WO2016135968A1 - 電池モジュール構造及び車両 - Google Patents

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WO2016135968A1
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battery module
vehicle
case
leg
fastening member
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PCT/JP2015/055934
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Inventor
宮本 英則
貴志 榎本
Original Assignee
株式会社 東芝
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a battery module structure and a vehicle mounted on a vehicle such as a vehicle.
  • a configuration using a battery module is known for a vehicle using electric energy, particularly a vehicle such as an automobile.
  • a battery module is mounted on an automobile, the battery module is fixed by a bolt or the like in an engine compartment in which the engine is accommodated.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a battery module structure and a vehicle capable of mechanically protecting a cell in the event of a vehicle collision.
  • the battery module structure includes an attachment portion, a battery module, a fixing member, and a moving means.
  • the attachment portion is provided on the vehicle.
  • the battery module includes a cell, a case in which the cell is accommodated, and a plurality of legs provided in the case.
  • the fixing member fixes the case to the attachment portion.
  • the moving means is provided on the leg portion or the fixing member, and the leg portion moves from the fixing member by an inertial force generated in the battery module when the vehicle collides.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the vehicle according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a battery module structure provided in the vehicle.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the battery module structure when the vehicle collides.
  • FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the battery module structure according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the battery module structure.
  • FIG. 6 is a plan view showing a configuration of legs of the battery module structure.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a battery module structure according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of the vehicle 1 according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a battery module structure 14 used in the vehicle 1
  • FIG. 3 is a battery module at the time of a collision of the vehicle 1.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing the operation of the structure 14.
  • the vehicle 1 is an automobile, for example, a hybrid vehicle (HEV) or a plug-in hybrid vehicle (PHEV). As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes a vehicle body 11, four wheels 12 provided on the vehicle body 11, an engine 13 provided in front of the vehicle body 11, and a battery module structure 14 provided in front of the vehicle body 11. It is equipped with.
  • HEV hybrid vehicle
  • PHEV plug-in hybrid vehicle
  • the vehicle body 11 includes a passenger compartment 21, an engine compartment 22 disposed in front of the passenger compartment 21, a bonnet that covers an upper portion of the engine compartment 22, and a front grill provided in front of the engine compartment 22.
  • the engine compartment 22 is a so-called engine room.
  • the engine compartment 22 is provided in the front part of the vehicle 1.
  • the engine compartment 22 houses the engine 13 and the battery module structure 14.
  • the battery module structure 14 includes an attachment portion 25, a fastening member 26 fastened to the attachment portion 25, and a battery module 27.
  • the mounting portion 25 is fixed in the engine compartment 22.
  • the attachment portion 25 is formed in a flat plate shape along the up-down direction and the front-rear direction of the vehicle body 11, and has a plurality of screw holes into which the fastening members 26 are screwed or bolt holes into which the fastening members 26 are inserted.
  • the fastening member 26 is a fixing member that fixes the battery module 27 to the attachment portion 25.
  • the fastening member 26 includes a head portion 26a and a male screw portion 26b provided integrally with the head portion 26a.
  • the battery module 27 includes a case 31, legs 32, a plurality of cells 33, and a CMU (Cell Monitoring Unit) 34.
  • CMU Cell Monitoring Unit
  • Case 31 accommodates a plurality of cells and CMUs.
  • the case 31 is formed in a rectangular shape, for example.
  • the case 31 is provided with a plurality of leg portions 32 on the outer surface thereof.
  • the leg portion 32 is formed in the engine compartment 22 so that the case 31 can be fixed by the fastening member 26.
  • the leg portion 32 is provided on a surface (side surface) where the case 31 is opposed to the surface (bottom surface) facing the attachment portion 25 via a ridge portion.
  • the attached leg 32 includes a base 41, a hole 42 provided in the base 41, and a notch 43 provided in the base 41.
  • the base 41 is fixed to the case 31.
  • the base 41 is formed in a plate shape.
  • the main surface of the base 41 forms a seating surface that supports the head portion 26 a of the fastening member 26.
  • the base 41 has a predetermined shape according to the position where it is attached to the case 31 so that the notches 43 of the plurality of legs 32 are provided in the same direction.
  • the base 41 is formed with a small surface roughness at least in a range in contact with the head portion 26a of the fastening member 26 and is subjected to a rust prevention treatment.
  • the hole portion 42 is a bolt hole formed to have a larger diameter than the outer diameter of the male screw portion 26 b of the fastening member 26.
  • the notch 43 is an opening that continues the hole 42 and a part of the outer edge of the base 41.
  • the width of the notch 43 is larger than the outer diameter of the male screw portion 26 b and smaller than the inner diameter of the hole 42.
  • the notch 43 is a moving means that allows the battery module 27 to move by allowing the fastening member 26 to pass when the battery module 27 fixed to the mounting portion 25 by the fastening member 26 moves in one direction.
  • the notch 43 is formed so as to be able to pass through the male screw part 26b of the fastening member 26 inserted through the hole part 42.
  • the plurality of leg portions 32 are formed in a shape in which the cutout portions 43 extend in the same direction when provided on the case 31.
