特開 2025-5153 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】P2025005153

(43)【公開日】2025-01-16

(54)【発明の名称】電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/271 20210101AFI20250108BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20250108BHJP

【ＦＩ】

H01M50/271 Z

H01M50/209

H01M50/271 B

H01M50/271 S

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023105207

(22)【出願日】2023-06-27

(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

(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】丸橋 基邦

(72)【発明者】

【氏名】嶋田 匡起

【テーマコード（参考）】

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H040AA01

5H040AS04

5H040AT02

5H040AT06

5H040AY05

5H040CC05

5H040CC20

(57)【要約】

【課題】拘束バンドの著しい重量増を回避しつつ、アッパーカバーの膨張を抑制することが可能な電池パックを提供すること。
【解決手段】電池パック１は、電池スタック１００と、電池スタックを収容するロアケース２００と、電池スタックをカバーするアッパーカバー３００と、アッパーカバーを拘束する拘束バンド４００と、ロアケースにアッパーカバーを締結する第１締結部材５１０と、拘束バンドをアッパーカバーに締結する第２締結部材５２０と、を備える。アッパーカバー３００は、電池スタックの上方に設けられた天壁３１０を有し、天壁３１０は、第２締結部材を締結するための台座３１５を含む。拘束バンド４００は、天壁の上方に設けられた天板部４１０を有し、天板部４１０は、一方向に延びるビード４１２を有し、ビード４１２は、台座を被覆する被覆部４１３を有する。第２締結部材５２０は、被覆部４１３を台座３１５に締結している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方向に並ぶように配置された複数の蓄電セルを含む電池スタックと、
前記電池スタックを収容するロアケースと、
前記電池スタックをカバーするアッパーカバーと、
前記アッパーカバーを拘束する拘束バンドと、
前記ロアケースに前記アッパーカバーを締結する第１締結部材と、
前記拘束バンドを前記アッパーカバーに締結する第２締結部材と、を備え、
前記アッパーカバーは、前記電池スタックの上方に設けられた天壁を有し、
前記天壁は、前記第２締結部材を締結するための台座を含み、
前記拘束バンドは、
前記天壁の上方に設けられた天板部を有し、
前記天板部は、前記一方向に延びるビードを有し、
前記ビードは、前記台座を被覆する被覆部を有し、
前記第２締結部材は、前記被覆部を前記台座に締結している、電池パック。

【請求項2】

前記天壁は、
薄肉部と、
前記薄肉部の厚みよりも大きな厚みを有する厚肉部と、を有し、
前記台座は、前記厚肉部に形成されている、請求項１に記載の電池パック。

【請求項3】

前記台座は、前記一方向に互いに離間した位置に設けられた一対の台座部を有し、
前記薄肉部は、前記一対の台座部間に形成されている、請求項２に記載の電池パック。

【請求項4】

前記第２締結部材は、前記一方向及び上下方向の双方と直交しかつ前記第１締結部材を含む平面内に設けられている、請求項１から３のいずれかに記載の電池パック。

【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】

例えば、特開２０１９－１９７６６２号公報には、複数の電池素子を収容する外装体と、外装体に巻き付けられた固定バンドと、を備える、蓄電装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１９７６６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特開２０１９－１９７６６２号公報に記載される蓄電装置では、外装体の膨張をより確実に抑制するためには、固定バンドの厚みを増大させる必要があり、これにより固定バンドの重量が増大する。

