(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容キャビティ（１１）と、前記収容キャビティ（１１）に連通する排液孔（１２）とを備える筐体（１）と、
前記収容キャビティ（１１）の内部に取り付けられる電池モジュール（２）と、を含む電池パックであって、
前記電池モジュール（２）は、並設された複数の電池セル（２１０）を含む電池セルアセンブリ（２１）と、前記複数の電池セル（２１０）に突き当てられ、各前記電池セル（２１０）を冷却するための冷却システム（２２）とを含み、
前記電池モジュール（２）の下方には、貯液するための貯液キャビティ（１０）が設けられ、前記貯液キャビティ（１０）が前記排液孔（１２）に連通しており、
前記電池セルアセンブリ（２１）に含まれる各電池セル（２１０）は、前記筐体（１）の長さ方向に沿って配列され、かつ、各前記電池セル（２１０）の最も大きい側面と前記筐体（１）における前記排液孔（１２）の所在する壁体（１５）とが互いに対向しており、
前記冷却システム（２２）は、内部に冷却流路が設けられる冷却板（２２１）と、前記冷却板（２２１）における前記冷却流路に接続される接続管（２２２）と、を含み、
前記冷却板（２２１）は、電池セルアセンブリ（２１）の底面に突き当てられ、前記電池セルアセンブリ（２１）の底面とは、電池セルユニット（２１）に含まれる各電池セル（２１０）における、電極端子（２１５）が設けられた頂面に対向する面を指し、
前記排液孔（１２）は、前記冷却システム（２２）から漏れた流体を排出することに用いられ、前記冷却板（２２１）と前記接続管（２２２）との接続箇所に近接することを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記筐体（１）の外部に設けられる貯液部（３）をさらに含み、
前記貯液部（３）には、前記貯液キャビティ（１０）が設けられているか、或いは、前記貯液部（３）が前記筐体（１）とともに前記貯液キャビティ（１０）を形成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３】
前記貯液部（３）は、前記筐体（１）の前記排液孔（１２）が設けられた壁体（１５）の下方に取り付けられており、
前記貯液部（３）は、前記壁体（１５）に封止接続されており、
前記貯液部（３）と前記壁体（１５）とで前記貯液キャビティ（１０）が囲まれていることを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記貯液部（３）には、前記筐体（１）から離間する方向に向かって凹んだ内凹部（３１）が設けられてい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】
前記排液孔（１２）は、複数あり、
前記内凹部（３１）は、すべての前記排液孔（１２）の外側に位置し、且つすべての前記排液孔（１２）を覆ってい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】
前記貯液部（３）の前記筐体（１）から離間する側に取り付けられるガード部（４）をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
【請求項７】
前記ガード部（４）の硬度は、前記貯液部（３）の硬度よりも大きく、
前記ガード部（４）は、前記貯液部（３）を完全に覆っていることを特徴とする請求項６に記載の電池パック。
【請求項８】
前記筐体（１）は、第１筐体（１３）と、第２筐体（１４）とを含み、前記第１筐体（１３）と前記第２筐体（１４）とで前記収容キャビティ（１１）が囲まれ、かつ、前記第２筐体（１４）は、前記第１筐体（１３）の下方に位置し、
前記排液孔（１２）は、前記第２筐体（１４）に設けられ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９】
前記第２筐体（１４）は、筐本体（１４１）と、前記筐本体（１４１）の内部に設けられる受け材（１４２）とを含み、
前記受け材（１４２）は、前記筐体（１）の内部空間を収容キャビティ（１１）と貯液キャビティ（１０）に分けており、
前記受け材（１４２）には、前記排液孔（１２）が設けられており、
前記電池モジュール（２）は、前記受け材（１４２）によって担持されていることを特徴とする請求項８に記載の電池パック。
【請求項１０】
前記筐本体（１４１）の底部には、前記第１筐体（１３）から離間する方向に向かって凹んだ内凹領域（１６）が設けられており、
前記受け材（１４２）は、前記内凹領域（１６）の縁に連なっていることを特徴とする請求項９に記載の電池パック。
【請求項１１】
前記排液孔（１２）は、複数あり、前記筐体（１）の幅方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項１２】
