WO2012124555A1 - 車載用バッテリ - Google Patents

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WO2012124555A1
WO2012124555A1 PCT/JP2012/055744 JP2012055744W WO2012124555A1 WO 2012124555 A1 WO2012124555 A1 WO 2012124555A1 JP 2012055744 W JP2012055744 W JP 2012055744W WO 2012124555 A1 WO2012124555 A1 WO 2012124555A1
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heater
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PCT/JP2012/055744
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裕貴子 木下
直人 轟木
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日産自動車株式会社
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle battery including a battery module and a thin heater module.
  • Patent Document 1 a battery as described in Patent Document 1 is known as an in-vehicle battery provided with a thin heater module.
  • the thin heater module described in Patent Document 1 has a heater body in proximity to the outer surface of a case of a battery pack configured by housing a large number of battery modules. And the heat insulation sheet body is interposed between this heater main body and the heater unit case facing this heater main body.
  • Patent Document 1 warms the battery module case indirectly by heating the battery pack case with the heater body and conducting heat from the battery pack case to the battery module. is there. For this reason, there existed a problem that the heating efficiency of a battery module was bad.
  • An object of the present invention is to provide an in-vehicle battery capable of increasing the heating efficiency.
  • one battery module, another battery module, and a heater module are disposed below the vehicle floor panel.
  • the other battery module is adjacent to the vehicle front-rear direction side of the one battery module and is formed higher than the one battery module.
  • the heater module is provided above the other battery modules in the vertical direction of the vehicle and in both end regions excluding the central region in the vehicle width direction, and heats the other battery modules.
  • FIG. 1 is a side view of a vehicle showing a state in which a battery pack according to an embodiment of the present invention is disposed below a floor panel.
  • FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 showing a state where a floor panel is removed.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the battery pack shown in FIG. 2.
  • 1 is a schematic perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention. It is a schematic perspective view which shows the 2nd battery module by embodiment of this invention.
  • 1 is a vehicle body
  • 2 is a passenger compartment
  • 3 is a motor room equipped with an electric motor for traveling
  • 4 is front left and right wheels
  • 5 is left and right rear wheels
  • 6 is a front seat
  • 7 is a rear seat
  • 8 is a floor panel
  • 11 is a battery pack.
  • the battery pack 11 includes a first battery module 13FL, 13FR disposed on the front side in the vehicle longitudinal direction, a second battery module 13CL, 13CR (one battery module) disposed on the center side in the vehicle longitudinal direction, The third battery module 13R (other battery module) arranged on the rear side is configured as one unit.
  • These battery modules 13FL, 13FR, 13CL, 13CR, 13R are arranged on the lower side of the floor panel 8 in a state of being housed in the battery pack case 14 shown in FIG.
  • the battery pack 11 includes a first battery module 13FL, 13FR disposed below the left and right front seats 6 and a third battery disposed below the left and right rear seats 7, as shown in FIGS.
  • the module 13R includes second battery modules 13CL and 13CR disposed immediately below the floor panel 8 between the left and right front seats 6 and the left and right rear seats 7.
  • the first battery module 13FL on the left side of the front is a battery module in which two battery modules in which four battery shells 12 are stacked in the vertical direction are arranged in parallel in the front-rear direction.
  • the first battery module 13FR on the front right side is a battery module in which two battery modules in which four battery shells 12 are stacked in the vertical direction with the battery shell 12 placed horizontally are arranged in front and rear.
  • a large number of battery shells 12 are stacked in the longitudinal direction so as to be substantially the same as the entire length of the rear seat 7 along the vehicle width direction. Is.
  • the second battery module 13CL on the left side of the center is a battery module in which two battery modules, in which two battery shells 12 are stacked in the vertical direction with the battery shell 12 placed horizontally as shown in FIGS.
  • the second battery module 13CR on the right side of the center is a battery module in which two battery modules in which two battery shells 12 are stacked in the vertical direction with the battery shell 12 placed horizontally are arranged in front and rear.
  • each of the first battery modules 13FL and 13FR includes an electrode terminal 12a of the battery shell 12 constituting the first battery module 13FL on the left side and a battery shell 12 constituting the first battery module 13FR on the right side.
  • the electrode terminals 12a are arranged in a direction facing each other (that is, both are directed toward the center in the vehicle width direction).
  • the rear third battery module 13R is arranged so that all electrode terminals 12a of the battery shell 12 face the front of the vehicle.
  • the left and right second battery modules 13CL and 13CR respectively constitute the electrode terminal 12a of the battery shell 12 constituting the left second battery module 13CL and the right second battery module 13CR.
  • the battery shell 12 is arranged in such a direction that the electrode terminals 12a of the battery shell 12 face each other (that is, both are directed toward the center in the vehicle width direction).
  • the electrode terminals 12a of the battery shell 12 constituting each of the battery modules 13FL, 13FR, 13CL, 13CR, 13R are respectively connected to an electric motor (in the motor room 3) via a power cable as shown in FIGS. Connect to the motor feed line 15 from the inverter.
  • the power cable is routed in the center space in the vehicle width direction between the first battery modules 13FL and 13FR on the front left and right, and in the center space in the vehicle width direction between the second battery modules 13CL and 13CR on the center left and right.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the battery shell.
  • the height of the first battery modules 13FL, 13FR (hereinafter also referred to as the first battery module 13F) when mounted on the vehicle is h1
  • the second battery modules 13CL, 13CR (hereinafter also referred to as the second battery module 13C).
  • the upper surface of the battery pack case 14 is formed so as to substantially follow the height relationship between the first to third battery modules 13F, 13C, 13R.
  • the upper surface of the battery pack case 14 is formed such that the upper surface of the second battery module 13C is the lowest, the upper surface of the first battery module 13F is next higher, and the upper surface of the third battery module 13R is highest. ing.
