DE112021002089T5 - Batteriepack und elektrofahrzeug - Google Patents

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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

Ein Batteriepack weist auf: eine Batteriezelle; eine oder eine Mehrzahl von Zapfenschrauben, die einen Kopfabschnitt, einen Schraubabschnitt und einen Zwischenabschnitt zwischen dem Kopfabschnitt und dem Schraubabschnitt aufweisen, wobei der Zwischenabschnitt größer als ein Außendurchmesser des Schraubabschnitts und kleiner als ein Außendurchmesser des Kopfabschnitts ist; und ein Außengehäuse mit einem Obergehäuse und einem Untergehäuse, die aneinander mit der einen oder der Mehrzahl von Zapfenschrauben befestigt sind. Ein erstes elastisches Element ist, in einem zusammengedrückten Zustand, an einem Kontaktabschnitt zwischen dem Obergehäuse und dem Untergehäuse angeordnet, und ein zweites elastisches Element ist in einem zusammengedrückten Zustand zwischen dem Kopfabschnitt und dem Obergehäuse angeordnet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriepack und ein Elektrofahrzeug.
  • HINTERGRUNDTECHNIK
  • Ein Batteriepack, in dem eine Batteriezellengruppe, in der eine Mehrzahl von Batteriezellen wie etwa Lithiumionensekundärbatterien verbunden sind ist in einem Außengehäuse beherbergt, wird weit verbreitet für Elektrofahrzeuge, Elektrowerkzeuge, und Ähnliches genutzt. Wenn Feuchtigkeit in das Innere des Batteriepacks eintritt, kann die Feuchtigkeit einen Elektrodenanschlussabschnitt der Batteriezelle beschädigen; daher ist das Batteriepack mit einer Technik zum Verbessern der Wasserdichtigkeit versehen.
  • Patentdokument 1 schlägt eine Technik des Nutzens einer Zapfenschraube zum Befestigen eines Gehäuses und eines Deckels, um ein Lockern einer Befestigung zwischen dem Gehäuse und dem Deckel aufgrund eines Nachlassens eines Dichtungsmaterials in einem Batteriepack vor, das hermetisch mit dem Dichtungsmaterial abgedichtet ist, das zwischen dem Gehäuse und dem Deckel angeordnet ist. Diese Technik weist Raum für Verbesserungen in der Vermeidung einer Explosion des Batteriepacks durch Abgeben von Gas aus dem Batteriepack zur Außenseite auf, wenn das Gas von der Batteriezelle ausströmt aufgrund einer Abnormalität der Batteriezelle.
  • Patentdokument 2 schlägt eine Technik des Blockierens einer Schlitzöffnung vor, die vorher in einem Batteriepackgehäuse ausgebildet ist, mit einem Blockierelement, das bei einer Temperatur in dem Batteriepack schmilzt, die durch ein verbrennbares Gas erhöht wird, das von der Batterie abgegeben wird.
  • DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
  • PATENTDOKUMENTE
    • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2008-226518
    • Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2016-119155
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • Die im Patentdokument 2 vorgeschlagene Technik weist Raum für Verbesserung der Vermeidung der Explosion des Batteriepacks durch Abgeben von Gas von dem Batteriepack zur Außenseite auf, wenn eine Gasausströmgeschwindigkeit von der Batteriezelle hoch ist, und im Vermeiden des Brennens aufgrund eines Einströmens von Außenluft in das Batteriepack, wenn das Gas abgegeben wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Batteriepack bereitzustellen, das dazu in der Lage ist, eine Explosion des Batteriepacks zu vermeiden, wenn Gasauströmgeschwindigkeit von einer Batteriezelle hoch ist, und dazu in der Lage ist, ein Brennen aufgrund des Einströmens von Außenluft in das Batteriepack zu unterdrücken, wenn Gas abgegeben wird.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Die vorliegende Erfindung ist ein Batteriepack mit: einer Schaltungsplatine; einer Batteriezelle; eine oder mehrere der von Zapfenschrauben, die einen Kopfabschnitt, einen Schraubabschnitt und einen Zwischenabschnitt zwischen dem Kopfabschnitt und dem Schraubabschnitt aufweisen, wobei der Zwischenabschnitt größer als ein Außendurchmesser des Schraubabschnitts und kleiner als ein Außendurchmesser des Kopfabschnitts ist; und einem Außengehäuse mit einem Obergehäuse und einem Untergehäuse, die aneinander mit einer oder der Mehrzahl von Zapfenschrauben befestigt sind, in dem ein erstes elastisches Element in einem zusammengedrückten Zustand an einem Kontaktabschnitt zwischen dem Obergehäuse und dem Untergehäuse angeordnet ist, und ein zweites elastisches Element in einem zusammengedrückten Zustand zwischen dem Kopfabschnitt und dem Obergehäuse angeordnet ist.
  • Das Batteriepack der vorliegenden Erfindung kann in einem Elektrofahrzeug bereitgestellt sein.
  • Vorteilhafter Effekt der Erfindung
  • Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Batteriepack bereitzustellen, das dazu in der Lage ist, eine Explosion des Batteriepacks zu vermeiden, wenn eine Gasauströmgeschwindigkeit von der Batteriezelle hoch ist, und dazu in der Lage ist, ein Brennen aufgrund des Einströmens von Außenluft in das Batteriepack zu unterdrücken, wenn Gas abgegeben wird.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine explodierte Perspektivansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration eines Batteriepacks gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
    • 2A zeigt eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Batteriepacks gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
    • 2B zeigt eine Draufsicht, die ein Beispiel des Batteriepacks gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
    • 3 zeigt eine explodierte Perspektivansicht, die ein Beispiel eines Batteriehalters darstellt, der in dem Batteriepack beherbergt ist.
    • 4A zeigt eine Querschnittsansicht zum Erläutern eines wesentlichen Teils in einem Querschnitt entlang Linie IVA-IVA in 2B.
    • 4B zeigt eine Querschnittsansicht zum Erläutern eines wesentlichen Teils in einem Querschnitt entlang Linie IVB-IVB in 2B.
    • 5 zeigt eine explodierte Perspektivansicht, die ein Beispiel einer Kombination einer Zapfenschraube und eines zweiten elastischen Elements darstellt.
    • 6A bis 6C sind Ansichten, die ein Beispiel eines Zustands darstellen, in dem die Zapfenschraube und das zweite elastische Element kombiniert sind.
    • 7A zeigt eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Zustands einer Montageposition der Zapfenschraube darstellt, wenn ein Innendruck eines Außengehäuses des Batteriepacks sich vergrößert.
    • 7B zeigt eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Zustands von einer anderen als der Montageposition der Zapfenschraube darstellt, wenn der Innendruck des Außengehäuses des Batteriepacks sich vergrößert.
    • 8A zeigt eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Batteriepacks gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
    • 8B zeigt eine Schnittansicht zum Erläutern eines wesentlichen Teils in einem Querschnitt entlang einer Linie IVB-IVB in 8B.
    • 9 zeigt eine Perspektivansicht, zum Beschreiben einer dritten Ausführungsform bis einer fünften Ausführungsform.
    • 10 zeigt eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel einer Konfiguration eines Elektrofahrrads mit dem Batteriepack darstellt.
  • MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Reihenfolge beschrieben.
    1. 1 Erste Ausführungsform
    2. 2 Zweite Ausführungsform
    3. 3 Dritte Ausführungsform
    4. 4 Vierte Ausführungsform
    5. 5 Fünfte Ausführungsform
    6. 6 Anwendungsbeispiel
    7. 7 Modifiziertes Beispiel
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Ausführungsformen und Ähnliches, wie nachstehend beschrieben, beschränkt. In der folgenden Beschreibung werden Richtungen wie vorne und hinten, links und rechts, und oben und unten in Anbetracht der Einfachheit der Beschreibung angegeben; jedoch ist der Inhalt der vorliegenden Offenbarung nicht auf diese Richtungen beschränkt.
  • [1 Erste Ausführungsform]
  • Ein Batteriepack (Batteriepack 1) gemäß einer ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 bis 3 und Ähnliches beschrieben. 1 zeigt eine explodierte Perspektivansicht zum Beschreiben eines Konfigurationsbeispiel des Batteriepacks 1. 2A zeigt eine Ansicht zum Beschreiben einer Erscheinung des Batteriepacks 1. 2B zeigt eine schematische Draufsicht des Batteriepacks 1. 3 zeigt eine explodierte Perspektivansicht eines Batteriehalters 12, der in einem Außengehäuse 2 des Batteriepacks 1 in 1 beherbergt ist. Zum Beispiel, wie in den 1, 2A und 2B und anderen Zeichnungen dargestellt, weist das Batteriepack 1 ein Außengehäuse 2 auf, in dem ein Obergehäuse 2a und ein Untergehäuse 2b durch eine Zapfenschraube 14 befestigt sind. In dem Außengehäuse 2 sind eine Schaltungsplatine 3, eine Batteriezelle 4, die in dem Batteriehalter 12 beherbergt ist, und eine Metallplatte, die mit einem Elektrodenanschlussabschnitt 15 der Batteriezelle 4 verbunden ist, beherbergt.
