JP6020298B2

JP6020298B2 - 電池パック

Info

Publication number: JP6020298B2
Application number: JP2013071370A
Authority: JP
Inventors: 山下　浩二; 浩二山下; 正幸渡邉
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP2014194907A

Description

本発明は、複数の単電池をケース内部に収容する電池パックに関する。

従来、特許文献１に記載の電池パックが知られている。特許文献１の電池パックは、電池を収容するケースとして、バッテリトレイと、バッテリトレイの上面側バッテリトレイを封止するバッテリカバーとを備える。バッテリトレイは、底壁の周囲を囲む周側壁の上面の全周に亘って形成された溝部と、溝部の少なくとも外周側の開口縁部に立設された壁部と、を備える。溝部には、溝部の全周に亘って連続するように形成される環状のシール部材が収容される。溝部にシール部材が収容された状態でバッテリトレイとバッテリカバーとが固定されると、バッテリトレイとバッテリカバーとの間に、シール部材が挟持されて押圧される。このようなシール構造によって、水が外部からケースの内部に侵入することを防止している。

特開２０１１−１９４９８２号公報

特許文献１の電池パックによれば、シール部材を組み付けるための特徴的な形状の溝部をバッテリトレイに形成するため、防水性を確保すべく、当該溝部について高い寸法精度を要するという問題がある。また、バッテリトレイを樹脂部品ではなく、鉄板等のプレス部品で形成する場合には、寸法精度を確保することが困難である。また、環状のケース部材は、溝部へ組み付ける際にねじれやすい形状であり、ねじれた状態で組み付けられて製品出荷されると、市場で所望の防水性を確保できない製品になってしまうことがある。

本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池を収容するケースに複雑な構成を形成することなく、防水性を確保できる電池パックを提供することである。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、電池パックに係る発明は、充電及び放電可能に電気的に接続された複数個の電池（２０，２１，２２，２３）と、
複数個の電池が直接的または間接的に固定されるセンタープレート（７）と、
フランジ部（５０，６０）をそれぞれ有するケース部材であって、当該フランジ部によってセンタープレートのフランジ部（７０）を両側から挟んでセンタープレートを一体に固定し、複数個の電池を内部に収容する第１のケース部材（５）及び第２のケース部材（６）と、
センタープレートと第１のケース部材の間と、センタープレートと第２のケース部材の間とのそれぞれに設けられる環状のシール部材であって、第１のケース部材及び第２のケース部材がセンタープレートを挟む力によって弾性変形して外部からの液体の侵入を防止する２つのシール部材（３，４，３Ａ，４Ａ，３Ｂ，４Ｂ，３Ｃ，４Ｃ，３Ｄ，４Ｄ）と、
を備え、
第１のケース部材及び第２のケース部材には、シール部材を所定の位置に装着するための複数個の位置決め用の穴部（５０３，６０３）が間隔をあけて環状に並ぶように設けられており、
シール部材のそれぞれは、間隔をあけて環状に並ぶように設けられて位置決め用の穴部にそれぞれ嵌め込まれる複数個の突起部（３０，４０，３０Ｃ，４０Ｃ）と、突起部とは反対側で一周全体にわたって内環と外環を形成するように突出し、それぞれセンタープレートに押しつけられて密着する一対のシールリップ（３１，４１，３１Ａ，４１Ａ，３１Ｂ，４１Ｂ）と、を有し、
シール部材のそれぞれは、一対のシールリップである一対の第１のシールリップ（３１，４１，３１Ａ，４１Ａ，３１Ｂ，４１Ｂ）に加え、当該第１のシールリップとは反対側で、一周全体にわたって内環と外環を形成するように設けられ、第１のケース部材及び第２のケース部材のいずれか一方に押しつけられてそれぞれ密着する一対の第２のシールリップ（３２，４２，３２Ａ，４２Ａ，３２Ｂ，３２Ｂ）をさらに有することを特徴とする。

この発明によれば、各ケース部材に設けられた位置決め用の穴部に突起部を嵌めこむことにより、各シール部材を所定の位置にシール機能を発揮できるように確実に装着することができ、さらにねじれた状態で設置されないシール部材を提供できる。これにより、ねじれた状態で組み付けられないため、所望の圧縮率を確保できるシール部材が得られる。さらに、各ケース部材に歪や多少の変形が生じた場合であっても、内環と外環を形成するような一対のシールリップを密着させるため、各ケース部材に追従するシール部を形成することができる。したがって、電池を収容するケースに複雑な構成を形成することなく、防水性を確保できる電池パックを提供できる。

なお、特許請求の範囲及び上記各手段に記載の括弧内の符号等は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

本発明を適用する第１実施形態に係る電池パックについて、ケース内における各部の位置関係を示す正面図である。第１実施形態の電池パックについて、シール部材とケースとの位置関係を説明するための平面図である。シール部材を突起部の側から見た平面図である。第１実施形態に係る電池パックについて、シール部材とケース等とによるシール構造を示す断面図である。第１実施形態のシール部材について、位置決め用の突起部が設けられる部分の断面図である。第１実施形態のシール部材について、位置決め用の突起部が設けられていない部分の断面図である。図５に図示するシール部材をVII方向に見た図である。第１実施形態のシール部材について、第１変形例の断面図である。第１実施形態のシール部材について、第２変形例の断面図である。第２実施形態のシール部材について、位置決め用の突起部が設けられる部分の断面図である。第３実施形態に係るシール部材とケース等とによるシール構造を示す断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明を適用する第１実施形態に係る電池パック１００について図１〜図９を参照して説明する。電池パック１００は、例えば、内燃機関と電池に充電された電力によって駆動されるモータとを組み合わせて走行駆動源とするハイブリッド自動車、モータを走行駆動源とする電気自動車等に搭載される。また電池パック１００は、設備内の電気機器の運転のために電力供給可能である、定置式の蓄電池等に用いられる。

