(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-22
(54)【発明の名称】電池パック及び車両
(51)【国際特許分類】
H01M 50/367 20210101AFI20221215BHJP
H01M 50/342 20210101ALI20221215BHJP
H01M 50/35 20210101ALI20221215BHJP
H01M 50/271 20210101ALI20221215BHJP
H01M 50/249 20210101ALI20221215BHJP
H01M 10/658 20140101ALI20221215BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20221215BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20221215BHJP
【ＦＩ】
H01M50/367
H01M50/342 101
H01M50/35 201
H01M50/271 S
H01M50/342 201
H01M50/249
H01M10/658
H01M10/625
H01M10/613
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022523012
(86)(22)【出願日】2020-09-24
(85)【翻訳文提出日】2022-04-15
(86)【国際出願番号】 CN2020117309
(87)【国際公開番号】W WO2021073387
(87)【国際公開日】2021-04-22
(31)【優先権主張番号】201910975581.3
(32)【優先日】2019-10-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】513196256
【氏名又は名称】寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２，Ｘｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｚｈａｎｇｗａｎ Ｔｏｗｎ，Ｊｉａｏｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｎｉｎｇｄｅ Ｃｉｔｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ ３５２１００
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】黄 ▲海▼▲華▼
(72)【発明者】
【氏名】方 伍▲梅▼
【テーマコード（参考）】
5H012
5H031
5H040
【Ｆターム（参考）】
5H012BB02
5H012BB08
5H012CC10
5H012DD05
5H031AA09
5H031KK02
5H040AA28
5H040AA33
5H040AS04
5H040AY04
5H040AY10
(57)【要約】
電池パック（１００）及び車両を提供する。前記電池パック（１００）は、筐体蓋（１２）と、電池列（４１）と、保護部品（４２）と、制約部材（５）とを含み、保護部品（４２）と電池列（４１）の上面との間に、第１方向（Ｗ）に沿って流動するように気流をガイドする第１チャンネル（Ｐ１）が設けられ、制約部材（５）は第１方向（Ｗ）に沿って電池列（４１）と空洞（１１１）の内壁（１１１ａ）との間に位置し、且つ制約部材（５）の最上部の少なくとも一部が電池列（４１）の上面よりも低く、電池列（４１）を制約し、制約部材（５）の最上部のうち電池列（４１）の上面よりも低い部分、電池列（４１）及び筐体蓋（１２）の間に第１チャンネル（Ｐ１）と流体連通している第２チャンネル（Ｐ２）が形成されている。前記電池パック（１００）は、発生ガスの排出のスムーズさを向上させ、電池パックの安全性能を改善することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池パック（１００）であって、筐体（１１）と筐体蓋（１２）を含み、前記筐体（１１）の内部に空洞（１１１）が設けられ、前記筐体蓋（１２）が前記筐体（１１）の最上部に結合される収容筐体（１）と、
前記空洞（１１１）内に第１方向（Ｗ）に沿って並設された複数の電池（４１１）を含み、前記電池（４１１）はトップカバー（４１１ａ）と、前記トップカバー（４１１ａ）に設置される防爆弁（４１１ｂ）とを含む電池列（４１）と、
前記電池列（４１）の全ての防爆弁（４１１ｂ）を覆い、且つ前記トップカバー（４１１ａ）の上面との間に、前記第１方向（Ｗ）に沿って流動するように流体をガイドする第１チャンネル（Ｐ１）が設けられ、前記第１方向（Ｗ）は前記電池（４１１）の高さ方向（Ｈ）に垂直である保護部品（４２）と、
前記空洞（１１１）に設置され、前記第１方向（Ｗ）に沿って前記電池列（４１）と前記空洞（１１１）の内壁（１１１ａ）との間に位置し、前記電池列（４１）を制約する制約部材（５）とを含み、
