JP2021061162A - 電池パック - Google Patents

電池パック Download PDF

Info

Publication number
JP2021061162A
JP2021061162A JP2019184477A JP2019184477A JP2021061162A JP 2021061162 A JP2021061162 A JP 2021061162A JP 2019184477 A JP2019184477 A JP 2019184477A JP 2019184477 A JP2019184477 A JP 2019184477A JP 2021061162 A JP2021061162 A JP 2021061162A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate portion
negative electrode
electrical component
positive electrode
electrode side
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.)
Granted
Application number
JP2019184477A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7288384B2 (ja
Inventor
竹内 博
Hiroshi Takeuchi
博 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP2019184477A priority Critical patent/JP7288384B2/ja
Priority to US16/998,167 priority patent/US11978914B2/en
Priority to CN202011051928.4A priority patent/CN112635928B/zh
Publication of JP2021061162A publication Critical patent/JP2021061162A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7288384B2 publication Critical patent/JP7288384B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/298Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the wiring of battery packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103Fuse
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/296Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/583Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

【課題】電池パックをコンパクトに構成しながらも、部品点数を増やさずに正極部材と負極部材との短絡を防止する。【解決手段】内部ユニットは、複数のバッテリセルを含むバッテリセル群と、前記バッテリセル群を保持するホルダと、前記ホルダに接続されたプラットフォームと、を有する。前記プラットフォームは、正極側電装品の端子部又は正極側回路部材からなる正極部材と、負極側電装品の端子部又は負極側回路部材からなる負極部材とが互いに隣接して配置される絶縁性の主面と、前記主面から突出して前記正極部材と前記負極部材との間を仕切る絶縁性の仕切部と、を含む。【選択図】図3