  • the first battery module 13F is located below the left and right front seats 6, and the third battery module 13R is located below the left and right rear seats 7. Therefore, by making the heights h1 and h3 described above larger than the height h2, the space below the seat in the passenger compartment 2 can be effectively used as a space for mounting the battery shell 12, and the comfort of the passenger compartment 2 is impaired. Many batteries can be installed. Further, since the height h3 is higher than the height h1, the seat surface of the rear seat 32R is higher than the seat surface of the front seat 32F in the passenger compartment 2. With this setting, it is possible to ensure good visibility of the passengers in the left and right rear seats 7.
  • the total number of battery shells 12 of the first battery module 13F and the second battery module 13C is the same as the total number of battery shells 12 of the third battery module 13R.
  • the area occupied by the third battery module 13R is smaller than the area occupied by the first battery module 13F and the second battery module 13C.
  • the center of gravity of the battery pack 11 is located relatively rearward in the vehicle front-rear direction. Since a traveling electric motor or the like is disposed in front of the vehicle, the center of gravity of the battery pack 11 is disposed relatively rearward so that the weight distribution of the entire vehicle is brought closer to the center position in the front-rear direction. be able to. Thereby, stability of vehicle behavior can be secured.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the second battery module.
  • the battery shell 12 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, has a long side p1, a short side p2, and a height side p3, and the lengths of the battery shells 12 are configured to have a size relationship of p1> p2> p3.
  • the battery shell 12 is surrounded by a plane 121 surrounded by a long side p1 and a short side p2, a long side 122 surrounded by a long side p1 and a height side p3, and a short side p2 and a height side p3.
  • a short side 123 is provided on the short side surface 123.
  • the first battery module 13F and the second battery module 13C are arranged such that the short side p2 of the battery shell 12 is along the vehicle front-rear direction.
  • the first battery module 13F and the second battery module 13C are modules that are disposed in a region where the restriction in the height direction is relatively larger than the restriction in the width direction. Therefore, even if the long side p1 is arranged along the vehicle width direction, a space between the left and right battery modules can be secured, and wiring and the like can be facilitated.
  • the integration density of the battery shells 12 can be increased by arranging the short side p2 along the vehicle longitudinal direction.
  • the height of the battery module can be finely adjusted by arranging the height side p3 that is the shortest length along the vehicle vertical direction.
  • the height can be adjusted by the stacking state of the battery shells 12. Therefore, the battery shell 12 can be mounted efficiently by making the adjustment unit fine.
  • the third battery module 13R is arranged with the height side p3 of the battery shell 12 along the vehicle width direction. Thereby, since the number of stacked battery shells 12 can be finely adjusted, a large number of battery shells 12 can be arranged by effectively using the space below the left and right rear seats 7.
  • a thin heater module (heater module) for heating each battery module to prevent freezing when not in use will be described with reference to FIGS. 2 and 3, for the sake of clarity, the thin heater module is shown with hatching.
  • This thin heater module is a so-called PTC heater, and its resistance value changes so as to maintain the temperature after being raised to a predetermined temperature by energization.
  • the PTC heater and a soaking plate that uniformly distributes heat are configured to be able to uniformly heat the area range set.
  • a method of arranging the nichrome wire meandering or a method of circulating hot water along a predetermined flow path can be applied to the heater itself, and the heater is not particularly limited.
  • the thin heater modules 23L and 23R are provided close to the long side surface 122 of the battery shell 12 as shown by the hatched area in FIG. That is, in order to efficiently heat the entire battery module, it is necessary to transmit heat uniformly to the stacked battery shells 12. If the thin heater module is provided on the flat surface 121, only the battery shell 12 stacked at the upper end or the lower end adjacent to the thin heater module is heated, and the battery shell 12 stacked at the center in the vertical direction is heated. It is difficult to stabilize the performance due to insufficient heating.
  • the thin heater module is provided on the short side surface 123, although all the battery shells 12 can be heated, there is a problem that the heating efficiency is low because the area facing the thin heater module is small.
  • the thin heater modules 23L and 23R so as to face the long side surface 122, all the battery shells 12 are uniformly heated and the heating efficiency is improved.
  • the front left and right first battery modules 13FL and 13FR have a large heat capacity in which the battery shells 12 are stacked in four stages as described above.
  • the second battery modules 13CL and 13CR at the center left and right are obtained by stacking the battery shells 12 in two stages, have a small heat capacity, and are liable to lower the temperature.
  • the thin battery modules 21L and 21R are provided only on the front side of the first battery modules 13FL and 13FR on the front left and right.
  • the thin heater modules 22L and 22R are provided in the front, and the thin heater modules 23L and 23R are also provided in the rear.
  • the reason why the thin heater modules 21L and 21R are disposed only in front of the first battery module 13 is that the front is easily affected by traveling wind and the like and is relatively easily cooled. Further, the cost can be reduced by narrowing the installation area of the thin heater module.
  • the air heated by the thin heater module 22 that heats the second battery module 13C moves upward.
  • the first battery module 13F can also be heated by this warm air.
  • the air heated by the thin heater module 23 that heats the second battery module 13C moves upward.
  • the third battery module 13R can also be heated by this warm air. That is, since the second battery module 13C is at a lower position than the other battery modules, the other battery modules are also heated using this positional relationship.
  • the warmed air is reliably supplied to the first.
  • the heating performance of the first battery module 13F and the third battery module 13R is improved. Due to the above-described effects, the third battery module 13R can obtain sufficient heating performance without providing the thin heater module 24 at the center in the vehicle width direction.
  • the rear third battery module 13R has a different stacking direction from the first battery module 13F and the second battery module 13C.
  • the thin battery heater 24 is also disposed on the upper surface side of the vehicle.
  • the third battery module 13R has a larger number of stacked battery shells 12 than the front left and right first battery modules 13FL and 13FR, and has the largest heat capacity.
