JP5362335B2 - 電池ケース - Google Patents

Description

本発明は、主としてハイブリッド車用の電池における電磁ノイズの発生あるいは進入を防止するために、電池を収納する金属（鋼板）製の電池ケースに関する。

この種の電池ケースについては、例えば特許文献１に開示された技術が既に知られている。この技術では、ハイブリッド車用の電池が金属製の電池ケース内に収納されている。この電池ケースの内部は閉ざされた空間になっており、電池で生じた電磁ノイズがケース外に出ること、あるいは外部の電磁ノイズがケース内に進入することを防止している。
なお、一般的に電池の性能を充分に発揮させるには、電池ケース内の温度を一定に保つ必要がある。また、電池の電流リップル等により、ある条件下で電極板が振動して異音を発生することがある。そこで、電池ケースには、外気温の影響を受けにくくするための断熱性能、および異音を遮断する遮音性能が要求される。
特開２００６−３１８７０３号公報

金属製の電池ケースにおいて、断熱性能および遮音性能を高めるために、ケース表面に断熱・遮音材を貼り付けている。その結果、電池ケースの占めるスペースが増大するとともに、コストアップを招くことになる。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、電池ケースの占有スペースの増大、あるいはコストアップを招くことなく、電池ケースの断熱性能および遮音性能が高めることである。

本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
第１の発明は、電池を包囲した状態で収納するケース本体が、複数枚の金属板を積層してプレス成形し、かつ、金属板の相互間に空気層を有する積層板で構成されている。

この構成においては、積層板で構成されたケース本体の断熱性能および遮音性能が高められ、内部の電池が外気温の影響を受けにくく、かつ、電池の電流リップル等を原因とする異音を遮断することができる。したがって、ケース本体に断熱材や遮音材を貼り付ける場合と比べ、ケース本体が占めるスペースを小さくできるとともに、コストの低減にもつながる。

第２の発明は、第１の発明において、ケース本体が積層板に加えて金属の単一板を使用することで構成されている。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図４にハイブリッド車用の電池ケースが示されており、ケース本体１０の内部には電池２０（リチウムイオン電池等）が収納されている。ケース本体１０は、金属（鋼板）製の複数のプレートによって電池２０を包囲するように構成されている。これにより、電池２０で生じた電磁ノイズがケース本体１０の内部から外部に出ること、あるいは外部の電磁ノイズがケース本体１０の内部に進入することを防止できるようになっている。

電池２０は、ケース本体１０内の上下に仕切られた二つの収納空間にそれぞれ収納されている（図２）。これらの電池２０は、周知のように平板状をした複数の二次電池が個々の厚み方向に突き合わされ、それらの両端に配置された一対のエンドプレート２２（図４）の間に挟み込まれた構造になっている。
このように、複数の二次電池を一対のエンドプレート２２によって挟み込んだ構造の両電池２０が、ケース本体１０内のそれぞれの収納空間に収納される。そして、両電池２０における一対のエンドプレート２２は、比較的剛性の高い金属板であって、それぞれボルト締結等の手段によってケース本体１０に固定される。これにより、両電池２０は、ケース本体１０内のそれぞれの収納空間において安定した状態に保持される。

つぎに、ケース本体１０を構成する複数のプレートについて説明する。これらのプレートは、主としてケース本体１０の外郭を構成するメインプレート１２と、該メインプレート１２の組付け状態を補助（補強）するサブプレート１４とに大別される。
メインプレート１２は、二枚の側壁プレート１２ａ，１２ｂと一枚の底壁プレート１２ｃとからなっている。また、サブプレート１４は、前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂと、仕切りプレート１４ｃとからなっている。

メインプレート１２における二枚の側壁プレート１２ａ，１２ｂは、ケース本体１０の両側面を個々に構成するための部材である。これに加えて両側壁プレート１２ａ，１２ｂは、ケース本体１０の上面を半分ずつ構成する一体の成形部分を備えている。したがって、両側壁プレート１２ａ，１２ｂを互いに接合することにより、ケース本体１０の両側壁および上壁がそれぞれ構成される。
メインプレート１２の底壁プレート１２ｃを、両側壁プレート１２ａ，１２ｂの開放された下部に接合することで、ケース本体１０の下壁が構成される。

