特開 2022-165717 電池パック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022165717

(43)【公開日】2022-11-01

(54)【発明の名称】電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/291 20210101AFI20221025BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20221025BHJP

   H01M 50/271 20210101ALI20221025BHJP

   H01M 50/242 20210101ALI20221025BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20221025BHJP

   H01M 50/249 20210101ALN20221025BHJP

【ＦＩ】

H01M50/291

H01M50/204 101

H01M50/271 B

H01M50/242

B60K1/04 Z

H01M50/249

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021071180

(22)【出願日】2021-04-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】308039414

【氏名又は名称】株式会社ＦＴＳ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】錦 伸恭

(72)【発明者】

【氏名】小島 功司

【テーマコード（参考）】

3D235

5H040

【Ｆターム（参考）】

3D235AA01

3D235BB05

3D235CC15

3D235DD35

3D235EE63

3D235FF07

3D235FF12

3D235HH03

3D235HH26

5H040AA14

5H040AA37

5H040AS04

5H040AT06

5H040AY04

5H040AY05

5H040CC05

5H040CC38

5H040DD08

5H040NN03

(57)【要約】

【課題】電池パックが側方からの衝突を受けた場合であっても、ロアケースやアッパーケースに設けられた突出部が内側に向かって押し込まれることを抑制可能な構成を備えた、電池パックを得る。
【解決手段】電池パック５は、電池モジュール９と、一方向に突出する第１突出部１１ｃを有するロアケース１１と、一方向に突出する第２突出部１０ｃを有するアッパーケース１０と、第１突出部１１ｃと第２突出部１０ｃとの間に封止構造を形成するシール材１２と、電池モジュール９の上方に配置され、一方向に延在する形状を有する板部材１３とを備え、板部材１３は、一方向における端部の位置に、下方に向けて曲がるフランジ部１３ｂを有し、フランジ部１３ｂは、第２突出部１０ｃよりも高い位置に配置され、且つ、一方向において電池モジュール９よりもアッパーケース１０に近い位置に配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セルを含む電池モジュールと、
一方向に突出する第１突出部を有し、前記電池モジュールの下部を収用するロアケースと、
前記一方向に突出する第２突出部を有し、前記ロアケースとともに前記電池モジュールを内側に収容するアッパーケースと、
前記第１突出部と前記第２突出部との間に設けられ、前記第１突出部と前記第２突出部との間に封止構造を形成するシール材と、
前記電池モジュールの上方に配置され、前記一方向に延在する形状を有する板部材と、を備え、
前記板部材は、前記一方向における端部の位置に、下方に向けて曲がるフランジ部を有しており、
前記フランジ部は、前記第２突出部よりも高い位置に配置され、且つ、前記一方向において前記電池モジュールよりも前記アッパーケースに近い位置に配置されている、
電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電池パックに関する。

【背景技術】

【0002】

特許第６６９３２８２号公報（特許文献１）に開示されているように、ロアケースとアッパーケースとにより電池モジュールを収容した電池パックが知られている。ロアケースおよびアッパーケースの各々は、側方に向けて突出する突出部を有している。ロアケースの突出部とアッパーケースの突出部とが互いに接合または締結等されることによって、ロアケースとアッパーケースとが互いに一体化し、電池モジュールを配置するための空間がロアケースおよびアッパーケースの内側に形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６６９３２８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ロアケースおよびアッパーケースの各々に設けられた突出部は、側方に向けて突出する形状を有している。電池パックが側方からの衝突を受けた場合には、ロアケースおよびアッパーケースにおける突出部以外の部位よりも早く、突出部が外力を受けて内側に向けて押し込まれ、その結果、電池パック内部の電池モジュール等に損傷が発生する可能性がある。

【0005】

本開示は、電池パックが側方からの衝突を受けた場合であっても、ロアケースやアッパーケースに設けられた突出部が内側に向かって押し込まれることを抑制可能な構成を備えた、電池パックを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

電池パックは、複数の電池セルを含む電池モジュールと、一方向に突出する第１突出部を有し、上記電池モジュールの下部を収用するロアケースと、上記一方向に突出する第２突出部を有し、上記ロアケースとともに上記電池モジュールを内側に収容するアッパーケースと、上記第１突出部と上記第２突出部との間に設けられ、上記第１突出部と上記第２突出部との間に封止構造を形成するシール材と、上記電池モジュールの上方に配置され、上記一方向に延在する形状を有する板部材と、を備え、上記板部材は、上記一方向における端部の位置に、下方に向けて曲がるフランジ部を有しており、上記フランジ部は、上記第２突出部よりも高い位置に配置され、且つ、上記一方向において上記電池モジュールよりも上記アッパーケースに近い位置に配置されている。