前記排液孔（１２）は、前記収容キャビティ（１１）に連通する一端の開口寸法が、前記貯液キャビティ（１０）に連通する一端の開口寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池分野に関し、具体的に電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックは、電池モジュールと、電池モジュールを取り付けるための筐体と、電池モジュールを放熱するための冷却システムとを含む。電池モジュールは、筐体の内部に取り付けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発明者らは、従来技術において少なくとも以下の問題があることを見出した。すなわち、雨または他の水の多い場合、筐体内に水が溜まるおそれがあり、または筐体内部の冷却システムで液漏れ現象が発生するおそれがある。それらの場合、電池モジュールの正極と負極の短絡を引き起こし易くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、電池パックの構造を最適化するための電池パックを提供する。
【０００５】
本発明の実施形態は、電池パックを提供する。当該電池パックは、
収容キャビティと、前記収容キャビティに連通する排液孔とを備える筐体と、
前記収容キャビティの内部に取り付けられる電池モジュールと、を含み、
ここで、前記電池モジュールの下方には、貯液するための貯液キャビティが設けられ、前記貯液キャビティが前記排液孔に連通している。
【０００６】
いくつかの実施形態では、電池パックは、前記筐体の外部に設けられる貯液部をさらに含み、
ここで、前記貯液部には、前記貯液キャビティが設けられているか、或いは、前記貯液部が前記筐体とともに前記貯液キャビティを形成する。
【０００７】
いくつかの実施形態では、前記貯液部は、前記筐体の前記排液孔が設けられた壁体の下方に取り付けられており、前記貯液部は、前記壁体に封止接続されており、前記貯液部と前記壁体とで前記貯液キャビティが囲まれている。
【０００８】
いくつかの実施形態では、前記貯液部には、前記筐体から離間する方向に向かって凹んだ内凹部が設けられている。
【０００９】
いくつかの実施形態では、前記排液孔は、複数あり、前記内凹部は、すべての前記排液孔の外側に位置し、且つすべての前記排液孔を覆っている。
【００１０】
いくつかの実施形態では、電池パックは、前記貯液部の前記筐体から離間する側に取り付けられるガード部をさらに含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、前記ガード部の硬度は、前記貯液部の硬度よりも大きく、前記ガード部は、前記貯液部を完全に覆っている。
【００１２】
いくつかの実施形態では、前記筐体は、
第１筐体と、
前記第１筐体とで前記収容キャビティが囲まれ、かつ、前記第１筐体の下方に位置する第２筐体とを含み、
前記排液孔は、前記第２筐体に設けられている。
【００１３】
いくつかの実施形態では、前記第２筐体は、筐本体と、前記筐本体の内部に設けられる受け材とを含み、前記受け材は、前記筐体の内部空間を収容キャビティと貯液キャビティに分けており、前記受け材には、前記排液孔が設けられており、前記電池モジュールは、前記受け材によって担持されている。
【００１４】
いくつかの実施形態では、前記筐本体の底部には、前記第１筐体から離間する方向に向かって凹んだ内凹領域が設けられており、前記受け材は、前記内凹領域の縁に連なっている。
【００１５】
いくつかの実施形態では、前記電池モジュールは、
並設された複数の電池セルを含む電池セルアセンブリと、
複数の前記電池セルに突き当てられ、各前記電池セルを冷却するための冷却システムと、を含み、
ここで、前記排液孔は、前記冷却システムから漏れた流体を排出することに用いられる。
【００１６】
いくつかの実施形態では、前記冷却システムは、
内部に冷却流路が設けられ、かつその数が２つ以上である冷却板と、
各前記冷却板における前記冷却流路を連通させるように、前記冷却板に接続される接続管と、を含み、
ここで、前記排液孔は、前記冷却板と前記接続管との接続箇所に近接する。
【００１７】
いくつかの実施形態では、前記電池モジュールの各電池セルは、前記筐体の長さ方向に沿って配列され、かつ、各前記電池セルの最も大きい側面と前記筐体における前記排液孔の所在する壁体とが互いに対向している。
【００１８】
いくつかの実施形態では、前記排液孔は、複数あり、前記筐体の幅方向に沿って配列されている。
【００１９】
いくつかの実施形態では、前記排液孔は、前記収容キャビティに連通する一端の開口寸法が、前記貯液部に連通する一端の開口寸法よりも大きい。
