DE102014217977A1

DE102014217977A1 - Energiespeichereinrichtung

Info

Publication number: DE102014217977A1
Application number: DE102014217977.7A
Authority: DE
Inventors: Toshiki Kusunoki; c/o Lithium Energy Japan Ushijima Osamu
Original assignee: Lithium Energy Japan KK
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2015-03-12
Also published as: KR20150030600A; US11394081B2; US20200058913A1; US20170279100A1; US10505166B2; CN104466050B; CN109390531A; US20150072184A1; US9735407B2; KR102295629B1; US11909069B2; CN109616600B; US20220311089A1; CN109616600A; CN104466050A

Abstract

Eine Energiespeichereinrichtung (100) umfasst eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen (400) und ein Außengehäuse (200), das die eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen (400) beherbergt. Das Außengehäuse (200) umfasst ein Kommunikationsteil (130), das einen Durchgang (W10) definiert, der die Kommunikation zwischen einem Inneren (S1) und einem Äußeren (S2) des Außengehäuses (200) erlaubt, und das Kommunikationsteil (130) umfasst eine Funktionsmembran (160), die den Durchtritt von Gas erlaubt und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiespeichereinrichtung, die eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen, die in einem Außengehäuse untergebracht sind, umfasst.
Hintergrund
Energiespeichereinrichtungen, die Sekundärbatterien mit nichtwässrigem Elektrolyten, wie etwa Lithium-Ionen-Batterien, beherbergen, werden weithin als eine Haupt- oder Hilfsstromquelle für Fahrzeuge verwendet, wie etwa benzingetriebene Automobile (siehe z. B. die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2007-195311 ). Derartige Energiespeichereinrichtung schließen jene ein, die eine Mehrzahl von Batteriezellen beherbergen, die hermetisch in einem Außengehäuse eingeschlossen sind.
Wenn Sekundärbatterien mit nichtwässrigem Elektrolyten eine Fehlfunktion haben, wie etwa, wenn sie überladen sind oder einen Kurzschluss im Innern haben, öffnet sich ein Gasablassventil (Sicherheitsventil), das an der Batteriezelle vorgesehen ist, und Gas strömt von dem Sicherheitsventil in das Innere des Außengehäuses aus. Die Energiespeichereinrichtung umfasst eine Ablassöffnung zum Ablassen dieses Gases aus dem Außengehäuse.
Zusammenfassung
In einem Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Energiespeichereinrichtung vor, die ein Außengehäuse umfasst, die eine Ablassöffnung aufweist, durch die Fremdkörper nicht ohne weiteres in das Innere des Außengehäuses eindringen können.
Eine Energiespeichereinrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen und ein Außengehäuse, das die eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen beherbergt. Das Außengehäuse umfasst ein Kommunikationsteil, das einen Durchgang definiert, der die Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Außengehäuses erlaubt, und das Kommunikationsteil umfasst eine Funktionsmembran, die den Durchtritt von Gas erlaubt und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Energiespeichereinrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Energiespeichereinrichtung.
3 ist eine vergrößerte Ansicht des in 1 gezeigten Bereichs A1.
4 zeigt die Strömung von Gas, das aus dem Inneren eines Außengehäuses der Energiespeichereinrichtung abgelassen wird, wenn eine Fehlfunktion auftritt, die bewirkt, dass Energiespeichervorrichtungen Gas erzeugen.
5 zeigt die Struktur eines Durchgangs des Außengehäuses.
6 zeigt ein spezifisches Beispiel für das Erreichen eines Aufbaus, bei dem in dem Durchgang ein Druckventil näher am Äußeren angeordnet ist als eine Funktionsmembran und die Funktionsmembran näher am Inneren angeordnet ist als das Druckventil.
7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie b-b in 6 in einem zusammengebauten Zustand.
8 zeigt die Struktur eines Durchgangs nach Variante 1 der Ausführungsform 1.
9 zeigt die Struktur eines anderen Durchgangs nach Variante 1 der Ausführungsform 1.
10A zeigt die Struktur eines Kommunikationsteils eines Außengehäuses nach Ausführungsform 2.
10B zeigt die Struktur eines Kommunikationsteils eines Außengehäuses nach der Variante 1 der Ausführungsform 2.
10C zeigt die Struktur eines Kommunikationsteils eines Außengehäuses nach der Variante 2 der Ausführungsform 2.
11A zeigt die Struktur eines Kommunikationsteils eines Außengehäuses nach Ausführungsform 3.
11B zeigt die Struktur eines Kommunikationsteils eines Außengehäuses nach der Variante 1 der Ausführungsform 3.
11C zeigt die Struktur eines Kommunikationsteils eines Außengehäuses nach der Variante 2 der Ausführungsform 3.
11D zeigt die Struktur eines Kommunikationsteils eines Außengehäuses nach der Variante 3 der Ausführungsform 3.
11E zeigt die Struktur eines Kommunikationsteils eines Außengehäuses nach der Variante 4 der Ausführungsform 3.
11F zeigt die Struktur eines Kommunikationsteils eines Außengehäuses nach der Variante 5 der Ausführungsform 3.
Beschreibung einer Ausführungsform
(Zugrunde liegendes Wissen, das die Basis der vorliegenden Erfindung bildet)
Bei einer Energiespeichereinrichtung, die eine Ablassöffnung zum Ablassen von Gas aus dem Außengehäuse aufweist, wie die in dem Abschnitt Hintergrund beschriebene, gibt es die Befürchtung, dass Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses durch die Ablassöffnung eindringen, da die Ablassöffnung die Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Außengehäuses erlaubt.
Ein Beispiel dafür, die Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses eindringen können, ist das folgende. Die Ablassöffnung ist beispielsweise ein Kommunikationsteil, das einen Durchgang definiert, der kommunizierend das Innere und da Äußere des Außengehäuses der Energiespeichereinrichtung verbindet. Als solches gibt es die Befürchtung, wenn beispielsweise die Energiespeichereinrichtung in einem Fahrzeug installiert ist, dass Fremdkörper, wie Wasser, in das Innere des Außengehäuses der Energiespeichereinrichtung durch den Durchgang eindringen, wenn das Fahrzeug beispielsweise mittels unter hohem Druck stehenden Wassers gewaschen wird oder wenn Wasser beim Fahren in die Nähe der Energiespeichereinrichtung versprüht wird.
Da Wasser ohne weiteres durch die Ablassöffnung in das Innere des Außengehäuses der Energiespeichereinrichtung fließen kann, wenn ein gegebener Wasserdruck auf das Außengehäuse ausgeübt wird, wie etwa, wenn die Energiespeichereinrichtung untergetaucht ist, ist es notwendig zu verhindern, dass Wasser in der Lage ist, in das Innere des Außengehäuses fließen kann.
In einem Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Energiespeichereinrichtung vor, die einen Durchgang umfasst, der in der Lage ist, Gas, das im Falle einer Fehlfunktion erzeugt wird, aus einem Außengehäuse der Energiespeichereinrichtung abzulassen, und durch den Fremdkörper, wie etwa Wasser, nicht ohne weiteres eindringen kann und Wasser nicht ohne weiteres in das Innere des Außengehäuses fließen kann.
Eine Energiespeichereinrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen und ein Außengehäuse, das die eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen beherbergt. Das Außengehäuse umfasst ein Kommunikationsteil, das einen Durchgang definiert, der die Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Außengehäuses erlaubt, und das Kommunikationsteil umfasst eine Funktionsmembran, die den Durchtritt von Gas erlaubt und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert.
Da die Funktionsmembran, die den Durchtritt von Gas erlaubt und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert, in dem Kommunikationsteil angeordnet ist, ist es damit möglich zu verhindern, dass Fremdkörper, wie etwa Wasser, die auf das Kommunikationsteil gesprüht werden, durch den Durchgang in das Innere des Außengehäuses eindringen, und es ist auch möglich zu verhindern, dass Wasser durch den Durchgang in das Innere des Außengehäuses fließt, falls die Energiespeichereinrichtung beispielsweise untergetaucht werden sollte.
Zum Beispiel kann das Kommunikationsteil des Weiteren ein Druckventil umfassen, das den Durchgang in einem ersten Zustand abdichtet und die Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Außengehäuses durch den Durchgang in einem zweiten Zustand erlaubt, wobei das Druckventil sich im ersten Zustand befindet, wenn der Innendruck im Inneren des Außengehäuses kleiner oder gleich einem vorbestimmten Druck ist, und wobei das Druckventil sich im zweiten Zustand befindet, wenn der Innendruck größer als der vorbestimmte Druck ist, und das Druckventil kann in dem Durchgang näher am Äußeren des Außengehäuses angeordnet sein, als es die Funktionsmembran ist.
Damit umfasst das Außengehäuse der Energiespeichereinrichtung das Druckventil, das den Druck im Inneren des Außengehäuses einstellt, indem es die Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Außengehäuses nur erlaubt, wenn der Innendruck den Außendruck übersteigt, und die Funktionsmembran, die im Durchgang näher am Inneren angeordnet ist, als es das Druckventil ist, und die gasdurchlässig ist. Das Druckventil ist näher an dem Äußeren des Außengehäuses angeordnet, als es die Funktionsmembran ist.
Wenn die Energiespeichervorrichtungen beispielsweise aufgrund einer Fehlfunktion Gas erzeugen und der Innendruck im Inneren des Außengehäuses über den vorbestimmten Druck ansteigt, tritt demzufolge das Druckventil in den zweiten Zustand ein. Da das Druckventil sich im zweiten Zustand befindet und die Funktionsmembran immer gasdurchlässig ist, kann in diesem Fall Gas an das Äußere abgelassen werden. Da sich das Druckventil unter normalen Umständen im ersten Zustand befindet, ist es ferner möglich, das Innere des Außengehäuses in einem hermetisch abgedichteten Zustand zu halten, und es ist möglich, völlig zu verhindern, dass Fremdkörper vom Äußeren in das Innere des Außengehäuses eindringen. Wenn beispielsweise ein gegebener Wasserdruck auf den Durchgang ausgeübt wird, wie etwa, wenn die Energiespeichereinrichtung untergetaucht ist, kann, obwohl es schwierig ist, mit dem Druckventil das Einfließens von Wasser zu verhindern, das Einfließen von Wassers mit der Funktionsmembran verhindert werden, die den Durchtritt von Flüssigkeit nicht erlaubt, so dass verhindert werden kann, dass Wasser in das Innere des Außengehäuses fließt, sogar wenn ein gegebener Wasserdruck auf den Durchgang ausgeübt wird. Ferner ist es mit dem Druckventil möglich zu verhindern, dass Wasser die Funktionsmembran erreicht, wenn unter hohem Druck stehendes Wasser in die Nähe der Energiespeichereinrichtung gesprüht wird, beispielsweise von einem Druckreiniger. Dies ermöglicht es, Beschädigungen an der Funktionsmembran durch Spritzer von unter hohem Druck stehendem Wasser zu verhindern.
Zum Beispiel kann das Kommunikationsteil eine erste Komponente und eine zweite Komponente umfassen; die erste Komponente kann einen ersten Weg benachbart zum Inneren des Außengehäuses im Durchgang definieren, die zweite Komponente kann einen zweiten Weg benachbart zum Äußeren des Außengehäuses im Durchgang definieren, und die Funktionsmembran kann an ihrem Platz gehalten werden, indem sie sandwichartig zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist.
Damit wird der Durchgang durch zwei Komponenten definiert: die erste Komponente, die die Hälfte definiert, die dem Inneren näher ist; und die zweite Komponente, die die andere Hälfte definiert, die näher am Äußeren ist und das Druckventil hält. Die Funktionsmembran wird an ihrem Platz gehalten, indem sie sandwichartig zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist. Es ist somit möglich, mit einem einfachen Aufbau die Funktionsmembran im Durchgang in einer Position anzuordnen, die näher am Inneren ist, als es das Druckventil ist.
Zum Beispiel können die erste Komponente und die zweite Komponente miteinander gekoppelt sein, indem eine Außenfläche einer der ersten Komponente und der zweiten Komponente mit einer Innenfläche einer anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente verschraubt ist.
Da die erste Komponente und die zweite Komponente sich miteinander verschrauben lassen, ist es damit möglich, mit einem einfachen Aufbau die erste Komponente und die zweite Komponente sicher miteinander zu koppeln.
Zum Beispiel kann die Innenfläche der anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente eine innere Fläche umfassen, die einem Ende der einen der ersten Komponente und der zweiten Komponente gegenüberliegt, und die Funktionsmembran kann an ihrem Platz gehalten werden, indem sie sandwichartig zwischen (i) dem Ende der einen der ersten Komponente und der zweiten Komponente und (ii) der inneren Fläche der anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist.
Damit wird die Funktionsmembran an ihrem Platz gehalten, indem sie sandwichartig zwischen (i) dem Ende der einen der ersten Komponente und der zweiten Komponente, die miteinander verschraubt sind, und (ii) der inneren Fläche der anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist. Dies macht es möglich, die Funktionsmembran mit einem einfachen Aufbau sicher an ihrem Platz zu halten.
Beispielsweise kann das Kommunikationsteil des Weiteren eine ringförmige Dichtung umfassen, die sandwichartig zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist, um einen Raum zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente abzudichten.
Da die Dichtung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist, ist es damit möglich, die erste Komponente und die zweite Komponente sicherer miteinander zu koppeln. Dies wiederum macht es möglich zu verhindern, dass Wasser in das Innere des Außengehäuses durch die Fügestelle der ersten Komponente und der zweiten Komponente im Falle dessen eindringt, dass beispielsweise ein gegebener Wasserdruck auf den Durchgang ausgeübt wird, wie etwa, wenn die Energiespeichereinrichtung untergetaucht ist.
Eine Energiespeichereinrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen, die einen nicht-wässrigen Elektrolyten umfassen, und ein Außengehäuse, das die eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen beherbergt. Das Außengehäuse umfasst ein Kommunikationsteil, das sich in zumindest einer ersten Richtung erstreckt und einen Durchgang definiert, der die Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Außengehäuses erlaubt, und das Kommunikationsteil eine Abschirmkomponente umfasst, die so angeordnet ist, dass sie vollständig eine Sicht durch den Durchgang in der ersten Richtung versperrt.