  • the plurality of leg portions 32 are fixed to the attachment portion 25, and one or more first leg portions 32 ⁇ / b> A provided on the front side of the battery module 27 in the front-rear direction of the vehicle body 11, and the battery module 27.
  • One or a plurality of second leg portions 32B provided on the rear side.
  • the battery module 27 will be described using a configuration having two first leg portions 32A and two second leg portions 32B. In the following description of the battery module 27, various directions indicate directions in a state where the battery module 27 is fixed to the attachment portion 25.
  • the first leg 32A is a base 41, which is a first base 41A extending from the case 31 toward the front of the vehicle body 11, a hole 42 provided in the first base 41A, and a first base 41A. And a notch 43 provided in the.
  • the first base 41A is formed in a plate shape. 41 A of 1st base parts are extended toward the front direction, and the front end side is extended in one of the up-down directions, for example, the upper direction.
  • the first base portion 41 ⁇ / b> A extends in a direction away from the case 31, and has a relief portion 41 a adjacent to the case 31 and positioned at the end portion of the notch portion 43.
  • the first base portion 41A is formed in a direction in which the lower edge portion is separated from the case 31 in the direction of gravity and is inclined upward.
  • the hole 42 is provided in a portion extending upward from the first base 41A.
  • the hole part 42 is provided in the site
  • the notch 43 is formed from the hole 42 of the first base 41A to the edge facing the case 31 along the front-rear direction.
  • the cutout portion 43 is formed from the hole portion 42 to the relief portion 41a of the first base portion 41A.
  • the second leg portion 32B includes a second base portion 41B that is a base portion 41 extending from the case 31 toward the rear direction of the vehicle body 11, a hole portion 42 provided in the second base portion 41B, and a second base portion 41B. And a notch 43 provided.
  • the second base portion 41B extends in a direction away from the case 31 and in a direction opposite to the first base portion 41A.
  • the hole 42 is provided at the tip of the second base 41B.
  • the notch 43 is formed from the hole 42 to the edge of the tip of the second base 41B.
  • the fastening member 26 inserted into the hole 42 of the battery module 27 is fastened to the mounting portion 25 with a predetermined fastening torque, so that the vehicle body 11 can be provided at a plurality of locations in the front-rear direction and the vertical direction.
  • the battery module 27 is fixed to the attachment portion 25.
  • the predetermined fastening torque is a torque at which the battery module 27 can move against the pressing by the head portion 26a of the fastening member 26 when the vehicle 1 collides.
  • the battery module 27 is fixed to the mounting portion 25 of the engine compartment 22 of the vehicle 1 with a predetermined fastening torque. In this state, when the vehicle 1 collides forward with an obstacle such as another vehicle or a wall surface, an inertia moment is generated in the battery module 27 in the forward direction of the vehicle body 11.
  • the battery module 27 moves in the forward direction of the vehicle body 11 against the force with which the head portion 26a of the fastening member 26 presses the mounting portion 25, as shown in ST2 of FIG. More specifically, the inertial force that the battery module 27 generated between the leg portion 32 and the head portion 26a tries to move forward due to the moment of inertia generated in the battery module 27 at the time of a front collision is generated by the leg portion 32 and the head portion. If the frictional force between 26a is exceeded, the battery module 27 will move to the front. In other words, when the inertial force exceeds the holding force for holding the leg portion 32 between the attachment portion 25 and the head portion 26a, the leg portion 32 is disengaged from the male screw portion 26b, and the battery module 27 moves forward.
  • the battery module 27 rotates and the upper first leg portion 32A is guided to the outer peripheral surface of the male screw portion 26b, while the battery module 27 Falls.
  • the battery module 27 is dropped from the mounting portion 25 and dropped when the vehicle 1 collides.
  • the male screw portion is formed in the hole portion 42 of the leg portion 32 that fixes the battery module 27 to the attachment portion 25 of the vehicle body 11 by the fastening member 26 with a predetermined fastening torque.
  • a notch 43 through which 26b can pass is provided. Further, the notch 43 is provided to extend from the hole 42 in a direction opposite to the traveling direction of the vehicle 1.
  • the leg portion 32 is subjected to a rust prevention treatment at least in the base portion 41 in a range where it abuts the head portion 26a of the fastening member 26, so that the change in the holding force of the leg portion 32 by the fastening member 26 due to secular change is minimized. Can be prevented.
  • the battery module 27 can be reliably dropped by the inertial force generated in the battery module 27 when the vehicle 1 collides.
  • the vehicle 1 can drop the battery module 27 when the vehicle 1 collides, so that the cell is prevented from being damaged when the vehicle 1 collides, and the cell can be mechanically protected. It becomes.
  • the battery module 27 is configured such that the edge of the first leg portion 32A that contacts the fastening member 26 after the battery module 27 is moved and is detached from the fastening member 26 is inclined with respect to the direction of gravity. It is. For this reason, the inclined portion of the first leg portion 32 ⁇ / b> A guides the movement of the battery module 27. As a result, it is possible to prevent the battery module 27 moved from the fastening member 26 from interfering with other members and restricting movement in the dropping direction.
