JP2010129349A - Battery case with heat insulation, sound insulation, and soundproof function - Google Patents

Battery case with heat insulation, sound insulation, and soundproof function Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the heat insulating performance and sound insulating performance of a battery case without increase in the space occupied by or increase in the cost of the battery case. <P>SOLUTION: A case body 10 for housing a battery 20 in an enclosed state is constituted by use of a laminated plate obtained by laminating and connecting a plurality of metal plates while having an air layer between the metal plates. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、主としてハイブリッド車用の電池における電磁ノイズの発生あるいは進入を防止するために、電池を収納する金属（鋼板）製の電池ケースに関する。   The present invention relates to a battery case made of metal (steel plate) for storing a battery in order to prevent generation or entry of electromagnetic noise mainly in a battery for a hybrid vehicle.

この種の電池ケースについては、例えば特許文献１に開示された技術が既に知られている。この技術では、ハイブリッド車用の電池が金属製の電池ケース内に収納されている。この電池ケースの内部は閉ざされた空間になっており、電池で生じた電磁ノイズがケース外に出ること、あるいは外部の電磁ノイズがケース内に進入することを防止している。
なお、一般的に電池の性能を充分に発揮させるには、電池ケース内の温度を一定に保つ必要がある。また、電池の電流リップル等により、ある条件下で電極板が振動して異音を発生することがある。そこで、電池ケースには、外気温の影響を受けにくくするための断熱性能、および異音を遮断する遮音性能が要求される。
特開２００６−３１８７０３号公報 For this type of battery case, for example, the technique disclosed in Patent Document 1 is already known. In this technology, a battery for a hybrid vehicle is housed in a metal battery case. The inside of the battery case is a closed space, and electromagnetic noise generated by the battery is prevented from coming out of the case, or external electromagnetic noise is prevented from entering the case.
In general, it is necessary to keep the temperature in the battery case constant in order to fully demonstrate the performance of the battery. In addition, due to the current ripple of the battery, the electrode plate may vibrate and generate abnormal noise under certain conditions. Therefore, the battery case is required to have a heat insulation performance for making it less susceptible to the influence of outside air temperature and a sound insulation performance for blocking abnormal noise.
JP 2006-318703 A

金属製の電池ケースにおいて、断熱性能および遮音性能を高めるために、ケース表面に断熱・遮音材を貼り付けている。その結果、電池ケースの占めるスペースが増大するとともに、コストアップを招くことになる。   In a battery case made of metal, in order to enhance heat insulation performance and sound insulation performance, a heat insulation / sound insulation material is pasted on the case surface. As a result, the space occupied by the battery case is increased and the cost is increased.

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、電池ケースの占有スペースの増大、あるいはコストアップを招くことなく、電池ケースの断熱性能および遮音性能が高めることである。   The present invention is intended to solve such problems, and an object thereof is to improve the heat insulation performance and sound insulation performance of the battery case without increasing the space occupied by the battery case or increasing the cost.

本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
第１の発明は、電池を包囲した状態で収納するケース本体が、複数枚の金属板を積層して結合し、かつ、金属板の相互間に空気層を有する積層板で構成されている。 The present invention is for achieving the above object, and is configured as follows.
In the first invention, the case main body that accommodates the battery in a state of surrounding the battery is constituted by a laminated plate in which a plurality of metal plates are laminated and bonded, and an air layer is provided between the metal plates.

この構成においては、積層板で構成されたケース本体の断熱性能および遮音性能が高められ、内部の電池が外気温の影響を受けにくく、かつ、電池の電流リップル等を原因とする異音を遮断することができる。したがって、ケース本体に断熱材や遮音材を貼り付ける場合と比べ、ケース本体が占めるスペースを小さくできるとともに、コストの低減にもつながる。   In this configuration, the heat insulation and sound insulation performance of the case body composed of laminated plates is enhanced, the internal battery is less susceptible to the outside air temperature, and abnormal noise caused by battery current ripple etc. is cut off can do. Therefore, the space occupied by the case body can be reduced and costs can be reduced as compared with the case where a heat insulating material or a sound insulating material is attached to the case body.

