JP2023528973A

JP2023528973A - 電池パック及び車両

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Publication number: JP2023528973A
Application number: JP2022576047A
Authority: JP
Inventors: ▲張▼越; 周燕▲飛▼; ▲張▼中林; 沈▲暁▼峰
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2023-07-06
Also published as: CN212392341U; US20230102725A1; WO2021249089A1; KR20230021097A; EP4148885A1

Abstract

電池パック（Ｓ）は、取付空間（１１）が形成されたケース（１０）と、取付空間（１１）内に設置され、所定の方向に沿って配置された複数のセル（４１）を含む電池アレイ（４０）と、少なくとも１つの調整シム（３１）を含み、取付空間（１１）内に設置され、かつ電池アレイ（４０）の所定の方向における一方側に位置する調整シム群（３０）と、取付空間（１１）内に設置され、かつ電池アレイ（４０）の所定の方向における他方側に位置するか又は調整シム（３１）の電池アレイ（４０）から離れる側に位置することにより、電池アレイ（４０）及び調整シム群（３０）を押圧する第１楔形部材（２１）と、を含む。

Description

（関連出願の相互参照）
本開示は、ビーワイディーカンパニーリミテッドが２０２０年６月９日に提出した、出願名称が「電池パック及び車両」である中国特許出願第「２０２０２１０６０９８２．０」号の優先権を主張するものである。

本開示は、電池の技術分野に関し、特に、電池パック及び車両に関する。

関連技術において、電池パックは、一般的に一定の寸法の設計を用い、すなわち、複数のセルが順に配置されて電池アレイを形成した後、異なる程度の初期締付け力を印加することにより、配置された電池アレイ全体の厚さを一定の値にする。しかしながら、各セルの製造時の偏差によりその厚さに一定の差異があり、さらに同じ数のセルを含有する電池アレイの厚さ全体に差異があることになり、このように、異なる電池アレイ（各電池アレイはいずれも、同じ数のセルを含有する）の厚さを一定の値にするために、必然的に電池アレイに異なる初期締付け力を印加する必要があり、セルのサイクル性能に差異が発生し、さらにセルのサイクル寿命に影響を与える。

本開示の第１態様に係る電池パックは、取付空間が形成されたケースと、前記取付空間内に設置され、所定の方向に沿って配置された複数のセルを含む電池アレイであって、前記所定の方向が前記セルの厚さ方向と平行である、電池アレイと、少なくとも１つの調整シムを含み、前記取付空間内に設置され、かつ前記電池アレイの前記所定の方向における一方側に位置する調整シム群と、前記取付空間内に設置され、かつ前記電池アレイの前記所定の方向における他方側に位置するか又は前記調整シムの前記電池アレイから離れる側に位置することにより、前記電池アレイ及び調整シム群を押圧する第１楔形部材と、を含み、前記調整シムの数は、前記取付空間内に前記電池アレイに印加される押圧力が所定の締付け力になるように構成される。

本開示の実施例に係る電池パックでは、調整シムの数は、取付空間内に電池アレイに印加される押圧力が所定の締付け力になるように構成される。すなわち、電池パックは、調整シムの数を制御することにより、取付空間内に電池アレイに印加される押圧力を調整することができ、さらに該押圧力を所定の締付け力に調整することができる。また、セルの性能要求に基づいて、試験により、電池アレイが押圧状態にある場合、ライフサイクル内に優れたサイクル回数及び充放電性能をセルに持たせる最適な押圧力、すなわち所定の締付け力を予め決定することができる。したがって、厚さが異なる電池アレイ（各電池アレイはいずれも、同じ数のセルを有する）に対して、調整シムの数を制御することにより、各電池アレイに印加される押圧力をいずれも所定の締付け力にすることができ、これにより、各電池アレイにおけるセルのサイクル回数及び充放電性能を向上させるとともに、ケースのモードを向上させ、かつケースの耐振動の信頼性を向上させることができる。

