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特表2024-533567電池パック及び電力消費装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】2024-09-12

(54)【発明の名称】電池パック及び電力消費装置

(51)【国際特許分類】

H01M 50/244 20210101AFI20240905BHJP

H01M 50/242 20210101ALI20240905BHJP

H01M 50/289 20210101ALI20240905BHJP

H01M 50/55 20210101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

H01M50/244 A

H01M50/242

H01M50/289 101

H01M50/55 101

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024516839

(86)(22)【出願日】2022-09-19

(85)【翻訳文提出日】2024-03-15

(86)【国際出願番号】 CN2022119655

(87)【国際公開番号】W WO2023134199

(87)【国際公開日】2023-07-20

(31)【優先権主張番号】202220075726.1

(32)【優先日】2022-01-12

(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】ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＡｍｐｅｒｅｘＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２，ＸｉｎｇａｎｇＲｏａｄ，ＺｈａｎｇｗａｎＴｏｗｎ，ＪｉａｏｃｈｅｎｇＤｉｓｔｒｉｃｔ，ＮｉｎｇｄｅＣｉｔｙ，ＦｕｊｉａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ３５２１００

(74)【代理人】

【識別番号】100167689

【弁理士】

【氏名又は名称】松本征二

(72)【発明者】

【氏名】唐▲イ▼

(72)【発明者】

【氏名】▲曾▼智▲敏▼

(72)【発明者】

【氏名】▲楊▼▲海▼奇

(72)【発明者】

【氏名】黄小▲騰▼

(72)【発明者】

【氏名】王▲鵬▼

(72)【発明者】

【氏名】徐晨怡

【テーマコード（参考）】

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H040AA37

5H040AS01

5H040AS07

5H040AS13

5H040AS14

5H040AS19

5H040AS26

5H040AT06

5H040AY05

5H040AY08

5H040CC12

5H040CC32

5H040NN01

5H043AA01

5H043AA04

5H043AA11

5H043AA13

5H043AA15

5H043CA05

5H043GA29

5H043LA02D

(57)【要約】

本出願は、電池技術分野に関し、電池パック及び電力消費装置を開示し、この電池パックは、セル補綴と複数のセル単体とを含み、前記電池パックは、ケース、取り付けビーム及び支持ビームをさらに含み、前記ケースは、収容キャビティが設けられ、前記セル補綴と前記複数のセル単体とは、いずれも前記収容キャビティ内に設けられ、前記取り付けビームは、前記収容キャビティの長手方向に沿って設置され、前記収容キャビティとともに前記セル補綴及び前記複数のセル単体を収容する取り付け空間を画定し、前記支持ビームは、前記収容キャビティの幅方向に沿って設置され、前記セル補綴と嵌合して取り付けられる。セル補綴に取り付けビームに垂直な支持ビームを設置することによって、電池パックの収容キャビティの幅方向での構造強度を高め、この方向での電池パックの押圧及び衝突の強度を向上させ、電池パックの安全性を向上させることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

セル補綴と複数のセル単体とを含む電池パックであって、
収容キャビティが設けられるケースであって、前記セル補綴と前記複数のセル単体とがいずれも前記収容キャビティ内に設けられるケースと、
前記収容キャビティの長手方向に沿って設置され、前記収容キャビティとともに前記セル補綴及び前記複数のセル単体を収容する取り付け空間を画定する取り付けビームと、
前記収容キャビティの幅方向に沿って設置され、前記セル補綴と嵌合して取り付けられる支持ビームとをさらに含む、ことを特徴とする電池パック。

【請求項2】

前記支持ビームは、前記セル補綴から突出している、ことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。

【請求項3】

前記支持ビームは、前記セル補綴から独立して設置される、ことを特徴とする請求項２に記載の電池パック。

【請求項4】

前記セル補綴に取り付け穴が貫通し、前記支持ビームは、前記取り付け穴に設けられ且つ前記取り付け穴の両端から突出している、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の電池パック。

【請求項5】

複数の前記セル単体にいずれも極柱があり且つ前記極柱が前記収容キャビティの幅方向に向かって突出しており、且つ前記支持ビームの前記セル補綴から突出した高さは、前記極柱の前記セル単体から突出した高さよりも高い、ことを特徴とする請求項４に記載の電池パック。

