JPH09505931A

JPH09505931A - バッテリ用の熱管理システムの封込め体

Info

Publication number: JPH09505931A
Application number: JP7515035A
Authority: JP
Inventors: ロンガードナー，ウィリアム・ジェイ; ラファロビッチ，アレクサンダー・ピー; ケラー，ギルバート・ピー; シュミッター，トーマス・シー; ガスティン，ジョゼフ・エイ
Original assignee: ストアー・ヒート・アンド・プロデュース・エナジー・インコーポレーテッド
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1997-06-10
Also published as: WO1995015014A1; EP0730782A1; AU7393894A; EP0730782A4; US5449571A; CA2177589A1

Abstract

(57)【要約】少なくとも一つのバッテリ（４１２）用の熱管理システム（４１０）に対する封込め装置（図６に図示）が提供される。該装置は、バッテリ（４１２）に対する受容部（４３４）を画成する内壁（４１８）を含むハウジング（４１６）を備えている。該内壁（４１８）は、バッテリ（４１２）と熱接触状態に配置されている。該ハウジング（４１６）は、内壁（４１８）に関して離間した関係に配置された外壁（４２０）を更に備えており、相転移材料（４２６）を受け入れる包囲部（４２４）をその間に画成する。

Description

【発明の詳細な説明】バッテリ用の熱管理システムの封込め体発明の背景及び概要本発明は、車の電気バッテリ又は一組の電気バッテリ用の熱管理システムで使用される相変換材料の封込め体（encapsulations）に関する。より具体的には、本発明は、作動中にバッテリにより発生された熱を除去し、その熱を排出するか又は後で使用するためにその熱を貯えるため、相変換材料を車の電気バッテリと熱接触状態に配置する封込め体に関する。バッテリの直接的な作動環境における温度が好適な温度領域を超えるレベルに達すると、従来の鉛酸、又はニッケル・カドミニウム・バッテリ等は、その回転駆動力、作動容量及び充電受容能力の30％又はそれ以上を失うことが車等の電気装置の設計者に認識されている。更に、バッテリの温度が変動すると、バッテリにおける熱勾配が不均一となり、作動上の能力不足を更に悪化させる。例えば、直接的な作動環境における温度が長時間に亙って27−30℃以上に上昇するならば、鉛酸バッテリの予想寿命は、短くなり、また、温度が45℃以下になると、著しく短くなる。ハイブリッド車及び電気自動車の登場に伴い、この問題点は、更に著しく重要性が増している。電気自動車の最新の設計は、電気バッテリ群を単一、又は多数の閉鎖した区域内に装填することを必要とする。こうしたバッテリは、運転中、特に、登坂、加速及び再生ブレーキ時のような高出力が必要とされるとき、熱を多量に発生させる。この熱は、迅速に且つ均一に発散し得ないならば、バッテリの性能に悪影響が及ぶ。このため、有害な温度上昇を回避すべく電気バッテリの熱管理を行うシステムを提供することが必要とされている。バッテリの熱管理を行うためには、主として既存の二つの方法がある。即ち、バッテリの表面の周りに空気を強制的に対流させる方法と、バッテリの周囲に熱伝達流体を循環させる方法である。夏の暑い日にはその空気流は非常な高温となり、バッテリから熱を吸収することができない。これと逆に、冬の寒い日には、実際上、バッテリは所望の温度よりも遥かに低い温度まで過度に冷える。空気循環が効果的であるようにするためには、車が走行している間に、空気の流れを許容し得るようにバッテリの間に空気通路を設けるか、又は、補助的なファンを使用しなければならない。こうした手段の双方は、追加的な管路、制御ステム、及びその他の複雑な機構を必要とする。更に、空気からバッテリ壁への熱伝達は、迅速に冷却したり、又は加熱するのに十分でないことが多い。