特表 2023-540668 難燃性封止材を含むバッテリーデバイス

(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】2023-09-26

(54)【発明の名称】難燃性封止材を含むバッテリーデバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/204 20210101AFI20230919BHJP

   A62C 3/16 20060101ALI20230919BHJP

   H01M 50/35 20210101ALI20230919BHJP

   H01M 50/202 20210101ALI20230919BHJP

   H01M 50/358 20210101ALI20230919BHJP

【ＦＩ】

H01M50/204 401F

A62C3/16 C

H01M50/35 201

H01M50/202 401F

H01M50/358

【審査請求】有

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2023500272

(86)(22)【出願日】2020-07-10

(85)【翻訳文提出日】2023-02-20

(86)【国際出願番号】 EP2020069632

(87)【国際公開番号】W WO2022008084

(87)【国際公開日】2022-01-13

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518431934

【氏名又は名称】ポラリウム・エナジー・ソリューションズ・エービー

【住所又は居所原語表記】Ｓｏｌｎａｖａｇｅｎ ３Ｈ （６ｔｒ）， １１３ ６３ Ｓｔｏｃｋｈｏｌｍ， Ｓｗｅｄｅｎ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヨハン、クルバーグ

【テーマコード（参考）】

5H012

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H012BB08

5H012CC08

5H012CC10

5H040AA37

5H040AS01

5H040AS04

5H040AS12

5H040AY04

5H040AY08

5H040CC05

5H040CC28

5H040CC38

5H040GG27

(57)【要約】

バッテリーデバイス（１）が提供される。前記バッテリーデバイス（１）は、ケーシング（１０）と、前記ケーシング（１０）内に配置されたバッテリーセルパック（２０）とを具備する。前記バッテリーデバイス（１）は、前記ケーシング（１０）内に配置され、且つ前記ケーシング（１０）を前記バッテリーセルパック（２０）から隔離するために、前記バッテリーセルパック（２０）の周りに配置された難燃性封止材（３０）をさらに具備する。前記封止材（３０）は、前記バッテリーセルパック（２０）の故障時に発生するガスおよび／または熱の換気のための換気スペースに結合された出口（３１）を具備するエンベロープを形成する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーシング（１０）と、
前記ケーシング内に配置されたバッテリーセルパック（２０）と、
前記ケーシング内に配置され、前記バッテリーセルパックから前記ケーシングを隔離するために、前記バッテリーセルパックの周りに配置された難燃性封止材（３０）と、を具備するバッテリーデバイス（１）であって、
前記封止材は、前記バッテリーセルパックの故障時に発生するガスおよび／または熱の換気のための換気スペースに結合された出口（３１）を具備するエンベロープを形成する、
バッテリーデバイス。

【請求項2】

前記難燃性封止材は、難燃性および／または耐高温性のファブリックを具備する、
請求項１のバッテリーデバイス。

【請求項3】

前記ケーシングは、前記ケーシングの側面（１０ａ）を通して配置されたベント（１３）を具備し、
前記出口は、前記ベントを介して前記換気スペースに結合される、
請求項１または２のバッテリーデバイス。

【請求項4】

前記出口は、前記ベントに気密に結合される、
請求項３のバッテリーデバイス。

【請求項5】

前記換気スペースは、
前記ベントを介して前記出口に結合され、且つ前記ケーシングの外側に配置される、換気バッグ（４０）を含む、
請求項３または４のバッテリーデバイス。

【請求項6】

前記換気バッグは、膨張可能である、請求項５のバッテリーデバイス。

【請求項7】

前記換気バッグは、前記バッテリーセルパックの前記故障時に、膨張するように構成される、請求項５または６のバッテリーデバイス。

【請求項8】

前記換気バッグは、前記ケーシングの側面におけるコンパートメント（１２）内に配置される、請求項５から７のいずれかのバッテリーデバイス。

【請求項9】

前記コンパートメントは、前記バッテリーセルパックの前記故障時に開くように構成される、請求項８のバッテリーデバイス。

【請求項10】

前記換気スペースは、前記出口に結合され、且つ前記ケーシングの内部に配置された、膨張可能な換気バッグ（４０）を含む、請求項１または２のバッテリーデバイス。

【請求項11】

前記換気バッグは、前記ケーシング内で膨張していない状態であり、且つ前記バッテリーセルパックの前記故障時に膨張するように構成されている、
請求項１０のバッテリーデバイス。

【請求項12】

前記ケーシングの側面（１０ａ）は、前記換気バッグが前記ケーシングの外側に膨張することができるように、前記換気バッグの膨張時に開くように構成される、請求項１０または１１のバッテリーデバイス。

【請求項13】

前記換気バッグは、難燃性および／または耐高温性のファブリックを具備する、請求項４から１２いずれかのバッテリーデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリーデバイスの設備を保護するための、難燃性封止材を含むバッテリーデバイスに関連する。

【背景技術】

【0002】

近年、世界中で、バッテリーデバイスの需要が急速に伸びています。効率的なバッテリーは、車両、モバイル機器、および電力障害や停電の場合に必要な機能をサポートするためのバックアップソリューションとして、必要とされている。

