特表 2023-539992 電池モジュール、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】2023-09-21

(54)【発明の名称】電池モジュール、電池パック及び電気自動車

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/291 20210101AFI20230913BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20230913BHJP

   H01M 50/289 20210101ALI20230913BHJP

   H01M 50/262 20210101ALI20230913BHJP

   H01M 50/264 20210101ALI20230913BHJP

   H01M 50/507 20210101ALI20230913BHJP

【ＦＩ】

H01M50/291

H01M50/209

H01M50/289 101

H01M50/262 S

H01M50/264

H01M50/262 E

H01M50/507

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023503222

(86)(22)【出願日】2022-06-23

(85)【翻訳文提出日】2023-01-17

(86)【国際出願番号】 CN2022100922

(87)【国際公開番号】W WO2023284518

(87)【国際公開日】2023-01-19

(31)【優先権主張番号】202121612263.X

(32)【優先日】2021-07-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202121690653.9

(32)【優先日】2021-07-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202111480849.X

(32)【優先日】2021-12-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202123045445.6

(32)【優先日】2021-12-06

(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】520145160

【氏名又は名称】瑞浦蘭鈞能源股分有限公司

(71)【出願人】

【識別番号】520145171

【氏名又は名称】上▲海▼瑞浦青▲創▼新能源有限公司

(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】曹 ▲輝▼

(72)【発明者】

【氏名】曹 楷

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼ 英旗

(72)【発明者】

【氏名】▲劉▼ ▲微▼

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼ 丹丹

(72)【発明者】

【氏名】▲楊▼ ▲暁▼▲楓▼

(72)【発明者】

【氏名】侯 ▲敏▼

(72)【発明者】

【氏名】▲喩▼ 先▲鋒▼

(72)【発明者】

【氏名】▲劉▼ ▲嬋▼

(72)【発明者】

【氏名】余 招宇

【テーマコード（参考）】

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H040AA14

5H040AS07

5H040AT02

5H040AY04

5H040AY06

5H040DD03

5H043AA01

5H043CA04

5H043FA04

(57)【要約】

本発明は、電池モジュール、電池パック及び電気自動車を提供する。電池モジュールは、複数の前記電池コアの間に挟持された複数のインサートポストを含む固定アセンブリを備える。さらに、前記電池コアのエッジには、角丸構造が設けられ、前記インサートポストが前記角丸構造に当接されている。この電池モジュールによれば、複数のインサートポストを利用して取り外し可能な複数の補強点を提供し、電池パック内における電池コアの積層密度に影響を与えずに、電池モジュールの機械的な接続強度を高めている。電池モジュールとインサートポストの取り外し可能な設計により、一体型電池パックのメンテナンス問題を解決でき、電池モジュールの安全性を高め、構造強度が高く、全体性と安定性が高いという特徴を持っている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池コアを含む電池モジュールであって、
複数の前記電池コアの間に挟持された複数のインサートポストを含む固定アセンブリを備える
電池モジュール。

【請求項2】

前記電池コアのエッジには、角丸構造が設けられ、前記インサートポストが前記角丸構造に当接されている
請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項3】

前記インサートポストは、内側キャビティと外側当接層とを備え、
前記内側キャビティは、前記外側当接層内に配置され、
前記外側当接層は、前記電池コアに当接されている
請求項２に記載の電池モジュール。

【請求項4】

前記外側当接層は、絶縁層である
請求項３に記載の電池モジュール。

【請求項5】

前記インサートポストは、本体を備え、
前記本体は、前記本体を貫通する内側キャビティと、外側当接層とを含み、
前記内側キャビティに挿入されて設置され、前記インサートポストを固定するための締め具をさらに備えている
請求項１または２に記載の電池モジュール。

【請求項6】

前記本体の頂部には、前記締め具の頭部を収容するための支持プラットフォームが設けられ、
前記支持プラットフォームの幅が、前記本体の直径よりも大きい
請求項５に記載の電池モジュール。

【請求項7】

複数の前記インサートポストが連結されて固定セットを形成する
請求項２に記載の電池モジュール。

【請求項8】

複数の前記固定セットが連結されて配置されている
請求項７に記載の電池モジュール。

【請求項9】

前記固定セットには、複数の連結片が設けられ、
複数の前記固定セットが、前記連結片を介して連結されている
請求項８に記載の電池モジュール。

【請求項10】

電池コアセットと、スペーサプレートとを備え、
各前記電池コアセットは、第１の方向に延在する幅を有する複数の電池コアを含み、前記複数の電池コアは、第１の方向に配列されて前記電池コアセットを形成し、
前記スペーサプレートは、隣接する前記電池コアセットの間に配置され、
前記スペーサプレートは、前記第１の方向に延在されており、
複数の前記インサートポストは、前記スペーサプレート上に等間隔に配置され、
隣接する前記インサートポストの間の距離は、前記電池コアの幅に対応しており、
前記電池コアは、隣接する前記インサートポストの間に固定されて配置されている
請求項５に記載の電池モジュール。

【請求項11】

前記スペーサプレートは、フランジングプレートと変形領域とを備え、
前記フランジングプレートは、前記インサートポストと互いに直交に配置され、
前記フランジングプレートは、前記スペーサプレートに突出して配置され、
前記フランジングプレートには、前記内側キャビティに対応して配置された取付孔が開設されており、
前記変形領域は、前記スペーサプレートの端部に設けられている
請求項１０に記載の電池モジュール。

【請求項12】

エンドプレートをさらに備え、
前記エンドプレートは、前記電池コアセットの両端に設けられ、
前記エンドプレートは、インターロック機構により前記スペーサプレートと片方向にロックされている
請求項１１に記載の電池モジュール。

【請求項13】

前記スペーサプレートは、前記エンドプレートに対して直交または平行である
請求項１２に記載の電池モジュール。

【請求項14】

前記エンドプレートには、制限溝が設けられており、
前記制限溝の片側に譲り穴が設けられ、
前記変形領域は、前記譲り穴を介して前記制限溝に固定され、前記インターロック機構を構成している
請求項１２に記載の電池モジュール。

【請求項15】

前記制限溝の内部には、制限ブロックと制限凹溝が設けられおり、
前記制限ブロックと前記制限凹溝は、前記制限溝の両側に互いに対応して設けられ、
前記制限ブロックと前記制限凹溝は、前記エンドプレートの直立方向である第２方向に間隔を隔て設けられている
請求項１４に記載の電池モジュール。

【請求項16】

前記変形領域は、溝と、弾性片とを備え、
前記溝は、前記スペーサプレートの端部に前記第２方向に沿って等間隔に配置され、
前記溝におけるエンドプレートに近接する一端の内側には、第１の溝壁が設けられ、
前記弾性片は、一端が前記第１の溝壁に固定配置され、他端が前記スペーサプレートの板体に突出して配置されている
請求項１５に記載の電池モジュール。

【請求項17】

前記変形領域は、前記譲り穴が前記弾性片を圧縮することで前記制限溝内に移動され、且つ、前記弾性片が前記制限凹溝内にスプリングバックしてセルフロックすることにより、前記エンドプレートに固定されて配置されている
請求項１６に記載の電池モジュール。

【請求項18】

前記電池コアは、ケースと、内側巻芯とを備え、
前記内側巻芯は、前記ケース内に配置され、巻回構造で配置されており、
前記ケースは、角丸構造を含む
請求項１０に記載の電池モジュール。

【請求項19】

隣接する前記電池コアの前記ケースが前記角丸構造を介して接触しており、前記インサートポストが隣接する前記ケースの前記角丸構造の接触によって形成された空隙内に配置されている
請求項１８に記載の電池モジュール。

【請求項20】

前記スペーサプレートは、前記ケースの外壁に密着しており、前記スペーサプレートの直立方向上の高さが前記ケースの高さ以上である
請求項１８に記載の電池モジュール。

【請求項21】

前記電池コアセットの外周囲には、結束バンドが設けられており、
前記結束バンドは、前記電池コアセットと前記エンドプレートを囲んでおり、前記第１の方向に沿って前記電池コアセットに対して整形している
請求項１２に記載の電池モジュール。

