(57)【要約】【課題】  二次電池の温度の上昇を抑制することができるフォークリフト用蓄電モジュールを提供する。【解決手段】  電動機を有するフォークリフトに、電動機に電力を供給する複数の二次電池が搭載されている。支持体が、複数の二次電池を下方から支持するとともに、横方向に空隙を隔てた状態で二次電池の位置を拘束する。支持体は、支持体の外側から、二次電池の間の空隙内への気体の流入を許容する開放部を含む。【選択図】  図３
2015002150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を有するフォークリフトに搭載され、前記電動機に電力を供給する複数の二次電池と、
複数の前記二次電池を下方から支持するとともに、横方向に空隙を隔てた状態で前記二次電池の位置を拘束する支持体と
を有し、
前記支持体は、前記支持体の外側から、前記二次電池の間の空隙内への気体の流入を許容する開放部を含むフォークリフト用蓄電モジュール。
【請求項２】
前記支持体は、
前記二次電池を下方から支える底面と、
相互に隣り合う前記二次電池の間に配置され、前記二次電池の間に前記空隙を確保するとともに、前記二次電池の横方向の位置を拘束する第１の仕切板と
を含む請求項１に記載のフォークリフト用蓄電モジュール。
【請求項３】
前記二次電池の各々は、正極板、負極板、電解液、及び筐体を含み、前記筐体の上部にガス抜き穴が設けられており、
前記第１の仕切板は、前記ガス抜き穴よりも下方に配置され、前記第１の仕切板と前記筐体とによって、液体を蓄積する溝が形成されている請求項２に記載のフォークリフト用蓄電モジュール。
【請求項４】
前記支持体は、さらに、相互に隣り合う前記二次電池の間に配置された第２の仕切板を含み、
前記第２の仕切板は、前記第１の仕切板よりも前記底面側に、かつ前記第１の仕切板から離れて配置されており、
高さ方向に関して、前記第１の仕切板と前記第２の仕切板との間に、前記空隙が確保される請求項２または３に記載のフォークリフト用蓄電モジュール。
【請求項５】
前記支持体は、前記第１の仕切板と前記第２の仕切板とを接続する支柱を含む請求項４に記載のフォークリフト用蓄電モジュール。
【請求項６】
さらに、前記第１の仕切板と前記二次電池との間に配置されたシール材を含む請求項３乃至５のいずれか１項に記載のフォークリフト用蓄電モジュール。
【請求項７】
前記第１の仕切板の、下方を向く端面は、前記底面に対して傾斜している請求項２乃至６のいずれか１項に記載のフォークリフト用蓄電モジュール。
【請求項８】
前記第１の仕切板の、上方を向く端面は、前記底面に対して傾斜している請求項２乃至７のいずれか１項に記載のフォークリフト用蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の二次電池を備えたフォークリフト用蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、電動フォークリフトが開示されている。電動フォークリフトの電源として、鉛蓄電池等の二次電池が用いられる。複数の二次電池が箱状のケース内に水平方向に並んで配置される。この複数の二次電池が複数段重ねられて、電池積層アッセンブリが構成される。
【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】
箱状のケース内に複数の二次電池を収納すると、二次電池の充放電によって発生した熱がケース内に籠り、二次電池の温度が高くなりやすい。温度が高くなると、二次電池の寿命が短くなってしまう。
【０００５】
本発明の目的は、二次電池の温度の上昇を抑制することができるフォークリフト用蓄電モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によると、
電動機を有するフォークリフトに搭載され、前記電動機に電力を供給する複数の二次電池と、
複数の前記二次電池を下方から支持するとともに、横方向に空隙を隔てた状態で前記二次電池の位置を拘束する支持体と