第２の発明は、第１の発明において、ケース本体が複数のプレートによって構成され、これらのプレートに、積層板と金属の単一板とが使用されている。
これにより、ケース本体のコストアップを防止し、かつ、ケース本体の断熱性能および遮音性能は充分に確保できる。 According to a second invention, in the first invention, the case main body is constituted by a plurality of plates, and a laminated plate and a single metal plate are used for these plates.
Thereby, the cost increase of a case main body is prevented, and the heat insulation performance and sound insulation performance of a case main body can fully be ensured.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図４にハイブリッド車用の電池ケースが示されており、ケース本体１０の内部には電池２０（リチウムイオン電池等）が収納されている。ケース本体１０は、金属（鋼板）製の複数のプレートによって電池２０を包囲するように構成されている。これにより、電池２０で生じた電磁ノイズがケース本体１０の内部から外部に出ること、あるいは外部の電磁ノイズがケース本体１０の内部に進入することを防止できるようになっている。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
A battery case for a hybrid vehicle is shown in FIGS. 1 to 4, and a battery 20 (such as a lithium ion battery) is accommodated in the case body 10. The case body 10 is configured to surround the battery 20 with a plurality of plates made of metal (steel plate). Thereby, it is possible to prevent electromagnetic noise generated in the battery 20 from going out of the case body 10 or from entering the inside of the case body 10.

電池２０は、ケース本体１０内の上下に仕切られた二つの収納空間にそれぞれ収納されている（図２）。これらの電池２０は、周知のように平板状をした複数の二次電池が個々の厚み方向に突き合わされ、それらの両端に配置された一対のエンドプレート２２（図４）の間に挟み込まれた構造になっている。
このように、複数の二次電池を一対のエンドプレート２２によって挟み込んだ構造の両電池２０が、ケース本体１０内のそれぞれの収納空間に収納される。そして、両電池２０における一対のエンドプレート２２は、比較的剛性の高い金属板であって、それぞれボルト締結等の手段によってケース本体１０に固定される。これにより、両電池２０は、ケース本体１０内のそれぞれの収納空間において安定した状態に保持される。 The battery 20 is stored in two storage spaces that are partitioned vertically in the case body 10 (FIG. 2). As is well known, a plurality of secondary batteries in the form of a flat plate are abutted in the thickness direction of each of these batteries 20 and sandwiched between a pair of end plates 22 (FIG. 4) disposed at both ends thereof. It has a structure.
Thus, the two batteries 20 having a structure in which a plurality of secondary batteries are sandwiched between the pair of end plates 22 are stored in the respective storage spaces in the case body 10. The pair of end plates 22 in both batteries 20 are relatively rigid metal plates, and are fixed to the case body 10 by means such as bolt fastening. Thereby, both the batteries 20 are held in a stable state in the respective storage spaces in the case body 10.

つぎに、ケース本体１０を構成する複数のプレートについて説明する。これらのプレートは、主としてケース本体１０の外郭を構成するメインプレート１２と、該メインプレート１２の組付け状態を補助（補強）するサブプレート１４とに大別される。
メインプレート１２は、二枚の側壁プレート１２ａ，１２ｂと一枚の底壁プレート１２ｃとからなっている。また、サブプレート１４は、前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂと、仕切りプレート１４ｃとからなっている。 Next, a plurality of plates constituting the case body 10 will be described. These plates are mainly divided into a main plate 12 that constitutes an outline of the case body 10 and a sub-plate 14 that assists (reinforces) the assembled state of the main plate 12.
The main plate 12 includes two side wall plates 12a and 12b and a single bottom wall plate 12c. The sub plate 14 includes a front wall plate 14a and a rear wall plate 14b, and a partition plate 14c.

メインプレート１２における二枚の側壁プレート１２ａ，１２ｂは、ケース本体１０の両側面を個々に構成するための部材である。これに加えて両側壁プレート１２ａ，１２ｂは、ケース本体１０の上面を半分ずつ構成する一体の成形部分を備えている。したがって、両側壁プレート１２ａ，１２ｂを互いに接合することにより、ケース本体１０の両側壁および上壁がそれぞれ構成される。
メインプレート１２の底壁プレート１２ｃを、両側壁プレート１２ａ，１２ｂの開放された下部に接合することで、ケース本体１０の下壁が構成される。 The two side wall plates 12 a and 12 b in the main plate 12 are members for individually configuring both side surfaces of the case body 10. In addition to this, the side wall plates 12a and 12b are provided with integral molded portions that constitute the upper surface of the case body 10 in half. Therefore, the both side walls and the upper wall of the case body 10 are configured by joining the side wall plates 12a and 12b to each other.
The bottom wall plate 12c of the main plate 12 is joined to the open lower portions of the side wall plates 12a and 12b, whereby the lower wall of the case body 10 is configured.