【請求項22】

前記電池コアは、角殻電池コアを備える
請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項23】

前記電池コアセットがその表面に取り外し可能に固定された固定底板をさらに備え、
前記固定底板の外縁は、前記電池コアセットに近接する方向に曲げられて収容キャビティを形成し、前記電池コアセットは前記収容キャビティ内に位置し、
前記固定底板の表面には、固定孔が開設されており、前記締め具は、前記固定孔を貫通して前記電池モジュールを固定する
請求項１０に記載の電池モジュール。

【請求項24】

接続アセンブリをさらに備え、
前記接続アセンブリは、前記電池コアセットの前記固定底板から離れた側に配置されており、複数の前記電池コア間の直列並列接続を実現するためのものである
請求項２３に記載の電池モジュール。

【請求項25】

請求項１～２４のいずれか１項に記載の電池モジュールを含む電池パックであって、
前記複数の電池コアが配置された電池パック本体を備える
電池パック。

【請求項26】

前記電池パック本体の内側壁にリミットポストが設けられており、
前記リミットポストは、前記電池コアと前記電池パック本体の内側壁に当接している
請求項２５に記載の電池パック。

【請求項27】

請求項２５～２６のいずれか１項に記載の電池パックを備える
電気自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池の分野に関し、具体的には、電池モジュール、当該電池モジュールを含む電池パック、及び当該電池パックを含む電気自動車に関する。

【背景技術】

【0002】

電池パックの中には、中空の箱体と、箱体の内部に配置された電池モジュールとを含むものがある。電池モジュールのグループ化の成功率を高めるために、通常にアルミニウム合金形材を接合した電池パックを採用し、電池パックの製造コストが増加した。

【0003】

通常、エネルギー密度を高めるために、電池パックでは、できるだけ多くの空間を電池コアの配置に使用し、構造部材に残されたスペースが少なくなってしまった。電池モジュールを固定するためには、電池モジュールを箱体の内壁に両面テープで貼り付けるなどの貼り付け方式は一般的である。しかし、テープの粘着性は使用時間の増加とともに低下し、電池モジュールの緩みを引き起こし、電池パックの使用に大きな影響を与える。しかも、接着剤自体の性能は、製造過程での監視可能性が高くなくて、量産的な製品不良が発生しやすい。また、貼り付けにより電池モジュールを取り外しできないようにしているので不便となってしまった。

【0004】

また、パワー電池の電池パックについて、電池性能を向上させるために、電池コアを密に積み重ねるという形で使用され、電池パック内部に固定点を設けることができない。固定点を設けると、電池パック内部の横方向や縦方向に多くのスペースを無駄にしてしまう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の解決しようとする技術課題は、取り外し可能な補強点を複数含む電池モジュール、電池パック及び電気自動車を提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上述の技術的課題を解決するために、複数の電池コアを含み、当該電池モジュールは、複数の前記電池コアの間に挟持された複数のインサートポストを含む固定アセンブリを備えることを特徴とする電池モジュールを提案する。

【0007】

本発明の一実施例では、前記電池コアのエッジには、角丸構造が設けられ、前記インサートポストが前記角丸構造に当接されている。

【0008】

本発明の一実施例では、前記インサートポストは、内側キャビティと外側当接層とを備え、前記内側キャビティは、前記外側当接層の内部に配置され、前記外側当接層は、前記電池コアに当接されている。

【0009】

本発明の一実施例では、前記外側当接層は、絶縁層である。

【0010】

本発明の一実施例では、前記インサートポストは、本体を備え、前記本体は、前記本体を貫通する内側キャビティと、外側当接層とを含み、前記電池モジュールは、前記内側キャビティに挿入設置されて前記インサートポストを固定するための締め具をさらに備えている。

【0011】

本発明の一実施例では、前記本体の頂部には、前記締め具の頭部を収容するための支持プラットフォームが設けられ、前記支持プラットフォームの幅が、前記本体の直径よりも大きい。

【0012】

本発明の一実施例では、複数の前記インサートポストが連結されて固定セットを形成する。

【0013】

本発明の一実施例では、複数の前記固定セットが連結されて配置されている。

【0014】

本発明の一実施例では、前記固定セットには、複数の連結片が設けられ、複数の前記固定セットが、前記連結片を介して連結されている。

【0015】

本発明の一実施例では、電池コアセットと、スペーサプレートとを備え、各電池コアセットは、第１の方向に延在する幅を有する複数の電池コアを含み、前記複数の電池コアは、第１の方向に配列されて前記電池コアセットを形成し、前記スペーサプレートは、隣接する前記電池コアセットの間に配置され、前記スペーサプレートは、前記第１の方向に延在されており、複数の前記インサートポストは、前記スペーサプレート上に等間隔に配置され、隣接する前記インサートポストの間の距離は、前記電池コアの幅に対応しており、前記電池コアは、隣接する前記インサートポストの間に固定して配置されている。

【0016】

本発明の一実施例では、前記スペーサプレートは、フランジングプレートと変形領域とを設置して、前記フランジングプレートは、前記インサートポストと互いに直交に配置され、前記フランジングプレートは、前記スペーサプレートに突出して配置され、前記フランジングプレートには、前記内側キャビティに対応して配置された取付孔が開設されており、前記変形領域は、前記スペーサプレートの端部に設けられている。

【0017】

本発明の一実施例では、エンドプレートをさらに備え、前記エンドプレートは、前記電池コアセットの両端に設けられ、前記エンドプレートは、インターロック機構によりスペーサプレートと片方向にロックされている。

【0018】

本発明の一実施例では、前記スペーサプレートは、前記エンドプレートに対して直交または平行である。

【0019】

本発明の一実施例では、前記エンドプレートには、制限溝が設けられており、前記制限溝の片側に譲り穴が設けられ、前記変形領域は、前記譲り穴を介して前記制限溝に固定され、前記インターロック機構を構成している。

【0020】

本発明の一実施例では、前記制限溝の内部には、制限ブロックと制限凹溝が設けられおり、前記制限ブロックと前記制限凹溝は、前記制限溝の両側に互いに対応して設けられ、前記制限ブロックと前記制限凹溝は、前記エンドプレートの直立方向である第２方向に間隔を隔て設けられている。

【0021】

本発明の一実施例では、前記変形領域は、溝と、弾性片とを備え、前記溝は、前記スペーサプレートの端部に前記第２方向に沿って等間隔に配置され、前記溝におけるエンドプレートに近接する一端の内側には、第１の溝壁が設けられ、前記弾性片は、一端が前記第１の溝壁に固定して配置され、他端が前記スペーサプレートの板体に突出して配置されている。

【0022】

本発明の一実施例では、前記変形領域は、前記譲り穴が前記弾性片を圧縮することで前記制限溝内に移動され、且つ、前記弾性片が前記制限凹溝内にスプリングバックしてセルフロックすることにより、前記エンドプレートに固定して配置されている。

【0023】

本発明の一実施例では、前記電池コアは、ケースと、内側巻芯とを備え、前記内側巻芯は、前記ケース内に配置され、巻回構造で配置されており、前記箱体は、角丸構造を含む。

【0024】

本発明の一つの実施例では、隣接する前記電池コアの前記ケースが前記角丸構造を介して接触しており、前記インサートポストが隣接する前記ケースの角丸構造との接触によって形成された空隙内に配置されている。

【0025】

本発明の一実施例では、前記スペーサプレートは、前記ケースの外壁に密着しており、前記スペーサプレートの直立方向における高さが前記ケースの高さ以上である。

【0026】

本発明の一実施例では、前記電池コアセットの外周囲には、結束バンドが設けられており、前記結束バンドは、前記電池コアセットと前記エンドプレートを囲んでおり、前記第１の方向に沿って前記電池コアセットに対して整形している。

【0027】

本発明の一実施例では、前記電池コアは、角殻電池コアを備える。

【0028】

本発明の一実施例では、前記電池コアセットがその表面に取り外し可能に固定された固定底板をさらに備え、前記固定底板の外縁は、前記電池コアセットに近接する方向に曲げられて収容キャビティを形成し、前記電池コアセットは前記収容キャビティ内に位置し、前記固定底板の表面には、固定孔が開設されており、前記締め具は、前記固定孔を貫通して前記電池モジュールを固定する。

