JP2013541137A - 電池パック取付放熱フレーム - Google Patents

Abstract

本発明は、下端が開放した複数の電池支持フレーム及びその開放端に対応する１つのバッフルを含み、前記支持フレームの開放下端、上端及び前記バッフルの両側に対応して水平突出エッジが設けられ、複数の電池支持フレームの１つの開放端にバッフルが設けられ、他の支持フレームが垂直にこのフレームの上端に積み重ねて設けられ、支持フレームとバッフルの間、積み重ねて設けられた支持フレームの間は対応的する水平突出エッジにおいてボルトによって接続され、前記支持フレームとバッフルの内壁に電池位置決め溝が形成され、外壁に電池位置決め溝の軸方向に沿って縦方向に凸条が形成され、外壁凸条と内壁電池位置決め溝の間に熱交換チャンネルが貫通して形成されている電池パック取付放熱フレームを提供する。本発明は、斬新な構想を提供して、１つ以上の電池の組合せを解決した上で、その作動で発生した熱量を排出しにくい問題を更に解決した。工程的観点と技術的観点で電池パック又は電池パックアセンブリを取付・メンテナンスしにくい問題を解決した。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池パックフレームに関し、特に、電池パック取付放熱フレームに関する。

電池は、人間の日常生活と仕事に不可欠な物品として、世人に公認されている。電池の単体容量が多重の技術に制限されて増加できないので、多くの高出力電池は複数の低出力単体電池を組合せてなったものである。現在用いられている各種類の電池は、作動で必ず熱量を発生し、そのうち、近年来広く用いられてくるリチウムイオン電池や他の類似する電池からなる電池パック又は電池パックアセンブリの発熱問題が更に明らかである。リチウムイオン電池又は他の類似する電池について、使用で環境温度の向上によって発生したセキュリティリスク又は不安定な制御がすでに業界に認められており、高出力電池の産業化過程に大きな影響を与えている。したがって、放熱問題をどのように解決するかはすでに業界の発展での切迫する技術課題になった。

電池の技術観点から言えば、電池の充放電管理を強化し、電気化学の観点から充放電時に発生した熱量と熱量発生速度を低下させることが一種の方法である。なお、電池作動時に発生した熱量を温度に敏感ではない場所に排出することも積極に採用できる技術措置となる。しかし、現在市販されている電池組合用取付フレームを見渡すと、その放熱構造及び性能が多くの場合に悪く、電池を迅速に放熱させる目的を満足できない。

本発明は、上述した欠陥を克服して高放熱性能をも考慮した電池パック取付放熱フレームを提供することを目的とする。

本発明の目的は、下端が開放した複数の電池支持フレーム及びその開放端に対応する１つのバッフルを含み、前記支持フレームの開放下端、上端及び前記バッフルの両側に対応して水平突出エッジが設けられ、複数の電池支持フレームの１つの開放端にバッフルが設けられ、他の支持フレームが垂直にこのフレームの上端に積み重ねて設けられ、支持フレームとバッフルの間、積み重ねて設けられた支持フレームの間は対応する水平突出エッジにおいてボルトによって接続され、前記支持フレームとバッフルの内壁に電池位置決め溝が形成され、外壁に電池位置決め溝の軸方向に沿って縦方向に凸条が形成され、外壁凸条と内壁電池位置決め溝の間に熱交換チャンネルが貫通して形成されている電池パック取付放熱フレームによって実現される。

上述した構造において、前記支持フレームとバッフルの内壁に少なくとも間隔をおいて２つの電池位置決め溝が形成され、前記支持フレームとバッフル外壁の凸条が２つの電池位置決め溝の間に設けられている。

上述した構造において、前記支持フレーム及びバッフル外壁の上端の両側に前記凸条と同じな高さの支持リブが設けられ、支持リブと凸条の間、凸条と凸条の間に燕尾形の内凹み溝が形成されている。

上述した構造において、前記凸条の熱交換チャンネルにドラフトチューブを接続させるためのねじやまが設けられ、ねじやまの周りに貫通溝が設けられている。

上述した構造において、前記支持フレーム外壁の上端の両側に前記凸条と同じ高さの支持リブが設けられ、支持リブと凸条の間、凸条と凸条の間に燕尾形の内凹み溝が形成されている。