【発明の効果】
【００２０】
上記の技術案によれば、電池パックは、筐体と、筐体の収容キャビティの内部に設けられた電池モジュールとを備える。電池パックの実際の使用において、筐体の収容キャビティの内部に液体が存在する場合があるため、液体が電池モジュールの正極や負極に接触することによる電池モジュールの短絡を防止するために、上記の技術案では、電池モジュールの下方に貯液部が設けられ、貯液部が排液孔を介して筐体の収容キャビティに連通することによって、排液孔を介して収容キャビティ内の液体を貯液キャビティに排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
ここで説明する図面は、本発明についてさらなる理解を提供するためのものであり、本願の一部を構成し、本発明の例示的な実施形態及びその説明は、本発明について不当な限定を構成するものではなく、本発明を解釈するためのものである。
【図１】本発明の実施形態による電池パックの構成を示す斜視模式図である。
【図２】本発明の実施形態による電池パックの一部構成を示す斜視模式図である。
【図３】図２のＡの部分拡大模式図である。
【図４】本発明の実施形態による電池パックの電池セルの構成を示す模式図である。
【図５】積層型電池セルの構成を示す模式図である。
【図６】巻回型電池セルの構成を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態による電池パックの一部構成を示す分解模式図である。
【図８】本発明の実施形態による電池パックの第２筐体の箇所における部品を示す分解模式図である。
【図９】本発明の実施形態による電池パックの第２筐体の構成を示す斜視模式図である。
【図１０】本発明の実施形態による電池パックの第２筐体における部分を示す斜視模式図である。
【図１１】図１０のＢの部分拡大模式図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による電池パックの一部構成を示す斜視模式図である。
【図１３】本発明の他の実施形態による電池パックの一部構成を示す斜視模式図である。
【図１４】図１３のＢの部分拡大模式図である。
【図１５】図１４のＣにおける部分断面模式図である。
【図１６】本発明の他の実施形態による電池パックの受け材、第２筐体およびガード部の分解構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図１〜１６を参照しながら、本発明に提供される技術案をより詳しく述べる。
【００２３】
本発明の各実施形態の技術案をより明確に説明するために、図１において座標系が確立され、後続の電池パックのそれぞれの方位についての説明がこの座標系に基づいて行われる。図１を参照すると、Ｘ軸が電池パックの長さ方向であり、Ｙ軸が水平面内でＸ軸に垂直であり、Ｙ軸が電池パックの幅方向を示し、Ｚ軸がＸ軸とＹ軸によって形成される平面に垂直であり、Ｚ軸が電池モジュールの高さ方向を示す。本発明の説明において、「上」および「下」という用語は、すべてＺ軸方向に対していうものである。筐体１の長さ方向は、電池パックの長さ方向と一致し、筐体１の幅方向は、電池パックの幅方向と一致し、筐体１の高さ方向は、電池パックの高さ方向と一致する。
【００２４】
本発明の説明において、「頂」、「底」、「内」、「外」などの用語が指す方位や位置関係は、図面に基づいて示される方位または位置関係であり、本発明の説明の便宜上簡略化のためのものであり、指し示される装置や素子が特定の方位を持たなければならないことや特定の方位構造および操作でなければならないことを示したり暗示したりするものではないため、本発明の保護内容を限定することを意図するものではないと理解されるべきである。
【００２５】
図１を参照すると、図１は、筐体１が開いた状態にある電池パックの構成を示す斜視模式図である。図２を参照すると、図２において、筐体１の内部の電池モジュール２の構成および電池モジュール２と第２筐体１４の位置関係を明確に表示するために、後述する筐体１の第２筐体１４の一方側の側壁が除去されている。
【００２６】
図１から図３を参照すると、本発明の実施形態は、筐体１と電池モジュール２とを含む電池パックを提供する。筐体１は、収容キャビティ１１と、収容キャビティ１１に連通する排液孔１２とを備える。電池モジュール２は、収容キャビティ１１内に取り付けられている。電池モジュール２の下方には、液体を貯留する貯液キャビティ１０が設けられており、貯液キャビティ１０が排液孔１２に連通している。ここでいう下方とは、収容キャビティ１１内の液体が重力の作用により排液孔１２を流れて貯液キャビティ１０に進入することができる限り、真下であってもよく、斜め下であってもよい。
【００２７】
