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▶ リヴィアン アイピー ホールディングス，エルエルシーの特許一覧
(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】2023-08-17
(45)【発行日】2023-08-25
(54)【発明の名称】電池パックの通気
(51)【国際特許分類】
H01M 50/317 20210101AFI20230818BHJP
H01M 50/342 20210101ALI20230818BHJP
H01M 50/325 20210101ALI20230818BHJP
H01M 50/204 20210101ALI20230818BHJP
H01M 50/249 20210101ALI20230818BHJP
F16K 15/14 20060101ALI20230818BHJP
F16K 17/40 20060101ALI20230818BHJP
【ＦＩ】
H01M50/317 201
H01M50/342 201
H01M50/325
H01M50/204 401D
H01M50/249
F16K15/14 A
F16K17/40 Z
【請求項の数】
20
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021208761
(22)【出願日】2021-12-22
(65)【公開番号】P2023015970
(43)【公開日】2023-02-01
【審査請求日】2021-12-24
(31)【優先権主張番号】17/380,344
(32)【優先日】2021-07-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】520490406
【氏名又は名称】リヴィアン アイピー ホールディングス，エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100103182
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 真美
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100141025
【弁理士】
【氏名又は名称】阿久津 勝久
(72)【発明者】
【氏名】ダニエル アルフレド ヘルナンデス サーブ
(72)【発明者】
【氏名】カイル バターフィールド
【審査官】守安 太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－０８０２９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－００４１９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２１３１２４５８６（ＣＮ，Ｕ）
【文献】国際公開第２０１２／１４０７９１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－０８２４９３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ５０／３０
Ｈ０１Ｍ ５０／２０
Ｆ１６Ｋ １５／１４
Ｆ１６Ｋ １７／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池パックであって、少なくとも１つの電池セルのための包囲体と、
前記包囲体の少なくとも１つの壁に埋設された１つ以上の通気口であって、前記１つ以上の通気口の各々が、前記包囲体内の過剰な圧力を低減させるように構成される、１つ以上の通気口とを備え、前記１つ以上の通気口が、１つ以上の弁を少なくとも含み、
前記１つ以上の弁は、
通気プラグ弁であって、第１の流量で、前記通気プラグ弁を通して通気するように構成された通気プラグ弁と、
傘弁であって、前記第１の流量よりも大きい第２の流量で、前記傘弁を通して通気するように構成された、傘弁と、
変形可能な通気構造体であって、当該変形可能な通気構造体は、第３の流量を、前記変形可能な通気構造体を通して可能にするように構成され、前記第３の流量が前記第２の流量よりも大きい、変形可能な通気構造体と、
を含む、電池パック。
【請求項2】
前記通気プラグ弁が、通気ポートの上に固定される、請求項１に記載の電池パック。
【請求項3】
前記通気プラグ弁が、前記壁の１つの表面に対して軸方向に調整可能であり、前記通気プラグが、前記壁の前記１つに設置される、請求項２に記載の電池パック。
【請求項4】
前記通気プラグが、前記電池パック内の第１の閾値圧力に応答して、前記第１の流量で通気するように構成されている、請求項３に記載の電池パック。
【請求項5】
前記傘弁が、傘シールを含む、請求項１に記載の電池パック。
【請求項6】
前記傘弁が、前記電池パック内の第２の閾値圧力に応答して、前記第２の流量で通気するように構成されている、請求項５に記載の電池パック。
【請求項7】
前記傘弁が、複数の通気チャネルを画定する複数の支持体を更に備え、前記複数の通気チャネルが傘プラグを通って延在している、請求項６に記載の電池パック。
【請求項8】
前記変形可能な通気構造体が、前記複数の支持体を含み、前記複数の支持体がそれぞれ、支持体の厚さを画定し、前記支持体の厚さが、前記傘プラグを通して通気される所定の熱量に応答して溶融するように構成され、前記所定の熱量が、前記第３の流量と関連付けられる、請求項７に記載の電池パック。
【請求項9】
前記傘弁が、前記傘シールの中心直径に前記変形可能な構造体を含む、請求項５に記載の電池パック。
【請求項10】
前記傘弁が、前記包囲体への液体の流入を防止するように構成された膜を含む、請求項１に記載の電池パック。
【請求項11】
前記変形可能な通気構造体が、前記変形可能な通気構造体を通した流体流入を防止するように構成されたシールを含む、請求項１に記載の電池パック。
【請求項12】
前記変形可能な通気構造体が、前記第３の流量と関連付けられた熱エネルギーの放出に露出されたときに溶融するように構成されている、請求項１１に記載の電池パック。
【請求項13】
前記変形可能な通気構造体が、前記第３の流量と関連付けられた前記熱エネルギーの放出に基づいてサイズ決定される、請求項１２に記載の電池パック。
【請求項14】
前記１つ以上の通気口の各々が、それぞれの壁の外面を越えて突出しないように、複数の壁の前記それぞれの壁に埋設される、請求項１に記載の電池パック。
【請求項15】
前記１つ以上の通気口の各々が、ねじ付き部分を有し、前記ねじ付き部分が、前記１つ以上の弁がそれぞれ設置される前記壁のねじ付き凹部と係合するように構成される、請求項１４に記載の電池パック。
【請求項16】
前記１つ以上の通気口の各々が、半径方向シールを有し、前記電池パックの周囲の環境に露出される前記１つ以上の弁の各々の一部分を液体が通過することを防止するように、前記半径方向シールが構成される、請求項１に記載の電池パック。
【請求項17】
電池システムが、前記包囲体内に位置付けられた１つ以上のセンサからの信号を処理するように構成された制御回路を更に備える、請求項１に記載の電池パック。
【請求項18】
前記１つ以上のセンサが、前記包囲体内の静止した水を検出するように構成された水センサと、温度センサと、電圧センサと、圧力センサと、を備える、請求項１７に記載の電池パック。