  • (Batteriehalter)
  • Der Batteriehalter 12 ist in einem Innenraum Sp des Außengehäuses 2 beherbergt. Wie in den 1 und 3 und anderen Zeichnungen dargestellt, sind eine Mehrzahl von Batteriezellenbeherbergungsabschnitten 13 in dem Batteriehalter 12 ausgebildet. In dem Batteriehalter 12 in dem Beispiel der 1 und 3, ist des Batteriezellenbeherbergungsabschnitts 13 in einer röhrenförmigen Form ausgebildet. Eine Axialrichtung des Batteriezellenbeherbergungsabschnitts 13 ist eine Links-Rechts-Richtung (+Y-Richtung, -Y-Richtung) in einem Zustand, wo der Batteriehalter 12 in dem Außengehäuse 2 beherbergt ist. In dem Batteriehalter 12 sind die Batteriezellenbeherbergungsabschnitte 13 Seite an Seite in einer Oben-Unten-Richtung (+Z-Richtung, -Z-Richtung) und einer Vorne-Hinten-Richtung (+X-Richtung, -X-Richtung) ausgebildet. In dem Beispiel der 1 und 3, sind die Batteriezellenbeherbergungsabschnitte 13 in drei Reihen in der Vorne-Hinten-Richtung und in zwei Reihen in der Oben-Unten-Richtung angeordnet, und jede der Batteriezellen 4 ist darin beherbergt. Was hier gezeigt ist, ist ein Beispiel. Der Batteriezellenbeherbergungsabschnitt 13 kann eine Form anders als die röhrenförmige Form aufweisen. Die Anzahl von Reihen in der Vorne-Hinten-Richtung und die Anzahl von Reihen in der Oben-Unten-Richtung in dem Batteriezellenbeherbergungsabschnitt 13 sind nicht auf das Beispiel der 1 und Ähnliches beschränkt. Die Anzahl von Batteriezellen, die in einem Batteriezellenbeherbergungsabschnitt 13 beherbergt sind, ist nicht auf eine einzige beschränkt.
  • Enden, die einander entlang der Axialrichtung (+Y-Richtung, -Y-Richtung) des Batteriezellenbeherbergungsabschnitts 13 zugewandt sind, sind geöffnet, bspw. in einer im Wesentlichen kreisförmigen Form. Der Elektrodenanschlussabschnitt 15 (Positivelektrodenanschlussabschnitt 15a, Negativelektrodenanschlussabschnitt 15b) der Batteriezelle 4, die später zu beschreiben ist, ist von einer an jedem Ende ausgebildeten Öffnung freigelegt.
  • Als das Material für den Batteriehalter 12, wird, zum Beispiel, ein Material, das eine Isolationseigenschaft aufweist, geeignet genutzt und insbesondere kann Kunststoff oder Ähnliches genutzt werden.
  • (Batteriezelle)
  • Die Batteriezelle 4 ist nicht besonders beschränkt, und zum Beispiel, eine Lithiumionen-Sekundärbatterie, eine Lithiumionen-Polymer-Sekundärbatterie, oder Ähnliches, kann eingesetzt werden. Jedoch beschränkt dies nicht die Batteriezelle 4 darauf ein, keine andere Batterie zu sein.
  • Die Elektrodenanschlussabschnitte 15 sind an beiden Endflächen der Batteriezelle 4 ausgebildet. Der Positivelektrodenanschlussabschnitt 15a ist als der Elektrodenanschlussabschnitt 15 an einer Endfläche der Batteriezelle 4 ausgebildet, und der Negativelektrodenanschlussabschnitt 15b ist als der Elektrodenanschlussabschnitt 15 an der anderen Endfläche der Batteriezelle 4 ausgebildet. In 1 zur Vereinfachung der Erläuterung, wird das Bezugszeichen 15 genutzt, um den Elektrodenanschlussabschnitt für die Batteriezelle 4 anzugeben, und in 3 werden die Bezugszeichen 15a und 15b genutzt, um den Positivelektrodenanschlussabschnitt und den Negativelektrodenanschlussabschnitt als den Batterieanschlussabschnitt der Batteriezelle 4 anzugeben.
  • In dem Beispiel der 1 und Ähnlichem, ist die Mehrzahl von Batteriezellen 4 in dem Batteriehalter 12 beherbergt. Bezüglich der Anordnung der Batteriezellen 4 vertikal benachbart zueinander, sind die Polaritäten der Elektrodenanschlussabschnitte 15, die von einer Oberflächenseite des Batteriehalters 12 freigelegt sind, ausgerichtet. Zum Beispiel sind die Batteriezellen 4 derart angeordnet, dass der Negativelektrodenanschlussabschnitt 15b der vertikal benachbarten Batteriezellen 4 an einer Oberflächenseite des Batteriehalters 12 freigelegt ist, und der Positivelektrodenanschlussabschnitt 15a der vertikal benachbarten Batteriezellen 4 ist an der anderen Oberflächenseite freigelegt ist (siehe 3). Wenn eine Ausrichtung des Elektrodenanschlussabschnitts 15 der Mehrzahl von Batteriezellen 4, die in dem Batteriehalter 12 beherbergt sind, in einer Richtung (Y-Richtung) von einem der Endflächenseite zu der anderen Endflächenseite der Batteriezelle 4 als Betrachtungsrichtung betrachtet wird, sind die Batteriezellen 4 derart angeordnet, dass der Positivelektrodenanschlussabschnitt 15a und der Negativelektrodenanschlussabschnitt 15b alternierend in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind. Die Anordnung der Batteriezellen 4 wie hier beschrieben, ist ein Beispiel und ist nicht auf die dargestellte Anordnung beschränkt.
  • (Substratverbindungsmetallplatte und Bipolarverbindungsmetallplatte)
  • Der Elektrodenanschlussabschnitt 15 (Positivelektrodenanschlussabschnitt, Negativelektrodenanschlussabschnitt), der von der Öffnung von jeder der Batteriezellenbeherbergungsabschnitte 13 des Batteriehalters 12 freigelegt ist, ist mit einer Metallplatte verbunden. In dem Batteriepack 1, das in dem Beispiel der 1 und 3 und Ähnlichem dargestellt ist, sind zwei Substratverbindungsmetallplatten 5a und zwei Bipolarverbindungsmetallplatten 5b als die Metallplatten bereitgestellt. Die Substratverbindungsmetallplatte 5a ist eine Metallplatte, die einen Anschluss aufweist, der mit einer Schaltungsplatine verbunden ist. Die Bipolarverbindungsmetallplatte 5b ist eine Metallplatte, die elektrisch die Elektrodenanschlussabschnitte 15 verbindet, die verschiedene Polaritäten aufweisen. Der Elektrodenanschlussabschnitt 15 der Batteriezelle, die auf einer Seitenfläche (Oberfläche auf +Y-Richtungsseite) in der Links-Rechts-Richtung des Batteriehalters 12 freigelegt ist, ist mit entweder der Substratverbindungsmetallplatte 5a oder der Bipolarverbindungsmetallplatte 5b verbunden, und der Elektrodenanschlussabschnitt 15 der Batteriezelle, der auf der anderen Seitenfläche (Oberfläche in -Y-Richtungsseite) in der Links-Rechts-Richtung des Batteriehalters 12 freigelegt ist, ist ähnlich mit entweder der Substratverbindungsmetallplatte 5a oder der Bipolarverbindungsmetallplatte 5b verbunden.
  • In Bezug auf eine Seitenfläche (Oberfläche auf +Y-Richtungsseite) in der Links-Rechts-Richtung des Batteriehalters 12, ist die Substratverbindungsmetallplatte 5a auf einer Vorderseite (Seite in einer Richtung sich annähernd einem Außenverbindungsanschluss 36 betrachtet in der Vorne-Hinten-Richtung (+X-Richtungsseite)) in Bezug auf die Bipolarverbindungsmetallplatte 5b. Auf einer Endfläche des Batteriehalters 12 in der +Y-Richtungsseite, ist die Substratverbindungsmetallplatte 5a mit dem Elektrodenanschlussabschnitt 15 verbunden (in dem Beispiel der 3, zwei Positivelektrodenanschlussabschnitte 15a), der von der Öffnung von jeder der Batteriezellenbeherbergungsabschnitte 13 benachbart zueinander in der Oben-Unten-Richtung freigelegt sind.
