(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹状部が形成されるベース部と、前記ベース部と接続されるシャフト部とを含み、前記シャフト部にはその外周面にネジ山が形成され、前記凹状部と連通される通気通路が前記シャフト部に形成されたバルブ本体と、
前記通気通路をシールするために前記凹状部の内側に配置される破断プレートと、
前記凹状部を覆うように構成される保護カバーと、
を備え、
前記ベース部には、前記破断プレートが配置される装着面が形成され、前記通気通路が、前記凹状部と連通されるように前記装着面を貫通し、
前記破断プレートが前記装着面に溶接されており、
前記通気通路の周面が移行面を介して前記装着面と接続されていて、
前記破断プレートには、前記通気通路の内径よりも大きく且つ前記移行面の外径よりも小さい直径を有する弓形凹みが形成されているバッテリー防爆装置。
【請求項２】
前記ベース部が前記シャフト部と一体的に形成された請求項１に記載のバッテリー防爆装置。
【請求項３】
前記シャフト部を取り囲む環状溝が、前記ベース部が前記シャフト部と接続される前記ベース部の表面に形成された請求項２に記載のバッテリー防爆装置。
【請求項４】
前記保護カバーが、
中心穴が形成されたシールプレートと、
前記中心穴を覆うネット部と、
前記凹状部に面する前記シールプレートの表面上に形成されるサスペンションクリップ部と、を備える請求項１に記載のバッテリー防爆装置。
【請求項５】
前記ベース部の側壁に、前記サスペンションクリップ部とバックル留めされる開口が形成された請求項４に記載のバッテリー防爆装置。
【請求項６】
前記破断プレートが、スチール、ニッケル、銅、アルミニウム材料またはステンレス鋼から形成された請求項１に記載のバッテリー防爆装置。
【請求項７】
前記弓形凹みが、台形、逆三角形、長方形、弓形または円形の断面を有する請求項１に記載のバッテリー防爆装置。
【請求項８】
前記破断プレートが、電子ビーム溶接またはレーザ溶接によって前記装着面に溶接された請求項１に記載のバッテリー防爆装置。
【請求項９】
下側シェルと、
前記下側シェル内に収容される少なくとも１つのバッテリーモジュールと、
シールのために前記下側シェルと結合される上側シェルと、を備え、
少なくとも前記上側シェルに、請求項１から８のいずれか一項に記載のバッテリー防爆装置が接続されている取り付け穴が形成されたバッテリーパック。
【請求項１０】
前記シャフト部が前記取り付け穴と螺合接続される請求項９に記載のバッテリーパック。
【請求項１１】
前記シャフト部が前記取り付け穴を貫通し、前記シャフト部が嵌め合いナットにより前記上側シェルと締結される、請求項９に記載のバッテリーパック。
【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、２０１１年１０月２８日に中華人民共和国国家知識産権局（ＳＩＰＯ）に出願された中国特許出願第２０１１２０４１８８９６．７号の優先権および利益を主張し、前記出願の全体の内容は、参照することにより本願に組み入れられる。
【０００２】
本開示の実施形態は、一般に電力バッテリーの分野に関し、特に、バッテリー防爆装置および該装置を備えるバッテリーパックに関する。
【背景技術】
【０００３】
優れた比率性能および際立った安全性能は、車両搭載電力バッテリーにおいて考慮される因子である。従来、バッテリーパックは少なくとも１つの単一バッテリーから成る。したがって、１つ１つのバッテリーの安全性能が、バッテリーパックの安全性能を向上させるために考慮されるべきである。特殊な場合には、バッテリーパックの低い安全性能に起因して、１つ１つのバッテリーの安全性能が損なわれる。
【０００４】
バッテリー爆発防止は、極限状態でバッテリー安全性能を向上させるための主な使命である。一般には、バッテリーの爆発を防止するために防爆構造がバッテリーに固定されていてもよい。バッテリーパックは常に漏れ止め構造を伴って設計されるため、バッテリーパック内の１つの単一バッテリーが異常となって大量のガスを生成すると、他の単一バッテリーが置かれた環境も変化し、それにより他の単一バッテリーまたはバッテリーパックの通常の作用に影響が及ぶ場合がある。したがって、バッテリーの安全性を確保するためには、１つ１つのバッテリーの安全性能を向上させなければならないだけでなく、防爆装置がバッテリーパックに適用される場合もある。
