(57)【要約】【課題】バッテリユニットにおいて、耐燃焼性能を向上させる技術を提供する。【解決手段】バッテリユニット１は、バッテリ２と、該バッテリ２収容するケース３と、を備える。ケース３は、底部３１ｂと該底部３１ｂから立設され開口部を区画形成する側壁３１ｃとを有するケース本体３１と、該ケース本体３１の開口部を覆う蓋体３２と、を備え、ケース本体３１のフランジ部３１ａと蓋体３２のフランジ部３２ａとが締結される。ケース本体３１のフランジ部３１ａと蓋体３２のフランジ部３２ａ、及びケース本体３１が、ガラス材料を収容した不燃性部材４で覆われている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、
該バッテリを収容するケースと、を備え、
該ケースは、底部と該底部から立設され開口部を区画形成する側壁とを有するケース本体と、該ケース本体の前記開口部を覆う蓋体と、を備え、前記ケース本体のフランジ部と前記蓋体のフランジ部とが締結される、バッテリユニットであって、
前記ケース本体の前記フランジ部と前記蓋体の前記フランジ部、及び前記ケース本体が、ガラス材料を収容した不燃性部材で覆われている、バッテリユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリユニットであって、
前記ケースは、前記ケース本体の前記フランジ部及び前記蓋体の前記フランジ部の少なくとも一方が車両骨格部材に締結される車両締結部を有し、
前記不燃性部材は、前記車両締結部を避ける切欠部を有し、
前記車両締結部と前記車両骨格部材とを固定する固定部材が、前記切欠部を挿通する、バッテリユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバッテリユニットであって、
前記不燃性部材は、ガラス材料を収容した不燃性金属シートからなる、バッテリユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のバッテリユニットであって、
前記不燃性部材は、前記ガラス材料を収容したガラス材料収容部と、該ガラス材料収容部を囲い前記不燃性金属シート同士が接合されたシート接合部と、を有し、
前記蓋体の前記フランジ部の上面は前記シート接合部で覆われており、
前記ケース本体の前記フランジ部と前記蓋体の前記フランジ部とを締結する締結部材は、前記シート接合部を貫通し、前記ガラス材料収容部を貫通しない、バッテリユニット。
【請求項５】
請求項４に記載のバッテリユニットであって、
前記蓋体の前記フランジ部の上面には、板状の上補強プレートが配置され、
前記蓋体の前記フランジ部の上面に配置される前記シート接合部は、前記蓋体の前記フランジ部と前記上補強プレートとにより挟持される、バッテリユニット。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のバッテリユニットであって、
前記ケース本体の前記フランジ部と前記蓋体の前記フランジ部との境界部は、前記ガラス材料収容部で覆われている、バッテリユニット。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載のバッテリユニットであって、
前記ケース本体の前記フランジ部には、前記蓋体の前記フランジ部に向かって延びる位置決めピンが設けられ、
該位置決めピンは、前記シート接合部を貫通し、前記ガラス材料収容部を貫通しない、バッテリユニット。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のバッテリユニットであって、
前記不燃性部材は、ガラスウールを収容したアルミシートからなるアルミパウチである、バッテリユニット。
【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ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）及びＥＶ（Electrical Vehicle：電気自動車）等の車両には、バッテリを収容したバッテリユニットが搭載されている。この種のバッテリユニットでは、車両火災等に際して周囲に火が及んでも、燃焼を回避可能な燃焼対策が求められる場合がある。
【０００３】
