JP2020074280A - 電池パック - Google Patents
電池パック Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020074280A JP2020074280A JP2019184571A JP2019184571A JP2020074280A JP 2020074280 A JP2020074280 A JP 2020074280A JP 2019184571 A JP2019184571 A JP 2019184571A JP 2019184571 A JP2019184571 A JP 2019184571A JP 2020074280 A JP2020074280 A JP 2020074280A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- housing
- battery pack
- vehicle
- installation surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
【課題】大容量化した場合であっても設置面積の増大を抑制することが可能な電池パックを提供する。【解決手段】電池パック1は、複数の電池161を各電池の厚み方向に積層した複数の電池スタック160a、160bと、複数の電池スタック160a、160bを収容する筐体10と、筐体10に設けられた端子12,14と複数の電池スタック160a、160bを接続した電池群16の端子とを接続するハーネス18と、ハーネス18の途中に配策されたリレー43,44とを備え、複数の電池スタック160a、160bは、厚み方向が筐体10の設置面10aに対して平行な向きとなるように、筐体10の設置面10aに対して垂直な方向に複数段重ねられ、リレー43,44は、筐体10内において厚み方向で電池スタック160a、160bと並んで配置される。【選択図】図6
Description
本発明は、電池パックに関し、より詳しくは電池パックの構造に関する。
複数の電池を接続して筐体内に収容した電池パックが広く用いられている。例えば特許文献1には、車両に搭載される電池パックが開示されている。この電池パックは、乗用車の座席の下部に配置され、居住空間を広く確保するために、上下方向の厚みが小さくなるよう一部の電池スタックが各電池モジュールの厚み方向が鉛直方向と重なるように平置きで配置されている。
しかしながら、特許文献1に記載の平置き型電池パックでは、電池パックの容量を大きくする場合、車両の高さ方向に積層数を増やすと車両に搭乗する人の空間が狭くなってしまう。また、設置面積を増大させるため、車両の上部に広範囲に配置することも考えられるが、この場合、車両に搭乗する人の空間が狭くなるだけでなく、トラックなどの車両では車両の上側から作業することも多く作業の妨げとなってしまう。
本発明の目的は、大容量化した場合であっても設置面積の増大を抑制することが可能な電池パックを提供することである。
本発明による電池パックは、
複数の電池を各電池の厚み方向に積層した複数の電池スタックと、
前記複数の電池スタックを収容する筐体と、
前記筐体に設けられた端子と前記複数の電池スタックを接続した電池群の端子とを接続するハーネスと、
前記ハーネスの途中に配策されたリレーとを備え、
前記複数の電池スタックは、前記厚み方向が前記筐体の設置面に対して平行な方向となるように、前記筐体の設置面に対して垂直な方向に複数段重ねられ、
前記リレーは、前記筐体内において前記厚み方向で前記電池スタックと並んで配置され、
前記電池パックは、荷台部および運転席部を有する車両に搭載され、前記厚み方向が当該車両の進行方向に対して垂直となるように、前記荷台部と前記運転席部との間に配置される。
複数の電池を各電池の厚み方向に積層した複数の電池スタックと、
前記複数の電池スタックを収容する筐体と、
前記筐体に設けられた端子と前記複数の電池スタックを接続した電池群の端子とを接続するハーネスと、
前記ハーネスの途中に配策されたリレーとを備え、
前記複数の電池スタックは、前記厚み方向が前記筐体の設置面に対して平行な方向となるように、前記筐体の設置面に対して垂直な方向に複数段重ねられ、
前記リレーは、前記筐体内において前記厚み方向で前記電池スタックと並んで配置され、
前記電池パックは、荷台部および運転席部を有する車両に搭載され、前記厚み方向が当該車両の進行方向に対して垂直となるように、前記荷台部と前記運転席部との間に配置される。
本発明によれば、大容量化した場合であっても設置面積の増大を抑制することが可能な電池パックを提供することができる。
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、同一の機能を有する構成要素については同じ符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。
(電池パック1の外観構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る電池パック1の外観を模式的に示す図である。この電池パック1は、直方体形状の筐体10と、筐体10の一面に設けられたSDSW(Service Disconnect Switch)11と、接続端子部12とを有する。SDSW11は、パックケースを開けて内部の保守・整備をする際、強電ラインを遮断するためのスイッチであり、電池パック1の外部から手動で操作可能で、回路の導通/遮断を切り替える。電池パック1の筐体10は、長辺、短辺および厚みを有する直方体形状であり、長辺方向をx軸方向、厚み方向をy軸方向、短辺方向をz軸方向とする。
