(57)【要約】【課題】本発明は、各バッテリーセルに設けられたガス抜き弁の損傷を防止するとともに、これによりバッテリーの冷却効率が大きく低下しないようにする。【解決手段】本発明は、ガス抜き弁２２ｖを備える複数個のバッテリーセル２２と、それらのバッテリーセル２２を囲んで配置され、複数個のバッテリーセル２２を連結する連結部材２５ｒとから構成されるバッテリー２０と、空間を介した状態でバッテリー２０を収納するケース３０と、そのケース３０内の空間に空気を供給し、バッテリーを冷却する冷却ファンとを備える車両用バッテリー装置であって、ケース３０の内壁面には、ガス抜き弁２２ｖの近傍で連結部材２５ｒに向けて突出し、その連結部材２５ｒと非接触な突起３８が設けられており、突起３８は、ケース３０が外力を受けて潰れる際に、連結部材２５ｒに当接して、ケース３０の内壁面がガス抜き弁２２ｖに当接するのを防止できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス抜き弁を備える複数個のバッテリーセルと、それらのバッテリーセルを囲んで配置され、前記複数個のバッテリーセルを連結する連結部材とから構成されるバッテリーと、空間を介した状態で前記バッテリーを収納するケースと、そのケース内の空間に空気を供給し、前記バッテリーを冷却する手段とを備える車両用バッテリー装置であって、
前記ケースの内壁面には、前記ガス抜き弁の近傍で前記連結部材に向けて突出し、その連結部材と非接触な突起が設けられており、
前記突起は、前記ケースが外力を受けて潰れる際に、前記連結部材に当接することで前記ケースの潰れを抑え、前記ケースの内壁面が前記ガス抜き弁に当接するのを防止できるように構成されていることを特徴とする車両用バッテリー装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用バッテリー装置であって、
前記突起は、空気の流れ方向に延びるように固定された凸条状のブラケットであることを特徴とする車両用バッテリー装置。
【請求項３】
請求項１に記載された車両用バッテリー装置であって、
前記突起は、前記ケースの内壁面に形成された空気の流れ方向に延びるビードであることを特徴とする車両用バッテリー装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載された車両用バッテリー装置であって、
前記連結部材は、並べられた複数個のバッテリーセルをまとめて並び方向両側から挟む一対の保持板部と、前記一対の保持板部を前記バッテリーセルの周囲で連結し、前記複数個のバッテリーセルを並び方向に締付ける連結ロッドとを備えており、
前記連結ロッドに前記突起が当接可能に構成されていることを特徴とする車両用バッテリー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス抜き弁を備える複数個のバッテリーセルと、それらのバッテリーセルを囲んで配置され、前記複数個のバッテリーセルを連結する連結部材とから構成されるバッテリーと、空間を介した状態で前記バッテリーを収納するケースと、そのケース内の空間に空気を供給し、前記バッテリーを冷却する手段とを備える車両用バッテリー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した車両用バッテリー装置は、ハイブリッド車等に使用されるバッテリーであり、細長い箱状に形成されている。そして、例えば、ワンボックスタイプの乗用車の場合、一般的に、車両用バッテリー装置は、左右の前列シートの下側に設置されている。
このような乗用車において、例えば、図８に示すように、車両右側から側面衝突をされると、前列シート（運転席シートＳ）の支持フレームが変形することで、その運転席シートＳが、図９に示すように、車両用バッテリー装置１００のケース１０２上に倒れ込むことがある。これにより、車両用バッテリー装置１００のケース１０２が潰れ、そのケース１０２内のバッテリーセルに設けられたガス抜き弁が損傷することがある。バッテリーセルのガス抜き弁が損傷すると、液漏れの恐れがある。
【０００３】
特許文献１には、車両用バッテリー装置のケースの強度を向上させる技術が開示されている。この車両用バッテリー装置は、図１０に示すように、ケース１０５の内側に、例えば、発泡スチロール製のインナカバー１０６を備えており、そのインナカバー１０６に格子状の押え突起１０６ｐが形成されている。そして、インナカバー１０６の押え突起１０６ｐが各々のバッテリーセル１０７の上面を押えられるように構成されている。これにより、ケース１０５の強度が向上し、例えば、車両衝突時にケース１０５が外力により潰れ難くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平７−３４５５１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、ケース１０５の内側にインナカバー１０６を形成し、インナカバー１０６の押え突起１０６ｐでバッテリーセル１０７の上面を押える構成では、押え突起１０６ｐが障害になってケース１０５内に冷却空気が流れ難くなる。