【０００５】
しかしながら、電力バッテリーパックの大きな体積および不規則な形状に起因して、電力バッテリーパックに防爆バルブを取り付けることが難しい場合がある。
【０００６】
加えて、バッテリーの爆発を回避するために、Ｌ形状、十字形状または直線形状などの弓形の凹みがバッテリーシェルに刻設されてもよい。しかしながら、そのようにすると低い圧力下での動作が困難になる場合がある。また、防爆装置の作動圧力が広範囲で変動する場合があり、その排出面積が小さい場合があり、しかもガス放出が不均一となる場合があり、それによって電力バッテリーのための圧力解放要件を満たさない場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上に照らして、本開示は、当該技術分野における問題のうちの少なくとも１つを解決しようとしており、柔軟な代わりの取り付け位置を伴って圧力精度を向上し得るバッテリー防爆装置が提供される。
【０００８】
また、バッテリー防爆装置を備えるバッテリーパックが提供される必要もある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一実施形態によれば、バッテリー防爆装置が提供され得る。バッテリー防爆装置は、バルブ本体であって、凹状部が形成されるベース部と、ベース部と接続されるシャフト部とを含み、そのシャフト部の外周面にはネジ山が形成され、シャフト部には凹状部と連通される通気通路が形成されるバルブ本体と、通気通路をシールするために凹状部の内側に配置される破断プレートと、凹状部を覆うように構成される保護カバーとを備えてもよい。本開示の第１の広範な態様の実施形態によれば、電力バッテリーの防爆構造における装着部に柔軟性がなく精度が低い従来技術に存在する技術的課題を解決するバッテリー防爆装置が提供される。本開示は、高い精度と柔軟な装着部とを有するバッテリー防爆装置を提供する。
【００１０】
本開示の一実施形態によれば、バッテリーパックが提供され得る。バッテリーパックは、下側シェルと、下側シェルに収容される少なくとも１つのバッテリーモジュールと、シールのために下側シェルと結合される上側シェルとを備えてもよく、更に、上側シェルには、本開示のいずれか１つに係るバッテリー防爆装置が接続される取り付け穴が形成される。本開示のバッテリー防爆装置を用いると、バッテリーパックは、バッテリー爆発の防止において向上された性能を有することができ、また、その圧力精度を向上させることができる。また、バッテリー防爆装置は、バッテリーパックの組み付け／分解手順を簡略化できる条件が必要とし得るようなバッテリーパックのシェル上の別の場所に配置されてもよい。
【００１１】
本開示の実施形態の更なる態様および利点は、部分的に以下の説明において与えられ、部分的に以下の説明から明らかになり、あるいは本開示の実施形態の実施から分かる。
【００１２】
本開示の実施形態のこれらのおよび他の態様並びに利点は、添付図面に関連してなされる以下の説明から明らかとなり且つ更に容易に分かるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の一実施形態に係るバッテリー防爆装置の右下斜視図である。
【図２】本開示の一実施形態に係るバッテリー防爆装置におけるバルブ本体の右上斜視図である。
【図３】本開示の一実施形態に係るバッテリー防爆装置における保護カバーの概略斜視図である。
【図４】本開示の一実施形態に係るバッテリー防爆装置における破断プレートの概略図である。
【図５】本開示の一実施形態に係るバッテリー防爆装置の断面図である。
【図６】図５に示される部分Ａの拡大概略図である。
【図７】本開示の一実施形態に係るバッテリーパックの分解斜視図である。
