特表 2025-502775 モジュール式エネルギー貯蔵電池

(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】2025-01-28

(54)【発明の名称】モジュール式エネルギー貯蔵電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/251 20210101AFI20250121BHJP

   H01M 50/284 20210101ALI20250121BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20250121BHJP

   H01M 50/367 20210101ALI20250121BHJP

   H01M 50/293 20210101ALI20250121BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20250121BHJP

   H01M 10/653 20140101ALI20250121BHJP

   H01M 50/35 20210101ALI20250121BHJP

【ＦＩ】

H01M50/251

H01M50/284

H01M50/204 401F

H01M50/367

H01M50/293

H01M50/204 401H

H01M10/613

H01M10/653

H01M50/35 201

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024539081

(86)(22)【出願日】2022-12-16

(85)【翻訳文提出日】2024-06-26

(86)【国際出願番号】 CN2022139709

(87)【国際公開番号】W WO2024082417

(87)【国際公開日】2024-04-25

(31)【優先権主張番号】202211269232.8

(32)【優先日】2022-10-17

(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】522001345

【氏名又は名称】パイロン テクノロジーズ カンパニー リミテッド

【住所又は居所原語表記】５ｔｈ Ｆｌｏｏｒ， Ｎｏ． ７１－７２， Ｌａｎｅ ８８７， Ｚｕ Ｃｈｏｎｇｚｈｉ Ｒｏａｄ， Ｃｈｉｎａ （Ｓｈａｎｇｈａｉ） Ｐｉｌｏｔ Ｆｒｅｅ Ｔｒａｄｅ Ｚｏｎｅ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１２０３ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】アン クンクン

(72)【発明者】

【氏名】タン リチョン

(72)【発明者】

【氏名】ヂゥー ジェンドン

【テーマコード（参考）】

5H012

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H012AA07

5H012BB08

5H012CC10

5H031AA09

5H031EE04

5H040AA03

5H040AA28

5H040AA37

5H040AS01

5H040AT02

5H040AY04

5H040AY08

5H040DD06

5H040DD08

5H040JJ03

(57)【要約】

本出願は、モジュール式エネルギー貯蔵電池を提供し、電池の技術分野に属する。該モジュール式エネルギー貯蔵電池パックは、電池ユニットと、固定フレームと、電気集積ユニットと、表面パネルとを備え、固定フレームは、電池ユニットの一端に取り外し可能に設置され、電気集積ユニットは、固定フレーム内に取り外し可能に嵌め込まれて設けられ、表面パネルは、電気集積ユニットに取り外し可能に設置される。実際に取り付ける際に、まず、電気集積ユニットを固定フレーム内に嵌め込まれて設けられるように取り付けて、表面パネルを取り付ける。個別の部品の交換が容易であり、加工、組立が容易であり、これによって、電池ユニットの端面構造をより簡素化し、製造コストを削減することができる。また、表面パネルで電気集積ユニットを遮ることにより、多くの電気構造が露出されることを回避することができ、安全上の信頼性を向上させることができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池ユニット（１１０）と、固定フレーム（１３０）と、電気集積ユニット（１５０）と、表面パネル（１７０）とを備え、前記固定フレーム（１３０）は、前記電池ユニット（１１０）の一端に取り外し可能に設置され、前記電気集積ユニット（１５０）は、前記固定フレーム（１３０）内に取り外し可能に嵌設され、前記表面パネル（１７０）は、前記電気集積ユニット（１５０）に取り外し可能に設置される
ことを特徴とするモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項2】

前記電気集積ユニット（１５０）は、絶縁フレーム（１５１）と、電気部品（１５３）とを含み、前記絶縁フレーム（１５１）は、前記固定フレーム（１３０）内に取り外し可能に嵌設され、前記電気部品（１５３）は、前記絶縁フレーム（１５１）に集積して設置されるとともに前記電池ユニット（１１０）と電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項3】

前記電気部品（１５３）は、離間して設置される出力バスバー（１５４）と制御ユニット（１５６）とを含み、前記出力バスバー（１５４）は、係合部材により前記絶縁フレーム（１５１）に取り付けられ、前記制御ユニット（１５６）は、前記絶縁フレーム（１５１）の、前記電池ユニット（１１０）から離間した側に嵌設されるとともに、前記電池ユニット（１１０）と電気的に接続される
ことを特徴とする請求項２に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項4】

前記絶縁フレーム（１５１）に安全カバープレート（１５７）がさらに設置され、前記安全カバープレート（１５７）は、前記制御ユニット（１５６）に覆設されるとともに、前記絶縁フレーム（１５１）と取り外し可能に接続されて、前記制御ユニット（１５６）を保護するように構成される
ことを特徴とする請求項３に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項5】

前記電気部品（１５３）は、接地アッセンブリー（１５５）をさらに含み、前記接地アッセンブリー（１５５）は、前記絶縁フレーム（１５１）に設置され、前記制御ユニット（１５６）の接地部と前記固定フレーム（１３０）とを接続するように構成される
ことを特徴とする請求項３に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項6】

前記絶縁フレーム（１５１）に消防噴射ヘッド（１５８）がさらに設置され、前記消防噴射ヘッド（１５８）が前記絶縁フレーム（１５１）を穿通して前記電池ユニット（１１０）の端面に対応する
ことを特徴とする請求項２に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項7】