これにより、車両用バッテリー装置１００の冷却効率が大きく低下する。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、バッテリーセルのガス抜き弁の近傍でケースを潰れ難くし、前記ガス抜き弁の損傷防止を図るとともに、これによりバッテリーの冷却効率が大きく低下しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、ガス抜き弁を備える複数個のバッテリーセルと、それらのバッテリーセルを囲んで配置され、前記複数個のバッテリーセルを連結する連結部材とから構成されるバッテリーと、空間を介した状態で前記バッテリーを収納するケースと、そのケース内の空間に空気を供給し、前記バッテリーを冷却する手段とを備える車両用バッテリー装置であって、ケースの内壁面には、前記ガス抜き弁の近傍で前記連結部材に向けて突出し、その連結部材と非接触な突起が設けられており、前記突起は、前記ケースが外力を受けて潰れる際に、前記連結部材に当接することで前記ケースの潰れを抑え、前記ケースの内壁面が前記ガス抜き弁に当接するのを防止できるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によると、ケースが外力を受けて潰れる際、ケースの内壁面に形成された突起がバッテリーセルの連結部材に当接することでケースの潰れが抑えられ、ケースの内壁面がガス抜き弁に当接しなくなる。即ち、突起と連結部材との働きで、ケースがバッテリーセルのガス抜き弁の近傍で潰れ難くなり、ガス抜き弁の損傷防止が図られる。
また、ケースの内壁面に形成された突起は、通常、連結部材とは非接触であるため、前記突起によりケース内の空間に供給される空気の流れが大きく妨げられない。したがって、ガス抜き弁の損傷防止対策を行うことでバッテリーの冷却効率が大きく低下することはない。
【０００９】
請求項２の発明によると、突起は、空気の流れ方向に延びるように固定された凸条状のブラケットであることを特徴とする。
このように、突起を構成するブラケットは、空気の流れ方向に延びる凸条状に形成されているため、ほとんど空気の流れを妨げない。
【００１０】
請求項３の発明によると、突起は、ケースの内壁面に形成された空気の流れ方向に延びるビードであることを特徴とする。
このように、ビードにより突起を形成するため、低コストでガス抜き弁の損傷防止対策を行うことができる。
【００１１】
請求項４の発明によると、連結部材は、並べられた複数個のバッテリーセルをまとめて並び方向両側から挟む一対の保持板部と、前記一対の保持板部を前記バッテリーセルの周囲で連結し、前記複数個のバッテリーセルを並び方向に締付ける連結ロッドとを備えており、前記連結ロッドに突起が当接可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、ケースがバッテリーセルのガス抜き弁の近傍で潰れ難くなるため、前記ガス抜き弁の損傷防止を図ることができる。さらに、ガス抜き弁の損傷防止対策を行うことでバッテリーの冷却効率がさほど低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る車両用バッテリー装置を備える乗用車の模式平面図である。
【図２】前記車両用バッテリー装置の一部破断平面図である。
【図３】図２のIII-III矢視断面模式図である。
【図４】前記車両用バッテリー装置のブラケットの配置を表す平面図である。
【図５】前記ブラケットの拡大平面図である。
【図６】図４のVI-VI矢視断面模式図である。
【図７】図６のVII矢視拡大図である。
【図８】乗用車の側面衝突状態を表す模式斜視図である。
【図９】乗用車の側面衝突状態における運転席シート、及び車両用バッテリー装置を表す模式背面図である。
【図１０】従来の車両用バッテリー装置を表す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施形態１］
以下、図１から図９に基づいて本発明の実施形態１に係る車両用バッテリー装置について説明する。本実施形態に係る車両用バッテリー装置は、ワンボックスタイプのハイブリッド車（乗用車）において使用される車両用バッテリー装置である。
ここで、図中の前後左右、及び上下は乗用車の前後左右、及び上下に対応している。
【００１５】
＜車両用バッテリー装置１０の概要について＞
車両用バッテリー装置１０は、乗用車Ｃの電源であり、平面長方形の細長い箱状に形成されて、図１に示すように、左右の前列シート３の下側に設置されている。