貯液キャビティ１０は、例えば、筐体１の内部および／または外部に位置する。具体的には、貯液キャビティ１０の設置位置には３種類の位置があり、１つ目は貯液キャビティ１０が筐体１内に完全に位置することであり、２つ目は貯液キャビティ１０が筐体１外に完全に位置することであり、３つ目は貯液キャビティ１０の一部が筐体１の内側に位置し、他の部分が筐体１の外部に位置することである。さまざまな実装態様については、後で場合に分けて詳しく説明する。
【００２８】
上記の技術案では、電池パックは、貯液キャビティ１０を備え、貯液キャビティ１０が、電池モジュール２の重力方向における下方に位置する。収容キャビティ１１内に液溜まりが発生すると、液溜まりが重力作用により下方に流れ、排液孔１２まで流れて、排液孔１２を介して貯液キャビティ１０に流入し、貯留される。上記の技術案では、貯液キャビティ１０が電池モジュール２の下に設けられているため、電池モジュール２が収容キャビティ１１内の流体によって短絡される現象が低減または回避され、それによって電池パックの使用の安全性を向上させる。さらに、上記の技術案は、電池モジュール２の設置高さによって制限されず、電池モジュール２の高さが低く、その電極端子の位置が低い場合でも、電池モジュール２の短絡のリスクを低減し、電池パックの使用の安全性を向上させることができる。
【００２９】
次に、図面を参照しながら、電池パックの各構成要素について詳しく説明する。
【００３０】
まず、筐体１の実装態様を説明する。
【００３１】
図１から図３を参照すると、いくつかの実施形態では、筐体１が第１筐体１３および第２筐体１４を含む。第２筐体１４および第１筐体１３は、収容キャビティ１１を囲んでおり、第２筐体１４は、第１筐体１３の下方に位置する。排液孔１２は、第２筐体１４に設けられている。
【００３２】
第１筐体１３と第２筐体１４とが係合して、上述した収容キャビティ１１が形成される。第１筐体１３と第２筐体１４は、ボルト接続などの他の取り外し可能な接続方式を採用することができる。好ましくは、筐体１は、２つの半分の筐体が合わせることで形成され、これによって筐体１の収容キャビティ１１内に位置する各部材を取り付け、交換、メンテナンスおよび養生しやすくなる一方で、筐体１の製造加工をより簡便なものとする。また、筐体１の構造が整然と構成されるので、電池パックを車両に便利に取り付けることができる。
【００３３】
図１を参照すると、筐体１は、電池モジュール２の取り付けに用いられる。筐体１と電池モジュール２とは、取り外し可能に接続され、例えば、筐体１の内壁に接続フレームが取り付けられ、電池モジュール２に接続部材が設けられ、接続フレームと接続部材とがボルトなどにより取り外し可能に接続される。上記の実装態様を採用することにより、電池モジュール２と筐体１との接続が強固且つ確実なものにして、電池パックの構造を確実なものとすることができる。
【００３４】
図１を参照すると、第２筐体１４の底部には、上述した排液孔１２が設けられている。収容キャビティ１１内に液溜まりが発生すると、収容キャビティ１１内の流体は、自身の重力の作用により、排液孔１２を介して収容キャビティ１１の外に自動的に流出し、収容キャビティ１１内にたまった液の自動排出が実現される。
【００３５】
図１から図７を参照しながら、電池モジュール２に関連する内容を以下に説明する。
【００３６】
電池モジュール２は、電池セルアセンブリ２１と冷却システム２２とを含む。電池セルアセンブリ２１は、並設された複数の電池セル２１０を含む。複数の電池セル２１０は、互いに電気的に接続されている。冷却システム２２は、電池モジュール２の電池セルアセンブリ２１を冷却するためのものである。冷却システム２２には、冷却用の流体で満たされる。冷却システム２２の各部品の接続箇所で、漏れが発生する可能性がある。排液孔１２は、筐体１内に液溜まりが少ない、ひいては無く、電池パックの短絡の危険性を低減ひいては排除するように、冷却システム２２から漏出した流体を排出するためのものである。
【００３７】
図１および図７を参照すると、電池モジュール２は、複数の電池セルアセンブリ２１を含むことができ、各電池セルアセンブリ２１間の電気的接続方式は、電池パックに必要な電気的性能を実現するために、必要に応じて直列、並列、または直列と並列とを組み合わせた接続となるように設定される。
【００３８】
図４から図６を参照しながら、電池セル２１０の構造を以下に説明する。
【００３９】
図４を参照すると、電池セル２１０は、ケース２１１、ケース２１１の内部に設けられた電極アセンブリ２１２、電極アセンブリ２１２の端部に設けられた接続部材２１３、および接続部材２１３と電極アセンブリ２１２の端部を覆うカバープレート２１４を含む。カバープレート２１４には、電極端子２１５が設けられている。
【００４０】