また、バッテリの周りに熱伝達流体を循環させる熱管理システムにも欠点がある。こうしたシステムは、典型的に、水（凍結防止剤でなければ）を循環させること、ポンプ、ラジエータ、及び各種の制御システムを必要とする。こうした構成部品は、車のコスト、寸法、重量及び複雑さを著しく増大させる。既存の熱管理システムに伴うもう一つの重大な問題点は、そのシステムがバッテリ・ブロック内で均一に好適な温度を保ち得ないことである。バッテリの性能を好適にし且つ長期の寿命を達成しようとするならば、バッテリを特定の温度範囲内に保つことが極めて重要である。電気自動車におけるようなシステムとして多数のバッテリを使用する場合、この問題点はより顕著となる。バッテリのセル間における温度差は、それらのセルにおける容量差となって現れる。この不均衡の結果、一部のセルは過剰放電又は過剰充電され、その結果、バッテリが過早にその機能を失う。従来の一部の熱管理システムは、長期間に亙って均一な温度を保つように試みるどころか、むしろ、瞬間的に加熱することに重点をおいている。かかるバッテリ加熱装置の一部は、バッテリ電解質の温度を所望のレベルまで瞬間的に上昇させるため相転移材料（「ＰＣＭｓ」）を使用している。ＰＣＭｓは、単独で、又は共融混合体と組み合わさって、液体と固体との間で相転移するとき、転移熱を放出し、又は貯える。ＰＣＭｓは、典型的に、溶融潜熱量が多く、このため、固体のＰＣＭｓが溶融するとき、多量のエネルギが貯えられる一方、液体ＰＣＭｓが凝固するとき、多量のエネルギが吸熱手段等に放散される。例えば、英国特許第2,125,156号には、ＰＣＭｓをバッテリ電解質内で密封バッグに入れ、又は、ＰＣＭを電解質と密に熱接触させるべく、ＰＣＭを仕切り板内に収容することが開示されている。液体ＰＣＭが短時間にてその周囲の電解質に熱を排出するとき、その電解質の温度は所望のレベルに上昇する。ＰＣＭは、漸進的に、固相に相転移し、再度、使用するためには再加熱しなければならない。もう一つの例は、日本国特許出願第S43−22512号である。本発明によれば、少なくとも一つの電気バッテリ用の熱管理システムに対する封込め体が提供される。この封込め体は、少なくとも一つのバッテリの受容部を形成する内壁を有するハウジングを備えている。その内壁は、該少なくとも一つのバッテリと熱接触位置に配置される。該装置は、相転移材料を受け入れ得るように内壁と離間した関係に配置される。この封込め体は、車の運転、頻繁なサイクル、及び急激な充填の間、バッテリにより発生された熱を吸収するように熱管理システム内で作用するするようにすることが有利である。このため、バッテリの電解液の温度は、許容可能な範囲に保たれて、高温度のバッテリの作動に伴う性能の低下を回避することができる。更に、封込まれたＰＣＭは、貯えられた熱量及び大気の状態に対応して、不活動期間、即ち、冬季期間中、バッテリの電解質の温度が臨界的な範囲以下に低下するのを防止する性能を果たす。更に、本発明によれば、複数の面を持ったケースを備える少なくとも一つの電気バッテリ用の熱管理システムに対する封込め体が提供される。この封込め体は相転移材料を受け入れる内部領域を含むように形成された少なくとも一枚のパネルと、その少なくとも一枚のパネルを電気バッテリのケースの表面に固定して、相転移材料をバッテリ・ケースと熱伝達関係に配置する手段とを備えている。更に、本発明によれば、バッテリ・ケースが提供される。該バッテリ・ケースは、外側殻体と、内側殻体とを備え、該内側殻体は、該外側殻体と離間した関係に配置されて、相転移材料を受け入れる領域を画成する。本発明の更なる目的、特徴及び有利な点は、現在、考えられる、本発明を実施する最良の形態を一例として示す好適な実施例に関する以下の詳細な説明を読むことにより、当業者に明らかになるであろう。図面の簡単な説明図１は、バッテリ・ケースに固定された、複数のＰＣＭ−充填パネルを含む、本発明による熱管理装置で使用される封込め体の斜視図。