(57)【要約】  再充電可能な畜電池は、下側固定板を含む筐体、及び下側固定板上の複数の電池を備える。下側固定板は、電池から凝縮液を収集し、かつ電池から離れるように収集された凝縮液を移動するために位置決めされた少なくとも１つの流路を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再充電可能な蓄電池であって、
下側固定板を含む筐体、及び
前記下側固定板上の複数の電池を備え、
前記下側固定板は、前記電池から凝縮液を収集し、かつ前記電池から離れるように前記収集された凝縮液を移動するために位置決めされた少なくとも１つの流路を含む、蓄電池。
【請求項２】
前記少なくとも１つの流路は、前記収集された凝縮液を前記筐体から排出するように配置される、請求項１に記載の蓄電池。
【請求項３】
前記下側固定板は基板を更に含み、前記少なくとも１つの流路は前記基板内の排水孔を含み、各々の排水孔は少なくとも２つの電池の部分の下に配置される、請求項１に記載の蓄電池。
【請求項４】
前記下側固定板は、前記基板の周縁部において付加的な排水孔を含む、請求項３に記載の蓄電池。
【請求項５】
前記少なくとも１つの流路は前記基板内の溝を更に含み、前記溝は前記排水孔間で延伸する、請求項３に記載の蓄電池。
【請求項６】
前記溝は、前記収集された凝縮液が前記排水孔へ流れるように傾斜している、請求項５に記載の蓄電池。
【請求項７】
前記電池は、角柱状であり、かつグリッド状に配置され、各々の排水孔は、４つの隣接する電池の角部の下に配置される、請求項３に記載の蓄電池。
【請求項８】
前記下側固定板は、前記基板上の電池の仕切板の格子を更に含み、前記電池は前記電池の仕切板の間に配置され、前記少なくとも１つの流路は前記基板内の溝を更に含み、前記溝は前記電池の仕切板に沿って前記排水孔間で延伸する、請求項７に記載の蓄電池。
【請求項９】
各々の電池はポリイミドの薄膜で包まれる、請求項１に記載の蓄電池。
【請求項１０】
各々の電池の側部は破裂板を含み、前記筐体は切欠きを有する枠を更に含み、前記電池は前記破裂板が前記枠の切欠きと合致するように向きを合わせられる、請求項１に記載の蓄電池。
【請求項１１】
前記電池の対向する面の間の絶縁性の隔離板を更に備え、前記絶縁性の隔離板は繊維複合体から作られる、請求項１に記載の蓄電池。
【請求項１２】
前記電池はリチウムイオン電池であり、前記蓄電池は乗用輸送体のために構成される、請求項１に記載の蓄電池。
【請求項１３】
空洞を画定する壁を有する金属製の蓄電池梱包体と、前記筐体から排出された凝縮液が前記蓄電池の下の前記空洞の一部分に蓄積されるように前記空洞内に設置され、かつ前記壁から間隔を空けられた請求項１の蓄電池とを備える、蓄電池システム。
【請求項１４】
前記梱包体は、非導電性材料から作られた、前記蓄電池を対向する前記空洞の壁に設置するためのスライドレールを含む、請求項１３に記載の蓄電池システム。
【請求項１５】
破裂板を有する角柱状の再充電可能な電池の配列と、
通気孔を有する枠、及び前記枠上の下側固定板を含む筐体とを備える蓄電池であって、前記電池は、前記下側固定板上に配置され、かつ前記破裂板が前記通気孔と合致するように向きを合わせられ、前記下側固定板は複数の排水孔を有し、各々の排水孔は前記電池の少なくとも２つの角部の下に配置される、蓄電池。
【請求項１６】
前記下側固定板は、基板上の電池の仕切板の格子を更に含み、前記電池は前記電池の仕切板の間に配置され、前記下側固定板は、前記電池の仕切板に沿って、排水孔間で延伸する溝を更に含む、請求項１５に記載の蓄電池。
【請求項１７】
各々の電池はポリイミドの薄膜で包まれる、請求項１５に記載の蓄電池。
【請求項１８】
空洞を画定する壁を有する蓄電池梱包体と、
前記空洞内に設置され、かつ前記壁から間隔を空けられた蓄電池であって、複数の再充電可能な電池、及び前記電池のための筐体を含む、蓄電池とを備える蓄電池システムであって、前記筐体は、前記電池を支持するための下側固定板であって、凝縮液を前記蓄電池の下の前記空洞の一部分の中へ排出するための排水孔を有する、下側固定板を含む、蓄電池システム。