前記モジュール式エネルギー貯蔵電池は、ファン（１５２）をさらに備え、前記電気集積ユニット（１５０）内にガスガイド隙間がさらに設けられており、前記ファン（１５２）は、電気集積ユニット（１５０）に設置され、前記ガスガイド隙間に対応し、前記ガスガイド隙間内のガスを抽出するように構成される
ことを特徴とする請求項１に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項8】

前記電池ユニット（１１０）は、電池セット（１１１）と電池ハウジングとを含み、前記電池セットは、前記電池ハウジング内に収容され、前記固定フレーム（１３０）が前記電池ハウジングの前端に設置され、前記電池セット（１１１）は、前記電池ハウジングの少なくとも一部の内壁と離間して設置されることにより、前記電池ハウジングと前記電池セット（１１１）との間に前記ガスガイド隙間が形成される
ことを特徴とする請求項７に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項9】

前記電池ハウジングの後端に吸気口が設けられ、前記吸気口と前記ガスガイド隙間とが連通している
ことを特徴とする請求項８に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項10】

前記電池ハウジングは、前端プレート（１１２）と、後端プレートと、左側プレート（１１３）と、右側プレート（１１４）と、カバープレート（１１５）と、底部プレート（１１６）とを含み、前記前端プレート（１１２）と、後端プレートと、左側プレート（１１３）と、右側プレート（１１４）と、カバープレート（１１５）と、底部プレート（１１６）とにより収容室が形成され、前記電池セットが前記収容室に設置され、前記電池セット（１１１）が、前記左側プレート（１１３）、前記右側プレート（１１４）および前記カバープレート（１１５）のそれぞれと離間して設置されることにより、前記ガスガイド隙間が形成される
ことを特徴とする請求項９に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項11】

前記吸気口は、第１吸気口（１１３１）と、第２吸気口（１１４１）と、第３吸気口（１１５１）とを含み、前記第１吸気口（１１３１）は、前記左側プレート（１１３）の、前記固定フレーム（１３０）から離間した端に設けられており、前記第２吸気口（１１４１）は、前記右側プレート（１１４）の、前記固定フレーム（１３０）から離間した端に設けられており、第３吸気口（１１５１）は、前記カバープレート（１１５）の、前記固定フレーム（１３０）から離間した端に設けられており、前記前端プレート（１１２）の上下両側のそれぞれに前記ガスガイド隙間と連通する排気口が形成されており、前記排気口が前記ファン（１５２）に対応して設けられ、前記第１吸気口（１１３１）、前記第２吸気口（１１４１）および前記第３吸気口（１１５１）が前記ガスガイド隙間と連通する
ことを特徴とする請求項１０に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項12】

前記カバープレート（１１５）の両側の縁部に階段構造（１１７）が設けられており、前記階段構造（１１７）が前記電池セット（１１１）の表面に当接することにより前記ガスガイド隙間が左気体通路（１１３３）、右気体通路（１１４３）および上気体通路（１１５３）と分割され、前記左側プレート（１１３）が対応の前記電池セット（１１１）の表面と離間して設置されて前記左気体通路（１１３３）が形成され、前記右側プレート（１１４）が対応の前記電池セット（１１１）の表面と離間して設置されて前記右気体通路が形成され、前記カバープレート（１１５）が対応の前記電池セット（１１１）の表面と離間して設置されて前記上気体通路が形成される
ことを特徴とする請求項１０に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項13】

前記電池セット（１１１）は、複数のフォーム（１１１１）と、複数の断熱シート（１１１３）と、積層して設置される複数のセル（１１１５）とを含み、各前記フォーム（１１１１）が、隣接する２つの前記セル（１１１５）の間に貼り付けられ、各前記断熱シート（１１１３）も隣接する２つの前記セル（１１１５）の間に貼り付けられ、かつ複数の前記フォーム（１１１１）と複数の前記断熱シート（１１１３）とが交互に設置され、各隣接する２つの前記セル（１１１５）同士の間に前記フォーム（１１１１）または前記断熱シート（１１１３）が設置される
ことを特徴とする請求項８に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【請求項14】

前記電池ハウジングの底部に当接突起（１１８）が設けられ、前記当接突起（１１８）が前記電池セット（１１１）の表面に当接することにより前記電池セット（１１１）と前記電池ハウジングの表面との間に隙間が形成され、前記隙間内に熱伝導接着剤層が充填され、前記熱伝導接着剤層が、前記電池セット（１１１）と前記電池ハウジングとを接着するとともに、前記電池セット（１１１）に発生した熱を前記電池ハウジングに伝導する
ことを特徴とする請求項８に記載のモジュール式エネルギー貯蔵電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、電池の技術分野に属し、具体的に、モジュール式エネルギー貯蔵電池に関する。
（関係出願の相互参照）
本出願は、２０２２年１０月１７日に中国国家知識産権局に提出された、出願番号が２０２２１１２６９２３２．８であり、名称が「モジュール式エネルギー貯蔵電池」である中国出願に基づいて優先権を主張し、その内容のすべては本出願に参照として取り込まれる。