本開示のいくつかの実施例において、前記第１楔形部材の厚さは、前記ケースの上部から前記ケースの底部への方向に徐々に小さくなる。

本開示のいくつかの実施例において、前記ケースの内壁は、前記所定の方向に対向する第１斜面及び第１垂直面を含み、前記第１楔形部材は、嵌合斜面及び嵌合垂直面を有し、前記嵌合斜面は、前記第１斜面に密着され、前記調整シム群は、前記第１垂直面又は前記嵌合垂直面に密着される。

本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックは、前記取付空間内に設置された第２楔形部材をさらに含み、前記第２楔形部材は、前記第１楔形部材と前記ケースとの間に位置し、第１斜面を有し、前記ケースの内壁は、前記所定の方向に前記第１斜面と対向する第１垂直面を含み、かつ前記第１垂直面は、前記電池アレイの前記第２楔形部材から離れる側に位置し、前記第１楔形部材は、嵌合斜面及び嵌合垂直面を有し、前記嵌合斜面は、前記第１斜面に密着され、前記調整シム群は、前記第１垂直面又は前記嵌合垂直面に密着される。

本開示のいくつかの実施例において、前記調整シムの数は、前記調整シム群の厚さと、押圧後の電池アレイの厚さとの総和が所定の厚さになるように構成され、前記第１楔形部材は、前記嵌合垂直面と第１垂直面との間の間隔が前記所定の厚さになり、さらに前記取付空間内に前記電池アレイに印加される押圧力が前記所定の締付け力になるように構成される。

本開示のいくつかの実施例において、前記取付空間に組み立てられる前の前記電池アレイの初期厚さと前記調整シムの数は、

という関係式を満たし、
ここで、Ｔ_{ｃｅｌｌｓ’}は、前記取付空間に取り付けられる前の前記電池アレイの初期厚さであり、
ｎは、前記調整シムの数であり、かつｎ≧１、
Ｔ_ｐａｃｋは、前記第１斜面と前記第１垂直面の前記所定の方向における最小間隔であり、
Ｔ_ｓｈｉｍは、前記第１楔形部材の前記所定の方向における最小厚さであり、
Ｔ_ｓｈｉｍは、前記調整シムの厚さであり、
Ｋ_ｃｅｌｌは、前記電池アレイの等価剛性係数であり、
Ｋ_ｓｈｉｍは、前記調整シムの剛性係数であり、
ΔＴ_{ｓｈｉｍｓ}は、前記調整シムの圧縮量であり、
Ｆは、所定の締付け力である。

本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックは、固定部材をさらに含み、前記固定部材は、前記第１楔形部材を前記取付空間内に固定するために、前記ケースに接続される。

本開示のいくつかの実施例において、前記固定部材は、ボルトであり、前記ケースにネジ孔が設置され、前記第１楔形部材に固定孔が設置され、前記ボルトが前記固定孔を貫通して前記ネジ孔と嵌合し、前記固定孔の前記電池アレイから離れる側には、前記ボルトを逃がす逃げ口が設置される。

本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックは、前記第１楔形部材の長手方向に沿って間隔を隔てて分布された複数の前記固定部材を含み、前記第１楔形部材の長手方向は、前記セルの長手方向と平行である。

本開示のいくつかの実施例において、前記第１楔形部材に重量減少のための溝又は重量減少のための孔が設置される。

本開示のいくつかの実施例において、前記第１楔形部材の高さは、前記電池アレイの高さ以下である。

本開示のいくつかの実施例において、前記電池パックは、引締め部材をさらに含み、前記ケースは、底板と、前記底板の周辺に周設された側板とを含み、前記底板は、前記側板と共に前記取付空間を画定し、前記側板は、前記所定の方向に対向して設置された第１側板及び第２側板を含み、前記引締め部材は、前記ケースの上部に位置し、かつ前記第１側板及び第２側板に接続される。

