WO2016135927A1 - 電池モジュール構造及び車両 - Google Patents

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WO2016135927A1
WO2016135927A1 PCT/JP2015/055645 JP2015055645W WO2016135927A1 WO 2016135927 A1 WO2016135927 A1 WO 2016135927A1 JP 2015055645 W JP2015055645 W JP 2015055645W WO 2016135927 A1 WO2016135927 A1 WO 2016135927A1
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pair
module structure
case
flange
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宮本　英則
貴志 榎本
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株式会社 東芝
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    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
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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

  • Embodiments of the present invention relate to a battery module structure and a vehicle mounted on a moving body such as a vehicle.
  • the battery module is disposed in the front part of the passenger compartment and accommodates the engine.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a battery module structure and a vehicle that can prevent the cells of the battery module from being destroyed.
  • the battery module structure includes a battery module and a case.
  • the battery module has a plurality of cells.
  • the case accommodates the battery module therein and is disposed in a front portion provided in front of the passenger compartment of the vehicle body, and is formed in a rectangular parallelepiped shape and extends in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle body. Having a reinforced portion.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a configuration of a vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the case of the battery module disposed in the vehicle.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the case of the battery module.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the case of the battery module in cross section.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an example of the configuration of the case of the battery module of the vehicle according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of the vehicle 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the case 12 of the battery module 11 arranged in the vehicle 1.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the case 12 of the battery module 11.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the case 12 of the battery module 11 in cross section.
  • the vehicle 1 is, for example, an automobile. As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes a vehicle body 2 provided with a passenger cabin 3, an engine, and a battery module structure 5.
  • the vehicle body 2 includes a front portion 4 provided in front of the passenger cabin 3.
  • the front part 4 has a so-called engine room.
  • the front part 4 accommodates the battery module structure 5 and the engine.
  • the battery module structure 5 includes a battery module 11 and a case 12 that houses the battery module 11 in an internal housing portion 13.
  • the battery module 11 is configured by arranging a plurality of cells 21.
  • the battery module 11 includes a plurality of cell groups 23 in which a plurality of cells 21 are arranged, for example.
  • the cell 21 is a non-aqueous secondary battery, for example.
  • the cell 21 is formed in a rectangular parallelepiped shape, for example, and includes a pair of terminals 22 provided on one surface.
  • the terminals 22 of the plurality of cells 21 in the cell group 23 are arranged on one surface.
  • the case 12 is formed in a rectangular parallelepiped shape. That is, the case 12 includes a pair of opposed first surfaces 41, a pair of opposed second surfaces 42, and a pair of opposed third surfaces 43.
  • the case 12 is fixed to the front portion 4 so that the surface direction of the first surface 41 is orthogonal to the longitudinal direction of the vehicle body 2.
  • the case 12 includes a pair of outer members 44.
  • the case 12 accommodates the cell group 23 so that the plurality of cells 21 are arranged in a plane direction parallel to the third surface 43.
  • the case 12 accommodates, for example, a cell group 23 in which the terminals 22 of the plurality of cells 21 are arranged in a plane direction facing the third surface 43 and parallel to the third surface 43.
  • the case 12 accommodates a plurality of cell groups 23 arranged in a direction orthogonal to the surface direction of the third surface 43.
  • the outer member 44 constitutes a part of the case 12.
  • the outer member 44 constitutes one first surface 41, one second surface 42, and a part of the pair of third surfaces 43.
  • the outer member 44 includes a first flange 51, a second flange 52, a third flange 53, a pair of fourth flanges 54, and a rib 55.
  • the pair of outer members 44 are brought into contact with each other at the joint surfaces and fixed by bolts 64.
  • the outer member 44 is manufactured by, for example, aluminum die casting.
  • the outer member 44 is formed with an insulating layer 46 on the inner surface of the housing part 13 in which the battery module 11 is housed.
  • the insulating layer 46 is formed by insulating the inner surface of the housing portion 13 by anodizing.
  • the first flange 51 is a reinforcing portion configured by extending the first surface 41 in a direction orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body.
  • the first flange 51 is formed, for example, along a direction orthogonal to the surface direction of the second surface 42. More specifically, the first flange 51 is formed between the pair of second surfaces 42.
  • the first flange 51 is provided with a hole 65 for fixing the case 12 to the front portion 4 with a bolt 64.
  • the second flange 52 is formed to extend in a direction orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2.
  • the second flange 52 is formed along a direction orthogonal to the surface direction of the third surface 43. More specifically, the second flange 52 is formed across the pair of third surfaces 43.
  • the second flange 52 includes a first joint surface 61 orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2 and a hole 65 for joining the other outer member 44 with a bolt 64.
  • the first joint surface 61 of the second flange 52 is formed to be flush with the inner surface of the outer member 44 constituting the housing portion 13 in which the battery module 11 is housed.
  • the third flange 53 is formed to extend in a direction orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2.
  • the third flange 53 is formed, for example, along a direction orthogonal to the surface direction of the third surface 43. More specifically, the third flange 53 is formed between the pair of third surfaces 43.
  • the third flange 53 includes a first joint surface 61 that is orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2 and a hole 65 that is joined to the other outer member 44 by a bolt 64.
  • the first joint surface 61 of the third flange 53 of one outer member 44 is in contact with the first joint surface 61 of the second flange 52 of the other outer member 44, and the second flange 52 and the third flange 53 is fastened and joined by a bolt 64.
  • the fourth flange 54 is a reinforcing portion that is formed to extend in a direction orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2.
