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(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】P2023008301
(43)【公開日】2023-01-19
(54)【発明の名称】バッテリーケース及びバッテリーパック
(51)【国際特許分類】
H01M 50/244 20210101AFI20230112BHJP
H01M 50/249 20210101ALI20230112BHJP
H01M 50/227 20210101ALI20230112BHJP
【ＦＩ】
H01M50/244 A
H01M50/249
H01M50/227
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021111739
(22)【出願日】2021-07-05
(71)【出願人】
【識別番号】000005887
【氏名又は名称】三井化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田中 秀明
(72)【発明者】
【氏名】杉原 裕理
【テーマコード（参考）】
5H040
【Ｆターム（参考）】
5H040AA14
5H040AA37
5H040AS07
5H040AY05
5H040CC14
5H040CC28
5H040CC38
5H040CC59
5H040LL01
5H040LL06
5H040NN03
(57)【要約】
【課題】側突時に合成樹脂製のトレイが破損しにくく、かつ電気自動車の低床化を可能にするバッテリーケースを提供する。
【解決手段】バッテリーケースは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュールを収容する、合成樹脂製のトレイと、金属製の支持部材とを備える。前記支持部材は、前記複数のバッテリーモジュールを固定して支持するとともに、電気自動車における車体の下面に取り付けられる。
【選択図】図２Ｃ
【解決手段】バッテリーケースは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュールを収容する、合成樹脂製のトレイと、金属製の支持部材とを備える。前記支持部材は、前記複数のバッテリーモジュールを固定して支持するとともに、電気自動車における車体の下面に取り付けられる。
【選択図】図２Ｃ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気自動車用の複数のバッテリーモジュールを収容する、合成樹脂製のトレイと、
金属製の支持部材と
を備え、
前記支持部材は、前記複数のバッテリーモジュールを固定して支持するとともに、電気自動車における車体の下面に取り付けられる、バッテリーケース。
金属製の支持部材と
を備え、
前記支持部材は、前記複数のバッテリーモジュールを固定して支持するとともに、電気自動車における車体の下面に取り付けられる、バッテリーケース。
【請求項2】
前記支持部材は、
前記複数のバッテリーモジュールを固定して支持するための固定支持部と、
前記車体の下面に取り付けるための取付部と
を含む、請求項１に記載のバッテリーケース。
前記複数のバッテリーモジュールを固定して支持するための固定支持部と、
前記車体の下面に取り付けるための取付部と
を含む、請求項１に記載のバッテリーケース。
【請求項3】
前記固定支持部は、前記複数のバッテリーモジュールを前記トレイと共に固定して支持する、請求項２に記載のバッテリーケース。
【請求項4】
前記支持部材は、
前記固定支持部を構成する固定支持部材と、
前記取付部を構成する取付部材と
を含む、請求項２又は請求項３に記載のバッテリーケース。
前記固定支持部を構成する固定支持部材と、
前記取付部を構成する取付部材と
を含む、請求項２又は請求項３に記載のバッテリーケース。
【請求項5】
前記固定支持部材と前記取付部材とは、前記支持部材の長手方向に沿って接続されている、請求項４に記載のバッテリーケース。
【請求項6】
前記トレイは、
底壁部と、
前記底壁部の周縁部に上下方向に沿って立設された、前記複数のバッテリーモジュールを囲うための囲い壁部と
を含み、
前記支持部材は、前記囲い壁部を貫通している、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のバッテリーケース。
底壁部と、
前記底壁部の周縁部に上下方向に沿って立設された、前記複数のバッテリーモジュールを囲うための囲い壁部と
を含み、
前記支持部材は、前記囲い壁部を貫通している、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のバッテリーケース。
【請求項7】
請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のバッテリーケースと、
前記バッテリーケース内に収容された複数のバッテリーモジュールと
を備え、
前記複数のバッテリーモジュールは、前記支持部材に固定され支持されている、バッテリーパック。
前記バッテリーケース内に収容された複数のバッテリーモジュールと
を備え、
前記複数のバッテリーモジュールは、前記支持部材に固定され支持されている、バッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、バッテリーケース及びバッテリーパックに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電気自動車の開発が盛んになっている。電気自動車は、駆動源の電動機と、バッテリーパックとを備える。バッテリーパックは、電動機に電力を供給する。
【0003】
特許文献１は、軽量化されたバッテリーパックを開示している。特許文献１に開示のバッテリーパックは、バッテリーケースと、複数のバッテリーモジュールとからなる。複数のバッテリーモジュールは、バッテリーケースに収容されている。
バッテリーケースは、ロアトレイと、カバーとを備える。ロアトレイは、複数のバッテリーモジュールを下から支える。カバーは、合成樹脂製である。カバーは、ロアトレイに対し、上方からバッテリーモジュールを覆う。
ロアトレイは、トレイ本体と、支持部材とを備える。トレイ本体は、合成樹脂製である。トレイ本体は、バッテリーモジュールの下面側から覆う。支持部材は、金属製である。支持部材は、トレイ本体の上面に固定される。支持部材は、バッテリーモジュールを固定して支持する。
バッテリーケースは、ロアトレイと、カバーとを備える。ロアトレイは、複数のバッテリーモジュールを下から支える。カバーは、合成樹脂製である。カバーは、ロアトレイに対し、上方からバッテリーモジュールを覆う。
ロアトレイは、トレイ本体と、支持部材とを備える。トレイ本体は、合成樹脂製である。トレイ本体は、バッテリーモジュールの下面側から覆う。支持部材は、金属製である。支持部材は、トレイ本体の上面に固定される。支持部材は、バッテリーモジュールを固定して支持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１６０７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載のバッテリーパックは、ブラケットを更に備える（特許文献１の段落００１３参照）。ブラケットは、電気自動車の車両ボディ（以下、「車体」という。）の下面に取り付けられ、バッテリーケースを下から支える。
特許文献１において、ブラケットがバッテリーケースを下から支える形態の図示は省略されているが、ブラケットが合成樹脂製のバッテリーケースを下から支える形態としては、第１従来形態又は第２従来形態が考えられる。
特許文献１において、ブラケットがバッテリーケースを下から支える形態の図示は省略されているが、ブラケットが合成樹脂製のバッテリーケースを下から支える形態としては、第１従来形態又は第２従来形態が考えられる。
【0006】
図７Ａは、第１従来形態に係るバッテリーパック９Ａの断面図である。図７Ｂは、第２従来形態に係るバッテリーパック９Ｂの断面図である。図７Ａ及び図７Ｂ中、９１はバッテリーケース、９１１はロアトレイ、９１１１はトレイ本体、９１１２は支持部材、９１２はカバー、９２は複数のバッテリーモジュール、９３Ａは第１従来形態に係るブラケット、９３Ｂは第２従来形態に係るブラケット、９３１は左側ブラケット部材、９３２は右側ブラケット部材をそれぞれ示す。図７Ａ及び図７Ｂにおいて、上下方向は重力平行と平行であり、左右方向は、電気自動車の幅方向と平行である。
【0007】
第１従来形態では、複数のブラケット９３Ａが用いられる。複数のブラケット９３Ａは、棒状物である。複数のブラケット９３Ａの各々は、左右方向に延在している。複数のブラケット９３Ａの各々は、電気自動車の前後方向に沿って、特定の間隔で、配置されている。電気自動車の前後方向は、左右方向及び上下方向に直交する。複数のブラケット９３Ａの各々は、図７Ａに示すように、１本の梁のようにして、バッテリーケース９１を支えている。詳しくは、ブラケット９３Ａは、トレイ本体９１１１の底面に配置され、トレイ本体９１１１に固定されている。ブラケット９３Ａの両端部は、車体の下面に固定されている。
バッテリーパック９Ａが搭載された電気自動車が左側から側面衝突（以下、「側突」という。）された場合、側突に起因する負荷の一部（以下、「側突負荷」）は、ブラケット９３Ａを介して、バッテリーパック９Ａに伝わる。この際、第１従来形態では、複数のブラケット９３Ａの各々は、１本の梁のようにして、バッテリーケース９１を支えている。そのため、側突負荷は、伝達経路ＤＡに示すように、機械的強度が比較的低いトレイ本体９１１１を介さずに、主としてブラケット９３Ａを伝って、左側から右側に伝わる。これにより、トレイ本体９１１１にトレイ本体９１１１を破損させる大きな負荷は伝わりにくい。その結果、第１従来形態では、電気自動車が側突された場合であっても、トレイ本体９１１１は破損しにくい。
一方で、電気自動車は、最低地上高さを確保する必要がある（道路運送車両の保安基準）。最低地上高さは、水平な地表面から車体の一番低い箇所までの高さを示す。第１従来形態では、ブラケット９３Ａは、トレイ本体９１１１の底面に配置されるので、ブラケットの厚みの分、車体を高くして最低地上高さを確保する必要が生じる。そのため、バッテリーパック９Ａが搭載された電気自動車における車体を所定の高さよりも下げること（即ち、電気自動車の低床化）に制約があった。