このような燃焼対策が施されたバッテリユニットとしては、金属材料からなるケース構造を採用したものが知られている。また、特許文献１には、バッテリユニットを耐火性シートで覆うことで耐燃焼性能を高めることが記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１５−５３０２８２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、バッテリユニットの全体を耐火性のシートで覆ってしまうと、バッテリユニットと他の電気機器とを接続するハーネス、及び冷却用ダクト等がシートを貫通してしまうため好ましくない。
【０００６】
本発明は、バッテリユニットにおいて、耐燃焼性能を向上させる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、
バッテリと、
該バッテリを収容するケースと、を備え、
該ケースは、底部と該底部から立設され開口部を区画形成する側壁とを有するケース本体と、該ケース本体の前記開口部を覆う蓋体と、を備え、前記ケース本体のフランジ部と前記蓋体のフランジ部とが締結される、バッテリユニットであって、
前記ケース本体の前記フランジ部と前記蓋体の前記フランジ部、及び前記ケース本体が、ガラス材料を収容した不燃性部材で覆われている。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、ケースを構成するケース本体のフランジ部と蓋体のフランジ部、及びケース本体が、ガラス材料を収容した不燃性部材で覆われているので、ケース本体の形成材料に拘らずケース本体の燃焼を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るバッテリユニットが搭載された車両の一部を示す斜視図であり、車両のフロアパネル及びバッテリユニットを前方斜め上方から見た斜視図である。
【図２】車両のフロアパネル及びバッテリユニット収容部から浮かせたバッテリユニットを前方斜め上方から見た分解斜視図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図１のバッテリユニットの要部を上方から見た斜視図である。
【図５】図４のＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】図１のバッテリユニットの要部を下方から見た斜視図である。
【図７】図１のバッテリユニットの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図面には、運転者から見た方向に従い、車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左方をＬ、右方をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
【００１１】
［バッテリユニット］
図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態に係るバッテリユニット１は、ＨＥＶ、ＥＶ等の車両Ｖに搭載される。車両Ｖは、フロアパネルＦＰにバッテリユニット収容部Ｈを有し、バッテリユニット１は、バッテリユニット収容部Ｈに収容され、車両骨格部材ＣＭに締結される。車両骨格部材ＣＭとしては、例えば左右のサイドシル間に架け渡されたクロスメンバである。
【００１２】
バッテリユニット１は、バッテリ２と、バッテリ２を冷却するための冷却系部品と、バッテリ２を制御するための制御系部品と、これらを収容するケース３と、ケース３の燃焼を防止する燃焼対策部品である不燃性部材４と、を備える。なお、冷却系部品及び制御系部品は、本発明の要部ではないので、説明を省略する。
【００１３】
［バッテリ］
バッテリ２は、車幅方向に積層される複数のセルで構成されたバッテリモジュール２２を備える。本実施形態のバッテリ２は、上下２段に配置された２つのバッテリモジュール２２を備えるが、バッテリモジュール２２やセルの個数は、適宜変更することができる。
【００１４】
［ケース］
図１〜図７に示すように、ケース３は、バッテリ２等を収容するケース本体３１と、該ケース本体３１の開口部（図示せず）を覆う蓋体３２と、を備えており、ケース本体３１及び蓋体３２は、軽量化のために樹脂で形成されている。なお、ケース本体３１及び蓋体３２は樹脂に限らず、金属で形成されてもよい。ケース本体３１及び蓋体３２を金属等に比較して軽量な樹脂で形成することで、ケース３の軽量化が可能になるが、後述するようにケース本体３１の燃焼対策が必要となる。
【００１５】
ケース本体３１は、底部３１ｂと、該底部３１ｂから立設され、開口部を区画形成する前後左右の側壁３１ｃと、開口部の周縁部から外側方に向かって延びるフランジ部３１ａと、を備える。
【００１６】
