JP2014063747A - 電池装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電池モジュールを装着するための電池装着装置を提供する。
【解決手段】電池パックを形成するのに必要とされる複数の電池モジュール２２用の装着装置は、この電池パックの組立の間及び後にその作動期間の過程において使用に際しての両方で、この電池パックから個々の電池モジュール２２の挿入／撤去を可能にする固定された及び取り外し可能なリテーナー（retainer:固定材、固定具、固定装置）の組合せを伴う電池トレイ１２を含む。この電池トレイ１２は、電池パックの中に一以上の電池トレイ１２と連関されたモジュールの一体化と共に追加のサポートのため基材プレート６０に配置されてもよい。カバー９８は電池モジュール１２の追加的サポートと保護のため付け加えられてもよい。複合的電池トレイ１２が基材プレート６０で一体化される場合、この電池トレイ１２は異なる方向へ基材プレート６０に配置されてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に電池装着装置に関し、及びとりわけ複数の電池モジュールの装着装置に関する。

発明の背景

ガソリン及びディーゼル油のような化石燃料を使用する車両は、一般に様々な汚染物質を含む排ガスを発生する。車両の動力源として充電及び放電される蓄電池又は二次電池を使用する技術は、上記の問題を解決する一つの方法として著しく注目されている。その結果、電池だけを使用して操作される電気自動車（ＥＶ）及び電池及び従来型の燃焼機関を一緒に使用するハイブリッド車（ＨＥＶ）が開発されており、一部は現在商業的に使用されている。様々なニッケル水素（ＮｉＭＨ）二次電池がＥＶ及びＨＥＶ用途の動力源として広く使用されている。しかしながら、最近ではリチウムイオン二次電池の使用が提案されている。

動力源として使用されるために、そのような二次電池にとって高出力及び大容量が必要とされる。この理由のため、そのような電池は通常複数のより小さな電池セル（ユニットセル：単位電池）から構成され、電池モジュールを形成するために互いに直列に又は並列に相互接続される。複数の電池モジュールは望ましい出力と容量の特性を有する電池パックを得るために相互に接続される。

様々な用途において上記のタイプの電池パックを使用する用途において、特に、電池パックを伴う電力伝達の中にあって動きに左右されやすい装置における用途、例えば様々な電動車両、飛行機、船、電車などの用途において、電力伝達の中にある装置に電池パックを固定し、及びまた互いに電池パックを構成する電池モジュールを固定するのに使用される電池装着具を設置することが一般的に望ましい。上記θ方法で電池パック及びモジュールを固定するための装着具を使用することにより、電力伝達の中にある装置と電池パックの電気相互接続が可能となる。一部の用途において、電池パックに対してこの装着具がまた物理的防護を付与することが望ましく、そのため電池モジュールがカバーされる。個別の電池を装着するための様々なタイプの電池装着具は、あるカバーされた装着具を含め公知であり、そのような装着具は個々の電池モジュールを取り付けるために使用されるかもしれないが、これら個々の装着具は個別に電池モジュールを固定する必要があるので、電池パックと連関される複数の電池モジュールを装着するために使用するのは一般に望ましくない。従って、上記で述べられたタイプの電池パックに使用されるように複数の電池モジュールを装着する装着装置を開発することが望ましい。

概説すれば、本発明は複数の電池モジュールを装着するための電池装着装置を提供する。本発明は電池パックを形成するため複数の電池モジュールを受け入れる電池トレイを提供し、一方でまた、電池パックの組立の間、及びその後にその作動期間の過程において使用するのに際して、その両方において、固定した及び取り外し可能なリテーナー（retainer:固定材、固定具、固定装置）の組合せを提供して電池パックの中に個々の電池モジュールの差込み、及び電池パックから個々の電池モジュールの撤去を可能にする。電池トレイは基材プレートに配置され電池トレイに追加的サポートを提供し、電池パックの中に連関された電池モジュールと共に一以上の電池トレイを一体化することが可能である。複合的電池トレイが基材プレートで一体化される場合、この電池トレイは異なる方向に基材プレートに配置されてもよい。本発明は、例えばモジュール電池パックアッセンブリを必要とする動力車又は他の用途において、装着されてもよいモジュールアッセンブリの電池装着装置及び電池パック中への電池モジュールのパッケージ（packaging:包装）を提供する。