車両用バッテリー装置１０は、図２に示すように、バッテリー２０と、空間を介した状態で前記バッテリー２０を収納する箱型のケース３０と、そのケース３０内に空気を供給してバッテリー２０を冷却する左右一対の冷却ファン４０とを備えている。
【００１６】
＜バッテリー２０について＞
バッテリー２０は、ニッケル・水素（NiH）バッテリーであり、図２、図３等に示すように、複数（図２では34個）のバッテリーセル２２を連結部材２５により連結することにより構成されている。個々のバッテリーセル２２は、図６に示すように、側面長方形をした板状に形成されており、各々のバッテリーセル２２が起立して横一列（左右方向）に並べられた状態で設置されている。そして、各々のバッテリーセル２２の上面位置に、そのバッテリーセル２２内で発生した水素ガスを逃がすためのガス抜き弁２２ｖが設けられている。
【００１７】
連結部材２５は、各々のバッテリーセル２２を横一列（左右方向）に並べた状態で連結する部材であり、バッテリーセル２２を並び方向両側から挟む一対の保持板部２５ｂと、両保持板部２５ｂをバッテリーセル２２の上下で連結させる四本の連結ロッド２５ｒとから構成されている。即ち、複数のバッテリーセル２２の左右両側に設けられた一対の保持板部２５ｂは、各々のバッテリーセル２２の上側に配置された２本の連結ロッド２５ｒと、それらのバッテリーセル２２の下側に配置された２本の連結ロッド２５ｒとにより互いに連結される。そして、４本の連結ロッド２５ｒは、図２等に示すように、左右方向（車幅方向）に延びるように配置されている。
なお、バッテリーセル２２の下側の連結ロッド２５ｒは図示されていない。
【００１８】
ここで、上側の２本の連結ロッド２５ｒは、図２等に示すように、各々のバッテリーセル２２のガス抜き弁２２ｖを避けた状態で、ガス抜き弁２２ｖの近傍に配置されている。また、前記連結ロッド２５ｒの高さ位置は、図６、図７に示すように、ガス抜き弁２２ｖとほぼ等しい高さ位置に設定されている。
各々の連結ロッド２５ｒの両端部には雄ネジ（図示省略）が形成されており、それらの連結ロッド２５ｒの両端がそれぞれ両保持板部２５ｂのボルト孔（図示省略）に通されるようになっている。そして、連結ロッド２５ｒの雄ネジにナット（図示省略）螺合されて締め付けられることで、複数のバッテリーセル２２は並び方向両側から一対の保持板部２５ｂによって挟まれて、所定の力で押えられる。これにより、バッテリーセル２２の集合体からなるバッテリー２０が構成される。
【００１９】
＜ケース３０及び冷却ファン４０等について＞
バッテリー２０は、図３に示すように、上下に空間を介した状態で箱型のケース３０に収納されている。そして、バッテリー２０の周囲に形成されたケース３０内の空間が、そのケース３０の中央位置で左右に仕切られている。前記ケース３０の右端には、図３に示すように、上部位置に冷風入口部３１が形成されており、下部位置に空気排出口３２が形成されている。また、前記ケース３０の左端には、同じく上部位置に冷風入口部３１が形成されており、下部位置に空気排出口３２が形成されている。そして、ケース３０の左右の冷風入口部３１にそれぞれ供給ダクト４３を介して左右の冷却ファン４０が接続されるようになっている。また、ケース３０の左右の空気排出口３２にそれぞれ排気ダクト４５が接続されている。
上記構成により、ケース３０の左側では、左側の冷却ファン４０により供給された冷風が上部の冷風入口部３１から流入して連結ロッド２５ｒに沿って右方向に流れ、バッテリー２０の左半分を冷却して下部の空気排出口３２から排出される。また、ケース３０の右側では、右側の冷却ファン４０により供給された冷風が上部の冷風入口部３１から流入して連結ロッド２５ｒに沿って左方向に流れ、バッテリー２０の右半分を冷却して下部の空気排出口３２から排出される。これにより、ケース３０内の前記バッテリー２０が効率的に冷却されるようになる。
即ち、左右の冷却ファン４０、供給ダクト４３、及び排気ダクト４５等が本発明のバッテリーを冷却する手段に相当する。
【００２０】
＜ケース３０のブラケット３８について＞
ケース３０の天井面には、図９に示すように、車両側面衝突時にシートが倒れ込むと想定される位置であって、図４等に示すように、連結ロッド２５ｒの真上位置に四個のブラケット３８が固定されている。
ブラケット３８は、平面略長方形をした板状部材であり、幅方向両側のフランジ部３８ｆと中央に位置するＵ字溝部３８ｕとから構成されている。ブラケット３８は、鉄板の折り曲げ成形品であり、そのブラケット３８のＵ字溝部３８ｕが連結ロッド２５ｒの真上位置でその連結ロッド２５ｒと同方向に延びるように位置決めされる。即ち、ブラケット３８のＵ字溝部３８ｕの延びる方向が冷風の流れ方向と一致するようになる。そして、この状態で、図６、図７に示すように、ブラケット３８の両フランジ部３８ｆがケース３０の天井面３４に、例えば、スポット溶接により固定される。
【００２１】