本開示の第２態様に係る車両は、上記電池パックを含む。

本開示の追加の態様及び利点は、一部が以下の説明において示され、一部が以下の説明において明らかになるか、又は本開示の実施により把握される。

本開示の上記及び／又は追加の様態及び利点は、以下の図面を参照して実施例を説明することにより、明らかになって理解されやすくなる。

電池パックの概略構成図である。電池パックの分解図である。電池パックの概略構成図である。第１楔形部材の概略構成図である。電池パックと車両との関係を示す図である。

以下、本開示の実施例を詳細に説明し、図面を参照して説明される実施例は、例示的なものであり、以下、本開示の実施例を詳細に説明する。

以下、図１～図５を参照して、本開示の実施例に係る電池パックＳを説明し、本開示は、動力電池として使用される上記電池パックＳを有する車両をさらに提供する。

図１及び図４に示すように、電池パックＳは、ケース１０、電池アレイ４０、第１楔形部材２１及び調整シム群３０を含み、ケース１０に取付空間１１が形成され、電池アレイ４０は、取付空間１１内に設置され、ケース１０は、電池アレイ４０を支持し保護する役割を果たすことができる。また、電池アレイ４０は、所定の方向に沿って配置された複数のセル４１を含み、所定の方向は、セル４１の厚さ方向と平行である。セル４１は、方形セルであり、セル４１は、長さ、幅及び厚さを有し、セル４１の長さは、セル４１の幅より大きく、セル４１の幅は、セル４１の厚さより大きい。また、図１に示すように、セル４１は、長手方向がＸ方向であり、厚さ方向がＹ方向であり、幅方向がＺ方向である。

一実施例において、セル４１の長手方向は、電池パックＳの長手方向と平行であり、厚さ方向は、電池パックＳの幅方向と平行である。勿論、別の実施例において、セル４１の長手方向は、電池パックＳの幅方向と平行であってもよく、厚さ方向は、電池パックＳの長手方向と平行であってもよい。

図２及び図３に示すように、調整シム群３０は、少なくとも１つの調整シム３１を含み、取付空間１１内に設置され、かつ電池アレイ４０の所定の方向（すなわち、Ｙ方向）における一方側に位置する。第１楔形部材２１は、取付空間１１内に設置され、かつ電池アレイ４０の所定の方向における他方側に位置するか又は調整シム群３０の電池アレイ４０から離れる側に位置することにより、電池アレイ４０及び調整シム群３０を押圧する。

すなわち、Ｙ方向に、第１楔形部材２１は、一方側がケース１０に当接し、他方側が調整シム群３０に当接して、電池アレイ４０及び調整シム群３０を押圧してもよい。又は、第１楔形部材２１は、一方側がケース１０に当接し、他方側が電池アレイ４０に当接して、電池アレイ４０及び調整シム群３０を押圧する。

調整シム３１の数は、取付空間１１内に電池アレイ４０に印加される押圧力が所定の締付け力になるように構成される。すなわち、電池パックＳは、調整シム３１の数を制御することにより、取付空間１１内に電池アレイ４０に印加される押圧力を調整することができ、さらに該押圧力を所定の締付け力に調整することができる。

セル４１の性能要求に基づいて、試験により、電池アレイ４０が押圧状態にある場合、ライフサイクル内に優れたサイクル回数及び充放電性能をセル４１に持たせる最適な押圧力、すなわち所定の締付け力を予め決定することができる。したがって、厚さが異なる電池アレイ４０（各電池アレイ４０はいずれも、同じ数のセル４１を有する）に対して、調整シム３１の数を制御することにより、各電池アレイ４０に印加される押圧力をいずれも所定の締付け力にすることができ、これにより、各電池アレイ４０におけるセル４１のサイクル回数及び充放電性能を向上させるとともに、ケース１０のモードを向上させ、かつケース１０の耐振動の信頼性を向上させることができる。

図４に示すように、第１楔形部材２１の厚さは、ケース１０の上部からケース１０の底部への方向に徐々に小さくなる。第１楔形部材２１の厚さ寸法がケース１０の上部からケース１０の底部への方向に徐々に小さくなるため、第１楔形部材２１がケース１０と嵌合する場合、第１楔形部材２１が電池アレイ４０にＹ方向における力を印加することを実現することができる。ケース１０に対する第１楔形部材２１の位置を調整し、かつ調整シム３１の数を制御することにより、取付空間１１内に電池アレイ４０に印加される押圧力を制御する。

