(57)【要約】【課題】複数の電池セルと締結される電池ケースを備える電池パックにおいて、電池ケースにおける最も車両外側に配置される電池セルとの締結部を破損し難くする。【解決手段】電池パック１０は、複数のセル２１とそれぞれ締結される複数のセル締結部３５を有するロアケース（電池ケース）３０と、ロアケース３０を車両のフロアパネル４に支持するブラケット４０とを備える。ブラケット４０は、ロアケース３０に締結される複数のケース締結部４２，４５と、フロアパネル４に締結されるボデー締結部４８とを有する。ボデー締結部４８は、複数のセル締結部３５のうちの最も車両外側に配置される最外セル締結部３５ａよりも、車両外側に配置される。ケース締結部４２，４５は、最外セル締結部３５ａよりも車両内側に配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電池パックであって、
複数のセルが積層されて形成される電池モジュールと、
前記複数のセルとそれぞれ締結される複数のセル締結部を有する電池ケースと、
前記電池ケースを前記車両のボデー部材に支持する支持部材とを備え、
前記支持部材は、
前記ボデー部材に締結されるボデー締結部と、
前記電池ケースに締結されるケース締結部とを有し、
前記ボデー締結部は、前記複数のセル締結部のうちの最も車両外側に配置される最外セル締結部よりも車両外側に配置され、
前記ケース締結部は、前記最外セル締結部よりも車両内側に配置される、電池パック。
【請求項２】
前記支持部材は、前記電池モジュールの長手方向に延在する、請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記支持部材は、複数の前記ケース締結部を有し、
複数の前記ケース締結部の少なくとも一部が、前記最外セル締結部よりも車両内側に配置される、請求項１または２に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両に搭載される電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−２０３９１２号公報（特許文献１）には、車両に搭載される電池パックが開示されている。この電池パックは、内部のセルを収容する電池ケースと、電池ケースを車両のプラットホーム（ボデー部材）に締結するためのブラケットとを備える。このブラケットの基端部は、電池ケース下面における車両外側の端部に溶接される。ブラケットの先端部は、電池ケース下面の端部よりも車両外側に突出し、車両のプラットホーム上に設けられたクロスメンバにボルトナットによって締結される。これにより、電池ケース下面の端部がブラケットを介して車両のプラットホームに締結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０３９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池パックのなかには、複数のセルが積層されて形成される電池モジュールを電池ケースの内部に備え、かつ複数のセルの各々が電池ケースに締結された構造を有するものが存在する。
【０００５】
このような構造を有する電池パックにおいて、特許文献１のように電池ケース下面における車両外側の端部を車両のボデー部材に締結すると、車両衝突時において、車両のボデー部材からの荷重がブラケットを介して電池ケース下面における車両外側の端部に集中的に伝達され得る。そのため、電池ケースと複数のセルとをそれぞれ締結する複数の締結部のうち、最も車両外側に配置される締結部（以下「最外セル締結部」ともいう）に応力が集中的に生じ、最外セル締結部が破損してしまうことが懸念される。
【０００６】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両に搭載される電池パックにおいて、最外セル締結部（電池ケースと最も車両外側に配置されるセルとの締結部）を破損し難くすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）  本開示による電池パックは、車両に搭載される。この電池パックは、複数のセルが積層されて形成される電池モジュールと、複数のセルとそれぞれ締結される複数のセル締結部を有する電池ケースと、電池ケースを車両のボデー部材に支持する支持部材とを備える。支持部材は、ボデー部材に締結されるボデー締結部と、電池ケースに締結されるケース締結部とを有する。ボデー締結部は、複数のセル締結部のうちの最も車両外側に配置される最外セル締結部よりも車両外側に配置される。ケース締結部は、最外セル締結部よりも車両内側に配置される。
【０００８】