  • the side surface side in the vehicle width direction is relatively susceptible to traveling wind and the like, and the vicinity of the center in the vehicle width direction of the third battery module 13R is most difficult to cool. Therefore, the rear third battery module 13R is provided with thin heater modules 24L and 24R only in the upper end regions of the battery shell 12 in the stacking direction.
  • the thin heater modules 24L and 24R are installed in the areas at both ends, and not in the center area. Thereby, even if the installation area
  • the thin heater modules 21L and 21R are respectively placed in close proximity to the front left battery module 13FL and the front right battery module 13FR and attached to the battery module mounting surface 14a of the battery pack case 14.
  • the thin heater modules 22L and 22R are arranged close to the front side of the center left battery module 13CL and the center right battery module 13CR, respectively, and attached to the battery module mounting surface 14a of the battery pack case 14.
  • the thin heater modules 23L and 23R are arranged close to the rear side of the center left battery module 13CL and the center right battery module 13CR, respectively, and attached to the battery module mounting surface 14a of the battery pack case 14.
  • the thin heater modules 24L and 24R are located close to the upper side of both ends in the battery shell stacking direction of the rear battery module 13R, and are attached to the battery module mounting surface 14a of the battery pack case 14.
  • the battery power cable is routed in the center space in the vehicle width direction between the front left and right battery modules 13FL and 13FR and in the center space in the vehicle width direction between the center left and right battery modules 13CL and 13CR.
  • the electrode terminals of the thin heater modules 21L, 21R, 22L, 22R, 23L, 23R, 24L, 24R are the center space in the vehicle width direction between the front left and right battery modules 13FL, 13FR, and the center left and right battery modules 13CL, respectively. Therefore, it should be installed on the side close to the center space in the vehicle width direction between 13CRs.
  • the electrode terminals of the thin heater modules 21L and 21R that are arranged close to each other in front of the front left battery module 13FL and the front right battery module 13FR are arranged at the ends of the thin heater modules 21L and 21R that are close to each other.
  • the electrode terminals of the thin heater modules 23L and 23R that are arranged close to each other on the rear side of the central left battery module 13CL and the central right battery module 13CR are also arranged at the ends close to each other of the thin heater modules 23L and 23R. .
  • the thin heater modules 21L and 21R and the thin heater modules 23L and 23R can be configured in a flat plate shape as shown in FIGS.
  • the electrode terminals of the thin heater modules 21L and 21R can be arranged as described above because there is no adjacent battery module in front of the front left battery module 13FL and the front right battery module 13FR, and the thin heater This is because a space for installing the electrode terminals can be secured around the ends of the modules 21L and 21R close to each other.
  • the electrode terminals of the thin heater modules 23L and 23R can be arranged as described above because there is no adjacent battery module behind the central left battery module 13CL and the central right battery module 13CR, and the thin heater module 23L , 23R around the ends close to each other, it is possible to secure a space for installing the electrode terminals.
  • a vehicle-mounted battery includes a second battery module 13C (one battery module) located below a vehicle floor panel 8, and a vehicle front-rear direction side (rear side) of the second battery module 13C.
  • a third battery module 13R another battery module higher than the second battery module 13C, and above the third battery module 13R in the vehicle vertical direction, and in the vehicle width direction central region.
  • a thin heater module 24 (heater module) is provided in both end regions except for being opposed to the side surface of the third battery module 13R and heating the third battery module 13R.
  • the center in the vehicle width direction is hardly affected by outside air and is not easily cooled. Therefore, by installing the thin heater module 24 in both end regions excluding the central region in the vehicle width direction, sufficient heating performance can be obtained while reducing costs.
  • the space below the floor panel 8 in the passenger compartment 2 can be effectively used as a mounting space for the battery shell 12, and a large number of batteries can be mounted without impairing the comfort of the passenger compartment 2.
  • a first battery module 13F having a first height h1 located below the front seat and below the front seat, in order from the front of the vehicle, and a rear seat between the front seat and the rear seat
  • a second battery module 13C having a second height h2 lower than the first height h1 positioned below the foot floor panel 8, and a third height h3 positioned below the rear seat and higher than the first height h1.
  • a thin heater module 24 for heating the third battery module 13R.
  • the restriction in the height direction is relatively gentle.
  • the battery shell 12 is stacked in the vehicle width direction, and the thin heater module 24 is installed above the battery shell 12, so that a sufficient space in the vehicle width direction can be secured and the battery shell can be efficiently used. 12 can be arranged.
  • the third battery module 13R has a larger volume than the first and second battery modules 13F and 13C, the heat capacity is also large. In particular, the vehicle width direction center is not easily affected by outside air and is not easily cooled.
  • the thin heater module 24 is disposed in front of the first battery module 13F in the vehicle front-rear direction.
  • the first battery module 13F disposed in front of the vehicle is easily affected by traveling wind or the like and is easily cooled.
  • cost can be reduced, ensuring heating performance.
  • the first battery module 13F has a larger volume than the second battery module 13C, the heat capacity is also large. Therefore, since the rear side of the vehicle is relatively difficult to cool, even if the thin heater module 21 is installed only in front of the vehicle, sufficient heating performance can be obtained.
  • the first battery module 13F is installed below the front seat, it is difficult to ensure the height direction. Therefore, the battery shell 12 can be efficiently arranged by stacking the battery shell 12 along the vehicle vertical direction and arranging the long side surface 122 along the vehicle width direction. (4)
  • the thin heater modules 22 and 23 are arranged in front and rear of the second battery module 13C in the vehicle front-rear direction.
  • the second battery module 13C is in the center portion of the battery pack 11, it has a smaller volume than other battery modules and thus has a small heat capacity and is easily cooled. Therefore, the heating performance can be ensured by disposing the thin heater modules 21 both in the front and rear in the vehicle front-rear direction. Since the second battery module 13F is installed below the rear seat foot floor panel 8 between the front seat and the rear seat, it is difficult to ensure the height direction. Therefore, the battery shell 12 can be efficiently arranged by stacking the battery shell 12 along the vehicle vertical direction and arranging the long side surface 122 along the vehicle width direction.