【請求項１９】
前記下側固定板は、基板、及び前記基板上の電池の仕切板の格子を含み、前記電池は前記電池の仕切板の間に配置され、前記下側固定板は、前記仕切板に沿って、排水孔間で延伸する溝を更に含む、請求項１８に記載の蓄電池システム。
【請求項２０】
各々の蓄電池の側部は破裂板を含み、前記筐体は切欠きを有する枠を更に含み、前記電池は、任意の電池から排出された材料が前記蓄電池と前記壁との間の空間に入るように、前記破裂板が前記枠の切欠きと合致するように向きを合わせられる、請求項１８に記載の蓄電池システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
リチウムイオン（Ｌｉ‐イオン）電池（ＬＩＢｓ）は、携帯型計算装置、ある種の自動車、及びある種の航空機にとって望ましい。リチウムイオン電池は、ニッケル水素電池及びニッケルカドミウム電池などの再充電可能な畜電池よりも少ない重量及び高いエネルギー密度を有する。リチウムイオン電池は、メモリ劣化がない。
【０００２】
しかしながら、ある種のリチウムイオン電池は、熱暴走を伴う長年の問題を有する。本明細書において使用されるように、熱暴走は、温度の上昇が更なる温度の上昇を引き起こし、効率の低減をもたらし得る状況を意味する。例えば、発熱化学反応から生成される熱は、化学反応の速度を増加し得る。複雑なシステムの設計者は、様々なやり方で、そのような非効率に対処することができる。
【発明の概要】
【０００３】
本明細書の実施態様によると、再充電可能な畜電池は、下側固定板、及び下側固定板上の複数の電池を含む筐体を備える。下側固定板は、電池から凝縮液を収集し、かつ電池から離れるように、収集された凝縮液を移動するために位置決めされた少なくとも１つの流路を含む。
【０００４】
本明細書の別の実施態様によると、蓄電池は、破裂板を有する角柱状の再充電可能な電池の配列、並びに通気孔を有する枠、及び枠上の下側固定板を含む筐体備える。電池は、下側固定板上に配置され、かつ破裂板が通気孔と合致するように向きを合わせられる。下側固定板は、複数の排水孔を有する。各々の排水孔は、電池の少なくとも２つの電池の角部の下に配置されている。
【０００５】
本明細書の別の実施態様によると、蓄電池システムは、空洞を画定する壁を有する蓄電池梱包体、及び空洞内に設置され、かつ壁から間隔を空けられた蓄電池を備える。蓄電池は、複数の再充電可能な電池、及び電池のための筐体を含む。筐体は、電池を支持するための下側固定板を含む。下側固定板は、凝縮液を蓄電池の下の空洞の一部分の中へ排出するための排水孔を有する。
【０００６】
本開示の一態様によると、以下のものを備える再充電可能な蓄電池が提供される。すなわち、下側固定板を含む筐体、及び下側固定板上の複数の電池である。ここで、下側固定板は、電池から凝縮液を収集し、かつ電池から離れるように、収集された凝縮液を移動するために位置決めされた少なくとも１つの流路を含む。
【０００７】
有利なことには、少なくとも１つの流路は、収集された凝縮液を筐体から排出するように配置される。
【０００８】
有利なことには、下側固定板は基板を更に含み、かつここで、少なくとも１つの流路は基板内の排水孔を含み、各々の排水孔は少なくとも２つの電池の部分の下に配置される。
【０００９】
好ましくは、下側固定板は、基板の周縁部において付加的な排水孔を含む。
【００１０】
好ましくは、少なくとも１つの流路は基板内の溝を更に含み、溝は排水孔間で延伸する。
【００１１】
好ましくは、溝は、収集された凝縮液が排水孔へ流れるように傾斜している。
【００１２】
好ましくは、電池は、角柱状であり、かつグリッド状に配置される。ここで、各々の排水孔は、４つの隣接する電池の角部の下に配置される。
【００１３】
好ましくは、下側固定板は、基板上に電池の仕切板の格子を更に含み、電池は電池の仕切板の間に配置される。ここで、少なくとも１つの流路は基板内の溝を更に含み、溝は電池の仕切板に沿って排水孔間で延伸する。