  • In Bezug auf die eine Seitenfläche (Oberfläche auf +Y-Richtungsseite) in der Links-Rechts-Richtung des Batteriehalters 12, ist die Bipolarverbindungsmetallplatte 5b auf einer Rückseite (Richtungsseite weg von dem Außenverbindungsanschluss 36 betrachtet in der Vorne-Hinten-Richtung (-X-Richtung)) der Substratverbindungsmetallplatte 5a angeordnet. Auf der Endfläche des Batteriehalters 12 auf der +Y-Richtungsseite, ist die Bipolarverbindungsmetallplatte 5b mit dem Elektrodenanschlussabschnitt 15 (in dem Beispiel der 3, zwei Positivelektrodenanschlussabschnitte 15a und zwei Negativelektrodenanschlussabschnitte 15b), die von der Öffnung von jeder der vier Batteriezellenbeherbergungsabschnitte 13 benachbart zueinander in der Vorne-Hinten-Richtung und der Oben-Unten-Richtung freigelegt ist.
  • In Bezug auf die andere Seitenfläche (Oberfläche in -Y-Richtungsseite) in der Links-Rechts-Richtung des Batteriehalters 12, die Bipolarverbindungsmetallplatte 5b auf der Vorderseite (Seite in der Richtung sich annähernd dem Außenverbindungsanschluss 36 betrachtet in der Vorne-Hinten-Richtung (+X-Richtungsseite)) in Bezug auf die Substratverbindungsmetallplatte 5a angeordnet. Auf der Endfläche des Batteriehalters 12 auf der -Y-Richtungsseite, ist die Bipolarverbindungsmetallplatte 5b mit dem Elektrodenanschlussabschnitt 15 verbunden (in dem Beispiel der 3, zwei Positivelektrodenanschlussabschnitte 15a und zwei Negativelektrodenanschlussabschnitte 15b), der von der Öffnung von jeder der vier Batteriezellenbeherbergungsabschnitte 13 benachbart zueinander in der Vorne-Hinten-Richtung und der Oben-Unten-Richtung freigelegt ist.
  • In Bezug auf die andere Seitenfläche (Oberfläche auf -Y-Richtungsseite) in der Links-Rechts-Richtung des Batteriehalters 12, ist die Substratverbindungsmetallplatte 5a auf der Rückseite (Richtungsseite weg von dem Außenverbindungsanschluss 36 betrachtet in der Vorne-Hinten-Richtung (-X-Richtungsseite)) der Bipolarverbindungsmetallplatte 5b angeordnet. Auf der Endfläche des Batteriehalters 12 auf der -Y-Richtungsseite, ist die Substratverbindungsmetallplatte 5a mit dem Elektrodenanschlussabschnitt 15 verbunden (in dem Beispiel der 3, zwei Negativelektrodenanschlussabschnitte 15b), der von der Öffnung von jeder der Batteriezellenbeherbergungsabschnitte 13 benachbart zueinander in der Oben-Unten-Richtung freigelegt ist.
  • Auf einer oberen Endseite der Substratverbindungsmetallplatten 5a und 5a, die mit der Batteriezelle 4, in dem Batteriehalter 12 beherbergt ist, verbunden sind, ist ein hakenförmiger Abschnitt, der sich in Richtung einer Zentralseite des Batteriehalters 12 erstreckt, auf einer oberen Oberfläche des Batteriehalters 12 ausgebildet. Die hakenförmigen Abschnitte bilden Substratverbindungsanschlüsse 18 bzw. 18 aus. Aufnahmeanschlussabschnitte 19 und 19 zum Verbinden der Substratverbindungsanschlüsse 18 und 18, sind auf der Schaltungsplatine 3, die später beschrieben wird, ausgebildet und der jeweilige Substratverbindungsanschluss 18 und 18 der Substratverbindungsmetallplatten 5a und 5a sind elektrisch mit der Schaltungsplatine 3 verbunden, indem sie mit den Aufnahmeanschlussabschnitten 19 und 19 verbunden sind.
  • Die Substratverbindungsmetallplatte 5a und die Bipolarverbindungsmetallplatte 5b sind vorzugsweise aus einer Kupferlegierung oder einem Material ähnlich dazu ausgebildet. Dies macht es möglich, die Leistung mit geringem Widerstand zu verteilen. Die Substratverbindungsmetallplatte 5a und die Bipolarverbindungsmetallplatte 5b sind aus, zum Beispiel, Nickel oder einer Nickellegierung ausgebildet. Als Ergebnis ist die Schweißbarkeit der Substratverbindungsmetallplatte 5a und der Bipolarverbindungsmetallplatte 5b mit dem Elektrodenanschlussabschnitt verbessert. Oberflächen der Substratverbindungsmetallplatte 5a und der Bipolarverbindungsmetallplatte 5b können mit Zinn und Nickel plattiert sein. Als Ergebnis ist es möglich, zu vermeiden, dass die Oberflächen der Substratverbindungsmetallplatte 5a und der Bipolarverbindungsmetallplatte 5b oxidieren und rosten.
  • Die Batteriezellen 4, die in dem Batteriehalter 12 beherbergt sind, sind elektrisch miteinander verbunden durch die Substratverbindungsmetallplatte 5a und die Bipolarverbindungsmetallplatte 5b. In den Beispielen der 1 und 3, und anderen Zeichnungen und Kombinationen der zwei Batteriezellen 4, die vertikal angeordnet sind, sind parallel durch die Substratverbindungsmetallplatte 5a und die Bipolarverbindungsmetallplatte 5b verbunden, und drei Sätze der Kombinationen sind elektrisch in Reihe verbunden.
  • In dem voranstehend beschriebenen Beispiel der Metallplatte (der Substratverbindungsmetallplatte 5a und der Bipolarverbindungsmetallplatte 5b), die mit dem Elektrodenanschlussabschnitt 15 der Batteriezelle 4 verbunden ist, ist lediglich ein Beispiel, und die Anzahl und Anordnung der Metallplatten, der Form und des Materials von jeder Metallplatte, und Ähnliches können geeignet festgesetzt werden gemäß der Anordnung des Elektrodenanschlussabschnitts 15, der Batteriezelle 4 und Ähnlichem.
  • (Schaltungsplatine)
  • Die Schaltungsplatine 3 ist elektrisch mit dem Außenverbindungsanschluss 36 des Batteriepacks 1 verbunden. In dem Beispiel der 1, sind die Schaltungsplatine 3 und der Außenverbindungsanschluss 36 elektrisch über eine Leitung (nicht dargestellt). Die Schaltungsplatine 3 ist elektrisch mit dem Substratverbindungsanschluss 18 der Substratverbindungsmetallplatte 5a verbunden, und eine elektrische Schaltung ist auf der Schaltungsplatine 3 befestigt. Die elektrische Schaltung ist derart ausgebildet, dass elektrische Leistung von der Batteriezelle 4 von dem Außenverbindungsanschluss 36 zu der Außenseite bzw. dem Äußeren zugeführt werden kann.
  • (Außengehäuse)
  • Wie in den 1, 2A und 2B dargestellt, das Außengehäuse 2, das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b auf und der Innenraum Sp ist in einem Zustand ausgebildet, wo das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b kombiniert sind. In dem Beispiel der 1 und 2A weist das Obergehäuse 2a einen im Wesentlichen rechteckigen Obere-Oberflächen-Abschnitt 6 auf. Ein oberer Umfangswandabschnitt 7 ist nach unten (-Z-Richtung) ausgerichtet von dem gesamten Umfang einer Außenkante des Obere-Oberflächen-Abschnitts 6. Eine Tiefe des Obergehäuses 2a (Entfernung von einem Proximalende des oberen Umfangswandabschnitts 7 zu einem Distalende des oberen Umfangswandabschnitts 7) ist nicht besonders beschränkt, und ist flacher als eine Tiefe des Untergehäuses 2b in dem Beispiel der 1 und 2A.
  • Das Untergehäuse 2b weist einen im Wesentlichen rechteckigen Bodenflächenabschnitt 8. Ein unterer Umfangswandabschnitt 9 ist nach oben gerichtet (+Z-Richtung) von dem gesamten Umfang einer Außenkante des Bodenflächenabschnitts 8.
  • Die Materialien des Obergehäuses 2a und des Untergehäuses 2b sind vorzugsweise Materialien, die Isolationseigenschaften und Festigkeit aufweisen. Weil das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b Isolationseigenschaften aufweisen, wird vermieden, dass ein Strom aus dem Außengehäuses 2 von der Batteriezelle 4 ausströmt. Weil das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b eine Festigkeit aufweisen, weist das Außengehäuse 2 eine hohe Robustheit auf, und wenn das Batteriepack 1 unter einer Extrembedingung angeordnet wird, ist es einfach, einen Zustand zu halten, in dem die Batteriezelle 4 eine Funktion als eine Batterie ausüben kann.
  • (Außenverbindungsanschluss)
  • Der Außenverbindungsanschluss 36 zum Verbinden der Batteriezelle 4 und des Äußeren bzw. der Außenseite ist bereitgestellt an einer vorbestimmten Position in dem Außengehäuse 2. Wie im Beispiel der 1 dargestellt, ist eine Aufnahmeöffnung 17 zum Anbringen des Außenverbindungsanschlusses 36 in einer vorderen Endseite (+X-Richtung) des Untergehäuses 2b ausgebildet, und der Außenverbindungsanschluss 36 ist an dem Untergehäuse 2b in einem Zustand befestigt, wo der Außenverbindungsanschluss 36 in die Aufnahmeöffnung 17 gepasst ist. Das Befestigungsverfahren ist nicht besonders beschränkt, und in dem Beispiel der 1 wird ein Verfahren zum Befestigen mit einer Befestigungsschraube 20 an einer Außenumfangskantenposition des Außenverbindungsanschlusses 36 genutzt.