上記の電池パックにおいては、電池ケースが、複数のセル締結部で複数のセルとそれぞれ締結されるとともに、支持部材を介して車両のボデー部材に支持される。ここで、支持部材における電池ケースとの締結部（ケース締結部）は、最外セル締結部よりも車両内側に配置される。これにより、ケース締結部が最外セル締結部よりも車両外側に配置される場合に比べて、車両衝突時にボデー部材から支持部材を介して電池ケースに伝達される荷重が最外セル締結部以外のセル締結部（すなわち最外セル締結部よりも車両内側に配置されるセル締結部）に分散され易くなり、最外セル締結部に応力が集中することが抑制される。その結果、最外セル締結部を破損し難くすることができる。
【０００９】
（２）  ある形態においては、支持部材は、電池モジュールの長手方向に延在する。
上記形態によれば、支持部材が電池モジュールの長手方向に延在するため、支持部材が電池モジュールの短手方向に延在する場合に比べて、電池パック全体の幅（電池モジュールの短手方向の長さ）をより短くすることができる。そのため、電池パックをコンパクトに車両に搭載し易くすることができる。
【００１０】
（３）  ある形態においては、支持部材は、複数のケース締結部を有する。複数のケース締結部の少なくとも一部が、最外セル締結部よりも車両内側に配置される。
【００１１】
上記形態によれば、支持部材が複数のケース締結部で電池ケースと締結される。これにより、支持部材と電池ケースとがより強固に締結されるため、車両衝突時に大きな荷重が生じたとしても支持部材が電池ケースから外れて難くすることができる。
【００１２】
そして、複数のケース締結部の少なくとも一部が、最外セル締結部よりも車両内側に配置される。そのため、車両衝突時にボデー部材から支持部材を介して電池ケースに伝達される荷重の一部は、最外セル締結部よりも車両内側に配置されるケース締結部から、電池ケースに伝達される。その結果、複数のケース締結部のいずれもが最外セル締結部よりも車両外側に配置される場合に比べて、車両衝突時に最外セル締結部に応力が集中することが抑制される。その結果、支持部材が電池ケースから外れ難くしつつ、最外セル締結部を破損し難くすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、車両に搭載される電池パックにおいて、最外セル締結部（電池ケースと最も車両外側に配置されるセルとの締結部）を破損し難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電池パックが搭載される車両の全体図である。
【図２】電池パックの内部構造を模式的に示す図である。
【図３】電池パックにおけるブラケットの周辺部分を車両前方側から見た図（その１）である。
【図４】電池パックにおけるブラケットの周辺部分を車両上方側から見た図（その１）である。
【図５】図３におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】電池パックにおけるブラケットの周辺部分を車両前方側から見た図（その２）である。
【図７】電池パックにおけるブラケットの周辺部分を車両上方側から見た図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１６】
図１は、本開示の実施の形態に従う電池パック１０が搭載される車両１の全体図である。以下では、図１中に示される矢印Ｆ方向を「車両前方」あるいは単に「前方」と称し、矢印Ｂ方向を「車両後方」あるいは単に「後方」と称し、矢印Ｕ方向を「車両上方」あるいは単に「上方」と称し、矢印Ｄ方向を「車両下方」あるいは単に「下方」と称する場合がある。
【００１７】
この車両１は、フロントシート２と、リヤシート３と、フロアパネル４と、電池パック１０とを備える。
【００１８】
電池パック１０は、車両１の走行駆動力を発生するための電力を蓄える蓄電装置である。本実施の形態においては、電池パック１０は、車室内におけるリヤシート３の下方かつフロアパネル４の上方のスペースに搭載される。なお、電池パック１０が搭載される位置は、リヤシート３の下方かつフロアパネル４の上方に限定されるものではなく、たとえばリヤシート３の後方であってもよいし、フロントシート２の下方であってもよいし、フロアパネル４の下方であってもよい。
【００１９】
図２は、電池パック１０の内部構造を模式的に示す図である。以下では、図２中に示される矢印Ｒ方向を「車両右方」と称し、矢印Ｌ方向を「車両左方」と称する場合がある。
【００２０】
電池パック１０は、電池モジュール２０と、ロアケース（電池ケース）３０と、ブラケット（支持部材）４０とを含む。
【００２１】
電池モジュール２０は、車両左右方向に積層された複数の電池セル２１と、一対のエンドプレート２２，２３と、拘束バンド２４，２５とを含む。
【００２２】
各電池セル２１としては、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池が用いられる。また、電池セル２１は、電解質に液体材料を使用した電池であってもよいし、電解質に固体材料を使用した電池（いわゆる全固体電池）であってもよい。隣り合う電池セル２１同士は、バスバー（図示せず）によって直列接続される。