蓋体３２は、外周縁部から外側方に向かって延びるフランジ部３２ａと、車室からバッテリユニット１内に冷却風を吸入するための吸気孔３２ｂと、バッテリ２を冷却した冷却風をバッテリユニット１の外部（本実施形態では荷室）に排出するための排気孔３２ｃと、を備える。
【００１７】
ケース本体３１のフランジ部３１ａと蓋体３２のフランジ部３２ａとは、互いに重合し、複数の締結部材３３を介して締結される。図５に示すように、本実施形態の締結部材３３は、ボルト３３ｂであって、蓋体３２のフランジ部３２ａを貫通してケース本体３１のフランジ部３１ａに埋め込まれたインサートナット３３ａに締結される。
【００１８】
ケース本体３１のフランジ部３１ａには、蓋体３２のフランジ部３２ａに向かって延びる位置決めピン３１ｅが設けられ、該位置決めピン３１ｅが蓋体３２のフランジ部３２ａに形成される位置決め孔３２ｅに挿通することで、ケース本体３１のフランジ部３１ａと蓋体３２のフランジ部３２ａとが位置決めされる。
【００１９】
蓋体３２のフランジ部３２ａは、車両骨格部材ＣＭに締結される複数の車両締結部３２ｆを有し、複数の車両締結部３２ｆは、車両締結部３２ｆを貫通する固定部材３４を介して車両骨格部材ＣＭに固定される。図５に示すように、本実施形態の固定部材３４は、ボルト３４ｂであって、車両締結部３２ｆ、車両締結部３２ｆと車両骨格部材ＣＭとの間に介装されるカラー３４ａ、及び車両骨格部材ＣＭを貫通し、車両骨格部材ＣＭに取り付けられたナット３４ｃに締結される。これにより、バッテリユニット１がバッテリユニット収容部Ｈに収容された状態で車両骨格部材ＣＭに締結される。
【００２０】
蓋体３２は、車両締結部３２ｆが車両骨格部材ＣＭに締結されることでフロアパネルＦＰの上方に配置されることとなり、ケース本体３１がフロアパネルＦＰの下方（車室外）に配置されることになる。そのため、車両火災等に際して周囲に火が及んだ場合、熱の影響を受けやすいケース３のケース本体３１の燃焼対策が必要となる。また、ケース本体３１のフランジ部３１ａと蓋体３２のフランジ部３２ａとの境界部は、２つの部材を重ね合わせるため隙間が発生しやすく燃焼対策を施すことが好ましい。
【００２１】
［不燃性部材］
不燃性部材４は、ガラス材料を収容した不燃性金属シートからなり、例えば、ガラスウールを収容したアルミシートからなるアルミパウチであり、軽量でありながら必要な不燃性と適度な可撓性を有する。また、本実施形態の不燃性部材４は、ガラス材料を収容したガラス材料収容部４１と、該ガラス材料収容部４１を囲い不燃性金属シート同士が接合（接着又は溶着）されたシート接合部４２と、を備える。
【００２２】
なお、シート接合部４２は、ガラス材料の露出や飛散を防止するために、ガラス材料収容部４１の外周部を囲むように設けられるが、ガラス材料収容部４１におけるガラス材料の偏りを防止するために、ガラス材料収容部４１の外周部以外の位置に設けてもよい。
【００２３】
図４〜図７に示すように、不燃性部材４は、ケース本体３１のフランジ部３１ａと蓋体３２のフランジ部３２ａ、及びケース本体３１を覆っている。一方で、不燃性部材４は、蓋体３２のフランジ部３２ａを除く部分を覆っていない。具体的に説明すると、不燃性部材４は、ケース本体３１の底部３１ｂの下面と、ケース本体３１の前後左右の側壁３１ｃの外側面と、ケース本体３１のフランジ部３１ａの下面とを覆うだけでなく、蓋体３２のフランジ部３２ａの上面まで回り込むように設けられる。したがって、ケース本体３１の形成材料に拘らずケース本体３１の燃焼を防止できる。
【００２４】
不燃性部材４は、フランジ部３２ａの車両締結部３２ｆを避けるようにＵ字状に切り欠かれた切欠部４３を有する。これにより、フランジ部３２ａの車両締結部３２ｆと車両骨格部材ＣＭとを固定する固定部材３４が切欠部４３を通り、不燃性部材４に穴が空くことが回避される。なお、切欠部４３の周囲は、ガラス材料の露出や飛散を防止するために、シート接合部４２が形成されている。
【００２５】
不燃性部材４は、蓋体３２のフランジ部３２ａの上面をシート接合部４２で覆っている。したがって、ケース本体３１のフランジ部３１ａと蓋体３２のフランジ部３２ａとを締結する締結部材３３や、ケース本体３１のフランジ部３１ａから蓋体３２のフランジ部３２ａに向かって延びる位置決めピン３１ｅが、シート接合部４２を貫通することになる。これにより、締結部材３３及び位置決めピン３１ｅがガラス材料収容部４１を貫通せず、貫通部からガラス材料が飛散することを防止できる。また、締結部材３３及び位置決めピン３１ｅが通る部分に切欠部４３を設けることを回避できるので、不燃性部材４の構造を簡素化でき、また不燃性部材４とケース３との位置決めを容易にできる。