サブプレート１４である前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂを、両側壁プレート１２ａ，１２ｂの開放された前後部に個別に接合することにより、ケース本体１０の前後壁が構成される。図３（Ａ）で示すように、サブプレート１４の仕切りプレート１４ｃは、ケース本体１０の内部を上下二つの収納空間に仕切るための部材であって、この仕切りプレート１４ｃが両側壁プレート１２ａ，１２ｂの内面に接合される。
なお、ケース本体１０の内部に収納される電池２０が単一の場合には、仕切りプレート１４ｃは不要である。 The front and rear walls of the case body 10 are formed by individually joining the front wall plate 14a and the rear wall plate 14b, which are sub-plates 14, to the opened front and rear portions of the side wall plates 12a and 12b. As shown in FIG. 3A, the partition plate 14c of the sub-plate 14 is a member for partitioning the inside of the case body 10 into two upper and lower storage spaces, and the partition plate 14c is formed on both side wall plates 12a and 12b. It is joined to the inner surface.
In addition, when the battery 20 accommodated in the inside of the case main body 10 is single, the partition plate 14c is unnecessary.

つづいて、メインプレート１２である両側壁プレート１２ａ，１２ｂおよび底壁プレート１２ｃの構造につき、任意に選んだ側壁プレート１２ａによって説明する。
図３（Ａ）の仮想円部分Ｂを拡大して表した図３（Ｂ）で示すように、側壁プレート１２ａは、これまで使用されていた金属板（鋼板）の約半分の板厚とした二枚の金属板Ｐ１，Ｐ２を重ねた状態で所定の形状にプレス成形される。これにより、側壁プレート１２ａの形状自体は一枚の金属板を用いた場合と変わらないが、二枚の金属板Ｐ１，Ｐ２が積層状態で互いに結合されることにより、両金属板Ｐ１，Ｐ２の相互間に空気層ＡＬが構成される。また、メインプレート１２の側壁プレート１２ｂおよび底壁プレート１２ｃについても側壁プレート１２ａと同様に、二枚の金属板Ｐ１，Ｐ２を重ねて同時にプレス成形され、積層状に結合された両金属板Ｐ１，Ｐ２の間に空気層ＡＬが構成される。なお、二枚の金属板Ｐ１，Ｐ２の板厚については、互いに均等である必要はなく、例えば相互の板厚を6対4にしてメインプレート１２の共振点を変え、遮音、防音機能を高めるように設定することも可能である。
このようにケース本体１０を構成するメインプレート１２は、本発明の「積層板」に相当する。 Next, the structure of the side wall plates 12a and 12b and the bottom wall plate 12c, which are the main plate 12, will be described with an arbitrarily selected side wall plate 12a.
As shown in FIG. 3B, which is an enlarged view of the virtual circle portion B in FIG. 3A, the side wall plate 12a has a plate thickness that is about half that of a metal plate (steel plate) that has been used so far. The two metal plates P1 and P2 are pressed and formed into a predetermined shape in a stacked state. As a result, the shape of the side wall plate 12a is not different from the case where a single metal plate is used, but the two metal plates P1 and P2 are joined together in a stacked state, so that the two metal plates P1 and P2 are joined together. An air layer AL is formed between them. Similarly to the side wall plate 12a, the side wall plate 12b and the bottom wall plate 12c of the main plate 12 are formed by pressing two metal plates P1 and P2 at the same time and simultaneously press-molding them, and the two metal plates P1 and P1 joined in a laminated form. An air layer AL is formed between P2. The thicknesses of the two metal plates P1 and P2 do not need to be equal to each other. For example, the mutual plate thickness is set to 6 to 4, and the resonance point of the main plate 12 is changed to enhance the sound insulation and soundproofing functions. It is also possible to set as follows.
Thus, the main plate 12 constituting the case body 10 corresponds to the “laminate” of the present invention.

ケース本体１０の収納空間を構成するメインプレート１２を積層構造にすることで、ケース本体１０の断熱性能および遮音性能を確保することができる。したがって、ケース本体１０内に収納されている電池２０が外気温の影響を受けにくく、その性能を充分に発揮でき、同時に電池２０の電流リップル等を原因とする異音を遮断することもできる。結果として、これまでのように電池ケースの断熱性能および遮音性能を確保するために、電池ケースの外面に断熱材や遮音材を貼り付けるものとは異なり、ケース本体１０の占有スペースを小さくできるとともに、コストも低減される。   By making the main plate 12 constituting the storage space of the case body 10 into a laminated structure, the heat insulation performance and sound insulation performance of the case body 10 can be ensured. Therefore, the battery 20 accommodated in the case main body 10 is not easily affected by the outside air temperature, and can fully exhibit its performance, and at the same time, abnormal noise caused by the current ripple of the battery 20 can be cut off. As a result, in order to ensure the heat insulation performance and sound insulation performance of the battery case as in the past, the space occupied by the case body 10 can be reduced, unlike the case where the heat insulation material or the sound insulation material is attached to the outer surface of the battery case. Cost is also reduced.

