特開 2024-162312 バッテリーケース

(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】P2024162312

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】バッテリーケース

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/204 20210101AFI20241114BHJP

   H01M 50/227 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/271 20210101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

H01M50/204 101

H01M50/227

H01M50/271 S

H01M50/271 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077690

(22)【出願日】2023-05-10

(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】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 吉則

【テーマコード（参考）】

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H040AA03

5H040AA32

5H040AS04

5H040CC05

5H040JJ02

5H040JJ03

5H040LL01

(57)【要約】

【課題】浸水を抑制しつつ、所望のサイズのケースを製造し易い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１０は、ロアケース２０と、アッパーケース３０と、を備えている。バッテリーケース１０は、ロアケース２０とアッパーケース３０とが組み付けられた状態で内部にバッテリーが収容される。ロアケース２０は、第１分割体４０及び第２分割体５０が合体して構成されている。バッテリーケース１０は、隣り合う第１分割体４０及び第２分割体５０の合わせ目２５に設けられ、溶接によって接合される接合部２６と、合わせ目２５を液密状にシールするシール部材６０と、を備えている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロアケースと、アッパーケースと、を備え、前記ロアケースと前記アッパーケースとが組み付けられた状態で内部にバッテリーが収容されるバッテリーケースであって、
前記ロアケース及び前記アッパーケースのうち少なくとも一方のケースは、複数の分割体が合体して構成され、
隣り合う２つの前記分割体の合わせ目の少なくとも一部に設けられ、溶接によって接合される接合部と、
前記合わせ目を液密状にシールするシール部材と、
を備える、バッテリーケース。

【請求項2】

前記シール部材によって前記合わせ目が液密状にシールされるように、前記分割体との間に前記シール部材を挟んで保持する保持部材を備える、請求項１に記載のバッテリーケース。

【請求項3】

前記保持部材は、前記合わせ目を覆う位置に配され、
前記合わせ目とは反対側から前記保持部材を支持し、前記隣り合う２つの前記分割体のそれぞれに溶接によって固着される連結部材を備える、請求項２に記載のバッテリーケース。

【請求項4】

外周面にフランジが形成されたバッテリーケースであって、
前記フランジは、
前記ロアケースにおいて上縁開口から張り出すロア側フランジ部と、
前記アッパーケースにおいて前記ロア側フランジ部の上方に配置されるアッパー側フランジ部と、を有し、
前記ロア側フランジ部と前記アッパー側フランジ部との間を液密状にシールする第２シール部材を備え、
前記シール部材と前記第２シール部材は、非接触状態であり、
前記合わせ目には、前記シール部材及び前記第２シール部材によってシールされない非シール部が含まれ、
前記非シール部は、溶接によって接合されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバッテリーケース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリーケースに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電動車に搭載されるバッテリーケースが開示されている。このようなバッテリーケースは、室外に配置されるため密閉構造となっている。また、バッテリーケースは、絞り形状のトレイとアッパーカバーとが合体することによって構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１９２０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のようなバッテリーケースでは、収容するバッテリーの数等に応じて設計されるサイズが異なる。例えば、バッテリーケースがプレス成型によって製造される場合、バッテリーケースが大型化すると、大型のプレス装置や大型の金型が必要となってしまう。そのため、所望のサイズのケースを製造し易いバッテリーケースの構造が求められている。また、特許文献１のようなバッテリーケースでは、搭載される場所によっては、水などが付着する環境に置かれるため、耐浸水性も求められている。

【0005】

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、浸水を抑制しつつ、所望のサイズのケースを製造し易いバッテリーケース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】

本発明のバッテリーケースは、
ロアケースと、アッパーケースと、を備え、前記ロアケースと前記アッパーケースとが組み付けられた状態で内部にバッテリーが収容されるバッテリーケースであって、
前記ロアケース及び前記アッパーケースのうち少なくとも一方のケースは、複数の分割体が合体して構成され、
隣り合う２つの前記分割体の合わせ目の少なくとも一部に設けられ、溶接によって接合される接合部と、
前記合わせ目を液密状にシールするシール部材と、
を備える。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例１のバッテリーケースを例示する斜視図である。