図1は、本発明の一実施形態に係る電池パック1の外観を模式的に示す図である。この電池パック1は、直方体形状の筐体10と、筐体10の一面に設けられたSDSW(Service Disconnect Switch)11と、接続端子部12とを有する。SDSW11は、パックケースを開けて内部の保守・整備をする際、強電ラインを遮断するためのスイッチであり、電池パック1の外部から手動で操作可能で、回路の導通/遮断を切り替える。電池パック1の筐体10は、長辺、短辺および厚みを有する直方体形状であり、長辺方向をx軸方向、厚み方向をy軸方向、短辺方向をz軸方向とする。
図2は、図1の電池パック1の底面の構成を模式的に示す図である。電池パック1は、その底面である設置面10aに、防爆弁13と、充電コネクタ14と、固定フレーム15とを有する。固定フレーム15は、筐体10のy軸方向の支柱151および153と、支柱151および153の間に配置した枠部152とにより構成されている。支柱151および153と枠体152とは、溶接などにより筐体10に固定されている。これにより、固定フレーム15は、筐体10の他の部分と比べて剛性が高められている。固定フレーム15の枠部152は、充電コネクタ14を取り囲むように設けられ、充電コネクタ14を筐体10に固定するためのものである。充電コネクタ14には、充電の度に図示しない充電設備が接続され、その際、充電設備の充電ポートの上に電池パック1が置かれて充電されるため、充電コネクタ14には電池パック1の自重がかかる。このため、固定フレーム15によって充電コネクタ14が繰り返しの荷重に耐えられるよう補強される。さらに固定フレーム15の近傍に防爆弁13を設けることで、防爆弁13の破損を低減することもできる。
この防爆弁13の詳細な構成を図3に示す。防爆弁13は、全体として扁平な円盤状である。防爆弁13は、防爆弁ケース31と、Oリング32と、通気膜33と、プロテクタ34とを有する。防爆弁ケース31は、円環状であり、合成樹脂から形成されている。Oリング32は、防爆弁ケース31とこの防爆弁ケース31が取り付けられる電池パック1の筐体10との間を密閉する密閉部材である。通気膜33は、防爆弁ケース31の中央開口部を閉塞するように防爆弁ケース31に取り付けられる円形のシートである。プロテクタ34は、円形の板状で合成樹脂から形成されており、通気膜33の外側に重ねて配置される。ガスが急激に発生して電池パック1のパックケースの内圧が急上昇した場合には、脆弱な通気膜33は容易に変形もしくは破断し(或いは接着部が剥がれる)、プロテクタ34に直接的に内圧が作用する。板状のプロテクタ34には、剛性が低くなったスリット35を有しており、圧力を受けるとスリット35に沿ってプロテクタ34が折れ曲がるように撓んで変形する。このような変形に伴って、スリット3と直交する方向に設けられた2つの係止突起36は互いに内側に移動することとなり、防爆弁ケース31の係止凹部37から抜け外れる。したがって、プロテクタ34は、圧力差によって瞬時に脱落し、防爆弁ケース31の中央開口部全体が開放される。
図4に示すように、電池パック1は、車両100の運転席2と荷台3との間に設置することができる。電池パック1を運転席2と荷台3との間に設置する場合、車両100の幅方向および高さ方向における電池パック1の大きさは、車両100の幅および高さを超えない限り、車両100全体の大きさに影響を及ぼさない。しかしながら、車両100の前後方向における電池パック1の大きさは、車両100の長さに影響を及ぼす。このため、電池パック1の長辺方向(x軸方向)、短辺方向(z軸方向)および厚み方向(y軸方向)のうち、最も短い厚み方向(y軸方向)が車両100の前後方向となるように電池パック1を設置することが好ましい。SDSW11は、上述の通り手動で操作するスイッチであるため、操作者が操作を行いやすい位置、例えば、筐体10の面のうち、車両100の側面側となる面に設けられることが好ましい。したがって、厚み方向であるy軸方向が車両100の前後方向となり、短辺方向であるz軸方向が車両100の上下方向となる。
(電池パック1の回路構成)
図5は、電池パック1の回路構成を示す図である。図5を参照すると、車両100は、タイヤ51と、モータ52と、インバータ53と、VCM(Vehicle Control Module)54と電池パック1とを有する。
図5は、電池パック1の回路構成を示す図である。図5を参照すると、車両100は、タイヤ51と、モータ52と、インバータ53と、VCM(Vehicle Control Module)54と電池パック1とを有する。
インバータ53は、電池パック1からの直流電力を交流電力に変換する。インバータ53は、変換して得られた交流電力をモータ52など車両100の各部に供給する。モータ52は、供給された電力を用いて車両100のタイヤ51を駆動する。タイヤ51は、車両100の車体50を支持する。車両100は複数のタイヤ51を有しており、2つのタイヤ51間に接続された車軸をモータ52が回転させることにより、タイヤ51が回転する。VCM54は、車両統合コントローラの一例である。VCM54は、電池パック1、モータ52およびインバータ53などと通信線で接続されている。VCM54は、モータ52/インバータ53の状態を検知する信号や、車両の状態を検知する図示しないセンサからの信号や、電池パック1から通知される情報に基づいて、例えば車両100の駆動および電池パック1の充電など車両100の全体を制御する。
電池パック1は、SDSW11と、接続端子部12と、充電コネクタ14と、電池群16と、ジャンクションボックス17と、電流センサ41と、BMS(Battery Management System)42とを有する。