  • the fourth flange 54 includes a second joint surface 62 formed so as to form a predetermined angle with respect to a direction orthogonal to the surface direction of the first surface 41 and a direction orthogonal to the surface direction of the second surface 42, and a bolt 64. And a hole 65 for joining to the other outer member 44.
  • the hole 65 has a diameter that is larger than the diameter of the shaft of the bolt 64.
  • the second joint surface 62 extends from the third surface 43 in a direction orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2 and is formed in a diagonal shape with respect to the third surface 43.
  • the fourth flanges 54 of the pair of outer members 44 are joined together by fastening the fourth flanges 54 with bolts 64 and nuts 66 in a state where the second joint surfaces 62 are in contact with each other. Is done.
  • the pair of fourth flanges 54 are joined to each other so that the inner surface of the accommodating portion 13 in which the battery module 11 is accommodated is flush with the other.
  • the rib 55 is a reinforcing portion that is formed to extend in a direction orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2.
  • the ribs 55 are formed along the front-rear direction of the vehicle body 2.
  • the rib 55 is formed across the first flange 51 and the second surface 42.
  • the deformed front portion 4 when the front portion 4 is deformed by a front collision in which the object collides with the front of the vehicle body 2 in the direction along the front-rear direction of the vehicle body 2, the deformed front portion 4 is deformed. Or a subject or the like abuts against the case 12 of the battery module structure 5, and stress in a direction along the front-rear direction of the vehicle body 2 is applied to the case 12.
  • a stress in a direction along the front-rear direction of the vehicle body 2 is applied to the first surface 41 of the case 12
  • a pair of second parts formed adjacent to the first surface 41 and along the front-rear direction of the vehicle body 2 are formed.
  • a buckling load is applied to the surface 42 and the pair of third surfaces 43.
  • a part of the deformed front portion 4 or the object is a battery module structure.
  • the stress in the direction along the vehicle width direction of the vehicle body 2 is applied to the case 12 in contact with the case 12.
  • a stress in a direction along the vehicle width direction of the vehicle body 2 is applied to the second surface 42 of the case 12, a pair of grooves formed adjacent to the second surface 42 and along the vehicle width direction of the vehicle body 2.
  • a buckling load is applied to the first surface 41 and the pair of third surfaces 43.
  • the case 12 of the battery module structure 5 includes a rib 55 extending in a direction orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2, so that it is applied to the pair of second surfaces 42 and the pair of third surfaces 43 at the time of a front collision.
  • the rib 55 can receive a part of the buckling load. Thereby, the buckling strength of the pair of second surfaces 42 and the pair of third surfaces 43 can be improved.
  • the battery module structure 5 suppresses the deformation of the pair of second surfaces 42 and the pair of third surfaces 43 of the case 12 at the time of the front collision, and suppresses the destruction of the cells 21 of the battery module 11. It becomes possible.
  • the case 12 of the battery module structure 5 includes a first flange 51 provided between the pair of second surfaces 42 arranged in a direction orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2, so The first flange 51 can receive part of the buckling load applied to the first surface 41 and the pair of third surfaces 43. Thereby, the buckling strength of the pair of first surfaces 41 and the pair of third surfaces 43 can be improved. As a result, the battery module structure 5 suppresses the deformation of the pair of first surfaces 41 and the pair of third surfaces 43 of the case 12 at the time of a side collision, and suppresses the destruction of the cells 21 of the battery module 11. It becomes possible.
  • the case 12 of the battery module structure 5 includes a pair of outer members 44 having a second flange 52 and a third flange 53, and a first joint surface 61 in which the second flange 52 and the third flange 53 are in contact with each other. Is formed extending in a direction orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2. Accordingly, the first bonding surface 61 can receive a part of the stress applied to the first surface 41 at the time of the front collision. Thereby, since the area which receives a load at the time of a front collision can be increased, the load per unit area can be reduced. As a result, the battery module structure 5 can suppress the deformation of the case 12 at the time of the front collision, and can prevent the cell 21 of the battery module 11 from being destroyed.
  • the case 12 of the battery module structure 5 includes a pair of outer members 44 having a fourth flange 54, and the second joint surface 62 with which the fourth flanges 54 are in contact with each other is orthogonal to the longitudinal direction of the vehicle body 2.
  • the third surface 43 is formed in a diagonal line.
  • the 4th flange 54 joined can receive a part of buckling load applied with respect to a pair of 2nd surface 42 and a pair of 3rd surface 43 at the time of a front collision.
  • the buckling strength of the pair of second surfaces 42 and the pair of third surfaces 43 can be improved.
  • the second joint surface 62 of the fourth flange 54 can receive a part of the stress applied to the first surface 41 during the front collision. Thereby, since the area which receives a load can be increased, the load per unit area can be reduced.
  • the 4th flange 54 joined can receive a part of buckling load applied with respect to a pair of 1st surface 41 and a pair of 3rd surface 43 at the time of a side collision.
  • the buckling strength of the pair of first surfaces 41 and the pair of third surfaces 43 can be improved.
  • the 2nd joint surface 62 receives a part of stress applied with respect to the 2nd surface 42 at the side collision, the area which receives a load can be increased. For this reason, the load per unit area can be reduced.
  • the battery module structure 5 can suppress the deformation of the case 12 at the time of the front collision and the side collision, and can prevent the cell 21 of the battery module 11 from being destroyed.
  • case 12 of the battery module structure 5 has the first joint surface 61 provided at a diagonal position with respect to the third surface 43 and the second joint surface 62 provided on the third surface 43 in a diagonal line.
