JP2016152108A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack.
電池パックは、例えば、特許文献１に開示されているように筐体内に複数の電池モジュールを収容することによって構成される。この電池モジュールは、一対のブラケットを用いて筐体の壁部の内壁面にボルトで固定されている。このボルトでの固定のために、壁部の内壁面には非貫通のネジ孔（袋ネジ）が形成されている。 A battery pack is comprised by accommodating a some battery module in a housing | casing as disclosed by patent document 1, for example. This battery module is fixed to the inner wall surface of the wall portion of the housing with a bolt using a pair of brackets. For fixing with the bolt, a non-penetrating screw hole (cap screw) is formed in the inner wall surface of the wall portion.
特許文献１に開示の電池パックは、フォークリフトなどの産業車両のカウンタウエイトとして機能しており、追加のウエイト部材が筐体の壁部の外壁面にボルトで固定されている。ウエイト部材などの筐体外部材をボルトで固定する場合、壁部の外壁面にも非貫通のネジ孔が必要となる。非貫通のネジ孔を壁部に形成するためには、壁部を構成する部品の一つ一つにそれぞれ加工が必要となる。そのため、壁部の内側及び外側に非貫通のネジ孔を形成すると、電池パックの製造工程が非常に煩雑化する。 The battery pack disclosed in Patent Document 1 functions as a counterweight of an industrial vehicle such as a forklift, and an additional weight member is fixed to the outer wall surface of the wall portion of the housing with a bolt. When fixing a casing outer member such as a weight member with a bolt, a non-penetrating screw hole is also required on the outer wall surface of the wall portion. In order to form a non-penetrating screw hole in the wall portion, it is necessary to process each of the parts constituting the wall portion. Therefore, if non-penetrating screw holes are formed inside and outside the wall, the battery pack manufacturing process becomes very complicated.
そこで、本発明においては、筐体の同じ壁部に筐体内部材及び筐体外部材を固定する場合の製造工程を簡単化できる電池パックを提案することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to propose a battery pack capable of simplifying the manufacturing process in the case where the casing inner member and the casing outer member are fixed to the same wall portion of the casing.
本発明の一側面に係る電池パックは、筐体内に電池モジュールを収納してなる電池パックであって、筐体の壁部を貫通するように貫通孔が形成され、貫通孔に対して設けられた固定部材によって、筐体の内側に配置された筐体内部材と筐体の外側に配置された筐体外部材とが壁部に固定される。 A battery pack according to one aspect of the present invention is a battery pack in which a battery module is housed in a housing, and a through hole is formed so as to penetrate a wall portion of the housing, and is provided to the through hole. By the fixing member, the inner member disposed inside the housing and the outer member disposed outside the housing are fixed to the wall portion.
この電池パックでは、筐体の壁部の貫通孔を筐体内部材と筐体外部材とを固定するための共有孔として利用する。この構成により、電池パックは、壁部に形成する孔の個数を低減できる。また、壁部に貫通孔を形成する際に、例えば、壁部を構成する部材を複数重ねて加工することが可能となる。したがって、この電池パックは、筐体の同じ壁部に筐体内部材及び筐体外部材を固定するために、壁部の内側及び外側にそれぞれ非貫通の孔を形成する場合と比べて、電池パックの製造工程を簡単化できる。 In this battery pack, the through hole in the wall portion of the casing is used as a common hole for fixing the casing inner member and the casing outer member. With this configuration, the battery pack can reduce the number of holes formed in the wall portion. Moreover, when forming a through-hole in a wall part, for example, it becomes possible to process a plurality of members constituting the wall part. Therefore, in order to fix the casing inner member and the casing outer member to the same wall portion of the casing, this battery pack has a battery pack in which the non-through holes are formed on the inner side and the outer side of the wall portion, respectively. The manufacturing process can be simplified.
一実施形態の電池パックでは、筐体内部材が電池モジュールを壁部に固定するための部材である。この場合、電池パックでは、貫通孔を利用して電池モジュールが筐体内部材を介して壁部の内側に固定される。 In the battery pack according to one embodiment, the member in the housing is a member for fixing the battery module to the wall portion. In this case, in the battery pack, the battery module is fixed to the inside of the wall portion through the member in the casing using the through hole.
一実施形態の電池パックでは、電池パックが産業車両に搭載され、筐体外部材がウエイト部材である。この場合、電池パックでは、貫通孔を利用してウエイト部材が筐体の壁部の外側に固定される。このウエイト部材が熱マスとしても機能するため、電池パックでの放熱性が向上する。 In the battery pack of one embodiment, the battery pack is mounted on an industrial vehicle, and the housing outer member is a weight member. In this case, in the battery pack, the weight member is fixed to the outside of the wall portion of the housing using the through hole. Since this weight member also functions as a heat mass, the heat dissipation in the battery pack is improved.
一実施形態の電池パックでは、壁部と筐体外部材との間にシール部材が設けられる構成としてもよい。この構成により、電池パックは、筐体の壁部に貫通孔が形成されているが、シール部材により筐体の密閉性を向上できる。 In the battery pack of one embodiment, a sealing member may be provided between the wall portion and the housing outer member. With this configuration, the battery pack has a through hole formed in the wall portion of the casing, but the sealing performance of the casing can be improved by the seal member.
一実施形態の電池パックでは、シール部材が熱伝導性を有する構成としてもよい。この構成により、電池パックは、電池モジュールが発した熱が壁部の外側の筐体外部材に伝わり易くなり、放熱性が向上する。 In the battery pack of one embodiment, the sealing member may have a thermal conductivity. With this configuration, in the battery pack, heat generated by the battery module is easily transmitted to the outer member of the casing outside the wall portion, and heat dissipation is improved.