を有し、
前記支持体は、前記支持体の外側から、前記二次電池の間の空隙内への気体の流入を許容する開放部を含むフォークリフト用蓄電モジュールが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
開放部から空隙内に外気が流入するため、二次電池を効率的に冷却することができる。これにより、二次電池の温度の過度の上昇を抑制し、二次電池の寿命が短くなることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施例１による蓄電モジュールが搭載されたフォークリフトの側面図である。
【図２】図２は、実施例１による蓄電モジュールが搭載されたフォークリフトのブロック図である。
【図３】図３は、実施例１による蓄電モジュールの概略斜視図である。
【図４】図４は、実施例１による蓄電モジュールの平面図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ図４の一点鎖線５Ａ−５Ａ及び５Ｂ−５Ｂにおける断面図であり、図５Ｃは、第１の仕切板と二次電池との拡大断面図である。
【図６】図６Ａは、実施例１による蓄電モジュールに用いられる二次電池の側面図であり、図６Ｂは、図６Ａの一点鎖線６Ｂ−６Ｂにおける断面図である。
【図７】図７Ａは、実施例２による蓄電モジュールの第１の支持部材の斜視図であり、図７Ｂは、第１の支持部材及び第２の支持部材の断面図である。
【図８】図８は、実施例３による蓄電モジュールの第１の支持部材の斜視図である。
【図９】図９Ａは、実施例１による蓄電モジュールの第２の支持部材の平断面図であり、図９Ｂは、実施例４による蓄電モジュールの第２の支持部材の平断面図であり、図９Ｃ及び図９Ｄは、実施例４の変形例による蓄電モジュールの第２の支持部材の平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［実施例１］
図１に、実施例１によるフォークリフトの側面図を示す。実施例１によるフォークリフトは、車体後方に重りを搭載することにより車体のバランスをとるように構成された所謂カウンタ式のフォークリフトである。運転者が運転席１０に着座して、レバー等の操作器１４を操作する。運転席１０よりも前方に前輪１２が配置され、運転席１０よりも後方に後輪１３が配置されている。前輪１２は駆動用の車輪であり、後輪１３は操舵用の車輪である。運転席１０の前方に配置されたフォーク１１が、荷物を昇降させる。車体に電源室２０及び充電用端子２３が設けられている。電源室２０内に蓄電モジュール２１が収納されている。
【００１０】
図２に、実施例１によるフォークリフトのブロック図を示す。走行モータ（走行電動機）１５が前輪１２（図１）を駆動する。荷役モータ（荷役電動機）１６がフォーク１１（図１）の昇降を行う。走行モータ１５及び荷役モータ１６は、それぞれ走行用インバータ１７及び荷役用インバータ１８を介してバスライン１９に接続されている。蓄電モジュール２１が、充電用端子２３に接続されるとともに、昇降圧コンバータ２４を介してバスライン１９に接続されている。
【００１１】
制御装置２５が、操作器１４（図１）からの指令に基づき、昇降圧コンバータ２４、走行用インバータ１７、及び荷役用インバータ１８を制御する。昇降圧コンバータ２４及び走行用インバータ１７を制御することにより、蓄電モジュール２１からバスライン１９を経由して、走行モータ１５に電力が供給される。昇降圧コンバータ２４及び荷役用インバータ１８を制御することにより、蓄電モジュール２１からバスライン１９を経由して、荷役モータ１６に電力が供給される。
【００１２】
図３に、蓄電モジュール２１の概略斜視図を示す。蓄電モジュール２１は、複数の二次電池４０、及び二次電池４０を支持する支持体３０で構成される。複数の二次電池４０は、直列または並列に接続されており、走行モータ１５（図２）及び荷役モータ１６（図２）に電力を供給する。支持体３０は、複数の二次電池４０を下方から支えるとともに、横方向に空隙を隔てた状態で二次電池４０の位置を拘束する。