  • the tolerance between the direction perpendicular to the surface direction of the first surface 41 and the direction orthogonal to the surface direction of the second surface 42 can be absorbed by the difference between the diameter of the hole 65 formed in the fourth flange and the diameter of the bolt 64. .
  • the first joint surface 61 of the second flange 52 is formed flush with the inner surface of the outer member 44 constituting the housing portion 13, so that the inner surface of the outer member 44 is Further, it is possible to prevent the first joining surface 61 from protruding from the inner surface of the housing portion 13 at the joining position. Thereby, the outer member 44 can abut against the battery module 11 on the surface. As a result, it is possible to prevent stress from being concentrated and applied to the battery module 11.
  • the case 12 of the battery module structure 5 includes the second joining surface 62 to which the outer member 44 is joined so that the inner surface of the outer member 44 constituting the housing portion 13 is formed flush with the outer member, It is possible to prevent the inner surface of 44 from projecting to the inside of the accommodating portion 13 at the joining position by the second joining surface 62. Thereby, the outer member 44 can abut against the battery module 11 on the surface. As a result, it is possible to prevent stress from being concentrated and applied to the battery module 11.
  • case 12 of the battery module structure 5 is arranged in a direction parallel to the first surface 41 and the second surface 42, and the terminals 22 thereof are in the surface direction of the first surface 41 and the surface direction of the second surface 42.
  • a plurality of cells 21 arranged in a plane direction orthogonal to the direction are accommodated. Thereby, it can prevent that the specific cell 21 concentrates and is crushed. In addition, wiring between the cells 21 can be facilitated.
  • the case 12 of the battery module structure 5 is composed of a pair of outer members 44 having the same shape. This makes it possible to share parts and reduce manufacturing costs. Since the pair of outer members 44 are formed in the same shape, gaps during parts transportation can be reduced, and transportation costs can be reduced.
  • the outer member 44 of the case 12 of the battery module structure 5 is subjected to insulation treatment on the inner surface constituting the housing portion 13.
  • the outer member 44 can directly store the cells 21 not stored in the resin case in the storage portion 13. This makes it possible to reduce costs by reducing the number of man-hours during assembly, volume reduction, and the number of parts.
  • the reinforcing portion extending in the direction orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2 is formed, so that the buckling strength against the stress of the front collision is formed. It becomes possible to suppress that the cell 21 of the battery module 11 is destroyed.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an example of the configuration of the battery module structure 5A of the vehicle 1 according to the second embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the battery module structure 5A of the second embodiment includes a battery module 11 having a plurality of cells 21 and a case 12A that houses the battery module 11 therein.
  • the case 12A is formed in a rectangular parallelepiped shape. That is, the case 12 ⁇ / b> A includes a pair of opposed first surfaces 41, a pair of opposed second surfaces 42, and a pair of opposed third surfaces 43.
  • the case 12A is fixed to the front portion 4 with the surface direction of the first surface 41 orthogonal to the longitudinal direction of the vehicle body.
  • the case 12A includes a pair of first outer members 44A, a pair of second outer members 45A, and a plate-like member 46A.
  • the case 12A accommodates the cell group 23 so that the plurality of cells 21 are arranged in a plane direction parallel to the third surface 43.
  • the case 12 ⁇ / b> A accommodates the cell group 23 in which the terminals 22 of the plurality of cells 21 are arranged facing the third surface 43.
  • the case 12 ⁇ / b> A accommodates a plurality of cell groups 23 arranged in a direction orthogonal to the surface direction of the third surface 43.
  • the first outer member 44 ⁇ / b> A, the second outer member 45 ⁇ / b> A, and the plate-like member 46 ⁇ / b> A are metal members that constitute a part of the case 12.
  • the first outer member 44 ⁇ / b> A forms one first surface 41 and one second surface 42.
  • the first outer member 44A includes a second flange 52, a third flange 53, a plurality of fifth flanges 56A, and a rib 58A.
  • the pair of first outer members 44 ⁇ / b> A are in contact with each other at the joint surfaces and fixed by bolts 64.
  • the fifth flange 56 ⁇ / b> A is a reinforcing part that extends in a direction orthogonal to the surface direction of the third surface 43.
  • the fifth flange 56 ⁇ / b> A is provided along a direction orthogonal to the surface direction of the first surface 41. More specifically, the fifth flange 56 ⁇ / b> A is formed between the pair of first surfaces 41.
  • the fifth flange 56 ⁇ / b> A includes a third joint surface 63 ⁇ / b> A orthogonal to the surface direction of the third surface 43, and a hole for joining to another member with the bolt 64.
  • the ribs 58 ⁇ / b> A are reinforcing portions that are formed to extend in a direction orthogonal to the surface direction of the third surface 43.
  • the rib 58A is provided from the first surface 41 to the second surface 42, for example. More specifically, the rib 58 ⁇ / b> A is formed in an L shape or a U shape, and is formed between the pair of first surfaces 41.
  • the rib 58A is formed integrally with the first outer member 44A by a metal member substantially the same as the first outer member 44A.
  • the second outer member 45 ⁇ / b> A forms one third surface 43.
  • the second outer member 45A includes a first flange 51, a fifth flange 56A, and a sixth flange 57A.
  • the sixth flange 57 ⁇ / b> A is formed to extend in a direction orthogonal to the surface direction of the first surface 41.
