JP6997410B2 - 電池パックの設置構造 - Google Patents

Description

本発明は、電池パックの設置構造に関する。

環境へ排出される排気ガスを削減するため、エンジン及びモータを駆動源として備え、エンジンもしくはモータのうち少なくとも一方の出力により駆動するハイブリッド電気自動車や、モータの出力により駆動する電気自動車が種々開発されている。ハイブリッド電気自動車や電気自動車は、モータの駆動により動力を得ているため、電源となる電池セルを搭載している。

電気自動車では、限られたスペースに多くの電池セルを搭載する必要があるため、多数の電池セルがケースに積層されて、もしくは、複数の電池セルがモジュール化されて多数のモジュールがケースに収容されて電池パックが構成されている。そして、電池パックは、温度調整を有利にするため、車室内（フロアの上面）に設けられることがある。

電池パックは、電池セルへの異物の混入等により、また、金属析出等により、短絡等が生じる虞がある。電池セルに短絡等が生じると、電池セルから電池パック内にガスが排出される虞があるのが現状である。このため、車室内に配設される電池パックには、電池パック内のガスを車室外（フロアの下側）に排出する排気管が設けられた電池パックが従来から提案されている（特許文献１）。

特許文献１に記載された技術では、保護カバーにより排気管の排出口の周囲に空間を形成し、排気管の排気口の目詰まりを防止している。このため、電池パックの搭載性を向上させて排気管の排気口の目詰まりを防止することができる。

しかし、従来から提案されている技術では、衝突等によりフロアパネルが変形した場合、フロアパネルにより排気管が押し潰されたり、フロアパネルの変形に応じて排気管が変位し、電池パックとの接続部が外れて排気管が脱落したりする虞があった。排気管が押し潰されたり、排気管が脱落したりすると、車室内に電池パック内のガスが漏れる虞があった。

特開２０１４－１９３７９号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、車室内に電池パックが搭載された車両において、フロアパネルが変形しても排気管が変形したり変位したりすることがない電池パックの設置構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の電池パックの設置構造は、車両のフロアパネルの上面側に配設され、ケースの内部に複数の電池セルが配された電池パックと、一端が前記電池パックの前記ケースの内部に連通し、他端が前記フロアパネルの開口穴を貫通して前記フロアパネルの下面側に開口する排気管とからなる電池パックの設置構造において、前記ケースを前記フロアパネルの上面側に固定する固定ブラケットを備え、前記固定ブラケットは、前記ケースから前記フロアパネルの前記開口穴に向けて延びて配され、前記開口穴を挟んで前記ケースの反対側に端部が位置し、前記フロアパネルに固定される水平面に対して上下方向に延びる縦面を有し、前記縦面が、前記ケースから前記フロアパネルの前記開口穴に向けて延びて配され、前記開口穴を挟んで前記ケースの反対側に端部が位置することを特徴とする電池パックの設置構造にある。

請求項１に係る本発明では、固定ブラケットが、ケースからフロアパネルの開口穴に向けて延びて配され、固定ブラケットは、開口穴を挟んでケースの反対側に端部が位置するので、排気管からケースに向かう方向の入力があった時に（例えば、側面衝突時や後突時に）フロアパネルが変形した場合、固定ブラケットの端部で、開口穴の部位のフロアパネルの変形が阻止され、排気管が変形したり、排気管に変位が生じたりすることがない。

このため、車両のフロアパネルの上側（車室内、荷室内）に電池パックが搭載された車両において、フロアパネルが変形しても排気管が変形したり変位したりすることがない電池パックの設置構造とすることが可能になる。これにより、排気管からケースに向かう方向に入力があった時に（例えば、側面衝突時や後突時に）、フロアパネルが変形しても排気管が潰れたり脱落したりすることがなくなり、車室内に電池パック内のガスが漏れることがなくなる。

そして、請求項２に係る本発明の電池パックの設置構造は、請求項１に記載の電池パックの設置構造において、前記固定ブラケットは、前記開口穴を挟んで前記ケースの反対側で前記フロアパネルに固定されていることを特徴とする。