【請求項19】
車両システムであって、複数の電池セルのための包囲体を少なくとも部分的に画定する複数の壁であって、前記包囲体が、熱膨張によって前記包囲体内に過剰な圧力を生じるように、実質的にシールされる、複数の壁と、
前記包囲体の少なくとも１つの壁に埋設された１つ以上の通気口であって、前記１つ以上の通気口の各々が、前記包囲体内の前記過剰な圧力を低減させるように構成された、１つ以上の通気口とを含み、前記１つ以上の通気口が、１つ以上の弁を少なくとも含み、
前記１つ以上の弁は、
第１の流量で、通気プラグを通して通気するように構成された通気プラグ弁と、
傘弁であって、前記第１の流量よりも大きい第２の流量で、前記傘弁を通して通気するように構成された、傘弁と、
変形可能な通気構造体であって、当該変形可能な通気構造体は、第３の流量を、前記変形可能な通気構造体を通して可能にするように構成され、前記第３の流量が前記第２の流量よりも大きい、変形可能な通気構造体と、
を含む、車両システム。
【請求項20】
電池パックを通気するための方法であって、車両に電気を提供するために複数の電池セルを配設することと、
複数の壁によって前記複数の電池セルを封入することであって、前記複数の壁が、温度上昇によって包囲体内に過剰な圧力が生じるように、実質的にシールされる、封入することと、
前記複数の壁に複数の通気構造体を埋設することであって、前記複数の通気構造体の各々が、前記包囲体から通気して前記過剰な圧力を低減させるように構成されている、埋設することと、を含み、
前記複数の通気構造体に含まれる第１の通気口タイプが、第１の流量で前記包囲体から通気するように構成され、
前記複数の通気構造体に含まれる第２の通気口タイプが、第２の流量で前記包囲体から通気するように構成され、前記第２の流量が、前記第１の流量よりも大きく、
前記複数の通気構造体に含まれる第３の通気口タイプが、第３の流量で前記包囲体から通気するように構成され、前記第３の流量が、前記第２の流量よりも大きい、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電池パックからの圧力及び熱を通気するシステムに関し、より具体的には、電池パックからの圧力及び／又は熱を通気することを可能にするとともに、電池パックへの流体流入を制限又は防止する組立体に関する。
【発明の概要】
【0002】
少なくともいくつかの例示的な図では、１つ以上の電池セルと、電池セルのための包囲体を少なくとも部分的に画定する１つ又は複数の壁と、を備える、電池パックが提供される。包囲体は、温度上昇によって包囲体内に過剰な圧力が生じるように、実質的にシールされる。パックはまた、複数の壁に埋設された１つ又は複数の通気口も含み、これらはそれぞれ、包囲体から通気して過剰な圧力を低減させるように構成されている。複数の通気口は、第１の流量で包囲体から通気するように構成された通気プラグ弁と、第１の流量よりも大きい第２の流量で傘弁を通して包囲体から通気するように構成された傘弁と、を含む、少なくとも１つ又は複数の弁を備え得る。パックはまた、物理的に変形して、変形可能な通気構造体を通した第３の流量を可能にするように構成された変形可能な通気構造体も含み得、第３の流量は、第２の流量よりも大きい。
【0003】
少なくともいくつかの例示的な図では、車両システムは、車体と、車体内部に装着された複数の電池パックと、を備え得る。電池パックは、上で説明したように、１つ以上の電池セルと、１つ以上の壁と、を含み得る。電池パックは、複数の電池セルのための包囲体を少なくとも部分的に画定する複数の壁を備え得る。包囲体は、熱膨張によって包囲体内に過剰な圧力が生じるように、実質的にシールされ得る。電池パックは、複数の壁に埋設された複数の通気構造体を含み得、複数の通気構造体の各々が、過剰な圧力を通気するように構成されている。複数の通気構造体は、第１の流量で固定位置弁を通して包囲体から通気するように構成された固定位置弁と、第１の流量よりも大きい第２の流量で包囲体から通気するように構成された傘弁と、を含む、複数の弁を含み得る。複数の通気構造体はまた、第２の流量よりも大きい第３の流量が、変形可能な通気口を通して包囲体内部から熱を通気することを可能にするように構成された変形可能な通気口も含み得る。
【0004】
少なくともいくつか実施例では、電池組立体又はパックを通気する方法は、複数の電池セルを配設して車両に電気を提供することと、複数の電池セルを複数の壁によって封入することと、を含む。複数の壁は、温度上昇によって過剰な圧力が包囲体内に生じるように、実質的にシールされ得る。本方法は、複数の壁に複数の通気構造体を埋設することを更に含み得る。複数の通気構造体の各々は、包囲体から通気して、過剰な圧力を低減するように構成され得る。複数の通気構造体は、第１の流量で第１の通気構造体を通して包囲体から通気するように構成された第１の弁と、第１の流量よりも大きい第２の流量で第２の通気構造体を通して包囲体から通気するように構成された第２の弁構造体と、を含む、１つ以上の弁を含み得る。複数の通気構造体は、物理的に変形して、第２の流量よりも大きい第３の流量で変形可能な構造体をとして包囲体から通気するように構成された、変形可能な通気構造体を更に含み得る。
【0005】
本開示を、１つ以上の様々な実施形態に従って、以下の図を参照して詳細に説明する。図面は、例示のみを目的として提供され、単に典型的又は例示的な実施形態を示す。これらの図面は、本明細書に開示される概念の理解を容易にするために提供され、これらの概念の広さ、範囲、又は適用性を限定するものと見なされるべきではない。明確にするために、また、説明を容易にするために、これらの図面は必ずしも縮尺どおりに作製されていないことに留意されたい。本開示の上記の並びに他の目的及び利点は、添付図面と併せてなされる、以下の詳細な説明を考慮することで明らかになり得る。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本開示のいくつかの実施形態による、電池パックの、又は電池パックの壁の複数の通気構造体とともに構成された組立体の上面図を示す。
【0007】
【図2】本開示のいくつかの実施形態による、第１の流量又は第１の最大流量で通気するように構成された通気プラグ弁である、第１の通気構造体の断面図を示す。
【0008】
【図3】本開示のいくつかの実施形態による、第２の流量又は第２の最大流量で通気するように構成された傘弁である、第２の通気構造体の断面図を示す。
【0009】
【図4】本開示のいくつかの実施形態による、第３の流量又は第３の最大流量で通気するように構成されたバーストディスクである、変形可能な通気構造体の断面図を示す。
【0010】
【図5】本開示のいくつかの実施形態による、通気のためのチャネルを画定する複数の支持体を有する傘弁の底面図を示す。
【0011】
【図6】本開示のいくつかの実施形態による、変形可能な通気構造体で構成された傘弁の底面図を示す。
【0012】
【0013】
【図8】本開示のいくつかの実施形態による、例示的な車両及び電池パック組立体の概略図を示す。
【0014】
【図9】本開示のいくつかの実施形態による、電池パック組立体に関する車両情報を提供するように配設されたセンサからデータを受信して処理するための例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【0015】