【0029】

本発明の一実施例では、接続アセンブリをさらに備え、前記接続アセンブリは、前記電池コアセットの前記固定底板から離れた側に配置されており、複数の前記電池コア間の直列並列接続を実現するためのものである。

【0030】

本発明は、上述の技術課題を解決するために、上記のような電池モジュールを含む電池パックを提案して、当該電池パックは、前記複数の電池コアが配置された電池パック本体を備えることを特徴する。

【0031】

本発明の一実施例では、前記電池パック本体の内側壁にリミットポストが設けられており、前記リミットポストは、前記電池コアと前記電池パック本体の内側壁に当接している。

【0032】

本発明は、上述の技術課題を解決するために、電気自動車を提案して、当該電気自動車は、上記のような電池パックを備えていることを特徴とする。

【0033】

本発明は、電池コアケースの角丸を拡大することにより、複数の電池コアの交わる位置に固定に使用可能な空間を確保するとともに、電池パック内の電池コアの積層密度に影響を与えないようにする。本発明の複数の固定セットの間は、連結片によって相互に連結され、全体的な強度を向上させることができる。本発明の固定セット及び連結片には他の特徴を追加することができ、電池パック内の他の部品を固定するための実装プラットフォームとして利用することができ、応用性が向上した。

【0034】

本発明における電池モジュール用のスペーサプレート、電池パック及び電気自動車は、現在の体積使用率に影響を与えることなく、インサートポストを配置することにより、電池モジュール内の固定点の数が増加し、電池モジュールの機械的な接続強度を増加し、電池モジュールのグループ化成功率を向上させ、体積を増加するのに有利であると同時に、電池モジュールの固定が接着剤の接続に頼らず、現在の高集積電池パック内のメンテナンス問題を解決し、電池モジュールの安全性を向上させ、構造強度が高く、全体性と安定性が高いという特徴を持っている。

【0035】

本発明のいくつかの実施例は、電池コアセットの間にスペーサプレートを配置し、スペーサプレート上に位置決めポストとフランジングプレートを配置し、フランジングプレートと位置決めポストに取付孔を開設し、固定具が取付孔を介して電池パックの箱体に固定的に連結されるようにすることにより、スペーサプレートと箱体との間のＺ方向上の位置決め、すなわち直立方向の位置決めが実現される。そして、両側の電池コアセットの上端面にフランジングプレートを介して接触し、電池コアのＺ軸方向上の移動が制限されている。電池コアセットの両端にそれぞれエンドプレートを配置することにより、エンドプレートとスペーサプレートとの間にインターロック機構を介してロックを行い、譲り穴が変形領域の弾性片を先に圧縮変形させ、変形領域が譲り穴を通過した後、溝内の弾性片がスプリングバックし、Ｘ方向上の制限凹溝と嵌合して、エンドプレートと中間スペーサプレートとの間のＸ方向セルフロックを完成する。単一の電池コアの内部に巻回構造設計の内部巻芯を配置し、電池コアの外部に大きい円弧角を有するケース角丸を配置することにより、複数の電池コアが積層されたときに、アセンブリの配置を固定するための一定の内部空間を確保することができる。各電池コアセットの周囲に支持梁を配置し、この支持梁を電池パックの箱体に連結し、電池パックと車両全体との連結の剛性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【0036】

本発明の特徴、性能について、以下の実施の形態およびその添付図面に基づいて詳細に説明する。

【0037】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールの１つの電池コアの構造概略図である。

【図2】図２は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールの部分構造概略図である。

【図3】図３は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールの部分構造概略図である。

【図4】図４は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおけるインサートポストの構造概略図である。

【図5】図５は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおける部分構造概略図である。

【図6】図６は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおける部分構造概略図である。

【図7】図７は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおける電池コアの構造概略図である。

【図8】図８は、本発明の一実施例による電池モジュールの爆発構造概略図である。

【図9】図９は、本発明の一実施例に係る電池モジュールの分解構造概略図である。

【図10】図１０は、本発明の一実施例に係る電池モジュールにおけるスペーサプレートの構造概略図である。

【図11】図１１は、本発明の一実施例に係る電池モジュールにおけるインサートポストの構造概略図である。

【図12】図１２は、本発明の一実施例に係る電池モジュールの部分構造概略図である。

【図13】図１３は、本発明の一実施例に係る電池モジュールの部分構造概略図である。

【図14】図１４は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュール及びその電池パックの構造概略図である。

【図15】図１５は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールの構造概略図である。

【図16】図１６は、図１５に示す実施の形態に係る電池モジュールの爆発概略図である。

【図17】図１７は、図１５に示す実施の形態に係る電池モジュールのスペーサプレートの構造概略図である。

【図18】図１８は、図１５に示す実施の形態に係る電池モジュールのエンドプレートの構造概略図である。

【図19】図１９は、図１７に示す実施の形態に係る電池モジュールのスペーサプレートの変形領域の構造概略図である。

【図20】図２０は、図１９に示す実施の形態の変形領域の平面図である。

【図21】図２１は、図１８に示す実施の形態のエンドプレートの部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

具体的な実施形態
以下、本発明の上述した目的、特徴及び利点をより明らかに分かりやすくするために、本発明の具体的な実施形態について添付図面に関連して詳細に説明する。

【0039】

以下の説明では、本発明の十分な理解を容易にするために多くの具体的な詳細が説明されているが、本発明は、本明細書で説明されているものとは異なる他の方法で実施されてもよいので、本発明は以下に開示される具体的な実施形態に限定されない。

【0040】

本出願および特許請求の範囲に示されているように、「１」、「１つ」、「一種」および／または「この」などの用語は、文脈が例外的な状況を明示的に示す場合を除き、特に単数を意味するものではなく、複数を含むこともできる。一般に、「備える」および「含む」という用語は、排他的な羅列を構成しなくて、明示的に識別されたステップおよび要素を含むことを提示するだけであり、方法または装置は、他のステップまたは要素を含むこともできる。

【0041】

本発明の実施の形態を詳細に説明する際に、説明を容易にするために、デバイスの構造を表す断面図は、一般的な比率によって部分的に拡大されるものではなく、また、上記の概略図は例示にすぎず、本発明の保護の範囲を限定すべきではない。また、実際の製作においては、長さ、幅及び深さの３次元空間寸法を含めなければならない。

【0042】

説明を容易にするために、図面に示された１つの要素または特徴と他の要素または特徴との関係は、「下」、「下方」、「より低い」、「下面」、「上方」、「上」などの空間的な関係用語を使用してここで説明することができる。これらの空間的な関係用語は、使用中または動作中のデバイスの、図面に示された方向以外の他の方向を含むことを意図していることが理解されるであろう。例えば、図面中のデバイスを反転すると、他の要素または特徴の「下方」または「の下」または「下面」にあると記載されている要素の方向は、前記他の要素または特徴の「上方」に変更される。従って、例示的な用語「下方」および「下面」は、上方向および下方向の両方を含むことができる。デバイスは、別の向き（９０度回転または別の方向にある）を有する場合もあるので、ここで使用される空間関係記述用語は、それに応じて解釈されるべきである。さらに、１つの層が２つの層の「間」にあると呼ばれるとき、それは２つの層の間にある唯一の層であってもよく、またはその間にある１つまたは複数の層が存在してもよいことが理解されるであろう。

【0043】

本発明の文脈では、記載されている、第２の特徴の「上」にある第１の特徴の構造は、第１の特徴および第２の特徴が直接接触するように形成される実施形態を含むことができ、または、第１の特徴と第２の特徴との間に他の特徴が形成される実施形態を含むことができる。このように、第１および第２の特徴は、直接接触しない可能性がある。

