(57)【要約】【課題】外力が作用した際に内部に配置された電池モジュールの変形を抑制する。【解決手段】車両用電池パック１０は、ロアケース２２と、ロアケース２２に固定された電池モジュール１６と、ロアケース２２と対向して設けられ、ロアケース２２に固定された電池モジュール１６を覆うアッパケース２４と、を備えている。また、車両用電池パック１０は、ロアケース２２に固定され、アッパケース２４側が開放された凹状部１８Ｂを有する第１支柱１８と、アッパケース２４に固定され、第１支柱１８の凹状部１８Ｂに係合される凸状部２０Ｂを有する第２支柱２０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロアケースと、
前記ロアケースに固定された電池モジュールと、
前記ロアケースと対向して設けられ、前記ロアケースに固定された電池モジュールを覆うアッパケースと、
前記ロアケースに固定され、前記アッパケース側が開放された凹状部又は前記アッパケース側へ向けて凸状に形成された凸状部を有する第１係合部と、
前記アッパケースに固定され、前記第１係合部の前記凹状部に係合される凸状部又は前記第１係合部の前記凸状部が係合される凹状部を有する第２係合部と、
を備えた車両用電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、バッテリユニット（電池パック）が車体のフロアパネルの下方側に配置されたバッテリ搭載車両が開示されている。この文献に記載されたバッテリ搭載車両では、バッテリユニットの一部を支持するクロスメンバに変形促進部を設けることで、車両左右方向への荷重が車体へ入力された際におけるバッテリユニットの変形が抑制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２２６９５７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、電池パックが搭載された車両では、側面衝突時等の際に電池パックの内部に配置された電池モジュールの変形を抑制することが重要である。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、外力が作用した際に内部に配置された電池モジュールの変形を抑制することができる車両用電池パックを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の車両用電池パックは、ロアケースと、前記ロアケースに固定された電池モジュールと、前記ロアケースと対向して設けられ、前記ロアケースに固定された電池モジュールを覆うアッパケースと、前記ロアケースに固定され、前記アッパケース側が開放された凹状部又は前記アッパケース側へ向けて凸状に形成された凸状部を有する第１係合部と、前記アッパケースに固定され、前記第１係合部の前記凹状部に係合される凸状部又は前記第１係合部の前記凸状部が係合される凹状部を有する第２係合部と、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の車両用電池パックによれば、ロアケースに固定された電池モジュールが、アッパケースに覆われている。また、ロアケースには、アッパケース側が開放された凹状部又はアッパケース側へ向けて凸状に形成された凸状部を有する第１係合部が固定されている。さらに、アッパケースには、第１係合部の凹状部に係合される凸状部又は第１係合部の凸状部が係合される凹状部を有する第２係合部が固定されている。このように、第１係合部の凹状部と第２係合部の凸状部とが係合されている、又は、第１係合部の凸状部と第２係合部の凹状部とが係合されていることで、車両用電池パックに外力が入力された際に、アッパケースのロアケースに対する相対変位が規制される。これにより、外力が車両用電池パックに作用した際に、内部に配置された電池モジュールの変形が抑制される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両用電池パックは、外力が作用した際に内部に配置された電池モジュールの変形を抑制することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車体のフロアパネルの下に配置された電池パックを模式的に示した断面図である。
【図２】第１支柱及び第２支柱を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１及び図２を用いて本発明の実施形態に係る車両用電池パックについて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＵＰ及び矢印Ｗは、車両の上方向及び車幅方向をそれぞれ示している。また以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。
【００１１】