  • the sixth flange 57A is provided along a direction orthogonal to the surface direction of the second surface 42. More specifically, the sixth flange 57 ⁇ / b> A is formed across at least the pair of second surfaces 42.
  • the third joint surface 63A of the fifth flange 56A of the first outer member 44A is in contact with the third joint surface 63A of the fifth flange 56A of the second outer member 45A. Fastened and joined.
  • the plate-like member 46 ⁇ / b> A is a plate-like outer member parallel to the third surface 43.
  • the plate-like member 46A is interposed between a plurality of cells accommodated in the accommodating portion 13 and a pair of fifth flanges 56A formed on the first outer member 44A divided into two.
  • the plate-like member 46A is fastened and joined by a bolt 64 in a state of being in contact with the third joint surface 63A of the fifth flange 56A.
  • the case 12A of the battery module structure 5A as described above includes a fifth flange 56A provided between the pair of first surfaces 41 orthogonal to the front-rear direction of the vehicle body 2, thereby adjacent to the first surface at the time of a front collision.
  • Part of the buckling load applied to the pair of second surfaces 42 and the pair of third surfaces 43 can be applied to the fifth flange 56A.
  • the buckling load applied to the pair of second surfaces 42 and the pair of third surfaces 43 can be reduced.
  • the battery module structure 5A can suppress the deformation of the case 12A at the time of a side collision, and can prevent the cells 21 of the battery module 11 from being destroyed.
  • the case 12A of the battery module structure 5A as described above includes a pair of ribs 58A formed to extend in a direction orthogonal to the surface direction of the third surface 43, so that a pair adjacent to the first surface 41 at the time of a front collision.
  • a part of the buckling load applied to the second surface 42 and the pair of third surfaces 43 can be applied to the rib 58A.
  • the case 12A can apply a part of the buckling load applied to the pair of first surfaces 41 and the pair of third surfaces 43 adjacent to the second surface 42 at the time of a side collision to the rib 58A. .
  • the battery module structure 5A can suppress the deformation of the case 12A at the time of a side collision, and can prevent the cells 21 of the battery module 11 from being destroyed.
  • the rib 58A is formed of a metal substantially the same as the first outer member 44A so as to be integrated with the first outer member 44A, and is formed so as to increase the surface area of the case 12A. To do. Thereby, case 12A can improve the heat dissipation effect of battery module structure 5.
  • the case 12 may be configured to include a gap in which the cell is not provided in the accommodating portion 13.
  • the case 12 may be configured to have a gap on the front side in the front-rear direction of the vehicle body 2. According to this configuration, the cell can be protected by buckling the gap.