  • the battery modules 13F, 13C, and 13R are configured by stacking a plurality of rectangular battery shells 12 having three sides, and the thin heater modules 21, 22, 23, and 24 are along the stacking direction of the battery modules 13. It is erected so as to face the side surface including the side.
  • the battery shell 12 is formed in a rectangular parallelepiped shape having a long side p1, a short side p2, and a height side p3 shorter than both sides, and the stacking direction is a direction along the height side p3.
  • the modules 21, 22, 23, and 24 are erected so as to face the long side surface 122 that is the side surface including the long side p1.
  • the length of the battery module 13 in the direction along the height side p3 can be finely set, and the vehicle can be efficiently used. Can be installed.
  • the other battery modules are higher in the height direction than the one battery module, so that the center in the vehicle width direction is hardly affected by outside air and is not easily cooled. Therefore, by installing the heater module in both end regions excluding the central region in the vehicle width direction, sufficient heating performance can be obtained while reducing costs.
  • the space below the floor panel in the vehicle interior can be effectively used as a mounting space for the battery module, and a large number of batteries can be mounted without impairing the comfort of the vehicle interior.

Abstract

　本発明の車載用バッテリにあっては、車両のフロアパネルの下方に第２バッテリモジュール（13C）と第２バッテリモジュール（13C）よりも高い第３バッテリモジュール（13R）とを配設している。第３バッテリモジュール（13R）は、第２バッテリモジュール（13C）の車両前後方向の後側に隣接して設けられている。そして、第３バッテリモジュール（13R）の車両上下方向の上方であって、車幅方向中央領域を除く両端領域に、第３バッテリモジュール（13R）を加温する薄型ヒーターモジュール（24）を備えている。

Description

車載用バッテリ
　本発明は、バッテリモジュールと薄型ヒーターモジュールを備えた車載用バッテリに関する。
　薄型ヒーターモジュールを備えた車載用バッテリとしては、従来、例えば特許文献1に記載されているようなものが知られている。
　この特許文献1に記載された薄型ヒーターモジュールは、多数のバッテリモジュールを収納して構成したバッテリパックのケース外側面にヒーター本体を近接させている。そして、このヒーター本体と、該ヒーター本体に対向するヒーターユニットケースとの間に断熱シート体を介在させている。
特開２００８－１８６６２１号公報
　しかし、特許文献１に記載の薄型ヒーターモジュールは、バッテリパックのケースをヒーター本体で加温し、前記バッテリパックのケースからバッテリモジュールへの熱伝導により、バッテリモジュールを間接的に加温するものである。このため、バッテリモジュールの加温効率が悪いという問題があった。
　本発明は、加温効率を高めることが可能な車載用バッテリを提供することを目的とする。
　前記課題を解決するため、本発明の車載用バッテリにあっては、車両のフロアパネルの下方に、一のバッテリモジュールと他のバッテリモジュールとヒーターモジュールとを配設した。他のバッテリモジュールは、一のバッテリモジュールの車両前後方向側に隣接すると共に、一のバッテリモジュールよりも高く形成されている。また、ヒーターモジュールは、他のバッテリモジュールの車両上下方向の上方であって、車幅方向中央領域を除く両端領域に設けられ、他のバッテリモジュールを加温する。
本発明の実施形態によるバッテリパックをフロアパネルの下側に配置した状態を示す車両の側面図である。 図１の平面図であり、フロアパネルを取り外した状態を示している。 図２に示すバッテリパックの拡大図である。 本発明の実施形態によるバッテリパックの概略斜視図である。 本発明の実施形態による第２バッテリモジュールを示す概略斜視図である。
　まず、図１～３に示すバッテリパックを説明する。図１，２において、1は車体、2は車室、3は走行用電動モータが搭載されたモータルーム、4は左右前輪、5は左右後輪、6は前席シート、7は後席シート、8はフロアパネル、11はバッテリパックである。