電池パック１００は、それぞれ箱体状の複数の電池モジュール２０，２１，２２，２３を備える。各電池モジュール２０〜２３は、通電可能に接続された複数の単電池を積層してなる集合体であり、充電及び放電可能な二次電池の集合体である。電池パック１００の組電池を構成する電池モジュール２０〜２３は、４個の電池集合体の端子間をバスバ及び配線を用いて電気的に直列接続して箱体状に形成したものである。電池パック１００は、例えば、自動車の車室外である座席下、車室外であって運転席と助手席の間の空間、車室外のトランクの下等に配置される。

単電池は、例えば、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン電池、有機ラジカル電池である。単電池は、例えば、アルミ缶等の外殻を構成する外装ケースを有し、直方体状の外装ケースの一端面から上方に突出する正極端子及び負極端子からなる電極端子をそれぞれ有する。各電池モジュール２０，２１，２２，２３は、例えばポリプロピレン等の合成樹脂のケースに収容されている。各ケースは、ボルトナット等の固定具によって互いに組みつけられて一体になり、一つの組電池を構成する。

図１及び図２に示すように、組電池の上面には、ジャンクションボックス９、サービスプラグ８、電池管理ユニット１、電池冷却用の送風装置２等が搭載されている。送風装置２は、電池温度が所定温度を超える場合に、複数個の電池に対して冷却用の空気を強制送風する送風手段である。電池管理ユニット１は、電池状態（電圧、電流、温度等）を監視する監視手段としての機能を有し、電圧の変化や電圧のばらつき及び電荷の移動量を計算する計算手段としての機能を有する。

電池管理ユニット１は、車両用ＥＣＵと同様に入力回路、マイクロコンピュータ、及び出力回路を備えている。マイクロコンピュータが有する記憶手段には、電池状態がデータとして随時蓄積されている。蓄積される電池状態のデータは、例えば電池パック１００の電池電圧、充放電電流及び電池温度等である。

電池管理ユニット１は、電池パック１００の所定部位間の電池電圧を、電池の所定部位に接続された電圧検出線（図示せず）を介して入力される信号に基づいて検出する。電池管理ユニット１は、電池パック１００の所定部位の電池温度を、電池の所定部位に接続された温度検出線（図示せず）を介して入力される信号に基づいて検出する。電池管理ユニット１は、入力、記憶されたデータを用いて、電池パック１００の放電電流の変化に伴うＳＯＣ（State of Charge）等の情報を計算、記録し、電池温度、単電池電圧、全電池電圧、及び電池電圧のばらつき等の各種情報を車両用ＥＣＵに送信する。

ジャンクションボックス９は、電池パック１００に含まれる単電池の所定の接続端子間を連結する電流制御機器である。ジャンクションボックス９は、絶縁カバーの内部に電流線９２，９３を流れる電流をオンオフするリレー、抵抗類を収納するジャンクション装置でもある。

電池モジュール２１は、接続端子２１０及び接続端子２１１を有する。電池モジュール２１は、接続端子２１０及び接続端子２１１を有する。電池モジュール２２は、接続端子２２０及び接続端子２２１を有する。電池モジュール２３は、接続端子２３０及び接続端子２３１を有する。電池モジュール２０の接続端子２００は、ジャンクションボックス９の接続端子９０に電流線９２を介して接続されている。電池モジュール２０の接続端子２０１は、電池モジュール２１の接続端子２１０にバスバ１２を介して接続されている。電池モジュール２１の接続端子２１１は、サービスプラグ８の一方の接続端子に電流線８２を介して接続されている。

電池モジュール２２の接続端子２２０は、サービスプラグ８の他方の接続端子に電流線８３を介して接続されている。電池モジュール２２の接続端子２２１は、電池モジュール２３の接続端子２３０にバスバ３２を介して接続されている。電池モジュール２３の接続端子２３１は、ジャンクションボックス９の接続端子９１に電流線９３を介して接続されている。このように、電池モジュール２０と電池モジュール２１は、バスバ１２を介して導通し、電池モジュール２１と電池モジュール２２は、電流線８２，８３及びサービスプラグ８を介して導通する。さらに、電池モジュール２２と電池モジュール２３は、バスバ３２を介して導通し、電池モジュール２３と電池モジュール２０は、電流線９２，９３及びジャンクションボックス９を介して導通する。

サービスプラグ８は、複数の電池モジュール２０〜２３に含まれる単電池の所定の接続端子間を連結する電流制御機器であり、電流線８２，８３に接続されている電池間を非導通状態及び導通状態にできる抜き取り式のプラグである。例えば、サービスプラグ８は、メンテナンス時に操作される非通電用のスイッチであり、プラグを抜けば電流が流れない状態を外部から目視できるものであり、電池パック１００の回路を強制的に切断することができる。サービスプラグ８は、抜き取り可能な把手部８１を含むプラグが外部に露出する形態で、土台部８０がねじ等の固定手段によって上ケース部材６に固定されている。

サービスプラグ８は、下部に設けられ上ケース部材６に固定される土台部８０と、上部に設けられ９０度回動可能な把手部８１と、土台部８０と絶縁された上で一体に設けられ、土台部８０の下面から下方に突出する接続端子と、を備える。把手部８１を含むプラグ本体は、電池モジュール２１と電池モジュール２２を通電させる状態のときに、土台部８０に形成された嵌挿口に嵌合されている。

