特表 2023-522474 電池パックケース、電池パック及び電気自動車

(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】2023-05-30

(54)【発明の名称】電池パックケース、電池パック及び電気自動車

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/242 20210101AFI20230523BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20230523BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20230523BHJP

   H01M 10/6562 20140101ALI20230523BHJP

   H01M 50/271 20210101ALI20230523BHJP

   H01M 50/249 20210101ALI20230523BHJP

   H01M 50/244 20210101ALI20230523BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20230523BHJP

   H01M 50/30 20210101ALI20230523BHJP

   H01M 50/291 20210101ALI20230523BHJP

【ＦＩ】

H01M50/242

H01M50/204 101

H01M10/613

H01M10/6562

H01M50/271 B

H01M50/249

H01M50/244 A

H01M10/6556

H01M50/30

H01M50/291

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022564543

(86)(22)【出願日】2020-11-11

(85)【翻訳文提出日】2022-12-21

(86)【国際出願番号】 CN2020128118

(87)【国際公開番号】W WO2021212815

(87)【国際公開日】2021-10-28

(31)【優先権主張番号】202020637729.0

(32)【優先日】2020-04-24

(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】510177809

【氏名又は名称】ビーワイディー カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100169904

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100132698

【弁理士】

【氏名又は名称】川分 康博

(72)【発明者】

【氏名】▲孫▼▲華▼▲軍▼

(72)【発明者】

【氏名】▲魯▼志佩

(72)【発明者】

【氏名】彭青波

(72)【発明者】

【氏名】万▲龍▼

(72)【発明者】

【氏名】朱燕

【テーマコード（参考）】

5H012

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H012BB08

5H012CC10

5H012EE01

5H031AA09

5H031CC01

5H031EE01

5H040AA03

5H040AA14

5H040AA28

5H040AS07

5H040AY04

5H040AY05

5H040AY08

5H040CC05

5H040CC20

5H040CC35

5H040JJ03

5H040LL01

5H040NN01

5H040NN03

(57)【要約】

電池パックケース（１００）、電池パック（２００）及び電気自動車（３００）であり、電池パックケース（１００）は、ケース本体（１０）と、ケース本体（１０）内に位置し、ケース本体（１０）の内部を複数の収容キャビティ（３０）に仕切る少なくとも１つの構造梁（２０）と、を含み、ケース本体（１０）は、電池パックケース（１００）の高さ方向である第１の方向に沿って対向して設置された天板（１０１）と底板（１０２）を含み、構造梁（２０）は、天板（１０１）と底板（１０２）との間に位置し、少なくとも１つの構造梁（２０）は、天板（１０１）と底板（１０２）に接合され、電池パックケース（１００）に、外部支持部材に固定接続される取付部（４０）が設置されている。電池パックケース（１００）は、高い構造強度、剛性、及び高い空間利用率を有する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケース本体と、前記ケース本体内に位置し、前記ケース本体の内部を複数の収容キャビティに仕切る少なくとも１つの構造梁と、を含む電池パックケースであって、
前記ケース本体は、電池パックケースの高さ方向である第１の方向に沿って対向して設置された天板と底板を含み、前記構造梁は、前記天板と前記底板との間に位置し、少なくとも１つの前記構造梁は、前記天板と前記底板に接合され、
前記電池パックケースに、外部支持部材に固定接続される取付部が設置されている、電池パックケース。

【請求項2】

前記収容キャビティの第２の方向に沿った長さは、５００ｍｍより大きく、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であるか又は電池パックケースの長さ方向である、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項3】

前記構造梁は、複数設置され、前記構造梁の長さは、第２の方向に沿って延伸し、複数の前記構造梁は、第３の方向に沿って間隔を置いて配置され、各前記構造梁は、前記天板と前記底板に接合され、前記第２の方向は、電池パックケースの長さ方向であり、前記第３の方向は、電池パックケースの幅方向であり、或いは、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であり、前記第３の方向は、電池パックケースの長さ方向である、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項4】

前記ケース本体は、前記構造梁と一体成形される、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項5】

前記ケース本体は、第３の方向に沿って前記ケース本体の両側に分布する第１のフレームと第２のフレームを含み、前記第３の方向は、電池パックケースの幅方向であるか又は電池パックケースの長さ方向である、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項6】

前記第１のフレームと第２のフレームのうちの少なくとも一方は、内部にキャビティがあり、前記キャビティ内に、前記キャビティを複数のサブキャビティに仕切る補強板が設置されている、請求項５に記載の電池パックケース。

【請求項7】

前記第１のフレームと前記第２のフレームに前記取付部が設置されている、請求項５に記載の電池パックケース。

【請求項8】

端板をさらに含み、前記ケース本体の第２の方向に沿った端部には、第１の開口部が設置され、前記端板は、前記第１の開口部を封止し、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であるか又は電池パックケースの長さ方向である、請求項５に記載の電池パックケース。

【請求項9】

前記ケース本体の前記第２の方向に沿った両端にいずれも第１の開口部が設置され、前記端板は、第３のフレーム及び第４のフレームを含み、前記第３のフレーム及び前記第４のフレームは、前記ケース本体を封止するように前記ケース本体に接続され、対応する前記第１の開口部を封止する、請求項８に記載の電池パックケース。

【請求項10】

前記ケース本体、前記第３のフレーム及び前記第４のフレームは、金属部品であり、かつ溶接により封止接続される、請求項９に記載の電池パックケース。

【請求項11】

封止板をさらに含み、前記収容キャビティの第２の方向に沿った端部には、第２の開口部が設置され、前記封止板は、前記端板の内側に位置し、前記第２の開口部の前記底板に隣接する部分を閉塞する、請求項８に記載の電池パックケース。

【請求項12】

封止板をさらに含み、前記収容キャビティの第２の方向に沿った端部には、第２の開口部が設置され、前記封止板は、前記端板の内側に位置し、前記第２の開口部を完全に閉塞する、請求項８に記載の電池パックケース。