バッテリーパック９Ａが搭載された電気自動車が左側から側面衝突（以下、「側突」という。）された場合、側突に起因する負荷の一部（以下、「側突負荷」）は、ブラケット９３Ａを介して、バッテリーパック９Ａに伝わる。この際、第１従来形態では、複数のブラケット９３Ａの各々は、１本の梁のようにして、バッテリーケース９１を支えている。そのため、側突負荷は、伝達経路ＤＡに示すように、機械的強度が比較的低いトレイ本体９１１１を介さずに、主としてブラケット９３Ａを伝って、左側から右側に伝わる。これにより、トレイ本体９１１１にトレイ本体９１１１を破損させる大きな負荷は伝わりにくい。その結果、第１従来形態では、電気自動車が側突された場合であっても、トレイ本体９１１１は破損しにくい。
一方で、電気自動車は、最低地上高さを確保する必要がある（道路運送車両の保安基準）。最低地上高さは、水平な地表面から車体の一番低い箇所までの高さを示す。第１従来形態では、ブラケット９３Ａは、トレイ本体９１１１の底面に配置されるので、ブラケットの厚みの分、車体を高くして最低地上高さを確保する必要が生じる。そのため、バッテリーパック９Ａが搭載された電気自動車における車体を所定の高さよりも下げること（即ち、電気自動車の低床化）に制約があった。
【0008】
第２従来態様では、複数のブラケット９３Ｂが用いられる。複数のブラケット９３Ｂの各々は、電気自動車の前後方向に沿って、特定の間隔で、配置されている。複数のブラケット９３Ｂは、図７Ｂに示すように、左側ブラケット部材９３１と、右側ブラケット部材９３２とからなる。左側ブラケット部材９３１、及び右側ブラケット部材９３２の各々は、左右方向において間隔を空けて、独立してバッテリーケース９１を支えている。詳しくは、左側ブラケット部材９３１、及び右側ブラケット部材９３２の各々は、棒状物である。左側ブラケット部材９３１は、一端がトレイ本体９１１１の左側の底面に固定され、他端が車体の下面に固定されている。右側ブラケット部材９３２は、一端がトレイ本体９１１１の右側の底面に固定され、他端が車体の底面に固定されている。
バッテリーパック９Ｂが搭載された電気自動車が左側から側突された場合、側突負荷は、車体からブラケット９３Ｂを介して、バッテリーパック９Ｂに伝わる。この際、第２従来形態では、左側ブラケット部材９３１及び右側ブラケット部材９３２の各々は、左右方向において間隔を空けて、独立してバッテリーケース９１を支えている。そのため、側突負荷は、伝達経路ＤＢに示すように、主として、機械的強度が比較的低いトレイ本体９１１１を介して、左側ブラケット部材９３１から右側ブラケット部材９３２に伝わる。つまり、トレイ本体９１１１に、トレイ本体９１１１を破損させる大きな負荷が伝わりやすい。その結果、第２従来形態では、電気自動車が側突された場合、トレイ本体９１１１は破損するおそれがあった。
一方で、第２従来形態では、バッテリーケース９１は、第１従来形態と同様に、バッテリーパック９Ｂが搭載された電気自動車の低床化に制約があった。
バッテリーパック９Ｂが搭載された電気自動車が左側から側突された場合、側突負荷は、車体からブラケット９３Ｂを介して、バッテリーパック９Ｂに伝わる。この際、第２従来形態では、左側ブラケット部材９３１及び右側ブラケット部材９３２の各々は、左右方向において間隔を空けて、独立してバッテリーケース９１を支えている。そのため、側突負荷は、伝達経路ＤＢに示すように、主として、機械的強度が比較的低いトレイ本体９１１１を介して、左側ブラケット部材９３１から右側ブラケット部材９３２に伝わる。つまり、トレイ本体９１１１に、トレイ本体９１１１を破損させる大きな負荷が伝わりやすい。その結果、第２従来形態では、電気自動車が側突された場合、トレイ本体９１１１は破損するおそれがあった。
一方で、第２従来形態では、バッテリーケース９１は、第１従来形態と同様に、バッテリーパック９Ｂが搭載された電気自動車の低床化に制約があった。
【0009】
本開示は、上記事情に鑑み、側突時に合成樹脂製のトレイが破損しにくく、かつ電気自動車の低床化を可能にするバッテリーケース及びバッテリーパックを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞ 電気自動車用の複数のバッテリーモジュールを収容する、合成樹脂製のトレイと、金属製の支持部材とを備え、前記支持部材は、前記複数のバッテリーモジュールを固定して支持するとともに、電気自動車における車体の下面に取り付けられる、バッテリーケース。
＜２＞ 前記支持部材は、前記複数のバッテリーモジュールを固定して支持するための固定支持部と、前記車体の下面に取り付けるための取付部とを含む、前記＜１＞に記載のバッテリーケース。
＜３＞ 前記固定支持部は、前記複数のバッテリーモジュールを前記トレイと共に固定して支持する、前記＜２＞に記載のバッテリーケース。
＜４＞ 前記支持部材は、前記固定支持部を構成する固定支持部材と、前記取付部を構成する取付部材とを含む、前記＜２＞又は＜３＞に記載のバッテリーケース。
＜５＞ 前記固定支持部材と前記取付部材とは、前記支持部材の長手方向に沿って接続されている、前記＜４＞に記載のバッテリーケース。
＜６＞ 前記トレイは、底壁部と、前記底壁部の周縁部に上下方向に沿って立設された、前記複数のバッテリーモジュールを囲うための囲い壁部とを含み、前記支持部材は、前記囲い壁部を貫通している、前記＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載のバッテリーケース。
＜７＞ 前記＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載のバッテリーケースと、前記バッテリーケース内に収容された複数のバッテリーモジュールとを備え、前記複数のバッテリーモジュールは、前記支持部材に固定され支持されている、バッテリーパック。
＜１＞ 電気自動車用の複数のバッテリーモジュールを収容する、合成樹脂製のトレイと、金属製の支持部材とを備え、前記支持部材は、前記複数のバッテリーモジュールを固定して支持するとともに、電気自動車における車体の下面に取り付けられる、バッテリーケース。
＜２＞ 前記支持部材は、前記複数のバッテリーモジュールを固定して支持するための固定支持部と、前記車体の下面に取り付けるための取付部とを含む、前記＜１＞に記載のバッテリーケース。
＜３＞ 前記固定支持部は、前記複数のバッテリーモジュールを前記トレイと共に固定して支持する、前記＜２＞に記載のバッテリーケース。
＜４＞ 前記支持部材は、前記固定支持部を構成する固定支持部材と、前記取付部を構成する取付部材とを含む、前記＜２＞又は＜３＞に記載のバッテリーケース。
＜５＞ 前記固定支持部材と前記取付部材とは、前記支持部材の長手方向に沿って接続されている、前記＜４＞に記載のバッテリーケース。
＜６＞ 前記トレイは、底壁部と、前記底壁部の周縁部に上下方向に沿って立設された、前記複数のバッテリーモジュールを囲うための囲い壁部とを含み、前記支持部材は、前記囲い壁部を貫通している、前記＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載のバッテリーケース。
＜７＞ 前記＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載のバッテリーケースと、前記バッテリーケース内に収容された複数のバッテリーモジュールとを備え、前記複数のバッテリーモジュールは、前記支持部材に固定され支持されている、バッテリーパック。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、側突時に合成樹脂製のトレイが破損しにくく、かつ電気自動車の低床化を可能にするバッテリーケース及びバッテリーパックが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示の第１実施形態に係るバッテリーパックの外観を示す斜視図である。
【図2A】本開示の第１実施形態におけるトレイ、支持部材、及び複数のバッテリーモジュールの上面図である。
【図3】本開示の第１実施形態におけるトレイの外観を示す斜視図である。
【図4】本開示の第２実施形態におけるトレイ、支持部材、及び複数のバッテリーモジュールの断面図である。
【図5】本開示の第３実施形態に係るバッテリーパックの外観を示す斜視図である。
【図6】本開示の第３実施形態におけるトレイの外観を示す斜視図である。
【図7A】第１従来形態に係るバッテリーパックの断面図である。
【図7B】第２従来形態に係るバッテリーパックの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本開示において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、材料中の各成分の量は、材料中の各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、材料中に存在する複数の物質の合計量を意味する。
本開示において実施形態を図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、材料中の各成分の量は、材料中の各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、材料中に存在する複数の物質の合計量を意味する。
本開示において実施形態を図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
【0014】
［バッテリーケース]
本開示のバッテリーケースは、合成樹脂製のトレイと、金属製の支持部材とを備える。トレイは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュールを収容する。支持部材は、複数のバッテリーモジュールを固定して支持するとともに、電気自動車における車体の下面に取り付けられる。
本開示のバッテリーケースは、合成樹脂製のトレイと、金属製の支持部材とを備える。トレイは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュールを収容する。支持部材は、複数のバッテリーモジュールを固定して支持するとともに、電気自動車における車体の下面に取り付けられる。
【0015】
以下、電気自動車における車体を、単に「車体」という場合がある。
【0016】
本開示のバッテリーケースでは、上述した通り、支持部材は、複数のバッテリーモジュールを固定して支持するとともに、車体の下面に取り付けられる。換言すると、支持部材は、複数のバッテリーモジュールを固定して支持する機能と、車体の下面に取り付けるためのブラケットの機能とを有する。
