(57)【要約】【課題】筐体の側壁が水平面に沿って延びるように電池パックを配置した場合に筐体内に液体が侵入し難い電池パックを提供する。【解決手段】実施形態に係る電池パック１０は、開口部２ａを有する筐体２と、開口部２ａを塞ぐ蓋４と、筐体２内に収容される電池モジュールＭとを備える。筐体２は、底壁２０と側壁２２とを備える。側壁２２は、底壁２０に接続される第１縁部２２ｅと、開口部２ａを画成する第２縁部２２ｆとを有する。第１縁部２２ｅにおける側壁２２の外面２２ａと、底壁２０とは、溶接部ｗ１によって接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する筐体と、
前記開口部を塞ぐ蓋と、
前記筐体内に収容される電池モジュールと、
を備え、
前記筐体は、底壁と側壁とを備え、
前記側壁は、前記底壁に接続される第１縁部と、前記開口部を画成する第２縁部とを有し、
前記第１縁部における前記側壁の外面と、前記底壁とが、溶接部によって接続されている、電池パック。
【請求項２】
前記側壁の前記外面が、前記第１縁部から前記第２縁部に向かって、前記底壁に直交する基準面に対して外側に傾斜している、請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記開口部と前記蓋との間に配置されるシール部材を更に備える、請求項１又は２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記蓋が、前記側壁の前記外面の延長面よりも外側に突出している突出部分を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項５】
前記底壁が、前記側壁の前記外面の延長面よりも外側に突出している突出部分を有し、
前記側壁の前記外面と、前記底壁の前記突出部分とが、前記溶接部によって接続されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池セルを有する電池モジュールと、電池モジュールを収容する筐体とを備える電池パックが知られている（特許文献１参照）。この筐体は、底壁と、底壁から立設された側壁とを有しており、側壁の上端によって開口部が画成されている。開口部は、蓋によって塞がれている。この電池パックは、電気自動車等の車両に搭載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５４３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、筐体の開口部が横に向いた状態で電池パックが車両に搭載されることがある。その場合、筐体の上側の側壁は水平面に沿って延びることになる。ここで、例えば洗車により水等の液体が電池パックにかかると、液体は筐体の上側の側壁上に溜まる。その場合、筐体の開口部と蓋との間のシールが不十分であると、溜まった液体が筐体の開口部と蓋との間から筐体内に侵入するおそれがある。
【０００５】
本発明の一側面は、筐体の側壁が水平面に沿って延びるように電池パックを配置した場合に筐体内に液体が侵入し難い電池パック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】
本発明の一側面に係る電池パックは、開口部を有する筐体と、前記開口部を塞ぐ蓋と、前記筐体内に収容される電池モジュールと、を備え、前記筐体は、底壁と側壁とを備え、前記側壁は、前記底壁に接続される第１縁部と、前記開口部を画成する第２縁部とを有し、前記第１縁部における前記側壁の外面と、前記底壁とが、溶接部によって接続されている。
【０００７】
この電池パックでは、第１縁部における側壁の外面と底壁とが、溶接部によって接続されている。そのため、溶接部の歪みによって、第１縁部から離れるに連れて側壁の外面が外側に曲がることになる。例えば、溶接後の側壁の外面を、第１縁部から第２縁部に向かって、底壁に直交する基準面に対して外側に傾斜させることができる。あるいは、溶接前の側壁の外面を予め基準面に対して筐体の内側に曲げておくことにより、溶接後の側壁の外面を、第１縁部から第２縁部に向かって、基準面に平行にすることもできる。このような電池パックを、筐体の側壁が水平面に沿って延びるように配置した場合、側壁上に液体が溜まっても、液体が第２縁部に向かって流れ難い。よって、筐体の開口部と蓋との間に液体が到達し難くなるので、筐体内に液体が侵入し難い。
【０００８】
前記側壁の前記外面が、前記第１縁部から前記第２縁部に向かって、前記底壁に直交する基準面に対して外側に傾斜していてもよい。