  • (Kontaktabschnitt)
  • In dem Außengehäuse 2 ist ein Kontaktabschnitt 21 durch einen Abschnitt ausgebildet, wo eine Distalendenfläche 22 des oberen Umfangswandabschnitts 7 des Obergehäuses 2a in Kontakt mit einer Distalendenfläche 23 des unteren Umfangswandabschnitts 9 des Untergehäuses 2b ist. Ein Nutabschnitt 24 ist an einer vorbestimmten Position auf der Distalendenfläche 23 des unteren Umfangswandabschnitts 9 des Untergehäuses 2b ausgebildet. Der Nutabschnitt 24 ist in einer ringförmigen Form entlang der Distalendenfläche 23 ausgebildet. In dem Beispiel der 1, 2A und 2B ist der Nutabschnitt 24 in einer im Wesentlichen viereckigen bzw. quadratischen Ringform ausgebildet. In dem Obergehäuse 2a ist ein Vorsprung 25 in einer Position ausgebildet, die den Nutabschnitt 24zugewandt ist. Der Vorsprung 25 ist in einer ringförmigen Form entlang der Distalendenfläche 22 des oberen Umfangswandabschnitts 7 des Obergehäuses 2a ausgebildet, um zu der Ringform des Nutabschnitts 24 zu passen. Aus dem Betrachtungspunkt des Verbringens des Außengehäuses 2 in einem hermetisch abgedichteten Zustand in einem Zustand, wo ein erstes elastisches Element 26, das später beschrieben wird, in dem Nutabschnitt 24 angeordnet ist, ist eine Höhe des Vorsprungs 25 vorzugsweise geringer als die Tiefe des Nutabschnitts 24.
  • (Erstes elastisches Element)
  • In dem Außengehäuse 2 ist das erste elastische Element 26 in einem zusammengedrückten Zustand an dem Kontaktabschnitt 21 zwischen dem Obergehäuse 2a und dem Untergehäuse 2b ausgebildet. In dem Beispiel der 1, 2A und 2B, ist das erste elastische Element 26 an der Position des Nutabschnitts 24 in dem Kontaktabschnitt 21 angeordnet. Das erste elastische Element 26 ist nicht besonders beschränkt; jedoch, aus dem Betrachtungspunkt des Vereinfachens der Installation in dem Nutabschnitt 24 und Ähnliches, wird ein ringförmiger elastisches Element geeignet verwendet, und genauer gesagt, wird ein O-Ring geeignet verwendet.
  • Wenn das Außengehäuse 2 durch Befestigen des Obergehäuses 2a und des Untergehäuses 2b ausgebildet ist, wird das erste elastische Element 26 durch den Vorsprung 25 und dem Nutabschnitt 24 gedrückt. Weil das erste elastische Element 26 in den Nutabschnitt 24 gepasst ist, spreizt das erste elastische Element 26 in den Nutabschnitt 24 während es in den Nutabschnitt 24 gedrückt wird. Dann füllt das erste elastische Element 26 eine Lücke zwischen dem Obergehäuse 2a und dem Untergehäuse 2b an einer Position zwischen dem Nutabschnitt 24 und dem Vorsprung 25 durch das Wirken einer Rückstellkraft, und ein Zustand, wo der Innenraum des Außengehäuses 2 hermetisch abgedichtet, wird ausgebildet.
  • (Einführloch und schraubbefestigtes Loch)
  • Wie in den 1, 2B und 4A und anderen Zeichnungen dargestellt, wird ein Einführloch 10, durch das die Zapfenschraube 14, die später beschrieben wird, eingeführt wird, in dem Obergehäuse 2a ausgebildet. 4A zeigt eine Ansicht der Zapfenschraube und eines Abschnitts um die Zapfenschraube in einem Querschnitt entlang einer Linie IVA-IVA in 2B. Das Einführloch 10 ist ein Durchgangsloch. Ein schraubbefestigtes Loch 11 ist in dem Untergehäuse 2b Beschreibung. Wenn das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b als ein Zustand befestigt sind, wo das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b zueinander positioniert sind, wird die Position des schraubbefestigten Lochs 11 derart bestimmt, dass das schraubbefestigte Loch 11 einer Position des Einführlochs 10 zugewandt ist. In dem Beispiel der 1, sind die Einführlöcher 10 und die schraubbefestigten Löcher 11 an vier Ecken des Außengehäuses 2 ausgebildet.
  • (Stufenabschnitt)
  • Die Form und der Durchmesser des Einführlochs 10 sind nicht besonders beschränkt, und es ist bevorzugt, dass ein Stufenabschnitt 27 einer Außendurchmesserdifferenz zwischen einem Kopfabschnitt 28 (Außendurchmesser R1) und einem Zwischenabschnitt 29 (Außendurchmesser R2) der Zapfenschraube 14, die später beschrieben wird, entspricht und auf einer Innenumfangsfläche des Einführlochs 10 ausgebildet ist. In diesem Fall ist eine Größe W des Stufenabschnitts 27 vorzugsweise gleich zu oder größer als der Unterschied zwischen dem Außendurchmesser R1 des Kopfabschnitts 28 der Zapfenschraube 14 und dem Außendurchmesser R2 des Zwischenabschnitts 29.
  • Es ist bevorzugt, dass ein Durchmesser U2 eines Abschnitts des Einführlochs 10 innerhalb des Stufenabschnitts 27 (Abschnitt näher an der Kontaktabschnitt 21-Seite) geringer als der Durchmesser R1 des Kopfabschnitts 28 ist und gleich zu oder größer als der Durchmesser R2 des Zwischenabschnitts 29 ist. Je näher der Durchmesser U2 zu demselben Durchmesser wie der Durchmesser R2 des Zwischenabschnitts 29 ist, je einfacher werden das Einführloch 10 und der Zwischenabschnitt 29 in Oberflächenkontakt zueinander gebracht, und die Wasserdichtigkeit des Außengehäuses 2 kann effektiver verbessert werden.
  • Wenn die Werte von W und U2 den voranstehend beschriebenen Bedingungen genügen, wie in 4A dargestellt, kann eine obere Oberfläche 34 des Stufenabschnitts 27 als Aufnahmefläche des zweiten elastischen Elements 33 dienen. In diesem Fall, durch Einklemmen des Obergehäuses 2a zwischen dem Kopfabschnitt 28 und das Untergehäuse 2b während des Anordnens des Kopfabschnitts 28 und des Zwischenabschnitts 29 innerhalb des Einführlochs 10, ist es einfach zu vermeiden, dass das Obergehäuse 2a einfach von dem Untergehäuse 2b getrennt wird.
  • Wenn die Werte von W und U2 den Bedingungen wie voranstehend beschrieben genügen, ist ein Durchmesser U1 eines Abschnitts (Oberabschnitts) außerhalb des Stufenabschnitts 27 in dem Einführloch 10 gleich zu oder größer als der Durchmesser R1 des Kopfabschnitts 28.
  • Wenn der Stufenabschnitt 27 nicht in dem Einführloch 10 ausgebildet ist, ist der Durchmesser des Einführlochs 10 auf dieselbe Weise wie der Durchmesser U2, wie voranstehend beschrieben, bestimmt. In diesem Fall dient Bereich des Obere-Oberflächen-Abschnitts 6 um eine obere Endkante des Einführlochs 10 als die Aufnahmefläche des zweiten elastischen Elements 33.
  • Die Form und Durchmesser des schraubbefestigten Lochs 11 sind nicht besonders beschränkt solange ein Schraubabschnitt 30 der Zapfenschraube 14 in das schraubbefestigte Loch 11 geschraubt werden kann.
  • (Zapfenschraube)
  • Wie in 4A dargestellt, wird die Zapfenschraube 14 in das Außengehäuse 2 durch das Einführloch 10 zu dem schraubbefestigten Loch 11 eingeführt. Wie in den 4A und 5 und anderen Zeichnungen dargestellt, weist die Zapfenschraube 14 den Kopfabschnitt 28, den Zwischenabschnitt 29 und den Schraubabschnitt 30 auf. Der Kopfabschnitt 28 weist einen Durchmesser größer als der des Zwischenabschnitts 29 und des Schraubabschnitts 30 auf. Der Zwischenabschnitt 29 ist zwischen dem Kopfabschnitt 28 und dem Schraubabschnitt 30 ausgebildet und ist größer als der Außendurchmesser des Schraubabschnitts 30 und kleiner als der Außendurchmesser des Kopfabschnitts 28. Der Zwischenabschnitt 29 ist ein Abschnitt, der in einer säulenförmigen Form ausgebildet ist und ein nichtausbildender Abschnitt einer Gewindestruktur. In diesem Beispiel der 5 ist der Zwischenabschnitt 29 in einer säulenartigen Form ausgebildet. Der Schraubabschnitt 30 ist ein Abschnitt, der eine Gewindestruktur aufweist, die auf einer Umfangsfläche ausgebildet ist.