【背景技術】

【0002】

コンテナ型エネルギー貯蔵システムに使用され、両端に極柱が設けられたアルミケースのセルからなる電池モジュールに関する。エネルギー貯蔵用電池モジュールは、通常、コンテナに取り付けられたあと、高圧電気接続構造および低圧信号接続構造が比較的多く露出され、安全上のリスクがあり、外観がよくない。そして、一般的な電池モジュールは、一体構造を採用し、すなわち、電気部品が直接電池ユニットに取り付けられ、集積度が比較的低く、取付が煩雑であり、迅速な組立に不利であり、かつ安全性が比較的低く、各部品の個別の交換に不利である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本出願は、モジュール式の構造を採用し、組立が容易でありながら安全性が高く、モジュールの個別の交換が容易であり、加工が容易であり、製造コストを削減できるモジュール式エネルギー貯蔵電池を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本出願の実施例は、下記のように実現される。

【0005】

モジュール式エネルギー貯蔵電池は、電池ユニットと、固定フレームと、電気集積ユニットと、表面パネルとを備え、前記固定フレームは、前記電池ユニットの一端に取り外し可能に設置され、前記電気集積ユニットは、前記固定フレーム内に取り外し可能に嵌設され、前記表面パネルは、前記電気集積ユニットに取り外し可能に設置される。

【0006】

さらに、前記電気集積ユニットは、絶縁フレームと、電気部品とを含み、前記絶縁フレームは、前記固定フレーム内に取り外し可能に嵌設され、前記電気部品は、前記絶縁フレームに集積して設置されるとともに前記電池ユニットと電気的に接続される。

【0007】

さらに、前記電気部品は、離間して設置される出力バスバーと制御ユニットとを含み、前記出力バスバーは、係合部材により前記絶縁フレームに取り付けられ、前記制御ユニットは、前記絶縁フレームの、前記電池ユニットから離間した側に嵌設されるとともに、前記電池ユニットと電気的に接続される。

【0008】

さらに、前記絶縁フレームに安全カバープレートがさらに設置され、前記安全カバープレートは、前記制御ユニットに覆設されるとともに、前記絶縁フレームと取り外し可能に接続されて、前記制御ユニットを保護するように構成される。

【0009】

さらに、前記電気部品は、接地アッセンブリーをさらに含み、前記接地アッセンブリーは、前記絶縁フレームに設置され、前記制御ユニットの接地部と前記固定フレームとを接続するように構成される。

【0010】

さらに、前記絶縁フレームに消防噴射ヘッドがさらに設置され、前記消防噴射ヘッドが前記絶縁フレームを穿通して前記電池ユニットの端面に対応する。

【0011】

さらに、前記モジュール式エネルギー貯蔵電池は、ファンをさらに備え、前記電気集積ユニット内にガスガイド隙間がさらに設けられており、前記ファンは、電気集積ユニットに設置され、前記ガスガイド隙間に対応し、前記ガスガイド隙間内のガスを抽出するように構成される。

【0012】

さらに、前記電池ユニットは、電池セットと電池ハウジングとを含み、前記電池セットは、前記電池ハウジング内に収容され、前記固定フレームが前記電池ハウジングの前端に設置され、前記電池セットは、前記電池ハウジングの少なくとも一部の内壁と離間して設置されることにより、前記電池ハウジングと前記電池セットとの間に前記ガスガイド隙間が形成される。

【0013】

さらに、前記電池ハウジングの後端に吸気口が設けられ、前記吸気口と前記ガスガイド隙間とが連通している。

【0014】

さらに、前記電池ハウジングは、前端プレートと、後端プレートと、左側プレートと、右側プレートと、カバープレートと、底部プレートとを含み、前記前端プレートと、後端プレートと、左側プレートと、右側プレートと、カバープレートと、底部プレートとにより収容室が形成され、前記電池セットが前記収容室に設置され、前記電池セットが、前記左側プレート、前記右側プレートおよび前記カバープレートのそれぞれと離間して設置されることにより、前記ガスガイド隙間が形成される。

【0015】

さらに、前記吸気口は、第１吸気口と、第２吸気口と、第３吸気口とを含み、前記第１吸気口は、前記左側プレートの、前記固定フレームから離間した端に設けられており、前記第２吸気口は、前記右側プレートの、前記固定フレームから離間した端に設けられており、第３吸気口は、前記カバープレートの、前記固定フレームから離間した端に設けられており、前記前端プレートの上下両側のそれぞれに前記ガスガイド隙間と連通する排気口が形成されており、前記排気口が前記ファンに対応して設けられ、前記第１吸気口、前記第２吸気口および前記第３吸気口が前記ガスガイド隙間と連通する。

【0016】

さらに、前記カバープレートの両側の縁部に階段構造が設けられており、前記階段構造が前記電池セットの表面に当接することにより前記ガスガイド隙間が左気体通路、右気体通路および上気体通路と分割され、前記左側プレートが対応の前記電池セットの表面と離間して設置されて前記左気体通路が形成され、前記右側プレートが対応の前記電池セットの表面と離間して設置されて前記右気体通路が形成され、前記カバープレートが対応の前記電池セットの表面と離間して設置されて前記上気体通路が形成される。

