DE112019001629T5

DE112019001629T5 - Batteriepack und Elektrofahrrad

Info

Publication number: DE112019001629T5
Application number: DE112019001629.6T
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Ogawa; Yuhsuan Hsiao
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-12-10
Also published as: WO2019187903A1; JP7122557B2; JP2019169454A

Abstract

Es werden ein Batteriepack und ein Elektrofahrrad bereitgestellt, die beide das Vermögen aufweisen, eine Zunahme des Drucks innerhalb des Gehäuses zu vermindern, selbst wenn ein Gas von einer Einheitsbatterie abgegeben wird. Ein Batteriepack (62) umfasst: mindestens eine Einheitsbatterie (63); und ein Gehäuse (65) zum Aufnehmen der mindestens einen Einheitsbatterie (63) im Inneren. Das Gehäuse (65) umfasst mindestens einen Flammenblockierabschnitt (70). Der Flammenblockierabschnitt (70) weist eine Mehrzahl von Löchern auf, die es dem Inneren des Gehäuses (65) ermöglichen, mit dem Äußeren des Gehäuses (65) in Verbindung zu stehen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Batteriepack und ein Elektrofahrrad und betrifft insbesondere ein Batteriepack, das mindestens eine Einheitsbatterie innerhalb eines Gehäuses umfasst, und ein Elektrofahrrad.
Stand der Technik
Das Patentdokument 1 offenbart ein bekanntes Batteriepack. Das Batteriepack von Patentdokument 1 wird in Elektrofahrrädern verwendet und eine Mehrzahl von zylindrischen, wiederaufladbaren Batterien ist in einem Gehäuse aufgenommen.
In Batteriepacks dieses Typs gibt manchmal die Mehrzahl von zylindrischen, wiederaufladbaren Batterien z.B. aufgrund eines Kurzschlusses, von intensiver Wärme oder irgendeiner anderen Ursache ein Gas ab. Diesbezüglich ist in dem Batteriepack von Patentdokument 1 die Mehrzahl von zylindrischen, wiederaufladbaren Batterien innerhalb des Gehäuses eingeschlossen und daher bestehend eine Tendenz dahingehend, wenn es zugelassen wird, dass die zylindrischen, wiederaufladbaren Batterien ein Gas abgeben, dass eine Zunahme des Drucks innerhalb des Gehäuses verursacht wird.
Dokumentenliste
Patentdokument
Patentdokument 1: JP 2003-231493 A
Zusammenfassung der Erfindung
Im Hinblick auf den vorstehend genannten Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Batteriepack und ein Elektrofahrrad bereitzustellen, die beide das Vermögen aufweisen, eine Zunahme des Drucks innerhalb des Gehäuses zu vermindern, selbst wenn ein Gas von einer Einheitsbatterie abgegeben wird.
Ein Batteriepack gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst: Mindestens eine Einheitsbatterie; und ein Gehäuse zum Aufnehmen der Einheitsbatterie im Inneren. Das Gehäuse umfasst mindestens einen Flammenblockierabschnitt. Der Flammenblockierabschnitt weist eine Mehrzahl von Löchern auf, die es dem Inneren des Gehäuses ermöglichen, mit dem Äußeren des Gehäuses in Verbindung zu stehen.
Ein Elektrofahrrad gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst: Das vorstehend beschriebene Batteriepack; ein Rad; eine Motoreinheit; und einen Bewegungsleistungsüberträger zum Übertragen der Ausgangsleistung der Motoreinheit auf das Rad. Die Motoreinheit umfasst einen Motor und aktiviert den Motor mit elektrischem Strom, der von dem Batteriepack zugeführt wird.
Figurenliste

1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Batteriepacks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Seitenansicht eines Elektrofahrrads, welches das Batteriepack umfasst;
3 ist eine perspektivische Ansicht des Batteriepacks;
4A ist eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des Batteriepacks; und
4B ist eine Querschnittsansicht davon entlang der Ebene A-A, die in der 4A gezeigt ist.

Beschreibung von Ausführungsformen
Überblick
Ein Batteriepack 62 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Batterie, in der mindestens eine Einheitsbatterie 63 innerhalb eines Gehäuses 65 aufgenommen ist. Ein Batteriepack 62 gemäß dieser Ausführungsform umfasst mindestens eine Einheitsbatterie 63 und ein Gehäuse 65, das die mindestens eine Einheitsbatterie 63 im Inneren aufnimmt, wie es in der 1 gezeigt ist.
Das Gehäuse 65 umfasst mindestens einen Flammenblockierabschnitt 70. Wenn die Einheitsbatterie 63 innerhalb des Gehäuses 65 brennt, verhindert der Flammenblockierabschnitt 70, dass die Flamme innerhalb des Gehäuses 65 aus dem Gehäuse 65 gelangt. Der Flammenblockierabschnitt 70 weist eine Mehrzahl von Löchern auf, die es dem Inneren des Gehäuses 65 ermöglichen, mit dem Äußeren des Gehäuses 65 in Verbindung zu stehen. Der Flammenblockierabschnitt 70 weist die Mehrzahl von Löchern auf und kann daher selbst dann, wenn ein Gas von der Einheitsbatterie 63 abgegeben wird, das Gas aus dem Gehäuse 65 abgeben.
Folglich vermindert das Batteriepack 62 gemäß dieser Ausführungsform, selbst wenn ein Gas von der Einheitsbatterie 63 abgegeben wird, die Wahrscheinlichkeit, dass das Gas einen hohen Druck innerhalb des Gehäuses 65 erzeugt, wodurch das Ausbrechen eines Feuers vermindert wird. Darüber hinaus vermindert das Batteriepack 62 gemäß dieser Ausführungsform selbst dann, wenn ein Feuer innerhalb des Gehäuses 65 ausbricht, auch die Wahrscheinlichkeit, dass die Flamme aus dem Gehäuse 65 gelangt.
Details
Als nächstes werden das Batteriepack 62 und das Elektrofahrrad 1 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird ein Batteriepack 62, das an einem Elektrofahrrad 1 angebracht werden soll, als beispielhaftes Batteriepack 62 beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass dies lediglich eine beispielhafte Anwendung des Batteriepacks 62 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist. D.h., es ist nicht vorgesehen, dass das Batteriepack 62 gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein Elektrofahrrad 1 angewandt werden muss.
Elektrofahrrad
Das Elektrofahrrad 1 ist ein Fahrrad, das mit elektrischer Bewegungsleistung fahren kann. In dieser Ausführungsform ist das Elektrofahrrad 1 als elektrisch unterstütztes Fahrrad (auch als „Elektrounterstützungsfahrrad“ bezeichnet) ausgebildet, das so gestaltet ist, dass der Motor 51 den Nutzer oder die Nutzerin beim Treten unterstützt (wobei die Kraft, die der Nutzer zum Zweck des Tretens ausübt, nachstehend manchmal als „Tretkraft“ bezeichnet wird). Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Ein alternatives Elektrofahrrad gemäß der vorliegenden Offenbarung kann als Fahrrad mit der Fähigkeit zum eigenständigen Fahren unter Verwendung nur des Motors 51 ausgebildet sein. D.h., das Elektrofahrrad 1 kann ein elektrisch unterstütztes Fahrrad oder ein Fahrrad mit der Fähigkeit zum eigenständigen Fahren unter Verwendung nur des Motors 51 sein, was auch immer zweckmäßig ist. Wie es in der 2 gezeigt ist, umfasst das Elektrofahrrad 1 einen Rahmen 2, eine Mehrzahl von Rädern 4, eine Motoreinheit 5, eine Batterievorrichtung 6, einen Lenker 81, einen Sattel 82, ein Paar von Kurbelarmen 90 und ein Paar von Pedalen 91. Die Mehrzahl von Rädern 4 umfasst ein Vorderrad 41 und ein Hinterrad 42.
