JP6479558B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、電池パックに関し、詳しくは、ロアケースと、ロアケースに組み付けられる電池スタックと、電池パックを覆うようにロアケースに組み付けられるアッパカバーとから構成されている電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack, and more particularly to a battery pack including a lower case, a battery stack assembled to the lower case, and an upper cover assembled to the lower case so as to cover the battery pack.
従来、セダンタイプのハイブリッド車には、リアシートの下に電池パックが搭載されている。この電池パックは、例えば、鉄製のロアケースと、このロアケースに組み付けられる電池スタックと、この電池スタックを覆うようにロアケースに組み付けられる鉄製のアッパカバーとから構成されている。ここで、下記特許文献1には、ロアケース120と電池スタック130との間に車外と連通している排気ダクトd2が形成されていると共に、アッパカバー180と電池スタック130との間に吸気ファン(図示しない)と連通している吸気ダクトd1が形成されている電池パック110が開示されている(図7〜8参照)。
Conventionally, in a sedan type hybrid vehicle, a battery pack is mounted under the rear seat. The battery pack includes, for example, a lower case made of iron, a battery stack assembled to the lower case, and an upper iron cover assembled to the lower case so as to cover the battery stack. Here, in
このように排気ダクトd2が形成されていると、電池スタック130から一酸化炭素が排出された場合でも、この排出された一酸化炭素を車外に排出できる。そのため、電池パック110の安全性を高めることができる。また、このように吸気ダクトd1が形成されていると、電池スタック130が発熱した場合でも、この発熱した電池スタック130に冷却エアを送ることができる。そのため、電池スタック130の温度上昇を抑えることができる。したがって、電池スタック130の電池132の劣化を抑えることができるため、この電池の長寿命化を図ることができる。
When the exhaust duct d2 is formed as described above, even when carbon monoxide is discharged from the
しかしながら、上述した特許文献1の技術では、排気ダクトd2は、電池スタック130の絶縁部材140のロアケース120側の表面と、この絶縁部材140のロアケース120側の表面に形成された一対の収容体156aの対向面と、このロアケース120の内面とから略矩形の筒状に形成されている。すなわち、排気ダクトd2は、2部材(収容体156aを含む絶縁部材140とロアケース120)から構成されている。このように構成されていると、排気ダクトd2のシール性を高めるために、これら一対の収容体156aとロアケース120との間にシール材s1を設ける必要がある。これと同様に、吸気ダクトd1は、電池スタック130の絶縁部材140のアッパカバー180側の表面と、この絶縁部材140のアッパカバー180側の表面に形成された一対の収容体158aの対向面と、このアッパカバー180の内面とから略矩形の筒状に形成されている。すなわち、吸気ダクトd1も、2部材(収容体158aを含む絶縁部材140とアッパカバー180)から構成されている。このように構成されていると、吸気ダクトd1のシール性を高めるために、これら一対の収容体158aとアッパカバー180との間にシール材s2を設ける必要がある。このように上下にシール材s1、s2を設ける必要があると、電池パック110の高さに嵩張りが生じてしまうという問題が発生していた。
However, in the technique of
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、ダクトが形成されていても、高さの嵩張りを抑えることができる電池パックを提供することである。 The present invention is intended to solve such a problem, and an object thereof is to provide a battery pack capable of suppressing bulkiness in height even if a duct is formed.
本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項1に記載の発明は、金属製のロアケースと、ロアケースに組み付けられる電池スタックと、電池スタックを覆うようにロアケースに組み付けられるアッパカバーとから構成されている電池パックである。電池スタックは、樹脂製の絶縁部材を介在させて複数の電池が積層されて成っている。ロアケースには、開口が形成されている。絶縁部材のロアケース側の表面には、略コ字状の補助片が形成されている。補助片は、絶縁部材を介在させて複数の電池を積層させると、絶縁部材のロアケース側の表面と補助片自身とによって断面が矩形のダクトを成すように形成されている。ダクトの底面は、この底面自身がロアケースの開口に入り込むことで、このロアケースの開口を塞ぎ可能に形成されている。
The present invention is for achieving the above-mentioned object, and is configured as follows.