図２は、補強板がバッテリ・ケースと熱接触状態に固定された、ＰＣＭ−充填パネルを示す、図１の線２−２に沿った断面図。図３は、バッテリ・ケースと熱接触状態に固定した補強板がない、ＰＣＭ−充填パネルを示す、図２と同様の断面図。図４は、複数の通路と、バッテリ・ケースと熱接触状態に固定された補強板とを備えるＰＣＭ−充填パネルを示す、本発明の別実施例の平面断面図。図５は、補強板を備えないが、複数の通路を備え、ＰＣＭ−充填パネルがバッテリ・ケースと熱接触状態に固定された、ＰＣＭ−充填パネルを示す図４と同様の図。図６は、バッテリの受容部を備えるＰＣＭ−充填ハウジングを示す、本発明の更に別の実施例の図。図７は、バッテリを受け入れる複数の受容部と共に、ＰＣＭ−充填ハウジングを示す、本発明の更に別の実施例の図。図８は、ＰＣＭｓを受け入れる領域を提供し得るように設計されたバッテリ・ケースを示す、本発明の更に別の実施例の図。図面の詳細な説明本発明の熱管理システムに使用される封込め体は、各種のカートリッジ、パネル、ハウジング等内にＰＣＭｓを収容する働きをする。こうした各種の封込め体は、車等の使用される典型的なバッテリ等に関して熱交換関係にＰＣＭを位置決めし得るように設計されている。本発明により封込まれたＰＣＭは、運転中にバッテリから発生した熱を吸収することができ、また、貯えた熱が利用可能である限り、補助的な電源を何ら必要とせずに、低温状態のとき、バッテリの温度を高温に保つのを支援することができる。本発明に関連して、各種のＰＣＭｓを使用することができる。ＰＣＭｓは、典型的に、その潜熱特性に基づいて選択されるが、また、共役溶融、過冷が最小である、更なる特定が得られるように選択することができる。本発明に従って使用可能である典型的なＰＣＭｓの種類は、パラフィン・ワックス、塩水化物の共融混合体、及び水を含む。好適なＰＣＭｓは、その関連する部分を引用して本明細書に加えた、米国特許第4,272,390号、同4,613,444号、同4,412,931号に記載された型式の塩化カルシウム六水化物溶液である。かかる溶液は、潜熱特性に優れ、導電率が小さく、耐火性に優れるため、本発明により封込間れたＰＣＭｓは、着火及びバッテリから生じる電気的火災の拡大を防止するのに役立つ。本発明に従って有用であると考えられる。その他の塩水化物は、CaBr₂・6H₂O（例えば、米国特許第4,690,769号に記載されたもの）、混合したカルシウム・ハロゲン六水化物（例えば、米国特許第4,637,888号に記載されたもの）、硝酸マグネシウム六水化物（例えば、米国特許第4,272,391号、同5,271,029号、同4,273,666号に記載されたもの）、塩化マグネシウム六水化物（米国特許第4,338,208号、同4,406,805号に記載されたもの）、硝酸マグネシウム六水化物と硝酸アンモニアとの混合体（米国特許第4, 272,392号、同4,329,242号、同4,402,846号に記載されたもの）、硝酸マグネシウム六水化物と硝酸アンモニウムとの混合体（米国特許第4,283,298号に記載されたもの）、及び特定のゲル状ＰＣＭｓ（例えば、米国特許第4,585,572号に記載されたもの）である。図１に示すように、典型的な電気バッテリ１２内の電解質の温度を管理するために、本発明の一実施例による熱管理システム１０の封込め体が使用する。バッテリ１２は、上面１６と、底面（図示せず）と、側面１８、２０とを有するケース１４を備えている。一対の端子２２が上面１６を貫通して伸長し、他の電気システムに接続される。ＰＣＭ−充填カートリッジ又はパネル２４の形態による封込め体は、面１８、２０に固定されて、吸熱手段を提供する。パネル２４の数は変更が可能である。パネル２４は、側面１８、２０の一方又はその双方に固定することができ、又、所望であれば、上面１６及び底面にも固定することができる。任意の各種の周知の締結手段を使用して、パネル２４とバッテリ・ケース１４との間の空隙を最小にし得るような方法でパネル２４とケース１４に固定することができる。