【図2】アッパーケースを除いたバッテリーケースを例示する上方から見た斜視図である。

【図3】アッパーケースを除いたバッテリーケースを例示する下方から見た斜視図である。

【図4】ロアケース側の部材の分解斜視図である。

【図5】ロアケースにおけるロア側フランジ部及びその周辺の構成を例示する平面図である。

【図6】図５のＡ－Ａ断面図である。

【図7】第１分割体におけるロア側フランジ部を構成する部分の端部及びその周辺を例示する上方から見た斜視図である。

【図8】ロアケースにおけるロア側フランジ部を構成する部分及びその周辺を例示する下方から見た分解斜視図である。

【図9】ロアケースにおけるロア側フランジ部を構成する部分及びその周辺を例示する下方から見た組み付け後の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明のバッテリーケースによれば、ロアケース及びアッパーケースのうち少なくとも一方のケースが複数の分割体が合体して構成され、隣り合う２つの分割体の合わせ目の少なくとも一部に溶接によって接合される接合部が設けられている。このように分割体が組み合わされてケースが構成されることで、所望のサイズのケースを製造し易くなる。その上で、シール部材によって隣り合う２つの分割体の合わせ目が液密状にシールされるため、合わせ目からの浸水を抑制できる。

【0009】

本発明のバッテリーケースにおいて、前記シール部材によって前記合わせ目が液密状にシールされるように、前記分割体との間に前記シール部材を挟んで保持する保持部材を備えることが好ましい。
分割体と保持部材とによってシール部材が挟まれて保持されるため、シール部材による合わせ目のシール状態が安定して維持される。

【0010】

本発明のバッテリーケースは、前記保持部材が、前記合わせ目を覆う位置に配され、
前記合わせ目とは反対側から前記保持部材を支持し、前記隣り合う２つの前記分割体のそれぞれに溶接によって固着される連結部材を備えることが好ましい。
連結部材によって、保持部材がシール部材を保持した状態で支持することができる。そのため、シール部材による合わせ目のシール状態がより一層安定して維持される。

【0011】

本発明のバッテリーケースは、外周面にフランジが形成されたバッテリーケースであって、前記フランジは、前記ロアケースにおいて上縁開口から張り出すロア側フランジ部と、前記アッパーケースにおいて前記ロア側フランジ部の上方に配置されるアッパー側フランジ部と、を有し、前記ロア側フランジ部と前記アッパー側フランジ部との間を液密状にシールする第２シール部材を備え、前記シール部材と前記第２シール部材は、非接触状態であり、前記合わせ目には、前記シール部材及び前記第２シール部材によってシールされない非シール部が含まれ、前記非シール部は、溶接によって接合されている。
隣り合う２つの分割体の合わせ目において、シール部材及び第２シール部材によるシールの効果が生じない部分（非シール部）に対して、溶接による接合で、シール性を担保することができる。

【0012】

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１～図９を参照して説明する。以下の説明では、説明の便宜上、図１、図２、図４、図６にあらわれる上下方向をそのまま上下方向として定義するが、バッテリーケース１０の実際の配置状態における上下方向と一致しなくてもよい。図１に示すＺ軸方向が上下方向であり、Ｚ軸の正方向を上方と定義し、Ｚ軸の負方向を下方と定義する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、互いに直交し、Ｚ軸方向に直交する。

【0013】

（バッテリーケースの構成）
本実施例の図１に示すバッテリーケース１０は、バッテリーモジュール（図示略）を収容する。バッテリーケース１０は、図１に示すように、例えば平面視で略四角形状である。バッテリーケース１０は、例えばブラケット（図示省略）によって下方側から支持された状態で、車両ボディの下面（床下の外面）に取り付けられる。バッテリーケース１０は、例えばＣＰＵ、センサ等の電気部品も収容する。