【発明の効果】

【0007】

上記構成によれば、電池パックが側方からの衝突を受けた場合であっても、ロアケースやアッパーケースに設けられた突出部が内側に向かって押し込まれることを抑制可能な構成を備えた、電池パックを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】電池パック５を示す断面図である。

【図2】電池パック５に備えられるロアケース１１および板部材１３を示す斜視図である。

【図3】電池パック５が側方（一例として後方）からの衝突を受けた場合の挙動を説明するための第１断面図である。

【図4】電池パック５が側方（一例として後方）からの衝突を受けた場合の挙動を説明するための第２断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本開示の実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本開示の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本開示にとって必ずしも必須のものではない。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

【0010】

図１は、電池パック５を示す断面図である。電池パック５は、車両等に搭載されて使用される。電池パック５が車両に搭載された状態では、たとえば、図中に示す矢印Ｆｒ方向が車両前進方向に一致し、矢印Ｒｒ方向が車両後退方向に一致し、矢印Ｕｐ方向が車両上方向に一致する。なお、図２に示す矢印Ｒｈ方向は車両右手方向に一致し、その反対方向が車両左手方向に一致する。

【0011】

図１に示すように、電池パック５は、たとえばフロアパネル１の下方の位置、具体的にはシートクッション３（一例として２列目のシートクッション）の下方の位置に設けられる。ここでは、フロアパネル１の前方上方側の角部１ａの位置にフロントクロスメンバ２が設けられており、フロントクロスメンバ２の後方の位置に、リヤクロスメンバ４が設けられている。

【0012】

フロントクロスメンバ２には、フロントブラケット６が垂れ下がるように取り付けられており、フロントブラケット６により、リーンフォース８Ａが支持されている。リヤクロスメンバ４には、リヤブラケット７が垂れ下がるように取り付けられており、リヤブラケット７により、リーンフォース８Ｂが支持されている。

【0013】

電池パック５は、電池モジュール９、アッパーケース１０、ロアケース１１、シール材１２、板部材１３、および電子機器１４を備える。電池モジュール９は、複数の電池セルと、一対のエンドプレートとを有する。複数の電池セルは、たとえば図１紙面に対して垂直な方向に積層されており、不図示のバスバーを介して相互に電気接続されている。

【0014】

図２は、電池パック５に備えられるロアケース１１および板部材１３を示す斜視図である。図示上の便宜のため、図２には、電池モジュール９、アッパーケース１０、シール材１２、板部材１３、および電子機器１４などは図示していない。

【0015】

図１、図２に示すように、ロアケース１１は、底面１１ａ、側面１１ｂおよび第１突出部１１ｃを有し、電池モジュール９の下部を収用している。底面１１ａは平板形状を有する。底面１１ａの上方に電池モジュール９が配置される。ロアケース１１の側面１１ｂは、底面１１ａの周縁に沿って延びる環状の形状を有し、底面１１ａの周縁から上方に向かって起立するように設けられている。

【0016】

第１突出部１１ｃは、側面１１ｂの上部にフランジ状に設けられており、ロアケース１１とアッパーケース１０とを互いに接合または締結等するために用いられる。ロアケース１１は、少なくとも一方向（ここでは矢印Ｒｒ方向）に突出する第１突出部１１ｃを有している。ここでは、第１突出部１１ｃは、側面１１ｂの上部で環状に延在している。

【0017】

ロアケース１１の底面１１ａが、フロントブラケット６の下部、リヤブラケット７の下部、およびリーンフォース８Ａ，８Ｂにより支持されている。ロアケース１１（電池パック５）は、フロントクロスメンバ２、リヤクロスメンバ４、フロントブラケット６、リヤブラケット７およびリーンフォース８Ａ，８Ｂを介して、車両のフロアパネル１に取り付けられる。

【0018】

図１に示すように、アッパーケース１０は、天面１０ａ、側面１０ｂおよび第２突出部１０ｃを有し、ロアケース１１とともに電池モジュール９を内側に収容する。天面１０ａは平板形状を有する。天面１０ａの下方に電池モジュール９が配置される。側面１０ｂは、天面１０ａの周縁に沿って延びる環状の形状を有し、天面１０ａの周縁から下方に向かって垂れ下がるように設けられている。

【0019】

第２突出部１０ｃは、側面１０ｂの下部にフランジ状に設けられており、ロアケース１１とアッパーケース１０とを互いに接合または締結等するために用いられる。アッパーケース１０は、少なくとも一方向（ここでは矢印Ｒｒ方向）に突出する第２突出部１０ｃを有している。ここでは、第２突出部１０ｃは、側面１０ｂの下部で環状に延在している。

