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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】2024-09-20
(54)【発明の名称】エネルギー貯蔵コンテナ
(51)【国際特許分類】
   H01M 50/251 20210101AFI20240912BHJP
   H01M 50/35 20210101ALI20240912BHJP
   H01M 50/342 20210101ALI20240912BHJP
   H01M 10/658 20140101ALI20240912BHJP
   H01M 10/627 20140101ALI20240912BHJP
   H01M 50/24 20210101ALI20240912BHJP
【FI】
H01M50/251
H01M50/35 201
H01M50/342 201
H01M10/658
H01M10/627
H01M50/24
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024519663
(86)(22)【出願日】2023-01-03
(85)【翻訳文提出日】2024-03-29
(86)【国際出願番号】 CN2023070155
(87)【国際公開番号】W WO2023134501
(87)【国際公開日】2023-07-20
(31)【優先権主張番号】202220093869.5
(32)【優先日】2022-01-14
(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】100167689
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 征二
(72)【発明者】
【氏名】▲鄭▼▲陳▼▲鈴▼
(72)【発明者】
【氏名】▲劉▼越
(72)【発明者】
【氏名】王▲増▼忠
【テーマコード(参考)】
5H012
5H031
5H040
【Fターム(参考)】
5H012AA07
5H012BB08
5H012CC08
5H012CC10
5H012DD05
5H012EE01
5H031AA09
5H031CC02
5H031EE03
5H040AA29
5H040AA33
5H040AS01
5H040AT06
5H040AY04
5H040LL04
5H040LL06
5H040NN03
(57)【要約】
本願の実施例は保温性と安全性を両立させることができるエネルギー貯蔵コンテナを提供する。エネルギー貯蔵コンテナは、複数の電池(10)を収容する電池室(110)と、複数の電池(10)のうちの各電池(10)と電池室(110)の室壁(111)との間に設置される排気流路(120)と、を含み、排気流路(120)は電池(10)の内部で発生したガスを電池室(110)の外部に排出することに用いられ、排気流路(120)の内部空間と電池室(110)の内部空間は互いに隔離され、電池室(110)の室壁(111)及び/又は排気流路(120)に保温部材(130)が設けられ、保温部材(130)は電池室(110)の内部空間を保温するために用いられる。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の電池(10)を収容する電池室(110)と、前記複数の電池(10)のうちの各電池(10)と前記電池室(110)の室壁(111)との間に設置される排気流路(120)と、を含み、前記排気流路(120)は前記電池(10)の内部で発生したガスを前記電池室(110)の外部に排出することに用いられ、前記排気流路(120)の内部空間と前記電池室(110)の内部空間は互いに隔離され、
前記電池室(110)の室壁(111)及び/又は前記排気流路(120)に保温部材(130)が設けられ、前記保温部材(130)は前記電池室(110)の内部空間を保温するために用いられるエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項2】
前記排気流路(120)は第1排気流路部(121)及び第2排気流路部(122)を含み、前記複数の電池(10)は複数の前記第1排気流路部(121)に一対一で対応して接続され、複数の前記第1排気流路部(121)は少なくとも1つの前記第2排気流路部(122)に接続され、且つ少なくとも1つの前記第2排気流路部(122)は前記電池室(110)の室壁(111)に接続される、請求項1に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項3】
前記複数の電池(10)は複数の前記排気流路(120)に一対一で対応して接続され、複数の前記排気流路(120)はいずれも前記電池室(110)の室壁(111)に接続される、請求項1に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項4】
前記電池室(110)の室壁(111)に脆弱領域(112)が設けられ、前記排気流路(120)は前記電池(10)と前記脆弱領域(112)に接続され、
前記脆弱領域(112)の厚さは前記室壁(111)の他の領域の厚さより小さく、前記脆弱領域(112)は前記排気流路(120)内のガス圧力が閾値を上回る時に破裂して前記ガス圧力を解放するために用いられる、請求項1に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項5】
前記電池室(110)の室壁(111)に第1減圧機構(113)が設置され、前記排気流路(120)は前記電池(10)と前記第1減圧機構(113)に接続され、
前記第1減圧機構(113)は前記排気流路(120)内のガス圧力が閾値を上回る時に作動して前記排気流路(120)内のガス圧力を解放するために用いられる、請求項1に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項6】
前記電池(10)に第2減圧機構(101)が設置され、前記第2減圧機構(101)は前記電池(10)の内部のガス圧力が閾値を上回る時に作動して前記電池(10)の内部のガス圧力を解放するために用いられ、