特に車両推進のための、複数の電子的給電装置を支持する最新の車両及び他のインフラストラクチャは、ともにパッケージ化された複数の電池セルを利用して、電池パック又は組立体を形成し得る。セルは、パック内の複数のモジュール又は組立体に含まれ得る。いくつかの電池パックでは、電池セルは、熱を発生し、電池パックから熱が通気されなかった場合、この熱は、電池セルへの損傷につながり得る。いくつかの電池パックは、ポートに固定された、例えば合成フルオロポリマーで形成された、膜を通した熱の受動的通気に依存する。しかしながら、これらの固定された通気装置は、一般に、例えば熱及び圧力の迅速な蓄積が電池パック内に生じる事象に応答して、迅速に又はより大きい体積の熱を通気することができない。
【0016】
可動膜で構成される可動弁、例えば傘弁は、ガスが電池パックから逃げることとともに、一般に水又は他の液体の流入を防止することを可能にし得る。傘弁は、弁を電池パックに固定する界面の周りのシールが不十分であるので、この性質の傘弁を利用している組立体は、依然として水及び湿気が電池パックに進入し得るという欠陥があり得る。追加的に、これらの弁は、弁が設置される電池パックの表面から外方に突出する傾向がある。この突出は、設置及びパッケージ中に弁に損傷を生じさせる場合があり、この損傷は、電池パックの使用中の水の流入につながり得る。更に、これらの可動弁は、極端な温度又は圧力事象の下で十分な通気を提供しない場合がある。
【0017】
これらの及び他の欠陥は、本明細書で説明する例示的な電池パック及び方法によって対処される。いくつかの実施形態では、複数の通気装置又は構造体を提供して、電池パック又は組立体から比較的大きい熱量を通気するのに十分な通気を増加させるとともに、水の浸入に対する電池パックのシールも向上させ得る。複数の通気構造体は、異なるタイプ又は通気能力を含み得、それによって、異なる事象に応答して電池パックの一般に段階的な通気を可能にする。例えば、通気構造体は、例えば電池パック内部の圧力の緩増又は微増に応答するために、一般に比較的に低い通気流量を可能にする、固定又はプラグ型を含む、複数の弁を含むことができる。複数の弁の別のものは、一時的に撓んで包囲体からの圧力を放出する可動膜又は他のシール構造体を有する、可動弁又は傘型弁であり得る。可動弁は、プラグ／固定弁によって提供される速度を超える第２の速度で包囲体から通気し得る。通気構造体はまた、複数の弁に加えて、変形可能な通気構造体も含み得、これは、例えば溶融すること、破裂することなどによって物理的に変形して、又は別様に機械的に破損して、包囲体からの熱及び／又は圧力の迅速な放出を可能にするように構成されている。したがって、固定弁及び／又は可動弁によって軽減することができない速度で蓄積する熱及び圧力は、変形可能な通気構造体を通して包囲体から通気され得る。いくつかの実施例では、変形可能な通気構造体の機械的な破損は、包囲体壁の開口部を形成又は拡大して、通気を提供する。開口部は、車両が横断し得る予想水位に基づいて、水が流入するリスクを最小にするように位置付けられ得る。開口部はまた、電池パックの包囲体内の熱又は圧力事象に関する視覚的な指示又はキューも提供し得、電池パックの交換又は点検を容易にする。例えば、通気構造体は、閾値限界を超える温度又は圧力への露出に応じて色を変化させる材料で形成され得る。一実施例では、変形可能な通気構造体が所定の閾値又は限度を超える温度又は圧力に露出されたときに、淡色の樹脂（例えば、白色樹脂）が、濃色（例えば、茶色又は黒色）になる。
【0018】
いくつかの例手法において、封入された電池セルの予想される熱若しくは圧力荷重、及び／又は電池セルの電力出力能力に基づいて、複数の異なる通気構造体の各々、例えば、複数の通気プラグ、傘弁、及び変形可能な通気構造体が存在する。いくつかの実施形態では、変形可能な通気構造体は、例えば可動弁又は傘弁の一部である変形可能な構造体を経由して、弁に組み込まれ得る。この、単一の通気装置、例えば可動弁又は傘弁における複数の通気構造体の組み合わせは、電池パックの包囲体及び／又はシール界面の開口部の数を好都合に低減させ得る。
【0019】
したがって、本明細書の例示的な電池システム及び方法は、一般に、３つの異なる流量で熱及び／又は圧力を通気して、電池セルの性能に影響を及ぼす３つの異なるタイプの熱又は圧力の問題に対処し得る。したがって、例示的な電池パックは、電池パック又は包囲体の点検又はその交換を必要とすることなく、異なる熱及び圧力事象、並びに異なる熱及び圧力に基づく事象の複数の発生に応答し得る。追加的に、この手法は、一般に、水及び他の汚染物質が電池の包囲体に進入することからシールする。本開示の手法はまた、以前の設計の欠陥にも対処し、弁及び他の通気口は、例えば外壁面を越えて、電池包囲体の表面から突出し得るが、本開示の通気構造体は、通気構造体及び／又は弁の最外部分が包囲体の外面の平面を越えて突出しないように、包囲体の壁に埋設され得る。
【0020】
いくつかの実施形態では、複数の通気構造体の各々は、ねじ付き部分によって包囲体壁内に位置付けられ、通気構造全体は、包囲体壁の内面に残ったままであるように、かつ／又は包囲体壁の外面を越えて突出しないように位置付けられる。かかるいくつかの実施例では、半径方向シールが、複数の弁の各々のねじ付きシャンク又は一部分と弁の半径方向外面との間に位置付けられて、電池包囲体の周囲の環境への水の流入を防止する。
【0021】
いくつかの実施例では、電池包囲体は、電池パック又は包囲体内に設置された複数のセンサからの信号を処理するように構成された車両制御回路と通信する。複数のセンサは、温度センサ、電圧センサ、圧力センサ、又は電池包囲体内の静止した水を検出するように構成されたセンサのうちの少なくとも１つを含み得る。これらのセンサの各々は、電池包囲体の内部及び周囲の状態に関連するデータを収集するように構成され得る。データは、状態及び警告を車両システムのユーザに提供するように構成された制御回路で構成された車両システムによって処理される。
【0022】
ここで図１を参照すると、例示的な電池パック又は組立体１００は、一般に、本明細書で説明するシステム及び方法の例示的な実施形態を示し得る。電池パック１００は、複数の通気構造体１０８、１１０、及び１１２を有するものとして示されている。下で更に考察されるように、通気構造体は、通気プラグ弁２００（図２を参照されたい）、可動弁又は傘弁３００（図３を参照されたい）などの弁を含み得る。通気構造体１０８、１１０、１１２のうちの１つ以上はまた、変形可能な通気構造体も含み得る。いくつかの実施例では、変形可能な通気構造体は、例えば変形可能なバーストディスク通気構造体４００（図４を参照されたい）の形態の、パック１００の他の通気構造体とは別個の部品又は装置であり得る。しかしながら、他の実施例では、変形可能な通気構造体は、例えば半径方向支持弁５００（図５を参照されたい）又はバーストディスク傘６００（図６を参照されたい）に関して下で更に説明するように、可動弁が組み込まれ得る。したがって、半径方向支持弁５００及び／又はバーストディスク傘６００は、通気プラグ２００及び／若しくは傘弁３００と組み合わせて、又はその代わりに、電池パック１００に組み込まれ得る。更に下でも説明するように、電池パック１００はまた、図７の方法７００に従って構成され得、また、電池パック組立体８０４として図８の車両システム８００に組み込まれ得る。電池パック１００はまた、図９の方法９００の実行を容易にするのに必要な範囲で、センサとともに構成され得る。
【0023】