【0044】

ある部品が「別の構成要素の上に」、「別の構成要素に接続している」、「別の構成要素に結合している」、または「別の構成要素に接触している」と呼ばれる場合、それは直接別の構成要素の上にあるか、接続されているか、結合されているか、または別の構成要素に接触していてもよく、または挿入された構成要素が存在していてもよいことが理解されるべきである。これに対し、ある部品が「他の部品に直接にある」、「直接接続している」、「直接結合している」、「直接接触している」と呼ばれる場合には、挿入部品は存在しない。同様に、第１の構成要素が第２の構成要素に「電気的に接触している」または「電気的に結合している」と呼ばれる場合、第１の構成要素と第２の構成要素との間に電流を流すことができる電気経路が存在する。この電路は、コンデンサ、結合されたインダクタ、および／または、導電性部材間に直接接触しなくても電流を流すことができる他の部材を含むことができる。

【0045】

本発明は、複数の電池コアと、複数の電池コアの間にそれぞれ挟持される複数のインサートポストを含む固定アセンブリと、を備える電池モジュールを提供している。本発明の電池モジュール及び当該電池モジュールを含む電池パックは、電気自動車等の電池パックの配置を必要とする任意の電気機器に使用することができる。

【0046】

実施の形態一
図１は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおける１つの電池コアの構造概略図である。図１を参照して示すように、この電池コア１１０は、正方形の電池コアである。図１は、当該電池コア１１０が電池モジュールに設置されたときの実際の方向を示しており、即ち、電池コア１１０が直立方向に設置され、図１の矢印で示すように、この方向はＺ方向またはＺ軸方向とも呼ばれている。当該正方形の電池コア１１０は、その直立方向に延びる複数のエッジを有し、各エッジには角丸構造１２０が設けられている。図１に示す実施の形態では、この電池コア１１０は、正方形の電池コアの４つのエッジにそれぞれ配置された４つの角丸構造１２０を有している。

【0047】

図２は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールの部分構造概略図である。図２を参照すると、２行×２列に並んだ４つの電池コア１１０が密に配置されている。図２には、電池パック本体２１０も示されており、電池パック本体２１０の内部には、４つの電池コア１１０が配置されている。この４つの電池コア１１０の中央には、第１のキャビティ２２０が形成されている。電池モジュールの固定アセンブリは、まだ図２には含まれていない。

【0048】

通常の正方形の電池コアは、角丸構造を備えていない。本発明では、電池コアのケースのエッジに対して、より大きなラジアンを有する角丸構造を設けることで、第１のキャビティ２２０を形成し、この第１のキャビティ２２０内にインサートポストを配置するようにしている。

【0049】

なお、図２の図示は、電池モジュール内の電池コア１１０の数および特定の配置を制限するためには使用されない。

【0050】

図３は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールの部分構造概略図である。図３は、図２と比較して、４つの電池コア１１０によって形成された第１のキャビティ２２０内に固定アセンブリ３１０を配置し、且つ、１つの電池コア１１０を取り除いて固定アセンブリ３１０を露出させる。固定アセンブリ３１０は、複数のインサートポスト３２０を含み、図３には、４つの隣接する電池コア１１０の間に位置する１つのインサートポスト３２０が示されており、各隣接する電池コア１１０の角丸構造に当接、すなわち互いに接触している。

【0051】

図４は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおけるインサートポストの構造概略図である。図４を参照して示されるように、１つのインサートポスト３２０は、内側キャビティ３２１と外側当接層３２２とを含み、内側キャビティ３２１は、外側当接層３２２内に配置されている。図３に示すように、外側当接層３２２は、電池コア１１０に当接している。

【0052】

図３および図４に関連して、本実施の形態のインサートポスト３２０の外側当接層３２２は４つの凹面３２３を含み、各凹面３２３のラジアンと寸法は、電池コア１１０の角丸構造にマッチして、安定した当接関係を形成するように、インサートポスト３２０に隣接する４つの電池コア１１０の４つの角丸構造をそれぞれ１つのインサートポスト３２０の４つの凹面３２３に当接させる。

【0053】

いくつかの実施の形態では、外側当接層３２２は、プラスチック層であり、内側キャビティ３２１の材料は、金属である。

【0054】

いくつかの実施の形態では、外側当接層３２２は、絶縁層である。

【0055】

いくつかの実施の形態では、内側キャビティ３２１内に固定具３２４が設けられ、この固定具３２４を介してインサートポスト３２０が電池パック本体２１０上に連結され配置され、固定具３２４はボルトである。

【0056】

図５は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおける部分構造概略図である。図５を参照して示されるように、いくつかの実施の形態では、複数のインサートポスト３２０が連結され配置され、複数の固定セット５１０を構成している。複数のインサートポスト３２０は、一体成形されて設置されている。複数の固定セット５１０は、連結され配置されている。固定セット５１０上には、複数の連結片５２０が配置され、複数の固定セット５１０が連結片５２０を介して連結されている。

【0057】

図５を参照して示されるように、この実施の形態では、２つのインサートポスト３２０が互いに連結されて１つの固定セット５１０を構成している。この固定セット５１０は、隣接する２つの第１のキャビティ２２０内に配置されてもよい。また、２つのインサートポスト３２０の間には、２つのインサートポスト３２０の頂部を連結するための連結構造５１１と、２つのインサートポスト３２０の外側当接層３２２をそれぞれ異なる高さで連結するための連結構造５１２、５１３とが複数設けられている。固定セット５１０を設けることにより、インサートポスト３２０の安定性をさらに強化することができ、電池モジュールにより良好な支持および固定を提供することができる。

【0058】

図５に示すように、連結片５２０は、長尺な短冊状のシート構造であり、２つのインサートポスト３２０を有する固定セット５１０である場合には、２つの連結片５２０を用いてインサートポスト３２０の先端を連結している。図５に示すように、連結片５２０には、インサートポスト３２０の頂部の内側キャビティ３２１に対応するいくつかの連結孔５２１が形成されている。装着時には、連結片５２０と対応する全ての固定セット５１０の頂部とが当接し、各連結孔５２１と対応するインサートポスト３２０の頂部の内側キャビティ３２１とが位置合わせされ、固定具３２４が連結孔５２１と内側キャビティ３２１を貫通することにより、連結片５２０と固定セット５１０とを一体的に電池パック本体２１０に固定することができる。

【0059】

図６は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおける部分構造概略図である。図６に示すように、電池パック本体２１０の内側壁にはリミットポスト６１０が設けられており、リミットポスト６１０は、電池コア１１０及び電池パック本体２１０の内側壁に当接している。図２に示すように、電池コア１１０と電池パック本体２１０の内側壁との間には第２のキャビティ２３０が形成され、図６に示すリミットポスト６１０は、第２のキャビティ２３０と嵌合するように適合されている。また、電池パック本体に回避スペースを追加したり、電池パック本体と電池コアに固定点を追加するための十分なスペースを確保したりすることもできる。

【0060】

図１～図６に示す実施の形態によれば、角殻電池コアを固定する際に、角殻電池コアを電池パック本体内に配置し、複数の角殻電池コアの間にインサートポストを位置させて角殻電池コアに当接させ、インサートポストの外側に構造接着剤を塗布し、インサートポストが固定具を介して電池パックの底部内側壁に固定され、構造接着剤を介して周囲の角殻電池コアと接続し、インサートポストが連結片を介して接続されている。このように設定することにより、電池パックの体積利用率を向上させつつ、固定を実現することができる。

【0061】

本発明の電池コア間には、大きな角丸により空隙が設けられており、電池コアの空隙の間に部品が配置されて、電池コアの高さ方向上の固定に使用され、複数の固定アセンブリを相互に連結して組み合わせることができ、さらに電池パックの体積利用率を高めている。

【0062】

図７は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおける電池コアの構造概略図である。図７を参照すると、電池コア１１０が内部に巻回された構造が強調表示されている。電池コア１１０は、巻回された内部電池コア７２０が内設されたケース７１０を含んでいる。

【0063】

図１～図７に示す実施の形態では、電池コア１１０は角殻電池コアと呼ばれることもあり、角丸構造は角丸と呼ばれることもある。

【0064】

実施の形態二
図８は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールの爆発構造概略図である。図８を参照して示されるように、電池モジュール８００は、電池コアセット８１０と、固定底板８２０と、接続アセンブリ８３０とを備える。本実施の形態では、電池コアセット８１０は、２つの電池コアセット８１１，８１２を含み、各電池コアセットは、密に配列された複数の電池コア８１３を含む。図８中の電池コア８１３は、図１～図７中の電池コア１１０と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0065】

