JP7493357B2

JP7493357B2 - 車両駆動用バッテリ装置

Info

Publication number: JP7493357B2
Application number: JP2020044973A
Authority: JP
Inventors: 明男横山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2024-05-31
Anticipated expiration: 2040-03-16
Also published as: JP2021150011A; CN113410560A; CN113410560B

Description

本発明は、車両駆動用バッテリ装置に関する。

従来、車両駆動用のバッテリ装置については、車両の水没に伴う浸水に対する安全性を確保する必要がある。例えば、バッテリモジュールが有する端子を、該バッテリ装置における最も高い位置に配置することで、浸水時の安全性を確保するバッテリ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－０５００９３号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、端子を低い位置に配置する構造を採用するバッテリ装置にはそもそも適用できない。また、大型のバッテリ装置の場合には、浸水量が多いため、十分な安全性を確保することができない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、浸水に対する安全性が確保された車両駆動用バッテリ装置を提供することを目的とする。

（１）車両駆動用バッテリ装置（例えば、後述の車両駆動用バッテリ装置１）であって、複数のバッテリセルにより構成されるバッテリモジュール（例えば、後述のバッテリモジュール７）と、前記バッテリモジュールを収容する第１バッテリケース（例えば、後述の第１バッテリケース２）と、前記第１バッテリケースに収容され、かつ、前記バッテリモジュールを収容する第２バッテリケース（例えば、後述の第２バッテリケース５）と、を備える車両駆動用バッテリ装置を提供する。

（１）の発明によれば、バッテリモジュールが第２バッテリケースに収容されているため、第１バッテリケースの内部が浸水した場合であっても、バッテリモジュールが被水するのを防止できる。従って、（１）の発明によれば、浸水に対する安全性が確保された車両駆動用バッテリ装置を提供できる。

（２）（１）の発明において、前記車両駆動用バッテリ装置は、前記第１バッテリケースの内側に設けられるフレーム（例えば、後述するフレーム４）をさらに備え、前記バッテリモジュールは、前記フレームに固定され、前記第２バッテリケースは、前記バッテリモジュールと前記フレームとの間、及び前記バッテリモジュールと前記第１バッテリケースの底面との間に配置されてよい。

（２）の発明によれば、バッテリモジュールとフレームの隙間、及びバッテリモジュールと第１バッテリケースの隙間に、第２バッテリケースが配置されるため、スペースを有効利用することができる。

（３）（１）の発明において、前記バッテリモジュールは、水平方向に延びるフランジ（例えば、後述のフランジ７ｂ，７ｃ）を有し、該フランジが前記フレームに固定されてよい。

（３）の発明によれば、バッテリモジュールがフランジを介してフレームに固定されるため、バッテリモジュールをより確実に固定することができる。

（４）（１）から（３）いずれかの発明において、前記バッテリセルの端子（例えば、後述の端子７ａ）は、水平方向を向いていてよい。

（４）の発明によれば、バッテリセルの端子が上方を向いている場合と比べて、第２バッテリケースによる防水効果をより享受できる。

（５）（４）の発明において、前記車両駆動用バッテリ装置は、前記バッテリモジュールの下方に配置されるとともに前記第２バッテリケースに収容され、かつ、液体冷媒を有する冷却部材（例えば、後述の冷却部材６）をさらに備え、前記第２バッテリケースは、開口部（例えば、後述の開口部５０ａ）が設けられた側壁（例えば、後述の側壁５０）を有していてよい。

（５）の発明によれば、冷却部材を第２バッテリケース内に収容することで高い冷却効率を確保できる。また、冷却部材から液体冷媒が漏れた場合であっても、開口部を介して液体冷媒を第２バッテリケースの外部に排出することができる。

（６）（５）の発明において、前記開口部は、該開口部の最下端が前記端子の最下端よりも下方となる位置に配置されてよい。

（６）の発明によれば、冷却部材から液体冷媒が漏れた場合であっても、液体冷媒が端子に触れることを防止しながら、開口部を介して液体冷媒を第２バッテリケースの外部に排出することができる。

（７）（５）又は（６）の発明において、前記車両駆動用バッテリ装置は、前記第２バッテリケースを複数備え、前記複数の第２バッテリケースのうち少なくとも１つは、該第２バッテリケースに設けられる前記開口部が前記第１バッテリケースの側壁と直接対向しないように配置されてよい。

（７）の発明によれば、第２バッテリケースの側壁に設けられる開口部が第１バッテリケースの側壁と直接対向しないように配置されるため、車両が水没して第１バッテリケースの内部が浸水し、かつ、該車両が傾斜したり加減速したりした場合であっても、第２バッテリケースの内部に水が浸入するのを抑制できる。

（８）（５）から（７）いずれかの発明において、前記車両駆動用バッテリ装置は、前記第１バッテリケースを気密に閉じるカバー（例えば、後述のカバー３）と、該カバーの内外を連通する止水ホース（例えば、後述の止水ホース９）と、をさらに備え、前記止水ホースは、該止水ホースの最下端が前記開口部の最下端よりも下方となる位置に配置されてよい。