ケース２１１の一端が閉塞して、一端が開口している。カバープレート２１４は、ケース２１１の開口箇所に設けられている。電極アセンブリ２１２は、開口を介してケース２１１の内部に取り付けられている。電極アセンブリ２１２の最も大きい側面とケース２１１の最も大きい側面とは、互いに対向し、ケース２１１の最も大きい側面は、電池セルの最も大きい側面Ａとされる。
【００４１】
電極アセンブリ２１２の作製方式は、積層型と巻回型とが含まれる。図５に示すように、積層型電極アセンブリ２１２は、正極シート２１６、負極シート２１７、およびセパレータ２１８を所定のサイズに切断した後、正極シート２１６、セパレータ２１８、および負極シート２１７を積層することにより形成されるものである。図６に示すように、巻回型電極アセンブリ２１２は、正極シート２１６、負極シート２１７、セパレータ２１８を巻回することにより形成されるものである。
【００４２】
積層型電極アセンブリ２１２および巻回型電極アセンブリ２１２の最も大きい表面は、最も大きい膨張率を有する表面である。後述する電池２１０は、図１および図２に示すように平置きされており、この置き方では、電池セル２１０の最も大きい膨張面がＺ軸方向に沿うようになり、電池モジュール２のＺ軸方向に沿ったサイズがＸ軸またはＹ軸方向に沿ったサイズよりも小さいので、電池セルアセンブリ２１の膨張の蓄積を効果的に低減でき、さらに電池パックの膨張の蓄積を低減させる。
【００４３】
図１、図２および図７を参照しながら、電池セルアセンブリ２１の各電池セル２１０の並び方について説明する。
【００４４】
図１、図２および図７を参照すると、複数の電池セル２１０が筐体１の長さ方向に沿って配列され、各電池セル２１０の最も大きい側面と筐体１の排液孔１２の所在する壁体１５とが互いに対向している。
【００４５】
図１に示す座標系で説明すると、複数の電池セル２１０が筐体１の長さ方向Ｘに沿ってタイル配列され、すなわち、電池セル２１０の最も大きい側面Ａは、筐体１の長さ方向Ｘとほぼ平行であり、そして、電池セル２１０の最も大きい側面Ａと筐体１の壁体１５とは、互いに対向している。
【００４６】
図１に示すように、電池パック２１の幅方向（すなわち、Ｙ軸方向）に沿って２列の電池セルアセンブリ２１が設けられ、実際の応用では、３列以上設けられてもよい。実際の使用では、必要に応じて、電池パックの高さ方向、すなわち図１におけるＺ軸方向において、一層または複数層の電池セルアセンブリ２１を設けてもよい。
【００４７】
電池セル２１０の最も大きい側面Ａと筐体１の壁体１５とが互いに対向する置き方は、平置きとも呼ばれる。平置きの置き方を採用すると、電池セルアセンブリ２１のＺ軸方向における高さが比較的低く、電池パック全体の高さを低くすることができるため、この構造の電池パックは、電池パックの取付け空間が比較的低い車両により適する。ただし、電池セルアセンブリ２１の高さが低いため、電池セル２１０のバスバーの位置も低く、電極端子２１５は筐体１の底部と距離が近い。本発明の実施形態の構造を採用しない場合、筐体１内の冷却システム２２で漏れが生じて筐体１内に液溜まりが発生すると、平置きされた電池セル２１０がさらに短絡しやすくなる。
【００４８】
本発明の実施形態の上記構造が採用される場合、上記の２つの問題のバランスがよく取れており、車両の取付け要求を満たすために、電池パックの高さを比較的低くすることができ、電池パックの内部で短絡が起きにくくなり、電池パックの性能を向上させる。電池パックが貯液部３を備え、貯液部３と収容キャビティ１１とが排液孔１２を介して連通し、収容キャビティ１１内に液溜まりが排液孔１２を介して収容キャビティ１１から速やかに流出できるため、筐体１内に液溜まりが発生する可能性を効果的に低下させ、電池モジュールに短絡が発生するおそれを低減ひいては回避し、電池パックの性能および構造を向上させることができる。
【００４９】
また、上記の配置方式を採用する場合、電池モジュール２の各電池セル２１０は、平置きにされたものである。電池セルアセンブリ２１に含まれる各電池セル２１０の最も大きい膨張面がＺ軸方向に沿うものであるため、各電池セル２１０の膨張の蓄積が小さくなり、電池パックの性能が最適化される。
【００５０】
図１から図４を参照しながら、電池モジュール２の冷却システム２２に関連する内容を以下に説明する。
【００５１】
冷却システム２２は、電池セルアセンブリ２１の外部に設けられ、かつ、電池セルアセンブリ２１を冷却するために用いられる。選択可能なオプションとして、冷却システム２２は、電池セルアセンブリ２１の底面を冷却する。電池セルユニット２１の底面とは、電池セルユニット２１に含まれる各電池セル２１０における、電極端子２１５が設けられた頂面に対向する面を指す。
【００５２】
