(57)【要約】【課題】電池に対する衝撃負荷の軽減が図れる電池パックを提供する。【解決手段】電池パック１は、複数の単電池２１と、単電池２１を収容する筐体と、筐体のベース３０に設けられて車両側部材１９に固定されるステー３２と、単電池２１およびステー３２よりも外側に突出した位置に設けられたベース３０の一部である脆弱部と、を備える。脆弱部は、ベース３０の周囲の部分よりも外力によって変形しやすい強度となるように構成された部分であり、ベース３０の周囲の部分よりも肉厚が薄い薄肉部３６ａである。外部からの衝撃がベース３０に加わった際に、薄肉部３６ａが単電池２１およびステー３２よりも外側の位置で座屈等することにより、電池パック１に加わった衝撃負荷が薄肉部３６ａよりも内側に伝達することを緩和することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池（２１）と、
前記電池を収容する筐体（１１，３０）と、
前記筐体のベース（３０）に設けられて、車両側部材（１９）に固定される固定部（３２）と、
前記電池および前記固定部よりも外側に突出した位置に設けられた前記ベースの一部であって、前記ベースの周囲の部分よりも外力によって変形しやすい強度となるように構成された脆弱部（３６ａ；１３６ａ；２３６ａ，３３６ａ）と、
を備え、
前記脆弱部は、前記ベースの周囲の部分よりも、肉厚が薄い薄肉部（３６ａ；１３６ａ；２３６ａ）、または断面形状が湾曲もしくは屈曲した曲がり形状部（３３６ａ）である電池パック。
【請求項２】
前記脆弱部は、前記固定部が前記電池に対して突出する方向に対して交差する方向に前記電池よりも突出した位置に設けられている請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記脆弱部は、前記電池および前記固定部よりも車両の幅方向に関して外側に突出した位置に設けられている請求項１または請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】
前記固定部は車両の前後方向に関して前記脆弱部よりも突出する位置にあり、
前記脆弱部は前記固定部が固定される前記車両側部材よりも車両の幅方向に突出した位置に設けられている請求項３に記載の電池パック。
【請求項５】
前記ベースの上には基板（５１）が設置されており、
前記基板のうち、車両の幅方向について前記脆弱部とは反対側に位置する部分は、前記電池に対する電流を制御する電気部品が設置された強電部（５２ｂ）に相当し、前記脆弱部の上に位置する部分は、前記強電部よりも小さい電流が流れる電気部品が設置された弱電部（５２ａ）に相当する請求項４に記載の電池パック。
【請求項６】
前記ベースの上には基板（５１）が設置されており、
前記電池に対する電流を制御する複数のスイッチ装置（５３）は、前記基板のうち、前記脆弱部の上に位置する部分には設置されておらず、車両の幅方向について前記脆弱部とは反対側に位置する部分にすべて設置されている請求項５に記載の電池パック。
【請求項７】
前記脆弱部は、前記ベースにおいて車両の前後方向の長さ全体にわたって設けられている請求項３から請求項６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】
この明細書における開示は、電池を収容する電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、フロントシートの下でフロアパネルの上面に取り付けられるバッテリケースを備える車両用バッテリパックが開示されている。このバッテリケースは、バッテリケースをフロアパネルにボルト等で固定される方形平板状の固定部を複数個有している。方形平板状の固定部は、ロアケースのベース部から車両のドア側に向かって突出するように設けられている。従来技術として列挙された先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２４３５９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のような車両用バッテリパックは、電池の大容量化が要求されると体格が大きくなり、車両における搭載自由度が小さくなる。搭載自由度が小さいと、車両の衝突時にバッテリパックに過大な衝撃負荷がかかることがあり、電池が破損してしまうという問題がある。
【０００５】
このような課題に鑑み、この明細書における開示の目的は、電池に対する衝撃負荷の軽減が図れる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】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された電池パックのひとつは、電池（２１）と、電池を収容する筐体（１１，３０）と、筐体のベース（３０）に設けられて、車両側部材（１９）に固定される固定部（３２）と、電池および固定部よりも外側に突出した位置に設けられたベースの一部であって、ベースの周囲の部分よりも外力によって変形しやすい強度となるように構成された脆弱部（３６ａ；１３６ａ；２３６ａ，３３６ａ）と、を備え、
脆弱部は、ベースの周囲の部分よりも、肉厚が薄い薄肉部（３６ａ；１３６ａ；２３６ａ）、または断面形状が湾曲もしくは屈曲した曲がり形状部（３３６ａ）である。
【０００８】
