JP2015157584A

JP2015157584A - 車載用バッテリー

Info

Publication number: JP2015157584A
Application number: JP2014033955A
Authority: JP
Inventors: 俊之原; Toshiyuki Hara; 英樹蓮見; Hideki Hasumi; 純也岡村; Junya Okamura; 祐小野寺; Hiroshi Onodera; 横山　裕; Yutaka Yokoyama; 裕横山
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2034-02-25
Also published as: CN104868073B; US20150243950A1; JP5829706B2; DE102015202907A1; CN104868073A; US9985258B2

Abstract

【課題】車両の衝突時における電池モジュールに対する負荷を軽減して電池モジュールの破損等による発煙や発火等の発生を抑制する。【解決手段】上側収納部４と上側収納部の下側に位置された下側収納部５とを有する収納ケース２と、電池セルを有し上側収納部と下側収納部にそれぞれ少なくとも一つずつが収納された複数の電池モジュール３と、上側収納部と下側収納部を連結するジョイントとを備え、上側収納部に一定以上の荷重が付与されたときにジョイントに負荷が作用して上側収納部と下側収納部が分離され上側収納部が下側収納部に対して移動される。これにより、車両の衝突により上側収納部に一定以上の荷重が付与されたときに、上側収納部が下側収納部に対して分離されて移動されると共に下側収納部に負荷が付与され難いため、上段と下段に位置された双方の電池モジュールに対する負荷が軽減され電池モジュールの破損による発煙や発火等の発生を抑制できる。【選択図】図９

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され収納ケースに電池モジュールが収納された車載用バッテリーについての技術分野に関する。

特許５２０６１１０号公報

自動車等の各種の車両にはモーターや各種の電装部品に電力を供給するための車載用バッテリーが搭載されている。

近年、特に、ＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）やＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle：ハイブリッド電気自動車）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle：プラグインハイブリッド電気自動車）等の車両が普及されつつあり、これらの電気を動力とした車両においては高い蓄電機能を有する車載用バッテリーが搭載される。

車載用バッテリーには収納ケースと収納ケースに収納された電池モジュールとが設けられ、電池モジュールは、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の複数の電池セル（２次電池）が配列されて構成されている。また、電気自動車等に搭載される車載用バッテリーにあっては、高い蓄電機能を保持するために、複数の電池モジュールが収納ケースに配置され、これらの複数の電池モジュールの各電池セルが直列又は並列に接続されている。

このような車載用バッテリーには、高い蓄電機能を保持する構成として、収納ケースに上下２段に電池モジュールが配置されたタイプがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された車載用バッテリーは、後方側の荷室に配置され、下段の電池モジュールがフロアーパネルに上方に開口して形成された配置凹部に挿入されることにより、荷室の広いスペースが確保されている。電池モジュールを収納する収納ケースの下段側の前面部は上方へ行くに従って前方に変位する傾斜部として形成されている。車載用バッテリーの下段の部分は車体のサイドメンバー（サイドフレーム）の間に位置されている。

特許文献１に記載された車載用バッテリーにおいて、車両の衝突により後方から大きな荷重が車載用バッテリーに付与されると、首脳ケースの傾斜部が配置凹部を形成する前面部に案内され車載用バッテリーの全体が配置凹部の前側に位置されたクロスメンバーを避けるようにして上斜め前方へ移動される。従って、車載用バッテリーはクロスメンバーと衝突することなく、収納ケースの内部に収納された電池モジュールに対する過度の負荷が抑制される。

ところが、特許文献１に記載された車載用バッテリーにあっては、後方から大きな荷重が付与された場合には、付与される荷重の上下方向における位置に拘わらず車載用バッテリーの全体が上斜め前方へ移動される。このとき傾斜部が配置凹部を形成する前面部に案内されるが、傾斜部と配置凹部を形成する前面部とが接触するため、この前面部から衝突に対する反力（水平方向における分力）が車載用バッテリーに付与される。

従って、車載用バッテリーの上斜め上方への移動によって電池モジュールに対する過度の負荷が抑制されるものの、荷重の大きさ（反力の大きさ）によっては収納ケースに収納された上段の電池モジュールと下段の電池モジュールの双方の電池モジュールに負荷が付与されるおそれがある。

特に、車載用バッテリーの下段はサイドメンバーの間に位置されているため乗用車等が衝突した場合には車載用バッテリーに対して大きな荷重が付与され難いが、車載用バッテリーの上段の位置はトラック等の大型の車両のフレームの上下方向における位置と一致されるため、大型の車両が衝突した場合には大きな荷重が車載用バッテリーに付与される。このとき大きな荷重によって上段の電池モジュールと下段の電池モジュールの双方の電池モジュールに負荷が付与されて電池モジュールの破損等による発煙や発火等を生じる可能性が高くなる。

そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、車両の衝突時における電池モジュールに対する負荷を軽減して電池モジュールの破損等による発煙や発火等の発生を抑制することを目的とする。

第１に、本発明に係る車載用バッテリーは、上側収納部と前記上側収納部の下側に位置された下側収納部とを有する収納ケースと、電池セルを有し前記上側収納部と前記下側収納部にそれぞれ少なくとも一つずつが収納された複数の電池モジュールと、前記上側収納部と前記下側収納部を連結するジョイントとを備え、前記上側収納部に一定以上の荷重が付与されたときに前記ジョイントに負荷が作用して前記上側収納部と前記下側収納部が分離され前記上側収納部が前記下側収納部に対して移動されるものである。

これにより、車両の衝突により上側収納部に一定以上の荷重が付与されたときに、上側収納部が下側収納部に対して分離されて移動されると共に下側収納部に負荷が付与され難い。

第２に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記下側収納部の左右に車両の一対のサイドフレームが位置されることが望ましい。

これにより、乗用車等の車高の低い他の車両が衝突したときに、車載用バッテリーがサイドフレームによって保護される。

第３に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記上側収納部と前記下側収納部は複数の空洞部が形成された中空断面を有する構造にされることが望ましい。

