JP7497743B2 - バッテリケース - Google Patents

Description

本発明は、バッテリを収納する上方が開放された箱状のロアケースと、ロアケースの上方に設けられバッテリを覆うアッパーケースとからなる２分割構造のバッテリケースに関する。

近年、自動車やトラック等の商用車において、環境負荷低減の観点から、モータのみを駆動源とする電気自動車（ＥＶ）や、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド自動車（ＨＥＶ）等の電動車が開発されている。このような電動車には、モータを作動させるための大容量のバッテリが搭載されている。

電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）の床下等には、バッテリを収容するバッテリケースが設けられている。このような大容量のバッテリを収納するバッテリケースとして、特許文献１に開示されるバッテリケースが知られている。

特許文献１のバッテリケースは、バッテリパックを構成する部品である。このバッテリパックは、比較的小型の電気自動車に適用されるものであり、略長方形状をなすバッテリケース内に複数のバッテリモジュールが収容されている。バッテリケースは、下半部を構成するロアケースと、上半部を構成するアッパーケースと、に２分割して構成されており、それぞれ、十分な剛性を有するように例えばアルミニウム合金などの金属材料を用いて皿状に一体に鋳造されている。これらのロアケース及びアッパーケースは、周囲のフランジを互いに突き合わせた上で図示せぬボルトを締結することによって、一体に組み立てられる。

バッテリケースは、平面視で長方形を呈しており、その長辺が車両進行方向に沿った姿勢で車両に搭載される。例えば、車体フロアの中央部に車両前後方向に沿って設けられるフロアトンネル部に沿った形で、車両フロアの下面側に取り付けられる。

バッテリパックを新たに組み立てるとき、バッテリをメンテナンスするとき、バッテリのみを交換してバッテリケースはそのまま流用するときなど、バッテリケースにバッテリを収納した状態でバッテリのモジュール端子にコード（ハーネス）を接続したり外したりする作業が生じる。

バッテリには電気的な接続をさせるためにモジュール端子が側面に設けられている。バッテリパックは外部との電気的な接続ために、バッテリケースの横の側面にコネクタやセーフティープラグが配置されており、これらのコネクタやセーフティープラグが配置されるバッテリケースの側面の高さは、バッテリケース内のモジュール端子の位置よりも高い。特許文献１の技術においても、バッテリの側部に横側方を向いてモジュール端子が設けられており、ロアケースの側面の高さが一定でロアケースの底部に搭載されたバッテリのモジュール端子の位置よりも高い。このため、バッテリのモジュール端子にコードを接続する場合には、ロアケースの側面が邪魔になりバッテリのモジュール端子にコード（ハーネス）を接続したり外したりする作業が困難となる。

特許第６６１６１０３号公報

本発明は、以上の点に鑑み、ロアケースとアッパーケースとからなる２分割構造のバッテリケースであってバッテリへのコードの接続作業等の作業効率を向上させることができるバッテリケースを提供することを課題とする。

本発明の実施例によれば、バッテリケースは、上方が開放され、バッテリを収納するロアケースと、前記ロアケースの上方に設けられ前記バッテリを覆うアッパーケースとを備え、
前記ロアケースは、前記バッテリを収納されるロアケース底面と、前記ロアケース底面の縁から上方に延設するロアケース側面とを備え、
前記ロアケース側面は、前記バッテリのモジュール端子が配置される側方に、前記ロアケース側面の高さが前記モジュール端子の高さより低くなるように下方に切り欠かれた切り欠き部を備え、
ロアケース側面は、前記バッテリケースの外部へ接続するコネクタが設けられたコネクタ用側面を備え、
前記切り欠き部が設けられた切り欠き用側面は、前記コネクタ用側面に繋がる傾斜部を備えていることを特徴とする。

かかる構成によれば、ロアケース側面は、バッテリのモジュール端子が配置される側方に、ロアケース側面の高さがモジュール端子の高さより低くなるように下方に切り欠かれた切り欠き部を備えているので、コードをモジュール端子に接続する際にロアケース側面が邪魔にならず、作業が行い易い。このため、ロアケースとアッパーケースとからなる２分割構造のバッテリケースであってバッテリへのコードの接続作業等の作業効率を向上させることができるバッテリケースを提供することができる。

また、切り欠き部が設けられた切り欠き用側面は、コネクタ用側面に繋がる傾斜部を備えているので、急な段差がなく、ロアケースの周囲とアッパーケースの周囲を互いに円滑に隙間なく突き合わせることができ、シール性を向上させることができる。

