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KR101941678B1 - 배치 스페이서, 그 스페이서를 이용한 에너지 저장 모듈 및 그 모듈을 조립하는 방법 - Google Patents

배치 스페이서, 그 스페이서를 이용한 에너지 저장 모듈 및 그 모듈을 조립하는 방법 Download PDF

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KR101941678B1
KR101941678B1 KR1020147024875A KR20147024875A KR101941678B1 KR 101941678 B1 KR101941678 B1 KR 101941678B1 KR 1020147024875 A KR1020147024875 A KR 1020147024875A KR 20147024875 A KR20147024875 A KR 20147024875A KR 101941678 B1 KR101941678 B1 KR 101941678B1
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electrical energy
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갈 로랑 르
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블루 솔루션즈
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Abstract

본 발명은 에너지 저장 모듈 내에, 직렬로 연결되는 슈퍼 커패시터 또는 울트라 커패시터와 같은 전기 에너지 저장 소자(3)의 위치를 잡기 위한 배치 스페이서(7, 9)에 관한 것이고, 스페이서는 제1 지지부(6)와, 제1 지지부(6)에 대해 림(71)을 형성하기 위한 제2 지지부(71)를 포함하고, 스페이서(7)의 제2 부분(71)의 자유 단부에서 적어도 하나의 내장 리세스를 포함하고, 전기 절연 소재로 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

배치 스페이서, 그 스페이서를 이용한 에너지 저장 모듈 및 그 모듈을 조립하는 방법{POSITIONING SPACER, ENERGY STORAGE MODULE USING SAID SPACER AND METHOD FOR ASSEMBLING THE MODULE}
본 발명은 에너지 저장 모듈 내에 전기 에너지 저장 소자의 위치를 잡기 위한 배치 스페이서(positioning sapcer)에 관한 것이다.
이들 전기 에너지 저장 소자들은, 예컨대, 각각 통상적으로 각 소자당 1패러드(farad) 이상의 상당한 패러드 용량을 가지는 울트라 커패시터, 또는 슈퍼 커패시터들이다.
종래 기술에서, 에너지 저장 모듈은 보통 직렬로 연결되고, 금속 소재로 이루어진 강성의 기계적인 외장재(envelope)로 구성된 케이스 내에 배치되며, 다른 소자들에 연결된 많은 컨덕터들과 평형 전자 카드(balancing electronic card)를 포함하는 여러 에너지 저장 소자들을 포함한다. 이상적으로 최소 중량을 가지며, 전기 절연되고, 상당한 기계적 응력을 지지하고, 또한 열을 방출해야 하는 이러한 모듈에 대한 많은 파라미터들이 최적화되어야 한다.
모듈에 대해서는 예컨대, FR-A-2 916 306호 및 FR-A-2 915 626호 공보에 개시되어 있다.
에너지 저장 시스템의 성능과 관련하여 근간을 이루는 것들 중 하나는 부피당(W.h/l) 또는 중량 당(W.h/kg)의 에너지 밀도이다. 따라서 시스템은 최대한 가벼우며 최대한으로 부피가 제한되어야 한다.
그런데 이들 시스템은 전압 레벨에 도달하거나 과전압의 높은 레벨에 도달할 수 있다. 그래서 네트워크들(고압/저압)을 서로로부터 절연시키는 것이 필요하다.
또한, 에너지 저장 소자들은 작동시 열을 발생한다. 이 열은 시스템의 최적의 작동을 위해서 방출되어야 한다. 에너지 저장은 화재 발생원이 될 수 있고, 기존 화재의 전파를 촉진할 수 있다. 이상적으로, 에너지 저장 소자의 모듈화에 사용되는 소재들은 높은 내화성의 요구에 상응할 수 있어야 한다.
에너지 저장 소자는 특별한 사용 위치를 필요로 하지 않는다. 그래서 에너지 저장 소자의 모듈화는, 동일한 성능 수준 하에서 상이한 위치에서 시스템을 사용할 수 있어야 한다는 점에서 보면, 제한적이 되어서는 안 된다.
끝으로, 이들 시스템의 산업화가 더욱 용이해지도록, 부재들의 수를 감소시키는 것이 바람직하며, 조립 작업의 단순화, 부재들의 비용을 낮추는 것, 그에 따라 최종 제품의 성능(디자인의 튼튼함)의 변경 없이 부재들의 구조적인 불완전성을 어느 정도 흡수하는 디자인이 선호되며, 작업자에 의존적이지 않은 제품 품질이 필요하다.
위에 설명한 문제들은 에너지 저장의 일반적인 문제에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 더 구체적으로는 내화성의 억제력과 다수 위치들에서의 사용을 확보하면서 모든 전기적 성능과 열적인 성능 모두를 모듈에 집중시키는 것이다. 따라서, 모듈은 그의 측 방향 면들 중 하나 위에 설치되는 경우에 사용될 수 있어야 한다.
위에 설명된 종래 기술의 모듈에서, 모듈의 디자인은 절연 부재들이 접합되는 영역들이 튼튼하지 못하다. 실제로, 모듈의 전기 절연에는 많은 라이닝 부재들의 존재를 필요로 하며 이들 부재들을 조립하는 작업은 정밀한 작업인데, 그 작업이 잘못되면, 상기 부재들의 접합부에 갭 또는 간극들이 형성되고, 이로 인해 장력 하의 활성 부분(탄성 중합체 소재로 덮인 모듈의 벽)이 접지 부분들에 대해 충분하지 않은 거리에 설치되어 단락의 위험성이 증가한다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 결점들을 제거하는 배치 스페이서, 에너지 저장 모듈 및 모듈 조립 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 위하여, 본 발명의 제1 목적은, 전기 에너지 저장 모듈 내에 전기 에너지 저장 소자들의 위치를 잡기 위한 배치 스페이서에 있어서, 제1 지지부와, 제1 지지부에 대해 림을 형성하기 위한 제2 지지부를 포함하며, 그의 제2 부분의 자유 단부에서 적어도 하나의 내장 리세스를 포함하며, 전기 절연 소재로 제조되는 것을 특징으로 하는 배치 스페이서에 의해 달성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서는 바람직하게 제1 및 제2 부분들이 제로가 아닌 각도, 특히 수직을 형성할 수 있도록 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서는 특히 제1 및 제2 부분들이 서로 제로가 아닌 각도를 형성하거나 또는 이들 두 부분들의 계면에 변형 영역(예컨대 얇아진 영역과 같은 접힘 영역)을 포함할 수 있다(제1 및 제2 부분들은 스페이서의 제조 과정 중에 동일 평면에 있으나, 스페이서가 모듈에 장착하는 동안 스페이서가 변형됨).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 부분은 제1 부분에 연결된다. 일 실시예에 따르면, 제2 부분은 제1 부분과 단일 블록이다.
본 발명의 제2 목적은, 적어도 하나의 제1 벽과, 제1 벽에 인접한 적어도 하나의 제2 벽을 포함하고, 외벽들을 가지는 외부 케이스를 포함하며, 벽들은 전기 에너지 저장 소자들이 내장되는 내부 공간을 한정하는 구성으로 된, 에너지 저장 모듈에 있어서, 모듈은 제1 벽과 적어도 하나의 인접한 제2 벽에 대해 전기 에너지 저장 소자의 적어도 일부의 위치를 잡기 위한, 상기 기재한 것과 같은 적어도 하나의 배치 스페이서를 포함하고, 스페이서의 제1 부분은 적어도 하나의 제1 벽에 대한 배치를 확보하고, 상기 스페이서의 제2 부분은 적어도 하나의 제2 벽에 대한 배치를 확보하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈에 의해 달성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제2 벽은 제1 벽에 일반적으로 실질적으로 수직이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 부분은 특히 제1 벽에 대해 지지되도록 구성되고(직접 또는 또 다른 부재를 개재할 수 있음), 제2 부분은 제2 벽에 대해 지지되도록 구성된다.