そのため、本開示のバッテリーケースが搭載された電気自動車が一方から側突された場合、側突負荷は、車体の一方から、支持部材を介して、バッテリーケースに入力される。そして、バッテリーケースに入力された側突負荷は、支持部材を介して、車体の他方に伝達される。この際、本開示のバッテリーケースでは、側突負荷の大部分は、機械的強度が比較的高い金属製の支持部材に印加される。そのため、機械的強度が比較的低い合成樹脂製のトレイにかかる側突負荷は、大幅に軽減される。つまり、合成樹脂製のトレイを破損させる大きな側突負荷は、トレイに伝わりにくい。その結果、電気自動車が側突された場合であっても、本開示のバッテリーケースは、合成樹脂製のトレイを破損しにくくすることができる。
更に、本開示のバッテリーケースは、従来のようなトレイを下から支えるブラケットを備えない。本開示のバッテリーケースでは、支持部材がブラケットの機能を兼ねている。これにより、本開示のバッテリーケースが搭載された電気自動車は、従来のバッテリーケースが搭載された電気自動車よりも、ブラケットの厚さ分だけ車体を下げても最低地上高さを確保することができる。その結果、本開示のバッテリーケースは、電気自動車の低床化を可能にする。
以上により、本開示のバッテリーケースは、側突時に合成樹脂製のトレイが破損しにくく、かつ電気自動車の低床化を可能にする。
そのため、本開示のバッテリーケースが搭載された電気自動車が一方から側突された場合、側突負荷は、車体の一方から、支持部材を介して、バッテリーケースに入力される。そして、バッテリーケースに入力された側突負荷は、支持部材を介して、車体の他方に伝達される。この際、本開示のバッテリーケースでは、側突負荷の大部分は、機械的強度が比較的高い金属製の支持部材に印加される。そのため、機械的強度が比較的低い合成樹脂製のトレイにかかる側突負荷は、大幅に軽減される。つまり、合成樹脂製のトレイを破損させる大きな側突負荷は、トレイに伝わりにくい。その結果、電気自動車が側突された場合であっても、本開示のバッテリーケースは、合成樹脂製のトレイを破損しにくくすることができる。
更に、本開示のバッテリーケースは、従来のようなトレイを下から支えるブラケットを備えない。本開示のバッテリーケースでは、支持部材がブラケットの機能を兼ねている。これにより、本開示のバッテリーケースが搭載された電気自動車は、従来のバッテリーケースが搭載された電気自動車よりも、ブラケットの厚さ分だけ車体を下げても最低地上高さを確保することができる。その結果、本開示のバッテリーケースは、電気自動車の低床化を可能にする。
以上により、本開示のバッテリーケースは、側突時に合成樹脂製のトレイが破損しにくく、かつ電気自動車の低床化を可能にする。
【0017】
本開示のバッテリーケースは、例えば、電気自動車に含まれる電動機に電力を供給するバッテリーパックに好適に用いられる。本開示のバッテリーケースは、車体の下面に取り付けられる。
【0018】
〔支持部材〕
本開示のバッテリーケースは、支持部材を備える。
支持部材は、複数のバッテリーモジュールを固定して支持する機能と、車体の下面に取り付けるためのブラケットの機能とを有すれば、特に限定されない。
支持部材の形状としては、例えば、棒状物、板状物等が挙げられる。棒状物としては、丸棒、多角棒等が挙げられる。多角棒は、多角の断面を有する。棒状物は、ソリッド形材であってもよいし、ホロー形材であってもよいし、ソリッド形材とホロー形材とを組み合わせた形材であってもよい。支持部材のサイズは、バッテリーケースのサイズ等に応じて適宜選択すればよい。支持部材の数は、支持部材の形状、バッテリーケースのサイズ等に応じて適宜選択され、少なくとも１つであればよい。
本開示のバッテリーケースは、支持部材を備える。
支持部材は、複数のバッテリーモジュールを固定して支持する機能と、車体の下面に取り付けるためのブラケットの機能とを有すれば、特に限定されない。
支持部材の形状としては、例えば、棒状物、板状物等が挙げられる。棒状物としては、丸棒、多角棒等が挙げられる。多角棒は、多角の断面を有する。棒状物は、ソリッド形材であってもよいし、ホロー形材であってもよいし、ソリッド形材とホロー形材とを組み合わせた形材であってもよい。支持部材のサイズは、バッテリーケースのサイズ等に応じて適宜選択すればよい。支持部材の数は、支持部材の形状、バッテリーケースのサイズ等に応じて適宜選択され、少なくとも１つであればよい。
【0019】
支持部材が棒状物であり、かつ支持部材が複数である場合、複数の支持部材の各々は、支持部材の長手方向に直交する方向に沿って配列されていることが好ましい。これにより、支持部材の長手方向と電気自動車の幅方向とが平行となるように、車体の下面にバッテリーケースが取り付けられることで、電気自動車が側突された場合であっても、バッテリーケースは、合成樹脂製のトレイを破損しにくくすることができる。
【0020】
支持部材は、複数のバッテリーモジュールを固定して支持するための固定支持部と、車体の下面に取り付けるための取付部とを含むことが好ましい。
固定支持部は、複数のバッテリーモジュールを固定して支持するために加工（以下、「固定支持加工」という）が施されていてもよい。固定支持部は、トレイを固定して支持するために加工（以下、「トレイ支持加工」）が施されていてもよい。取付部は、車体の下面に取り付けるため加工（以下、「取付加工」という。）が施されていてもよい。固定支持加工の方法は、後述する支持部材が複数のバッテリーモジュールを固定する方法等に応じて適宜選択され、公知の方法であればよい。トレイ支持加工の方法は、トレイの形状等に応じて適宜選択され、公知の方法であればよい。取付加工の方法は、後述する支持部材が車体の下面に取り付けられる方法等に応じて適宜選択され、公知の方法であればよい。
固定支持部は、複数のバッテリーモジュールを固定して支持するために加工（以下、「固定支持加工」という）が施されていてもよい。固定支持部は、トレイを固定して支持するために加工（以下、「トレイ支持加工」）が施されていてもよい。取付部は、車体の下面に取り付けるため加工（以下、「取付加工」という。）が施されていてもよい。固定支持加工の方法は、後述する支持部材が複数のバッテリーモジュールを固定する方法等に応じて適宜選択され、公知の方法であればよい。トレイ支持加工の方法は、トレイの形状等に応じて適宜選択され、公知の方法であればよい。取付加工の方法は、後述する支持部材が車体の下面に取り付けられる方法等に応じて適宜選択され、公知の方法であればよい。
【0021】
固定支持部は、複数のバッテリーモジュールをトレイと共に固定して支持することが好ましい。つまり、固定支持部は、トレイが支持部材に対して移動しないようにすることが好ましい。これにより、本開示のバッテリーケースは、トレイをより破損しにくくすることができる。
固定支持部は、トレイを固定して支持するために加工（以下、「トレイ支持加工」）が施されていてもよい。支持部材が貫通する貫通孔をトレイが有する場合、固定支持部は、固定支持部が貫通孔に嵌まるように加工が施されていてもよい。また、機械用部品を用いる方法（以下、「機械締結」という。）によって固定支持部がトレイを固定して支持する場合、固定支持部は、機械締結するための加工が施されていてもよい。締結用部品は、ボルト、ナット、ネジ、リベット、又はピンを含む。トレイ支持加工の方法は、トレイの形状等に応じて適宜選択され、公知の方法であればよい。
固定支持部は、トレイを固定して支持するために加工（以下、「トレイ支持加工」）が施されていてもよい。支持部材が貫通する貫通孔をトレイが有する場合、固定支持部は、固定支持部が貫通孔に嵌まるように加工が施されていてもよい。また、機械用部品を用いる方法（以下、「機械締結」という。）によって固定支持部がトレイを固定して支持する場合、固定支持部は、機械締結するための加工が施されていてもよい。締結用部品は、ボルト、ナット、ネジ、リベット、又はピンを含む。トレイ支持加工の方法は、トレイの形状等に応じて適宜選択され、公知の方法であればよい。
【0022】
支持部材が複数のバッテリーモジュールを固定する方法は、特に限定されず、例えば、機械締結、溶接、引っ掛け等が挙げられる。溶接は、金属溶接、又はろう接を含む。
支持部材が車体の下面に取り付けられる方法は、特に限定されず、例えば、機械締結、溶接、引っ掛け等が挙げられる。
支持部材が車体の下面に取り付けられる方法は、特に限定されず、例えば、機械締結、溶接、引っ掛け等が挙げられる。
【0023】
支持部材は、トレイに固定されていてもよい。トレイに支持部材を固定する方法は、特に限定されず、機械締結、溶接、引っ掛け等が挙げられる。
【0024】
支持部材は、金属製である。支持部材を構成する金属としては、特に限定されず、鉄、銅、ニッケル、金、銀、プラチナ、コバルト、亜鉛、鉛、スズ、チタン、クロム、アルミニウム、マグネシウム、マンガン及びこれらの合金（ステンレス、真鍮、リン青銅等）等が挙げられる。
【0025】
支持部材は、固定支持部材と、取付部材とを含むことが好ましい。固定支持部材は、固定支持部を構成する。取付部材は、取付部を構成する。固定支持部材と取付部材とは別体であり、一体となっている。
固定支持部材と取付部材とを一体とする方法としては、特に限定されず、溶接、機械締結、樹脂接着等が挙げられる。樹脂接着は、公知の接着剤を用いる方法を含む。
固定支持部材を構成する金属としては、支持部材を構成する金属として例示したものと同様のものが挙げられる。取付部材を構成する金属としては、支持部材を構成する金属として例示したものと同様のものが挙げられる。固定支持部材を構成する金属と、取付部材を構成する金属とは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
固定支持部材と取付部材との間には、他の金属部材が介在していてもよい。固定支持部材と取付部材との間には、他の金属部材が介在する場合、他の金属部材を構成する金属としては、支持部材を構成する金属として例示したものと同様のものが挙げられる。
固定支持部材と取付部材とを一体とする方法としては、特に限定されず、溶接、機械締結、樹脂接着等が挙げられる。樹脂接着は、公知の接着剤を用いる方法を含む。
固定支持部材を構成する金属としては、支持部材を構成する金属として例示したものと同様のものが挙げられる。取付部材を構成する金属としては、支持部材を構成する金属として例示したものと同様のものが挙げられる。固定支持部材を構成する金属と、取付部材を構成する金属とは同一であってもよいし、異なっていてもよい。
固定支持部材と取付部材との間には、他の金属部材が介在していてもよい。固定支持部材と取付部材との間には、他の金属部材が介在する場合、他の金属部材を構成する金属としては、支持部材を構成する金属として例示したものと同様のものが挙げられる。
