(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部面（ｂｏｔｔｏｍ ｓｕｒｆａｃｅ）と上部面（ｔｏｐ ｓｕｒｆａｃｅ）とを含む電池モジュールであって、前記電池モジュールは、上部面から下部面まで電池モジュールを貫通する複数の流動チャンネル（ｆｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌ）をさらに含む電池モジュール、
前記電池モジュールを内部に維持するように構成されたベースアセンブリー（ｂａｓｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）であって、前記ベースアセンブリーは下部壁（ｂｏｔｔｏｍ ｗａｌｌ）と第１端部（ｅｎｄ）および第２端部とを含み、電池モジュールの下部面が第１端部から第２端部に延長される第１方向にベースアセンブリーの下部壁に対して鋭角（ａｃｕｔｅ ａｎｇｌｅ）をなすベースアセンブリー、
ベースアセンブリーに結合しているカバーアセンブリー（ｃｏｖｅｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ）であって、前記電池モジュールがカバーアセンブリーとベースアセンブリーとによって設定される内部空間内に位置できるようにベースアセンブリーに結合しており、前記カバーアセンブリーはベースアセンブリーの下部壁に実質的に平行に延長されている上部壁（ｔｏｐ ｗａｌｌ）を有し、電池モジュールの上部面は第１方向に対向する第２方向にカバーアセンブリーの上部壁に対して鋭角をなしており、第１流路（ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）は電池モジュールの上部面とカバーアセンブリーの上部壁との間に設定されており、第２流路が少なくとも部分的にベースアセンブリーの下部壁と電池モジュールの下部面との間に設定されているカバーアセンブリー、および
前記内部空間に位置しており第２流路と流動的に連通する電気ファンアセンブリー（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆａｎ ａｓｓｅｍｂｌｙ）であって、前記電気ファンアセンブリーはカバーアセンブリーの流入開口（ｉｎｌｅｔ ａｐｅｒｔｕｒｅ）、第１流路、電池モジュールの複数の流動チャンネル、および第２流路を通して空気を流動させて、カバーアセンブリーの流出開口（ｏｕｔｌｅｔ ａｐｅｒｔｕｒｅ）を通じて排出されるように構成されている電気ファンアセンブリー、
を含む電池パックであって、
前記電池パックは、第２流路の一部分が電子アセンブリー（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｓｓｅｍｂｌｙ）の下方に延長できるように、ベースアセンブリーの第２端部に近接したベースアセンブリーに位置している電子アセンブリーをさらに含み、
前記電池パックは、電池モジュールと電気ファンアセンブリーとの間のベースアセンブリーに位置する流動マニホールド（ｆｌｏｗ ｍａｎｉｆｏｌｄ）をさらに含んで第２流路の一部分が流動マニホールドの下方に延長され、前記流動マニホールドは流動マニホールド流入開口および流動マニホールド流出開口を有し、前記流動マニホールド流入開口は電池モジュールと流動的に連通し、前記流動マニホールド流出開口は電気ファンアセンブリーと流動的に連通することを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記複数の流動チャンネルでそれぞれの流動チャンネルを通じて流動する空気量は実質的に互いに同一であ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】
前記電気ファンアセンブリーが電池モジュールと電子アセンブリーとの間に位置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４】
前記電子アセンブリーは、電子アセンブリーハウジングと電子アセンブリーハウジングから外部に延長されている複数の冷却フィンとを含み、第２流路を通して流動する空気が電子アセンブリーを冷却するために複数の冷却フィンから熱エネルギーを吸収するように、複数の冷却フィンが第２流路と流動的に連通することを特徴とする、請求項３に記載の電池パック。
【請求項５】