【0003】

バッテリーデバイス内に位置する、バッテリーセルパックに重大な誤動作が発生すると、バッテリーセルパックは、熱暴走に陥り得る。この状態では、バッテリーセルパック内で燃焼ガスや炎が発生し、バッテリーデバイスの他の要素に次々に影響を与え得る。バッテリーセルパックの熱暴走に起因する燃焼ガスまたは炎は、バッテリーセルパックまたはデバイス全体の発火または爆発につながり得る。さらに、バッテリーデバイスに隣接する設備を保護することにも関心がある。したがって、バッテリーデバイスの要素を故障したバッテリーセルパックから保護し、および／またはバッテリーデバイスからバッテリーデバイスに隣接する設備に、火が伝播するリスクを低減するバッテリーデバイスを提供することは興味深いかもしれない。

【発明の概要】

【0004】

本開示の目的は、バッテリーセルパックをバッテリーデバイスから断熱することができるバッテリーデバイスを提供することである。バッテリーセルパックの故障の際に、燃焼ガスおよび炎を封止することを提供することは、本開示のさらなる目的である。

【0005】

これらの目的、および他の目的の少なくとも一つを達成するために、独立請求項に係るバッテリーデバイスが提供される。好適な実施形態は、従属請求項によって定義される。

【0006】

第１の態様によれば、バッテリーデバイスが提供される。バッテリーデバイスは、ケーシング、ケーシング内に配置されたバッテリーセルパック、および難燃性封止材を含み得る。難燃性封止材は、ケーシングをバッテリーセルパックから隔離するように、ケーシング内に配置され、バッテリーセルパックの周りに配置され得る。封止材はエンベロープを形成し得る。エンベロープは、バッテリーセルパックの故障の際に発生する、ガスおよび／または熱を換気するための換気スペースに結合された出口を具備し得る。

【0007】

バッテリーセルパックは、複数のバッテリーセルを含み得る。バッテリーセルパックは、セルパックまたはバッテリーセルのアセンブリとも称され得る。さらに、「ケーシング」という用語は、例えば、ハウジング、シャーシ、フレーム、筐体、または本体をさらに意味する。

【0008】

封止材は、封止材の難燃性を高めることができる、化学物質および／または化合物などの、難燃剤を含み得る。難燃剤は、発火源の存在によって活性化される可能性があり、発火のさらなる進行を防止または遅くすることを目的としている。

【0009】

さらに、「難燃性」という用語は、例えば、耐高温性をさらに意味する。難燃性封止材は、少なくとも３００秒間、少なくとも１５００℃の温度に耐えることができ得る。

【0010】

バッテリーセルパックの故障は、例えば、バッテリーセルパック、またはバッテリーセルパックうちの少なくとも一つのバッテリーセルの熱暴走、および／またはバッテリーセルパックのうちの少なくとも一つのバッテリーセルの、または少なくとも一つのバッテリーセルによる発火として理解され得る。故障は、封止材内の温度および／または圧力を上昇させ得る。封止材内の圧力の上昇は、熱の伝播および/または燃焼煙およびガスの存在によって引き起こされ得る。

【0011】

難燃性封止材は、難燃性および／または耐高温性のファブリックを含み得る。ファブリックは、難燃性化学物質および／または化合物を含み得る。一般に、封止材は、ファブリック封止材とも呼ばれ得る。

【0012】

ケーシングはベントを含み得る。ベントは、ケーシングの側面を通して配置され得る。出口は、ベントを介して換気スペースに結合され得る。

【0013】

「ベント」という用語は、例えば、ダクト、出口（ｅｘｉｔ）、出口（ｏｕｔｌｅｔ）および／または開口部をさらに意味する。

【0014】

さらに、本開示の文脈では、ケーシングは、上部、底部、およびいくつかの側面を具備し得る。側面の数は、ケーシングの形状に応じて、任意の数、例えば、１、３、４、またはそれ以上であってもよい。しかし、ケーシングは、ほとんどの場合、６つの面（上部、底部、正面、背面、および２つの側面）を有し得る。したがって、ケーシングの側面は、ケーシングの前面または背面であり得る。

【0015】

出口は、ベントに気密に結合され得る。出口は、ベントに実質的に気密に結合され得る。

【0016】

「気密に結合」という用語は、例えば、燃焼煙およびガス、および炎が、結合部を介して出ていかないことを意味する。さらに、出口は、燃焼煙およびガス、および炎がベントを介してのみ、エンベロープから出ることができるように、ベントに結合され得る。

【0017】

換気スペースは、換気バッグを含み得る。換気バッグは、ベントを介して出口に結合され得る。

【0018】

いくつかの実施形態では、換気バッグは、ケーシングの外側に配置され得る。換気バッグは、出口および／またはベントに気密に結合され得る。

【0019】

さらに、出口は、燃焼煙およびガス、および炎が、エンベロープから換気バッグ内にのみ出ることができるように、換気バッグに結合され得る。換気バッグは、空気を放出するように構成され得る。さらに、換気バッグは、燃焼煙およびガス、および炎が、換気バッグから出るのを防止するように構成され得る。換気バッグは、ベントを介して出口に結合され得る。