Description

本発明は、電池パックに関する。
特許文献1には、バッテリが搭載されたハイブリッド車両である自動二輪車が開示されている。当該バッテリは、EV走行用モータに供給される電力を蓄電する。
特開2015−77887号公報
バッテリ及びそれに関連する電装品は、他の装置のための空間を十分に確保するために、コンパクトであることが望まれる。コンパクトな電池パックを構成すると、正極側の部品と負極側の部品とが互いに近接して配置され得る。そして、各部品は金属製の締結具で固定される場合が多いが、万が一にも締結具が脱落した場合にも、脱落した締結具が正極側の部品と負極側の部品とを短絡させないようにする必要がある。短絡防止のためには絶縁性の保護部品を設けることが考えられるが、その場合には部品点数の増加を招くことになる。
そこで本発明は、電池パックをコンパクトに構成しながらも、部品点数を増やさずに正極部材と負極部材との短絡を防止することを目的とする。
本発明の一態様に係る電池パックは、ケーシングと、前記ケーシングに収容される内部ユニットと、を備え、前記内部ユニットは、複数のバッテリセルを含むバッテリセル群と、前記バッテリセル群を保持するホルダと、前記ホルダに接続されたプラットフォームと、前記プラットフォームに搭載された複数の電装品と、前記プラットフォームに搭載された複数の回路部材と、前記複数の電装品及び前記複数の回路部材の少なくとも1つを固定する少なくとも1つの金属製の締結具と、を有し、前記複数の電装品は、前記バッテリセル群の正極側に電気的に接続された正極側電装品と、前記バッテリセル群の負極側に電気的に接続された負極側電装品と、を含み、前記複数の回路部材は、前記バッテリセル群の正極側に電気的に接続された正極側回路部材と、前記バッテリセル群の負極側に電気的に接続された負極側回路部材と、を含み、前記プラットフォームは、前記正極側電装品の端子部又は前記正極側回路部材からなる正極部材と、前記負極側電装品の端子部又は前記負極側回路部材からなる負極部材とが互いに隣接して配置される絶縁性の主面と、前記主面から突出して前記正極部材と前記負極部材との間を仕切る絶縁性の仕切部と、を含む。
前記構成によれば、電装品や回路部材が密集配置された構成において、仮に金属製の締結具が脱落しても、プラットフォームの仕切部によって、締結具が正極部材と負極部材とを短絡させることを防止できる。よって、電池パックをコンパクトに構成しながらも、部品点数を増やさずにプラットフォーム上における正極部材と負極部材との短絡を防止できる。
本発明によれば、電池パックをコンパクトに構成しながらも、部品点数を増やさずに正極部材と負極部材との短絡を防止できる。
図1は、実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 図2は、図1に示す自動二輪車に搭載される電池パックの後上方から見た斜視図である。 図3は、図2に示す電池パックをカバー取り外し状態で後下方から見た斜視図である。 図4は、図3に示す電池パックの背面図である。 図5は、図3に示す電池パックの縦断面図である。 図6は、図3に示すプラットフォームの第2板部及び支柱部の下方から見た斜視図である。 図7は、図4に示すプラットフォームの第2板部及び支柱部の上方から見た斜視図である。 図8は、図3に示す電池パックのリレー装置及びその近傍の断面図である。
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
図1は、実施形態に係る自動二輪車1の側面図である。図1に示すように、自動二輪車1は、乗物の一例としてのハイブリッド車両である。自動二輪車1は、前輪2(従動輪)と、後輪3(駆動輪)と、車体フレーム4と、前輪2を車体フレーム4の前部に接続する前サスペンション5と、後輪3を車体フレーム4の後部に接続する後サスペンション(図示せず)とを備える。前サスペンション5が接続されたブラケット6には、ハンドル7に接続される操舵軸(図示せず)が接続される。当該操舵軸は、車体フレーム4の一部であるヘッドパイプ4aに角変位可能に支持される。
車体フレーム4は、ヘッドパイプ4aから後方に延びるメインフレーム4bと、メインフレーム4bの上後部から後方に延びるシート支持フレーム4cと、メインフレーム4bの下部からシート支持フレーム4cの中途部に向けて延びてシート支持フレーム4cを下方から支持する補助フレーム4dと、を有する。ハンドル7の後側には、燃料タンク8が設けられ、燃料タンク8の後側に運転者が着座するシート9が設けられている。シート9は、シート支持フレーム4cに支持されている。メインフレーム4bには、前輪2と後輪3と間において走行動力源となるエンジンEが搭載されている。エンジンEの近傍には、走行動力源となる電動モータMが配置されている。