본 발명의 제3 목적은, 상기 설명된 바와 같은 모듈의 조립 방법에 대한 것으로, 각 스페이서의 제1 부분이 소자들의 위 또는 아래에 배치되고 스페이서의 제2 부분이 저장 소자의 길이 방향에 평행인 평면에 따라 세트 외부에서 측 방향으로 연장하도록, 전기 에너지 저장 소자와 적어도 하나의 스페이서를 포함하는 세트를 형성하는 단계, 라이닝 밴드의 에지가 스페이서의 제2 부분의 리세스에 설치되고, 상기 밴드가 상기 소자들에 고정되도록, 상기 세트를 제2 라이닝 부재를 구성하는 라이닝 밴드에 의해 에워싸는 단계, 벽들이 상기 라이닝 밴드에 접하도록 상기 케이스의 적어도 제2 벽들을 소자 위에서 조립하는 단계를 포함하여 달성된다.
본 발명은 이제 첨부 도면들을 참조하여, 단순히 비 제한적인 예로서 제공되는 이하의 상세한 설명을 통해 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 최종 조립 상태의 모듈 일부의 개략적인 단면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 최종 조립 상태의 모듈의 개략적인 분리 사시도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 최종 조립 상태의 모듈 외부의 개략적인 단면도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모듈에 존재하는 링의 개략적인 사시도이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모듈에 존재하는 베이스 부분의 개략적인 평면도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모듈에 존재하는 베이스 부분의 개략적인 평면도이고,
도 7은 도 6에 따른 베이스 부분의 개략적인 사시도이고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 모듈의 내부 부분 분리 사시도이고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 최종 조립 상태의 모듈 일부의 개략적인 사시도이고,
도 10은 도 2의 본 발명의 실시예에 따른 모듈의 개략적인 분리 사시도이고,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 최종 조립 상태의 모듈 일부의 개략적인 단면도이다.
도 1 내지 도 11에서, 전기 에너지 저장 모듈 내에 전기 에너지 저장 소자들의 위치를 설정하기 위한 배치 스페이서(7 및/또는 9)들이 제공된다. 스페이서는 제1 지지 부분(6; 92)과, 제1 지지 부분(6; 92)에 대해 림(71, 91)을 형성하는 제2 지지 부분(71, 91)을 포함한다. 배치 스페이서(7)는 그의 제2 부분(71, 91)의 자유 단부에서 적어도 하나의 수용 리세스(72, 93)를 포함하며, 스페이서는 전기 전도성인 소재로 제조된다.
이하의 실시예들은 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스페이서(7 및/또는 9)는 닫힌 스페이싱 링(7, 9)을 구성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 부분은, 제2 부분(71, 91)에 의해 적어도 부분적으로 경계 지어지는 외부 컨투어에 의해 한정되는 소재의 실질적으로 평평한 층(60; 92)이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 부분(71, 91)은 서로 연결되지 않은 여러 부분들을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 부분이 외부 컨투어에 의해 한정되는 층(60)이면, 제 2부분은 제 1 부분의 전체 윤곽 테두리에 접하도록 구성되어 보다 나은 절연을 보장하는 부분 또는 부분들에 해당한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 부분(71, 91)은 제1 부분(6; 92)에 실질적으로 수직을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서의 제1 부분은 소자들이 서로 일정한 거리를 유지하도록, 적어도 하나의 핀(602)을 포함하고, 이로써 다른 소자들은 서로에 대해 전기 절연된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제1 벽(21, 22)과, 제1 벽(21, 22)에 인접한 적어도 하나의 제2 벽(23, 24, 25)을 포함하고, 외벽(21, 22, 23, 24, 25, 26)들을 가지는 외부 케이스(2)를 포함하며, 벽(21, 22, 23, 24, 25, 26)들은 전기 에너지 저장 소자(3)들이 내장되는 내부 공간을 한정하는 구성으로 된, 에너지 저장 모듈에 있어서,
상기 모듈은 상기 제1 벽(21, 22)과, 인접한 상기 제2 벽(23, 24, 25)에 대해 상기 전기 에너지 저장 소자(3)의 적어도 일부의 위치를 잡기 위한, 상위에 기재된 적어도 하나의 배치 스페이서(7; 9)를 포함하고, 상기 스페이서의 상기 제1 부분(6; 92)은 적어도 하나의 제1 벽(21, 22)에 대한 배치를 확보하고, 상기 스페이서의 제2 부분(71, 91)은 적어도 하나의 제2 벽(23, 24, 25)에 대한 배치를 확보하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 벽(21, 22)에 인접한 적어도 하나의 제2 벽(23, 24, 25)은 제1 벽에 실질적으로 수직을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서의 제1 부분(6; 92)은 적어도 하나의 제2 벽(21, 22)에 대하여 지지된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서의 제2 부분(71, 91)은 적어도 하나의 제2 부분(23, 24, 25)에 대하여 지지된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈은 제1 벽(21)과 전기 에너지 저장 소자(3) 사이에 위치하는 모듈의 제1 벽(21)을 적어도 부분적으로 덮기 위하여, 전기 절연 소재로 제조된 제1 라이닝 부재(60)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 라이닝 부재(60)는 전기 에너지 저장 소자(3)에 의하여 방출된 열을 제1 벽(21)을 향하여 발산하도록 열 전도성 소재로 제조되고, 제1 벽(21)에 실질적으로 평행으로 연장하는 열 방출 및 전기 절연 부재(60)이다. 대신에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배치 스페이서는 또한 본 발명에 따라 모듈의 라이닝 부재에 연결될 수 있다(모듈이 클리핑 등에 의해 최종 상태에 있는 경우에, 압축에 의함).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열 방출 및 전기 절연 부재(60)는 적어도 하나의 스페이서(7)의 제1 부분(6)에 의해 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 림(71)은 부재(60)의 컨투어의 적어도 일 부분에 인접한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈은 제2 벽(23, 24, 25)과 전기 에너지 저장 소자(3) 사이에 위치하는 모듈의 적어도 하나의 제2 벽(23, 24, 25)을 적어도 부분적으로 덮도록 구성되는, 전기 절연 소재로 제조되는 적어도 하나의 제2 라이닝 부재(8)를 포함하며, 적어도 하나의 스페이서의 리세스(72, 93)들은 제2 라이닝 부재(8)의 에지(81, 87)를 내장하도록 작용한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 라이닝 부재(8)는 적어도 리세스(72, 93) 내에 내장된 그의 에지(81, 87)에서 압축성 소재로 제조되어, 라이닝 부재의 스페이서에 대한 유지를 보장한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 리세스는 시간이 지남에 따라 절연성을 유지하기 위한 압축성 소재의 압축률의 한계가 초과되지 않도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 리세스의 두께(제2 부분의 수직 방향에 따라)는 1mm와 4mm 사이, 특히 2mm와 3mm 사이에서 선택된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 리세스는 제2 부분의 전체 또는 단지 일부에 걸쳐 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제2 라이닝 부재(8)는, 모든 전기 에너지 저장 소자(3)의 둘레에 감기고, 이들 전기-에너지 저장 소자(3)에, 특히 접착제에 의해 고정된 밴드에 의해 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배치 스페이서는 하우징 리세스(72, 93)의 단부를 한정하고 제2 부분(71; 91)의 자유 단부로부터 일정 거리에 배치되는 적어도 하나의 정지부(75)를 포함한다. 이 정지부는 특히 제2 벽에 수직을 형성한다. 그러한 정지부에 기인하여, 고-성능의 전기 절연과 단순한 장착이 보장될 수 있다. 실제로, 라이닝 부재를 제 위치에 유지하는 것이 효과적으로 보장되고 모듈 위에 제2 라이닝 부재의 배치는 단순화되는데, 케이스의 벽들의 접합부에서 갭을 남기지 않고 제2 라이닝 부재(포옴)를 조작자가 배치하는 것이 정지부에 의해 더욱 용이하기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 정지부는 리세스의 크기의 전부 또는 일부에 걸쳐 연장하는 벽에 의해 구성되거나 또는 리세스의 전체 크기에 걸쳐 분포된 복수의 정지 벽들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이들 정지 벽들은 같은 평면에 있으며 갭들에 의해 분리된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서는 닫힌 스페이싱 링(7, 9)을 구성하며, 이 스페이서를 형성하는 링(7, 9)은 복수의 중첩된 전기 에너지 저장 소자(3)들을 에워싸도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 두 개의 인접한 정해진 소자(7, 9)들 사이의 계면에서 링(7, 9)은, 제2 벽(23, 24, 25)에 대해 스페이서를 국부적으로 펼치고 두 개의 결정된 인접 소자들의 컨투어를 따르도록 구성된 적어도 하나의 립(96)을 포함한다. 