この電池パックによれば、薄肉部または曲がり形状部である脆弱部を、電池および固定部よりも外側に突出して位置でベースの一部として有している。これにより、外部からの衝撃がベースに加わった際に、脆弱部を積極的に破損または座屈させることができる。脆弱部が電池および固定部よりも外側の位置で座屈等することにより、電池パックに加わった衝撃負荷が脆弱部よりも内側に伝達することを緩和することができる。したがって、電池が受ける衝撃負荷を軽減可能な電池パックを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の電池パックを示す斜視図である。
【図２】第１実施形態のカバーを外した状態の電池パックを示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の電池パックにおけるベースを示す斜視図である。
【図４】第１実施形態の電池パックにおけるベースの下面側を示す斜視図である。
【図５】第１実施形態の電池パックについて下面側と車両側部材との位置関係を示す下面図である。
【図６】図５におけるVI-VI断面を矢視した部分断面図である。
【図７】第３実施形態の脆弱部を示したベースの部分下面図である。
【図８】第３実施形態の脆弱部を示したベースの部分断面図である。
【図９】第４実施形態の脆弱部を示したベースの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態の電池パック１について、図１〜図６を参照して説明する。各図には、上下方向または高さ方向Ｈ１、幅方向Ｗ１、および奥行方向Ｄ１が図示されている。この実施形態の電池パック１では、設置例の一つとして、高さ方向Ｈ１を鉛直方向に設定している。幅方向Ｗ１と奥行方向Ｄ１は、高さ方向Ｈ１に直交する横方向でもある。
【００１２】
電池パック１は、複数の単電池２１を搭載する乗り物に適用することができる。乗り物の一例は車両である。電池パック１は、例えば車両の座席の下に搭載される。電池パック１は、自動車の前部座席と床との間、後部座席と床との間、後部座席とトランクルームとの間の空間、運転席と助手席の間の空間などに配置されている。車両は、例えば、電池パック１を、内燃機関と電池駆動のモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、電池駆動のモータによって走行する電気自動車等である。この実施形態では、電池パック１をハイブリッド自動車に搭載する例について説明する。
【００１３】
この実施形態での電池パック１は、例えば、幅方向Ｗ１が車両の幅方向になるように設置されている。この場合、幅方向Ｗ１は、外部から車両の側部に衝撃が加わる側突時の衝突荷重方向に相当する。
【００１４】
図１に示すように、電池パック１は、カバー１１とベース３０とを備える。電池パック１は、カバー１１およびベース３０を少なくとも有する筐体の一部が車両側部材１９に固定されている。カバー１１とベース３０とは、電池パック１の外殻を形成し、電池パック１のハウジングを構成する。カバー１１とベース３０とは、各機能部品を収容するパックケースである。カバー１１は樹脂製である。カバー１１は電池パック１の上部または天井部の外殻を構成する。ベース３０は電池パック１の下部または底部の外殻を構成する。
【００１５】
図２は、カバー１１を取り除いた状態の電池パック１を示している。電池パック１は乗り物の発電電動機（ＭＧ）１５と協働する。電池パック１は乗り物の電動システムを提供する。発電電動機１５は内燃機関（ＥＧ）１６と連結されている。電池パック１は車両における電気負荷（ＬＤ１）１７、電気負荷（ＬＤ２）１８に接続されている。電気負荷１７はバッテリおよびスタータのような大電流が流れる電気負荷である。電気負荷１８はバッテリおよびスタータを除く車両の複数の電気負荷の一部または全部である。
【００１６】
発電電動機１５は、内燃機関１６によって駆動されることで発電機として機能する。発電電動機１５によって発電された電力の少なくとも一部が電池パック１に供給されることにより、電池パック１は充電される。発電電動機１５には電池パック１から電力が供給されることにより、発電電動機１５は電動機として機能する。発電電動機１５は、内燃機関１６とともに動力源として機能する。例えば、発電電動機１５は、内燃機関１６が供給する動力を上回る動力、または、内燃機関１６が供給する動力を補助する動力を供給する。
【００１７】
電池パック１は、電池ユニット２０とベース３０とバスバユニット４０と電気回路５０とを備える。ベース３０には、電池ユニット２０とバスバユニット４０と電気回路５０とが搭載されている。電気回路５０は基板５１と複数の電気部品５２とを含む機能部品である。ベース３０は、電池ユニット２０を設置するための凹状の容器部３１を有する。ベース３０は、電池ユニット２０の一部（例えば下部）のみを容器部３１に収容しており、電池ユニット２０の残部（例えば上部）は、ベース３０から突出している。電池ユニット２０とバスバユニット４０と電気回路５０とは、組立方向である高さ方向Ｈ１に沿ってベース３０に装着される。電池ユニット２０とバスバユニット４０と電気回路５０とは、複数のスクリュ、またはボルトなどの締結部材によってベース３０に固定されている。
【００１８】
電池パック１は、電池ユニット２０と電気回路５０とを電気的に接続するための導電性の接続部材８０を有する。電池ユニット２０は、主要な端子を有している。主要な端子は、断続的に制御される出力ラインを提供する。主要な端子は、電池ユニット２０としてのトータルプラス端子である。接続部材８０は、トータルプラス端子と電気回路５０とを接続する導電性部材である。