【００２３】
一対のエンドプレート２２，２３は、電池モジュール２０の積層方向（車両左右方向）の一方の端部および他方の端部にそれぞれ対向するように配置されている。一対のエンドプレート２２，２３は、複数の電池セル２１を挟み込んで圧縮した状態で、一対の拘束バンド２４，２５によって拘束されている。
【００２４】
電池モジュール２０の下面は、ロアケース（電池ケース）３０によって覆われる。なお、電池モジュール２０は、ロアケース３０と図示しないアッパーケースとによって覆われる空間の内部に収容される。
【００２５】
ロアケース３０は、下面部３１と、下面部３１よりも車両上側に位置する段差部３２，３３とを有する。段差部３２は、ロアケース３０における車両前方の端部に、車両左右方向に延在するように形成される。段差部３３は、ロアケース３０における車両後方の端部に、車両左右方向に延在するように形成される。複数の電池セル２１は、ロアケース３０における段差部３２，３３に接触した状態でロアケース３０に固定される（後述の図３〜図５参照）。
【００２６】
ブラケット４０は、ロアケース３０を車両１のボデー部材であるフロアパネル４に支持する支持部材である。ブラケット４０は、電池モジュール２０の長手方向である電池セル２１の積層方向（すなわち車両左右方向）に延在する。ブラケット４０の基部は、ロアケース３０における車両前方かつ車両左方の端部に溶接されている。ブラケット４０の先端部は、締結部材６０によってフロアパネル４に締結される。
【００２７】
図３は、電池パック１０におけるブラケット４０の周辺部分を車両前方側から見た図である。図４は、電池パック１０におけるブラケット４０の周辺部分を車両上方側から見た図である。なお、図５は、図３におけるＶ−Ｖ断面図である。
【００２８】
図３〜図５を参照して、電池パック１０におけるブラケット４０の周辺の構造について詳しく説明する。
【００２９】
ロアケース３０は、複数の電池セル２１がそれぞれ締結される複数のセル締結部３５を有する。なお、各電池セル２１は、締結部材（ボルト）５０によってロアケース３０に締結される。
【００３０】
本実施の形態においては、図３に示すように、複数のセル締結部３５が、ロアケース３０における車両前方の段差部３２に形成される。そして、車両左方側から順に奇数番目（１番目、３番目、５番目…）に位置する複数の電池セル２１が、車両前方の段差部３２に形成された複数のセル締結部３５にそれぞれ締結される。なお、図示しないが、車両左方側から順に偶数番目（２番目、４番目、６番目…）に位置する複数の電池セル２１は、ロアケース３０における車両後方の段差部３３（図１参照）に締結される。
【００３１】
以下では、ロアケース３０における複数のセル締結部３５のうち、最も車両左方側（車両外側）に配置されるセル締結部３５を、説明の便宜上、「最外セル締結部３５ａ」とも記載する。
【００３２】
ブラケット４０は、図５に示すように、ロアケース３０の下面部３１に接する下面部４１と、ロアケース３０の側面部３４に接する側面部４４とを備える。
【００３３】
ブラケット４０の側面部４４は、所定間隔で車両左右方向に配列された２箇所のケース締結部４５において、ロアケース３０の側面部３４にスポット溶接されている。
【００３４】
ブラケット４０の下面部４１は、所定間隔で車両左右方向に配列された３箇所のケース締結部４２において、ロアケース３０の下面部３１にスポット溶接される。
【００３５】
また、ブラケット４０の下面部４１は、車両左方の先端部に設けられたボデー締結部４８において、締結部材（ボルト）６０によってフロアパネル４に締結される。
【００３６】
このように、ブラケット４０は、ロアケース３０に締結される複数のケース締結部４２，４５と、フロアパネル４（ボデー部材）に締結されるボデー締結部４８とを有する。
【００３７】
ブラケット４０におけるフロアパネル４との締結部であるボデー締結部４８は、上述の最外セル締結部３５ａよりも、車両外側（図３〜図５においては車両左方側）に配置される。
【００３８】
ブラケット４０におけるロアケース３０との締結部である複数のケース締結部４２，４５は、いずれも、最外セル締結部３５ａよりも車両内側（図３〜図５においては車両右方側）に配置される。
【００３９】
以上のような構成を有する電池パック１０においては、車両１の衝突時において、ロアケース３０における最外セル締結部３５ａを破損し難くすることができる。以下、この点について説明する。
【００４０】
本実施の形態による電池パック１０においては、ロアケース３０が、複数のセル締結部３５で複数の電池セル２１とそれぞれ締結されるとともに、ブラケット４０を介してフロアパネル４（車両１のボデー部材）に支持される。
【００４１】
ブラケット４０におけるフロアパネル４との締結部であるボデー締結部４８は、最外セル締結部３５ａよりも車両外側に配置される。車両１の衝突時においては、フロアパネル４からの荷重がボデー締結部４８からブラケット４０に伝達される。
【００４２】