따라서, 스페이싱 링은 소자들에 부착되어 있으며, 이로써 소자들과 케이스 벽의 접촉을 피할 수 있으며 제 위치에 배치하는 것이 더욱 용이해진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부 케이스(2)는 제2 면들로 표시되는, 평행육면체(parallelepiped)의 4개의 다른 면(23, 24, 25, 26)들에 인접해서, 케이스(2)의 최대 면적의 면들을 구성하는 두 개의 제1 면(21, 22)들을 포함하는 평행육면체의 일반적인 형상을 가지며, 스페이서로서 적어도 하나의 제1 스페이서(7)가 구비되며, 그의 제1 부분(6)은 상기 제1 벽(21, 22)을 형성하는 두 개의 제1 면(21, 22)들 중 하나에 대해 지지되고, 상기 제2 부분은 상기 적어도 하나의 제2 벽(23, 24, 25)을 형성하는 상기 제2 면(23, 24, 25)들의 적어도 하나에 대해 지지된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제2 스페이서(9)가 스페이서로서 구비되고, 그의 제1 부분(92)은 상기 케이스(2)의 또 다른 제1 벽(22)을 형성하는 다른 제1 면(22)에 대해 지지되고, 그의 제2 부분(91)은 상기 적어도 하나의 제2 벽(23, 24, 25)을 형성하는 제2 면(23, 24, 25) 중 적어도 하나에 대해 지지된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈은,
제1 스페이서의 제1 부분(6)이, 전기 절연 소재로 제조되고, 전기 에너지 저장 소자(3)와 상기 제1 벽(21) 사이에 배치되는 모듈의 상기 제1 벽(21)을 적어도 부분적으로 덮도록 구성되며, 상기 전기 에너지 저장 소자(3)에 의해 방출된 열을 이러한 제1 벽(21)을 향하여 방출하기 위하여 상기 제1 벽(21)에 실질적으로 평행으로 연장하고 열 전도성 소재로 제조된, 열 방출 및 전기 절연 부재(60)인 제1 라이닝 부재(60)에 의해 구성되는 하나의 제1 스페이서(7), 및 스페이서 링을 형성하는 하나의 제2 스페이서(9)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈은 모듈의 두 개의 대향하는 벽들, 예컨대, 특히 최대 면적의 두 개의 벽들을 연결하기 위하여 케이스를 관통하여 지나가는 적어도 하나의 기계적인 보강재(212)를 포함한다.
이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(7; 9)는 기계적인 보강재를 수용하기 위한 적어도 하나의 개구(603)와 예컨대, 더 구체적으로는 그의 제1 부분(71; 91)에서 개구의 컨투어를 한정하는 실린더(604)를 포함할 수 있다. 이로써 기계적인 보강재 레벨에서 전류 누설을 피한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배치 스페이서 그리고 선택적으로, 방출 부재는 탄성 중합체 소재, 예컨대, EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔 모노머)로 제조된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 벽의 외면(210)은 적어도 하나의 보충적인 열 방출 부재(211)에 접한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈은 외부로부터 접근할 수 있는 전기 터미널(electrical terminal)(4, 5)들과, 이들 전기 터미널(4, 5)들 사이에 전기 에너지 저장 소자(3)를 구비한 전기 회로를 형성하도록 제공된 전기 연결 수단(35)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 위에 설명된 바와 같은 모듈의 조립 방법이 제공되는데, 이 방법은,
각 스페이서의 제1 부분(6, 92)이 소자(3)의 위 또는 아래에 배치되고, 상기 스페이서(7, 9)의 제2 부분(71, 91)이 저장 소자(3)의 길이 방향(L)에 평행인 평면에 따라 상기 세트 외부에서 측 방향으로 연장하도록, 전기 에너지 저장 소자(3)와 적어도 하나의 스페이서를 포함하는 세트를 형성하는 단계,
라이닝 밴드(8)의 에지(81)가 상기 스페이서(7, 9)의 제2 부분(71, 91)의 리세스(72, 93)에 설치되고, 상기 밴드가 상기 소자들(3)에 고정되도록, 상기 세트를 제2 라이닝 부재(8)를 구성하는 라이닝 밴드(8)에 의해 에워싸는 단계, 및
상기 벽들이 상기 라이닝 밴드(8)에 접하도록 상기 케이스(2)의 적어도 제2 벽(23, 24, 25, 26)들을 상기 소자(3) 위에서 조립하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 밴드는 예컨대 접착제에 의해 소자(3)에 고정된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 라이닝 밴드(특히 포옴(foam))는 스페이서의 배치 정지부(75)에 대해 정지부로서 설치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(7)의 제1 부분이 층(60)이면, 소자(3)는 이 층(60) 위에 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서가 스페이싱 링(9)을 형성하면, 소자(3)들은 스페이서(9)에 의해 둘러싸인다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서(7, 9)는 또한 소자(3)들의 각 단부(31, 32)에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 부분(71, 91)은 제1 부분(6, 92)에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 부분(71, 91)은 제1 부분(6, 92)과 단일 블록이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장 모듈이 제공되는데, 적어도 하나의 제1 벽(21)과, 제1 벽(21)에 인접한 적어도 하나의 제2 벽(23, 24, 25)을 포함하고, 외벽(21, 22, 23, 24, 25, 26)들을 가지는 외부 케이스(2)를 포함하며, 상기 벽(21, 22, 23, 24, 25, 26)들은 전기 에너지 저장 소자(3)들이 내장되는 내부 공간을 한정하는 구성으로 된, 제1 벽(21)에 실질적으로 평행으로 연장되는 적어도 하나의 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)가 전기 에너지 저장 소자(3)에 의해 방출된 열을 이러한 제1 벽(21)을 향하여 방출하도록 제1 벽(21)과 전기 에너지 저장 소자(3) 사이에 삽입 설치된 에너지 저장 모듈에 있어서,
제2 벽(23, 24, 25)의 일부에 대해 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)에 대해 가로질러 돌출 연장하는 접촉 림(71)을 포함하는 배치 스페이서(7)가 전기 절연 소재로 제조되고, 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)의 컨투어의 적어도 일부에 접하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이서는 제1 열 방출 부재(60)의 컨투어의 적어도 일부에 고정된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈은 외부로부터 접근 가능한 전기 터미널(4, 5)들과, 전기 에너지 저장 소자(3)와 이들 전기 터미널(4, 5)들 사이에 전기 회로를 형성하도록 제공되는 전기 연결 수단(35)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배치 스페이서(7)와 제1 열 방출 부재(60)는 상기 전기 절연 소재의 단일 블록이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배치 스페이서(7)는 후자에 중첩된, 예컨대, 연결되는 제1 열 방출 부재(60)로부터 분리된 부재이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배치 스페이서(7)는 제1 부재(60)의 전체 컨투어에 고정된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배치 스페이서(7)는 서로 인접한 세 개의 측 방향 제2 벽(23, 24, 25)들에 대향하는 제1 열 방출 부재(6)의 컨투어의 일부에 고정된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배치 스페이서(7)는 림(71) 위에 제2 벽(23, 24, 25)과 소자(3) 사이에 배치된 전기 절연 소재로 제조된 제2 라이닝 부재(8)의 에지(81)를 내장하도록 작용하는 적어도 하나의 리세스(72)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 리세스(81)는 제2 벽(23, 24, 25)을 향한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 벽(23, 24, 25)과 접촉하여 작용하는 림(71)의 외부 측면(710)에 대해 후방으로 배치되는 부분에 의해 한정되어, 리세스(81)는 제2 벽(23, 24, 25)과 이 부분 사이에 제2 라이닝 부재(8)의 에지(81)를 내장한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈은 여러 벽(23, 24, 25)들과 이들 벽(23, 24, 25)들을 대향하여 배치되는 소자(3)들 사이에 공통인 스페이싱 링(9)을 포함하며, 이 링(9)은 배치 스페이서(7)로부터 멀리, 이들 소자(3)들의 둘레로 이러한 여러 소자(3)들의 영역 위에 지지된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이싱 링(9)은 상기 벽(23, 24, 25)들에 대해 그들의 말단 리지의 일부를 포함하는 상기 소자(3)의 상기 영역에 대해 공통으로 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스페이싱 링(9)은 상기 소자(3)들의 상기 영역에 배치된 두 개의 인접 측면들에 대해 두 개의 인접하는 지지 림(91, 92)들을 포함하며, 인접 림(91, 92)들과 인접 측면들은 그들 사이에 제로가 아닌 각도를 형성한다.