この導通状態において、プラグ本体は２つの接続端子間を導通させる。プラグ本体が土台部８０の嵌挿口に嵌合された状態でないとき、すなわち、プラグ本体が引き抜かれているときは、２つの接続端子が導通していない状態である。電池モジュール２１と電池モジュール２２は電気的に遮断され、電池パック１００が接続される回路は閉回路を形成しない。

複数個の電池、ジャンクションボックス９、電池管理ユニット１、送風装置２等は、下ケース部材５及び上ケース部材６からなるケースに収容されている。これらの各ケース部材は、金属または硬質の樹脂で形成されている。ジャンクションボックス９、電池管理ユニット１、及び送風装置２は、上ケース部材６の内面と電池モジュール２０，２１の上面との間に配置されており、例えば、所定の間隔をあけて配置された２本のプレート部材に固定されている。

ジャンクションボックス９は、インバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータのそれぞれに配線によって接続されている。インバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータは、電池パック１００の外装ケースの外部に配置され、ジャンクションボックス９の接続端子から車両前方に延びる配線を介して接続可能に構成されている。インバータは、例えば、車両駆動用のモータを作動させる装置である。ＤＣ／ＤＣコンバータは、例えば、電池から供給される直流電圧を降圧して補機や１２Ｖバッテリー等に供給する装置である。

電池パック１００は、組電池を構成する複数個の電池と、複数個の電池が直接的または間接的に固定されるセンタープレート７と、下ケース部材５及び上ケース部材６と、２つのシール部材３，４と、を備える。

センタープレート７は、金属または硬質の樹脂で形成された強度の高いプレート部材である。上側に配置された２個の電池モジュール２０，２１は、互いにブラケットにより固定され、下側に配置された２個の電池モジュール２２，２３は、互いにブラケットにより固定されている。

センタープレート７は、環状の枠体である。枠体の外周縁全周には、水平に延びるフランジ部７０が設けられている。各電池モジュール２０〜２３は、枠体の内側に位置するように設けられる。センタープレート７には、上側の電池モジュール２０，２１が取付脚を介して固定されるとともに、下側の電池モジュール２２，２３がブラケットを介して固定される。取付脚とブラケットは、センタープレート７の枠体内側部分に共締め固定される。

下ケース部材５及び上ケース部材６は、それぞれ第１のケース部材、第２のケース部材であり、両者が組み立てられて一つの箱体を構成する。下ケース部材５及び上ケース部材６は、金属または硬質の樹脂で形成された強度の高い部材である。

センタープレート７のフランジ部７０には、所定個数の車体固定用の取付穴部７０１と、ケース部材と一体に共締めするための共締め用の固定穴部７０２と、がそれぞれ所定個数設けられている。下ケース部材５のフランジ部５０には、所定個数の車体固定用の取付穴部と、センタープレート７及び上ケース部材６と一体に共締めするための共締め用の固定穴部と、がそれぞれ所定個数設けられている。上ケース部材６のフランジ部６０には、下ケース部材５と同様に、所定個数の車体固定用の取付穴部と、センタープレート７及び下ケース部材５と一体に共締めするための共締め用の固定穴部と、がそれぞれ所定個数設けられている。

下ケース部材５及び上ケース部材６は、共締め用の固定穴部に通したボルト・ナットの締め付けにより、フランジ部７０を両側から挟んでセンタープレート７を一体に固定し、複数個の電池を内部に収容する。また、下ケース部材５、センタープレート７及び上ケース部材６は、車体固定用の取付穴部に通したボルト・ナット１０２の締め付けにより、車両に固定されるステイ部材１０１に取り付けられて、車両に固定される。

シール部材３は、センタープレート７と下ケース部材５の間に設けられる環状のシール部材である。環状のシール部材３は、センタープレートのフランジ部７０の下面において内周縁全周にわたって設置される。

シール部材４は、上下方向についてシール部材３と重なる位置に、センタープレート７と上ケース部材６の間に設けられる環状のシール部材である。なお図２には、二点鎖線で示すシール部材４と、センタープレート７との位置関係を示している。環状のシール部材４は、センタープレートのフランジ部７０の上面において内周縁全周にわたって設置される。

シール部材３及びシール部材４は、弾性変形しうる弾性体であり、各種のエラストマー、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム、ウレタン樹脂等からなる防水パッキン、防水シール材である。２つのシール部材３，４は、ボルト・ナットの締め付けにより、ケース部材５、６及びセンタープレート７が一体に固定される状態で、下ケース部材５及び上ケース部材６がセンタープレート７を挟む力によって弾性変形して外部からの液体の侵入を防止する。

下ケース部材５には、シール部材３を所定の位置に装着するための複数個の位置決め用の穴部５０３が間隔をあけて環状に並ぶように設けられている。穴部５０３は、ケース部材５、６及びセンタープレート７が一体に固定される状態で、センタープレート７のフランジ部７０から所定寸法分離間する下ケース部材５の被シール部５１に開口する。被シール部５１は、ケース部材５、６及びセンタープレート７が一体に共締め固定される部位のフランジ部５０よりも内周側に設けられる環状の平面である。このように被シール部５１とフランジ部５０は、フランジ部７０に対して段差を形成する。

上ケース部材６には、シール部材４を所定の位置に装着するための複数個の位置決め用の穴部６０３が間隔をあけて環状に並ぶように設けられている。穴部６０３は、ケース部材５、６及びセンタープレート７が一体に固定される状態で、センタープレート７のフランジ部７０から所定寸法分離間する上ケース部材６の被シール部６１に開口する。被シール部６１は、ケース部材５、６及びセンタープレート７が一体に共締め固定される部位のフランジ部６０よりも内周側に設けられる環状の平面である。このように被シール部６１とフランジ部６０は、フランジ部７０に対して段差を形成する。