本発明のこれら及び他の特性と利点は、発明の詳細な説明から当業者にとってはより明らかになるだろう。
〔本発明の態様〕
〔１〕 電池装着装置であって、
基材と、該基材の幅に対向した、リテーナー側面及びアタッチメント側面とを有する電池トレイを備えてなり、
前記電池トレイが、複数の電池モジュールを受け入れるように機能する長さを有してなり、
前記リテーナー側面が、前記トレイの長さに少なくとも部分的に沿って伸びるリテーナーを有してなり、
前記アタッチメント側面が、前記トレイの長さに少なくとも部分的に沿って伸びるアタッチメント構造を有してなり、
前記リテーナーが、複数の電池モジュールの各々と連関する第一保持表面を係合するように機能するものである、電池装着装置。
〔２〕 前記リテーナーが、テーパー角度を有する内側に及び上方に伸びるテーパー壁を備えてなる、〔１〕に記載された電池装着装置。
〔３〕 前記リテーナーがまた、前記電池トレイの長さに沿って前記テーパー壁と前記基材を連関する複数の一定の間隔のガセットを備えてなる、〔１〕に記載された電池装着装置。
〔４〕 前記電池トレイが、前記基材に沿って縦に伸びるリブを有してなる、〔１〕に記載された電池装着装置。
〔５〕 前記基材が、この長さに沿って配置される複数の一定の間隔のカットアウトを有してなる、〔１〕に記載された電池装着装置。
〔６〕 前記アタッチメント構造が、複数の一定の間隔の穴を備えてなる、〔１〕に記載された電池装着装置。
〔７〕 前記一定の間隔の穴が、前記アタッチメント構造の持ち上がった部分に配置されてなる、〔６〕に記載された電池装着装置。
〔８〕 前記持ち上がった部分が、複数の持ち上がったポケットを備えてなり、前記穴が前記ポケットと連関されてなる、〔７〕に記載された電池装着装置。
〔９〕 前記ポケットの各々が、前記アタッチメント側面に向かって外側に及び下方に先細になる上部表面を有してなる、〔８〕に記載された電池装着装置。
〔１０〕 上部表面と下部表面を有してなる基材プレートを更に備えてなり、
前記電池トレイの下部表面が、前記基材プレートの前記上部表面に配置されてなる、〔１〕に記載された電池装着装置。
〔１１〕 前記基材プレートの前記下部表面に配置されてなる複数の側面リブを更に備えてなる、〔１０〕に記載された電池装着装置。
〔１２〕 前記基材プレートの前記上部表面に配置され、複数の電池モジュールを包み込むように機能するカバーを更に備えてなる、〔１〕に記載された電池装着装置。
〔１３〕 前記電池トレイの上部表面に取り付けられる弾性シートを更に備えてなる、〔１〕に記載された電池装着装置。
〔１４〕 前記電池トレイの上部表面に配置される複数の弾性シートを更に備えてなり、
第一弾性シートが、前記シートの長さに少なくとも部分的に沿って前記リテーナー近くに配置され、
第二シートが、前記シートの長さに少なくとも部分的に沿って前記アタッチメント構造近くに配置されてなる、〔１〕に記載された電池装着装置。
〔１５〕 前記リテーナーが、内側に及び上方に伸びるテーパー壁を備えてなり、及び前記第一弾性シートが、前記テーパー壁に配置されてなる、〔１４〕に記載された電池装着装置。
〔１６〕 リテーナー端部とアタッチメント端部を有する複数の電池クランプ各々を更に備えてなり、
前記リテーナー端部が、プレートリテーナーを有してなり、
前記アタッチメント端部が、クランプアッタチメント構造を有してなり、
前記プレートアタッチメント構造が、コネクタを介して前記電池トレイの前記アタッチメント構造に対して取り外し可能なアッタチメントとして機能するものである、〔１〕に記載された電池装着装置。
〔１７〕 前記プレートリテーナーが、テーパー角度を有する内側に及び上方に伸びるテーパー壁を備えてなる、〔１６〕に記載された電池装着装置。
〔１８〕 リテーナー端部とアタッチメント端部を有する複数の電池クランプ各々を更に備えてなり、
前記リテーナー端部が、クランプリテーナーを有してなり、
前記クランプアタッチメント端部が、クランプアッタチメント構造を有してなり、
前記クランプアタッチメント構造が、コネクタを介して前記電池トレイの前記アタッチメント構造に対して取り外し可能なアタッチメントとして機能するものである、〔２〕に記載された電池装着装置。
〔１９〕 前記クランプリテーナーが、設定テーパー角度を有する内側に及び上方に伸びるクランプテーパー壁を備えてなる、〔１８〕に記載された電池装着装置。
〔２０〕 前記テーパー角度と前記設定テーパー角度が同じである、〔１８〕に記載された電池装着装置。
〔２１〕 前記クランプテーパー壁に配置された弾性シートを更に備えてなる、〔１８〕に記載された電池装着装置。
〔２２〕 電池装着装置であって、
電池トレイと、基材プレートと、複数の電池クランプを備えてなり、
前記電池トレイが、基材と、該基材の幅に対向した、リテーナー側面及びアタッチメント側面を有してなり、
前記電池トレイが、複数の電池モジュールを受け入れるように機能する長さを有してなり、
前記リテーナー側面が、前記トレイの長さに少なくとも部分的に沿って伸びるリテーナーを有してなり、
前記アタッチメント側面が、前記トレイの長さに少なくとも部分的に沿って伸びるアタッチメント構造を有してなり、
前記リテーナーが、複数の電池モジュールの各々と連関する第一保持表面を係合するように機能するものであり、
前記基材プレートが、上部表面と、及び下部表面とを有してなり、
前記電池トレイの下部表面が、前記基材プレートの前記上部表面に配置されてなり、及び
前記複数の電池クランプの各々が、クランプリテーナー端部と、クランプアタッチメント端部を有してなり、
前記クランプリテーナー端部がクランプリテーナーを有してなり、及び、
前記クランプアタッチメント端部が、クランプアタッチメント構造を有してなり、
各アタッチメントプレートの前記クランプアタッチメント構造が、コネクタを介して、前記複数の電池モジュールの各々と連関する第二保持表面と係合するように機能するものである、電池装着装置。
〔２３〕 前記基材プレートの上部表面に配置され、前記複数の電池モジュールを包み込むのに機能するカバーを更に備えてなる、〔２２〕に記載された電池装着装置。
〔２４〕 前記電池トレイの上部表面に取り付けられる弾性シートを更に備えてなる、〔２２〕に記載された電池装着装置。
〔２５〕 前記基材プレートの下部表面に配置された複数の側面リブを更に備えてなる、〔２２〕に記載された電池装着装置。
〔２６〕 前記リテーナーが、第一テーパー角度を有する内側に及び上方に伸びるテーパー壁を備えてなり、及び
前記プレートリテーナーが、第二テーパー角度を有する内側に及び上方に伸びるテーパー壁を備えてなる、〔２２〕に記載された電池装着装置。
〔２７〕 前記電池トレイ、基材プレート、及び電池クランプの露出部分に適用される耐食性電気絶縁被覆を更に備えてなる、〔２２〕に記載された電池装着装置。
〔２８〕 前記基材プレートが、Ｔ形を有してなる、〔２２〕に記載された電池装着装置。