【０００９】
このような電池パックを、筐体の側壁が水平面に沿って延びるように配置した場合、側壁上に液体が溜まっても、重力により液体が第２縁部から第１縁部に向かって流れる。
【００１０】
上記電池パックが、前記開口部と前記蓋との間に配置されるシール部材を更に備えてもよい。
【００１１】
この場合、仮に筐体の開口部と蓋との間のシールが不十分であっても、開口部と蓋との間に液体が到達し難いので、筐体内に液体が侵入し難い。
【００１２】
前記蓋が、前記側壁の前記外面の延長面よりも外側に突出している突出部分を有してもよい。
【００１３】
この場合、通常、蓋の突出部分と側壁の外面との間の空間に液体が溜まる可能性がある。しかし、上記電池パックでは、開口部と蓋との間に液体が到達し難いので、蓋が突出部分を有していても、側壁の外面と突出部分との間の空間に液体が溜まり難い。よって、筐体内に液体が侵入し難い。
【００１４】
前記底壁が、前記側壁の前記外面の延長面よりも外側に突出している突出部分を有し、前記側壁の前記外面と、前記底壁の前記突出部分とが、前記溶接部によって接続されてもよい。
【００１５】
この場合、底壁と側壁との間の接続強度を向上できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一側面によれば、筐体の側壁が水平面に沿って延びるように電池パックを配置した場合に筐体内に液体が侵入し難い電池パックが提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る電池パックを備える車両の一部を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った車両の一部の断面図である。
【図３】実施形態に係る電池パックが備える電池モジュールの一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】実施形態に係る電池パックの一部を模式的に示す分解斜視図である。
【図５】実施形態に係る電池パックが備える筐体の一部を模式的に示す図である。
【図６】変形例に係る筐体の一部を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。
【００１９】
図１は、実施形態に係る電池パックを備える車両の一部を模式的に示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った車両の一部の断面図である。図３は、実施形態に係る電池パックが備える電池モジュールの一例を模式的に示す斜視図である。
【００２０】
図１及び図２に示される車両１は、例えばフォークリフト等の産業車両であり得る。車両１は、電池パック１０と、電池パック１０が固定される車体５０とを備え得る。
【００２１】
電池パック１０は、開口部２ａを有する筐体２と、開口部２ａを塞ぐ蓋４と、筐体２内に収容される複数（例えば８つ）の電池モジュールＭとを備える。
【００２２】
各電池モジュールＭは、図３に示されるように、一方向に配列された複数の電池セル６１を有する。各電池セル６１は、枠体をなす電池ホルダ６２によって保持されている。電池セル６１は、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池であり、ケース内に電極組立体を収容している。電池セル６１には、正極端子及び負極端子が設けられている。
【００２３】
各電池セル６１は、極性の異なる端子が隣り合うように配列されており、バスバー６３によって電気的に直列に接続されている。電池セル６１の配列端には、複数の電池セル６１を配列方向に拘束可能な一対のエンドプレート６４がそれぞれ設けられている。各エンドプレート６４には、電池モジュールＭを筐体２又は蓋４に固定するためのブラケット６５が設けられている。電池モジュールＭは、例えばボルト等の締結部材により、ブラケット６５を介して筐体２又は蓋４に固定される。各ブラケット６５は、各エンドプレート６４と一体でもよい。
【００２４】
以下、図１、図２及び図４を参照して、電池パック１０について詳述する。図４は、実施形態に係る電池パックの一部を模式的に示す分解斜視図である。図１、図２及び図４には、ＸＹＺ直交座標系が示されている。
【００２５】
上述のように、電池パック１０は、開口部２ａを有する筐体２と、開口部２ａを塞ぐ蓋４とを備える。開口部２ａは例えば矩形形状を有する。筐体２は例えば有底筒状である。電池パック１０は、開口部２ａと蓋４との間に配置されるシール部材６を備えてもよい。シール部材６は、例えば開口部２ａを取り囲むリング形状を有する。シール部材６は、例えば発泡体からなる。