  • Die Außendurchmesser und Längen (Längen entlang einer Schraubenaxialrichtung) des Kopfabschnitts 28, des Zwischenabschnitts 29 und des Schraubabschnitts 30 sind gemäß dem Einführloch 10 und dem schraubbefestigten Loch 11 bestimmt.
  • (Zweites elastisches Element)
  • In dem Batteriepack 1, wie in den 4A und 6B dargestellt, ist das zweite elastische Element 33 in einem zusammengedrückten Zustand zwischen dem Kopfabschnitt 28 der Zapfenschraube 14 und dem Obergehäuse 2a angeordnet. In 6 sind die 6A, 6B und 6C sind Ansichten zum Erläutern eines Zustands des zweiten elastischen Elements. 6A zeigt ein Beispiel eines Falls, wo das zweite elastische Element in einem kombinierten Zustand ist, 6B zeigt ein Beispiel eines Zustands des zweiten elastischen Elements, wenn das zweite elastische Element an dem Außengehäuse zusammen mit der Zapfenschraube angebracht ist, und 6C zeigt ein Beispiel des Zustands des zweiten elastischen Elements, wenn sich ein Druck in dem Außengehäuse in dem Zustand der 6B vergrößert.
  • In den Beispielen der 4A, 5, 6A, 6B und 6C, wird ein hohler säulenförmiger elastischer Harzkörper als das zweite elastische Element 33 genutzt. Beispiele des hohlen säulenförmigen elastischen Harzkörpers sind ein elastischer gegossener Harzkörper wie etwa ein Elastomer, ein harzgeschlossener Schaum und Kautschuk. Es ist bevorzugt Kautschuk zu nutzen aus dem Betrachtungspunkt der Wasserdichtigkeit und der Verschlechterung über die Zeit. Beispiele des Kautschuks umfassen Siliziumkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) und Fluoro-Kautschuk. In diesem Fall ist das zweite elastische Element 33 in dem Außengehäuse in einem Zustand angeordnet, wo der Zwischenabschnitt 29 der Zapfenschraube 14 durch einen hohlen Abschnitt des elastischen Harzkörpers hindurchtritt.
  • Eine Innenoberfläche des zweiten elastischen Elements 33 ist vorzugsweise in Kontakt mit einer Außenfläche des Zwischenabschnitts 29 der Zapfenschraube 14. Dies kann insbesondere realisiert sein, wenn das zweite elastische Element 33 aus einem hohlen zylindrischen elastischen Harz ausgebildet ist, die durch Ausrichten eines Innendurchmessers P des zweiten elastischen Elements 33 mit dem Durchmesser R2 des Zwischenabschnitts 29 der Zapfenschraube 14 (4A, 5 und 6). Weil die Außenoberfläche des Zwischenabschnitts 29 der Zapfenschraube 14 in Kontakt mit der Innenfläche des zweiten elastischen Elements 33 ist, kann, wenn das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b befestigt sind, ein Zustand, in dem das zweite elastische Element 33 fest auf den Zwischenabschnitt 29 der Zapfenschraube 14 geschnappt ist, ausgebildet werden, so dass ein Wackeln des zweiten elastischen Elements 33 in Bezug auf die Zapfenschraube 14 unterdrückt werden kann.
  • (Ein weiteres Beispiel 1 des zweiten elastischen Elements)
  • Als das zweite elastische Element 33, kann ein elastischer Klebstoff genutzt werden. Der elastische Klebstoff kann von einer unteren Fläche 31 des Kopfabschnitts 28 der Zapfenschraube 14 auf einen vorbestimmten Bereich des Zwischenabschnitts 29 beaufschlagt werden, oder kann auf einen vorbestimmten Bereich in dem Einführloch 10 beaufschlagt werden. Beispiele des elastischen Klebstoffs umfassen elastische Harze, wie etwa akrylisch modifizierte silikonbasierte Harze und Epoxidmodifizierte silikonbasierte (zwei-flüssigkeits-mischungsaushärtbare) Harze.
  • (Ein weiteres Beispiel 2 des zweiten elastischen Elements)
  • Das zweite elastische Element 33 ist nicht auf ein Element beschränkt, das separat aus dem Obergehäuse 2a und der Zapfenschraube 14 ausgebildet ist, wie in hohler zylindrischer elastischer Harzkörper. Das zweite elastische Element 33 kann integral bspw. mit dem Obergehäuse 2a ausgebildet sein. Ein Verfahren zum Bereitstellen des zweiten elastischen Elements 33 integral mit dem Obergehäuse 2a kann realisiert werden durch, zum Beispiel, Gießen des Obergehäuses 2a durch ein Zwei-Farb-Gießverfahren (Doppelgießen) unter Nutzung eines elastischen Harzes als das zweite elastische Element 33. Das bedeutet, wenn das Obergehäuse 2a gegossen wird, kann das Verfahren realisiert werden durch Durchführen eines Zwei-Farb-Gießverfahrens unter Nutzung eines elastischen Harzes für einen Abschnitt, wo das Einführloch 10 ausgebildet ist und unter Nutzung eines Harzes verschieden von dem elastischen Harz für den anderen Abschnitt des Einführlochs 10.
  • (Befestigen des Obergehäuses und Untergehäuses)
  • Das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b können bspw. wie folgt befestigt werden. Das erste elastische Element 26 ist in dem Nutabschnitt 24 angeordnet, der in der Distalendenfläche 23 des unteren Umfangswandabschnitts 9 in dem Untergehäuse 2b ausgebildet ist. Das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b werden angeordnet bzw. positioniert. Zu diesem Zeitpunktsind die Distalendenfläche 22 des oberen Umfangswandabschnitts 7 und die Distalendenfläche 23 des unteren Umfangswandabschnitts 9 einander zugewandt, und das Einführloch 10 des Obergehäuses 2a und das schraubbefestigte Loch 11 des Untergehäuses 2b sind einander zugewandt.
  • Die Zapfenschraube 14 und das zweite elastische Element 33 sind in das Einführloch 10 von der Einführloch 10-Seite in Richtung des schraubbefestigten Lochs 11 eingeführt. Der Schraubabschnitt 30 der Zapfenschraube 14 tritt in das Einführloch 10 ein und erreicht das schraubbefestigtes Loch 11. Zu diesem Zeitpunkt ist das zweite elastische Element 33 angeordnet, um einen vorbestimmten Bereich einer Außenumfangsfläche des Zwischenabschnitts 29 von einer Position der unteren Fläche 31 des Kopfabschnitts 28 der Zapfenschraube 14 abzudecken. Wie in 4A dargestellt, ist das zweite elastische Element 33 von der oberen Oberfläche 34 des Stufenabschnitts 27, der in dem Obergehäuse 2a ausgebildet ist, zu der unteren Fläche 31 des Kopfabschnitts 28 angeordnet. Der Schraubabschnitt 30 der Zapfenschraube 14 ist in das schraubbefestigte Loch 11 geschraubt. Wenn der Schraubabschnitt 30 tief in das schraubbefestigte Loch 11 eintritt, wird das zweite elastische Element 33 zusammengedrückt. Die Zapfenschraube wird in das schraubbefestigte Loch 11 geschraubt, bis ein Distalende des Zwischenabschnitts 29 die Distalendenfläche 23 des Untergehäuses 2b erreicht. Zu diesem Zeitpunkt, wie in den 6A und 6B dargestellt, wird das zweite elastische Element 33 von einer Länge T1 zum Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens auf eine Länge T2 (T2 < T1) zum Zeitpunkt der Anbringung an dem schraubbefestigten Loch 11 zusammengedrückt. In dem Beispiel der 1, in Bezug auf alle Kombinationen von Einführlöchern 10 und schraubbefestigten Löchern 11 an vier Ecken des Außengehäuses 2, wird der Schraubabschnitt 30 der Zapfenschraube 14 in das schraubbefestigte Loch 11 eingefügt. Daher werden das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b befestigt.
  • Wenn der Schraubabschnitt 30 der Zapfenschraube 14 in den Innenraum des schraubbefestigten Lochs 11 eintritt, tritt der Vorsprung 25 des Obergehäuses 2a in den Innenraum des Nutabschnitts 24 ein, das erste elastische Element 26 wird zusammengedrückt, und ein hermetisch abgedichteter Zustand zwischen dem Obergehäuse 2a und dem Untergehäuse 2b ist, wie in den 4A und 4B dargestellt, ausgebildet.