発明の詳細な説明を伴う図面は以下に示される。
以下はいくつかの図の中で同様な部材が同じに番号付けられている図面の簡単な説明である。

図１は本発明の電池装着装置の一の典型的実施態様の分解斜視図である。 図２は図１のある構成部品のアッセンブリの斜視図である。 図３は図２のアッセンブリの部分的な正面図である。 図４は図１の電池トレイの上面斜視図である。 図５は図１の電池トレイの底面斜視図である。 図６は図４の部分６−６に沿って取った電池トレイの断面図である。 図７は図１の電池クランプの上面斜視図である。 図８は図１の側面リブの一の典型的実施態様の斜視図である。 図９は図１の側面リブの他の典型的実施態様の斜視図である。 図１０は配置された電池モジュールを伴う図１の装着装置の部分的斜視図である。 図１１は図１０のアッセンブリの部分的端面図である。 図１２は配置された二つの電池モジュールを伴う図２の装着装置の部分的斜視図である。 図１３は配置された複数の電池モジュールを説明している図１の構成部品のアッセンブリの斜視図である。

典型的な発明の実施態様の詳細な説明

概略、本発明は複数の電池モジュールを装着するための電池装着装置を提供する。本発明は電池パックを形成するため複数の電池モジュールを受け入れる電池トレイを提供し、一方でまた、電池パックの組立の間、及びその後にその作動期間の過程において使用に際して、その両方において、固定した及び取り外し可能なリテーナー（retainer:固定材、固定具、固定装置）の組合せを提供して電池パックの中に個々の電池モジュールの差込みと保有及び電池パックから個々の電池モジュールの撤去を可能にする。電池トレイは基材プレートに配置され電池トレイに追加的サポートを提供し、電池パックの中に連関された電池モジュールと共に一以上の電池トレイの一体化が可能である。複合的電池トレイが基材プレートで一体化される場合、この電池トレイは異なる方向に基材プレートで配置されてもよい。本発明の電池装着装置は、電池パックを伴う電力通信の中にあって動きに左右されやすい装置、例えば様々な電動車両、飛行機、船、電車などを含む様々な用途において使用される電池パックとして電池モジュールのモジュールアッセンブリを装着する装置を提供する。

図１−１３に関して、本発明の一の典型的実施態様は電池装着装置１０を含む。とりわけ、図１−６に関して、電池装着装置１０は電池トレイ１２を含む。図１と２に示されるように、電池装着装置１０はまた電池トレイ１２を一以上含み、及び一以上の電池トレイ１２が使用される場合、このトレイは同じ構造を有する又はこれらは異なる構造を有してもよい。異なる構造を有する電池トレイは図１と２において電池トレイ１２及び電池トレイ１２．１によって示される。電池トレイ１２及び電池トレイ１２．１は、下記で更に説明されるように、実質的に同じ特性を有するがこれらは異なる長さと幅を含め異なる大きさを有する。しかし、これらはそれぞれまた電池トレイ１２．１（図１と２参照）で示される延長１４のような独特の特性を包含してもよい。電池トレイ１２と電池１２．１それぞれは、基材１６、リテーナー側面１８及びアタッチメント側面２０を有する。リテーナー側面１８は電池トレイ１２、１２．１の幅方向にアタッチメント側面２０と対向している。電池トレイ１２と電池トレイ１２．１それぞれは、図１０−１２から理解されるように、及びとりわけ図１３で示されるように、複数の電池モジュール２２を受け入れるよう機能する長さを有する。