請求項２に係る本発明では、固定ブラケットは、開口穴を挟んでケースの反対側で前記フロアパネルに固定されているので、フロアパネルが変形した場合、固定ブラケットのフロアパネルへの固定部で開口穴の部位のフロアパネルの変形が阻止される。

また、請求項３に係る本発明の電池パックの設置構造は、請求項１もしくは請求項２に記載の電池パックの設置構造において、前記固定ブラケットは、前記ケース側から延びて、前記フロアパネルの前記開口穴の側部にそれぞれ配されていることを特徴とする。

請求項３に係る本発明では、固定ブラケットは、ケース側から延びて、フロアパネルの開口穴の側部にそれぞれ配されているので、少ない面積の固定ブラケットでフロアパネルの変形を阻止することができる。

また、請求項４に係る本発明の電池パックの設置構造は、車両のフロアパネルの上面側に配設され、ケースの内部に複数の電池セルが配された電池パックと、一端が前記電池パックの前記ケースの内部に連通し、他端が前記フロアパネルの開口穴を貫通して前記フロアパネルの下面側に開口する排気管とからなる電池パックの設置構造において、前記ケースを前記フロアパネルの上面側に固定する固定ブラケットを備え、前記固定ブラケットは、前記ケースから前記フロアパネルの前記開口穴に向けて延びて配され、前記開口穴を挟んで前記ケースの反対側に端部が位置し、前記固定ブラケットは、前記ケース側から延びて、前記フロアパネルの前記開口穴を覆うように配され、前記開口穴に対応して貫通穴が形成されていることを特徴とする。

請求項４に係る本発明では、固定ブラケットは、ケース側から延びて、フロアパネルの開口穴を覆うように配され、開口穴に対応して貫通穴が形成されているので、排気管が貫通穴で支えられ、排気管が支えられる固定ブラケットでフロアパネルの変形を阻止することができる。

本発明の電池パックの設置構造は、車室内に電池パックが搭載された車両において、排気管からケースに向かう方向の入力によりフロアパネルが変形しても排気管の変形や変位を抑制することが可能になる。

本発明の実施例に係る設置構造により設置された電池パックを備えた車両の概略側面図である。 本発明の第１実施例に係る設置構造を説明する電池パックの設置部位の平面構成図である。 図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視図である。 側面衝突時の状況を説明する概略構成図である。 排気経路が異なる電池パックの設置部位の概略構成図である。 本発明の第２実施例に係る設置構造を説明する電池パックの設置部位の概略構成図である。 図６中のＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視図である。

図１には本発明の実施例に係る設置構造により設置された電池パックを備えた車両の側面視の状況、図２には本発明の第１実施例に係る設置構造を説明する電池パックの設置部位の平面視の概略状況、図３には図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視（車両の前側から見た断面）の状況を示してある。また、図４には車両の左側側部からの側面衝突時にフロアパネルに入力があった場合の状況（図２に対応）を示してある。

図１に示すように、車両１の車室２の床面にフロアパネル３が配され、シート４の下側のフロアパネル３の上面側（上面）には電池パック５が固定（配設）されている。電池パック５は、右固定ブラケット６、左固定ブラケット７（固定ブラケット）がフロアパネル３に固定されることで、フロアパネル３の上面に固定されている。

電池パック５は、ケース８の内部に多数の電池セルが配されて構成されている。例えば、電池パック５は、複数個の電池セルがモジュール化されて電池モジュールとされ、複数の電池モジュールがケース８に収容されて構成されている。

電池パック５には、ケース８の内部のガスを車室２の外に排気するための排気管９が備えられている。排気管９は、一端が電池パック５のケース８の左側側部から内部に連通し、他端がフロアパネル３の開口穴を貫通してフロアパネル３の下面側（下側）に開口している。

図２、図３に示すように、排気管９は、一端９ａが電池パック５のケース８の左側側部に設けられた排ガス口１１に接続されてケース８の内部に連通している。フロアパネル３には開口穴１２が形成され、排気管９はゴムプラグ１３を介して開口穴１２を貫通し、排気管９の他端９ｂがフロアパネル３の下側に開口している。