なお、第１楔形部材２１の厚さは、ケース１０の上部からケース１０の底部への方向に徐々に小さくなり、図４から分かるように、第１楔形部材２１は、Ｙ方向において、その一端の厚さが他端の厚さよりも大きく、理解されるように、第１楔形部材２１は、Ｙ方向において、厚さの大きい一端がケース１０の上部であり、厚さの小さい一端がケース１０の底部である。

本開示の一実施例において、図２及び図３に示すように、ケース１０の内壁は、所定の方向に対向する第１斜面１２及び第１垂直面１３を含み、第１楔形部材２１は、嵌合斜面２１１及び嵌合垂直面２１２を有し、嵌合斜面２１１は、第１斜面１２に密着され、調整シム群３０は、第１垂直面１３又は嵌合垂直面２１２に密着される。すなわち、調整シム群３０は、第１楔形部材２１の嵌合垂直面２１２と電池アレイ４０との間に設置されてもよく、電池アレイ４０とケース１０の第１垂直面１３との間に設置されてもよい。ケース１０の内壁は、ケース１０のＹ方向における対向する２つの内面である。また、第１垂直面１３の法線方向は、Ｙ方向と平行である。

本開示の別の実施例において、電池パックＳは、取付空間１１内に設置された第２楔形部材（図示せず）をさらに含み、第２楔形部材は、第１楔形部材２１とケース１０との間に位置し、第１斜面を有し、ケース１０の内壁は、所定の方向に第１斜面と対向する第１垂直面１３を含み、かつ第１垂直面１３は、電池アレイ４０の第２楔形部材から離れる側に位置し、第１楔形部材２１は、嵌合斜面２１１及び嵌合垂直面２１２を有し、嵌合斜面２１１は、第１斜面に密着され、調整シム群３０は、第１垂直面１３又は嵌合垂直面２１２に密着される。

これにより、第１楔形部材２１がケース１０内に下向きに移動する過程において、電池アレイ４０にＹ方向における押圧力を印加することができ、第１楔形部材２１と調整シム群３０との嵌合により、取付空間１１内に電池アレイ４０に印加される押圧力を制御する。

一実施例において、調整シム３１の数は、調整シム群３０と、押圧後の電池アレイ４０とのＹ方向における寸法の総和が所定の厚さになるように構成され、第１楔形部材２１は、嵌合垂直面２１２と第１垂直面１３との間の間隔が所定の厚さになり、さらに取付空間１１内に電池アレイ４０に印加される押圧力が所定の締付け力になるように構成される。

組み立てる前に、まず、治具により一組の標準的な電池アレイ４０（すなわち、電池アレイ４０における各セル４１の厚さがいずれも標準値である）を押圧してもよく、該標準的な電池アレイ４０に印加される押圧力が所定の締付け力になる場合、電池アレイ４０のＹ方向における寸法が所定の厚さであり、治具における圧力を検出することにより、電池アレイ４０に印加される押圧力を知ることができ、同様に、組み立てる前に、一組の取り付け対象の電池アレイ４０（該電池アレイ４０と上記標準的な電池アレイ４０とは、厚さが異なるが、同じ数のセル４１を有し、厚さが異なることは各セル４１の製造時の誤差に起因する）を押圧し、該電池アレイ４０に印加される押圧力が所定の締付け力になる場合、その厚さを測定し、測定された厚さが所定の厚さより小さい場合、所定の厚さと測定された厚さとの差に基づいて調整シム３１の数（すなわち、調整シム群３０）を決定することができ、これにより、調整シム群３０と、押圧後の電池アレイ４０とのＹ方向における寸法の総和が所定の厚さになる。組み立てる時に、まず、上記取り付け対象の電池アレイ４０と、数量が決定された調整シム３１（すなわち、調整シム群３０）とを取付空間１１に入れ、次に、第１楔形部材２１を取付空間１１に挿入し、第１楔形部材２１の嵌合垂直面２１２とケース１０の第１垂直面１３との所定の方向（すなわち、Ｙ方向）における間隔が所定の厚さであるため、第１楔形部材２１が取付空間１１に挿入された後に電池アレイ４０を押圧することができ、かつ調整シム群３０と、押圧後の電池アレイ４０とのＹ方向における寸法の総和を所定の厚さにすることができ、この時に電池アレイ４０に印加される押圧力は、所定の締付け力になる。