基材１６は電池モジュール２２のサポートを提供し、とりわけモジュール基材３６を押して係合（engage:嵌合する）するのに適している。基材１６は基材１６に沿って縦に伸びる強化リブ３８を含んでもよい。図１−５に示されるように、これはまた、これらの図で示される二つのリブ３８のように複数のリブ３８を含んでもよい。リブ３８の数及び配置、間隔、幅と高さは、その長さに沿って基材１６と電池トレイ２２の要求された剛性及び強度を提供するように選択されてもよい。基材１６はまたその長さに沿って一以上のカットアウト（cutout:切り出し、切り抜き）又は穴４０を包含してもよい。カットアウト４０は電池トレイ１２，１２．１のような電池トレイの重さを減らすために使用される。カットアウト４０は、基材１６と電池トレイの要求された強度特性を達成するために、一方でまた電池トレイの重さの最小化のような電池トレイの重さへのデザイン要求を満たしながら、それらの数、大きさ、形、配置及び他の要因を含め選択され包含される。

リテーナー側面１８は、図１−６に示されるようにトレイ１２、１２．１の長さに少なくとも部分的に沿って伸びるリテーナー２４を有する。図１−２に見られるように、リテーナー２４は電池トレイ１２の全ての長さに沿って伸び、一方でリテーナー２４は電池トレイ１２．１の長さに部分的にだけ沿って伸びる。多くの場合リテーナー２４は電池トレイの長さ全て又は実質的に全てに沿って伸びる一方で、電池トレイの長さに少なくとも部分的に沿って最小限に伸びる。リテーナー２４は、図１０−１３に示されるように、一対の対向するテーパーフランジ２６の一つのように電池モジュール２２の保持特性を確保するよう機能する。テーパーフランジ２６は各々、図１０−１１で示されるように、リテーナー２４を係合するのを支えるために機能する保持面２７を有してもよい。リテーナー２４は、内側に及び上方に伸びるテーパー壁２８を含む電池モジュール２２の保持特性を保つため、いかなる適切な形を有してもよい。テーパー壁２８は、望ましくはテーパーフランジ２６に対して圧廷係合することを付与することに適している。テーパー壁２８はまた、電池モジュール２２の垂直壁３２に適応する垂直壁部３０を含むのに適している。図６で示されるように、テーパー壁２８はテーパー角度（θ）を有し、それは図１１に示されるようにテーパーフランジ２６が電池モジュール２２の基材と共に形成するテーパー角度（β）に適応する。テーパー角度（θ）はテーパーフランジ２６のテーパー角度（β）に一致するように適応されてもよく、垂直壁部３０を除く、テーパー壁２８の表面の実質的全てに沿って接触を提供する、或いはテーパー角度（θ）はテーパーフランジ２６とテーパー壁２８の間の線接触を成立するために選択されてもよい。テーパー角度（θ）はいかなる適切な角度を取りうるが、一般に約６０度以下或いは約６０度に選択され、及びとりわけ約４５度以下或いは約４５度に選択されてよい。そのため、テーパー角度（β）は一般にまたこの範囲内で選択される。より小さなテーパー角度（β）は、電池モジュール２２の配送と保管と共に電池装着装置１０の大きさに関して、電池モジュール２２の接触域面積を減らすという点において好都合である。リテーナー２４はいかなる適切な方法又は手段により包含されてもよい。例えば、リテーナー２４は、電池トレイを形成するために使用される一体シートからテーパー壁２８として形成されてもよい。しかし、リテーナー２４はまた、例えばテーパー壁２８を含む基材１６にテーパー部材を溶接することによりリテーナー側面１８上の基材１６に付け加えられてもよいが、そのように付け加えられるプロセスは一般に形成されたリテーナー２４の構造に対してコスト競争力があるとは期待されていない。図１、２、４及び５に示されるように、リテーナー２４はまたテーパー壁２８と基材１６の間に配置される複数の内側に突き出たリテーナーガセット３４を含んでもよい。リテーナーガセット３４は、テーパー壁２８、基材１６又はそれらの両方の連関された部分を変形することによりテーパー壁２８に沿って一定の間隔（等間隔）でリテーナーガセット３４を形成することにより包含されてもよい。リテーナーガセット３４は、電池モジュール２２の設置の際、又は電池パックの使用の間に付加される横力と曲げモーメントと併せて偏向に対してテーパー壁２８を補強し、より耐久性を与える。これに関して、リテーナーガセット３４はテーパー壁２８と基材１６の間に介入される強化リブの機能を果たす。