SDSW11は、スイッチ48と、ヒューズ49とを有する。スイッチ48は、筐体10の外部からの手動の操作に応じて回路の導通/遮断を切り替える。ヒューズ49は、所定の閾値以上の電流が印加された場合に切断される安全装置である。
接続端子部12は、インバータ53と接続するための強電ハーネスが接続される強電端子121と、VCM54と接続される車両通信端子である弱電端子122と、車体50と電池パック1とを等電位にするために車体50と電池パック1の筐体10とを接続する車体接続端子123とを有する。
充電コネクタ14は、電池パック1を充電するための充電設備60と接続するコネクタである。充電コネクタ14は、強電ハーネス18を接続するための強電端子141と、通信線を接続する弱電端子142とを有する。
電池群16は、電池スタック部160aおよび160bを有する。電池スタック部160aは、正極側端子1601および負極側端子1602を有し、電池スタック部160bは、正極側端子1603および負極側端子1604を有する。電池スタック部160aおよび160bは、図5の例では直列接続されており、電池スタック部160aの負極側端子1602と、電池スタック部160bの正極側端子1603とが電池群16の端子となる。電池スタック部160aの正極側端子1601は、強電ハーネス18dを介してSDSW11と接続されている。電池スタック部160bの負極側端子1604は、強電ハーネス18gを介してSDSW11と接続されている。これにより、電池スタック部160aの正極側端子1601と電池スタック部160bの負極側端子1604は、強電ハーネス18d、SDSW11および強電ハーネス18gを介して接続されることになる。
ジャンクションボックス17は、強電ハーネス18の途中に配策されたリレーを有する。具体的には、ジャンクションボックス17は、ネガティブリレー43と、ポジティブリレー44と、プリチャージリレー45と、プリチャージ抵抗46と、ヒューズ47とを有する。ネガティブリレー43の一端は、強電ハーネス18hを介して、電池スタック部160aの負極側端子1602と接続されている。ネガティブリレー43の他端は、強電ハーネス18eを介して充電コネクタ14の強電端子141と接続されており、強電ハーネス18fを介して接続端子部12の強電端子121と接続されている。これにより、ネガティブリレー43は、電池スタック部160aの負極側端子1602と強電端子141との間であって、負極側端子1602と強電端子121との間に介在することとなり、出力回路の導通/遮断を切り替える。ポジティブリレー44の一端は、強電ハーネス18cを介して、電池スタック部160bの正極側端子1603と接続されている。ポジティブリレー44の他端は、強電ハーネス18aを介して充電コネクタ14の強電端子141と接続されており、強電ハーネス18bを介して接続端子部12の強電端子121と接続されている。これにより、ポジティブリレー44は、電池スタック部160bの正極側端子1603と強電端子141との間であって、正極側端子1603と強電端子121との間に介在することになり、出力回路の導通/遮断を切り替える。プリチャージリレー45およびプリチャージ抵抗46は、ポジティブリレー44と並列に接続されて迂回経路を形成している。ネガティブリレー43、ポジティブリレー44およびプリチャージリレー45は、通信線でBMS42と接続されている。ネガティブリレー43、ポジティブリレー44およびプリチャージリレー45の導通/遮断の切り替えは、BMS42により制御される。ヒューズ47は、一端をポジティブリレー44およびプリチャージ抵抗46と接続されており、他端を強電ハーネス18aを介して充電コネクタ14に接続されている。ヒューズ47は所定の閾値以上の電流が印加された場合に切断される安全装置である。
電流センサ41は、電流を検知する。電流センサ41は、通信線でBMS42と接続されており、検知した電流をBMS42に通知する。電流センサ41は、ジャンクションボックス17と電池スタック部160aの負極側端子1602とを接続する強電ハーネス18hに挿入されている。
BMS42は、電池パック1を制御する制御部である。BMS42は、電池パック1内の各部と通信線で接続されており、接続端子部12を介してVCM54と通信線で接続されている。
BMS42は、ジャンクションボックス17内の各リレーを制御することができる。具体的にはBMS42は、電池パック1の起動時には、ポジティブリレー44を遮断し、プリチャージリレー45およびネガティブリレー43を導通させる。これにより、電力供給の開始時に、回路の途中にプリチャージ抵抗46が介在することになるため、過大な電流が流れないよう供給電流が抑制される。そして、電池電圧が所定の閾値を超えると、BMS42は、ネガティブリレー43を導通させたまま、ポジティブリレー44を導通させて、プリチャージリレー45を遮断する。
(電池パック1の物理構成)
図6は、図5に示した電池パック1の物理的な構成を説明するための図である。電池パック1は、複数の電池モジュール161を有している。複数の電池モジュール161は、厚み方向(x軸方向)が筐体10の底面である設置面10aに対して平行な向きとなるように積層された電池スタック160aおよび160bを形成している。電池スタック160aおよび160bは、筐体10の設置面10aに対して垂直な方向(z軸方向)に2段重ねられて、支持枠19aおよび19bにより筐体10に固定されている。支持枠19aは、設置面10aに対して平行な方向(x軸方向)に延在し、電池スタック160aおよび160bのそれぞれの設置面10aに対して垂直な方向(z軸方向)の端部を支持する。支持枠19bは設置面10aに対して垂直な方向(z軸方向)に延在し、電池スタック160aおよび160bの設置面10aに対して平行な方向(x軸方向)の端部を支持する。ジャンクションボックス17は、筐体10内において電池モジュール161の厚み方向(x軸方向)で電池スタック160aおよび160bと並んで配置されている。この構成により、y軸方向の厚みの増加を抑制することができる。