前記排気流路(120)は前記第2減圧機構(101)と前記電池室(110)の室壁(111)に接続される、請求項1~5のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項7】
前記排気流路(120)の第1方向におけるサイズは、前記第2減圧機構(101)の前記第1方向におけるサイズに適合しており、前記第1方向は前記排気流路(120)の径方向に平行な方向である、請求項6に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項8】
前記電池(10)に取り付け孔が設けられ、前記排気流路(120)の第1端は前記取り付け孔に挿入され、それにより前記排気流路(120)と前記電池(10)との間の接続を実現する、請求項1~7のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項9】
前記電池(10)の内部に面する前記取り付け孔に対応して前記電池(10)の第2減圧機構(101)が設置される、請求項8に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項10】
前記排気流路(120)の第2端は環状構造の第1取り付け部(124)を有し、前記第1取り付け部(124)は前記電池室(110)の室壁(111)に平行であり且つ当接し、それにより前記排気流路(120)と前記電池室(110)の室壁(111)との間の接続を実現する、請求項1~9のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項11】
前記電池室(110)の室壁(111)は前記電池室(110)の内部に向かって延伸する第2取り付け部(114)を有し、前記第2取り付け部(114)は前記排気流路(120)の内壁又は外壁に嵌着され、それにより前記排気流路(120)と前記電池室(110)の室壁(111)との間の接続を実現する、請求項1~10のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項12】
前記排気流路(120)の少なくとも一端にシール部材(140)が設けられ、前記排気流路(120)は前記シール部材(140)を介して前記電池(10)及び/又は前記電池室(110)の室壁(111)に接続される、請求項1~11のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項13】
前記シール部材(140)はガスケット又は軟質プラスチックである、請求項12に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【請求項14】
前記排気流路(120)及び/又は前記電池室(110)の室壁(111)に設けられる保温部材(130)はロックウールを含む、請求項1~13のいずれか一項に記載のエネルギー貯蔵コンテナ(100)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本願は2022年1月14日に出願された出願番号202220093869.5、名称「エネルギー貯蔵コンテナ」の中国特許出願の優先権を主張し、該出願内容の全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本願の実施例はエネルギー貯蔵分野に関し、且つ具体的には、エネルギー貯蔵コンテナに関する。
【背景技術】
【0003】
世界中で新エネルギー技術の発展を支持する影響力が増大する中で、エネルギー貯蔵に関連する様々な技術は重要な研究意義を有しており、中でも、コンテナによるエネルギー貯蔵方式は幅広く応用されている。エネルギー貯蔵コンテナ内に貯蔵される電池の性能を保証するために、該エネルギー貯蔵コンテナの保温性及び安全性に関わる設計は極めて重要である。
【0004】
これに鑑み、エネルギー貯蔵コンテナの保温性と安全性をどのように両立させるかは、早急に解決すべき技術的課題である。
【発明の概要】
【0005】
本願は保温性と安全性を両立させることができるエネルギー貯蔵コンテナを提供する。
【0006】
第1態様によれば、複数の電池を収容する電池室と、複数の電池のうちの各電池と電池室の室壁との間に設置される排気流路と、を含み、排気流路は電池の内部で発生したガスを電池室の外部に排出することに用いられ、排気流路の内部空間と電池室の内部空間は互いに隔離され、電池室の室壁及び/又は排気流路に保温部材が設けられ、保温部材は電池室の内部空間を保温することに用いられるエネルギー貯蔵コンテナを提供する。
【0007】
本願の実施例の技術的解決手段により、エネルギー貯蔵コンテナの電池室において、各電池と電池室の室壁との間にいずれも排気流路が設置され、該排気流路は電池の内部で発生したガス等の高温高圧物質を電池室の外部に排出することで、該高温高圧物質が電池室における他の部材に影響を及ぼすことを防止し、電池室の安全性能を保証する。加えて、電池室の室壁及び/又は排気流路に保温部材が設けられ、該保温部材は電池室の内部空間を保温することができ、それにより該電池室における電池の性能を保証する。
【0008】
いくつかの可能な実施形態において、排気流路は第1排気流路部及び第2排気流路部を含み、複数の電池は複数の第1排気流路部に一対一で対応して接続され、複数の第1排気流路部は少なくとも1つの第2排気流路部に接続され、且つ少なくとも1つの第2排気流路部は電池室の室壁に接続される。
【0009】
該実施形態の技術的解決手段により、排気流路は2つの排気流路部を含み、複数の電池が対応する複数の第1排気流路部は、少なくとも1つの第2排気流路部に接続され、該第2排気流路部は数が少なく、複数の排気流路が電池室の室壁に接続されて電池室の保温性能に影響を与えることを回避することができる。
【0010】
いくつかの可能な実施形態において、複数の電池は複数の排気流路に一対一で対応して接続され、複数の排気流路はいずれも電池室の室壁に接続される。
【0011】
該実施形態の技術的解決手段により、各電池に対応する排気流路のサイズは同じであってもよく、これにより排気流路の標準化された生産製造がしやすく、且つ該排気流路は電池と電池室の室壁との間に容易に取り付けることができ、エネルギー貯蔵コンテナの生産効率を向上させる。
【0012】
