは、互いに対して実質的に垂直の向きに位置し、各スロット１０４は、異なる種類の構成要素および／または異なる向きの構成要素と係合またはインタフェースすることができる。

[0026]結合構成要素３０４は、留め金具、挿入された梁の為のはめ合い係合可能なスロット、フランジ結合、ディスク結合、ネジ結合、流体結合、ダイアフラム結合、ギア結合、ジョイント、ボルト固定、取付けなどのような、２つの構成要素を機械的に結合する為の任意の機械的構成要素を含むことできる。図３の実施例において、結合構成要素３０４の実施形態は、ボルト固定形式で示されている。結合構成要素３０４は、細長いスリーブ１００の任意のスロットおよび／または全てのスロット１０４内部に位置することができる。２つの結合構成要素３０４が図３に例示されているが、所望の数の結合構成要素３０４が、任意の所望の数、あるいは、スロット１０４の組合せで使用可能である。いずれの場合でも、結合構成要素３０４は、熱伝導性材料から構成可能であり、細長いスリーブ１００と同一材料組成を含み、あるいは、異なる材料から構成可能である。他の実施形態において、結合構成要素３０４に要素を結合する為のボルトまたは他の機械的器具は、細長いスリーブ１００、外部固定具および／またはハウジング、レール（例えば、本願では図５に関連して検討される取付レール３１４）のような他の要素、および／または本願で検討された又は装置３００又はエネルギー蓄積デバイス組立体で一般的に使用される他の構成要素を通して伸びることができ、あるいは、他の要素に貼ることができる。

[0027]結合構成要素３０４は、細長いスリーブ１００および／またはスロット１０４に取り付けまたは別の方法で結合される、異なる又は構造的に分離した品目として、図３−図５に例示されているが、他の実施形態が意図される。例えば、結合構成要素３０４は、他の結合構成要素３０４、一つ又は複数の取付レール、又は他の外部構成要素と係合する為に、細長いスリーブ１００および／またはスロット１０４の特定部分または表面として具体化することができる。この代替において、結合構成要素３０４は、表面形式であるが、細長いスリーブ１００および／またはスロット１０４に一体化されてもよく、様々な結合構成要素３０４および／または他の構造体と係合する為に、成形、機械加工、変形等が可能である。この実施形態において、結合構成要素３０４は、一つの表面を与え、この表面が、一つ又は複数の特定軸に沿った、他の構造体および細長いスリーブ１００の、互いに対しての運動を可能にし、水平に対する摺動係合および／またはこれら構成要素の、互いに対しての垂直運動を提供する。実施形態において、結合構成要素３０４は、取付フレーム、ハウジング、および／または他の設置点を用いて、細長いスリーブ１００の摺動係合を与えることができ、細長いスリーブ１００は、設置、除去、修理、整備の為に取付フレームの内外に摺動可能である。

[0028]図４を参照すると、装置３００の他の横断面図が示されている。装置３００は、例えば、一群のエネルギー蓄積デバイス２０２の軸端に位置する構造熱ブリッジ３０５を含むことができる。構造熱ブリッジ３０５は、細長いスリーブ１００内部にエネルギー蓄積デバイス２０２を物理的に固定する為に、細長いスリーブ１００内部から外部構成要素（例えば、熱伝導性フィン１０８）に放熱する為に、一つ又は複数の熱伝導性構成要素を含むことができる。例示実施形態において、構造熱ブリッジ３０５は、熱プレート３０６を含み、あるいは、熱プレート３０６形式でもよく、これが、金属、プラスチック、セラミック材料などのような熱伝導性材料から構成可能である。他の実施形態において、構造熱ブリッジ３０５は、構造熱ブリッジ３０５を細長いスリーブ１００に装着する為に、熱プレート３０６に接続される追加の熱伝導性材料を含むことができる。熱プレート３０６は、幾つかのエネルギー蓄積デバイス２０２の軸端と係合可能であり（すなわち、これらの間に位置する介在要素と共に、或いは、介在要素を有することなく、隣接して配置され、あるいは、物理的に接触され）、細長いスリーブ１００の軸方向の終点に隣接して位置し得る。さらに、構造熱ブリッジ３０５は、熱貫流機構の一部を形成すること、または、熱貫流機構３０２と接触することのように、現在知られた又は後に開発される形式の構造的結合によって、熱貫流機構３０２と熱的に伝達することが可能である。他の実施形態において、構造熱ブリッジは、間に位置する一つ又は複数の熱伝導性要素と共に熱貫流機構３０２の近位にあってもよい。