【請求項13】

少なくとも１つの前記構造梁の前記第２の方向に沿った端部に、前記端板から離れて窪む凹部が形成されている、請求項８に記載の電池パックケース。

【請求項14】

少なくとも１つの前記構造梁内に、第２の方向に沿って延伸する放熱通路が設置され、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であるか又は電池パックケースの長さ方向である、請求項１～１３のいずれか１項に記載の電池パックケース。

【請求項15】

各前記構造梁は、第３の方向に沿って間隔を置いて設置された第１の側板と第２の側板を含み、前記第１の側板、第２の側板、天板及び底板によって前記放熱通路が囲まれ、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であり、前記第３の方向は、前記電池パックケースの長さ方向であり、或いは、前記第２の方向は、電池パックケースの長さ方向であり、前記第３の方向は、電池パックケースの幅方向である、請求項１４に記載の電池パックケース。

【請求項16】

前記構造梁は、前記第１の側板と第２の側板に接続され、前記放熱通路を複数のサブ通路に仕切る仕切り板をさらに含む、請求項１５に記載の電池パックケース。

【請求項17】

接着剤注入孔が設置されており、各前記収容キャビティは、少なくとも１つの前記接着剤注入孔に対応して連通する、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項18】

前記電池パックケースは、封止されたケースであり、前記収容キャビティ内の気圧は、前記電池パックケース外の気圧より低い、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項19】

前記収容キャビティ内の圧力は、－４０ＫＰａ～－７０ＫＰａである、請求項１８に記載の電池パックケース。

【請求項20】

排気孔が設置されている、請求項１８に記載の電池パックケース。

【請求項21】

それぞれ前記複数の収容キャビティに対応して連通する複数の排気孔が設置されている、請求項２０に記載の電池パックケース。

【請求項22】

前記複数の収容キャビティは、互いに連通し、前記電池パックケースに前記収容キャビティに連通する少なくとも１つの排気孔が設置されている、請求項２０に記載の電池パックケース。

【請求項23】

請求項１～２２のいずれか１項に記載の電池パックケースを含む、電池パック。

【請求項24】

車体と、前記取付部により前記車体に固定された請求項２３に記載の電池パックと、を含む、電気自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本開示は、２０２０年４月２４日に提出された中国特許出願第２０２０２０６３７７２９．０号に基づくものであり、かつその優先権を主張するものであり、その全ての内容は参照により本開示に組み込まれるものとする。

【0002】

本開示は、電池の分野に関し、特に電池パックケース、電池パック及び電気自動車に関する。

【背景技術】

【0003】

従来の電池パックケースは、一般的にトレイ及び上部カバーで構成され、トレイは、一般的に底板と複数の辺梁で溶接されてなる。また、トレイは、電池パックの主な荷重支持部材として、それが十分な強度を有することを保証するために、製造時に一般的にその内部に複数の横梁と縦梁を溶接する。しかし、このような設計は、電池パックケースの部品が多く、構造が複雑で、空間利用率が低くなり、かつ各部品の間が溶接などのプロセスにより接続される必要があるため、製造コストも高くなる。また、電池パックケースの溶接部位が非常に多いため、溶接箇所に溶接不良が発生すると、電池パックの封止不良の可能性を増大させ、さらに電池パックの耐用年数に影響を与える。

【発明の概要】

【0004】

本開示の第１の態様に係る電池パックケースは、ケース本体と、前記ケース本体内に位置し、前記ケース本体の内部を複数の収容キャビティに仕切る少なくとも１つの構造梁と、を含み、
前記ケース本体は、電池パックケースの高さ方向である第１の方向に沿って対向して設置された天板と底板を含み、前記構造梁は、前記天板と前記底板との間に位置し、少なくとも１つの前記構造梁は、前記天板と前記底板に接合され、
前記電池パックケースに、外部支持部材に固定接続される取付部が設置されている。

【0005】

本開示の有益な効果は、以下のとおりである。本開示の電池パックケースにおいて、構造梁が天板と底板との間に位置し、かつ天板と底板に接合され、このように設置することにより構造梁、天板及び底板の３者が「工」字状の構造を構成し、このような構造は、高い強度及び剛性を有するため、電池パックケースの耐荷重、耐衝撃及び耐押圧などの性能の要求を満たすことができる。本開示の電池パックケースは、構造が簡単で、製造コストが低く、空間利用率が高い。構造梁は、ケース本体を複数の収容キャビティに仕切り、そのうちのいずれかの収容キャビティ内のセルアセンブリ又は単電池が熱暴走する場合、他の収容キャビティに影響を与えず、このように、電池パックの動作の安全性を向上させることができる。また、このような電池パックを車両に取り付ける場合、該電池パックの構造強度は、車両構造強度の一部となるため、車両の構造強度を向上させることができ、電気自動車全体の軽量化の設計要求を実現することに役立つとともに、車両の設計及び製造コストを低減する。

【0006】

本開示のいくつかの実施例において、前記収容キャビティの第２の方向に沿った長さは、５００ｍｍより大きく、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であるか又は電池パックケースの長さ方向である。

【0007】

本開示のいくつかの実施例において、前記構造梁は、複数設置され、長さが第２の方向に沿って延伸し、複数の前記構造梁は、第３の方向に沿って間隔を置いて分布し、各前記構造梁は、前記天板と前記底板に接合され、前記第２の方向は、電池パックケースの長さ方向であり、前記第３の方向は、電池パックケースの幅方向であり、或いは、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であり、前記第３の方向は、電池パックケースの長さ方向である。

【0008】

本開示のいくつかの実施例において、前記ケース本体は、前記構造梁と一体成形される。

【0009】

本開示のいくつかの実施例において、前記ケース本体は、第３の方向に沿って前記ケース本体の両側に分布する第１のフレームと第２のフレームを含み、前記第３の方向は、電池パックケースの幅方向であるか又は電池パックケースの長さ方向である。