シール部材３，４のそれぞれにおいて、突起部３０，４０のそれぞれが存在する部分の横断面を示した図が図５である。また、シール部材３，４のそれぞれにおいて、突起部３０，４０が存在しない部分のそれぞれの横断面を示した図が図６である。したがって、シース部材３については、下ケース部材５の位置決め用の穴部５０３に対応しない部分には、突起部３０は設けられておらず、中央の胴体部３４によって外環リップ３１０と内環リップ３１１とをつなぐ形状となっている。

シール部材３は、間隔をあけて環状に並ぶように設けられて位置決め用の穴部５０３にそれぞれ嵌め込まれる複数個の突起部３０と、第１のシールリップ３１と、突起部３０と第１のシールリップ３１とをつなぐ胴体部３３と、を有する。第１のシールリップ３１は、突起部３０とは反対側で一周全体にわたって内環と外環を形成するように突出し、それぞれセンタープレート７に押しつけられて密着する一対のシールリップである。第１のシールリップ３１は、図４〜図６に図示するように、フランジ部７０と被シール部５１との間で、外側に位置する環状シールを構成する外環リップ３１０と、外環リップ３１０よりも内側に位置する環状シールを構成する内環リップ３１１と、を備える。外環リップ３１０及び内環リップ３１１は、シール部材３の環状全体に連続して形成され、半径方向に並ぶ２列の凸条部である。

外環リップ３１０及び内環リップ３１１は、先端に向かうほど外側に開くように延びる形状である。換言すれば、外環リップ３１０及び内環リップ３１１の横断面形状は、それぞれ図５及び図６に図示するように、先端が根元部よりも外側に位置するように、その軸線が胴体部３３の軸線に対して傾斜するようになっている。

この構成によれば、外環リップ３１０及び内環リップ３１１は、センタープレート７のフランジ部７０に密着した状態では、外力が作用していない自由状態よりも、フランジ部７０の表面に沿うように外側に大きく開いて変形する。これにより、図４に図示するように、矢印で示す水が外部から侵入した場合に、水がケースの内部に入り込むことを効果的に防止できる。

図４のように、フランジ部５０とフランジ部７０との合わせ部から水が入り込んだ場合、さらに水が当該合わせ部からフランジ部７０と被シール部５１との間の空間に侵入する。そして、侵入した水は、表面張力によりそのままセンタープレート７の表面をさらに内方（電池方向）に進むが、フランジ部７０に密着する外環リップ３１０によって、外環リップ３１０よりもさらに内方に侵入することが効果的に妨げられる。すなわち、外環リップ３１０がフランジ部７０の表面に沿うようにその先端を外方に向けた姿勢でシールするため、シール面に対する水の侵入に際し、その入口部分で確実に封止することができる。

また、複数の突起部３０は、位置決め用の穴部５０３にそれぞれ嵌め込まれるため、穴部５０３の内周面と、突起部３０の根元部分の外周面あるいは胴体部３３とが密着することで、シール効果が得られる。したがって、このシール効果により、外部から穴部５０３を通じてケースの内部に侵入してくる水を防ぐことができる。

図７に示すように、さらに外環リップ３１０及び内環リップ３１１は、シール部材３の周方向について波状に延びる部分である。このような構成により、外環リップ３１０及び内環リップ３１１は、シール部材３の周方向に伸縮可能であり、蛇腹状に周方向に延びるリップを構成する。したがって、シール部材３を装着する際に、シール部材３の周方向の長さ寸法を伸縮自在に設定することが可能である。これにより、下ケース部材５に対する突起部３０の位置を調整することができる。

さらに、シール部材３は、第１のシールリップ３１とは反対側で、胴体部３３から反対方向に突出する一対の第２のシールリップ３２を有する。第２のシールリップ３２は、一周全体にわたって内環と外環を形成するように突起部３０と同じ方向に突出し、それぞれ下ケース部材５に押しつけられて密着する一対のシールリップである。第２のシールリップ３２は、図４〜図６に図示するように、フランジ部７０と被シール部５１との間で、外側に位置する環状シールを構成する外環リップ３２０と、外環リップ３２０よりも内側に位置する環状シールを構成する内環リップ３２１と、を備える。外環リップ３２０及び内環リップ３２１は、第１のシールリップ３１よりも胴体部３３からの突出長さが短く、シール部材３の環状全体に連続して形成され、半径方向の内外に並ぶ２列の凸条部である。

上記のように水がフランジ部７０と被シール部５１との間の空間に侵入したときに、侵入水が下方の外環リップ３２０側にも流れた場合、被シール部５１に密着する外環リップ３２０によって、さらに内方に侵入することが効果的に妨げられる。この場合も、外環リップ３２０が被シール部５１の表面に沿うようにその先端を外方に向けた姿勢でシールするため、シール面に対する水の侵入に際し、その入口部分で確実に封止することができる。

また、穴部５０３の内周面と突起部３０の根元部分の外周面あるいは胴体部３３とのシール部から、仮に水が侵入した場合でも、被シール部５１に密着する内環リップ３２１によって、さらに内方への水の侵入が効果的に妨げられる。したがって、第２のシールリップ３２のシール効果により、外部から穴部５０３を通じて侵入した水のさらなる内方への進出を防ぐことができる。