Da die Abschirmkomponente so im Kommunikationsteil des Außengehäuses angeordnet ist, dass sie vollständig eine Sicht durch den Durchgang in der ersten Richtung versperrt, können somit Fremdkörper, die auf das Kommunikationsteil des Außengehäuses gesprüht werden, davon abgehalten werden, in das Innere des Außengehäuses einzudringen.
Zum Beispiel kann die Abschirmkomponente eine Mehrzahl von Abschirmplatten umfassen.
Wenn Fremdkörper von außerhalb des Außengehäuses der Energiespeichereinrichtung in das Kommunikationsteil gesprüht werden, kann demzufolge, selbst dann, wenn Fremdkörper in einen anderen Bereich gesprüht werden als dem durch die äußerste Abschirmplatte blockierten Bereich, die nächste Abschirmplatte die gesprühten Fremdkörper blockieren. Mit anderen Worten macht es diese Struktur möglich, die Möglichkeit, dass Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses eindringen, weiter zu reduzieren.
Zum Beispiel kann jede der Abschirmplatten derart geneigt ist, dass ein freies Ende davon weiter von dem Außengehäuse weg positioniert ist als ein fixiertes Ende davon.
Sogar falls Fremdkörper von außerhalb des Außengehäuses der Energiespeichereinrichtung in das Kommunikationsteil eindringen, können demzufolge in dem Kommunikationsteil Fremdkörper, die auf eine Abschirmplatte auftreffen, sich ohne weiteres zum fixierten Ende der Abschirmplatte bewegen. Die fixierten Enden der Abschirmplatten blockieren den Weg in das Außengehäuse, und Fremdkörper können nicht in das Innere des Außengehäuses eindringen, es sei denn, sie bewegen sich zum freien Ende hin. Mit anderen Worten macht es diese Struktur möglich, die Möglichkeit, dass Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses eindringen, weiter zu reduzieren.
Zum Beispiel können die Abschirmplatten eine erste Abschirmplatte und eine zweite Abschirmplatte umfassen, die erste Abschirmplatte kann so angeordnet sein, dass sie eine Sicht durch einen ersten Bereich des Durchgangs in der ersten Richtung versperrt, wobei der erste Bereich ein Abschnitt des Durchgangs in einer zweiten Richtung ist, die die erste Richtung schneidet, und die zweite Abschirmplatte kann so angeordnet sein, dass sie in der ersten Richtung von der ersten Abschirmplatte versetzt ist und eine Sicht durch einen zweiten Bereich des Durchgangs in der ersten Richtung versperrt, wobei der zweite Bereich ein verbleibender Abschnitt des Durchgangs in der zweiten Richtung ist.
Sogar falls Fremdkörper von außerhalb des Außengehäuses der Energiespeichereinrichtung in das Kommunikationsteil eindringen, können demzufolge die Fremdkörper nicht in das Innere des Außengehäuses eindringen, solange die Fremdkörper nicht ihren Bewegungsverlauf in dem Kommunikationsteil verändern und an den Abschirmplatten vorbei manövrieren. Mit anderen Worten macht es diese Struktur möglich, die Möglichkeit, dass Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses eindringen, weiter zu reduzieren.
Zum Beispiel können die Abschirmplatten eine erste Abschirmplatte und eine zweite Abschirmplatte umfassen, die erste Abschirmplatte kann so angeordnet sein, dass sie eine Sicht durch einen ersten Bereich des Durchgangs in der ersten Richtung versperrt, wobei der erste Bereich ein Abschnitt des Durchgangs ist und eine Mittelachse des Durchgangs umfasst, und die zweite Abschirmplatte kann so angeordnet sein, dass sie in der ersten Richtung von der ersten Abschirmplatte versetzt ist und eine Sicht durch einen zweiten Bereich des Durchgangs in der ersten Richtung versperrt, wobei der zweite Bereich ein Abschnitt des Durchgangs ist und den ersten Bereich umgibt.
Sogar falls Fremdkörper von außerhalb des Außengehäuses der Energiespeichereinrichtung in das Kommunikationsteil eindringen, können demzufolge die Fremdkörper nicht in das Innere des Außengehäuses eindringen, solange die Fremdkörper sich nicht aufteilen, um somit an der mittleren Abschirmplatte vorbei zu manövrieren, und sich dann in die Mitte zurückbewegen. Mit anderen Worten macht es diese Struktur möglich, die Möglichkeit, dass Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses eindringen, weiter zu reduzieren.
Beispielsweise kann die Abschirmkomponente eine schraubenförmige Komponente sein, die einen helixförmigen Raum in dem Durchgang definiert.
Sogar falls Fremdkörper von außerhalb des Außengehäuses der Energiespeichereinrichtung in das Kommunikationsteil eindringen, können demzufolge die Fremdkörper nicht in das Innere des Außengehäuses eindringen, solange die Fremdkörper sich nicht durch den helixförmigen Raum drehen. Mit anderen Worten macht es diese Struktur möglich, die Möglichkeit, dass Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses eindringen, weiter zu reduzieren.
Zum Beispiel kann das Kommunikationsteil des Weiteren eine wasserdichte Membran umfassen, die näher am Inneren des Außengehäuses angeordnet ist, als es die Abschirmkomponente ist.
Dementsprechend kann mit der wasserdichten Membran verhindert werden, dass eine große Menge Wasser in das Innere des Außengehäuses fließt, was mit der Abschirmkomponente schwierig zu verhindern ist.
Zum Beispiel kann die wasserdichte Membran das Innere des Außengehäuses abdichten, indem sie den Durchgang abdichtet, und kann reißen, wenn der Innendruck einen vorbestimmten Druck übersteigt, um die Kommunikation durch den Durchgang zu erlauben.
Da die wasserdichte Membran reißt, wenn der Innendruck den vorbestimmten Druck übersteigt, um die Kommunikation durch den Durchgang zu erlauben, kann Gas, das durch die Energiespeichervorrichtungen aufgrund einer Fehlfunktion in den Energiespeichervorrichtungen erzeugt wird, aus dem Inneren des Außengehäuses durch den Durchgang an das Äußere abgelassen werden.
Als Nächstes wird ein anderes Beispiel dafür angegeben, dass Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses eindringen. Es ist nötig, dass die Energiespeichereinrichtung verhindert, dass Wasser in das Außengehäuse der Energiespeichereinrichtung fließt, falls die Energiespeichereinrichtung untergetaucht wird. Wenn das Außengehäuse vollständig hermetisch abgedichtet ist, um es wasserdicht zu machen, bewirken Veränderungen der Temperatur oder des Umgebungsdrucks eine Schwankung des Innendrucks im Außengehäuse, was das Außengehäuse unter Belastung setzt. Dementsprechend besteht die Befürchtung, dass dies die Bildung eines Risses in dem Außengehäuse verursacht.
Um Druckschwankungen im Inneren des Außengehäuses abzuschwächen, ist eine Bereitstellung einer Funktionsmembran denkbar, die den Durchtritt von Gas erlaubt und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert.
Wenn Gas im Falle einer Fehlfunktion erzeugt wird, besteht jedoch die Befürchtung, dass die Funktionsmembran leicht durch geschmolzenes Harz, wie etwa Film von den Batterien, das sich mit dem Gas zusammen zur Ablassöffnung bewegt, verstopft wird, wodurch es das Ablassen von Gas behindert.
In einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Energiespeichereinrichtung vor, die in der Lage ist zu verhindern, das Wasser in ein Inneres eines Außengehäuses durch ein Kommunikationsteil eindringt, eine auf das Außengehäuse ausgeübte Belastung abzuschwächen, und Gas, das im Falle einer Fehlfunktion erzeugt wird, aus dem Kommunikationsteil abzulassen.
Eine Energiespeichereinrichtung nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen und ein Außengehäuse, das die eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen beherbergt. Das Außengehäuse umfasst eine Öffnung, die die Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Außengehäuses erlaubt; die Öffnung ist durch eine erste Druckeinstellvorrichtung und eine zweite Druckeinstellvorrichtung, die zueinander komplementär angeordnet sind, abgedichtet, die erste Druckeinstellvorrichtung erlaubt den Durchtritt von Gas und verhindert den Durchtritt von Flüssigkeit, und die zweite Druckeinstellvorrichtung verhindert den Durchtritt von Gas und Flüssigkeit und lässt einen Innendruck in dem Inneren des Außengehäuses ab, wenn der Innendruck einen vorbestimmten Druck übersteigt.
Da die erste Druckeinstellvorrichtung, die den Durchtritt von Gas erlaubt und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert, und die zweite Druckeinstellvorrichtung, die den Durchtritt von Gas und Flüssigkeit verhindert, in der im Außengehäuse ausgebildeten Öffnung angeordnet sind, kann damit verhindert werden, dass Wasser durch die Öffnung in das Innere des Außengehäuses eindringt. Sogar wenn der Druck im Inneren des Außengehäuses aufgrund einer Veränderung der Temperatur oder des Umgebungsdrucks schwankt, können ferner Druckschwankungen im Inneren des Außengehäuses abgeschwächt werden, da die erste Druckeinstellvorrichtung den Durchtritt von Gas erlaubt. Mit anderen Worten kann verhindert werden, dass Wasser durch die Öffnung in das Innere des Außengehäuses eindringt, und Belastungen des Außengehäuses können abgeschwächt werden. Da die zweite Druckeinstellvorrichtung zerbricht, wenn der Innendruck im Inneren des Außengehäuses den vorbestimmten Druck übersteigt, wenn eine große Menge an Gas durch die Energiespeichervorrichtungen im Falle einer Fehlfunktion erzeugt wird, kann beispielsweise Gas, das im Fall einer Fehlfunktion erzeugt wird, von der Öffnung des Außengehäuses effizient abgelassen werden.
Zum Beispiel kann die erste Druckeinstellvorrichtung eine der Öffnung zugewandte Oberfläche aufweisen, die kleiner ist als die der Öffnung zugewandte Oberfläche der zweiten Druckeinstellvorrichtung.
Da die erste Druckeinstellvorrichtung den Durchtritt von Gas auch erlaubt, wenn die erste Druckeinstellvorrichtung kleiner ist als die zweite Druckeinstellvorrichtung, kann damit die Druckschwankung im Inneren des Außengehäuses aufgrund einer Veränderung der Temperatur oder des Umgebungsdrucks durch die Funktionsmembran abgeschwächt werden. Da die erste Druckeinstellvorrichtung gasdurchlässig ist, neigt des Weiteren, wenn Gas im Falle einer Fehlfunktion erzeugt wird, geschmolzenes Harz dazu, durch das Gas mitgetragen zu werden und sich an der ersten Druckeinstellvorrichtung anzusammeln. Wenn das geschmolzene Harz an der ersten Druckeinstellvorrichtung anhaftet und abkühlt, wodurch es die erste Druckeinstellvorrichtung zu einer gehärteten Wand aus Harz macht, besteht die Befürchtung, dass die Öffnung abgedichtet wird. Indem die erste Druckeinstellvorrichtung kleiner als die zweite Druckeinstellvorrichtung gemacht wird, kann dementsprechend die Wirkung, die dieses durch das Gas mitgetragene Harz aufweist, verringert werden, und dadurch, dass die erste Druckeinstellvorrichtung zerbricht, wenn der Innendruck in dem Außengehäuse den vorgegebenen Druck übersteigt, öffnet sich die Öffnung, wodurch Gas effizient von der Öffnung abgelassen werden kann.
Beispielsweise kann das Außengehäuse des Weiteren ein Kommunikationsteil umfassen, das um die Öffnung herum angeordnet ist, an einer Außenseite des Außengehäuses, wobei das Kommunikationsteil einen Durchgang definiert, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, und das Kommunikationsteil kann zumindest eine Abschirmplatte umfassen, die so angeordnet ist, dass sie vollständig eine Sicht durch den Durchgang in der ersten Richtung versperrt, wobei die Abschirmplatte weiter von dem Außengehäuse entfernt angeordnet ist, als die erste Druckeinstellvorrichtung und die zweite Druckeinstellvorrichtung.
Da die zumindest eine Abschirmplatte so im Kommunikationsteil des Außengehäuses angeordnet ist, dass sie vollständig eine Sicht durch den Durchgang in der ersten Richtung versperrt, können somit Fremdkörper, die auf das Kommunikationsteil des Außengehäuses gesprüht werden, davon abgehalten werden, in das Innere des Außengehäuses einzudringen.
Beispielsweise kann die zweite Druckeinstellvorrichtung eine Membran sein, die reißt, um den Innendruck abzulassen.
Da die zweite Druckeinstellvorrichtung eine Membran ist, die beispielsweise ein Film ist und reißt, wenn der Innendruck den vorbestimmten Druck übersteigt, kann damit dieser Aufbau einfach und mit geringen Kosten erreicht werden.
Zum Beispiel kann die zweite Druckeinstellvorrichtung ein Druckventil sein, das einen zweiten Bereich der Öffnung in einem ersten Zustand abdichtet und die Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Außengehäuses durch den zweiten Bereich in einem zweiten Zustand erlaubt, wobei das Druckventil sich im ersten Zustand befindet, wenn der Innendruck kleiner oder gleich einem vorbestimmten Druck ist, und wobei das Druckventil sich im zweiten Zustand befindet, wenn der Innendruck größer als der vorbestimmte Druck ist, und wobei der zweite Bereich ein verbleibender Bereich der Öffnung ausschließlich eines ersten Bereichs ist, der durch die erste Druckeinstellvorrichtung abgedichtet ist.
Da die zweite Druckeinstellvorrichtung ein Druckventil ist, das in einen zweiten Zustand eintritt, der die Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren erlaubt, wenn der Innendruck den vorgegebenen Druck übersteigt, und sich das Druckventil im zweiten Zustand befindet, wenn es sich nicht im ersten Zustand befindet, ist es möglich, einen Aufbau zu realisieren, bei dem Gas mit der zweiten Druckeinstellvorrichtung aus dem Inneren nur im Falle einer Fehlfunktion in der Energiespeichereinrichtung abgelassen werden kann, die bewirkt, dass der Innendruck ansteigt.