電池トレイはまたアッタチメント（attachment:取付材、取付具、取付装置）側面２０にアタッチメント構造４２を包含する。アタッチメント構造４２はリテーナープレート４４の取り外し可能なアタッチメントに対して機能する。（図１、２と７を参照）アタッチメント構造４２はアタッチメント側面２０の電池トレイの長さに沿って配置される複数の一定の間隔（等間隔）の穴４６を含む。アタッチメント構造４２は、望ましくは、例えばアタッチメント構造４２にリテーナープレート４４を取り付ける、ねじボルトのようなコネクタを使用するために、十分な厚さを提供する、持ち上がった構造である。これはリテーナー側面２０の厚さを増大する、或いはアッタチメント側面２０を形成することにより達成され、アタッチメント構造４２の上部表面４８を十分に上げネジ部品の使用を可能にする、一方でまた、アタッチメント構造４２、及びより一般的には電池トレイの平面の下部表面５０を維持しながら達成されてもよい。これは例えば、複数の持ち上がったポケット５２の形成により達成されてもよい。持ち上がったポケット５２は一定の間隔（等間隔）の穴４６を包含しアッタチメント構造４２を提供する。持ち上がったポケット５２はまた、下部表面５０に穴４６に最も近くて軸に沿って並んだ、相対する複数の溶接したナット５１（図６参照）を包含してもよく、これらは示される場所（例えば図２において）にリテーナープレート４４のアタッチメントのネジボルト（示されていない）のようなネジコネクタの受け入れに適している、ネジ穴を有する。持ち上がったポケット５２はアタッチメント側面２０に向かって外側に及び下方に先細（テーパー）になる各上部ポケット表面５４を有するように形成されてもよい。持ち上がったポケット５２の前部ポケット表面５６はまた強化リブ３８に向かって下方に及び内側に先細になってもよい。上部表面５４と前部表面５６は、各リテーナープレート４４の下部表面５８が取り付けられるアタッチメント表面である。上部表面５４と前部表面５６のテーパー角度（すなわち水平からの角度）は、電池モジュール２２の保持のために、ネジボルトのようなコネクタの挿入の前に、リテーナープレート４４が定位置に置かれるので、それらを受け止めて前もって置くために選択されてもよい。

電池トレイは、いかなる適切な物質から形成されてもよく、スチールのような様々な鉄合金を含む。一の典型的な実施態様において、電池トレイはＡＳＴＭ１０２０のような規格化された高強度鋼から作られる。示されるように、電池トレイは長さと幅を含め、いかなる適切な大きさ及びいかなる適切な厚さを有してもよい。一の典型的実施態様において、電池トレイ１２、１２．１は１．５ｍｍの厚さの高強度鋼、ＡＳＴＭ１０２０から作られ、図１−６に示されるように複数の持ち上がったポケット５２を含むテーパー壁２８、二つの強力リブ３８、カットアウト４０及びアタッチメント構造４２を有するリテーナー２４を含みプレスすることにより加工された。

図１、２、１０−１３において一の典型的実施態様に示されるように、電池装着装置１０はまた基材プレート６０を含んでもよい。基材プレート６０は一以上の電池トレイを収容するため、及び一以上の電池トレイが使用される場合、各電池トレイを一体化するために提供されてもよい。基材プレート６０が複合的な電池トレイを一体化する場合、この電池トレイは、それらの長さ又は縦軸６２に沿って、同じ方向或いは異なる方向に配置されてよく、仮に異なる方向に置かれる場合、電池トレイが存在するように複数の異なる方向に配置されてよい。更に、単一の電池トレイは、曲がった（例えば直線部分の交差）、湾曲した或いは他の構造で構成されてもよく、様々な閉じた形状構造（例えば三角形、矩形、円形、様々な多面体）を含む。そのためこれは異なる方向に伸びる一以上の縦軸又は複数の軸を有する複合的な直線部分を有する、或いは縦軸が湾曲している。図１、２、１０−１３に示されるように、基材プレート６０は二つの電池トレイ１２、１２．１を収容し一体化するために使用され、及びこれらのトレイは縦軸６２が実質的に互いに直交するように配置される。基材プレート６０は上部表面６４と下部表面６６を有する。電池トレイは電池トレイ１２、１２．１の下部表面５０を取り付けることにより上部表面６４に配置される。このアタッチメント（attachment:取付材、取付具、取付装置）は、例えば様々な取り外し可能な留め具の使用により（例えばネジナットと共に電池トレイと基材トレイの穴にネジボルトを通す）取り外し可能なアタッチメントとして、又は電池トレイと基材プレートを一緒に恒久的に連関することによる固定されたアタッチメントとして機能されてもよい。基材プレートは電池トレイを収容するためいかなる適切な大きさと形を有してもよい。この大きさと形は収容される電池トレイの大きさ、形及び配置に関連し、又は異なる形を有してもよい。図１と２に示されるように、基材プレート６０は実質的にＴ形構造を有してもよい。この構造は、車両又は他のクラフト(craft:船、飛行機、航空機、宇宙船)が実質的に中央面に関して左右対称である、或いは中心線又は中央面に関して重量配分が望ましい場合、様々な動力車用途或いは他のタイプのクラフトの用途でとりわけ有利である。Ｔ形の電池装着装置１０は比較的コンパクトで、一般に平面内で電池トレイ１２．１の縦軸６２の適切な配置により、そのような中央面に関して左右対称に配置されるためである。更に電池トレイ１２に連関されたＴ形の装置の側面部は、車両防火壁、前部座席又は後部座席のような様々な横方向に配置されたバルクヘッドを含む、そのような車両又はクラフトの様々な横方向に配置される特性と結び付けられる。