도면들에서, 제1 벽(21)과, 이러한 제1 벽(21)에 인접한 적어도 하나의 제2 벽(23, 24, 25, 26)들은 외벽들로 제공된다. 외부 케이스(2)가 도 2에 도시된 실시예에서 조립되면, 예컨대, 이 케이스는, 두 벽들 중 평행사변형의 더 넓은 면적을 제1 벽(21)으로 하며, 제 1벽(21)과 이러한 제1 벽(21)에 인접하고 서로 인접하는, 평행육면체의 네 개의 다른 벽들에 의해 형성되는 네 개의 제2 벽(23, 24, 25, 26)들과, 벽(21)에 대향하고 모듈(1)의 최종 조립 상태에서 벽(23, 24, 25, 26)들에 인접하는 최대 면적의 다른 벽인 벽(22)에 의해 평행육면체의 일반적인 형상을 가진다(벽(22)은 도 2의 다른 벽(21, 23, 24, 25, 및 26)들과 분리되어 도시되나, 물론 최종 조립 상태에서는 이들에 고정된다). 이하에서는 제1 벽(21)은 하부 벽(21)으로 불리고, 벽(22)은 상부 벽으로 불리고, 벽(23, 24, 25, 26)들은 측벽들로 불린다. 그러나 물론, 모듈(1)은 최종 조립 상태에서 어떤 벽(21, 22, 23, 24, 25, 26)들도 바닥으로 놓이게 배치될 수 있다.
케이스(2)는 외부로부터 접근할 수 있는 전기 터미널(4, 5)들을 포함한다. 전기 연결 수단은 터미널(4, 5)들 사이에 전기 에너지 저장 소자(3)를 구비한 전기 회로를 형성하기 위하여 제공된다. 벽(21, 22, 23, 24, 25, 26)들은 전기를 흐르게 하며 예컨대 금속이다. 이들 벽(21, 22, 23, 24, 25, 26)들은 예컨대 동일한 전기 전위, 예컨대, 전기적인 접지로 설정된다. 절연 부재들이 예컨대 터미널들이 관통하여 통과하는 측 방향 벽(26)으로부터 이들 터미널(4, 5)들을 절연하기 위하여 터미널(4, 5)들 둘레에 구비되며, 벽(26)은 터미널(4, 5)들과 이들 절연 부재들이 통과하도록 두 개의 홀(41, 51)들을 가진다. 터미널(4, 5)들은 케이스(2)의 외부로부터 접근할 수 있으므로, 외부 회로에 전기 터미널들을 연결할 수 있다.
전기 에너지 저장 소자(3)는 예컨대 각각 1 패러드와 같거나 더 큰 값의 개별 용량을 가지는 울트라 커패시터들이다. 모듈(1)은 터미널(4, 5)들을 통해 전기 에너지가 충전되고 방전될 수 있다. 물론, 모듈(1)은 충전 및/또는 방전을 위하여, 및/또는 외부와의 다른 통신 접속 및/또는 외부를 통한 제어 및/또는 외부로부터의 파라미터들의 모니터링을 위하여 외부로부터 접근할 수 있는 다른 전기 터미널들을 포함할 수 있다.
이들 전기 에너지 저장 소자(3)는 예컨대 연결 수단에 의해 직렬로 연결된다. 각각의 전기 에너지 저장 소자(3)는 예컨대 두 개의 전기 연결 터미널들을 가진다. 각 소자(3)는 예컨대 제1 벽(21)을 향하는 제1 하부 면(31)과 이 하부 면(31)으로부터 전환되고 벽(22)을 향하는 또 다른 면(32)을 가진다. 전기 에너지 저장 소자(3)의 제1 연결 터미널들은 예컨대 제1 면(31) 위에 배치되고, 반면에 전기 에너지 저장 소자(3)의 제2 연결 터미널은 예컨대 그의 제2 면(32)에 배치된다. 도면들에서, 각 소자(3)는 그의 면(31 및 32)들 사이에 일반적인 원형의 원통 형상을 가진다. 소자(3)들은 케이스(2) 내에 나란히 배치된다. 소자(3)들의 회전축은 예컨대 실질적으로 평행이다. 도시되지 않은 변형례에서, 전기 에너지 저장 소자들은 다른 형상, 예컨대, 평행육면체, 정사각형, 타원형, 육각형 등의 다른 형상일 수 있다.
도면들에 도시된 실시예에서, 회전축들이 케이스(2)의 하부 및 상부 벽(21, 22)들에 수직을 형성하도록 전기 에너지 저장 소자(3)가 배치된다.
연결 수단은 예컨대 전기를 흐르게 하고 쌍으로 면(31)을 연결하는 금속 연결 링크(35) 및 소자(3)들의 면(32)을 쌍으로 연결하는 다른 링크(35)에 의해 형성된다. 링크들은 일반적으로 소자(3)의 면들 위에 용접된다.
도 1 내지 도 10에 도시된 실시예가 이하에서 설명되며, 여기서 제1 배치 스페이서(7)의 제1 부분(6)은 제1 벽(21)과 에너지 저장 소자(3) 사이에 삽입된 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)에 의해 형성된 제1 라이닝 부재(60)이다.
실제로, 전기 에너지 저장 소자(3)는 바람직하게는, 도 2에 도시된 길이 방향(L)에 평행인 그들의 회전축에 따라 열을 전달하므로 전기 에너지 저장 소자(3)의 축방향 냉각은 이 방향(L)을 가로지르는 냉각보다 더 효과적이다. 전기 에너지 저장 소자(3)의 제1 벽(21)과의 열 접촉이 소자(3)들과 모듈(1)의 외측 사이의 열 교환 면의 증가에 의해 전기 에너지 저장 소자(3)의 냉각을 향상시킨다.