The invention according to
請求項1の発明によれば、ダクトが一部材(補助片を含む絶縁部材)から構成されているため、このダクトの機密性を高めるシール材を不要にできる。また、ロアケースの開口は、ダクトの底面(絶縁部材の補助片)が入り込むことによって塞がれている。このようにダクトの底面が入り込むため、ダクトを一部材で構成させても、このダクトの高さの嵩張りを抑えることができる。したがって、このダクトの機密性を高めるシール材を不要にできつつ、このダクトの高さの嵩張りを抑えることができるため、結果として、電池パックの高さの嵩張りを抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the duct is formed of one member (the insulating member including the auxiliary piece), it is possible to eliminate the need for a seal material that enhances the confidentiality of the duct. Further, the opening of the lower case is closed by the bottom surface of the duct (the auxiliary piece of the insulating member) entering. Since the bottom surface of the duct enters in this way, the volume of the height of the duct can be suppressed even if the duct is made of one member. Therefore, since it is possible to suppress the bulkiness of the height of the duct while making it unnecessary to use a sealing material that enhances the confidentiality of the duct, as a result, it is possible to suppress the bulkiness of the height of the battery pack.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電池パックであって、補助片には、張出片が形成されている。張出片は、ダクトの底面と共に、この張出片自身がロアケースの開口に入り込むことで、このロアケースの開口を塞ぎ可能に形成されている。
Moreover, invention of
請求項2の発明によれば、ロアケースの開口は、ダクトの底面(絶縁部材の補助片)と共に、この張出片が入り込むことによって塞がれている。そのため、請求項1と比較すると、ロアケースの開口を大きくしても、この大きくした開口を張出片によっても塞ぐことができる。このようにロアケースの開口を大きくすると、ロアケースの重量を軽くできる。もちろん、その反面、張出片に相当する絶縁部材の重量が重くなる。しかし、ロアケースは金属製であり、絶縁部材は樹脂製であるため、結果として、電池パックの重量を軽くできる。
According to the invention of
以下、本発明を実施するための形態を、図1〜6を用いて説明する。なお、以下の説明にあたって、上、下、前、後、左、右とは、上述した図に記載した、上、下、前、後、左、右の方向、すなわち、図1に示すように、セダンタイプのハイブリッド車(以下、単に、「自動車」と記す)1のボデー(図示しない)に電池パック10を組み付けた状態を基準にしたときの上、下、前、後、左、右の方向を示している。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, upper, lower, front, rear, left, and right are the directions described above, upper, lower, front, rear, left, right, that is, as shown in FIG. Upper, lower, front, rear, left, right when based on a state where the
この自動車1には、リアシート(図示しない)の下に電池パック10が組み付けられている(図1参照)。この電池パック10について詳述すると、この電池パック10は、ロアケース20と、このロアケース20に組み付けられる電池スタック30と、この電池スタック30を覆うようにロアケース20に組み付けられるアッパカバー80とから構成されている(図2〜3参照)。以下に、これらロアケース20と電池スタック30とアッパカバー80とを個別に説明していく。