基材プレートはいかなる適切な物質から形成されてもよく、スチールのような様々な鉄合金を含む。一の典型的実施態様において、基材プレートはＡＳＴＭ１０２０のような規格化された高強度鋼から作られた。示されるように、基材プレートは長さと幅を含むいかなる適切な大きさと形、及びいかなる適切な厚さを有してもよい。一の典型的実施態様において、基材プレート６０は、図１と２に示されるように１．０ｍｍの厚さの高強度鋼、ＡＳＴＭ１０２０から作られ、プレスにより加工された。電池トレイ１２、１２．１は溶接により基材プレート６０を配置されてもよい。

図１、２と８に関して、装着装置１０はまた基材プレート６０の下部表面６６に配置される一以上の側面リブ６８を包含してもよい。側面リブ６８は、電池装着装置１０、とりわけ電池装着装置１０の幅方向に、及び電池トレイ１２、１２．１を堅く及び強固にするために包含されてもよい。側面リブ６８の適切な数が電池装着装置１０と基材プレート６０に望ましい剛性を提供するために使用されてもよい。図１と２に示されるように、電池トレイ１２．１の長さに沿って五つが、電池トレイ１２の長さに沿って二つが包含され、図９に示されるように、両方の電池トレイに関して側面に伸びる溝７０を提供するそれらの間で共有される一つの側面リブ６９を伴う。側面リブ６８は上記で示されるように剛性を提供するためいかなる適切な形を有してもよい。一の典型的実施態様において、側面リブ６８はプレスにより平面シート７２の中に形成された弓形の横断面を有する二つの溝７０を包含する。側面リブ６８はまたそれらの長さに沿って複数のリブカットアウト７４を包含する。側面リブ６８はそれらの長さと幅を含めいかなる適切な大きさを有してもよいが、本明細書で示されるように、基材プレート６０の幅に合うように一般的には選択される。別々の側面リブ６８により提供されるこのリブ構造の全て或いは一部は基材プレート６０の中に直接この構造を形成することにより基材プレート６０に配置されることがまた考えられている。

側面リブはいかなる適切な物質から形成されてもよく、スチールのような様々な鉄合金を含む。一の典型的実施態様において、側面リブはＡＳＴＭ１０３０のような規格化された高強度鋼から作られる。示されるように、側面リブは長さと幅を含むいかなる適切な大きさ及びいかなる適切な厚さを有してもよい。一の典型的実施態様において、側面リブ２６は１．６ｍｍの厚さの高強度鋼、ＡＳＴＭ１０３０から作られた。側面リブ６８は図８に示されるように溝７０とリブカットアウト７４を含みプレスすることにより加工された。側面リブ６８と６９は溶接により基材プレート６０に配置されてもよい。

基材プレート、電池トレイ及び側面リブは、本明細書で示される方法で基材プレートサブアッセンブリを形成するために組み立てられてもよい。この基材プレートサブアッセンブリは粉体塗装のような耐食性電気絶縁被覆を含んでもよい。

図１−３に関して、電池装着装置１０はまた弾性シートを包含する。弾性シート７６は振動吸収部材として機能し、このシート上に装着される電池装着装置１０と電池モジュール２２の間でやりとりされる振動する特質を減少させる。弾性シート７６は電池トレイ１２、１２．１のような電池トレイの上部表面４８に配置される複数の弾性シート７６を含んでなる。弾性シート７６は強化リブ又はリブ３８と電池トレイの一方ではリテーナー２４及びもう一方ではアタッチメント構造４２の間の上部表面４８に望ましくは配置される。弾性シート７６は一般に電池トレイの長さに少なくとも部分的に沿って伸び、及び図１−３で示されるように電池トレイの実質的全ての長さに沿って伸びてもよい。弾性シート７６は長さと幅を含むいかなる適切な大きさ、形及び厚さを有してもよい。弾性シート７６のこれらの側面は、電池モジュール２２と共に電池装着装置１０の全体の大きさと形と併せて一般に選択される。