【００１４】
有利なことには、各々の電池はポリイミドの薄膜で包まれる。
【００１５】
有利なことには、各々の電池の側部は破裂板を含む。ここで、筐体は切欠きを有する枠を更に含み、かつ電池はそれらの破裂板が枠の切欠きと合致するように向きを合わせられる。
【００１６】
有利なことには、蓄電池は、電池の対向する面の間に絶縁性の隔離版を更に備え、該絶縁性の隔離板は繊維複合体から作られる。
【００１７】
有利なことには、電池はリチウムイオン電池であり、かつ蓄電池は乗用輸送体のために構成されている。
【００１８】
本開示の一態様によると、空洞を画定する壁を有する金属の蓄電池梱包体を備える蓄電池システムが提供され、かつ請求項１の蓄電池は、筐体から排出された凝縮液が蓄電池の下の空洞の一部分に蓄積されるように空洞内に設置され、かつ壁から間隔を空けられる。
【００１９】
好ましくは、梱包体は、非導電性材料から作られた蓄電池を対向する空洞の壁に設置するためのスライドレールを含む。
【００２０】
本開示の一態様によると、以下のものを備える蓄電池が提供される。すなわち、破裂板を有する角柱状の再充電可能な電池の配列、並びに通気孔を有する枠、及び枠上の下側固定板を含む筐体を備え、電池は、下側固定板上に配置され、かつ破裂板が通気孔と合致するように向きを合わせられ、下側固定板は複数の排水孔を有し、各々の排水孔は電池の少なくとも２つの角部の下に配置される。
【００２１】
好ましくは、下側固定板は、基板上に電池の仕切板の格子を更に含み、電池は電池の仕切板の間に配置される。ここで、下側固定板は、電池の仕切板に沿って、排水孔間で延伸する溝を更に含む。
【００２２】
好ましくは、各々の電池はポリイミドの薄膜で包まれる。
【００２３】
本開示の一態様によると、以下のものを備える蓄電池システムが提供される。すなわち、空洞を画定する壁を有する蓄電池梱包体、並びに空洞内に設置され、かつ複数の再充電可能な電池、及び電池のための筐体を含む壁から間隔を空けられた蓄電池を備え、該筐体は、凝縮液を蓄電池の下の空洞の一部分の中へ排出するための排水孔を有する電池を支持するための下側固定板を含む。
【００２４】
有利なことには、下側固定板は、基板及び基板上に電池の仕切板の格子を含み、電池は電池の仕切板の間に配置される。ここで、下側固定板は、仕切板に沿って、排水孔間で延伸する溝を更に含む。
【００２５】
有利なことには、各々の電池の側部は破裂板を含む。ここで、筐体は切欠きを有する枠を更に含み、かつ電池は、任意の電池から排出された材料が蓄電池と壁との間の空間に入るように、それらの破裂板が枠の切欠きと合致するように向きを合わせられる。
【００２６】
これらの特徴、及び機能は、種々の実施態様において単独で達成することができるか、または他の実施態様において組み合わせることができる。実施態様のさらなる詳細は、下記の説明及び図面を参照することによって理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】再充電可能な電池の図である。
【図２】再充電可能な蓄電池の図である。
【図３】再充電可能な蓄電池のための筐体の図である。
【図４Ａ】筐体の下側固定板の図である。
【図４Ｂ】筐体の下側固定板の図である。
【図５】ポリイミドの薄膜内に包まれた電池の図である。
【図６】絶縁性の隔離板によって分離された隣接する電池の図である。
【図７】蓄電池梱包体、及び梱包体の内側の再充電可能な蓄電池の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１を参照すると、再充電可能な電池１１０が示される。電池１１０は、正及び負の電極１２０及び１３０、電極１２０及び１３０のためのケース１４０、及びケース１４０内で密封された（図示せぬ）電解液を含む。
【００２９】
電池１１０は、任意の具体的な化学的性質に限定されない。実施例は、リチウムイオン電池、金属カドミウム電池、及びニッケル水素電池を含むが、それらに限定されるものではない。蓄電池の化学的性質に応じて、蓄電池１１０は熱暴走に敏感であり得る。
