WO2016185961A1 - 車両用バッテリパックにおけるバッテリモジュール支持構造 - Google Patents

Abstract

スタックの単電池の損傷を防止または抑制する。各バッテリモジュール（３）は、端子（６）が、同一の辺にて車両進行方向に向けて固定され、複数のバッテリモジュール（３）は、横置き姿勢で積層されたスタック（ＳＴ）を構成する。バッテリモジュール支持構造は、両極の端子（６）側の端面の位置でスタック（ＳＴ）をパックケースロア（２Ａ）の底面に拘束して固定する前側ブラケット（２１）と、端子（６）側とは反対側の端面の位置でスタック（ＳＴ）をパックケースロア（２Ａ）の底面に拘束して固定する後側ブラケット（２２）とを備える。前側ブラケット（２１）と後側ブラケット（２２）とは、スタック（ＳＴ）に対する拘束力が相互に異なるブラケットであり、前側ブラケット（２１）による拘束力が、後側ブラケット（２２）による拘束力よりも大きくなるように構成される。

Description

車両用バッテリパックにおけるバッテリモジュール支持構造

　この発明は、電気自動車やハイブリッド自動車などにおける車両用バッテリパックに関し、特に、パックケース内部でのバッテリモジュール支持構造に関する。

　車両の駆動には大容量の二次電池が必要であることから、車両用バッテリパックとして、特許文献１や特許文献２に開示されているように、偏平な箱形をなすバッテリモジュールをパックケース内に複数収容した構成のものが知られている。

　ここで、特許文献１には、一部のバッテリモジュールが平積み形式（バッテリモジュールの主面がパックケースの底面に実質的に平行となる配置形式。横置き形式ともいう。）でパックケース内に配置される一方で、残りの多数のバッテリモジュールが、縦置き形式（バッテリモジュールの主面がパックケースの底面に実質的に垂直となる配置形式）でもって一列のスタックとして配列された構成が開示され、また特許文献２には、全てのバッテリモジュールが縦置き形式でもってパックケース内に配置された構成が開示されている。

特開２０１３－１７１６６２号公報 特開２０１５－２６４２８号公報

　上記のように縦置き形式としたバッテリモジュールを含む構成では、縦置き形式に配置されたバッテリモジュールの高さ寸法によってバッテリパックの上下方向寸法が実質的に定まることから、設計の自由度が少ない。そのため、例えば小型の車両などでは、バッテリモジュールを平積み形式でパックケース内に並べたバッテリパックの方が設計の自由度が高く、好適である。

　しかしながら、その反面、平積み形式で多数のバッテリモジュールを収容しようとすると、上下方向に重ねるバッテリモジュールの段数が多くなる。つまり比較的高さの高いスタックがパックケースの底面で固定支持された構成となる。そのため、車両衝突時などに大きな加速度が作用すると、スタックの底部を支点としてスタック全体が大きく揺動し、バッテリモジュール内部の単電池が損傷するおそれがある。特に、単電池としてラミネートフィルム外装型二次電池を用いた場合には、単電池の損傷が生じやすい。

　この発明に係るバッテリモジュール支持構造は、複数のバッテリモジュールを、車両に搭載されるパックケース内に支持するものである。バッテリモジュールは、ラミネートフィルム外装型の二次電池が、直方体状のモジュールケース内に収容されたものであり、複数のバッテリモジュールは、平積み形式で複数段重ねたスタックとされている。さらに、全てのバッテリモジュールの正極及び負極の端子は、車両前後方向を向く一の辺に配置される。
　そして、スタックの車両前後方向を向く２つの端面のうち、端子側の端面の位置でスタックをパックケースの底面に拘束して固定する第１のブラケットと、端子側とは反対側の端面の位置でスタックをパックケースの底面に拘束して固定する第２のブラケットとを備える。第１のブラケットと第２のブラケットとは、第１のブラケットによるスタックの端面全体に対する拘束力が、第２のブラケットによるスタックの端面全体に対する拘束力よりも大きくなるように構成されている。