前記電子アセンブリーハウジングは流入開口と流出開口とを有しており、前記電子アセンブリーハウジングの流入開口は電気ファンアセンブリーと流動的に連通し、複数の冷却フィンは電子アセンブリーハウジングの流入開口から流入した空気を電子アセンブリーハウジングの流出開口に向かうように誘導することを特徴とする、請求項４に記載の電池パック。
【請求項６】
前記カバーアセンブリーは、カバーアセンブリー流入開口とカバーアセンブリー流出開口とを有しており、前記カバーアセンブリー流入開口は第１流路と流動的に直接連通しており、前記カバーアセンブリー流出開口は電子アセンブリーハウジングの流出開口と流動的に直接連通していることを特徴とする、請求項５に記載の電池パック。
【請求項７】
前記電気ファンアセンブリーは、ファンハウジング（ｆａｎ ｈｏｕｓｉｎｇ）とファンハウジングに位置する第１電気ファンとを含み、前記ファンハウジングは、ファンハウジング流入開口とファンハウジング流出開口とを含むことを特徴とする、請求項４に記載の電池パック。
【請求項８】
前記電気ファンアセンブリーは、ファンハウジングに位置する第２電気ファンを含むことを特徴とする、請求項７に記載の電池パック。
【請求項９】
前記ファンハウジング流出開口は、電子アセンブリーの複数の冷却フィンと流動的に連通していることを特徴とする、請求項７に記載の電池パック。
【請求項１０】
前記ベースアセンブリーは、第１および第２上向傾斜上部壁（ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ ｕｐｗａｒｄｌｙ ｓｌａｎｔｅｄ ｔｏｐ ｗａｌｌｓ）、下部壁、および第１および第２内側壁（ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ ｉｎｎｅｒ ｓｉｄｅ ｗａｌｌｓ）を有するシート部材（ｓｈｅｅｔ ｍｅｍｂｅｒ）を含み、
前記第１および第２上向傾斜上部壁は互いに離隔して位置し第１方向に延長されており、
第１および第２上向傾斜上部壁は下部壁に対して鋭角にさらに延長されており、
前記下部壁は第１および第２上向傾斜上部壁との間に位置し第１方向に延長されており、
前記第１内側壁は下部壁と第１上向傾斜上部壁との間に連結されており、
前記第２内側壁は下部壁と第２上向傾斜上部壁との間に連結されており、
前記下部壁と第１および第２内側壁とは下部壁と第１および第２内側壁との間に第２流路の一部分を設定す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１１】
前記電池モジュールの下部面がベースアセンブリーの下部壁に対して鋭角をなすように第１および第２上向傾斜上部壁に位置し、電池モジュールの複数の流動チャンネルは第２流路と流動的に連通することを特徴とする、請求項１０に記載の電池パック。
【請求項１２】
前記ベースアセンブリーのシート部材は、実質的に第１方向に第１および第２上向傾斜上部壁からそれぞれ延長されている実質的に平らな第１および第２上部壁（ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｆｌａｔ ｔｏｐ ｗａｌｌｓ）をさらに含み、
実質的に平らな前記第１および第２上部壁は下部壁と実質的に平行であり、
前記第１内側壁は下部壁と実質的に平らな第１上部壁との間にさらに連結されており、
前記第２内側壁は下部壁と実質的に平らな第２上部壁との間にさらに連結されており、
前記電子アセンブリーはベースアセンブリーの実質的に平らな第１および第２上部壁に位置することを特徴とする、請求項１０に記載の電池パック。
【請求項１３】
前記電気ファンアセンブリーは、ベースアセンブリーの実質的に平らな第１および第２上部壁に位置することを特徴とする、請求項１２に記載の電池パック。
【請求項１４】
前記電子アセンブリーは、ベースアセンブリーの実質的に平らな第１および第２上部壁に位置することを特徴とする、請求項１３に記載の電池パック。
【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、２０１５年７月３０日付の米国特許出願第１４／８１３、２０３号に基づく優先権の利益を主張し、当該米国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、電池パックに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来の電池パックが多数の電池モジュールを含む場合、電池パックの縦方向の長さが伸びて、電池パックの作動時に電池モジュールが均一に冷却されないという問題点があった。