【0014】

バッテリーケース１０は、図１に示すように、ロアケース２０と、アッパーケース３０と、を備えている。バッテリーケース１０は、ロアケース２０とアッパーケース３０とが組み付けられた状態で、内部にバッテリーを収容する。ロアケース２０の内側の底面に、バッテリーが載置される。アッパーケース３０は、ロアケース２０の開口を覆って閉塞している。バッテリーケース１０は、外周面にフランジ１２が形成されている。フランジ１２は、バッテリーケース１０の周縁の全周に亘って設けられている。

【0015】

ロアケース２０は、例えば金属材料（鉄、アルミニウム等）からなる。ロアケース２０は、図２に示すように、底壁２１と、側壁２２と、ロア側フランジ部２３と、を有している。底壁２１は、四角板状である。側壁２２は、底壁２１の周縁から立ち上がっている。ロア側フランジ部２３は、側壁２２の上縁開口（上端）から外側に張り出している。

【0016】

アッパーケース３０は、金属材料からなる。アッパーケース３０は、図１に示すように、天井壁３１と、側壁３２と、アッパー側フランジ部３３と、を有している。天井壁３１は、四角板状である。側壁３２は、天井壁３１の周縁から下方に延出している。アッパー側フランジ部３３は、側壁３２の下縁開口（下端）から外側に張り出している。アッパー側フランジ部３３は、ロア側フランジ部２３の上方に配置されている。

【0017】

フランジ１２は、ロア側フランジ部２３とアッパー側フランジ部３３とによって構成されている。バッテリーケース１０は、フランジ側シール部材１３（図２参照）を備えている。フランジ側シール部材１３は、「第２シール部」の一例に相当する。フランジ側シール部材１３は、ロア側フランジ部２３とアッパー側フランジ部３３とによって挟まれている。フランジ側シール部材１３は、ロア側フランジ部２３とアッパー側フランジ部３３との間を液密状にシールする。フランジ側シール部材１３は、例えばゴム等の弾性部材からなる。フランジ側シール部材１３は、環状である。

【0018】

（ロアケース２０側の特徴的構成）
ロアケース２０は、図２～図４に示すように、２つの分割体（第１分割体４０及び第２分割体５０）を有している。ロアケース２０は、第１分割体４０及び第２分割体５０が合体して構成されている。具体的には、第１分割体４０及び第２分割体５０は、Ｙ軸方向で合体している。

【0019】

第１分割体４０は、図４に示すように、底板４１と、側板４２と、第１フランジ部４３とを有している。底板４１は、四角形状である。側板４２は、底板４１の周縁における－Ｙ方向側の縁を除く三辺から立ち上がっている。第１フランジ部４３は、側板４２の上端から外側に張り出している。

【0020】

第１分割体４０には、図４、図７、図８に示すように、第２分割体５０と接合される第１縁部４４（－Ｙ方向側の縁部）が設けられている。第１縁部４４は、側板４２の－Ｙ方向側の両端部と、底板４１の－Ｙ方向側の端部と、によって構成されている。第１縁部４４は、内側縁部４５と、一対の外側縁部４６と、を具備している。一対の外側縁部４６は、内側縁部４５の両側に設けられている。外側縁部４６は、第１フランジ部４３の－Ｙ方向側の端部における外側に位置している。内側縁部４５は、一対の外側縁部４６に対して－Ｙ方向に突出している。すなわち、内側縁部４５と外側縁部４６とによってＹ方向の段差が形成されている。第１縁部４４において、内側縁部４５に対して＋Ｙ方向側に隣接する位置に、＋Ｚ方向側に凸となる突部４７が設けられている。突部４７は、Ｙ方向において、内側縁部４５と同じ範囲に設けられている。

【0021】

第２分割体５０は、図４に示すように、底板５１と、側板５２と、第２フランジ部５３と、を有している。底板５１は、四角形状である。側板５２は、底板５１の周縁における＋Ｙ方向側の縁を除く三辺から立ち上がっている。第２フランジ部５３は、側板５２の上端から外側に張り出している。