前記高さ方向（Ｈ）において前記制約部材（５）の最上部の少なくとも一部が、前記トップカバー（４１１ａ）の上面よりも低く、前記制約部材（５）の最上部のうち前記トップカバー（４１１ａ）の上面よりも低い部分、前記電池列（４１）及び前記筐体蓋（１２）の間に前記第１チャンネル（Ｐ１）と連通している第２チャンネル（Ｐ２）が形成される、電池パック（１００）。
【請求項2】
前記電池パック（１００）は、少なくとも２つの前記電池列（４１）と、少なくとも２つの前記保護部品（４２）とを含み、前記少なくとも２つの電池列（４１）は第２方向（Ｌ）に並設され、前記少なくとも２つの保護部品（４２）は前記少なくとも２つの電池列（４１）に１対１で対応し、前記制約部材（５）は前記少なくとも２つの電池列（４１）を制約し、前記第２方向（Ｌ）は前記第１方向（Ｗ）及び前記高さ方向（Ｈ）に垂直である、請求項１に記載の電池パック（１００）。
【請求項3】
前記電池パック（１００）は２つの前記制約部材（５）を含み、前記２つの制約部材（５）は、前記電池列（４１）の前記第１方向（Ｗ）における対向する両側に位置する、請求項１～２のいずれか一項に記載の電池パック（１００）。
【請求項4】
前記第２チャンネル（Ｐ２）に対向する前記筐体蓋（１２）の側板（１２２）に防爆排気構造（１３）が設けられ、前記防爆排気構造（１３）は前記第２チャンネル（Ｐ２）と連通し、前記第２チャンネル（Ｐ２）内の流体を前記電池パック（１００）の外部へ排出する、請求項１～３のいずれか一項に記載の電池パック（１００）。
【請求項5】
前記防爆排気構造（１３）は、防爆弁又は薄肉部を含み、前記薄肉部は前記側板（１２２）の一部であり、且つ強度が前記側板（１２２）のその他の部分よりも低い、請求項４に記載の電池パック（１００）。
【請求項6】
前記電池パック（１００）は仕切り構造（３）をさらに含み、前記仕切り構造（３）は前記空洞（１１１）に設置され、前記空洞（１１１）を少なくとも２つの収容領域（１ａ）に仕切り、前記電池パック（１００）の電池（４１１）はグループ化されて異なる前記収容領域（１ａ）に設置され、前記仕切り構造（３）は第１仕切り部材（３１）を含み、前記第１仕切り部材（３１）は前記第１方向（Ｗ）に延在し、前記制約部材（５）は前記第１仕切り部材（３１）に接続される、請求項１～５のいずれか一項に記載の電池パック（１００）。
【請求項7】
前記仕切り構造（３）は第２仕切り部材（３２）をさらに含み、前記第２仕切り部材（３２）は前記第１仕切り部材（３１）と交差して設置され、且つ前記第２仕切り部材（３２）と前記第１仕切り部材（３１）の両方により前記空洞（１１１）は前記少なくとも２つの収容領域（１ａ）に仕切られる、請求項６に記載の電池パック（１００）。
【請求項8】
前記トップカバー（４１１ａ）の上面と前記筐体蓋（１２）のトッププレート（１２１）との間であって前記第１チャンネル（Ｐ１）の外側の空間内に断熱接着剤（２）が充填されている、請求項１～７のいずれか一項に記載の電池パック（１００）。
【請求項9】
前記保護部品（４２）の横断面が、逆Ｕ字形である、請求項１～８のいずれか一項に記載の電池パック（１００）。
【請求項10】
車両に動力を供給する動力源と、前記動力源に給電するように構成される請求項１～９のいずれか一項に記載の電池パック（１００）と、
を含む、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は電池技術の分野に関し、特に電池パック及び車両に関する。
【背景技術】
【0002】
新エネルギー自動車の高速発展に伴い、パワーバッテリー製品に対するニーズがますます増えており、そして、電池製品の安全性能が注目を集めていく。
【0003】
熱暴走は電池製品の安全性能を損なう重要な課題であり、従来の電池パックでは、電池パックの上部に耐火フォームが覆われて熱暴走の場合の熱拡散を一時的に遅らせるのが一般的であるが、このような方法は、所定の保護作用を有するものの、ガスがスムーズに流れないという問題が存在し、結果として、熱暴走の場合に生じた高温ガスや炎などの流体が適時排出できないことにより電池パックにダメージを与えたり、ひいては安全上の故障を引き起こしたりする。
【発明の概要】
【0004】
本願が解決しようとする技術的課題の１つは、電池パックの安全性能を向上させることである。
【0005】
上記技術的課題を解決するために、本願は、電池パックであって、筐体と筐体蓋を含み、筐体の内部に空洞が設けられ、筐体蓋が筐体の最上部に結合される収容筐体と、空洞内に第１方向に沿って並設された複数の電池を含み、電池はトップカバーと、トップカバーに設置される防爆弁とを含む電池列と、電池列の全ての防爆弁を覆い、且つトップカバーの上面との間に、第１方向に沿って流動するように流体をガイドする第１チャンネルが設けられ、第１方向は電池の高さ方向に垂直である保護部品と、空洞に設置され、第１方向に沿って電池列と空洞の内壁との間に位置し、電池列を制約する制約部材とを含み、高さ方向において制約部材の最上部の少なくとも一部が、トップカバーの上面よりも低く、制約部材の最上部のうちトップカバーの上面よりも低い部分、電池列及び筐体蓋の間に第１チャンネルと連通している第２チャンネルが形成される、電池パックを提供する。