제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)는 전기 절연 소재로 제조되고 열을 전도한다.
제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)는 소자들에 의해 방출된 열을 이러한 제1 벽(21)을 향하여 발산하기 위하여 제1 벽(21)에 실질적으로 평행으로 연장한다.
최종 조립 상태에서, 전기 에너지 저장 소자(3)와 제1 부재(60)를 포함하는, 조립된 보조 세트(100)는 케이스(2)에 배치되고, 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)는 에너지 저장 소자(3)에 접하고 또한 에너지 저장 소자(3)에 의하여 방출된 열을 이러한 제1 벽(21)을 향하여 발산하기 위하여 제1 벽(21)과 접한다.
일 실시예에 따르면, 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)는 예컨대 소자(3)들과 제1 벽(21) 사이로 연장하고 적어도 소자(3)에 대향하여 연장하는 층(60)을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제1 벽(21)의 외면(210)은 적어도 하나의 보충적인 열 방출 부재(211)에 접촉한다. 일 실시예에 따르면, 보충적인 열 방출 부재(211)는 예컨대 핀들을 포함하거나 또는 보다 일반적으로, 외부를 향하여 열을 방출하도록 면(21)의 표면에 대해 대기와의 접촉 면을 증가시키기 위한 장치를 포함한다.
제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)는 예컨대 변형가능한 소재로 제조된다. 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)는 예컨대 EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔-모노머)과 같은 탄성 중합체 소재로 제조되고, 예컨대 1012ohm.cm보다 큰, 예컨대 바람직하게 1014ohm.cm 보다 더 큰 저항률을 가진다.
제1 배치 스페이서(7)의 제2 부분은 제2 벽(23, 24, 25)의 일부에 대해 접촉하는 접촉 림(71)을 포함한다. 림(71)은 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)에 대해 가로질러 돌출 연장한다. 본 실시예에서, 배치 스페이서(7)는 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)의 컨투어의 적어도 일부를 가진 단일 부재이다. 배치 스페이서(7)는 전기 절연 소재, 특히 이 경우, 열 방출 부재와 동일한 소재로 제조된다. 림(71)은 따라서 제1 벽(21)에 대해 가로질러, 제2 벽(23, 24, 25)에 대해 평행으로 연장한다. 림(71)은 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)가 연장하는 평면에 대해 가로질러 연장한다. 림(71)은 예컨대 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)에 수직이다. 림(71)은 예컨대 제1 벽(21)에 수직이다. 물론, 림(71)은 또한 제1 열 방출 및 전기 절연 부재(60)에 대해 및/또는 제1 벽(21)에 대해 비스듬히 연장할 수 있다. 림(71)은 따라서 제1 벽(21)에 대해 가로질러 연장한다. 도 2의 실시예에서, 림(71)은 제1 하부 벽(21) 위에서 위로 돌출한다. 도 2의 실시예에서, 림(71)은 상부 벽(22)의 방향으로 위로 돌출한다.
예컨대 도 11에 도시된 다른 실시예들에서, 배치 스페이서(7)는 제1 열 방출 부재(60)로부터 분리된 부재일 수 있다. 일 실시예에서, 배치 스페이서(7)는 제1 열 방출 부재(60) 위에 설치되므로 림(71)은 방출 부재(60)로부터 가로질러 돌출하도록 배치된다. 모듈이 제1 부재의 컨투어의 일부 위에 또는 제1 부재의 전체 컨투어 위에, 예컨대 클리핑 또는 다른 것에 의해 방출 부재 위에 일단 최종 또는 고정된 상태로 있으면, 림은 압축에 의해 부재 위에 간단하게 설치되고 제 위치에 유지될 수 있다.
도 11에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 스페이서(7)의 제1 부분(6)은 제1 라이닝 부재(60)의 개재와 함께 제1 벽(21)에 대해 지지된다.
도 1 내지 도 10에 도시된 실시예들에서, 제1 배치 스페이서(7)는 제1 부재(60)의 컨투어 전체에 고정된다. 배치 스페이서(7)는 예컨대 네 개의 제2 벽(23, 24, 25, 26)들의 각각에 대해 접촉 림(71)을 포함하고, 림은 단일 부재이다.
따라서, 위에 소자(3)를 가진 제1 부재(60)는 도 2의 벽(23, 24, 25, 26)들에 의해 도시된 바와 같이 최종 조립 상태에서 케이스(2) 내에 있으며, 배치 스페이서(7)는 예로서 도 1의 벽(23)에 대해 도시된 바와 같이, 제2 벽(23, 24, 25, 26)과 인접한 제1 벽(21) 사이의 접합부에서의 전기 절연을 보장하기 위하여 제2 벽(23, 24, 25, 및/또는 26)에 대해 림(71)에 의해 적용된다. 이러한 스페이서(7)에 의해 케이스의 내부 코너들과 (제1 벽(21)과 제2 벽(23, 24, 25, 26)들 사이에)내부 리지들 사이의 절연 갭이 없는 것이 보장될 것이다.
또 다른 실시예에서, 배치 스페이서(7)는 예컨대 서로 인접한 둘 또는 세 개의 제2의 측 방향 벽(23, 24, 25)에 대향하는 제1 열 방출 부재(60)의 컨투어의 일부에 고정될 수 있다. 배치 스페이서는 또한 방출 부재를 구비한 서로 독립된 상태인 단일 부재인 복수의 림들을 포함할 수 있다.
따라서, 도 1, 도 2, 도 10 및 도 11에 도시된 실시예에서, 외부 케이스는 평행육면체의 일반적인 형상을 가지며, 제1 벽(21)은, 제2 벽 또는 제2 벽(23, 24, 25)들을 포함하는 평행육면체의 네 개의 다른 제2 면들에 인접한, 평행육면체의 최대 면적의 두 면들의 제1 면이며, 배치 스페이서(7)는 제2 벽 또는 제2 벽(23, 24, 25, 26)들의 각각의 일부에 대해 접촉 림(71)을 포함한다.
도면들에 도시된 실시예들에서, 배치 스페이서(7)는 그의 림(71) 위에 케이스의 벽(23) 방향으로 적어도 하나의 돌기(73)를 포함한다. 도시된 실시예들에서, 적어도 하나의 돌기(73)는 케이스의 벽(23) 방향으로 제1 벽(21)에 평행으로 연장한다. 림(71)의 돌기(73)는 림(71)의 잔여부보다 더 큰 두께를 가진다. 이 두께는 제2 벽에 수직인 방향으로 취해진다. 돌기는 대응하는 제2 벽(23, 24, 25, 26)을 향하여 전환된 스페이서의 면 위에 설치된다. 이 돌기(73)는 림(71)의 자유 단부(74)로부터 일정 거리에 위치하므로 림(71)은 자유 단부(74)에 인접해서 전기 절연 소재로 제조된 제2 라이닝 부재(8)의 에지(81)를 내장하도록 작용하는 리세스(72)를 가진다. 이러한 라이닝 부재(8)는 제2 벽(23, 24, 25, 26)들과 소자(3) 사이에 배치된다. 도 1과 도 3에 도시된 실시예에서, 이러한 리세스(72)는 외부로 향하는 대응하는 제2 벽(23, 24, 25, 26)을 향해 전환된다. 벽(21)에 기본적으로 평행인 돌기(73)의 면(75)은 라이닝 부재(8)의 배치 정지부로서 작용한다. 도 7에 도시된 실시예에서, 돌기(73)는 면(23, 24, 25)들을 따라 림(71)의 전 길이에 걸쳐 연속으로 연장한다. 대신에, 림(71)은 전 길이에 걸쳐 균등하게 분포된 복수의 돌기(73)들을 포함할 수 있으며, 정지부는, 빈 공간에 의해 서로로부터 분리되고 림(71)을 따라 분포된 돌기(73)(동일 평면에 위치함)의 복수의 상부 벽들에 의해 형성된다.
