(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-30
(45)【発行日】2024-10-08
(54)【発明の名称】車両
(51)【国際特許分類】
H01M 50/249 20210101AFI20241001BHJP
H01M 50/244 20210101ALI20241001BHJP
H01M 50/35 20210101ALI20241001BHJP
B60K 6/28 20071001ALI20241001BHJP
B60K 1/04 20190101ALI20241001BHJP
B62D 25/20 20060101ALI20241001BHJP
H01M 50/383 20210101ALI20241001BHJP
【FI】
H01M50/249
H01M50/244 A
H01M50/35 201
B60K6/28 ZHV
B60K1/04 Z
B62D25/20 G
H01M50/383
(21)【出願番号】P 2020037275
(22)【出願日】2020-03-04
【審査請求日】2022-11-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002505
【氏名又は名称】弁理士法人航栄事務所
(72)【発明者】
【氏名】島▲崎▼ 樹
(72)【発明者】
【氏名】藤井 遼
(72)【発明者】
【氏名】大熊 香苗
(72)【発明者】
【氏名】飯嶋 高明
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼井 貴裕
(72)【発明者】
【氏名】東 洋平
【審査官】松嶋 秀忠
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-056323(JP,A)
【文献】国際公開第2017/017762(WO,A1)
【文献】特開2009-212081(JP,A)
【文献】特開2004-243855(JP,A)
【文献】特開平07-245089(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第109103388(CN,A)
【文献】特開2015-056325(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 50/20-392
B60K 6/28
B60K 1/04
B62D 25/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フロアパネルの下方に
バッテリパックが配置された車両であって、
前記バッテリパックは、
バッテリと、
前記バッテリを収容するケースと、
前記ケースの内部の圧力を解放する圧力解放機構と、を備え、
前記圧力解放機構は、
一端部と他端部とを有し、前記一端部が前記ケースに接続される連通部材と、
前記連通部材の前記他端部に接続され、ラビリンス構造を有するガス排出部と、を備え、
前記フロアパネルは、
前記バッテリパックの上面を覆うフロア部と、
該フロア部から屈曲する屈曲部と、
前記屈曲部から上方に延設される縦壁部と、を備え、
前記連通部材の前記一端部は、前記ケースのケース後面に接続され、
前記連通部材の前記他端部は、上方を向くように屈曲し、且つ、前記ケース後面の後方において、車両の前後方向から見て前記縦壁部と重なる位置に配置されている、
車両。
【請求項2】
請求項1に記載の
車両であって、
前記ガス排出部のガス排出口は、前記ガス排出部の下部に設けられている、
車両。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の
車両であって、
前記バッテリパックは、前記車両の燃料タンクの前方に配置され、
前記連通部材の一部は、前記燃料タンクの側方に配置されている、
車両。
【請求項4】
請求項1~3のいずれか一項に記載の
車両であって、
前記連通部材には、ガスの経路を遮るように金属製の網目状部材が設けられている、
車両。
【請求項5】
請求項3に記載の
車両であって、
前記燃料タンクの側方には、排気管が設けられ、
前記連通部材は、車幅方向において前記排気管に設けられる消音装置と前記燃料タンクとの間に配置されている、
車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に搭載されるバッテリパックに関する。
【背景技術】
【0002】
バッテリパックの内部に搭載されるバッテリの各セルはセル内圧力が高まるとガス放出弁を介してセルの外部、つまりバッテリパックの内部にガスを放出する。一般的にバッテリパックは密閉構造で構成されるため、バッテリパック内部の圧力が高まると、バッテリパックの外部にガスを排出する必要性がある。
【0003】