サブプレート１４である前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂを、両側壁プレート１２ａ，１２ｂの開放された前後部に個別に接合することにより、ケース本体１０の前後壁が構成される。図３（Ａ）で示すように、サブプレート１４の仕切りプレート１４ｃは、ケース本体１０の内部を上下二つの収納空間に仕切るための部材であって、この仕切りプレート１４ｃが両側壁プレート１２ａ，１２ｂの内面に接合される。
なお、ケース本体１０の内部に収納される電池２０が単一の場合には、仕切りプレート１４ｃは不要である。

つづいて、メインプレート１２である両側壁プレート１２ａ，１２ｂおよび底壁プレート１２ｃの構造につき、任意に選んだ側壁プレート１２ａによって説明する。
図３（Ａ）の仮想円部分Ｂを拡大して表した図３（Ｂ）で示すように、側壁プレート１２ａは、これまで使用されていた金属板（鋼板）の約半分の板厚とした二枚の金属板Ｐ１，Ｐ２を重ねた状態で所定の形状にプレス成形される。これにより、側壁プレート１２ａの形状自体は一枚の金属板を用いた場合と変わらないが、二枚の金属板Ｐ１，Ｐ２が積層状態で互いに結合されることにより、両金属板Ｐ１，Ｐ２の相互間に空気層ＡＬが構成される。また、メインプレート１２の側壁プレート１２ｂおよび底壁プレート１２ｃについても側壁プレート１２ａと同様に、二枚の金属板Ｐ１，Ｐ２を重ねて同時にプレス成形され、積層状に結合された両金属板Ｐ１，Ｐ２の間に空気層ＡＬが構成される。なお、二枚の金属板Ｐ１，Ｐ２の板厚については、互いに均等である必要はなく、例えば相互の板厚を6対4にしてメインプレート１２の共振点を変え、遮音、防音機能を高めるように設定することも可能である。
このようにケース本体１０を構成するメインプレート１２は、本発明の「積層板」に相当する。

ケース本体１０の収納空間を構成するメインプレート１２を積層構造にすることで、ケース本体１０の断熱性能および遮音性能を確保することができる。したがって、ケース本体１０内に収納されている電池２０が外気温の影響を受けにくく、その性能を充分に発揮でき、同時に電池２０の電流リップル等を原因とする異音を遮断することもできる。結果として、これまでのように電池ケースの断熱性能および遮音性能を確保するために、電池ケースの外面に断熱材や遮音材を貼り付けるものとは異なり、ケース本体１０の占有スペースを小さくできるとともに、コストも低減される。

サブプレート１４である前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂと仕切りプレート１４ｃとは、これまでどおりの板厚を有する単一の金属板（鋼板）をプレスすることで成形される。すなわち、サブプレート１４は、本発明の「単一板」に相当する。
なお、ケース本体１０の前後面を構成する前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂにおいては、それぞれの内側に二つの電池２０のエンドプレート２２が所定の間隔をもって位置している。このため、前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂと個々のエンドプレート２２との間には空気層があり、これらの前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂが通常の金属板であっても、ケース本体１０における前後面の断熱性能および遮音性能は維持されている。

以上は本発明を実施するための最良の形態を図面に関連して説明したが、この実施の形態は本発明の趣旨から逸脱しない範囲で容易に変更または変形できるものである。
例えば前述した実施の形態では、ケース本体１０を構成する複数のプレートのうち、メインプレート１２だけを「積層板」とし、サブプレート１４は「単一板」とした例を説明したが、必要に応じてサブプレート１４を「積層板」とすることも可能である。
また、ケース本体１０のメインプレート１２およびサブプレート１４に使用される個々の金属板は、鉄鋼に限るものではなく、例えばアルミニュウムに代えることもできる。また、前述のように構成された電池ケースは、ハイブリッド車用以外の電動機の電源に使用することも可能である。

ハイブリッド車用の電池ケースを表した斜視図。 ハイブリッド車用の電池ケースを表した正面図。 図２のA-A矢視方向の断面図。 電池ケースの構成部材を分解して表した斜視図。

符号の説明

１０ ケース本体
１２ メインプレート（積層板）
１４ サブプレート（単一板）
２０ 電池
Ｐ１，Ｐ２ 金属板
ＡＬ 空気層

Claims (2)

1. 電池を包囲した状態で収納するケース本体が、複数枚の金属板を積層してプレス成形し、かつ、金属板の相互間に空気層を有する積層板で構成されている電池ケース。
2. 請求項１に記載された電池ケースであって、
   ケース本体が積層板に加えて金属の単一板を使用することで構成されている電池ケース。

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