【請求項6】

前記支持ビームは、前記取り付けビームと一体成形され、前記支持ビームは、前記取り付け穴に設けられる、ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の電池パック。

【請求項7】

前記支持ビームは、前記セル補綴と一体成形される、ことを特徴とする請求項２に記載の電池パック。

【請求項8】

前記支持ビームは、前記取り付けビームと当接する、ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の電池パック。

【請求項9】

前記支持ビームと前記取り付けビームとの間に隙間がある、ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の電池パック。

【請求項10】

前記セル補綴と複数の前記セル単体は、前記取り付け空間内に積層して設置される、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電池パック。

【請求項11】

前記収容キャビティの長手方向に沿って、前記セル補綴の両側にいずれも前記セル単体が設けられる、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電池パック。

【請求項12】

前記収容キャビティの幅方向に沿って、前記セル補綴は、前記収容キャビティの底部に近づいて設置される、ことを特徴とする請求項１１に記載の電池パック。

【請求項13】

電力消費装置であって、請求項１から１２のいずれか１項に記載の電池パックを含み、前記電池パックは、電気エネルギーを提供するために用いられる、ことを特徴とする電力消費装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[関連出願の相互参照]
本出願は、２０２２年１月１２日に提出された名称が「電池パック及び電力消費装置」である中国特許出願２０２２２００７５７２６．１の優先権を主張しており、この出願のすべての内容は、援用により本明細書に取り込まれる。

【0002】

本出願の実施例は、電池技術分野に関し、特に電池パック及び電力消費装置に関する。

【背景技術】

【0003】

現在、世界各国で電気自動車を積極的に開発している。電気自動車電池パックは、電気自動車の三つのコア技術のうちの一つとして、その安全性、安定性が電気自動車の完成車の性能と走行安全に直接に影響する。

【0004】

しかしながら従来の動力電池パックでは、その内部に一つの方向の内部ビームしかなく、一般的には縦ビームが多い。横置き電池パックのプロセス組み立て需要と構造需要（横置き電池パックの構造では、電池パックの中部の水平位置に一つの水冷板構造が含まれる）の影響を受けて、ケース内に従来のビームの垂直方向での内部ビームを配置できず、この方向の強度が弱くなり、特にこの方向に衝突又は押圧状況が発生すると、状況は特に劣悪である。

【発明の概要】

【0005】

上記問題に鑑み、本出願の実施例は、電池パックの強度を向上させ、電池パックの安定性を高め、耐用年数を伸ばす電池パック及び電力消費装置を提供する。

【0006】

第一の態様によれば、本出願の実施例は、電池パックを提供し、この電池パックは、セル補綴と複数のセル単体とを含み、前記電池パックは、ケース、取り付けビーム及び支持ビームをさらに含み、前記ケースは、収容キャビティが設けられ、前記セル補綴と前記複数のセル単体とは、いずれも前記収容キャビティ内に設けられ、前記取り付けビームは、前記収容キャビティの長手方向に沿って設置され、前記収容キャビティとともに前記セル補綴及び前記複数のセル単体を収容する取り付け空間を画定し、前記支持ビームは、前記収容キャビティの幅方向に沿って設置され、前記セル補綴と嵌合して取り付けられる。

【0007】

本出願の実施例の技術案では、セル補綴に取り付けビームに垂直な支持ビームを設置することによって、電池パックの収容キャビティの幅方向での構造強度を高め、この方向での電池パックの押圧及び衝突の強度を向上させ、電池パックの安全性を向上させることができる。

【0008】

いくつかの実施例では、前記支持ビームは、前記セル補綴から突出していることによって、取り付けビームと嵌合し、共同で電池パックの収容キャビティの長手方向及び幅方向での構造強度を維持する。

【0009】

いくつかの実施例では、前記セル補綴に取り付け穴が貫通し、前記支持ビームは、前記取り付け穴に設けられ且つ前記取り付け穴の両端から突出している。取り付け穴の設置により、支持ビームの組み立てに有利である。

【0010】

いくつかの実施例では、前記支持ビームは、前記取り付けビームと一体成形され、前記支持ビームは、前記取り付け穴に設けられる。支持ビームが取り付けビームと一体成形されると、集積度がより高い。

【0011】

いくつかの実施例では、前記支持ビームは、前記セル補綴と一体成形され、支持ビームとセル補綴の組み立て誤差が電池パックの収容キャビティの幅方向での強度に影響することを回避する。