これにより、中空断面を有する構造によって車両の衝突時における衝撃が吸収される。

第４に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、プラス側のリレーとマイナス側のリレーとが設けられ、前記プラス側のリレー又は前記マイナス側のリレーの少なくとも一方が前記下側収納部に収納されることが望ましい。

これにより、上側収納部を含む上段と下側収納部を含む下段とが分離されたときに下側収納部に収納されたリレーをオフにする制御を行うことが可能になる。

第５に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記ジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部とが設けられ、前記上側突状結合部が前記上側収納部の下端部に結合され、前記下側突状結合部が前記下側収納部における上端部の前面又は後面の一方の面に接した状態で結合されることが望ましい。

これにより、上側収納部を含む上段に荷重が付与されたときに中間部と下側突状結合部の境界部分が破断し易い。

第６に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記ジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部とが設けられ、前記下側突状結合部が前記下側収納部の上端部に結合され、前記上側突状結合部が前記上側収納部における下端部の前面又は後面の一方の面に接した状態で結合されることが望ましい。

これにより、上側収納部を含む上段に荷重が付与されたときに中間部と上側突状結合部の境界部分が破断し易い。

第７に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記ジョイントとして第１のジョイントと第２のジョイントが設けられ、前記第１のジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部とが設けられ、前記第２のジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部とが設けられ、前記第１のジョイントの上側突状結合部が前記上側収納部の下端部に結合され、前記第２のジョイントの下側突状結合部が前記下側収納部の上端部に結合され、前記第１のジョイントの下側突状結合部と前記第２のジョイントの上側突状結合部とが前後方向において結合されることが望ましい。

これにより、上側収納部を含む上段に荷重が付与されたときに中間部と下側突状結合部の境界部分又は中間部と上側突状結合部の境界部分が破断し易い。

第８に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記ジョイントとして第１のジョイントと第２のジョイントが設けられ、前記第１のジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部と、前記中間部から水平方向に突出された中間突状結合部とが設けられ、前記第２のジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部と、前記中間部から水平方向に突出された中間突状結合部とが設けられ、前記第１のジョイントの上側突状結合部が前記上側収納部の下端部に結合され、前記第２のジョイントの下側突状結合部が前記下側収納部の上端部に結合され、前記第１のジョイントの中間突状結合部と前記第２のジョイントの中間突状結合部とが上下方向において結合されることが望ましい。

これにより、上側収納部を含む上段に荷重が付与されたときに中間突状結合部同士の境界部分が破断し易い。

第９に、上記した本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記第１のジョイントと前記第２のジョイントにそれぞれ上下方向に対して傾斜された傾斜面が形成され、前記第１のジョイントと前記第２のジョイントは前記傾斜面同士が接した状態で結合されることが望ましい。

これにより、上側収納部を含む上段に荷重が付与されたときに傾斜面同士が滑って上側収納部と下側収納部が分離し易い。

本発明によれば、車両の衝突により上側収納部に一定以上の荷重が付与されたときに、上側収納部が下側収納部に対して分離されて移動されると共に下側収納部に負荷が付与され難いため、車両の衝突時において上段と下段に位置された双方の電池モジュールに対する負荷が軽減され電池モジュールの破損等による発煙や発火等の発生を抑制することができる。

図２乃至図１５と共に本発明車載用バッテリーの実施の形態を示すものであり、本図は、車載用バッテリーの荷室への搭載状態等を示す概念図である。車載用バッテリーの概略分解斜視図である。車載用バッテリーの斜視図である。車載用バッテリーの概略断面図である。上側収納部と下側収納部が上側ジョイントによって結合されている状態を示す拡大断面図である。電池モジュールの斜視図である。電池モジュールが配置された状態を示す断面図である。電池モジュールを天面部を取り外した状態でダクトとともに示す概念図である。車載用バッテリーの上段に荷重が付与されて車載用バッテリーの上段が下段から分離された状態を示す概念図である。上側ジョイントの上側突状結合部が上側収納部に取付ネジによって取り付けられ状態を示す拡大断面図である。上側ジョイントの第１の変形例を示す拡大断面図である。上側ジョイントの第２の変形例を示す拡大断面図である。上側ジョイントの第３の変形例を示す拡大断面図である。上側ジョイントの第４の変形例を示す拡大断面図である。上側ジョイントの第５の変形例を示す拡大断面図である。

以下に、本発明車載用バッテリーを実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

車載用バッテリー１は収納ケース２と電池モジュール３、３、・・・を有している（図１及び図２参照）。収納ケース２は上方に開口された上側収納部４と上側収納部４の下方に位置され上方に開口された下側収納部５と上側収納部４の開口を上方から閉塞する平板状の蓋部６とを有している。上側収納部４には、例えば、四つの電池モジュール３、３、・・・が左右に並んで収納され、下側収納部５には、例えば、二つの電池モジュール３、３が左右又は前後に並んで収納されている。

車載用バッテリー１は車両のリヤシート１００の後方に位置された荷室２００における車体フロアー３００の上方に配置されている（図１参照）。車体フロアー３００には荷室２００において上方に開口された配置凹部３０１が形成されている。車体フロアー３００の下側には燃料タンク４００、リアサスペンション５００、５００及びマフラー６００が位置されている。燃料タンク４００はリヤシート１００の下方に位置されている。

車載用バッテリー１は下側収納部５を含む下段が車体フロアー３００の配置凹部３０１に挿入された状態で荷室２００に配置されている。従って、上側収納部４を含む上段は車体フロアー３００の上面より上方に位置されている。

車載用バッテリー１の下段の真横には車体の骨格である前後に延びるサイドフレーム７００、７００が位置され、サイドフレーム７００、７００は後端が車載用バッテリー１より後方に位置されている。サイドフレーム７００、７００の後方には左右に延びるバンパービーム８００が配置されている。

