JP2012216328A

JP2012216328A - 車両用電池パック

Info

Publication number: JP2012216328A
Application number: JP2011079460A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Tsuchikawa; 久典土川; Yukihiko Ozeki; 幸彦尾関; Koji Ando; 幸司安藤
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP5646386B2

Abstract

【課題】よりシンプルな構造で、組み付けの手間をより簡略化することができる車両用電池パックを提供する。
【解決手段】平板状の複数の角型電池セルＢＡが厚み方向に配列された角型電池セル群を収容している箱状の車両用電池パックＢＰにおいて、熱伝導性を有するとともに絶縁性を有する樹脂にて一体成型され、上面には複数の放熱フィンＢ３が一体成型されており、導電性を有するとともに角型電池セルＢＡの電極ＢＡ１、ＢＡ２に接続されるバスバーＢＴ１、ＢＴ２がインサート成型にて一体化されている、車両用電池パックＢＰ。
【選択図】図２

Description

本発明は、厚み方向に複数個が重ねられた平板状の角型電池セルを収容している車両用電池パックに関する。

従来より、例えばハイブリッド自動車や電気自動車には、複数の車両用電池パックＢＰが搭載されている。
各車両用電池パックＢＰには、平板状の複数個の角型電池セルが厚み方向に配列されて収容されており、例えば図１に示すように、車両のシャーシＳに載置された電池収容ボックスＢ内に、複数個の車両用電池パックＢＰが収容されている。
ここで、特許文献１に記載されている従来の車両用電池パックには、厚み方向に重ねた複数の角型電池セルの厚み方向の両端に拘束プレートを配置し、複数の角型電池セルの上方あるいは下方に配置された連結ロッドによって両端部の拘束プレートを相互に連結し、すべての角型電池セルを押圧する、車両用電池パックが記載されている。また、拘束プレートと連結ロッドにて拘束した角型電池セルの周囲を電池ケースで囲み、当該電池ケースと角型電池セルとの間の空間に冷却気体を流通させて冷却することが記載されている。
また特許文献２に記載されている従来の車両用電池パックには、絶縁性基板に金属部材であるバスバーを複数設け、複数の円筒型電池を収容した収容ボックスに、前記絶縁性基板を取付けることで、各円筒型電池の電極をバスバーで接続する電池パックが記載されている。

特開２０１１−０４９１８１号公報特開２０１０−２１８７９７号公報

特許文献１に記載された従来技術では、それぞれの電池ケースの内部に冷却気体を導入するダクトと、当該ダクト内に冷却気体を圧送する機構が必要であり、冷却用の構造が複雑化する。また、電池ケース内部に冷却気体を圧送して電池ケースと角型電池セルとの隙間に冷却気体を流通させるため、隙間の大きさや形状によっては冷却気体が滞る可能性が考えられ、充分な量の冷却気体を、必要な個所に流通させることができなくなる可能性が考えられる。
また特許文献２に記載された従来技術では、箱状の電池ホルダに複数の円筒型電池を収容し、複数のバスバーを備えた絶縁性基板を電池ホルダに取付けているが、電池ホルダとバスバーを別々に用意しており、組み付けに手間がかかる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、よりシンプルな構造で、組み付けの手間をより簡略化することができる車両用電池パックを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る車両用電池パックは次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、平板状の複数の角型電池セルが厚み方向に配列された角型電池セル群を収容している箱状の車両用電池パックである。
前記車両用電池パックは、熱伝導性を有するとともに絶縁性を有する樹脂にて一体成型され、上面には複数の放熱フィンが一体成型されており、導電性を有するとともに前記角型電池セルの電極に接続されるバスバーがインサート成型にて一体化されている。

この第１の発明によれば、車両用電池パックは樹脂にて一体成型されており、放熱フィン、バスバーも一体化されている。
このため、よりシンプルな樹脂製の一体成型品であるとともに、冷却については冷気を外側表面の放熱フィンに流通させればよいので冷気が滞る心配も無く、バスバーも一体成型されているので組み付けの手間もより簡素化することができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る車両用電池パックであって、平板状の前記角型電池セルの電極は、角型電池セルの厚み方向に直交する面の１つである電極面において、当該電極面に直交する方向に突出している。
また、箱状の前記車両用電池パックの底面には、前記角型電池セルを前記電極面を向けて挿入する開口部が設けられている。
そして前記開口部の入口部には、挿入した角型電池セルを係止するとともに挿入された角型電池セルを当該角型電池セルの電極面の方向に付勢する弾性力を有する爪部が一体成型されている。