【0006】
いくつかの実施例では、電池パックは、少なくとも２つの電池列と、少なくとも２つの保護部品とを含み、少なくとも２つの電池列は第２方向に並設され、少なくとも２つの保護部品は少なくとも２つの電池列に１対１で対応し、制約部材は少なくとも２つの電池列を制約し、第２方向は第１方向及び高さ方向に垂直である。
【0007】
いくつかの実施例では、電池パックは２つの制約部材を含み、２つの制約部材は、電池列の第１方向における対向する両側に位置する。
【0008】
いくつかの実施例では、第２チャンネルに対向する筐体蓋の側板に防爆排気構造が設けられ、防爆排気構造は第２チャンネルと連通し、第２チャンネル内の流体を電池パックの外部へ排出する。
【0009】
いくつかの実施例では、防爆排気構造は、防爆弁又は薄肉部を含み、薄肉部は側板の一部であり、且つ強度が側板のその他の部分よりも低い。
【0010】
いくつかの実施例では、電池パックは仕切り構造をさらに含み、仕切り構造は空洞に設置され、空洞を少なくとも２つの収容領域に仕切り、電池パックの電池はグループ化されて異なる収容領域に設置され、仕切り構造は第１仕切り部材を含み、第１仕切り部材は第１方向に延在し、制約部材は第１仕切り部材に接続される。
【0011】
いくつかの実施例では、仕切り構造は第２仕切り部材をさらに含み、第２仕切り部材は第１仕切り部材と交差して設置され、且つ第２仕切り部材と第１仕切り部材の両方により空洞は少なくとも２つの収容領域に仕切られる。
【0012】
いくつかの実施例では、トップカバーの上面と筐体蓋のトッププレートとの間であって第１チャンネルの外側の空間内に断熱接着剤が充填されている。
【0013】
いくつかの実施例では、保護部品の横断面が、逆Ｕ字形である。
【0014】
本願の別の態様は、車両に動力を供給する動力源と、動力源に給電する本願の電池パック（１００）とを含む、車両をさらに提供する。
【0015】
本願では、制約部材の最上部の少なくとも一部を電池列の上面よりも低く設置し、制約部材の最上部のうち電池列の上面よりも低い部分と電池列及び筐体蓋との間に、第１チャンネルと流体連通している第２チャンネルを形成することによって、第１チャンネルからの発生ガスを電池パックの筐体の両側へスムーズにガイドして排出することができ、発生ガスの排出のスムーズさを改善し、電池パックの安全性能を向上させる。
【0016】
本願の実施例又は従来技術の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下では、実施例又は従来技術の説明に使用される必要のある図面を簡単に説明するが、明らかに、以下の説明における図面は本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労働を必要とせずにこれらの図面に基づいて他の図面を取得することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本願の一実施例の電池パックの構造の模式的な斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本願の実施例の図面を参照しながら、本願の実施例の技術的解決手段を明確かつ完全に説明するが、明らかに、説明する実施例は本願の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではない。以下、少なくとも１つの例示的な実施例の説明は実際には説明するためのものであり、決して本願及びその適用や使用を何ら制限するものではない。当業者が本願の実施例に基づいて創造的な労働を必要とせずに取得する全てのその他の実施例は、本願の特許範囲に属する。
【0019】
当業者に公知の技術、方法や機器について詳細に検討しない場合があるが、適切な場合には、前記技術、方法及び機器は、権利授与の明細書の一部とみなすべきである。
【0020】
なお、本願の説明において、「第１」、「第２」等の用語を用いて部品を限定する場合、対応する部品を区別しやすくするために過ぎず、特に断らない限り、上記用語は特別な意味がなく、従って、本願の特許範囲を制限するものとして理解できない。
【0021】
また、以下で説明される本願の異なる実施形態に係る技術的特徴は互いに矛盾しない限り、互いに組み合わせることができる。
【0022】
図１～６は本願の一実施例の電池パックを示す。この図示した実施例では、電池パック１００は車両の動力装置として機能し、車体に設置されて、車両に電気動力を供給する。いくつかの実施例では、車両は、車両に動力を供給する動力源と、車両に電気動力を供給するように動力源に給電するように構成されるいくつかの実施例に係る電池パックとを含んでもよい。車両は、電動車両やハイブリッド車両などを含んでもよい。電動車両は電池パックから出力される電気エネルギーにより動力を供給する電動エンジンを動力源としてもよく、電動車両は、いくつかの実施例に係る電池パックをたとえば主動力源及び／又はバックアップ動力源として電動エンジンへ給電してもよい。ハイブリッド車両は、たとえば内燃機関や電動モータなど、２つ以上の動力源を使用して、動力を供給してもよい。
