JP6757222B2

JP6757222B2 - 電池パック

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Publication number: JP6757222B2
Application number: JP2016191181A
Authority: JP
Inventors: 将浩兼重
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2020-09-16
Anticipated expiration: 2036-09-29
Also published as: JP2018055972A

Description

本発明は、電池パックに関する。

近年、車両の駆動輪を駆動するための駆動源として、駆動モータを備える電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）が知られている。このような車両は、駆動モータへ供給される電力が蓄電される電池モジュールを含む電池パックを備える。具体的には、電池モジュールは、複数のセルを含んで構成され、電池パックの筐体に複数収容される。電気自動車やハイブリッド自動車では、走行可能な距離をより長くするために、より多くの電池モジュールを電池パック内に設ける必要が生じ得る。

そこで、電池パック内において、複数の電池モジュールの少なくとも一部が他の電池モジュールに対して鉛直方向の上方側に位置する多段配置を採用した車両が提案されている。それにより、車両における電池パックを搭載するための空間を効率的に利用することができるので、より多くの電池モジュールを電池パック内に設けることが可能となる。例えば、特許文献１では、車室の下方に設けられるバッテリユニットにおいて、複数のバッテリユニット片を上下２段に配置した車両が開示されている。

特開２０１５−１０７７２８号公報

ところで、電気自動車やハイブリッド自動車では、電池パックを小型化する目的で、内部に設けられる電池モジュールの各々の温度を調整する能力を向上させるために、液体の媒体等の媒体が利用される場合がある。具体的には、媒体が循環する媒体流路を電池モジュールの各々の近傍に設けることによって、媒体を利用した電池モジュールの温度の調整（以下、温調とも称する。）が実現される。そのような場合において、電池パックの筐体内における上方側空間内で液体が生じ得る。例えば、媒体として液体の媒体が利用される場合において、上方側空間内で、媒体流路から媒体が漏出することによって、液体が生じ得る。上方側空間内で生じた液体は、上方側空間から落下すること等により、下方側の電池モジュールが収容される下方側空間へ侵入し得る。それにより、当該液体が下方側の電池モジュールの端子等の高電圧部と接触することによって、漏電が発生するおそれがある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電池パック内における漏電の発生を防止することが可能な、新規かつ改良された電池パックを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両に搭載される電池パックであって、少なくとも一部の電池モジュールが他の電池モジュールに対して鉛直方向の上方側に位置する複数の電池モジュールと、前記複数の電池モジュールを収容する筐体と、前記複数の電池モジュールの各々の近傍に設けられ、前記複数の電池モジュールの各々を温調可能な媒体が循環する媒体流路と、前記筐体内において上方側の電池モジュールが収容される上方側空間内で生じる液体を、前記上方側空間から前記筐体内において下方側の電池モジュールが収容される下方側空間とは異なる他の空間へ導く導通部材と、を備え、前記下方側空間より下方には二重底部が設けられ、前記他の空間は、前記二重底部の内部に形成され、前記筐体の外部から隔離された空間である、電池パックが提供される。

前記導通部材は、天板部と前記天板部に接続された脚部とを備えるブラケットであり、前記天板部に前記上方側の電池モジュールが配設されると共に、前記天板部と前記脚部によって前記下方側空間が形成されてもよい。

前記天板部は前記液体を貯留する貯留部であり、前記脚部は、前記天板部に貯留された前記液体を前記天板部から前記他の空間へ導く溝部を備えてもよい。

前記天板部は前記液体を貯留する貯留部であり、前記脚部は、前記天板部に貯留された前記液体を前記天板部から前記他の空間へ導く管形状に形成されてもよい。

以上説明したように本発明によれば、電池パック内における漏電の発生を防止することが可能となる。

本発明の実施形態に係る車両の駆動系の概略構成の一例を示す模式図である。同実施形態に係る車両における電池パックの位置の一例を示す模式図である。同実施形態に係る電池パックの外観の一例を示す斜視図である。同実施形態に係る電池パックの内部の構成の一例を示す斜視図である。上方側の熱伝導性プレートにおける媒体流路の経路の一例を示す模式図である。下方側の熱伝導性プレートにおける媒体流路の経路の一例を示す模式図である。同実施形態に係るブラケットの構成の一例を示す分解斜視図である。同実施形態に係る電池パックの内部の構成の一例を示す断面図である。第１の変形例に係るブラケットの構成の一例を示す分解斜視図である。第１の変形例に係る電池パックの内部の構成の一例を示す断面図である。第２の変形例に係るブラケットの構成の一例を示す分解斜視図である。第２の変形例に係る電池パックの内部の構成の一例を示す断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．車両の概略＞
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る車両１の概略について説明する。図１は、本実施形態に係る車両１の駆動系の概略構成の一例を示す模式図である。図２は、本実施形態に係る車両１における電池パック１０の位置の一例を示す模式図である。

車両１は、本実施形態に係る電池パック１０を搭載する車両の一例である。具体的には、車両１は、図１に示したように、駆動輪５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄを駆動するための駆動源として、駆動モータ６３ｆ，６３ｒを備える電気自動車である。駆動輪５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄは、車両１の前左輪、前右輪、後左輪、後右輪にそれぞれ相当する。なお、以下では、車両１の進行方向を前方向とし、進行方向に対して逆方向を後方向とし、進行方向を向いた状態における左側及び右側をそれぞれ左方向及び右方向とし、鉛直上側及び鉛直下側をそれぞれ上方向及び下方向として、説明する。