図９は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールの分解構造概略図である。図９に示すように、この電池コアセット８１０には、スペーサプレート９１０が含まれている。

【0066】

図１０は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおけるスペーサプレートの構造概略図である。図１１は、本発明の一実施の形態に係る電池モジュールにおけるインサートポストの構造概略図である。図１０を参照して示されるように、スペーサプレート９１０は、少なくとも２つのバリアシート９１１を含み、隣接する２つのバリアシート９１１の間にはインサートポストが配置されている。図１１に示すように、このインサートポストは、本体９２１と、本体９２１の外壁に設けられた外側当接層９２２とを含む。さらに、上記の本体９２１の内部に貫通する内側キャビティ９２３が設けられ、内側キャビティ９２３内に締め具が挿入され、締め具は、インサートポストおよびスペーサプレート９１０を固定するために使用されている。

【0067】

いくつかの実施の形態では、本体９２１の直径は、バリアシート９１１の厚さ以上である。バリアシート９１１の厚さは、スペーサプレート９１０の厚さと呼ぶことができる。

【0068】

いくつかの実施の形態では、本体９２１は、中空の直方体、円柱または角柱構造を含む。

【0069】

いくつかの実施の形態では、本体９２１は、金属材料を用いて製造される。

【0070】

いくつかの実施の形態では、金属材料は、銅、亜鉛、アルミニウムまたは鉄、およびそれらの合金のいずれか１つまたは少なくとも２つの組み合わせを含む。

【0071】

いくつかの実施の形態では、バリアシート９１１は、金属材料および／またはプラスチック材料を用いて製造される。

【0072】

いくつかの実施の形態では、外側当接層９２２は、エアロゲルフェルト、絶縁発泡綿板またはＰＰ材料のいずれか１つまたは少なくとも２つの組み合わせを含む。

【0073】

説明しておきたいのは、本発明が提供したセパレータのバリアシートとして、金属材料及び／又はプラスチック材料を選択することができ、バリアシートと本体とが同一の金属材料を用いる場合には、本分野の当業者が実情に応じて金属材料を一緒にプレス成形して一体成形のセパレータを得ることができ、また、本体とバリアシート外壁の両方に絶縁層を設ける必要がある。

【0074】

さらに、本体９２１の上部には、締め具の頭部を収容するための支持プラットフォーム９２４が設けられている。支持プラットフォーム９２４の直径は、本体９２１の直径以上である。支持プラットフォーム９２４の幅は、本体９２１の直径よりも大きい。図１０に示すように、支持プラットフォーム９２４は円環状であり、その中、内側キャビティ９２３を露出させることができる円孔が設けられている。

【0075】

支持プラットフォームの厚さは０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

【0076】

本発明の本体９２１内には、内側キャビティ９２３が設けられており、スペーサプレート９１０の連結又は固定のために、連結部材又は固定部材が内側キャビティ９２３内に延びることを可能にする。且つ、中空構造を採用してスペーサプレート９１０の全体重量を軽減し、本体９２１の一端に設けられた支持プラットフォーム９２４は、締め具の頭部を収容することができ、セパレータの強度を高めている。

【0077】

１つの具体的な実施の形態において、本発明は、少なくとも２つの並んだ電池コアセット８１１、８１２を含む電池コアセット８１０と、隣接する２つの電池コアセット８１１、８１２の間に配置された１つの具体的な実施の形態によって提供されるスペーサプレート９１０と、を備える電池モジュール８００を提供している。各電池コアセットには、密に配置された複数の単一電池コア８１３が含まれている。

【0078】

本発明に係る電池モジュールは、コンパクト性がよく、小型で軽量であり、且つ、グループ化成功率が高く、集積度が高く、実装効率が向上している。

【0079】

さらに、図９に示すように、電池コアセット８１０の両側には、エンドプレート９３０がそれぞれ設けられている。本実施の形態では、電池コアセット８１０の両端にそれぞれ配置された２つのエンドプレート９３０が合計で含まれている。

【0080】

いくつかの実施の形態では、スペーサプレート９１０は、エンドプレート９３０に対して直交または平行に配置される。図９に示す実施の形態では、スペーサプレート９１０はエンドプレート９３０に対して垂直している。

【0081】

図９を参照して示されるように、いくつかの実施の形態では、電池コアセット８１０の電池コア８１３は、内部に巻回された内部電池コア（図示せず）を備えた箱体８１４を含む。

【0082】

いくつかの実施の形態では、スペーサプレート９１０のバリアシート１１の高さは、ケース８１４の高さ以上である。

【0083】

さらに、電池モジュール８００は、電池コアセット８１０が表面に取り外し可能にその表面に固定された固定底板８２０をさらに含む。図８に示すように、固定底板８２０は、底板８２１を含み、当該固定底板８２０の表面は、底板８２１を表している。

【0084】

いくつかの実施の形態では、固定底板８２０の外縁は、電池コアセット８１０に近接する方向に曲げられて収容キャビティを形成し、電池コアセット８１０は収容キャビティ内に位置する。固定底板８２０の表面には、電池コアセット８１０を固定するための固定孔８２３が開設されている。図８に示すように、固定底板８２０の外縁は、電池コアセット８１０に近接する方向に折り曲げられて２枚の立板８２２が形成されており、２枚の立板８２２は、底板８２１とともに収容キャビティを形成している。

【0085】

説明しておきたいのは、本発明では、固定底板の具体的な構造について、具体的な定義または特別な要件を含まず、例示的には、固定底板は、電池コアモジュールを支持するための底板を含むことができ、底板の両側にそれぞれ立板が設けられ、電池コアモジュールエンドプレートは立板に隣接して配置され、図８に示されるように、底板上にエンドプレートを固定するためのリミットポスト８２４が配置されていてもよい。本発明では、締め具を中空のキャビティと固定孔に順に挿入して、固定底板と電池コアモジュールとの固定を実現し、現在の体積利用率に影響を与えないことを前提として、電池モジュール内部の固定点の数を増やし、電池モジュールの機械的強度を高め、電池コアモジュールが電池モジュール内での交換機能を維持しながら、高いグループ化成功率を有するようにする。

【0086】

図８を参照して示されるように、さらに、電池モジュール８００は、電池コアセット８１０の固定底板８２０から離れた側に配置され、電池コア８１３の直列並列接続を可能にするための接続アセンブリ８３０を備える。図８に示すように、固定底板８２０は電池コアセット８１０の下側に位置し、接続アセンブリ８３０は電池コアセット８１０の上側に位置する。実装後のコンパクトな構成では、電池コアセット８１０の下側が底板８２１に当接し、電池コアセット８１０の上側が接続アセンブリ８３０の下面に当接している。

【0087】

説明しておきたいのは、本発明では、接続アセンブリの構造的な特徴及び接続方法等について具体的な限定又は特別な要求を有しなく、例示的には、接続アセンブリ８３０は、接続板８３１と、サンプリングユニット８３２とを備える。図８に示すように、接続板８３１は、電池コアモジュールとボルト結合、溶接またはバックル結合されている。サンプリングユニット８３２は、電池コアを電気的に接続している。本分野の当業者は、実際の状況または所望の電池モジュールの構造に応じて、接続アセンブリを選択することができるので、従来技術において開示されている、または新規技術において開示されていない他の形態の接続アセンブリも、本発明に適用することができる。

【0088】

図８に示す接続板８３１は、図５に示す連結片５２０と同様の作用を果しているが、構造が異なっている。

【0089】

別の具体的な実施の形態では、本発明は、具体的な実施の形態で提供される電池モジュールを含む電池パックを提供し、電池パックは、電池モジュールの外壁に配置された箱体をさらに備える。さらに、電池モジュール８００の締め具は、固定底板８２０の固定孔を貫通して箱体に連結され、電池モジュール８００の箱体への取り外し可能な固定が実現される。

【0090】

図８～図１３に示す実施の形態において、電池パックの箱体は、図１～図７に示す実施の形態における電池パック本体２１０に相当するものであり、その役割は同じであるが、構造は異なっていてもよい。