【図８】本開示の一実施形態に係るバッテリー防爆装置の概略装着図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示の実施形態について詳しく言及する。添付図面を参照して本明細書で説明される実施形態は、本開示を全体的に理解するために使用される説明的な例示である。これらの実施形態は、本開示を限定するように解釈されるべきではない。同じあるいは類似の要素、および、同じあるいは類似の機能を有する要素は、説明の全体にわたって同様の参照符号により示される。
【００１５】
以下では、以下の図１〜８を参照して、本開示の実施形態に係るバッテリー防爆装置について詳しく説明する。
【００１６】
図１〜５に示されるように、バッテリー防爆装置１００は、バルブ本体１、破断プレート２および保護カバー３を備える。バルブ本体１は、凹状部１１１が形成されたベース部１１と、ベース部１１と接続されるシャフト部１２とを備える。図１に示されるように、シャフト部１２には、その外周面にネジ山が形成され、また、凹状部１１１と連通される通気通路１２１が形成される。１つの実施形態において、破断プレート２は、通気通路１２１をシールするために凹状部１１１の内側に配置され得る。また、保護カバー３は、凹状部１１１を覆うように構成される。１つの実施形態では、ベース部１１がシャフト部１２と一体的に形成され得る。
【００１７】
更に、例えば、バッテリーパックのシェルなどの嵌め合い面との防爆装置１００のシール特性を向上させるために、シールリング４が設けられてもよい。図１に示されるように、シャフト部１２を取り囲む環状溝４２が、ベース部１１がシャフト部１２と接続され得るベース部１１の表面１１６に形成されてもよい。シールリング４が環状溝４２内に取り付けられてもよい。シールリング４は、シャフト部１２の外径よりも大きく且つベース部１１がシャフト部１２と接続されるベース部１１の底面の直径よりも小さい直径を有してもよい。１つの実施形態において、シールリング４は、優れた弾性性能、耐火性および耐候性を持つ任意の既知のゴムから形成され得る。したがって、このバッテリー防爆装置が使用されると、水がバッテリーパック内に入り込むのをシールリング４が防止でき、それによりバッテリーの安全性が高められる。
【００１８】
１つの実施形態において、ベース部１１には、破断プレート２が配置され得る装着面１１２と、開口１１４が形成された側壁１１３とが形成され得る。１つの実施形態において、ベース部１１は、例えば射出成形により、シャフト部１２と一体的に形成され得る。したがって、装着面１１２と側壁１１３とが一体的に凹状部１１１を成してもよい。１つの実施形態では、破断プレート２を組み付けあるいは交換することが便利になるように、装着面１１５がリング面を成してもよい。
【００１９】
１つの実施形態において、通気通路１２１の周面は、凹状部１１１と連通されるように装着面１１５を貫通してもよい。１つの実施形態において、通気通路１２１の周面は、移行面１１７を介して装着面１１５と接続されてもよく、すなわち装着面１１５の内径が通気通路１２１の内径より大きくても構わない。
【００２０】
１つの実施形態において、破断プレート２は、例えば電子ビーム溶接やレーザ溶接などによって装着面１１５に溶接されてもよい。１つの実施形態では、破断プレート２がレーザ溶接によって装着部１１２に溶接されてもよい。装着面１１５が側壁１１３によって取り囲まれてもよい。
【００２１】
以下、保護カバー３について詳しく説明する。図３に示されるように、保護カバーは、中心穴３１１が形成されたシールプレート３１と、中心穴３１１を覆うネット部３２と、凹状部１１１に面するシールプレート３１の表面３１２上に形成されたサスペンションクリップ部３３とを備え得る。サスペンションクリップ部３３は、保護カバー３をベース部１１の側壁１１３と接続するために開口１１４にクリップ留めされ得る。１つの実施形態では、保護カバー３が射出成形によって一体的に形成されていても構わない。また、金属ネット部が中心穴３１２を覆うようにシールプレート３１に埋め込み成形され、それにより、ネット部３２が形成されてもよい。ネット部３２の面積サイズは、バッテリーパック２００の望ましい最大排出速度に適合される寸法を有し得る。保護カバープレート３上のクリップ部３３は、側壁１１３の開口１１４と協働して、保護カバー３とベース部１１とを互いに嵌め合わせてもよい。