図6は、図5に示した電池パック1の物理的な構成を説明するための図である。電池パック1は、複数の電池モジュール161を有している。複数の電池モジュール161は、厚み方向(x軸方向)が筐体10の底面である設置面10aに対して平行な向きとなるように積層された電池スタック160aおよび160bを形成している。電池スタック160aおよび160bは、筐体10の設置面10aに対して垂直な方向(z軸方向)に2段重ねられて、支持枠19aおよび19bにより筐体10に固定されている。支持枠19aは、設置面10aに対して平行な方向(x軸方向)に延在し、電池スタック160aおよび160bのそれぞれの設置面10aに対して垂直な方向(z軸方向)の端部を支持する。支持枠19bは設置面10aに対して垂直な方向(z軸方向)に延在し、電池スタック160aおよび160bの設置面10aに対して平行な方向(x軸方向)の端部を支持する。ジャンクションボックス17は、筐体10内において電池モジュール161の厚み方向(x軸方向)で電池スタック160aおよび160bと並んで配置されている。この構成により、y軸方向の厚みの増加を抑制することができる。
また、図2で説明したように、充電コネクタ14は、筐体10の設置面10aに設けられている。充電コネクタ14は、x軸方向(後述する電池モジュール161や電池セル21の厚み方向c)において、電池スタック160aおよび160bの幅Iの中心Pよりもリレーに近い位置に固定されている。電池スタック160aおよび160bの中心Pと固定フレーム部15の中心とのずれ量Dは、例えば、50mmである。この構成により、充電コネクタ13とジャンクションボックス17とを接続する強電ハーネス18aおよび18eの長さを短くすることができ、コスト削減や重量低減を図ることができる。
図7〜図11は、電池スタック部160aおよび160bの詳細な構成を説明するための図である。図7は、電池スタック部160aに含まれる電池モジュール16の外観構成を示す斜視図である。本実施例において、電池スタック部160aに含まれる電池は、電池モジュール161である。電池モジュール161は、短辺、長辺および厚みを有する。この図において、短辺方向はa軸方向であり、長辺方向はb軸方向であり、厚み方向はc軸方向である。電池モジュール161の筐体162の一面であり、長辺方向の端部の面162aには、3つの端子163a〜163cが並んで配置されている。3つの端子163a〜163cそれぞれの中央部には、孔164a〜164cが形成されている。孔164a,164bは、後述するバスバーと接続するためのボルト式の孔であり、孔164cは中間電位を測定するための測定プローブを挿入するための孔である。
図8は、電池モジュール161の筐体162内に収容される電池セル21の外観構成を示す図である。電池セル21は、矩形の複数の正極板および負極板を矩形のセパレータを介して交互に積層した電池要素を有し、例えばリチウムイオン二次電池である。電池要素は、例えば、矩形のラミネートフィルムを2枚重ねて周囲で熱封止した外装体22内に収容されており、外装体22の一方の短辺(長辺方向であるb軸方向の一端の辺)において、外装体22の外部に突出するように正極タブ23および負極タブ24が引き出されている。
本実施形態では、図7で示した各電池モジュール161は4個の電池セル21を有する。この4つの電池セル21は、図9に示すように、2個ずつ並列接続したものを直列に接続した結線となっている。
図10は、電池モジュール161の分解斜視図である。但し、タブ23,24が突出している辺は図示していない。電池モジュール161の内部では、複数の電池セル21が長辺方向(b軸方向)の両端部にそれぞれ配置されるスペーサ25を介して順次積層されている。スペーサ25は、両端に円筒形の柱状部26を有する。スペーサ25は、この柱状部26が互いに嵌合することで、複数の電池セル21がそれぞれ間隔を空けて配置されるように電池セル21を保持する。
図11は、図6における電池スタック部160aに含まれる電池モジュール161の配置を説明するための図である。なお、この図では電池スタック部160aについて示したが、電池スタック部160bについても同様である。
複数の電池モジュール161のそれぞれは、長辺と短辺と厚みとを有し、厚み方向(c軸方向)に積層されている。積層された複数の電池モジュール161は、厚み方向であるc軸方向を電池パック1におけるx軸方向にあわせて配置されている。また複数の電池モジュール161は、短辺方向であるa軸方向を電池パック1におけるy軸方向に合わせて配置されている。複数の電池モジュール161は、電池モジュール161の長辺方向の端部の面162aが同じ向きに並び、且つ、x軸方向において、端子163aと端子163bとが交互に並ぶように、隣り合う電池モジュール161の向きは互い違い(a軸方向の向きが互い違い)に配置されている。x軸方向で交互に並んだ一対の端子163aと端子163bは、バスバー20で接続されている。このバスバー20は、図示しない導電性ボルトを利用し、図7に示した孔164aおよび164bを用いて端子163aおよび163bと接続される。