いくつかの可能な実施形態において、電池室の室壁に脆弱領域が設けられ、排気流路は電池と脆弱領域に接続され、脆弱領域の厚さは室壁の他の領域の厚さより小さく、脆弱領域は排気流路内のガス圧力が閾値を上回る時に破裂してガス圧力を解放するために用いられる。
【0013】
該実施形態の技術的解決手段により、電池室の室壁に脆弱領域が設けられ、該脆弱領域の実現方法は簡単であり、且つ減圧の効果を実現することができる。該脆弱領域が所在する領域を貫通孔として設計する技術的解決手段に比べて、該脆弱領域は排気流路と外部環境を遮断することができ、外部環境の温度変化が排気流路の内部温度に与える影響をある程度低下させ、電池室の保温性能を向上させることに有利である。
【0014】
いくつかの可能な実施形態において、電池室の室壁に第1減圧機構が設置され、排気流路は電池と第1減圧機構に接続され、第1減圧機構は排気流路内のガス圧力が閾値を上回る時に作動して排気流路内のガス圧力を解放するために用いられる。
【0015】
該実施形態の技術的解決手段により、電池室の室壁は第1減圧機構を介して電池の排出物を排出し、該第1減圧機構は信頼性が高く、電池の排出物が該第1減圧機構を介して電池室の外部に排出されることを確実に保証することができ、それによりエネルギー貯蔵コンテナの安全性を保証する。また、該第1減圧機構は排気流路と外部環境を遮断することができ、電池室の保温性能を向上させることに有利である。
【0016】
いくつかの可能な実施形態において、電池に第2減圧機構が設置され、第2減圧機構は電池の内部のガス圧力が閾値を上回る時に作動して電池の内部のガス圧力を解放するために用いられ、排気流路は第2減圧機構と電池室の室壁に接続される。
【0017】
該実施形態の技術的解決手段により、排気流路は該電池の第2減圧機構と電池室の室壁に直接接続され、電池から排出される全ての排出物は排気流路を介して排出することが容易であり、該方式は電池から排出されるガス等の排出物の収集効率が高く、エネルギー貯蔵コンテナの安全性を確実に保証することができる。
【0018】
いくつかの可能な実施形態において、排気流路の第1方向におけるサイズは、第2減圧機構の第1方向におけるサイズに適合しており、第1方向は排気流路の径方向に平行な方向である。
【0019】
該実施形態の技術的解決手段により、排気流路は電池の第2減圧機構に確実に接続され、それにより排気流路により電池から排出されるガス等の排出物の収集効率をさらに向上させ、エネルギー貯蔵コンテナの安全性をさらに保証する。
【0020】
いくつかの可能な実施形態において、電池に取り付け孔が設けられ、排気流路の第1端は取り付け孔に挿入され、それにより排気流路と電池との間の接続を実現する。
【0021】
該実施形態の技術的解決手段により、排気流路の取り付け方法は簡単であり、エネルギー貯蔵コンテナの全体的な製造効率を向上させることができる。
【0022】
いくつかの可能な実施形態において、電池の内部に面する取り付け孔に対応して電池の第2減圧機構が設置される。
【0023】
該実施形態の技術的解決手段により、取り付け孔内の排気流路は電池の第2減圧機構に対応して設置され、電池から排出される大部分の排出物は排気流路を介して排出することができ、それによりエネルギー貯蔵コンテナの安全性を保証する。
【0024】
いくつかの可能な実施形態において、排気流路の第2端は環状構造の第1取り付け部を有し、第1取り付け部は電池室の室壁に平行であり且つ当接し、それにより排気流路と電池室の室壁との間の接続を実現する。
【0025】
該実施形態の技術的解決手段により、排気流路の第2端は第1取り付け部を有し、該第1取り付け部は環状構造であり、且つ該環状構造は電池室の室壁に平行に設置される。排気流路は該第1取り付け部を介して室壁に取り付けられ、排気流路と室壁との間の接触面積を増加させることができ、それにより排気流路の室壁への取り付けの信頼性を向上させる。
【0026】
いくつかの可能な実施形態において、電池室の室壁は電池室の内部に向かって延伸する第2取り付け部を有し、第2取り付け部は排気流路の内壁又は外壁に嵌着され、それにより排気流路と電池室の室壁との間の接続を実現する。
【0027】
該実施形態の技術的解決手段により、排気流路と第2取り付け部は互いに嵌着され、それにより排気流路と電池室の室壁との相互接続が実現され、該方法は実現しやすく、且つ排気流路と室壁との間の接続の信頼性が高く、電池室における排気流路の取り付けの信頼性を向上させることに有利であり、且つエネルギー貯蔵コンテナの生産効率を向上させる。
【0028】
いくつかの可能な実施形態において、排気流路の少なくとも一端にシール部材が設けられ、排気流路はシール部材を介して電池及び/又は電池室の室壁に接続される。
【0029】
該実施形態の技術的解決手段により、排気流路はシール部材を介して電池及び/又は電池室の室壁に接続され、それにより排気流路と電池及び/又は電池室の室壁との間の接続の密封性を保証し、電池から排出される高温高圧ガス等の排出物は、該密封性に優れた排気流路を介して電池室の外部にスムーズに排出することができ、エネルギー貯蔵コンテナの安全性を保証する。
【0030】
いくつかの可能な実施形態において、シール部材はガスケット又は軟質プラスチックである。
【0031】
いくつかの可能な実施形態において、排気流路及び/又は電池室の室壁に設置される保温部材は、ロックウールを含む。
【0032】
該実施形態の技術的解決手段により、保温部材は室壁及び/又は排気流路への取り付け、設置が容易であり、且つ良好な保温効果を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
本願の実施例における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下に本願の実施例に必要な図面を簡単に説明し、理解すべきことは、以下に示された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、創造的な労力を要することなく、図面に基づいて他の図面をさらに取得することができる。
【0034】
図1】本願の一実施例に係るエネルギー貯蔵コンテナの外形概略図である。
図2】本願の一実施例に係るエネルギー貯蔵コンテナの概略構造図である。
図3】本願の一実施例に係る別のエネルギー貯蔵コンテナの概略構造図である。
図4】本願の一実施例に係る別のエネルギー貯蔵コンテナの概略構造図である。