好ましくは、コネクタ用側面の高さは、前記切り欠き部の高さよりも高く、
前記傾斜部は、前記コネクタ用側面の上端に向かって傾斜している。

かかる構成によれば、傾斜部は、コネクタ用側面の上端に向かって上がりに傾斜しているので、アッパーケースをロアケースに上から突き合わせる際に傾斜部によって前後方向が案内されて容易に突き合わせることでき、シール性を向上させることができる。

好ましくは、切り欠き部は、前記コネクタ用側面を挟んで前記ロアケースの幅方向両側に対向して形成され、
前記切り欠き部間の幅は、前記コネクタ用側面の幅よりも大きく設定され、
前記傾斜部は、前記コネクタ用側面に向かうにつれて前記コネクタに近づくように傾斜している。

かかる構成によれば、傾斜部は、平面視で、コネクタ用側面に向かうにつれてコネクタに近づくように傾斜しているので、アッパーケースをロアケースに上から突き合わせる際に傾斜部によって左右方向が案内されて容易に突き合わせることでき、シール性を向上させることができる。

好ましくは、ロアケース側面は、前記バッテリケースの外部へ接続するコネクタが設けられたコネクタ用側面を備え、
前記コネクタ用側面は、前記切り欠き部が設けられた切り欠き用側面に繋がる傾斜部を備えている。

かかる構成によれば、コネクタ用側面は、切り欠き部が設けられた切り欠き用側面に繋がる傾斜部を備えているので、バッテリケースの前側と後側の少なくともいずれか一方に傾斜部を設けて設計の自由度を向上させることができる。

ロアケースとアッパーケースとからなる２分割構造のバッテリケースであってバッテリへのコードの接続作業等の作業効率を向上させることができるバッテリケースを提供することができる。

本発明に係るバッテリケースによるバッテリパックの一部を透視した正面図 である。 本発明に係るバッテリケースによるバッテリパックの一部を透視した背面図 である。 本発明に係るバッテリケースによるバッテリパックの一部を透視した斜視図 である。 本発明に係るバッテリケースによるバッテリパックの平面図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は、本発明に係るバッテリケースによるバッテリパックの一例の概略構成を概念的（模式的）に示すものとする。

図１～図３に示されるように、バッテリパック１０は、モータのみを駆動源とする電気自動車（ＥＶ）、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、これに外部からの充電機能を備えたプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）の電動車の床下等に配置されるものであり、複数のセル等から構成されるバッテリモジュール（以下、バッテリという）２０を、コード２３を介して複数接続し、これらをバッテリケース３０、４０でひとまとまりにしたものである。

バッテリケース３０、４０は、バッテリ２０を収納する上方が開放された箱状のロアケース３０と、このロアケース３０の上方に設けられバッテリ２０等を覆うアッパーケース４０とからなる２分割構造である。

バッテリパック１０は、ロアケース３０に搭載され蓄電機能を有する複数のバッテリ２０と、これらのバッテリ２０にそれぞれ設けられ電気接続するためのモジュール端子２１と、モジュール端子２１や他の電気部品に接続され通電するコード２３と、バッテリ２０の上方に設けられ電気制御する制御マネジメント２４と、この制御マネジメント２４の上方に設けられた電流センサボックス２５と、一部の電流センサボックス２５の近傍に設けられた上部ターミナル２６と、これらを上から覆うアッパーケース４０とを備えている。

また、バッテリパック１０は、ロアケース３０の前側にコネクタＡ１１、コネクタＢ１２及びコネクタＣ１３が設けられ、ロアケース３０の後側にコネクタＤ１４及びコネクタＥ１５が設けられている。

次にバッテリケース３０、４０のうちロアケース３０について説明する。
ロアケース（バッテリケース）３０は、バッテリ２０が載置されるロアケース底面３１と、ロアケース底面３１の縁から上方に立ち上がるロアケース側面３２とを備えている。
ロアケース側面３２は、バッテリ２０のモジュール端子２１が配置される側方に、ロアケース側面３２の高さＨ２がモジュール端子２１の下部の高さより低くなるように下方に切り欠かれた切り欠き部３３を備えている。

これにより、コード２３をモジュール端子２１に接続する際にロアケース側面３２が邪魔にならず、作業が行い易い。このため、ロアケース３０とアッパーケース４０とからなる２分割構造のバッテリケース３０、４０であっても、バッテリ２０へのコード２３の接続作業等の作業効率を向上させることができる。