別の実施例において、組み立てる時に、まず、取付空間１１内に第１楔形部材２１を挿入し、次に、調整シム３１を挿入し、かつ調整シム３１を挿入する場合に取付空間１１内に電池アレイ４０に印加される押圧力をリアルタイムに監視し、電池アレイ４０に印加される押圧力が所定の締付け力に達することを測定する時の調整シム３１の数は、取付空間１１内に電池アレイ４０に印加される押圧力を所定の締付け力にすることができる。

本開示の一実施例において、電池アレイ４０の押圧前の初期厚さは、Ｔ_{ｃｅｌｌｓ’}であり、調整シム３１の数は、ｎであり、かつｎ≧１、Ｔ_{ｃｅｌｌｓ’}とｎは、

という関係式を満たし、
ここで、Ｔ_ｐａｃｋは、第１斜面と第１垂直面の所定の方向における最小間隔（ｍｍ）であり、
Ｔ_{ｗｅｄｇｅ}は、第１楔形部材２１の所定の方向における最小厚さ（ｍｍ）であり、
Ｔ_ｓｈｉｍは、調整シム３１の厚さ（ｍｍ）であり、
Ｋ_ｃｅｌｌは、電池アレイ４０の等価剛性係数（その値＞０）であり、
Ｋ_ｓｈｉｍは、調整シム３１の剛性係数（その値＞０）であり、
ΔＴ_{ｓｈｉｍｓ}は、調整シム３１の圧縮量であり、
Ｆは、締付け力の設計値（Ｎ）である。

第１楔形部材２１の楔角θは、組立操作を保証し、締付け力Ｆの大きさの調整に関与しない。

一実施例において、調整シム群３０の調整シム３１の数の決定方法は、以下のとおりである。組み立てる前に、まず、治具により一組の標準的な電池アレイ４０を押圧してもよく、該標準的な電池アレイ４０に印加される押圧力が所定の締付け力になる場合、電池アレイ４０の厚さが所定の厚さであり、治具における圧力を検出することにより電池アレイ４０に印加される押圧力を知ることができ、同様に、組み立てる前に、一組の取り付け対象の電池アレイ４０（該電池アレイ４０と上記標準的な電池アレイ４０とは、厚さが異なるが、同じ数のセル４１を有し、厚さが異なることは各セル４１の製造時の誤差に起因する）を押圧し、該電池アレイ４０に印加される押圧力が所定の締付け力になる場合、その厚さを測定し、測定された厚さが所定の厚さより小さい場合、所定の厚さと測定された厚さとの差に基づいて調整シム３１の数（すなわち、調整シム群３０）を決定することができる。なお、調整シム３１の変形量が小さいため、ΔＴ_{ｓｈｉｍｓ}を無視することができる。調整シム３１は、金属シート、例えば、鋼片から選択してもよい。

図４に示すように、電池パックＳは、固定部材２２をさらに含み、固定部材２２は、第１楔形部材２１を取付空間１１内に固定するために、ケース１０に接続される。固定部材２２により第１楔形部材２１を取付空間１１内に固定することにより、第１楔形部材２１は、ケース１０に対して位置ずれが発生しないことを保証することができ、このように電池アレイ４０は、一定の締付け力を受けることができる。