【0022】

第２分割体５０には、図４、図５、図８示すように、第２分割体５０と接合される第２縁部５４（＋Ｙ方向側の縁部）が設けられている。第２縁部５４は、内側縁部５５と、一対の外側縁部５６と、を具備している。一対の外側縁部５６は、内側縁部５５の両側に設けられている。内側縁部５５は、底板５１及び側板５２におけるその他の部分（隣接する部分）に対して内側に段差状にずれている。また、内側縁部５５のＸ軸方向の端部は、外側縁部５６に対して＋Ｚ方向に段差状にずれている。内側縁部５５のＹ方向の幅は、第１分割体４０の内側縁部４５のＹ方向の幅と同程度になっている。

【0023】

第１縁部４４と第２縁部５４とによって、隣り合う２つの分割体（第１分割体４０及び第２分割体５０）の合わせ目２５が構成されている。第１縁部４４と第２縁部５４とは、一部が重なるように、Ｙ軸方向で突き合わされている。図５、図６に示すように、第１縁部４４の内側縁部４５は、第２縁部５４の内側縁部５５の下側（－Ｚ方向側）に入り込んでいる。第２縁部５４の内側縁部５５は、突部４７に接触することによって、Ｙ方向で位置決めされる。第１縁部４４の外側縁部４６は、Ｙ方向で第２縁部５４の外側縁部５６と付き合わされる。

【0024】

第１縁部４４の端面及び表裏両面、第２縁部５４の端面及び表裏両面は、例えば、切削加工等の加工によって、面の粗さが小さく、平坦な状態に保たれている。これにより、第１縁部４４と第２縁部５４との突き合わされた部分に、隙間等が生じにくくなる。

【0025】

合わせ目２５の一部には、溶接によって接合される接合部２６が設けられている。具体的には、接合部２６は、第１縁部４４の内側縁部４５と、第２縁部５４の内側縁部５５とが重なる部分に設けられている。すなわち、接合部２６は、第１縁部４４の内側縁部４５及び第２縁部５４の内側縁部５５におけるＹ方向に沿う全領域に亘って設けられている。

【0026】

更に、図４に示すように、ロアケース２０には、シール部材６０と、保持部材７０と、連結部材８０と、が設けられている。

【0027】

シール部材６０は、図６に示すように、合わせ目２５を液密状にシールする。シール部材６０は、例えばゴム等の弾性部材からなる。シール部材６０は、環状である。シール部材６０は、合わせ目２５に対して下方側（－Ｚ方向側）から接触している。シール部材６０は、図５に示すように、第１縁部４４の内側縁部４５及び突部４７を囲むように配置されている。

【0028】

保持部材７０は、図６に示すように、シール部材６０によって合わせ目２５が液密状にシールされるように、第１分割体４０との間、及び第２分割体５０との間にシール部材６０を挟んで保持する。保持部材７０は、合わせ目２５を下方側（－Ｚ方向側）から覆っている。保持部材７０は、例えば樹脂材料によって構成されている。

【0029】

保持部材７０は、図４に示すように、第１構成部７１と、一対の第２構成部７２と、一対の第３構成部７３と、を具備している。第１構成部７１は、Ｘ軸方向に長い帯板状である。一対の第２構成部７２は、第１構成部７１の両端からそれぞれ立ち上がっている。一対の第３構成部７３は、一対の第２構成部７２の上端（＋Ｚ方向側の端部）から外側（第１構成部７１とは反対側）に延出している。

【0030】

第１構成部７１は、底壁２１における合わせ目２５を下方側（－Ｚ方向側）から覆っている。第２構成部７２は、側壁２２における合わせ目２５を側方（Ｘ方向外側）から覆っている。第３構成部７３は、ロア側フランジ部２３における合わせ目２５を下方側（－Ｚ方向側）から覆っている。