また、ロアケース側面３２は、バッテリ２０の外部へ接続するコネクタ（コネクタＡ１１、コネクタＢ１２、コネクタＣ１３、コネクタＤ１４、コネクタＥ１５）が設けられたコネクタ用側面３２ａと、切り欠き部３３が設けられた切り欠き用側面３２ｂとを備えている。

ロアケース３０の前側において、ロアケース側面３２の切り欠き用側面３２ｂには、コネクタ用側面３２ａに繋がる傾斜部３４が備えられている。

ロアケース側面３２のうちコネクタ用側面３２ａの高さＨ１は、切り欠き部３３の高さＨ２よりも高く形成されている。傾斜部３４は、コネクタ用側面３２ａの上端に向かって上がりに傾斜している。

また、切り欠き部３３は、コネクタ用側面３２ａを挟んでロアケース３０の幅方向両側に対向して形成されている。切り欠き部３３間の幅Ｗ２は、コネクタ用側面３２ａの幅Ｗ１よりも大きく設定されている。

図１～図４に示されるように、傾斜部３４は、平面視で、前記コネクタ用側面に向かうにつれて前記コネクタに近づくように傾斜している。傾斜部３４は、平面視で、アッパーケース４０のアッパー傾斜部４４と一致しており、傾斜部３４及びアッパー傾斜部４４は、コネクタ用側面３２ａに向かうにつれてコネクタ（コネクタＡ１１、コネクタＢ１２、コネクタＣ１３）に近づくように傾斜している。また、ロアケース側面３１の上端部には、全周にわたって外方に延びるフランジ３５が形成されている。

次にロアケース３０の後側について説明する。
ロアケース側面３２は、バッテリ２０の外部へ接続するコネクタ（コネクタＤ１４、コネクタＥ１５）が設けられたコネクタ用側面３２ａを備えている。

ロアケース３０の後側において、コネクタ用側面３２ａは、切り欠き部３３が設けられた切り欠き用側面３２ｂに繋がる後側の傾斜部３６を備えている。後側の傾斜部３６は、背面視で、コネクタ用側面３２ａの上端に向かって上がりに傾斜している。後側の傾斜部３６は、平面視で、アッパーケース４０の後側のアッパー傾斜部４６と一致しており、後側の傾斜部３６及び後側のアッパー傾斜部４６は、平面視では傾斜せずに直線状に形成されている。

次にバッテリケース３０、４０のうちアッパーケース４０について説明する。
アッパーケース４０は、バッテリパック１０の長手方向に沿って長く形成された凸状のアッパーケース上面４１と、このアッパーケース上面４１の外周から下方に向かって形成されたアッパーケース側面４２と、このアッパーケース側面４２のうちロアケース３０の切り欠き部３３に一致するように下方に延出するアッパー延出面４３と、を備えている。

また、アッパーケース４０は、ロアケース３０の傾斜部３４に一致するように形成されたアッパー傾斜部４４と、ロアケース３０の後側の傾斜部３６に一致するように形成された後側のアッパー傾斜部４６と、アッパーケース側面４２（アッパー延出面４３を含む）の下端部全周にわたって外方に延びロアケース３０のフランジ３５に合わせられるフランジ４５と、を備えている。

バッテリパック１０は、電動車の例えば底部の狭い空間に配置するため、少しでも上下方向の高さを抑えることが好ましい。この点、本発明のアッパーケース４０は、制御マネジメント２４や電流センサボックス２５が配置され上下方向が高くなる部分のみ、凸状に盛り上げて残りの部分は極力高さがでないような形状としているので、バッテリ２０のスペースを大きくすることができる。

以上に述べた電動車１０のフレーム構造の効果について説明する。
本発明の実施例によれば、ロアケース側面３２は、バッテリ２０のモジュール端子２１が配置される側方に、ロアケース側面３２の高さＨ２がモジュール端子２１の高さより低くなるように下方に切り欠かれた切り欠き部３３を備えているので、コード２３をモジュール端子２１に接続する際にロアケース側面３２が邪魔にならず、作業が行い易い。このため、ロアケース３０とアッパーケース４０とからなる２分割構造のバッテリケース３０、４０であって、バッテリ２０へのコード２３の接続作業等の作業効率を向上させることができるバッテリケース３０、４０を提供することができる。

さらに、切り欠き部３３が設けられた切り欠き用側面３２ｂは、コネクタ用側面３２ａに繋がる傾斜部３４及び後側の傾斜部３６を備えているので、急な段差がなく、ロアケース３０の周囲とアッパーケース４０の周囲を互いに円滑に隙間なく突き合わせることができ、シール性を向上させることができる。