【0010】

本開示のいくつかの実施例において、前記第１のフレームと第２のフレームのうちの少なくとも一方は、内部にキャビティがあり、前記キャビティ内に、前記キャビティを複数のサブキャビティに仕切る補強板が設置されている。

【0011】

本開示のいくつかの実施例において、前記第１のフレームと前記第２のフレームに前記取付部が設置されている。

【0012】

本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックケースは、端板をさらに含み、前記ケース本体の第２の方向に沿った端部には、第１の開口部が設置され、前記端板は、第１の開口部を封止し、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であるか又は電池パックケースの長さ方向である。

【0013】

本開示のいくつかの実施例において、前記ケース本体の前記第２の方向に沿った両端にいずれも第１の開口部が設置され、前記端板は、前記ケース本体に封止接続されて対応する前記第１の開口部を封止する第３のフレーム及び第４のフレームを含む。

【0014】

本開示のいくつかの実施例において、前記ケース本体、前記第３のフレーム及び前記第４のフレームは、金属部品であり、かつ溶接により封止接続される。

【0015】

本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックケースは、封止板をさらに含み、前記収容キャビティの第２の方向に沿った端部には、第２の開口部が設置され、前記封止板は、前記端板の内側に位置し、前記第２の開口部の前記底板に隣接する部分を閉塞する。

【0016】

本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックケースは、封止板をさらに含み、前記収容キャビティの第２の方向に沿った端部には、第２の開口部が設置され、前記封止板は、前記端板の内側に位置し、前記第２の開口部を完全に閉塞する。

【0017】

本開示のいくつかの実施例において、少なくとも１つの前記構造梁の前記第２の方向に沿った端部に、前記端板から離れて窪む凹部が形成されている。

【0018】

本開示のいくつかの実施例において、少なくとも１つの前記構造梁内に、第２の方向に沿って延伸する放熱通路が設置され、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であるか又は電池パックケースの長さ方向である。

【0019】

本開示のいくつかの実施例において、各前記構造梁は、第３の方向に沿って間隔を置いて設置された第１の側板と第２の側板を含み、前記第１の側板、第２の側板、天板及び底板によって前記放熱通路が囲まれ、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であり、前記第３の方向は、前記電池パックケースの長さ方向であり、或いは、前記第２の方向は、電池パックケースの長さ方向であり、前記第３の方向は、電池パックケースの幅方向である。

【0020】

本開示のいくつかの実施例において、前記構造梁は、前記第１の側板と第２の側板に接続され、前記放熱通路を複数のサブ通路に仕切る仕切り板をさらに含む。

【0021】

本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックケースに接着剤注入孔が設置されており、各前記収容キャビティは、少なくとも１つの前記接着剤注入孔に対応して連通する。

【0022】

本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックケースは、封止されたケースであり、前記収容キャビティ内の気圧は、前記電池パックケース外の気圧より低い。

【0023】

本開示のいくつかの実施例において、前記収容キャビティ内の圧力は、－４０ＫＰａ～－７０ＫＰａである。

【0024】

本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックケースに排気孔が設置されている。
本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックケースに、それぞれ前記複数の収容キャビティに対応して連通する複数の排気孔が設置される。

【0025】

本開示のいくつかの実施例において、前記複数の収容キャビティは、互いに連通し、前記電池パックケースに前記収容キャビティに連通する少なくとも１つの排気孔が設置されている。

【0026】

本開示の第２の形態に係る電池パックは、上記いずれか１項に記載の電池パックケースを含む。

【0027】

本開示の第３の形態に係る電気自動車は、外部支持部材と、前記外部支持部材に固定された上記電池パックと、を含む。

【0028】

本開示の付加的な態様及び利点は、一部が以下の説明において与えられ、一部が以下の説明から明らかになるか、又は本開示の実践により理解される。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本開示の実施例に係る電池パックの概略構成図である。

【図2】本開示の実施例に係る電池パックケースの分解図である。

【図3】図２におけるＡ部の部分拡大図である。

【図4】図２におけるＢ部の部分拡大図である。

【図5】本開示の実施例に係る電気自動車の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本開示の実施例を詳細に説明し、説明される実施例の例は図面において示されるが、一貫して同一又は類似の符号は、同一又は類似の部品、或いは、同一又は類似の機能を有する部品を表す。以下、図面を参照しながら説明される実施例は、例示的なものであり、本開示を解釈するためのものに過ぎず、本開示を限定するものであると理解すべきではない。

【0031】

なお、本開示の説明において、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「軸方向」、「半径方向」、「周方向」などで示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本開示を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は部品が特定の方位を有するとともに、特定の方位で構成されて動作しなければならないことを示すか又は示唆するものではないため、本開示を限定するものであると理解すべきではない。

【0032】

図１～図３に示すように、本開示に係る電池パックケース２００は、ケース本体１０と、ケース本体１０内に位置し、ケース本体１０の内部を複数の収容キャビティ３０に仕切る少なくとも１つの構造梁２０と、を含み、ケース本体１０は、電池パックケース２００の高さ方向である第１の方向に沿って対向して設置された天板１０１と底板１０２を含み、構造梁２０は、天板１０１と底板１０２との間に位置し、少なくとも１つの構造梁２０は、天板１０１と底板１０２に接合され、電池パックケース２００に、外部支持部材に固定接続される取付部４０が設置されている。第１の方向は、図におけるＺ方向である。

【0033】

本開示の電池パックケース２００において、構造梁２０が天板１０１と底板１０２との間に位置し、かつ天板１０１と底板１０２に接合され、このように設置することにより構造梁２０、天板１０１及び底板１０２の３者が「工」字状の構造を構成し、このような構造は、高い強度及び剛性を有するため、電池パックケース２００の耐荷重、耐衝撃及び耐押圧などの性能の要求を満たすことができる。本開示の電池パックケース２００は、構造が簡単で、製造コストが低く、空間利用率が高い。構造梁２０によりケース本体１０が複数の収容キャビティ３０に仕切られ、そのうちのある収容キャビティ３０内のセルアセンブリ又は単電池が熱暴走する場合、他の収容キャビティ３０に影響を与えず、このようにして電池パック１００の動作の安全性を向上させることができる。また、このような電池パック１００を車両に取り付ける場合、該電池パック１００の構造強度は、車両構造強度の一部となるため、車両の構造強度を向上させることができ、電気自動車全体の軽量化の設計要求を実現することに役立つとともに、車両の設計及び製造コストを低減する。