ここで図１を参照すると、電池パック１００は、壁組立体１０２によって封入され得る。壁組立体１０２は、電池モジュール又は組立体１０４ａ～ｉの周りに包囲体を形成し得る。モジュール１０４の各々は、１つ以上の、場合によっては多数の電池セルを含み得る。パック１００の包囲体は、実質的にシールされ得る。より具体的には、壁組立体１０２によって画定された包囲体に出入りする流体の流れ、例えば周囲空気は、下で更に考察されるように、通気構造体１０８、１１０、及び１１２によって許容されるものに限定され得る。したがって、例えば電池モジュール組立体１０４の温度の上昇、モジュール１０４ａ～ｉからの通気などによる、壁組立体１０２内の圧力及び／又は温度の上昇は、一般に、壁組立体１０２内の圧力の上昇を生じさせ得る。したがって、過剰な圧力は、壁組立体１０２の包囲体内から、通気構造体１０８、１１０、１１２のうちの１つ以上を経由して通気され得る。電池モジュール組立体１０４ａ～ｉは、より大きい車両システムに提供される電気エネルギー量を発生させるために相互接続される複数の電池セルで構成され得る。電池モジュール組立体１０４ａ～ｉは、電池パック１００が電力を提供するように構成された構造体の利用可能なパッキング空間に応じて、垂直に、水平に配設され得るか、又は互いの上に積み重ねられ得る。電池モジュール組立体１０４ａ～ｉは、電池モジュール組立体１０４ａ～ｉによって発生する熱のためのチャネルを形成し得る分割壁によって分離され得る。流れ１０６は、電池モジュール組立体１０４ａ～ｉによって発生する圧力及び／又は熱の可能な経路を示す。流れ１０６は、電池モジュール組立体１０４ａ～ｉの使用状況又は電池パック１００の他の状態に基づいて、複数のレベルで現れ得る。例えば、電池モジュール組立体１０４ａ～ｉは、電池モジュール組立体１０４ａ～ｉが配設されるシステムによって形成される電流が低い又は通常の動作レベルであるときに、低い流量でより低い量の圧力又は熱を発生し得る。対照的に、下で更に考察されるように、壁組立体１０２内の圧力のより有意な又は迅速な蓄積に応答して、より大量の圧力及び／又は熱が、他の通気構造体１０８、１１０、及び／又は１１２を通して通気され得る。
【0024】
別の実施例では、電池モジュール１００内の電流量及び結果として生じる熱出力又は圧力は、例えば電池モジュール組立体１００を電力供給源及び／又は保管のために利用する電気自動車の一部として、能動的使用におけるいくつかの車両システムに関連し得る。例えば、第１の量の圧力又は熱は、車両が車両起動コマンドを監視するために補助電力のみを使用するときに発生し得（例えば、毎秒１２ジュールの熱出力に等しい、１２ワット）、第２の量の圧力は、車両の電源をオンにして、車両システムの大部分が定常状態で機能及び動作することを可能にしたときに、車両がアイドル状態の電力量を使用しているときに発生し得（例えば、毎秒１８ジュールの熱出力に等しい、１８ワット）、第３の量の圧力は、車両及び車両内のシステムが全て、より高い又は最大容量で動作しているときに、車両がより高い又は最大の電力量を使用しているときに発生し得る（例えば、毎秒３６ジュールの熱出力に等しい、３６ワット）。これらの出力の各々は、壁組立体１０２を備える複数の壁の配設、並びにエネルギー出力、及び電池モジュール組立体１０４ａ～ｉの位置付けに基づいて、例示的な流れ１０６によって電池パック１００の全体にわたって伝搬し得る。
【0025】
別の実施例では、電池モジュール組立体１００は、異なるレベル又は閾値の内部圧力又は熱に応答して、モジュール１００内から通気するように構成されている。より具体的には、１つ以上の通気プラグ弁は、電池モジュール組立体１００内で動作する電池セルによって発生する熱によって形成され得る第１の量の圧力、例えば電池モジュール１００内の５ｋＰａの圧力を通気するように構成され得る。より高いレベルの圧力は、他の通気構造体を介してモジュール１００から通気され得る。より具体的には、可動弁又は傘型弁は、モジュール１００内で追加の圧力を形成する電池セル又は他の状態によるより高いレベルの熱出力に応答して、より高いレベルの圧力、例えば電池モジュール１００内の１０ｋＰａの圧力を通気するように構成され得る。更に、より高いレベルの圧力及び／又は熱、例えば５０ｋＰａの圧力又は６００℃は、変形可能な弁によってモジュール１００から通気され得る。これらの出力の各々は、壁組立体１０２を備える複数の壁の配設に基づいて、例示的な流れ１０６によって、電池モジュール組立体１００の全体にわたって伝搬し得る。
【0026】
別の実施例では、電池パック１００内の状態は、電池モジュール組立体１０４ａ～ｉから発生する熱の直接的な結果として、又は電池パック１００の動作によって生じるいくつかの他の状態によって、高い圧力をもたらし得る。例えば、電池パック１００内の状態は、典型的に、１気圧などの周囲圧力であり得る。車両の動作と電池モジュール組立体１０４ａ～ｉからの電流との間で、電池パック１００内の状態は、１気圧から１．１気圧に変化し得、これは、車両が第１の流量又は第１の最大流量の軽減に対応する車両起動コマンドを監視するために補助電力のみを使用している間、０．００１ｍ３／秒で受動的に通気する必要があるガス粒子の流れ１０６を形成し得る。第２の最大流量は、１気圧から１．４気圧への圧力の変化に対応し得、これは、車両の電源をオンにして、車両システムの大部分が定常状態で機能及び動作することを可能にしている間、０．０１ｍ３／秒でより能動的に通気する必要があるガス粒子の流れ１０６を形成し得る。第３の流量又は第３の最大流量は、１気圧から２．５気圧への圧力の変化に対応し得、これは、車両及び車両内のシステムが全て、設計閾値を超えてある期間にわたって最大能力で動作しているときに、車両が高い又は最大の電力量を使用しているときに、ほぼすぐに１ｍ３／秒で通気する必要があるガス粒子の流れ１０６を形成し得る。
【0027】
いくつかの実施形態では、電池パック１００は、壁組立体１０２の全体にわたって複数のタイプの通気構造体を組み込む。通気構造体の各々は、壁組立体１０２の側面から外へ通気するように配設され得る。通気構造体は、電池パック１００の特定のセクション内の圧力又は熱の蓄積を最小にするための流れ１０６の考慮事項に基づいて配設され得る。例えば、第１の通気構造体のタイプは、通気ポート１０８ａ及び１０８ｂであり得る。この実施例では、流れ１０６に基づいて、流れ１０６を受ける電池モジュール組立体１０４ａ～ｃのみが存在する。したがって、圧力及び／又は熱は、より遅い速度で蓄積し得る。通気ポート１０８ａ及び１０８ｂは、各々が、図２の通気プラグ２００を含み得、また、壁組立体１０２の埋め込みねじ山に対して固定高さに位置付けられ得る。固定高さは、低いレベルの圧力及び／又は熱を通気ポート１０８ａ及び１０８ｂから放出することを可能にするとともに、湿気又は他の流体が通気ポート１０８ａ及び１０８ｂの中へ流入することを防止する流出流れを形成するための流れ断面積に基づいて判定され得る。一実施例では、通気プラグ２００は、５ｋＰａのパック１００内の過剰な圧力に十分に対処するために、モジュール１００から通気するように構成され得る。
【0028】