図5】本願の一実施例に係る別のエネルギー貯蔵コンテナの概略構造図である。
図6】本願の一実施例に係る別のエネルギー貯蔵コンテナの概略構造図である。
図7】本願の一実施例に係る排気流路が電池室の室壁に接続された概略構造図である。
図8】本願の別の一実施例に係る排気流路が電池室の室壁に接続された概略構造図である。
【0035】
図面において、図面は実際の比率に従って描かれたものではない。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下に図面及び実施例を参照しながら本願の実施形態をさらに詳細に説明する。以下の実施例の詳細な説明及び図面は本願の原理を例示的に説明するために用いられるが、本願の範囲を限定するものではなく、本願は記載された実施例に限定されない。
【0037】
本願の記載において説明すべきことは、別途説明されない限り、「複数」は、2つ以上という意味であり、「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」等の用語が指示する方位又は位置関係は、本願の説明を容易にして、説明を簡略化するものであるに過ぎず、対象の装置や素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成され及び操作されるべきであることを示す又は暗示するものではなく、従って本願を限定するものと理解すべきではない。さらに、「第1」、「第2」、「第3」等の用語は、説明する目的で用いられるに過ぎず、相対的な重要性を示す又は暗示するものと理解すべきではない。「垂直」は、厳密な意味での垂直ではなく、誤差の許容範囲内にあるものである。「平行」は、厳密な意味での平行ではなく、誤差の許容範囲内にあるものである。
【0038】
以下の説明に出現する方位表現はいずれも図に示す方向であり、本願の具体的な構造を限定するものではない。本願の記載においてさらに説明すべきことは、別途明確に規定及び限定されない限り、「取り付ける」、「つながっている」、「接続」という用語は広義に理解すべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、又は一体接続であってもよい。直接つながっていてもよく、中間媒体を介して間接的につながっていてもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。
【0039】
本願における「及び/又は」という用語は、単に関連対象の関連、関係を説明しているに過ぎず、3種類の関係が存在可能であることを示し、例として、A及び/又はBは、Aが存在する、AとBが同時に存在する、Bが存在する、という3つの状況を示すことができる。なお、本願において記号「/」は、一般的に前後の関連対象が「又は」の関係であることを示す。
【0040】
別途定義されない限り、本願で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本願の当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。本願の明細書で使用される用語は、単に具体的な実施例を説明することが目的であり、本願を限定することを意図したものではない。本願の明細書と特許請求の範囲及び上記図面の説明における「含む」及び「有する」という用語及びそれらの類語は、排他的ではないものを意図している。本願の明細書と特許請求の範囲又は上記図面における「第1」、「第2」等の用語は異なる対象を区別するために用いられ、特定の順序又は主従関係を説明するために用いられるものではない。
【0041】
本願における「実施例」への言及は、実施例に関連して説明される特定の特徴、構造又は特性が、本願の少なくとも1つの実施例に含まれ得ることを意味する。本明細書の各所に該「実施例」という語が出現しても、必ずしも全てが同じ実施例を指すわけではなく、他の実施例と相互に排他的で独立した又は代替的な実施例を指すものでもない。当業者は、本明細書に記載の実施例は他の実施例と組み合わせることができることを明示的かつ暗示的に理解する。
【0042】
エネルギー貯蔵コンテナは集積度が比較的高いエネルギー貯蔵装置である。具体的には、エネルギー貯蔵コンテナ内に電池室を備えることができ、電池室内に複数の電池、主制御部材、バス部材及び熱管理部材等のアセンブリを配置することができる。
【0043】
電池は電池ボックスとも呼ばれ、筐体及び該筐体でパッケージ化された1つ又は複数の電池セルを含む。選択的に、電池セルはリチウムイオン二次電池、リチウムイオン一次電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池又はマグネシウムイオン電池等を含むことができ、本願の実施例はこれに限定されない。電池セルは円筒、扁平体、直方体、又は他の形状等であってもよく、本願の実施例はこれにも限定されない。
【0044】
選択的に、電池室内に配置される複数の電池は互いに直列接続、並列接続又は直並列接続されてもよい。いくつかの実施形態において、複数の電池はバス部材を介して主制御部材に接続されてもよく、且つ主制御部材を介して複数の電池間の電気的な接続を実現する。
【0045】
複数の電池、主制御部材及びバス部材に加えて、エネルギー貯蔵コンテナは、熱管理部材をさらに含む。該熱管理部材は空調アセンブリ、ファンアセンブリ、水冷管路等を含むがこれらに限定されず、エネルギー貯蔵コンテナの内部の熱管理を行い、エネルギー貯蔵コンテナ内部の温度を調整するために用いられる。
【0046】
電池の筐体については、収容されている電池セルに外部環境が与える影響を防止するために、該電池の筐体は一定の密封性を有する。電池における電池セルについては、該電池セルの動作中に、内部の化学反応によって、該電池セルの内部圧力又は温度が変化する。電池全体の安全性を保証するために、電池の筐体及び電池セルに減圧機構が設けられる。
【0047】
電池セルにおける減圧機構とは、電池セルの内部圧力又は温度が所定の閾値に達した時に作動して、内部圧力又は温度を解放する素子又は部品を指す。電池セルにおける減圧機構が作動すると、電池セル内部の高温高圧物質は該電池セルにおける減圧機構を介して筐体内に放出される。さらに、筐体の内部圧力又は温度が所定の閾値に達すると、該筐体における減圧機構も作動し、電池セル内部からの高温高圧物質は該筐体における減圧機構を介して電池室内に放出される。