【００１９】
この実施形態では、接続部材８０は、所定の形状の金属板であるバスバで提供される。バスバは、電池パック１の製造方法において、金属板を所定の形状に切断し、所定の形状に曲げること等によって製作される。接続部材８０は、電池ユニット２０に接続される第１バスバと、電気回路に接続される第２バスバと、を有する。接続部材８０は、第１バスバと第２バスバとを締め付けるボルト等の固定部材を有している。
【００２０】
第１バスバは、電池ユニット２０に含まれる複数の単電池２１におけるトータルプラス端子に固定手段によって固定されることにより電気的に接続されている。第１バスバは、固定部材を受け入れるための開口部を有している。第１バスバは、電池ユニット２０から、基板５１に向けて、奥行方向Ｄ１に沿って突出する形状を有する。固定部材は、高さ方向Ｔ１に沿って第１バスバを締め付けている。固定部材は、高さ方向Ｔ１に沿って第２バスバを締め付けている。第２バスバは、締め付け位置から、基板５１の下側に回り込み、基板５１に向けて延びている。第２バスバは、基板５１を貫通する複数の端子を有している。第２バスバは、電気回路５０に固定手段によって固定されることにより電気的に接続されている。固定手段ははんだである。固定手段は、溶接、ボルトによる締め付けなど多様な手段により提供することもできる。第２バスバは、電気回路５０に接続するための複数の端子部を有している。第２バスバは、固定部材を受け入れるための開口部を有している。
【００２１】
電池ユニット２０は、複数の単電池２１を収容する電池ケース２２を有する。電池ケース２２は、電気絶縁性の樹脂製である。電池ケース２２は、複数の単電池２１を収容する容器の一部である。電池ケース２２は、複数の単電池２１を互いに固定している。さらに、電池ケース２２は、複数の単電池２１をベース３０に固定する固定部材でもある。電池ケース２２は、電池ユニット２０をベース３０に固定するための複数のブラケットを有する。電池ケース２２は、壁の強度を高めるために、および、または、電池ケース２２とベース３０との間の隙間を小さくするために、複数のリブを有している。
【００２２】
電池ユニット２０はモニタモジュール２３を有する。モニタモジュール２３は、電気絶縁性の樹脂部材２４と、複数の単電池２１に接続されるモニタ接続部材２５とを有している。モニタ接続部材２５は、樹脂部材２４の中にインサート成形によって埋設されている。モニタ接続部材２５は、樹脂部材２４の中を通って、単電池２１と電気回路５０とを接続している。モニタモジュール２３は、複数の水検出電極を備える水センサを有している。モニタモジュール２３は、６面体である電池ケース２２の一面に沿って配置されている。モニタモジュール２３は電池ケース２２の蓋でもある。
【００２３】
ベース３０は導電性の金属製である。ベース３０はキャリアとも呼ばれる。ベース３０は、例えばアルミニウム−ダイカストで形成することができる。ベース３０は高い熱伝導性を有するとともに高い剛性を有する。ベース３０は電池ユニット２０を受け入れる容器部３１を備える。ベース３０は、複数のステー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを有する。複数のステー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、総称してステー３２と呼ばれる。ステー３２は、電池パック１を車両に固定するために、車両側部材１９に固定される固定部である。車両側部材１９は、電池パック１を固定するために電池パック１が装着される車両の一部であり、例えば板状のフレーム、パネルである。ステー３２には、ステー３２を車両側部材１９に固定するための固定手段の一例であるボルト等を挿通するための取付穴が設けられている。ステー３２は、車両側部材１９に対して溶接等の固定手段によって固定される形態でもよい。
【００２４】
図５および図６に示すように、筐体の一部であるベース３０は、単電池２１およびステー３２よりも外側に突出した位置にある幅方向端部３６に設けられた薄肉部３６ａを備える。幅方向端部３６は、ベース３０において、容器部３１および放熱壁３５よりも外側に位置する部位であり、基板５１の弱電部５２ａが設置されている部分である。薄肉部３６ａは、基板５１に対向するベース３０の下面側から断面矩形状に凹む溝部によって構成される、周囲よりも剛性が低い脆弱部である。薄肉部３６ａは、幅方向端部３６において車両の前後方向の長さ全体にわたって一列に並ぶように設けられる複数の溝部によって構成されている。この構成により、ベース３０は、幅方向端部３６において車両の前後方向の長さ全体にわたって脆弱部を備えることになり、外力が作用することによって車両の前後方向の長さ全体にわたって幅方向端部３６が折れやすくなる。
【００２５】
薄肉部３６ａは、基板５１に載置されている幅方向端部３６の下面から上面に向かって凹む溝部によって構成される部分である。薄肉部３６ａは、溝部を形成する凹みの深さ寸法分、周囲の部分よりも肉厚が薄くなっている。また、薄肉部３６ａは、幅方向端部３６の上面から下面に向かって凹む溝部によって構成される部分であってもよい。複数の溝部は、車両の幅方向Ｗ１に並ぶ複数列に構成するように設けられる形態でもよい。
【００２６】