第２の通気構造体は、傘弁１１０ａ及び１１０ｂであり得る。この実施例では、流れ１０６に基づいて、現在、流れ１０６を受ける電池モジュール１０４ａ～ｇが存在する。したがって、圧力及び／又は熱は、より高い速度で蓄積して、例えば１０ｋＰａを超える、電池パック１００内の内部圧力を形成し得る。また、この実施例では、通気ポート１０８ａ及び１０８ｂは、電池モジュール組立体１０４ａ～ｇによって発生する圧力又は熱の全てを傘弁１１０ａ及び１１０ｂによって軽減する必要はないという程度の受動的な速度で蓄積された熱の一部分を軽減するための適所にあり得る。傘弁１１０ａ及び１１０ｂは、図３の傘弁３００によって示され得、また、電池パック１００内の電池モジュール組立体１０４ａ～ｉの配設の予想される熱出力に依存して、図５の半径方向支持弁５００及び図６のバーストディスク傘６００の変形可能な特徴を組み込み得る。傘弁１１０ａ及び１１０ｂは、電池モジュール１０４ａ～ｇによって生成される流れ１０６が、弁１１０ａ及び／又は１１０ｂによる応答を形成するのに十分な圧力及び／又は温度を形成するまで、壁組立体１０２へのシールを維持するように構成され得る。この実施例では、流れ１０６が高いレベルに到達したときに、傘弁１１０ａ及び１１０ｂは、電池パック１００の外部環境への開口部を形成して、圧力及び／又は熱を壁組立体１０２内から放出するように構成され得る。
【0029】
第３の通気構造体は、図１に例示するように、バーストディスク１１２ａ及び１１２ｂの形態をとり得る、変形可能な通気構造体１１２であり得る。この実施例では、流れ１０６に基づいて、現在、例えば電池モジュール組立体１０４ａ～ｉ通気数の増加又はパック１００内の過剰な圧力及び／又は熱を生じさせる、より極端な事象のため、パック１００内の圧力及び／又は流れ１０６の更なる増加が存在する。したがって、圧力は、かなり高い速度で蓄積して、５０ｋＰａを超える電池パック１００内の圧力及び／又は６００℃を超える温度を形成し得る。その結果、通気プラグ弁又は可動通気弁／傘型通気弁単独では、通気は、パック１００からの通気を容易にするのに不十分であり得る。また、この実施例では、バーストディスクは、壁組立体１０２の構成及び電池パック１００内の電池モジュール組立体１０４ａ～ｉの相対的位置付けに依存し得る流れ１０６の方向に基づいて、この圧力／熱の集積位置に位置付けられ得る。バーストディスク１１２ａ及び１１２ｂは、図４のバーストディスク４００によって示され得る。バーストディスク１１２ａ及び１１２ｂは、壁組立体１０２のためのシールを維持するように構成され得、また、電池モジュール組立体１０４ａ～ｉが長期間にわたってそのレベルの熱の流れに露出されることを防止するために、例えば５０ｋＰａ又は６００℃を超える、圧力又は熱の蓄積に対応する速い速度で機械的に破損して破裂するように構成された変形可能な構造体で構成され得る。通気ポート１０８ａ及び１０８ｂ並びに傘弁１１０ａ及び１１０ｂはまた、電池モジュール組立体１０４ａ～ｉが高い又は最高許容可能圧力又は温度を超える流れ１０６を繰り返し生成しなければならない、本開示のいくつかの実施形態による、変形可能な構造体も組み込み得る。
【0030】
いくつかの実施形態では、流れ１０６が例示的な最大圧力／熱レベルを超えると、電池パック１００を点検するための警告を発生し得る。例えば、例示的な又は最大の熱の流れが達成されると、電池壁組立体１０２に開口部が存在し得、該開口部は、動作状態に応じて、例えば変形可能な通気構造体１１２の１つ以上の物理的な又は永続的な機械的破損の結果として、電池パック１００への流体の流入を可能にし得る。いくつかの実施形態では、複数のセンサ（例えば、電池パック組立体内の静止した水を検出するように構成された水センサ、温度センサ、電圧センサ、及び圧力センサ）を備える、電池パック１００内に配設された制御回路が存在し得る。これらのセンサは、図９のプロセス９００で例示されるように、車両運転者にデータ及び警告を提供するように構成され得る。
【0031】
図２は、本開示のいくつかの実施形態による、第１の最大流量で熱を通気する例示的な通気プラグ２００の断面図を示す。通気プラグ２００はまた、一般に、包囲体へのガス流れを可能にして、（例えば、１つ以上の電池モジュール１０４ａ～ｉが冷えたときの熱収縮による）定常状態での動作圧力を可能にするとともに、低いレベルの熱及び／又は圧力を包囲体の外へ通気することを可能にし得る。一実施例では、通気プラグ２００は、通気ポート１０８ａ及び１０８ｂとして電池パック１００に組み込まれ得る。通気プラグ２００はまた、図５の半径方向支持弁５００及び図６のバーストディスク傘６００の態様も組み込み得る。
【0032】
通気プラグ２００は、壁２０２に埋設され得る。壁２０２は、単に一実施例として、図１の壁組立体１０２を示し得る。通気プラグ２００は、設置されたときに、通気プラグ２００が、壁２０２の外面によって画定された平面を通って突出しないように位置付けられ得る。通気プラグ２００の最上位部分は、通気キャップ２０４であり得る。通気キャップ２０４は、熱の流れ２１２が、図１による電池パック１００を取り囲む環境に到達することを可能にするように開口部を備え得るか、又は図２に示すようなチャネルを形成して、流れ２１２が流出圧力又は熱の流れとして作用して、流体が環境から通気プラグ２００に進入することを抑制し得る。通気キャップ２０４は、第１の最大流量（例えば、通気キャップ２０４を通した過剰な圧力又は熱の通気を可能にする、５ｋＰａの内部圧力によって形成される流量）の熱が電池パック１００を出ることを可能にするように位置付けられる。いくつかの実施形態では、通気キャップ２０４は、第３の最大流量の熱の流れに対処するために、図５の半径方向支持弁５００及び図６のバーストディスク傘６００などの変形可能部分を含み得る。
【0033】
半径方向シールリング２０６は、通気プラグ２００を位置させるために、開口部によって形成される側壁に対するシールを形成するように、溝内に位置し得る。半径方向シールリング２０６は、図１の電池パック１００が位置し得る、流体の流入に対してシールすることが知られている任意の材料、例えばシリコーン、ゴムなどの柔軟材料で構成され得る。半径方向シールリング２０６は、ねじ付き部分２０８が受ける荷重から分離され得る。いくつかの実施形態では、シールがねじ付き部分２０８によって提供されるねじ山荷重に依存しないので、これは、比較的薄い厚さの壁２０２の使用を可能にし得る。ねじ付き部分２０８は、半径方向シールリング２０６の下側に位置し得、また、壁２０２のねじ付き部分と係合して、壁２０２内の通気プラグの位置付けを可能にして、通気キャップ２０４が、取り囲む外面によって画定された平面を越えて突出するのを防止し得る。いくつかの実施形態では、ねじ付き部分２０８は、壁２０２の厚さに基づいて、ねじ山係合によって提供されるねじ山荷重を低減させるように構成されている。透過性膜２１０は、電池パック１００の内部から電池パック１００を取り囲む環境への加熱されたガスの流出を可能にするとともに、電池パック１００を取り囲む環境内にあることが知られている流体の流入を防止する材料で構成され得る。圧力及び／又は熱の流出は、流れ２１２によって示される。透過性膜２１０は、より低いレベルの温度及び／又は圧力、例えば熱又は圧力の第１及び第２の最大流量に耐えるように構成され得、また、第３の最大流量で破損するように構成され得る。一実施例では、５ｋＰａ又は１０ｋＰａなどの低いレベルの圧力は、通気キャップ２０４及び／又は透過性膜２１０によって十分に対処され得るが、より高いレベルの温度及び／又は圧力（例えば、５０ｋＰａ又は６００℃）は、下で更に考察されるように、追加の通気能力を必要とし得る。
【0034】