図１および図２を参照すると、いくつかの実施形態では、２列の電池セルアセンブリ２１は、１セットの冷却システム２２を共用する。図１に示すように、２列の電池セルアセンブリ２１における電極端子２１５が設けられた頂面が対向し、冷却システム２２が２列の電池セルの底面を同時に冷却するために用いられる。あるいは、２列の電池セルにおける電極端子２１５が設けられた頂面が互いに離れる。２列の電池セルアセンブリ２１の各電池セル２１０の底面は対向して配置され、かつ、２列の電池セルアセンブリ２１間に隙間があり、冷却システム２２の冷却板２２１は、２列の電池セルアセンブリ２１の底面を同時に冷却するために、隙間に設けられる。
【００５３】
図１から図３を参照すると、上記したように、いくつかの実施形態では、冷却システム２２は、冷却板２２１と接続管２２２とを含む。冷却板２２１の内部には冷却流路（図示せず）が設けられており、冷却流路の数は、１つまたは２つ以上である。冷却板２２１の数は、２枚以上である。接続管２２２は、冷却流路に接続され、各冷却板２２１を連通する。排液孔１２は、冷却板２２１と接続管２２２との接続箇所に近接する。
【００５４】
好ましくは、筐体１の外部には、送液管と排液管とが別途設けられてもよく、冷却システム２２が送液管および排液管と連通する。この構造では、冷却システム２２内の冷却液の循環が実現されるので、電池パックの冷却効果が良好である。
【００５５】
図１および図３を参照すると、冷却システム２２は、それぞれ電池モジュール２の長さ方向の両側に位置する２本の接続管２２２を含む。各接続管２２２と冷却板２２１との接続位置の下には、１列又は複数の列の排液孔１２が設けられている。接続管２２２と冷却板２２１との接続箇所に漏れが発生した場合、排液孔１２は、速やかに液溜まりを除去して、筐体１内の電池モジュール２の正常な使用を確保することができる。
【００５６】
図１から図４を参照すると、図１に示すように、冷却システム２２が電池セルアセンブリ２１の２つの端面の間に設けられており、すなわち、冷却システム２２の２枚の冷却板２２１のうち、１枚が一方の電池セルアセンブリ２１の底面を冷却し、もう１枚が他方の電池セルアセンブリ２１の底面を冷却する。上記の配置により、１セットの冷却システム２２で同時に２つの電池セルアセンブリ２１を冷却することが可能になり、冷却部品の数を減らして、電池パックの構造を軽量にする。
【００５７】
図１から図３および図７から図１１を参照しながら、以下に、排液孔１２に関連する内容をより詳しく説明する。
【００５８】
電池モジュール２全体は、筐体１の一方の壁面に取り付けられており、その壁面が壁体１５と呼ばれる。排液孔１２は、筐体１の壁体１５にも設けられている。図１に示す方向を例にすると、壁体１５は筐体１の底壁である。また、排液孔１２は、重力方向における電池モジュール２の下方に位置する。
【００５９】
図１に示す方向を例にすると、排液孔１２は筐体１の底部に設けられ、こうして設けると、筐体１内の後述する冷却システム２２に漏れが発生した場合、重力の作用により液体が排液孔１２に直接流れて、そのあと、貯液キャビティ１０に流入する。液体の流れの経路は、図３の経路Ｍで示されるものである。
【００６０】
図１および図７を参照すると、いくつかの実施形態では、排液孔１２は、筐体１の壁体１５に列をなして設けられ、かつ、壁体１５を貫通する。
【００６１】
排液孔１２は、例えば、円形孔、台形孔、異形孔などである。排液孔１２の形状は、特に限定されず、その作用は、液溜まりが通って貯液キャビティ１０にスムーズに流入できるようにすることである。円形の孔形状を有する排液孔１２とすることは、加工および製造に便利である。台形孔である排液孔１２が用いられると、収容キャビティ１１に連通する排液孔１２の一端のサイズは、貯液キャビティ１０に連通する排液孔１２の一端のサイズよりも大きく、この構造では、貯液キャビティ１０内の流体の逆流が発生する可能性を効果的に低減できる。異形孔である排液孔１２とすると、排液孔１２の構造、形状およびサイズを必要に応じて任意に設計することができ、パーソナライズな連通需要が満たされる。
【００６２】
いくつかの実施形態では、排液孔１２は、液体が排液孔１２から貯液キャビティ１０へ一方向に流れることを可能にするように構成される。あるいは、排液孔１２には、液体を排液孔１２から貯液部３へ一方向に流される方向調整部品が設けられる。
【００６３】
具体的には、例えば、排液孔１２は、異形構造となるか、または一端のサイズが大きく、他端のサイズが小さくなるように設けられる。あるいは、逆流を防止するために、排液孔１２の端部に逆流防止フィルムが設けられる。
【００６４】
いくつかの実施形態では、収容キャビティ１１と連通する排液孔１２の一端の開口寸法が大きく、貯液キャビティ１０と連通する一端の開口寸法が小さい。サイズの大きい方の一端は重力方向の上流にあり、サイズの小さい方の一端は重力方向の下流にある。この構造により、筐体１を倒立させたときに、液体が排液孔１２を介して筐体１に逆流しにくくなる。