【0005】

本開示の目的は、拘束バンドの著しい重量増を回避しつつ、アッパーカバーの膨張を抑制することが可能な電池パックを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一局面に従った電池パックは、一方向に並ぶように配置された複数の蓄電セルを含む電池スタックと、前記電池スタックを収容するロアケースと、前記電池スタックをカバーするアッパーカバーと、前記アッパーカバーを拘束する拘束バンドと、前記ロアケースに前記アッパーカバーを締結する第１締結部材と、前記拘束バンドを前記アッパーカバーに締結する第２締結部材と、を備え、前記アッパーカバーは、前記電池スタックの上方に設けられた天壁を有し、前記天壁は、前記第２締結部材を締結するための台座を含み、前記拘束バンドは、前記天壁の上方に設けられた天板部を有し、前記天板部は、前記一方向に延びるビードを有し、前記ビードは、前記台座を被覆する被覆部を有し、前記第２締結部材は、前記被覆部を前記台座に締結している。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、拘束バンドの著しい重量増を回避しつつ、アッパーカバーの膨張を抑制することが可能な電池パックを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態における電池パックのアッパーカバー及び拘束バンドの構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】電池パックの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

【0010】

図１は、本開示の一実施形態における電池パックのアッパーカバー及び拘束バンドの構成を概略的に示す斜視図である。図２は、電池パックの概略断面図である。この電池パック１は、例えば、車両に搭載される。

【0011】

図１及び図２に示されるように、電池パック１は、電池スタック１００と、ロアケース２００と、アッパーカバー３００と、拘束バンド４００と、第１締結部材５１０と、第２締結部材５２０と、を備えている。

【0012】

電池スタック１００は、一方向（例えば車両の幅方向）に並ぶように配置された複数の蓄電セルを含んでいる。各蓄電セルとして、例えば、リチウムイオン電池が挙げられる。各蓄電セルは、扁平な直方体に形成されている。なお、電池スタック１００は、互いに隣接する一対の蓄電セル間に配置された樹脂枠を有していてもよい。

【0013】

ロアケース２００は、電池スタック１００を収容している。ロアケース２００は、上方に開口している。ロアケース２００は、底壁２１０と、周壁２２０と、フランジ２３０と、を有している。

【0014】

底壁２１０は、電池スタック１００を支持している。周壁２２０は、底壁２１０の周縁部から起立している。フランジ２３０は、周壁２２０の上端部から外向きに張り出している。

【0015】

アッパーカバー３００は、電池スタック１００をカバーしている。アッパーカバー３００は、下方に開口している。アッパーカバー３００は、天壁３１０と、周壁３２０と、フランジ３３０と、を有している。

【0016】

天壁３１０は、電池スタック１００の上方に配置されており、電池スタック１００を覆っている。周壁３２０は、天壁３１０の周縁部から下向きに延びている。フランジ３３０は、周壁３２０の下端部から外向きに張り出している。

【0017】

図２に示されるように、天壁３１０は、薄肉部３１０ａと、薄肉部３１０ａの厚みよりも大きな厚みを有する厚肉部３１０ｂと、を有している。図１に示されるように、薄肉部３１０ａ及び厚肉部３１０ｂの各々は、一方向及び上下方向の双方と直交する方向（例えば車両の前後方向）に延びている。図１及び図２に示されるように、薄肉部３１０ａ及び厚肉部３１０ｂは、一方向に交互に並んでいる。

【0018】

天壁３１０は、第２締結部材５２０を締結するための台座３１５を有している。図２に示されるように、台座３１５は、厚肉部３１０ｂに形成されている。本実施形態では、台座３１５は、一方向に互いに離間した位置に設けられた一対の台座部３１５ａを有している。各台座部３１５ａは、厚肉部３１０ｂに形成されている。台座部３１５ａが形成された一対の厚肉部３１０ｂ間に、薄肉部３１０ａが形成されている。

【0019】

拘束バンド４００は、アッパーカバー３００を拘束している。拘束バンド４００は、ロアケース２００及びアッパーカバー３００内の圧力の上昇時におけるアッパーカバー３００の変形を抑制する機能を有している。すなわち、拘束バンド４００は、アッパーカバー３００を補強する機能を有している。拘束バンド４００は、天板部４１０と、一対の側壁４２０と、フランジ４３０と、を有している。

【0020】

天板部４１０は、天壁３１０の上方に設けられている。各側壁４２０は、一方向における天板部４１０の端部から下方に延びている。フランジ４３０は、側壁４２０の下端部から一方向における外向きに張り出している。