  • the battery module 27 is configured to be fixed to the attachment portion 25 via the fastening member 26 by a plurality of leg portions 32 provided in the case 31, the outer surface of the case 31 is exposed in the engine compartment 22. . For this reason, it can prevent that the heat dissipation of case 31 reduces.
  • FIGS. 4 is a side view showing the configuration of the battery module structure 14A used in the vehicle 1 according to the second embodiment
  • FIG. 5 is a side view showing the configuration of the battery module structure 14A
  • FIG. 6 is a leg of the battery module structure 14A. It is a top view which shows the structure of the part 32C.
  • symbol is attached
  • the vehicle 1 includes a vehicle body 11, wheels 12, an engine 13, and a battery module structure 14A.
  • the battery module structure 14A includes an attachment portion 25A, a fastening member 26 fastened to the attachment portion 25A, and a battery module 27A.
  • the mounting portion 25 ⁇ / b> A is fixed in the engine compartment 22.
  • the mounting portion 25A is, for example, a pair of rails whose upper surface is formed in a planar shape along the front-rear direction of the vehicle body 11.
  • the mounting portion 25A has a plurality of screw holes into which the fastening member 26 is screwed.
  • the front end of the mounting portion 25A is disposed adjacent to a leg portion 32 (described later) of the battery module 27A in the front direction of the vehicle body 11.
  • the battery module 27A includes a case 31, legs 32C (32), a plurality of cells 33, and a CMU (Cell Monitoring Unit) 34.
  • the leg portion 32 ⁇ / b> C is formed in the engine compartment 22 so that the case 31 can be fixed by the fastening member 26.
  • the leg portion 32C is provided on the surface (bottom surface) facing the mounting portion 25A and the surface in the vehicle width direction (side surface) adjacent to each other via the ridge portion.
  • the leg portion 32 ⁇ / b> C includes a base portion 41 ⁇ / b> C, a hole portion 42 provided in the base portion 41 ⁇ / b> C, and a cutout portion 43 provided in the base portion 41.
  • the base 41C is fixed to the case 31.
  • the main surface of the base portion 41 ⁇ / b> C forms a seat surface that supports the head portion 26 a of the fastening member 26.
  • the base 41C is formed in an L shape.
  • the base 41C is formed with a small surface roughness at least in a range in contact with the head 26a of the fastening member 26, and a rust prevention treatment is performed.
  • the hole portion 42 is a bolt hole formed to have a larger diameter than the outer diameter of the male screw portion 26 b of the fastening member 26.
  • the notch 43 is an opening that continues the hole 42 and a part of the outer edge of the base 41. The notch 43 is provided from the hole 42 toward the rear direction along the front-rear direction of the vehicle body 11 when the leg portion 32 ⁇ / b> C is provided in the case 31.
  • the battery module structure 14A configured as described above moves in the front direction of the vehicle body 11 by the inertial force generated in the battery module 27A when the vehicle 1 collides. Since the tip of the attachment portion 25A is provided adjacent to the leg portion 32C of the battery module 27A, the battery module 27A moves beyond the attachment portion 25A after being detached from the fastening member 26, and then moves in the direction of gravity. To do.
  • FIG. 7 is a side view showing a configuration of a battery module structure 14B used in the vehicle 1 according to the third embodiment.
  • symbol is attached
  • the vehicle 1 includes a vehicle body 11, wheels 12, an engine 13, and a battery module structure 14B.
  • the battery module structure 14B includes an attachment portion 25B, a pin 28 fastened to the attachment portion 25B, and a battery module 27B.
  • the mounting portion 25 ⁇ / b> B is fixed in the engine compartment 22.
  • the attachment portion 25B is, for example, a pair of rails whose upper surface is formed in a planar shape along the front-rear direction of the vehicle body 11.
  • the attachment portion 25B includes a hole portion into which the pin 28 can be inserted on the upper surface thereof and a pair of protrusion portions 29 provided across the hole portion.
  • the front end of the mounting portion 25B is disposed adjacent to a leg portion 32 (described later) of the battery module 27B in the front direction of the vehicle body 11.
  • the pin 28 is a fixing member that fixes the battery module 27B to the mounting portion 25B.
  • the pin 28 is formed so that it can be broken by the inertial force of the battery module 27B generated by an impact at the time of a frontal collision of the vehicle 1.
  • Such a pin 28 and protrusion 29 are broken when the battery module 27B moves in one direction from the state where the battery module 27B is fixed to the mounting portion 25B by the pin 28 and protrusion 29, and the battery module 27B. Is passed over the protrusion 29.
  • the pin 28 and the protrusion 29 are moving means that allow the battery module 27B to move.
  • the battery module 27 ⁇ / b> B includes a case 31, leg portions 32 ⁇ / b> D (32), a plurality of cells 33, and a CMU (Cell Monitoring Unit) 34.
  • the leg portion 32 ⁇ / b> D is formed in the engine compartment 22 so that the case 31 can be fixed by the fastening member 26.