右固定ブラケット６はＬ字型のブラケットで構成され、ケース８の壁面とフロアパネル３の上面とに亘り配されている。右固定ブラケット６は、ケース８の右側の壁面に縦面が接合され、ボルト１４により水平面がフロアパネル３の上面に固定されている。

固定ブラケットとしての左固定ブラケット７は、Ｌ字型のブラケットで構成され、ケース８の左側の壁面とフロアパネル３の上面とに亘り配されている。即ち、ケース８の左側の壁面に縦面７ａが接合され、ケース８側からフロアパネル３の開口穴１２に向けて延びて水平面７ｂが配され、開口穴１２を挟んでケース８の反対側に水平面７ｂの端部１５が位置している。

左固定ブラケット７は、ケース８側から延びて、フロアパネル３の開口穴１２の前後部にそれぞれ配されている。つまり、左固定ブラケット７は、フロアパネル３の開口穴１２を挟んで、車両の前後方向（図２中上下方向）に一対備えられている。

左固定ブラケット７の水平面７ｂの端部１５のケース８寄りの部位は、ボルト１６によりフロアパネル３に固定されている。つまり、左固定ブラケット７の水平面７ｂは、開口穴１２を挟んでケース８の反対側でフロアパネル３に固定されている。

上記構成の電池パックの設置構造は、万一、電池パック５のケース８内にガスが排出された場合、ケース８内のガスは排気管９からフロアパネル３の下側に排出される。このため、ケース８内のガスが車室２に入り込むことが防止される。

そして、左固定ブラケット７が、ケース８側からフロアパネル３の開口穴１２に向けて延びて配され（車両の左側に延びて配され）、開口穴１２を挟んでケース８の反対側に端部１５が位置し、端部１５のケース８寄りの部位がボルト１６によりフロアパネル３に固定されているので、ボルト１６の位置よりもケース８寄り（端部１５の位置よりもケース８寄り）の領域のフロアパネル３の剛性が確保される。

このため、排気管９からケースに向かう方向の入力により、即ち、車両の左側からの側面衝突等により、フロアパネル３が変形した場合、左固定ブラケット７のボルト１６の位置で、即ち、フロアパネル３の固定部で（端部１５の位置で）、開口穴１２の部位のフロアパネル３（端部１５の位置よりもケース８寄りの領域）の変形が阻止され、排気管９が変形したり、排気管９に変位が生じたりすることがない。

つまり、上記構成の電池パックの設置構造では、ボルト１６の位置よりもケース８寄り（端部１５の位置よりもケース８寄り）の領域のフロアパネル３の剛性が確保されているので、図４に示すように、排気管９からケースに向かう方向の入力により、即ち、車両の左側からの側面衝突等により、車両の左側からの入力（図中矢印で示す）があっても、フロアパネル３の変形は、ボルト１６の位置よりもケース８とは反対側寄り（端部１５の位置よりもケース８とは反対側）だけとなる。

従って、車室２内に電池パック５が搭載された車両１において、車両の左側からの側面衝突等による入力（図中矢印で示す）によりフロアパネル３が変形しても、排気管９が変形したり変位したりすることがない。これにより、車両の左側からの側面衝突等によりフロアパネル３が変形しても排気管９が潰れたり脱落したりすることがなくなり、車室２内に電池パック５のケース８内のガスが漏れることがなくなる。

左固定ブラケット７は、ケース８側から延びて、フロアパネル３の開口穴１２の側部にそれぞれ配されているので、少ない面積の左固定ブラケット７（水平面７ｂ）でフロアパネル３の変形を阻止することができる。

図１から図３に示した実施例では、左固定ブラケット７を開口穴１２の前後にそれぞれ配した構成となっているが、一方側だけに左固定ブラケット７を配することも可能である。この場合、開口穴１２にできるだけ近づけて水平面７ｂを配置することが好ましい。