In the
はじめに、ロアケース20から説明していく(図3参照)。ロアケース20は、後述する電池スタック30を組み付けるためのものであり、パネル状に形成された矩形のロアケース本体22と、このロアケース本体22の後縁から起こされたリア壁24と、このロアケース本体22の左右の縁からそれぞれ起こされたサイド壁26、28とから構成されている。
First, the
このロアケース本体22には、開口22aが形成されている。この開口22aは、後述する吸気ダクトD1の底面を成す第1の絶縁部材42の第1の補助片56の橋渡体56eと、吸気ダクトD1の底面を成す第2の絶縁部材44の第1の補助片56の橋渡体56eと、張出片60とが入り込み可能に形成されている。そのため、これらが開口22aに入り込むと、この開口22aは塞がれることとなる。
An opening 22 a is formed in the lower case
また、このロアケース本体22には、開口22aの傍に複数本(この例では、8本)のボルトB1が形成されている。このボルトB1は、後述するエンドプレート64のブラケット66の取付孔66aに挿し込み可能に形成されている。なお、これらリア壁24と左右のサイド壁26、28とは、ロアケース本体22に対して絞り加工によって鉄製の部材から一体的に形成されている。ロアケース20は、このように構成されている。
Further, in the lower case
次に、電池スタック30を説明する(図3〜4参照)。電池スタック30は、主として、2列に配置されセル状に形成された公知の複数の電池32と、この複数の電池32の間に介在される複数の絶縁部材40と、この複数の電池32を外部機器(図示しない)に対して電気的に接続させる公知のバスモジュール70とから構成されている。
Next, the
ここで、絶縁部材40について詳述すると、この絶縁部材40は、第1の絶縁部材42と、この第1の絶縁部材42に隣り合う第2の絶縁部材44とから構成されている(図5参照)。なお、これら第1の絶縁部材42と第2の絶縁部材44とは、同一のものであるため、第1の絶縁部材42の説明をすることで、第2の絶縁部材44の説明は省略することとする。
Here, when the insulating
この第1の絶縁部材42は、電池32の表面34のサイズに対応する矩形状の仕切壁50と、この仕切壁50の四辺の縁から張り出す枠体54とから構成されている。このように枠体54が張り出すことで、仕切壁50の両側に凹部52を形成できる。この枠体54のロアケース20側(下側)の表面54aには、略コ字状を成す第1の補助片56が形成されている。
The first insulating
この第1の補助片56は、一対の収容体56aと、この一対の収容体56aの各先端を橋渡す橋渡体56eとから構成されている。この第1の補助片56は、後述するように絶縁部材40を介在させて複数の電池32を2列に積層させると、絶縁部材40のロアケース20側の表面54aと第1の補助片56自身とによって断面が矩形の吸気ダクトD1を成すように形成されている。そのため、この橋渡体56eが吸気ダクトD1の底面を成すこととなる。
The first
この収容体56aには、バンド62(連結部材)を挿し込み可能な貫通孔56bが形成されている。この収容体56aには、その貫通孔56bの一方側が他方側より狭まる格好を成す挿込部56dが形成されている。そのため、絶縁部材40の第1の絶縁部材42における収容体56aの挿込部56dを隣の絶縁部材40の第1の絶縁部材42における収容体56aの貫通孔56bの他方側に挿し込むことができる。これにより隣り合う第1の絶縁部材42を連結できる。
The
これと同様に、この枠体54のアッパカバー80側(上側)の表面54aには、略コ字状を成す第2の補助片58が形成されている。この第2の補助片58は、一対の収容体58aと、この一対の収容体58aの各先端を橋渡す橋渡体58eとから構成されている。この第2の補助片58は、後述するように絶縁部材40を介在させて複数の電池32を2列に積層させると、絶縁部材40のアッパカバー80側の表面54bと第2の補助片58自身とによって断面が矩形の排気ダクトD2を成すように形成されている。そのため、この橋渡体58eが排気ダクトD2の天井面を成すこととなる。
Similarly to this, on the
この収容体58aには、バンド62(連結部材)を挿し込み可能な貫通孔58bが形成されている。この収容体58aには、その貫通孔58bの一方側が他方側より狭まる格好を成す挿込部58dが形成されている。そのため、絶縁部材40の第1の絶縁部材42における収容体58aの挿込部58dを隣の絶縁部材40の第1の絶縁部材42における収容体58aの貫通孔58bの他方側に挿し込むことができる。これにより隣り合う第1の絶縁部材42を連結できる。
The