【0026】
固定支持部材と取付部材とは、支持部材の長手方向に沿って接続されていることが好ましい。これにより、支持部材の長手方向において、固定支持部材と取付部材との接続部の機械的強度は、固定支持部材と取付部材とが支持部材の長手方向に沿って接続されていない構成よりも高い。そのため、支持部材の長手方向と電気自動車の幅方向とが平行となるように、車体の下面にバッテリーケースが取り付けられ、電気自動車が側突された場合であっても、バッテリーケースは、支持部材を破損しにくくすることができる。
固定支持部材と取付部材とを接続する方法は、特に限定されず、例えば、溶接、機械締結、樹脂接着等が挙げられる。
固定支持部材と取付部材とを接続する方法は、特に限定されず、例えば、溶接、機械締結、樹脂接着等が挙げられる。
【0027】
支持部材は、金属製の成形品であってもよい。金属製の成形品としては、ロール成形品、ダイキャスト成形品、切削加工品、圧延材、プレス成形品、押出材等が挙げられる。
【0028】
〔トレイ〕
本開示のバッテリーケースは、トレイを備える。
トレイは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュールを収容する。
本開示のバッテリーケースは、トレイを備える。
トレイは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュールを収容する。
【0029】
トレイの形状は、電気自動車用の複数のバッテリーモジュールを収容可能であれば特に限定されず、車体の形状等に応じて適宜選択され、重力方向の反対側（以下、「上方」）が開口した容器状物であることが好ましい。
トレイは、底壁部と、囲い壁部とを含み、支持部材は、囲い壁部を貫通していることが好ましい。囲い壁部は、底壁部の周縁部に上下方向に沿って立設されている。囲い壁部は、複数のバッテリーモジュールを囲うために形成されている。
これにより、本開示のバッテリーケースは、電気自動車の更なる低床化を可能にする。
トレイは、底壁部と、囲い壁部とを含み、支持部材は、囲い壁部を貫通していることが好ましい。囲い壁部は、底壁部の周縁部に上下方向に沿って立設されている。囲い壁部は、複数のバッテリーモジュールを囲うために形成されている。
これにより、本開示のバッテリーケースは、電気自動車の更なる低床化を可能にする。
【0030】
トレイは、合成樹脂製である。これにより、本開示のバッテリーケースは、トレイが金属製である場合よりも軽量である。
トレイを構成する合成樹脂としては、プラスチック、繊維強化プラスチック等が挙げられる。なかでも、トレイを構成する合成樹脂は、トレイの機械的強度を向上させる観点から、繊維強化プラスチックであることが好ましい。
プラスチックとしては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル（即ち、飽和ポリエステル又は不飽和ポリエステル）、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルホン、ポリフェニレンエーテル、熱可塑性ポリウレタン等が挙げられる。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等が挙げられる。プラスチックは、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
中でも、プラスチックは、ポリオレフィン又はポリエステルを含むことが好ましい。ポリオレフィン及びポリエステルの各々は、耐薬品性を有する。プラスチックがポリオレフィン又はポリエステルを含むことで、バッテリーモジュールに収容された電解液が漏出した際に、本開示のバッテリーケースは、外部への電解液の漏出を防止することができる。
繊維強化プラスチックは、繊維と、マトリックス樹脂とを含む。繊維として、ガラス繊維、アラミド繊維、カーボン繊維、ザイロン繊維、ポリエチレン繊維、及びボロン繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。マトリックス樹脂としては、プラスチックとして例示したものと同様のものが挙げられる。繊維強化プラスチックの全量に対する繊維の含有量は、繊維強化プラスチックの全量に対し、好ましくは２０質量％～７０質量％、より好ましくは３０質量％～６０質量％である。繊維強化プラスチックは、繊維及び樹脂以外の成分（添加剤等）を含有していてもよい。添加剤としては、難燃剤（好ましくは臭素系難燃剤）等が挙げられる。
例えば、繊維としてガラス繊維を用い、繊維強化プラスチックの全量に対するガラス繊維の含有量を調整することで、所望の靭性を有するトレイとすることができる。
トレイは、合成樹脂製の成形品であってもよい。合成樹脂製の成形品としては、特に限定されず、例えば、射出成形品、ＳＭＣ（Sheet Molding Compound）成形品、プレス品、押出プレス成形品等が挙げられる。
トレイを構成する合成樹脂としては、プラスチック、繊維強化プラスチック等が挙げられる。なかでも、トレイを構成する合成樹脂は、トレイの機械的強度を向上させる観点から、繊維強化プラスチックであることが好ましい。
プラスチックとしては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル（即ち、飽和ポリエステル又は不飽和ポリエステル）、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルホン、ポリフェニレンエーテル、熱可塑性ポリウレタン等が挙げられる。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等が挙げられる。プラスチックは、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
中でも、プラスチックは、ポリオレフィン又はポリエステルを含むことが好ましい。ポリオレフィン及びポリエステルの各々は、耐薬品性を有する。プラスチックがポリオレフィン又はポリエステルを含むことで、バッテリーモジュールに収容された電解液が漏出した際に、本開示のバッテリーケースは、外部への電解液の漏出を防止することができる。
繊維強化プラスチックは、繊維と、マトリックス樹脂とを含む。繊維として、ガラス繊維、アラミド繊維、カーボン繊維、ザイロン繊維、ポリエチレン繊維、及びボロン繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。マトリックス樹脂としては、プラスチックとして例示したものと同様のものが挙げられる。繊維強化プラスチックの全量に対する繊維の含有量は、繊維強化プラスチックの全量に対し、好ましくは２０質量％～７０質量％、より好ましくは３０質量％～６０質量％である。繊維強化プラスチックは、繊維及び樹脂以外の成分（添加剤等）を含有していてもよい。添加剤としては、難燃剤（好ましくは臭素系難燃剤）等が挙げられる。
例えば、繊維としてガラス繊維を用い、繊維強化プラスチックの全量に対するガラス繊維の含有量を調整することで、所望の靭性を有するトレイとすることができる。
トレイは、合成樹脂製の成形品であってもよい。合成樹脂製の成形品としては、特に限定されず、例えば、射出成形品、ＳＭＣ（Sheet Molding Compound）成形品、プレス品、押出プレス成形品等が挙げられる。
【0031】
〔カバー〕
本開示のバッテリーケースは、カバーを更に備えてもよい。
トレイが上方が開口した容器状物である場合、カバーは、トレイの開口を覆う。これにより、バッテリーケースは、バッテリーケースに収容される複数のバッテリーモジュールが水及び塵埃等に曝されることをより確実に防止することができる。
カバーの形状等は、トレイの開口を覆うことができれば特に限定されず、トレイの形状等に応じて適宜選択すればよい。
カバーは、合成樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。なかでも、カバーを構成する材料は、バッテリーケースの軽量化の観点から、合成樹脂製であることが好ましく、カバーの機械的強度を向上させる観点から、繊維強化プラスチックであることがさらに好ましい。カバーを構成する合成樹脂としては、トレイを構成する合成樹脂として例示したものと同様のものが挙げられる。カバーを構成する金属としては、支持部材として例示したものと同様のものが挙げられる。カバーが合成樹脂製である場合、カバーを構成する合成樹脂とトレイを構成する合成樹脂とは同一であってもよいし、異なっていてもよい。カバーが金属製である場合、カバーを構成する金属は、支持部材を構成する金属と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
本開示のバッテリーケースは、カバーを更に備えてもよい。
トレイが上方が開口した容器状物である場合、カバーは、トレイの開口を覆う。これにより、バッテリーケースは、バッテリーケースに収容される複数のバッテリーモジュールが水及び塵埃等に曝されることをより確実に防止することができる。
カバーの形状等は、トレイの開口を覆うことができれば特に限定されず、トレイの形状等に応じて適宜選択すればよい。
カバーは、合成樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。なかでも、カバーを構成する材料は、バッテリーケースの軽量化の観点から、合成樹脂製であることが好ましく、カバーの機械的強度を向上させる観点から、繊維強化プラスチックであることがさらに好ましい。カバーを構成する合成樹脂としては、トレイを構成する合成樹脂として例示したものと同様のものが挙げられる。カバーを構成する金属としては、支持部材として例示したものと同様のものが挙げられる。カバーが合成樹脂製である場合、カバーを構成する合成樹脂とトレイを構成する合成樹脂とは同一であってもよいし、異なっていてもよい。カバーが金属製である場合、カバーを構成する金属は、支持部材を構成する金属と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0032】
〔補強部材〕
本開示のバッテリーケースは、補強部材を更に備えていてもよい。これにより、バッテリーケースのうち、補強部材が取り付けられた部分の機械的強度を向上させることができる。その結果、バッテリーケースの破損の発生は抑制され得る。
補強部材の形状は、補強部材によって補強される部材の形状、補強の強さ等を勘案して適宜選択できる。補強部材の形状としては、例えば、板状、棒状、筒状、シート状（例えば繊維強化テープの形状）等が挙げられる。
補強部材としては、金属部材（例えば、金属板、金属棒等）又は繊維強化テープが好ましい。