[0029]図５に着目すると、追加構成要素が含まれる装置３００の他の横断面図が示される。実施形態において、少なくとも一つの熱伝導性フィン１０８が、構造フィン３０８の形式で設けられている。構造フィン３０８は、例えば、他の熱伝導性フィン１０８より大きい、さらに／または特定方向に伸びていることによって、構造的に区別できる。図３−図５に例示されるように、構造フィン３０８は、細長いスリーブ１００の特定表面（例えば、上端部または底部）に位置することができる。より具体的に、構造フィン３０８は、スロット１０４の縁部（すなわち、Ｔスロットの内縁部）と同一方向に伸びることができるので、他の構成要素が構造フィン３０８と接触するとき、構造フィン３０８の端部は、特定の場所で（例えば、細長いスリーブ１００、結合構成要素３０４，および／または任意の構成要素またはそれに装着された構成要素の質量中心で）細長いスリーブ１００の重量を支える。構造フィン３０８は、構造支持体および／または細長いスリーブ１００の為のシールド３１０からの分離装置を設けることができる。シールド３１０は、細長いスリーブ１００の構造フィン３０８および細長いスリーブ１００のそとがわの外部構造体３１２の間に位置することができ、例示実施形態では、エネルギー蓄積デバイス２０２の上方および／または下方に位置し得る。追加または代替で、外部表面１０６の一部分は、構造フィン３０８を間に位置させることなく、直接、シールド３１０と接触することができる。外部構造体３１２は、より大きなエネルギー蓄積デバイス組立体の外部構成要素の形式をとることができ、これらに限定されるものではないが、ハウジング（例えば、ウルトラキャパシタハウジング）、実質的に平坦または円形プレート、ヒートシンク、ショックアブソーバ、電気ケージ、壁、フロア、シーリング、他の細長いスリーブ１００，細長いスリーブ１００を、より大きなフレームに構造的に接続する為の他の組立体がある。

[0030]シールド３１０は、本願の他の場所で検討された一つ又は複数の熱伝導性材料から構成することができ、細長いスリーブ１００と同一の材料組成または異なる材料組成を有してもよい。シールド３１０は、必要であれば、内部に他の熱貫流材料および／または特性を含んでもよい。たとえば、シールド３１０は、構造フィン３０８を通して細長いスリーブ１００から放散される熱を吸収するため、冷媒（例えば、冷却空気または冷却水）を伝達するためのチャネル３１１を内部に含むことができる。シールド３１０は、細長いスリーブ１００の２つの対向側面と接触するものとして図５に例示されているが、本願の開示内容の実施形態に従って、他の配置が可能であることが理解されよう。たとえば、必要であれば、シールド３１０は、細長いスリーブ１００の構造フィン３０８および／または熱伝導性フィン１０８，外部表面１０６の近くの円周に配置可能である。他の実施形態において、シールド３１０は、外部表面１０６、熱伝導性フィン１０８，および／または構造フィン３０８の一部だけを閉じ込め又は一部だけと接触してもよい。更なる他の実施形態において、シールド３１０は、構造フィン３０８または熱伝導性フィン１０８を、細長いスリーブ自体と接触することなく、閉じ込めてもよい。他の実施形態において、図５に示されるように、シールド３１０は、細長いスリーブ１００の上端部で構造フィン３０８と接触するが、細長いスリーブ１００の底部表面と直接接触する。大きな組立体の構造に関連して、シールド３１０は、ケーシング、ハウジング、構造支持体、交換可能なスリーブ、特定用途の為の追加部、および／または細長いスリーブ１００を中で閉じ込めるように適合された他の品目でもよい。