本実施の形態によるブラケット４０は、ロアケース３０と別の部材で形成されている。そのため、ブラケット４０がロアケース３０と一体的に形成される場合に比べて、車両衝突時にフロアパネル４からブラケット４０に伝達される荷重が、ブラケット４０の変形などによってブラケット４０単体で吸収され易くなる。そのため、衝突荷重がロアケース３０に直接的に伝わり難くすることができる。
【００４３】
そして、ブラケット４０におけるケース締結部４２，４５は、いずれも最外セル締結部３５ａよりも車両内側に配置される。これにより、ブラケット４０におけるケース締結部が最外セル締結部３５ａよりも車両外側に配置される場合に比べて、車両衝突時にフロアパネル４からブラケット４０を介してロアケース３０に伝達される荷重が、最外セル締結部３５ａ以外のセル締結部３５（すなわち最外セル締結部３５ａよりも車両内側に配置されるセル締結部３５）に分散され易くなり、最外セル締結部３５ａに応力が集中することが抑制される。その結果、最外セル締結部３５ａを破損し難くすることができる。
【００４４】
さらに、本実施の形態によるブラケット４０は、電池モジュール２０の長手方向（電池セルの積層方向）に延在する。そのため、ブラケット４０が電池モジュール２０の短手方向に延在する場合に比べて、電池パック１０全体の幅（電池モジュールの短手方向の長さ）をより短くすることができる。そのため、電池パック１０をコンパクトに車両１に搭載し易くすることができる。
【００４５】
さらに、本実施の形態によるブラケット４０は、複数のケース締結部４２，４５でロアケース３０に締結される。これにより、ブラケット４０とロアケース３０とが強固に締結されるため、車両衝突時に大きな荷重が生じたとしてもブラケット４０がロアケース３０から外れて難くすることができる。
【００４６】
＜変形例＞
上述の実施の形態においては、ブラケット４０におけるロアケース３０との締結部（ケース締結部４２，４５）のいずれもが、最外セル締結部３５ａよりも車両内側に配置される例について説明した。
【００４７】
しかしながら、ブラケット４０におけるロアケース３０との締結部の一部が、最外セル締結部３５ａよりも車両外側に配置されるようにしてもよい。
【００４８】
図６は、本変形例による電池パック１０Ａにおけるブラケット４０Ａの周辺部分を車両前方側から見た図である。図７は、本変形例による電池パック１０Ａにおけるブラケット４０Ａの周辺部分を車両上方側から見た図である。
【００４９】
本変形例による電池パック１０Ａは、上述の電池パック１０に対して、ブラケット４０におけるロアケース３０との溶接個所として、上述のケース締結部４２，４５に加えて、ケース締結部４２Ａを追加したものである。その他の構造、機能、処理は、上述の実施の形態と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。
【００５０】
このような電池パック１０Ａにおいては、ブラケット４０とロアケース３０とがより強固に締結されるため、ブラケット４０がロアケース３０からより外れて難くすることができる。
【００５１】
さらに、図６および図７に示すように、ケース締結部４２Ａが最外セル締結部３５ａよりも車両外側に配置される。しかしながら、残りの複数のケース締結部４２，４５が、最外セル締結部３５ａよりも車両内側に配置される。そのため、車両衝突時にフロアパネル４からブラケット４０を介してロアケース３０に伝達される荷重の多くは、最外セル締結部３５ａよりも車両内側に配置されるケース締結部４２，４５から、ロアケース３０に伝達される。その結果、上述の実施の形態と同様、車両衝突時に最外セル締結部３５ａに応力が集中することが抑制される。その結果、ブラケット４０がロアケース３０からより外れ難くしつつ、最外セル締結部３５ａを破損し難くすることができる。
【００５２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５３】
１  車両、２  フロントシート、３  リヤシート、４  フロアパネル、１０，１０Ａ  電池パック、２０  電池モジュール、２１  電池セル、２２，２３  エンドプレート、２４，２５  拘束バンド、３０  ロアケース、３１，４１  下面部、３２，３３  段差部、３４，４４  側面部、３５  セル締結部、３５ａ  最外セル締結部、４０，４０Ａ  ブラケット、４２，４２Ａ，４５  ケース締結部、４８  ボデー締結部、５０，６０  締結部材。
【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】
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【図６】
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【図７】
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