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公開番号2025086328
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2024181291
出願日2024-10-16
発明の名称電池パック、車両及びその熱暴走監視方法
出願人恵州億緯リ能股フン有限公司,EVE ENERGY CO., LTD.
代理人TRY国際弁理士法人
主分類H01M 50/204 20210101AFI20250530BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】車両に搭載される電池パックにおいて、乗員が十分な避難時間を確保できる熱暴走監視方法を提供する。
【解決手段】電池パック100は、順に積層された複数の単電池11を含む組電池10と、単電池の積層方向に沿って組電池の端部に設けられた端板20と、少なくとも1つの単電池の端板に平行な側面に設けられ、単電池の膨張変形値を監視するように構成される監視構造30と、監視構造に電気的に接続され、膨張変形値から変形率及び所定時間内の変形速度を算出し、変形率及び変形速度から電池パックが熱暴走状態であるか否かを判断するように構成されるBMSと、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電池パック（１００）であって、
順に積層された複数の単電池（１１）を含む組電池（１０）と、
前記単電池（１１）の積層方向に前記組電池（１０）の端部に設けられた端板（２０）と、
少なくとも１つの前記単電池（１１）の前記端板（２０）に平行な側面に設けられ、前記単電池（１１）の膨張変形値を監視するように構成される監視構造（３０）と、
前記監視構造（３０）に電気的に接続され、前記膨張変形値から変形率及び所定時間内の変形速度を算出し、前記変形率及び前記変形速度から前記電池パック（１００）が熱暴走状態であるか否かを判断するように構成されるＢＭＳ（４０）と、を含む、電池パック（１００）。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記監視構造（３０）はゲージ（３１）を含む、請求項１に記載の電池パック（１００）。
【請求項３】
前記監視構造（３０）は絶縁保護部材（３２）をさらに含み、前記絶縁保護部材（３２）は前記ゲージ（３１）外に覆われる、請求項２に記載の電池パック（１００）。
【請求項４】
前記単電池（１１）の積層方向において、前記監視構造（３０）は、前記組電池（１０）の端部に位置する前記単電池（１１）に設けられ、かつ前記単電池（１１）の前記端板（２０）に面する側に設けられる、請求項１～３の何れか一項に記載の電池パック（１００）。
【請求項５】
前記単電池（１１）の積層方向において、前記組電池（１０）の２つの端部にある前記単電池（１１）のいずれにも前記監視構造（３０）が設けられる、請求項４に記載の電池パック（１００）。
【請求項６】
前記単電池（１１）の積層方向において、前記監視構造（３０）の厚さ範囲は０、２ｍｍ～０、３ｍｍである、請求項１～３の何れか一項又は５に記載の電池パック（１００）。
【請求項７】
車両であって、
本体と、請求項１～３の何れか一項又は５に記載の電池パック（１００）と、を含み、前記電池パック（１００）は前記本体に取り付けられる、車両。
【請求項８】
熱暴走監視方法であって、
監視構造（３０）によって電池パック（１００）の単電池（１１）の膨張変形値△Ｌを取得し、ＢＭＳ（４０）によって前記膨張変形値△Ｌから前記単電池（１１）の変形率ε及び所定時間ｔ内の変形速度Ｆ（ｔ）を算出するステップと、
前記変形率εが第１所定範囲内であるか否か、及び前記変形速度Ｆ（ｔ）が第２所定範囲内であるか否かを判断するステップと、
これらの範囲内である場合、前記電池パック（１００）が熱暴走状態であると判定するステップと、を含む、熱暴走監視方法。
【請求項９】
前記単電池（１１）の厚さ初期値をＬ１、熱暴走時に膨張した後の厚さをＬ２とすると、膨張変形値△Ｌ＝Ｌ２－Ｌ１、前記単電池（１１）の変形率ε＝（Ｌ２－Ｌ１０）／Ｌ１＊１００％、所定時間ｔ内の変形速度Ｆ（ｔ）＝ε／ｔである、請求項８に記載の熱暴走監視方法。
【請求項１０】
前記第１所定範囲は、２％＜ε＜８％であり、及び／又は
前記第２所定範囲は、０、４％／ｓ＜Ｆ（ｔ）＜２％／ｓである、請求項８に記載の熱暴走監視方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、２０２３年１１月２７日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０２３１１６０２７０５６の中国特許出願の優先権を主張しており、当該出願のすべての内容は、引用により本願に組み込まれている。