  • the case 12 may be configured with a region where the reinforcing portion is not provided at a position facing the surface gap. This region has a lower buckling strength than the region where the reinforcing part is provided, so that the region where the reinforcing part is not provided buckles before the region where the reinforcing part is provided. It becomes possible to protect the cell.
  • the battery module structure 5A of the second embodiment is configured to include the pair of the second flange 52 and the third flange 53, it is not limited to this configuration.
  • One of the pair of second flange 52 and third flange 53 may include a hook and an engaged portion that engages with the hook.
  • the other second flange 52 and the third flange 53 are fixed by the bolt 64.
  • the manufacturing process becomes easy.
  • the pair of first outer members 44 ⁇ / b> A is composed of four members, two portions may be engaged by a hook-like structure and two portions may be fixed by bolts 64.
  • the hook-like structure is arranged at a diagonal position in the direction of the third surface 43.

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Abstract

　電池モジュール構造は、電池モジュールと、ケースと、を備える。電池モジュールとは、複数のセルを有する。ケースは、その内部に前記電池モジュールを収容し、且つ、車体の客室の前方に設けられたフロント部に配置されるとともに、直方体状に形成され、前記車体の前後方向に直交する方向に延出した補強部を有する。

Description

電池モジュール構造及び車両
　本発明の実施形態は、車両等の移動体に搭載される電池モジュール構造及び車両に関する。
　電気エネルギを用いる移動体、特に自動車などの車両において複数のセルを備えた電池モジュールを用いる構成が知られている。例えば、自動車に電池モジュールを搭載する場合、客室の前方に設けられ、エンジンが収容されるフロント部に電池モジュールが配置される。
日本国特開２００９－０２６６０１号公報
　本発明が解決しようとする課題は、電池モジュールのセルが破壊されることを抑制することが可能な電池モジュール構造及び車両を提供することである。
課題を解決する為の手段
　実施形態によれば、電池モジュール構造は、電池モジュールと、ケースと、を備える。電池モジュールとは、複数のセルを有する。ケースは、その内部に前記電池モジュールを収容し、且つ、車体の客室の前方に設けられたフロント部に配置されるとともに、直方体状に形成され、前記車体の前後方向に直交する方向に延出した補強部を有する。
図１は、第１の実施形態に係る車両の構成の例を示す斜視図である。 図２は、車両に配置される電池モジュールのケースの構成の例を示す斜視図である。 図３は、電池モジュールのケースの構成の例を示す説明図である。 図４は、電池モジュールのケースの一部のを断面で示す断面図である。 図５は、第２の実施形態に係る車両の電池モジュールのケースの構成の例を示す斜視図である。
　（第１の実施形態）
　以下図１乃至図４を用いて第１の実施形態に係る車両１について説明する。図１は、第１の実施形態に係る車両１の構成の例を示す斜視図である。図２は、車両１に配置される電池モジュール１１のケース１２の構成の例を示す斜視図である。図３は、電池モジュール１１のケース１２の構成の例を示す説明図である。図４は、電池モジュール１１のケース１２の一部を断面で示す断面図である。
　車両１は、例えば自動車である。図１に示すように、車両１は、客室３が設けられた車体２と、エンジンと、電池モジュール構造５とを備えている。車体２は、客室３の前方に設けられたフロント部４を備えている。フロント部４は、所謂エンジンルームを有する。フロント部４は、電池モジュール構造５、及びエンジンなどを収容する。
　図２に示すように、電池モジュール構造５は、電池モジュール１１と、内部の収容部１３に電池モジュール１１を収容するケース１２と、を備える。
　電池モジュール１１は、複数のセル２１が配列されて構成される。電池モジュール１１は、例えば、セル２１が複数配列されたセル群２３を複数備える。セル２１は、例えば非水二次電池である。セル２１は、例えば直方体状に形成されており、１つの面に設けられた一対の端子２２を備える。セル群２３の複数のセル２１の端子２２は、１つの面に配列される。
　ケース１２は、直方体状に形成される。即ち、ケース１２は、対向する一対の第１面４１、対向する一対の第２面４２、及び対向する一対の第３面４３を備える。ケース１２は、車体２の前後方向に対して第１面４１の面方向が直交してフロント部４に固定される。ケース１２は、一対の外郭部材４４を備える。
　ケース１２は、第３面４３と平行な面方向に複数のセル２１が配列されるようにセル群２３を収容する。ケース１２は、例えば、第３面４３と対向し、且つ第３面４３と平行な面方向に複数のセル２１の端子２２が配列されたセル群２３を収容する。また、例えば、ケース１２は、第３面４３の面方向の直交方向に配列された複数のセル群２３を収容する。
