| 特許番号 | 特許第7808250号 |
|---|---|
| 出願人 | 株式会社発明屋 |
| 発明者 | 佐藤 謙治 |
| 出願日 | 2022年01月27日 |
| 公開日 | 2023年08月08日 |
| 国際特許分類 (IPC) | H01M 50/258、H01M 50/296、H01M 50/262、H01M 50/244、H01M 50/251 |
従来の電動車両や移動体において、電池は専用の収納スペースに搭載されるため、車体重量の増加や空間効率の低下が課題であった。また、構造部材と電池を別体として設計するため、部品点数が多くなり、製造コストや組立工数の増大を招いていた。電池を構造部材と一体化させることで、こうした課題を根本的に解決するアプローチが求められていた。
本発明は、車両や建造物等の骨格を構成する構造部材そのものを電池として機能させる「骨格部材型電池装置」に関する発明である。【課題】従来技術では電池と構造部材が独立しており、重量・空間・コストの面で非効率であった。【解決手段】骨格部材の内部空間または部材自体を電池セルの容器・電極として活用する構造を採用し、電池と構造体を一体化した骨格部材型電池装置を実現する。さらに、当該装置を含む構造体・移動体、その製造方法、および電池性能を優先した構造設計方法を包含する。【効果】部品点数の削減、軽量化、スペース効率の向上が図られ、電動モビリティや建築分野における電池システムの根本的な革新が期待できる。請求項は12項からなり、装置・構造体・移動体・製造方法・設計方法の各カテゴリを広くカバーする。
- 骨格(フレーム)部材そのものを電池容器・電極として機能させる一体型構造
- 電池性能を起点とした構造設計方法(電池指向設計)による最適化アプローチ
- 車両・建造物等の多様な移動体・構造体への適用と製造方法の体系的な権利化
請求項は12項構成。骨格部材型電池装置の構造(請求項1〜)、当該装置を含む構造体・移動体(中間項)、構造体の製造方法、および電池指向の構造設計方法(末尾項)を包含する。電池セルと構造部材の一体化要件、材料・形状・接続方式に係る構成要件を段階的に規定し、装置・方法の両面で広範な保護範囲を確保している。
電動車両(EV)のシャシー一体型電池
車体フレームを電池として機能させることで、EV専用プラットフォームの軽量化・航続距離延長を実現。従来のバッテリーパック搭載スペースを削減し、車室空間の拡大にも貢献する。
電動航空機・ドローンの機体構造への応用
機体フレームに電池機能を持たせることで、ペイロードを損なわずに搭載エネルギー量を増大。航続距離や積載能力の向上が求められる無人航空機・eVTOLへの展開が期待される。
エネルギー貯蔵機能を持つ建築構造部材
建物の柱・梁等の骨格部材に蓄電機能を付与し、再生可能エネルギーの余剰電力を構造体内に蓄積。スマートビルディングにおける分散型エネルギー管理システムとしての活用が見込まれる。
電動船舶・水中ロボットの船体一体型電源
船体骨格に電池機能を統合することで、限られた船内スペースを有効活用しつつ蓄電容量を確保。長時間稼働が求められる電動船舶や水中探査機への応用が考えられる。