JP2016511512A5

JP2016511512A5 -

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Publication number: JP2016511512A5
Application number: JP2015559317A
Authority: JP
Filing date: 2014-03-01
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2034-03-01

Description

有利には、収納装置は、熱暴走の結果として電池によって排出される材料を含むための自由空間を含む。

好ましくは、バーストディスクエレメントは、内側部分と外側部分との圧力の差の絶対値が設計限界を超えると破裂するように構成される薄い半球状の膜を含む。

好ましくは、穴は、通気弁の所定の作動時間より長い均圧期間のために構成される。

好ましくは、穴は、電池の故障事象中の収納装置への空気流の質量速度を制限するように更に構成される。

有利には、電池空洞は、自由空間を含み、自由空間は、一部は通気弁を有する一つの壁によって画定される。

有利には、穴は、通気弁の所定の作動時間より長い均圧期間のために構成される。

空洞１４２は、電池１１０の体積よりも大きな体積を有する。用語「自由空間」とは、空洞体積と電池体積との差を指す。自由空間は、燃焼を維持するために利用できる空気の体積を最小にする（即ち、化学量論的混合気を維持するのではなく）だけではなく、電池１１０によって排出される任意の材料を含むように計算される。

収納装置１４０の一又は複数の収納壁２１０は、常に開放されている一又は複数の穴２４０を有し得る。穴２４０は、第１の環境（ＥＶ１）を収納装置１４０の外側の第２の環境（ＥＶ２）と流体連通する収納装置１４０内部に配置する。複数の穴２４０は、数秒間にわたって空洞１４２内部の圧力を収納装置１４０外部の圧力と等しくするように設計される。

更に、穴２４０によって、電池の故障事象によって生じる圧力を収納装置１４０内部で高めることもできる。即ち、穴２４０によって、通気弁２３０は、電池の故障事象を検出し、作動することができる。穴２４０は、通気弁２３０の所定の作動時間より長い均圧期間のために構成され得る。例えば、破裂可能なダイヤフラムの作動時間は、収納壁２１０の構成、燃焼燃料の潜在エネルギー、及び火炎前面のスピードの関数として選択され得る。

穴２４０はまた、電池の故障の場合、収納装置１２０への空気流の質量速度を制限する。質量速度を制限することによって、穴は、環境ＥＶ２からの空気の流れが、収納装置１４０内で火災を発生させるのを防止する。穴２４０はまた、穴を通過する火炎前面の能力を制限する。火炎前面の能力を制限することによって、穴は、収納装置内で生じる任意の炎が環境ＥＶ２に到達するのを防止する。

収納装置１４０は、収納装置１４０に貫通するアイソレータマウント２６０を有し得る。アイソレータマウント２６０によって、収納装置１４０内部の構成要素との外側の電気接続を行うことができる。各アイソレータマウント２６０は、収納装置１４０の開口に挿入され、収納装置１に密閉され得る。したがって、各アイソレータマウント２６０は、壁２１０の浸透に対する圧力シールを供給する。外側電気接続は、電池からの電力及び電池監視ユニット（ＢＭＵ）からのデータを搬送し得る。電池内に構築され得るＢＭＵは、電圧調節、充電、及びセンサー用の電子機器を含み得る。

バーストディスクエレメント８０２は、内側部分と外側部分との圧力の差の絶対値が設計限界を超えると破裂する薄い半球状の膜８０３を含む。バーストディスクエレメント８０２は、ＡＳＴＭ３１６又は３０４に従った溶接可能なステンレス鋼から成り得る。圧力ディスクリテーナ８０４及び収納装置固定具８０６は、ＡＳＴＭ３２１に従ったステンレス鋼（溶接できないが、ＡＴＳＭ３１６及び３０４以上に機械加工できる）から成り得る。