Hiernach wird ein Ausführungsbeispiel detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass jedes unten beschriebene Ausführungsbeispiel ein bevorzugtes, spezifisches Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Zahlenwerte, Formen, Materialien, Strukturelemente, die Anordnung und Verbindung der Strukturelemente usw., die in den folgenden Ausführungsbeispielen gezeigt werden, sind bloße Beispiele und beschränken daher nicht die Erfindung. Als solches werden unter den Strukturelementen in den folgenden Ausführungsbeispielen diejenigen Strukturelemente, die nicht in einem der unabhängigen Patentansprüche angeführt sind, als beliebige Strukturelemente einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
(Ausführungsform 1)
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Energiespeichereinrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Energiespeichereinrichtung. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des in 1 gezeigten Bereichs A1.
Es ist zu beachten, dass die Z-Achse als die Vertikalrichtung in diesen Figuren angezeigt ist. Die Z-Achse wird auch in der folgenden Beschreibung beispielhaft als Vertikalrichtung dargestellt, aber abhängig von der Art der Verwendung ist es denkbar, dass die Z-Achse eine andere Richtung als die Vertikalrichtung sein kann. Als solches ist die Z-Achse nicht auf die Vertikalrichtung beschränkt. Ferner ist in diesen Figuren die positive Richtung jeweils der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse durch die Richtung angezeigt, in die der Pfeil weist, und die negative Richtung ist die entgegengesetzte Richtung. Dasselbe gilt auch für die anderen Figuren.
Wie in diesen Figuren gezeigt, umfasst die Energiespeichereinrichtung 100 ein Außengehäuse 200, eine Mehrzahl von Stromschienen 300 und eine Mehrzahl (vier in Ausführungsform 1) von Energiespeichervorrichtungen 400.
Das Außengehäuse 200 ist eine schachtelförmige Komponente, die die Mehrzahl von Energiespeichervorrichtungen 400 beherbergt. Das Außengehäuse 200 definiert einen hermetisch abgedichteten Innenraum S1 und beherbergt die Mehrzahl von Energiespeichervorrichtungen 400 in dem Innenraum S1. Das Außengehäuse 200 umfasst einen rechteckigen, rohrförmigen Außengehäusehauptkörper 220 mit geschlossenem Ende und eine Abdeckung 210, die die Öffnung des Außengehäusehauptkörpers 220 abdichtet. Der Außengehäusehauptkörper 220 ordnet die Mehrzahl von Energiespeichervorrichtungen 400 an vorbestimmten Positionen entlang der X-Achse an, schützt jede Energiespeichervorrichtung 400 gegen Stöße und dergleichen, und hält jede Energiespeichervorrichtung 400 davon ab, unbeabsichtigt Metallkomponenten und dergleichen zu berühren. Das Außengehäuse 200 ist aus einem Isoliermaterial, wie etwa Harz, hergestellt.
Das Außengehäuse 200 umfasst ebenfalls einen äußeren positiven Anschluss 110 und einen äußeren negativen Anschluss 120. Der äußere positive Anschluss 110 und der äußere negative Anschluss 120 sind Anschlüsse, die an eine externe Last angeschlossen sind, um Strom, der in der Energiespeichereinrichtung 100 gespeichert ist, der externen Last zuzuführen, oder Anschlüsse, die an eine externe Stromquelle angeschlossen sind, um Energie, die von der externen Stromquelle zugeführt wird, in der Energiespeichereinrichtung 100 zu speichern.
Die Abdeckung 210 umfasst eine Öffnung 230, die die Kommunikation zwischen dem Innenraum S1, der in dem Außengehäuse 200 ausgebildet ist, und außerhalb des Außengehäuses (hiernach als Außenraum S2 bezeichnet) erlaubt. Das Außengehäuse 200 umfasst des Weiteren ein Kommunikationsteil 130, das um die Öffnung 230 herum angeordnet ist, an einer Außenseite des Außengehäuses 200, und das einen zylindrischen Durchgang W10 definiert, der sich entlang der X-Achse erstreckt (die erste Richtung (vorbestimmte Richtung)). Es ist zu beachten, dass beispielsweise ein Belüftungsschlauch 500, der mit der Umgebung in Kommunikation steht, mit dem Anschlussende des Kommunikationsteils 130 (dem äußeren Ende des Kommunikationsteils 130) verbunden ist. Das Kommunikationsteil 130 ist nicht darauf beschränkt, dass es sich von dem Außengehäuse 200 entlang der X-Achse erstreckt, und kann sich entlang der Y-Achse oder der Z-Achse oder in einer anderen Richtung erstrecken. Ferner ist das Kommunikationsteil 130 an der Abdeckung 210 ausgebildet, aber es kann an dem Außengehäusehauptkörper 220 ausgebildet sein. Mit anderen Worten reicht es aus, solange das Kommunikationsteil 130 an dem Außengehäuse 200 ausgebildet ist; die Stelle, an der das Kommunikationsteil 130 an dem Außengehäuse 200 ausgebildet ist, ist nicht auf ein spezifisches Beispiel beschränkt.
Die Energiespeichervorrichtung 400 ist in der Lage, Elektrizität zu laden und zu entladen, und umfasst ein elektrisch leitfähiges Gehäuse 410, einen positiven Anschluss 420 und einen negativen Anschluss 430. Die Batteriezelle 400 ist eine Sekundärbatterie, die einen nichtwässrigen Elektrolyten umfasst, und ist beispielsweise eine Lithium-Ionen Sekundärbatterie. Es ist zu beachten, dass ein Kondensator anstelle einer Lithium-Ionen Sekundärbatterie als Energiespeichervorrichtung 400 verwendet werden kann. Das Gehäuse 410 der Energiespeichervorrichtung 400 umfasst ein Sicherheitsventil 440 zum Ablassen von Gas, das innerhalb des Gehäuses 410 im Falle einer Fehlfunktion erzeugt wird, etwa wenn die Energiespeichervorrichtung 400 überladen wird oder intern einen Kurzschluss hat. Der positive Anschluss 420 und der negative Anschluss 430 ragen von der Oberseite des Gehäuses 410 hervor. Die Mehrzahl von Energiespeichervorrichtungen 400 sind entlang der X-Achse auf ihren Längskanten derart ausgerichtet, dass die Oberseiten der Gehäuse 410 in die Richtung der Y-Achse gewandt sind.
Zwei Anschlüsse mit entgegengesetzter Polarität von anderen der Energiespeichervorrichtungen 400 sind miteinander mit einer Stromschiene 300, die eine metallische plattenartige Komponente ist, elektrisch verbunden. Mit anderen Worten ist die Mehrzahl von Energiespeichervorrichtungen 400 durch die Stromschienen 300 in Serie geschaltet. Die positive Elektrode der Mehrzahl von Energiespeichervorrichtungen 400, die durch die Stromschienen 300 in Serie geschaltet sind, ist mit dem positiven Anschluss 110 verbunden, und die negative Elektrode ist mit dem äußeren negativen Anschluss 120 über einen Schaltungsträger 310 verbunden.
Der Schaltungsträger 310 ist in dem Innenraum S1 in dem Außengehäusehauptkörper 220 benachbart zu einer äußersten der Energiespeichervorrichtungen 400 in der Ausrichtungsrichtung (entlang der X-Achse) untergebracht. Der Schaltungsträger 310 überwacht den elektrischen Zustand, wie etwa den Ladungs- und Entladungszustand, der Mehrzahl der Energiespeichervorrichtungen 400 und steuert das Laden und Entladen der Mehrzahl der Energiespeichervorrichtungen 400.
Als Nächstes wird das Kommunikationsteil 130 unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. 4 zeigt die Strömung von Gas, das aus dem Inneren eines Außengehäuses der Energiespeichereinrichtung abgelassen wird, wenn eine Fehlfunktion auftritt, die bewirkt, dass die Energiespeichervorrichtungen Gas erzeugen. 5 zeigt die Struktur des Durchgangs des Außengehäuses.
Es ist zu beachten, dass die Energiespeichereinrichtung 100 eine Batterie ist, die als eine Anlasserbatterie zum Anlassen eines Fahrzeugs oder eine Hilfsbatterie in einem Elektrofahrzeug verwendet wird, und die in Anwendungen verwendet werden kann, die eine Batterie benötigen, die eine Nennspannung von nicht weniger als 10 V und nicht mehr als 16 V (zum Beispiel 12 V) aufweist, und die insbesondere in Anwendungen verwendet werden kann, die eine Batterie benötigen, die eine ISO Wasserschutznorm erfüllt (beispielsweise IPX6K).
Wie in 5 dargestellt, umfasst das Kommunikationsteil 130 ein Druckventil 150 und eine Funktionsmembran 160. Das Druckventil 150 befindet sich in einem ersten Zustand, in dem der Durchgang W10 abgedichtet ist, wenn der Druck im Innenraum S1 kleiner oder gleich einem vorbestimmten Druck ist, und in einem zweiten Zustand, in dem eine Kommunikation zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 in dem Durchgang W10 besteht, wenn der Druck im Innenraum S1 größer als ein vorbestimmter Druck ist. Das Druckventil 150 ist bevorzugt ein Rückstellventil. In der Ausführungsform 1 ist das Druckventil 150 ein Schirmventil. Rückstellventile, wie etwa Schirmventil, fungieren als Rückschlagventile, die ein Fließen in eine Richtung erlauben und ein Fließen in die andere Richtung blockieren. Die Struktur des Druckventils 150 wird später detailliert beschrieben. Es ist zu beachten, dass ein Rückstellventil ein Ventil ist, das in der Lage ist, den Druck zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 mehrmals einzustellen, um den Druck zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 auszugleichen. Obwohl das Druckventil 150 bevorzugt ein Rückstellventil ist, ist zu beachten, dass das Druckventil 150 nicht auf ein Rückstellventil beschränkt ist. Die Funktionsmembran 160 ist im Durchgang W10 näher am Innenraum S1 angeordnet als das Druckventil 150, und erlaubt den Durchtritt von Gas und verhindert den Durchtritt von Flüssigkeit. Die Funktionsmembran 160 ist aus einem wasserdichten, durchlässigen Material hergestellt, wie etwa GORE-TEX (registrierte Marke) oder TEMISH (registrierte Marke).
Das Druckventil 150 tritt in einen zweiten Zustand ein, in dem eine Kommunikation zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 besteht, wenn Gas, das im Fall einer Fehlfunktion durch die Energiespeichervorrichtungen 400 erzeugt wird, den Innenraum S1 füllt und der Druck im Innenraum S1 einen vorbestimmten Druck übersteigt. Mit anderen Worten tritt im Falle einer Fehlfunktion das Druckventil 150 in den zweiten Zustand ein, und da die Funktionsmembran 160 den Durchtritt von Gas erlaubt, kann Gas, das von den Energiespeichervorrichtungen 400 erzeugt wurde, aus dem Innenraum S1 des Außengehäuses 200 an den Außenraum S2 durch den Durchgang W10 abgelassen werden, wie durch die Pfeile in 4 gezeigt.
6 zeigt ein spezifisches Beispiel für das Erreichen eines Aufbaus, bei dem in dem Durchgang das Druckventil näher am Außenraum S2 angeordnet ist als die Funktionsmembran, und die Funktionsmembran näher am Innenraum S1 angeordnet ist als das Druckventil. 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Kommunikationsteils 130A. Es ist zu beachten, dass das in 6 gezeigte Kommunikationsteil 130A eine Ausführungsform des Kommunikationsteils 130 ist, das in 1 bis 4 gezeigt ist.
7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie b-b in 6 in einem zusammengebauten Zustand.
Wie in 6 und 7 dargestellt, umfasst das Kommunikationsteil 130A eine erste Komponente 211 und eine zweite Komponente 140. Die erste Komponente 211 definiert einen ersten Weg W11 benachbart zum Innenraum S1 des Außengehäuses 200. Die zweite Komponente 140 ist mit dem Ende der ersten Komponente 211 auf der Seite des Außenraums S2 verbunden. Die zweite Komponente 140 definiert einen zweiten Weg W12 benachbart zum Außenraum S2 außerhalb des Außengehäuses 200. Die zweite Komponente 140 hält das Druckventil 150 im zweiten Weg W12. Die erste Komponente 211 und die zweite Komponente 140 sind beides zylindrische Komponenten, und die Außenfläche 141 der zweiten Komponente 140 ist mit der Innenfläche 212 der ersten Komponente 211 gekoppelt. Innengewinde sind in der Innenfläche 212 der ersten Komponente 211 ausgebildet. Außengewinde sind in der Außenfläche 141 der zweiten Komponente 140 ausgebildet. Mit anderen Worten werden die erste Komponente 211 und die zweite Komponente 140 dadurch miteinander gekoppelt, dass die Innenfläche 212 der ersten Komponente 211 mit der Außenfläche 141 der zweiten Komponente 140 verschraubt werden. Die Innenwand der ersten Komponente 211 umfasst eine innere Fläche 213, die der X-Richtung zugewandt ist und einem Ende 142 der zweiten Komponente 140 gegenüber liegt, die das Ende der zweiten Komponente 140 auf der Seite des Innenraums S1 ist. Das Kommunikationsteil 130A umfasst des Weiteren eine Dichtung 170, die zwischen der inneren Fläche 213 der ersten Komponente 211 und dem Ende 142 der zweiten Komponente 140 angeordnet ist. Die Dichtung 170 ist eine ringförmige Komponente, um einen Raum zwischen der ersten Komponente 211 und der zweiten Komponente 140 abzudichten, und ist sandwichartig von der ersten Komponente 211 und der zweiten Komponente 140 umfasst. Die Funktionsmembran 160 wird an ihrem Platz gehalten, indem sie sandwichartig zwischen der inneren Fläche 213 der ersten Komponente 211 und dem Ende 142 der zweiten Komponente 140 über die Dichtung 170 angeordnet ist.
Hier wird unter Bezugnahme auf 7 die Struktur des Druckventils 150, das ein Schirmventil ist, detailliert beschrieben. (a) ist in 7 eine Querschnittsansicht, die das Druckventil 150 im ersten Zustand zeigt, und (b) ist in 7 eine Querschnittsansicht, die das Druckventil 150 im zweiten Zustand zeigt.
