特許 7104147 バッテリーモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-11

(45)【発行日】2022-07-20

(54)【発明の名称】バッテリーモジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/271 20210101AFI20220712BHJP

   H01M 50/202 20210101ALI20220712BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20220712BHJP

【ＦＩ】

H01M50/271 B

H01M50/202 101

H01M50/204 101

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020518730

(86)(22)【出願日】2020-03-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-06

(86)【国際出願番号】 CN2020081530

(87)【国際公開番号】W WO2021042703

(87)【国際公開日】2021-03-11

【審査請求日】2020-03-31

(31)【優先権主張番号】201910833241.7

(32)【優先日】2019-09-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】514257398

【氏名又は名称】東莞新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＤＯＮＧＧＵＡＮ ＡＭＰＥＲＥＸ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｗｅｓｔ Ｒｏａｄ，Ｓｏｎｇｓｈａｎ Ｌａｋｅ Ｈｉｇｈ－ｔｅｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｚｏｎｅ， Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ｃｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｐｅｏｐｌｅ’ｓ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002848

【氏名又は名称】特許業務法人ＳＢＰＪ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】楊 鵬程

(72)【発明者】

【氏名】周 錦兵

(72)【発明者】

【氏名】呉 明傑

(72)【発明者】

【氏名】王 ▲きん▼

【審査官】結城 佐織

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１６６０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－００３０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４３３９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２７１

Ｈ０１Ｍ ５０／２０２

Ｈ０１Ｍ ５０／２０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリーユニットと、前記バッテリーユニットを収容する筐体とを含むバッテリーモジュールであって、
前記筐体は、第１カバーと、前記第１カバーを覆う第２カバーと、前記第１カバーと前記第２カバーとの間に設けられた第１シールリングとを含み、
前記第１カバーは、第１カバープレートと、前記第１カバープレートの縁部に設置された第１側壁とを含み、前記第１側壁の外側にはスロットが設けられており、
前記第２カバーは、第２カバープレートと、前記第２カバープレートの縁部に設置された第２側壁とを含み、前記第２側壁の内側にはバックルが設けられており、
前記バックルは、前記第２カバープレートが前記第１カバープレートに対して位置決めされて前記第１シールリングが圧縮状態になるように、前記スロットに収容されていることを特徴するバッテリーモジュール。

【請求項2】

前記スロットは、第１スロット部と、前記第１スロット部と連通する第２スロット部とを含み、
前記第１スロット部は、前記第１カバープレートが位置する平面に対して傾斜して設置されており、
前記第２スロット部は、前記第１カバープレートが位置する平面と平行であり、
前記バックルは、前記第１スロット部を介して前記第２スロット部までスライドすることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーモジュール。

【請求項3】

前記スロットは、第１スロット部と、前記第１スロット部と連通する第２スロット部とを含み、
前記第１スロット部及び前記第２スロット部は、それぞれ前記第１カバープレートが位置する平面に対して傾斜して設置され、且つそれらの傾斜方向が反対しており、
前記バックルは、前記第１スロット部を介して前記第２スロット部までスライドすることを特徴する請求項１に記載のバッテリーモジュール。

【請求項4】

前記筐体は、第３カバーをさらに備え、
前記第１カバーは、前記第１カバープレートに対向する第１開口と、前記第１側壁に対向する第２開口とを含み、前記第２開口は前記第１開口に接続され、
前記第２カバーは前記第１開口を覆い、前記第３カバーは前記第２開口を覆い、且つ、前記第１カバーは前記第２カバーに固定されることを特徴とする請求項２または３に記載のバッテリーモジュール。

【請求項5】

前記第３カバーは、第３カバープレートと、前記第３カバープレートの縁部に設置された第３側壁とを含み、
前記第３カバープレートは、前記第２開口に対向しており、
前記第３側壁は、前記第１カバーと前記第２カバーを取り囲むことを特徴とする請求項４に記載のバッテリーモジュール。

【請求項6】

前記第１側壁の外側にスロットプレートが接続され、前記スロットプレートは、本体部と、前記本体部の両側に接続されている接続部とを含み、前記接続部は前記第１側壁の外側に固定され、前記本体部は前記第１側壁から間隙をあけて設置され、前記本体部は前記第１カバープレートから離れた側縁を含み、
前記スロットは、前記側縁から前記本体部に向かって設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のバッテリーモジュール。