【0021】

天板部４１０は、一方向に延びるビード４１２を有している。ビード４１２は、台座３１５を被覆する被覆部４１３を有している。

【0022】

第１締結部材５１０は、ロアケース２００にアッパーカバー３００を締結している。図２に示されるように、第１締結部材５１０は、ロアケース２００のフランジ２３０にアッパーカバー３００のフランジ３３０を締結している。本実施形態では、第１締結部材５１０は、アッパーカバー３００のフランジ３３０とともに拘束バンド４００のフランジ４３０をロアケース２００のフランジ２３０に締結している。

【0023】

第２締結部材５２０は、拘束バンド４００をアッパーカバー３００に締結している。より詳細には、第２締結部材５２０は、被覆部４１３を台座３１５に締結している。図２に示されるように、第２締結部材５２０は、一方向及び上下方向の双方と直交しかつ第１締結部材５１０を含む平面（図２に示される面）内に設けられている。

【0024】

以上のように、本実施形態の電池パック１では、拘束バンド４００の天板部４１０がビード４１２を有し、ビード４１２の被覆部４１３が第２締結部材５２０によって台座３１５に締結されているため、天壁３１０及び天板部４１０の剛性が有効に向上する。よって、拘束バンド４００の著しい重量増を回避しつつ、アッパーカバー３００の膨張を抑制することが可能となる。

【0025】

上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0026】

［態様１］
一方向に並ぶように配置された複数の蓄電セルを含む電池スタックと、
前記電池スタックを収容するロアケースと、
前記電池スタックをカバーするアッパーカバーと、
前記アッパーカバーを拘束する拘束バンドと、
前記ロアケースに前記アッパーカバーを締結する第１締結部材と、
前記拘束バンドを前記アッパーカバーに締結する第２締結部材と、を備え、
前記アッパーカバーは、前記電池スタックの上方に設けられた天壁を有し、
前記天壁は、前記第２締結部材を締結するための台座を含み、
前記拘束バンドは、
前記天壁の上方に設けられた天板部を有し、
前記天板部は、前記一方向に延びるビードを有し、
前記ビードは、前記台座を被覆する被覆部を有し、
前記第２締結部材は、前記被覆部を前記台座に締結している、電池パック。

【0027】

この電池パックでは、拘束バンドの天板部がビードを有し、ビードの被覆部が第２締結部材によって台座に締結されているため、アッパーカバーの天壁及び拘束バンドの天板部の剛性が有効に向上する。よって、拘束バンドの著しい重量増を回避しつつ、アッパーカバーの膨張を抑制することが可能となる。

【0028】

［態様２］
前記天壁は、
薄肉部と、
前記薄肉部の厚みよりも大きな厚みを有する厚肉部と、を有し、
前記台座は、前記厚肉部に形成されている、態様１に記載の電池パック。

【0029】

［態様３］
前記台座は、前記一方向に互いに離間した位置に設けられた一対の台座部を有し、
前記薄肉部は、前記一対の台座部間に形成されている、態様２に記載の電池パック。

【0030】

この態様では、拘束バンド及び天壁の剛性が確保されつつ、天壁の重量が低減される。

【0031】

［態様４］
前記第２締結部材は、前記一方向及び上下方向の双方と直交しかつ前記第１締結部材を含む平面内に設けられている、態様１から３のいずれかに記載の電池パック。

【0032】

なお、今回開示された実施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。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。

【符号の説明】

【0033】

１ 電池パック、１００ 電池スタック、２００ ロアケース、２１０ 底壁、２２０ 周壁、２３０ フランジ、３００ アッパーカバー、３１０ 天壁、３１０ａ 薄肉部、３１０ｂ 厚肉部、３１５ 台座、３１５ａ 台座部、３２０ 周壁、３３０ フランジ、４００ 拘束バンド、４１０ 天板部、４１２ ビード、４１３ 被覆部、４２０ 側壁、４３０ フランジ、５１０ 第１締結部材、５２０ 第２締結部材。

【図1】

【図2】