Wie in 7 gezeigt ist, umfasst das Druckventil 150 einen axialen Abschnitt 151 und einen Schirmabschnitt 152, der sich in einer Schirmform radial von einem Ende des axialen Abschnitts 151 erstreckt. Eine Öffnung 143 und ein Durchgangsloch 144 sind an der Grenze zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 dort ausgebildet, wo das Druckventil 150 positioniert ist. Der axiale Abschnitt 151 des Druckventils 150 durchläuft das Durchgangsloch 144. Mit anderen Worten ist das Druckventil 150 deshalb in einer vorbestimmten Position fixiert, weil der axiale Abschnitt 151 durch das Durchgangsloch 144 hindurchläuft. Eine Mehrzahl von Öffnungen 143 ist um das Durchgangsloch 144 herum ausgebildet. Die Öffnungen 143 sind durch den Schirmabschnitt 152 des Druckventils 150 abgedichtet.
Wenn der Druckunterschied zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 kleiner oder gleich einem vorbestimmten Druckunterschied ist (normale Umstände), dichtet der Schirmabschnitt 152 des Druckventils 150 die Öffnung 143 ab, wie in (a) der 7 gezeigt wird.
Wenn der Druckunterschied zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 größer als ein vorbestimmter Druckunterschied ist (Fehlfunktion), trennt sich der Schirmabschnitt 152 des Druckventils 150 von der Öffnung 143, wie in (b) der 7 gezeigt wird, wodurch der Innenraum S1 und der Außenraum S2 in Kommunikation stehen. Mit anderen Worten befindet sich, wenn der Druck im Innenraum S1 ein vorbestimmter Druck oder kleiner ist, das Druckventil 150 in dem ersten Zustand, in dem das Druckventil 150 die Öffnung 143 abdichtet, und wenn der Druck im Innenraum S1 größer als der vorbestimmte Druck ist, befindet sich das Druckventil 150 in dem zweiten Zustand, in dem der Innenraum S1 und der Außenraum S2 durch die Öffnung 143 in Kommunikation sind. Indem es in den zweiten Zustand eintritt, stellt das Druckventil 150 den Druck im Innenraum S1 ein, indem es ihn näher an den Druck im Außenraum S2 außerhalb des Außengehäuses 200 bringt, und fungiert als Rückstellventil, das in der Lage ist, wiederholt zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand zu wechseln. Es ist zu beachten, dass ”vorbestimmter Druck” einen Druck bezeichnet, der größer ist als der Druck im Außenraum S2 außerhalb des Außengehäuses 200. Es ist zu beachten, dass dieser vorbestimmte Druck abhängig von der Form und dem Material des Druckventils 150 variiert, und es ist möglich, das Druckventil 150 basierend auf einem gewünschten vorbestimmten Druck auszuwählen.
Bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1 umfasst das Außengehäuse 200 der Energiespeichereinrichtung 100 (i) das Druckventil 150, das den Druck im Innenraum S1 des Außengehäuses 200 einstellt, indem es die Kommunikation zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 außerhalb des Außengehäuses 200 nur erlaubt, wenn der Druck im Innenraum S1 den Druck im Außenraum S2 übersteigt, und (ii) die Funktionsmembran 160, die im Durchgang W10 näher am Innenraum S1 angeordnet ist als das Druckventil 150, und die gasdurchlässig ist. Wenn die Energiespeichervorrichtungen 400 beispielsweise aufgrund einer Fehlfunktion Gas erzeugen und der Druck im Innenraum S1 des Außengehäuses 200 über den vorbestimmten Druck ansteigt, tritt demzufolge das Druckventil 150 in den zweiten Zustand ein. Da das Druckventil 150 sich im zweiten Zustand befindet und die Funktionsmembran 160 immer gasdurchlässig ist, kann in diesem Fall Gas an den Außenraum S2 abgelassen werden. Da sich das Druckventil 150 unter normalen Umständen im ersten Zustand befindet, ist es ferner möglich, den Innenraum S1 des Außengehäuses 200 in einem hermetisch abgedichteten Zustand zu halten, und es ist möglich zu verhindern, dass Fremdkörper vom Außenraum S2 außerhalb des Außengehäuses 200 in den Innenraum S1 eindringen. Wenn beispielsweise ein gegebener Wasserdruck auf das Kommunikationsteil 130 ausgeübt wird, wie etwa, wenn die Energiespeichereinrichtung 100 untergetaucht ist, kann, obwohl es schwierig ist, mit dem Druckventil 150 das Einfließen von Wasser zu verhindern, das Einfließen von Wassers mit der Funktionsmembran 160 verhindert werden, die den Durchtritt von Flüssigkeit nicht erlaubt, so dass verhindert werden kann, dass Wasser in den Innenraum S1 des Außengehäuses 200 fließt, sogar wenn ein gegebener Wasserdruck auf das Kommunikationsteil 130 ausgeübt wird. Ferner ist es mit dem Druckventil 150 möglich zu verhindern, dass Wasser die Funktionsmembran 160 erreicht, wenn unter hohem Druck stehendes Wasser in die Nähe der Energiespeichereinrichtung 100 gesprüht wird, beispielsweise von einem Druckreiniger. Dies ermöglicht es, Beschädigungen an der Funktionsmembran 160 durch unter hohem Druck stehendes Wasser zu verhindern. Dementsprechend kann die Energiespeichereinrichtung 100 verhindern, dass Wasser in den Innenraum S1 des Außengehäuses 200 eindringt, und kann somit verhindern, dass ein Kurzschluss an den Energiespeichereinrichtungen auftritt.
Bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1 ist das Kommunikationsteil 130A aus zwei Komponenten hergestellt: die erste Komponente 211, die die Hälfte des Kommunikationsteils 130A definiert, die dem Innenraum S1 näher ist; und die zweite Komponente 140, die die andere Hälfte des Kommunikationsteils 130A definiert, die näher am Außenraum S2 ist und das Druckventil 150 hält. Die Funktionsmembran 160 wird an ihrem Platz gehalten, indem sie sandwichartig zwischen der ersten Komponente 211 und der zweiten Komponente 140 angeordnet ist. Es ist somit möglich, mit einem einfachen Aufbau die Funktionsmembran 160 im Durchgang W10 in einer Position anzuordnen, die näher am Innenraum S1 ist, als es das Druckventil 150 ist.
Da sich bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1 die erste Komponente 211 und die zweite Komponente 140 miteinander verschrauben lassen, ist es möglich, mit einem einfachen Aufbau die erste Komponente 211 und die zweite Komponente 140 sicher miteinander zu koppeln.
Bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1 wird die Funktionsmembran 160 an ihrem Platz gehalten, indem sie sandwichartig zwischen der inneren Fläche 213 der ersten Komponente 211 und dem Ende 142 der zweiten Komponente 140 angeordnet ist. Dies macht es möglich, die Funktionsmembran 160 mit einem einfachen Aufbau sicher an ihrem Platz zu halten.
Da bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1 die Dichtung 170 zwischen der ersten Komponente 211 und der zweiten Komponente 140 angeordnet ist, ist es möglich, die erste Komponente 211 und die zweite Komponente 140 sicherer miteinander zu koppeln. Dies wiederum macht es möglich zu verhindern, dass Wasser in das Innere des Außengehäuses 200 durch die Fügestelle der ersten Komponente 211 und der zweiten Komponente 140 im Falle dessen eindringen kann, dass beispielsweise ein gegebener Wasserdruck auf das Kommunikationsteil 130A ausgeübt wird, wie etwa, wenn die Energiespeichereinrichtung 100 untergetaucht ist.
(Variante 1 der Ausführungsform 1)
Bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1 erstreckt sich das Kommunikationsteil 130 entlang der X-Achse vom Außengehäuse 200 nach außen, wie in 5 gezeigt ist. Jedoch ist die Energiespeichereinrichtung 100 nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Wie in 8 gezeigt ist, kann zum Beispiel das Kommunikationsteil 130 als ein Kommunikationsteil 130B aufgebaut sein, das einen internen Durchgang W20 innerhalb des Inneren des Außengehäuses 200 definiert. In diesem Fall umfasst das Kommunikationsteil 130B einen internen Abschnitt im Inneren des Außengehäuses 200, in dem das Druckventil 150 und die Funktionsmembran 160 angeordnet sind, und einen Vorsprungsabschnitt, der von dem Außengehäuse 200 nach außen hervor ragt. Der Vorsprungsabschnitt ist beispielsweise mit dem Belüftungsschlauch 500 verbunden.
Ferner kann das Kommunikationsteil 130 als ein Kommunikationsteil 130C aufgebaut sein, das einen internen Durchgang W30 definiert, in dem das Druckventil 150 und die Funktionsmembran 160 nicht parallel zueinander angeordnet sind, wie in 9 gezeigt ist. Mit anderen Worten kann, wie in 9 gezeigt ist, das Kommunikationsteil 130C eine Biegung zwischen dem Druckventil 150 und der Funktionsmembran 160 umfassen.
(Variante 2 der Ausführungsform 1)
Bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach der Anführungsform 1 wird das Kommunikationsteil 130A verkoppelt, indem die Innenfläche 212 der ersten Komponente 211 mit der Außenfläche 141 der zweiten Komponente 140 verschraubt wird, jedoch ist das Kommunikationsteil 130A nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die Innenfläche der zweiten Komponente und die Außenfläche der ersten Komponente können miteinander verschraubt werden, um das Kommunikationsteil 130A zu bilden.
In diesem Fall kann die innere Fläche, die dem Ende der ersten Komponente auf der Seite des Innenraums S1 gegenüber liegt, in der zweiten Komponente ausgebildet werden, und die Funktionsmembran kann zwischen diesem Ende der ersten Komponente und der inneren Fläche der zweiten Komponente an ihrem Platz gehalten werden. Ferner kann eine Dichtung zwischen diesem Ende der ersten Komponente und der inneren Fläche der zweiten Komponente angeordnet sein.
Wenn die erste Komponente und die zweite Komponente miteinander durch Verschrauben gekoppelt sind, ist es mit anderen Worten ausreichend, wenn die Außenfläche einer der ersten Komponente und der zweiten Komponente und die Innenfläche der anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente miteinander verschraubt sind.
Wenn die erste Komponente und die zweite Komponente miteinander dadurch gekoppelt sind, dass die Außenfläche einer der ersten Komponente und der zweiten Komponente mit der Innenfläche der anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente verankert ist, reicht es aus, wenn die innere Fläche, die dem Ende einer der Komponenten gegenüber liegt, in der anderen der Komponenten ausgebildet ist, und die Funktionsmembran zwischen diesem Ende der einen der Komponenten und der inneren Fläche der anderen der Komponenten an ihrem Platz gehalten wird.
(Variante 3 der Ausführungsform 1)
Bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1 sind die erste Komponente 211 und die zweite Komponente 140 durch Verschrauben miteinander gekoppelt, sie können aber auch durch andere Mittel als durch Verschrauben gekoppelt sein, wie etwa über einen Klebstoff, eine Presspassung, einen Flansch, Schweißen oder ein anderes Mittel.
Es ist zu beachten, dass ein Aufbau, in dem die erste Komponente und die zweite Komponente miteinander dadurch gekoppelt sind, dass die Außenfläche einer der ersten Komponente und der zweiten Komponente mit der Innenfläche der anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente verankert ist, auf die Variante 3 der Ausführungsform 1 angewandt werden kann, ähnlich wie in Variante 2 der Ausführungsform 1. Mit anderen Worten kann ein Aufbau, in dem die innere Fläche, die dem Ende einer der ersten Komponente und der zweiten Komponente gegenüber liegt, in der anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente ausgebildet ist, und die Funktionsmembran zwischen dem Ende der einen der ersten Komponente und der zweiten Komponente und der inneren Fläche der anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente an ihrem Platz gehalten wird, auf die Variante 3 der Ausführungsform 1 angewandt werden.
(Variante 4 der Ausführungsform 1)
Bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1 ist das Druckventil 150 näher am Außenraum S2 angeordnet als die Funktionsmembran 160, jedoch wird das Druckventil 150 nicht unbedingt benötigt. Da die Funktionsmembran, die den Durchtritt von Gas erlaubt und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert, in dem Kommunikationsteil angeordnet ist, ist es mit anderen Worten sogar bei einem Aufbau, in dem das Außengehäuse 200 nicht das Druckventil 150 umfasst, möglich zu verhindern, dass Fremdkörper, wie etwa Wasser, die auf das Kommunikationsteil gesprüht werden, durch den Durchgang in das Innere des Außengehäuses eindringen, und es ist auch möglich zu verhindern, dass Wasser durch den Durchgang in das Innere des Außengehäuses fließt, falls die Energiespeichereinrichtung 100 beispielsweise untergetaucht werden sollte. Es versteht sich jedoch, dass die Bereitstellung sowohl der Funktionsmembran 160 als auch des Druckventils 150, wie es bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1 der Fall ist, bevorzugt ist, da dies es möglich macht, verlässlicher zu verhindern, das gesprühte Fremdkörper, wie etwa Wasser, in das Innere des Außengehäuses eindringen, und dass Wasser in das Innere des Außengehäuses fließt, im Vergleich zu dem Fall, in dem nur die Funktionsmembran 160 vorgesehen ist.
(Ausführungsform 2)
Als Nächstes wird ein Kommunikationsteil nach der Ausführungsform 2 unter Bezugnahme auf 4 und 10A beschrieben. Die Ausführungsform 2 bietet eine andere Ausführungsform des Kommunikationsteils 130 als die Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1. Mit anderen Worten ist nur die Struktur des Kommunikationsteils 130 anders, und als solches wird die Beschreibung aller anderen Komponenten weggelassen. 5A zeigt die Struktur des Kommunikationsteils des Außengehäuses.
