JP6596866B2 - Battery case - Google Patents
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Description
本発明は電動車に使用される電池ケースに関する。 The present invention relates to a battery case used for an electric vehicle.
モータを駆動源とした電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車においてモータに電力を供給するバッテリが使用されている。
バッテリは、高圧の直流電力をモータに供給することから複数の電池セルを直列に接続した組電池を複数個直列に接続して構成され、これら複数の組電池は、バッテリケースに収容されている。
バッテリケースは、組電池が収容されるトレーと、トレーを閉塞するカバーとから構成され、バッテリケースには、各電池セルをバッテリケースの内部で移動不能に固定する手段が設けられている。
特許文献1には、各電池セルが水平方向に重ねられて組電池が構成され、トレーの底壁に設けたシートにバッテリ位置決め孔を形成し、各バッテリ位置決め孔に電池セルの底部を嵌め込むことで各電池セルが位置決めされる構成が開示されている。
また、特許文献2には、各電池セルが水平方向に重ねられて組電池が構成され、カバーに設けた押さえねじにより複数の組電池をトレーの底壁に押し付けると共に、各組電池の間に隔壁を設けて各組電池の移動を防止する構成が開示されている。
A battery that supplies power to a motor is used in an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle that uses the motor as a drive source.
The battery is configured by connecting a plurality of battery packs in which a plurality of battery cells are connected in series because a high-voltage DC power is supplied to the motor, and the battery packs are accommodated in a battery case. .
The battery case includes a tray in which the assembled battery is accommodated and a cover that closes the tray, and the battery case is provided with means for fixing each battery cell so as not to move inside the battery case.
In Patent Document 1, each battery cell is horizontally stacked to form an assembled battery, a battery positioning hole is formed in a sheet provided on the bottom wall of the tray, and the bottom of the battery cell is fitted into each battery positioning hole. The structure by which each battery cell is positioned by this is disclosed.
Further, in Patent Document 2, each battery cell is stacked in the horizontal direction to form an assembled battery, and a plurality of assembled batteries are pressed against the bottom wall of the tray by a holding screw provided on the cover. The structure which provides a partition and prevents the movement of each assembled battery is disclosed.
一方、各電池セルを上下方向に重ねて組電池を構成する場合、上下に延在する支持棒により組電池をトレー上に固定する電池ケースが提供されている。
このような電池ケースを使用した場合、車両が衝突されて各組電池の電池セルに水平方向に慣性力が作用すると、支持棒による支持だけでは各電池の位置を保持しきれず、各電池セルが水平方向にずれて組電池が倒れることが考えられる。
本発明はこのように電池セルが上下方向に重ねられて構成された組電池が、上下に延在する支持棒によりトレー上に固定された電池ケースを対象として案出されたものであって、本発明の目的は、車両衝突時において組電池の倒れを阻止する上で有利な電池ケースを提供することにある。
On the other hand, when a battery pack is configured by stacking battery cells in the vertical direction, a battery case is provided in which the battery pack is fixed on a tray by a support bar extending vertically.
When such a battery case is used, if the vehicle is collided and an inertial force acts on the battery cells of each assembled battery in the horizontal direction, the position of each battery cannot be maintained with the support by the support rod alone, and each battery cell It is conceivable that the assembled battery falls down due to horizontal displacement.
The present invention has been devised for a battery case in which a battery assembly configured by stacking battery cells in the vertical direction is fixed on a tray by a support bar extending vertically, An object of the present invention is to provide a battery case that is advantageous in preventing the assembled battery from collapsing during a vehicle collision.
前記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、組電池が収容されるトレーと、前記トレーを閉塞するカバーとからなり、上下に延在する支持棒により前記組電池を前記トレー上に固定する電池ケースであって、前記カバーに、前記組電池の上面から突出する前記支持棒の上端の周囲に位置し前記支持棒の上端に係止することで前記支持棒の倒れを阻止する倒れ阻止部が設けられていることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、前記カバーは、前記電池ケースの上面に対向する上面部に前記支持棒の上端が挿入される上方に凹んだ凹部が設けられ、前記倒れ阻止部は、前記凹部で構成されていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記カバーは、前記電池ケースの上面に対向する上面部に、前記支持棒の上端が挿入される補強リングが取着され、前記倒れ阻止部は、前記補強リングで構成されていることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、前記カバーに、前記倒れ阻止部を補強する補強リブが設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a tray in which the assembled battery is accommodated and a cover for closing the tray, and the assembled battery is placed on the tray by a support bar extending vertically. A battery case to be fixed, wherein the cover is positioned around the upper end of the support bar protruding from the upper surface of the assembled battery and is locked to the upper end of the support bar to prevent the support bar from falling down A blocking unit is provided.