【００２６】
蓋４は、例えば鉄板等の金属板である。蓋４には複数の電池モジュールＭが固定されている。蓋４は、複数の締結部材Ｂによって筐体２に固定され得る。締結部材Ｂは例えばボルトである。蓋４には、各締結部材Ｂを挿通させるための穴４ｈが形成されている。筐体２には、各締結部材Ｂを螺合させるための穴２ｈが形成されている。各締結部材Ｂは、蓋４の穴４ｈを挿通した状態で筐体２の穴２ｈに螺合される。シール部材６は、筐体２の穴２ｈと開口部２ａとの間に位置している。
【００２７】
筐体２は、底壁２０と複数の側壁２２，２４，２６，２８とを備える。底壁２０は開口部２ａに対向配置される。側壁２２，２４は互いに対向配置される。側壁２４は車体５０に固定される。側壁２６，２８は互いに対向配置される。底壁２０及び側壁２２，２４，２６，２８のそれぞれは、例えば鉄板等の金属板であり、厚み方向から見て例えば矩形形状を有する。本実施形態において、複数の電池モジュールＭは底壁２０に固定されているが、側壁２２，２４，２６，２８のいずれかに固定されてもよい。
【００２８】
側壁２２は、溶接部ｗ１によって底壁２０に接続されている。側壁２４は、溶接部ｗ２によって底壁２０に接続されている。側壁２６は、溶接部ｗ３によって側壁２２に接続され、溶接部ｗ４によって底壁２０に接続され、溶接部ｗ５によって側壁２４に接続されている。側壁２８は、溶接部ｗ６によって側壁２２に接続され、溶接部ｗ７によって底壁２０に接続され、溶接部ｗ８によって側壁２４に接続されている。溶接部ｗ１，ｗ２は例えば隅肉溶接部であり、溶接部ｗ３〜ｗ８は例えば角溶接部である。
【００２９】
側壁２２は、底壁２０に接続される第１縁部２２ｅと、開口部２ａを画成する第２縁部２２ｆとを有する。第１縁部２２ｅは底壁２０に溶接されるが、第２縁部２２ｆは蓋４に溶接されない。側壁２４は、底壁２０に接続される第１縁部２４ｅと、開口部２ａを画成する第２縁部２４ｆとを有する。第１縁部２４ｅは底壁２０に溶接されるが、第２縁部２４ｆは蓋４に溶接されない。第２縁部２２ｆ，２４ｆはフランジ部を構成してもよい。
【００３０】
側壁２２は、外面２２ａ及び内面２２ｂを有する。側壁２２の第１縁部２２ｅにおける外面２２ａと、底壁２０とは、溶接部ｗ１によって接続されている。側壁２２の第１縁部２２ｅにおける内面２２ｂと、底壁２０とは溶接されていないが、溶接されてもよい。
【００３１】
本実施形態において、底壁２０は、側壁２２の外面２２ａの延長面よりも外側に突出している突出部分２０ｐを有する。この場合、側壁２２の外面２２ａと、底壁２０の突出部分２０ｐとが、溶接部ｗ１によって接続される。これにより、溶接部ｗ１を隅肉溶接部とすることができる。
【００３２】
本実施形態において、側壁２２の外面２２ａは、第１縁部２２ｅから第２縁部２２ｆに向かって、底壁２０（例えば底壁２０の内面）に直交する基準面Ｐに対して外側に傾斜している。基準面Ｐは例えば水平面である。側壁２２の外面２２ａは、平面であってもよいし、曲面であってもよい。側壁２２の外面２２ａが曲面の場合、側壁２２の外面２２ａは、第１縁部２２ｅから第２縁部２２ｆに向かって徐々に基準面Ｐに対して外側に湾曲する。このような湾曲した外面２２ａは、例えば、底壁２０に側壁２４を溶接した後、底壁２０に側壁２２を溶接し、その後、底壁２０及び側壁２２，２４に側壁２６，２８を溶接することによって得られる。
【００３３】
側壁２４は、外面２４ａ及び内面２４ｂを有する。側壁２４の第１縁部２４ｅにおける内面２４ｂと、底壁２０とは、溶接部ｗ２によって接続されている。側壁２４の第１縁部２４ｅにおける外面２４ａと、底壁２０とは溶接されていないが、溶接されてもよい。
【００３４】
蓋４は、側壁２２の外面２２ａの延長面よりも外側に突出している突出部分４ｐを有してもよい。側壁２２の外面２２ａが曲面である場合、外面２２ａの延長面は外面２２ａの縁における接線方向に延在する面である。
【００３５】
図５は、実施形態に係る電池パックが備える筐体の一部を模式的に示す図である。図５に示されるように、第１縁部２２ｅから第２縁部２２ｆまでの側壁２２の長さをＬ、側壁２２の厚みをＴとした場合に、第２縁部２２ｆにおける外面２２ａの変位量Ｄは、例えば０以上Ｌ／６００Ｔ以下である。変位量Ｄは、底壁２０に平行な方向（基準面Ｐと直交する方向）において、第１縁部２２ｅにおける外面２２ａの位置と、第２縁部２２ｆにおける外面２２ａの位置との差である。変位量Ｄは、例えば０以上０．５ｍｍ以下である。側壁２２の厚みＴは、例えば１．２ｍｍ以上８．０ｍｍ以下である。側壁２２の長さＬは、例えば１２０ｍｍ以上３５０ｍｍ以下である。