【0048】
上記実施形態により、電池の安全性をある程度保証することができるが、電池の筐体における減圧機構が作動すると、電池内部からの高温高圧物質がエネルギー貯蔵コンテナ内の電池室に入り込み、電池室に安全上の一定のリスクをもたらす。
【0049】
また、電池について、その性能はそれが所在する環境温度と密接に関連している。例えば、環境温度が高すぎる場合、電池の故障や爆発のリスクが増大し、環境温度が低すぎると、電池内部の電気化学的反応に影響を与え、電池の正常な動作及び耐用年数に影響する。従って、電池を貯蔵するためのエネルギー貯蔵コンテナは、外部環境の変化が電池に与える影響を低下させ、電池の性能を保証するために、良好な保温性能を備える必要がある。
【0050】
これに鑑みて、本願はエネルギー貯蔵コンテナを提供し、該エネルギー貯蔵コンテナの電池室において、各電池と電池室の室壁との間にいずれも排気流路が設置され、該排気流路は電池の内部で発生した高温高圧物質を電池室の外部に排出することで、該高温高圧物質が電池室における他の部材に影響を及ぼすことを防止し、電池室の安全性能を保証する。加えて、電池室の室壁及び/又は排気流路に保温部材が設けられ、該保温部材は電池室の内部空間を保温することができ、それにより該電池室における電池の性能を保証する。
【0051】
本願の実施例に記載の技術的解決手段は様々なタイプ、様々なサイズのエネルギー貯蔵コンテナに適用される。例えば、該エネルギー貯蔵コンテナは40フィート又は20フィートの標準コンテナであってもよく、又は、カスタムサイズの特殊コンテナであってもよい。該エネルギー貯蔵コンテナに収容される電池は、リン酸鉄リチウム電池、マンガン酸リチウム電池又はコバルト酸リチウム電池等のリチウム電池を含むが、これらに限定されない。
【0052】
図1は本願の実施例が提供するエネルギー貯蔵コンテナ100の外形概略図を示す。
【0053】
図1に示すように、該エネルギー貯蔵コンテナ100は規則的な直方体構造であってもよく、直方体の6つの面はエネルギー貯蔵コンテナ100の6つの外壁である。エネルギー貯蔵コンテナ100を直方体構造として設置することにより、該エネルギー貯蔵コンテナ100の固定と配置及び輸送が容易である。
【0054】
該エネルギー貯蔵コンテナ100の内部は中空構造であり、該中空構造は電池室を含むことができ、それにより該電池室内に複数の電池を設置しやすい。また、電池室以外に、該エネルギー貯蔵コンテナ100の内部はさらに実際の必要に応じて複数の機能室に区分されてもよく、各機能室内に該複数の電池に対して管理又は補助操作を行う他の機能装置部材、例えば、バス部材、主制御部材、熱管理部材等が設置される。
【0055】
図2は本願の別の実施例が提供するエネルギー貯蔵コンテナ100の概略構造図を示す。
【0056】
図2に示すように、本願の実施例において、エネルギー貯蔵コンテナ100は、複数の電池10を収容する電池室110と、該複数の電池10のうちの各電池10と電池室110の室壁111との間に設置される排気流路120と、を含み、該排気流路120は電池10の内部で発生したガスを電池室110の外部に排出することに用いられ、且つ該排気流路120の内部空間と電池室110の内部空間は互いに隔離される。また、電池室110の室壁111及び/又は排気流路120に保温部材130が設けられ、該保温部材130は電池室110の内部空間を保温する。
【0057】
具体的には、図2に示す実施例において、エネルギー貯蔵コンテナ100内の電池室110のみが概略的に示され、且つエネルギー貯蔵コンテナ100内の電池10の一部のみが概略的に示されている。該エネルギー貯蔵コンテナ100は電池室110を含む以外に、さらに他の機能室が含まれてもよく、本願の実施例は該エネルギー貯蔵コンテナ100の内部構造を具体的に限定しない。
【0058】
選択的に、電池室110の室壁111は、エネルギー貯蔵コンテナ100が所在する外部環境に接触するエネルギー貯蔵コンテナ100の外壁であってもよい。又は、電池室110の室壁111はエネルギー貯蔵コンテナ100の内壁であってもよく、例えば、該室壁111は、電池室110とエネルギー貯蔵コンテナ100における他の機能室との間の共用の壁であってもよい。
【0059】
具体的には、電池室110に収容されたある電池10が爆発した場合、内部で発生した高温高圧物質は電池室110に放出され、他の電池10及び電池室110における他の関連する電気部品に影響を及ぼし、安全上のより深刻な問題を引き起こす可能性がある。従って、該現象の発生を防止するために、電池室110における各電池10と電池室110の室壁111との間に排気流路120が設置され、電池室110におけるいずれか1つの電池10が爆発した場合、内部で発生した高温高圧物質はいずれも該排気流路120を介して電池室110の外部に排出され、それにより電池室110の安全性を保証する。
【0060】
選択的に、該排気流路120の流路壁は剛性材料であっても又は可撓性材料であってもよく、電池10から放出される高温高圧物質の衝撃及び温度に耐えられるものであればよく、本願の実施例は該排気流路120の流路壁の具体的な実現形態について限定しない。
【0061】
なお、電池10から放出される高温高圧物質は、電解液、溶解又は分裂した固形破片、反応により生成された高温高圧ガス、火炎等を含むが、これらに限定されない。
【0062】
選択的に、図2に示すように、該排気流路120は直線形流路であり、その軸方向のサイズは、電池10から電池室110の室壁111までの直線距離であってもよく、それにより電池10から放出される物質は排気流路120を迅速に通過し、電池室110の室壁111に達する。
【0063】
又は、他の実施形態において、電池室110における関連部材の配置に応じて、該排気流路120は電池10と電池室110の室壁111との間を折れ線又は曲線形を呈して接続するものであってもよい。本願の実施例は該排気流路120の具体的な形状を限定しない。
【0064】
また、排気流路120の内部空間と電池室110の内部空間は相互に隔離されるため、排気流路120の内部空間の温度変化が電池室110内の電池10の性能に影響を与えることを防止するために、図2に示すように、該排気流路120に保温部材130が設けられてもよく、それにより排気流路120の内部空間と電池室110の内部空間がさらに隔離され、且つ該電池室110の内部空間を保温して、電池室110に収容された電池10の性能を保証する。