一実施形態の電池パックでは、貫通孔の内壁にネジ溝が形成される構成としてもよい。この構成により、電池パックでは、ネジ溝付きの貫通孔を利用して筐体内部材及び筐体外部材を壁部に強固に固定できる。 In the battery pack of one embodiment, a thread groove may be formed on the inner wall of the through hole. With this configuration, in the battery pack, the casing inner member and the casing outer member can be firmly fixed to the wall portion using a through hole with a thread groove.
一実施形態の電池パックでは、固定部材は、第１のネジ部材と第２のネジ部材であり、筐体の内側から貫通孔の一端側に螺合された第１のネジ部材によって筐体内部材が壁部に固定され、筐体の外側から貫通孔の他端側に螺合された第２のネジ部材によって筐体外部材が筐体の壁部に固定される構成としてもよい。この構成により、電池パックでは、第１のネジ部材とネジ溝付きの貫通孔との螺合により、筐体内部材を壁部の内側に強固に固定できる。また、電池パックでは、第２のネジ部材とネジ溝付きの貫通孔との螺合により、筐体外部材を壁部の外側に強固に固定できる。また、電池パックでは、第１のネジ部材と第２のネジ部材を用いて貫通孔の内側と外側の両側から固定するので、筐体内部材と筐体外部材とを別々に取り付け／取り外しが可能である。 In the battery pack according to the embodiment, the fixing member is a first screw member and a second screw member, and the inner member of the casing by the first screw member screwed into one end side of the through hole from the inner side of the casing. The outer member may be fixed to the wall of the casing by a second screw member that is fixed to the wall and screwed to the other end of the through hole from the outside of the casing. With this configuration, in the battery pack, the member in the housing can be firmly fixed to the inside of the wall portion by screwing the first screw member and the through hole with the thread groove. Further, in the battery pack, the housing outer member can be firmly fixed to the outside of the wall portion by screwing the second screw member and the through hole with a thread groove. Further, in the battery pack, since the first screw member and the second screw member are used to fix from both the inner side and the outer side of the through hole, the inner member and the outer member can be attached / removed separately. is there.
本発明によれば、筐体の同じ壁部に筐体内部材及び筐体外部材を固定する場合の製造工程を簡単化できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing process in the case of fixing a case inner member and a case outer member to the same wall part of a case can be simplified.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電池パックを説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, a battery pack according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the element which is the same or it corresponds in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
本実施形態では、フォークリフトに搭載される電池パックに適用する。フォークリフトは、荷役作業を行う産業車両である。本実施形態に係る電池パックは、フォークリフトのバッテリーとして機能する。また、本実施形態に係る電池パックは、フォークリフトのカウンタウエイトとしても機能し、カウンタウエイトとしての重さを調整するために筐体の外側に追加のウエイト部材が固定される。 In this embodiment, it applies to the battery pack mounted in a forklift. A forklift is an industrial vehicle that performs a cargo handling operation. The battery pack according to the present embodiment functions as a forklift battery. The battery pack according to the present embodiment also functions as a counterweight of the forklift, and an additional weight member is fixed to the outside of the casing in order to adjust the weight as the counterweight.