好ましい実施例において、固定部材２２は、ボルトであり、ケース１０にネジ孔が設置され、第１楔形部材２１に固定孔が設置され、ボルトが固定孔を貫通してネジ孔と嵌合し、固定孔の電池アレイ４０から離れる側には、ボルトを逃がす逃げ口２１３が設置される。ボルトによりケース１０と第１楔形部材２１とを接続し、ケース１０と第１楔形部材２１との間の接続強度を向上させ、電池パックＳを使用する場合に第１楔形部材２１がケース１０から離脱しないことを保証することができる。また、ボルトを締め付ける過程において、第１楔形部材２１は、ケース１０に対してケース１０の底部の方向に移動するとともに、電池アレイ４０に近接する方向に移動する。しかし、この過程において、ボルトは、ケース１０に対してケース１０の底部に近接する方向のみに移動し、電池アレイ４０に近接する方向に移動せず、このように、組立過程において、第１楔形部材２１は、ボルトに対して電池アレイ４０に近接する方向に移動するため、固定孔の電池アレイ４０から離れる側に逃げ口２１３が設置されることにより、第１楔形部材２１が電池アレイ４０に近接する方向に移動する過程においてボルトと干渉することを回避することができる。勿論、他の実施例において、第１楔形部材２１上の固定孔は、長尺の孔に設計されてもよく、このように、該孔の長さ設計を制御することによりボルトに対する逃げを実現することができ、逃げ口２１３を形成する必要がない。

ケース１０は、底板１６と、底板１６の周辺に周設された側板１５とを含み、底板１６は、側板１５と共に取付空間１１を画定し、ネジ孔は、底板１６に設置されてもよく、或いは、ケース１０の底板１６に取付板又は取付ブロックが設置され、ネジ孔は、取付板又は取付ブロックに設置される。これに対して、本願は、具体的に限定されない。

また、図４に示すように、電池パックＳは、第１楔形部材２１の長手方向（すなわち、Ｘ方向）に沿って間隔を隔てて分布された複数の固定部材２２を含み、第１楔形部材２１の長手方向は、セル４１の長手方向と平行である。複数の固定部材２２を設置することにより第１楔形部材２１とケースとの間の接続安定性を向上させて、第１楔形部材２１の一部がＺ方向に移動することを回避することができる。別の好ましい実施例において、固定部材２２は、押圧板であり、押圧板は、ケース１０に接続され、かつ第１楔形部材２１の上部に押し当てられる。このように設置すると、押圧板を第１楔形部材２１の上部に直接的に押し当てることにより、第１楔形部材２１とケース１０との間の接続強度を保証するだけでなく、第１楔形部材２１とケース１０との間の接続を容易にすることができる。

さらに別の好ましい実施例において、固定部材２２は、スナップフィットであり、スナップフィットは、第１楔形部材２１に設置され、ケース１０に係着される。第１楔形部材２１にスナップフィットを設置し、かつ係着の方式で第１楔形部材２１をケース１０に固定することにより、第１楔形部材２１とケース１０との間の取り外し及び接続を容易にして、電池パックＳの製造及びメンテナンスをさらに容易にすることができる。

図４に示すように、第１楔形部材２１内に重量減少のための溝２１４又は重量減少のための孔が分布される。第１楔形部材２１に重量減少のための溝２１４又は重量減少のための孔を分布して設置することにより、第１楔形部材２１の重量を小さくして、電池パックＳの軽量化設計を実現することができる。

本開示の一実施例において、第１楔形部材２１の高さ（すなわち、第１楔形部材２１のＺ方向における寸法）は、電池アレイ４０の高さ（すなわち、電池アレイ４０のＺ方向における寸法）以下である。第１楔形部材２１の底部がケース１０の底部に接触する場合、第１楔形部材２１のＺ方向における寸法は、電池アレイ４０のＺ方向における寸法に等しくてもよく、この場合、電池アレイ４０がＺ方向に均一な締付け力を受けることを保証することができる。第１楔形部材２１がケース１０の底部に接触しない場合、第１楔形部材２１がＺ方向に電池アレイ４０を超えないことを保証する必要があるため、第１楔形部材２１のＺ方向における寸法は、電池アレイ４０のＺ方向における寸法より小さい。