【0091】

説明しておきたいのは、本発明は、箱体の構造について具体的な限定又は特別な要求を有しない。本分野の当業者は、具体的な状況に応じて選択することができる。例示的には、直方体の構造を採用することができる。本発明の電池パックにおける電池モジュールの固定は接着に頼らないので、箱体と電池モジュールとの接触面の大きさを具体的に限定する必要がなく、箱体の特徴を本分野の当業者が実情に応じて改善することができ、板金プレスによる成形を容易にすることができ、箱体の製造コストを低減することができる。

【0092】

別の具体的な実施の形態では、本発明は、１つの具体的な実施の形態で提供される電池パックを採用する電気自動車を提供している。

【0093】

説明しておきたいのは、本発明は、電池モジュールを組み立てるための締め具を提供する。本分野の当業者が理解すべきこととして、従来の電池モジュールの組立について、接着による方法は一般的であるため、電池モジュールの強度が低いが、本発明のセパレータの中空のチャンバ内には、接着剤による接続に頼らずに、締め具を挿入することにより、電池モジュールの組立が可能となり、電池モジュールの構造強度及び電池モジュールのグループ化成功率の向上に有利である。

【0094】

実施の形態二では、実施の形態１～３が具体的に含まれており、以下に添付図面と併せて、具体的な実施の形態を通じて、本発明の技術案をさらに説明する。

【0095】

実施例１
図１２は、本発明の一実施例に係る電池モジュールの部分構造概略図である。

【0096】

本実施例では、電池モジュールと、電池モジュールの外壁にはめ込んでセットされた箱体とを含む電池パックが提供されている。そのうち、電池モジュールは、固定底板８２０と、電池コアセット８１０と、接続アセンブリ８３０とを備える。電池コアセット８１０は、固定底板８２０内に位置し、且つ、電池コアセット８１０の固定底板８２０から離れた側に接続アセンブリ８３０が配置されている。

【0097】

図９、図１０、図１２と合わせて示されるように、電池コアセット８１０の両側には、それぞれエンドプレート９３０が設けられている。電池コアセット８１０は、１７個の電池コア８１３が並んで配置された２組の電池コア群８１１，８１２を含んでいる。各電池コアセット８１１，８１２の間には、エンドプレート９３０に直交しているスペーサプレート９１０が配置されている。スペーサプレート９１０は、１７枚のバリアシート９１１を含み、隣接する２枚のバリアシート９１１の間には、本体９２１と、本体９２１の外壁に設けられた外側当接層９２２とを含むインサートポストが配置されている。ここで、インサートポストはアルミニウム合金製であり、バリアシート１１はプラスチック製であり、外側当接層９２２は絶縁発泡綿である。

【0098】

本体９２１の内部には貫通する内側キャビティ９２３が開設されており、本体９２１の一端には支持プラットフォーム９２４が設けられている。本体９２１は中空の円筒構造であり、本体９２１の直径はバリアシート１１の厚さよりも大きく、支持プラットフォーム９２４は、表面に貫通孔を有する円盤構造であり、支持プラットフォーム９２４の半径は、本体９２１の断面の半径よりも大きい。電池コア８１３は、アルミニウムシェルと、このアルミニウムシェル内に配置された巻回された内部電池コアとを含み、アルミニウムシェルの本体９２１に近い面は円弧面であり、スペーサプレート９１０のバリアシート１１はケースの外壁に密着し、支持プラットフォーム９２４はアルミニウムシェルの上方に位置している。

【0099】

固定底板８２０は、両側にそれぞれ立板８２２が直立に設置された底板８２１を有し、スペーサプレート９１０の本体９２１における支持プラットフォーム９２４から離れている一端は、底板８２１に近接して配置されている。底板８２１の表面には１列の固定孔８２３が設けられ、スペーサプレート９１０は１６個の締め具をさらに含み、締め具はスペーサプレート９１０の内側キャビティ９２３内にそれぞれ挿入され、固定孔８２３を通過して、電池コアセット８１０と固定底板８２０との接続を実現する。底板８２０は電池コアセット８１０を支持し、立板８２２は電池コアセット８１０の両側にそれぞれ密着している。

【0100】

実施例２
図１３は、本発明の一実施例に係る電池モジュールの部分構造概略図である。

【0101】

実施例では、電池モジュールと、電池モジュールの外壁にはめ込んでセットされた箱体とを含む電池パックが提供されている。そのうち、電池モジュールは、固定底板８２０と、電池コアセット８４０と、接続アセンブリ８３０とを備える。電池コアセット８４０は、固定底板８２０内に位置し、且つ、電池コアセット８４０の固定底板８２０から離れた側に接続アセンブリ８３０が配置されている。

【0102】

図９、図１０、図１３と合わせて示されるように、電池モジュールは、電池コアセット８４０を備える。電池コアセット８４０の両側には、それぞれエンドプレート９３０が設けられている。電池コアセット８４０は、並んで配置された１１個の電池コアセット８４１を含んでいる。各電池コアセット８４１は、順次接続された３つの電池コア８１３を含み、隣接する２つの電池コアセット８４１の間には、エンドプレート９３０に平行な合計で１０個のスペーサプレート９１０が配置されている。各スペーサプレート９１０は、３枚のバリアシート９１１を含み、隣接する２枚のバリアシート９１１の間には、本体９２１と、本体９２１の外壁に設けられた外側当接層９２２とを含むインサートポストが配置されている。ここで、インサートポストは鉄合金製であり、バリアシート９１１はプラスチック製であり、外側当接層９２２はエアロゲルフェルトである。

【0103】

本体９２１の内部には貫通する内側キャビティ９２３が開設されており、本体９２１の一端には支持プラットフォーム９２４が設けられている。本体９２１は中空の円筒構造であり、本体９２１の直径はバリアシート１１の厚さよりも大きく、支持プラットフォーム９２４は、表面に貫通孔を有する円盤構造であり、支持プラットフォーム９２４の半径は、本体９２１の半径よりも大きい。電池コア８１３は、ケースと、スチールケース内に配置された巻回内部電池コアとを含み、スチールケースにおけるスペーサプレート９１０の本体９２１に近接している面は円弧面であり、スペーサプレート９１０のバリアシート９１１はスチールケースの外壁に密着しており、支持プラットフォーム９２４はスチールケースの上方に位置している。

【0104】

固定底板８２０は、両側にそれぞれ立板８２２が直立に設置された底板８２１を有し、スペーサプレート９１０の本体９２１における支持プラットフォーム９２４から離れている一端は、底板８２１に近接して配置されている。底板８２１の表面には１０列の固定孔８２３が設けられ、スペーサプレート９１０は２０個の締め具をさらに含み、締め具はスペーサプレート９１０の内側キャビティ９２３内にそれぞれ挿入され、固定孔を通過して、電池コアセット８４０と固定底板８２０との接続を実現する。底板８２１は電池コアセット８４０を支持し、立板８２２は電池コアセット８４０の両側にそれぞれ密着している。

【0105】

実施例３
実施例３と実施例２との相違点として、インサートポストがステンレス製であり、バリアシート９１１がプラスチック製であり、外側当接層９２２がＰＰ製である。実施例３の他の部分は実施例２と同様であり、実施例２の説明内容を参照することができる。

【0106】

本発明により提供される電池モジュールは、より高いグループ化成功率を有して、集積度が高い。現在の体積使用率に影響を与えないことを前提として、スペーサプレート９１０を配置することにより、電池モジュール内部の固定点の数を増加させ、電池モジュールの機械的接続強度を高め、電池モジュールの体積を高めると同時に、接着剤による接続に頼らない電池モジュールの固定を可能にし、現在の高集積電池パック内のメンテナンス問題を解決し、電池モジュールの安全性を向上させ、構造強度が高く、全体性と安定性が高いという特徴を持っている。

【0107】

本発明で提供される電池パックは、現在の体積利用率に影響を与えることなく、電池モジュール内の固定点数を増加させ、多点で箱体に接続する形態により、電池モジュールと箱体との機械的な接続強度を増加させ、電池モジュールの体積を増加させながら、接着剤に頼らずに箱体に接続し、現在の高集積電池パック内のメンテナンス問題が解決される。