図１に示されるように、本実施形態の車両用電池パック１０（以下単に「電池パック１０」という）は、車体のフロアパネル１２の下方側に配置された状態で当該車体に固定されている。この電池パック１０は、当該電池パック１０の外郭を構成する電池ケース１４と、電池ケース１４内に配置された電池モジュール１６と、電池ケース１４に固定された第１係合部及び第２係合部としての第１支柱１８及び第２支柱２０と、を備えている。
【００１２】
電池ケース１４は、電池モジュール１６が固定されるロアケース２２と、ロアケース２２の上方側に配置された状態で当該ロアケース２２に固定されることで電池モジュール１６を覆うアッパケース２４と、を含んで構成されている。
【００１３】
ロアケース２２は、アルミニウム合金等を用いて形成されており、このロアケース２２は、上下方向を厚み方向として前後方向及び車幅方向に延在する下壁部２２Ａを備えている。
【００１４】
アッパケース２４は、樹脂材料を用いて形成されており、このアッパケース２４は、ロアケース２２の下壁部２２Ａと上下方向に対向して配置され前後方向及び車幅方向に延在する上壁部２４Ａを備えている。そして、アッパケース２４の外周部がロアケース２２に接合されることで、アッパケース２４の上壁部２４Ａとロアケース２２の下壁部２２Ａとの間に電池モジュール１６が配置される空間が形成されている。
【００１５】
電池モジュール１６は、複数の電池セルがつながれることによって構成されている。この電池モジュール１６は、ロアケース２２の下壁部２２Ａの上方側の面に沿って配置された状態で当該下壁部２２Ａに図示しない締結部材を介して接合されている。また、電池モジュール１６とアッパケース２４の上壁部２４Ａとは離間していると共に、電池モジュール１６とアッパケース２４の上壁部２４Ａとの間の最大クリアランス（上下方向への距離）はＣ１とされている。
【００１６】
図１及び図２に示されるように、第１支柱１８は、前後方向及び車幅方向から見て略円柱状に形成されている。この第１支柱１８の上方側の部位には、アッパケース２４側（上方側）が開放された凹状部１８Ｂが形成されている。この凹状部１８Ｂは、ロアケース２２側（下方側）に向かうにつれて次第に窄まる形状に形成されている。また、第１支柱１８の下方側の部位は、ロアケース２２の下壁部２２Ａに図示しない締結部材を介して固定される固定部１８Ａとされている。
【００１７】
第２支柱２０は、円板状に形成されていると共に図示しない締結部材を介してアッパケース２４の上壁部２４Ａに固定される固定部２０Ａを備えている。また、第２支柱２０は、固定部２０Ａの軸心部からロアケース２２側（下方側）へ向けて凸状に形成された凸状部２０Ｂを備えている。この凸状部２０Ｂは、ロアケース２２側（下方側）に向かうにつれて次第に窄まると共に先端が緩やかに湾曲された略円錐台形状に形成されている。
【００１８】
そして、第２支柱２０の凸状部２０Ｂが第１支柱１８の凹状部１８Ｂに係合された状態で、即ち、第２支柱２０の凸状部２０Ｂが第１支柱１８の凹状部１８Ｂの内部に配置された状態で、アッパケース２４の外周部がロアケース２２に接合されている。また、アッパケース２４の外周部がロアケース２２に接合された状態では、第２支柱２０の凸状部２０Ｂの外周面と第１支柱１８の凹状部１８Ｂの内周面とが離間していると共に、第２支柱２０の固定部２０Ａと第１支柱１８の上端面とが離間している。さらに、本実施形態では、第２支柱２０の固定部２０Ａと第１支柱１８の上端面とのクリアランスＣ２（上下方向への距離）が、電池モジュール１６とアッパケース２４の上壁部２４Ａとの間の最大クリアランスＣ１よりも小さな値に設定されている。
【００１９】
また、第２支柱２０の凸状部２０Ｂが第１支柱１８の凹状部１８Ｂに係合された状態では、第２支柱２０の凸状部２０Ｂと第１支柱１８の凹状部１８Ｂとが同軸上（上下方向に伸びる同じ軸線上）に配置されている。なお、図１においては一対の第１支柱１８及び第２支柱２０を図示しているが、当該一対の第１支柱１８及び第２支柱２０を複数箇所に設けてもよい。この場合、複数箇所に設けられた一対の第１支柱１８及び第２支柱２０を水平方向に等ピッチで設けることが望ましい。また、一対の第１支柱１８及び第２支柱２０が電池パック１０の中央部に設けられていることが望ましい。
【００２０】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２１】
以上説明した本実施形態の電池パック１０によれば、ロアケース２２に固定された電池モジュール１６が、アッパケース２４に覆われている。また、ロアケース２２には、アッパケース側が開放された凹状部１８Ｂ有する第１支柱１８が固定されている。さらに、アッパケース２４には、第１支柱１８の凹状部１８Ｂに係合される凸状部２０Ｂを有する第２支柱２０が固定されている。このように、第１支柱１８の凹状部１８Ｂと第２支柱２０の凸状部２０Ｂとが係合されていることで、電池パック１０に外力が入力された際に、アッパケース２４のロアケース２２に対する相対変位が規制される。これにより、外力が電池パック１０に作用した際に、内部に配置された電池モジュール１６の変形を抑制することができる。
【００２２】