　このようなバッテリモジュール支持構造によれば、複数のバッテリモジュールを横置き姿勢とする平積み形式で積層されたスタックが固定され、各バッテリモジュールは、両極の端子が、同一の辺にて車両進行方向に向けて固定されているので、車両の小型化に有利な積層構造とすることができる。
　そして、このようなバッテリモジュール支持構造によれば、スタックが車両前後方向に沿って大きな加速度を受けたときには、スタックの前後に位置する第１および第２のブラケットによってスタックが拘束されるため、スタックの揺動が抑制される。よって、バッテリモジュール内部の単電池の損傷を防止または抑制することができる。
　特に、第１のブラケットと第２のブラケットとは、第１のブラケットによるスタックの端面全体に対する拘束力が、第２のブラケットによるスタックの端面全体に対する拘束力よりも大きくなるように構成されているので、スタックが車両幅方向に沿って加速度を受けたときには、相対的な拘束力の大きい第１のブラケットでスタックの端子側を支持できる。
　そのため、スタックの端子側での揺動を抑えることにより、バッテリモジュール内部の単電池の損傷を防止または抑制する上で優れている。そして、相対的な拘束力の小さい第２のブラケットにより、スタックの端子側とは反対側（例えばスタック後方）での揺動を意図的に許容することにより、スタック全体の揺動を効果的に減衰させて、スタックの揺動を抑制することができる。

　この発明によれば、平積み形式で複数段積層したバッテリモジュールをパックケースの底面に確実に支持することができ、衝突時などにバッテリモジュール内部のラミネートフィルム外装型二次電池の損傷を抑制することができる。

この発明のバッテリモジュール支持構造が適用されたバッテリパックの一例を示す斜視図。 パックケースロアの平面図。 図１の要部を拡大して示す斜視図。 図２とは反対側から見た要部の斜視図。 前側ブラケットの基端を支持する前側ブラケット固定金具の斜視図。 前側ブラケットの取付状態を拡大して示す斜視図。 前側部分における要部の断面図。 後側ブラケットの斜視図。 後側部分における要部の断面図。 後側ブラケットの基端を支持する後側ブラケット固定金具の斜視図。

　以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

　図１は、この発明に係るバッテリモジュール支持構造を備えたバッテリパック１の全体的な構成を示している。このバッテリパック１は、比較的小型の電気自動車に適用されるもので、略長方形状をなすパックケース２内に複数のバッテリモジュール３が収容されて構成されている。

　パックケース２は、図１に示すように、下半部を構成するパックケースロア２Ａと、上半部を構成するパックケースアッパ２Ｂと、に２分割して構成されており、それぞれ、十分な剛性を有するように例えばアルミニウム合金などの金属材料を用いて皿状に一体に鋳造されている。これらのパックケースロア２Ａおよびパックケースアッパ２Ｂは、周囲のフランジ４，５を互いに突き合わせた上で図示せぬボルトを締結することによって、一体に組み立てられる。

　パックケース２は、平面視において細長い長方形をなすが、その長辺が車両進行方向に沿った姿勢で図示せぬ車両に搭載される。例えば、車体フロアの中央部に車両前後方向に沿って設けられるフロアトンネル部に沿った形でもって、車両フロアの下面側に取り付けられる。

　ここで、以下の説明の便宜のために、図１に付記したように、細長いパックケース２の長辺に沿った方向を「前後方向Ｌ」と、細長いパックケース２の短辺に沿った方向を「幅方向Ｗ」と、これらと直交する方向を「上下方向Ｈ」と、それぞれ定義し、以下の説明では、極力これらの用語を用いることとする。「前後方向Ｌ」は、「車両進行方向」、「車両の前後方向」、「パックケース２の長手方向」と実質的に同義であり、「幅方向Ｗ」は、「車両の幅方向」、「パックケース２の幅方向」と実質的に同義である。「上下方向Ｈ」は、「高さ方向」と同義である。また、図１の左側が車両の前方、図１の右側が車両の後方、となるので、パックケース２の前・後についても、図１の左側を「前」、図１の右側を「後」とする。