  • the leg portion 32D is provided on the surface (side surface) in the vehicle width direction that is adjacent to the surface (bottom surface) facing the mounting portion 25B and the ridge portion when the battery module 27B is attached to the vehicle body 11. It is done.
  • the leg portion 32D includes a base portion 41D and a hole portion 44 into which a pin 28 that is a fixing member provided in the base portion 41D is inserted.
  • the pin 28 is fixed to the hole portion of the attachment portion 25B and the hole portion 44 of the leg portion 32D, and the protrusion 29 of the attachment portion 25B is in contact with the base portion 41D of the leg portion 32D. Touch.
  • the battery module 27 ⁇ / b> B is fixed in the front-rear direction of the vehicle body 11.
  • the pin 28 is broken by the inertial force generated in the battery module 27B. Due to the breakage of the pin 28, the battery module 27B rides on the protrusion 29 and moves forward. Since the tip of the attachment part 25B is provided adjacent to the leg part 32C of the support part valve part of the battery module 27B, the battery module 27B moves beyond the attachment part 25B and then moves in the direction of gravity.
  • the battery module structure 14B configured in this manner has the same effects as the battery module structure 14 and the battery module structure 14A described above. Specifically, at the time of a frontal collision of the vehicle 1, it moves in the front direction of the vehicle body 11 by the inertia force generated in the battery module 27B and falls from the mounting portion 25B.
  • the cells in the case 31 can be mechanically protected when the vehicle 1 collides.
  • the vehicle 1 having the battery module structures 14, 14A, 14B is not limited to the examples described in the first to third embodiments.
  • the configuration in which the battery module 27 is arranged so that the case 31 protrudes laterally from the attachment portion 25 has been described.
  • the battery modules 27A and 27B have been described so that the case 31 is protruded upward from the attachment portions 25A and 25B, the present invention is not limited thereto.
  • the battery module 27A, 27B has a hole 42 in the leg 32 so that a rotational moment is generated in the battery module 27A, 27B at the time of a front collision, and movement of the battery module 27A, 27B in the forward direction is not prevented by inertial force.
  • the battery modules 27A and 27B are preferably arranged on the center of gravity in the direction of gravity.
  • the vehicle 1 may be various vehicles as long as the leg portion 32 is detached from the fixing member by the inertia force generated in the battery module 27 at the time of a frontal collision that is a collision from the front of the vehicle body 11. .