【００３０】
電池１１０は、そのケース１４０の側部において（図示せぬ）通気孔を有し、かつ通気孔を覆う破裂板１５０を有する。破裂板１５０は、ケース１４０に溶接され抵抗性のあるステンレス鋼の膜であり得る。破裂板１５０は、（熱暴走によって引き起こされ得る）所定の内部電池圧力で開き、かつ通気孔を開放する。一旦、通気孔が開放されると、ケース１４０の内側から材料が通気孔を通して排出され得る。
【００３１】
電池１１０は、任意の具体的な幾何学的形状に限定されない。例えば、電池１１０は、角柱状又は円筒状の形状を有し得る（図１は、角柱状の電池１１０を示す）。
【００３２】
図２を参照すると、筐体２２０及び複数の電池１１０を含む再充電可能な蓄電池２１０が示される。本明細書の目的において、筐体２２０は、金属枠２３０、下側固定板２４０、及び上側固定板２５０を含む。下側固定板２４０は、枠２３０の底部に配置され、電池１１０は下側固定板２４０上に配置され、かつ上側固定板２５０は、電池１１０が枠２３０内で移動しないように電池１１０上に配置される。下側及び上側固定板２４０及び２５０は、ケース１４０とケース１４０とがショートすることを避けるために、非導電性材料から構成され得る。
【００３３】
蓄電池２１０は、慢性的な湿気の侵入に晒され得る。例えば、蓄電池２１０は、民間航空機内で使用され得、高い湿度の環境に晒される。凝縮液が、電池１１０のケース１４０上で生成し得る。
【００３４】
下側固定板２４０は、電池１１０からの凝縮液を収集し、かつ電池及び筐体２２０から離れるように収集された凝縮液を移動するために位置決めされた少なくとも１つの流路を含む。各々の流路は、凝縮液が下側固定板２４０上にたまることを妨げる。このことが、同様に、電池１１０のケース１４０間で短絡経路が形成することを妨げる。
【００３５】
各々の電池１１０は、その破裂板１５０が枠２３０に面するように向きを合わせられる。枠２３０は、各々の電池１１０に対して通気の切欠きを有する。通気の切欠きは、その対応する電池１１０の破裂板１５０と合致する。破裂板１５０が開かれた場合に、開放された通気孔を通って排出される材料は、通気の切欠きを通して流れ、かつ筐体２２０から離れる。
【００３６】
蓄電池２１０の容量及び電力は、蓄電池２１０が企図されているプラットフォームのタイプによって決定される。幾つかの実施態様において、蓄電池２１０はリチウムイオン電池１１０を含み得、かつ蓄電池２１０は乗用輸送体（例えば、航空機、自動車、トラック、バス、列車、又はボート）のために配置され得る。
【００３７】
今度は図３を参照すると、再充電可能な蓄電池２１０のための筐体２２０の実施例が示される。この実施例において、筐体２２０は、２つの列に配置された８つの電池を収容することができる。通気の切欠き３１０は、金属枠２３０の対向する壁３２０及び３３０上に提供される。取り付けフランジ３４０は、対向する壁３２０及び３３０の外側表面に取り付けられ得る。
【００３８】
下側固定板２４０が、枠３２０の底部に示されている。下側固定板２４０は、並んで配置された複数のセグメント３５０を含む。上側固定板２５０は、対応するセグメント３６０を含む。
【００３９】
８つの電池１１０は、破裂板１５０が通気のための切欠き３１０と合致するように、下側固定板２４０のセグメント３５０上に配置される。その後、上側固定板２５０のセグメント３６０は、電池１１０上に配置され、かつ壁３２０及び３３０に固定される。電池１１０の上端から垂直に延伸する陽極及び陰極スタッドは、一連の接続を形成するために銅の母線に接続される（ｎ番目の陽極は、ｎ＋１番目の陰極に接続される）。
【００４０】
図４Ａ及び図４Ｂは、下側固定板２４０内の流路の実施例を示す。図４Ａを参照すると、下側固定板２４０は、基板４１０、及び基板４１０上の電池の仕切板４２０の格子を含む。基板４１０、及び電池の仕切板４２０は、非導電性材料から作られ得る。電池の仕切板４２０は、基板４１０の上方に約０．５インチ上がり得る。電池は、電池の仕切板４２０の間に配置される。