金属部材の材質としては、支持部材を構成する金属としては例示したものと同様のものが挙げられる。
繊維強化テープの材質としては、特に制限されず、トレイを構成する繊維強化プラスチックとして例示したものと同様のものが挙げられる。
本開示のバッテリーケースは、補強部材を更に備えていてもよい。これにより、バッテリーケースのうち、補強部材が取り付けられた部分の機械的強度を向上させることができる。その結果、バッテリーケースの破損の発生は抑制され得る。
補強部材の形状は、補強部材によって補強される部材の形状、補強の強さ等を勘案して適宜選択できる。補強部材の形状としては、例えば、板状、棒状、筒状、シート状（例えば繊維強化テープの形状）等が挙げられる。
補強部材としては、金属部材（例えば、金属板、金属棒等）又は繊維強化テープが好ましい。
金属部材の材質としては、支持部材を構成する金属としては例示したものと同様のものが挙げられる。
繊維強化テープの材質としては、特に制限されず、トレイを構成する繊維強化プラスチックとして例示したものと同様のものが挙げられる。
【0033】
〔封止部材〕
本開示のバッテリーケースは、カバーを備える場合、封止部材を更に備えることが好ましい。封止部材は、トレイとカバーとの間に介在する。これにより、トレイとカバーとの間に隙間が発生することを抑制することができる。その結果、バッテリーケースに収容される複数のバッテリーモジュールが水及び塵埃等に曝されることをより確実に防止することができる。
封止部材は、熱可塑性エラストマーを少なくとも１種含むことが好ましい。
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、
オレフィン系エラストマー（例えば、ＴＰＯ、ＴＰＶ等）、
スチレン系エラストマー（例えば、ＳＥＥＰＳ、ＳＥＰＳ、ＳＥＢＳ等）、
ウレタン系エラストマー、
ポリ塩化ビニル系エラストマー（例えば、ＴＰＶＣ）、
ポリアミド系エラストマー（例えば、ＰＡＥＲ、ＴＰＡＥ等）、
ポリエステル系エラストマー（例えば、ＴＰＥＥ）、
アクリルゴム、
エチレンプロピレンゴム、
等が挙げられる。
本開示のバッテリーケースは、カバーを備える場合、封止部材を更に備えることが好ましい。封止部材は、トレイとカバーとの間に介在する。これにより、トレイとカバーとの間に隙間が発生することを抑制することができる。その結果、バッテリーケースに収容される複数のバッテリーモジュールが水及び塵埃等に曝されることをより確実に防止することができる。
封止部材は、熱可塑性エラストマーを少なくとも１種含むことが好ましい。
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、
オレフィン系エラストマー（例えば、ＴＰＯ、ＴＰＶ等）、
スチレン系エラストマー（例えば、ＳＥＥＰＳ、ＳＥＰＳ、ＳＥＢＳ等）、
ウレタン系エラストマー、
ポリ塩化ビニル系エラストマー（例えば、ＴＰＶＣ）、
ポリアミド系エラストマー（例えば、ＰＡＥＲ、ＴＰＡＥ等）、
ポリエステル系エラストマー（例えば、ＴＰＥＥ）、
アクリルゴム、
エチレンプロピレンゴム、
等が挙げられる。
【0034】
[バッテリーパック]
本開示のバッテリーパックは、本開示のバッテリーケースと、複数のバッテリーモジュールとを備える。複数のバッテリーモジュールは、バッテリーケース内に収容されている。複数のバッテリーモジュールは、支持部材に固定され支持されている。
本開示のバッテリーパックは、本開示のバッテリーケースと、複数のバッテリーモジュールとを備える。複数のバッテリーモジュールは、バッテリーケース内に収容されている。複数のバッテリーモジュールは、支持部材に固定され支持されている。
【0035】
本開示のバッテリーパックは、本開示のバッテリーケースを備える。そのため、本開示のバッテリーパックは、車体の下面に取り付けられても、側突時に合成樹脂製のトレイが破損しにくく、かつ電気自動車の更なる低床化を可能にする。
【0036】
複数のバッテリーモジュールの各々は、支持部材に固定され支持されていれば、支持部材と接触していてもよいし、接触していなくてもよい。例えば、複数のバッテリーモジュールの各々は、支持部材上に載置されることによって、支持部材と接触していてもよい。
バッテリーモジュールは、モジュールケースと、複数の単電池とを備える。複数の単電池は、モジュールケースに収容されている。
複数の単電池の各々は、直列又は並列に電気的に接続されている。単電池としては、一次電池、又は二次電池を含む。一次電池としては、特に限定されず、例えば、マンガン乾電池、フッ化黒鉛リチウム一次電池、二酸化マンガンリチウム一次電池等が挙げられる。二次電池としては、特に限定はされず、例えば、リチウムイオン電池、全固体電池、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等が挙げられる。単電池の形状としては、パウチ型（ラミネート型）、角型、円筒型等が挙げられる。モジュールケースは、特に限定されず、公知のモジュールケースであればよい。
バッテリーモジュールについては、特許第６７５１５７０号公報、特許第６６４５５００号公報等を適宜参照できる。
バッテリーモジュールは、モジュールケースと、複数の単電池とを備える。複数の単電池は、モジュールケースに収容されている。
複数の単電池の各々は、直列又は並列に電気的に接続されている。単電池としては、一次電池、又は二次電池を含む。一次電池としては、特に限定されず、例えば、マンガン乾電池、フッ化黒鉛リチウム一次電池、二酸化マンガンリチウム一次電池等が挙げられる。二次電池としては、特に限定はされず、例えば、リチウムイオン電池、全固体電池、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等が挙げられる。単電池の形状としては、パウチ型（ラミネート型）、角型、円筒型等が挙げられる。モジュールケースは、特に限定されず、公知のモジュールケースであればよい。
バッテリーモジュールについては、特許第６７５１５７０号公報、特許第６６４５５００号公報等を適宜参照できる。
【0037】
[バッテリーパックの一例]
以下、図面を参照して、本開示に係るバッテリーケース及び本開示に係るバッテリーパックの実施形態について説明する。図中、同一又は相当部分については、同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
以下、図面を参照して、本開示に係るバッテリーケース及び本開示に係るバッテリーパックの実施形態について説明する。図中、同一又は相当部分については、同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【0038】
[第１実施形態]
図１～図３を参照して、本開示の第１実施形態に係るバッテリーパック１Ａについて説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係るバッテリーパック１Ａの外観を示す斜視図である。図２Ａは、本開示の第１実施形態におけるトレイ１１Ａ、支持部材１２Ａ、及び複数のバッテリーモジュール２０の上面図である。詳しくは、カバー１３Ａを取り外した状態のバッテリーパック１Ａの上面を示す。図２Ｂは、図２Ａに示すＩＩＢ－ＩＩＢ線断面図である。図２Ｃは、図２Ａに示す２Ｃ－２Ｃ線断面図である。図３は、本開示の第１実施形態におけるトレイ１１Ａの外観を示す斜視図である。
図１～図３を参照して、本開示の第１実施形態に係るバッテリーパック１Ａについて説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係るバッテリーパック１Ａの外観を示す斜視図である。図２Ａは、本開示の第１実施形態におけるトレイ１１Ａ、支持部材１２Ａ、及び複数のバッテリーモジュール２０の上面図である。詳しくは、カバー１３Ａを取り外した状態のバッテリーパック１Ａの上面を示す。図２Ｂは、図２Ａに示すＩＩＢ－ＩＩＢ線断面図である。図２Ｃは、図２Ａに示す２Ｃ－２Ｃ線断面図である。図３は、本開示の第１実施形態におけるトレイ１１Ａの外観を示す斜視図である。
【0039】
〔バッテリーパック〕
第１実施形態に係るバッテリーパック１Ａは、電気自動車に含まれる電動機に電力を供給するために用いられる。バッテリーパック１Ａは、車体の下面に取り付けられる。
第１実施形態に係るバッテリーパック１Ａは、電気自動車に含まれる電動機に電力を供給するために用いられる。バッテリーパック１Ａは、車体の下面に取り付けられる。
【0040】
バッテリーパック１Ａは、図１に示すように、バッテリーケース１０Ａと、複数のバッテリーモジュール２０とを備える。複数のバッテリーモジュール２０は、バッテリーケース１０Ａ内に収容されている。第１実施形態では、バッテリーパック１Ａは、直方体状物である。
【0041】
第１実施形態では、バッテリーパック１Ａの長手方向を「前後方向」、バッテリーパック１Ａの短手方向を「左右方向」、前後方向及び左右方向に直交する方向を「上下方向」として説明する。前後方向は、電気自動車の前後方向と平行である。左右方向は、電気自動車の幅方向と平行である。上方から下方に向かう方向は、重力方向と平行である。
【0042】
（バッテリーケース）
バッテリーケース１０Ａは、その内部に複数のバッテリーモジュール２０を収容している。換言すると、バッテリーケース１０Ａは、複数のバッテリーモジュール２０の全体を覆っている。
バッテリーケース１０Ａは、図１に示すように、トレイ１１Ａと、５本の支持部材１２Ａと、カバー１３Ａとを備える。
バッテリーケース１０Ａは、その内部に複数のバッテリーモジュール２０を収容している。換言すると、バッテリーケース１０Ａは、複数のバッテリーモジュール２０の全体を覆っている。
バッテリーケース１０Ａは、図１に示すように、トレイ１１Ａと、５本の支持部材１２Ａと、カバー１３Ａとを備える。
【0043】
トレイ１１Ａは、図２Ａに示すように、上方が開口した容器状物である。トレイ１１Ａは、前後方向を長手方向とし、左右方向を短手方向とする。
支持部材１２Ａは、棒状物である。５つの支持部材１２Ａの各々は、左右方向が長手方向となるように、前後方向に沿って特定の間隔で配置されている。５つの支持部材１２Ａの各々は、機械締結によって、トレイ１１Ａに固定されている。
カバー１３Ａは、図１に示すように、トレイ１１Ａの開口を覆っている。カバー１３Ａは、機械締結によって、トレイ１１Ａに固定されている。
支持部材１２Ａは、棒状物である。５つの支持部材１２Ａの各々は、左右方向が長手方向となるように、前後方向に沿って特定の間隔で配置されている。５つの支持部材１２Ａの各々は、機械締結によって、トレイ１１Ａに固定されている。