  • the center position in the width direction of the notch 43 is relative to the center position of the hole 42.
  • the notch part 43 mentioned above demonstrated the structure extended along only one direction, it is not limited to this.
  • the notch 43 may be configured to extend along the front-projection direction and to extend upward along the gravity direction.

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Abstract

 実施形態によれば、電池モジュール構造は、取付部と、電池モジュールと、固定部材と、移動手段と、を備える。取付部は、車両に設けられる。電池モジュールは、セル、前記セルが内部に収容されたケース、及び、前記ケースに設けられる複数の脚部を有する。固定部材は、前記取付部に前記ケースを固定する前記移動手段は、前記脚部又は前記固定部材に設けられ、前記車両の衝突時に、前記電池モジュールに発生する慣性力により、前記脚部が前記固定部材から移動する。

Description

電池モジュール構造及び車両
 本発明の実施形態は、車両等の乗物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乗物、特に自動車等の車両において、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には、エンジンが収容されるエンジンコンパートメント内に電池モジュールがボルト等によって固定される。
日本国特開2013-112123号公報
 本発明が解決しようとする課題は、車両の衝突時にセルの機械的保護が可能となる電池モジュール構造及び車両を提供することである。
 実施形態によれば、電池モジュール構造は、取付部と、電池モジュールと、固定部材と、移動手段と、を備える。取付部は、車両に設けられる。電池モジュールは、セル、前記セルが内部に収容されたケース、及び、前記ケースに設けられる複数の脚部を有する。固定部材は、前記取付部に前記ケースを固定する。前記移動手段は、前記脚部又は前記固定部材に設けられ、前記車両の衝突時に、前記電池モジュールに発生する慣性力により、前記脚部が前記固定部材から移動する。
図1は、第1の実施形態に係る車両の構成を示す斜視図である。 図2は、同車両に備えられる電池モジュール構造の構成を示す平面図である。 図3は、同車両の衝突時における電池モジュール構造の動作を示す説明図である。 図4は、第2の実施形態に係る電池モジュール構造の構成を示す平面図である。 図5は、同電池モジュール構造の構成を示す平面図である。 図6は、同電池モジュール構造の脚部の構成を示す平面図である。 図7は、第3の実施形態に係る電池モジュール構造の構成を示す斜視図である。
(第1の実施形態)
 以下、第1の実施形態に係る車両1について、図1乃至図3を用いて説明する。
 図1は、第1の実施形態に係る車両1の構成を示す斜視図、図2は車両1に用いられる電池モジュール構造14の構成を示す斜視図、図3は車両1の衝突時における電池モジュール構造14の動作を示す説明図である。
 車両1は、自動車であり、例えば、ハイブリッド車(HEV)又はプラグインハイブリッド車(PHEV)である。図1に示すように、車両1は、車体11と、車体11に設けられた4つの車輪12と、車体11前方に設けられたエンジン13と、車体11前方に設けられた電池モジュール構造14と、を備えている。
 車体11は、客室21と、客室21前方に配置されたエンジンコンパートメント22と、エンジンコンパートメント22の上部を覆うボンネットと、エンジンコンパートメント22の前方に設けられたフロントグリルと、を備えている。
 エンジンコンパートメント22は、所謂エンジンルームである。エンジンコンパートメント22は、車両1の前方部に設けられる。エンジンコンパートメント22は、エンジン13及び電池モジュール構造14を収容する。
 図2に示すように、電池モジュール構造14は、取付部25と、取付部25に締結される締結部材26と、電池モジュール27と、を備えている。取付部25は、エンジンコンパートメント22内に固定される。取付部25は、車体11の上下方向及び前後方向に沿った平板状に形成され、締結部材26が螺合されるねじ孔又は締結部材26が挿入されるボルト孔を複数有している。
 締結部材26は、電池モジュール27を取付部25に固定する固定部材である。締結部材26は、頭部26aと、頭部26aに一体に設けられた雄螺子部26bと、を備えている。
 電池モジュール27は、ケース31と、脚部32と、複数のセル33と、CMU(Cell Monitoring Unit)34と、を備えている。
 ケース31は、複数のセル及びCMUを収容する。ケース31は、例えば方体状に形成される。ケース31は、その外面に複数の脚部32が設けられる。
 脚部32は、エンジンコンパートメント22内にケース31を締結部材26により固定可能に形成されている。例えば、脚部32は、ケース31が取付部25と対向する面(底面)と稜部を介して隣合う面(側面)に設けられる。取り付けられる脚部32は基部41と、基部41に設けられた孔部42と、基部41に設けられた切欠部43と、を備えている。
 基部41は、ケース31に固定される。基部41は、板状に形成される。基部41の主面は、締結部材26の頭部26aを支持する座面を形成する。基部41は、複数の脚部32の切欠部43が同一方向に設けられるように、ケース31に取り付けられる位置に応じて所定の形状を有している。基部41は、例えば、少なくとも締結部材26の頭部26aと当接する範囲の表面粗さが小さく形成されるとともに、防錆処理が成されている。
 孔部42は、締結部材26の雄螺子部26bの外径よりも大径に形成されたボルト孔である。切欠部43は、孔部42と基部41の外縁の一部とを連続する開口である。切欠部43は、その幅が雄螺子部26bの外径よりも大きく、且つ、孔部42の内径よりも小さい。切欠部43は、締結部材26により取付部25に固定された電池モジュール27が一方向に移動したときに、締結部材26を通過させることで、電池モジュール27を移動可能とする移動手段である。