일 실시예에서, 제2 라이닝 부재(8)는 리세스(72)에 내장된 에지(81) 위에서 적어도 압축성 소재로 제조되므로, 이 리세스(72)에서 제2 라이닝 부재(8)의 에지(81)의 위치에 확실히 유지된다. 리세스(72)에 제2 라이닝 부재(8)의 에지(81)를 압축하면 라이닝 부재(8)는 리세스(72) 내에 삽입되어 제 위치에 유지된다. 따라서, 도 1로부터 명백한 바와 같이, 제2 라이닝 부재(8)의 에지(81)는 리세스(72) 내에서 압축되는 자유 단부(74)와 제2 벽 사이이다. 변형으로서, 라이닝 부재(8)는 림(71) 위에 중첩될 수 있으므로 돌기(73)는 부재(8)에 매입되고, 압축에 의해 제 위치에 유지된다.
제2 라이닝 부재(8)는 예컨대 압축 가능한 포옴과 같은 합성 소재로 제조된다.
제2 라이닝 부재(8)는 예컨대 모든 소자(3)들의 주위에 있다. 라이닝 부재(8)는 예컨대 소자(3)들의 측 방향 표면의 외측에 대향하며, 이는 외측에서 최대이며, 즉, 벽(23, 24, 25, 26)들에 가장 근접한 및/또는 대향하는 소자(3)들이다. 라이닝 부재(8)는 예컨대 더욱 외측인 소자(3)들의 측 방향 표면(30)의 외측으로 접하는 접착 소재에 의해 고정된다.
제2 라이닝 부재(8)는 제2 벽(23, 24, 25, 및 26)들을 따라 연장하며 따라서 벽(23, 24, 25, 26)들의 반대측에 배치되는 네 개의 면(83, 84, 85, 86)들을 각각 포함한다.
도 2와 도 8에 도시된 실시예에서, 제2 라이닝 부재(8)는 예컨대, 소자(3) 둘레의 단일 블록 밴드이며, 따라서 면(83, 84, 85, 86)들에 의해 접합된다. 면(86)은 예컨대 밴드(8)의 두 단부(863 및 864)들에 의해 덮인 두 개의 분리된 절반부(861 및 862)들이다. 따라서, 제2 라이닝 부재(8)의 에지(81)를 포함하는 리세스(72)에 의해 이중의 절연이 보장되는데 이유는 이러한 에지(81)가 전기 절연 소재로 모두 제조되는 림(71)의 부분(73)을 덮으며, 동시에 이러한 라이닝 부재(8)는 제 위치에 유지되어 전기 절연의 연속성을 신뢰성 있게 보장하고 전기 절연의 갭을 피한다.
절연 라이닝 부재(8)는 림의 구조 특히 리세스의 크기에 기인하여 리세스(72)에서 허용가능한 한계를 넘어 압착되지 않고 유지된다. 따라서 부재는 모든 전기 절연 성질을 보유한다. 리세스(72)는 따라서 작업자가 라이닝 부재(8)를 위치에 설치하는 경우에 시각적인 마커를 제공한다.
도 5에 도시된 실시예에서, 제1 부재(60)는 소자(3)를 향하는 평평한 면(60)을 가진다.
도 6에 도시된 실시예에서, 제1 부재(60)는 소자(3)를 향하는 면(60) 위에 소자(3)의 제1 측면(31)을 내장하기 위한 핀(602)들에 의해 분리되는 하우징 중공(601)을 포함한다. 하우징 중공(601)은 예컨대 소자(3)들을 같이 연결하는 연결 소자들의 일부 또는 연결 링크(35) 및/또는 두 개의 중첩된 소자(3)들의 측면(31)을 접하도록 작용한다. 이러한 구조에 의해 서로에 대해 소자들이 분리될 수 있으며 소자들(각각 다른 전위차를 가짐)이 절연될 수 있다.
도 2, 도 3, 도 4, 및 도 8에 도시된 실시예에서, 제2의 배치 스페이서(9)가 구비된다. 이러한 제2 배치 스페이서(9)는 제1 지지부(92)와 제2 지지부(91)를 포함한다. 이러한 제2 배치 스페이서(9)는 벽(22)과 측 방향 벽(23, 24, 25, 26)의 계면에서 공간을 형성한다. 이러한 스페이서(9)는, 스페이서(7)와 같이, 모듈의 전기 절연의 향상과 라이닝 부재의 유지를 위하여 상부 벽(22)에 고착된 제3 라이닝 부재(10)와 제2 라이닝 부재(8) 사이의 연결을 보장하는 스페이싱 링(9)을 형성한다.
제3 라이닝 부재(10)는 벽(22)과 소자(3)의 제2 측면(32) 사이에 배치된다. 이 부재(10)는 전기 절연 소재, 예컨대, 압축성 합성 소재로 제조되고, 포옴일 수 있다.
링(9)은 이들 소자(3) 주변으로 소자(3) 위에 장착된다. 링(9)은 따라서 여러 소자(3)들에 공통으로, 즉, 최외측에 배치된 소자(3)에 대해 배치된다. 링(9)은 최외측에, 즉, 벽(23, 24, 25, 26)들에 근접한 측면들에 배치된 소자(3)의 제2 측면(32)의 외측 위에 공통으로 통과한다. 링(9)은 따라서 여러 소자(3)를 둘러싼다.
도 3과 도 4에 도시된 것과 같이, 스페이싱 링(9)은 공통으로 상기 소자(3)에 대해 배치되며, 이 영역은 벽(23, 24, 25, 26)들에 대해 근접 리지(320)의 일부를 포함한다. 스페이싱 링(9)에 기인하여 소자(3)를 더욱 잘 보유하기 위하여, 링(9)은 그 일 측면 위에 소자들의 컨투어를 따르기 위하여 케이스의 벽으로부터 멀어지는 V자 형상을 형성하는 립(96)을 포함한다.
스페이싱 링(9)은 제1 림(91)과, 제1 림(91)에 인접한 제2 림(92)을 포함한다. 두 개의 림(91, 92)들은 소자의 상기 영역에서 외부 소자(3)들의 두 인접 측면들에 대해 그리고 케이스의 각각의 벽(22 및 23, 24, 25, 26)들에 대해 지지가 되도록 작용한다. 외부 소자(3)들 위의 이들 두 인접 측면들은 제로가 아닌 각도를 서로 형성한다. 인접 림(91 및 92)들은 또한 그들 사이에 소자들의 두 인접 측면들 사이에 존재하는 각도(또는 90정도)에 비교할만한, 제로가 아닌 각도를 형성한다. 림(91)은 제1 부재(60)로부터 떨어진, 제2 측면(32)에 근접하고 벽(23, 24, 25, 26)들에 대해 접하는 외부 소자의 측 방향 표면의 단부에 접하는 지지 림(support rim)이다. 이는 제2 스페이서(9)의 제2 부분을 형성한다. 림(92)은 제1 부재(60)로부터 떨어진 벽(22)에 접하는 소자(3)의 제2 측면(32) 위의 지지 림이다. 이는 제2 스페이서(9)의 제1 부분을 형성한다.
스페이싱 링(9)은 예컨대 제2 벽들에 대향하는 직선 부분들을 가지는 프레임 형상을 가진다.