【0017】

さらに、前記電池セットは、複数のフォームと、複数の断熱シートと、積層して設置される複数のセルとを含み、各前記フォームが、隣接する２つの前記セルの間に貼り付けられ、各前記断熱シートも隣接する２つの前記セルの間に貼り付けられ、かつ複数の前記フォームと複数の前記断熱シートとが交互に設置され、各隣接する２つの前記セル同士の間に前記フォームまたは前記断熱シートが設置される。

【0018】

さらに、前記電池ハウジングに当接突起が設けられ、前記当接突起が前記電池セットの表面に当接することにより前記電池セットと前記電池ハウジングの表面との間に隙間が形成され、前記隙間内に熱伝導接着剤層が充填され、前記熱伝導接着剤層が、前記電池セットと前記電池ハウジングとを接着するとともに、前記電池セットに発生した熱を前記電池ハウジングに伝導する。

【発明の効果】

【0019】

本出願の実施例は、下記の有益な効果を有する。

【0020】

本実施例によるモジュール式エネルギー貯蔵電池は、固定フレームが電池ユニットの一端に取り外し可能に設置され、電気集積ユニットが固定フレーム内に嵌設するように取り付けられ、表面パネルが電気集積ユニットに取り外し可能に設置され、表面パネルと、電気集積ユニットと、固定フレームとを集積して組み立ててから、電池ユニットの端部に取り外し可能に取り付けることにより、モジュール式構造が実現され、交換またはメンテナンスが必要である場合、直接固定フレームを外せばよく、とても便利である。実際に取り付ける際に、まず、電気集積ユニットを固定フレーム内に嵌設するように取り付けて、表面パネルを取り付けてモジュール構造を形成し、そして、該モジュール構造を電池ユニットの一端に取り付ければよく、とても便利である。また、個別の部品の交換が容易であり、加工、組立が容易であり、電気部品を順次に電池ユニットの端面に直接取り付けることを回避し、これによって、電池ユニットの端面構造をより簡素化し、製造コストを削減することができる。また、表面パネルで電気集積ユニットを遮ることにより、多くの電気構造が露出されることを回避することができ、安全上の信頼性を向上させることができる。従来技術に比べて、本出願に係るモジュール式エネルギー貯蔵電池は、モジュール式の構造を採用し、組立が容易でありながら安全性が高く、モジュールの個別の交換が容易であり、そして、加工が容易であり、製造コストを削減できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

本出願の実施例の技術案をより明瞭に説明するため、以下、実施例に用いられる図面を簡単に説明する。説明する図面は、本出願のいくつかの実施例を示すものにすぎず、範囲を限定するものではない。当業者は、発明能力を用いなくても、これらの図面に基づいて、他の関連図面を得ることができる。

【図1】本出願に係るモジュール式エネルギー貯蔵電池の全体構造を示す模式図である。

【図2】本出願に係るモジュール式エネルギー貯蔵電池の模式的分解図である。

【図3】図２における電気集積ユニットの全体構造を示す模式図である。

【図4】図２における電気集積ユニットの模式的分解図である。

【図5】図２における電池ユニットの全体構造を示す模式図である。

【図6】図２における電池ユニットの模式的分解図である。

【図7】図２における電池ユニットの内部構造の断面図である。

【図8】図６における電池セットの模式的分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本出願の実施例の目的、技術案および利点をより明瞭にするため、以下、本出願の実施例に用いられる図面を参照しながら、本出願の実施例における技術案を明瞭かつ完全に説明する。説明する実施例は、本出願の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではない。ここで図面を用いて示した本出願の実施例における部品は、様々な配置方法で配置、設計することが可能である。

【0023】

このため、図面に示された本出願の実施例に対する以下の詳細な説明は、本出願の選択された実施例を示すものにすぎず、保護しようとする本出願の範囲を限定するものではない。本出願における実施例に基づいて、当業者が発明能力を用いることなく得たすべての他の実施例も本出願の保護範囲に属する。

【0024】

同様な符号は、図面において同様な要素を示すので、１つの図面で定義された場合、他の図面でさらに定義、解釈することが不要になる。

【0025】

本出願の説明において、「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「内」、「外」などの用語で表された方向または位置関係は、図面に基づくものであり、あるいは該発明製品の通常の配置方向または位置関係であり、本出願を簡単および簡略に説明するためのものにすぎず、該当装置または要素が、必ずしも特定の方向を有したり、特定の方向に構成、操作されたり、することを明示または暗示するものではないため、本出願を限定するものではない。また、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、区別して説明するためのものにすぎす、相対重要性を明示または暗示するものではない。

【0026】

また、「水平」、「鉛直」などの用語は、部品を絶対的な水平または鉛直に設置すると要求するのではなく、少し傾斜してもよい。例えば、「水平」とは、該当構成の方向が、「鉛直」に対してより水平にすぎず、必ず完全水平になることを要求するのではなく、少し傾斜してもよい。

【0027】

本出願の説明において、特に断りがない限り、用語の「設置」、「取付」、「連結」、「接続」を、広義に理解すべきである。例えば、固定接続でもよいし、取り外し可能な接続でもよいし、一体的な接続でもよい。そして、機械的な接続でもよいし、電気的な接続でもよい。また、直接接続してもよいし、中間物を介して間接的に接続してもよいし、２つの要素の内部が連通してもよい。当業者は、本出願における上記の用語の具体的な意味を、具体的な状況に応じて理解することができる。