【0012】

いくつかの実施例では、前記支持ビームは、前記取り付けビームと当接し、それによって電池パックの剛性を高めるとともに、セル単体の極柱を保護する。

【0013】

いくつかの実施例では、前記支持ビームと前記取り付けビームとの間に隙間があり、それによって支持ビーム及び／又はセル補綴の取り付けを容易にする。

【0014】

いくつかの実施例では、前記隙間に構造ゴムが充填され、それによって隙間を充填して電池パックの強度を高める。

【0015】

いくつかの実施例では、前記収容キャビティの長手方向に沿って、前記セル補綴の両側にいずれも前記セル単体が設けられ、それによってセル補綴が収容キャビティの長手方向の中部に設けられることを確保し、それによって電池パックの安定性を向上させる。

【0016】

いくつかの実施例では、前記セル補綴は、前記収容キャビティの底部に近づいて設置され、それによって不要な継手を増加させ、プロセス難易度を増加させることを回避する。

【0017】

第二の態様によれば、本出願の実施例は、電力消費装置をさらに提供し、この電力消費装置は、上記電池パックを含み、前記電池パックは、電気エネルギーを提供するために用いられる。

【0018】

上記説明は、本出願の技術案の概要にすぎず、本出願の技術手段をより明確に知ることができるように、明細書の内容に従って実施することができ、且つ本出願の上記と他の目的、特徴と利点をより明確にわかりやすくするために、以下は、特に本出願の具体的な実施の形態を挙げて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

本出願の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下は、本出願の実施例に使用される必要のある図面を簡単に紹介する。自明なことに、以下に記述された図面は、ただ本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。

【図1】本出願の一実施例における電池パックの構造概略図である。

【図2】図１に示す電池パックにおけるセル補綴と支持ビームの取り付け概略図である。

【図3】図１に示す電池パックにおけるセル補綴が位置する位置の拡大概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本出願の理解を容易にするために、以下では、図面と具体的な実施例を結び付けながら、本出願をより詳細に説明する。説明すべきこととして、素子が別の素子に「設けられる」／「固定される」／「接続される」と表現されている場合、それは、直接に別の素子にあってもよく、又はそれらの間に一つ又は複数の中間素子が存在してもよい。一つの素子が別の素子に「接続される」と表現されている場合、それは、別の素子に直接に接続されてもよく、又はそれらの間に一つ又は複数の中間素子が存在してもよい。本明細書に使用される用語である「底部」、「首端」、「尾端」などにより指示される方位又は位置関係は、図面に基づいて示される方位又は位置関係であり、本出願の記述の便宜上及び記述の簡略化のためのものに過ぎず、言及された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成して操作しなければならないことを指示又は暗示するものではないため、本出願に対する制限と理解されるべきではない。なお、用語である「第一」、「第二」などは、記述の目的のみで用いられるものであり、相対的な重要性を指示又は暗示すると理解すべきではない。

【0021】

本出願の実施例の記述において、用語である「複数」は、二つ以上（二つを含む）を指す。

【0022】

特に定義されない限り、本明細書に使用されるすべての技術的と科学的用語は、本出願の技術分野に属する当業者によって一般的に理解される意味と同じである。本出願の明細書に使用される用語は、具体的な実施例を記述するためのものに過ぎず、本出願を制限するものではない。

【0023】

なお、以下に記述された本出願の異なる実施例に関わる技術的特徴は、互いの間に矛盾がなければ互いに組み合わせることができる。

【0024】

なお、以下に記述された本出願の異なる実施例に関わる技術的特徴は、互いの間に矛盾がなければ互いに組み合わせることができる。

【0025】

現在、市場情勢の発展から見ると、動力電池パックの応用はますます広くなっている。動力電池パックは、水力、火力、風力と太陽光発電所などのエネルギー貯蔵電源システムだけでなく、電動自転車、電動バイク、電気自動車などの電動交通工具、及び軍事装備と航空宇宙などの複数の分野に広く応用されている。動力電池パックの応用分野の絶えない拡大に伴い、その市場の需要量も絶えずに拡大している。

【0026】

本出願の実施例に開示された電池パックは、車両、船舶又は航空機などの電力消費装置に使用されることができるが、これらに限定されない。本出願に開示された電池パックを使用してこの電力消費装置の電源システムを構成してもよく、このように、電池パックの強度不足が電池パックの耐用年数に影響する問題を緩和するのに有利である。