駆動モータ６３ｆは、減速機６１ｆを介して、駆動輪５９ａ及び駆動輪５９ｂと接続されている。一方、駆動モータ６３ｒは、減速機６１ｒを介して、駆動輪５９ｃ及び駆動輪５９ｄと接続されている。駆動モータ６３ｆによって生成された駆動力は、減速機６１ｆを介して、駆動輪５９ａ及び駆動輪５９ｂへそれぞれ伝達される。一方、駆動モータ６３ｒによって生成された駆動力は、減速機６１ｒを介して、駆動輪５９ｃ及び駆動輪５９ｄへそれぞれ伝達される。減速機６１ｆ，６１ｒは、駆動モータ６３ｆ，６３ｒから入力される動力を所定の減速比で変換して、各駆動輪へそれぞれ出力する機能を有する。減速機６１ｆ，６１ｒの当該機能は、例えば、ギヤによって実現される。なお、車両１の構成から減速機６１ｆ，６１ｒは省略されてもよく、その場合には、駆動モータ６３ｆと駆動輪５９ａ，５９ｂの各々は直接的に接続されてもよく、駆動モータ６３ｒと駆動輪５９ｃ，５９ｄの各々は直接的に接続されてもよい。

駆動モータ６３ｆ，６３ｒは、図示しないインバータ装置を介して電池パック１０内の複数の電池モジュールと電気的に接続されている。電池パック１０から供給される直流電力は、インバータ装置によって交流電力に変換され、駆動モータ６３ｆ，６３ｒへ供給される。それにより、駆動モータ６３ｆ，６３ｒによって動力が生成される。

電池パック１０は、具体的には、高電圧（例えば、３５０Ｖ）の電力供給源である。例えば、電池パック１０内の複数の電池モジュールに蓄電される電力は、インバータ装置を介して、駆動モータ６３ｆ，６３ｒへ供給される他、車両１内の各種装置へ供給される電力を蓄電する低電圧バッテリへ供給され得る。

電池パック１０は、例えば、車両１の床下に位置する。具体的には、電池パック１０は、図２に示したように、車両１の車室の底部に相当するフロアパネル５５より下方、かつ、車両１の底部を覆うアンダーカバー５７より上方に位置する。より具体的には、電池パック１０は、車両の床下において、フロントシート５１の下方からリアシート５３の下方へ延在するように設けられる。また、電池パック１０の後部は、上方側へ突出しており、電池パック１０の後部における突出した部分は、リアシート５３の内部の空間に収容される。換言すると、電池パック１０の後部の高さは、前部の高さと比較して、高くなっている。電池パック１０の前部は、電池パック１０内に設けられる電池モジュールの高さに対応した高さを有し、電池パック１０の前部において、電池モジュールは、前後方向及び左右方向に併設される。一方、電池パック１０の後部は、電池モジュールの高さの２倍以上の高さを有し、電池パック１０の後部において、電池モジュールは上下２段に配置されている。

このように、本実施形態に係る電池パック１０では、複数の電池モジュールの少なくとも一部が他の電池モジュールに対して鉛直方向の上方側に位置する多段配置が採用される。それにより、電池パック１０を搭載するための空間としての車両１の床下を効率的に利用することができるので、より多くの電池モジュールを電池パック内に設けることが可能となる。ゆえに、車両１の走行可能な距離をより長くすることが実現される。

ここで、電池モジュールの多段配置を採用した場合、上述したように、電池パック１０の筐体内における上方側空間内で、媒体流路からの液体の媒体の漏出等によって、液体が生じ得る。本実施形態に係る電池パック１０によれば、上方側空間内で発生した液体が下方側の電池モジュールの端子等の高電圧部と接触することによる漏電の発生を防止することが可能となる。以下では、そのような電池パック１０の詳細について、説明する。

＜２．電池パック＞
続いて、図３〜図８を参照して、本実施形態に係る電池パック１０の詳細について説明する。図３は、本実施形態に係る電池パック１０の外観の一例を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係る電池パック１０の内部の構成の一例を示す斜視図である。具体的には、図４では、筐体１１０の前側面部１１２、左側面部１１３、及び上面部１１１が取り外された状態の電池パック１０が示されている。電池パック１０は、図３及び図４に示したように、複数の電池モジュール１２１と、複数の電池モジュール１２１を収容する筐体１１０と、電池モジュール１２１の各々を温調するために設けられる媒体流路１３０と、一部の電池モジュール１２１を支持するブラケット１９０と、を備える。なお、電池パック１０には、外部の装置との通信や電池モジュール１２１の充放電に関する制御を行う制御装置及び各種センサが含まれ得る。

本実施形態に係る電池パック１０では、上述したように、複数の電池モジュール１２１の少なくとも一部が他の電池モジュール１２１に対して鉛直方向の上方側に位置する多段配置が採用される。以下では、上方側の電池モジュール１２１及び下方側の電池モジュール１２１を、それぞれ区別して電池モジュール１２１ｕ及び電池モジュール１２１ｄとも称する。また、筐体１１０内において上方側の電池モジュール１２１ｕが収容される空間を上方側空間１６０ｕと称し、下方側の電池モジュール１２１ｄが収容される空間を下方側空間１６０ｄと称する。ブラケット１９０は、具体的には、上方側の電池モジュール１２１ｕを支持する。本実施形態では、後述するように、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体が、ブラケット１９０により、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導かれることによって、電池パック１０内における漏電の発生を防止することが可能となる。このようなブラケット１９０の詳細については、後述する。

筐体１１０は、図３及び図４に示したように、底面部１１６、前側面部１１２、左側面部１１３、後側面部１１４、右側面部１１５、及び上面部１１１を含む。底面部１１６、前側面部１１２、左側面部１１３、後側面部１１４、右側面部１１５、及び上面部１１１の内部には閉空間が形成され、当該閉空間内に複数の電池モジュール１２１が収容される。