Wie in 4 und 10A gezeigt, wird die Öffnung 230 des Außengehäuses 200 durch eine Funktionsmembran 141D, die als die erste Druckeinstellvorrichtung fungiert, und eine wasserdichte Membran 142D, die als die zweite Druckeinstellvorrichtung fungiert, abgedichtet, die komplementär zueinander in einer gleichen Ebene angeordnet sind. Mit anderen Worten sind zwei Druckeinstellvorrichtungen – die erste Druckeinstellvorrichtung und die zweite Druckeinstellvorrichtung – komplementär zueinander an der Öffnung 230 vorgesehen, die eine Ablassöffnung des Außengehäuses 200 ist. Die Funktionsmembran 141D erlaubt den Durchtritt von Gas und verhindert den Durchtritt von Flüssigkeit. Die Funktionsmembran 141D besteht aus demselben Material wie die Funktionsmembran 160 nach der Ausführungsform 1. Die wasserdichte Membran 142D verhindert den Durchtritt von Gas und Flüssigkeit und reißt, um den Druck in dem Außengehäuse 200 abzulassen, wenn der Druck einen vorbestimmten Druck übersteigt. Die wasserdichte Membran 142D ist eine Membran, die aus einem bekannten Material besteht, wie etwa einem Harzfilm oder einer metallischen Folie. Auf diese Weise fungiert die wasserdichte Membran 142D auch als Sicherheitsventil, da sie, wenn Gas, das im Fall einer Fehlfunktion durch die Energiespeichervorrichtungen 400 erzeugt wird, den Innenraum S1 füllt und der Druck im Innenraum S1 einen vorbestimmten Druck übersteigt, reißt, was eine Kommunikation zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 durch das Kommunikationsteil 130 erlaubt. Da die Membran 142D im Falle einer Fehlfunktion reißt, kann mit anderen Worten Gas, das von den Energiespeichervorrichtungen 400 erzeugt wurde, aus dem Innenraum S1 des Außengehäuses 200 an den Außenraum S2 durch das Kommunikationsteil 130 abgelassen werden, wie durch die Pfeile in 4 gezeigt.
(a) ist in 10A eine Querschnittsansicht der Öffnung 230 und des Kommunikationsteils 130 entlang der Linie a-a in 3. Mit anderen Worten sind die Öffnung 230D, das Kommunikationsteil 130D und der Durchgang W41 in 10A Ausführungsformen der Öffnung 230, des Kommunikationsteils 130 und des Durchgangs W10, die in 1 bis 4 gezeigt sind. (b) zeigt in 10A das Kommunikationsteil 130A, gesehen von außen entlang der X-Achse.
Die Öffnung 230D umfasst eine Trennwand 131D, wie in 10A dargestellt ist. Mit anderen Worten ist die Öffnung 230D durch die Trennwand 131D in zwei Bereiche geteilt. Die Funktionsmembran 141D nimmt den Bereich in Anspruch, der sich von der Trennwand 131D der Öffnung 230D in der positiven Richtung der Y-Achse erstreckt, und die wasserdichte Membran 142D nimmt den Bereich in Anspruch, der sich von der Trennwand 131D der Öffnung 230D in der negativen Richtung der Y-Achse erstreckt. Es ist zu beachten, dass bei der Ausführungsform 2 die Trennwand 131D die Öffnung 230D in zwei gleiche Hälften teilt.
Es ist zu beachten, dass das Kommunikationsteil 130D, das den Durchgang W41 definiert, um die Öffnung 230D des Außengehäuses 200 herum angeordnet ist, an der Außenseite des Außengehäuses 200. Die Öffnung 230D ist an dem Ende des Durchgangs W41 auf der Seite des Innenraums S1 vorgesehen. Da man sagen kann, dass die Trennwand 131D in dem Durchgang W41 angeordnet ist, kann man mit anderen Worten auch sagen, dass die Funktionsmembran 141D und die wasserdichte Membran 142D komplementär zueinander in einer gleichen Ebene in dem Durchgang W41 angeordnet sind.
Da die Energiespeichereinrichtung nach Ausführungsform 2 die Funktionsmembran 141D, die durch die Öffnung 230 den Durchtritt von Gas erlaubt und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert, und die wasserdichte Membran 142 umfasst, die den Durchtritt von Gas und Flüssigkeit verhindert, kann die Energiespeichereinrichtung nach Ausführungsform 2 verhindern, dass Wasser in das Innere des Außengehäuses durch die Öffnung 230 eindringt.
Dementsprechend kann die Energiespeichereinrichtung verhindern, dass ein Kurzschluss an den Energiespeichereinrichtungen dadurch auftritt, dass Wasser in das Innere des Außengehäuses 200 eindringt.
Sogar wenn der Druck im Innenraum S1 des Außengehäuses 200 aufgrund einer Veränderung der Temperatur oder des Umgebungsdrucks schwankt, können ferner Druckschwankungen im Außengehäuse 200 abgeschwächt werden, da die Funktionsmembran 141D den Durchtritt von Gas erlaubt. Mit anderen Worten kann verhindert werden, dass Wasser durch die Öffnung 230 in das Innere des Außengehäuses 200 eindringt, und Belastungen des Außengehäuses 200 können abgeschwächt werden.
Wenn eine große Menge an Gas durch die Energiespeichervorrichtung 400 aufgrund einer Fehlfunktion erzeugt wird, kann beispielsweise der Druck im Außengehäuse 200 ohne weiteres den vorbestimmten Druck übersteigen. Während die wasserdichte Membran 142D noch intakt ist, sammelt sich genauer gesagt geschmolzenes Harz zusammen mit Gas von innerhalb der Energiespeichervorrichtung 400 auf der gasdurchlässigen Funktionsmembran 141D und sickert in sie ein. Die mit geschmolzenem Harz durchtränkte Funktionsmembran 141D kühlt ab und härtet zu einer Wand aus Harz aus, da die Funktionsmembran 141D sich entfernt von der durch die Fehlfunktion erzeugten Wärme befindet. Dies führt zu einem Verlust an Durchlässigkeit der Funktionsmembran 141D und zu einem Druckanstieg im Außengehäuse. Wenn dieser Druck den vorbestimmten Druck übersteigt, reißen die Funktionsmembran 141D und die komplementäre wasserdichte Membran 142D. Es versteht sich, dass, auch wenn die Funktionsmembran 141D nicht zu einer Wand aus ausgehärtetem Harz wird, die wasserdichte Membran 142D reißen wird, falls der Druck im Innenraum S1 den vorbestimmten Druck deshalb übersteigt, weil die Energiespeichervorrichtungen 400 mehr Gas erzeugen, als durch die Funktionsmembran 141D durchtreten kann. Dies ermöglicht es, Gas, das im Falle einer Fehlfunktion erzeugt wird, aus der Öffnung 230 des Außengehäuses 200 effizient abzulassen, da die wasserdichte Membran 142D reißt, wenn der Druck den vorbestimmten Druck übersteigt, wodurch die Öffnung 230 freigemacht wird.
Da bei der Energiespeichereinrichtung nach der Ausführungsform 2 die Funktionsmembran 141D und die wasserdichte Membran 142D komplementär zueinander in einer gleichen Ebene in der einzelnen Öffnung 230 angeordnet sind, ist es möglich, das Gas zu einer Ablassstelle mit einem einzigen Belüftungsschlauch 500, beispielsweise an der Öffnung 230, zu führen. Mit anderen Worten ist dieser Aufbau einfacher, als die Funktionsmembran 141D und die wasserdichte Membran 142D jeweils mit einer individuellen Ablasswegführung zu versehen, und er verringert somit die Herstellungskosten.
(Variante 1 der Ausführungsform 2)
10B verdeutlicht die Struktur der Öffnung und des Kommunikationsteils des Außengehäuses nach Variante 1 der Ausführungsform 2. Es ist zu beachten, dass (a) in 10B eine Querschnittsansicht der Öffnung 230 und des Kommunikationsteils 130 entlang der Linie a-a in 3 ist. Mit anderen Worten sind die Öffnung 230E, das Kommunikationsteil 130E und der Durchgang W42 in 10B Ausführungsformen der Öffnung 230, des Kommunikationsteils 130 und des Durchgangs W10, die in 1 bis 4 gezeigt sind. (b) zeigt in 10A das Kommunikationsteil 130E, gesehen von außen entlang der X-Achse.
Wie in 10B gezeigt ist, ist die Öffnung 230E, ähnlich wie die Öffnung 230D nach der Ausführungsform 2, mit einer Trennwand 131E versehen, die die Öffnung 230E in zwei Bereiche teilt. Jedoch ist bei der Öffnung 230E die Trennwand 131E von der Mitte der Öffnung 230E in der Richtung der Y-Achse so versetzt, dass sie weiter in der positiven Richtung der Y-Achse positioniert ist. Hierbei nimmt die Funktionsmembran 141E den Bereich in Anspruch, der sich von der Trennwand 131E der Öffnung 230E in der positiven Richtung der Y-Achse erstreckt, und die wasserdichte Membran 142E nimmt den Bereich in Anspruch, der sich von der Trennwand 131E der Öffnung 230E in der negativen Richtung der Y-Achse erstreckt. Mit anderen Worten ist bei der Öffnung 230E nach der Variante 1 der Ausführungsform 2 die Oberfläche der Funktionsmembran 141E, die der Öffnung 230E zugewandt ist, kleiner als die Oberfläche der wasserdichten Membran 142E, die der Öffnung 230E zugewandt ist.
Es ist zu beachten, dass das Kommunikationsteil 130E, das den Durchgang W42 definiert, um die Öffnung 230E des Außengehäuses 200 herum angeordnet ist, an der Außenseite des Außengehäuses 200. Die Öffnung 230E ist an dem Ende des Durchgangs W42 auf der Seite des Innenraums S1 vorgesehen. Da man sagen kann, dass die Trennwand 131E in dem Durchgang W42 angeordnet ist, kann man mit anderen Worten auch sagen, dass die Funktionsmembran 141E und die wasserdichte Membran 142E komplementär zueinander in einer gleichen Ebene in dem Durchgang W42 angeordnet sind.
Da bei der Öffnung 230E nach der Variante 1 der Ausführungsform 2 die Funktionsmembran 141E den Durchtritt von Gas auch erlaubt, wenn die Funktionsmembran 141E kleiner ist als die wasserdichte Membran 142E, kann die Druckschwankung im Außengehäuse 200 aufgrund einer Veränderung der Temperatur oder des Umgebungsdrucks durch die Funktionsmembran 141E abgeschwächt werden. Da die Funktionsmembran 141E gasdurchlässig ist, neigt des Weiteren, wenn Gas im Falle einer Fehlfunktion erzeugt wird, geschmolzenes Harz dazu, durch das Gas mitgetragen zu werden und sich auf der Funktionsmembran 141E anzusammeln.
Wenn das geschmolzene Harz an der Funktionsmembran anhaftet und abkühlt, wodurch es die Funktionsmembran zu einer ausgehärteten Wand aus Harz macht, besteht die Befürchtung, dass die Öffnung abgedichtet wird. Indem die Funktionsmembran 141E kleiner gemacht wird als die wasserdichte Membran 142E, kann die Wirkung, die das durch das Gas mitgetragene Harz hat, verringert werden. Auch wenn die Funktionsmembran 141E kleiner ausgestaltet wird als die wasserdichte Membran 142E, kann des Weiteren Gas effizient aus der Öffnung 230E austreten, wenn der Druck im Außengehäuse 200 den vorbestimmten Druck übersteigt, da die wasserdichte Membran 142E reißt und die Öffnung 230E sich öffnet.
(Variante 2 der Ausführungsform 2)
10C verdeutlicht die Struktur der Öffnung und des Kommunikationsteils des Außengehäuses nach Variante 2 der Ausführungsform 2. Es ist zu beachten, dass (a) in 10C eine Querschnittsansicht der Öffnung 230 und des Kommunikationsteils 130 entlang der Linie a-a in 3 ist. Mit anderen Worten sind die Öffnung 230D, das Kommunikationsteil 130F und der Durchgang W43 in 10C Ausführungsformen der Öffnung 230, des Kommunikationsteils 130 und des Durchgangs W10, die in 1 bis 4 gezeigt sind. (b) zeigt in 10A das Kommunikationsteil 130F, gesehen von außen entlang der X-Achse.
Wie in 10C gezeigt, unterscheidet sich bei der Variante 2 der Ausführungsform 2 das Kommunikationsteil 130F von dem Kommunikationsteil 130D und 130E nach der Ausführungsform 2 und der Variante 1 der Ausführungsform 2, und als solches wird die folgende Beschreibung sich auf die Struktur des Kommunikationsteils 130F konzentrieren. Da der Aufbau der Öffnung 230D derselbe ist, wie bei der Öffnung 230D nach der Ausführungsform 2, wird ihre Beschreibung weggelassen.
Das Kommunikationsteil 130F umfasst Abschirmplatten 131F bis 134F, wie in 10C gezeigt ist. Das Kommunikationsteil 130F definiert den Durchgang W43. Die Abschirmplatten 131F und 133F sind halbkreisförmige Platten, die in einem Querschnitt entlang der Achse des Kommunikationsteils 130F den Bereich blockieren, der sich von der Oberseite des Querschnitts bis zu einer Position weiter unterhalb der Mittelachse des Kommunikationsteils 130F erstreckt. Die Abschirmplatten 132F und 134F sind halbkreisförmige Platten, die in einem Querschnitt entlang der Achse des Kommunikationsteils 130F den Bereich blockieren, der sich von der Unterseite des Querschnitts bis zu einer Position weiter oberhalb der Mittelachse des Kommunikationsteils 130F erstreckt. Mit anderen Worten sind, wenn das Kommunikationsteil 130F entlang der X-Achse betrachtet wird, die Abschirmplatten 131F bis 134F so angeordnet, dass sie einander überlappen.
Ferner sind die Abschirmplatten 131F bis 134F in wechselseitig unterschiedlichen Positionen entlang der X-Achse angeordnet. Mit anderen Worten sind die Abschirmplatten 131F bis 134F im Kommunikationsteil 130F versetzt angeordnet. Damit bleibt das Kommunikationsteil 130F von einem Ende des Durchgangs W43 zum anderen kommunikationsfähig.
Mit anderen Worten kann man sagen, dass die Abschirmplatten 131F bis 134F erste Abschirmplatten und zweite Abschirmplatten umfassen. Hierbei bezieht sich ”erste Abschirmplatte” auf eine Abschirmplatte, die so angeordnet ist, dass sie eine Sicht durch einen ersten Bereich des Durchgangs W43 versperrt, wenn das Kommunikationsteil 130F entlang der X-Achse (erste Richtung) betrachtet wird. Hierbei ist der erste Bereich ein Abschnitt des Durchgangs W43 in einer Richtung entlang der Y-Achse (zweite Richtung, die die erste Richtung schneidet). Die ”zweite Abschirmplatte” bezieht sich auf eine Abschirmplatte, die so angeordnet ist, dass sie entlang der X-Achse von der ersten Abschirmplatte versetzt ist und eine Sicht durch einen zweiten Bereich des Durchgangs W43 versperrt, wenn das Kommunikationsteil 130F entlang der X-Achse betrachtet wird. Hierbei ist der zweite Bereich ein Abschnitt des Durchgangs W43 in der anderen Richtung entlang der Y-Achse. Genauer gesagt sind unter den Abschirmplatten 131F bis 134F die ersten Abschirmplatten die Abschirmplatten 131F und 133F, und die zweiten Abschirmplatten sind die Abschirmplatten 132F und 134F.