図１を参照して、本実施形態に係るフォークリフト１について説明する。図１は、フォークリフト１を示す概略側面図である。図１に示すように、フォークリフト１は、車体２、荷役装置３及び運転室４を主な構成として備えている。荷役装置３は、車体２の前部に配置される。運転室４は、車体２の中央の上部に配置される。
A forklift 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic side view showing a forklift 1. As shown in FIG. 1, the forklift 1 includes a
車体２には、前下部に駆動輪２ａが設けられ、後下部に操舵輪２ｂが設けられている。また、車体２には、内部に走行用モータ２ｃと荷役用モータ２ｄが搭載されている。走行用モータ２ｃは、駆動輪２ａの駆動源となるモータである。荷役用モータ２ｄは、荷役装置３のフォーク３ａの駆動源となるモータである。また、車体２には、電池パック１０が搭載されている。電池パック１０は、運転室４の下方に配置されている。電池パック１０は、走行用モータ２ｃ及び荷役用モータ２ｄなどの電力源となる。
The
荷役装置３は、左右一対のフォーク３ａ及びマスト３ｂを有している。マスト３ｂは、車体２の前部に立設されている。フォーク３ａは、マスト３ｂにリフトブラケット３ｃを介して取り付けられている。フォーク３ａは、積荷Ａを支持するための部材である。フォーク３ａは、マスト３ｂに結合されたリフトシリンダ３ｄの駆動力により、リフトブラケット３ｃと共に上下方向に移動可能である。また、フォーク３ａは、マスト３ｂに結合されたティルトシリンダ３ｅの駆動力により、ティルトシリンダ３ｅとの結合点を回転中心として前後方向に回動可能である。
The cargo handling device 3 has a pair of left and
運転室４には、運転者（図示せず）が着座可能な運転シート４ａが設けられている。また、運転室４には、運転シート４ａの前方にハンドル４ｂが設けられている。
The
電池パック１０（追加ウエイト部材４０を含む）は、フォーク３ａにより支持される積荷Ａの重量と釣り合いをとるためのカウンタウエイトとして機能する。換言すれば、フォークリフト１は、電池パック１０をカウンタウエイトとして備えている。追加ウエイト部材４０の重量は、電池モジュール２０などを収容した筐体３０の重量とフォークリフト１における積荷Ａの許容最大荷重に応じて決められる。
The battery pack 10 (including the additional weight member 40) functions as a counterweight for balancing the weight of the load A supported by the
図２及び図３を参照して、第１実施形態に係る電池パック１０Ａについて説明する。図２は、電池パック１０Ａの外観を示す概略斜視図である。図３は、電池パック１０Ａの内部を示す概略斜視図である。図２は電池パック１０Ａを追加ウエイト部材４０側から見た斜視図であり、図３は電池パック１０Ａを追加ウエイト部材４０の反対側から見た斜視図である。図３では、電池パック１０Ａ（筐体３０）の内部の電池モジュール２０及びその固定用の部材のみを図示しており、配線用の部材及び制御機器などの他の部材を省略している。
The
電池パック１０Ａは、電池モジュール２０を筐体３０内に収容している。電池パック１０Ａは、上述したようにフォークリフト１のバッテリーとして機能するとともにカウンタウエイトとして機能する。電池パック１０Ａは、筐体３０を構成する一つの壁部の内側に電池モジュール２０が固定され、同じ壁部の外側に追加ウエイト部材４０（筐体外部材）が固定される。この筐体３０の壁部への固定では、壁部を貫通する貫通孔を電池モジュール２０と追加ウエイト部材４０とで共通孔として利用する。
The
なお、図３に示す例では、筐体３０内に電池モジュール２０を４個収容し、上下方向に２段に配置されるとともに左右方向に２列並べられたものを示している。これは一例であり、電池モジュール２０の個数については１個以上の個数が適宜決められ、電池モジュール２０の配置についても筐体３０の形状などに応じて適宜決められる。但し、電池パックの仕様により、筐体３０内に収容可能な個数よりも少ない個数の電池モジュール２０が収容される場合がある。従来の電池パックでは、収納可能な個数よりも電池モジュールの個数が少ない場合、筐体内の空いている箇所にダミーモジュールを設けることによりカウンタウエイトとしての重量調整を行っていた。一方、本実施形態に係る電池パック１０では、追加ウエイト部材４０によってカウンタウエイトとしての重量調整が行われる。
In the example shown in FIG. 3, four
電池モジュール２０について説明する。電池モジュール２０は、複数（図３に示す例では７個）の電池セル２１を互いに電気的に接続することによって構成されている。電池セル２１は、電池ホルダ２２によって保持されている。複数の電池セル２１は、電池ホルダ２２に保持された状態で一方向に並べられている。
The
電池セル２１は、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池といった蓄電池、あるいは電気二重層キャパシタなどである。電池セル２１は、例えば、ケース内に電解液と電極組立体を収容してなる。電極組立体は、正極、負極及び正極と負極とを絶縁するセパレータを複数有している。この複数の正極、負極及びセパレータは、正極と負極との間にセパレータを挟んだ状態で積層されている。
The
