JP7004697B2 - バッテリーシステム内の熱暴走ガスを管理する方法及び装置 - Google Patents
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Claims (11)
- バッテリー内の熱暴走を管理するシステムであって、
(a)少なくとも1つのエネルギーセルを収容するエンクロージャを含む少なくとも1つのバッテリーモジュールであって、前記エンクロージャが、前記少なくとも1つのエネルギーセルから逃げ出た熱暴走ガスを排出するベントポートを含む、前記少なくとも1つのバッテリーモジュールと、
(b)前記少なくとも1つのエネルギーセルと熱的連絡状態にある冷却用空気経路と、
(c)前記少なくとも1つのエネルギーセルと気体的連絡状態にある熱暴走ガス経路と、
(d)前記冷却用空気経路と前記熱暴走ガス経路を互いに物理的に分離して前記冷却用空気経路に沿って流れる冷却用空気が前記少なくとも1つのエネルギーセルから逃げ出るとともに前記熱暴走ガス経路に沿って流れている熱暴走ガスと混合することがないようにする分離器とを含み、
前記分離器は、前記ベントポートと気体的連絡状態にある熱暴走ガス入口を備えた熱暴走ガスチャネルを有するマニホルドを備え、前記熱暴走ガス経路は、前記ベントポートから前記熱暴走ガス入口を通って前記熱暴走ガスチャネル中に延びており、
前記システムは、前記マニホルド及び前記少なくとも1つのバッテリーモジュールを取り付ける少なくとも1つの棚を備えたフレームを含むラック組立体を更に含み、前記冷却用空気経路は、前記少なくとも1つのバッテリーモジュールが前記棚上に取り付けられるとともに前記ラック組立体とドッキングされると、前記フレームと前記少なくとも1つのバッテリーモジュールの少なくとも1つの外面との間に延びていることを特徴とする、システム。 - 前記マニホルドは、前記少なくとも1つのバッテリーモジュールの前記少なくとも1つの外面と気体的連絡状態にある少なくとも1つの冷却用空気出口を備えた冷却用空気チャネルを有し、前記冷却用空気経路は、前記冷却用空気チャネルを通り、前記少なくとも1つの冷却用空気出口を通り、そして前記少なくとも1つのバッテリーモジュールの前記少なくとも1つの外面の上を延びている、請求項1記載のシステム。
- 前記熱暴走ガス経路内に設けられたフレームアレスタを更に含む、請求項2記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのバッテリーモジュールは、電力接続ポート及び信号接続ポートを含み、前記マニホルドは、電力カップリング及び前記少なくとも1つのバッテリーモジュールが前記マニホルドとドッキングされると、それぞれ前記電力接続ポート及び前記信号接続ポートと電気的に連絡する通信カップリングを更に有する、請求項2記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのバッテリーモジュールは、基部及び前記基部に設けられた開口部に解除可能に取り付けられる蓋を備えたエンクロージャを含み、前記システムは、前記少なくとも1つのバッテリーモジュールが収納状態で設置可能なラック組立体を更に含み、前記ラック組立体は、前記少なくとも1つのバッテリーモジュールが前記ラック組立体内にドッキングされると、前記基部の前記開口部に結合される開口部を備えた少なくとも1つの熱暴走ガスチャンバを含み、前記熱暴走ガス経路は、前記熱暴走ガスチャンバ内を延びるとともに前記熱暴走ガスチャンバによって、前記少なくとも1つのバッテリーモジュールの前記基部と熱的連絡状態にある前記冷却用空気経路から物理的に分離されている、請求項1記載のシステム。
- 前記基部の前記開口部は、前記エンクロージャの頂部のところに位置し、前記熱暴走ガスチャンバは、前記蓋が前記熱暴走ガスチャンバ内に位置するよう前記基部の頂端部を嵌合的に受け入れる開口部を備えた下側分離器プレートを有し、前記基部の残部は、前記熱暴走ガスチャンバの外側に位置し、前記熱暴走ガスチャンバの少なくとも一部は、前記冷却用空気経路と熱的連絡状態にある、請求項5記載のシステム。
- 前記熱暴走ガスチャンバは、前記ラック組立体の後側端部のところに設けられた熱暴走ガス出口を有し、前記ラック組立体は、冷却用空気出口を更に含み、前記冷却用空気経路は、前記冷却用空気出口と流体連通状態にある上流側端部及び前記ラック組立体の前側端部のところに設けられた開口部と流体連通状態にある下流側端部を有する、請求項6記載のシステム。
- バッテリーシステム内の熱暴走を管理する方法であって、
(a)冷却用空気をバッテリーモジュール内の少なくとも1つのエネルギーセルと熱的連絡状態にある冷却用空気経路に沿って差し向けるステップと、
(b)前記バッテリーモジュール内の熱暴走イベントの際に生じた熱暴走ガスを前記少なくとも1つのエネルギーセルから遠ざけるとともに前記冷却用空気経路から物理的に分離された熱暴走ガス経路に沿って差し向けて前記熱暴走ガスが前記冷却用空気と混合することがないようにするステップとを含み、
冷却用空気を冷却用空気経路に沿って差し向ける前記ステップは、バッテリーモジュールを収容したラック組立体中に空気を差し向けるステップ及び前記バッテリーモジュールの少なくとも1つの外面を横切って前記冷却用空気を流して前記ラック組立体の前側端部から出すステップを含み、
前記熱暴走ガスを前記少なくとも1つのエネルギーセルから遠ざけるよう差し向ける前記ステップは、前記バッテリーモジュールに設けられた熱暴走ガスポート及び前記ラック組立体のマニホルド内に設けられた熱暴走ガスチャネルを通って前記熱暴走ガスを流すステップを含む、方法。 - 前記熱暴走ガスを前記少なくとも1つのエネルギーセルから遠ざけるよう差し向ける前記ステップは、蓋を前記バッテリーモジュールの基部から分離し、次に前記熱暴走ガスを前記バッテリーモジュール基部から流出させて前記ラック組立体の熱暴走ガスチャンバ中に流入させるステップを含み、少なくとも、前記バッテリーモジュール蓋は、前記熱暴走ガスチャンバ内に配置され、前記バッテリーモジュール基部の少なくとも一部は、前記熱暴走ガスチャンバの外側にかつ前記冷却用空気経路内に配置されている、請求項8記載の方法。
- 冷却用空気を冷却用空気経路に沿って差し向ける前記ステップは、前記バッテリーモジュール内に設けられた冷却用空気チャンバを通って冷却用空気を差し向けるステップを含み、前記少なくとも1つのエネルギーセルの少なくとも一部は、前記冷却用空気チャンバ内に配置されている、請求項8記載の方法。
- 前記熱暴走ガスを前記少なくとも1つのエネルギーセルから遠ざけるよう差し向ける前記ステップは、前記バッテリーモジュール内に設けられた熱暴走ガスチャンバを通って前記熱暴走ガスを差し向け、そして前記バッテリーモジュールに設けられた熱暴走ガスポートから出すステップを含み、ガスベントを有する前記少なくとも1つのエネルギーセルの一部は、前記熱暴走ガスチャンバ内に配置され、前記熱暴走ガスチャンバと前記冷却用空気チャンバは、分離器プレートによって物理的に分離されている、請求項10記載の方法。
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