　従って、パックケース２は、前後方向Ｌの寸法が幅方向Ｗの寸法よりも小さく、かつ上下方向Ｈの寸法が幅方向Ｗの寸法よりも小さな、偏平な略長方形状をなしている。

　バッテリモジュール３は、一対の主面（最も面積の大きな面）が長方形をなす偏平な箱形に構成されており、平積み形式（バッテリモジュール３の主面がパックケース２の底面に実質的に平行となる配置形式。横置き形式ともいう。）でもってパックケース２内に並べられている。詳しくは、幅方向Ｗに２個のバッテリモジュール３が並べられているとともに、前後方向Ｌに３個のバッテリモジュール３が並べられており、かつ上下方向Ｈには、複数段にバッテリモジュール３が積層されている。つまり、複数段に積層されたバッテリモジュール３が、平面視では、２×３の形で計６箇所に配置されている。

　バッテリモジュール３は、金属製のモジュールケース内に複数の単電池を収容したものであり、偏平な長方形をなすモジュールケースの短辺側の側面に正負の端子６がそれぞれ矩形の突起状に突出して設けられている。モジュール３に収容される単電池としては、図示しないが、シート状の正極および負極をセパレータを介して交互に多数積層してなる電極積層体を、ラミネートフィルムからなる可撓性を有する外装体の内部に電解液とともに収容した偏平なラミネートフィルム外装型リチウムイオン電池が用いられている。複数の偏平なラミネートフィルム外装型リチウムイオン電池は、バッテリモジュール３の厚さ方向つまり図１では上下方向Ｈに積層されている。

　図２にも示すように、パックケース２内において、各バッテリモジュール３は、いずれもバッテリモジュール３の長辺が前後方向Ｌに沿った向きでもって配置されており、幅方向Ｗに隣り合う２つのバッテリモジュール３は、殆ど隙間のない形に互いに近接している。つまり、幅方向Ｗに隣り合う２つのバッテリモジュール３は長辺となる側面同士が互いに隣接している。

　各バッテリモジュール３の端子６は、上述したようにバッテリモジュール３の短辺側の側面に設けられているので、各バッテリモジュール３は、いずれも、端子６がパックケース２の前後方向Ｌを向いた姿勢となっている。

　前後方向Ｌに隣り合うバッテリモジュール３の間には、それぞれ、端子６に対するバスバーやハーネス（いずれも図示せず）の接続作業に必要な適宜な間隔が設けられている。

　また、パックケース２の前端部には、パックケース２内で冷却風を循環させる冷却ユニット８と、複数のリレーやフューズを内部に格納したジャンクションボックス９と、が収容されている。これらの冷却ユニット８およびジャンクションボックス９は、パックケース２の幅方向Ｗに並んで配置されている。

　冷却ユニット８は、いわゆるシロッコファン形式のものであり、その吸入口は、幅方向Ｗの一方、詳しくは、ジャンクションボックス９の側へ向かって開口しており、特に、冷却ユニット８の高い位置に設けられている。この吸入口の背部には、外部から冷媒が供給される図示せぬエバポレータが設けられており、パックケース２内で循環する冷却風の冷却を行っている。

　ジャンクションボックス９は、偏平な箱形のケース内に多数のリレーやフューズを格納したものであり、その上下方向Ｈの寸法は冷却ユニット８の上下方向Ｈの寸法に比較して小さい。従って、冷却ユニット８の吸入口は、ジャンクションボックス９に比較して相対的に高い位置に開口しており、ジャンクションボックス９に向かって開口しているものの、ジャンクションボックス９に覆われることはない。一実施例では、ジャンクションボックス９の上面よりも吸入口の下縁が高い位置にある。