図１１は、収納装置４１０内部に装着された電池６１０の図である。電池６１０は、空洞４２２内部に装着され、スライダーレール１１１０によって壁４２６から間隔を置いて配置される。スライダーレール１１１０は、電池６１０を壁４２６から電気的に絶縁するために、非導電材料でつくられ得る。スライダーレール１１１０によって、電池６１０を空洞４２２の内外でスライドさせることができる。
出願人は、下記の条項も本発明であると考える。
条項１
熱暴走の影響を受けやすい充電式電池と、
前記電池用の金属収納装置であって、熱暴走に起因する電池の故障結果を軽減するように構成された収納装置と
を備える装置。
条項２
前記収納装置の一又は複数の収納壁は、延性材料でつくられている、条項１に記載の装置。
条項３
前記延性材料は、０．１２５インチのステンレス鋼を含む、条項２に記載の装置。
条項４
前記収納装置は、熱暴走の結果として前記電池によって排出される物質を包含するための自由空間を含む、条項１に記載の装置。
条項５
前記収納装置から離れた環境への前記収納装置から排気するための通気口を更に備える、条項１に記載の装置。
条項６
前記収納装置内部の圧力が電池の故障事象に対応する場合に前記通気口を開放するため、通常は閉鎖されている通気弁を更に備える、条項５に記載の装置。
条項７
前記収納装置の収納壁は、前記通気口用の開口を有し、前記通気弁は、前記開口に配置された破裂可能なダイヤフラムを有する、条項６に記載の装置。
条項８
前記収納装置の壁は、前記通気口用の開口を有し、前記通気弁は、前記開口を通って延びるバーストディスクエレメントと、前記バーストディスクエレメントを前記開口に保持するための前記壁の反対側にあるリテーナ及び収納装置固定具とを有し、前記通気口は、前記リテーナに取り付けられる、条項６に記載の装置。
条項９
前記バーストディスクエレメントは、内側部分と外側部分との圧力の差の絶対値が設計限界を超えると破裂するように構成された薄い半球状の膜を有する、条項８に記載の装置。
条項１０
前記リテーナ及び前記壁は、整列した均圧用の複数の穴を有する、条項８に記載の装置。
条項１１
前記収納装置の少なくとも一つの壁は、電池の故障事象によって生じる圧力が前記収納装置内で高まり前記通気弁を作動させることを可能にしつつ、均圧を行うように構成された少なくとも一つの穴を有する、条項６に記載の装置。
条項１２
前記穴は、前記通気弁の所定の作動時間より長い均圧期間のために構成されている、条項１１に記載の装置。
条項１３
前記穴は、電池の故障事象中の前記収納装置への空気流の質量速度を制限するように更に構成されている、条項１２に記載の装置。
条項１４
前記穴は、約１６：１の長さと直径の比を有する、条項１３に記載の装置。
条項１５
前記穴は、前記通気口付近に配置される、条項１１に記載の装置。
条項１６
前記収納装置は、空洞を画定する開口部分と、前記開口部分を囲むためのカバーと、前記カバーを前記開口部分に封止するための酸化鉄を含有する熱安定化されたケイ素部材を含むシールとを有する、条項１に記載の装置。
条項１７
前記収納装置内に延び、前記収納装置を密閉するように封じ込められた、機械加工できるガラスセラミックから成るアイソレータマウントを更に備える、条項１に記載の装置。
条項１８
前記電池に電気的に接続するための前記収納装置内部の導体を更に備え、前記導体は絶縁体スリーブとして機能するロジウムコーティングを有する、条項１７に記載の装置。
条項１９
前記電池は、乗用車用電池である、条項１に記載の装置。
条項２０
少なくとも一つの常に開放されている均圧穴を除いて密閉されており、空洞を画定する金属収納装置と、
前記空洞の内部に装着される充電式電池であって、熱暴走の影響を受けやすい充電式電池と
を備える装置。
条項２１
前記収納装置は、延性ステンレス鋼を含む複数の壁を有する、条項２０に記載の装置。
条項２２
電池空洞を画定する複数の延性金属壁であって、前記壁の少なくとも一つは、複数の均圧穴を有する、複数の延性金属壁と、
充電式電池を前記空洞内部に装着するためのアセンブリと、
前記壁のうちの一つを通って延びる通常は閉鎖されている通気弁であって、電池の故障事象に対応する空洞圧力の変化に応じて開放されるように構成された通気弁と、
前記通気弁に連結される通気口と
を備える電池収納装置。
条項２３
前記電池空洞は、自由空間を含み、前記自由空間は、一部は前記通気弁を有する前記一つの壁によって画定される、条項２２に記載の電池収納装置。
条項２４
前記通気弁は、前記一つの壁の開口を通って延びるバーストディスクエレメントと、前記バーストディスクエレメントを前記開口に保持するための前記一つの壁の反対側にあるリテーナ及び収納装置固定具とを含み、前記通気口は、前記リテーナに取り付けられている、条項２２に記載の電池収納装置。
条項２５
前記バーストディスクエレメントは、内側部分と外側部分との圧力の差の絶対値が設計限界を超えると破裂するように構成された薄い半球状の膜を含む、条項２４に記載の電池収納装置。
条項２６
前記リテーナは、複数の均圧穴を有する、条項２５に記載の電池収納装置。
条項２７
前記穴は、前記通気弁の所定の作動時間より長い均圧期間のために構成されている、条項２２に記載の電池収納装置。
条項２８
前記壁の一つの内部に延び前記壁を密閉するように封じ込められ、機械加工できるガラスセラミックから成るアイソレータマウントと、
前記マウントによって支持される電気コネクタと
を更に備える、条項２２に記載の電池収納装置。
条項２９
前記アセンブリは、乗用車用電池を保持するように構成されている、条項２２に記載の電池収納装置。
条項３０
充電式電池を包含する収納装置における電池の故障結果を軽減する方法であって、
前記収納装置内部の第１の環境と前記収納装置を取り巻く第２の環境との間の均圧を継続的に実行することと、
電池の故障事象を示す前記第１の環境の圧力の急激な変化の際に、前記第１の環境を前記収納装置から離れている第３の環境に通気することと
を有する方法。