Mit anderen Worten sind, wenn das Kommunikationsteil 130F entlang der X-Achse betrachtet wird (wenn das Kommunikationsteil 130F von einem Ende zum anderen Ende betrachtet wird), die Abschirmplatten 131F bis 134F so angeordnet, dass sie wechselseitig vollständig eine Sicht durch den Durchgang versperren. Es ist zu beachten, dass, wenn das Kommunikationsteil entlang der X-Achse betrachtet wird, eine einzelne Abschirmplatte anstelle einer Mehrzahl von Abschirmplatten vorgesehen sein kann, solange die Abschirmplatte so angeordnet ist, dass sie eine Sicht durch den Durchgang vollständig versperrt.
(Variante 3 der Ausführungsform 2)
Die Öffnungen 230D und 230E nach der Ausführungsform 2 und deren Varianten 1 und 2 sind kreisförmig, jedoch sind die Öffnungen nicht auf eine kreisförmige Form beschränkt, sondern können beispielsweise mehreckig sein. Solange die Funktionsmembran und die wasserdichte Membran so vorgesehen sind, dass sie die Öffnung in zwei Bereiche teilen, ist diese Form ebenfalls ausreichend.
(Variante 4 der Ausführungsform 2)
Bei der Energiespeichereinrichtung nach der Ausführungsform 2 und deren Varianten 1, 2 und 3 sind die Funktionsmembranen 141D und 141E, welche erste Druckeinstellvorrichtungen sind, und die wasserdichten Membranen 142D und 142E, welche zweite Druckeinstellvorrichtungen sind, komplementär zueinander in einer gleichen Ebene in den Öffnungen 230D und 230E des Außengehäuses 200 vorgesehen, doch die zweite Druckeinstellvorrichtung ist nicht auf die wasserdichte Membran 142D oder 142E beschränkt, und kann beispielsweise ein Rückstelldruckventil sein, wie etwa ein Schirmventil. Mit anderen Worten kann als Ersatz für die wasserdichten Membranen 142D und 142E die zweite Druckeinstellvorrichtung ein Druckventil sein, das in den Öffnungen 230D und 230E angeordnet ist, die in einen ersten Bereich, der durch die Funktionsmembranen 141D und 141E abgedeckt ist, und einen zweiten Bereich unterteilt sind, wobei sich das Druckventil in einem ersten Zustand befindet, wenn der Druck im Innenraum S1 ein vorbestimmter Druck oder kleiner ist, und sich in einem zweiten Zustand befindet, wenn der Druck im Innenraum S1 den vorbestimmten Druck übersteigt, wobei das Druckventil den zweiten Bereich im ersten Zustand abdichtet und die Kommunikation zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 im zweiten Bereich im zweiten Zustand erlaubt.
(Ausführungsform 3)
Als Nächstes wird ein Kommunikationsteil nach der Ausführungsform 3 unter Bezugnahme auf 4 und 11A beschrieben. Die Ausführungsform 3 bietet eine andere Ausführungsform des Kommunikationsteils 130 als die Energiespeichereinrichtung 100 nach der Ausführungsform 1. Mit anderen Worten ist nur die Struktur des Kommunikationsteils 130 anders, und als solches wird die Beschreibung aller anderen Komponenten weggelassen. 11A zeigt die Struktur des Kommunikationsteils des Außengehäuses.
Wie in 4 und 11A gezeigt, ist die wasserdichte Membran 180 benachbart zum Innenraum S1 im Durchgang W10 (W51) des Außengehäuses 200 angeordnet. Die wasserdichte Membran 180 ist eine Membran, die aus einem bekannten Material besteht, wie etwa einem Harzfilm oder einer metallischen Folie, und verhindert, dass Wasser in das Innere des Außengehäuses 200 eindringt. Es ist zu beachten, dass die wasserdichte Membran 180 aus demselben Material bestehen kann, wie die Funktionsmembran 160 nach Ausführungsform 1. Ferner reißt die wasserdichte Membran 180, wenn Gas, das im Fall einer Fehlfunktion durch die Energiespeichervorrichtungen 400 erzeugt wird, den Innenraum S1 füllt und der Druck im Innenraum S1 den vorbestimmten Druck übersteigt, wodurch eine Kommunikation zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 durch den Durchgang W10 (W51) erlaubt wird. Mit anderen Worten fungiert die wasserdichte Membran 180 auch als Sicherheitsventil, das eine Kommunikation zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 durch den Durchgang W10 (W51) erlaubt, indem sie reißt. Da die Membran 180 im Falle einer Fehlfunktion reißt, kann auf diese Weise Gas, das von den Energiespeichervorrichtungen 400 erzeugt wurde, aus dem Innenraum S1 des Außengehäuses 200 an den Außenraum S2 durch den Durchgang W10 (W51) abgelassen werden, wie durch die Pfeile in 4 gezeigt.
Wie in 11A gezeigt ist, umfasst das Kommunikationsteil 130G als Abschirmkomponente Abschirmplatten 131G bis 134G. Es ist zu beachten, dass (a) in 11A eine Querschnittsansicht des Kommunikationsteils 130 entlang der Linie a-a in 3 ist. Mit anderen Worten sind das Kommunikationsteil 130G und der Durchgang W51 in 11A Ausführungsformen des Kommunikationsteils 130 und des Durchgangs W10, die in 1 bis 4 gezeigt sind. (b) zeigt in 11A das Kommunikationsteil 130G, gesehen von außen entlang der X-Achse.
Die Abschirmplatten 131G und 133G sind halbkreisförmige Platten, die in einem Querschnitt entlang der Achse des Durchgangs W51 den Bereich blockieren, der sich von der Oberseite des Querschnitts bis zu einer Position weiter unterhalb der Mittelachse des Durchgangs W51 erstreckt. Die Abschirmplatten 132G und 134G sind halbkreisförmige Platten, die in einem Querschnitt entlang der Achse des Durchgangs W51 den Bereich blockieren, der sich von der Unterseite des Querschnitts bis zu einer Position weiter oberhalb der Mittelachse des Durchgangs W51 erstreckt. Mit anderen Worten sind, wenn das Kommunikationsteil 130G entlang der X-Achse betrachtet wird, die Abschirmplatten 131G bis 134G so angeordnet, dass sie einander in einem Bereich überlappen, der die Mittelachse des Durchgangs W51 umfasst.
Ferner sind die Abschirmplatten 131G bis 134G in wechselseitig unterschiedlichen Positionen entlang der X-Achse angeordnet. Mit anderen Worten sind die Abschirmplatten 131G bis 134G im Kommunikationsteil 130G versetzt angeordnet. Damit bleibt das Kommunikationsteil 130G von einem Ende des Durchgangs W51 zum anderen kommunikationsfähig.
Mit anderen Worten kann man sagen, dass die Abschirmplatten 131G bis 134G erste Abschirmplatten und zweite Abschirmplatten umfassen. Hierbei bezieht sich ”erste Abschirmplatte” auf eine Abschirmplatte, die so angeordnet ist, dass sie eine Sicht durch einen ersten Bereich des Durchgangs W51 versperrt, wenn das Kommunikationsteil 130G entlang der X-Achse (erste Richtung) betrachtet wird. Hierbei ist der erste Bereich ein Abschnitt des Durchgangs W51 in einer Richtung entlang der Y-Achse (zweite Richtung, die die erste Richtung schneidet). Die ”zweite Abschirmplatte” bezieht sich auf eine Abschirmplatte, die so angeordnet ist, dass sie entlang der X-Achse von der ersten Abschirmplatte versetzt ist und eine Sicht durch einen zweiten Bereich des Durchgangs W51 versperrt, wenn das Kommunikationsteil 130G entlang der X-Achse betrachtet wird. Hierbei ist der zweite Bereich ein Abschnitt des Durchgangs W51 in der anderen Richtung entlang der Y-Achse. Genauer gesagt sind unter den Abschirmplatten 131G bis 134G die ersten Abschirmplatten die Abschirmplatten 131G und 133G, und die zweiten Abschirmplatten sind die Abschirmplatten 132G und 134G.
Mit anderen Worten sind, wenn das Kommunikationsteil 130G entlang der X-Achse betrachtet wird (wenn das Kommunikationsteil 130G von einem Ende zum anderen Ende betrachtet wird), die Abschirmplatten 131G bis 134G so angeordnet, dass sie wechselseitig vollständig eine Sicht durch den Durchgang versperren.
Bei der Energiespeichereinrichtung nach der Ausführungsform 3 sind die Abschirmplatten 131G bis 134G so im Kommunikationsteil 130G des Außengehäuses 200 angeordnet, dass sie vollständig eine Sicht durch den Durchgang W51 versperren, wenn das Kommunikationsteil 130G entlang der X-Achse betrachtet wird, und die Kommunikation durch den Durchgang W51 aufrechterhalten. Wenn das Kommunikationsteil 130G entlang der X-Achse betrachtet wird, sind genauer gesagt die Abschirmplatten 131G bis 134G im Kommunikationsteil 130G so angeordnet, dass sie wechselseitig vollständig eine Sicht durch den Durchgang versperren.
Wenn beispielsweise die Energiespeichereinrichtung 100 in einem Fahrzeug installiert ist und das Fahrzeug mit einem Druckreiniger gewaschen wird, kann damit, sogar wenn Fremdkörper, wie etwa Wasser, die zum Kommunikationsteil 130G des Außengehäuses 200 der Energiespeichereinrichtung 100 hin gesprüht werden, in andere Bereiche als den durch die äußerste Abschirmplatte abgeschirmten Bereich gesprüht werden, die nächste Abschirmplatte die sprühende Materie abschirmen.
Solange die Fremdkörper nicht ihren Bewegungsverlauf in dem Kommunikationsteil 130G verändern und an der Mehrzahl der Abschirmplatten 131G und 134G vorbei manövrieren, werden die Fremdkörper nicht in das Innere des Außengehäuses 200 eindringen. Als solches ist es möglich, die Möglichkeit zu verringern, dass Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses 200 der Energiespeichereinrichtung 100 eindringen.
Dementsprechend kann die Energiespeichereinrichtung nach der Ausführungsform 3 verhindern, dass Wasser in das Innere des Außengehäuses 200 eindringt, und kann somit verhindern, dass ein Kurzschluss an den Energiespeichereinrichtungen auftritt.
Bei der Energiespeichereinrichtung nach der Ausführungsform 3 umfasst das Kommunikationsteil 130G die wasserdichte Membran 180, die näher am Innenraum S1 angeordnet ist als die Abschirmplatten 131G bis 134G.
Das Anordnen der wasserdichten Membran 180 im Kommunikationsteil 130G macht es möglich zu verhindern, dass eine große Menge Wasser in das Innere des Außengehäuses 200 fließt, was mit den Abschirmplatten 131G bis 134G schwierig zu verhindern ist. Sollte die Energiespeichereinrichtung 100 untergetaucht werden und eine große Menge Wasser in das Kommunikationsteil 130G fließen, ist es mit anderen Worten schwierig, dieses Einfließen von Wasser mit den Abschirmplatten 131G bis 134G zu verhindern. Jedoch kann die wasserdichte Membran 180 verhindern, dass das Wasser in diesem Fall in das Innere des Außengehäuses 200 fließt.
Da die Abschirmplatten 131G bis 134G im Kommunikationsteil 130G des Außengehäuses 200 näher am Außenraum S2 angeordnet sind als die wasserdichte Membran 180, können ferner die Abschirmplatten 131G bis 134G die wasserdichte Membran 180 davor schützen zu reißen, falls Fremdkörper, wie etwa Wasser, mit großer Kraft direkt auf das Kommunikationsteil 130G gesprüht werden sollten.
(Variante 1 der Ausführungsform 3)
11B verdeutlicht die Struktur eines Kommunikationsteils des Außengehäuses nach Variante 1 der Ausführungsform 3. Es ist zu beachten, dass (a) in 11B eine Querschnittsansicht des Kommunikationsteils 130 entlang der Linie a-a in 3 ist. Mit anderen Worten sind das Kommunikationsteil 130B und der Durchgang W52 in 11B Ausführungsformen des Kommunikationsteils 130 und des Durchgangs W10, die in 1 bis 4 gezeigt sind. (b) zeigt in 11B das Kommunikationsteil 130B, gesehen von außen entlang der X-Achse.
Wie in 11B gezeigt ist, umfasst das Kommunikationsteil 130H als Abschirmkomponente eine Abschirmplatte 131H und eine Abschirmplatte 132H. Das Kommunikationsteil 130H definiert den Durchgang W52. Die Abschirmplatte 131H, die näher am Außenraum S2 angeordnet ist als die Abschirmplatte 132H, umfasst eine kreisförmige Platte 131Ha, die im mittleren Bereich in einem Querschnitt entlang der Achse des Kommunikationsteils 130H angeordnet ist, und Verbindungsteile 131Hb, die die kreisförmige Platte 131Ha mit der Innenwand des Kommunikationsteils 130H verbindet. Die Abschirmplatte 132H, die näher am Innenraum S1 angeordnet ist als die Abschirmplatte 131H, ist eine ringförmige, plattenartige Komponente, die sich von der Innenwand des Kommunikationsteils 130H zur Mittelachse des Kommunikationsteils 130H hin erstreckt. Wenn das Kommunikationsteil 130H entlang der X-Achse betrachtet wird, überlappen der äußere Umfang der kreisförmigen Platte 131Ha der Abschirmplatte 131H und der innere Umfang der Abschirmplatte 132H einander, um somit eine Sicht durch den Durchgang vollständig zu versperren.