また、この絶縁部材40には、第1の補助片56の橋渡体56eと第2の補助片58の橋渡体58eとに隣り合う張出片60が形成されている。この張出片60は、第1の張出片60aと第2の張出片60bと第3の張出片60cとから構成されている。第1の張出片60aは、第1の絶縁部材42の一方の収容体56aから外側に張り出すように形成されている。また、第2の張出片60bは、第1の絶縁部材42の他方の収容体56aと第2の絶縁部材44の一方の収容体56aとを橋渡すように形成されている。
Further, the overhanging
また、第3の張出片60cは、第2の絶縁部材44の他方の収容体56aから外側に張り出すように形成されている。なお、この張出片60は、後述するようにロアケース20に電池スタック30を組み付けると、第1の絶縁部材42の橋渡体56eと第2の絶縁部材44の橋渡体56eと共に、ロアケース本体22の開口22aに入り込み可能に形成されている(図6参照)。なお、この絶縁部材40は、剛性を有する合成樹脂(例えば、PP等)によって一体的に成形されている。絶縁部材40は、このように構成されている。
The
次に、上述した複数の電池32と、複数の絶縁部材40と、バスモジュール70とから構成されている電池スタック30の組み立ての手順の一例を説明する。まず、2列に配置させた複数の電池32の間に複数の絶縁部材40を配置させる第1の作業を行う。次に、配置させた複数の絶縁部材40の第1の絶縁部材42の凹部52と第2の絶縁部材44の凹部52とに隣り合う電池32の表面34を嵌め込む第2の作業を行う。
Next, an example of a procedure of assembling the
このとき、複数の絶縁部材40の第1の絶縁部材42における収容体56a、58aの挿込部56d、58dを隣の絶縁部材40の第1の絶縁部材42における収容体56a、58aの貫通孔56b、58bの他方側に挿し込む第3の作業も行う。これにより、隣り合う第1の絶縁部材42を連結できると共に、隣り合う第2の絶縁部材44も連結できる。次に、複数の絶縁部材40の各収容体56a、58aの貫通孔56b、58bにバンド62を挿し込む第4の作業を行う。これら第3の作業と第4の作業は、複数の絶縁部材40の第2の絶縁部材44においても行っている。
At this time, the
次に、バンド62の両端をエンドプレート64で固定する第5の作業を行う。これにより、複数の電池32に対して拘束力を与えることができる。したがって、絶縁部材40を介在させて複数の電池32を2列に積層させることができる。最後に、2列に積層させた複数の電池32にバスモジュール70を電気的に接続させる第6の作業を行う。このようにして、電池スタック30が組み立てられる。電池スタック30は、このように構成されている。
Next, a fifth operation of fixing both ends of the
最後に、アッパカバー80を説明する(図2〜3参照)。アッパカバー80は、電池スタック30を組み付けたロアケース20を覆うためのものであり、矩形のアッパカバー本体82と、このアッパカバー本体82から連なるフロント壁84とから構成されている。これらアッパカバー本体82、フロント壁84は、鉄製の部材から形成されている。アッパカバー80は、このように構成されている。
Finally, the
続いて、上述したロアケース20と電池スタック30とアッパカバー80とから電池パック10を組み立てる手順の一例を説明する(図3参照)。まず、電池スタック30のエンドプレート64に接合されているブラケット66の8箇所の取付孔66aにロアケース20の8本のボルトB1を挿し込む第7の作業を行う。次に、挿し込んだ8本のボルトB1に8個のナットN1を螺合させる第8の作業を行う。
Subsequently, an example of a procedure for assembling the
これにより、ロアケース20に電池スタック30が組み付けられる。このように組み付けられると、吸気ダクトD1の底面を成す第1の絶縁部材42の第1の補助片56の橋渡体56eと、吸気ダクトD1の底面を成す第2の絶縁部材44の第1の補助片56の橋渡体56eと、張出片60とがロアケース本体22の開口22aに入り込むこととなる(図6参照)。そのため、既に説明したように、これらの入り込みによって、この開口22aは塞がれることとなる。
Thus, the
次に、吸気ファン90と電池スタック30の2本の吸気ダクトD1とを連通させる入口ダクト92を接続する第9の作業を行う。次に、電池スタック30の2本の排気ダクトD2と車外とを連通させる出口ダクト94とを接続する第10の作業を行う。次に、アッパカバー80に形成されている5箇所の取付孔80aにロアケース20に形成されている5本のボルトB2を挿し込む第11の作業を行う。次に、挿し込んだ5本のボルトB2に5個のナットN2を螺合させる第12の作業を行う。
Next, a ninth operation of connecting the