従って、万が一、車載用バッテリー１が搭載された車両の後方から乗用車等の車高の低い他の車両が衝突したときには、車載用バッテリー１が搭載された車両のサイドフレーム７００、７００及びバンパービーム８００の高さが乗用車等の他の車両のサイドフレーム及びバンパービームの高さと略同じであるため、サイドフレーム７００、７００とバンパービーム８００によって車載用バッテリー１の後方側において衝撃が吸収される。

このように乗用車等の車高の低い車両が衝突したときには、サイドフレーム７００、７００とバンパービーム８００によって衝撃が吸収されるため、車載用バッテリー１に大きな荷重が付与されず、車載用バッテリー１の荷室２００に配置された状態が保持され車載用バッテリー１を保護することができる。

上側収納部４は、図２乃至図４に示すように、前後方向を向く上側前面壁７と上側前面壁７の後側に位置され前後方向を向く上側後面壁８と左右に離隔して位置された上側側面壁９、９と上下方向を向く中仕切壁１０とを有している。上側前面壁７と上側後面壁８と上側側面壁９、９とは何れも、例えば、アルミニウム等の押出成形によって形成され、中空断面を有している。

上側前面壁７には左右に延び上下に並ぶ空洞部７ａ、７ａ、７ａが形成されている。上側前面壁７にはダクト挿通孔７ｂ、７ｂ、７ｂが左右に離隔して形成されている。上側前面壁７には左右方向における一端部にケーブル挿通孔７ｃ、７ｃが形成されている。

上側後面壁８には左右に延び上下に並ぶ空洞部８ａ、８ａ、８ａが形成されている。上側後面壁８にはダクト挿通孔８ｂ、８ｂが左右に離隔して形成されている。

上側側面壁９、９にはそれぞれ前後に延び上下に並ぶ空洞部９ａ、９ａ、・・・が形成されている。

中仕切壁１０は上下方向を向く略矩形の平板状に形成されている。中仕切壁１０の上面側には前後に延びる仕切り突部１０ａ、１０ａ、・・・が左右に離隔して設けられている（図２参照）。仕切り突部１０ａ、１０ａ、・・・は上方に突出されている。

下側収納部５は、図２乃至図４に示すように、前後方向を向く下側前面壁１１と下側前面壁１１の後側に位置され前後方向を向く下側後面壁１２と左右に離隔して位置された下側側面壁１３、１３と上下方向を向く底面壁１４とを有している。下側前面壁１１と下側後面壁１２と下側側面壁１３、１３とは何れも、例えば、アルミニウム等の押出成形によって形成され、中空断面を有している。

下側前面壁１１には左右に延び上下に並ぶ空洞部１１ａ、１１ａ、１１ａが形成されている。下側前面壁１１には左右方向における中央部にダクト挿通孔１１ｂが形成されている。

下側後面壁１２には左右に延び上下に並ぶ空洞部１２ａ、１２ａ、１２ａが形成されている。下側後面壁１２にはダクト挿通孔１２ｂ、１２ｂが左右に離隔して形成されている。

下側側面壁１３、１３は下方に行くに従って互いに近付く方向へ傾斜されている。下側側面壁１３、１３にはそれぞれ前後に延び上下に並ぶ空洞部１３ａ、１３ａ、・・・が形成されている。

底面壁１４は上下方向を向く略矩形の平板状に形成されている。底面壁１４の上面側には前後に延びる仕切り突部１４ａ、１４ａ、１４ａが左右に離隔して設けられている（図２参照）。仕切り突部１４ａ、１４ａ、１４ａは上方に突出されている。

底面壁１４は下側ジョイント１５、１５、・・・によって下側前面壁１１と下側後面壁１２と下側側面壁１３、１３に連結されている（図２及び図４参照）。下側ジョイント１５、１５、・・・は、例えば、アルミニウム等の押出成形によって形成され、中空断面を有している。

下側ジョイント１５、１５、・・・の下端部にはそれぞれ内方に突出された受け突部１５ａ、１５ａ、・・・が設けられている（図４参照）。底面壁１４は外周部が下側ジョイント１５、１５、・・・の受け突部１５ａ、１５ａ、・・・上に載置されて下側ジョイント１５、１５、・・・に結合されている。

下側ジョイント１５、１５、・・・は上端部がそれぞれ下側前面壁１１と下側後面壁１２と下側側面壁１３、１３の各下端部に結合されている。

上側収納部４と下側収納部５は上側ジョイント１６、１６、・・・によって結合されている（図２乃至図４参照）。上側ジョイント１６は、例えば、アルミニウム等の押出成形によって形成され、図４及び図５に示すように、上側収納部４と下側収納部５の間に位置される中間部１７と中間部１７から上方に突出された上側突状結合部１８、１８と中間部１７から下方に突出された下側突状結合部１９とから成る。

中間部１７は厚みが上側前面壁７と上側後面壁８と上側側面壁９、９と下側前面壁１１と下側後面壁１２と下側側面壁１３、１３の各厚みより大きくされている。中間部１７には内方に突出された受け突部１７ａが設けられている。

上側突状結合部１８、１８は中間部１７の前後方向又は左右方向における外側の端部と内側の端部からそれぞれ上方に突出されている。従って、上側ジョイント１６には上側突状結合部１８、１８の間に上方に開口された嵌合凹部１６ａが形成されている。

下側突状結合部１９は中間部１７の前後方向又は左右方向における内側の端部から下方に突出されている。下側突状結合部１９の外面は接合面１９ａとして形成されている。

上側ジョイント１６、１６、・・・は、嵌合凹部１６ａ、１６ａ、・・・にそれぞれ上側収納部４の上側前面壁７と上側後面壁８と上側側面壁９、９の各下端部が嵌合されることにより上側前面壁７と上側後面壁８と上側側面壁９、９に結合される。また、上側ジョイント１６、１６、・・・は、下側突状結合部１９、１９、・・・の接合面１９ａ、１９ａ、・・・が下側収納部５の下側前面壁１１と下側後面壁１２と下側側面壁１３、１３の各上端部における内面と接した状態で、例えば、取付ネジ９００、９００、・・・によって下側前面壁１１と下側後面壁１２と下側側面壁１３、１３に結合される。