【0028】

背景技術に開示されたように、コンテナ型エネルギー貯蔵システムに使用され、両端に極柱が設けられたアルミケースセルからなる電池モジュールは、使用時に発熱し、高すぎる温度および比較的大きい温度差により電池寿命が比較的大きく損なわれる。そして、両端に極柱が設けられたアルミケースセルからなる電池モジュールは、通常、電力量も体積も比較的大きく、自動車動力電池パックに近く、付勢力を提供せず、構造安定性が低い。エネルギー貯蔵用電池モジュールは、通常、コンテナに取り付けられたあと、高圧電気接続構造および低圧信号接続構造が比較的多く露出され、安全上のリスクがあり、外観が整っていない。そして、一般的な電池モジュールは、一体構造を採用し、すなわち、電気部品が直接電池ユニットに取り付けられ、集積度が比較的低く、取り付けが煩雑であり、迅速な組立に不利であり、かつ安全性が比較的低く、各部品の個別の交換に不利である。そして、一般的な電池モジュール内の電池セットは直接積層の形式を用い、熱暴走が発生したとき、比較的速い熱伝播を招きやすく、熱暴走時のモジュールの安全性が損なわれる。

【0029】

上記の問題を解決するため、本出願は、新しいモジュール式エネルギー貯蔵電池を提供する。当該モジュール式エネルギー貯蔵電池は、モジュール式の構造を採用し、組立が容易でありながら安全性が高い。以下、当該モジュール式エネルギー貯蔵電池について詳細に説明する。

【0030】

［第１実施例］
図１～図２に示すように、本実施例は、モジュール式エネルギー貯蔵電池１００を提供する。モジュール式エネルギー貯蔵電池１００は、モジュール式の構造を採用し、組立が容易でありながら安全性が高く、モジュールの個別の交換が容易であり、そして加工が容易であり、製造コストを削減でき、そして、構造安定性も放熱性能も良好であり、熱伝播の遮断設計があり、熱暴走時のモジュールの安全性を保証することができる。

【0031】

本実施例によるモジュール式エネルギー貯蔵電池１００は、電池ユニット１１０と、固定フレーム１３０と、電気集積ユニットと、表面パネル１７０と、ファン１５２とを備える。固定フレーム１３０は、電池ユニット１１０の一端に取り外し可能に設置され、電気集積ユニット１５０は、固定フレーム１３０内に取り外し可能に嵌め込まれて設けられ、表面パネル１７０は、電気集積ユニット１５０に取り外し可能に設置される。電気集積ユニット１５０内にガスガイド隙間がさらに設けられており、ファン１５２は、電気集積ユニット１５０に設置され、ガスガイド隙間に対応し、ガスガイド隙間内のガスを抽出するように構成される。

【0032】

本実施例において、当該モジュール式エネルギー貯蔵電池１００は、コンテナ型エネルギー貯蔵システムに使用され、すなわち、当該モジュール式エネルギー貯蔵電池１００は、固定フレーム１３０により位置固定を行うことによりコンテナに取り付けられ、取り付けが完了したあと、露出した部分が表面パネル１７０を有し、表面パネル１７０に対して外観設計を行うことができ、これによって、システム全体が安全で、整っている。

【0033】

本実施例において、電気集積ユニット１５０は、モジュール式構造であり、各種の電気素子を集積したものであり、表面パネル１７０と電気集積ユニット１５０と固定フレーム１３０とを集積して組み立ててから、電池ユニット１１０の端部に取り外し可能に取り付けることにより、モジュール式構造が実現され、交換またはメンテナンスが必要である場合、直接、固定フレーム１３０を外せばよく、便利である。実際に取り付ける際に、まず、電気集積ユニット１５０を固定フレーム１３０内に嵌め込まれて設けられるように取り付けて、表面パネル１７０を取り付けてモジュール構造を形成し、そして、該モジュール構造を電池ユニット１１０の一端に取り付ければよく、とても便利である。また、個別の部品の交換が容易であり、加工、組立が容易であり、電気部品１５３を順次に電池ユニット１１０の端面に直接取り付けることを回避し、これによって、電池ユニット１１０の端面構造をより簡素化し、製造コストを削減することができる。また、表面パネル１７０で電気集積ユニット１５０を遮ることにより、多くの電気構造が露出されることを回避することができ、安全上の信頼性を向上させることができる。

【0034】

本実施例において、固定フレーム１３０は、板金構造であり、固定フレーム１３０がボルトにより電池ユニット１１０の前端に固定され、固定フレーム１３０に取り付け用部材１３１が設置され、モジュール式エネルギー貯蔵電池１００がコンテナにおけるフレームに取り付けられたとき、ボルトにより取り付け用部材１３１とフレームとを固定することにより電池モジュールを固定することができる。

【0035】

図３および図４に示すように、電気集積ユニット１５０は、絶縁フレーム１５１と、電気部品１５３とを含む。絶縁フレーム１５１に収容溝が貫通して設けられており、ファン１５２は、収容溝内に配置され、電池ユニット１１０の端面に対応し、電池ユニット１１０に対して空冷を行うように構成される。電気部品１５３は、絶縁フレーム１５１に集積して設置されるとともに電池ユニット１１０と電気的に接続される。具体的に、絶縁フレーム１５１は、電気部品１５３のための取り付け領域であり、実際に取り付ける際に、電気部品１５３とファン１５２と絶縁フレーム１５１とがモジュール式構造で一体として固定フレーム１３０内に取り付けられ、固定フレーム１３０の板金構造により電気集積ユニット１５０を効果的に保護して、落下による損壊を防止することができる。絶縁フレーム１５１は、プラスチック材質を採用し、これによって、電気部品１５３に対して絶縁および固定の役割を果たす。ファン１５２は、ボルトにより絶縁フレーム１５１に固定される。