また、図１から図３に示した実施例では、排気管９の一端９ａをケース８の左側側部に接続した例を挙げて説明したが、電池セルの並び方向等によりガスが抜けやすい部分（例えば、右側部、前後の側部）に接続することが可能である。例えば、図５に示すように、排気管９の一端９ａをケース８の後側の側部に接続することも可能である。

図６、図７に基づいて本発明の第２実施例を説明する。

図６には本発明の第２実施例に係る設置構造を説明する電池パックの設置部位の概略状況、図７には図６中のＶＩＩ－ＶＩＩ線矢の状況を示してある。尚、図１から図５に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

図６、図７に示した第２実施例は、第１実施例の設置構造で備えられた一対の左固定ブラケット７に代えて、一つの左固定ブラケット２１を備えた構成となっている。

図６、図７に示すように、固定ブラケットとしての左固定ブラケット２１は、Ｌ字型の一つのブラケットで構成され、ケース８の壁面とフロアパネル３の上面とに亘り配されている。即ち、ケース８の左側の壁面に縦面２１ａが接合され、ケース８側からフロアパネル３の開口穴１２に向けて延びて開口穴１２を覆うように水平面２１ｂが配されている。

左固定ブラケット２１は、開口穴１２を挟んでケース８の反対側に水平面２１ｂの端部２２が位置し、水平面２１ｂには、フロアパネル３の開口穴１２に対応して貫通穴２３が形成されている。排気管９はゴムプラグ２４を介して開口穴１２、貫通穴２３を貫通し、排気管９の他端９ｂがフロアパネル３の下側に開口している。

左固定ブラケット２１の水平面２１ｂの端部２２のケース８寄りの部位は、ボルト２５によりフロアパネル３に固定されている。つまり、左固定ブラケット２１の水平面２１ｂは、開口穴１２を挟んでケース８の反対側でフロアパネル３に固定されている。

上記構成の電池パックの設置構造は、第１実施例と同様に、左固定ブラケット２１が、ケース８側からフロアパネル３の開口穴１２に向けて延びて配され（車両の左側に延びて配され）、開口穴１２を挟んでケース８の反対側に端部２２が位置し、端部２２のケース８寄りの部位がボルト２５によりフロアパネル３に固定されているので、ボルト２５の位置よりもケース８寄り（端部２２の位置よりもケース８寄り）の領域のフロアパネル３の剛性が確保される。

このため、排気管９からケースに向かう方向の入力により、即ち、車両の左側からの側面衝突等によりフロアパネル３が変形した場合、左固定ブラケット２１のボルト２５の位置で、即ち、フロアパネルへ３の固定部で（端部２２の位置で）、開口穴１２の部位のフロアパネル３（端部２２の位置よりもケース８寄りの領域）の変形が阻止され、排気管９が変形したり、排気管９に変位が生じたりすることがない。

つまり、上記構成の電池パックの設置構造では、ボルト２５の位置よりもケース８寄り（端部２２の位置よりもケース８寄り）の領域のフロアパネル３が水平面２１ｂで覆われて剛性が確保されているので、排気管９からケースに向かう方向の入力により、即ち、車両の左側からの側面衝突等により車両の左側から入力があっても、フロアパネル３の変形は、ボルト２５の位置よりもケース８とは反対側寄り（端部２２の位置よりもケース８とは反対側）だけとなる。

即ち、水平面２１ｂで覆われた部位のフロアパネル３には変形が生じない。しかも、左固定ブラケット２１の水平面２１ｂには、開口穴１２に対応して貫通穴２３が形成され、排気管９はゴムプラグ２４を介して開口穴１２、貫通穴２３を貫通している。このため、排気管９が水平面２１ｂの貫通穴２３で支えられ、排気管９が支えられる左固定ブラケット２１でフロアパネル３の変形を阻止することができる。