【００２２】
以下、図４〜６を参照して、破断プレート２について詳しく説明する。１つの実施形態において、破断プレート２には、通気通路１２１の内径よりも大きく且つ装着面１１５の外径よりも小さい直径を有し得る弓形凹みなどの凹み２１が形成され得る。したがって、バッテリーがバッテリーパック２００内で爆発したときには、弓形凹みの強制的な開放によって内圧を急速に解放できる。弓形凹み２１の直径が通気通路１２１の内径よりも大きいため、爆発後に破断プレートがバッテリーパック２００内へ落ち込むことを防止できる。また、弓形凹み２１の直径が装着面１１５の外径よりも小さいため、破断プレート２の破裂圧力の範囲を確保できる。
【００２３】
１つの実施形態において、破断プレート２は、特別に形成された凹みを有する金属プレートから成るものでもよい。破断プレート２は、任意の既知の材料、例えば、スチール、ニッケル、銅、アルミニウム材料などから形成されてもよい。１つの実施形態において、破断プレート２は、ベース部１１と同じ材料、例えばステンレス鋼から形成されてもよい。
【００２４】
１つの実施形態では、破断プレート２上の凹み２１を、様々な形状に、例えば、円、四辺形、Ｕ形状、楕円、楕円弧などに形成することができる。１つの実施形態では、破断プレート２上の凹み２１が円弧形状を有し得る。破断プレート２上の凹み２１を任意の方向にわたって刻設することが可能であり、例えば弓形凹み２１を１つ以上の方向から刻設することができる。１つの実施形態では、凹み２１が一方向のみにわたって刻設されていてもよい。
【００２５】
１つの実施形態では、弓形凹み２１の断面を、様々な形状に、例えば、台形、逆三角形、長方形、弓形、または、円形に形成することができる。
【００２６】
凹状部１１１内に収容される破断プレート２は、破断プレート２の作用に適合され得る任意の形状に形成され得る。したがって、破断プレート２は凸状または凹状のいずれであってもよい。本開示の実施形態では、破断プレート２が平坦な形状を有しても構わない。
【００２７】
図７に示されるように、以下、本開示の実施形態に係るバッテリーパック２００について詳しく説明する。バッテリーパック２００は、下側シェル５１と、下側シェル５１に収容される少なくとも１つのバッテリーモジュール７と、シールのために下側シェル５１と結合される上側シェル５２とを備え得る。１つの実施形態において、少なくとも上側シェル５２には、前述したバッテリー防爆装置１００が接続され得る取り付け穴５２１が形成されてもよい。１つの実施形態では、バッテリーモジュール７が複数のバッテリー８を備え得る。また、環状溝４２と表面２０１との間に設けられるシールリング４によってバッテリーパック２００のシール性能が更に高められ得る。
【００２８】
組み付け中、上側シェル５２の厚さがバッテリー防爆装置１００の高さと比べて十分大きい場合には、バッテリー防爆装置６のシャフト部１２を上側シェル５２の取り付け穴５２１と螺合接続できるように取り付け穴５２１の内側にネジ山が形成されてもよい。
【００２９】
しかしながら、上側シェル５２の厚さがバッテリー防爆装置１００の高さと比べて比較的小さい場合には、嵌め合いナット９が付加的に設けられてもよく、それにより、シャフト部１２は、取り付け穴５２１を貫通して、嵌め合いナット９により上側シェル５２と締結され得る。図８に示されるように、１つの実施形態では、バッテリー防爆装置１００が嵌め合いナット９を介して下側シェル５１と接続されてもよい。
【００３０】
説明的な実施形態を図示して説明してきたが、当業者であれば分かるように、本開示を限定するように先の実施形態を解釈することはできず、また、本開示の思想、原理および範囲から逸脱することなく、これらの実施形態において変更、代替および改変を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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