【0020】

換気バッグは膨張可能であってもよい。定常状態（または任意の熱暴走が発生する前）において、換気バッグは膨張していない状態で配置され得る。換気バッグは、例えば、膨張していない状態で、ケーシングの外側に配置され得る。膨張していない状態におけるベンチレーションは、折り畳まれた状態および／または圧縮された状態にある換気バッグに対応し得る。

【0021】

換気バッグは、バッテリーセルパックの故障時に、膨張するように構成され得る。換気バッグは、バッテリーセルパックの故障時に、膨張していない状態から膨張状態に膨張するように構成され得る。故障による封止材内の圧力上昇は、換気バッグの膨張を引き起こし得る。しかし、故障によって発生した加熱された空気および／または燃焼煙およびガスは、ベントを介してエンベロープから排出され得る。これにより、換気バッグが膨張される。エンベロープおよび／または換気バッグの圧力は、換気バッグが膨張するように、実質的に同じに維持され得る。

【0022】

換気バッグは、ケーシングの側面のコンパートメント内に配置され得る。コンパートメントは、ケーシングの側面に取り付けられ得る。さらに、コンパートメントは、ケーシングの側面に旋回可能に取り付けられ得る。さらに、コンパートメントは換気バッグに取り付けられてもよい。コンパートメントは、ケーシングのベントに配置され得る。

【0023】

コンパートメントは、バッテリーセルパックの故障時に、開くように構成され得る。バッテリーセルパックの故障による圧力によって、コンパートメントが開くように構成されていてもよい。さらに、コンパートメントは、換気バッグが膨張するにつれて、換気バッグによって押され得、それにより、換気バッグによって開かれ得る。

【0024】

換気スペースは、膨張可能な換気バッグを含むことができる。いくつかの実施形態において、膨張可能な換気バッグは、出口に結合され、ケーシング内に配置され得る。換気バッグは、熱暴走が発生する前のケーシング内で膨張していない状態であってもよい。換気バッグは、バッテリーセルパックの故障時に膨張するように構成され得る。そのため、膨張可能な換気バッグは、ケーシング内で膨張するように構成され得る。さらに、膨張可能な換気バッグは、バッテリーセルパックと、ケーシングのベントまたは開口部と、の間に配置され得る。換気バッグは、ケーシングの外側で、換気バッグが膨張状態になるように、ケーシングのベントまたは開口部を通って、膨張するように構成され得る。

【0025】

ケーシングの側面は、換気バッグがケーシングの外側に膨張できるように、換気バッグの膨張時に開くように構成され得る。ケーシングの側面は、ケーシングの別の側面または残りの部分に旋回可能に取り付けられ得る。開くように構成されたケーシングの側面は、旋回手段（または旋回要素）によって別の側面に取り付けられ得る。開口するように構成されたケーシングの側面は、換気バッグが膨張していない状態にあるときに閉じられ得る。

【0026】

ケーシングは、開閉するように構成されたケーシングの側面を維持するように構成されたロック部材を具備し得る。ロック部材は、換気バッグの膨張によって生じる圧力で開くように構成されたケーシングの側面を解放するように構成され得る。ロック部材は、例えば、ピン、バンプ、突起、または窪みとして構成され得る。ケーシングの側面、底面、または上面は、開放するように構成された側面が閉鎖位置にある場合、側面、底面、または上面の窪みまたは突起が、ロック部材と共にロックし得るように、ロック部材に対応する一つまたはそれ以上の窪みまたは突起を具備し得る。したがって、換気バッグは、ケーシング内で膨張し始め得る。換気バッグが膨張し続けると、ケーシング内の圧力は、ロック部材の係合を解除するのに十分な大きさまで上昇し、それによって、開くように構成された側面が開き得る。

【0027】

換気バッグは、難燃性および／または耐高温性ファブリックを含み得る。換気バッグは、換気バッグの難燃性を高め得る化学物質および／または化合物のような、難燃剤を具備し得る。換気バッグは、少なくとも３００秒間、少なくとも１５００℃の温度に耐えることができ得る。封止材および換気バッグは、同じ材料（複数可）を含んでもよい。さらに、封止材と換気バッグは、一緒に形成されてもよい。言い換えれば、封止材と換気バッグは、同じファブリック（複数可）で構成されていてもよい。

【0028】

上述の実施形態で列挙された特徴のすべての可能な組み合わせを使用する他の実施形態が想定され得ることに留意されたい。したがって、本開示は、また、本明細書で言及される特徴の、すべての取り得る組み合わせにも関連する。

【図面の簡単な説明】

【0029】

本発明の例示的な実施形態を、添付の図面を参照して以下に説明する。

【0030】

【図1】図１は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイスの概略図。

【図2】図２は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイスの断面の概略図。

【図3】図３は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイスの概略図。

【図4】図４は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイスの断面の概略図。

【図5】図５は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイスの断面の概略図。

【図6】図６は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイスの断面の概略図。

【図7】図７は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイスの断面の概略図。

【図8】図８は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイスの概略図。

【0031】

すべての図は概略図であり、必ずしもスケールどおりではなく、一般に、本発明の実施形態を説明するために必要な部分のみを示している。他の部分は省略、または単に示唆するのみである。同様の参照番号は全体を通して同様の要素を示す。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、例示的な実施形態が示されている添付の図面を参照して、本発明を説明する。しかし、本発明の概念は、多くの異なる形態で具現化することができ、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が当業者に対して本発明の範囲を説明するように、例として提供される。図面において、特に断らない限り、同一の参照番号は、同一または類似の機能を有する同一または類似の構成要素を示す。