図３は、本開示のいくつかの実施形態による、第２の最大流量で熱を通気する傘弁３００の断面図を示す。傘弁３００は、傘弁１１０ａ及び１１０ｂとして電池パック１００に組み込まれ得る。傘弁３００は、いくつかの実施例では、図５の半径方向支持弁５００及び図６のバーストディスク傘６００の態様も組み込み得る。
【0035】
傘弁３００は、壁３０２に埋設され得る。壁３０２は、図１の壁組立体１０２の壁を示し得る。傘弁３００は、その埋設された位置において、傘弁３００を備える組立体全体が、壁３０２の外面によって画定された平面を通って突出しないように構成され得る。半径方向シールリング３０４は、傘弁３００を位置させるために、開口部によって形成される側壁に対するシールを形成するように、溝内に位置し得る。半径方向シールリング３０４は、図１の電池パック１００が位置し得る、流体の流入に対してシールすることが知られている任意の材料で構成され得る。ねじ付き部分３０６は、半径方向シールリング３０４の下側に位置し得、また、壁３０２のねじ付き部分に一致して、壁３０２内の通気プラグの位置付けを可能にして、傘弁３００の最上位部分が、取り囲む外面によって画定された平面を越えて突出するのを防止し得る。
【0036】
傘シール３０８は、電池パック１００の内部から電池パック１００を取り囲む環境への加熱されたガスの流出を可能にするとともに、電池パック１００を取り囲む環境内にあることが知られている流体の流入を防止する材料で構成され得る。圧力及び／又は熱の流出は、流れ３１２によって示される。傘シール３０８は、熱レベルが第２の最大流量に一致するか又はそれを超えたときに、傘シール３０８と傘弁３０８の本体との間に熱の流出を可能にする間隙を形成するように構成され得、また、第３の最大流量で破損するように構成され得る。傘シール３０８は、支持構造体３１０によって適所に保持され得る。支持構造体３１０は、傘シール３０８の縁部を変位させるのに十分な熱が発生した（例えば、少なくとも１０ｋＰａの圧力が電池パック内部に存在する）ときに、流れ３１２が、図１による電池パック１００を取り囲む環境に到達することを可能にするように開口部を備え得る。いくつかの実施形態では、支持構造体３１０は、図５の半径方向支持弁５００などの変形可能部分を含み得、これは、第３の最大流量（例えば、電池パック内部の５０ｋＰａを超える圧力又は６００℃を超える温度によって可能になるガス流量）に露出されたときに変形するように構成され得る。いくつかの実施形態では、傘シールは、第３の最大流量での流れに対処するために、バーストディスク傘６００で構成され得る。
【0037】
図４は、本開示のいくつかの実施形態による、第３の最大流量でパック１００の包囲体から通気するように構成され得る、バーストディスク組立体４００の断面図を示す。バーストディスク組立体４００は、変形可能な通気構造体１１２ａ及び１１２ｂとして電池パック１００に組み込まれ得る。バーストディスク組立体４００はまた、図５の半径方向支持弁５００及び図６のバーストディスク傘６００の態様も組み込み得る。
【0038】
バーストディスク組立体４００は、壁４０２に埋設され得る。壁４０２は、図１の壁組立体１０２の壁を示し得る。バーストディスク組立体４００は、その最終調整位置において、バーストディスク組立体４００を備える組立体全体が、壁４０２の外面によって画定された平面を通って突出しないように構成され得る。バーストディスク組立体４００の最上位部分は、変形可能部分４０４であり得る。変形可能部分４０４は、環境からの流体の流入が通気プラグ２００に進入することを抑制するために、シールを形成するように構成され得る。変形可能部分４０４は、第３の最大流量を超える熱の流れに露出されたときに変形して開口部を形成して、熱の流れ４１０が電池パック１００を出ることを可能にするように構成され得る（例えば、５０ｋＰａを超える内部圧力又は６００℃に露出されたときに溶融し得る）。例えば、変形可能部分４０４は、それが変形すると、事象に露出された結果として変形する前に変形可能部分４０４が位置付けられていた開口空間に加えて、事象の結果として、色の変化又は他の残留物のいずれかによって、温度事象の視覚的指示を残し得る。いくつかの実施形態では、変形可能部分４０４は、第３の最大流量の流れに対処するために、図５の半径方向支持弁５００及び図６のバーストディスク傘６００などの変形可能部分を含み得る。いくつかの実施形態では、これらの他の構造体は、変形可能部分４０４の形状に組み込まれて、バーストディスク組立体４００が、比較的低い流量、例えば上で考察される第１及び／又は第２の最大流量の通気に関与することを可能にして、電池パック１００が、包囲体からの増加した流れを形成する、壁組立体１０２内の圧力／温度、例えば第３の最大流量などの、更に増加した流量に到達する確率を低減させ得る。
【0039】
半径方向シールリング４０６は、バーストディスク組立体４００を位置させるために、開口部によって形成される側壁に対するシールを形成するように、溝内に位置し得る。半径方向シールリング４０６は、図１の電池パック１００への流体、例えば水の流入をシールすることが知られている任意の材料で構成され得る。ねじ付き部分４０８は、半径方向シールリング４０６の下側に位置し得、また、壁４０２のねじ付き部分に一致して、壁４０２内のバーストディスク組立体４００の位置付けを可能にして、変形可能部分４０４が、取り囲む外面によって画定された平面を越えて突出するのを防止し得る。変形可能部分４０４は、電池パック１００の予想される環境に基づいて、流体又はガスが電池パック１００に進入することを防止するためのシールを形成するのに好適な任意の材料で構成され得るとともに、第３の最大熱レベルを超える熱レベルに露出されたときに（例えば、５０ｋＰａを超える電池パック又はモジュールの内部圧力、又は６００℃を超えるパック１００内の温度に関連する状態に露出されたときに）変形して開口部を形成するように構造化された材料で作製される。圧力／熱の流出は、流れ４１０によって示される。変形可能部分４０４は、第１及び第２の熱の最大流量（例えば、５ｋＰａ及び１０ｋＰａの内部電池パックの圧力にそれぞれ対応するガス流量）に耐えるように構成され得、また、より高いレベルの温度及び／又は圧力、例えば第３の最大流量で破損するように構成され得る。いくつかの実施形態では、変形可能部分４０４は、変形することなく第１及び第２の最大熱流量の流出を可能にするために、構造要素を組み込み得る。
【0040】
図５は、本開示のいくつかの実施形態による、図３とともに、支持構造体３１０として傘弁３００に組み込まれ得る、変形可能な構造体５００の底面図を示す。変形可能な構造体５００はまた、図２とともに、透過性膜２１０の支持構造体として通気プラグ２００に組み込まれ得、また、図４とともに、変形可能な構造体４０４の一部としてバーストディスク組立体４００に組み込まれ得る。
【0041】
変形可能な構造体５００は、支持リング５０２によって画定された外周を有し得る。外側支持リング５０２は、図２の通気プラグ２００、図３の傘弁３００、又は図４のバーストディスク組立体４００のうちの１つの挿入を可能にするために穿孔及びねじ切りされた図１の壁組立体１０２の壁の一部分の直径であり得る。内側支持リング５０４は、図３の傘シール３０８の下部分の直径であり得る。支持アーム５０６ａ～ｄは、内側支持リング５０４を外側支持リング５０２に接続する。いくつかの実施形態では、図１の壁組立体１０２の厚さ、及び図１の電池パック１００内で生成されることが予想される第３の最大流量に依存して、図示よりも多い又は少ない４つの支持アーム５０６ａ～ｄが存在し得る。