【請求項7】

前記スロットは、前記側縁に第３開口を形成し、前記第３開口の幅は、前記バックルの幅よりも大きく、
前記スロットは、前記第３開口に対向して設置された端部をさらに含み、
前記バックルが前記端部に位置する時、前記第１シールリングの圧縮量は５０％以上であることを特徴とする請求項６に記載のバッテリーモジュール。

【請求項8】

前記第１カバープレートから離れた前記第１側壁の縁部に、外部に向かって延びるフランジが形成されており、前記第１側壁から延びた前記フランジの幅は、前記本体部と前記第１側壁との間の距離よりも小さく、
前記第１シールリングは、前記第２カバープレートと前記フランジとの間に設置されることを特徴とする請求項６に記載のバッテリーモジュール。

【請求項9】

前記第１カバーは、前記第１側壁の縁部から延びて形成され、前記第２開口内に位置する延長部をさらに含み、
前記第３カバープレートと前記延長部は、締結具により固定されていることを特徴とする請求項５に記載のバッテリーモジュール。

【請求項10】

前記第３カバープレートと前記第２側壁との間に第２シールリングが設置されており、前記第３カバーが前記第２開口を覆うと、前記第２シールリングは圧縮状態になることを特徴する請求項５に記載のバッテリーモジュール。

【請求項11】

前記第２カバープレートには凹溝が設けられ、前記第１シールリングの一部は前記凹溝に収容されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願はバッテリー分野に関し、詳しくはバッテリーモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

現在、バッテリーモジュールは、一般的にPACK筐体を利用してパッケージするか、または組み立てる。PACK筐体の前カバープレートには防水ゴムストリップを取り付ける必要があり、そして、正面または側面にネジを打ち込むことにより前カバープレートと後カバープレートを圧着して、封止を実現する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

ただし、このような封止プロセスは生産効率の向上には不利であり、ネジはPACK筐体の外観に影響を与える可能性がある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記の課題を解決するために、製品の外観に影響を与えることなく生産効率を向上することができるバッテリーモジュールを提供する必要がある。

【0005】

本出願は、バッテリーユニットと、前記バッテリーユニットを収容する筐体とを含むバッテリーモジュールを提供する。前記筐体は、第１カバーと、前記第１カバーを覆う第２カバーと、前記第１カバーと前記第２カバーとの間に設けられた第１シーリングとを含む。前記第１カバーは、第１カバープレートと、前記第１カバープレートの縁部に設置された第１側壁とを含み、前記第１側壁の外側にはスロット（係止溝）が設けられている。前記第２カバーは、第２カバープレートと、前記第２カバープレートの縁部に設置された第２側壁とを含み、前記第２側壁の内側にはバックル（係止部）が設けられている。前記バックルは、前記第２カバープレートが前記第１カバープレートに対して位置決めされ、前記第１シールリングが圧縮状態になるように、前記スロットに収容されている。

【0006】

本発明のいくつかの実施形態では、前記スロットは、第１スロット部と、前記第１スロット部と連通する第２スロット部とを含み、前記第１スロット部は、前記第１カバープレートが位置する平面に対して傾斜して設置されており、前記第２スロット部は、前記第１カバープレートが位置する平面と平行であり、前記バックルは、前記第１スロット部を介して前記第２スロット部までスライドする。

【0007】

本発明のいくつかの実施形態では、前記スロットは、第１スロット部と、前記第１スロット部と連通する第２スロット部とを含み、前記第１スロット部及び前記第２スロット部は、前記第１カバープレートが位置する平面に対して傾斜して設置され、且つ傾斜方向が反対しており、前記バックルは、前記第１スロット部を介して前記第２スロット部までスライドする。

【0008】

本発明のいくつかの実施形態では、前記筐体は、第３カバーをさらに含み、前記第１カバーは、前記第１カバープレートに対向する第１開口と、前記第１側壁に対向する第２開口とを含み、前記第２開口は前記第１開口に接続され、前記第２カバーは前記第１開口を覆うために使用され、前記第３カバーは前記第２開口を覆い、且つ、前記第１カバーは前記第２カバーに固定される。

【0009】

本発明のいくつかの実施形態では、前記第３カバーは、第３カバープレートと、前記第３カバープレートの縁部に設置された第３側壁とを含み、前記第３カバープレートは、前記第２開口に対向しており、前記第３側壁は前記第１カバーと前記第２カバーを取り囲んでいる。

【0010】

本発明のいくつかの実施形態では、前記第１側壁の外側にスロットプレートが接続され、前記スロットプレートは、本体部と、前記本体部の両側に接続されている接続部とを含み、前記接続部は前記第１側壁の外側に固定されており、前記本体部は前記第１側壁から離れて設置され、前記本体部は前記第１カバープレートから離れた側縁を含み、前記スロットは、前記側縁から前記本体部に向かって開設されている。