シール部材４は、間隔をあけて環状に並ぶように設けられて位置決め用の穴部６０３にそれぞれ嵌め込まれる複数個の突起部４０と、第１のシールリップ４１とを有する。第１のシールリップ４１は、突起部４０とは反対側で一周全体にわたって内環と外環を形成するように突出し、それぞれセンタープレート７に押しつけられて密着する一対のシールリップである。第１のシールリップ４１は、図４〜図６に図示するように、フランジ部７０と被シール部６１との間で、外側に位置する環状シールを構成する外環リップ４１０と、外環リップ４１０よりも内側に位置する環状シールを構成する内環リップ４１１と、を備える。外環リップ４１０及び内環リップ４１１は、シール部材４の環状全体に連続して形成され、半径方向に並ぶ２列の凸条部である。

外環リップ４１０及び内環リップ４１１は、先端に向かうほど外側に開くように延びる形状である。換言すれば、外環リップ４１０及び内環リップ４１１の横断面形状は、それぞれ図５及び図６に図示するように、先端が根元部よりも外側に位置するように、その軸線が胴体部４３の軸線に対して傾斜するようになっている。

この構成によれば、外環リップ４１０及び内環リップ４１１は、センタープレート７のフランジ部７０に密着した状態では、外力が作用していない自由状態よりも、フランジ部７０の表面に沿うように外側に大きく開いて変形する。これにより、図４に図示するように、矢印で示す水が外部から侵入した場合に、水がケースの内部に入り込むことを効果的に防止できる。

図４のように、フランジ部６０とフランジ部７０との合わせ部から水が入り込んだ場合、さらに水が当該合わせ部からフランジ部７０と被シール部６１との間の空間に侵入する。そして、侵入した水は、表面張力によりそのままセンタープレート７の表面を内方（電池方向）に進むが、フランジ部７０に密着する外環リップ４１０によって、外環リップ４１０よりもさらに内方に侵入することが効果的に妨げられる。すなわち、外環リップ４１０がフランジ部７０の表面に沿うようにその先端を外方に向けた姿勢でシールするため、シール面に対する水の侵入に際し、その入口部分で確実に封止することができる。

また、複数の突起部４０は、位置決め用の穴部６０３にそれぞれ嵌め込まれるため、穴部６０３の内周面と、突起部４０の根元部分の外周面あるいは胴体部４３とが密着することで、シール効果が得られる。したがって、このシール効果により、外部から穴部５０３を通じてケースの内部に侵入してくる水を防ぐことができる。

図７に示すように、さらに外環リップ４１０及び内環リップ４１１は、シール部材４の周方向について波状に延びる部分である。このような構成により、外環リップ４１０及び内環リップ４１１は、シール部材４の周方向に伸縮可能であり、蛇腹状に周方向に延びるリップを構成する。したがって、シール部材４を装着する際に、シール部材４の周方向の長さ寸法を伸縮自在に設定することが可能である。これにより、上ケース部材６に対する突起部４０の位置を調整することができる。

さらに、シール部材４は、第１のシールリップ４１とは反対側で、胴体部４３から反対方向に突出する一対の第２のシールリップ４２を有する。第２のシールリップ４２は、一周全体にわたって内環と外環を形成するように突起部４０と同じ方向に突出し、それぞれ上ケース部材６に押しつけられて密着する一対のシールリップである。第２のシールリップ４２は、図４〜図６に図示するように、フランジ部７０と被シール部６１との間で、外側に位置する環状シールを構成する外環リップ４２０と、外環リップ４２０よりも内側に位置する環状シールを構成する内環リップ４２１と、を備える。外環リップ４２０及び内環リップ４２１は、第１のシールリップ４１よりも胴体部４３からの突出長さが短く、シール部材４の環状全体に連続して形成され、半径方向の内外に並ぶ２列の凸条部である。

上記のように水がフランジ部７０と被シール部６１との間の空間に侵入したときに、侵入水が上方の外環リップ４２０側にも流れた場合、被シール部６１に密着する外環リップ４２０によって、さらに内方に侵入することが効果的に妨げられる。この場合も、外環リップ４２０が被シール部６１の表面に沿うようにその先端を外方に向けた姿勢でシールするため、シール面に対する水の侵入に際し、その入口部分で確実に封止することができる。

また、穴部６０３の内周面と突起部４０の根元部分の外周面あるいは胴体部４３とのシール部から、仮に水が侵入した場合でも、被シール部６１に密着する内環リップ４２１によって、さらに内方への水の侵入が効果的に妨げられる。したがって、第２のシールリップ４２のシール効果により、外部から穴部６０３を通じて侵入した水のさらなる内方への進出を防ぐことができる。

このように、シール部材３とシール部材４とは、同一の形状、大きさであり、同一部品でもある。したがって、同一のシール部材をシール部材３，４のいずれとしても使用することができる。

次に、シール部材３，４のそれぞれの第１変形例であるシール部材３Ａ，４Ａについて、図８を参照して説明する。なお、シール部材３Ａとシール部材４Ａは、同一の形状、大きさであり、同一部品でもある。以下に、代表してシール部材３Ａを説明することで、シール部材４Ａの構成も説明したものとする。外環リップ４１０Ａ、内環リップ４１１Ａ（第１のシールリップ４１Ａ）は、外環リップ３１０Ａ、内環リップ３１１Ａに対応する。外環リップ４２０Ａ、内環リップ４２１Ａ（第２のシールリップ４２Ａ）は、外環リップ３２０Ａ、内環リップ３２１Ａに対応する。

図８に示すように、シール部材３Ａは、第１のシールリップ３１Ａとして外環リップ３１０Ａ及び内環リップ３１１Ａを備え、第２のシールリップ３２Ａとして外環リップ３２０Ａ及び内環リップ３２１Ａを備える。外環リップ３１０Ａと外環リップ３２０Ａは、胴体部３３の軸線に対して平行（ほぼ平行も含む）になる形状をなす。内環リップ３１１Ａと内環リップ３２１Ａも、胴体部３３の軸線に対して平行（ほぼ平行も含む）になる形状をなす。したがって、外環リップ３１０Ａ、内環リップ３１１Ａ、外環リップ３２０Ａ及び内環リップ３２１Ａは、フランジ部７０や被シール部５１に対して直交（ほぼ直交も含む）するように突出するリップである。