このとき、電池モジュール161を直列接続しているため、電池スタック部160aの両端には、それぞれ他の端子163aと接続されない端子163b(1602)と、他の端子163bと接続されない端子163a(1601)とがひとつずつ残される。この端子163a(1601)および163b(1602)は、電池スタック部160aとしての端子として機能し、それぞれSDSW11またはジャンクボックス17と接続される。また複数の電池モジュール161は、電池パック1のx軸方向に延びた2本の支持枠19aに挟まれて固定されている。この支持枠19aは、電池パック1のz軸方向に延びた支持枠19bに固定され、支持枠19bは電池パック1の筐体10に固定されている。この構成により、電池モジュール161の短辺方向は電池パック1において、設置面10aと平行でありy軸方向となり、電池モジュール161の長辺方向は、設置面10aに対して垂直な方向でありz軸方向となる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
例えば、上記実施形態では、電池パックの電池は、電池セル21を複数含む電池モジュール16の形態で筐体10内に収容されることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、電池は、電池セル21の形態で筐体10内に収容されてもよい。
また、上記実施形態では、電池スタックを2段重ねて筐体10内に収容することとしたが、本発明はかかる例に限定されない。筐体10の設置面10aに対して垂直な方向で電池スタックを3段以上重ねてもよい。
また、上記実施形態では、電池パック1は、上段の電池スタック部160aと下段の電池スタック部160bとを1つずつ有することとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、上段下段のそれぞれにおいて、複数の電池スタック部が配置されてもよい。例えば上段下段のそれぞれにおいて、電池スタック部を2つずつ配置することができる。
また、上記実施形態では、電池セル21の短辺にタブ23,24を設けているが、本発明は係る例に限定されない。電池セル21の長辺にタブ23,24を設けてもよい。この場合、電池モジュール161の長辺に端子163が設けられ、長辺が設置面10aに対して平行となるように、電池モジュール161が配置されることが望ましい。
また、上記実施形態では、2つの電池スタック160aおよび160bを直列接続したが、本発明は係る例に限定されない。例えば、2つの電池スタック160aおよび160bを並列接続してもよい。
また、上記実施形態では、電池モジュール161の内部に収容される電池セル21を2並2直に結線したが、本発明は係る例に限定されない。例えば、電池モジュール161内部の電池セル21は、4つを直列に結線されてもよい。
(効果)
以上説明したように、本発明の上記実施形態に係る電池パック1は、複数の電池スタック部160aおよび160bと、複数の電池スタック部160aおよび160bを収容する筐体10と、筐体10に設けられた接続端子部12とを有する。接続端子部12は、電池スタック部160aおよび160bを接続した電池群16としての端子1602および1603とは強電ハーネス18により接続されている。強電ハーネス18の途中には、ジャンクションボックス17に含まれるリレー43,44が配策されている。また、電池スタック部160aおよび160bは、それぞれが長辺と短辺と厚みとを有する複数の電池モジュール161を有し、複数の電池モジュール161を各電池モジュール161の厚み方向に積層して電池スタック部160aおよび160bが構成されている。電池スタック部160aおよび160bは、設置面10aに対して垂直な方向に複数段重ねられている。ジャンクションボックス17に含まれるリレー43,44は、筐体10内において、各電池モジュール161の厚み方向で電池スタック部160aおよび160bと並んで配置されている。
以上説明したように、本発明の上記実施形態に係る電池パック1は、複数の電池スタック部160aおよび160bと、複数の電池スタック部160aおよび160bを収容する筐体10と、筐体10に設けられた接続端子部12とを有する。接続端子部12は、電池スタック部160aおよび160bを接続した電池群16としての端子1602および1603とは強電ハーネス18により接続されている。強電ハーネス18の途中には、ジャンクションボックス17に含まれるリレー43,44が配策されている。また、電池スタック部160aおよび160bは、それぞれが長辺と短辺と厚みとを有する複数の電池モジュール161を有し、複数の電池モジュール161を各電池モジュール161の厚み方向に積層して電池スタック部160aおよび160bが構成されている。電池スタック部160aおよび160bは、設置面10aに対して垂直な方向に複数段重ねられている。ジャンクションボックス17に含まれるリレー43,44は、筐体10内において、各電池モジュール161の厚み方向で電池スタック部160aおよび160bと並んで配置されている。
上記の構成により、複数の電池モジュール161が積層された複数の電池スタック部160aおよび160bは、設置面10aと垂直な方向で複数段重ねられる。また、電池スタック部160aおよび160bと、リレー43,44を含むジャンクションボックスとが、設置面10aと平行な方向であって電池モジュール161が積層された方向に並んで配置される。このため、リレー43,44を電池パック1のy軸方向で電池スタック部160aおよび160bと並んで配置する場合と比較して、y軸方向における電池パック1の長さを小さくすることができる。したがって、大容量化した場合であっても、設置面10aの大きさは、y軸方向の増大を抑制することができ、電池パック1の設置面積の増大を抑制することが可能となる。なお、電池モジュール161は、短辺方向または長辺方向がy軸方向となるように配置されるが、短辺方向がy軸方向となるように配置すると、よりy軸方向の設置面10aの大きさの増大を抑制することが可能となる。