カバー１３Ａは、図１に示すように、トレイ１１Ａの開口を覆っている。カバー１３Ａは、機械締結によって、トレイ１１Ａに固定されている。
【0044】
＜トレイ＞
トレイ１１Ａは、図３に示すように、底壁部１１１Ａと、囲い壁部１１２Ａとを含む。囲い壁部１１２Ａは、複数のバッテリーモジュール２０を囲うために形成されている。底壁部１１１Ａと、囲い壁部１１２Ａとは、一体となっている。
底壁部１１１Ａは、長平板状物である。底壁部１１１Ａの形状は、平面視において、前後方向を長手方向とする長方形である。平面視とは、上方から下方に向けて見たことを示す。
囲い壁部１１２Ａは、底壁部１１１Ａの周縁部から上下方向に沿って立設されている。囲い壁部１１２Ａは、底壁部１１１Ａの周縁部の全周に亘って形成されている。囲い壁部１１２Ａは、左壁部１１２１及び右壁部１１２２を有する。左壁部１１２１及び右壁部１１２２は、左右方向において、対向している。
左壁部１１２１及び右壁部１１２２の各々は、５つの貫通孔ＴＨ１～ＴＨ５を有する。５つの貫通孔ＴＨ１～ＴＨ５の各々には、１つの支持部材１２Ａが挿入される。５つの貫通孔ＴＨ１～ＴＨ５は、前後方向に沿って、特定の間隔で形成されている。左壁部１１２１の貫通孔ＴＨ１と、右壁部１１２２の貫通孔ＴＨ１とは、左右方向において、対向している。左壁部１１２１の貫通孔ＴＨ２と、右壁部１１２２の貫通孔ＴＨ２とは、左右方向において、対向している。左壁部１１２１の貫通孔ＴＨ３と、右壁部１１２２の貫通孔ＴＨ３とは、左右方向において、対向している。左壁部１１２１の貫通孔ＴＨ４と、右壁部１１２２の貫通孔ＴＨ４とは、左右方向において、対向している。左壁部１１２１の貫通孔ＴＨ５と、右壁部１１２２の貫通孔ＴＨ５とは、左右方向において、対向している。
トレイ１１Ａは、図３に示すように、底壁部１１１Ａと、囲い壁部１１２Ａとを含む。囲い壁部１１２Ａは、複数のバッテリーモジュール２０を囲うために形成されている。底壁部１１１Ａと、囲い壁部１１２Ａとは、一体となっている。
底壁部１１１Ａは、長平板状物である。底壁部１１１Ａの形状は、平面視において、前後方向を長手方向とする長方形である。平面視とは、上方から下方に向けて見たことを示す。
囲い壁部１１２Ａは、底壁部１１１Ａの周縁部から上下方向に沿って立設されている。囲い壁部１１２Ａは、底壁部１１１Ａの周縁部の全周に亘って形成されている。囲い壁部１１２Ａは、左壁部１１２１及び右壁部１１２２を有する。左壁部１１２１及び右壁部１１２２は、左右方向において、対向している。
左壁部１１２１及び右壁部１１２２の各々は、５つの貫通孔ＴＨ１～ＴＨ５を有する。５つの貫通孔ＴＨ１～ＴＨ５の各々には、１つの支持部材１２Ａが挿入される。５つの貫通孔ＴＨ１～ＴＨ５は、前後方向に沿って、特定の間隔で形成されている。左壁部１１２１の貫通孔ＴＨ１と、右壁部１１２２の貫通孔ＴＨ１とは、左右方向において、対向している。左壁部１１２１の貫通孔ＴＨ２と、右壁部１１２２の貫通孔ＴＨ２とは、左右方向において、対向している。左壁部１１２１の貫通孔ＴＨ３と、右壁部１１２２の貫通孔ＴＨ３とは、左右方向において、対向している。左壁部１１２１の貫通孔ＴＨ４と、右壁部１１２２の貫通孔ＴＨ４とは、左右方向において、対向している。左壁部１１２１の貫通孔ＴＨ５と、右壁部１１２２の貫通孔ＴＨ５とは、左右方向において、対向している。
【0045】
以下、５つの貫通孔ＴＨ１～ＴＨ５の各々を区別しない場合、５つの貫通孔ＴＨ１～ＴＨ５の各々を、単に「貫通孔ＴＨ」という場合がある。
【0046】
第１実施形態では、トレイ１１Ａは、繊維強化プラスチック製である。トレイ１１Ａを構成する繊維強化プラスチックは、ガラス繊維と、ポリプロピレンとを含む。ガラス繊維の含有量は、トレイ１１Ａを構成する繊維強化プラスチックの全量に対して、例えば、５０質量％である。
トレイ１１Ａの平均的な板厚は、例えば、４ｃｍである。
トレイ１１Ａの平均的な板厚は、例えば、４ｃｍである。
【0047】
＜支持部材＞
支持部材１２Ａは、複数のバッテリーモジュール２０を固定して支持するとともに、車体の下面に取り付けられる。
支持部材１２Ａの形状は、角状のソリッド形材である。支持部材１２Ａの断面寸法は、例えば、前後方向の長さが４０ｍｍ、上下方向の長さが３０ｍｍである。
５つの支持部材１２Ａの各々は、トレイ１１Ａの左壁部１１２１及び右壁部１１２２の左右方向に対向する一対の貫通孔ＴＨ１～ＴＨ５（図３参照）に挿入されている。これにより、５つの支持部材１２Ａの各々は、左右方向を長手方向となるように、前後方向に沿って特定の間隔で配置されている。
支持部材１２Ａは、固定支持部Ｐ１２Ａと、取付部Ｐ１２Ｂとを含む。
固定支持部Ｐ１２Ａは、複数のバッテリーモジュール２０をトレイ１１Ａと共に固定して支持する部位である。固定支持部Ｐ１２Ａは、支持部材１２Ａの長手方向の中央部に位置する。固定支持部Ｐ１２Ａには、機械締結によって、複数のバッテリーモジュール２０が固定されている。更に、固定支持部Ｐ１２Ａには、固定支持部Ｐ１２Ａが貫通孔ＴＨ１に嵌め合わせられていることと、機械締結とによって、トレイ１１Ａが固定されている。
取付部Ｐ１２Ｂは、車体の下面に取り付けるための部位である。取付部Ｐ１２Ｂは、支持部材１２Ａのうち、トレイ１１Ａの外部に位置する。取付部Ｐ１２Ｂは、支持部材１２Ａの長手方向の両端部に位置する。一対の取付部Ｐ１２Ｂの各々は、図２Ａに示すように、トレイ１１Ａから左右方向に張り出している。取付部Ｐ１２Ｂは、車体の下面（図示略）の所定箇所において、締結部材によって固定される。これにより、バッテリーパック１Ａは、電気自動車に固定される。
第１実施形態では、支持部材１２Ａは、金属製である。支持部材１２Ａを構成する金属は、アルミニウム合金である。
支持部材１２Ａは、複数のバッテリーモジュール２０を固定して支持するとともに、車体の下面に取り付けられる。
支持部材１２Ａの形状は、角状のソリッド形材である。支持部材１２Ａの断面寸法は、例えば、前後方向の長さが４０ｍｍ、上下方向の長さが３０ｍｍである。
５つの支持部材１２Ａの各々は、トレイ１１Ａの左壁部１１２１及び右壁部１１２２の左右方向に対向する一対の貫通孔ＴＨ１～ＴＨ５（図３参照）に挿入されている。これにより、５つの支持部材１２Ａの各々は、左右方向を長手方向となるように、前後方向に沿って特定の間隔で配置されている。
支持部材１２Ａは、固定支持部Ｐ１２Ａと、取付部Ｐ１２Ｂとを含む。
固定支持部Ｐ１２Ａは、複数のバッテリーモジュール２０をトレイ１１Ａと共に固定して支持する部位である。固定支持部Ｐ１２Ａは、支持部材１２Ａの長手方向の中央部に位置する。固定支持部Ｐ１２Ａには、機械締結によって、複数のバッテリーモジュール２０が固定されている。更に、固定支持部Ｐ１２Ａには、固定支持部Ｐ１２Ａが貫通孔ＴＨ１に嵌め合わせられていることと、機械締結とによって、トレイ１１Ａが固定されている。
取付部Ｐ１２Ｂは、車体の下面に取り付けるための部位である。取付部Ｐ１２Ｂは、支持部材１２Ａのうち、トレイ１１Ａの外部に位置する。取付部Ｐ１２Ｂは、支持部材１２Ａの長手方向の両端部に位置する。一対の取付部Ｐ１２Ｂの各々は、図２Ａに示すように、トレイ１１Ａから左右方向に張り出している。取付部Ｐ１２Ｂは、車体の下面（図示略）の所定箇所において、締結部材によって固定される。これにより、バッテリーパック１Ａは、電気自動車に固定される。
第１実施形態では、支持部材１２Ａは、金属製である。支持部材１２Ａを構成する金属は、アルミニウム合金である。
【0048】
（カバー）
カバー１３Ａは、トレイ１１Ａ及びトレイ１１Ａ上に配置された複数のバッテリーモジュール２０を覆う。
カバー１３Ａは、長板状物である。カバー１３Ａの形状は、平面視において、前後方向を長手方向とする長方形である。
カバー１３Ａは、繊維強化プラスチック製である。カバー１３Ａを構成する繊維強化プラスチックは、ガラス繊維と、不飽和ポリエステルとを含む。ガラス繊維の含有量は、カバー１３Ａを構成する繊維強化プラスチックの全量に対して、例えば、４０質量％である。
カバー１３Ａの平均的な板厚は、例えば、３ｃｍである。
カバー１３Ａは、トレイ１１Ａ及びトレイ１１Ａ上に配置された複数のバッテリーモジュール２０を覆う。
カバー１３Ａは、長板状物である。カバー１３Ａの形状は、平面視において、前後方向を長手方向とする長方形である。
カバー１３Ａは、繊維強化プラスチック製である。カバー１３Ａを構成する繊維強化プラスチックは、ガラス繊維と、不飽和ポリエステルとを含む。ガラス繊維の含有量は、カバー１３Ａを構成する繊維強化プラスチックの全量に対して、例えば、４０質量％である。
カバー１３Ａの平均的な板厚は、例えば、３ｃｍである。
【0049】
（複数のバッテリーモジュール）
第１実施形態では、複数のバッテリーモジュール２０の各々は、図２Ａに示すように、マトリクス状に規則的に配置されている。詳しくは、複数のバッテリーモジュール２０の各々は、左右方向に延びる４つの列が前後方向に沿って配列されるように、配置されている。１つの列は、左右方向に沿って配置された６つのバッテリーモジュール２０で構成されている。
第１実施形態では、複数のバッテリーモジュール２０の各々は、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、支持部材１２Ａ上に載置されている。これにより、第１実施形態では、複数のバッテリーモジュール２０は、支持部材１２Ａに支持されている。
バッテリーモジュール２０は、複数のリチウムイオン電池を含む。複数のリチウムイオン電池の各々は、直列又は並列に電気的に接続されている。バッテリーモジュール２０は、直方体状物である。第１実施形態では、バッテリーモジュール２０は、図２Ａに示すように、バッテリーモジュール２０の短辺と前後方向が直交するように、配置されているが、バッテリーモジュール２０の長辺と前後方向が直交するように、配置されていてもよい。
第１実施形態では、複数のバッテリーモジュール２０の各々は、図２Ａに示すように、マトリクス状に規則的に配置されている。詳しくは、複数のバッテリーモジュール２０の各々は、左右方向に延びる４つの列が前後方向に沿って配列されるように、配置されている。１つの列は、左右方向に沿って配置された６つのバッテリーモジュール２０で構成されている。
第１実施形態では、複数のバッテリーモジュール２０の各々は、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、支持部材１２Ａ上に載置されている。これにより、第１実施形態では、複数のバッテリーモジュール２０は、支持部材１２Ａに支持されている。