【0023】
以下、各方位を明確に説明するために、電池パック１００の各方向は図１における座標系を利用して定義されており、座標軸Ｈは電池パック１００の高さ方向を表しながら、収容筐体１及び収容筐体１における電池４１１の高さ方向であり、座標軸Ｗは座標軸Ｈに垂直であり、第１方向と呼ばれ、電池パックの幅方向を表し、座標軸Ｌは座標軸Ｈ及び座標軸Ｗに垂直であり、第２方向と呼ばれ、電池パックの長さ方向を表す。
【0024】
上記方位の定義に基づいて、以下の説明に使用される「上」、「下」、「頂」、「底」などの方位又は位置関係を示す名詞は、全て高さ方向Ｈに対するものであり、ここで、電池パックの筐体蓋１２及び筐体１１は高さ方向Ｈにおいて対向配置され、筐体蓋１１から筐体１２への方向を上、筐体１２から筐体蓋１１への方向を下とする。
【0025】
なお、前述方位の定義は、本願を説明しやすくし、説明を簡略化させるために過ぎず、反対の説明がない限り、これらの方位語は係る装置又は構成要素が必ず特定の方位を有したり、特定の方位で構成、操作されたりすることを指示又は示唆するものではなく、従って、本願の特許範囲を制限するものとして理解できない。
【0026】
図１～８に示すように、本実施例の電池パック１００は、収容筐体１と、電池モジュール４とを含む。
【0027】
このうち、収容筐体１は電池モジュール４を収容するためのものであり、内部の電池モジュール４を保護する。図１～図３に示すように、本実施例では、収容筐体１は、筐体１１と筐体蓋１２とを含み、筐体１１の内部には、電池モジュール４などを収容するための空洞１１１が設けられ、且つ、該空洞１１１の最上部が開放し、電池モジュール４を入れたり取り出したりすることを容易なものとし、一方、筐体蓋１２は筐体１１の最上部に結合され、空洞１１１を閉鎖する。筐体蓋１２と筐体１１は密封して嵌合してもよく、たとえば筐体蓋１２と筐体１１との間にシールリングなどのシール部材が設置される。
【0028】
図３から明らかなように、筐体１１は、底部１１４と、側部１１２と、外凸部１１３とを含み、側部１１２と底部１１４との両方により空洞１１１が画定され、ここで、側部１１２は底部１１４の四周に接続され、上へ延在し、外凸部１１３は側部１１２の一端に接続され、第２方向Ｌに沿って外へ延在する。具体的には、側部１１２と底部１１４の両方により中空直方体が画定され、内部の直方体空洞１１１は電池モジュール４を収容するものであり、外凸部１１３は台形であり、電子部品が設置されてもよく、これにより、電池モジュール４の充放電などの作動モードが制御される。
【0029】
図１及び図６から明らかなように、筐体蓋１２は、全体として形状が筐体１１に適合しており、長方形部と台形部とを含み、長方形部は、トッププレート１２１と、トッププレート１２１の四周に接続され、下へ延在する側板１２２とを含み、台形部は側板１２２の一端に接続され、第２方向Ｌに沿って外へ延在して、フランジ部１２３となる。
【0030】
筐体蓋１２が筐体１１に結合されたときに、筐体蓋１２の側板１２２と筐体１１の側部１１２は嵌合し、筐体蓋１２のフランジ部１２３と筐体１１の外凸部１１３は嵌合し、このように、空洞１１１が閉鎖される。
【0031】
一方、収容筐体１は、筐体蓋１２を上にし、且つ外凸部１１３及びフランジ部１２３が位置する側を車頭に近くするように車体に配置され、すなわち、電池パック１００が車両に装着されると、高さ方向Ｈは車体の高さ方向、且つ第２方向Ｌは車体の長さ方向である車両の進行方向に沿っている。
【0032】
電池モジュール４は空洞１１１に設置され、電池パック１００のコアとなる構成部分であり、車両へ電気エネルギーを供給するものである。図３～８に示すように、本実施例では、電池モジュール４は、電池列４１と保護部品４２とを含む。
【0033】
ここで、電池列４１は複数の電池４１１を含み、電池４１１は、トップカバー４１１ａと、トップカバー４１１ａに設置される防爆弁４１１ｂとを含む。電池４１１に熱暴走が発生した場合、防爆弁４１１ｂは電池４１１の内部で生じたガス、熱や炎などの高温高圧流体（発生ガスと総称）により押し開かれて、発生ガスを電池４１１の外部へ排出し、このように、電池４１１の内部の圧力はトップカバー４１１ａからリリースされる。
【0034】
電池列４１における全ての電池４１１は向きを同じにして並設される。図３では、電池列４１における全ての電池４１１は縦方向に配置され、その高さ方向Ｈが垂直方向に沿っており、筐体１１の高さ方向と一致し、且つトップカバー４１１ａが全て上向きであり、言い換えれば、トップカバー４１１ａは全て筐体蓋１２に面しており、筐体１１と反対している。また、電池列４１における全ての電池４１１は、１列として第１方向Ｗに並設されている。
【0035】