サブプレート１４である前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂと仕切りプレート１４ｃとは、これまでどおりの板厚を有する単一の金属板（鋼板）をプレスすることで成形される。すなわち、サブプレート１４は、本発明の「単一板」に相当する。
なお、ケース本体１０の前後面を構成する前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂにおいては、それぞれの内側に二つの電池２０のエンドプレート２２が所定の間隔をもって位置している。このため、前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂと個々のエンドプレート２２との間には空気層があり、これらの前壁プレート１４ａおよび後壁プレート１４ｂが通常の金属板であっても、ケース本体１０における前後面の断熱性能および遮音性能は維持されている。 The front wall plate 14a, the rear wall plate 14b and the partition plate 14c, which are the sub-plates 14, are formed by pressing a single metal plate (steel plate) having the same plate thickness as before. That is, the sub-plate 14 corresponds to a “single plate” of the present invention.
Note that, in the front wall plate 14a and the rear wall plate 14b constituting the front and rear surfaces of the case body 10, the end plates 22 of the two batteries 20 are positioned at predetermined intervals on the inner sides of the front wall plate 14a and the rear wall plate 14b. Therefore, there is an air layer between the front wall plate 14a and the rear wall plate 14b and the individual end plates 22, and even if the front wall plate 14a and the rear wall plate 14b are ordinary metal plates, The heat insulation performance and sound insulation performance of the front and rear surfaces of the main body 10 are maintained.

以上は本発明を実施するための最良の形態を図面に関連して説明したが、この実施の形態は本発明の趣旨から逸脱しない範囲で容易に変更または変形できるものである。
例えば前述した実施の形態では、ケース本体１０を構成する複数のプレートのうち、メインプレート１２だけを「積層板」とし、サブプレート１４は「単一板」とした例を説明したが、必要に応じてサブプレート１４を「積層板」とすることも可能である。
また、ケース本体１０のメインプレート１２およびサブプレート１４に使用される個々の金属板は、鉄鋼に限るものではなく、例えばアルミニュウムに代えることもできる。また、前述のように構成された電池ケースは、ハイブリッド車用以外の電動機の電源に使用することも可能である。 Although the best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the drawings, this embodiment can be easily changed or modified without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the example in which only the main plate 12 is a “laminate plate” and the sub-plate 14 is a “single plate” among the plurality of plates constituting the case body 10 is necessary. Accordingly, the sub-plate 14 can be a “laminate”.
Further, the individual metal plates used for the main plate 12 and the sub-plate 14 of the case body 10 are not limited to steel, and may be replaced with aluminum, for example. Further, the battery case configured as described above can also be used as a power source for electric motors other than those for hybrid vehicles.

ハイブリッド車用の電池ケースを表した斜視図。The perspective view showing the battery case for hybrid vehicles. ハイブリッド車用の電池ケースを表した正面図。The front view showing the battery case for hybrid vehicles. 図２のA-A矢視方向の断面図。Sectional drawing of the AA arrow direction of FIG. 電池ケースの構成部材を分解して表した斜視図。The perspective view which disassembled and represented the structural member of the battery case.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ケース本体
１２ メインプレート（積層板）
１４ サブプレート（単一板）
２０ 電池
Ｐ１，Ｐ２ 金属板
ＡＬ 空気層
10 Case body 12 Main plate (laminate)
14 Sub-plate (single plate)
20 Battery P1, P2 Metal plate AL Air layer

Claims (2)

電池を包囲した状態で収納するケース本体が、複数枚の金属板を積層して結合し、かつ、金属板の相互間に空気層を有する積層板で構成されている断熱、遮音、防音機能付き電池ケース。   The case body that houses the battery in an enclosed state has a heat insulation, sound insulation, and soundproofing function that consists of a laminated plate in which multiple metal plates are stacked and bonded, and an air layer is interposed between the metal plates. Battery case. 請求項１に記載された電池ケースであって、
ケース本体が複数のプレートによって構成され、これらのプレートに、積層板と金属の単一板とが使用されている断熱、遮音、防音機能付き電池ケース。
The battery case according to claim 1,
A battery case with a heat insulating, sound insulating and soundproofing function, in which the case body is constituted by a plurality of plates, and a laminated plate and a single metal plate are used for these plates.
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