　冷却ユニット８によって供給される冷却風は、基本的にパックケース２の外周に沿って流れる（図２で時計回り方向）とともに、前後方向Ｌに隣り合うバッテリモジュール３の間に設けられた間隙を通って幅方向Ｗに流れる。なお、パックケースロア２Ａの側壁７とバッテリモジュール３との間には、図示せぬハーネス類の配置のために適宜な間隙が保たれており、これによって前後方向Ｌに直線的に連続した流路が構成されている。従って、パックケース２内での冷却風の流れが単純であり、流れに伴う圧力損失が比較的小さくなることから、小型つまり小容量の冷却ユニット８でもって十分な冷却が可能となる。これにより、例えば、冷却に伴う騒音の低減、消費電力の抑制、などが図れる。

　幅方向Ｗに沿った流路を構成するバッテリモジュール３間の前後方向Ｌの間隙は、上述したように、端子６の接続作業に必要な空間を兼ねており、従って、バッテリパック１の小型化と冷却風流路の確保との両立の上で有利である。

　ここで、バッテリモジュール３とともに発熱部位であるジャンクションボックス９は、パックケース２内での冷却風の流れの最下流、換言すれば、冷却ユニット８の吸入口の直前に位置している。ジャンクションボックス９は、一般にバッテリモジュール３よりも高温となるので、バッテリモジュール３周囲を通過してある程度温度上昇した冷却風であっても、バッテリモジュール３との温度差を比較的大きく確保できることから、冷却風による効果的な冷却作用が得られる。
　従って、ジャンクションボックス９を冷却風の流れの最下流に配置することで、限られた容量の冷却風によりバッテリモジュール３とジャンクションボックス９との双方を効果的に冷却することができる。また、冷却ユニット８の吸入口は、ジャンクションボックス９よりも相対的に高い位置に開口しており、ファンによる冷却ユニット８への吸入を阻害しない。冷却風は、ジャンクションボックス９の上面に沿って流れ、ジャンクションボックス９を冷却する。冷却ユニット８に戻ってきた高温の空気は、内部のエバポレータにおける冷媒との熱交換により冷却された上で、再度、バッテリモジュール３へ向けて送り出される。

　次に、本発明の要部であるバッテリモジュール３の支持構造を図３～図１０を参照して説明する。図３は、図１の部分Ａの拡大斜視図であり、図４は、図３と反対側つまり後側から見た斜視図である。ここでは、３段に積層した３つのバッテリモジュール３の組（第１の組ＢＭ１）と、同じく３段に積層した３つのバッテリモジュール３の組（第２の組ＢＭ２）と、が前述したように実質的に隙間なく隣接して配置され、これら２つの組つまり６個のバッテリモジュール３が一つのスタックＳＴとして纏められている。具体的には、スタックＳＴの上面と下面とに、それぞれエンドプレート１１，１２（図７，図９参照）が配置されており、各バッテリモジュール３の四隅を貫通する計８本の通しボルト１３でもって両エンドプレート１１，１２を互いに締め付けることにより、３段に積層したバッテリモジュール３が両者間に挟まれた形に一体化されている。

　このように一体化されたスタックＳＴは、パックケース２（パックケースロア２Ａ）の底面上に載置され、かつ下端のエンドプレート１２が図示せぬボルト等によってパックケースロア２Ａの底面に固定されている。そして、加速度が加わったときのスタックＳＴの揺動を抑制するために、図３に示す一対の前側ブラケット２１と、図４に示す単一の後側ブラケット２２と、によって前後から支持されている。なお、この実施例では、前側ブラケット２１が「第１のブラケット」に、後側ブラケット２２が「第２のブラケット」に、それぞれ相当する。

　前側ブラケット２１は、図６，図７に示すように、一対の側壁２１ａを有する断面略Ｕ字形のチャンネル材を略Ｌ字形に曲げた構成であり、相対的に短い取付基部２１ｂと、相対的に長く延びた支持部２１ｃと、を備えている。取付基部２１ｂは、後述する態様でパックケース２（パックケースロア２Ａ）の底面に固定支持されており、支持部２１ｃは、この取付基部２１ｂから上下方向Ｈに沿って上方へ延びて、スタックＳＴの上面と略等しい高さ位置に達している。