エンジンEの気筒Ebの下部から後方には、クランクケース10が延びている。エンジンEの気筒Ebの後方で且つクランクケース10の上方には、駆動輪に伝達される走行動力を発生する駆動用の電動モータMが配置されている。電動モータMは、クランクケース10を介してメインフレーム4bに支持されている。電動モータMには、一体的にインバータ12が設けられているが、電動モータMから離れた位置にインバータが配置されてもよい。
クランクケース10の内部には、入力軸11a及び出力軸11bを備える変速機11が配置されている。入力軸11aには、エンジンEのクランク軸Eaからギヤ及びメインクラッチ(図示せず)を介して動力が伝達される。変速機11の入力軸11aには、電動モータMから図示しない動力伝達機構を介して動力が伝達される。即ち、エンジンE及び電動モータMの両方の動力が入力軸11aに伝達される。なお、自動二輪車1は、パラレルハイブリッド方式に限られず、シリーズハイブリッド方式でもよい。車体フレーム4には、後輪3を支持して前後方向に延びるスイングアーム13が角変位可能に支持されている。変速機11の出力軸11bの回転動力は、出力伝達部材14(例えば、チェーン、ベルト等)を介して後輪3に伝達される。
電動モータMの後方には、シート支持フレーム4cに支持された電池パック15が配置されている。即ち、電池パック15は、シート9の下側に配置されている。電動モータMに供給される電力を蓄える駆動系の電池パック15がシート9の下側に配置されることで、重量物である電池パック15が自動二輪車1の重心近くに位置する。電池パック15は、電動モータMに供給される電力を蓄える。電池パック15の後方には、シート支持フレーム4cに支持されたDCDCコンバータ16が配置されている。DCDCコンバータ16は、電池パック15から出力された電力の電圧を下げる。
DCDCコンバータ16の後方には、シート支持フレーム4cに支持された補助バッテリ17が配置されている。補助バッテリ17には、電池パック15からの電力がDCDCコンバータ16で降圧されて供給される。即ち、電池パック15が走行駆動源である電動モータMを駆動する高電圧の電力を出力する一方、補助バッテリ17が電装品(例えば、ECU等)に供給される低電圧の電力を出力する。
電池パック15の下端は、後輪3の上端よりも下方かつ前方に位置する。電池パック15の一部は、シート支持フレーム4cの下側に位置する。電池パック15、DCDCコンバータ16及び補助バッテリ17は、後輪3に対向するリアフェンダ18で下方から覆われている。リアフェンダ18は、シート支持フレーム4cに支持されている。リアフェンダ18の前部は、電池パック15の後面及び底面を覆っている。電池パック15は、シート支持フレーム4c及び補助フレーム4dの車幅方向内側に配置されている。電池パック15の互いに車幅方向に対向する一対の両側面(左面及び右面)は、自動二輪車1の外部に露出している。即ち、電池パック15の車幅方向の両側面は、自動二輪車1の側面視で露出しており、走行風が直接当たる。
図2は、図1の自動二輪車1に搭載される電池パック15の後上方から見た斜視図である。なお、以下の説明では、電池パック15が自動二輪車1に搭載された状態の向き(姿勢)で方向を定義するが、電池パック15の向きはこれに限られない。図2に示すように、電池パック15は、略直方体のケーシング20を備える。ケーシング20は、ケーシング本体21及びカバー22を有する。ケーシング本体21は、六面体の後面側が開放された形状を有し、ケーシング本体21の内部空間には後述のバッテリ集合体31(図3参照)が配置される。
カバー22は、ケーシング本体21の内部空間を後方から閉鎖し、ケーシング20の後壁を構成する。カバー22は、凹形状を有し、カバー22の内部空間には、後述の電装品集合体32(図3参照)が配置される。カバー22には、後述の内部ユニット30に電気的に接続された正極側コネクタ23及び負極側コネクタ24が設けられている。なお、ケーシング本体21の両側壁には放熱フィンが設けられると好適である。
図3は、図2に示す電池パック15をカバー22が取り外された状態で後下方から見た斜視図である。図4は、図3に示す電池パック15の背面図である。図5は、図3に示す電池パック15の縦断面図である。図6は、図3に示すプラットフォーム35の第2板部52及び支柱部53の下方から見た斜視図である。図7は、図4に示すプラットフォーム33の第2板部52及び支柱部53の上方から見た斜視図である。図8は、図3に示す電池パック15のリレー装置37及びその近傍の断面図である。
図3乃至5に示すように、電池パック15のケーシング20には、内部ユニット30が出し入れ可能に収容されている。内部ユニット30は、バッテリ集合体31及び電装品集合体32を備える。電装品集合体32は、バッテリ集合体31の側方(例えば、後方)に配置されている。これにより内部ユニット30の高さ寸法の増大が抑制されている。
バッテリ集合体31は、バッテリセル群33及びホルダ34を備える。バッテリ集合体31は、全体として略直方体形状を有する。バッテリセル群33は、複数のバッテリセル33aを含む。各バッテリセル33aは、略円柱形状を有し、略直方体状の群を形成するように並べられて互いに導通している。ホルダ34は、絶縁性樹脂で形成されており、バッテリセル群33を保持している。