電池セル２１は、正極端子と負極端子を有している。複数の電池セル２１は、極性が異なる端子が隣り合うように配列されている。複数の電池セル２１は、バスバー２３によって電気的に直列に接続されている。電池セル２１と電池セル２１との間には、伝熱プレート（図示せず)が配置されている。伝熱プレートは、例えば、断面が略Ｌ字の平板状の部材であり、一方の平板部が電池セル２１と電池セル２１との間に配置され、他方の平板部が筐体３０の壁部に接するように配置される。電池セル２１の並び方向の両端には、エンドプレート２４，２４が設けられている。複数の電池セル２１は、一対のエンドプレート２４，２４に挟み込まれた状態で拘束され、拘束荷重が付加されている。エンドプレート２４の外側面２４ａには、ブラケット２５が取り付けられている。電池モジュール２０は、一対のブラケット２５（筐体内部材）により筐体３０の一つの壁部に固定されている。
The
筐体３０について説明する。筐体３０は、箱状であり、例えば、図３に示す略直方体形状である。筐体３０は、本体３１と、天板３２と、蓋部材３３とを有する。筐体３０を形成する材料としては、例えば、鉄などの金属材料である。筐体３０の内部は、電池モジュール２０、配線用の部材（図示せず）、制御機器（図示せず）などが収容される収容空間Ｓとなっている。筐体３０は、内部から気体、液体が外部に漏れないように密閉されている。
The
本体３１は、底板３４と、側板３５，３６，３７とからなる。底板３４は、所定の厚みを有する矩形の平板状である。側板３５は、底板３４の一方の短辺の縁部に立設されている。側板３６は、底板３４の他方の短辺の縁部に立設されている。側板３５と側板３６とは、同じ形状であり、所定の厚みを有する矩形の平板状である。側板３７は、底板３４の一方の長辺の縁部に立設されている。側板３７は、所定の厚みを有する矩形の平板状である。底板３４の各縁部と側板３５，３６，３７の縁部とは、溶接などによってそれぞれ接合されている。また、側板３７の各縁部と側板３５，３６の縁部とは、溶接などによってそれぞれ接合されている。
The
天板３２は、本体３１の側板３５，３６，３７で形成される上部の開口部分を塞ぐ部材である。天板３２は、所定の厚みを有する矩形の平板状である。天板３２の各縁部は、ボルトなどの締結部材によって側板３５，３６，３７の縁部にそれぞれ固定されている。蓋部材３３は、本体３１の底板３４と側板３５，３６及び天板３２で形成される開口部分を塞ぐ部材である。蓋部材３３は、所定の厚みを有する矩形の平板状である。蓋部材３３の各縁部は、ボルトなどの締結部材によって底板３４、側板３５，３６及び天板３２の縁部にそれぞれ固定されている。
The
追加ウエイト部材４０について説明する。追加ウエイト部材４０は、カウンタウエイトとして機能する電池パック１０Ａの重量調整用の部材である。追加ウエイト部材４０は、所定の厚みを有する矩形の平板状である。追加ウエイト部材４０は、筐体３０を構成する一つの壁部（主に側板３７からなる壁部）全面の形状と略同じ矩形状である。追加ウエイト部材４０は、この筐体３０の一つの壁部に固定されている。この追加ウエイト部材４０が固定される壁部は、一対のブラケット２５，２５を用いて電池モジュール２０が固定される壁部と同じ壁部である。追加ウエイト部材４０を形成する材料としては、例えば、鉄などの金属材料である。追加ウエイト部材４０の厚みは、追加ウエイト部材４０を形成する材料の密度と重量調整用として必要な重量に応じて適宜決められる。例えば、筐体３０内に収納可能な個数よりも電池モジュールの個数が少ない場合、追加ウエイト部材４０の厚みを厚くして、カウンタウエイトとして必要な重量を確保する。
The
図４を参照して、ブラケット２５及び追加ウエイト部材４０と筐体３０の壁部（側板３７）との固定構造について説明する。図４は、電池パック１０Ａにおけるブラケット２５及び追加ウエイト部材４０と筐体３０の壁部との固定構造を示す要部拡大断面図である。
With reference to FIG. 4, the fixing structure of the
筐体３０の側板３７には、ネジ溝付きの貫通孔３８が形成されている。貫通孔３８は、側板３７の内壁面３７ａから外壁面３７ｂに至るように側板３７の厚さ方向に貫通して形成されている。貫通孔３８の内壁には、内壁面３７ａ側の端部から外壁面３７ｂ側の端部までの全体にわたってネジ溝３８ａが形成されている。また、追加ウエイト部材４０には、貫通孔４１が形成されている。貫通孔４１は、追加ウエイト部材４０の内壁面４０ａから外壁面４０ｂに至るように追加ウエイト部材４０の厚さ方向に貫通して形成されている。貫通孔４１は、側板３７のネジ溝３８ａ付きの貫通孔３８の内径と略同径又は僅かに大きい内径を有する。また、エンドプレート２４には、ネジ孔２６が形成されている。
A through
ブラケット２５は、エンドプレート２４（電池モジュール２０）を側板３７に固定するための部材である。ブラケット２５は、例えば、鉄などの金属材料により断面が略Ｌ字の平板状に形成されている。ブラケット２５は、第１の平板部２７と、第１の平板部２７の一縁部において当該第１の平板部２７に直交するように形成された第２の平板部２８とを有している。第１の平板部２７は、エンドプレート２４側に固定される部材である。第１の平板部２７には、貫通孔２７ａが形成されている。貫通孔２７ａは、エンドプレート２４のネジ孔２６の内径と略同径又は僅かに大きい内径を有する。第２の平板部２８は、側板３７側に固定される部材である。第２の平板部２８には、貫通孔２８ａが形成されている。貫通孔２８ａは、側板３７のネジ溝３８ａ付きの貫通孔３８の内径と略同径又は僅かに大きい内径を有する。
The
第１の平板部２７に形成される貫通孔２７ａの個数は、１個以上であり、例えば、図３に示す例では２個である。第２の平板部２８に形成される貫通孔２８ａの個数は、１個以上であり、例えば、図３に示す例では２個である。側板３７に形成される貫通孔３８の個数は、エンドプレート２４の個数と第２の平板部２８に形成される貫通孔２８ａの個数によって決まり、例えば、図３に示す例では８（エンドプレート２４の個数）×２（第２の平板部２８に形成される貫通孔２８ａの個数）＝１６個である。側板３７に形成される各貫通孔３８の位置は、側板３７に対して各ブラケット２５の第２の平板部２８の貫通孔２８ａが配置される位置に対応した位置である。追加ウエイト部材４０に形成される貫通孔４１の個数は、側板３７に形成される貫通孔３８の個数と同じ個数である。追加ウエイト部材４０に形成される各貫通孔４１の位置は、側板３７に形成される各貫通孔３８の位置に対応した位置である。
The number of through