上記実施形態によれば、筐体10に設けられた端子は、筐体10の設置面10aに設けられた端子であって、電池モジュール161を充電するための充電設備60と接続する充電コネクタ14を含む。充電コネクタ14は、厚み方向cで電池スタック160aおよび160bの中心Pよりもリレー43,44に近い位置に固定される。この構成により、充電コネクタ14とジャンクションボックス17との間を接続する強電ハーネス18aおよび18eの長さを短くすることができる。したがって、コスト低減や重量低減を図ることができる。
上記実施形態によれば、電池モジュール161のそれぞれは、長辺と短辺と厚みとを有し、電池スタック部160aおよび160bは、各電池モジュール161の長辺方向が筐体10の設置面10aに対して垂直な方向となるように配置される。この場合、上述の通り、電池モジュール161の短辺方向が設置面10aに対して垂直な方向となるように設置された場合と比較しても、よりy軸方向における設置面10aの大きさの増大を抑制することが可能になる。したがって、より電池パック1の設置面積の増大を抑制することが可能となる。
上記実施形態によれば、電池モジュール161のそれぞれは、筐体10の設置面10aに対して垂直な方向の端部に設けられた端子163aおよび163bを有する。この電池モジュール161の端子163aおよび163bは、電池スタック部160aおよび160bそれぞれの内部で隣接して積層された電池モジュール161の端子163aおよび163bと接続される。この構成により、端子163aおよび163bは電池パック1のy軸方向に突出しないため、y軸方向における設置面10aの大きさの増大をより抑制することが可能となる。
上記実施形態によれば、電池パック1は、筐体10の内圧が上昇した場合に内圧を下げるための防爆弁13をさらに備える。この防爆弁13は、筐体10の設置面10aに設けられる。この構成により、筐体10の内圧が上昇した場合に防爆弁13が開いてガスが筐体10の外に放出されても、ガスは設置面10aから放出されるため、路面側に放出されて作業者や通行人の存在する側にガスが放出される可能性を低減することができる。
上記実施形態によれば、電池パック1は、充電コネクタ14を筐体10に固定するための固定フレーム部15をさらに備えると共に、防爆弁13は、固定フレーム部15の近傍に配置される。この構成により、充電コネクタ14が充電設備60と接続および取り外しを繰り返す場合であっても、その衝撃により防爆弁13が破損する可能性を低減することができる。
上記実施形態によれば、筐体10に含まれる電池は、複数の電池セル21を含む電池モジュール16であり、電池セル21は、矩形のラミネートフィルムを利用した外装体20からなる偏平の電池セルである。各電池モジュール16内において、複数の電池セル21は、各電池セル21の厚み方向に積層されている。
上記実施形態によれば、電池スタック部160aおよび160bは、長辺方向が筐体10の底面10aに対して垂直となるように配置される。この構成により、底面10aに対して垂直な高さ方向に長くなるため、電池スタックを重ねる数を増やして大容量化した場合であっても、底面10aの面積の増大を抑制することができる。したがって、大容量化した場合であっても設置面積の増大を抑制することが可能になる。
上記実施形態によれば、電池パック1は、荷台部3および運転席部2を有する車両100に搭載され、各電池モジュール161の厚み方向が当該車両100の進行方向に対して垂直となるように、荷台部3と運転席部2との間に配置される。これにより、車両の進行方向の長さを短くすることができ、荷台部3と運転席部2とのわずかな隙間を利用して車両100に電池パック1を搭載することが可能になる。
なお、各電池モジュール161の長辺方向または短辺方向が車両100の進行方向と重なることになるが、いずれにしても、従来技術と比較して車両100の進行方向の長さを短くすることができる。電池モジュール161の短辺方向を車両100の進行方向と重なるように電池モジュール161を配置する場合、より車両100の進行方向の長さを短くすることができる。
また、電池(電池セル21、電池モジュール161、電池スタック160a,160b、または電池群16)と、電池を収容する筐体10と、筐体10の内圧が上昇した場合に内圧を下げるための防爆弁13とを有し、防爆弁13が電池パック1の底部である設置面10aに設けられ、この設置面10aが車体の下側(路面側)を向くように車載される電池パック1においては、筐体10の内圧が上昇した場合に防爆弁13が開いてガスが筐体10の外に放出されても、ガスは設置面10aから放出されるため、路面側に放出されて人間の存在する側にガスが放出される可能性を低減することができる。
1 電池パック
2 運転席部
3 荷台部
10 筐体
10a 設置面
13 防爆弁
14 充電コネクタ
15 固定フレーム部
16 電池群
17 ジャンクションボックス
18 強電ハーネス
43 ネガティブリレー
44 ポジティブリレー
45 プリチャージリレー
160a、160b 電池スタック部
161 電池モジュール(電池)
2 運転席部
3 荷台部
10 筐体
10a 設置面
13 防爆弁
14 充電コネクタ
15 固定フレーム部
16 電池群