電装品集合体32は、プラットフォーム35と、BMS36と、リレー装置37、ヒューズ装置38と、電流センサ39と、第1正極電装品側バスバー40と、第2正極電装品側バスバー41と、第3正極電装品側バスバー42と、負極電装品側バスバー43と、複数の第1ボルトB1(締結具)と、第2ボルトB2(締結具)と、導電カラー44と、正極バッテリ側バスバー45と、負極バッテリ側バスバー46と、を備える。
プラットフォーム35は、電装品が設置される台であり、ホルダ34に接続されている。プラットフォーム35は、絶縁性樹脂で形成されている。プラットフォーム35は、バッテリ集合体31の側面(例えば、後面)に沿って配置されている。プラットフォーム35には、BMS36(バッテリ・マネジメント・システム)、リレー装置37、ヒューズ装置38及び電流センサ39が電装品として搭載されている。また、プラットフォーム35には、第1正極電装品側バスバー40、第2正極電装品側バスバー41、第3正極電装品側バスバー42及び負極電装品側バスバー43が回路部材として搭載されている。
具体的には、プラットフォーム35は、第1板部51、第2板部52及び複数の支柱部53を含む二階建て構造を有する。第1板部51及び第2板部52は、互いに平行配置されて離間しており、複数の支柱部53により互いに連結されている。第1板部51は、ホルダ34に固定されている。第1板部51及び第2板部52は、バッテリ集合体31の後面に対して平行である。
第1板部51の外面(後面)には、BMS36(第1電装品)及びそれに接続された回路パターン(図示せず)が実装されている。第1板部51と第2板部52との間の隙間には、電流センサ39(第1電装品)が第1板部51に搭載された状態で配置されている。第2板部52の外面(後面)には、リレー装置37(第2電装品;正極側電装品)及びヒューズ装置38(第2電装品;正極側電装品)が搭載されている。
リレー装置37は、ハウジング37a及び一対の端子部37b,37cを有する。ハウジング37a内には、リレー(図示せず)が収容されている。ハウジング37aは、外周面、上面及び底面が形成された略円柱状の外形を有する。一対の端子部37b,37cは、ハウジング37aの上面に設けられている。ヒューズ装置38は、ハウジング38a及び一対の端子部38b,38cを有する。ハウジング38a内には、ヒューズ素子(図示せず)が収容されている。端子部38bは、ハウジング38aから上方に突出し、端子部38cは、ハウジング38aから下方に突出している。リレー装置37及びヒューズ装置38は、互いに横に並んでいる。
第2板部52の外面(主面)上には、第1〜第3正極電装品側バスバー40〜42(電装品側バスバー;正極側回路部材)が配置されている。第1正極電装品側バスバー40は、正極バッテリ側バスバー45の一端部をヒューズ装置38の端子部38cに接続している。正極バッテリ側バスバー45の他端部は、バッテリセル群33の正極側に電気的に接続されている。第2正極電装品側バスバー41は、ヒューズ装置38の端子部38bをリレー装置37の端子部37cに接続している。第3正極電装品側バスバー42は、リレー装置37の端子部37bを正極側ケーブル26の端子部26aに接続している。
正極側ケーブル26は、プラットフォーム35の左右方向一方側において第2板部52の外面に沿って上下方向に延びている。正極側ケーブル26の上端部には、正極側コネクタ23が設けられ、正極側ケーブル26の下端部には、端子部26aが設けられている。
プラットフォーム35の左右方向他方側において、負極側ケーブル27が第2板部52の外面に沿って上下方向に延びている。負極側ケーブル27の上端部には、負極側コネクタ24が設けられ、負極側ケーブル27の下端部には、端子部27aが設けられている。第2板部52の外面には、負極電装品側バスバー43(電装品側バスバー;負極側回路部材)が設けられている。負極電装品側バスバー43の一端部は、負極側ケーブル27の端子部27aに接続されている。負極電装品側バスバー43の他端部は、後述の第2ボルトB2及び導電カラー44を介して、負極バッテリ側バスバー46の一端部に電気的に接続されている。負極バッテリ側バスバー46の他端部は、バッテリセル群33の負極側に電気的に接続されている。
リレー装置37、ヒューズ装置38、第1〜第3正極電装品側バスバー40〜42、負極電装品側バスバー43及び端子部26a,27aは、金属製の第1ボルトB1により第2板部52にそれぞれ固定されている。負極側ケーブル27の端子部27a及び負極バッテリ側バスバー46(負極部材)は、ヒューズ装置38の端子部38c及び第1正極電装品側バスバー40(正極部材)に近接しており、互いに隣接して配置されている。