幅方向端部３６は、電池パック１において車両の幅方向Ｗ１の端部に設けられている。幅方向端部３６は、ベース３０において車両外板の側部に近い位置にある板状部分である。幅方向端部３６は、ベース３０の中で車両外郭の側部、例えばドア部に向かい合う位置関係となるように設けられている。したがって、車両側部に衝撃が与えられた場合、例えば車両側部に何らかの物体が衝突した場合には、車両外郭の側部が内側に凹むことに伴い、電池パック１においてベース３０の幅方向端部３６に外力が作用することになる。
【００２７】
薄肉部３６ａは、ベース３０の周囲の部分よりも外力によって変形しやすい強度となるように構成された脆弱部である。薄肉部３６ａは、ベース３０の周囲の部分よりも肉厚寸法が小さい部分を構成し、幅方向端部３６の中で剛性が低い部分に対応する。
【００２８】
薄肉部３６ａは、車両側部材１９との固定部であるステー３２ｂが単電池２１に対して突出する方向に対して交差する方向に単電池２１よりも突出した位置に設けられている。薄肉部３６ａは、ステー３２ｂが単電池２１に対して突出する車両の前後方向に対して交差する車両の幅方向Ｗ１に単電池２１よりも車両外郭の側部側に突出した位置に設けられている。薄肉部３６ａは、単電池２１およびステー３２ｂ，３２ｄよりも車両の幅方向Ｗ１に関して外側に突出した位置に設けられており、単電池２１およびステー３２ｂ，３２ｄよりも車両側部に近い位置に存在する。ステー３２ｂ，３２ｄは、車両の前後方向に関して薄肉部３６ａよりも突出する位置に設けられている。薄肉部３６ａは、ステー３２ｂが固定される車両側部材１９よりも車両の幅方向Ｗ１に突出した位置に設けられており、車両側部材１９よりも車両側部に近い位置に存在する。
【００２９】
バスバユニット４０は、電池ユニット２０の電力端子から延びる電力経路を提供する。バスバユニット４０は、電気絶縁性の樹脂部材と、電池ユニット２０に接続される電力接続部材とを有している。バスバユニット４０は、ベース３０の上に固定されている。バスバユニット４０は、電力端子４１と電力端子４２と電力端子４３とを有する。バスバユニット４０は、少なくとも２つの電力接続部材を有する。ひとつの電力接続部材は、電池ユニット２０のひとつの電力端子と他の電力端子との間に設けられて電気的接続を提供する。外側の電力端子４１は発電電動機１５に接続されている。電力端子４１よりも内側に位置する電力端子４２は、電気負荷１７に接続されている。電力端子４３は、電気負荷１８に接続されている。バスバユニット４０は、複数の電力端子４１、４２、４３と電池ユニット２０と電気回路５０とを接続する部材でもある。
【００３０】
電気回路５０は、ベース３０の上に固定されている。電気回路５０は、電池ユニット２０の横に広がるように設けられる。電気回路５０は、電池ユニット２０のひとつの一面の横と、電池ユニット２０の他の一面の横とにわたって広がる大きさ、形状である。電池ユニット２０は、ほぼ四辺形のベース３０のひとつの隅部に設置されている。電気回路５０は、ベース３０上に電池ユニット２０の横に広がるカギ型またはＬ字型に渡る範囲を占める。電気回路５０は、モニタモジュール２３に沿うように設置されている。電気回路５０の一部は、電池ユニット２０のモニタモジュール２３側の横に広がる範囲に設置されている。電気回路５０の他の一部は、電池ユニット２０の横であって、モニタモジュール２３の周囲面の横に広がるように設置されている。
【００３１】
電気回路５０は、基板５１と複数の電気部品５２とを有する。基板５１は、配線パターンが設けられた、いわゆるプリント基板である。基板５１は、Ｌ字型、またはカギ型と呼べる平板である。基板５１は、電気回路５０が占める水平範囲にわたって広がっている。基板５１は、ベース３０に設けられる放熱壁３５の上に設置されている。基板５１と放熱壁３５とは、基板５１から放熱壁３５へ熱が移動可能なように、直接接触した状態で、または熱伝導性に優れたシート、ジェル等の熱伝導性部材を介して間接的に熱接触した状態で、結合している。放熱壁３５とステー３２とは、ベース３０の他の部位を通じて熱移動可能に一体に形成されている。このため、基板５１から放熱壁３５に伝達した熱は、ステー３２を通じて車両側部材１９に放熱する放熱経路が構築されている。
【００３２】
基板５１は単一の基板である。基板５１の上には、複数の電気部品５２が配置されている。基板５１は複数の接続部分を有している。複数の接続部分の一部または全部は、バスバユニット４０の電力接続部材と電気部品５２との接続を提供する。電気回路５０は複数の単電池２１に接続されている。複数の電気部品５２は制御装置を提供する。制御装置は電池ユニット２０に含まれる複数の単電池２１のそれぞれの電圧を監視する。制御装置は、複数の単電池２１のそれぞれの充電状態、放電状態を監視する。制御装置は、複数の単電池２１のそれぞれの充電状態を適正に制御する。単電池２１は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン電池、有機ラジカル電池である。
【００３３】
複数の電気部品５２は、単数または複数のスイッチ装置５３を含む。スイッチ装置５３は電気回路５０によってオンオフ制御される装置である。スイッチ装置５３は、電池ユニット２０の出力を断続的に制御することができる。スイッチ装置５３は、電池ユニット２０のトータルプラス端子から供給される電流を断続する。スイッチ装置５３は基板５１の上に実装されている。スイッチ装置５３は、トランジスタ、ＭＯＳ、またはＩＧＢＴなどとして広く知られている半導体スイッチである。また、スイッチ装置５３は、基板５１から離れた状態で支持される構成でもよい。また、スイッチ装置５３は、電磁的に開閉されるメカニカルリレーであってもよい。