弾性シート７６は適切な物質から形成されてもよく、天然又は合成ゴム、シリコンなどの様々なエラストマーを含む。一の典型的実施態様において、弾性シート７６は合成ゴムから作られた。示されるように、弾性シートは長さと幅を含めいかなる適切な大きさ及びいかなる適切な厚さを有してもよい。一の典型的実施態様において、弾性シートは１−３ｍｍの厚さの合成ゴムから作られ、この物質の長方形状で示された大きく前もって形成されたシートを切除することにより加工されてよい。弾性シート７６は適切な接着剤を使用して電池トレイに取り付けられてもよい。

電池装着装置１０はまた電池モジュール又はその部分を固定するために一以上の電池クランプ４４を包含してもよい。一の典型的実施態様において、図１−３と７で示されるように、複数の電池クランプ４４が使用されている。電池クランプ４４各々はクランプリテーナー端部７８とクランプアタッチメント端部８０を有する。クランプリテーナー端部７８はクランプリテーナー８２を有する。クランプリテーナー８２は、図１０−１３で示されるように一対の対向するテーパーフランジ２６の一つのように電池モジュール２２の保持特性を確保するよう機能する。テーパーフランジ２６は各々、クランプリテーナー８２を係合するのを支えるため機能する図１０−１１で示されるように保持面２７を有してもよい。クランプリテーナー８２は、内側に及び上方に伸びるクランプテーパー壁９４を含む電池モジュール２２の保持特性を保つためいかなる適切な形を有してもよい。クランプテーパー壁９４は望ましくはテーパーフランジ２６に接触し押して係合することを提供するのに適している。クランプテーパー壁９４はまた、電池モジュール２２の垂直壁３２に適応するクランプ垂直壁部９６を含むのに適している。図６で示されるように、クランプテーパー壁９４は、図１１に示されるようにテーパーフランジ２６が電池モジュール２２の基材とで形成されるテーパー角度（β）に適合する設定テーパー角度（θ）を成すため、上部表面５４の傾斜と併せて作られるテーパー角を有する。設定テーパー角度（θ）はテーパーフランジ２６のテーパー角度（β）に一致するように適合されてもよく、その結果、垂直壁部９６を除く、クランプテーパー壁９４の表面の実質的全てに沿って接触を提供する、或いは設定テーパー角度（θ）はテーパーフランジ２６とテーパー壁２８の間の線接触を成立するために選択されてもよい。設定テーパー角度（θ）は適切な角度を取りうるが、一般に約６０度以下或いは約６０度に選択され、及びとりわけ約４５度以下或いは約４５度に選択される。そのため、テーパー角度（β）は一般にまたこの範囲内で選択される。クランプリテーナー８２は、電池クランプ４４を含んでなるプレート構造中に実質的にＶ形くぼみ８４として形成される。Ｖ形くぼみ８４の中に、一以上内側に突き出ているクランプガセット８６が形成されてもよい。クランプガセット８６は、クランプリテーナー８２が電池モジュール２２のテーパーフランジ２６に接触して取り付けられ、圧廷係合することを付与することから、クランプリテーナー８２に追加の剛性と強度を提供する。クランプリテーナー８２はいかなる適切な方法又は手段により包含されてもよい。例えば、クランプリテーナー８２は電池クランプ４４を形成するために使用される一体シートからＶ形くぼみとして形成されてもよい。電池クランプ４４のクランプアタッチメント端部８０は各々、クランプアタッチメント構造８７を包含する。クランプアタッチメント構造は図７で示される二つのそのような穴のように複数のクランプ穴８８を含んでもよい。クランプ穴８８は、本明細書で示される方法でクランプ穴８８を介して挿入及びアタッチメント構造４２への取り付けのため相対する複数のコネクタ（示されていない）を受け入れるよう機能する。これは、アタッチメント構造４２と連関された上記で示される複数の溶接ナット５１のようにアタッチメント構造４２の中に通されるコネクタとして複数のネジボルト（示されていない）を含んでもよい。ネジボルトは示される方法で挿入され上部クランプ表面９０に対してきつく締められ、電池モジュール２２の保持表面２７に対して軸受圧力をクランプリテーナー８２にもたらす。この締め付け圧は電池トレイ１２、１２．１に電池モジュール２２を保持するために使用される。複数の電池クランプ４４は各電池モジュール２２と一緒に使用されてもよい。クランプ弾性シート９２は電池クランプ４４のクランプテーパー壁９４に配置されてもよい。クランプ弾性シート９２は弾性シート７６に関して上記で示されたのと類似した方法で振動吸収を提供する。これは接着剤によりクランプテーパー壁９４に配置されてもよい。与えられた電池装着装置１０に対して、電池クランプ４４は、例えば異なる構造を有する電池モジュールの収容に適する異なる電池トレイを提供するため同一又は異なってもよい。