バッテリーモジュール２０は、複数のリチウムイオン電池を含む。複数のリチウムイオン電池の各々は、直列又は並列に電気的に接続されている。バッテリーモジュール２０は、直方体状物である。第１実施形態では、バッテリーモジュール２０は、図２Ａに示すように、バッテリーモジュール２０の短辺と前後方向が直交するように、配置されているが、バッテリーモジュール２０の長辺と前後方向が直交するように、配置されていてもよい。
【0050】
[作用効果]
図１～図３を参照して説明したように、第１実施形態では、バッテリーケース１０Ａは、強化繊維プラスチック製のトレイ１１Ａと、アルミニウム合金製の支持部材１２Ａとを備える。トレイ１１Ａは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュール２０を収容する。支持部材１２Ａは、複数のバッテリーモジュール２０を固定して支持するとともに、車体の下面に取り付けられる。
これにより、バッテリーパック１Ａが搭載された電気自動車が左側から側突された場合、側突負荷の伝達経路Ｄ１（図２Ｃ参照）上に、機械的強度が比較的低いトレイ１１Ａは介在しない。これにより、側突負荷の大部分は、機械的強度が比較的高い支持部材１２Ａに印加される。そのため、機械的強度が比較的低いトレイ１１Ａにかかる側突負荷は、大幅に軽減される。つまり、トレイ１１Ａを破損させる大きな側突負荷は、トレイ１１Ａに伝わりにくい。バッテリーパック１Ａが搭載された電気自動車が右側から側突された場合も同様に、トレイ１１Ａを破損させる大きな側突負荷は、トレイ１１Ａに伝わりにくい。その結果、電気自動車が側突された場合であっても、バッテリーケース１０Ａは、合成樹脂製のトレイ１１Ａを破損しにくくすることができる。
図１～図３を参照して説明したように、第１実施形態では、バッテリーケース１０Ａは、強化繊維プラスチック製のトレイ１１Ａと、アルミニウム合金製の支持部材１２Ａとを備える。トレイ１１Ａは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュール２０を収容する。支持部材１２Ａは、複数のバッテリーモジュール２０を固定して支持するとともに、車体の下面に取り付けられる。
これにより、バッテリーパック１Ａが搭載された電気自動車が左側から側突された場合、側突負荷の伝達経路Ｄ１（図２Ｃ参照）上に、機械的強度が比較的低いトレイ１１Ａは介在しない。これにより、側突負荷の大部分は、機械的強度が比較的高い支持部材１２Ａに印加される。そのため、機械的強度が比較的低いトレイ１１Ａにかかる側突負荷は、大幅に軽減される。つまり、トレイ１１Ａを破損させる大きな側突負荷は、トレイ１１Ａに伝わりにくい。バッテリーパック１Ａが搭載された電気自動車が右側から側突された場合も同様に、トレイ１１Ａを破損させる大きな側突負荷は、トレイ１１Ａに伝わりにくい。その結果、電気自動車が側突された場合であっても、バッテリーケース１０Ａは、合成樹脂製のトレイ１１Ａを破損しにくくすることができる。
【0051】
本発明者らは、バッテリーパック１Ａが搭載された電気自動車のポール側突シミュレーションを実施した。ポール側突シミュレーションの条件は、米国運輸省道路交通安全局が規定している試験要領「ＦＭＶＳＳ２１４」に則した条件である。具体的な条件は、ポール直径２５４ｍｍ、被衝突車速度３２ｋｍ／ｈ、及び衝突角度７５°とした。
ポール側突シミュレーションの結果、側突時においてトレイ１１Ａ及びカバー１３Ａに生じる最大応力は６０ＭＰａ以下となることがわかった。つまり、最大応力は、トレイ１１Ａを構成する繊維強化プラスチックの破壊応力以下となるとともに、カバー１３Ａを構成する繊維強化プラスチックの破壊応力以下となることがわかった。これは、以下のような機構に基づくと推測される。
バッテリーパック１Ａは、トレイ１１Ａの底壁部１１１Ａの上部に配設及び固定された支持部材１２Ａを備える。支持部材１２Ａの長手方向の両端の取付部Ｐ１２Ｂは、車体の下面に取り付けられている。
バッテリーパック１Ａが搭載された電気自動車が左側から側突された場合、機械的な側突負荷は、支持部材１２Ａの左側の取付部Ｐ１２Ｂを介して、バッテリーパック１Ａに入力される。バッテリーパック１Ａに入力された側突負荷は、支持部材１２Ａを左側から右側に伝って、支持部材１２Ａの左側の取付部Ｐ１２Ｂを介して、車体に再び伝達される。
すなわち、支持部材１２Ａは、電気自動車の側面から入力される側突負荷の伝達経路として機能する。
図２Ｃに示すように、この機械的な側突負荷の伝達経路Ｄ１上には、機械的強度が比較的低いトレイ１１Ａは介在しない。そのため、電気自動車の側突時などにおいて、バッテリーパック１Ａに対して機械的な負荷が入力された際に、過度の応力は、機械的強度が比較的高い支持部材１２Ａに印加され、トレイ１１Ａ及びカバー１３Ａに印加されにくい。その結果、バッテリーケース１０Ａは、電気自動車の側突時などにおいて、合成樹脂製のトレイ１１Ａ及びカバー１３Ａを破損しにくくすることができる。
よって、バッテリーパック１Ａは、軽量で、かつ機械的剛性に優れる。
ポール側突シミュレーションの結果、側突時においてトレイ１１Ａ及びカバー１３Ａに生じる最大応力は６０ＭＰａ以下となることがわかった。つまり、最大応力は、トレイ１１Ａを構成する繊維強化プラスチックの破壊応力以下となるとともに、カバー１３Ａを構成する繊維強化プラスチックの破壊応力以下となることがわかった。これは、以下のような機構に基づくと推測される。
バッテリーパック１Ａは、トレイ１１Ａの底壁部１１１Ａの上部に配設及び固定された支持部材１２Ａを備える。支持部材１２Ａの長手方向の両端の取付部Ｐ１２Ｂは、車体の下面に取り付けられている。
バッテリーパック１Ａが搭載された電気自動車が左側から側突された場合、機械的な側突負荷は、支持部材１２Ａの左側の取付部Ｐ１２Ｂを介して、バッテリーパック１Ａに入力される。バッテリーパック１Ａに入力された側突負荷は、支持部材１２Ａを左側から右側に伝って、支持部材１２Ａの左側の取付部Ｐ１２Ｂを介して、車体に再び伝達される。
すなわち、支持部材１２Ａは、電気自動車の側面から入力される側突負荷の伝達経路として機能する。
図２Ｃに示すように、この機械的な側突負荷の伝達経路Ｄ１上には、機械的強度が比較的低いトレイ１１Ａは介在しない。そのため、電気自動車の側突時などにおいて、バッテリーパック１Ａに対して機械的な負荷が入力された際に、過度の応力は、機械的強度が比較的高い支持部材１２Ａに印加され、トレイ１１Ａ及びカバー１３Ａに印加されにくい。その結果、バッテリーケース１０Ａは、電気自動車の側突時などにおいて、合成樹脂製のトレイ１１Ａ及びカバー１３Ａを破損しにくくすることができる。
よって、バッテリーパック１Ａは、軽量で、かつ機械的剛性に優れる。
【0052】
バッテリーパック１Ａは、従来のブラケットを備えず、車体の下面に取り付けられ得る。ブラケットは、バッテリーケースを下部から支えるように配設される。そのため、バッテリーパック１Ａが搭載された電気自動車における車体は、従来のバッテリーケースが搭載された電気自動車よりもブラケットの高さ分だけ下げても、最低地上高さを確保することができる。その結果、バッテリーケース１０Ａは、バッテリーパック１Ａが搭載された電気自動車の低床化を実現することができる。
【0053】
[第２実施形態]
次に、図４を参照して、本開示の第２実施形態に係るバッテリーパック１Ｂについて説明する。図４は、本開示の第２実施形態におけるトレイ１１Ａ、支持部材１２Ｂ、及び複数のバッテリーモジュール２０の断面図である。詳しくは、図４は、図２Ａに示す切断線２Ｃ－２Ｃと同様にして切断した第２実施形態におけるトレイ１１Ａ、支持部材１２Ｂ、及び複数のバッテリーモジュール２０の断面である。
次に、図４を参照して、本開示の第２実施形態に係るバッテリーパック１Ｂについて説明する。図４は、本開示の第２実施形態におけるトレイ１１Ａ、支持部材１２Ｂ、及び複数のバッテリーモジュール２０の断面図である。詳しくは、図４は、図２Ａに示す切断線２Ｃ－２Ｃと同様にして切断した第２実施形態におけるトレイ１１Ａ、支持部材１２Ｂ、及び複数のバッテリーモジュール２０の断面である。
【0054】
第２実施形態に係るバッテリーパック１Ｂは、支持部材が２つの部材からなる点で、第１実施形態に係るバッテリーパック１Ａと異なる。
バッテリーパック１Ｂは、バッテリーケース１０Ｂと、複数のバッテリーモジュール２０とを備える。複数のバッテリーモジュール２０は、バッテリーケース１０Ｂ内に収容されている。
バッテリーケース１０Ｂは、トレイ１１Ａと、５本の支持部材１２Ｂと、カバー１３Ａとを備える。
バッテリーパック１Ｂは、バッテリーケース１０Ｂと、複数のバッテリーモジュール２０とを備える。複数のバッテリーモジュール２０は、バッテリーケース１０Ｂ内に収容されている。
バッテリーケース１０Ｂは、トレイ１１Ａと、５本の支持部材１２Ｂと、カバー１３Ａとを備える。
【0055】
＜支持部材＞
支持部材１２Ｂは、２つの部材を含む他は、支持部材１２Ａと同様である。
支持部材１２Ｂは、固定支持部材１２１と、２つの取付部材１２２とを含む。固定支持部材１２１は、固定支持部Ｐ１２Ａを構成する。２つの取付部材１２２の各々は、取付部Ｐ１２Ｂを構成する。２つの取付部材１２２の一方、固定支持部材１２１、及び２つの取付部材１２２の他方は、左右方向に沿って、この順で接続されている。２つの取付部材１２２の一方と固定支持部材１２１とは、溶接されている。２つの取付部材１２２の他方と固定支持部材１２１とは、溶接されている。これにより、固定支持部材１２１と、２つの取付部材１２２とは一体となっている。
固定支持部材１２１は、複数のバッテリーモジュール２０を固定して支持する部材である。固定支持部材１２１は、支持部材１２Ａの長手方向の中央部に位置する。固定支持部材１２１は、支持部材１２Ａのうち、トレイ１１Ａの内部に位置する。固定支持部材１２１には、機械締結によって、複数のバッテリーモジュール２０が固定されている。
取付部材１２２は、車体の下面に取り付けるための部材である。取付部材１２２は、支持部材１２Ａのうち、トレイ１１Ａの外部に位置する。取付部材１２２は、支持部材１２Ａの長手方向の両端部に位置する。一対の取付部材１２２の各々は、図４に示すように、トレイ１１Ａから左右方向に張り出している。取付部材１２２は、車体の下面（図示略）の所定箇所において、締結部材によって固定される。これにより、バッテリーパック１Ｂは、電気自動車に固定される。
固定支持部材１２１は、金属製である。固定支持部材１２１を構成する金属は、アルミニウム合金である。取付部材１２２は、金属製である。取付部材１２２を構成する金属は、アルミニウム合金である。
支持部材１２Ｂは、２つの部材を含む他は、支持部材１２Ａと同様である。