【００３４】
接続部材８０は、トータルプラス端子とスイッチ装置５３とを電気的に接続している。接続部材８０は、トータルプラス端子とスイッチ装置との間の導電部材の少なくとも一部を提供している。接続部材８０は、基板の上において、電池ユニット２０の近傍に設置されている。接続部材８０は、電池ユニット２０に最も近い基板５１の縁に設置されている。接続部材８０は、電池ユニット２０の主要な端子に最も近い基板５１の部位において接続されている。接続部材８０のための複数の端子は、電池ユニット２０に沿って、基板５１の上に配列されている。スイッチ装置５３はこのような接続部材８０の近くに配置されている。
【００３５】
座席に水がこぼされる場合に、水に濡れた乗員が座席を利用する場合に、または車両が水に浸かる場合に、電池パック１の中に水が浸入する場合がある。この場合、電池パック１が水を放電経路として放電する場合がある。この実施形態では、電池パック１の中における水を検出する水センサと、水を検出した場合に対策処理を実行する制御装置とを備えている。制御装置は、電池パック１内への浸水を監視する。制御装置は、浸水が検出された場合に対策処置を実行する。対策処理は、例えば、複数の電気部品のひとつであるブレーカ素子をオフ状態にすることである。
【００３６】
電気回路５０が提供する制御システムは、電子制御装置（Electronic Control Unit）である制御装置を提供する。制御装置は、少なくともひとつの演算処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体としての少なくともひとつのメモリ装置（ＭＭＲ）とを有する。制御装置は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスク等によって提供されうる。制御装置は、ひとつのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供されうる。プログラムは、制御装置によって実行されることによって、制御装置をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される方法を実行するように制御装置を機能させる。
【００３７】
制御システムは、制御装置に入力される情報を示す信号を供給する複数の信号源を入力装置として有する。制御システムは、制御装置が情報をメモリ装置に格納することにより、情報を取得する。制御システムは、制御装置によって作動が制御される複数の制御対象物を出力装置として有する。制御システムは、メモリ装置に格納された情報を信号に変換して制御対象物に供給することにより制御対象物の作動を制御する。
【００３８】
制御システムに含まれる制御装置と信号源と制御対象物とは、多様な要素を提供する。それらの要素の少なくとも一部は、機能を実行するためのブロックと呼ぶことができる。別の観点では、それらの要素の少なくとも一部は、構成として解釈されるモジュール、またはセクションと呼ぶことができる。さらに制御システムに含まれる要素は、意図的な場合にのみ、その機能を実現する手段とも呼ぶことができる。
【００３９】
制御システムが提供する手段および、または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。電気回路５０は、インバータおよび、またはコンバータとしての回路と、複数の単電池２１の電圧を観測するモニタ回路とを備えてもよい。
【００４０】
電池ユニット２０は、複数の単電池２１を通電可能に接続する複数の導体を有する。複数の導体は、例えば複数の単電池２１を直列に接続する。電池ユニット２０は、複数のモニタ端子を有する。モニタ端子は、単電池２１の少なくとも電圧を検出するために用いられる。
【００４１】
モニタ接続部材２５とモニタ端子とは電気的に接続されている。モニタモジュール２３と水センサとは、樹脂部材２４を共有することによって一体に設けられている。モニタモジュール２３と水センサとは、ひとつの部品として構成することができる。
【００４２】
図３は、基板５１等の電気回路５０と電池ユニット２０とを取り除いた状態のベース３０を示している。ベース３０は板状または皿状を呈している。ベース３０は浅い皿状、または浅いカップ状と呼べる形状を有している。ベース３０の形状は、容器部３１において、下に向けて凸状であって上から凹状である。ベース３０は、それを反らせようとする外力に対抗する高い剛性を有する。ベース３０は、容器部３１を開く横方向、特に幅方向Ｗ１への外力に対抗する高い剛性を有する。ベース３０は、複数の単電池２１が著しく膨らむ方向に関して高い剛性を有する。
【００４３】
ベース３０は放熱壁３５を有する。放熱壁３５の上には、基板５１を介して一部の電気部品５２が配置されている。一部の電気部品５２は、放熱を要する部品である。例えば、電気回路５０におけるスイッチ装置５３は、放熱壁３５の上に配置されている。放熱壁３５と電気部品５２との間、放熱壁３５と基板との間には、絶縁シートが設置される。この構成により、電気部品５２の熱は、絶縁シートを介して放熱壁３５へ移動することになる。放熱壁３５は、ベース３０において、上へ凸状であり下から凹状である。放熱壁３５は、ベース３０の下面において、下から凹状の放熱部を提供する。
【００４４】
