JP6958393B2 - 電池パック - Google Patents

Description

本開示は、車両に搭載される電池パックに関する。

従来の電池パックが開示された文献として、たとえば、特開２００６−１９６２７７号公報（特許文献１）が挙げられる。特許文献１に開示の電池パックにあっては、電池モジュールを収容する電池ケースの底部に複数の排水口が設けられており、電池ケース内に侵入した水を排水口から排水する。

特開２００６−１９６２７７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された電池パックのように電池ケースの底部に複数の排水口を設けた場合であっても、電池ケース内に侵入した水を全て排水することは困難であり、一部の水が電池ケースの底面に残留する。

電池ケースの底面に水が残留した状態で、車両が走行する場合には、電池ケースの底面に残留した水が、振動によって上方に向けて跳ねることにより、電池モジュールおよび当該電池モジュールに電気的に接続された電子機器等に付着することが起こり得る。この場合には、付着した水によって電池モジュールが短絡してしまうことが懸念される。

本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、電池ケース内に残留した液体の跳ねを抑制することができる電池パックを提供することにある。

本開示に基づく電池パックは、積層された複数の単電池を含む電池モジュールと、上記電池モジュールに電気的に接続された電子機器と、上記電池モジュールおよび上記電子機器を収容する電池ケースと、を備え、上記電池ケース内には、上記電池モジュールおよび上記電子機器が配置される配置領域と、上記電池モジュールおよび上記電子機器から離間して配置され、下方側から上記配置領域に対向する対向面とが設けられ、上記対向面には親水処理が施されている。

上記構成においては、電池ケースの内外の温度差によって電池ケースの内部で結露水が発生した場合、または、電池ケースの外部から電池ケース内に液体が侵入した場合には、自重によって液滴が、下方に向けて移動する。下方に向けて移動する水滴は、電池モジュールおよび電子機器が配置される配置領域に下方側から対向する対向面に到達する。上記対向面に親水処理が施されていることにより、対向面に到達した液滴は、対向面上で薄く広がり、液滴と対向面との密着性が向上する。この結果、対向面上での液滴の高さを低くすることができるとともに、振動によって液滴が対向面から跳ねることを抑制できる。これにより、対向面から離間する電池モジュールおよび電子機器に液滴が付着することを抑制することができる。

本開示によれば、電池ケース内に残留した液体の跳ねを抑制することができる電池パックを提供することができる。

実施の形態に係る電池パックを搭載した車両を示す概略図である。 実施の形態に係る電池パックの分解斜視図である。 実施の形態に係る電池パックの断面図である。

以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。また、各図において、Ｘ軸方向は、車両幅方向を示し、Ｙ軸方向は、車両前後方向を示し、Ｚ軸方向は、車両上下方向を示している。

図１は、実施の形態に係る電池パックを搭載した車両を示す概略図である。図１を参照して、実施の形態に係る電池パック１０を搭載した車両１について説明する。

車両１は、ハイブリッド自動車および電気自動車等の車両駆動用の原動機として電動機を備えた自動車である。車両１は、電池パック１０を備えている。電池パック１０は、車両駆動用の上記電動機に電力を供給する。一方で、回生制動等によって電動機で発電された電力は、電池パック１０に充電される。電池パック１０は、たとえば、後部シート６０とフロアパネル７０との間に設けられる。

図２は、実施の形態に係る電池パックの分解斜視図である。図３は、実施の形態に係る電池パックの断面図である。図２および図３を参照して、実施の形態に係る電池パック１０について説明する。

図２に示すように、電池パック１０は、車両幅方向（Ｘ軸方向）に長手形状を有し、車両前後方向（Ｙ軸方向）に短手方向を有する。電池パック１０は、複数の電池モジュール２、電池ケース１５、および電子機器５を備える。なお、電池モジュール２の個数は、特に限定されない。電池モジュール２は、単数であってもよい。

複数の電池モジュール２は、車両前後方向に並んで配置される。電池モジュール２は、複数の単電池３が一方向に積層されることにより構成される。なお、複数の電池モジュール２が積層されるとは、複数の単電池が一方向に間隔をあけて並んで配置されることも含む。複数の単電池３は、たとえば、車両幅方向に並んで配置される。

単電池３は、たとえば、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池等の二次電池である。単電池３は、たとえば角型形状を有する。

電子機器５は、複数の電池モジュール２に電気的に接続されている。電子機器５は、たとえば、複数の電池モジュール２を制御する制御ＥＣＵおよび複数の電池モジュール２からの配線が接続されるジャンクションボックスである。電子機器５は、複数の電池モジュール２の前方に配置されている。