次に、アッパカバー80に形成されている7箇所の取付孔80bに7本のボルトB3を挿し込む第13の作業を行う。次に、挿し込んだ7本のボルトB3をロアケース20の7箇所の取付孔20aに挿し込み、この挿し込んだ7本のボルトB3をこの7箇所の取付孔20aの裏側にそれぞれ溶接されているナット(図示しない)に螺合させる第14の作業を行う。これらの螺合により、ロアケース20にアッパカバー80が組み付けられる。このようにして電池パック10は組み立てられる(図2参照)。電池パック10は、このように構成されている。
Next, a thirteenth operation of inserting seven bolts B3 into seven
このように構成されていると、従来技術と同様に、電池スタック30から一酸化炭素が排出された場合でも、この排出された一酸化炭素を車外に排出できる。そのため、電池パック10の安全性を高めることができる。また、電池スタック30が発熱した場合でも、この発熱した電池スタック30に吸気ファン90から冷却エアを送ることができる。そのため、電池スタック30の温度上昇を抑えることができる。したがって、電池スタック30の電池32の劣化を抑えることができるため、この電池32の長寿命化を図ることができる。
With this configuration, as in the prior art, even when carbon monoxide is discharged from the
本発明の実施例に係る電池パック10は、上述したように構成されている。この構成によれば、ロアケース20のロアケース本体22には、開口22aが形成されている。また、電池スタック30の第1の絶縁部材42の枠体54のロアケース20側(下側)の表面54aには、略コ字状を成す第1の補助片56が形成されている。また、電池スタック30の第2の絶縁部材44の枠体54のロアケース20側(下側)の表面54aにも、略コ字状を成す第1の補助片56が形成されている。この第1の補助片56は、絶縁部材40のロアケース20側の表面54aと第1の補助片56自身とによって断面が矩形の吸気ダクトD1を成すように形成されている。このように吸気ダクトD1が一部材(第1の補助片56を含む絶縁部材42)から構成されていると、この吸気ダクトD1の機密性を高めるシール材を不要にできる。また、このロアケース本体22の開口22aは、吸気ダクトD1の底面(第1の絶縁部材42の第1の補助片56の橋渡体56e、第2の絶縁部材44の第1の補助片56の橋渡体56e)が入り込むことによって塞がれている。このように吸気ダクトD1の底面が入り込むため、吸気ダクトD1を一部材で構成させても、この吸気ダクトD1の高さの嵩張りを抑えることができる。したがって、この吸気ダクトD1の機密性を高めるシール材を不要にできつつ、この吸気ダクトD1の高さの嵩張りを抑えることができるため、結果として、電池パック10の高さの嵩張りを抑えることができる。
The
また、この構成によれば、絶縁部材40には、第1の補助片56の橋渡体56eと第2の補助片58の橋渡体58eとに隣り合う張出片60が形成されている。この張出片60は、第1の張出片60aと第2の張出片60bと第3の張出片60cとから構成されている。第1の張出片60aは、第1の絶縁部材42の一方の収容体56aから外側に張り出すように形成されている。また、第2の張出片60bは、第1の絶縁部材42の他方の収容体56aと第2の絶縁部材44の一方の収容体56aとを橋渡すように形成されている。また、第3の張出片60cは、第2の絶縁部材44の他方の収容体56aから外側に張り出すように形成されている。また、ロアケース本体22の開口22aは、吸気ダクトD1の底面(第1の絶縁部材42の第1の補助片56の橋渡体56e、第2の絶縁部材44の第1の補助片56の橋渡体56e)と共に、この張出片60が入り込むことによって塞がれている。そのため、請求項1と比較すると、ロアケース本体22の開口22aを大きくしても、この大きくした開口22aを張出片60によっても塞ぐことができる。このようにロアケース本体22の開口22aを大きくすると、ロアケース20の重量を軽くできる。もちろん、その反面、張出片60に相当する絶縁部材40の重量が重くなる。しかし、ロアケース20は鉄製であり、絶縁部材40は樹脂製であるため、結果として、電池パック10の重量を軽くできる。
Further, according to this configuration, the overhanging
上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。 The above-described content relates to only one embodiment of the present invention, and does not mean that the present invention is limited to the above-described content.