そこで従来から、バッテリパックのケースに直接ガス排出弁を設けたり、ホースを介してガス排出弁を設けたりする技術が知られている。しかしながら、ガス排出弁からのバッテリパックのケースへの水の浸入を防止する必要がある。そこで、特許文献1では、ガスチューブに逆止弁を設けることが記載されており、特許文献2では、ケースの内圧が高まった場合にのみ開口するシリンダー構造を設ける技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2018-018726号公報
【文献】特開2017-144925号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、ガス排出弁などのガス排出部から水が浸入することを抑制するために複雑な構造を採用すれば、製造コストが増加してしまうため、よりシンプルな構造が望まれていた。
【0006】
本発明は、シンプルな構造で水の浸入を抑制できるバッテリパックを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、
フロアパネルの下方にバッテリパックが配置された車両であって、
前記バッテリパックは、
バッテリと、
前記バッテリを収容するケースと、
前記ケースの内部の圧力を解放する圧力解放機構と、を備え、
前記圧力解放機構は、
一端部と他端部とを有し、前記一端部が前記ケースに接続される連通部材と、
前記連通部材の前記他端部に接続され、ラビリンス構造を有するガス排出部と、を備え、
前記フロアパネルは、
前記バッテリパックの上面を覆うフロア部と、
該フロア部から屈曲する屈曲部と、
前記屈曲部から上方に延設される縦壁部と、を備え、
前記連通部材の前記一端部は、前記ケースのケース後面に接続され、
前記連通部材の前記他端部は、上方を向くように屈曲し、且つ、前記ケース後面の後方において、車両の前後方向から見て前記縦壁部と重なる位置に配置されている。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、ラビリンス構造を有するガス排出部により連通部材への水の浸入を抑制でき、これによりバッテリパックへの水の浸入を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】バッテリパックを搭載した車両の概略側面図である。
【
図3】
図1のA部分を斜め後方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明のバッテリパックの一実施形態を、図面を用いて説明する。図面には、バッテリパックを搭載した車両の前方をFr、後方をRr、左側をL、右側をR、上方をU、下方をDとして示すが、バッテリパックの搭載姿勢はこれに限定されるものではない。
【0011】
[車両]
先ず、本実施形態のバッテリパックを搭載する車両の一例について説明する。
図1に示すように、車両1は、フロアパネル2とダッシュパネル3とにより車室4及び荷室5と、その前方のフロントルーム6と、に区画形成されている。車室4には、前部座席7及び後部座席8が設けられている。フロントルーム6には、左右の前輪FWを駆動する駆動源としてのエンジンENGが設けられ、荷室5の下方には、左右の後輪RWを駆動する駆動源としての電動機MOTが設けられている。即ち、車両1は、エンジンENG及び電動機MOTの両方を駆動源とする、いわゆるハイブリッド車両である。
【0012】
車室4のフロアパネル2の下方には、バッテリパックBAT及び燃料タンク9が配置される。フロアパネル2は、前部座席7の下方のフロントフロア部2aと、後部座席8の下方のリアフロア部2bと、荷室5の下方のラゲッジフロア部2cと、から構成され、フロントフロア部2aとリアフロア部2bとの間には、フロントフロア部2aから屈曲する屈曲部2dと、屈曲部2dから上方に延設される縦壁部2eとが設けられている。バッテリパックBATは、フロントフロア部2aの下方に配置される。言い換えると、フロントフロア部2aがバッテリパックBATの上面を覆う。燃料タンク9はリアフロア部2bの下方に配置され、電動機MOTは、ラゲッジフロア部2cの下方に配置される。
【0013】
バッテリパックBATと電動機MOTとが不図示のDC線を介して接続され、エンジンENGと燃料タンク9が不図示の燃料配管を介して接続される。電動機MOTとバッテリパックBATとが電気的に接続されることで、電動機MOTの力行駆動時にはバッテリパックBATからの電力が電動機MOTに供給され、また、電動機MOTの回生駆動時には電動機MOTからの電力がバッテリパックBATに供給される。
【0014】
[バッテリパック]
バッテリパックBATは、複数のバッテリセルを積層して構成される複数のバッテリ11と、複数のバッテリ11を収容するバッテリケース12と、を備える。各バッテリセルには、不図示のガス放出弁が設けられ、例えば、何らかの異常によってバッテリセルが発熱し、バッテリセル内部の圧力が所定値を超えると、ガス放出弁が開弁してバッテリセル内のガスを外部、つまりバッテリケース12の内部に放出する。バッテリパックBATは密閉構造で構成されるため、バッテリケース12の内部の圧力が高まると、バッテリケース12の外部にガスを放出する必要性がある。以下、バッテリパックBATの圧力解放機構20について説明する。