【0027】

図１を参照すると、本出願における一実施例による電池パック１の構造概略図であり、前記電池パック１は、ケース１０、取り付けビーム２０、複数のセル単体３０、セル補綴４０及び支持ビーム５０を含み、前記ケース１０は、収容キャビティ１０１が設けられ、前記セル補綴４０と前記複数のセル単体３０とは、いずれも前記収容キャビティ１０１内に設けられ、前記取り付けビーム２０は、前記収容キャビティ１０１の長手方向に沿って設置され、前記収容キャビティ１０１とともに前記セル補綴４０及び前記複数のセル単体３０を収容する取り付け空間を画定し、前記支持ビーム５０は、前記収容キャビティ１０１の幅方向に沿って設置され、前記セル補綴４０と嵌合して取り付けられる。

【0028】

セル補綴に取り付けビームに垂直な支持ビームを設置することによって、電池パックの収容キャビティの幅方向での構造強度を高め、この方向での電池パックの押圧及び衝突の強度を向上させ、電池パックの安全性を向上させることができる。

【0029】

図２を参照すると、記述の便宜上、前記収容キャビティの長手方向をｘ方向と定義し、前記収容キャビティの幅方向をｙ方向と定義するとともに、前記ｘ方向及びｙ方向に垂直な方向をｚ方向と定義する。

【0030】

いくつかの実施例では、前記支持ビーム５０は、前記セル補綴４０から突出していることによって、前記取り付けビーム２０と嵌合し、共同で前記電池パック１のｘ方向及びｙ方向での構造強度を維持する。

【0031】

いくつかの実施例では、前記支持ビーム５０は、前記セル補綴４０から独立し、例えば前記セル補綴４０は、ｙ方向に沿って取り付け穴（図示せず）が貫通し、前記支持ビーム５０は、前記取り付け穴に設けられ且つ前記取り付け穴の両端から突出している。取り付け穴の設置により、前記支持ビーム５０の組み立てに有利である。

【0032】

理解できるように、前記支持ビームは、前記取り付け穴と隙間で嵌合してもよく、又は締まり嵌合してもよく、これに対して、本出願は、何ら制限もしない。支持ビームが前記取り付け穴と隙間で嵌合する時、支持ビームが前記取り付け穴内において揺れることを回避するために、さらなるロック装置により支持ビームと前記セル補綴をロックすることができる。又は支持ビームは、前記取り付け穴に固定して取り付けされ、例えば前記固定取り付けは、溶接であってもよい。

【0033】

いくつかの実施例では、前記支持ビーム５０は、前記取り付けビーム２０と一体成形され、前記支持ビーム５０は、前記取り付け穴に設けられる。前記支持ビーム５０と前記取り付けビーム２０が一体成形されると、集積度がより高い。

【0034】

いくつかの実施例では、前記支持ビーム５０は、前記セル補綴４０と一体成形され、それによって前記支持ビーム５０と前記セル補綴４０の組み立て誤差が電池パックのｙ方向での構造強度に影響することを回避する。

【0035】

いくつかの実施例では、図３を参照すると、前記支持ビーム５０は、前記取り付けビーム２０と当接し、それによって前記電池パックのｙ方向での剛性を高める。

【0036】

いくつかの実施例では、前記支持ビーム５０が前記セル補綴４０と一体成形される時、支持ビーム５０及び／又は前記セル補綴４０を前記取り付け空間に置きやすくするために、前記支持ビーム５０と前記取り付けビーム２０との間に隙間がある。電池パックのｙ方向での剛性を保証するために、前記隙間に構造ゴムが充填される。

【0037】

いくつかの実施例では、前記セル補綴４０と複数の前記セル単体３０は、前記取り付け空間内に積層して設置され、例えば前記セル補綴４０と複数の前記セル単体３０は、ｘ方向に沿って積層して設置され、又は、前記セル補綴４０と前記セル単体３０は、ｙ方向に沿って積層して設置され、又は、前記セル補綴４０と前記セル単体３０は、ｚ方向に沿って積層して設置される。