17 ジャンクションボックス
18 強電ハーネス
43 ネガティブリレー
44 ポジティブリレー
45 プリチャージリレー
160a、160b 電池スタック部
161 電池モジュール(電池)
Claims (5)
- 複数の電池を各電池の厚み方向に積層した複数の電池スタックと、
前記複数の電池スタックを収容する筐体と、
前記筐体に設けられた端子と前記複数の電池スタックを接続した電池群の端子とを接続するハーネスと、
前記ハーネスの途中に配策されたリレーとを備え、
前記複数の電池スタックは、前記厚み方向が前記筐体の設置面に対して平行な方向となるように、前記筐体の設置面に対して垂直な方向に複数段重ねられ、
前記リレーは、前記筐体内において前記厚み方向で前記電池スタックと並んで配置され、
前記電池パックは、荷台部および運転席部を有する車両に搭載され、前記厚み方向が当該車両の進行方向に対して垂直となるように、前記荷台部と前記運転席部との間に配置される、電池パック。 - 前記複数の電池のそれぞれは、前記筐体の設置面に対して垂直な方向の端部に設けられた端子を有し、電池の端子は、前記電池スタック内で隣接して積層された電池の端子と接続される、請求項1に記載の電池パック。
- 前記電池は、複数の電池セルを含む電池モジュールであり、
各電池モジュール内において、複数の電池セルは各電池セルの厚み方向に積層されている、請求項1または2に記載の電池パック。 - 前記電池は、複数の電池セルを含み、該電池セルは、矩形のラミネートフィルムを用いた外装体を有する偏平形状の電池セルであり、
各電池セルは、各電池セルの厚み方向に積層されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の電池パック。 - 前記複数の電池のそれぞれは、長辺と短辺と厚みとを有し、
前記電池スタックは、各電池の長辺方向が前記設置面に対して垂直な方向となるように配置され、
前記電池パックは、各電池の短辺方向が当該車両の進行方向と重なるように、前記荷台部と前記運転席部との間に配置される、請求項1から4のいずれか1項に記載の電池パック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019184571A JP2020074280A (ja) | 2019-10-07 | 2019-10-07 | 電池パック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019184571A JP2020074280A (ja) | 2019-10-07 | 2019-10-07 | 電池パック |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015216571A Division JP6636775B2 (ja) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | 電池パック |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020074280A true JP2020074280A (ja) | 2020-05-14 |
Family
ID=70610204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019184571A Pending JP2020074280A (ja) | 2019-10-07 | 2019-10-07 | 電池パック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020074280A (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS569979U (ja) * | 1979-07-03 | 1981-01-28 | ||
JP2006185894A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-07-13 | Nec Lamilion Energy Ltd | フィルム外装電気デバイス集合体 |
JP2007317400A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toyota Motor Corp | 電池パック |
JP2009238606A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Denso Corp | 電池スタックの拘束手段、電池機器モジュール及び電池パック |
JP2010049808A (ja) * | 2008-08-19 | 2010-03-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バッテリパック構造 |
JP2010530335A (ja) * | 2007-06-21 | 2010-09-09 | ボルボ ラストバグナー アーベー | トラクタ・トレーラ連結体のトラクタ |
JP2014501021A (ja) * | 2010-11-22 | 2014-01-16 | エルジー・ケム・リミテッド | 小型構造バッテリパック |
WO2014109034A1 (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-17 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 電池モジュール |
-
2019