【0034】

なお、本開示の電池パックケース２００は、電池パック１００のハウジングであり、セルアセンブリ又は単電池を収容する。電池パックケース２００は、それに設置された取付部４０により外部支持部材に取り外し可能又は取り外し不可能に接続固定されるものであり、電池モジュール又は単電池のハウジングではない。一般的に、電池パック１００は、電池管理システム（ＢＭＳ）、電池コネクタ、電池サンプラー及び電池熱管理システムのうちの少なくとも１つをさらに含む。

【0035】

セルアセンブリは、封止膜と、封止膜内に封止された少なくとも１つの電極体とを含む。電極体は、動力電池の分野で一般的に使用される電極体であり、巻回して形成された電極体であってもよく、積層の方式で製造された電極体であってもよく、一般的に、電極体は、少なくとも正極シート、セパレータ及び負極シートを含む。

【0036】

また、構造梁２０が天板１０１と底板１０２に接合されることについて、天板１０１、底板１０２及び構造梁２０の３者は一体成形され、或いは、天板１０１と底板１０２のうちの１つは構造梁２０と一体成形され、もう１つは構造梁２０に溶接されるか、又は、構造梁２０は、一端が底板１０２に溶接され、対向する他端が天板１０１に溶接されることを理解されたい。

【0037】

一実施例において、図２に示すように、収容キャビティ３０の第２の方向に沿った長さは、５００ｍｍより大きい。本開示のいくつかの実施例において、収容キャビティ３０の第２の方向に沿った長さは、５００ｍｍ～２５００ｍｍである。第２の方向は、第１の方向と異なり、第２の方向は、図におけるＹ方向である。該収容キャビティ３０の寸法設計により、電池パック１００は、大きな容量及び高い空間利用率の要件を満たすことができる。

【0038】

本開示のいくつかの実施例において、収容キャビティ３０の第２の方向に沿った長さは、１０００ｍｍ～２０００ｍｍである。

【0039】

本開示のいくつかの実施例において、収容キャビティ３０の第２の方向に沿った長さは、１３００ｍｍ～２２００ｍｍである。

【0040】

本実施例において、第２の方向は、電池パックケース２００の幅方向であるか又は電池パックケース２００の長さ方向である。

【0041】

一実施例において、図２～図３に示すように、構造梁２０は、複数設置され、長さ第２の方向に沿って延伸し、複数の構造梁２０は、第３の方向に沿って間隔を置いて分布し、各構造梁２０は、天板１０１と底板１０２に接合される。ここで、第１の方向、第２の方向及び第３の方向の３者は異なり、第３の方向は図におけるＸ方向である。

【0042】

一実施例において、ケース本体１０は、構造梁２０と一体成形される。このように設置することにより、加工プロセスが簡単であるだけでなく、製造コストを低減することに役立ち、ケースが十分な構造強度及び剛性を有することを保証することができ、それによりケースの耐荷重、耐衝撃及び耐押圧などの性能要求を満たす。

【0043】

具体的には、天板１０１、底板１０２及び構造梁２０は、一体成形される。

【0044】

一実施例において、第２の方向は、電池パックケース２００の長さ方向であり、第３の方向は、電池パックケース２００の幅方向であり、或いは、第２の方向は、電池パックケース２００の幅方向であり、第３の方向は、電池パックケース２００の長さ方向である。

【0045】

理解できるように、各構造梁２０は、天板１０１と底板１０２に接合され、各構造梁２０、天板１０１及び底板１０２は「工」字状の構造を構成し、このような構造は、高い強度及び剛性を有し、それにより電池パックケース２００の耐荷重、耐衝撃及び耐押圧などの性能の要求を満たすことができる。電池パックケース２００は、構造が簡単であり、空間利用率が高い。また、ケース本体１０と構造梁２０は、一体成形で製造され、加工プロセスが簡単であり、製造コストを低減することに役立つ。このような電池パック１００を車両に取り付ける場合、該電池パック１００の構造強度は、車両構造強度の一部となるため、車両の構造強度を向上させることができ、電気自動車全体の軽量化の設計要求を実現することに役立つとともに、車両の設計及び製造コストを低減する。

【0046】

一実施例において、図２～図４に示すように、ケース本体１０は、第３の方向に沿ってケース本体１０の両側に分布する第１のフレーム１０３と第２のフレーム１０４を含み、第３の方向は、電池パックケース２００の幅方向であるか又は電池パックケース２００の長さ方向である。第３の方向は、図におけるＸ方向である。

【0047】

いくつかの実施例において、ケース本体１０は、第１の方向に沿って対向して設置された天板１０１及び底板１０２と、第３の方向に沿って対向して設置された第１のフレーム１０３及び第２のフレーム１０４と、を含み、天板１０１、第１のフレーム１０３、底板１０２及び第２のフレーム１０４は、接続される。

【0048】

理解できるように、天板１０１、第１のフレーム１０３、底板１０２及び第２のフレーム１０４によって収容空間が囲まれ、構造梁２０は、該収容空間内に位置する。本開示のいくつかの実施例において、天板１０１、第１のフレーム１０３、底板１０２及び第２のフレーム１０４は、一体成形され、このように設置することにより、ケース本体１０が高い構造強度を有することを保証することができるとともに、加工が簡単であり、製造コストを低減することに役立つ。当然のことながら、他の実施例において、第１のフレーム１０３と第２のフレーム１０４は、中間板により天板１０１と底板１０２に接続されてもよく、或いは第１のフレーム１０３は、一端が天板１０１に溶接され、対向する他端が底板１０２に溶接されてもよい。同様に、第１のフレーム１０３は、一端が天板１０１に溶接され、対向する他端が底板１０２に溶接される。