 このような切欠部43は、孔部42に挿通された締結部材26の雄螺子部26bを通過可能に形成されている。複数の脚部32は、ケース31に設けられたときに、切欠部43が同一方向に延設する形状に形成される。
 具体的には、複数の脚部32は、取付部25に固定した状態で車体11の前後方向で電池モジュール27の前方側に設けられる単数又は複数の第1脚部32Aと、電池モジュール27の後方側に設けられる単数又は複数の第2脚部32Bと、を備えている。なお、本実施形態においては、電池モジュール27は、2つの第1脚部32A及び2つの第2脚部32Bを有する構成を用いて説明する。また、以下の電池モジュール27の説明においては、各種方向は電池モジュール27が取付部25に固定された状態での方向を示す。
 第1脚部32Aは、基部41である、ケース31から車体11の前方向に向かって延設された第1基部41Aと、第1基部41Aに設けられた孔部42と、第1基部41Aに設けられた切欠部43と、を備えている。
 第1基部41Aは、板状に形成される。第1基部41Aは、前方向に向かって延設されるとともに、先端側が上下方向の一方、例えば、上方向に延設される。換言すると、第1基部41Aは、ケース31から離間する方向に延設されるとともに、ケース31に隣接し、且つ、切欠部43の端部に位置する逃げ部41aを有する。また、第1基部41Aは、重力方向で下方の縁部がケース31から離間する方向であって、且つ、上方に向かって傾斜して形成される。
 孔部42は、第1基部41Aの上方向に延設された部位に設けられる。換言すると、孔部42は、第1基部41Aの逃げ部41aの前方向に隣接する部位に設けられる。
 切欠部43は、第1基部41Aの孔部42から前後方向に沿ってケース31に対向する縁部に渡って形成される。換言すると、切欠部43は、孔部42から第1基部41Aの逃げ部41aまで形成される。
 第2脚部32Bは、ケース31から車体11の後方向に向かって延設された基部41である第2基部41Bと、第2基部41Bに設けられた孔部42と、第2基部41Bに設けられた切欠部43と、を備えている。
 第2基部41Bは、ケース31から離間する方向であって、且つ、第1基部41Aとは相反する方向に向かって延設される。
 孔部42は、第2基部41Bの先端部に設けられる。切欠部43は、孔部42から第2基部41Bの先端の縁部に渡って形成される。
 このような電池モジュール構造14は、電池モジュール27の孔部42に挿入した締結部材26を所定の締結トルクにより、取付部25に締結することで、車体11の前後方向及び上下方向の複数箇所で電池モジュール27が取付部25に固定される。なお、ここで、所定の締結トルクとは、車両1の衝突時に、締結部材26の頭部26aによる押圧に抗って、電池モジュール27が移動可能なトルクである。
 次に、このように構成され、エンジンコンパートメント22内の取付部25に取り付けられた電池モジュール27の、車両1の前方からの衝突(前突)時の動作について、図3を用いて説明する。
 図3のST1に示すように、所定の締結トルクによって車両1のエンジンコンパートメント22の取付部25に電池モジュール27が固定される。この状態で、車両1が障害物、例えば、他の車両や壁面等に前突すると、電池モジュール27には、車体11の前方向に向かって慣性モーメントが生じる。
 この慣性モーメントにより、図3のST2に示すように、電池モジュール27は、締結部材26の頭部26aが取付部25を押圧する力に抗って、車体11の前方向へ移動する。より具体的には、前突時に電池モジュール27に発生する慣性モーメントによって脚部32及び頭部26a間に発生する電池モジュール27が前方へと移動しようとする慣性力が、脚部32及び頭部26a間の摩擦力を上回ると、電池モジュール27が前方向へ移動する。換言すると、取付部25及び頭部26a間の脚部32を保持する保持力よりも慣性力が上回ることで、脚部32が雄螺子部26bから外れ、電池モジュール27が前方向へ移動する。
 この電池モジュール27の移動により、締結部材26の雄螺子部26bから孔部42が抜け、切欠部43が通過し、締結部材26から脚部32が外れる。さらに電池モジュール27が前方向へ移動すると、図3のST3に示すように、ケース31が締結部材26の雄螺子部26bに当接し、その後、重力方向に落下する。
 さらに電池モジュール27が落下すると、重力方向でケース31の上側に設けられた第1脚部32Aの下方の縁部に雄螺子部26bが当接する。このとき、電池モジュール27の重心が第1脚部32A及び雄螺子部26bの当接部からずれていることから、雄螺子部26bと当接する第1脚部32Aを中心とする回転モーメントが電池モジュール27に発生する。
 これにより、図3のST3の二点鎖線で示す電池モジュール27のように、電池モジュール27が回転し、上方の第1脚部32Aが雄螺子部26bの外周面に案内されながら、電池モジュール27が落下する。このように、電池モジュール27は、車両1の前突時に、取付部25から脱落し、落下する。
 このように構成された電池モジュール27を備える車両1によれば、車体11の取付部25に電池モジュール27を所定の締結トルクによって締結部材26で固定する脚部32の孔部42に雄螺子部26bが通過できる切欠部43を設ける。また、切欠部43は、車両1の進行方向に相反する方向に孔部42から延設して設けられる。この構成により、車体11の前方で障害物に衝突した時に電池モジュール27に生じる慣性力によって脚部32が締結部材26による保持力に抗って電池モジュール27を取付部25から脱落させることが可能となる。
 これにより、車両1の前突時に、車体11の前方部のエンジンコンパートメント22が衝突によって変形しても、電池モジュール27が当該変形によって外部から応力が印加される前に、取付部25から落下する。このため、前突時に、前突方向に沿って、変形したエンジンコンパートメント22内の各部材により電池モジュール27が挟み込まれることが防止できる。結果、前突時に電池モジュール27が破損することを防止可能となる。これにより、電池モジュール27の破損による二次災害、例えば、電池モジュール27からの発火による発煙や火災、及び、セルの破裂等が防止できる。
 また、脚部32は、少なくとも締結部材26の頭部26aと当接する範囲の基部41に防錆処理が成されることで、経年変化による締結部材26による脚部32の保持力の変化を極力防止できる。換言すると、基部41及び頭部26aの錆の発生を防止することで、車両1の衝突時に、電池モジュール27に発生する慣性力により、確実に電池モジュール27を落下させることが可能となる。