【0108】

図８～図１３に示す実施例では、スペーサプレート９１０はセパレータとも呼ばれ、内側キャビティ９２３は中空のキャビティとも呼ばれ、外側当接層９２２は絶縁層とも呼ばれ、インサートポストは受圧部材とも呼ばれ、各電池コアセット８１１、８１２は電池コアモジュールとも呼ばれている。

【0109】

実施の形態三
電池モジュールとその電池パックの構造概略図を図１４に示し、電池モジュールの構造概略図を図１５に示し、電池モジュールの爆発概略図を図１６に示し、電池コアセット１４１０と、エンドプレート１４２０と、スペーサプレート１４３０とを含んでいる。電池コアセット１４１０は、充放電機能を有する複数の電池コア１４１１を含み、複数の電池コア１４１１が電池コアセット１４１０として配列されている。

【0110】

図１にも示すように、図７にも示すように、電池コア１４１１の構造概略図を示している。図７を参照すると、電池コア１４１１は、箱体７１０と、内側巻芯７２０とを備えている。内側巻芯７２０は、箱体７１０内に配置され、巻回構造で配置されている。箱体７１０は、角丸構造で配置されている。電池コア１４１１は、角丸構造の箱体７１０を介して互いに接触して配置されている。

【0111】

図１７は、本発明の一実施例に係る電池モジュールにおけるスペーサプレートの構造概略図である。図１７を参照して示されるように、インサートポスト１７１０は、隣接する箱体７１０の角丸構造が接触することによって形成される隙間内に配置され、固定アセンブリを配置するための一定の内部空間を保持することができる。本実施例では、電池コア１４１１は、角殻電池コアである。電池コアセット１４１０の外側には、長手方向に整形された結束バンド１５１０が設けられており、結束バンド１５１０は、電池コアセット１４１０及びエンドプレート１４２０の周りに配置されている。

【0112】

図１５に示すように、互いに直交する第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２が示されており、電池コア１４１１は第１の方向Ｄ１に延びる幅を有しており、複数の電池コア１４１１は第１の方向Ｄ１に配列されて電池コアセット１４１０を形成し、スペーサプレート１４３０は、第１の方向Ｄ１に延びている。

【0113】

図１７は、スペーサプレート１４３０の構造概略図であり、電池コアセット１４１０と隣接する電池コアセット１４１０との間にスペーサプレート１４３０が設けられており、スペーサプレート１４３０には複数のインサートポスト１７１０が等間隔に配置されており、隣接するインサートポスト１７１０間の距離は、電池コア１４１１の幅に対応して配置され、電池コア１４１１は、インサートポスト１７１０の間に固定して配置されている。

【0114】

図１７及び図１８に示すように、スペーサプレート１４３０上には、フランジングプレート１７２０と、変形領域１７３０とが設けられている。フランジングプレート１７２０は、インサートポスト１７１０とは、互いに直交に配置されている。フランジングプレート１７２０は、スペーサプレート１４３０に突出して設けられ、且つ、フランジングプレート１７２０は、電池コアセット１４１０の上端面に当接して設けられている。変形領域１７３０は、スペーサプレート１４３０の端部に設けられている。フランジングプレート１７２０には、取付孔１７２１が開設されており、インサートポスト１７１０には、貫通孔が開設されており、取付孔１７２１は貫通孔に対応して設置されている。

【0115】

図１８は、エンドプレート１４２０の構造概略図である。図２１は、図１８の部分拡大図である。

【0116】

図１６に示すように、電池コアセット１４１０の両端にはエンドプレート１４２０がそれぞれ設けられており、エンドプレート１４２０は、インターロック機構によりスペーサプレート１４３０と片方向にロックされて設けられている。図１８に示すように、エンドプレート１４２０には制限溝１４２１が設けられ、制限溝１４２１側にはスペーサプレート１４３０に対応して設けられた譲り穴１４２２が開設されており、スペーサプレート１４３０上の変形領域１７３０が譲り穴１４２２を介して制限溝１４２１に固定されてインターロック機構が構成されている。

【0117】

図２１に示すように、制限溝１４２１内には制限ブロック１４２３と制限凹溝１４２４が設けられており、制限ブロック１４２３と制限凹溝１４２４は、制限溝１４２１の両側に互いに対応して設けられており、制限ブロック１４２３と制限凹溝１４２４は、縦方向に間隔を隔て制限溝１４２１内に設けられている。

【0118】

図１９に変形領域１７３０の構造概略図を示し、図２０に変形領域１７３０の平面図を示す。図１９に示すように、変形領域１７３０は、溝１７３１と、弾性片１７３２とを含む。溝１７３１は、縦方向に沿ってエンドプレート１４２０の端部に等間隔に設けられ、溝１７３１におけるエンドプレート１４２０に近接する一端の内側に第１の溝壁が設けられている。弾性片１７３２は、一端が第１の溝壁に固定して配置され、他端がスペーサプレート１４３０の板体に突出して配置されている。変形領域１７３０は、譲り穴１４２２が弾性片１７３２を圧縮して制限溝１４２１内に移動し、且つ、弾性片１７３２が制限凹溝１４２４内にスプリングバックしてセルフロックすることにより、エンドプレート１４２０に固定されて配置されている。

【0119】

図１４を参照して示されるように、本発明は、電池パックをさらに提供している。採用される電池モジュールは、隣接する電池モジュール間に配置された支持梁１４４２を内部に備えた箱体１４４０を含む。電池モジュールは、締め具１４４１によって箱体１４４０内に固定されて配置されている。締め具１４４１は、取付孔１７２１を介してインサートポスト１７１０を貫通して設けられている。本実施例では、締め具１４４１としてボルトを採用している。

【0120】

図１４に示す実施例と図２に示す実施例とを比較すると、箱体１４４０は、電池パック本体２１０に相当する。

【0121】

図１４～図２１に示す実施例では、インサートポスト１７１０は位置決めポストとも呼ばれ、制限ブロック１４２３はＹ方向制限ブロックとも呼ばれ、制限凹溝１４２４はＸ方向制限凹溝とも呼ばれている。

【0122】

実施例三の電池モジュールおよび電池パックを設置する工程は、一つの電池コアセット１４１０の各電池コア１４１１を、スペーサプレート１４３０側のインサートポスト１７１０の間に対応して配置して、電池コア１４１１とスペーサプレート１４３０との間に接着させ、接着方法は、接着剤による接着、テープによる接着、或いはその他の方法による接着であってもよい。スペーサプレート１４３０の一方の側の電池コアセット１４１０の配置が完了した後、スペーサプレート１４３０の他方の側の電池コアセット１４１０も同様の方法で固定される。電池コアセット１４１０の両端にエンドプレート１４２０を配置し、図１８に矢印方向に示すように、エンドプレート１４２０とスペーサプレート１４３０とを相互に固定し、譲り穴１４２２が変形領域１７３０の弾性片１７３２を先に圧縮変形させる。変形領域１７３０が譲り穴１４２２を通過した後、溝１７３１内の弾性片１７３２をスプリングバックさせて、制限凹溝１４２４と嵌合させ、エンドプレート１４２０と中間スペーサプレート１４３０との間のＸ方向セルフロックを完了する。電池モジュール全体を構成した後、結束バンド１５１０により長手方向の整形を行う。整形完了後、ボルトは、取付孔１７２１、インサートポスト１７１０を介して箱体１４４０内に固定され、各電池モジュールの周囲には支持梁１４４２が設けられ、支持梁１４４２は箱体１４４０の外枠に連結され、電池パックと車両全体との連結の剛性が確保される。

【0123】

上記では基本概念について説明したが、明らかに、上記開示は、本分野の当業者にとって、単なる一例としてのものであって、本発明を限定するものではない。ここでは明記されていないが、本分野の当業者によって本発明に対して様々な修正、改善、修正が加えられる可能性がある。このような修正、改善、および修正は、本発明において提案されているので、本発明の例示的な実施例の精神および範囲に属する。