電池ケース１５は、複数の電池モジュール２および電子機器５を内部に収容する。複数の電池モジュール２および電子機器５は、支持部材（不図示）によって支持され、後述する底部３１から離間した状態で電池ケース１５の内部に収容されている。

電池ケース１５は、たとえば、車両幅方向に長手形状を有し、車両前後方向に短手方向を有する。電池ケース１５は、電池ケース１５は、アッパーケース２０およびロアケース３０を含む。

アッパーケース２０は、下方に向けて開放された開放空間が設けられた略箱型形状を有する。アッパーケース２０は、天井部２１、周壁部２２および鍔部２３を含む。天井部２１は、板状形状を有する。周壁部２２は、天井部２１の周縁から下方に向けて延在するように設けられている。鍔部２３は、周壁部２２の下端側から外側に折り曲がるように設けられている。

鍔部２３の下面２３ａは、略平坦に形成されている。鍔部の下面２３ａには、環状の溝部（不図示）が設けられている。当該溝部２４には、後述するシール部材４０の上方側が嵌め込まれる。

ロアケース３０は、上方に向けて開放された開放空間が設けられた略箱型形状を有する。ロアケース３０は、底部３１、周壁部３２および鍔部３３を含む。底部３１は、天井部２１に対向するように設けられている。底部３１の内表面３１ａには、後述する段差３１５が形成されている。周壁部３２は、底部３１の周縁から上方に向けて延在するように設けられている。鍔部３３は、周壁部３２の上端側から外側に折り曲がるように設けられている。

鍔部３３の上面３３ａは、略平坦に形成されている。鍔部３３の上面３３ａには、環状の凹部３４が設けられている。当該凹部３４には、シール部材４０の下方側が嵌め込まれる。

電池パック１０は、シール部材４０を備える。シール部材４０は、環状形状を有する。シール部材４０は、アッパーケース２０における鍔部２３の溝部およびロアケース３０における周壁部３２の凹部３４に嵌め込まれる。シール部材４０は、たとえば、弾性を有するゴム部材によって構成されている。

鍔部２３の下面２３ａと鍔部３３の上面３３ａとが合わせられた状態で、複数の締結部材によって鍔部２３および鍔部３３が締結される。これにより、アッパーケース２０およびロアケース３０が結合される。複数の締結部材は、周方向に間隔を空けて配置される。

図３に示すように、電池ケース１５内には、複数の電池モジュール２および電子機器５が配置される第１領域Ｒ１（配置領域）と、送風機等の電池モジュール２を冷却するための冷却装置が配置される第２領域Ｒ２とが設けられる。

上記第１領域Ｒ１は、電池ケース３０内の後部側に位置する。第１領域Ｒ１は、後述するロアケース３０の第１部材３１０とアッパーケース２０とによって囲まれる領域である。第２領域Ｒ２は、電池ケース３０内の前部側に位置する。第２領域Ｒ２は、後述するロアケース３０の第２部材３２０とアッパーケース２０とによって囲まれる領域である。

ロアケース３０は、第１部材３１０および第２部材３２０を有する。第１部材３１０は、ロアケース３０の後部を構成し、第２部材３２０は、ロアケース３０の前部を構成する。

第１部材３１０は、傾斜面３１１ａおよび第１合わせ面３１２を有する。傾斜面３１１ａは、上記内表面３１ａの後部側を構成する。傾斜面３１１ａは、後方から前方に向かうにつれて高さが低くなるように傾斜する。傾斜面３１１ａは、複数の電池モジュール２および電子機器５から離間する。傾斜面３１１ａは、下方側から上記第１領域Ｒ１に対向する。傾斜面３１１ａには、親水処理がなされている。

第１合わせ面３１２は、傾斜面３１１ａの前端に設けられている。第１合わせ面３１２は、傾斜面３１１ａの前端から下方に向けて延在する。

第２部材３２０は、貯留面３２１ａおよび第２合わせ面３２２を有する。貯留面３２１ａは、上記内表面３１ａの前部側を構成する。貯留面３２１ａは、傾斜面３１１ａの前端よりも低い位置に位置する。これにより、貯留面３２１ａと傾斜面３１１ａとの間には段差３１５が形成され、貯留面３２１ａ上に後述する結露水等の液体を貯留することができる。

第２合わせ面３２２は、貯留面３２１ａの後端に設けられている。第２合わせ面３２２は、貯留面３２１ａの後端から上方に向けて延在する。第２合わせ面３２２は、第１合わせ面３１２に対向する。

第１部材３１０および第２部材３２０は、上記第１合わせ面３１２および第２合わせ面３２２が合わせられた状態で、アッパーケース２０に締結されている。

ここで、電池パック１０においては、電池ケース１５の内外の温度差によって電池ケースの内部で結露水（液滴）が発生したり、車内にて飲料水がこぼれた場合、または雨天時に開放された車窓から雨等の液体が車内に入り込んだ場合に電池ケース１５の外部から電池ケース１５の内部に液体が侵入したりすることがある。