 これらのように、車両1は、車両1の衝突時に、電池モジュール27を落下することが可能となる構成により、車両1の衝突時にセルが破損することを防止し、セルの機械的保護が可能となる。
 また、脚部32の少なくとも締結部材26の頭部26aと当接する範囲の基部41の表面粗さを小さくすることで、基部41及び頭部26aの間の摩擦力のばらつきを低減することが可能となる。このため、締結部材26を所定の締結トルクで取付部25に締結することで、通常時においては電池モジュール27が脱落することを防止でき、また、衝突時に電池モジュール27を脱落させることが可能となる。さらに、電池モジュール27を取付部25に固定するときの、締結部材26のトルク管理が容易となる。
 また、電池モジュール27は、電池モジュール27の移動後であって、且つ、締結部材26から脱落した後に締結部材26に接触する第1脚部32Aの縁部が、重力方向に対して傾斜する構成である。このため、第1脚部32Aの傾斜する部位は、電池モジュール27の移動を案内する。結果、締結部材26から移動した電池モジュール27がその他の部材と干渉して落下方向の移動が規制されることを防止できる。
 また、電池モジュール27は、ケース31に設けられる複数の脚部32により取付部25に締結部材26を介して固定される構成であることから、ケース31の外面は、エンジンコンパートメント22内に露出する。このため、ケース31の放熱性が低減することを防止できる。
 上述したように第1の実施形態に係る電池モジュール27を備える車両1によれば、車両1の衝突時にケース31内のセルの機械的保護が可能となる。
(第2の実施形態)
 次に、図4乃至図6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14Aを説明する。 
 図4は第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14Aの構成を示す側面図、図5は電池モジュール構造14Aの構成を示す側面図、図6は、電池モジュール構造14Aの脚部32Cの構成を示す平面図である。なお、第2の実施形態に係る車両1のうち、上述した第1の実施形態に係る車両1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 車両1は、車体11と、車輪12と、エンジン13と、電池モジュール構造14Aと、を備えている。
 電池モジュール構造14Aは、取付部25Aと、取付部25Aに締結される締結部材26と、電池モジュール27Aと、を備えている。取付部25Aは、エンジンコンパートメント22内に固定される。取付部25Aは、例えば、車体11の前後方向に沿って上面が平面状に形成された一対のレールである。取付部25Aは、その上面に締結部材26が螺合されるねじ孔を複数有している。取付部25Aは、その先端が、電池モジュール27Aの後述する脚部32に車体11の前方向に隣接して配置される。
 電池モジュール27Aは、ケース31と、脚部32C(32)と、複数のセル33と、CMU(Cell Monitoring Unit)34と、を備えている。
 脚部32Cは、エンジンコンパートメント22内にケース31を締結部材26により固定可能に形成されている。例えば、脚部32Cは、電池モジュール構造14Aが車体11に取り付けられる状態において、ケース31が取付部25Aと対向する面(底面)と稜部を介して隣合う車幅方向の面(側面)に設けられる。脚部32Cは、基部41Cと、基部41Cに設けられた孔部42と、基部41に設けられた切欠部43と、を備えている。
 基部41Cは、ケース31に固定される。基部41Cの主面は締結部材26の頭部26aを支持する座面を形成する。基部41Cは、L字状に形成されている。基部41Cは、例えば、少なくとも締結部材26の頭部26aと当接する範囲の表面粗さが小さく形成されるとともに、防錆処理が成されている。
 孔部42は、締結部材26の雄螺子部26bの外径よりも大径に形成されたボルト孔である。切欠部43は、孔部42と基部41の外縁の一部とを連続する開口である。切欠部43は、脚部32Cがケース31に設けられたときに、車体11の前後方向に沿って孔部42から後方向に向かって設けられる。
 このように構成された電池モジュール構造14Aは、車両1の前突時に、電池モジュール27Aに発生する慣性力により、車体11の前方向に移動する。取付部25Aの先端が電池モジュール27Aの脚部32Cに隣接して設けられることから、電池モジュール27Aは、締結部材26から離脱したあと、取付部25Aを越えて移動し、その後、重力方向に移動する。
 上述したように、上述した電池モジュール構造14と同様の効果を有する。具体的には、第2の実施形態に係る電池モジュール27Aを備える車両1によれば、車両1の衝突時にケース31内のセルの機械的保護が可能となる。
(第3の実施形態)
 次に、図7を用いて第3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14Bを説明する。 
 図7は第3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14Bの構成を示す側面図である。なお、第3の実施形態に係る車両1のうち、上述した第1の実施形態に係る車両1及び第2の実施形態に係る車両1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 車両1は、車体11と、車輪12と、エンジン13と、電池モジュール構造14Bと、を備えている。
 電池モジュール構造14Bは、取付部25Bと、取付部25Bに締結されるピン28と、電池モジュール27Bと、を備えている。取付部25Bは、エンジンコンパートメント22内に固定される。取付部25Bは、例えば、車体11の前後方向に沿って上面が平面状に形成された一対のレールである。取付部25Bは、その上面にピン28を挿入可能な孔部と、当該孔部を挟んで一対設けられた突起部29を備えている。取付部25Bは、その先端が、電池モジュール27Bの後述する脚部32に車体11の前方向に隣接して配置される。
 ピン28は、電池モジュール27Bを取付部25Bに固定する固定部材である。ピン28は、車両1の前突時の衝撃により発生する電池モジュール27Bの慣性力によって破断可能に形成されている。