ブラケット２５は、貫通孔２７ａとエンドプレート２４のネジ孔２６とを位置合わせしかつ貫通孔２８ａと側板３７の貫通孔３８とを位置合わせした状態で、第１の平板部２７がエンドプレート２４の外側面２４ａに沿うとともに第２の平板部２８が側板３７の内壁面３７ａに沿うようにして配置されている。そして、エンドプレート２４に形成されているネジ孔２６毎に、ネジ部材５０が、貫通孔２７ａに通されて、ネジ孔２６に螺合されている。また、側板３７に形成されている貫通孔３８毎に、ネジ部材５１（第１のネジ部材（固定部材））が、貫通孔２８ａに通されて、貫通孔３８のネジ溝３８ａに螺合されている。これにより、ブラケット２５が、エンドプレート２４と側板３７とに強固に固定される。そして、電池モジュール２０が、一対のブラケット２５により側板３７の内壁面３７ａに強固に固定される。
The
追加ウエイト部材４０は、貫通孔４１と側板３７の貫通孔３８とをそれぞれ位置合わせした状態で、内壁面４０ａが側板３７の外壁面３７ｂに沿うようにして配置されている。そして、追加ウエイト部材４０に形成されている貫通孔４１毎に、ネジ部材５２（第２のネジ部材（固定部材））が、貫通孔４１に通されて、貫通孔３８のネジ溝３８ａに螺合されている。これにより、追加ウエイト部材４０が、側板３７の外壁面３７ｂに強固に固定される。
The
ネジ部材５０，５１，５２は、例えば、六角ボルトである。ネジ部材５０，５１，５２は、軸部にシールための処理が施されたシールボルトでもよい。ネジ部材５１とネジ部材５２とは同じ貫通孔３８のネジ溝３８ａに螺合されるので、ネジ部材５１の軸部５１ａの外径とネジ部材５２の軸部５２ａの外径とは、略同径（貫通孔３８の内径と略同径）である。
The
ネジ部材５１の軸部５１ａは、貫通孔２８ａを通って貫通孔３８の一端側（内壁面３７ａ側）でネジ溝３８ａに螺合されている。その軸部５１ａの先端面５１ｂは、貫通孔３８の中間部分に位置している。一方、ネジ部材５２の軸部５２ａは、貫通孔４１を通って貫通孔３８の他端側（外壁面３７ｂ側）でネジ溝３８ａに螺合されている。その軸部５２ａの先端面５２ｂは、貫通孔３８の中間部分に位置している。軸部５１ａの先端面５１ｂと軸部５２ａの先端面５２ｂとの間には、少し隙間でできる程度が望ましい。軸部５１ａの貫通孔３８への挿入量と軸部５２ａの貫通孔３８への挿入量とは、略同じ量である。ネジ部材５１の軸部５１ａの長さは、貫通孔３８の全長の二分の一の長さより僅かに短い長さに貫通孔２８ａの全長を加算した長さとなっている。また、ネジ部材５２の軸部５２ａの長さは、貫通孔３８の全長の二分の一の長さより僅かに短い長さに貫通孔４１の全長を加算した長さとなっている。このように軸部５１ａ，５２ａの各長さを先端面５１ｂと先端面５２ｂとの間に少し隙間ができる程度の長さとしておくことにより、軸部５１ａと軸部５２ａの少なくとも一方の長さが誤差で長くなった場合でも対処できる。
The
軸部５１ａの貫通孔３８への挿入量と軸部５２ａの貫通孔３８への挿入量とは、上記のように略同じ挿入量とせずに、異なる挿入量としてもよい。例えば、側板３７の内壁面３７ａ側の重量（電池モジュール２０などの重量）と外壁面３７ｂ側の重量（追加ウエイト部材４０の重量）との重量比に応じて、各挿入量を設定してもよい。また、側板３７における貫通孔３８の位置（すなわち、ブラケット２５と追加ウエイト部材４０が固定される位置）に応じて、各挿入量を設定してもよい。例えば、電池モジュール２０（ブラケット２５）が側板３７の上方側に少し片寄って配置される場合、軸部５１ａの挿入量を軸部５２ａの挿入量よりも多くする。また、一つのブラケット２５で用いられる上下２本のネジ部材５１で異なる挿入量としてもよく、例えば、上方のネジ部材５１の挿入量を下方のネジ部材５１の挿入量よりも多くする。また、電池モジュール２０の２つのブラケット２５毎に異なる挿入量としてもよく、例えば、上段の電池モジュール２０の２つのブラケット２５で用いられるネジ部材５１の挿入量を下段の電池モジュール２０の２つのブラケット２５で用いられるネジ部材５１の挿入量よりも多くする。また、ネジ部材５１，５２の軸部５１ａ，５２ａの外径（貫通孔３８の内径）についても、側板３７の内壁面３７ａ側の重量及び外壁面３７ｂ側の重量、側板３７における貫通孔３８の位置などに応じて適宜設定してもよい。
The insertion amount of the
追加ウエイト部材４０を固定するために、側板３７に形成される全ての貫通孔３８を用いてもよいしあるいは一部の貫通孔３８だけを用いてもよい。一部の貫通孔３８だけ用いる場合、追加ウエイト部材４０の固定に用いられない貫通孔３８については他端側（外壁面３７ｂ側）を封止しておくとよい。例えば、貫通孔３８の他端側には、封止蓋を設けるとよい。封止蓋としては、例えば、六角孔付き止めネジといった軸部のみで構成されるネジ部材である。また、封止蓋を設けずに、ネジ部材５１で封止してもよい。この場合、ネジ部材５１の軸部５１ａの長さを貫通孔３８の全長に貫通孔２８ａの全長を加算した長さとし、軸部５１ａの先端面５１ｂが外壁面３７ｂと面一になるようにするとよい。この場合、追加ウエイト部材４０には、固定に用いられる箇所にのみ貫通孔４１が形成される。
In order to fix the
側板３７に形成される貫通孔３８を用いた固定構造の場合、筐体３０内の密閉性（水密性、気密性）を十分に確保しておく必要がある。そこで、シール部材６０が、側板３７の外壁面３７ｂと追加ウエイト部材４０の内壁面４０ａとの間に設けられる。シール部材６０は、貫通孔３８の周りにだけ配置されるシール部材である。シール部材６０は、貫通孔３８を囲む環状の薄い部材であり、例えば、Ｏリングである。シール部材６０を形成する材料は、弾性変形可能な材料であり、例えば、ゴムである。
In the case of a fixing structure using the through-
シール部材６０は、追加ウエイト部材４０が側板３７に沿うようにして配置される際に、側板３７と追加ウエイト部材４０との間に貫通孔３８を囲むように配置される。そして、シール部材６０を側板３７と追加ウエイト部材４０との間に挟んだ状態で、ネジ部材５２が貫通孔３８のネジ溝３８ａに螺合される。筐体３０の内側からのネジ部材５１による締め付けと筐体３０の外側からのネジ部材５２による締め付けにより、シール部材６０は側板３７と追加ウエイト部材４０との間で弾性変形して薄くなる。なお、シール部材６０を配置させる箇所には、側板３７の外壁面３７ｂと追加ウエイト部材４０の内壁面４０ａの少なくとも一方にシール部材６０の形状に沿った溝を設けてもよい。