【０００４】
これに、本出願の発明者らは減少した縦方向の長さと電池パックそれぞれの電池モジュールで複数の流動チャンネルを通して実質的に同一の空気流動を有する電池パックの必要性を認識した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術の問題点と過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
【０００６】
本出願の発明者らは、鋭意研究と様々な実験を重ねた結果、電池モジュールがベースアセンブリーとカバーアセンブリーに対して鋭角に位置し、電池モジュールそれぞれに複数の流動チャンネルを通して実質的に同一の空気流動を有することによって、電池モジュールを均一に冷却することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの例示的な実施形態による電池パックを提供する。電池パックは、下部面（ｂｏｔｔｏｍ  ｓｕｒｆａｃｅ）と上部面（ｔｏｐ  ｓｕｒｆａｃｅ）とを含む電池モジュールを含む。前記電池モジュールは、上部面から下部面まで電池モジュールを貫通する複数の流動チャンネル（ｆｌｏｗ  ｃｈａｎｎｅｌ）をさらに含む。前記電池パックは、電池モジュールを内部に維持するように構成されたベースアセンブリー（ｂａｓｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）をさらに含む。前記ベースアセンブリーは、下部壁（ｂｏｔｔｏｍ  ｗａｌｌ）と第１端部（ｅｎｄ）および第２端部とを含む。前記電池モジュールの下部面は、第１端部から第２端部に延長される第１方向にベースアセンブリーの下部壁に対して鋭角（ａｃｕｔｅ  ａｎｇｌｅ）をなす。前記電池パックは、電池モジュールがカバーアセンブリー（ｃｏｖｅｒ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）とベースアセンブリー（ｂａｓｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）とによって設定される内部空間内に位置することができるようにベースアセンブリーに結合しているカバーアセンブリーをさらに含む。前記カバーアセンブリーは、ベースアセンブリーの下部壁に実質的に平行に延長されている上部壁（ｔｏｐ  ｗａｌｌ）を有し、電池モジュールの上部面は第１方向に対向する第２方向にカバーアセンブリーの上部壁に対して鋭角をなす。第１流路（ｆｌｏｗ  ｐａｔｈ）は、電池モジュールの上部面とカバーアセンブリーの上部壁との間に設定されている。第２流路は、少なくとも部分的にベースアセンブリーの下部壁と電池モジュールの下部面との間に設定されている。前記電池パックは内部空間に位置しており、第２流路と流動的に連通する電気ファンアセンブリー（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆａｎ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）をさらに含む。前記電気ファンアセンブリーは、カバーアセンブリーの流入開口（ｉｎｌｅｔ  ａｐｅｒｔｕｒｅ）、第１流路、電池モジュールの複数の流動チャンネル、および第２流路を通して空気を流動させて、カバーアセンブリーの流出開口（ｏｕｔｌｅｔ  ａｐｅｒｔｕｒｅ）を通じて排出されるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の１つの例示的な実施形態による電池パックの模式図である。
【図２】図１の電池パックの一部の模式図である。
【図３】図１の電池パックのまた他の一部の模式図である。
【図４】図１の電池パックの断面模式図である。
【図５】図４の電池パックの一部の拡大図である。
【図６】図１の電池パックで利用されるベースアセンブリーの模式図である。
【図７】図６のベースアセンブリーの側面図である。
【図８】図１の電池パックの一部の底面図である。
【図９】図１の電池パックのまた他の一部の模式図である。
【図１０】図１の電池パックのまた他の一部の模式図である。
【図１１】図１の電池パックの一部の底面図である。
【図１２】図１の電池パックで利用される流動マニホールドの模式図である。