（８）の発明によれば、止水ホースの最下端が開口部の最下端よりも下方となる位置に配置されるため、第１バッテリケースの内部が浸水した場合であっても、その水位が止水ホースの最下端の高さになるため、開口部から第２バッテリケースの内部に水が浸入するのを防止できる。

本発明によれば、浸水に対する安全性が確保された車両駆動用バッテリ装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置の分解斜視図である。本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置の要部を示す分解斜視図である。本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置の要部を示す斜視図である。本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置の第２バッテリケースに設けられる開口部を説明するための概略平面図である。本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置の要部を示す断面図である。本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置の止水ホースによる止水構造を説明するための断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図１中、Ｆｒは車両前方、Ｒｒは車両後方、Ｕは上方、Ｄは下方、Ｒは運転者から見た右方、Ｌは運転者から見た左方をそれぞれ表している。

まず、図１～図６を用いて、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置１の分解斜視図である。図２は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置１の要部を示す分解斜視図である。図３は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置１の要部を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置１の第２バッテリケース５に設けられている開口部５０ａを説明するための平面図である。図５は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置１の要部を示す断面図である。図６は、本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置１の止水ホース９による止水構造を説明するための断面図である。なお、一部の図面において、一部の構成の図示を省略し、図面を簡略化している。

図１～図６に示す車両駆動用バッテリ装置１は、電気自動車等の車両に搭載される車両駆動用のバッテリ装置であり、車両の水没に伴う浸水に対する安全性を確保するためのものである。具体的に、車両駆動用バッテリ装置１は、第１バッテリケース２と、カバー３と、フレーム４と、複数の第２バッテリケース５と、複数の冷却部材６と、複数のバッテリモジュール７と、ベントプラグ８と、止水ホース９と、を備える。

第１バッテリケース２は、上方が開口している平型で略矩形状の容器であり、複数のバッテリモジュール７が水平方向に並ぶように、当該複数のバッテリモジュール７を収容している。この第１バッテリケース２は、カバー３によって気密に閉じられているとともに、止水ホース９による止水構造を備える。

カバー３は、第１バッテリケース２を上方から気密に閉じている。このカバー３は、ベントプラグ８が取り付けられるための孔３ａを有し、この孔３ａを塞ぐように孔３ａにベントプラグ８が嵌め込まれている。

フレーム４は、第１バッテリケース２の内側に設けられ、第１バッテリケース２の剛性を担保するべく略格子状に形成されたクロスメンバである。このフレーム４は、第１バッテリケース２の内側に複数のバッテリモジュール７を固定している。

複数の第２バッテリケース５は、それぞれ、上方が開口している平型で略矩形状の容器である。これら複数の第２バッテリケース５は、フレーム４に嵌まるように第１バッテリケース２に収容され、かつ、冷却部材６とともにバッテリモジュール７を収容している。これら複数の第２バッテリケース５は、それぞれ、四周の側壁５０，５１，５２，５３がバッテリモジュール７とフレーム４との間に配置されており、底面５４がバッテリモジュール７と第１バッテリケース２の底面２０との間に配置されている。

また、複数の第２バッテリケース５の側壁５０は、開口部５０ａを有している。複数の第２バッテリケース５のうち、少なくとも１つの第２バッテリケース５は、開口部５０ａが第１バッテリケース２の側壁と直接対向しないように配置されている。開口部５０ａは、該開口部５０ａの最下端の高さｈ２が、バッテリモジュール７の端子７ａの最下端の高さｈ３よりも下方となる位置（ｈ３＞ｈ２となる位置）に配置されている。

複数の冷却部材６は、それぞれ、液体冷媒を有している。これら複数の冷却部材６は、それぞれ、バッテリモジュール７の下方に配置され、当該バッテリモジュール７とともに第２バッテリケース５に収容されることで、当該バッテリモジュール７を直接冷却する。

複数のバッテリモジュール７は、それぞれ、複数のバッテリセル（不図示）により構成されている。これら複数のバッテリモジュール７は、水平方向に向いている端子７ａと、車両前方側の前壁に左右方向に延設され、かつ該前壁から車両前方に一律に水平に延びるフランジ７ｂと、車両後方側の後壁に左右方向に延設され、かつ該後壁から車両後方に一律に水平に延びるフランジ７ｃと、を有している。これら複数のバッテリモジュール７は、フランジ７ｂ，７ｃがフレーム４に固定されることで、フレーム４に固定される。

ベントプラグ８は、カバー３の孔３ａを塞ぐように孔３ａに嵌め込まれていて、止水ホース９の上端部分を固定するとともに、止水ホース９の内部とカバー３の外部とを連通している。

止水ホース９は、止水ホース９の上端がベントプラグ８に固定されるとともに、止水ホース９の下端が第１バッテリケース２の内部における下方に配置されている。具体的に、止水ホース９は、止水ホース９の最下端の高さｈ１が、開口部５０ａの最下端の高さｈ２よりも下方となる位置（ｈ２＞ｈ１となる位置）に配置されている。