【0020】

シール材１２は、第１突出部１１ｃの形状や第２突出部１０ｃの形状に対応するように、たとえば環状の形状を有している。シール材１２は、第１突出部１１ｃと第２突出部１０ｃとの間に設けられ、第１突出部１１ｃと第２突出部１０ｃとの間に封止構造を形成する。

【0021】

板部材１３は、電池モジュール９の上方に配置される。板部材１３は、上記の一方向（ここでは矢印Ｒｒ方向）に延在する形状を有する本体部１３ａと、上記一方向における端部の位置に、下方に向けて曲がるフランジ部１３ｂと、を有している。板部材１３の本体部１３ａの上方に、ＥＣＵ等から構成される電子機器１４が配置され、板部材１３は電子機器１４を下方から支持する。

【0022】

図２に示すように、板部材１３は、たとえば矢印Ｒｈとは反対方向の側の端部に設けられた取付部１３ｄを介して、台座１６などに固定されて図１に示すような姿勢、具体的には、板部材１３の本体部１３ａが電池モジュール９の上方において略水平となり、上記一方向における端部に下方に向けて曲がるフランジ部１３ｂが位置するような姿勢に保持される。

【0023】

ここで、図１に示すように、板部材１３のフランジ部１３ｂは、アッパーケース１０の第２突出部１０ｃよりも高い位置に配置され、且つ、上記の一方向において電池モジュール９よりもアッパーケース１０に近い位置（より具体的にはアッパーケース１０の側面１０ｂに近い位置）に配置されている。

【0024】

［作用および効果］
図３および図４は、それぞれ、電池パック５が側方（ここでは一例として後方）からの衝突を受けた場合の挙動を説明するための第１および第２断面図である。図３の矢印ＤＲ１に示すように、電池パック５が側方（たとえば後方）からの衝突を受けた場合には、荷重が、リヤブラケット７（図１）を介して第１突出部１１ｃおよび第２突出部１０ｃに作用する。第１突出部１１ｃおよび第２突出部１０ｃは、矢印ＤＲ１と同じ方向に変位しようとする。

【0025】

図４に示すように、ここでは、第１突出部１１ｃおよび第２突出部１０ｃが電池モジュール９に接触するよりも前に、アッパーケース１０の側面１０ｂが板部材１３のフランジ部１３ｂに接触する。アッパーケース１０の側面１０ｂのうちのフランジ部１３ｂよりも下方側の部分が、フランジ部１３ｂの位置を起点として矢印ＤＲ２に示すように回動することとなる。側面１０ｂがフランジ部１３ｂの位置を起点として回動することに伴って、第２突出部１０ｃも同方向に折れ曲がり、第１突出部１１ｃもこれに追従して同方向に折れ曲がる。第２突出部１０ｃおよび第１突出部１１ｃは、矢印ＤＲ１と同じ方向を向いた直線移動ではなく、矢印ＤＲ２に示すように回動することとなり、下方向へと移動させられる。

【0026】

すなわち、第１突出部１１ｃおよび第２突出部１０ｃが電池モジュール９に向かって矢印ＤＲ１方向に沿って直線的に変位することが板部材１３のフランジ部１３ｂの存在によって抑制されている。電池パック５が側方（ここでは後方）からの衝突を受けた場合であっても、ロアケース１１やアッパーケース１０に設けられた突出部（第１突出部１１ｃおよび第２突出部１０ｃ）が内側に向かって押し込まれることを抑制可能な構成とすることが可能となっており、第１突出部１１ｃおよび第２突出部１０ｃが電池モジュール９に接触するまでの距離（許容ストローク）を長く確保することが可能となっている。

【0027】

以上、本開示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と考えられるべきである。本開示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ことが意図される。

【符号の説明】

【0028】

１ フロアパネル、１ａ 角部、２ フロントクロスメンバ、３ シートクッション、４ リヤクロスメンバ、５ 電池パック、６ フロントブラケット、７ リヤブラケット、８Ａ，８Ｂ リーンフォース、９ 電池モジュール、１０ アッパーケース、１０ａ 天面、１０ｂ，１１ｂ 側面、１０ｃ 第２突出部、１１ ロアケース、１１ａ 底面、１１ｃ 第１突出部、１２ シール材、１３ 板部材、１３ａ 本体部、１３ｂ フランジ部、１３ｄ 取付部、１４ 電子機器、１６ 台座。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】