【００３６】
本実施形態の電池パック１０では、第１縁部２２ｅにおける側壁２２の外面２２ａと底壁２０とが、溶接部ｗ１によって接続されている。そのため、溶接部ｗ１の歪みによって、第１縁部２２ｅから離れるに連れて側壁２２の外面２２ａが外側に曲がることになる。これにより、溶接後の側壁２２の外面２２ａを、第１縁部２２ｅから第２縁部２２ｆに向かって、底壁２０に直交する基準面Ｐに対して外側に傾斜させることができる。このような電池パック１０を、筐体２の側壁２２が水平面に沿って延びるように配置した場合、例えば洗車等による水等の液体が側壁２２上に溜まっても、重力により第２縁部２２ｆから第１縁部２２ｅに向かって流れる。底壁２０と側壁２２の第１縁部２２ｅとの間には溶接部ｗ１が形成されているので、液体は筐体２内に侵入し難い。
【００３７】
開口部２ａと蓋４との間にシール部材６が配置される場合、仮に開口部２ａと蓋４との間のシールが不十分であっても、筐体２の開口部２ａと蓋４との間に液体が到達し難いので、筐体２内に液体が侵入し難い。
【００３８】
蓋４が、側壁２２の外面２２ａの延長面よりも外側に突出している突出部分４ｐを有すると、通常であれば側壁２２の外面２２ａと突出部分４ｐとの間の空間に液体が溜まる可能性がある。しかし、本実施形態の電池パック１０では、筐体２の開口部２ａと蓋４との間に液体が到達し難いので、蓋４が突出部分４ｐを有していても、側壁２２の外面２２ａと突出部分４ｐとの間の空間に液体が溜まり難い。よって、筐体２内に液体が侵入し難い。
【００３９】
底壁２０が、側壁２２の外面２２ａの延長面よりも外側に突出している突出部分２０ｐを有し、側壁２２の外面２２ａと、底壁２０の突出部分２０ｐとが、溶接部ｗ１によって接続されている場合、底壁２０と側壁２２との間の接続強度を向上できる。
【００４０】
図６は、変形例に係る筐体の一部を模式的に示す図である。図６（Ａ）に示される筐体は、底壁２０に代えて底壁１２０を備え、底壁１２０と側壁２２の外面２２ａとが溶接部ｗ１１によって接続されていること以外は筐体２と同じ構成を備える。底壁１２０の端面は、側壁２２の外面２２ａと同一平面にある。この場合、溶接部ｗ１１は突合せ溶接部である。図６（Ｂ）に示される筐体は、底壁２０に代えて底壁２２０を備え、底壁２２０と側壁２２の外面２２ａとが溶接部ｗ２１によって接続されていること以外は筐体２と同じ構成を備える。底壁２２０の端面は、側壁２２の外面２２ａの延長面よりも内側に位置しており、側壁２２の内面２２ｂと同一平面にある。この場合、溶接部ｗ２１は角溶接部である。溶接部（例えば溶接部ｗ１）が隅肉溶接部である場合は、突合せ溶接部（例えば溶接部ｗ１１）又は角溶接部（例えば溶接部ｗ２１）に比べて溶接部の肉厚を厚くできるため、板厚に対して強度を高くしやすい。
【００４１】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるいずれの筐体においても、溶接部ｗ１１及び溶接部ｗ２１の歪みによって側壁２２の外面２２ａは外側に曲がることになる。よって、上述の筐体２と同様に、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるいずれの筐体においても、筐体内に液体が侵入し難い。
【００４２】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００４３】
例えば、溶接前の側壁２２の外面２２ａを予め基準面Ｐに対して筐体２の内側に曲げておくことにより、溶接後の側壁２２の外面２２ａを、第１縁部２２ｅから第２縁部２２ｆに向かって、基準面Ｐに平行にすることもできる。この場合、側壁２２上に溜まった液体は重力により移動しない。そのため、液体は第２縁部２２ｆに向かって流れ難い。よって、筐体２の開口部２ａと蓋４との間に液体が到達し難くなるので、筐体２内に液体が侵入し難い。
【符号の説明】
【００４４】
２…筐体、２ａ…開口部、４…蓋、４ｐ，２０ｐ…突出部分、６…シール部材、２０，１２０，２２０…底壁、２２…側壁、２２ａ…外面、２２ｅ…第１縁部、２２ｆ…第２縁部、１０…電池パック、Ｍ…電池モジュール、Ｐ…基準面、ｗ１，ｗ１１，ｗ２１…溶接部。
【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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