【0065】
さらに、電池室110の室壁111にも保温部材130が設けられてもよく、該室壁111に設けられた保温部材130は同様に電池室110の内部空間を保温して、電池室110に収容された電池10の性能を保証する。
【0066】
選択的に、本願の実施例において、保温部材130はロックウールを含むがこれに限定されず、それは室壁111及び/又は排気流路120への取り付け、設置が容易であり、且つ良好な保温効果を提供することができる。
【0067】
以上、本願の実施例の技術的解決手段により、エネルギー貯蔵コンテナ100の電池室110において、各電池10と電池室110の室壁111との間にいずれも排気流路120が設置され、該排気流路120は電池10の内部で発生したガス等の高温高圧物質を電池室110の外部に排出することで、該高温高圧物質が電池室110における他の部材に影響を及ぼすことを防止し、電池室110の安全性能を保証する。加えて、電池室110の室壁111及び/又は排気流路120に保温部材130が設けられ、該保温部材130は電池室110の内部空間を保温することができ、それにより該電池室110における電池10の性能を保証する。
【0068】
選択的に、いくつかの実施形態において、図2に示すように、複数の電池10は複数の排気流路120に一対一で対応して接続され、該複数の排気流路120はいずれも電池室110の室壁111に接続される。
【0069】
具体的には、該実施形態において、排気流路120の数は電池10の数と同じであり、電池10に対応する複数の排気流路120は別々に設置され、異なる電池10に対応する排気流路120は互いに連通しない。
【0070】
該実施形態において、各電池10に対応する排気流路120のサイズは同じであってもよく、これにより排気流路120の標準化された生産製造がしやすく、且つ該排気流路120は電池10と電池室110の室壁111との間に容易に取り付けることができ、エネルギー貯蔵コンテナ100の生産効率を向上させる。
【0071】
図3は本願の別の実施例が提供するエネルギー貯蔵コンテナ100の概略構造図を示す。
【0072】
図3に示すように、本願の実施例において、排気流路120は第1排気流路部121及び第2排気流路部122を含み、複数の電池10は複数の第1排気流路部121に一対一で対応して接続され、複数の第1排気流路部121は少なくとも1つの第2排気流路部122に接続され、且つ少なくとも1つの第2排気流路部122は電池室110の室壁111に接続される。
【0073】
具体的には、本願の実施例において、異なる電池10に対応する排気流路120は互いに連通する。複数の電池10と互いに接続される第1排気流路部121の数は、電池10の数と同じである。複数の第1排気流路部121に接続される第2排気流路部122の数は、電池10の数より少ない。
【0074】
限定ではなく例として、図3に示すように、第2排気流路部122の数は1である。
【0075】
選択的に、図3に示す実施例において、第1排気流路部121と第2排気流路部122はいずれも直線形の排気流路部と見なすことができ、該第1排気流路部121と第2排気流路部122の軸方向は、いずれも電池室110の室壁111に垂直な方向である。複数の第1排気流路部121は第3排気流路部123を介して第2排気流路部122に接続され、それにより電池10から室壁111までの完全な排気流路120を実現する。該第3排気流路部123も直線形の排気流路部と見なすことができ、且つ該第3排気流路部123の軸方向は電池室110の室壁111に平行な方向である。
【0076】
なお、図3は限定ではなく一例として、本願の実施例が提供する第1排気流路部121と第2排気流路部122の形態及び接続方式を示すに過ぎず、図3に示すように、第1排気流路部121及び第2排気流路部122がいずれも直線形の流路部であり、且つ第1排気流路部121が第3排気流路部123を介して第2排気流路部122に接続される以外に、該第1排気流路部121は第2排気流路部122に直接接続されてもよく、且つ該第1排気流路部121及び第2排気流路部122は曲線又は折れ線形を呈する流路部であってもよく、本願の実施例は該第1排気流路部121と第2排気流路部122の形態及び接続方式を具体的に限定しない。
【0077】
図3に示す実施形態において、第1排気流路部121は、それが接続される電池10の壁に垂直であるため、電池10の内部からの排出物は第1排気流路部121を通過して迅速に排出される。また、垂直な第3排気流路部123を介して、第1排気流路部121及び第2排気流路部122を簡単に接続することができ、排気流路120全体の設計が規則的になり、電池室110における該排気流路120の取り付けも容易である。
【0078】
本願の実施例の技術的解決手段により、排気流路120は2つの排気流路部を含み、複数の電池10が対応する複数の第1排気流路部121は、少なくとも1つの第2排気流路部122に接続され、該第2排気流路部122は数が少なく、複数の排気流路120が電池室110の室壁111に接続されて電池室110の保温性能に影響を与えることを回避することができる。
【0079】
選択的に、図3に示すように、第2排気流路部122は室壁111に接続されるため、該第2排気流路部122は外部環境の影響を受けやすく、それに対して第1排気流路部121は室壁111から離れて設置されるため、該第1排気流路部121は外部環境から受ける影響が小さい。従って、図3に示す実施例において、保温部材130は第1排気流路部121に設けられず、第2排気流路部122のみに設けられてもよい。
【0080】
又は、他の実施形態において、保温部材130は排気流路120の全ての排気流路部、すなわち第1排気流路部121、第2排気流路部122及び第3排気流路部123を完全にカバーしてもよい。
【0081】
図2に示す実施例に基づき、図4は本願の別の実施例が提供するエネルギー貯蔵コンテナ100の概略構造図を示す。
【0082】
図4に示すように、本願の実施例において、電池室110の室壁111に脆弱領域112が設けられ、排気流路120は電池10と脆弱領域112に接続され、脆弱領域112の厚さは室壁111の他の領域の厚さより小さく、該脆弱領域112は排気流路120内のガス圧力が閾値を上回る時に破裂して該ガス圧力を解放するために用いられる。