【００４１】
流路は、基板４１０を通って延伸する排水孔４３０、４４０、及び４５０を含む。排水孔４３０及び４４０の幾つかは、少なくとも２つの電池の部分の下に配置され得る。図４Ａにおいて、各々の排水孔４３０は、２つの電池の仕切板４２０の交差部分に配置されている。このことは、各々の排水孔４３０が４つの隣接する電池の角部の下にあることを保証する。
【００４２】
他の排水孔４４０及び４５０は、基板４１０の周縁部にある。それらの排水孔４４０の幾つかは、電池の仕切板４２０の下に配置され、ここで、それらは２つの隣接する電池の角部の下にある。周縁部にある残りの排水孔４５０は、基板４１０の角部に配置され得る。
【００４３】
加えて図４Ｂが参照される。流路は、基板４１０内の溝４６０を更に含む。溝４６０は、排水孔４３０‐４５０の間で延伸する。溝４６０は、収集された凝縮液が排水孔４３０‐４５０へ流れるように傾斜してもよい。溝４６０は、電池の仕切板４２０に沿って延伸し得る。
【００４４】
電池からの凝縮液は、基板４１０上に落ち、かつ溝４６０内に収集される。重力によって収集された凝縮液は排水孔４３０‐４５０に向かって流れ、かつ排水孔を通って流れて、下側固定板２４０から離れる。枠２３０の底部の（図示せぬ）開口部は、凝縮液が筐体２２０から流れ出ることを可能にする。それ故、流路４３０‐４６０は、凝縮液が基板４１０上にたまることを妨げる。
【００４５】
今度は図５を参照する。蓄電池２１０は、短絡経路が電池１１０間で形成することを妨げる他の特徴を含み得る。例えば、各々の電池１１０のケース１４０は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）ｔａｐｅなどのポリイミドの薄膜５１０で包まれてもよい。ポリイミドの薄膜５１０の目的は、湿気が隣接する電池１１０の表面の間で電流を流すことを妨げることである。
【００４６】
今度は図６を参照する。蓄電池２１０は、また、電池１１０の対向する面の間に絶縁性の隔離板６１０を含み得る。絶縁性の隔離板６１０は、電池の仕切板の上に配置され得る。絶縁性の隔離板６１０は、電池１１０の対向する表面の間の熱障壁を生成する厚さ及び組成を有する。絶縁性の隔離板６１０は、電池１１０の１つから近接する電池１１０へ熱暴走が伝播することを妨げる。絶縁性の隔離板６１０の組成は、ガラス繊維フェノール（樹脂内で繊維を強化した繊維ガラスの積み重ね）などの繊維複合体であり得る。
【００４７】
今度は図７を参照すると、蓄電池２１０のためのスチール梱包体７１０が示されている。梱包体７１０は、空洞７３０を画定する壁７２０を有する。蓄電池２１０は、空洞７３０内に設置され、かつ壁７２０から間隔を空けられる。例えば、バッテリ２１０は、スライダーレール７４０によって対向する壁７２０に設置され得る。スライダーレール７４０は、蓄電池２１０を壁７２０から電気的に孤立させるために、非導電性材料から作られ得る。スライダーレール７４０は、蓄電池が空洞７３０にスライドして入れられること、及び空洞７３０からスライドして出されることを可能にする。
【００４８】
空洞７３０の容積は、蓄電池２１０の容積よりも大きい。壁７２０から蓄電池２１０への間隔は、筐体から排出された凝縮液が、蓄電池２１０の下の空洞７３０の一部分において蓄積されることを可能にする。筐体２２０内の通気孔を通って排出された材料は、蓄電池２１０と壁７２０との間の空間において蓄積される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
2016512375.tif 000008
【図６】
2016512375.tif 000009
【図７】
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【国際調査報告】
2016512375.tif 000011
2016512375.tif 000012