【0011】

本発明のいくつかの実施形態では、前記スロットは、前記側縁に第３開口を形成し、前記第３開口の幅は、前記バックルの幅よりも大きく、前記スロットは、前記第３開口に対向して設置された端部をさらに含み、前記バックルが前記端部に位置する時、前記第１シールリングの圧縮量は５０％以上である。

【0012】

本発明のいくつかの実施形態では、前記第１カバープレートから離れた前記第１側壁の縁部に、外方に向かって延びるフランジが形成されており、前記第１側壁から延びる前記フランジの幅は、前記本体部と前記第１側壁との間の距離よりも小さく、前記第１シールリングは、前記第２カバープレートと前記フランジとの間に設置される。

【0013】

本発明のいくつかの実施形態では、前記第１カバーは、前記第１側壁の縁部から延びて形成され、前記第２開口内に位置する延長部をさらに含み、前記第３カバープレートと前記延長部は、締結具により固定されている。

【0014】

本発明のいくつかの実施形態では、前記第３カバープレートと前記第２側壁との間に第２シールリングが設置されており、前記第３カバーが前記第２開口を覆うと、前記第２シールリングは圧縮状態になる。

【0015】

本発明のいくつかの実施形態では、前記第２カバープレートには凹溝が設けられ、前記第１シールリングの一部は前記凹溝に収容される。

【発明の効果】

【0016】

本出願では、前記第１カバーと前記第２カバーは、スロットとバックルによって取り付けられ、取り付けプロセスは便利で迅速であり、ネジなどの締結具が省略されるため、生産効率を向上させると同時に、ネジが筐体外観に対する影響を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本出願の一実施形態に係るバッテリーモジュールの全体構造の概略図である。

【図2】図２は、図１に示すバッテリーモジュールの概略分解構造図である。

【図3】図３は、図１に示すバッテリーモジュールの別の角度からの概略分解構造図である。

【図4】図４は、図１に示すバッテリーモジュールの第１カバーの概略構造図である。

【図5A】図５Ａは、一実施形態における図4に示す第１カバーのスロットプレートの概略構造図である。

【図5B】図５Ｂは、別の実施形態における図4に示す第１カバーのスロットプレートの概略構造図である。

【図5C】図５Ｃは、さらに別の実施形態における図4に示す第１カバーのスロットプレートの概略構造図である。

【図6】図６は、図１に示すバッテリーモジュールの第２カバーの概略構造図である。

【図7】図７は、図１に示すバッテリーモジュールの第３カバーの概略構造図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本出願は、以下の詳細な説明において上記の図面と併せてさらに説明され、本出願の実施形態における技術的解決手段は、本出願の実施形態における図面を参照して以下に明確かつ完全に説明され、なお、記載された各実施形態は、本出願の実施形態の一部に過ぎず、すべての実施形態ではないことは明らかである。創造的な努力なしに本出願の実施形態に基づいて当業者によって得られる他のすべての実施形態は、本出願の範囲内である。

【0019】

本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、特に定義されない限り、本出願が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本出願の明細書で使用される用語は、具体的に実施形態を説明するためのものであり、本出願を限定するものではない。

【0020】

以下、上記の図面を参考して本出願のいくつかの実施形態について詳細に説明する。実施形態および実施形態の特徴は、お互いに矛盾しない場合、組み合わせることができることに留意されたい。

【0021】

図１から図３を参照すると、本出願は、バッテリーユニット（不図示）と、バッテリーユニットを収容する筐体１とを含むバッテリーモジュール１００であって、筐体１は、第１カバー１０と、第１カバー１０を覆う第２カバー２０と、第１カバー１０と第２カバー２０との間に設けられた第１シーリング４０とを含む。図４及び図５Ａを参照すると、第１カバー１０は、第１カバープレート１１と、第１カバープレート１１の縁部に設置された第１側壁１２と、を含み、第１側壁１２の外側にはスロット（係止溝）１２０が設けられている。そのうち、スロット１２０は複数であってもよく（図では六つが示されている）、それらは、互いに対向する２つの第１側壁１２にそれぞれ設置されている。図６を参照すると、第２カバー２０は、第２カバープレート２１と、第２カバープレート２１の縁部に設置された第２側壁２２とを含み、第２側壁２２の内側にはバックル（係止部）２２０が設けられている。バックル２２０とスロット１２０は一対一に対応する。バックル２２０は、第２カバープレート２１が第１カバープレート１１に対して位置決めされ、第１シールリング４０が圧縮状態になるように、スロット１２０に収容されている。