ベース３０の上に設置されている基板５１は、単電池２１に対する電流を制御する電気部品５２が設置された強電部５２ｂと、強電部５２ｂよりも小さい電流が流れる電気部品５２が設置された弱電部５２ａと、を備える。強電部５２ｂは、例えばスイッチ装置５３が設置されているエリアを占有する。弱電部５２ａは、例えばスイッチ装置５３が存在せず、電気信号が出入力される電気部品５２が設置されているエリアを占有する。基板５１のうち、車両の幅方向Ｗ１について薄肉部３６ａとは反対側に位置する単電池２１よりの部分は強電部５２ｂである。薄肉部３６ａの上に位置する部分は弱電部５２ａである。したがって、複数のスイッチ装置５３は、基板５１のうち、薄肉部３６ａの上に位置する部分には設置されておらず、車両の幅方向Ｗ１について薄肉部３６ａとは反対側に位置する部分にすべて設置されている。
【００４５】
容器部３１は、少なくとも、側壁３１ａ、側壁３１ｂ、底壁３１ｃ、背壁３１ｄおよび前壁３１ｅを有して形成されている。容器部３１は、電池ユニット２０を設置するための、上に向いた開口部を有する開放容器である。
【００４６】
側壁３１ａ、側壁３１ｂは、幅方向Ｗ１について容器部３１の両側に設けられている。側壁３１ａと側壁３１ｂは、複数の単電池２１の積層方向、すなわち幅方向Ｗ１に対向するように設けられている。側壁３１ａの内面と側壁３１ｂの内面は、容器部３１内に面している。側壁３１ａの内面と側壁３１ｂの内面は、電池ユニット２０と微小な隙間を介して幅方向Ｗ１に対向するか、または電池ユニット２０と接触する面である。
【００４７】
側壁３１ａは、電池ケース２２を固定するための複数のボルト穴を有する。側壁３１ｂは、電池ケース２２を固定するための複数のボルト穴を有する。これらのボルト穴は、組立方向である高さ方向Ｈ１に深さを有する穴と、穴の内面に形成された雌ねじとを有する。側壁３１ａ、側壁３１ｂには、カバー１１を固定するための他のボルト穴、電気的な接続のための部品を固定するための他のボルト穴も形成されている。
【００４８】
底壁３１ｃは容器部３１の底部を形成する。底壁３１ｃは、側壁３１ａの下端と側壁３１ｂの下端とを連結する壁である。底壁３１ｃの内面は容器部３１内に面している。底壁３１ｃの内面はベース３０の上面として上へ向いており、電池ユニット２０の底面に面する。背壁３１ｄは容器部３１の背後に位置する。背壁３１ｄは、側壁３１ａと側壁３１ｂと底壁３１ｃとを連結する壁である。背壁３１ｄの内面は、容器部３１内に面し、電池ユニット２０におけるモニタモジュール２３とは反対側の面に面する。背壁３１ｄは、側壁３１ａの上部と側壁３１ｂの上部とを連結している。背壁３１ｄは、側壁３１ａと側壁３１ｂとの間を真っ直ぐに連結している。背壁３１ｄは、側壁３１ａと側壁３１ｂとの間に設けられた梁を提供する。背壁３１ｄは、側壁３１ａや側壁３１ｂを上広がりに外側に倒す外力に対抗する。
【００４９】
前壁３１ｅは容器部３１の前部に位置している。前壁３１ｅは底壁３１ｃと連結する壁であり、底壁３１ｃから立設する壁である。前壁３１ｅは、側壁３１ａと側壁３１ｂと底壁３１ｃとを連結する壁であってもよい。前壁３１ｅは、容器部３１内に面し、電池ユニット２０におけるモニタモジュール２３に面する。前壁３１ｅは底壁３１ｃと放熱壁３５との間に形成された階段壁の一部である。前壁３１ｅは、側壁３１ａと側壁３１ｂとの間を連結している。前壁３１ｅは、側壁３１ａと側壁３１ｂとの間に設けられた梁を提供する。前壁３１ｅは、側壁３１ａ、側壁３１ｂを上広がりに外側に倒す外力に対抗する。
【００５０】
複数のバスバ４５、バスバ４６、バスバ４７は、電池ユニット２０に沿って延びている部分をそれぞれ有する。複数のバスバ４５、バスバ４６、バスバ４７は、平行に延びている。複数のバスバ４５、バスバ４６、バスバ４７は、放熱壁３５の両側に分散して設置されている。このような配置によれば、放熱壁３５の上に設置される電気部品５２との接続に適した電池パック１を提供できる。この配置は、例えば、スイッチ装置５３により断続される比較的大きい電流が流れる電流経路を短くすることに貢献できる。したがって、放熱壁３５により複数の電気部品５２の放熱を促進しながら、電流経路を短くして、電気回路５０の発熱そのものを抑制することに貢献できる。
【００５１】
接続部材８０は、電池ユニット２０と放熱壁３５との間に設置されている。バスバユニット４０の一部でもある接続部材８０は、放熱壁３５と隣接している。このため、接続部材８０に関しても放熱壁３５に熱移動をする放熱経路を形成可能であるため、電気回路５０の発熱を抑制するために貢献できる。
【００５２】
電池ユニット２０はベース３０に搭載されている。電池ケース２２は、複数のボルト７１によってベース３０に固定されている。複数のボルト７１は、ベース３０に設けられたボルト穴に挿入されている。複数のボルト７１は、電池ケース２２に設けられたブラケットをベース３０に向けて締め付けている。複数のボルト７１は締結部材として機能する。
【００５３】
次に、第１実施形態の電池パック１によって得られる効果について説明する。電池パック１は、複数の単電池２１と、単電池２１を収容する筐体と、筐体の一部であるベース３０に設けられて車両側部材１９に固定されるステー３２と、ベース３０の一部である薄肉部３６ａと、を備える。薄肉部３６ａは、単電池２１およびステー３２よりも外側に突出した位置に設けられており、ベース３０の周囲の部分よりも外力によって変形しやすい強度となるように構成された脆弱部である。
【００５４】