この第２の発明によれば、車両用電池パックの底面の開口部から角型電池セルを差し込むことで角型電池セルを収容させることができるので、容易に角型電池セルを組み付けることができる。また、組み付けられた角型電池セルを、電極面の方向に付勢する爪部が一体成型されているので、電極を適切にバスバーに押し付けて接触させることができる。

車両用電池パックＢＰの搭載位置及び搭載状態を説明する図である。（Ａ）は車両用電池パックＢＰの外観を説明する斜視図であり、（Ｂ）は車両用電池パックＢＰに収容されている状態の角型電池セルＢＡを説明する斜視図であり、（Ｃ）は（Ｂ）においてバスバーＢＴ１、ＢＴ２を取付けた状態の平面図であり、（Ｄ）は（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。車両用電池パックＢＰの底面の開口部から角型電池セルＢＡを組み付ける様子を説明する斜視図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の車両用電池パックＢＰの搭載位置と搭載状態を説明する斜視図である。

●［車両用電池パックＢＰの搭載位置と搭載状態（図１）］
ハイブリッド自動車あるいは電気自動車には、複数の電池を収容した車両用電池パックＢＰが搭載されている。
車両用電池パックＢＰは、車両のシャーシＳに載置された電池収容ボックスＢ内に複数個が収容されている。車両用電池パックＢＰは、内部に複数の角型電池セルＢＡを収容しており、重量が数［Ｋｇ］〜数十［Ｋｇ］もあるので、車両の重量バランスが考慮され、車両の底部且つ中央近傍に搭載されている。
また、各車両用電池パックＢＰは、隣り合う車両用電池パックＢＰの端子と電気的に接続されている。

●［車両用電池パックＢＰの構造（図２）］
次に図２（Ａ）〜（Ｄ）を用いて車両用電池パックＢＰの構造について説明する。
図２（Ａ）は本発明の車両用電池パックＢＰの外観を説明する斜視図である。また図２（Ｄ）は、図２（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面図を示している。
車両用電池パックＢＰは、熱伝導性を有するとともに絶縁性を有する樹脂にて箱状に一体成型されている。そして車両用電池パックＢＰの本体部Ｂ１の上面には、複数の放熱フィンＢ３が一体成型されている。この放熱フィンＢ３は、樹脂で一体成型されていてもよいし、熱伝導性の高い金属等にて一体的に形成されていてもよい。
また車両用電池パックＢＰには、角型電池セルＢＡの電極ＢＡ１、ＢＡ２を収容するとともにバスバーＢＴ１、ＢＴ２がインサート成型にて一体化されているバスバー収容部Ｂ４が形成されている。つまり、バスバー収容部Ｂ４の内側では、バスバーＢＴ１、ＢＴ２が電極ＢＡ１、ＢＡ２と接触するように露出している。
なお、バスバーＢＴ１、ＢＴ２は導電性を有する金属等にて形成されており、図２（Ｃ）に示すように、バスバーＢＴ２は隣り合う角型電池セルＢＡの電極を電気的に接続しており、車両用電池パックＢＰの外側には露出していない。また、バスバーＢＴ１は車両用電池パックＢＰ同士の接続用端子であり、両端部の角型電池セルＢＡの電極と電気的に接続されて車両用電池パックＢＰの外側表面に一部が露出している。
また車両用電池パックＢＰには、シャーシＳまたは電池収容ボックスＢに固定するための被固定部Ｂ２が一体成型されている。

また図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す車両用電池パックＢＰに収容されている複数の角型電池セルＢＡである角型電池セル群の収容状態を説明する斜視図である。また図２（Ｃ）は、車両用電池パックＢＰに収容された状態の角型電池セル群の各電極に、バスバーＢＴ１、ＢＴ２が接続されている状態を示す平面図である。
角型電池セルＢＡは平板状であり、厚み方向に直交する面の１つである電極面ＢＭに、当該電極面ＢＭに直交する方向に電極ＢＡ１、ＢＡ２が突出するように形成されている。
複数の角型電池セルＢＡは、電極ＢＡ１、ＢＡ２が同一方向に突出するように並べられ、且つ厚み方向に並べられて車両用電池パックＢＰ内に収容されている。
車両用電池パックＢＰに収容された角型電池セルＢＡの電極ＢＡ１、ＢＡ２は、車両用電池パックＢＰ内に一体成型されているバスバーＢＴ１、ＢＴ２と嵌合しており、図２（Ｃ）の平面図に示すように、角型電池セルＢＡの電極ＢＡ１、ＢＡ２がそれぞれバスバーＢＴ１、ＢＴ２にて電気的に接続されている。
なお、両端に位置する角型電池セルＢＡには、他の車両用電池パックＢＰと電気的に接続するための端子となるバスバーＢＴ１が設けられており、当該バスバーＢＴ１は車両用電池パックＢＰの外側表面に一部が露出するように一体成型されている。