尚、上側ジョイント１６、１６、・・・は下側前面壁１１と下側後面壁１２と下側側面壁１３、１３に、例えば、溶着等によって結合されてもよい。

上記のように、上側ジョイント１６は下側前面壁１１と下側後面壁１２と下側側面壁１３、１３に対して下側突状結合部１９が接合面１９ａによって一面のみで接した状態で結合されると共に下側突状結合部１９が中間部１７の一端部から突出された構成にされている。従って、中間部１７と下側突状結合部１９の境界部分は強度が弱くされた脆弱部１６ｂとして形成され、車載用バッテリー１に大きな荷重が付与されたときに脆弱部１６ｂが破断可能とされている。

尚、上記には、下側突状結合部１９、１９、・・・の接合面１９ａ、１９ａ、・・・が下側収納部５の下側前面壁１１と下側後面壁１２と下側側面壁１３、１３の各内面と接した例を示したが、逆に、上側ジョイント１６は下側突状結合部が中間部１７の前後方向又は左右方向における外側の端部から下方に突出され、接合面が下側収納部５の下側前面壁１１と下側後面壁１２と下側側面壁１３、１３の各外面と接する形状に形成されていてもよい。

中仕切壁１０は外周部が上側ジョイント１６、１６、・・・の受け突部１７ａ、１７ａ、・・・上に載置されて上側ジョイント１６、１６、・・・に結合されている。

上側収納部４に収納され収納ケース２の内部において上段に位置された電池モジュール３、３、・・・は、それぞれ中仕切壁１０に設けられた仕切り突部１０ａ、１０ａ、・・・に仕切られる位置において中仕切壁１０の上面に載置された状態で配置されている（図２乃至図４参照）。また、下側収納部５に収納され収納ケース２の内部において下段に位置された電池モジュール３、３は、それぞれ底面壁１４に設けられた仕切り突部１４ａ、１４ａ、１４ａに仕切られる位置において底面壁１４の上面に載置された状態で配置されている。

電池モジュール３はセルカバー２０とセルカバー２０の内部において前後に並んで配列された複数の電池セル２１、２１、・・・とを有している（図６及び図７参照）。

セルカバー２０は前後方向を向く前面部２２と前面部２２の後側に位置され前後方向を向く後面部２３と左右に離隔して位置された側面部２４、２４と上下方向を向く天面部２５と側面部２４、２４にそれぞれ取り付けられたチャンバー形成部２６、２６とを有している。

側面部２４、２４は左右方向を向く取付面部２７、２７と取付面部２７、２７の上縁から左右方向において互いに近付く方向へ突出された上側突面部２８、２８と取付面部２７、２７の下縁から左右方向において互いに近付く方向へ突出された下側突面部２９、２９とを有している。取付面部２７には外周部を除く部分に左右に貫通された開口部２７ａが形成されている。

チャンバー形成部２６は側方と前後の一方とに開口された箱状に形成され、左右方向における開口縁部が取付面部２７の外周部に取り付けられている。取付面部２７、２７の外周部にそれぞれチャンバー形成部２６、２６が取り付けられることにより、セルカバー２０の内部における左右両側にそれぞれ空間が形成され、これらの空間がチャンバー３０、３０として形成されている。チャンバー形成部２６の前後の一方の開口は連結用開口２６ａとして形成されている。

天面部２５には上下に貫通された挿通孔２５ａ、２５ａがそれぞれ前後両端部に形成されている。

電池セル２１、２１、・・・は左右両端部がそれぞれ側面部２４、２４の下側突面部２９、２９に載置されてセルカバー２０に保持され、前後に小さな隙間を有した状態で等間隔に並んで配列されている（図７及び図８参照）。電池セル２１にはそれぞれ上方に突出された正極側端子２１ａと負極側端子２１ｂが左右に離隔して設けられている。電池セル２１、２１、・・・は前後で隣接して位置された正極側端子２１ａ、２１ａ、・・・と負極側端子２１ｂ、２１ｂ、・・・がそれぞれ導電性を有する接続板３１、３１、・・・によって接続され、直列に接続されている。接続板３１は正極側端子２１ａと負極側端子２１ｂに、例えば、それぞれ図示しないナット等の締結部材が螺合されて電池セル２１、２１に固定される。

電池セル２１、２１、・・・の上面には天面部２５の下側において押さえ板３２が取り付けられている。押さえ板３２には前後に延びる配置孔３２ａ、３２ａ、・・・が前後左右に離隔して形成されている。配置孔３２ａには前後に隣接して位置された電池セル２１、２１の正極側端子２１ａと負極側端子２１ｂと両者を接続する接続板３１とが配置されている。

上側収納部４に収納され上段に位置された電池モジュール３の一つの電池セル２１と下側収納部５に収納され下段に位置された電池モジュール３の一つの電池セル２１とは上下用バスバー３３によって接続されている（図３参照）。

収納ケース２の上側収納部４には左右両端部にそれぞれプラグセンサーボックス３４とジャンクションボックス３５が収納されている（図２及び図３参照）。また、収納ケース２の下側収納部５の内部には車載用バッテリー１の全体の制御を司るバッテりーコントロールユニット３６と充電のために必要な各種の部品が搭載された充電用ボックス３７が配置されている。

プラグセンサーボックス３４には所定の接続プラグやセンサー等が配置されている。

ジャンクションボックス３５は縦長の形状に形成された筐体３８と筐体３８に配置され電流等の制御を行う制御部品３９、３９、・・・とを有している。制御部品３９、３９、・・・としては、例えば、リレーやヒューズやコネクター端子等が設けられている。ジャンクションボックス３５には上側前面壁７のケーブル挿通孔７ｃ、７ｃを挿通されたケーブル４０、４０の一端部が接続され、ジャンクションボックス３５がケーブル４０、４０によって車両の床下に搭載された図示しない電源回路（インバーター）に接続されている。