[0031]図５の参照を続けると、取付レール３１４は、結合構成要素３０４に機械的に結合可能である。取付レール３１４は、同様に、外部構造体３１２に細長いスリーブ１００を機械的に結合させることができる。結合構成要素３０４がボルト固定形式である場合、取付レール３１４は、ボルト３１６によって、機械的に結合可能である。ここで、ボルト３１６は、ボルト穴（図示せず）を通して取付レール３１４内部に伸び、結合されるべき結合構成要素３０４と接触する（すなわち、接続され、貼られ、他の方法で固定される）。取付レール３１４および外部構造体３１２の間の機械的接続は、ボルトのような留め金具３１８、ネジ、接着接続、および／または、ハウジング、設置点、他のエネルギー蓄積デバイス組立体などのような特定構造体に取付レール３１４を機械的に接続する為の他種類の器具によって設けることができる。取付レール３０４は、任意の現在知られた又は後で開発される熱伝導性材料から構成可能であり、一例として、金属、セラミック材料、有機材料、および／または他の種類の現在知られた又は後で開発される材料であって、熱を伝達できるものから構成可能である。外部構造体３１２および細長いスリーブ１００に結合されるとき、取付レール３１４は、エネルギー蓄積デバイス２０２から放熱するため、エネルギー蓄積デバイス２０２からの熱を外部構造体３１２に伝導することができる。

[0032]本願の開示内容の実施形態は、幾つかの技術的および商業的利点を提供することができるが、それらの一部は、一例として、本願で検討されている。幾つかのスロットを含める為にハウジングを製造および／または変形すること、さらに／または取付レールのような外部構成要素に結合することは、複数のエネルギー蓄積デバイスからの放熱を強化することができるが、外部ハウジング、構成要素、エネルギー蓄積デバイス、冷却システム等の他の組立体に対して構造的接続を提供する。さらに、本願開示内容の実施形態は、慣例的ハウジングと比較すると、熱的フィンのような多数の放熱構造体を提供することができる。本願開示内容の実施形態は、また、エネルギー蓄積デバイス組立体における振動や他の外力の影響を減少させることができる。

[0033]本願で使用される用語は、特定実施形態を説明するためだけのものであり、開示内容を限定する意図はない。本願で使用されるように、単数形式は、文脈で明らかに意図されない限り、複数形式も同様に含むことが意図されている。さらに理解されることは、「備える」、「含む」という用語は、この明細書で使用されるとき、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を特定するが、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はそれらの群の存在または追加を排除するものではない。

[0034]この明細書は、最良の形態を含む本発明を開示する為に、当業者が本発明を実施すること（装置又はシステムを作成および使用すること、任意の組み込まれた方法を実行することを含む）を可能にする為に、実施例を使用している。特許可能な範囲の発明は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に想起される他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例は、それらが請求項の文言と異ならない構造的要素を有する場合、または、それらが、請求項の文言から現実的でない差異を持つ均等な構造的要素を含む場合、当該請求項の範囲にあることが意図される。

Claims (20)