【００２６】
ケース本体３１のフランジ部３１ａと蓋体３２のフランジ部３２ａとの境界部は、不燃性部材４のガラス材料収容部４１で覆われていることが望ましい。このようにすると、境界部をシート接合部４２で覆う場合に比べ、火や熱が境界部からケース３の内部に侵入する可能性を低減させることができる。
【００２７】
［上補強プレート］
図４及び図５に示すように、蓋体３２のフランジ部３２ａの上面には、板状の上補強プレート５が配置されている。上補強プレート５は、蓋体３２のフランジ部３２ａの上面に配置される不燃性部材４のシート接合部４２を蓋体３２のフランジ部３２ａとの間で挟持することにより、不燃性部材４の位置ずれを規制している。特に、本実施形態の上補強プレート５は、車両締結部３２ｆの周辺で不燃性部材４を押さえ込んでいるので、不燃性部材４が固定部材３４に巻き込まれて損傷することを効果的に防止できる。なお、図４及び図５の符号７は、上補強プレート５と蓋体３２のフランジ部３２ａとの間に介装された剛性プレートであり、車両締結部３２ｆを補強するが、必ずしも必要ではなく省略してもよい。
【００２８】
本実施形態の上補強プレート５は、ケース本体３１のフランジ部３１ａと蓋体３２のフランジ部３２ａとを締結する締結部材３３を利用し、共締め状態で蓋体３２のフランジ部３２ａに固定されている。また、締結部材３３及び上補強プレート５は、金属製であり、樹脂製とした場合のように燃焼対策の効果が低下することがない。
【００２９】
［下補強プレート］
図５〜図７に示すように、ケース本体３１のフランジ部３１ａの下面には、板状の下補強プレート６が配置されている。下補強プレート６は、ケース本体３１のフランジ部３１ａの下面に配置される不燃性部材４のガラス材料収容部４１をケース本体３１のフランジ部３１ａとの間で挟持することにより、不燃性部材４の位置ずれを規制している。特に、本実施形態の下補強プレート６は、車両締結部３２ｆの周辺で不燃性部材４を押さえ込んでいるので、不燃性部材４が固定部材３４に巻き込まれて損傷することを効果的に防止できる。
【００３０】
本実施形態の下補強プレート６は、リベット６１を用いてケース本体３１のフランジ部３１ａに締結されている。このときリベット６１は、不燃性部材４のガラス材料収容部４１を貫通するが、下補強プレート６のリベット孔はリベット６１で塞がれるので、下補強プレート６のリベット孔からガラス材料が飛び出すことが回避される。また、リベット６１及び下補強プレート６は、金属製であり、樹脂製とした場合のように燃焼対策の効果が低下することがない。
【００３１】
［総括］
上記実施形態からは、以下の態様が抽出される。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する要素を示しているが、これに限定されるものではない。
【００３２】
（１）  バッテリ（バッテリ２）と、
該バッテリを収容するケース（ケース３）と、を備え、
該ケースは、底部（底部３１ｂ）と該底部から立設され開口部を区画形成する側壁（側壁３１ｃ）とを有するケース本体（ケース本体３１）と、該ケース本体の前記開口部を覆う蓋体（蓋体３２）と、を備え、前記ケース本体のフランジ部（フランジ部３１ａ）と前記蓋体のフランジ部（フランジ部３２ａ）とが締結される、バッテリユニット（バッテリユニット１）であって、
前記ケース本体の前記フランジ部と前記蓋体の前記フランジ部、及び前記ケース本体が、ガラス材料を収容した不燃性部材（不燃性部材４）で覆われている。
【００３３】
（１）によれば、ケースを構成するケース本体のフランジ部と蓋体のフランジ部、及びケース本体が、ガラス材料を収容した不燃性部材で覆われているので、ケース本体の形成材料に拘らずケース本体の燃焼を防止できる。これにより、ケース本体を金属等に比較して軽量な材料（例えば、樹脂）で形成することで、燃焼対策及び軽量化を両立することが可能になる。
【００３４】
（２）  （１）に記載のバッテリユニットであって、
前記ケースは、前記ケース本体の前記フランジ部及び前記蓋体の前記フランジ部の少なくとも一方が車両骨格部材（車両骨格部材ＣＭ）に締結される車両締結部（車両締結部３２ｆ）を有し、
前記不燃性部材は、前記車両締結部を避ける切欠部（切欠部４３）を有し、
前記車両締結部と前記車両骨格部材とを固定する固定部材（固定部材３４）が、前記切欠部を挿通する。
【００３５】
（２）によれば、不燃性部材は、フランジ部の車両締結部を避ける切欠部を有し、車両締結部と車両骨格部材とを固定する固定部材が、切欠部を挿通するので、固定部材によって不燃性部材に穴が空くことを防止できる。