底面部１１６は、例えば、略矩形状を有する板状部材によって形成される。また、底面部１１６は、金属材料によって形成され得る。

前側面部１１２、左側面部１１３、後側面部１１４、及び右側面部１１５は、それぞれ底面部１１６の対応する辺と接続される。前側面部１１２及び後側面部１１４は、車両１の幅方向に延在して互いに対向する側面部であり、左側面部１１３及び右側面部１１５は、車両１の前後方向に延在して互いに対向する側面部である。各側面部は、例えば、板状部材によって形成される。また、各側面部は、金属材料によって形成され得る。各側面部は、底面部１１６に対して、例えば、溶接等によって、接合され得る。また、互いに隣接する側面部は、例えば、溶接等によって、接合され得る。なお、底面部１１６及び各側面部は、例えば板状部材に対してプレス加工を行うことによって、一体として形成されてもよい。

上面部１１１は、底面部１１６と対向し、各側面部の上端部と接続される。上面部１１１の後部１１１ｒの上下方向の位置は、前部１１１ｆと比較して高くなっており、後部１１１ｒと前部１１１ｆとの間には段差部１１１ｄが形成される。また、上面部１１１は、例えば、板状部材を折り曲げることによって形成される。上面部１１１は、金属材料又は樹脂によって形成され得る。上面部１１１は、各側面部に対して、例えば、ネジ締結等によって、取り外し可能に固定され得る。

電池モジュール１２１は、複数のセルを含んで構成され、筐体１１０に複数収容される。当該複数のセルは、各電池モジュール１２１において、電気的に直列に接続される。また、このような複数の電池モジュール１２１は、電池パック１０において、電気的に直列又は並列に接続される。例えば、複数の電池モジュール１２１の一部は、互いに電気的に直列に接続され、他の一部は、互いに電気的に並列に接続されてもよい。本実施形態では、上述したように、複数の電池モジュール１２１の少なくとも一部は、他の電池モジュール１２１に対して鉛直方向の上方側に位置する。具体的には、電池モジュール１２１は、図４に示したように、筐体１１０内の後部において、上下２段に配置されている。

筐体１１０内の下部には、底面部１１６と対向する内底部１２５が設けられる。下方側の電池モジュール１２１ｄは、筐体１１０内において、内底部１２５より上方、かつ、上面部１１１の前部１１１ｆより下方の空間に収容される。ゆえに、当該空間が下方側空間１６０ｄに相当する。下方側の電池モジュール１２１ｄは、下方側空間１６０ｄにおいて、例えば、左右方向及び前後方向に複数並設されてもよい。具体的には、下方側の電池モジュール１２１ｄは、図４に示したように、左右方向及び前後方向にそれぞれ３個及び４個配置され、合計で１２個設けられてもよい。

ここで、筐体１１０内において、下方側空間１６０ｄより下方には、底面部１１６及び内底部１２５によって、二重底部１４０が形成される。二重底部１４０の内部の空間１４５には、後述するように、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体が、ブラケット１９０によって、導かれる。

一方、上方側の電池モジュール１２１ｕは、筐体１１０の後部において上方側へ突出した部分の内部の空間に収容される。ゆえに、当該空間が上方側空間１６０ｕに相当する。具体的には、上方側空間１６０ｕは、筐体１１０内において、下方側空間１６０ｄより上方、かつ、上面部１１１の後部１１１ｒより下方の空間に相当する。上方側の電池モジュール１２１ｕは、上方側空間１６０ｕにおいて、例えば、左右方向に複数並設されてもよい。具体的には、上方側の電池モジュール１２１ｕは、図４に示したように、左右方向に３個配置されてもよい。当該３個の上方側の電池モジュール１２１ｕに対して鉛直方向の下方側には、例えば、３個の下方側の電池モジュール１２１ｄが位置する。このように、電池モジュール１２１は、筐体１１０内の後部において、上下２段に配置されている。

媒体流路１３０は、複数の電池モジュール１２１の各々の近傍に設けられる。当該媒体流路１３０内において、複数の電池モジュール１２１の各々を温調可能な媒体が循環する。媒体として、例えば、不凍液等の液体が適用される。なお、媒体として、気体が適用されてもよい。

電池パック１０において、例えば、熱伝導性プレート１２３が電池モジュール１２１の各々の下面に当接して設けられ、媒体流路１３０は、当該熱伝導性プレート１２３の内部を通って設けられる。熱伝導性プレート１２３は、具体的には、比較的高い熱伝導性を有する金属材料によって形成される。それにより、熱伝導性プレート１２３の内部を循環する媒体と、電池モジュール１２１の各々との間において、熱伝導性プレート１２３を介して熱交換が行われることによって、電池モジュール１２１の各々が温調され得る。例えば、電池モジュール１２１が媒体と比較して高温である場合には電池モジュール１２１は冷却され、電池モジュール１２１が媒体と比較して低温である場合には電池モジュール１２１は昇温される。熱伝導性プレート１２３は、具体的には、上方側の電池モジュール１２１ｕ及び下方側の電池モジュール１２１ｄの各々について、設けられる。以下では、上方側の熱伝導性プレート１２３及び下方側の熱伝導性プレート１２３を、それぞれ区別して熱伝導性プレート１２３ｕ及び熱伝導性プレート１２３ｄとも称する。例えば、図４に示したように、上方側空間１６０ｕにおいて、上方側の３個の電池モジュール１２１ｕの下方に上方側の熱伝導性プレート１２３ｕが設けられ、下方側空間１６０ｄにおいて、下方側の１２個の電池モジュール１２１ｄの下方に下方側の熱伝導性プレート１２３ｄが設けられる。