次に、図６を参照して、第１バッテリケース２の内部に水が浸入した場合について説明する。
図６に示すように、カバー３で気密に閉じられている第１バッテリケース２の内部に、止水ホース９を伝う等して水が浸入した場合であっても、第１バッテリケース２の底面２０からの水位が高さｈ１に達した時点で止水ホース９が機能し、それ以上の水の浸入が回避される。これにより、第１バッテリケース２の内部に水が浸入した場合であっても、その水位が、高さｈ１を超える高さとなることはない。

次に、図６を参照して、冷却部材６から液体冷媒が漏れた場合について説明する。
図６に示すように、第２バッテリケース５の内部で冷却部材６から液体冷媒が漏れた場合であっても、その液位が、第１バッテリケース２の底面２０を基準とした高さｈ２に達した時点で、その液体冷媒は開口部５０ａを介して第２バッテリケース５の外部に排出される。これにより、液体冷媒の液位が、第１バッテリケース２の底面２０を基準とした高さｈ２を超える高さとなることはない。すなわち、液体冷媒の液位が、バッテリモジュール７の端子７ａの最下端の高さｈ３に達することはなく、端子７ａに液体冷媒が接触することはない。

本実施形態に係る車両駆動用バッテリ装置１によれば、以下の効果が奏される。
先ず本実施形態によれば、バッテリモジュール７が第２バッテリケース５に収容されているため、第１バッテリケース２の内部が浸水した場合であっても、バッテリモジュール７が被水するのを防止できる。従って、本実施形態によれば、浸水に対する安全性が確保された車両駆動用バッテリ装置１を提供できる。

また本実施形態によれば、バッテリモジュール７とフレーム４の隙間、及びバッテリモジュール７と第１バッテリケース２の隙間に、第２バッテリケース５が配置されるため、スペースを有効利用することができる。

また本実施形態によれば、バッテリモジュール７がフランジ７ｂ，７ｃを介してフレーム４に固定されるため、バッテリモジュール７をより確実に固定することができる。

また本実施形態によれば、バッテリセルの端子７ａが水平方向を向いているため、端子が上方を向いている場合と比べて、第２バッテリケース５による防水効果をより享受できる。

また本実施形態によれば、冷却部材６を第２バッテリケース５内に収容することにより、高い冷却効率を確保できる。また、冷却部材６から液体冷媒が漏れた場合であっても、開口部５０ａを介して液体冷媒を第２バッテリケース５の外部に排出することができる。

また本実施形態によれば、冷却部材６から液体冷媒が漏れた場合であっても、液体冷媒が端子７ａに触れることを防止しながら、開口部５０ａを介して液体冷媒を第２バッテリケース５の外部に排出することができる。

また本実施形態によれば、第２バッテリケース５の側壁５０に設けられる開口部５０ａが第１バッテリケース２の側壁と直接対向しないように配置されるため、車両が水没して第１バッテリケース２の内部が浸水し、かつ、該車両が傾斜したり加減速したりした場合であっても、第２バッテリケース５の内部に水が浸入するのを抑制できる。

また本実施形態によれば、止水ホース９の最下端が開口部５０ａの最下端よりも下方となる位置に配置されるため、第１バッテリケース２の内部が浸水した場合であっても、その水位が止水ホース９の最下端の高さになるため、開口部５０ａから第２バッテリケース５の内部に水が浸入するのを防止できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。

１車両駆動用バッテリ装置
２第１バッテリケース
２０底面
３カバー
３ａ孔
４フレーム
５第２バッテリケース
５０，５１，５２，５３側壁
５０ａ開口部
５４底面
６冷却部材
７バッテリモジュール
７ａ端子
７ｂ，７ｃフランジ
８ベントプラグ
９止水ホース
ｈ１，ｈ２，ｈ３高さ

Claims

車両駆動用バッテリ装置であって、
複数のバッテリセルにより構成されるバッテリモジュールと、
前記バッテリモジュールを収容する第１バッテリケースと、
前記第１バッテリケースに収容され、かつ、前記バッテリモジュールを収容する第２バッテリケースと、
前記第１バッテリケースの内側に設けられるフレームと、
前記バッテリモジュールの下方に配置されるとともに前記第２バッテリケースに収容され、かつ、液体冷媒を有する冷却部材と、
前記第１バッテリケースを気密に閉じるカバーと、該カバーの内外を連通する止水ホースと、を備え、
前記バッテリモジュールは、前記フレームに固定され、
前記第２バッテリケースは、前記バッテリモジュールと前記フレームとの間、および前記バッテリモジュールと前記第１バッテリケースの底面との間に配置され、
前記バッテリモジュールは、水平方向に延びるフランジを有し、該フランジが前記フレームに固定され、
前記第２バッテリケースは、開口部が設けられた側壁を有し、
前記止水ホースは、該止水ホースの最下端が前記開口部の最下端よりも下方となる位置に配置される、車両駆動用バッテリ装置。
前記車両駆動用バッテリ装置は、前記第２バッテリケースを複数備え、
前記複数の第２バッテリケースのうち少なくとも１つは、該第２バッテリケースに設けられる前記開口部が前記第１バッテリケースの側壁と直接対向しないように配置される、請求項１に記載の車両駆動用バッテリ装置。