Wie hier verwendet wird die Richtung, in der sich das Elektrofahrrad 1 auf einer Fahroberfläche bewegt, nachstehend als „Vorwärtsrichtung“ bezeichnet, und die entgegengesetzte Richtung davon wird nachstehend als „Rückwärtsrichtung“ bezeichnet. Ferner werden zwei Richtungen, die jeweils parallel zu der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung sind, nachstehend als „Vorwärts/Rückwärts-Richtungen“ bezeichnet, und zwei Richtungen, die senkrecht zu den Vorwärts/Rückwärts-Richtungen sind und mit der Fahroberfläche (z.B. einer horizontalen Ebene in dieser Ausführungsform) ausgerichtet sind, werden nachstehend als „Rechts/Links-Richtungen (Querrichtungen)“ bezeichnet.
Der Rahmen 2 ist eine Rahmenkonstruktion mit dem Vermögen zum Halten mindestens des Vorderrads 41, des Hinterrads 42 und der Batterievorrichtung 6 daran. In dieser Ausführungsform ist der Rahmen 2 aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, die Aluminium als eine Hauptkomponente umfasst. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann der Rahmen 2 gemäß der vorliegenden Offenbarung beispielsweise auch aus einem Metall, wie z.B. Eisen, Chrom-Molybdän-Stahl, einem Stahl mit hoher Zugfestigkeit oder Titan, oder Kohlenstoff hergestellt sein.
Der Rahmen 2 umfasst eine Mehrzahl von Rohren. In dieser Ausführungsform umfasst der Rahmen 2 als die Mehrzahl von Rohren ein Unterrohr 20, ein Sitzrohr 21, eine Mehrzahl von (z.B. zwei in dieser Ausführungsform) Kettenstreben 22, eine Mehrzahl von (z.B. zwei in dieser Ausführungsform) Sitzstreben 23, ein Oberrohr 24, ein Steuerrohr 25 und eine Gabel 26. Der Rahmen 2 umfasst ferner ein Tretlagergehäuse 27.
Wie hier verwendet beziehen sich die „Rohre“ auf längliche und hohle Elemente und können ohne Beschränkung jedwede Querschnittsform aufweisen. Beispielsweise können die Rohre einen runden Querschnitt, wie z.B. einen kreisförmigen oder ovalen (z.B. elliptischen) Querschnitt, aufweisen, können jedoch auch einen polygonalen Querschnitt aufweisen, wie z.B. einen quadratischen, rechteckigen oder hexagonalen Querschnitt.
Das Tretlagergehäuse 27 ist ein Teil, bei dem mindestens das untere Ende des Unterrohrs 20 und die jeweiligen vorderen Enden der Kettenstreben 22 miteinander verbunden sind. In dieser Ausführungsform sind nicht nur das Unterrohr 20 und die Kettenstreben 22, sondern auch das untere Ende des Sitzrohrs 21 mit dem Tretlagergehäuse 27 verbunden. In dieser Ausführungsform ist die Motoreinheit 5 an dem Tretlagergehäuse 27 montiert. Wenn die Motoreinheit 5 an dem Tretlagergehäuse 27 montiert ist, hält das Tretlagergehäuse 27 die Motoreinheit 5.
Das Unterrohr 20 ist ein Rohr, welches das Tretlagergehäuse 27 und das Steuerrohr 25 miteinander verbindet. Das Unterrohr 20 erstreckt sich von dem vorderen Ende des Tretlagergehäuses 27 durch das Steuerrohr 25. Die Längsachse des Unterrohrs 20 ist in Bezug auf die Fahroberfläche derart geneigt, dass es diagonal aufwärts in die Richtung des vorderen Endes des Elektrofahrrads 1 geneigt ist. In dieser Ausführungsform weist das Unterrohr 20 eine Öffnung 29 zum Aufnehmen des Batteriepacks 62 auf. In der folgenden Beschreibung wird das Unterrohr 20 nachstehend manchmal als „Batterieanbringungsrohr 28“ bezeichnet. Wie hier verwendet bezieht sich das Batterieanbringungsrohr 28 auf ein Rohr, an dem das Batteriepack 62 angebracht wird.
Ein Deckel 80 ist an dem Unterrohr 20 angebracht. Der Deckel 80 schließt die Öffnung 29. In dieser Ausführungsform ist der Deckel 80 so an dem Unterrohr 20 angebracht, dass er mit der Öffnungsebene derart ausgerichtet ist, dass die Oberfläche des Deckels 80 mit der gesamten Oberfläche des Unterrohrs 20, ausgenommen die Öffnungsebene, bündig ist. Der Deckel 80 ist bezüglich des Unterrohrs 20 entfernbar angebracht.
Das Sitzrohr 21 ist ein Rohr zum Halten des Sattels 82. In dieser Ausführungsform verbindet das Sitzrohr 21 das Tretlagergehäuse 27 mit dem Oberrohr 24. In dieser Ausführungsform erstreckt sich das Sitzrohr 21 von dem oberen Ende des Tretlagergehäuses 27 durch einen Punkt oberhalb des Oberrohrs 24. Die Längsachse des Sitzrohrs 21 ist in Bezug auf die Fahroberfläche derart geneigt, dass sie diagonal aufwärts in die Richtung des hinteren Endes des Elektrofahrrads 1 geneigt ist. Das Sitzrohr 21 hält den Sattel 82 derart, dass der Sattel 82 entlang der Längsachse des Sitzrohrs 21 bewegbar ist.
Bei der Mehrzahl von Kettenstreben 22 handelt es sich um Rohre, die das Tretlagergehäuse 27 mit den Sitzstreben 23 verbinden. Jede der Kettenstreben 22 erstreckt sich von dem hinteren Ende des Tretlagergehäuses 27 durch das hintere Ende einer dazugehörigen Sitzstrebe der Sitzstreben 23. In dieser Ausführungsform sind zwei Kettenstreben 22 so bereitgestellt, dass sie in den Rechts/Links-Richtungen voneinander beabstandet sind und das Hinterrad 42 ist zwischen den zwei Kettenstreben 22 angeordnet. Am hinteren Ende der Kettenstreben 22 ist ein Lager 221 bereitgestellt, an dem die Achse des Hinterrads 42 (nachstehend als „Hinterradachse 421“ bezeichnet) montiert ist. Das Hinterrad 42 ist drehbar an dem Lager 221 montiert. Die Drehachse des Hinterrads 42 ist im Allgemeinen parallel zu den Rechts/Links-Richtungen.
Bei der Mehrzahl von Sitzstreben 23 handelt es sich um Rohre, die den oberen Endabschnitt des Sitzrohrs 21 mit den Kettenstreben 22 verbinden. Jede der Sitzstreben 23 erstreckt sich von dem oberen Endabschnitt des Sitzrohrs 21 durch das hintere Ende einer dazugehörigen Kettenstrebe der Kettenstreben 22. Die Längsachse der Sitzstreben 23 ist in Bezug auf die Fahroberfläche geneigt, so dass sie diagonal abwärts in der Richtung des hinteren Endes des Elektrofahrrads 1 geneigt ist. Wie hier verwendet bezieht sich der „obere Endabschnitt des Sitzrohrs 21“ auf einen Teil, der einen bestimmten Bereich aufweist, des Sitzrohrs 21. Beispielsweise bedeckt dieser Teil einen Bereich von der Spitze in der Aufwärtsrichtung des Sitzrohrs 21 durch einen Punkt, der sich in einem vorgegebenen Abstand von der Spitze befindet, wenn er abwärts entlang der Längsachse des Sitzrohrs 21 gemessen wird. In dieser Ausführungsform sind zwei Sitzstreben 23 so bereitgestellt, dass sie in den Rechts/Links-Richtungen voneinander beabstandet sind und eins-zu-eins mit den zwei Kettenstreben 22 verbunden sind.