　外郭部材４４は、ケース１２の一部を構成する。例えば、外郭部材４４は、一方の第１面４１と、一方の第２面４２と、一対の第３面４３の一部と、を構成する。外郭部材４４は、第１フランジ５１、第２フランジ５２、第３フランジ５３、一対の第４フランジ５４、及びリブ５５、を備える。一対の外郭部材４４は、互いに接合面同士で当接されて、ボルト６４により固定される。外郭部材４４は、例えばアルミダイキャストにより製造される。さらに、外郭部材４４は、図４に示すように、電池モジュール１１が収容される収容部１３を構成する内面に絶縁処理が施された絶縁層４６が形成されている。例えば、絶縁層４６は、収容部１３を構成する内面にアルマイト処理により絶縁が施されて形成される。
　第１フランジ５１は、第１面４１が車体の前後方向に対して直交する方向に延出することで構成された補強部である。第１フランジ５１は、例えば、第２面４２の面方向に対する直交方向に沿って形成される。より具体的には、第１フランジ５１は、一対の第２面４２間にわたって形成される。第１フランジ５１には、ボルト６４によりケース１２をフロント部４に固定する為の孔６５が設けられている。
　第２フランジ５２は、車体２の前後方向に対して直交する方向に延出して形成される。第２フランジ５２は、例えば、第３面４３の面方向に対する直交方向に沿って形成される。より具体的には、第２フランジ５２は、一対の第３面４３間にわたって形成される。第２フランジ５２は、車体２の前後方向に対して直交した第１接合面６１と、ボルト６４により他方の外郭部材４４と接合する為の孔６５と、を備える。図３に示すように第２フランジ５２の第１接合面６１は、電池モジュール１１が収容される収容部１３を構成する外郭部材４４の内面と面一状に形成されている。
　第３フランジ５３は、車体２の前後方向に対して直交する方向に延出して形成される。第３フランジ５３は、例えば、第３面４３の面方向に対する直交方向に沿って形成される。より具体的には、第３フランジ５３は、一対の第３面４３間にわたって形成される。第３フランジ５３は、車体２の前後方向に対して直交した第１接合面６１と、ボルト６４により他方の外郭部材４４と接合する為の孔６５と、を備える。
　一方の外郭部材４４の第３フランジ５３の第１接合面６１は、他方の外郭部材４４の第２フランジ５２の第１接合面６１と当接された状態で、第２フランジ５２と第３フランジ５３とがボルト６４により締結されて接合される。
　第４フランジ５４は、車体２の前後方向に対して直交する方向に延出して形成される補強部である。第４フランジ５４は、第１面４１の面方向の直交方向及び第２面４２の面方向の直交方向に対して所定の角度を成すように形成された第２接合面６２と、ボルト６４により他方の外郭部材４４と接合する為の孔６５と、を備える。孔６５は、ボルト６４の軸の径に対して大きい径を有する。例えば、第２接合面６２は、第３面４３から車体２の前後方向に対して直交する方向に延出するとともに、第３面４３の対角線状に形成される。
　図４に示すように、一対の外郭部材４４の第４フランジ５４は、第２接合面６２同士が互いに当接された状態で、第４フランジ５４同士がボルト６４及びナット６６により締結されて接合される。一対の第４フランジ５４は、互いに接合されることで、電池モジュール１１が収容される収容部１３の内面を面一状に構成する。
　リブ５５は、車体２の前後方向に対して直交する方向に延出して形成された補強部である。リブ５５は、車体２の前後方向に沿って形成されている。例えば、リブ５５は、第１フランジ５１と第２面４２にわたって形成されている。
　このように構成された電池モジュール構造５によれば、車体２の前後方向に沿った方向で対象物が車体２の正面に衝突する前突によってフロント部４が変形した場合、変形したフロント部４の一部または対象物などが電池モジュール構造５のケース１２に当接し、ケース１２に対して車体２の前後方向に沿った方向の応力が印加される。ケース１２の第１面４１に対して車体２の前後方向に沿った方向の応力が印加されると、第１面４１に隣接し且つ車体２の前後方向に沿って形成された一対の第２面４２及び一対の第３面４３に対して座屈荷重が印加される。
　また、車体２の車幅方向に沿った方向で対象物が車体２の側面に衝突する側突によってフロント部４が変形した場合、変形したフロント部４の一部または対象物などが電池モジュール構造５のケース１２に当接してケース１２に対して車体２の車幅方向に沿った方向の応力が印加される。ケース１２の第２面４２に対して車体２の車幅方向に沿った方向の応力が印加されると、第２面４２に隣接し且つ車体２の車幅方向に沿って形成された一対の第１面４１及び一対の第３面４３に対して座屈荷重が印加される。
　電池モジュール構造５のケース１２は、車体２の前後方向に直交する方向に延出したリブ５５を備えることにより、前突時に一対の第２面４２及び一対の第３面４３に対して印加される座屈荷重の一部をリブ５５が受けることができる。これにより、一対の第２面４２及び一対の第３面４３の座屈強度を向上させることができる。この結果、電池モジュール構造５は、前突時にケース１２の一対の第２面４２及び一対の第３面４３の変形を抑制し、電池モジュール１１のセル２１が破壊されることを抑制することが可能になる。
　また、電池モジュール構造５のケース１２は、車体２の前後方向に対して直交する方向に配置された一対の第２面４２間に設けられる第１フランジ５１を備えることにより、側突時に一対の第１面４１及び一対の第３面４３に対して印加される座屈荷重の一部を第１フランジ５１が受けることができる。これにより、一対の第１面４１及び一対の第３面４３の座屈強度を向上させることができる。この結果、電池モジュール構造５は、側突時にケース１２の一対の第１面４１及び一対の第３面４３の変形を抑制し、電池モジュール１１のセル２１が破壊されることを抑制することが可能になる。
　また、電池モジュール構造５のケース１２は、第２フランジ５２及び第３フランジ５３を有する一対の外郭部材４４を備え、第２フランジ５２と第３フランジ５３とが当接された第１接合面６１が車体２の前後方向に対して直交する方向に延出して形成される。これにより、前突時に第１面４１に対して印加された応力の一部を第１接合面６１が受けることができる。これにより、前突時に荷重を受ける面積を増やすことができる為、単位面積当たりの荷重を軽減することができる。この結果、電池モジュール構造５は、前突時にケース１２の変形を抑制し、電池モジュール１１のセル２１が破壊されることを抑制することが可能になる。
　また、電池モジュール構造５のケース１２は、第４フランジ５４を有する一対の外郭部材４４を備え、第４フランジ５４同士が当接された第２接合面６２が車体２の前後方向に対して直交する方向に延出し、且つ第３面４３の対角線状に形成されている。これにより、前突時に一対の第２面４２及び一対の第３面４３に対して印加される座屈荷重の一部を接合された第４フランジ５４が受けることができる。これにより、一対の第２面４２及び一対の第３面４３の座屈強度を向上させることができる。また、前突時に第１面４１に対して印加された応力の一部を第４フランジ５４の第２接合面６２が受けることができる。これにより、荷重を受ける面積を増やすことができる為、単位面積当たりの荷重を軽減することができる。