図５及び図６は、上方側の熱伝導性プレート１２３ｕ及び下方側の熱伝導性プレート１２３ｄの各々における媒体流路１３０の経路の一例をそれぞれ示す模式図である。媒体流路１３０は、熱伝導性プレート１２３の内部に形成される内部流路１３３と、媒体が貯留される図示しないタンクから内部流路１３３へ送られる媒体が通過する入力側流路１３１と、内部流路１３３から当該タンクへ送られる媒体が通過する出力側流路１３５と、を含む。以下では、上方側の内部流路１３３及び下方側の内部流路１３３を、それぞれ区別して内部流路１３３ｕ及び内部流路１３３ｄとも称する。

具体的には、入力側流路１３１は、筐体１１０内において分岐して、上方側の熱伝導性プレート１２３ｕの内部に形成される内部流路１３３ｕ及び下方側の熱伝導性プレート１２３ｄの内部に形成される内部流路１３３ｄの入口側と接続される。また、出力側流路１３５は、筐体１１０内において分岐して、上方側の熱伝導性プレート１２３ｕの内部に形成される内部流路１３３ｕ及び下方側の熱伝導性プレート１２３ｄの内部に形成される内部流路１３３ｄの出口側と接続される。入力側流路１３１及び出力側流路１３５は、例えば、コネクタ接続等によって、内部流路１３３の入口側及び出口側とそれぞれ接続され得る。また、車両１には、媒体流路１３０内で媒体を循環させる図示しないポンプが設けられ、当該ポンプが駆動されることによって、媒体流路１３０内で媒体が循環し得る。

上方側の熱伝導性プレート１２３ｕにおいて、内部流路１３３ｕは、上方側の電池モジュール１２１ｕの各々の下方を通って設けられる。内部流路１３３ｕは、例えば、図５に示したように、左端の電池モジュール１２１ｕの左下方後方側から右端の電池モジュール１２１ｕの下方へ進んだ後、左端の電池モジュール１２１ｕの左下方前方側へ戻るように設けられる。それにより、内部流路１３３ｕを循環する媒体と、上方側の電池モジュール１２１ｕの各々との間において、上方側の熱伝導性プレート１２３ｕを介して熱交換が行われることによって、上方側の電池モジュール１２１ｕの各々が温調され得る。

また、下方側の熱伝導性プレート１２３ｄにおいて、内部流路１３３ｄは、下方側の電池モジュール１２１ｄの各々の下方を通って設けられる。内部流路１３３ｄは、例えば、図６に示したように、左後端の電池モジュール１２１ｄの左下方から右後端の電池モジュール１２１ｄの下方へ進んだ後、右前端の電池モジュール１２１ｄの下方へ進む。次に、内部流路１３３ｄは、左端の電池モジュール１２１ｄの下方へ進んだ後、右端の電池モジュール１２１ｄの下方へ戻り、後方の電池モジュール１２１ｄの下方へ進む。そして、内部流路１３３ｄは、前側の電池モジュール１２１ｄから順に、このように左右方向に往復しながら進んだ後、左後端の電池モジュール１２１ｄの左下方へ戻るように設けられる。それにより、内部流路１３３ｄを循環する媒体と、下方側の電池モジュール１２１ｄの各々との間において、下方側の熱伝導性プレート１２３ｄを介して熱交換が行われることによって、下方側の電池モジュール１２１ｄの各々が温調され得る。

なお、電池モジュール１２１の下面と熱伝導性プレート１２３の上面との間には、電池モジュール１２１と熱伝導性プレート１２３との隙間を埋め、各部材間の接触面積を増大させることによって、熱伝導を促進させるための熱伝導部材（例えばアクリル樹脂製のシート）が挿設されてもよい。それにより、内部流路１３３を循環する媒体と電池モジュール１２１の各々との間における熱交換の効率が向上される。

ブラケット１９０は、上方側の電池モジュール１２１ｕを支持する。図７は、本実施形態に係るブラケット１９０の構成の一例を示す分解斜視図である。図８は、本実施形態に係る電池パック１０の内部の構成の一例を示す断面図である。具体的には、図８は、電池パック１０の後部における前後方向に直交する断面である図３に示したＡ−Ａ断面についての断面図である。Ａ−Ａ断面は、後述する天板部１７０の前方側の貫通穴１７３及び前方側の脚部１８０を通る断面である。なお、図８では、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体の流れが、破線の矢印によって示されている。図７及び図８に示したように、ブラケット１９０は、具体的には、内底部１２５上に固定される一対の脚部１８０と、当該一対の脚部１８０の上部に固定される天板部１７０と、を含む。

図８に示したように、天板部１７０の上部には、上方側の電池モジュール１２１ｕ及び熱伝導性プレート１２３ｕが配設される。ゆえに、天板部１７０は、上方側空間１６０ｕの底部に位置する。また、天板部１７０の上面には、凹部１７１が形成される。なお、凹部１７１の周縁部は、当該凹部１７１において最も下方に位置する部分と比較して、高くなっている。それにより、天板部１７０の凹部１７１に、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体が貯留され得る。天板部１７０は、例えば、板状部材に凹部１７１に相当する部分を形成することによって、形成され得る。凹部１７１に相当する部分は、プレス加工や切削加工等によって、形成され得る。また、天板部１７０は、例えば、金属材料によって形成され得る。