上述した構造において、前記水平突出エッジにおける凸条又は凹み溝の両側に対応する凹み溝形状又は凸条形状の剛性封止線が設けられている。

上述した構造において、前記支持フレームの上端の水平突出エッジがその側壁の水平凸台に設けられている。

上述した構造において、前記水平凸台に通り穴が設けられている。

上述した構造において、前記支持フレームにおける電池位置決め溝の間にセパレーターが設けられている。

上述した構造において、前記支持フレーム及びバッフルの外壁の凸条に放熱・スリップ防止に用いる突出リブが設けられている。

本発明は、電池支持フレームに複数の電池位置決め溝が設けられており、複数の支持フレーム同士が積み重ねて設けられ、ボルトで対応する水平突出エッジによって固定されることができ、最底部の支持フレームの開口端に封止用のバッフルが設けられおり、それによって、電池パック取付放熱フレームの全体を必要に応じて各種の出力ニーズの電池パックアセンブリに組み合わせることができることを有用な効果とする。なお、支持フレームとバッフルに熱交換チャンネルを設け、熱伝導媒体をチャンネルに通過させることができ、組み合わされた電池パックの作動温度を必要に応じて熱伝導媒体によって上昇させたり低下させたりできる。したがって、本発明は、斬新な構想を提供して、１つ以上の電池の組合せを解決した上で、その作動で発生した熱量を排出しにくい問題を更に解決した。工程的観点と技術的観点で電池パック又は電池パックアセンブリを取付・メンテナンスしにくい問題を解決した。電池パックアセンブリの産業化レベルを向上させた。

以下、添付図面を参照しながら本発明の具体的な構造を詳しく説明する。

本発明の全体模式図である。 本発明の電池支持フレームとバッフルの構造模式図である。 図２における電池支持フレームの部分拡大図である。 本発明の電池支持フレームの他の模式図である。

図１、２には、任意に組み合わせられる複数の電池支持フレーム１及び１つのバッフル２を含む電池パック取付放熱フレームが示される。

そのうち、電池支持フレーム１の下端は開放しており、その開放下端の両側に水平突出エッジ１０２が設けられ、対応して上端の両側壁に水平凸台１０３が設けられ、水平凸台１０３の上表面にその下端の水平突出エッジ１０２に対応する水平突出エッジが形成されている。それによって、複数の電池支持フレーム１が垂直に積み重ねられることができ、電池支持フレーム１同士の下端開放端の水平突出エッジ１０２と、隣接する支持フレーム１上端の水平凸台１０３の上表面とが接触してからボルトで固定されて接続されることによって、一連の電池パックを形成する。

前記電池支持フレーム１の内壁に間隔をおいて電池コア４を収容するための複数の電池位置決め溝１０１が形成され（必要に応じて電池位置決め溝１０１の間に間隔用のセパレーター３を設けてよい）、隣接する電池位置決め溝１０１の間におけるその外壁に、電池位置決め溝１０１の軸方向に沿って縦方向に凸条１０４が形成されている。支持フレーム１の外壁の凸条１０４と内壁の電池位置決め溝１０１の間に熱交換チャンネル１０５が貫通して形成され、支持フレーム１の外壁上端の両側に凸条１０４と同じ高さの支持リブ１０７が形成されている。支持リブ１０７と凸条１０４の間、及び凸条１０４と隣接する凸条１０４の間に燕尾形の内凹み溝１０６が形成され、この燕尾内凹み溝１０６を設けることによって上部の電池コア４に対する支持架空作用を発揮させることができ、更に、外部ジグ・クリップを用いて電池パックに対する挟取等の操作を行うこともできる。

対応的に、バッフル２は、垂直に積み重ねられた複数の電池支持フレーム１における最底部の電池支持フレーム１の開放下端をカバーするものであるため、その側壁に同様に電池支持フレーム１の開放下端の水平突出エッジ１０２に対応して接続される水平突出エッジ２０２も設けられており、２つの水平突出エッジ１０２、２０２が接触してからボルトで固定されることによって電池パックの全体を構成する。

前記バッフル２の内壁に間隔をおいて複数の電池位置決め溝２０１が形成され（必要に応じて電池位置決め溝２０１の間に間隔用のセパレーター３を設けてよい）、２つの隣接する電池位置決め溝２０１の間のその外壁に、電池位置決め溝２０１の軸方向に沿って縦方向に凸条２０４が形成されている。バッフル２の外壁の凸条２０４と内壁の電池位置決め溝２０１の間に熱交換チャンネル２０５が貫通して形成されているが、バッフル２の外壁上端の両側の水平突出エッジ２０２が更に下へ突出するように設けられることが好ましく、それによって凸条２０５と同じな高さの支持リブの作用を形成する。同様に、水平突出エッジ２０２の下底部と凸条２０４の間、及び凸条２０４と隣接する凸条２０４の間に燕尾形の内凹み溝２０６が形成されており、この燕尾内凹み溝２０６を設けることによって外部ジグ・クリップを用いて電池パックに対して挟み取等の操作を行うことを便利にした。