【0036】

本実施例において、電気部品１５３は、出力バスバー１５４と、接地アッセンブリー１５５と、制御ユニット１５６とを含む。出力バスバー１５４は、係合部材により絶縁フレーム１５１に取り付けられる。制御ユニット１５６は、出力バスバー１５４と離間して設置され、絶縁フレーム１５１の電池ユニット１１０から離間した側に嵌設されるとともに、電池ユニット１１０と電気的に接続される。絶縁フレーム１５１に安全カバープレート１５７が設置され、安全カバープレート１５７は、制御ユニット１５６を覆って設けられるとともに、絶縁フレーム１５１と取り外し可能に接続され、接地アッセンブリー１５５により制御ユニット１５６の接地部と固定フレーム１３０とが接続される。出力バスバー１５４は、高圧出力バスバー１５４であり得、高圧出力バスバー１５４は、係合部材により絶縁フレーム１５１に取り付けられるとともに露出され、出力機能を実現する。制御ユニット１５６は、ボルトにより絶縁フレーム１５１に固定され、安全カバープレート１５７は、主に制御ユニット１５６を遮って保護し、誤って触れることを防止するように構成される。接地アッセンブリー１５５により制御ユニット１５６の接地部と固定フレーム１３０とが接続されることにより、有効接地回路を形成することができる。

【0037】

本実施例において、絶縁フレーム１５１に消防噴射ヘッド１５８がさらに設置され、消防噴射ヘッド１５８が絶縁フレーム１５１を穿通して電池ユニット１１０の端面に対応する。具体的に、消防噴射ヘッド１５８は、ボルトにより絶縁フレーム１５１に固定されるとともに、外部の消火配管と接続され、これによって、熱暴走時に消火剤を適時に噴射して、消防機能を実現する。

【0038】

本実施例において、表面パネル１７０が電気部品１５３を遮るように絶縁フレーム１５１に覆設され、表面パネル１７０が絶縁フレーム１５１と取り外し可能に接続され、表面パネル１７０に排気孔１７１が設けられており、排気孔１７１がファン１５２に対応して設置される。具体的に、排気孔１７１がファン１５２に対応し、排気孔１７１が格子状に分布し、これによって、ファン１５２は、電池ユニット１１０におけるガスを抽出できるとともに、排気孔１７１を介してガスを排出して、空冷放熱を実現することができる。そして、表面パネル１７０は、プラスチック材質のものであり、ボルトや係合部材により絶縁フレーム１５１に固定され、保護および装飾の役割を果たす。

【0039】

図５～図７に示すように、電池ユニット１１０は、電池セット１１１と電池ハウジングとを含む。電池セットは、電池ハウジング内に収容され、電池ハウジングの少なくとも一部の内壁と離間して設置され、これによってガスガイド隙間が形成される。固定フレーム１３０が電池ハウジングの前端に設置され、電池ハウジングの後端に吸気口が設けられ、吸気口とガスガイド隙間とが連通している。

【0040】

電池ハウジングは、前端プレート１１２と、後端プレート１１９と、左側プレート１１３と、右側プレート１１４と、カバープレート１１５と、底部プレート１１６とを含む。前端プレート１１２および後端プレート１１９は、電池セット１１１の両端にそれぞれ設置され、電池セット１１１に付勢力を加えるように構成される。固定フレーム１３０と前端プレート１１２とが接続され、ファン１５２と前端プレート１１２とが対応して設置される。底部プレート１１６が電池セット１１１の下側に設置され、カバープレート１１５が電池セット１１１の上側に設置されるとともに前端プレート１１２および後端プレート１１９と接続される。左側プレート１１３および右側プレート１１４は、電池セット１１１の左右両側にそれぞれ設置され、前端プレート１１２および後端プレート１１９と隣接して設置され、左側プレート１１３がカバープレート１１５および底部プレート１１６と接続され、右側プレート１１４がカバープレート１１５および底部プレート１１６と接続される。前端プレート１１２と、後端プレート１１９と、左側プレート１１３と、右側プレート１１４と、カバープレート１１５と、底部プレート１１６とにより、電池セット１１１を収容する収容室が形成され、電池セット１１１が、左側プレート１１３、右側プレート１１４およびカバープレート１１５のそれぞれと離間して設置されて、ガスガイド隙間が形成される。