Mit anderen Worten kann man sagen, dass die Abschirmplatten 131H und 132H die erste Abschirmplatte und die zweite Abschirmplatte umfassen. Hierbei bezieht sich ”erste Abschirmplatte” auf eine Abschirmplatte, die so angeordnet ist, dass sie eine Sicht durch einen ersten Bereich des Durchgangs W52 versperrt, wenn das Kommunikationsteil 130H entlang der X-Achse betrachtet wird. Hierbei ist der erste Bereich ein Abschnitt des Durchgangs W52 und umfasst die Mittelachse des Durchgangs W52. Die ”zweite Abschirmplatte” bezieht sich auf eine Abschirmplatte, die so angeordnet ist, dass sie entlang der X-Achse von der ersten Abschirmplatte versetzt ist und eine Sicht durch einen zweiten Bereich des Durchgangs W52 versperrt, wenn das Kommunikationsteil 130H entlang der X-Achse betrachtet wird. Hierbei ist der zweite Bereich ein Abschnitt des Durchgangs W52 und umgibt den ersten Bereich. Genauer gesagt ist die erste Abschirmplatte die Abschirmplatte 131H, und die zweite Abschirmplatte ist die Abschirmplatte 132H.
(Variante 2 der Ausführungsform 3)
11C verdeutlicht die Struktur eines Kommunikationsteils des Außengehäuses nach Variante 2 der Ausführungsform 3. Es ist zu beachten, dass (a) in 11C eine Querschnittsansicht des Kommunikationsteils 130 entlang der Linie a-a in 3 ist. Mit anderen Worten sind das Kommunikationsteil 130I und der Durchgang W53 in 11C Ausführungsformen des Kommunikationsteils 130 und des Durchgangs W10, die in 1 bis 4 gezeigt sind. (b) zeigt in 11C das Kommunikationsteil 130I, gesehen von außen entlang der X-Achse.
Wie in 11C gezeigt ist, umfasst das Kommunikationsteil 130I als Abschirmkomponente Abschirmplatten 131I bis 134I. Das Kommunikationsteil 130I definiert den Durchgang W53. Die Abschirmplatten 131I bis 134I sind so angeordnet, dass sie wechselseitig vollständig eine Sicht durch den Durchgang versperren, wenn das Kommunikationsteil 130 entlang der X-Achse betrachtet wird, und derart geneigt, dass die freien Enden davon weiter als entsprechende fixierte Enden von dem Außengehäuse 200 entfernt positioniert sind.
Die Abschirmplatten 131I und 133I sind halbkreisförmige Platten, die in einem Querschnitt entlang der Achse des Kommunikationsteils 130I den Bereich blockieren, der sich von der Oberseite des Querschnitts bis zu einer Position weiter unterhalb der Mittelachse des Durchgangs W53 erstreckt. Die Abschirmplatten 131I bis 133I sind derart geneigt, dass die freien Enden in der Nähe der Mitte des Kommunikationsteils 130I in der Richtung der Y-Achse weiter von dem Außengehäuse 200 entfernt positioniert sind (in der negativen Richtung der X-Achse) als die fixierten Enden, die mit der Innenwand des Kommunikationsteils 130I verbunden sind.
Die Abschirmplatten 132I und 134I sind halbkreisförmige Platten, die in einem Querschnitt entlang der Achse des Kommunikationsteils 130I den Bereich blockieren, der sich von der Unterseite des Querschnitts bis zu einer Position weiter oberhalb der Mittelachse des Durchgangs W53 erstreckt. Die Abschirmplatten 132I bis 134I sind derart geneigt, dass die freien Enden in der Nähe der Mitte des Kommunikationsteils 130I in der Richtung der Y-Achse weiter von dem Außengehäuse 200 entfernt positioniert sind (in der negativen Richtung der X-Achse) als die fixierten Enden, die mit der Innenwand des Kommunikationsteils 130I verbunden sind. Mit anderen Worten neigen sich die Abschirmplatten 131I und 133I und die Abschirmplatten 132I und 134I in einander schneidenden Richtungen.
Sogar wenn bei dem Kommunikationsteil 130I nach der Variante 2 der Ausführungsform 3 Fremdkörper, wie etwa Wasser, in das Kommunikationsteil 130I gesprüht werden, macht es das Kommunikationsteil 130I leichter für Fremdkörper, die in Kontakt mit den Abschirmplatten 131I bis 134I kommen, sich zu den fixierten Enden der Abschirmplatten 131I bis 134I hin zu bewegen. Da die fixierten Enden der Abschirmplatten 131I bis 134I den Weg in das Außengehäuse 200 blockieren, können Fremdkörper nicht in das Innere des Außengehäuses 200 eindringen, es sei denn, sie bewegen sich zu den freien Enden hin.
Ferner schafft die Ausbildung der Innenwand des Kommunikationsteils 130I und jeder der Abschirmplatten 131I bis 134I so, dass sie sich in einem spitzen Winkel schneiden, einen Raum, in dem Fremdkörper sich an der Außenseite der Abschirmplatten 131I bis 134I ansammeln können. Dies ermöglicht es, Fremdkörper in diesem Raum einzufangen, falls Fremdkörper in das Kommunikationsteil 130I eindringen sollten. Mit anderen Worten macht es diese Struktur möglich, die Möglichkeit, dass Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses 200 eindringen, weiter zu reduzieren.
(Variante 3 der Ausführungsform 3)
Es ist zu beachten, dass das technische Konzept der Variante 2 der Ausführungsform 3 auf die Kombination der kreisförmigen Abschirmplatte 131H und der ringförmigen Abschirmplatte 132H nach der Variante 1 der Ausführungsform 3 angewendet werden kann, um ein Kommunikationsteil 130J zu erhalten, das als Abschirmkomponente Abschirmplatten 131J und 132J umfasst, wie in 11D gezeigt ist.
11D verdeutlicht die Struktur des Kommunikationsteils des Außengehäuses nach Variante 3 der Ausführungsform 3. Es ist zu beachten, dass das Kommunikationsteil 13q0J und der Durchgang W54 in 11D Ausführungsformen des Kommunikationsteils 130 und des Durchgangs W10 sind, die in 1 bis 4 gezeigt sind. (b) zeigt in 11D das Kommunikationsteil 130J, gesehen von außen entlang der X-Achse.
Wie in 11D gezeigt ist, umfasst das Kommunikationsteil 130J eine Abschirmplatte 131J und eine Abschirmplatte 132J. Das Kommunikationsteil 130J definiert den Durchgang W54. Die Abschirmplatte 131J des Kommunikationsteils 130J umfasst eine kreisförmige Platte 131Ja und eine Mehrzahl von Verbindungsteilen 131Jb, die die kreisförmige Platte 131Ja mit der Innenwand des Kommunikationsteils 130J verbinden. Die kreisförmige Platte 131Ja umfasst einen Rand 131Jc um den äußeren Umfang.
Andererseits ist die Abschirmplatte 132J eine ringförmige, plattenartige Komponente, die sich von der Innenwand des Kommunikationsteils 130J zur Mittelachse des Durchgangs W54 hin erstreckt. Die Abschirmplatte 132J neigt sich derart, dass ihr freies Ende in der Nähe der Mittelachse des Durchgangs W54, das den inneren Umfang der Abschirmplatte 132J definiert, weiter von dem Außengehäuse 200 entfernt positioniert ist (in der negativen Richtung der X-Achse) als ihr fixiertes Ende, das mit der Innenwand des Kommunikationsteils 130J verbunden ist, die den äußeren Umfang der Abschirmplatte 132J definiert.
(Variante 4 der Ausführungsform 3)
11E verdeutlicht die Struktur eines Kommunikationsteils des Außengehäuses nach Variante 4 der Ausführungsform 3. Es ist zu beachten, dass (a) in 11E eine Querschnittsansicht des Kommunikationsteils 130 entlang der Linie a-a in 3 ist. Es ist zu beachten, dass das Kommunikationsteil 130K und der Durchgang W55 in 11E Ausführungsformen des Kommunikationsteils 130 und des Durchgangs W10 sind, die in 1 bis 4 gezeigt sind. (b) zeigt in 11E das Kommunikationsteil 130K, gesehen von außen entlang der X-Achse.
Wie in 11E gezeigt ist, unterscheidet sich das Kommunikationsteil 130K von den Kommunikationsteilen 130G bis 130J nach der Ausführungsform 3 und deren Varianten 1 bis 3 darin, dass es als Abschirmkomponente eine einzelne Abschirmplatte 131K umfasst. Es ist zu beachten, dass, wenn das Kommunikationsteil entlang der X-Achse betrachtet wird, eine einzelne Abschirmplatte anstelle einer Mehrzahl von Abschirmplatten vorgesehen sein kann, solange die Abschirmplatte so angeordnet ist, dass sie eine Sicht durch den Durchgang vollständig versperrt. Es ist zu beachten, dass das Kommunikationsteil 130K den Durchgang W55 definiert.
Genauer gesagt ist bei dem Kommunikationsteil 130K nach der Variante 4 der Ausführungsform 3 die Abschirmkomponente 131K eine schraubenförmige Komponente, die einen helixförmigen Raum in dem Durchgang W55 definiert. Mit anderen Worten wird die Abschirmplatte 131K durch den Verlauf einer linienförmigen Komponente gebildet, die die Achse des Durchgangs W55 und die Innenwand des Kommunikationsteils 130K verbindet, wobei sie sich vollständig einmal oder mehrmals um die Achse W55 dreht, während sie sich von einem Ende des Durchgangs W55 zum anderen bewegt. Mit anderen Worten bleibt selbst in diesem Fall das Kommunikationsteil 130K von einem Ende des Durchgangs W55 zum anderen kommunikationsfähig.
Sogar falls Fremdkörper, wie etwa Wasser, in das Kommunikationsteil 130K gesprüht werden, können als solches die Fremdkörper nicht in das Innere des Außengehäuses 200 eindringen, solange sie sich nicht durch den helixförmigen Raum im Kommunikationsteil 130K drehen, der durch die schraubenförmige Abschirmplatte 131K definiert wird. Mit anderen Worten macht es diese Struktur möglich, die Möglichkeit, dass Fremdkörper in das Innere des Außengehäuses 200 eindringen, weiter zu reduzieren.
(Variante 5 der Ausführungsform 3)
11F verdeutlicht die Struktur eines Kommunikationsteils des Außengehäuses nach Variante 5 der Ausführungsform 3. Es ist zu beachten, dass (a) in 11F eine Querschnittsansicht des Kommunikationsteils 130 entlang der Linie a-a in 3 ist. Es ist zu beachten, dass das Kommunikationsteil 130L und der Durchgang W56 in 11F Ausführungsformen des Kommunikationsteils 130 und des Durchgangs W10 sind, die in 1 bis 4 gezeigt sind. (b) zeigt in 11F das Kommunikationsteil 130L, gesehen von außen entlang der X-Achse.
Wie in 11F gezeigt ist, unterscheidet sich das Kommunikationsteil 130L von den Kommunikationsteilen nach der Ausführungsform 3 und deren Varianten 1 bis 4. Das Kommunikationsteil 130L umfasst als Abschirmkomponente eine Mehrzahl von ersten Abschirmstäben 131L (vier in der Variante 5 der Ausführungsform 3) und eine Mehrzahl von zweiten Abschirmstäben 132L (vier in der Variante 5 der Ausführungsform 3). Die ersten Abschirmstäbe 131L erstrecken sich entlang der Z-Achse, und sind voneinander um einen vorbestimmten Abstand in der Richtung der Y-Achse beabstandet. Die zweiten Abschirmstäbe 132L erstrecken sich entlang der Z-Achse, und sind voneinander um einen vorbestimmten Abstand in der Richtung der Y-Achse beabstandet, und sind in der Richtung der X-Achse von den ersten Abschirmstäben 131L versetzt angeordnet. Mit anderen Worten sind die ersten Abschirmstäbe 131L und die zweiten Abschirmstäbe 132L Gitterwerke. Es ist zu beachten, dass die ersten Abschirmstäbe 131L und die zweiten Abschirmstäbe 132L, die mit der Innenwand des Kommunikationsteils 130L in Kontakt stehen, mit dem Kommunikationsteil 130L einstückig ausgebildet sind, aber hier als einzelne Abschirmstäbe präsentiert werden. Die ersten Abschirmstäbe 131L und die zweiten Abschirmstäbe 132L füllen wechselseitig die Lücken, die in der Richtung der Y-Achse gebildet werden. Mit anderen Worten sind die zweiten Abschirmstäbe 132L positionell entsprechend zu den vorbestimmten Lücken zwischen den ersten Abschirmstäben 131L in der Richtung der Y-Achse angeordnet. Das soll bedeuten, dass, wenn das Kommunikationsteil 130L entlang der X-Achse betrachtet wird, die ersten Abschirmstäbe 131L und die zweiten Abschirmstäbe 132L wechselseitig vollständig eine Sicht durch den Durchgang versperren.
(Variante 6 der Ausführungsform 3)
Die Kommunikationsteile 130G bis 130K nach der Ausführungsform 3 und deren Varianten 1 bis 4 umfassen als Abschirmkomponente eine Mehrzahl von Abschirmplatten 131G bis 134G, 131H, 132H, 131L bis 134L, 131J, 132J oder eine einzelne Abschirmplatte 131K, aber die Abschirmkomponente ist nicht auf plattenartige Strukturen beschränkt. Beispielsweise kann eine hervorragende Komponente, die von dem inneren Umfang des Kommunikationsteils zur Mitte des Durchgangs hin hervorragt (sich vorwölbt), verwendet werden, oder es kann eine membranartige Komponente verwendet werden. Mit anderen Worten kann die Abschirmkomponente jede Komponente sein, die eine Substanz (beispielsweise Luft, Wasser oder Fremdkörper) im Durchgang daran hindert, sich im Kommunikationsteil in der Erstreckungsrichtung des Durchgangs (Richtung der X-Achse) zu bewegen, und so angeordnet ist, dass die Kommunikation durch den Durchgang zwischen dem Innenraum S1 und dem Außenraum S2 aufrechterhalten wird.