 このようなピン28及び突起部29は、電池モジュール27Bがピン28及び突起部29により取付部25Bに固定された状態から一方向に移動したときに、ピン28が破断し、且つ、電池モジュール27Bを突起部29を乗り越えて通過させる。このように、ピン28及び突起部29は、電池モジュール27Bを移動可能とする移動手段である。
 電池モジュール27Bは、ケース31と、脚部32D(32)と、複数のセル33と、CMU(Cell Monitoring Unit)34と、を備えている。
 脚部32Dは、エンジンコンパートメント22内にケース31を締結部材26により固定可能に形成されている。例えば、脚部32Dは、電池モジュール27Bが車体11に取り付けられる状態において、ケース31が取付部25Bと対向する面(底面)と稜部を介して隣合う車幅方向の面(側面)に設けられる。脚部32Dは、基部41Dと、基部41Dに設けられた固定部材であるピン28を挿入する孔部44と、を備えている。
 このように構成された電池モジュール27Bは、ピン28を取付部25Bの孔部及び脚部32Dの孔部44に固定し、且つ、取付部25Bの突起部29が脚部32Dの基部41Dと当接する。これにより、電池モジュール27Bは、車体11の前後方向に固定される。また、車両1が障害物と前突した場合においては、電池モジュール27Bに発生する慣性力によりピン28が破断する。このピン28の破断により、電池モジュール27Bは、突起部29を乗り上げて前方へ移動する。取付部25Bの先端が電池モジュール27Bの支持部弁部の脚部32Cに隣接して設けられることから、電池モジュール27Bは、取付部25Bを越えて移動し、その後、重力方向に移動する。
 このように構成された電池モジュール構造14Bは、上述した電池モジュール構造14及び電池モジュール構造14Aと同様の効果を有する。具体的には、車両1の前突時に、電池モジュール27Bに発生する慣性力により、車体11の前方向に移動し、取付部25Bから落下する。
 上述したように、第3の実施形態に係る電池モジュール構造14Bを備える車両1によれば、車両1の衝突時にケース31内のセルの機械的保護が可能となる。
 なお、電池モジュール構造14、14A、14Bを有する車両1は、上述した第1の実施形態乃至第3の実施形態において記載された例に限定されない。例えば、上述した例では、電池モジュール27は、取付部25から側方にケース31が突出するように配置される構成を説明した。また、電池モジュール27A、27Bは、取付部25A、25Bから上方にケース31が突出するように配置される構成を説明したがこれらに限定されない。
 即ち、前突時に車体11前方に向かって電池モジュール27が移動することで固定部材から離脱し、落下する構成であれば適宜設定可能である。脚部32の配置、形状及び数等も同様である。また、電池モジュール27A、27Bは、前突時に電池モジュール27A、27Bに回転モーメントが発生し、慣性力によって前方向に向かって移動することが妨げられないように、脚部32の孔部42は、重力方向で電池モジュール27A、27Bの重心上に配置されることが好ましい。
 また、上述した例では、車両1は4輪自動車である構成を説明したがこれに限定されない。即ち、車両1は、車体11の前方からの衝突である前突時に、電池モジュール27に発生する慣性力により固定部材から脚部32が脱離する構成であれば、車両1は各種乗物でよい。
 また、上述した例では、脚部32の孔部42に切欠部43が連続して設けられる構成を説明したが、当該切欠部43の幅方向の中心位置は、孔部42の中心位置に対して適宜設定可能である。例えば、前後方向で孔部42の中心を通る線上に、切欠部43の開口する幅方向の中心が位置する構成であっても、ずれている構成であってもよい。また、上述した切欠部43は、一方向にのみ沿って延設される構成を説明したがこれに限定されない。例えば、切欠部43は、前突方向に沿って延設されるとともに、重力方向に沿って上方向に延設される構成であってもよい。
 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 (7)

  1.  車両に設けられた取付部と、
     セル、前記セルが内部に収容されたケース、及び、前記ケースに設けられた複数の脚部を有する電池モジュールと、
     前記取付部に前記ケースを固定する固定部材と、
     前記脚部又は前記固定部材に設けられ、前記車両の衝突時に、前記ケースに発生する慣性力により、前記脚部が前記固定部材から移動するための移動手段と、
     を備えることを特徴とする電池モジュール構造。
  2.  前記固定部材は、前記取付部に螺合される雄螺子部及び前記脚部と当接する頭部を有する締結部材であり、
     前記脚部は、前記締結部材を挿通する孔部を有し、
     前記移動手段は、前記脚部に設けられ前記孔部と前記脚部の縁部の間に形成され、前記締結部材の雄螺子部の外径よりも幅が広く形成された切欠部である、
     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.  複数の前記切欠部は、同一方向に延設され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.  前記脚部は、少なくとも前記締結部材の前記頭部と当接する面に防錆処理がなされていることを特徴とする請求項3に記載の電池モジュール構造。
  5.  前記締結部材は、前記車両の衝突時に前記脚部が前記締結部材から外れ、前記電池モジュールが移動可能な保持力で、前記取付部に前記脚部を固定することを特徴とする請求項3に記載の電池モジュール構造。
  6.  前記固定部材はピンであり、
     前記ピンは、前記移動手段として、前記慣性力により破断す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。
  7.  エンジンと、
     前記エンジンを収容するエンジンコンパートメントを有する車体と、
     前記エンジンコンパートメント内に配置された取付部と、
     セル、前記セルが内部に収容されたケース、及び、前記ケースに設けられた複数の脚部を有する、前記エンジンコンパートメント内に配置された電池モジュールと、
     前記取付部に前記ケースを固定する固定部材と、
     前記脚部又は前記固定部材に設けられ、前記車体の衝突時に、前記ケースに発生する慣性力により、前記脚部が前記固定部材から移動するための移動手段と、
     を備えることを特徴とする車両。
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