JP2014159212A - 航空機等用安全安心リチウム電池システム - Google Patents

航空機等用安全安心リチウム電池システム Download PDF

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義郎 中松
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Abstract

【課題】航空機等のリチウム電池システムに関し、リチウム電池本体に衝撃が伝達されず発火しないシステムを提供する。
【解決手段】リチウム電池７を機体ないし外箱１３に対し、３次元方向からバネ２０〜２２で保持し、電源ライン８にも柔軟性を持たせる。これにより離着陸等に発生する衝撃をリチウム電池７が直接受けることがなく、衝撃に伴うリチウム電池の熱暴走が防止され、発火が防げる。
【選択図】図２

Description

本発明は航空機用リチウム電池システムで発火や油漏れのトラブルが発生し、原因不明であるが、本発明者の研究により、これを解決する発明である。
従来航空機は離着陸時に揚力を増大させるため、主翼に設けられたフラップを出入する動作や燃料弁の動作など油圧を用いていた。このために、油圧駆動エネルギが必要となり、燃費の悪化を招いていた。
そこで、最新型の飛行機（ボーイング７８７）は、フラップその他油圧駆動をリチウムイオンバッテリーによる電動にして燃費を向上させる設計製造をしたが、リチウムイオンバッテリーが熱暴走、その原因は現時点では不明で、世界中の７８７が飛行停止のトラブルが生じ、航空会社や乗客は多大の損害を受けている。
ボーイング７８７の現時点で原因不明のトラブルを解決するため、原因の究明を本発明者が発見し、解決策を提案するものである。
図１は従来の航空機のシステムの説明図である。図において、１は航空機本体、２は主翼、４はフラップである。５が垂直尾翼、６が水平尾翼である。主翼２の下にはジェットエンジン３が取り付けられている。主翼２には、飛行機の揚力を大きくするためのフラップ４が取り付けられている。
ボーイング７８７は、このフラップ４の出し入れや角度がリチウムイオンバッテリー７から電線８により電力を電気モータに送り駆動機構（図示せず）により駆動され、調整され、最適な揚力を発生させることができる。図１は着陸する時の様子を示す図であり、重力９により機体は地面１０にたたきつけられ、車輪１１，１２により緩衝されるが、充分ではなく、リチウムイオンバッテリー７に衝撃を与える。
本発明者は、リチウムイオン電池を長年研究してきたが、リチウムイオン電池は衝撃を与えると、熱暴走を起こすことを発見した。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、飛行機や自動車等の安心安全なリチウムイオン電池システムを提供することを目的としている。
本発明によりボーイング７８７が飛行停止を受け、航空会社，乗客が多大の影響を受けており、その原因が７８７に搭載されたリチウムイオン電池が発火の原因が不明であるのを本発明者が解決し、社会的に安全安心の多大な貢献をする大きな効果がある。
リチウムイオン電池駆動航空機のリチウム電池トラブル原因の説明図 本発明の実施例１の説明図 本発明の実施例２の説明図 本発明の実施例３の説明図 本発明の実施例４の説明図
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図２は本発明の実施例１の説明図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施例１は、ボーイング７８７のトラブルが離着陸時等の衝撃がリチウムイオン電池の熱暴走を起こすという本発明者の発見に基づき、リチウムイオン電池の周りをバネで支えるようにして、例えば飛行機の離着陸等に発生する衝撃によりリチウム電池７が直接衝撃を受けないようにしたものである。
図において、７はリチウムイオン電池、８はリチウムイオン電池７からパワーを取り出して、フラップ制御機構等に供給する電源ラインで、衝撃があってもフレクシブルで断線せず結線している構造とする。２０〜２２は複数方向からリチウムイオン電池を保持するバネである。１３はバネを支える外箱又は機体である。このように構成すれば、３次元方向からリチウムイオン電池７をバネで保持するので、リチウムイオン電池７が衝撃を受けることがなくなる。結線８は図２と同様、柔軟性を持たせる。そのため、結線８をいったん端子部で受けて、該端子部から改めて電源ラインを取り出すようにしている。
図３は本発明の実施例２の説明図である。図１，図２と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施例は、機体など固定部３０からバネ３１を介してリチウムイオン電池７を吊り下げるようにしたものである。バネ３１には相当な荷重がかかるので、バネ定数Ｋは高めのものを用いる必要がある。この発明でも、リチウム電池７は衝撃がバネ３１で吸収されるので、衝撃を受けることがなくなる。
図４は本発明の実施例３の説明図である。リチウム電池７は両側からレール３２で支持されつつ自由に上下するようにし、リチウム電池７の下には機体２５に取り付けられた支持バネ２６が設けられている。この結果、飛行機が着陸等で衝撃が生じてもリチウムイオンバッテリーはレール３２に沿って上下に移動し、その衝撃はバネ２６で吸収されるので、リチウム電池７には衝撃が加わらず、またバッテリーの結線８もクッション部を設けており、これを固定３２され、固定部３２から所要個数まで引き出し線３３を設けるようになっているので熱暴走を起こさない。
図５は本発明の実施例４の説明図である。図に示す実施例は、リチウム電池７をウレタン等の衝撃を吸収する材料で保持するようにしたものである。図において、７がリチウム電池、８が電源ラインである。４０が前述したウレタン部材である。４１は外部よりウレタン部材４０を保持する保持ボックス部である。衝撃吸収材はウレタンに限るものでないことは勿論である。その他の衝撃吸収材も用いることができる、本発明に含まれるものである。
このような構成にすると、リチウム電池７が直接衝撃を受けることがなくなるので、リチウム電池７が発火するような事故は防げる。
上述の実施例では、本発明を飛行機について用いた場合を例にとって説明したが、本願発明はこれに限るものではなく、電車や自動車，耐震住宅等で衝撃からリチウムイオンバッテリーを守り、その熱暴走を防止しているので、これら手段についてもあまねく利用することができるものであり、これらも全て、本願発明に含まれる。
１ 飛行機本体
２ 主翼
３ ジェットエンジン
４ フラップ
５ 垂直尾翼
６ 水平尾翼
７ リチウム電池
８ 電源ライン
９ 重力
１０ 地面
１３ 外箱
２０〜２２ バネ
３０ 固定部
３１ａ バネ
３１ｂ 配線結合部
３２ 固定部
３３ レール
３４ 引き出し線
４０ ウレタン部材
４１ 保持ボックス部

Claims (1)

  1. リチウム電池に衝撃を与えないことを特徴とする航空機等リチウム電池システム。

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