According to a second aspect of the present invention, the cover is provided with a recessed portion recessed upward in which an upper end of the support bar is inserted into an upper surface portion facing the upper surface of the battery case, and the fall prevention portion is the recessed portion. It is configured.
According to a third aspect of the present invention, in the cover, a reinforcing ring into which an upper end of the support bar is inserted is attached to an upper surface portion facing the upper surface of the battery case, and the fall prevention portion is the reinforcing ring. It is configured.
The invention according to claim 4 is characterized in that the cover is provided with a reinforcing rib for reinforcing the fall prevention portion.
請求項1記載の発明によれば、車両衝突時に受ける慣性力が組電池に作用した場合、積み重ねられた各電池セルが水平方向にずれ、組電池が倒れようとするが、支持棒の上端が倒れ阻止部に係止して支持棒の倒れが阻止されるため、支持棒により組電池の倒れを阻止することができる。
請求項2記載の発明によれば、カバーに凹部を設けるといった簡単な構成により組電池の倒れを阻止することができ、組電池の倒れを阻止する構成の軽量化、簡易化を図る上で有利となる。
請求項3記載の発明によれば、補強リングによりカバーが補強されるので、カバーの厚さを大きくすることなく、組電池の倒れを阻止する上で有利となる。
請求項4記載の発明によれば、補強リブによりカバーが補強されこれにより倒れ阻止部が補強されているため、倒れ阻止部によりより大きな力を受け止めることができ、組電池の倒れを阻止する上でより有利となる。
According to the first aspect of the present invention, when the inertial force received at the time of the vehicle collision is applied to the assembled battery, the stacked battery cells are displaced in the horizontal direction and the assembled battery tends to fall down. Since the support bar is prevented from falling by being locked to the fall prevention part, the battery can be prevented from falling by the support bar.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the assembled battery from collapsing with a simple configuration such as providing a recess in the cover, which is advantageous in reducing the weight and simplifying the configuration for preventing the assembled battery from collapsing. It becomes.
According to the third aspect of the invention, since the cover is reinforced by the reinforcing ring, it is advantageous in preventing the assembled battery from falling without increasing the thickness of the cover.
According to the invention described in claim 4, since the cover is reinforced by the reinforcing rib and the fall prevention portion is reinforced by this, it is possible to receive a larger force by the fall prevention portion and to prevent the assembled battery from falling down. Is more advantageous.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
本実施の形態に係る電池ケースは、モータのみを駆動源とする電気自動車、あるいは、ハイブリッド車、あるいは、プラグインハイブリッド車などのモータを駆動源とした電動車に搭載されるものである。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The battery case according to the present embodiment is mounted on an electric vehicle using a motor as a drive source, such as an electric vehicle using only a motor as a drive source, a hybrid vehicle, or a plug-in hybrid vehicle.
図1に示すように、組電池12を収容する電池ケース10は、トレー16と、カバー18と、支持棒20と、倒れ阻止部22Aを含んで構成されている。
なお、図1から図4において、符号UPは車両の上方を示し、符号DOWNは車両の下方を示し、符号WDは車幅方向を示し、符号FRは車両の前方を示し、符号RRは車両の後方を示す。
組電池12は、上下に重ねられた4つ(複数)の電池セル14で構成され、各電池セル14の四隅に、ボルト挿通孔1402が貫通形成されている。
トレー16とカバー18は共に金属製で、トレー16は、組電池12を収容する収容部24と、フランジ26とを備えている。
収容部24は、矩形状の底面部2402と、底面部2402の周囲から起立する傾斜面部2404とを備え、フランジ26は、傾斜面部2404の上端に設けられている。
底面部2402に、組電池12が載置される載置板28が固定されて配置されている。
As shown in FIG. 1, the
In FIGS. 1 to 4, the symbol UP indicates the upper side of the vehicle, the symbol DOWN indicates the lower side of the vehicle, the symbol WD indicates the vehicle width direction, the symbol FR indicates the front of the vehicle, and the symbol RR indicates the vehicle. Shows the back.