電池クランプはいかなる適切な物質から形成されてもよく、スチールのような様々な鉄合金を含む。一の典型的実施態様において、電池クランプはＡＳＴＭ１０２０のような規格化された高強度鋼から作られる。示されるように、電池クランプは長さと幅を含むいかなる適切な大きさ及びいかなる適切な厚さを有してもよい。一の典型的実施態様において、側面リブ２６は２ｍｍの厚さの高強度鋼、ＡＳＴＭ１０３０から作られた。電池クランプ４４は図７に示されるようにクランプガセット８６とクランプ穴８８を含みプレスすることにより加工された。電池クランプは粉体塗装のような耐食性電気絶縁被覆を含んでもよい。

電池装着装置１０はまた、図１と１３に示されるようにカバー９８を包含してもよい。カバー９８は図１３に示されるように複数の電池モジュール２２を収容し、電池トレイを含め基材プレート６０の表面の実質的に全てを覆うのに適している内部空洞を有する。カバーは基材プレート６０に配置され、望ましくはネジボルトや連関ネジナットのような複数の留め具で基材プレート６０に取り外し可能に取り付けられる。取り外し可能なアタッチメントは電池パックの製造及び使用の間、基材プレート６０にカバー９８が固定されることを可能にするが、その取り外しに際して個々の電池モジュールの撤去及び差し替えを可能にする。カバー６０は十分な強度の物質で作られ、電池モジュール２２の保護カバーと共に電池装着装置１０の強化構造材としてカバー６０が機能することを可能にする。

カバー９８はいかなる適切な物質から形成されてもよく、様々な工学熱可塑性プラスチック及び強化複合材料を含む。一の典型的実施態様において、カバー９８はビニール・エステルを含んでなるシート成形材料（ＳＭＣ）から作られた。示されるように、電池クランプはいかなる長さや幅を含むいかなる適切な大きさ及びいかなる適切な厚さを有してもよい。

本明細書において詳細な説明された発明は、明細書記載要件の法的基準に従って開示されたものであり、これらの説明は本発明の内容を本質的に制限するものではなく、例示的に開示したものである。開示された実施態様に対する変更及び改良は当業者にとって明白であり、本発明の範囲内で行われてもよい。従って、本発明を利用可能にする法的保護の範囲は、以下の特許請求の範囲を検討することにより決定される。

Claims (7)

1. 電池装着装置であって、
   電池トレイと、基材プレートと、複数の電池クランプを備えてなり、
   前記電池トレイが、基材と、該基材の幅に対向した、リテーナー側面及びアタッチメント側面を有してなり、
   前記電池トレイが、複数の電池モジュールを受け入れるように機能する長さを有してなり、
   前記リテーナー側面が、前記電池トレイの長さに少なくとも部分的に沿って伸びるリテーナーを有してなり、
   前記アタッチメント側面が、前記電池トレイの長さに少なくとも部分的に沿って伸びるアタッチメント構造を有してなり、
   前記リテーナーが、複数の電池モジュールの各々と連関する第一保持表面を係合するように機能するものであり、
   前記基材プレートが、上部表面と、及び下部表面とを有してなり、
   前記電池トレイの下部表面が、前記基材プレートの前記上部表面に配置されてなり、及び
   前記複数の電池クランプの各々が、クランプリテーナー端部と、クランプアタッチメント端部を有してなり、
   前記クランプリテーナー端部がクランプリテーナーを有してなり、及び、
   前記クランプアタッチメント端部が、クランプアタッチメント構造を有してなり、
   前記クランプアタッチメント構造が、コネクタを使用して、前記複数の電池モジュールの各々と連関する第二保持表面と係合するように機能するものである、電池装着装置。
2. 前記基材プレートの上部表面に配置され、前記複数の電池モジュールを包み込むのに機能するカバーを更に備えてなる、請求項１に記載された電池装着装置。
3. 前記電池トレイの上部表面に取り付けられる弾性シートを更に備えてなる、請求項１に記載された電池装着装置。
4. 前記基材プレートの下部表面に配置された複数の側面リブを更に備えてなる、請求項１に記載された電池装着装置。
5. 前記リテーナーが、電池側を内側として第一テーパー角度を有する内側に及び上方に伸びるテーパー壁を備えてなり、及び
   前記クランプリテーナーが、電池側を内側として第二テーパー角度を有する内側に及び上方に伸びるテーパー壁を備えてなる、請求項１に記載された電池装着装置。
6. 前記電池トレイ、基材プレート、及び電池クランプの露出部分に適用される耐食性電気絶縁被覆を更に備えてなる、請求項１に記載された電池装着装置。
7. 前記基材プレートが、Ｔ形を有してなる、請求項２に記載された電池装着装置。