【００３６】
（３）  （１）又は（２）に記載のバッテリユニットであって、
前記不燃性部材は、ガラス材料を収容した不燃性金属シートからなる。
【００３７】
（３）によれば、不燃性部材は、ガラス材料を収容した不燃性金属シートからなるので、不燃性及び軽量化を両立させることができる。
【００３８】
（４）  （３）に記載のバッテリユニットであって、
前記不燃性部材は、前記ガラス材料を収容したガラス材料収容部（ガラス材料収容部４１）と、該ガラス材料収容部を囲い前記不燃性金属シート同士が接合されたシート接合部（シート接合部４２）と、を有し、
前記蓋体の前記フランジ部の上面は前記シート接合部で覆われており、
前記ケース本体の前記フランジ部と前記蓋体の前記フランジ部とを締結する締結部材（締結部材３３）は、前記シート接合部を貫通し、前記ガラス材料収容部を貫通しない。
【００３９】
（４）によれば、ケース本体のフランジ部と蓋体のフランジ部とを締結する締結部材は、不燃性部材のシート接合部を貫通し、ガラス材料収容部を貫通しないので、ガラス材料収容部に穴が空いてガラス材料が飛散することを防止できる。
【００４０】
（５）  （４）に記載のバッテリユニットであって、
前記蓋体の前記フランジ部の上面には、板状の上補強プレート（上補強プレート５）が配置され、
前記蓋体の前記フランジ部の上面に配置される前記シート接合部は、前記蓋体の前記フランジ部と前記上補強プレートとにより挟持される。
【００４１】
（５）によれば、蓋体のフランジ部の上面に配置される不燃性部材のシート接合部は、蓋体のフランジ部と上補強プレートとにより挟持されるので、不燃性部材の位置ずれを防止できる。
【００４２】
（６）  （４）又は（５）に記載のバッテリユニットであって、
前記ケース本体の前記フランジ部と前記蓋体の前記フランジ部との境界部は、前記ガラス材料収容部で覆われている。
【００４３】
（６）によれば、ケース本体のフランジ部と蓋体のフランジ部との境界部は、不燃性部材のガラス材料収容部で覆われているので、境界部からケース内への火や熱の侵入も防止できる。
【００４４】
（７）  （４）〜（６）のいずれかに記載のバッテリユニットであって、
前記ケース本体の前記フランジ部には、前記蓋体の前記フランジ部に向かって延びる位置決めピン（位置決めピン３１ｅ）が設けられ、
該位置決めピンは、前記シート接合部を貫通し、前記ガラス材料収容部を貫通しない。
【００４５】
（７）によれば、ケース本体のフランジ部には、蓋体のフランジ部に向かって延びる位置決めピンが設けられ、該位置決めピンは、不燃性部材のシート接合部を貫通し、ガラス材料収容部を貫通しないので、ガラス材料収容部に穴が空いてガラス材料が飛散することを防止できる。
【００４６】
（８）  （１）〜（７）のいずれかに記載のバッテリユニットであって、
前記不燃性部材は、ガラスウールを収容したアルミシートからなるアルミパウチである。
【００４７】
（８）によれば、不燃性部材は、ガラスウールを収容したアルミシートからなるアルミパウチであるから、不燃性及び軽量化を両立させつつ、適度な可撓性を備えることができる。
【００４８】
なお、本発明は、前述した実施形態及び変形例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。
例えば、上記実施形態では、車両締結部３２ｆが蓋体３２のフランジ部３２ａに設けられていたが、ケース本体３１のフランジ部３１ａに設けられてもよく、蓋体３２のフランジ部３２ａ及びケース本体３１のフランジ部３１ａに設けられてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  バッテリユニット
２  バッテリ
３  ケース
３１  ケース本体
３１ａ  フランジ部
３１ｂ  底部
３１ｃ  側壁
３１ｅ  位置決めピン
３２  蓋体
３２ａ  フランジ部
３２ｆ  車両締結部
３３  締結部材
３４  固定部材
４  不燃性部材
４１  ガラス材料収容部
４２  シート接合部
４３  切欠部
５  上補強プレート
ＣＭ  車両骨格部材
【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】
2019061896.tif 000007
【図６】
2019061896.tif 000008
【図７】
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