図3、4、6及び7に示すように、第2板部52は、絶縁性樹脂で一体成形されてなる。第2板部52には、第1ボルトB1に対応する位置において複数の第1ナットN1がインサート成形されている。第2板部52は、その外面52a(主面)の所定の位置から突出した仕切部52bを有する。仕切部52bは、板状である。第2板部52は絶縁性樹脂で形成されているので、外面52a及び仕切部52bは絶縁性を有する。
仕切部52bは、ヒューズ装置38の端子部38c及び第1正極電装品側バスバー40からなる正極部材と、負極側ケーブル27の端子部27a及び負極バッテリ側バスバー46からなる負極部材との間の隙間を通過するように延びている。即ち、仕切部52bは、前記正極部材と前記負極部材との間を仕切っている。第2板部52の外面52aから仕切部52bの突出高さは、第2板部52の外面52aからの前記正極部材及び前記負極部材の最大高さよりも高い。
仕切部52bの少なくとも上側部は鉛直方向に延びている。例えば、仕切部52bは、第2板部52の外面52aの上端から下端までの範囲のうち70%より大きい領域(好ましくは80%より大きい領域)にわたって鉛直方向に延びている。仕切部52bの左右方向一方側に隣接した前記正極部材と、仕切部52bの左右方向他方側に隣接した前記負極部材とは、外面52aの上端から下端までの前記範囲のうち70%より大きい領域(好ましくは80%より大きい領域)にわたって鉛直方向に延びている。仕切部52bには、負極電装品側バスバー43の一端部と負極側ケーブル27の端子部27aとを第1ボルトB1で側方から固定するための第1ナットN1が側方に向けてインサートされている。
第2板部52には、リレー装置37に対応する位置において開口52cが形成されている。開口52cは、平面視において略四角形状を有する。第2板部52は、開口52cの下側において外面52aから突出した座部52dを有する。座部52dは、リレー装置37のハウジング37aの底面に下方から対向している。座部52dは、リブ構造を含む立体構造を有し、仕切部52bよりも厚みが大きい。座部52dには、リレー装置37のハウジング37aを第1ボルトB1で固定するための第1ナットN1がインサートされている。リレー装置37は、座部52dに上方から載置された状態で座部52dに固定されている。
内部ユニット30は、ホルダ34とケーシング本体21との間に挟まれるダンパ28を有する。第2板部52の仕切部52b及び座部52dの先端(突出端)は、カバー22との間に隙間Gを形成した状態でカバー22に近接している。カバー22と仕切部52bとの間の隙間Gの寸法は、ボルトB1の最小厚より小さい。
図7及び8に示すように、第2板部52は、開口52cを画定する周端縁52eを有する。周端縁52eのうちリレー装置37のハウジング37aの外周面に対向する対向部52eaは、ハウジング37aの外周面に沿った形状を有する。具体的には、対向部52eaは、外面52a側から内面52f側(第1板部51側)に向けて開口幅Wを減少させるテーパ形状を有する。リレー装置37は、開口52cに配置され、第2板部52の外面52aよりも第1板部51側に食み出している。これにより、第2板部52の外面52aからのリレー装置37の突出量hを、リレー装置37の外径Dよりも小さくなっている。
図3乃至5に戻り、第1板部51と第2板部52との間に配置された電流センサ39は、そのハウジング39aに検知孔39bが形成されている。検知孔39bは、第1板部51及び第2板部52に向けて開口している。電流センサ39は、非接触式(例えば、ホール素子方式、CT方式等)のものであり、検知孔39bを通過する導電体の電流に起因する磁力を利用して当該電流を検出する。
第1板部51及び第2板部52には、電流センサ39の検知孔39bに重なる挿通孔H1,H2がそれぞれ形成されている。負極電装品側バスバー43には、第2板部52の挿通孔H2に重なる挿通孔H3が形成されている。負極バッテリ側バスバー46は、第1板部51とホルダ34との間に配置された一端部46aを有し、その一端部46aには第1板部51の挿通孔H1に重なる挿通孔H4が形成されている。ホルダ34には、第2ナットN2がインサートされており、その第2ナットN2の穴が挿通孔H4に重なっている。即ち、挿通孔H1〜H4及び第2ナットN2の穴は、電流センサ39の検知孔39bと重なっている。
導電カラー44は、電流センサ39の検知孔39bと第1板部51及び第2板部52の挿通孔H1,H2とに挿通されている。挿通孔H3,H4は、挿通孔H1,H2及び検知孔39bよりも小径であり、かつ、導電カラー44は、挿通孔H3,H4よりも大径である。負極電装品側バスバー43と負極バッテリ側バスバー46とに挟まれている。導電カラー44は、導電性を有する材料からなる筒体であり、例えば金属筒である。
挿通孔H3,H4及び導電カラー44には、第2ボルトB2が挿通されており、第2ボルトB2は、ホルダ34のナットN2に螺着されている。即ち、第2ボルトB2が、負極バッテリ側バスバー46、第1板部51、第2板部52及び負極電装品側バスバー43を共締めした状態で、導電カラー44が、負極バッテリ側バスバー46及び負極電装品側バスバー43に当接して導通している。