Das Oberrohr 24 ist ein Rohr, welches das Steuerrohr 25 mit dem oberen Endabschnitt des Sitzrohrs 21 verbindet. Das Oberrohr 24 erstreckt sich von dem oberen Endabschnitt des Sitzrohrs 21 durch das Steuerrohr 25. Die Längsachse des Oberrohrs 24 ist in Bezug auf die Fahroberfläche derart geneigt, dass sie diagonal aufwärts in der Richtung des vorderen Endes des Elektrofahrrads 1 geneigt ist.
Das Steuerrohr 25 ist ein Rohr, mit dem das vordere Ende des Oberrohrs 24 und das vordere Ende des Unterrohrs 20 verbunden sind. Das Steuerrohr 25 hält die Gabel 26 und den Lenker 81 derart, dass die Gabel 26 und der Lenker 81 in Bezug auf die Mittelachse des Steuerrohrs 25 drehbar sind.
Bei der Gabel 26 handelt es sich um Rohre, an denen das Vorderrad 41 so montiert ist, dass das Vorderrad 41 um dessen Achse (nachstehend als „Vorderradachse 411“ bezeichnet) drehbar ist. Die Gabel 26 umfasst ein Paar von Beinen 261, welche die Vorderradachse 411 halten, und einen Gabelschaft 262, der sich aufwärts von den jeweiligen oberen Enden der Beine 261 entlang der Mittelachse des Steuerrohrs 25 erstreckt. Die Gabel 26 wird an dem Steuerrohr 25 durch Einsetzen des Gabelschafts 262 in das Steuerrohr 25 montiert. An dem oberen Ende des Gabelschafts 262 ist der Lenker 81 montiert. Folglich dreht sich, wenn sich der Lenker 81 um die Mittelachse des Steuerrohrs 25 dreht, die Gabel 26 ebenfalls um die Mittelachse des Steuerrohrs 25, wodurch bewirkt wird, dass sich das Vorderrad 41 um die Mittelachse des Steuerrohrs 25 dreht.
Das Vorderrad 41 ist das Vordere der zwei Räder 4, die in den Vorwärts/Rückwärts-Richtungen angeordnet sind. In dieser Ausführungsform ist das Vorderrad 41 derart durch die Gabel 26 gehalten, dass es um die Vorderradachse 411 drehbar ist. Die Längsachse der Vorderradachse 411 ist parallel zu den Rechts/Links-Richtungen. In dieser Ausführungsform ist das Vorderrad 41 ein Rad 4, zu dem von der Motoreinheit 5 keine elektrische Bewegungsleistung übertragen wird.
Das Hinterrad 42 ist das Hintere der zwei Räder 4, die in den Vorwärts/Rückwärts-Richtungen angeordnet sind. In dieser Ausführungsform ist das Hinterrad 42 derart an den zwei Kettenstreben 22 gehalten, dass es um die Hinterradachse 421 drehbar ist. Die Längsachse der Hinterradachse 421 ist im Allgemeinen parallel zu den Rechts/Links-Richtungen. In dieser Ausführungsform umfasst das Hinterrad 42 einen hinteren Zahnkranz 422 (der in dieser Ausführungsform ein Kassettenzahnkranz ist), der mit einem Antriebsritzel 52 der Motoreinheit 5 mittels eines Bewegungsleistungsüberträgers 92 (der in dieser Ausführungsform eine Kette ist) gekoppelt ist. Dies ermöglicht die Übertragung der Bewegungsleistung von der Motoreinheit 5 auf das Hinterrad 42.
Die Motoreinheit 5 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen einer elektrischen Bewegungsleistung in dem Elektrofahrrad 1. Die Bewegungsleistung, die durch die Motoreinheit 5 erzeugt wird, wird auf das Rad 4 übertragen. Die Motoreinheit 5 erzeugt eine Fahrunterstützungsleistung, wenn sie die Tretkraft von den Pedalen 91 erhält. Wie hier verwendet bezieht sich die „Fahrunterstützungsleistung“ auf die Leistung, die mittels des Motors 51 den Nutzer oder die Nutzerin beim Treten unterstützt. In dieser Ausführungsform erfasst die Motoreinheit 5, wenn sie die Tretkraft von den Pedalen 91 und den Kurbelarmen 90 erhält, Eingangswerte der Tretkraft (wie z.B. das Drehmoment und die Umdrehungsgeschwindigkeit) und gibt dann, wenn gefunden wird, dass die Eingangswerte mit bestimmten Werten identisch oder geringer als diese sind, die Fahrunterstützungsleistung an den Bewegungsleistungsüberträger 92 ab.
Die Motoreinheit 5 umfasst den Motor 51 und das Antriebsritzel 52, das mit dem Bewegungsleistungsüberträger 92 verbunden ist. Der Motor 51 wird mit der elektrischen Leistung aktiviert, die von der Batterievorrichtung 6 zugeführt wird. Das Antriebsritzel 52 ist ein Zahnrad zum Übertragen der Bewegungsleistung zu dem Hinterrad 42 mittels des Bewegungsleistungsüberträgers 92. Wenn die Kurbelarme 90 gedreht werden, wird das Antriebsritzel 52 ebenfalls gedreht und kann die Ausgangsleistung des Motors 51 erhalten. D.h., die Motoreinheit 5 gemäß dieser Ausführungsform ist eine sogenannte „uniaxiale Motoreinheit“, bei der die Tretkraft, die über die Pedale 91 und die Kurbelarme 90 übertragen wird, und die Ausgangsleistung des Motors 51 auf das Antriebsritzel 52 übertragen und an dem Antriebsritzel 52 kombiniert werden und die resultierende Kraft auf den Bewegungsleistungsüberträger 92 übertragen wird. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann die Motoreinheit 5 auch eine sogenannte „biaxiale Motoreinheit“ sein, in der die Tretkraft und die Ausgangsleistung des Motors 51 beide getrennt voneinander auf den Bewegungsleistungsüberträger 92 übertragen werden.
Batterievorrichtung
Die Batterievorrichtung 6 ist eine Vorrichtung zum Übertragen von elektrischem Strom bzw. elektrischer Leistung auf mindestens den Motor 51. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann die Batterievorrichtung 6 auch so ausgebildet sein, dass sie elektrische(n) Leistung bzw. Strom nicht nur dem Motor 51 zuführt, sondern auch einem Scheinwerfer oder einer Betriebseinheit zum EIN- oder AUS-Schalten des Motors 51. In dieser Ausführungsform ist die Batterievorrichtung 6 so angeordnet, dass sie vollständig in der Öffnung 29 aufgenommen ist. Die Batterievorrichtung 6 umfasst das Batteriepack 62 und eine Batterieanbringungseinheit 61 zum elektrischen Verbinden des Batteriepacks 62 mit dem Motor.
Das Batteriepack 62 ist ein Akku, der elektrische Energie speichert. In dieser Ausführungsform ist das Batteriepack 62 durch die Batterieanbringungseinheit 61 gehalten und ist in einem solchen Zustand elektrisch mit dem Motor 51 verbunden.
Wie es in der 3 gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von Elementen in dem Batteriepack 62 durch das Gehäuse 65 gebündelt. In dieser Ausführungsform weist das Batteriepack 62 eine Längsachse auf. In der folgenden Beschreibung werden zwei Richtungen, die mit der Längsachse des Batteriepacks 62 ausgerichtet sind, nachstehend als „erste Richtungen D1“ bezeichnet, und zwei Richtungen, die senkrecht zu den ersten Richtungen D1 und mit der horizontalen Ebene (z.B. der Fahroberfläche in dieser Ausführungsform) ausgerichtet sind, werden nachstehend als „zweite Richtungen
D2“ bezeichnet. Eines der zwei Enden in den ersten Richtungen D1 des Batteriepacks 62 wird nachstehend als „erstes Ende 77“ bezeichnet und das andere Ende gegenüber dem ersten Ende 77 in den ersten Richtungen D1 wird nachstehend als „zweites Ende 78“ bezeichnet. In dieser Ausführungsform umfasst das Batteriepack 62 eine Mehrzahl von Einheitsbatterien 63, eine Platte 64, das Gehäuse 65, einen Anschlussteil 73 und eine Mehrzahl von Schließelementen 74, wie es in der 1 gezeigt ist.