　バッテリパック11は、車両前後方向の前側に配置した第１バッテリモジュール13FL,13FRと、車両前後方向の中央側に配置した第２バッテリモジュール13CL,13CR（一のバッテリモジュール）と、車両前後方向の後側に配置した第３バッテリモジュール13R（他のバッテリモジュール）とから1ユニットに構成されている。これらのバッテリモジュール13FL,13FR,13CL,13CR,13Rは、図３に示すバッテリパックケース14内に収納された状態で、フロアパネル8の下側に配置されている。
　更に詳述するとバッテリパック11は、図１，２に示すように左右前席シート6の下方に配置された第１バッテリモジュール13FL,13FRと、左右後席7の下方に配置された第３バッテリモジュール13Rと、左右前席シート6および左右後席7間のフロアパネル8の直下に配置された第２バッテリモジュール13CL,13CRとからなる。
　前方左側の第１バッテリモジュール13FLは、図１～３に示すように、バッテリシェル12を横置き状態で上下方向に４個積層したバッテリモジュールを前後に２つ並列させたものである。前方右側の第１バッテリモジュール13FRも同様に、バッテリシェル12を横置き状態で上下方向に４個積層したバッテリモジュールを前後に２つ並列させたものである。
　後方の第３バッテリモジュール13Rは、図１～３に示すように多数のバッテリシェル12を縦置き状態で車幅方向に沿って、後席シート7の全長と略同じ長さとなるように積層したものである。
　中央左側の第２バッテリモジュール13CLは、図１～３に示すようにバッテリシェル12を横置き状態で上下方向に２個積層したバッテリモジュールを前後に２つ並列させたものである。中央右側の第２バッテリモジュール13CRも同様に、バッテリシェル12を横置き状態で上下方向に２個積層したバッテリモジュールを前後に２つ並列させたものである。
　第１バッテリモジュール13FL,13FRはそれぞれ、図３に示すように、左側の第１バッテリモジュール13FLを構成するバッテリシェル12の電極端子12aと、右側の第１バッテリモジュール13FRを構成するバッテリシェル12の電極端子12aとが相互に向かい合わせになる向き（即ち、双方ともに車幅方向中央側に向けて）に配置する。
　また、後方の第３バッテリモジュール13Rは、図３に示すように、バッテリシェル12の電極端子12aが全て車両前方に向くように配置する。
　更に、中央左右の第２バッテリモジュール13CL,13CRはそれぞれ、図３に示すように、左側の第２バッテリモジュール13CLを構成するバッテリシェル12の電極端子12aと、右側の第２バッテリモジュール13CRを構成するバッテリシェル12の電極端子12aとが相互に向かい合わせになる向き（即ち、双方ともに車幅方向中央側に向けて）に配置する。
　そして、各バッテリモジュール13FL,13FR,13CL,13CR,13Rを構成するバッテリシェル12の電極端子12aはそれぞれ、図２，３に示すように、電源ケーブルを介して、モータルーム3内における電動モータ（インバータ）からのモータ給電線15に接続する。前記電源ケーブルは、前方左右の第１バッテリモジュール13FL,13FR間における車幅方向中央スペース、および中央左右の第２バッテリモジュール13CL,13CR間における車幅方向中央スペースに配索している。
　図４は、バッテリシェルの概略斜視図である。第１バッテリモジュール13FL,13FR（以下、第１バッテリモジュール13Fとも記載する。）の車載時における高さをh1、第２バッテリモジュール13CL,13CR（以下、第２バッテリモジュール13Cとも記載する。）の車載時における高さをh2、第３バッテリモジュール13Rの車載時における高さをh3とすると、h3＞h1＞h2となるように構成されている。また、これら第１～第３バッテリモジュール13F，13C，13Rの高さ関係に略追従するように、バッテリパックケース１４の上面が形成されている。具体的には、バッテリパックケース１４の上面は、第２バッテリモジュール13Cの上面が最も低く形成され、次に第１バッテリモジュール13Fの上面が高く，第３バッテリモジュール13Rの上面が最も高く形成されている。
　第１バッテリモジュール13Fは左右前席シート6の下方に位置し、第３バッテリモジュール13Rは左右後席7の下方に位置している。従って、前述した高さh1，h3を高さh2よりも大きくすることで、車室2内のシート下方のスペースをバッテリシェル12の搭載スペースとして有効に利用でき、車室2の快適性を損なわずに数多くのバッテリを搭載することができる。また、高さh3が高さh1よりも高いことから、車室2内においてリヤシート32Rの座面がフロントシート32Fの座面より高くなる。この設定により左右後席7の乗客の良好な視界を確保できる。
　ここで、本実施形態では、第１バッテリモジュール13Fと第２バッテリモジュール13Cとのバッテリシェル12の合計数と、第３バッテリモジュール13Rのバッテリシェル12の合計数とは同じである。一方、車両の平面視において、第１バッテリモジュール13Fと第２バッテリモジュール13Cとが占有する面積よりも第３バッテリモジュール13Rが占有する面積の方が小さい。
このことから、バッテリパック11の重心位置は車両前後方向において比較的車両後方に位置することになる。車両の前方には、走行用電動モータ等が配置されることから、バッテリパック11の重心の位置が比較的車両後方に配置されることで車両全体としての重量配分を前後方向における中心位置に近づけることができる。これにより、車両挙動の安定性を確保することができる。
　ここで、バッテリシェル12の構成について説明する。図５は第２バッテリモジュールを表す概略図である。バッテリシェル12は、略直方体に形成され、長辺p1、短辺p2、高さ辺p3を有し、それぞれの長さは、p1＞p2＞p3の大小関係に構成されている。バッテリシェル12は、長辺p1と短辺p2で囲まれた平面121と、長辺p1と高さ辺p3で囲まれた長側面122と、短辺p2と高さ辺p3とで囲まれた短側面123とを有する。そして、電極端子12aは、短側面123に設けられている。
　第１バッテリモジュール13Fと第２バッテリモジュール13Cは、バッテリシェル12の短辺p2が車両前後方向に沿う方向に配置される。この第１バッテリモジュール13Fと第２バッテリモジュール13Cとは比較的高さ方向の制限が幅方向の制限よりも大きい領域に配置されるモジュールである。従って、長辺p1を車幅方向に沿うように配置したとしても、左右のバッテリモジュールの間の空間を確保することができ、配線等を容易にできる。また、短辺p2を車両前後方向に沿うように配置することで、バッテリシェル12の集積密度を高めることができる。また、最も短い長さである高さ辺p3を車両上下方向に倣って配置することで、バッテリモジュールの高さを細かく調整することができる。