【００６５】
上記の構成により、筐体１の収容キャビティ１１内の液溜まりが排液孔１２を介して貯液キャビティ１０に流出した後、電池パックの使用中に衝突や衝撃などの不測の事態が発生しても、貯液キャビティ１０内の流体が折り返して収容キャビティ１１に流入することが困難であるため、貯液キャビティ１０内の流体が収容キャビティ１１に逆流することによる電池モジュール２の短絡のリスクが低減され、電池パックの構造が最適化され、電池パックの性能を向上させる。
【００６６】
図１を参照しながら、以下、貯液キャビティ１０の様々な実装態様を説明する。
【００６７】
貯液キャビティ１０の位置に応じて区分されると、貯液キャビティ１０は、筐体１の内部または外部に位置してもよいし、一部が筐体１の内部に、一部が筐体１の外部に位置してもよい。
【００６８】
以下、貯液キャビティ１０が筐体１の外部に位置する実装態様について先に説明する。
【００６９】
図１に示す実施形態では、電池パックは、貯液部３をさらに含む。貯液部３は、筐体１の外部に設けられている。貯液部３には、貯液キャビティ１０が個別に設けられるか、貯液部３と筐体１とで貯液キャビティ１０が形成される。
【００７０】
図１を参照すると、貯液部３は、筐体１の底部外側に位置し、貯液部３は、筐体１の底壁に固定されている。
【００７１】
貯液部３に貯液キャビティ１０が個別に設けられると、貯液キャビティ１０が排液孔１２に連通し、流体が貯液部３と筐体１との接続箇所から漏れないように、貯液部３と筐体１との間も封止接続される。貯液部３と筐体１が封止接続される方式としては、例えば互いに係合する封止構造による封止接続など、両者が直接封止接続される。あるいは、貯液部３と筐体１との間に封止部材が設けられており、この封止部材によって貯液部３と筐体１とが封止接続される。
【００７２】
貯液部３が筐体１とともに貯液キャビティ１０を形成する場合に、貯液部３と筐体１とを封止接続する必要があり、封止接続方式には、様々なものが存在する。選択可能な１つの方式では、貯液部３と筐体１とが直接封止接続される。他の方式では、貯液部３と筐体１との間に封止部材が介在しており、貯液部３と筐体１とがこの封止部材によって封止接続される。封止部材は、例えば、封止リングなどである。上記の実施形態では、貯液部３が筐体１に封止接続されることによって、収容キャビティ１１内の液体が貯液部３と筐体１との接続箇所から漏れることはなく、電池パックの性能を向上させる。
【００７３】
上記の説明から分かるように、筐体１の外側に位置するとき、貯液部３が貯液キャビティ１０を形成する実施形態は、２つある。
【００７４】
一つ目は、貯液部３自体が封止キャビティの構造を有し、封止キャビティが流入口を有し、流入口が排液孔１２に連通することである。当該封止キャビティは、貯液キャビティ１０とする。上記技術案では、貯液部３は単独の部材であり、貯液キャビティ１０が個別に形成されている。取付け時に、貯液部３は、貯液キャビティ１０と排液孔１２とが連通し、液体が排液孔１２から貯液キャビティ１０以外の領域に漏れないように、筐体１に封止固定される。
【００７５】
２つ目の実装態様は、貯液部３が筐体１とともに貯液キャビティ１０を形成することである。
【００７６】
図１および図１１を参照すると、いくつかの実施形態では、貯液部３は、筐体１における排液孔１２が設けられた壁体１５の外側に取り付けられ、壁体１５に封止接続されている。貯液部３と壁体１５の外側とによって貯液キャビティ１０が囲まれる。
【００７７】
貯液部３が壁体１５とともに貯液キャビティ１０を形成する場合、貯液部３と壁体１５との封止接続方式は、上述した封止接続方式と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。上記の実装態様では、貯液部３は、収容キャビティ１１内の液体が貯液部３と壁体１５との接続箇所から漏れないように、壁体１５に封止接続されるため、電池パックの性能を向上させる。
【００７８】
具体的には、図１、図８および図１１を参照すると、貯液部３には内凹部３１が設けられており、内凹部３１と壁体１５とによって貯液キャビティ１０が囲まれている。
【００７９】
いくつかの実施形態では、内凹部３１は、例えば複数であり、複数の内凹部３１が共同で全ての排液孔１２を覆う。
【００８０】
若しくは、いくつかの実施形態では、内凹部３１が、すべての排液孔１２の外側に位置する。すなわち、内凹部３１は、排液孔１２内の液体がすべて貯液キャビティ１０に流れるように、全ての排液孔１２を完全に覆う。
【００８１】
１つの貯液部３に設けられた内凹部３１の数は、例えば複数であり、同一の貯液部３における複数の内凹部３１は、連通し、または連通しない。