支持部材１２Ｂは、固定支持部材１２１と、２つの取付部材１２２とを含む。固定支持部材１２１は、固定支持部Ｐ１２Ａを構成する。２つの取付部材１２２の各々は、取付部Ｐ１２Ｂを構成する。２つの取付部材１２２の一方、固定支持部材１２１、及び２つの取付部材１２２の他方は、左右方向に沿って、この順で接続されている。２つの取付部材１２２の一方と固定支持部材１２１とは、溶接されている。２つの取付部材１２２の他方と固定支持部材１２１とは、溶接されている。これにより、固定支持部材１２１と、２つの取付部材１２２とは一体となっている。
固定支持部材１２１は、複数のバッテリーモジュール２０を固定して支持する部材である。固定支持部材１２１は、支持部材１２Ａの長手方向の中央部に位置する。固定支持部材１２１は、支持部材１２Ａのうち、トレイ１１Ａの内部に位置する。固定支持部材１２１には、機械締結によって、複数のバッテリーモジュール２０が固定されている。
取付部材１２２は、車体の下面に取り付けるための部材である。取付部材１２２は、支持部材１２Ａのうち、トレイ１１Ａの外部に位置する。取付部材１２２は、支持部材１２Ａの長手方向の両端部に位置する。一対の取付部材１２２の各々は、図４に示すように、トレイ１１Ａから左右方向に張り出している。取付部材１２２は、車体の下面（図示略）の所定箇所において、締結部材によって固定される。これにより、バッテリーパック１Ｂは、電気自動車に固定される。
固定支持部材１２１は、金属製である。固定支持部材１２１を構成する金属は、アルミニウム合金である。取付部材１２２は、金属製である。取付部材１２２を構成する金属は、アルミニウム合金である。
【0056】
[作用効果]
図４を参照して説明したように、第２実施形態では、バッテリーケース１０Ｂは、強化繊維プラスチック製のトレイ１１Ａと、支持部材１２Ｂとを備える。トレイ１１Ａは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュール２０を収容する。支持部材１２Ｂは、複数のバッテリーモジュール２０を固定して支持するとともに、車体の下面に取り付けられる。
これにより、バッテリーパック１Ｂが搭載された電気自動車が左側から側突された場合、例えば、側突負荷の伝達経路Ｄ２（図４参照）上に、機械的強度が比較的低いトレイ１１Ａは介在しない。これにより、側突負荷の大部分は、機械的強度が比較的高い金属製の支持部材１２Ｂに印加される。そのため、合成樹脂製のトレイ１１Ａを破損させる大きな側突負荷は、トレイ１１Ａに伝わりにくい。バッテリーパック１Ｂが搭載された電気自動車が右側から側突された場合も、同様に、合成樹脂製のトレイ１１Ａを破損させる大きな側突負荷は、トレイ１１Ａに伝わりにくい。その結果、バッテリーケース１０Ｂは、電気自動車が側突された場合であっても、合成樹脂製のトレイ１１Ａを破損しにくくすることができる。
図４を参照して説明したように、第２実施形態では、バッテリーケース１０Ｂは、強化繊維プラスチック製のトレイ１１Ａと、支持部材１２Ｂとを備える。トレイ１１Ａは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュール２０を収容する。支持部材１２Ｂは、複数のバッテリーモジュール２０を固定して支持するとともに、車体の下面に取り付けられる。
これにより、バッテリーパック１Ｂが搭載された電気自動車が左側から側突された場合、例えば、側突負荷の伝達経路Ｄ２（図４参照）上に、機械的強度が比較的低いトレイ１１Ａは介在しない。これにより、側突負荷の大部分は、機械的強度が比較的高い金属製の支持部材１２Ｂに印加される。そのため、合成樹脂製のトレイ１１Ａを破損させる大きな側突負荷は、トレイ１１Ａに伝わりにくい。バッテリーパック１Ｂが搭載された電気自動車が右側から側突された場合も、同様に、合成樹脂製のトレイ１１Ａを破損させる大きな側突負荷は、トレイ１１Ａに伝わりにくい。その結果、バッテリーケース１０Ｂは、電気自動車が側突された場合であっても、合成樹脂製のトレイ１１Ａを破損しにくくすることができる。
【0057】
バッテリーパック１Ｂは、従来のブラケットを備えず、車体の下面に取り付けられる。ブラケットは、バッテリーケースを下部から支えるように配設される。そのため、バッテリーパック１Ｂが搭載された電気自動車における車体は、従来のバッテリーケースが搭載された電気自動車よりもブラケットの高さ分だけ下げても、最低地上高さを確保することができる。その結果、バッテリーケース１０Ｂは、バッテリーパック１Ｂが搭載された電気自動車の低床化を実現することができる。
【0058】
図４を参照して説明したように、第２実施形態では、固定支持部材１２１と取付部材１２２とは、支持部材１２Ｂの長手方向（左右方向）に沿って接続されている。これにより、支持部材１２Ｂの長手方向において、固定支持部材１２１と取付部材１２２との接続部の機械的強度は、固定支持部材と取付部材とが支持部材の長手方向に沿って接続されていない構成よりも高い。そのため、支持部材１２Ｂの長手方向と電気自動車の幅方向とが平行となるように、車体の下面にバッテリーケース１０Ｂが取り付けられることで、電気自動車が側突された場合であっても、支持部材１２Ｂは破損しにくい。
【0059】
[第３実施形態]
次に、図５及び図６を参照して、本開示の第３実施形態に係るバッテリーパック１Ｃについて説明する。図５は、本開示の第３実施形態に係るバッテリーパック１Ｃの外観を示す斜視図である。図６は、本開示の第３実施形態に係るバッテリーケース１０Ｃの外観を示す斜視図である。
次に、図５及び図６を参照して、本開示の第３実施形態に係るバッテリーパック１Ｃについて説明する。図５は、本開示の第３実施形態に係るバッテリーパック１Ｃの外観を示す斜視図である。図６は、本開示の第３実施形態に係るバッテリーケース１０Ｃの外観を示す斜視図である。
【0060】
第３実施形態に係るバッテリーパック１Ｃは、トレイ及びカバーの形状が第１実施形態に係るバッテリーパック１Ａと異なる。
バッテリーパック１Ｃは、図５に示すように、バッテリーケース１０Ｃと、複数のバッテリーモジュール２０とを備える。複数のバッテリーモジュール２０は、バッテリーケース１０Ｃ内に収容されている。
バッテリーケース１０Ｃは、トレイ１１Ｂと、８本の支持部材１２Ａと、カバー１３Ｂとを備える。
バッテリーパック１Ｃは、図５に示すように、バッテリーケース１０Ｃと、複数のバッテリーモジュール２０とを備える。複数のバッテリーモジュール２０は、バッテリーケース１０Ｃ内に収容されている。
バッテリーケース１０Ｃは、トレイ１１Ｂと、８本の支持部材１２Ａと、カバー１３Ｂとを備える。
【0061】
トレイ１１Ｂは、図６に示すように、上方が開口した容器状物である。トレイ１１Ｂは、前後方向を長手方向とし、左右方向を短手方向とする。トレイ１１Ｂの形状は、平面視において、「Ｉ」字状である。
カバー１３Ｂは、トレイ１１Ｂの開口の一部を覆っている。カバー１３Ｂは、機械締結によって、トレイ１１Ｂに固定されている。
カバー１３Ｂは、トレイ１１Ｂの開口の一部を覆っている。カバー１３Ｂは、機械締結によって、トレイ１１Ｂに固定されている。
【0062】
トレイ１１Ｂは、図３に示すように、底壁部１１１Ｂと、囲い壁部１１２Ｂとを含む。囲い壁部１１２Ｂは、複数のバッテリーモジュール２０を囲うために形成されている。底壁部１１１Ｂと、囲い壁部１１２Ｂとは、一体となっている。
底壁部１１１Ｂは、長平板状物である。底壁部１１１Ｂの形状は、平面視において、「Ｉ」字状である。
囲い壁部１１２Ｂは、底壁部１１１Ｂの周縁部から上下方向に沿って立設されている。囲い壁部１１２Ｂは、底壁部１１１Ｂの周縁部の全周に亘って形成されている。囲い壁部１１２Ｂは、前後方向に沿って８つの一対の貫通孔ＴＨを有する。一対の貫通孔ＴＨ同士は、左右方向において対向している。８つの一対の貫通孔ＴＨの各々には、１つの支持部材１２Ａが挿入される。
トレイ１１Ｂは、第１実施形態と同様に、繊維強化プラスチック製である。
底壁部１１１Ｂは、長平板状物である。底壁部１１１Ｂの形状は、平面視において、「Ｉ」字状である。
囲い壁部１１２Ｂは、底壁部１１１Ｂの周縁部から上下方向に沿って立設されている。囲い壁部１１２Ｂは、底壁部１１１Ｂの周縁部の全周に亘って形成されている。囲い壁部１１２Ｂは、前後方向に沿って８つの一対の貫通孔ＴＨを有する。一対の貫通孔ＴＨ同士は、左右方向において対向している。８つの一対の貫通孔ＴＨの各々には、１つの支持部材１２Ａが挿入される。
トレイ１１Ｂは、第１実施形態と同様に、繊維強化プラスチック製である。
【0063】
カバー１３Ｂは、長板状物である。カバー１３Ａの形状は、平面視において、「Ｔ」字状である。
カバー１３Ｂは、第１実施形態と同様に、繊維強化プラスチック製である。
カバー１３Ｂは、第１実施形態と同様に、繊維強化プラスチック製である。
【0064】
[作用効果]
図５及び図６を参照して説明したように、第３実施形態では、バッテリーケース１０Ｃは、強化繊維プラスチック製のトレイ１１Ｂと、支持部材１２Ａとを備える。トレイ１１Ｂは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュール２０を収容する。支持部材１２Ａは、複数のバッテリーモジュール２０を固定して支持するとともに、車体の下面に取り付けられる。
これにより、バッテリーケース１０Ｃは、側突時に繊維強化プラスチック製のトレイ１１Ｂが破損しにくく、かつ電気自動車の低床化を可能にする。
図５及び図６を参照して説明したように、第３実施形態では、バッテリーケース１０Ｃは、強化繊維プラスチック製のトレイ１１Ｂと、支持部材１２Ａとを備える。トレイ１１Ｂは、電気自動車用の複数のバッテリーモジュール２０を収容する。支持部材１２Ａは、複数のバッテリーモジュール２０を固定して支持するとともに、車体の下面に取り付けられる。
これにより、バッテリーケース１０Ｃは、側突時に繊維強化プラスチック製のトレイ１１Ｂが破損しにくく、かつ電気自動車の低床化を可能にする。
【0065】
以上、図面を参照しながら本開示の実施形態を説明した。但し、本開示は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本開示の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0066】
１Ａ、１Ｂ バッテリーパック
１０Ａ、１０Ｂ バッテリーケース
１１ トレイ
１２Ａ、１２Ｂ 支持部材
１３ カバー
２０ バッテリーモジュール
１０Ａ、１０Ｂ バッテリーケース
１１ トレイ
１２Ａ、１２Ｂ 支持部材
１３ カバー
２０ バッテリーモジュール
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