링(9)은 예컨대 도 3에 도시된 것과 같이 제2 벽(23, 24, 25, 26)들을 향하는 그의 제1 림(91) 위에 케이스의 벽(23)의 방향으로 벽(22)에 평행으로 연장하는 돌기(94)를 포함한다. 림(91)의 돌기(94)는 림(91)의 잔여부보다 큰 두께를 가진다. 이 두께는 제2 벽에 수직인 방향을 따라 취해진다. 돌기는 대응하는 제2 벽(23, 24, 25, 26)들을 향하는 스페이서의 면 위에 설치된다. 이 돌기(94)는 림(91)의 자유 단부(97)로부터 일정 거리에 위치하므로 림(91)은 자유 단부(97)의 근처에, 제1 에지(81)로부터 떨어진 제2 라이닝 부재(8)의 또 다른 에지(87)를 수용하도록 작용하는 리세스(93)를 가진다. 리세스(93)는 제2 벽(23, 24, 25 및/또는 26)을 향한다. 기본적으로 벽(22)에 평행인 돌기(94)의 면(98)은 라이닝 부재(8)의 정지부로 작용한다. 따라서, 에지(87)가 리세스(93)에 있을 때, 이 에지(87)는 제2 벽(23, 24, 25 및/또는 26)과 림(91)의 자유 단부(97) 사이에 고정되어, 부재(8)의 위치에 양호하게 체결되고 동시에 전기 절연 갭을 피함으로써 이 영역에서의 전기 절연의 연속성을 확보한다. 림(92)은 또한 라이닝 부재(10)를 수용하기 위하여 위에 설명된 바와 같은 돌기 및/또는 리세스를 포함할 수 있다.
변형으로서, 라이닝 부재는 벽(22)과 측 방향 벽(23) 사이의 계면을 형성하는 스페이서(9)와 함께 단일 부재일 수 있다.
도 5, 도 6, 도 7 및 도 9에 도시된 실시예들에서, 열 방출 부재(60)는 통과를 위한 하나 이상의 관통 홀(603)들 또는 제1 벽(21)에 고정된 하나 이상의 금속 부분(212)을 포함한다.
도 5와 도 9에서, 홀(603)은 부재(60), 특히 판(60)에 고정된 실린더(604)에 의해 예컨대 내측으로, 즉 소자(3)를 향하여 연장되며, 실린더(604)가 전기 절연 소재로 제조되고 부분(212)이 전기 전도성 소재로 제조되면, 이 실린더 또는 이들 실린더들(604)은 부재(60) 위의 이러한 실린더(604)의 높이에 의해 부분(212)들의 통과를 허용하며 부분(212)과 소자(3)들 사이의 라인의 누설을 증가시킬 수 있다. 부분(212)은 예컨대 그에 의해 하부 벽(21)이 상부 벽(22)에 고정되는 금속 보강재들이며, 따라서 케이스(2) 및 이 부분(212)은 예컨대 접지되고, 케이스(2)는 따라서 소자(3)의 전기 터미널들 중 적어도 하나와 다른 전기적인 전위차에 있다.
도 6과 도 7에서, 홀(603)들은 부재(60)의 돌기(602) 부분에 구비되고, 따라서 소자(3)를 수용하는 공동(61)보다 높이가 크다.
모듈(1)을 조립하기 위하여, 케이스(2)에 의해 동봉되는 보조 세트(100)는 이하와 같이 형성된다.
에너지 저장 소자(3)는 먼저 강성 지지 도구에 의해 지지되는 제1 부재(60) 위에 설치된다.
다음에, 링(9)이 이들 소자(3)를 에워싸기 위하여 외부 소자(3)들의 외부 위에 설치된다.
제2 라이닝 부재(8)는 접착제에 의해 외부 소자(3)의 측 방향 표면(30)의 외측 위에 이 부재(8)를 고착함으로써 외부 소자(3)들 둘레에 설치된다. 부재(8)의 에지(81)는 스페이서(7)의 하부 림(71)의 리세스(72)에 설치되며, 부재(8)의 상부 에지(87)는 상부 링(9)의 상부 리세스(93)에 배치된다. 이러한 라이닝 부재(8)는 예컨대 소자(3)를 향하는 접착 측면을 가진다. 이러한 접착 부재(8)는 또한 예컨대 모듈(1)에 케이블 링(소자(3)의 연결 수단)을 제 위치에 유지한다. 부재(8)의 두 단부(863 및 864)들은 예컨대 부재(60)의 대응하는 부분에 예컨대 설치되거나 또는 버트-단부로 형성됨으로써 예컨대 서로 위에 중첩된다.
이와 같이 사전 조립된 보조 세트(100)는 부재(60), 상기 부재(60)에 고정된 스페이서(7), 제2 라이닝 부재(8) 및 링(9)을 포함한다.
제2 벽 또는 제2 벽(23, 24, 25 및/또는 26)들은 이어서 림(71)에 대해 수직인 그리고 라이닝 부재(8)를 향하는, 즉, 도 2의 수평 방향(H23, H24, H25, H26)으로 진행하는 각 방향(H23, H24, H25, H26)으로 배치 스페이서(7)에 대해 적용된다. 각 벽(23, 24, 25 및/또는 26)의 적용의 이들 방향(H23, H24, H25, H26)들은 따라서, 예컨대 부재(60) 및 그리고 제1 벽(21)에 실질적으로 평행이고/평행이거나 소자(3)의 측 방향 표면(30)에 실질적으로 수직이다. 벽(23, 24, 25 및/또는 26)들은 리세스(72 및 93)들에 부재(8)의 에지(81 및 87)들을 압축하기 위하여 도 1과 도 3에 도시된 중간 조립 위치에 도달하기 위하여 배치 스페이서(7)에 대해 그리고 스페이싱 링(9)에 대해 적용된다. 이러한 중간 조립 위치에서, 제1 스페이서(7)는 제2 벽(23, 24, 25 및/또는 26)들에 접하고 있다. 이러한 조립 위치에서, 링(9)은 제2 벽(23, 24, 25 및/또는 26)들에 접한다.
이어서 라이닝 부재(10)는 소자(3) 위에 배치된다. 벽(22)은 예컨대 아래 고정된 이러한 라이닝 부재(10)를 포함한다. 벽(23, 24, 25 및 26)들은 이어서 예컨대 스크류들에 의해 서로 고정된다. 이어서 서로 고정된 벽(23, 24, 25 및 26)들에 의해 덮인 보조 조립체는 둥글게 회전된다. 케이스(2)는 이어서 위로부터 벽(21)을 벽(23, 24, 25 및 26)들에 고정함으로써 닫히고, 기계적인 보강재 부분(212)은 필요시 홀(603)들을 관통하여 부가된다. 모듈(1)은 최종적으로 최종 조립 상태에 있다.
본 발명에 따른 방법은 여기 설명된 바와 정확하게 동일하지는 않으며, 예컨대, 변형으로서, 소자(3)가 벽 위에 배치되기 전에 스페이서(7)가 벽(21) 위에 배치될 수 있다. 다른 변형들이 또한 가능하다.
본 발명에 기인하여, 모듈의 조립이 축소된 볼륨 상태에서 용이하고, 전기 에너지 저장 소자(3)의 모듈의 조립 사이클 시간이 매우 짧아진다. 또한, 전기 절연 기능에 대한 신뢰도가 향상된다.