Bei der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 handelt es sich um Akkus. In dieser Ausführungsform ist die Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 zur Bildung des Batteriepacks miteinander verbunden. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann das Batteriepack 62 eine einzelne Einheitsbatterie 63 umfassen. In dieser Ausführungsform sind die Einheitsbatterien 63 als Lithiumionen-Batterien ausgeführt. Alternativ können die Einheitsbatterien 63 gemäß der vorliegenden Offenbarung auch Nickel-Wasserstoff-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien, Blei-Säure-Batterien oder jedwede anderen geeigneten Batterien sein.
In dieser Ausführungsform ist jede der Einheitsbatterien 63 als zylindrische Einheitsbatterie 63 ausgeführt. Gemäß der vorliegenden Offenbarung können die Einheitsbatterien 63 jedoch auch eine viereckige Form, eine flache Form, eine Knopfform oder eine Münzform aufweisen. In dieser Ausführungsform ist die Mittelachse jeder Einheitsbatterie 63 mit den ersten Richtungen D1 ausgerichtet. In dieser Ausführungsform umfasst jede Einheitsbatterie 63 einen Gasabgabeabschnitt 631.
Der Gasabgabeabschnitt 631 ist ein Abschnitt, wenn ein Gas vom Inneren jeder Einheitsbatterie 63 abgegeben wird, zum Abgeben des Gases aus der Hülle der Einheitsbatterie 63. In dieser Ausführungsform ist der Gasabgabeabschnitt 631 ein Gasabgabeventil, das für die Hülle bereitgestellt ist. In dieser Ausführungsform ist der Gasabgabeabschnitt 631 an einem Ende entlang der Mittelachse jeder Einheitsbatterie 63 (z.B. in dieser Ausführungsform an einem Ende, das sich näher an deren Kathode befindet) bereitgestellt.
Diesbezüglich bezieht sich in dem Fall einer Einheitsbatterie 63 ohne Gasabgabeventile der Gasabgabeabschnitt 631 auf einen Abschnitt, der leicht zerstört werden kann, wenn der Druck innerhalb der Zelle ansteigt. Beispielsweise neigt in dem Fall einer flachen Einheitsbatterie 63, die mit einer Kunststofffolie bedeckt ist, ein Gas zu einer Konzentration an einer Endfläche senkrecht zu der Richtung, in der eine Kathodenplatte und eine Anodenplatte übereinander gestapelt sind. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass der Abschnitt leicht zerstört werden kann, und entspricht daher dem „Gasabgabeabschnitt 631“ gemäß der vorliegenden Offenbarung. Beispielsweise ist in dem Fall der Einheitsbatterie 63, die mit der Kunststofffolie bedeckt ist, der Gasabgabeabschnitt 631 bezüglich des Aussehens nicht von dem Rest der Einheitsbatterie 63 zu unterscheiden. Ein solcher Abschnitt, bei dem die Kunststofffolie leicht zerstört werden kann, kann jedoch durch mehrmaliges Ausführen von Experimenten lokalisiert werden.
Die Längsachse jeder Einheitsbatterie 63 ist mit den ersten Richtungen D1 ausgerichtet. Ferner ist ein Ende, das den Gasabgabeabschnitt 631 jeder Einheitsbatterie 63 aufweist, auf das erste Ende 77 in den ersten Richtungen D1 gerichtet. Bei einer Betrachtung in jedweder der ersten Richtungen D1 ist die Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 aneinander angrenzend angeordnet. Die Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 ist auch in den ersten Richtungen D1 aneinander angrenzend angeordnet (vgl. die 4A).
Die Platte 64 umfasst einen Steuerschaltkreis. Der Steuerschaltkreis ist elektrisch mit der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 verbunden. In dieser Ausführungsform ist der Steuerschaltkreis z.B. ein Schaltkreis zum Schützen der Einheitsbatterien 63. Insbesondere kann der Steuerschaltkreis als Schutzschaltkreis ausgeführt werden, der zum Schutz vor einer Überladung und einer Überentladung bereitgestellt ist. Der Steuerschaltkreis ist mit dem Anschlussteil 73 verbunden. In dieser Ausführungsform ist die Platte 64 innerhalb des Gehäuses 65 angeordnet und eine Lücke verbleibt zwischen mindestens einem Teil der Endfläche der Platte 64 (d.h., einer Oberfläche, die im Allgemeinen parallel zu den ersten Richtungen D1 ist) und den Innenoberflächen des Gehäuses 65. Folglich stehen innerhalb des Gehäuses 65 die Räume, die in den ersten Richtungen D1 durch die Platte 64 aufgeteilt sind, mittels des Raums miteinander in Verbindung.
Das Gehäuse 65 nimmt mindestens eine Einheitsbatterie 63 im Inneren auf. Das Gehäuse 65 umfasst ein zylindrisches Element 66 mit einem Paar von Öffnungen an jeweiligen Enden davon in der Längsrichtung und ein Paar von Endabschnittelementen 67, die derart an dem zylindrischen Element 66 angebracht sind, dass sie das Paar von Öffnungen bedecken.
Das zylindrische Element 66 ist ein hohles Element, das einen Hauptteil des Gehäuses 65 bildet. In dieser Ausführungsform weist das zylindrische Element 66 eine Längsachse in den ersten Richtungen D1 auf und weist eine längliche Form auf. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ muss das zylindrische Element 66 keine längliche Form aufweisen. Die Öffnungen sind jeweils an beiden Endflächen in den ersten Richtungen D1 des zylindrischen Elements 66 bereitgestellt.
In dieser Ausführungsform ist das zylindrische Element 66 als Druckgussprodukt ausgeführt, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. Das zylindrische Element 66 muss jedoch nicht aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein, sondern kann auch aus einem Metall, wie z.B. Eisen oder Titan, oder auch aus einem Kunstharz hergestellt sein. Ferner muss das zylindrische Element 66 kein Druckgussprodukt sein, sondern kann auch ein extrudiertes Produkt oder ein gepresstes Produkt sein.
Jedes Endabschnittelement 67 bedeckt eine dazugehörige Öffnung des Paars von Öffnungen des zylindrischen Elements 66. In dieser Ausführungsform sind die Endabschnittelemente 67 aus einem Kunstharz hergestellt. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ können die Endabschnittelemente 67 auch aus einem Metall, wie z.B. einer Aluminiumlegierung, Eisen oder Titan, Kautschuk oder jedwedem anderen geeigneten Material hergestellt sein. Das Paar von Endabschnittelementen 67 ist eins-zu-eins mit Befestigungselementen, wie z.B. Schrauben, an beiden Enden des zylindrischen Elements 66 in der Längsrichtung befestigt. In der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen wird ein Endabschnittelement 67, das sich näher an dem ersten Ende 77 befindet, von dem Paar von Endabschnittelementen 67 nachstehend manchmal als ein „erstes Endabschnittelement 68“ bezeichnet und das andere Endabschnittelement 67, das sich näher an dem zweiten Ende 78 befindet, wird nachstehend manchmal als „zweites Endabschnittelement 69“ bezeichnet.
Das erste Endabschnittelement 68 ist mit dem Anschlussteil 73 versehen. Der Anschlussteil 73 ist mit der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 verbunden und ist schließlich mit der Batterieanbringungseinheit 61 verbunden. Der elektrische Strom wird von der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 einer Last, wie z.B. dem Motor 51, über den Anschlussteil 73 und die Batterieanbringungseinheit 61 zugeführt. Der Anschlussteil 73 ist für das erste Endabschnittelement 68 bereitgestellt. D.h., der Anschlussteil 73 ist an der Endfläche an dem ersten Ende 77 des Batteriepacks 62 bereitgestellt.