【符号の説明】

【0124】

１１ バリアシート
１１０ 電池コア
１２０ 角丸構造
２１０ 電池パック本体
２２０ 第１のキャビティ
２３０ 第２のキャビティ
３１０ 固定アセンブリ
３２０ インサートポスト
３２１ 内側キャビティ
３２２ 外側当接層
３２３ 凹面
３２４ 固定具
５１０ 固定セット
５１１ 連結構造
５１２ 連結構造
５１３ 連結構造
５２０ 連結片
５２１ 連結孔
６１０ リミットポスト
７１０ 箱体
７２０ 内側巻芯
８００ 電池モジュール
８１０ 電池コアセット
８１１ 電池コアセット
８１２ 電池コアセット
８１３ 単一電池コア
８１４ 箱体
８２０ 固定底板
８２１ 底板
８２２ 立板
８２３ 固定孔
８２４ リミットポスト
８３０ 接続アセンブリ
８３１ 接続板
８３２ サンプリングユニット
８４０ 電池コアセット
８４１ 電池コアセット
９１０ スペーサプレート
９１１ バリアシート
９２１ 本体
９２２ 外側当接層
９２３ 内側キャビティ
９２４ 支持プラットフォーム
９３０ エンドプレート
１４１０ 電池コアセット
１４１１ 電池コア
１４２０ エンドプレート
１４２１ 制限溝
１４２２ 穴
１４２３ 制限ブロック
１４２４ 制限凹溝
１４３０ スペーサプレート
１４４０ 箱体
１４４１ 締め具
１４４２ 支持梁
１５１０ 結束バンド
１７１０ インサートポスト
１７２０ フランジングプレート
１７２１ 取付孔
１７３０ 変形領域
１７３１ 溝
１７３２ 弾性片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【手続補正書】

【提出日】2023-03-10

【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】

複数の電池コアを含む電池モジュールであって、
複数の前記電池コアの間に挟持された複数のインサートポストを含む固定アセンブリを備える
電池モジュール。

【請求項2】

前記電池コアのエッジには、角丸構造が設けられ、前記インサートポストが前記角丸構造に当接されている
請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項3】

前記インサートポストは、内側キャビティと外側当接層とを備え、
前記内側キャビティは、前記外側当接層内に配置され、
前記外側当接層は、前記電池コアに当接されている
請求項２に記載の電池モジュール。

【請求項4】

前記外側当接層は、絶縁層である
請求項３に記載の電池モジュール。

【請求項5】

前記インサートポストは、本体を備え、
前記本体は、前記本体を貫通する内側キャビティと、外側当接層とを含み、
前記内側キャビティに挿入されて設置され、前記インサートポストを固定するための締め具をさらに備えている
請求項１または２に記載の電池モジュール。

【請求項6】

前記本体の頂部には、前記締め具の頭部を収容するための支持プラットフォームが設けられ、
前記支持プラットフォームの幅が、前記本体の直径よりも大きい
請求項５に記載の電池モジュール。

【請求項7】

複数の前記インサートポストが連結されて固定セットを形成する
請求項２に記載の電池モジュール。

【請求項8】

複数の前記固定セットが連結されて配置されている
請求項７に記載の電池モジュール。

【請求項9】

前記固定セットには、複数の連結片が設けられ、
複数の前記固定セットが、前記連結片を介して連結されている
請求項８に記載の電池モジュール。

【請求項10】

電池コアセットと、スペーサプレートとを備え、
各前記電池コアセットは、第１の方向に延在する幅を有する複数の電池コアを含み、前記複数の電池コアは、第１の方向に配列されて前記電池コアセットを形成し、
前記スペーサプレートは、隣接する前記電池コアセットの間に配置され、
前記スペーサプレートは、前記第１の方向に延在されており、
複数の前記インサートポストは、前記スペーサプレート上に等間隔に配置され、
隣接する前記インサートポストの間の距離は、前記電池コアの幅に対応しており、
前記電池コアは、隣接する前記インサートポストの間に固定されて配置されている
請求項５に記載の電池モジュール。

【請求項11】

前記スペーサプレートは、フランジングプレートと変形領域とを備え、
前記フランジングプレートは、前記インサートポストと互いに直交に配置され、
前記フランジングプレートは、前記スペーサプレートに突出して配置され、
前記フランジングプレートには、前記内側キャビティに対応して配置された取付孔が開設されており、
前記変形領域は、前記スペーサプレートの端部に設けられている
請求項１０に記載の電池モジュール。

【請求項12】

エンドプレートをさらに備え、
前記エンドプレートは、前記電池コアセットの両端に設けられ、
前記エンドプレートは、インターロック機構により前記スペーサプレートと片方向にロックされている
請求項１１に記載の電池モジュール。

【請求項13】

前記スペーサプレートは、前記エンドプレートに対して直交または平行である
請求項１２に記載の電池モジュール。

【請求項14】

前記エンドプレートには、制限溝が設けられており、
前記制限溝の片側に譲り穴が設けられ、
前記変形領域は、前記譲り穴を介して前記制限溝に固定され、前記インターロック機構を構成している
請求項１２に記載の電池モジュール。

【請求項15】

前記制限溝の内部には、制限ブロックと制限凹溝が設けられおり、
前記制限ブロックと前記制限凹溝は、前記制限溝の両側に互いに対応して設けられ、
前記制限ブロックと前記制限凹溝は、前記エンドプレートの直立方向である第２方向に間隔を隔て設けられている
請求項１４に記載の電池モジュール。

【請求項16】

前記変形領域は、溝と、弾性片とを備え、
前記溝は、前記スペーサプレートの端部に前記第２方向に沿って等間隔に配置され、
前記溝におけるエンドプレートに近接する一端の内側には、第１の溝壁が設けられ、
前記弾性片は、一端が前記第１の溝壁に固定配置され、他端が前記スペーサプレートの板体に突出して配置されている
請求項１５に記載の電池モジュール。

【請求項17】

前記変形領域は、前記譲り穴が前記弾性片を圧縮することで前記制限溝内に移動され、且つ、前記弾性片が前記制限凹溝内にスプリングバックしてセルフロックすることにより、前記エンドプレートに固定されて配置されている
請求項１６に記載の電池モジュール。

【請求項18】

前記電池コアは、ケースと、内側巻芯とを備え、
前記内側巻芯は、前記ケース内に配置され、巻回構造で配置されており、
前記ケースは、角丸構造を含む
請求項１０に記載の電池モジュール。

【請求項19】

隣接する前記電池コアの前記ケースが前記角丸構造を介して接触しており、前記インサートポストが隣接する前記ケースの前記角丸構造の接触によって形成された空隙内に配置されている
請求項１８に記載の電池モジュール。

【請求項20】

前記スペーサプレートは、前記ケースの外壁に密着しており、前記スペーサプレートの直立方向上の高さが前記ケースの高さ以上である
請求項１８に記載の電池モジュール。

【請求項21】

前記電池コアセットの外周囲には、結束バンドが設けられており、
前記結束バンドは、前記電池コアセットと前記エンドプレートを囲んでおり、前記第１の方向に沿って前記電池コアセットに対して整形している
請求項１２に記載の電池モジュール。

【請求項22】

前記電池コアは、角殻電池コアを備える
請求項１に記載の電池モジュール。

【請求項23】

前記電池コアセットがその表面に取り外し可能に固定された固定底板をさらに備え、
前記固定底板の外縁は、前記電池コアセットに近接する方向に曲げられて収容キャビティを形成し、前記電池コアセットは前記収容キャビティ内に位置し、
前記固定底板の表面には、固定孔が開設されており、前記締め具は、前記固定孔を貫通して前記電池モジュールを固定する
請求項１０に記載の電池モジュール。

【請求項24】

接続アセンブリをさらに備え、
前記接続アセンブリは、前記電池コアセットの前記固定底板から離れた側に配置されており、複数の前記電池コア間の直列並列接続を実現するためのものである
請求項２３に記載の電池モジュール。

【請求項25】

請求項１に記載の電池モジュールを含む電池パックであって、
前記複数の電池コアが配置された電池パック本体を備える
電池パック。

【請求項26】

前記電池パック本体の内側壁にリミットポストが設けられており、
前記リミットポストは、前記電池コアと前記電池パック本体の内側壁に当接している
請求項２５に記載の電池パック。

【請求項27】

請求項２５～２６のいずれか１項に記載の電池パックを備える
電気自動車。

【国際調査報告】