【0033】

図１は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイス１の概略図である。

【0034】

図１に示すバッテリーデバイス１は、ケーシング１０を具備する。図１において示されるケーシング１０は、幅と長さが等しい直方体である。直方体形状のケーシング１０の高さは、ケーシング１０の幅および長さよりも小さい。しかしながら、本発明の概念は、図１に示されるような形状で構成されているケーシング１０に限定されない。例えば、ケーシング１０は、任意の幾何学的三次元（３Ｄ）形状を有し得る。

【0035】

バッテリーデバイス１は、バッテリーセルパック２０をさらに具備する。バッテリーセルパック２０は、ケーシング１０内に配置される。例示の目的で、図１に示されるバッテリーセルパック２０は、ケーシング１０と本質的に同じ形状をからなる。しかしながら、バッテリーセルパックは、バッテリーセルパックのバッテリーセルの数および／または配置に応じて、他の形状を有し得る。

【0036】

ケーシング１０は、ケーシングの背面（または後面）１０ａを通って配置されたベント１３を具備する。図１に示すベント１３は、ケーシング１０の側面１０ａにおける穴と、その穴に取り付けられたチューブ状のパイプによって形成されている。ベント１３は、ケーシング１０の任意の側面、前面、後面、上面または底面に配置され得ることが理解されるであろう。さらに、ベント１３は、チューブまたはパイプとして形成されるように限定されない。例えば、ベント１３は、ケーシング１０の側面、前面、後面、上面または底面の穴として構成されてもよい。さらに、ベント１３のパイプの形状は、四角形、円形、または三角形であってもよい。加えて、ベント１３は、ケーシング１０の側面を通る穴のみを含んでいてもよい。

【0037】

ケーシング１０は、いくつかの変形例において、ケーシング１０の別の側面（例えば背面）に配置された入口１１をさらに具備していてもよい。入口１１は、ケーシング１０の側面を通って配置されたチャンネルとして構成される。図１に示されるバッテリーデバイス１は、例えば、バッテリーセルパック２０を別のデバイスまたはシステムに電気的に結合するための入口（またはチャンネル）１１を通して配置されたケーブルまたはワイヤを具備し得る。例として、バッテリーデバイス１は、電気通信システムにおける基地局用のバックアップバッテリとして使用され得る。したがって、バッテリーデバイス１は、バッテリーセルパックのセルを充電（バッテリーデバイスの充電モード）のために電源（例えばメイン電源）、および電力を供給するための基地局のデバイス（バッテリーデバイスの放電モード）に、電気的に結合し得る。

【0038】

しかしながら、本発明の概念は、図１に示されるような入口１１を具備するバッテリーデバイスに限定されない。バッテリーセルパックへの電気的な接続は、他の手段によって提供されてもよい。

【0039】

バッテリーデバイス１は、難燃性封止材３０をさらに含む。封止材３０は、ケーシング１０内に位置し、バッテリーセルパック２０からケーシング１０を隔離するためにバッテリーセルパック２０の周りに配置される。封止材３０は、バッテリーセルパック２０の周りにエンベロープを形成する。エンベロープは、バッテリーセルパック２０の故障時に発生するガスおよび／または熱の換気のための換気スペースに結合された出口３１を具備する。

【0040】

さらに、バッテリーセルパック２０および封止材３０は、ケーシング１０の内部に緊密に配置され得る。一般に、バッテリーセルパック２０および封止材３０は、ケーシング１０の内側に緊密にフィットするように設計され得る。図１に示される実施形態では、バッテリーセルパック２０および封止材３０は、ケーシング１０の壁／側面にスペースを必要とせずに、全方向にぴったりと配置されるように、ケーシング１０の内部に配置されてもよい。

【0041】

いくつかの実施形態では、封止材３０は、ケーシング１０およびバッテリーセルパック２０の両方と接触し得る。さらに、バッテリーセルパック２０は、封止材３０を間に配置してケーシング１０の底部に置かれ得る。言い換えれば、バッテリーセルパックは、支持構造を必要とせずに、すなわち、ケーシング１０の内側にバッテリーセルパック２０を配置するために封止材３０に開口部を必要とせずに、ケーシング１０に配置され得る。

【0042】

図１に示される封止材３０の出口３１は、ベント１３にさらに結合される。出口３１は、ベント１３の穴に結合されてもよいし、あるいは穴を通ってベント１３のパイプに結合されてもよいし、あるいはベント１３の穴およびパイプを通って結合されてもよい。

【0043】

換気スペースは、例えば、バッテリーデバイス１から離れた空間であってもよい、あるいはケーシング１０の外側の空間であってもよい。例えば、ベント１３は、補助パイプを介して、バッテリーデバイス１からさらに離れた位置にある換気スペースに結合され得る。