Darüber hinaus weist das erste Endabschnittelement 68 auch eine Aussparung 681 auf. Die Aussparung 681 ist von der Endfläche des ersten Endabschnittelements 68 vertieft und ist bei einer Betrachtung in einer der ersten Richtungen D1 in einer Kreisform ausgebildet. Die Aussparung 681 weist eine Bodenoberfläche 682 auf. Die Bodenoberfläche 682 weist ein Durchgangsloch 712 (wird später beschrieben) auf, das derart durch die Bodenoberfläche 682 bereitgestellt ist, dass es mit der Aussparung 681 konzentrisch ist.
Das Gehäuse 65 weist eine Mehrzahl von Flammenblockierabschnitten 70 auf. Die Flammenblockierabschnitte 70 verhindern, wenn ein Feuer in irgendeiner der Einheitsbatterien 63 innerhalb des Gehäuses 65 ausbricht, dass eine Flamme innerhalb des Gehäuses 65 aus dem Gehäuse 65 gelangt. In dieser Ausführungsform umfasst das Gehäuse 65 als die Mehrzahl von Flammenblockierabschnitten 70 einen ersten Flammenblockierabschnitt 71 und einen zweiten Flammenblockierabschnitt 72.
Der erste Flammenblockierabschnitt 71 ist für mindestens ein Ende in den ersten Richtungen D1 des Gehäuses 65 bereitgestellt. In dieser Ausführungsform ist der erste Flammenblockierabschnitt 71 für das erste Endabschnittelement 68 bereitgestellt. Der erste Flammenblockierabschnitt 71 umfasst: Das Durchgangsloch 712, das durch das erste Endabschnittelement 68 bereitgestellt ist; und einen Netzabschnitt 713 zum Bedecken des Durchgangslochs 712.
Das Durchgangsloch 712 verläuft durch eine der Endflächen des Gehäuses 65 (z.B. in dieser Ausführungsform die Endfläche des ersten Endabschnittelements 68) in den ersten Richtungen D1. In dieser Ausführungsform ist das Durchgangsloch 712 als kreisförmiges Loch ausgebildet. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann das Durchgangsloch 712 auch ein polygonales Loch, wie z.B. ein dreieckiges, ein viereckiges oder ein fünfeckiges Loch, sein.
Der Netzabschnitt 713 bedeckt das Durchgangsloch 712. Der Netzabschnitt 713 weist eine Mehrzahl von Netzlöchern 714 auf, die einen Bereich bedecken, der breiter ist als mindestens das Durchgangsloch 712. Jedes der Mehrzahl von Netzlöchern 714 ist ein Loch, das es ermöglicht, dass das Innere des Gehäuses 65 mit dem Äußeren des Gehäuses 65 in Verbindung steht. D.h., in dieser Ausführungsform weist der erste Flammenblockierabschnitt 71 eine Mehrzahl von Löchern auf. In dieser Ausführungsform ist der Netzabschnitt 713 in der Form eines Gitters ausgebildet und jedes Netzloch 714 ist in einer viereckigen Form ausgebildet. Wie hier verwendet umfasst die „viereckige Form“ quadratische Formen, rechteckige Formen, Rauten- und Parallelogrammformen.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung beträgt die Länge mindestens einer Seite jedes Netzlochs 714 (d.h., dessen Maschengröße) zweckmäßig 1 mm oder weniger, mehr bevorzugt 0,8 mm oder weniger und noch mehr bevorzugt 0,2 mm oder weniger. Die Maschengröße jedes Netzlochs 714 wird gemäß dem Volumen des Gases, das von der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 abgegeben wird, und den erwarteten Dimensionen der Flamme in einer geeigneten Weise festgelegt.
In dieser Ausführungsform ist der Netzabschnitt 713 als metallischer Netzabschnitt 713 ausgebildet, der z.B. aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann der Netzabschnitt 713 auch aus jedwedem anderen wärmebeständigen Material hergestellt sein, einschließlich einem Metall, wie z.B. Stahl, Eisen, rostfreiem Stahl oder Titan, Kohlenstoff, Siliziumdioxidfasern oder Glasfasern.
Der Netzabschnitt 713 ist auf einer Oberfläche, die auf das Innere des Gehäuses 65 (d.h., die Innenoberfläche) gerichtet ist, von den zwei Oberflächen in den ersten Richtungen D1 des ersten Endabschnittelements 68 aufgelegt. Der Netzabschnitt 713 ist an dem ersten Endabschnittelement 68 befestigt. In dieser Ausführungsform sind der Netzabschnitt 713 und das erste Endabschnittelement 68 mit einem Haftmittel aneinander befestigt. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann der Netzabschnitt 713 an dem ersten Endabschnittelement 68 mit Befestigungselementen, wie z.B. Stiften, befestigt werden. Ferner kann der Netzabschnitt 713 alternativ auch auf der Innenoberfläche des ersten Endabschnittelements 68 durch Bilden eines vertieften Abschnitts auf der Innenoberfläche des ersten Endabschnittelements 68 und Anordnen des Netzabschnitts 713 in dem vertieften Abschnitt befestigt sein.
Der erste Flammenblockierabschnitt 71 ist auf mindestens einen der jeweiligen Gasabgabeabschnitte 631 der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 gerichtet. In dieser Ausführungsform ist der Gasabgabeabschnitt 631 jeder Einheitsbatterie 63 so angeordnet, dass er auf den ersten Flammenblockierabschnitt 71 in einer der ersten Richtungen D1 gerichtet ist. Insbesondere sind von der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63, die in den ersten Richtungen D1 angeordnet sind, die jeweiligen Gasabgabeabschnitte 631 von einigen Einheitsbatterien 63, die sich am nächsten zu dem ersten Flammenblockierabschnitt 71 befinden, mindestens teilweise auf den ersten Flammenblockierabschnitt 71 gerichtet. Dies ermöglicht es, dass der erste Flammenblockierabschnitt 71 das Gas, das von den Gasabgabeabschnitten 631 der Einheitsbatterien 63 abgegeben worden ist, effektiv aus dem Batteriepack 62 abgibt, während verhindert wird, dass eine Flamme aus dem Batteriepack 62 gelangt.
In dieser Ausführungsform umfasst das Batteriepack 62 als die Einheitsbatterie(n) 63, die sich am nächsten zu dem ersten Flammenblockierabschnitt 71 befindet oder befinden, von der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63, die in den ersten Richtungen D1 angeordnet sind, eine Mehrzahl von Einheitsbatterien 63. Obwohl die Platte 64 zwischen der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 und dem ersten Flammenblockierabschnitt 71 angeordnet ist, verbleibt ein Raum zwischen der Endfläche der Platte 64 und der Innenoberfläche des Gehäuses 65, wodurch das Gas von dem ersten Flammenblockierabschnitt 71 abgegeben werden kann.
Der zweite Flammenblockierabschnitt 72 ist in mindestens einem Teil des zylindrischen Elements 66 des Gehäuses 65 ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist der zweite Flammenblockierabschnitt 72 in einer der zwei Seitenoberflächen, senkrecht zu den zweiten Richtungen D2, des Gehäuses 65 ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist der zweite Flammenblockierabschnitt 72 in einem einzelnen Bereich des zylindrischen Elements 66 des Gehäuses 65 bereitgestellt, kann jedoch auch in einer Mehrzahl von Bereichen des zylindrischen Elements 66 bereitgestellt sein. Der zweite Flammenblockierabschnitt 72 umfasst eine Mehrzahl von Schlitzen 721.
Bei der Mehrzahl von Schlitzen 721 handelt es sich um Löcher, die es ermöglichen, dass das Innere des Gehäuses 65 mit dem Äußeren des Gehäuses 65 in Verbindung steht. Mit anderen Worten, in dieser Ausführungsform weist der zweite Flammenblockierabschnitt 72 eine Mehrzahl von Löchern auf. In dieser Ausführungsform beträgt die Größe jedes Schlitzes 721, die in der Breitenrichtung senkrecht zur Längsrichtung gemessen wird, zweckmäßig 2 mm oder weniger, mehr bevorzugt 1,5 mm oder weniger, noch mehr bevorzugt 1 mm oder weniger und insbesondere 0,8 mm oder weniger. Die Breite jedes Schlitzes 721 kann gemäß dem Volumen des Gases, das von der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 abgegeben wird, und den erwarteten Dimensionen der Flamme in einer geeigneten Weise festgelegt werden.