Claims (21)

  1. 적어도 하나의 제1 외벽(21, 22)과, 제1 외벽(21, 22)에 인접한 적어도 하나의 제2 외벽(23, 24, 25)을 포함하는 외벽(21, 22, 23, 24, 25, 26)들을 가지는 외부 케이스(2)를 포함하며, 상기 외벽(21, 22, 23, 24, 25, 26)들은 전기 에너지 저장 소자(3)들이 내장되는 내부 공간을 한정하는 구성으로 된, 에너지 저장 모듈에 있어서,
    상기 모듈은 상기 제1 외벽(21, 22) 및 상기 인접한 상기 제2 외벽(23, 24, 25)에 대해 전기 에너지 저장 소자(3)의 적어도 일부의 위치를 잡기 위한, 적어도 하나의 배치 스페이서(7; 9)를 포함하고,
    상기 배치 스페이서(7, 9)는 제1 부분(6; 92)과, 상기 제1 부분(6; 92)에 대해 림을 형성하기 위한 제2 부분(71, 91)을 포함하며, 상기 배치 스페이서(7, 9)는 그의 제2 부분(71, 91)의 자유 단부에서 적어도 하나의 내장 리세스(72, 93)를 포함하며, 상기 배치 스페이서(7, 9)는 전기 절연 소재로 제조되고,
    상기 배치 스페이서(7, 9)의 제1 부분(6; 92)은 적어도 하나의 제1 외벽(21, 22)에 대한 배치를 확보하고, 상기 배치 스페이서(7, 9)의 제2 부분(71, 91)은 적어도 하나의 제2 외벽(23, 24, 25)에 대한 배치를 확보하며,
    상기 모듈은, 상기 제2 외벽(23, 24, 25)과 상기 전기 에너지 저장 소자(3) 사이에 배치되어 모듈의 적어도 하나의 제2 외벽(23, 24, 25)을 적어도 부분적으로 덮도록 구성되는, 전기 절연 소재로 제조되는 적어도 하나의 제2 라이닝 부재(8)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 배치 스페이서(7, 9)의 리세스(72, 93)들은 상기 제2 라이닝 부재(8)의 에지(81, 87)를 내장하도록 작용하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배치 스페이서(7, 9)는 닫힌 스페이싱 링을 구성하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분(6; 92)은 외부 컨투어에 의해 한정된 소재의 평평한 층(60; 92)이며, 상기 외부 컨투어는 제2 부분(71, 91)에 의해 적어도 부분적으로 경계 지어지는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 부분(71, 91)은 서로 연결되지 않은 여러 부분들을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부분(71, 91)은 상기 제1 부분(6; 92)에 수직인 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배치 스페이서(7, 9)의 상기 제1 부분(6; 92)은 상기 적어도 하나의 제1 외벽(21, 22)에 대해 지지되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배치 스페이서(7, 9)의 상기 제2 부분(71, 91)은 상기 적어도 하나의 제2 외벽(23, 24, 25)에 대해 지지되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모듈은, 상기 제1 외벽(21)과 상기 전기 에너지 저장 소자(3) 사이에 배치되어 상기 모듈의 상기 제1 외벽(21)을 적어도 부분적으로 덮도록 구성된, 전기 절연 소재로 제조된 제1 라이닝 부재(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 라이닝 부재(60)는, 상기 전기 에너지 저장 소자(3)에 의하여 방출된 열을 이러한 제1 외벽(21)을 향하여 발산하기 위하여, 열전도성 소재로 제조되고 상기 제1 외벽(21)에 평행으로 연장하는, 열 방출 및 전기 절연 부재인 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열 방출 및 전기 절연 부재는 적어도 하나의 배치 스페이서(7)의 상기 제1 부분(6)에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 배치 스페이서(7)의 상기 제1 부분은 상기 제1 라이닝 부재(60)가 개재되어 상기 제1 외벽에 대해 지지되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 라이닝 부재(8)는 적어도 리세스(72, 93) 내에 내장된 그의 에지(81, 87)에서 압축성 소재로 제조되어, 상기 제2 라이닝 부재(8)의 상기 배치 스페이서(7, 9)에 대한 유지를 보장하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 라이닝 부재(8)는, 모든 전기 에너지 저장 소자(3) 둘레에 감기고 이들 전기 에너지 저장 소자(3)에 고정된 밴드에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  14. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배치 스페이서(7, 9)는 닫힌 스페이서 링으로 이루어지고, 이 배치 스페이서(7, 9)를 형성하는 상기 닫힌 스페이서 링은 복수의 중첩된 전기 에너지 저장 소자(3)를 둘러싸도록 그 치수가 정해지는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 닫힌 스페이서 링은 정해진 두 개의 인접한 전기 에너지 저장 소자(3)들 사이의 계면에, 상기 제2 외벽(23, 24, 25)에 대해 배치 스페이서(7, 9)를 국부적으로 멀리 이동시키고, 정해진 두 개의 인접한 전기 에너지 저장 소자(3)들의 컨투어를 따르도록 구성된 적어도 하나의 립(96)을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  16. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 케이스(2)는, 제2 면들로 표시되는, 평행육면체의 4개의 다른 면들에 인접해서, 상기 케이스(2)의 최대 면적의 면들을 구성하는 두 개의 제1 면들을 포함하는 평행육면체의 일반적인 형상을 가지며, 배치 스페이서(7, 9)로서 적어도 하나의 제1 배치 스페이서(7)가 구비되며, 상기 제1 부분(6)은 상기 제1 외벽(21, 22)을 형성하는 두 개의 제1 면들 중 하나에 대해 지지되고, 상기 제2 부분은 상기 적어도 하나의 제2 외벽(23, 24, 25)을 형성하는 상기 제2 면들 중 적어도 하나에 대해 지지되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  17. 제16항에 있어서,
    배치 스페이서(7, 9)로서 적어도 하나의 제2 배치 스페이서(9)가 구비되고, 상기 제1 부분(92)은 상기 케이스(2)의 또 다른 제1 외벽(22)을 형성하는 다른 제1 면에 대해 지지되고, 상기 제2 부분(91)은 상기 적어도 하나의 제2 외벽(23, 24, 25)을 형성하는 제2 면의 적어도 하나에 대해 지지되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 모듈은,
    제 1 배치 스페이서(7)의 제1 부분(6)이 전기 절연 소재로 제조되고, 전기 에너지 저장 소자(3)와 상기 제1 외벽(21) 사이에 배치되는 상기 모듈의 상기 제1 외벽(21)을 적어도 부분적으로 덮도록 구성되고, 상기 전기 에너지 저장 소자(3)에 의해 방출된 열을 이러한 제1 외벽(21)을 향하여 발산하기 위하여 상기 제1 외벽(21)에 평행으로 연장하고, 열 전도성 소재로 제조된 열 방출 및 전기 절연 부재인 제1 라이닝 부재(60)에 의해 구성되는 하나의 제1 배치 스페이서(7), 및
    닫힌 스페이서 링을 형성하는, 하나의 제2 배치 스페이서(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
  19. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 에너지 저장 모듈의 조립 방법으로서,
    상기 전기 에너지 저장 소자(3) 및 적어도 하나의 배치 스페이서(7, 9)를 포함하는 세트를 형성하되, 각 배치 스페이서(7, 9)의 제1 부분(6, 92)이 전기 에너지 저장 소자(3)의 위 또는 아래에 배치되고, 상기 스페이서(7, 9)의 제2 부분(71, 91)이 전기 에너지 저장 소자(3)의 길이 방향(L)에 평행인 평면에 따라 세트 외부에서 측 방향으로 연장하도록 상기 세트를 형성하는 단계,
    라이닝 밴드의 에지(81)가 상기 스페이서(7, 9)의 제2 부분(71, 91)의 리세스(72, 93)에 설치되고, 상기 라이닝 밴드가 상기 전기 에너지 저장 소자(3)에 고정되도록, 상기 세트를 제2 라이닝 부재(8)를 구성하는 라이닝 밴드에 의해 에워싸는 단계, 및
    외벽(23, 24, 25, 26)들이 상기 라이닝 밴드에 접하도록, 상기 케이스(2)의 적어도 제2 외벽(23, 24, 25, 26)들을 상기 전기 에너지 저장 소자(3) 위에 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈의 조립 방법.
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