【0044】

バッテリーデバイスの、バッテリーセルパックへの、およびバッテリーセルパックからの電力供給のために使用される結合または電気的な接続は、ケーシング１０が結合または電気的な接続から分離されることによって、分離され得る。封止材３０は、例えば、結合または電気的な接続の周りに形成され得る。さらに、封止材３０は、例えば、ケーシング１０またはバッテリーセルパック２０の内面上の入口１１の開口部における、結合または電気的な接続の周りに、形成または取り付けられ得る。

【0045】

封止材３０は、例えば、炎の伝播を妨げるように、結合または電気的な接続の周りにフィットされ得る。例えば、封止材３０は、結合または電気的な接続の周りに緊密にフィットする。加えて、封止材３０は、締め付け手段または締め付け要素によって、結合または電気的な接続の周りにフィットされ得る。「締め付け手段」または「締め付け要素」という用語は、例えば、ホースクリップ、ホースクランプ、スナップグリップ、Ｏクリップ、ケーブルタイ、または難燃性接着剤、および／またはシーラントを意味する。さらに、複数の締め付け手段または締め付け要素が使用されてもよい。

【0046】

図２は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイス１の断面の概略図である。

【0047】

図２を参照して説明したバッテリーデバイスは、図１を参照して説明されたバッテリーデバイスに対応する、特徴、要素、および／または機能を含み得る。図２は、いくつかの実施形態に係るバッテリーデバイス１のさらなる理解のために提供される。図１および図２における同じ参照番号は、同一または類似の機能を有する同一または類似の構成要素を示す。

【0048】

図２に示すバッテリーデバイス１の断面は、バッテリーデバイス１の長手軸に垂直な水平面に沿ったものであり、上から見下ろしたものである。図２におけるバッテリーデバイス１は、ケーシング１０と、ケーシング内に配置され、バッテリーセルパック２０の周りに配置された難燃性封止材３０とを示す。図２に示される実施形態において、ケーシング１０の内面と封止材３０との間に隙間がある。さらに、図２に示される実施形態において、封止材３０とバッテリーセルパック２０との間にも隙間がある。しかしながら、本発明の概念は、ケーシング１０と封止材３０との間、および／または封止材３０とバッテリーセルパック２０との間のギャップの存在に限定されない。例えば、封止材３０は、ケーシング１０および／またはバッテリーセルパック２０のいずれか一方または両方に隣接して配置されてもよい。

【0049】

ケーシング１０は、ケーシングの側面を通って配置されたパイプの形態のベント１３を含む。封止材３０は、ベント１３を介して換気スペースに結合された出口３１を具備する。

【0050】

図２に示される実施形態において、ケーシング１０は、ベント１３を含むケーシング１０の側面とは反対側のケーシング１０の側面に配置された入口１１をさらに含む。バッテリーセルパック２０は、例えば、入口１１を通して配置されたケーブルまたはワイヤなどの電気的な結合手段を含み得る。入口１１は、例えば、バッテリーセルパック２０の故障時に発生するガスおよび／または熱から入口１１を隔離し得る隔離を含み得る。封止材３０は、結合手段の周りに配置される。それにより、バッテリーセルパック２０の周りにエンベロープを形成する。

【0051】

図３は、一つ以上の例示的な実施形態によるバッテリーデバイスの概略図である。

【0052】

図３に示される実施形態は、バッテリーデバイスが、ベント１３に接続された換気バッグ４０をさらに含むことを除いて、図１および図２を参照して説明された実施形態と同等であり得る。したがって、図３に示される実施形態は、図１および図２に示される実施形態について上述したものと同様の特徴、要素、および／または機能を含むことに留意されたい。

【0053】

換気バッグ４０は、丸みを帯びた角と縁を有する直方体の形状を有し得る。換気バッグ４０は、ケーシング１０の前面に面する換気バッグ４０の側面に、開口部を具備する。換気バッグ４０の開口部は、ベント１３を介して、封止材（図３には示されないが、図１および２には示される）に結合される。それによって、バッテリーデバイス１は、バッテリーセルパック２０の故障時に発生するガスおよび／または熱を、封止材３０から換気バッグ４０に移すように構成され得る。さらに、換気バッグ４０は、空気を換気し、ガスおよび／または熱を分離するように構成され得る。

【0054】

図１に示されるバッテリーデバイスの実施形態と比較した、図３に示されるバッテリーデバイス１の実施形態の間の別の相違点は、バッテリーデバイス１のベント１３が、ケーシング１０の（背）面の真ん中に配置される（センタリングされる）ことである。さらに、図３に示されるベント１３は、ケーシング１０の側面を通る長方形の穴として構成され得る。

【0055】

図４は、一つ以上の例示的な実施形態におけるバッテリーデバイス１の断面の概略図である。

【0056】

図４に示した実施形態は、図１から３を参照して説明した実施形態と同様または同等の特徴、要素および／または機能を含むことに留意されたい。図４に示されるバッテリーデバイス１は、ケーシング１０、封止材３０、バッテリーセルパック２０、および膨張可能な換気バッグ４０を具備する。図４に示されるケーシング１０は、ベント１３を、ケーシング１０の（前）側の真ん中に配置された、開口部の形で具備する。言い換えれば、ベント１３は、ケーシング１０の側面を通る穴として提供される。封止材３０は、ベント１３に配置された出口３１を含む。