パネル２４とケース１４との間の熱伝達を著しく妨害しない接着剤を選択することが好ましい。最適な接着剤は、インダストリアル・ポリケミカル・サービスの製造するＩＰＳウェルド・オン（Weld-on）2395である。これに代えて、複数の機械的締結手段（図示せず）を設けることができ、又は、パネル２４を受け入れ得るように、把持部又はスロットが直接、成形された特別製のケース１４とすることができる。パネル２４をケース１４を固定するために、どのような手段を使用するかに関係なく、パネル２４は、ケース１４と熱伝達関係に保つ必要がある。パネル２４をケース１４と良好な熱伝達関係に配置し易くするため、面１８、２０（又は、パネル２４が接触すべきその他の任意のケース１４の面）に対して熱伝達性グリース、又は液体を塗布することができる。また、熱管理システム１０は、低温の気象状態用としてバッテリ・ケース１４及びパネル２４の周り1平断熱材２６を巻き付けることができる。このように、バッテリ電解質から伝達された熱を使用して、囲繞する作動環境に逃がさずに、ＰＣＭｓをパネル２４内で溶融させる。断熱材２６は、恒久型又は着脱型とすることができる。一つの好適な断熱材料は、オーエンズ・コーニング（Owens-Corn ing）が製造するＲＡシリーズの断熱材である。図２に図示するように、パネル２４は、ＰＣＭに対して厚さ約50.8ｍｍ（２インチ）の内部領域３６を提供することのできる透明なポリスチレン、又はその他のプラスチック又は適当な材料から成るパネルとすることができる。使用される材料の型式、及びＰＣＭの特徴に対応して、パネル２４は、各種の周知の技術で製造することができる。本明細書に記載した好適なＰＣＭ′ｓを収容するために使用されるポリスチレンの場合、典型的に、真空成形法、回転成形法、射出成形法、又は吹込み成形法のような方法を使用することができる。パネル２４は、パネルが固定される全面と密に熱接触し得るような寸法とすることが好ましいが、その全面の一部にしか接触しないような寸法としてもよい。パネルの寸法の変更が可能であるが、パネル２４は、バッテリ・ケース１４の所定の面を覆い得る寸法とすることが便宜である。更に、表面積対容積の比を大きくするようなパネルの幾何学的形状とすることが最適である。パネル２４を組み立てるために各種の材料を使用することが可能であることが理解される。プラスチック、ゴム、又は金属材料及び構造体を使用することができる。可撓性又は剛性な構造体を使用してもよい。パネル２４は、容器部分３０と、裏当て板３２とを備えており、該裏当て板３２は、容器部分３０上の周縁フランジ３４に密封、又はその他の方法で固定される。容器部分３０及び裏当て板３２は、協働して、ＰＣＭｓ３８を受け入れる内部領域３６を提供する。ＰＣＭｓ３８は、ＰＣＭｓ３８が固体状態にあるとき、典型的に、内部領域３６の約85乃至100％を占める。その残りの15乃至０％は、膨張スペースとして残される。可撓性の封込め体を使用する場合、典型的に、膨張スペースを残す必要はない。矢印４０で示すように、バッテリの充電及び放電の結果として、発生された熱は、バッテリ・ケース１４の面２０を通じ、次に、裏当て板３２を通じて伝達されて、内部領域３６内のＰＣＭｓ３８に達する。ＰＣＭｓ３８は、さもなければ、ＰＣＭｓ３８を溶融させるために使用するとき、バッテリ電解液の温度を上昇させる、熱を「吸収」する吸熱手段として効果的に機能する。パネル２４を製造し、また、内側領域３６内にＰＣＭｓ３８を充填する典型的な工程において、真空成形法を使用して容器部分３０及び裏当て板３２を形成することができる。容器部分３０が完全に硬化したならば、裏当て板３２は、フランジ３４に密封され、液体ＰＣＭ３８を充填ポート（図示せず）を通じて容器部分３０内に注入し、次に、その充填ポートを密封する。パネル２４は、次のようにして、熱管理システム１０の一部として機能する。車の通常の運転中、バッテリ１２内の電解質の温度は、略正常なレベルにあり、ＰＣＭｓ３８は、固体状態にある。車が運転を続け、バッテリが繰り返して作用すると、バッテリ１２内の温度が上昇する可能性がある。