【0042】
支持アーム５０６ａ～ｄは、閾値の時間量にわたって第３の最大流量に露出されたときに、変形又は溶融するように構造化される材料のタイプ、例えばプラスチック、ナイロンなどで作製され得る。例えば、第３の最大流量は、電池パック内の６００℃の温度又は電池パック内の５０ｋＰａの圧力によって生じ得、閾値の時間量は、１秒であり得る。この実施例では、支持アーム５０６ａ～ｄは、少なくとも１秒にわたって上述した状態に露出されたときに溶融するように構造化される。いくつかの実施形態では、変形可能な構造体５００は、図３の支持構造体３１０として構成され得る。この実施形態では、支持アーム５０６ａ～ｄが溶融すると、傘シール３０８が図１の電池パック１００外側に落下して、図２の壁組立体１０２に開口部を形成して、壁組立体１０２によって形成される包囲体から、速い速度で熱が流出することを可能にし得る。一実施例では、支持アーム５０６ａ～ｄの各々は、構造的に安全な断面積を維持するとともに、第３の最大流量に対応する事象中に加熱／加圧されたガスの迅速な溶融及び流出も可能にするように、比較的狭い半径方向幅を有し得るとともに、比較的大きい軸方向高さを有し得る。
【0043】
図６は、本開示のいくつかの実施形態による、図３とともに、傘シール３０８として傘弁３００に組み込まれ得る、バーストディスク傘６００の底面図を示す。バーストディスク傘６００はまた、図２とともに、透過性膜２１０の代替的な実施形態として通気プラグ２００に組み込まれ得、また、図４とともに、変形可能な構造体４０４の一部としてバーストディスク組立体４００に組み込まれ得る。
【0044】
バーストディスク傘６００は、支持リング６０２によって画定された外周を有し得る。外側支持リング６０２は、図２の通気プラグ２００、図３の傘弁３００、又は図４のバーストディスク組立体４００のうちの１つの挿入を可能にするために穿孔及びねじ切りされた図１の壁組立体１０２の壁の一部分の直径であり得る。内側支持リング６０４は、図３の傘シール３０８の下部分の直径であり得る。支持アームは、内側支持リング５０４を外側支持リング５０２に接続する。いくつかの実施形態では、図１の壁組立体１０２の厚さ、及び図１の電池パック１００内で生成されることが予想される第３の最大流量に依存して、図示よりも多い又は少ない４つの支持アームが存在し得る。
【0045】
支持アームは、第３の最大流量に露出されたにもかかわらず、それらの形状及び構造体を維持するように構成され得る。いくつかの実施形態では、傘バーストディスク直径６０６は、図１の電池パック１００の内側から電池パック１００を取り囲む環境への熱の迅速な流出を可能にするために、閾値の時間量にわたって第３の最大流量に露出されたときに、溶融するか、破損するか、変形するか、又は別様に物理的に変形するように構成され得る。例えば、少なくとも１秒にわたる５０ｋＰａ又は摂氏６００度のモジュール１００内の内部圧力に応答して、傘バーストディスク直径６０６は、溶融するか又は物理的に変形するように構成され得る。いくつかの実施形態では、バーストディスク傘６００は、図３の傘シール３０８として構成され得る。この実施形態では、傘バーストディスク直径６０６が溶融するときに、傘シール３０８が、取り囲む外周のシールを保持し得るとともに、傘バーストディスク直径６０６があった開口直径が、図１の電池パック１００の外部へ熱が流れることを可能にする開口部を形成し、また、図２の小さい壁組立体１０２形成して、壁組立体１０２によって速い速度で形成された包囲体から熱が流出することを可能にし得る。いくつかの実施形態では、傘バーストディスク直径６０６は、閾値の期間にわたって第３の最大流量を超える熱の流れ事象が生じたときに、図１の壁組立体１０２の壁により小さい開口部が存在するように、図４の変形可能部分４０４よりも小さい直径であり得る。
【0046】
図７は、本開示のいくつかの実施形態による、第１の最大流量、第２の最大流量、及び第３の最大流量に適応するために複数の通気口とともに構成された電池パックを作製するための例示的なプロセス７００のフローチャートを示す。例示的な一実施例では、プロセス７００は、本開示のいくつかの実施形態による、図１の電池パック１００、図２の通気プラグ２００、図３の傘弁３００、図４のバーストディスク４００、図５の変形可能な構造体５００、図６のバーストディスク傘６００、又はそれらの任意の組み合わせを形成するために使用され得る。
【0047】
７０２において、複数の電池セルが、電気を提供するように配設される。いくつかの実施形態では、車両に給電するために、複数の電池セルが図１の電池パック１００内に配設され得る。いくつかの実施形態では、複数の電池セルは、電池セル端子間の接続のネットワークを通して接続することによって電力を提供するように配設される。７０４において、複数の電池セルが、複数の壁の中に封入され得、該壁は、複数の電池セルが位置付けられる（例えば、図１の壁組立体１０２内に封入される）環境に対してシールされる。７０６において、例えば通常の動作状態の間の複数の電池セルの最大エネルギー出力に基づいて、第１の最大圧力レベル又は流量又は熱又は圧力が判定され得る。例えば、第１の最大流量は、例えば車両起動コマンドを監視するための補助電力のみを使用している、図１の電池パック１００が設置され得る車両を反映し得る。７０８において、第１の壁の第１の領域に基づいて、第１の最大流量を補償するための、いくつかの第１の通気構造体又は通気口のタイプが判定される。いくつかの実施形態では、通気構造体は、図２の通気プラグ２００などの、１つ以上の固定された通気口であり得る。
【0048】
７１０において、複数の電池セルによって発生する第２の熱量に基づいて、第２の温度又は熱若しくは圧力の流量が判定され得る。例えば、第２の最大流量は、車両が給電されたときに、図１の電池パック１００が設置され得る車両が最大の電力量を使用しているときを反映し得る（例えば、電池パック１００内で動作する電池セルによって発生する熱によって形成される１０ｋＰａの圧力に対応する、通気構造体を通って電池パックを出るガスの流量）。７１２において、第２の壁の第２の領域に基づいて、第２の最大流量を補償するために、第２の数の第２の通気構造体又は通気口のタイプが判定される。いくつかの実施形態では、通気構造体は、図３の傘弁３００などの複数の可動弁であり得る。
【0049】
７１４において、複数の電池セルによって発生する第３の熱量に基づいて、第３の最大流量が判定され得る。例えば、第３の熱量は、電池モジュール１０４ａ～ｉのうちの１つ以上の温度事象などの極端な事象又は他の極端な状態を受けている、図１の電池パック１００が設置され得る車両を反映し得る（例えば、電池パック内の少なくとも６００℃の内部温度及び／又は５０ｋＰａの圧力によって生じる電池パックを出るガスの流量）。７１６において、第３の壁の第３の領域に基づいて、第３の最大流量を補償するための、第３の数の第３の通気構造体又は通気口のタイプが判定され、第３の通気構造体は、一組の変形可能な構造体を備え得る。いくつかの実施形態では、７１８において、７０８及び７１２で判定された通気構造体の第１及び第２の数にそれぞれ組み込むことを必要とする、変形可能な構造体の数が判定される。いくつかの実施形態では、工程７１６及び７１８は、第１及び第２の通気構造体を修正することで第３の最大流量を適切に補償しないと判定された場合に、ともに実行される。いくつかの実施形態では、第３の最大流量が生じた場合に形成される開口部の数を低減させるために、７１６のみが実行される。いくつかの実施形態では、複数の壁に加えられるシール界面の数を低減させるために、７１８のみが実行される。