Jeder Schlitz 721 ist entlang dessen Länge parallel zu den ersten Richtungen D1, wie es in der 4A gezeigt ist. Die Mehrzahl von Schlitzen 721 ist auf die Lücke zwischen der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 gerichtet, die in den ersten Richtungen D1 angeordnet sind. In dieser Ausführungsform ist die Mehrzahl von Schlitzen 721 auf die Lücke zwischen jedem Paar von Einheitsbatterien 63 von der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 gerichtet, die in den ersten Richtungen D1 angeordnet sind. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Vielmehr muss die Mehrzahl von Schlitzen 721 nur auf die Lücke zwischen mindestens zwei Einheitsbatterien 63 gerichtet sein. Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform die Mehrzahl von Schlitzen 721 so verlängert, dass sie nicht nur auf die jeweiligen Lücken zwischen der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 gerichtet sind, sondern auch auf die jeweiligen Einheitsbatterien 63 selbst. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann die Mehrzahl von Schlitzen 721 auch so bereitgestellt sein, dass sie nur auf die jeweiligen Lücken zwischen der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 gerichtet sind. Mit anderen Worten, mindestens ein Teil des zweiten Flammenblockierabschnitts 72 muss auf die Lücke zwischen der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 gerichtet sein.
Von der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63, die in den ersten Richtungen D1 angeordnet sind, ist der Gasabgabeabschnitt 631 einer Einheitsbatterie 63 auf eine angrenzende Einheitsbatterie der Einheitsbatterien 63 gerichtet. Dies ermöglicht, dass das Gas oder die Flamme, die aus dem Gasabgabeabschnitt 631 austritt, auf die angrenzende Einheitsbatterie 63 auftrifft und dort verbleibt. In dieser Ausführungsform ist jedoch der zweite Flammenblockierabschnitt 72 auf die Lücke zwischen der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 gerichtet, wodurch das Gas effektiv aus dem Batteriepack 62 abgegeben werden kann, wie es in der 4B gezeigt ist, während verhindert wird, dass die Flamme aus dem Batteriepack 62 gelangt.
Wie es in der 1 gezeigt ist, umfasst das Batteriepack 62 eine Mehrzahl von Schließelementen 74. Die Mehrzahl von Schließelementen 74 verhindert, dass Wasser durch die Mehrzahl von Löchern der Mehrzahl von Flammenblockierabschnitten 70 in das Batteriepack 62 eindringt. Jedes der Schließelemente 74 ist mit einer bestimmten Festigkeit zum Schließen der Mehrzahl von Löchern eines dazugehörigen Flammenblockierabschnitts der Flammenblockierabschnitte 70 angebracht, wie es in der 1 gezeigt ist. In dieser Ausführungsform umfasst das Batteriepack 62 als die Mehrzahl von Schließelementen 74 ein erstes Schließelement 75 und ein zweites Schließelement 76.
Das erste Schließelement 75 ist in einer Kreisform ausgebildet und in der Aussparung 681 des ersten Endabschnittelements 68 angeordnet. Dies ermöglicht es, dass das erste Schließelement 75 die Mehrzahl von Löchern des ersten Flammenblockierabschnitts 71 von außerhalb des Gehäuses 65 schließt. Das erste Schließelement 75 kann aus einem Kunstharz, wie z.B. Polyethylenterephthalat (PET) oder Polycarbonat, Kautschuk, einem Metall oder jedwedem anderen geeigneten Material hergestellt sein. Das erste Schließelement 75 kann z.B. auch als ein Lagenelement, ein Filmelement, ein Film oder eine Lage einer Folie ausgeführt sein, und dessen Dicke ist nicht speziell beschränkt, solange das erste Schließelement 75 wasserdicht ist.
Das erste Schließelement 75 ist so an dem Gehäuse 65 angebracht, dass es die Mehrzahl von Netzlöchern 714 des ersten Flammenblockierabschnitts 71 schließt. Das erste Schließelement 75 umfasst einen Haftklebstoffabschnitt, der an die Bodenoberfläche 682 der Aussparung 681 des ersten Endabschnittelements 68 geklebt werden kann. Der Haftklebstoffabschnitt steht in einem engen Kontakt mit der Bodenoberfläche 682 zum Vermindern der Wahrscheinlichkeit, dass Wasser durch die Grenzfläche zwischen dem ersten Schließelement 75 und der Bodenoberfläche 682 der Aussparung 681 eindringt. In dieser Ausführungsform ist der Haftklebstoffabschnitt als Haftmittelschicht ausgeführt. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann das erste Schließelement 75 auch durch Verkleben, Schmelzkleben oder sandwichartiges Anordnen zwischen einem weiteren Element und der Seitenoberfläche des zylindrischen Elements 66 an einer Seitenoberfläche des zylindrischen Elements 66 befestigt werden.
Das erste Schließelement 75 ist an dem Gehäuse 65 angebracht. Dadurch kann das erste Schließelement 75 die Wahrscheinlichkeit vermindern, dass Wasser durch die Lücke zwischen dem ersten Schließelement 75 und dem Gehäuse 65 eindringt. Ferner wird, wenn der Druck innerhalb des Gehäuses 65 ansteigt, eine vorgegebene Kraft von dem Inneren des Gehäuses 65 in der Richtung des Äußeren des Gehäuses 65 in Bezug auf das erste Schließelement 75 ausgeübt. Dann löst sich das erste Schließelement 75 von dem Gehäuse 65, so dass die Mehrzahl von Löchern freigelegt wird. Dies ermöglicht es, selbst wenn ein Gas von den Einheitsbatterien 63 abgegeben wird, die innerhalb des Gehäuses 65 aufgenommen sind, dass sich das erste Schließelement 75 von dem Gehäuse 65 löst, so dass das Gas aus dem Gehäuse 65 abgegeben wird, bevor der Druck innerhalb des Gehäuses 65 zu hoch wird. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit, dass ein Gas mit hoher Temperatur innerhalb des Gehäuses 65 verbleibt, so dass ein Brand verursacht wird.
Wie hier verwendet, bezieht sich die „vorgegebene Kraft“ auf die Kraft, die auf das Schließelement 74 ausgeübt wird, das an dem Gehäuse 65 angebracht ist, und steht für eine Kraft, die groß genug ist, um den Zustand aufzuheben, bei dem die Mehrzahl von Löchern mit dem Schließelement 74 geschlossen ist. Daher bezieht sich der Satz „wenn eine vorgegebene Kraft von dem Inneren des Gehäuses 65 ausgeübt wird [...], so dass die Mehrzahl von Löchern freigelegt wird“, nicht nur auf die Situation, bei der sich das Schließelement 74 von der Außenoberfläche des Gehäuses 65 löst, sondern auch auf eine Situation, bei der auf das Schließelement 74 ein Druck vom Inneren des Gehäuses 65 ausgeübt wird, so dass es zerstört (oder beschädigt) wird.
Das zweite Schließelement 76 ist in der Form eines Rechtecks ausgebildet, das sich in die ersten Richtungen D1 erstreckt. Das zweite Schließelement 76 ist so angebracht, dass es die Mehrzahl von Schlitzen 721 des zweiten Flammenblockierabschnitts 72 des zylindrischen Elements 66 von außen bedeckt. Das zweite Schließelement 76 kann wie das erste Schließelement 75 auch aus einem Kunstharz, wie z.B. Polyethylenterephthalat (PET) oder Polycarbonat, Kautschuk oder einem Metall oder jedwedem anderen geeigneten Material hergestellt sein. Das erste Schließelement 75 kann z.B. auch als ein Lagenelement, ein Filmelement, ein Film oder eine Lage einer Folie ausgeführt sein, und dessen Dicke ist nicht speziell beschränkt, solange das erste Schließelement 75 wasserdicht ist.