  • (Relativposition von Nutabschnitt in Bezug auf Einführloch und schraubbefestigtes Loch)
  • Wie in 2B dargestellt, sind die Positionen des Einführlochs 10 und des schraubbefestigten Lochs 11 innerhalb des Nutabschnitts 24 in einer Draufsicht des Außengehäuses 2 ausgebildet. Das bedeutet, dass eine befestigte Position mit der Zapfenschraube 14 innerhalb einer Position angeordnet ist, wo das erste elastische Element 26 in einer Draufsicht des Außengehäuses 2 angeordnet ist. Wenn das Harz, wie etwa der elastische Harzkörper, wie voranstehend beschrieben genutzt wird als das zweite elastische Element 33, kann die befestigte Position mit der Zapfenschraube 14 außerhalb der Position sein, wo das erste elastische Element 26 angeordnet ist. Der Grund, warum die befestigte Position mit der Zapfenschraube 14 innerhalb oder außerhalb der Position sein kann, wo das erste elastische Element 26 angeordnet ist, ist dass, wenn es eine Lücke zwischen der Zapfenschraube 14 und dem Einführloch 10 gibt, die Lücke in den hermetisch abgedichteten Zustand durch das zweite elastische Element 33 gebracht werden kann. Daher können die Positionen des Einführlochs 10 und des schraubbefestigten Lochs 11 außerhalb des Nutabschnitts 24 in einer Draufsicht auf das Außengehäuse 2 sein. Die Draufsicht auf das Außengehäuse 2 gibt einen Fall an, wo eine Richtung von dem Obergehäuse 2a in Richtung des Untergehäuses 2b entlang der Oben-Unten-Richtung (-Z-Richtung) die Betrachtungsrichtung ist.
  • (Verhältnis zwischen zweitem elastisches Element und erstem elastischen Element)
  • Eine Pressbelastung des zweiten elastischen Elements 33 ist vorzugsweise das Doppelte oder mehr einer Pressbelastung des ersten elastischen Elements 26. In diesem Fall kann der hermetisch abgedichtete Zustand durch das erste elastische Element 26 effizienter durch die Druckkraft ausgebildet werden, die von dem Kopfabschnitt 28 der Zapfenschraube 14 auf das zweite elastische Element 33 beaufschlagt wird. Die Pressbelastung gibt eine Last (N) an, die erforderlich ist, um das elastische Element, das zu messen ist, um eine Einheitenentfernung zusammendrücken zu deformieren.
  • (Funktionen und Effekte)
  • In dem Batteriepack 1, weil das zweite elastische Element 33 zwischen dem Kopfabschnitt 28 der Zapfenschraube 14 und dem Obergehäuse 2a existiert, wenn der Druck in dem Außengehäuse 2 sich in einem Fall vergrößert, wo ein Gas von der Batteriezelle 4 innerhalb des Batteriepacks 1 abgegeben wird, wird das zweite elastische Element 33 weiter zusammengedrückt als in den 6B und 6C dargestellt. Das zweite elastische Element 33 wird von der Länge T2 zum Zeitpunkt der Anbringung an das schraubbefestigte Loch 11 auf eine Länge T3 (T3 < T2) zusammengedrückt. Wenn sich das Zusammendrücken des zweiten elastischen Elements 33 fortsetzt, wie in den 7A und 7B dargestellt, wird die Distalendenfläche 22 des oberen Umfangswandabschnitts 7 und die Distalendenfläche 23 des unteren Umfangswandabschnitts 9 voneinander getrennt, eine Lücke wird zwischen dem Obergehäuse 2a und dem Untergehäuse 2b erzeugt, der zusammengedrückte Zustand des ersten elastischen Elements 26 wird gelöst, und der hermetisch abgedichtete Zustand des Außengehäuses 2 wird aufgehoben. Dann wird das Gas schnell nach außen (in der F-Richtung) aus der Lücke zwischen dem Obergehäuse 2a und dem Untergehäuse 2b abgegeben.
  • Wenn eine Gasauströmgeschwindigkeit von der Batteriezelle 4 hoch ist, setzt sich ein Zusammendrücken des zweiten elastischen Elements 33 auch schnell fort, so dass das Gas schnell nach außen aus der Lücke zwischen dem Obergehäuse 2a und dem Untergehäuse 2b abgegeben wird. Daher kann eine Explosion des Batteriepacks vermieden werden, wenn die Gasauströmgeschwindigkeit von der Batteriezelle hoch ist.
  • Wenn das Gas auftritt und der Druck in dem Außengehäuse abnimmt, wird der zusammengedrückte Zustand des zweiten elastischen Elements 33 wieder hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird der zusammengedrückte Zustand des ersten elastischen Elements 26 wieder hergestellt, und das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b kommen wieder in engen Kontaktzustand. Wenn das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b in engen Kontaktzustand kommen, wie voranstehend beschrieben, wird verhindert, dass eine große Menge von Außenluft in das Außengehäuse 2 eintritt. Daher ist es möglich, ein Brennen aufgrund des Einströmens von Außenluft in das Batteriepack 1 zu unterdrücken, wenn Gas nach außen austritt.
  • [2 Zweite Ausführungsform]
  • In dem Batteriepack gemäß der ersten Ausführungsform, wird ein Harz wie etwa ein elastischer Harzkörper genutzt als das zweite elastische Element 33. Das zweite elastische Element 33 des Batteriepacks wird nicht darauf beschränkt, und kann eine Schraubendruckfeder sein (zweite Ausführungsform).
  • Wie in den 8A und 8B dargestellt, weist das Batteriepack gemäß der zweiten Ausführungsform dieselbe Konfiguration wie das Batteriepack gemäß der ersten Ausführungsform auf, außer dass das zweite elastische Element 33 eine Schraubendruckfeder 35 ist, und eine befestigte Position mit einer Zapfenschraube 14 außerhalb einer Position ist, wo ein erstes elastisches Element 26 in einer Draufsicht auf einem Außengehäuse 2 angeordnet ist.
  • (Schraubendruckfeder)
  • Die Schraubendruckfeder 35, die als das zweite elastische Element 33 genutzt wird, ist nicht besonders beschränkt solange sie einen Innenraum des Außengehäuses 2 genügend hermetisch abdichten kann. Als ein Material der Schraubendruckfeder 35, kann Metall oder Ähnliches beispielhaft angegeben werden. Wenn das zweite elastische Element 33 eine Schraubendruckfeder ist, die aus Metall oder Ähnlichem ausgebildet ist, ist es möglich, ein Batteriepack zu erlangen, das weniger wahrscheinlich einer Verschlechterung von ultravioletter Strahlung unterliegt oder Ähnlichem und exzellent in der Widerstandsfähigkeit.
  • (Befestigte Position mit Zapfenschraube)
  • In dem Batteriepack 1 gemäß der zweiten Ausführungsform, ist die befestigte Position mit der Zapfenschraube 14 außerhalb der Anordnungsposition des ersten elastischen Elements 26. Zum Beispiel, wie in 8A dargestellt, kann dies realisiert werden durch Ausbilden der Positionen des Einführlochs 10 und des schraubbefestigten Lochs 11, das in dem Batteriepack 1 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben ist, außerhalb des Nutabschnitts 24. Demgemäß, wenn die Außenluft und Feuchtigkeit in den Innenraum des Außengehäuses 2 durch eine Lücke zwischen der Zapfenschraube 14 und dem Außengehäuse 2 eintritt, dichtet das erste elastische Element 26, das zwischen dem Nutabschnitt 24 und einem Vorsprung 25 angeordnet ist, hermetisch den Innenraum des Außengehäuses 2 ab, so dass Eintreten der Außenluft und Feuchtigkeit in das Außengehäuse 2 beschränkt werden kann.
  • [3 Dritte Ausführungsform]
  • In dem Batteriepack 1 gemäß der ersten Ausführungsform, wenn das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b mit der Mehrzahl von Zapfenschrauben 14 befestigt sind, kann die Länge des Zwischenabschnitts 29 von mindestens einer der Zapfenschrauben 14 verschieden von den Längen der Zwischenabschnitte 29 der anderen Zapfenschrauben 14 sein (dritte Ausführungsform).
  • In einem Batteriepack 1 gemäß einer dritten Ausführungsform, kann die Länge eines Zwischenabschnitts 29 von einer Zapfenschraube 14 verschieden von den Längen der Zwischenabschnitte 29 der anderen Zapfenschrauben 14 sein, die Längen des Zwischenabschnitts 29 der zwei oder mehr Zapfenschrauben 14 kann verschieden von den Längen der Zwischenabschnitte 29 der anderen Zapfenschrauben 14 sein, oder die Längen der Zwischenabschnitte 29 von all den Zapfenschrauben 14 können verschieden voneinander sein.