　一対の前側ブラケット２１は、スタックＳＴの幅方向Ｗの両側部に沿って互いに平行に配設されており、各々の支持部２１ｃが、上下の２箇所でボルト２４，ナット２５を介してスタックＳＴの前端面に固定されている。詳しくは、図７に示すように、スタックＳＴの上面に位置するエンドプレート１１と最上段のバッテリモジュール３との間ならびに最上段のバッテリモジュール３と中間段のバッテリモジュール３との間に、それぞれ、前述した通しボルト１３を利用して前側中間フレーム２６が挟持されており、その前端縁がＬ字形に折り曲げられた上で、ボルト２４がスタッドボルトとして固定されている。これらの上下２本のボルト２４に、ナット２５を介して前側ブラケット２１の支持部２１ｃが固定されている。
　つまり、各々の前側ブラケット２１は、上下方向Ｈについて、最下段のバッテリモジュール３の上部付近と、中間段のバッテリモジュール３の上部付近と、の２箇所に固定点を備えている。そして、一方の前側ブラケット２１の固定点と他方の前側ブラケット２１の固定点とは、幅方向Ｗに互いに大きく離れており、それぞれ、スタックＳＴの幅方向Ｗの両側部に位置する。スタックＳＴは、前述したように３個のバッテリモジュール３を積層した第１の組ＢＭ１と同じく３個のバッテリモジュール３を積層した第２の組ＢＭ２とを含み、全体が一体化されているが、より詳しくは、一方の前側ブラケット２１が第１の組ＢＭ１に連結され、他方の前側ブラケット２１が第２の組ＢＭ２に連結されている。

　前側ブラケット２１の取付基部２１ｂは、スタックＳＴの前方に沿って設けられたクロスビーム２７の頂面２７ａに、前側ブラケット固定金具２８およびボルト２９，ナット３０を介して固定されている。クロスビーム２７は、図３に示すように、パックケースロア２Ａの左右の側壁１０を互いに連結するように幅方向Ｗに沿って延びており、かつ、図６に示すように、パックケースロア２Ａの底面から台形状に立ち上がった断面形状を有する。
　このクロスビーム２７は、例えば鋼板から構成され、パックケースロア２Ａの底面および側壁１０の内側面に例えば溶接等で取り付けられている。前側ブラケット固定金具２８は、図５にも示すように、帯状の鋼板をいわゆるハット型に折り曲げ形成したものであり、一対の取付片２８ａがそれぞれクロスビーム２７の頂面２７ａに溶接されている。この前側ブラケット固定金具２８の中央の支持片２８ｂにおける取付孔２８ｃに、ボルト２９がスタッドボルトとして固定されており、ナット３０を締め付けることにより、前側ブラケット２１の取付基部２１ｂが支持片２８ｂ上に固定されている。

　スタックＳＴがパックケースロア２Ａの底面上に載置されているのに対し、クロスビーム２７は、パックケースロア２Ａの底面から上方に立ち上がっているので、前側ブラケット２１の取付基部２１ｂは、スタックＳＴの下面位置に比較して相対的に高い位置で固定支持されている。例えば図７に示すように、最下段のバッテリモジュール３と中間段のバッテリモジュール３との境界付近の高さ位置に、取付基部２１ｂの下端面が位置している。

　次に、後側ブラケット２２の構成について説明する。後側ブラケット２２は、比較的厚い鋼板をプレス加工したものであり、図４および図８に示すように、上半部が矩形で下半部が二等辺三角形の五角形に近似した形状をなしており、矩形部分の四隅に、後述するボルト３２，ナット３３を介した固定点となる取付孔３１（図８）が配置されている。この矩形部分の上端縁は、スタックＳＴの上面の高さとほぼ一致しており、両側の側縁は、各バッテリモジュール３の幅方向Ｗの中心よりも僅かに外側となる位置にある。
　そして、下半部は、下方へ向かうに従って幅方向Ｗの寸法が小さくなっていき、下端に、９０°折り曲げられた略矩形の取付基部３５を備えている。また、曲げ等に対する剛性を高めるために、リブ３６がプレス加工されている。このリブ３６は、取付基部３５から上端縁まで上下方向Ｈに沿って直線的に延びる中央リブ３６ａと、この中央リブ３６ａから固定点（取付孔３１）の各々へ向かって斜めに延びた４本の傾斜リブ３６ｂと、を含み、これらのリブ３６を介して各固定点から取付基部３５への力の伝達を図っている。なお、二等辺三角形に近似した形状をなす下半部の側縁は、下側の傾斜リブ３６ｂに沿った形状をなしている。