1. 複数のエネルギー蓄積デバイスの各々を閉じ込めるように構成された輪郭形成内部を有し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された細長いスリーブと、
   前記細長いスリーブの外部表面に配置され、前記スリーブの長さにわたって延びる少なくとも一つのスロットであって、各スロットは、前記細長いスリーブの対向する軸方向の端部の間で連続して延び、各々が前記細長いスリーブにそれぞれの取付レールを機械的に結合する複数の結合構成要素を受けるように構成された、少なくとも一つのスロットと、
   を備える装置。
2. 一対の隣接したエネルギー蓄積デバイスの一端と係合する少なくとも一つの熱プレートを含む構造熱ブリッジを更に備え、物理的に前記複数のエネルギー蓄積デバイスを固定し、そこからの熱を熱的に伝達する、請求項１に記載の装置。
3. 前記少なくとも一つのスロットは、複数の取付レールに前記細長いスリーブを機械的に結合させるために内部に複数の結合構成要素を保持するように形成される、請求項１に記載の装置。
4. 前記少なくとも一つのスロットは、内部に前記結合構成要素を係合するように形成される、請求項１に記載の装置。
5. 前記細長いスリーブの前記外部表面から延びる複数の熱伝導性フィンを更に備え、少なくとも一つの前記複数の熱伝導性フィンが、前記少なくとも一つのスロットおよび前記細長いスリーブの前記軸方向の長さと実質的に平行に延びる、請求項１に記載の装置。
6. 前記細長いスリーブの構造フィンと前記細長いスリーブの外側に位置する外部構造体との間に位置する熱伝導性シールドを更に備える、請求項５に記載の装置。
7. 前記少なくとも一つのスロットは、一対のスロットを含み、前記一対のスロットは、前記細長いスリーブの対向する外部表面に配置される、請求項１に記載の装置。
8. 前記結合構成要素は、熱伝導性材料から構成される、請求項１に記載の装置。
9. 前記細長いスリーブおよび前記複数のエネルギー蓄積デバイスの間に入れられる熱貫流機構を更に備える、請求項１に記載の装置。
10. 前記複数のエネルギー蓄積デバイスは、複数の列に配置され、前記複数の列の各々は、前記細長いスリーブの前記輪郭形成の内部と熱的に伝達する、請求項１に記載の装置。
11. 複数のエネルギー蓄積デバイスの各々の湾曲表面を閉じ込め、前記湾曲表面と係合するように構成された輪郭形成の内部を有し、少なくとも一部が熱伝導性材料から構成される、細長いスリーブと、
    前記細長いスリーブの外部表面に配置され、前記スリーブの長さにわたって延びる、少なくとも一つのスロットと、
    複数の結合構成要素であって、各々の結合構成要素は、前記少なくとも一つのスロット内部に配置され、内部にそれぞれの取付レールを受け、前記取付レール及び前記結合構成要素は、前記複数のエネルギー蓄積デバイスからの熱を伝導し、外部構造体を前記細長いスリーブと機械的に結合させる、前記結合構成要素と、
    を備える装置。
12. 前記複数のエネルギー蓄積デバイスを物理的に固定し、そこからの熱を熱的に伝達するため、一群の隣接したエネルギー蓄積デバイスの一端と係合する少なくとも一つの熱プレートを含む構造熱ブリッジを更に備える、請求項１１に記載の装置。
13. 前記少なくとも一つのスロットは、実質的にＴ形状スロットを備える、請求項１１に記載の装置。
14. 前記細長いスリーブの前記外部表面に配置される追加スロットを更に備え、前記追加スロットは、前記少なくとも一つのスロットの延びる方向に関して実質的に垂直の向きを有する、請求項１３に記載の装置。
15. 前記細長いスリーブの前記外部表面から延び、前記外部構造体に接触する複数の熱伝導性フィンを更に備える、請求項１１に記載の装置。
16. 前記結合構成要素は、ボルト固定具を備える、請求項１１に記載の装置。
17. 前記少なくとも一つのスロットは、一対のスロットを含み、前記一対のスロットは、前記細長いスリーブの対向する外部表面に配置される、請求項１１に記載の装置。
18. 前記結合構成要素は、熱伝導性材料から構成される、請求項１１に記載の装置。
19. 前記細長いスリーブおよび前記複数のエネルギー蓄積デバイスの間に入れられる熱貫流機構を更に備える、請求項１１に記載の装置。
20. 軸方向に整列された複数のエネルギー蓄積デバイスであって、各々が、湾曲外部表面を有し、すぐに隣接したエネルギー蓄積デバイスは、溶接接合部で互いに接続される、複数のエネルギー蓄積デバイスと、
    長さと輪郭形成の内部を有し、複数のエネルギー蓄積デバイスを閉じ込め、前記複数のエネルギー蓄積デバイスの前記湾曲外部表面と係合し、少なくとも一部が熱伝導性材料で構成された、細長いスリーブと、
    前記細長いスリーブの外部表面に配置され、前記スリーブの長さにわたって延びる、少なくとも一つのスロットと、
    各々が前記少なくとも一つのスロットの内部に配置された複数の結合構成要素と、
    前記結合構成要素の各々と機械的に接合される取付レールであって、前記複数のエネルギー蓄積デバイスからの熱を、前記取付レールを通って前記細長いスリーブと機械的に結合された外部構造体に伝導する前記取付レールと、
    を備える装置。

Images