【0022】

さらに、バックル２２０はピンであってもよい。第１シールリング４０の材料は、シリコーン、フッ素ゴム、ポリウレタンフォーム、ニトリルゴム、および天然ゴムのうちの少なくとも１つである。第２カバープレート２１には凹溝２１０が設けられており、第１シールリング４０は凹溝２１０に部分的に収容されることにより、第１シールリング４０は第２カバー２０に対して位置決めされ、第１シーリング４０が第２カバー２０から外されることを防止する。別の実施形態では、凹溝２１０は省略されてもよく、第１シールリング４０は、接着剤によって第２カバープレート２１に固定されてもよい。

【0023】

本出願では、第１カバー１０と第２カバー２０は、スロット１２０とバックル２２０によって取り付けられ、取り付けプロセスは便利で迅速であり、ネジなどの締結具が省略されるため、生産効率を向上させると同時に、ネジが筐体１の外観に対する影響を回避することができる。

【0024】

図４および図５Ａに示すように、本発明の一実施形態では、スロット１２０は、第１カバープレート１１が位置する平面に対して傾斜しており、傾斜角度は０～９０度に設定することができる。スロット１２０を斜めに設置することにより、第２カバー２０が第１カバー１０から外れることをある程度防止することができる。図５Ｂに示すように、本発明の別の実施形態では、スロット１２０は、第１スロット部１２０１と、第１スロット部１２０１と連通する第２スロット部１２０２とを含む。第１スロット部１２０１は、第１カバープレート１１が位置する平面に対して傾斜しており、第２スロット部１２０２は、第１カバープレート１１が位置する平面と平行する。バックル２２０は、第１スロット部１２０１を介して第２カスロット部１２０２までスライドする。バックル２２０を第２スロット部１２０２に収容することができるため、バックル２２０がスロット１２０から抜け落ちる（スライドアウトする）ことを防止することができ、第２カバー２０が第１カバー１０から脱落することを防止する。図５Ｃに示すように、本発明のさらに別の実施形態では、スロット１２０は、第１スロット部１２０１と、第１スロット部１２０１と連通する第２スロット部１２０２とを含む。第１スロット部１２０１および第２スロット部１２０２は、両方とも第１カバープレート１１が位置する平面に対して傾斜しており、それらの傾斜方向は反対である。例えば、スロット１２０は、実質的にＶ字形を呈するようにしてもよい。バックル２２０は、第１スロット部１２０１を介して第２カスロット部１２０２までスライドする。バックル２２０を第２スロット部１２０２に収容することができるため、同じく、バックル２２０がスロット１２０から抜け落ちる（スライドアウトする）ことを防止することができ、第２カバー２０が第１カバー１０から脱落することを防止する。

【0025】

図５Ａに示すように、本発明のいくつかの実施形態では、第１側壁１２の外側にスロットプレート１３が接続され、スロットプレート１３は、本体部１３１と、本体部１３１の両側に接続されている接続部１３２とを含み、接続部１３２は第１側壁１２の外側に固定されており、本体部１３１は第１側壁１２から間隙をあけて設置され、本体部１３１は第１カバープレート１１から離れた側縁１３１０を含み、スロット１２０は、側縁１３１０から本体部１３１に向かって開設されている。

【0026】

バックル２２０の長さは、スロット１２０の深さ（すなわち、本体部１３１の厚さ）よりも大きく、且つ、本体部１３１と対応するスロットプレート１３に接続された第１側壁１２との間の距離よりも短くてもよい。

【0027】

さらに、バックル２２０の直径は０．０５～１ｍｍに設定されてもよい。バックル２２０の直径は、スロット１２０の幅よりもわずかに小さいので、バックル２２０はスロット１２０内をスライドすることができ、これにより設置の難しさが低減される。

【0028】

さらに、接続部１３２は、ボルト接合、リベット接合、または溶接によって第１側壁１２に固定されてもよい。本実施形態では、接続部１３２は、ボルト接合により第１側壁１２に固定されている。具体的には、図５Ａに示すように、接続部１３２に第１固定孔１３２０が設けられ、第１側壁１２における第１固定孔１３２０に対応する位置にも第２固定孔（図示せず）が設けられ、ボルトは第１固定孔１３２０および第２固定孔を貫通して、接続部１３２を第１側壁１２に固定される。第１カバー１０および第２カバー２０が取り付けられた後、ボルトは第２カバー２０によって覆われて、ボルトが筐体１の外観に影響を回避する。