The assembled
Both the
The
The
支持棒20は4本設けられ、本実施の形態では支持棒20はボルトであり、支持棒20であるボルトは、頭部2002と、頭部2002に接続され先部に雄ねじが形成された軸部2004とを有している。
ボルト挿通孔1402に対応する載置板28の4箇所に不図示のボルト挿通孔が設けられ、各支持棒20の軸部2004が載置板28の下面から載置板28のボルト挿通孔に挿通され軸部2004が載置板28の上面から突出している。
組電池12は、四隅のボルト挿通孔1402にそれぞれ支持棒20を挿通させて載置板28に載置され、組電池12の上面から突出する支持棒20の雄ねじにナット30(袋ナット30)が結合され、これにより組電池12は、4つの電池セル14が重ねられた状態でトレー16の底面部2402上に固定されている。
なお、支持棒20と袋ナット30とを用いる代わりに、支持棒20の軸部2004を組電池12の上面からボルト挿通孔1402に挿通し、載置板28のボルト挿通孔を介して下面から突出する軸部2004の先部の雄ねじにナットを締結することによって組電池12をトレー16の底面部2402上に固定してもよい。
Four
Bolt insertion holes (not shown) are provided at four locations on the
The assembled
Instead of using the
カバー18は、トレー16のフランジ26に重ね合わされ結合されるフランジ32と、フランジ32の内周部から起立する傾斜面部34と、傾斜面部34の上端を接続する上面部36とを備えている。
フランジ32を介してカバー18がトレー16に取着された状態で、上面部36はトレー16の底面部2402に平行し、組電池12の上面に対向している。
The
With the
倒れ阻止部22Aは、カバー18に設けられ、組電池12の上面から突出する支持棒20の上端の周囲に位置し支持棒20の倒れを阻止するものである。
第1の実施の形態では、倒れ阻止部22Aはカバー18の上面部36に設けられた凹部38で構成されている。
凹部38は、各支持棒20の上端が挿入可能な内径、高さで上方に凹んで設けられている。本実施の形態では、支持棒20の上端に袋ナット30が結合されているので、凹部38は袋ナット30の頭部が挿入可能な内径、高さで設けられている。
凹部38は、上面部36から筒状に起立する周壁3802と、周壁3802の上端を閉塞する頂壁3804とを備え、周壁3802が倒れ阻止部22Aとして機能する。
The fall prevention part 22 </ b> A is provided on the
In the first embodiment, the fall-preventing portion 22 </ b> A is configured by a
The
The
本実施の形態によれば、側突時に受ける慣性力が組電池12に作用した場合、積み重ねられた各電池セル14が水平方向にずれ、組電池12が倒れようとする(崩れようとする)が、支持棒20の上端が倒れ阻止部22Aに係止し、詳細には、支持棒20の上端が周壁3802に係止し、支持棒20の倒れが阻止されるため、支持棒20により組電池12の倒れを阻止することができる。
また、電池ケース10のカバー18および組電池12を固定する支持棒20を利用する構成であるため、カバー18に凹部38を設けるといった簡単な構成により組電池12の倒れを阻止することができる。
また、側突時に受ける慣性力が組電池12に作用した場合、支持棒20は、載置板28に結合された下端を支点として倒れようとする。この場合、支点から最も離れた支持棒20の上端の動きを規制すると、最も小さな力で支持棒20の倒れを阻止することができる。したがって、軽量で簡易な構成の凹部38により組電池12の倒れを阻止することができ、組電池12の倒れを阻止する構成の軽量化、簡易化を図る上で有利となる。
According to the present embodiment, when the inertial force received at the time of a side collision acts on the assembled
Further, since the
Further, when the inertial force received during the side impact acts on the assembled
(第2の実施の形態)
次に図2を参照して第2の実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態の説明では、第1の実施の形態と同様な箇所に同一の符号を付してその説明を省略し、異なった点を重点的に説明する。
第2の実施の形態では、倒れ阻止部22Bが補強リング40で構成されている点が第1の実施の形態と異なっている。
すなわち、第2の実施の形態では、凹部38の周囲の上面部36の箇所に、支持棒20の上端が挿入される内径の、本実施の形態では袋ナット30の頭部が挿入される内径の補強リング40が溶接により取着され、倒れ阻止部22Bは、この補強リング40で構成されている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
In the following description of the embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and different points are mainly described.