保護部品４２は電池列４１の全ての防爆弁４１１ｂを覆い、且つトップカバー４１１ａの上面との間に、第１方向Ｗに沿って流動するように気流をガイドする第１チャンネルＰ１が設けられる。これによって、保護部品４２は電池列４１を保護し、発生ガスの拡散範囲を制御し、これにより、トップカバー４１１ａの防爆弁４１１ｂから排出される発生ガスが、保護部品４２によって、上へ直接噴出されるのではなく第１チャンネルＰ１に沿って第１方向Ｗにおける両側に流れるようにガイドされ、これは、発生ガスが電池パック１００の第１方向Ｗにおける両側から排出されるようにガイドすることで、電池パック１００の内部への発生ガスの蓄積を減少させ、電池パック１００の使用安全性を改善するだけでなく、発生ガスが電池パック１００の上方にいる乗客に直接衝撃することを回避し、車両の安全性能を向上させることができる。
【0036】
具体的には、図５に示すように、保護部品４２は、本体板４２１と、２つの折り曲げ板４２２とを含み、本体板４２１は第１方向Ｗに沿って延在し、２つの折り曲げ板４２２は本体板４２１の第２方向Ｌにおける対向する両端に接続され、本体板４２１に対して下（すなわち電池列４に接近する方向に向かって）折り曲げられる。以上から、２つの折り曲げ板４２２は本体板４２１を電池列４の上方に支持し、本体板４２１、２つの折り曲げ板４２２及びトップカバー４１１ａの上面の間には、第１方向Ｗに沿って延在する第１チャンネルＰ１が形成され、第１チャンネルＰ１の最上部及び第２方向Ｌにおける両端は全て閉鎖され、且つ第１方向Ｗにおける両端しか開放しておらず、これにより、保護部品４２の作用により、電池４１１の防爆弁４１１ｂから噴出された発生ガスは、上へ流れるのではなく、第１方向Ｗに沿って流出することになり、車体に装着する際には、第１方向Ｗは、車頭方向又は乗客がいる上方ではなく車体の幅方向に沿うため、車体の幅方向に沿って排出するように発生ガスをガイドすると、発生ガスを安全に排出しつつ、乗客への発生ガスの安全上の脅威を減らすことができる。
【0037】
ここで、本体板４２１及び折り曲げ板４２２は平板、曲面板や異型板などの各種の板構造としてもよく、保護部品４２の横断面（すなわち、第１方向Ｗに垂直な断面）は逆Ｕ字形やＭ字形などの各種の形状としてもよい。たとえば、図３には、保護部品４２の横断面は逆Ｕ字形であり、これ以外の形状と比較して、保護部品４２の構造はシンプルであり、容易に加工できる。
【0038】
保護部品４２を簡便に制限できるように、保護部品４２は筐体蓋１２に接続されてもよく、たとえば本体板４２１を通じてトッププレート１２１に溶接されてもよく、これにより、保護部品４２は固定して取り付けられ、電池列４１の全ての防爆弁４１１ｂをより確実に覆うことができる。横断面がＭ字形などの他の形状の保護部品４２に比べて、横断面が逆Ｕ字形の保護部品４２では、本体板４２１とトッププレート１２１は大きな面積をもってより緊密に接触することができ、従って、トッププレート１２１とのより強固な溶接が容易に実現できる。
【0039】
図３に示すように、本実施例では、電池モジュール４には、６個の電池列４１が設けられ、この６個の電池列４１は第２方向Ｌに並設されるとともに、電池モジュール４は、６個の保護部品４２を含み、各保護部品４２は各電池列４１に１対１で対応して配置され、これにより、各保護部品４２を利用して対応する電池列４１の防爆弁４１１ｂから放出される発生ガスが第１方向Ｗに沿って排出されるようにガイドすることができる。
【0040】
変形として、電池モジュール４の電池列４１の数は１つ又は２つであってもよく、言い換えれば、電池モジュール４は、１つ又は少なくとも２つの電池列４１を含んでもよく、少なくとも２つの電池列４１を含む場合、各電池列４１は第２方向Ｌに並設され、且つ、このような場合、電池モジュール４の保護部品４２は、電池列４１と同じ数であり、電池列４１に１対１で対応して電池列４１の上方に配置される。
【0041】
前記のとおり、本実施例の電池パック１００は複数の電池列４１を含み、且つ各電池列４１における電池４１１の数が１つを超えており、従って、電池パック１００は複数の電池４１１を有し、且つこの複数の電池４１１は行列状に配列され、多行多列の電池アレイとなる。
【0042】
電池パック１００の複数の電池４１１をより規則的に配置するために、図２及び図３に示すように、電池パック１００は仕切り構造３をさらに含んでもよく、仕切り構造３は空洞１１１内に設置され、空洞１１１を少なくとも２つの収容領域１ａに仕切り、電池パック１００の電池４１１はグループ化されて異なる収容領域１ａに設置される。このように、各群の電池４１１はそれぞれ異なる収容領域１ａに収容され、これにより、より規則的かつ簡便に配置でき、しかも、仕切り構造３によって各群の電池４１１の位置をより確実に制限することもできる。
【0043】
ここで、図３から明らかなように、本実施例の仕切り構造３は第１仕切り部材３１を含み、第１仕切り部材３１は第１方向Ｗに沿って延在し、第２方向Ｌに配列された異なる収容領域１ａを有するように空洞１１１を仕切り、且つ、仕切り構造３は第２仕切り部材３２をさらに含み、第２仕切り部材３２は第２方向Ｌに沿って延在し、第１仕切り部材３１と交差して配置され、このように、第２仕切り部材３２は第１仕切り部材３１によって仕切られた収容領域１ａをさらに仕切り、空洞１１１の内部の収容領域１ａを増加し、これらの収容領域１ａのうち、第２方向Ｌに配列された収容領域１ａだけではなく、第１方向Ｗに配列された収容領域１ａもある。