さらに、前側の傾斜部３４は、コネクタ用側面３２ａの上端に向かって上がりに傾斜しているので、アッパーケース４０をロアケース３０に上から突き合わせる際に傾斜部３４によって前後方向が案内されて容易に突き合わせることでき、シール性を向上させることができる。

さらに、前側の傾斜部３４は、平面視で、コネクタ用側面３２ａに向かうにつれてコネクタ（コネクタＡ１１、コネクタＢ１２、コネクタＣ１３）に近づくように傾斜しているので、アッパーケース４０をロアケース３０に上から突き合わせる際に傾斜部３４によって左右方向が案内されて容易に突き合わせることでき、シール性を向上させることができる。

さらに、コネクタ用側面３２ａは、切り欠き部３３が設けられた切り欠き用側面３２ｂに繋がる傾斜部３４、３６を備えているので、バッテリケース３０、４０の前側と後側の少なくともいずれか一方に傾斜部３４、３６を設けて設計の自由度を向上させることができる。

尚、本発明の実施例では、バッテリパック１０の左右両方に切り欠き部３３を設けたが、これに限定されず、バッテリ２０のモジュール端子２１がバッテリパック１０の左右いずれか一方にのみ配置されている場合はモジュール端子２１が配置されている一方側にのみ切り欠き部３３を形成してもよい。

また、本発明の実施例では、バッテリパック１０の形状を平面視で略長方形としたが、これに限定されず、バッテリパック１０の形状を平面視で正方形状、円形状等としてもよく、バッテリパック１０を搭載する電動車のバッテリ配置スペースに合わせて形状を変えても差し支えない。

即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明は、バッテリを収納する上方が開放されたロアケースと、ロアケースの上方に設けられバッテリを覆うアッパーケースとを備えたバッテリケースに好適である。

１０… バッテリパック
１１… コネクタＡ（コネクタ）
１２… コネクタＢ（コネクタ）
１３… コネクタＣ（コネクタ）
１４… コネクタＤ（コネクタ）
１５… コネクタＥ（コネクタ）
２０… バッテリ（バッテリモジュール）
２１… モジュール端子
２３… コード
３０… ロアケース（バッテリケース）
３２… ロアケース側面
３２ａ…コネクタ用側面
３２ｂ…切り欠き用側面
３３… 切り欠き部
３４… 傾斜部（前側の傾斜部）
３６… 傾斜部（後側の傾斜部）
４０… アッパーケース（バッテリケース）
Ｈ１… コネクタ用側面の高さ
Ｈ２… 切り欠き部の高さ
Ｗ１… コネクタ用側面の幅
Ｗ２… 切り欠き部間の幅

Claims (4)

1. バッテリケースは、上方が開放され、バッテリを収納するロアケースと、前記ロアケースの上方に設けられ前記バッテリを覆うアッパーケースとを備え、
   前記ロアケースは、前記バッテリを収納されるロアケース底面と、前記ロアケース底面の縁から上方に延設するロアケース側面とを備え、
   前記ロアケース側面は、前記バッテリのモジュール端子が配置される側方に、前記ロアケース側面の高さが前記モジュール端子の高さより低くなるように下方に切り欠かれた切り欠き部を備え、
   前記ロアケース側面は、前記バッテリケースの外部へ接続するコネクタが設けられたコネクタ用側面を備え、
   前記切り欠き部が設けられた切り欠き用側面は、前記コネクタ用側面に繋がる傾斜部を備えていることを特徴とするバッテリケース。
2. 請求項１記載のバッテリケースであって、
   前記コネクタ用側面の高さは、前記切り欠き部の高さよりも高く、
   前記傾斜部は、前記コネクタ用側面の上端に向かって傾斜していることを特徴とするバッテリケース。
3. 請求項１又は請求項２記載のバッテリケースであって、
   前記切り欠き部は、前記コネクタ用側面を挟んで前記ロアケースの幅方向両側に対向して形成され、
   前記切り欠き部間の幅は、前記コネクタ用側面の幅よりも大きく設定され、
   前記傾斜部は、前記コネクタ用側面に向かうにつれて前記コネクタに近づくように傾斜していることを特徴とするバッテリケース。
4. 請求項１記載のバッテリケースであって、
   前記ロアケース側面は、前記バッテリケースの外部へ接続するコネクタが設けられたコネクタ用側面を備え、
   前記コネクタ用側面は、前記切り欠き部が設けられた切り欠き用側面に繋がる傾斜部を備えていることを特徴とするバッテリケース。

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