The
以上説明したように、電池パック１０Ａは、筐体３０の側板３７にネジ溝３８ａ付きの貫通孔３８が形成されている。従来の電池パックのように、筐体の壁部に非貫通のネジ孔（袋ネジ）が形成される構成では、筐体を製造する際に壁部を構成する部材の一つ一つにそれぞれ孔開け加工及びネジ切り加工を行う必要があった。さらに、同じ壁部に筐体内部材及び筐体外部材が固定される構成では、壁部の内側と外側とにそれぞれ孔開け加工及びネジ切り加工を行う必要があった。
As described above, in the
これに対し、電池パック１０Ａでは、ネジ溝３８ａ付きの貫通孔３８を筐体３０の内側のブラケット２５及び筐体３０の外側の追加ウエイト部材４０を側板３７に固定するための共通孔として利用することにより、側板３７の内側と外側にネジ孔を別々に形成する必要がない。そのため、電池パック１０Ａは、筐体３０の側板３７に形成する孔の個数を低減できる。また、電池パック１０Ａでは、側板３７を構成する部材を複数重ねて孔開け加工及びネジ切り加工を行うことにより、一度に複数の側板３７にネジ溝３８ａ付きの貫通孔３８を形成できる。したがって、従来の電池パックのように、筐体の壁部の内側と外側とに非貫通のネジ孔を形成する場合と比べて、電池パック１０Ａの製造工程を簡単化でき、製造コストを低減できる。
On the other hand, in the
また、電池パック１０Ａでは、貫通孔３８の内壁にはネジ溝３８ａが形成されているので、ネジ部材５１，５２による締め付けによりブラケット２５及び追加ウエイト部材４０を側板３７に強固に固定できる。また、電池パック１０Ａでは、側板３７に貫通孔３８を形成しているが、貫通孔３８のネジ溝３８ａとネジ部材５１，５２とが螺合されているので、筐体３０の密閉性（水密性、気密性）を向上できる。さらに、電池パック１０Ａでは、側板３７と追加ウエイト部材４０との間における貫通孔３８の周りにシール部材６０が設けられているので、筐体３０の密閉性を更に向上できる。このシール部材６０は、貫通孔３８の周りにだけ配置させる環状の部材なので、コストを低減できる。
Further, in the
また、電池パック１０Ａでは、側板３７の内壁面３７ａに電池モジュール２０が設けられ、同じ側板３７の外壁面３７ｂに追加ウエイト部材４０が設けられる構成としているので、追加ウエイト部材４０を熱マスとして機能させることができる。そのため、電池パック１０Ａでは、電池モジュール２０（電池セル２１）で発生した熱の放熱性を向上できる。特に、電池パック１０Ａでは、貫通孔３８（共通孔）を用いて電池モジュール２０及び追加ウエイト部材４０が同じ箇所で固定されるので、電池モジュール２０が配置される箇所で追加ウエイト部材４０と側板３７との密着性が高くなり、放熱性を更に向上できる。
Further, in the
また、電池パック１０Ａでは、筐体３０の外側に追加ウエイト部材４０が設けられる構成としているので、カウンタウエイト用のウエイト部材を取り付け際の作業性を向上できる。また、電池パック１０Ａでは、追加ウエイト部材４０が平板状なので、追加ウエイト部材４０の取扱いが容易であり、カウンタウエイト用のウエイト部材のコストを低減できる。
Further, since the
また、電池パック１０Ａでは、ネジ部材５１とネジ部材５２を用いて貫通孔３８の内側と外側の両側から固定するので、ブラケット２５と追加ウエイト部材４０とを別々に取り付け／取り外しが可能である。例えば、電池パック１０Ａの電池モジュール２０を交換する場合、追加ウエイト部材４０を取り外すことなく、電池モジュール２０の取り付け／取り外し作業を行うことができる。
Further, in the
図５及び図６を参照して、第２実施形態に係る電池パック１０Ｂについて説明する。図５は、電池パック１０Ｂの外観を示す概略斜視図である。図６は、電池パック１０Ｂにおけるブラケット２５及び追加ウエイト部材４０と筐体３０の壁部との固定構造を示す要部拡大断面図である。電池パック１０Ｂは、第１実施形態に係る電池パック１０Ａと比較すると、シール部材の構成が異なる。電池パック１０Ｂでは、シール部材６１が筐体３０の壁部と追加ウエイト部材４０との間に設けられている。
With reference to FIG.5 and FIG.6, the
シール部材６１は、追加ウエイト部材４０の全面に配置されるシール部材である。シール部材６１は、追加ウエイト部材４０の形状と略同じ矩形状の薄い部材である。シール部材６１を形成する材料は、熱伝導性を有しかつ弾性変形可能な材料であり、例えば、シリコン系材料である。シール部材６１には、貫通孔６２が形成されている。貫通孔６２は、シール部材６１の内壁面６１ａから外壁面６１ｂに至るようにシール部材６１の厚さ方向に貫通して形成されている。貫通孔６２は、側板３７のネジ溝３８ａ付きの貫通孔３８の内径と略同径又は僅かに大きい内径を有する。シール部材６１に形成される貫通孔６２の個数は、追加ウエイト部材４０に形成される貫通孔４１の個数と同じ個数である。シール部材６１に形成される各貫通孔６２の位置は、追加ウエイト部材４０に形成される貫通孔４１の位置にそれぞれ対応した位置である。なお、シール部材６１を形成する材料は、熱伝導性を有する接着剤でもよい。
The
シール部材６１は、貫通孔６２と側板３７の貫通孔３８とを位置合わせした状態で、内壁面６１ａが側板３７の外壁面３７ｂに沿うようにして配置されている。さらに、追加ウエイト部材４０は、貫通孔４１とシール部材６１の貫通孔６２とを位置合わせした状態で、内壁面４０ａがシール部材６１の外壁面６１ｂに沿うようにして配置されている。そして、追加ウエイト部材４０に形成されている貫通孔４１毎に、ネジ部材５３（第２のネジ部材（固定部材））が、貫通孔４１と貫通孔６２に通され、貫通孔３８のネジ溝３８ａに螺合されている。これにより、追加ウエイト部材４０が、シール部材６１を挟んだ状態で側板３７に強固に固定される。軸部５１ａの先端面５１ｂと軸部５３ａの先端面５３ｂとの間には、少し隙間でできる程度が望ましい。
The
ネジ部材５３の軸部５３ａの長さは、第１実施形態のネジ部材５２の軸部５２ａの長さと略同じ長さかあるいは僅かに長い長さである。シール部材６１は、薄い部材であり、側板３７と追加ウエイト部材４０との間に挟み込まれると弾性変形して更に薄くなる。この薄くなった場合のシール部材６１の厚みを考慮して、軸部５３ａの長さを適宜設定するとよい。