Da das Kommunikationsteil eine Abschirmkomponente umfasst, die den Durchtritt einer Substanz im Durchgang in der Richtung der X-Achse behindert und so angeordnet ist, dass die Kommunikation durch den Durchgang zwischen dem Inneren und dem Äußeren aufrechterhalten wird, ist es möglich zu verhindern, dass Fremdkörper, wie etwa Wasser, die zum Durchgang hin gespritzt werden, in das Innere des Außengehäuses eindringen.
(Variante 7 der Ausführungsform 3)
In der Ausführungsform 3 und deren Variante 2 sind vier Abschirmplatten – die Abschirmplatten 131G bis 134G und die Abschirmplatten 131I bis 134I – in den Kommunikationsteilen 130G und 130I ausgebildet. Da jedoch jeder Aufbau ausreicht, solange keine Lücke besteht, wenn das Kommunikationsteil entlang der X-Achse betrachtet wird und die Kommunikation durch das Kommunikationsteil aufrechterhalten wird, kann ein Paar zweiter Abschirmplatten, wie etwa die Abschirmplatten 131G und 132G (131I und 132I), vorgesehen sein, kann ein Paar zweiter Abschirmplatten, wie etwa die Abschirmplatten 132G und 133G (132I und 133I), vorgesehen sein, oder kann ein Paar zweiter Abschirmplatten, wie etwa die Abschirmplatten 133G und 134G (133I und 134I), vorgesehen sein.
(Variante 3 der Ausführungsform 8)
Die Abschirmplatten 131G bis 134G und 131I bis 134I nach der Ausführungsform 3 und deren Variante 2 sind in zwei Bereichen versetzt angeordnet, die jeweils ungefähr die Hälfte eines axialen Querschnitts der Kommunikationsteile 130G und 130I in Anspruch nehmen, jedoch sind die Bereiche nicht darauf beschränkt, ungefähr gleiche Abschnitte in Anspruch zu nehmen. Da jeder Aufbau ausreicht, solange die Mehrzahl von Abschirmplatten so angeordnet ist, dass sie einander überlappen, wenn das Kommunikationsteil entlang der X-Achse betrachtet wird, kann mit anderen Worten die äußerste Abschirmplatte das obere Drittel des Durchgangs in der positiven Richtung der Y-Achse blockieren, und die nächste Abschirmplatte kann die verbleibenden unteren zwei Drittel des Durchgangs in der negativen Richtung der Y-Achse blockieren.
(Variante 9 der Ausführungsform 3)
Die Abschirmplatten 131G bis 134G, 131H, 132H, 131I bis 134I, 131J und 132J nach der Ausführungsform 3 und deren Varianten 1 bis 3 sind so angeordnet, dass sie einander überlappen, wenn die Kommunikationsteile 130G bis 130J entlang der X-Achse betrachtet werden, aber solange die Abschirmplatten so angeordnet sind, dass keine Lücke vorliegt, wenn die Kommunikationsteile 130G bis 130J entlang der X-Achse betrachtet werden, können Fremdkörper, wie etwa Wasser, die direkt eingesprüht werden, vom Eindringen abgehalten werden, so dass die Abschirmplatten nicht notwendigerweise überlappen müssen. Mit anderen Worten können die Abschirmplatten 131G bis 134G, 131H, 132H, 131L bis 134L, 131J und 132J so aufgebaut sein, dass die Kanten der freien Enden davon positionell zueinander passen. Wenn sie entlang der X-Achse betrachtet werden, müssen ferner die Abschirmplatten nicht strikt so angeordnet werden, dass keine Lücke vorliegt.
(Variante 10 der Ausführungsform 3)
Die Kommunikationsteile 130G bis 130K nach der Ausführungsform 3 und deren Varianten 1 bis 5 umfassen die wasserdichte Membran 180 in der Nähe des Innenraums S1 des Außengehäuses 200, doch die Bereitstellung der wasserdichten Membran 180 ist nicht absolut notwendig. Sogar wenn das Außengehäuse 200 nicht die wasserdichte Membran 180 umfasst, ist, da die Abschirmplatten 131G bis 134G, 131H, 132H, 131I bis 134I, 131J und 132J, die Abschirmplatte 131K und die ersten Abschirmstäbe 131L und zweiten Abschirmstäbe 132L Fremdkörper abschirmen können, die direkt in den Durchgang versprüht werden, mit anderen Worten die Bereitstellung dieser alleine ausreichend.
(Andere Ausführungsformen)
Zuvor wurde die Energiespeichereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung basierend auf Ausführungsbeispielen beschrieben, jedoch ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Verschiedene Modifikationen der Ausführungsbeispiele wie auch Ausführungsformen, die sich aus beliebigen Kombinationen von einzelnen Bestandteilen verschiedener Ausführungsbeispiele ergeben, die von Fachleuten erdacht werden können, sind im Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen, solange diese nicht vom Wesentlichen der vorliegenden Erfindung abweichen.
(1)
Die Kommunikationsteile 130A bis 130L nach den Ausführungsformen 1 bis 3 und deren Varianten weisen eine zylindrische Form auf, jedoch ist diese Form nicht beschränkend; jede Form ist ausreichend, solange das Kommunikationsteil rohrförmig ist. Beispielsweise können die Kommunikationsteile 130A bis 130L ein rechteckiges Rohr sein. Da jeder Aufbau ausreicht, solange die Abschirmplatten einander überlappen, wenn das Kommunikationsteil entlang der X-Achse betrachtet wird, kann in diesem Fall die äußeren Kante der Abschirmplatten, die in Kontakt mit der Innenwand des Kommunikationsteils ist, eine Form aufweisen, die der Innenwand des Kommunikationsteils entspricht.
(2)
Bei der Energiespeichereinrichtung 100 nach den Ausführungsformen 1 bis 3 beherbergt das Außengehäuse 200 die Mehrzahl von Energiespeichervorrichtungen 400, doch dieser Aufbau ist nicht beschränkend; das Außengehäuse 200 kann eine einzelne Energiespeichervorrichtung 400 beherbergen.
(3)
Die Durchgänge W41 bis W43 und W51 bis W56 nach den Ausführungsformen 2 und 3 und deren Varianten erstrecken sich in einer geraden Linie entlang der X-Achse, doch dieser Aufbau ist nicht beschränkend; die Durchgänge können sich krümmen. Solange der Durchgang eine Abschirmplatte umfasst, die Fremdkörper davon abhält, sich zumindest in der Erstreckungsrichtung des Durchgangs zu bewegen, ist mit anderen Worten auch ein Durchgang, der sich krümmt, als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit eingeschlossen. Es ist zu beachten, dass, wenn sich der Durchgang krümmt, der Winkel des gekrümmten Abschnitts des Durchgangs nicht auf eine bestimmte Gradzahl beschränkt ist.
(4)
Bei der Ausführungsform 1 und deren Varianten 1 bis 3 und bei der Variante 4 der Ausführungsform 2 wird ein Schirmventil als Rückstellventil verwendet, doch ist das Rückstellventil nicht auf ein Schirmventil beschränkt. Beispielsweise kann ein Schnabelventil verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-195311 [0002]

Claims

Energiespeichereinrichtung, umfassend: eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen; und ein Außengehäuse, das die eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen beherbergt, wobei das Außengehäuse ein Kommunikationsteil umfasst, das einen Durchgang definiert, der die Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Außengehäuses erlaubt, und das Kommunikationsteil eine Funktionsmembran umfasst, die den Durchtritt von Gas erlaubt und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationsteil des Weiteren ein Druckventil umfasst, das den Durchgang in einem ersten Zustand abdichtet und die Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Außengehäuses durch den Durchgang in einem zweiten Zustand erlaubt, wobei das Druckventil sich im ersten Zustand befindet, wenn der Innendruck im Inneren des Außengehäuses kleiner oder gleich einem vorbestimmten Druck ist, und wobei das Druckventil sich im zweiten Zustand befindet, wenn der Innendruck größer als der vorbestimmte Druck ist, und das Druckventil in dem Durchgang näher am Äußeren des Außengehäuses angeordnet ist, als es die Funktionsmembran ist.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kommunikationsteil eine erste Komponente und eine zweite Komponente umfasst, wobei die erste Komponente einen ersten Weg benachbart zum Inneren des Außengehäuses im Durchgang definiert, wobei die zweite Komponente einen zweiten Weg benachbart zum Äußeren des Außengehäuses im Durchgang definiert, und wobei die Funktionsmembran an ihrem Platz gehalten wird, indem sie sandwichartig zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente miteinander gekoppelt sind, indem eine Außenfläche einer der ersten Komponente und der zweiten Komponente mit einer Innenfläche einer anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente verschraubt ist.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Innenfläche der anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente eine innere Fläche umfasst, die einem Ende der einen der ersten Komponente und der zweiten Komponente gegenüberliegt, und die Funktionsmembran an ihrem Platz gehalten wird, indem sie sandwichartig zwischen (i) dem Ende der einen der ersten Komponente und der zweiten Komponente und (ii) der inneren Fläche der anderen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist.
Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Kommunikationsteil des Weiteren eine ringförmige Dichtung umfasst, die sandwichartig zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente angeordnet ist, um einen Raum zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente abzudichten.
Energiespeichereinrichtung, umfassend: eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen; und ein Außengehäuse, das die eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen beherbergt, wobei das Außengehäuse eine Öffnung umfasst, die die Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Außengehäuses erlaubt, die Öffnung durch eine erste Druckeinstellvorrichtung und eine zweite Druckeinstellvorrichtung, die zueinander komplementär angeordnet sind, abgedichtet ist, die erste Druckeinstellvorrichtung den Durchtritt von Gas erlaubt und den Durchtritt von Flüssigkeit verhindert, und die zweite Druckeinstellvorrichtung den Durchtritt von Gas und Flüssigkeit verhindert und einen Innendruck in dem Inneren des Außengehäuses ablässt, wenn der Innendruck einen vorbestimmten Druck übersteigt.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 7, wobei die erste Druckeinstellvorrichtung eine der Öffnung zugewandte Oberfläche aufweist, die kleiner ist als eine der Öffnung zugewandte Oberfläche der zweiten Druckeinstellvorrichtung.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Außengehäuse des Weiteren ein Kommunikationsteil umfasst, das um die Öffnung herum angeordnet ist, an einer Außenseite des Außengehäuses, wobei das Kommunikationsteil einen Durchgang definiert, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, und wobei das Kommunikationsteil zumindest eine Abschirmplatte umfasst, die so angeordnet ist, dass sie vollständig eine Sicht durch den Durchgang in der ersten Richtung versperrt, wobei die Abschirmplatte weiter von dem Außengehäuse entfernt angeordnet ist, als die erste Druckeinstellvorrichtung und die zweite Druckeinstellvorrichtung.
Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die zweite Druckeinstellvorrichtung eine Membran ist, die reißt, um den Innendruck abzulassen.
Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die zweite Druckeinstellvorrichtung ein Druckventil ist, das einen zweiten Bereich der Öffnung in einem ersten Zustand abdichtet und die Kommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Außengehäuses durch den zweiten Bereich in einem zweiten Zustand erlaubt, wobei das Druckventil sich im ersten Zustand befindet, wenn der Innendruck kleiner oder gleich einem vorbestimmten Druck ist, und wobei das Druckventil sich im zweiten Zustand befindet, wenn der Innendruck größer als der vorbestimmte Druck ist, und wobei der zweite Bereich ein verbleibender Bereich der Öffnung ausschließlich eines ersten Bereichs ist, der durch die erste Druckeinstellvorrichtung abgedichtet ist.
Energiespeichereinrichtung, umfassend: eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen, die einen nicht-wässrigen Elektrolyten umfassen; und ein Außengehäuse, das die eine oder mehr Energiespeichervorrichtungen beherbergt, wobei das Außengehäuse ein Kommunikationsteil umfasst, das sich in zumindest einer Richtung erstreckt und einen Durchgang definiert, der die Kommunikation zwischen einem Inneren und einem Äußeren des Außengehäuses erlaubt, und das Kommunikationsteil eine Abschirmkomponente umfasst, die so angeordnet ist, dass sie vollständig eine Sicht durch den Durchgang in der ersten Richtung versperrt.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 12, wobei die Abschirmkomponente eine Mehrzahl von Abschirmplatten umfasst.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 13, wobei jede der Abschirmplatten derart geneigt ist, dass ein freies Ende davon weiter von dem Außengehäuse weg positioniert ist als ein fixiertes Ende davon.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Abschirmplatten eine erste Abschirmplatte und eine zweite Abschirmplatte umfassen, wobei die erste Abschirmplatte so angeordnet ist, dass sie eine Sicht durch einen ersten Bereich des Durchgangs in der ersten Richtung versperrt, wobei der erste Bereich ein Abschnitt des Durchgangs in einer zweiten Richtung ist, die die erste Richtung schneidet, und die zweite Abschirmplatte so angeordnet ist, dass sie in der ersten Richtung von der ersten Abschirmplatte versetzt ist und eine Sicht durch einen zweiten Bereich des Durchgangs in der ersten Richtung versperrt, wobei der zweite Bereich ein verbleibender Abschnitt des Durchgangs in der zweiten Richtung ist.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Abschirmplatten eine erste Abschirmplatte und eine zweite Abschirmplatte umfassen, wobei die erste Abschirmplatte so angeordnet ist, dass sie eine Sicht durch einen ersten Bereich des Durchgangs in der ersten Richtung versperrt, wobei der erste Bereich ein Abschnitt des Durchgangs ist und eine Mittelachse des Durchgangs umfasst, und die zweite Abschirmplatte so angeordnet ist, dass sie in der ersten Richtung von der ersten Abschirmplatte versetzt ist und eine Sicht durch einen zweiten Bereich des Durchgangs in der ersten Richtung versperrt, wobei der zweite Bereich ein Abschnitt des Durchgangs ist und den ersten Bereich umgibt.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 12, wobei die Abschirmkomponente eine schraubenförmige Komponente ist, die einen helixförmigen Raum in dem Durchgang definiert.
Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei das Kommunikationsteil des Weiteren eine wasserdichte Membran umfasst, die näher am Inneren des Außengehäuses angeordnet ist, als es die Abschirmkomponente ist.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 18, wobei die wasserdichte Membran das Innere des Außengehäuses abdichtet, indem sie den Durchgang abdichtet, und reißt, wenn der Innendruck einen vorbestimmten Druck übersteigt, um die Kommunikation durch den Durchgang zu erlauben.