図３を参照すると、接続された電池パック取付放熱フレームの全体の良好な防水性を強化するために、上述した支持フレーム１の開放下端の水平突出エッジ１０２及びバッフル２の水平突出エッジ２０３に凸条１１３、２１３（又は凹み溝）が設けられ、凸条１１３、２１３（又は凹み溝）の両側に１つ以上のそれに対応する凹み溝（又は凸条）形状の剛性封止線１２３、２２３が設けられている。そして、その上端水平凸台１０３に同様に重量軽減用の通り穴１４３が設けられ、必要な時に熱交換チャンネルとして用いられてもよい。この水平凸台１０３の上表面の水平突出エッジに、凸条１１３、２１３（又は凹み溝）に対応する凹み溝１１２（又は凸条）が設けられ、同様に凹み溝１１２の両側に１つ以上のそれに対応する凸条（又は凹み溝）形状の剛性封止線１２３、２２３が設けられている。この構造設計によって良好な封止性を保証すると共に、ボルトの締め付けに充分な肉厚を提供してその接続強度を保証した。

なお、支持フレーム１とバッフル２の外壁の凸条１０４、２０４及び側壁水平凸台１０３に、突出リブ１２５、２２５、１３３が更に設けられ、この突出リブ１２５、２２５、１３３がここでの側壁の強度を増加できると共に、放熱・スリップ防止作用も発揮でき、また、便利に外部固定部品等を固定して接続させることができる。凸条１０４、２０４における交換チャンネル１０５、２０５及び水平凸台１０３における通り穴１４３の内壁に、ドラフトチューブを接続させるための円形のねじやまが設けられ、この円形のねじやまの周りに内凹貫通溝１１５、２１５が設けられており、更なる材料節約、フレーム重量軽減の目的を実現した。図１の電池支持フレームのかわりに図４における電池支持フレームを用いてよいことが理解でき、図４における電池支持フレームは、図１の電池支持フレームに類似しており、縁強度を増加するために、図４における電池支持フレームの両端に上に突き出した強化リブが設けられていることで異なる。

Claims (10)

1. 下端が開放した複数の電池支持フレーム及びその開放端に対応する１つのバッフルを含み、前記支持フレームの開放下端、上端及び前記バッフルの両側に対応して水平突出エッジが設けられ、
   複数の電池支持フレームの１つの開放端にバッフルが設けられ、
   他の支持フレームが垂直にこのフレームの上端に積み重ねて設けられ、
   支持フレームとバッフルの間、積み重ねて設けられた支持フレームの間は対応する水平突出エッジにおいてボルトによって接続され、
   前記支持フレームとバッフルの内壁に電池位置決め溝が形成され、
   外壁に電池位置決め溝の軸方向に沿って縦方向に凸条が形成され、
   外壁凸条と内壁電池位置決め溝の間に熱交換チャンネルが貫通して形成されている、
   ことを特徴とする電池パック取付放熱フレーム。
2. 前記支持フレームとバッフルの内壁に少なくとも間隔をおいて２つの電池位置決め溝が形成され、
   前記支持フレームとバッフル外壁の凸条が２つの電池位置決め溝の間に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電池パック取付放熱フレーム。
3. 前記支持フレーム及びバッフル外壁の上端の両側に前記凸条と同じ高さの支持リブが設けられ、
   支持リブと凸条の間、凸条と凸条の間に燕尾形の内凹み溝が形成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電池パック取付放熱フレーム。
4. 前記凸条の熱交換チャンネルにドラフトチューブを接続させるためのねじやまが設けられ、
   ねじやまの周りに貫通溝が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池パック取付放熱フレーム。
5. 前記支持フレームの開放下端及び上端の水平突出エッジに対応する凸条又は凹み溝が設けられ、
   前記バッフルの水平突出エッジに支持フレームの下端の水平突出エッジに対応する凸条又は凹み溝が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池パック取付放熱フレーム。
6. 前記水平突出エッジにおける凸条又は凹み溝の両側に対応する凹み溝形状又は凸条形状の剛性封止線が設けられている、
   ことを特徴とする請求項５に記載の電池パック取付放熱フレーム。
7. 前記支持フレームの上端の水平突出エッジがその側壁の水平凸台に設けられている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の電池パック取付放熱フレーム。
8. 前記水平凸台に通り穴が設けられている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の電池パック取付放熱フレーム。
9. 前記支持フレームにおける電池位置決め溝の間にセパレーターが設けられている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電池パック取付放熱フレーム。
10. 前記支持フレーム及びバッフルの外壁の凸条に放熱・スリップ防止に用いる突出リブが設けられている、
    ことを特徴とする請求項２に記載の電池パック取付放熱フレーム。

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