【図１３】図１２の流動マニホールドのまた他の模式図である。
【図１４】図１の電池パックで利用される電気ファンアセンブリーの模式図である。
【図１５】図１４の電気ファンアセンブリーのまた他の模式図である。
【図１６】図１の電池パックで利用される電子アセンブリーの模式図である。
【図１７】図１６の電子アセンブリーの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１乃至４を参照すれば、本発明の１つの例示的な実施形態による電池パック１０を提供する。電池パック１０は、ベースアセンブリー２０、カバーアセンブリー２２、電池モジュール２６、２８、３０、流動マニホールド３６、電気ファンアセンブリー３８、および電子アセンブリー４０（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）を含む。電池パック１０の利点は電池パック１０が、電池パック１０の縦方向の長さを減少させることができるように、ベースアセンブリー２０に対して鋭角（ａｃｕｔｅ  ａｎｇｌｅ）をなす電池モジュール２６、２８、３０を利用するのである。電池パック１０のまた他の利点は電池パック１０が、電池モジュール２６、２８、３０を均一に冷却することができるように、それぞれの電池モジュール２６、２８、３０の複数の流動チャンネルでそれぞれの流動チャンネルを通じて流動する実質的に同一の空気量を有するのである。
【００１０】
図１、図２、および図４を参照すれば、電池パック１０は内部に流路４２と流路４４とを含む。空気は電池パック１０の流入開口１４２（図１）に流入して、流路４２に沿って、電池モジュール２６、２８、３０の流動チャンネルを通して流動し、流路４４を通過して、電池パック１０の流出開口１４４（図２）に排出する。作動時、電池パック１０を通じて流動する空気は電池モジュール２６、２８、３０と電子アセンブリー４０を冷却する。
【００１１】
図３、図４、および図６ないし図８を参照すれば、ベースアセンブリー２０はカバーアセンブリー２２、電池モジュール２６、２８、３０、流動マニホールド３６、電気ファンアセンブリー３８、および電子アセンブリー４０をベースアセンブリー２０上に維持するように提供される。ベースアセンブリー２０は、下部壁６０、第１および第２上向傾斜上部壁６２、６４（ｆｉｒｓｔ  ａｎｄ  ｓｅｃｏｎｄ  ｕｐｗａｒｄｌｙ  ｓｌａｎｔｅｄ  ｔｏｐ  ｗａｌｌｓ）、第１および第２内側壁６８、７０（ｆｉｒｓｔ  ａｎｄ  ｓｅｃｏｎｄ  ｉｎｎｅｒ  ｓｉｄｅ  ｗａｌｌｓ）、第１および第２内端部壁７２、７４（ｆｉｒｓｔ  ａｎｄ  ｓｅｃｏｎｄ  ｉｎｎｅｒ  ｅｎｄ  ｗａｌｌｓ）、第１および第２上端部壁７５、７６（ｆｉｒｓｔ  ａｎｄ  ｓｅｃｏｎｄ  ｔｏｐ  ｅｎｄ  ｗａｌｌｓ）、実質的に平らな第１および第２上部壁８０、８２（ｆｉｒｓｔ  ａｎｄ  ｓｅｃｏｎｄ  ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｆｌａｔ  ｔｏｐ  ｗａｌｌｓ）、外周側壁９０、９１、９２、９３（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  ｏｕｔｅｒ  ｓｉｄｅ  ｗａｌｌｓ）、および外周リップ９４、９５、９６、９７（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  ｌｉｐｓ）を有するシート部材５８（ｓｈｅｅｔ  ｍｅｍｂｅｒ）を含む。ベースアセンブリー２０は第１端部１００および第２端部１０２をさらに含む。１つの例示的な実施形態で、ベースアセンブリー２０は鋼鉄（ｓｔｅｅｌ）またはアルミニウムからなる。他の実施形態で、ベースアセンブリー２０はプラスチックからなる。
【００１２】
第１および第２上向傾斜上部壁６２、６４は互いに離隔して位置し第１方向に延長されている。前記第１方向は第１端部１００から第２端部１０２に延長されている。第１および第２上向傾斜上部壁６２、６４は下部壁６０に対して鋭角にさらに延長されている。
【００１３】
下部壁６０は第１および第２上向傾斜上部壁６２、６４の間に位置し第１方向に延長されている。
【００１４】
第１内側壁６８は下部壁６０と第１上向傾斜上部壁６２の間に連結されている。第１内側壁６８は下部壁６０と第１上向傾斜上部壁８０の間にさらに連結されている
【００１５】