実施例では、ロアケース20が鉄製である形態を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、ロアケース20は、アルミ、マグネシウム等であれば、どのような金属であっても構わない。
In the embodiment, the
また、実施例では、第1の補助片56が吸気ダクトD1を形成し、第2の補助片58が排気ダクトD2を形成する形態を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、第1の補助片56が排気ダクトD2を形成し、第2の補助片58が吸気ダクトD1を形成する形態でも構わない。その場合、入口ダクト92と出口ダクト94との接続が上下に逆となる。
In the embodiment, the first
また、実施例では、ロアケース20のロアケース本体22に開口22aを形成し、この開口22aを吸気ダクトD1の底面で塞ぐ形態を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、アッパカバー80のアッパカバー本体82に開口を形成し、この開口を排気ダクトD2の天井面で塞ぐ形態でも構わない。
In the embodiment, the
10 電池パック
20 ロアケース
22a 開口
30 電池スタック
32 電池
40 絶縁部材
54a 表面
56 第1の補助片(補助片)
80 アッパカバー
DESCRIPTION OF
80 upper cover
Claims (2)
ロアケースに組み付けられる電池スタックと、
電池スタックを覆うようにロアケースに組み付けられるアッパカバーと、から構成されており、
電池スタックは、樹脂製の絶縁部材を介在させて複数の電池が積層されて成る電池パックであって、
ロアケースには、開口が形成されており、
絶縁部材のロアケース側の表面には、略コ字状の補助片が形成されており、
補助片は、絶縁部材を介在させて複数の電池を積層させると、絶縁部材のロアケース側の表面と補助片自身とによって断面が矩形のダクトを成すように形成されており、
ダクトの底面は、この底面自身がロアケースの開口に入り込むことで、このロアケースの開口を塞ぎ可能に形成されている電池パック。 Lower case made of metal,
A battery stack assembled to the lower case,
And an upper cover assembled to the lower case to cover the battery stack,
The battery stack is a battery pack in which a plurality of batteries are stacked with a resin insulating member interposed,
The lower case is formed with an opening,
A substantially U-shaped auxiliary piece is formed on the surface on the lower case side of the insulating member,
The auxiliary piece is formed to form a duct having a rectangular cross section by the surface on the lower case side of the insulating member and the auxiliary piece itself, when the plurality of batteries are stacked with the insulating member interposed.
A battery pack in which the bottom surface of the duct is formed so as to be able to close the opening of the lower case by the bottom itself entering the opening of the lower case.
補助片には、張出片が形成されており、
張出片は、ダクトの底面と共に、この張出片自身がロアケースの開口に入り込むことで、このロアケースの開口を塞ぎ可能に形成されている電池パック。
The battery pack according to claim 1,
An overhanging piece is formed on the auxiliary piece,
A battery pack in which the overhanging piece is formed to be able to close the opening of the lower case by the fact that the overhanging piece itself enters the opening of the lower case together with the bottom surface of the duct.
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