【0049】

本開示の一実施例において、天板１０１、第１のフレーム１０３、底板１０２、第２のフレーム１０４及び構造梁２０は一体成形され、例えば、一体型アルミ形材で押出成形される。このようにして電池パックケース２００が高い構造強度を有することを保証することができるだけでなく、製造プロセスを簡略化して、加工コストを低減することができる。当然のことながら、他の実施例において、天板１０１、底板１０２及び構造梁２０は、一体成形されて一体部材を形成し、次に第１のフレーム１０３は、天板１０１及び底板１０２に溶接され、第２のフレーム１０４は、天板１０１及び底板１０２に溶接される。

【0050】

いくつかの実施例において、第１の方向は、電池パックケース２００の高さ方向であり、第２の方向は、電池パックケース２００の幅方向と長さ方向のうちの１つであり、第３の方向は、電池パックケース２００の幅方向と長さ方向のうちの１つである。言い換えれば、第２の方向は、電池パックケース２００の幅方向であり、第３の方向は、電池パックケース２００の長さ方向であり、或いは、第２の方向は、電池パックケース２００の長さ方向であり、第３の方向は、電池パックケース２００の幅方向である。

【0051】

本開示の実施例において、第２の方向は、電池パックケース２００の幅方向であり、電気自動車３００の幅方向と平行である。本開示の実施例において、第３の方向は、電池パックケース２００の長さ方向であり、電気自動車３００の長さ方向と平行である。

【0052】

当然のことながら、他の実施例において、第２の方向は、電気自動車３００の長さ方向と平行であってもよく、第３の方向は、電気自動車３００の幅方向と平行であってもよい。

【0053】

本開示のいくつかの実施例において、図２～図４に示すように、第１のフレーム１０３と第２のフレーム１０４のうちの少なくとも一方は、内部にキャビティ１１１があり、キャビティ１１１内に、キャビティ１１１を複数のサブキャビティ１０６に仕切る補強板１０５が設置されている。このように設置することにより、第１のフレーム１０３と第２のフレーム１０４が一定の強度を有することを保証することができ、電池パック１００の耐衝撃及び耐押圧に必要な強度を向上させることに役立つ。

【0054】

一実施例において、図１及び図２に示すように、第１のフレーム１０３と第２のフレーム１０４に、外部支持部材に固定接続される取付部４０が設置されている。当然のことながら、他の実施例において、取付部４０は、天板１０１又は底板１０２に設置されてもよい。

【0055】

一実施例において、図１及び図２に示すように、取付部４０は、第１のフレーム１０３と第２のフレーム１０４に設置された取付孔４０１である。取付孔４０１は、電池パック１００を外部支持部材に接続固定するように、締結部材（例えばボルト又はリベット）が貫通する。

【0056】

いくつかの実施例において、第１のフレーム１０３に設置された取付孔４０１は、第１の方向に沿って第１のフレーム１０３を貫通し、第２のフレーム１０４に設置された取付孔４０１は、第１の方向に沿って第２のフレーム１０４を貫通する。しかしながら、取付孔４０１は、軸方向が第１の方向と例えば５°又は１０°の夾角をなすように設置されてもよい。

【0057】

本開示のいくつかの実施例において、取付孔４０１は、複数設置され、第１のフレーム１０３に設置された取付孔４０１は、第１のフレーム１０３の長さ方向に沿って順に配列される。ここで、第１のフレーム１０３の長さ方向は、第２の方向と平行である。

【0058】

同様に、第２のフレーム１０４に設置された取付孔４０１は、第２のフレーム１０４の長さ方向に沿って順に配列される。ここで、第２のフレーム１０４の長さ方向は、第２の方向と平行である。

【0059】

当然のことながら、別の実施例において、取付部４０は、第１のフレーム１０３と第２のフレーム１０４に取り付けられたアイボルトである。アイボルトは、電池パック１００を外部支持部材に接続固定するように、外部支持部材に固定接続される。

【0060】

しかしながら、別の実施例において、取付部４０は、第１のフレーム１０３と第２のフレーム１０４に取り付けられら取付ブロックであり、取付ブロックは、溶接の方式で外部支持部材に固定されてもよい。当然のことながら、取付ブロックは、接着又は係止により外部支持部材に固定されてもよい。

【0061】

一実施例において、図２～図４に示すように、第１のフレーム１０３は、第１のフレーム本体１０３１と第２のフレーム本体１０３２を含み、第２のフレーム１０４は、第３のフレーム本体１０４１と第４のフレーム本体１０４２を含む。第１のフレーム本体１０３１と第３のフレーム本体１０４１は、第２の方向に沿って対向して設置され、いずれも天板１０１と底板１０２に接続される。第２のフレーム本体１０３２は、第１のフレーム本体１０３１の第３のフレーム本体１０４１から離れた側に設置され、第４のフレーム本体１０４２は、第３のフレーム本体１０４１の第１のフレーム本体１０３１から離れた側に設置され、取付部４０は、第２のフレーム本体１０３２と第４のフレーム本体１０４２に設置される。

【0062】

本開示のいくつかの実施例において、第１のフレーム本体１０３１と第２のフレーム本体１０３２は、互いに垂直であり、Ｌ字状の構造を構成する。このように設置することにより、第１のフレーム１０３の構造強度を向上させることに役立つ。第３のフレーム本体１０４１と第４のフレーム本体１０４２は、互いに垂直であり、Ｌ字状の構造を構成する。このように設置することにより、第２のフレーム１０４の構造強度を向上させることに役立つ。しかしながら、第１のフレーム本体１０３１と第２のフレーム本体１０３２、第３のフレーム本体１０４１と第４のフレーム本体１０４２は、例えば７０°又は８０°の夾角で設置されてもよい。