Das zweite Schließelement 76 ist mit einer vorgegebenen Festigkeit an dem Gehäuse 65 angebracht, so dass es die Mehrzahl von Schlitzen 721 des zweiten Flammenblockierabschnitts 72 bedeckt. Das zweite Schließelement 76 umfasst einen Haftklebstoffabschnitt, der an die Seitenoberfläche des zylindrischen Elements 66 angebracht werden kann. Der Haftklebstoffabschnitt steht in einem engen Kontakt mit der Seitenoberfläche des zylindrischen Elements 66, so dass die Wahrscheinlichkeit vermindert wird, dass Wasser durch die Grenzfläche zwischen dem zweiten Schließelement 76 und der Seitenoberfläche des zylindrischen Elements 66 eindringt. In dieser Ausführungsform ist der Haftklebstoffabschnitt als Haftklebstoffschicht ausgeführt. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann der Haftklebstoffabschnitt auch durch Verkleben, Schmelzkleben oder sandwichartiges Anordnen zwischen einem weiteren Element und der Seitenoberfläche des zylindrischen Elements 66 an einer Seitenoberfläche des zylindrischen Elements 66 befestigt werden.
Das zweite Schließelement 76 sowie das erste Schließelement 75 sind an dem Gehäuse 65 angebracht. Dadurch kann das zweite Schließelement 76 die Wahrscheinlichkeit vermindern, dass Wasser durch die Lücke zwischen dem zweiten Schließelement 76 und dem Gehäuse 65 eindringt. Ferner wird, wenn der Druck innerhalb des Gehäuses 65 steigt, eine vorgegebene Kraft von dem Inneren des Gehäuses 65 in die Richtung des Äußeren des Gehäuses 65 in Bezug auf das zweite Schließelement 76 ausgeübt. Dann löst sich das zweite Schließelement 76 von dem Gehäuse 65, so dass die Mehrzahl von Löchern freigelegt wird. Dadurch kann sich, selbst wenn ein Gas von den Einheitsbatterien 63, die innerhalb des Gehäuses 65 aufgenommen sind, abgegeben wird, das zweite Schließelement 76 von dem Gehäuse 65 lösen, so dass das Gas aus dem Gehäuse 65 abgegeben wird, bevor der Druck innerhalb des Gehäuses 65 zu hoch wird. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit, dass ein Gas mit hoher Temperatur innerhalb des Gehäuses 65 verbleibt, so dass ein Brand verursacht wird.
Darüber hinaus sind ein Gütezeichen, Vorsichtsmaßregeln für eine sichere Handhabung und andere Informationen auf der Oberfläche des zweiten Schließelements 76 bereitgestellt. D.h., in dieser Ausführungsform dient das zweite Schließelement 76 auch als Etikett.
Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, vermindert das Batteriepack 62 gemäß dieser Ausführungsform, selbst wenn ein Gas von einer der Einheitsbatterien 63 abgegeben wird, die Wahrscheinlichkeit, dass das Gas die Temperatur innerhalb des Gehäuses 65 zu stark erhöht, wodurch das Ausbrechen eines Feuers vermindert wird. Darüber hinaus vermindert dies auch, selbst wenn innerhalb des Gehäuses 65 ein Feuer ausbricht, die Wahrscheinlichkeit, dass die Flamme aus dem Gehäuse 65 gelangt.
(Variationen)
Es sollte beachtet werden, dass die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform nur eine beispielhafte Ausführungsform von verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist und nicht als beschränkend aufgefasst werden sollte. Vielmehr kann die erste Ausführungsform abhängig von einer Gestaltungsauswahl oder jedwedem anderen Faktor leicht in verschiedenartiger Weise modifiziert werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Als nächstes werden Variationen der ersten Ausführungsform nacheinander angegeben. Es sollte beachtet werden, dass jedwede der nachstehend beschriebenen Variationen in einer geeigneten Weise kombiniert eingesetzt werden kann.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst der Flammenblockierabschnitt 70 zwei Flammenblockierabschnitte, nämlich den ersten Flammenblockierabschnitt 71 und den zweiten Flammenblockierabschnitt 72. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann entweder der erste Flammenblockierabschnitt 71 oder der zweite Flammenblockierabschnitt 72 als Flammenblockierabschnitt 70 bereitgestellt werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die Löcher, die der Flammenblockierabschnitt 70 aufweist, entweder die Netzlöcher 714 oder die Schlitze 721. Gemäß der vorliegenden Offenbarung müssen jedoch die Löcher des Flammenblockierabschnitts 70 lediglich ermöglichen, dass das Innere des Gehäuses 65 mit dem Äußeren des Gehäuses 65 in Verbindung steht, und es kann sich auch um Poren handeln. Beispiele für solche Poren umfassen Lücken zwischen Fasern eines Vlieses und Lücken von leinwandgebundenem oder köpergebundenem Kohlenstoff.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform schließen die Schließelemente 74 die Mehrzahl von Löchern der Flammenblockierabschnitte 70. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ können die Schließelemente 74 weggelassen werden. In diesem Fall kann eine einzelne oder eine Mehrzahl von Einheitsbatterie(n) 63 in einen wasserdichten Beutel eingebracht werden, so dass verhindert wird, dass Wasser in das Batteriepack 62 eindringt.
Ferner ist in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Mehrzahl von Schlitzen 721 so ausgebildet, dass sie auf die Lücken zwischen der Mehrzahl von Einheitsbatterien 63 gerichtet sind, die in den ersten Richtungen D1 angeordnet sind. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann die Mehrzahl von Schlitzen 721 durch eine Mehrzahl von Löchern, wie z.B. solchen des ersten Flammenblockierabschnitts 71, ersetzt werden.
In dem Elektrofahrrad 1 gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist das Unterrohr 20 die Öffnung 29 auf, in der das Batteriepack 62 angebracht ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann das Batteriepack 62 entlang des Unterrohrs 20 angebracht sein. Ferner kann das Batteriepack 62 alternativ auch entlang des Sitzrohrs 21 angebracht ein. D.h., das Batteriepack 62 kann an jedweder Stelle in dem Elektrofahrrad 1 angebracht sein.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Batteriepack 62 als Batterie für das Elektrofahrrad 1 verwendet. Dies ist jedoch nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann das Batteriepack 62 gemäß der vorliegenden Offenbarung auch als Batteriepack z.B. für Elektrowerkzeuge, wie z.B. Schlagschrauber und elektrische Bohrmaschinen, Personalcomputer und Kameras angewandt werden.
Ferner umfasst das Elektrofahrrad 1 gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine uniaxiale Motoreinheit 5. Gegebenenfalls kann das Elektrofahrrad 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung einen sogenannten „Nabenmotor“ umfassen, der an der Nabe entweder des Vorderrads oder des Hinterrads montiert werden soll. D.h., gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Motoreinheit 5 auch als Nabenmotor ausgeführt werden und das Batteriepack 62 kann auch so ausgebildet sein, dass es dem Nabenmotor elektrischen Strom zuführt.
(Aspekte)
Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, umfasst ein Batteriepack (62) gemäß eines ersten Aspekts: Mindestens eine Einheitsbatterie (63); und ein Gehäuse (65) zum Aufnehmen der Einheitsbatterie (63) im Inneren. Das Gehäuse (65) umfasst mindestens einen Flammenblockierabschnitt (70). Der Flammenblockierabschnitt (70) weist eine Mehrzahl von Löchern auf, die es ermöglichen, dass das Innere des Gehäuses (65) mit dem Äußeren des Gehäuses (65) in Verbindung steht.
Dieser Aspekt vermindert, selbst wenn ein Gas von der Einheitsbatterie (63) abgegeben wird, die Wahrscheinlichkeit, dass das Gas einen hohen Druck innerhalb des Gehäuses (65) erzeugt, wodurch das Ausbrechen eines Feuers vermindert wird. Darüber hinaus vermindert dies auch, selbst wenn ein Feuer innerhalb des Gehäuses (65) ausbricht, die Wahrscheinlichkeit, dass die Flamme aus dem Gehäuse (65) gelangt.