尚、ジャンクションボックス３５には正極電源ラインに接続されたプラス側のリレーと負極電源ラインに接続されたマイナス側のリレーとが設けられているが、プラス側のリレー又はマイナス側のリレーの少なくとも一方が下側収納部５に収納されることが望ましい。

上側収納部４におけるプラグセンサーボックス３４とジャンクションボックス３５の間には上段の電池モジュール３、３、・・・が収納されている。また、下側収納部５におけるバッテりーコントロールユニット３６と充電用ボックス３７の間には下段の電池モジュール３、３が収納されている。

上記のように電池モジュール３、３、・・・とプラグセンサーボックス３４とジャンクションボックス３５とバッテりーコントロールユニット３６と充電用ボックス３７が収納ケース２に収納された状態において、プラグセンサーボックス３４に隣接して位置された電池モジュール３の電池セル２１とプラグセンサーボックス３４が第１の接続用バスバー４１によって接続され、ジャンクションボックス３５に隣接して位置された電池モジュール３の電池セル２１とジャンクションボックス３５が第２の接続用バスバー４２によって接続される。第１の接続用バスバー４１の一端部と第２の接続用バスバー４２の一端部とはそれぞれ電池モジュール３、３の天面部２５、２５に形成された挿通孔２５ａ、２５ａに挿通されて電池セル２１、２１の正極側端子２１ａ又は負極側端子２１ｂに接続される。

また、隣接する電池モジュール３、３、・・・の電池セル２１、２１、・・・同士がそれぞれ直流接続用バスバー４３、４３、・・・によって接続される。直流接続用バスバー４３、４３、・・・は両端部がそれぞれ電池モジュール３、３の天面部２５、２５、・・・に形成された挿通孔２５ａ、２５ａ、・・・に挿通されて電池セル２１、２１、・・・の正極側端子２１ａ、２１ａ、・・・又は負極側端子２１ｂ、２１ｂ、・・・に接続される。

尚、プラグセンサーボックス３４とジャンクションボックス３５と充電用ボックス３７は電線やバスバーによってバッテリーコントロールユニット３６等の所定の各部に接続される。

電池モジュール３、３、・・・の前面側には吸気用ダクト４４、４４が左右に並んで設けられている（図２及び図３参照）。吸気用ダクト４４は左右に延びる吸気部４５と吸気部４５の一端部から下方に突出された下側導入部４６とを有している。

吸気部４５には左右方向における一端部と左右方向における中間部とからそれぞれ後方に突出された上側連結部４５ａ、４５ａが設けられている。吸気部４５の他端部には吸気用開口４５ｂが形成されている。

下側導入部４６には下端部から後方に突出された下側連結部４６ａが設けられている。

吸気用ダクト４４、４４は上側連結部４５ａ、４５ａ、・・・がそれぞれ上側前面壁７に形成されたダクト挿通孔７ｂ、７ｂ、７ｂを挿通され、上側連結部４５ａ、４５ａ、・・・の後端部がそれぞれ左右に並ぶ上段の電池モジュール３、３、・・・におけるチャンバー形成部２６、２６、・・・の前端部に連結されている（図８参照）。また、吸気用ダクト４４、４４は下側連結部４６ａ、４６ａが下側前面壁１１に形成されたダクト挿通孔１１ｂを挿通され、下側連結部４６ａ、４６ａの後端部がそれぞれ左右に並ぶ下段の電池モジュール３、３におけるチャンバー形成部２６、２６の前端部に連結されている。

従って、吸気用ダクト４４、４４とチャンバー形成部２６、２６、・・・の連結用開口２６ａ、２６ａ、・・・とがそれぞれ連通され、吸気用開口４５ｂ、４５ｂからそれぞれ取り込まれる冷却風が吸気用ダクト４４、４４を介して上段と下段の電池モジュール３、３、・・・の内部に形成されたチャンバー３０、３０、・・・に送られる。チャンバー３０、３０、・・・に送られた冷却風は電池セル２１、２１、・・・間の隙間から反対側のチャンバー３０、３０、・・・へ向けて流動される。

電池モジュール３、３、・・・の後面側には排気用ダクト４７、４７が左右に離隔して設けられている（図２及び図３参照）。排気用ダクト４７は外形が略円形状のファン配置部４８とファン配置部４８からそれぞれ前方に突出された上側連結突部４９、下側連結突部５０とファン配置部４８から側方に突出された排気部５１とを有している。上側連結突部４９は前端部が二股状に分岐されている。

ファン配置部４８の内部には冷却ファン５２が回転自在に配置されている。冷却ファン５２は回転されることにより冷却風を上側連結突部４９側及び下側連結突部５０側から排気部５１側へ流動させる機能を有している。

排気部５１の先端には排気用開口５１ａが形成されている。

排気用ダクト４７、４７は上側連結突部４９、４９がそれぞれ上側後面壁８に形成されたダクト挿通孔８ｂ、８ｂを挿通され、上側連結突部４９、４９の前端部がそれぞれ左右に並ぶ上段の電池モジュール３、３、・・・におけるチャンバー形成部２６、２６、・・・の後端部に連結されている（図８参照）。また、排気用ダクト４７、４７は下側連結突部５０、５０がそれぞれ下側後面壁１２に形成されたダクト挿通孔１２ｂ、１２ｂを挿通され、下側連結突部５０、５０の前端部がそれぞれ左右に並ぶ下段の電池モジュール３、３におけるチャンバー形成部２６、２６の後端部に連結されている。

従って、排気用ダクト４７、４７とチャンバー形成部２６、２６、・・・の連結用開口２６ａ、２６ａ、・・・とがそれぞれ連通され、電池セル２１、２１、・・・を冷却した冷却風がチャンバー３０、３０、・・・から排気用ダクト４７、４７を介して排気部５１、５１の排気用開口５１ａ、５１ａから排出される。