電池パック１は、薄肉部３６ａである脆弱部を、単電池２１およびステー３２よりも外側に突出して位置でベース３０の一部として有している。これにより、外部からの衝撃がベース３０に加わった際に、薄肉部３６ａを積極的に変形、破損または座屈させることができる。薄肉部３６ａが単電池２１およびステー３２よりも外側の位置で座屈等することにより、薄肉部３６ａが衝撃を吸収するクッションの働きをして、電池パック１に加わった負荷が薄肉部３６ａよりも内側に伝達することを緩和できる。したがって、電池パック１によれば、例えば衝突等によって単電池２１が受ける衝撃負荷や応力を軽減することができ、単電池２１の保護が図れる。
【００５５】
薄肉部３６ａは、ステー３２が単電池２１に対して突出する方向に対して交差する方向に単電池２１よりも突出した位置に設けられている。この構成によれば、電池パック１に対して当該交差する方向に外力が作用した場合に、ステー３２よりも先に薄肉部３６ａを外力によって変形、損傷、座屈等させることができる。この薄肉部３６ａの座屈等による外力吸収効果により、ステー３２に作用する外力を軽減でき、ステー３２の損傷を抑えることができる。したがって、電池パック１によれば、ステー３２の損傷を抑えることにより、車両側部材１９との固定機能を保護でき、電池パック１が大きく移動して単電池２１や強電部５２ｂが損傷することを抑えることができる。
【００５６】
薄肉部３６ａは、単電池２１およびステー３２よりも車両の幅方向Ｗ１に関して外側に突出した位置に設けられている。この構成によれば、例えば、車両の側部衝突等により車両の側部に対して外力が作用した場合に、まず薄肉部３６を外力によって変形、損傷、座屈等させることができる。車両の側部衝突時等における、薄肉部３６ａの座屈等による外力吸収効果により、ステー３２に作用する外力を軽減できるのでステー３２の損傷を抑えることができる。したがって、電池パック１によれば、車両の側部衝突時等における、ステー３２の損傷を抑えることにより、車両側部材１９との固定機能を保護でき、電池パック１が大きく移動して単電池２１や強電部５２ｂが損傷することを抑えることができる。
【００５７】
ステー３２は車両の前後方向に関して薄肉部３６ａよりも突出する位置にある。薄肉部３６ａはステー３２が固定される車両側部材１９よりも車両の幅方向Ｗ１に突出した位置に設けられている。この構成によれば、薄肉部３６ａが車両側部材１９よりも車両の幅方向Ｗ１に突出した位置に設けられるため、例えば車両の側部衝突等により車両の側部に対して外力が作用した場合に、薄肉部３６ａが座屈等することで車両側部材１９およびステー３２を保護できる。したがって、電池パック１によれば、より確実かつ先に薄肉部３６ａによって外力吸収を行えるので、電池パック１と車両側部材１９との固定機能を保護することができる。
【００５８】
ベース３０の上に設置されている基板５１のうち、車両の幅方向Ｗ１について薄肉部３６ａとは反対側に位置する部分は、単電池２１に対する電流を制御する電気部品５２が設置された強電部５２ｂに相当する。基板５１のうち薄肉部３６ａの上に位置する部分は、強電部５２ｂよりも小さい電流が流れる電気部品５２が設置された弱電部５２ａに相当する。この構成によれば、例えば車両の側部衝突等により車両の側部に対して外力が作用した場合に、薄肉部３６ａの座屈等とともに弱電部５２ａが損傷するが、その代わりに強電部５２ｂを保護することができる。これにより、大電流が流れる強電部５２ｂを保護できる、安全性を高めた電池パック１を提供できる。
【００５９】
単電池２１に対する電流を制御する複数のスイッチ装置５３は、基板５１のうち、薄肉部３６ａの上に位置する部分には設置されておらず、車両の幅方向Ｗ１について薄肉部３６ａとは反対側に位置する部分にすべて設置されている。この構成によれば、薄肉部３６ａが強電部５２ｂよりも外側の位置で座屈等することにより、薄肉部３６ａが衝撃を吸収するクッションの働きをして、電池パック１に加わった衝撃負荷が強電部５２ｂに伝達することを緩和できる。したがって、電池パック１によれば、例えば衝突等によって外力が作用しても、大電流が流れる強電部５２ｂを弱電部５２ａよりも優先的に保護できるので、安全性を高めた電池パック１を提供できる。
【００６０】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態の脆弱部である薄肉部３６ａの他の形態である薄肉部１３６ａについて図７を参照して説明する。第２実施形態の電池パック１は、薄肉部１３６ａを除く構成要素が第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態と相違する内容について説明する。
【００６１】
図７に示すように、薄肉部１３６ａは、ベース３０の幅方向端部３６において車両の前後方向の長さ全体にわたって設けられている。すなわち、薄肉部１３６ａは、幅方向端部３６において車両の前後方向の長さ全体にわたって延びる一つの溝部によって構成されて、幅方向端部３６における周囲の肉厚寸法よりも小さい肉厚寸法となっている。薄肉部１３６ａは、車両側部材１９に対向するベース３０の下面側から帯状に凹む溝部によって構成される、周囲よりも剛性が低い脆弱部である。
【００６２】
第２実施形態によれば、薄肉部３６ａよりも外部からの衝撃に対して幅方向端部３６が折れやすく、容易に座屈させやすい筐体を提供できる。車両の前後方向の長さ全体にわたって幅方向端部３６が折れるように座屈することにより、容器部３１に伝達する衝撃を軽減して単電池２１を保護できるという効果が得られる。また、幅方向端部３６上に設置されている弱電部５２ａが破壊されやすいので、弱電部５２ａが損傷することで、大電流が流れる強電部５２ｂを保護できる電池パック１を提供できる。