【００１３】
二次電池４０は、ほぼ直方体状の外形を有する筐体４１、一対の端子４２及びガス抜き穴４３を有する。端子４２及びガス抜き穴４３は、筐体４１の上面に取り付けられている。筐体４１内に、正極板、負極板、及び電解液が収納されている。二次電池４０の詳細な構成については、後に図６Ａ及び図６Ｂを参照して説明する。
【００１４】
支持体３０は、底面３１、第１の支持部材３４、第２の支持部材３７、及び支柱３８を含む。底面３１は、二次電池４０の下側の表面に接することにより、二次電池４０を下方から支持する。第１の支持部材３４は、平面視において、長方形（正方形を含む）の外周線に沿う第１の外枠３２と、第１の外枠３２内に配置された格子状の第１の仕切板３３とを含む。同様に、第２の支持部材３７も、第２の外枠３５及び第２の仕切板３６を含む。
【００１５】
支柱３８が、第１の支持部材３４と第２の支持部材３７とを接続する。支柱３８によって、第２の支持部材３７が、第１の支持部材３４よりも底面３１側に、かつ第１の支持部材３４から離れて配置される。支柱３８は、平面視において、第１の外枠３２の４つの頂点に対応する位置に配置される。支持体３０の側面に、第１の外枠３２、第２の外枠３５、及び支柱３８で囲まれた開放部３９が画定される。支持体３０の外側から開放部３９を通って、支持体３０内の空間に気体、例えば大気が流入可能である。
【００１６】
支持体３０は、例えば鉄等の金属で形成され、板金及び溶接によって作製される。一例として、第１の支持部材３４及び第２の支持部材３７を作製した後、両者を支柱３８で接続してもよい。他の例として、底面及び側面を有する箱状の容器の側面に、開放部３９に相当する開口を形成する加工を行ない、その後、この容器に第１の仕切板３３及び第２の仕切板３６を溶接してもよい。
【００１７】
第１の支持部材３４及び第２の支持部材３７は、平面視において相互に重なるように支柱３８により相対位置が固定されている。具体的には、底面３１に平行な仮想平面への、第１の支持部材３４の垂直投影像と、第２の支持部材３７の垂直投影像とが一致する。第１の支持部材３４及び第２の支持部材３７により、行列状に配置された複数の区画が画定される。各区画は、長方形（正方形を含む）の平面形状を有する。これらの区画に、それぞれ二次電池４０が収納される。第１の支持部材３４及び第２の支持部材３７は、二次電池４０の横方向（底面３１に平行な方向）の位置を拘束する。
【００１８】
第１の仕切板３３及び第２の仕切板３６は、相互に隣り合う二次電池４０の間に配置され、二次電池４０の間に空隙を確保する。この空隙の厚さは、第１の仕切板３３及び第２の仕切板３６の厚さとほぼ等しい。第１の仕切板３３及び第２の仕切板３６の厚さは、例えば５ｍｍである。
【００１９】
図４に、実施例１による蓄電モジュールの平面図を示す。長方形の外周線に沿う第１の外枠３２、及び格子状の第１の仕切板３３により、行列状に配置された複数の区画が画定されている。各区画内に、二次電池４０が収納されている。二次電池４０の各々の上面に、一対の端子４２及びガス抜き穴４３が設けられている。
【００２０】
図５Ａ及び図５Ｂに、それぞれ図４の一点鎖線５Ａ−５Ａ及び一点鎖線５Ｂ−５Ｂにおける断面図を示す。相互に隣り合う二次電池４０の間に、第１の仕切板３３及び第２の仕切板３６が配置されている。高さ方向に関して、第１の仕切板３３と第２の仕切板３６との間、横方向に関して、相互に隣り合う二次電池４０の間に、空隙５０が確保されている。支持体３０の外側から、開放部３９を通って空隙５０内に気体、例えば大気が流入可能である。
【００２１】