【0050】
７２０において、複数の通気構造体が、第１、第２、及び第３の最大流量を補償するために、複数の壁内に配設され、また、特に閾値の時間量にわたる第３の最大圧力又は流量を補償するために、複数の変形可能な構造体を組み込み得る。例えば、閾値の時間量は、１秒であり得、第３の最大圧力は、５０ｋＰａであり得る。この実施例では、壁に配設された変形可能な構造体は、少なくとも１秒にわたって６００℃の温度及び／又は５０ｋＰａの内部圧力に露出された後に溶融又は破損するように構造化され得、それによって、図１の電池パック１００内に蓄積した熱の迅速な通気を可能にするための拡大された開口を形成する。
【0051】
図８は、本開示のいくつかの実施形態による、車両８０２と、電池パック８０４と、を含む、例示的な車両システム８００のブロック図を示す。電池パック８０４は、本開示のいくつかの実施形態による図７の方法７００によって形成される図１～図６の特徴のいずれか又は全てを組み込み得る、図１の電池パック１００に示される要素のいずれか又は全てを組み込み得る。
【0052】
いくつかの実施形態では、車両８０２は、電池パック８０４、監視回路８１２、及び報告回路８１６で構成され得る。電池パック８０４は、センサ８０６と、通信回路８０８と、を更に備え得る。いくつかの実施形態では、複数のセンサが存在し得る。いくつかの実施形態では、複数のセンサは、電池パック内の静止した水を検出するように構成された水センサ、温度センサ、電圧センサ、又は圧力センサのうちの少なくとも１つを備え得る。１つ又は複数のセンサが使用される実施形態では、電池パック８０４は、制御回路を利用して、１つ又は複数のセンサを車両８０２に接続し得る。
【0053】
いくつかの実施形態では、通信回路８０８は、通信経路８１０によってセンサ８０６からデータを受信するように構成され得る。いくつかの実施形態では、通信回路８０８は、通信経路８１４によってセンサ８０６から監視回路８１２へとデータを通信し得る。いくつかの実施形態では、監視回路８１２は、電池パック８１２の外部に構成され得る。いくつかの実施形態では、監視回路８１２は、比較方法を利用して、センサ８０６からのデータを通信経路８１８によって報告回路８１６に提供するがどうかを判定し得る。いくつかの実施形態では、監視回路８１２の比較方法は、通信回路８０８によって報告されたときにセンサ８０６から受信したデータ値と閾値の保持とを比較し得る。例えば、センサ８０６は、水位センサであり得る。この実施例では、センサ８０６は、電池パック８０４内にある水位、例えば１センチメートル（ｃｍ）を検出する。水位データ値（本実施例では、１ｃｍで続ける）は、通信経路８１４によって通信回路８０８から監視回路８１２へと送信され得る。監視回路は、センサ８０６からの１ｃｍのデータ値と、閾値、例えば０．５センチメートルとを比較し得る。この実施例では、監視回路８１２は、電池パック８０４内のセンサ８０６によって報告された水の量が閾値を超えたと判定し得、また、点検通知を生成しなければならない旨の通知を、通信経路８１８によって報告回路８１６に送信し得る。いくつかの実施形態では、報告回路８１６は、電池パック８０４内で点検が必要である旨の通知を、車両８０２について生成させ得る（例えば、水が電池パック８０４に進入して、点検が必要である旨の警告が生成され得る）。
【0054】
図９は、本開示のいくつかの実施形態による、電池パックに関する車両情報を提供するように配設されたセンサからデータを受信して処理するための通知プロセス９００のフローチャートを示す。通知プロセス９００は、本開示のいくつかの実施形態による図７の方法７００によって形成される図１～図６の特徴のいずれか又は全てを組み込み得る、図８の車両システム８００によって実行され得、また、図１の電池パック１００を監視するために使用され得る。
【0055】
９０２において、制御回路を使用して、電池パック内のセンサからのデータを監視し得る。例えば、制御回路は、車両システム８００の一群の通信回路８０８、監視回路８１２、及び報告回路８１６であり得る。電池パックはまた、本開示のいくつかの実施形態による図７の方法７００によって形成される図１～図６の特徴のいずれか又は全てを組み込み得る、８０４からの電池パック又は図１の電池パック１００であり得る。９０４において、データが、電池パック内のセンサから、制御回路によって受信され得る。例えば、センサは、電池パック内の静止した水を検出するように構成された水センサ、温度センサ、電圧センサ、又は圧力センサのうちの１つであり得る。いくつかの実施形態では、センサは、通信経路８１０によってデータを通信回路８０８に提供する、図８のセンサ８０６であり得る。
【0056】
９０６において、センサから受信したデータの値が、所定の閾値と比較され得る。いくつかの実施形態では、この比較は、図８による監視回路８１２で生じ得る。例えば、監視回路８１２は、センサ８０６からの１センチメートルのデータ値と、０．５センチメートルであり得る閾値とを比較し得る。センサからのデータ値が閾値を超えていないと判定された場合（９０８で「いいえ」）、９０２において、システムが、制御回路使用して、電池パックセンサからのデータの監視を続ける。センサからのデータ値が閾値を超えていると判定された場合（９０８で「はい」）、システムは、ユーザに点検警告を提供する。水のレベルの実施例から続けて、図８による監視回路８１２は、電池パック８０４内のセンサ８０６によって報告された水の量が閾値を超えていると判定し得、また、点検通知を生成しなければならない旨の通知を、通信経路８１８によって報告回路８１６に送信し得る。いくつかの実施形態では、報告回路８１６は、電池パック８０４内で点検が必要である旨の通知を、車両８０２について生成させ得る（例えば、水が電池パック８０４に進入して、点検が必要である旨の警告が生成され得る）。
【0057】
上で考察されるシステム及びプロセスは、例示的なものであり、限定するものではないことを意図する。当業者は、本明細書で考察されるプロセスのアクションが、省略され得ること、修正され得ること、組み合わせられ得ること、かつ／又は再配設され得ること、並びに任意の追加のアクションが、本発明の範囲から逸脱することなく実行され得ることを認識するであろう。より一般的には、上記の開示は、例示的なものであり、限定するものではないことを意味する。以下の特許請求の範囲は、本開示が含むものに関する限度を設定することを意味する。更に、任意の一実施形態で説明される特徴及び制限は、本明細書の任意の他の実施形態に適用され得ること、及び一実施形態に関するフローチャート又は実施例は、好適な様態の任意の他の実施形態と組み合わせられ得ること、異なる順序で行われ得ること、又は並列に行われ得ることに留意されたい。加えて、本明細書で説明するシステム及び方法は、リアルタイムで実行され得る。上で説明したシステム及び／又は方法が、他のシステム及び／若しくは方法に適用され得ること、又はそれに従って使用され得ることにも留意されたい。
【0058】
本開示のいくつかの部分は、「慣例」又は実施例に関連し得るが、任意のかかる基準は、単に本開示に文脈を提供しているに過ぎず、最新技術を構成しているものに関していかなる承認も形成しない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】