これにより、ブラケット３８のＵ字溝部３８ｕは、ケース３０の天井面３４から連結ロッド２５ｒの方向に突条のように突出するようになる。ここで、ケース３０の天井面３４からのブラケット３８のＵ字溝部３８ｕの突出寸法は、図６、図７に示すように、ケース３０の天井面３４から連結ロッド２５ｒまでの距離よりも十分小さく設定されている。このため、ブラケット３８のＵ字溝部３８ｕと連結ロッド２５ｒとは非接触状態に保持されている。
このように、ブラケット３８と連結ロッド２５ｒと非接触である。また、そのブラケット３８のＵ字溝部３８ｕの延びる方向が冷風の流れ方向と一致している。さらに、ブラケット３８が鉄板の折り曲げ成形品であることからＵ字溝部３８ｕの内側にも冷風が流れるようになる。このため、ブラケット３８のＵ字溝部３８ｕがケース３０の空間内を流れる冷風の流れを妨げることはほとんどない。
【００２２】
＜車両用バッテリー装置１０の動作について＞
車両用バッテリー装置１０を備える乗用車Ｃが、図８に示すように、車両右側から側面衝突されると、その乗用車Ｃの前列シート（運転席シートＳ）が、図９に示すように、車両用バッテリー装置１０のケース３０上に倒れ込むようになる。これにより、前記ケース３０が押し潰され、そのケース３０の天井面３４に固定された各々のブラケット３８のＵ字溝部３８ｕが真下に位置するバッテリー２０の連結ロッド２５ｒに当接するようになる（図７  二点鎖線参照）。これにより、ケース３０の天井面３４が各々のブラケット３８とバッテリー２０の連結ロッド２５ｒにより支えられ、前記連結ロッド２５ｒの近くでケース３０の天井面３４がそれ以上潰れ難くなる。この結果、バッテリー２０の連結ロッド２５ｒの近くに設けられたガス抜き弁２２ｖに対してケース３０の天井面３４が当接しなくなる。これにより、ガス抜き弁２２ｖの損傷を防止できるようになる。
即ち、前記ブラケット３８のＵ字溝部３８ｕが本発明の突起に相当する。
【００２３】
＜本実施形態に係る車両用バッテリー装置１０の長所について＞
本実施形態に係る車両用バッテリー装置１０によると、ケース３０が外力を受けて潰れる際、ケース３０の天井面３４に形成されたブラケット３８のＵ字溝部３８ｕ（突起）がバッテリーの連結ロッド２５ｒ（連結部材）に当接することで、ケース３０の天井面３４がガス抜き弁２２ｖに当接しなくなる。このため、ケース３０が外力で潰れる際、ブラケット３８のＵ字溝部３８ｕと連結ロッド２５ｒとの働きでガス抜き弁２２ｖが損傷しなくなる。
また、ケース３０の内壁面に形成されたブラケット３８のＵ字溝部３８ｕは、通常、連結ロッド２５ｒとは非接触であるため、前記ブラケット３８のＵ字溝部３８ｕによりケース３０内の空間に供給される空気の流れが大きく妨げられない。したがって、ガス抜き弁２２ｖの損傷防止対策を行うことでバッテリー２０の冷却効率が大きく低下することはない。
また、ケース３０の天井面３４で突起を構成するブラケット３８は、空気の流れ方向に延びる凸条状に形成されているため、空気の流れを妨げることがない。
【００２４】
＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態に係る車両用バッテリー装置１０では、ケース３０の天井面３４に固定されるブラケット３８を幅方向両側のフランジ部３８ｆと中央のＵ字溝部３８ｕとから構成する例を示した。しかし、前記Ｕ字溝部３８ｕの部分を、例えば、断面逆向きＴ字形に形成することも可能であるし、Ｌ字形に形成することも可能である。
また、本実施形態では、ケース３０の天井面３４にブラケット３８を溶接等により固定することで突起を構成する例を示した。しかし、ブラケット３８の代わりにケース３０の天井面３４に空気の流れ方向に延びるビードを形成することも可能である。これにより、低コストでガス抜き弁２２ｖの損傷防止対策を行うことができる。
また、本実施形態では、保持板部２５ｂと連結ロッド２５ｒとからなる連結部材２５を例示したが、その連結部材２５を複数の枠体から構成し、それらの枠体の一部にケース３０の天井面３４の突起を当接できるようにすることも可能である。
また、本実施形態では、車両用バッテリー装置１０を乗用車Ｃの前列シートの下側に設置する例を示したが、中央、あるいは後列シートの下側に設置することも可能である。さらに、車両用バッテリー装置１０を乗用車Ｃのトランクに設置することも可能である。
【符号の説明】
【００２５】
２０・・・・バッテリー
２２・・・・バッテリーセル
２２ｖ・・・ガス抜き弁
２５ｂ・・・保持板部
２５ｒ・・・連結ロッド
２５・・・・連結部材
３０・・・・ケース
３４・・・・天井面（内壁面）
３８・・・・ブラケット
３８ｕ・・・Ｕ字溝部
４０・・・・冷却ファン
４３・・・・供給ダクト
４５・・・・排気ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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