Claims

熱暴走の影響を受けやすい充電式電池（１１０，６１０）と、
前記電池（１１０，６１０）用の金属収納装置（１４０，４１０）であって、熱暴走に起因する電池（１１０，６１０）の故障結果を軽減するように構成された収納装置（１４０，４１０）と
を備える装置。
前記収納装置（１４０，４１０）は、熱暴走の結果として前記電池（１１０，６１０）によって排出される物質を包含するための自由空間を含む、請求項１に記載の装置。
前記収納装置（１４０，４１０）から離れた環境への前記収納装置（１４０，４１０）から排気するための通気口（２２０，７１０）を更に備える、請求項１または２に記載の装置。
前記収納装置（１４０，４１０）内部の圧力が電池（１１０，６１０）の故障事象に対応する場合に前記通気口（２２０，７１０）を開放するため、通常は閉鎖されている通気弁（２３０）を更に備える、請求項３に記載の装置。
前記収納装置（１４０，４１０）の収納壁（２１０，４２６）は、前記通気口（２２０，７１０）用の開口を有し、前記通気弁（２３０）は、前記開口に配置された破裂可能なダイヤフラム（８０３）を有する、請求項４に記載の装置。
前記収納装置（１４０，４１０）の壁（２１０，４２６）は、前記通気口（２２０，７１０）用の開口を有し、前記通気弁（２３０）は、前記開口を通って延びるバーストディスクエレメント（８０２）と、前記バーストディスクエレメント（８０２）を前記開口に保持するための前記壁（２１０，４２６）の反対側にあるリテーナ（８０４）及び収納装置固定具（８０６）とを有し、前記通気口（２２０，７１０）は、前記リテーナ（８０４）に取り付けられる、請求項４に記載の装置。
前記バーストディスクエレメント（８０２）は、内側部分と外側部分との圧力の差の絶対値が設計限界を超えると破裂するように構成された薄い半球状の膜（８０３）を有する、請求項６に記載の装置。
前記リテーナ（８０４）及び前記壁（２１０，４２６）は、整列した均圧用の複数の穴（２４０）を有する、請求項６に記載の装置。
前記収納装置（１４０，４１０）の少なくとも一つの壁は、電池の故障事象によって生じる圧力が前記収納装置（１４０，４１０）内で高まり前記通気弁（２３０）を作動させることを可能にしつつ、均圧を行うように構成された少なくとも一つの穴（２４０）を有する、請求項４に記載の装置。
前記穴（２４０）は、前記通気弁（２３０）の所定の作動時間より長い均圧期間のために構成されている、請求項９に記載の装置。
前記穴（２４０）は、電池の故障事象中の前記収納装置（１４０，４１０）への空気流の質量速度を制限するように更に構成されている、請求項１０に記載の装置。
前記収納装置（１４０，４１０）は、空洞（１４２，４２２）を画定する開口部分と、前記開口部分を囲むためのカバー（４３０）と、前記カバー（４３０）を前記開口部分に封止するための酸化鉄を含有する熱安定化されたケイ素部材を含むシール（４４０）とを有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
前記収納装置（１４０，４１０）内に延び、前記収納装置（１４０，４１０）を密閉するように封じ込められた、機械加工できるガラスセラミックから成るアイソレータマウント（２６０，４７０，９１０）を更に備える、請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置。
前記電池（１１０，６１０）に電気的に接続するための前記収納装置（１４０，４１０）内部の導体（２７０，３６０）を更に備え、前記導体（２７０，３６０）は絶縁体スリーブとして機能するロジウムコーティングを有する、請求項１３に記載の装置。
前記収納装置（１４０，４１０）は、空洞（１４２，４２２）を画定する金属収納装置（１４０，４１０）であって、少なくとも一つの常に開放されている均圧穴を除いて密閉されており、
前記充電式電池（１１０，６１０）は、前記空洞（１４２，４２２）の内部に装着される、請求項１に記載の装置。
前記収納装置（１４０，４１０）は、延性ステンレス鋼を含む複数の壁（２１０，４２６）を有する、請求項１５に記載の装置。
充電式電池（１１０，６１０）を包含する収納装置（１４０，４１０）における電池の故障結果を軽減する方法であって、
前記収納装置（１４０，４１０）内部の第１の環境と前記収納装置（１４０，４１０）を取り巻く第２の環境との間の均圧を継続的に実行することと、
電池の故障事象を示す前記第１の環境の圧力の急激な変化の際に、前記第１の環境を前記収納装置（１４０，４１０）から離れている第３の環境に通気することと
を有する方法。