本願は、電池の技術分野に関し、特に電池パック、車両及びその熱暴走監視方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電池パックは新エネルギー車の中核コンポーネントであり、新エネルギー車の運転にエネルギーを供給する。電池パックの使用中に、製造上の欠陥や強い衝撃などの極端な条件により熱暴走が発生し、電池パック内の電池が膨張、変形することがある。
【０００３】
電池パックに熱暴走が発生した場合、乗員の安全を確保するために乗員が十分な避難時間を確保できるよう、熱暴走が車室内に到達する５分前に熱暴走警報信号を発信する必要がある。一般に、電池パックの熱暴走を監視する方法は、温度信号や電圧信号を監視することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
関連技術で温度信号を収集する場合、温度を収集するＮＴＣ（負の温度係数のサーミスタ）は環境の影響を受けやすく、あるいは、車両が低地から高地に走行すると、圧力信号も大きく変化し、誤警報が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１態様では、本願は、順に積層された複数の単電池を含む組電池と、前記単電池の積層方向に前記組電池の端部に設けられた端板と、少なくとも１つの前記単電池の前記端板に平行な側面に設けられ、前記単電池の膨張変形値を監視するように構成される監視構造と、前記監視構造に電気的に接続され、前記膨張変形値から変形率及び所定時間内の変形速度を算出し、前記変形率及び前記変形速度から前記電池パックが熱暴走状態であるか否かを判断するように構成されるＢＭＳと、を含む、電池パックを提供する。
【０００６】
第２態様では、本願は、本体と、前記電池パックと、を含み、前記電池パックは前記本体に取り付けられる、車両を提供する。
【０００７】
第３態様では、本願は、監視構造によって電池パックの単電池の膨張変形値△Ｌを取得し、ＢＭＳによって前記膨張変形値△Ｌから前記単電池の変形率ε及び所定時間ｔ内の変形速度Ｆ（ｔ）を算出するステップと、
前記変形率εが第１所定範囲内であるか否か、及び前記変形速度Ｆ（ｔ）が第２所定範囲内であるか否かを判断するステップと、
これらの範囲内である場合、前記電池パックが熱暴走状態であると判定するステップと、を含む、電池パックの熱暴走監視方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
熱暴走が発生した単電池では大きな面に向かって膨張するため、単電池の端板に平行な側面に監視構造が設けられることによって、単電池に熱暴走が発生した場合、監視構造は、単電池の膨張による膨張変形値を監視し、膨張変形値をＢＭＳに伝達し、ＢＭＳは、膨張変形値によって変形率及び所定時間内の変形速度を取得し、変形率ε及び変形速度から組電池が熱暴走状態であるか否かを判断し、熱暴走状態である場合、次のステップの警報動作を実行する。このように、組電池の単電池に熱暴走が発生した場合に膨張後の単電池の膨張変形値を監視することで、電池パックが熱暴走状態であるか否かの判断のための基礎を提供することは、電池パックの温度や圧力の変化を監視する方式と比較して、周囲の環境による影響を受けにくく、精度がより高い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本願の一実施例における電池パックの構造模式図である。
図１における正常に使用された状態での電池パックの構造模式図である。
図１における熱暴走状態の電池パックの構造模式図である。
図１における熱暴走状態の単電池の構造模式図である。
図２における監視構造の構造模式図である。
本願の別の実施例における電池パックの熱暴走監視方法の流れ模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１～図５に示すように、本願の実施例による電池パック１００は、組電池１０と、端板２０と、監視構造３０と、ＢＭＳ（電池管理システム、ＢＡＴＴＥＲＹＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＹＳＴＥＭ）４０と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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