- 2019-10-07 JP JP2019184571A patent/JP2020074280A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS569979U (ja) * | 1979-07-03 | 1981-01-28 | ||
JP2006185894A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-07-13 | Nec Lamilion Energy Ltd | フィルム外装電気デバイス集合体 |
JP2007317400A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toyota Motor Corp | 電池パック |
JP2010530335A (ja) * | 2007-06-21 | 2010-09-09 | ボルボ ラストバグナー アーベー | トラクタ・トレーラ連結体のトラクタ |
JP2009238606A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Denso Corp | 電池スタックの拘束手段、電池機器モジュール及び電池パック |
JP2010049808A (ja) * | 2008-08-19 | 2010-03-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バッテリパック構造 |
JP2014501021A (ja) * | 2010-11-22 | 2014-01-16 | エルジー・ケム・リミテッド | 小型構造バッテリパック |
WO2014109034A1 (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-17 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 電池モジュール |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3142170B1 (en) | Battery pack comprising noise reduction member | |
JP6636775B2 (ja) | 電池パック | |
KR101271567B1 (ko) | 고정부재가 플레이트들의 관통구에 삽입되어 있는 구조의 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩 | |
KR100920207B1 (ko) | 전지모듈 어셈블리 제조용 전원 스위칭 모듈 | |
JP6049745B2 (ja) | 中大型電池パックアセンブリ | |
JP5868676B2 (ja) | 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置 | |
JP5227994B2 (ja) | 蓄電モジュール | |
JP5748380B2 (ja) | 安全性の向上した電池パック | |
CN102646796B (zh) | 蓄电池模块 | |
US9761916B2 (en) | Power supply device, circuit board, and vehicle and storage battery device equipped with power supply device | |
WO2012042913A1 (ja) | バッテリモジュール、それを備えたバッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置、電源装置および電気機器 | |
JP2019525398A (ja) | 電池モジュールキャリア、電池モジュール、および電池システムを含む自動車 | |
KR101262029B1 (ko) | 안전성이 향상된 전지팩 | |
EP3101714B1 (en) | Battery module having voltage sensing member having receptacle structure | |
KR20030051172A (ko) | 전기식 자동차 | |
JP3916912B2 (ja) | 燃料電池スタック | |
JP2018073551A (ja) | 電池パック | |
JP2018054334A (ja) | 電池状態検出装置 | |
US9269944B2 (en) | Battery module | |
JP2017516263A (ja) | スペーサーを含む電池パック | |
KR20140039451A (ko) | 자동 전자 개폐기를 적용한 전지팩 | |
JP5430957B2 (ja) | バッテリシステム | |
WO2014068899A1 (ja) | 電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置、バッテリシステム | |
JP2014175128A (ja) | 車載用の電源装置及び電源装置を備える車両 | |
JP2020074279A (ja) | 電池パック |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191015 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201027 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210420 |