【0063】

一実施例において、図に示すように、電池パックケース２００は、端板１１２をさらに含み、ケース本体１０の第２の方向に沿った端部には、第１の開口部１１３が設置され、端板１１２は、第１の開口部１１３を封止し、第２の方向は、電池パックケース２００の幅方向であるか又は電池パックケース２００の長さ方向である。

【0064】

理解できるように、セルアセンブリ又は単電池は、該第１の開口部１１３により収容キャビティ３０内に取り付けられてもよく、このような取付方式は、操作しやすく、収容キャビティ３０内のセルアセンブリ又は単電池の電極は、第１の開口部１１３から引き出されてもよく、同時に電池パックケース２００が高い構造強度を有することを保証することができる。

【0065】

本開示のいくつかの実施例において、ケース本体１０の第２の方向に沿った両端にいずれも第１の開口部１１３が設置され、端板１１２は、ケース本体１０に封止接続されて対応する第１の開口部１１３を封止する第３のフレーム１０７及び第４のフレーム１０８を含む。

【0066】

理解できるように、ケース本体１０の第２の方向に沿った両端にいずれも第１の開口部１１３が設置されている場合、収容キャビティ３０内に位置するセルアセンブリ又は単電池の電極は、それぞれ第１の開口部１１３から引き出されてもよい。

【0067】

本開示のいくつかの実施例において、ケース本体１０、第３のフレーム１０７及び第４のフレーム１０８は、金属部品であり、かつ溶接により封止接続される。

【0068】

しかしながら、他の実施例において、ケース本体１０、第３のフレーム１０７及び第４のフレーム１０８は、プラスチックで製造されてもよい。第３のフレーム１０７と第４のフレーム１０８は、いずれも接着又は係止などの方式でケース本体１０に封止接続されてもよい。

【0069】

本開示のいくつかの実施例において、図２～図４に示すように、第３のフレーム１０７と第４のフレーム１０８の内部は、中空の構造であり、第３のフレーム１０７と第４のフレーム１０８内に、第３のフレーム１０７と第４のフレーム１０８の内部空間を複数のサブキャビティ１０６に仕切る補強板１０５が設置されている。このように設置することにより、第３のフレーム１０７と第４のフレーム１０８が一定の強度を有することを保証することができ、電池パックケース２００の耐衝撃及び耐押圧に必要な強度を向上させることに役立つ。

【0070】

一実施例において、電池パックケース２００は、封止板をさらに含み、収容キャビティ３０の第２の方向に沿った端部には、第２の開口部が設置され、前記封止板は、端板１１２の内側に位置し、構造梁２０及びケース本体１０に接続されて、収容キャビティ３０の第２の開口部の底板１０２に隣接する部分を閉塞する。すなわち、封止板により収容キャビティ３０の第２の開口部の半閉塞を実現し、このようにして、収容キャビティ３０内に封止膜で封止された電極体群を収容する場合、封止膜が予期せず破裂することにより、電解液が１つの収容キャビティ３０から別の収容キャビティ３０内に流れて内部短絡を引き起こすことを回避することができ、さらに電池パック１００の使用の安全性を向上させることができる。

【0071】

複数の収容キャビティ３０のうちの、両端に位置する収容キャビティ３０の第２の開口部の半閉塞は、封止板を第１のフレーム１０３、底板１０２及び構造梁２０に接続するか、又は、封止板を第２のフレーム１０４、底板１０２及び構造梁２０に接続することで、収容キャビティ３０の第２の開口部の底板１０２に隣接する部分を閉塞することであってもよい。

【0072】

複数の収容キャビティ３０のうちの、残りの収容キャビティ３０の第２の開口部の半閉塞は、封止板を底板１０２及び隣接する２つの構造梁２０に接続することで、収容キャビティ３０の第２の開口部の底板１０２に隣接する部分を閉塞することであってもよい。

【0073】

一実施例において、図に示すように、電池パックケース２００は、封止板をさらに含み、収容キャビティ３０の第２の方向に沿った端部には、第２の開口部が設置され、封止板は、端板１１２の内側に位置し、構造梁２０及びケース本体１０に接続されて、収容キャビティ３０の第２の開口部を完全に閉塞する。すなわち、封止板により収容キャビティ３０の第２の開口部の完全閉塞を実現することで、電池パック１００の使用の安全性をさらに向上させる。

【0074】

複数の収容キャビティ３０のうちの、両端に位置する収容キャビティ３０の第２の開口部の完全閉塞は、封止板を第１のフレーム１０３、構造梁２０、天板１０１及び底板１０２に接続するか、又は封止板を第２のフレーム１０４、構造梁２０、天板１０１及び底板１０２に接続することで、収容キャビティ３０の第２の開口部を完全に閉塞することであってもよい。

【0075】

複数の収容キャビティ３０のうちの、残りの収容キャビティ３０の第２の開口部の完全閉塞は、封止板を底板１０２、天板１０１及び隣接する２つの構造梁２０に接続することで、収容キャビティ３０の第２の開口部を完全に閉塞することであってもよい。

【0076】

一実施例において、図１及び図２に示すように、少なくとも１つの構造梁２０の第２の方向に沿った端部に、端板１１２から離れて窪む凹部２０１が形成されている。

【0077】

上記凹部２０１の構造の設計は、絶縁保護フレーム及び電気接続シートなどを収容することができ、このような構造設計を用いることで電池パックケース２００の第２の方向に沿った長さを増大させることがなく、電池パックケース２００のサイズを減少させることに役立つ。

【0078】

本開示のいくつかの実施例において、各構造梁２０の第２の方向に沿った両端にいずれも凹部２０１が形成され、第３のフレーム１０７に隣接して設置された凹部２０１は、第３のフレーム１０７から離れ、第４のフレーム１０８に隣接して設置された凹部２０１は、第４のフレーム１０８から離れる。