【００６３】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態の脆弱部である薄肉部３６ａの他の形態である薄肉部２３６ａについて図８を参照して説明する。第３実施形態の電池パック１は、薄肉部２３６ａを除く構成要素が第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態と相違する内容について説明する。
【００６４】
図８に示すように、薄肉部２３６ａは、基板５１に対向するベース３０の上面側から断面がくさび状に凹む溝部によって構成される、周囲よりも剛性が低い脆弱部である。薄肉部２３６ａは、くさび状に凹む溝部によって構成されて、幅方向端部３６における周囲の肉厚寸法よりも小さい肉厚寸法となっている。薄肉部２３６ａは、幅方向端部３６において車両の前後方向の長さ全体にわたって点在するように設けられる複数の溝部によって構成されている。
【００６５】
薄肉部２３６ａは、車両側部材１９に対向するベース３０の下面側から断面がくさび状に凹む溝部によって構成されてもよい。また、薄肉部２３６ａは、第２実施形態の薄肉部１３６ａのように、ベース３０の幅方向端部３６において車両の前後方向の長さ全体にわたって設けられる一つの溝部によって構成されてもよい。
【００６６】
（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態の脆弱部である薄肉部３６ａの他の形態である曲がり形状部３３６ａについて図９を参照して説明する。第４実施形態の電池パック１は、曲がり形状部３３６ａを除く構成要素が第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏するものである。以下、第１実施形態と相違する内容について説明する。
【００６７】
図９に示すように、曲がり形状部３３６ａは、断面形状が湾曲もしくは屈曲した部分である。第４実施形態の幅方向端部３６は、先端部分が曲がり形状部３３６ａよりも内側の部分、すなわち強電部５２ｂ側の部分に対して交差する断面形状を有している。したがって、幅方向端部３６は、曲がり形状部３３６ａを交差点として、先端部分が車両側部材１９側に湾曲または屈曲するように曲がっている形状をなしている。曲がり形状部３３６ａは周囲よりも剛性が低い脆弱部である。曲がり形状部３３６ａは、断面形状が、屈曲する屈曲部または湾曲する湾曲部である。また、曲がり形状部３３６ａは、第２実施形態の薄肉部１３６ａのように、ベース３０の幅方向端部３６において車両の前後方向の長さ全体にわたって連続して設けられてもよい。
【００６８】
この構成によれば、外部からの衝撃が幅方向端部３６に加わると、幅方向端部３６における先端部分が曲がり形状部３３６ａを基点としてさらに折れるように変形する。この変形によって、電池パック１に加わった衝撃負荷が曲がり形状部３３６ａよりも内側に伝達することを緩和することができる。したがって、単電池２１が受ける衝撃負荷を軽減することができる電池パック１を提供できる。
【００６９】
（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００７０】
前述の実施形態では、電気回路５０は、複数のスイッチ装置５３を備える。これに代えて、電気回路５０は、単一のスイッチ装置５３を備えていてもよい。また、電気回路５０は、複数のスイッチ装置５３を回路パッケージの中に収容したスイッチアレイを備えていてもよい。スイッチアレイは、基板５１の上に搭載されていてもよいし、基板５１から離れて支持されていてもよい。
【００７１】
前述の実施形態において電池ユニット２０を構成する単電池２１は、例えば、外装ケースが薄い平板状の形態をなし、外装ケースはラミネートシートで形成されている形態でもよい。ラミネートシートは、絶縁性の高い素材で構成されている。単電池２１は、例えば、二つ折りにされたラミネートシートの端部同士を熱融着することにより当該端部同士を封止して密閉された扁平状容器の内部空間を有する。この内部空間には、電極集合体、電解質、端子接続部、正極端子部の一部、および負極端子部の一部を含む電池本体部が内蔵されている。したがって、複数の単電池２１は、扁平状容器の周縁部が封止されることにより、扁平状容器の内部に、電池本体部が密封状態で収容されている。各単電池２１は、扁平状容器から外方へ引き出された一対の電極端子を有する。
【００７２】
前述の実施形態において電池ユニット２０を構成する単電池２１として、例えば、円柱状の外形形状である単電池を用いてもよい。
【００７３】
前述の実施形態において、電池ユニット２０を構成する複数の単電池２１は、隣接する単電池間に隙間を設けずに接触させた状態で設置される形態でもよいし、単電池間に所定の隙間をあけて設置するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１１…カバー（筐体）、  １９…車両側部材、  ２１…単電池（電池）
３０…ベース（筐体）、  ３２…ステー（固定部）
３６ａ，１３６ａ，２３６ａ…薄肉部（脆弱部）
５１…基板、５２ａ…弱電部、  ５２ｂ…強電部、
５３…スイッチ装置、  ３３６ａ…曲がり形状部（脆弱部）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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