【0031】

保持部材７０には、図４に示すように、縁に沿って環状の溝部７４が設けられている。溝部７４は、下方（－Ｚ方向）に凹む溝である。溝部７４には、シール部材６０が嵌め込まれる。

【0032】

ロアケース２０は、複数（実施例１では５つ）の連結部材８０を有している。連結部材８０は、例えば金属材料（鉄等）によって構成されている。連結部材８０は、合わせ目２５とは反対側から保持部材７０を支持する。連結部材８０は、隣り合う２つの分割体（第１分割体４０及び第２分割体５０）のそれぞれに溶接によって固着される。

【0033】

連結部材８０は、第１板部８１と、一対の延出部８２と、を具備している。第１板部８１は、帯板状である。一対の延出部８２は、第１板部８１の両端からそれぞれ同じ方向に突出している。

【0034】

連結部材８０は、保持部材７０を跨ぐように保持部材７０に組み付けられている。３つの連結部材８０は、保持部材７０の第１構成部７１に組み付けられている。２つの連結部材８０は、それぞれ保持部材７０の一対の第３構成部７３に組み付けられている。保持部材７０の一端は、第１分割体４０に溶接によって固着されている。保持部材７０の他端は、第２分割体５０に溶接によって固着されている。

【0035】

図２に示すように、フランジ側シール部材１３における合わせ目２５に対応する部分には、一対の突出部１３Ａが設けられている。突出部１３Ａは、外側（Ｘ軸方向の外側）に四角状に突出する。図５に示すように、突出部１３Ａは、内側に接合部２６の端部（Ｘ軸方向の端部）が位置するように、ロア側フランジ部２３上に配されている。

【0036】

図９に示すように、シール部材６０とフランジ側シール部材１３は、ロアケース２０に組み付けた状態において、非接触状態である。ロア側フランジ部２３において、合わせ目２５を含む部分には、シール部材６０及びフランジ側シール部材１３によってシールされない非シール部２７が設けられている。非シール部２７は、合わせ目２５の両端部（Ｘ軸方向の両端部）に設けられている。具体的には、非シール部２７は、合わせ目２５において、上下方向（Ｚ軸方向）でシール部材６０とフランジ側シール部材１３とによって挟まれる部分よりも外側の部分である。

【0037】

非シール部２７は、溶接によって接合されている。これにより、合わせ目２５において、シール部材６０及びフランジ側シール部材１３によるシールの効果が生じない部分（非シール部２７）に対して、溶接による接合で、シール性を担保することができる。

【0038】

また、溶接接合された非シール部２７は、切削加工等の加工によって、面の粗さが小さく、平坦な状態に保たれている。これにより、ロア側フランジ部２３とアッパー側フランジ部３３とが、フランジ側シール部材１３を介して重なった状態で、シールが良好に行われる。

【0039】

（本実施例の効果）
以下、本実施例１の効果について説明する。本実施例１のバッテリーケース１０によれば、ロアケース２０が複数の分割体（第１分割体４０及び第２分割体５０）が合体して構成され、隣り合う２つの分割体（第１分割体４０及び第２分割体５０）の合わせ目２５の一部に溶接によって接合される接合部２６が設けられている。このように分割体が組み合わされてロアケース２０が構成されることで、所望のサイズのロアケース２０を製造し易くなる。特に、大型のバッテリーケース１０を製造する際に、大型のプレス設備を用いることなく、所望の大型サイズのロアケース２０を容易に製造することができ、有利である。その上で、シール部材６０によって隣り合う２つの分割体（第１分割体４０及び第２分割体５０）の合わせ目２５が液密状にシールされるため、合わせ目２５からの浸水を抑制できる。

【0040】

本実施例１のバッテリーケース１０において、シール部材６０によって合わせ目２５が液密状にシールされるように、第１分割体４０及び第２分割体５０との間にシール部材６０を挟んで保持する保持部材７０を備える。これにより、第１分割体４０及び第２分割体５０と保持部材７０とによってシール部材６０が挟まれて保持されるため、シール部材６０による合わせ目２５のシール状態が安定して維持される。