第１の仕切板３３は、ガス抜き穴４３よりも下方に配置されている。筐体４１の上面は、第１の仕切板３３の上側の端面よりも高い位置にまで突出している。これにより、第１の仕切板３３と筐体４１とによって、液体を蓄積する溝５１が形成される。ガス抜き穴４３から電解液が漏れた場合、漏れた電解液は溝５１に蓄積される。第１の外枠３２の上側の端面は、筐体４１の上面よりも高い位置まで突出している。このため、漏れた電解液は、第１の外枠３２で堰き止められ、外部に流出しない。支持体３０に開放部３９を設けているにもかかわらず、漏れた電解液が蓄電モジュール２１（図１）内に留まるため、フォークリフト内の他の部品への電解液の付着を防止することができる。
【００２２】
図５Ｃに、第１の仕切板３３及び二次電池４０の拡大断面図を示す。図５Ｃに示すように、金属製の第１の仕切板３３と筐体４１との間に、酸に対して耐性を有し、かつ柔軟な
シール材５２を配置してもよい。シール材５２の材料として、例えばゴムや樹脂を用いることができる。シール材５２を配置することにより、第１の仕切板３３と筐体４１との間の密着性を高め、溝５１からの電解液の漏れを防止する効果を高めることができる。
【００２３】
図６Ａに、二次電池４０の側面図を示し、図６Ｂに図６Ａの一点鎖線６Ｂ−６Ｂにおける断面図を示す。筐体４１内に、正極板４４、負極板４５、及び電解液４６が収納されている。正極板４４は、一方の端子４２に接続され、負極板４５は他方の端子４２に接続されている。正極板４４及び負極板４５は、電解液４６に浸漬されている。
【００２４】
実施例１においては、筐体４１の側面が空隙５０（図５Ａ、図５Ｂ）に接している。さらに、開放部３９を通して空隙５０内に大気が流入する。このため、二次電池４０を効率的に冷却することができる。また、支持体３０に開放部３９（図３）が設けられているため、側面が塞がれた箱状の支持体を用いる場合に比べて、蓄電モジュールの軽量化を図ることができる。
【００２５】
実施例１では、相互に隣り合う任意の２つの二次電池４０の間の空隙５０を、底面３１に平行な方向に両側に延長したとき、両側の延長部分が、開放部３９と交差する。例えば、図５Ａにおいて、空隙５０を紙面に垂直な方向に延長したとき、延長部分は、紙面に平行な開放部３９と交差する。図５Ｂにおいても、空隙５０を紙面に垂直な方向に延長したとき、延長部分は、紙面に平行な開放部３９と交差する。このように開放部３９の寸法及び位置を設定しておくことにより、いずれの空隙５０にも、効率的に大気を流入させることができる。
［実施例２］
図７Ａ及び図７Ｂを参照して、実施例２による蓄電モジュールについて説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
【００２６】
図７Ａに、実施例２による蓄電モジュールの第１の支持部材３４の斜視図を示す。図７Ａでは、第１の外枠３２及び第１の仕切板３３が厚さを有しないように示されているが、実際には、実施例１の図３に示したように、第１の外枠３２及び第１の仕切板３３は厚さを有する。第１の仕切板３３の、下方を向く端面が、底面３１（図３）に対して傾斜している。
【００２７】
図７Ｂに、第１の仕切板３３及び第２の仕切板３６の断面図を示す。第１の仕切板３３の下方を向く端面３３Ａが、中央部から端に向かうに従って、底面３１を基準として高くなる向きに傾斜している。
【００２８】
二次電池４０の温度上昇に伴い、空隙５０内の空気が暖められる。暖められた空気は、矢印４８で示すように、上方に輸送され、その後、第１の仕切板３３の下方を向く端面の傾斜に沿って、支持体３０の縁に向かって流れる。このため、空隙５０内の暖められた空気を、効率的に空隙５０から排出することができる。空隙５０内の空気の排出に伴い、開放部３９（図３）を通って室温の空気が空隙５０内に導入される。これにより、二次電池４０を効率的に冷却することができる。
【００２９】
［実施例３］
図８を参照して、実施例３による蓄電モジュールについて説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
【００３０】
図８に、実施例３による蓄電モジュールの第１の支持部材３４の斜視図を示す。図８では、第１の外枠３２及び第１の仕切板３３が厚さを有しないように示されているが、実際には、実施例１の図３に示したように、第１の外枠３２及び第１の仕切板３３は厚さを有