上記した吸気用ダクト４４、４４、電池モジュール３、３、・・・及び排気用ダクト４７、４７における冷却風の流動は、冷却ファン５２、５２によって強制的に行われ、電池セル２１、２１、・・・が効率的に冷却される。

以上のように構成された車載用バッテリー１が搭載された車両に、万が一、後方からトラック等の車高の高い他の車両が衝突したときには、車載用バッテリー１が搭載された車両のサイドフレーム７００、７００及びバンパービーム８００の高さよりトラック等の他の車両のサイドフレーム及びバンパービームの高さが高い位置に存在するため、車載用バッテリー１の上段に他の車両からの衝撃による荷重Ｐが付与される（図９参照）。

車載用バッテリー１の上段に他の車両からの衝撃による荷重Ｐが付与されると、上側ジョイント１６、１６、・・・の脆弱部１６ｂ、１６ｂ、・・・が破断され、上側収納部４を含む上段が下側収納部５を含む下段に対して分離され、上段が前方へ移動される。

従って、車載用バッテリー１の上段は下段から分離されて前方へ移動されることにより衝突による負荷が軽減され、車載用バッテリー１の下段は上段が分離されることにより上段に対する衝突による負荷が付与され難く、収納ケース２に収納された電池モジュール３、３、・・・に対する負荷が軽減されて電池モジュール３、３、・・・の破損等による発煙や発火等の発生を抑制することができる。

また、車載用バッテリー１は上側収納部４と下側収納部５が中空断面を有する構造にされているため、中空断面を有する構造によって他の車両の衝突時における衝撃が吸収され、軽量化を確保した上で耐衝撃性の向上を図ることができる。

さらに、上記したように、プラス側のリレー又はマイナス側のリレーの少なくとも一方が下側収納部５に収納されることにより、上側収納部４を含む上段と下側収納部５を含む下段とが分離されたときに下側収納部５に収納されたリレーをオフにする制御を行うことが可能になり、上段と下段の分離と同時に回路を遮断することにより感電を防止することができる。

さらにまた、上側収納部４と下側収納部５を結合する上側ジョイント１６は下側突状結合部１９が下側収納部５における上端部の前面又は後面の一方の面に接した状態で結合されているため、上側収納部４を含む上段に荷重が付与されたときに中間部１７と下側突状結合部１９の境界部分である脆弱部１６ｂが破断し易く、上側収納部４に一定以上の荷重が付与されたときに上側収納部４と下側収納部５を容易に分離させることができる。

尚、上記には、下側突状結合部１９に接合面１９ａを有する上側ジョイント１６を例として示したが、逆に、図１０に示すように、上側突状結合部１８に接合面１８ａを有する上側ジョイント１６Ａによって上側収納部４と下側収納部５を結合してもよい。

上側ジョイント１６Ａは中間部１７と上側突状結合部１８と下側突状結合部１９、１９から成り、上側突状結合部１８は中間部１７の前後方向又は左右方向における内側の端部から上方に突出され、下側突状結合部１９、１９は中間部１７の前後方向又は左右方向における外側の端部と内側の端部からそれぞれ下方に突出されている。上側突状結合部１８の外面は接合面１８ａとして形成されている。上側ジョイント１６には下側突状結合部１９、１９の間に下方に開口された嵌合凹部１６ａが形成されている。中間部１７と上側突状結合部１８の境界部分は強度が弱くされた脆弱部１６ｂとして形成されている。

上側ジョイント１６Ａは上側突状結合部１８の接合面１８ａが上側収納部４の上側前面壁７と上側後面壁８と上側側面壁９、９の各下端部における内面と接した状態で、例えば、取付ネジ９００によって上側前面壁７と上側後面壁８と上側側面壁９、９に結合される。

尚、上側ジョイント１６Ａは上側突状結合部１８が中間部１７の前後方向又は左右方向における外側の端部から上方に突出され、接合面１８ａが上側収納部４の上側前面壁７と上側後面壁８と上側側面壁９、９の各下端部における各外面と接する形状に形成されていてもよい。

上側ジョイント１６Ａは上側突状結合部１８が上側収納部４における下端部の前面又は後面の一方の面に接した状態で結合されているため、上側収納部４を含む上段に荷重が付与されたときに中間部１７と上側突状結合部１８の境界部分である脆弱部１６ｂが破断し易く、上側収納部４に一定以上の荷重が付与されたときに上側収納部４と下側収納部５を容易に分離させることができる。

以下に、上側ジョイントの各変形例について説明する（図１１乃至図１５参照）。

尚、以下の上側ジョイントの各変形例の説明においては、上記した上側ジョイント１６の構成と異なる構成についてのみ詳細に説明し、上側ジョイント１６と同様の構成については上側ジョイント１６における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明は省略する。また、以下には、上側後面壁１１と下側後面壁１２を結合する上側ジョイントを例として説明する。

第１の変形例に係る上側ジョイント１６Ｂは、図１１に示すように、中間部１７Ｂと上側突状結合部１８、１８と下側突状結合部１９から成り、中間部１７Ｂに下方に突出された位置決め突部１７ｂが設けられている。上側ジョイント１６Ｂが用いられる場合には下側後面壁１２の上端部に上方に開口された位置決め凹部１２ｃが形成され、位置決め突部１７ｂが位置決め凹部１２ｃに嵌合されている。

尚、上側ジョイント１６Ｂには、上側ジョイント１６Ａと同様に、上側突状結合部１８と下側突状結合部１９、１９が設けられていてもよく、この場合には中間部１７Ｂの上面側に上方に突出された位置決め突部が設けられ、上側後面壁８の下端部に下方に開口された位置決め凹部が形成される。

上側ジョイント１６Ｂは位置決め突部１７ｂを有しているため、下側後面壁１２との位置決めを容易かつ確実に行うことができる。

上側ジョイント１６Ｂは中間部１７Ｂと下側突状結合部１９の境界部分が脆弱部１６ｂとして形成され、車載用バッテリー１の上段に大きな荷重が付与されたときに脆弱部１６ｂが破断可能とされている。