【0044】
電池４１１をグループ化して空洞１１１に配置する際には、異なる電池列４１をグループ化して第２方向Ｌに配列された異なる収容領域１ａに収容してもよく、これにより、各群の電池列４１は領域別に貯蔵され、また、共通の電池列４１の電池４１１を第１方向Ｗに沿ってグループ化して第１方向Ｗに配列された異なる収容領域１ａに収容し、これにより、共通の電池列４１の内部は第１方向Ｗにおいて領域別に貯蔵される。
【0045】
具体的には、図示した実施例では、図３から明らかなように、仕切り構造３は、２つの第１仕切り部材３１と、１つの第２仕切り部材３２とを含み、２つの第１仕切り部材３１は第２方向Ｌにおいて互いに間隔を空けて並設され、第２仕切り部材３２は２つの第１仕切り部材３１の両方に垂直である。このように、第１仕切り部材３１及び第２仕切り部材３２の作用により、仕切り構造３は空洞１１１を２行３列、合計６個の収容領域１ａに仕切る。第２方向Ｌに並設された６個の電池列４１同士は、２個の第１仕切り部材３１によってセパレートされ、ここで、電池列４１は２つずつ共通の第１仕切り部材３１の共通側に位置し、一方、共通の電池列４１はさらに第１方向Ｗにおいて１つの第２仕切り部材３２によってセパレートされ、これにより、各電池列４１はさらに第２仕切り部材３２によって仕切られて第１方向Ｗに配列された第１電池列４１ａ及び第２電池列４１ｂとなり、このように、共通の電池列４１における第１電池列４１ａ及び第２電池列４１ｂも異なる収容領域１ａに位置する。
【0046】
より具体的には、図３に示すように、本実施例では、第２仕切り部材３２は第１方向Ｗにおいて電池列４１の真ん中に位置し、これにより、第１電池列４１ａ及び第２電池列４１ｂの電池４１１の数が同じである。
【0047】
なお、第１仕切り部材３１及び第２仕切り部材３２の数及び第１仕切り部材３１の位置は図３に示すものに限定されるものではなく、たとえば、第２仕切り部材３２の数は少なくとも２つとしてもよく、また、たとえば、第１仕切り部材３１の数は電池列４１の群数に応じて変化してもよく、一般的には、電池列４１の群数よりも１つ少なければよく、ここで、第１仕切り部材３１の数が少なくとも２つである場合、第１仕切り部材３１同士は間隔を空けて第２方向Ｌに並設され、また、たとえば、第２仕切り部材３２は、電池列４１の第１方向Ｗにおける真ん中に位置するのではなく、第１方向Ｗにおける一方の側に接近して設置され、この場合、第１電池列４１ａ及び第２電池列４１ｂの電池４１１の数が同じではない。
【0048】
ここで、第１仕切り部材３１及び第２仕切り部材３２はビーム構造として構造されてもよく、図３では、第１仕切り部材３１は横ビームと呼ばれてもよく、第２仕切り部材３２は縦ビームと呼ばれてもよい。この他、第１仕切り部材３１及び第２仕切り部材３２は全て筐体１１に固定して接続される。具体的には、第１仕切り部材３１及び第２仕切り部材３２は全て筐体１１の底部１１４に固定して接続される。
【0049】
電池パック１００の電池４１１をより確実に制約するために、図２～６に示すように、本実施例では、電池パック１００は制約部材５をさらに含み、制約部材５は空洞１１１に設置され、第１方向Ｗにおいて電池列４１と空洞１１１の内壁１１１ａとの間に位置し、電池列４１を制約する。制約部材５が設置されることによって、第１方向Ｗにおける電池列４１の変位が制約され、特に電池列４１の受ける膨張力が抵抗され、電池列４１の膨張変形の発生が少なくなる。
【0050】
制約部材５は、たとえば第１仕切り部材３１に接続されることで固定されてもよい。
【0051】
制約部材５は、第２方向Ｌにおいて空洞１１１ａの一端から他端まで延在してもよく、たとえば、第２方向Ｌにおいて延在するビーム構造又は板構造として構造されてもよく、このように、制約部材５は、電池モジュール４において第２方向Ｌに配列された全ての電池列４１を制約することで、全ての電池列４１を制限することができ、これにより、電池列４１又は電池列４１群ごとに制約部材５が設置されなくてもよく、それにより、制約部材５の数が効果的に減少し、電池パック１００全体の構造が簡略化され、しかも、電池モジュール４が収容筐体１に組み立てられやすくなる。
【0052】
電池列４１の第１方向Ｗにおける一方の側だけに制約部材５が設置されてもよいが、本実施例では、電池列４１の第１方向Ｗにおける対向する両側に制約部材５が設けられ、すなわち、電池パック１００は、電池列４１の第１方向Ｗにおける対向する両側に設置される２つの制約部材５を含み、このように、２つの制約部材５によって電池列４１がこれらの中間に挟まれ、より確実な制限作用が果たされる。
【0053】