　後側ブラケット２２は、その４箇所に設けられた取付孔３１において、それぞれボルト３２，ナット３３を介してスタックＳＴの後端面に固定されている。詳しくは、図９に示すように、スタックＳＴの上面に位置するエンドプレート１１と最上段のバッテリモジュール３との間ならびに最上段のバッテリモジュール３と中間段のバッテリモジュール３との間に、それぞれ、前述した通しボルト１３を利用して後側中間フレーム３８が挟持されており、その後端縁がＬ字形に折り曲げられた上で、ボルト３２がスタッドボルトとして固定されている。これらの上下２本（計４本）のボルト３２に、ナット３３を介して後側ブラケット２２が固定されている。つまり、上下方向Ｈについては、最下段のバッテリモジュール３の上部付近と、中間段のバッテリモジュール３の上部付近と、の２箇所に固定点を備えている。
　そして、左側の上下２つの固定点と右側の上下２つの固定点とは、幅方向Ｗに互いに離れており、前者がスタックＳＴの中の第１の組ＢＭ１に連結され、後者が第２の組ＢＭ２に連結されている。この後側ブラケット２２における左右の固定点の幅方向Ｗの間隔は、一対の前側ブラケット２１における左右の固定点の幅方向Ｗの間隔よりも小さい。換言すれば、後側ブラケット２２における左右の固定点は、前側ブラケット２１の左右の固定点に比較して、スタックＳＴの中央寄りに設定されている。より詳しくは、左側の上下２つの固定点は、スタックＳＴの第１の組ＢＭ１における各バッテリモジュール３の幅方向Ｗの中央に位置しており、右側の上下２つの固定点は、第２の組ＢＭ２における各バッテリモジュール３の幅方向Ｗの中央に位置している。

　後側ブラケット２２の下端の取付基部３５は、パックケースロア２Ａの底面に、後側ブラケット固定金具４１およびボルト４２，ナット４３を介して固定されている。後側ブラケット固定金具４１は、図１０に示すように、ハット型断面をなすように鋼板の３辺を折り曲げ形成したものであり、３箇所の取付片４１ａがそれぞれパックケースロア２Ａの底面上に溶接されている。この後側ブラケット固定金具４１の中央の支持片４１ｂにおける一対の取付孔４１ｃに、それぞれボルト４２がスタッドボルトとして固定されており、ナット４３を締め付けることにより、後側ブラケット２２の取付基部３５が支持片４１ｂ上に固定されている。

　後側ブラケット２２は、基本的に左右対称に構成されており、下端の取付基部３５は、スタックＳＴの幅方向Ｗの中央つまりバッテリモジュール３の第１の組ＢＭ１と第２の組ＢＭ２との境界となる位置にある。換言すれば、スタックＳＴの幅方向Ｗの中央部において、後側ブラケット２２はパックケースロア２Ａの底面に支持されている。

　次に、上記のように構成されたバッテリモジュール３の支持構造における作用ならびに利点について説明する。

　上記のようにパックケース２内に偏平な箱形をなすバッテリモジュール３を平積み形式で収容することにより、例えば上下方向Ｈに沿った積層段数の調整などによりバッテリパック１の上下方向Ｈの設計の自由度が高くなり、パックケースアッパ２Ｂの上面形状やこれに対応する車体フロアの形状などについても設計の自由度が高くなる。
　その反面、バッテリパック１の容量の確保のためにバッテリモジュール３の積層段数が多くなると、スタックＳＴが高くなり、急加速時や急減速時さらには車両の衝突時などに大きな加速度が作用したときに、スタックＳＴの底部を支点としてスタックＳＴ全体が大きく揺動する懸念が生じる。特に、バッテリモジュール３内の単電池としてラミネートフィルム外装型二次電池を用いた場合には、スタックＳＴの揺動によって、単電池の端子などの損傷が生じやすい。