The length of the
電池パック１０Ｂは、第１実施形態に係る電池パック１０Ａと同様の効果（但し、シール部材６０に関する効果は除く）を奏する上に、以下の効果も奏する。電池パック１０Ｂでは、側板３７と追加ウエイト部材４０との間の全面にシール部材６１が設けられることにより、筐体３０の密閉性を向上できる。また、電池パック１０Ｂでは、シール部材６１が熱伝導性を有するので、電池モジュール２０から側板３７に伝わった熱をシール部材６１により追加ウエイト部材４０に効率良く伝えることができる。そのため、電池パック１０Ｂでは、電池モジュール２０（電池セル２１）で発生した熱の放熱性を更に向上できる。
The
なお、側板３７及び追加ウエイト部材４０は、金属材料などで形成されるので、表面には細かな凹凸がある。そのため、側板３７と追加ウエイト部材４０とが接するように配置されると、その細かな凹凸により側板３７と追加ウエイト部材４０との間に小さい空気層ができる場合がある。このような空気層があると、熱は伝わり難くなる。電池パック１０Ｂでは、側板３７と追加ウエイト部材４０との間に設けられるシール部材６１が弾性変形可能なので、シール部材６１が側板３７の表面及び追加ウエイト部材４０の表面の細かな凹凸に沿って変形し、空気層ができるのを抑制できる。そのため、電池パック１０Ｂでは、シール部材６１を介して側板３７から追加ウエイト部材４０に熱を効率良く伝えることができる。
In addition, since the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
例えば、上記実施形態では側板の貫通孔の内壁にネジ溝が形成される構成としたが、貫通孔にネジ溝が形成されない構成としてもよい。図７を参照して、ネジ溝が無い貫通孔の固定構造の一例を説明する。側板３７には、貫通孔３９が形成されている。この貫通孔３９には、ネジ溝が形成されていない。追加ウエイト部材４０は、貫通孔４１と貫通孔３９とを位置合わせした状態で、内壁面４０ａが側板３７の外壁面３７ｂに沿うようにして配置されている。そして、追加ウエイト部材４０に形成されている貫通孔４１毎に、ネジ部材５４（固定部材）が、貫通孔４１に通され、さらに貫通孔３９及び貫通孔２８ａに通される。このネジ部材５４の軸部５４ａの長さは、貫通孔４１の全長と貫通孔３９の全長と貫通孔２８ａの全長とを積算した長さよりも所定量長い長さである。したがって、ネジ部材５４の軸部５４ａの先端部が、貫通孔２８ａを通過して筐体３０の内部にまで出ている。そして、ナット５５が、その軸部５４ａの先端部に螺合されている。これにより、追加ウエイト部材４０が、側板３７の外壁面３７ｂに強固に固定されている。この構成の場合、貫通孔３９へのネジ切り加工を省略できるので、電池パックの製造工程を更に簡単化できる。
For example, in the above embodiment, the thread groove is formed on the inner wall of the through hole of the side plate, but the thread groove may not be formed in the through hole. With reference to FIG. 7, an example of the fixing structure of the through-hole without a thread groove will be described. A through
また、上記実施形態では電池モジュールを筐体の壁部に固定するためのブラケットを筐体内部材をとしたが、筐体内部材としては電池モジュールの配線用の部材（例えば、バスバー）を壁部に取り付けに用いる端子台などの他の部材でもよい。また、上記実施形態では追加ウエイト部材を筐体外部材としたが、筐体外部材としては電池パックを外部の装置と接続するためのコネクタ、ＣＡＮ[Controller Area Network]通信を行う通信機器のカバーなどの他の部材でもよい。これらの他の筐体内部材、筐体外部材を筐体の壁部に固定する場合でも共通の貫通孔を用いて固定することにより、電池パックの製造工程を簡単化できる。 Moreover, in the said embodiment, although the bracket for fixing a battery module to the wall part of a housing | casing was used as the member in a housing | casing, as a member in a housing | casing, the member (for example, bus bar) for battery module wiring is used as a wall part. Other members such as a terminal block used for attachment may be used. In the above-described embodiment, the additional weight member is an outer case member. However, the outer case member includes a connector for connecting the battery pack to an external device, a cover of a communication device that performs CAN [Controller Area Network] communication, and the like. Other members may be used. Even when these other members inside the case and members outside the case are fixed to the wall of the case, the manufacturing process of the battery pack can be simplified by fixing using the common through-hole.