【0083】
選択的に、該脆弱領域112の材料は室壁111の材料と異なっていてもよく、例えば、該脆弱領域112の材料強度は室壁111の材料強度より小さく、それにより該脆弱領域112は圧力を受けると室壁111に比べて破裂しやすい。又は、該脆弱領域112の厚さは室壁111の厚さより小さくてもよく、それにより該脆弱領域112は圧力を受けると室壁111に比べて破裂しやすい。
【0084】
選択的に、該脆弱領域112は凹溝、浅い溝等の様々な形態が含まれてもよく、それは実現方法が簡単で、且つ減圧の効果を実現することができる。該脆弱領域112が所在する領域を貫通孔として設計する技術的解決手段に比べて、該脆弱領域112は排気流路120と外部環境を遮断することができ、外部環境の温度変化が排気流路120の内部温度に与える影響をある程度低下させ、電池室110の保温性能を向上させることに有利である。
【0085】
図3に示す実施例に基づき、図5は本願の別の実施例が提供するエネルギー貯蔵コンテナ100の概略構造図を示す。
【0086】
図5に示すように、本願の実施例において、電池室110の室壁111に第1減圧機構113が設置され、排気流路120は電池10と第1減圧機構113に接続され、該第1減圧機構113は排気流路120内のガス圧力が閾値を上回る時に作動して排気流路120内のガス圧力を解放するために用いられる。
【0087】
具体的には、本願の実施例において、第1減圧機構113は感圧型部材であってもよい。該第1減圧機構113は予め設定された作動圧力閾値を有し、排気流路120内のガス圧力が該予め設定された作動圧力閾値を上回ると、排気流路120内のガス圧力を解放するために、該第1減圧機構113を作動させることができる。例として、該第1減圧機構113は防爆弁、防爆板又は防爆シート等の防爆減圧部材であってもよい。
【0088】
該実施例の技術的解決手段により、第1減圧機構113を介して電池10の排出物を排出し、該第1減圧機構113は信頼性が高く、電池10の排出物が該第1減圧機構113を介して電池室110の外部に排出されることを確実に保証することができ、それによりエネルギー貯蔵コンテナ100の安全性を保証する。また、該第1減圧機構113は排気流路120と電池室110の外部環境を遮断することができ、電池室110の保温性能を向上させることに有利である。これに基づき、電池室110内の複数の電池10が少数の第2排気流路部122を介して電池室110の室壁111に接続される場合、該第2排気流路部122に接続される第1減圧機構113の数も少なくなり、エネルギー貯蔵コンテナ100の全体的な製造コストを低下させることができる。
【0089】
なお、図5に示す例において、第1減圧機構113は図3に示す実施例における第2排気流路部122の一端に設置されるが、該例に示す方式以外に、該第1減圧機構113は図2に示す実施例における各排気流路120の一端に設置されてもよい。
【0090】
同様に、図4に示す例において、脆弱領域112は図2に示す実施例における各排気流路120の一端に設けられるが、該例に示す方式以外に、該脆弱領域112は図3に示す実施例における第2排気流路部122の一端に設けられてもよい。
【0091】
図6は本願の別の実施例が提供するエネルギー貯蔵コンテナ100の概略構造図を示す。
【0092】
図6に示すように、本願の実施例において、電池10に第2減圧機構101が設置され、該第2減圧機構101は電池10の内部のガス圧力が閾値を上回る時に作動して電池10の内部のガス圧力を解放するために用いられ、排気流路120は第2減圧機構101と電池室110の室壁111に接続される。
【0093】
具体的には、本願の実施例において、電池10に設置される第2減圧機構101は電池10の筐体における減圧機構であり、該第2減圧機構101は、防爆弁、防爆板、防爆シート等の感圧部材であってもよい。
【0094】
電池10内部の少なくとも1つの電池セルが爆発し高温高圧ガス等の排出物が放出されると、該排出物は該第2減圧機構101を通過して排出され、排気流路120は該電池10における第2減圧機構101に直接接続され、電池10から排出される全ての排出物は排気流路120を介して排出することが容易であり、該方式は電池10から排出されるガス等の排出物の収集効率が高く、エネルギー貯蔵コンテナ100の安全性を確実に保証することができる。
【0095】
選択的に、該排気流路120と第2減圧機構101の接続効果を保証するために、該排気流路120の第1方向におけるサイズは、第2減圧機構101の該第1方向におけるサイズに適合しており、該第1方向は排気流路120の径方向に平行な方向である。
【0096】
該実施形態の技術的解決手段により、排気流路120は電池10の第2減圧機構101に確実に接続され、それにより排気流路120により電池10から排出されるガス等の排出物の収集効率をさらに向上させ、エネルギー貯蔵コンテナ100の安全性をさらに保証する。
【0097】
排気流路120と電池10との間の接続を実現するために、上記排気流路120が電池10の第2減圧機構101に接続される以外に、選択的に、別の実施形態において、電池10に取り付け孔が設けられ、排気流路120の第1端は該取り付け孔に挿入され、それにより排気流路120と電池10との間の接続を実現する。
【0098】
具体的には、該実施形態において、電池10の筐体に取り付け孔が設けられ、該取り付け孔のサイズは排気流路120の径方向サイズに適合するものであってもよく、それにより該排気流路120を挿入しやすい。該実施形態の技術的解決手段により、排気流路120の取り付け方法は簡単であり、エネルギー貯蔵コンテナ100の全体的な製造効率を向上させることができる。
【0099】
これに基づき、排気流路120により電池10から排出されるガス等の排出物の収集効率を向上させやすくするために、電池10の内部に面する上記取り付け孔に対応して電池10の第2減圧機構101が設置されてもよい。該状況では、取り付け孔内の排気流路120は電池10の第2減圧機構101に対応して設置され、電池10から排出される大部分の排出物は排気流路120を介して排出することができ、それによりエネルギー貯蔵コンテナ100の安全性を保証する。
【0100】