第２内側壁７０は下部壁６０と第２上向傾斜上部壁６４の間に連結されている。第２内側壁７０は下部壁６０と第２上向傾斜上部壁８２の間にさらに連結されている
【００１６】
下部壁６０と第１および第２内側壁６８、７０が下部壁６０と第１内側壁６８および第２内側壁７０の間の流路４４（図４）の一部を設定する。
【００１７】
第１内端部壁７２は第１端部１００に近接した第１内側壁６８と第２内側壁７０の間に連結されて位置する。第２内端部壁７４は第２端部１０２に近接した第１内側壁６８と第２内側壁７０の間に連結されて位置する。
【００１８】
第１上端部壁７５は第１端部１００に近接した第１内端部壁７２と外周側壁９２の間に位置する。第２上端部壁７６は第２端部１０２に近接した第２内端部壁７４と外周側壁９３の間に位置する。
【００１９】
実質的に平らな第１および第２上部壁８０、８２は実質的に第１方向に第１および第２上向傾斜上部壁６２、６４からそれぞれ延長されている。実質的に平らな第１および第２上部壁８０、８２は下部壁６０と実質的に平行である。
【００２０】
外周側壁９０は第１上向傾斜上部壁６２と外周リップ９４の間に連結されて位置する。外周側壁９０は実質的に平らな第１上部壁８０と外周リップ９４の間にさらに連結されて位置する。
【００２１】
外周側壁９１は第２上向傾斜上部壁６４と外周リップ９５の間に連結されて位置する。外周側壁９１は実質的に平らな第２上部壁８２と外周リップ９５の間にさらに連結されて位置する。
【００２２】
外周側壁９２は第１上端部壁７５と外周リップ９６の間に連結されて位置する。外周側壁９３は第２上端部壁７６と外周リップ９７の間に連結されて位置する。
【００２３】
外周リップ９４は外周外壁９０に実質的に垂直に連結されて位置する。そして、外周リップ９５は外周側壁９１に実質的に垂直に連結されて位置する。また、外周リップ９６は外周側壁９２に実質的に垂直に連結されて位置する。最後に、外周リップ９７は外周側壁９３に実質的に垂直に連結されて位置する
【００２４】
図１、図２および図４を参照すれば、カバーアセンブリー２２は内部空間１２８がベースアセンブリー９２０とカバーアセンブリー２２の間に設定されるようにベースアセンブリー２０に分離可能に連結されている。１つの例示的な実施形態で、カバーアセンブリー２２は鋼鉄またはアルミニウムからなる。他の実施形態で、カバーアセンブリー２２はプラスチックからなる。カバーアセンブリー２２は側壁１３０、１３２、１３４、１３６と上部壁１４２とを含む。側壁１３０、１３２は互いに実質的に平行に位置し、上部壁１４２の第１および２端部からそれぞれ延長されている。側壁１３４、１３６は互いに実質的に平行に位置し、上部壁１４２の第１および２端部からそれぞれ延長されている。上部壁１４２は外部空気が電池パック１０の内部空間１２８に流入するように上部壁１４２を貫通する流入開口１４２を含む。また、側壁１３２は内部空間１２８内の空気が電池パック１０から流出するように流出開口１４４を含む。
【００２５】
図１、図２、図４ないし図６を参照すれば、電池モジュール２６は下部面２６０が第１方向にベースアセンブリー２０の下部壁６０に対して鋭角をなすように第１および第２上向傾斜上部壁６２、６４に位置する下部面２６０を含む。前記第１方向は第１端部１００から第２端部１０２に延長する。また、電池モジュール２０の複数の流動チャンネルは流路４２、４４と流動的に連通する。電池モジュール２６はフレーム部材１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８０、１８２、１８４、電池セル２１０、２１２、２１４、２１６、２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２およびエンドプレート２５０、２５２を含む。
【００２６】
図４および図５を参照すれば、フレーム部材１７０ないし１８４は、フレーム部材１７０ないし１８４の間に電池セル２１２ないし２４０を維持するために提供される。また、フレーム部材１７０とエンドプレート２５０はフレーム部材１７０とエンドプレート２５０の間に電池セル２１０を維持するために提供される。そして、フレーム部材１８４とエンドプレート２５２はフレーム部材１８４とエンドプレート２５２の間に電池セル２４２を維持するために提供される。フレーム部材１７０ないし１８４の構造は互いに同一である。
【００２７】