また、上記実施形態ではシール部材を筐体の壁部と筐体外部材との間に設ける構成としたが、筐体の密閉性を確保できるのであればシール部材を設けない構成としてもよい。例えば、貫通孔のネジ溝とネジ部材との螺合により貫通孔の封止を十分にできれば、シール部材を設けなくてもよい。この場合、シール部材を設けないので、電池パックの部品点数を削減でき、シール部材の組み付け工程を省略できる。 Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which provides a sealing member between the wall part of a housing | casing, and a housing outer member, as long as the sealing property of a housing | casing can be ensured, it is good also as a structure which does not provide a sealing member. For example, if the through hole can be sufficiently sealed by screwing the thread groove of the through hole and the screw member, the seal member need not be provided. In this case, since no sealing member is provided, the number of parts of the battery pack can be reduced, and the assembly process of the sealing member can be omitted.
また、上記実施形態では筐体の壁部の全面に配置される追加ウエイト部材としたが、壁部の一部分に配置される追加ウエイト部材としてもよい。壁部の一部分にだけ配置される追加ウエイト部材の場合、壁部において追加ウエイト部材が配置されない部分についてはブラケット（筐体内部材）を固定するための孔を貫通孔としてもよいしあるいは非貫通のネジ孔としてもよい。貫通孔とする場合、筐体の密閉性を向上させるために、貫通孔の他端側（壁部の外壁面側）には封止用のネジ部材などを設けるとよい。 In the above embodiment, the additional weight member is disposed on the entire surface of the wall portion of the housing. However, the additional weight member may be disposed on a part of the wall portion. In the case of an additional weight member arranged only in a part of the wall portion, a hole for fixing the bracket (inner housing member) may be used as a through hole or a non-penetrating portion in the portion of the wall portion where the additional weight member is not arranged. It is good also as a screw hole. When the through hole is used, a sealing screw member or the like may be provided on the other end side (outer wall surface side of the wall portion) of the through hole in order to improve the sealing performance of the housing.
また、上記実施形態ではエンドプレートとブラケットとを別体とし、一対のエンドプレートによって複数の電池セルが拘束され、各ブラケットがエンドプレートにネジ部材で固定されるとともに筐体の壁部にネジ部材で固定される構成としたが、エンドプレートとブラケットとを一体化したブラケット部材（例えば、金属材料からなる板状部材が折り曲げられて形成され、折曲部を挟んで挟持部（複数の電池セルを挟み込む部分）と固定部（筐体の壁部に固定される部分）とからなる部材）とし、一対のブラケット部材によって複数の電池セルが拘束され、各ブラケット部材が筐体の壁部にネジ部材で固定される構成としてもよい。さらに、このブラケット部材あるいは単体のエンドプレートと電池セルとの間に絶縁用などのプレートが設けられてもよい。 In the above embodiment, the end plate and the bracket are separated from each other, a plurality of battery cells are restrained by a pair of end plates, each bracket is fixed to the end plate with a screw member, and the screw member is attached to the wall portion of the housing. The bracket member (for example, a plate-like member made of a metal material is bent and formed, and sandwiched between the bent portions (a plurality of battery cells). A plurality of battery cells are restrained by a pair of bracket members, and each bracket member is screwed to the wall portion of the housing. It is good also as a structure fixed with a member. Furthermore, a plate for insulation may be provided between the bracket member or a single end plate and the battery cell.
１…フォークリフト、２…車体、３…荷役装置、４…運転室、１０，１０Ａ，１０Ｂ…電池パック、２０…電池モジュール、２１…電池セル、２２…電池ホルダ、２３…バスバー、２４…エンドプレート、２４ａ…外側面、２５…ブラケット、２６…ネジ孔、２７…第１の平板部、２７ａ…貫通穴、２８…第２の平板部、２８ａ…貫通孔、３０…筐体、３１…本体、３２…天板、３３…蓋部材、３４…底板、３５，３６，３７…側板、３７ａ…内壁面、３７ｂ…外壁面、３８，３９…貫通孔、３８ａ…ネジ溝、４０…追加ウエイト部材、４０ａ…内壁面、４０ｂ…外壁面、４１…貫通孔、５０，５１，５２，５３，５４…ネジ部材、５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ…軸部、５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ…先端面、５５…ナット、６０，６１…シール部材、６１ａ…内壁面、６１ｂ…外壁面、６２…貫通孔。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Forklift, 2 ... Vehicle body, 3 ... Cargo handling device, 4 ... Driver's
Claims (7)
前記筐体の壁部を貫通するように貫通孔が形成され、
前記貫通孔に対して設けられた固定部材によって、前記筐体の内側に配置された筐体内部材と前記筐体の外側に配置された筐体外部材とが前記壁部に固定される、電池パック。 A battery pack containing a battery module in a housing,
A through hole is formed so as to penetrate the wall portion of the housing,
A battery pack in which a housing inner member disposed inside the housing and a housing outer member disposed outside the housing are fixed to the wall portion by a fixing member provided for the through hole. .
前記筐体外部材は、ウエイト部材である、請求項１又は請求項２に記載の電池パック。 The battery pack is mounted on an industrial vehicle,
The battery pack according to claim 1, wherein the casing outer member is a weight member.
前記筐体の内側から前記貫通孔の一端側に螺合された前記第１のネジ部材によって、前記筐体内部材が前記壁部に固定され、
前記筐体の外側から前記貫通孔の他端側に螺合された前記第２のネジ部材によって、前記筐体外部材が前記筐体の壁部に固定される、請求項６に記載の電池パック。 The fixing member is a first screw member and a second screw member,
The inner member of the housing is fixed to the wall portion by the first screw member screwed into the one end side of the through hole from the inside of the housing,
The battery pack according to claim 6, wherein the outer member of the casing is fixed to the wall portion of the casing by the second screw member screwed into the other end side of the through hole from the outside of the casing. .
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