In einem Batteriepack (62) gemäß eines zweiten Aspekts, der im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt ausgeführt werden kann, umfasst der Flammenblockierabschnitt (70) einen Netzabschnitt (713) mit der Mehrzahl von Löchern.
Durch diesen Aspekt kann die Mehrzahl von Löchern als Netzabschnitt (713) bereitgestellt werden, wodurch der Flammenblockierabschnitt (70) leicht gebildet wird.
In einem Batteriepack (62) gemäß eines dritten Aspekts, der im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt ausgeführt werden kann, ist jedes der Mehrzahl von Löchern ein Schlitz (721).
Dieser Aspekt vermindert die Wahrscheinlichkeit, dass die Flamme hindurchtritt, während die Fläche einer Öffnung, durch die das Gas strömen kann, vergrößert wird.
Ein Batteriepack (62) gemäß eines vierten Aspekts, der im Zusammenhang mit einem des ersten bis dritten Aspekts ausgeführt werden kann, umfasst ferner mindestens ein Schließelement (74). Das Schließelement (74) ist an einer Außenoberfläche des Gehäuses (65) zum Schließen der Mehrzahl von Löchern angebracht. Das Schließelement (74) legt die Mehrzahl von Löchern frei, wenn eine vorgegebene Kraft von dem Inneren des Gehäuses (65) darauf ausgeübt wird.
Dieser Aspekt vermindert die Wahrscheinlichkeit, dass das Gas einen hohen Druck innerhalb des Gehäuses (65) erzeugt, während unter Verwendung des Schließelements (74) ein vorgegebener Grad eines Wasserdichtigkeitsleistungsvermögens sichergestellt wird.
In einem Batteriepack (62) gemäß eines fünften Aspekts, der im Zusammenhang mit einem des ersten bis vierten Aspekts ausgeführt werden kann, umfasst die mindestens eine Einheitsbatterie (63) einen Gasabgabeabschnitt (631) zum Abgeben eines Gases von dem Inneren der mindestens einen Einheitsbatterie (63). Der mindestens eine Flammenblockierabschnitt (70) ist auf den Gasabgabeabschnitt (631) gerichtet.
Durch diesen Aspekt kann selbst dann, wenn ein Gas von der Einheitsbatterie (63) abgegeben wird, das Gas durch die Mehrzahl von Löchern des Flammenblockierabschnitts (70) einfach abgegeben werden, so dass die Wahrscheinlichkeit des Erzeugens eines hohen Drucks innerhalb des Gehäuses (65) vermindert wird.
Ein Batteriepack (62) gemäß eines sechsten Aspekts, der im Zusammenhang mit einem des ersten bis fünften Aspekts ausgeführt werden kann, umfasst eine Mehrzahl der Einheitsbatterien (63). Mindestens ein Teil des mindestens einen Flammenblockierabschnitts (70) ist auf eine Lücke zwischen der Mehrzahl der Einheitsbatterien (63) gerichtet.
Durch diesen Aspekt kann selbst dann, wenn ein Gas von einer Mehrzahl von Einheitsbatterien (63), die innerhalb des Batteriepacks (62) angeordnet sind, abgegeben wird, das Gas einfach durch die Mehrzahl von Löchern des Flammenblockierabschnitts (70) abgegeben werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit vermindert wird, dass innerhalb des Gehäuses (65) ein hoher Druck erzeugt wird.
Ein Elektrofahrrad (1) gemäß eines siebten Aspekts umfasst: Das Batteriepack (62) gemäß einem des ersten bis sechsten Aspekts; eine Mehrzahl von Rädern (4); und eine Motoreinheit (5). Die Motoreinheit (5) umfasst einen Motor (51) und aktiviert den Motor (51) mit elektrischem Strom, der von dem Batteriepack (62) zugeführt wird, so dass eine Fahrunterstützungsleistung auf mindestens eines der Mehrzahl von Rädern (4) angewandt wird. Ein Bewegungsleistungsüberträger (92) überträgt die Ausgangsleistung der Motoreinheit (5) auf das Rad bzw. die Räder.
Dieser Aspekt vermindert selbst dann, wenn ein Gas von einer Einheitsbatterie (63) in den Batteriepack (62) eines Elektrofahrrads (1) abgegeben wird, die Wahrscheinlichkeit, dass das Gas eine hohe Temperatur innerhalb des Gehäuses (65) erzeugt, wodurch das Ausbrechen eines Feuers vermindert wird. Dieser Aufbau ist in einer Situation noch effektiver, bei der das Batteriepack (62) von dem Elektrofahrrad (1) entfernt und z.B. innerhalb eines Hauses geladen wird.
Ein Elektrofahrrad (1) gemäß eines achten Aspekts, der im Zusammenhang mit dem siebten Aspekt ausgeführt werden kann, umfasst ferner einen Bewegungsleistungsüberträger (92) zum Übertragen der Ausgangsleistung der Motoreinheit (5) auf mindestens eines der Mehrzahl von Rädern (4).
Es sollte beachtet werden, dass die Bestandteilselemente gemäß des zweiten bis achten Aspekts keine essentiellen Bestandteilselemente für das Batteriepack (62) oder das Elektrofahrrad (1) sind, sondern gegebenenfalls weggelassen werden können.
Bezugszeichenliste

1: Elektrofahrrad
4: Rad
5: Motoreinheit
51: Motor
62: Batteriepack
63: Einheitsbatterie
631: Gasabgabeabschnitt
65: Gehäuse
70: Flammenblockierabschnitt
713: Netzabschnitt
721: Schlitz
74: Schließelement
92: Bewegungsleistungsüberträger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003231493 A [0004]

Claims

Batteriepack, umfassend: mindestens eine Einheitsbatterie; und ein Gehäuse, das zum Aufnehmen der Einheitsbatterie im Inneren ausgebildet ist, wobei das Gehäuse mindestens einen Flammenblockierabschnitt mit einer Mehrzahl von Löchern umfasst, die es ermöglichen, dass das Innere des Gehäuses mit dem Äußeren des Gehäuses in Verbindung steht.
Batteriepack nach Anspruch 1, wobei der Flammenblockierabschnitt einen Netzabschnitt mit der Mehrzahl von Löchern umfasst.
Batteriepack nach Anspruch 1, wobei jedes der Mehrzahl von Löchern ein Schlitz ist.
Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner mindestens ein Schließelement umfasst, das an einer Außenoberfläche des Gehäuses zum Schließen der Mehrzahl von Löchern angebracht ist und zum Freilegen der Mehrzahl von Löchern ausgebildet ist, wenn eine vorgegebene Kraft vom Inneren des Gehäuses darauf ausgeübt wird.
Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Einheitsbatterie einen Gasabgabeabschnitt umfasst, der zum Abgeben eines Gases vom Inneren der Einheitsbatterie ausgebildet ist, und der mindestens eine Flammenblockierabschnitt auf den Gasabgabeabschnitt gerichtet ist.
Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das eine Mehrzahl der Einheitsbatterien umfasst, wobei mindestens ein Teil des mindestens einen Flammenblockierabschnitt auf eine Lücke zwischen der Mehrzahl der Einheitsbatterien gerichtet ist.
Elektrofahrrad, umfassend: eine Mehrzahl von Rädern; das Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 6; und eine Motoreinheit, die einen Motor umfasst und zum Aktivieren des Motors mit elektrischem Strom, der von dem Batteriepack zugeführt wird, zum Anwenden einer Fahrunterstützungsleistung auf mindestens eines der Mehrzahl von Rädern ausgebildet ist.
Elektrofahrrad nach Anspruch 7, das ferner einen Bewegungsleistungsüberträger umfasst, der zum Übertragen der Ausgangsleistung der Motoreinheit auf mindestens eines der Mehrzahl von Rädern ausgebildet ist.