図１及び図２に示すように、電池パックＳは、引締め部材５０をさらに含み、ケース１０は、底板１６と、底板１６の周辺に周設された側板１５とを含み、底板１６は、側板１５と共に取付空間１１を画定する。側板１５は、所定の方向に対向して設置された第１側板１５１及び第２側板１５２を含み、引締め部材５０は、ケース１０の上部に位置し、かつ第１側板１５１及び第２側板１５２に接続される。第１楔形部材２１と調整シム群３０が協働して電池アレイ４０を予め引き締めする場合、第１楔形部材２１は、第１側板１５１及び第２側板１５２に圧力を印加し、引締め部材５０により第１側板１５１及び第２側板１５２を一体に固定接続することができ、このように、ケース１０の荷重能力を向上させ、ケース１０の応力損傷を回避することができる。

図１及び図２に示すように、ケース１０の外側に複数のリブ１４が設置される。ケース１０の外側に複数のリブ１４を設置することにより、ケース１０の構造強度を向上させることができる。

また、本開示の第２態様の実施例に係る車両Ｑは、動力電池として使用される上記電池パックＳを含む。

本開示の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「半径方向」、「周方向」などの用語によって表される方位又は位置関係は、図面に基づいて示す方位又は位置関係であり、本開示を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は部品が特定の方位を有し、特定の方位において構成され、操作されなければならないと指示又は暗示するものではないため、本開示を限定するものとして理解してはならない。

本明細書の説明では、「一実施例」、「いくつかの実施例」、「例示的な実施例」、「例」、「具体的な例」、又は「いくつかの例」などの用語の説明を参照することは、該実施例又は例と組み合わせて説明された具体的な特徴、構成、材料又は特性が本開示の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書では、上記用語の例示的な表現は、必ずしも同じ実施例又は例に限定されるものではない。

本開示の実施例を例示し説明したが、当業者であれば理解できるように、本開示の原理及び趣旨から逸脱しない場合、これらの実施例に対して、様々な変更、修正、置換及び変形を行うことができ、本開示の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物によって限定される。

Ｓ電池パック
Ｑ車両
１０ケース
１１取付空間
１２第１斜面
１３第１垂直面
１４リブ
１５側板
１５１第１側板
１５２第２側板
１６底板
２１第１楔形部材
２１１嵌合斜面
２１２嵌合垂直面
２１３逃げ口
２１４重量減少のための溝
２２固定部材
３０調整シム群
３１調整シム
４０電池アレイ
４１セル
５０引締め部材

という関係式を満たし、
ここで、Ｔ_{ｃｅｌｌｓ’}は、前記取付空間に取り付けられる前の前記電池アレイの初期厚さであり、
ｎは、前記調整シムの数であり、かつｎ≧１、
Ｔ_ｐａｃｋは、前記第１斜面と前記第１垂直面の前記所定の方向における最小間隔であり、
Ｔ _{ｗｅｄｇｅ}は、前記第１楔形部材の前記所定の方向における最小厚さであり、
Ｔ_ｓｈｉｍは、前記調整シムの厚さであり、
Ｋ_ｃｅｌｌは、前記電池アレイの等価剛性係数であり、
Ｋ_ｓｈｉｍは、前記調整シムの剛性係数であり、
ΔＴ_{ｓｈｉｍｓ}は、前記調整シムの圧縮量であり、
Ｆは、所定の締付け力である。