熱は、最初に、ケース１４を通じ、次に、裏当て板３２を通じて伝達されて、次に、内部領域３６に入って、ＰＣＭを溶融させる。ＰＣＭ３８は、バッテリの特定の型式に従って選択される。バッテリ１２の理想的な作動温度付近に相転移温度があるＰＣＭ３８であることが好ましい。従って、車を運転すると、バッテリ１２は、熱を発生させ、内部領域３６内の温度が上昇し始める。ＰＣＭ３８はバッテリ１２により発生される熱を顕著に吸収し、ＰＣＭ３８の温度がその相転移温度まで上昇するようにする。この時点にてバッテリにより発生された更なる熱は、ＰＣＭ３８の全てが溶融する迄、ＰＣＭ３８の溶融潜熱として吸収される。全てのＰＣＭ３８が溶融した後、液体ＰＣＭ内に更なる熱が顕熱として吸収される。効果的に、バッテリ１２からの熱は吸収され、バッテリ１２内部の温度を続けて上昇させずに、ＰＣＭを溶融させる顕熱及び潜熱の双方として貯えられる。選択随意の断熱材２６は、ＰＣＭ３８からその周囲の環境に熱が著しく放熱されるのを阻止する。車が運転されている間に、ＰＣＭ３８は、バッテリ１２から熱を吸収し且つ貯え、また、バッテリ１２の作動温度が所望のレベルよりも低下したとき、その熱を放出させる。また、低温度における車／バッテリの不活性時間中、例えば、車が冷温状態で駐車しているとき、パネル２４は電気バッテリ１２の加熱装置として機能する。上述のように、車が運転している間に、発生された熱により、それ以前に液相に転移されたＰＣＭ３８を使用して、熱エネルギを液体ＰＣＭ３８から裏当て板３２を通じてバッテリ・ケース１４内の電解質に伝達することができる。ＰＣＭ３８が液相から固相に相転移するときに、ＰＣＭ３８により放出される熱エネルギを利用して、バッテリ電解質内でより高温を保ち、また、低温時の運転に伴う問題点を回避するのに効果的に役立つ。本発明に従って、使用されるパネルのもう一つの実施例が図３に図示されている。パネル１２４は、周縁フランジ１３４を有するが、裏当て板は備えない容器部分１３０を含む状態で示してある。裏当て板を備えないとき、フランジ１３４がバッテリ・ケース１４の面２０に対して直接、緊密に密封されて、ＰＣＭｓ１３８が内部領域１３６から漏れるのを防止するようにすることが必須である。この実施例において、次に、容器部分１３０はバッテリ・ケース１４の面２０と協働し、ＰＣＭｓ１３８を収容する内部領域１３６を画成する。その他の点において、図３に図示した本発明の実施例は、図２に図示した実施例と同様である。本発明の更に別の実施例が図４に図示されている。図４に図示したパネル２２４は、容器部分２３０と、容器部分２３０上の周縁フランジ２３４に密封された裏当て板２３２とを備えている。容器部分２３０及び裏当て板２３２は、協働して、内部領域２３６を画成する。複数の仕切り壁２４２が平行で且つ離間した関係にて内部領域２３６内で伸長し、その間に複数の通路２４４を画成する。仕切り壁２４２の数、及びバッテリに関する仕切り壁の方向は変更が可能である。ＰＣＭｓ２３８は、複数の通路２４４の各々を占めている。仕切り壁２４２は裏当て板２３２に密封されている。多数の仕切り壁２４２を使用することから、多数の有利な点が得られる。仕切り壁２４２は、パネル２２４に構造体的一体性を付与し、また、ＰＣＭｓ２３８に対し自然の収縮領域を複数提供し、ＰＣＭｓ２３８がパネル２２４を破って、このパネルから漏れる可能性を少なくする。更に、個々の仕切り壁２４２が破断した場合でも、残りのパネル２２４の部分の構造体的一体性が損なわれることはない。また、相転移中に、多数の通路２４４を使用することは、塩水化物としてのＰＣＭｓの結晶成長を制御することに役立つ。仕切り壁２４２は、ＰＣＭ２３８が凝固するとき、結晶が核を形成する表面積を増大させることにより、結晶の成長を支援することができる。また、仕切り壁２４２は、パネル２２４に穴を開けたり、又は、その他の損傷を与える可能性のある、大きい線状結晶の成長及びその方向も制御する。また、仕切り壁２４２は、ＰＣＭの層状化を遅らせることもできる。