第２の変形例に係る上側ジョイント１６Ｃは、図１２に示すように、中間部１７Ｃと上側突状結合部１８、１８と下側突状結合部１９から成り、中間部１７Ｃに上下方向において傾斜された傾斜面１７ｃが形成されている。上側ジョイント１６Ｃが用いられる場合には下側後面壁１２の上端部に上下方向において傾斜された傾斜面１２ｄが形成され、傾斜面１７ｃが傾斜面１２ｄに接した状態にされている。

尚、上側ジョイント１６Ｃには、上側ジョイント１６Ａと同様に、上側突状結合部１８と下側突状結合部１９、１９が設けられていてもよく、この場合には中間部１７Ｃの上面側に傾斜面が形成され、上側後面壁８の下端部に傾斜面が形成される。

上側ジョイント１６Ｃは中間部１７Ｃと下側突状結合部１９の境界部分が脆弱部１６ｂとして形成され、車載用バッテリー１の上段に大きな荷重が付与されたときに脆弱部１６ｂが破断可能とされている。上側ジョイント１６Ｃは傾斜面１７ｃが傾斜面１２ｄに接した状態にされているため、車載用バッテリー１の上段に荷重が付与されたときに傾斜面１７ｃと傾斜面１２ｄが滑って車載用バッテリー１の上段と下段が分離し易くされている。

次に、第３の変形例、第４の変形例及び第５の変形例について説明する（図１３乃至図１５参照）。尚、第３の変形例、第４の変形例及び第５の変形例はそれぞれ二つの上側ジョイントが結合されて構成されている。

第３の変形例は第１の上側ジョイント１６Ｄと第２の上側ジョイント１６Ｅが結合されて構成されている（図１３参照）。

第１の上側ジョイント１６Ｄは中間部１７と上側突状結合部１８、１８と下側突状結合部１９Ｄから成る。下側突状結合部１９Ｄは中間部１７から下方に突出されている。第２の上側ジョイント１６Ｅは中間部１７と上側突状結合部１８Ｅと下側突状結合部１９、１９から成り、中間部１７には受け突部１７ａが設けられていない。上側突状結合部１８Ｅは中間部１７のから上方に突出されている。第１の上側ジョイント１６Ｄと第２の上側ジョイント１６Ｅは下側突状結合部１９Ｄと上側突状結合部１８Ｅが、例えば、取付ネジ９００によって結合される。

第１の上側ジョイント１６Ｄは中間部１７と下側突状結合部１９Ｄの境界部分が脆弱部１６ｂとして形成され、第２の上側ジョイント１６Ｅは中間部１７と上側突状結合部１８Ｅの境界部分が脆弱部１６ｂとして形成されている。従って、車載用バッテリー１の上段に大きな荷重が付与されたときには、第１の上側ジョイント１６Ｄの脆弱部１６ｂ又は第２の上側ジョイント１６Ｅの脆弱部１６ｂが破断可能とされている。

このように第３の変形例は、第１の上側ジョイント１６Ｄの下側突状結合部１９Ｄと第２の上側ジョイント１６Ｅの上側突状結合部１８Ｅが結合されているため、上側収納部４を含む上段に荷重が付与されたときに中間部１７と下側突状結合部１９Ｄの境界部分である脆弱部１６ｂ又は中間部１７と上側突状結合部１８Ｅの境界部分である脆弱部１６ｂが破断し易く、上側収納部４に一定以上の荷重が付与されたときに上側収納部４と下側収納部５を容易に分離させることができる。

第４の変形例は第１の上側ジョイント１６Ｆと第２の上側ジョイント１６Ｇが結合されて構成されている（図１４参照）。

第１の上側ジョイント１６Ｆは中間部１７と上側突状結合部１８、１８と下側突状結合部１９Ｆから成る。下側突状結合部１９Ｆは中間部１７から前斜め下方に突出され、前後方向において傾斜された傾斜面１９ｂを有している。第２の上側ジョイント１６Ｇは中間部１７と上側突状結合部１８Ｇと下側突状結合部１９、１９から成り、中間部１７には受け突部１７ａが設けられていない。上側突状結合部１８Ｇは中間部１７のから上方に突出され、前後方向において傾斜された傾斜面１８ｂを有している。第１の上側ジョイント１６Ｆと第２の上側ジョイント１６Ｇは傾斜面１９ｂと傾斜面１８ｂが接した状態で下側突状結合部１９Ｆと上側突状結合部１８Ｇが、例えば、取付ネジ９００によって結合される。

車載用バッテリー１の上段に大きな荷重が付与されたときには、傾斜面１９ｂと傾斜面１８ｂが滑って取付ネジ９００における下側突状結合部１９Ｆと上側突状結合部１８Ｇの境界面の部分９００ａが破断可能とされている。

このように第４の変形例は、第１の上側ジョイント１６Ｆの傾斜面１９ｂと第２の上側ジョイント１６Ｇの傾斜面１８ｂが接した状態で下側突状結合部１９Ｆと上側突状結合部１８Ｇが結合されているため、下側突状結合部１９Ｆと上側突状結合部１８Ｇが傾斜面１９ｂと傾斜面１８ｂにおいて滑り易く、上側収納部４を含む上段に荷重が付与されたときに取付ネジ９００の脆弱部９００ａが破断し易く、上側収納部４に一定以上の荷重が付与されたときに上側収納部４と下側収納部５を容易に分離させることができる。

第５の変形例は第１の上側ジョイント１６Ｈと第２の上側ジョイント１６Ｉが結合されて構成されている（図１５参照）。

第１の上側ジョイント１６Ｈは中間部１７と上側突状結合部１８、１８と下側突状結合部１９Ｈと中間突状結合部５３から成る。下側突状結合部１９Ｈは中間部１７から下方に突出され、前後方向において傾斜された傾斜面１９ｂを有している。中間突状結合部５３は中間部１７から水平方向に突出されている。