【0015】
(圧力解放機構)
バッテリケース12の内部の圧力を解放する圧力解放機構20は、
図2に示すように、一端部がバッテリケース12に接続される連通部材30と、連通部材30の他端部に接続され、連通部材30介してガスを排出するガス排出部40と、を備える。
【0016】
図3及び
図4に示すように、連通部材30は、第1パイプ部31と第2パイプ部32とから構成され側方から見て略L字形状を有する。連通部材30は、第1パイプ部31の前端部31aがバッテリケース12のケース後面12rに設けられたケース開口12hに接続され、第2パイプ部32の後端部32bがガス排出部40に接続される。連通部材30は、第1パイプ部31がケース後面12rに接続された前端部31aからまっすぐ後方に延びた後、上方に屈曲して第2パイプ部32の後端部32bが上方を向くように、且つ、ケース後面12rの後方に配置されている。すなわち、連通部材30を前後方向から見ると、後端部32bが縦壁部2eと重なる位置に配置される。ガス排出部40が接続される連通部材30の後端部32bが、上方を向くように、且つ、ケース後面12rの後方に配置されているので、ガス排出部40が被水することを抑制できる。
【0017】
図5に示すように、連通部材30の後端部32bに接続されるガス排出部40は、直方体形状をなし、ガス排出部本体41の上方からガス排出部カバー50を取り付けることで構成される。
【0018】
図6も参照して、ガス排出部本体41の下面42の中央には、連通部材30が接続される貫通孔43を有する円筒部44が立設され、下面42の四隅には略三角形のガス排出口45が設けられている。貫通孔43と各ガス排出口45との間には、下面42から上方に延びる下隔壁部46が略三角形のガス排出口45の一辺に沿うように設けられる。貫通孔43と各ガス排出口45との間には、円筒部44と下隔壁部46とガス排出部本体41の側壁41sとにより貫通孔43を囲うように凹部47が区画形成されている。円筒部44には、上部に所定の圧力以上のガスを透過させる膜48設けられる(
図4参照)。
【0019】
図4及び
図5に示すように、ガス排出部カバー50には、ガス排出部本体41に組付けられた際に、凹部47に位置するように上面51から下方に延びるリング状の上隔壁部52が設けられる。これにより、ガス排出部40には、ラビリンス構造LAが形成される。
【0020】
次に、前述したように構成されたガス排出部40におけるガスの流れについて説明する。なお、
図7~
図9においては、ガスの流れを矢印で示すが、1つのガス排出口45までのガスの流れにのみ矢印を示して説明する。
【0021】
図7の矢印で示すように、連通部材30介してガス排出部40に導入されたガスは、円筒部44の上端部に配置された膜48を通って上方に流れる(矢印Y1)。続いて、ガスは、ガス排出部カバー50の上面51に沿って径方向外側に導かれ(矢印Y2)、上隔壁部52によって今度は下方に導かれる(矢印Y3)。
【0022】
続いて、ガスは、ガス排出部本体41の下面42にぶつかって径方向外側に導かれ(矢印Y4)、上隔壁部52と下隔壁部46との間を上方に流れ、再度、ガス排出部カバー50の上面51にぶつかる(矢印Y5)。ガス排出部カバー50の上面51にぶつかったガスは、ガス排出部カバー50の上面51に沿って径方向外側に導かれ(矢印Y6)、下隔壁部46とガス排出部本体41の側壁41sとの間を下方に導かれた後、最後は、ガス排出部本体41の下面42のガス排出口45から、ガス排出部40の外部に排出される(矢印Y7)。
【0023】
このようにガス排出部40には、ラビリンス構造LAが設けられるので、連通部材30への水の浸入を抑制でき、これによりバッテリパックBATへの水の浸入を抑制できる。また、ガス排出部40のガス排出口45は、ガス排出部40の下部に設けられているので、ガス排出部40への水の浸入がより一層抑制される。また、ガス排出口45から排出されたガスはフロアパネル2とは反対側(下方)に放出されるので、ガスによる車室4への影響を抑制できる。
【0024】
なお、ガス排出部40の配置は、これに限らず、
図8の第1変形例のように、ガス排出部本体41を縦置きすることで、ガス排出部本体41の円筒部44が、上下方向に対し直交する水平方向(例えば、前後方向、左右方向)に延びるとともに、ガス排出口45が、水平方向を向くようにガス排出部40が配置されてもよい。
【0025】
また、
図9の第2変形例のように、ガス排出部本体41を上下反転させることで、ガス排出部本体41の円筒部44が、上下方向に延びるとともに、ガス排出口45が、上方を向くようにガス排出部40が配置されてもよい。
【0026】
また、
図4に示すように、連通部材30の前端部31aには、ガスの経路を遮るように金属製の網目状部材33が設けられており、仮に連通部材30の内部で火炎が発生しても、バッテリパックBATの内部に火炎が侵入するのを抑制できる。
【0027】
図2及び
図3に戻って、連通部材30は上方に延びる第2パイプ部32が、バッテリパックBATの後方に位置する燃料タンク9の側方、本実施形態では右方に配置されている。このように、連通部材30と燃料タンク9とを車幅方向に配置することで、レイアウト性が向上する。