【0057】

ケーシング１０は、コンパートメント１２をさらに具備する。コンパートメント１２は、一つの側面が開放された箱として提供される。言い換えれば、コンパートメント１２は、ケーシング１０の側面内の容器または空洞として構成される。コンパートメント１２は、ベント１３の上に開かれた側で配置され得、且つケーシング１０の側面に取り付けられ得る（またはその一部であり得る）。そして、換気バッグ４０は、コンパートメント１２の内側に配置され得る。

【0058】

バッテリーセルパックの故障の前では、換気バッグ４０は、コンパートメント１２内で膨張していない状態にある。出口３１は、ベント１３を介して、換気バッグ４０に結合される。本例において、換気バッグ４０は、バッテリーセルパック２０の故障時に膨張するように構成される。さらに、コンパートメント１２は、バッテリーセルパック２０の故障時に開くように構成される。コンパートメント１２は、例えば、ケーシング１０の側面に軽く取り付けられ得る。「軽く取り付けられた」という用語は、例えば、バッテリーセルパック２０の故障によって生じた圧力が、旋回手段（または、旋回要素）からぶら下がっている、またはベント１３上に置いてある、コンパートメント１２をケーシング１０の側面から取り外すことに十分であるように取り付けられていることを意味する。例えば、コンパートメント１２は、コンパートメント１２の開かれた側面の一つの縁に沿って、ケーシング１０の側面に、回転可能に取り付けられ得る。別の例によれば、コンパートメント１２は、換気バッグ４０が膨張するときに、ケーシング１０の側面からコンパートメント１２が取り外されるように、換気バッグ４０に取り付けられ得る。

【0059】

図５は、一つ以上の例示的な実施形態によるバッテリーデバイス１の断面の概略図である。

【0060】

図５に示されるバッテリーデバイスは、図１から４を参照して説明された実施形態のバッテリーデバイスと同様の特徴、要素、および／または機能を具備し得る。図１から５における、同じ参照番号は、同一または類似の機能を有する、同一または類似の構成要素を示す。図５に示すバッテリーデバイス１と、図２に示すバッテリーデバイスとの間の相違点は、バッテリーデバイス１が、ケーシング１０の内部に配置された換気バッグ４０を具備することである。図５における換気バッグ４０は、バッテリーセルパック２０と、ベント１３を具備するケーシング１０の側面と、の間に位置するスペースに配置され、換気バッグ４０は、図５では膨張された状態にあるように示されている。スペースは、ケーシング１０の後面、ケーシングの後面に隣接するケーシング１０の側面、およびケーシング１０の後面に面するバッテリーセルパック２０の側面によって定義または画定される。換言すれば、ケーシング１０とバッテリーセルパック２０とは、ケーシング１０の内部に換気バッグ４０を配置できる空間が残されるように配置される。封止材３０は、バッテリーセルパック２０の周りに配置され、出口３１は換気バッグ４０に結合され得る。図５に示される換気バッグ４０は、ケーシング１０のベント１３に、順番に結合され得る出口を具備し得る。しかしながら、いくつかの他の実施形態では、ケーシング１０はベント１３を含まなくてもよく、封止材３０は、単に換気バッグ４０に接続され得る。したがって、いくつかの実施形態によれば、換気バッグ４０は、いずれの出口を含まなくてもよく、および／またはベント１３を含んでいても、または含んでいなくともよいケーシング１０の内部に配置され得る。

【0061】

本実施形態では、換気バッグが配置される側面を除いて、バッテリーセルパック２０および封止材３０は、ケーシング１０の他の側面と緊密に配置され得る。図６は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイス１の断面の概略図である。

【0062】

図６に示すバッテリーデバイスは、換気バッグ４０が膨張していない状態にあることを除いて、図５を参照して説明したバッテリーデバイスと同等である。膨張していない状態にある換気バッグ４０は、例えば、折り畳まれた状態にある換気バッグ４０に対応し得る。次いで、換気バッグ４０は、バッテリーセルパック２０の一つ以上のバッテリーセルの熱暴走のような、バッテリーセルパック２０の故障時に、ケーシング１０における利用可能なスペースを満たすために膨張し得る。

【0063】

図７および８を参照して、本開示のいくつかの実施形態に係るバッテリーデバイスを説明する。

【0064】

図７は、一つ以上の例示的な実施形態に係るバッテリーデバイスの断面の概略図を示す。図７に示すバッテリーデバイスは、図１から図６を参照して説明した実施形態に係るバッテリーデバイスと同様または同等の特徴、要素および／または機能を含む。本実施形態において、換気バッグ４０は、バッテリーセルパック２０と、ベント１３を含むケーシング１０の側面と、の間のスペースに配置される。換言すれば、ケーシング１０およびバッテリーセルパック２０は、図５または図６において示されたものと同様の方法で、換気バッグ４０が配置される、ケーシング１０の内部のスペースが残されるように、配置される。しかしながら、本実施形態において、換気バッグ４０は、最初は膨張していない状態にある、すなわち、バッテリーセルパックの故障が発生する前である。したがって、図７を参照して説明された実施形態は、換気バッグ４０がケーシング内に配置されるスペース、すなわちケーシング１０の（背）面、ケーシングの（背）面に隣接するケーシング１０の側面、およびケーシング１０の（背）面に面するバッテリーセルパック２０の側面によって画定されるスペースが縮小されたサイズを有することが、図５を参照して説明された実施形態とは異なる。