【0041】

本実施例１のバッテリーケース１０は、保持部材７０が、合わせ目２５を覆う位置に配されている。合わせ目２５とは反対側から保持部材７０を支持し、隣り合う２つの分割体（第１分割体４０及び第２分割体５０）のそれぞれに溶接によって固着される連結部材８０を備える。これにより、連結部材８０によって、保持部材７０がシール部材６０を保持した状態で支持することができる。そのため、シール部材６０による合わせ目２５のシール状態がより一層安定して維持される。

【0042】

本実施例１のバッテリーケース１０は、外周面にフランジ１２が形成されている。フランジ１２は、ロアケース２０において上縁開口から張り出すロア側フランジ部２３と、アッパーケース３０においてロア側フランジ部２３の上方に配置されるアッパー側フランジ部３３と、を有している。バッテリーケース１０は、ロア側フランジ部２３とアッパー側フランジ部３３との間を液密状にシールするフランジ側シール部材１３を備えている。シール部材６０とフランジ側シール部材１３は、非接触状態である。合わせ目２５には、シール部材６０及びフランジ側シール部材１３によってシールされない非シール部２７が含まれている。非シール部２７は、溶接によって接合されている。これにより、隣り合う２つの分割体（第１分割体４０及び第２分割体５０）の合わせ目２５において、シール部材６０とフランジ側シール部材１３によるシールの効果が生じない部分（非シール部２７）に対して、溶接による接合で、シール性を担保することができる。

【0043】

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１において、ロアケース２０が複数の分割体が合体して構成されていたが、アッパーケース３０も同様の構成（複数の分割体が合体する構成）となっていてもよい。この場合、アッパーケース３０にも、ロアケース２０と同様のシール構造（シール部材、保持部材、及び連結部材）が設けられる。
（２）上記実施例１において、ロアケース２０は、２つの分割体（第１分割体４０及び第２分割体５０）を有する構成を例示したが、３つ以上の分割体を有する構成であってもよい。この場合、隣り合う２つの分割体の間に、実施例１のロアケース２０と同様のシール構造（シール部材、保持部材、及び連結部材）が設けられる。
（３）上記実施例１において、シール構造（シール部材、保持部材、及び連結部材）がロアケース２０の外側（－Ｚ方向側）に設けられていたが、ロアケース２０の内側側（＋Ｚ方向側）に設けられていてもよい。
（４）上記実施例１において、接合部２６が、第１縁部４４の内側縁部４５と第２縁部５４の内側縁部５５とが重なる部分全体に設けられていたが、第１縁部４４の内側縁部４５と第２縁部５４の内側縁部５５とが重なる部分の一部に設けられていてもよい。
（５）上記実施例１において、シール部材６０は、環状であったが、帯板状であってもよい。この場合、シール部材６０は、合わせ目２５における第１縁部４４と第２縁部５４との隙間を覆う。
（６）上記実施例１において、合わせ目２５において接合部２６及び非シール部２７が溶接接合されていたが、合わせ目２５の全体が溶接されていてもよい。

【符号の説明】

【0044】

１０…バッテリーケース
１２…フランジ
１３…フランジ側シール部材（第２シール部材）
１３Ａ…突出部
２０…ロアケース
２１…底壁
２２…側壁
２３…ロア側フランジ部
２５…合わせ目
２６…接合部
２７…非シール部
３０…アッパーケース
３１…天井壁
３２…側壁
３３…アッパー側フランジ部
４０…第１分割体（分割体）
４１…底板
４２…側板
４３…第１フランジ部
４４…第１縁部
４５…内側縁部
４６…外側縁部
４７…突部
５０…第２分割体（分割体）
５１…底板
５２…側板
５３…第２フランジ部
５４…第２縁部
５５…内側縁部
５６…外側縁部
６０…シール部材
７０…保持部材
７１…第１構成部
７２…第２構成部
７３…第３構成部
７４…溝部
８０…連結部材
８１…第１板部
８２…延出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】