　即ち車両によって車両上下方向における制限はいろいろとあるものの、バッテリシェル12自体の構成は共通である場合、これらバッテリシェル12の積み重ね具合によって高さを調整できる。従って、調整単位を細かくすることで効率的にバッテリシェル12を搭載することができる。
　第３バッテリモジュール13Rは、バッテリシェル12の高さ辺p3を車幅方向に沿う方向に配置される。これにより、バッテリシェル12の積層数を細かく調整できるため、左右後席シート7の下方のスペースを有効に利用して数多くのバッテリシェル12を配置することができる。
＜薄型ヒーターモジュールについて＞
　次に、不使用中の凍結防止用などのために各バッテリモジュールを加温する薄型ヒーターモジュール（ヒーターモジュール）を、図２，３に基づき以下に説明する。尚、図２，３では、明瞭のため便宜上、薄型ヒーターモジュールにハッチングを付して示した。この薄型ヒーターモジュールは所謂PTCヒーターであり、通電により所定温度まで上昇した後、その温度を維持するように抵抗値が変化するものである。このPTCヒーターと熱を均一に分布させる均熱板との組み合わせにより設定した面積の範囲に対して均等に加温することが可能に構成されている。尚、ヒーター自体は例えばニクロム線を蛇行させて配置する方法や、お湯を所定流路に沿って循環させる方法等が適用可能であり、特に限定しない。
　薄型ヒーターモジュール23L,23Rは、図５の斜線領域で示すようにバッテリシェル12の長側面122に近接して設けられる。すなわち、バッテリモジュールの全体を効率よく加温するには、積層されたバッテリシェル12に対して均一に熱を伝達する必要がある。仮に薄型ヒーターモジュールを平面121に設けた場合、薄型ヒーターモジュールと近接する上端もしくは下端に積層されたバッテリシェル12のみが加温されてしまい、上下方向の中央部に積層されているバッテリシェル12の加温が不十分となって性能の安定化を図ることが難しい。
　また、薄型ヒーターモジュールを短側面123に設けた場合、全てのバッテリシェル12を加温することはできるものの、薄型ヒーターモジュールに臨む面積が小さいため、加温効率が低いという問題がある。
　そこで、本実施形態では、長側面122に対向させて薄型ヒーターモジュール23L,23Rを設けることで、全てのバッテリシェル12を均一に加温すると共に、加温効率の向上を図っている。
　前方左右の第１バッテリモジュール13FL,13FRは前記した通り、バッテリシェル12を4段重ねした大熱容量のものである。これに対し、中央左右の第２バッテリモジュール13CL,13CRは前記した通り、バッテリシェル12を2段重ねしたものであって、熱容量が小さく、温度が低下し易い。
　そこで、本実施形態では、図２，３に示すごとく、前方左右の第１バッテリモジュール13FL,13FRについては、前方のみに薄型ヒーターモジュール21L,21Rを設けている。また、中央左右の第２バッテリモジュール13CL,13CRについては、前方に薄型ヒーターモジュール22L,22Rを設けると共に、後方にも薄型ヒーターモジュール23L,23Rを設ける。尚、第１バッテリモジュール13の前方のみに薄型ヒーターモジュール21L,21Rを配置したのは、前方は走行風等の影響を受けやすく、比較的冷却されやすいからである。また、薄型ヒーターモジュールの設置領域を狭くすることで、コストを削減することができる。
　尚、図４の矢印で示すように、第２バッテリモジュール13Cを加温する薄型ヒーターモジュール22で暖められた空気は上方に移動する。この暖気により第１バッテリモジュール13Fをも加温することができる。同様に、第２バッテリモジュール13Cを加温する薄型ヒーターモジュール23で暖められた空気は上方に移動する。この暖気により、第３バッテリモジュール13Rをも加温することができる。すなわち、第２バッテリモジュール13Cは他のバッテリモジュールよりも低い位置にあるため、この位置関係を利用して他のバッテリモジュールをも加温するものである。特に、前述の如くバッテリパックケース14上面が、第１～第３バッテリモジュール13F，13C，13Rの高さ関係に略追従するように形成されている場合は、暖められた空気が確実に第１バッテリモジュール13Fと第3バッテリモジュール13Rの上方に流れ込むため、第１バッテリモジュール13Fと第３バッテリモジュール13Rの加温性能が向上する。以上の作用効果のため、第３バッテリモジュール13Rは、車幅方向中央部に薄型ヒーターモジュール２４を設けなくても、十分な加温性能を得ることができる。
　後方の第３バッテリモジュール13Rは、第１バッテリモジュール13F及び第２バッテリモジュール13Cとは積層方向が異なる。ここで、長側面122は車両上面側に位置するため、薄型バッテリーヒーター24も車両における上面側に配置される。このとき、第３バッテリモジュール13Rは、前方左右の第１バッテリモジュール13FL,13FRよりも更にバッテリシェル12の積層数が多く、熱容量が最も大きいことから更に温度が低下し難い。ただし、車幅方向の側面側は比較的走行風等の影響を受けやすく、第３バッテリモジュール13Rの車幅方向中央付近が最も冷えにくい。このことから、後方の第３バッテリモジュール13Rについては、バッテリシェル12の積層方向の両端領域であって、上方のみに薄型ヒーターモジュール24L,24Rを設ける。
　更に具体的には、積層方向に３分割した領域を設定したとき、両端の領域に薄型ヒーターモジュール24L,24Rを設置し、中央の領域には設置しない。これにより、薄型ヒーターモジュールの設置領域が狭くなったとしても、第３バッテリモジュール13Rを全体的に効率よく加温することができる。また、薄型ヒーターモジュールの設置領域を狭くすることで、コストを削減することができる。
　薄型ヒーターモジュール21L,21Rはそれぞれ、前方左側バッテリモジュール13FLおよび前方右側バッテリモジュール13FRの前側に立てて近接配置し、バッテリパックケース14のバッテリモジュール載置面14aに取り付ける。