【0029】

本発明のいくつかの実施形態では、スロット１２０は、側縁に第３開口１２１を形成し、第３開口１２１の幅は、バックル２２０の幅よりも大きく、スロット１２０は、第３開口１２１に対向して設置された端部１２２をさらに含み、バックル２２０が端部１２２に位置する時、第１シールリング４０の圧縮量は５０％以上である。このとき、第１シールリング４０は、第１カバー１０と第２カバー２０との間の封止効果を高めることができ、外部の水分や塵埃などの異物が筐体１に侵入するのを阻止する。

【0030】

図４に示すように、本発明のいくつかの実施形態において、第１カバープレート１１から離れた第１側壁１２の縁部に、外部に向かって延びるフランジ１２３が形成されており、第１側壁１２から伸びたフランジ１２３の幅は、本体部１３１と第１側壁１２との間の距離よりも小さく、第１シールリング４０は、第２カバープレート２１とフランジ１２３との間に設置される。

【0031】

図３に示すように、本発明のいくつかの実施形態において、筐体１は、第３カバー３０をさらに含み、第１カバー１０は、第１カバープレート１１に対向する第１開口１４と、第１側壁１２に対向する第２開口１５とを含み、第２開口１５は第１開口１４に接続され、第２カバー２０は第１開口１４を覆い、第３カバー３０は第２開口１５を覆い、且つ、第１カバー１０はカバー２０に固定されて、筐体１の構造的安定性および耐震性能を向上させる。

【0032】

図７に示すように、本発明のいくつかの実施形態において、第３カバー３０は、第３カバープレート３１と、第３カバープレート３１の縁部に設置された第３側壁３２とを含み、第３カバープレート３１は、第２開口１５に対向しており、第３側壁３２は第１カバー１０と第２カバー２０を取り囲む。

【0033】

本発明のいくつかの実施形態において、第１カバー１０は、第１側壁１２の縁部から延びて形成され、第２開口１５内に位置する延長部１６をさらに含み、第３カバープレート３１と延長部１６は、締結具（例えば、ネジ、ボルト等）により固定される。具体的には、延長部１６に第３固定孔１６０が設けられ、第１カバープレート３１における第１固定孔１６０に対応する位置に第４固定孔（図示せず）が設けられ、締結具は第４固定孔および第３固定孔１６０を貫通して、第３カバープレート３１を延長部１６に固定して、第３カバー３０と第１カバー１０との間の固定を実現する。

【0034】

本発明のいくつかの実施形態では、第３カバープレート３１と第２側壁２２との間に第２シールリング３３（図３を参照）が設置されており、第３カバー３０が第２開口１５を覆うと、第２シールリング３３は圧縮状態になる。第２シールリング３３は、第３カバー３０と第１カバー１０との間のより良い封止効果を達成するために使用される。

【0035】

取り付ける際に、第２カバー２０は、バックル２２０が第３開口部１２１と整列するように第１カバー１０上に配置される。そして、第２カバー２０が押されることにより、バックル２２０がスロット１２０に沿ってスライドし、このとき、第１シールリング４０が圧縮される。バックル２２０がスロット１２０の端部１２２までスライドすると、第１シールリング４０は、より大きな圧縮量を有し、より良い封止効果を実現する。そして、さらに第３カバー３０を第１カバー１０に覆い、この時、第２シールリング３３が圧縮された状態となり、第３カバー３０と第１カバー１０との間でより良い封止効果を実現する。

【0036】

上記の各実施形態は、本出願の好ましい実施形態に過ぎず、本出願を限定することを意図するものではなく、さらに、本出願の精神と原則の範囲内で行われた修正、同等の置換、改善は、本出願の範囲に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0037】

１ 筐体
１０ 第１カバー
１１ 第１カバープレート、
１２ 第１側壁
１３ スロットプレート
１４ 第１開口
１５ 第２開口
１６ 延長部
２０ 第２カバー
２１ 第２カバープレート
２２ 第２側壁
３０ 第３カバー
３１ 第３カバープレート
３２ 第３側壁
３３ 第２シーリング
４０ 第１シーリング
１２０ スロット
１２１ 第３開口
１２２ 端部
１２３ フランジ
１３１ 本体部
１３２ 接続部
１６０ 第３固定孔
２１０ 凹溝
２２０ バックル
１２０１ 第１スロット部
１２０２ 第２スロット部
１３１０ 側縁
１３２０ 第１固定孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】