  • Wie in 9 gezeigt, wenn die Zapfenschrauben 14a, 14b, 14c und 14d als die Zapfenschrauben 14 an vier Ecken eines Außengehäuses bereitgestellt sind, aus dem Betrachtungspunkt des einfachen Abgebens von Gas in eine Richtung aus einem Außengehäuse 2, wenn das Gas von einer Batteriezelle 4 innerhalb des Batteriepacks 1 austritt, ist es bevorzugt, dass die Längen der Zwischenabschnitte 29 und 29 der zwei Zapfenschrauben 14 und 14 benachbart zueinander entlang einer Außenumfangskante verschieden von den Längen der Zwischenabschnitte 29 und 29 der anderen Zapfenschrauben 14 und 14 sind. In 9 sind zweite elastische Elemente 33a, 33b, 33c und 33d als zweite elastische Elemente 33 entsprechend der Zapfenschrauben 14a, 14b, 14c und 14d bereitgestellt.
  • Zum Beispiel, wie in dem Beispiel der 9 dargestellt, wenn die Längen der Zwischenabschnitte 29 der Zapfenschrauben 14a, 14b, 14c und 14d N1, N2, N3 bzw. N4 sind, in der dritten Ausführungsform, sind die Längen der Zwischenabschnitte der Zapfenschrauben 14c und 14d länger als die Längen der Zwischenabschnitte der Zapfenschrauben 14a und 14b, und die Werte von N3 und N4 sind größer als die Werte von N1 und N2. In diesem Fall, in einem Zustand, wo das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b durch die Mehrzahl von Zapfenschrauben 14 (Normalzustand) befestigt sind, neigt ein Grad des Zusammendrückens der zwei zweiten elastischen Elemente 33c und 33d, die weiter von einem Außenverbindungsanschluss 36 angeordnet sind, dazu, kleiner als der der zwei zweiten elastischen Elemente 33a und 33b zu sein, die näher an dem Außenverbindungsanschluss 36 angeordnet sind. Das bedeutet, die zweiten elastischen Elemente 33c und 33d sind wahrscheinlicher zusammengedrückt werden als die zweiten elastischen Elemente 33a und 33b. Daher, kann ein Abschnitt, an dem die Zapfenschrauben 14c und 14d angebracht sind, eine Lücke zwischen dem Obergehäuse 2a und dem Untergehäuse 2b mit einer geringeren Kraft ausbilden als in einem Abschnitt, in dem die Zapfenschrauben 14a und 14b angebracht sind. Daher, in diesem Fall, wenn das Gas von der Batteriezelle 4 innerhalb des Batteriepacks 1 ausströmt und der Druck in dem Außengehäuse 2 sich vergrößert (in einem abnormalen Zustand), wird eine Lücke einfach zwischen einem Abschnitt eines unteren Umfangswandabschnitts 9 in dem Untergehäuse 2b gegenüberliegend einem Abschnitt ausgebildet, wo der Außenverbindungsanschluss 36 angeordnet ist, und ein Abschnitt eines oberen Umfangswandabschnitts 7 entsprechend dem Abschnitt, und das Gas wird einfach abgegeben in eine Richtung eines Pfeils Fx. Weil das Gas von der entgegengesetzten Seite des Außenverbindungsanschlusses abgeben wird, ist es möglich, eine Hemmung des Abgebens des Gases durch eine externe Einrichtung auf der externen Verbindunganschlussseite zu vermeiden, ist es möglich, ein Herausspringen des Batteriepacks aufgrund des Abgebens von Gas zu vermeiden, und ist es möglich, die Sicherheit zu verbessern.
  • [4. Vierte Ausführungsform]
  • In dem Batteriepack 1 gemäß der ersten Ausführungsform, wenn das Obergehäuse 2a und der Untergehäuse 2b mit der Mehrzahl von Zapfenschrauben 14 befestigt sind, und das zweite elastische Element 33 an jeder der Zapfenschrauben 14 angeordnet ist (wenn eine Mehrzahl der zweiten elastischen Elemente 33 bereitgestellt ist), kann die Länge von mindestens einem der zweiten elastischen Elemente 33 zum Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens verschieden von den Längen der anderen zweiten elastischen Elemente 33 zum Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens (vierte Ausführungsform).
  • In dem Batteriepack 1 gemäß der vierten Ausführungsform, kann die Länge des einen zweiten elastischen Elements 33 zum Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens verschieden von den Längen der anderen zweiten elastischen Elemente 33 zum Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens sein, die Längen der zwei oder mehr zweiten elastischen Elemente 33 zu dem Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens kann verschieden von den Längen der anderen zweiten elastischen Elemente 33 zu dem Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens sein, oder die Längen von allen den zweiten elastischen Elementen 33 zum Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens können verschieden voneinander sein.
  • Wie in 9 dargestellt, wenn Zapfenschrauben 14a, 14b, 14c und 14d als die Zapfenschrauben 14 an vier Ecken eines Außengehäuses bereitgestellt sind, und die zweiten elastischen Elemente 33a, 33b, 33c und 33d als zweite elastische Elemente 33 entsprechend den Zapfenschrauben 14a, 14b, 14c und 14d bereitgestellt sind, ist es bevorzugt, dass die Längen der zwei zweiten elastischen Elemente 33 benachbart zueinander entlang einer Außenumfangskante zum Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens verschieden von den Längen der anderen zweiten elastischen Elemente 33 zum Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens sind.
  • Zum Beispiel, wie im Beispiel der 9 dargestellt, wenn die Längen (Längen entlang der Oben-Unten-Richtung) der zweiten elastischen Elemente 33a, 33b, 33c und 33d L1, L2, L3 bzw. L4 sind, in der vierten Ausführungsform, sind die Längen der zweiten elastischen Elemente 33a und 33b länger als die Längen der zweiten elastischen Elemente 33c und 33d, und die Werte von L1 und L2 sind größer als die Werte von L3 und L4. In diesem Fall, in dem Normalzustand, wo das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b durch die Mehrzahl von Zapfenschrauben 14 befestigt sind, neigt Grad des Zusammendrückens der zweiten elastischen Elemente 33c und 33d dazu, kleiner als der Grad des Zusammendrückens der zweiten elastischen Elemente 33a und 33b zu sein. Das bedeutet, die zweiten elastischen Elemente 33c und 33d wahrscheinlicher zusammengedrückt werden als die zweiten elastischen Elemente 33a und 33b. Daher, in diesem Fall, wie in der dritten Ausführungsform, wenn Gas von einer Batteriezelle 4 innerhalb des Batteriepacks 1 ausströmt und der Druck in dem Außengehäuse ansteigt, wird eine Lücke zwischen einem Abschnitt eines unteren Umfangswandabschnitts 9 in dem Untergehäuse 2b gegenüberliegend zu einem Abschnitt, wo ein Außenverbindungsanschluss 36 angeordnet ist, und einem Abschnitt eines oberen Umfangswandabschnitts 7 entsprechend dem Abschnitt angeordnet, und das Gas wird einfach in die Richtung des Pfeils Fx abgegeben.
  • [5. Fünfte Ausführungsform]
  • In dem Batteriepack gemäß der ersten Ausführungsform, wenn das Obergehäuse 2a und das Untergehäuse 2b mit der Mehrzahl von Zapfenschrauben 14 befestigt sind, und das zweite elastische Element 33 an jeder der Zapfenschrauben 14 angebracht ist (wenn eine Mehrzahl der zweiten elastischen Elemente 33 bereitgestellt ist), kann eine Härte von mindestens einer der zweiten elastischen Elemente 33 verschieden von einer Härte des anderen zweiten elastischen Elements 33 sein (fünfte Ausführungsform). Hier gibt die Härte eine Shore A-Härte an.
  • In einem Batteriepack 1 gemäß der fünften Ausführungsform, kann die Härte einem einzigen zweiten elastischen Element 33 verschieden von der Härte des anderen zweiten elastischen Elements 33 sein, die Härte der zwei oder mehr zweiten elastischen Elemente 33 kann verschieden von der Härte der anderen zweiten elastischen Elemente 33 sein, oder die Härte von all den zweiten elastischen Elementen 33 kann verschieden voneinander sein.
  • Wie in 9 dargestellt, wenn Zapfenschrauben 14a, 14b, 14c und 14d als die Zapfenschrauben 14 an vier Ecken eines Außengehäuses bereitgestellt sind, und zweite elastische Elemente 33a, 33b, 33c und 33d als die zweiten elastischen Elemente 33 entsprechend den Zapfenschrauben 14a, 14b, 14c und 14d bereitgestellt sind, ist es bevorzugt, dass die Härte der zwei zweiten elastischen Elemente 33 benachbart zueinander entlang einer Außenumfangskante verschieden von der Härte der anderen zweiten elastischen Elemente 33 sind.