【0065】

換気バッグが配置されるケーシングの側面、例えば背面は、膨張したとき、または膨張されたときの換気バッグの圧力の下で開かれ得るので、スペースは縮小されたサイズを有し得る（すなわち、図５に示されるものと同じ大きさに、大きくする必要はない）。換気バッグ４０が最初は膨張していない状態にあるので、ケーシング内で換気バッグのために必要とされる空間はより少ない。

【0066】

本実施形態では、封止材３０は、バッテリーセルパック２０の周りに配置され、出口３１は換気バッグ４０に結合される。

【0067】

二つの旋回手段１２によって、膨張している（または膨張中の）換気バッグの圧力の下で開かれ得るケーシングの側面を提供するための例が、図７に示されている。「旋回手段」という用語は、例えば、ヒンジ、ジョイント、関節、または軸を意味する。ケーシング１０の側面１０ａは、旋回手段１２によってケーシング１０の上部に取り付けられる。旋回手段１２は、ケーシング１０の上部およびケーシング１０の側面１０ａの隣接する縁部に沿って配置され得る。したがって、前面１０ａは旋回し得、それによってケーシング１０を開き得る。旋回手段１２の数はいくつであってもよく、例えば、一つ、二つ、三つ、四つ、またはそれ以上であってもよいことは理解されたい。側面１０ａは、バッテリーセルパックが燃え始める場合に、ケーシング内に誘起される圧力上昇の下で、バッテリーセルパック２０の故障時に開くように構成され得る。さらに、側面１０ａは、バッテリーセルパックが燃え始めた場合（すなわち、換気バッグが膨張していない状態から膨張状態に移行する場合）、煙およびガスが換気バッグに入ることの結果として、換気バッグ４０が膨張することによって引き起こされる圧力によって開かれるように構成され得る。

【0068】

図８は、図７のバッテリーデバイスを上から見た斜視図を示す。図８に示す状態において、バッテリーデバイスの側面１０ａが開いている。換言すれば、図８は、封止材および換気バッグによって提供される保護システムが作動した状況を示している。側面１０ａは、換気バッグの圧力下で旋回手段１２が旋回することによって開かれた。したがって、換気バッグ４０は、膨張した状態でケーシング１０の外側に位置する。

【0069】

この図では、すなわち、ケーシング１０の側面１０ａが開いていて、バッテリーセルパックの周りに配置され、ケーシング１０の内部に配置された封止材３０を見ることができる。換気バッグ４０は、封止材３０の出口３１に結合される。図８において示される出口３１は、正方形である。しかし、出口３１は、例えば、楕円形または多角形などの任意の形状を含み得る。

【0070】

膨張した換気バッグ４０は、幅、高さ、および長さを有する。図８に示される膨張した換気バッグ４０の幅、高さ、および長さのすべては、ケーシング１０の幅、高さ、および長さよりもそれぞれ小さい寸法である。しかしながら、膨張した換気バッグ４０の幅、高さ、および／または長さのうちの少なくとも一つは、他の実施形態において、ケーシング１０の対応する幅、高さ、および／または長さよりも大きくてもよい。膨張していない状態である間、換気バッグ４０は、折り畳まれている、あるいは圧縮されていてもよい。換気バッグ４０は、膨張していない状態で、ケーシング１０内に収まり得る。換気バッグ４０は、膨張した換気バッグ４０の幅、高さ、および／または長さのうちの少なくとも一つが、ケーシング１０の対応する幅、高さ、および／または長さよりも大きくなり得るように、膨張し得る。

【0071】

本発明は、添付の図面および前述の記載において説明されたが、そのような説明は、説明または例証と見なされるべきであり、限定的ではないと見なされるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変形例は、図面、本開示、および添付の特許請求の範囲の研究から、請求された発明を実施する当業者によって理解され、実行されることができる。添付の特許請求の範囲において、「具備する」という言葉は、他の要素またはステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数を除外するものではない。特定の措置が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの措置の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではありません。特許請求の範囲における参照記号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2023-03-07

【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】

ケーシング（１０）と、
前記ケーシング内に配置されたバッテリーセルパック（２０）と、
前記ケーシング内に配置され、前記バッテリーセルパックから前記ケーシングを隔離するために、前記バッテリーセルパックの周りに配置された難燃性ファブリック封止材（３０）と、を具備するバッテリーデバイス（１）であって、
前記ファブリック封止材は、前記バッテリーセルパックの故障時に発生するガスおよび／または熱の換気のための換気スペースに結合された出口（３１）を具備するエンベロープを形成する、
バッテリーデバイス。