Claims

電池パックであって、
取付空間が形成されたケースと、
前記取付空間内に設置され、所定の方向に沿って配置された複数のセルを含む電池アレイであって、前記所定の方向が前記セルの厚さ方向と平行である、電池アレイと、
少なくとも１つの調整シムを含み、前記取付空間内に設置され、かつ前記電池アレイの前記所定の方向における一方側に位置する調整シム群と、
前記取付空間内に設置された第１楔形部材であって、第１楔形部材は、前記電池アレイの前記所定の方向における他方側に位置するか、又は、前記調整シムの前記電池アレイから離れる側に位置し、前記電池アレイ及び調整シム群を押圧する、第１楔形部材と、を含み、
前記調整シムの数は、前記取付空間内に前記電池アレイに印加される押圧力が所定の締付け力になるように構成されることを特徴とする、電池パック。
前記第１楔形部材の厚さは、前記ケースの上部から前記ケースの底部への方向に徐々に小さくなることを特徴とする、請求項１に記載の電池パック。
前記ケースの内壁は、前記所定の方向に対向する第１斜面及び第１垂直面を含み、前記第１楔形部材は、嵌合斜面及び嵌合垂直面を有し、前記嵌合斜面は、前記第１斜面に密着され、前記調整シム群は、前記第１垂直面又は前記嵌合垂直面に密着されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電池パック。
前記電池パックは、前記取付空間内に設置された第２楔形部材をさらに含み、前記第２楔形部材は、前記第１楔形部材と前記ケースとの間に位置し、前記第２楔形部材は第１斜面を有し、前記ケースの内壁は、前記所定の方向に前記第１斜面と対向する第１垂直面を含み、前記第１垂直面は、前記電池アレイの前記第２楔形部材から離れる側に位置し、前記第１楔形部材は、嵌合斜面及び嵌合垂直面を有し、前記嵌合斜面は、前記第１斜面に密着し、前記調整シム群は、前記第１垂直面又は前記嵌合垂直面に密着され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。
前記調整シムの数は、前記調整シム群の厚さと、押圧後の電池アレイの厚さとの総和が所定の厚さになるように構成され、前記第１楔形部材は、前記嵌合垂直面と第１垂直面との間の間隔が前記所定の厚さになり、さらに前記取付空間内において前記電池アレイに印加される押圧力が前記所定の締付け力になるように構成されることを特徴とする、請求項３又は４に記載の電池パック。
前記電池アレイの押圧前の初期厚さは、Ｔ_{ｃｅｌｌｓ’}であり、前記調整シムの数は、ｎであり、かつｎ≧１、Ｔ_{ｃｅｌｌｓ’}とｎは、

という関係式を満たし、
ここで、Ｔ_ｐａｃｋは、前記第１斜面と前記第１垂直面の前記所定の方向における最小間隔であり、
Ｔ_{ｗｅｄｇｅ}は、前記第１楔形部材の前記所定の方向における最小厚さであり、
Ｔ_ｓｈｉｍは、前記調整シムの厚さであり、
Ｋ_ｃｅｌｌは、前記電池アレイの等価剛性係数であり、
Ｋ_ｓｈｉｍは、前記調整シムの剛性係数であり、
ΔＴ_{ｓｈｉｍｓ}は、前記調整シムの圧縮量であり、
Ｆは、所定の締付け力であることを特徴とする、請求項３又は４に記載の電池パック。
前記電池パックは、固定部材をさらに含み、前記固定部材は、前記第１楔形部材を前記取付空間内に固定するために、前記ケースに接続されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の電池パック。
前記固定部材は、ボルトであり、前記ケースにネジ孔が設置され、前記第１楔形部材に固定孔が設置され、前記ボルトが前記固定孔を貫通して前記ネジ孔と嵌合し、前記固定孔の前記電池アレイから離れる側には、前記ボルトを逃がす逃げ口が設置されることを特徴とする、請求項７に記載の電池パック。
前記電池パックは、前記第１楔形部材の長手方向に沿って間隔を隔てて分布された複数の前記固定部材を含み、前記第１楔形部材の長手方向は、前記セルの長手方向と平行であることを特徴とする、請求項７又は８に記載の電池パック。
前記第１楔形部材に重量減少のための溝又は重量減少のための孔が設置されることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の電池パック。
前記第１楔形部材の高さは、前記電池アレイの高さ以下であることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の電池パック。
引締め部材をさらに含み、前記ケースは、底板と、前記底板の周辺に周設された側板とを含み、前記底板と前記側板とは一緒に前記取付空間を画定し、前記側板は、前記所定の方向に対向して設置された第１側板及び第２側板を含み、前記引締め部材は、前記ケースの上部に位置し、かつ前記第１側板及び第２側板に接続されることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の電池パック。
請求項１～１２のいずれか一項に記載の電池パックを含むことを特徴とする、車両。