【0028】
また、燃料タンク9の側方、本実施形態では右方に、フロントルーム6に設けられたエンジンENGから延びる排気管17が設けられ、連通部材30の第2パイプ部32は、車幅方向において排気管17に設けられる消音装置18と燃料タンク9との間に配置されている。このように、連通部材30の第2パイプ部32は、車幅方向において排気管17に設けられる消音装置18と燃料タンク9との間に配置されているので、ガス排出部40が被水することをより一層抑制できる。なお、連通部材30は、フロアパネル2の縦壁部2eに固定されてもよく、縦壁部2eやリアフロア部2bなどから延びるブラケットに固定されてもよい。
【0029】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【0030】
また、上記実施形態では、エンジンENG及び電動機MOTを駆動源とするハイブリッド車両を例示したが、電動機MOTのみを駆動源とする電気自動車、燃料電池自動車であってもよい。
【0031】
本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
【0032】
(1) 車両(車両1)のフロアパネル(フロアパネル2)の下方に配置されるバッテリパック(バッテリパックBAT)であって、
前記バッテリパックは、
バッテリ(バッテリ11)と、
前記バッテリを収容するケース(バッテリケース12)と、
前記ケースの内部の圧力を解放する圧力解放機構(圧力解放機構20)と、を備え、
前記圧力解放機構は、
一端部(前端部31a)と他端部(後端部32b)とを有し、前記一端部が前記ケースに接続される連通部材(連通部材30)と、
前記連通部材の前記他端部に接続され、ラビリンス構造(ラビリンス構造LA)を有するガス排出部(ガス排出部40)と、を備える、バッテリパック。
【0033】
(1)によれば、バッテリパックのケース内部のガスを排出するガス排出部には、ラビリンス構造が設けられるので、連通部材への水の浸入を抑制でき、これによりバッテリパックへの水の浸入を抑制できる。
【0034】
(2) (1)に記載のバッテリパックであって、
前記フロアパネルは、
前記バッテリパックの上面を覆うフロア部(フロントフロア部2a)と、
該フロア部から屈曲する屈曲部(屈曲部2d)と、
前記屈曲部から上方に延設される縦壁部(縦壁部2e)と、を備え、
前記連通部材の前記一端部は、前記ケースのケース後面(ケース後面12r)に接続され、
前記連通部材の前記他端部は、上方を向くように、且つ、前記ケース後面の後方に配置されている、バッテリパック。
【0035】
(2)によれば、ガス排出部が接続される連通部材の他端部は、上方を向くように、且つ、ケース後面の後方に配置されているので、ガス排出部が被水することを抑制できる。
【0036】
(3) (2)に記載のバッテリパックであって、
前記ガス排出部のガス排出口(ガス排出口45)は、前記ガス排出部の下部に設けられている、バッテリパック。
【0037】
(3)によれば、ガス排出口は、ガス排出部の下部に設けられているので、ガス排出部への水の浸入が抑制される。また、ガス排出口から排出されたガスはフロアパネルとは反対側に放出されるので、ガスによる車室への影響を抑制できる。
【0038】
(4) (2)又は(3)に記載のバッテリパックであって、
前記バッテリパックは、前記車両の燃料タンク(燃料タンク9)の前方に配置され、
前記連通部材の一部は、前記燃料タンクの側方(右方)に配置されている、バッテリパック。
【0039】
(4)によれば、連通部材と燃料タンクとを車幅方向に配置することで、レイアウト性が向上する。
【0040】
(5) (1)~(4)のいずれかに記載のバッテリパックであって、
前記連通部材には、ガスの経路を遮るように金属製の網目状部材(網目状部材33)が設けられている、バッテリパック。
【0041】
(5)によれば、連通部材の内部で仮に火炎が発生しても、バッテリパックの内部に火炎が侵入するのを抑制できる。
【0042】
(6) (4)に記載のバッテリパックであって、
前記燃料タンクの側方には、排気管(排気管17)が設けられ、
前記連通部材は、車幅方向において前記排気管に設けられる消音装置(消音装置18)と前記燃料タンクとの間に配置されている、バッテリパック。
【0043】
(6)によれば、連通部材は、車幅方向において排気管に設けられる消音装置と燃料タンクとの間に配置されているので、ガス排出部が被水することをより一層抑制できる。
【符号の説明】
【0044】
1 車両
BAT バッテリパック
LA ラビリンス構造
2a フロントフロア部(フロア部)
2d 屈曲部
2e 縦壁部
2 フロアパネル
9 燃料タンク
11 バッテリ
12r ケース後面
12 バッテリケース
17 排気管
18 消音装置
20 圧力解放機構
30 連通部材
31a 前端部(一端部)
32b 後端部(他端部)
33 網目状部材
40 ガス排出部
45 ガス排出口