更に、多数の水平方向仕切り壁２４２は、固体のＰＣＭ粒子の大きい塊が内部領域２３６の底部に蓄積するのを防止し、このことは、バッテリの表面に亙って均一な吸熱源を保つのに役立つ。極めて伝導性な材料で出来た仕切り壁２４２は、また、熱伝達を促進する役割を果たす。仕切り壁２４２は、裏当て板２３２に直接、接触する一方、裏当て板２３２は、バッテリ・ケース１４に接触するから、仕切り壁２３２は、対流によるある程度の熱伝達を許容する。図５に図示するように、同様のパネル３２４は裏当て板を全く備えていない。図３の実施例の場合と同様に容器部分３３０は面２８に対して緊密に密封して、通路３４４からのＰＣＭｓ３３８の漏洩を防止することが必須である。上述の型式のパネルは、この設計の一部分として、ＰＣＭ封込め体が元々考慮されていない既存のバッテリに取り付けるのに最も有用である。熱管理システムの一部として、ＰＣＭ封込め体を使用する設計の場合、パネルの各種の代替例を提案することができる。この型式の熱管理システムに使用される封込め体の一つの実施例が図６に図示されている。図６に図示した熱管理システム４１０用の封込め体は、少なくとも一つのバッテリ４１２を収容し得るような寸法とした二重壁のＰＣＭ封込め体を利用する。特に、ＰＣＭｓをバッテリ４１２のケース４１４の密封面（例えば、面４１７、４１９を含む）と熱接触状態に保つためにハウジング４１６が設けられる。該ハウジング４１６は、内壁４１８と、外壁４２０と、これらの内壁４１８及び外壁４２０を離間した関係に接続して、包囲部４２４を画成する頂部壁４２２とを備えている。ＰＣＭｓ４２６は、包囲部４２４内に位置する。ハウジング４１６は、各種の材料で製造することができるが、好ましくは、ハウジング４１６には、上述のパネルに使用される型式の耐久性のあるプラスチックを使用する。ハウジング４１６は、当業者に周知の製造技術を利用して組み立てることができる。ハウジング４１６の内壁４１８は、底面４２８と、側面４３０、４３２と、二つの更なる側面と（図面の面に関して）を備えており、この更なる側面は協働して、少なくとも一つのバッテリ４１２に対する受容部４３４を画成する。バッテリ４１２は、受容部４３４内に緊密に嵌まり、このため、底面４２８、側面４３０、４３２がバッテリ・ケース４１４と直接、接触する。勿論、隣接するバッテリが互いに直接、接触するように平行な二列に配置された一連のバッテリを受け入れ得る寸法とした受容部４３４でもよいことを理解すべきである。選択随意的に、断熱材４３６が設けられる。また、包囲部４２６を貫通して内壁４１８と外壁４２０との間を伸長する複数の細長面、又はフィン（図示せず）を提供することも望ましい。かかる細長面は、バッテリ・ケース４１４からの熱伝達を向上させ、包囲部４２６の構造的安定性を増す。これと代替的に、外壁４２０から外方に伸長する複数の細長面、又はフィン（図示せず）を提供することも望ましい。かかる細長面の位置は、変更が可能であり、また、当該技術分野で公知の熱伝達設計の基準に従って、細長面の数が選択される。二重壁ＰＣＭ封込め体、即ち、ハウジングのもう一つの実施例が図７に図示されている。ハウジング５１６は、電気的に、接続した複数のバッテリ（そのうちの二つ、即ち、バッテリ５１２、５１３を図示）を受け入れる多数の受容部５１８を含むように形成されている。ハウジング５１６は、典型的に多数列で配置された一連のバッテリを有する電気自動車、及びハイブリッド車に特に適したものである。その他の点では、図７の実施例は、図６の実施例と同様である。図６及び図７に図示した熱管理システム４１０、５１０の一部としての封込め体の機能は、上述の管理システム１０に対する封込め体の機能と同様である。選択随意として、本明細書に記載した何れの好適な実施例の場合でもパネル又はその他の封込め体（例えば、図２乃至図５に図示したものと同様）には、上述のＰＣＭｓを充填し、また、バッテリの製造工程中、その封込め体をバッテリ自体に挿入することができる。