【0041】

本実施例において、電池セット１１１の両端にそれぞれ前端プレート１１２および後端プレート１１９が設置され、前端プレート１１２および後端プレート１１９が、アルミ押出形材により加工され、またはアルミ鋳造品を採用する。電池セット１１１と、前端プレート１１２と、後端プレート１１９とがワークステーションに配置して位置決めされたあと、押圧機械により前端プレート１１２と後端プレート１１９とを押圧し、前端プレート１１２と後端プレート１１９とにより電池セット１１１に付勢力を加えて、電池セット１１１を所定寸法まで押圧する。前端プレート１１２と、後端プレート１１９と、電池セット１１１とが付勢力の作用で所定寸法になったあと、底部プレート１１６を取り付ける。底部プレート１１６に、前端プレート１１２および後端プレート１１９とボルトにより固定するための固定用折り曲げ部が設けられたため、従来のレーザ溶接が不要で、レーザ溶接によるコストおよび工数を節約するとともに、構造もより強固で、安定である。底部プレート１１６が取り付けられたあと、カバープレート１１５を取り付ける。カバープレート１１５に、前端プレート１１２および後端プレート１１９とボルトにより固定するための固定用折り曲げ部が設けられたため、従来のレーザ溶接が不要で、レーザ溶接によるコストおよび工数を節約するとともに、構造もより強固で、安定である。そして、左側プレート１１３および右側プレート１１４を取り付け、左側プレート１１３および右側プレート１１４のそれぞれがボルトによりカバープレート１１５および底部プレート１１６と固定される。

【0042】

ここで、モジュール式エネルギー貯蔵電池１００の主体構造は電池ユニット１１０であり、電池ユニット１１０が独立した構成ユニットとして他の形式の固定フレーム１３０、電気集積ユニット１５０および表面パネル１７０と組み合わせて、本実施例によるモジュール式エネルギー貯蔵電池１００を、ある程度の共通の設計要素および柔軟性を持つように形成し、適用性を向上させることができる。

【0043】

本実施例において、吸気口は、第１吸気口１１３１と、第２吸気口１１４１と、第３吸気口１１５１とを含む。左側プレート１１３の、固定フレーム１３０から離間した端に第１吸気口１１３１が設けられており、右側プレート１１４の、固定フレーム１３０から離間した端に第２吸気口１１４１が設けられており、カバープレート１１５の、固定フレーム１３０から離間した端に第３吸気口１１５１が設けられており、前端プレート１１２の上下両側のそれぞれに、収容室と連通する排気口が形成されており、排気口がファン１５２に対応して設けられ、第１吸気口１１３１、第２吸気口１１４１および第３吸気口１１５１がガスガイド隙間と連通する。具体的に、第１吸気口１１３１、第２吸気口１１４１および第３吸気口１１５１は、いずれもハニカム状の貫通孔構造を呈し、第１吸気口１１３１が左側プレート１１３の尾部の近くに設けられており、第２吸気口１１４１が右側プレート１１４の尾部の近くに設けられており、第３吸気口１１５１がカバープレート１１５の尾部の近くに設けられている。

【0044】

本実施例において、カバープレート１１５の両側の縁部に階段構造１１７が設けられており、階段構造１１７が電池セット１１１の表面に当接することにより収容室が左気体通路１１３３、右気体通路１１４３および上気体通路１１５３と分割される。左側プレート１１３が対応の電池セット１１１の表面と離間して設置されて左気体通路１１３３が形成され、第１吸気口１１３１と左気体通路１１３３とが連通し、第２吸気口１１４１が右気体通路１１４３と連通し、第３吸気口１１５１が上気体通路１１５３と連通する。具体的に、階段構造１１７が前後方向に沿って延在し、電池ユニット１１０の内部に、カバープレート１１５における階段構造１１７により、カバープレート１１５におけるその他の領域と電池セット１１１の表面との間に隙間領域が形成され、該領域が上気体通路であり、第３吸気口１１５１を介して気体が進入する。そして、左側プレート１１３と電池セット１１１との間の安全隙間領域が左気体通路１１３３とされ、右側プレート１１４と電池セット１１１との間の安全隙間領域が右気体通路１１４３とされる。カバープレート１１５の両側の縁部に階段構造１１７を設計することにより、上気体通路１１５３と、左気体通路１１３３と、右気体通路１１４３とが互いに独立し、干渉せず、したがって、各気体通路内のそれぞれの流量、流速を最適化して、電池モジュールに空冷設計の最適の案を採用することができる。

【0045】

本実施例において、底部プレート１１６に当接突起１１８が設けられ、当接突起１１８が電池セット１１１の表面に当接することにより電池セット１１１と底部プレート１１６の表面との間に隙間が形成され、隙間内に熱伝導接着剤層が充填され、熱伝導接着剤層が、電池セット１１１と底部プレート１１６とを接着するとともに、電池セット１１１に発生した熱を底部プレート１１６に伝導する。具体的に、底部プレート１１６に２つの当接突起１１８が設けられ、当接突起１１８とセル１１１５の表面とが密接すると、セル１１１５の表面と底部プレート１１６との間に隙間が形成され、熱伝導性構造接着剤（ｈｅａｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ）がこの隙間内に充填され、硬化後に熱伝導接着剤層が形成され、熱伝導性構造接着剤により電池セット１１１と底部プレート１１６とが接着され、そして、熱伝導性構造接着剤は、熱伝導性が良好であり、電池セット１１１内のセル１１１５に対して温度を均一にするとともに、セル１１１５に発生した熱を底部プレート１１６に伝導することができる。底部プレート１１６は、熱伝導性のよいアルミニウム材質のものを選択し、電池セット１１１の温度を効果的に下げ、セル１１１５の使用寿命を延ばすことができる。