【0079】

一実施例において、図２～図４に示すように、少なくとも１つの構造梁２０内に、第２の方向に沿って延伸する放熱通路２０２が設置され、第２の方向は、電池パックケース２００の幅方向であるか又は電池パックケース２００の長さ方向であるる。このようにして、収容キャビティ３０内に収容されたセルアセンブリ又は単電池に発生した熱が放熱通路２０２内に入った後に天板１０１と底板１０２を介して電池パックケース２００外に伝達することができ、中実の構造設計を用いる構造梁２０に比べて、本開示のこのような構造設計は、電池パックケース２００内の放熱空間を増大させるため、冷却放熱の効果を向上させることに役立つ。

【0080】

一実施例において、図２～図４に示すように、各構造梁２０は、第３の方向に沿って間隔を置いて設置された第１の側板２０３と第２の側板２０４を含み、第１の側板２０３、第２の側板２０４、天板１０１及び底板１０２によって放熱通路２０２が囲まれ、第２の方向は、電池パックケース２００の幅方向であり、第３の方向は、電池パックケース２００の長さ方向であり、或いは、第２の方向は、電池パックケース２００の長さ方向であり、第３の方向は、電池パックケース２００の幅方向である。

【0081】

すなわち、第１の側板２０３、第２の側板２０４、天板１０１及び底板１０２が共に囲んだ空間は、放熱通路２０２である。このようにしてケース本体１０と構造梁２０自体の構造により放熱通路２０２を形成することができ、放熱管を増設する必要がないため、電池パック１００の構造設計を簡略化し、製造コストを低減することに役立つ。

【0082】

一実施例において、図２～図４に示すように、構造梁２０は、第１の側板２０３と第２の側板２０４に接続され、放熱通路２０２を複数のサブ通路に仕切る仕切り板２０５をさらに含む。このように設置することにより、電池パックケース２００は、高い冷却放熱効果を有するとともに、構造梁２０が一定の強度を有することを保証することができ、それにより電池パック１００の全体的な強度を向上させることに役立つ。

【0083】

一実施例において、図１及び図２に示すように、電池パックケース２００に接着剤注入孔１０９が設置され、各収容キャビティ３０は、少なくとも１つの接着剤注入孔１０９に対応して連通する。理解できるように、接着剤注入孔１０９により電池パックケース２００内に構造接着剤を注入して、収容キャビティ３０内に収容されたセルアセンブリ又は単電池を電池パックケース２００に固定接続することができ、それにより電池パック１００の構造強度を向上させることができる。

【0084】

一実施例において、電池パックケース２００は、封止されたケースであり、収容キャビティ３０内の気圧は、電池パックケース２００外の気圧より低い。このように設置することにより、真空排気操作により収容キャビティ３０内の気圧を電池パックケース２００外の気圧より低くし、このようにして電池パックケース２００内の水蒸気などの物質の量を低下させ、水蒸気の長期的な作用による電池パックケース２００内のセルアセンブリ、電池などの部品への劣化、破損などの影響を回避することができ、それにより電池パック１００の耐用年数を延長することができる。また、封止されたケースは、２重封止の効果を達成することができる。

【0085】

一実施例において、収容キャビティ３０内の圧力は、－４０Ｋｐａ～－７０ＫＰａである。このように設置することにより、電池パックケース２００内の水蒸気、酸素などの物質の量を低下させ、水蒸気、酸素による電池パックケース２００内のセルアセンブリ及び各部品への長時間の劣化作用を回避することができ、電池パックケース２００の内部のセルアセンブリ又は各部品の耐用年数を延長することに役立つ。

【0086】

一実施例において、図１及び図２に示すように、電池パックケース２００に排気孔１１０が設置されている。排気孔１１０により電池パックケース２００の内部を真空排気することができ、このようにして電池パックケース２００内の水蒸気などの物質の量を低下させ、水蒸気の長期的な作用による電池パックケース２００内のセルアセンブリ、電池などの部品への劣化、破損などの影響を回避することができ、それにより電池パック１００の耐用年数を延長することができる。

【0087】

一実施例において、図１及び図２に示すように、電池パックケース２００に、それぞれ複数の収容キャビティ３０に対応して連通する複数の排気孔１１０が設置されている。このように設置することにより、真空排気操作の動作効率を向上させ、製造コストを低減することに役立つ。

【0088】

一実施例において、図１及び図２に示すように、複数の収容キャビティ３０は、互いに連通し、電池パックケース２００に、収容キャビティ３０に連通する少なくとも１つの排気孔１１０が設置されている。このようにして、該排気孔１１０により複数の収容キャビティ３０を同時に真空排気することができる。

【0089】

なお、収容キャビティ３０の連通方式が具体的に限定されず、例えば、収容キャビティ３０は、端部の第１の開口部１１３により連通してもよい。或いは、構造梁２０に、隣接する２つの収容キャビティ３０を連通する貫通孔を設置してもよい。

【0090】

本開示のいくつかの実施例において、図１に示すように、天板１０１に接着剤注入孔１０９若しくは排気孔１１０又は接着剤注入孔１０９及び排気孔１１０が設置されている。しかしながら、他の実施例において、底板１０２又は第１のフレーム１０３又は第２のフレーム１０４に接着剤注入孔１０９若しくは排気孔１１０又は接着剤注入孔１０９及び排気孔１１０が設置されてもよい。

【0091】

また、排気孔１１０の封止方式が具体的に限定されず、例えば、封止部品により排気孔１１０を封止するか、又は接着剤を充填する方式で封止することができる。

【0092】

なお、接着剤注入孔１０９と排気孔１１０は、同じ孔であってもよく、異なる孔であってもよい。同じ孔である場合、接着剤を注入してから真空排気してもよい。

【0093】

本開示の別の態様に係る電池パック１００は、上記電池パックケース２００を含む。本開示に係る電池パック１００は、高い構造強度及び剛性、高い空間利用率を有し、高い使用安全性を有する。

【0094】

本開示のさらなる態様に係る電気自動車３００は、車体と、取付部４０により車体に固定された電池パック１００と、を含む。

【0095】

本開示に係る電気自動車３００（図５を参照）について、上記高い強度を有する電池パック１００を車両に取り付ける場合、該電池パック１００の構造強度は、車両構造強度の一部となるため、車両の構造強度を向上させることができ、電気自動車全体の軽量化の設計要求を実現することに役立つとともに、車両の設計及び製造コストを低減する。