【００８２】
いくつかの実施形態では、貯液部３の材質は、プラスチックを含む。プラスチック材料は、良好な変形特性を持ち、衝撃を受けたときにエネルギーを効果的に吸収し、封止無効化の可能性を低減することができる。
【００８３】
いくつかの実施形態では、貯液キャビティ１０の容積は、冷却システム２２内の冷却液の容量以上である。上記の構成により、冷却システム２２にひどい漏れが発生する場合でも、電池モジュール２が液体に浸漬されることはなく、電池パックの使用の安全性が高められる。
【００８４】
図１から図９を参照すると、いくつかの実施形態では、貯液部３は、貯液部３の外側面から離間する側に取り付けられたガード部４をさらに含む。
【００８５】
ガード部４は、例えば、内凹構造を有する板状構造であり、内凹構造は、貯液部３の内凹部３１にマッチして、貯液部３の外側を完全に包み込み、衝突による貯液部３の無効化の可能性を低減する。
【００８６】
ガード部４は、貯液部３を保護するためのものであり、貯液部３が衝撃によって変形して破損することを防止する機能を有する。
【００８７】
いくつかの実施形態では、ガード４の強度は、貯液部３の強度よりも高い。ガード４は、貯液部３を完全に覆っている。
【００８８】
次に、図１２から図１６を参照して、貯液キャビティ１０が筐体１の内部に形成される具体的な実装態様について説明する。
【００８９】
図１２および図１３を参照すると、筐体１は、筐本体１４１と、筐本体１４１の内部に設けられる受け材１４２とを含み、受け材１４２によって、筐体１の内部空間が収容キャビティ１１と貯液キャビティ１０とに分けられる。受け材１４２には排液孔１２が設けられており、電池モジュール２は受け材１４２に取り付けられている。
【００９０】
受け材１４２は、例えば平板状のものである。受け材１４２は、筐体１の内壁に溶接またはボルト締結によって接続されている。上記の構造では、電池パックの構造をよりコンパクトで軽量にすることができる。
【００９１】
収容キャビティ１１および貯液キャビティ１０の機能は、上記したものと同じである。収容キャビティ１１は、電池モジュール２を取り付けるためのものである。貯液キャビティ１０は、収容キャビティ１１から漏れる流体を貯留するためのものである。ほかの内容については上記を参照されたい。
【００９２】
図１２、図１３、および図１６を参照すると、筐体１の底部には、内凹領域１６が設けられており、受け材１４２が内凹領域１６の縁に取り付けられている。内凹領域１６は、筐体１の一部である。以上の構成により、加工が簡素化され、貯液キャビティ１０の構造を強固かつ確実なものとすることができる。
【００９３】
図１２を参照すると、貯液キャビティ１０の外部には、貯液キャビティ１０の外壁を被覆するためのガード部４が設けられている。
【００９４】
ガード４の強度は、例えば、貯液キャビティ１０の外壁の強度よりも高い。ガード部４は、衝突などの場合に貯液キャビティ１０に漏れが発生する可能性を低減させ、電池パックの正常な使用を確保するために、貯液キャビティ１０の外壁を保護することに用いられる。
【００９５】
上記の各実施形態では、貯液キャビティ１０の一部が筐体１の内部にあり、一部が筐体１の外部にあることを実現するために、矛盾が生じない限り、他の実施形態の関連内容を参照したり組み合わせたりすることが可能であることが理解されるべきである。
【００９６】
上記の実施形態は、本発明の技術案を例示するためにのみ使用され、それに限定されないと解釈されるべきである。本発明は、前述の実施形態を参照して詳細に説明されたが、当業者であれば、前述の各実施形態に記載された技術案を変更したり、一部の技術的特徴について均等物をもって代用したりすることができ、これらの変更および代用が、対応する技術案の本旨を本発明の各実施形態の精神および範囲から逸脱することはないと理解されるべきである。
【符号の説明】
【００９７】
１  筐体、２  電池モジュール、３  貯液部、４  ガード部、
１０  貯液キャビティ、１１  収容キャビティ、１２  排液孔、１３  第１筐体、１４  第２筐体、１５  壁体、１６  内凹領域、１４１  筐本体、１４２  受け材、
２１  電池セルアセンブリ、２２  冷却システム、２１０  電池セル、２１１  ケース、２１２  電極アセンブリ、２１３  接続部材、２１４  カバープレート、２１５  電極端子、２１６  正極シート、２１７  負極シート、２１８  セパレータ、２２１  冷却板、２２２  接続管、
３、貯液部、３１、内凹部。
【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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