かかるパネルは、バッテリの電解質と密着するように、バッテリ内に取り付けられて、バッテリ電解質内で発生したエネルギが吸収され得るようにする。パネルを適正な位置に保つため、標準的な締結具が使用され、また、適用例に応じてパネルの配置は変更が可能である。本発明の更に別の実施例が図８に図示されている。図８において、バッテリ７１２は、外側殻体７１６と、内側殻体７１８とを有するケース７１４を備えている。外側殻体７１６は、内側殻体７１８と離間した関係に配置されて、ＰＣＭｓ７２２を受け入れる内部領域７２０を画成する。また、本発明のその他の実施例に関して上述した追加的な特徴を図８の実施例に採用することも可能である。従って、例えば、図４に図示したような仕切り壁を内部領域７２０内に形成することもできる。上述したようなフィン、又は細長面を使用してもよい。バッテリの電解質内に取り付けた内側パネルを含めてもよい。また、選択随意的な断熱材７２４を加えてもよい。その他の点では、図８の実施例は、上述の実施例と同一の方法で作用する。本発明は、特定の好適な実施例に関して詳細に説明したが、その各種の変更例及び応用例は請求の範囲に記載した本発明の範囲及び精神に属するものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年５月１５日【補正内容】補正後の請求の範囲１．少なくとも一つの電気バッテリ用の熱管理システムに対する封込め装置にして、前記少なくとも一つのバッテリに対する受容部を画成する内壁であって、前記少なくとも一つのバッテリと熱接触状態に配置された前記内壁、及び、該内壁と離間した関係に配置され、相転移材料を受け入れ得るように、その間に包囲部を画成する外壁を有するハウジングと、前記内壁と前記包囲部内部の相転移材料との間の熱伝達を促進し得るように前記内壁から前記包囲部まで伸長する複数のフィンとを備えることを特徴とする封込め装置。２．少なくとも一つの電気バッテリ用の熱管理システムに対する封込め装置にして、前記少なくとも一つのバッテリに対する受容部を画成する内壁であって、前記少なくとも一つのバッテリと熱接触状態に配置された前記内壁、及び、該内壁と離間した関係に配置され、相転移材料を受け入れ得るように、その間に包囲部を画成する外壁を有するハウジングと、前記外壁からその周囲の環境までの熱伝達を促進し得るように前記外壁から伸長する複数のフィンとを備えることを特徴とする封込め装置。３．少なくとも二つの電気バッテリ用の熱管理システムに対する封込め装置にして、前記少なくとも二つのバッテリと熱接触状態に配置された内壁と、該内壁と離間した関係に配置され、相転移材料を受け入れ得るように、その間に包囲部を画成する外壁とを有するハウジングを備え、該内壁が、前記少なくとも二つの電気バッテリを収容し得るように離間した相対的な関係で配置された少なくとも二つの収容部を画成し得る形態とされることを特徴とする封込め装置。４．複数の面を有するケースを含む少なくとも一つのバッテリ用の熱管理システムに対する封込め装置にして、相転移材料を受け入れる内部領域を備えるように形成された少なくとも一つのパネルと、前記相転移材料を前記面と熱伝達関係に配置し得るように前記少なくとも一つのパネルを前記電気バッテリ・ケースの面に固定する手段と、相転移材料を受け入れる複数の通路に前記内部領域を仕切り得るように離間し且つ平行な関係で前記内部領域に配置された複数の仕切り壁とを更に備えることを特徴とする封込め装置。５．バッテリ・ケースにして、外側殻体と、相転移材料を受け入れる領域を画成し得るように前記外側殻体と離間した関係に配置された内側殻体と、相転移材料を受け入れる複数の通路に前記領域を仕切り得るように離間し且つ平行な関係で前記内部領域に配置された複数の仕切り壁とを更に備えることを特徴とする封込め装置。６．バッテリ・ケースにして、外側殻体と、相転移材料を受け入れる領域を画成し得るように前記外側殻体と離間した関係に配置された内側殻体と、前記外側殻体からその周囲環境への熱伝達を促進し得るように前記外側殻体から伸長する複数のフィンとを更に備えることを特徴とするバッテリ・ケース。