　薄型ヒーターモジュール22L,22Rはそれぞれ、中央左側バッテリモジュール13CLおよび中央右側バッテリモジュール13CRの前側に近接配置し、バッテリパックケース14のバッテリモジュール載置面14aに取り付ける。薄型ヒーターモジュール23L,23Rはそれぞれ、中央左側バッテリモジュール13CLおよび中央右側バッテリモジュール13CRの後側に近接配置し、バッテリパックケース14のバッテリモジュール載置面14aに取り付ける。
　薄型ヒーターモジュール24L,24Rはそれぞれ、後方バッテリモジュール13Rのバッテリシェル積層方向における両端の上側に近接位置し、バッテリパックケース14のバッテリモジュール載置面14aに取り付ける。
　ところで、バッテリ電源ケーブルが前記した通り前方左右のバッテリモジュール13FL,13FR間における車幅方向中央スペース、および中央左右のバッテリモジュール13CL,13CR間における車幅方向中央スペースに配索されている。このため、薄型ヒーターモジュール21L,21R,22L,22R,23L,23R,24L,24Rの電極端子はそれぞれ、前方左右のバッテリモジュール13FL,13FR間における車幅方向中央スペース、および中央左右のバッテリモジュール13CL,13CR間における車幅方向中央スペースに近い側に設置するのが良い。
　そのため、前方左側バッテリモジュール13FLおよび前方右側バッテリモジュール13FRの前側に立てて近接配置する薄型ヒーターモジュール21L,21Rの電極端子はそれぞれ、これら薄型ヒーターモジュール21L,21Rの相互に近い端部に配置する。また、中央左側バッテリモジュール13CLおよび中央右側バッテリモジュール13CRの後側に立てて近接配置する薄型ヒーターモジュール23L,23Rの電極端子もそれぞれ、これら薄型ヒーターモジュール23L,23Rの相互に近い端部に配置する。
　従って、薄型ヒーターモジュール21L,21Rおよび薄型ヒーターモジュール23L,23Rはそれぞれ、図２，３に示すように平板状に構成することができる。
　ここで、薄型ヒーターモジュール21L,21Rの電極端子を前記のように配置し得るのは、前方左側バッテリモジュール13FLおよび前方右側バッテリモジュール13FRの前方に、隣接するバッテリモジュールが存在しなくて、薄型ヒーターモジュール21L,21Rの相互に近い端部周辺に、電極端子を設置するスペースを確保し得るためである。
　また薄型ヒーターモジュール23L,23Rの電極端子を前記のように配置し得るのは、中央左側バッテリモジュール13CLおよび中央右側バッテリモジュール13CRの後方に、隣接するバッテリモジュールが存在しなくて、薄型ヒーターモジュール23L,23Rの相互に近い端部周辺に、電極端子を設置するスペースを確保し得るためである。
　以下に、本発明の実施形態による作用効果を説明する。
（１）本発明の実施形態による車載用バッテリは、車両のフロアパネル8の下方に位置する第２バッテリモジュール13C（一のバッテリモジュール）と、第２バッテリモジュール13Cの車両前後方向側（後方側）に隣接して設けられ、第２バッテリモジュール13Cよりも高い第３バッテリモジュール13R（他のバッテリモジュール）と、第３バッテリモジュール13Rの車両上下方向の上方であって、車幅方向中央領域を除く両端領域に、第３バッテリモジュール13Rの側面と対向するように設けられ、第３バッテリモジュール13Rを加温する薄型ヒーターモジュール24（ヒータモジュール）と、を備えている。
　すなわち、第３バッテリモジュール13Cは第２バッテリモジュール13F，13Cに比べて高いため、車幅方向中央については外気の影響を受けにくく冷却されにくい。従って、薄型ヒーターモジュール24を、車幅方向中央領域を除く両端領域に設置することで、コストを削減しつつ十分な加温性能を得ることができる。また、車室2内のフロアパネル8の下方のスペースをバッテリシェル12の搭載スペースとして有効に利用でき、車室2の快適性を損なわずに数多くのバッテリを搭載することができる。
（２）車両のフロアパネル8の下方であって、車両前方から順に、前席下方に位置し第１高さh1を有する第１バッテリモジュール13Fと、前席と後席との間の後席足元フロアパネル8の下方に位置し第１高さh1よりも低い第２高さh2を有する第２バッテリモジュール13Cと、後席下方に位置し第１高さh1よりも高い第３高さh3を有する第３バッテリモジュール13Rとを有するバッテリモジュールと、第３バッテリモジュール13Rの車両上下方向の上方であって、第３バッテリモジュール13Rの車幅方向中央領域を除く両端領域に第３バッテリモジュール13Rの側面と対向するように設けられ、第３バッテリモジュール13Rを加温する薄型ヒーターモジュール24（ヒータモジュール）と、を備えている。
　すなわち、第３バッテリモジュール13Rは後席の下方に設置されることから、比較的高さ方向の制限が緩やかである。このように、制限が緩やかな部分に薄型ヒーターモジュール24を配置することで、他の制約を回避しつつ効率的に配置することができる。また、第３バッテリモジュール13Rにおいては、バッテリシェル12を車幅方向に積層し、その上方に薄型ヒーターモジュール24を設置することで、車幅方向のスペースを十分に確保でき、効率的にバッテリシェル12を配置することができる。また、第３バッテリモジュール13Rは第１及び第２バッテリモジュール13F，13Cに比べて容積が大きいことから熱容量も大きい。特に、車幅方向中央については外気の影響を受けにくく冷却されにくい。そこで、薄型ヒーターモジュール24を、車幅方向中央領域を除く両端領域に設置することで、コストを削減しつつ十分な加温性能を得ることができる。また、車室2内のシート下方のスペースをバッテリシェル12の搭載スペースとして有効に利用でき、車室2の快適性を損なわずに数多くのバッテリを搭載することができる。
（３）薄型ヒーターモジュール21は、第１バッテリモジュール13Fの車両前後方向の前方に配置されている。
　すなわち、車両前方に配置される第１バッテリモジュール13Fは走行風等の影響を受けやすく、冷却されやすい。このように、冷却されやすい箇所のみに設置することで、加温性能を確保しつつコストを削減することができる。尚、第１バッテリモジュール13Fは第２バッテリモジュール13Cに比べて容積が大きいことから熱容量も大きい。よって、車両後方側については比較的冷却されにくいため、車両前方のみに薄型ヒーターモジュール21を設置しても十分な加温性能を得ることができる。尚、第１バッテリモジュール13Fは、前席の下方に設置されることから、高さ方向を確保しにくい。そこで、バッテリシェル12を車両上下方向に沿って積層し、長側面122を車幅方向に沿って配置することで、効率的にバッテリシェル12を配置することができる。