従って、車室２内に電池パック５が搭載された車両１において、排気管９からケースに向かう方向の入力により、即ち、車両の左側からの側面衝突等による車両の左側から入力によりフロアパネル３が変形しても、排気管９の変形や変位を確実に抑制することができる。これにより、排気管９からケースに向かう方向の入力により、即ち、車両の左側からの側面衝突等によりフロアパネル３が変形しても排気管９が潰れたり脱落したりすることがなくなり、車室２内に電池パック５のケース８内のガスが漏れることがなくなる。

上述した実施例では、排気管９がケース８の左側のフロアパネル３を貫通する構成のブラケット（左固定ブラケット７、２１）を例に挙げて説明したが、排気管９がフロアパネル３を貫通する側に応じて、ケース８の前側、ケース８の後側にブラケットを設け、本発明の構成とすることも可能である。

例えば、車両の後側の荷室のフロアパネルの上側に電池パックが搭載された車両において、排気管がケースの後側のフロアパネルを貫通する構成のブラケットとして適用した場合、ケースの車両の後側に本発明のブラケットを設けることで、後突時の入力に対して排気管が配された部位を、変形が阻止された領域とすることができる。

上述した電池パック５の設置構造は、車室２内に電池パック５が搭載された車両において、排気管９からケースに向かう方向の入力により、即ち、車両の左側からの側面衝突等の入力があってフロアパネル３が変形しても、排気管９が変形したり変位したりすることをなくすことが可能になる。つまり、衝突等の入力があってフロアパネル３が変形しても、排気管９が変形したり変位したりすることをなくすことが可能になる。

本発明は、電池パックの設置構造の産業分野で利用することができる。

１ 車両
２ 車室
３ フロアパネル
４ シート
５ 電池パック
６ 右固定ブラケット
７、２１ 左固定ブラケット
８ ケース
９ 排気管
１１ 排ガス口
１２ 開口穴
１３、２４ ゴムプラグ
１４、１６、２５ ボルト
１５、２２ 端部
２３ 貫通穴

Claims (4)

1. 車両のフロアパネルの上面側に配設され、ケースの内部に複数の電池セルが配された電池パックと、
   一端が前記電池パックの前記ケースの内部に連通し、他端が前記フロアパネルの開口穴を貫通して前記フロアパネルの下面側に開口する排気管とからなる電池パックの設置構造において、
   前記ケースを前記フロアパネルの上面側に固定する固定ブラケットを備え、
   前記固定ブラケットは、前記ケースから前記フロアパネルの前記開口穴に向けて延びて配され、前記開口穴を挟んで前記ケースの反対側に端部が位置し、前記フロアパネルに固定される水平面に対して上下方向に延びる縦面を有し、
   前記縦面が、前記ケースから前記フロアパネルの前記開口穴に向けて延びて配され、前記開口穴を挟んで前記ケースの反対側に端部が位置する
   ことを特徴とする電池パックの設置構造。
2. 請求項１に記載の電池パックの設置構造において、
   前記固定ブラケットは、
   前記開口穴を挟んで前記ケースの反対側で前記フロアパネルに固定されている
   ことを特徴とする電池パックの設置構造。
3. 請求項１もしくは請求項２に記載の電池パックの設置構造において、
   前記固定ブラケットは、
   前記ケース側から延びて、前記フロアパネルの前記開口穴の側部にそれぞれ配されている
   ことを特徴とする電池パックの設置構造。
4. 車両のフロアパネルの上面側に配設され、ケースの内部に複数の電池セルが配された電池パックと、
   一端が前記電池パックの前記ケースの内部に連通し、他端が前記フロアパネルの開口穴を貫通して前記フロアパネルの下面側に開口する排気管とからなる電池パックの設置構造において、
   前記ケースを前記フロアパネルの上面側に固定する固定ブラケットを備え、
   前記固定ブラケットは、
   前記ケースから前記フロアパネルの前記開口穴に向けて延びて配され、前記開口穴を挟んで前記ケースの反対側に端部が位置し、
   前記固定ブラケットは、
   前記ケース側から延びて、前記フロアパネルの前記開口穴を覆うように配され、前記開口穴に対応して貫通穴が形成されている
   ことを特徴とする電池パックの設置構造。

Images