天板部１７０は、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体を貯留可能な本発明に係る貯留部に相当する。天板部１７０によって貯留された当該液体は、後述するように、脚部１８０へ送られた後、脚部１８０によって、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間としての二重底部１４０の内部の空間１４５へ導かれる。ブラケット１９０には、貯留部に相当する天板部１７０が設けられるので、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体の量が比較的多い場合であっても、当該液体が脚部１８０へ送られるより前に上方側空間１６０ｕから溢れ出ることを防止することができる。よって、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体を、より確実に、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導くことができる。

ここで、媒体流路１３０内を循環する媒体として液体の媒体が利用される場合において、上方側空間１６０ｕ内で、媒体流路１３０から媒体が漏出することによって、液体が生じ得る。具体的には、熱伝導性プレート１２３ｕの一部において割れが発生した場合や、入力側流路１３１又は出力側流路１３５と内部流路１３３との接続部分において部材間の緩みが発生した場合等に、媒体流路１３０から媒体が漏出し得る。図８では、熱伝導性プレート１２３ｕの一部において割れが発生した場合において、内部流路１３３から漏出した媒体の流れを、矢印Ｃ１０によって、概略的に示している。また、上方側空間１６０ｕ内で、結露が発生することによっても、液体が生じ得る。具体的には、周囲の空気と接する電池モジュール１２１ｕや熱伝導性プレート１２３ｕの表面において、結露が発生し得る。図８では、電池モジュール１２１ｕの側面における結露によって生じた媒体の流れを、矢印Ｃ２０によって、概略的に示している。このように、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体は、媒体流路１３０から漏出した媒体及び結露により生じる液体のうちの少なくとも一方であってもよい。なお、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体は、上述した例に限定されず、他の液体であってもよい。

天板部１７０の凹部１７１の底部には、貫通穴１７３が設けられる。天板部１７０の凹部１７１の底部は、例えば、図７に示したように、略矩形状を有してもよく、貫通穴１７３は、当該底部の四隅に各々設けられてもよい。貫通穴１７３は、プレス加工や切削加工等によって、形成され得る。凹部１７１に貯留された液体は、貫通穴１７３を通って下方へ送られる。ここで、貫通穴１７３の下方には、後述するように、脚部１８０が位置する。ゆえに、凹部１７１に貯留された液体は、貫通穴１７３を通って脚部１８０へ送られる。

脚部１８０は、例えば、図７に示したように、前後方向に一対並設される。脚部１８０の各々は、具体的には、図７及び図８に示したように、左右の各端部１８５において、内底部１２５上に固定され、中央部１８１において、上方側へ突出する。また、中央部１８１は、左右方向へ延在し、各端部１８５と中央部１８１の両端との間には、中央側に向けて上昇するように延在する傾斜部１８３が設けられる。

脚部１８０の上面側には、当該脚部１８０が延在する方向に沿って、溝部１８７が設けられる。脚部１８０は、例えば、溝部１８７に相当する部分を角柱形状の部材の一側面に長手方向に沿って形成した後に、当該部材を折り曲げることによって形成され得る。溝部１８７に相当する部分は、プレス加工、切削加工、又は押出し加工等によって、形成され得る。また、脚部１８０は、例えば、金属材料によって形成され得る。また、脚部１８０の左右の各端部１８５は、例えば、溶接等によって、内底部１２５上に固定され得る。

一対の脚部１８０の中央部１８１の上部には、天板部１７０が固定される。天板部１７０は、例えば、溶接等によって、一対の脚部１８０の中央部１８１の上部に固定され得る。具体的には、天板部１７０は、天板部１７０の貫通穴１７３の下方に脚部１８０の中央部１８１の溝部１８７が位置するように、脚部１８０に固定される。より具体的には、図７に示したように、天板部１７０の前方側の貫通穴１７３の下方に前方側の脚部１８０の中央部１８１の溝部１８７が位置し、天板部１７０の後方側の貫通穴１７３の下方に後方側の脚部１８０の中央部１８１の溝部１８７が位置する。ゆえに、天板部１７０に貯留された液体は、図８に示したように、凹部１７１から、貫通穴１７３を通って、各脚部１８０の中央部１８１の溝部１８７へ送られる。その後、当該液体は、傾斜部１８３を降下し、各端部１８５へ送られ、各端部１８５の先端から放出される。

ここで、内底部１２５において、脚部１８０の各端部１８５の先端と当接する部分には、貫通穴１２７が設けられている。また、貫通穴１２７より下方には、底面部１１６及び内底部１２５によって形成される二重底部１４０の内部の空間１４５が位置する。このように、脚部１８０は、天板部１７０の貫通穴１７３の下方から二重底部１４０の内部の空間１４５へ向かって延在する。それにより、天板部１７０の凹部１７１から、貫通穴１７３を通って、脚部１８０へ送られた液体は、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間としての二重底部１４０の内部の空間１４５へ導かれる。

脚部１８０は、貯留部に相当する天板部１７０に貯留された液体を、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導く本発明に係る導通部に相当する。このように、ブラケット１９０は、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体を貯留可能な貯留部に相当する天板部１７０と、当該貯留部に貯留された液体を、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導く導通部に相当する脚部１８０と、を含む。それにより、ブラケット１９０は、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体を、二重底部１４０の内部の空間１４５へ導くことができる。このように、ブラケット１９０は、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体を、上方側空間１６０ｕから下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導く本発明に係る導通部材に相当する。

本実施形態に係る電池パック１０によれば、上記導通部材に相当するブラケット１９０が設けられることによって、上方側空間１６０ｕ内で液体が生じた場合に、当該液体を下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導くことができる。ゆえに、上方側空間１６０ｕ内で生じた液体が上方側空間１６０ｕから落下すること等により、下方側空間１６０ｄへ侵入することを防止することができる。よって、当該液体が下方側の電池モジュール１２１ｄの端子等の高電圧部と接触することを防止することができる。従って、電池パック１０内における漏電の発生を防止することが可能となる。