　また、この構成によると、側突時に一対の第１面４１及び一対の第３面４３に対して印加される座屈荷重の一部を接合された第４フランジ５４が受けることができる。これにより、一対の第１面４１及び一対の第３面４３の座屈強度を向上させることができる。また、側突時に第２面４２に対して印加された応力の一部を第２接合面６２が受けることにより、荷重を受ける面積を増やすことができる。この為、単位面積当たりの荷重を軽減することができる。この結果、電池モジュール構造５は、前突及び側突時にケース１２の変形を抑制し、電池モジュール１１のセル２１が破壊されることを抑制することが可能になる。
　また、電池モジュール構造５のケース１２は、第１接合面６１が第３面４３の対角位置に設けられ、第２接合面６２が第３面４３に対角線状に設けられる為、第２乃至第４フランジに形成された孔６５の径とボルト６４の径との差によって第１面４１の面方向に対する直交方向と、第２面４２の面方向に対する直交方向の公差を吸収することができる。
　また、電池モジュール構造５のケース１２は、第２フランジ５２の第１接合面６１が収容部１３を構成する外郭部材４４の内面と面一状に形成されている為、外郭部材４４の内面が、第１接合面６１による接合位置で収容部１３の内面から突出することを防ぐことができる。これにより、外郭部材４４は、電池モジュール１１に対して面で当接することができる。この結果、電池モジュール１１に応力が集中して印加されることを防ぐことができる。
　また、電池モジュール構造５のケース１２は、収容部１３を構成する外郭部材４４の内面が面一状に形成されるように外郭部材４４が接合された第２接合面６２を備える為、外郭部材４４の内面が、第２接合面６２による接合位置で収容部１３の内側に突出することを防ぐことができる。これにより、外郭部材４４は、電池モジュール１１に対して面で当接することができる。この結果、電池モジュール１１に応力が集中して印加されることを防ぐことができる。
　また、電池モジュール構造５のケース１２は、第１面４１と第２面４２とに平行な方向に配列され、且つその端子２２が第１面４１の面方向と第２面４２の面方向とに直交する面方向に配列された複数のセル２１を収容する。これにより、特定のセル２１が集中して潰れることを防ぐことができる。また、セル２１間の配線の取り回しを容易にすることができる。
　また、電池モジュール構造５のケース１２は、同形状の一対の外郭部材４４により構成されている。これにより、部品の共通化、及び製造コストの削減が可能になる。一対の外郭部材４４は同形状で形成される為、部品輸送時の隙間を減らすことができ、輸送コスト削減が可能になる。
　また、電池モジュール構造５のケース１２の外郭部材４４は、収容部１３を構成する内面に絶縁処理が施されている。これにより、外郭部材４４は、樹脂ケースに収容されていないセル２１を直接収容部１３内に収容することができる。これにより、組立て時の工数削減、体積削減、部品点数削減によるコストダウンが可能になる。
　上記のように、第１の実施形態に係る電池モジュール構造５によると、車体２の前後方向に直交する方向に延出した補強部が形成されていることにより、前突の応力に対する座屈強度を向上させ、電池モジュール１１のセル２１が破壊されることを抑制することが可能になる。
　（第２の実施形態）
　以下、図５を用いて第２の実施形態に係る車両１に用いられる電池モジュール構造５Ａについて説明する。図５は、第２の実施形態に係る車両１の電池モジュール構造５Ａの構成の例を示す斜視図である。なお、上記の第１の実施形態と同様の構成には同一の参照符号を付しその詳細な説明を省略する。
　第２の実施形態の電池モジュール構造５Ａは、複数のセル２１を有する電池モジュール１１と、内部に電池モジュール１１を収容するケース１２Ａと、を備える。
　ケース１２Ａは、直方体状に形成される。即ち、ケース１２Ａは、対向する一対の第１面４１、対向する一対の第２面４２、及び対向する一対の第３面４３を備える。ケース１２Ａは、車体の前後方向に対して第１面４１の面方向が直交してフロント部４に固定される。ケース１２Ａは、一対の第１外郭部材４４Ａ、一対の第２外郭部材４５Ａ、及び板状部材４６Ａを備える。
　ケース１２Ａは、第３面４３と平行な面方向に複数のセル２１が配列されるようにセル群２３を収容する。ケース１２Ａは、例えば、第３面４３と対向して複数のセル２１の端子２２が配列されたセル群２３を収容する。また、例えば、ケース１２Ａは、第３面４３の面方向の直交方向に配列された複数のセル群２３を収容する。
　第１外郭部材４４Ａ、第２外郭部材４５Ａ、及び板状部材４６Ａは、ケース１２の一部を構成する金属部材である。例えば、第１外郭部材４４Ａは、一方の第１面４１と、一方の第２面４２と、を形成する。第１外郭部材４４Ａは、第２フランジ５２、第３フランジ５３、複数の第５フランジ５６Ａ、及びリブ５８Ａを備える。一対の第１外郭部材４４Ａは、互いに接合面同士で当接されて、ボルト６４により固定される。
　第５フランジ５６Ａは、第３面４３の面方向に対する直交方向に延出して形成される補強部である。第５フランジ５６Ａは、例えば、第１面４１の面方向に対する直交方向に沿って設けられる。より具体的には、第５フランジ５６Ａは、一対の第１面４１間にわたって形成される。第５フランジ５６Ａは、第３面４３の面方向に対して直交した第３接合面６３Ａと、ボルト６４により他の部材と接合する為の孔と、を備える。
　リブ５８Ａは、第３面４３の面方向に対する直交方向に延出して形成される補強部である。リブ５８Ａは、例えば、第１面４１から第２面４２にわたってもうけられる。より具体的には、リブ５８Ａは、Ｌ字状またはコ字状で形成され、一対の第１面４１間にわたって形成される。リブ５８Ａは、例えば、第１外郭部材４４Ａと略同様の金属部材により第１外郭部材４４Ａと一体に形成される。
　第２外郭部材４５Ａは、一方の第３面４３を形成する。第２外郭部材４５Ａは、第１フランジ５１、第５フランジ５６Ａ、及び第６フランジ５７Ａを備える。第６フランジ５７Ａは、第１面４１の面方向に対する直交方向に延出して形成される。第６フランジ５７Ａは、例えば、第２面４２の面方向に対する直交方向に沿って設けられる。より具体的には、第６フランジ５７Ａは、少なくとも一対の第２面４２間にわたって形成される。
　第１外郭部材４４Ａの第５フランジ５６Ａの第３接合面６３Ａは、第２外郭部材４５Ａの第５フランジ５６Ａの第３接合面６３Ａと当接された状態で第５フランジ５６Ａとがボルト６４により締結されて接合される。
　板状部材４６Ａは、第３面４３と平行な板状の外郭部材である。板状部材４６Ａは、収容部１３に収容された複数のセル間及び２分割された第１外郭部材４４Ａに形成された一対の第５フランジ５６Ａに介在される。板状部材４６Ａは、第５フランジ５６Ａの第３接合面６３Ａと当接した状態でボルト６４により締結されて接合される。