前述した構成により、正極側ケーブル26から負極側ケーブル27までの電気回路において、第3正極電装品側バスバー42、リレー装置37、第2正極電装品側バスバー41、ヒューズ装置38、第1正極電装品側バスバー40、正極バッテリ側バスバー45、バッテリセル群33、負極バッテリ側バスバー46、導電カラー44(第2ボルトB2)、負極電装品側バスバー43が、この順に直列に並んでいる。
以上に説明した構成によれば、リレー装置37及びヒューズ装置38のような電装品やバスバー40〜43のような回路部材が密集配置された構成において、仮に第1ボルトB1や第2ボルトB2が脱落しても、プラットフォーム35の仕切部52bによって、脱落したボルトが正極部材(ヒューズ装置38の端子部38c及び第1正極電装品側バスバー40)と負極部材(負極側ケーブル27の端子部27a及び負極バッテリ側バスバー46)とを短絡させることを防止できる。よって、電池パック15をコンパクトに構成しながらも、部品点数を増やさずにプラットフォーム35上における正極側と負極側との短絡を防止できる。
また、プラットフォーム35は、互いに離間した第1板部51及び第2板部52を支柱部53で連結してなる二階建て構造を有するため、複数の電装品(BMS36、リレー装置37、ヒューズ装置38、電流センサ39等)をコンパクトに配置でき、電池パック15を小型化できる。
また、負極バッテリ側バスバー46及び負極電装品側バスバー43に接触導通している導電カラー44(及び第2ボルトB2)を流れる電流を電流センサ39が計測することで、負極電装品側バスバー43と負極バッテリ側バスバー46との間を流れる電流を計測できる。よって、コンパクトな構成で電流センサ39を配置できる。
また、リレー装置37は、第2板部52の開口52cに配置され、第2板部52の外面52aよりも第1板部51に食み出しているので、比較的大きなリレー装置37の第2板部52からの突出量hが抑制され、電池パック15を小型化できる。
また、第2板部52の周端縁52eの対向部52eaは、外面52a側から内面52f側(第1板部51側)に向けて開口幅を減少させるようなテーパ形状を有するので、第2板部52の開口幅が大きくなり過ぎるのを抑えながらも、リレー装置37の第2板部52からの突出量hを抑制できる。そのため、カバー22(図5参照)の厚みを小さくできる。更に、万が一にもリレー装置37の固定が外れても、第2板部52の周端縁52eの対向部52eaによりリレー装置37を受け止めることができる。
また、リレー装置37は、リレー装置37の底面に対向する座部52dに載置されているので、リレー装置37を第2板部52の座部52dで安定的に支持できる。また、プラットフォーム35の仕切部52b及び座部52dの先端とカバー22との間に隙間Gが形成されているので、振動をダンパ28が吸収する際に仕切部52b又は座部52dがカバー22に干渉して電装品等に衝撃が伝達されることを防止できる。また、第2板部52は、インサート成形された第1ナットN1を有するとともに、ホルダ34はインサート成形された第2ナットN2を有するので、組立作業が容易になると共に耐振動性が良好になる。
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、その構成を変更、追加、又は削除することができる。例えば、乗物は、自動二輪車に限られず、他の車両(例えば、自動三輪車等のようなライダーが跨って乗る鞍乗車両)でもよい。また、乗物は、ハイブリッド車両の代わりに、内燃機関を搭載せずに電動モータの駆動力で走行する電動車両としてもよい。電池パックは、乗物の電動モータの電源として用いる以外に他の用途(例えば、定置デバイス等)の電源として用いられてもよい。
15 電池パック
20 ケーシング
21 ケーシング本体
22 カバー
26 正極側ケーブル
26a 端子部
27 負極側ケーブル
27a 端子部
28 ダンパ
30 内部ユニット
33 バッテリセル群
33a バッテリセル
34 ホルダ
35 プラットフォーム
36 BMS(第1電装品)
37c 端子部
37 リレー装置(第2電装品;正極側電装品)
37b,37c 端子部
38 ヒューズ装置(第2電装品;正極側電装品)
38b,38c 端子部
39 電流センサ(負極側電装品)
39b 検知孔
40 第1正極電装品側バスバー(正極側回路部材)
41 第2正極電装品側バスバー(正極側回路部材)
42 第3正極電装品側バスバー(正極側回路部材)
43 負極電装品側バスバー(負極側回路部材)
44 導電カラー
45 正極バッテリ側バスバー
46 負極バッテリ側バスバー
46a 一端部
51 第1板部
52 第2板部
52a 外面(主面)
52b 仕切部
52c 開口
52d 座部
52e 周端縁
52ea 対向部
52f 内面
53 支柱部
B1 第1ボルト(締結具)
B2 第2ボルト(締結具)
G 隙間
H1〜H4 挿通孔
N1 第1ナット
N2 第2ナット
W 開口幅