また、上述したように、上記導通部材は、上方側の電池モジュール１２１ｕを支持するブラケット１９０であってもよい。それにより、電池パック１０において、導通部材と異なる他の部材を、上方側の電池モジュール１２１ｕを支持するための部材として、設けることを省略することができる。ゆえに、電池パック１０における部品点数を低減することができるので、電池パック１０を小型化及び軽量化することができる。

また、上述したように、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体は、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間としての二重底部１４０の内部の空間１４５へ導かれてもよい。ここで、電池パック１０では、外部からの水や砂等の異物の混入を防止する観点から、筐体１１０の内部を外部から密閉することが好ましい。ゆえに、二重底部１４０を筐体１１０内に設け、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体が導かれる空間として、二重底部１４０の内部の空間１４５を利用することによって、筐体１１０の内部を外部から密閉しつつ、電池パック１０内における漏電の発生を防止することが可能となる。

また、二重底部１４０の内部の空間１４５は、下方側空間１６０ｄより下方に位置し、二重底部１４０の上部に設けられる貫通穴１２７を介して下方側空間１６０ｄと接続される。ゆえに、二重底部１４０の内部の空間１４５は、貫通穴１２７が設けられる部分を除いて、外部から離隔されている。よって、車両１の走行時において電池パック１０が比較的大きく揺れ動かされる場合であっても、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体が当該空間１４５へ導かれた後に当該空間１４５から溢れ出ることを防止することができる。

なお、電池パック１０が、車両１の床下に位置する場合には、比較的大きな荷重が、電池パック１０の筐体１１０の底部に対して、外部から入力され得る。ゆえに、二重底部１４０を筐体１１０内に設けることによって、筐体１１０の底部に対して外部から入力される荷重によって、電池パック１０が破損することを防止することができる。

＜３．変形例＞
続いて、図９〜図１２を参照して、各種変形例に係る電池パックについて説明する。以下で説明する各種変形例では、図３〜図８を参照して説明した本実施形態に係る電池パック１０と比較して、主にブラケットの脚部の構成が異なる。ゆえに、以下では、各種変形例に係るブラケットについて、主に説明する。

［３−１．第１の変形例］
まず、図９及び図１０を参照して、電池パック内における漏電の発生を、より効果的に、防止することができる第１の変形例に係る電池パック２０について説明する。

図９は、第１の変形例に係るブラケット２９０の構成の一例を示す分解斜視図である。図１０は、第１の変形例に係る電池パック２０の内部の構成の一例を示す断面図である。具体的には、図１０は、第１の変形例に係る電池パック２０の後部における、図３に示したＡ−Ａ断面と対応する断面ついての断面図である。なお、図１０では、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体の流れが、破線の矢印によって示されている。図９及び図１０に示したように、第１の変形例に係るブラケット２９０では、図７及び図８を参照して説明した本実施形態に係るブラケット１９０と比較して、脚部２８０の構成が異なる。

第１の変形例に係る脚部２８０は、例えば、図９に示したように、前後方向に一対並設される。脚部２８０の各々は、具体的には、図９及び図１０に示したように、左右の各端部２８５において、内底部１２５上に固定され、中央部２８１において、上方側へ突出する。また、中央部２８１は、左右方向へ延在し、各端部２８５と中央部２８１の両端との間には、中央側に向けて上昇するように延在する傾斜部２８３が設けられる。

第１の変形例に係る脚部２８０は、管形状を有する。具体的には、脚部２８０の内部には、当該脚部２８０が延在する方向に沿った空間が設けられる。また、当該空間は、一方の端部２８５の先端から他方の端部２８５の先端へ貫通して設けられる。図９及び図１０では、左右の各端部２８５の先端に設けられる開口部２８４が示されている。また、第１の変形例に係る脚部２８０では、中央部２８１の上部において、天板部１７０の貫通穴１７３と対応する位置に貫通穴２８２が形成される。脚部２８０は、角管形状の部材を折り曲げることによって形成され得る。なお、脚部２８０の横断面形状は、特に限定されず、例えば、円形状又は楕円形状であってもよい。また、脚部２８０は、例えば、金属材料によって形成され得る。また、貫通穴２８２は、切削加工等によって、形成され得る。また、脚部２８０の左右の各端部２８５は、例えば、溶接等によって、内底部１２５上に固定され得る。

一対の脚部２８０の中央部２８１の上部には、天板部１７０が固定される。天板部１７０は、例えば、溶接等によって、一対の脚部２８０の中央部２８１の上部に固定され得る。具体的には、天板部１７０は、天板部１７０の貫通穴１７３の下方に脚部２８０の中央部２８１の貫通穴２８２が位置するように、脚部２８０に固定される。より具体的には、図９に示したように、天板部１７０の前方側の貫通穴１７３の下方に前方側の脚部２８０の中央部２８１の貫通穴２８２が位置し、天板部１７０の後方側の貫通穴１７３の下方に後方側の脚部２８０の中央部２８１の貫通穴２８２が位置する。ゆえに、天板部１７０に貯留された液体は、図１０に示したように、凹部１７１から、貫通穴１７３及び貫通穴２８２を通って、各脚部２８０の中央部２８１の内部の空間へ送られる。その後、当該液体は、傾斜部２８３の内部の空間を降下し、各端部２８５へ送られ、各端部２８５の先端に設けられた開口部２８４から放出される。