第２の上側ジョイント１６Ｉは中間部１７と上側突状結合部１８Ｉと下側突状結合部１９、１９から成り、中間部１７には受け突部１７ａが設けられていない。上側突状結合部１８Ｉは中間部１７のから上方に突出され、前後方向において傾斜された傾斜面１８ｂを有している。中間突状結合部５４は中間部１７から水平方向に突出されている。

第１の上側ジョイント１６Ｈと第２の上側ジョイント１６Ｉは傾斜面１９ｂと傾斜面１８ｂが接した状態で中間突状結合部５３と中間突状結合部５４が、例えば、取付ネジ９００によって結合される。

車載用バッテリー１の上段に大きな荷重が付与されたときには、傾斜面１９ｂと傾斜面１８ｂが滑って取付ネジ９００における中間突状結合部５３と中間突状結合部５４の境界面の部分９００ａが破断可能とされている。

このように第５の変形例は、第１の上側ジョイント１６Ｈの傾斜面１９ｂと第２の上側ジョイント１６Ｉの傾斜面１８ｂが接した状態で中間突状結合部１９Ｈと中間突状結合部１８Ｉが結合されているため、下側突状結合部１９Ｈと上側突状結合部１８Ｉが傾斜面１９ｂと傾斜面１８ｂにおいて滑り易く、上側収納部４を含む上段に荷重が付与されたときに取付ネジ９００の脆弱部９００ａが破断し易く、上側収納部４に一定以上の荷重が付与されたときに上側収納部４と下側収納部５を容易に分離させることができる。

１…車載用バッテリー、２…収納ケース、３…電池モジュール、４…上側収納部、５…下側収納部、７ａ…空洞部、８ａ…空洞部、９ａ…空洞部、１１ａ…空洞部、１２ａ…空洞部、１３ａ…空洞部、１６…上側ジョイント、１７…中間部、１８…上側突状結合部、１９…下側突状結合部、２１…電池セル、１６Ａ…上側ジョイント、１６Ｂ…上側ジョイント、１７Ｂ…中間部、１６Ｃ…上側ジョイント、１７Ｃ…中間部、１６Ｄ…第１の上側ジョイント、１９Ｄ…下側突状結合部、１６Ｅ…第２の上側ジョイント、１８Ｅ…上側突状結合部、１６Ｆ…第１の上側ジョイント、１９Ｆ…下側突状結合部、１９ｂ…傾斜面、１６Ｇ…第２の上側ジョイント、１８Ｇ…上側突状結合部、１６Ｈ…第１の上側ジョイント、１９Ｈ…下側突状結合部、５３…中間突状結合部、１６Ｉ…第２の上側ジョイント、１８Ｉ…上側突状結合部、１８ｂ…傾斜面、５４…中間突状結合部、７００…サイドフレーム

Claims

上側収納部と前記上側収納部の下側に位置された下側収納部とを有する収納ケースと、
電池セルを有し前記上側収納部と前記下側収納部にそれぞれ少なくとも一つずつが収納された複数の電池モジュールと、
前記上側収納部と前記下側収納部を連結するジョイントとを備え、
前記上側収納部に一定以上の荷重が付与されたときに前記ジョイントに負荷が作用して前記上側収納部と前記下側収納部が分離され前記上側収納部が前記下側収納部に対して移動される
車載用バッテリー。
前記下側収納部の左右に車両の一対のサイドフレームが位置された
請求項１に記載の車載用バッテリー。
前記上側収納部と前記下側収納部は複数の空洞部が形成された中空断面を有する構造にされた
請求項１又は請求項２に記載の車載用バッテリー。
プラス側のリレーとマイナス側のリレーとが設けられ、
前記プラス側のリレー又は前記マイナス側のリレーの少なくとも一方が前記下側収納部に収納された
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の車載用バッテリー。
前記ジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部とが設けられ、
前記上側突状結合部が前記上側収納部の下端部に結合され、
前記下側突状結合部が前記下側収納部における上端部の前面又は後面の一方の面に接した状態で結合された
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の車載用バッテリー。
前記ジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部とが設けられ、
前記下側突状結合部が前記下側収納部の上端部に結合され、
前記上側突状結合部が前記上側収納部における下端部の前面又は後面の一方の面に接した状態で結合された
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の車載用バッテリー。
前記ジョイントとして第１のジョイントと第２のジョイントが設けられ、
前記第１のジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部とが設けられ、
前記第２のジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部とが設けられ、
前記第１のジョイントの上側突状結合部が前記上側収納部の下端部に結合され、
前記第２のジョイントの下側突状結合部が前記下側収納部の上端部に結合され、
前記第１のジョイントの下側突状結合部と前記第２のジョイントの上側突状結合部とが前後方向において結合された
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の車載用バッテリー。
前記ジョイントとして第１のジョイントと第２のジョイントが設けられ、
前記第１のジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部と、前記中間部から水平方向に突出された中間突状結合部とが設けられ、
前記第２のジョイントには、前記上側収納部と前記下側収納部の間に位置された中間部と、前記中間部から上方に突出された上側突状結合部と、前記中間部から下方に突出された下側突状結合部と、前記中間部から水平方向に突出された中間突状結合部とが設けられ、
前記第１のジョイントの上側突状結合部が前記上側収納部の下端部に結合され、
前記第２のジョイントの下側突状結合部が前記下側収納部の上端部に結合され、
前記第１のジョイントの中間突状結合部と前記第２のジョイントの中間突状結合部とが上下方向において結合された
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の車載用バッテリー。
前記第１のジョイントと前記第２のジョイントにそれぞれ上下方向に対して傾斜された傾斜面が形成され、
前記第１のジョイントと前記第２のジョイントは前記傾斜面同士が接した状態で結合された
請求項７又は請求項８に記載の車載用バッテリー。