Claims (8)

  1. ケーシングと、前記ケーシングに収容される内部ユニットと、を備え、
    前記内部ユニットは、複数のバッテリセルを含むバッテリセル群と、前記バッテリセル群を保持するホルダと、前記ホルダに接続されたプラットフォームと、前記プラットフォームに搭載された複数の電装品と、前記プラットフォームに搭載された複数の回路部材と、前記複数の電装品及び前記複数の回路部材の少なくとも1つを固定する少なくとも1つの金属製の締結具と、を有し、
    前記複数の電装品は、前記バッテリセル群の正極側に電気的に接続された正極側電装品と、前記バッテリセル群の負極側に電気的に接続された負極側電装品と、を含み、
    前記複数の回路部材は、前記バッテリセル群の正極側に電気的に接続された正極側回路部材と、前記バッテリセル群の負極側に電気的に接続された負極側回路部材と、を含み、
    前記プラットフォームは、前記正極側電装品の端子部又は前記正極側回路部材からなる正極部材と、前記負極側電装品の端子部又は前記負極側回路部材からなる負極部材とが互いに隣接して配置される絶縁性の主面と、前記主面から突出して前記正極部材と前記負極部材との間を仕切る絶縁性の仕切部と、を含む、電池パック。
  2. 前記プラットフォームは、前記ホルダに固定された第1板部と、前記第1板部から離間して前記第1板部に並設される第2板部と、前記第2板部を前記1板部に固定する支柱部と、を有し、
    前記複数の電装品は、前記第1板部に搭載された第1電装品と、前記第2板部に搭載された第2電装品と、を含み、
    前記第2電装品は、前記正極側電装品及び前記負極側電装品であり、
    前記第2板部は、前記主面及び前記仕切部を含む、請求項1に記載の電池パック。
  3. 前記第1板部と前記ホルダとの間に配置された一端部を有し、前記バッテリセル群に電気的に接続されるバッテリ側バスバーと、
    前記第1板部と前記第2板部との間に配置され、検知孔を有する電流センサと、
    前記電流センサの前記検知孔に挿通される導電カラーと、を更に備え、
    前記少なくとも1つの締結具は、前記導電カラーに挿通されるボルトを含み、
    前記正極側回路部材又は前記負極側回路部材は、前記第2板部の前記主面上に配置される電装品側バスバーを有し、
    前記第1板部及び前記第2板部は、前記電流センサの前記検知孔に重なる挿通孔を有し、
    前記バッテリ側バスバー及び前記電装品側バスバーは、前記第1板部及び前記第2板部の前記挿通孔及び前記電流センサの前記検知孔に重なる挿通孔を有し、
    前記導電カラーは、前記検知孔とともに前記第1板部及び前記第2板部の前記挿通孔に挿通され、
    前記ボルトが、前記挿通孔に挿通され、前記バッテリ側バスバー、前記第1板部、前記第2板部及び前記電装品側バスバーを共締めした状態で、前記導電カラーが、前記第1バスバー及び前記第2バスバーに当接している、請求項2に記載の電池パック。
  4. 前記第2板部は、開口を有し、
    前記第2電装品は、前記開口に配置され、前記主面よりも前記第1板部側に食み出したリレー装置を含む、請求項2又は3に記載の電池パック。
  5. 前記リレー装置は、外周面を有し、
    前記第2板部は、前記開口を画定する周端縁を有し、
    前記周端縁の少なくとも一部は、前記主面側から前記第1板部側に向けて開口幅を減少させるように前記外周面に沿った形状を有する、請求項4に記載の電池パック。
  6. 前記第2板部は、前記リレー装置の底面に対向するように前記主面から突出した座部を有し、
    前記リレー装置は、前記座部に載置されている、請求項4又は5に記載の電池パック。
  7. 前記内部ユニットは、前記ホルダと前記ケーシングとの間に挟まれるダンパを更に有し、
    前記仕切部の先端は、前記ケーシングとの間に隙間を形成した状態で前記ケーシングに近接している、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電池パック。
  8. 前記プラットフォームは、インサート成形された少なくとも1つのナットを有する、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電池パック。
JP2019184477A 2019-10-07 2019-10-07 電池パック Active JP7288384B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019184477A JP7288384B2 (ja) 2019-10-07 2019-10-07 電池パック
US16/998,167 US11978914B2 (en) 2019-10-07 2020-08-20 Battery pack casing with insulating platform
CN202011051928.4A CN112635928B (zh) 2019-10-07 2020-09-29 电池组