ここで、内底部１２５において、脚部２８０の各端部２８５の先端と当接する部分には、貫通穴１２７が設けられている。また、貫通穴１２７より下方には、底面部１１６及び内底部１２５によって形成される二重底部１４０の内部の空間１４５が位置する。このように、脚部２８０は、天板部１７０の貫通穴１７３の下方から二重底部１４０の内部の空間１４５へ向かって延在する。それにより、天板部１７０の凹部１７１から、貫通穴１７３及び貫通穴２８２を通って、脚部２８０へ送られた液体は、脚部２８０の内部の空間を通過して、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間としての二重底部１４０の内部の空間１４５へ導かれる。

このように、第１の変形例では、導通部に相当する脚部２８０は、管形状を有し、貯留部に相当する天板部１７０に貯留された液体は、当該脚部２８０の内部の空間を通過して、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導かれる。ここで、車両１の走行時には、電池パック２０が比較的大きく揺れ動かされる場合がある。第１の変形例によれば、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体は、管形状の脚部２８０の内部の空間を通過して、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導かれるので、電池パック２０が比較的大きく揺れ動かされる場合であっても、当該液体が脚部２８０から溢れ出ることを防止することができる。ゆえに、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体を、より確実に、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導くことができる。よって、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体が下方側空間１６０ｄへ侵入することを、より効果的に、防止することができる。従って、電池パック内における漏電の発生を、より効果的に、防止することができる。

［３−２．第２の変形例］
続いて、図１１及び図１２を参照して、電池パック内における漏電の発生を、さらに効果的に、防止することができる第２の変形例に係る電池パック３０について説明する。

図１１は、第２の変形例に係るブラケット３９０の構成の一例を示す分解斜視図である。図１２は、第２の変形例に係る電池パック３０の内部の構成の一例を示す断面図である。具体的には、図１２は、第２の変形例に係る電池パック３０の後部における、図３に示したＡ−Ａ断面と対応する断面ついての断面図である。なお、図１２では、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体の流れが、破線の矢印によって示されている。図１１及び図１２に示したように、第２の変形例に係るブラケット３９０では、図９及び図１０を参照して説明した第１の変形例に係るブラケット２９０と比較して、主に脚部３８０の左右の各端部３８５の構成が異なる。

第２の変形例に係る脚部３８０は、第１の変形例に係る脚部２８０と同様に、管形状を有する。具体的には、脚部２８０の内部には、当該脚部２８０が延在する方向に沿った空間が設けられる。ここで、第２の変形例に係る脚部３８０では、第１の変形例と異なり、左右の各端部３８５の先端は閉鎖されている。また、第２の変形例に係る脚部３８０では、左右の各端部３８５の下部に、貫通穴３８２が設けられる。脚部３８０は、角管形状の部材を折り曲げた後に、両端部の開口部を閉鎖することによって形成され得る。なお、脚部３８０の横断面形状は、特に限定されず、例えば、円形状又は楕円形状であってもよい。また、脚部３８０は、例えば、金属材料によって形成され得る。また、貫通穴３８２は、切削加工等によって、形成され得る。また、脚部３８０の左右の各端部３８５は、例えば、溶接等によって、内底部３２５上に固定され得る。

また、第２の変形例では、内底部３２５において、脚部３８０の各端部３８５の貫通穴３８２と対応する位置に貫通穴３２７が設けられている。第２の変形例では、第１の変形例と同様に、天板部１７０に貯留された液体は、図１２に示したように、凹部１７１から、貫通穴１７３及び貫通穴２８２を通って、各脚部３８０の中央部２８１の内部の空間へ送られる。その後、当該液体は、傾斜部２８３の内部の空間を降下し、各端部３８５へ送られる。ここで、第２の変形例では、各端部３８５へ送られた液体は、各端部３８５の下部に設けられた貫通穴３８２及び内底部３２５に設けられた貫通穴３２７から下方へ放出される。

ここで、貫通穴３２７より下方には、底面部１１６及び内底部３２５によって形成される二重底部３４０の内部の空間３４５が位置する。このように、脚部３８０は、天板部１７０の貫通穴１７３の下方から二重底部３４０の内部の空間３４５へ向かって延在する。それにより、天板部１７０の凹部１７１から、貫通穴１７３及び貫通穴２８２を通って、脚部２８０へ送られた液体は、脚部３８０の内部の空間を通過した後、貫通穴３８２及び貫通穴３２７を通って、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間としての二重底部３４０の内部の空間３４５へ導かれる。

このように、第２の変形例では、導通部に相当する脚部３８０は、上方側空間１６０ｕと、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間としての二重底部３４０の内部の空間３４５とを連通する。ここで、車両１の走行時には、上述したように、電池パック３０が比較的大きく揺れ動かされる場合がある。第２の変形例によれば、管形状の脚部３８０によって、上方側空間１６０ｕと、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間とが連通されるので、電池パック３０が比較的大きく揺れ動かされる場合であっても、当該液体が上方側空間１６０ｕ又は上記他の空間の各々と脚部３８０との接続部分から溢れ出ることを防止することができる。ゆえに、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体を、さらに確実に、下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導くことができる。よって、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体が下方側空間１６０ｄへ侵入することを、さらに効果的に、防止することができる。従って、電池パック内における漏電の発生を、さらに効果的に、防止することができる。