また、シース部材３Ａは、位置決め用の穴部５０３に対応しない部分では突起部３０は設けられておらず、中央の胴体部３４によって、外環リップ３１０Ａと内環リップ３１１Ａとをつなぎ、外環リップ３２０Ａと内環リップ３２１Ａとをつなぐ形状となっている。

次に、シール部材３，４のそれぞれの第２変形例であるシール部材３Ｂ，４Ｂについて、図９を参照して説明する。なお、シール部材３Ｂとシール部材４Ｂは、同一の形状、大きさであり、同一部品でもある。以下に、代表してシール部材３Ｂを説明することで、シール部材４Ｂの構成も説明したものとする。外環リップ４１０Ｂ、内環リップ４１１Ｂ（第１のシールリップ４１Ｂ）は、外環リップ３１０Ｂ、内環リップ３１１Ｂに対応する。外環リップ４２０Ｂ、内環リップ４２１Ｂ（第２のシールリップ４２Ｂ）は、外環リップ３２０Ｂ、内環リップ３２１Ｂに対応する。

図９に示すように、シール部材３Ｂは、第１のシールリップ３１Ｂとして外環リップ３１０Ｂ及び内環リップ３１１Ｂを備え、第２のシールリップ３２Ｂとして外環リップ３２０Ｂ及び内環リップ３２１Ｂを備える。

外環リップ３１０Ｂ及び内環リップ３１１Ｂは、先端に向かうほど内側（胴体部３３側）に閉じるように延びる形状である。換言すれば、外環リップ３１０Ｂ及び内環リップ３１１Ｂの横断面形状は、それぞれ図９に図示するように、先端が根元部よりも内側に位置するように、その軸線が胴体部３３の軸線に対して内側に倒れるようになっている。

この構成によれば、外環リップ３１０Ｂ及び内環リップ３１１Ｂは、センタープレート７のフランジ部７０に密着した状態では、外力が作用していない自由状態よりも、フランジ部７０の表面に沿うように内側に大きく閉じるように変形する。

外環リップ３２０Ｂ及び内環リップ３２１Ｂも、先端に向かうほど内側（胴体部３３側）に閉じるように延びる形状である。換言すれば、外環リップ３２０Ｂ及び内環リップ３２１Ｂの横断面形状は、それぞれ図９に図示するように、先端が根元部よりも内側に位置するように、その軸線が胴体部３３の軸線に対して内側に倒れるようになっている。

この構成によれば、外環リップ３２０Ｂ及び内環リップ３２１Ｂは、下ケース部材５の被シール部５１に密着した状態では、外力が作用していない自由状態よりも、被シール部５１の表面に沿うように内側に大きく閉じるように変形する。

以下に、本実施形態の電池パック１００がもたらす作用効果について説明する。電池パック１００おいて、２つのシール部材３，４は、センタープレート７と下ケース部材５の間と、センタープレート７と上ケース部材６の間とのそれぞれに設けられる環状のシール部材である。各シール部材３，４は、下ケース部材５及び上ケース部材６がセンタープレート７を挟む力によって弾性変形して外部からの液体の侵入を防止する。各ケース部材５，６には、シール部材３，４を所定の位置に装着するための複数個の位置決め用の穴部５０３，６０３が間隔をあけて環状に並ぶように設けられる。各シール部材３，４は、間隔をあけて環状に並ぶように設けられて位置決め用の穴部５０３，６０３にそれぞれ嵌め込まれる複数個の突起部３０，４０と、第１のシールリップ３１，４１と、を有する。第１のシールリップ３１，４１は、それぞれ、突起部３０，４０とは反対側で一周全体にわたって内環と外環を形成するように突出する一対のシールリップであり、それぞれセンタープレート７に押しつけられて密着する。

この構成によれば、各ケース部材５，６の位置決め用の穴部５０３，６０３に突起部３０，４０を嵌めこむことにより、各シール部材を所定の位置にシール機能を発揮できるように確実に装着することができる。この装着に係る構成によれば、弾性体であるがゆえにねじれやすい環状のシール部材をねじれない状態で設置することができる。

このように、シール部材３，４はねじれた状態で組み付けられないため、所望の圧縮率を確保できる。さらに、各ケース部材５，６に歪や多少の変形が生じた場合であっても、内環と外環を形成するような一対のシールリップを密着させるため、各ケース部材５，６の表面に追従し得るシール部を形成することができる。以上より、電池を収容するケースに複雑な構成を形成することなく、防水性を確保できる電池パック１００を提供できる。

また、電池パック１００によれば、一対のシールリップ（第１のシールリップ３１，４１）は、先端に向かうほど外側に開くように延びる形状でセンタープレート７に密着する。これによれば、外環リップ３１０，４１０がフランジ部７０の表面に沿うようにその先端を外方に向けた姿勢でフランジ部７０とのシール面を形成するため、シール面に対する水の侵入を、その入口部分で確実に食い止める構造を提供できる。

また、電池パック１００によれば、シール部材３，４のそれぞれは、一対のシ第１のシールリップ３１，４１に加え、一対の第２のシールリップ３２，４２をさらに有する。一対の第２のシールリップ３２，４２は、第１のシールリップ３１，４１とは反対側で、一周全体にわたって内環と外環を形成するように設けられ、下ケース部材５及び上ケース部材６のいずれか一方に押しつけられてそれぞれ密着する。