電池ケース内に液滴が発生したり侵入したりする場合には、自重によって液滴が、下方に向けて移動する。下方に向けて移動する水滴は、電池モジュールおよび電子機器が配置される第１領域Ｒ１に下方側から対向する傾斜面３１１ａに到達する。当該傾斜面３１１ａには親水処理が施されていることにより、傾斜面３１１ａに到達した液滴は、傾斜面３１１ａ上で薄く広がり、液滴と傾斜面３１１ａとの密着性が向上する。この結果、傾斜面３１１ａ上での液滴の高さを低くすることができるとともに、振動によって液滴が傾斜面３１１ａから跳ねることを抑制できる。これにより、傾斜面３１１ａから離間する複数の電池モジュール２および電子機器に液滴が付着することを抑制することができる。

また、傾斜面３１１ａが貯留面３２１ａに向けて傾斜することにより、傾斜面３１１ａに到達した液滴を貯留面３２１ａに向けて容易に案内することができる。

加えて、ロアケース３０を第１部材３１０および第２部材３２０によって構成し、第１合わせ面３１２および第２合わせ面３２２を合わせた状態で第１部材３１０および第２部材３２０をアッパーケース２０に固定することにより、貯留面３２１ａ上に貯留された液体の液位が、第２合わせ面３２２を超えた場合には、第１合わせ面３１２と第２合わせ面３２２との間に形成される僅かな隙間から、上記液体を排出することができる。

上述した実施の形態においては、底部３１の後部が、上記傾斜面３１１ａによって構成され、後方側から前方側に向けて高さが低くなるように傾斜する場合を例示したが、これに限定されない。底部３１の後部は、平坦に構成されていてもよい。この場合においては、底部３１の後部において内表面３１ａに親水処理が施されている限り、内表面３１ａ上に残留した液滴の跳ねを抑制することができる。

上述した実施の形態においては、対向面がロアケース３０の底部３１の内表面３１ａの一部によって構成されている場合を例示して説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の電池モジュール２および電子機器５と底部３１との間に、複数の電池モジュール２および電子機器５から離間して別部材が配置されており、当該別部材のうち上記第１領域Ｒ１にその下方側から対向する面が対向面として機能してもよい。なお、実施の形態のように、底部３１の内表面３１ａを対向面とする場合には、別部材を省略することができ、部品点数を削減することができるとともに、省スペース化を図ることができる。

上述した実施の形態においては、電子機器５が複数の電池モジュール２の前方に配置される場合を例示したが、これに限定されず、複数の電池モジュール２の上方に配置されていてもよいし、複数の電池モジュール２の後方に配置されていてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 車両、２ 電池モジュール、３ 単電池、５ 電子機器、１０ 電池パック、１５ 電池ケース、２０ アッパーケース、２１ 天井部、２２ 周壁部、２３ 鍔部、２３ａ 下面、２４ 溝部、３０ ロアケース、３１ 底部、３１ａ 内表面、３２ 周壁部、３３ 鍔部、３３ａ 上面、３４ 凹部、４０ シール部材、６０ 後部シート、７０ フロアパネル、３１０ 第１部材、３１１ａ 傾斜面、３１２ 第１合わせ面、３１５ 段差、３２０ 第２部材、３２１ａ 貯留面、３２２ 第２合わせ面。

Claims (1)

1. 積層された複数の単電池を含む電池モジュールと、
   前記電池モジュールに電気的に接続された電子機器と、
   前記電池モジュールおよび前記電子機器を収容する電池ケースと、を備え、
   前記電池ケース内には、前記電池モジュールおよび前記電子機器が配置される配置領域と、前記電池モジュールおよび前記電子機器から離間して配置され、下方側から前記配置領域に対向する対向面とが設けられ、
   前記対向面には親水処理が施されており、
   前記電池ケースは、前記電池ケースの下部側を構成するロアケースを含み、
   前記ロアケースは、第１合わせ面および前記対向面を有する第１部材と、第２合わせ面および液体を貯留するための貯留面を有する第２部材とを含み、
   前記第１合わせ面は、前記対向面の一端に設けられており、
   前記貯留面は、上方側から見た場合に、前記対向面の前記一端側に隣り合うように配置されており、
   前記第２合わせ面は、前記対向面の前記一端側に位置する前記貯留面の端部に設けられており、
   前記第１合わせ面と前記第２合わせ面とは、前記第１合わせ面と前記第２合わせ面との間の隙間から液体を排出可能となるように合わせられている、電池パック。

Images