フレーム部材１７０は実質的に四角−環形状の外部プラスチックフレーム２８０と熱交換器２８２とを含む。熱交換器２８２は空気が流動チャンネルを通じて流路４２から流路４４に流動するように熱交換器２８２を貫通する流動チャンネルまたは流動開口を含む。熱交換器２８２の第１側部（ｆｉｒｓｔ  ｓｉｄｅ）は電池セル２１０と直接接触し、熱交換器２８２の第２側部は電池セル２１２と直接接触する。
【００２８】
フレーム部材１７２は実質的に四角−環形状の外部プラスチックフレーム２８４と熱交換器２８６とを含む。熱交換器２８６は空気が流動チャンネルを通じて流路４２から流路４４に流動するように熱交換器２８２を貫通する流動チャンネルまたは流動開口を含む。熱交換器２８６の第１側部は電池セル２１４と直接接触し、熱交換器２８２の第２側部は電池セル２１６と直接接触する。
【００２９】
フレーム部材１７４は実質的に四角−環形状の外部プラスチックフレーム２８８と熱交換器２９０とを含む。熱交換器２９０は空気が流動チャンネルを通じて流路４２から流路４４に流動するように熱交換器２９０を貫通する流動チャンネルまたは流動開口を含む。熱交換器２９０の第１側部は電池セル２２０と直接接触し、熱交換器２９０の第２側部は電池セル２２２と直接接触する。
【００３０】
フレーム部材１７６は実質的に四角−環形状の外部プラスチックフレーム２９２と熱交換器２９４とを含む。熱交換器２９４は空気が流動チャンネルを通じて流路４２から流路４４に流動するように熱交換器２９４を貫通する流動チャンネルまたは流動開口を含む。熱交換器２９４の第１側部は電池セル２２４と直接接触し、熱交換器２９４の第２側部は電池セル２２６と直接接触する。
【００３１】
フレーム部材１７８は実質的に四角−環形状の外部プラスチックフレーム２９６と熱交換器２９８とを含む。熱交換器２９８は空気が流動チャンネルを通じて流路４２から流路４４に流動するように熱交換器２９８を貫通する流動チャンネルまたは流動開口を含む。熱交換器２９８の第１側部は電池セル２２８と直接接触し、熱交換器２９８の第２側部は電池セル２３０と直接接触する。
【００３２】
フレーム部材１８０は実質的に四角−環形状の外部プラスチックフレーム３００と熱交換器３０２とを含む。熱交換器３０２は空気が流動チャンネルを通じて流路４２から流路４４に流動するように熱交換器３０２を貫通する流動チャンネルまたは流動開口を含む。熱交換器３０２の第１側部は電池セル２３２と直接接触し、熱交換器３０２の第２側部は電池セル２３４と直接接触する。
【００３３】
フレーム部材１８２は実質的に四角−環形状の外部プラスチックフレーム３０４と熱交換器３０６とを含む。熱交換器３０６は空気が流動チャンネルを通じて流路４２から流路４４に流動するように熱交換器３０６を貫通する流動チャンネルまたは流動開口を含む。熱交換器３０６の第１側部は電池セル２３６と直接接触し、熱交換器３０６の第２側部は電池セル２３８と直接接触する。
【００３４】
フレーム部材１８４は実質的に四角−環形状の外部プラスチックフレーム３０８と熱交換器３１０とを含む。熱交換器３１０は空気が流動チャンネルを通じて流路４２から流路４４に流動するように熱交換器３１０を貫通する流動チャンネルまたは流動開口を含む。熱交換器３１０の第１側部は電池セル２４０と直接接触し、熱交換器３１０の第２側部は電池セル２４２と直接接触する。
【００３５】
電池セル２１０ないし２４２はそれぞれ作動電圧（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｖｏｌｔａｇｅ）を生産するように構成されている。１つの例示的な実施形態で、電池セル２１０ないし２４２は実質的に四角形状の本体部（ｂｏｄｙ  ｐｏｒｔｉｏｎ）と一対の電極端子を含むパウチ形状のリチウム電池である。１つの例示的な実施形態で、電池セル２１０ないし２４２は電気的に互いに直列に連結されている。１つの例示的な実施形態で、電池セル２１０ないし２４２の構造は互いに同一である。
【００３６】
図４および図６を参照すれば、電池モジュール２８、３０の構造は電池モジュール２６の構造と同一である。電池モジュール２８は下部面３１２が第１方向にベースアセンブリー２０の下部壁６０に対して鋭角をなすように第１および第２上向傾斜上部壁６２、６４に位置する下部面３１２を含む。前記第１方向は第１端部１００から第２端部１０２に延長される。また、電池モジュール２８の複数の流動チャンネルは流路４２、４４と流動的に連通する。
【００３７】