する。実施例３では、第１の仕切板３３の上方を向く端面３３Ｂが、底面３１を基準として傾斜している。一例として、第１の仕切板３３の上方を向く端面３３Ｂが、一箇所３３Ｃにおいて最も低くなっている。溝５１（図５Ａ、図５Ｂ）の底面となる端面３３Ｂは、溝５１内の液体が最も低い箇所３３Ｃに向かって流れるように傾斜している。
【００３１】
ガス抜き穴４３から漏洩した電解液は、溝５１を、最も低い箇所３３Ｃ向かって流れ、最低い箇所３３Ｃの近傍に溜まる。このため、電解液の回収作業が容易になる。なお、電解液が溜まる場所は１箇所である必要はない。２箇所以上の複数の箇所に電解液が溜まるように、上方を向く端面３３Ｂを傾斜させてもよい。
【００３２】
［実施例４］
図９Ａ〜図９Ｃを参照して、実施例４による蓄電モジュールについて説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
【００３３】
図９Ａに、実施例１による第２の支持部材３７の平断面図を示す。第２の支持部材３７は、長方形の外周線に沿う第２の外枠３５、及び第２の外枠３５内に配置された格子状の第２の仕切板３６を含む。第２の外枠３５及び第２の仕切板３６で仕切られた区画内に、底面３１が露出している。実施例１においては、底面３１が、各区画の底を完全に塞いでいる。
【００３４】
図９Ｂに、実施例４による第２の支持部材３７の平断面図を示す。実施例４においては、第２の仕切板３６の側面に、下端から上端まで達する凹部で構成された通気孔６０が形成されている。通気孔６０は、底面３１よりも下側の空間と空隙５０（図５Ａ）とを接続する。通気孔６０を通って空隙５０内に外気が流入するため、二次電池４０（図５Ａ）を効率的に冷却することができる。
【００３５】
図９Ｃに示すように、第２の仕切板３６を第２の外枠３５の１つの辺から、その辺に対向する辺まで連続させるのではなく、一部分にのみ配置してもよい。第２の仕切板３６が切断されている部分に、底面３１を貫通する通気孔６１が形成されている。図９Ｂに示した構成と同様に、通気孔６０を通って空隙５０（図５Ａ）内に外気が流入するため、二次電池４０（図５Ａ）を効率的に冷却することができる。
【００３６】
図９Ｄに示すように、底面３１を網目状にしてもよい。底面３１を網目状にすることにより、支持体３０をより軽量化する事ができる。
【００３７】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００３８】
１０  運転席
１１  フォーク
１２  前輪
１３  後輪
１４  操作器
１５  走行モータ
１６  荷役モータ
１７  走行用インバータ
１８  荷役用インバータ
１９  バスライン
２０  電源室
２１  蓄電モジュール
２３  充電用端子
２４  昇降圧コンバータ
２５  制御装置
３０  支持体
３１  底面
３２  第１の外枠
３３  第１の仕切板
３３Ａ  下方を向く端面
３３Ｂ  上方を向く端面
３３Ｃ  最も低い箇所
３４  第１の支持部材
３５  第２の外枠
３６  第２の仕切板
３７  第２の支持部材
３８  支柱
３９  開放部
４０  二次電池
４１  筐体
４２  端子
４３  ガス抜き穴
４４  正極板
４５  負極板
４６  電解液
４８  空気の流れを示す矢印
５０  空隙
５１  溝
５２  シール材
６０、６１  通気孔
【図１】
2015002150.tif 000003
【図２】
2015002150.tif 000004
【図３】
2015002150.tif 000005
【図４】
2015002150.tif 000006
【図５】
2015002150.tif 000007
【図６】
2015002150.tif 000008
【図７】
2015002150.tif 000009
【図８】
2015002150.tif 000010
【図９】
2015002150.tif 000011