これによれば、被シール部５１，６１に密着する第２のシールリップ３２，４２によって、下ケース部材５及び上ケース部材６の側で、さらに内方への水の侵入を効果的に防止できる。また、第２のシールリップ３２，４２によれば、外部から穴部５０３，６０３を通じて侵入した水のさらなる内方への進出を防止できる。

また、電池パック１００によれば、一対のシールリップ（第１のシールリップ３１，４１）は、シール部材３，４の周方向について波状に延びる部分である。これによれば、外環リップ３１０，４１０及び内環リップ３１１，４１１は、シール部材３，４の周方向に伸縮可能である。この作用により、シール部材３，４を装着する際に、シール部材３，４の周方向の長さ寸法を伸縮自在に設定することできる。したがって、製造上の寸法ずれが生じたとしても、シール部材３，４を周方向に容易に引き伸ばす等して、所定の位置決め用の穴部５０３，６０３に確実に各突起部３０，４０を嵌めこむことを実施できる。よって、第１のシールリップ３１，４１は、無理な引き伸ばし等によって圧縮率が十分に得られない部分等を生じさせることなく、所定のシール機能を発揮させることに寄与する。

（第２実施形態）
本発明を適用する第２実施形態のシール部材３Ｃ，４Ｃについて図１０を参照して説明する。なお、第２実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明、作用効果の記載を省略し、第１実施形態と異なる構成及び作用効果について説明する。

シール部材３Ｃとシール部材４Ｃは、同一の形状、大きさであり、同一部品でもある。以下に、代表してシール部材３Ｃを説明することで、シール部材４Ｃの構成も説明したものとする。なお、第３のシールリップ４５は第３のシールリップ３５に対応し、突起部４０Ｃは突起部３０Ｃに対応する。

シール部材３Ｃは、位置決め用の穴部５０３に嵌め込まれて下ケース部材５の外部に突出した突起部３０Ｃの先端側部分の全周から、穴部５０３の周囲に向かって延びるリング状の第３のシールリップ３５を有する。第３のシールリップ３５は、シール部材３Ｃが下ケース部材５とセンタープレート７との間に挟まれて装着された状態で、下ケース部材５に押しつけられて穴部５０３を取り囲むように密着する。

この第２実施形態によれば、シール部材３Ｃが下ケース部材５とセンタープレート７との間に挟持されてシール機能を発揮する状態で、第３のシールリップ３５によって、穴部５０３の周囲において下ケース部材５の外表面をシールすることができる。また、シール部材４Ｃが上ケース部材６とセンタープレート７との間に挟持されてシール機能を発揮する状態で、第３のシールリップ４５によって、穴部６０３の周囲において上ケース部材６の外表面をシールすることができる。したがって、突起部３０，４０の嵌め込みによるシール機能に加えて、さらに第３のシールリップ３５，４５のシール効果によって、水が穴部５０３，６０３を通じてケースの内部に侵入することを一層確実に防止することができる。

（第３実施形態）
本発明を適用する第３実施形態のシール部材３Ｄ，４Ｄについて図１１を参照して説明する。なお、第３実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明、作用効果の記載を省略し、第１実施形態と異なる構成及び作用効果について説明する。

シール部材３Ｄとシール部材４Ｄは、同一の形状、大きさであり、同一部品でもある。以下に、代表してシール部材３Ｄを説明することで、シール部材４Ｄの構成も説明したものとする。なお、第１のシールリップ４１Ｄは第１のシールリップ３１Ｄに対応し、第２のシールリップ４２Ｄは第２のシールリップ３２Ｄに対応する。

シール部材３Ｄの第１のシールリップ３１Ｄは、図１１に示すように、フランジ部７０と被シール部５１との間で、外側に位置する環状シールを構成する外環リップ３１０と、外環リップ３１０よりも内側に位置する環状シールを構成する内環リップ３１１Ｄと、を備える。外環リップ３１０及び内環リップ３１１Ｄは、シール部材３の環状全体に連続して形成され、半径方向に並ぶ２列の凸条部である。

内環リップ３１１Ｄは、先端に向かうほど内側（胴体部３３側）に閉じるように延びる形状である。内環リップ３１１Ｄは、外環リップ３１０と同じ方向（ケースに対して外方）に、胴体部３３の軸線に対して傾くように延びる形状である。換言すれば、内環リップ３１１Ｄの横断面形状は、先端が根元部よりも胴体部３３側に位置するように、その軸線が胴体部３３の軸線に対して内向きに傾斜するようになっている。

この第３実施形態によれば、センタープレート７のフランジ部７０に密着した状態では、外環リップ３１０はフランジ部７０の表面に沿うように外側に大きく開いて変形し、内環リップ３１１Ｄはフランジ部７０の表面に沿うように内側に大きく開いて変形する。したがって、内環リップ３１１Ｄ及び外環リップ３１０は、いずれの先端もケースに対して図１１の外方に向くように変形する。これにより、図１１に図示するように、内環リップ３１１Ｄ及び外環リップ３１０の両方は、矢印で示す水が外部から侵入した場合に、シール面に対する水の侵入に際し、その入口部分で確実に封止することができるため、水がケースの内部に入り込むことを効果的に防止できる。

また、シール部材３Ｄの第２のシールリップ３２Ｄは、図１１に示すように、フランジ部７０と被シール部５１との間で、外側に位置する環状シールを構成する外環リップ３２０と、外環リップ３２０よりも内側に位置する環状シールを構成する内環リップ３２１Ｄと、を備える。外環リップ３２０及び内環リップ３２１Ｄは、シール部材３の環状全体に連続して形成され、半径方向に並ぶ２列の凸条部である。