【0038】

本出願の実施例では、図２に示すように、前記セル補綴４０と複数の前記セル単体３０は、ｘ方向に沿って積層して設置され、且つ前記セル補綴４０と前記セル単体３０は、ｚ方向に沿って積層して設置される。

【0039】

理解できるように、容易に取り付けるために、前記セル補綴のサイズは、前記セル単体のサイズと同じである。

【0040】

なお、セル補綴の構造強度がセル単体の構造強度よりも高く、セル補綴の設置により、電池パックの構造強度を効果的に向上できる。

【0041】

説明すべきこととして、複数の前記セル単体にはいずれも極柱があり且つ前記極柱が同一側に向かって突出している。本出願の実施例では、前記極柱は、ｙ方向に向かって突出している。

【0042】

いくつかの実施例では、前記支持ビーム５０の前記セル補綴４０から突出した高さは、前記極柱の前記セル単体３０から突出した高さよりも高いことによって、前記支持ビーム５０がセル単体の極柱を保護し、衝突による極柱の損傷ことを回避することができる。

【0043】

いくつかの実施例では、前記電池パック１の安定性を高めるために、ｘ方向に沿って、前記セル補綴４０の両側にいずれも前記セル単体３０が設けられ、それによって前記支持ビーム５０が前記取り付け空間の中部に位置することを確保する。

【0044】

説明すべきこととして、上記中部とは、ｘ方向に沿って、前記セル補綴が位置する積層セルの非首尾両端の位置、即ち、ｘ方向に沿って、前記セル補綴が位置する積層セルの首端と尾端との間を意味する。

【0045】

いくつかの実施例では、前記セル補綴４０は、前記収容キャビティ１０１の底部に近づいて設置される。具体的には、ｚ方向に沿って、前記セル補綴は、積層セルの首端に位置することによって、不要な水冷継手構造を増加させ、取り付け空間を浪費し、電池パックの重量を増加させることを回避する。具体的には、横置き電池パックでは、ｚ方向に沿って、収容キャビティの中部位置に一般的には水冷継手が設置され、ｚ方向に沿って、前記セル補綴が前記収容キャビティの中部及び中部以上の位置に位置する場合、前記支持ビーム及び／又はセル補綴は、必ず水冷継手と干渉し、冷却水が水冷板の冷却チャンネルに入ることができることを確保するために、必ずさらなる水冷継手を増加させる。

【0046】

本出願の実施例は、電力消費装置をさらに提供し、この電力消費装置は、上記電池パック１を含み、前記電池パック１は、電気エネルギーを提供するために用いられる。

【0047】

上記電力消費装置は、携帯電話、タブレット、ノートパソコン、電動玩具、電動工具、バッテリ車、電気自動車、汽船、宇宙航空機などであってもよいが、これらに限定されない。ここで、電動玩具は、据置型又は移動型の電動玩具、例えばゲーム機、電気自動車玩具、電気汽船玩具と電気飛行機玩具などを含んでもよく、宇宙航空機は、飛行機、ロケット、スペースシャトルと宇宙船などを含んでもよい。

【0048】

本出願の実施例による電池パック及び電力消費装置は、従来の技術と比較して、セル補綴に取り付けビームに垂直な支持ビームを設置することによって、電池パックの収容キャビティの幅方向での構造強度を高め、この方向での電池パックの押圧及び衝突の強度を向上させ、電池パックの安全性を向上させることができる。

【0049】

最後に説明すべきこととして、以上の実施例は、本出願の技術案を説明するためのものに過ぎず、それを限定するものではない。本出願の考え方の下で、以上の実施例又は異なる実施例における技術的特徴の間を組み合わせてもよく、ステップは、いずれかの順序で実現されてもよく、以上に記載の本出願の異なる態様の多くの他の変化が存在し、簡明化のために、それらは詳細には提供されていない。前述実施例を参照しながら、本出願について詳細に説明したが、当業者は、依然として前述各実施例に記載された技術案に対して修正したり、そのうちの一部の技術的特徴に対して同等の置き換えを行ったりすることができることを理解するであろう。これらの修正又は置き換えは、対応する技術案の本質を本出願の各実施例の技術案の範囲から逸脱させるものではない。

【符号の説明】

【0050】

発明を実施するための形態における符号は、以下の通りである。
電池パック１、ケース１０、収容キャビティ１０１、取り付けビーム２０、セル単体３０、セル補綴４０、支持ビーム５０。

【図1】