●［車両用電池パックＢＰへの角型電池セルＢＡの取り付け方法（図３）］
次に図３を用いて、車両用電池パックＢＰに角型電池セルＢＡを挿入して組み付ける方法を説明する。
箱状の車両用電池パックＢＰの底面には、角型電池セルＢＡを挿入する開口部Ｋが形成されている。また、開口部Ｋにおける入口部には、電極面ＢＭを向けて挿入した角型電池セルＢＡを係止するとともに、挿入された角型電池セルＢＡを当該角型電池セルＢＡの電極面ＢＭの方向に付勢する弾性力を有する爪部Ｂ５が一体成型されている。
また、開口部Ｋの奥には、挿入する角型電池セルＢＡの位置決めをするとともに車両用電池パックＢＰの剛性を向上させる仕切りリブＢ６が一体成型されている。
これにより、角型電池セルＢＡを、電極面ＢＭを向けて開口部Ｋから挿入すると、電極ＢＡ１、ＢＡ２が自動的にバスバーＢＴ１、ＢＴ２と嵌合し、さらに爪部Ｂ５が角型電池セルＢＡを電極面ＢＭの方向に付勢する。これにより、電極ＢＡ１、ＢＡ２をバスバーＢＴ１、ＢＴ２に適切な押し付け力で押し付けることが可能であり、電極ＢＡ１、ＢＡ２とバスバーＢＴ１、ＢＴ２との接触状態を適切に維持させることができる。

以上に説明したように、本実施の形態にて説明した車両用電池パックＢＰは、樹脂にて箱状に一体成型されており、構造が非常にシンプルである。
また、上面に放熱フィンが突出しており、車両用電池パックＢＰの外側表面に冷気を流通させればよいので、車両用電池パックＢＰの内部に冷気を流通させる従来の車両用電池パックに対して、冷気が滞る心配がほとんどない。
また、バスバーＢＴ１、ＢＴ２も一体成型しており、開口部Ｋから角型電池セルＢＡを挿入するだけでよいので、組み付けの手間をより簡略化することができる。
また、爪部Ｂ５にて角型電池セルＢＡの電極ＢＡ１、ＢＡ２をバスバーＢＴ１、ＢＴ２に押し付ける方向に付勢するので、電極ＢＡ１、ＢＡ２とバスバーＢＴ１、ＢＴ２との接触状態を適切に維持させることができる。

本発明の車両用電池パックＢＰは、本実施の形態で説明した外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

Ｂ１本体部
Ｂ２被固定部
Ｂ３放熱フィン
Ｂ４バスバー収容部
Ｂ５爪部
Ｂ６仕切りリブ
ＢＡ角型電池セル
ＢＡ１、ＢＡ２電極
ＢＭ電極面
ＢＰ車両用電池パック
ＢＴ１、ＢＴ２バスバー
Ｋ開口部

Claims

平板状の複数の角型電池セルが厚み方向に配列された角型電池セル群を収容している箱状の車両用電池パックにおいて、
前記車両用電池パックは、
熱伝導性を有するとともに絶縁性を有する樹脂にて一体成型され、
上面には複数の放熱フィンが一体成型されており、
導電性を有するとともに前記角型電池セルの電極に接続されるバスバーがインサート成型にて一体化されている、
車両用電池パック。
請求項１に記載の車両用電池パックであって、
平板状の前記角型電池セルの電極は、角型電池セルの厚み方向に直交する面の１つである電極面において、当該電極面に直交する方向に突出しており、
箱状の前記車両用電池パックの底面には、前記角型電池セルを前記電極面を向けて挿入する開口部が設けられており、
前記開口部の入口部には、挿入した角型電池セルを係止するとともに挿入された角型電池セルを当該角型電池セルの電極面の方向に付勢する弾性力を有する爪部が一体成型されている、
車両用電池パック。