一例として、車両の走行中に、ロアケース２２と路面２６とが干渉することにより、ロアケース２２の下壁部２２Ａが上方側へ向けて押し上げられると、第２支柱２０の固定部２０Ａと第１支柱１８の上端面とが当接する。ここで、本実施形態では、第２支柱２０の固定部２０Ａと第１支柱１８の上端面との間のクリアランスＣ２が、電池モジュール１６とアッパケース２４の上壁部２４Ａとの間の最大クリアランスＣ１よりも小さな値に設定されている。そのため、第２支柱２０の固定部２０Ａと第１支柱１８の上端面とが当接したとしても、電池モジュール１６とアッパケース２４の上壁部２４Ａとが当接することが抑制される。これにより、内部に配置された電池モジュール１６の変形を抑制することができる。
【００２３】
また、車両の走行中に、前後左右のいずれかの方向からの衝突荷重が当該車両に入力されることにより、アッパケース２４がロアケース２２に対して前後左右のいずれかの方向に相対変位すると、第２支柱２０の凸状部２０Ｂの外周面と第１支柱１８の凹状部１８Ｂの内周面とが当接する。これにより、アッパケース２４のロアケース２２に対する前後左右方向への相対変位が規制される。これにより、内部に配置された電池モジュール１６の変形を抑制することができる。
【００２４】
そして、電池パック１０への外力が開放されると、ロアケース２２及びアッパケース２４が弾性復元する。その際に、本実施形態の構成では、第２支柱２０の凸状部２０Ｂと第１支柱１８の凹状部１８Ｂとの係合が、上記弾性復元の妨げになることを抑制することができる。これにより、電池パック１０内の機器類や配線への圧縮負荷状態を回避又は抑制することができる。
【００２５】
また、本実施形態の構成では、第１支柱１８及び第２支柱２０が設けられた部分においてアッパケース２４の上壁部２４Ａとロアケース２２の下壁部２２Ａとを締結する必要がなくなる。これにより、当該締結部からの水等の浸入を考慮することが不要となり、電池パック１０のシール性を容易に確保することが可能となる。
【００２６】
さらに、本実施形態では、第１支柱１８及び第２支柱２０を設けることにより、アッパケース２４の剛性を確保するための（アッパケース２４のロアケース２２に対する相対変位を規制するための）重量増加が抑制される。すなわち、アッパケース２４の剛性を確保するために厚肉とすることやリブやクロスを設けることが抑制される。その結果、電池パック１０の重量が増加することを抑制することができる。また、アッパケース２４を厚肉とすることやリブやクロスを設けることが抑制されることにより、アッパケース２４とロアケース２２との間のスペースが狭まることを抑制することができる。これにより、容量のより大きな電池モジュール１６（電池セル）を電池ケース１４の内部に収容することが可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態では、第１支柱１８及び第２支柱２０をロアケース２２及びアッパケース２４と独立して設けた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１支柱１８をロアケース２２と一体に形成してもよいし、第２支柱２０をアッパケース２４と一体に形成してもよい。
【００２８】
また、本実施形態では、第１支柱１８の凹状部１８Ｂと第２支柱２０の凸状部２０Ｂとが係合されていることで、外力が電池パック１０に作用した際に、内部に配置された電池モジュール１６の変形を抑制した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１支柱１８に設けられた凸状部と第２支柱２０に設けられた凹状部とが係合されていることで、外力が電池パック１０に作用した際に、内部に配置された電池モジュール１６の変形を抑制してもよい。
【００２９】
また、第１支柱１８及び第２支柱２０がロアケース２２及びアッパケース２４と独立して設けられている構成では、第１支柱１８及び第２支柱２０を珪藻土などの吸湿性の高い材料を用いて形成することにより、電池ケース１４内で結露した水分を吸収できるように構成してもよい。さらに、第１支柱１８の凹状部１８Ｂの内部に吸湿剤を塗布することにより、電池ケース１４内で結露した水分を凹状部１８Ｂ内にため込む構成としいてもよい。これにより、一例として、電池ケース１４内で結露した水分とリチウムイオン電池（電池セル）とが反応することを抑制することができる。
【００３０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３１】
１０   車両用電池パック
１６   電池モジュール
１８   第１支柱（第１係合部）
１８Ｂ 凹状部
２０   第２支柱（第２係合部）
２０Ｂ 凸状部
２２   ロアケース
２４   アッパケース
【図１】
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【図２】
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