【0046】

本出願の他の好ましい実施例において、該当接突起１１８の代わりに、例えばゴムパッドなどの他の材料のものを使用して底部プレート１１６に貼り付けるようにしてもよい。

【0047】

図８に示すように、電池セット１１１は、複数のフォーム１１１１と、複数の断熱シート１１１３と、積層して設置される複数のセル１１１５とを含み、各フォーム１１１１が、隣接する２つのセル１１１５の間に貼り付けられ、各断熱シート１１１３も隣接する２つのセル１１１５の間に貼り付けられ、かつ複数のフォーム１１１１と複数の断熱シート１１１３とが交互に設置され、各隣接する２つのセル１１１５同士の間にフォーム１１１１または断熱シート１１１３が設置される。具体的に、電池セット１１１は、セル１１１５と、フォーム１１１１と、断熱シート１１１３とにより構成され、ここで３枚のセル１１１５のもので例示して説明する。具体的に実施するとき、第１枚のセル１１１５の大きい面（すなわち、比較的大きい側面）と第２枚のセル１１１５の大きい面との間にフォーム１１１１を貼り付け、第２枚のセル１１１５の大きい面と第３枚のセル１１１５の大きい面との間に断熱シート１１１３を貼り付け、このように順次に組み立て、フォーム１１１１および断熱シート１１１３がセル１１１５の大きい面の間に交互に使用される。セル１１１５の大きい面の間にフォーム１１１１を設置し、フォーム１１１１によりセル１１１５のライフサイクル内の膨張を効果的に吸収するとともに、フォーム１１１１による反発力が電池ユニット１１０の組立時の付勢力とされて、電池ユニット１１０の構造の安定に寄与する。セル１１１５の大きい面の間に断熱シート１１１３を設置し、断熱シート１１１３により、熱暴走が発生したセル１１１５と正常なセル１１１５との間の熱伝播を効果的に遮断し、熱伝播を防止し、電池ユニット１１０の安全を保証することができる。

【0048】

他の好ましい実施例において、２枚またはより多数のセル１１１５の間に一枚のフォーム１１１１を貼り付け、断熱シート１１１３とフォーム１１１１とが依然として交互に使用される。ここで、フォーム１１１１と断熱シート１１１３との交互形式が具体的に限定されない。

【0049】

上記のように、本実施例は、モジュール式エネルギー貯蔵電池１００を提供する。固定フレーム１３０が電池ユニット１１０の一端に取り外し可能に設置され、電気集積ユニット１５０が固定フレーム１３０内に嵌設するように取り付けられ、表面パネル１７０が電気集積ユニット１５０に取り外し可能に設置され、表面パネル１７０と、電気集積ユニット１５０と、固定フレーム１３０とを集積して組み立ててから、電池ユニット１１０の端部に取り外し可能に取り付けることにより、モジュール式構造が実現され、交換またはメンテナンスが必要である場合、直接固定フレーム１３０を外せばよく、とても便利である。実際に取り付ける際に、まず、電気集積ユニット１５０を固定フレーム１３０内に嵌め込まれて設けられるように取り付けて、表面パネル１７０を取り付けてモジュール構造を形成し、そして、該モジュール構造を電池ユニット１１０の一端に取り付ければよく、とても便利である。また、個別の部品の交換が容易であり、加工、組立が容易であり、電気部品１５３を順次に電池ユニット１１０の端面に直接取り付けることを回避し、これによって、電池ユニット１１０の端面構造をより簡素化し、製造コストを削減することができる。また、表面パネル１７０で電気集積ユニット１５０を遮ることにより、多くの電気構造が露出されることを回避することができ、安全上の信頼性を向上させることができる。そして、ファン１５２により空冷を行うように設計し、かつ気体通路に対して改良を行って、放熱効果が良好であり、電池ユニット１１０に発生した熱を迅速に取り去ることができる。そして、電池セット１１１の構造を、良好な付勢力と熱伝播防止能力を有するように設計することにより、電池ユニット１１０の安全性が保証される。

【0050】

上記は、本出願の好ましい実施例にすぎず、本出願を限定するものではない。当業者にとって、本出願に各種の変更や変化を有してもよい。本出願の精神および原理において行った如何なる変更、均等置換、改良なども、本出願の保護範囲に属する。

【符号の説明】

【0051】

１００ モジュール式エネルギー貯蔵電池
１１０ 電池ユニット
１１１ 電池セット
１１１１ フォーム
１１１３ 断熱シート
１１１５ セル
１１２ 前端プレート
１１３ 左側プレート
１１３１ 第１吸気口
１１３３ 左気体通路
１１４ 右側プレート
１１４１ 第２吸気口
１１４３ 右気体通路
１１５ カバープレート
１１５１ 第３吸気口
１１５３ 上気体通路
１１６ 底部プレート
１１７ 階段構造
１１８ 当接突起
１１９ 後端プレート
１３０ 固定フレーム
１３１ 取り付け用部材
１５０ 電気集積ユニット
１５１ 絶縁フレーム
１５２ ファン
１５３ 電気部品
１５４ 出力バスバー
１５５ 接地アッセンブリー
１５６ 制御ユニット
１５７ 安全カバープレート
１５８ 消防噴射ヘッド
１７０ 表面パネル
１７１ 排気孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】