電池モジュール３０は下部面３１４が第１方向にベースアセンブリー２０の下部壁６０に対して鋭角をなすように第１および第２上向傾斜上部壁６２、６４に位置する下部面３１４を含む。前記第１方向は第１端部１００から第２端部１０２に延長される。また、電池モジュール３０の複数の流動チャンネルは流路４２、４４と流動的に連通する。
【００３８】
図３、図４、図６、図９、図１０、図１２、および図１３を参照すれば、流動マニホールド３６は電池モジュール２６、２８、３０から電気ファンアセンブリー３８に空気を流動させるために提供される。流動マニホールド３６は流路４４の一部分が流動マニホールド３６の下方に延長されるように電池モジュール３０と電気ファンアセンブリー３８との間にベースアセンブリー２０の実質的に平らな第１および第２上部壁８０、８２（図６）に位置する。流動マニホールド３６は流動マニホールド流入開口３９０（図４および図１３）と流動マニホールド流出開口３９２（図１２）を含む。流動マニホールド流入開口３９０は電池モジュール３０と流動的に連通する。流動マニホールド流出開口３９２は電気ファンアセンブリー３８と流動的に連通する。
【００３９】
図４、図１２、および図１３を参照すれば、流動マニホールド３６はベース壁（ｂａｓｅ  ｗａｌｌ）３４０、上部壁３５０、３５２、３５４、３５６、側壁３６０、３６２、およびブラケット部３６４を含む。ベース壁３４０は流動マニホールド３６をベースアセンブリー２０に連結するためにそれぞれのボルトを収納するようにベース壁３４０を貫通する開口３７０、３７２、３７４、３７６を含む。上部壁３５０、３５２、３５４、３５６は第１方向にベース壁３４０から上向に延長されている。上部壁３５２は上部壁３５０、３５４の間に連結されており、ベースアセンブリー２０の下部壁６０に対して鋭角に延長されている。上部壁３５４は上部壁３５２、３５６の間に連結されており、ベースアセンブリー２０の下部壁６０に対して鋭角に延長されている。側壁３６０はベース壁３４０と上部壁３５０、３５２、３５４、３５６の第１側部の間に位置して連結されている。また、側壁３６２はベース壁３４０と上部壁３５０、３５２、３５４、３５６の第２側部の間に位置して連結されている。側壁３６０、３６２と上部壁３５６は流動マニホールド流出開口３９２を設定する。１つの例示的な実施形態で、流動マニホールド３６はプラスチックからなる。他の実施形態で、流動マニホールド３６は、例えば、アルミニウム、鋼鉄またはステンレス（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）からなることはもちろんである。
【００４０】
図９、図１４、および図１５を参照すれば、電気ファンアセンブリー３８はベースアセンブリー２０の実質的に平らな第１および第２上部壁８０、８２の内部空間１２８（図４）に位置する。電気ファンアセンブリー３８は流動マニホールド３６と電子アセンブリー４０の間にさらに位置し流路４４（図４）と流動的に連通する。電気ファンアセンブリー３８はカバーアセンブリー２２の流入開口１４２（図１）、電池モジュール２６、２８、３０の複数の流動チャンネル、および第２流路を通して空気を流動させて、カバーアセンブリー２２の流出開口１４４（図２）を通じて排出されるように提供されている。電気ファンアセンブリー３８はファンハウジング４３０と、ファンハウジング４３０に位置する電気ファン４３２、４３４とを含む。ファンハウジング４３０は、ファンハウジング流入開口４４０とファンハウジング流出開口４４２を含む。ファンハウジング４３０は、ファンハウジング４３０をベースアセンブリー２０に連結するためにそれぞれのボルトを収納するように構成されたファンハウジング４３０を貫通する開口４５０、４５２、４５４、４５６を含む。
【００４１】
図１６および図１７を参照すれば、電子アセンブリー４０は、電子アセンブリーハウジング４８０、電池モジュール２６、２８、３０の電池セルに電気的に連結されており、ハウジング４８０に位置するＤＣ−ＤＣ電圧変換器（図示せず）、および冷却フィン４８２、４８４、４８６、４８８、４９０、４９２を含む。電子アセンブリー４０は、流路４４の一部分が電子アセンブリー４０の下方に延長されるようにベースアセンブリー２０の第２端部１０２に近接したベースアセンブリー２０の実質的に平らな第１および第２上部壁８０、８２（図６）に位置する。冷却フィン４８２、４８４、４８６、４８８、４９０、４９２は電子アセンブリーハウジング４８０から外部に延長されている。冷却フィン４８２、４８４、４８６、４８８、４９０、４９２は電子アセンブリー４０を冷却するために流路４４を通じて流動する空気が冷却フィン４８２ないし４９２から熱エネルギーを吸収するように流路４４と流動的に連通する。