また、発生ガスをより排出しやすくするために、図７及び図８に示すように、本実施例では、高さ方向Ｈにおいて、２つの制約部材５は全て、最上部がトップカバー４１１ａの上面よりも低くなるように構成され、このように、制約部材５の最上部と電池列４１及び筐体蓋１２の間に、第１チャンネルＰ１と連通している第２チャンネルＰ２が形成され、これにより、第１チャンネルＰ１からの発生ガスが、第２チャンネルＰ２によってガイドされて、さらに第１方向Ｗに沿って両側へスムーズに排出され、電池４１１の熱暴走の場合に内部で発生した高温高圧流体が適時排出され、熱拡散が回避され、安全上のリスクが低減する。しかも、制約部材５の最上部をトップカバー４１１ａの上面よりも低くすることで、第２チャンネルＰ２を形成する場合は、第１方向Ｗに沿って内へ窪んだ凹溝などが制約部材５の表面に設けられるなど、第２チャンネルＰ２の他の形成方式に比べて、構造及びプロセスがよりシンプルになる。
【0054】
いくつかの変形例では、２つの制約部材５の最上部が全体としてトップカバー４１１ａの上面よりも低いのではなく、最上部の一部だけがトップカバー４１１ａの上面よりも低く、このような場合にも、制約部材５の最上部のうちトップカバー４１１ａの上面よりも低い部分と電池列４１及び筐体蓋１２の間に第２チャンネルＰ２が形成されてもよいが、図示した実施例に比べて、第２方向Ｌにおける第２チャンネルＰ２のサイズが小さい。
【0055】
別の変形例では、２つの制約部材５のうち一方の制約部材５だけの最上部の少なくとも一部は、トップカバー４１１ａの上面よりも低いようにしてもよく、このような場合、第２チャンネルＰ２は、電池列４１の第１方向Ｗにおける一方の側にのみ形成されている。
【0056】
第１チャンネルＰ１及び第２チャンネルＰ２によって所定の方向に沿ってガイドされることにより、電池４１１の内部から噴出される発生ガスは第１方向Ｗに沿って収容筐体１の第１方向Ｗにおける両側にスムーズに流れて、収容筐体１の第１方向Ｗにおける両側から排出され得る。
【0057】
さらに、第２チャンネルＰ２からの発生ガスが収容筐体１の外部により容易に排出されるために、図１及び図６に示すように、本実施例では、第２チャンネルＰ２に対向する筐体蓋１２の側板１２２に防爆排気構造１３が設けられ、防爆排気構造１３は第２チャンネルＰ２と連通し、第２チャンネルＰ２内の流体を電池パック１００の外部へ排出する。ここで、防爆排気構造１３は防爆弁４１１ｂを含んでもよく、又は、防爆排気構造１３は薄肉部を含んでもよく、薄肉部は側板１２２の一部であり、且つ強度が側板１２２のその他の部分よりも低い。薄肉部は、たとえば側板１２２の凹溝やエンボスなどとしてもよい。
【0058】
筐体蓋１２の第１方向Ｗにおける両端に位置する側板１２２に防爆排気構造１３が設置されることによって、第２チャンネルＰ２から導出された発生ガスが、防爆排気構造１３を経由して容易に排出され、排出のスムーズさがより良好になり、且つ、防爆排気構造１３は、発生ガスの排出をある程度で制御することができ、たとえば、予め設定された圧力に達する場合にのみ発生ガスが排出されるように制御してもよく、これは、電池パック１００の使用安全性のさらなる向上に有利である。
【0059】
図６から明らかなように、本実施例の制約部材５に関し、その最上部はトップカバー４１１ａの上面よりも低く、また、制約部材５の少なくとも一部は防爆排気構造１３の底端よりも低く、それにより、制約部材５は防爆排気構造１３を避けることができ、防爆排気構造１３の順調さの維持に有利であり、発生ガスが防爆排気構造１３を経由して排出されることをより簡便なものとする。
【0060】
また、図２に示すように、本実施例では、トップカバー４１１ａの上面とトッププレート１２１との間の空間のうち保護部品４２に対応する部分以外の部分には、断熱接着剤２が充填されている。これにより、高さ方向Ｈ全体にわたって、トッププレート１２１と電池列４１の上面との間の空間のうち、保護部品４２に対応する領域以外、その他の領域は全て断熱接着剤２で充填されてシールされ、これは、電池パック１００の安全性能のさらなる向上に有利である。トッププレート１２１と電池列４１の上面との間の空間のうち保護部品４２以外の部分をシールしないと、第１チャンネルＰ１によって電池列４１の第１方向Ｗにおける両側へガイドされた発生ガスが、トッププレート１２１とトップカバー４１１ａの上面との間の空間のうち保護部品４２以外の部分に戻って、電池パック１００の使用安全性に悪影響を与える可能性があるためであり、一方、本実施例では、トッププレート１２１とトップカバー４１１ａの上面との間の空間のうち保護部品４２以外の部分を断熱接着剤２でシールすることによって、第１チャンネルＰ１から導出された発生ガスが電池列４１の上方に戻ることが効果的に回避され、また、第１チャンネルＰ１から導出された発生ガスが第２チャンネルＰ２により十分に流れるのが簡便になり、それにより、電池パック１００の安全性能のさらなる向上に有利である。この他、断熱接着剤２の断熱性は、第２方向Ｌに配列された各電池列４１を隔離させて、熱暴走が発生した電池列４１によるその他の電池列４１での熱暴走の発生を回避することができ、この点からは、断熱接着剤２の設置は、電池パック１００の安全性能の向上にも有利である。
【0061】