　上記のような電池モジュール構造５Ａのケース１２Ａは、車体２の前後方向に対して直交した一対の第１面４１間に設けられる第５フランジ５６Ａを備えることにより、前突時に第１面に隣接した一対の第２面４２及び一対の第３面４３に対して印加される座屈荷重の一部を第５フランジ５６Ａに印加させることができる。これにより、一対の第２面４２及び一対の第３面４３に対して印加される座屈荷重を減少させることができる。この結果、電池モジュール構造５Ａは、側突時にケース１２Ａの変形を抑制し、電池モジュール１１のセル２１が破壊されることを抑制することが可能になる。
　また、上記のような電池モジュール構造５Ａのケース１２Ａは、第３面４３の面方向に対する直交方向に延出して形成されるリブ５８Ａを備えることにより、前突時に第１面４１に隣接した一対の第２面４２及び一対の第３面４３に対して印加される座屈荷重の一部をリブ５８Ａに印加させることができる。また、ケース１２Ａは、側突時に第２面４２に隣接した一対の第１面４１及び一対の第３面４３に対して印加される座屈荷重の一部をリブ５８Ａに印加させることができる。これにより、一対の第１面４１、一対の第２面４２、及び一対の第３面４３に対して印加される座屈荷重を減少させることができる。この結果、電池モジュール構造５Ａは、側突時にケース１２Ａの変形を抑制し、電池モジュール１１のセル２１が破壊されることを抑制することが可能になる。
　さらに、リブ５８Ａは、第１外郭部材４４Ａと略同様の金属により第１外郭部材４４Ａと一体に構成され、且つケース１２Ａの表面積を広げるように形成されている為、ケース１２Ａの放熱フィンとして機能する。これにより、ケース１２Ａは、電池モジュール構造５の放熱効果を向上させることができる。
　なお、ケース１２は、セルが設けられていない空隙を収容部１３内に備える構成であってもよい。例えば、ケース１２は、空隙を車体２の前後方向の前側に備える構成であってもよい。この構成によると、空隙が座屈することでセルを保護することが可能になる。また、ケース１２は、面の空隙と対向する位置に補強部が設けられていない領域が構成されていてもよい。この領域は、補強部が設けられている領域に比べて座屈強度が低く構成されている為、補強部が設けられていない領域が補強部が設けられている領域より先に座屈することでセルを保護することが可能になる。
　また、上記の第２の実施形態の電池モジュール構造５Ａは、一対の第２フランジ５２及び第３フランジ５３を備える構成としたが、この構成に限定されない。一対の第２フランジ５２及び第３フランジ５３のうちの一方が、フックとフックに係合する被係合部を備える構成であってもよい。この場合、一方の第２フランジ５２及び第３フランジ５３でフックと被係合部とが係合されたあとに他方の第２フランジ５２及び第３フランジ５３がボルト６４により固定されることにより、製造工程が容易になる。またさらに、一対の第１外郭部材４４Ａが４部材により構成されている場合に、２箇所がフック状構造により係合され、２箇所がボルト６４により固定される構成であってもよい。この場合、フック状構造は、第３面４３方向の対角位置に配置される。このように構成される場合、電池モジュール１１の公差をフック状構造により吸収することができる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (12)

  1. 　複数のセルを有する電池モジュールと、
    　その内部に前記電池モジュールを収容し、且つ、車体の客室の前方に設けられたフロント部に配置されるとともに、直方体状に形成され、前記車体の前後方向に直交する方向に延出した補強部を有するケースと、
    　を備えることを特徴とする電池モジュール構造。
  2. 　前記補強部は、前記前後方向に沿って配置された一対の第１面間に設けられる第１補強部と、前記前後方向に対して直交する方向に配置された一対の第２面間に設けられる第２補強部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール構造。
  3. 　前記第２補強部は、前記ケースを前記フロント部に固定するフランジであることを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール構造。
  4. 　前記ケースは、前記前後方向に対して直交する方向に延出した第１接合面で接合された同形状の一対の第１外郭部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール構造。
  5. 　一対の前記第１外郭部材は、前記第１面と、前記第２面と、前記第１面の面方向と前記第２面の面方向とに直交する一対の第３面の一部とをそれぞれ構成し、前記前後方向に対して直交する方向に延出されるとともに前記第３面の対角線状に形成された第２接合面で互いに接合されることを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール構造。
  6. 　前記第１接合面は、前記第３面の対角位置に前記第３面の面方向と直交する方向に沿って設けられることを特徴とする請求項５に記載の電池モジュール構造。
  7. 　前記ケースは、前記第１面の面方向と前記第２面の面方向とに直交する第３面を形成し、前記前後方向に対して直交する方向に延出されるとともに前記第１面の面方向に対して直交する方向に沿って形成された第３接合面で一対の前記第１外郭部材に接合される一対の第２の外郭部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール構造。
  8. 　前記ケースは、前記複数のセル間及び前記第３接合面に介在された板状の第３外郭部材を備えることを特徴とする請求項７に記載の電池モジュール構造。
  9. 　前記第１接合面は、前記第１外郭部材内の前記電池モジュールを収容する収容部の内面と面一状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール構造。
  10. 　前記第２接合面は、収容部を構成する前記第１外郭部材の内面を面一状に形成することを特徴とする請求項５に記載の電池モジュール構造。
  11. 　前記電池モジュールの複数のセルは、前記第１面と前記第２面とに平行な方向に配列され、且つその端子が前記第１面の面方向と前記第２面の面方向とに直交する面方向に配列されたことを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール構造。
  12. 　客室の前方に設けられたフロント部を備える車体と、
    　複数のセルを有する電池モジュールと、
    　その内部に前記電池モジュールを収容し、且つ、前記フロント部に配置されるとともに、直方体状に形成され、前記車体の前後方向に直交する方向に延出する補強部を有するケースと、
    　を備えることを特徴とする車両。
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