　上記の実施例では、スタックＳＴの前方および後方に配置した前側ブラケット２１および後側ブラケット２２がスタックＳＴの上部寄りの位置を前後で支承しており、これらの前側ブラケット２１および後側ブラケット２２によってスタックＳＴの上部とパックケースロア２Ａとが連結されているので、前後方向Ｌおよび幅方向ＷのいずれについてもスタックＳＴの揺動が抑制される。

　また、上記のバッテリモジュール３の支持構造によれば、前側ブラケット２１と後側ブラケット２２とは、スタックＳＴに対する拘束力が相互に異なるブラケットであり、前側ブラケット２１による拘束力が、後側ブラケット２２による拘束力よりも大きくなるように構成されるので、バッテリモジュール内部の単電池の損傷を防止または抑制する上で優れている。

　特に、一対の前側ブラケット２１は、幅方向Ｗに拡がった左右の固定点でスタックＳＴに連結され、後側ブラケット２２は、相対的に幅方向Ｗの間隔が狭い左右の固定点でスタックＳＴに連結されており、スタックＳＴを上面から見た平面視（図２参照）において、４箇所の固定点が台形を呈するような態様となるので、前後方向Ｌおよび幅方向Ｗの双方に対し高い支持剛性が得られる。
　換言すれば、スタックＳＴの前側と後側とで幅方向Ｗの間隔が異なる複数の固定点でスタックＳＴが支持されるため、例えば前後方向Ｌに沿ってスタックＳＴに加わった加速度が効果的に分散される。そして、車両側面衝突などによりスタックＳＴが幅方向Ｗに沿って加速度を受けたときには、前側ブラケット２１がスタックＳＴの両側部を支持しているので、幅方向ＷへのスタックＳＴの揺動が効果的に抑制される。

　ここで、前側ブラケット２１の下端は、スタックＳＴの下面位置よりも高い位置となるクロスビーム２７の頂面２７ａの上に支持されている。そのため、前側ブラケット２１は、支持構造体となるクロスビーム２７とスタックＳＴの上部との間をスタックＳＴの全高よりも短い距離で連結することとなり、これにより、前側ブラケット２１自体の強度確保が容易になるとともに、スタックＳＴに対する支持剛性が高く得られる。なお、クロスビーム２７は、前後方向Ｌに隣り合う隣りのスタックの間に設けられるので、クロスビーム２７の付加によるパックケース２の大型化は実質的に生じない。

　一方、後側ブラケット２２は、各々の固定点が、第１の組ＢＭ１および第２の組ＢＭ２の各々のバッテリモジュール３の中央に位置している。つまり、個々のバッテリモジュール３の重心を通る中心線上に固定点が配置されており、例えば前後方向Ｌに沿った加速度が各バッテリモジュール３の重心に作用したときに、個々のバッテリモジュール３を重心を通る中心線上で効果的に支持することができる。この結果、通しボルト１３でもって一体化されている６個のバッテリモジュール３からなるスタックＳＴの歪みや変形を回避しつつスタックＳＴ全体を効果的に支持することができる。

　また、後側ブラケット２２は、下端がスタックＳＴの中央寄りの位置でパックケースロア２Ａに固定されている。そのため、例えばスタックＳＴに幅方向Ｗに沿って加速度が作用したときに、傾斜リブ３６ｂに沿って斜めに直線的に荷重を支承することができる。従って、幅方向Ｗの間隔が広い一対の前側ブラケット２１による支持と相俟って、幅方向Ｗに沿った加速度によるスタックＳＴの揺動が効果的に抑制される。

　以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、パックケース内に平積み形式で多段に積層されるバッテリモジュールの支持に広く適用することができる。