７．複数の面を有するケースを含む少なくとも一つのバッテリ用の熱管理システムに対する封込め装置にして、前記複数の面の少なくとも一つに接触する少なくとも一つのパネルであって、相転換材料を受け入れる内部領域を含むように形成された前記パネルと、相転移材料を受け入れる複数の通路に前記内部領域を仕切り得るように離間し且つ平行な関係で前記内部領域に配置された複数の仕切り壁を更に備えるように改良したことを特徴とする封込め装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ラファロビッチ，アレクサンダー・ピーアメリカ合衆国インディアナ州46280，インディアナポリス，フォックスウッド・ドライブ・ウエスト 10340 (72)発明者ケラー，ギルバート・ピーアメリカ合衆国インディアナ州46278，インディアナポリス，バッフリッジ・ウェイ 7030 (72)発明者シュミッター，トーマス・シーアメリカ合衆国インディアナ州46256，インディアナポリス，ウエスト・ジェスマン・ロード 7165，アパートメント・エイチ (72)発明者ガスティン，ジョゼフ・エイアメリカ合衆国インディアナ州46240，インディアナポリス，ペンシルバニア・ストリート 7170

Claims

【特許請求の範囲】１．少なくとも一つの電気バッテリ用の熱管理システムに対する封込め装置にして、前記少なくとも一つのバッテリに対する受容部を画成する内壁であって、前記少なくとも一つのバッテリと熱接触状態に配置された前記内壁と、該内壁と離間した関係に配置され、相転移材料を受け入れ得るように、その間に包囲部を画成する外壁とを有するハウジングを備えることを特徴とする封込め装置。２．請求の範囲第１項に記載の封込め装置にして、前記内壁が、底面と、その両端にて該底面に接続された第一及び第二の垂直面と、該底面に接続され且つ前記それぞれの第一及び第二の垂直面の間を伸長する第三及び第四の垂直面とを備えることを特徴とする封込め装置。３．請求の範囲第１項に記載の封込め装置にして、前記内壁と前記包囲部内部の相変化材料との間の熱伝達を促進し得るように前記内壁から前記包囲部まで伸長する複数のフィンを更に備えることを特徴とする封込め装置。４．請求の範囲第１項に記載の封込め装置にして、前記外壁からその周囲の環境までの熱伝達を促進し得るように前記外壁から伸長する複数のフィンを更に備えることを特徴とする封込め装置。５．請求の範囲第１項に記載の封込め装置にして、前記内壁が、複数の電気バッテリを受け入れ得るように離間した相対的関係にある複数の受容部を画成し得る形態とされることを特徴とする封込め装置。６．複数の面を有するケースを含む少なくとも一つのバッテリ用の熱管理システムに対する封込め装置にして、相転移材料を受け入れる内部領域を備えるように形成された少なくとも一つのパネルと、前記相転移材料を前記バッテリ・ケースと熱伝達関係に配置し得るように前記少なくとも一つのパネルを前記電気バッテリ・ケースの面に固定する手段とを備えることを特徴とする封込め装置。７．請求の範囲第６項に記載の封込め装置にして、相転移材料を受け入れる複数の通路に前記内部領域を仕切り得るように離間し且つ平行な関係で前記内部領域に配置された複数の仕切り壁を更に備えることを特徴とする封込め装置。８．バッテリ・ケースにして、外側殻体と、相転移材料を受け入れる領域を画成し得るように前記外側殻体と離間した関係に配置された内側殻体とを備えることを特徴とするバッテリ・ケース。９．請求の範囲第８項に記載のバッテリ・ケースにして、前記相転移材料を受け入れる複数の通路に前記領域を仕切り得るように該領域内で離間し且つ平行な関係に配置された複数の仕切り壁を更に備えることを特徴とするバッテリ・ケース。１０．請求の範囲第８項に記載のバッテリ・ケースにして、前記外側殻体からその周囲環境への熱伝達を促進し得るように前記外側殻体から伸長する複数のフィンを更に備えることを特徴とするバッテリ・ケース。