電子アセンブリーハウジング４８０は流入開口５２０と流出開口５２２とを含む。流入開口５２０は、電気ファンアセンブリー３８と流動的に連通する。冷却フィン４８２ないし４９２は、空気を流入開口５２０から流出開口５２２に流動するようにしてカバーアセンブリー２２の流出開口１４４（図２）に流出するようにする。１つの例示的な実施形態で、電子アセンブリーハウジング４８０はアルミニウムからなる。他の実施形態で、電子アセンブリーハウジング４８０は、例えば、鋼鉄または他の金属合金のような物質からなることはもちろんである。
【００４２】
前述した電池パックは、他の電池パックに比べて実質的な利点を提供する。具体的に、前記電池パックの利点は、電池パックの縦方向の長さを減少させることができるようにベースアセンブリーに対して鋭角をなす電池モジュールを利用するのである。前記電池パックのまた他の利点は、電池パックが電池モジュールを均一に冷却するために電池モジュールそれぞれの複数の流動チャンネルを通して実質的に同一の空気流動を有するのである。
【００４３】
本発明が制限された数の実施形態のみに限定して詳しく説明しても、本発明はこれら実施形態に限定されないことは自明である。また、本発明はここで説明されない変形、改造、置換または同等な配列を合体して改良可能であり、それらは本発明の思想および範囲内である。また、本発明の多様な実施形態が説明される場合、本発明はこのような実施形態を包含できることは自明である。したがって、本発明は、上述した説明によって限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上、説明した通り、本発明による電池パックは、電池モジュールをベースアセンブリーに対して鋭角をなすことによって、電池パックの縦方向の長さを減少させることができ、電池モジュールそれぞれに複数の流動チャンネルを通して実質的に同一の空気流動するようにすることによって、電池パックの電池モジュールを均一に冷却できる効果がある。
【符号の説明】
【００４５】
１０  電池パック
２０  電池モジュール
２０  ベースアセンブリー
２２  カバーアセンブリー
２６、２８、３０  電池モジュール
３６  流動マニホールド
３８  電気ファンアセンブリー
４０  電子アセンブリー
４２、４４  流路
５８  シート部材
６０  下部壁
６２  第１上向傾斜上部壁
６４  第２上向傾斜上部壁
６８  第１内側壁
７０  第２内側壁
７２  第１内端部壁
７４  第２内端部壁
７５  第１上端部壁
７６  第２上端部壁
８０  第１上部壁、第１上向傾斜上部壁
８２  第２上部壁、第２上向傾斜上部壁
９０、９１、９２、９３  外周外壁
９４、９５、９６、９７  外周リップ
１００  第１端部
１０２  第２端部
１２８  内部空間
１３０、１３２、１３４、１３６  側壁
１４２  流入開口
１４２  上部壁、流出開口
１７０〜１８４  フレーム部材
２１０、２１２、２１４、２１６、２２０、２２２、２２４、２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２  電池セル
２５０、２５２  エンドプレート
２６０  下部面
２８０、２８４、２８８、２９２、２９６、３００、３０４、３０８  外部プラスチックフレーム
２８２、２８６、２９０、２９４、２９８、３０２、３０６、３１０  熱交換器
３１２  下部面
３１４  下部面
３４０  ベース壁（ｂａｓｅ  ｗａｌｌ）
３５０、３５２、３５４、３５６  上部壁
３６０、３６２  側壁
３６４  ブラケット部
３７０、３７２、３７４、３７６  開口
３９０  流動マニホールド流入開口
３９２  流動マニホールド流出開口
４３０  ファンハウジング
４３２、４３４  電気ファン
４４０  ファンハウジング流入開口
４４２  ファンハウジング流出開口
４５０、４５２、４５４、４５６  開口
４８０  電子アセンブリーハウジング
４８２、４８４、４８６、４８８、４９０、４９２  冷却フィン
５２０  流入開口
５２２  流出開口
９２０  ベースアセンブリー
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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