The second embodiment is different from the first embodiment in that the
That is, in the second embodiment, the inner diameter at which the upper end of the
第2の実施の形態によっても第1の実施の形態と同様な効果が奏される。すなわち、支持棒20の上端が倒れ阻止部22Bに係止し、支持棒20の倒れが阻止されるため、支持棒20により組電池12の倒れを阻止することができる。また、電池ケース10のカバー18および組電池12を固定する支持棒20を利用する構成であるため、カバー18に凹部38、補強リング40を設けるといった簡単な構成により組電池12の倒れを阻止することができる。また、最も小さな力で支持棒20の倒れを阻止することができるので、組電池12の倒れを阻止する構成の軽量化、簡易化を図る上で有利となる。
また、カバー18の上面部36が、凹部38のみで支持棒20の倒れを阻止できない強度、剛性である場合、補強リング40により凹部38の周囲の上面部36部分が補強されるので、カバー18の厚さを大きくすることなく、組電池12の倒れを阻止することが可能となる。
According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, since the upper end of the
In addition, when the
(第3の実施の形態)
次に図3を参照して第3の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態では、カバー18の上面部36に凹部38が設けられておらず、倒れ阻止部22Cが補強リング40のみで構成されている点が第2の実施の形態と異なっている。
すなわち、第2の実施の形態では、カバー18の上面部36は平坦面で構成され、上面部36の下面に、支持棒20の上端が挿入される内径、厚さの、本実施の形態では袋ナット30の頭部が挿入される内径、厚さの補強リング40が溶接により取着され、倒れ阻止部22Cは、この補強リング40で構成されている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
The second embodiment is different from the second embodiment in that the
That is, in the second embodiment, the
第3の実施の形態によっても第1の実施の形態と同様な効果が奏される。すなわち、支持棒20の上端が倒れ阻止部22Cに係止し、支持棒20の倒れが阻止されるため、支持棒20により組電池12の倒れを阻止することができる。また、電池ケース10のカバー18および組電池12を固定する支持棒20を利用する構成であるため、カバー18に補強リング40を設けるといった簡単な構成により組電池12の倒れを阻止することができる。また、最も小さな力で支持棒20の倒れを阻止することができるので、組電池12の倒れを阻止する構成の軽量化、簡易化を図る上で有利となる。
また、カバー18の上面部36が支持棒20の倒れを阻止できない強度、剛性である場合、補強リング40によりカバー18が補強されるので、カバー18の厚さを大きくすることなく、組電池12の倒れを阻止することが可能となる。
According to the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, since the upper end of the
Further, when the
なお、第1から第3の実施の形態では、袋ナット30の頭部が倒れ阻止部22A、22B、22Cに係止することで支持棒20の倒れを阻止しているが、支持棒20の上端が倒れ阻止部22A、22B、22Cに直接係止する場合にも本発明は無論適用可能である。
また、図4(A)、(B)に示すように、カバー18の上面部36の倒れ阻止部22A、22B間に補強リブ42を設け、補強リブ42により倒れ阻止部22Aの補強するようにしてもよい。
詳細に説明すると、図4(A)は、第1の実施の形態の平面図であり、カバー18の上面部36に、凹部38が車両の前後方向および車幅方向に間隔をおいて4つ設けられており、すなわち、倒れ阻止部22Aが4つ設けられている。
そして、側突時に受ける慣性力に対応させ、車幅方向に並べられたカバー18の上面部36の倒れ阻止部22A間に、車幅方向に延在する補強リブ42が設けられている。図4(B)に示すように、補強リブ42は、カバー18が上方に向かって半円筒面状に凹むことにより形成されている。
このような補強リブ42を設けると、側突時に受ける慣性力が組電池12に作用した場合、組電池12が倒れようとして支持棒20の上端が倒れ阻止部22Aに係止し、支持棒20により組電池12の倒れが阻止されるが、補強リブ42により上面部36が補強されこれにより倒れ阻止部22Aが補強されているため、倒れ阻止部22Aによりより大きな力を受け止めることができ、組電池12の倒れを阻止する上でより有利となる。
なお、補強リブ42の配置は、4つの凹部38の間に×状に延在させるなど任意であり、従来公知の様々な形状の配置構造が適用可能であり、また、補強リブ42は、車両の前後方向において隣り合う凹部38間に延在させるようにしてもよく、このような補強リブ42は第2の実施の形態、第3の実施の形態にも無論適用可能である。
In the first to third embodiments, the head of the
4A and 4B, a reinforcing
More specifically, FIG. 4 (A) is a plan view of the first embodiment, and four
A reinforcing
When such a reinforcing
The arrangement of the reinforcing
10 電池ケース
12 組電池
14 電池セル
1402 ボルト挿通孔
16 トレー
18 カバー
20 支持棒
22A 倒れ阻止部
22B 倒れ阻止部
22C 倒れ阻止部
36 上面部
38 凹部
40 補強リング
42 補強リブ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記カバーに、前記組電池の上面から突出する前記支持棒の上端の周囲に位置し前記支持棒の上端に係止することで前記支持棒の倒れを阻止する倒れ阻止部が設けられている、
ことを特徴とする電池ケース。 A battery case comprising a tray in which an assembled battery is accommodated and a cover for closing the tray, and the assembled battery is fixed on the tray by a support bar extending vertically.
The cover is provided with a fall-preventing portion located around the upper end of the support bar protruding from the upper surface of the assembled battery and blocking the support bar from falling by being locked to the upper end of the support bar.
A battery case characterized by that.
前記倒れ阻止部は、前記凹部で構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の電池ケース。 The cover is provided with an upwardly recessed recess into which an upper end of the support bar is inserted in an upper surface portion facing the upper surface of the battery case,
The fall prevention part is constituted by the concave part,
The battery case according to claim 1.
前記倒れ阻止部は、前記補強リングで構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の電池ケース。 The cover is attached to the upper surface portion facing the upper surface of the battery case, a reinforcing ring into which the upper end of the support bar is inserted,
The fall prevention part is composed of the reinforcing ring,
The battery case according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の電池ケース。 The cover is provided with a reinforcing rib that reinforces the fall prevention portion.
The battery case according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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