＜４．むすび＞
以上説明したように、本実施形態によれば、電池パック１０には、筐体１１０内において上方側の電池モジュール１２１ｕが収容される上方側空間１６０ｕ内で生じる液体を、当該上方側空間１６０ｕから、下方側の電池モジュール１２１ｄが収容される下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間へ導く導通部材が設けられる。ゆえに、上方側空間１６０ｕ内で生じた液体が上方側空間１６０ｕから落下すること等により、下方側空間１６０ｄへ侵入することを防止することができる。よって、当該液体が下方側の電池モジュール１２１ｄの端子等の高電圧部と接触することを防止することができる。従って、電池パック１０内における漏電の発生を防止することが可能となる。

また、上記では、導通部材が、上方側の電池モジュール１２１ｕを支持するブラケット１９０である例について説明したが、本発明の技術的範囲は、係る例に限定されない。例えば、導通部材として、上方側の電池モジュール１２１ｕを支持するブラケットとは異なる部材が適用されてもよい。

また、上記では、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体が、上方側空間１６０ｕから下方側空間１６０ｄとは異なる他の空間としての二重底部１４０の内部の空間１４５へ導かれる例について説明したが、本発明の技術的範囲は、係る例に限定されない。上方側空間１６０ｕ内で生じる液体は、二重底部１４０の内部の空間１４５と異なる空間へ導かれてもよい。例えば、当該他の空間として、筐体１１０の側面部と下方側空間１６０ｄとの間の空間が利用されてもよい。具体的には、筐体１１０内において、側面部と対向する内側面部が設けられ、当該側面部及び当該内側面部によって形成される二重側面部の内部の空間が、当該他の空間として、利用されてもよい。また、当該他の空間として、筐体１１０の外部の空間が利用されてもよい。その場合、上方側空間１６０ｕ内で生じる液体を当該他の空間へ送るために、筐体１１０に開口部が設けられることが考えられる。ゆえに、筐体１１０の密閉性を確保するために、例えば、当該開口部を開閉可能な機構を設けることが好ましい。

また、上記では、電池パック１０が、車両１の床下に位置する例について説明したが、本発明の技術的範囲は、係る例に限定されない。電池パック１０は、車両１の床下と異なる部分に位置してもよい。例えば、電池パックは、車両１においてリアシート５３より後方の空間に位置してもよい。

また、上記では、電池パック１０の後部において、電池モジュール１２１が上下２段に配置されている例について説明したが、本発明の技術的範囲は、係る例に限定されない。例えば、電池パック１０において、電池モジュール１２１は、３段以上に配置されていてもよい。また、電池パック１０の後部とは異なる部分において、電池モジュール１２１が多段配置されていてもよい。

また、上記では、各図面を参照して、電池パック１０の各構成要素について説明したが、各構成要素の形状は、特に限定されず、図面に示した形状は、一例に過ぎない。

また、上記では、電池パック１０を搭載する車両１が、前左輪及び前右輪を駆動するための駆動モータ６３ｆと、後左輪及び後右輪を駆動するための駆動モータ６３ｒと、が設けられる電気自動車である例について説明したが、本発明の技術的範囲は、係る例に限定されない。電池パック１０を搭載する車両として、他の構成を有する車両が適用されてもよい。例えば、電池パック１０は、各駆動輪について駆動モータが設けられる電気自動車に搭載されてもよい。また、電池パック１０は、ハイブリッド自動車に搭載されてもよい。また、電池パック１０が搭載される車両に設けられる駆動モータの数は、特に限定されない。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１車両
１０，２０，３０電池パック
５１フロントシート
５３リアシート
５５フロアパネル
５７アンダーカバー
５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ駆動輪
６１ｆ，６１ｒ減速機
６３ｆ，６３ｒ駆動モータ
１１０筐体
１１１上面部
１１２前側面部
１１３左側面部
１１４後側面部
１１５右側面部
１１６底面部
１２１電池モジュール
１２３熱伝導性プレート
１２５，３２５内底部
１２７貫通穴
１３０媒体流路
１３１入力側流路
１３３内部流路
１３５出力側流路
１４０，３４０二重底部
１６０ｄ下方側空間
１６０ｕ上方側空間
１７０天板部
１７１凹部
１７３貫通穴
１８０，２８０脚部
１８１，２８１中央部
１８３，２８３傾斜部
１８５，２８５，３８５端部
１８７溝部
１９０，２９０，３９０ブラケット
２８４開口部
３２７貫通穴
３８２貫通穴

Claims

車両に搭載される電池パックであって、
少なくとも一部の電池モジュールが他の電池モジュールに対して鉛直方向の上方側に位置する複数の電池モジュールと、
前記複数の電池モジュールを収容する筐体と、
前記複数の電池モジュールの各々の近傍に設けられ、前記複数の電池モジュールの各々を温調可能な媒体が循環する媒体流路と、
前記筐体内において上方側の電池モジュールが収容される上方側空間内で生じる液体を、前記上方側空間から前記筐体内において下方側の電池モジュールが収容される下方側空間とは異なる他の空間へ導く導通部材と、
を備え、
前記下方側空間より下方には二重底部が設けられ、
前記他の空間は、前記二重底部の内部に形成され、前記筐体の外部から隔離された空間である、電池パック。
前記導通部材は、天板部と前記天板部に接続された脚部とを備えるブラケットであり、
前記天板部に前記上方側の電池モジュールが配設されると共に、前記天板部と前記脚部によって前記下方側空間が形成される、請求項１に記載の電池パック。
前記天板部は前記液体を貯留する貯留部であり、
前記脚部は、前記天板部に貯留された前記液体を前記天板部から前記他の空間へ導く溝部を備える、請求項２に記載の電池パック。
前記天板部は前記液体を貯留する貯留部であり、
前記脚部は、前記天板部に貯留された前記液体を前記天板部から前記他の空間へ導く管形状に形成される、請求項２に記載の電池パック。