【請求項2】

前記難燃性ファブリック封止材は、難燃性および／または耐高温性のファブリックを具備する、
請求項１のバッテリーデバイス。

【請求項3】

前記ケーシングは、前記ケーシングの側面（１０ａ）を通して配置されたベント（１３）を具備し、
前記出口は、前記ベントを介して前記換気スペースに結合される、
請求項１または２のバッテリーデバイス。

【請求項4】

前記出口は、前記ベントに気密に結合される、
請求項３のバッテリーデバイス。

【請求項5】

前記換気スペースは、
前記ベントを介して前記出口に結合され、且つ前記ケーシングの外側に配置される、換気バッグ（４０）を含む、
請求項３または４のバッテリーデバイス。

【請求項6】

前記換気バッグは、膨張可能である、請求項５のバッテリーデバイス。

【請求項7】

前記換気バッグは、前記バッテリーセルパックの前記故障時に、膨張するように構成される、請求項５または６のバッテリーデバイス。

【請求項8】

前記換気バッグは、前記ケーシングの側面におけるコンパートメント（１２）内に配置される、請求項５から７のいずれかのバッテリーデバイス。

【請求項9】

前記コンパートメントは、前記バッテリーセルパックの前記故障時に開くように構成される、請求項８のバッテリーデバイス。

【請求項10】

前記換気スペースは、前記出口に結合され、且つ前記ケーシングの内部に配置された、膨張可能な換気バッグ（４０）を含む、請求項１または２のバッテリーデバイス。

【請求項11】

前記換気バッグは、前記ケーシング内で膨張していない状態であり、且つ前記バッテリーセルパックの前記故障時に膨張するように構成されている、
請求項１０のバッテリーデバイス。

【請求項12】

前記ケーシングの側面（１０ａ）は、前記換気バッグが前記ケーシングの外側に膨張することができるように、前記換気バッグの膨張時に開くように構成される、請求項１０または１１のバッテリーデバイス。

【請求項13】

前記換気バッグは、難燃性および／または耐高温性のファブリックを具備する、請求項５から１２いずれかのバッテリーデバイス。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0071】

本発明は、添付の図面および前述の記載において説明されたが、そのような説明は、説明または例証と見なされるべきであり、限定的ではないと見なされるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変形例は、図面、本開示、および添付の特許請求の範囲の研究から、請求された発明を実施する当業者によって理解され、実行されることができる。添付の特許請求の範囲において、「具備する」という言葉は、他の要素またはステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数を除外するものではない。特定の措置が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの措置の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではありません。特許請求の範囲における参照記号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
［１］
ケーシング（１０）と、
前記ケーシング内に配置されたバッテリーセルパック（２０）と、
前記ケーシング内に配置され、前記バッテリーセルパックから前記ケーシングを隔離するために、前記バッテリーセルパックの周りに配置された難燃性封止材（３０）と、を具備するバッテリーデバイス（１）であって、
前記封止材は、前記バッテリーセルパックの故障時に発生するガスおよび／または熱の換気のための換気スペースに結合された出口（３１）を具備するエンベロープを形成する、
バッテリーデバイス。
［２］
前記難燃性封止材は、難燃性および／または耐高温性のファブリックを具備する、
［１］のバッテリーデバイス。
［３］
前記ケーシングは、前記ケーシングの側面（１０ａ）を通して配置されたベント（１３）を具備し、
前記出口は、前記ベントを介して前記換気スペースに結合される、
［１］または［２］のバッテリーデバイス。
［４］
前記出口は、前記ベントに気密に結合される、
［３］のバッテリーデバイス。
［５］
前記換気スペースは、
前記ベントを介して前記出口に結合され、且つ前記ケーシングの外側に配置される、換気バッグ（４０）を含む、
［３］または［４］のバッテリーデバイス。
［６］
前記換気バッグは、膨張可能である、［５］のバッテリーデバイス。
［７］
前記換気バッグは、前記バッテリーセルパックの前記故障時に、膨張するように構成される、［５］または［６］のバッテリーデバイス。
［８］
前記換気バッグは、前記ケーシングの側面におけるコンパートメント（１２）内に配置される、［５］から［７］のいずれかのバッテリーデバイス。
［９］
前記コンパートメントは、前記バッテリーセルパックの前記故障時に開くように構成される、［８］のバッテリーデバイス。
［１０］
前記換気スペースは、前記出口に結合され、且つ前記ケーシングの内部に配置された、膨張可能な換気バッグ（４０）を含む、［１］または［２］のバッテリーデバイス。
［１１］
前記換気バッグは、前記ケーシング内で膨張していない状態であり、且つ前記バッテリーセルパックの前記故障時に膨張するように構成されている、
［１０］のバッテリーデバイス。
［１２］
前記ケーシングの側面（１０ａ）は、前記換気バッグが前記ケーシングの外側に膨張することができるように、前記換気バッグの膨張時に開くように構成される、［１０］または［１１］のバッテリーデバイス。
［１３］
前記換気バッグは、難燃性および／または耐高温性のファブリックを具備する、［４］から［１２］いずれかのバッテリーデバイス。

【国際調査報告】