図7は本願の一実施例が提供する排気流路120が電池室110の室壁111に接続された概略構造図を示す。
【0101】
図7に示すように、本願の実施例において、排気流路120の第2端は環状構造の第1取り付け部124を有し、該第1取り付け部124は電池室110の室壁111に平行であり且つ当接し、それにより排気流路120と電池室110の室壁111との間の接続を実現する。
【0102】
例として、図7に示す実施例において、排気流路120の第1端は電池10の第2減圧機構101に接続され、排気流路120の第2端は電池室110の室壁111に当接する。又は、代替の実施形態として、排気流路120の第1端は電池10の筐体の取り付け孔内に挿入されてもよい。
【0103】
例として、図7に示す実施例において、室壁111に脆弱領域112が設けられてもよく、排気流路120の第2端は該脆弱領域112に面していてもよい。又は、代替の実施形態として、室壁111に第1減圧機構113が設けられてもよく、排気流路120の第2端は該第1減圧機構113に接続されてもよい。又は、さらに別の代替の実施形態において、室壁111に貫通孔がさらに設けられてもよく、排気流路120の第2端は該貫通孔に面していてもよい。
【0104】
また、図7に示す実施例において、排気流路120の第2端は第1取り付け部124を有し、該第1取り付け部124は環状構造であり、且つ該環状構造は電池室110の室壁111に平行に設置される。排気流路120は該第1取り付け部124を介して室壁111に取り付けられ、排気流路120と室壁111との間の接触面積を増加させることができ、それにより排気流路120の室壁111への取り付けの信頼性を向上させる。
【0105】
選択的に、該第1取り付け部124が室壁111に取り付けられた後、両者の間は、関連技術における様々な接続手段を介して確実に接続されてもよく、例えば、両者は溶接プロセスを介して接続され、又は、ボルト等の機械的構造部材で接続される等であり、本願の実施例は該第1取り付け部124と室壁111との間の具体的な接続方式を限定しない。
【0106】
図8は本願の別の実施例が提供する排気流路120が電池室110の室壁111に接続された概略構造図を示す。
【0107】
図8に示すように、電池室110の室壁111は電池室110の内部に向かって延伸する第2取り付け部114を有し、該第2取り付け部114は排気流路120の内壁又は外壁に嵌着され、それにより排気流路120と電池室110の室壁111との間の接続を実現する。
【0108】
例として、図8に示す実施例において、排気流路120の第1端は電池10の第2減圧機構101に接続され、排気流路120の第2端は第2取り付け部114に外嵌される。又は、代替の実施形態として、排気流路120の第1端は電池10の筐体の取り付け孔内に挿入されてもよい。又は、さらに別の代替の実施形態として、排気流路120の第2端は第2取り付け部114に内嵌される。
【0109】
例として、図8に示す実施例において、室壁111に脆弱領域112が設けられてもよく、第2取り付け部114は該脆弱領域112の周囲に設置される。又は、代替の実施形態として、室壁111に第1減圧機構113が設置されてもよく、第2取り付け部114は該第1減圧機構113の周囲に設置される。又は、さらに別の代替の実施形態として、室壁111に貫通孔がさらに設けられてもよく、第2取り付け部114は該貫通孔の周囲に設置される。
【0110】
また、図8に示す実施例において、第2取り付け部114は管状構造であり、その断面形状は排気流路120の断面形状と同じであってもよく、それにより両者の間の良好な適合と相互の嵌着を実現する。
【0111】
本願の実施例の技術的解決手段により、排気流路120と該第2取り付け部114は互いに嵌着され、それにより排気流路120と電池室110の室壁111との相互接続が実現され、該方法は実現しやすく、且つ排気流路120と室壁111との間の接続の信頼性が高く、電池室110における排気流路120の取り付けの信頼性を向上させることに有利であり、且つエネルギー貯蔵コンテナ100の生産効率を向上させる。
【0112】
選択的に、いくつかの実施形態において、排気流路120の少なくとも一端にシール部材140が設けられ、排気流路120は該シール部材140を介して電池10及び/又は電池室110の室壁111に接続される。
【0113】
例えば、図7を参照すると、排気流路120の第2端に第1取り付け部124が設けられ、且つ該第1取り付け部124はシール部材140を介して電池室110の室壁111に取り付けられる。
【0114】
さらに、例えば、図8を参照すると、排気流路120が第2取り付け部114に嵌着される場合、該排気流路120の第2端に近接する外壁にシール部材140が設けられてもよく、該排気流路120と第2取り付け部114との間はシール部材140を介して互いに接続される。
【0115】
選択的に、図8に示す実施例において、シール部材140は排気流路120の第2端に近接して設けられる以外に、第2取り付け部114の電池10に面する一端に近接して設けられてもよい。図8に示す実施例において、該シール部材140の数は複数であってもよい。
【0116】
選択的に、該シール部材140はガスケット又は軟質プラスチックを含むが、これらに限定されない。
【0117】
本願の実施例の技術的解決手段により、排気流路120はシール部材140を介して電池10及び/又は電池室110の室壁111に接続され、それにより排気流路120と電池10及び/又は電池室110の室壁111との間の接続の密封性を保証し、電池10から排出される高温高圧ガス等の排出物は、該密封性に優れた排気流路120を介して電池室110の外部にスムーズに排出することができ、エネルギー貯蔵コンテナ100の安全性を保証する。
【0118】
好ましい実施例を参照して本願を説明したが、本願の範囲を逸脱することなく、種々の改良を行い、その構成要素を等価物に置換することができる。特に、各実施例で言及した各技術的特徴は、構造的な矛盾がない限り、いずれも任意の方法で組み合わせることができる。本願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲に含まれる全ての技術的解決手段を含む。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
【国際調査報告】