  • Zum Beispiel, wie in dem Beispiel der 9 dargestellt, wenn die Härte der zweiten elastischen Elemente 33a, 33b, 33c und 33d C1, C2, C3 bzw. C4 sind, in der fünften Ausführungsform, sind die Härte der zweiten elastischen Elemente 33a und 33b größer als die Härte der zweiten elastischen Elemente 33c und 33d, und die Werte von C1 und C2 sind größer als die Werte von C3 und C4. In diesem Fall ist es wahrscheinlicher, dass die zweiten elastischen Elemente 33c und 33d zusammengedrückt werden als die zweiten elastischen Elemente 33a und 33b. Daher, in diesem Fall, wie in der dritten Ausführungsform, wenn Gas von einer Batteriezelle 4 innerhalb des Batteriepacks 1 ausströmt und der Druck in dem Außengehäuse sich vergrößert, wird eine Lücke zwischen einem Abschnitt eines unteren Umfangswandabschnitts 9 in dem Untergehäuse 2b gegenüberliegend zu einem Abschnitt ausgebildet, wo ein Außenverbindungsanschluss 36 angeordnet ist, und einem Abschnitt eines oberen Umfangswandabschnitts 7 entsprechend dem Abschnitt, und das Gas wird einfach in die Richtung des Pfeils Fx ausgegeben.
  • [6. Anwendungsbeispiel]
  • Als Nächstes, als ein Anwendungsbeispiel, wird ein Elektrofahrzeug mit dem voranstehend beschriebenen Batteriepack beschrieben. Insbesondere wird ein Elektrofahrrad nachstehend als ein Beispiel des Elektrofahrzeugs beschrieben.
  • 10 zeigt schematisch ein Beispiel einer Konfiguration des Elektrofahrrads, wenn das Batteriepack in dem Elektrofahrrad bereitgestellt ist.
  • Ein Elektrofahrrad 200 weist eine Hilfsantriebseinrichtung 207 auf, die eine Hilfsantriebskraft fa zuführt. Die Hilfsantriebseinrichtung 207 weist einen Motor 214 auf, de die Hilfsantriebskraft fa, erzeugt, ein Drehzahlreduzierer bzw. Untersetzungsgetriebe 215, eine Antriebseinheit 216, die die Hilfsantriebskraft fa an eine Kette 212 ausgibt, einen Momentensensor 217, der eine Trittkraft fh, die auf ein Pedal 209 wirkt, detektiert, und eine Steuerung 218. Der Momentensensor 217 detektiert die Trittkraft fh auf eine Kurbelwelle 206 beaufschlagten Moment, und bspw. wird ein magnetostriktiver Sensor oder Ähnliches genutzt.
  • Das linke und das rechte Pedal 209, auf den die Trittkraft fh beaufschlagt wird, sind an beiden Enden der Kurbelwelle 206 angebracht. Das Hinterrad 205 ist ineinandergreifend mit der Kurbelwelle 206 über die Kette 212 verbunden, und die Trittkraft fh und die Hilfsantriebskraft fa werden auf das Hinterrad 205 über die Kette 212 übertragen.
  • Die Steuerung 218 ist aus einer elektrischen Schaltung und Ähnlichem ausgebildet, die einen Mikrocomputer aufweist und weist eine Speichereinheit und Ähnliches einschließlich eines nicht flüchtigen Speichers auf. Die Steuerung 218 steuert den Motor 214 basierend auf einer Detektionssignalseingabe von dem Momentensensor 217 wie erforderlich. Die Steuerung 218 entspricht einer externen Steuerung.
  • Eine Energiespeichereinrichtung 219 ist lösbar an einem Fahrzeugkörper des Elektrofahrrads 200 angebracht. Die Energiespeichereinrichtung 219 führt Leistung zu der Hilfsantriebseinrichtung 207 in einem Zustand zu, indem sie an einem Elektrofahrrad 200 angebracht ist. Als die Energiespeichereinrichtung 219, wird das Batteriepack, das in der ersten bis fünften Ausführungsform beschrieben ist, eingesetzt.
  • Die Energiespeichereinrichtung 219 führt eine erste elektrische Leistung zu dem Motor 214 zu. Des Weiteren führt die Energiespeichereinrichtung 219 eine zweite elektrische Leistung zu der Steuerung 218 zu. Die Steuerung 218 der Hilfsantriebseinrichtung 207 und eine Steuerung (interne Steuerung) 219a der Energiespeichereinrichtung 219 kommunizieren miteinander.
  • Weil die Energiespeichereinrichtung 219 das Batteriepack ist, das in der ersten bis fünften Ausführungsform beschrieben ist, wenn eine Abnormalität in der Batteriezelle auftritt, die in dem Batteriepack beherbergt ist, das die Energiespeichereinrichtung ausbildet, und Gas von der Batteriezelle zu dem Innenraum des Außengehäuses ausströmt, kann das Gas schnell von dem Batteriepack abgegeben werden, und ein Unfall des Elektrofahrrads aufgrund eines Reißens des Batteriepacks (Reißen der Energiespeichereinrichtung) kann unterdrückt werden.
  • [7 Modifiziertes Beispiel]
  • Die Ausführungsformen (erste bis fünfte Ausführungsform) und Beispiele der vorliegenden Erfindung wurden, wie voranstehend beschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele beschränkt, und verschiedene Modifikationen der vorliegenden Erfindung können gemacht werden basierend auf den technischen Geist der vorliegenden Erfindung.
  • Zum Beispiel sind die Konfigurationen, die Verfahren, die Prozesse, die Formen, die Materialien, die numerischen Werte und Ähnliches, die in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen und Anwendungsbeispiels beschrieben sind, lediglich Beispiele. Verschiedene Konfigurationen, Verfahren, Prozesse, Formen, Materialien, numerische Werte, und Ähnliches können genutzt werden wie erforderlich. Die Konfiguration, die Verfahren, die Prozesse, die Formen, die Materialien, die numerischen Werte und Ähnliches in den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen und Anwendungsbeispielen können kombiniert werden, soweit sie sich nicht von dem Geist der vorliegenden Erfindung entfernen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Batteriepack
    2
    Außengehäuse
    2a
    Obergehäuse
    2b
    Untergehäuse
    4
    Batteriezelle
    14
    Zapfenschraube
    26
    Erstes elastisches Element
    27
    Stufenabschnitt
    28
    Kopfabschnitt
    29
    Zwischenabschnitt
    30
    Schraubabschnitt
    33
    Zweites elastisches Element
    35
    Schraubendruckfeder
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016119155 [0004]

Claims (11)

  1. Batteriepack, mit: einer Batteriezelle; einer oder mehreren Zapfenschrauben, die einen Kopfabschnitt, einen Schraubabschnitt und einen Zwischenabschnitt zwischen dem Kopfabschnitt und dem Schraubabschnitt aufweisen, wobei der Zwischenabschnitt größer als ein Außendurchmesser des Schraubabschnitts und kleiner als ein Außendurchmesser des Kopfabschnitts ist; und einem Außengehäuse mit einem Obergehäuse und einem Untergehäuse, die aneinander mit der einen oder der Mehrzahl von Zapfenschrauben befestigt sind, wobei ein erstes elastisches Element in einem zusammengedrückten Zustand an einem Kontaktabschnitt zwischen dem Obergehäuse und dem Untergehäuse angeordnet ist, und ein zweites elastisches Element in einem zusammengedrückten Zustand zwischen dem Kopfabschnitt und dem Obergehäuse angeordnet ist.
  2. Batteriepack nach Anspruch 1, wobei das erste elastische Element ein O-Ring ist.
  3. Batteriepack nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite elastische Element ein hohler säulenförmiger elastischer Harz ist.
  4. Batteriepack nach Anspruch 3, wobei eine Innenoberfläche des zweiten elastischen Elements in Kontakt mit einer Außenoberfläche des Zwischenabschnitts der Zapfenschraube ist.
  5. Batteriepack nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite elastische Element ein elastisches Harz ist und integral mit dem Obergehäuse bereitgestellt ist.
  6. Batteriepack nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite elastische Element eine Schraubendruckfeder ist, und eine befestigte Position mit der Zapfenschraube außerhalb einer Position ist, wo das erste elastische Element angeordnet ist, in einer Draufsicht des Außengehäuses.
  7. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Obergehäuse mit einem Einführloch der Zapfenschraube bereitgestellt ist, ein Stufenabschnitt entsprechend einem Außendurchmesserunterschied zwischen dem Kopfabschnitt und dem Zwischenabschnitt der Zapfenschraube in dem Einführloch ausgebildet ist, und eine obere Oberfläche des Stufenabschnitts eine Aufnahmefläche des zweiten elastischen Elements ist.
  8. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Mehrzahl von Zapfenschrauben bereitgestellt sind, und eine Länge des Zwischenabschnitts von mindestens einer von den Zapfenschrauben verschieden von Längen der Zwischenabschnitte der anderen Zapfenschrauben ist.
  9. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Mehrzahl der zweiten elastischen Elemente bereitgestellt ist, und eine Länge von mindestens einem der zweiten elastischen Elemente zum Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens verschieden von Längen der anderen zweiten elastischen Elemente zum Zeitpunkt des Nicht-Zusammendrückens ist.
  10. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Mehrzahl von den zweiten elastischen Elementen bereitgestellt ist, und eine Härte von mindestens einem der zweiten elastischen Elemente verschieden von Härten der anderen zweiten elastischen Elemente ist.
  11. Elektrofahrzeug mit dem Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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