以上から明らかなように、本願では、第１チャンネルＰ１及び第２チャンネルＰ２はガスを所定の方向に沿ってより効果的にガイドする役割を果たすことができ、発生ガスが所望の第１方向Ｗに沿って防爆排気構造１３へ排出されるようにより確実にガイドし、電池４１１の熱暴走の場合の内部の高温高圧流体を適時放出し、発生ガスの収容筐体１での拡散を回避し、熱暴走のリスクを低減させ、電池パック１００の使用安全性を向上させ、該電池パック１００を用いた車両にいる乗客の安全上のリスクを低減させる。
【0062】
以上は本願の例示的な実施例に過ぎず、本願はこれらにより制限されるものではなく、本願の精神及び原則を逸脱することなく行われる修正、等同置換や改良などは全て本願の特許範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【0063】
１００：電池パック。
１：収容筐体、１１：筐体、１１１：空洞、１１１ａ：内壁、１１２：側部、１１３：外凸部、１１４：底部、１２：筐体蓋、１２１：トッププレート、１２２：側板、１２３：フランジ部、１ａ：収容領域、１３：防爆排気構造
２：断熱接着剤
３：仕切り構造、３１：第１仕切り部材、３２：第２仕切り部材
４：電池モジュール、４１：電池列、４１ａ：第１電池列、４１ｂ：第２電池列、４１１：電池、４１１ａ：トップカバー、４１１ｂ：防爆弁、４２：保護部品：４２１：本体板、４２２：折り曲げ板
５：制約部材
Ｐ１：第１チャンネル、Ｐ２：第２チャンネル、Ｂ：間隔、Ｈ：高さ方向、Ｗ：第１方向、Ｌ：第２方向
１：収容筐体、１１：筐体、１１１：空洞、１１１ａ：内壁、１１２：側部、１１３：外凸部、１１４：底部、１２：筐体蓋、１２１：トッププレート、１２２：側板、１２３：フランジ部、１ａ：収容領域、１３：防爆排気構造
２：断熱接着剤
３：仕切り構造、３１：第１仕切り部材、３２：第２仕切り部材
４：電池モジュール、４１：電池列、４１ａ：第１電池列、４１ｂ：第２電池列、４１１：電池、４１１ａ：トップカバー、４１１ｂ：防爆弁、４２：保護部品：４２１：本体板、４２２：折り曲げ板
５：制約部材
Ｐ１：第１チャンネル、Ｐ２：第２チャンネル、Ｂ：間隔、Ｈ：高さ方向、Ｗ：第１方向、Ｌ：第２方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2022-04-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0036】
具体的には、図５に示すように、保護部品４２は、本体板４２１と、２つの折り曲げ板４２２とを含み、本体板４２１は第１方向Ｗに沿って延在し、２つの折り曲げ板４２２は本体板４２１の第２方向Ｌにおける対向する両端に接続され、本体板４２１に対して下（すなわち電池列４１に接近する方向に向かって）折り曲げられる。以上から、２つの折り曲げ板４２２は本体板４２１を電池列４の上方に支持し、本体板４２１、２つの折り曲げ板４２２及びトップカバー４１１ａの上面の間には、第１方向Ｗに沿って延在する第１チャンネルＰ１が形成され、第１チャンネルＰ１の最上部及び第２方向Ｌにおける両端は全て閉鎖され、且つ第１方向Ｗにおける両端しか開放しておらず、これにより、保護部品４２の作用により、電池４１１の防爆弁４１１ｂから噴出された発生ガスは、上へ流れるのではなく、第１方向Ｗに沿って流出することになり、車体に装着する際には、第１方向Ｗは、車頭方向又は乗客がいる上方ではなく車体の幅方向に沿うため、車体の幅方向に沿って排出するように発生ガスをガイドすると、発生ガスを安全に排出しつつ、乗客への発生ガスの安全上の脅威を減らすことができる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0063】
１００：電池パック。
１：収容筐体、１１：筐体、１１１：空洞、１１１ａ：内壁、１１２：側部、１１３：外凸部、１１４：底部、１２：筐体蓋、１２１：トッププレート、１２２：側板、１２３：フランジ部、１ａ：収容領域、１３：防爆排気構造
２：断熱接着剤
３：仕切り構造、３１：第１仕切り部材、３２：第２仕切り部材
４：電池モジュール、４１：電池列、４１ａ：第１電池列、４１ｂ：第２電池列、４１１：電池、４１１ａ：トップカバー、４１１ｂ：防爆弁、４２：保護部品：４２１：本体板、４２２：折り曲げ板
５：制約部材
Ｐ１：第１チャンネル、Ｐ２：第２チャンネル、Ｈ：高さ方向、Ｗ：第１方向、Ｌ：第２方向
１：収容筐体、１１：筐体、１１１：空洞、１１１ａ：内壁、１１２：側部、１１３：外凸部、１１４：底部、１２：筐体蓋、１２１：トッププレート、１２２：側板、１２３：フランジ部、１ａ：収容領域、１３：防爆排気構造
２：断熱接着剤
３：仕切り構造、３１：第１仕切り部材、３２：第２仕切り部材
４：電池モジュール、４１：電池列、４１ａ：第１電池列、４１ｂ：第２電池列、４１１：電池、４１１ａ：トップカバー、４１１ｂ：防爆弁、４２：保護部品：４２１：本体板、４２２：折り曲げ板
５：制約部材
Ｐ１：第１チャンネル、Ｐ２：第２チャンネル、Ｈ：高さ方向、Ｗ：第１方向、Ｌ：第２方向
【国際調査報告】