　１…バッテリパック
　２…パックケース
　２Ａ…パックケースロア
　２Ｂ…パックケースアッパ
　３…バッテリモジュール
　２１…前側ブラケット
　２２…後側ブラケット
　２７…クロスビーム
　ＳＴ…スタック

Claims (7)

1. 　複数のバッテリモジュールを、車両に搭載されるパックケース内に支持するバッテリモジュール支持構造であって、
   　前記バッテリモジュールは、ラミネートフィルム外装型の二次電池が、直方体状のモジュールケース内に収容されたものであり、前記複数のバッテリモジュールは、平積み形式で複数段重ねたスタックとされ、さらに、全てのバッテリモジュールの正極及び負極の端子が、車両前後方向を向く一の辺に配置されたものであり、
   　前記スタックの車両前後方向を向く２つの端面のうち、前記端子側の端面の位置で前記スタックを前記パックケースの底面に拘束して固定する第１のブラケットと、前記端子側とは反対側の端面の位置で前記スタックを前記パックケースの底面に拘束して固定する第２のブラケットとを備え、
   　前記第１のブラケットと前記第２のブラケットとは、前記第１のブラケットによる前記スタックの端面全体に対する拘束力が、前記第２のブラケットによる前記スタックの端面全体に対する拘束力よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする車両用バッテリパックにおけるバッテリモジュール支持構造。
2. 　前記第１のブラケットは、前記端子側の端面の車両幅方向に離れた位置をそれぞれが拘束する一対のブラケットから構成され、前記スタック側のそれぞれの固定点が、車両幅方向において、前記端子よりも車両幅方向外側の二箇所の位置に設けられており、
   　前記第２のブラケットは、前記スタック側の固定点が、前記第１のブラケットの固定点よりも車両幅方向の中央寄りの位置に設けられている請求項１に記載の車両用バッテリパックにおけるバッテリモジュール支持構造。
3. 　前記第１のブラケットは、車両幅方向に離れて位置する一対のブラケットとして構成されており、
   　前記第２のブラケットは、車両幅方向に離れた複数の固定点を含む一つのブラケットとして構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の車両用バッテリパックにおけるバッテリモジュール支持構造。
4. 　複数段重なった第１のバッテリモジュールの組と、同じ段数重なった第２のバッテリモジュールの組と、が車両幅方向に隣接して配置され、両者が一体化されて一つのスタックを構成しており、
   　前記第２のブラケットの固定点は、各組のバッテリモジュールの車両幅方向の中央にそれぞれ設定されている、ことを特徴とする請求項２または３に記載の車両用バッテリパックにおけるバッテリモジュール支持構造。
5. 　前記第２のブラケットの基部は、各組のバッテリモジュールに対する上記の固定点の位置に比較して、２つの組の境界となるスタックの中央部寄りの位置でパックケースに対し固定されている、ことを特徴とする請求項４に記載の車両用バッテリパックにおけるバッテリモジュール支持構造。
6. 　前記スタックの前記の一方の端面に隣接して、パックケースの左右の側壁を連結する車両幅方向に延びたクロスビームがパックケースの底面に設けられており、
   　前記バッテリモジュールが並べられるパックケースの底面よりも上方に位置する前記クロスビームの頂面に、前記第１のブラケットが支持されている、ことを特徴とする請求項２～５のいずれかに記載の車両用バッテリパックにおけるバッテリモジュール支持構造。
7. 　前記パックケースは、長辺が車両進行方向に沿った姿勢で車両に搭載される略長方形状をなし、
   　個々のバッテリモジュールの短辺側に設けられた端子がパックケースの長手方向を向くように各バッテリモジュールが配置されており、
   　前記パックケースの長手方向の一方の端部に、パックケース内で冷却風を循環させる冷却ユニットと、複数のリレーを格納したジャンクションボックスと、がパックケースの幅方向に並んで配置されており、
   　前記冷却ユニットは、パックケースの外周に沿って冷却風を送るように構成され、この冷却風の最下流にジャンクションボックスが位置している、
   　ことを特徴とする請求項２～６のいずれかに記載の車両用バッテリパックにおけるバッテリモジュール支持構造。

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