【0096】

なお、本開示の説明において、別に明確な規定と限定がない限り、用語「取付」、「連結」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続、取り外し可能な接続又は一体的な接続であってもよく、機械的な接続、又は電気的な接続であってもよく、直接的な連結であっても、中間媒体を介した間接的な連結であってもよく、２つの部品の内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本開示における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

【0097】

本明細書の説明では、用語「実施例」、「具体的な実施例」、「例」などを参照する説明は、該実施例又は例を組み合わせて説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性が本開示の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書では、上記用語の例示的な表現は、必ずしも同一の実施例又は例に限定されるものではない。また、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、任意の１つ以上の実施例又は例において適切に組み合わせることができる。

【0098】

本開示の実施例を例示及び説明したが、当業者が理解できるように、本開示の原理及び趣旨から逸脱しない場合、これらの実施例に対して、様々な変更、修正、置換及び変形を行うことができ、本開示の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物によって限定される。

【符号の説明】

【0099】

１００ 電池パック
２００ 電池パックケース
３００ 電気自動車
１０ ケース本体
１０１ 天板
１０２ 底板
１０３ 第１のフレーム
１０３１ 第１のフレーム本体
１０３２ 第２のフレーム本体
１０４ 第２のフレーム
１０４１ 第３のフレーム本体
１０４２ 第４のフレーム本体
１０５ 補強板
１０６ サブキャビティ
１０７ 第３のフレーム
１０８ 第４のフレーム
１０９ 接着剤注入孔
１１０ 排気孔
１１１ キャビティ
１１２ 端板
１１３第１の開口部
２０ 構造梁
２０１ 凹部
２０２ 放熱通路
２０３ 第１の側板
２０４ 第２の側板
２０５ 仕切り板
３０ 収容キャビティ
４０ 取付部
４０１ 取付孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2022-12-21

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケース本体と、前記ケース本体内に位置し、前記ケース本体の内部を複数の収容キャビティに仕切る少なくとも１つの構造梁と、を含む電池パックケースであって、
前記ケース本体は、電池パックケースの高さ方向である第１の方向に沿って対向して設置された天板と底板を含み、前記構造梁は、前記天板と前記底板との間に位置し、少なくとも１つの前記構造梁は、前記天板と前記底板に接合され、
前記電池パックケースに、外部支持部材に固定接続される取付部が設置されている、電池パックケース。

【請求項2】

前記構造梁は、複数設置され、前記構造梁の長さは、第２の方向に沿って延伸し、複数の前記構造梁は、第３の方向に沿って間隔を置いて配置され、各前記構造梁は、前記天板と前記底板に接合され、前記第２の方向は、電池パックケースの長さ方向であり、前記第３の方向は、電池パックケースの幅方向であり、或いは、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であり、前記第３の方向は、電池パックケースの長さ方向である、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項3】

前記ケース本体は、前記構造梁と一体成形される、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項4】

前記ケース本体は、第３の方向に沿って前記ケース本体の両側に分布する第１のフレームと第２のフレームを含み、前記第３の方向は、電池パックケースの幅方向であるか又は電池パックケースの長さ方向である、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項5】

前記第１のフレームと第２のフレームのうちの少なくとも一方は、内部にキャビティがあり、前記キャビティ内に、前記キャビティを複数のサブキャビティに仕切る補強板が設置されている、請求項４に記載の電池パックケース。

【請求項6】

端板をさらに含み、前記ケース本体の第２の方向に沿った端部には、第１の開口部が設置され、前記端板は、前記第１の開口部を封止し、前記第２の方向は、電池パックケースの幅方向であるか又は電池パックケースの長さ方向であり、
前記ケース本体の前記第２の方向に沿った両端にいずれも第１の開口部が設置され、前記端板は、第３のフレーム及び第４のフレームを含み、前記第３のフレーム及び前記第４のフレームは、前記ケース本体を封止するように前記ケース本体に接続され、対応する前記第１の開口部を封止する、請求項４に記載の電池パックケース。

【請求項7】

封止板をさらに含み、前記収容キャビティの第２の方向に沿った端部には、第２の開口部が設置され、前記封止板は、前記端板の内側に位置し、前記第２の開口部の前記底板に隣接する部分を閉塞する、請求項６に記載の電池パックケース。

【請求項8】

封止板をさらに含み、前記収容キャビティの第２の方向に沿った端部には、第２の開口部が設置され、前記封止板は、前記端板の内側に位置し、前記第２の開口部を完全に閉塞する、請求項６に記載の電池パックケース。

【請求項9】

各構造梁は、第３の方向に沿って間隔を置いて設置された第１の側板と第２の側板を含み、前記第１の側板、第２の側板、天板及び底板によって放熱通路が囲まれ、第２の方向は、電池パックケースの幅方向であり、第３の方向は、前記電池パックケースの長さ方向であり、或いは、第２の方向は、電池パックケースの長さ方向であり、第３の方向は、電池パックケースの幅方向である、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項10】

前記構造梁は、前記第１の側板と第２の側板に接続され、前記放熱通路を複数のサブ通路に仕切る仕切り板をさらに含む、請求項９に記載の電池パックケース。

【請求項11】

接着剤注入孔が設置されており、各前記収容キャビティは、少なくとも１つの前記接着剤注入孔に対応して連通する、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項12】

前記電池パックケースは、封止されたケースであり、前記収容キャビティ内の気圧は、前記電池パックケース外の気圧より低い、請求項１に記載の電池パックケース。

【請求項13】

排気孔が設置されている、請求項１２に記載の電池パックケース。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１項に記載の電池パックケースを含む、電池パック。

【請求項15】

車体と、前記取付部により前記車体に固定された請求項１４に記載の電池パックと、を含む、電気自動車。

【国際調査報告】