（４）薄型ヒーターモジュール22，23は、第２バッテリモジュール13Cの車両前後方向の前方及び後方に配置される。
　すなわち、第２バッテリモジュール13Cはバッテリパック11の中央部分にあるものの、他のバッテリモジュールに比べて容積が小さいことから熱容量も小さく、冷却されやすい。そこで、車両前後方向の前方及び後方の両方に薄型ヒーターモジュール21を配置することで、加温性能を確保することができる。尚、第２バッテリモジュール13Fは、前席と後席との間の後席足元フロアパネル８下方に設置されることから、高さ方向を確保しにくい。そこで、バッテリシェル12を車両上下方向に沿って積層し、長側面122を車幅方向に沿って配置することで、効率的にバッテリシェル12を配置することができる。
（５）バッテリモジュール13F，13C，13Rは、三辺を有する直方体のバッテリシェル12を複数積層して構成され、薄型ヒーターモジュール21，22，23，24は、バッテリモジュール13の積層方向に沿った辺を含む側面と対向するように立設されている。
　すなわち、積層方向に沿った辺を含む側面と対向するように薄型ヒーターモジュール21，22，23，24に設けることで、全てのバッテリシェル12を均一に加温する。また、バッテリパックケース14の内部において加温するため、加温効率の向上を図ることができる。
（６）バッテリシェル12は、長辺p1と、短辺p2と、これら両辺より短い高さ辺p3を有する直方体形状に形成され、積層方向は高さ辺p3に沿った方向であり、薄型ヒーターモジュール21，22，23，24は、長辺p1を含む側面である長側面122と対向するように立設される。
　すなわち、最も短い高さ辺p3に沿った方向にバッテリシェル12を積層することでバッテリモジュール13の高さ辺p3に沿った方向の長さの調整を細かく設定することができ、効率よく車両に搭載できる。
　また、長側面122と対向するように立設されることで、全てのバッテリシェル12を均一に加温すると共に、加温効率の向上を図ることができる。
　なお、特願２０１１－０５４０９０号（出願日：２０１１年３月１１日）および特願２０１２－０２８４６２号（出願日：２０１２年２月１３日）の全内容は、ここに援用される。
　また、実施形態の形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形および改良が可能であることは、当業者には自明である。
　本発明に係る車載用バッテリによれば、他のバッテリモジュールは一のバッテリモジュールに比べて高さ方向に高いため、車幅方向中央については外気の影響を受けにくく冷却されにくい。そこで、ヒーターモジュールを、車幅方向中央領域を除く両端領域に設置することで、コストを削減しつつ十分な加温性能を得ることができる。また、車室内のフロアパネルの下方のスペースをバッテリモジュールの搭載スペースとして有効に利用でき、車室の快適性を損なわずに数多くのバッテリを搭載することができる。
1 車体
2 車室
3 モータルーム
4 左右前輪
5 左右後輪
6 前席シート
7 後席シート
8 フロアパネル
11 バッテリパック
12 バッテリシェル
12a バッテリ電極端子
13FL 前方左側バッテリモジュール
13FR 前方右側バッテリモジュール
13CL 中央左側バッテリモジュール
13CR 中央右側バッテリモジュール
13R 後方バッテリモジュール
14 バッテリパックケース
14a バッテリモジュール載置面
15 モータ給電線
21L,22R,22L,22R,23L,23R 薄型ヒーターモジュール（ヒーターモジュール）

Claims (6)

  1. 　車両のフロアパネルの下方に配置された一のバッテリモジュールと、
    　前記一のバッテリモジュールの車両前後方向側に隣接して設けられ、前記一のバッテリモジュールよりも高い他のバッテリモジュールと、
    　前記他のバッテリモジュールの車両上下方向上方であって、車幅方向中央領域を除く両端領域に、前記他のバッテリモジュールの側面と対向するように設けられ、前記他のバッテリモジュールを加温するヒーターモジュールと、
    を備えたことを特徴とする車載用バッテリ。
  2. 　車両のフロアパネルの下方であって、車両前方から順に、前席下方に位置し第１高さを有する第１バッテリモジュールと、前席と後席との間の後席足元フロアパネル下方に位置し前記第１高さよりも低い第２高さを有する第２バッテリモジュールと、後席下方に位置し前記第１高さよりも高い第３高さを有する第３バッテリモジュールと、を有するバッテリモジュールと、
    　前記第３バッテリモジュールの車両上下方向の上方であって、車幅方向中央領域を除く両端領域に、前記第３バッテリモジュールの側面と対向するように設けられ、前記第３バッテリモジュールを加温するヒーターモジュールと、
    を備えたことを特徴とする車載用バッテリ。
  3. 　請求項２に記載の車載用バッテリにおいて、
    　前記第１バッテリモジュールの車両前後方向の前方に、前記ヒーターモジュールとは別のヒーターモジュールを更に配置したことを特徴とする車載用バッテリ。
  4. 　請求項２または３に記載の車載用バッテリにおいて、
    　前記第２バッテリモジュールの車両前後方向の前方及び後方に、前記ヒーターモジュールおよび前記別のヒーターモジュールとは更に別のヒーターモジュールを配置したことを特徴とする車載用バッテリ。
  5. 　請求項２ないし４いずれか一つに記載の車載用バッテリにおいて、
    　前記バッテリモジュールは、三辺を有する直方体のバッテリシェルを複数積層して構成され、
    　前記ヒーターモジュールは、前記バッテリモジュールの積層方向に沿った辺を含む側面と対向するように配置されることを特徴とする車載用バッテリ。
  6. 　請求項５に記載の車載用バッテリにおいて、
    　前記バッテリシェルは、長辺と、短辺と、これら両辺より短い高さ辺を有する直方体形状に形成され、
    　前記積層方向は、前記高さ辺に沿った方向であり、
    　前記ヒーターモジュールは、前記長辺を含む側面と対向するように配置されることを特徴とする車載用バッテリ。
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