内環リップ３２１Ｄは、先端に向かうほど内側（胴体部３３側）に閉じるように延びる形状である。内環リップ３２１Ｄは、外環リップ３２０と同じ方向（ケースに対して外方）に、胴体部３３の軸線に対して傾くように延びる形状である。換言すれば、内環リップ３２１Ｄの横断面形状は、先端が根元部よりも胴体部３３側に位置するように、その軸線が胴体部３３の軸線に対して内向きに傾斜するようになっている。

この第３実施形態によれば、下ケース部材５の被シール部５１に密着した状態では、外環リップ３２０は被シール部５１の表面に沿うように外側に大きく開いて変形し、内環リップ３２１Ｄは被シール部５１の表面に沿うように内側に大きく開いて変形する。したがって、内環リップ３２１Ｄ及び外環リップ３２０は、いずれの先端もケースに対して図１１の外方に向くように変形する。これにより、図１１に図示するように、内環リップ３２１Ｄ及び外環リップ３２０の両方は、矢印で示す水が外部から侵入した場合に、シール面に対する水の侵入に際し、その入口部分で確実に封止することができるため、水がケースの内部に入り込むことを効果的に防止できる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

上記実施形態において、電池パック１００が備える複数個の電池は、４個の電池モジュールから構成されているが、電池モジュールは１個以上であればよく、本発明に係る電池は４個の電池モジュールからなる構成に限定されるものではない。

上記実施形態のシール部材３，４等については、センタープレート７と下ケース部材５の間、及びセンタープレート７と上ケース部材６の間、のそれぞれに１個ずつ設置する構成であるが、この個数に限定するものではない。

上記実施形態のシール部材３，４等は、上記実施形態で開示する所定の位置でのシール機能を発揮できるものであれば、その材質は上記の実施形態で開示する材質に限定されない。

３，４，３Ａ，４Ａ，３Ｂ，４Ｂ，３Ｃ，４Ｃ，３Ｄ，４Ｄ…シール部材
５…下ケース部材（第１のケース部材）
６…上ケース部材（第２のケース部材）
７…センタープレート
２０，２１，２２，２３…電池モジュール（電池）
３０，４０…突起部
３１，４１…第１のシールリップ（一対のシールリップ）
３２，４２…第２のシールリップ
５０，６０，７０…フランジ部
５０３，６０３…穴部（位置決め用の穴部）

Claims

充電及び放電可能に電気的に接続された複数個の電池（２０，２１，２２，２３）と、
前記複数個の電池が直接的または間接的に固定されるセンタープレート（７）と、
フランジ部（５０，６０）をそれぞれ有するケース部材であって、当該フランジ部によって前記センタープレートのフランジ部（７０）を両側から挟んで前記センタープレートを一体に固定し、前記複数個の電池を内部に収容する第１のケース部材（５）及び第２のケース部材（６）と、
前記センタープレートと前記第１のケース部材の間と、前記センタープレートと前記第２のケース部材の間とのそれぞれに設けられる環状のシール部材であって、前記第１のケース部材及び前記第２のケース部材が前記センタープレートを挟む力によって弾性変形して外部からの液体の侵入を防止する２つのシール部材（３，４，３Ａ，４Ａ，３Ｂ，４Ｂ，３Ｃ，４Ｃ，３Ｄ，４Ｄ）と、
を備え、
前記第１のケース部材及び前記第２のケース部材には、前記シール部材を所定の位置に装着するための複数個の位置決め用の穴部（５０３，６０３）が間隔をあけて環状に並ぶように設けられており、
前記シール部材のそれぞれは、間隔をあけて環状に並ぶように設けられて前記位置決め用の穴部にそれぞれ嵌め込まれる複数個の突起部（３０，４０，３０Ｃ，４０Ｃ）と、前記突起部とは反対側で一周全体にわたって内環と外環を形成するように突出し、それぞれ前記センタープレートに押しつけられて密着する一対のシールリップ（３１，４１，３１Ａ，４１Ａ，３１Ｂ，４１Ｂ）と、を有し、
前記シール部材のそれぞれは、前記一対のシールリップである一対の第１のシールリップ（３１，４１，３１Ａ，４１Ａ，３１Ｂ，４１Ｂ）に加え、当該第１のシールリップとは反対側で、一周全体にわたって内環と外環を形成するように設けられ、前記第１のケース部材及び前記第２のケース部材のいずれか一方に押しつけられてそれぞれ密着する一対の第２のシールリップ（３２，４２，３２Ａ，４２Ａ，３２Ｂ，３２Ｂ）をさらに有することを特徴とする電池パック。
前記第１のシールリップ（３１，４１，３１Ａ，４１Ａ）は、前記突起部と前記第１のシールリップとをつなぐ胴体部（３３，４３）の中心軸となる直線との距離が前記胴体部と一体である部分から先端に向かうほど離れるように延びる形状で前記センタープレートに密着することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
前記シール部材（３Ｃ，４Ｃ）のそれぞれは、前記位置決め用の穴部に嵌め込まれて前記第１のケース部材及び前記第２のケース部材のいずれか一方の外部に突出した前記突起部（３０Ｃ，４０Ｃ）の先端側部分の全周から、前記穴部の周囲に向かって延びるリング状の第３のシールリップ（３５，４５）を有し、
前記第３のシールリップは、前記第１のケース部材及び前記第２のケース部材のいずれか一方に押しつけられて前記穴部を取り囲むように密着することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池パック。
前記一対のシールリップ（３１，４１）は、前記シール部材の周方向について波状に延びる部分であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電池パック。