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019184477A JP7288384B2 (ja) 2019-10-07 2019-10-07 電池パック

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021061162A true JP2021061162A (ja) 2021-04-15
JP7288384B2 JP7288384B2 (ja) 2023-06-07

Family

ID=75275219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019184477A Active JP7288384B2 (ja) 2019-10-07 2019-10-07 電池パック

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11978914B2 (ja)
JP (1) JP7288384B2 (ja)
CN (1) CN112635928B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019121415A1 (de) * 2019-08-08 2021-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybridfahrzeug mit einem verbrennungsmotorischen Antrieb

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58122364U (ja) * 1982-02-15 1983-08-20 古河電池株式会社 蓄電池の外部短絡防止装置
JP2008166008A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Nissan Motor Co Ltd 組電池
JP2018026203A (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 株式会社Gsユアサ 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP2018073479A (ja) * 2016-10-24 2018-05-10 株式会社Gsユアサ 蓄電装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4001730B2 (ja) * 2001-07-31 2007-10-31 矢崎総業株式会社 電源装置
JP4992244B2 (ja) * 2005-04-07 2012-08-08 日産自動車株式会社 電池モジュール、および組電池
EP2426775A4 (en) * 2009-04-28 2013-10-30 Hitachi Ltd ELECTRICITY MEMORY MODULE AND ELECTRICITY STORAGE DEVICE WITH IT
JP5198522B2 (ja) * 2010-08-31 2013-05-15 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置および車両
EP2648930B1 (en) * 2010-12-07 2019-11-06 Allison Transmission, Inc. Energy storage system for hybrid electric vehicle
JP5813429B2 (ja) * 2011-09-13 2015-11-17 矢崎総業株式会社 電源体の接続構造、バスバーモジュール及び該バスバーモジュールを備えた電源装置
JP5672218B2 (ja) * 2011-11-23 2015-02-18 株式会社デンソー 組電池
US9529033B2 (en) * 2011-12-26 2016-12-27 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Ground leakage detector, and method of detecting ground leakage in electric vehicle
AU2014238202B2 (en) * 2013-03-15 2016-02-25 Allison Transmission, Inc. Service disconnect interlock system and method for hybrid vehicles
US9716263B2 (en) * 2013-09-06 2017-07-25 Johnson Controls Technology Company Battery module printed circuit board assembly system and method
JP6232915B2 (ja) 2013-10-16 2017-11-22 スズキ株式会社 ハイブリッド二輪車
JP6299513B2 (ja) * 2014-07-31 2018-03-28 株式会社Gsユアサ 電源パック
US10516144B2 (en) * 2016-02-19 2019-12-24 Gs Yuasa International Ltd. Energy storage apparatus
KR102258837B1 (ko) * 2017-11-06 2021-06-07 주식회사 엘지에너지솔루션 조립 구조가 향상된 배터리 팩

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58122364U (ja) * 1982-02-15 1983-08-20 古河電池株式会社 蓄電池の外部短絡防止装置
JP2008166008A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Nissan Motor Co Ltd 組電池
JP2018026203A (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 株式会社Gsユアサ 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP2018073479A (ja) * 2016-10-24 2018-05-10 株式会社Gsユアサ 蓄電装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20210104713A1 (en) 2021-04-08
CN112635928A (zh) 2021-04-09
US11978914B2 (en) 2024-05-07
JP7288384B2 (ja) 2023-06-07
CN112635928B (zh) 2023-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3748711A1 (en) Vehicle battery pack
US9205757B2 (en) Straddle electric vehicle
US9463695B2 (en) Straddle electric vehicle
EP2530000A1 (en) Electric motorcycle and controller unit
EP3747680A1 (en) Straddle vehicle
JP2007069801A (ja) 電源装置の車両搭載構造
JP5919919B2 (ja) 組電池
JP5944787B2 (ja) ヒューズユニット
JP7288384B2 (ja) 電池パック
JP5944788B2 (ja) ヒューズユニット
JP7140005B2 (ja) 電池配線モジュール及び電池パックアッセンブリ
JP2015012627A (ja) ジャンクションボックス
JP6658057B2 (ja) 蓄電モジュール
JP7369002B2 (ja) 電池パック
JP2010116021A (ja) 車両用バッテリの配置構造
JP7309314B2 (ja) 車両用電池パック
WO2013073491A1 (ja) 電気自動車のパワーコントロールユニット
JP7070259B2 (ja) 電池パック
JP5942578B2 (ja) 電池ユニット
JP7099237B2 (ja) 電池パック
JP2023144484A (ja) 乗物の電池パック
JP7087353B2 (ja) 電池パック
JP6500819B2 (ja) 蓄電装置
JP2020053149A (ja) 電池パック

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20211029

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220516

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230322

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230419

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230502

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230526

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7288384

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150